JP2005059724A - ドア用検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検査準備時間を短縮しつつ、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを正確に判定することができるドア用検査装置およびその方法を提供する。
【解決手段】 自動車のドアに取り付けられ、ドア開閉角度の変化を角速度ωとして測定する角速度センサ１００と、角速度ωを時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出し、この位置データの変化を解析してドアが半ドア状態であるか否かを判定するプロセッサ２５０とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ドア閉じ性能を評価するためのドア用検査装置およびドア用検査方法に関する。

自動車の出荷前の検査として、自動車のドア閉じ性能の評価が行われている。たとえば、自動車のドア閉じ性能を評価するための検査は、以下の手順で行われる。

まず、ドアの外周部に対して着脱自在なドア側回動部材を取り付ける。そして、ドアとともにドア側回動部材が回動するのに応じて、検出器が時間間隔をあけて一対の被検出部（遮蔽板）を検出する。そして、これらの被検出部を順番に検出器で検出したときの検出タイミング差に基づいて演算ユニットでドアの開閉作動速度を演算する。また、両被検出部の一方を前記検出器が検出したままとなるときには演算ユニットが半ドア状態であると判断する。

このような検査技術によれば、作業員の目視確認によらず半ドア状態を検出することが可能であり、ドアの開閉速度検出と相まってドア閉じ性能の評価を自動化することができる（「特許文献１」参照。）。
特開２００１−３５４１７７号公報

しかしながら、上記の公報記載の技術では、被検出部と検出器との位置調整に長時間を要する場合があり、検査準備時間が長くなるといった問題がある。さらに、被検出部および検出器の位置調整の精度によっては、ドアを閉じる速度についての測定値のばらつきが大きくなるといった問題がある。また、被検出部および検出器の位置調整の精度によっては、半ドア状態を検出することができないおそれもある。

本発明は、以上の問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、検査準備時間を短縮しつつ、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを正確に判定することができるドア用検査装置およびその方法を提供することである。

本発明の上記の目的は、下記の手段によって達成される。

（１）本発明は、ドア支持体に回動可能に取り付けられたドアの閉じ性能を評価するドア用検査装置であって、前記ドアに取り付けられ、ドア開閉角度の変化を角速度として測定する角速度測定手段と、ドア閉動作に伴って変化する前記角速度を時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出するドア位置算出手段と、ドア閉動作に伴う前記位置データの変化を解析する第１の解析手段と、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを前記第１の解析手段による解析結果に基づいて判定する判定手段と、を有することを特徴とする。

（２）本発明は、ドア支持体に回動可能に取り付けられたドアの閉じ性能を評価するドア用検査方法であって、前記ドアのドア開閉角度の変化を角速度として測定するステップと、ドア閉動作に伴って変化する前記角速度を時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出するステップと、ドア閉動作に伴う前記位置データの変化を解析するステップと、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを前記解析の結果に基づいて判定するステップと、を有することを特徴とする。

本発明のドア用検査装置およびドア用検査方法は、角速度を時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出し、前記位置データの変化を解析して、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定するので、検査準備時間を短縮しつつ、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを正確に判定することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態であるドア用検査装置の概略を示す。このドア用検査装置１０は、ヒンジを介して車体本体（ドア支持体）に回動可能に取り付けられているドアの閉じ性能を評価するものである。

図１に示されるとおり、ドア用検査装置１０は、角速度ωを測定する角速度センサ１００と、角速度センサ１００に接続されたコンピュータ（以下「ＰＣ」と称する）とを備える。

角速度センサ１００は、自動車のドアに取り付けられ、ドアの開閉角度の時間変化を角速度ωとして測定するものである。好ましくは、角速度センサ１００は、コリオリ力に基づいて角速度ωを測定するジャイロ型の角速度センサである。角速度センサ１００の少なくとも一面には、磁石１１０が取り付けられている。すなわち、角速度センサ１００は、磁石１１０の磁力によってドアに着脱自在に取り付けられる。なお、本実施の形態と異なり、角速度センサ１００は、磁石１１０以外の取り付け手段、たとえば吸盤を有していてもよい。この場合、角速度センサ１００は、この吸盤によってドアに着脱自在に取り付けられる。

一方、ＰＣ２００は、角速度センサ１００からケーブル３００を介して角速度ωの測定データを受信する。また、ＰＣ２００は、角速度センサ１００によって測定された角速度ωに基づいて、ドアが閉じられた速度を算出する。なお、後述するように、ドアが閉じられた速度は、角速度ωを定数倍することによって求められる。ここで、「ドアが閉じられた速度」とは、好ましくは、ドアロック機構がドアに設けられているドア部分の移動速度（以下、「ドア速度」と称する）である。

