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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-20
(45)【発行日】2023-06-28
(54)【発明の名称】近接センサ
(51)【国際特許分類】
H03K 17/955 20060101AFI20230621BHJP
E05B 81/78 20140101ALI20230621BHJP
G01B 7/00 20060101ALI20230621BHJP
【ＦＩ】
H03K17/955 G
E05B81/78
G01B7/00 101C
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018242075
(22)【出願日】2018-12-26
(65)【公開番号】P2020107933
(43)【公開日】2020-07-09
【審査請求日】2021-12-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000138462
【氏名又は名称】株式会社ユーシン
(74)【代理人】
【識別番号】100122426
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 清志
(72)【発明者】
【氏名】徳留 哲夫
【審査官】▲高▼橋 徳浩
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－１１９９０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０７００５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０９１８０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０９２３１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／１１１８４１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／１６８３２０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０５Ｂ１／００－Ｅ０５Ｂ８５／２８
Ｇ０１Ｂ７／００－Ｇ０１Ｂ７／３４
Ｈ０３Ｋ１７／７４－Ｈ０３Ｋ１７／９８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検出体との距離に応じた検出電圧を出力する検出部と、前記検出電圧が入力される制御部と、を備え、
前記制御部は、
所定の期間毎に所定の回数の前記検出電圧を測定する測定手段と、
前記所定の回数の前記検出電圧を積算して積算値を生成する積算手段と、
前記積算値を時系列に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記積算値を基準積算値とし、前記積算手段により生成された最新の積算値の前記基準積算値に対する変化量が所定の閾値を超えるとき、前記被検出体が近接したと判定する判定手段と、
を備えている近接センサ。
【請求項2】
前記記憶手段は、前記積算値を時系列に複数記憶し、前記判定手段は、前記最新の積算値よりも複数前に前記記憶手段に記憶された前記積算値を前記基準積算値として、前記被検出体の近接を判定する
請求項１に記載の近接センサ。
【請求項3】
前記制御部は、前記最新の積算値が前記積算値として前記記憶手段に記憶された後、前記最新の積算値の前記基準積算値に対する変化量が前記所定の閾値を超えないとき、前記基準積算値より後に記憶された前記積算値を新たな基準積算値として更新する請求項２に記載の近接センサ。
【請求項4】
前記制御部は、前記最新の積算値が前記積算値として前記記憶手段に記憶された後、前記最新の積算値の前記基準積算値に対する変化量が前記所定の閾値を超えるとき、前記基準積算値を更新しない請求項２に記載の近接センサ。
【請求項5】
前記制御部からパルス電圧が印加される駆動電極と、前記パルス電圧の印加により誘起電圧が発生する検出電極と、を含んで構成される電極部を更に備え、
前記検出部は、前記誘起電圧の発生により充電されるコンデンサを有し、
前記検出電圧は、前記コンデンサに充電された充電電圧とされる
請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の近接センサ。
【請求項6】
前記所定の期間は、前記パルス電圧の印加の開始から、前記コンデンサの前記充電電圧の放電開始までの期間である請求項５に記載の近接センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、近接センサに関する。
【背景技術】
【0002】
キーレスエントリー装置やドア開閉装置が自動車等の車両に装備される傾向にある。キーレスエントリー装置では、車両の使用者のドアハンドルへの近接又は接触が検出されると、使用者が携帯する電子キーとの間において認証が行われ、ドアを施錠又は解錠することができる。一方、ドア開閉装置では、使用者の車両表面の一部への近接又は接触が検出されると、同様に電子キーとの間において認証が行われ、ドアを開閉することができる。
この種の装置は近接センサを備えている。近接センサでは、装置と使用者との距離の変化に応じて出力が変化する。
この種の装置は近接センサを備えている。近接センサでは、装置と使用者との距離の変化に応じて出力が変化する。
【0003】
下記特許文献１には、近接センサが開示されている。この近接センサは、駆動電極と、検出電極とを含んで構成されている。駆動電極にはパルス電圧が印加される。パルス電圧が駆動電極に印加されると、検出電極には検出電圧としての誘起電圧を発生させることができる。近接センサでは、使用者との距離の変化に応じて検出電圧が変化し、この検出電圧の変化量が閾値を超えたとき、使用者の近接を検出することができる。
