JP2004339770A

JP2004339770A - 移動体開閉制御装置

Info

Publication number: JP2004339770A
Application number: JP2003136970A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Ueda; 茂樹植田; Hiroyuki Ogino; 弘之荻野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】本発明は移動体開閉制御装置において、開扉途中の急な閉扉操作を安全に実行することを課題とするものである。
【解決手段】本体の開閉自在に構成された移動体２０と、この移動体２０を駆動する駆動手段４０と、移動体２０の開閉を指令する入力手段３７と、これらを制御する制御部３８とを備え、入力手段３７から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には移動体２０が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御することにより、開扉途中の急な閉扉指令に対して操作者が移動体２０の外側を目視で確認できるようになり、移動体２０への挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走式の走行装置、自動車のパワーウインドウ、電動スライドドア、電動サンルーフ、建物の自動ドア等における移動体開閉制御装置、特に移動体が開扉途中に閉扉指令を受けた時の移動体の開閉制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体をモータ等の駆動源により自動的に開閉する機器が増加している。この種の機器やシステムとしてはエレベータのドアやビルの出入り口の自動ドアなどがよく知られているが、最近は自動車において重いスライドドアやバックドアなどをモータにより付勢し、手動操作によらずにスイッチ操作で開閉する車種が増加している。この背景にはセダン中心の需要がワンボックスカーやレクリエーションビークルへとユーザーの好みが多様化したことが挙げられる。また、このような一般に車高のある大型車を女性が運転するケースも増加し、重いスライドドアや開扉時の位置が高いバックドアを手動で開閉することが困難な状況が増えてきたことも一因である。
【０００３】
従来、自動車の自動スライドドアにおいて、その位置を検出しながら開閉を制御することで、開閉移動速度が変化する場合や異物が小さな場合でも異物を検出して挟み込みを防止できる構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図７はこのような自動スライドドアを備えた車両１の斜視図、図９は同制御ブロック図である。車両１にはスライドドア２が設けられている。このスライドドア２は、乗降用として車両１の側面後方に形成された開口部３を閉塞するように配置される。
【０００５】
また、スライドドア２の下端には、ドアを前後方向にスライド可能にするスライド機構４が配される。スライド機構４はブラケットとその先端部に軸支されたローラ、このローラと当接するガイドレールから成り、ローラがガイドレール上を転動しながら車両１の前後方向に沿って移動できるようになっている。
【０００６】
このブラケットに固定されたベルト５は、プーリ６と駆動ローラ７にかけられている。駆動ローラ７はスライドアクチュエータ８に設けられた駆動手段としてのスライドモータ（図示せず）によってベルト５を回転させる。ベルト５が回転するとスライド機構４に含まれるブラケットが移動してガイドレールに沿ってローラが回転し、スライドドア２が移動する。
【０００７】
また、図９に示すように、スライドアクチュエータ８はスライドドライバ９を備え、これを介してスライドモータ１０をコンピュータ１１へ接続する。また、車両１の運転席近傍に設けられた操作スイッチ１２（図７参照）もこのコンピュータ１１に接続され、この操作スイッチ１２の操作によりコンピュータ１１へ開扉あるいは閉扉の信号を入力することでスライドアクチュエータ８をさせてスライドドア２を開閉することができる。
【０００８】
さらに自動スライドドアはクローザアクチュエータ１３を備える。このクローザアクチュエータ１３はスライドドア２内に配置され、クローザモータ１４を有し、クローザドライバ１５を介してコンピュータ１１に接続される。このクローザモータ１４は、スライドドア２が開口部３を閉止する直前までスライドモータ１０が回転した後、コンピュータ１１により駆動され、ドアを閉扉位置にロックする。
【０００９】
また、スライドアクチュエータ８はドアの位置検出装置を備えている。位置検出装置は、スライドモータ１０の駆動力を減速して回転する外周部に放射状に所定間隔で複数の突起を有する円盤部を備える。そしてパルスカウンタ１６がその突起を計数することで、そのパルス数から図８に示すようにコンピュータ１１はスライドドア２の開扉位置を検出することができる。すなわち、スライドドア２がＡの全開位置から動き始めた加速領域にあるのか、一定の速度に到達したＢの定速領域にあるのか、それとも閉扉に備えてＣの減速領域に入ったのか、あるいは閉扉位置にロックするＤのクローザ領域なのかを知ることができる。
【００１０】
