JP2012207382A - 車両扉開閉制御装置及び車両扉自動開閉システム - Google Patents

Abstract

【課題】障害物が多数存在するような場所でも車両後方扉の自動開放を容易とする。
【解決手段】車両後方扉の自動開閉制御を行う車両扉開閉制御装置であって、外部入力される障害物距離信号を基に車両後端位置から障害物までの障害物距離を認識し、当該認識した障害物距離が、予め設定されている、前記車両後方扉の開放動作が最小限許容される最小許容障害物距離以上の場合に前記車両後方扉の自動開放制御を行う制御部を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両扉開閉制御装置及び車両扉自動開閉システムに関する。

近年では、車両を利用するユーザの利便性向上を図るために、一定条件下でユーザによるスイッチ操作或いはリモコン操作が為された場合に、スライドドアやリアゲート（バックドア或いはテールゲートと同義）等の車両扉を自動的に開閉する車両扉自動開閉システム（所謂、パワースライドドアシステムやパワーリアゲートシステム等）を搭載した車両が普及している（下記特許文献１参照）。

特にリアゲートを自動開閉するパワーリアゲートシステムでは、リアゲートが車体との取付部（ヒンジ）を中心として円弧状の軌跡を描くように開閉動作することから、リアゲートの開放動作中に障害物に接触して破損する可能性があるため、リアゲートが障害物に接触したことを検出する手段を設けることが一般的である。

特開２００９−１０８６０５号公報

従来では、リアゲートが実際に障害物に接触しなければ、システム側でリアゲートの障害物への接触を検知することができず、結果的に、リアゲートの破損或いは障害物への被害が発生する可能性がある。そのため、駐車場のような周りに障害物が多数存在する場所では、リアゲートの自動開放を行うことが困難であった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、障害物が多数存在するような場所でも車両後方扉の自動開放を容易とする車両扉開閉制御装置及び車両扉自動開閉システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、車両扉開閉制御装置に係る第１の解決手段として、車両後方扉の自動開閉制御を行う車両扉開閉制御装置であって、外部入力される障害物距離信号を基に車両後端位置から障害物までの障害物距離を認識し、当該認識した障害物距離が、予め設定されている、前記車両後方扉の開放動作が最小限許容される最小許容障害物距離以上の場合に、前記車両後方扉の自動開放制御を行う制御部を備えることを特徴とする。

また、本発明では、車両扉開閉制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、前記障害物距離が前記最小許容障害物距離未満の場合、ユーザに対して警告を発生することを特徴とする。

また、本発明では、車両扉開閉制御装置に係る第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、前記障害物距離信号を基に認識した障害物距離を記憶しておき、前記車両のイグニションスイッチがオフにされてから規定時間内に前記車両後方扉の開放指示を受け且つ前記記憶しておいた障害物距離が前記最小許容障害物距離以上の場合に、前記車両後方扉の自動開放制御を行うことを特徴とする。

また、本発明では、車両扉開閉制御装置に係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記制御部は、前記車両のイグニションスイッチがオフにされてから規定時間を越えて前記車両後方扉の開放指示を受けた場合、或いは前記規定時間内に前記車両後方扉の開放指示を受けても前記記憶しておいた障害物距離が前記最小許容障害物距離未満の場合、ユーザに対して警告を発生することを特徴とする。

また、本発明では、車両扉開閉制御装置に係る第５の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、前記障害物距離が前記最小許容障害物距離未満の場合、前記車両後方扉の自動開放制御を行いつつ、前記車両後方扉が前記障害物に接触するまでの接触距離を時系列的に演算し、当該演算した接触距離が、予め設定されている、前記障害物に対して前記車両後方扉の接近が許容される許容接近距離以下となった場合に、前記車両後方扉の自動開放制御の停止、或いは通常よりも低い開放速度での自動開放制御を行うと共に、ユーザに対して警告を発生することを特徴とする。