このように構成される近接センサでは、検出距離が短いものの、安価に製作することができ、ドアハンドルや車両表面の一部に多少の汚れがあっても、使用者の近接又は接触を検出することができる。
このように構成される近接センサでは、検出距離が短いものの、安価に製作することができ、ドアハンドルや車両表面の一部に多少の汚れがあっても、使用者の近接又は接触を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１６－７００５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記近接センサでは、利便性の観点から、検出距離が長いときでも使用者の近接を検出することが望まれている。検出電圧と比較される閾値を小さく設定すれば、検出距離を長くすることができる。
しかしながら、閾値が小さく設定されると、検出電圧に乗るノイズの影響が大きくなるので、使用者が「非近接状態」であっても、ノイズが乗った検出電圧が閾値を超えてしまい、使用者が「近接状態」にあるとの誤検出を生じる恐れがあった。
本発明は、上記事実を考慮し、誤検出を効果的に抑制又は防止することができ、検出距離を長くすることができる近接センサを提供する。
しかしながら、閾値が小さく設定されると、検出電圧に乗るノイズの影響が大きくなるので、使用者が「非近接状態」であっても、ノイズが乗った検出電圧が閾値を超えてしまい、使用者が「近接状態」にあるとの誤検出を生じる恐れがあった。
本発明は、上記事実を考慮し、誤検出を効果的に抑制又は防止することができ、検出距離を長くすることができる近接センサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１実施態様に係る近接センサは、被検出体との距離に応じた検出電圧を出力する検出部と、検出電圧が入力される制御部と、を備え、制御部は、所定の期間毎に所定の回数の検出電圧を測定する測定手段と、所定の回数の検出電圧を積算して積算値を生成する積算手段と、積算値を時系列に記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された積算値を基準積算値とし、積算手段により生成された最新の積算値の基準積算値に対する変化量が所定の閾値を超えるとき、被検出体が近接したと判定する判定手段と、を備えている。
【0007】
本発明の第２実施態様に係る近接センサでは、第１実施態様に係る近接センサにおいて、記憶手段は、積算値を時系列に複数記憶し、判定手段は、最新の積算値よりも複数前に記憶手段に記憶された積算値を基準積算値として、被検出体の近接を判定する。
【0008】
本発明の第３実施態様に係る近接センサでは、第２実施態様に係る近接センサにおいて、制御部は、最新の積算値が前記積算値として記憶手段に記憶された後、最新の積算値の基準積算値に対する変化量が前記所定の閾値を超えないとき、基準積算値より後に記憶された積算値を新たな基準積算値として更新する。
【0009】
本発明の第４実施態様に係る近接センサでは、第２実施態様に係る近接センサにおいて、制御部は、最新の積算値が前記積算値として前記記憶手段に記憶された後、最新の積算値の前記基準積算値に対する変化量が前記所定の閾値を超えるとき、前記基準積算値を更新しない。
【0010】
本発明の第５実施態様に係る近接センサでは、第１実施態様～第４実施態様のいずれか１つに係る近接センサにおいて、制御部からパルス電圧が印加される駆動電極と、パルス電圧の印加により誘起電圧が発生する検出電極と、を含んで構成される電極部を更に備え、検出部は、誘起電圧の発生により充電されるコンデンサを有し、検出電圧は、コンデンサに充電された充電電圧とされる。
【0011】
本発明の第６実施態様に係る近接センサでは、第５実施態様に係る近接センサにおいて、所定の期間は、パルス電圧の印加の開始から、コンデンサの充電電圧の放電開始までの期間である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、誤検出を効果的に抑制又は防止することができ、検出距離を長くすることができる近接センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施の形態に係る近接センサの回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１～図４を用いて、本発明の一実施の形態に係る近接センサについて説明する。本実施の形態では、近接センサの回路構成並びに近接又は接触の検出方法について、自動車等の車両に装着された例を説明する。なお、近接センサは、図示省略の車両のドアハンドルに配設され、キーレスエントリー装置を構築する。また、近接センサは、図示省略の車両に装着され、ドア開閉装置を構築する。
【0015】
（近接センサ１の回路構成）
図１に示されるように、本実施の形態に係る近接センサ１は、電極部２と、検出部３と、制御部４と、を含んで構成されている。
図１に示されるように、本実施の形態に係る近接センサ１は、電極部２と、検出部３と、制御部４と、を含んで構成されている。
【0016】
電極部２は、駆動電極２０と、この駆動電極２０にそれぞれ対向して配置される第１検出電極２１及び第２検出電極２２とを備えている。
駆動電極２０は制御部４のパルス電圧出力端子に接続され、制御部４から供給されるパルス電圧が駆動電極２０に印加される。パルス電圧が印加されると、被検出体としての使用者の手の車両への近接又は接触の検出が開始される。駆動電極２０は、第１検出電極２１、第２検出電極２２のそれぞれに共用の電極として形成されている。
第１検出電極２１は、ロック電極として使用され、図示省略の車両のドアを施錠する又はドアを閉める際に、使用者の手の近接又は接触状態を検出する電極である。駆動電極２０にパルス電圧が印加されると、第１検出電極２１に誘起電圧が発生する。使用者の手の距離の変化に応じて誘起電圧が変化する。
