JP2007308929A - 車両ドア開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動開閉される車両ドアの利便性を保持すると共に、当該車両ドアに物体が挟み込まれる際の衝撃を緩和し、挟み込み状態を早期に解消することのできる車両ドア開閉制御装置を提供する。
【解決手段】車両ドア５に駆動力を与えて車両ドア５を開閉するアクチュエータ４と、アクチュエータ４を制御する制御手段３とを備えた車両ドア開閉制御装置であって、下記構成を備える。車両ドア５の閉扉作動時に、車両ドア５の開口部における物体の存在を検出する非接触物体検出手段１と、車両ドア５の閉扉作動を妨げる物体の車両ドア５への当接を検出する接触式物体検出手段２とを備える。制御手段３は、非接触物体検出手段１の検出結果に基づいてアクチュエータ４による車両ドア５の閉扉作動の速度を変更し、接触式物体検出手段２の検出結果に基づいてアクチュエータ４を停止又は反転作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両ドアに駆動力を与えて前記車両ドアを開閉するアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御手段とを備えた車両ドア開閉制御装置に関する。

建築物の自動ドアや、自動車や鉄道等の車両の電動スライドドアでは、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が備えられている。このような電動開閉装置では、ドアを閉める閉扉動作中にドア枠とドアとの間に物体を挟み込むことがある。このため、この挟み込み状態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変更させたりするような制御手段を備えた電動開閉装置の必要性は高い。

例えば下記に出典を示す特許文献１には、車両の電動スライドドアのドアパネルなどの移動体が物体を挟み込んだことを確実に検出できる自動開閉装置が提案されている。この文献にて提案された自動開閉装置は、物体の挟み込みによって生じる押圧力を検出する感圧センサを備えている。この感圧センサは、弾性材からなる長尺のチューブの外皮部の内部に、このチューブの中心周りに漸次変位する十字孔を設け、この十字孔の中に互いに離間し且つ十字孔に沿って螺旋状に電極となる複数の導線を配置したものである。物体の挟み込みによって、この感圧センサに押圧力が加わると、外皮部が弾性変形して外皮部の内部の十字孔が潰される。そして、十字孔に配置した複数の導線の内の任意の何れか、又は全てが接触することによって導線間が導通することを検出し、挟み込みを検出するようにしている。

特許第３３００６６０号公報（第３４〜３５段落、第１〜３図）

上記感圧センサは、簡単な構成で自動開閉装置における物体の挟み込みを検出することができる点で優れたセンサである。しかし、挟み込みの初期など、外力の弱い時には外皮部の内部の十字孔が潰されず、早期の検出には課題を有する。また、ドアパネルなどの移動体は、挟み込みの初期はもちろん、感圧センサが挟み込みを検出するまでは、通常の作動速度で動いている。従って、挟み込み検出後に移動体が停止したり、反転したりするまでに、さらに移動体は移動する。そのため、挟み込まれる際に物体に与える衝撃や、挟み込みによる外力が当該物体に印加される時間のさらなる低減が望まれる。
衝撃を緩和するためには、例えば、作動速度を遅くする方法が考えられる。しかし、常に作動速度を遅くすると電動開閉の利便性を損なってしまう。これに対し、所定の位置、例えば、閉扉の直前において、常に作動速度を遅くするようなことも可能である。しかし、閉扉までの距離が短いと効果が限定的となり、距離が長いと電動開閉の利便性を損なう。また、接触が必ずしも、その位置で発生するとは限らない。
また、上述したような外力を検出するセンサではなく、例えば、超音波、光などを利用した非接触方式のセンサによって、移動体の移動経路上の物体を検出することも考えられる。これによれば、実際に移動体が物体に接触する前に挟み込みの可能性があることを判定し、移動体の移動を制御することができる。しかし、非接触方式のセンサの指向性などにより、上記移動経路よりも広い範囲において物体を検出するなど、不要な検出を生じる可能性もある。不要な検出により、移動体が制御されると、電動開閉の利便性を損なってしまう。