また、本発明では、車両扉自動開閉システムに係る解決手段として、車両後方扉の自動開閉制御を行う車両扉開閉制御装置と、車両後端位置から障害物までの障害物距離を検出し、その検出結果を表す障害物距離信号を前記車両扉開閉制御装置へ出力する障害物距離センサと、を備え、前記車両扉開閉制御装置は、前記障害物距離センサから入力される前記障害物距離信号を基に前記障害物距離を認識し、当該認識した障害物距離が、予め設定されている、前記車両後方扉の開放動作が最小限許容される最小許容障害物距離以上の場合に、前記車両後方扉の自動開放制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、車両後端位置から障害物までの障害物距離が最小許容障害物距離以上の場合、つまり車両後方扉が障害物に接触する可能性が無い場合に車両後方扉の自動開放制御を行うため、障害物が多数存在するような場所でも車両後方扉の自動開放を容易とすることができる。

本実施形態に係るパワーリアゲートシステムを搭載した車両１００の後部を側面から視たシステム概略図である。 本実施形態に係るパワーリアゲートシステムのブロック構成図である。 第１のリアゲート自動開閉制御の処理手順を示すフローチャート（ａ）と、第２のリアゲート自動開閉制御の処理手順を示すフローチャート（ｂ）である。 第３のリアゲート自動開閉制御の処理手順を示すフローチャート（ａ）と、第３のリアゲート自動開閉制御に関する補足説明図（ｂ）である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、本発明に係る車両扉開閉制御装置として、車両扉自動開閉システム、特にリアゲート（車両後方扉）の自動開閉を行うパワーリアゲートシステムを統括制御するパワーリアゲートＥＣＵ（Electronic Control Unit）を例示して説明する。

図１は、本実施形態に係るパワーリアゲートシステムを搭載した車両１００の後部を側面から視たシステム概略図である。なお、図中に記載しているＸＹＺ直交座標系のＸ軸は車両１００の長さ方向を、Ｙ軸は車両１００の幅方向を、Ｚ軸は車両１００の高さ方向を示している。また、図２は、本実施形態に係るパワーリアゲートシステムのブロック構成図である。

図１に示すように、本実施形態に係るパワーリアゲートシステムは、車両１００のルーフ１０１の後端部にヒンジ機構１０２を介して上下に開閉自在に連結されたリアゲート１０３を、一定条件下でユーザによるスイッチ操作或いはリモコン操作が為された場合に自動的に開閉するシステムである。また、リアゲート１０３は、手動で開閉することも可能である。

なお、手動或いは自動によるリアゲート１０３の開放動作を補助するために、車両１００のリアピラー１０５とリアゲート１０３との間には、リアゲート１０３に対して開方向の押し上げ力を付勢するダンパー１０４が設けられている。このダンパー１０４は、車両１００の幅方向に対して左右に１本ずつ設けられている。

リアピラー１０５の内側には、リアゲートモータ１１及び該リアゲートモータ１１の回転動作をリアゲート１０３の開閉動作に変換する機械要素１２、１３、１４、１５から成るリアゲート駆動ユニット１０が設けられている。

リアゲートモータ１１は、後述のパワーリアゲートＥＣＵ３０から供給される駆動電流に応じて回転するＤＣモータである。機械要素１２は、リアピラー１０５の内側にＺ軸から後方へ向かって一定角度傾斜した状態で固定されたガイドレールである。機械要素１３は、ガイドレール１２に沿って昇降自在（往復自在）に装着されたラックギアである。

機械要素１４は、一端がラックギア１３の上端部にＹ軸周りに回動自在に連結され、且つ他端がリアゲート１０３の所定位置にＹ軸周りに回動自在に連結された棒状のアームである。機械要素１５は、リアゲートモータ１１の回転軸の回転動作をラックギア１３の昇降運動（ガイドレール１２上の往復運動）に変換するピニオンギア等の各種ギア群を内蔵するギアボックスである。

これらの機械要素１２、１３、１４、１５によって、リアゲートモータ１１の正転時にはラックギア１３がガイドレール１２に沿って上昇し、アーム１５による押し上げ力がリアゲート１０３に付加されてリアゲート１０３の開放動作が実現される。一方、リアゲートモータ１１の逆転時にはラックギア１３がガイドレール１２に沿って下降し、アーム１５による引き下げ力がリアゲート１０３に付加されてリアゲート１０３の閉鎖動作が実現される。

なお、このギアボックス１５内には、後述のパワーリアゲートＥＣＵ３０による制御に応じてリアゲートモータ１１の回転軸と後段の各種ギア群（図２中の符号１６）との機械的な接続を切断するクラッチ機構（図２中の符号１７）が設けられている。また、このギアボックス１５内には、リアゲートモータ１１の回転角度を検出するホールセンサ等の角度センサ（図２中の符号１８）も設けられている。

