JP2008111279A - 車両用開閉体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性が向上するとともに、誤作動を抑制することができる車両用開閉体制御装置を提供する。
【解決手段】車両１ａのスライドドア２に取付けられたスライドドアハンドル３と、スライドドアハンドル３に取付けられ、スライドドアハンドル３に加わる圧力を検出し電圧に変換して出力可能なピエゾ素子２１と、ピエゾ素子２１により検出された圧力が人によるものであるか否かを判断するステップＳ１１と、ステップＳ１１により圧力が人によるものと判断されたとき、スライドドア２を開くステップＳ３０〜Ｓ３２と、を備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、駆動モータにより車両用開閉体が自動開閉される車両用開閉体制御装置に関する。

従来、車両用開閉体制御装置として特許文献１及び２に記載された車両用スライドドア装置が知られている。この車両用スライドドア装置は、スライドドアのハンドルが引かれ、ドアロックの噛み合いが外れてスライドドアがスライドされたことがスイッチにより検出されると、電磁クラッチ及び駆動モータに通電されてスライドドアが自動開閉される。この車両用スライドドア装置によれば、駆動モータによりスライドドアが自動開閉されるため、スライドドア開閉の労力が軽減される。

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載された車両用スライドドア装置では、スライドドアの動きを検出するスイッチがスライドドア内の部材に取付けられていたり、ワイヤにより伝達された力によりスイッチがＯＮ、ＯＦＦされるようになっている。そのため、この車両用スライドドア装置では、スライドドア内の部材のズレやワイヤの引っ掛かり等によりスイッチの検出タイミングにズレが生じると、操作性が悪くなる。

また、この車両用スライドドア装置では、スライドドアがスライドされたことがスイッチにより検出されなければ駆動モータによりスライドドアが自動開閉されないため、自動開閉されるまでの間はスライドドアが重く感じられ、これによっても操作性が悪くなる。そのため、冬季の凍結等でスライドドアが固着している場合、スライドドアをスライドさせるためには大きな力が必要となり、さらに操作性の悪化を起因させる場合がある。

これに対し、特許文献３に記載された車両用スライドドア装置が提案されている。この車両用スライドドア装置は、スライドドアのハンドルが引かれたことがスイッチにより検出されると、電磁クラッチ及び駆動モータに通電されてスライドドアが自動開閉される。この車両用スライドドア装置によれば、スライドドアのハンドルが引かれると直ちにスライドドアが自動開閉されるため、自動開閉されるまでの間にスライドドアが重く感じられることはなく、この点においては操作性が改善される。
特開平９−１２５８２０号公報 トヨタ ノア／ヴォクシー 新型車解説書（３−４１頁） ホンダ エリシオン 新型車解説書（８−３４頁、８−３７頁）

しかし、上記特許文献３に記載された車両用スライドドア装置においては、スライドドアのハンドルが引かれたことを検出するスイッチがスライドドア内の複数の部材を介してＯＮ、ＯＦＦされるようになっているため、やはりスライドドア内の部材のズレ等によりスイッチの検出タイミングにズレが生じると操作性が悪くなる。

また、この車両用スライドドア装置では、側面衝突によるスライドドアの損傷やスイッチのＯＮ、ＯＦＦに関わる部材の摺動不良等により誤信号が発生されると、ドアロックの噛み合いが外れるおそれがある。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、操作性が向上するとともに、誤作動を抑制することができる車両用開閉体制御装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る車両用開閉体制御装置の特徴は、車両の開閉体に取付けられたハンドルと、該ハンドルに取付けられ、該ハンドルに加わる圧力を検出し電圧に変換して出力可能なセンサと、該センサにより出力された該電圧の微分値及び最大値の少なくとも一方の値により、該圧力が人によるものであるか否かを判断する判断手段と、該判断手段により該圧力が人によるものと判断されたとき、開閉体を開閉する開閉手段と、を備えることである。

