CN101236258A - 异物检测传感器 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于电动移门装置的异物检测传感器。所述传感器包括接触检测部、变化检测部和判定部。所述接触检测部具有压敏部，该压敏部可以通过与异物接触发生弹性变形。所述接触检测部输出接触检测信号。在可移动体处于以最高移动速度进行关闭操作的情况下，所述变化检测部测量于测量周期内输出预设循环次数的振荡信号所需的时间，所述测量周期设定成，比从所述异物与所述压敏部接触之时至所述接触检测部输出接触检测信号之时所花费的相应时间要短。

Description

异物检测传感器

背景技术

本发明涉及用于判定传感器电极附近是否有异物的异物检测传感器。

一些现有车辆配有电动移门装置，该装置通过马达之类的驱动力使设在车辆一侧的门板(移动体)在车辆前后方向上移动和滑动。该移门装置配有，诸如，在例如2006-162374号日本专利申请公开中描述的，异物检测传感器，从而能够在门板关闭操作期间检测在门板的前端部和供乘客进出车身的门口(开口部)周边部之间的异物。

上述公开中描述的异物检测传感器具有传感器电极(天线)、振荡器、检测部、和判定部。传感器电极沿门板前端部设置。传感器电极检测该传感器电极与该传感器电极附近的异物之间的电容。振荡回路的振荡频率取决于利用该传感器电极测得的电容。所述检测部检测上述振荡频率。所述判定部基于检测部检测到的振荡频率判定，该传感器电极附近是否有异物，即，门板前端部与门口周边部之间是否有异物。具体地，在检测部测得的振荡频率中的变化量超过一预设基准值的情况下，判定部判定传感器电极附近存在异物。

每当经过一预设时间周期，或每当门板移动一预设距离，异物检测传感器对上述振荡频率进行检测。对于每当一预设时间周期届满时检测到一振荡频率变化量的情况，异物检测传感器在预设时间周期内的第一时间和第二时间，测量从振荡回路输出的波形值，并基于该测量结果检测振荡频率变化量。同样地，对于每当门板移动一预设距离时检测到一振荡频率变化量的情况，异物检测传感器通常测量当门板移动一预设距离时振荡回路输出波形中一个波长的周期，且基于该测量结果检测振荡频率的变化量。

对于根据预设时间周期内的第一时间和第二时间从振荡回路输出的波形中的值，检测该振荡频率的变化量的情况下，在预设时间周期内输出的波形循环数量发生变化。因此，在预设时间周期内得到的振荡频率的变化量的精度是不一致的。振荡回路中的振荡频率根据用传感器电极检测到的电容变化而变化，并因此，有些时候，在一预设时间周期内输出的波形的循环数量不是自然数。在这种情况下，各预设时间周期内得到的振荡频率的变化量的精度较低。

同时，对于根据每当门板移动一预设距离时从振荡回路输出的波形中的一个波的长度来测量所述循环的方法，存在低精度测量方法的测量结果与实际值之间有可能不一致的风险。

如上所述，专利文献1中所描述的异物检测传感器存在这样的风险：基于振荡回路输出波形进行的振荡频率变化量的检测精度较低。即，存在这样的风险：用传感器电极进行的电容检测精度可能较低，并且传感器电极附近的异物检测精度可能较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种异物检测传感器，其提高了传感器电极测得的电容的精度。

为实现上述目标，根据本发明的一个方面，提供了一种用于开闭装置的异物检测传感器。所述开闭装置包括用于开启和关闭形成在固定体中的开口的可移动体。所述可移动体具有闭合端部，该闭合端部是所述可移动体的相对于所述关闭操作时运动方向的前侧。所述开口具有面向所述闭合端部的对面部。所述异物检测传感器包括：设置在所述闭合端部内的传感器电极、振荡部、接触检测部、变化检测部、和判定部。所述振荡部输出振荡信号，该振荡信号的振荡频率根据所述传感器电极与该传感器电极附近的导电性异物之间的电容而设定。所述接触检测部其被设置在所述闭合端部内，且具有通过与异物接触能够发生弹性变形的压敏部。当所述压敏部产生了一预设量的弹性变形时，所述接触检测部输出接触检测信号。变化检测部用于根据所述振荡信号检测振荡频率变化。在所述可移动体处于以最高移动速度进行所述关闭操作的情况下，所述变化检测部测量于测量周期内输出预设循环次数的所述振荡信号所需的时间，所述循环数大于等于二，所述测量周期设置为，短于从所述异物与所述压敏部接触之时至所述接触检测部输出接触检测信号之时所花费的响应时间。每当所述测量周期届满时，所述变化检测部输出所述测量结果。根据所述变化检测部的测量结果，所述判定部判定所述闭合端部与所述对面部之间是否有异物。当所述接触检测信号输入所述判定部时，所述判定部判定所述闭合端部与所述对面部之间有异物。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于开闭装置的异物检测方法。所述开闭装置包括用于开启和关闭设在固定体中的开口的可移动体。所述可移动体具有闭合端部，该闭合端部是所述可移动体的相对于所述关闭操作时运动方向的前侧，且所述开口具有面向所述闭合端部的对面部。所述异物检测方法包括：输出振荡信号，该振荡信号的振荡频率根据位于封闭端部内的所述传感器电极与该传感器电极附近的导电性异物之间的电容而设定；当设置在所述闭合端部内的、且通过与异物接触能够发生弹性变形的压敏部产生了一预设量的弹性变形时，输出接触检测信号；在所述可移动体处于以最高移动速度进行所述关闭操作的情况下，测量于测量周期内输出预设循环次数的所述振荡信号所需的时间，所述循环数大于等于二，所述测量周期设置为，短于从所述异物与所述压敏部接触之时至所述接触检测部输出接触检测信号之时所用的响应时间，并且每当所述测量周期届满时输出所述结果；基于所述测量结果，判定所述闭合端部与所述对面部之间是否有异物；并且，当有所述接触检测信号输出时，判定所述闭合端部与所述对面部之间有异物。