第２検出電極２２は、アンロック電極として使用され、ドアを解錠する又はドアを開ける際に、使用者の手の近接又は接触状態を検出する電極である。第１検出電極２１と同様に、駆動電極２０にパルス電圧が印加されると、第２検出電極２２に誘起電圧が発生する。この誘起電圧は使用者の手の距離に応じて変化する。
駆動電極２０は制御部４のパルス電圧出力端子に接続され、制御部４から供給されるパルス電圧が駆動電極２０に印加される。パルス電圧が印加されると、被検出体としての使用者の手の車両への近接又は接触の検出が開始される。駆動電極２０は、第１検出電極２１、第２検出電極２２のそれぞれに共用の電極として形成されている。
第１検出電極２１は、ロック電極として使用され、図示省略の車両のドアを施錠する又はドアを閉める際に、使用者の手の近接又は接触状態を検出する電極である。駆動電極２０にパルス電圧が印加されると、第１検出電極２１に誘起電圧が発生する。使用者の手の距離の変化に応じて誘起電圧が変化する。
第２検出電極２２は、アンロック電極として使用され、ドアを解錠する又はドアを開ける際に、使用者の手の近接又は接触状態を検出する電極である。第１検出電極２１と同様に、駆動電極２０にパルス電圧が印加されると、第２検出電極２２に誘起電圧が発生する。この誘起電圧は使用者の手の距離に応じて変化する。
【0017】
検出部３は、第１検出電極２１に接続され、第１検出電極２１に発生する誘起電圧を検出する第１検出回路３１と、第２検出電極２２に接続され、第２検出電極２２に発生する誘起電圧を検出する第２検出回路３２とを備えている。
【0018】
第１検出回路３１は、オペアンプ３１１と、コンデンサ３１２と、ダイオード３１３と、抵抗Ｒ１～抵抗Ｒ３と、を含んで構成されている。
オペアンプ３１１では、非反転入力が第１検出電極２１に接続され、反転入力が抵抗Ｒ１を介して基準電圧Ｖｓｓに接続され、更に電源電圧Ｖｃｃ及び基準電圧Ｖｓｓが供給されている。ここで、電源電圧Ｖｃｃは、例えば回路の動作電圧、５Ｖである。また、基準電圧Ｖｓｓは、例えば回路の接地電圧、０Ｖである。
オペアンプ３１１の出力は、ダイオード３１３を介して制御部４のＡ／Ｄ入力端子に接続され、かつ、抵抗Ｒ２を介して反転入力と抵抗Ｒ１との間に接続されている。ダイオード３１３は、オペアンプ３１１の出力と制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に順方向に挿入され、オペアンプ３１１への電流の流れを阻止している。また、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２はオペアンプ３１１の増幅率を決定している。
コンデンサ３１２は、ダイオード３１３のカソードと制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に一方の電極を接続し、基準電圧Ｖｓｓに他方の電極を接続している。このコンデンサ３１２は、使用者の手の近接又は接触を検出する検出用コンデンサとして使用され、第１検出電極２１に発生する誘起電圧により充電される。コンデンサ３１２に充電された充電電圧は第１検出回路３１から制御部４へ出力される検出電圧とされる。
抵抗Ｒ３の一端はダイオード３１３のカソードと制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に接続され、抵抗Ｒ３の他端は制御部４に接続されている。コンデンサ３１２に充電された充電電圧は抵抗Ｒ３を介して放電される。
オペアンプ３１１では、非反転入力が第１検出電極２１に接続され、反転入力が抵抗Ｒ１を介して基準電圧Ｖｓｓに接続され、更に電源電圧Ｖｃｃ及び基準電圧Ｖｓｓが供給されている。ここで、電源電圧Ｖｃｃは、例えば回路の動作電圧、５Ｖである。また、基準電圧Ｖｓｓは、例えば回路の接地電圧、０Ｖである。
オペアンプ３１１の出力は、ダイオード３１３を介して制御部４のＡ／Ｄ入力端子に接続され、かつ、抵抗Ｒ２を介して反転入力と抵抗Ｒ１との間に接続されている。ダイオード３１３は、オペアンプ３１１の出力と制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に順方向に挿入され、オペアンプ３１１への電流の流れを阻止している。また、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２はオペアンプ３１１の増幅率を決定している。
コンデンサ３１２は、ダイオード３１３のカソードと制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に一方の電極を接続し、基準電圧Ｖｓｓに他方の電極を接続している。このコンデンサ３１２は、使用者の手の近接又は接触を検出する検出用コンデンサとして使用され、第１検出電極２１に発生する誘起電圧により充電される。コンデンサ３１２に充電された充電電圧は第１検出回路３１から制御部４へ出力される検出電圧とされる。
抵抗Ｒ３の一端はダイオード３１３のカソードと制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に接続され、抵抗Ｒ３の他端は制御部４に接続されている。コンデンサ３１２に充電された充電電圧は抵抗Ｒ３を介して放電される。
【0019】
第２検出回路３２は、第１検出回路３１と同様の構成とされ、オペアンプ３２１と、コンデンサ３２２と、ダイオード３２３と、抵抗Ｒ４～抵抗Ｒ６と、を含んで構成されている。
オペアンプ３２１では、非反転入力が第２検出電極２２に接続され、反転入力が抵抗Ｒ４を介して基準電圧Ｖｓｓに接続され、更に電源電圧Ｖｃｃ及び基準電圧Ｖｓｓが供給されている。
