JP2010133200A

JP2010133200A - 車両ドア開度制御装置

Info

Publication number: JP2010133200A
Application number: JP2008312512A
Authority: JP
Inventors: Yohei Nakakura; 洋平中倉; Toshiyuki Konishi; 敏之小西; Hideki Hioki; 秀樹日置; Yoshihisa Okada; 佳久岡田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2008-12-08
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-08
Also published as: JP5381061B2

Abstract

【課題】スイングドアに対して用いることができ、ユーザに痛みを感じさせず、且つ、指など、ドアに挟まれる可能性がある部分が人体の極一部であっても挟み込みを防止することができる車両ドア開度制御装置を提供する。
【解決手段】車両ドア（スイングドア）３０のドアミラー３２の下部に設けたレーザセンサ９により、車両ドア３０の表面に対し、車両ドア３０が開扉される方向に所定角度ずれた走査平面を走査するようにレーザ光を送光するとともに、物体によって反射された反射光を受光する。このレーザセンサ９によるレーザ光の送光・受光結果に基づいて、人検出範囲４０に物体が存在するか否かを判断するし、人検出範囲４０に物体の存在が検知されたことに基づいて、車両ドア３０の半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両のドアに指など人体の一部を挟みこんでしまうことを防止する車両ドア開度制御装置に関する。

従来、例えば特許文献１に記載されているように、車両のドアと車体との間における異物の挟み込みを検知する装置が知られている。この特許文献１に記載の装置は、スライドドアに感圧センサが備えられており、この感圧センサが異物からの押圧反力を検出する。
特開２００２−２３５４８０号公報

特許文献１のように感圧センサを用いる場合、実際に異物を挟み込んだ後にしか異物を検知することができない。そのため、車両ドアに指など人体の一部を挟み込むことを防止する目的で特許文献１の技術を用いる場合、人体の一部を挟み込んだ後にしか挟み込んだことを検知できない。すなわち、ユーザがある程度痛みを感じた後にしか挟み込んだことを検知することができない。また、指などを少ししか挟みこんでいない場合には、挟み込んだことを検知できない恐れがある。

また、特許文献１の装置はスライドドアを対象としたものであるが、スイングドアにおいても挟み込みを防止する装置が備えられることが好ましい。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、スイングドアに対して用いることができ、ユーザに痛みを感じさせず、且つ、指など、ドアに挟まれる可能性がある部分が人体の極一部であっても挟み込みを防止することができる車両ドア開度制御装置を提供することにある。

その目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両のスイングドアを半ドア状態から全閉状態へ閉め込むことができるドア自動閉装置とともに前記スイングドアに用いられ、前記スイングドアと前記車両の車体との間に人体が挟みこまれてしまうことを防止する車両ドア開度制御装置であって、前記スイングドアの回転軸の近傍において当該スイングドアに設置され、前記スイングドアの表面に対し、前記スイングドアが開扉される方向に所定角度ずれた走査平面を走査するようにレーザ光を送光するとともに、物体によって反射された反射光を受光するレーザセンサと、前記レーザセンサによるレーザ光の送光・受光結果に基づいて、前記走査平面内の所定の人検出範囲に物体が存在するか否かを判断する人判断手段と、前記人判断手段によって前記人検出範囲に物体の存在が検知されたことに基づいて、前記自動閉装置による前記半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止するドア閉制限手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、ドアと車体との間の物体を検知しているのではなく、ドア表面よりもドアが開扉される方向へ所定角度ずれた走査平面の物体を検知している。そのため、スイングドアと車体とにより人体の一部を実際に挟み込んでしまう前に、人が存在する可能性を検知することができ、人検出範囲に物体の存在を検知した場合に、半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止するので、ユーザに痛みを感じさせることなく、挟み込みを防止することができる。なお、本明細書において、半ドア状態とは、スイングドアがほぼ閉じた状態であるが、スイングドア縁部と車体との間が、指あるいは人体の他の一部分が挟まれない程度には開いている状態を意味する。

さらに、本発明は、前述のように、人検知範囲を、ドア表面よりもドアが開扉される方向へ所定角度ずれた走査平面上としているので、車両側方に位置する人がドアと車体との隙間へ手を伸ばしている状態では、人検知範囲に人の胴体部分が位置する場合が多い。そのため、実際に挟み込まれてしまう部分が指など人体の極一部であって、その部分を直接検出することが困難であるとしても、本発明では人検出範囲に物体（すなわち人）を検知することができる。従って、ドアに挟まれる可能性がある部分が人体の極一部であっても挟み込みを防止することができる。

なお、自動閉装置は、スイングドアを半ドア状態以上の開度から全閉状態まで自動で閉めていくことができる機能を有していてもよいし、半ドア状態から全閉状態まで閉め込む機能のみを有していてもよい。

請求項２では、請求項１において、前記スイングドアの開度を検出する開度検出手段と、前記開度検出手段によって前記スイングドアが開扉しつつあると判断できる場合に、前記レーザセンサによるレーザ光の送光・受光結果に基づいて、前記スイングドアの開扉方向に前記スイングドアに接触する可能性がある障害物が存在するか否かを判定する障害物判定手段と、前記障害物判定手段により、前記障害物が存在すると判定されると、前記スイングドアの開度を制限する開度制限手段と、をさらに備えることを特徴とする。

この請求項２によれば、挟み込みを防止するために備えているレーザセンサを用いてドアを開扉していくときにスイングドアに接触する可能性がある障害物の存在を検出することができる。そのため、ドアを全閉する際の挟み込みを防止するために用いるセンサと、ドアを開扉していく際に障害物がドアに接触することを防止するために用いるセンサとを別々に設ける場合よりも、装置構成を簡単にすることができる。

