接近传感器和具有该接近传感器的无钥匙进入装置的制造方法

xiaoxiao2021-2-23  130

接近传感器和具有该接近传感器的无钥匙进入装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及采用互电容方式的接近传感器和具有该接近传感器的车辆的无钥匙 进入装置。
【背景技术】
[0002] 近年来,车辆中具有一种无钥匙进入装置,如果驾驶员携带具有发送功能的电子 钥匙并将手接近或接触口把手,则自动进行口的开锁(解锁)或上锁(锁定)。上述无钥匙 进入装置包括:接近传感器,组装在车辆的口把手内;天线,如果上述接近传感器检测出人 手接近或接触口把手,则所述天线与电子钥匙之间收发信号;致动器,对车辆的口进行上锁 或开锁;W及控制器,根据所述接近传感器的输出来检测该接近传感器的导通/断开,当接 近传感器导通且所述天线从所述电子钥匙接收到的代码信号与车辆固有的代码信号一致 时,驱动所述致动器对所述口进行上锁或开锁。
[0003] 运种无钥匙进入装置中使用的接近传感器利用静电容量方式检测人手的接近或 接触,例如,在专利文献1、2等中公开了上述接近传感器。
[0004] 图12是表示专利文献1的图4的装置。利用上述附图,对专利文献1中记载的接 近传感器进行说明,上述接近传感器包括印刷有检测电路的电路基板W及安装在该电路基 板上的驱动电极(基准电极)和检测电极(测量电极)。在此,驱动电极和检测电极W平面 方式安装在电路基板上,上述电极与检测电路电连接。
[0005] 并且,如果向接近传感器的驱动电极施加脉冲状的电压,则在上述驱动电极和检 测电极之间产生电场。如果人手接近或接触上述接近传感器,则从驱动电极到检测电极的 电力线的一部分被作为电介质的人手吸收。此时,到达检测电极的电力线的数量减少。因 此,在检测电极感应到的电压下降。目P,通过测量到上述电压的下降,可W检测出人手接近 或接触接近传感器。
[0006] 另外,如专利文献3的图4化)所示,公开了一种接近传感器,在印刷有检测电路的 电路基板的一个安装面上设置有解锁用传感器的检测电极,并且在另一个安装面上设置有 锁定用传感器的检测电极。
[0007] 专利文献1 :日本专利公开公报特表2012-500919号 [000引专利文献2 :国际公开公报2010 · 053013号
[0009] 专利文献3 :日本专利公开公报特开2003-221948号
[0010] 然而,无钥匙进入装置中使用的接近传感器组装在车辆的口把手内,由于口把手 露出在车身的外面,所W有时与人手同样作为电介质的雨水会附着在口把手上,而迄今为 止未能准确识别出雨水和人手的介电常数的不同。因此,存在如下问题:接近传感器将雨水 附着在口把手上误检测为人手接近或接触口把手,导致无钥匙进入装置误动作而错误地进 行口的开锁或上锁。

【发明内容】

[0011] 鉴于上述课题,本发明的目的在于提供一种接近传感器和无钥匙进入装置,该接 近传感器能够防止因雨水附着在口把手上而引起误检测,该无钥匙进入装置能够防止因上 述接近传感器的误检测而引起车辆用口的上锁或开锁的误动作。
[0012] 为了解决上述课题,本发明提出了 W下的事项。
[0013] (1)本发明提供一种接近传感器,其包括:电路基板,印刷有检测电路;W及一个 驱动电极和一个检测电极,安装在所述电路基板的一个面上,与所述检测电路电连接,所述 接近传感器的特征在于,平板状的所述一个驱动电极和所述一个检测电极W相对方式直立 设置在所述电路基板的一个面上。
[0014] (2)本发明的接近传感器在(1)的接近传感器的基础上,其特征在于,平板状的另 一个驱动电极和另一个检测电极W相对方式直立设置在所述电路基板的另一个面上。
[001引 做本发明还提供一种接近传感器,其包括:电路基板,印刷有检测电路;W及一 个驱动电极和一个检测电极,安装在所述电路基板的一个面上,与所述检测电路电连接,所 述接近传感器的特征在于,平板状的所述一个驱动电极和所述一个检测电极W相对方式直 立设置在所述电路基板的一个面上,在所述一个驱动电极和所述一个检测电极之间配置有 天线,当检测到向所述一个检测电极的接近或接触时,所述天线和携带用发送机之间收发 信号。
[001引 (4)本发明的接近传感器在做的接近传感器的基础上,其特征在于,平板状的另 一个驱动电极和另一个检测电极W相对方式直立设置在所述电路基板的配置有所述天线 的同一平面上、且设置在离开所述一个驱动电极和所述一个检测电极的位置上。
