JP2011240775A - 感度可変型の電界測定機能を備えた物体検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動車の窓枠とウィンドガラスとのうちの少なくとも一方には、3つ以上の電極32,34が配置されている。電界測定部52は、これらの電極32,34のうちの任意の2電極間の静電容量を測定して、2電極間に存在する物体を検知する。制御回路60は、ウィンドガラスの移動に応じて2電極の組み合わせを変更することによって、電界測定部52の感度を変更する。
【選択図】図6
Description
図1に示すように、自動車10のドア12には、窓枠16(フレーム)で区画される窓14(空間)を開閉するためのウィンドガラス18(可動体)が設けられている。窓枠16はウィンドガラス18と当接する内周面20を有するとともに、ウィンドガラス18は窓枠16と当接する外周面22を有している。ウィンドガラス18の外周面22が窓枠16の内周面20と当接すると、窓14が全閉される。
第1の検知モードは「平行電極モード」である。平行電極モードでは、静電容量センサは、ウィンドガラス18と窓枠16との間で対向する何れか2つの電極32,34を選択して、その2つの電極32,34間に形成される静電容量を測定する。例えば、図2において電極32aと電極34aとが選択される場合、人体の一部などの物体が電極32a,34a間に存在すると、静電容量センサによって測定される静電容量が大きくなる。この静電容量の変化量が閾値を超えるとき、静電容量センサは、電極32a,34a間に物体が存在すると検知する。
物体検知装置50は、電界測定部52、モータ駆動回路54、位置検出回路56、外部記憶装置58、およびそれらに接続された制御回路60を含む。制御回路60は、ユーザによってウィンドガラス18の開閉操作時に使用される開閉スイッチ62に接続されている。制御回路60は、CPU、ROMおよびRAMを含むマイクロコンピュータであって、ROMおよびRAMに記憶された制御プログラムおよびアプリケーションプログラムに従って、電界測定部52、モータ駆動回路54、位置検出回路56、および外部記憶装置58を統括制御する。一実施形態では、検知ゾーンA〜Cの各々で使用する検知モードや、各検知モードで使用する2つの電極の組み合わせのパターンは、ROMまたはRAMに記憶されている。
初期化ステップが終了すると、次にステップ200(図7参照)において、制御回路60はウィンドガラス18の上動中に静電容量の測定および解析を逐次実行する。図9は、この測定および解析ステップの詳細処理を示す。
物体検知装置50は、検知対象物体のサイズ推定機能を有する。制御回路60は、このサイズ推定処理を任意の検知モードで実行することができる。具体的に、制御回路60は、各検知モードで使用される複数の電極に対応する物体検知範囲において静電容量の分布パターンを生成する。制御回路60は、この分布パターンをROMに予め記憶されている所定の基準パターンと照合し、その照合結果に基づいて、検知対象物体のサイズを推定する。図11および図12は、水平電極モードまたは感度可変水平電極モードでウィンドガラス18の複数の電極32(10個の電極32a〜32jのみを示す)を用いて形成された分布パターン82,84の例を示している。
・検知ゾーンは規定されなくてもよい。例えば、検知モードは、検知ゾーンに依存することなく、ウィンドガラス18の移動に応じて変更されてもよい。
・第1の検知ゾーンCで窓枠16の電極34を使用することに限定されない。例えば、ウィンドガラス18の電極32を使用した感度可変水平電極モードを第1の検知ゾーンCで実行してもよい。この場合、ウィンドガラス18に近づく物体を、ウィンドガラス18の移動に応じて動的に検知することができる。
Claims (15)
- フレームと前記フレームに対して移動する可動体との間に存在する物体を検知する物体検知装置であって、
前記フレームと前記可動体とのうち少なくとも一方に配置された3つ以上の第1の複数の電極と、
前記第1の複数の電極に接続され、前記第1の複数の電極のうちの任意の2つの電極間の静電容量を測定して前記物体を検知する電界測定部と、
前記電界測定部に接続され、前記可動体の移動に応じて前記第1の複数の電極間で前記2つの電極を切り替えて前記電界測定部の感度を変更する制御回路と、
を備える物体検知装置。 - 請求項1に記載の物体検知装置において、
前記制御回路は、前記可動体が前記フレームに接近するほど前記2つの電極間の距離が短くなるように前記第1の複数の電極間で前記2つの電極を切り替えることを特徴とする物体検知装置。 - 請求項1または2に記載の物体検知装置はさらに、
前記制御回路に接続され、前記可動体の位置を検出する位置検出回路を備え、
