JP2006047142A - 開閉ドア位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サーボモータの角度位置を検出するのではなく、より正確に開閉ドアの位置を検出することができる開閉ドア位置検出装置を提供する。
【解決手段】ドア固定枠に質問器５を取り付ける。一方、開閉ドア１に応答器６を取り付ける。さらに、質問器５と応答器６とは、それぞれ電波の送受信を行うことができるようにする。つまり、質問器５により送信された電波により発生する電場における、応答器６付近の電界強度に基づき開閉ドアの位置を検出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、開閉ドア位置検出装置、例えば、車両用空調装置の空調通路切替ドアの位置検出装置に関するものである。

例えば、車両用空調装置の空調通路切替ドアの位置検出は、開閉ドアを回転駆動するサーボモータの角度位置を検出することにより、開閉ドアの位置を算出していた。

ところで、無線タグのＩＤ情報を電波などによって非接触にて読み出す技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術は、予め応答器に記憶したＩＤ情報を電波などを媒介して質問器にて読み出すというものである。
特開平１１−１１２３９２号公報

上述したサーボモータの角度位置に基づき空調通路切替ドアの位置検出を行う場合には、サーボモータから空調通路切替ドアまでのリンク機構の撓みやガタツキなどの影響により、誤差を生じて正確な位置検出ができないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、サーボモータの角度位置を用いるのではなく、より正確な開閉ドアの位置を検出することができる開閉ドア位置検出装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、特許文献１に記載された応答器と質問器を開閉ドア位置検出に利用することを思いつき、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の開閉ドア位置検出装置は、ドア固定枠に対して開閉可能な開閉ドアの該ドア固定枠に対する相対位置である開閉ドア位置を検出する開閉ドア位置検出装置であって、前記開閉ドアに取り付けられ電波若しくは電磁波からなる伝達波の送受信を行う応答器と、前記ドア固定枠に取り付けられ前記応答器へ前記伝達波を送信すると共に前記応答器から前記伝達波を受信し、受信した前記伝達波に基づき前記開閉ドア位置を算出する質問器と、を備えることを特徴とする。

従来の無線タグは応答器のＩＤ情報を質問器に送信することのみを行っていたが、伝達波を利用して開閉ドア位置を検出している。これにより、伝達波を利用することにより、開閉ドアに取り付けられた応答器の正確な位置を検出することができる。つまり、開閉ドアの正確な位置を検出することができる。

また、前記質問器は、電波強度若しくは電磁波強度が一定の前記伝達波からなる第１信号を送信可能な質問器用送信手段と、前記応答器から送信される前記伝達波からなる第２信号を受信可能な質問器用受信手段と、前記第１信号を前記質問器用送信手段に送信させる送信制御手段と、質問器用受信手段により受信する前記第２信号に基づき前記開閉ドア位置を算出する開閉ドア位置算出手段と、を有するようにしてもよい。さらに、前記応答器は、前記質問器用送信手段から送信される前記第１信号により発生する電界若しくは磁界により発電する応答器用発電手段と、前記応答器用発電手段により発電されている場合に前記第２信号を送信可能な応答器用送信手段と、前記応答器用発電手段の発電により起動し、前記応答器用発電手段を発電させる前記第１信号により発生する電界強度若しくは磁界強度に基づき算出された電磁界強度情報を含む前記第２信号を生成すると共に生成した前記第２信号を前記応答器用送信手段に送信させる応答器用制御手段と、を有するようにしてもよい。

ここで、質問器からは一定の電波強度若しくは電磁波強度の伝達波を送信しているが、送信された伝達波の電界強度若しくは磁界強度は距離が遠くなるにつれて減少する。つまり、質問器と応答器との距離によって、応答器の応答器用発電手段が受信する第１信号により発生する電界強度若しくは磁界強度は異なる。このような質問器から応答器までの距離と電界強度若しくは磁界強度との関係を利用して、開閉ドアの位置を算出している。

詳細には、応答器用制御手段が、応答器の応答器用発電手段により受信された第１信号により発生する電界強度若しくは磁界強度に対応した電磁界強度情報を含む第２信号を生成している。そして、第２信号が質問器に送信され、質問器は送信された第２信号のうちの電磁界強度情報に基づき質問器から応答器までの距離を算出することができる。質問器から応答器までの距離は開閉ドアの位置に相当するので、質問器は上記により開閉ドア位置を得ることができる。なお、質問器から応答器までの距離と電界強度若しくは磁界強度との関係は予め明らかであるので、この関係を利用することにより正確な開閉ドア位置を検出することができる。