また、ＰＣ２００は、ドア閉動作に伴って変換する角速度ωを時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出する。なお、ここで、「角速度ωを時間積分する処理」には、角速度ωを定数倍して算出されるドア速度を時間積分する処理」も含まれるものとする。そして、ＰＣ２００は、算出された位置データの変化を解析し、この解析結果に基づいて、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かが判定される。

以上のように得られたドア速度の算出結果と半ドア状態か否かの判定結果とに基づいて、ＰＣ２００は、ドア閉じ性能を評価する。ここで「ドア閉じ性能の評価」とは、適正範囲の速度でドアを閉めた場合に、閉じられたドアが半ドア状態とならずに確実に閉鎖された状態(以下「完全閉鎖状態」という）となるか否かを判定することを意味する。換言すれば、「ドア閉じ性能」は、閉じられたドアが完全閉鎖状態となるために必要なドア速度に対応する。もちろん、必要なドア速度が低いほど、ドア閉じ性能は高くなる。

なお、ドア用検査装置１０は、角速度センサ１００のみならず、ロードセル（不図示）などの他のセンサを有していてもよい。ロードセルは、ドア４００に着脱自在に取り付けられることによって、ドア４００の開閉に伴ってドア４００に加わる力（操作力）を検出する操作力検出器として機能する。ロードセルを用いることによって、ドア４００を閉める際に作業者によって加えられた荷重、および、ドア４００が車体側と当たる際に加わる荷重などを評価することができる
図２は、ドア用検査装置１０の概略構成を示すブロック図である。

図２に示されるとおり、ＰＣ２００は、インタフェース２１０、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣカード）２２０、ＲＡＭ２３０、ＲＯＭ２４０、プロセッサ２５０、ディスプレイ２６０、およびハードディスク２７０を備える。

インタフェース２１０は、ＰＣ２００と角速度センサ１００とを電気的に接続し、角速度センサ１００によって測定された角速度ωの測定データを受信する受信手段として機能する。

Ａ／Ｄコンバータ２２０は、インタフェース２１０を介して受信された角速度ωの測定データをアナログデータからデジタルデータへと変換する変換手段として機能する。ＲＡＭ２３０は、デジタルデータへと変換された角速度ωの測定データを一時的に記憶するメモリであり、種々の演算および解析を実行する際のワーキングエリアとしても機能する。ＲＯＭ２４０は、制御プログラムやパラメータを予め記憶するためのメモリである。

プロセッサ２５０は、得られた角速度ωの測定データに基づいて種々の演算および制御を実行するものである。プロセッサ２５０は、検査開始時の判定、半ドア判定、およびドア速度算出を担当する。

ディスプレイ２６０は、プロセッサ２５０による処理結果を表示する表示手段として機能する。たとえば、処理結果には、ドアが半ドア状態であるか否かの判定結果、算出されたドア速度の値、および／またはドア閉じ性能の評価結果が含まれる。また、ハードディスク２７０は、上記の処理結果をデータファイルとして記録する記録手段として機能する。なお、ハードディスク２７０には、プロセッサ２５０によって実行されるプログラムを格納しておく役目もある。

以上のとおり構成される検査装置１０におけるデータの流れは図３に示される。角速度センサ１００は、ドアの開閉角度の時間変化を角速度ωとして測定する。Ａ／Ｄコンバータ２２０は、この角速度ωの測定データをデジタルデータに変換し、デジタルデータに変換された角速度ωの測定データはＲＡＭ２３０（メモリ）に一時記憶される。次にプロセッサ２５０は、この記憶された角速度ωの測定データからドア速度を算出し、このドア速度（あるいは、角速度ω自体でもいい）を時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出する。ここで、時間積分は、通常の数値積分の手法を用いることによって実行される。そして、プロセッサ２５０は、算出された位置データの時間変化を解析し、半ドア判定を行う。また、プロセッサ２５０は、検査開始状態の判定、ドア速度の算出、および半ドア状態の判定などの各種の処理を実行する。そして、ディスプレイ２６０は、処理結果を表示し、ハードディスク２７０は、処理結果を記録する。

図４は、角速度センサ１００を自動車のドアに取り付けた状態を説明する図である。

検査対象となる自動車のドア４００の一端は、ヒンジ４１０を介して自動車本体に連結されている。この結果、ドア４００は車体本体に回動自在に取り付けられている。また、ドア４００の他端近傍には、ドアロック機構４２０が設けられている。このドアロック機構４２０と、自動車のピラー側に設けられたストライカとの噛み合いによってドア４００はロックされる。具体的には、このドアのヒンジ４１０とドアロック機構４２０との間の距離をドア長ｒと定義する。

