(57)【要約】【課題】車両のドアの開閉を補助するための荷重検出装置を小型化する。【解決手段】荷重検出装置１は、車両のドア２の開閉に伴う荷重Ｆを検出する。距離センサ１１は、ドアトリム３に装着されてドア２とドアトリム３の間の距離ｄを検出する。出力インターフェース１２は、荷重Ｆに伴う距離ｄの変化に応じた信号Ｓを出力する。【選択図】図１
2020071062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のドアの開閉に伴う荷重を検出する荷重検出装置であって、
前記ドアとドアトリムの一方に装着されて当該ドアと当該ドアトリムの間の距離を検出する距離センサと、
前記荷重に伴う前記距離の変化に応じた信号を出力する出力インターフェースと、
を備えている、
荷重検出装置。
【請求項２】
前記距離センサは、前記ドアと前記ドアトリムの他方の少なくとも一部を形成する導体との距離に応じた共振周波数で変化する電流を発生するＬＣ回路を含んでおり、
前記ＬＣ回路に含まれるコイルとコンデンサの一方は、基板上の導電パターンによって形成されており、
前記コイルと前記コンデンサの他方は、素子として前記基板上に搭載されている、
請求項１に記載の荷重検出装置。
【請求項３】
前記コイルは、前記導電パターンによって形成されており、
前記コンデンサは、前記素子として前記基板に搭載されている、
請求項２に記載の荷重検出装置。
【請求項４】
前記距離センサは、前記ドアトリムに装着されるように構成されている、
請求項２または３に記載の荷重検出装置。
【請求項５】
前記素子のインダクタンス値またはキャパシタンス値に基づく前記距離と前記共振周波数の関係を示す情報を格納しているメモリを備えている、
請求項２から４のいずれか一項に記載の荷重検出装置。
【請求項６】
前記メモリは、前記距離の初期値を格納している、
請求項５に記載の荷重検出装置。
【請求項７】
車両のドアの開閉に伴う荷重を検出する荷重検出装置の製造方法であって、
前記ドアとドアトリムの一方の少なくとも一部を形成する導体との距離に応じた共振周波数で変化する電流を発生する距離センサに含まれるＬＣ回路のコイルとコンデンサの一方を、基板上の導電パターンによって形成し、
前記ＬＣ回路に含まれる前記コイルと前記コンデンサの他方を、素子として前記基板に搭載し、
前記導体が不在の状態における前記共振周波数に対応する第一共振周波数を測定し、
前記導電パターンにより形成された前記コイルまたは前記コンデンサの第一インダクタンス値または第一キャパシタンス値と前記第一共振周波数に基づいて、前記素子として搭載された前記コイルまたは前記コンデンサの第二インダクタンス値または第二キャパシタンス値を特定し、
特定された前記第二インダクタンス値または前記第二キャパシタンス値に基づく前記距離と前記共振周波数の関係を示す情報をメモリに格納し、
出力インターフェースを、前記情報に基づいて前記荷重に伴う前記距離の変化に応じた信号を出力可能に構成する、
荷重検出装置の製造方法。
【請求項８】
前記ドアと前記ドアトリムの他方に前記距離センサが装着された状態における前記共振周波数に対応する第二共振周波数を測定し、
前記第二共振周波数と前記情報に基づいて前記距離の初期値を特定し、
前記距離の初期値を前記メモリに格納する、
請求項７に記載の荷重検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドアの開閉に伴う荷重を検出する荷重検出装置、およびその製造方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
より小さい力で車両のドアを開閉できるようにするために、ドアの開閉に伴う荷重が検出されるとアクチュエータが開閉を補助する力を発生する機構が知られている。特許文献１は、車両のドアに搭載されたトーションバーとトルクセンサを用いて当該ドアの開閉に伴う荷重を検出する装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５６０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、車両のドアの開閉を補助するための荷重検出装置を小型化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための一態様は、車両のドアの開閉に伴う荷重を検出する荷重検出装置であって、
