JPH11111132A - 物体検出装置の電極構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサ電極と回路部の接続にハ−ネスを用い
ることなく、センサ電極と回路部との間に応力が作用し
ても、応力を吸収する電極構造とする。 【解決手段】 物体検出を行うセンサ電極１０ａ，１０
ｃに，ばね性のある端子部１０ａａ，１０ｃａを設け、
その端子部１０ａａ，１０ｃａに物体検出を行う回路部
１５を固定させ、電極１０ａ，１０ｃと回路部１５との
電気的接点である電極入力端子１５ａ，１５ｂにかかる
応力を吸収できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体検出装置に関
するものであり、特に、車両においてセンサ電極の前方
の物体検出を行う物体検出装置の電極構造に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の物体検出装置は、センサ
電極を用いてセンサ電極と物体（障害物）の間の静電容
量の変化を検知し、そのインピーダンス変化により障害
物が近くに存在するか否かを検知するものが知られてい
る。車両においてバンパ部に２枚のセンサ電極を用い
て、センサ電極の前方に物体が存在するか否かの検出を
行う物体検出装置が、特開平４−３２８０４８号公報に
開示されている。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、この
装置はセンサ電極と前方の物体を検出する検出回路とは
別体となっており、両者を接続しなければ動作できな
い。

【０００４】そこで、センサ電極と検出回路をつなぐ方
法として、一般的にセンサ電極にワイヤーハーネスを接
続して、回路部にねじ止めや半田付けを行うことにより
接続する方法（図８参照）が考えられるが、ハーネスを
用いて接続する方法ではセンサ電極と回路部の間にハー
ネスが存在するものとなり、車両においては走行中、路
面等の振動によりハーネスが揺れた場合、センサ電極の
インピーダンスが変化して物体が存在するものとして誤
判定してしまう。

【０００５】また、この場合センサ電極と回路部を接続
するハーネスに大きな張力がかかると、ねじ止め部また
は半田付けされた部分に応力が作用し、応力を緩和する
対策が必要となる。

【０００６】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、センサ電極と回路部の接続にハ−ネ
スを用いることなく、またセンサ電極と回路部との間に
応力が作用しても、十分に応力を緩和することができる
電極構造とすることを技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた技術的手段は、センサ電極にばね性のある端
子部を設け、端子部に回路部を固定した。

【０００８】上記の構成により、センサ電極にばね性の
ある端子部を設け、端子部に回路部を固定したことか
ら、両者の接続にはハーネスは必要なくなり、しかも、
両者間で張力が発生してもばね性のある端子部で十分に
応力が吸収されるものとなる。

【０００９】この場合、センサ電極は少なくとも２枚の
電極により成り、一方の電極に略Ｌ字型の端子部を設
け、他方の電極に略Ｕ字型のばね性のある端子部を設け
れば、センサ電極の端子部の曲げ加工のみで、ばね性を
もった電極を簡単に作ることが可能になる。

【００１０】また、センサ電極と回路部を並べて配設す
れば、車両のバンパ部に効率良く配置されるものとな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。

【００１２】図１は本発明の物体検出装置１００の構成
を示した図である。物体検出装置１００は樹脂製のハウ
ジング１１の中に２枚の導電性のセンサ電極（以下、電
極と称す）１０ａ，１０ｃが互いに対向して配設され、
電極１０ａ，１０ｃの横には電極１０ａ，１０ｃからの
信号を受けて物体検出を行う回路部１５が配設されてい
る。尚、ここでは電極１０ａ，１０ｃを２枚電極を用い
たもので以下、説明を行うが、電極の数はこれに限定さ
れないものとする。