リアゲート１０３の下端中央部には、リアゲート１０３のラッチ状態をハーフラッチ状態（ほぼリアゲート１０３が閉じられているが、完全に車体のストライカに対してラッチされていない状態：半ドア状態）からフルラッチ状態（リアゲート１０３が車体のストライカに対して完全にラッチされた状態：全閉状態）へ自動的に切替えるクロージャーユニット２０が設けられている。

このクロージャーユニット２０は、図２に示すように、クロージャーモータ２１、ラッチ機構２２及びラッチ状態検出スイッチ２３を備えている。クロージャーモータ２１は、後述のパワーリアゲートＥＣＵ３０から供給される駆動電流に応じて回転するＤＣモータである。ラッチ機構２２は、クロージャーモータ２１の回転動作をリアゲート１０３のラッチ状態の切替動作に変換する機械要素から構成されている。

このラッチ機構２２は、クロージャーモータ２１の正転時には、リアゲート１０３をハーフラッチ状態からフルラッチ状態へ切替え、クロージャーモータ２１の逆転時には、リアゲート１０３をフルラッチ状態からハーフラッチ状態へ切替える。ラッチ状態検出スイッチ２３は、リアゲート１０３のラッチ状態（ハーフラッチ状態か、或いはフルラッチ状態か）を検出するスイッチ群であり、具体的にはラッチスイッチ、カーテシスイッチ、中立状態スイッチ等である。

リアゲート駆動ユニット１０の下部には、車両１００の所定位置に設置された各種スイッチやセンサ或いは他の車載ユニット（いずれも図１では図示省略）から得られる情報、及び後述の障害物距離センサ４５から入力される障害物距離信号を基に、リアゲート駆動ユニット１０及びクロージャーユニット２０を制御する（つまりリアゲート１０３の自動開閉制御を行う）パワーリアゲートＥＣＵ３０が設置されている。

車両１００のリアバンパー内には、車両後端位置１０６から障害物２００までの距離（障害物距離）Ｄを検出し、その検出結果を表す障害物距離信号をパワーリアゲートＥＣＵ３０へ出力する障害物距離センサ４５が設置されている。この障害物距離センサ４５としては、光学式或いは超音波式の距離センサを用いることができる。いずれの方式であっても、障害物距離センサ４５は、障害物２００に対して送信する送信信号Ｌ１（光信号、或いは超音波信号）の送信タイミングと、送信信号Ｌ１が障害物２００に反射されて生じる反射信号Ｌ２の受信タイミングとの時間差に基づいて障害物距離Ｄを測定する。

なお、図１に示すように、リアゲート１０３はヒンジ機構１０２を中心として円弧状の軌跡Ｒを描くように開閉動作する。つまり、このリアゲート１０３の開閉動作軌跡Ｒ上に障害物２００が存在しなければ、リアゲート１０３を全開位置まで開放させてもリアゲート１０３と障害物２００とが接触することはない。

以下では、リアゲート１０３を全開位置まで開放させてもリアゲート１０３と障害物２００とが接触しない最小限度の障害物距離、言い換えればリアゲート１０３の開放動作が最小限許容される障害物距離を、最小許容障害物距離Ｄminと呼ぶ。この最小許容障害物距離Ｄminは、車両１００及びリアゲート１０３の設計データから事前に計算によって求めることができる。後述するが、この最小許容障害物距離Ｄminは、パワーリアゲートＥＣＵ３０に内蔵されたマイコン３６または外部記憶用メモリに予め設定されている。

パワーリアゲートＥＣＵ３０は、図２に示すように、電源回路３１、リアゲートモータ駆動回路３２、クロージャーモータ駆動回路３３、クラッチ駆動回路３４、ＬＩＮ(Local Interconnect Network)やＣＡＮ(Controller Area Network)等の車両内通信レシーバ３５及びマイコン３６を内蔵している。

