(57)【要約】【課題】広汎な条件下で物体を適切に検出可能な車両用開閉扉の物体検出装置を提供する。【解決手段】車両の車体に形成された開口をアクチュエータ１４０で駆動されることにより開閉する扉１０の周縁部に設けられ、隣接又は接触する物体を検出する物体検出センサ２０を有する車両用開閉扉の物体検出装置を、アクチュエータによる扉の駆動方向が閉方向であるか開方向であるかを判別する扉駆動方向判別手段１４０と、扉の駆動方向に応じて、物体検出センサの検出可能範囲を、閉方向に対応する第１の範囲と、開方向に対応する第２の範囲との間で切換える検出方向切換手段１１０，１２０とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車体に形成された開口をアクチュエータで駆動されることにより開閉する扉の周縁部に設けられ、隣接又は接触する物体を検出する物体検出センサを有する車両用開閉扉の物体検出装置であって、
前記アクチュエータによる前記扉の駆動方向が閉方向であるか開方向であるかを判別する扉駆動方向判別手段と、
前記扉の駆動方向に応じて、前記物体検出センサの検出可能範囲を、前記閉方向に対応する第１の範囲と、前記開方向に対応する第２の範囲との間で切換える検出方向切換手段と
を備えることを特徴とする車両用開閉扉の物体検出装置。
【請求項２】
前記検出方向切換手段は、前記扉の駆動方向に応じて前記物体検出センサの検出部を回動させるセンサ回動機構を有すること
を特徴とする請求項１に記載の車両用開閉扉の物体検出装置。
【請求項３】
前記物体検出センサは、検出可能範囲が前記第１の範囲に設定された第１の検出部及び前記第２の範囲に設定された第２の検出部を有し、
前記検出方向切換手段は、前記扉の駆動方向に応じて前記第１の検出部の出力と前記第２の検出部の出力とを切り換えること
を特徴とする請求項１に記載の車両用開閉扉の物体検出装置。
【請求項４】
前記物体検出センサは静電容量センサを有し、
前記静電容量センサの出力値を所定の閾値と比較して物体の有無を判別する判別手段を備えるとともに、前記静電容量センサと車体との間隔が狭くなることに応じて前記閾値を検出感度が低下する方向に補正すること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用開閉扉の物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のリアゲート等の開閉扉に設けられる物体検出装置に関し、特に広汎な条件下で物体を適切に検出可能なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両において、利便性を向上するため、車体後部に設けられる開閉式の扉であるリアゲートの開閉を、電動アクチュエータによって駆動するもの（パワーリアゲート）が提案されている。
このような電動式の開閉扉においては、ユーザの手指やその他の物体を挟み込むことを防止するため、扉の端部と車体との間に存在する物体を検出する物体検出装置（挟み込み検出装置）が設けられる。
【０００３】
このような物体検出装置に関する従来技術として、例えば特許文献１には、車体に設けられ複数の感度レベルを切り換え可能な静電容量センサを用いた自動車用閉鎖パネルの挟み込み防止装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５０７０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の車両用開閉扉の物体検出装置は、扉が閉じる際に車体との間に物体が挟み込まれることの防止は可能であるが、扉が開く場合には実質的に機能せず、例えばリアゲートを開く際に他車両や建物等の障害物と衝突して損傷を受けることを防止できなかった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、広汎な条件下で物体を適切に検出可能な車両用開閉扉の物体検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、車両の車体に形成された開口をアクチュエータで駆動されることにより開閉する扉の周縁部に設けられ、隣接又は接触する物体を検出する物体検出センサを有する車両用開閉扉の物体検出装置であって、前記アクチュエータによる前記扉の駆動方向が閉方向であるか開方向であるかを判別する扉駆動方向判別手段と、前記扉の駆動方向に応じて、前記物体検出センサの検出可能範囲を、前記閉方向に対応する第１の範囲と、前記開方向に対応する第２の範囲との間で切換える検出方向切換手段とを備えることを特徴とする車両用開閉扉の物体検出装置である。