下面的描述，结合附图，以举例的方式对本发明原理进行了阐述，以使本发明的其它方面和优点变得清楚。

附图说明

通过参考下述对当前优选实施方式及附图的说明，可以最好地理解本发明及其目的和优点。附图中：

图1是表示设置有根据本发明一具体实施方式的电动移门装置的车辆的立体图；

图2是表示图1所示车辆的侧视图；

附图3是表示图1所示电动移门装置的电气结构的框图；

图4A是表示设在图1所示车辆中的门板靠近前端部位置的剖视图；

图4B是表示与所述门板相连的传感器主体的剖视图；

图4C是表示，有压力施加于图4B所示传感器主体时，所述传感器主体的剖视图；

图5为曲线图，表示测量预定循环次数的振荡信号所需时间的方式；

图6为表示测量周期和位置检测信号中的脉冲数的示意图；

图7为曲线图，表示位置检测信号中的脉冲数与用外部电极检测到的电容之间的关系；

图8为曲线图，表示门板位置和用外部电极检测到的电容之间的关系；

图9为曲线图，表示门板位置与关闭操作中的门板速度之间的关系；和

图10为立体图，表示配有带异物检测传感器的后门装置。

具体实施方式

下面参考附图对根据本发明的一实施方式进行说明。

图1示有车辆2，其装有作为开闭装置的电动移门装置1。如图1所示，车辆2具有车身3，该车身是由导电性金属材料制成的实体，车身3左侧上设有供乘客进出的呈矩形开口的门口4。门口4通过由导电金属材料制成的后侧门板5开启或关闭。后侧门板5是矩形可移动体，与门口4的形状相对应。如图2所示，具有导电性的前侧门板6设在门口4的前方。在门口4关闭的状态下，具有导电性的以上下方向延伸的中柱7位于前侧门板6和后侧门板5之间。

如图1所示，后侧门板5通过操作机构11与车身3的连接方式，使其可以基本上在前后方向上移动，并开启和关闭门口4。门板5中设有如门插销之类的锁定机构(未示出)。在门板5关闭门口4的情况下，即门板5位于完全关闭位置的情况下，该锁定机构将门板5相对于车身3牢牢地固定。在锁定机构中设有半插合(half latch)检测部(未示出)。当锁定机构处于半插合状态时，该半插合检测部向电动移门装置1的控制回路装置101(见图3)输出半插合信号。

上述操作机构11由设在车身3中的上轨12、下轨13、和中轨14，以及设在门板5中的上臂15、下臂16、和中臂17组成。

上轨12和下轨13分别设在车辆2的门口4的上部和下部，并基本上在车辆的前后方向上延伸。中轨14基本上设置在车辆2的门口4后部的上下方向上的中间位置，且基本上在车辆的前后方向上延伸。各轨12～14的前部弯曲朝向车厢内。

上述臂15～17分别固定于门板5在车厢内侧的上部、下部、和中部侧边。上臂15、下臂16和中臂17分别与上述上轨12、下轨13和中轨14连接。臂15～17各自由对应的轨12～14导向，使得可以在车辆2的前后方向上移动。

上述下臂16由驱动机构21以前后方向驱动。具体地，驱动机构21具有围绕以车辆2的上下方向延伸的轴线转动的驱动滑轮22、和多个在车厢内下轨13朝里位置的被动滑轮23。环带24与驱动滑轮22和被动滑轮23配合。上述下臂16的端部固定于该环带24。

如图1和图3所示，驱动机构21设有与驱动滑轮22连接的滑移致动器25。滑移致动器25设置在车厢内。滑移致动器25设有滑移马达26和用于减低被传输至上述驱动滑轮22的滑移马达26的旋转速度的减速齿轮机构(未示出)。当滑移马达26启动时，驱动滑轮22转动。然后，环带24转动，上述下臂16以前后方向移动。这样，上述门板5以前后方向滑动。

上述滑移致动器25内设有位置检测装置27，该检测装置是用于检测滑移马达26的转动的位置检测部。位置检测装置27向上述的控制回路装置101输出与滑移马达26的转动对应的位置信号。位置检测装置27设有，例如与滑移马达26或上述减速齿轮机构中的减速齿轮(未示出)的转动轴(未示出)一起转动的永磁体(未示出)，和面向该永磁体放置的霍尔IC(HallIC)(未示出)。根据由该永磁体转动引起的永磁体的磁场变化，位置检测装置27输出脉冲信号，作为位置检测信号。门板5由滑移马达26操作，因此，所述位置检测信号是指示门板5位置的信号。每当门板移动一预定的距离，位置检测信号的电位水平从H(高电位)水平转换至L(低电位)水平，或者从L水平转换至H水平。

