JP2004316087A - Moving device - Google Patents

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JP2004316087A
JP2004316087A JP2003107614A JP2003107614A JP2004316087A JP 2004316087 A JP2004316087 A JP 2004316087A JP 2003107614 A JP2003107614 A JP 2003107614A JP 2003107614 A JP2003107614 A JP 2003107614A JP 2004316087 A JP2004316087 A JP 2004316087A
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Hiroyuki Ogino
弘之 荻野
Shigeki Ueda
茂樹 植田
Isao Kasai
功 笠井
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that an opening/closing door such as a sliding door 2 put in door closing operation hits a human body in the vicinity because the opening/closing door conventionally continues the door closing operation even if detaching a hand to avoid a pinch when the contact of an object such as the hand cannot be detected by a pressure sensor 3 disposed at the opening/closing door. <P>SOLUTION: This moving device is constituted to control a driving means 20 to reverse the moving direction of the sliding door 2 when an object detecting means 8 disposed at the sliding door 2 detects the contact of the object or the detachment of the contact object. Even if the contact object is soft or the contact of the object cannot be detected in the middle of the door closing operation of the sliding door 2 due to the slow speed of a moving body, the reversing control of drive of the sliding door 2 is performed upon detecting the detachment of the object by the object detecting means 8. Safety can thereby be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体の不要な接触に対する安全機能を有した移動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の移動装置を図7及び図8を用いて説明する。図7はスライドドアが装備された自動車の外観図、図8は図7のA−A線における断面図である。図中、1は車体側ボディー(図7の助手席側ドア部)、2はスライドドア、3は感圧センサ、4は感圧センサ3をスライドドア2に支持するための支持部、5と6はフランジである。感圧センサ4は複数個の電極が対向して配設されており、物体が感圧センサ3に接触した時の押圧により電極同志が接触して導通することにより物体の接触を検出するものである。尚、スライドドア2は図示しない電動モータと電動モータを制御する制御手段とにより駆動する。
【0003】
この構成により、スライドドア2が閉扉動作を行う際に、感圧センサ3とボディー1との間の物体の挟み込みが起こると、物体の挟み込みによる押圧により感圧センサ3の電極同志が接触して導通することにより物体の接触が検出され、制御手段により電動モータを逆転させてスライドドアを反転させることより物体が挟み込みから開放される(特許文献1参照)。
【0004】
また、従来の他の移動装置として、自動車のテールゲートの周囲に上記と同様な感圧センサを配設したものもあり、テールゲートが電動モータにより閉扉動作を行う際に、感圧センサとボディーとの間への物体の挟み込みを感圧センサ検出すると電動モータを逆転させてテールゲートを反転させることにより物体が挟み込みから開放される(特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−235480号公報
【特許文献2】
特開2002−322875号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載の従来の移動装置は、感圧センサ3に接触する物体が人体の手や腕のように柔らかいと、スライドドア2の閉扉途中で感圧センサ3と物体が接触した場合は物体側が押しこまれて変形するため、感圧センサ3に十分な押圧が印加されず、物体の接触を検出できないまま閉扉動作が継続されるといった状況が発生していた。この状況はフランジ6の背丈が大きいほど物体がフランジ6からの押圧をより大きく受けるために顕著となる。
【0007】
そのため、このまま閉扉動作が進んで感圧センサ3及びスライドドア2とボディーとの間の物体の挟み込みを回避するには、挟み込まれる前に感圧センサ3から物体を離脱すればよいが、感圧センサ3が接触を検出しない限り、物体の離脱後もスライドドア2が閉扉動作を継続するため、例えば、人体がスライドドア2の近傍に居る場合は、感圧センサ3から手を離脱しても人体の他の部位がスライドドア2に不要に接触したり挟み込まれてしまうといった課題があった。
【0008】
また、特許文献2に記載の従来の移動装置は、例えば、テールゲートの周囲に人体の手のような物体が接触した状態で閉扉動作が開始された場合、触れている場所がテールゲートの上部付近、すなわち、回転中心に近い場所であると移動速度が遅いため、不自然に手を突っ張らない限りは感圧センサの電極が接触するのに十分な押圧が印加されないため、感圧センサが手の接触を検出できないまま閉扉動作が継続されるといった状況が発生していた。
【0009】
そのため、ボディーとの間の挟み込みを回避するには、特許文献1に記載の従来の移動装置と同様に、挟み込まれる前に感圧センサから物体を離脱すればよいが、感圧センサが接触を検出しない限り、物体の離脱後もテールゲートが閉扉動作を継続するため、例えば、人体が閉扉動作してくるテールゲートの下に居る場合は、感圧センサから手を離脱しても人体の頭部等がテールゲートに不要に当たってしまうといった課題があった。
【0010】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、接触する物体が柔らかかったり、移動体の速度が遅い場合でも移動体を安全に制御する移動装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、移動体に配設された物体検出手段が物体の接触を検出するか、または、接触していた物体の離脱を検出すると移動体の移動を停止するか、または、移動体の移動方向を逆転するよう駆動手段を制御するものである。この構成により、例えば、接触する物体が柔らかかったり、移動体の速度が遅いために、移動体の閉扉動作途中で物体の接触が検出できなくても、物体検出手段により物体の離脱が検出されると移動体の移動を停止するか、または、移動体の移動方向を逆転するので、安全性が向上する。
【0012】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項1の発明は、移動体に配設された物体検出手段が物体の接触を検出するか、または、接触していた物体の離脱を検出すると移動体の移動を停止するか、または、移動体の移動方向を逆転するよう駆動手段を制御するものである。この構成により、例えば、接触する物体が柔らかかったり、移動体の速度が遅いために、移動体の閉扉動作途中で物体の接触が検出できなくても、物体検出手段により物体の離脱が検出されると移動体の移動を停止するか、または、移動体の移動方向を逆転するので、安全性が向上する。
