物体接触検知装置
【課題】センサが物体に触れなくても、ドアの挟み込みを検出可能とする。
【解決手段】ドアパネルが開方向又は閉方向に移動している間、振動センサ９はドアパネルの振動レベルを検出する。制御部１５は、検出された振動レベルと閾値とを比較し、振動レベルが閾値を超えたときに、挟み込みが発生したと判定する。制御部１５は、駆動部１７を制御し、ドアパネルを停止もしくは反転作動させる。
【解決手段】ドアパネルが開方向又は閉方向に移動している間、振動センサ９はドアパネルの振動レベルを検出する。制御部１５は、検出された振動レベルと閾値とを比較し、振動レベルが閾値を超えたときに、挟み込みが発生したと判定する。制御部１５は、駆動部１７を制御し、ドアパネルを停止もしくは反転作動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動部材の他物体への接触を検出する物体接触検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の自動ドアや、ワゴン、バン等の車両の電動スライドドア装置は、モータ等によってドアをスライドさせて開閉する電動開閉装置を備えている。電動開閉装置は、ドアを閉める際に、ドア枠とドアとの間に物体を挟み込むことがある。
【０００３】
そこで、挟み込みが発生した場合に、挟み込みが発生したことを検出して閉扉動作を停止させたり、ドアを開ける開扉動作に切り換えたりするような制御機能を備えた電動開閉装置が、例えば、特許文献１〜３に提案されている。
【０００４】
特許文献１に開示されている挟み込み判定・防止装置は、窓やドアといった開閉部の周縁部に取り付けられた圧電センサを備える。挟み込み判定・防止装置は、圧電センサの出力に基づいて、開閉部への物体の接触を検出する。
【０００５】
また、特許文献２に記載された挟み込み検出センサは、断面が十字状の孔が形成されたチューブ内に複数の導線を互いに離間した状態で配置したケーブル状の構成を有する。この検出センサも、開閉部の周縁部に取り付けられる。物体の挟み込みによって、チューブに圧力が加わると、チューブが潰れ、２以上の導線が互いに接触して導通する。挟み込み検出センサは、この導通を検出して、挟み込みが発生したことを検出する。
【０００６】
また、特許文献３は、ドア等の挟み込みが発生する部分に配置された接触センサを備える挟み込み判定装置と、開閉部材を駆動する駆動装置と、挟み込み判定装置の判定に従って駆動装置を制御する制御装置と、を備えるドア制御装置を開示する。挟み込み判定装置が挟み込みを検知した場合、制御装置は、駆動装置を停止するか、開閉部の移動方向を反転させて開方向に移動するよう制御する。
【特許文献１】特開平１０−７６８４３号公報
【特許文献２】特許第３３００６６０号公報
【特許文献３】特開２００２−１０６２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上説明したように、従来の挟み込み検出センサは、挟み込みを発生する開閉部の外緑部に感圧センサを設けた構成を有する。このため、センサの配置されていない部分での挟み込みを検出することができない。このため、物体の挟み込みが発生し得る領域全体に感圧センサを配置しなければ、検出できないエリアが生じてしまう。しかし、圧電センサ等を広いエリアに配置することは困難である。特許文献２に開示されているケーブル状の圧電センサは、開閉部の外縁に配設するのは容易であるが、構造が複雑である。また、圧電センサからの信号を信号処理部に送るためにコネクタが必要であるが、コネクタによって占有された部分では挟み込みに対する感度がなくなってしまう。
【０００８】
加えて、従来の装置は、感圧センサに物体が触れないと検知できない。特に特許文献３では、開閉部が閉方向に移動中の挟み込みが検知されるにすぎない。
【０００９】
このように、従来の挟み込み検出装置は、非検出エリアが生じてしまうか構造が複雑であった。また、感圧センサに物体が直接触れた場合しか挟み込みを検出することができなかった。また、装置が高価であるという問題もあった。
【００１０】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、構造が簡単で且つ非検出エリアの小さい物体接触検知装置を提供することを目的とする。
また、この発明は、センサ部に物体が直接触れない場合に於いても、物体が移動部材の一部分に接触したことを検知できる物体接触検知装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる物体接触検知装置は、
移動部材に装着され、該移動部材の振動レベルに対応する信号レベルを有する検出信号を出力する振動センサと、
前記振動センサから出力された検出信号に基づいて、前記移動部材が他物体に接触したことを判別する接触判別手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
例えば、前記接触判別手段は、前記振動センサから出力される検出信号の信号レベルと前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたときに、前記移動部材が他物体に接触したと判別する。
【００１３】
例えば、前記振動センサは、互いに直交する３つの方向の振動成分の振動レベルに対応する３つの検出信号を出力する３方向センサから構成され、前記接触判別手段は、前記振動センサの出力する３つの検出信号の何れかの信号レベルと、前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される対応する検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたときに、前記移動部材が他物体に接触したと判別する。
【００１４】
例えば、前記振動センサは、互いに直交する３つの方向の振動成分の振動レベルに対応する３つの検出信号を出力する３方向センサから構成され、前記接触判別手段は、前記振動センサの出力する３つの検出信号の全てにおいて、検出信号の信号レベルと、前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される対応する検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたとき、前記移動部材が他物体に接触したと判別しない。この場合、電磁波ノイズなどにより、３方向同時に信号が発生してしまう状況と他物体に接触した状況を区別でき、電磁波ノイズなどの影響を除外できる。
【００１５】
例えば、前記物体接触判定手段は、前記移動部材が物体に接触しない場合に前記振動センサから出力される検出信号を記憶する記憶手段と、前記振動センサから出力される検出信号と前記記憶手段に記憶されている信号とを比較し、２つの信号の特性が異なると判別した場合に、前記移動部材が他物体に接触したと判別する判別手段と、を備える。
【００１６】
例えば、前記接触判別手段は、前記移動部材が他物体に接触したと判別したときに、前記移動部材を駆動する駆動部に移動物体の動きを制御する制御信号を出力する制御部を備えてもよい。
【００１７】
また、この発明の第２の観点に係る開閉装置は、
上記の物体接触検知装置と、
前記移動部材を駆動する駆動手段と、
前記接触判別手段が前記移動部材が他物体に接触したと判別信号したときに、前記移動部材を停止するか又は移動方向を反転させるよう前記駆動手段を制御する移動制御手段と、から、構成される。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、振動センサの出力する検出信号に基づいて移動部材が他物体に接触したことを検出する。従って、センサの構造を簡単にできる。また、振動センサ自体が他物体に接触しなくても、移動部材の振動を検出できれば、他物体への接触を検出することができる。このため、非検出エリアは小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本実施形態にかかる物体接触検知装置及について図面を参照して説明する。以下で説明する実施形態は、本発明の物体接触装置を車両用電動スライドドアの挟み込み検知装置及びドアの開閉装置に適用した例である。