本願は、上記課題に鑑みてなされたもので、電動開閉される車両ドアの利便性を保持すると共に、当該車両ドアに物体が挟み込まれる際の衝撃を緩和し、挟み込み状態を早期に解消することのできる車両ドア開閉制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る車両ドア開閉制御装置は、車両ドアに駆動力を与えて前記車両ドアを開閉するアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御手段とを備えたものであって、以下の特徴を備える。
その特徴構成は、前記車両ドアの閉扉作動時に、前記車両ドアの開口部における物体の存在を検出する非接触物体検出手段と、前記車両ドアの閉扉作動を妨げる物体の前記車両ドアへの当接を検出する接触式物体検出手段と、をさらに備え、前記制御手段が、以下のように制御する点にある。
即ち、前記制御手段は、前記非接触物体検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータによる前記車両ドアの閉扉作動の速度を変更すると共に、前記接触式物体検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータを停止又は反転作動させる。

この特徴構成によれば、車両ドアの開口部における物体の存在を非接触物体検出手段が検出して、当該車両ドアの閉扉作動の速度を変更する。例えば、物体の存在を検出した場合には、閉扉作動の速度を遅くし、物体の存在が解消された場合には、閉扉作動の速度を元に戻すよう速くすることができる。もちろん、一旦、物体の存在が検出された場合には、閉扉完了まで閉扉作動の速度を遅くしたままにしてもよい。
非接触物体検出手段が物体を検出した場合には、挟み込みが生じる可能性が高くなる。その際、車両ドアの閉扉作動の速度を変更するので、車両ドアが当該物体に当接（接触）してもその衝撃を緩和することができる。また、物体の接近を検知できれば、その後、物体の接触が発生し得ると予測することができる。従って、物体が接触したことを示す信号が強くは現れない接触初期に、その信号に基づいて物体が接触したと判定できるように感度や判定しきい値を調整することもできる。
また、非接触物体検出手段が物体を検出しない場合には、通常の速度で閉扉作動するので、電動開閉される車両ドアの利便性が損なわれない。
さらに、物体の当接を検出する接触式物体検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータを停止又は反転させるので、挟み込み状態を早期に解消することができる。

また、本発明に係る車両ドア開閉制御装置は、制御手段が、非接触式物体検出手段が車両ドアの開口部における物体の存在を検出した場合であっても、接触式物体検出手段が車両ドアへの物体の当接を検出していない場合には、アクチュエータを停止又は反転作動させない。
従って、非接触物体検出手段のみを用いて車両ドアへの挟み込みを検出する場合に比べて、不正確な検出結果による車両ドアの無駄な停止や反転を抑制することができる。
上述したように、非接触物体検出手段が物体の存在を検出すると、挟み込みが生じる可能性が高いので、制御手段は、当該車両ドアの閉扉作動の速度を変更する。しかし、接触式物体検出手段が当該車両ドアへの物体の当接を検出していない場合には、当該車両ドアは停止や反転することなく閉扉される。非接触物体検出手段のみを利用して挟み込みを検出すると、実際に挟み込みが生じなくても、開口部に存在する物体の検出により、当該車両ドアが停止や反転される場合がある。しかし、本特徴によれば、当接が無ければ、閉扉作動の速度が変更されるのみで、閉扉は問題なく遂行される。従って、電動開閉される車両ドアの利便性が損なわれない。

また、本発明に係る車両ドア開閉制御装置は、前記制御手段が、前記接触式物体検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータを所定時間反転作動させ、前記車両ドアが全開したか否かに拘らず、前記所定時間経過後に停止させることを特徴とする。

この特徴によれば、制御手段は、前記接触式物体検出手段の検出結果に基づいてアクチュエータを所定時間反転作動させて、停止させる。従って、車両ドアは、接触した物体から、所定時間に亘る反転作動の分だけ離間して停止する。物体との接触が検出された後、車両ドアが反転して全開状態まで戻ると、再度、閉扉させる際の作動時間が長くなる。これは、電動開閉される車両ドアの利便性を低下させることにつながる。しかし、本特徴によれば、車両ドアが全開したか否かに拘わらず、所定時間経過後にはアクチュエータが停止されるので、利便性を損なうことがない。

また、本発明に係る車両ドア開閉制御装置は、さらに、乗員の指示による前記車両ドアの開閉方向を判定する開閉方向判定手段を備え、前記制御手段が、前記アクチュエータを停止させた後、前記開閉方向判定手段の判定結果に基づいて前記アクチュエータを開扉作動又は閉扉作動させることを特徴とする。