前記ドアとドアトリムの一方に装着されて当該ドアと当該ドアトリムの間の距離を検出する距離センサと、
前記荷重に伴う前記距離の変化に応じた信号を出力する出力インターフェースと、
を備えている。
【０００６】
ドアトリムの剛性は、ドアの剛性よりも低い。したがって、乗員がドアトリムのグリップハンドルなどを握ってドアを開閉しようとすると、荷重によりドアトリムに撓み変形が生じる。この撓み変形により、ドアとドアトリムの間の距離に変化が生じる。上記の荷重検出装置は、車両のドアに対して本来的に装着されるドアトリムの撓みを利用してドアの開閉に伴う荷重を検出する。距離センサと出力インターフェースは、トーションバーやトルクセンサよりも占有空間が大幅に小さく、ドアとドアトリムの間に本来的に形成される隙間を利用して容易に配置可能である。したがって、車両のドアの開閉を補助するための荷重検出装置を小型化できる。
【０００７】
上記の荷重検出装置は、以下のように構成されうる。
前記距離センサは、前記ドアと前記ドアトリムの他方の少なくとも一部を形成する導体との距離に応じた共振周波数で変化する電流を発生するＬＣ回路を含んでおり、
前記ＬＣ回路に含まれるコイルとコンデンサの一方は、基板上の導電パターンによって形成されており、
前記コイルと前記コンデンサの他方は、素子として前記基板上に搭載されている。
【０００８】
このような構成によれば、トーションバーやトルクセンサを用いる場合よりも大幅に小さな占有空間で荷重検出装置を構成できる。なお、コイルのインダクタンス値は、巻線形状の正確性に大きく依存する。コイルが基板上の導電パターンによって形成される場合、所望の巻線形状を正確に得ることができる。したがって、コイルについて所望のインダクタンス値を高い精度で得ることができる。導体との距離によって変化するインダクタンス値の精度が高いので、ＬＣ回路の共振周波数の変化もまた高い精度で管理できる。同様に、コンデンサのキャパシタンス値は、導電パターンの形状および寸法の正確性に大きく依存する。コンデンサが基板上の導電パターンによって形成される場合、所望の形状と寸法の導電パターンを正確に得ることができる。したがって、コンデンサについて所望のキャパシタンス値を高い精度で得ることができる。導体との距離によって変化するキャパシタンス値の精度が高いので、ＬＣ回路の共振周波数の変化もまた高い精度で管理できる。
【０００９】
この場合、上記の荷重検出装置は、以下のように構成されうる。
前記コイルは、前記導電パターンによって形成されており、
前記コンデンサは、前記素子として前記基板に搭載されている。
【００１０】
独立した素子として基板に搭載されるコンデンサとコイルを比較した場合、コンデンサの方がより安価に入手できる。したがって、上記の構成は、部品コストの増大抑制の観点からより有利である。
【００１１】
さらに、上記の荷重検出装置は、以下のように構成されうる。
前記距離センサは、前記ドアトリムに装着されるように構成されている。
【００１２】
距離センサがドアに装着される場合、ドアトリムの撓み変形に伴うドアとドアトリムの間の距離の変化を検出するために、ドアトリムにおける距離センサと対向する領域に導体を設置する必要がある。ドアトリムは、樹脂などの絶縁性材料によって形成されることが一般的だからである。他方、ドアは、少なくとも一部が導電性を有することが一般的である。したがって、ドアトリムに距離センサを装着する構成の方が、部品点数削減の観点からより有利である。
【００１３】
さらに、上記の荷重検出装置は、以下のように構成されうる。
前記素子のインダクタンス値またはキャパシタンス値に基づく前記距離と前記共振周波数の関係を示す情報を格納しているメモリを備えている。
【００１４】
このような構成によれば、共振周波数の変化に基づいてドアに荷重が加えられたことを検出できるだけでなく、特定された距離の値から、距離の関数としての荷重の大きさを検出することもできる。これにより、荷重の大きさに応じた適切なドア開閉補助力を発生させる処理が可能となる。
【００１５】
独立した素子として基板に搭載されるコンデンサのキャパシタンス値またはコイルのインダクタンス値は、素子ごとにばらつきを伴う傾向にある。上記のようにＬＣ回路の共振周波数に基づいてドアとドアトリムの間の距離の値（すなわち荷重の値）を高い精度で特定しようとする場合、基板に搭載されるコンデンサのキャパシタンス値またはコイルのインダクタンス値を正確に特定しておくことが望ましい。