【0013】
また請求項2の発明は、特に請求項1に記載の移動装置に対し、物体検出手段が、可撓性の圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき物体の接触または離脱を検出する検出部とを備えたもので、可撓性の圧電センサを用いているので、従来のような電極接触型の感圧センサのように屈曲すると電極が接触して誤検出することがなく、移動体の形状に沿って自由に配設できるので、配設の自由度が向上するとともに、屈曲部でも物体の接触または離脱を検出できるので、信頼性が向上する。
【0014】
また請求項3の発明は、特に請求項2に記載の移動装置に対し、検出部が、圧電センサの出力信号の振幅が予め設定された設定範囲外になると物体の接触または離脱のいずれかが生じたと判定するもので、圧電センサの屈曲状態や分極方向、電極の割付け(どちらを基準電位とするか)、圧電センサの支持方向等の条件により、圧電センサの出力信号の極性が変わっても、圧電センサの出力信号の振幅が予め設定された設定範囲外になると物体の接触または離脱のいずれかが生じたと判定するので、上記のような条件に左右されずに移動体の安全制御が可能となる。
【0015】
また請求項4の発明は、特に請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動装置に対し、移動体が、自動車のスライドドア、テールゲート、トランクリッド、昇降式ウィンドウ、サンルーフ、トラックの荷台用開閉ウィング、及び、建物やエレベータのドア、シャッター等の少なくとも1つの開閉扉であるもので、これらの開閉扉への物体の接触または離脱を検出して開閉扉の駆動を安全に制御することができる。
【0016】
また請求項5の発明は、特に請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動装置に対し、移動体がバンパーを有した走行用車両であり、物体検出手段が前記バンパーに配設された移動体としての走行用車両のバンパーに配設されたもので、バンパーへの物体の接触または離脱を検出して走行車両の走行を安全に制御することができる。
【0017】
さらに請求項6の発明は、特に請求項1〜5のいずれか1項に記載の移動装置に対し、物体検出手段が物体の接触または離脱を検出すると、駆動手段が移動体の移動を停止、または、移動体の移動方向を逆転することを報知する報知手段を有したもので、報知により周囲の人に注意喚起ができるので、さらに装置の信頼性や利便性が向上する。
【0018】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図1から図7を参照して説明する。
【0019】
(実施例1)
実施例1の発明を図1から図5、図7を参照して説明する。実施例1では本発明の移動装置を自動車のスライドドアに適用した場合を示している。
【0020】
図1は本実施例1の移動装置における図7のA−A線に相当する位置での断面図である。図1はスライドドアが完全に閉扉した状態を示しており、図面上側が車室内側、下側が車外側である。
【0021】
先ず、本発明の実施例1の移動装置の構成は以下の通りである。図1より、1は車体側ボディー(図7の助手席側ドアの端部)、2は移動体としてのスライドドアである。7は車体側ボディー本体、8は接触検出手段で、可撓性を有したケーブル状の圧電センサ9と、圧電センサ9を支持し弾性体からなる支持部10とを有している。弾性体としては、EPDM等の合成ゴムや熱可塑性エラストマーを用いればよい。圧電センサ9は支持部10の先端付近に設けられた挿入孔に挿入される。挿入の際は挿入孔か圧電センサ9の表面にステアリン酸亜鉛等の滑剤を塗布すると挿入しやすい。
【0022】
支持部10は圧電センサ9より柔軟性を有している。また、支持部10は中空部11を設けることにより、物体が物体検出手段8に接触した際の押圧で圧電センサ9がより変形しやすくなるっている。尚、支持部10に中空部11を設けず、発泡樹脂等を使用して圧電センサ9より柔軟性を有した構成にしてもよい。支持部10は例えば両面テープで取付け部12に装着される。装着の際は取付け部12の端部に沿って設けられた凸状のガイド部13に支持部10を沿わせながら両面テープで取付け部12に装着する。取付け部12はビス等でスライドドア2の端部に固定される。尚、支持部10を直接、両面テープでスライドドア2の端部に固定する構成としてもよく、取付け部12が不要となり、装置の合理化が可能となる。
【0023】
図2(a)に圧電センサ9の構成図を、図2(b)に図2(a)のB−B線における断面図を示す。図2(a)に示したように、圧電センサ9は、先端部に設けられ、圧電センサの断線・ショート検出用の抵抗体を封入した抵抗体封入部15と、ケーブル状の感知部16と、図示しないフィルタ、アンプ、コンパレータ、断線・ショート検出回路等を内蔵した検出部17と、電源と検出信号の出力用のコード18と、後述する制御手段22と接続するためのコネクタ19とを備えている。
【0024】
感知部16は図2(b)に示したように、中心電極16a、ゴム弾性体に圧電セラミックの焼結粉体を混合した複合圧電体層16b、外側電極16c、被覆層16dとを同心円状に積層してケーブル状に成形して構成したものである。前記ゴム弾性体としては、例えば、塩素化ポリエチレンを用いる。感知部16は以下の工程により製造される。最初に、塩素化ポリエチレンシートと(40〜70)vol%の圧電セラミック(ここでは、チタン酸ジルコン酸鉛)粉末がロール法によりシート状に均一に混合される。このシートを細かくペレット状に切断した後、これらのペレットは中心電極16aと共に連続的に押し出されて複合圧電層16bを形成する。それから、複合圧電層16bの外側に擬似電極を接触させ、中心電極16aと前記擬似電極の間に(5〜10)kV/mmの直流高電圧が印加されて複合圧電体層16bの分極が行われる。分極後、外側電極16cが複合圧電体層16bの周囲に巻きつけられる。最後に、外側電極16bを取り巻いて被覆層16dが連続的に押し出される。複合圧電体層16bは塩素化ポリエチレンを用いているため、一般の合成ゴムの製造に必要な加硫工程は不要である。
【0025】
抵抗体封入部15において、図示しない断線・ショート検出用抵抗体は中心電極16aと外側電極16bとの間に接続されている。検出部17において、前述したフィルタ、アンプ、コンパレータ、断線・ショート検出回路等はカスタムIC化されて実装されている。また、電気的ノイズ対策のため、検出部17の感知部16側の入力部やコード18側の電源入力部および検出信号の出力部にはEMIフィルタや貫通コンデンサ等のノイズ対策部品が使用されている。また、抵抗体封入部15と検出部17は共に外周を導電体で覆われており、前記導電体と外側電極16cと電源のグランド側とが導通され、圧電センサ9全体がシールドされた構成となっている。
【0026】
また、上記フィルタは圧電センサ9の出力信号から自動車の車体の振動等に起因する不要な信号を除去し、物体の接触により圧電センサ9が変形する際に生じる圧電センサ9の出力信号に特有な周波数成分のみを抽出するような濾波特性を有する。濾波特性の決定には自動車の車体の振動特性等を考慮して最適化すればよい。具体的には、自動車のエンジンや走行、ドアの開閉動作による振動を除去するため約10Hz以下の信号成分を抽出するローパスフィルタとすることが望ましい。また、前記フィルタとして自動車のエンジンや走行、ドアの開閉動作による振動の成分のみを除去するのうなノッチフィルタを有してもよい。
【0027】
図3は実施例1の発明の移動装置のブロック図である。図より、20はスライドドア2を駆動する電動モータからなる駆動手段、21は報知手段、22は物体検出手段8の出力信号に基づき駆動手段20と報知手段21とを制御する制御手段である。
【0028】
次に作用について説明する。図4は実施例1の発明の移動装置の圧電センサ9からの出力信号V、検出部17の検出出力J、駆動手段20への印加電圧Vmを示す特性図である。図より、使用者の閉扉動作により時刻t1で駆動手段にVdの電圧が印加されるとスライドドア2が閉扉動作を開始する。駆動手段20による閉扉動作時には注意喚起のため制御手段22からアラームを発生してもよい。
【0029】