[0017] (5)本发明还提供一种无钥匙进入装置,其包括:接近传感器,组装在车辆的口把 手内;天线,当所述接近传感器检测到人接近或接触所述口把手时,所述天线和携带用发送 机之间收发信号;致动器,对车辆的口进行上锁或开锁;W及控制器,根据所述接近传感器 的输出检测所述接近传感器的导通/断开,当所述接近传感器导通且所述天线从所述携带 用发送机接收到的代码信号与车辆固有的代码信号一致时,驱动所述致动器对所述口进行 上锁或开锁,所述无钥匙进入装置的特征在于,所述接近传感器由(1)至(4)中任意一个接 近传感器构成,并且所述控制器在所述接近传感器的输出下降部分超过规定的阔值时,判 断所述接近传感器导通。
[0018] (6)本发明的无钥匙进入装置在巧)的无钥匙进入装置的基础上,其特征在于, 由所述控制器进行控制,每隔规定时间反复进行向所述驱动电极提供驱动电压并利用从所 述接近传感器输出的电压对电容器充电、充电电压值的测量、充电电压的放电,所述控制器 对本次测量的充电电压值和上次测量的充电电压值进行比较,当两者的差超过规定的阔值 时,判断所述接近传感器导通。
[001引 (7)本发明的无钥匙进入装置在(5)或(6)的无钥匙进入装置的基础上,其特征在 于,所述一个检测电极和所述另一个检测电极中的一个构成锁定电极,检测将口锁定时的 人的动作,另一个构成解锁电极,检测将口解锁时的人的动作。
[0020] 本发明的发明者发现:在接近传感器中,如果将平板状的驱动电极和检测电极W 相对方式直立设置在电路基板的安装面上,则通过向驱动电极施加脉冲电压,在上述驱动 电极和检测电极之间产生的电力线数量因电介质的接近而减少的程度(减少率),在电介 质是人手时和电介质是水时不同。更具体地说,与电介质是水时相比,电介质是人手时电力 线数量的减少程度大。因此,通过实验发现:与电介质是水时相比,电介质是人手时在检测 电极感应到的电压低。
[0021] 因此,(1)或(2)的接近传感器在电介质是人手时输出比电介质是水时低的电压 值。因此,如果将上述接近传感器内置于口把手内,则具有如下效果:能够识别出接近或接 触口把手的电介质是人手、还是水。
[0022] 此外,按照具有(1)或似的接近传感器的(5)和化)的无钥匙进入装置,通过将 接近传感器的输出电压值与预先确定的阔值进行比较,可W防止因雨水附着在口把手上而 引起误检测。因此,具有如下效果:可W防止因接近传感器的误检测而引起车辆用口的上锁 或开锁的误动作。
[002引按照做的接近传感器,电介质是人手时输出比电介质是水时低的电压值。因此, 如果将上述接近传感器内置于口把手内,则具有如下效果:能够识别出接近或接触口把手 的电介质是人手、还是水。此外,通过在驱动电极和与其成对的解锁电极(检测电极)之间 配置天线,可W将驱动电极和与其成对的解锁电极(检测电极)W及天线配置在同一平面 上。因此,具有能够使接近传感器的厚度变薄的效果。此外,通过在驱动电极和与其成对的 解锁电极(检测电极)之间配置天线,使平常时的接近传感器的输出电压值变高,所W具有 如下效果:提高了抗干扰性,从而提高了接近传感器的动作稳定性。
[0024] 按照(4)的接近传感器,通过将解锁电极(检测电极)和与其成对的驱动电极、W 及锁定电极(检测电极)和与其成对的驱动电极配置在同一平面上,可W使接近传感器的 厚度变薄。因此,具有容易内置于口把手内的效果。
[0025] 此外,按照具有(3)或(4)的接近传感器的(5)和化)的无钥匙进入装置,通过将 接近传感器的输出电压值与预先确定的阔值进行比较,可W防止因雨水附着在口把手上而 引起误检测。因此,具有如下效果:防止因接近传感器的误检测而引起车辆用口的上锁或开 锁的误动作。此外,按照具有(3)或(4)的接近传感器的(5)和化)的无钥匙进入装置,可 W使接近传感器的厚度变薄。因此,具有容易内置于口把手内的效果。
[0026] 按照(7)的无钥匙进入装置,直立设置在电路基板的一个面上的一个检测电极和 直立设置在电路基板的另一个面上的另一个检测电极中的一个构成检测将口锁定时的人 手的动作的锁定电极,另一个构成检测将口解锁时的人手的动作的解锁电极。因此,通过将 接近传感器的输出电压值与预先确定的阔值进行比较,可W防止因雨水附着在口把手上而 引起误检测。因此,按照(5)和化)的无钥匙进入装置,可W准确地检测驾驶员想要对口进 行上锁(锁定)和开锁(解锁)的两种意图,并且可W根据检测到的驾驶员的意图自动对 口进行上锁(锁定)或开锁(解锁)。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明第一实施方式的接近传感器的侧视图。
