車両開閉体の駆動制御装置
【課題】 挟み込み検出に用いられる静電容量式センサの氷結時にも安全に自動閉制御することができる車両開閉体の駆動制御装置を提供する。
【解決手段】 車体１の開口部２を開閉する開閉体３と、その駆動手段７と、開閉体の開口部側の端部に設けられ、物体の接近に応じて近接出力信号を発生する静電容量式センサ１００と、開閉体３を自動開閉すべく駆動手段７を駆動制御する制御手段６とを有し、自動閉作動の開始時の近接出力信号値が、物体がセンサ部４に接近していることを規定する第１閾値以上である場合に、センサ部４の氷結が原因であるか判定するべく、外気温度とセンサ部４の氷結の可能性を示唆する氷結温度とを比較し、外気温度が氷結温度以下であればセンサ部４が氷結しているとして近接出力信号と第１閾値との比較結果に関わらず開閉体３の自動閉作動を行うことを特徴とする。
【解決手段】 車体１の開口部２を開閉する開閉体３と、その駆動手段７と、開閉体の開口部側の端部に設けられ、物体の接近に応じて近接出力信号を発生する静電容量式センサ１００と、開閉体３を自動開閉すべく駆動手段７を駆動制御する制御手段６とを有し、自動閉作動の開始時の近接出力信号値が、物体がセンサ部４に接近していることを規定する第１閾値以上である場合に、センサ部４の氷結が原因であるか判定するべく、外気温度とセンサ部４の氷結の可能性を示唆する氷結温度とを比較し、外気温度が氷結温度以下であればセンサ部４が氷結しているとして近接出力信号と第１閾値との比較結果に関わらず開閉体３の自動閉作動を行うことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車に備えられる自動ドア等の開閉体の駆動制御装置に関し、特に静電容量式センサを用いて物体の挟み込みを検出し、開閉体を自動開閉制御する車両開閉体の駆動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の開口部を自動開閉するスライドドアやパワーウインドには、挟み込みを防止するための手段が備えられている。この手段は、例えば、圧力センサや静電容量式センサといったセンサをドアの開口部側の端面に設置して、センサに近接する物体の存在を検出し、例えばスライドドアの自動閉作動中に物体の存在を検出した場合には、スライドドアの自動閉動作を停止し又はスライドドアの反転作動を行い、挟み込みを回避する。
【０００３】
圧力センサは、人体等の物体のドアへの接触を検出するのに対し、静電容量式センサは、非接触で物体を検知することができるため、ドアと物体とが衝突することなく挟み込みを検知することができる。この静電容量式センサのセンサ部は一般的に２枚の互いに向かい合った平板の検出電極により構成される。これらの検出電極の静電容量値は、接近した物体との距離によって変化する。それぞれの検出電極には基準コンデンサが接続され、基準コンデンサを介してパルス電圧が供給されている。物体が検出電極に近接すると、それぞれの検出電極の静電容量値が変化するため、検出電極の電圧値が変化する。そして、それぞれの検出電極の電圧値の変化量に基づいて人体等の物体がドアへ近接することが検出される。
【特許文献１】特開平２００５−２４０４２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような静電容量式センサは、例えば降雨などによる水滴といったセンサの静電容量に変化を及ぼす物質がセンサ部近傍に存在すると、静電容量値が容易に変化する。これにより、近接出力信号の値がベースラインとなる基準電位からずれを生じる、また誤検出を発生するといった課題を有する。特にセンサ表面を水が流水となって流れることで、センサ部表面と車体本体とが電気的に結合した場合には、近接出力信号が瞬間的に大きく上昇するため物体の挟み込みと誤検出を引き起こすという課題がある。このようなセンサ表面を水が流水となって流れ、センサ部表面を流れる水と車体本体とが電気的に結合する現象を以下、水渡りという。
【０００５】
水渡りによる近接出力信号の上昇は、流水の終了とともに解消されるが、寒冷地等においては、センサ表面に付着する水滴が車体本体と電気的に連結したまま凍結する場合がある。このように、凍結した水滴により車体本体とセンサ表面が電気的に連結された状態が維持されると、近接出力信号の値は上昇したままとなる。センサ表面と車体本体とが凍結した水滴により連結した状態を以下、氷結という。図４は氷結時及び通常時の近接出力信号のドア位置による変化の推移と、挟み込み検出の閾値としてのＨＩ閾値のドア位置による変化の推移を示すグラフである。氷結時の近接出力信号は、ドア位置に関わらず第１閾値として設定されたＨＩ閾値以上となり、挟み込みを常に検出している状態となる。そのため、開閉体の自動閉制御は常に禁止され、自動閉作動が行われないという課題がある。このような凍結は、寒冷地などにおいて外気温度の低下によるセンサ表面に付着した水滴の凍結や着霜により発生する。
【０００６】
本発明は上記のセンサ部の凍結による課題に対してなされたものであり、センサ部が凍結した時に、開閉体を自動制御することができる車両開閉体の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、車両に設けられた開口部を開閉する開閉体と、前記開閉体を駆動する駆動手段と、前記開閉体の端部に配置され、前記開閉体の端部から所定の距離だけ離れた領域内へ物体が接近すると、距離に応じて静電容量値が変化して静電容量値の変化に応じて近接出力信号を発生する静電容量式センサと、前記静電容量式センサが発生する近接出力信号の値と予め定められた第１の閾値とを比較し、近接出力信号が第１の閾値に達すると第１の反転信号を発生する第１の比較手段を有し、前記駆動手段を駆動制御し、前記開閉体が開口部を閉じる制御をする時において、前記第１の比較手段が反転信号を発生すると、前記駆動手段により、前記開閉体が開口部を開く反転制御をする制御装置とを備えた車両開閉体の駆動装置であって、前記静電容量式センサが発生する近接出力信号の値を予め定められた時間ごとに記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された近接出力信号の値と前記第１の閾値とを比較し、前記記憶された近接出力信号が第１の閾値に達すると第２の反転信号を発生する第２の比較手段と、外気温を測定し、温度に比例した温度信号を発生する温度センサと、前記温度センサが発生する温度信号の値と予め定められた温度閾値とを比較し、温度信号の値が温度閾値に達すると氷結信号を発生する第３の比較手段を備え、前記制御装置は、前記第１の比較手段が第１の反転信号を発生した際に、前記第２の比較手段が第２の反転信号を発生し、かつ前記第３の比較手段が氷結信号を発生していると、前記駆動手段による反転制御を禁止する禁止手段を有していることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記禁止手段により、前記駆動手段の反転制御が禁止されると、前記制御装置は予め定められた速度で前記開閉体を閉動作させることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明において、前記開閉体の端部に配置され、前記開閉体の前記端部に物体が接触すると、静電容量値が変化して接触出力信号を発生する接触センサを備え、前記制御装置は、前記接触センサが発生する接触出力信号の値と予め定められた第２の閾値とを比較し、接触出力信号が第２の閾値に達すると第２の反転信号を発生する第３の比較手段を有し、前記第３の比較手段が第２の反転信号を発生すると、前記開閉体が開口部を開く反転制御をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、開閉体の閉作動の開始時から近接出力信号が第１閾値以上となっていても、記憶手段に記憶されている開閉体の閉動作の開始時から予め定められた時間だけ前の近接出力信号が第１閾値以上であり、かつ外気温度がセンサ部の氷結の可能性を示唆する温度閾値としての氷結温度以下であれば、近接出力信号の上昇はセンサ部の氷結によるものであると推定する。