次に、閉扉動作中に電動スライドトア2の端部に物体が接触すると、電動スライドトア2の端部に配設された物体検出手段8と物体とが接触し、物体押圧が支持部10及び圧電センサ9に印加される。支持部10は圧電センサ9より柔軟性を有しているので、物体が接触する場所を中心として押圧により支持部10が圧縮されて変形し中空部11が押しつぶされる。これにより圧電センサ9も物体が支持部10と接触する場所を中心として屈曲し変形する。
【0030】
この際、図4に示したように物体の接触が起こると圧電センサ9からは圧電効果により圧電センサ9の変形の加速度に応じた信号(図4の基準電位V0より大きな信号成分)が出力される。この際、単に圧電センサ9をスライドドア2の端部に配設した構成であれば、接触の際の圧電センサ9の変形はわずかであるが、本実施例の場合は支持部10が圧電センサ9よりも柔軟性を有した弾性体からなり、さらに支持部10は中空部11を有していて、接触の際に支持部10が圧縮されるので圧電センサ9の変形量が増大する。このように圧電センサ9は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ9の出力信号も大きくなる。これにより、本来の接触時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易くなり、接触判定時の判定精度が上がり、誤判定がなくなる。
【0031】
検出部17は物体の接触がない状態ではLoの出力を行うが、物体の接触によりVのV0からの正方向の振幅(V−V0)がD0以上ならば接触が生じたと判定し、時刻t2で判定出力としてHiの信号を出力する。Hi信号は振幅(V−V0)がD0以上である間、継続される。
【0032】
制御手段22では物体検出手段8からHi信号があると駆動手段20への+Vdの電圧印加を停止し、−Vdの電圧を一定時間印加してスライドドア2を一定距離開扉動作させ、接触を解除する。この場合、スライドドア2を完全開扉するまで開扉動作させてもよい。また、制御手段22では物体検出手段8からHi信号があると、報知手段21から予め記憶しておいた所定の音声信号を発生する。この音声信号としては、例えば、「接触を検出しましたのでスライドドアを開きます」といったメッセージを発生する。尚、報知手段21は、例えば、カーナビゲーション装置やカーオーディオ装置のスピーカと兼用してもよい。
【0033】
尚、図4のVにおいて、V0より負側の信号成分が発生しているが、これは物体の接触が検出されてスライドドア2が一定距離開扉動作され、物体検出手段8から物体が離脱する時に圧電センサ9から生じる出力信号である。すなわち、物体検出手段8から物体が離脱すると、接触による押圧がなくなるので、弾性変形していた支持部10が復元し、同時に圧電センサ9も変形が復元する。そして、圧電センサ9の変形が復元する際に、物体の接触時とは極性が逆の出力信号を発生する。これは公知の圧電効果の特性によるものである。
【0034】
次に、スライドドア2の閉扉動作中に、例えば手のような柔らかい物体がゆっくりと物体検出手段8に接触し、その後、接触を離脱した場合の動作について説明する。図5はその際の圧電センサ9からの出力信号V、検出部17の検出出力J、駆動手段20への印加電圧Vmを示す特性図である。
【0035】
図5より、使用者の閉扉動作により時刻t4で駆動手段にVdの電圧が印加されるとスライドドア2が閉扉動作を開始する。駆動手段20による閉扉動作時には注意喚起のため制御手段22からアラームを発生してもよい。
【0036】
閉扉動作中に電動スライドトア2の端部に手が接触すると、物体検出手段8と手とが接触し、物体の接触による押圧が支持部10及び圧電センサ9に印加される。この際、時刻t5で手のような柔らかい物体がゆっくりと物体検出手段8に接触すると、圧電センサ9の変形の加速度が小さいので図5に示すように、Vには基準電圧D0以上の信号が生じない場合がある。この場合、検出部17は物体の接触がないと判断してLoの出力を行い、駆動手段手にはVdの電圧が印加され続けられてスライドドア2は閉扉動作を継続する。
【0037】
一方、使用者は手がスライドドア2に押し続けられるので、不要な接触が起こっていることに気がつき、ボデー1とスライドドア2の間に手が挟み込まれる前に手を物体検出手段8から離脱させる。その時、Vには図5に示すようなV0より負側に大きな信号が生じる。これは前述したように公知の圧電効果の特性によるものである。ここで、上記のような離脱時には挟み込みを回避しようと手を素早く離脱することが多いので、弾性変形していた支持部10が急に復元し、同時に圧電センサ9も変形が急に復元される。そのため、圧電センサ9の変形が復元する際の加速度が大きくなるので、V0より負側に生じる信号の振幅も前記加速度に比例して大きくなり、V0からの負方向の振幅(V0−V)がD0以上となる。
【0038】
検出部17は手の離脱によりVのV0からの負方向の振幅(V0−V)がD0以上ならば離脱が生じたと判定し、時刻t6で判定出力としてHiの信号を出力する。Hi信号は振幅(V0−V)がD0以上である間、継続される。
【0039】
制御手段22ではHi信号があると駆動手段20への+Vdの電圧印加を停止し、−Vdの電圧を一定時間印加してスライドドア2を一定距離開扉動作させる。この場合、スライドドア2を完全開扉するまで開扉動作させてもよい。また、制御手段22では物体検出手段8からHi信号があると、報知手段21から前述したのと同様な所定の音声信号を発生する。
【0040】
尚、挟み込まれる前に故意に手を突っ張らせて物体検出手段8に押圧を印加させると圧電センサ9に大きな加速度が印加されるので、検出部17が物体の接触を検出し、上記と同様に制御手段22によりスライドドア2が反転制御される。
【0041】
また、スライドドア2が閉扉動作中に接触していた物体の離脱を検出しなかったり、物体がボデー1側に接触していた場合は、スライドドア2が閉扉動作を継続することによりボデー1とスライドドア2の間に物体が挟み込まれるが、この時に物体検出手段8に印加される押圧はスライドドア2の重量による慣性力のため、スライドドア2の閉扉動作中に物体が接触する時よりも大きい。そのため、物体検出手段8や圧電センサ9の変形の加速度も大きくなり、圧電センサ9からは図4のD0以上の振幅を有する十分な大きさの信号が出力されるので、検出部17では物体の接触を確実に検出できる。接触検出後の開扉動作は上述した動作と同様である。
【0042】
また、検出部17は、電源〜所定の抵抗体〜中心電極16a〜断線・ショート検出用抵抗体〜外側電極16c(グランド)の系統で電気回路を形成し、中心電極16aは上記抵抗体と断線・ショート検出用抵抗体とで電源電圧分圧した電圧値となている。従って、中心電極16aと外側電極16cの少なくとも一方が断線すると検出部17で中心電極16aが接続された入力部の電圧Viは電源電圧と等しくなる。また、中心電極16aと外側電極16cがショートするとViはグランド電位となる。
【0043】
検出部17に実装された断線・ショート検出回路では、このようなViの挙動を検出して圧電センサ9の断線とショートを検出し、断線またはショートを検出すると検出部17はHi信号を継続して出力する。そして、制御手段22では検出部17から所定時間連続してHi信号の入力があった場合は、圧電センサ9に断線・ショート異常が発生したとして、例えば、運転席の操作パネル上に異常表示を行うとともに、駆動手段20への通電を禁止し、スライドドア2を手動で開閉するように切り替える。
【0044】
上記作用により、実施例1の移動装置によれば、接触する物体が柔らかかったり、移動体の速度が遅いためスライドドア2(移動体)の閉扉動作途中で物体の接触が検出できなくても、物体検出手段8により物体の離脱が検出されるとスライドドア2(移動体)の駆動を制御するので、安全性が向上する。
【0045】
また、可撓性の圧電センサ9を用いているので、従来のような電極接触型の感圧センサのように屈曲すると電極が接触して誤検出することがなく、スライドドア2(移動体)の形状に沿って自由に配設できるので、配設の自由度が向上するとともに、屈曲部でも物体の接触または離脱を検出できるので、信頼性が向上する。
【0046】
また、物体検出手段が物体の接触または離脱を検出すると、駆動手段が移動体の移動を停止、または、移動体の移動方向を逆転することを報知することにより使用者や周囲の人に注意喚起ができるので、さらに装置の信頼性や利便性が向上する。
【0047】
尚、実施例1では移動体が自動車のスライドドアであったが、移動体が自動車のテールゲート、トランクリッド、昇降式ウィンドウ、サンルーフ、トラックの荷台用開閉ウィング、及び、建物やエレベータのドア、シャッター等の少なくとも1つの開閉扉であってもよく、これらの開閉扉への物体の接触または離脱を検出して開閉扉の駆動を安全に制御することができる。
