JP2005227242A - Electrostatic capacity type sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、自動車のドアなどの開閉体を自動開閉するドア駆動装置に用いられる静電容量型センサに関し、近接した人体などの物体を検出する静電容量型センサに関する。 The present invention relates to a capacitive sensor used in a door driving device that automatically opens and closes an opening / closing body such as an automobile door, and relates to a capacitive sensor that detects an object such as a nearby human body.
従来、自動車などの車両の自動開閉式スライドドアやパワーウインドウなどの可動体と、ピラーなどの固定の枠体との間に手や指などの物体が挟まれるのを防止するために、静電容量型センサを用いた挟み込み防止装置が提案されている(特許文献1参照)。
この挟み込み防止装置は、枠体の所定の部位にセンサ電極を設置し、このセンサ電極と物体との間に形成される静電容量に対応した検出信号を出力する静電容量の検出部を設け、この静電容量の検出部から出力される前記検出信号を受けて、枠体と可動体との間に物体が挟み込まれたことを検出したときに、信号処理部により挟み込み防止命令を発信するように構成されている。
Conventionally, in order to prevent an object such as a hand or a finger from being caught between a movable body such as an automatic opening / closing slide door or a power window of a vehicle such as an automobile and a fixed frame body such as a pillar. An anti-pinch device using a capacitive sensor has been proposed (see Patent Document 1).
This pinching prevention device is provided with a capacitance detection unit that outputs a detection signal corresponding to the capacitance formed between the sensor electrode and an object by installing a sensor electrode at a predetermined part of the frame. Upon receiving the detection signal output from the electrostatic capacitance detection unit and detecting that an object has been sandwiched between the frame and the movable body, the signal processing unit issues a pinching prevention command. It is configured as follows.
センサ電極と物体との間に形成される静電容量は、センサ電極の物体に対向するとみなされる部分の面積に比例し、センサ電極と物体との間の距離は半比例する。したがって、この静電容量は、両者間の距離によって規定されるので、この静電容量に対応した検出信号を静電容量の検出部が信号処理部に出力する。そして、信号処理部は、受け取った検出信号の値が物体の挟み込みを判定する閾値を越えたことを検出すると、挟み込み防止命令を発して、ドアやスライドドアを開方向に移動させるようにしている。 The capacitance formed between the sensor electrode and the object is proportional to the area of the portion of the sensor electrode that is considered to face the object, and the distance between the sensor electrode and the object is half proportional. Accordingly, since this capacitance is defined by the distance between the two, the detection unit corresponding to this capacitance outputs the detection signal to the signal processing unit. Then, when the signal processing unit detects that the value of the received detection signal exceeds the threshold value for determining the object pinching, the signal processing unit issues a pinching prevention command to move the door or the sliding door in the opening direction. .
図7は、従来の静電容量型センサのスライドドアに設置した状態を示す自動車の要部斜視図である。
図7に示すように、従来から自動車には、モータ(図示せず)を駆動源とするドア駆動装置400によってスライドドア200を前後方向に移動させて自動開閉する所謂パワースライドドアを備えているものがある。従来のドア駆動装置400には、運転席やドアハンドルの近くに設けた操作手段を使用者が操作することによって駆動源を起動させて、スライドドア200を自動的に開閉する装置と、スライドドア200が手動力によって所定の距離を移動したことを検知して、それを契機としてドア駆動装置400を起動し、スライドドア200を自動的に開閉する装置とがある。
FIG. 7 is a perspective view of a main part of an automobile showing a state where it is installed on a slide door of a conventional capacitive sensor.
As shown in FIG. 7, conventionally, an automobile is provided with a so-called power slide door that automatically opens and closes by moving the slide door 200 in the front-rear direction by a
それらのドア駆動装置400によって移動するスライドドア200は、自動的にスライドドア200を閉めるため、このスライドドア200とピラー110またはフロントドア500とによって乗員や荷物などの物体を挟み込む可能性がある。このため、従来からスライドドア200には、その挟み込みを防止するために挟み込み防止装置(図示せず)の静電容量型センサ300が取り付けられている。
Since the slide door 200 moved by the
図8は、図7のX−X方向拡大断面図である。
一般に、静電容量型センサ300は、図8に示すように、検出電極E1と、接地電極E2と、検出電極E1及び接地電極E2の間に挟み込まれた絶縁体Inと、これら検出電極E1、接地電極E2及び絶縁体Inの周囲を取り囲むように配設された絶縁材料からなる被覆部材310とを備えている。
静電容量型センサ300は、図8に示すように、スライドドア200において閉まる側の先端部(前端部201)に形成されたフランジ部202に、ブラケット600を介して取り付けられている。具体的には、スライドドア200のフランジ部202の内側に、平面視で断面がL字型のブラケット600に取り付けることにより、静電容量型センサ300をスライドドア200の車室R側の面に設置している。
8 is an enlarged cross-sectional view in the XX direction of FIG.