そして、挟み込み反転動作を禁止することができる。すなわち、氷結によりセンサ部が常に挟み込みを検出している状態となっても、開閉体の挟み込み反転動作を禁止する事で自動閉制御を行うことが可能となる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、センサ部が氷結したと推定される時の自動閉作動における開閉体の閉速度を低下させることにより安全性を向上させることができる。請求項１の発明によりセンサ部が氷結していると推定された場合には、開閉体は近接出力信号の値が第１閾値以上であっても自動閉作動を行うため、物体の接近を静電容量式センサによって検出することができない。そのため、物体等との衝突を懸念して氷結と判断した時の開閉体の閉速度を遅くして安全性を高める。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１および請求項２の発明によりセンサ部が氷結したと推定され、開閉体を予め定められた遅い速度で閉動作しても、接触センサを備える事で、挟み込みを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置を備えた車両の模式的側面図である。車体１には、乗客が後部座席へ乗り込むための開口部としての乗降口２が設けられており、その乗降口２を開閉可能にするための開閉体としてのドア３が設けられている。ドア３は、ドア開閉駆動装置としての電動モータ７によりワイヤ６１を介して開閉駆動され、かつレール６２によりガイドされて車体の前後方向にスライド移動し得るスライドドアとして設けられている。
【００１５】
ドア３の全閉側の端面３ａには、非接触型のセンサである静電容量式センサ１００のセンサ部４が配置されている。センサ部４はドア３の全閉側の端面３ａの上端から下端にわたって配置され、車体１の乗降口２を形成するピラー（Ｂピラー）１ａを向くように取り付けられる。図２および図４は、本発明の実施の形態に係る車両開閉体の駆動制御装置の構成を示す模式図である。図２に示すように、静電容量式センサ１００はセンサ部４と、電荷供給部１０１と、センサ部への物体の接近を示す近接出力信号を発生する近接検出部１０２と、センサ部への物体の接触を示す接触出力信号を発生する接触検出部１０３とを含む。電荷供給部１０１と、近接検出部１０２と、接触検出部１０３とはＥＣＵ（電子制御ユニット）５に設けられている。近接検出部１０２には、センサ出力検出回路１５と、第１比較回路２０と、メモリ２１と、ドア位置・速度検出部２３と、氷結判定部５０とが設けられている。
【００１６】
ＥＣＵ５には、電動モータ７を駆動制御する制御手段としての駆動制御部６が設けられており、駆動制御部６には近接検出部１０２および接触検出部１０３からの近接出力信号および接触出力信号と、開閉スイッチ手段としての開閉スイッチ（図示しない）からの開閉信号が入力される。開閉信号は、車体１に設けられた開閉スイッチからの信号や可搬キー（図示しない）からの電波信号であってよい。また駆動制御部６は、ドア３の開閉位置を検出するドア位置・速度検出部２３からドア位置情報を受け取る。また、ドア３の付近の温度を測定するための温度センサ２９がドア３に設けられており、温度センサ２９はセンサ信号を近接検出部１０２の氷結判定部に入力する。
【００１７】
図２において、静電容量式センサ１００のセンサ部４は、模式的な断面図として示されている。センサ部４は、絶縁性および可撓性を有し、中空筒形状に形成される被覆部材１３と、被覆部材１３の内部に固定配置され、複数の電極を有する検出電極部１６と、導電部材により構成され、電気的に接地されたＧＮＤ電極１２とを有する。ＧＮＤ電極１２は、被覆部材１３の内部であって検出電極部１６と対向した位置に固定配置されている。
【００１８】
検出電極部１６は、さらに、互いに平行に向かい合った２枚の検出電極８及び検出電極９と、検出電極８及び検出電極９をコの字状に囲うシールド電極１１と、絶縁部材１０とを有し、絶縁部材１０は、検出電極８と検出電極９の間、およびシールド電極１１と検出電極８および検出電極９の間に配置されている。
【００１９】
検出電極８及び検出電極９は、電荷供給部１０１の電荷供給回路１４に第１基準コンデンサ１８および第２基準コンデンサ１９を介して接続されている。電荷供給回路１４は、第１基準コンデンサ１８および第２基準コンデンサ１９へ等しい大きさの電圧を供給する。電荷供給回路１４から第１基準コンデンサ１８に供給された電圧は、検出電極８及び第１基準コンデンサ１８で分圧される。また、電荷供給回路１４から第２基準コンデンサ１９に供給された電圧は、検出電極９及び第２基準コンデンサ１９で分圧される。分圧された電圧はそれぞれ近接検出部１０２のセンサ出力検出回路１５に入力される。検出電極８及び検出電極９に物体が接近すると、物体とそれぞれの検出電極８及び検出電極９の間に静電容量が発生する。そしてその静電容量は物体とそれぞれの検出電極８および検出電極９の距離に応じて変化する。その結果、物体とそれぞれの検出電極８及び９の間に発生した静電容量に応じて、センサ出力検出回路１５に入力される電圧が変化する。センサ出力検出回路１５は入力された電圧の差分を検出し、その近接出力信号を近接出力信号として第１比較回路２０に供給する。
【００２０】
第１比較回路２０は、ドア３の位置を検出しドア位置信号を出力するドア位置・速度検出部２３と、第１の閾値が予めマップとして記憶されたメモリ２１に接続されている。第１の閾値としてのＨＩ閾値は、静電容量式センサ１００の挟み込みを判定するための判定値であり、ドア３の位置に応じて変化する値である。第１比較回路２０は、ドア位置・速度検出部２３から供給されたドア位置信号により、メモリ２１からドア位置信号に対応するＨＩ閾値を得て、ＨＩ閾値と近接出力信号とを比較する。第１比較回路２０は、近接出力信号の値がＨＩ閾値よりも大きいと判定すると、駆動制御部６へ反転信号発生回路２７により反転信号としての近接検出信号を出力する。この構成により、静電容量式センサ１００は、センサ部４の付近へ物体が近接すると、非接触で物体の近接を検出することができる。
【００２１】
シールド電極１１は、前述のように検出電極８および検出電極９の周囲をコの字状に囲んで配置されている。また、シールド電極１１には、電荷供給回路１４から検出電極８および検出電極９に印加されている電圧と同じ電圧が印加されている。そしてシールド電極１１は第４比較回路３０に接続されている。
【００２２】
センサ部４の被覆部材１３は可撓性を有するため、センサ部４に外力が働くと被覆部材１３が撓み、被覆部材１３の内部に配置されているシールド電極１１は、ＧＮＤ電極１２と接触する。シールド電極１１がＧＮＤ電極１２に接触すると、接触検出部１０３の第４比較回路３０に入力される電圧値は低下する。第４比較回路３０は、シールド電極１１に印加されている電圧値と、シールド電極１１とＧＮＤ電極１２の接触を検出する閾値としてメモリ２２に記憶された第３の閾値とを比較する。第４比較回路３０は、シールド電極１１の電圧値が第３の閾値よりも小さいと判定すると、駆動制御部６に接触検出信号を出力する。この構成により、静電容量式センサ１００は、センサ部４への物体の接触を検出することができる。
【００２３】
また、ドア３は、自動閉作動が実行されている間、ドア３の位置に応じてドア３を閉じる速度を変更するように駆動制御部６によって制御されている。図６は本発明の実施の形態に係る車両開閉体の駆動制御装置によってドアの自動閉作動をする際のドアの位置に応じたドアの速度変化を示すグラフであり、目標速度のデータは駆動制御部６に設けられたのメモリ（図示しない）に記憶されている。図６中の実線によって表されるドア閉速度（ｖ１（ｘ））は、ドアの位置（ｘ）によって設定されている目標ドア速度を表し、ドア３が全閉位置に近くなるにつれてドア３を閉じる速度は低下する。グラフ中に示されている数値等は例示であって限定するものではない。
