JP2023106775A - Door pinching detection sensor and door pinching prevention device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、ドア挟み込み検知センサおよびドア挟み込み防止装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a door entrapment detection sensor and a door entrapment prevention device.
近年、車両において、モータ等の駆動源を用いて、ドアを自動的に開閉する自動ドアとして、オートスイングドア、オートスライドドア、パワーバックドア等の実用化が進められている。自動ドアは、運転席ドアや助手席ドア、後部座席ドア、バックドア等において、ユーザ(搭乗員等)により、例えば個別のドア開閉スイッチの操作により指定したドアが自動開閉するように構成されている。自動ドアは、一度ドア開閉スイッチを操作すると、開動作または閉動作が継続するため、ドアと車両のボディとの間に挟み込み回避対象物(例えば、指や手掌等)が存在するような場合には、それを検知してドアの閉動作を停止させるような構成が必要になる。そこで、ドア等に設置された、例えば静電容量センサから出力される静電容量値と所定の閾値との比較に基づき、ドアと車両のボディとの間に挟み込み回避対象物が存在するか否かを判定し、ドアの閉動作を停止制御する技術が提案されている。このような静電容量センサを用いた技術において、シールド電極を設けることによりSN比の改善を行ったり、ボディ側にドア位置検出電極を追加してボディと静電容量センサの電極とが接近した場合にボディによる影響を受け難くして検知精度を向上したりする技術が提案されている。 2. Description of the Related Art In recent years, automatic swing doors, automatic slide doors, power back doors, and the like have been put to practical use as automatic doors that automatically open and close doors using a driving source such as a motor in vehicles. Automatic doors are designed to automatically open and close doors designated by users (crews, etc.), for example, by operating individual door opening/closing switches, such as the driver's door, front passenger's door, rear seat door, and back door. there is Automatic doors continue to open or close once the door open/close switch is operated. requires a configuration to detect it and stop the closing operation of the door. Therefore, based on a comparison between a capacitance value output from, for example, a capacitance sensor installed on the door or the like and a predetermined threshold value, it is possible to determine whether or not there is an object to avoid being pinched between the door and the vehicle body. A technique has been proposed for determining whether the door is closed and controlling the stop of the door closing operation. In the technology using such a capacitive sensor, the SN ratio is improved by providing a shield electrode, and the door position detection electrode is added to the body side to bring the body and the electrode of the capacitive sensor closer to each other. Techniques have been proposed to improve the detection accuracy by making it less susceptible to the effects of the body.
上述したように、従来技術において、ドア側(可動部側)に指や手掌等の挟み込み回避対象物が接近したり接触したりする場合、迅速に挟み込み検知が行われ、ドアの停止等が行われる。しかしながら、ボディ側(非可動側)に挟み込み回避対象物が接近したり接触したりした場合、接近するドアが挟み込み回避対象物に接触(接近)まで、挟み込み回避対象物を検知できない場合がある。つまり、ボディとドアが接近して実質的な挟み込みが発生するまで挟み込み検知ができないという問題があった。 As described above, in the conventional technology, when an object to avoid pinching, such as a finger or palm, approaches or touches the door side (moving part side), the pinching detection is quickly performed, and the door is stopped. will be However, when an object to avoid pinching approaches or contacts the body side (non-movable side), the object to avoid pinching may not be detected until the approaching door contacts (approaches) the object to avoid pinching. In other words, there is a problem that entrapment detection cannot be performed until the body and the door approach each other and a substantial entrapment occurs.
そこで、本発明の課題の一つは、ドア側のみならず、ボディ側に挟み込み回避対象物(障害物)が接近または接触した場合でも迅速に挟み込み検知が可能なドア挟み込み検知センサおよびドア挟み込み防止装置を提供することにある。 Therefore, one of the objects of the present invention is to provide a door pinch detection sensor and a door pinch prevention device capable of quickly detecting pinching even when objects (obstacles) to avoid pinching approach or come into contact with not only the door side but also the body side. It is to provide a device.