各々の位置に応じて、コンピュータ１１はモータの回転の変化を検出する速度変化検出素子１７あるいは感圧センサ１８を駆使して、確実に挟み込みを検出する。すなわち、Ｂの定速領域では速度変化検出素子１７と感圧センサ１８を併用し、各々の弱点を補完する。そして、Ａの加速領域及びＣの減速領域では、スライドドア２の速度が低いため速度変化検出素子１７からの出力を、コンピュータ１１は無視する。Ｄのクローザ領域では、クローザモータ１４が作動を始めるが、感圧センサ１８による異物検出が可能である。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−１９０１６８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の移動体開閉制御装置では、開扉途中での閉扉操作でリスクが残っていた。すなわち、スライドドア等において開扉操作途中に急に運転席から閉扉操作が指令された際に、運転者がドアの向こう側にいる人に気づかずに閉扉操作する可能性である。特にそれが小さな子供である場合、スライドドアの窓からは姿が見えず、また開き始めたドアに子供が乗り込もうとして腕を出すリスクがあった。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、開扉途中の急な閉扉指令に対してドアへの挟み込みの検出を確実に行える移動体開閉制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の移動体開閉制御装置は、開扉途中の急な閉扉指令に対してドアが所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御するよう構成する。
【００１５】
これにより、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるようになり、ドアへの挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１にかかる移動体開閉制御装置は、本体の開口に開閉自在に構成された移動体と、移動体を駆動する駆動手段と、移動体の開閉を指令する入力手段と、これらを制御する制御部を有する。そして、開扉途中の急な閉扉指令により挟み込みが起こりにくいよう、制御部が入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には、移動体を所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【００１７】
本発明の請求項２にかかる移動体開閉制御装置は、移動体として自動車に設けられたスライドドアもしくはバックドアと、自動車の運転席に設けられた入力手段を有する。そして、スライドドアもしくはバックドアの開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるよう、制御部が入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には移動体が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【００１８】
本発明の請求項３にかかる移動体開閉制御装置は、制御部が入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有する。そして、開扉途中に急な閉扉指令が発せられた時には、挟み込みの発生を防止するため、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する。
【００１９】
本発明の請求項４にかかる移動体開閉制御装置は、制御部が移動体の位置を少なくとも所定の開扉位置を超えているか否かを検出する機能を有する。そして、開扉途中に急な閉扉指令が発せられた時には、挟み込みの発生を防止するため、入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時にはこの開扉位置を検出する機能により移動体が所定の開扉位置を超えて開扉していない場合には、所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【００２０】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１〜図６は、本発明の実施例１における移動体開閉制御装置とその応用例を示すものである。
【００２２】
図１は本発明を移動体として自動車のバックドアに搭載した車両の斜視図である。車体１９の後方にはバックドア２０が開閉自在に設けられている。
【００２３】
図２はこのバックドア２０が開扉された状態を示す斜視図である。バックドア２０が開くと、車内にはラゲッジルーム（荷物室）２１が形成されており、荷物等を車内に搬出入できる。バックドア２０はその上端近傍２２をヒンジ（図示せず）によって軸支され、バックドアモータ（図示せず）によって回動される。バックドア２０はダンパー２３によって支えられている。ダンパー２３はシリンダとピストンから成り、バックドア２０の開閉の衝撃を吸収し開閉をスムーズに行えるよう設けられる。バックドア２０と対向する車体１９の開口２４は一般にリヤゲートと呼ばれ、バックドア２０と共に車体１９の内部を閉塞する。
【００２４】
図３はバックドア２０の外周部の断面Ａ−Ａであり、センサの実装構造を示す。バックドア２０は２枚の板金で形成される。ラゲッジルーム２１側に位置するインナーパネル２５と車外側に位置するアウターパネル２６である。２枚のパネルはその外縁部２７でアウターパネル２６の端部が折り返され、インナーパネル２５と噛みあうよう形成される。