驱动机构21设有设置在上述门板5内的闭合致动机构28。闭合致动机构28设有闭合马达29和用于减低马达29转速的齿轮减速机构(未示出)。当闭合马达29启动时，门板5移动至可使上述锁定机构闭锁的位置。

电动移门装置1设有电连接至控制回路装置101的操作开关31。当车辆2内的乘客对操作开关31进行使门口4开启的操作时，操作开关31向控制回路装置101输出开启信号，使门板5滑动，门口4打开。同样，当乘客对操作开关31进行使门口4关闭的操作时，操作开关31向控制回路装置101输出关闭信号，使得门板5滑动、门口4关闭。该操作开关31设置在车厢内的预定位置(仪表板等)中、或设置在门板5于车厢内的一侧上、或设置在随点火钥匙一起携带的便携物体(未示出)上。

如图2和图3所示，电动移门装置1设有用于检测位于门板5和门口4之间的具有导电性的异物X1和无导电性异物X2的异物检测传感器41。如图3所示，异物检测传感器41设有传感器主体42、电容检测部43、压力检测部44和判定部45。

如图1和图4A所示，传感器主体42呈细长状。传感器主体42被设置在门板5在关闭操作时移动方向上的前部中，即，设置在作为闭合端部的门板5前端部5a中，使其在前端部5a的上下方向延伸。传感器主体42的长度基本上等于前端部5a在上下方向上的长度。如图4B所示，传感器主体42具有由绝缘材料制成的、且可弹性变形的外套51。外套51呈长的圆柱状。传感器主体42具有外电极52，该外电极是设在外套51内部的、基本上呈圆柱状的传感器电极，并且还具有设在外电极52内的绝缘层53。外电极52由多个以螺旋形式缠绕在绝缘层53外周边的导向线(leading wire)形成。如图3所示，外电极52与上述电容检测部43电连接。

绝缘层53由弹性绝缘材料，如柔性合成树脂或橡胶等制成。绝缘层53的长度基本上等于上述外套51的长度。绝缘层53呈圆柱状。在绝缘层53的直径方向上的中心部位中形成有以绝缘层53的纵向延伸的孔53a。在垂直于其纵向的绝缘层53截面上，孔53a呈十字形，并包括四个槽53b～53e。槽53b～53e在绝缘层53直径方向的中心部位处互相连接，并以直径方向向外延伸。孔53a在绝缘层53的纵向上延伸，使四个槽53b～53e各自呈螺旋形式。

第一电极线54a～第四电极线54d由绝缘层53固定于绝缘层53内部。各电极线54a～54d具有由细导线捻合而成的挠性中心电极55、和用于包覆中心电极55的圆柱形包覆层56。包覆层56具有导电性和弹性。各电极线54a～54d设置在相邻的槽53b～53e之间，两个槽之间各有一电极线，且各电极线沿槽53b～53e螺旋延伸。电极线54a～54d各有一半或以上的表面包埋在绝缘层53内。

如图3所示，第一电极线54a和第三电极线54c在纵向上的一端(图3右边的端部)电连接，第二电极线54b和第四电极线54d在纵向上的一端(图3右边的端部)电连接。第三电极线54c和第四电极线54d在纵向上的另一端(图3左边的端部)经电阻57电连接。第二电极线54b在纵向上的另一端(图3左边的端部)接地(与地线GND连接)。第一电极线54a在纵向上的另一端(图3左边的端部)与压力检测部44电连接。从而，通过控制回路101和压力检测部44向第一电极线54a供电。

如图4A所示，按上述方式形成的传感器主体42保持于保护装置61，同时通过该保护装置61固定于门板5的前端部5a。该保护装置61由用于保持传感器主体42的支撑部62和用于将保护装置61固定于门板5的前端部5a的连接部63形成，两者相互结合成为一体。

连接部63由用绝缘树脂材料，例如弹性体或橡胶，包覆的加强件64形成。加强件64由大量横截面呈U形的导电性骨干件64a形成，所述骨干件以车辆2的上下方向连接。连接部63的一部分中形成有连接槽63a，其位于骨干件64a的内部，使其在连接部63的纵向上延伸。连接部63在纵向上的长度基本上等于传感器主体42的轴向长度。圆柱状支撑部62与上述连接部63结合成一体，且从轴向看位于上述连接槽63a的开口的相对侧上。支撑部62的轴向长度基本上等于传感器主体42的轴向长度。支撑部62内部形成沿支撑部62的轴向延伸的插孔62a。插孔62a的内径略大于传感器主体42的外径。在传感器主体42插在插孔62a中的状态下，保护装置61固定于门板5的前端部5a。