【００２４】
図３は、図２における近接検出部１０２の部分詳細を示す図である。センサ出力検出回路１５は、第１の比較手段としての第１比較回路２０および記憶手段としてのメモリ２４へ近接出力信号を近接出力信号として供給する。第１比較回路２０は、予め定められた挟み込み検出閾値としての近接検出閾値（第１の閾値）が記憶されているメモリ２１、位置検出回路４０、判定回路２６および反転信号発生回路２７と接続されている。第１比較回路２０は、センサ出力検出回路１５から供給される近接出力信号の値とドア３の位置に応じたメモリ２１の近接検出閾値（第１の閾値）とを比較し、近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも大きい場合は判定回路２６および反転信号発生回路２７へと第１の反転信号としての第１反転指示信号を供給する。
【００２５】
メモリ２４は、センサ出力検出回路１５から供給される近接出力信号を記憶可能なメモリであり、第２の比較手段としての第２比較回路２５と接続されている。第２比較回路２５は、メモリ２４、メモリ２１および判定回路２６と接続されている。第２比較回路２５は、メモリ２４から供給される近接出力信号とメモリ２１のＨＩ閾値（第１の閾値）とを比較し、近接出力信号がＨＩ閾値よりも大きい場合は判定回路２６に第２の反転信号としての第２反転指示信号を供給する。
【００２６】
温度センサ２９は、雰囲気温度を測定可能なセンサであり、温度信号を供給し、第３の比較手段としての温度比較回路３１と接続されている。温度比較回路３１は、温度センサ２９から供給される温度信号と、温度閾値３２に記憶されている温度閾値とを比較し、温度信号が温度閾値よりも低い場合は判定回路２６に氷結推定信号を供給する。温度閾値は氷結が発生しうる温度に設定されており、例えば０℃から４℃の間に設定されている。
【００２７】
判定回路２６は、第１比較回路２０、第２比較回路２５、温度比較回路３１、禁止回路２８および切替回路３３とに接続されている。判定回路２６に対して、第１比較回路２０から第１反転指示信号が供給され、かつ第２比較回路２５から第２反転指示信号が供給され、かつ温度比較回路３１から氷結推定信号が供給されている場合は、禁止回路２８および切替回路３３へ氷結信号を供給する。
【００２８】
禁止回路２８は、判定回路２６および反転信号発生回路２７と接続されていて、判定回路２６から氷結信号が供給されると、反転信号発生回路２７へ反転禁止信号を供給する。
【００２９】
反転信号発生回路２７は、第１比較回路２０および禁止回路２８と接続されている。反転信号発生回路２７は、第１の比較回路２０から第１反転指示信号が供給されると、ドア３を反転制御させるための反転指令信号を駆動制御部６へ供給し、禁止回路２８から反転禁止信号が供給されると、反転指令信号を駆動制御部６へ供給することを停止する。
【００３０】
切替回路３３は、判定回路２６およびＶ１メモリ３４およびＶ２メモリ３５および比較回路３７と接続されている。Ｖ１メモリ３４およびＶ２メモリ３５には、それぞれドア３の位置に応じたドア３の移動速度であるドア速度データが記憶されている。Ｖ２メモリ３５に記憶されているドア速度データは、Ｖ１メモリ３４に記憶されているドア速度データよりも十分低い速度に設定されており、例えばＶ１メモリ３４に記憶されているドア速度データの最大値の半分に設定されている。切替回路は、Ｖ１メモリ３４またはＶ２メモリ３５に記憶されているドア速度データのうち、いずれか一方のドア速度データを比較回路３７へ供給する。切替回路３３は、判定回路２６から氷結信号が供給されると、比較回路３７へ供給するドア速度データをＶ２メモリ３５に記憶されているドア速度データへと切り替える。
【００３１】
電動モータ７には、電動モータ７の回転に応じてパルス信号を出力する回転センサ４２が配置されている。回転センサ４２から出力されたパルス信号は位置検出回路４０および速度検出回路３６に供給される。
【００３２】
位置検出回路４０は、回転センサ４２から供給されたパルス信号によりドア３の位置を検出し、ドア位置信号を第１比較回路２０および比較回路３７および駆動制御部６へと供給する。
【００３３】
速度検出回路３６は、回転センサ４２から供給されたパルス信号によりドア３の速度を検出し、ドア速度信号を比較回路３７へと供給する。
【００３４】
比較回路３７は、位置検出回路４０および速度検出回路３６および切替回路３３と接続されている。比較回路３７は、切替回路３３から供給されるドア速度データと位置検出回路４０から供給されるドア位置信号とにより、ドア３の位置に応じたドア速度データを読み出し、速度検出回路３６から供給されるドア速度信号とドア速度データとを比較する。そして、比較回路３７はその比較結果としての信号を駆動制御部６に供給し、駆動制御部６は受けた信号に基づきドア３の移動速度を制御する。
【００３５】
以上の構成によれば、ドア３の閉動作時にセンサ出力検出回路１５からの近接出力信号が第１比較回路２０によってＨＩ閾値より大きいと判定されることでドア３を反転動作させる第１反転指令信号を発生したとしても、第２比較回路２５によりメモリ２４に記憶された一定時間前の近接出力信号がＨＩ閾値以上と判定され、かつ温度比較回路３１により温度センサ２９の温度信号が第２の閾値よりも低いと判定された場合は、判定回路２６はセンサ４が氷結していると推定し、氷結信号を禁止回路２８および切替回路３３に供給する。そして、禁止回路２８は氷結信号が供給されるとドア３の反転動作を禁止する反転禁止信号を反転信号発生回路２７へ供給し、切替回路３３はドア速度データを低い速度のＶ２メモリ３５に切り替える。これにより、ドア３は判定回路２６により氷結信号が出力されたら、Ｖ２メモリ３５のドア速度データに基づいて低い速度で閉動作される。
【００３６】
次に、このようにして構成された車両開閉体の駆動制御装置の制御要領について図６のフロー図を参照して以下に示す。
【００３７】
ドア３を閉じる制御は、スタートステップＳＴ０で開始され、ステップＳＴ１で開閉スイッチによりドア３を閉じるための閉信号が入力されたかが判定される。開閉スイッチからの閉信号が入力された場合にはステップＳＴ２に進み、閉信号が入力されない場合には、閉信号が入力されるまでステップＳＴ１が繰り返えし実行される。
【００３８】
ステップＳＴ２ではドア３が全閉位置にあるかが判定される。ドア３の自動閉作動はドア３が全閉位置以外の任意の位置にある場合に実施することができる。そのため、ドア３が全閉位置にある場合には、閉動作をすることができず、エンドステップに進み制御を終了する。ドア３が全閉位置にない場合はステップＳＴ３に進む。
【００３９】
ステップＳＴ３では、シールド電極１１の電圧と、タッチ検出閾値としての基準信号である接触検出閾値（第２の閾値）とが比較される。シールド電極１１の電圧が接触検出閾値（第２の閾値）よりも小さい場合にはセンサ４に物体が接触していると判定され、ステップＳＴ１へ戻り、ドア３は動くことなく、その位置に維持される。シールド電極１１の電圧が第３の閾値よりも大きい場合にはステップＳＴ４へと進む。
【００４０】
ステップＳＴ４では、センサ出力検出回路１５の近接出力信号と、メモリ２１に記憶されたドア位置に応じた近接検出閾値（第１の閾値）としての静電容量式センサの挟み込み判定値（ＨＩ閾値）とが比較される。近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも大きい場合には、ステップＳＴ９へと進み、近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）以下の場合にはステップＳＴ５へ進む。
