(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本の電極線を有する接触式センサ部と、前記電極線との間に静電容量を形成する少なくとも１本の容量検知電極線を有する非接触式センサ部とを併せ持つコードスイッチと、
前記接触式センサ部及び前記非接触式センサ部と電気的に接続される検知回路と、
前記検知回路と離間して設置され、前記電極線及び前記容量検知電極線の合計本数より少ない本数の接続線により、前記検知回路と電気的に接続される電子制御ユニットと、
からなり、
前記検知回路は、前記容量検知電極線と前記電極線との間の静電容量の変化を検知する信号処理回路を備え、
前記信号処理回路と前記接触式センサ部は、電気的に並列に接続されており、
前記接続線は２本であり、
前記２本の電極線が短絡したとき、並びに、前記容量検知電極線と前記電極線との間の静電容量の変化量が所定の閾値を超えたとき、前記２本の接続線間の電位差が同じ値となることを特徴とする挟み込み検知装置。
【請求項２】
前記２本の接続線のうち、一方は、前記検知回路に接地電位を与える接地線であり、他方は、前記検知回路に電力を供給する信号電源併用線であり、
前記電子制御ユニットは、前記信号電源併用線の電圧に基づき、挟み込みを判定することを特徴とする請求項１に記載の挟み込み検知装置。
【請求項３】
前記検知回路は、前記信号処理回路を短絡するための短絡手段を備え、
前記信号処理回路は、閾値を記憶するデータ部と、前記容量検知電極線と前記電極線との間の静電容量の変化量と前記閾値を比較する判定部を備え、
前記判定部は、静電容量の変化量が前記閾値よりも大きい場合に、前記短絡手段に対して短絡命令信号を出力し、
前記短絡手段は、前記短絡命令信号に基づき前記信号処理回路を短絡することを特徴とする請求項１又は２に記載の挟み込み検知装置。
【請求項４】
前記２本の電極線の短絡、および前記信号処理回路の短絡により、前記信号電源併用線の電圧が略０（Ｖ）となることを特徴とする請求項３に記載の挟み込み検知装置。
【請求項５】
前記短絡手段は、前記信号処理回路と電気的に接続された半導体素子であることを特徴とする請求項３又は４に記載の挟み込み検知装置。
【請求項６】
前記半導体素子は、前記短絡命令信号に基づき、前記信号電源併用線と前記接地線とを短絡させることを特徴とする請求項５に記載の挟み込み検知装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の挟み込み検知装置を用いた車両用電動ドアシステムであって、車両が備える電動スライドドアの閉動作方向の端面に前記コードスイッチが設置され、前記検知回路が前記コードスイッチに隣接して設置されている、あるいは前記検知回路と前記コードスイッチとが一体的に形成されていることを特徴とする車両用電動ドアシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に搭載される電動ドア用の挟み込み検知装置及びこれを用いた車両用電動ドアシステムに係り、特に接触式センサ部と非接触式センサ部とを併せもつコードスイッチを用いた挟み込み検知装置及びこれを用いた車両用電動ドアシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車などの車両に搭載される車両用電動ドアシステムにおいては、スライドドア等の電動ドアの閉作動の際、人体や物体（以下、人体等）の挟み込み、より詳しくは、閉作動する電動ドアとの接触を検知するための挟み込み検知装置が設けられており、この挟み込み検知装置によって、閉作動する電動ドアと接触したことを検知した場合には、電動ドアの閉作動を停止し、然る後電動ドアを開作動に転じる制御を行うことで、電動ドアによる挟み込みを防止し、安全性を高めている。
【０００３】
このような挟み込み検知装置には、間接検知方式と直接検知方式がある。間接検知方式は、電動ドアの駆動モータの作動情報（回転位置や回転速度など）や、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）運転しているモータの電流値を監視し、モータの作動情報や電流値に生じた変化により挟み込みを検知する方式である。直接検知方式は、接触式センサ部を有するコードスイッチを電動ドアの先端部に設けて、該接触式センサ部への人体等の接触により挟み込みを検知する方式である。
【０００４】
間接検知方式は、電動ドアの駆動モータの作動情報やモータの電流値に基づき挟み込みを検知することから、低い荷重でかつ早めに挟み込みを検知することが困難である。
【０００５】
これに対し、直接検知方式は、電動で閉作動する電動ドアの先端部に設けられる接触式センサ部を有するコードスイッチを用いて、人体等が接触し押圧することにより、その形状が変形することで変化する電気抵抗を検知することで、人体等の挟み込みを検知する方式であり（例えば、特許文献１参照）、即ち、人体等の接触により挟み込みを直接検知するため、早めに挟み込みを検知でき、その結果、挟み込み荷重も低くなり、間接検知方式と比較して信頼性が高い方式である。
【０００６】
しかし、この直接検知方式には、以下の問題があった。それは、そもそも、接触式センサ部を有するコードスイッチは、接触した人体等の押圧により人体等の挟み込みを検知するものであるため、押圧状態によっては、比較的大きな圧力がかかっても応答しない場合もあるという問題である。