[002引图2是本发明第一实施方式的接近传感器的俯视图。
[0029] 图3是本发明第一实施方式的接近传感器的仰视图。
[0030] 图4是本发明第一实施方式的接近传感器的驱动电极和检测电极(锁定电极)的 立体图。
[0031] 图5是表示将本发明第一实施方式的接近传感器与壳体一体化后的状态的立体 图。
[0032] 图6是表示本发明第一实施方式的无钥匙进入装置的系统构成的框图。
[0033] 图7是本发明第一实施方式的无钥匙进入装置的电路图。
[0034] 图8是表示本发明第一实施方式的无钥匙进入装置的作用的流程图。
[0035] 图9是本发明第二实施方式的接近传感器的侧视图。
[0036] 图10是本发明第二实施方式的接近传感器的俯视图。
[0037] 图11是本发明第二实施方式的接近传感器的仰视图。
[0038] 图12是关联技术的接近传感器的俯视图。
[0039] 附图标记说明
[0040] 1 接近传感器
[0041] 1A 接近传感器的电极部
[004引 2 电路基板
[0043] 2A 电路基板的宽度较宽部
[0044] 2B 电路基板的宽度较窄部
[004引 3 第一驱动电极
[0046] 4 锁定电极(第一检测电极)
[0047] 5 第二驱动电极
[004引 6 解锁电极(第二检测电极)
[0049] 7 天线
[0050] 8 检测电路
[005。 9 壳体
[0052] 10 无钥匙进入装置
[0053] 11 电子钥匙(携带用发送机)
[0054] 12 致动器
[00巧]13 第一控制器(无钥匙ECU)
[005引 14 运算放大器
[0057] 15 二极管
[005引 16 运算放大器
[0059] 17 二极管
[0060] 18 第二控制器(微机)
[0061] A 电位差的阔值
[0062] CUC2 电容器
[0063] RU R2 电阻
[0064] Vcc 直流电源
[0065] Δ V 电位差
【具体实施方式】
[0066] <第一实施方式〉
[0067] 利用图1至图8,对本发明的第一实施方式进行说明。
[0068] <接近传感器的结构〉
[0069] 利用图1至图5,对本实施方式的接近传感器的结构进行说明。
[0070] 图1是本实施方式的接近传感器的侧视图,图2是同一接近传感器的俯视图,图3 是同一接近传感器的仰视图,图4是同一接近传感器的驱动电极和检测电极(锁定电极) 的立体图,图5是表示将同一接近传感器与壳体一体化后的状态的立体图。
[0071] 本实施方式的接近传感器1利用互电容方式在电极间产生电场,检测人(驾驶员) 手的接近或接触,并且用在后述的无钥匙进入装置10 (参照图6)中。
[0072] 如图1和图2所示,本实施方式的接近传感器1在细长的平板状的电路基板2的 长度短且宽度宽的宽度较宽部2A的一个面(W下称为"表面")上,W相对且垂直方式直立 设置有第一驱动电极3和第一检测电极(W下称为"锁定电极")4。
[0073] 此外,在从电路基板2的宽度较宽部2A -体延伸的长且宽度窄的宽度较窄部2B 的另一个面(W下称为"背面")上,W相对且垂直方式直立设置有第二驱动电极5和第二检 测电极(W下称为"解锁电极")6,其长度比第一驱动电极3和第一检测电极(锁定电极)4 长。
[0074] 另外,在电路基板2的宽度较窄部2B的表面上安装有后述的无钥匙进入装置10 所具有的收发信号用的天线7。此外,在电路基板2上印刷有后述的检测电路8 (参照图7)。 [00巧]如图4所示,第一驱动电极3和第一检测电极(锁定电极)4将铜板等细长的矩形 导电性金属板的长边方向的两端向相互相反方向弯折成直角,并且将各弯折部焊接在电路 基板2的宽度较宽部2A的表面上。由此,如上所述,第一驱动电极3和第一检测电极(锁 定电极)4 W相对且垂直方式直立设置在电路基板2的宽度较宽部2A的表面上。
[0076] 此外,第二驱动电极5和第二检测电极(解锁电极)6也同样将铜板等细长的矩形 导电性金属板的长边方向的两端向相互相反方向弯折成直角,并且将各弯折部焊接在电路 基板2的宽度较窄部2B的背面上。由此,如上所述,W相对且垂直方式直立设置在电路基 板2的宽度较窄部2B的背面上。另外,第一驱动电极3和第二驱动电极5通过布线相互电 连接。