なお、図４には、フロントドアに角速度センサ１００を取り付けた場合が示されているが、本発明はこの場合に限られない。リアドアおよびバックドアなどのその他のドアが回動式のドアである限り、本発明を適用することができる。

ここで、角速度センサ１００の取り付け位置について説明する。本実施の形態における検査装置によれば、角速度センサ１００の取り付け位置に依存することなく、ドア速度、およびドアの位置に関する位置データを算出することができる。

ドア速度の算出について図５を用いて説明する。本実施の形態では、角速度センサ１００が角速度ωを測定する。ここで、角速度ωは、ドア４００の開閉角度θについての単位時間あたりの変化量であり、ω＝ｄθ／ｄｔで表される。ここで、ドアの開閉角度θの時間あたりの変化量は、ドア面上のどの点においても同じであるため、角速度センサ１００は、ドア面上においても同じ角速度ωを測定することができる。そして、ドア速度は、この角速度ωにドア長ｒを乗じることによって算出される。

以上のように構成されるドア用検査装置１０は、以下のとおり動作する。図６および図７、ならびに図８を参照しつつ、ドア用検査装置１０の処理手順を説明する。

図６および図７は、本実施の形態のドア用検査装置１０による処理手順を示すフローチャートである。図８は、ドア４００が開かれてから閉じられるまでに測定される角速度ωの変化の概略を示す図である。

まず、角速度センサ１００がドア４００に取り付けられる（ステップＳ１００）。具体的には、角度速度センサ１００の裏面に設けられた磁石１１０の磁力によって、角速度センサ１００は、ドア４００に着脱自在に取り付けられる。なお、ドア用検査装置１０がロードセルを有している場合には、角速度センサ１００のみならず、ロードセルもドアに設置される。

そして、上述したドア長ｒが入力される（ステップＳ１０１）。このドア長ｒは、ドア速度を算出すために用いられる。なお、ドア長ｒを入力する構成を採用することによって、ドア長ｒが異なる複数の車種に対して本発明の検査装置を適用することができ、検査装置の汎用性が向上する。

なお、ドア用検査装置１０がロードセルを有している場合には、ドア長ｒに加えて、さらにドアのヒンジ４１０とロードセルまでの距離（操作長）が入力されてもよい。また、ＲＯＭ２４０やハードディスク２７０内に、予め複数の車種の各ドアについてドア長ｒなどに関するデータを登録しておくことで、測定毎にドア長などを入力する作業を省略することもできる。

次に、実際の評価処理が実行される。まず、検査開始状態（スタンバイ状態）であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。検査開始状態であるか否かの判定は、角速度センサ１００によって測定された角速度ωの値に基づいてなされる。

検査が開始される場合、作業者は、ドア４００を一旦開き、その後、ドア４００を閉めるために押す。ここで、ドアを閉める方向を正方向とすると、ドアの開動作中には、角速度ωが負値を示す状態が比較的長く連続する（図８のＳ領域参照）。したがって、たとえば、角速度センサ１００によって測定された角速度ωが所定時間（たとえば、０．３秒）以上にわたって負の値を示す場合には、プロセッサ２５０は、ドア４００が検査開始状態になったと判定する。ドア４００が検査開始状態であると判定されるのを待って（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、初期化処理が実行される(ステップＳ１０３）。初期化処理が実行された後、新たな測定が開始される。この初期化処理の際に、自動的に較正（キャリブレーション）が行われてもよい。

次に、角速度センサ１００は、ドア閉動作中の角速度ωを順次に測定する（ステップＳ１０４）。角速度ωの測定データは、ケーブル３００を介してＰＣ２００へ送られる。そして、角速度ωの測定データは、アナログデータからデジタルデータへ変換される。ＲＡＭ２３０は、角速度ωの測定データを時系列に一時記憶する（ステップＳ１０５）。

次に、プロセッサ２５０は、ドア閉動作中のドア速度を算出する（ステップＳ１０６）。ドア速度は、角速度センサ１００によって測定された角速度ωにドア長を乗じることによって得られる。たとえば、ドア閉位置の手前の所定距離間（１００ｍｍ間）の平均ドア速度が求められる。この場合、まず、角速度ωにドア長を乗じることによって得られたドア速度を時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出する。そして、ドアの位置に関する位置データに基づいてドア閉位置の手前の所定距離間の平均ドア速度が求められる。なお、平均ドア速度を求める際の所定距離は、１００ｍｍに限られず、事前に作業者が指示しておくことが可能である。

