JP2010236329A - Vehicle door opening/closing angle control device - Google Patents

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vehicle door
opening
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closing angle
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Takuya Osaki
卓也 大崎
Yasushi Nakamura
靖 中村
Takeshi Tokura
武 戸倉
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Fujikura Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reliably prevent the door of one vehicle from carelessly coming into contact with the other vehicle by controlling the opening/closing angle of the door according to whether an obstacle or a human body is present or not on the outside and inside of the door. <P>SOLUTION: This vehicle door opening/closing angle control device includes first and second capacitance sensor parts 10, 20 which are disposed so that the detection surfaces thereof are positioned on the outside and inside of the side door 2 of a vehicle 1 and a circuit part 30. Each of the capacitance sensor parts 10, 20 includes a sensor electrode 11, a shield electrode 12, and an auxiliary electrode 13. The directivity of the device is set using a first capacitance value C1 detected by only the sensor electrode 11 and a second capacitance value C2 detected by the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13, and an obstacle or a human body on the outside and inside of the side door 2 is detected by forming detection ranges Z1, Z2 on the surfaces of the capacitance sensor parts 10, 20, respectively. A door ECU 50 controls the opening/closing angle and the opening/closing operation of the side door 2 by an output from the circuit part 30. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、自動車等の車両に備えられた車両用ドアの開閉角度を制御する車両用ドア開閉角度制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle door opening / closing angle control device that controls the opening / closing angle of a vehicle door provided in a vehicle such as an automobile.

自動車等の車両に備えられた車両用ドアの開閉角度(特に、開角度)を制御するものとして、例えば車両用ドアの開度規制装置(例えば、特許文献1(第3−5頁、第1−7図)参照)が知られている。この開度規制装置は、車両に乗車した乗員が子供であるか否かを判別する乗員判別手段と(体重センサ、身長センサ)と、車両のドアのドア開度を子供が通れる程度の半開き開度に規制するドア開度規制手段とを備える。   For controlling the opening / closing angle (in particular, the opening angle) of a vehicle door provided in a vehicle such as an automobile, for example, an opening degree regulating device for a vehicle door (for example, Patent Document 1 (pages 3-5, 1 (See Fig. 7)). This opening degree regulating device includes an occupant discriminating means for discriminating whether or not an occupant who has boarded a vehicle is a child (a weight sensor, a height sensor), and a half-open opening that allows a child to pass through the door opening of a vehicle door. Door opening restricting means for restricting at a time.

また、開度規制装置は、乗員が子供であると判別されたときにはドア開度規制手段にドア開度規制信号を出力するドア開度制御手段(コントローラ)を備え、ドアを開く際の子供の飛び出しや他車等への接触を防止するとされている。   The opening degree regulating device includes door opening degree control means (controller) that outputs a door opening degree regulating signal to the door opening degree regulating means when it is determined that the occupant is a child. It is supposed to prevent jumping out and contact with other vehicles.

特開2007−253788号公報JP 2007-253788 A

しかしながら、上述した特許文献1に開示されている開度規制装置では、ドアの開度を規制するに際して、車両の乗員を判別しなければならず、乗員が居ないときには規制することができないという問題がある。また、乗員が子供でない場合には、ドアの開度が規制されないため、ドアの外側にある他車等への接触が起こり得るという問題もある。   However, in the opening degree regulating device disclosed in Patent Document 1 described above, when regulating the opening degree of the door, it is necessary to determine the occupant of the vehicle, and cannot be regulated when there is no occupant. There is. In addition, when the occupant is not a child, the opening degree of the door is not regulated, so that there is a problem that contact with another vehicle or the like outside the door may occur.

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、車両用ドアの外側および内側の障害物や人体の有無によって車両用ドアの開閉角度を制御して、不用意な車両用ドアの他車等への接触を確実に防止することができる車両用ドア開閉角度制御装置を提供することを目的とする。   In order to eliminate the above-mentioned problems caused by the prior art, the present invention controls the opening and closing angle of the vehicle door according to the presence or absence of obstacles and human bodies inside and outside the vehicle door, and in addition to the unintended vehicle door. It is an object of the present invention to provide a vehicle door opening / closing angle control device that can reliably prevent contact with a vehicle or the like.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる車両用ドア開閉角度制御装置は、車両に備えられた車両用ドアの外側および内側に向けて検知面が存するようにそれぞれ設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極を前記検出回路に接続しない第1の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、前記車両用ドアの外側にある障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否か、および前記車両用ドアの内側に存する人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段からの判定結果に応じて、前記車両用ドアの開閉角度を制御する開閉角度制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the vehicle door opening / closing angle control device according to the present invention is provided such that there are detection surfaces facing the outside and the inside of the vehicle door provided in the vehicle. A sensor electrode, an auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode, a detection circuit that is connected to at least the sensor electrode and detects a capacitance value based on a capacitance from the connected electrode, and the auxiliary A selector switch capable of selectively switching between a first connection state in which no electrode is connected to the detection circuit and a second connection state in which the auxiliary electrode is connected to the detection circuit; and the switch in the first connection state. A comparison value comparing the first capacitance value from the detection circuit with the second capacitance value from the detection circuit in the second connection state, and the first or second capacitance value Based on whether the obstacle outside the vehicle door is within the detection range on the sensor electrode, and whether the human body existing inside the vehicle door is within the detection range on the sensor electrode It is characterized by comprising determination means for determining whether or not, and opening / closing angle control means for controlling the opening / closing angle of the vehicle door according to the determination result from the determination means.

前記切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。   The change-over switch is configured to be able to open, connect to the ground, or to a predetermined potential, for example, when the auxiliary switch is in the first connection state.

前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、前記切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。   The shield switch further includes a shield drive circuit that applies a potential equivalent to the sensor electrode to the auxiliary electrode, and the changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit, for example, in the first connection state. ing.

また、本発明にかかる車両用ドア開閉角度制御装置は、車両に備えられた車両用ドアの外側および内側に向けて検知面が存するようにそれぞれ設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路と、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第1の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、前記車両用ドアの外側にある障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否か、および前記車両用ドアの内側に存する人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段からの判定結果に応じて、前記車両用ドアの開閉角度を制御する開閉角度制御手段とを備えたことを特徴とする。   Further, the vehicle door opening / closing angle control device according to the present invention includes a sensor electrode provided so that a detection surface exists toward the outer side and the inner side of the vehicle door provided in the vehicle, and in the vicinity of the sensor electrode. An auxiliary electrode provided; a detection circuit that detects a capacitance value based on a capacitance from the sensor electrode; a shield drive circuit that applies a potential equivalent to the sensor electrode to the auxiliary electrode; and the auxiliary electrode. A changeover switch capable of selectively switching between a first connection state connected to the shield drive circuit and a second connection state where the auxiliary electrode is opened, grounded, or connected to a predetermined potential, and the first connection A comparison value comparing the first capacitance value from the detection circuit in the state and the second capacitance value from the detection circuit in the second connection state, and the first or first Based on the electrostatic capacitance value, whether or not an obstacle outside the vehicle door is within a detection range on the sensor electrode, and a human body existing inside the vehicle door is detected on the sensor electrode It is characterized by comprising determination means for determining whether or not it is within a range, and opening / closing angle control means for controlling the opening / closing angle of the vehicle door according to the determination result from the determination means.

さらに、本発明にかかる車両用ドア開閉角度制御装置は、車両に備えられた車両用ドアの外側および内側に向けて検知面が存するようにそれぞれ設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記センサ電極を前記検出回路に接続する第1の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な第1切替スイッチと、前記センサ電極が前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第1切替スイッチが前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第2切替スイッチと、前記第1の接続状態の場合における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態の場合における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、前記車両用ドアの外側にある障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否か、および前記車両用ドアの内側に存する人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段からの判定結果に応じて、前記車両用ドアの開閉角度を制御する開閉角度制御手段とを備えたことを特徴とする。   Furthermore, the vehicle door opening / closing angle control device according to the present invention includes a sensor electrode provided so that a detection surface exists toward the outer side and the inner side of the vehicle door provided in the vehicle, and in the vicinity of the sensor electrode. An auxiliary electrode provided; a detection circuit that detects a capacitance value based on capacitance from the connected electrode; a first connection state that connects the sensor electrode to the detection circuit; and the sensor electrode A first changeover switch capable of selectively switching between a second connection state not connected to the detection circuit, and the auxiliary electrode not connected to the detection circuit when the sensor electrode is in the first connection state; A second switch that can be switched to connect the auxiliary electrode to the detection circuit when the first switch is in the second connection state; and the detection in the case of the first connection state. A comparison value comparing the first capacitance value from the path and the second capacitance value from the detection circuit in the second connection state, and the first or second capacitance Based on the capacitance value, whether or not an obstacle outside the vehicle door is within the detection range on the sensor electrode, and a human body existing inside the vehicle door is within the detection range on the sensor electrode. It is characterized by comprising determination means for determining whether or not there is, and opening / closing angle control means for controlling the opening / closing angle of the vehicle door according to the determination result from the determination means.

前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。   The first changeover switch is configured to be able to open, connect to the ground or a predetermined potential of the sensor electrode in the second connection state, for example, and the second changeover switch is, for example, in the first connection state. Sometimes, the auxiliary electrode is open, grounded, or connectable to a predetermined potential.

前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与える、または前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。   A shield driving circuit that applies a potential equivalent to the sensor electrode to the auxiliary electrode or a potential equivalent to the auxiliary electrode to the sensor electrode; and the first changeover switch is, for example, in the second connection state Sometimes the sensor electrode is configured to be connectable to the shield drive circuit, and the second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit, for example, in the first connection state. .

前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。   A shield driving circuit for applying a potential equivalent to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode is further provided, and the first changeover switch opens the auxiliary electrode, for example, is connected to ground or a predetermined potential in the second connection state. The second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state, for example.

前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。   A shield driving circuit for applying a potential equivalent to that of the auxiliary electrode to the sensor electrode is further provided, and the first changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield driving circuit in the second connection state, for example. For example, the second changeover switch is configured to be able to open the auxiliary electrode, connect to the ground, or to a predetermined potential in the first connection state.

前記センサ電極は、例えば前記車両用ドアの外側および内側の可動先端側の端部近傍に前記障害物および前記人体を検知可能にそれぞれ設けられ、前記補助電極は、例えば前記センサ電極を囲むように配置されている。   The sensor electrode is provided, for example, in the vicinity of the end of the movable front end on the outside and inside of the vehicle door so as to be able to detect the obstacle and the human body, and the auxiliary electrode surrounds the sensor electrode, for example. Has been placed.

前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開動作中に、例えば前記判定手段によって前記車両用ドアの外側の障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあると判定された場合は、少なくとも前記車両用ドアが該障害物に接しない前記車両用ドアの開角度以上に該車両用ドアの開動作を不能とする。   The opening / closing angle control means is at least when the obstacle outside the vehicle door is determined to be within the detection range on the sensor electrode during the opening operation of the vehicle door, for example, by the determination means. The opening operation of the vehicle door is disabled beyond the opening angle of the vehicle door where the vehicle door does not contact the obstacle.

前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開動作が不能となっているときに、例えば前記判定手段によって前記車両用ドアの内側の人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると判定された場合は、前記車両用ドアの開角度を固定する。   The opening / closing angle control means determines that the human body inside the vehicle door is within the detection range on the sensor electrode, for example, by the determination means when the opening operation of the vehicle door is impossible. If this happens, the opening angle of the vehicle door is fixed.

前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開角度が固定されているときに、例えば前記判定手段によって前記車両用ドアの内側の人体が前記センサ電極上の検知範囲内にないと判定された場合は、前記車両用ドアの開角度の固定状態を解除して少なくとも該車両用ドアの閉動作を可能にする。   The opening / closing angle control means determines that the human body inside the vehicle door is not within the detection range on the sensor electrode, for example, by the determination means when the opening angle of the vehicle door is fixed. In this case, the fixed state of the opening angle of the vehicle door is released to enable at least the closing operation of the vehicle door.

前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開動作が不能とされているときに、例えば前記判定手段によって前記車両用ドアの外側の障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にないと判定された場合は、前記車両用ドアの開動作の不能状態を解除して該車両用ドアの開動作を可能にする。   The opening / closing angle control means determines that an obstacle outside the vehicle door is not within the detection range on the sensor electrode, for example, by the determination means when the opening operation of the vehicle door is disabled. In the case where the vehicle door is opened, the vehicle door opening operation is canceled to enable the vehicle door opening operation.

前記車両用ドアが開動作できない旨の警報を報知する報知手段をさらに備え、前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開動作中に、例えば前記判定手段によって前記車両用ドアの外側の障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあると判定された場合は、少なくとも前記車両用ドアが該障害物に接しない前記車両用ドアの開角度以上に該車両用ドアの開動作を不能とするとともに、前記報知手段を制御して前記警報を報知させる。   In addition, the opening / closing angle control means may further include a failure outside the vehicle door during the opening operation of the vehicle door, for example, by the determination means. When it is determined that an object is within the detection range on the sensor electrode, the opening of the vehicle door is disabled at least beyond the opening angle of the vehicle door at which the vehicle door does not contact the obstacle. At the same time, the alarm is notified by controlling the notification means.

本発明によれば、車両用ドアの外側および内側の障害物や人体の有無によって車両用ドアの開閉角度を制御して、不用意な車両用ドアの他車等への接触を確実に防止することができる車両用ドア開閉角度制御装置を提供することができる。   According to the present invention, the opening / closing angle of the vehicle door is controlled according to the presence or absence of obstacles or human bodies on the outside and inside of the vehicle door, thereby reliably preventing inadvertent contact of the vehicle door with another vehicle or the like. A vehicle door opening / closing angle control device that can be provided is provided.

本発明の一実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の全体構成の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the whole structure of the vehicle door opening / closing angle control apparatus concerning one Embodiment of this invention. 同車両用ドア開閉角度制御装置における検知対象物の検知概念を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the detection concept of the detection target object in the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles, and a circuit part. 同車両用ドア開閉角度制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation | movement concept at the time of the detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and the electric force line at the time of the detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation | movement concept at the time of the detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部による検知対象物の検知処理手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the detection processing procedure of the detection target object by the electrostatic capacitance sensor part of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置による開閉角度制御処理手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the opening / closing angle control processing procedure by the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles, and a circuit part. 本発明の他の実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part and circuit part of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles concerning other embodiment of this invention. 同車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部による検知対象物の検知処理手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the detection processing procedure of the detection target object by the electrostatic capacitance sensor part of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles, and a circuit part. 本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part and circuit part of the vehicle door opening / closing angle control apparatus concerning further another embodiment of this invention. 同車両用ドア開閉角度制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation | movement concept at the time of the detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の第1検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of 1st detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の第1検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of 1st detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の第1検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of 1st detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の第2検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of 2nd detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の第2検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of 2nd detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 同車両用ドア開閉角度制御装置の第2検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of 2nd detection operation | movement of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. 本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part and circuit part of the vehicle door opening / closing angle control apparatus concerning further another embodiment of this invention. 同車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles, and a circuit part.

以下に、添付の図面を参照して、この発明にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の好適な実施の形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a vehicle door opening / closing angle control device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の全体構成の例を示す説明図、図2は同車両用ドア開閉角度制御装置における検知対象物の検知概念を説明するための説明図、図3は同車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の例を示す説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of the overall configuration of a vehicle door opening / closing angle control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates a detection concept of a detection object in the vehicle door opening / closing angle control device. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the circuit unit of the vehicle door opening / closing angle control device.

図1に示すように、本実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置は、例えば自動車等の車両1のサイドドア(フロントサイドドアおよびリアサイドドアを含む)2の可動先端側の端部近傍に、サイドドア2の外側に向かって検知面が存するように設けられた第1静電容量センサ部10と、同じくサイドドア2の可動先端側の端部近傍に、サイドドア2の内側に向かって検知面が存するように設けられた第2静電容量センサ部20とを備える。サイドドア2は、ここでは横開き式のドアであるとする。   As shown in FIG. 1, the vehicle door opening / closing angle control device according to the present embodiment is provided near the end of the movable front end side of a side door (including a front side door and a rear side door) 2 of a vehicle 1 such as an automobile. The first capacitance sensor unit 10 provided so that the detection surface exists toward the outside of the side door 2, and in the vicinity of the end of the movable door side of the side door 2, toward the inside of the side door 2. And a second capacitance sensor unit 20 provided so that a detection surface exists. Here, the side door 2 is assumed to be a side-opening door.

また、車両用ドア開閉角度制御装置は、これら静電容量センサ部10,20からの出力に基づいて、サイドドア2の外側にある障害物や内側に存する人体が各静電容量センサ部10,20上の検知範囲Z1,Z2内にあるか否かを判定する回路部30を備える。この回路部30は、図示しない静電容量検知回路やCPU等を有する。   Further, the vehicle door opening / closing angle control device is configured so that obstacles on the outside of the side door 2 and human bodies existing inside the side doors 2 are connected to the capacitance sensor units 10, 20 based on outputs from the capacitance sensor units 10, 20. 20 is provided with a circuit unit 30 for determining whether or not it is within the detection range Z1, Z2 on the 20. The circuit unit 30 includes a capacitance detection circuit, a CPU, and the like (not shown).

第1静電容量センサ部10は、例えばサイドドア2の外側に存する人体(ここでは、成人48)を検知したり、図2に示すようなサイドドア2の外側にある障害物(ここでは、他車9)を検知したりする。第2静電容量センサ部20は、サイドドア2の内側に存する人体(ここでは、子供49)を検知する。   The first capacitance sensor unit 10 detects, for example, a human body (in this case, an adult 48) existing outside the side door 2, or an obstacle (here, the outside of the side door 2 as shown in FIG. 2). The other vehicle 9) is detected. The second capacitance sensor unit 20 detects a human body (here, a child 49) existing inside the side door 2.