【００２０】
まず、図１と図２を参照して本実施の形態に係る挟み込み検知装置を備えた車両用電動スライドドアの構成を説明する。
【００２１】
図１に示すように、車両８の側部には、スライドドア１が設けられている。スライドドア１は、ドアパネル３のその上辺・下辺がガイド溝５により支持されており、水平方向にスライドして開閉する。乗員の出入りや物体の出し入れ時にはスライドドア１が開けられ、開口部７が形成される。スライドドア１が閉じられると、スライドドア１はドア枠４に圧接する。
【００２２】
スライドドア１の上部には上下動可能な窓ガラス２が配置されている。
【００２３】
図２の断面図に示すように、ドアパネル３内には、スライドドア１の移動中の振動（加速度）を検出して、検出した振動の大きさに対応した電圧レベルを有する電圧信号を生成して出力する振動センサ９と、振動センサ９から出力される電圧信号を処理する信号処理回路１０とが配置されている。振動センサ９及び信号処理回路１０は、導電性の部材（鉄板）でシールドされた位置に配置されている。
【００２４】
振動センサ９は、お互いに垂直な３方向（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）の振動を個別に検出する機能を有する３方向（３次元）振動（加速度）センサから構成される。振動センサ９は、Ｘ方向がスライドドア１の閉方向（水平方向）に一致し、Ｙ方向がドアパネル３の上（鉛直）方向に一致し、Ｚ方向がドアパネル３のパネル面にほぼ垂直な水平方向に一致するように設置されている。
【００２５】
次に、図３を参照して、この実施の形態に係る開閉装置の回路構成を説明する。
この開閉装置は、図３に示すように、振動センサ９、信号処理回路１０、電子制御装置（ＥＣＵ）１１、駆動部１７、モータ１８、開閉スイッチ１９から構成される。
【００２６】
図３に示す構成は、１個のスライドドア１用の構成であり、車両８に左右２つのスライドドアが配置されている場合には、２つの回路が配置され、それぞれ、対応するスライドドア１を制御する。
【００２７】
振動センサ９は、前述のように、スライドドア１の振動（加速度）のＸ方向成分、Ｙ方向成分、Ｚ方向成分の振動レベルを検出し、検出した振動レベルに対応した電圧を有する３つの検出信号（震度レベル信号）を出力する。
【００２８】
信号処理回路１０は、ローパスフィルタ１２と増幅回路１３とから構成される。ローパスフィルタ１２と増幅回路１３とは振動センサ９からの３方向の信号にそれぞれが対応するために、各３つ配置されている。
【００２９】
振動センサ９の出力する３つの検出信号は、対応するローパスフィルタ１２に供給され、高周波帯域の雑音が低減され、増幅回路１３によって増幅され、ＥＣＵ１１に出力される。
【００３０】
ＥＣＵ１１はＡ／Ｄ変換部１４と、制御部１５と、記憶部１６とを備える。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器１４は、３つの増幅回路１３の出力するアナログの検出信号をそれぞれデジタル検出信号に変換する。
【００３２】
制御部１５は、プロセッサ（マイクロプロセッサ）、スライドドア１の開閉動作を制御するための動作プログラムを記憶したＲＯＭ(Read Only Memory)、ワークメモリとして機能するＲＡＭ(Random Access Memory)などを備える。
【００３３】
制御部１５は、開閉スイッチ１９から供給される指示信号に応答して、駆動部１７を介してモータ１８を駆動して、スライドドア１を開閉する。また、制御部１５は、スライドドア１の開閉動作中に、Ａ／Ｄ変換部１４から供給されるデジタル検出信号を処理して、スライドドア１への物体の接触（挟み込み）の有無を常時監視している。制御部１５は、スライドドア１への物体の接触を検出すると、駆動部１７を介してモータ１８を停止させ、スライドドア１の開閉を停止させる。制御部１５による開閉制御動作については、図４を参照して後述する。
【００３４】
記憶部１６には、物体への接触を検出するための基準値となる閾値が予め格納されている。この閾値は、スライドドア１が移動中に定常状態となったときのドアパネル３の振動レベルを基準として、所定のレベル差が設定されている値である。閾値は、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向にそれぞれ且つ正レベルの閾値＋ｔｘ、＋ｔｙ、＋ｔｚと負レベルの閾値−ｔｘ、−ｔｙ、−ｔｚが設定されている。閾値は、スライドドア１の通常の加速・減速動作を物体への接触であると検出せず、且つ、スライドドア１に物体が接触したことによる加速度の急激な変動を検出できる程度の値に、実験等に基づいて、設定される。
【００３５】
駆動部１７は、制御部１５の指示に従って、モータ１８を駆動（回転）し、スライドドア１を開閉させる。また、駆動部１７は、図示せぬスイッチのオン・オフ等に基づいて、スライドドア１の開閉動作の終了を検出し、その旨を制御部１５に通知する。
【００３６】
モータ１８は、駆動部１７により駆動されて回転し、その動力が開閉機構伝達され、スライドドア１を水平方向に移動して開閉する。
【００３７】
開閉スイッチ１９は開・閉・ニュートラルの３位置を持ち、スイッチが開または閉の位置にあるときに、それぞれの位置に応じてスライドドアの開動作、閉動作を指示する指示信号をＥＣＵ１１の制御部１５に出力する。
【００３８】
次に図４のフローチャートを参照して、開閉装置の動作を説明する。
【００３９】
車両８の電気系統がオンにされると、制御部１５は図４のフローチャートに示す処理を開始する。また、各部への動作電力の供給が開始し、振動センサ９はドアパネル３の振動を検出し、検出信号の出力を開始する。
【００４０】
制御部１５は、図４に示すドア開閉制御処理を開始すると、開閉スイッチ１９からの指示を待機する（ステップＳ２１）。制御部１５は、開閉スイッチ１９から開指示信号又は閉指示信号を受信すると、駆動部１７に、ドアの開動作又は閉動作を開始することを指示する制御信号を送出する（ステップ２１）。駆動部１７は、この制御信号に応答して、モータ１８を駆動し、スライドドア１の開動作又は閉動作を開始させる。
【００４１】
駆動部１７は、スライドドア１の開閉状況をモニタしており、完全に開いたこと或いは完全に閉じたことを検出すると、制御部１５にその旨を通知する。
【００４２】
制御部１５は、スライドドア１が完全に開又は閉の状態になったか否かを、駆動部１７からの通知に基づいて、判別する（ステップ２２）。
【００４３】
制御部１５は、スライドドア１が完全に開いた状態或いは完全に閉まった状態となったことを判別すると（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、今回の処理を終了する。
【００４４】
一方、制御部１５は、スライドドア１が完全に開又は閉の状態になっていないと判別すると（ステップ２２；Ｎｏ）、デジタル検出信号が示す振動レベルと記憶部１６に記憶されている各閾値とを比較し、振動レベル（加速度）が閾値を超えているか否かを、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向且つ正負各閾値について判定する（ステップＳ２３）。
【００４５】
物体がスライドドア１とドア枠の間に挟み込まれると、スライドドア１が急停止（急減速）させられることとなる。このため、振動レベルが急激に変化し（加速度が正又は負に急増し）、正又は負の閾値を超える。