In general, as shown in FIG. 8, the
As shown in FIG. 8, the
図9は、従来の静電容量型センサの構成を示す電気ブロック図である。
このような静電容量型センサ300では、図9に示すように、電荷供給回路から発信回路及び出力アンプを介して検出電極E1に電荷が供給される。つまり、検出電極E1及び接地電極E2がコンデンサを構成するため、検出アンプを介して出力される電位Vは、次式(1)で表される。
V=Q/(C1+C2)・・・・・(1)
(ただし、式(1)中、Qは、静電容量型センサ(コンデンサ)300に蓄えられる電気量を表し、C1は、静電容量型センサ300自体の静電容量を表し、C2は、静電容量型センサ300と大地との間の静電容量、つまり、浮遊容量を表す。)
FIG. 9 is an electric block diagram showing a configuration of a conventional capacitance type sensor.
In such a
V = Q / (C1 + C2) (1)
(In the formula (1), Q represents the amount of electricity stored in the capacitive sensor (capacitor) 300, C1 represents the capacitance of the
そして、この静電容量型センサ300に人体が近接すると、静電容量型センサ300と人体との間の静電容量によって前記電位Vは変化する。つまり、この電位Vは、次式(2)で表される。
V=Q/(C1+C2+C3)・・・・・(2)
(ただし、式(2)中、Q、C1及びC2は、前記と同じであり、C3は、静電容量型センサ300と人体との間の静電容量を表す)
When the human body approaches the
V = Q / (C1 + C2 + C3) (2)
(However, in Formula (2), Q, C1, and C2 are the same as the above, and C3 represents the electrostatic capacitance between the
したがって、人体が静電容量型センサ300に近づけば近づくほどC3は増大していき、その結果、検出アンプを介して出力される電位Vは、小さくなっていく。つまり、静電容量型センサ300は、このような電位Vの変化によって、人体を検知するようになっている。
しかしながら、従来の静電容量型センサ300では、スライドドア200の前端部201のフランジ部202にブラケット600を介して取り付けているため、静電容量型センサ300の長さL(センサ突出寸法)分だけ前端部201から突出して取り付けられている。これにより、スライドドア200を矢印Aの前方向に移動させて閉めたときに、閉まり際においてはセンサ300がフロントドア500に近接するため、安全を考慮して挟み込み閾値を大きく設定し過ぎると挟み込みであるとして誤検知するおそれがあった。
また、静電容量型センサ300が、スライドドア200の前端部201から突出して配置されていることにより、見映えが悪く、外観を損なってしまうという問題点があった。
さらに、静電容量型センサ300は、ブラケット600によってスライドドア200に設置されているため、ブラケット600を静電容量型センサ300やスライドドア200の固定するためのねじなどの固定部材が必要で、部品点数や取り付け工数が多いという問題点があった。
However, since the conventional
Further, since the
Furthermore, since the
そこで、本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、取り付け部材に取り付けたときのセンサ突出寸法を抑え、かつ取り付け部材に容易に装着することができる静電容量型センサを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to suppress the sensor protruding dimension when attached to the attachment member and easily attach the attachment to the attachment member. It is an object of the present invention to provide a capacitive sensor that can be used.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の静電容量型センサが離間して設けられる一対のセンサ電極と、当該センサ電極を離間して囲むシールド電極と、前記センサ電極及び前記シールド電極を保持する絶縁材料からなる被覆部材と、を備えた静電容量型センサであって、前記被覆部材は、取り付け部材に装着するための取り付け部を有し、前記取り付け部には、前記シールド電極と同電位の芯部材が設けられることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a pair of sensor electrodes in which the capacitive sensor according to
請求項1に記載の発明によれば、静電容量型センサは、取付け部に設けられる芯部材をシールド電極と同電位とすることによって、ドア閉まり際の誤検知を防止し、外乱防止効果を向上させることができる。したがって、ドア閉まり際の挟み込み閾値を極力大きく設定することができるので、挟み込み検知感度を向上させることができる。
また、取り付け部材に装着するための取り付け部を有したことにより、この取り付け部を取り付け部材に装着するだけで、静電容量型センサを取り付け部材に固定することができるようになる。このため、静電容量型センサは、取り付け部材に押し込んだだけで装着できるようになると共に、取り付け作業が容易で、取り付けブラケットなどが全く不要となり、部品点数を削減することができる。
また、芯部材は、好ましくは被覆部材の取り付け部にインサートされることにより、この芯部材によって取り付け部が外力によって被覆部材が変形して型崩れし、取り付け部材から脱落することを防止することができる。このため、取り付け部の強度が増し、静電容量型センサをしっかりと保持することができるようになる。
According to the first aspect of the present invention, the capacitive sensor prevents the erroneous detection when the door is closed by setting the core member provided at the mounting portion to the same potential as the shield electrode, and has a disturbance preventing effect. Can be improved. Therefore, since the pinching threshold value when the door is closed can be set as large as possible, pinching detection sensitivity can be improved.
