專利名稱：用于移動體的移動裝置以及開/關(guān)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有防止物體受到無益接觸的安全功能的移動裝置。此外，本發(fā)明涉及一種開啟和關(guān)閉控制裝置，該裝置通過檢測移動體是否將某物體夾于自驅(qū)動運行裝置比如自動窗、電動拉門和電動車頂以及建筑物的自動門中而控制移動體的開啟和關(guān)閉。
背景技術(shù)：
下面將使用圖7和8對傳統(tǒng)的移動裝置進行說明。圖7是一輛裝配有拉門的汽車的外部視圖，圖8是沿著圖7中的直線A-A截取的剖視圖。在附圖中，附圖標記1表示車輛主體的主體部分(圖7中的前乘客座位側(cè)的門部分)，2表示拉門，3表示壓力傳感器，4表示將壓力傳感器3支撐在拉門2，以及5和6凸緣上的支撐部分。例如，壓力傳感器3具有多個相互面對布置的電極，從而通過物體與壓力傳感器3接觸時所產(chǎn)生的壓力使電極相互接觸而產(chǎn)生的電連續(xù)性檢測與物體的接觸。注意，拉門2是通過馬達和用于控制該馬達的控制單元進行驅(qū)動的，這兩個部件都沒有示出。
通過這種構(gòu)造，當物體在拉門關(guān)閉而被夾在壓力傳感器3和主體1之間時，該物體的接觸通過其被夾住產(chǎn)生的壓力所導(dǎo)致的壓力傳感器3的電極之間相互接觸產(chǎn)生的電連續(xù)性而被檢測到，電機被控制單元反轉(zhuǎn)從而使拉門倒退，使得物體從被夾住的狀態(tài)中釋放出來(參考專利文件1號)。
此外，例如另外的傳統(tǒng)移動裝置，存在一種移動裝置，其中，如上所述的壓力傳感器被設(shè)置在車輛的后擋板(tailgate)周邊，當壓力傳感器檢測到后擋板由馬達關(guān)閉時有物體夾在壓力傳感器和主體之間，則馬達被反轉(zhuǎn)從而翻轉(zhuǎn)該后擋板，使得該物體從被夾住的狀態(tài)中釋放出來(參考專利文件2號)。
(專利文件1號)JP-A-2002-235480(專利文件2號)
JP-A-2002-322875然而，在專利文件1號中記載的傳統(tǒng)移動裝置中，與壓力傳感器相接觸的物體是類似人手這樣的柔軟物體，由于當壓力傳感器3在拉門關(guān)閉的過程中與物體相接觸時，該物體會受壓變形，所以沒有一個足夠的壓力作用到壓力傳感器3上，這會導(dǎo)致下述情況的發(fā)生，即拉門關(guān)閉操作繼續(xù)進行而沒有檢測到已與物體相接觸。當凸緣6由于物體必須從該凸緣6接收更大的壓力而變得較高時，這種情況就更加顯著。
因此，當拉門的關(guān)閉操作持續(xù)進行時，為了避免物體夾在壓力傳感器3和拉門2以及主體1之間，該物體被夾住前，必須將該物體移動遠離壓力傳感器3。然而，由于即使在移去該物體之后，拉門2會仍然繼續(xù)進行關(guān)閉操作直到壓力傳感器3檢測到存在有接觸，所以在例如人體位于拉門2附近位置的情況下，即使手已經(jīng)離開了壓力傳感器3，仍然會存在人體的另一部分與拉門發(fā)生無益接觸或者被夾于其中的問題。
此外，在專利文件2號中所述的傳統(tǒng)移動裝置中，例如，當門關(guān)閉操作是在諸如人手的物體與后擋板的周圍接觸的情況下開始時，那么在接觸位置靠近后擋板上部附近的情況下，也就是，靠近旋轉(zhuǎn)中心的位置，由于移動速度緩慢，所以只要手是不自然地壓住拉門，就不會施加一個導(dǎo)致壓力傳感器的電極相互接觸的足夠壓力，從而導(dǎo)致拉門關(guān)閉移動繼續(xù)進行、而壓力傳感器無法夠檢測到與手的接觸的情況的發(fā)生。
因此，為了避免物體夾在主體和壓力傳感器之間，如同在專利文件1號中所述的傳統(tǒng)移動裝置，雖然該物體在被夾住之前可從壓力傳感器處移去，但是由于只要壓力傳感器沒有檢測到接觸，即使在移去該物體之后，該后擋板仍然會繼續(xù)進行拉門關(guān)閉操作，例如，當人體處于正在關(guān)閉的后擋板的下方時，即使手離開壓力傳感器，也仍然會存在頭部或者人體的類似部位會受到后擋板的無益撞擊的問題。
本發(fā)明就是為了解決這些傳統(tǒng)問題，并且本發(fā)明的一個目的是設(shè)置一種安全地控制移動體的移動裝置，即使在將要接觸的物體是柔軟的并且移動體的速度緩慢的情況下。
此外，近年來，使用諸如馬達的動力源自動開啟和關(guān)閉移動體的設(shè)備不斷增加。雖然電梯和入口的門、以及建筑物出口的門都是已知的這種類型的設(shè)備和系統(tǒng)，但是近年來，存在一種不斷增長的趨勢，即根據(jù)汽車的模型，使用開關(guān)操作而不是手動操作，通過馬達偏轉(zhuǎn)沉重的拉門或者向后的橫拉門，使其開啟或者關(guān)閉。在這一趨勢的背景下，人們提出，用戶的喜好具有多樣性，使得用戶的需求已經(jīng)從構(gòu)成該需求的主要部分的私家轎車轉(zhuǎn)變到旅行車，或者廂式客車以及娛樂車輛。此外，同樣存在一種不斷增長的趨勢，也就是，女性駕駛員駕駛高度很高類型的車輛，并且，當她們嘗試手動打開或者關(guān)閉沉重的拉門或者將后擋板開啟到較高的位置時，她們遇到的困難構(gòu)成了所述背景原因中的一部分。
通常，各種各樣的系統(tǒng)都被認為是這種類型的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，并且例如，記載有下述實例，即用于檢測物體是否被夾住的導(dǎo)電橡膠開關(guān)傳感器設(shè)置在汽車的自動后擋板上(例如，參考專利文件3號)。
此外，還記載有一個實例，其中，用于檢測物體是否被夾住的導(dǎo)電橡膠開關(guān)傳感器被設(shè)置在汽車的自動拉門上(例如，參考專利文件4號)。
在每個實例中，當通過馬達進行偏轉(zhuǎn)的門被關(guān)閉時，在人體的一部分或者外來物體被夾在拉門和主體之間的情況下，物體被夾住可被檢測到，從而使車門打開。
作為這些傳統(tǒng)移動體的開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)中的一個控制電路，存在有例如圖15所示的電路結(jié)構(gòu)。后擋板開關(guān)101被設(shè)置在汽車的駕駛員座位上或者點火鑰匙上，并且后擋板打開或者關(guān)閉操作的命令通過導(dǎo)線或者無線電波被傳送到用作控制裝置的計算機102中。計算機102接收到從后擋板開關(guān)101發(fā)送的操作命令以后，通過驅(qū)動器103驅(qū)動后擋板馬達104向前或者向后或者使其停止。該驅(qū)動器103由電池105供給能量以驅(qū)動后擋板馬達104。
此外，用于收縮拉門使其關(guān)閉的關(guān)閉組件被設(shè)置在車輛的側(cè)面。該關(guān)閉組件由用作驅(qū)動裝置的關(guān)閉馬達106以及一對接頭107、108制成。該接頭107，108被設(shè)置為在后擋板向下轉(zhuǎn)動將要完全關(guān)閉之前相互連接。該接頭107被連接到計算機102上，并且當接頭107與接頭108相互連接時產(chǎn)生的信號被輸入到計算機102中。然后，計算機102通過驅(qū)動器103停止該后擋板馬達104，并且通過另一驅(qū)動器109驅(qū)動關(guān)閉馬達106。該關(guān)閉馬達106將后擋板移動到充分關(guān)閉的位置，并且通過一個構(gòu)成關(guān)閉部件的鎖閉裝置將其鎖于此。