請求項３では、前記スイングドアの開度を検出する開度検出手段をさらに備え、前記人検出範囲は、前記走査平面上且つ前記スイングドアよりも後方であって、そのスイングドアのドア縁部に手が届く可能性があるドア後方人検出範囲を含んでおり、前記人判断手段は、前記開度検出手段によって前記スイングドアが閉扉しつつあると判断できる場合に、前記レーザセンサによるレーザ光の送光・受光結果に基づいて、前記ドア後方人検出範囲における物体の存在範囲を連続して判断することにより、前記物体の幅および高さを判断し、判断した幅および高さに基づいて物体が人か否かを判断するものであり、前記ドア閉制限手段は、前記人判断手段によって前記ドア後方人検出範囲に人の存在が検知されたことに基づいて、前記自動閉装置による前記半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止する一方、そのドア後方人検出範囲に検出された物体が人でないと判断された場合には、前記自動閉装置による前記半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止しないことを特徴とする。

スイングドアを閉扉していく過程で走査平面へのレーザ光の送光・受光結果に基づいて物体の存在範囲を連続的に判断すれば、物体の高さおよび幅を検出することができる。また、人体の高さおよび幅の範囲は予め設定可能である。

そこで、この請求項３では、スイングドアが閉扉しつつあると判断できる場合に、レーザセンサによるレーザ光の送光・受光結果に基づいて、ドア後方人検出範囲における物体の存在範囲を連続して判断することにより物体の幅および高さを判断し、判断した幅および高さに基づいて物体が人か否かを判断している。そして、ドア後方人検出範囲に検出された物体が人であると判断した場合には、半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止する一方、ドア後方人検出範囲に検出された物体が人ではないと判断した場合には閉め込みを禁止しない。そのため、ドア後方人検出範囲に存在する物体が人ではなく荷物等の動かない物体であって、挟み込みを防止する必要がないにも係わらず全閉状態への閉め込みを禁止してしまうことを抑制できる。

請求項４は、ユーザがドアロック操作を行った場合、前記スイングドアが半ドアの状態において前記人判断手段によって前記人検出範囲に物体の存在を検知しているとしても、前記自動閉装置に前記スイングドアを全閉させることを特徴とする。

人検出範囲に物体の存在を検出しているとしても誤検出の可能性もあり、また、人ではない物体の可能性もあるので、このように、ユーザがドアロック操作を行った場合、ユーザの意思を優先させて、スイングドアを全閉とするのである。

請求項５は、シフトポジションがＰポジションからそれ以外のポジションへ変化した場合、前記スイングドアが半ドアの状態において前記人判断手段によって前記人検出範囲に物体の存在を検知しているとしても、前記自動閉装置に前記スイングドアを全閉させることを特徴とする。

前述のように、人検出範囲に物体の存在を検出しているとしても誤検出の可能性もある。そのため、シフトポジションがＰポジションからそれ以外のポジションへ変化した場合、車両が近く走行を開始する可能性が高いことから、走行時の安全性を優先させて、スイングドアを全閉とするのである。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による車両ドア開度制御装置の全体構成を示すブロック図である。

図１に示すように、車両ドア開度制御装置は、主に、種々の制御処理を実行するＥＣＵ１、各種のスイッチ６〜８やセンサ９〜１１、及び車両ドアを開扉したり、閉扉したりするための開閉モータ１２とラッチ解除モータ１３から構成される。つまり、開閉モータ１２とラッチ解除モータ１３は請求項のドア自動閉装置として機能しており、車両ドアは、ユーザのスイッチ操作により２種類のモータを用いて自動的に開閉される。

本実施形態の車両ドア開度制御装置が制御対象とする車両ドアは、スイングドアであればどの座席の側方にあるスイングドアでもよく、たとえば、運転席の側方のスイングドアを対象としてもよく、助手席の側方のスイングドアを対象としてもよい。また、制御対象とする車両ドアは車両のいずれか１枚のスイングドアのみでもよく、また、複数枚の車両ドアでもよい。複数枚の車両ドアを制御対象とする場合には、図１に示す構成が複数枚の車両ドア分だけ設けられる。

図１における各種のスイッチ６〜８は車室内に設けられて、ユーザ（車両の乗員）によって操作されるもので、その内、開スイッチ６は、車両ドアを開扉させるために操作され、閉スイッチ７は、開扉された車両ドアを閉扉させるために操作され、停止スイッチ８は、開扉中或いは閉扉中の車両ドアを停止させるために操作される。これらのスイッチ６〜８が操作されると、各々の操作信号がＥＣＵ１に出力される。

レーザセンサ９は、例えば車両ドアに取り付けられたドアミラーの下部に設けられ、レーザ光を発光する発光素子、発光素子が発光したレーザ光の照射方向を所定の平面内で変化させ、その平面をレーザ光により走査させる走査機構、物体によって反射されたレーザ光を受光する受光素子、レーザ光の照射から受光までの経過時間から物体までの距離を算出する制御回路などから構成される。レーザセンサ９は、物体を検出すると、その物体までの距離をＥＣＵ１に出力する。

