JP2006076357A - 車両用開閉体の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スライドドアにおける異物挟み込みを確実に検出すると共に誤動作を防止する。
【解決手段】スライドドアが全開側にて車体の外面に沿って移動すると共に全閉位置Ｐ２近傍で車体の内外方向に湾曲状に移動するようにされ、その移動範囲において主に車体の外面に沿って移動する範囲Ｅ１と、ドア後端部（開側端部）と車体との間に異物を挟み込む虞のある範囲Ｅ２とに分け、ドア後端部に異物挟持検出用のタッチセンサを設け、範囲Ｅ２にスライドドアが位置している時にのみタッチセンサによる異物検出検出を有効にする。異物を挟む虞がない範囲Ｅ１での異物挟持誤検出を防止することができる。これにより、異物を挟む虞のない範囲でスライドドアが異物を挟んでいないにもかかわらず停止してしまうような予測しない動作を防止することができ、スライドドア自動開閉装置における高品位な制御を簡単に行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用開閉体の制御方法に関するものである。

従来、車両としての自動車に自動開閉可能に設けられた開閉体としての車両用ドアにおいて、ドアの全閉時に異物挟み込みが生じた場合の対策として、その異物挟み込みを検出しかつそれに対応した適切な処理（例えばドアの停止や反転制御）を行うようにしている。そのような車両用ドアにおいて、例えば、特許文献１に記載されるように、スライドドアの移動位置に応じた細かな制御を行うべく、全開位置と全閉位置との移動範囲を複数のエリアに分割し、エリア毎に危険度に応じてドアの駆動手段としてのモータの制御を変えるようにしたものがある。
特開２００３−３１４１４４号公報

上記スライドドアにあっては、ドアの閉方向端部と車体との間の異物挟み込みを想定したものである。そのような異物挟み込み検出方法としては種々のものがあり、ドアの減速度や過負荷を検出することにより挟み込みを判断し得る。しかしながら、過負荷や減速度で判断する場合には、環境の変化によりスライド抵抗が変化するため制御が複雑化するという難点がある。それに対して例えばドアの閉方向端部にタッチセンサを設けることにより、閉時に車体との間に異物が挟み込まれた場合にタッチセンサにより直接的に挟み込みを検出することができる。これにより、上記環境変化に左右されずかつ確実な挟み込み検出を行うことができる。

しかしながら、ドアのスライド方向端部にタッチセンサを設けた場合には、挟み込みが起きない所でも手で触るなどすると、挟み込みであると誤判定してしまう虞がある。そのような場合までも挟み込み処理により反転・停止などを行うと操作者の期待するスライドドアの動作が得られないという問題が生じる。

このような課題を解決して、異物挟み込みを確実に検出すると共に誤動作を防止することを実現するために本発明に於いては、車体の開口部を開閉可能に設けられた開閉体を駆動手段により開閉する車両用開閉体の制御方法であって、前記開閉体の駆動制御を行う駆動制御手段と、前記開閉体が前記車体との間に異物を挟む虞のある所定の異物挟持範囲内に位置することを検出する異物挟持範囲検出手段と、前記開閉体と前記車体との間に異物を挟んだことを検出するべく前記開閉体に設けられた異物検出手段とを備え、前記駆動制御手段が、前記異物挟持範囲検出手段により前記開閉体が前記異物挟持範囲内に位置すると検出された場合に前記異物検出手段による検出を有効にするものとした。

特に、前記開閉体が全開または全閉時の少なくとも一方において前記車体の内外方向に移動するようにされていると共に、前記所定の異物挟持範囲が前記車体の内外方向について設定されていると良く、さらに、前記所定の異物挟持範囲が、前記車体の外面に沿う方向についての所定の範囲と、前記車体の内外方向についての所定の範囲とを合わせた範囲であると良い。また、前記異物検出手段が、前記開閉体の開閉方向開側端部であって前記車体の外面との間に挟まれる異物を検出するものであると良い。

このように本発明によれば、異物を挟む虞がある範囲のみで異物挟持の有無を判断することができ、その他の範囲に開閉体が位置する場合には異物を挟む虞がないため、異物を挟む虞のない範囲での異物挟持誤検出を防止することができる。これにより、異物を挟む虞のない範囲で開閉体が異物を挟んでいないにもかかわらず停止してしまうような予測しない動作を防止することができ、開閉体自動開閉装置における高品位な制御を簡単に行うことができる。

特に、開閉体が全開または全閉位置に対して車体の内外方向に移動するようにされている場合には、そのような動作により開閉体と車体との間に異物を挟む虞が大であって、他の範囲で車体の外面に沿うように開閉体が移動する場合には上記方向による異物挟持の虞は無いため、適切な異物挟持検出を行うことができる。さらに、異物挟持範囲を車体の外面に沿う方向と車体の内外方向とを合わせた範囲として判別するようにすることにより、異物挟み方向である車体の内外方向が加わるため、異物挟持検出を確実に行うことができる。