Further, since the attachment portion for attaching to the attachment member is provided, the capacitance type sensor can be fixed to the attachment member only by attaching the attachment portion to the attachment member. For this reason, the capacitance type sensor can be mounted simply by being pushed into the mounting member, the mounting operation is easy, the mounting bracket and the like are completely unnecessary, and the number of components can be reduced.
Further, the core member is preferably inserted into the attachment portion of the covering member, thereby preventing the attachment portion from being deformed and deformed by an external force by the core member and falling off from the attachment member. it can. For this reason, the strength of the attachment portion is increased, and the capacitance type sensor can be securely held.
請求項2に記載の静電容量型センサは、請求項1に記載の静電容量型センサであって、前記芯部材は、前記シールド電極と一体であることを特徴とする。 A capacitive sensor according to a second aspect is the capacitive sensor according to the first aspect, wherein the core member is integral with the shield electrode.
請求項2に記載の発明によれば、芯部材は、シールド電極と一体であることにより、芯部材とシールド部材とが1部材となるため、静電容量型センサにおける構成部品点数を削減し、静電容量型センサの構造を簡素化して生産性を向上させることができる。 According to the invention described in claim 2, since the core member and the shield member are integrated with the shield electrode, the core member and the shield member become one member. Therefore, the number of components in the capacitive sensor is reduced. Productivity can be improved by simplifying the structure of the capacitive sensor.
請求項3に記載の静電容量型センサは、請求項1また請求項2に記載の静電容量型センサであって、前記シールド電極及び前記芯部材は、導電性金属からなることを特徴とする。
The capacitance type sensor according to
請求項3に記載の発明によれば、シールド電極及び芯部材は、導電性金属からなることにより、それらが静電容量型センサの骨格を構成するようになるため、取り付け部が取り付け部材に固定される保持力が向上されて、強固な取り付け強度を得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, the shield electrode and the core member are made of conductive metal, so that they constitute the skeleton of the capacitive sensor, so that the attachment portion is fixed to the attachment member. As a result, the holding force is improved, and a strong attachment strength can be obtained.
請求項4に記載の静電容量型センサは、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の静電容量型センサであって、前記取り付け部は、前記取り付け部材に装着するための嵌合溝を備え、前記シールド電極は、検出部側を開口し、前記芯部材及び前記嵌合溝は、前記検出部と反対側に開口して形成されていることを特徴とする。
The capacitance type sensor according to claim 4 is the capacitance type sensor according to any one of
請求項4に記載の発明によれば、芯部材及び嵌合溝は、検出部と反対側に開口して形成されていることにより、嵌合溝の開口方向が取り付け部材の方向を向くようになるため、取り付け部材に嵌合溝を押し込んで嵌合されることによって静電容量型センサを取り付け部材に固定させることができるようになる。このため、取り付け部材の嵌合溝に嵌合する箇所は、嵌合溝内に没入されるので、取り付け部材から突出した静電容量型センサの突出寸法を短くして、外観を良好にする。 According to the fourth aspect of the present invention, the core member and the fitting groove are formed so as to open on the side opposite to the detection portion, so that the opening direction of the fitting groove faces the direction of the attachment member. Therefore, the capacitance type sensor can be fixed to the mounting member by pushing the fitting groove into the mounting member. For this reason, since the part fitted to the fitting groove of the attachment member is immersed in the fitting groove, the protruding dimension of the capacitive sensor protruding from the attachment member is shortened to improve the appearance.