【００１６】
したがって、本発明の一態様は、車両のドアの開閉に伴う荷重を検出する荷重検出装置の製造方法であって、
前記ドアとドアトリムの一方の少なくとも一部を形成する導体との距離に応じた共振周波数で変化する電流を発生する距離センサに含まれるＬＣ回路のコイルとコンデンサの一方を、基板上の導電パターンによって形成し、
前記ＬＣ回路に含まれる前記コイルと前記コンデンサの他方を、素子として前記基板に搭載し、
前記導体が不在の状態における前記共振周波数に対応する第一共振周波数を測定し、
前記導電パターンにより形成された前記コイルまたは前記コンデンサの第一インダクタンス値または第一キャパシタンス値と前記第一共振周波数に基づいて、前記素子として搭載された前記コイルまたは前記コンデンサの第二インダクタンス値または第二キャパシタンス値を特定し、
特定された前記第二インダクタンス値または前記第二キャパシタンス値に基づく前記距離と前記共振周波数の関係を示す情報をメモリに格納し、
出力インターフェースを、前記情報に基づいて前記荷重に伴う前記距離の変化に応じた信号を出力可能に構成する。
【００１７】
上記のような手法によれば、基板に搭載されるコンデンサのキャパシタンス値またはコイルのインダクタンス値のばらつきに起因する荷重検出装置の検出精度の低下を予め抑制できる。距離センサは、メモリに格納された高い精度の距離と共振周波数の関係を示す情報を参照してドアとドアトリムの間の距離を特定できる。
【００１８】
さらに、上記の荷重検出装置は、以下のように構成されうる。
前記メモリは、前記距離の初期値を格納している。
【００１９】
上記の製造方法は、以下のように構成されうる。
前記ドアと前記ドアトリムの他方に前記距離センサが装着された状態における前記共振周波数に対応する第二共振周波数を測定し、
前記第二共振周波数と前記情報に基づいて前記距離の初期値を特定し、
前記距離の初期値を前記メモリに格納する。
【００２０】
このような手法によれば、メモリに格納されている初期値を参照することにより、ドアとドアトリムの間の距離を、初期値からの変化量として特定できる。ドアとドアトリムの間の隙間の寸法は、車両ごとに僅かに相違している。したがって、取得された共振周波数に対応するドアとドアトリムの間の距離とドアに加えられた荷重の関係もまた、車両ごとに僅かに相違しうる。しかしながら、上記のような構成によれば、ドアとドアトリムの間の距離の初期値に基づいて、距離と荷重の関係を較正できる。したがって、ドアの開閉に伴う荷重の大きさを、より高い精度で検出できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、車両のドアの開閉を補助するための荷重検出装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態に係る荷重検出装置の構成を示している。
【図２】電磁誘導方式に基づく距離センサの構成例を示している。
【図３】静電容量方式に基づく距離センサの構成例を示している。
【図４】図２の荷重検出装置の製造方法を示している。
【図５】図３の荷重検出装置の製造方法を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いられる各図面においては、各要素を認識可能な大きさとするために縮尺が適宜変更されている。
【００２４】
図１の（Ａ）は、一実施形態に係る荷重検出装置１の機能的構成を示している。図１の（Ｂ）は、車両の上方向から見たドア２の一部の断面とドアトリム３の一部の断面を模式的に示している。ドアトリム３は、隙間Ｇを介してドア２の内面に対向するように配置されたドア２の内装部品である。荷重検出装置１は、車両のドア２を開閉する荷重Ｆを検出するための装置である。
【００２５】
図１の（Ａ）に示されるように、荷重検出装置１は、距離センサ１１と出力インターフェース１２を備えている。図１の（Ｂ）に示されるように、少なくとも距離センサ１１は、ドアトリム３に装着される。
【００２６】
距離センサ１１は、隙間Ｇの特定箇所におけるドア２とドアトリム３の間の距離ｄを検出するように構成されている。より具体的には、距離センサ１１は、対向するドア２の内面までの距離をするように構成されている。距離ｄを検出するための手法としては、電磁誘導方式、静電容量方式、光学式などの周知の手法が採用されうる。