車両ドアに物体が接触し、車両ドアの電動開閉が停止された後、乗員は、再び閉扉作動を行いたい場合と、開扉作動を行いたい場合とがある。電動開閉は停止中であるので、何れの方向への作動であっても、車両ドアに対して手動で、又は操作スイッチやリモートコントローラなどを介して乗員からの能動的な指示が与えられる。本特徴構成によれば、このような乗員による指示に基づいて車両ドアの開閉方向を判定する開閉方向判定手段を備える。そして、この判定結果に基づいて、アクチュエータを開扉作動又は閉扉作動させるので、電動開閉される車両ドアの利便性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の車両ドア開閉制御装置は、車両ドア５に駆動力を与えてこの車両ドア５を開閉するアクチュエータ４と、このアクチュエータ４を制御する制御手段３とを備える。
さらに、本発明の車両ドア開閉制御装置は、非接触物体検出手段１と、接触式物体検出手段２とを備える。非接触物体検出手段１は、車両ドア５の閉扉作動時に、車両ドア５の開口部における物体の存在を検出する。接触式物体検出手段２は、車両ドア５の閉扉作動を妨げる物体の車両ドア５への当接を検出する。
制御手段３は、非接触物体検出手段１の検出結果に基づいてアクチュエータ４による前記車両ドアの閉扉作動の速度を変更する。具体的には、閉扉作動の速度を低下させる。また、制御手段３は、接触式物体検出手段２の検出結果に基づいてアクチュエータ４を停止又は反転作動させる。具体的には、接触式物体検出手段２が車両ドア５への物体の当接を検出した場合に、アクチュエータ４を停止又は反転作動させる。
また、制御手段３は、非接触式物体検出手段１が車両ドア５の開口部における物体の存在を検出した場合であっても、接触式物体検出手段２が車両ドア５への物体の当接を検出していない場合には、アクチュエータ４を停止又は反転作動させない。

図２に示すように、制御手段３の一例は、ＥＣＵ（electronic control unit）３Ａである。本例では、ＥＣＵ３Ａは、ＭＰＵ（micro processing unit）３ａと、ブリッジ回路３ｂとを備えている。ＭＰＵ３ａは、制御手段３の中核をなすものである。上述した非接触物体検出手段１や接触式物体検出手段２の検出結果に基づいて、後述するようにブリッジ回路３ｂを介してアクチュエータ４を制御する。

非接触物体検出手段１の一例はマイクロ波レーダー１Ａである。図３に示すように、車両ドア５の開口端部に送受信機が一体となったユニットを装着し、ボディ５０側の開口端部５０ａを走査する。マイクロ波レーダー１Ａによる検出結果は、ＭＰＵ３ａに入力される。ＭＰＵ３ａは、車両ドア５の位置と、マイクロ波レーダー１Ａによる距離検出結果との比較を行い、車両ドア５の開口部５ａにおける物体の存在を検出する。車両ドア５の位置は、不図示の位置検出センサを用いて検出してもよいし、後述するモータ４Ａの回転を検出する回転センサ２Ａを用いて検出してもよい。

ブリッジ回路３ｂは、アクチュエータ４としてのモータ４Ａに駆動電流を供給する。図２に示すように、ブリッジ回路３ｂは、スイッチング手段ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４を有して構成される。スイッチング手段ｓ１〜ｓ４は、パワートランジスタや、パワーＭＯＳＦＥＴ（metal oxide silicon field effect transistor）やＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）、ＩＰＳ／ＩＰＤ（intelligent power switch/device）などである。また、これらは、適宜、フライ（フリー）ホイールダイオード（fly(free) wheel diode）を並列に備えてスイッチング手段ｓ１〜ｓ４を構成する

スイッチング手段ｓ１とｓ３とはハイサイドスイッチであり、スイッチング手段ｓ２とｓ４とはローサイドスイッチである。これらスイッチング手段ｓ１〜ｓ４のオン・オフをＭＰＵ３ａが切り替えることによって、電流の方向や量が制御される。
例えば、スイッチング手段ｓ１とｓ４とがオンの状態と、スイッチング手段ｓ２とｓ３とがオンの状態とでは、モータ４Ａに供給される電流の方向は逆である。従って、電流の方向が制御され、モータ４Ａの回転方向が制御される。
また、ハイサイドスイッチであるスイッチング手段ｓ１（ｓ３）をオンにし、ローサイドスイッチであるスイッチング手段ｓ４（ｓ２）をＰＷＭ制御することによって、電流の量を調整することができる。
電流の方向により、モータ４Ａの回転方向が制御され、その結果、車両ドア５の作動方向が制御される。また、電流の量により、モータ４Ａのトルクや回転速度が制御され、その結果、車両ドア５の作動速度が制御される。