これによれば、扉の駆動方向に応じて物体検出センサの検出可能範囲を切り換えることによって、扉を開駆動する際、閉駆動する際のいずれの場合であっても、扉と干渉する可能性のある物体を適切に検出することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記検出方向切換手段は、前記扉の駆動方向に応じて前記物体検出センサの検出部を回動させるセンサ回動機構を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用開閉扉の物体検出装置である。
これによれば、単一の物体検出センサによって上述した効果を得ることができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記物体検出センサは、検出可能範囲が前記第１の範囲に設定された第１の検出部及び前記第２の範囲に設定された第２の検出部を有し、前記検出方向切換手段は、前記扉の駆動方向に応じて前記第１の検出部の出力と前記第２の検出部の出力とを切り換えることを特徴とする請求項１に記載の車両用開閉扉の物体検出装置である。
これによれば、複数の物体検出センサを切り換えて使用することによって、可動部分をなくして信頼性、耐久性を向上することができる。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記物体検出センサは静電容量センサを有し、前記静電容量センサの出力値を所定の閾値と比較して物体の有無を判別する判別手段を備えるとともに、前記静電容量センサと車体との間隔が狭くなることに応じて前記閾値を検出感度が低下する方向に補正することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用開閉扉の物体検出装置である。
これによれば、扉が全閉となる直前に物体検出センサが車体に近接した際に、車体を物体として誤検出することを防止し、適切な物体検出を行うことができる。
このため、最も挟み込みの可能性が高い全閉直前に、指などの細い物体を適切に検出して安全性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、広汎な条件下で物体を適切に検出可能な車両用開閉扉の物体検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を適用した車両用開閉扉の物体検出装置の実施例１を有するリアゲートの模式的二面図である。
【図２】実施例１の車両用開閉扉の物体検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１の車両用開閉扉の物体検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施例１の車両用開閉扉の物体検出装置における検出閾値を示すグラフである。
【図５】本発明を適用した車両用開閉扉の物体検出装置の実施例２を有するリアゲートの二面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、広汎な条件下で物体を適切に検出可能な車両用開閉扉の物体検出装置を提供する課題を、リアゲート等の端部に静電容量センサ等の近接センサ（物体検出センサ）を設けるとともに、開閉用アクチュエータの駆動方向に応じて近接センサの検出方向を回動させることによって解決した。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明を適用した車両用開閉扉の物体検出装置（以下、単に「物体検出装置」と称する）の実施例１について説明する。
実施例１の物体検出装置は、例えば、ステーションワゴン型の乗用車の車体後部に設けられる開口を開閉するリアゲートに設けられるものである。
図１は、実施例１の物体検出装置を有するリアゲートの模式的二面図である。
図１（ａ）は、閉状態（姿勢）のリアゲートを車両後方側から見た図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のｂ−ｂ部矢視図（側面図）である（後述する図５において同様）。
【００１４】
リアゲート１０は、例えば鋼板をプレス加工して形成されたアウタパネル及びインナパネルをヘミング加工等によって閉じ合わせて、中空となるように構成されている。
リアゲート１０は、実質的に矩形の蓋状部材として形成され、図示しない車体後部に設けられたリアゲート開口を開閉可能となっている。
リアゲート１０は、上端部近傍に設けられた図示しないヒンジによって、車幅方向に沿った軸回りに回動可能となっている。
リアゲート１０は、閉状態における下端部を後方側から上方側へ振り上げる方向に回動することによって、リアゲート開口を開き、車両後方の外部からキャビン、ラゲッジスペース内へのアクセスを可能とする。