【０００７】
この問題を解決するために、接触式センサ部を保持しつつ、人体等の接近による静電容量の変化を検知することで、挟み込みを検知する非接触式センサ部も有するコードスイッチを備える挟み込み検知装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
この接触式センサ部と非接触式センサ部とを併せもつコードスイッチを用いた挟み込み検知装置に関し、従来例の構成図を図１０に示す。
【０００９】
図１０において、挟み込み検知装置１００は、コードスイッチ１２０、検知回路１３０、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、電子制御ユニット）１４０、およびドア駆動モータユニット１５０から構成される。
【００１０】
コードスイッチ１２０は、少なくとも、接触式センサ部に係る電極線１２１、１２２と、非接触式センサ部に係る容量検知電極線１２３とから構成される。つまり、この挟み込み検知装置１００は、コードスイッチ１２０を押圧することにより、その形状が変化し、その結果、電極線１２１と１２２との間が短絡することで電気抵抗が変化し、該変化した電気抵抗を検知することで、人体等の挟み込みを検知する接触式検知機能と、コードスイッチ１２０に対して人体等が接近することにより変化する、容量検知電極線１２３と電極線１２１、１２２との間の静電容量を検知することで、人体等の挟み込みを検知する非接触式検知機能の２つの機能を有している。
【００１１】
検知回路１３０は、人体等の被検知体がコードスイッチ１２０に接近したときの、容量検知電極線１２３と電極線１２１、１２２との間に形成された静電容量の変化を検知するための計測回路１３２を備える。計測回路１３２は、例えば、発振回路を使って被検知体の接近時にその発振周波数が変化することを計測する方法や、また別の例としてはチャージアンプを使って電荷量の変化を計測する方法もある。
【００１２】
このように、挟み込み検知装置１００が非接触式センサ部を有している場合、計測回路１３２で静電容量の変化を検知しなければならないため、必然的に、コードスイッチ１２０はＥＣＵ１４０と直結できず、検知回路１３０を経由しての接続となる。
【００１３】
ところで、コードスイッチ１２０と検知回路１３０の設置間隔に関し、一般に、自動車における電磁ノイズの環境は悪く、コードスイッチ１２０と検知回路１３０とを離れた場所に設置すると、微弱な計測信号の通る接続線２３１も長くなり、その結果、電磁ノイズが乗りやすく計測精度が落ちることとなる。このため、検知回路１３０は、電磁ノイズの影響を受けにくくするため、特許文献３に記載のようにコードスイッチ１２０の直近に置かれるのが望ましい。一方、検知回路１３０とＥＣＵ１４０の設置間隔に関しては、設置スペースおよび美観上の観点から車両内で離れた場所に設置されるが、接続線２３１を通って流れてくる微弱な計測信号を検知回路１３０によって増幅、信号処理された後、送信信号としてＥＣＵ１４０に向けて送信するので、電磁ノイズの影響は少なく、上述したコードスイッチ１２０と検知回路１３０の場合のような設置間隔に関する制約は存在しない。
【００１４】
検知回路１３０からＥＣＵ１４０に向けて送信する送信信号は、接触式センサ部によって人体等の挟み込みを検知したことを示す接触検知信号と、非接触式センサ部によって人体等の挟み込みを検知したことを示す非接触検知信号であって、これらは、接触検知信号線１１４、非接触検知信号線１１５によって、ＥＣＵ１４０に備えられるコントローラに送られる。
【００１５】
また、ＥＣＵ１４０は、検知回路１３０に電源及び接地電位を与えるため、電源線１１３、接地線１１２をもって検知回路１３０に接続される。
【００１６】
ＥＣＵ１４０に備えられるコントローラは、接触検知信号線１１４によって送信された接触検知信号、あるいは非接触検知信号線１１５によって送信された非接触検知信号により、ドア駆動モータユニット１５０内のモータを制御し、人体等の挟み込みを検知した場合には、モータの作動を反転させて挟み込みを解除する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特再公表９７−２１２３５号公報
【特許文献２】特開２００７−１２３２０２号公報
【特許文献３】米国特許６，７５０，６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従来の接触式センサ部と非接触式センサ部とを併せもつコードスイッチを用いた挟み込み検知装置では、図１０に示すように、検知回路１３０とＥＣＵ１４０とが接触検知信号線１１４、接地線１１２、電源線１１３、および非接触検知信号線１１５の計４本の接続線で接続されることとなり、特許文献１に記載の非接触式センサ部のみを有するコードスイッチがＥＣＵと２本の接続線で接続されるのと比べると接続線が２本増えることとなる。
【００１９】
その結果、図１０に示すような従来の接触式センサ部と非接触式センサ部を併せもつコードスイッチ１２０を用いた挟み込み検知装置１００は、特許文献１に記載のような接触式センサ部のみを有するコードスイッチを用いた挟み込み検知装置に比べ、検知回路１３０とＥＣＵ１４０との接続に関し、接続線２本分、製造コスト（原材料、製造工数）が増加するという問題がある。また、接続線が多い分、断線等の問題が発生する可能性が高いという問題もある。