ブリッジ回路３ｂには、シャント抵抗２Ｂが備えられ、モータ４Ａに供給される電流値を計測している。実際には、シャント抵抗２Ｂの両端電圧Ｖ１により、電流値を計測する。車両ドア５に物体が当接（接触）すると、車両ドア５の移動が妨げられ、モータ５の回転も妨げられる。これにより、計測される電流値に変化が生じるため、ＭＰＵ３ａは、シャント抵抗２Ｂによる電流の検出結果から車両ドア５への物体の接触を検出することができる。従って、シャント抵抗２Ｂは、本発明の接触式物体検出手段２に相当する。

また、モータ４Ａの近傍には、回転センサ２Ａが備えられている。回転センサ２Ａによる検出結果は、ＭＰＵ３ａに入力される。車両ドア５に物体が当接（接触）すると、車両ドア５の移動が妨げられ、モータ５の回転も妨げられる。従って、ＭＰＵ３ａは、回転センサ２Ａの検出結果から車両ドア５への物体の接触を検出することができる。従って、回転センサ２Ａは、本発明の接触式物体検出手段２に相当する。

図４に示すように、車両ドア５には、ドアハンドル７Ａが備えられ、乗員によるドアハンドル７Ａへの操作により、電動開閉が可能に構成されている。例えば、閉扉している車両ドア５に対して、ドアハンドル７Ａを引く操作をすると、乗員の開扉指示があったと判定され、車両ドア５が電動で開扉作動される。
また、ドアハンドル７Ａには、スイッチ７Ｂが備えられている。例えば、開扉している車両ドア５に対して、スイッチ７Ｂをオンすると、乗員の閉扉指示があったと判定されて、車両ドア５が電動で閉扉作動される。
また、図示は省略したが、車室内の操作スイッチや、乗員が携帯するリモートコントローラなどからの指示によっても電動開閉が起動される。

以下、このようにして起動される電動の閉扉作動中における本発明の車両ドア開閉制御装置の制御フローについて、図５を利用して説明する。
閉扉作動が開始されるとマイクロ波レーダー１Ａなどの非接触物体検出手段１によって車両ドア５の開口部５ａが走査される。非接触物体検出手段１が物体を検出すると（＃１）、ＭＰＵ３ａ（制御手段３）により、車両ドア５の閉扉作動が、減速作動に変更される（＃２）。
続いて、接触式物体検出手段２が物体の当接を検出すると（＃３）、ＭＰＵ３ａにより、車両ドア５の閉扉作動は、停止又は反転作動される（＃４）。
尚、接触式物体検出手段２は、非接触物体検出手段１によって物体が検出されていない場合（＃１のNo分岐）であっても、勿論物体の当接を検出する（＃３）。そして、ＭＰＵ３ａにより、車両ドア５の閉扉作動が停止又は反転作動される。

ここで、接触式物体検出手段２の感度や判定しきい値を、減速作動中と通常作動中とで異ならせてもよい。
例えば、減速作動中は、何らかの物体が車両ドア５に接触する可能性が高いと考えることが出来るので、接触式物体検出手段２の感度を高くする。又は、判定しきい値を低くしてもよい。勿論、感度を高くすると共に判定しきい値を低くしてもよい。一般的に感度を高くしたり、判定しきい値を低くしたりすれば、ノイズ耐性が低下する。しかし、非接触と接触との両方式で検出する本発明においては、比較的接触の可能性の高い場合にのみ、感度やしきい値を変更するので、ノイズ耐性が低下しても検出結果への影響は抑制される。

尚、処理＃４における停止は、ＭＰＵ３ａ（制御手段３）によるモータ４Ａの停止制御や電気的制動制御、及びこれに加えて機械的な制動装置を起動させる機械的制動制御を含むものである。また、反転作動には、車両ドア５が全開するまでの反転作動を含むものである。