レーザセンサ９における走査機構は、例えば図２に示されるように、レーザ光を反射させるミラー２１、ミラー２１を回転させるモータ２０、レンズ２４、及びレンズ２５から構成される。ミラー２１は、略柱状であって、その一端面に発光素子２２が発生したレーザ光の反射面が形成され、他端面に物体によって反射されたレーザ光を受光素子２３に向けて反射する反射面が形成されたものである。このミラー２１を、モータ２０によって両反射面を貫通する回転軸回りに回転させることにより、その回転軸を中心とする平面を走査するように、複数のレーザ光を出射することができる。なお、レンズ２４は、レーザ光がビーム状または所定の広がり角となるように設計されたレンズである。レンズ２５は受信光を集光させるためのレンズである。レーザセンサ９の走査平面及び走査角度範囲に関しては、後に詳細に説明する。

なお、図２に示した走査機構は一例であって、その他の公知の構成を採用しても良い。例えば、ミラー及びそのミラーの駆動部を、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術によって半導体基板上に形成しても良い。また、ミラーとして、ポリゴンミラーを用いても良い。

車速センサ１０は、車両の走行速度に応じた速度信号を発生する。開度検出手段として機能する開度センサ１１は、車両ドアが開扉されたときの車両ドアの開度を検出して、検出信号を発生する。これら車速センサ１０及び開度センサ１１からの信号もＥＣＵ１に入力される。

ＥＣＵ１は、上述したスイッチ６〜８の操作信号及び各センサ９〜１１からの信号を受ける入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）２、予め定められたプログラムに従って各種の演算処理を行なうＣＰＵ３、プログラムや後述する障害物検出範囲データおよび人検出範囲データを記憶する不揮発性メモリ４、及び開閉モータ１２、ラッチ解除モータ１３を駆動する駆動信号を出力するモータドライバ５などから構成されている。

ここで、車両ドアを自動的に開閉する際の、開閉モータ１２及びラッチ解除モータ１３の動作について説明する。

ラッチ解除モータ１３は、車両ドアの内部に設置され、車両ドアを閉位置に保持する図示しないラッチ機構に作用して、当該ラッチ機構を解除するものである。これにより、車両ドアは開扉が可能な状態となる。

開閉モータ１２も、車両ドアの内部に設置され、図示しないドア開閉機構を駆動することによって、車両ドア１１を設定開度（最大開度）まで開扉させたり、閉扉させたりする。ただし、ＥＣＵ１が、車両ドアと車体との間に人体の一部を挟み込む恐れがあると判断した場合には、ＥＣＵ１が開閉モータ１２を停止させて車両ドアの閉め込みを停止させる。この場合、ＥＣＵ１が請求項のドア閉制限手段として機能する。また、車両ドアの開扉中に、停止スイッチ８が操作されたり、車両ドアと接触する可能性がある障害物が検出されたときには、設定開度未満の開度であっても、開閉モータ１２による車両ドアの開扉が停止される。この場合、車両ドアの開度は、開閉モータ１２が停止した時点の開度に保持される。

次に、レーザセンサ９から出射されるレーザ光による走査平面及び走査角度範囲について、図３〜図５に基づいて説明する。

図３に示すように、ドアミラー３２の下部に設けられたレーザセンサ９は、車両ドア３０の表面に対し、車両ドア３０が開扉される方向に所定角度φずれた平面（レーザセンサ９の走査平面）を走査するようにレーザ光を出射する。

ここで、図３に示すように、車両ドア３０は車両の車体側面に対し図示しない支持軸を中心として、円弧状に回転可能に支持されている。従って、車両ドア３０が開扉されるとき、車両ドア３０の回転最外周端部は点線３１に沿って移動する。つまり、点線３１は、車両ドア３０の回転最外周端部の軌跡を示している。

そして、本実施形態では、図３に示すように、レーザセンサ９の走査平面と車両ドア３０の回転最外周端部の軌跡を示す点線３１とが交差する位置Ａがドアミラー３２の先端位置３３よりも車両ドア３０に近くなるように走査平面の角度が設定されている。

上述したように、レーザセンサ９の走査平面は、車両ドア３０の表面に対し、車両ドア３０が開扉される方向に所定角度φずれた位置に設定されている。このため、車両ドア３０から所定角度φまでの範囲内だけに物体が存在する場合、レーザセンサ９は、その物体を検出することができない。

ここで、車両ドア３０にドアミラー３２が設けられていれば、そのドアミラー３２の先端が車両の車幅方向における最外点となる。このため、通常、車両は、ドアミラー３２が障害物に接触しないような位置に駐車される。従って、レーザセンサ９の走査平面が、車両ドア３０の回転最外周端部に対応する位置Ａにおいて、ドアミラー３２の先端位置３３よりも車両ドア３０に近くなるように設定されていれば、開扉の際にレーザセンサ９が障害物を検知できない不感帯エリアを実質的に無くすことができる。

また、このように、車両ドア３０の表面に対して所定角度φずれた平面をレーザセンサ９の走査平面とすることにより、図４に示すように、車両ドア３０が開扉される間中、常に、車両ドア３０よりも所定角度φだけ先行した位置において、障害物を検出することができる。換言すれば、車両ドア３０の表面に対して所定角度φずれた平面をレーザセンサ９の走査平面とすることで、車両ドア３０を開扉する際に、車両ドア３０の可動範囲全体に渡って、車両ドア３０と接触する可能性がある障害物を検出することが可能となる。

図５は、レーザセンサ９による走査角度範囲を説明するための図である。図５に示すように、レーザセンサ９の走査角度範囲は、レーザセンサ９の設置位置（ドアミラー３２の下部）から水平に車両前方に向かう方向が開始位置（走査角度０°）に設定されている。これにより、車両ドア３０において、レーザセンサ９の設置位置から車両前方の範囲に存在する部分に接触する可能性がある障害物も検出可能となる。