また、開側での異物の挟持を検出するようにすることにより、全開位置での異物挟持をも検出することができるため、より一層きめ細かな制御を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用された車両用開閉体の駆動装置としてのスライドドアの開閉駆動装置の概略を示す全体図である。スライドドア１は、図示されない車両の後席への乗降用として車両前後方向にスライド可能に設けられており、その一部を図示されないドアサッシに設けられているレールによりガイドかつ支持されている。

車両ボディには車両前後方向に延在するようにガイドレール２が設けられており、ガイドレール２の両端部近傍にそれぞれ配設された両プーリ４間に環状になるようにワイヤ５が巻き掛けられている。ワイヤ５は、開側ワイヤ５ａと閉側ワイヤ５ｂとからなり、それぞれ転回用プーリとしての各プーリ４により１８０度転回させられて、各一端部がスライドドア１の車両後端部に連結されたスライダ３にそれぞれ結合されている。すなわち、開側ワイヤ５ａの一端部がスライドドア１の開側に結合され、閉側ワイヤ５ｂの一端部がスライドドア１の閉側に結合されている。

開側ワイヤ５ａと閉側ワイヤ５ｂの各他端部は駆動ユニット６のケーシング内に設けられた駆動ドラム６ａに互いに反対向きに巻回されている。駆動ユニット６のケーシング内に設けられた駆動源としてのモータ７には例えば電磁クラッチ１０を介して駆動輪としての駆動ドラム６ａが結合されるようになっている。このようにして駆動手段が構成されている。

駆動制御手段としての制御装置８によりモータ７が駆動制御される。そのモータ７の正逆転に応じて駆動ドラム６ａが正逆転して、ワイヤ５がその長手方向に往復動することにより、スライダ３がガイドレール２にガイドされつつ車両前後（図における左右）方向に往復動して、スライドドア１が自動的にスライド開閉し得るようになっている。

なお、スライドドア１にあっては、その全閉位置および全開位置でそれぞれ保持可能にされている。図示例のスライドドア１にあっては、全閉位置ではロック手段（ラッチ機構など）により固定され、全開位置では例えば図１のガイドレール２にスライダ３が乗り越え可能な突状ストッパ２ａを設け、モータ７の駆動力により突状ストッパ２ａを乗り越えるまでスライダ３を移動させるようにしている。それにより、傾斜地に停車していてもスライドドア１を全開位置に保持しておくことができる。

制御装置８にはモータ７の回転パルス信号Ｐが入力し、制御装置８からはモータ７に正逆転駆動信号Ｄが出力されるようになっている。制御装置８内には、上記回転パルス信号Ｐに基づいてスライド速度を算出すると共にそのスライド速度を予め設定された目標速度に合わるためにデューティ制御を行うべく図示されないＣＰＵ及びモータ駆動回路などが設けられている。その制御装置８にはスイッチユニット１２が電気的に接続されており、スイッチユニット１２の開・閉の各スイッチを例えば操作している間だけ各信号が制御装置８に入力し、各信号が入力されている間だけ制御装置８によりモータ７を正逆転制御する。

また、スライドドア１のスライド位置を検出するために、駆動ドラム６ａの回転数（角度）をパルスとして検出する非接触式回転センサからなる回転センサ１１が設けられており、その検出信号がモータ制御装置８に入力される。例えば全閉位置でパルスのカウント数を０として、全開方向にあってはパルスを加算し、全閉方向にあってはパルスを減算することにより、スライドドア１の位置をパルスカウント数から換算して計測することができる。これらにより、後記する異物を挟持する虞のある範囲を特定する異物挟持範囲検出手段を構成することができる。

このようにして構成された自動スライドドア装置にあっては、上記スライドドア１の位置検出により全閉方向に対する車体（ドア開口部の縁）との間に異物が挟み込まれた場合の検出を行うことができる。例えば、スライドドア１の位置検出を所定時間毎に行って移動速度を算出することにより、その結果から挟み込み判定値以下に移動速度が減速した場合には挟み込みが生じたと判定するようにしても良い。

また本図示例のスライドドア１にあっては、図２の実線で示される全開側では車体２１の外側に位置して車両前後方向にスライドし、図の二点鎖線で示される全閉位置では車体２１の外面と面一になるように車体２１の内側に向けて変位して収まるようになっている。そのような動きを可能にするために、図２に示されるようにガイドレール２が全閉側で車体内側に向けて湾曲状に形成されている。また、スライドドア１の上下をガイドする図示されないガイドレールも同様に形成されていて良い。