また、リアゲート１０は、図１においては図示しないリアゲート駆動装置１４０によって、ユーザのスイッチ操作等に応じて開閉駆動されるいわゆるパワーリアゲートとなっている。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、リアゲート１０は、閉状態においては上下方向にほぼ沿って配置されるとともに、側面視においては中央部が後方側へ突出するよう屈曲して形成されている。
リアゲート１０の上半部は、上端部が前進するように前傾して配置されるとともに、リアウインドウ１１が設けられている。
リアウインドウ１１は、アウタパネル及びインナパネルに形成された開口に、ガラスを接着して構成されている。
リアゲート１０の下半部における左右側端部は、車体側に設けられるリアコンビネーションランプとの干渉を防止する切欠き部１２が形成されている。
【００１６】
リアゲート１０の下端縁部には、物体検出センサ２０が設けられている。
物体検出センサ２０は、検出部として物体が近接した際の出力電圧の変化を利用して、物体の有無を非接触で検出する静電容量センサを有する。
静電容量センサは、センサと物体との間の静電容量を電圧に変換して出力する。
物体検出センサ２０の検出部は、リアゲート１０の下端縁部に沿って、車幅方向に実質的に全幅にわたって延在して配置されている。
【００１７】
物体検出センサ２０は、図１においては図示しない物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０によって、車幅方向に沿った軸回りに回動可能となっている。
これによって、物体検出センサ２０は、図１（ｂ）に示すように、その検出範囲が、車体側に向いた第１の範囲Ａ１と、閉状態における車両後方側に向いた第２の範囲Ａ２との間で切り換え可能となっている。
第１の範囲Ａ１は、リアゲート１０を閉じる際に、車体とリアゲート１０との間に挟み込まれる可能性のある物体を検出可能となるように設定されている。
このとき、物体検出センサ２０は、リアゲート１０による挟み込みを防止する挟み込みセンサとして機能する。
第２の範囲Ａ２は、リアゲート１０を開く際に、リアゲート１０の下端部の進行方向上にあり衝突する可能性のある物体を検出可能となるように設定されている。
【００１８】
また、リアゲート１０の側端部には、車体との間に挟み込まされる物体を検出する図示しない接触センサが配置されている。
この接触センサは、リアゲート１０が閉方向に駆動される際に作動し、物体の挟み込みが検出された場合にはリアゲート１０は開方向に反転駆動される。
【００１９】
図２は、実施例１の物体検出装置の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、物体検出装置は、物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０、物体検出センサ制御ユニット１２０、リアゲート位置センサ１３０、リアゲート駆動装置１４０、物体検出センサ方向センサ１５０等を有して構成されている。
【００２０】
物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０は、物体検出センサ２０の検出範囲が上述した第１の範囲Ａ１と第２の範囲Ａ２との間で回動するよう、物体検出センサ２０を回転駆動するものである。
物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０は、例えば、電動モータと減速ギア列等を有して構成されている。
【００２１】
物体検出センサ制御ユニット１２０は、物体検出センサ２０及び物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０を統括的に制御するＥＣＵである。
物体検出センサ制御ユニット１２０は、物体検出センサ２０を作動させてその出力を処理し、物体の検出判定を実行するとともに、物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０の駆動制御を行うものである。
物体検出センサ制御ユニット１２０は、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有して構成されている。
【００２２】
リアゲート位置センサ１３０は、リアゲート１０の車体に対する角度位置を、全開状態と全閉状態との間で、無段階又は複数段階で検出する位置エンコーダを備えている。
【００２３】
リアゲート駆動装置１４０は、リアゲート１０を開閉駆動するものである。
リアゲート駆動装置１４０は、電動モータ及び減速ギア列等を有して構成されている。
リアゲート駆動装置１４０は、図示しない駆動制御装置によって制御され、ユーザが入力する開閉操作等に応じてリアゲート１０を開閉駆動する。