【００１３】電極１０ａ，１０ｃは、ハウジング１１に
適宜数カ所に設けられた電極用の位置決めピン１１ａに
より位置決めされている。具体的には、最初、電極１０
ｃをハウジング１１のピン１１ａで位置決めして配設
し、その後、各々のピン１１ａにスペーサを挿通し、位
置決めされた電極１０ｃと対向させ電極１０ｃからスペ
ーサ分浮かせた状態でピン１１ａを電極１０ａの取付け
孔に挿通させて電極１０ａを配設する。その後、ピン１
１ａの先端部を熱かしめして、電極１０ａ，１０ｃのハ
ウジング１１への固定がなされる。

【００１４】また、電極１０ａ，１０ｃの横には回路部
１５を配設されている。この回路部１５はハウジング１
１に設けられた回路部固定用の４箇所に設けられた位置
決めピン１１ｂにより位置決めされる。更に、回路部１
５は電極１０ａ，１０ｃとは端子部１０ａａ，１０ｃａ
（図４参照）によりつながっており、端子部１０ａａ，
１０ｃａは回路部側に電極１０ａ，１０ｃから一体で設
けられ、ばね性をもっている。組み付けに関しては、端
子部１０ａａ，１０ｃａの先端の取付けピン１０ａｂ，
１０ｃｂが回路部１５の電極入力端子１５ａ，１５ｂに
挿入され、電極入力端子１５ａ，１５ｂの場所を半田付
け等により、回路部１５と電極１０ａ，１０ｃを固定す
る。その後、ハウジング１１と同じ材質のハウジング１
２をハウジング１１に対して対向して被せ、ハウジング
１１，１２の接合部を超音波接合等の熱溶着により密封
し、物体検出装置１００とする。

【００１５】この物体検出装置１００が組み付けられた
状態で、ハウジング１１，１２の中に配設された回路部
１５から、電源供給及びセンサ信号を取り出すハーネス
１８が延びており、ハーネス１８にはコネクタ１７が設
けられている。このコネクタ１７により外部から回路部
１５への電源供給が行われ、センサ信号を外部に伝達可
能となっている。

【００１６】図２に回路部１５の回路ブロック図を示
す。回路部１５及び電極１０ａ，１０ｃを備えた検出装
置ＤＥＴは車両の前後バンパのコーナ部に各々設けら
れ、各々の検出装置ＤＥＴは電極１０ａにより近距離の
範囲における物体（障害物）を検出する。

【００１７】簡単に物体検出装置１００の構成およびそ
の動作を説明する。検出装置ＤＥＴはＣＰＵ１により制
御が成されるものであり、ＣＰＵ１はまず発振回路３の
発振を安定させる。発振回路３の発振を安定させるため
に、ＣＰＵ１は交流電圧ｖ１の発振レベルを表わす直流
電圧信号である発振レベルＶＬを読み込む。次に、発振
レベルＶＬに応じて共振／結合回路２が発振回路３の発
振条件を満たすようなデジタルデータ制御電圧Ｖｍを算
出する。そして、ＣＰＵ１はラダー抵抗ＲＡを介してデ
ジタルデータ制御電圧ＶｍをＤ／Ａ変換し、共振／結合
回路２に与える。また、共振／結合回路２には温度補償
回路５が接続されており、共振状態で発振レベルが温度
に係わりなく一定となるように温度補償回路５で制御さ
れる。

【００１８】制御電圧Ｖｍは、図３に示す共振／結合回
路２内のバイキャップダイオード（可変容量ダイード）
ＶＤの直列コンデンサＣｚ１側に印加され、制御電圧Ｖ
ｍの電圧レベルに応じたバリキャップダイオードＶＤの
容量変化により、共振／結合回路２の二次側の静電容量
が変化して、発振回路３の発振条件が満たされて発振が
安定する。

【００１９】発振回路３の発振が安定している場合にお
いて、電極ユニット１０（電極１０ａ）に障害物が接近
すると、電極１０ａ，１０ｃで構成される電極ユニット
１０のインピーダンスが変化し、そのインピーダンス変
化に応じて共振／結合回路２の二次側の容量が変化す
る。これに伴い発振回路３の発振条件が影響され、発振
回路３の発生する交流電圧ｖ１の発振レベルが変化す
る。