本発明の実施形態にかかるドア挟み込み検知センサは、例えば、車両のボディの開口部を閉塞する開閉自在なドアの周縁部の少なくとも一部に配置され静電容量の変化を検知する第一の検知電極と、前記開口部の周縁部の少なくとも一部に配置され静電容量の変化を検知する第二の検知電極と、前記第一の検知電極と前記第二の検知電極とが電気的に同電位になるように接続された静電容量検知回路部と、を備える。この構成によれば、例えば、ドア側でもボディ側でも指や手掌等の挟み込み回避対象物が接近または接触した場合、静電容量の変化を迅速に検知することが可能になる。 The door entrapment detection sensor according to the embodiment of the present invention is arranged, for example, at least part of the periphery of an openable and closable door that closes the opening of the vehicle body, and detects a change in capacitance. an electrode, a second sensing electrode arranged on at least a part of the peripheral edge of the opening and sensing a change in capacitance, and the first sensing electrode and the second sensing electrode being electrically the same. and a capacitive sensing circuit connected to a potential. According to this configuration, for example, when an object to avoid pinching, such as a finger or palm, approaches or touches either the door side or the body side, it is possible to quickly detect a change in capacitance.
本発明の実施形態にかかるドア挟み込み検知センサの前記第一の検知電極と前記第二の検知電極は、例えば、前記ドアが前記開口部を閉塞した場合に、互いの一端側から他端側が対向する長尺形状としてもよい。この構成によれば、例えば、挟み込みの危険性がある部分に対して、広範囲に渡り挟み込み回避対象物が接近したり接触したりしたことを迅速に検出することが可能になり、検知性能の向上に寄与できる。 The first detection electrode and the second detection electrode of the door entrapment detection sensor according to the embodiment of the present invention are opposed to each other from one end to the other end when the door closes the opening, for example. It is good also as an elongated shape which carries out. According to this configuration, for example, it is possible to quickly detect that an object to avoid entrapment has approached or touched a portion where there is a risk of entrapment, over a wide range, and detection performance has been improved. can contribute to
本発明の実施形態にかかるドア挟み込み検知センサの前記第一の検知電極と前記ドアとの間と、前記第二の検知電極と前記ボディとの間の少なくとも一方には、例えば、シールド電極が介在してもよい。この構成によれば、ドアやボディの接近が静電容量の変化に影響することを抑制可能となり、例えば、SN比の改善が可能になり、挟み込みの危険性がある部分に対して接近したり接触したりする挟み込み回避対象物をより精度よく検出することが可能になる。 A shield electrode, for example, is interposed between at least one of the first detection electrode and the door and the second detection electrode and the body of the door entrapment detection sensor according to the embodiment of the present invention. You may According to this configuration, it is possible to suppress the influence of the approach of the door or the body on the change in capacitance. It becomes possible to more accurately detect a pinch avoidance object that comes in contact with the object.
本発明の実施形態にかかるドア挟み込み防止装置は、例えば、車両のボディの開口部を閉塞する開閉自在なドアの周縁部の少なくとも一部に配置され静電容量の変化を検知する第一の検知電極と、前記開口部の周縁部の少なくとも一部に配置され静電容量の変化を検知する第二の検知電極と、前記第一の検知電極と前記第二の検知電極とが電気的に同電位になるように接続された静電容量検知回路部と、前記静電容量検知回路部の検知結果に基づき、挟み込み回避処理を実行する制御部と、を含む。この構成によれば、例えば、ドア側でもボディ側でも指や手掌等の挟み込み回避対象物が接近または接触した場合、静電容量の変化を迅速に検知し、挟み込み回避処理を迅速に実行することができる。 A door jamming prevention device according to an embodiment of the present invention is arranged, for example, at least in part on the periphery of an openable and closable door that closes the opening of a vehicle body, and detects a change in capacitance. an electrode, a second sensing electrode arranged on at least a part of the peripheral edge of the opening and sensing a change in capacitance, and the first sensing electrode and the second sensing electrode being electrically the same. It includes a capacitance detection circuit unit connected to a potential, and a control unit that executes pinch avoidance processing based on a detection result of the capacitance detection circuit unit. According to this configuration, for example, when an object to avoid pinching, such as a finger or palm, approaches or touches either the door side or the body side, the change in capacitance is quickly detected, and the pinching avoidance process is quickly executed. can be done.
本発明の実施形態にかかるドア挟み込み防止装置の前記制御部は、例えば、前記挟み込み回避処理として、前記ドアの閉動作を停止または、前記ドアの閉動作を開動作に切り替えるドア制御処理を実行するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、実際の挟み込みが発生する前にドアの閉動作を停止または、ドアの閉動作を開動作に切り替える動作が実行されるため、挟み込み回避対象物の挟み込みを確実に回避することが可能になる。 The control unit of the door entrapment prevention device according to the embodiment of the present invention executes, for example, a door control process of stopping the closing operation of the door or switching the closing operation of the door to an opening operation as the entrapment avoidance processing. You may do so. According to this configuration, for example, the closing operation of the door is stopped or the operation of switching the closing operation of the door to the opening operation is executed before an actual entrapment occurs. it becomes possible to
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や、派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。 Illustrative embodiments of the invention are disclosed below. The configurations of the embodiments shown below and the actions, results, and effects brought about by the configurations are examples. The present invention can be realized by configurations other than those disclosed in the following embodiments, and at least one of various effects based on the basic configuration and derivative effects can be obtained. .
