JP2005240428A - 自動ドア制御システムの障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車などに装備される自動ドア制御システムにおいて、ドアがピラーに近づいても人の手指のような小さな物体の存在を確実に検出することができる高性能な障害物検知装置を実現する。
【解決手段】ドア開閉される開口空間１０に介在する閉止障害物を、静電容量型近接センサ４０を用いて検知する場合に、その検知の妨げとなる部位１６を遮蔽電極１５で覆い隠し、その遮蔽電極１５に電圧ＶＳを印加して能動遮蔽を行わせるとともに、上記近接センサ２０のセンサ電極１１近傍にて電界強度を検出し、この検出出力を設定値に収めるように上記印加電圧ＶＳを可変制御する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、たとえば自動車などに装備される自動ドア制御システムの障害物検知装置の技術改良に関し、とくに、静電容量型近接センサを用いて閉止障害物を検知するものに関する。

たとえば自動車のドアを自動ドア化する場合、一般建物の出入口の自動ドアと同様に、ドアの閉止動作中に人や荷物などの物体がドアに挟まれそうになったとき、それを検知してドアの閉止動作を中断させる自動ドア制御システムを装備することが望ましい。自動車ドアの場合は、一般の建物の出入口の自動ドアとは環境・状況が異なるため、一般的な自動ドア制御システムの技術をそのまま適用することができない。典型的な１つの従来技術では、ドアの開口端面に圧力センサを設置し、接触押圧によって障害物を検出する構成を採用していた。この方式では、たとえば人体が移動中のドアに当たった場合、衝撃によって人が転倒するなどの問題が生じる。

圧力センサを用いた上記の初歩的な問題を解決するために、ドア開口部に存在する人や荷物を検知する障害物検知装置として、静電容量型近接センサを用いた構成を採用することができる。この場合、静電容量型近接センサは、ドアによって開閉される空間が障害物の検知対象エリア（弁別閾）となるように配設され、ドア端面と、ドアと当接する開口部材（自動車の場合はセンターピラーや対向する隣りのドア端面など）との間に介在する物体を静電的に検知する。

つまり、静電容量型近接センサは、ドア閉止時に開口部材に接する正面側の弁別閾内に物体が存在することを静電的に検出するので、当然ながら、ドアが完全に閉止する直前には、ドア端面が開口部材に接近するので、近接センサの弁別閾内に部材が入り込み、近接センサから検出信号が出力される。この検出信号に応答してドア閉止駆動を止めると、ドアが完全に閉まらなくなることがある。

この発明は、こういった問題を解消し、より高性能な自動ドア制御システムの障害物検知装置を実現することを目的とする。

この発明に係る自動ドア制御システムの障害物検知装置は、つぎの事項（１）〜（７）により特定されるものである。
（１）静電容量型近接センサと、遮蔽電極と、電界強度検出回路と、遮蔽電圧発生回路を備え、ドアを閉じる空間に障害物が存在することを検知する自動ドア制御システムの障害物検知装置であること、
（２）静電容量型近接センサは、ドアの開閉に伴って拡大・縮小する開口空間を形成するドア部材と開口部材の一方の部材に弁別閾を開口空間に向けて取り付けられ、センサ電極と、センサ回路と、プローブ電極を含むこと、
（３）センサ回路は、センサ電極が形成する対接地容量に基づいて弁別閾の近辺に障害物が存在するか否かを検出すること、
（４）プローブ電極は、センサ電極の近傍に配設されていること、
（５）電界強度検出回路は、プローブ電極が感知する電界強度を検出すること、
（６）遮蔽電極は、ドア部材と開口部材の他方の部材に取り付けられ、ドア閉止時に静電容量型近接センサに至近となる部分を静電容量型近接センサ側から覆い隠していること、
（７）遮蔽電圧発生回路は、電界強度検出回路の出力レベルに基づいて発生した電圧を遮蔽電極に印加し、電界強度検出回路の出力レベルが設定値に保たれるように印加電圧を可変制御すること、