通過上述構(gòu)造，可實現(xiàn)車輛的一種構(gòu)造，其中，僅僅通過后擋板開關(guān)101的操作由后擋板馬達104和關(guān)閉馬達106轉(zhuǎn)動該后擋板，使得該后擋板可自動開啟和關(guān)閉。
此外，使用相關(guān)技術(shù)，可設(shè)置用于檢測后擋板和主體之間是否夾有外來物的壓力傳感器110，并且通過電流檢測元件111將所檢測到的結(jié)果輸入到計算機102中。如圖16所示的一種使用導(dǎo)電橡膠的傳感器被用作壓力傳感器110。該壓力傳感器110具有環(huán)形截面，并且由護套部分112和四根電極金屬線(electrode wires)113、114、115、116組成，其中該護套部分由一種絕緣彈性材料比如橡膠以及柔軟合成樹脂材料制成，該電極金屬線沿著縱向按照一種基本上為螺旋的形式進行布置。通過上述構(gòu)造，當護套部分112出現(xiàn)彈性變形時，電極金屬線113-116發(fā)生偏轉(zhuǎn)以相互接觸，由此建立電連續(xù)性。
(專利文件3號)JP-A-2002-242535(專利文件4號)JP-A-2002-235480然而，在這些傳統(tǒng)的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)中，當后擋板打開時仍然存在一個隨之產(chǎn)生的問題。即，通過該后擋板不能避免意外的發(fā)生，其中包括，人體與所述后擋板發(fā)生碰撞，以及，當后擋板的開啟操作完成時，后擋板與一種諸如建筑物的結(jié)構(gòu)的側(cè)壁或者頂篷發(fā)生碰撞。這是因為傳統(tǒng)的壓力傳感器都被構(gòu)造成僅僅當傳感器自身受到嚴重壓迫使得護套產(chǎn)生碰撞并且內(nèi)部電極相互接觸時才會打開。即，設(shè)置在當后擋板關(guān)閉時面對主體這一位置上的壓力傳感器只有在拉門關(guān)閉的方向上檢測到夾住有物體(物體被夾住于后擋板和主體之間)，當后擋板打開時，如果有接觸發(fā)生在后擋板沒有安裝傳感器的相對側(cè)上，那么就沒有壓力作用到該傳感器上，并且因此實際上，就無法對該接觸進行處理。此外，由于壓力傳感器110和計算機102都是從電池105中獲取能量，所以會產(chǎn)生一個問題，也就是，當引擎停車時，無法實施控制對暗電流(引擎停車時所消耗的能量)進行抑制。
本發(fā)明就是為了解決這些傳統(tǒng)問題，并且本發(fā)明的一個目標就是提供一種移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠確保拉門開啟和關(guān)閉時都能檢測到物體與門的碰撞以及在拉門和車輛的主體之間夾住有物體，同時抑制暗電流。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決所述問題，本發(fā)明當設(shè)置在所述移動體上的物體檢測裝置檢測到物體的接觸或者檢測到物體的離開時，停止移動體的移動或者控制驅(qū)動裝置反轉(zhuǎn)所述移動體的移動方向。通過這種構(gòu)型，例如，即使由于所接觸到的物體是柔軟的和/或移動體的速度緩慢、在移動體的關(guān)閉操作過程中不能夠檢測到物體的接觸的情況下，由于當物體檢測裝置檢測到物體的離開時，所述移動體停止移動或者其移動方向反轉(zhuǎn)，所以安全性可增加。
此外，為了接觸到所述物體，本發(fā)明的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)設(shè)置成包括具有彈性的并且采用電纜的形式的壓電傳感器，其中，在發(fā)動機停車的情況下，壓電傳感器的輸入也停止，并且所述傳感器的供電至少在開啟操作開始時才開始，并且在開啟操作和關(guān)閉操作的過程中，所述傳感器的輸出都受到監(jiān)控。
通過這種構(gòu)造，當所述拉門開啟和關(guān)閉的時候，通過具有彈性并且采用電纜形式的壓電傳感器檢測所述拉門的振動，可保證對物體與拉門的碰撞以及在拉門和車輛的主體之間夾住物體進行檢測并且抑制暗電流。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例1的移動裝置沿著圖7中的直線A-A截取的剖視圖，圖2(a)是示出移動裝置的壓電傳感器的構(gòu)造的示意圖，圖2(b)是沿著圖2(a)中的直線B-B截取的橫截面圖，圖3是移動裝置的方框圖，圖4是表示當檢測到移動裝置中存在物體接觸時所產(chǎn)生的從壓電傳感器輸出的輸出信號V、檢測部分的檢測輸出J、以及作用到驅(qū)動裝置上的作用電壓Vm的特性圖，圖5是表示當檢測到移動裝置中的物體移去時所產(chǎn)生的從壓電傳感器輸出的輸出信號V、檢測部分的檢測輸出J、以及作用到驅(qū)動裝置上的作用電壓Vm的特性圖，圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例2的移動裝置的外部視圖，
圖7是裝備有作為傳統(tǒng)移動裝置的拉門的汽車的外部視圖，圖8是傳統(tǒng)移動裝置沿圖7中的直線A-A截取的剖視圖，圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例4的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)的透視圖，圖10是表示系統(tǒng)處于打開狀態(tài)的透視圖，圖11是主要零件中實際安裝有系統(tǒng)傳感器的狀態(tài)的剖視圖，圖12是表示系統(tǒng)的壓電傳感器的詳細構(gòu)造的部分透視圖，圖13是表示系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造的方框圖，圖14是系統(tǒng)的時序圖，圖15是表示傳統(tǒng)的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造的方框圖，圖16是表示傳統(tǒng)的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)的傳感器的詳細構(gòu)造的部分透視圖，圖17是主要零件中根據(jù)本發(fā)明實施例5實際安裝有傳感器的狀態(tài)的剖視圖，以及圖18是根據(jù)本發(fā)明實施例6的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)的透視圖。
注意，在附圖中，附圖標記2表示拉門(移動體)，8表示物體檢測裝置，9表示壓電傳感器，17表示檢測部分，20表示驅(qū)動裝置，21表示報警裝置，22表示控制裝置，23表示緩沖器，24表示運動汽車(移動體)，101表示后擋板開關(guān)，118表示后擋板，126表示支架，128表示保護裝置，129表示壓電傳感器，135表示控制單元。
具體實施例方式