これら静電容量センサ部10,20は、図1に示すように、サイドドア2の外側および内側に向けて検知面が存するように、サイドドア2の所定の高さに(本例では、第1静電容量センサ部10は図示しないドアハンドルの取付高さに、第2静電容量センサ部20はこれと同等かそれ以下の高さに)それぞれ配置され、障害物や人体の検知範囲Z1,Z2を形成する。   As shown in FIG. 1, these capacitance sensor units 10 and 20 are arranged at a predetermined height of the side door 2 (in this example, the first side) so that the detection surface exists toward the outside and the inside of the side door 2. 1 capacitance sensor unit 10 is arranged at a door handle mounting height (not shown), and second capacitance sensor unit 20 is arranged at a height equal to or lower than this, and an obstacle or human body detection range Z1. , Z2 are formed.

また、車両用ドア開閉角度制御装置は、サイドドア2とともに車両1に備えられたバックドア(図示せず)など車両1に備えられたドアの開閉角度や開閉動作(以下、「角度や動作」と略記することがあるとする。)の全般を制御するドアECU(電子制御ユニット)50を備えている。   Further, the vehicle door opening / closing angle control device includes an opening / closing angle and an opening / closing operation (hereinafter referred to as “angle / operation”) of the door provided in the vehicle 1 such as a back door (not shown) provided in the vehicle 1 together with the side door 2. And a door ECU (electronic control unit) 50 for controlling the whole.

このドアECU50には、例えば車両1に備えられたサイドドア2の開閉動作指示に関する情報を出力するドアスイッチ(ドアSW)51や、例えば子供によるサイドドア2の開閉動作を制限する必要があることを示す情報を出力する図示しないチャイルドロックスイッチ(チャイルドロックSW)などが接続されている。   The door ECU 50 needs to restrict, for example, a door switch (door SW) 51 that outputs information on an opening / closing operation instruction of the side door 2 provided in the vehicle 1, for example, a child's opening / closing operation of the side door 2. A child lock switch (child lock SW) or the like (not shown) that outputs information indicating the above is connected.

また、ドアECU50には、少なくともサイドドア2が障害物に接しない開角度以上にサイドドア2の開動作を不能にしたり、サイドドア2の開閉角度(特に、開角度)を所定の停止位置にて固定したり、開閉動作を行わせないようにロックしたりするドアロック機構70と、サイドドア2が電動開閉動作式である場合にこれらを駆動するドアモータ80と、スピーカやディスプレイ装置などを備えて、所定の場合に警告音や警告文などの警告を報知(出力)する警報装置60とが接続されている。   Further, the door ECU 50 disables the opening operation of the side door 2 at least beyond the opening angle at which the side door 2 does not contact an obstacle, or sets the opening / closing angle (particularly, the opening angle) of the side door 2 to a predetermined stop position. A door lock mechanism 70 that locks the door 2 so that it cannot be opened and closed, a door motor 80 that drives the side door 2 when the side door 2 is electrically opened and closed, a speaker, a display device, and the like. In addition, an alarm device 60 that notifies (outputs) warnings such as warning sounds and warning texts in a predetermined case is connected.

ドアECU50は、回路部30からの判定結果(すなわち、サイドドア2の外側に障害物(人体を含む)があるか否かや、サイドドア2の内側に人体があるか否かを示す結果情報)に応じて、ドアロック機構70やドアモータ80を制御して、サイドドア2の角度や動作を制御する。また、ドアECU50は、上記判定結果とともに、ドアSW51やチャイルドロックSWからの情報を受け付けて、サイドドア2の角度や動作を制御する。   The door ECU 50 determines the determination result from the circuit unit 30 (that is, whether or not there is an obstacle (including a human body) outside the side door 2 and whether there is a human body inside the side door 2). ), The door lock mechanism 70 and the door motor 80 are controlled to control the angle and operation of the side door 2. Further, the door ECU 50 receives information from the door SW 51 and the child lock SW together with the determination result, and controls the angle and operation of the side door 2.

なお、ドアSW51は、例えばサイドドア2の内側(車室側)や外側のドアハンドルにサイドドア2と一体的に設けられていても、例えば車両1のセンターコンソールに一極集中的にサイドドア2の角度や動作を操作可能に設けられていてもよい。そして、このドアSW51には、開閉動作指示として、例えば特別な状況下(各静電容量センサ部10,20の検知如何に関わらず強制的にサイドドア2を開閉可能にする状況下など)での開閉動作指示を示す特別開閉動作指示を出力する特別ドアスイッチ(特別ドアSW)も含まれていることとする。   Note that the door SW 51 may be integrated with the side door 2 on the door handle on the inner side (vehicle compartment side) or the outer side of the side door 2, for example. Two angles and operations may be provided so as to be operable. The door SW 51 has an opening / closing operation instruction, for example, in a special situation (for example, a situation in which the side door 2 can be forcibly opened / closed regardless of the detection by the capacitance sensor units 10 and 20). A special door switch (special door SW) for outputting a special opening / closing operation instruction indicating the opening / closing operation instruction is also included.

したがって、車両用ドア開閉角度制御装置は、ドアロック機構70等によるドアロックが掛かっている状態であっても、車両1の乗員などがこの特別ドアSWを操作して特別開閉動作指示をドアECU50に対して出力した場合は、サイドドア2等のドアロックを個別あるいは統括的に解除可能に構成されている。   Therefore, the vehicle door opening / closing angle control device operates the special door SW so that the passenger of the vehicle 1 operates the special door SW even when the door is locked by the door lock mechanism 70 or the like. Is output so that the door locks of the side door 2 and the like can be released individually or collectively.

図1および図2に示すように、各静電容量センサ部10,20は、サイドドア2の外側および内側に向けた検知面側の検知領域に、所定の高さの検知範囲Z1,Z2が存するように構成される。これにより、例えば所定の開度で開動作されたサイドドア2の外側に成人48が居たり、他車9があったりした場合には第1静電容量センサ部10の検知範囲Z1内にてこれらが検知される。また、例えば同様に開動作されたサイドドア2の内側に子供49が居た場合には第2静電容量センサ部20の検知範囲Z2内にてこれが検知される。   As shown in FIGS. 1 and 2, each of the capacitance sensor units 10 and 20 has detection ranges Z1 and Z2 having a predetermined height in the detection area on the detection surface side facing the outside and the inside of the side door 2. It is configured to exist. Thereby, for example, when there is an adult 48 outside the side door 2 opened at a predetermined opening or there is another vehicle 9, it is within the detection range Z1 of the first capacitance sensor unit 10. These are detected. For example, when a child 49 is present inside the side door 2 that has been similarly opened, this is detected within the detection range Z2 of the second capacitance sensor unit 20.

これら静電容量センサ部10,20は、矩形平板状に形成されたセンサ電極11と、このセンサ電極11の裏面側に形成されたシールド電極12と、センサ電極11と同一平面上に形成されセンサ電極11を囲うようなロの字状に形成された補助電極13とをそれぞれ備えて構成されている。   The capacitance sensor units 10 and 20 are formed on the same plane as the sensor electrode 11, the sensor electrode 11 formed in a rectangular flat plate shape, the shield electrode 12 formed on the back side of the sensor electrode 11, and the sensor electrode 11. And an auxiliary electrode 13 formed in a square shape surrounding the electrode 11.

センサ電極11および補助電極13は、それぞれ互いに絶縁された状態で配置されている。また、シールド電極12は、裏面側のセンサ感度を減少させるために、センサ電極11よりも大きいことが好ましい。   The sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 are disposed so as to be insulated from each other. The shield electrode 12 is preferably larger than the sensor electrode 11 in order to reduce the sensor sensitivity on the back side.

センサ電極11は、検知面側の検知領域の検知範囲Z1,Z2内にある検知対象物(障害物や人体)を検知する。シールド電極12は、センサ電極11の裏面側にてこれらが検知されないようにシールドする。補助電極13は、センサ電極11の検知面側における等静電容量線(面)を可変せしめ、各静電容量センサ部10,20に指向性を持たせるためのものである。なお、シールド電極12は、上述した態様とともに併せて例えば補助電極13の外周側に設けられていてもよい。   The sensor electrode 11 detects a detection target (an obstacle or a human body) within the detection ranges Z1 and Z2 of the detection area on the detection surface side. The shield electrode 12 shields them from being detected on the back side of the sensor electrode 11. The auxiliary electrode 13 is for changing the equicapacitance line (surface) on the detection surface side of the sensor electrode 11 so that each of the capacitance sensor units 10 and 20 has directivity. In addition, the shield electrode 12 may be provided in the outer peripheral side of the auxiliary electrode 13 together with the aspect mentioned above, for example.

回路部30は、各静電容量センサ部10,20と接続され、例えばセンサ電極11に直接接続されたC−V変換回路21と、A/D変換器22と、CPU23とを備えて構成されている。ここでは、さらにシールド駆動回路12を備え、補助電極13の接続をC−V変換回路21とシールド駆動回路24とに切り替える切替スイッチSWが設けられている。   The circuit unit 30 is connected to each of the capacitance sensor units 10 and 20, and includes, for example, a CV conversion circuit 21 directly connected to the sensor electrode 11, an A / D converter 22, and a CPU 23. ing. Here, a shield drive circuit 12 is further provided, and a changeover switch SW for switching the connection of the auxiliary electrode 13 between the CV conversion circuit 21 and the shield drive circuit 24 is provided.

C−V変換回路21は、センサ電極11によって、またはセンサ電極11および補助電極13によって、それぞれ検知された静電容量(Capacitance)を電圧(Voltage)に変換する。A/D変換器22は、C−V変換回路21からの電圧を示すアナログ信号をディジタル信号に変換する。   The CV conversion circuit 21 converts a capacitance detected by the sensor electrode 11 or the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 into a voltage (Voltage). The A / D converter 22 converts an analog signal indicating a voltage from the CV conversion circuit 21 into a digital signal.

CPU23は、車両用ドア開閉角度制御装置全体の制御を司るとともに切替スイッチSWを制御したり、検知領域の検知範囲Z1,Z2内における検知対象物(障害物や人体)の検出(有無)を判定したり、この判定結果に関する信号(判定結果情報)をドアECU50に対して出力したりする。シールド駆動回路24は、例えばシールド電極12や補助電極13をセンサ電極11と同等の電位に駆動する。   The CPU 23 controls the entire vehicle door opening / closing angle control device, controls the changeover switch SW, and determines the detection (presence / absence) of detection objects (obstacles and human bodies) within the detection ranges Z1 and Z2 of the detection area. Or a signal related to the determination result (determination result information) is output to the door ECU 50. The shield drive circuit 24 drives, for example, the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13 to the same potential as the sensor electrode 11.

なお、回路部30は、CPU23の一時記憶領域として利用されるRAMやデータ格納用のROM等の記憶手段(図示せず)を備えて構成される。また、各静電容量センサ部10,20は、例えば図示しない基板上に形成されている。この基板としては、例えばフレキシブルプリント基板、リジッド基板およびリジッドフレキシブル基板のいずれの基板も採用することができる。   The circuit unit 30 includes a storage unit (not shown) such as a RAM used as a temporary storage area of the CPU 23 and a data storage ROM. Moreover, each electrostatic capacitance sensor part 10 and 20 is formed on the board | substrate which is not shown in figure, for example. As this board | substrate, any board | substrate of a flexible printed circuit board, a rigid board | substrate, and a rigid flexible board | substrate is employable, for example.

さらに、回路部30は、各静電容量センサ部10,20が形成された基板の同一面側または裏面側に実装されて一体的に設けられていてもよい。この場合、回路部30は、各静電容量センサ部10,20の数と対応するように複数設けられてもよい。   Furthermore, the circuit unit 30 may be mounted and integrally provided on the same surface side or the back surface side of the substrate on which the capacitance sensor units 10 and 20 are formed. In this case, a plurality of circuit units 30 may be provided so as to correspond to the number of capacitance sensor units 10 and 20.

センサ電極11、シールド電極12および補助電極13は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ガラスエポキシ樹脂、またはセラミック等の絶縁体からなる基板上にパターン形成された銅、銅合金またはアルミニウムや鉄等の金属部材(導電材)や電線などで構成することができる。   The sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13 are substrates made of an insulator such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyimide (PI), polyamide (PA), glass epoxy resin, or ceramic. It can be composed of copper, a copper alloy, a metal member (conductive material) such as aluminum or iron, an electric wire, or the like patterned on top.

なお、各静電容量センサ部10,20の配置態様(例えば、サイドドア2の外部表面や内装表面に配置する場合)によっては、車両1の乗員や利用者に対して目立たないように配置する必要が生じる場合がある。このような場合は、上記基板を透明性を有するパネルやフィルムにて形成し、各電極11〜13を透明電極とすればよい。   In addition, depending on the arrangement | positioning aspect (For example, when arrange | positioning on the external surface or interior surface of the side door 2) of each electrostatic capacitance sensor part 10 and 20, it arrange | positions so that it may not stand out with respect to the passenger | crew and user of the vehicle 1. There may be a need. In such a case, the substrate may be formed of a transparent panel or film, and the electrodes 11 to 13 may be transparent electrodes.

透明電極は、例えば錫ドープ酸化インジウム(ITO)や導電性ポリマーによって構成することができる。導電性ポリマーとしては、例えばPEDOT/PSS(ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォニック酸)や、PEDOT/TsO(ポリエチレンジオキシチオフェン/トルエンスルフォネート)などを用いることができる。   The transparent electrode can be composed of, for example, tin-doped indium oxide (ITO) or a conductive polymer. As the conductive polymer, for example, PEDOT / PSS (polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid), PEDOT / TsO (polyethylene dioxythiophene / toluene sulfonate), or the like can be used.

次に、このように構成された車両用ドア開閉角度制御装置の検知対象物(障害物や人体)の検知動作について説明する。まず、CPU23の制御により、切替スイッチSWがシールド駆動回路24側に接続された場合の動作(動作1)について説明する。この動作1の場合、各静電容量センサ部10,20のセンサ電極11、シールド電極12および補助電極13と回路部30との接続状態は、図3に示すようになる。   Next, the detection operation of the detection target (obstacle or human body) of the vehicle door opening / closing angle control device configured as described above will be described. First, an operation (operation 1) when the changeover switch SW is connected to the shield drive circuit 24 side under the control of the CPU 23 will be described. In the case of this operation 1, the connection state between the sensor electrode 11, the shield electrode 12, the auxiliary electrode 13, and the circuit unit 30 of each of the capacitance sensor units 10 and 20 is as shown in FIG.

すなわち、C−V変換回路21にはセンサ電極11のみが接続され、シールド電極12および補助電極13はシールド駆動回路24に接続されるので、センサ電極11のみによって障害物や人体である検知対象物A,Bとの静電容量CがC−V変換回路21によって検出される。このとき、センサ電極11の裏面側は、シールド駆動回路24に接続されたシールド電極12によって覆われた状態である。このため、センサ電極11の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しくなり、これは後述する動作2の場合も同様である。   That is, only the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, and the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13 are connected to the shield drive circuit 24. Capacitance C between A and B is detected by the CV conversion circuit 21. At this time, the back surface side of the sensor electrode 11 is covered with the shield electrode 12 connected to the shield drive circuit 24. For this reason, the sensor sensitivity on the back surface side of the sensor electrode 11 is almost equal, and this is also the case with the operation 2 described later.

また、両検知対象物A,Bはセンサ電極11からほぼ等しい距離に存する。しかし、シールド駆動回路24に接続された補助電極13の影響によって、上述した等静電容量線(面)Mが図4に示すような状態となり、検知対象物Bに対するセンサ感度が検知対象物Aに対するセンサ感度よりも低下する。   Further, both detection objects A and B are at substantially the same distance from the sensor electrode 11. However, due to the influence of the auxiliary electrode 13 connected to the shield drive circuit 24, the above-described equal capacitance line (surface) M is in a state as shown in FIG. Lower than the sensor sensitivity to.

この場合、図5(a)に示すように、センサ電極11の中心部上付近に存する検知対象物Aに対するセンサ電極11からの電気力線P1は、補助電極13からの電気力線P2(シールド)の影響が小さいといえる。だが、図5(b)に示すように、センサ電極11に対して外側に存する検知対象物Bに対するセンサ電極11からの電気力線P1は、補助電極13からの電気力線P2(シールド)の影響を受けやすいといえる。   In this case, as shown in FIG. 5A, the electric lines of force P1 from the sensor electrode 11 with respect to the detection object A existing near the center of the sensor electrode 11 are the electric lines of force P2 from the auxiliary electrode 13 (shield). ) Is small. However, as shown in FIG. 5B, the electric lines of force P <b> 1 from the sensor electrode 11 to the detection target B existing outside the sensor electrode 11 are the electric lines of force P <b> 2 (shield) from the auxiliary electrode 13. It can be said that it is easily affected.

このため、動作1においては、両検知対象物A,Bはセンサ電極11から同一距離に存するが、C−V変換回路21によって検出される静電容量値は検知対象物Aの方が検知対象物Bに比べて大きくなる。なお、このような動作1のときに検出された第1の静電容量値C1をCPU23によって記憶手段に記憶しておく。   For this reason, in the operation 1, both the detection objects A and B exist at the same distance from the sensor electrode 11, but the capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 is the detection object of the detection object A. It becomes larger than the object B. The first capacitance value C1 detected during such operation 1 is stored in the storage unit by the CPU 23.

この動作1の場合、補助電極13をシールド駆動回路24に接続することによって、センサ電極11の中心部のセンサ感度に対して、センサ電極11の電極端(補助電極13側の端部)のセンサ感度を下げることができる。これにより、各静電容量センサ部10,20に僅かな指向性を持たせることが可能となる。   In the case of this operation 1, by connecting the auxiliary electrode 13 to the shield drive circuit 24, the sensor at the electrode end (end on the auxiliary electrode 13 side) of the sensor electrode 11 with respect to the sensor sensitivity at the center of the sensor electrode 11 is detected. Sensitivity can be lowered. Thereby, it becomes possible to give each electrostatic capacitance sensor part 10 and 20 slight directivity.