【0048】
また、検出部が圧電センサの出力信号の極性と振幅に基づき物体の接触または離脱を検出し、接触と離脱の検出に対し、別々の検出信号を出力する構成としてもよい。この構成により、例えば、物体の接触を検出した場合は、制御手段により移動体を反転駆動して完全開扉するまで開扉動作し、物体の離脱を検出した場合は、制御手段により移動体を所定時間反転または停止した後、再度閉扉動作する構成としたり、移動体が開扉動作を開始する以前に物体の接触を検出した場合は、物体の離脱を検出するまでは移動体の開扉動作を行わない構成とする、といったように、移動体の駆動方法を多様化することができ、使い勝手や安全性をさらに向上することができる。
【0049】
また、実施例1では物体検出手段が物体の接触を検出するか、または、接触していた物体の離脱を検出すると移動体の移動方向を逆転するよう駆動手段を制御する構成であったが、物体検出手段が物体の接触を検出するか、または、接触していた物体の離脱を検出すると移動体の移動を停止する構成としてもよい。
【0050】
また、実施例1はスライドドア2が閉扉動作中に物体と接触する場合にスライドドア2の駆動を安全に制御する構成であったが、例えば、スライドドア2の後方端部にも物体検出手段8を装着し、スライドドア2が開扉動作中に後方端部で物体と接触した場合にも同様な安全制御を行う等、移動体としての開閉扉が開扉動作中に物体と接触した場合にも同様な安全制御を行う構成としてもよい。
【0051】
(実施例2)
実施例2の発明を図6を参照して説明する。図6は実施例2の移動装置における外観図である。実施例2が実施例1と相違する点は、移動体がバンパー23を有した走行用車両24であり、物体検出手段8はバンパー23に配設された点である。
【0052】
この構成により、走行用車両24の走行中に物体検出手段8が物体の接触を検出したり、または、接触していた物体の離脱を検出すると走行用車両24の走行を停止するか、または、走行用車両24の走行方向を所定時間逆転する。また、走行用車両24が走行を開始する以前に物体の接触を検出した場合は、物体の離脱を検出するまでは走行車両24の走行を行わない構成としてもよい。上記構成により、バンパー23への物体の接触または離脱を検出して走行車両24の走行を安全に制御することができる。
【0053】
尚、本実施例は、自動車や無人搬送車、ゴルフ用カート等の各種自走式カート等、バンパーが装着可能な走行用車両すべてに適用が可能である。
【0054】
(実施例3)
実施例3の発明を以下に説明する。本実施例が実施例1、2と相違する点は、検出部17が、圧電センサ9の出力信号の振幅が予め設定された設定範囲外になると物体の接触または離脱のいずれかが生じたと判定する点にある。具体的には、図5のVの特性図において、VのV0からの振幅の絶対値|V−V0|がD0以上ならば接触または離脱のいずれかが生じたと判定し、物体検出手段8から判定出力としてHiの信号を出力する。実際の回路としては、ウィンドウコンパレータを用いて上記の処理を行えばよい。
【0055】
接触や離脱の際、VのV0に対する極性は、圧電センサ9の屈曲状態や分極方向、電極の割付け(どちらを基準電位とするか)、圧電センサ9の支持方向等の条件により変わる場合があり、それに対応するため、検出部17がVのV0からの振幅の絶対値に基づき接触または離脱のいずれかが生じたと判定する。これにより接触と離脱とを区別して検出することはできないが、上記のような条件に左右されずに移動体の安全制御が可能となる。
【0056】
以上の実施例1〜3では、移動体として自動車等の開閉扉やバンパーを有した走行用車両を用いたが、例えば、工作機械の各種駆動部やロボットのアーム、昇降式の収納装置等、他の各種移動体に対して本発明を適用することが可能である。
【0057】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、本発明の移動装置によれば、例えば、接触する物体が柔らかかったり、移動体の速度が遅いために、移動体の閉扉動作途中で物体の接触が検出できなくても、物体検出手段により物体の離脱が検出されると移動体の移動を停止するか、または、移動体の移動方向を逆転するので、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例1の移動装置における図7のA−A線に相当する位置での断面図
【図2】(a)同装置の圧電センサの構成図
(b)(a)のB−B線における断面図
【図3】同装置のブロック図
【図4】同装置で物体の接触を検出する際の圧電センサからの出力信号V、検出部の検出出力J、駆動手段への印加電圧Vmを示す特性図
【図5】同装置で物体の離脱を検出する際の圧電センサからの出力信号V、検出部の検出出力J、駆動手段への印加電圧Vmを示す特性図
【図6】実施例2の発明の移動装置における外観図
【図7】従来の移動装置としてのスライドドアが装備された自動車の外観図
【図8】従来の移動装置における図7のA−A線における断面図
【符号の説明】
2 スライドドア(移動体)
8 物体検出手段
9 圧電センサ
17 検出部
20 駆動手段
21 報知手段
22 制御手段
23 バンパー
24 走行用車両(移動体)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mobile device having a safety function against unnecessary contact of an object.
[0002]
[Prior art]
A conventional moving device will be described with reference to FIGS. 7 is an external view of an automobile equipped with a slide door, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. In the drawing, 1 is a body side body (passenger seat side door portion in FIG. 7), 2 is a slide door, 3 is a pressure-sensitive sensor, 4 is a support portion for supporting the pressure-sensitive sensor 3 on the slide door 2, and 5 6 is a flange. The pressure-sensitive sensor 4 has a plurality of electrodes disposed to face each other, and detects contact of an object by contact between the electrodes due to pressing when the object comes into contact with the pressure-sensitive sensor 3. is there. The slide door 2 is driven by an electric motor (not shown) and control means for controlling the electric motor.
[0003]
With this configuration, when an object is pinched between the pressure-sensitive sensor 3 and the body 1 when the slide door 2 performs the closing operation, the electrodes of the pressure-sensitive sensor 3 come into contact with each other due to the pressing caused by the object being pinched. The contact of the object is detected by the conduction, and the object is released from being pinched by reversing the slide door by reversing the electric motor by the control means (see Patent Document 1).