請求項1に記載の静電容量型センサによれば、取付け部の芯部材をシールド電極と同電位とすることによってドア閉まり際の誤検知を防止することができる。また、静電容量型センサは、取り付け部材に装着するための取り付け部を有したことにより、この取り付け部を取り付け部材に装着するだけで、静電容量型センサを取り付け部材に固定することができるため、取り付け作業が容易で、取り付けブラケットなどが不要となり、部品点数を削減することができる。また、静電容量型センサの取り付け部には、芯部材がインサートされている場合には、この芯部材によって取り付け部が外力で型崩れして取り付け部材から脱落することを防止できるため、取り付け部の強度が増し、静電容量型センサをしっかりと保持することができる。
請求項2に記載の静電容量型センサによれば、芯部材がシールド電極と一体であることにより、静電容量型センサにおける構成部品点数を削減し、静電容量型センサの構造を簡素化して生産性を向上させることができる。
請求項3に記載の静電容量型センサによれば、シールド電極及び芯部材が導電性金属からなることにより、取り付け部が取り付け部材に固定される保持力が向上されて、強固な取り付け強度を得ることができる。
請求項4に記載の静電容量型センサによれば、嵌合溝が、検出部と反対の方向に向けて開口して形成されていることにより、嵌合溝の開口方向が取り付け部材の方向を向くようになるため、取り付け部材に嵌合溝を押し込むことによって静電容量型センサを取り付け部材に固定させることができる。これにより、取り付け部材の嵌合溝に嵌合する箇所は、嵌合溝内に没入されるので、取り付け部材から突出した静電容量型センサのセンサ突出寸法を短くして、外観を良好にすることができる。
According to the capacitance type sensor of the first aspect, it is possible to prevent erroneous detection when the door is closed by setting the core member of the mounting portion to the same potential as the shield electrode. In addition, since the capacitance type sensor has an attachment portion for attaching to the attachment member, the capacitance type sensor can be fixed to the attachment member simply by attaching the attachment portion to the attachment member. Therefore, the mounting work is easy, the mounting bracket is not necessary, and the number of parts can be reduced. In addition, when a core member is inserted in the attachment part of the capacitance type sensor, the attachment part can prevent the attachment part from being deformed by an external force and falling off from the attachment member. The strength of the sensor increases, and the capacitive sensor can be held firmly.
According to the capacitive sensor of the second aspect, since the core member is integrated with the shield electrode, the number of components in the capacitive sensor is reduced, and the structure of the capacitive sensor is simplified. Productivity.
According to the capacitance type sensor of the third aspect, since the shield electrode and the core member are made of conductive metal, the holding force for fixing the attachment portion to the attachment member is improved, and the strong attachment strength is obtained. Can be obtained.
According to the capacitance type sensor of the fourth aspect, since the fitting groove is formed to open in the direction opposite to the detection portion, the opening direction of the fitting groove is the direction of the attachment member. Therefore, the capacitance type sensor can be fixed to the mounting member by pushing the fitting groove into the mounting member. As a result, the portion that fits into the fitting groove of the mounting member is immersed in the fitting groove, so that the sensor protruding dimension of the capacitive sensor protruding from the mounting member is shortened to improve the appearance. be able to.
以下、図1〜図5を参照して、本発明の実施の形態に係る静電容量型センサを説明する。なお、本発明の実施形態では、「前」は車両の進行方向側、「後」は車両の後退方向側とする。
図1は、本発明の実施の形態に係る静電容量型センサが自動車のスライドドアに取り付けられたときの状態を示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態に係る静電容量型センサを備える挟み込み防止装置の概略を示す説明図である。図3は、本発明の実施の形態に係る静電容量型センサを備える挟み込み防止装置の概略を示すブロック図である。図4は、図1中のX−X線における断面図で、(a)はスライドドアに装着する前の状態を示す静電容量型センサの断面図で、(b)スライドドアに装着したときの状態を示す静電容量型センサの断面図である。
Hereinafter, a capacitance type sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the embodiment of the present invention, “front” is the vehicle traveling direction side, and “rear” is the vehicle backward direction side.
FIG. 1 is a perspective view showing a state when a capacitive sensor according to an embodiment of the present invention is attached to a sliding door of an automobile. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of an anti-pinch device including the capacitive sensor according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing an outline of an anti-pinch device including the capacitive sensor according to the embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 1. FIG. 4A is a cross-sectional view of the capacitance type sensor before being mounted on the slide door, and FIG. 4B is a view when mounted on the slide door. It is sectional drawing of the capacitive type sensor which shows the state of.