【００４６】
制御部１５は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の振動レベル（絶対値）の何れかが記憶部１６に格納されている対応する閾値を超えた（正の閾値より大きいか、負の閾値より小さい）場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、スライドドア１が物体に接触した（挟み込みが発生した）と判定する。
【００４７】
ステップ２３において物体接触（挟み込み）が発生したと判定したときには、制御部１５は、スライドドア１を反転作動させるための制御信号を、駆動部１７に送出する（ステップＳ２４）。駆動部１７は、制御信号に応答し、モータ１８を反転させ、スライドドア１の開動作を閉動作に、閉動作を開動作に切り替える。その後、処理はステップＳ２２にリターンする。
【００４８】
一方、ステップＳ２３で、振動レベルが閾値を超えておらず、挟み込みが発生していないと判定した場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、制御部１５は、制御をステップＳ２２に戻して、開閉動作の終了を検出する処理（ステップＳ２２）と接触の発生を検出する動作（ステップＳ２３，２４）を継続する。
【００４９】
スライドドア１とドア枠４の間に物体の挟み込みが生じた場合に、信号処理回路１０の出力する検出信号に生ずる変化の一例を図５に示す。
【００５０】
この例では、スライドドア１の閉動作が開始後、ドアパネル３とドア枠４の間に物体の挟み込みが生じたため、Ｘ方向の加速度ＡＸが負方向に急激に上昇し、負の閾値−ｔｘを超える。また、Ｙ方向の加速度ＡＹも負方向に急上昇し、負の閾値−ｔｙを超える。このため、制御部１５は、Ｘ方向の加速度ＡＸが負の閾値−ｔｘを超えた時点で、振動レベルが閾値を超えたと判別する（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）。
【００５１】
従って、制御部１５は、駆動部１７に制御信号を出力して、モータ１８を開方向に回転させる、スライドドア１を開制御させ、挟み込みを防止する。
【００５２】
なお、スライドドア１の閉動作中にドアパネル３とドア枠４との間に物体の挟み込みが生じた場合の例を説明したが、スライドドア１の開動作中にドアパネル３が他の物体に衝突した場合には、Ｘ方向の加速度ＡＸが正方向に急上昇し、閾値＋ｔｘを超える（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）。従って、スライドドア１が閉動作から開動作に切り替えられる。
【００５３】
以上説明したように、上記実施の形態の開閉装置は、ドアパネル３内に配置された振動センサ９でドアパネル３の振動レベル（強度）を検出し、この振動レベルと閾値を比較することより、スライドドア１への物体の接触を検出する。従って、ドアパネル３の挟み込みが発生する位置全体にセンサを配置する必要がなく、簡単な構成で、挟み込みを検出することが可能である。また、ドアパネル３とドア枠４との間の挟み込みだけでなく、ドアパネル３を開動作している時の他物体への衝突なども判定することができる。
【００５４】
また、スライドドア１の他物体への接触や衝突を検出し、スライドドア１を反転移動させるので、挟み込みを防止・解消することができる。
【００５５】
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００５６】
例えば、上記の実施の形態では、スライドドア１が他物体に接触したと判別したときに（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、スライドドア１の移動を反転させる例を示した。これに限定されず、接触を検出したときに、スライドドア１を停止させるようにしてもよい。その場合、制御部１５は、図４のステップＳ２４で、駆動部１７にモータ１８の停止を指示する制御信号を供給する。また、制御部１５は、スライドドア１を停止させる時に一定の短期間のみモータ１８を逆回転したり、図示せぬ制動機構を駆動することにより、ドアパネル３の動きに制動をかけるようにしてもよい。また、スライドドア１を停止させた後に、反転動作を開始するように制御信号を出力してもよい。
【００５７】
上記実施の形態においては、Ｘ，Ｙ，Ｚ何れかの方向の振動レベルが閾値を超えた場合に、何らかの衝突が生じたと判別した（ステップＳ２３）。この発明はこれに限定されない。例えば、制御部１５は、ステップＳ２３で、何れか２つの方向の振動レベルが閾値を超えた場合に、何らかの衝突が生じたと判別し、ステップＳ２４に進むようにしてもよい。この場合、例えば、図４のフローチャートのステップＳ２３を図６のステップＳ２３ａに示すように修正する。この場合、検出信号が図６（ｂ）に示すようなものであれば、制御部１５は、Ｘ方向の加速度ＡＸとＹ方向の加速度ＡＹが、それぞれ、閾値−ｔｘ、−ｔｙを超えた時点で、他物体への接触・挟み込みが生じたと判別する。
【００５８】
特に、スライドドアの場合、スライドドアの移動方向は、全開時から全閉付近まではｘ方向となり、全閉付近ではｚ方向の動きが加わる。全開時から全閉付近で衝突があった場合、スライドドアの完全な上下中央に衝突しないケースがほとんどであるが、この場合、衝突によりスライドドアを回転させる力が加わるので、ｘ方向だけでなく、ｙ方向の出力も検出される。
【００５９】
移動中のドアパネル３が他物体に接触した場合、通常、Ｘ，Ｙ、Ｚの全方向で振動が大きくなることは無く、振動が大きくなるのは、２方向以下である。Ｘ，Ｙ、Ｚの３方向全てで振動が大きくなるのは、ユーザがドアパネル３を叩いたり、揺すった場合、荷物がぶつかった場合等、人為的な原因の場合が多い。そこで、Ｘ，Ｙ、Ｚの３方向全てで振動が大きくなった場合には、それをノイズとして無視するようにしてもよい。
【００６０】
この場合、図４のステップ２３を、図１０のステップ２３ｂ、２３ｃに置き換える。少なくとも１つの振動レベルが閾値を超える場合であり、かつ、３つの振動レベルが閾値を超える場合でないとき、接触の発生と検出する。３つとも同様な信号が発生する場合は、電磁波ノイズが重畳された、または、車両自体に大きな振動が与えられたといったようなノイズと見なして、接触の判定はしない。
【００６１】
例えば、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のグラフの組み合わせの場合、ＸとＹの２方向の振動レベルＡＸ，ＡＹが閾値−ｔｘ、−ｔｙを超えたタイミングで、Ｚ方向の振動レベルＡＺは予め設定されている基準値±ｒｚ（閾値±ｔｚよりも絶対値が小さい）を超えていない。従って、Ｘ方向とＹ方向の振動レベルＡＸ、ＡＹが閾値−ｔｘ、−ｔｙを超えた原因が接触にあるものとして、制御部１５は、駆動部１８に制御信号を出力する。
【００６２】
一方、図７（ａ）、（ｂ）、（ｄ）のグラフの組み合わせの場合、ＸとＹの２方向の振動レベルＡＸ，ＡＹが閾値−ｔｘ、−ｔｙを超えたタイミングで、Ｚ方向の振動レベルＡＺは基準値±ｒｚを超えている。従って、制御部１５は、Ｘ方向とＹ方向、Ｚ方向の振動レベルの全てが大きいと判断し、駆動部１８に制御信号を出力せず、従前の駆動制御を継続する。
【００６３】
このような制御を行うことにより、利用者が、開閉動作中にドアパネル３をたたいたような場合に、それを無視することが可能となる。
【００６４】
なお、一方向の振動レベルが閾値を越えた場合に衝突が発生したと検出する場合においても、例えば、ステップＳ２３で、少なくとも他の一方向の振動が基準レベル以下であることを判断基準とするようにしてもよい。
【００６５】
また、スライドドア１が他の物体に接触したことを判別するために、振動レベルと閾値を比較する手法を説明したが、他の手法を採用することも可能である。
【００６６】