また、処理＃４において、ＭＰＵ３ａ（制御手段３）は、以下のような制御を行うことも可能である。つまり、ＭＰＵ３ａは、接触式物体検出手段２の検出結果に基づいてモータ４Ａを所定時間反転作動させ、車両ドア５が全開したか否かに拘らず、所定時間経過後に停止させてもよい。
上記停止制御や制動制御を実施しても、完全に車両ドア５が停止するまでには時間差が生じる。車両ドア５は閉扉方向への慣性力を有しているから、この間に接触状態（挟み込み状態）がさらに進行する可能性がある。接触状態や挟み込み状態が進行した位置で車両ドア５が停止するよりも、接触状態が始まる前の位置まで車両ドア５を戻す方が好ましい。
一方、接触を検出して、車両ドア５を全開状態まで反転させてしまうと、再度閉扉する際に余分な時間を有することにより、利便性を低下させる。
従って、上述したように、少なくとも接触状態が始まる前の位置まで車両ドア５を戻すことができる程度の所定時間に亘ってモータ４Ａを反転作動させた後に、モータ４Ａを停止させるとよい。

以上のように、物体の接近を検知できれば、その時点から挟み込みの防止の予防策を講じること（減速作動）が可能である。また、物体の接近を検知できれば、その後、物体の接触が発生し得ると予測してもよい。従って、物体が接触したことを示す信号が強くは現れない接触開始の時点で、その信号に基づいて物体が接触したと判定できるように感度や判定しきい値を調整することもできる。

ここで、図６に示すように、図４の構成にさらに開閉方向判定手段６を付加すると、上記処理＃４において、停止又は反転作動された後の作動をさらに良好に制御することができる。
尚、開閉方向判定手段６は、乗員の指示による車両ドア５の開閉方向を判定するものである。例えば、図２に示す構成例ではＭＰＵ３ａがその機能を担うものである。
以下、図７に示すフローチャートを利用して、開閉方向判定手段６を付加した場合の制御例を説明する。但し、図７において、処理＃１〜＃４は図５に示して上述したものと同様であるので、説明を省略する。

開閉方向判定手段６は、後述する開閉指示検出手段７の検出結果に基づいて乗員が車両ドア５の開閉を指示したことや、指示された車両ドア５の開閉方向を判定する（＃５）。ここで、開閉指示検出手段７とは、例えば、図４に示したドアハンドル７Ａやスイッチ７Ｂ、上述した車室内の操作スイッチ、リモートコントローラなどである。また、乗員が車両ドア５を手動で操作した場合に、停止しているモータ４Ａが回転することを回転センサ２Ａが検出してもよい。この場合には、回転センサ２Ａは、接触式物体検出手段２に相当すると共に、開閉指示検出手段７に相当する。
ＭＰＵ３ａ（開閉方向判定手段６）は、このようにして検出された乗員の指示を判定する開閉意志判定手段６の判定結果に基づいて、モータ４Ａを開扉作動又は閉扉作動させる。つまり、乗員に指示された方向（開扉方向又は閉扉方向）へモータ４Ａを作動させる（＃６）。

車両ドア５に物体が接触し、車両ドア５の電動開閉が停止された後、乗員は、再び閉扉作動を行いたい場合と、開扉作動を行いたい場合とがある。このような場合に、開閉方向判定手段６の判定結果に基づいて、モータ４Ａを開扉作動又は閉扉作動させるので、電動開閉される車両ドア５の利便性を向上させることができる。

尚、図５や図７に示した例では、非接触物体検出手段１が、一旦、物体の存在を検出した（＃１）場合には、閉扉完了、あるいは物体との当接時まで減速作動される（＃２）。しかし、処理＃２のＮｏ分岐の後に、「通常作動」という処理を追加して、次のように制御してもよい。つまり、物体の存在が検出された場合には、減速作動し、物体の存在が解消された場合には、閉扉作動の速度を「通常作動」に戻すようにしてもよい。

〔別実施形態〕
非接触物体検出手段１は、マイクロ波レーダー１Ａに限らず、レーザーレーダーや超音波式レーダー、静電容量式非接触センサを含むものである。
接触式物体検出手段２は、図８に示すような感圧センサ２Ｃや、図９に示すような圧電センサ２Ｄを含むものである。

図８に示す感圧センサ２Ｃは、復元性ゴム又は復元性プラスチックからなる断面中空絶縁体２ｃの内面に沿って長手方向に、少なくとも２本の電極線２ａ、２ｂが相互に電気的に接触しない状態で螺旋状に配置されたものである。この感圧センサ２Ｃに押圧力が加わると中空絶縁体２ｃが変形して２本の電極線２ａと２ｂとが接触する。電極線２ａと２ｂとの間の抵抗値や、電極線２ａ、２ｂを流れる電流値などの変化によって、電極線２ａと２ｂとの接触を検出し、押圧力が加わったか否かを検出する。