さらに、応答器の応答器用発電手段は、第１信号により発生する電界若しくは磁界により発電するようにしているので、応答器への電源供給を別途行う必要がない。すなわち、無線により応答器を起動させることができる。

また、前記質問器は、電波強度若しくは電磁波強度が時間経過につれて増加する前記伝達波からなる第１信号を送信可能な質問器用送信手段と、前記応答器から送信される前記伝達波からなる第２信号を受信可能な質問器用受信手段と、前記第１信号を生成する質問器用第１信号生成手段と、生成された前記第１信号を前記質問器用送信手段に送信させる質問器用送信制御手段と、質問器用受信手段により前記第２信号を受信したときの前記第１信号の電波強度若しくは電磁波強度に基づき前記開閉ドア位置を算出する開閉ドア位置算出手段と、を有するようにしてもよい。さらに、前記応答器は、前記質問器用送信手段から送信される前記第１信号により発生する電界強度若しくは磁界強度が所定値に達したときに発電する応答器用発電手段と、前記応答器用発電手段により発電されている場合に前記第２信号を送信可能な応答器用送信手段と、前記応答器用発電手段の発電により起動し、前記応答器用発電手段を発電させる前記第１信号により発生する電界強度若しくは磁界強度に基づき前記第２信号を生成すると共に生成した前記第２信号を前記応答器用送信手段に送信させる応答器用制御手段と、を有するようにしてもよい。

ここでは、応答器の応答器用発電手段付近の電界強度若しくは磁界強度が所定値に達した場合に発電することを利用することにより、開閉ドア位置を検出している。つまり、質問器送信手段により送信する伝達波の電波強度若しくは電磁波強度を時間増加につれて徐々に増加するようにすることで、応答器の位置（開閉ドアの位置）によって応答器用発電手段が発電可能な電界強度若しくは磁界強度に達するまでの時間は異なる。そこで、応答器が発電した時刻に相当する第１信号の電波強度若しくは電磁波強度を用いることにより、応答器の位置（開閉ドアの位置）を算出することができる。

また、前記応答器用制御手段により生成される前記第２信号は、前記応答器のＩＤ情報を含むようにしてもよい。例えば、開閉ドアが複数存在するような場合には、それぞれの開閉ドアに取り付けられている応答器にＩＤ情報を記憶させておく。そして、応答器から送信される第２信号にＩＤ情報を含むようにすることで、質問器が受信した第２信号がどの応答器の情報であるかを正確に認識することができる。つまり、どの開閉ドアがどの位置にあるのかを正確に判断することができる。なお、開閉ドアが複数存在する場合の他に、１つの開閉ドアに複数の応答器を取り付ける場合にも適用することができる。これにより、より正確に開閉ドアの位置を検出することができる。

また、前記質問器は複数であり、さらに、それぞれの前記質問器の前記開閉ドア位置算出手段により算出された前記開閉ドア位置を入力すると共に入力されたそれぞれの前記開閉ドア位置に基づき前記開閉ドア位置を再算出する開閉ドア位置再算出手段を備えるようにしてもよい。

１つの応答器に対して複数の質問器を用いて、複数の質問器により算出されたそれぞれの開閉ドア位置に基づき開閉ドア位置を再算出することにより、より正確に開閉ドアの位置を検出することができる。さらに、開閉ドアの３次元的な位置を検出することもできる。

また、前記開閉ドアは、車両用空調装置の空調通路切替ドアとしてもよい。空調通路切替ドアは、上述したように、サーボモータがリンク機構などを介して開閉ドアを回転駆動している。上記本発明を適用することにより、空調通路切替ドアの位置を正確に検出することができる。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

（１）第１実施形態
（１．１）車両用空調装置の全体構成
車両用空調装置の概略構成図を図１に示す。図１に示すように、車両用空調装置は、空調ケースの内部に空調機能部品を有している。なお、車両用空調装置は、車両のインスツルメントパネル内に搭載されている。

空調ケースの最下流側には、上側にデフロスタ吹出口とフェイス吹出口とが形成されており、下側にフット吹出口が形成されている。一方、空調ケースの最上流側には、外気吸入口と内気吸入口とが形成されている。そして、外気吸入口及び内気吸入口付近には、内外気切替ドア（開閉ドア）が配設されている。この内外気切替ドアは、内外気切替用サーボモータにより空調ケースに対して遥動可能とされている。