ただし、この動作1においては、センサ電極11の電極端のセンサ感度が僅かに低下する程度である。したがって、例えば図5(b)に示す検知対象物Bよりはセンサ電極11に近い位置に存する人体である検知対象物C(図4参照)の静電容量値は、検知対象物Aの静電容量値とほぼ等しくなってしまう。この際、等静電容量線(面)Mが図4に示すような状態となってしまう。このため、検知対象物A,Cの違いを判別することができず、より強い指向性を持たせることができない状態であるといわざるを得ない。   However, in this operation 1, the sensor sensitivity of the electrode end of the sensor electrode 11 is only slightly reduced. Therefore, for example, the capacitance value of the detection object C (see FIG. 4) that is a human body located closer to the sensor electrode 11 than the detection object B shown in FIG. It becomes almost equal to the capacitance value. At this time, the equal capacitance line (surface) M is in a state as shown in FIG. For this reason, the difference between the detection objects A and C cannot be determined, and it must be said that this is a state in which a stronger directivity cannot be provided.

次に、CPU23の制御により、切替スイッチSWがC−V変換回路21側に接続された場合の動作(動作2)について説明する。この動作2の場合、各静電容量センサ部10,20のセンサ電極11、シールド電極12および補助電極13の回路部30との接続状態は、図6に示すようになる。   Next, an operation (operation 2) when the changeover switch SW is connected to the CV conversion circuit 21 side under the control of the CPU 23 will be described. In the case of this operation 2, the connection state between the sensor electrode 11, the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13 of each of the capacitance sensor units 10 and 20 is as shown in FIG.

すなわち、C−V変換回路21にセンサ電極11および補助電極13が接続されるので、これらセンサ電極11および補助電極13によって検知対象物A,Bとの静電容量がC−V変換回路21によって検出される。このとき、上述したようにセンサ電極11の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しいが、センサ電極11の検知面側(表面側)における等静電容量線(面)Mは図6に示す状態となり、検知面側の180°の範囲で指向性がない状態といえる。   That is, since the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 are connected to the CV conversion circuit 21, the capacitance between the detection objects A and B is changed by the CV conversion circuit 21 by the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13. Detected. At this time, as described above, the sensor sensitivity on the back surface side of the sensor electrode 11 is almost equal, but the equivalent capacitance line (surface) M on the detection surface side (front surface side) of the sensor electrode 11 is in the state shown in FIG. Thus, it can be said that there is no directivity in the range of 180 ° on the detection surface side.

このため、動作2においては、センサ電極11からほぼ等しい距離に存する両検知対象物A,Bについては、ほぼ同等の静電容量値が検出される。そして、このような動作2のときに検出された第2の静電容量値C2を、第1の静電容量値C1と同様にCPU23によって記憶手段に記憶しておく。   For this reason, in the operation 2, substantially the same capacitance value is detected for both detection objects A and B existing at substantially the same distance from the sensor electrode 11. Then, the second capacitance value C2 detected during such operation 2 is stored in the storage means by the CPU 23 in the same manner as the first capacitance value C1.

このように、上述した動作1および動作2により、センサ電極11による検知面側の等静電容量線(面)Mを可変せしめることができる。こうして、センサ電極11の検知面側において僅かに指向性がある場合に検出された第1の静電容量値C1と、センサ電極11の検知面側において指向性がない場合に検出された第2の静電容量値C2とを取得する。   As described above, the operation 1 and the operation 2 described above can vary the equicapacitance line (surface) M on the detection surface side by the sensor electrode 11. Thus, the first capacitance value C1 detected when there is a slight directivity on the detection surface side of the sensor electrode 11 and the second capacitance detected when there is no directivity on the detection surface side of the sensor electrode 11. Is obtained.

その後、本例の車両用ドア開閉角度制御装置においては、次のような動作が行われる。まず、CPU23によって記憶手段に記憶しておいた第1の静電容量値C1と第2の静電容量値C2とを比較する。例えば、上述した動作2の場合においては両検知対象物A,Bから検出された静電容量値はともにほぼ同等の値であるため、検知対象物A,Bはセンサ電極11からほぼ等しい距離にあることが判明する。   Thereafter, in the vehicle door opening / closing angle control device of this example, the following operation is performed. First, the first capacitance value C1 stored in the storage means by the CPU 23 is compared with the second capacitance value C2. For example, in the case of the operation 2 described above, since the capacitance values detected from both the detection objects A and B are substantially the same value, the detection objects A and B are at an approximately equal distance from the sensor electrode 11. It turns out that there is.

次に、動作1の場合では検知対象物Aに対して検知対象物Bの静電容量値が小さくなるため、検知対象物Bは検知対象物Aよりもセンサ電極11に対して外側に存することが判明する。これらを踏まえて、CPU23においては、第1の静電容量値C1に対する第2の静電容量値C2の値を比較することにより、検知対象物がセンサ電極11の中心部に対してどの程度外側に存するのか(すなわち、検知対象物が少なくともセンサ電極11の検知面と対向する領域を含む所定の範囲内(以下、「検知範囲内」と略記することがあるとする。)にあるか否か)を判定することができる。   Next, in the case of the operation 1, since the electrostatic capacitance value of the detection target B is smaller than the detection target A, the detection target B should be outside the detection electrode A with respect to the sensor electrode 11. Becomes clear. Based on these considerations, the CPU 23 compares the second capacitance value C2 with the first capacitance value C1 to determine how much the detection target is outside the central portion of the sensor electrode 11. (That is, whether or not the detection target is within a predetermined range including at least a region facing the detection surface of the sensor electrode 11 (hereinafter, may be abbreviated as “in the detection range”)). ) Can be determined.

上述したように構成され動作する車両用ドア開閉角度制御装置によれば、図1および図2に示すように、例えば各静電容量センサ部10,20によって、サイドドア2の外側および内側に配置された各静電容量センサ部10,20(センサ電極11)上に形成された検知範囲Z1,Z2内に障害物(他車9)や人体(成人48や子供49)があるか否かを判定することができる。これら検知範囲Z1,Z2は、設定された指向性によりその範囲が決定する。   According to the vehicular door opening / closing angle control device configured and operated as described above, as shown in FIGS. 1 and 2, for example, the electrostatic sensor units 10 and 20 are arranged outside and inside the side door 2, respectively. Whether there is an obstacle (other vehicle 9) or a human body (adult 48 or child 49) in the detection ranges Z1 and Z2 formed on each of the capacitance sensors 10 and 20 (sensor electrodes 11). Can be determined. These detection ranges Z1 and Z2 are determined by the set directivity.

このため、例えばサイドドア2の外側や内側の検知範囲Z1,Z2外に検知対象物(他車9や成人48、子供49など)があったとしても、この検知対象物が検知されることなく、検知範囲Z1,Z2内に検知対象物(障害物や人体)があるか否かを正確に判定可能なように、検知範囲Z1,Z2をセンサ電極11上の領域に設定する。   For this reason, for example, even if there is a detection object (other vehicle 9, adult 48, child 49, etc.) outside the detection range Z1, Z2 outside or inside the side door 2, this detection object is not detected. The detection ranges Z1 and Z2 are set in the region on the sensor electrode 11 so that it can be accurately determined whether or not there are detection objects (obstacles or human bodies) in the detection ranges Z1 and Z2.

そして、判定結果に基づいて、ドアECU50は、例えばサイドドア2の開動作中に第1静電容量センサ部10によってサイドドア2の外側に他車9や成人48を検知した場合は、少なくともサイドドア2が他車9や成人48に接しない開角度以上に開動作しないように、例えばサイドドア2の開動作を停止させてサイドドア2の開角度をその停止位置にて固定するようにドアロック機構70にてドアロックを施したり、ドアモータ80を停止させたりして、サイドドア2の開動作を不能とする。   Based on the determination result, the door ECU 50 detects at least the side vehicle 9 and the adult 48 when the first capacitance sensor unit 10 detects the other vehicle 9 or the adult 48 outside the side door 2 during the opening operation of the side door 2, for example. In order to prevent the door 2 from opening more than the opening angle that does not contact the other vehicle 9 or the adult 48, for example, the opening operation of the side door 2 is stopped and the opening angle of the side door 2 is fixed at the stop position. The door is locked by the lock mechanism 70 or the door motor 80 is stopped to disable the opening operation of the side door 2.

また、ドアECU50は、例えばサイドドア2の開角度が上記のような停止位置にて固定されているときに、第2静電容量センサ部20によってサイドドア2の内側に子供49を検知した場合は、サイドドア2の開角度の停止位置での固定状態を維持するように、ドアロック機構70やドアモータ80を制御する。   Further, the door ECU 50 detects the child 49 inside the side door 2 by the second capacitance sensor unit 20 when, for example, the opening angle of the side door 2 is fixed at the stop position as described above. Controls the door lock mechanism 70 and the door motor 80 so as to maintain the fixed state at the stop position of the open angle of the side door 2.

さらに、ドアECU50は、例えばサイドドア2の開角度が上記のような停止位置にて固定されているときに、第2静電容量センサ部20によってサイドドア2の内側に子供49を検知しない場合は、サイドドア2の開角度の停止位置での固定状態を解除して、少なくともサイドドア2が閉動作可能となるようにドアロック機構70のドアロックを解除したり、ドアモータ80を動作させたりする。   Further, when the door ECU 50 does not detect the child 49 inside the side door 2 by the second capacitance sensor unit 20 when the opening angle of the side door 2 is fixed at the stop position as described above, for example. The door lock mechanism 70 is unlocked so that at least the side door 2 can be closed, or the door motor 80 is operated. To do.

また、ドアECU50は、例えばサイドドア2の開動作が不能となっていたり、開角度が上記のような停止位置にて固定されていたりするときに、第1静電容量センサ部10によってサイドドア2の外側に他車9や成人48を検知しない場合は、サイドドア2の開動作不能状態や開角度の停止位置での固定状態を解除して、サイドドア2が開動作可能となるようにドアロック機構70のドアロックを解除したり、ドアモータ80を動作させたりする。   Further, the door ECU 50 is configured such that when the side door 2 cannot be opened or the opening angle is fixed at the stop position as described above, the first capacitive sensor unit 10 causes the side door 50 to open the side door. 2, when the other vehicle 9 or the adult 48 is not detected, the side door 2 can be opened by releasing the state in which the side door 2 cannot be opened or the fixed state at the stop position of the opening angle. The door lock of the door lock mechanism 70 is released or the door motor 80 is operated.

このようにすれば、車両1のサイドドア2の外側における他車9や成人48の有無によってサイドドア2の角度や動作を制御して、他車9や成人48へのサイドドア2の不用意な接触を確実に防止することができる。また、サイドドア2の外側に他車9や成人48があり、サイドドア2の開角度が停止位置で固定されているときに、サイドドア2の内側における子供49やチャイルドシートなどをセッティングしている成人48の有無によって、サイドドア2の固定状態を維持したり、少なくとも閉動作が可能なようにサイドドア2の角度や動作を制御することもできる。   In this way, the angle and operation of the side door 2 are controlled by the presence or absence of the other vehicle 9 or the adult 48 outside the side door 2 of the vehicle 1, and the side door 2 is not prepared for the other vehicle 9 or the adult 48. Contact can be reliably prevented. In addition, when there is another vehicle 9 or an adult 48 outside the side door 2 and the opening angle of the side door 2 is fixed at the stop position, a child 49 or a child seat inside the side door 2 is set. Depending on the presence or absence of the adult 48, the side door 2 can be maintained in a fixed state, or at least the angle and operation of the side door 2 can be controlled so that the closing operation is possible.

なお、ドアロック機構70やドアモータ80は、周知の電磁石式ロックやゴム圧縮式ロック、電動モータやソレノイドなどを用いることができるため、ここでは説明を省略する。次に、車両用ドア開閉角度制御装置の各静電容量センサ部10,20による検知対象物(障害物や人体)の検知処理について説明する。   The door lock mechanism 70 and the door motor 80 can use well-known electromagnet locks, rubber compression locks, electric motors, solenoids, and the like, and will not be described here. Next, detection processing of an object to be detected (obstacle or human body) by each of the capacitance sensor units 10 and 20 of the vehicle door opening / closing angle control device will be described.

図7は、車両用ドア開閉角度制御装置の第1静電容量センサ部10による検知対象物の検知処理手順の例を示すフローチャートである。なお、ここでは、第1静電容量センサ部10による検知処理を例に挙げて説明するが、第2静電容量センサ部20についても同様の検知処理が可能である。また、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略することがあるとし、本発明に特に関連のない部分については明記しないことがあるとする。   FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the detection processing procedure of the detection target by the first capacitance sensor unit 10 of the vehicle door opening / closing angle control device. Here, the detection process by the first capacitance sensor unit 10 will be described as an example, but the same detection process can be performed for the second capacitance sensor unit 20 as well. In the following description, the same parts as those already described will be denoted by the same reference numerals and the description thereof may be omitted, and parts not particularly relevant to the present invention may not be specified.

ここでは、車両用ドア開閉角度制御装置は、例えば車両1のイグニッションスイッチやスマートエントリーシステムによるユーザキーが認証されたことなどを、検知処理を開始するか否かを判断とするためのトリガとして作用させ、これらが電気的にONであるか否かを判断して、これらが電気的にONとなったら検知処理を開始するようにしてもよい。   Here, the vehicle door opening / closing angle control device acts as a trigger for determining whether or not to start the detection process, for example, when the ignition key of the vehicle 1 or the user key by the smart entry system is authenticated. Then, it may be determined whether or not these are electrically ON, and the detection process may be started when these are electrically ON.

具体的には、イグニッションスイッチがOFFからアクセサリー、ONあるいはスタートの各状態に切り替えられて電気的にONとなったか否かを判断したり、スマートエントリーシステムにて携帯機からのユーザキーが本体機において認証されて電気的にONとなったか否かを判断したりする。なお、ここでは車両用ドア開閉角度制御装置に既に電源が供給されて電気的にONとなった状態であり、かつサイドドア2が開動作中であることを前提として説明する。   Specifically, it is determined whether the ignition switch is switched from OFF to accessories, ON, or start, and is turned ON electrically, or the user key from the portable device is displayed on the main unit in the smart entry system. It is determined whether or not it has been authenticated and turned on electrically. Here, the description will be made on the assumption that power is already supplied to the vehicle door opening / closing angle control device and is electrically turned on, and that the side door 2 is in an opening operation.

図7に示すように、車両用ドア開閉角度制御装置は、処理が開始されたら、回路部30のCPU23の制御によって、切替スイッチSWによる補助電極13の接続状態を上述した第1および第2の接続状態に切り替える。こうして、第1静電容量センサ部10において静電容量値(第1および第2の静電容量値C1,C2)を検出し(ステップS102)、これらを比較して比較値を算出する(ステップS103)。   As shown in FIG. 7, when the process is started, the vehicle door opening / closing angle control device controls the connection state of the auxiliary electrode 13 by the changeover switch SW under the control of the CPU 23 of the circuit unit 30 as described above. Switch to connected state. Thus, the first capacitance sensor unit 10 detects the capacitance values (first and second capacitance values C1, C2) (step S102), and compares them to calculate a comparison value (step S102). S103).

そして、第1の静電容量値C1または第2の静電容量値C2に基づいて、検知対象物(障害物や人体)がセンサ電極11上に近接しているか否かを判定する(ステップS104)。これとともに、算出した比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)であるか否かを判定する(ステップS105)。   Then, based on the first capacitance value C1 or the second capacitance value C2, it is determined whether or not the detection target (obstacle or human body) is close to the sensor electrode 11 (step S104). ). At the same time, it is determined whether or not the calculated comparison value is greater than or equal to a predetermined threshold value set in advance (or less than a predetermined threshold value or less than a predetermined threshold value, for example) (step S105).

障害物や人体が近接していると判定され(ステップS104のY)、かつ比較値が所定のしきい値以上であると判定された場合(ステップS105のY)は、障害物や人体を検知と判定して(ステップS106)、ドアECU50に対してこの判定結果に関する情報(判定結果情報)を出力する。   When it is determined that an obstacle or a human body is close (Y in step S104) and the comparison value is determined to be equal to or greater than a predetermined threshold (Y in step S105), the obstacle or human body is detected. (Step S106), information related to the determination result (determination result information) is output to the door ECU 50.

ドアECU50は、この判定結果情報に基づいて、ドアロック機構70やドアモータ80に制御信号を出力し、開閉角度制御を行う(ステップS107)。なお、この開閉角度制御についての詳しい処理は後述する。   Based on this determination result information, the door ECU 50 outputs a control signal to the door lock mechanism 70 and the door motor 80 to perform opening / closing angle control (step S107). Detailed processing regarding the opening / closing angle control will be described later.

そして、上述したようなイグニッションスイッチやスマートエントリーシステム等に基づき、車両用ドア開閉角度制御装置が電気的にOFFとなった状態であるか否かを判断して、処理を終了するか否かを判断する(ステップS109)。処理を終了すると判断した場合(ステップS109のY)は、本フローチャートによる一連の検知処理を終了する。処理を終了しないと判断した場合(ステップS109のN)は、上記ステップS102に移行して、第1静電容量センサ部10の第1および第2の静電容量値C1,C2を検出し、以降の処理を繰り返す。   Then, based on the ignition switch or smart entry system as described above, it is determined whether or not the vehicle door opening / closing angle control device is in an electrically OFF state, and whether or not to end the process. Judgment is made (step S109). When it is determined that the process is to be ended (Y in step S109), a series of detection processes according to this flowchart is ended. When it is determined that the process is not ended (N in Step S109), the process proceeds to Step S102, and the first and second capacitance values C1 and C2 of the first capacitance sensor unit 10 are detected. The subsequent processing is repeated.