本実施形態のドア挟み込み検知センサは、第一の検知電極と第二の検知電極と、静電容量検知回路部とを備える。第一の検知電極は、車両のボディの開口部を閉塞する開閉自在なドアの周縁部の少なくとも一部に配置され静電容量の変化を検知する。第二の検知電極は、開口部の周縁部の少なくとも一部に配置され静電容量の変化を検知する。静電容量検知回路部は、第一の検知電極と第二の検知電極とが電気的に同電位になるように接続されている。この場合、第一の検知電極でも、第二の検知電極でも静電容量の変化を検知可能となり、ドア側でもボディでも指や手掌等の挟み込み回避対象物が接近または接触の検知を迅速に行うことができる。 The door entrapment detection sensor of this embodiment includes a first detection electrode, a second detection electrode, and a capacitance detection circuit. The first detection electrode is arranged on at least a part of the periphery of the openable and closable door that closes the opening of the vehicle body, and detects a change in capacitance. A second sensing electrode is disposed on at least a portion of the periphery of the opening and senses a change in capacitance. The capacitance detection circuit section is connected so that the first detection electrode and the second detection electrode are electrically at the same potential. In this case, changes in capacitance can be detected by both the first detection electrode and the second detection electrode, and it is possible to quickly detect the approach or contact of an object such as a finger or palm to avoid being pinched on either the door side or the body. be able to.
なお、以下に示す実施形態において、ドア挟み込み検知センサは、車両のドアとして、モータ等の駆動源の制御により自動開閉する、いわゆる、オートスイングドアに適用されるドア挟み込み防止装置の一部として利用される場合を一例として説明する。ドア挟み込み防止装置は、可動体であるドアと非可動部であるボディとの間に指や手掌等の挟み込み回避対象物の挟み込みを検知した場合に、ドアの閉動作を中止する制御、または閉動作から開動作への切り替えるドア制御処理を実行することにより、挟み込み回避対象物の挟み込みを回避する。 In the embodiments described below, the door entrapment detection sensor is used as part of a door entrapment prevention device applied to a so-called auto-swing door that automatically opens and closes under the control of a drive source such as a motor as a vehicle door. As an example, the case where The door pinch prevention device detects that an object to avoid pinching, such as a finger or palm, is pinched between the door, which is a movable body, and the body, which is a non-movable part. By executing door control processing for switching from the operation to the opening operation, the pinch avoidance object is prevented from being pinched.
図1は、本実施形態のドア挟み込み検知センサを用いた検知制御および車両のドアの開閉制御を行うドア挟み込み防止装置を含むECU(electronic control unit)10を搭載可能な車両12の例示的かつ模式的な上面視図である。前述したように、車両12は、電動モータ等を含む開閉機構(アクチュエータ)によって自動開閉するオートスイングタイプのドア14を搭載する車両である。なお、図1において、ドア挟み込み検知処理を車両12の前席の例えば運転席ドア14aについて適用する例を説明するが、助手席ドア14b、後部座席右ドア14c、後部座席左ドア14dおよびバックドア(トランクドア)14eについても同様に適用可能である。各ドア14における挟み込み検知処理は、基本的に同じであるため、運転席ドア14aを代表として説明し、他のドア14の説明は省略する。なお、以下の説明でドアを特に区別する必要がない場合は、ドア14と記載する。
FIG. 1 is an exemplary schematic of a