【００４１】
ステップＳＴ５では、ドア３をメモリ３４に記憶されたドア位置ごとのドア速度データに基づいて閉動作させる制御を開始し、ステップＳＴ６へ進む。
【００４２】
ステップＳＴ６では、ステップＳＴ４と同様にセンサ出力検出回路１５の近接出力信号と、近接検出閾値（第１の閾値）とが比較される。近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも大きい場合には、センサ４の付近に物体が存在していると判定され、ステップＳＴ１４へと進んで挟み込みを解消する動作を行う。近接出力信号がＨＩ閾値（第１の閾値）以下の場合には、ステップＳＴ７へと進む。
【００４３】
ステップＳＴ７では、ステップＳＴ３と同様にシールド電極１１の電圧と接触検知閾値（第２の閾値）とが比較される。シールド電極１１の電圧が接触検知閾値（第２の閾値）よりも小さい場合にはセンサ４に物体が接触していると判定され、ステップＳＴ１４へと進み挟み込みを解消する動作を行う。シールド電極１１の電圧が接触検知閾値（第２の閾値）よりも大きい場合はステップＳＴ８へと進む。
【００４４】
ステップＳＴ８では、位置検出回路４０から出力されるドア位置信号により、ドア３が全閉位置に到達したかどうかが判定される。ドア３が全閉位置に到達している場合にはステップＳＴ１５へと進む。ドア３が全閉位置に到達していない場合にはステップＳＴ６へと戻り、ドア３がドア全閉位置に到達するまでドア３の閉動作が継続される。
【００４５】
ステップＳＴ１５では、ドア３が全閉位置に到達したとしてドア３の閉動作を終了する。
【００４６】
ステップＳＴ９では、第２比較回路２５によりメモリ２４に記憶された一定時間前のドア３の近接出力信号と近接検出閾値（第１の閾値）とが比較される。近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも大きい場合はステップＳＴ１０へと進む。近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも小さい場合は、センサ部４の付近に物体が存在すると推定し、ドア閉動作を行わず、ステップＳＴ１へと戻る。
【００４７】
ステップＳＴ１０では、温度比較回路３１により温度センサ２９から供給される温度信号と温度閾値３２に記憶されている温度閾値とが比較される。温度信号が温度閾値よりも高い場合は、近接出力信号の値の上昇の原因はセンサ部４の付近に物体が存在するためと推定し、ドア閉動作を行わず、ステップＳＴ１へと戻る。温度信号が温度閾値よりも低い場合は、ステップＳＴ４、ステップＳＴ９およびステップＳＴ１０の判定結果から近接出力信号の値の上昇の原因はセンサ部４の氷結によるものと推定し、ステップＳＴ１１へと進む。
【００４８】
ステップＳＴ１１では、ドア３の低速での閉動作を開始し、ステップＳＴ１２へと進む。ドア３の動作速度は、Ｖ２メモリ３５に記憶されている速度データを参照して制御される。
【００４９】
ステップＳＴ１２では、シールド電極１１の電圧と、タッチ検出閾値としての接触検出閾値（第２の閾値）とが比較される。シールド電極１１の電圧が接触検出閾値（第２の閾値）よりも小さい場合にはセンサ４に物体が接触していると判定され、ステップＳＴ１４へと進み、挟み込みを解消する制御を行う。シールド電極１１の電圧が接触検出閾値（第２の閾値）よりも大きい場合にはステップＳＴ１３へと進む。
【００５０】
ステップＳＴ１３では、位置検出回路４０から出力されるドア位置信号により、ドア３が全閉位置に到達したかどうかが判定される。ドア３が全閉位置に到達している場合にはステップＳＴ１５へと進む。ドア３が全閉位置に到達していない場合にはステップＳＴ１２へと戻り、ドア３がドア全閉位置に到達するまでドア３の閉動作が継続される。
【００５１】
以上の制御を有する車両開閉体の駆動制御装置は、静電容量式センサ１００のセンサ部４が氷結しており正常な近接出力信号が得られない場合にもスライドドア等の開閉体の自動閉作動を安全に行うことができる。この車両開閉体の駆動制御装置は冬季や寒冷地での使用に供される車両に適している。また、車両のみならず建築物等の出入り口等の開閉体に用いられてもよい。
【００５２】
本実施形態では、例として車両に設けられるスライドドアに関して記載したが、本発明はパワーウインド及びルーフウインドといった他の開閉体についても同様に適用することができる。また、本実施形態においては、温度センサ２９はドア３の全閉側の端部に設けられているとしたがこれに限らず、例えば近接検出部１０２または駆動制御部６（電子制御ユニット）の内部に温度検出素子として搭載されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置を備えた車両の模式的側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置の構成を示す模式図である。
【図４】氷結時及び通常時の近接出力信号のドア位置による変化の推移を示すグラフである。
【図５】本実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置による自動閉作動におけるドア位置に応じたドア閉速度変化を示すグラフである。
【図６】本実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置の制御要領について示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５４】
３ ドア
４ センサ部
５ ＥＣＵ
６ 駆動制御部
７ 電動モータ
１４ 電荷供給回路
１５ センサ出力検出回路
２０ 第１比較回路
２３ ドア位置・速度検出部
５０ 氷結判定部
１００ 静電容量式センサ
１０２ 近接検出部
１０３ 接触検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車に備えられる自動ドア等の開閉体の駆動制御装置に関し、特に静電容量式センサを用いて物体の挟み込みを検出し、開閉体を自動開閉制御する車両開閉体の駆動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の開口部を自動開閉するスライドドアやパワーウインドには、挟み込みを防止するための手段が備えられている。この手段は、例えば、圧力センサや静電容量式センサといったセンサをドアの開口部側の端面に設置して、センサに近接する物体の存在を検出し、例えばスライドドアの自動閉作動中に物体の存在を検出した場合には、スライドドアの自動閉動作を停止し又はスライドドアの反転作動を行い、挟み込みを回避する。
【０００３】
圧力センサは、人体等の物体のドアへの接触を検出するのに対し、静電容量式センサは、非接触で物体を検知することができるため、ドアと物体とが衝突することなく挟み込みを検知することができる。この静電容量式センサのセンサ部は一般的に２枚の互いに向かい合った平板の検出電極により構成される。これらの検出電極の静電容量値は、接近した物体との距離によって変化する。それぞれの検出電極には基準コンデンサが接続され、基準コンデンサを介してパルス電圧が供給されている。物体が検出電極に近接すると、それぞれの検出電極の静電容量値が変化するため、検出電極の電圧値が変化する。そして、それぞれの検出電極の電圧値の変化量に基づいて人体等の物体がドアへ近接することが検出される。
【特許文献１】特開平２００５−２４０４２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような静電容量式センサは、例えば降雨などによる水滴といったセンサの静電容量に変化を及ぼす物質がセンサ部近傍に存在すると、静電容量値が容易に変化する。これにより、近接出力信号の値がベースラインとなる基準電位からずれを生じる、また誤検出を発生するといった課題を有する。特にセンサ表面を水が流水となって流れることで、センサ部表面と車体本体とが電気的に結合した場合には、近接出力信号が瞬間的に大きく上昇するため物体の挟み込みと誤検出を引き起こすという課題がある。このようなセンサ表面を水が流水となって流れ、センサ部表面を流れる水と車体本体とが電気的に結合する現象を以下、水渡りという。