【００２０】発振回路３には、検波／増幅回路４が接続
されており、交流電圧ｖ１を検波、増幅して交流電圧ｖ
１の発振レベルの変化に応じて増減する直流の電圧であ
る発振レベルＶＬに変換してＣＰＵ１に与える。ＣＰＵ
１は発振レベルＶＬと障害物の判定を行う判定しきい値
とを比較して、その比較結果により障害物の有無を表わ
す信号を出力する。この障害物検出信号を受けて、ブザ
ーやウォ−ニング出力がなされるような構成になってい
る。

【００２１】次に、物体検出装置１００の具体的な構成
について、図５〜図７を参照して説明する。

【００２２】図５では物体検出装置１００の構成をわか
り易くする為に、一方のハウジングを外した状態を示
す。この装置１００には２枚の電極１０ａ，１０ｃが対
向した状態でハウジング１１の内部に収められており、
その横に回路部１５が収まっている。尚、ここでは、一
方の電極１０ａだけ、物体検出に不要な方向成分のイン
ピーダンス変化を拾わない様に、断面略コ字形状をした
ものを用いている。

【００２３】電極１０ａ，１０ｃはハウジング１１に適
宜数カ所（ここでは、６箇所）に設けられた電極の位置
決めを行う位置決めピン１１ａを電極１０ａ，１０ｃの
取付け孔（図示せず）に挿通させ、位置決めされてい
る。具体的には、最初、電極１０ｃをハウジング１１の
ピン１１ａで電極１０ｃを位置決めして配設し、各々の
ピン１１ａにスペーサ１６を挿入して（図６参照）、電
極１０ｃと平行且つスペーサ１６の高さ分、所定間隔ｄ
を保った状態でピン１１ａを電極１０ａの取付け孔に挿
通させ、電極１０ａを配設する（図７の（ｂ）参照）。
その後、各々のピン１１ａの上部を熱かしめ等を行い、
電極１０ａ，１０ｃのハウジング１１への固定がなされ
る。

【００２４】また、電極１０ａ，１０ｃは、図４に示さ
れる様に回路部１５に接続される端子部１０ａａ，１０
ｃａが一体で形成されている。この端子部１０ａａ，１
０ｃａは電極１０ａ，１０ｃに直接曲げ加工を施こし、
ばね性をもたせて形成されるものである。その一方の電
極１０ｃには略Ｌ字型形状をした端子部１０ｃａが形成
され、他方の電極１０ａには略Ｕ字型形状をした端子部
１０ａａが形成されている。各々の端子部１０ａａ，１
０ｃａの端部は回路部１５に固定されるようにピン状の
取付けピン１０ａｂ，１０ｃｂが設けられ、ハウジング
１１に電極１０ａ，１０ｃが固定された状態で端子部１
０ａａ，１０ｃａの図４に示す上下方向の長さは等しく
なり、取付けピン１０ａｂ，１０ｃｂに回路部１５の電
極入力端子１５ａ，１５ｂが挿通される。

【００２５】また、電極１０ａ，１０ｃの横には回路部
１５が配設されており、この回路部１５はハウジング１
１に設けられた回路部用の４箇所の位置決めピン１１ｂ
により位置決めされ、ばね性をもった端子部１０ａａ，
１０ｃａ先端の取付けピン１０ａｂ，１０ｃｂが回路部
１５の電極入力端子１５ａ，１５ｂに挿入され、電極入
力端子１５，１５ｂの場所を半田付けにより、回路部１
５と電極１０ａ，１０ｃを固定する（図７の（ａ））。