本実施の形態に係る静電容量型センサは、その静電容量の変化に基づいて、人体などの浮遊容量を有する被検出物(以下、単に「物体」という)を検出するものである。以下、この静電容量型センサ3について、図3に示すように、この静電容量型センサ3が自動車用の物体の挟み込み防止装置2に使用される場合を例にとって説明する。挟み込み防止装置2は、ドア駆動装置1により自動的に開閉されるスライドドア4(図1及び図2参照)などの開閉体などに設置されるものであり、以下、前後方向に移動して前開きする中列左側席の電動スライド式ドアからなるスライドドア4に設置される静電容量型センサ3を例にして本発明の実施の形態を説明する。
The capacitance type sensor according to the present embodiment detects an object to be detected (hereinafter simply referred to as “object”) having a stray capacitance such as a human body based on the change in capacitance. Hereinafter, the
まず始めに、図2及び図3を参照してスライドドア4及び挟み込み防止装置2について説明する。
図2に示すように、車体5の側部に設けられたスライドドア4には、ドア駆動装置1によって自動的にドア開口部52を閉める所謂パワースライドドアがある。その電動パワー式のスライドドア4には、開閉するスライドドア4のピラー51に面した閉止側の端部4aに沿って、適宜の形状に形成された挟み込み防止装置2(図3参照)の静電容量型センサ3が延設されている。
なお、スライドドア4は、特許請求の範囲に記載の「取り付け部材」に相当する。
First, the sliding door 4 and the pinching prevention device 2 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
As shown in FIG. 2, the slide door 4 provided on the side portion of the vehicle body 5 includes a so-called power slide door that automatically closes the door opening 52 by the
The slide door 4 corresponds to an “attachment member” described in the claims.
図3に示す挟み込み防止装置2は、物体が静電容量型センサ3に接近することにより下がる電位を検出回路ユニット6が検出することで、物体の挟み込みを検知し、検出回路ユニット6からの命令信号に基づいてECU7から反転電流をドア駆動装置1に流して物体の挟み込みを防止する装置である。挟み込み防止装置2には、静電容量型センサ3に物体が近接した際に発信される物体検出信号を受信する静電容量の検出回路ユニット6と、この検出回路ユニット6からの信号を処理するECU(Electronic Control Unit)7と、このECU7からの挟み込み防止命令によってスライドドア4を停止、または開方向に移動させるドア駆動装置1とが設けられている。スライドドア4は、このドア駆動装置1によって自動的に閉められる。
このようなドア駆動装置1によるスライドドア4の自動開閉は、スライドドア4から離れた運転席に設置してあるスイッチ(図示せず)や手動力で閉方向に移動するスライドドアを検出するセンサ(図示せず)からの信号などによって行われる。そして、スライドドア4には、そのスライドドア4と車体5の間に物体が挟み込まれたことを検出する挟み込み防止装置2が設置されている。このスライドドア4の安全装置としての挟み込み防止装置2は、スライドドア4が閉まるときに、静電容量型センサ3によって、万一、人が近づいたり、人の手などの物体の挟み込みを検知したときは緊急にドア駆動装置1の電動モータ(図示せず)が反転制御されてスライドドア4を開方向に移動させる。
The pinching prevention device 2 shown in FIG. 3 detects the pinching of the object by the detection circuit unit 6 detecting a potential that drops when the object approaches the
Such automatic opening and closing of the sliding door 4 by the
前記検出回路ユニット6は、第1基準コンデンサC1と、第2基準コンデンサC2と、スライドドア4が開いたときに充電・放電を繰り返して差分検出回路62に電位を供給する電荷供給回路61と、物体の接近に伴い第1及び第2センサ電極31,32間に生じる静電容量値の差分値を検出する差分検出回路62と、その差分値が所定の非接触検知閾値以上か、またはその差分値が所定の接触検知閾値以下かを検波する信号処理回路63とから構成されている。
The detection circuit unit 6 includes a first reference capacitor C1, a second reference capacitor C2, a
次に、図3を参照して挟み込み防止装置2の電気接続関係について説明する。
第1センサ電極31は、後記する静電容量型センサ3の第1基準コンデンサC1を介して電荷供給回路61に接続されている。第2センサ電極32は、第2基準コンデンサC2を介して電荷供給回路61に接続されている。シールド電極33は、電荷供給回路61に接続されている。第1基準コンデンサC1は、一方が電荷供給回路61に接続され、他方が差分検出回路62に接続されている。電荷供給回路61は、微分検出回路62を介して信号処理回路63に接続されている。ECU7は、一方が信号処理回路63に接続され、他方がドア駆動装置1に接続されている。
Next, the electrical connection relationship of the pinching prevention device 2 will be described with reference to FIG.