门板5设有位于车辆内侧的内板71和位于车辆外侧的外板74。内板71的前端部(车辆2前侧上的端部)上形成有固定部72和伸长部73，所述固定部基本上平行于车辆的宽度方向延伸，所述伸长部73从固定部72在车厢外侧上的端部朝车辆2的前侧延伸。伸长部73的端部被门板5的外板74覆盖。上述固定部72中车辆2的前侧表面上固定有支架75，所述支架具有朝车辆2前侧延伸的支架主体75a。支架75在车辆2的上下方向上延伸。当支架主体75a被压缩且插在上述连接槽63a中时，保护装置61固定于支架主体75a，即，固定于门板5的前端部5a。

在传感器主体42通过保护装置61固定于门板5的状态下，传感器主体42沿门板5的前端部5a设置，同时从上述伸长部73(包括覆盖伸长部73的外板74)的端部朝车辆2的前方突出。如图4C所示，当以例如箭头α方向，向传感器主体42施加压力时，支撑部62(见图4A)、外套51、外电极52和绝缘层53发生弹性变形。此时，在向传感器主体42的绝缘层53施加能改变孔53a的形状的压力的情况下，第一电极线54a或第三电极线54c与对面的第二电极线54b或第四电极线54d接触，使得两者电连接。当压力消除时，支撑部62(见图4A)、外套51、外电极52和绝缘层53恢复它们的形状，第一电极线54a～第四电极线54d也如此。这样，第一电极线54a和第四电极线54d之间或第二电极线54b和第三电极线54c之间的电连接被断开。

如图3所示，上述压力检测部44、绝缘层53、电极线54a～54d、和电阻57形成接触型传感器，用于检测位于门口4周边的，朝向门板5的前端部5a的对面部4a与门板5的前端部5a之间的异物X1或异物X2。该压力检测部44接地(与地线GND连接)。

如图4B所示，在没有向传感器主体42施加压力的情况下，向第一电极线54a供应的电流依次流经第一电极线54c、电阻57、第四电极线54d和第二电极线54b。如图4C所示，当向传感器主体42施加压力时，支撑部62(见图4A)、外套51、外电极52和绝缘层53发生弹性变形。这样，第一电极线54a或第三电极线54c与第二电极线54b或第四电极线54d接触，使得两者相互电连接。然后，向第一电极线54a供应的电流不经电阻57流经第二电极线54b。因此，未向传感器主体42施加压力时电极线54a和地线GND之间的电压值，与向传感器主体42施加压力时的电压值不同。压力检测部44检测电极线54a和地线GND之间的电压值变化，并向判定部45输出指示电压值变化的电压检测信号，即接触检测信号。压力检测部44具有基于例如电极线54a和地线GND之间的电压值而设定的阈值，并且，在向传感器主体42施加压力的情况下，在电极线54a和地线GND之间的电压值超出该阈值时输出压力检测信号。

如图4C所示，传感器主体42形成为，使得第一电极线54a或第三电极线54c与第二电极线54b或第四电极线54d接触，使得当向传感器主体42施加压力时，两者相互电连接，然后在径向上产生预定的变形量D1。根据本实施方式，变形量D1设为2mm。

如图3所示，上述电容检测部43置于门板5(见图1)内部。上述电容检测部43与地线GND连接。电容检测部43设有作为振荡部的振荡回路81、第一计数器82、基准时钟生成回路83、和第二计数器84。

振荡回路81为，例如，Colpitts振荡回路。振荡回路81的振荡频率，与用外电极52测得的电容C1相应，且同时输出该振荡频率的振荡信号。用外电极52测得的电容C1是，由传感器主体42附近的导电性异物X1和外电极52形成的电容器91的电容C2、和由外电极52和电极线54a形成的电容器92的电容C3合成的值。因此，当异物X1接近传感器主体42时，外电极52和异物X1之间的电容C2升高，并因此，由电容检测部43测得的电容C1升高。从振荡回路81输出的振荡信号为数字化脉冲信号。上述第一计数器82测量振荡回路输出的振荡信号的出现次数。

上述基准时钟生成回路83输出具有预设时钟频率的时钟信号。上述第二计数器84测量时钟信号的出现次数。根据本实施方式，所述时钟频率设为25MHz。

电容检测部43设有振荡回路81、第一计数器82、基准时钟生成回路83和第二计数器84。如图6所示，电容检测部43测量于预设测量周期T1内输出预设循环次数的振荡信号所需的时间，并且，每当所述测量周期T1结束时向判定部45输出该测量结果。在图6中，黑点表示输出测量结果的时间。根据本实施方式，在测量周期T1内对输出20,000次循环的振荡信号所需的时间进行测量，在电容检测部43中，该测量周期T1设为6.5ms。具体地，如图3所示，在电容检测部43中，第一计数器82测量振荡信号到20,000的出现次数，同时，在20,000次循环的振荡信号输出时，第二计数器84测量基准时钟生成回路83输出的时钟信号的出现次数，从而测得输出20,000次循环的振荡信号所用的时间。电容检测部43向判定部45输出每个预设测量周期T1内与20,000次循环的振荡信号对应的时钟信号出现的次数(已由第二计数器84测得)，作为测量结果。每当所述测量结果输出时，电容检测部43重新测量与20,000次循环的振荡信号相对应的时钟信号的出现次数。