例えば、スライドドア１の開閉動作に伴う標準的な振動レベルの変化のパターンと実際に検出した振動レベルの変化とを比較し、パターンが不一致となったときに、接触が発生したと判別することも可能である。
【００６７】
この場合、例えば、図８（ａ）に示すような、スライドドア１の開閉動作に伴う標準的な時間対振動レベル（加速度）の変化パターン（基準パターン）を記憶部１６に予め登録しておく。
【００６８】
制御部１５は、スライドドア１の開閉動作中に検出された振動レベルの時間変化のパターンと基準パターンとを比較し（パターンマッチングし）を行い、パターンが一致しているか否かを判別し、一致していないと判別したときに、接触が発生したと判別する。
【００６９】
このような構成とすれば、制御部１５は、例えば、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、検出信号のレベルが変化した程度では、他物体との接触が生じたとは判別しないが、図８（ｄ）、（ｅ）に示すように、時間軸上でのパターンのずれや波形の形状の変化が生じたと判別した時点で、他物体との接触が生じたと判別する。
【００７０】
上記実施の形態においては、３方向振動センサを使用したが、１方向振動センサを３つ配置することにより同様の機能を実現することも可能である。
【００７１】
また、Ｘ方向と、Ｙ方向と、Ｚ方向の振動の特性から、どの部位で接触が生じたか等を判別し、ユーザに報知するようにしてもよい。例えば、図９に示すように、Ｘ方向と、Ｙ方向と、Ｚ方向の振動レベルの組み合わせと、接触や衝突の発生位置とを対応付けて記憶部１６に格納しておく。制御部１５は、ステップＳ２３で接触が発生したことを検出したときに、その時点でのＸ、Ｙ、Ｚ各方向の振動レベルを判別し、その組み合わせに基づいてテーブルを参照して接触部位を特定し、図示せぬ表示部し、或いは、音声で報知する。
【００７２】
通常、ドアパネル３の移動方向は固定であり、接触や挟み込みの発生する方向もほぼ固定される。例えば、図１の構成例では、衝突や挟み込みが発生するのは、Ｘ方向である。そこで、Ｘ方向の振動レベル（加速度レベル）を検出し、Ｘ方向の振動レベルと閾値とを比較することにより、或いは、Ｘ方向の振動特性と基準となるＸ方向の振動特性とを比較することにより、接触・衝突の発生を検出するようにしてもよい。
【００７３】
上記実施形態では、振動センサ９と信号処理回路１０をスライドドア１に設置する例をしめした。この発明は、これに限定されない。振動センサ９はドアパネル３の振動を検知できるならばその位置は特定されず、信号処理回路１０は車両本体８に配置する等してよい。
【００７４】
また、図３に示した回路構成は同様の機能を実現できるならば任意に変更可能である。例えば、振動センサ９の出力する検出信号をデジタル化した後に、ノイズを除去したり、制御部１５がデジタル制御信号を出力し、これをアナログ信号に変換して駆動回路に供給する等してもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態では、スライドドア１毎に振動センサ９〜モータ１８を配置したが、例えば、振動センサ９、信号処理回路１０，駆動部１７，モータ１８をスライドドア１毎に配置し、ＥＣＵ回路１１を共用するようにすることも可能である。この場合、ＥＣＵ１１は、時分割処理で、複数のスライドドア用の処理を行う。
【００７６】
なお、上記実施形態には開閉部として自動車の電動スライドドアについて説明したが、例えば自動車の電動ハッチバックドア、サンルーフ、パワーウィンドウ、パワーシートに用いても良い。また、自動車に限らずエレベータや電車や飛行機や建物の自動ドアに適用したり、ガレージや店舗等のシャッターに適用してもよい。即ち、開閉部等の移動部材に物体が接触する可能性のあるものであれば、本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】車両用ドア及びその付近の概略図である。
【図２】車両用ドアの縦断面図である。
【図３】実施の形態に係る開閉装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】制御部のドア開閉動作のフローチャートである。
【図５】振動センサから出力される検出信号の例を示す図である。
【図６】（ａ）は、図４のフローチャートの変形例を示し、（ｂ）は、振動センサから出力される検出信号の例を示す図である。
【図７】変形例において、ドアパネルと他物体の接触が発生したと判別する場合としない場合を説明するための検出信号の例を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）の組み合わせは接触したと検出する例、（ａ）、（ｂ）、（ｄ）の組み合わせは、接触したと判別しない例である。
【図８】変形例において、ドアパネルと他物体の接触が発生したと判別する場合の検出信号の例を示す図である。
【図９】ドアパネルと他物体とが接触した原因或いは接触した箇所を対応付ける表の例である。
【図１０】図４のフローチャートの変形例を示す。
【符号の説明】
【００７８】
１ スライドドア（移動部材）
２ 窓ガラス
３ ドアパネル
４ ドア枠
５ ガイド溝
７ 開口部
８ 車体
９ 振動センサ
１０ 信号処理回路（信号処理手段）
１１ ＥＣＵ（接触判別手段、制御部）
１２ ローパスフィルタ
１３ 増幅器
１４ Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換回路
１５ 制御部（接触判別手段、判別手段）
１６ 記憶部 （記憶手段）
１７ 駆動部
１８ モータ
１９ 開閉スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動部材の他物体への接触を検出する物体接触検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の自動ドアや、ワゴン、バン等の車両の電動スライドドア装置は、モータ等によってドアをスライドさせて開閉する電動開閉装置を備えている。電動開閉装置は、ドアを閉める際に、ドア枠とドアとの間に物体を挟み込むことがある。
【０００３】
そこで、挟み込みが発生した場合に、挟み込みが発生したことを検出して閉扉動作を停止させたり、ドアを開ける開扉動作に切り換えたりするような制御機能を備えた電動開閉装置が、例えば、特許文献１〜３に提案されている。
【０００４】
特許文献１に開示されている挟み込み判定・防止装置は、窓やドアといった開閉部の周縁部に取り付けられた圧電センサを備える。挟み込み判定・防止装置は、圧電センサの出力に基づいて、開閉部への物体の接触を検出する。
【０００５】
また、特許文献２に記載された挟み込み検出センサは、断面が十字状の孔が形成されたチューブ内に複数の導線を互いに離間した状態で配置したケーブル状の構成を有する。この検出センサも、開閉部の周縁部に取り付けられる。物体の挟み込みによって、チューブに圧力が加わると、チューブが潰れ、２以上の導線が互いに接触して導通する。挟み込み検出センサは、この導通を検出して、挟み込みが発生したことを検出する。
【０００６】
また、特許文献３は、ドア等の挟み込みが発生する部分に配置された接触センサを備える挟み込み判定装置と、開閉部材を駆動する駆動装置と、挟み込み判定装置の判定に従って駆動装置を制御する制御装置と、を備えるドア制御装置を開示する。挟み込み判定装置が挟み込みを検知した場合、制御装置は、駆動装置を停止するか、開閉部の移動方向を反転させて開方向に移動するよう制御する。
【特許文献１】特開平１０−７６８４３号公報
【特許文献２】特許第３３００６６０号公報