レーザセンサ９からのレーザ光は、上述した開始位置から、図５において時計回りの方向に所定のステップ角度θｘで繰り返し出射される。そして、例えばレーザセンサ９から上空に向かってほぼ真上に伸びる角度（図５の例では、走査角度約２６０°）が終了位置として設定される。これにより、図５に示すように、レーザ光の出射の開始位置から終了位置までの範囲が、レーザセンサ９の走査角度範囲となる。

従って、上述した走査平面及び走査角度範囲にレーザ光を走査させることにより、車両ドア３０と車体との間に挟み込んでしまう恐れがある人体の一部を、車両ドア３０のほぼ全面に渡り単一のレーザセンサ９にて検出することができる。加えて、開扉時に車両ドア３０と接触する可能性がある障害物についても、車両ドア３０のほぼ全面に渡り単一のレーザセンサ９にて検出することができる。

ここで、レーザセンサ９が、図５に示す走査角度範囲をレーザ光で走査したとき、レーザ光は車両ドア３０以外の車体部分、地面、或いは車両ドア３０と接触する可能性が無い障害物によって反射され、その反射光がレーザセンサ９によって受光される場合がある。車両ドア３０を開扉していく際、そのような、車両ドア３０の可動範囲外に存在する障害物が検出されても、車両ドア３０の開度を制限する必要はない。

そこで、本実施形態では、レーザセンサ９によって物体が検出された場合、その物体が車両ドア３０の可動範囲に存在するか、可動範囲外に存在するかを正確に判定するために、予め不揮発性メモリ４に障害物検出範囲データを記憶させている。この障害物検出範囲データは、レーザセンサ９の設置位置からレーザ光の各々の走査角度θにおける、車両ドア３０の端部までの距離データ（設定距離Ｌ）からなるものである。

また、車両ドア３０を閉めていく際に、車両ドア３０と車体との間に挟み込む恐れがない物体を検出しても、車両ドア３０の閉め込みを停止する必要はない。そこで、本実施形態では、レーザセンサ９によって検出された物体が人であった場合に、その人が手などを伸ばせば車両ドア３０と車体との間に挟み込まれてしまうような場所にその人が位置しているかを正確に判定するために、予め不揮発性メモリ４に人検出範囲データを記憶させている。

この人検出範囲データは、レーザ光の各々の走査角度θにおけるレーザセンサ９の設置位置からの距離データ（設定距離Ｌ）である点で上記障害物検出範囲データと共通するが、設定距離Ｌが障害物検出範囲データと異なっている。人検出範囲データにおける設定距離Ｌは、車両ドア３０よりも後方（車両ドア３０の回転軸からその回転軸とは反対側の側縁部３０ａ（以下、後側縁部）へ向かう方向）であって、その後側縁部３０ａに手が届く距離を考慮して設定されている。

すなわち、図６に示すように、人検出範囲４０は、車両ドア３０の後側縁部３０ａよりも車両ドア３０の後方であって、車両ドア３０の後側縁部３０ａに手が届く可能性があるドア後方人検出範囲４１を含む範囲に設定されている。また、図６に示す人検出範囲４０は、上記ドア後方人検出範囲４１に加えて、車両ドア３０に対向するドア対向人検出範囲４２（前述の障害物検出範囲と重複する範囲）と、車両ドア３０よりもドア下方のドア下方人検出範囲４３も含んでいる。

なお、この人検出範囲４０は走査平面内にあり、この走査平面は車両ドア３０よりも車体から遠くなる側に位置することから、車両ドア３０を閉めていくときにドア対向人検出範囲４２に検出された人が車両ドア３０と車体との間に挟まれる可能性はそれほど高くない。そのため、人検出範囲４０にドア対向人検出範囲を含まなくてもよい。また、車両ドア３０と地面との間の隙間に人が存在する可能性は低いことから、ドア下方人検出範囲４３を人検出範囲に含まないようにしてもよい。なお、ドア対向人検出範囲４２を人検出範囲に含めない場合、人検出範囲に含まれるための距離の下限値が０でないことになる。そのため、この場合、人検出範囲データには、上限の設定距離と下限の設定距離とが、レーザ光の各々の走査角度θに対して記憶されることになる。

次にＥＣＵ１の制御内容を説明する。ＥＣＵ１は、レーザセンサ９に対してレーザ光を出射する走査角度を指示する。レーザセンサ９がその指示された走査角度でレーザ光を出射したとき、障害物等の物体からの反射光を受光すると、物体までの距離Ｘを算出し、ＥＣＵ１に出力する。

ＥＣＵ１は、その距離Ｘに基づいて、車両ドア３０の開扉時には、車両ドア３０に接触する可能性がある障害物が存在するか否かの判定を行い、車両ドア３０の閉扉時には、車両ドア３０と車体との間に挟みこんでしまう可能性がある人が存在するか否かの判定を行う。

まず、車両ドア３０の開扉時のＥＣＵ１の制御内容を説明する。ＥＣＵ１は、レーザセンサ９が出射したレーザ光の走査角度θに基づき、記憶している障害物検出範囲データから、対応する車両ドア３０の端部までの設定距離Ｌを抽出する。そして、レーザセンサ９によって実際に検出された障害物までの距離Ｘと、抽出された設定距離Ｌとを比較する。この比較により、実際の距離Ｘが設定距離Ｌよりも短ければ、障害物は車両ドア３０の可動範囲内に存在し、車両ドア３０と接触する可能性があると判断することができる。一方、実際の距離Ｘが設定距離Ｌよりも長ければ、障害物は車両ドア３０の可動範囲外に存在し、車両ドア３０を開扉する際、なんら影響を及ぼすものではないと判断することができる。