【００２０】
そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決し、接触式センサ部と非接触式センサ部を併せ持ち、製造コストの低減を図ることができる挟み込み検知装置及びこれを用いた車両用電動ドアシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも２本の電極線を有する接触式センサ部と、前記電極線との間に静電容量を形成する少なくとも１本の容量検知電極線を有する非接触式センサ部とを併せ持つコードスイッチと、前記接触式センサ部及び前記非接触式センサ部と電気的に接続される検知回路と、前記検知回路と離間して設置され、前記電極線及び前記容量検知電極線の合計本数より少ない本数の接続線により、前記検知回路と電気的に接続される電子制御ユニットと、からなり、前記検知回路は、前記容量検知電極線と前記電極線との間の静電容量の変化を検知する信号処理回路を備え、前記信号処理回路と前記接触式センサ部は、電気的に並列に接続されており、前記接続線は２本であり、前記２本の電極線が短絡したとき、並びに、前記容量検知電極線と前記電極線との間の静電容量の変化量が所定の閾値を超えたとき、前記２本の接続線間の電位差が同じ値となることを特徴とする挟み込み検知装置を提供する。
【００２４】
また、本発明は、前記２本の接続線のうち、一方は、前記検知回路に接地電位を与える接地線であり、他方は、前記検知回路に電力を供給する信号電源併用線であり、前記電子制御ユニットは、前記信号電源併用線の電圧に基づき、挟み込みを判定することを特徴とする挟み込み検知装置を提供する。
【００２５】
また、本発明は、前記検知回路は、前記信号処理回路を短絡するための短絡手段を備え、前記信号処理回路は、閾値を記憶するデータ部と、前記容量検知電極線と前記電極線との間の静電容量の変化量と前記閾値を比較する判定部を備え、前記判定部は、静電容量の変化量が前記閾値よりも大きい場合に、前記短絡手段に対して短絡命令信号を出力し、前記短絡手段は、前記短絡命令信号に基づき前記信号処理回路を短絡することを特徴とする挟み込み検知装置を提供する。
【００２６】
また、本発明は、前記２本の電極線の短絡、および前記信号処理回路の短絡により、前記信号電源併用線の電圧が略０（Ｖ）となることを特徴とする挟み込み検知装置を提供する。
【００２７】
また、本発明は、前記短絡手段は、前記信号処理回路と電気的に接続された半導体素子であることを特徴とする挟み込み検知装置を提供する。
【００２８】
また、本発明は、前記半導体素子は、前記短絡命令信号に基づき、前記信号電源併用線と前記接地線とを短絡させることを特徴とする挟み込み検知装置を提供する。
【００２９】
また、本発明は、前記いずれかに記載の挟み込み検知装置を用いた車両用電動ドアシステムであって、車両が備える電動スライドドアの閉動作方向の端面に前記コードスイッチが設置され、前記検知回路が前記コードスイッチに隣接して設置されている、あるいは前記検知回路と前記コードスイッチとが一体的に形成されていることを特徴とする車両用電動ドアシステムを提供する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、接触式センサ部と非接触式センサ部を併せ持ち、製造コストの低減を図ることができる挟み込み検知装置及びこれを用いた車両用電動ドアシステムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る挟み込み検知装置を示す図である。
【図２】図１に示す挟み込み検知装置の電気的接続構成を示す図である。
【図３】図１に示す挟み込み検知装置の電気回路の構成を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る挟み込み検知装置の作動状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る挟み込み検知装置の作動状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る検知回路における信号処理回路の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る挟み込み検知装置の作動状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る挟み込み検知装置の作動状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る車両用電動ドアシステムを示す図である。
【図１０】従来例の接触検知機能と非接触検知機能とを併せもつドアシステムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００３３】
［挟み込み検知装置の構成］
図１に、本発明の実施の形態に係る挟み込み検知装置を示す。図１に示す挟み込み検知装置１は、コードスイッチ２と、検知回路３と、電子制御ユニットであるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４とから構成される。
【００３４】
コードスイッチ２は、電極線２１、２２と、容量検知電極線２３とを備える。
【００３５】