【００２７】
ドアトリム３の剛性は、ドア２の剛性よりも低い。したがって、乗員がグリップハンドル３１を握ってドア２を開閉しようとすると、荷重Ｆによりドアトリム３に撓み変形が生じる。この撓み変形により、ドア２とドアトリム３の間の距離ｄに変化が生じる。
【００２８】
出力インターフェース１２は、荷重Ｆに伴う距離ｄの変化に応じた信号Ｓを出力するように構成されている。出力インターフェース１２は、信号Ｓを出力可能なコネクタあるいはポート端子を含むように構成されうる。信号Ｓは、ドア２の開閉を補助する力を発生するアクチュエータを動作させるための機構（不図示）へ送られる。
【００２９】
例えば、荷重Ｆの印加に伴ってドア２とドアトリム３の間の距離ｄが初期値ｄ0から変化した場合、信号Ｓが出力インターフェース１２から出力されうる。信号Ｓに基づいてアクチュエータが動作されることにより、ドア２の開閉を補助する力が発生される。これにより、車両の乗員は、より小さな力でドア２を開閉できる。
【００３０】
すなわち、荷重検出装置１は、ドアトリム３の撓み変形に伴うドア２とドアトリム３の間の距離ｄの変化に基づいて、ドア２の開閉に伴う荷重Ｆを検出する。したがって、距離センサ１１は、荷重Ｆによるドアトリム３の撓み変形量が比較的大きい箇所に配置されることが好ましい。これにより、ドア２の開閉にともなう荷重Ｆの検出が容易とされうる。
【００３１】
荷重検出装置１は、車両のドア２に対して本来的に装着されるドアトリム３の撓みを利用してドア２の開閉に伴う荷重Ｆを検出する。距離センサ１１と出力インターフェース１２は、トーションバーやトルクセンサよりも占有空間が大幅に小さく、ドア２とドアトリム３の間に本来的に形成される隙間Ｇを利用して容易に配置可能である。したがって、車両のドア２の開閉を補助するための荷重検出装置１を小型化できる。
【００３２】
図２の（Ａ）は、電磁誘導方式に基づく距離センサ１１の動作原理を示している。この場合、距離センサ１１は、ＬＣ回路１１１を備えている。ＬＣ回路１１１は、コイル１１１ａとコンデンサ１１１ｂを含んでいる。ＬＣ回路１１１は、次式で示される共振周波数ｆで変化する電流を発生する。
【数１】
2020071062.tif 000003
（式１）
ここで、Ｌは、コイル１１１ａのインダクタンス値である。Ｃは、コンデンサ１１１ｂのキャパシタンス値である。
【００３３】
導体２０は、ドア２の少なくとも一部を形成している。ドア２が鉄やアルミなどにより形成されている場合、ドア２の全体が導体２０とみなされうる。ドア２が繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などにより形成されている場合、当該ドア２における少なくとも距離センサ１１と対向する領域に導体２０が設置される。
【００３４】
距離センサ１１が装着されたドアトリム３が荷重Ｆによって撓むと、ドア２とドアトリム３の間の距離ｄに対応するコイル１１１ａと導体２０の間の距離が変化し、導体２０の表面に渦電流が発生することによってコイル１１１ａのインダクタンス値Ｌが変化する。したがって、ＬＣ回路１１１の共振周波数ｆも変化する。荷重検出装置１は、この共振周波数ｆの変化に基づいて荷重Ｆがドア２に加わったことを検出する。
【００３５】
図２の（Ｂ）は、電磁誘導方式に基づく距離センサ１１の一構成例を示している。距離センサ１１は、絶縁基板１１２を備えている。絶縁基板１１２は、ＬＣ回路１１１を支持している。本例においては、コイル１１１ａは、絶縁基板１１２上の導電パターン１１３によって形成されている（破線の導電パターン１１３ａは接地パターンを表している）。他方、コンデンサ１１１ｂは、独立した素子として絶縁基板１１２に搭載されており、導電パターン１１３の一部と電気的に接続されている。
【００３６】
距離センサ１１は、プロセッサ１１４を備えている。プロセッサ１１４は、絶縁基板１１２に搭載され、不図示のＡ／Ｄ変換回路などを介してＬＣ回路１１１と電気的に接続されている。プロセッサ１１４は、ＬＣ回路１１１の共振周波数ｆの変化を検出可能に構成されている。
【００３７】
プロセッサ１１４は、出力インターフェース１２と電気的に接続されている。プロセッサ１１４は、ＬＣ回路１１１の共振周波数ｆの変化を検出すると、出力インターフェース１２に信号Ｓを出力させる。出力インターフェース１２から出力される信号Ｓの仕様に応じて、プロセッサ１１４と出力インターフェース１２の間には不図示のＤ／Ａ変換回路などが設けられうる。