また、パワーリアゲートＥＣＵ３０は、外部接続端子として、第１電源端子Ｐ１、第２電源端子Ｐ２、グランド端子Ｐ３、第１入力端子Ｐ４、第２入力端子Ｐ５、第３入力端子Ｐ６、第４入力端子Ｐ７、第５入力端子Ｐ８、第６入力端子Ｐ９、第７入力端子Ｐ１０、第８入力端子Ｐ１１、第１出力端子Ｐ１２、第２出力端子Ｐ１３、第３出力端子Ｐ１４、第４出力端子Ｐ１５、第５出力端子Ｐ１６及び通信線接続端子Ｐ１７を備えている。

第１電源端子Ｐ１は、車両１００に搭載されたバッテリ４１の正極端子と第１ヒューズ４２を介して接続されている。第２電源端子Ｐ２は、上記バッテリ４１の正極端子と、イグニションスイッチ（ＩＧスイッチ）４３及び第２ヒューズ４４を介して接続されている。グランド端子Ｐ３は、上記バッテリ４１の負極端子と接続されている。なお、バッテリ４１の負極端子は車体アースされている。

電源回路３１の入力端子は第１電源端子Ｐ１と接続され、出力端子はマイコン３６と接続されている。この電源回路３１は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータであり、第１電源端子Ｐ１を介してバッテリ４１から供給されるバッテリ電源電圧ＶＰＢ（例えば１２Ｖ）を、マイコン３６等の低電圧回路の駆動に必要な内部電源電圧Ｖｄｄ（例えば３．３Ｖ〜５Ｖ）に変換する。この内部電源電圧Ｖｄｄは、マイコン３６に供給されると共に、共通のＶｄｄラインを介してその他の低電圧回路に供給される。

また、第１電源端子Ｐ１を介してバッテリ４１から供給されるバッテリ電源電圧ＶＰＢは、共通のＶＰＢラインを介してリアゲートモータ駆動回路３２、クロージャーモータ駆動回路３３及びクラッチ駆動回路３４等に供給されている。また、グランド端子Ｐ３（つまりバッテリ４１の負極端子）はパワーリアゲートＥＣＵ３０内の各電子部品に共通のＧＮＤラインと接続されている。なお、第２電源端子Ｐ２はマイコン３６と接続されており、マイコン３６は第２電源端子Ｐ２の電圧を監視することで、ＩＧスイッチ４３のオン／オフ状態を認識可能となっている。

第１入力端子Ｐ４は、図１に示した障害物距離センサ４５と接続されている。つまり、障害物距離センサ４５から出力される障害物距離信号（車両後端位置１０６から障害物２００までの障害物距離Ｄを表す信号）は、第１入力端子Ｐ４を介してマイコン３６に入力される。なお、この障害物距離センサ４５から出力される障害物距離信号は、通信バス５１、通信線接続端子Ｐ１７及び車両内通信レシーバ３５を介してマイコン３６に入力しても良い。

第２入力端子Ｐ５は、運転席側に設置されたメインスイッチ４６と接続されている。このメインスイッチ４６は、第２入力端子Ｐ５を介してマイコン３６と接続されており、そのオン／オフ状態によって、リアゲート１０３の自動開閉制御が許可されている状態か否かをマイコン３６に認識させるためのスイッチである。

第３入力端子Ｐ６は、運転席側に設置されたリアゲート開閉スイッチ４７と接続されている。このリアゲート開閉スイッチ４７は、第３入力端子Ｐ６を介してマイコン３６と接続されており、そのオン／オフ状態によって、ユーザによるリアゲート１０３の開放操作が為されたか、或いは閉鎖操作が為されたかをマイコン３６に認識させるためのスイッチである。

第４入力端子Ｐ７は、リアゲート駆動ユニット１０に内蔵された角度センサ１８と接続されている。つまり、角度センサ１８の出力信号（リアゲートモータ１１の回転角度に応じた信号）は、第４入力端子Ｐ７を介してマイコン３６に入力される。第５入力端子Ｐ８は、クロージャーユニット２０に内蔵されたラッチ状態検出スイッチ２３と接続されている。ラッチ状態検出スイッチ２３は、第５入力端子Ｐ８を介してマイコン３６と接続されており、そのオン／オフ状態によって、リアゲート１０３がハーフラッチ状態か、フルラッチ状態かをマイコン３６に認識させるためのスイッチである。

第６入力端子Ｐ９は、リアゲート１０３に設置されたリアゲート開放スイッチ４８と接続されている。このリアゲート開放スイッチ４８は、第６入力端子Ｐ９を介してマイコン３６と接続されており、そのオン／オフ状態によって、ユーザによるリアゲート１０３の開放操作が為されたことをマイコン３６に認識させるためのスイッチである。