[0004]
As another conventional moving device, there is also a device in which a pressure sensor similar to the above is disposed around a tailgate of an automobile. When the tailgate performs a door closing operation by an electric motor, the pressure sensor and the body are moved. When the object is caught between the two, the object is released from being caught by reversing the electric motor and reversing the tailgate when the object is caught by the pressure sensor (see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-235480
[Patent Document 2]
JP 2002-322875 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional moving device described in Patent Literature 1, when an object that comes into contact with the pressure sensor 3 is soft like a human hand or an arm, the object comes into contact with the slide sensor 2 during closing of the slide door 2. In this case, since the object side is pushed in and deformed, sufficient pressure is not applied to the pressure-sensitive sensor 3, and a situation has occurred in which the door closing operation is continued without detecting contact with the object. This situation becomes more remarkable because the greater the height of the flange 6, the more the object receives pressure from the flange 6.
[0007]
Therefore, in order to prevent the object from being caught between the pressure-sensitive sensor 3 and the sliding door 2 and the body by proceeding with the door closing operation as it is, the object may be detached from the pressure-sensitive sensor 3 before being caught. Unless the sensor 3 detects the contact, the sliding door 2 continues the closing operation even after the detachment of the object. For example, when the human body is in the vicinity of the sliding door 2, even if the hand is released from the pressure-sensitive sensor 3, There has been a problem that another part of the human body comes into unnecessary contact with or is pinched by the slide door 2.
[0008]
In addition, in the conventional moving device described in Patent Literature 2, for example, when the door closing operation is started in a state where an object such as a human hand is in contact with the periphery of the tailgate, a touching place is located above the tailgate. Since the moving speed is low near the center of rotation, that is, near the center of rotation, sufficient pressure is not applied to the electrodes of the pressure-sensitive sensor unless the hands are unnaturally stuck. There has been a situation in which the door closing operation is continued without detecting the contact of the door.
[0009]
Therefore, in order to avoid pinching between the body and the body, the object may be separated from the pressure-sensitive sensor before being pinched, as in the conventional moving device described in Patent Literature 1. Unless it is detected, the tailgate continues to close the door even after the object is removed.For example, if the human body is under the tailgate that is closing, the head of the human body is removed even if the hand is released from the pressure sensor. There is a problem in that the part or the like hits the tailgate unnecessarily.
[0010]
An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a moving device that safely controls a moving object even when the contacting object is soft or the speed of the moving object is low.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an object detection method, wherein an object detection unit disposed on a moving body detects contact of an object, or stops moving of the moving body when detecting detachment of the contacted object. Alternatively, the driving means is controlled to reverse the moving direction of the moving body. According to this configuration, for example, even if the contact of the object is not detected during the closing operation of the moving object because the contacting object is soft or the speed of the moving object is slow, the separation of the object is detected by the object detection unit. Since the movement of the moving body is stopped or the moving direction of the moving body is reversed, safety is improved.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is based on the object moving means when the object detecting means disposed on the moving body detects contact of the object or detects separation of the contacted object. Or controls the driving means to reverse the moving direction of the moving body. According to this configuration, for example, even if the contact of the object is not detected during the closing operation of the moving object because the contacting object is soft or the speed of the moving object is slow, the separation of the object is detected by the object detection unit. Since the movement of the moving body is stopped or the moving direction of the moving body is reversed, safety is improved.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the moving device according to the first aspect, the object detecting means detects a contact or detachment of the object based on an output signal of the flexible piezoelectric sensor and the piezoelectric sensor. And a flexible piezoelectric sensor is used. Therefore, when the electrode is bent as in a conventional electrode contact type pressure-sensitive sensor, the electrodes do not come into contact and erroneous detection is performed. Can be freely arranged along the shape of the object, the degree of freedom of arrangement can be improved, and the contact or detachment of the object can be detected even at the bent portion, so that the reliability is improved.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the moving device according to the second aspect, when the amplitude of the output signal of the piezoelectric sensor is out of a preset range, the detecting unit detects whether the object contacts or separates. If the polarity of the output signal of the piezoelectric sensor changes due to conditions such as the bending state of the piezoelectric sensor, the polarization direction, the allocation of the electrodes (which is the reference potential), the supporting direction of the piezoelectric sensor, etc. When the amplitude of the output signal of the piezoelectric sensor is out of the preset range, it is determined that either the contact or the detachment of the object has occurred. Therefore, the safety control of the moving body can be performed irrespective of the above conditions. It becomes.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the moving apparatus according to any one of the first to third aspects, the moving body is preferably a sliding door, a tailgate, a trunk lid, a lifting window, a sunroof, or a truck of an automobile. An opening / closing wing, and at least one opening / closing door such as a door of a building or an elevator, a shutter, etc., which detects the contact or detachment of an object with these opening / closing doors and controls the driving of the opening / closing doors safely. be able to.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the vehicle according to any one of the first to third aspects, wherein the moving body is a traveling vehicle having a bumper, and an object detecting unit is provided in the bumper. Disposed on a bumper of a traveling vehicle as a moving body, and can detect the contact or detachment of an object with the bumper to safely control the traveling of the traveling vehicle.
[0017]
Further, according to the invention of claim 6, especially when the object detecting means detects contact or detachment of an object, the driving means stops the movement of the moving body, particularly for the moving device according to any one of claims 1 to 5, Alternatively, it has a notifying means for notifying that the moving direction of the moving body is reversed, and it is possible to alert surrounding people by the notification, so that the reliability and convenience of the device are further improved.
[0018]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0019]
(Example 1)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIG. Embodiment 1 shows a case where the moving device of the present invention is applied to a sliding door of an automobile.
[0020]
FIG. 1 is a cross-sectional view of the moving device according to the first embodiment at a position corresponding to line AA in FIG. FIG. 1 shows a state in which the sliding door is completely closed, and the upper side of the drawing is the vehicle interior side and the lower side is the vehicle exterior side.
[0021]
First, the configuration of the moving device according to the first embodiment of the present invention is as follows. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle body-side body (an end of a passenger seat side door in FIG. 7), and reference numeral 2 denotes a sliding door as a moving body. Reference numeral 7 denotes a vehicle body side body, and reference numeral 8 denotes contact detection means, which has a flexible cable-shaped piezoelectric sensor 9 and a supporting portion 10 which supports the piezoelectric sensor 9 and is made of an elastic body. As the elastic body, a synthetic rubber such as EPDM or a thermoplastic elastomer may be used. The piezoelectric sensor 9 is inserted into an insertion hole provided near the tip of the support 10. When inserting, a lubricant such as zinc stearate is applied to the insertion hole or the surface of the piezoelectric sensor 9 to facilitate insertion.
[0022]
The support 10 has more flexibility than the piezoelectric sensor 9. In addition, the provision of the hollow portion 11 in the support portion 10 makes it easier for the piezoelectric sensor 9 to be deformed by pressing when the object comes into contact with the object detection means 8. Note that a configuration may be employed in which the hollow portion 11 is not provided in the support portion 10 and the piezoelectric sensor 9 is made more flexible by using a foamed resin or the like. The support portion 10 is mounted on the mounting portion 12 with, for example, a double-sided tape. At the time of mounting, the mounting portion 12 is mounted on the mounting portion 12 with a double-sided tape while the support portion 10 is arranged along a convex guide portion 13 provided along the end of the mounting portion 12. The mounting portion 12 is fixed to the end of the slide door 2 with screws or the like. Note that the support portion 10 may be directly fixed to the end of the slide door 2 with a double-sided tape, and the mounting portion 12 is not required, so that the apparatus can be rationalized.