為了解決所述問題，根據(jù)本發(fā)明的第一方面內(nèi)容，設(shè)置有一種移動裝置，該移動裝置適用于當設(shè)置在移動體上的物體檢測裝置檢測到物體的接觸或者檢測到物體的離開時停止該移動體的移動，或者控制驅(qū)動裝置使移動體的移動方向反轉(zhuǎn)。通過這種構(gòu)造，例如，即使由于所接觸到的物體是柔軟的和/或移動體的速度緩慢、在移動體的關(guān)閉操作過程中不能夠檢測到物體接觸的情況下，由于當物體檢測裝置檢測到物體的離開時，移動體停止移動或者使移動體的移動方向反轉(zhuǎn)，從而可增加安全性。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明第一方面內(nèi)容所述的移動裝置，其中該物體檢測裝置包括彈性壓電傳感器和檢測部分，所述檢測部分基于所述壓電傳感器的輸出信號檢測物體的接觸或者離開，并且由于使用所述彈性壓電傳感器，所以不會發(fā)生傳統(tǒng)電極接觸形式壓力傳感器當傳感器彎折時導(dǎo)致電極的接觸從而出現(xiàn)錯誤的檢測的情況，并且由于可根據(jù)移動體的形狀自由布置彈性壓電傳感器，所以不僅能夠增加布置的自由度，而且即使在彎折部分也能夠檢測所述物體的接觸或者離開，因此增加了可靠性。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明的第二方面內(nèi)容所述的移動裝置，其中，檢測部分測定當壓電傳感器的輸出信號的幅值超過預(yù)先設(shè)定的范圍時物體發(fā)生接觸或者離開，并且由于已經(jīng)確定當壓電傳感器的輸出信號的幅值超過預(yù)先設(shè)定的范圍時物體發(fā)生接觸或者離開，所以即使當壓電傳感器的輸出信號的極性根據(jù)彎曲狀態(tài)下的情況和壓電傳感器的極性方向、電極配置(這將形成參考電壓)和壓電傳感器支撐方向進行變化的時候，都可以不受這些條件的影響，實現(xiàn)對移動體的安全性控制。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明的第一至第三的任一方面內(nèi)容所述的移動裝置，其中，所述移動體是下述可開啟和關(guān)閉的門中的至少一個，例如汽車拉門、后擋板、后備箱蓋、可上升和下降類型的窗戶、車頂窗、卡車卸貨板上可開啟和關(guān)閉的兩翼、以及電梯和建筑物的門和百葉窗，并且可檢測到物體與可開啟和關(guān)閉的門的接觸或者離開，從而安全地控制所述門。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第五方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明的第一至第三的任一方面內(nèi)容所述的移動裝置，其中，移動體是具有緩沖器的運行車輛，并且其中，物體檢測裝置被設(shè)置在作為移動體的運行車輛的緩沖器上，并且通過檢測物體與緩沖器的接觸或者離開，能夠?qū)⑦\行車輛的運行控制在安全狀態(tài)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第六方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明第一至第五的任一方面內(nèi)容所述的移動裝置，其中設(shè)置有通信裝置，該通信裝置通知驅(qū)動裝置停止移動體的移動或者使移動體的移動方向反轉(zhuǎn)，由于能夠通過該信息警告附近的人群，所以系統(tǒng)的可靠性和有效性得以增加。
下面，將參考圖1至7說明本發(fā)明的實施例1至3。
(實施例1)根據(jù)實施例1的發(fā)明將通過參考圖1至5和7進行說明。在實施例1中，本發(fā)明的移動裝置將被應(yīng)用于汽車的拉門中。
圖1是實施例1的移動裝置對應(yīng)于圖7中直線A-A位置處的剖視圖。圖1表示拉門完全關(guān)閉的狀態(tài)，并且附圖的上側(cè)表示車輛的內(nèi)部，其下側(cè)表示車輛的外部。
首先，實施例1的移動裝置的構(gòu)造如下進行說明。在圖1中，附圖標記1表示車輛主體的主體部分(圖7中的前乘客座位側(cè)的門后部)，2表示作為移動體的拉門。附圖標記7表示車輛主體的主要結(jié)構(gòu)，8表示接觸檢測裝置，該檢測裝置具有彈性的并且采用電纜的形式壓電傳感器9以及支撐該壓電傳感器9并且由彈性材料制成的支撐部分10。諸如EPDM的一種合成橡膠以及一種熱塑性彈性體可用作所述彈性材料。該壓電傳感器9被插入到設(shè)置于靠近該支撐部分10遠端附近部分的插孔中。當插入時，可在該插孔或者該壓電傳感器9的表面使用諸如硬脂酸鋅的一種潤滑劑，從而有助于其插入。
支撐部分10比壓電傳感器9更加具有彈性。此外，通過在支撐部分10中設(shè)置空心部分11，壓電傳感器9在物體與物體檢測裝置8相接觸時所產(chǎn)生的壓力作用下更加容易產(chǎn)生變形。注意，使用一種發(fā)泡樹脂或者類似材料成型而不設(shè)置空心部分11，也可使得支撐部分10比壓電傳感器9更加具有彈性。例如，可使用一種壓敏粘貼雙面涂層膠帶將支撐部分10固定到裝接部分12上。當裝接時，使用壓敏粘貼雙面涂層膠帶將支撐部分固定到裝接部分12上，同時將支撐部分10對準沿著裝接部分12的一個端部設(shè)置的凸起導(dǎo)向定位部分13。裝接部分12通過機器螺釘固定到拉門2的一個端部。注意，可以采用下述構(gòu)造，即支撐部分10通過壓敏粘貼雙面涂層膠帶直接固定到拉門2的端部，并且這樣排除了裝接部分12的必需性，從而使該系統(tǒng)更加合理。
圖2(a)是表示壓電傳感器9的構(gòu)造的示意圖，圖2(b)表示沿著圖2(a)中的直線B-B截取的橫截面圖。如圖2(a)所示，壓電傳感器9包括電阻器封裝部分15，該封裝部分設(shè)置在壓電傳感器的遠端部分，并且在其中封裝了用于檢測壓電傳感器斷開和短路的電阻器，采用電纜形式的檢測部分16，檢測部分17，該檢測部分17中包括濾波器、放大器、比較器以及斷路和短路檢測電路，這些元件都沒有示出，用于電源以及輸出檢測信號的電線18，以及連接控制裝置22的連接器19，所有部件都將在下文中進行說明。
如圖2(b)中所示，檢測部分16通過同心層疊例如如下部分而構(gòu)成，包括中心電極16a、壓電陶瓷燒結(jié)粉末的混合到橡膠彈性材料中而得到的復(fù)合壓電材料層16b、外部電極16c以及保護層16d，并且將它們層疊形成于電纜中。例如，可使用聚氯乙稀板作為橡膠彈性材料。檢測部分16通過下述工藝制造。首先，聚氯乙稀板與體積含量40％至70％的壓電陶瓷粉末(這里指鋯鈦酸(zirconate titanate))通過碾壓工藝均勻混合入板材中。在如此形成的板材被切割為精細的圓片之后，將如此切割的圓片與中心電極16a一起連續(xù)模制(extrude)，從而形成復(fù)合壓電層16b。然后，將人工電極與復(fù)合壓電層16b的外側(cè)接觸，并且在中心電極16a和人工電極之間施加(5至10)Kv/mm的直流高壓電，使得復(fù)合壓電材料層16b實現(xiàn)極化。在極化之后，將外部電極16c圍著復(fù)合壓電材料層16b的外圓周進行纏繞。最后，在纏繞外部電極16c的同時，保護層16d被連續(xù)模制。由于復(fù)合壓電材料層16b是使用聚氯乙烯制成的，所以不需要生產(chǎn)普通合成橡膠所需的硫化工藝。
在電阻封裝部分15中，未示出的斷路和短路檢測電阻連接于中心電極16a和外部電極16b之間。在檢測部分17中，濾波器、放大器、比較器、斷路和短路檢測電路都形成入便于安裝的定制集成電路。此外，為了抵消電氣噪音，諸如EMI濾波器和饋通電容器的電氣噪音抵消元件被用于檢測部分17面向檢測部分16一側(cè)的輸入部分，檢測部分17面向電線18的一側(cè)的電源輸入部分，以及檢測部分17輸出檢測信號的輸出部分。此外，電阻封裝部分15和檢測部分17的外圓周都覆蓋有導(dǎo)線材料，并且在導(dǎo)電材料，外部電極16c和電源的一個接地側(cè)之間建立電連續(xù)性，由此使整個壓電傳感器9被屏蔽。