また、リアゲート駆動装置１４０は、物体検出センサ２０が異物の挟み込みなどを検出した場合には、リアゲート１０の駆動方向を反転する機能を有する。この点については後に詳しく説明する。
【００２４】
物体検出センサ方向センサ１５０は、物体検出センサ２０の検出範囲が第１の範囲Ａ１側であるか、第２の範囲Ａ２側であるかを検出するものである。
物体検出センサ方向センサ１５０は、物体検出センサ２０の検出部の角度位置を検出する位置エンコーダを備えている。
【００２５】
以下、上述した実施例１の物体検出装置の動作について説明する。
図３は、実施例１の車両用開閉扉の物体検出装置の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：リアゲート作動方向判断＞
物体検出センサ制御ユニット１２０は、リアゲート駆動装置１３０から、リアゲート１０の駆動が予定される方向に関する情報を、リアゲート１０の駆動開始に先立って取得する。
リアゲート１０の駆動方向が開方向である場合はステップＳ０２に進み、閉方向である場合はステップＳ０５に進む。
【００２６】
＜ステップＳ０２：物体検出センサ駆動アクチュエータ開方向駆動＞
物体検出センサ制御ユニット１２０は、物体検出センサ２０の検出可能範囲が第１の範囲Ａ１である場合には、物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０を駆動し、物体検出センサ２０の検出可能範囲が第２の範囲Ａ２となるように物体検出センサ２０を駆動する。
このとき、物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０は、物体検出センサ方向センサ１５０によって検出される物体検出センサ２０の方向が所定の目標方向と一致するようにフィードバック制御される。
その後、ステップＳ０３に進む。
【００２７】
物体検出センサ制御ユニット１２０は、物体検出センサ２０に物体の検出を開始させる。
物体の検出は、物体検出センサ２０の出力電圧を予め設定された閾値と比較することによって行う。
【００２８】
また、実施例１においては、リアゲート１０を閉駆動する際の物体検出センサ２０の物体検出閾値を、リアゲート１０が全閉位置の近傍の所定の角度位置にある際に増加させるようにしている。
図４は、実施例１の車両用開閉扉の物体検出装置における検出閾値を示すグラフである。
図４（ａ）は、リアゲートを開方向に駆動する際の閾値を示し、図４（ｂ）は、リアゲートを閉方向に駆動する際の閾値を示している。
図４において、縦軸は検出閾値（出力電圧）を示し、横軸はリアゲート１０の角度位置を示している。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、リアゲート１０を開方向に駆動する際には、閾値はリアゲート１０の位置に関わらず実質的に一定に設定されている。
これに対し、図４（ｂ）に示すように、リアゲート１０を閉方向に駆動する際には、リアゲート１０が全閉位置から所定の範囲内にあるときに、全閉位置への接近に応じて、閾値が徐々に増加するように設定されている。
ステップＳ０３においては、開方向への駆動であるので、図４（ａ）に示す実質的に一定の閾値を用いて検出を行う。
その後、ステップＳ０４に進む。
【００３０】
＜ステップＳ０４：リアゲート開方向出力＞
リアゲート駆動装置１４０は、リアゲート１０の開方向への駆動を開始する。
その後、ステップＳ０８に進む。
【００３１】
＜ステップＳ０５：物体検出センサ駆動アクチュエータ閉方向駆動＞
物体検出センサ制御ユニット１２０は、物体検出センサ２０の検出可能範囲が第２の範囲Ａ２である場合には、物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０を駆動し、物体検出センサ２０の検出可能範囲が第１の範囲Ａ１となるように物体検出センサ２０を駆動する。
その後、ステップＳ０６に進む。
【００３２】
＜ステップＳ０６：物体検出センサ検出開始＞
物体検出センサ制御ユニット１２０は、上述した閉方向駆動時の閾値を用いて、物体検出センサ２０に物体の検出を開始させる。
その後、ステップＳ０７に進む。
【００３３】
＜ステップＳ０７：リアゲート閉方向出力＞
リアゲート駆動装置１４０は、リアゲート１０の閉方向への駆動を開始する。
その後、ステップＳ０８に進む。
【００３４】
＜ステップＳ０８：リアゲート反転入力有無判断＞
物体検出センサ制御ユニット１２０は、物体検出センサ２０が物体を検出した場合には、物体との干渉（閉動作においては挟み込み、開動作においては障害物との衝突）のリスクが高いものと判断し、リアゲート駆動装置１４０に対して反転命令を伝達する。
リアゲート駆動装置１４０は、このような反転命令の入力（反転入力）を受けると、物体とリアゲート１０との干渉を回避するため、リアゲート１０を従前と逆方向に駆動する。