一方、障害物や人体が近接していないと判定された場合(ステップS104のN)や、比較値が所定のしきい値以上でないと判定された場合(ステップS105のN)は、障害物や人体を非検知と判定し(ステップS108)、サイドドア2の開動作が可能な状態のままとなる。そして、上記ステップS109に移行して処理を終了するか否かを判断する。   On the other hand, when it is determined that an obstacle or a human body is not in proximity (N in step S104), or when it is determined that the comparison value is not equal to or greater than a predetermined threshold (N in step S105), the obstacle or The human body is determined not to be detected (step S108), and the side door 2 remains open. Then, the process proceeds to step S109 to determine whether or not to end the process.

本例の車両用ドア開閉角度制御装置では、このように判定された判定結果を用いてサイドドア2の開閉角度を制御するので、上述したように第1静電容量センサ部10によって、図1および図2に示すように、障害物(他車9)や人体(成人48)を検知範囲Z1内にて検知した場合は、サイドドア2がこれらに接触することがないようにサイドドア2の開角度を停止位置にて固定することが可能となる。   In the vehicle door opening / closing angle control device of this example, the opening / closing angle of the side door 2 is controlled using the determination result determined as described above. As shown in FIG. 2, when an obstacle (another vehicle 9) or a human body (adult 48) is detected within the detection range Z <b> 1, the side door 2 is prevented from contacting the side door 2. It becomes possible to fix the opening angle at the stop position.

ここで、具体的には、例えばステップS104においては、第1の静電容量値C1が所定のしきい値Th1よりも大きい場合は、障害物や人体がセンサ電極11に近接したと判定可能に設定しておく。また、このとき、例えばステップS105においては、比較値α=(a×C1)−(b×C2)あるいは比較値β=d×C1/C2などの計算式によって算出した比較値αや比較値βが、あらかじめ設定された所定のしきい値としての任意のしきい値Th2よりも小さい場合は、検知範囲Z1外(第2静電容量センサ部20の場合は検知範囲Z2外)であると判定可能に設定しておく。   Specifically, for example, in step S104, when the first capacitance value C1 is larger than the predetermined threshold value Th1, it can be determined that an obstacle or a human body has approached the sensor electrode 11. Set it. At this time, for example, in step S105, the comparison value α or the comparison value β calculated by a calculation formula such as the comparison value α = (a × C1) − (b × C2) or the comparison value β = d × C1 / C2. Is smaller than an arbitrary threshold value Th2 as a predetermined threshold value set in advance, it is determined that it is outside the detection range Z1 (in the case of the second capacitance sensor unit 20, outside the detection range Z2). Set it as possible.

そして、障害物や人体が近接している場合であって(ステップS104のY)、かつ比較値がしきい値Th2以上の場合にのみ(ステップS105のY)、障害物や人体が検知と判定される(ステップS106)ように構成することができる。このように、本例の車両用ドア開閉角度制御装置によれば、車両1のサイドドア2に配置された第1静電容量センサ部10の表面上の(センサ電極11上の)検知範囲Z1内への障害物(他車9)や人体(成人48)の近接を正確かつ確実に検知することができる。   Only when an obstacle or a human body is close (Y in Step S104) and the comparison value is equal to or greater than the threshold Th2 (Y in Step S105), the obstacle or the human body is determined to be detected. (Step S106). Thus, according to the vehicle door opening / closing angle control apparatus of this example, the detection range Z1 on the surface of the first capacitance sensor unit 10 disposed on the side door 2 of the vehicle 1 (on the sensor electrode 11). It is possible to accurately and reliably detect the proximity of an obstacle (other vehicle 9) and a human body (adult 48) to the inside.

なお、上述した比較値α,βにおける係数a,b,cや比較値α,βの計算式およびしきい値Th1,Th2の値などは、次のようであってもよい。すなわち、これらは第1静電容量センサ部10のセンサ形状、設置周辺環境、検知対象物の特性などの要因によって変化するものである。このため、これらの各要因が決まった時点でプロファイルを取りながら逐次設定すればよい。   Note that the coefficients a, b, and c in the comparison values α and β, the calculation formulas of the comparison values α and β, the values of the threshold values Th1 and Th2, and the like may be as follows. That is, these change depending on factors such as the sensor shape of the first capacitance sensor unit 10, the surrounding environment of the installation, the characteristics of the detection target, and the like. For this reason, what is necessary is just to set it sequentially, taking a profile, when these each factor is decided.

また、上述した例では、第1の静電容量値C1を第2の静電容量値C2で除算した値を用いて比較することで、障害物や人体の近接を判定した。その他にも、例えば第1の静電容量値C1を第1の静電容量値C1と第2の静電容量値C2との和の値で除算した値を用いて比較したり、その他の計算方法を用いたりして近接を判定するようにしてもよい。   Further, in the above-described example, the proximity of the obstacle or the human body is determined by comparing using the value obtained by dividing the first capacitance value C1 by the second capacitance value C2. In addition, for example, the first capacitance value C1 is compared using a value obtained by dividing the first capacitance value C1 by the sum of the first capacitance value C1 and the second capacitance value C2, or other calculations are performed. You may make it determine proximity | contact using a method.

このように、本例の車両用ドア開閉角度制御装置によれば、例えばしきい値Th2が大きい場合は第1静電容量センサ部10のセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は低いとすることができる。したがって、サイドドア2に配置された第1静電容量センサ部10の表面上などに指向性を任意に調整して検知範囲Z1を所定の高さにて設定することができ、これによりサイドドア2に近接する障害物(他車9)や人体(成人48)を、簡単な構成で確実かつ正確に検知することができるようになる。第2静電容量センサ部20については、検知範囲Z2にて同様に指向性を設定することができる。   Thus, according to the vehicle door opening / closing angle control device of this example, for example, when the threshold value Th2 is large, the directionality of the sensor sensitivity of the first capacitance sensor unit 10 is high, and when the threshold value Th2 is small, the directivity is low. It can be. Therefore, the directivity can be arbitrarily adjusted on the surface of the first capacitance sensor unit 10 disposed on the side door 2 to set the detection range Z1 at a predetermined height. An obstacle (another vehicle 9) and a human body (adult 48) close to 2 can be reliably and accurately detected with a simple configuration. About the 2nd electrostatic capacitance sensor part 20, directivity can be similarly set in detection range Z2.

ここで、上記ステップS107での開閉角度制御について説明する。図8は、車両用ドア開閉角度制御装置による開閉角度制御処理手順の例を示すフローチャートである。図8に示すように、まず、ドアECU50は、ドアロック機構70やドアモータ80を制御して、障害物や人体を検知した第1静電容量センサ部10が備えられたサイドドア2の開動作を停止させて、サイドドア2の開角度をこの停止位置にて固定する(ステップS110)。   Here, the opening / closing angle control in step S107 will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of an opening / closing angle control processing procedure performed by the vehicle door opening / closing angle control device. As shown in FIG. 8, first, the door ECU 50 controls the door lock mechanism 70 and the door motor 80 to open the side door 2 provided with the first capacitance sensor unit 10 that detects an obstacle or a human body. And the opening angle of the side door 2 is fixed at this stop position (step S110).

次に、上述した検知処理によって第2静電容量センサ部20にて、サイドドア2の内側に人体(例えば、子供49)等を検知したか否かが判断され(ステップS111)、検知したと判断された場合(ステップS111のY)は、上記ステップS110に移行してサイドドア2の停止位置での固定状態が維持される。   Next, it is determined whether or not a human body (for example, a child 49) is detected inside the side door 2 by the second capacitance sensor unit 20 by the detection process described above (step S111). If it is determined (Y in step S111), the process proceeds to step S110 and the fixed state of the side door 2 at the stop position is maintained.

一方、検知していないと判断された場合(ステップS111のN)は、ドアECU50は、ドアロック機構70やドアモータ80によるサイドドア2の開角度の停止位置での固定状態を解除して(ステップS112)、少なくともサイドドア2の閉動作が可能となるように(すなわち、閉動作とともに開動作が可能になってもよいように)制御し、本フローチャートによる一連の開閉角度制御処理を終了する。   On the other hand, if it is determined that no detection has been made (N in step S111), the door ECU 50 releases the fixed state at the stop position of the open angle of the side door 2 by the door lock mechanism 70 or the door motor 80 (step S111). In step S112, control is performed so that at least the side door 2 can be closed (that is, the opening operation may be performed together with the closing operation), and the series of opening / closing angle control processing according to this flowchart ends.

このようにすれば、第1静電容量センサ部10によってサイドドア2の外側に他車9や成人48があることが検知され、サイドドア2の開角度が停止位置で固定されているときに、第2静電容量センサ部20によってサイドドア2の内側における子供49やチャイルドシートなどをセッティングしている成人48の有無を検知することによって、サイドドア2の固定状態を維持したり、少なくとも閉動作が可能なようにサイドドア2の角度や動作を制御することが可能となる。   In this way, when the first capacitance sensor unit 10 detects that the other vehicle 9 or the adult 48 is outside the side door 2, the opening angle of the side door 2 is fixed at the stop position. By detecting the presence or absence of a child 49 or an adult 48 who sets a child seat or the like inside the side door 2 by the second capacitance sensor unit 20, the fixed state of the side door 2 is maintained, or at least a closing operation is performed. It is possible to control the angle and operation of the side door 2 so that the

なお、上述した回路部30のC−V変換回路21は、例えば抵抗とコンデンサにより出力パルスのデューティー比が変化する周知のタイマーICを利用するものであるが、これに限定されるものではない。   The CV conversion circuit 21 of the circuit unit 30 described above uses, for example, a known timer IC in which the duty ratio of the output pulse is changed by a resistor and a capacitor, but is not limited thereto.

すなわち、例えば正弦波を印加して静電容量値による電圧変化あるいは電流値から直接インピーダンスを測定する方式、測定する静電容量値を含めて発振回路を構成して発振周波数を測定する方式、RC充放電回路を構成して充放電時間を測定する方式、既知の電圧で充電した電荷を既知の容量に移動してその電圧を測定する方式、または未知の容量に既知電圧で充電し、その電荷を既知容量に移動させることを複数回行い、既知容量が所定電圧に充電されるまでの回数を測定する方式などがあり、検出した静電容量値にしきい値を設け、または静電容量の波形を解析して該当する静電容量波形になったときにトリガとするなどの処理を行ってもよい。   That is, for example, a method in which a sine wave is applied to directly measure an impedance from a voltage change or a current value due to a capacitance value, a method in which an oscillation circuit is configured including a capacitance value to be measured, and an oscillation frequency is measured, RC A charge / discharge circuit is configured to measure the charge / discharge time, a charge charged with a known voltage is transferred to a known capacity and the voltage is measured, or an unknown capacity is charged with a known voltage and the charge is charged. There is a method to measure the number of times until the known capacity is charged to a predetermined voltage by moving it to a known capacity multiple times, setting a threshold value for the detected capacitance value, or a waveform of the capacitance May be processed as a trigger when the corresponding capacitance waveform is obtained.

また、回路部30のC−V変換回路21が静電容量を電圧に変換することを前提としたが、電気的にあるいはソフトウェアとして扱いやすいデータに変換できればよく、例えば静電容量をパルス幅に変換したり、直接ディジタル値に変換したりしてもよい。   Further, although it is assumed that the CV conversion circuit 21 of the circuit unit 30 converts the capacitance into voltage, it is only necessary to convert the data into data that can be handled electrically or as software. For example, the capacitance is converted into a pulse width. It may be converted or directly converted into a digital value.

さらに、上述した車両用ドア開閉角度制御装置では、各静電容量センサ部10,20のセンサ電極11とシールド電極12および補助電極13とを車両1のサイドドア2の外側および内側に向けて検知範囲Z1,Z2を形成するようにそれぞれ配置した。そして、センサ電極11のみの第1の静電容量値C1と、センサ電極11および補助電極13の第2の静電容量値C2とを比較して障害物(他車9)や人体(成人48や子供49)の検出を判定する例を挙げて説明したが、これらは例えば次のようなものであってもよい。   Further, in the vehicle door opening / closing angle control device described above, the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13 of each capacitance sensor unit 10, 20 are detected toward the outside and inside of the side door 2 of the vehicle 1. They were arranged so as to form ranges Z1 and Z2. Then, the first capacitance value C1 of only the sensor electrode 11 and the second capacitance value C2 of the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 are compared, and an obstacle (another vehicle 9) or a human body (adult 48). However, for example, the following may be used.

図9は、上記車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の他の例を示す説明図である。この例の車両用ドア開閉角度制御装置は、センサ電極11の他にダミーのセンサ電極(ダミー電極)19を配置した構成を有し、回路部30のC−V変換回路21が差動動作するものとして構成されている。   FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating another example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the circuit unit of the vehicle door opening / closing angle control device. The vehicle door opening / closing angle control device of this example has a configuration in which a dummy sensor electrode (dummy electrode) 19 is disposed in addition to the sensor electrode 11, and the CV conversion circuit 21 of the circuit unit 30 performs differential operation. It is structured as a thing.

具体的には、図9に示すように、例えば差動増幅回路のプラス側入力端にセンサ電極11を接続し、マイナス側入力端にダミー電極19を接続して静電容量Caの値から静電容量Cbの値を減算する。そして、その出力値をコンパレータなどでしきい値と比較して障害物(他車9)や人体(成人48や子供49)を検出/非検出するようにしたものである。   Specifically, as shown in FIG. 9, for example, the sensor electrode 11 is connected to the plus side input end of the differential amplifier circuit, and the dummy electrode 19 is connected to the minus side input end, so that the electrostatic capacitance Ca is determined from the value of the capacitance Ca. The value of the capacitance Cb is subtracted. Then, the output value is compared with a threshold value by a comparator or the like, and an obstacle (another vehicle 9) or a human body (adult 48 or child 49) is detected / not detected.

このようなC−V変換回路21の動作としては、例えばスイッチS1がオープン(OFF)で、スイッチS2が接地(GND)され、スイッチS3がクローズ(ON)となっているときに、スイッチS3をオープン(OFF)にし、スイッチS2をVrに切り替え、スイッチS1をオペアンプの反転入力に接続する。すると、静電容量CaとCfにCaVrが充電され、静電容量CbとCfにCbVrが充電される。   As an operation of such a CV conversion circuit 21, for example, when the switch S1 is open (OFF), the switch S2 is grounded (GND), and the switch S3 is closed (ON), the switch S3 is operated. Open (OFF), switch S2 is switched to Vr, and switch S1 is connected to the inverting input of the operational amplifier. Then, the capacitances Ca and Cf are charged with CaVr, and the capacitances Cb and Cf are charged with CbVr.

次に、スイッチS1をオープン(OFF)およびスイッチS2を接地(GND)した後に、スイッチS1を接地(GND)したときの出力電圧Vを測定する。このときの電圧は、V/Vr={(Cf+Ca)/Cf}−{(Cf+Cb)/Cf}となり、静電容量Caと静電容量Cbの割合に応じた電圧が出力される。   Next, after the switch S1 is opened (OFF) and the switch S2 is grounded (GND), the output voltage V when the switch S1 is grounded (GND) is measured. The voltage at this time is V / Vr = {(Cf + Ca) / Cf} − {(Cf + Cb) / Cf}, and a voltage corresponding to the ratio between the capacitance Ca and the capacitance Cb is output.

このように、C−V変換回路21を差動動作する構成(差動回路)とすることにより、回路の温度特性を相殺したり、コモンモードノイズを低減したりすることができる。そして、このとき、例えば差動増幅回路のマイナス側入力端にはダミー電極19を接続するが、このダミー電極19が障害物や人体と静電容量結合するとセンサ自体の感度が低くなる。   As described above, the CV conversion circuit 21 is configured to perform a differential operation (differential circuit), so that the temperature characteristics of the circuit can be offset and common mode noise can be reduced. At this time, for example, the dummy electrode 19 is connected to the negative input end of the differential amplifier circuit. If the dummy electrode 19 is capacitively coupled to an obstacle or a human body, the sensitivity of the sensor itself is lowered.

このため、センサ電極11に対してダミー電極19の面積を十分に小さく形成するか、ダミー電極19と障害物や人体との間に同電位である他のシールド電極47を設けて、これら障害物や人体との静電容量結合を小さくする必要がある。   For this reason, the area of the dummy electrode 19 is made sufficiently small with respect to the sensor electrode 11, or another shield electrode 47 having the same potential is provided between the dummy electrode 19 and the obstacle or the human body. It is necessary to reduce the capacitive coupling with the human body.

なお、上述したシールド駆動回路24は、C−V変換回路21が静電容量Cに応じてデューティー比が変化するものである場合は、センサ電極11の出力波形は測定される静電容量によって変化する。このため、オペアンプなどによるボルテージフォロワやFETによるソースフォロワなどで1倍の増幅回路を構成し、センサ電極11の電圧を入力してその出力をシールド電極12などに接続するように構成してもよい。   In the shield drive circuit 24 described above, when the duty ratio changes according to the capacitance C, the output waveform of the sensor electrode 11 changes depending on the measured capacitance. To do. For this reason, a 1 × amplifier circuit may be configured with a voltage follower such as an operational amplifier or a source follower such as an FET, and the output of the sensor electrode 11 may be input and the output connected to the shield electrode 12 or the like. .

また、シールド駆動回路24は、C−V変換回路21が差動動作するものである場合は、センサ電極11の出力波形は電圧がVrとGNDの矩形波で周波数はスイッチの切替周波数になる。このため、静電容量値によって変動しないので、図9に示したオペアンプの非反転入力をシールド電極12などに接続するように構成してもよい。ただし、駆動電流が必要な場合は、高出力電流のオペアンプなどを介したり、VrとGNDの矩形波を別途生成するようにすればよい。   Further, when the CV conversion circuit 21 operates differentially, the shield drive circuit 24 has a rectangular waveform with the voltage Vr and GND as the output waveform of the sensor electrode 11 and the frequency becomes the switching frequency of the switch. For this reason, since it does not vary depending on the capacitance value, the non-inverting input of the operational amplifier shown in FIG. 9 may be connected to the shield electrode 12 or the like. However, when a driving current is required, a rectangular wave of Vr and GND may be separately generated through an operational amplifier with a high output current.