上述した障害物検出範囲データを用いて、障害物が車両ドア３０の可動範囲内に存在するか否か判定した一例が、図７及び図８に示されている。図７及び図８では、例えば走査角度θ１〜θ３において、障害物までの距離Ｘ１〜Ｘ３が算出され、その距離Ｘ１〜Ｘ３と、それぞれの走査角度θ１〜θ３に対して記憶されている設定距離Ｌ１〜Ｌ３とを比較した例を示している。この際、設定距離Ｌ１〜Ｌ３は、図７に示すように、レーザレーダ９の設置位置から、各々のレーザ光の走査角度θ１〜θ３における車両ドア３０の端部までの距離である。

図７及び図８の例では、走査角度θ１、θ３において検出された障害物までの距離Ｘ１、Ｘ３は、設定距離Ｌ１，Ｌ３と比較した結果、障害物までの距離Ｘ１，Ｘ３が設定距離Ｌ１，Ｌ３よりも長いと判定されている。その結果、走査角度θ１、θ３においては、図８に示すように、車両ドア３０に接触する可能性がある障害物は存在しないと判定される。一方、走査角度θ２において検出された障害物までの距離Ｘ２は、設定距離Ｌ２と比較した結果、障害物までの距離Ｘ２が設定距離Ｌ２よりも短いと判定されている。このため、図８に示すように、走査角度θ２において、車両ドア３０に接触する可能性がある障害物が存在すると判定される。

次に、車両ドア３０の閉扉時のＥＣＵ１の制御内容を説明する。ＥＣＵ１は、レーザセンサ９が出射したレーザ光の走査角度θに基づき、記憶している人検出範囲データから、対応する設定距離Ｌを抽出する。そして、レーザセンサ９によって実際に検出された物体までの距離Ｘと、抽出された設定距離Ｌとを比較する。この比較により、検出された物体が人検出範囲に含まれるか否かを判断する。図９は、車両ドア３０がほぼ閉じており、車両側方において車両ドア３０よりもやや後方に人がいる状態を示しているが、たとえば、この図９に示す位置に人が位置している場合、人検出範囲に含まれていると判断することになる。

次に、ＥＣＵ１において実行される車両ドア開度制御処理をフローチャートに従って説明する。まず、車両ドア３０の開扉時の処理を図１０及び図１１のフローチャートに従って説明する。図１０のフローチャートは、車両ドア３０の開扉時の開度制御処理のメインルーチンを示しており、図１１のフローチャートは、メインルーチンにおける障害物検知処理の詳細を示している。

図１０のフローチャートのステップＳ１００では、車両の乗員によって開スイッチ６がオンされたか否かを判定する。開スイッチ６がオンされたと判定された場合には、ステップＳ１１０の処理に進み、車速センサ１０からの車速信号が、車速＝０を示しているか否かを判定する。つまり、ステップＳ１１０では、車両が停車している状態であるか否かを判定している。

ステップＳ１１０において車速＝０と判定された場合には、ステップＳ１２０に進み、モータドライバ５から開閉モータ１２及びラッチ解除モータ１３に駆動信号を出力して、車両ドアの開扉を開始させる。続くステップＳ１３０では、レーザセンサ９による障害物の検出結果に基づいて、車両ドア３０と接触する可能性がある障害物を検知する。この障害物検知処理は後に詳細に説明する。

ステップＳ１４０では、車両ドア３０の開度が、車両ドア３０を自動開扉する際の設定（最大）開度になったか否かを、開度センサ１１の検出信号に基づいて判定する。このステップＳ１４０の判定処理において、車両ドア３０の開度が設定開度になったと判定されると、図１０のメインルーチンに示す処理は終了される。一方、車両ドア３０の開度がまだ設定開度に達していないと判定されると、ステップＳ１５０の処理に進む。

ステップＳ１５０では、障害物検知処理の検知結果に基づいて、車両ドア３０に接触する可能性がある障害物が存在するか否かを判定する。このステップＳ１５０の判定処理において、障害物は存在しないと判定された場合、ステップＳ１２０に戻る。このように、ステップＳ１２０からステップＳ１５０までの処理を繰り返し実行することにより、車両ドア３０が開扉される間中、車両ドア３０に対する障害物の検知が継続して実行される。

ステップＳ１５０の判定処理で、障害物が存在すると判定された場合、ステップＳ１６０において、障害物を検出した後も、開閉モータ１２の駆動を継続し、開閉モータ１２によって、障害物を検知した時点の車両ドア３０の開度から所定角度φ未満の角度だけ車両ドア３０の開度を大きくする。これにより、車両ドア３０が障害物に接触しない範囲で、極力、車両ドア３０を大きく開くことができるので、車両の乗員の利便性を向上できる。

ただし、車両ドア３０の開扉直後であって、実質的に車両ドア３０が閉じられているときに、障害物が検出されたときには、単にラッチ解除モータ１３によってラッチ機構を解除するに留め（車両ドアは半ドア状態となる）、それ以上、車両ドア３０の開度を増加させないことが好ましい。

車両ドア３０が実質的に閉じられているとき、すなわち、レーザセンサ９が障害物の検知を開始した直後に、障害物が検出された場合、車両ドア３０とその障害物との正確な距離を求めることができないためである。ただし、車両ドアが全く開扉動作を行わないと車両ドアの故障と間違われる虞があるため、ラッチ解除モータ１３によってラッチ機構を解除することが好ましい。