【００３８】
プロセッサ１１４は、上記の機能を発揮するように構成されたマイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどの専用集積回路素子として実現されうる。
【００３９】
このような構成によれば、トーションバーやトルクセンサを用いる場合よりも大幅に小さな占有空間で荷重検出装置１を構成できる。なお、コイル１１１ａのインダクタンス値Ｌは、巻線形状の正確性に大きく依存する。本例の場合、コイル１１１ａが絶縁基板１１２上の導電パターン１１３によって形成されるので、所望の巻線形状を正確に得ることができる。したがって、コイル１１１ａについて所望のインダクタンス値Ｌを高い精度で得ることができる。導体２０との距離ｄによって変化するインダクタンス値Ｌの精度が高いので、ＬＣ回路１１１の共振周波数ｆの変化もまた高い精度で管理できる。
【００４０】
図３の（Ａ）は、静電容量方式に基づく距離センサ１１の動作原理を示している。図３の（Ｂ）は、静電容量方式に基づく距離センサ１１の一構成例を示している。電磁誘導方式を参照して説明した例と実質的に同一の構成については、同一の参照符号を付与して繰り返しとなる説明は省略する。
【００４１】
この場合、距離センサ１１は、ＬＣ回路１１５を備えている。ＬＣ回路１１５は、コンデンサ１１５ａとコイル１１５ｂを含んでいる。ＬＣ回路１１５もまた、上記の式１で示される共振周波数ｆで変化する電流を発生する。但し、式１におけるＣは、コンデンサ１１５ａのキャパシタンス値と読み替える。同様に、式１におけるＬは、コイル１１５ｂのインダクタンス値と読み替える。
【００４２】
距離センサ１１が装着されたドアトリム３が荷重Ｆによって撓むと、ドア２とドアトリム３の間の距離ｄに対応するコンデンサ１１５ａと導体２０の間の距離が変化する。これにより、コンデンサ１１５ａと導体２０の間に形成される静電容量が変化し、コンデンサ１１５ａのキャパシタンス値Ｃが変化する。したがって、ＬＣ回路１１５の共振周波数ｆも変化する。荷重検出装置１は、この共振周波数ｆの変化に基づいて荷重Ｆがドア２に加わったことを検出する。
【００４３】
図３の（Ｂ）に示されるように、コンデンサ１１５ａは、絶縁基板１１２上の導電パターン１１６によって形成されている（破線の導電パターン１１６ａは接地パターンを表している）。他方、コイル１１５ｂは、独立した素子として絶縁基板１１２に搭載されており、導電パターン１１６の一部と電気的に接続されている。
【００４４】
プロセッサ１１４は、絶縁基板１１２に搭載され、不図示のＡ／Ｄ変換回路などを介してＬＣ回路１１５と電気的に接続されている。プロセッサ１１４は、ＬＣ回路１１５の共振周波数ｆの変化を検出可能に構成されている。プロセッサ１１４は、ＬＣ回路１１５の共振周波数ｆの変化を検出すると、出力インターフェース１２に信号Ｓを出力させる。
【００４５】
このような構成によれば、トーションバーやトルクセンサを用いる場合よりも大幅に小さな占有空間で荷重検出装置１を構成できる。なお、コンデンサ１１５ａのキャパシタンス値Ｃは、導電パターンの形状および寸法の正確性に大きく依存する。本例の場合、コンデンサ１１５ａが絶縁基板１１２上の導電パターン１１６によって形成されるので、正確な形状および寸法を得ることができる。したがって、コンデンサ１１５ａについて所望のキャパシタンス値Ｃを高い精度で得ることができる。導体２０との距離ｄによって変化するキャパシタンス値Ｃの精度が高いので、ＬＣ回路１１５の共振周波数ｆの変化もまた高い精度で管理できる。
【００４６】
図２に示される電磁誘導方式に基づく距離センサ１１と図３に示される静電容量方式に基づく距離センサ１１とを比較した場合、電磁誘導方式の方が、部品コストの増大抑制の観点からより有利である。独立した素子として絶縁基板１１２に搭載されるコンデンサ１１１ｂとコイル１１５ｂを比較した場合、コンデンサ１１１ｂの方がより安価に入手できるからである。
【００４７】