此外，濾波器具有一種過濾特性，該特性通過從壓電傳感器9的一個輸出信號中去除由于車輛主體的振動產(chǎn)生的無益信號，從而提取當壓電傳感器9由于接觸到物體產(chǎn)生變形時所產(chǎn)生的壓電傳感器9的一個輸出信號的特定頻率分量。為了確定該過濾特性，可在計及車輛主體振動特性的情況下進行優(yōu)化。更具體地說，為了去除由車輛的運行引擎和運行車輛本身以及車輛車門的開啟和關(guān)閉操作所引起的振動，人們要求使用一種提取大約10Hz或者更低信號分量的低通濾波器。此外，可設(shè)置適用于僅僅移去由車輛的運行引擎和運行車輛本身以及車輛車門的開啟和關(guān)閉操作所引起的振動分量的陷波濾波器。
圖3是本發(fā)明實施例1的移動裝置的方框圖。在附圖中，附圖標記20表示由用于驅(qū)動拉門2的馬達組成的驅(qū)動裝置，21表示通信裝置，22表示基于物體檢測裝置8的輸出信號而控制驅(qū)動裝置20和通信裝置21的控制裝置。
下面，將說明移動裝置的功能。圖4是本發(fā)明實施例1的移動裝置的特性示意圖，該圖示出了從壓電傳感器9輸出的輸出信號V、檢測部分17的檢測輸出J、以及施加于驅(qū)動裝置20的作用電壓Vm。從附圖中可知，當使用者在t1時刻執(zhí)行關(guān)閉操作并且電壓Vd被施加到驅(qū)動裝置時，拉門2開始關(guān)閉操作。當驅(qū)動裝置20執(zhí)行關(guān)閉操作時，可從控制裝置中產(chǎn)生用于警告的警報。
下面，當物體在關(guān)閉操作過程中與電動拉門2的端部相接觸的時候，該物體與設(shè)置在電動拉門2的該端部上的物體檢測裝置8相接觸，物體壓力被作用到支撐部分10和壓電傳感器9上。由于支撐部分10比壓電傳感器9更加具有彈性，所以支撐部分10主要是在物體與之接觸的位置處在壓力作用下產(chǎn)生變形受到壓縮，并且空心部分被壓下，由此，壓電傳感器9也主要在對應(yīng)于物體與支撐部分10相接觸而使其產(chǎn)生變形的位置處被彎折。
此時，如圖4所示，當發(fā)生物體接觸時，由于壓電效應(yīng)輸出一個對應(yīng)于壓電傳感器9的變形加速度的信號(大于圖4中的參考電壓V0的信號分量)。此時，雖然壓電傳感器9采用完全設(shè)置于拉門2端部處的構(gòu)型使得壓電傳感器9在接觸時刻的變形很微小，但是在該實施例的情況下，由于支撐部分10是由比壓電傳感器9更具彈性的彈性材料制成并且支撐部分10具有空心部分11，使得支撐部分10在接觸時受到壓縮，所以壓電傳感器9的變形量增加。因此，壓電傳感器9獲得一個更大的變形量，并且二次微分值的加速度同樣增加，導(dǎo)致壓電傳感器9的輸出信號中的增加，由此，在真實的接觸發(fā)生時，有助于從外部振動以及電氣噪音中產(chǎn)生的各信號分量中區(qū)分出一個信號分量，并且提高確定接觸時的確定精度，由此排除錯誤的確定。
當檢測部分17在沒有與物體接觸的狀態(tài)下輸出Lo時，檢測部分17在V0到V的正方向上的幅值(V-V0)由于與物體接觸而等于或者大于D0時，確定該接觸已經(jīng)發(fā)生，并且在t2時刻輸出信號Hi作為確定輸出。當幅值(V-V0)保持等于或者大于D0時，Hi信號持續(xù)產(chǎn)生。
當Hi信號從物體檢測裝置8中輸出時，控制裝置22停止向驅(qū)動裝置20上作用電壓+Vd，然后作用一定時間的電壓-Vd，從而使拉門2執(zhí)行一定時間的開啟操作以釋放所述接觸。在這種情況下，可使拉門2一直執(zhí)行開啟操作直到其完全打開。此外，當Hi信號從物體檢測裝置8中輸出時，控制裝置22從通信裝置21中產(chǎn)生一個預(yù)先儲存的預(yù)定聲音信號。例如，產(chǎn)生一個信息諸如“已經(jīng)檢測到一個接觸。拉門將被打開。”作為該聲音信號。注意，通信裝置21可與汽車導(dǎo)航系統(tǒng)以及汽車音頻系統(tǒng)共享一個揚聲器。
注意，在圖4中處于電壓V時，會從V0產(chǎn)生負信號分量，這是由于已經(jīng)檢測到與物體的接觸而在一定距離上使拉門2進行開啟操作、導(dǎo)致物體離開物體檢測裝置8的時候、由壓電傳感器9產(chǎn)生的一個輸出信號。即，當物體離開物體檢測裝置8時，由于去除了接觸產(chǎn)生的壓力，所以產(chǎn)生彈性變形的支撐部分10恢復(fù)到其初始形狀，并且同時，變形的壓電傳感器9同樣恢復(fù)到其初始形狀。然后，當變形的壓電傳感器9恢復(fù)到其初始形狀時，產(chǎn)生一個極性與在物體接觸時所產(chǎn)生的信號的極性相反的輸出信號。這是由于已知的壓電效應(yīng)的特性導(dǎo)致的。
下面將說明當諸如手的柔軟物體緩慢地接觸到物體檢測裝置8然后從那里離開時，將要執(zhí)行的功能。圖5是表示當檢測到物體離開時在移動裝置中產(chǎn)生的壓電傳感器的輸出信號V、檢測部分的檢測輸出J、以及作用到驅(qū)動裝置的作用電壓Vm的特性示意圖。
從圖5中可見，當使用者執(zhí)行關(guān)閉操作，并且電壓Vd在t4時刻被作用到驅(qū)動裝置上時，拉門2開始執(zhí)行關(guān)閉操作。當驅(qū)動裝置20執(zhí)行關(guān)閉操作時，可以從控制裝置22中產(chǎn)生一個用于警告的警報。
當手在關(guān)閉操作過程中與電動拉門2的端部相接觸時，手將與物體檢測裝置8接觸，通過物體接觸所產(chǎn)生的壓力被作用到支撐部分10和壓電傳感器9。此時，當諸如手的柔軟物體在t5時刻與物體檢測裝置8相接觸時，由于壓電傳感器9的變形加速度很小，如圖5中所示，所以可能存在沒有信號等于或者大于V處產(chǎn)生的參考電壓D0的情況。在這種情況下，檢測部分17確定沒有與物體發(fā)生接觸并輸出Lo，電壓Vd持續(xù)作用到驅(qū)動裝置上，由此拉門2持續(xù)執(zhí)行關(guān)閉操作。
另一方面，由于手在這里持續(xù)受到拉門2的擠壓，所以使用者在手被夾在主體1和拉門2中間之前意識到無益的接觸正在發(fā)生，并從物體檢測裝置8上拿開他或她的手。此時，在V處產(chǎn)生一個比V0大的信號，如圖5中所示。這歸因于上文所述的已知的壓電效應(yīng)的特性。這里，因此，當已經(jīng)如上文所述的嘗試拿開手時，在多數(shù)情況下，可以迅速地拿開手以避免被夾的危險，產(chǎn)生彈性變形的支撐部分10徹底恢復(fù)到其初始形狀，同時，變形的壓電傳感器9也恢復(fù)到其初始形狀。因此，由于當變形的壓電傳感器9恢復(fù)其初始形狀時產(chǎn)生的加速度增加，所以在V0的負側(cè)產(chǎn)生的信號的幅值與加速度的增加成比例地增加，并且V0負方向(V0-V)上的幅值達到或者超過D0。
當V0負方向上(V0-V)的V的幅值由于手離開而達到或者超過D0時，檢測部分17確定物體已經(jīng)離開，并且輸出信號Hi以作為確定輸出。當幅值(V0-V)保持D0或者更低時，Hi信號被持續(xù)輸出。
當輸出Hi信號時，控制裝置22停止向驅(qū)動裝置20作用電壓+Vd，但是作用一定時間的電壓-Vd，從而使得拉門2執(zhí)行一定時間的開啟操作。在這種情況下，可使得拉門2一直執(zhí)行開啟操作直到其被完全打開。此外，當從物體檢測裝置8中輸出Hi信號時，控制裝置22致使通信裝置21產(chǎn)生與上述說明類似的預(yù)設(shè)聲音信號。
注意，當手被夾住之前有意將手按壓在物體檢測裝置上而將壓力作用到物體檢測裝置8上時，由于有一個較大的加速度被作用到壓電傳感器9上，所以檢測部分17檢測到物體的接觸，并且與前文所述情況相同，拉門2被控制進行倒退移動。