請求項２に係る車両用開閉体制御装置の特徴は、請求項１において、前記判断手段により前記圧力が人によるものと判断されたとき、前記開閉手段は、搭乗者の携帯器から無線送信されるＩＤ信号の照合一致によりドアのロック又はアンロックを行う通信式ドア制御システムと連動することである。

請求項３に係る車両用開閉体制御装置の特徴は、請求項１又は２において、前記センサは、ピエゾ素子であることである。

請求項１に係る車両用開閉体制御装置においては、ハンドルに加わる圧力を検出し電圧に変換して出力可能なセンサがハンドル自体に取付けられているため、ハンドルに加わる圧力を直接検出可能である。すなわち、開閉体内の部材のズレ等による検出タイミングのズレは生じることがない。また、この車両用開閉体制御装置においては、判断手段においてセンサにより出力された電圧の微分値及び最大値の少なくとも一方の値により、圧力が人によるものであるか否かを判断し、その圧力が人によるものと判断されたときに開閉手段において開閉体を開閉するため、側面衝突による開閉体の損傷等により誤信号が発生して開閉体が開閉するのを抑制することができる。したがって、この車両用開閉体制御装置によれば、操作性が向上するとともに、誤作動を抑制することができる。

請求項２に係る車両用開閉体制御装置においては、判断手段により圧力が人によるものと判断されたとき、開閉手段が搭乗者の携帯器から無線送信されるＩＤ信号の照合一致によりドアのロック及びアンロックを行う通信式ドア制御システムと連動するため、利便性が向上する。

請求項３に係る車両用開閉体制御装置においては、ハンドルに加わる圧力を検出し電圧に変換して出力可能なセンサをピエゾ素子としているため、判断手段においてセンサにより検出された圧力が人によるものであるか否かを判断し易い。

本発明に係る車両用開閉体制御装置を具体化した実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本発明に係る車両用開閉体制御装置が適用される車両１の斜視図である。図１に示すように、車両１は、スライドドア２を備えている。スライドドア２の表面には、スライドドア２を開閉操作するスライドドアハンドル３が設けられている。スライドドア２が請求項１の「開閉体」であり、スライドドアハンドル３が請求項１の「ハンドル」である。また、スライドドア２によって開閉される乗降口４の上部にはアッパガイドレール５が配設され、乗降口４の下部にはロアガイドレール６が配設され、スライドドア２の車体１ａ側にはセンタガイドレール７が配設されている。スライドドア２の前端上部及び前端下部には、アッパガイドレール５及びロアガイドレール６に係合する図示しないアッパローラ及びロアローラが支持されている。また、車体１ａには、センタガイドレール７に係合するローラガイド装置３５（図３参照）が支持されている。これにより、スライドドア２はアッパガイドレール５、ロアガイドレール６及びセンタガイドレール７に案内され、車体１ａの表面に沿って車両１の前後方向にスライドされる。

スライドドア２の内部の前方には前方ラッチユニット８が設けられ、後方には後方ラッチユニット９が設けられている。前方ラッチユニット８及び後方ラッチユニット９は、図示しないラッチ及びポールからなるラッチ機構を有しており、スライドドア２が全閉されたときに前方ラッチユニット８及び後方ラッチユニット９と対向する車体１ａの位置に設けられた図示しないストライカと係合してスライドドア２がロックされる。詳細には、ラッチが回転されてストライカと係合するとともに、ポールによりラッチの回転が禁止されてスライドドア２がロックされる。また、ポールによりラッチの回転が解除されて、ラッチとストライカとの係合が解除されスライドドア２のロックが解除される。

また、車両１の前方にはフロントドア１０が備えられている。フロントドア１０の表面にはフロントドア１０を開閉操作するフロントドアハンドル１１が設けられ、フロントドア１０の内部の後方にはラッチユニット１２が設けられている。このフロントドアハンドル１１を操作することによって、フロントドア１０の前方を中心としてフロントドア１０を開閉させることができる。また、ラッチユニット１２の構造は、前述の前方ラッチユニット８及び後方ラッチユニット９と同様である。