内外気切替用ドアの下流側には、空調ケース内に空気流を発生させるブロワモータが配設されている。このブロワモータは、内外気吸入口から内気または外気を吸引し、各吹出口からから車室内に向かった空気流を発生させる。

そして、ブロワモータの下流側には、通過する空気を冷却するエバポレータが配設されている。このエバポレータの下流側には、上下方向に分流するエアミックスドア（開閉ドア）が配設されている。このエアミックスドアは、エアミックス用サーボモータにより空調ケースに対して遥動可能とされている。なお、このエアミックスドアの開度θが０度の場合は図１の下側が閉じた状態となり、開度θが最大の場合は図１の上側が閉じた状態となる。

そして、エアミックスドアの下側の下流側には、通過する空気を加熱するヒータコアが配設されている。ヒータコアは、エンジンの発熱により温められたエンジン冷却水を熱源として、ウォータバルブ（図示せず）により内部に流入するエンジン冷却水の流量を制御することで、必要な加熱能力を得るものである。このヒータコアの下流側とエアミックスドアの上側の下流側とが合流している。

さらに合流部分の下流側には、デフロスタ吹出口、フェイス吹出口及びフット吹出口が形成されている。そして、デフロスタ吹出口、フェイス吹出口、及びフット吹出口付近には、モード切替用のドア（開閉ドア）が配設されている。このモード切替用のドアは、モード用サーボモータにより空調ケースに対して遥動可能とされている。

（１．２）モード切替ドア部分の詳細構成
次に、図１のＡ部分であるモード切替ドア部分の詳細構成について図２を参照して説明する。図２は、モード切替ドア部分の詳細構成を示す図である。なお、モード切替ドアに限らず、他の開閉ドアに適用することができる。

図２に示すように、モード切替ドア部分の構成は、モード切替ドア１と、ドアシャフト２と、モード切替用サーボモータ３と、制御ＥＣＵ４と、質問器５と、応答器６とから構成される。モード切替ドア１は、上述したように、合流部の下流側であって、吹出口の上流側に配設されている。ドアシャフト２は、空調ケースに固定され、モード切替ドア１を揺動可能に支持している。すなわち、モード切替ドア１が、空調ケースに対して揺動自在とされている。

モード切替用サーボモータ３は、ドアシャフト２を回転駆動している。すなわち、モード切替サーボモータ３は、ドアシャフト２を介してモード切替ドア１を回転駆動している。制御ＥＣＵ４は、乗員によるモード指示及び後述する質問器５から出力されるドア位置に基づき、モード切替ドア１の制御位置を算出する。そして、制御ＥＣＵ４は、算出されたモード切替ドア１の制御位置に基づき、モード切替サーボモータ３を駆動する制御信号を出力する。さらに、制御ＥＣＵ４は、モード切替サーボモータ３へ制御信号を出力すると同時に、質問器５へドア位置要求信号を出力する。

質問器５は、空調ケースに取り付けられている。この質問器５は、制御ＥＣＵ４からのドア位置要求信号が出力されることにより、電波を送受信することが可能であって、後述する応答器６により送信された電波に基づきモード切替ドア１の位置を算出する。応答器６は、モード切替ドア１の先端側、すなわちモード切替ドア１のうちのドアシャフト２の反対側に取り付けられている。この応答器６は、電波を送受信することが可能であって、ＩＣを内部に有している。なお、質問器５及び応答器６の詳細については、後述する。

（１．３）質問器５の詳細構成
次に、質問器５の詳細構成について図３を参照して説明する。図３は、質問器５の詳細構成を示すブロック図である。図３に示すように、質問器５は、アンテナ（質問器用送信手段、質問器用受信手段）５１と制御部５２と、から構成される。そして、制御部５２は、第１信号送信制御部（送信制御手段）５２１と、開閉ドア位置算出部（開閉ドア位置算出手段）５２２とから構成される。

アンテナ５１は、第１信号送信制御部５２１により生成された第１信号を送信する。また、アンテナ５１は、応答器６から送信された第２信号（後述する）を受信して、開閉ドア位置算出部５２２に出力する。

第１信号送信制御部５２１は、制御ＥＣＵ４から出力されるドア位置要求信号を入力する。そして、第１信号送信制御部５２１がドア位置要求信号を入力すると、第１信号送信制御部５２１は一定の電波強度の電波である第１信号を生成する。そして、第１信号送信制御部５２１は、生成した第１信号をアンテナ５１に出力して、アンテナ５１に第１信号を送信させる。