ステップＳ１７０では、開閉モータ１２の駆動を停止することにより、車両ドア３０の開扉を停止させ、車両ドア３０の開度を保持する。

次に、図１１のフローチャートに従い、障害物検知処理について説明する。

まず、ステップＳ２００では、ＣＰＵ３が不揮発性メモリ４から障害物検出範囲データを読み込む。続くステップＳ２１０では、走査角度θｎを走査角度範囲の開始位置に相当する値（０°）に設定する。ステップＳ２２０では、走査角度θｎが、レーザ光の走査角度範囲の終了位置に相当する上限角度に達したか否かを判定する。このステップＳ２２０の判定処理において、上限角度に達したと判定された場合には、ステップＳ２３０において、走査角度θｎを、レーザ光の走査角度範囲の開始位置に対応する値（０°）にリセットする。

ステップＳ２４０では、レーザセンサ９に対して、設定された走査角度θｎにおいてレーザ光を出射するように指示する。レーザセンサ９は、出射したレーザ光に対する反射光を受光した場合、レーザ光の受発光時間差に基づいて、障害物までの距離を算出する。なお、レーザセンサ９は規定時間内にレーザ光の反射光を受光しない場合、設定距離Ｌｎよりも長くなるように定められた距離Ｘｎを出力する。

ステップＳ２５０では、レーザセンサ９から入力された障害物までの距離Ｘｎと設定処理Ｌｎとの大小関係を判定する。このステップＳ２５０の判定処理において、障害物までの距離Ｘｎが設定距離Ｌｎよりも大きいと判定すると、障害物は車両ドア３０の可動範囲内に存在しないとみなせるので、ステップＳ２６０の処理に進む。ステップＳ２６０では、走査角度θｎを所定のステップ角θｘだけ増加することにより、走査角度θｎを更新する。そして、ステップＳ２２０の処理に戻り、更新された走査角度θｎ又はリセットされた走査角度θｎでレーザセンサ９からレーザ光を出射させる。

一方、ステップＳ２５０において、障害物までの距離Ｘｎが設定距離Ｌｎ以下であると判定されると、ステップＳ２７０に進んで、車両ドア３０に接触する可能性がある障害物が存在すると判定する。このステップＳ２７０における処理がなされると、図１０のメインルーチンにおけるステップＳ１５０の判定処理において、障害物ありと判定されるようになる。

なお、図１１のフローチャートに示す障害物検知処理においては、車両ドア３０が開扉されている間、障害物が検知されない限り、ステップＳ２２０からステップＳ２６０までの処理が繰り返し行なわれる。そして、その障害物検知処理の繰り返し処理と並列的に（時分割に）、メインルーチンのステップＳ１２０からＳ１５０までの処理も繰り返し実行される。

次に、車両ドア３０の閉扉時に、ＥＣＵ１において実行されるドア開度制御処理を、図１２及び図１３のフローチャートに従って説明する。図１２のフローチャートは、車両ドア３０の閉扉時の開度制御処理のメインルーチンを示しており、図１３のフローチャートは、図１２に続いて実行する処理を示している。

図１２のフローチャートのステップＳ３００では、車両の乗員によって閉スイッチ７がオンされたか否かを判定する。閉スイッチ７がオンされたと判定された場合には、ステップＳ３１０の処理に進み、車速センサ１０からの車速信号が、車速＝０を示しているか否かを判定する。

ステップＳ３１０において車速＝０と判定された場合には、ステップＳ３２０に進み、モータドライバ５から開閉モータ１２及びラッチ解除モータ１３に駆動信号を出力して、車両ドアの閉扉を開始させる。続くステップＳ３３０では、開度センサ１１からの信号に基づき車両ドア３０が全閉したか否かを判断する。車両ドア３０が全閉である場合には後述するステップＳ３７０へ進み、ステップＳ３７０にてドア閉を停止させる。一方、まだ、全閉でない場合にはステップＳ３４０へ進む。

ステップＳ３４０は請求項の人判断手段としての処理であり、レーザセンサ９による物体の検出結果に基づいて、人検出範囲に存在する物体を検知する。このステップＳ３４０の物体検知処理は、前述の図１１の障害物検知処理において、障害物検出範囲データを読み込むことに代えて人検出範囲データを読み込む点が障害物検知処理と異なるのみであるので詳細な説明は省略する。

続くステップＳ３５０では、車両ドア３０の開度が所定角度以内であり、且つ、人検出範囲に物体が検知したか否かを判断する。ここでの所定角度とは、車両ドア３０の後側縁部３０ａと車体との間の距離が平均的な人の幅程度となるような角度など、比較的狭い角度であるが半ドア状態のドア開度よりも大きい角度である。

このステップＳ３５０の判断が否定判断である場合にはステップＳ３３０へ戻り、全閉となったか否かを判断する。一方、ステップＳ３５０の判断が肯定判断の場合には、ステップＳ３６０へ進み、半ドア状態となったか、すなわち、ドア開度が予め設定された半ドア状態の開度となったことを検出したか否かを判断する。半ドア状態となったことを検出していない場合には、このステップＳ３６０の判断を繰り返し実行する。そのため、人検出範囲に物体が検知したとしても、半ドア状態までは車両ドア３０が閉じられることになる。

そして、半ドア状態を検出した場合にはステップＳ３７０へ進み、車両ドア３０の閉扉が停止させられる。その後、図１３を実行する。

図１３のフローチャートのステップＳ４００では、半ドア状態か否かを判断する。既に半ドア状態ではなくなっている場合には処理を終了する。一方、未だ半ドア状態である場合にはステップＳ４１０にて物体検知処理を行う。この物体検知処理はステップＳ３４０と同じ内容である。