[0077] 此外,第一驱动电极3、第二驱动电极5和第一检测电极(锁定电极)4、第二检测 电极(解锁电极)6只要W相对方式直立设置在电路基板2的表面或背面上即可。因此,第 一驱动电极3、第二驱动电极5和第一检测电极(锁定电极)4、第二检测电极(解锁电极)6 不需要W垂直方式直立设置在电路基板2的表面或背面上。例如,相对的电极可W不完全 重叠,而可W将相对的电极间的水平的最短距离确保在规定距离W上,并使投影的相对部 分的面积也在规定面积W上,并且按照由实验得出的条件带有角度。
[0078] 并且,W上述方式构成的接近传感器1收容在图5所示的厚度薄的壳体9内,通过 树脂诱注或低压树脂填充与壳体9 一体化,并且与壳体9 一起组装在车辆的未图示的口把 手内。另外,接近传感器1 W第一驱动电极3和第一检测电极(锁定电极)4朝向口把手的 外表面一侧、第二驱动电极5和第二检测电极(解锁电极)6朝向口把手的内表面一侧的方 式组装在口把手内。
[0079] <无钥匙进入装置的结构和处理〉
[0080] 利用图6至图8,对本实施方式的无钥匙进入装置进行说明。
[0081] 在此,图6是表示本发明的无钥匙进入装置的系统构成的框图,图7是表示同一无 钥匙进入装置的电路图,图8是表示同一无钥匙进入装置的作用的流程图。
[0082] <无钥匙进入装置的结构〉
[0083] 本实施方式的无钥匙进入装置10通过人(W下称为"驾驶员")携带作为携带用 发送机的电子钥匙11(参照图6)并将手接近或接触未图示的车辆的口把手,自动进行车辆 的口的开锁(解锁)或上锁(锁定)。
[0084] 如图6所示,本实施方式的无钥匙进入装置10包括:接近传感器1,组装在未图示 的车辆的口把手内;天线7,当接近传感器1检测出驾驶员的手接近或接触口把手时,所述 天线7和电子钥匙11之间收发信号;检测电路8 ;止动装置等的致动器12,对车辆的口进行 上锁或开锁;W及第一控制器(无钥匙ECU) 13,通过接近传感器1的输出检测上述接近传 感器1的导通/断开,对致动器12进行驱动控制。
[0085] 在此,如上所述,接近传感器1包括电极部1A,该电极部1A具有安装在电路基板 2(参照图1~图3)上的第一驱动电极3、第一检测电极(锁定电极)4和第二驱动电极5、 第二检测电极(解锁电极)6。
[0086] 检测电路8包括第二控制器(微机)18,并且如图7所示包括:运算放大器14和二 极管15,设置在连接第一检测电极(锁定电极)4和第二控制器18的路径上;W及运算放 大器16和二极管17,设置在连接第二检测电极(解锁电极)6和第二控制器18的路径上。
[0087] 另外,在连接第一检测电极(锁定电极)4和第二控制器18的路径上设置有充电 用的电容器C1和放电用的电阻R1,在连接第二检测电极(解锁电极)6和第二控制器18的 路径上设置有充电用的电容器C2和放电用的电阻R2。
[008引并且,第二控制器18具有向接近传感器1的第一驱动电极3和第二驱动电极5施 加脉冲电压的功能、W及检测接近传感器1的导通/断开的功能。此外,第二控制器18与 直流电源Vcc连接,并通过通信线与第一控制器13相互连接。并且,第二控制器18还具有 如下功能:检测到接近传感器1的导通之后,从天线7向电子钥匙11发送请求信号。
[0089] 另一方面,第一控制器13具有将针对请求信号从电子钥匙11返回天线7的代码 信号与车辆固有的代码信号进行对照的功能,W及当两个代码信号一致时驱动致动器12 对车辆的口进行上锁(锁定)或开锁(解锁)的功能。
[0090] 另外,虽然未图示,但是在第二控制器18中内置有:生成脉冲电压的振荡器、测量 上述振荡器的振荡时间的计时器、W及存储测量出的电压值的存储器等。
[0091] <无钥匙进入装置的处理〉
[0092] 利用图8所示的流程图,对本实施方式的无钥匙进入装置10的处理(由第一控制 器13和第二控制器18进行的处理)进行说明。
[0093] 首先,如果无钥匙进入装置10动作,则从第二控制器18向接近传感器1的第一驱 动电极3和第二驱动电极5施加规定频率(例如125kHz)的脉冲电压(图8的步骤S1)。
[0094] 由此,在第一驱动电极3和第一检测电极(锁定电极)4之间、W及第二驱动电极5 和第二检测电极(解锁电极)6之间产生电场,从第一驱动电极3向第一检测电极(锁定电 极)4产生电力线(参照图4)。同样,从第二驱动电极5向第二检测电极(解锁电极)6产 生电力线。因此,在第一检测电极(锁定电极)4和第二检测电极 (解锁电极)6感应到电 压。在上述第一检测电极(锁定电极)4和第二检测电极(解锁电极)6感应到的电压分别 被检测电路8的运算放大器14、16放大,并分别对电容器C1、C2进行充电(步骤S2)。另 夕F,向第一驱动电极3和第二驱动电极5施加脉冲电压时,可w对第一驱动电极3和第二驱 动电极5同时进行,也可W根据情况单独进行。