此外，當拉門2執(zhí)行關(guān)閉操作時，在沒有檢測到物體離開或者物體與主體1相接觸的情況下，雖然物體通過拉門2的持續(xù)關(guān)閉操作而被夾在主體1和拉門2之間，但是此時作用到物體檢測裝置8上的壓力是通過拉門2的重量產(chǎn)生的慣性力，所以壓力變得大于當拉門2執(zhí)行關(guān)閉操作時通過物體接觸施加的壓力。因此，通過物體檢測裝置8和壓電傳感器9的變形產(chǎn)生的加速度增加，并且由于幅值等于或者大于圖4中D0的足夠大的信號從壓電傳感器9中輸出，所以可確保檢測部分17能夠檢測到物體的接觸。檢測到接觸后將要執(zhí)行的開啟操作與上述說明類似。
此外，檢測部分17形成了一個電路系統(tǒng)，該電路系統(tǒng)包括從電源到預(yù)設(shè)電阻器、中心電極16a、斷路和短路檢測電阻器以及外部電極16c(地面)，中心電極16a是通過電阻器以及斷路和短路檢測電阻器對供應(yīng)電壓進行分配而形成的電壓值。因此，當中心電極16a和外部電極16c中的至少一個發(fā)生斷路時，與中心電極16a相連的檢測部分17的輸入部分的電壓Vi變得與供應(yīng)電壓相等。此外，當中心電極16a和外部電極16c短路時，Vi為接地電壓。
安裝在檢測部分17中的斷路和短路檢測電路通過檢測Vi的特性對壓電電路的斷路和短路進行檢測，并且當如此檢測到斷路和短路時，檢測部分17連續(xù)輸出Hi信號。然后，當Hi信號持續(xù)從檢測部分17輸入到控制裝置22中一段預(yù)設(shè)時間時，控制裝置22確定在壓電傳感器9中已經(jīng)發(fā)生異常的斷路或者短路，并在例如駕駛員座位前的儀表板上顯示這種異常，阻止驅(qū)動裝置20的供電，并且將拉門2的操作轉(zhuǎn)換為可手動開啟和關(guān)閉拉門2的人工操作。
通過前文已經(jīng)說明的功能，根據(jù)實施例1的移動裝置，即使在由于接觸中的物體是柔軟的和/或移動體的速度緩慢而不能夠檢測到拉門2(移動體)的關(guān)閉操作過程中存在物體接觸的情況下，由于當物體檢測裝置8檢測到物體離開時，拉門2(移動體)的驅(qū)動受到控制，所以增加了安全性。
此外，由于使用了彈性壓電傳感器9，所以在傳統(tǒng)的電極接觸類型壓力傳感器中也不會發(fā)生這種情況，即由于傳感器的彎折導(dǎo)致的電極的接觸而產(chǎn)生錯誤的檢測，并且由于可根據(jù)拉門2(移動體)的形狀自由布置壓電傳感器9，所以增加了設(shè)計的自由度。此外，由于即使通過物體的彎折部分也可檢測到物體的接觸或者離開，所以增加了可靠性。
此外，由于當物體檢測裝置檢測到物體的接觸或者離開時，通過告知驅(qū)動裝置使移動體的移動停止或者使移動體的移動方向反轉(zhuǎn)，從而能夠警告周圍的使用者和人群，所以進一步增加了系統(tǒng)的可靠性和有效性。
注意，雖然在實施例1中，移動體是汽車的拉門，但是該移動體可以至少是下列可開啟和關(guān)閉的門的一種，比如汽車拉門、后擋板、后備箱蓋、能夠上升和下降的窗戶、汽車車頂窗、卡車卸貨甲板上的可開啟和關(guān)閉的兩翼、以及電梯和建筑物上的門和百葉窗，并且檢測到物體與這些可開啟和關(guān)閉的門的接觸或者離開，從而安全地控制可開啟和關(guān)閉的門的驅(qū)動。
此外，可使用下述構(gòu)造，即檢測部分根據(jù)從壓電傳感器中輸出的輸出信號的極性和振幅檢測物體的接觸和離開，并且輸出用于接觸和離開的不同的檢測信號。根據(jù)這種構(gòu)造，移動體的驅(qū)動方法可實現(xiàn)多樣化，從而進一步增加處理中的方便性以及安全性，如下述構(gòu)造所述，當檢測到物體的接觸時，移動體通過控制裝置倒退驅(qū)動，從而執(zhí)行開啟操作，直到移動體完全打開，并且當檢測到物體的離開時，在移動體通過控制裝置倒退或者停止一段預(yù)設(shè)時間后，重新恢復(fù)關(guān)閉操作，或者另一種構(gòu)造，即在移動體開始開啟操作之前檢測到接觸物體，并且不會執(zhí)行移動體的開啟操作直到檢測到物體已經(jīng)離開。
此外，在實施例1中，雖然當物體檢測裝置檢測到與物體的接觸或者已經(jīng)發(fā)生接觸的物體離開時，控制驅(qū)動裝置從而使移動體的移動方向反轉(zhuǎn)，但是，也可以采用下述構(gòu)造，即當物體檢測裝置檢測到與物體接觸或者已經(jīng)發(fā)生接觸的物體離開時，控制驅(qū)動裝置從而停止移動體的移動。
此外，雖然在實施例1中，當拉門2在執(zhí)行關(guān)閉操作時與物體發(fā)生接觸時，拉門2的驅(qū)動被構(gòu)造為可被安全地控制，但是，可以使用下述構(gòu)造，即物體檢測裝置8也可被裝接到拉門2的后端部分，使得即使當拉門2在執(zhí)行開啟操作時其后端部分與物體接觸的時候，能夠執(zhí)行與關(guān)閉過程中所執(zhí)行的類似的安全控制，由此，當可開啟和關(guān)閉的門在執(zhí)行開啟操作時與物體接觸的時候，也可以執(zhí)行類似的安全控制。
(實施例2)參考圖6，將說明根據(jù)實施例2的發(fā)明。圖6是表示實施例2的移動裝置的外部視圖。實施例2與實施例1的不同點在于，移動體是具有緩沖器23的運行車輛24，并且物體檢測裝置8被設(shè)置在緩沖器23中。
使用該構(gòu)型，當物體檢測裝置8檢測到物體的接觸或者已經(jīng)發(fā)生接觸的物體離開的時候，運行車輛24的運行被停止，或者運行車輛24的運行方向被反轉(zhuǎn)一段預(yù)設(shè)的時間。此外，當運行車輛24開始運行之前檢測到物體的接觸時，可以采用下述構(gòu)造，即運行車輛24的運行被持續(xù)停止，直到檢測到該物體的離開。根據(jù)該構(gòu)造，通過檢測物體與緩沖器23的接觸或者離開，可安全地控制運行車輛24的運行。
注意，該實施例可被應(yīng)用于各種形式的能夠安裝緩沖器的運行車輛，比如汽車、無人運輸車輛、以及各種形式的自驅(qū)動推車，比如高爾夫球車。
(實施例3)
下面將說明根據(jù)實施例3的發(fā)明。本實施例與實施例1、2的不同點在于，當從壓電傳感器9中輸出的輸出信號的振幅超過預(yù)先設(shè)定的范圍時，檢測部分17測定物體的接觸或者離開是否已經(jīng)發(fā)生。具體地說，在圖5中的V的特性圖中，當V0到V的振幅的絕對值存在時確定物體的接觸或者離開是否已經(jīng)發(fā)生，從物體檢測裝置8中輸出信號Hi作為確定輸出。上下限度比較器(window comparator)可被用作執(zhí)行上述過程的實際電路。
在接觸或者離開的情況下，V相對于V0的極性將根據(jù)彎曲狀態(tài)下的條件和壓電傳感器的極化方向、電極配置(這將形成參考電壓)和壓電傳感器支撐方向進行變化，并且為了與此相對應(yīng)，檢測部分17基于從V0到V的振幅的絕對值確定接觸或者離開是否已經(jīng)發(fā)生，由此，雖然對接觸和離開的檢測不能被區(qū)分開，但是，能夠?qū)崿F(xiàn)移動體的安全控制而不被上述條件影響。