第１実施形態における開閉ドア位置算出部５２２は、応答器６から送信されアンテナ５１が受信した第２信号（後述する）を入力する。そして、開閉ドア位置算出部５２２は、入力された第２信号に基づき、モード切替ドア１の位置、すなわち、モード切替ドア１の開度を算出する。具体的には、開閉ドア位置算出部５２２は、まず、入力された第２信号に基づき、質問器５のアンテナ５１から応答器６までの距離を算出する。続いて、開閉ドア位置算出部５２２は、算出した質問器５のアンテナ５１から応答器６までの距離に基づき、モード切替ドア１の位置を算出する。

（１．４）応答器６の詳細構成
次に、応答器６の詳細構成について図４を参照して説明する。図４は、応答器６の詳細構成を示すブロック図である。図４に示すように、応答器６は、アンテナ（応答器用発電手段、応答器用送信手段）６１と、ＩＣ（応答器用制御手段）６２とから構成される。ＩＣ６２は、電圧入力部６２１と、第２信号生成部６２２と、ＩＤ情報記憶部６２３と、第２信号送信制御部６２４とから構成される。

アンテナ６１は、例えばコイル状に形成されている。そして、アンテナ６１は、質問器５のアンテナ５１から送信された第１信号により発生する電界により発電する。ここで、アンテナ６１が発電する原理について説明する。アンテナ６１はコイル状に形成されているので、応答器６のアンテナ６１が電界内に存在すると、コイル状のアンテナ６１の両端に電位差が生じる。アンテナ６１の両端に電位差が生じることにより、アンテナ６１は発電する。ここで、質問器５のアンテナ５１により送信された第１信号である電波の影響により、応答器６のアンテナ６１付近には電場が形成されている。つまり、応答器６のアンテナ６１は、質問器５のアンテナ５１から送信された第１信号により発生する電界により発電する。アンテナ６１は、さらに、発電している間に、第２信号送信制御部６２４により第２信号が送信される。

電圧入力部６２１は、アンテナ６１により発電している際に、アンテナ６１付近の第１信号により発生する電界の強度に相当するアンテナ６１に生じた電圧を入力する。なお、アンテナ６１に生じる電圧は、アンテナ６１付近の電界強度に対して例えば比例関係などの所定の関係からなる。

ＩＤ情報記憶部６２３は、応答器６特有のＩＤ情報を記憶している。このＩＤ情報は、応答器６毎に異なる情報である。第２信号生成部６２２は、電圧入力部６２１に入力された電圧に基づき電界強度の判定値を算出する。さらに、第２信号生成部６２２は、算出した電界強度の判定値及びＩＤ情報記憶部６２３に記憶されているＩＤ情報を含む第２信号を生成する。第２信号送信制御部６２４は、第２信号生成部６２２により生成された第２信号をアンテナ６１により送信させる。

（１．５）質問器５及び応答器６の動作
次に、質問器５及び応答器６の動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。図５は、質問器５と応答器６との動作を示すフローチャートである。図５に示すように質問器５と応答器６とは、相互に関連した動作をしている。

図５に示すように、まず、質問器５の第１信号送信制御部５２１により質問器５のアンテナ５１から所定の電波強度の電波である第１信号を送信する（ステップＳ１１）。質問器５から送信される第１信号の電波強度は一定としている。ただし、第１信号は電波からなるので、質問器５のアンテナ５１からの距離が遠くなるにつれて次第に電界強度は弱くなる。

続いて、第１信号が質問器５により送信されることにより、応答器６付近には電界内に存在することになる。そうすると、応答器６のアンテナ６１が所定の電界内に存在することにより、アンテナ６１の両端側の電位差が生じ、アンテナ６１は発電する（ステップＳ２１）。

応答器６のアンテナ６１が発電すると、この電力によりＩＣ６２が起動する（ステップＳ２２）。そして、ＩＣ６が起動することにより、ＩＣ６の電圧入力部６２１がアンテナ６１に発生した電圧を入力する。ここで、アンテナ６１に発生する電圧は、アンテナ６１付近の電界強度に応じて異なる。すなわち、アンテナ６１付近の電界強度が大きいほどアンテナ６１に発生する電圧が大きくなる。さらに換言すると、質問器５のアンテナ５１と応答器６のアンテナ６１との距離が近いほど、応答器６のアンテナ６１に発生する電圧が大きくなる。