運転席ドア14aは、車両12のボディ16とヒンジ部18を介して開閉可能に接続されている。同様に、助手席ドア14b~バックドア14eもボディ16とそれぞれヒンジ部を介して開閉可能に接続されている。車両12において、ユーザによって、運転席ドア14a~後部座席左ドア14dのインナードアハンドル(不図示)の周辺やアームレスト等に設置されたドア開閉スイッチ(不図示)が操作されると、ECU10が対応するドア14に内蔵されたドア開閉機構20(運転席ドア14a用のみ図示)を作動させ、操作対象のドア14を自動的に開閉させる。また、ユーザにより運転席ドア14a~14eのアウタードアハンドル(不図示)または車室内側のインナードアハンドル(不図示)が操作されてドアラッチ(不図示)の係合が解除されると、ドア14に内蔵されたドアスイッチ(不図示)がオンすると共に、ECU10によりドア開閉機構20が作動させられ、操作対象のドア14が自動的に開閉する。また、物理的なスイッチを用いず、ユーザ等の乗員が乗り込みを完了したことを、例えばセンサ(例えばカメラ等)で検知して、ドア開閉機構20を動作させ、ドア14を自動的に開閉(閉動作)するようにしてもよい。
The driver's
ドア開閉機構20は、例えば、運転席ドア14a~後部座席左ドア14dやバックドア14eに内蔵される。ドア開閉機構20は、駆動源としてのモータ(DCモータ)と、当該モータのロータの回転位置を検出する回転センサと、モータの駆動時の電流値を検出する電流検出部(電流検出センサ)と、減速機等の伝動機構と、スピンドルユニット等を含む。スピンドルユニットは、対応するドア14により支持されると共に伝動機構を介してモータにより回転駆動されるハウジングと、先端が対応するドア14に連結されると共にハウジングの回転に伴って当該ハウジングに対して軸方向に進退移動するねじスピンドルとを含む。ドア開閉機構20は、ドア開閉スイッチやアウタードアハンドル、インナードアハンドル等の操作に基づいて各種演算を行うECU10の制御によって動作する。すなわち、ECU10の制御により、モータがスピンドルユニットのハウジングを回転駆動することで、操作対象のドア14を所望の開度(ドア開度)に開くとともに閉じることが可能となる。また、スピンドルユニットにおけるねじのピッチは、ユーザがドア14を手動で開閉させた際にスムーズにドア14が回動すると共に良好なドアチェック機能(ドア14を所定角度で位置決めする機能)が確保されるように定められる。なお、ドア開閉機構20には、モータのロータの回転を減速・停止させる例えば電磁摩擦式のブレーキが設けられてもよい。ドア開閉機構20に関しては、ドア14の開閉動作およびその停止動作等が可能であれば、他の構成でもよく、周知のドア開閉機構を利用することができる。
The door opening/
ECU10は、各ドア14(運転席ドア14a~14e)のそれぞれに対応して設けられている。ECU10は、コンピュータ等で構成され、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより、挟み込み回避(防止)処理を実行する。具体的には、ECU10は、CPU(Central Processing Unit)10aの他、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)および記憶部等を備える。CPU10a、ROM、およびRAMは、同一の回路基板内に設けられていてもよい。
The
CPU10aは、ROM等の不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行することができる。プログラムは、ドア挟み込み回避(防止)処理を実行するための各種機能を実現するとともに、ドア14の開状態から全閉状態までのモータの駆動計画(ドア14を閉じる際の時間毎の位置、角速度や角加速度等)を制御するソフトウェアである。CPU10aは、例えば、運転席ドア14a(ドア14)側に設けられる第一の検知電極22やボディ16側に設けられる第二の検知電極24が出力する静電容量波形に基づき、運転席ドア14aとボディ16の開口部16aの縁部との間に挟み込み回避対象物が存在するか否かを検知する。挟み込み回避対象物を検知した場合には運転席ドア14aの閉動作を停止する、または閉動作から開動作に切り替える挟み込み回避処理(ドア制御処理)を実現する。なお、ECU10(CPU10a)は、各ドア14を一括的に管理してもよい。この場合、ECU10は、各ドア14の第一の検知電極22、第二の検知電極24が出力する静電容量値(静電容量波形)を収集し、個々のドア14について挟み込み状態の判定を実行するようにしてもよい。
The
図2は、ドア挟み込み検知センサの第一の検知電極22の配置位置を示す運転席ドア14a(ドア14)を示す例示的かつ模式的な側面図である。また、図3は、ドア挟み込み検知センサの第二の検知電極24の配置位置を示すボディ16を示す例示的かつ模式的な側面図である。
FIG. 2 is an exemplary and schematic side view showing the driver's