電極線２１、２２は、コードスイッチ２が検知回路３と接続されていない側の端部で電流調整用抵抗２４を介して接続される。該構成により、コードスイッチ２に押圧が加わると電極線２１と電極線２２とが接触し、両電極線間が短絡することで人体等の被検知体を検知する接触検知機能を有する。このように、電極線２１と電極線２２の２本の電極線を有する接触式センサ部が構成される。
【００３６】
容量検知電極線２３は、コードスイッチ２の内部に、コードスイッチ２の長手方向に沿って電極線２１、２２に並列して備えられ、電極線２１、２２との間に静電容量を形成する。該静電容量は、導電性の被検知体、特に人体がコードスイッチ２に近づくことで変化する。この変化を読み取ることで、接触していない場合であっても人体を検知することができる。
【００３７】
このように、容量検知電極線２３は、電極線２１、２２との間に静電容量を形成することで、実際に接触しなくとも人体を検知できる非接触検知機能を有する。このように、電極線２１、２２との間に静電容量を形成する容量検知電極線２３により、非接触式センサ部が構成される。
【００３８】
コードスイッチ２は、接触式センサ部を構成する電極線２１、２２、および非接触式センサ部を構成する容量検知電極線２３の合計３本の接続線で検知回路３と電気的に接続される。
【００３９】
一方、検知回路３は、ＥＣＵ４に対して、信号電源併用線１１と接地線１２の２本の接続線で電気的に接続される構成となる。信号電源併用線１１とは、後に詳細に説明する接続構成により、ＥＣＵ４に供給する電力を検知回路３に供給するものであり、また、挟み込みの判定の基準となる電圧を供給するものである。本実施の形態においては、後に詳細に説明するように、挟み込み判定の基準となる電圧は挟み込み検知のための信号と定義できる。そこで、該挟み込み検知のための信号と、検知回路３への電力の供給を行うことから、信号電源併用線との名称を用いることとする。
【００４０】
ＥＣＵ４は、接触式センサ部や非接触式センサ部が検知した人体等の被検知体に基づき、人体等の被検知体の挟み込みを判定する。ＥＣＵ４は、図１に示すように例えば車両等が備える電動スライドドアを開閉動作するためのドア駆動モータユニット１５に接続される。ＥＣＵ４は人体等の被検知体の挟み込みを検知すると、ドア駆動モータユニット１５に命令を送信し、電動スライドドアの閉作動停止、あるいは開動作への反転などの動作を行わせ、人体等の被検知体の挟み込みを回避する動作を行わせることができる。
【００４１】
（電気的接続構成）
本発明の実施の形態に係る挟み込み検知装置の電気的接続構成を図２に示す。以下、図２に従って本実施の形態に係る挟み込み検知装置１の電気的接続構成を説明する。
【００４２】
コードスイッチ２は、電極線２１、２２と、容量検知電極線２３とを備え、電極線２１と電極線２２とは電流調整用抵抗２４を介して接続され、容量検知電極線２３と電極線２１、２２との間に静電容量が形成されることは図１で説明した通りである。
【００４３】
ここで、説明の便宜上、人体等の被検知体の接触により電極線２１と電極線２２とが接触して短絡することを表すために、電極線２１と電極線２２との間にスイッチ２５が存在すると仮定して説明を進める。すなわち、スイッチ２５が閉じられた状態を電極線２１、２２が短絡した状態として説明をするもので、実際のコードスイッチ２にスイッチ２５が備えられるものではない。また、電極線２１、２２と容量検知電極線２３との間に形成される静電容量を、静電容量形成部２６として説明する。
【００４４】
また、電気的接続構成をより明確に示すため、電極線２１とスイッチ２５との接続点をｃ１点、電極線２１と電流調整用抵抗２４との接続点をｃ２点、電流調整用抵抗２４と電極線２２との接続点をｃ３点、スイッチ２５と電極線２２との接続点をｃ４点とする。
【００４５】
検知回路３は、電源部３１と、信号処理回路３２と、半導体素子であるトランジスタ３３とを備える。電源部３１と信号処理回路３２とは電気的に直列に接続される。検知回路３はまた、検知回路主線３４、３５を備えており、一端部で電源部３１と電気的に直列に接続された信号処理回路３２は、電源部３１と接続されていない他端部で検知回路主線３５とｂ３点で接続される。検知回路主線３５にはまたトランジスタ３３がｂ５点で接続される。そして、トランジスタ３３と、電気的に直列に接続された電源部３１と信号処理回路３２とは、図示ｂ２点とｂ４点とで電気的に並列に接続される。電気的に並列に接続されたｂ２点とｂ４点は、ｂ１点で検知回路主線３４と接続される。
【００４６】
一方、信号処理回路３２は、トランジスタ３３と電気的に接続される。トランジスタ３３は半導体素子であり、信号処理回路３２からの命令によりオン／オフの動作を行う。トランジスタ３３がオフ状態では、ｂ４点からｂ５点への電気の流れは生じないが、オン状態ではｂ４点とｂ５点の間が導通する。
【００４７】
ＥＣＵ４は、コントローラ４１、電源４２、ＥＣＵ抵抗４３とから構成される。本実施の形態において電源４２の種類は特に限定されるものではないが、電圧降下の小さいレギュレータが好適である。電源４２に電力を供給するため、ＥＣＵ４にはバッテリ４４が備えられる。
【００４８】
電源４２とＥＣＵ抵抗４３とは電気的に直列に接続される。コントローラ４１は、一端部で電源４２と電気的に直列に接続されたＥＣＵ抵抗４３の他端部において、図示Ａ点でＥＣＵ抵抗４３と並列に接続される。コントローラ４１は、後述の作用により、Ａ点の電圧から人体等の被検知体の挟み込みを判定する。挟み込みが判定されると、コントローラ４１はドア駆動モータユニット１５に挟み込み回避動作の命令を発する。