さらに、上述した実施形態では、センサ電極11をC−V変換回路21に接続し、シールド電極12をシールド駆動回路24に接続して、補助電極13を切替スイッチSWを介してシールド電極24またはC−V変換回路21に接続するように構成した。その他にも、例えばC−V変換回路21が差動動作するものである場合は、図9に示したマイナス側入力端にセンサ電極11を接続し、シールド電極12をシールド駆動回路24に、また補助電極13をプラス側入力端にそれぞれ接続するように構成してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, the shield electrode 12 is connected to the shield drive circuit 24, and the auxiliary electrode 13 is connected to the shield electrode 24 or C via the changeover switch SW. It was configured to be connected to the −V conversion circuit 21. In addition, for example, when the CV conversion circuit 21 has a differential operation, the sensor electrode 11 is connected to the negative side input terminal shown in FIG. 9, the shield electrode 12 is connected to the shield drive circuit 24, and You may comprise so that the auxiliary electrode 13 may each be connected to a plus side input end.

この場合、上述した動作2のときは補助電極13がセンサ電極11と接続され指向性がほとんどない状態となる。しかし、上述した動作1のときは補助電極13と障害物や人体との静電容量結合分の値はセンサ電極11の静電容量値から差し引かれるので、結果的に緩い指向性を持つこととなる。そして、上述した場合と同様に動作1および動作2のときの検出値を比較すれば同様の効果を得ることが可能となる。   In this case, in the operation 2 described above, the auxiliary electrode 13 is connected to the sensor electrode 11 and there is almost no directivity. However, in the operation 1 described above, the capacitance coupling value between the auxiliary electrode 13 and the obstacle or the human body is subtracted from the capacitance value of the sensor electrode 11, and as a result, it has a loose directivity. Become. Similar to the case described above, the same effect can be obtained by comparing the detection values in the operation 1 and the operation 2.

さらにまた、上述した実施形態では、切替スイッチSWにより補助電極13について、動作1のときはシールド駆動回路24に接続し、動作2のときはC−V変換回路21に接続可能と構成し、動作1と動作2のときで等静電容量線(面)Mを可変させるように構成した。その他にも、補助電極13について、例えば動作1のときはシールド駆動回路24に接続し、動作2のときは開放、接地または所定の電位に接続可能に構成したり、また例えば、動作1のときは開放、接地または所定の電位に接続し、動作2のときはC−V変換回路21に接続可能に構成しても同様の効果を得ることが可能である。このように、補助電極13は、切替スイッチSWによって開放に接続されたり、接地や他の電位(例えば、接地と同等の電位や、パルス、充電電圧、正弦波などを含む)に接続されたりしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the auxiliary switch 13 is configured to be connected to the shield drive circuit 24 during the operation 1 and connectable to the CV conversion circuit 21 during the operation 2 by the changeover switch SW. In the case of 1 and operation 2, the equal capacitance line (surface) M is made variable. In addition, the auxiliary electrode 13 is configured to be connected to the shield drive circuit 24 at the time of operation 1, for example, to be open, grounded, or connectable to a predetermined potential at the time of operation 2, or for example at the time of operation 1 Can be connected to an open, grounded or predetermined potential, and can be connected to the CV conversion circuit 21 in the operation 2 to obtain the same effect. In this way, the auxiliary electrode 13 is connected to the open state by the changeover switch SW, or connected to the ground or other potential (including a potential equivalent to the ground, pulse, charging voltage, sine wave, etc.). May be.

なお、切替スイッチSWは、電気的な接続を切り替えられる構造であればよく、例えばFETやフォトMOSリレーなどの電子回路スイッチでも、接点切替器などの機械的なスイッチでも採用することができる。また、センサ電極11の形状は、上述したものの他に、円形、楕円形、長方形、多角形などの各種形状を採用することができ、例えばセンサ電極11の裏面側も検知範囲Z1,Z2にする場合には、シールド電極12を設置しなければよい。   Note that the change-over switch SW only needs to have a structure capable of switching electrical connection. For example, an electronic circuit switch such as an FET or a photo MOS relay or a mechanical switch such as a contact switch can be employed. In addition to the above, the shape of the sensor electrode 11 may be various shapes such as a circle, an ellipse, a rectangle, and a polygon. For example, the back side of the sensor electrode 11 is also set to the detection ranges Z1 and Z2. In that case, the shield electrode 12 may not be installed.

そして、補助電極13は、センサ電極11の周囲全体を囲む状態で配置したが、検知範囲Z1,Z2を設定できるものであれば、一部を囲むような状態であったり、隣接する一部に配置されたりしてもよい。また、例えばセンサ電極11を囲む状態であるときは、センサ電極11と同心(中心を同一)状態に配置されるとよい。   The auxiliary electrode 13 is arranged so as to surround the entire periphery of the sensor electrode 11, but if the detection range Z1, Z2 can be set, the auxiliary electrode 13 is in a state of surrounding a part or adjacent to the part. It may be arranged. Further, for example, when the sensor electrode 11 is surrounded, the sensor electrode 11 may be arranged concentrically (the center is the same).

次に、本発明の他の実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部について、図10〜図12を参照して説明する。上述した実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置においては、回路部30のC−V変換回路21からの出力は、センサ電極11および補助電極13により検知された静電容量を示す第2の静電容量値C2か、センサ電極11のみにより検知された静電容量を示す第1の静電容量値C1のいずれかとなる。   Next, a capacitance sensor unit and a circuit unit of a vehicle door opening / closing angle control device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the vehicle door opening / closing angle control apparatus according to the above-described embodiment, the output from the CV conversion circuit 21 of the circuit unit 30 is the second value indicating the capacitance detected by the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13. Either the capacitance value C2 or the first capacitance value C1 indicating the capacitance detected only by the sensor electrode 11 is used.

このため、センサ電極11(を含む各静電容量センサ部10,20)の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。このような場合、これら第1および第2の静電容量値C1,C2を比較した比較結果がセンサ電極11が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、回路部30の内部構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。   For this reason, the capacitance value detected by the structure around the installation place of the sensor electrode 11 (including each capacitance sensor unit 10, 20) may differ. In such a case, the comparison result obtained by comparing the first and second capacitance values C1 and C2 may change depending on the structure around the place where the sensor electrode 11 is installed. In order to avoid such a situation, the internal configuration of the circuit unit 30 may be further set as follows, for example.

図10は、本発明の他の実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部10,20および回路部30の全体構成の例を示す説明図、図11は同車両用ドア開閉角度制御装置の第1静電容量センサ部10による検知対象物の検知処理手順の例を示すフローチャート、図12は同車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部10,20および回路部30の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、図11においては、第1静電容量センサ部10による検知処理を例に挙げて説明するが、同様に第2静電容量センサ部20についても検知処理を行うことができる。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of the overall configuration of the capacitance sensor units 10 and 20 and the circuit unit 30 of the vehicle door opening / closing angle control device according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 12 is a flowchart showing an example of the detection processing procedure of the detection object by the first capacitance sensor unit 10 of the opening / closing angle control device. FIG. 12 shows the capacitance sensors 10 and 20 and the circuit unit of the vehicle door opening / closing angle control device. It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of 30. In FIG. 11, the detection process by the first capacitance sensor unit 10 will be described as an example, but the detection process can be similarly performed on the second capacitance sensor unit 20.

図10に示すように、本例の回路部30は、上述したC−V変換回路21、シールド駆動回路24の他に、例えばCPUなどからなる判定回路25と、障害物や人体が接近していないときの静電容量値(初期容量)を記憶する初期容量記憶装置26と、切替スイッチSWの切り替え動作を制御するスイッチ制御回路27と、バッファ28とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 10, in the circuit unit 30 of this example, in addition to the CV conversion circuit 21 and the shield driving circuit 24 described above, an obstacle or a human body is close to a determination circuit 25 made of, for example, a CPU. An initial capacity storage device 26 that stores a capacitance value (initial capacity) when there is no switch, a switch control circuit 27 that controls the switching operation of the selector switch SW, and a buffer 28 are provided.

このように構成された回路部30を有する車両用ドア開閉角度制御装置の検知対象物(障害物や人体)の検知動作の概要としては、例えば各静電容量センサ部10,20を同様に車両1のサイドドア2に配置する。その後、障害物や人体が各静電容量センサ部10,20に接近していないときの動作1と動作2における静電容量値(初期容量)を、スイッチ制御回路27の制御により切替スイッチSWを切り替えてそれぞれ検出する。   As an outline of the detection operation of the detection target object (obstacle or human body) of the vehicle door opening / closing angle control device having the circuit unit 30 configured as described above, for example, the electrostatic capacitance sensor units 10 and 20 are similarly connected to the vehicle. 1 on the side door 2. Thereafter, the capacitance value (initial capacitance) in the operation 1 and the operation 2 when the obstacle or the human body is not approaching each of the capacitance sensor units 10 and 20, the changeover switch SW is controlled by the control of the switch control circuit 27. Switch to detect each.

そして、初期容量記憶装置26にてこれらの値を記憶しておき、判定回路25にて上述した実際の動作1,2のときの第1および第2の静電容量値C1,C2から初期容量記憶装置26に記憶されたこれらの初期容量を差し引いて比較する。こうして得られた比較結果に基づいて、サイドドア2の外側にある障害物や内側に存する人体がセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内に存するか否かを判定する。   Then, these values are stored in the initial capacity storage device 26, and the initial capacity is determined from the first and second electrostatic capacitance values C1 and C2 in the actual operations 1 and 2 described above in the determination circuit 25. These initial capacities stored in the storage device 26 are subtracted and compared. Based on the comparison result thus obtained, it is determined whether or not an obstacle on the outside of the side door 2 or a human body existing on the inside exists in the detection ranges Z1 and Z2 on the sensor electrode 11.

具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路27の制御により、切替スイッチSWがシールド駆動回路24側に接続された場合の上記動作1のときのものを第1の初期容量として初期容量記憶装置26に記憶される。また、切替スイッチSWがC−V変換回路21側に接続された場合の上記動作2のときのものを第2の初期容量として初期容量記憶装置26に記憶される。   More specifically, the initial capacity is stored as the first initial capacity when the changeover switch SW is connected to the shield drive circuit 24 side by the control of the switch control circuit 27 as the first initial capacity. It is stored in the device 26. In addition, the operation at the time of the operation 2 when the changeover switch SW is connected to the CV conversion circuit 21 side is stored in the initial capacity storage device 26 as the second initial capacity.

そして、実際の動作1のときは、判定回路25によって、検出された第1の静電容量値C1から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第1の初期容量を差し引いて第1の検出値(検出値1)とする。また、実際の動作2のときは、検出された第2の静電容量値C2から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第2の初期容量を差し引いて第2の検出値(検出値2)とする。   Then, in the actual operation 1, the determination circuit 25 subtracts the first initial capacity stored in the initial capacity storage device 26 from the detected first capacitance value C1 and performs the first detection. Value (detection value 1). In the actual operation 2, the second detection value (detection value 2) is obtained by subtracting the second initial capacitance stored in the initial capacitance storage device 26 from the detected second capacitance value C2. ).

すなわち、図11に示すように、車両用ドア開閉角度制御装置は、図7を用いて説明したように処理が開始されたら、第1静電容量センサ部10からの出力に基づいて上述したような第1の検出値と第2の検出値とを算出し(ステップS202)、これらを比較して比較値を算出する(ステップS203)。   That is, as shown in FIG. 11, the vehicle door opening / closing angle control device, as described above with reference to FIG. 7, starts processing as described above based on the output from the first capacitance sensor unit 10. The first detection value and the second detection value are calculated (step S202), and these are compared to calculate a comparison value (step S203).

その後、第1または第2の検出値に基づいて、検知対象物(障害物や人体)が近接しているか否かを判定する(ステップS204)。これとともに、第1の検出値と第2の検出値の比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)であるか否かを判定する(ステップS205)。   Thereafter, based on the first or second detection value, it is determined whether or not the detection target (obstacle or human body) is in proximity (step S204). At the same time, whether the comparison value of the first detection value and the second detection value is, for example, a predetermined threshold value or more (or less than a predetermined threshold value or less than a predetermined threshold value). It is determined whether or not (step S205).

つまり、ここでは検出値1,2と、その比較結果とにより検知範囲Z1内(第2静電容量センサ部20の場合は検知範囲Z2内)に障害物(他車9)や人体(成人48など)があるか否かを判定する。なお、センサ電極11および補助電極13がC−V変換回路21に接続されている上記動作2のときの検出値2は、センサ感度に指向性がない状態での検出値であり、障害物や人体の第1静電容量センサ部10への接近に依存した出力(第2静電容量センサ部20についても同様)となる。   That is, here, the detected values 1 and 2 and the comparison result indicate that an obstacle (another vehicle 9) or a human body (adult 48) is within the detection range Z1 (in the detection range Z2 in the case of the second capacitance sensor unit 20). Etc.) is determined. Note that the detection value 2 at the time of the operation 2 in which the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 are connected to the CV conversion circuit 21 is a detection value in a state where the sensor sensitivity has no directivity, The output depends on the approach of the human body to the first capacitance sensor unit 10 (the same applies to the second capacitance sensor unit 20).

障害物や人体が近接していると判定され(ステップS204のY)、かつ比較値が所定のしきい値以上であると判定された場合(ステップS205のY)は、障害物や人体を検知と判定して(ステップS206)、図7および図8を用いて説明したようにサイドドア2の開閉角度制御を行い(ステップS207)、上述したような処理を終了するか否かの判断を行う(ステップS209)。   If it is determined that an obstacle or a human body is close (Y in step S204) and the comparison value is determined to be equal to or greater than a predetermined threshold (Y in step S205), the obstacle or human body is detected. (Step S206), the opening / closing angle control of the side door 2 is performed as described with reference to FIGS. 7 and 8 (step S207), and it is determined whether or not the processing as described above is to be ended. (Step S209).

処理を終了すると判断した場合(ステップS209のY)は、本フローチャートによる一連の検知処理を終了するが、処理を終了しないと判断した場合(ステップS209のN)は、上記ステップS202に移行して第1の検出値と第2の検出値とを算出し、以降の処理を繰り返す。   If it is determined that the process is to be terminated (Y in step S209), the series of detection processes according to this flowchart is terminated. If it is determined that the process is not to be terminated (N in step S209), the process proceeds to step S202. The first detection value and the second detection value are calculated, and the subsequent processing is repeated.

障害物や人体が近接していると判定されるが(ステップS204のY)、比較値が所定のしきい値以上でないと判定された場合(ステップS205のN)は、障害物や人体を非検知と判定する(ステップS208)。そして、例えば指向性を持たせたときの検知範囲Z1内に障害物や人体が存在しないことを示すディセーブル信号である非検知信号A(例えば、ハイインピーダンスや所定の電位等)を、判定出力として出力し、上記ステップS209に移行する。   Although it is determined that an obstacle or a human body is in close proximity (Y in step S204), if it is determined that the comparison value is not equal to or greater than a predetermined threshold value (N in step S205), the obstacle or human body is removed. It determines with detection (step S208). Then, for example, a non-detection signal A (for example, a high impedance, a predetermined potential, etc.) that is a disable signal indicating that there is no obstacle or human body in the detection range Z1 when directivity is given is determined and output. And the process proceeds to step S209.

また、例えば第1または第2の検出値(あるいは第1または第2の静電容量値C1,C2)に基づき、障害物や人体は近接しているか否かを判定し(ステップS204)、障害物や人体は近接していないと判定された場合(ステップS204のN)は、上記ステップS208に移行してこれらを非検知と判定する。そして、例えば障害物や人体がセンサ電極11上の検知範囲Z1内にないことを示すディセーブル信号である非検知信号B(非検知信号Aとは異なる信号)を判定出力として出力し、上記ステップS209に移行する。   Further, for example, based on the first or second detection value (or the first or second capacitance value C1, C2), it is determined whether an obstacle or a human body is close (step S204). When it is determined that an object or a human body is not in proximity (N in step S204), the process proceeds to step S208 and it is determined that these are not detected. Then, for example, a non-detection signal B (a signal different from the non-detection signal A) that is a disable signal indicating that an obstacle or a human body is not within the detection range Z1 on the sensor electrode 11 is output as a determination output, and the above step The process proceeds to S209.

このように、判定回路25の出力を判定結果によって、例えばイネーブル信号、ディセーブル信号とすることで、障害物や人体がセンサ電極11上の検知範囲Z1内にあるときはイネーブル信号がバッファ28に入力され、このバッファ28から検出値1が出力される。また、障害物や人体がセンサ電極11上の検知範囲Z1内にないときはディセーブル信号として判定出力が接地電圧や基準電圧などの所定の電圧に固定されるか、ハイインピーダンスの出力となる。   In this way, by using the output of the determination circuit 25 as an enable signal or a disable signal, for example, according to the determination result, the enable signal is sent to the buffer 28 when an obstacle or human body is within the detection range Z1 on the sensor electrode 11. The detection value 1 is output from the buffer 28. When an obstacle or a human body is not within the detection range Z1 on the sensor electrode 11, the determination output is fixed to a predetermined voltage such as a ground voltage or a reference voltage as a disable signal, or becomes a high impedance output.