続いて、電圧入力部６２１が入力した電圧に基づき、第２信号生成部６２２によりアンテナ６１付近の電界強度の判定値（電磁界強度情報）を算出する（ステップＳ２３）。続いて、第２信号生成部６２２はＩＤ情報記憶部６２３からＩＤ情報を取得する。そして、第２信号生成部６２２は、算出した電界強度の判定値及びＩＤ情報からなる第２信号を生成する（ステップＳ２４）。続いて、第２信号送信制御部６２４がアンテナ６１により第２信号を送信する（ステップＳ２５）。なお、第２信号は電波からなる。

続いて、質問器５のアンテナ５１が、応答器６のアンテナ６１から送信された第２信号を受信する（ステップＳ１２）。続いて、質問器５の開閉ドア位置算出部５２２にて、受信した第２信号に基づきＩＤ情報及び電界強度の判定値を識別する（ステップＳ１３）。すなわち、開閉ドア位置算出部５２２は、受信した第２信号がどの応答器６からの情報であるかを識別すると共に、第２信号に含まれる電界強度の判定値を識別する。

続いて、開閉ドア位置算出部５２２にて、識別されたＩＤ情報及び電界強度の判定値に基づき質問器５のアンテナ５１から応答器６のアンテナ６１までの距離を算出する。ここで、質問器５のアンテナ５１から応答器６のアンテナ６１までの距離は、空調ケースに対するモード切替ドア１の位置、すなわち、モード切替ドア１の開度である。つまり、開閉ドア位置算出部５２２は、ＩＤ情報及び電界強度の判定値に基づき、モード切替ドア１の位置を算出している（ステップＳ１４）。続いて、開閉ドア位置算出部５２２は、算出したモード切替ドア１の位置を制御ＥＣＵ４へ出力する（ステップＳ１５）。

（２）第２実施形態
次に、第２実施形態の車両用空調装置について説明する。第２実施形態の車両用空調装置は、第１実施形態の車両用空調装置に対して、質問器５及び応答器６のみが相違する。以下、第２実施形態における質問器５及び応答器６について説明する。

（２．１）質問器５の詳細構成
次に、第２実施形態における質問器５の詳細構成について図６を参照して説明する。図６は、質問器５の詳細構成を示すブロック図である。図６に示すように、質問器５は、アンテナ（質問器用送信手段、質問器用受信手段）５１と制御部５３とから構成される。そして、制御部５３は、第１信号生成部（質問器用第１信号生成手段）５３１と、第１信号送信制御部（送信制御手段）５３２と、開閉ドア位置算出部（開閉ドア位置算出手段）５３３とから構成される。

アンテナ５１は、第１信号送信制御部５３２の指令により第１信号を送信する。また、アンテナ５１は、応答器６から送信された第２信号を受信して、開閉ドア位置算出部５３３に出力する。

第１信号生成部５３１は、制御ＥＣＵ４から出力されるドア位置要求信号を入力する。そして、第１信号生成部５３１がドア位置要求信号を入力すると、第１信号生成部５３１は、電波強度が時間経過につれて増加するような電波からなる第１信号を生成する。第１信号送信制御部５３２は、第１信号生成部５３１により生成された第１信号をアンテナ５１に出力して、アンテナ５１に第１信号を送信させる。

開閉ドア位置算出部５３３は、応答器６から送信されアンテナ５１が受信した第２信号を入力する。そして、開閉ドア位置算出部５３３は、第２信号を入力すると、第１信号生成部５３１から現時点における第１信号の電波強度を入力する。そして、開閉ドア位置算出部５３３は、第１信号生成部５３１から入力した第１信号の電波強度に基づき、質問器５のアンテナ５１から応答器６のアンテナ６１までの距離を算出する。さらに、開閉ドア位置算出部５３３は、算出した質問器５のアンテナ５１から応答器６までの距離に基づき、モード切替ドア１の位置、すなわち、モード切替ドア１の開度を算出する。

（２．２）応答器６の詳細構成
次に、応答器６の詳細構成について図４を参照して説明する。図４は、応答器６の詳細構成を示すブロック図である。第２実施形態における応答器６と第１実施形態における応答器６とは構成は同一であるが、応答器６の各構成の機能が相違する。以下、第２実施形態における応答器６についてのみ説明する。