オペアンプ３２１の出力は、ダイオード３２３を介して制御部４のＡ／Ｄ入力端子に接続され、かつ、抵抗Ｒ５を介して反転入力と抵抗Ｒ４との間に接続されている。ダイオード３２３は、オペアンプ３２１の出力と制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に順方向に挿入され、オペアンプ３２１への電流の流れを阻止している。また、抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５はオペアンプ３２１の増幅率を決定している。
コンデンサ３２２は、ダイオード３２３のカソードと制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に一方の電極を接続し、基準電圧Ｖｓｓに他方の電極を接続している。このコンデンサ３２２は、使用者の手の近接又は接触を検出する検出用コンデンサとして使用され、第２検出電極２２に発生する誘起電圧により充電される。コンデンサ３２２に充電された充電電圧は第２検出回路３２から制御部４へ出力される検出電圧とされる。
抵抗Ｒ６の一端はダイオード３２３のカソードと制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に接続され、抵抗Ｒ６の他端は制御部４に接続されている。コンデンサ３２２に充電された充電電圧は抵抗Ｒ６を介して放電される。
オペアンプ３２１では、非反転入力が第２検出電極２２に接続され、反転入力が抵抗Ｒ４を介して基準電圧Ｖｓｓに接続され、更に電源電圧Ｖｃｃ及び基準電圧Ｖｓｓが供給されている。
オペアンプ３２１の出力は、ダイオード３２３を介して制御部４のＡ／Ｄ入力端子に接続され、かつ、抵抗Ｒ５を介して反転入力と抵抗Ｒ４との間に接続されている。ダイオード３２３は、オペアンプ３２１の出力と制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に順方向に挿入され、オペアンプ３２１への電流の流れを阻止している。また、抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ５はオペアンプ３２１の増幅率を決定している。
コンデンサ３２２は、ダイオード３２３のカソードと制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に一方の電極を接続し、基準電圧Ｖｓｓに他方の電極を接続している。このコンデンサ３２２は、使用者の手の近接又は接触を検出する検出用コンデンサとして使用され、第２検出電極２２に発生する誘起電圧により充電される。コンデンサ３２２に充電された充電電圧は第２検出回路３２から制御部４へ出力される検出電圧とされる。
抵抗Ｒ６の一端はダイオード３２３のカソードと制御部４のＡ／Ｄ入力端子との間に接続され、抵抗Ｒ６の他端は制御部４に接続されている。コンデンサ３２２に充電された充電電圧は抵抗Ｒ６を介して放電される。
【0020】
制御部４は、マイクロコンピュータを用いて構築され、測定ユニット（測定手段）４１、積算ユニット（積算手段）４２、記憶ユニット（記憶手段）４３、判定ユニット（判定手段）４４を少なくとも備えている。制御部４には、第１検出回路３１、第２検出回路３２のそれぞれから出力される検出電圧が入力される。
なお、図１に示される制御部４において、測定ユニット４１等の各ユニットは専用回路の構成要素（ハードウエア）として記載されている。本実施の形態では、各ユニットのすべて又は一部が、ユニットに相当する機能を実現する、コンピュータを用いて実行されるプログラム（ソフトウエア）により構成されてもよい。
また、本実施の形態では、制御部４において、検出部３の第１検出回路３１から出力される検出電圧の検出方法について説明する。第２検出回路３２から出力される検出電圧の検出方法は、第１検出回路３１から出力される検出電圧の検出方法と同様であるので、説明を省略する。
なお、図１に示される制御部４において、測定ユニット４１等の各ユニットは専用回路の構成要素（ハードウエア）として記載されている。本実施の形態では、各ユニットのすべて又は一部が、ユニットに相当する機能を実現する、コンピュータを用いて実行されるプログラム（ソフトウエア）により構成されてもよい。
また、本実施の形態では、制御部４において、検出部３の第１検出回路３１から出力される検出電圧の検出方法について説明する。第２検出回路３２から出力される検出電圧の検出方法は、第１検出回路３１から出力される検出電圧の検出方法と同様であるので、説明を省略する。
【0021】
測定ユニット４１では、所定の期間毎に所定の回数の検出電圧が測定される。詳しく説明する。
図２には、測定ユニット４１において測定される検出電圧と検出電圧の測定時間との関係が示されている。縦軸が検出電圧［Ｖ］であり、横軸が検出電圧の測定時間である。図２に示されるように、最初に、検出電圧Ｖ１は期間Ｔ１において測定される。期間Ｔ１、すなわち本実施の形態における「所定の期間」は、制御部４から駆動電極２０へパルス電圧の印加を開始した時間ｔ１１から、第１検出回路３１のコンデンサ３１２の充電電圧の放電開始の時間ｔ１４までの期間である（図１参照）。期間Ｔ１内において、時間ｔ１１から一定の時間が経過した時間ｔ１２に、制御部４から駆動電極２０へのパルス電圧の印加が停止される。このパルス電圧の停止直後であって、時間ｔ１２と時間ｔ１４との間の時間ｔ１２寄りの時間ｔ１３において、検出電圧Ｖ１が測定される。要するに、時間ｔ１３のタイミングにおいて測定された電圧が検出電圧Ｖ１とされる。
図２には、測定ユニット４１において測定される検出電圧と検出電圧の測定時間との関係が示されている。縦軸が検出電圧［Ｖ］であり、横軸が検出電圧の測定時間である。図２に示されるように、最初に、検出電圧Ｖ１は期間Ｔ１において測定される。期間Ｔ１、すなわち本実施の形態における「所定の期間」は、制御部４から駆動電極２０へパルス電圧の印加を開始した時間ｔ１１から、第１検出回路３１のコンデンサ３１２の充電電圧の放電開始の時間ｔ１４までの期間である（図１参照）。期間Ｔ１内において、時間ｔ１１から一定の時間が経過した時間ｔ１２に、制御部４から駆動電極２０へのパルス電圧の印加が停止される。このパルス電圧の停止直後であって、時間ｔ１２と時間ｔ１４との間の時間ｔ１２寄りの時間ｔ１３において、検出電圧Ｖ１が測定される。要するに、時間ｔ１３のタイミングにおいて測定された電圧が検出電圧Ｖ１とされる。