以上の構成を基本とし、以下のような技術事項（Ａ）〜（Ｅ）を適宜に加えて本発明を実施することができる。
（Ａ）遮蔽電圧発生回路における設定値は、ドア開状態における電界強度検出回路の出力レベルに基づいて設定されること、
（Ｂ）静電容量型近接センサは、参照電極を備え、参照電極は、開口空間から見てセンサ電極の背後に隠れるように配置されており、センサ回路は、センサ電極が形成する静電容量と参照電極が形成する静電容量との差分に基づいて検出信号を出力すること、
（Ｃ）センサ電極は、開口空間側からの接触押圧により変位駆動されて参照電極に接触する可動電極として構成され、センサ回路は、センサ電極と参照電極との接触を検出する回路を含むこと、
（Ｄ）センサ電極は、開口空間側からの接触押圧により変位駆動されて参照電極に接近する可動電極として構成され、センサ回路は、センサ電極が形成する静電容量および参照電極が形成する静電容量に基づいて両電極の接近を検出する回路を含むこと、
（Ｅ）静電容量型近接センサは、センサ電極の前面側に配設されたクッション性アクチェータを備えること、

たとえば自動車に装備される自動ドア制御システムの障害物検知装置において、人の手指のようなごく小さな物体がセンターピラーの直前に存在するような場合であっても、静電容量型近接センサがセンターピラーの存在を無視して、しかも、センターピラーの直前に存在する小さな物体（閉止障害物）を的確に検知することができる。つまり、ドア部位が開口部位に近づいても閉止障害物を確実に検出することができ、より高性能な自動ドア制御システムの障害物検知装置が実現することになる。

図１は、本発明の一実施形態による障害物検知装置を示す概念図である。同図に示す装置は、静電容量型近接センサ４０と、遮蔽電極１５と、電界強度検出回路３１と、遮蔽電圧発生回路３２を備え、ドア開閉される開口空間１０に障害物が存在することを検知する自動ドア制御システムの障害物検知装置を構成する。

静電容量型近接センサ４０は、センサ電極１１、プローブ電極１３、センサ回路２０により構成される。この近接センサ４０は、その弁別閾（検知対象エリア）が、ドアの開閉に伴って拡大・縮小する開口空間１０に向くように取り付けられる。開口空間１０は、スライドドアなどのドア部材と、センターピラーなどの開口部材とによって形成され、ドア部材の開閉動作により拡大・縮小させられる。

この実施例の場合、センサ電極１１はドア部材側に取り付けられている。このセンサ電極１１は対接地容量（静電容量）Ｃａを形成する。この容量Ｃａは弁別閾の近辺における障害物（被検出体）の有無により変化する。センサ回路２０は、センサ電極１１が形成する対接地容量Ｃａに基づいて弁別閾の近辺に障害物が存在するか否かを検出する。なお、センサ電極１１は、開口部材側に取り付けてもよい。

センサ電極１１の近傍にはプローブ電極１３が配設されている。センサ電極１１とプローブ電極１３は電気的に互いに独立した電極であるが、構造的には一体に構成されている（図示省略）。また、図示の例では、プローブ電極１３がセンサ電極１１の一端に配置されているが、このプローブ電極１３はセンサ電極１１の中間や両端などにも必要に応じて適宜配置してよい。

遮蔽電極１５は開口部材側に取り付けられ、ドア閉止時に静電容量型近接センサ４０に至近となる部分（開口部材側部分１６）をそのセンサ４０側から覆い隠している。プローブ電極１３はセンサ電極１１の近傍に作用する電界を感知する。電界強度検出回路３１は、プローブ電極１３が感知する電界の強度を検出する。遮蔽電圧発生回路３２は、電界強度検出回路３１の出力レベルに基づいて発生した電圧を遮蔽電極１５に印加するとともに、電界強度検出回路３１の出力レベルが設定値に保たれるように上記印加電圧を可変制御する。

次に動作について説明する。
センサ電極１１には容量測定のための電圧ＶＣが印加されるが、これにより、開口空間１０に電界を形成する。この電界中に閉止障害物が存在すると、センサ電極１１の対接地容量Ｃａに変化が生じる。センサ回路２０はその変化する容量Ｃａを検出して電圧変換する。このセンサ回路２０の出力Ｖｃａに基づいて障害物の有無を判定することができる。