次に、プロセッサ２５０は、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定するための解析を行う（ステップＳ１０７）。この半ドア状態の解析の手法は、本発明の特徴点の一つである。その解析内容の詳細は、後述する。

そして、解析の結果、閉じられたドアが半ドア状態と判定された場合には（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、半ドアである旨がディスプレイ２６０に表示される（ステップＳ１０９）。作業者は、ドアが半ドア状態である旨の表示を見て、ドア閉じ作業をやり直す。作業者が一旦閉じられたドアを再び開くことによって、検査開始状態であると判定されるため（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３以下の処理が繰り返し実行される。

一方、閉じられたドアが半ドア状態でないと判定された場合には（ステップＳ１０８：ＮＯ）、プロセッサ２５０は、ステップＳ１０６で求められたドア速度が規定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。すなわち、この処理ステップは、規定値を超える速度でドア４００を強く閉じた場合には、仮にドア閉じ性能が低いドアであっても、半ドア状態とならず、検査の意義が失われてしまう点を考慮したものである。なお、規定値は、ドア閉じ性能の内部仕様または顧客との間の仕様に応じて適宜に決定される。

算出された速度が規定値を超えていると判断される場合には（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ディスプレイ２６０は、速度が規定外である旨を表示する（ステップＳ１１１）。この結果、作業者は、速度が規定外であった旨を知り、ドア閉じ作業をやり直すことができる。作業者が一旦閉じられたドアを再び開くことによって、検査開始状態であると判定されるため（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３以下の処理が繰り返し実行される。

一方、算出された速度が規定値以下であると判断される場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ディスプレイ２６０は、結果を表示する（図７のステップＳ１１２）。すなわち、適正範囲の速度でドアを閉じた場合に、閉じられたドアが半ドア状態とならず完全閉鎖状態となることが確認される。この結果、ドア閉じ性能評価の検査が終了する。ディスプレイ２６０は、完全閉鎖状態が実現されたときのドア速度を表示し、ドア閉じ性能が合格であった旨を表示する。さらに、各算出結果および判定結果は、ハードディスク２７０に記録される（ステップＳ１１３）。

次に、他のドアおよび車種について検査するか否かが判断され（ステップＳ１１４）、他のドアおよび車種について検査する場合には（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１００〜ステップＳ１１４の処理が繰り返される。

なお、角速度センサ１００によって測定された角速度ωから得られたドア速度の値と、半ドア状態の判定結果とに基づいてドア閉じ性能を評価するものである限り、ステップＳ１０８〜ステップＳ１１２に示されるドア閉じ性能の評価手順は、適宜に変更することができる。

次に、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定する処理を説明する。図９は、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定する処理を示すフローチャートであり、図６のフローチャートにおける解析処理ステップ（ステップＳ１０７）の処理の詳細を示すフローチャートである。この図９に示される処理は、正確に半ドア状態を判定するための本発明に特有の処理の一つである。

本処理によれば、プロセッサ２５０は、角速度ω（好ましくは、角速度ωを定数倍して得られるドア速度）を時間積分して、ドアの位置に関する位置データ（ストローク）を算出する。なお、ドアの閉動作に伴って、位置データは時間により変化する。そして、プロセッサ２５０は、この位置データのピーク値と当該ピーク値が生じた時点以降での位置データの最低値との間の差分を算出し、算出された差分が閾値以上である場合には、閉じられたドアが半ドア状態であると判定する。

具体的には、まず、プロセッサ２５０は、角速度センサ１００によって得られた角速度ωにドア長を乗じて得られたドア速度を時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出する（ステップＳ２００）。時間積分には、種々の数値積分の手法を用いることができることはもちろんである。ここで、上記図６のステップＳ１０６で説明したようなドア閉位置の手前の所定距離の平均ドア速度を算出するために既に位置データが算出されている場合には、この位置データを本ステップの処理において、そのまま使用することができる。

図１０は、ドア速度の測定例（例Ａ、例Ｂ、および例Ｃ）について示しており、図１１は、図１０に示される例Ａ、例Ｂ，および例Ｃの３つの場合について、ドア速度を時間積分して得られた位置データの算出例を示している。なお、例Ａと例Ｂは、閉じられたドアが半ドア状態となった場合を示し、例Ｃは、閉じられたドアが完全閉鎖状態となった場合を示している。