前記制御回路は、前記可動体の位置に応じて前記第1の複数の電極間で前記2つの電極を切り替えることを特徴とする物体検知装置。 - 請求項3に記載の物体検知装置において、
前記制御回路は、前記可動体が位置する検知ゾーンを判定し、前記検知ゾーンに応じて前記2つの電極を前記第1の複数の電極間で切り替えることを特徴とする物体検知装置。 - 請求項4に記載の物体検知装置において、
前記検知ゾーンは、前記可動体が可動する空間に設定された複数の検知ゾーンのうちの1つであり、前記複数の検知ゾーンは、
前記可動体が前記フレームに向かって最大離間位置から第1の接近位置まで移動するときに検出される第1の検知ゾーンと、
前記可動体が前記フレームに向かって前記第1の接近位置から第2の接近位置まで更に移動するときに検出される第2の検知ゾーンとを含み、
前記制御回路は、前記第1の検知ゾーンよりも前記第2の検知ゾーンにおいて前記電界測定部の感度を高く設定することを特徴とする物体検知装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の物体検知装置において、
前記第1の複数の電極は、前記可動体または前記フレームに配置されていることを特徴とする物体検知装置。 - 請求項5に記載の物体検知装置において、
前記第1の複数の電極は、前記フレームに配置されており、
前記物体検知装置はさらに、前記可動体に配置され、かつ前記電界測定部に接続された3つ以上の第2の複数の電極を備え、
前記制御回路は、前記可動体が前記第1の検知ゾーン内にあるとき、前記電界測定部を用いて前記第1の複数の電極のうちの任意の2つの電極間の静電容量を測定し、前記可動体が前記第2の検知ゾーン内にあるとき、前記電界測定部を用いて前記第2の複数の電極のうちの任意の2つの電極間の静電容量を測定することを特徴とする物体検知装置。 - 請求項7に記載の物体検知装置において、
前記複数の検知ゾーンはさらに、
前記可動体が前記フレームに向かって前記第2の接近位置から接触位置まで更に移動するときに検出される第3の検知ゾーンを含み、
前記制御回路は、前記可動体が前記第3の検知ゾーン内にあるとき、前記電界測定部を用いて前記第1の複数の電極のうちの1つと前記第2の複数の電極のうちの1つとの間の静電容量を測定することを特徴とする物体検知装置。 - 請求項1に記載の物体検知装置において、
前記制御回路は、前記可動体が前記フレームに接近するとき、前記2つの電極間の距離が段階的に短くなるように前記第1の複数の電極間で前記2つの電極を切り替えることを特徴とする物体検知装置。 - 請求項1に記載の物体検知装置において、
前記電界測定部はさらに、前記第1の複数の電極の各々と前記物体との間に形成される静電容量に基づいて前記物体を検知可能であることを特徴とする物体検知装置。 - 請求項1乃至10に記載の物体検知装置において、
前記制御回路は、前記第1の複数の電極に対応する物体検知範囲で静電容量の分布パターンを生成し、当該生成された分布パターンを予め規定されたパターンと照合して前記物体のサイズを推定するように構成されていることを特徴とする物体検知装置。 - 請求項11に記載の物体検知装置において、
前記制御回路は、前記照合に基づいて、前記物体が雨滴か否かを判定することを特徴とする物体検知装置。 - 請求項1乃至12のいずれか一項に記載の物体検知装置において、
前記フレームは、前記自動車のドアに設けられた窓枠であり、前記可動体は、前記窓枠内に移動可能に設けられたウィンドガラスであることを特徴とする物体検知装置。 - フレームと前記フレームに対して移動する可動体との間における物体の挟み込みを防止する挟み込み防止装置であって、
前記フレームに対して前記可動体を相対移動させる駆動部と、
前記フレームと前記可動体とのうち少なくとも一方に配置された3つ以上の第1の複数の電極と、
前記第1の複数の電極に接続され、前記第1の複数の電極のうちの任意の2つの電極間の静電容量を測定して前記物体を検知する電界測定部と、
前記駆動部と前記電界測定部とに接続され、前記電界測定部により測定された前記静電容量に基づいて前記駆動部を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記可動体の移動に応じて前記第1の複数の電極間で前記2つの電極を切り替えて前記電界測定部の感度を変更することを特徴とする挟み込み防止装置。 - 請求項14に記載の挟み込み防止装置において、
前記制御回路は、前記電界測定部により測定された前記静電容量に基づいて前記物体が雨滴か否かを判定し、前記物体が雨滴の場合、前記フレームへの接近方向への前記可動体の移動を継続させることを特徴とする挟み込み防止装置。
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