【００４９】
すなわち、Ａ点の電圧から挟み込みを判定するＥＣＵ４内のコントローラ４１は、挟み込み検知手段を構成する。
【００５０】
図２において、コードスイッチ２と検知回路３とは、電極線２１、電極線２２、容量検知電極線２３の３本の接続線で接続される。これら３本の接続線はそれぞれ、電極線２１は検知回路主線３４に接続され、電極線２２は検知回路主線３５に接続され、容量検知電極線２３は信号処理回路３２と電気的に接続される。
【００５１】
一方、検知回路３とＥＣＵ４は、信号電源併用線１１と、接地線１２の２本の接続線で接続されることとなる。
【００５２】
本実施の形態において、このような電気的接続構成が可能となるのは、接触式センサ部と、信号処理回路３２とが電気的に並列に接続されているためである。
【００５３】
本実施の形態に係る挟み込み検知装置の電気回路の概念図を図３に示す。図３に示すように、本実施の形態に係る挟み込み検知装置１ａは、ＥＣＵ４を起点とし、検知回路３のｂ１点とｂ５点において、接触式センサ部を構成する電極線２１、２２と、信号処理回路３２とが電気的に並列に接続される構成となる。
【００５４】
本実施の形態においては、当該電気的接続構成により、ＥＣＵ４と検知回路３との間の接続線を２本にすることが可能となるものである。
【００５５】
［挟み込み検知装置の作用］
以下、本発明の実施の形態に係る挟み込み検知装置の作用を図に基づいて説明する。
【００５６】
（通常時の動作）
本実施の形態に係る挟み込み検知装置１の通常時の動作を図４に示す。図４に示す挟み込み検知装置１において、電力はＥＣＵ４に接続されたバッテリ４４から供給される。バッテリ４４から供給された電力は、電源４２、ＥＣＵ抵抗４３を通り、Ａ点を通過して信号電源併用線１１に供給される。信号電源併用線１１に供給された電力は、検知回路主線３４に供給され、ｂ１点に供給される。
【００５７】
ｂ１点に供給された電力は、上述のように電気的に並列に接続された接触式センサ部と、検知回路３内部に備えられた信号処理回路３２とに分岐して供給される。すなわち、ｂ１点に供給された電力は、電極線２１と、検知回路３内部に供給される。
【００５８】
通常時においては、電極線２１と電極線２２とが短絡しておらず、すなわち図４においてスイッチ２５が閉じられていない状態となっているため、電極線２１に供給された電流はｃ１点を通過し、ｃ２点に達する。ｃ２点に達した電流は電流調整用抵抗２４を通過し、ｃ３点で電極線２２に供給される。
【００５９】
検知回路３においては、通常時、すなわち人体等の被検知体が検知されていない状態では、トランジスタ３３がオフの状態となっている。すなわち、ｂ４点からｂ５点に電流が流れない状態となっている。従って、ｂ１点で分岐して検知回路３内部に供給された電流は、ｂ４点に流れることができず、ｂ２点を通過し、電源部３１、信号処理回路３２を経てｂ３点に供給される。ｂ３点は検知回路主線３５との接続点である。そして、検知回路主線３５は電極線２２と接続されているため、ｂ３点において、接触式センサ部を通過した電流と検知回路３内部を通過した電流が合流し、接地線１２へと供給される。
【００６０】
通常時における、ＥＣＵ４内のＡ点の電圧は以下のようになる。
【００６１】
例えば、ＥＣＵ４に備えられる電源４２を電圧降下の小さいレギュレータとし、電源４２に電力を供給するバッテリ４４を略１２Ｖとする。ＥＣＵ抵抗４３であるＲ１を１００Ω、電流調整用抵抗２４であるＲ２を２００Ωとする。
【００６２】
検知回路３において、信号処理回路３２に電力を供給する電源部３１の電圧を５Ｖ系とし、消費電流が３０ｍＡとすると、検知回路３におけるｂ２点―ｂ３点間の抵抗Ｒｄｔは以下の通りとなる。
Ｒｄｔ＝Ｖ／Ｉ＝５／３０×１０−３＝１６７Ω  （１）
【００６３】
そして、図３に基づき、ｂ１点とｂ５点の間が並列接続であることから、ｂ１点とｂ５点との間の合成抵抗Ｒｃｏｍは以下の通りとなる。
Ｒｃｏｍ＝１／（（１／Ｒｄｔ）＋（１／Ｒ２））＝１／（（１／１６７）＋（１／２００））≒９１Ω  （２）
【００６４】
更に、図３に基づき、Ｒ１とＲｃｏｍが直列であることから、通常時のＥＣＵ４内のＡ点の電圧ＶＡは、バッテリ４４の電圧に基づき以下のようになる。
ＶＡ＝Ｖ×（Ｒｃｏｍ／（Ｒ１＋Ｒｃｏｍ））＝１２×（９１／（９１＋１００））＝５．７１≒６Ｖ。
【００６５】
すなわち、本実施の形態において、通常動作時では、Ａ点において略６Ｖが供給されることになる。従って、Ａ点において略６Ｖが維持される間は、コントローラ４１は挟み込みを検知しない。
【００６６】
なお、上記の動作電圧、動作電流、抵抗値の組合せは一例であり、通常動作時にＡ点で有意な電圧を実現できるものであれば、他の組合せでも良い。
【００６７】
（接触検知動作）
本実施の形態に係る挟み込み検知装置が、接触検知により挟み込みを検知した場合の動作を、図５に基づいて説明する。
【００６８】
接触検知により挟み込みが検知される場合とは、コードスイッチ２に押圧が加わり、電極線２１と電極線２２とが短絡した状態である。すなわち、図５に示すコードスイッチ２内に備えられるスイッチ２５が閉じた状態となる。
【００６９】
スイッチ２５が閉じられると、ｃ１点とｃ４点との間には抵抗が存在しないため、通常動作時にはｃ２点から電流調整用抵抗２４を経てｃ３点に供給されていた電流は、ｃ１点からｃ４点に供給されるようになる。