在门板5以最高移动速度移动的情况下，将上述测量周期T1设置为，短于从位置检测装置27输出的位置检测信号脉冲出现至消失的时间，或短于从所述位置检测信号脉冲消失至出现的时间。在门板5以最高移动速度处于关闭操作的情况下，将测量周期T1设置为，短于从异物X1或异物X2与用以保持传感器主体42的支撑部62(见图4)接触至压力检测部44输出电压检测信号的响应时间T2。在接触时，传感器主体的形状未改变。在根据本实施方式的移门装置1中，门板5的最高移动速度设为250mm/s。这样，当传感器主体42变形了上述变形量D1(2mm)时，压力检测部44输出电压检测信号，并因此，响应时间T2成为关闭操作中的门板5以最高移动速度250mm/s移动2mm所需的时间。因此，本发明实施方式中的响应时间T2为8ms。因此，根据本实施方式，测量周期T1设为6.5ms，短于8ms。

试验发现，在门板5的前端部5a与门口4之间无物体X1的情况下，利用外电极52测得的电容C1为250pF，振荡回路81以与该电容对应的频率稳定地振荡。在本实施方式的振荡回路81中，当电容C1为250pF时，共振频率为3.2MHz。因此，在门板5的前端部5a与门口4之间无物体X1的情况下，振荡回路81在设为6.5ms的测量周期T1内，输出20,800次循环的振荡频率。为了更高精度地检测电容C1，需要继续测量输出更多循环次数的振荡信号的时间。因此，在本实施方式中，用于测量时间的振荡信号中的循环次数设为20,000，以测量在测量周期T1内输出更多循环次数的振荡信号所需的时间。

希望利用外电极52测得电容C1的0.01pF的变化，以高精度地判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间是否有导电性异物X1。在上述基准时钟生成回路83的时钟频率为25MHz的情况下，当利用外电极52测得的电容C1在电容检测部43中变化0.01pF时，与20,000循环的振荡信号对应的时钟信号的出现次数变化34个时钟脉冲(clock)。因此，当基准时钟生成回路83中的时钟频率设为25MHz时，确保在时钟信号中每个时钟脉冲的精度约为0.003pF。这样，当时钟频率设为25MHz时，足以检测出利用外电极52测得的电容C1中0.01pF的变化。

上述判定部45设有存储部45a。存储部45a贮存各测量周期T1由电容检测部43输出的测量结果，即，与出现20,000次循环的振荡信号相对应的时钟信号的次数。如图7所示，存储部45a贮存由电容检测部43输出的、与所述位置检测信号的脉冲数相关的时钟信号出现的次数。在图7中，纵轴代表基于测量结果计算得到的电容C1值。根据本实施方式，如图6所示，在位置检测信号出现或消逝时，脉冲数就增加或减少。具体地，所述位置检测信号的脉冲数，在门板5从全闭位置Pc移至全开位置Po时增加，而在门板5从全开位置Po移至全闭位置Pc时减少。在本实施方式中的设置是这样的，当紧随着门板5从全闭位置Pc开始开启操作之后，出现所述位置检测信号时，脉冲数从“0”转换至“1”。当在门板5的关闭操作期间的所述位置检测信号的脉冲数为“1”时已从电容检测部43输入的测量结果，被贮存在储存部45a，以对应该脉冲数“1”。在门板5移动一预设距离时，位置检测信号的电位水平就切换。因此，门板5的速度越低，与一个脉冲数相关的测量结果的数量越大。判定部45检测到位置检测信号的脉冲数的切换，并因此，检测到门板5已移动了预设距离。

判定部45具有，用于判定传感器主体42附近是否有导电性异物X1的阈值。该阈值根据与20,000次循环的振荡信号对应的时钟信号的出现次数设定，所述次数是，在门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间无物体X1的状态时，门板5已启动关闭操作的情况下，由电容检测部43实际测得的次数。如图8所示，门板5的闭合操作期间，在门板5已位于全闭位置Pc附近的预定位置后，门板5向全闭位置Pc接近时，利用外电极52测得的电容C1逐渐变大。这是因为，当门板5的前端部5a接近门口4的对面部4a时，门口4的对面部4a与外电极52之间的电容增加。因此，根据门板5的位置设置有多个阈值。

这样，判定部45将，在位置检测信号的脉冲数已切换后从电容检测部43最初输入的测量结果，与阈值作比较，并且，在测量结果等于或小于所述阈值时，判定门板5的前端部5a和开口4的对面部4a之间没有物体。而当测量结果大于所述阈值时，判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间有异物X1。判定部45向控制回路装置101输出表示前端部5a与门口4之间有异物的异物检测信号。

当从压力检测部44输入电压检测信号时，判定部45基于电压检测信号的输入判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间有异物X1或异物X2。判定部45向控制回路装置101输出表示前端部5a与门口4之间有异物的异物检测信号。

上述控制回路装置101设置在门板5内，由车辆2的电池102供电。控制回路装置101根据从上述半插合检测部、位移检测装置27、操作开关31和异物检测传感器41输入的不同类型的信号，控制滑移致动器25和闭合致动器28。