【特許文献３】特開２００２−１０６２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上説明したように、従来の挟み込み検出センサは、挟み込みを発生する開閉部の外緑部に感圧センサを設けた構成を有する。このため、センサの配置されていない部分での挟み込みを検出することができない。このため、物体の挟み込みが発生し得る領域全体に感圧センサを配置しなければ、検出できないエリアが生じてしまう。しかし、圧電センサ等を広いエリアに配置することは困難である。特許文献２に開示されているケーブル状の圧電センサは、開閉部の外縁に配設するのは容易であるが、構造が複雑である。また、圧電センサからの信号を信号処理部に送るためにコネクタが必要であるが、コネクタによって占有された部分では挟み込みに対する感度がなくなってしまう。
【０００８】
加えて、従来の装置は、感圧センサに物体が触れないと検知できない。特に特許文献３では、開閉部が閉方向に移動中の挟み込みが検知されるにすぎない。
【０００９】
このように、従来の挟み込み検出装置は、非検出エリアが生じてしまうか構造が複雑であった。また、感圧センサに物体が直接触れた場合しか挟み込みを検出することができなかった。また、装置が高価であるという問題もあった。
【００１０】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、構造が簡単で且つ非検出エリアの小さい物体接触検知装置を提供することを目的とする。
また、この発明は、センサ部に物体が直接触れない場合に於いても、物体が移動部材の一部分に接触したことを検知できる物体接触検知装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる物体接触検知装置は、
移動部材に装着され、該移動部材の振動レベルに対応する信号レベルを有する検出信号を出力する振動センサと、
前記振動センサから出力された検出信号に基づいて、前記移動部材が他物体に接触したことを判別する接触判別手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
例えば、前記接触判別手段は、前記振動センサから出力される検出信号の信号レベルと前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたときに、前記移動部材が他物体に接触したと判別する。
【００１３】
例えば、前記振動センサは、互いに直交する３つの方向の振動成分の振動レベルに対応する３つの検出信号を出力する３方向センサから構成され、前記接触判別手段は、前記振動センサの出力する３つの検出信号の何れかの信号レベルと、前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される対応する検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたときに、前記移動部材が他物体に接触したと判別する。
【００１４】
例えば、前記振動センサは、互いに直交する３つの方向の振動成分の振動レベルに対応する３つの検出信号を出力する３方向センサから構成され、前記接触判別手段は、前記振動センサの出力する３つの検出信号の全てにおいて、検出信号の信号レベルと、前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される対応する検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたとき、前記移動部材が他物体に接触したと判別しない。この場合、電磁波ノイズなどにより、３方向同時に信号が発生してしまう状況と他物体に接触した状況を区別でき、電磁波ノイズなどの影響を除外できる。
【００１５】
例えば、前記物体接触判定手段は、前記移動部材が物体に接触しない場合に前記振動センサから出力される検出信号を記憶する記憶手段と、前記振動センサから出力される検出信号と前記記憶手段に記憶されている信号とを比較し、２つの信号の特性が異なると判別した場合に、前記移動部材が他物体に接触したと判別する判別手段と、を備える。
【００１６】
例えば、前記接触判別手段は、前記移動部材が他物体に接触したと判別したときに、前記移動部材を駆動する駆動部に移動物体の動きを制御する制御信号を出力する制御部を備えてもよい。
【００１７】
また、この発明の第２の観点に係る開閉装置は、
上記の物体接触検知装置と、
前記移動部材を駆動する駆動手段と、
前記接触判別手段が前記移動部材が他物体に接触したと判別信号したときに、前記移動部材を停止するか又は移動方向を反転させるよう前記駆動手段を制御する移動制御手段と、から、構成される。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、振動センサの出力する検出信号に基づいて移動部材が他物体に接触したことを検出する。従って、センサの構造を簡単にできる。また、振動センサ自体が他物体に接触しなくても、移動部材の振動を検出できれば、他物体への接触を検出することができる。このため、非検出エリアは小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本実施形態にかかる物体接触検知装置及について図面を参照して説明する。以下で説明する実施形態は、本発明の物体接触装置を車両用電動スライドドアの挟み込み検知装置及びドアの開閉装置に適用した例である。
【００２０】
まず、図１と図２を参照して本実施の形態に係る挟み込み検知装置を備えた車両用電動スライドドアの構成を説明する。
【００２１】
図１に示すように、車両８の側部には、スライドドア１が設けられている。スライドドア１は、ドアパネル３のその上辺・下辺がガイド溝５により支持されており、水平方向にスライドして開閉する。乗員の出入りや物体の出し入れ時にはスライドドア１が開けられ、開口部７が形成される。スライドドア１が閉じられると、スライドドア１はドア枠４に圧接する。
【００２２】
スライドドア１の上部には上下動可能な窓ガラス２が配置されている。
【００２３】
図２の断面図に示すように、ドアパネル３内には、スライドドア１の移動中の振動（加速度）を検出して、検出した振動の大きさに対応した電圧レベルを有する電圧信号を生成して出力する振動センサ９と、振動センサ９から出力される電圧信号を処理する信号処理回路１０とが配置されている。振動センサ９及び信号処理回路１０は、導電性の部材（鉄板）でシールドされた位置に配置されている。
【００２４】
振動センサ９は、お互いに垂直な３方向（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）の振動を個別に検出する機能を有する３方向（３次元）振動（加速度）センサから構成される。振動センサ９は、Ｘ方向がスライドドア１の閉方向（水平方向）に一致し、Ｙ方向がドアパネル３の上（鉛直）方向に一致し、Ｚ方向がドアパネル３のパネル面にほぼ垂直な水平方向に一致するように設置されている。
【００２５】
次に、図３を参照して、この実施の形態に係る開閉装置の回路構成を説明する。
この開閉装置は、図３に示すように、振動センサ９、信号処理回路１０、電子制御装置（ＥＣＵ）１１、駆動部１７、モータ１８、開閉スイッチ１９から構成される。
【００２６】
図３に示す構成は、１個のスライドドア１用の構成であり、車両８に左右２つのスライドドアが配置されている場合には、２つの回路が配置され、それぞれ、対応するスライドドア１を制御する。
【００２７】
振動センサ９は、前述のように、スライドドア１の振動（加速度）のＸ方向成分、Ｙ方向成分、Ｚ方向成分の振動レベルを検出し、検出した振動レベルに対応した電圧を有する３つの検出信号（震度レベル信号）を出力する。
【００２８】
信号処理回路１０は、ローパスフィルタ１２と増幅回路１３とから構成される。ローパスフィルタ１２と増幅回路１３とは振動センサ９からの３方向の信号にそれぞれが対応するために、各３つ配置されている。
【００２９】