なお、両静電容量センサ部10,20ともに、障害物(他車9)や人体(成人48や子供49)がセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内にあるときは、検出値1の他に、検出値2や、第1あるいは第2の静電容量値C1,C2が出力されてもよい。これら検出値1、検出値2、第1および第2の静電容量値C1,C2は、例えば障害物や人体のセンサ電極11までの距離に応じた値を示すものである。   In addition, when both the capacitance sensor units 10 and 20 are within the detection ranges Z1 and Z2 on the sensor electrode 11 when the obstacle (other vehicle 9) or the human body (adult 48 or child 49) is within the detection range 1, In addition, the detection value 2 and the first or second capacitance values C1 and C2 may be output. The detection value 1, the detection value 2, and the first and second capacitance values C1 and C2 indicate values according to the distance to an obstacle or a human body sensor electrode 11, for example.

このように、上記構成の回路部30によれば、障害物や人体が検知範囲Z1,Z2内にあるときはその距離に応じた検出値が出力され、検知範囲Z1,Z2内にないときは所定の電圧等の出力となる。したがって、検知範囲Z1,Z2内に障害物や人体があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することが可能となる。すなわち、各静電容量センサ部10,20のセンサ感度の指向性の強度をより高くしたり、指向性をより詳細に設定したりすることが可能となる。   Thus, according to the circuit unit 30 configured as described above, when an obstacle or a human body is within the detection range Z1, Z2, a detection value corresponding to the distance is output, and when it is not within the detection range Z1, Z2, The output is a predetermined voltage or the like. Therefore, it is possible to determine whether or not there are obstacles or human bodies in the detection ranges Z1 and Z2, and if so, how long it is. That is, it is possible to increase the intensity of the directivity of the sensor sensitivity of each of the capacitance sensor units 10 and 20 or to set the directivity in more detail.

また、各静電容量センサ部10,20が設置される場所の周囲の構造等に依存することを回避する方法の他の例として、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図12に示すように、この例の回路部30は、C−V変換回路21およびシールド駆動回路24の他に、基準電圧調整回路40および減算回路31を備えて構成されている。   Further, as another example of a method for avoiding the dependence on the structure around the place where the electrostatic capacitance sensor units 10 and 20 are installed, these are maintained by adjusting the reference voltage as follows. It is also possible. That is, as shown in FIG. 12, the circuit section 30 of this example includes a reference voltage adjustment circuit 40 and a subtraction circuit 31 in addition to the CV conversion circuit 21 and the shield drive circuit 24.

基準電圧調整回路40は、上述したような第1および第2の初期容量の初期容量測定時に、C−V変換回路21の出力が基準電位になるように調整するものである。この基準電圧調整回路40は、ここではコンパレータ41、制御回路42、レジスタ43、D/A変換器44、および調整部45を備えて構成されている。   The reference voltage adjustment circuit 40 adjusts the output of the CV conversion circuit 21 to the reference potential when measuring the initial capacitances of the first and second initial capacitances as described above. Here, the reference voltage adjustment circuit 40 includes a comparator 41, a control circuit 42, a register 43, a D / A converter 44, and an adjustment unit 45.

基準電圧調整回路40は、例えばC−V変換回路21の出力をコンパレータ41のプラス側入力端から入力し、基準電圧(Reference Voltage:RV)をマイナス側入力端から入力して両者を比較する。そして、この比較結果に基づく制御回路42の制御によりレジスタ43の設定値を変化させる。   For example, the reference voltage adjustment circuit 40 inputs the output of the CV conversion circuit 21 from the positive input terminal of the comparator 41 and inputs the reference voltage (Reference Voltage: RV) from the negative input terminal, and compares the two. Then, the set value of the register 43 is changed under the control of the control circuit 42 based on the comparison result.

さらに、レジスタ43の出力をD/A変換器44にてディジタル信号からアナログ信号に変換した後、調整部45にて電圧調整を行い、この調整部45からの出力によってC−V変換回路21の入力を調整する。このようにして、障害物や人体が各静電容量センサ部10,20に近接していないときの動作1において、C−V変換回路21からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ43の設定値を固定して第1の初期容量の出力を基準電圧とし、そのときの設定値(設定値1)を記憶する。   Further, after the output of the register 43 is converted from a digital signal to an analog signal by the D / A converter 44, the voltage is adjusted by the adjusting unit 45, and the output from the adjusting unit 45 is used to adjust the voltage of the CV conversion circuit 21. Adjust the input. In this way, in the operation 1 when the obstacle or the human body is not in proximity to each of the capacitance sensor units 10 and 20, the register 43 when the output from the CV conversion circuit 21 is closest to the reference potential. Is set as the reference voltage, and the setting value (setting value 1) at that time is stored.

これとともに、障害物や人体が各静電容量センサ部10,20に近接していないときの動作2において、C−V変換回路21からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ43の設定値を固定して第2の初期容量出力を基準電位とし、そのときの設定値(設定値2)を記憶する。   At the same time, in the operation 2 when the obstacle or the human body is not in proximity to each of the capacitance sensor units 10 and 20, the setting of the register 43 is performed when the output from the CV conversion circuit 21 is closest to the reference potential. The value is fixed and the second initial capacitance output is set as the reference potential, and the set value (set value 2) at that time is stored.

そして、実際の動作1のときは、レジスタ43の設定値1を固定したときのC−V変換回路21の出力を、例えば減算回路31のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧RVをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧RVで減算して検出値1とする。また、実際の動作2のときは、レジスタ43を設定値2に固定したときのC−V変換回路21の出力を、例えば減算回路31のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧RVをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧RVで減算して検出値2とする。   In the actual operation 1, the output of the CV conversion circuit 21 when the set value 1 of the register 43 is fixed is input to, for example, the plus side input terminal of the subtraction circuit 31, and the reference voltage RV is minus. The value is input to the side input terminal, and the output is subtracted by the reference voltage RV to obtain the detected value 1. Further, in the actual operation 2, the output of the CV conversion circuit 21 when the register 43 is fixed to the set value 2 is input to, for example, the plus side input terminal of the subtraction circuit 31, and the reference voltage RV is minus. The value is input to the side input terminal, and the output is subtracted by the reference voltage RV to obtain the detection value 2.

そして、これら検出値1と検出値2を比較することにより、同様にセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内に障害物や人体があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別する。なお、C−V変換回路21への入力の調整は、例えば入力に接続した固定コンデンサ等からなる調整部45にD/A変換器44の電圧を加えることで、入力する静電容量を増減させることにより実現することができる。   Then, by comparing these detection value 1 and detection value 2, whether there is an obstacle or a human body in the detection ranges Z1 and Z2 on the sensor electrode 11 as well, and if so, how far is it? Is determined. The input to the CV conversion circuit 21 is adjusted by, for example, increasing or decreasing the input capacitance by applying the voltage of the D / A converter 44 to the adjustment unit 45 including a fixed capacitor connected to the input. Can be realized.

図13は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の例を示す説明図、図14は同車両用ドア開閉角度制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図、図15〜図17は同車両用ドア開閉角度制御装置の第1検知動作時(動作3)における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。   FIG. 13 is an explanatory view showing an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the circuit unit of the vehicle door opening / closing angle control device according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a diagram showing the vehicle door opening / closing angle control. FIG. 15 to FIG. 17 are explanatory diagrams for explaining the operation concept during the detection operation of the device, and FIGS. 15 to 17 show the detection object and the electric lines of force during the first detection operation (operation 3) of the vehicle door opening / closing angle control device. It is explanatory drawing for demonstrating a relationship.

また、図18〜図20は、同車両用ドア開閉角度制御装置の第2検知動作時(動作4)における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。なお、上述した実施形態にて既に説明した部分と重複する説明は割愛することがあるとする。   18-20 is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric-power line at the time of the 2nd detection operation (operation | movement 4) of the door opening / closing angle control apparatus for vehicles. It should be noted that a description overlapping the part already described in the above-described embodiment may be omitted.

図13に示すように、本実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置は、上述した実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置と同様の構成であるとともに、第1静電容量センサ部10および第2静電容量センサ部20と、回路部30と、ドアECU50とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 13, the vehicle door opening / closing angle control device according to this embodiment has the same configuration as the vehicle door opening / closing angle control device according to the above-described embodiment, and the first capacitance sensor unit 10. The second capacitance sensor unit 20, the circuit unit 30, and the door ECU 50 are configured.

第1静電容量センサ部10および第2静電容量センサ部10,20は、センサ電極11と、シールド電極12と、上記補助電極13と同様にセンサ電極11を囲うようなロの字状に形成された補助電極13Aとを備えて構成されている。   The first capacitance sensor unit 10 and the second capacitance sensor units 10 and 20 have a square shape that surrounds the sensor electrode 11, like the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13. The auxiliary electrode 13A is formed.

センサ電極11は、主に検知面側の検知領域の検知範囲Z1,Z2内に存する障害物(他車9)や人体(成人48や子供49)を検知するために設けられている。シールド電極12は上述した作用を有する。補助電極13Aは、主にセンサ電極11の検知面側の等静電側における等静電容量線(面)を可変せしめるために設けられている。   The sensor electrode 11 is provided mainly for detecting an obstacle (another vehicle 9) or a human body (adult 48 or child 49) existing in the detection ranges Z1 and Z2 of the detection area on the detection surface side. The shield electrode 12 has the above-described action. The auxiliary electrode 13 </ b> A is provided mainly to vary the equal capacitance line (surface) on the equal electrostatic side on the detection surface side of the sensor electrode 11.

回路部30は、センサ電極11または補助電極13Aに接続されるC−V変換回路21と、A/D変換器22と、CPU23と、シールド電極12に直接接続されるとともにセンサ電極11または補助電極13Aに接続されるシールド駆動回路24とを備えて構成されている。   The circuit unit 30 is directly connected to the CV conversion circuit 21 connected to the sensor electrode 11 or the auxiliary electrode 13A, the A / D converter 22, the CPU 23, and the shield electrode 12, and the sensor electrode 11 or the auxiliary electrode. And a shield drive circuit 24 connected to 13A.

また、回路部30は、センサ電極11からの入力をC−V変換回路21またはシールド駆動回路24に切り替える第1切替スイッチSW1と、補助電極13Aからの入力をシールド駆動回路24またはC−V変換回路21に切り替える第2切替スイッチSW2とを備えて構成されている。なお、これら第1および第2切替スイッチSW1,SW2は、それぞれA側およびB側(図12など参照)に切り替え可能に構成されている。   The circuit unit 30 also includes a first changeover switch SW1 that switches the input from the sensor electrode 11 to the CV conversion circuit 21 or the shield drive circuit 24, and the input from the auxiliary electrode 13A to the shield drive circuit 24 or the CV conversion. A second changeover switch SW2 for switching to the circuit 21 is provided. The first and second changeover switches SW1 and SW2 are configured to be switchable to the A side and the B side (see FIG. 12 and the like), respectively.

C−V変換回路21は、センサ電極11によって、または補助電極13Aによって、それぞれ検知された静電容量を電圧に変換する。A/D変換器22は上記と同様に動作する。CPU23は、車両用ドア開閉角度制御装置全体の制御を司るとともに、例えば第1および第2切替スイッチSW1,SW2のオルタネイト接続(A側あるいはB側への二者択一的な接続)の動作を制御したり、検知領域における検知対象物(障害物や人体)の検出(障害物や人体の近接や有無)を判定したりする。シールド駆動回路24は、シールド電極12と、補助電極13Aまたはセンサ電極11とを、例えばセンサ電極11と同等の電位に駆動する。   The CV conversion circuit 21 converts the capacitance detected by the sensor electrode 11 or the auxiliary electrode 13A into a voltage. The A / D converter 22 operates in the same manner as described above. The CPU 23 controls the entire vehicle door opening / closing angle control device, and performs, for example, an alternate connection (an alternative connection to the A side or the B side) of the first and second changeover switches SW1 and SW2. Control or detection of a detection target (obstacle or human body) in the detection area (proximity or presence of an obstacle or human body). The shield drive circuit 24 drives the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13A or the sensor electrode 11 to, for example, the same potential as the sensor electrode 11.

各静電容量センサ部10,20や、回路部30およびドアECU50の構造や構成、および各電極11〜13Aの構造や構成は、上述した実施形態にて既に説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、第1切替スイッチSW1は、例えばセンサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときにセンサ電極11を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。   Since the structures and configurations of the capacitance sensor units 10 and 20, the circuit unit 30 and the door ECU 50, and the structures and configurations of the electrodes 11 to 13A are the same as those already described in the above-described embodiment, The description is omitted here. Note that the first changeover switch SW1 is configured such that, for example, when the sensor electrode 11 is not connected to the CV conversion circuit 21, the sensor electrode 11 can be opened, grounded, or connected to a predetermined potential. The second changeover switch SW2 May be configured such that when the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, the auxiliary electrode 13A can be opened, grounded, or connected to a predetermined potential.

また、シールド駆動回路24は、補助電極13Aにセンサ電極11と同等の電位を与える、またはセンサ電極11に補助電極13Aと同等の電位を与えるように構成されている。第1切替スイッチSW1は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときにセンサ電極11をシールド駆動回路24に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aをシールド駆動回路24に接続可能に構成されていてもよい。   The shield drive circuit 24 is configured to give the auxiliary electrode 13A a potential equivalent to that of the sensor electrode 11, or to give the sensor electrode 11 a potential equivalent to that of the auxiliary electrode 13A. The first changeover switch SW1 is configured so that the sensor electrode 11 can be connected to the shield drive circuit 24 when the sensor electrode 11 is not connected to the CV conversion circuit 21, and the second changeover switch SW2 is configured so that the sensor electrode 11 is connected to the shield drive circuit 24. The auxiliary electrode 13 </ b> A may be configured to be connectable to the shield drive circuit 24 when connected to the CV conversion circuit 21.

さらに、シールド駆動回路24は、補助電極13Aにセンサ電極11と同等の電位を与えるように構成されていてもよく、この場合第1切替スイッチSW1は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときに補助電極13Aを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。そして、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aをシールド駆動回路24に接続可能に構成されていてもよい。   Further, the shield drive circuit 24 may be configured to apply a potential equivalent to that of the sensor electrode 11 to the auxiliary electrode 13A. In this case, the first changeover switch SW1 has the sensor electrode 11 connected to the CV conversion circuit 21. The auxiliary electrode 13A may be open, grounded, or connectable to a predetermined potential when not connected. The second changeover switch SW2 may be configured to connect the auxiliary electrode 13A to the shield drive circuit 24 when the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21.

また、シールド駆動回路24は、センサ電極11に補助電極13Aと同等の電位を与えるように構成され、この場合第1切替スイッチSW1は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときに補助電極13Aをシールド駆動回路24に接続可能に構成されていてもよい。そして、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。   The shield drive circuit 24 is configured to give the sensor electrode 11 the same potential as the auxiliary electrode 13A. In this case, the first changeover switch SW1 is not connected to the CV conversion circuit 21. Sometimes, the auxiliary electrode 13A may be configured to be connectable to the shield drive circuit 24. The second changeover switch SW2 may be configured so that the auxiliary electrode 13A can be opened, grounded, or connected to a predetermined potential when the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21.

次に、このように構成された車両用ドア開閉角度制御装置の検知対象物(障害物や人体)の検知動作について説明する。まず、CPU23の制御により、第1および第2切替スイッチSW1,SW2がともにA側に切り替えられ、センサ電極11がC−V変換回路21に接続される。これとともに、シールド電極12および補助電極13Aがシールド駆動回路24に接続された場合の動作(動作3)について説明する。   Next, the detection operation of the detection target (obstacle or human body) of the vehicle door opening / closing angle control device configured as described above will be described. First, under the control of the CPU 23, both the first and second changeover switches SW 1 and SW 2 are switched to the A side, and the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21. In addition, an operation (operation 3) when the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13A are connected to the shield drive circuit 24 will be described.

この動作3の場合、センサ電極11やシールド電極12および補助電極13Aの回路部30との接続状態は、図14に示すようなものとなる。すなわち、上述したように、C−V変換回路21にはセンサ電極11のみが接続され、シールド電極12および補助電極13Aはシールド駆動回路24に接続される。これにより、センサ電極11のみによって検知対象物X,Y,Wとの静電容量CがC−V変換回路21によって検出される。   In the case of the operation 3, the connection state of the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13A with the circuit unit 30 is as shown in FIG. That is, as described above, only the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, and the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13 </ b> A are connected to the shield drive circuit 24. Thereby, the electrostatic capacitance C with the detection objects X, Y, W is detected by the CV conversion circuit 21 only by the sensor electrode 11.

なお、各静電容量センサ部10,20のセンサ電極11の裏面側は、シールド電極12によって覆われた状態である。このため、センサ電極11の裏面側のセンサ感度は、センサ電極11の検知面(表面)から回り込んだ電気力線のみを検出することになるので、検知面側と比較するとかなり小さい。ここでは、障害物や人体としての検知対象物Xを検知範囲Z1,Z2内に存する検知対象物として、また障害物や人体としての検知対象物Y,Wを検知範囲Z1,Z2外に存する検知対象物として説明する。   In addition, the back side of the sensor electrode 11 of each of the capacitance sensor units 10 and 20 is covered with the shield electrode 12. For this reason, the sensor sensitivity on the back surface side of the sensor electrode 11 is considerably lower than that on the detection surface side because only the electric lines of force that wrap around from the detection surface (front surface) of the sensor electrode 11 are detected. Here, the detection object X as an obstacle or a human body is detected as a detection object existing in the detection ranges Z1 and Z2, and the detection objects Y and W as an obstacle or human body exist outside the detection ranges Z1 and Z2. It will be described as an object.

図15に示すように、検知対象物Xに対するセンサ電極11からの電気力線P1は、補助電極13Aからの電気力線P2(シールド)の影響が小さい。   As shown in FIG. 15, the electric lines of force P1 from the sensor electrode 11 with respect to the detection target X are less affected by the electric lines of force P2 (shield) from the auxiliary electrode 13A.