続くステップＳ４２０では、上記ステップＳ４１０の結果に基づいて、人検出範囲に物体が検出されたか否かを判断する。物体が検出されない場合には、車両ドア３０と車体との間に人体の一部を挟み込む恐れはないと考えられるので、ステップＳ４５０へ進んで、ドア全閉処理を行なう。

一方、ステップＳ４２０が肯定判断である場合にはステップＳ４３０へ進み、ドアロック指示が無いか否かを判断する。ドアロック指示があった場合にはステップＳ４３０を否定判断する。この場合には、半ドア状態にて人検出範囲に物体が検出されているものの、ドアロック指示があったことを優先させ、ステップＳ４５０へ進み、ドア全閉処理を実行する。

一方、ドアロック指示がない場合にはステップＳ４３０を肯定判断してステップＳ４４０へ進む。ステップＳ４４０では、シフトポジションがＰポジション以外になったか否かを判断する。この判断が否定判断の場合にはステップＳ４１０へ戻る。一方、肯定判断となった場合には、車両が近く走行を開始する可能性が高いと言える。また、人検出範囲に検出されている物体は人でない可能性もある。そこで、挟み込みを防止するよりも、走行時の安全性を優先させ、ステップＳ４５０へ進み、ドア全閉処理を実行する。

以上、説明した本実施形態によれば、車両ドア３０と車体とにより人体の一部を実際に挟み込んでしまう前に、人が存在する可能性を検知して半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止することができる。従って、ユーザに痛みを感じさせることなく、挟み込みを防止することができる。

また、本実施形態によれば、人検知範囲を、ドア表面よりも車両ドア３０が開扉される方向へ所定角度ずれた走査平面上としているので、車両側方に位置する人が車両ドア３０と車体との隙間へ手を伸ばしている状態では、人検知範囲に人の胴体部分が位置する場合が多い。そのため、実際に挟み込まれてしまう部分が指など人体の極一部であって、その部分を直接検出することが困難であるとしても、人検出範囲に人を検知することができる。従って、車両ドア３０に挟まれる可能性がある部分が人体の極一部であっても挟み込みを防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。

たとえば、車両ドア３０が閉扉される際、レーザセンサ９によるレーザ光の送光・受光結果に基づいて、ドア後方人検出範囲４１における物体の存在範囲を連続して判断することにより、物体の幅および高さを判断し、判断した幅および高さに基づいて物体が人か否かを判断するようにしてもよい。そして、人と判定した場合には半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止するが、人と判定しなかった場合には半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止しないようにしてもよい。

物体の高さの判定は、具体的には次のようにして行う。すなわち、車両ドア３０が閉扉される際、走査角度範囲を開始角度（０°）から終了角度（２６０°）まで連続的に走査していく過程で人検出範囲に物体の存在が連続的に検出できる場合には、同一物体であるとして、走査角度θと物体までの距離Ｘとに基づいてその物体の高さも判定する。従って、図１４に示されるように車両ドア３０の少し後方に人が存在する場合、この人の高さも判定することになる。

また、物体の幅の判定は具体的には次のようにして行う。すなわち、車両ドア３０が閉扉される際に、人検出範囲に物体が連続的に検出できる場合には、同一物体であるとして、連続的に物体が検出できているときの車両ドア３０の開度および物体までの距離Ｘとに基づいて物体の幅を判定する。従って、図１５に示されるように車両ドア３０の少し後方に人が存在する場合、この人の幅を判定することになる。

そして、このようして判定した物体の高さが予め設定された人判定上限高さよりも低く、且つ、このようにして判定した物体の幅が予め設定された人判定下限幅よりも大きい場合に、その物体は人であると判定する。

また、上述した実施形態では、図５に示す走査角度範囲をレーザ光で走査させることにより、車両ドア３０のほぼ全面に対して、衝突する可能性がある障害物を検知できるようにした。

しかし、通常、車両ドア３０の上部にはウインドウが設けられており、車両の乗員はウインドウを介して車両の側方を容易に目視することができる。また、レーザセンサ９は、車両ドア３０の回転軸近傍に設けられるため、そのレーザセンサ９の設置位置よりも車両前方に位置するドア部分は僅かであるとともに、車両ドアが開扉されるときの移動距離も小さい。

このため、車両ドアのウインドウが設けられた範囲や、レーザセンサ９の設置位置よりも車両前方のドア部分の範囲において、レーザセンサ９によって障害物を検知する必要性は相対的に低い。従って、図１６に示すように、レーザセンサ９の設置位置の真下方向を走査角度範囲の開始位置とし、ウインドウよりも下方の車両ドア部分の上端位置付近を走査角度範囲の終了位置としても良い。このようなレーザ光の走査角度範囲によっても、車両の乗員にとって死角となりやすい、ウインドウ下方の車両ドア部分に対する障害物は漏れなく検知することができる。さらに、このようにレーザ光の走査角度範囲を狭めることにより、消費電力を低減することができるとともに、障害物検出の応答性が向上し、障害物検出精度を高めることができる。

また、上述した実施形態では、車両ドアを自動的に開扉する場合に、障害物の検知に応じて車両ドアの開度を制限する例について説明したが、車両ドアが車両の乗員によって手動で開閉される場合にも本発明による車両ドア開度制御装置を適用することができる。