また、スライドドア１のスライド方向開側端部（以下、後端部と称す）１ａにスライダ３が連結されており、そのスライダ３が上記形状のガイドレール２によりガイドされるため、スライドドア１の後端部１ａは図３に示される軌跡Ｌのように変位する。その軌跡Ｌは、車体２１の前後方向について、全開位置Ｐ１近傍と全閉位置Ｐ２との間の範囲Ｅ１では車体２１の外面に沿ってほぼ直線的になり、全閉位置Ｐ２近傍の範囲Ｅ２では車体２１の内側に向けて湾曲する。

上記範囲Ｅ２では、スライドドア１の後端部１ａが車体２１の内側への変位となるため、その後端部１ａと車体２１との間に異物があった場合にはその異物を挟み込む虞が生じる。その挟み込みを検出可能にするために、図４に示されるように後端部１ａの内側（車体２１の内側に向いた面）に異物検出手段として例えばスライドドア１の全高に渡ってひも状のタッチセンサ２２が設けられている。

タッチセンサ２２には種々のものがあるが、図示例のものにあっては、チューブ２２ａと、チューブ２２ａ内に互いに対峙しかつ外力が作用しない状態で非接触状態となる一対の導体２２ｂとからなる。導体２２ｂは制御装置８に電気的に接続されており、両導体２２ｂ同士が接触する向きにチューブ２２ａが潰されるように変形すると両導体２２ｂ間が導通し、その導通による検出信号Ｓが制御装置８に伝達される。異物が介在しない通常状態では、図４に示されるように両導体２２ｂ同士は接触しないようになっている。なお、図示例では接触式タッチセンサとしたが、それに限定されるものではなく、非接触式のものであっても良く、いずれの構造についても種々のものが適用可能である。

このようにして構成されたスライドドアの開閉駆動装置にあっては、上記範囲Ｅ２においてスライドドア１の後端部１ａと車体２１との間に異物２３が挟まれた場合には、その範囲Ｅ２での後端部１ａの移動が図５の矢印Ａに示されるように車体２１との間を狭める向きになる。異物２３の大きさによってはその異物をより一層強く挟むことになり、異物２３が固い場合にはスライドドア１や車体２１が傷付く虞がある。

図５に示されるような場合には、タッチセンサ２２が上記したようにそのチューブ２２ａの変形により異物２３を挟持したことを検出することができる。その検出信号Ｓを受けて、制御装置８によりスライドドア１のそれ以上の閉動作を禁止するなどの異常処理を行うことができる。

上記挟み込みの虞は図３における範囲Ｅ２においてのみ起こり得る。全閉位置Ｐ２側から範囲Ｅ２を越えて範囲Ｅ１に入ると、図６に示されるように異物２３が後端部１ａと車体２１との間に介在しても、車体２１との間に大きなスペース（クリアランス）があると共に、図６の矢印Ｂに示されるように車体２１の外面に沿う向きにスライドドア１が移動するため、後端部１ａと車体２１との間に異物２３を挟み込んでしまうことにはならない。

したがって、後端部１ａと車体２１との間に異物２３を挟み込んでしまうことを検出するためには、範囲Ｅ２について制御することになる。その範囲Ｅ２の設定は、図５の矢印Ａに示される向きに対する後端部１ａと車体２１との隙間の大きさであって、挟み込みの発生する虞がある大きさｄとする。対象となる異物２３の大きさによるが、タッチセンサ２２の潰れ代があるため、軌跡Ｌの湾曲形状の曲がり始めを基準としなくても良く、図３に示されるように湾曲形状の途中から全閉位置Ｐ２に至るまでの間とすることができる。なお、挟み込みの虞のある大きさｄを軌跡Ｌの湾曲形状の曲がり始めからとしても良い。

範囲Ｅ２の設定の仕方としては上記した内容に基づくものであって良いが、その検出にあっては駆動ドラム６ａの回転量によって行うため、湾曲形状の曲率に影響されずに単純にスライダ３の移動量として検出することができる。例えば図３のように全閉位置Ｐ２を基準として車体２１の外面に沿う向きに距離Ｅ２であって、車体２１の外方に距離ｄとなる点Ｐ３を求め、軌跡Ｌにおける両点Ｐ２・Ｐ３間の湾曲形状の長さに相当するスライダ３の移動距離をもって範囲Ｅ２を設定することができる。

上記したように範囲Ｅ２を後端部１ａによる異物挟持範囲とし、それ以外の範囲Ｅ１にスライドドア１が位置している場合には異物挟持検出を行わないことにより、範囲Ｅ１において図６に示されるように異物２３がタッチセンサ２２に当たって、タッチセンサ２２が検出状態になったとしても、その範囲Ｅ１は後端部１ａによる異物挟持範囲ではないことから、検出信号Ｓが入力されても制御装置８では異物挟み込み時の異常処理を行わない。これにより、後端部１ａにより異物を挟み込む虞のないところでの誤検出を防止することができる。全閉方向にスライドドア１が移動する場合には、その後端部１ａに異物２３が触れたとしても、その異物２３から逃げる方向にスライドドア１が移動するため何ら問題が生じることはない。