このとき、センサ電極１１の容量感知方向に位置する開口部材側部分１６を遮蔽電極１５で覆うとともに、その遮蔽電極１５の電位を上記遮蔽電圧発生回路３２から印加される電圧（遮蔽電圧）ＶＳの電位とすることにより、その開口部材側部分１６をセンサ電極１１に対して静電遮蔽し、その開口部材側部分１６が検出の妨げと（ノイズ要因）となるのを回避させることができる。

遮蔽電圧ＶＳは、図２の（ａ）に示すように、遮蔽電極１５が上記センサ電極１１と同電位または近い電位となるような電圧とすることにより、その遮蔽電極１５とセンサ電極１１間に形成される静電容量を等価的に打ち消して相殺または低減させることができる。このような能動遮蔽により、センサ電極１１から遮蔽電極１５を実効的に見えなくして、検出対象である閉止障害物により生じるセンサ電極１１の容量変化を選択的に高感度で検出することができる。

しかし、ドア部位が開口部位に接近する閉止直前の状態では、遮蔽電極１５とセンサ電極１１が近接して両電極１５，１１からの電界が重畳する。このとき、遮蔽電極１５の電位がセンサ電極１１のそれと同電位または近い電位にあると、両電極１５，１１間の開口空間１０に障害物が介在しても、センサ電極１１にはその障害物による容量変化がほとんど生じなくなる。同電位の電極１５，１１で挟まれた開口空間１０は等電位化され、ここに障害物が介在しても、それによる充放電は生じない。したがって、その充放電により測定される容量Ｃａの変化も生じない。つまり、上記能動遮蔽の効果が、遮蔽電極１５近傍の障害物にまで及んで検知感度が低下しまう。

本来ならば、間隔が狭まった開口空間１０に介在する障害物は、センサ電極１１との距離が至近になることにより、そのセンサ電極１１に非常に大きな容量変化を生じさせるはずである。つまり、ドア閉止直前では小さな物体でも至近距離で高感度に検出されるはずである。ところが、上記遮蔽電極１５からの重畳電界により、至近の障害物であるにもかかわらず、その検知感度が大幅に低下してしまう不都合が生じる。

このような不都合を回避するため、遮蔽電圧発生回路３２は、プローブ電極１３と電界強度検出回路３１により検出されるセンサ電極１１近傍の電界が、所定の設定レベルに保たれるように、上記遮蔽電極１５への印加電圧ＶＳを可変制御する。これにより、図２の（ｂ）に示すように、遮蔽電極１５とセンサ電極１１が近接したときに、両電極１５，１１で挟まれた開口空間１０に一定の電界強度勾配が形成されて、その開口空間１０に存在する障害物の検知感度を確保することができる。この場合、センサ電極１１から遮蔽電極１５が実効的に大きく見えるようになるが、至近の障害物による容量Ｃａの変化は大きく観測されるようになるので、それによって検知感度が低下するようなことはない。

上記のようにして、ドア部位が開口部位に近づいても閉止障害物を確実に検出することができる、より高性能な自動ドア制御システムの障害物検知装置が実現されている。

図３は本発明の別実施形態の要部を示す。同図において、（ａ）は近接センサ４０の電極構成を斜視図で示す。（ｂ）はその電極構成の一部を断面図で示す。（ｃ）はセンサ回路２０およびその周辺の電子回路部分をブロック図で示す。

同図に示す実施形態では、センサ電極１１に沿って所定間隔で近接並行する参照電極１２が配置されている。この参照電極１２は、ドア開閉される開口空間１０に対して、上記センサ電極１１の背後に隠れる位置に配設されている。この２つの電極１１，１２は、ドア開閉される開口空間１０を向いていない非検出方向に対して、遮蔽電極（センサ側遮蔽電極）１４により静電遮蔽されている。このセンサ側遮蔽電極１４は断面が略Ｕ字状に形成されていて、上記２つの電極１１，１２を３方向から囲んでいる。上記３つの電極１１，１２，１４は電気的に互いに独立しているが、構造的には一体化されている。この場合、電極の位置決めには、必要に応じて低誘電率のスペーサ１２１を使用するとよい。