第７入力端子Ｐ１０は、リアゲート１０３に設置されたリアゲート閉鎖スイッチ４９と接続されている。このリアゲート閉鎖スイッチ４９は、第７入力端子Ｐ１０を介してマイコン３６と接続されており、そのオン／オフ状態によって、ユーザによるリアゲート１０３の閉鎖操作が為されたことをマイコン３６に認識させるためのスイッチである。

第８入力端子Ｐ１１は、リアゲート１０３に設置されたタッチセンサ５０と接続されている。このタッチセンサ５０は、第８入力端子Ｐ１１を介してマイコン３６と接続されており、そのオン／オフ状態によって、リアゲート１０３の閉動作中に、リアゲート１０３と車体との間に挟み込みが発生したか否かをマイコン３６に認識させるためのセンサスイッチである。

第１出力端子Ｐ１２はリアゲートモータ１１の正極端子と接続され、第２出力端子Ｐ１３はリアゲートモータ１１の負極端子と接続されている。リアゲートモータ駆動回路３２は、マイコン３６から供給されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号によって個別にオン／オフ制御される２つのスイッチ素子３２ａ、３２ｂを備えている。

スイッチ素子３２ａは、オン状態時にＶＰＢライン（１２Ｖライン）と第１出力端子Ｐ１２（つまりリアゲートモータ１１の正極端子）とを接続し、オフ状態時にＧＮＤラインと第１出力端子Ｐ１２とを接続する。スイッチ素子３２ｂは、オン状態時にＶＰＢラインと第２出力端子Ｐ１３（つまりリアゲートモータ１１の負極端子）とを接続し、オフ状態時にＧＮＤラインと第２出力端子Ｐ１３とを接続する。

つまり、スイッチ素子３２ｂをオフ状態に維持したままで、スイッチ素子３２ａのオン／オフ状態をＰＷＭ制御すると、リアゲートモータ１１の正極端子から負極端子へデューティ比に応じた駆動電流が流れて、リアゲートモータ１１は正転動作する。一方、スイッチ素子３２ａをオフ状態に維持したままで、スイッチ素子３２ｂのオン／オフ状態をＰＷＭ制御すると、リアゲートモータ１１の負極端子から正極端子へデューティ比に応じた駆動電流が流れて、リアゲートモータ１１は逆転動作する。

第３出力端子Ｐ１４はクロージャーモータ２１の正極端子と接続され、第４出力端子Ｐ１５はクロージャーモータ２１の負極端子と接続されている。クロージャーモータ駆動回路３３は、マイコン３６から供給されるＰＷＭ信号によって個別にオン／オフ制御される２つのスイッチ素子３３ａ、３３ｂを備えている。

スイッチ素子３３ａは、オン状態時にＶＰＢラインと第３出力端子Ｐ１４（つまりクロージャーモータ２１の正極端子）とを接続し、オフ状態時にＧＮＤラインと第３出力端子Ｐ１４とを接続する。スイッチ素子３３ｂは、オン状態時にＶＰＢラインと第４出力端子Ｐ１５（つまりクロージャーモータ２１の負極端子）とを接続し、オフ状態時にＧＮＤラインと第４出力端子Ｐ１５とを接続する。

つまり、スイッチ素子３３ｂをオフ状態に維持したままで、スイッチ素子３３ａのオン／オフ状態をＰＷＭ制御すると、リアゲートモータ１１と同様、クロージャーモータ２１は正転動作する。一方、スイッチ素子３３ａをオフ状態に維持したままで、スイッチ素子３３ｂのオン／オフ状態をＰＷＭ制御すると、リアゲートモータ１１と同様、クロージャーモータ２１は逆転動作する。

第５出力端子Ｐ１６は、リアゲート駆動ユニット１０に内蔵されたクラッチ機構１７と接続されている。クラッチ駆動回路３４は、マイコン３６から供給されるクラッチ制御信号によってオン／オフ制御されるスイッチ素子３４ａを備えている。このスイッチ素子３４ａは、オン状態時にＶＰＢラインと第５出力端子Ｐ１６（つまりクラッチ機構１７）とを接続し、オフ状態時にＧＮＤラインと第５出力端子Ｐ１６とを接続する。
つまり、スイッチ素子３４ａのオン状態時に、クラッチ機構１７に駆動電流が供給されて、リアゲートモータ１１の回転軸と後段の各種ギア群１６とが機械的に接続される。