図２に示される電磁誘導方式に基づく距離センサ１１と図３に示される静電容量方式に基づく距離センサ１１の双方ともに、ドアトリム３に装着されている。しかしながら、距離センサ１１は、ドア２に装着されてもよい。但し、ドアトリム３の撓み変形に伴うドア２とドアトリム３の間の距離ｄの変化を検出するために、ドアトリム３における距離センサ１１と対向する領域に導体を設置する必要がある。ドアトリム３は、樹脂などの絶縁性材料によって形成されることが一般的だからである。他方、ドア２は、少なくとも一部が導電性を有することが一般的である。したがって、ドアトリム３に距離センサ１１を装着する構成の方が、部品点数削減の観点からより有利である。
【００４８】
図２の（Ｂ）に示されるように、荷重検出装置１は、メモリ１３を備えうる。メモリ１３は、独立した素子として絶縁基板１１２に搭載されているコンデンサ１１１ｂのキャパシタンス値Ｃに基づくｆ−ｄ特性情報を格納している記憶装置である。プロセッサ１１４は、格納されたｆ−ｄ特性情報を参照できるように、メモリ１３と通信可能に接続される。メモリ１３は、プロセッサ１１４とは独立した素子として絶縁基板１１２上に搭載されてもよいし、メモリ１３とプロセッサ１１４を備えた単一の素子が絶縁基板１１２上に搭載されてもよい。
【００４９】
本例におけるｆ−ｄ特性情報とは、上記の式１においてコンデンサ１１１ｂが特定のキャパシタンス値Ｃを有する場合において、式１において得られる共振周波数ｆの値と、当該ｆの値が得られるときのドア２とドアトリム３の間の距離ｄとの関係を示す情報である。プロセッサ１１４は、ＬＣ回路１１１から取得した共振周波数ｆの値に基づいてメモリ１３内のｆ−ｄ特性情報を参照し、距離ｄを特定する。
【００５０】
このような構成によれば、共振周波数ｆの変化に基づいてドア２に荷重Ｆが加えられたことを検出できるだけでなく、特定された距離ｄの値から、距離ｄの関数としての荷重Ｆの大きさを検出することもできる。この場合、出力インターフェース１２は、荷重Ｆの大きさに応じた信号Ｓを出力するように構成されうる。これにより、荷重Ｆの大きさに応じた適切なドア開閉補助力を不図示のアクチュエータに発生させることが可能となる。
【００５１】
例えば、より大きな荷重Ｆがドア２に加えられた結果としてドアトリム３が大きく撓むと、距離ｄはより小さくなる。そのような距離ｄの値に対応する共振周波数ｆの値が取得された場合、プロセッサ１１４は、より小さなドア開閉補助力をアクチュエータに発生させる信号Ｓを、出力インターフェース１２に出力させうる。
【００５２】
前述の通り、絶縁基板１１２上の導電パターン１１３により形成されているコイル１１１ａのインダクタンス値Ｌは、比較的高い精度で特定されうる。他方、独立した素子として絶縁基板１１２に搭載されるコンデンサ１１１ｂのキャパシタンス値Ｃは、素子ごとにばらつきを伴う傾向にある。上記のようにＬＣ回路１１１の共振周波数ｆに基づいてドア２とドアトリム３の間の距離ｄの値（すなわち荷重Ｆの値）を高い精度で特定しようとする場合、コンデンサ１１１ｂのキャパシタンス値Ｃを正確に特定しておくことが望ましい。このような要請に応えるための荷重検出装置１の製造方法について、図４を参照しつつ説明する。
【００５３】
まず、図２の（Ｂ）に示されるように構成された荷重検出装置１が用意され、距離センサ１１に対向する導体２０が存在しない状態で、ＬＣ回路１１１の初期共振周波数ｆ0が測定される（ＳＴＥＰ１１）。初期共振周波数ｆ0は、第一共振周波数の一例である。
【００５４】
続いて、次式を用いて、測定された初期共振周波数ｆ0とコイル１１１ａの初期インダクタンス値Ｌ0（設計値）からコンデンサ１１１ｂの初期キャパシタンス値Ｃ0が特定される（ＳＴＥＰ１２）。初期インダクタンス値Ｌ0は、第一インダクタンス値の一例である。初期キャパシタンス値Ｃ0は、第二キャパシタンス値の一例である。
【数２】
2020071062.tif 000004
（式２）
前述の通り、絶縁基板１１２上の導電パターン１１３により形成されたコイル１１１ａの初期インダクタンス値Ｌ0は比較的高い精度で特定できるので、測定された初期共振周波数ｆ0の値から、式２を用いてコンデンサ１１１ｂの初期キャパシタンス値Ｃ0もまた高い精度で特定されうる。
【００５５】
続いて、特定された初期キャパシタンス値Ｃ0に対応しうるｆ−ｄ特性情報が選定される。複数のキャパシタンス値Ｃについての複数のｆ−ｄ特性情報が予め実験的に取得されており、この工程では、ＳＴＥＰ１２で特定された初期キャパシタンス値Ｃ0に最も近いキャパシタンス値Ｃについて予め取得されたｆ−ｄ特性情報が選定される。選定されたｆ−ｄ情報は、メモリ１３に格納される（ＳＴＥＰ１３）。
【００５６】