【０００５】
水渡りによる近接出力信号の上昇は、流水の終了とともに解消されるが、寒冷地等においては、センサ表面に付着する水滴が車体本体と電気的に連結したまま凍結する場合がある。このように、凍結した水滴により車体本体とセンサ表面が電気的に連結された状態が維持されると、近接出力信号の値は上昇したままとなる。センサ表面と車体本体とが凍結した水滴により連結した状態を以下、氷結という。図４は氷結時及び通常時の近接出力信号のドア位置による変化の推移と、挟み込み検出の閾値としてのＨＩ閾値のドア位置による変化の推移を示すグラフである。氷結時の近接出力信号は、ドア位置に関わらず第１閾値として設定されたＨＩ閾値以上となり、挟み込みを常に検出している状態となる。そのため、開閉体の自動閉制御は常に禁止され、自動閉作動が行われないという課題がある。このような凍結は、寒冷地などにおいて外気温度の低下によるセンサ表面に付着した水滴の凍結や着霜により発生する。
【０００６】
本発明は上記のセンサ部の凍結による課題に対してなされたものであり、センサ部が凍結した時に、開閉体を自動制御することができる車両開閉体の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、車両に設けられた開口部を開閉する開閉体と、前記開閉体を駆動する駆動手段と、前記開閉体の端部に配置され、前記開閉体の端部から所定の距離だけ離れた領域内へ物体が接近すると、距離に応じて静電容量値が変化して静電容量値の変化に応じて近接出力信号を発生する静電容量式センサと、前記静電容量式センサが発生する近接出力信号の値と予め定められた第１の閾値とを比較し、近接出力信号が第１の閾値に達すると第１の反転信号を発生する第１の比較手段を有し、前記駆動手段を駆動制御し、前記開閉体が開口部を閉じる制御をする時において、前記第１の比較手段が反転信号を発生すると、前記駆動手段により、前記開閉体が開口部を開く反転制御をする制御装置とを備えた車両開閉体の駆動装置であって、前記静電容量式センサが発生する近接出力信号の値を予め定められた時間ごとに記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された近接出力信号の値と前記第１の閾値とを比較し、前記記憶された近接出力信号が第１の閾値に達すると第２の反転信号を発生する第２の比較手段と、外気温を測定し、温度に比例した温度信号を発生する温度センサと、前記温度センサが発生する温度信号の値と予め定められた温度閾値とを比較し、温度信号の値が温度閾値に達すると氷結信号を発生する第３の比較手段を備え、前記制御装置は、前記第１の比較手段が第１の反転信号を発生した際に、前記第２の比較手段が第２の反転信号を発生し、かつ前記第３の比較手段が氷結信号を発生していると、前記駆動手段による反転制御を禁止する禁止手段を有していることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記禁止手段により、前記駆動手段の反転制御が禁止されると、前記制御装置は予め定められた速度で前記開閉体を閉動作させることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明において、前記開閉体の端部に配置され、前記開閉体の前記端部に物体が接触すると、静電容量値が変化して接触出力信号を発生する接触センサを備え、前記制御装置は、前記接触センサが発生する接触出力信号の値と予め定められた第２の閾値とを比較し、接触出力信号が第２の閾値に達すると第２の反転信号を発生する第３の比較手段を有し、前記第３の比較手段が第２の反転信号を発生すると、前記開閉体が開口部を開く反転制御をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、開閉体の閉作動の開始時から近接出力信号が第１閾値以上となっていても、記憶手段に記憶されている開閉体の閉動作の開始時から予め定められた時間だけ前の近接出力信号が第１閾値以上であり、かつ外気温度がセンサ部の氷結の可能性を示唆する温度閾値としての氷結温度以下であれば、近接出力信号の上昇はセンサ部の氷結によるものであると推定する。そして、挟み込み反転動作を禁止することができる。すなわち、氷結によりセンサ部が常に挟み込みを検出している状態となっても、開閉体の挟み込み反転動作を禁止する事で自動閉制御を行うことが可能となる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、センサ部が氷結したと推定される時の自動閉作動における開閉体の閉速度を低下させることにより安全性を向上させることができる。請求項１の発明によりセンサ部が氷結していると推定された場合には、開閉体は近接出力信号の値が第１閾値以上であっても自動閉作動を行うため、物体の接近を静電容量式センサによって検出することができない。そのため、物体等との衝突を懸念して氷結と判断した時の開閉体の閉速度を遅くして安全性を高める。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１および請求項２の発明によりセンサ部が氷結したと推定され、開閉体を予め定められた遅い速度で閉動作しても、接触センサを備える事で、挟み込みを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置を備えた車両の模式的側面図である。車体１には、乗客が後部座席へ乗り込むための開口部としての乗降口２が設けられており、その乗降口２を開閉可能にするための開閉体としてのドア３が設けられている。ドア３は、ドア開閉駆動装置としての電動モータ７によりワイヤ６１を介して開閉駆動され、かつレール６２によりガイドされて車体の前後方向にスライド移動し得るスライドドアとして設けられている。
【００１５】
ドア３の全閉側の端面３ａには、非接触型のセンサである静電容量式センサ１００のセンサ部４が配置されている。センサ部４はドア３の全閉側の端面３ａの上端から下端にわたって配置され、車体１の乗降口２を形成するピラー（Ｂピラー）１ａを向くように取り付けられる。図２および図４は、本発明の実施の形態に係る車両開閉体の駆動制御装置の構成を示す模式図である。図２に示すように、静電容量式センサ１００はセンサ部４と、電荷供給部１０１と、センサ部への物体の接近を示す近接出力信号を発生する近接検出部１０２と、センサ部への物体の接触を示す接触出力信号を発生する接触検出部１０３とを含む。電荷供給部１０１と、近接検出部１０２と、接触検出部１０３とはＥＣＵ（電子制御ユニット）５に設けられている。近接検出部１０２には、センサ出力検出回路１５と、第１比較回路２０と、メモリ２１と、ドア位置・速度検出部２３と、氷結判定部５０とが設けられている。
【００１６】
ＥＣＵ５には、電動モータ７を駆動制御する制御手段としての駆動制御部６が設けられており、駆動制御部６には近接検出部１０２および接触検出部１０３からの近接出力信号および接触出力信号と、開閉スイッチ手段としての開閉スイッチ（図示しない）からの開閉信号が入力される。開閉信号は、車体１に設けられた開閉スイッチからの信号や可搬キー（図示しない）からの電波信号であってよい。また駆動制御部６は、ドア３の開閉位置を検出するドア位置・速度検出部２３からドア位置情報を受け取る。また、ドア３の付近の温度を測定するための温度センサ２９がドア３に設けられており、温度センサ２９はセンサ信号を近接検出部１０２の氷結判定部に入力する。
【００１７】