【0022】
測定ユニット４１では、期間Ｔ１の後の期間Ｔ２内に検出電圧Ｖ２が測定される。検出電圧Ｖ１の測定方法と同様に、期間Ｔ２はパルス電圧の印加開始の時間ｔ２１から放電開始の時間ｔ２４までの期間とされ、期間Ｔ２内においてパルス電圧の停止（時間ｔ２２）直後の時間ｔ２３のタイミングにおいて検出電圧Ｖ２が測定される。
測定ユニット４１では、「所定の回数」として、例えば１０回測定され、検出電圧Ｖ１～検出電圧Ｖ１０が測定される。検出電圧Ｖ３～検出電圧Ｖ１０のそれぞれの測定方法は検出電圧Ｖ１の測定方法と同様である。本実施の形態では、「所定の回数」は、繰り返しの単位となる基準測定回数とされているが、「回数」自体は任意に設定可能である。
測定ユニット４１では、「所定の回数」として、例えば１０回測定され、検出電圧Ｖ１～検出電圧Ｖ１０が測定される。検出電圧Ｖ３～検出電圧Ｖ１０のそれぞれの測定方法は検出電圧Ｖ１の測定方法と同様である。本実施の形態では、「所定の回数」は、繰り返しの単位となる基準測定回数とされているが、「回数」自体は任意に設定可能である。
【0023】
図１に戻って、積算ユニット４２では、所定の回数の検出電圧が積算されて積算値が生成される。ここでは、前述の通り、「所定の回数」は「１０回」に設定されているので、積算値は測定ユニット４１において測定された検出電圧Ｖ１～検出電圧Ｖ１０を加算した値とされる。積算値が生成されることにより、検出電圧Ｖ１～検出電圧Ｖ１０のそれぞれに乗るプラスノイズとマイナスノイズとが平均化され、ノイズが相殺されるので、積算値ではノイズが実質的に取り除かれる。
【0024】
図３には、積算ユニット４２において積算された積算値と積算値が生成された時間との関係が示されている。縦軸が積算値［Ｖ］であり、横軸が積算値の生成時間である。
ここで、図３において、時系列に記載されている最新の時間Ｔｎに生成された積算値が「最新の積算値Ｓｎ」とされる。時間Ｔｎよりも一定の時間前の過去の時間Ｔｎ－１に生成された積算値は「積算値Ｓｎ－１」とされる。さらに、時間Ｔｎ－１よりも一定の時間前の過去の時間Ｔｎ－２に生成された積算値は「積算値Ｓｎ－２」とされる。以下同様に、時間Ｔｎ－３～時間Ｔｎ－９のそれぞれに生成された積算値は、各々、「積算値Ｓｎ－３」～「積算値Ｓｎ－９」とされる。そして、時間Ｔｎよりも１０回前の時間Ｔｎ－１０に生成された積算値は「積算値Ｓｎ－１０」とされる。
図３では、最新の積算値Ｓｎから１０回前の過去の積算値Ｓｎ－１０が示されている。近接センサ１に使用者の手（被検出体）が近接すると、積算値が下がり始めるので、積算値が下がり始める前、ここでは１０回前の「積算値Ｓｎ－１０」が近接又は接触を判定する「基準積算値Ｓｒ」に設定されている。「基準積算値Ｓｒ」は、基本的に「最新の積算値Ｓｎ」よりも前の積算値に設定されるが、積算値の緩やかな変化を認識するため、「最新の積算値Ｓｎ」よりも複数前の積算値（「積算値Ｓｎ－２」～「積算値Ｓｎ－１０」）を用いて設定されている。
ここで、図３において、時系列に記載されている最新の時間Ｔｎに生成された積算値が「最新の積算値Ｓｎ」とされる。時間Ｔｎよりも一定の時間前の過去の時間Ｔｎ－１に生成された積算値は「積算値Ｓｎ－１」とされる。さらに、時間Ｔｎ－１よりも一定の時間前の過去の時間Ｔｎ－２に生成された積算値は「積算値Ｓｎ－２」とされる。以下同様に、時間Ｔｎ－３～時間Ｔｎ－９のそれぞれに生成された積算値は、各々、「積算値Ｓｎ－３」～「積算値Ｓｎ－９」とされる。そして、時間Ｔｎよりも１０回前の時間Ｔｎ－１０に生成された積算値は「積算値Ｓｎ－１０」とされる。
図３では、最新の積算値Ｓｎから１０回前の過去の積算値Ｓｎ－１０が示されている。近接センサ１に使用者の手（被検出体）が近接すると、積算値が下がり始めるので、積算値が下がり始める前、ここでは１０回前の「積算値Ｓｎ－１０」が近接又は接触を判定する「基準積算値Ｓｒ」に設定されている。「基準積算値Ｓｒ」は、基本的に「最新の積算値Ｓｎ」よりも前の積算値に設定されるが、積算値の緩やかな変化を認識するため、「最新の積算値Ｓｎ」よりも複数前の積算値（「積算値Ｓｎ－２」～「積算値Ｓｎ－１０」）を用いて設定されている。
【0025】
図１に示される記憶ユニット４３は、積算ユニット４２において生成された複数の「積算値Ｓｎ－１０」～「積算値Ｓｎ－１」のそれぞれを時系列に記憶する。記憶ユニット４３としては、具体的な図示を省略するが、例えば揮発性メモリ（RAM：Random Access Memory）を用いて構築されている。
【0026】
判定ユニット４４は、記憶ユニット４３に記憶された「積算値Ｓｎ－１０」を「基準積算値Ｓｒ」とし、積算ユニット４２により生成された「最新の積算値Ｓｎ」の「基準積算値Ｓｒ」に対する変化量を「所定の閾値」と比較する。そして、判定ユニット４４は、この変化量が「所定の閾値」を超えるとき、「使用者の手が近接した」と判定する。
ここでは、「所定の閾値」は下記不等式（１）により設定されている。
（基準積算値Ｓｒ－最新の積算値Ｓｎ）／基準積算値Ｓｒ＞０．０１ …（１）
上記不等式（１）は下記不等式（２）に書き換えることができる。
最新の積算値Ｓｎ＜０．９９×基準積算値Ｓｒ …（２）
すなわち、本実施の形態において「所定の閾値」は「１％」に設定され、判定ユニット４４では、「最新の積算値Ｓｎ」の「基準積算値Ｓｒ」に対する変化量が「１％」を超えると、「被検出体が近接した」との判定がなされる。
ここで、比較例として、検出電圧に乗るノイズの影響を考慮すると、近接の判定に使用される閾値は、例えば５％の高い値に設定される。
ここでは、「所定の閾値」は下記不等式（１）により設定されている。