センサ電極１１の近傍には電界検出用のプローブ電極１３が設置されている。このプローブ電極１３も電気的に独立した電極であるが、構造的には上記電極１１，１２，１４と一体化されてドア部材に取り付けられるようになっている。

センサ回路２０は、２つの容量検出回路２１，２２と１つの差動増幅回路２３を有し、センサ電極１１と参照電極１２がそれぞれに形成する静電容量Ｃａ，Ｃｂを個別に検出して電圧変換するとともに、その２つの検出出力Ｖｃａ，Ｖｃｂの差を近接検出出力Ｖｏとして出力する。この出力Ｖｏには、障害物によるセンサ電極１１の静電容量変化分が反映される。したがって、この出力Ｖｏから障害物の近接を判定することができる。

プローブ電極１３は、上述したように、センサ電極１１の近傍に作用する電界を感知する。電界強度検出回路３１は、プローブ電極１３が感知する電界の強度を検出する。遮蔽電圧発生回路３２は、電界強度検出回路３１の出力レベルに基づいて発生した電圧ＶＳを遮蔽電極１５に印加するとともに、電界強度検出回路３１の出力レベルが設定値に保たれるように上記印加電圧ＶＳを可変制御する。

図４は本発明のさらに別の実施形態の要部を示す。上述した２つの電極１１，１２は、同図の（ａ）と（ｂ）に示すように、近接センサと接触センサの両機能を持たせることができる。同図において、（ａ）は接触センサの非検出状態、（ｂ）は接触センサの検出状態をそれぞれ断面図で示す。

同図に示す実施形態では、センサ電極１１が可動電極として構成されているとともに、そのセンサ電極１１の前面にゴム等からなるクッション性アクチェータ１１１が設けられている。このアクチェータ１１１が指などの障害物あるいは開口部材側の遮蔽電極１５などに当接すると、センサ電極１１が変位駆動されて参照電極１２に電気接触させられる。したがって、センサ電極１１と参照電極１２間の短絡有無を検出すれば、障害物の接触を検出することができる。この場合の参照電極１２は＜接触センサのセンサ電極として機能する。

（ｃ）は、近接センサと接触式センサの両機能に対応するセンサ回路２０の構成例を示す。同図に示すセンサ回路２０は、演算増幅器ＯＰ１〜ＯＰ４、電圧比較器ＣＰ１１，ＣＰ１２、スイッチング回路Ｓ１〜Ｓ３、利得設定用抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂ、帰還容量Ｃｆａ，Ｃｆｂなどにより構成される。

スイッチング回路Ｓ１とＳ２は所定周期のクロックに同期して交互にオン／オフさせられる。スイッチング回路Ｓ３は、スイッチング回路Ｓ１がオフとなっている期間内の一定期間だけオンとなるように制御される。抵抗Ｒ１ａとＲ１ｂ、Ｒ２ａとＲ２ｂはそれぞれ同値（Ｒ１，Ｒ２）に設定されている（Ｒ１＝Ｒ１ｂ＝Ｒ１、Ｒ２ａ＝Ｒ２ｂ＝Ｒ２）。また、容量ＣｆａとＣｆｂも同値（Ｃｆ）に設定されている（Ｃｆａ＝Ｃｆｂ＝Ｃｆ１）。Ｖｒ１〜Ｖｒ４はそれぞれ基準電圧である。

演算増幅器ＯＰ１、スイッチング回路Ｓ１，Ｓ２、帰還容量Ｃｆａは、センサ電極１１に現れる静電容量Ｃａを検出するスイッチドキャパシタ方式の容量検出回路２１を形成し、ＣａとＣｆａの容量比（インピーダンス比）に対応する電圧を周期的に出力する。同様に、演算増幅器ＯＰ２、スイッチング回路Ｓ１，Ｓ２、帰還容量Ｃｆｂは、参照電極１２に現れる静電容量Ｃｂを検出するスイッチドキャパシタ方式の容量検出回路２２を形成し、ＣｂとＣｆｂの容量比に対応する電圧を周期的に出力する。