図２において、静電容量式センサ１００のセンサ部４は、模式的な断面図として示されている。センサ部４は、絶縁性および可撓性を有し、中空筒形状に形成される被覆部材１３と、被覆部材１３の内部に固定配置され、複数の電極を有する検出電極部１６と、導電部材により構成され、電気的に接地されたＧＮＤ電極１２とを有する。ＧＮＤ電極１２は、被覆部材１３の内部であって検出電極部１６と対向した位置に固定配置されている。
【００１８】
検出電極部１６は、さらに、互いに平行に向かい合った２枚の検出電極８及び検出電極９と、検出電極８及び検出電極９をコの字状に囲うシールド電極１１と、絶縁部材１０とを有し、絶縁部材１０は、検出電極８と検出電極９の間、およびシールド電極１１と検出電極８および検出電極９の間に配置されている。
【００１９】
検出電極８及び検出電極９は、電荷供給部１０１の電荷供給回路１４に第１基準コンデンサ１８および第２基準コンデンサ１９を介して接続されている。電荷供給回路１４は、第１基準コンデンサ１８および第２基準コンデンサ１９へ等しい大きさの電圧を供給する。電荷供給回路１４から第１基準コンデンサ１８に供給された電圧は、検出電極８及び第１基準コンデンサ１８で分圧される。また、電荷供給回路１４から第２基準コンデンサ１９に供給された電圧は、検出電極９及び第２基準コンデンサ１９で分圧される。分圧された電圧はそれぞれ近接検出部１０２のセンサ出力検出回路１５に入力される。検出電極８及び検出電極９に物体が接近すると、物体とそれぞれの検出電極８及び検出電極９の間に静電容量が発生する。そしてその静電容量は物体とそれぞれの検出電極８および検出電極９の距離に応じて変化する。その結果、物体とそれぞれの検出電極８及び９の間に発生した静電容量に応じて、センサ出力検出回路１５に入力される電圧が変化する。センサ出力検出回路１５は入力された電圧の差分を検出し、その近接出力信号を近接出力信号として第１比較回路２０に供給する。
【００２０】
第１比較回路２０は、ドア３の位置を検出しドア位置信号を出力するドア位置・速度検出部２３と、第１の閾値が予めマップとして記憶されたメモリ２１に接続されている。第１の閾値としてのＨＩ閾値は、静電容量式センサ１００の挟み込みを判定するための判定値であり、ドア３の位置に応じて変化する値である。第１比較回路２０は、ドア位置・速度検出部２３から供給されたドア位置信号により、メモリ２１からドア位置信号に対応するＨＩ閾値を得て、ＨＩ閾値と近接出力信号とを比較する。第１比較回路２０は、近接出力信号の値がＨＩ閾値よりも大きいと判定すると、駆動制御部６へ反転信号発生回路２７により反転信号としての近接検出信号を出力する。この構成により、静電容量式センサ１００は、センサ部４の付近へ物体が近接すると、非接触で物体の近接を検出することができる。
【００２１】
シールド電極１１は、前述のように検出電極８および検出電極９の周囲をコの字状に囲んで配置されている。また、シールド電極１１には、電荷供給回路１４から検出電極８および検出電極９に印加されている電圧と同じ電圧が印加されている。そしてシールド電極１１は第４比較回路３０に接続されている。
【００２２】
センサ部４の被覆部材１３は可撓性を有するため、センサ部４に外力が働くと被覆部材１３が撓み、被覆部材１３の内部に配置されているシールド電極１１は、ＧＮＤ電極１２と接触する。シールド電極１１がＧＮＤ電極１２に接触すると、接触検出部１０３の第４比較回路３０に入力される電圧値は低下する。第４比較回路３０は、シールド電極１１に印加されている電圧値と、シールド電極１１とＧＮＤ電極１２の接触を検出する閾値としてメモリ２２に記憶された第３の閾値とを比較する。第４比較回路３０は、シールド電極１１の電圧値が第３の閾値よりも小さいと判定すると、駆動制御部６に接触検出信号を出力する。この構成により、静電容量式センサ１００は、センサ部４への物体の接触を検出することができる。
【００２３】
また、ドア３は、自動閉作動が実行されている間、ドア３の位置に応じてドア３を閉じる速度を変更するように駆動制御部６によって制御されている。図６は本発明の実施の形態に係る車両開閉体の駆動制御装置によってドアの自動閉作動をする際のドアの位置に応じたドアの速度変化を示すグラフであり、目標速度のデータは駆動制御部６に設けられたのメモリ（図示しない）に記憶されている。図６中の実線によって表されるドア閉速度（ｖ１（ｘ））は、ドアの位置（ｘ）によって設定されている目標ドア速度を表し、ドア３が全閉位置に近くなるにつれてドア３を閉じる速度は低下する。グラフ中に示されている数値等は例示であって限定するものではない。
【００２４】
図３は、図２における近接検出部１０２の部分詳細を示す図である。センサ出力検出回路１５は、第１の比較手段としての第１比較回路２０および記憶手段としてのメモリ２４へ近接出力信号を近接出力信号として供給する。第１比較回路２０は、予め定められた挟み込み検出閾値としての近接検出閾値（第１の閾値）が記憶されているメモリ２１、位置検出回路４０、判定回路２６および反転信号発生回路２７と接続されている。第１比較回路２０は、センサ出力検出回路１５から供給される近接出力信号の値とドア３の位置に応じたメモリ２１の近接検出閾値（第１の閾値）とを比較し、近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも大きい場合は判定回路２６および反転信号発生回路２７へと第１の反転信号としての第１反転指示信号を供給する。
【００２５】
メモリ２４は、センサ出力検出回路１５から供給される近接出力信号を記憶可能なメモリであり、第２の比較手段としての第２比較回路２５と接続されている。第２比較回路２５は、メモリ２４、メモリ２１および判定回路２６と接続されている。第２比較回路２５は、メモリ２４から供給される近接出力信号とメモリ２１のＨＩ閾値（第１の閾値）とを比較し、近接出力信号がＨＩ閾値よりも大きい場合は判定回路２６に第２の反転信号としての第２反転指示信号を供給する。
【００２６】
温度センサ２９は、雰囲気温度を測定可能なセンサであり、温度信号を供給し、第３の比較手段としての温度比較回路３１と接続されている。温度比較回路３１は、温度センサ２９から供給される温度信号と、温度閾値３２に記憶されている温度閾値とを比較し、温度信号が温度閾値よりも低い場合は判定回路２６に氷結推定信号を供給する。温度閾値は氷結が発生しうる温度に設定されており、例えば０℃から４℃の間に設定されている。
【００２７】
判定回路２６は、第１比較回路２０、第２比較回路２５、温度比較回路３１、禁止回路２８および切替回路３３とに接続されている。判定回路２６に対して、第１比較回路２０から第１反転指示信号が供給され、かつ第２比較回路２５から第２反転指示信号が供給され、かつ温度比較回路３１から氷結推定信号が供給されている場合は、禁止回路２８および切替回路３３へ氷結信号を供給する。
【００２８】
禁止回路２８は、判定回路２６および反転信号発生回路２７と接続されていて、判定回路２６から氷結信号が供給されると、反転信号発生回路２７へ反転禁止信号を供給する。
【００２９】
反転信号発生回路２７は、第１比較回路２０および禁止回路２８と接続されている。反転信号発生回路２７は、第１の比較回路２０から第１反転指示信号が供給されると、ドア３を反転制御させるための反転指令信号を駆動制御部６へ供給し、禁止回路２８から反転禁止信号が供給されると、反転指令信号を駆動制御部６へ供給することを停止する。
【００３０】
切替回路３３は、判定回路２６およびＶ１メモリ３４およびＶ２メモリ３５および比較回路３７と接続されている。Ｖ１メモリ３４およびＶ２メモリ３５には、それぞれドア３の位置に応じたドア３の移動速度であるドア速度データが記憶されている。Ｖ２メモリ３５に記憶されているドア速度データは、Ｖ１メモリ３４に記憶されているドア速度データよりも十分低い速度に設定されており、例えばＶ１メモリ３４に記憶されているドア速度データの最大値の半分に設定されている。切替回路は、Ｖ１メモリ３４またはＶ２メモリ３５に記憶されているドア速度データのうち、いずれか一方のドア速度データを比較回路３７へ供給する。切替回路３３は、判定回路２６から氷結信号が供給されると、比較回路３７へ供給するドア速度データをＶ２メモリ３５に記憶されているドア速度データへと切り替える。