図９に示す圧電センサ２Ｄは、圧電体２ｅを２つの電極２ｄと２ｆで挟んで構成される。加速度や振動、接触などの機械的な外力により圧電体２ｅに生じる歪によって電荷を生じ、電極２ｄと２ｆとの間に電圧信号を出力する。図９は、導線又は軸心に導電体を巻きつけた第一電極２ｄと、チューブ状の第二電極２ｆとの間に、圧電体２ｅを挟み込み、全体を被覆２ｇで覆って同軸ケーブル状に構成した例を示している。

感圧センサ２Ｃや、圧電センサ２Ｄは、ケーブル状に構成されているので、径方向の全方向の検出が可能で、配設も行い易い。このため、図１０に示すように車両ドア５のドアパネルの開口端部に良好に配設することができる。勿論ドア枠の開口端部に沿って感圧センサ２Ｃや、圧電センサ２Ｄを配設してもよい。

ところで、圧電センサ２Ｄが備える圧電体２ｅは強誘電体である。強誘電体は、圧電効果と共に、焦電効果を示すものであり、また静電容量を蓄えることも可能なものである。

例えば、圧電センサ２Ｄが備える圧電体２ｅは、他の物体に当接して外力が印加されたとき、圧電効果により分極現象を示して電荷を生じさせる。そして、この分極現象により生じた電荷は、第一電極２ｄと第二電極２ｆとの間の電位差変化の形態で表される出力信号として出力される。このとき、圧電体２ｅの受けた外力が大きいほど、圧電体２ｅの分極により生じる電荷量の変化は大きくなる。従って、車両ドア５に対する物体の接触が発生するとき、圧電体２ｅの受けた外力が小さい接触の初期段階よりも、圧電体２ｅの受けた外力が大きい接触の後期段階の方が、圧電センサ２Ｃからの出力信号は大きくなる。

また、圧電体２ｅは、熱源が近づくなどして外部から熱エネルギを受けたとき、焦電効果により分極現象を示して電荷を生じさせる。そして、この分極現象により生じた電荷は、第一電極２ｄと第二電極２ｆとの間の電位差変化の形態で表される出力信号として出力される。このとき、圧電体２ｅの受けた熱エネルギが大きいほど、圧電体２ｅの分極により生じる電荷量の変化は大きくなる。その結果、車両ドア５に設けられた圧電センサ２Ｄに物体が近づくにつれて圧電体２ｅの分極により生じる電荷量は徐々に変化し、圧電センサ２Ｄに物体が接触するとその電荷量は大きく変化する。従って、圧電センサ２Ｄが出力する、圧電体２ｅ（誘電体）の焦電効果を起因とした出力信号を用いると、圧電センサ２Ｄに対する物体の接近及び接触の両方を検知できる。つまり、この場合には、圧電センサ２Ｄは、本発明の接触式物体検出手段２に相当すると共に、非接触物体検出手段１に相当する。

また、物体が圧電センサ２Ｄに接近すると、一対の電極間の静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化は、第一電極２ｄと第二電極２ｆとの間の電位差変化の形態で表される出力信号として出力される。その結果、物体が圧電センサ２Ｄに近づくにつれてこの静電容量は徐々に変化し、圧電センサ２Ｄに物体が接触するとその静電容量は大きく変化する。従って、圧電センサ２Ｄが出力する、一対の電極間の静電容量の変化を起因とした出力信号を用いると、圧電センサ２Ｄに対する物体の接近及び接触の両方を検知できる。つまり、この場合には、圧電センサ２Ｄは、本発明の接触式物体検出手段２に相当すると共に、非接触物体検出手段１に相当する。

以下、図９に示すような圧電センサ２Ｄを非接触物体検出手段１及び接触式物体検出手段２として用いた場合の実施形態について説明する。

図１１に示すように、信号処理手段３０Ａは、接近検知処理を行う接近検知部１１と、接触検知処理を行う接触検知部２１とを各別に備えて構成される。
接近検知部１１は、圧電センサ２Ｄからの出力信号に基づいて物体が圧電センサ２Ｄに接近したことを検知する接近検知処理を行う。接触検知部２１は、圧電センサ２Ｄからの出力信号に基づいて物体が圧電センサ１０に接触したことを検知する接触検知処理を行う。図１１に示すように、例えば増幅部１１ａ及び判定部１１ｂを有する接近検知部１１と、増幅部２１ａ及び判定部２１ｂを有する接触検知部２１とは、互いに異なる回路を用いて構成される。
接近検知部１１は本発明の非接触物体検出手段１に相当し、接触検知部２１は本発明の接触式物体検出手段２に相当し、接近検知処理及び接触検知処理を同時処理可能に構成されている。