一方、図16に示すように、検知対象物Xとほぼ等しい距離にある検知対象物Yに対するセンサ電極11からの電気力線P1は、補助電極13Aからの電気力線P2(シールド)の影響を受けて、検知対象物Xに対する場合と比較して減少する。このため、検知対象物Yは、検知対象物Xと比較して、センサ電極11との静電容量結合が弱いこととなる。   On the other hand, as shown in FIG. 16, the electric lines of force P1 from the sensor electrode 11 with respect to the detection target Y at a distance substantially equal to the detection target X are affected by the electric lines of force P2 (shield) from the auxiliary electrode 13A. In response to this, it decreases compared to the case of the detection object X. For this reason, the detection target Y is weaker in capacitive coupling with the sensor electrode 11 than the detection target X.

これにより、動作3のときの検知対象物X,Yの識別(すなわち、検知範囲Z1,Z2内であるか検知範囲Z1,Z2外であるかの区別)は容易に行うことが可能となる。しかし、図17に示すように、検知対象物Yよりもセンサ電極11に近い検知対象物Wでは、センサ電極11からの電気力線P1が図15における検知対象物Xに対するものと同じであるため、C−V変換回路21からの出力は同じとなる。   Thereby, the identification of the detection objects X and Y during the operation 3 (that is, the distinction between the detection ranges Z1 and Z2 or the detection ranges Z1 and Z2) can be easily performed. However, as shown in FIG. 17, in the detection target W closer to the sensor electrode 11 than the detection target Y, the electric lines of force P1 from the sensor electrode 11 are the same as those for the detection target X in FIG. , The output from the CV conversion circuit 21 is the same.

つまり、検知対象物Xと検知対象物Wは、図14における等電位面(線)M上にあることになり、動作3での検出値(静電容量値)は同じである。このため、検知対象物Wが検知範囲Z1,Z2内に存するか検知範囲Z1,Z2外に存するかの識別は、この動作3のみでは困難となる。なお、この実施形態においても上述した実施形態と同様に、動作3だけでは判定しないで、動作3のときのC−V変換回路21にて検出された第1の静電容量値としての静電容量値C1をCPU23によって記憶手段に記憶しておく。   That is, the detection target object X and the detection target object W are on the equipotential surface (line) M in FIG. 14, and the detection value (capacitance value) in the operation 3 is the same. For this reason, it is difficult to identify whether the detection object W exists in the detection ranges Z1 and Z2 or outside the detection ranges Z1 and Z2 only by the operation 3. In this embodiment as well, as in the above-described embodiment, the determination is not made only by the operation 3, but the electrostatic capacitance as the first capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 at the time of the operation 3 is determined. The capacitance value C1 is stored in the storage means by the CPU 23.

次に、CPU23の制御により、第1および第2切替スイッチSW1,SW2がともにB側に切り替えられ、補助電極13AがC−V変換回路21に接続される。これとともに、シールド電極12およびセンサ電極11がシールド駆動回路24に接続された場合の動作(動作4)について説明する。   Next, under the control of the CPU 23, both the first and second changeover switches SW 1 and SW 2 are switched to the B side, and the auxiliary electrode 13 A is connected to the CV conversion circuit 21. In addition, an operation (operation 4) when the shield electrode 12 and the sensor electrode 11 are connected to the shield drive circuit 24 will be described.

なお、動作4の場合の車両用ドア開閉角度制御装置におけるセンサ電極11やシールド電極12および補助電極13Aの回路部30との接続状態を示す図14に対応する構成は、図14における各切替スイッチSW1,SW2をB側に切り替えたものである。このため、ここでは図示および説明を省略する。   In addition, the structure corresponding to FIG. 14 which shows the connection state with the circuit part 30 of the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13A in the vehicle door opening / closing angle control apparatus in the case of operation | movement 4 is each changeover switch in FIG. SW1 and SW2 are switched to the B side. For this reason, illustration and description are omitted here.

この動作4の場合、C−V変換回路21には補助電極13Aのみが接続され、シールド電極12およびセンサ電極11はシールド駆動回路24に接続される。これにより、補助電極13Aのみによって検知対象物X,Y,Wとの静電容量CがC−V変換回路21によって検出される。なお、検知対象物X,Y,Wの各静電容量センサ部10,20に対する配置位置などの諸条件は、動作3のときと同様であるとする。   In this operation 4, only the auxiliary electrode 13 </ b> A is connected to the CV conversion circuit 21, and the shield electrode 12 and the sensor electrode 11 are connected to the shield drive circuit 24. Thereby, the capacitance C with the detection objects X, Y, W is detected by the CV conversion circuit 21 only by the auxiliary electrode 13A. It is assumed that various conditions such as the arrangement positions of the detection objects X, Y, and W with respect to the capacitance sensor units 10 and 20 are the same as those in the operation 3.

そして、この動作4の場合、図18に示すように、検知対象物Xに対するセンサ電極11からの電気力線P2(シールド)は、補助電極13Aからの電気力線P1に対して影響が大きい。このため、検知対象物Xは、補助電極13Aとの静電容量結合が弱いこととなり、C−V変換回路21によって検出される静電容量値は動作3における検知対象物Xに対する場合と比較して小さくなる。   In the case of this operation 4, as shown in FIG. 18, the electric force line P2 (shield) from the sensor electrode 11 with respect to the detection target X has a large influence on the electric force line P1 from the auxiliary electrode 13A. For this reason, the detection object X has weak capacitance coupling with the auxiliary electrode 13A, and the capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 is compared with the detection object X in the operation 3. Become smaller.

一方、図19に示すように、検知対象物Yに対するセンサ電極11からの電気力線P2(シールド)は、検知対象物Xに対する場合と比較して減少し、補助電極13Aからの電気力線P1は、検知対象物Xに対する場合と比較して増加する。このため、動作4の場合においては、検知対象物Yは、補助電極13Aとの静電容量結合が強いこととなり、C−V変換回路21によって検出される静電容量値は動作3における検知対象物Yに対する場合と比較して大きくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 19, the electric force line P2 (shield) from the sensor electrode 11 with respect to the detection target Y decreases compared to the case with respect to the detection target X, and the electric force line P1 from the auxiliary electrode 13A. Increases compared to the case of the detection object X. For this reason, in the case of the operation 4, the detection target Y has a strong capacitive coupling with the auxiliary electrode 13A, and the capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 is the detection target in the operation 3. Compared to the case for the object Y, it becomes larger.

また、図20に示すように、検知対象物Wに対する補助電極13Aからの電気力線P1は、図18における検知対象物Xに対する補助電極13Aからの電気力線P1と比較して多く、しかもセンサ電極11からの電気力線P2(シールド)の影響も小さい。このため、動作4においては、検知対象物WにおけるC−V変換回路21からの出力は検知対象物Xにおけるものよりも大きい。そして、このような動作4のときにC−V変換回路21にて検出された第2の静電容量値としての静電容量値C2をCPU23によって記憶手段に記憶しておく。   Further, as shown in FIG. 20, the electric lines of force P1 from the auxiliary electrode 13A with respect to the detection object W are larger than the electric lines of force P1 from the auxiliary electrode 13A with respect to the detection object X in FIG. The influence of the electric lines of force P2 (shield) from the electrode 11 is also small. For this reason, in the operation 4, the output from the CV conversion circuit 21 in the detection target W is larger than that in the detection target X. Then, the capacitance value C2 as the second capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 during the operation 4 is stored in the storage means by the CPU 23.

このようにして第1および第2の静電容量値C1,C2を検出したら、次に、CPU23にて記憶手段に記憶しておいたこれらの静電容量値C1,C2を比較する。例えば、上述した検知対象物Xでは、動作3での第1の静電容量値C1が動作4での第2の静電容量値C2と比較して大きくなるが、検知対象物Yでは、動作3での第1の静電容量値C1が動作4での第2の静電容量値C2と比較して小さくなる。このため、検知対象物Wでは、動作3での第1の静電容量値C1と動作4での第2の静電容量値C2が同程度となる。   If the first and second capacitance values C1 and C2 are detected in this way, the CPU 23 compares these capacitance values C1 and C2 stored in the storage means. For example, in the detection object X described above, the first capacitance value C1 in the operation 3 is larger than the second capacitance value C2 in the operation 4, but in the detection object Y, the operation The first capacitance value C1 at 3 is smaller than the second capacitance value C2 at operation 4. For this reason, in the detection target W, the first capacitance value C1 in the operation 3 and the second capacitance value C2 in the operation 4 are approximately the same.

このように、CPU23においては、静電容量値C1に対する静電容量値C2の値を比較することによって、検知対象物がセンサ電極11の中心部に対してどの程度外に存するのかを判定することが可能となる。このとき、静電容量値C1とC2の比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)となれば、センサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内であると判定可能なように設定しておけば、任意に指向性を持たせることが可能となる。   As described above, the CPU 23 determines how far the detection target exists from the center of the sensor electrode 11 by comparing the value of the capacitance value C2 with the capacitance value C1. Is possible. At this time, if the comparison value of the capacitance values C1 and C2 is, for example, a predetermined threshold value or more (or less than a predetermined threshold value or less than a predetermined threshold value), the sensor electrode 11 If it is set so that it can be determined that it is within the upper detection ranges Z1 and Z2, directivity can be arbitrarily given.

なお、図14から図20に示す説明図では、検知対象物Xでは動作3での検出値が動作4での検出値より大きくなり、検知対象物Yでは動作3での検出値が動作4での検出値より小さくなる。また、検知対象物Wでは動作3での検出値と動作4での検出値が同程度となる例を挙げて説明した。しかし、センサ電極11および補助電極13Aの配置形状や配置面積などの諸条件が変わると、検知対象物X,Y,Wにおける動作3と動作4の上下関係は変わることとなる。   In the explanatory diagrams shown in FIGS. 14 to 20, the detection value in the operation 3 is larger than the detection value in the operation 4 for the detection object X, and the detection value in the operation 3 is the operation value in the detection object Y. Smaller than the detected value. In the detection target W, the detection value in the operation 3 and the detection value in the operation 4 are described as examples. However, when various conditions such as the arrangement shape and the arrangement area of the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13A change, the vertical relationship between the operation 3 and the operation 4 on the detection objects X, Y, and W changes.

ただし、動作3における第1の静電容量値C1に対する動作4における第2の静電容量値C2の割合(C2/C1)は、常に検知対象物X<検知対象物Y(または検知対象物W)であるため、区別することが可能である。したがって、条件ごとに動作3と動作4の比較式を変えれば、検知対象物X,Y,Wを判別することが可能となる。なお、比較式や比較値、各種係数や所定のしきい値(Th1,Th2)などは、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。   However, the ratio (C2 / C1) of the second capacitance value C2 in the operation 4 to the first capacitance value C1 in the operation 3 is always the detection object X <the detection object Y (or the detection object W). ) So that it can be distinguished. Therefore, if the comparison formula between the operation 3 and the operation 4 is changed for each condition, the detection objects X, Y, and W can be determined. Note that the comparison formulas, comparison values, various coefficients, predetermined threshold values (Th1, Th2), and the like are the same as those described in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted here.

また、条件によっては数式で表現できない場合があるが、検知対象物(障害物や人体)のサイドドア2の外側および内側における静電容量値C1,C2の値をあらかじめ測定してプロファイルしておき、各プロファイルと実際の検出値とを比較するようにすればよい。   Although there are cases where it cannot be expressed by a mathematical expression depending on conditions, the capacitance values C1 and C2 on the outside and inside of the side door 2 of the detection target (obstacle or human body) are measured and profiled in advance. Each profile may be compared with the actual detection value.

このように、この車両用ドア開閉角度制御装置によれば、例えば所定のしきい値Th2が大きい場合には各静電容量センサ部10,20のセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は指向性の強度が低いとすることができる。これにより、センサ感度の指向性を任意に設定してセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2を任意に定めることができ、簡単な構成で確実に検知対象物(障害物や人体)を検知することができるようになる。   Thus, according to this vehicle door opening / closing angle control device, for example, when the predetermined threshold value Th2 is large, the directionality of the sensor sensitivity of each of the capacitance sensor units 10 and 20 is high and small. May have a low directivity. Thereby, the directivity of the sensor sensitivity can be arbitrarily set, and the detection ranges Z1 and Z2 on the sensor electrode 11 can be arbitrarily determined, and the detection target (obstacle or human body) is reliably detected with a simple configuration. Will be able to.

そして、判定結果に基づいて、ドアECU50は、上述したような開閉角度制御を行い、サイドドア2の角度や動作を状況に応じて制御する。このようにすれば、サイドドア2を開動作中に障害物に接触させたり、サイドドア2の内側にて人体が居て作業中(例えば、チャイルドシートのセッティング中など)に閉動作してしまうことなどを確実に防止することができる。   Then, based on the determination result, the door ECU 50 performs the opening / closing angle control as described above, and controls the angle and operation of the side door 2 according to the situation. In this way, the side door 2 may be brought into contact with an obstacle while the side door 2 is being opened, or may be closed while a human body is present inside the side door 2 (for example, when setting a child seat). Etc. can be surely prevented.

なお、回路部30のC−V変換回路21の各種構成や作用は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。また、本実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置では、センサ電極11とシールド電極12および補助電極13Aとを配置して、センサ電極11の静電容量値C1と補助電極13Aの静電容量値C2とを比較して検知対象物の検出を判定するものを例に挙げて説明した。その他にも、上述した実施形態にて図9を用いて説明したように、ダミー電極19を配置し、C−V変換回路21が差動動作するように構成してもよい。これについても上述したものと各種構成や作用は同様であるため、ここでは説明を省略する。   Note that various configurations and operations of the CV conversion circuit 21 of the circuit unit 30 are the same as those described in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted here. Further, in the vehicle door opening / closing angle control apparatus according to the present embodiment, the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13A are arranged, and the electrostatic capacitance value C1 of the sensor electrode 11 and the electrostatic capacitance of the auxiliary electrode 13A. Description has been made by taking as an example the case of comparing the value C2 to determine the detection of the detection object. In addition, as described with reference to FIG. 9 in the above-described embodiment, the dummy electrode 19 may be disposed and the CV conversion circuit 21 may be configured to perform a differential operation. Since the various configurations and operations are the same as those described above, the description thereof is omitted here.

また、シールド駆動回路24の変形例や、第1および第2切替スイッチSW1,SW2の変形例などについても、各種構成や作用は上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。   Further, since the various configurations and operations of the modified example of the shield drive circuit 24 and the modified examples of the first and second changeover switches SW1 and SW2 are the same as those described in the above-described embodiment, Description is omitted.

なお、本実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置では、補助電極13Aがセンサ電極11の周囲全体を囲むような状態で配置されている。このため、各静電容量センサ部10,20はセンサ電極11の検知面の全方向に同様な指向性を持つ(すなわち、検知範囲Z1,Z2がセンサ電極11に対するどの方向でも同様)が、指向性を持たせたくない方向が存在する場合は、例えば次のようにすればよい。   In the vehicle door opening / closing angle control device according to the present embodiment, the auxiliary electrode 13A is disposed so as to surround the entire periphery of the sensor electrode 11. Therefore, each of the capacitance sensor units 10 and 20 has the same directivity in all directions of the detection surface of the sensor electrode 11 (that is, the detection ranges Z1 and Z2 are the same in any direction with respect to the sensor electrode 11). If there is a direction in which it is not desired to have the property, for example, the following may be performed.

すなわち、指向性を持たせたくない方向に補助電極13Aを配置せずに、補助電極13Aの形状を、例えばコの字状やC字型、L字型や半円形などにして、補助電極13Aのない方向の指向性を低減させることも可能である。   That is, the auxiliary electrode 13A is not disposed in a direction in which directivity is not desired, and the auxiliary electrode 13A is formed in a U shape, a C shape, an L shape, a semicircle, or the like, for example. It is also possible to reduce the directivity in the direction where there is no noise.

また、上述した回路部30のC−V変換回路21からの出力は、第1の静電容量値C1か第2の静電容量値C2かのいずれかとなるため、センサ電極11(を含む各静電容量センサ部10,20)の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。   Further, since the output from the CV conversion circuit 21 of the circuit unit 30 described above is either the first capacitance value C1 or the second capacitance value C2, each sensor electrode 11 (including each of the sensor electrodes 11) is included. There are cases where the capacitance value detected differs depending on the structure around the installation location of the capacitance sensor units 10 and 20).

すると、これら第1および第2の静電容量値C1,C2を比較した比較結果が、センサ電極11が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、回路部30の構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。   Then, the comparison result obtained by comparing the first and second capacitance values C1 and C2 may change depending on the structure around the place where the sensor electrode 11 is installed. In order to avoid such a situation, the configuration of the circuit unit 30 may be further set as follows, for example.

図21は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の例を示す説明図、図22は同車両用ドア開閉角度制御装置の静電容量センサ部および回路部の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、上述した実施形態において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛する。   FIG. 21 is an explanatory view showing an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the circuit unit of the vehicle door opening / closing angle control device according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a vehicle door opening / closing angle control. It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part and circuit part of an apparatus. Note that, in the above-described embodiment, the same reference numerals are given to portions overlapping with the already described portions, and the description is omitted.

図21に示すように、回路部30は、C−V変換回路21、シールド駆動回路24、判定回路25、上述した初期容量を記憶する初期容量記憶装置26、各切替スイッチSW1,SW2の切り替え動作を制御するスイッチ制御回路27、およびバッファ28を備えて構成されている。   As shown in FIG. 21, the circuit unit 30 includes a CV conversion circuit 21, a shield drive circuit 24, a determination circuit 25, an initial capacity storage device 26 that stores the above-described initial capacity, and a switching operation of each switch SW1 and SW2. A switch control circuit 27 for controlling the signal and a buffer 28.