也就是说，控制回路装置101控制滑移马达26，使得当从操作开关31输入开启信号时，对门板5进行操作以将其开启至全开位置Po，当从操作开关31输入关闭信号时，对门板5进行操作以将其关闭至全闭位置Pc(见图2)。控制回路装置101控制闭合马达29，使得当从上述半插合检测部输入半插合检测信号时，使门板5移至所述锁定机构可以锁闭的位置。控制回路装置101，基于从位置检测装置27输入的位置检测信号，检测门板5的位置，并同时，根据门板5的位置控制门板5的速度。在门板5的关闭操作期间，当从异物检测传感器41的判定部45输入异物检测信号时，控制回路装置101输出驱动信号，以使滑移马达26将门板5移至全开位置Po。

下面说明电动移门装置1的操作。

当从操作开关31输入开启信号时，控制回路装置101向滑移马达26输出驱动信号，使门板5开始开启操作。当门板5位于全开位置Po时，控制回路装置101停止滑移马达26。

当从操作开关31输入关闭信号时，控制回路装置101向滑移马达26输出驱动信号，使门板5开始关闭操作。此时，在如图9所示的，门板5在从全开位置Po至设在全开位置Po与全闭位置Pc之间的第一门位置P1的范围内移动的情况下，控制回路装置101控制滑移马达26，使得门板5以最大移动速度(本实施方式中为250mm/s)移动。当基于位置检测信号判定门板5位于第一门位置P1时，控制回路装置101控制滑移马达26，使得门板5的移动速度逐渐变小。当门板5位于紧靠全闭位置Pc前的某一位置时，从所述半插合部向控制回路装置101输入半插合信号。然后，控制回路装置101驱动闭合马达29，使得闭合马达29锁闭门板5，并使门板5位于全闭位置Pc。当门板5位于全闭位置Pc时，控制回路装置101停止闭合马达29。

如图3所示，当从操作开关31输入关闭信号时，控制回路装置101驱动异物检测传感器41。然后，判定部45贮存从电容检测部43输入的，与位置检测信号的脉冲数相关的，各测量周期T1的测量结果(与20,000次循环的振荡信号相对应的时钟信号出现的次数)(见图6和图7)。

在位置检测信号的脉冲数被转换后，判定部45将最初从电容检测部43输入的测量结果与所述阈值比较，以判定传感器主体42附近是否有异物X1。在测量结果大于阈值的情况，判定部45判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间有异物X1，并向控制回路装置101输出异物检测信号。当从压力检测部44输入电压检测信号时，判定部45判定门板5的前端部5a与门口4之间有异物X1或异物X2，并向控制回路装置101输出异物检测信号。

当输入指示在门板5的前端部5a与门口4之间有异物X1或异物X2的异物检测信号时，无论门板5处于哪个位置，控制回路装置101控制滑移马达26，使得门板5移到全开位置Po。

本实施方式具有下述优点。

(1)从振荡回路81输出的振荡信号的振荡频率是根据利用外电极52测得的电容C1设定的。电容检测部43测量在预设测量周期T1内输出20,000次循环的振荡信号所需的时间，并在周期T1届满时向判定部45输出该测量结果。电容检测部43总是输出20,000次循环的振荡信号所需的输出时间作为测量结果，该输出结果具有相等的精度。电容检测部43测量并输出20,000次循环的振荡信号所需的输出时间。因此，与测量输出一次循环的振荡信号所需时间这种情况相比，利用外电极52测得的电容C1的实际值在测量结果中得到高精度的反映。从而，利用外电极52测得的电容C1的精度提高。

异物检测传感器41设有压力检测部44、绝缘层53、电极线54a～54d、和电阻57，因此，即使在前端部5a和对面部4a之间存在无导电性的异物X2的情况下，也能检测到异物X2。判定部45基于电压检测信号的输入判定，在门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间有异物X1(或异物X2)。而且，测量周期T1设置成短于响应时间T2，所述响应时间T2为，在门板5以最大移动速度移动的情况下，从异物X1或异物X2与用于保持传感器主体42的支撑部62(见图4A)接触之时起，至压力检测部44输出电压检测信号之时所用的响应时间。因此，即使在电容检测部43于异物X1与保持传感器主体42的支撑部62接触的同时，开始测量输出20,000次循环的振荡信号所需的时间的情况下，所述测量结果也在压力检测部44输出对于异物X1的电压检测信号之前输出。因此，判定部45能基于测量结果判定前端部5a与对面部4a之间是否有异物X1，从而，可以在基于电压信号检测到异物X1之前，根据所述测量结果检测到异物X1。这样，可以避免从门板5向异物X1施加大的载荷。

(2)在所述位置检测信号的脉冲数被切换后，判定部45将初始从电容检测部43输入的测量结果与阈值进行比较，用于判定传感器主体42附近是否有异物，并基于比较结果判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间是否有异物X1。因此，与例如通过将多个测量结果的平均值和阈值作比较来判定前端部5a与对面部4a之间是否有异物X1的情况相比，缩短了判定所需的时间。因此，在前端部5a与对面部4a之间有异物X1的情况下，该物体X1被更早地检测到。