図1~図3に示されるように、第一の検知電極22と第二の検知電極24は、運転席ドア14aが開口部16aを閉塞した場合に、互いの一端側から他端側が対向する長尺形状で形成されている。つまり、第一の検知電極22と第二の検知電極24は、閉動作により運転席ドア14aがボディ16に接近する場合に、対向距離が短くなる現象が閉動作初期の段階から比較顕著に表れるヒンジ部18に近づいた段階に至るまでカバーできるように配置されている。この場合、ドア14が閉動作する場合、非ヒンジ接続側よりヒンジ接続側(ドアの旋回軸に近い側)の方が、早くドア14とボディ16との隙間が狭くなるとともに、挟み込みが発生した場合に挟み込み回避対象物にかかる圧力が大きい。したがって、ヒンジ部18側に優先的に第一の検知電極22および第二の検知電極24を配置することにより、挟み込みを確実に回避したい領域について、より早く挟み込み回避対象物の検知ができる。図1~図3に示す例の場合、車両12のフロントウインドの側方縁部に対応する傾斜部分に対応するように第一の検知電極22および第二の検知電極24が配置されている例である。また、このような部分的配置は、第一の検知電極22および第二の検知電極24の全長を短くすることができるので、コスト軽減に寄与できるとともに、静電容量値の変化がより顕著に検出し易くなる。その結果、検知精度の向上に寄与できる。なお、他の実施形態においては、第一の検知電極22および第二の検知電極24は、開口部16a全周に対応するように配置されてもよい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図4は、ドア挟み込み検知センサTsを含むドア挟み込み防止装置Tの構成を示す例示的かつ模式的な構成図である。図4は、図1における運転席ドア14aが閉動作を行い、例えば鉄板で構成される運転席ドア14aに設置された第一の検知電極22が、同様に鉄板で構成されるボディ16に設置された第二の検知電極24に接近した状態を模式的に示した図である。図4の場合、第一の検知電極22と運転席ドア14aとの間にはシールド電極26a(26)を介在させている。同様に、第二の検知電極24とボディ16との間にはシールド電極26b(26)を介在させている。図4の場合、図示を簡略化しているが、銅箔等で構成される第一の検知電極22とシールド電極26aとは、その間に樹脂フィルムが介在し、さらに、第一の検知電極22とシールド電極26aとの表面側が樹脂フィルムで被覆されている。したがって、第一の検知電極22とシールド電極26aは、例えば、5層の積層構造の、いわゆるフィルムセンサ部として構成される。第二の検知電極24とシールド電極26bも同様に積層構造のフィルムセンサ部を構成している。このようなフィルムセンサ部は、柔軟性に優れ、運転席ドア14aの縁部やボディ16の開口部16aの縁部に沿って配置し易い構造を実現することができる。なお、センサ部の構成は、これに限定されず、例えば、モールド内部に銅線等の電極を配置して構成したものでもよい。
FIG. 4 is an exemplary and schematic configuration diagram showing the configuration of the door pinch prevention device T including the door pinch detection sensor Ts. FIG. 4 shows that the driver's
図4に示されるように、第一の検知電極22と第二の検知電極24とは、運転席ドア14aが閉動作を行って全閉した場合、または、少なくとも人間の指等の細い挟み込み回避対象物が挟まり得る対向距離となった場合に、対向して略平行になるように配置されている。また、第一の検知電極22と第二の検知電極24とは、当該第一の検知電極22と第二の検知電極24に静電容量検知用の電荷を形成する電圧を印加する発信回路を含む静電容量検知回路部28に接続されている。つまり、第一の検知電極22と第二の検知電極24とが電気的に同電位になるように構成されている。また、シールド電極26(26a,26b)は、バッファ30を介して静電容量検知回路部28に接続されている。つまり、第一の検知電極22、第二の検知電極24、シールド電極26(26a,26b)の電位(電圧)は同じになる。シールド電極26aは、運転席ドア14aの影響による静電容量増加を抑制する機能を有する、同様にシールド電極26bは、ボディ16の影響による静電容量増加を抑制する機能を有する。このように、ドア挟み込み検知センサTsは、第一の検知電極22、第二の検知電極24、シールド電極26(26a,26b)、バッファ30、静電容量検知回路部28とで構成される。なお、シールド電極26は、主としてドア挟み込み検知センサTsのSN比を改善するために設けられる部材であり、省略されてもよい。また、シールド電極26は、運転席ドア14aやボディ16による静電容量値の影響の程度に応じて、配置位置や配置範囲を決定してもよく、第一の検知電極22や第二の検知電極24の一部に配置するようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, the
図5は、実施形態にかかるドア挟み込み検知センサの第一の検知電極22、第二の検知電極24、シールド電極26の挟み込み回避対象物の非検知時の電位を示す例示的かつ模式的な波形図である。上述したように、第一の検知電極22、第二の検知電極24は、電気的に同一の静電容量検知回路部28に接続されている。シールド電極26(26a,26b)はバッファ30を介し静電容量検知回路部28に接続されている。したがって、第一の検知電極22、第二の検知電極24、シールド電極26(26a,26b)の電位は実質的に同じである。
FIG. 5 is an exemplary and schematic waveform showing potentials of the
上述したように、第一の検知電極22と第二の検知電極24とは同電位になっている。そのため、運転席ドア14aとボディ16との間に人間の指や手掌等の挟み込み回避対象物が存在しない場合、図6に示されるように、ボディ16に対して運転席ドア14aがドア全開の状態からドア全閉した状態に遷移する場合(運転席ドア14aとボディ16とが接近する場合)でも、第一の検知電極22および第二の検知電極24において静電容量の変化は生じない。なお、第一の検知電極22と運転席ドア14aとの間にはシールド電極26aが配置され、第二の検知電極24とボディ16との間にはシールド電極26bが配置されているため、第一の検知電極22に対して運転席ドア14aの影響が出ることが抑制され、第二の検知電極24に対してボディ16の影響が出ることが抑制される。したがって、静電容量値のベース値B0は、図6に示されるように、実質的に無視できる程度に低く抑えることができる。ベース値B0を低く抑えられることにより、実際に第一の検知電極22と第二の検知電極24との間に挟み込み回避対象物が存在し静電容量値が変化する場合に、その僅かな変化量が検出し易く、挟み込み回避対象物の検知精度(SN比)を向上することができる。