[0095] 并且,例如,当驾驶员为了进入停止中的车辆而打开处于锁定状态的口时,在驾驶 员将手插入未图示的口把手内侧的情况下,从组装在未图示的口把手内的接近传感器1的 第二驱动电极5向第二检测电极(解锁电极)6产生的电力线的一部分被作为电介质的驾 驶员的手吸收。因此,产生的电力线的数量减少,使在第二检测电极(解锁电极)6感应到 的电压下降。由此,对电容器C2进行充电的电荷(电压)也下降。
[0096] 此外,驾驶员下车关口后,为了使处于解锁状态的口成为锁定状态,将手接近或接 触未图示的口把手时,从组装在未图示的口把手内的接近传感器1的第一驱动电极3向第 一检测电极(锁定电极)4产生的电力线的一部分被作为电介质的驾驶员的手吸收,所W电 力线的数量减少,从而使在锁定电极4感应到的电压下降。由此,对电容器C1进行充电的 电荷(电压)也下降。
[0097] W上的脉冲电压的施加和对电容器C1、C2的充电仅在预先确定的规定时间内进 行。目P,第二控制器18判断由内置于其中的计时器测量的时间是否经过了规定时间(步骤 S3),当未经过规定时间时(步骤S3 :否),反复进行W上的处理(振荡和充电),当经过了 规定时间时(步骤S3 :是),使脉冲电压的施加停止(步骤S4)。
[0098] 此后,测量充电后的电容器C1、C2的电压值(步骤S5),将上述测量的电压值存储 在存储器内(步骤S6)。并且,对本次测量的电压值和上次测量且存储在存储器内的电压值 进行比较,判断本次测量的电压值和上次测量的电压值的电位差AV是否超过规定的阔值 A (步骤S7)。
[0099] 可是,当驾驶员的手接近或接触未图示的口把手时,如上所述对电容器C1、C2进 行充电的电荷量减少。因此,测量到的电容器C1或电容器C2的电压值比上次测量的电压 值低。
[0100] 在运种情况下,第一控制器13判断锁定侧的电容器C1和解锁侧的电容器C2的电 压值中的哪一个下降,根据其结果,判断驾驶员的意图,即,是想要对处于开锁(解锁)状态 的口进行上锁(锁定),还是反之想要对处于上锁(锁定)状态的口进行开锁(解锁)。
[0101] 并且,本发明的发明者们通过实验发现:在接近传感器中,如果将平板状的驱动电 极和检测电极W相对方式直立设置在电路基板的安装面上,则通过向驱动电极施加脉冲电 压,在上述驱动电极和检测电极之间产生的电力线数量因电介质的接近而减少的程度(减 少率),在电介质是手时和电介质是水时不同,与电介质是水时相比,电介质是人手时电力 线数量的减少程度大。因此,与电介质是水时相比,电介质是人手时在检测电极感应到的电 压低。
[0102] 此外,通过实验发现:由于电场的强度与(1/距离)成比例,即使距检测电极的距 离变远,电压也不会急剧下降,所W远距离也能够感知。
[0103] 在此,基于表1至表4所示的实验结果,对上述内容进行详细说明。< 实验条件〉
[0104] 在 410mmX300mm 的 GND 层(与 GND 连接的金属板)上放置 150mmX 150mmX22mm 的树脂制的台,在台上配置平面电极(W往例子的电极配置结构)或相对电极(本实施方 式的电极配置结构)。相对电极使25mmX2. 5mmX0. 3mm的金属板W 10mm间隔相对,平面电 极W 1mm间距配置25mmX2. 5mm的金属板。在运种状态下,在平面电极和相对电极的情况 下,对于在电极上方5. 5mm的位置上放置一根手指时和放置100ml水时的电压值进行比较。 另外,电路常数相同。
[0105] <实验结果〉
[0106] 表 1
[0107]
[0108] 如表1所示,人的一根手指放到电极上方5. 5mm的位置上时的电极电压,在W往 电极结构的情况下为0. 93 (V),在本实施方式的电极结构的情况下为0. 83 (V)。另一方面, 将100ml水放置在电极上方5. 5mm的位置上时的电极电压,在W往电极结构的情况下为 1. 06 (V),在本实施方式的电极结构的情况下为1. 16 (V)。
[010引表2
[0110]