図２は、スライドドア２のスライドドアハンドル３を上方から見た図である。スライドドアハンドル３は本体３ａ及びカバー３ｂを有している。本体３ａはスライドドア２の金属製のアウタパネルから車両１の幅方向外側に突出して取り付けられ、本体３ａのスライドドア２側にはカバー３ｂが車両１の幅方向に摺動可能に設けられている。また、本体３ａとカバー３ｂとの間にはスライドドアハンドル３に加わる圧力を検出し電圧に変換して出力可能なピエゾ素子２１が取付けられ、本体３ａ内には増幅器２２及びセンサＥＣＵ２３（図４参照）が搭載されたプリント基板３ｃが取付けられている。ピエゾ素子２１が請求項１の「センサ」である。なお、本実施形態においてはピエゾ素子２１を本体３ａのスライドドア２側に設けたが、スライドドア２と反対側の本体３ａにピエゾ素子２１を設けてもよい。

図３に示すように、スライドドア２の内部にはパワースライド装置３８が配設されている。パワースライド装置３８は、駆動ユニット２８、ドラム２９、前方テンショナ３０、後方テンショナ３１、第１ケーブル３２、第２ケーブル３３、ガイドプーリー装置３４及びローラガイド装置３５を備えている。

駆動ユニット２８は、減速機を備えたスライドドアモータ２８ａとクラッチ２８ｂとを有している。スライドドアモータ２８ａは正逆転可能な電動モータであり、スライドドアモータ２８ａが駆動されることによりドラム２９が正転又は逆転される。クラッチ２８ｂは、スライドドアモータ２８ａとドラム２９とを接続又は遮断するものである。スライドドア２をパワースライド装置３８でスライドさせる場合には、クラッチ２８ｂによりスライドドアモータ２８ａとドラム２９とが接続される。また、スライドドア２を手動でスライドさせる場合には、クラッチ２８ｂによりスライドドアモータ２８ａとドラム２９とが遮断される。

ドラム２９はスライドドア２の中央部に配設され、スライドドア２の前後方向両端には前方テンショナ３０及び後方テンショナ３１が配設されている。第１、２ケーブル３２、３３は、その一端がドラム２９に連結されており、各々ガイドプーリー装置３４に掛け渡され前方テンショナ３０及び後方テンショナ３１に連結されている。そして、ドラム２９がスライドドアモータ２８ａにより正転又は逆転されることにより、第１、２ケーブル３２、３３の一方が巻き取られ、他方が繰り出される。センタガイドレール７の前後に固定された前方、後方テンショナ３０、３１を第１、２ケーブル３２、３３の一方がドラム２９の回転方向に応じて巻き取ることにより、スライドドア２に固定されたローラガイド装置３５がセンタガイドレール７に対して相対的に移動するようになっている。

ローラガイド装置３５は、車体１ａに配設されたセンタガイドレール７内を転動可能にされている。このローラガイド装置３５とガイドプーリー装置３４とは図示しないヒンジアームに固着され、ヒンジアームはスライドドア２に支持されている。このため、スライドドアモータ２８ａを正転又は逆転させると、車体１ａに支持された前方、後方テンショナ３０、３１に対してガイドプーリー装置３４が相対移動され、スライドドア２がスライドされる。

図４は車両用開閉体制御装置のブロック図である。この車両用開閉体制御装置は、センサ部２０、パワースライドドアシステム部２５及びスマートエントリーシステム部４０を備えている。ここで、スマートエントリーシステム部４０は、搭乗者の携帯器から無線送信されるＩＤ信号の照合一致によりドアのロック又はアンロックを行う通信式ドア制御システム（以下、「スマートエントリーシステム」という。）のうち、車両１に搭載された部分である。