このように、ドア速度を時間積分して位置データが算出されると、次に、算出された位置データの中から、ピーク値Ｍａｘが求められる（図９のステップＳ２０１）。なお、ノイズなどの影響を防止する見地からは、実際の位置データの最大値をピーク値Ｍａｘとするかわりに、位置データの大きい方から複数の値を取得し、取得された複数の値の平均値をピーク値Ｍａｘとしてもよい。また、必要に応じて、位置データに対してスムージングなどのノイズ除去の処理を施した上で、ピーク値Ｍａｘを求めてもよい。

次に、ピーク値Ｍａｘが生じた時点ｔ_Ｌを特定し、この時点ｔ_Ｌ以降での位置データの最低値Ｍｉｎが求められる（ステップＳ２０２）。この場合も、必要に応じて、位置データに対してノイズ除去の処理を施した上で、最低値Ｍｉｎを求めてもよい。そして、プロセッサ２５０は、ステップＳ２０１で求められたピーク値Ｍａｘと、ステップＳ２０２で求められた最低値Ｍｉｎとの間の差分を算出する（ステップＳ２０３）。

これらステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理について、図１２を用いて説明する。図１２は、図１１の位置データＡ，Ｂ，およびＣのピーク値付近の拡大図である。図１２に示されるように、位置データのピーク値Ｍａｘと、ピーク値Ｍａｘが生じた時点ｔ_Ｌ以降での位置データの最低値Ｍｉｎとの間の差分（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）が算出される。

差分の算出が完了すると、次に、プロセッサ２５０は、算出された差分（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）を所定の閾値ｋ１と比較し、算出された差分が閾値ｋ１以上であるか否かを判断する（図９のステップＳ２０４）。この結果、算出された差分が閾値ｋ１以上である場合には(ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、閉じられたドアが半ドア状態であると判定される（ステップＳ２０５）。一方、算出された差分が閾値ｋ１未満である場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、閉じられたドアが完全閉鎖状態であると判定される（ステップＳ２０６）。

なお、閾値ｋ１は、事前の実験等によって予め定められる。たとえば、閾値ｋ１を０．０１２ｍとすることにより、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを正確に判断することができる。

以上のとおり、図９のステップＳ２００に示される処理内容は、ドア閉動作に伴って変化する角速度（角速度の定数倍も含む）を時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出するドア位置算出手段に対応する。また、図９のステップＳ２０１〜ステップＳ２０３に示される処理内容は、ドア閉動作に伴う位置データの変化を解析する第１の解析手段に対応する。さらに、図９のステップＳ２０４〜ステップＳ２０６に示される処理内容は、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを第１の解析手段による解析結果に基づいて判定する処理に対応する。

より具体的には、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３に示される処理内容は、位置データのピーク値と当該ピーク値が生じた時点以降の位置データの最低値との間の差分を算出する処理に対応する。そして、図９のステップＳ２０４〜ステップＳ２０６に示される処理内容は、第１の解析手段によって算出された差分を閾値と比較し、差分が閾値以上である場合には、閉じられたドアが半ドア状態であると判定する処理に対応する。

以上のとおり、説明した本発明の実施の形態は、以下の効果を有する。

（イ）角速度を時間積分して得られた位置データを利用して半ドア状態の判定するので、半ドア状態であるか否かの判定精度を向上することができる。したがって、多車種のドアへの適用が容易となる。

（ロ）本実施の形態では、角速度センサを用いている。したがって、光学式の検出器を用いて測定する場合と異なり、センサの取り付け位置に依存しない測定および半ドア判定が可能となる。この結果、検査準備時間が短縮され、作業効率が向上する。

（ハ）半ドア状態の判定のみならず、角速度にドア長を乗じることによってドア速度を算出することができる。ドア速度についても、センサの取り付け位置によらず、算出することができる。

（ニ）角速度センサ１００によって測定された角速度ωに基づいてドア速度を算出するので、限られた大きさの遮蔽板と光学式検出器とを用いて、ドア速度を測定する場合と異なり、ドアが開かれてからドアが締まりきるまでのすべての範囲にわたって、ドアの移動速度を連続的に算出することができる。

（ホ）角速度を時間積分して得られた位置データを利用して半ドア状態の判定が可能であるので、半ドア状態の判定用のセンサとドアの移動速度の測定用のセンサとを別個に取り付ける必要がない。

（第２の実施の形態）
上記の第１の実施の形態では、角速度（角速度の定数倍で得られるドア速度も含む）を時間積分して得られた位置データの変化を解析して（第１の解析処理）、半ドア状態を判定する場合が示された。本実施の形態では、位置データの変化の解析（第１の解析処理）のみならず、角速度ω（ドア速度でもよい）の時間変化についても解析し（第２の解析処理）、これら複数の解析結果の双方に基づいて、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定する。