【００３１】
電動モータ７には、電動モータ７の回転に応じてパルス信号を出力する回転センサ４２が配置されている。回転センサ４２から出力されたパルス信号は位置検出回路４０および速度検出回路３６に供給される。
【００３２】
位置検出回路４０は、回転センサ４２から供給されたパルス信号によりドア３の位置を検出し、ドア位置信号を第１比較回路２０および比較回路３７および駆動制御部６へと供給する。
【００３３】
速度検出回路３６は、回転センサ４２から供給されたパルス信号によりドア３の速度を検出し、ドア速度信号を比較回路３７へと供給する。
【００３４】
比較回路３７は、位置検出回路４０および速度検出回路３６および切替回路３３と接続されている。比較回路３７は、切替回路３３から供給されるドア速度データと位置検出回路４０から供給されるドア位置信号とにより、ドア３の位置に応じたドア速度データを読み出し、速度検出回路３６から供給されるドア速度信号とドア速度データとを比較する。そして、比較回路３７はその比較結果としての信号を駆動制御部６に供給し、駆動制御部６は受けた信号に基づきドア３の移動速度を制御する。
【００３５】
以上の構成によれば、ドア３の閉動作時にセンサ出力検出回路１５からの近接出力信号が第１比較回路２０によってＨＩ閾値より大きいと判定されることでドア３を反転動作させる第１反転指令信号を発生したとしても、第２比較回路２５によりメモリ２４に記憶された一定時間前の近接出力信号がＨＩ閾値以上と判定され、かつ温度比較回路３１により温度センサ２９の温度信号が第２の閾値よりも低いと判定された場合は、判定回路２６はセンサ４が氷結していると推定し、氷結信号を禁止回路２８および切替回路３３に供給する。そして、禁止回路２８は氷結信号が供給されるとドア３の反転動作を禁止する反転禁止信号を反転信号発生回路２７へ供給し、切替回路３３はドア速度データを低い速度のＶ２メモリ３５に切り替える。これにより、ドア３は判定回路２６により氷結信号が出力されたら、Ｖ２メモリ３５のドア速度データに基づいて低い速度で閉動作される。
【００３６】
次に、このようにして構成された車両開閉体の駆動制御装置の制御要領について図６のフロー図を参照して以下に示す。
【００３７】
ドア３を閉じる制御は、スタートステップＳＴ０で開始され、ステップＳＴ１で開閉スイッチによりドア３を閉じるための閉信号が入力されたかが判定される。開閉スイッチからの閉信号が入力された場合にはステップＳＴ２に進み、閉信号が入力されない場合には、閉信号が入力されるまでステップＳＴ１が繰り返えし実行される。
【００３８】
ステップＳＴ２ではドア３が全閉位置にあるかが判定される。ドア３の自動閉作動はドア３が全閉位置以外の任意の位置にある場合に実施することができる。そのため、ドア３が全閉位置にある場合には、閉動作をすることができず、エンドステップに進み制御を終了する。ドア３が全閉位置にない場合はステップＳＴ３に進む。
【００３９】
ステップＳＴ３では、シールド電極１１の電圧と、タッチ検出閾値としての基準信号である接触検出閾値（第２の閾値）とが比較される。シールド電極１１の電圧が接触検出閾値（第２の閾値）よりも小さい場合にはセンサ４に物体が接触していると判定され、ステップＳＴ１へ戻り、ドア３は動くことなく、その位置に維持される。シールド電極１１の電圧が第３の閾値よりも大きい場合にはステップＳＴ４へと進む。
【００４０】
ステップＳＴ４では、センサ出力検出回路１５の近接出力信号と、メモリ２１に記憶されたドア位置に応じた近接検出閾値（第１の閾値）としての静電容量式センサの挟み込み判定値（ＨＩ閾値）とが比較される。近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも大きい場合には、ステップＳＴ９へと進み、近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）以下の場合にはステップＳＴ５へ進む。
【００４１】
ステップＳＴ５では、ドア３をメモリ３４に記憶されたドア位置ごとのドア速度データに基づいて閉動作させる制御を開始し、ステップＳＴ６へ進む。
【００４２】
ステップＳＴ６では、ステップＳＴ４と同様にセンサ出力検出回路１５の近接出力信号と、近接検出閾値（第１の閾値）とが比較される。近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも大きい場合には、センサ４の付近に物体が存在していると判定され、ステップＳＴ１４へと進んで挟み込みを解消する動作を行う。近接出力信号がＨＩ閾値（第１の閾値）以下の場合には、ステップＳＴ７へと進む。
【００４３】
ステップＳＴ７では、ステップＳＴ３と同様にシールド電極１１の電圧と接触検知閾値（第２の閾値）とが比較される。シールド電極１１の電圧が接触検知閾値（第２の閾値）よりも小さい場合にはセンサ４に物体が接触していると判定され、ステップＳＴ１４へと進み挟み込みを解消する動作を行う。シールド電極１１の電圧が接触検知閾値（第２の閾値）よりも大きい場合はステップＳＴ８へと進む。
【００４４】
ステップＳＴ８では、位置検出回路４０から出力されるドア位置信号により、ドア３が全閉位置に到達したかどうかが判定される。ドア３が全閉位置に到達している場合にはステップＳＴ１５へと進む。ドア３が全閉位置に到達していない場合にはステップＳＴ６へと戻り、ドア３がドア全閉位置に到達するまでドア３の閉動作が継続される。
【００４５】
ステップＳＴ１５では、ドア３が全閉位置に到達したとしてドア３の閉動作を終了する。
【００４６】
ステップＳＴ９では、第２比較回路２５によりメモリ２４に記憶された一定時間前のドア３の近接出力信号と近接検出閾値（第１の閾値）とが比較される。近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも大きい場合はステップＳＴ１０へと進む。近接出力信号の値が近接検出閾値（第１の閾値）よりも小さい場合は、センサ部４の付近に物体が存在すると推定し、ドア閉動作を行わず、ステップＳＴ１へと戻る。
【００４７】
ステップＳＴ１０では、温度比較回路３１により温度センサ２９から供給される温度信号と温度閾値３２に記憶されている温度閾値とが比較される。温度信号が温度閾値よりも高い場合は、近接出力信号の値の上昇の原因はセンサ部４の付近に物体が存在するためと推定し、ドア閉動作を行わず、ステップＳＴ１へと戻る。温度信号が温度閾値よりも低い場合は、ステップＳＴ４、ステップＳＴ９およびステップＳＴ１０の判定結果から近接出力信号の値の上昇の原因はセンサ部４の氷結によるものと推定し、ステップＳＴ１１へと進む。
【００４８】
ステップＳＴ１１では、ドア３の低速での閉動作を開始し、ステップＳＴ１２へと進む。ドア３の動作速度は、Ｖ２メモリ３５に記憶されている速度データを参照して制御される。
【００４９】
ステップＳＴ１２では、シールド電極１１の電圧と、タッチ検出閾値としての接触検出閾値（第２の閾値）とが比較される。シールド電極１１の電圧が接触検出閾値（第２の閾値）よりも小さい場合にはセンサ４に物体が接触していると判定され、ステップＳＴ１４へと進み、挟み込みを解消する制御を行う。シールド電極１１の電圧が接触検出閾値（第２の閾値）よりも大きい場合にはステップＳＴ１３へと進む。
【００５０】
ステップＳＴ１３では、位置検出回路４０から出力されるドア位置信号により、ドア３が全閉位置に到達したかどうかが判定される。ドア３が全閉位置に到達している場合にはステップＳＴ１５へと進む。ドア３が全閉位置に到達していない場合にはステップＳＴ１２へと戻り、ドア３がドア全閉位置に到達するまでドア３の閉動作が継続される。