演算増幅器ＯＰ３と利得設定用抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂは差動増幅回路２３を形成し、上記２つの容量検出回路２１，２２からそれぞれに出力される容量検出電圧の差を出力する。この差出力電圧は、演算増幅器ＯＰ３、スイッチング回路Ｓ３、容量素子Ｃ１などで構成されるアナログ記憶回路２４により、スイッチング周期ごとにサンプリングされて保持される。この保持出力電圧が近接検出出力Ｖｏとして後処理回路（図示省略）へ入力される。
上述した回路により、障害物によるセンサ電極１１の静電容量変化が検出されて電圧変換され、これが近接検出出力Ｖｏとして利用される。

ここで、センサ電極１１と参照電極１２とが短絡されていない非接触検出状態では、両電極１１，１２にそれぞれに現れる容量Ｃａ，Ｃｂの差Ｃａ−Ｃｂ＝ΔＣｉが増幅されて出力される。この出力Ｖｏ（電圧）は、次式（１）のように表わすことができる。
すなわち、Ｃｆａ＝Ｃｆｂ＝Ｃｆ１、Ｒ１＝Ｒ１ｂ＝Ｒ１、Ｒ２ａ＝Ｒ２ｂ＝Ｒ２
なので、Ｒ２／Ｒ１＝ｎとすれば、
Ｖo＝(ΔＣｉ／Ｃｆ）×Ｖｒ１×ｎ＋Ｖｒ２・・・（１）
となる。
センサ電極１１と参照電極１２が短絡された接触検出状態では、上記容量Ｃａ，Ｃｂの差Ｃａ−Ｃｂ＝ΔＣｉがゼロとなるため、式（１）で表わされる出力電圧Ｖｏは、次式（２）のようになる。
Ｖｏ＝Ｖｒ２・・・（２）

したがって、上記出力電圧Ｖｏが式（１）で表わされる状態にあるときは非接触検出状態であり、式（２）で表わされる状態にあるときは接触検出状態である、ということが判定できる。この判定は、ＣａとＣｂの間に若干の差（Ｃａ≠Ｃｂ）を持たせておけば、上記出力電圧Ｖｏのレベル弁別により簡単に行うことができる。このレベル弁別を行うために、図示の回路では、２つの電圧比較器ＣＰ１１，ＣＰ１２と、２つの比較基準電圧Ｖｒ３，Ｖｒ４とによるウィンドコンパレータ２５を使用している。このように、近接検出を行うための回路に若干の回路を付加することで、近接検出と接触検出の両方を行わせることができる。

図５は、本発明への利用に適した電子回路部分の具体的構成例を示す。
同図において、まず、センサ電極１１と参照電極１２にそれぞれに現れる静電容量Ｃａ，Ｃｂは、上述したように、第１および第２の容量検出回路２１，２２で個別に検出されて電圧変換される。この２つの検出出力の差が差動増幅器２３およびアナログ記憶回路２４を介して出力される。そして、この出力Ｖｏが後処理回路（ポスト回路）であるデジタル制御ユニット５０へ検出情報として引き渡される。

デジタル制御ユニット５０は、図示を省略するが、デジタル処理を行うマイクロコントローラに加えてアナログとデジタルの両インターフェイスを有し、上記検出出力Ｖｏに基づいて障害物の近接または接触を判定する。この判定に基づき、たとえば自動開閉ドアの指挟み込み検出を行わせ、この検出に基づいてドアの閉止動作を制御するなどの制御処理を実行する。

上記センサ回路２０では、センサ電極１１に現れる容量Ｃａが大きくなると、近接検出出力Ｖｏが過大になってしまう。そこで、図示の実施形態では、近接検出出力Ｖｏが設定値以上になったときに、上記容量Ｃａへの充電電流を補充して近接検出出力Ｖｏを一定以下に抑える充電補助回路２７を設けている。この充電補助回路２７は、近接検出出力Ｖｏが規定値以上になったかどうかを検出する電圧比較器ＣＰ１、充電補充電流の大きさをデジタル設定するレジスタ（ＳＡＲ）２７１、このレジスタ２７１の設定値をアナログ変換するＤ／Ａ変換器ＤＡ１、そのアナログ変換出力を２相化（位相分割）する反転回路ＩＶ１、容量素子Ｃｃを介して充電補充電流を出力する出力可変ドライバＢＡ１，ＢＡ２などにより構成されている。これにより、静電容量Ｃａが増大したときに近接検出出力Ｖｏが過大になるのを抑制している。