なお、位置データの変化の解析、および角速度ω自体の変化の解析という複数の解析の結果を統合して、半ドア状態であるか否かの判定する点を除いて、本実施の形態の検査装置の構成および処理は、第１の実施の形態の場合と同様である。したがって、詳しい説明を省略する。

（位置データの変化の解析）
位置データの変化の解析結果によるドア状態の判定については、図９で示された第１の実施の形態の場合と同様である。したがって、図９で示された処理と同様の処理によって、位置データの変化の解析に基づくドア状態の判定結果が得られる。

（角速度ωの変化の解析）
角速度ωの変化の解析に基づくドア状態の判定については、たとえば、以下のような処理によって実現される。

図１３は、角速度ωの変化の解析に基づくドア状態の判定の一例を示すための図である。図１３（Ａ）は、半ドア状態であるときの角速度データを模式的に示しており、図１３（Ｂ）は、完全閉鎖状態であるときの角速度データを模式的に示している。なお、ここで、角速度ωの変化の解析には、角速度ωを定数倍して得られる速度の変化の解析が含まれる。

ドア閉動作に伴うドア４００の反転によって、ドアを閉じる方向と逆方向にドアが移動する状態（反転状態）が発生する。本実施の形態では、測定された総ての時間での角速度データの中から、反転状態での角速度データのみが抽出される。ドアを閉める方向を正方向とすれば、反転状態では、ドア４００が反発力によって反転する結果、角速度ωが負値を示す。したがって、角速度ωが負値をとる領域を抽出することで、反転領域で角速度データのみを抽出することができる。図１３では、ゼロよりも下側にある波形の部分が反転領域の角速度データに対応する。

そして、反転状態における角速度データの内で、最大の絶対値を持つピーク値Ｌが求められる。そして、反転状態における角速度が、ピーク値Ｌを基準として所定の比率（好ましくは５０％）以上である状態を持続する時間（「持続時間」という）が算出される。そして、この持続時間が所定時間以上であれば、閉じられたドアが半ドア状態であると判定され、この持続時間が所定時間未満であれば、閉じられたドアが完全閉鎖状態であると判定される。

（統合した判定）
本実施の形態では、以上のように、位置データの変化の解析に基づく半ドア状態の判定と、角速度ωの変化の解析に基づく半ドア状態の判定とを論理演算を用いて統合することによって、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かが最終的に判定される。

たとえば、位置データの変化の解析結果、または角速度ωの変化の解析結果の少なくとも一方において、閉じられたドアが半ドア状態であると判断される場合には、閉じられたドアが半ドア状態であると最終的に判定することができる。一方、位置データの変化による解析結果、および角速度ωの変化の解析結果の双方において、閉じられたドアが完全閉鎖状態であると判断される場合には、閉じられたドアが完全閉鎖状態であると最終的に判定することができる。

図１４は、図１０に示した例Ａ，例Ｂ，および例Ｃの場合について、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定した結果を示している。

例Ａについては、位置データの変化の解析に基づく判定、および角速度ωの変化の解析に基づく判定の双方において、閉じられたドアが半ドア状態であると判定された。したがって、閉じられたドアは半ドア状態であると最終的に判定されるのはもちろんである。例Ｃについては、位置データの変化の解析に基づく判定、および角速度ωの変化の解析に基づく判定の双方において、閉じられたドアが完全閉鎖状態であると判定された。したがって、閉じられたドアは完全閉鎖状態であると最終的に判定されるのはもちろんである。

例Ｂについては、実際には、閉じられたドアが半ドア状態であるにもかかわらず、角速度ωの変化の解析に基づく判定においては、閉じられたドアが完全閉鎖状態であると判定された。一方、位置データの変化の解析に基づく判定においては、閉じられたドアが半ドア状態であると判定された。この場合、本実施の形態の処理によれば、角速度ωの変化の解析に基づく判定と、位置データの変化の解析に基づく判定の少なくともどちらか一方において、閉じられたドアが半ドア状態であると判断されていることから、閉じられたドアは半ドア状態であると最終的に判定される。

このように、角速度ωの変化の解析のみならず、位置データの変化の解析をも考慮して、統合的にドア状態を判定することによって、角速度ωの変化の解析および位置データの変化の解析を単独で用いる場合と比べて、より正確な判定が可能となる。また、角速度ωの変化の解析と、位置データの変化の解析とを統合化することによって、それぞれ異なる挙動を示す複数車種の半ドア判定を実行することが容易となる。したがって、ドア用検査装置１０の汎用性が向上する。