The
次に、図1及び図4(a)、(b)を参照して静電容量型センサ3を説明する。
図1に示すように、静電容量型センサ3は、断面が略四角形で細長く形成されており、スライドドア4がドア開口部52の閉める側の端部4aの上端から下端にわたって取り付けられている。静電容量型センサ3は、被覆部材36によって外形部が形成され、図1に示すように、スライドドア4の前側の端部4aに形成されたフランジ部4bに装着される。
Next, the
As shown in FIG. 1, the
静電容量型センサ3は、図4(a)に示すように、第1センサ電極31、第2センサ電極32、シールド電極33及び絶縁体35が内設されている検出部3cと、スライドドア4のフランジ部4bに静電容量型センサ3を装着するための取り付け部3aとを一体形成してなる。静電容量型センサ3は、第1センサ電極31と、第2センサ電極32と、第1及び第2センサ電極31,32間に挟み込まれた絶縁体35と、第1及び第2センサ電極31,32と同電位で駆動するシールド電極33と、これら第1及び第2センサ電極31,32、絶縁体35並びにシールド電極33をインサートして保持する絶縁材料からなる被覆部材36とから構成されている。静電容量型センサ3は、第1センサ電極31、第2センサ電極32及びシールド電極33の3つの電極を有すると共に、それらの電極を合成ゴムまたは合成樹脂などの絶縁材料からなる被覆部材36よって覆われて保持されている。
なお、静電容量型センサ3は、取り付け部3aをスライドドア4のフランジ部4bに装着して、この取り付け部3aに隣接される検出部3cは、雨などの水滴がかかること防止するために、フランジ部4bの車室R側に配置される。
As shown in FIG. 4A, the
In addition, the
図4(a)に示すように、第1センサ電極31及び第2センサ電極32は、一定幅で一定長さの帯状の導電性材料で形成されている。この第1及び第2センサ電極31,32を構成する導電性材料としては、例えば、金属、導電性ゴム、導電性樹脂などが挙げられる。第1センサ電極31は、近接した物体を検出する検出部3cの検出面3dに沿ってその近傍に設けられている。
なお、第1センサ電極31及び第2センサ電極32は、特許請求の範囲に記載されている「センサ電極」に相当する。
As shown in FIG. 4A, the
The
第2センサ電極32は、第1センサ電極31の幅と比較して狭い幅であって、第1センサ電極31の長さと等しい長さの帯状の導電性材料で形成されて、第2センサ電極の面積が、第1センサ電極の面積と比較して小さくなっている。第2センサ電極32は、例えば、空気などからなる絶縁体35を介して第1センサ電極31の後方側に平行に配置されて、この第1センサ電極31に離間して設けて一対のセンサ電極を構成している。
The
シールド電極33は、第1及び第2センサ電極31,32に対する外乱を防止すると共に、第1及び第2センサ電極31,32の電気力線を検出部3cの方向に指向性を持たせるためのものであり、導電性金属によって形成され、静電容量型センサ3の骨格を構成している。なお、このシールド電極33は、導電性の硬質ゴムまたは導電性硬質樹脂などによって形成してもよい。シールド電極33は、第1及び第2センサ電極31,32並びに絶縁体35の周囲に所定間隔をおいて取り囲むように配設された断面がコの字型の本体部33aと、被覆部材36によって形成される取り付け部3aにインサートされる断面がコの字型の芯部材33bとを連設して一体形成された1つの部材からなる。
本体部33aは、検出部3c側を開口したコの字型に形成して、その本体部33a内に第1及び第2センサ電極31,32を配置して外乱や外力が負荷されないように保護すると共に、電気力線を検出部3cの方向に指向性を持たせるための部材である。
芯部材33bは、取り付け部3aの嵌合溝3bを形成する被覆部材36内に設けられた補強部材であり、嵌合溝3bに沿って形成されて、フランジ部4b側に開口したコの字型をしている。
The
The
The
被覆部材36は、静電容量型センサ3が型崩れしないようにするために硬質で絶縁性の合成ゴムまたは合成樹脂などから形成されている。被覆部材36は、検出部3cと反対側に開口してスライドドア4のフランジ部4bに装着される嵌合溝3bを有している。その嵌合溝3bの車室R側の内壁及び室外側の内壁には、フランジ部4bの表裏面に圧着する所謂リップパッキン状の突条3eが複数形成されている。その突条3eは、嵌合溝3bの奥壁側の方向に向けて斜めに形成された突出片からなることにより、フランジ部4bを圧入し易く、抜け難くして形成されている。
なお、被覆部材36は、その突条3eを軟質の合成ゴムや軟質合成樹脂などで二色成形して、突条3eがフランジ部4bに密着するように形成してもよい。
The covering
The covering
次に、図4(a)、(b)を参照して本発明の実施の形態に係る静電容量型センサ3の作用を説明する。
静電容量型センサ3をスライドドア4に取り付けるときは、図4(a)に示すように、嵌合溝3bをフランジ部4bに圧嵌する。すると、静電容量型センサ3は、図4(b)に示すように、嵌合溝3bがフランジ部4bを覆い被さるように取り付けられる。静電容量型センサ3は、スライドドア4に装着するための嵌合溝3bを有したことにより、この嵌合溝3bをフランジ部4bに押し込むだけで固定することができるため、静電容量型センサ3の取り付け作業が簡素化される。
Next, the operation of the
When the
フランジ部4bは、嵌合溝3bに嵌合されることによって静電容量型センサ3内に没入されるので、静電容量型センサ3のフランジ部4bからのセンサ突出寸法L1が数ミリセンチメートルと僅かとなる。静電容量型センサ3は、そのセンサ突出寸法L1が少ないことにより、外観を良好にすると共に、乗員が車両に乗り降りするときなどに静電容量型センサ3に接触することを低減することができる。