センサ部２０は、ピエゾ素子２１、増幅器２２及びセンサＥＣＵ２３を有しており、各々電気的に接続されている。ピエゾ素子２１は、スライドドアハンドル３に加わる圧力を検出し電圧に変換して増幅器２２に出力する。増幅器２２は、ピエゾ素子２１から出力された電圧を増幅してセンサＥＣＵ２３に出力する。また、センサＥＣＵ２３は、増幅器２２から入力した信号に基づいて、ピエゾ素子２１により検出された圧力が人によるものであるか否かを判断する。

パワースライドドアシステム部２０は、パワースライドドアＥＣＵ２６とリリースモータ２７と駆動ユニット２８とを備えている。また、駆動ユニット２８は、スライドドアモータ２８ａとクラッチ２８ｂとを有している。パワースライドドアＥＣＵ２６と、リリースモータ２７、スライドドアモータ２８ａ及びクラッチ２８ｂとは、図示しない駆動回路を介して電気的に接続されている。

リリースモータ２７は、スライドドア２が全閉されているときに駆動されると、前方ラッチユニット７及び後方ラッチユニット８のポールが動かされラッチの回転が解除されて、ラッチとストライカとの係合が解除されスライドドア２のロックが解除される。スライドドアモータ２８ａ及びクラッチ２８ｂの作用は前述の通りである。パワースライドドアＥＣＵ２６は、リリースモータ２７、スライドドアモータ２８ａ及びクラッチ２８ｂの制御を行う。

スマートエントリーシステム部４０は、ボディＥＣＵ４１、ロッキングモータ４２、スマートＥＣＵ４５、送信部４６及び受信部４７を備えている。ロッキングモータ４２は、図示しない駆動回路を介して、ボディＥＣＵ４１と電気的に接続されている。ロッキングモータ４２は車両１の各スライドドア２にそれぞれ配置されているためこのロッキングモータ４２が駆動されると、フロントドア１０及びスライドドア２を含む車両１のすべてのドアがロック又はアンロックされる。ボディＥＣＵ４１は、ロッキングモータ４２の制御を行う。

スマートＥＣＵ４５は、送信部４６及び受信部４７と電気的に接続されている。送信部４６は、スマートＥＣＵ４５から入力されたリクエストコードを変調してリクエスト信号とし、図示しない送信アンテナから搭乗者の携帯器に対して送信する。また、受信部４７は、図示しない受信アンテナから受信された携帯器からの信号を復調してＩＤ信号とし、スマートＥＣＵ４５に出力する。スマートＥＣＵ４５は、送信部４６にリクエストコードを出力するとともに、受信部４７から入力したＩＤ信号と所定のＩＤ信号とを照合し一致するか否かを判断する。

また、センサＥＣＵ２３、パワースライドドアＥＣＵ２６、ボディＥＣＵ４１及びスマートＥＣＵ４５は、双方向に通信可能な通信ケーブル４８に接続されており、協働可能にされている。

以上の構成及びブロック図で示される車両用開閉体制御装置について、図５に示す制御プログラムのフローチャートを用いて、全閉状態にあるスライドドア２を全開させる制御を説明する。

スライドドア２が全閉状態にある場合、この制御プログラムに起動がかかり、まずステップＳ１０が実行される。ステップＳ１０においては、ピエゾ素子２１により検出された圧力がセンサＥＣＵ２３に入力される。詳細には、スライドドアハンドル３に加わる圧力による変位がピエゾ素子２１により電圧に変換され、その電圧が増幅器２２により増幅された後、Ａ／Ｄ変換されてセンサＥＣＵ２３に入力される。

