JP2007009456A - 車両用ドアの挟み込み防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体の後部開口を、モーターにより開閉するはね上げ式の上扉および下扉とを備え、下扉に対して上扉を先開き、後閉じとして下扉の上縁と上扉の下縁を当接させて閉じきるバックドア用に最適で、上扉閉移動時、上扉が障害物や異物に当たるすることなく、事前に障害物や異物を検出して上扉の閉移動を停止または反転させる挟み込み防止装置を提供すること。
【解決手段】上扉２ａを開閉駆動するモーターＭ１を制御せしめる制御手段４と、上扉２ａの閉移動時に、車両の後方位置で上扉２ａの閉方向における障害物の有無を検出する第１の検出手段５と、閉鎖状態の下扉２ｂの上縁に位置する異物を検出する第２の検出手段６とを設け、両検出手段５，６により障害物または異物を上扉２ａと当たるする前に検出し、制御手段４によりモーターＭ１を停止または反転させるように制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両用ドアの挟み込み防止装置、特に車体の後部開口を、下扉と、下扉に対して先開き、後閉じとなすモーターにより駆動するはね上げ式の上扉とで開閉し、下扉の上縁と上扉の下縁を当接させて閉じきるバックドアの挟み込み防止装置に関する。

従来、ワゴン車等の車両の後部開口を開閉するバックドアとして、後部開口を単一のはね上げ式のドアで開閉するものや、上下に分割された上扉と下扉とで開閉するようにしたものがある。分割構造のドアは、はね上げ式の上扉で後部開口の上半部を開閉するとともに、下半部を下扉で開閉するようになし、下扉に対して上扉を先開き、後閉じとし、下扉の上縁と上扉の下縁を当接させて後部開口を閉じきるようにしている。

近時、上記単一のバックドアや上記上扉を電動モーター等により自動的に開閉させるようにしている。この場合、ドア開放位置から閉鎖位置への閉鎖時、特に運転席や車体周辺から遠隔操作により閉鎖作動させたときに、人を含む障害物や人体の手や指を含む異物の挟み込みを防ぐ挟み込み防止装置が必要となる。

従来の単一のバックドア用の挟み込み防止装置や、モーター駆動により自動的に昇降するパワーウィンドウの挟み込み防止装置には、下記特許文献１，２に記載されたように、駆動用モーターの回転負荷の変動を検出し、モーターの回転負荷が所定の負荷以上であれば挟み込みが発生したと判断するものが提案されている。
特開２００３−３３６４４８号公報（第１６−１７項） 特開２００３−１４８０４６号公報（第５項）

しかしながら、モーターの回転負荷の変動を検出する従来の挟み込み防止装置では、ドアの閉移動中に、実際にドアが人などに当たって移動が妨げられることにより初めて挟み込み防止装置が作用してドアの閉移動を停止させたり、ドアの移動方向を反転させるので、挟み込み防止装置の作動タイミングが遅い。この種の挟み込み防止装置を上記上扉と下扉とで後部開口を開閉するバックドアに用いた場合、上扉が開いた状態で閉鎖位置の下扉の上縁にユーザーが手や指などをかけ、下扉の上縁にかけた手や指などに閉移動中の上扉が当たると、手や指などに痛みを感じるといった問題があった。

そこで本発明は、車体の後部開口の下半部を開閉する下扉と、上記開口の上半部をモーター駆動により自動的に開閉するはね上げ式の上扉とからなり、上記上扉を上記下扉に対して先開き、後閉じとし、下扉の上縁と上扉の下縁を当接させて閉じきるバックドア用の挟み込み防止装置として、上扉の閉移動時に、上扉が障害物や異物に当たることなく、事前に障害物や異物を検出して上扉の閉移動を停止または反転させる車両用ドアの挟み込み防止装置を提供することを課題としてなされたものである。

本発明は、車体の後部開口の下半部を開閉する下扉と、上記開口の上半部をモーター駆動により自動的に開閉するはね上げ式の上扉とからなり、上記上扉を上記下扉に対して先開き、後閉じとし、下扉の上縁と上扉の下縁を当接させて閉じきるバックドアにおいて、上扉閉鎖時の挟み込みを防止する車両用ドアの挟み込み防止装置であって、上記モーターを制御する制御手段と、上記上扉の開放位置からの閉移動時に、車両の後方位置で上扉の閉方向における障害物の有無を検出する第１の検出手段と、閉鎖状態の下扉の上縁に位置する異物を検出する第２の検出手段とを設ける。そして、上記第１および第２の検出手段により上記障害物または異物を検出したときに、上記制御手段により上記モーターの閉じ駆動を停止するかまたは閉じ駆動から開き駆動へ反転させるようになす（請求項１）。第１および第２の検出手段を併用することにより高い検出性能が発揮され、閉じ方向へ移動する上扉と当たる前に、両検出手段により上扉の移動軌跡内の障害物、および下扉と上扉の閉じきり位置の異物を検出でき、検出時に上扉を停止または反転移動させて確実に挟み込みを防止することができる。