Since the flange portion 4b is immersed in the
静電容量型センサ3は、喩え取り付け部3aなどに外力が加わったとしても、取り付け部3aにシールド電極33の芯部材33bがインサートされていることにより、この芯部材33bによって取り付け部3a及び嵌合溝3bが外力によって型崩れして静電容量型センサ3がフランジ部4bから脱落することを防止することができる。このように、取り付け部3a及び嵌合溝3bは、芯部材33bによって強度が増し、静電容量型センサ3をしっかりとフランジ部4bに固定することができる。
Even when an external force is applied to the
そして、第1及び第2センサ電極31,32は、シールド電極33によって覆われていることにより、外力が負荷されることを低減させることができるため、外力に対する耐久性を向上させることができる。また、そのシールド電極33は、コの字型の本体部33aとコの字型の芯部材33bとを一体形成して連設したことにより、強度が増加されるため、被覆部材36の骨格となって型崩れを防止することができる。
And since the 1st and
また、フランジ部4bが装着される嵌合溝3b内には、複数の突条3eが形成されていることにより、その突条3eがフランジ部4bの表裏面に密着するため、静電容量型センサ3をフランジ部4bにしっかりと固定することができる。
In addition, since a plurality of
次に、主に図5を用いて適宜に他の図を参照しながら静電容量型センサ3を用いた挟み込み防止装置2の作動を説明する。
図5は、本発明の実施の形態に係る静電容量型センサを用いた挟み込み防止装置の作動を示すフローチャートである。
Next, the operation of the anti-pinch device 2 using the
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the pinching prevention device using the capacitive sensor according to the embodiment of the present invention.
まず、イグニッションスイッチ(図示せず)をオンすることにより、スタートし、挟み込み防止装置2が起動できる状態になる。車両の走行中などにおいて、図1及び図2に示すスライドドア4は、運転席等に設けられたスイッチ(図示せず)などによりドア開口部52が閉められ、スライドドア4とドア開口部52との間に物体などが挟まれていない。
そして、乗員が車両に乗り降りするときに、前記スイッチ(図示せず)などを操作することによって、スライドドア4を後方に移動させてドア開口部52が開くと、図3に示す第1センサ電極31及び第2センサ電極32へ充電の電荷が電荷供給回路61から送られる(ステップS1)。
First, by turning on an ignition switch (not shown), the engine is started and the anti-pinch device 2 can be activated. The sliding door 4 shown in FIGS. 1 and 2 is closed by a switch (not shown) or the like provided in the driver's seat or the like during traveling of the vehicle, and the sliding door 4 and the door opening 52 are closed. There are no objects in between.
When the occupant gets on and off the vehicle, by operating the switch (not shown) or the like to move the slide door 4 rearward and the
そして、このスライドドア4をドア駆動装置1によって閉方向に移動し始めると、ドア駆動装置1に設けられた電動モータ(図示せず)の回転に応じて発生されるエンコーダ(図示せず)からのパルス信号によって、ECU7は、ドア駆動装置1がスライドドア4(図2参照)を閉方向に移動させていることを検知して(ステップS2)、ステップS3に進む。
When the sliding door 4 starts to move in the closing direction by the
ステップS3では、静電容量型センサ3の第1センサ電極31及び第2センサ電極32にそれぞれ静電容量に応じた電荷の差分値を差分検出回路62に入力され電位によって検出する。
In step S <b> 3, the difference value of the electric charge corresponding to the capacitance is input to the
続いて、信号処理回路63は、差分検出回路62の出力の差分値に基づいて、物体の挟み込みが生じているか否かの挟み込みの有無を所定の閾値以上かによって判定する(ステップS4)。そして、その差分値が所定の閾値以下である場合は、物体の挟み込みが生じていないと判断して、ステップS3に戻って再度差分値の検出を行う。
一方、差分値が所定の閾値以下の場合は、物体の挟み込みが生じていると判断して、ステップS5に進む。
Subsequently, the
On the other hand, when the difference value is equal to or smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the object is caught, and the process proceeds to step S5.