通信線接続端子Ｐ１７は、通信バス５１を介して他の車載ユニット（図示省略）と接続されている。車両内通信レシーバ３５は、通信線接続端子Ｐ１７とマイコン３６との間に設けられており、ＬＩＮプロトコル或いはＣＡＮプロトコルに準拠した通信をマイコン３６と他の車載ユニットとの間で行う通信インターフェースである。

マイコン３６（制御部）は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリ、ＣＰＵコア、入出力インターフェースなどが一体的に組み込まれたマイクロコントローラであり、リアゲート１０３の自動開閉制御の中心を担うものである。
具体的には、このマイコン３６は、メインスイッチ４６、リアゲート開閉スイッチ４７、リアゲート開放スイッチ４８、リアゲート閉鎖スイッチ４９、タッチセンサ５０及びラッチ状態検出スイッチ２３のオン／オフ状態と、角度センサ１８の出力信号と、車両内通信レシーバ３５を介して他の車載ユニットから受信した車両情報と、障害物距離センサ４５から入力される障害物距離信号とに基づいて、リアゲートモータ駆動回路３２、クロージャーモータ駆動回路３３及びクラッチ駆動回路３４を制御する。

なお、正確には、リアゲート１０３の自動開閉制御は、マイコン３６に内蔵されたＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従って実行するものである。また、詳細は後述するが、本実施形態のマイコン３６は、障害物距離センサ４５から入力される障害物距離信号を基に車両後端位置１０６から障害物２００までの障害物距離Ｄを認識し、当該認識した障害物距離Ｄが、予め設定されている最小許容障害物距離Ｄmin以上の場合に、リアゲート１０３の自動開放制御を行う機能を有している。

以上が、本実施形態に係るパワーリアゲートシステム及び該パワーリアゲートシステムを統括制御するパワーリアゲートＥＣＵ３０の構成に関する説明であり、以下ではマイコン３６（正確にはＣＰＵ）が、内蔵ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従って実行するリアゲート開閉制御の詳細について、図３及び図４を参照しながら説明する。なお、以下では３種類の制御方式について説明するが、これらのいずれを採用しても構わない。

＜第１のリアゲート自動開閉制御＞
図３（ａ）は、第１のリアゲート自動開閉制御の処理手順を示すフローチャートである。この図に示すように、マイコン３６は、ＬＩＮやＣＡＮ等の車両内通信レシーバ３５やスイッチ信号入力の車両情報（例えば、車速情報、シフトポジション情報、パーキングブレーキ情報など）に基づいて、車両１００が停車状態にあることを認識すると、障害物距離センサ４５に対して障害物距離Ｄの測定を指示する（ステップＳ１）。
具体的には、ステップＳ１において、マイコン３６は、障害物距離センサ４５に対して測定開始トリガ信号を出力することにより、障害物距離Ｄの測定を指示する。

障害物距離センサ４５は、パワーリアゲートＥＣＵ３０（マイコン３６）から測定開始トリガ信号を受けると、障害物２００に対して送信信号Ｌ１を送信し、当該送信信号Ｌ１が障害物２００に反射されて生じる反射信号Ｌ２を受信する。そして、障害物距離センサ４５は、送信信号Ｌ１の送信タイミングと反射信号Ｌ２の受信タイミングとの時間差に基づいて障害物距離Ｄを算出し、その算出結果を表す障害物距離信号をパワーリアゲートＥＣＵ３０（マイコン３６）へ出力する。

マイコン３６は、上記のように障害物距離センサ４５から障害物距離信号が入力されると、障害物距離信号を解析して障害物距離Ｄを認識する（ステップＳ２）。なお、障害物距離センサ４５が自律的に障害物距離Ｄを常時検出する機能を有している場合には、マイコン３６から障害物距離センサ４５へ測定開始トリガ信号を出力する必要はなく、車両１００が停車状態にあることを認識した時点で障害物距離センサ４５から障害物距離信号を取り込めば良い。