ステップＳ１１においては、センサＥＣＵ２３により、ピエゾ素子２１により検出された圧力が人の操作によるものか否かが判断される。この判断方法について、図６により説明する。図６は、増幅器２２の出力電圧についての時間と電圧との関係を表しており、グラフＧ１が人の操作による出力電圧のグラフであり、グラフＧ２が車両１の横方向からの衝突による入力電圧のグラフである。両グラフＧ１、Ｇ２を比較すると、最大値Ｖ１、Ｖ２及び微分値（傾き）が明らかに異なることがわかる。したがって、ある出力電圧が所定範囲内の最大値及び微分値（傾き）にある場合、その出力電圧は人の操作によるものであると判断することができる。そして、出力電圧が人の操作によるものであると判断された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２０に進む。また、出力電圧が人の操作によるものでないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ１０に戻る。このように、この実施形態においては、スライドドアハンドル３に加わる圧力を検出するセンサとしてピエゾ素子２１を採用しているため、圧力に対し迅速かつ高精度に追従することが可能であり、検出された圧力が人によるものであるか否かを判断し易い。このステップＳ１１が「判断手段」である。なお、スライドドアハンドル３に加わる圧力に対し迅速かつ高精度に追従することが可能であれば、例えば静電容量センサ等のピエゾ素子２１以外のセンサを採用することもできる。

ステップＳ２０においては、ボディＥＣＵ４１により、車両１のドアがロックされているか否かがチェックされる。車両１のドアがロックされている場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２１に進む。また、車両１のドアがアンロックされている場合（ＮＯ）、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ２１においては、スマートＥＣＵ４５により、所定エリア内に携帯器があるか否かがチェックされる。具体的には、スマートＥＣＵ４５から送信部４６にリクエストコードが出力され、このリクエストコードは送信部４６により変調されてリクエスト信号として送信アンテナから送信される。所定エリア内に携帯器がある場合、このリクエスト信号が携帯器の受信アンテナから受信され、携帯器の送信アンテナからスマートＥＣＵ４５に対して変調されたＩＤ信号が送信される。そして、この信号が受信部４７の受信アンテナから受信され、受信部４７によりＩＤ信号に復調されてスマートＥＣＵ４５に入力される。スマートＥＣＵ４５は、この入力したＩＤ信号とメモリに記憶されているＩＤ信号とを照合して、両者が一致するか否かを判断する。その結果、一致する場合（ＹＥＳ）、所定エリア内に携帯器があると判断して、ステップＳ２２に進む。また、一致しない場合又はＩＤ信号が受信されない場合（ＮＯ）、所定エリア内に携帯器がないと判断して、ステップＳ１０に戻る。すなわち、一致しない場合又はＩＤ信号が受信されない場合は、携帯器が所定エリア内にないと判断され、スライドドアハンドル３の操作は無視される。

ステップＳ２２においては、ボディＥＣＵ４１により、ロッキングモータ４２が駆動され、車両１のすべてのドアがアンロックされる。すなわち、スライドドアハンドル３が操作され、かつ携帯器を有する者が所定エリア内にいれば、車両１のすべてのドアがアンロックされることになる。

ステップＳ３０においては、パワースライドドアＥＣＵ２６により、リリースモータ２７が駆動され、スライドドア２のロックが解除される。ステップＳ３１においては、パワースライドドアＥＣＵ２６により、スライドドア２のロック解除が終了したか否かがチェックされる。スライドドア２のロック解除の終了は、リリースモータ２７の回転を検出するロータリーエンコーダからの入力により判断してもよく、ソフトウェアタイマによる一定時間の経過により判断してもよい。スライドドア２のロック解除が終了した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３２に進む。また、スライドドア２のロック解除が終了しない場合（ＮＯ）、ステップＳ３０に戻る。

ステップＳ３２においては、パワースライドドアＥＣＵ２６により、クラッチ２８ｂが駆動され、スライドドアモータ２８ａとドラム２９とが接続される。そして、スライドドアモータ２８ａが駆動され、スライドドア２が全開するまでスライド動作され、制御プログラムが終了する。ステップＳ３０〜３２が「開閉手段」である。