電界強度検出回路３１と遮蔽電圧発生回路３２は、スイッチング回路Ｓ１、演算増幅器ＯＰ５〜ＯＰ８、電圧比較器ＣＰ２、Ｄ／Ａ変換器ＤＡ１，ＤＡ２、アップ／ダウンカウンタ３２１、出力可変ドライバＢＡ３などで構成されている。 演算増幅器ＯＰ５とスイッチング回路Ｓ１は、プローブ電極１３に作用する電界強度を検出する。この電界検出出力は、演算増幅器ＯＰ６で反転増幅された後、アナログ記憶回路３１１に保持される。

アナログ記憶回路３１１は演算増幅器ＯＰ７やスイッチング回路Ｓ３などを用いて構成され、上記電界検出出力（電圧）を周期的にサンプリングして保持する。ここで保持された電界検出出力電圧は、電圧比較器ＣＰ２にて所定の比較基準電圧と比較される。比較基準電圧は、デジタル設定値（ＳＳＲ）をＤ／Ａ変換器ＤＡ２でアナログ変換して生成される。デジタル設定値（ＳＳＲ）は制御ユニット５０側から与えられる。

アップ／ダウンカウンタ３２１は、制御ユニット５０から与えられる初期値ＳＳＰがプリセットされている。このプリセット値は電圧比較器ＣＰ２の比較出力に応じて増進または減進させられる。このようにして減進または増進されるカウント値は、Ｄ／Ａ変換器ＤＡ３でアナログ変換される。このアナログ変換出力は演算増幅器ＯＰ８を介して、出力可変ドライバＢＡ３に出力電圧制御信号として与えられる。そして、この出力可変ドライバＢＡ３にて可変出力される電圧が、遮蔽電圧ＶＳとして遮蔽電極１５に印加される。これにより、遮蔽電極１５への印加電圧ＶＳが、プローブ電極１３に作用する電解強度を一定値に収めるようにフィードバック制御される。上記アップ／ダウンカウンタ３２１は、そのフィードバック制御が行われる方向に増進／減進させられる。

ここで、ドア開状態における上記遮蔽電圧の適値は、電極１１，１２，１３，１４の形状やその取り付け条件などにより異なる。したがって、自動車等の車両に装備される自動ドア制御システムの障害物検知装置では、ドア開状態における上記遮蔽電を車種ごとに設定する必要が生じる。そこで、上記回路では、ドア開状態における電界強度検出回路の出力レベルに基づいて、遮蔽電圧発生回路３２における設定値を定めるようにしている。

上記回路においては、ドア開状態における電界強度検出回路３２の出力レベルＶＳＳＣをデジタル制御ユニット５０に取り込ませるようにしてある。デジタル処理ユニット５０は、その出力レベル（ＶＳＳＣ）に基づいて上記設定値（適値）を定める処理を実行し、その処理結果にしたがって上記アップ／ダウンカウンタ３２１のプリセット値（ＳＳＰ）や上記電圧比較器ＶＰのデジタル設定値（ＳＳＲ）を設定する。設定結果は不揮発性メモリに保存しておく。

この設定は、自動車等の車両においては車種ごとに行えばよいが、その設定は上記のようにして自動処理されるので、必要ならば、１台ごとに行わせることもできる。充電補充電流の大きさをデジタル設定するレジスタ（ＳＡＲ）２７１の設定値についても同様に、デジタル処理ユニット５０により個別に自動設定させることができる。

なお、デジタル制御ユニット５０は、図示の例では別構成のように表現されているが、この制御ユニット５０は、センサ回路２０、電界強度検出回路３１、遮蔽電圧発生回路３２などを含む他の電子回路部分と共に、同一半導体チップ（いわゆるＬＳＩ）に集積形成することが可能である。