振動センサ９の出力する３つの検出信号は、対応するローパスフィルタ１２に供給され、高周波帯域の雑音が低減され、増幅回路１３によって増幅され、ＥＣＵ１１に出力される。
【００３０】
ＥＣＵ１１はＡ／Ｄ変換部１４と、制御部１５と、記憶部１６とを備える。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器１４は、３つの増幅回路１３の出力するアナログの検出信号をそれぞれデジタル検出信号に変換する。
【００３２】
制御部１５は、プロセッサ（マイクロプロセッサ）、スライドドア１の開閉動作を制御するための動作プログラムを記憶したＲＯＭ(Read Only Memory)、ワークメモリとして機能するＲＡＭ(Random Access Memory)などを備える。
【００３３】
制御部１５は、開閉スイッチ１９から供給される指示信号に応答して、駆動部１７を介してモータ１８を駆動して、スライドドア１を開閉する。また、制御部１５は、スライドドア１の開閉動作中に、Ａ／Ｄ変換部１４から供給されるデジタル検出信号を処理して、スライドドア１への物体の接触（挟み込み）の有無を常時監視している。制御部１５は、スライドドア１への物体の接触を検出すると、駆動部１７を介してモータ１８を停止させ、スライドドア１の開閉を停止させる。制御部１５による開閉制御動作については、図４を参照して後述する。
【００３４】
記憶部１６には、物体への接触を検出するための基準値となる閾値が予め格納されている。この閾値は、スライドドア１が移動中に定常状態となったときのドアパネル３の振動レベルを基準として、所定のレベル差が設定されている値である。閾値は、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向にそれぞれ且つ正レベルの閾値＋ｔｘ、＋ｔｙ、＋ｔｚと負レベルの閾値−ｔｘ、−ｔｙ、−ｔｚが設定されている。閾値は、スライドドア１の通常の加速・減速動作を物体への接触であると検出せず、且つ、スライドドア１に物体が接触したことによる加速度の急激な変動を検出できる程度の値に、実験等に基づいて、設定される。
【００３５】
駆動部１７は、制御部１５の指示に従って、モータ１８を駆動（回転）し、スライドドア１を開閉させる。また、駆動部１７は、図示せぬスイッチのオン・オフ等に基づいて、スライドドア１の開閉動作の終了を検出し、その旨を制御部１５に通知する。
【００３６】
モータ１８は、駆動部１７により駆動されて回転し、その動力が開閉機構伝達され、スライドドア１を水平方向に移動して開閉する。
【００３７】
開閉スイッチ１９は開・閉・ニュートラルの３位置を持ち、スイッチが開または閉の位置にあるときに、それぞれの位置に応じてスライドドアの開動作、閉動作を指示する指示信号をＥＣＵ１１の制御部１５に出力する。
【００３８】
次に図４のフローチャートを参照して、開閉装置の動作を説明する。
【００３９】
車両８の電気系統がオンにされると、制御部１５は図４のフローチャートに示す処理を開始する。また、各部への動作電力の供給が開始し、振動センサ９はドアパネル３の振動を検出し、検出信号の出力を開始する。
【００４０】
制御部１５は、図４に示すドア開閉制御処理を開始すると、開閉スイッチ１９からの指示を待機する（ステップＳ２１）。制御部１５は、開閉スイッチ１９から開指示信号又は閉指示信号を受信すると、駆動部１７に、ドアの開動作又は閉動作を開始することを指示する制御信号を送出する（ステップ２１）。駆動部１７は、この制御信号に応答して、モータ１８を駆動し、スライドドア１の開動作又は閉動作を開始させる。
【００４１】
駆動部１７は、スライドドア１の開閉状況をモニタしており、完全に開いたこと或いは完全に閉じたことを検出すると、制御部１５にその旨を通知する。
【００４２】
制御部１５は、スライドドア１が完全に開又は閉の状態になったか否かを、駆動部１７からの通知に基づいて、判別する（ステップ２２）。
【００４３】
制御部１５は、スライドドア１が完全に開いた状態或いは完全に閉まった状態となったことを判別すると（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、今回の処理を終了する。
【００４４】
一方、制御部１５は、スライドドア１が完全に開又は閉の状態になっていないと判別すると（ステップ２２；Ｎｏ）、デジタル検出信号が示す振動レベルと記憶部１６に記憶されている各閾値とを比較し、振動レベル（加速度）が閾値を超えているか否かを、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向且つ正負各閾値について判定する（ステップＳ２３）。
【００４５】
物体がスライドドア１とドア枠の間に挟み込まれると、スライドドア１が急停止（急減速）させられることとなる。このため、振動レベルが急激に変化し（加速度が正又は負に急増し）、正又は負の閾値を超える。
【００４６】
制御部１５は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の振動レベル（絶対値）の何れかが記憶部１６に格納されている対応する閾値を超えた（正の閾値より大きいか、負の閾値より小さい）場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、スライドドア１が物体に接触した（挟み込みが発生した）と判定する。
【００４７】
ステップ２３において物体接触（挟み込み）が発生したと判定したときには、制御部１５は、スライドドア１を反転作動させるための制御信号を、駆動部１７に送出する（ステップＳ２４）。駆動部１７は、制御信号に応答し、モータ１８を反転させ、スライドドア１の開動作を閉動作に、閉動作を開動作に切り替える。その後、処理はステップＳ２２にリターンする。
【００４８】
一方、ステップＳ２３で、振動レベルが閾値を超えておらず、挟み込みが発生していないと判定した場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、制御部１５は、制御をステップＳ２２に戻して、開閉動作の終了を検出する処理（ステップＳ２２）と接触の発生を検出する動作（ステップＳ２３，２４）を継続する。
【００４９】
スライドドア１とドア枠４の間に物体の挟み込みが生じた場合に、信号処理回路１０の出力する検出信号に生ずる変化の一例を図５に示す。
【００５０】
この例では、スライドドア１の閉動作が開始後、ドアパネル３とドア枠４の間に物体の挟み込みが生じたため、Ｘ方向の加速度ＡＸが負方向に急激に上昇し、負の閾値−ｔｘを超える。また、Ｙ方向の加速度ＡＹも負方向に急上昇し、負の閾値−ｔｙを超える。このため、制御部１５は、Ｘ方向の加速度ＡＸが負の閾値−ｔｘを超えた時点で、振動レベルが閾値を超えたと判別する（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）。
【００５１】
従って、制御部１５は、駆動部１７に制御信号を出力して、モータ１８を開方向に回転させる、スライドドア１を開制御させ、挟み込みを防止する。
【００５２】
なお、スライドドア１の閉動作中にドアパネル３とドア枠４との間に物体の挟み込みが生じた場合の例を説明したが、スライドドア１の開動作中にドアパネル３が他の物体に衝突した場合には、Ｘ方向の加速度ＡＸが正方向に急上昇し、閾値＋ｔｘを超える（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）。従って、スライドドア１が閉動作から開動作に切り替えられる。
【００５３】
以上説明したように、上記実施の形態の開閉装置は、ドアパネル３内に配置された振動センサ９でドアパネル３の振動レベル（強度）を検出し、この振動レベルと閾値を比較することより、スライドドア１への物体の接触を検出する。従って、ドアパネル３の挟み込みが発生する位置全体にセンサを配置する必要がなく、簡単な構成で、挟み込みを検出することが可能である。また、ドアパネル３とドア枠４との間の挟み込みだけでなく、ドアパネル３を開動作している時の他物体への衝突なども判定することができる。