【００７０】
さらに、通常動作時においてｂ１点から検知回路３内部に分岐していた電流も、ｃ１点−ｃ４点間に抵抗がないことから、抵抗Ｒｄｔを有する検知回路３内に分岐せず、全ての電流がｃ１点に供給されることになる。
【００７１】
そうすると、電源４２、ＥＣＵ抵抗４３を通過して供給された電流は全てｂ１点を通過し、ｃ１点からｃ４点に流れ、ｃ４点からｂ３点、ｂ５点を通過して接地線１２に供給されることになる。
【００７２】
すなわち、接触検知により電極線２１と電極線２２との間が短絡され（図５においてスイッチ２５が閉じられ）ると、挟み込み検知装置１の回路抵抗はほぼ０Ωとなる。そうすると、Ｖ＝Ｉ×Ｒより、抵抗が存在しなければ電圧が発生しないため、ＥＣＵ４内のＡ点における電圧は略０Ｖとなる。
【００７３】
このように、本実施の形態において、Ａ点は信号電源併用線１１上にあり、接触検知による電極線２１、２２の短絡により、Ａ点の電圧が略０Ｖとなる。そして、Ａ点の電圧が略６Ｖから略０Ｖと変化することで、ＥＣＵ４内のコントローラ４１が挟み込みと判定する。
【００７４】
ここで、Ａ点の電圧を検知回路３の出力と定義すると、電子制御ユニットであるＥＣＵ４内のコントローラ４１は、検知回路３の出力に応じて挟み込みを判定している構成となる。すなわち、本実施の形態において、電子制御ユニットは、検知回路の出力に応じて挟み込みを判定する。
【００７５】
また、接触検知により電極線２１と電極線２２とが短絡すると、上述のように信号電源併用線１１と接地線１２とが短絡する構成となる。そして、このときの信号電源併用線１１上のＡ点の電圧は略０Ｖであり、接地線１２の電圧と等しい。すなわち、本実施の形態において、検知回路３と電子制御ユニットであるＥＣＵ４を接続する２本の接続線である信号電源併用線１１と接地線１２とが、接触検知により電極線２１と電極線２２とが短絡することで短絡すると、信号電源併用線１１と接地線１２の間の電位差が同じ値となる。
【００７６】
挟み込み判定後は、従来例と同様、コントローラ４１が例えばドア駆動モータユニットに命令を出し、電動スライドドアを停止し、開作動させるという所定の制御となる。
【００７７】
（非接触検知動作）
本実施の形態における挟み込み検知装置の非接触検知動作を図６、図７を用いて説明する。
【００７８】
被検知体である人体（図示せず）がコードスイッチ２に近づくと、容量検知電極線２３と電極線２１、２２との間に形成された静電容量値が、人体の近接により変化する。本実施の形態においては、この変化量が所定の閾値を超えたとき、検知回路３内の信号処理回路３２によって検知回路３内のトランジスタ３３がオンとなる構成である。
【００７９】
被検知体である人体の近接により、トランジスタ３３をオンとする信号処理回路３２のブロック図を図６に示す。
【００８０】
図６に示す信号処理回路３２は、データ部３２１と、判定部３２２を備える。データ部３２１と判定部３２２は信号処理回路３２内で接続されている。
【００８１】
判定部３２２は、その一方が容量検知電極線２３と接続され、他方がトランジスタ３３と接続される。容量検知電極線２３は電極線２１、２２との間に静電容量を形成して、静電容量形成部２６を形成している。
【００８２】
本実施の形態における信号処理回路３２の作用は以下の通りである。
【００８３】
判定部３２２に接続された容量検知電極線２３に形成された静電容量形成部２６から、静電容量信号Ｓ２０１が判定部３２２に入力される。一方で、判定部３２２に接続されたデータ部３２１は挟み込み判定閾値Ｓｔｓを備え、挟み込み判定閾値Ｓｔｓを判定部３２２に出力する。
【００８４】
判定部３２２では、静電容量形成部２６から入力された静電容量信号Ｓ２０１と、データ部３２１から出力された挟み込み判定閾値Ｓｔｓの比較を行う。比較の結果、Ｓ２０１がＳｔｓ以下であれば、判定部３２２は挟み込みを判定しない。一方、Ｓ２０１がＳｔｓよりも大きい場合、判定部３２２は挟み込みを判定し、トランジスタ３３に対し、トランジスタ３３をオンとする短絡命令信号Ｓ３０１を発する。
【００８５】
判定部３２２から短絡命令信号Ｓ３０１がトランジスタ３３に向かって発され、トランジスタ３３がオンとなった場合の、挟み込み検知回路１の動作を図７に基づいて説明する。
【００８６】
図７において、トランジスタ３３がオンとなると、ｂ４点とｂ５点の間に電流が流れる状態となる。ｂ４点とｂ５点との間には抵抗が存在しないため、トランジスタ３３がオンとなると、抵抗Ｒｄｔを有するｂ２点―ｂ３点に電流は流れず、ｂ１点から供給された電流は全てｂ４点を経て、トランジスタ３３を経てｂ５点に供給される。
【００８７】
さらに、通常動作時においてｂ１点から接触式センサ部を構成する電極線２１に分岐していた電流も、ｂ４点−ｂ５点間に抵抗がないことから、電流調整用抵抗Ｒ２を有するコードスイッチ２に分岐せず、全ての電流がｂ１点からｂ４点に供給されることになる。
【００８８】
そうすると、電源４２、ＥＣＵ抵抗４３を通過して供給された電流は全てｂ１点を通過し、ｂ４点からｂ５点に流れ、接地線１２に供給されることになる。
【００８９】
すなわち、本実施の形態において、トランジスタ３３は、信号処理回路３２から出される命令により、信号処理回路３２を短絡する短絡手段を構成する。
【００９０】