なお、以上の説明では、上述した持続時間を算出し、時間時間と所定時間を比較する場合が示された。

しかしながら、角速度の変化の解析（第２の解析処理）として、上記の持続時間を所定時間と比較することによって半ドア状態である否かを判定する代わりに、他の処理を採用することができる。この場合も、位置データの変化の解析（第１の解析処理）と角速度の変化の解析（第２の解析処理）とを統合して、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定することができる。たとえば、上述した図８に示されるように、反転状態が連続する長さ、すなわち、ドア閉動作に伴って角速度ωが最初にゼロとなる時点Ａから次にゼロとなる時点Ｂまでの時間を算出してもよい。この処理を採用する場合は、算出された時間を所定時間と比較して、時間が所定時間以上であれば、閉じられたドアが半ドア状態であると判定され、この時間が所定時間未満であれば、閉じられたドアが完全閉鎖状態であると判定される。

そして、このように得られた角速度の変化の解析に基づく判定結果と、図９のフローチャートに示される位置データの変化の解析に基づく判定結果とを論理演算することによって、図１４に示される結果と同様に、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定することができる。

以上述べた例では、角速度の変化の解析に基づく判定結果と、位置データの変化の解析に基づく判定結果を統合する方法として、論理積を用いる場合が示されている。すなわち、持続時間を算出する場合では、第１の解析処理として、位置データのピーク値と当該ピーク値が生じた時点以降の位置データの最低値との間の差分を算出し、第２の解析処理として、上記の持続時間を算出し、判定処理として、上記の差分を閾値と比較するとともに、上記の持続時間を所定時間と比較した。そして、上記の差分が閾値以上であるか、または上記の持続時間が所定時間以上である場合には、閉じられたドアが半ドア状態であると判定された。また、角速度ωが最初にゼロとなる時点Ａから次にゼロとなる時点Ｂまでの時間を算出する場合では、第１の解析処理として、位置データのピーク値と当該ピーク値が生じた時点以降の位置データの最低値との間の差分を算出し、第２の解析処理として、ドア閉動作に伴って角速度ωが最初にゼロとなる時点から次にゼロとなる時点までの時間を算出し、判定処理として、上記の差分を閾値と比較するとともに、上記の時間を所定時間と比較した。そして、上記の差分が閾値以上であるか、または上記の時間が所定時間以上である場合には、閉じられたドアが半ドア状態であると判定された。

しかしながら、角速度の変化の解析に基づく判定結果と、位置データの変化の解析に基づく判定結果を統合する方法として、論理積に代えて、たとえば論理和のような他の演算処理を採用することもできる。具体的には、論理和を用いる処理によれば、持続時間を算出する場合においては、上記の差分が閾値以上であり、かつ、上記の持続時間が所定時間以上である場合に、閉じられたドアが半ドア状態であると判定される。また、角速度ωが最初にゼロとなる時点から次にゼロとなる時点までの時間を算出する場合においては、上記の差分が閾値以上であり、かつ、上記の時間が所定時間以上である場合に、閉じられたドアが半ドア状態であると判定される。

以上のとおり、説明した本発明の実施の形態は、第１の実施の形態での効果に加えて、以下の効果を有する。

（へ）位置データの変化の解析と、角速度の変化の解析とを統合して、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを反転するので、複数の解析処理を相互に補完しつつ、より正確な半ドア状態の判定が可能となる。

（ト）角速度センサ１００という１種類のセンサによって得られたデータに基づき、多面的な解析が可能となる。したがって、複数種類の解析を実行するために、複数種類のセンサを取り付けることは必要ではない。したがって、作業準備時間の長時間化を防止しつつ、正確な半ドア判定が可能となる。

角速度を時間積分して，ドアの位置に関する位置データを算出し、位置データの変化を解析して、少なくとも位置データの変化の解析結果に基づいて、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定するので、検査準備時間を短縮しつつ、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを正確に判定することができる。したがって、自動車の出荷検査時におけるドア閉じ性能を評価するための検査ラインに応用することが可能である。

第１の実施の形態のドア用検査装置の概要を示す図である。 図１のドア用検査装置の概略構成を示すブロック図である。 図１のドア用検査装置内のデータの流れを示すデータフロー図である。 図１のドア用検査装置に含まれる角速度センサを自動車のドアに取り付けた状態を説明する図である。 角速度センサの取り付け一とドアの開閉角度との関係を示す図である。 第１の実施の形態のドア用検査装置による処理手順を示すフローチャートである。 図６に後続するフローチャートである。 ドアが開かれてから閉じられるまでに測定される角速度ωの変化を示す図である。 閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定する判定処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態のドア用検査装置によるドア速度の測定例を示す図である。 図１０に示されるドア速度を時間積分して得られる位置データの算出例を示す図である。 図１１に示される位置データのピーク値付近の拡大図である。 第２の実施の形態のドア用検査装置における角速度ωの変化の解析の一例を示す図である。 第２の実施の形態のドア用検査装置において、位置データの変化の解析に基づく判定と、角速度ωの変化の解析に基づく判定とを統合して、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを判定する一例を示す図である。