雖然，在實施例1至3中，具有可開啟和關(guān)閉的門以及緩沖器的運行車輛被用作為移動體，但是本發(fā)明可被應(yīng)用于其它類型的移動體，比如機床不同類型的驅(qū)動部分和機器人手臂，以及能夠上升和下降的裝載系統(tǒng)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第七方面內(nèi)容，設(shè)置有移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，包括構(gòu)造成可被自由開啟和關(guān)閉的移動體，裝接于該移動體上的傳感器，該傳感器用于檢測由物體的接觸或者夾住物體所產(chǎn)生的振動，以及根據(jù)傳感器的輸出信號控制移動體的開啟和關(guān)閉操作的控制單元，其中，所述控制單元至少在所述移動體開啟操作的情況下開始向所述傳感器供電，并且其中，當在關(guān)閉操作過程中物體的接觸被傳感器檢測到時，移動體的關(guān)閉操作被停止或者移動體被打開，由此，當門開啟和關(guān)閉的時候，物體與門的碰撞以及門夾持物體都可被傳感器檢測到。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明的第七方面內(nèi)容所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，具有彈性并且采用電纜形式的壓電傳感器被用作裝接于移動體上檢測物體的接觸或者夾住物體所產(chǎn)生的振動的傳感器，由此，可保證當門開啟和關(guān)閉時對物體與門的接觸以及門在此處的夾持進行檢測。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明的第七方面內(nèi)容所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，當傳感器檢測移動體在開啟操作過程中的振動或者夾持時，停止移動體的移動或者關(guān)閉移動體，由此，可保證當門打開時對物體與門的接觸以及門在此處的夾持進行檢測。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明的第七方面內(nèi)容所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，當移動體處于開啟狀態(tài)時，向傳感器持續(xù)供電，由此，可保證在門關(guān)閉的任意時候由傳感器檢測到物體與門的碰撞以及門在此處的夾持，并同時抑制暗電流。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面內(nèi)容，設(shè)置有一種移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，包括構(gòu)造成可被自由開啟和關(guān)閉的移動體，裝接于該移動體相對側(cè)的固定部分上的傳感器，該傳感器用于檢測由物體的接觸或者夾住物體所產(chǎn)生的振動，以及控制移動體和傳感器的控制單元，其中，控制單元至少在移動體開啟操作的情況下開始向傳感器供電，由此，當門被開啟和關(guān)閉時，可通過傳感器對物體與門的碰撞以及門在此處的夾持進行檢測。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明的第十一方面內(nèi)容所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，具有彈性并且采用電纜形式的壓電傳感器被用作為所述傳感器，由此，該彈性的和類似電纜的壓電傳感器檢測門的振動，使得當門開啟和關(guān)閉時確保物體與門的接觸以及門在此處的夾持被檢測到。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面內(nèi)容，設(shè)置有如本發(fā)明的第十一方面內(nèi)容所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，當移動體處于打開狀態(tài)時，向傳感器持續(xù)供電，由此，可保證在門關(guān)閉的任意時候由傳感器檢測到物體與門的碰撞以及門在此處的夾持，并同時抑制暗電流。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面內(nèi)容，設(shè)置有一種移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，包括構(gòu)造成可被自由開啟和關(guān)閉的移動體，裝接于該移動體上的傳感器，該傳感器用于檢測由物體的接觸或者夾住物體所產(chǎn)生的振動，以及，控制移動體和傳感器的控制單元，其中，控制單元具有能夠檢測電源的瞬時斷路的功能，當檢測到電源瞬時斷路時，切斷移動體的移動或者降低其速度，并且在電源被恢復(fù)并且從那時起已經(jīng)計算預(yù)設(shè)時間后，驅(qū)動移動體正常運行，由此，可保證傳感器的運行。
在下文中，將參考

本發(fā)明的實施例4至6。
(實施例4)圖9至13表示實施例4的接觸檢測系統(tǒng)以及其應(yīng)用實例。
圖9是安裝有作為本發(fā)明的移動體的自動后擋板的車輛的透視圖。后擋板118以一種可自由開啟和關(guān)閉的方式設(shè)置在主體117的后部。
圖10是表示后擋板118打開狀態(tài)的透視圖。當后擋板118打開的時候，在旅客艙內(nèi)部形成行李間(行李艙)，使得行李可被放入或者取出行李艙。后擋板118通過位于其上端附近120的鉸鏈(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支撐，并且可被后擋板馬達(未示出)旋轉(zhuǎn)。后擋板118由緩沖器121支撐。緩沖器121由氣缸和活塞組成，用于使后擋板118平穩(wěn)地開啟和關(guān)閉，同時吸收與開啟和關(guān)閉相關(guān)聯(lián)的振動。主體117中的面向后擋板118的開口122通常被稱作為后開口，當后擋板關(guān)閉旅客艙的時候，該開口被后擋板118關(guān)閉。
圖11是后擋板118的外圓周部分沿著圖10中直線A-A截取的剖視圖，并且表示在其中實際安裝傳感器的結(jié)構(gòu)。后擋板118由兩塊金屬板形成。它們是位于所述行李艙19側(cè)的內(nèi)側(cè)板123和位于車輛的外部的外側(cè)板124。兩塊板構(gòu)造成使外側(cè)板124的一個端部在其外邊緣部分125處向后折疊，從而與內(nèi)側(cè)板123相嚙合。
雖然后擋板118的一個圓周邊緣部分形成為厚度不及上述構(gòu)造的薄板形狀，但是，內(nèi)側(cè)板123在后擋板118的中心處升起，使得向行李艙119側(cè)隆起，因此后擋板118具有一定的厚度。傳感器被安裝在具有該厚度的位置處。
支架126通過機用螺釘127固定到后擋板118的較厚部分，并且保護器128固定于其一端。壓電傳感器129設(shè)置在保護器128的遠端。壓電傳感器129是一種具有彈性并且采用電纜形式的壓電傳感器，下文將說明其詳細內(nèi)容。保護器128彈性地支撐該壓電傳感器129，并且由比壓電傳感器129更加具有彈性的橡膠，比如EPDM，或者樹脂，比如具有彈性的彈性體制成。在該實施例中，設(shè)置有空心部分130，從而有助于傳感器的偏轉(zhuǎn)，使得當發(fā)生外物的夾持和與后擋板118的碰撞時，壓電傳感器129能夠非常靈敏地檢測到它們?？招牟糠?30由橡膠或者發(fā)泡樹脂可按照要求地進行代替。