As described above, the
図7は、第一の検知電極22と第二の検知電極24との間に挟み込み回避対象物として、人間の指Fが存在する場合の存在パターンR(Ra,Rb,Rc)を示す例示的かつ模式的な図である。なお、図7において、図4に示すような、第一の検知電極22の背面に存在するシールド電極26aおよび運転席ドア14aおよび第二の検知電極24の背面に存在するシールド電極26bおよびボディ16は、図示を省略している。また、樹脂フィルム等も図示を省略している。
FIG. 7 is an exemplary existence pattern R (Ra, Rb, Rc) when a human finger F exists as an object to avoid being pinched between the
存在パターンRaと存在パターンRbは、運転席ドア14aとボディ16との相対距離が比較的広い状態(例えば、運転席ドア14aの閉動作開始前半期)で指Fが運転席ドア14aとボディ16との間に存在するパターンである。つまり、運転席ドア14aの開度がまだ大きい場合である。存在パターンRaは、指Fが車両12のボディ16側に設置された第二の検知電極24に接触している状態である。すなわち、ユーザがボディ16の開口部16aに指Fを置いている場合である。この場合、第二の検知電極24と人間(指F)とが容量結合するため、静電容量検知回路部28において、図8に示されるように、ベース値Bに対して顕著に増加する静電容量値P(P1)が検知される。静電容量検知回路部28は、外乱やノイズ等を考量した閾値P0を超える静電容量値P(P1)を検知した場合、ボディ16または運転席ドア14aに挟み込み回避対象物として、例えば指Fが接触または接近していると判定する。なお、向かい合う第一の検知電極22と第二の検知電極24は同電位のため、ドアが閉まった場合においても、同電位の電極間で静電容量が増加することはなく、第一の検知電極22や第二の検知電極24に発生した僅かな静電容量値の変化が検出し易く、挟み込み回避対象物の検知精度が向上できる。
Existence pattern Ra and existence pattern Rb correspond to a state in which the relative distance between the driver's
存在パターンRbは、指Fが車両12の運転席ドア14a側に設置された第一の検知電極22に接触している状態である。すなわち、ユーザが運転席ドア14aの縁部に指Fを置いている場合である。この場合、第一の検知電極22と人間(指F)とが容量結合する。この場合も、静電容量検知回路部28において、図8に示されるように、ベース値Bに対して顕著に増加する静電容量値P(P1)が検知される。静電容量検知回路部28は、閾値P0を超える静電容量値P(P1)を検知した場合、ボディ16または運転席ドア14aに挟み込み回避対象物として、例えば指Fが接触または接近していると判定する。
The presence pattern Rb is a state in which the finger F is in contact with the
存在パターンRcは、運転席ドア14aとボディ16との相対距離が近い状態、つまり、運転席ドア14aが全閉に近い状態になった時点で指Fが運転席ドア14aとボディ16との間に存在するパターンである。存在パターンRcは、運転席ドア14aとボディ16との距離が接近するため、指Fは、運転席ドア14a側に設置された第一の検知電極22とボディ16側に設置された第二の検知電極24との両方に接触している状態である。この場合、第一の検知電極22および第二の検知電極24の両方が人間(指F)と容量結合する。そのため、静電容量検知回路部28において、図8に示されるように、ベース値Bに対して顕著に増加する静電容量値P(P2)が検知される。静電容量検知回路部28は、閾値P0を超える静電容量値P(P2)を検知した場合、運転席ドア14aとボディ16との間に挟み込み回避対象物として、例えば指Fが存在すると判定する。
Existence pattern Rc is a state in which the relative distance between the driver's
この場合、静電容量値P2は、第一の検知電極22側の変化と第二の検知電極24側の変換が合算されるため、指Fが、第一の検知電極22または第二の検知電極24のいずれか一方に接触した場合の静電容量値P1の略2倍の値になる。したがって、静電容量検知回路部28において、静電容量値P1と静電容量値2とを識別することにより、指Fの接触位置が運転席ドア14aのヒンジ部18に近い位置か遠い位置かの識別を行うようにしてもよい。
In this case, the capacitance value P2 is the sum of the change on the
このように、本実施形態のように、第一の検知電極22と第二の検知電極24とが静電容量検知回路部28に電気的に同電位になるように接続されたドア挟み込み検知センサTsは、運転席ドア14a側でもボディ16側でも指や手掌等の挟み込み回避対象物が接近または接触した場合、静電容量値の変化を迅速に検知することが可能になる。その結果、挟み込みの危険性がある部分に挟み込み回避対象物が接近したり接触したりした場合、挟み込み回避のための制御(処理)を迅速行うことができる。
Thus, as in this embodiment, the