このような回路部30を有する車両用ドア開閉角度制御装置の検知対象物(障害物や人体)の検知動作の概要としては、例えば各静電容量センサ部10,20を所定の設置場所に設置した後、障害物や人体が各静電容量センサ部10,20に接近していないときの静電容量値(初期容量)をスイッチ制御回路27の制御により各切替スイッチSW1,SW2を切り替えてそれぞれ検出し、初期容量記憶装置26にてこれらの値を記憶しておく。   As an outline of the detection operation of the detection target (obstacle or human body) of the vehicle door opening / closing angle control apparatus having such a circuit unit 30, for example, the electrostatic capacitance sensor units 10 and 20 are installed at predetermined installation locations. After that, the capacitance value (initial capacitance) when the obstacle or the human body is not approaching the capacitance sensor units 10 and 20 is switched by switching the change-over switches SW1 and SW2 under the control of the switch control circuit 27, respectively. These values are detected and stored in the initial capacity storage device 26.

そして、判定回路25にて上述した実際の動作3,4のときの第1および第2の静電容量値C1,C2から初期容量記憶装置26に記憶された各初期容量を差し引いて比較し、比較結果に基づいて障害物や人体がセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内に存するか否かを判定する。   Then, the initial capacitance stored in the initial capacity storage device 26 is subtracted from the first and second capacitance values C1 and C2 in the actual operation 3 and 4 described above in the determination circuit 25 and compared. Based on the comparison result, it is determined whether an obstacle or a human body exists in the detection ranges Z1 and Z2 on the sensor electrode 11.

具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路27の制御により、各切替スイッチSW1,SW2がA側に接続された場合の上記動作3のときのものを第1の初期容量とし、各切替スイッチSW1,SW2がB側に接続された場合の上記動作4のときのものを第2の初期容量として初期容量記憶装置26に記憶される。   Specifically, the initial capacity is set as the first initial capacity at the time of the above operation 3 when the respective switches SW1 and SW2 are connected to the A side under the control of the switch control circuit 27. The switch at the time of the above operation 4 when the switches SW1 and SW2 are connected to the B side is stored in the initial capacity storage device 26 as the second initial capacity.

そして、実際の動作3のときは、判定回路25によって、検出された第1の静電容量値C1から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第1の初期容量を差し引いて第1の検出値(検出値1)とし、動作4のときは、検出された第2の静電容量値C2から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第2の初期容量を差し引いて第2の検出値(検出値2)とする。   In the actual operation 3, the determination circuit 25 subtracts the first initial capacitance stored in the initial capacitance storage device 26 from the detected first capacitance value C1 and performs the first detection. A value (detection value 1), and in the case of operation 4, the second detection value is obtained by subtracting the second initial capacitance stored in the initial capacitance storage device 26 from the detected second capacitance value C2. (Detection value 2).

その後、判定回路25にてこれら検出値1と検出値2とを比較して、その比較結果により検知範囲Z1,Z2内に障害物や人体があるか否かを判定する。例えば、上記動作3のときの検出値1は、障害物や人体の各静電容量センサ部10,20への接近に依存した出力となる。その後の動作や作用および効果等は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。   Thereafter, the determination circuit 25 compares the detection value 1 with the detection value 2, and determines whether there is an obstacle or a human body in the detection ranges Z1 and Z2 based on the comparison result. For example, the detection value 1 at the time of the operation 3 is an output depending on the approach of the obstacle or the human body to the capacitance sensor units 10 and 20. Since subsequent operations, functions, effects, and the like are the same as those described in the above-described embodiment, description thereof is omitted here.

また、上述した第1および第2の初期容量は、例えば初期容量測定時の電圧をA/D変換器等でディジタル変換して、レジスタやメモリ等に保持するようにしてもよいが、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図22に示すように、回路部30は、C−V変換回路21、シールド駆動回路24、基準電圧調整回路40、および減算回路31を備えて構成されている。   The first and second initial capacitances described above may be, for example, digitally converted from the voltage at the time of initial capacitance measurement by an A / D converter or the like and held in a register or a memory. Thus, it is possible to hold these by adjusting the reference voltage. That is, as shown in FIG. 22, the circuit unit 30 includes a CV conversion circuit 21, a shield drive circuit 24, a reference voltage adjustment circuit 40, and a subtraction circuit 31.

基準電圧調整回路40は、上述したような第1および第2の初期容量の初期容量測定時に、C−V変換回路21の出力が基準電位になるように調整するためのものであり、ここでは、コンパレータ41、制御回路42、レジスタ43、D/A変換器44、および調整部45を備えて構成されている。これらの構成や作用等も、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。   The reference voltage adjustment circuit 40 is for adjusting the output of the CV conversion circuit 21 to the reference potential at the time of initial capacitance measurement of the first and second initial capacitances as described above. , A comparator 41, a control circuit 42, a register 43, a D / A converter 44, and an adjustment unit 45. Since these configurations, operations, and the like are also the same as those described in the above-described embodiment, description thereof is omitted here.

基準電圧調整回路40によって、第1および第2の初期容量の出力を基準電圧とし、このように基準電圧にされたC−V変換回路21の出力を、例えば減算回路31のプラス側入力端に入力し、基準電圧RVをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧RVで減算して第1および第2の初期容量を差し引き、同様に検知範囲Z1,Z2内に障害物や人体があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することができる。   The output of the first and second initial capacitors is set as a reference voltage by the reference voltage adjustment circuit 40, and the output of the CV conversion circuit 21 thus set to the reference voltage is applied to, for example, the positive side input terminal of the subtraction circuit 31. Then, the reference voltage RV is input to the negative input terminal, the output is subtracted by the reference voltage RV, and the first and second initial capacities are subtracted. It can be determined whether or not there is, and if so, how long it is.

以上述べたように、上述した実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置によれば、各静電容量センサ部10,20によって、所定の高さに設定されたセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内にサイドドア2の外側や内側に存する障害物や人体があるか否かを判定することができる。そして、判定結果に基づいて、ドアECU50は、上述したような開閉角度制御を行い、サイドドア2の角度や動作を状況に応じて制御することができる。   As described above, according to the vehicle door opening / closing angle control apparatus according to the above-described embodiment, the detection range Z1 on the sensor electrode 11 set to a predetermined height by the capacitance sensor units 10 and 20. , Z2 can determine whether there are obstacles or human bodies existing outside or inside the side door 2. Then, based on the determination result, the door ECU 50 performs the opening / closing angle control as described above, and can control the angle and operation of the side door 2 according to the situation.

なお、上述した実施形態にかかる車両用ドア開閉角度制御装置は、車両1のサイドドア2の外側や内側の障害物や人体を検知するものとして説明したが、横開き式のドア以外でも、電動スライドドアやハッチバック式ドアなどの外側や内側にて検知対象物を検知し、ドアの角度や動作を制御するものであってもよい。   Although the vehicle door opening / closing angle control device according to the above-described embodiment has been described as detecting an obstacle or a human body outside or inside the side door 2 of the vehicle 1, the vehicle door opening / closing angle control device may be an electric vehicle other than a side-opening door. An object to be detected may be detected outside or inside such as a sliding door or a hatchback door, and the angle and operation of the door may be controlled.

1 車両
2 サイドドア
9 他車
10 第1静電容量センサ部
11 センサ電極
12 シールド電極
13 補助電極
13A 補助電極
19 ダミー電極
20 第2静電容量センサ部
21 C−V変換回路
22 A/D変換器
23 CPU
24 シールド駆動回路
25 判定回路
26 初期容量記憶装置
27 スイッチ制御回路
28 バッファ
30 回路部
31 減算回路
40 基準電圧調整回路
41 コンパレータ
42 制御回路
43 レジスタ
44 D/A変換器
45 調整部
48 成人
49 子供
50 ドアECU
60 警報装置
70 ドアロック機構
80 ドアモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Side door 9 Other vehicle 10 1st electrostatic capacitance sensor part 11 Sensor electrode 12 Shield electrode 13 Auxiliary electrode 13A Auxiliary electrode 19 Dummy electrode 20 2nd electrostatic capacitance sensor part 21 CV conversion circuit 22 A / D conversion 23 CPU
24 Shield Drive Circuit 25 Judgment Circuit 26 Initial Capacity Storage Device 27 Switch Control Circuit 28 Buffer 30 Circuit Unit 31 Subtraction Circuit 40 Reference Voltage Adjustment Circuit 41 Comparator 42 Control Circuit 43 Register 44 D / A Converter 45 Adjustment Unit 48 Adult 49 Child 50 Door ECU
60 Alarm device 70 Door lock mechanism 80 Door motor

Claims (15)

車両に備えられた車両用ドアの外側および内側に向けて検知面が存するようにそれぞれ設けられたセンサ電極と、
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記補助電極を前記検出回路に接続しない第1の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、前記車両用ドアの外側にある障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否か、および前記車両用ドアの内側に存する人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段からの判定結果に応じて、前記車両用ドアの開閉角度を制御する開閉角度制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用ドア開閉角度制御装置。
Sensor electrodes respectively provided so that a detection surface exists toward the outside and the inside of the vehicle door provided in the vehicle;
An auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode;
A detection circuit connected to at least the sensor electrode and detecting a capacitance value based on a capacitance from the connected electrode;
A changeover switch capable of selectively switching between a first connection state in which the auxiliary electrode is not connected to the detection circuit and a second connection state in which the auxiliary electrode is connected to the detection circuit;
A comparison value comparing a first capacitance value from the detection circuit in the first connection state with a second capacitance value from the detection circuit in the second connection state; and the first Based on the first or second capacitance value, whether or not an obstacle outside the vehicle door is within a detection range on the sensor electrode, and a human body existing inside the vehicle door is the sensor. A determination means for determining whether or not the detection range is on the electrode;
An opening / closing angle control device for a vehicle, comprising: an opening / closing angle control unit that controls an opening / closing angle of the vehicle door according to a determination result from the determination unit.
前記切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
2. The vehicle door opening / closing angle control according to claim 1, wherein the change-over switch is configured to be openable, grounded, or connected to a predetermined potential when the auxiliary electrode is in the first connection state. apparatus.
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、
前記切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
A shield driving circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode;
The vehicular door opening / closing angle control device according to claim 1, wherein the change-over switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state.
車両に備えられた車両用ドアの外側および内側に向けて検知面が存するようにそれぞれ設けられたセンサ電極と、
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路と、
前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第1の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、前記車両用ドアの外側にある障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否か、および前記車両用ドアの内側に存する人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段からの判定結果に応じて、前記車両用ドアの開閉角度を制御する開閉角度制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用ドア開閉角度制御装置。
Sensor electrodes respectively provided so that a detection surface exists toward the outside and the inside of the vehicle door provided in the vehicle;
An auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode;
A detection circuit for detecting a capacitance value based on a capacitance from the sensor electrode;
A shield drive circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode;
A changeover switch capable of selectively switching between a first connection state in which the auxiliary electrode is connected to the shield drive circuit and a second connection state in which the auxiliary electrode is opened, grounded or connected to a predetermined potential;
A comparison value comparing a first capacitance value from the detection circuit in the first connection state with a second capacitance value from the detection circuit in the second connection state; and the first Based on the first or second capacitance value, whether or not an obstacle outside the vehicle door is within a detection range on the sensor electrode, and a human body existing inside the vehicle door is the sensor. A determination means for determining whether or not the detection range is on the electrode;
An opening / closing angle control device for a vehicle, comprising: an opening / closing angle control unit that controls an opening / closing angle of the vehicle door according to a determination result from the determination unit.
車両に備えられた車両用ドアの外側および内側に向けて検知面が存するようにそれぞれ設けられたセンサ電極と、
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記センサ電極を前記検出回路に接続する第1の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な第1切替スイッチと、
前記センサ電極が前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第1切替スイッチが前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第2切替スイッチと、
前記第1の接続状態の場合における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態の場合における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、前記車両用ドアの外側にある障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否か、および前記車両用ドアの内側に存する人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段からの判定結果に応じて、前記車両用ドアの開閉角度を制御する開閉角度制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用ドア開閉角度制御装置。
Sensor electrodes respectively provided so that a detection surface exists toward the outside and the inside of the vehicle door provided in the vehicle;
An auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode;
A detection circuit for detecting a capacitance value based on the capacitance from the connected electrodes;
A first changeover switch capable of selectively switching between a first connection state in which the sensor electrode is connected to the detection circuit and a second connection state in which the sensor electrode is not connected to the detection circuit;
When the sensor electrode is in the first connection state, the auxiliary electrode is not connected to the detection circuit, and when the first changeover switch is in the second connection state, the auxiliary electrode is connected to the detection circuit. A switchable second changeover switch,
A comparison value comparing the first capacitance value from the detection circuit in the case of the first connection state and the second capacitance value from the detection circuit in the case of the second connection state. And whether the obstacle outside the vehicle door is within the detection range on the sensor electrode based on the first or second capacitance value, and exists inside the vehicle door. Determining means for determining whether a human body is within a detection range on the sensor electrode;
An opening / closing angle control device for a vehicle, comprising: an opening / closing angle control unit that controls an opening / closing angle of the vehicle door according to a determination result from the determination unit.
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
The first changeover switch is configured to be able to open the sensor electrode, connect to ground or a predetermined potential in the second connection state,
The vehicular door opening / closing angle according to claim 5, wherein the second change-over switch is configured to be able to open, ground or connect the auxiliary electrode to a predetermined potential in the first connection state. Control device.
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与える、または前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
A shield driving circuit for giving the auxiliary electrode the same potential as the sensor electrode, or giving the sensor electrode the same potential as the auxiliary electrode,
The first changeover switch is configured to connect the sensor electrode to the shield drive circuit in the second connection state,
The vehicular door opening / closing angle according to claim 5, wherein the second change-over switch is configured to be able to open, ground or connect the auxiliary electrode to a predetermined potential in the first connection state. Control device.
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
A shield driving circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode;
The first changeover switch is configured to be able to open the auxiliary electrode in the second connection state, connect to ground or a predetermined potential,
The vehicle door opening / closing angle control device according to claim 5, wherein the second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state.
前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
A shield driving circuit for applying a potential equal to that of the auxiliary electrode to the sensor electrode;
The first changeover switch is configured to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the second connection state,
The vehicular door opening / closing angle according to claim 5, wherein the second change-over switch is configured to be able to open, ground or connect the auxiliary electrode to a predetermined potential in the first connection state. Control device.
前記センサ電極は、前記車両用ドアの外側および内側の可動先端側の端部近傍に前記障害物および前記人体を検知可能にそれぞれ設けられ、
前記補助電極は、前記センサ電極を囲むように配置されている
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
The sensor electrode is provided near the end of the movable tip side on the outside and inside of the vehicle door so as to be able to detect the obstacle and the human body,
The vehicular door opening / closing angle control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the auxiliary electrode is disposed so as to surround the sensor electrode.
前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開動作中に、前記判定手段によって前記車両用ドアの外側の障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあると判定された場合は、少なくとも前記車両用ドアが該障害物に接しない前記車両用ドアの開角度以上に該車両用ドアの開動作を不能とする
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
When the opening / closing angle control means determines that an obstacle outside the vehicle door is within the detection range on the sensor electrode during the opening operation of the vehicle door, The vehicle door according to any one of claims 1 to 10, wherein an opening operation of the vehicle door is disabled beyond an opening angle of the vehicle door where the vehicle door does not contact the obstacle. Opening / closing angle control device.
前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開動作が不能となっているときに、前記判定手段によって前記車両用ドアの内側の人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると判定された場合は、前記車両用ドアの開角度を固定する
ことを特徴とする請求項11記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
The opening / closing angle control means determines that the human body inside the vehicle door is within the detection range on the sensor electrode by the determination means when the opening operation of the vehicle door is disabled. The vehicle door opening / closing angle control device according to claim 11, wherein an opening angle of the vehicle door is fixed.
前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開角度が固定されているときに、前記判定手段によって前記車両用ドアの内側の人体が前記センサ電極上の検知範囲内にないと判定された場合は、前記車両用ドアの開角度の固定状態を解除して少なくとも該車両用ドアの閉動作を可能にする
ことを特徴とする請求項12記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
When the opening angle of the vehicle door is fixed, the open / close angle control means determines that the human body inside the vehicle door is not within the detection range on the sensor electrode when the opening angle of the vehicle door is fixed. The vehicle door opening / closing angle control device according to claim 12, wherein the vehicle door opening / closing angle fixing state is released to enable at least a closing operation of the vehicle door.
前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開動作が不能とされているときに、前記判定手段によって前記車両用ドアの外側の障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にないと判定された場合は、前記車両用ドアの開動作の不能状態を解除して該車両用ドアの開動作を可能にする
ことを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
The opening / closing angle control means determines that the obstacle outside the vehicle door is not within the detection range on the sensor electrode by the determination means when the opening operation of the vehicle door is disabled. 14. The vehicle door opening and closing according to claim 11, wherein the vehicle door opening operation is disabled by releasing the vehicle door opening state from being disabled. Angle control device.
前記車両用ドアが開動作できない旨の警報を報知する報知手段をさらに備え、
前記開閉角度制御手段は、前記車両用ドアの開動作中に、前記判定手段によって前記車両用ドアの外側の障害物が前記センサ電極上の検知範囲内にあると判定された場合は、少なくとも前記車両用ドアが該障害物に接しない前記車両用ドアの開角度以上に該車両用ドアの開動作を不能とするとともに、前記報知手段を制御して前記警報を報知させる
ことを特徴とする請求項11記載の車両用ドア開閉角度制御装置。
A notification means for notifying that the vehicle door cannot be opened;
When the opening / closing angle control means determines that an obstacle outside the vehicle door is within the detection range on the sensor electrode during the opening operation of the vehicle door, The vehicle door is disabled to open more than an opening angle of the vehicle door that does not contact the obstacle, and the alarm is notified by controlling the notification means. Item 12. The vehicle door opening / closing angle control device according to Item 11.
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