【００２５】
バックドア２０の周縁部はかかる構成により図示の通り厚みのない薄板状となるが、中央部はインナー２５がラゲッジルーム２１側に膨らむよう掲載され、バックドア２０は厚みを持つ。この厚みのある部位にセンサは取り付けられる。
【００２６】
ブラケット２８はビス２９によってこのバックドア２０の厚み部に固着され、その一端にプロテクター３０を保持する。プロテクタ３０の先端には圧電センサ３１が配される。圧電センサ３１は可撓性でケーブル状をした圧電センサで、その詳細は後述する。プロテクタ３０はこの圧電センサ３１を弾性保持し、圧電センサ３１よりも柔軟性を有するＥＰＤＭなどゴムあるいは弾性を有するエラストマーなどの樹脂から成る。本実施例では中空部３２が設けられ、圧電センサ３１が異物の挟み込みやバックドア２０への衝突に際してこれらを感度良く検出できるよう、センサを撓みやすくなるよう形成されている。中空部３２は必要に応じてゴムや樹脂は発泡させて置換できる。
【００２７】
図４はかかる圧電センサ３１の詳細を示す部分破断斜視図である。信号導出用電極としての中心電極３３、外側電極３４と、両電極間の複合圧電材３５と、被覆層３６から構成されており、外径が２．５ｍｍ程度のケーブル状をしているものである。そして、複合圧電材３６は、塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体とを混合した複合圧電材を使用して成形されたものである。この圧電センサ３１は、高感度で耐久性がよく生産効率がよく、プロテクタ３０の前記した構成と相俟って本来の機能を十分に発揮し、良好な接触検知が行えるものである。
【００２８】
図５は本発明に関わる制御システムの構成を示すブロック図である。バックドアスイッチ３７は車両の運転席やエンジンキーに設けられ、有線あるいは無線により制御部３８へバックドアの開閉操作を指令する。制御部３８はマイクロコンピュータ等で構成され、バックドアスイッチ３７からの操作指令を受け、ドライバ３９を介してバックドアモータ４０を正転駆動、逆転駆動、或いは停止させる。ドライバ３９はバッテリー４１からスイッチ４２を介して給電され、バックドアモータ４０を駆動する。また、スイッチ４２は制御部３８によってオン・オフを制御される。
【００２９】
また、車両側にはドアを引き込んで閉じてしまうクローザアセンブリが配置される。クローザアセンブリは駆動手段としてのクローザモータ４３とジャンクション４４より構成される。ジャンクション４４はバックドアが下方へ回動して全閉する直前の状態で制御部３８にクローザ信号を出力する。この信号を監視することで制御部３８はバックドアが閉扉位置に移動したことを検出できる。
【００３０】
すると制御部３８はドライバ３９を介してバックドアモータ４０を停止させると共に、別のドライバ４５を介してクローザモータ４３を駆動させる。クローザモータ４３はクローザアッセンブリを構成するロック手段を介してバックドアを全閉位置まで移動させてこれをロックする。ドライバ４５もバッテリー４１からスイッチ４６を介して給電され、クローザモータ４３を駆動する。
【００３１】
バッテリー４１はさらにスイッチ４７を介して圧電センサ４２にも給電し、もちろん制御部３８にも給電する。かかるスイッチ４２、４５、４７により、制御部３８は圧電センサ４２、バックドアモータ４０、クローザモータ４３への給電を自在に制御することができる。
【００３２】
圧電センサ４２の出力信号は、アンプ４８で所定倍率に増幅され、接触信号のみを取り出すためにローパスフィルタ４９に入力され、ノイズを除去した上でコンパレータ５０である閾値との比較が行われ、挟み込みや衝突があったかどうかが判定された上で、制御部３８に入力される。
【００３３】
さて、かかる構成により車両の運転席に設けられたバックドアスイッチ１からバックドアの開扉指令が制御部３５に入力され、上記の手順でバックドアが開き始めた時点で、運転席の操作者が急に閉扉指令をバックドアスイッチ３７から入力した場合の制御のしかたを説明する。このようなケースとしては、操作者、一般には運転手がバックドアスイッチを誤って操作し、あわてて閉扉操作を指令したケースや、いったんバックドアを開けようとして操作したものの気が変わった、あるいは急遽、別なことが気になったなどが考えられる。
【００３４】
このようなケースでは、最初のバックドアスイッチ３７の操作に基づいてクローザモータ４３が作動を始め、通常１秒程度を要してロックが解除される。その後、バックドアモータ４３が正回転を始めてバックドアが開き始める。当然、ドアの初速は小さな値である。従って、バックドアスイッチ３７が連続して操作された場合、バックドアがほんの数ミリから数センチしか開かないうちに閉扉方向に逆転を開始するケースもある。このようなケースが最も危険であるが、操作者の意向を重視すると二度目の閉扉操作指令を無視することはできない。
【００３５】
そこで、本発明では制御部３５がバックドアスイッチ３７の操作指令に対して、遅延機能を有する。具体的には制御部３８はバックドアスイッチ３７から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは続けて閉扉指令が発せられてもバックドアモータ４０への閉扉作動を遅延するよう制御する。
【００３６】
図６は制御部３８がかかるシステムにおいて、どのような制御を行うかを示したタイムチャートである。