（基準積算値Ｓｒ－最新の積算値Ｓｎ）／基準積算値Ｓｒ＞０．０１ …（１）
上記不等式（１）は下記不等式（２）に書き換えることができる。
最新の積算値Ｓｎ＜０．９９×基準積算値Ｓｒ …（２）
すなわち、本実施の形態において「所定の閾値」は「１％」に設定され、判定ユニット４４では、「最新の積算値Ｓｎ」の「基準積算値Ｓｒ」に対する変化量が「１％」を超えると、「被検出体が近接した」との判定がなされる。
ここで、比較例として、検出電圧に乗るノイズの影響を考慮すると、近接の判定に使用される閾値は、例えば５％の高い値に設定される。
【0027】
（近接センサ１における近接又は接触の検出方法）
次に、図１～図３を参照しつつ、図４を用いて、近接センサ１における被検出体の近接又は接触の検出方法を説明する。
まず最初に、近接又は接触の検出方法では、近接センサ１の制御部４が初期化され、後述するステップＳ３からステップＳ１２を行って積算値Ｓｎを生成し、判定ユニット４４において積算値Ｓｎが「基準積算値Ｓｒ」に設定される（ステップＳ１）。
引き続き、所定の時間が経過したか否かが判定される（ステップＳ２）。ここでの「所定の時間」とは、基準積算値Ｓｒの設定後から次の積算値の生成を開始するまでの時間である。所定の時間が経過していないと判定されると、ステップＳ２へ戻る。
次に、図１～図３を参照しつつ、図４を用いて、近接センサ１における被検出体の近接又は接触の検出方法を説明する。
まず最初に、近接又は接触の検出方法では、近接センサ１の制御部４が初期化され、後述するステップＳ３からステップＳ１２を行って積算値Ｓｎを生成し、判定ユニット４４において積算値Ｓｎが「基準積算値Ｓｒ」に設定される（ステップＳ１）。
引き続き、所定の時間が経過したか否かが判定される（ステップＳ２）。ここでの「所定の時間」とは、基準積算値Ｓｒの設定後から次の積算値の生成を開始するまでの時間である。所定の時間が経過していないと判定されると、ステップＳ２へ戻る。
【0028】
ステップＳ２において、所定の時間が経過したと判定されると、積算ユニット４２では、積算値Ｓｎが「０」に設定される（ステップＳ３）。一方、測定ユニット４１では、測定される検出電圧Ｖｉが「所定の回数」（１０回）の最初の検出電圧Ｖ１に設定される（ステップＳ４）。
【0029】
図１に示される制御部４では、パルス電圧の印加が開始される（ステップＳ５）。これにより、制御部４のパルス電圧出力端子からパルス電圧が電極部２の駆動電極２０へ供給され、駆動電極２０にパルス電圧が印加される（図２の時間ｔ１１参照）。
駆動電極２０にパルス電圧が印加されると、例えば使用者の手との距離の変化に応じた大きさの誘起電圧が、電極部２の第１検出電極２１に発生する。この誘起電圧の発生により、検出部３の第１検出回路３１ではコンデンサ３１２の充電が開始される（ステップＳ６）。
そして、制御部４では、パルス電圧の印加が停止される（ステップＳ７）。このパルス電圧の印加の停止直後（図２の時間ｔ１２及び時間ｔ１３参照）に、コンデンサ３１２に充電された充電電圧が検出電圧Ｖ１として測定ユニット４１により測定される（ステップＳ８）。なお、測定された検出電圧Ｖ１は、測定ユニット４１内に記憶されてもよいし、積算ユニット４２又は記憶ユニット４３に記憶させてもよい。
駆動電極２０にパルス電圧が印加されると、例えば使用者の手との距離の変化に応じた大きさの誘起電圧が、電極部２の第１検出電極２１に発生する。この誘起電圧の発生により、検出部３の第１検出回路３１ではコンデンサ３１２の充電が開始される（ステップＳ６）。
そして、制御部４では、パルス電圧の印加が停止される（ステップＳ７）。このパルス電圧の印加の停止直後（図２の時間ｔ１２及び時間ｔ１３参照）に、コンデンサ３１２に充電された充電電圧が検出電圧Ｖ１として測定ユニット４１により測定される（ステップＳ８）。なお、測定された検出電圧Ｖ１は、測定ユニット４１内に記憶されてもよいし、積算ユニット４２又は記憶ユニット４３に記憶させてもよい。
【0030】
測定ユニット４１において測定された検出電圧Ｖ１は、積算ユニット４２により積算が開始される（ステップＳ９）。この後、コンデンサ３１２に充電された充電電圧は抵抗Ｒ３を介して放電される（ステップＳ１０）。
【0031】
制御部４では、測定された検出電圧Ｖ１が「所定の回数」の検出電圧であるか否かが判定される（ステップＳ１１）。「所定の回数」ではないと判定されると、次に測定される検出電圧Ｖｉが「検出電圧Ｖ２」に設定され（ステップＳ１６）、ステップＳ５へ戻り、検出電圧Ｖ２が測定される。ステップＳ１１では、「所定の回数」の検出電圧Ｖ１０が得られるまで、測定ユニット４１において検出電圧Ｖｉが測定される。
【0032】
次に、測定ユニット４１において測定された「所定の回数」の検出電圧Ｖ１～検出電圧Ｖ１０が積算ユニット４２において積算され、積算ユニット４２により「最新の積算値Ｓｎ」が生成される（ステップＳ１２）。「最新の積算値Ｓｎ」は、順次、時系列に記憶ユニット４３に複数記憶される。
そして、「基準積算値Ｓｒ」から１０回目に測定され、積算された最も新しい「最新の積算値Ｓｎ」の「基準積算値Ｓｒ」に対する変化量が「所定の閾値」を超えるか否かが判定される（ステップＳ１３）。「所定の閾値」は、前述の不等式（１）又は不等式（２）に示される例示の通り、ここでは「１％」に設定されている。
そして、「基準積算値Ｓｒ」から１０回目に測定され、積算された最も新しい「最新の積算値Ｓｎ」の「基準積算値Ｓｒ」に対する変化量が「所定の閾値」を超えるか否かが判定される（ステップＳ１３）。「所定の閾値」は、前述の不等式（１）又は不等式（２）に示される例示の通り、ここでは「１％」に設定されている。
【0033】
ステップＳ１３において、「最新の積算値Ｓｎ」の「基準積算値Ｓｒ」に対する変化量が「１％」を超えると、使用者の手が近接していると判定され、近接センサ１はオン出力される（ステップＳ１４）。この後、検出処理を終了するか否かが判定され（ステップＳ１５）、終了すると判定されると、本実施の形態に係る近接センサ１による被検出体の近接又は接触の検出方法が終了する。終了しないと判定されると、ステップＳ２へ戻る。