以上、本発明をその代表的な実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の態様が可能である。たとえば、近接センサ４０を開口部材側に取り付け、遮蔽電極１５をドア部材側に取り付ける構成であってもよい。また、容量検出回路２１，２２はスイッチドキャパシタ以外の方式、たとえば容量変化を発振周波数変化で検出するようなものであってもよい。

本発明の一実施形態による自動ドア制御システムの障害物検知装置の概要を示すブロック図である。 本発明によるセンサ電極による検知が行われる開口空間の電界状態を示す概念図である。 本発明の別実施形態の要部を示す斜視図、断面図およびプロック図である。 本発明のさらに別の実施形態の要部を示す断面図および回路図である。 本発明の電子回路部分の具体的構成例を示す回路図である。

符号の説明

１０ ドア開閉される開口空間
１１ センサ電極
１２ 参照電極
１１１ クッション性アクチェータ
１２１ 低誘電率スペーサ
１３ プローブ電極
１４，１５ 遮蔽電極
１６ 開口部材側部分
２１，２２ 容量検出回路
２３ 差動増幅回路
２４ アナログ記憶回路
２５ ウィンドコンパレータ
２７ 充電補助回路
２７１ レジスタ
３１ 電界強度検出回路
３２ 遮蔽電圧発生回路
４０ 静電容量型近接センサ
５０ デジタル制御ユニット（マイクロコントローラ）
Ｃａ センサ電極１１の容量
Ｃｂ 参照電極１２の容量

Claims (6)

1. つぎの事項（１）〜（７）により特定される自動ドア制御システムの障害物検知装置。
   （１）静電容量型近接センサと、遮蔽電極と、電界強度検出回路と、遮蔽電圧発生回路を備え、ドアを閉じる空間に障害物が存在することを検知する自動ドア制御システムの障害物検知装置であること、
   （２）静電容量型近接センサは、ドアの開閉に伴って拡大・縮小する開口空間を形成するドア部材と開口部材の一方の部材に弁別閾を開口空間に向けて取り付けられ、センサ電極と、センサ回路と、プローブ電極を含むこと、
   （３）センサ回路は、センサ電極が形成する対接地容量に基づいて弁別閾の近辺に障害物が存在するか否かを検出すること、
   （４）プローブ電極は、センサ電極の近傍に配設されていること、
   （５）電界強度検出回路は、プローブ電極が感知する電界強度を検出すること、
   （６）遮蔽電極は、ドア部材と開口部材の他方の部材に取り付けられ、ドア閉止時に静電容量型近接センサに至近となる部分を静電容量型近接センサ側から覆い隠していること、
   （７）遮蔽電圧発生回路は、電界強度検出回路の出力レベルに基づいて発生した電圧を遮蔽電極に印加し、電界強度検出回路の出力レベルが設定値に保たれるように印加電圧を可変制御すること、
2. 遮蔽電圧発生回路における設定値は、ドア開状態における電界強度検出回路の出力レベルに基づいて設定される
   請求項１に記載の自動ドア制御システムの障害物検知装置。
3. 静電容量型近接センサは、参照電極を備え、
   参照電極は、開口空間から見てセンサ電極の背後に隠れるように配置されており、
   センサ回路は、センサ電極が形成する静電容量と参照電極が形成する静電容量との差分に基づいて検出信号を出力する
   請求項１または２に記載の自動ドア制御システムの障害物検知装置。
4. センサ電極は、開口空間側からの接触押圧により変位駆動されて参照電極に接触する可動電極として構成され、
   センサ回路は、センサ電極と参照電極との接触を検出する回路を含む
   請求項３に記載の自動ドア制御システムの障害物検知装置。
5. センサ電極は、開口空間側からの接触押圧により変位駆動されて参照電極に接近する可動電極として構成され、
   センサ回路は、センサ電極が形成する静電容量および参照電極が形成する静電容量に基づいて両電極の接近を検出する回路を含む
   請求項３に記載の自動ドア制御システムの障害物検知装置。
6. 静電容量型近接センサは、センサ電極の前面側に配設されたクッション性アクチェータを備える
   請求項４または５に記載の自動ドア制御システムの障害物検知装置。
   

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