【００３７】
バックドアスイッチは開扉指令Ａおよび閉扉指令Ｂを入力する。これは通常一対の操作であり、開扉状態で荷物の出し入れなどが行われるため、開扉指令Ａと閉扉指令Ｂの間は十分な時間が経過することが一般的である。
【００３８】
バックドアスイッチの開扉指令Ａによって、制御部はドライバ９を介してクローザモータを逆回転させ、バックドアは閉扉位置のロックが外される。合わせてカウンタ手段が計数を開始する。そして所定の時間Ｔ１が計数される。次いでドライバ３を介してバックドアモータを正回転させ、開扉方向へ駆動する。
【００３９】
先にも述べた通り通常の開閉操作は十分な時間が経過しているため、閉扉指令Ｂが入力された時点ではこの時間Ｔ１は経過し終わっている。従って、閉扉指令Ｂはそのまま実行され、制御部はドライバ３を介してバックドアモータを逆回転させ、閉扉方向へ駆動する。そして制御部はドライバ９を介してクローザモータを正回転させ、バックドアは閉扉位置にロックされる。
【００４０】
開扉指令Ａを受け付けた時点で制御部は圧電センサへの給電を開始する。圧電センサの出力は若干の立上り時間を要した後、検知可能となる。開扉中は挟みこみが発生する可能性はないが、開扉時もセンサに通電することで、特にセンサにケーブル状の圧電センサを用いることで、開扉途中で人や異物や天井などの建物の一部にバックドアが接触した場合にもこれを検知することができる。つまり、接触によりバックドアが大きく強く振動するため、振動を検出するタイプの圧電センサはバックドアの接触を検出できるのである。このような場合、制御部はドライバ３を介してバックドアモータを停止させ、それ以上ドアが開扉方向に動くことを中断するため、極めて安全である。
【００４１】
次いで、バックドアスイッチの開扉指令Ｃと閉扉指令Ｄが連続して短い間に入力された場合の制御のしかたを説明する。
【００４２】
まず、開扉指令Ｃが入力されるとそのまま実行され、制御部はドライバ９を介してクローザモータを逆回転させ、バックドアは閉扉位置のロックが外される。合わせてカウンタ手段が計数を開始する。そして所定の時間Ｔ１が計数される。次いでドライバ３を介してバックドアモータを正回転させ、開扉方向へ駆動する。
【００４３】
続いて入力された閉扉指令Ｄに対しては、カウンタ手段が所定の時間Ｔ１を計数し終えていないため、開扉のための作動はこれが経過するまで遅延される。すなわち、Ｔ１が経過した時点で制御部はドライバ３を介してバックドアモータを逆回転させ、閉扉方向へ駆動する。そして制御部はドライバ９を介してクローザモータを正回転させ、バックドアは閉扉位置にロックされる。
【００４４】
ここでカウンタ手段により計数される所定時間Ｔ１とは、運転席から後部を見た時に開きつつあるバックドアの向こう側に誰か人が立っているかどうか、何か衝突や挟み込みの可能性のある状況が発生しているかどうかを確認できるほどの開口、例えば数十センチ以上の間隙が開く時間に設定される。
【００４５】
かかる構成により、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるようになり、ドアへの挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【００４６】
また、可撓性でケーブル状の圧電センサを備えることで、上記ドアの閉扉作動の遅延と相まって圧電センサが当該ドアの振動を検出することでドアへの挟み込みの検出を確実に行えるものである。
【００４７】
（実施例２）
図１０は本発明の実施例２における移動体開閉制御装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例１と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【００４８】
本実施例２において、実施例１と異なる点は、図２において断面Ｂ−Ｂにセンサを配した点である。つまり、移動体側ではなく固定側である車体にセンサを設けている。
【００４９】
この構成においては、センサが固定側に配されるので、ドアの開閉振動による影響を受けにくく、安定な検知が期待できる。
【００５０】
（実施例３）
図１１は本発明の実施例３における移動体開閉制御装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例１と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【００５１】
図に示すように、スライドドア５１の一端断面Ａ−Ａ部に圧電センサを設けることができる。また、サンルーフ５２の断面Ｂ−Ｂ部にも同様に本発明を実施できる。さらにはパワーウィンドウ５３の断面Ｃ−Ｃ部にも設けることができる。
【００５２】
この構成においては、本発明をバックドアのみならずスライドドアやサンルーフ、パワーウィンドウなど広く応用可能である。
【００５３】
（実施例４）
図１２は本発明の実施例４における移動体開閉制御装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例１と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【００５４】
実施例１におけるカウンタ手段により計数される所定時間Ｔ１の代わりに、所定の開扉位置を超えて開扉しているか否かを検出する機能を備えている。５４がかかる機能を果たす光電式スイッチであり、制御部は移動体（本実施例ではスライドドア）５１がこの光電式スイッチ５４により少なくとも所定の開扉位置を超えて開扉しているか否かを検出する。