また、上述した実施形態では、レーザセンサ９が車両ドア３０のドアミラー３２の下部に設けられたが、レーザセンサ９は、車両ドア３０の本体に設けても良い。

また、上述した実施形態では、ＥＣＵ１からの走査角度θｎの指示に応じて、レーザセンサ９がレーザ光を出射し、そのレーザ光に対する反射光を受光した場合、レーザセンサ９が障害物までの距離を算出するものであった。しかしながら、ＥＣＵ１とレーザセンサ９との役割分担は任意であり、例えば、ＥＣＵ１にて、障害物までの距離を算出しても良いし、レーザセンサ９が走査角度θｎを決定しつつレーザ光を出射するようにしても良い。ただし、レーザセンサ９が走査角度θｎを決定する場合には、レーザセンサ９はその走査角度θｎをＥＣＵ１に連絡する必要がある。

実施形態による車両ドア開度制御装置の全体構成を示すブロック図である。レーザセンサ９における走査機構の一例を説明するための図である。レーザセンサ９から出射されるレーザ光による走査平面を説明するための図である。レーザセンサ９から出射されるレーザ光による走査平面が、車両ドアが開扉されるときに、車両ドアと一定の角度を保って移動する様子を示した図である。レーザセンサ９から出射されるレーザ光による走査角度範囲を説明するための図である。人検出範囲４０を説明するための図である。障害物検出範囲データを用いて、障害物が車両ドア３０の可動範囲内に存在するか否かの判定例を説明するための説明図である。障害物検出範囲データを用いて、障害物が車両ドア３０の可動範囲内に存在するか否かの判定例の判定結果を示す図である。車両ドア３０がほぼ閉じており、車両側方において車両ドア３０よりもやや後方に人がいる状態を示す図である。車両ドア３０の開扉時のドア開度制御処理のメインルーチンを示すフローチャートである。図１０のメインルーチンにおける障害物検知処理の詳細を示すフローチャートである。車両ドア３０の閉扉時のドア開度制御処理のメインルーチンを示すフローチャートである。図１２に続いて実行する処理を示すフローチャートである。車両ドア３０の少し後方に存在する人の高さを判定する処理を説明するための図である。車両ドア３０の少し後方に存在する人の幅を判定する処理を説明するための図である。変形例における、レーザ光の走査角度範囲を示す図である。

符号の説明

１ＥＣＵ、６開スイッチ、７閉スイッチ、８停止スイッチ、９レーザセンサ、１０車速センサ、１１開度センサ、１２開閉モータ、１３ラッチ解除モータ、３０車両ドア、３０ａ：後側縁部、３２ドアミラー、４０：人検出範囲、４１：ドア後方人検出範囲、４２：ドア対向人検出範囲、４３：ドア下方人検出範囲

Claims

車両のスイングドアを半ドア状態から全閉状態へ閉め込むことができるドア自動閉装置とともに前記スイングドアに用いられ、前記スイングドアと前記車両の車体との間に人体が挟みこまれてしまうことを防止する車両ドア開度制御装置であって、
前記スイングドアの回転軸の近傍において当該スイングドアに設置され、前記スイングドアの表面に対し、前記スイングドアが開扉される方向に所定角度ずれた走査平面を走査するようにレーザ光を送光するとともに、物体によって反射された反射光を受光するレーザセンサと、
前記レーザセンサによるレーザ光の送光・受光結果に基づいて、前記走査平面内の所定の人検出範囲に物体が存在するか否かを判断する人判断手段と、
前記人判断手段によって前記人検出範囲に物体の存在が検知されたことに基づいて、前記自動閉装置による前記半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止するドア閉制限手段と、を備えていることを特徴とする車両ドア開度制御装置。
請求項１において、
前記スイングドアの開度を検出する開度検出手段と、
前記開度検出手段によって前記スイングドアが開扉しつつあると判断できる場合に、前記レーザセンサによるレーザ光の送光・受光結果に基づいて、前記スイングドアの開扉方向に前記スイングドアに接触する可能性がある障害物が存在するか否かを判定する障害物判定手段と、
前記障害物判定手段により、前記障害物が存在すると判定されると、前記スイングドアの開度を制限する開度制限手段と、をさらに備えることを特徴とする車両ドア開度制御装置。
請求項１において、
前記スイングドアの開度を検出する開度検出手段をさらに備え、
前記人検出範囲は、前記走査平面上且つ前記スイングドアよりも後方であって、そのスイングドアのドア縁部に手が届く可能性があるドア後方人検出範囲を含んでおり、
前記人判断手段は、前記開度検出手段によって前記スイングドアが閉扉しつつあると判断できる場合に、前記レーザセンサによるレーザ光の送光・受光結果に基づいて、前記ドア後方人検出範囲における物体の存在範囲を連続して判断することにより、前記物体の幅および高さを判断し、判断した幅および高さに基づいて物体が人か否かを判断するものであり、
前記ドア閉制限手段は、前記人判断手段によって前記ドア後方人検出範囲に人の存在が検知されたことに基づいて、前記自動閉装置による前記半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止する一方、そのドア後方人検出範囲に検出された物体が人でないと判断された場合には、前記自動閉装置による前記半ドア状態から全閉状態への閉め込みを禁止しないことを特徴とする車両ドア開度制御装置。
請求項１乃至３のいずれか１項において、
ユーザがドアロック操作を行った場合、前記スイングドアが半ドアの状態において前記人判断手段によって前記人検出範囲に物体の存在を検知しているとしても、前記自動閉装置に前記スイングドアを全閉させることを特徴とする車両ドア開度制御装置。
請求項１乃至４のいずれか１項において、
シフトポジションがＰポジションからそれ以外のポジションへ変化した場合、前記スイングドアが半ドアの状態において前記人判断手段によって前記人検出範囲に物体の存在を検知しているとしても、前記自動閉装置に前記スイングドアを全閉させることを特徴とする車両ドア開度制御装置。