図４に示すように、応答器６は、アンテナ（応答器用発電手段、応答器用送信手段）６１と、ＩＣ（応答器用制御手段）６２とから構成される。ＩＣ６２は、電圧入力部６２１と、第２信号生成部６２２と、ＩＤ情報記憶部６２３と、第２信号送信制御部６２４とから構成される。すなわち、第２実施形態における応答器６の構成は、第１実施形態における応答器６の構成と同一である。

アンテナ６１は、例えばコイル状に形成されている。そして、アンテナ６１は、質問器５のアンテナ５１から送信された第１信号により発生する電界の強度が所定強度に達したときに発電する。さらに、アンテナ６１は、発電している間に、第２信号送信制御部６２４により第２信号が送信される。

ところで、質問器５のアンテナ５１から送信される第１信号の電波強度は、上述したように時間経過につれて増加するようにしている。さらに、質問器５のアンテナ５１から送信される第１信号により発生する電界強度は、質問器５のアンテナ５１からの距離が遠くなるにつれて次第に弱くなる。つまり、第１信号の電波強度及び質問器５のアンテナ５１から応答器６のアンテナ６１までの距離が相互に関係し合って、応答器６のアンテナ６１付近の電界強度を所定強度以上にするような電界強度となるときに、応答器６のアンテナ６１が発電する。すなわち、第１信号の電波強度及びモード切替ドア１の位置によって、第１信号を送信してから応答器６のアンテナ６１が発電するまでの時間が異なる。

電圧入力部６２１は、アンテナ６１により発電している際に、アンテナ６１に生じた電圧を入力する。ＩＤ情報記憶部６２３は、応答器６特有のＩＤ情報を記憶している。このＩＤ情報は、応答器６毎に異なる情報である。第２信号生成部６２２は、電圧入力部６２１に電圧が入力されたことの入力情報を入力する。さらに、第２信号生成部６２２は、入力情報を入力すると、ＩＤ情報記憶部６２３に記憶されているＩＤ情報を含む第２信号を生成する。第２信号送信制御部６２４は、第２信号生成部６２２により生成された第２信号をアンテナ６１により送信させる。

（２．３）質問器５及び応答器６の動作
次に、質問器５及び応答器６の動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。図７は、質問器５と応答器６との動作を示すフローチャートである。図７に示すように質問器５と応答器６とは、相互に関連した動作をしている。

図７に示すように、まず、質問器５の第１信号生成部５３１により質問器５のアンテナ５１から送信する第１信号を生成する（ステップＳ３１）。この第１信号は、上述したように、時間経過につれて第１信号電波強度が増加するようにされている。なお、個々では、第１信号は、図７に示すように、時間経過につれて第１信号電波強度が比例的に増加するようにしている。続いて、第１信号送信制御部５２１により質問器５のアンテナ５１から第１信号を送信する（ステップＳ３２）。

続いて、第１信号が質問器５により送信されることにより、応答器６付近には電界内に存在することになる。ここで、応答器６のアンテナ６１は、アンテナ６１付近の電界強度が所定強度に達すると発電する。しかし、質問器５から送信される第１信号の電波強度は最初は小さく、さらに、質問器５のアンテナ５１からの距離が遠ざかるほど電界強度は弱くなる。そうすると、応答器６のアンテナ６１付近の電界強度が所定強度に達するまでには、第１信号の電波強度と質問器５のアンテナ５１から応答器６のアンテナ６１までの距離が影響する。そして、応答器６のアンテナ６１付近の電界強度が所定強度に達したときには、アンテナ６１の両端側の所定電位差が生じ、アンテナ６１は発電する（ステップＳ４１）。

応答器６のアンテナ６１が発電すると、この電力によりＩＣ６２が起動する（ステップＳ４２）。そして、ＩＣ６が起動することにより、ＩＣ６の電圧入力部６２１がアンテナ６１に発生した電圧を入力する。続いて、電圧入力部６２１に電圧が入力されると、第２信号生成部６２２はＩＤ情報記憶部６２３からＩＤ情報を取得する。そして、第２信号生成部６２２は、取得したＩＤ情報からなる第２信号を生成する（ステップＳ４３）。続いて、第２信号送信制御部６２４がアンテナ６１により第２信号を送信する（ステップＳ４４）。なお、第２信号は電波からなる。