上記第１の検出手段を、上記下扉の上縁に後方へ向けて設置されたソナーセンサで構成する（請求項２）。上扉の移動軌跡内の障害物を検出するセンサとして好適である。

上記第２の検出手段を、上記下扉の上縁の左右両側端の一方の側端に設置して下扉の上縁に沿って車幅方向に光を照射する投光器と、下扉の上縁の他方の側端に設置して上記投光器からの光を受光する受光器とからなる光電管式センサで構成する（請求項３）。下扉と上扉の閉じきり位置の異物を検出するセンサとして好適である。

本発明の挟み込み防止装置によれば、車体の後部開口の下半部を開閉する下扉と、上記開口の上半部をモーター駆動により開閉するはね上げ式の上扉とからなり、上扉を下扉に対して先開き、後閉じとして、下扉の上縁と上扉の下縁を当接させて閉じきるバックドアにおいて、閉じ方向へ移動する上扉が障害物や異物に当たることなく、事前に第１および第２の検出手段により障害物や異物を検出でき、上扉の閉じ方向への移動を停止または反転させて確実に挟み込みを防止できる。

図に基づいて、ワゴン車の後部開口を自動で開閉するバックドアの挟み込み防止装置に本発明を適用した実施形態を説明する。図１、図２に示すように、，後部開口１を開閉するバックドア２は上下に分割してあり、後部開口１の上半部を開閉する上扉２ａと後部開口１の下半部を開閉する下扉２ｂとからなる。

上扉２ａは、その上縁が後部開口１の上縁にヒンジ結合してあり、ヒンジ軸２０ａを中心に後方かつ上方へはね上げ回動自在に設けてあり、駆動装置３により自動的に開閉する。駆動装置３は従来周知の構造で、電動モーターＭ１と、モーターＭ１の回転速度を調整する減速機構３１、およびモーターＭ１の駆動により回動するアーム３２で構成してある。駆動装置３は制御装置４によりモーターＭ１が正逆両方向に回転制御される。モーターＭ１には回転時の負荷変動や回転状況を検出するパルスジェネレーターを備えている。駆動装置３は、アーム３２の先端が連結ロッド３３を介して上扉２ａと連結してあり、アーム３２の回動により上扉２ａを開閉させる。開放時、上扉２ａは左右一対のダンパー３４、３４で支持される。

下扉２ｂは下縁が後部開口１の下縁にヒンジ結合してあり、ヒンジ軸２０ｂを中心に後方かつ水平に倒伏回動自在に設けてある。上扉２ａと下扉２ｂは、下扉２ｂに対して上扉２ａが先開き、後閉じとなす構成で、後部開口１を開くには先に上扉２ａを開放した後に下扉２ｂを開放し、後部開口１を閉じるには先に下扉２ｂを閉鎖した後に上扉２ａを閉鎖する。

後部開口１を閉じる場合、下扉２ｂは起立姿勢で、左右の両側縁に設置された図略のロック機構が後部開口１の左右の両側縁に係合ロックされ、上扉２ａはその下縁が図略のウェザストリップを介して下扉２ｂの上縁に当接し、上扉２ａ下縁の車幅方向中央に設置されたロック機構２１を、下扉２ｂの上縁中央のストライカ２２に係合ロックして閉じきる。尚、下扉２ｂのストライカ２２には、従来周知のイージークローザー等に用いられる閉じきりモーターが付設してある。

挟み込み防止装置として、下扉２ｂの上縁には車幅方向に所定の間隔をおいて複数（図例では３つ）の第１の検出手段たるソナーセンサ５が設置してある。下扉２ｂの上縁には車室側に上方へ張り出して閉じきった上扉２ａの下縁背面と対面する上縁フランジが設けてあり、該上縁フランジのフランジ面に車体後方へ向けて各ソナーセンサ５が設置してある。各ソナーセンサ５は車両のバックソナー等に用いられる従来周知のもので、車体後方へ向けて超音波を発信し、上扉２ａの開き位置から閉じ位置への移動軌跡内に、上扉２ａの閉移動の邪魔となる障害物の有無をチェックする。上記移動軌跡内に障害物たる人が立っていると、これに反射した超音波を受信して検出信号を発する。