信号処理手段３０Ａは、接近検知部１１と、接触検知部２１との他、演算処理部３１を備えて構成されている。演算処理部３１は、接近検知部１１及び接触検知部２１の処理結果に基づいて、全体としての物体の検出結果を演算する。この演算結果に基づいて、制御手段３は、アクチュエータ４を制御する。演算処理部３１は、また、必要に応じて接近検知部１１及び接触検知部２１の増幅部１１ａ、２１ａの増幅率や、判定部１１ｂ、２１ｂのしきい値を調整する。
このような演算処理部３１は、非接触物体検出手段１、接触式物体検出手段２、制御手段３の機能の一部をそれぞれ担うものである。演算処理部３１は、例えばＭＰＵ３ａ（図２参照）によって実現される。

以下、具体的な物体検出の例を挙げて説明する。
例えば、開放されている車両ドア５に物体が接近及び接触していない状態では、圧電センサ２Ｄの出力信号（増幅後の信号も含む。）に変化は無く一定値である（出力ゼロと定義する。）。その後、例えば乗員が車両に乗り込もうとして車両ドア５に設けられた圧電センサ４Ｄに接近すると、出力信号が増加し始める。

接近検出部１１の判定部１１ｂは、出力信号が第一しきい値以上になると、物体が圧電センサ２Ｄに接近したと判定する。判定部１１ｂは、出力信号が第二しきい値以上になると、物体が圧電センサ２Ｄに接触したと判定する。例えば、熱源である乗員が車両に乗り込もうとして圧電センサ２Ｄに接近すると、圧電センサ２Ｄの出力信号が増加し始め、第一しきい値を超える。乗員が圧電センサ２Ｄに接触すると、さらに出力信号が増加して、第二しきい値を超える。
判定部１１ｂは出力信号が第一しきい値以上であるか否かの判定を行い、その判定結果の情報は演算処理部３１に送られる。演算処理部３１（ＭＰＵ３ａ）は、物体が圧電センサ２Ｄに接近したという情報を制御手段３（ＭＰＵ３ａ）に伝達する。そして、制御手段３（ＭＰＵ３ａ）は、挟み込み防止対策を実行する。つまり、制御手段３（ＭＰＵ３ａ）は、車両ドア５の動作方向はそのままで動作速度を遅くする減速作動などをモータ４Ａに行わせる。

演算処理部３１は、物体が接触した場合には、圧電センサ２Ｄからの出力信号が大きく現れることを考慮して、接触検知部２１の増幅部２１ａでの増幅率を接近検知部１１の増幅部１１ａにおける増幅率よりも小さく設定する。また、接触検知部２１の判定部２１ｂにおいて用いられる出力信号に対するしきい値を設定する。このしきい値は、物体が圧電センサ２Ｄに接触し始めた接触開始時点で圧電センサ２Ｄから出力される程度の弱い信号レベルに設定している。接近検知部１１によって物体が圧電センサ２Ｄに接近したことが既に検知されていれば、その後、物体の接触が発生し得ることを予知できる。従って、しきい値を低いレベルに設定しても誤検出の可能性を抑制できる。
判定部２１ｂは、圧電センサ２Ｄの出力信号がしきい値以上になると、物体が圧電センサ２Ｄに接触したと判定する。
ＭＰＵ３ａ（演算処理部３１、制御部３）は、判定部２１ｂから、物体が圧電センサ２Ｄに接触したという情報を受けると、車両ドア５による物体の挟み込みを防止するために、車両ドア５を停止又は反転作動させるべく制御する。