圖12是表示壓電傳感器129的細節(jié)的局部剖面透視圖。壓電傳感器129由具有獲取信號功能的中心電極131、外部電極132、位于這兩個電極之間的復(fù)合壓電材料133和保護層134組成，并且形成外部直徑大約2.5mm的電纜。
然后，復(fù)合壓電材料133使用例如聚氯乙烯與壓電陶瓷粉末混合制成的復(fù)合壓電材料形成。該壓電傳感器129具有高靈敏度和良好的耐用性，可提供良好的生產(chǎn)效率，并且與上述已經(jīng)說明的保護器128的結(jié)構(gòu)相組合，該壓電傳感器129充分展現(xiàn)出其固有的功能，因此執(zhí)行良好的接觸檢測。
圖13表示關(guān)于本發(fā)明的控制系統(tǒng)的構(gòu)造的方框圖。后擋板開關(guān)101設(shè)置于駕駛員座位或者車輛的點火鑰匙上，并且通過導(dǎo)線或者無線電波向控制單元135發(fā)出控制后擋板開啟和閉合操作的命令。控制單元135由微型計算機等組成，并且接收后擋板開關(guān)101的操作命令，從而通過驅(qū)動器103驅(qū)動后擋板馬達104向前和向后或者停止。驅(qū)動器103通過開關(guān)136從電池105供電，從而驅(qū)動后擋板馬達104。此外，開關(guān)136受控制單元135的控制而開啟和關(guān)閉。
此外，拖動所述門關(guān)閉的關(guān)閉組件設(shè)置在車輛的一側(cè)。關(guān)閉部件由作為驅(qū)動裝置的關(guān)閉馬達106和連接器137組成。連接器137在由于后擋板的向下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的后擋板的完全關(guān)閉之前向控制單元135輸出關(guān)閉信號?？刂茊卧?35通過監(jiān)測所述信號而檢測到后擋板已經(jīng)移動到關(guān)閉位置。
然后，控制單元135通過驅(qū)動器103停止后擋板馬達104，并且通過另一驅(qū)動器109驅(qū)動關(guān)閉馬達106。關(guān)閉馬達106將后擋板移動到完全關(guān)閉位置，并且通過組成關(guān)閉部件的鎖定裝置在那里鎖住后擋板。驅(qū)動器109也通過開關(guān)138從電池105進行供電從而驅(qū)動關(guān)閉馬達106。
當然，電池105還通過開關(guān)139向壓電傳感器129以及控制電路135供電?？刂茊卧?35可通過開關(guān)136、138、139自由地控制向壓電傳感器129、后擋板馬達104、以及關(guān)閉馬達106供電。
壓電傳感器129的輸出信號通過放大器140放大預(yù)設(shè)的放大倍率，并且被輸入低通濾波器141從而僅僅取出接觸信號。然后，在噪音被去除之后，執(zhí)行與門檻值的比較，并且在確定是否發(fā)生夾持和碰撞之后，信號被輸入控制單元135。
通過上文已經(jīng)說明的構(gòu)造，控制單元135能夠?qū)崿F(xiàn)下述構(gòu)造，即僅僅通過后擋板開關(guān)101的操作，憑借后擋板馬達104和關(guān)閉馬達106的驅(qū)動力使后擋板轉(zhuǎn)動，從而自動地開啟和關(guān)閉后擋板。此外，雖然低通濾波器具有較大的時間常數(shù)，并且因此在激發(fā)時稍微持續(xù)一段不穩(wěn)定的時間，但是根據(jù)該構(gòu)造，由于在后擋板開啟操作的同時低通濾波器被傳感器激發(fā)，所以，能夠安全地實現(xiàn)當后擋板關(guān)閉時需要被確定檢測到的夾持。
圖14是表示系統(tǒng)中控制該控制單元135所執(zhí)行的時序圖。
擋板開關(guān)的運行獨立于發(fā)動機的運行。即，即使當去除點火開關(guān)時，后擋板開關(guān)命令打開A和關(guān)閉B。此時，為了抑制暗電流，控制單元處于例如睡眠模式，從而將消耗功率抑止為大約1mA。然后，當從后擋板開關(guān)發(fā)送打開命令時，控制單元被切換到普通操作模式。
如此開始普通操作的控制單元開始向傳感器供電。此外，當后擋板打開時，控制單元通過向傳感器供電經(jīng)由驅(qū)動器103在開啟方向上驅(qū)動后擋板馬達，并且特別的是，通過使用采用電纜形式的壓電傳感器作為傳感器，即使當后擋板在開啟過程中與人體、外物、以及作為建筑物一部分的頂篷相接觸時，這樣的接觸都可被檢測到。即，因為后擋板由于接觸而大幅度振動，所以這類可檢測到振動的壓電傳感器能夠檢測到的后擋板振動。在這種情況下，由于控制單元通過驅(qū)動器103停止后擋板馬達從而干擾后擋板在打開方向上的進一步移動，所以這是相當安全的。
在后擋板沒有檢測到這種接觸并且安全地打開之后，后擋板開關(guān)發(fā)出命令關(guān)閉B。然后，控制單元通過驅(qū)動器103在關(guān)閉方向上驅(qū)動后擋板馬達，在此過程中，如果壓電傳感器檢測到存在接觸，那么后擋板可瞬間偏轉(zhuǎn)到打開方向，從而釋放被夾住的外物。
在沒有檢測到夾持的情況下，關(guān)閉馬達通過驅(qū)動器109驅(qū)動，并且后擋板被鎖定在關(guān)閉位置。此時，再次停止向壓電傳感器的供電，控制單元恢復(fù)其睡眠模式。
當發(fā)動機被激發(fā)時，由于電池開始充電，所以不需要擔(dān)心電池電壓下降(flat battery)。然而，在該實施例中，壓電傳感器的供電一直保持中斷，直到后擋板開關(guān)發(fā)出開啟命令，由此，進一步減小暗電流，從而可減小電池的負載。
各個部分在發(fā)動機激發(fā)狀態(tài)下對后擋板開關(guān)發(fā)出的開啟命令C和關(guān)閉命令D的反應(yīng)與上述開啟命令A(yù)和關(guān)閉命令B的反應(yīng)相同。
此外，因為如圖所示當發(fā)動機被激發(fā)時大量電流流過，電池電壓會瞬間斷開，所以檢測到該斷開時，控制單元停止該后擋板的移動，或者降低其移動速度，并且通過電源被恢復(fù)并且從那時起計算一個預(yù)設(shè)時間之后致使移動體正常運行，馬達和傳感器可保證正常運行。
這樣，在該實施例的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)中，可設(shè)置移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠保證當后擋板處于開啟和關(guān)閉時檢測到與后擋板的碰撞和后擋板的夾持，同時抑制暗電流。
(實施例5)圖17表示根據(jù)本發(fā)明的實施例5的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，并且由于其基本構(gòu)造和功能與實施例4中的系統(tǒng)相同，所以僅僅說明一個不同點。在該實施例中，傳感器被布置在沿圖10中的直線B-B截取橫截面的位置。即，傳感器被設(shè)置在主體的固定側(cè)上，而不是移動體側(cè)上。
使用該構(gòu)型，由于傳感器被布置在固定側(cè)，所以傳感器難以受到門的開啟和關(guān)閉振動的影響，從而可實現(xiàn)穩(wěn)定的檢測。
(實施例6)圖18表示根據(jù)本發(fā)明的實施例6的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，并且由于其基本構(gòu)造和功能與實施例4中的系統(tǒng)相同，所以，僅僅說明幾個不同點。
如圖所示，壓電傳感器可設(shè)置在拉門143的一端上由A-A線標示橫截面的位置處。此外，也可類似地實施于車頂144上由B-B線標示橫截面的位置處。而且，壓電傳感器可設(shè)置于電動窗上由C-C線標示橫截面的位置處。