ソナーセンサ５の車体後方の検出可能な範囲Ｓは、上扉２ａの開き長に所定寸法Ｘ分、長くした範囲に設定してある。例えば、上扉２ａの開き長が８０cmの場合、これより約２０cm（Ｘ）長くして１００cm程度に設定することが望ましい。また、車幅方向に間隔をおいて設置した３つのセンサ５により車体後方のほぼ車幅全幅にわたって障害物を検出可能としてある。

更に下扉２ｂの上縁には、第２の検出手段として、下扉２ｂの上縁に人の手や指などの異物がないかどうかを検出する光電管式センサ６が設けてある。光電管式センサ６は一対の投光器６ａと受光器６ｂとからなり、下扉２ｂ上縁の一方の側端位置に投光器６ａを設置し、投光器６ａから上縁に沿って車幅方向に光を照射するとともに、上縁の他方の側端位置に受光器６ｂを設置して上記光を受光するようにしてある。光電管式センサ６は、人の手や指により光が遮られると検出信号を発するようにしてある。尚、光電管式センサ６の投光器６ａおよび受光器６ｂは車体の後部開口１の左右の両側縁に埋設するように設置することが望ましい。

また上扉２ａの左右の両側縁にはタッチセンサ２５が設置してある。各タッチセンサ２５は車両のスライドドア等の挟み込み防止に用いられる従来周知のもので、上扉２ａの両側縁にクッション性を有するゴムまたは軟質合成樹脂の細い筒体に挟込スイッチを内設したもので、上扉２ａの側縁が手指や異物と接触すると検出信号を発するものである。

これらソナーセンサ５、光電管式センサ６およびタッチセンサ２５は、図３に示すように、制御装置４と電気的に接続してあり、各センサ５，６，２５の検出信号が制御装置４へ入力するようにしてある。また制御装置４には、下扉２ｂが閉じていることを確認する下扉カーテシスイッチ７１や、ユーザーが上扉２ａを開閉操作する開閉スイッチ７２が接続してある。更に制御装置４には、モーターＭ１や、そのパルスジェネレータＰＧ、および閉じきりモーターＭ２が接続してある。これらの他に制御装置４は遠隔操作によりユーザーが上扉２ａを開閉操作するリモコン信号を受信するようにしてある。

図４は制御装置４により実行される挟み込み防止処理のフローチャートを示し、該フローチャートに沿って挟み込み防止処理を説明する。先ず、ステップＳ８０において、下扉２ｂが閉状態であるか否か、下扉カーテシスイッチ７１の信号の有無を判断する。下扉２ｂが開いていれば（下扉カーテシスイッチ：ＯＦＦ）処理を終了し、閉状態であれば（下扉カーテシスイッチ：ＯＮ）ステップＳ８１に移行する。

ステップＳ８１では、ユーザーが上扉２ａを閉じる操作をしたか否かを判断する。閉じ操作が行われなければ（上扉閉操作スイッチ７２：ＯＦＦ）終了する。閉じ操作が行われれば（上扉閉操作スイッチ７２：ＯＮ）、ソナーセンサ５および光電管式センサ６を検出可能な状態に起動し（ステップＳ８２）、モーターＭ１を閉方向へ駆動して上扉２ａを閉移動させる（ステップＳ８３）。更にモーターＭ１の負荷変動およびタッチスイッチ２５を検出可能な状態に起動する（ステップＳ８４）。

次に、ステップＳ８５に移行して、上扉２ａが閉移動中に挟み込みが起きるか否かを監視する。即ち、ソナーセンサ５、光電管式センサ６、タッチセンサ２５およびモーターＭ１の負荷変動で異常が検出されて検出信号が発信されたか否か判断する。

ステップＳ８５において、異常が検出されなければ（検出信号：ＯＦＦ）、上扉２ａが閉鎖位置手前の所定の位置まで閉移動したときに、先ず、ソナーセンサ５を停止（非作動）させ、続いて光電管式センサ６を停止する（ステップＳ８６）。これにより、ソナーセンサ５および光電管式センサ６が閉移動中の上扉２ａの下縁を検出しないようにする。

そして、上扉２ａ下縁のロック機構２１が下扉２ｂのストライカ２２に係合するとモーターＭ１を停止し、その後、閉じきりモーターＭ２を駆動して（ステップＳ８７）上扉２ａを閉じきって処理を終了する。

ステップＳ８５において、異常が検出されれば（検出信号：ＯＮ）、上扉２ａの閉じ方向へ移動軌跡内に人いるか、あるいは下扉２ｂ上縁の閉じきり位置に手や指がかかっていると判断してモーターＭ１を停止または反転駆動させて（ステップＳ８８）、上扉２ａを開放位置へ戻して終了する。この場合、障害物や異物を除いた後に、再度、上扉閉操作スイッチ７２を操作することで上扉２ａを閉じることができる。