[0023]
FIG. 2A is a configuration diagram of the piezoelectric sensor 9, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2A. As shown in FIG. 2A, the piezoelectric sensor 9 is provided at a tip end thereof, and includes a resistor enclosing portion 15 enclosing a resistor for detecting disconnection and short-circuit of the piezoelectric sensor, a cable-shaped sensing portion 16, A detection unit 17 including a filter, an amplifier, a comparator, a disconnection / short detection circuit, etc., not shown, a power supply and a code 18 for outputting a detection signal, and a connector 19 for connecting to a control unit 22 described later. ing.
[0024]
As shown in FIG. 2 (b), the sensing unit 16 concentrically forms a center electrode 16a, a composite piezoelectric layer 16b obtained by mixing a rubber elastic body with a sintered powder of piezoelectric ceramic, an outer electrode 16c, and a coating layer 16d. And molded into a cable shape. As the rubber elastic body, for example, chlorinated polyethylene is used. The sensing unit 16 is manufactured by the following steps. First, a chlorinated polyethylene sheet and (40 to 70) vol% piezoelectric ceramic (here, lead zirconate titanate) powder are uniformly mixed in a sheet shape by a roll method. After finely cutting this sheet into pellets, these pellets are continuously extruded together with the center electrode 16a to form the composite piezoelectric layer 16b. Then, a pseudo electrode is brought into contact with the outside of the composite piezoelectric layer 16b, and a DC high voltage of (5 to 10) kV / mm is applied between the center electrode 16a and the pseudo electrode, whereby polarization of the composite piezoelectric layer 16b is performed. Is After polarization, the outer electrode 16c is wound around the composite piezoelectric layer 16b. Finally, the coating layer 16d is continuously extruded around the outer electrode 16b. Since the composite piezoelectric layer 16b is made of chlorinated polyethylene, a vulcanization step necessary for producing general synthetic rubber is not required.
[0025]
In the resistor enclosing portion 15, a disconnection / short detection resistor (not shown) is connected between the center electrode 16a and the outer electrode 16b. In the detection unit 17, the above-described filter, amplifier, comparator, disconnection / short detection circuit, and the like are implemented as a custom IC. In order to prevent electrical noise, noise suppression components such as an EMI filter and a feedthrough capacitor are used for the input unit on the sensing unit 16 side of the detection unit 17, the power supply input unit on the cord 18 side, and the output unit of the detection signal. I have. The outer periphery of both the resistor enclosing portion 15 and the detecting portion 17 is covered with a conductor, and the conductor, the outer electrode 16c and the ground side of the power supply are conducted, and the entire piezoelectric sensor 9 is shielded. Has become.
[0026]
Further, the filter removes unnecessary signals caused by vibration of the body of the automobile from the output signal of the piezoelectric sensor 9 and is specific to the output signal of the piezoelectric sensor 9 generated when the piezoelectric sensor 9 is deformed by contact with an object. It has a filtering characteristic that extracts only frequency components. In order to determine the filtering characteristics, the filtering characteristics may be optimized in consideration of the vibration characteristics of the vehicle body. Specifically, it is desirable to use a low-pass filter that extracts a signal component of about 10 Hz or less in order to remove vibrations caused by the opening / closing operation of an engine, a vehicle, or a door of an automobile. Further, the filter may include a notch filter that removes only a component of a vibration caused by an opening / closing operation of an engine, a vehicle, or a door of an automobile.
[0027]
FIG. 3 is a block diagram of the mobile device according to the first embodiment of the present invention. As shown in the drawing, reference numeral 20 denotes a driving unit including an electric motor for driving the slide door 2, reference numeral 21 denotes a notification unit, and reference numeral 22 denotes a control unit that controls the driving unit 20 and the notification unit 21 based on an output signal of the object detection unit 8.
[0028]
Next, the operation will be described. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the output signal V from the piezoelectric sensor 9, the detection output J of the detection unit 17, and the voltage Vm applied to the driving means 20 of the moving device of the first embodiment. As shown in the figure, when the voltage Vd is applied to the driving means at time t1 due to the closing operation of the user, the sliding door 2 starts the closing operation. At the time of the door closing operation by the driving means 20, an alarm may be generated from the control means 22 for calling attention.
[0029]
Next, when an object comes into contact with the end of the electric slide door 2 during the door closing operation, the object comes into contact with the object detection means 8 disposed at the end of the electric slide door 2, and the object is pressed by the support unit 10 and Applied to the piezoelectric sensor 9. Since the support portion 10 has more flexibility than the piezoelectric sensor 9, the support portion 10 is compressed and deformed by pressing around the place where the object contacts, and the hollow portion 11 is crushed. Accordingly, the piezoelectric sensor 9 also bends and deforms around the place where the object comes into contact with the support portion 10.
[0030]
At this time, when an object comes into contact as shown in FIG. 4, a signal (a signal component larger than the reference potential V0 in FIG. 4) according to the acceleration of the deformation of the piezoelectric sensor 9 is output from the piezoelectric sensor 9 by the piezoelectric effect. You. At this time, if the piezoelectric sensor 9 is simply disposed at the end of the slide door 2, the deformation of the piezoelectric sensor 9 at the time of contact is slight, but in the case of the present embodiment, the support 10 is 9, the supporting portion 10 has a hollow portion 11, and the supporting portion 10 is compressed at the time of contact, so that the deformation of the piezoelectric sensor 9 increases. As described above, the piezoelectric sensor 9 obtains a large deformation amount, and the acceleration, which is the second derivative of the deformation amount, also increases. As a result, the output signal of the piezoelectric sensor 9 also increases. As a result, it becomes easier to distinguish between the signal component at the time of the original contact and the signal component due to external vibration or electrical noise, the accuracy of the determination at the time of the contact determination is increased, and erroneous determination is eliminated.
[0031]
The detection unit 17 outputs Lo when there is no contact with the object, but determines that contact has occurred if the positive amplitude (V−V0) of V from V0 due to the contact with the object is equal to or greater than D0, and time t2. Output a Hi signal as a judgment output. The Hi signal is continued while the amplitude (V-V0) is equal to or greater than D0.
[0032]
When there is a Hi signal from the object detecting means 8, the control means 22 stops the application of the voltage of + Vd to the driving means 20, applies the voltage of -Vd for a certain period of time to open the slide door 2 by a certain distance, and performs the contact operation. To release. In this case, the door opening operation may be performed until the slide door 2 is completely opened. When the control unit 22 receives a Hi signal from the object detection unit 8, the notification unit 21 generates a predetermined audio signal stored in advance. As this audio signal, for example, a message such as “The slide door is opened because contact was detected” is generated. Note that the notification means 21 may also be used as a speaker of a car navigation device or a car audio device, for example.