【００５４】
また、スライドドア１の他物体への接触や衝突を検出し、スライドドア１を反転移動させるので、挟み込みを防止・解消することができる。
【００５５】
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００５６】
例えば、上記の実施の形態では、スライドドア１が他物体に接触したと判別したときに（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、スライドドア１の移動を反転させる例を示した。これに限定されず、接触を検出したときに、スライドドア１を停止させるようにしてもよい。その場合、制御部１５は、図４のステップＳ２４で、駆動部１７にモータ１８の停止を指示する制御信号を供給する。また、制御部１５は、スライドドア１を停止させる時に一定の短期間のみモータ１８を逆回転したり、図示せぬ制動機構を駆動することにより、ドアパネル３の動きに制動をかけるようにしてもよい。また、スライドドア１を停止させた後に、反転動作を開始するように制御信号を出力してもよい。
【００５７】
上記実施の形態においては、Ｘ，Ｙ，Ｚ何れかの方向の振動レベルが閾値を超えた場合に、何らかの衝突が生じたと判別した（ステップＳ２３）。この発明はこれに限定されない。例えば、制御部１５は、ステップＳ２３で、何れか２つの方向の振動レベルが閾値を超えた場合に、何らかの衝突が生じたと判別し、ステップＳ２４に進むようにしてもよい。この場合、例えば、図４のフローチャートのステップＳ２３を図６のステップＳ２３ａに示すように修正する。この場合、検出信号が図６（ｂ）に示すようなものであれば、制御部１５は、Ｘ方向の加速度ＡＸとＹ方向の加速度ＡＹが、それぞれ、閾値−ｔｘ、−ｔｙを超えた時点で、他物体への接触・挟み込みが生じたと判別する。
【００５８】
特に、スライドドアの場合、スライドドアの移動方向は、全開時から全閉付近まではｘ方向となり、全閉付近ではｚ方向の動きが加わる。全開時から全閉付近で衝突があった場合、スライドドアの完全な上下中央に衝突しないケースがほとんどであるが、この場合、衝突によりスライドドアを回転させる力が加わるので、ｘ方向だけでなく、ｙ方向の出力も検出される。
【００５９】
移動中のドアパネル３が他物体に接触した場合、通常、Ｘ，Ｙ、Ｚの全方向で振動が大きくなることは無く、振動が大きくなるのは、２方向以下である。Ｘ，Ｙ、Ｚの３方向全てで振動が大きくなるのは、ユーザがドアパネル３を叩いたり、揺すった場合、荷物がぶつかった場合等、人為的な原因の場合が多い。そこで、Ｘ，Ｙ、Ｚの３方向全てで振動が大きくなった場合には、それをノイズとして無視するようにしてもよい。
【００６０】
この場合、図４のステップ２３を、図１０のステップ２３ｂ、２３ｃに置き換える。少なくとも１つの振動レベルが閾値を超える場合であり、かつ、３つの振動レベルが閾値を超える場合でないとき、接触の発生と検出する。３つとも同様な信号が発生する場合は、電磁波ノイズが重畳された、または、車両自体に大きな振動が与えられたといったようなノイズと見なして、接触の判定はしない。
【００６１】
例えば、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のグラフの組み合わせの場合、ＸとＹの２方向の振動レベルＡＸ，ＡＹが閾値−ｔｘ、−ｔｙを超えたタイミングで、Ｚ方向の振動レベルＡＺは予め設定されている基準値±ｒｚ（閾値±ｔｚよりも絶対値が小さい）を超えていない。従って、Ｘ方向とＹ方向の振動レベルＡＸ、ＡＹが閾値−ｔｘ、−ｔｙを超えた原因が接触にあるものとして、制御部１５は、駆動部１８に制御信号を出力する。
【００６２】
一方、図７（ａ）、（ｂ）、（ｄ）のグラフの組み合わせの場合、ＸとＹの２方向の振動レベルＡＸ，ＡＹが閾値−ｔｘ、−ｔｙを超えたタイミングで、Ｚ方向の振動レベルＡＺは基準値±ｒｚを超えている。従って、制御部１５は、Ｘ方向とＹ方向、Ｚ方向の振動レベルの全てが大きいと判断し、駆動部１８に制御信号を出力せず、従前の駆動制御を継続する。
【００６３】
このような制御を行うことにより、利用者が、開閉動作中にドアパネル３をたたいたような場合に、それを無視することが可能となる。
【００６４】
なお、一方向の振動レベルが閾値を越えた場合に衝突が発生したと検出する場合においても、例えば、ステップＳ２３で、少なくとも他の一方向の振動が基準レベル以下であることを判断基準とするようにしてもよい。
【００６５】
また、スライドドア１が他の物体に接触したことを判別するために、振動レベルと閾値を比較する手法を説明したが、他の手法を採用することも可能である。
【００６６】
例えば、スライドドア１の開閉動作に伴う標準的な振動レベルの変化のパターンと実際に検出した振動レベルの変化とを比較し、パターンが不一致となったときに、接触が発生したと判別することも可能である。
【００６７】
この場合、例えば、図８（ａ）に示すような、スライドドア１の開閉動作に伴う標準的な時間対振動レベル（加速度）の変化パターン（基準パターン）を記憶部１６に予め登録しておく。
【００６８】
制御部１５は、スライドドア１の開閉動作中に検出された振動レベルの時間変化のパターンと基準パターンとを比較し（パターンマッチングし）を行い、パターンが一致しているか否かを判別し、一致していないと判別したときに、接触が発生したと判別する。
【００６９】
このような構成とすれば、制御部１５は、例えば、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、検出信号のレベルが変化した程度では、他物体との接触が生じたとは判別しないが、図８（ｄ）、（ｅ）に示すように、時間軸上でのパターンのずれや波形の形状の変化が生じたと判別した時点で、他物体との接触が生じたと判別する。
【００７０】
上記実施の形態においては、３方向振動センサを使用したが、１方向振動センサを３つ配置することにより同様の機能を実現することも可能である。
【００７１】
また、Ｘ方向と、Ｙ方向と、Ｚ方向の振動の特性から、どの部位で接触が生じたか等を判別し、ユーザに報知するようにしてもよい。例えば、図９に示すように、Ｘ方向と、Ｙ方向と、Ｚ方向の振動レベルの組み合わせと、接触や衝突の発生位置とを対応付けて記憶部１６に格納しておく。制御部１５は、ステップＳ２３で接触が発生したことを検出したときに、その時点でのＸ、Ｙ、Ｚ各方向の振動レベルを判別し、その組み合わせに基づいてテーブルを参照して接触部位を特定し、図示せぬ表示部し、或いは、音声で報知する。
【００７２】
通常、ドアパネル３の移動方向は固定であり、接触や挟み込みの発生する方向もほぼ固定される。例えば、図１の構成例では、衝突や挟み込みが発生するのは、Ｘ方向である。そこで、Ｘ方向の振動レベル（加速度レベル）を検出し、Ｘ方向の振動レベルと閾値とを比較することにより、或いは、Ｘ方向の振動特性と基準となるＸ方向の振動特性とを比較することにより、接触・衝突の発生を検出するようにしてもよい。
【００７３】
上記実施形態では、振動センサ９と信号処理回路１０をスライドドア１に設置する例をしめした。この発明は、これに限定されない。振動センサ９はドアパネル３の振動を検知できるならばその位置は特定されず、信号処理回路１０は車両本体８に配置する等してよい。
【００７４】
また、図３に示した回路構成は同様の機能を実現できるならば任意に変更可能である。例えば、振動センサ９の出力する検出信号をデジタル化した後に、ノイズを除去したり、制御部１５がデジタル制御信号を出力し、これをアナログ信号に変換して駆動回路に供給する等してもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態では、スライドドア１毎に振動センサ９〜モータ１８を配置したが、例えば、振動センサ９、信号処理回路１０，駆動部１７，モータ１８をスライドドア１毎に配置し、ＥＣＵ回路１１を共用するようにすることも可能である。この場合、ＥＣＵ１１は、時分割処理で、複数のスライドドア用の処理を行う。