【００５１】
以上の制御を有する車両開閉体の駆動制御装置は、静電容量式センサ１００のセンサ部４が氷結しており正常な近接出力信号が得られない場合にもスライドドア等の開閉体の自動閉作動を安全に行うことができる。この車両開閉体の駆動制御装置は冬季や寒冷地での使用に供される車両に適している。また、車両のみならず建築物等の出入り口等の開閉体に用いられてもよい。
【００５２】
本実施形態では、例として車両に設けられるスライドドアに関して記載したが、本発明はパワーウインド及びルーフウインドといった他の開閉体についても同様に適用することができる。また、本実施形態においては、温度センサ２９はドア３の全閉側の端部に設けられているとしたがこれに限らず、例えば近接検出部１０２または駆動制御部６（電子制御ユニット）の内部に温度検出素子として搭載されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置を備えた車両の模式的側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置の構成を示す模式図である。
【図４】氷結時及び通常時の近接出力信号のドア位置による変化の推移を示すグラフである。
【図５】本実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置による自動閉作動におけるドア位置に応じたドア閉速度変化を示すグラフである。
【図６】本実施形態に係る車両開閉体の駆動制御装置の制御要領について示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５４】
３ ドア
４ センサ部
５ ＥＣＵ
６ 駆動制御部
７ 電動モータ
１４ 電荷供給回路
１５ センサ出力検出回路
２０ 第１比較回路
２３ ドア位置・速度検出部
５０ 氷結判定部
１００ 静電容量式センサ
１０２ 近接検出部
１０３ 接触検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた開口部を開閉する開閉体と、
前記開閉体を駆動する駆動手段と、
前記開閉体の端部に配置され、前記開閉体の端部から所定の距離だけ離れた領域内へ物体が接近すると、距離に応じて静電容量値が変化して静電容量値の変化に応じて近接出力信号を発生する静電容量式センサと、
前記静電容量式センサが発生する近接出力信号の値と予め定められた第１の閾値とを比較し、近接出力信号が第１の閾値に達すると第１の反転信号を発生する第１の比較手段を有し、前記駆動手段を駆動制御し、前記開閉体が開口部を閉じる制御をする時において、前記第１の比較手段が反転信号を発生すると、前記駆動手段により、前記開閉体が開口部を開く反転制御をする制御装置とを備えた車両開閉体の駆動装置であって、
前記静電容量式センサが発生する近接出力信号の値を予め定められた時間差分ごとに記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された近接出力信号の値と前記第１の閾値とを比較し、前記記憶された近接出力信号が第１の閾値に達すると第２の反転信号を発生する第２の比較手段と、
外気温を測定し、温度に比例した温度信号を発生する温度センサと、
前記温度センサが発生する温度信号の値と予め定められた温度閾値とを比較し、温度信号の値が温度閾値に達すると氷結信号を発生する第３の比較手段を備え、
前記制御装置は、前記第１の比較手段が第１の反転信号を発生した際に、前記第２の比較手段が第２の反転信号を発生し、かつ前記第３の比較手段が氷結信号を発生していると、前記駆動手段による反転制御を禁止する禁止手段を有していることを特徴とする車両開閉体の駆動装置。
【請求項２】
前記禁止手段により、前記駆動手段の反転制御が禁止されると、前記制御装置は予め定められた速度で前記開閉体を閉動作させることを特徴とする請求項１記載の車両開閉体の駆動装置。
【請求項３】
前記開閉体の端部に配置され、前記開閉体の前記端部に物体が接触すると、静電容量値が変化して接触出力信号を発生する接触センサを備え、
前記制御装置は、前記接触センサが発生する接触出力信号の値と予め定められた第２の閾値とを比較し、接触出力信号が第２の閾値に達すると第２の反転信号を発生する第３の比較手段を有し、前記第３の比較手段が第２の反転信号を発生すると、前記開閉体が開口部を開く反転制御をすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両開閉体の駆動装置。
【請求項１】
車両に設けられた開口部を開閉する開閉体と、
前記開閉体を駆動する駆動手段と、
前記開閉体の端部に配置され、前記開閉体の端部から所定の距離だけ離れた領域内へ物体が接近すると、距離に応じて静電容量値が変化して静電容量値の変化に応じて近接出力信号を発生する静電容量式センサと、
前記静電容量式センサが発生する近接出力信号の値と予め定められた第１の閾値とを比較し、近接出力信号が第１の閾値に達すると第１の反転信号を発生する第１の比較手段を有し、前記駆動手段を駆動制御し、前記開閉体が開口部を閉じる制御をする時において、前記第１の比較手段が反転信号を発生すると、前記駆動手段により、前記開閉体が開口部を開く反転制御をする制御装置とを備えた車両開閉体の駆動装置であって、
前記静電容量式センサが発生する近接出力信号の値を予め定められた時間差分ごとに記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された近接出力信号の値と前記第１の閾値とを比較し、前記記憶された近接出力信号が第１の閾値に達すると第２の反転信号を発生する第２の比較手段と、
外気温を測定し、温度に比例した温度信号を発生する温度センサと、
前記温度センサが発生する温度信号の値と予め定められた温度閾値とを比較し、温度信号の値が温度閾値に達すると氷結信号を発生する第３の比較手段を備え、
前記制御装置は、前記第１の比較手段が第１の反転信号を発生した際に、前記第２の比較手段が第２の反転信号を発生し、かつ前記第３の比較手段が氷結信号を発生していると、前記駆動手段による反転制御を禁止する禁止手段を有していることを特徴とする車両開閉体の駆動装置。
【請求項２】
前記禁止手段により、前記駆動手段の反転制御が禁止されると、前記制御装置は予め定められた速度で前記開閉体を閉動作させることを特徴とする請求項１記載の車両開閉体の駆動装置。
【請求項３】
前記開閉体の端部に配置され、前記開閉体の前記端部に物体が接触すると、静電容量値が変化して接触出力信号を発生する接触センサを備え、
前記制御装置は、前記接触センサが発生する接触出力信号の値と予め定められた第２の閾値とを比較し、接触出力信号が第２の閾値に達すると第２の反転信号を発生する第３の比較手段を有し、前記第３の比較手段が第２の反転信号を発生すると、前記開閉体が開口部を開く反転制御をすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両開閉体の駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１６１９６６（Ｐ２００９−１６１９６６Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３４１４９５（Ｐ２００７−３４１４９５）
【出願日】平成１９年１２月２９日（２００７．１２．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２９日（２００７．１２．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
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