物体がスライドドア4に挟み込まれたときは、信号処理回路63がECU7を介してドア駆動装置1を停止させる命令信号を発し、これによりドア駆動装置1を瞬間的に停止またはスライドドア4を開方向に移動するように反転させる。そして、スライドドア4がドア開放位置に戻ると、ドア駆動装置1の駆動が停止する。これにより、1サイクルの処理を終了する。
When an object is caught in the slide door 4, the
ステップS4において、信号処理回路63は、ドア駆動装置1の駆動方向を切り替える命令を発することで、瞬間的にスライドドア4の停止または反転させるようにしたので、ピラー51とスライドドア4との間に存在する物体、またはスライドドア4の静電容量型センサ3に近接する物体の挟み込みを防止することができる。
In step S <b> 4, the
なお、本発明の実施の形態に係る静電容量型センサは、前記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。 The capacitive sensor according to the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea. It goes without saying that the invention extends to these modified and changed inventions.
図6は、本発明の実施の形態に係る静電容量型センサの変形例を示す図で、(a)はスライドドアに装着する前の状態を示す静電容量型センサの断面図で、(b)スライドドアに装着したときの状態を示す静電容量型センサの断面図である。 FIG. 6 is a view showing a modified example of the capacitive sensor according to the embodiment of the present invention. FIG. 6A is a sectional view of the capacitive sensor showing a state before being mounted on the slide door. b) It is sectional drawing of an electrostatic capacitance type sensor which shows a state when mounted | worn with a slide door.
例えば、静電容量型センサ3は、図4(a)、(b)に示す被覆部材36にインサートされるシールド電極33を、図6(a)、(b)に示すように、検出部3cにある第1センサ電極31、第2センサ電極32及び絶縁体35を覆うコの字型のシールド電極37と、取り付け部3aの嵌合溝3bを覆うように設けられたコの字型の芯部材38とに分離してもよい。
静電容量型センサ3は、このような別体でなるコの字型のシールド電極37及び芯部材38を被覆部材36に内設しても前記した実施の形態と同様な作用・効果を得ることができる。
For example, the electrostatic
The
なお、静電容量型センサ3が取り付けられる取り付け部材は、スライドドア4に限定されるものではなく、ドア駆動装置1のような自動開閉装置によって自動開閉される開閉体であればよく、例えば、ヒンジ型ドアやガルウイング式ドアやバックドアやトランクやサンルーフなどであってもよい。
また、静電容量型センサ3は、スライドドア4などの可動体側に設置されることに限定されるものではなく、例えば、車体5のドア開口部52のスライドドア4が閉まる側に設けたフロントドア8やピラー5などの固定体側に設置してもよい(図1参照)。
Note that the attachment member to which the
Further, the
1 ドア駆動装置
2 挟み込み防止装置
3 静電容量型センサ
3a 取り付け部
3b 嵌合溝
3c 検出部
4 スライドドア(取リ付け部材)
4b フランジ部
31 第1センサ電極(センサ電極)
32 第2センサ電極(センサ電極)
33,37 シールド電極
33b,38 芯部材
36 被覆部材
DESCRIPTION OF
32 Second sensor electrode (sensor electrode)
33, 37
Claims (4)
当該センサ電極を離間して囲むシールド電極と、
前記センサ電極及び前記シールド電極を保持する絶縁材料からなる被覆部材と、
を備えた静電容量型センサであって、
前記被覆部材は、取り付け部材に装着するための取り付け部を有し、
前記取り付け部には、前記シールド電極と同電位の芯部材が設けられることを特徴とする静電容量型センサ。 A pair of sensor electrodes provided apart from each other;
A shield electrode surrounding the sensor electrode in a spaced manner;
A covering member made of an insulating material for holding the sensor electrode and the shield electrode;
A capacitive sensor comprising:
The covering member has a mounting portion for mounting on the mounting member,
The capacitive sensor according to claim 1, wherein a core member having the same potential as that of the shield electrode is provided in the attachment portion.
前記シールド電極は、検出部側を開口し、
前記芯部材及び前記嵌合溝は、前記検出部と反対側に開口して形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の静電容量型センサ。 The mounting portion includes a fitting groove for mounting on the mounting member,
The shield electrode opens the detection unit side,
4. The capacitive sensor according to claim 1, wherein the core member and the fitting groove are formed so as to open to the opposite side of the detection unit. 5.
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