(3)第一计数器82测量达到出现20,000次的振荡信号的次数，同时，第二计数器84测量，在20,000次循环的振荡信号被输出时从基准时钟生成回路83输出的时钟信号出现的次数，从而，电容检测部43测得输出20,000次循环的振荡信号所需的时间。因此，即使在基准时钟生成回路83的时钟频率相对较小时，与测量输出一个循环的振荡信号所需的时间这种情况相比，上述测量结果的精度得以提高。这样，可避免增加电容检测部43的成本。

本发明实施方式可作如下改动。

异物检测传感器41可设在电动移门装置1之外的开闭装置中。如图10所示，例如，异物检测传感器41可设在用于后门113的开闭操作的后门装置中，所述后门是通过马达等的驱动力来开启和关闭设在车辆111后部的开口112的可移动体。这样，传感器主体42被置于后门113朝向门口112侧的周边部的至少一个部分中。此外，异物检测传感器41可设置在用于车顶开闭体的开启和关闭操作的可开式车顶装置中，该车顶开闭体用于通过马达等的驱动力开启或关闭设在车辆顶部的开口。这样，传感器主体设置在该车顶开闭体朝向开口周边部的周边部分。此外，异物检测传感器41可设置在，通过马达等的驱动力对设在车辆后部的后备箱盖进行开启和关闭操作的开闭装置中。

根据上述实施方式，位置检测装置27由永磁体(未示出)和朝向该永久磁体放置的霍氏IC(未示出)形成，该永久磁体与滑移马达26的转动轴(未示出)或与形成滑移致动器25的齿轮减速机构中的减速齿轮(未示出)一起转动。然而，位置检测装置27不限于这些结构，只要它能根据门板5的位置，输出作为位置检测信号的脉冲信号。位置检测装置27可由，例如与形成滑移马达25的齿轮减速机构的减速齿轮一起转动的脉冲板，以及抵靠住该脉冲板滑动的传感器刷形成，并因此根据所述减速齿轮的转动，向控制回路装置101输出脉冲信号。

可将测量周期T1设成短于响应时间T2。测量周期T1的时间设定为，使得可测量输出至少有两个循环的振荡信号所需的时间。还有，通过使测量周期T1内测量的振荡信号的循环数尽可能地多，利用外电极52测得的电容C1值能在由电容检测部43输出的测量结果中有高精度的反映。

可通过测量振荡信号消失的循环数，或测量振荡信号出现的次数以及其消失的次数，来测量振荡信号中的循环数。还有，虽然第二计数器84可测量时钟信号出现的次数，它也可测量时钟信号消失的次数，或可测量时钟信号出现的次数以及其消失的次数。

判定方法不限于上述实施方式中描述的方法，只要判定部45基于电容检测部43输出的测量结果判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间是否有异物X1。判定部45可形成为这样，例如，基于从电容检测部43输入的测量结果计算电容C1值，并且门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间是否有异物X1能通过该计算值与所述阈值的比较来判定。这样，所述阈值是在门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间没有异物X1的状态时，门板5处于关闭操作的情况下，基于用外电极52测得的电容C1的实际变化，来设定的。还有，判定部45可形成为这样，它基于从电容检测部43输入的测量结果计算振荡信号中的平均循环次数，并将计算值与阈值作比较，从而可判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间是否有异物X1。这样，所述阈值是在门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间没有异物X1的状态时，门板5处于关闭操作的情况下，基于从振荡回路81输出的振荡信号循环的实际变化，来设定的。

在上述实施方式中，门板5的关闭操作期间，在位置检测信号的脉冲数被切换之后，通过将初始从电容检测部43输入的测量结果与用于判定传感器主体42附近是否有异物的阈值进行比较，判定部45判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间是否有异物X1。然而，判定部45可形成为这样，每当位置检测信号的脉冲数被切换，通过将刚好在脉冲数被切换之前由电容检测部43输出的测量结果与阈值进行比较，以判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间是否有异物X1。还有，通过将一个测量结果与阈值作比较，判定部45判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间是否有异物X1。然而，在脉冲数已被切换之后到脉冲数被再次切换之前的期间内输入多次测量结果的情况下，判定部45也可通过将测量结果的平均值与阈值作比较，来判定门板5的前端部5a与门口4的对面部4a之间是否有异物X1。由此，与基于一个测量结果判定是否有异物X1的情况相比，对前端部5a与对面部4a之间的异物X1的检测精度得以提高。

传感器主体42的构造不限于上述实施方式中的构造。例如，可以通过在绝缘层53的外周边包覆导电的相互缠绕的线，形成外电极52。还有，传感器主体42可具有这样的结构，在外套51内部的圆柱状外电极52的内部设有圆柱状压敏橡胶，所述橡胶具有这样的性质，当向该橡胶施加压力时，橡胶发生弹性变形，使电阻值降低，而且，在该压敏橡胶直径方向的中心位置放置具有导电性的芯电极。这样，通过电容检测部43向外电极52供电，并且同时，所述芯电极电连接至用于替代压力检测部44的电流检测元件。然后，当向传感器主体42施加压力，令其形状发生弹性变化时，所述压敏橡胶的电阻值因压敏橡胶的弹性变形而降低，电流开始通过所述压敏橡胶从外电极52流向芯电极。上述电流检测元件向判定部45输出电流检测信号(接触检测信号)，指示有电流经过压敏橡胶在外电极52与芯电极之间流动。当输入电流检测信号时，判定部45根据所述输入的电流检测信号判定，门板5的前端部5a与门口4的对面4a之间有异物X1或异物X2，并向控制回路装置101输出异物检测信号。