【００７６】
なお、上記実施形態には開閉部として自動車の電動スライドドアについて説明したが、例えば自動車の電動ハッチバックドア、サンルーフ、パワーウィンドウ、パワーシートに用いても良い。また、自動車に限らずエレベータや電車や飛行機や建物の自動ドアに適用したり、ガレージや店舗等のシャッターに適用してもよい。即ち、開閉部等の移動部材に物体が接触する可能性のあるものであれば、本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】車両用ドア及びその付近の概略図である。
【図２】車両用ドアの縦断面図である。
【図３】実施の形態に係る開閉装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】制御部のドア開閉動作のフローチャートである。
【図５】振動センサから出力される検出信号の例を示す図である。
【図６】（ａ）は、図４のフローチャートの変形例を示し、（ｂ）は、振動センサから出力される検出信号の例を示す図である。
【図７】変形例において、ドアパネルと他物体の接触が発生したと判別する場合としない場合を説明するための検出信号の例を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）の組み合わせは接触したと検出する例、（ａ）、（ｂ）、（ｄ）の組み合わせは、接触したと判別しない例である。
【図８】変形例において、ドアパネルと他物体の接触が発生したと判別する場合の検出信号の例を示す図である。
【図９】ドアパネルと他物体とが接触した原因或いは接触した箇所を対応付ける表の例である。
【図１０】図４のフローチャートの変形例を示す。
【符号の説明】
【００７８】
１ スライドドア（移動部材）
２ 窓ガラス
３ ドアパネル
４ ドア枠
５ ガイド溝
７ 開口部
８ 車体
９ 振動センサ
１０ 信号処理回路（信号処理手段）
１１ ＥＣＵ（接触判別手段、制御部）
１２ ローパスフィルタ
１３ 増幅器
１４ Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換回路
１５ 制御部（接触判別手段、判別手段）
１６ 記憶部 （記憶手段）
１７ 駆動部
１８ モータ
１９ 開閉スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動部材に装着され、該移動部材の振動レベルに対応する信号レベルを有する検出信号を出力する振動センサと、
前記振動センサから出力された検出信号に基づいて、前記移動部材が他物体に接触したことを判別する接触判別手段と、
を備えることを特徴とする物体接触検知装置。
【請求項２】
前記接触判別手段は、前記振動センサから出力される検出信号の信号レベルと前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたときに、前記移動部材が他物体に接触したと判別する、ことを特徴とする請求項１に記載の物体接触検知装置。
【請求項３】
前記振動センサは、互いに直交する３つの方向の振動成分の振動レベルに対応する３つの検出信号を出力する３方向センサから構成され、
前記接触判別手段は、前記振動センサの出力する３つの検出信号の何れかの信号レベルと、前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される対応する検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたときに、前記移動部材が他物体に接触したと判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載の物体接触検知装置。
【請求項４】
前記振動センサは、互いに直交する３つの方向の振動成分の振動レベルに対応する３つの検出信号を出力する３方向センサから構成され、
前記接触判別手段は、前記振動センサの出力する３つの検出信号の全てにおいて、検出信号の信号レベルと、前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される対応する検出信号の信号レベルとの差が基準レベルを超えたとき、前記移動部材が他物体に非接触と判別する、
ことを特徴とする請求項３に記載の物体接触検知装置。
【請求項５】
前記接触判別手段は、
前記移動部材が物体に接触しない場合に前記振動センサから出力される検出信号を記憶する記憶手段と、
前記振動センサから出力される検出信号と前記記憶手段に記憶されている信号とを比較し、２つの信号の特性が異なると判別した場合に、前記移動部材が他物体に接触したと判別する判別手段と、
を備える、ことを特徴とする請求項１から４に記載の物体接触検知装置。
【請求項１】
移動部材に装着され、該移動部材の振動レベルに対応する信号レベルを有する検出信号を出力する振動センサと、
前記振動センサから出力された検出信号に基づいて、前記移動部材が他物体に接触したことを判別する接触判別手段と、
を備えることを特徴とする物体接触検知装置。
【請求項２】
前記接触判別手段は、前記振動センサから出力される検出信号の信号レベルと前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたときに、前記移動部材が他物体に接触したと判別する、ことを特徴とする請求項１に記載の物体接触検知装置。
【請求項３】
前記振動センサは、互いに直交する３つの方向の振動成分の振動レベルに対応する３つの検出信号を出力する３方向センサから構成され、
前記接触判別手段は、前記振動センサの出力する３つの検出信号の何れかの信号レベルと、前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される対応する検出信号の信号レベルとの差が、基準レベルを超えたときに、前記移動部材が他物体に接触したと判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載の物体接触検知装置。
【請求項４】
前記振動センサは、互いに直交する３つの方向の振動成分の振動レベルに対応する３つの検出信号を出力する３方向センサから構成され、
前記接触判別手段は、前記振動センサの出力する３つの検出信号の全てにおいて、検出信号の信号レベルと、前記移動部材が移動中に定常状態となったときに前記振動センサから出力される対応する検出信号の信号レベルとの差が基準レベルを超えたとき、前記移動部材が他物体に非接触と判別する、
ことを特徴とする請求項３に記載の物体接触検知装置。
【請求項５】
前記接触判別手段は、
前記移動部材が物体に接触しない場合に前記振動センサから出力される検出信号を記憶する記憶手段と、
前記振動センサから出力される検出信号と前記記憶手段に記憶されている信号とを比較し、２つの信号の特性が異なると判別した場合に、前記移動部材が他物体に接触したと判別する判別手段と、
を備える、ことを特徴とする請求項１から４に記載の物体接触検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−８０９６４（Ｐ２００８−８０９６４Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６３２４５（Ｐ２００６−２６３２４５）
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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