また、短絡手段であるトランジスタ３３により信号処理回路３２が短絡されると、挟み込み検知装置１の回路抵抗はほぼ０Ωとなる。そうすると、Ｖ＝Ｉ×Ｒより、抵抗が存在しなければ電圧が発生しないため、ＥＣＵ４内のＡ点における電圧は略０Ｖとなる。
【００９１】
このように、本実施の形態において、Ａ点は信号電源併用線１１上にあり、非接触検知による信号処理回路３２の短絡により、Ａ点の電圧が略０Ｖとなる。そして、Ａ点の電圧が略６Ｖから略０Ｖと変化することで、ＥＣＵ４内のコントローラ４１が挟み込みと判定する。
【００９２】
ここで、Ａ点の電圧を検知回路３の出力と定義すると、電子制御ユニットであるＥＣＵ４内のコントローラ４１は、検知回路３の出力に応じて挟み込みを判定している構成となる。すなわち、本実施の形態において、電子制御ユニットは、検知回路の出力に応じて挟み込みを判定する。
【００９３】
また、非接触検知により信号処理回路３２が短絡すると、上述のように信号電源併用線１１と接地線１２とが短絡する構成となる。そして、このときの信号電源併用線１１上のＡ点の電圧は略０Ｖであり、接地線１２の電圧と等しい。すなわち、本実施の形態において、検知回路３と電子制御ユニットであるＥＣＵ４を接続する２本の接続線である信号電源併用線１１と接地線１２とが、非接触検知により信号処理回路３２が短絡することで短絡すると、信号電源併用線１１と接地線１２の間の電位差が同じ値となる。
【００９４】
挟み込み判定後は、従来例と同様、コントローラ４１が例えばドア駆動モータユニットに命令を出し、電動スライドドアを停止し、開作動させるという所定の制御となる。
【００９５】
なお、本発明の他の実施の形態として、トランジスタ３３は他の３端子半導体装置でも良く、信号処理回路３２によって、オン／オフのスイッチングが可能であれば良い。
【００９６】
（断線検知動作）
電子機器、特に安全に係る機器については、それが正常状態にあるか、故障状態にあるか診断できることが重要である。本発明の実施の形態に係る挟み込み検知装置においては、コードスイッチ２の断線を検知する効果も得られる。
【００９７】
本実施の形態における断線検知動作を図８に基づいて説明する。
【００９８】
図８に図示するように、コードスイッチ２が断線すると、ｃ１点、ｃ２点を経由して電流調整用抵抗２４であるＲ２への電流の供給が遮断される。そうすると、電源４２、ＥＣＵ抵抗４３を経由して供給された電流は、ｂ１点で分岐せず、全てｂ２点からｂ３点に供給されることになる。
【００９９】
ここで、ｂ２点とｂ３点との間には抵抗Ｒｄｔ＝１６７Ωがあるため、この場合のＡ点の電圧は以下のようになる。
ＶＡ＝Ｖ×（Ｒｄｔ／（Ｒ１＋Ｒｄｔ））＝１２×（１６７／（１００＋１６７））＝７．５１≒８Ｖ
【０１００】
すなわち、Ａ点の電位が略６Ｖから略８Ｖに変化する。これをコントローラ４１によって監視することでコードスイッチ２の断線故障と判定することが可能となる。
【０１０１】
断線状態では、ドアを電動で作動出来ないように制御し、安全性を高める。
【０１０２】
［車両用ドアシステムとしての実施態様］
本発明の第２の実施の形態として、上述の挟み込み検知装置１を車両に組み込んだ車両用電動ドアシステムの構成を図９に示す。図９に示す車両用電動ドアシステム５は、開口部５３、スライドドア５２を備える車両５１に、挟み込み検知装置１が組み込まれて構成される。
【０１０３】
開口部５３は、車両５１の側面に設けられる。車両５１の側面には、開口部５３に隣接し、車両５１の前後方向（図示左右方向）に形成されるドアレール５４が設けられる。スライドドア５２は、ドアレール５４と係合され、ドアレール５４に案内されて車両５１の側面を前後方向（図示左右方向）に移動し、開口部５３の開閉を行う。
【０１０４】
スライドドア５２には、車両５１の前後方向からケーブル５５が接続される。このケーブル５５は、ドアレール５４の両端に配置されたプーリ５６、５６を介して掛け渡され、ドア駆動モータユニット１５に接続される。ドア駆動モータユニット１５がケーブル５５を駆動し、スライドドア５２に開閉動作をさせる。
【０１０５】
スライドドア５２の図示左側端面には、スライドドア５２の高さ（図示上下方向幅）とほぼ同じ長さを有するコードスイッチ２が取付けられる。コードスイッチ２には、コードスイッチ２とほぼ同じ長さの電極線２１、２２、および容量検知電極線２３が備えられる。
【０１０６】
コードスイッチ２の下端には、コードスイッチ２に隣接して、あるいはコードスイッチ２と一体的に形成されて、検知回路３が取付けられる。
【０１０７】
検知回路３は、信号電源併用線１１および接地線１２により、車体内部に設置されるＥＣＵ４と接続される。ＥＣＵ４は、電源供給のためバッテリ４４と接続され、バッテリ４４から供給された電力を挟み込み検知装置１に供給する電源４２、ＥＣＵ抵抗４３、コントローラ４１を備える。コントローラ４１はドア駆動モータユニット１５に接続される。
【０１０８】
（車両用電動ドアシステムの作用）
本実施の形態に係る車両用電動ドアシステム５の作用は以下の通りである。
【０１０９】
（１）ドア駆動モータユニット１５がケーブル５５を駆動し、スライドドア５２を車両５１の側面に沿って前方向、すなわち図示左側方向に移動しているとき、挟み込みが検知されなければ、ＥＣＵ４内に備えられるコントローラ４１は何らの命令をドア駆動モータユニット１５に対して発しない。従って、ドア駆動モータユニット１５は、ケーブル５５の駆動を継続し、スライドドア５２を車両５１の前方向に移動させる。
【０１１０】