図4に戻り、静電容量検知回路部28には、制御部32が接続され、ドア挟み込み防止装置Tを構成している。制御部32は、静電容量検知回路部28の検知結果に基づき、挟み込み回避処理を実行する。制御部32は、挟み込み回避処理として、例えば、運転席ドア14aの開閉動作を実行する駆動源、例えばモータ34の制御を実行する。制御部32が実行する挟み込み回避処理は、静電容量検知回路部28によって、挟み込み回避対象物が検知された場合、例えば、挟み込み動作がさらに進行しないように、運転席ドア14aの閉動作を停止したり、運転席ドア14aの閉動作を開動作に切り替えたりする処理である。運転席ドア14aを開動作させることにより、指F等の挟み込み回避対象物を運転席ドア14aとボディ16との間から容易に退避させ易くすることができる。
Returning to FIG. 4, the
このように、ドア挟み込み防止装置Tによれば、実際に挟み込み回避対象物の挟み込みが発生する前に運転席ドア14aの閉動作を停止または、運転席ドア14aの閉動作を開動作に切り替える動作が実行されるため、挟み込み回避対象物の挟み込みを確実に回避することが可能になる。
As described above, according to the door entrapment prevention device T, the closing operation of the driver's
上述のように構成されるドア挟み込み防止装置Tによる挟み込み防止処理の流れの一例を図9のフローチャートを用いて説明する。 An example of the flow of entrapment prevention processing by the door entrapment prevention device T constructed as described above will be described with reference to the flow chart of FIG.
図9に示されるフローチャートに基づく挟み込み防止処理は、運転席ドア14aが閉動作を開始するたびに実行されるものとする。制御部32は、車両12のユーザの操作等により運転席ドア14aの閉動作を行うモータ34を閉動作駆動した場合、その駆動開始信号を静電容量検知回路部28に提供する。静電容量検知回路部28は、制御部32から運転席ドア14aの閉動作の開始信号を受け取ると、第一の検知電極22および第二の検知電極24に所定の電圧を印加して第一の検知電極22および第二の検知電極24に電荷を発生させるとともに、静電容量の変化量の検出を開始する(S100)。
It is assumed that the entrapment prevention processing based on the flowchart shown in FIG. 9 is executed each time the driver's
静電容量検知回路部28は、運転席ドア14aの閉動作の過程において、検出した静電容量の変化量が予め設定した閾値P0以上になったか否かの判定を行う(S102)。検出した静電容量の変化量が閾値P0以上の場合(S102のYes)、静電容量検知回路部28は、挟み込み検知信号を制御部32に提供する。制御部32は、挟み込み検知信号の取得に基づき、閉動作駆動中のモータ34を停止して運転席ドア14aの閉動作を停止する(S104)。さらに、制御部32は、モータ34を一定量ドア開動作方向(閉動作時の逆方向)に駆動して運転席ドア14aを一定量開動作させて(S106)、一旦、運転席ドア14aに対するオートドア動作処理を終了する(S108)。この場合、開動作量は初期設定やユーザ設定等により適宜設定可能である。運転席ドア14aがスイングタイプのドアの場合、運転席ドア14aを全開まで開動作させると、周囲に存在する物体(歩行者や隣接駐車車両、壁や柱等の構造物等)と接触してしまう可能性がある。そこで、制御部32は、挟み込み検知信号を取得した後の開動作量は、例えば、挟み込み回避対象物(指F等)を運転席ドア14aとボディ16との間から抜き出すことが可能な程度に開動作するように設定することが望ましい。
The capacitance
S102の処理において、検出した静電容量の変化量が閾値P0未満の場合(S102のNo)、つまり、運転席ドア14aとボディ16との間に挟み込み回避対象物が存在しないと判定される場合であり、制御部32が静電容量検知回路部28から挟み込み検知信号を取得していない状態である。この場合、制御部32は、運転席ドア14aが全閉しているか確認し(S110)、運転席ドア14aが全閉の場合(S110のYes)、S108に移行し、一旦、運転席ドア14aに対するオートドア動作処理を終了する。
In the process of S102, if the amount of change in the detected capacitance is less than the threshold value P0 (No in S102), that is, if it is determined that there is no pinch avoidance object between the driver's
S110において、運転席ドア14aが、まだ全閉状態になっていない場合(S110のNo)、S100に戻り、静電容量検知回路部28は、静電容量の変化量の検出処理を継続し、以降の挟み込み防止処理を継続して実行する。
In S110, if the driver's
このように、本実施形態のドア挟み込み防止装置Tによれば、運転席ドア14a側でもボディ16側でも指や手掌等の挟み込み回避対象物が接近または接触した場合、静電容量の変化を迅速に検知し、挟み込み回避処理を迅速に実行することができるとともに、実際の挟み込みが発生する前に運転席ドア14aの閉動作を停止または、運転席ドア14aの閉動作を開動作に切り替える動作が実行されるため、挟み込み回避対象物の挟み込みを確実に回避することが可能になる。