【００２６】このように、ばね性をもった端子部１０ａ
ａ，１０ｃａにより電極１０ａ，１０ｃと回路部１５が
接合されるため、電極１０ａ，１０ｃと回路部１５に振
動が発生しても、ばね性のある端子部１０ａａ，１０ｃ
ａで応力を十分吸収できるようになる。また、上記のよ
うに電極１０ａ，１０ｃと回路部１５が取り付けられて
いる状態で、電極入力端子１５ａ，１５ｂが熱膨張によ
り、応力が作用した場合でも、端子部１０ａａ，１０ｃ
ａで応力を吸収できるものとなる。

【００２７】その後、ハウジング１１と同じ材質のハウ
ジング１２をハウジング１１に対して対向して被せ、ハ
ウジング１１，１２の接合部を熱溶着等により密封する
ことで、障害物検出の妨げになる外乱および異物の混入
を防止した物体検出装置１００となる。この状態におい
てハウジング１１，１２の中に配設された回路部１５か
ら、電源供給及びセンサ信号を取り出すハーネス１８が
延びている。ハーネス１８は回路１５側の先端が回路部
１５に半田付けされ、ハウジング１１内に通じる場所に
防水グロメット１９が設けられ、防水グロメッット１９
により回路部１５への水分の進入を防止している。外部
につながるハーネス１８の端部にはコネクタ１７が設け
られ、このコネクタ１７により外部から回路部１５への
電源供給が行われると共に、センサ信号が外部に伝達さ
れるようになっている。

【００２８】

【効果】本発明によれば、センサ電極にばね性のある端
子部を設け、端子部で物体検出を行う回路部を固定した
ことにより、センサ電極と回路部の接続にはハーネスは
必要なく直接センサ電極を回路に接続するために、接続
にハーネスを用いた場合のようなハ−ネスの振動による
誤判定を抑えることができる。しかも、センサ電極と回
路部の間に応力が発生しても、ばね性のある端子部で応
力を十分吸収することができる。

【００２９】この場合、センサ電極は少なくとも２枚の
電極により成り、一方の電極に略Ｌ字型の端子部を設
け、他方の電極に略Ｕ字型のばね性のある端子部を設け
れば、センサ電極の端子部の曲げ加工のみで、ばね性を
もつ電極を簡単に作ることができる。

【００３０】また、センサ電極と回路部を並べて配設す
れば、効率良く配置されるものとなる。特に、車両にお
いてバンパ部への配置が効率良くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態における物体検出装置の
構成を示した斜視図である。

【図２】 本発明の一実施形態における物体検出装置の
ブロック図である。

【図３】 図２に示す共振／結合回路の一次側と二次側
を示した電気回路図である。

【図４】 本発明の一実施形態における物体検出装置の
センサ電極の端子部の形状を示した図である。

【図５】 本発明の一実施形態における物体検出装置の
実際の構成を示す平面図である。

【図６】 図５に示すＡ−Ａ断面図である。

【図７】 （ａ）図６に示すＢ−Ｂ断面図であり、
（ｂ）は図６に示すＣ−Ｃ断面図である。

【図８】 従来のセンサ電極と検出部との接続を示す図
である。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｃ センサ電極（電極） １０ａａ，１０ｃａ 端子部 １０ａｂ，１０ｃｂ 取付けピン １１，１２ ハウジング １５ 回路部 １００ 物体検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石 川 均 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 吉 田 明 正 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサ電極と該センサ電極と物体との間
   に形成された入力インピーダンスの変化により物体検出
   を行う回路部を備えた車両の障害物検出装置において、 前記センサ電極にばね性のある端子部を設け、該端子部
   に回路部を固定したことを特徴とする物体検出装置の電
   極構造。
2. 【請求項２】 前記センサ電極は少なくとも２枚の電極
   により成り、一方の電極に略Ｌ字型の端子部を設け、他
   方の電極に略Ｕ字型のばね性のある端子部を設けた請求
   項１に記載の物体検出装置の電極構造。
3. 【請求項３】 前記センサ電極と前記回路部を並べて配
   設した請求項２に記載の物体検出装置の電極構造。