（２）スライドドア５２が車両５１の前方向に移動する過程で、スライドドア５２の進行方向前方に人体等の被検知体が存在し、コードスイッチ２が押圧されると、電極線２１、２２の短絡が生じる。あるいは、容量検知電極線２３と電極線２１、２２との間に形成された静電容量に変化が生じる。
【０１１１】
（３）電極線２１、２２に短絡が生じるか、あるいは容量検知電極線２３と電極線２１、２２との間に形成された静電容量の変化量が所定の閾値を超えると、ＥＣＵ４内のＡ点における電圧に降下が生じる。より具体的には、Ａ点の電圧が略０Ｖとなる。
【０１１２】
（４）ＥＣＵ４内のコントローラ４１がＡ点における電圧降下を検知すると、コントローラ４１は人体等の挟み込みを検知する。挟み込みを検知したコントローラ４１はドア駆動モータユニット１５に命令を発し、モータ停止によるスライドドア５２の停止、更にはモータ逆転によるスライドドア５２の反転動作を行わせ、挟み込みを回避する。
【０１１３】
（車両用電動ドアシステムの効果）
本実施の形態に係る車両用電動ドアシステム５を用いて、物体および人体を検出する試験を行った。
【０１１４】
（１）接触式検知
電動スライドドアが閉作動中に、その閉作動方向前方に木製の棒（直径５ｍｍ）を進出させた。この場合は、棒がコードスイッチ２に接触し、所定の押圧になったところで電動ドアが停止、反転作動となり良好の結果であった。
【０１１５】
（２）非接触式検知
電動スライドドアが閉作動中に、その閉作動方向前方に手指を進出させた。この場合は、手指がコードスイッチ２に接触する直前で電動ドアが停止、反転作動となり良好の結果であった。
【０１１６】
以上の試験の結果より、本実施の形態に係る車両用電動ドアシステム５は良好に動作し、物体および人体を確実かつ早期に検知し、人体等の挟み込みを確実に回避することが出来た。
【０１１７】
このように、本実施の形態においては、スライドドア５２の高さとほぼ同じ長さを有するコードスイッチ２が取付けられ、コードスイッチ２には、コードスイッチ２とほぼ同じ長さの電極線２１、２２および容量検知電極線２３が備えられる。このため、スライドドア５２の挟み込みで問題となる、スライドドア５２の図示左側端面、すなわち開口部５３とスライドドア５２とが閉め切られる端面において、接触により、あるいは非接触式に挟み込みを確実に検知することが可能となる。
【０１１８】
また、本実施の形態においては、コードスイッチ２と検知回路３とが隣接し、あるいは一体的に形成されるため、車両が発する電磁ノイズなどの影響を受けにくくなり、挟み込み検知の精度を向上することができる。
【０１１９】
更に、本実施の形態においては、検知回路３とＥＣＵ４とが信号電源併用線１１、接地線１２の２本の接続線のみで接続されるため、ハーネス等が太径化することなく、検知回路３とＥＣＵ４とが離れた場所に設置されたとしても、コストを低く抑えることが可能となり、また作業効率の低下を防ぐことができる。
【０１２０】
以上、本発明の各実施の形態を説明したが、上記に記載した各実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【０１２１】
例えば、本発明の各実施の形態において、接触式センサ部と非接触式センサ部とを備えたコードスイッチを用いて説明してきた。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されるものではなく、検知回路において接触式センサ部と信号処理回路とが電気的に並列に接続される限り、複数の接触式センサ部と、複数の非接触式センサ部とを組み合わせたものであっても良い。また、挟み込みの検知に寄与したい接続線が含まれて（３本以上の接続線を有する）いても良い（ダミー線にも対応）。
【０１２２】
更には、検知回路において接触式センサ部と信号処理回路とが電気的に並列に接続されるものであれば、ＥＣＵとして従来の接触検知のコードスイッチ用のＥＣＵを用いることができ、これによって部品の共通化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【０１２３】
１…挟み込み検知装置、２…コードスイッチ、３…検知回路、４…ＥＣＵ、５…車両用電動ドアシステム、１１…信号電源併用線、１２…接地線、１５…ドア駆動モータユニット、２１，２２…電極線、２３…容量検知電極線、２４…電流調整用抵抗、２５…スイッチ、２６…静電容量形成部、３１…電源部、３２…信号処理回路、３３…トランジスタ、３４，３５…検知回路主線、４１…コントローラ、４２…電源、４３…ＥＣＵ抵抗、４４…バッテリ、５１…車両、５２…スライドドア、５３…開口部、５４…ドアレール、５５…ケーブル、５６…プーリ、３２１…データ部、３２２…判定部、Ｓ２０１…静電容量センサ信号、Ｓ３０１…短絡命令信号。
【図１】
0005380748.tif 000002
【図２】
0005380748.tif 000003
【図３】
0005380748.tif 000004
【図４】
0005380748.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005380748.tif 000007
【図７】
0005380748.tif 000008
【図８】
0005380748.tif 000009
【図９】
0005380748.tif 000010
【図１０】
0005380748.tif 000011