[0033]
At V in FIG. 4, a signal component on the negative side of V0 is generated. This is because the contact of the object is detected, the slide door 2 is opened for a certain distance, and the object is detached from the object detection means 8. This is an output signal generated from the piezoelectric sensor 9 when performing the operation. That is, when the object is detached from the object detection means 8, there is no pressing due to the contact, so that the elastically deformed support portion 10 is restored, and at the same time, the deformation of the piezoelectric sensor 9 is also restored. Then, when the deformation of the piezoelectric sensor 9 is restored, an output signal having a polarity opposite to that at the time of contact with the object is generated. This is due to the known characteristics of the piezoelectric effect.
[0034]
Next, an operation in the case where a soft object such as a hand slowly comes into contact with the object detection means 8 during the closing operation of the slide door 2 and then releases the contact will be described. FIG. 5 is a characteristic diagram showing the output signal V from the piezoelectric sensor 9, the detection output J of the detection unit 17, and the voltage Vm applied to the driving means 20 at that time.
[0035]
As shown in FIG. 5, when the voltage Vd is applied to the driving means at time t4 due to the closing operation of the user, the sliding door 2 starts the closing operation. At the time of the door closing operation by the driving means 20, an alarm may be generated from the control means 22 for calling attention.
[0036]
If a hand contacts the end of the electric slide door 2 during the door closing operation, the object detection means 8 and the hand come into contact with each other, and the pressure due to the contact of the object is applied to the support 10 and the piezoelectric sensor 9. At this time, when a soft object such as a hand slowly comes into contact with the object detection means 8 at time t5, the acceleration of the deformation of the piezoelectric sensor 9 is small, and therefore, as shown in FIG. May not occur. In this case, the detecting unit 17 determines that there is no contact with the object and outputs Lo, and the voltage of Vd is continuously applied to the driving means, and the sliding door 2 continues the closing operation.
[0037]
On the other hand, since the user keeps pushing his hand against the slide door 2, he notices that unnecessary contact has occurred, and his hand is released from the object detection means 8 before the hand is caught between the body 1 and the slide door 2. Let it. At this time, a signal V is generated on the negative side of V0 as shown in FIG. This is due to the known characteristics of the piezoelectric effect as described above. At this time, in the above-mentioned detachment, the hand often detaches quickly to avoid pinching, so that the elastically deformed support portion 10 is suddenly restored, and at the same time, the deformation of the piezoelectric sensor 9 is also suddenly restored. . Therefore, the acceleration when the deformation of the piezoelectric sensor 9 is restored increases, and the amplitude of the signal generated on the negative side from V0 also increases in proportion to the acceleration, and the amplitude (V0−V) in the negative direction from V0 increases. D0 or more.
[0038]
If the negative amplitude (V0−V) of V from V0 in the negative direction due to the separation of the hand is equal to or greater than D0, the detection unit 17 determines that separation has occurred, and outputs a Hi signal as a determination output at time t6. The Hi signal is continued while the amplitude (V0-V) is equal to or greater than D0.
[0039]
When the control unit 22 receives the Hi signal, the application of the voltage of + Vd to the driving unit 20 is stopped, and the voltage of -Vd is applied for a certain time to open the slide door 2 by a certain distance. In this case, the door opening operation may be performed until the slide door 2 is completely opened. In addition, when the control unit 22 receives the Hi signal from the object detection unit 8, the notification unit 21 generates the same predetermined audio signal as described above.
[0040]
Note that if the object detection means 8 is depressed by intentionally clasping the hand before being pinched, a large acceleration is applied to the piezoelectric sensor 9, so that the detection unit 17 detects the contact of the object and performs the same operation as described above. The reversing control of the slide door 2 is performed by the control means 22.
[0041]
Also, if the sliding door 2 does not detect the detachment of the object that was in contact during the closing operation, or if the object is in contact with the body 1, the sliding door 2 continues the closing operation so that the sliding door 2 continues to close. An object is sandwiched between the sliding doors 2. At this time, the pressure applied to the object detecting means 8 is due to the inertial force due to the weight of the sliding door 2, so that the object is contacted during the closing operation of the sliding door 2 more than when the object contacts. large. Therefore, the acceleration of the deformation of the object detecting means 8 and the piezoelectric sensor 9 also increases, and a sufficiently large signal having an amplitude of D0 or more in FIG. 4 is output from the piezoelectric sensor 9. Contact can be reliably detected. The door opening operation after the contact detection is the same as the operation described above.
[0042]
The detection unit 17 forms an electric circuit with a system of a power supply, a predetermined resistor, a center electrode 16a, a disconnection / short detection resistor, and an outer electrode 16c (ground). The center electrode 16a is disconnected from the resistor. -The voltage value is obtained by dividing the power supply voltage with the short detection resistor. Therefore, when at least one of the center electrode 16a and the outer electrode 16c is disconnected, the voltage Vi of the input unit to which the center electrode 16a is connected in the detection unit 17 becomes equal to the power supply voltage. When the center electrode 16a and the outer electrode 16c are short-circuited, Vi becomes the ground potential.
[0043]
The disconnection / short detection circuit mounted on the detection unit 17 detects such a behavior of Vi to detect disconnection and short-circuit of the piezoelectric sensor 9, and when the disconnection or short-circuit is detected, the detection unit 17 continues the Hi signal. Output. When a Hi signal is continuously input from the detection unit 17 for a predetermined time, the control unit 22 determines that a disconnection or short-circuit abnormality has occurred in the piezoelectric sensor 9 and, for example, displays an abnormality display on the operation panel in the driver's seat. At the same time, the power supply to the drive means 20 is prohibited, and the slide door 2 is switched to be opened and closed manually.
[0044]
According to the above operation, according to the moving device of the first embodiment, even if the contact of the object is not detected during the closing operation of the slide door 2 (moving object) due to the softness of the contacting object or the slow speed of the moving object, When the detachment of the object is detected by the object detecting means 8, the driving of the slide door 2 (moving body) is controlled, so that the safety is improved.
[0045]
Further, since the flexible piezoelectric sensor 9 is used, if the electrode is bent as in a conventional electrode contact type pressure-sensitive sensor, the electrodes do not come into contact with each other and erroneous detection does not occur. Can be freely arranged along the shape of the object, the degree of freedom of arrangement can be improved, and the contact or detachment of the object can be detected even at the bent portion, so that the reliability is improved.
[0046]
Also, when the object detecting means detects the contact or detachment of the object, the driving means stops the movement of the moving body, or notifies the user or the surrounding people by notifying that the moving direction of the moving body is reversed. Therefore, the reliability and convenience of the device are further improved.
[0047]
In the first embodiment, the moving body is a sliding door of a car. However, the moving body is a tailgate, a trunk lid, an elevating window, a sunroof, an opening / closing wing for a truck bed, and a door of a building or an elevator. At least one opening / closing door such as a shutter may be used, and the driving of the opening / closing door can be safely controlled by detecting contact or detachment of an object from / to these opening / closing doors.