用于支撑传感器主体42的保护装置61可直接固定于门板5的前端部5a。例如，可将保护装置61固定于包覆有外套74的伸长部73的端部，并将其沿门板5的前端部5a放置。

Claims (6)

1.一种用于开闭装置的异物检测传感器，其中，所述开闭装置包括对形成在固定体中的开口进行开启和关闭的可移动体，其中所述可移动体具有闭合端部，该闭合端部是所述可移动体相对于所述关闭操作时运动方向的前侧，所述开口具有面向所述闭合端部的对面部，且所述异物检测传感器包括：

设置于所述闭合端部的传感器电极；

振荡部，用于输出振荡信号，该振荡信号的振荡频率根据所述传感器电极与该传感器电极附近的导电性异物之间的电容而设定；

变化检测部，用于根据所述振荡信号检测振荡频率变化；和

判定部，其用于根据所述变化检测部的测量结果判定所述闭合端部与所述对面部之间是否有异物，

其特征在于，所述异物检测传感器具有接触检测部，其被设置于所述闭合端部，且具有通过与异物接触能够发生弹性变形的压敏部，其中，当所述压敏部产生了一预设量的弹性变形时，所述接触检测部输出接触检测信号，

其中，在所述可移动体处于以预设的最高移动速度进行所述关闭操作的情况下，所述变化检测部测量于测量周期内输出预设循环次数的所述振荡信号所需的时间，所述循环次数大于等于二，所述测量周期设置为，短于从所述异物与所述压敏部接触之时至所述接触检测部输出接触检测信号之时所花费的响应时间，且所述变化检测部在所述测量周期届满时输出所述测量信号，且

其中，当所述接触检测信号输入所述判定部时，所述判定部判定所述闭合端部与所述对面部之间有异物。

2.如权利要求1所述的异物检测传感器，其特征在于，其具有根据所述可移动体的位置输出位置检测信号的位置检测部，

其中，所述判定部基于所述位置检测信号重复检测所述可移动体已移动了预设距离，且其中，在检测到所述可移动体已移动了预设距离之后，所述判定部将最初由所述变化检测部输出的所述测量结果与预设阈值进行比较，并根据所述比较的结果，判定所述闭合端部与所述对面部之间是否有异物。

3.如权利要求1所述的异物检测传感器，其特征在于，其具有根据所述可移动体的位置输出位置检测信号的位置检测部，

其中，所述判定部基于所述位置检测信号重复检测所述可移动体已移动了预设距离，且其中，在所述变化检测部于所述可移动体移动预设距离时输出多个测量结果的情况下，所述判定部将预设阈值与所述变化检测部在所述可移动体移动预设距离时输出的所述多个测量结果的平均值进行比较，并根据所述比较的结果，判定所述闭合端部与所述对面部之间是否有异物。

4.如权利要求1～3中的任一项所述的异物检测传感器，其特征在于，所述固定体是车身，所述开口设在所述车身的侧部，所述可移动体是能在所述车身的前后方向上滑移的门板，且所述压敏部沿所述门板的闭合端部延伸。

5.如权利要求1～3中的任一项所述的异物检测传感器，其特征在于，所述固定体是车身，所述开口设在所述车身的后部，所述可移动体是后门，且所述压敏部设置在所述后门周边部的至少一部分中。

6.一种用于开闭装置的异物检测方法，其中，所述开闭装置包括对设在固定体中的开口进行开启和关闭的可移动体，所述可移动体具有闭合端部，该闭合端部是所述可移动体相对于所述关闭操作时的移动方向的前侧，且所述开口具有面向所述闭合端部的对面部，所述异物检测方法包括：

输出振荡信号，该振荡信号的振荡频率根据设置于所述闭合端部内的所述传感器电极与该传感器电极附近的导电性异物之间的电容而设定；

当设置于所述闭合端部的、且通过与异物接触能够发生弹性变形的压敏部产生一预设量的弹性变形时，输出接触检测信号；

基于所述振荡信号检测所述振荡频率的变化；以及

基于检测到的所述振荡频率的变化，判定所述闭合端部与所述对面部之间是否有异物，

所述方法的特征在于：

当设置在所述闭合端部内的、且通过与异物接触能够发生弹性变形的压敏部产生一预设量的弹性变形时，输出接触检测信号；

在所述可移动体处于以最高移动速度进行所述关闭操作的情况下，测量于测量周期内输出预设循环次数的所述振荡信号所需的时间，所述循环次数大于等于二，所述测量周期设置为，短于从所述异物与所述压敏部接触之时至所述接触检测部输出接触检测信号之时所用的响应时间，且在所述测量周期届满时输出所述结果，

基于所述测量结果判定所述闭合端部与所述对面部之间是否有异物；且

当有所述接触检测信号输出时，判定所述闭合端部与所述对面部之间有异物。

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