【0034】
一方、ステップＳ１３において、「最新の積算値Ｓｎ」の「基準積算値Ｓｒ」に対する変化量が「１％」を超えないと判定されると、ステップＳ１３の判断に使用された「基準積算値Ｓｒ」が更新される（ステップＳ１７）。ここでは、記憶ユニット４３に時系列に記憶された「基準積算値Ｓｒ」よりも後に記憶された積算値Ｓｎ－９が「新たな基準積算値Ｓｒ」として更新される。なお、ステップＳ１７では、「最新の積算値Ｓｎ」が「積算値Ｓｎ－１」に、「積算値Ｓｎ－１」が「積算値Ｓｎ－２」に、…「積算値Ｓｎ－８」が「積算値Ｓｎ－９」にそれぞれ更新される。この更新が終了すると、ステップＳ１５へ移行する。
【0035】
（作用効果）
本実施の形態に係る近接センサ１は、図１に示されるように、検出部３と、制御部４とを備える。検出部３では、被検出体、例えば使用者の手との距離に応じた検出電圧が出力される。制御部４には、検出部３から出力される検出電圧が入力される。
ここで、制御部４は、測定ユニット（測定手段）４１と、積算ユニット（積算手段）４２と、記憶ユニット（記憶手段）４３と、判定ユニット（判定手段）４４とを含んで構成される。測定ユニット４１では、所定の期間毎に所定の回数の検出電圧が測定される。積算ユニット４２では、所定の回数の検出電圧が積算されて積算値が生成される。記憶ユニット４３では、積算値が時系列に記憶される。判定ユニット４４では、記憶ユニット４３に記憶された積算値を基準積算値Ｓｒとし、積算ユニット４１により生成された最新の積算値Ｓｎの基準積算値Ｓｒに対する変化量が所定の閾値を超えるとき、被検出体の近接が判定される（図４のステップＳ１３）。
本実施の形態に係る近接センサ１は、図１に示されるように、検出部３と、制御部４とを備える。検出部３では、被検出体、例えば使用者の手との距離に応じた検出電圧が出力される。制御部４には、検出部３から出力される検出電圧が入力される。
ここで、制御部４は、測定ユニット（測定手段）４１と、積算ユニット（積算手段）４２と、記憶ユニット（記憶手段）４３と、判定ユニット（判定手段）４４とを含んで構成される。測定ユニット４１では、所定の期間毎に所定の回数の検出電圧が測定される。積算ユニット４２では、所定の回数の検出電圧が積算されて積算値が生成される。記憶ユニット４３では、積算値が時系列に記憶される。判定ユニット４４では、記憶ユニット４３に記憶された積算値を基準積算値Ｓｒとし、積算ユニット４１により生成された最新の積算値Ｓｎの基準積算値Ｓｒに対する変化量が所定の閾値を超えるとき、被検出体の近接が判定される（図４のステップＳ１３）。
【0036】
被検出体の近接を判定する際に使用される「変化量」は、積算ユニット４２により所定の回数の検出電圧を積算して生成された積算値の変化量とされ、１回の測定による検出電圧の変化量に比し、大きな値になる。加えて、基準積算値Ｓｒ、最新の積算値Ｓｎのそれぞれでは、所定の回数の検出電圧が積算されるので、検出電圧に乗るノイズを最終的に相殺することができる。
このため、近接センサ１では、被検出体の近接の判断に使用される「所定の閾値」が小さくなっても、誤検出を効果的に抑制又は防止することができる。加えて、近接センサ１では、上記「所定の閾値」を小さくすることができるので、検出距離を長くすることができる。
このため、近接センサ１では、被検出体の近接の判断に使用される「所定の閾値」が小さくなっても、誤検出を効果的に抑制又は防止することができる。加えて、近接センサ１では、上記「所定の閾値」を小さくすることができるので、検出距離を長くすることができる。
【0037】
また、近接センサ１では、図１に示される記憶ユニット４３は、積算ユニット４２により生成された積算値を時系列に複数記憶する（図３参照）。そして、近接センサ１では、判定ユニット４４は、図３及び図４に示されるように、最新の積算値Ｓｎよりも複数前、ここでは１０回前に記憶ユニット４３に記憶された積算値Ｓｎ－１０を基準積算値Ｓｒとして、被検出体の近接を判定する（ステップＳ１３）。
このため、最新の積算値Ｓｎはその直前の積算値（ここでは積算値Ｓｎ－１）よりも前に記憶ユニット４３に記憶された基準積算値Ｓｒ（ここでは積算値Ｓｎ－１０）と比較されることにより、被検出体の近接による検出電圧の緩やか変化を検出することができる。少し詳しく説明すると、図３に示されるように、最新の積算値Ｓｎとその直前の積算値とが比較される場合、変化量が小さく、被検出体の近接の判定が難しい。これに対して、最新の積算値Ｓｎと基準積算値Ｓｒとしての積算値Ｓｎ－１０とが比較される場合、変化量が大きく、被検出体の近接の判定が容易になると共に、双方の間の積算値Ｓｎ－９～積算値Ｓｎ－１が生成されるので、積算値の経時的な変化も検出することができる。
このため、最新の積算値Ｓｎはその直前の積算値（ここでは積算値Ｓｎ－１）よりも前に記憶ユニット４３に記憶された基準積算値Ｓｒ（ここでは積算値Ｓｎ－１０）と比較されることにより、被検出体の近接による検出電圧の緩やか変化を検出することができる。少し詳しく説明すると、図３に示されるように、最新の積算値Ｓｎとその直前の積算値とが比較される場合、変化量が小さく、被検出体の近接の判定が難しい。これに対して、最新の積算値Ｓｎと基準積算値Ｓｒとしての積算値Ｓｎ－１０とが比較される場合、変化量が大きく、被検出体の近接の判定が容易になると共に、双方の間の積算値Ｓｎ－９～積算値Ｓｎ－１が生成されるので、積算値の経時的な変化も検出することができる。
【0038】
さらに、近接センサ１では、図１に示される制御部４は、最新の積算値Ｓｎを積算値Ｓｎ－１として記憶ユニット４３に記憶する。すると、図４に示されるように、制御部４では、基準積算値Ｓｒ（積算値Ｓｎ－１０）よりも後に記憶された積算値Ｓｎ－９が新たな基準積算値Ｓｒとして更新される（ステップＳ１７）。