使用該構(gòu)型，本發(fā)明不僅可應(yīng)用于后擋板，而且可被廣泛應(yīng)用于拉門、車頂和電動窗。
雖然已經(jīng)詳細地并且參考具體實施例對本發(fā)明進行了說明，但是，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說顯然可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明進行多種變動和修改。
本主題專利申請基于2003年4月11日提出的日本專利申請2003-107614，以及2003年4月9日提出的日本專利申請2003-105084，其內(nèi)容通過引用的方式在這里使用。
實用性從實施例1至3中顯然可知，根據(jù)本發(fā)明的移動裝置，即使在由于例如所接觸的物體是柔軟的和/或移動體的速度緩慢、在移動體的關(guān)閉操作過程中不能夠檢測到物體的接觸的情況下，當通過物體檢測裝置檢測到物體離開時，由于移動體的移動被停止或者其移動方向被逆轉(zhuǎn)，所以安全性增加。此外，從實施例4至6中顯然可知，根據(jù)移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)安全的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠在當門處于關(guān)閉時檢測到物體與門的碰撞以及門夾住物體并同時抑制暗電流；而且可解決當門開啟時可能發(fā)生的問題。
權(quán)利要求
1.一種移動裝置，包括用于檢測物體的接觸的物體檢測裝置，設(shè)置有所述物體檢測裝置的移動體，驅(qū)動所述移動體的驅(qū)動裝置以及控制所述驅(qū)動裝置的控制裝置，其中，當所述物體檢測裝置檢測到物體的接觸或者檢測到已經(jīng)發(fā)生接觸的物體的離開時，所述控制裝置停止所述移動體的移動或者控制所述驅(qū)動裝置使所述移動體的移動方向反轉(zhuǎn)。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動裝置，其中，所述物體檢測裝置包括彈性壓電傳感器以及根據(jù)所述壓電傳感器的輸出信號檢測物體的接觸或者離開的檢測部分。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動裝置，其中，所述檢測部分測定當所述壓電傳感器的輸出信號的幅值超過預(yù)先設(shè)定的范圍時物體發(fā)生的接觸或者離開。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的移動裝置，其中，所述移動體是下述可開啟和關(guān)閉的門中的至少一個，例如拉門、后擋板、后備箱蓋、可上升和下降類型的窗戶、車頂窗、卡車卸貨板上可開啟和關(guān)閉的兩翼、以及電梯和建筑物的門和百葉窗。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的移動裝置，其中，所述移動體是具有緩沖器的運行車輛，并且其中，所述物體檢測裝置設(shè)置于所述緩沖器上。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的移動裝置，其中，設(shè)置有通信裝置，當所述物體檢測裝置檢測到物體的接觸或者離開時，所述通信裝置通知所述驅(qū)動裝置使所述移動體的移動停止，或者使所述移動體的移動方向反轉(zhuǎn)。
7.一種移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，包括構(gòu)造成可被自由開啟和關(guān)閉的移動體，裝接于所述移動體上的傳感器，該傳感器用于檢測由物體的接觸或者夾住物體所產(chǎn)生的振動，以及根據(jù)所述傳感器的輸出信號控制所述移動體的開啟和關(guān)閉操作的控制單元，其中，所述控制單元至少在所述移動體開啟操作的情況下開始向所述傳感器供電，并且其中，當在關(guān)閉操作過程中物體的接觸被所述傳感器檢測到時，所述移動體的關(guān)閉操作被停止或者所述移動體被打開。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，具有彈性并且采用電纜形式的壓電傳感器被用作所述傳感器。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，當所述傳感器在所述移動體的開啟操作過程中檢測到振動或者夾持時，所述移動體的移動被停止或者所述移動體被關(guān)閉。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，當所述移動體處于開啟狀態(tài)時，持續(xù)向所述傳感器供電。
11.一種移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)包括構(gòu)造成可被自由開啟和關(guān)閉的移動體，裝接于與所述移動體相反的固定部分上的傳感器，用于檢測由所述移動體導(dǎo)致的夾持，以及控制所述移動體和所述傳感器的控制單元，其中，所述控制單元至少在所述移動體的開啟操作的情況下開始向所述傳感器供電。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，具有彈性并且采用電纜形式的壓電傳感器被用作所述傳感器。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，其中，當所述移動體處于開啟狀態(tài)時，持續(xù)向所述傳感器供電。
14.一種移動體開啟和關(guān)閉控制系統(tǒng)，包括構(gòu)造成可被自由開啟和關(guān)閉的移動體，裝接于所述移動體上的傳感器，該傳感器用于檢測由物體的接觸或者夾住物體所產(chǎn)生的振動，以及控制所述移動體和所述傳感器的控制單元，其中，所述控制單元具有檢測電源的瞬時斷路的功能，當檢測到所述電源的瞬時斷路時，中斷所述移動體的移動或者降低其速度，并且在所述電源恢復(fù)并且從那時起已經(jīng)計算一段預(yù)設(shè)時間之后使所述移動體正常運行。
全文摘要
諸如拉門(2)的門中會存在下述問題，即當設(shè)置于門上的壓力傳感器(3)不能檢測到諸如手的物體的接觸時，即使在手離開以躲避被夾住的情況下門也會持續(xù)關(guān)閉移動，導(dǎo)致門附近的人體被正在關(guān)閉的門擊到。在一種移動裝置中，當設(shè)置于門(2)的物體檢測裝置(8)檢測到物體的接觸或者當檢測裝置已經(jīng)接觸的物體的離開被檢測到時，驅(qū)動裝置(20)控制使拉門(2)的移動方向反轉(zhuǎn)。即使在由于接觸物體較柔軟和/或作為移動物體的門(2)的速度很慢、門(2)的關(guān)閉移動中無法檢測到物體的接觸時，門(2)的驅(qū)動也會在檢測裝置(8)檢測到物體的離開時被控制反轉(zhuǎn)，從而增加了安全性。
文檔編號B60J7/057GK1780969SQ20048001153
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者荻野弘之, 植田茂樹, 笠井功 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社