As described above, according to the door pinch prevention device T of the present embodiment, when an object to avoid pinching such as a finger or palm approaches or touches either the driver's
なお、上述した実施形態では、運転席ドア14aを処理対象として説明したが、助手席ドア14b、後部座席右ドア14c、後部座席左ドア14d,バックドア14e等でも同様に制御可能であり、同様の効果を得ることができる。また、図9に示すフローチャートでは、挟み込み検知信号を取得した場合、制御部32は、運転席ドア14aの停止および開動作への切り替えを連続的に行う例を示した。他の実施形態では、運転席ドア14aの停止のみを行い、開動作切替処理を省略してもよい。また、挟み込み検知信号を取得した場合、制御部32は、瞬間的に運転席ドア14aを開動作するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the driver's
本発明の実施形態及び変形例を説明したが、これらの実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While embodiments and variations of the invention have been described, these embodiments and variations are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
10…ECU、10a…CPU、12…車両、14…ドア、14a…運転席ドア、14b…助手席ドア、14c…後部座席右ドア、14d…後部座席左ドア、14e…バックドア、16…ボディ、16a…開口部、22…第一の検知電極、24…第二の検知電極、26,26a,26b…シールド電極、28…静電容量検知回路部、30…バッファ、32…制御部、34…モータ、T…ドア挟み込み防止装置、Ts…ドア挟み込み検知センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記開口部の周縁部の少なくとも一部に配置され静電容量の変化を検知する第二の検知電極と、
前記第一の検知電極と前記第二の検知電極とが電気的に同電位になるように接続された静電容量検知回路部と、
を備える、ドア挟み込み検知センサ。 a first detection electrode arranged on at least a part of a peripheral edge of an openable/closable door that closes an opening of a vehicle body and detecting a change in capacitance;
a second sensing electrode arranged on at least a part of the periphery of the opening and sensing a change in capacitance;
a capacitance detection circuit unit connected so that the first detection electrode and the second detection electrode are electrically at the same potential;
A door pinch detection sensor.
前記開口部の周縁部の少なくとも一部に配置され静電容量の変化を検知する第二の検知電極と、
前記第一の検知電極と前記第二の検知電極とが電気的に同電位になるように接続された静電容量検知回路部と、
前記静電容量検知回路部の検知結果に基づき、挟み込み回避処理を実行する制御部と、
を含む、ドア挟み込み防止装置。 a first detection electrode arranged on at least a part of a peripheral edge of an openable/closable door that closes an opening of a vehicle body and detecting a change in capacitance;
a second sensing electrode arranged on at least a part of the periphery of the opening and sensing a change in capacitance;
a capacitance detection circuit unit connected so that the first detection electrode and the second detection electrode are electrically at the same potential;
a control unit that executes an entrapment avoidance process based on the detection result of the capacitance detection circuit unit;
A door anti-trap device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022007703A JP2023106775A (en) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | Door pinching detection sensor and door pinching prevention device |
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