以上のように、実施形態の車両用開閉体制御装置は、センサＥＣＵ２３、パワースライドドアＥＣＵ２６、ボディＥＣＵ４１及びスマートＥＣＵ４５が双方向に通信可能な通信ケーブル４８に接続され、各ＥＣＵ２３、２６、４１、４５が相互に協調しつつ処理を分担している。そのため、この車両用開閉体制御装置では、各ＥＣＵ２３、２６、４１、４５の処理の負担を軽減し、全体として効率的な処理を可能としている。ただし、センサ部２０からセンサＥＣＵ２３を削除し、パワースライドドアＥＣＵ２６がステップＳ１１を実行するものとしてもよい。

また、本実施形態においては、所定エリア内に携帯器があり、かつ車両１のいずれのドアのハンドルが操作されても、スマートエントリーシステムにより、スライドドア２を含むすべてのドアがアンロックされるようになっている。しかし、安全上の理由により、ハンドル操作がされたドアについてのみアンロックされるスマートエントリーシステムを採用することもできる。

本実施形態の車両用開閉体制御装置においては、スライドドアハンドル３に加わる圧力を検出し電圧に変換して出力可能なピエゾ素子２１がスライドドアハンドル３自体に取付けられているため、スライドドアハンドル３に加わる圧力を直接検出可能である。すなわち、スライドドア２内の部材のズレ等による検出タイミングのズレは生じることがない。また、この車両用開閉体制御装置においては、ステップＳ１１においてピエゾ素子２１により検出された圧力が人によるものであるか否かを判断し、その圧力が人によるものと判断されたときにステップＳ３０〜Ｓ３２においてスライドドア２を開くため、側面衝突によるスライドドア２の損傷等により誤信号が発生してスライドドア２が開くのを抑制することができる。したがって、実施形態の車両用開閉体制御装置によれば、操作性が向上するとともに、誤作動を抑制することができる。

また、この車両用開閉体制御装置においては、ステップＳ１１によりスライドドアハンドル３に加わる圧力が人によるものと判断されたとき、ステップＳ３０〜Ｓ３２が搭乗者の携帯器から無線送信されるＩＤ信号の照合一致によりドアのロック及びアンロックを行うスマートエントリーシステムと連動するため、利便性が向上する。

なお、本発明の車両用開閉体制御装置を実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態の車両用開閉体制御装置に係り、車両の斜視図。 実施形態の車両用開閉体制御装置に係り、スライドドアハンドルの平面図。 実施形態の車両用開閉体制御装置に係り、スライドドアの一部破断正面図。 実施形態の車両用開閉体制御装置のブロック図。 実施形態の車両用開閉体制御装置に係り、制御プログラムのフローチャート。 実施形態の車両用開閉体制御装置に係り、増幅器の出力電圧についての時間と電圧との関係を表すグラフ。

符号の説明

１…車両、２…開閉体（スライドドア）、４…ハンドル（スライドドアハンドル）、２１…センサ（ピエゾ素子）、Ｖ１、Ｖ２…最大値、Ｓ１１…判断手段、Ｓ３０〜Ｓ３２…開閉手段。

Claims (3)

1. 車両の開閉体に取付けられたハンドルと、
   該ハンドルに取付けられ、該ハンドルに加わる圧力を検出し電圧に変換して出力可能なセンサと、
   該センサにより出力された該電圧の微分値及び最大値の少なくとも一方の値により、該圧力が人によるものであるか否かを判断する判断手段と、
   該判断手段により該圧力が人によるものと判断されたとき、開閉体を開閉する開閉手段と、を備えることを特徴とする車両用開閉体制御装置。
2. 請求項１において、前記判断手段により前記圧力が人によるものと判断されたとき、前記開閉手段は、搭乗者の携帯器から無線送信されるＩＤ信号の照合一致によりドアのロック又はアンロックを行う通信式ドア制御システムと連動することを特徴とする車両用開閉体制御装置。
3. 請求項１又は２において、前記センサは、ピエゾ素子であることを特徴とする車両用開閉体制御装置。

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