このような手法によれば、コンデンサ１１１ｂのキャパシタンス値Ｃのばらつきに起因する荷重検出装置１の検出精度の低下を予め抑制できる。距離センサ１１は、メモリ１３に格納された高い精度のｆ−ｄ特性情報を参照してドア２とドアトリム３の間の距離ｄを特定できる。
【００５７】
メモリ１３には、ドア２とドアトリム３の間の距離の初期値ｄ0もまた格納されうる。この場合、図４に示されるように、ＳＴＥＰ１３で得られた距離センサ１１が、ドアトリム３に装着される（ＳＴＥＰ１４）。
【００５８】
続いて、距離センサ１１のコイル１１１ａがドア２の導体２０に対向している状態で、ＬＣ回路１１１の初期共振周波数ｆ0’が測定される（ＳＴＥＰ１５）。初期共振周波数ｆ0’は、第二共振周波数の一例である。
【００５９】
続いて、ＳＴＥＰ１３においてメモリ１３に格納されたｆ−ｄ特性情報を参照することにより、初期共振周波数ｆ0’に対応するドア２とドアトリム３の間の距離の初期値ｄ0が特定される。特定された初期値ｄ0は、メモリ１３に格納される（ＳＴＥＰ１６）。
【００６０】
このような手法によれば、プロセッサ１１４は、メモリ１３に格納されている初期値ｄ0を参照することにより、ドア２とドアトリム３の間の距離ｄを、初期値ｄ0からの変化量として特定できる。
【００６１】
ドア２とドアトリム３の間の隙間Ｇの寸法は、車両ごとに僅かに相違している。したがって、取得された共振周波数ｆに対応するドア２とドアトリム３の間の距離ｄとドアに加えられた荷重Ｆの関係もまた、車両ごとに僅かに相違しうる。上記のような構成によれば、ドア２とドアトリム３の間の距離の初期値ｄ0に基づいて、距離ｄと荷重Ｆの関係を較正できる。したがって、ドア２の開閉に伴う荷重Ｆの大きさを、より高い精度で検出できる。
【００６２】
前述のように、距離センサ１１は、ドア２に装着されてもよい。この場合、距離センサ１１のコイル１１１ａがドアトリム３に設置された導体に対向している状態でＳＴＥＰ１５とＳＴＥＰ１６の工程が遂行され、ドア２とドアトリム３の間の距離の初期値ｄ0がメモリ１３に格納されうる。
【００６３】
図３の（Ｂ）に示されるように、荷重検出装置１は、メモリ１４を備えうる。メモリ１４は、独立した素子として絶縁基板１１２に搭載されているコイル１１５ｂのインダクタンス値Ｌに基づくｆ−ｄ特性情報を格納している記憶装置である。プロセッサ１１４は、格納されたｆ−ｄ特性情報を参照できるように、メモリ１４と通信可能に接続される。メモリ１４は、プロセッサ１１４とは独立した素子として絶縁基板１１２上に搭載されてもよいし、メモリ１４とプロセッサ１１４を備えた単一の素子が絶縁基板１１２上に搭載されてもよい。
【００６４】
本例におけるｆ−ｄ特性情報とは、上記の式１においてコイル１１５ｂが特定のインダクタンス値Ｌを有する場合において、式１において得られる共振周波数ｆの値と、当該ｆの値が得られるときのドア２とドアトリム３の間の距離ｄとの関係を示す情報である。プロセッサ１１４は、ＬＣ回路１１５から取得した共振周波数ｆの値に基づいてメモリ１４内のｆ−ｄ特性情報を参照し、距離ｄを特定する。
【００６５】
このような構成によっても、共振周波数ｆの変化に基づいてドア２に荷重Ｆが加えられたことを検出できるだけでなく、特定された距離ｄの値から、距離ｄの関数としての荷重Ｆの大きさを検出することもできる。この場合、出力インターフェース１２は、荷重Ｆの大きさに応じた信号Ｓを出力するように構成されうる。これにより、荷重Ｆの大きさに応じた適切なドア開閉補助力を不図示のアクチュエータに発生させることが可能となる。
【００６６】
前述の通り、絶縁基板１１２上の導電パターン１１６により形成されているコンデンサ１１５ａのキャパシタンス値Ｃは、比較的高い精度で特定されうる。他方、独立した素子として絶縁基板１１２に搭載されるコイル１１５ｂのインダクタンス値Ｌは、素子ごとにばらつきを伴う傾向にある。上記のようにＬＣ回路１１５の共振周波数ｆに基づいてドア２とドアトリム３の間の距離ｄの値（すなわち荷重Ｆの値）を高い精度で特定しようとする場合、コイル１１５ｂのインダクタンス値Ｌを正確に特定しておくことが望ましい。このような要請に応えるための荷重検出装置１の製造方法について、図５を参照しつつ説明する。
【００６７】
まず、図３の（Ｂ）に示されるように構成された荷重検出装置１が用意され、距離センサ１１に対向する導体２０が存在しない状態で、ＬＣ回路１１１の初期共振周波数ｆ0が測定される（ＳＴＥＰ２１）。初期共振周波数ｆ0は、第一共振周波数の一例である。