符号の説明

１００ 角速度センサ（角速度検出手段）、
１１０ 磁石、
２００ コンピュータ、
２１０ インタフェース、
２２０ Ａ／Ｄコンバータ、
２３０ ＲＡＭ、
２４０ ＲＯＭ、
２５０ プロセッサ（ドア位置算出手段、第１および第２の解析手段、判定手段、速度算出手段）、
２６０ ディスプレイ、
２７０ ハードディスク、
３００ ケーブル、
４００ ドア。

Claims (9)

1. ドア支持体に回動可能に取り付けられたドアの閉じ性能を評価するドア用検査装置であって、
   前記ドアに取り付けられ、ドア開閉角度の変化を角速度として測定する角速度測定手段と、
   ドア閉動作に伴って変化する前記角速度を時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出するドア位置算出手段と、
   ドア閉動作に伴う前記位置データの変化を解析する第１の解析手段と、
   閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを前記第１の解析手段による解析結果に基づいて判定する判定手段と、
   を有することを特徴とするドア用検査装置。
2. 前記第１の解析手段は、前記位置データのピーク値と当該ピーク値が生じた時点以降での前記位置データの最低値との間の差分を算出し、
   前記判定手段は、前記第１の解析手段によって算出された差分を閾値と比較し、前記差分が閾値以上である場合には、閉じられたドアが半ドア状態であると判定することを特徴とする請求項１に記載のドア用検査装置。
3. さらに、前記角速度測定手段によって測定された前記角速度に基づいて、ドアが閉じられた速度を算出する速度算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載のドア用検査装置。
4. さらに、ドア閉動作に伴う前記角速度の変化を解析する第２の解析手段を有し、
   前記判定手段は、閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを、前記第１の解析手段による解析結果と前記第２の解析手段による解析結果との双方に基づいて判定することを特徴とする請求項１に記載のドア用検査装置。
5. 前記第１の解析手段は、前記位置データのピーク値と当該ピーク値が生じた時点以降での前記位置データの最低値との間の差分を算出するものであり、
   前記第２の解析手段は、ドア閉動作に伴うドアの反転によって、ドアを閉じる方向と逆方向にドアが移動する反転状態での角速度の絶対値が、当該反転状態での角速度の絶対値のピーク値を基準として所定の比率以上である状態を持続する持続時間を算出するものであり、
   前記判定手段は、前記第１の解析手段によって算出された差分を閾値と比較するとともに前記第２の解析手段によって算出された前記持続時間を所定時間と比較するものであり、前記差分が前記閾値以上であるか、または前記持続時間が所定時間以上である場合には、閉じられたドアが半ドア状態であると判定することを特徴とする請求項４に記載のドア用検査装置。
6. 前記第１の解析手段は、前記位置データのピーク値と当該ピーク値が生じた時点以降での前記位置データの最低値との間の差分を算出するものであり、
   前記第２の解析手段は、ドア閉動作に伴って前記角速度が最初にゼロとなる時点から次にゼロとなる時点までの時間を算出するものであり、
   前記判定手段は、前記第１の解析手段によって算出された差分を閾値と比較するとともに前記第２の解析手段によって算出された前記時間を所定時間と比較するものであり、前記差分が前記閾値以上であるか、または前記時間が所定時間以上である場合には、閉じられたドアが半ドア状態であると判定することを特徴とする請求項４に記載のドア用検査装置。
7. 前記角速度測定手段は、磁石を有しており、当該磁石によって前記ドアに着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のドア用検査装置。
8. 前記角速度測定手段は、吸盤を有しており、当該吸盤によって前記ドアに着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のドア用検査装置。
9. ドア支持体に回動可能に取り付けられたドアの閉じ性能を評価するドア用検査方法であって、
   前記ドアのドア開閉角度の変化を角速度として測定するステップと、
   ドア閉動作に伴って変化する前記角速度を時間積分して、ドアの位置に関する位置データを算出するステップと、
   ドア閉動作に伴う前記位置データの変化を解析するステップと、
   閉じられたドアが半ドア状態であるか否かを前記解析の結果に基づいて判定するステップと、を有することを特徴とするドア用検査方法。

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