本実施形態によれば、上扉２ａの閉じ方向へ移動軌跡内に人などが立っている場合には、このことをソナーセンサ５が検出し、これにより上扉２ａの閉移動を停止または反転するので、人に上扉２ａが当たることはない。しかしながらソナーセンサ５は下扉２ｂの上縁に設置され、検出可能な範囲は車体後方の上下中間位置かつ車幅範囲に制限され、背の低い子供や車体後部の車幅方向外側位置に立っている人などは検出されない。この場合、これら検出範囲外の子供や人が手を延ばして手や指が下扉２ｂの上縁にかかっていても、このことを光電管式センサ６が検出し、上扉２ａの閉移動を停止または反転するので、下扉２ｂの上縁と上扉２ａの下縁の閉じきり位置で手や指を挟み込むことがない。このように本挟み込み防止装置は、ソナーセンサ５と光電管式センサ６とを併用することにより高い検出性能が発揮され、上扉２ａと当たる前に人を含む障害物や手指を含む異物等を検出するので確実に挟み込みを防止することがきる。

また、従来の挟み込み防止装置と同様に、モーターＭ１の負荷変動を検出し、変動があれば上扉２ａの閉移動を停止または反転させるようにしたので、ソナーセンサ５の検出可能な範囲Ｓよりも高い位置の障害物、例えば張り出した木の枝などの挟み込みも防ぐことができる。しかし、ソナーセンサ５と光電管式センサ６により充分に高い検出性能が発揮されるので、必ずしもモーターＭ１の負荷変動を検出しなくてもよい。

更に、上扉２ａの両側縁にタッチセンサ２５を設けたので、後部開口１の側縁に手や指がかかっていても、タッチセンサ２５がこれを検出して上扉２ａを停止または反転させるので、上扉２ａの両側縁での挟み込みを防止できる。この場合、手や指に上扉２ａの側縁が接触するが、タッチセンサ２５がクッションとなるので手や指の痛みは感じない。

尚、本実施形態はすべての点で例示であって本発明を限定するものではなく、本発明の範囲には本実施形態を様々に変形、変更したものも含まれる。例えば、本実施形態では、上扉２ａの移動軌跡内の障害物を検出する第１の検出手段たるソナーセンサ５を下扉２ｂの上縁に設置したが、これに限らず、上扉２ａの下縁に設置してもよい。また閉じきり位置の異物を検出する第２の検出手段として一対の光電管式センサ６を設けたがこれに限らず、複数対のセンサを設置してもよい。更に第２の検出手段として光電管式センサ６に限らず、下扉２ｂの上縁に沿って、これに手や指をかけた場合に反応するタッチセンサを設けてもよい。

本発明の挟み込み防止装置を適用した車両の後部斜視図である。 本発明の挟み込み防止装置を適用した車両のバックドアの上扉を開放した状態を示す概略側面図である。 本発明の挟み込み防止装置のブロック図である。 本発明の挟み込み防止処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車体の後部開口
２ バックドア
２ａ 上扉
２ｂ 下扉
４ 制御装置
５ ソナーセンサ（第１の検出手段）
６ 光電管式センサ（第２の検出手段）
６ａ 投光器
６ｂ 受光器
Ｍ１ 電動モーター

Claims (3)

1. 車体の後部開口の下半部を開閉する下扉と、上記開口の上半部をモーター駆動により自動的に開閉するはね上げ式の上扉とからなり、上記上扉を上記下扉に対して先開き、後閉じとし、下扉の上縁と上扉の下縁とを当接させて閉じきるバックドアにおいて、上扉閉鎖時の挟み込みを防止する車両用ドアの挟み込み防止装置であって、
   上記モーターを制御せしめる制御手段と、
   上記上扉の開放位置からの閉移動時に、車両の後方位置で上扉の閉方向における障害物の有無を検出する第１の検出手段と、
   閉鎖状態の下扉の上縁に位置する異物を検出する第２の検出手段とを備え、
   上記第１および第２の検出手段により上記障害物または異物を検出したときに、上記制御手段により上記モーターの閉じ駆動を停止するかまたは閉じ駆動から開き駆動へ反転させるようになすことを特徴とする車両用ドアの挟み込み防止装置。
2. 上記第１の検出手段を、上記下扉の上縁に後方へ向けて設置されたソナーセンサで構成した請求項１に記載の車両用ドアの挟み込み防止装置。
3. 上記第２の検出手段を、上記下扉の上縁の左右両側端の一方の側端に設置して下扉の上縁に沿って車幅方向に光を照射する投光器と、下扉の上縁の他方の側端に設置して上記投光器からの光を受光する受光器とからなる光電管式センサで構成した請求項１に記載の車両用ドアの挟み込み防止装置。

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