【００６８】
続いて、上記の式２を用いて、測定された初期共振周波数ｆ0とコンデンサ１１５ａの初期キャパシタンス値Ｃ0（設計値）からコイル１１５ｂの初期インダクタンス値Ｌ0が特定される（ＳＴＥＰ２２）。初期キャパシタンス値Ｃ0は、第一キャパシタンス値の一例である。初期インダクタンス値Ｌ0は、第二インダクタンス値の一例である。前述の通り、絶縁基板１１２上の導電パターン１１６により形成されたコンデンサ１１５ａの初期キャパシタンス値Ｃ0は比較的高い精度で特定できるので、測定された初期共振周波数ｆ0の値から、式２を用いてコイル１１５ｂの初期インダクタンス値Ｌ0もまた高い精度で特定されうる。
【００６９】
続いて、特定された初期インダクタンス値Ｌ0に対応しうるｆ−ｄ特性情報が選定される。複数のインダクタンス値Ｌについての複数のｆ−ｄ特性情報が予め実験的に取得されており、この工程では、ＳＴＥＰ２２で特定された初期インダクタンス値Ｌ0に最も近いインダクタンス値Ｌについて予め取得されたｆ−ｄ特性情報が選定される。選定されたｆ−ｄ情報は、メモリ１３に格納される（ＳＴＥＰ２３）。
【００７０】
このような手法によれば、コイル１１５ｂのインダクタンス値Ｌのばらつきに起因する荷重検出装置１の検出精度の低下を予め抑制できる。距離センサ１１は、メモリ１４に格納された高い精度のｆ−ｄ特性情報を参照してドア２とドアトリム３の間の距離ｄを特定できる。
【００７１】
メモリ１３には、ドア２とドアトリム３の間の距離の初期値ｄ0もまた格納されうる。この場合、図５に示されるように、ＳＴＥＰ２３で得られた距離センサ１１が、ドアトリム３に装着される（ＳＴＥＰ２４）。
【００７２】
続いて、距離センサ１１のコンデンサ１１５ａがドア２の導体２０に対向している状態で、ＬＣ回路１１５の初期共振周波数ｆ0’が測定される（ＳＴＥＰ２５）。初期共振周波数ｆ0’は、第二共振周波数の一例である。
【００７３】
続いて、ＳＴＥＰ２３においてメモリ１４に格納されたｆ−ｄ特性情報を参照することにより、初期共振周波数ｆ0’に対応するドア２とドアトリム３の間の距離の初期値ｄ0が特定される。特定された初期値ｄ0は、メモリ１４に格納される（ＳＴＥＰ２６）。
【００７４】
このような手法によれば、プロセッサ１１４は、メモリ１４に格納されている初期値ｄ0を参照することにより、ドア２とドアトリム３の間の距離ｄを、初期値ｄ0からの変化量として特定できる。
【００７５】
ドア２とドアトリム３の間の隙間Ｇの寸法は、車両ごとに僅かに相違している。したがって、取得された共振周波数ｆに対応するドア２とドアトリム３の間の距離ｄとドアに加えられた荷重Ｆの関係もまた、車両ごとに僅かに相違しうる。上記のような構成によれば、ドア２とドアトリム３の間の距離の初期値ｄ0に基づいて、距離ｄと荷重Ｆの関係を較正できる。したがって、ドア２の開閉に伴う荷重Ｆの大きさを、より高い精度で検出できる。
【００７６】
前述のように、距離センサ１１は、ドア２に装着されてもよい。この場合、距離センサ１１のコンデンサ１１５ａがドアトリム３に設置された導体に対向している状態でＳＴＥＰ２５とＳＴＥＰ２６の工程が遂行され、ドア２とドアトリム３の間の距離の初期値ｄ0がメモリ１４に格納されうる。
【００７７】
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。
【符号の説明】
【００７８】
１：荷重検出装置、１１：距離センサ、１１１：ＬＣ回路、１１１ａ：コイル、１１１ｂ：コンデンサ、１１２：絶縁基板、１１３：導電パターン、１１５：ＬＣ回路、１１５ａ：コンデンサ、１１５ｂ：コイル、１１６：導電パターン、１２：出力インターフェース、１３、１４：メモリ、２：ドア、２０：導体、３：ドアトリム、ｄ：ドアとドアトリムの間の距離、ｄ0：ドアとドアトリムの間の距離の初期値、ｆ：共振周波数、ｆ0、ｆ0’：初期共振周波数、Ｃ：キャパシタンス値、Ｃ0：初期キャパシタンス値、Ｆ：荷重、Ｌ：インダクタンス値、Ｌ0：初期インダクタンス値、Ｓ：信号
【図１】
2020071062.tif 000005
【図２】
2020071062.tif 000006
【図３】
2020071062.tif 000007
【図４】
2020071062.tif 000008
【図５】
2020071062.tif 000009