リアゲート駆動装置１４０が、反転入力を受けた場合はステップＳ０１に戻って以降の処理を繰り返し、反転入力を受けなかった場合はステップＳ０９に進む。
【００３５】
＜ステップＳ０９：リアゲート停止位置判断＞
物体検出センサ制御ユニット１２０は、リアゲート位置センサ１３０からの情報に基づいて、リアゲート１０が停止位置にあるか否かを判別する。
リアゲート１０が開方向に駆動されている場合には全開位置が停止位置となり、閉方向に駆動されている場合には全閉位置が停止位置となる。
リアゲート１０が停止位置となっている場合はステップＳ１０に進み、その他の場合はステップＳ０８に戻って以降の処理を繰り返す。
【００３６】
＜ステップＳ１０：リアゲート駆動停止・物体検出センサ検出終了＞
リアゲート駆動装置１４０はリアゲート１０の駆動を終了し、物体検出センサ制御ユニット１２０は、物体検出センサ２０の作動を停止して物体検出を終了する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【００３７】
以上説明した実施例１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）リアゲート１０の駆動方向に応じて物体検出センサ２０の検出可能範囲を切り換えることによって、リアゲート１０を開駆動する際、閉駆動する際のいずれにもリアゲート１０と干渉する可能性のある物体を適切に検出することができる。これによって、リアゲート１０を閉じる際の手指等の挟み込みや、リアゲート１０を開く際の建物、他車両等との干渉を防止することができる。
（２）物体検出センサ２０を回動させて検出可能範囲を切り換えることによって、単一の物体検出センサ２０によって上述した効果を得ることができる。
（３）リアゲート１０を閉駆動する際に、車体への接近に応じて閾値を変化させることによって、リアゲート１０が全閉となる直前に物体検出センサ２０が車体に近接した際に、車体を物体として誤検出することを防止し、適切な物体検出を行うことができる。
【実施例２】
【００３８】
次に、本発明を適用した車両用開閉扉の物体検出装置の実施例２について説明する。
実施例２の説明において、上述した実施例１と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００３９】
図５は、実施例２の物体検出装置を有するリアゲートの模式的二面図である。
実施例２の物体検出装置においては、リアゲート１０の下端部に、物体検出センサ駆動アクチュエータ１１０によって回転駆動される物体検出センサ２０に代えて、一対の物体検出センサ２１、２２を設けるとともに、リアゲート１０の駆動方向に応じて物体検出センサ２１，２２の出力を切り換えるようにしている。
物体検出センサ２１，２２の検出可能範囲は、それぞれ実施例１における第１の範囲Ａ１、第２の範囲Ａ２と実質的に一致している。
以上説明した実施例２においても、上述した実施例１の効果と実質的に同様の効果を得ることができる。
この場合、実施例１と異なりセンサが複数必要となるが、可動部分がなくなることによって、信頼性、耐久性の面では有利となる。
【００４０】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
実施例の物体検出装置は、例えば、リアゲートに設けられるものであったが、本発明はこれに限らず、車体側部に設けられ乗員の乗降等に用いられるドアや、車体後部のトランクルームに設けられるトランクリッドなどの他の扉にも適用することができる。
また、扉の開閉方法も、実施例のようにヒンジを用いたスイング式に限らず、スライド式であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０    リアゲート                    １１    リアウインドウ
１２    切欠き部                      ２０    物体検出センサ
２１    物体検出センサ                ２２    物体検出センサ
１１０    物体検出センサ駆動アクチュエータ
１２０    物体検出センサ制御ユニット  １３０    リアゲート位置センサ
１４０    リアゲート駆動装置          １５０    物体検出センサ方向センサ
Ａ１    第１の範囲                    Ａ２    第２の範囲
【図１】
2015045122.tif 000003
【図２】
2015045122.tif 000004
【図３】
2015045122.tif 000005
【図４】
2015045122.tif 000006
【図５】
2015045122.tif 000007