このため、近接センサ１では、最新の積算値Ｓｎの生成毎に、新たな基準積算値Ｓｒが更新されるので、温度変化、降雨等の周囲の環境変化が生じても、この環境変化に対応した基準積算値Ｓｒを設定することができる。従って、近接センサ１では、環境変化に影響を受け難く、誤検出を効果的に抑制又は防止することができ、更に検出距離を長くすることができる。
このため、近接センサ１では、最新の積算値Ｓｎの生成毎に、新たな基準積算値Ｓｒが更新されるので、温度変化、降雨等の周囲の環境変化が生じても、この環境変化に対応した基準積算値Ｓｒを設定することができる。従って、近接センサ１では、環境変化に影響を受け難く、誤検出を効果的に抑制又は防止することができ、更に検出距離を長くすることができる。
【0039】
また、近接センサ１では、図１に示される制御部４は、最新の積算値Ｓｎの基準積算値Ｓｒに対する変化量が所定の閾値を超えるとき、最新の積算値Ｓｎを新たな基準積算値Ｓｒとして更新しない（図４のステップＳ１３）。変化量が所定の閾値を超えるときに基準積算値Ｓｒが更新されると、被検出体の近接状態が新たな基準積算値Ｓｒとなり、誤検出の要因となる。このため、変化量が所定の閾値を超えるときに新たな基準積算値Ｓｒを更新しない設定とされるので、近接センサ１では、誤検出を効果的に抑制又は防止することができる。
【0040】
さらに、近接センサ１は、図１に示されるように、電極部２を備える。電極部２は、制御部４からパルス電圧が印加される駆動電極２０と、パルス電圧の印加により誘起電圧が発生する検出電極２１及び検出電極２２とを含んで構成される。
加えて、近接センサ１の検出部３は、第１検出回路３１にコンデンサ３１２、第２検出回路３２にコンデンサ３２２を有する。コンデンサ３１２、コンデンサ３２２のそれぞれは誘起電圧の発生により充電される。そして、検出電圧は、コンデンサ３１２、コンデンサ３２２のそれぞれに充電された充電電圧とされる。
つまり、近接センサ１における近接又は接触の検出方法は、まず電極部２の駆動電極２０にパルス電圧を印加する。このパルス電圧の印加により、駆動電極２０と検出電極２１又は検出電極２２との間に電界が発生する。この電界の発生により、検出電極２１又は検出電極２２に誘起電圧が発生する。誘起電圧は被検出体の近接によって変化する。この誘起電圧の変化に応じて、検出部３のコンデンサ３１２又はコンデンサ３２２が充電される。この充電電圧は検出電圧として測定される。
このような検出方法を採用する近接センサ１によれば、降雨等の液体の付着による影響を受け難いので、検出精度を更に向上させることができる。
加えて、近接センサ１の検出部３は、第１検出回路３１にコンデンサ３１２、第２検出回路３２にコンデンサ３２２を有する。コンデンサ３１２、コンデンサ３２２のそれぞれは誘起電圧の発生により充電される。そして、検出電圧は、コンデンサ３１２、コンデンサ３２２のそれぞれに充電された充電電圧とされる。
つまり、近接センサ１における近接又は接触の検出方法は、まず電極部２の駆動電極２０にパルス電圧を印加する。このパルス電圧の印加により、駆動電極２０と検出電極２１又は検出電極２２との間に電界が発生する。この電界の発生により、検出電極２１又は検出電極２２に誘起電圧が発生する。誘起電圧は被検出体の近接によって変化する。この誘起電圧の変化に応じて、検出部３のコンデンサ３１２又はコンデンサ３２２が充電される。この充電電圧は検出電圧として測定される。
このような検出方法を採用する近接センサ１によれば、降雨等の液体の付着による影響を受け難いので、検出精度を更に向上させることができる。
【0041】
また、近接センサ１では、制御部４の測定ユニット４１における例えば検出電圧Ｖ１を測定する所定の期間が、図２に示されるように、パルス電圧の印加の開始（時間ｔ１１）から、検出部３のコンデンサ３１２の充電電圧の放電開始（時間ｔ１４）までの期間とされる。検出電圧Ｖ２～検出電圧Ｖ１０のそれぞれを測定する所定の期間は、同様の期間である。
このため、検出電圧Ｖ１～検出電圧Ｖ１０のそれぞれは、毎回、パルス電圧が印加されて、コンデンサ３１２が十分に充電された状態において測定されるので、検出電圧Ｖ１～検出電圧Ｖ１０のそれぞれの測定のばらつきを効果的に抑制することができる。
このため、検出電圧Ｖ１～検出電圧Ｖ１０のそれぞれは、毎回、パルス電圧が印加されて、コンデンサ３１２が十分に充電された状態において測定されるので、検出電圧Ｖ１～検出電圧Ｖ１０のそれぞれの測定のばらつきを効果的に抑制することができる。
【0042】
（その他の実施の形態）
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、上記近接センサは、車両のキーレスエントリー装置やドア開閉装置の構築に限定されるものではなく、建造物のキーレスエントリー装置やドア開閉装置を構築してもよい。
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、上記近接センサは、車両のキーレスエントリー装置やドア開閉装置の構築に限定されるものではなく、建造物のキーレスエントリー装置やドア開閉装置を構築してもよい。
【符号の説明】
【0043】
１ 近接センサ
２ 電極部
２０ 駆動電極
２１ 第１検出電極（検出電極）
２２ 第２検出電極（検出電極）
３ 検出部
３１ 第１検出回路
３１２、３２２ コンデンサ
３２ 第２検出回路
４ 制御部
４１ 測定ユニット（測定手段）
４２ 積算ユニット（積算手段）
４３ 記憶ユニット（記憶手段）
４４ 判定ユニット（判定手段）
２ 電極部
２０ 駆動電極
２１ 第１検出電極（検出電極）
２２ 第２検出電極（検出電極）
３ 検出部
３１ 第１検出回路
３１２、３２２ コンデンサ
３２ 第２検出回路
４ 制御部
４１ 測定ユニット（測定手段）
４２ 積算ユニット（積算手段）
４３ 記憶ユニット（記憶手段）
４４ 判定ユニット（判定手段）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】