尚、信号処理手段３０Ａの構成は上記に限定されることなく、改変可能である。例えば、図１２に示すように、信号処理手段３０Ｂが、接近検知処理及び接触検知処理を切り換えて行う接近及び接触検知部３２を備えて構成されていてもよい。
図１２に示すように、信号処理手段３０Ｂは、増幅部３２ａと判定部３２ｂとを有する接近及び接触検知部３２と、演算処理部３３とを有して構成される。
増幅部３２ａは、圧電センサ２Ｄの出力信号を増幅する。判定部３２ｂは、増幅された信号としきい値とに基づいて接触及び接近の状態を判定する。
演算処理部３３は、接近及び接触検知部３２から信号を受け取ると共に、接近及び接触検知部３２に対して設定値（増幅率やしきい値）などの変更を指令する。そして、演算処理部３３は、接近及び接触検知部３２を、接近検知処理モードと接触検知処理モードとに切り換える。例えば、演算処理部３３は、同一の回路において増幅率や閾値を変更することで、一つの接近及び接触検知部３２を、接近検知処理モードと接触検知処理モードとに切り換える。
それぞれの処理モードの詳細は、上述した信号処理手段３０Ａと同様であるので説明を省略する。

以上説明したように、本発明によって、電動開閉される車両ドアの利便性を保持すると共に、に物体が挟み込まれる際の衝撃を緩和し、挟み込み状態を早期に解消することのできる車両ドア開閉制御装置を提供することができる。

本発明の車両ドア開閉制御装置の構成を模式的に示すブロック図 車両ドア開閉制御装置の実施形態の一例を模式的に示すブロック図 マイクロ波レーダーによる非接触検出の説明図 ドア操作部を示す斜視図 車両ドア開閉制御装置による制御の一例を示すフローチャート 本発明の車両ドア開閉制御装置の別の構成を模式的に示すブロック図 車両ドア開閉制御装置による制御の一例を示すフローチャート 接触式物体検出手段の一例である感圧センサの構成を示す斜視図 接触式物体検出手段の一例である圧電センサの構成を示す斜視図 感圧センサ及び圧電センサを車両ドアに設置する例を示す斜視図 圧電センサを用いた車両ドア開閉制御装置の構成を模式的に示すブロック図 圧電センサを用いた車両ドア開閉制御装置の別の構成を模式的に示すブロック図

符号の説明

１：非接触物体検出手段
１Ａ：マイクロ波レーダー（非接触物体検出手段）
２：接触式物体検出手段
２Ａ：回転センサ（接触式物体検出手段）
２Ｂ：シャント抵抗（接触式物体検出手段）
２Ｃ：感圧センサ（接触式物体検出手段）
２Ｄ：圧電センサ（接触式物体検出手段、（非接触物体検出手段））
３：制御手段
３Ａ：ＥＣＵ（制御手段）
３ａ：ＭＰＵ（制御手段）
３ｂ：ブリッジ回路（制御手段）
４：アクチュエータ
４Ａ：モータ（アクチュエータ）
５：車両ドア
６：開閉方向判定手段
１１：接近検知部（非接触物体検出手段）
２１：接触検知部（接触式物体検出手段）
３１：演算処理部（制御手段）
３２：接近及び接触検知部（非接触物体検出手段、接触式物体検出手段）
３３：演算処理部（制御手段）
３０Ａ：信号処理手段（非接触物体検出手段、接触式物体検出手段、制御手段）
３０Ｂ：信号処理手段（非接触物体検出手段、接触式物体検出手段、制御手段）

Claims (3)

1. 車両ドアに駆動力を与えて前記車両ドアを開閉するアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御手段とを備えた車両ドア開閉制御装置であって、
   前記車両ドアの閉扉作動時に、前記車両ドアの開口部における物体の存在を検出する非接触物体検出手段と、
   前記車両ドアの閉扉作動を妨げる物体の前記車両ドアへの当接を検出する接触式物体検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記非接触物体検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータによる前記車両ドアの閉扉作動の速度を変更すると共に、前記接触式物体検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータを停止又は反転作動させる車両ドア開閉制御装置。
2. 前記制御手段は、前記接触式物体検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュエータを所定時間反転作動させ、前記車両ドアが全開したか否かに拘らず、前記所定時間経過後に停止させる請求項１に記載の車両ドア開閉制御装置。
3. 乗員の指示による前記車両ドアの開閉方向を判定する開閉方向判定手段を備え、
   前記制御手段は、前記アクチュエータを停止させた後、前記開閉方向判定手段の判定結果に基づいて前記アクチュエータを開扉作動又は閉扉作動させる請求項１又は２に記載の車両ドア開閉制御装置。

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