[0111] 此外,如表1至表2所不,稳定时的电极电压和人的一根手指放到电极上方5. 5mm 的位置上时的电极电压的电位差,在W往电极结构的情况下为0. 26 (V),在本实施方式的 电极结构的情况下为0. 43 (V)。另一方面,稳定时的电极电压和100ml水放置在电极上方 5. 5mm的位置上时的电极电压的电位差,在W往电极结构的情况下为0. 13 (V),在本实施方 式的电极结构的情况下为0. 10 (V)。由此可知,人的一根手指放到电极上方5. 5mm的位置 上时、且电极结构为本实施方式形式的情况下,相对于稳定时电极电压的电压的差值大。此 外,100ml水放置在电极上方5. 5mm的位置上时,在W往形式的电极结构中和本实施方式形 式的电极结构中,相对于稳定时电极电压的电压的差值没有大的差别。
[0112] 表 3 [011 引
[0114] 此外,如表1至表3所示,人的一根手指放到电极上方5. 5mm的位置上时的电极电 压相对于稳定时电极电压的变化率,在W往电极结构的情况下为21. 80%,在本实施方式的 电极结构的情况下为34. 10%。另一方面,100ml水放置在电极上方5. 5mm的位置上时的电 极电压相对于稳定时电极电压的变化率,在W往电极结构的情况下为10. 90%,在本实施方 式的电极结构的情况下为7. 90%。由此可知,人的一根手指放到电极上方5. 5mm的位置上 时、且电极结构为本实施方式形式的情况下,相对于稳定时电极电压的电极电压的变化率 最大。此外,100ml水放置在电极上方5. 5mm的位置上时,在W往形式的电极结构中和本实 施方式形式的电极结构中,相对于稳定时电极电压的电压的变化率没有大的差别。
[0115] 按照表1至表3,人的一根手指放到电极上方5. 5mm的位置上时、且电极结构为本 实施方式形式的情况下,相对于稳定时电极电压的电压的变化率大,所W灵敏度最高。此 夕F,在电极结构为本实施方式形式的情况下,人的一根手指放到电极上方5. 5mm的位置上 时和100ml水放置在电极上方5. 5mm的位置上时的电压的差值最大。因此,推测在电极结 构为本实施方式形式的情况下,如果设定适当的阔值,则可W准确地判断人的一根手指放 到电极上方5. 5mm的位置上的情况和100ml水放置在电极上方5. 5mm的位置上的情况。 [011引 表4
[0117]
[0118] 表4是用于实际验证上述推测的验证实验结果。按照表4,人的一根手指放到电极 上方5. 5mm的位置上时和100ml水放置在电极上方5. 5mm的位置上时的检测结果如下:仅 在人的一根手指放到电极上方5. 5mm的位置上时且在本实施方式的电极结构中能够检测 到。由此,证明了与推测相同,如果设定适当的阔值,则能够准确地判断人的一根手指接触 的情况和100ml水接触的情况。
[0119] 因此,在本实施方式中,与雨水附着在未图示的口把手上时测量到的电容器C1、C2 的电压相比,驾驶员的手接近或接触未图示的口把手时测量到的电容器Cl、C2的电压值大 幅度下降。因此,将判断接近传感器1导通的电位差A V的阔值A设定为比雨水附着在未图 示的口把手上时的电位差大、且比驾驶员的手接近或接触未图示的口把手时的电位差小, 如果电位差A V超过阔值A时判断接近传感器1导通,则即使雨水附着在未图示的口把手 上,接近传感器1也不导通,所W不会将雨水附着在未图示的口把手上误检测为驾驶员的 手接近或接触未图示的口把手上而使接近传感器1导通。
[0120] 并且,如果对本次测量的电压值和上次测量的电压值的电位差A V和规定的阔值 A进行比较(步骤S7),则向电容器C1、C2充电的电荷在第二控制器18读取电压值的时刻, 通过电阻R1、R2放电(步骤S8、S15)。
[0121] 并且,步骤S7的判断结果,本次测量的电压值和上次测量的电压值的电位差ΔΥ 超过规定的阔值A时(步骤S7 :是),判断接近传感器1导通(步骤S9)。
[0122] 由此,如果判断接近传感器1导通,则第二控制器18从天线7向驾驶员携带的电 子钥匙11发送请求信号(步骤S10)。接收到上述请求信号的电子钥匙11向天线7返回代 码信号(步骤S11)。
[0123] 由此,第一控制器13对从电子钥匙11返回的代码信号和车辆固有的代码信号进 行对照,判断从电子钥匙11返回的代码信号和车辆固有的代码信号是否一致(步骤S12)。
[0124] 上述判断结果,当从电子钥匙11返回的代码信号和车辆固有的代码信号一致时 (步骤S12 :是),驱动致动器12对口进行上锁(锁定)或开锁(解锁)(步骤S13)。
[0125] 具体地说,当驾驶员的手接近或接触未图示的口把手的表面侧时,锁定侧 的电容 器C1的电压值下降。因此,第二控制器18判断驾驶员想要对口进行上锁(锁定),驱动致 动器12对处于开锁(解锁)状态的口进行上锁(锁定)。