なお、上記図示例では全閉時の異物挟み込みについて示したが、全開時の異物挟み込みに対しても適用するようにしても良い。全開時に異物挟み込みが生じる虞のあるドアとしては図７の矢印Ｆに示されるようにスイング動作を伴うスライドドアが考えられる。なお、図７において上記図示例と同様の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。図７に示すように、全開位置でスライドドア１と車体２１との間に挟み込みが発生する可能性がある構造の場合、全開位置Ｐ１に対する所定の範囲を上記範囲Ｅ２と同様に設定し、またスライドドア１における車体２１の全開位置側における部位との間に異物を挟み込む虞のある部分に上記同様にタッチセンサを設け、その異物挟み込みを検出するようにすれば良い。なお、図７におけるスライドドア１の場合には、全開位置Ｐ１付近でのスライドドア１の移動方向が車体２１に近づく向きであり、その方向に向いた面に上記タッチセンサ２２と同様であって良いタッチセンサ２４を取り付けることになる。

図７に示したようなスイング式スライドドアの場合には全閉及び全開の両位置で挟み込みが生じ得る。図８にその場合の挟み込みが発生し得る領域を示す。図において、横軸にドアの全閉位置Ｐ２から全開位置Ｐ１に至る位置を示し、縦軸に挟み込み部位となるドアの部分と車体との距離（挟み込みクリアランス）を示す。挟み込みが発生し得るクリアランスとして例えば図３に示したｄを設定する。このクリアランスｄの大きさは想定される異物の大きさに応じて任意に設定して良い。ドアが図の実線に示される軌跡を描いて開閉する場合には、その軌跡と上記クリアランスｄとの交点に対応するドア位置Ｐ３・Ｐ４が挟み込みの発生し得るドア位置となる。

したがって、全閉位置Ｐ２とその近傍のドア位置Ｐ３との間の範囲Ｅ２と、全開位置Ｐ１とその近傍のドア位置Ｐ４との間の範囲Ｅ３との図のハッチングで示した領域に対して挟み込み検出を行うようにすれば良く、両範囲Ｅ２・Ｅ３間の範囲Ｅ１に対しては上記したように異物挟み込み時の異常処理を行わない。なお、全閉または全開の一方のみで挟み込み検出を行えば良い場合には図８における範囲Ｅ２・Ｅ３の対象となる方のみに対して挟み込み検出制御を行えば良い。

また、図示例では自動車用スライドドアについて示したが、自動車に限られるものではなく、電車や航空機などの他の車両において開閉体を用いる場合に適用可能である。

本発明が適用されたスライドドアの開閉駆動装置の概略を示す全体図である。 スライドドアの全開及び全閉状態を示す模式的平面図である。 スライドドアの後端部の軌跡を示す説明図である。 通常状態のタッチセンサを示す要部横断面図である。 異物挟持検出時を示す図４に対応する図である。 異物挟持検出範囲外を示す図４に対応する図である。 異物挟持の発生する箇所を示す説明図である。 スライドドアのスライド位置と車室内外方向の移動量との関係における挟み込み検出有効領域を示す説明図である。

符号の説明

１ スライドドア、１ａ 後端部
２ ガイドレール
３ スライダ
６ 駆動ユニット
８ 制御装置
１１ 回転センサ
２１ 車体
２２ タッチセンサ
２３ 異物

Claims (4)

1. 車体の開口部を開閉可能に設けられた開閉体を駆動手段により開閉する車両用開閉体の制御方法であって、
   前記開閉体の駆動制御を行う駆動制御手段と、
   前記開閉体が前記車体との間に異物を挟む虞のある所定の異物挟持範囲内に位置することを検出する異物挟持範囲検出手段と、
   前記開閉体と前記車体との間に異物を挟んだことを検出するべく前記開閉体に設けられた異物検出手段とを備え、
   前記駆動制御手段が、前記異物挟持範囲検出手段により前記開閉体が前記異物挟持範囲内に位置すると検出された場合に前記異物検出手段による検出を有効にすることを特徴とする車両用開閉体の制御方法。
2. 前記開閉体が全開または全閉時の少なくとも一方において前記車体の内外方向に移動するようにされていると共に、
   前記所定の異物挟持範囲が前記車体の内外方向について設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用開閉体の制御方法。
3. 前記所定の異物挟持範囲が、前記車体の外面に沿う方向についての所定の範囲と、前記車体の内外方向についての所定の範囲とを合わせた範囲であることを特徴とする請求項２に記載の車両用開閉体の制御方法。
4. 前記異物検出手段が、前記開閉体の開閉方向開側端部であって前記車体の外面との間に挟まれる異物を検出するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用開閉体の制御方法。

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