続いて、質問器５のアンテナ５１が、応答器６のアンテナ６１から送信された第２信号を受信する（ステップＳ３３）。続いて、質問器５の開閉ドア位置算出部５３３にて、受信した第２信号に基づきＩＤ情報を識別する。さらに、開閉ドア位置算出部５３３にて、第１信号生成部５３１が生成している第１信号のうち開閉ドア位置算出部５３３が第２信号を入力したときの時刻における第１信号の電波強度を入力する（ステップＳ３４）。

続いて、開閉ドア位置算出部５３３にて、第２信号を入力した時点における第１信号の電波強度に基づき、質問器５のアンテナ５１から応答器６のアンテナ６１までの距離を算出する。ここで、質問器５のアンテナ５１から応答器６のアンテナ６１までの距離は、空調ケースに対するモード切替ドア１の位置、すなわち、モード切替ドア１の開度である。つまり、開閉ドア位置算出部５３３は、第２信号を入力した時点における第１信号の電波強度に基づき、モード切替ドア１の位置を算出している（ステップＳ３５）。

ここで、第２信号が入力された時点における第１信号の電波強度に基づき、モード切替ドア１の位置を算出することができる理由について説明する。まず、モード切替ドア１が質問器５のアンテナ５１に最も近い位置に存在するとする。そして、この場合に、第１信号の電波強度がＡ１の場合に応答器６付近の電界強度が発電可能な電界強度Ｂ１に達したとする。続いて、モード切替ドア１を質問器５から遠ざけた位置する存在する場合には、次のようになる。すなわち、第１信号の電波強度がＡ１の場合には、質問器５から応答器６までの距離が遠くなるので、応答器６付近の電界強度がＢ１よりも弱くなる。したがって、応答器６付近の電界強度がＢ１に達するには、第１信号の電波強度をＡ１よりも大きくする必要がある。

このように、質問器５が第１信号を送信し始めてから応答器６のアンテナ６１が発電するまでの時間が、モード切替ドア１の位置によって異なる。つまり、質問器５が第１信号を送信し始めてから応答器６のアンテナ６１が発電するまでの時間と応答器６のアンテナ６１が発電したときの第１信号の電波強度とに基づき、モード切替ドア１の位置を算出することができる。

続いて、開閉ドア位置算出部５３３は、算出したモード切替ドア１の位置を制御ＥＣＵ４へ出力する（ステップＳ３６）。

（３）第３実施形態
次に、第３実施形態の車両用空調装置について図８を参照して説明する。図８は、第３実施形態の車両用空調装置におけるモード切替ドア部分の詳細構成を示す図である。なお、第３実施形態のモード切替ドア部分の構成は、第１実施形態のモード切替ドア部分の構成に対して、質問器７を追加している。以下、第１実施形態の車両用空調装置と相違する部分についてのみ説明する。なお、図８において、図２と同一符号は同一構成を示す。

図８に示すように、モード切替ドア部分の構成は、モード切替ドア１と、ドアシャフト２と、モード切替用サーボモータ３と、制御ＥＣＵ４と、第１質問器５と、第２質問器７と、応答器６とから構成される。

第１質問器５は、第１実施形態における質問器５と同一である。第２質問器７は、アンテナ７１と第２質問器制御部７２とから構成される。第２質問器７のアンテナ７１は、第１質問器５のアンテナ５１と同一である。また、第２質問器７の第２質問器制御部７２は、第１質問器５の第１質問器５２と同一である。ただし、第１質問器５と第２質問器７が空調ケースに取り付けられている位置が異なる。

そして、第１質問器５と第２質問器７は、それぞれ、モード切替ドア１の位置を算出する。第１質問器５は、算出したモード切替ドア１の位置を制御ＥＣＵ４へ出力する。一方、第２質問器７も、算出したモード切替ドア１の位置を制御ＥＣＵ４へ出力する。

そして、制御ＥＣＵ（開閉ドア位置再算出手段）４は、第１質問器５及び第２質問器７から入力した２つのモード切替ドア１の位置に基づき、モード切替ドア１の位置を再算出する。つまり、制御ＥＣＵ４により、モード切替ドア１の位置をより正確に算出している。そして、制御ＥＣＵ４は再算出したモード切替ドア１の位置に基づき、モード切替サーボモータ３へ制御信号を出力している。

（４）その他
上記実施形態においては、第１信号及び第２信号は電波としたが、電磁波を用いることもできる。また、上記実施形態においては、モード切替ドア１にのみ適用した場合について説明したが、他の開閉ドアにも適用することができる。この場合、それぞれの開閉ドアに特有のＩＤ情報を記憶させておくことで、質問器５及び制御ＥＣＵは何れの開閉ドア位置の情報であるかを認識することができる。