[0048]
Further, the detection unit may detect contact or detachment of the object based on the polarity and amplitude of the output signal of the piezoelectric sensor, and may output different detection signals for the detection of contact and detachment. With this configuration, for example, when contact with an object is detected, the control unit reversely drives the moving body to open the door until the door is completely opened, and when detection of detachment of the object, the moving unit is controlled by the control means. After reversing or stopping for a predetermined time, the door may be closed again, or if the moving body detects contact with the object before starting the door opening operation, the door opening operation of the moving body is detected until the detachment of the object is detected. The driving method of the moving body can be diversified, for example, such that the configuration is not performed, and the usability and safety can be further improved.
[0049]
In the first embodiment, the object detecting unit detects the contact of the object, or controls the driving unit to reverse the moving direction of the moving body when detecting the detachment of the contacting object. The object detection means may detect the contact of the object, or stop the movement of the moving body when detecting the separation of the contacted object.
[0050]
In the first embodiment, when the sliding door 2 comes into contact with an object during the closing operation, the driving of the sliding door 2 is controlled safely. For example, the object detecting means is also provided at the rear end of the sliding door 2. 8, when the sliding door 2 comes into contact with an object during the opening operation, such as performing the same safety control when the sliding door 2 comes into contact with the object at the rear end during the opening operation. It is also possible to adopt a configuration in which similar safety control is performed.
[0051]
(Example 2)
A second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an external view of the mobile device according to the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that the moving body is a traveling vehicle 24 having a bumper 23, and that the object detecting means 8 is provided in the bumper 23.
[0052]
With this configuration, the object detection means 8 detects contact of an object while the traveling vehicle 24 is traveling, or stops traveling of the traveling vehicle 24 when the detachment of the contacted object is detected, or The traveling direction of the traveling vehicle 24 is reversed for a predetermined time. Further, when the contact of an object is detected before the traveling vehicle 24 starts traveling, the traveling vehicle 24 may not travel until the detachment of the object is detected. With the above configuration, the traveling of the traveling vehicle 24 can be safely controlled by detecting the contact or detachment of the object from the bumper 23.
[0053]
The present embodiment can be applied to all traveling vehicles to which a bumper can be attached, such as various self-propelled carts such as automobiles, automatic guided vehicles, golf carts, and the like.
[0054]
(Example 3)
The invention of the third embodiment will be described below. This embodiment is different from the first and second embodiments in that the detecting unit 17 determines that either the contact or the detachment of the object has occurred when the amplitude of the output signal of the piezoelectric sensor 9 is out of a preset range. Is to do. Specifically, in the characteristic diagram of V in FIG. 5, if the absolute value | V−V0 | of the amplitude of V from V0 is equal to or greater than D0, it is determined that either contact or separation has occurred. A Hi signal is output as the judgment output. As an actual circuit, the above processing may be performed using a window comparator.
[0055]
At the time of contact or detachment, the polarity of V with respect to V0 may change depending on conditions such as the bending state and the polarization direction of the piezoelectric sensor 9, the assignment of electrodes (which is used as a reference potential), the supporting direction of the piezoelectric sensor 9, and the like. In order to cope with this, the detecting unit 17 determines that either the contact or the separation has occurred based on the absolute value of the amplitude of V from V0. As a result, contact and separation cannot be detected separately, but safety control of the moving body can be performed without being affected by the above conditions.
[0056]
In the above-described first to third embodiments, a traveling vehicle having an opening / closing door and a bumper of an automobile or the like is used as a moving body. For example, various driving units of a machine tool, an arm of a robot, an elevating storage device, The present invention can be applied to other various moving objects.
[0057]
【The invention's effect】
As is apparent from the above embodiment, according to the moving device of the present invention, for example, the contacting object is soft or the speed of the moving object is slow, so that the contact of the object cannot be detected during the closing operation of the moving object. Even if the object detecting means detects the detachment of the object, the movement of the moving body is stopped or the moving direction of the moving body is reversed, so that the safety is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a moving device according to a first embodiment at a position corresponding to line AA in FIG. 7;
FIG. 2A is a configuration diagram of a piezoelectric sensor of the device.
(B) Sectional view taken along line BB in (a).
FIG. 3 is a block diagram of the apparatus.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an output signal V from a piezoelectric sensor, a detection output J of a detection unit, and a voltage Vm applied to a driving unit when the device detects contact with an object.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an output signal V from a piezoelectric sensor, a detection output J of a detection unit, and a voltage Vm applied to a driving unit when the device detects separation of an object.
FIG. 6 is an external view of a mobile device according to a second embodiment of the invention.
FIG. 7 is an external view of an automobile equipped with a sliding door as a conventional moving device.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the conventional moving device taken along line AA of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
2 sliding door (moving body)
8 Object detection means
9 Piezoelectric sensor
17 Detector
20 Driving means
21 Notification means
22 Control means
23 bumper
24 Traveling vehicles (moving objects)

Claims (6)

物体の接触を検出する物体検出手段と、前記物体検出手段を配設した移動体と、前記移動体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記物体検出手段により物体の接触または接触していた物体の離脱を検出すると前記移動体の移動を停止または前記移動体の移動方向を逆転するよう前記駆動手段を制御することを特徴とした移動装置。An object detection unit that detects contact with an object, a moving body provided with the object detection unit, a driving unit that drives the moving body, and a control unit that controls the driving unit, the control unit includes: A moving device that stops the movement of the moving body or reverses the moving direction of the moving body when the contact of the object or the detachment of the contacted object is detected by the object detecting means; . 物体検出手段は、可撓性の圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき物体の接触または離脱を検出する検出部とを備えた請求項1記載の移動装置。2. The moving device according to claim 1, wherein the object detection unit includes a flexible piezoelectric sensor and a detection unit that detects contact or detachment of the object based on an output signal of the piezoelectric sensor. 検出部は、圧電センサの出力信号の振幅が予め設定された設定範囲外になると物体の接触または離脱のいずれかが生じたと判定する請求項2に記載の移動装置。The moving device according to claim 2, wherein the detection unit determines that one of contact and detachment of the object has occurred when the amplitude of the output signal of the piezoelectric sensor falls outside a preset setting range. 移動体は、自動車のスライドドア、テールゲート、トランクリッド、昇降式ウィンドウ、サンルーフ、トラックの荷台用開閉ウィング、及び、建物やエレベータのドア、シャッター等の少なくとも1つの開閉扉である請求項1〜3のいずれか1項記載の移動装置。The moving body is a sliding door, a tailgate, a trunk lid, a lifting window, a sunroof, an opening / closing wing for a truck bed, and at least one opening / closing door such as a door of a building or an elevator, a shutter, and the like. The mobile device according to any one of claims 3 to 7. 移動体はバンパーを有した走行用車両であり、物体検出手段は前記バンパーに配設された請求項1〜3のいずれか1項記載の物体検出装置。The object detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the moving object is a traveling vehicle having a bumper, and the object detection means is provided in the bumper. 物体検出手段が物体の接触または離脱を検出すると、駆動手段が移動体の移動を停止、または、移動体の移動方向を逆転することを報知する報知手段を有した請求項1〜5のいずれか1項記載の移動装置。6. The information processing apparatus according to claim 1, further comprising a notification unit configured to notify that the driving unit stops moving the moving body or reverses the moving direction of the moving body when the object detecting unit detects contact or detachment of the object. The mobile device according to claim 1.
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