[0126] 此外,当驾驶员的手插入口把手的内侧时,解锁侧的电容器C2的电压下降。因此, 第二控制器18判断驾驶员想要对口进行开锁(解锁),驱动致动器12对处于上锁(锁定) 状态的口进行开锁(解锁)。
[0127] 如上所述,如果驱动致动器12对口进行上锁(锁定)或开锁(解锁)(步骤S13), 则一系列的处理结束。并且,W后反复进行同样的处理(步骤S14)。
[012引并且,步骤S7的判断结果,电容器C1、C2的电压值的电位差ΔΥ在规定的阔值A W下(Δ V《A)时(步骤S7 :否),判断接近传感器1处于断开状态(步骤S16)。
[0129] 此外,步骤S12的判断结果,当从电子钥匙11返回的代码信号与车辆固有的代码 信号不一致时(步骤S12 :否),直接使处理结束。
[0130] 如上所述,在本实施方式中,可W利用接近传感器1准确地识别雨水附着在未图 示的口把手上的情况和驾驶员的手接近或接触口把手的情况。因此,不会将雨水附着在未 图示的口把手上的情况误检测为驾驶员的手接近或接触在口把手上的情况。因此,接近传 感器1可W仅在驾驶员的手接近或接触未图示的口把手时,准确地检测出运种情况。
[0131] 目P,利用具有接近传感器1的无钥匙进入装置10,可W防止因雨水附着在未图示 的口把手上而引起接近传感器1的误检测而导致车辆用口的上锁或开锁的误动作。由此, 可W得到如下效果:能够可靠地防止并非驾驶员期望的口的上锁或开锁。
[0132] <第二实施方式〉
[0133] 利用图9至图11,对本发明的第二实施方式进行说明。另外,由于无钥匙进入装置 的结构和处理与第一实施方式相同,所W省略了详细说明。
[0134] <接近传感器的结构〉
[0135] 利用图9至图11,对本实施方式的接近传感器的结构进行说明。
[0136] 图9是本实施方式的接近传感器的侧视图,图10是同一接近传感器的俯视图,图 11是同一接近传感器的仰视图。
[0137] 如图9和图10所示,本实施方式的接近传感器1在细长的平板状的电路基板2的 长度短且宽度宽的宽度较宽部2A的一个面(W下称为"表面")上,W相对且垂直方式直立 设置有第一驱动电极3和第一检测电极(W下称为"锁定电极")4。
[013引此外,在从电路基板2的宽度较宽部2A -体延伸的长且宽度窄的宽度较窄部2B 的面上(与配置有第一驱动电极3和第一检测电极的面相同的平面上),W夹持天线7、相 对且垂直方式直立设置有第二驱动电极5和第二检测电极(W下称为"解锁电极")6,其长 度比第一驱动电极3和第一检测电极(锁定电极)4长。另外,在向第二驱动电极5施加脉 冲电压且检测动作结束后,启动天线。因此,上述动作不会同时进行,从而在驱动电极和检 测电极之间形成的电场不会对天线产生影响。但是,由于金属制的电极位于天线的附近,所 W在实用上,电极材质优选能够防止被磁化的材料。
[0139] 此外,在电路基板2上印刷有后述的检测电路8。
[0140] 如图4所示,第一驱动电极3和第一检测电极(锁定电极)4将铜板等细长的矩形 导电性金属板的长边方向的两端向相互相反方向弯折成直角,并且将各弯折部焊接在电路 基板2的宽度较宽部2A的表面上。由此,如上所述,第一驱动电极3和第一检测电极(锁 定电极)4 W相对且垂直方式直立设置在电路基板2的宽度较宽部2A的表面上。
[0141] 此外,第二驱动电极5和第二检测电极(解锁电极)6也同样将铜板等细长的矩形 导电性金属板的长边方向的两端向相互相反方向弯折成直角,并且将各弯折部焊接在电路 基板2的宽度较窄部2B的与配置有第一驱动电极3和第一检测电极的面相同的平面上。 由此,如上所述,W相对且垂直方式直立设置在电路基板2的宽度较窄部2B的与配置有第 一驱动电极3和第一检测电极的面相同的平面上。另外,第一驱动电极3和第二驱动电极 5利用布线相互电连接。
[0142] 另外,锁定电极(检测电极)和与其成对的驱动电极、W及解锁电极(检测电极) 和与其成对的驱动电极只要W相对方式直立设置在电路基板的相同平面上即可。此外,例 如相对的电极可W不完全重叠,而可W将相对的电极间的水平的最短距离确保在规定距离 W上,并使投影的相对部分的面积也在规定面积W上,并且按照由实验得出的条件带有角 度。
[0143] 此外,在第一实施方式中,像利用表1至表4说明的那样,在本实施方式中,通过使 电极结构成为上述方式,也能够准确地判断人的一根手指接触的情况和100ml水接触的情 况。