車両用空調装置の概略構成図を示す。 第１実施形態におけるモード切替ドア部分の詳細構成を示す図である。 第１実施形態における質問器５の詳細構成を示すブロック図である。 第１実施形態における応答器６の詳細構成を示すブロック図である。 第１実施形態における質問器５と応答器６との動作を示すフローチャートである。 第２実施形態における質問器５の詳細構成を示すブロック図である。 第２実施形態における質問器５と応答器６との動作を示すフローチャートである。 第３実施形態におけるモード切替ドア部分の詳細構成を示す図である。

符号の説明

１：モード切替ドア、 ２：ドアシャフト、 ３：モード切替用サーボモータ、 ４：制御ＥＣＵ、 ５：質問器、 ６：応答器

Claims (6)

1. ドア固定枠に対して開閉可能な開閉ドアの該ドア固定枠に対する相対位置である開閉ドア位置を検出する開閉ドア位置検出装置であって、
   前記開閉ドアに取り付けられ電波若しくは電磁波からなる伝達波の送受信を行う応答器と、
   前記ドア固定枠に取り付けられ前記応答器へ前記伝達波を送信すると共に前記応答器から前記伝達波を受信し、受信した前記伝達波に基づき前記開閉ドア位置を算出する質問器と、
   を備えることを特徴とする開閉ドア位置検出装置。
2. 前記質問器は、
   電波強度若しくは電磁波強度が一定の前記伝達波からなる第１信号を送信可能な質問器用送信手段と、
   前記応答器から送信される前記伝達波からなる第２信号を受信可能な質問器用受信手段と、
   前記第１信号を前記質問器用送信手段に送信させる送信制御手段と、
   質問器用受信手段により受信する前記第２信号に基づき前記開閉ドア位置を算出する開閉ドア位置算出手段と、を有し、
   前記応答器は、
   前記質問器用送信手段から送信される前記第１信号により発生する電界若しくは磁界により発電する応答器用発電手段と、
   前記応答器用発電手段により発電されている場合に前記第２信号を送信可能な応答器用送信手段と、
   前記応答器用発電手段の発電により起動し、前記応答器用発電手段を発電させる前記第１信号により発生する電界強度若しくは磁界強度に基づき算出された電磁界強度情報を含む前記第２信号を生成すると共に生成した前記第２信号を前記応答器用送信手段に送信させる応答器用制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の開閉ドア位置検出装置。
3. 前記質問器は、
   電波強度若しくは電磁波強度が時間経過につれて増加する前記伝達波からなる第１信号を送信可能な質問器用送信手段と、
   前記応答器から送信される前記伝達波からなる第２信号を受信可能な質問器用受信手段と、
   前記第１信号を生成する質問器用第１信号生成手段と、
   生成された前記第１信号を前記質問器用送信手段に送信させる質問器用送信制御手段と、
   質問器用受信手段により前記第２信号を受信したときの前記第１信号の電波強度若しくは電磁波強度に基づき前記開閉ドア位置を算出する開閉ドア位置算出手段と、を有し、
   前記応答器は、
   前記質問器用送信手段から送信される前記第１信号により発生する電界強度若しくは磁界強度が所定値に達したときに発電する応答器用発電手段と、
   前記応答器用発電手段により発電されている場合に前記第２信号を送信可能な応答器用送信手段と、
   前記応答器用発電手段の発電により起動し、前記応答器用発電手段を発電させる前記第１信号により発生する電界強度若しくは磁界強度に基づき前記第２信号を生成すると共に生成した前記第２信号を前記応答器用送信手段に送信させる応答器用制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の開閉ドア位置検出装置。
4. 前記応答器用制御手段により生成される前記第２信号は、前記応答器のＩＤ情報を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の開閉ドア位置検出装置。
5. 前記質問器は、複数であり、
   さらに、それぞれの前記質問器の前記開閉ドア位置算出手段により算出された前記開閉ドア位置を入力すると共に入力されたそれぞれの前記開閉ドア位置に基づき前記開閉ドア位置を再算出する開閉ドア位置再算出手段を備えることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の開閉ドア位置検出装置。
6. 前記開閉ドアは、車両用空調装置の空調通路切替ドアであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の開閉ドア位置検出装置。

Images