【００５５】
入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時にはこの開扉位置を検出する機能により移動体が所定の開扉位置を超えて開扉していない場合には、所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【００５６】
かかる構成により、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるようになり、ドアへの挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に係る移動体開閉制御装置によれば、制御部は入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には移動体が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する構成としているので、開扉途中の急な閉扉指令に対して操作者が移動体の外側を目視で確認できるようになり、移動体による挟み込みの危険を未然に防ぐことができるという効果がある。
【００５８】
また、請求項２に係る移動体開閉制御装置は、移動体を自動車に設けられたスライドドアもしくはバックドアとし、入力手段は自動車の運転席に設けられ、制御部は入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には運転席から車両の外側が見える位置まで移動体が開扉するまで閉扉操作を遅延するよう制御する構成としているので、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転手がスライドドア等の外側を目視で確認できるようになり、スライドドア等による挟み込みの危険を未然に防ぐことができるという効果がある。
【００５９】
また、請求項３に係る移動体開閉制御装置は、制御部が入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する構成としているので、所定時間の遅延を例えば制御部たるマイコンのソフトウェアなどで簡単に実現することができる。
【００６０】
また、請求項４に係る移動体開閉制御装置は、制御部が移動体が少なくとも所定の開扉位置を超えて開扉しているか否かを検出する機能を備え、入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時にはこの開扉位置を検出する機能により移動体が所定の開扉位置を超えて開扉していない場合には、所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する構成としているので、所定時間の遅延を例えば光電式スイッチなどのスイッチング手段で簡単に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における移動体開閉制御装置の斜視図
【図２】同装置の開扉状態を示す斜視図
【図３】同装置のセンサ実装状態を示す要部断面図
【図４】同装置の圧電センサ詳細構成を示す部分斜視図
【図５】同装置のシステム構成を示すブロック図
【図６】同タイミングチャート
【図７】従来の移動体開閉制御装置の斜視図
【図８】従来の移動体開閉制御装置の開扉位置の領域を示す図
【図９】従来の移動体開閉制御装置のシステム構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施例２におけるセンサ実装状態を示す要部断面図
【図１１】本発明の実施例３における移動体開閉制御装置の斜視図
【図１２】本発明の実施例４における移動体開閉制御装置の斜視図
【符号の説明】
３７バックドアスイッチ
２０バックドア
３８制御部

Claims

本体の開口に開閉自在に構成された移動体と、前記移動体を駆動する駆動手段と、前記移動体の開閉を指令する入力手段と、前記入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には前記移動体が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する制御部とからなる移動体開閉制御装置。
移動体は自動車に設けられたスライドドアもしくはバックドアとし、入力手段は自動車の運転席に設けられ、制御部は前記入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には運転席から車両の外側が見える位置に移動体が開扉するまで閉扉操作を遅延するよう制御する請求項１記載の移動体開閉制御装置。
制御部は入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する請求項１記載の移動体開閉制御装置。
制御部は移動体が少なくとも所定の開扉位置を超えて開扉しているか否かを検出する機能を備え、入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時にはこの開扉位置を検出する機能により前記移動体が所定の開扉位置を超えて開扉していない場合には、所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する請求項１記載の移動体開閉制御装置。