[0144] 如上所述,按照本实施方式,电介质是人手时输出比电介质是水时低的电压值。因 此,如果将上述接近传感器内置于口把手内,则具有如下效果:能够识别出接近或接触口把 手的电介质是人手、还是水。此外,通过在解锁电极(检测电极)和与其成对的驱动电极之 间配置天线,可W将解锁电极(检测电极)和与其成对的驱动电极W及天线配置在同一平 面上。因此,可W得到使接近传感器的厚度变薄的效果。此外,通过在解锁电极(检测电 极)和与其成对的驱动电极5之间配置天线,使平常时的接近传感器的输出电压值变高,所 W具有如下效果:提高了抗干扰性,从而提高了接近传感器的动作稳定性。
[0145] 另外,在上述方式中,说明了将接近传感器应用于无钥匙进入装置的情况,但是本 发明的接近传感器当然也能够应用于无钥匙进入装置W外的任意装置。
【主权项】
1. 一种接近传感器,其包括: 电路基板,印刷有检测电路;以及 第一驱动电极和第一检测电极,安装在所述电路基板的一个面上,与所述检测电路电 连接, 所述接近传感器的特征在于, 平板状的所述第一驱动电极和所述第一检测电极以相对方式直立设置在所述电路基 板的一个面上。2. 根据权利要求1所述的接近传感器,其特征在于,平板状的第二驱动电极和第二检 测电极以相对方式直立设置在所述电路基板的另一个面上。3. -种接近传感器,其包括: 电路基板,印刷有检测电路;以及 第一驱动电极和第一检测电极,安装在所述电路基板的一个面上,与所述检测电路电 连接, 所述接近传感器的特征在于, 平板状的所述第一驱动电极和所述第一检测电极以相对方式直立设置在所述电路基 板的一个面上,在所述第一驱动电极和所述第一检测电极之间配置有天线,当检测到向所 述第一检测电极的接近或接触时,所述天线和携带用发送机之间收发信号。4. 根据权利要求3所述的接近传感器,其特征在于,平板状的第二驱动电极和第二检 测电极以相对方式直立设置在所述电路基板的配置有所述天线的同一平面上、且设置在离 开所述第一驱动电极和所述第一检测电极的位置上。5. -种无钥匙进入装置,其包括: 接近传感器,组装在车辆的门把手内; 天线,当所述接近传感器检测到人接近或接触所述门把手时,所述天线和携带用发送 机之间收发信号; 致动器,对车辆的门进行上锁或开锁;以及 控制器,根据所述接近传感器的输出检测所述接近传感器的导通/断开,当所述接近 传感器导通且所述天线从所述携带用发送机接收到的代码信号与车辆固有的代码信号一 致时,驱动所述致动器对所述门进行上锁或开锁, 所述无钥匙进入装置的特征在于, 所述接近传感器由权利要求1至4中任意一项所述的接近传感器构成,并且所述控制 器在所述接近传感器的输出下降部分超过规定的阈值时,判断所述接近传感器导通。6. 根据权利要求5所述的无钥匙进入装置,其特征在于, 由所述控制器进行控制,每隔规定时间反复进行向所述驱动电极提供驱动电压并利用 从所述接近传感器输出的电压对电容器充电、充电电压值的测量、充电电压的放电, 所述控制器对本次测量的充电电压值和上次测量的充电电压值进行比较,当两者的差 超过规定的阈值时,判断所述接近传感器导通。7. 根据权利要求5或6所述的无钥匙进入装置,其特征在于,所述第一检测电极和所述 第二检测电极中的一个构成锁定电极,检测将门锁定时的人的动作,另一个构成解锁电极, 检测将门解锁时的人的动作。
【专利摘要】本发明提供能够防止因雨水附着在门把手上而引起误检测的接近传感器和具有该接近传感器的无钥匙进入装置。该接近传感器包括:电路基板,印刷有检测电路;以及第一驱动电极和锁定电极,安装在电路基板的一个面上,与检测电路电连接,其中,平板状的第一驱动电极和锁定电极以相对方式直立设置在电路基板的一个面上。此外,平板状的第二驱动电极和解锁电极以相对方式直立设置在电路基板的另一个面上。并且,将上述接近传感器应用于车辆的无钥匙进入装置,根据上述接近传感器的检测控制对车辆用门进行上锁或开锁的致动器的驱动的控制器,在接近传感器的输出下降部分超过规定的阈值时,判断上述接近传感器导通。
【IPC分类】E05B49/00, H03K17/955
【公开号】CN105490672
【申请号】CN201510639198
【发明人】德留哲夫
【申请人】株式会社有信
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月29日
【公告号】DE102015012598A1, US20160098877

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