そして、マイコン３６は、ユーザによるリアゲート１０３の自動開放指示が有ったか否かを判定する（ステップＳ３）。ここで、マイコン３６は、メインスイッチ４４がオン状態（リアゲート１０３の自動開閉制御が許可されている状態）で、且つリアゲート１０３が全閉状態という条件下で、運転席のリアゲート開閉スイッチ４７或いはリアゲート１０３のリアゲート開放スイッチ４８がオン操作されるか、または他の車載ユニットからリモコンによるリアゲート１０３の開放操作が為されたことを示す情報を受信した場合に、ユーザによるリアゲート１０３の自動開放指示が有ったと判断する。

マイコン３６は、上記ステップＳ３において「Ｎｏ」の場合、ユーザによるリアゲート１０３の自動開放指示が有るまでステップＳ３の処理を繰り返す一方、上記ステップＳ３において「Ｙｅｓ」の場合、ステップＳ２で認識した障害物距離Ｄ（図１参照）が、予め設定されている最小許容障害物距離Ｄmin以上か否かを判定する（ステップＳ４）。

既に述べたように、最小許容障害物距離Ｄminとは、リアゲート１０３を全開位置まで開放させてもリアゲート１０３と障害物２００とが接触しない最小限度の障害物距離、言い換えればリアゲート１０３の開放動作が最小限許容される障害物距離を指す。従って、障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin以上であれば、リアゲート１０３の自動開放制御を行っても良いが、障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin未満であれば、リアゲート１０３が障害物２００に接触する可能性がある。

そこで、マイコン３６は、上記ステップＳ４において「Ｙｅｓ」の場合、つまり障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin以上の場合に、リアゲート１０３の自動開放制御を行う（ステップＳ５）。具体的には、マイコン３６は、リアゲート１０３の自動開放制御として、まず、クロージャーモータ駆動回路３３のスイッチ素子３３ａ、３３ｂをＰＷＭ制御することでクロージャーモータ２１を逆転動作させて、ラッチ機構２２によるリアゲート１０３のラッチ解除（フルラッチ状態からハーフラッチ状態への切替え）を行う。

そして、マイコン３６は、クラッチ駆動回路３４のスイッチ素子３４ａをオン状態にすることでリアゲート駆動ユニット１０のクラッチ機構１７に駆動電流を供給し、リアゲートモータ１１の回転軸と後段の各種ギア群１６とを機械的に接続させる。そして、マイコン３６は、リアゲートモータ駆動回路３２のスイッチ素子３２ａ、３２ｂをＰＷＭ制御することでリアゲートモータ１１を正転動作させて、リアゲート１０３を全開位置まで開放させる。なお、この時、マイコン３６は、角度センサ１８の出力信号を基にリアゲートモータ１１の回転速度、つまりリアゲート１０３の移動速度を把握し、リアゲート１０３の移動速度が目標速度となるようにリアゲートモータ１１をフィードバック制御する。

一方、マイコン３６は、上記ステップＳ４において「Ｎｏ」の場合、つまり障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin未満の場合に、ユーザに対して警告を発生する（ステップＳ６）。なお、ユーザに対する警告としては、車両１００の所定位置に設置された警告ブザーによって警告音を発生しても良いし、或いは警告灯を点灯若しくは点滅させても良い。

このように、本実施形態によれば、車両後端位置１０６から障害物２００までの障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin以上の場合、つまりリアゲート１０３が障害物２００に接触する可能性が無い場合にリアゲート１０３の自動開放制御を行うため、障害物２００が多数存在するような場所でもリアゲート１０３の自動開放を容易とすることができる。

＜第２のリアゲート自動開閉制御＞
車両１００の停車時にＩＧスイッチ４３がオフにされても、パワーリアゲートＥＣＵ３０は動作可能であるが（図１参照）、障害物距離センサ４５がＩＧスイッチ４３を介してバッテリ４１から電源供給を受けている場合、ＩＧスイッチ４３がオフにされると、障害物距離センサ４５から障害物距離Ｄを得られなくなる。以下で説明する第２のリアゲート自動開閉制御は、このようなＩＧスイッチ４３のオフによる不具合を解決するものである。

図３（ｂ）は、第２のリアゲート自動開閉制御の処理手順を示すフローチャートである。この図に示すように、マイコン３６は、ＬＩＮやＣＡＮ等の車両内通信レシーバ３５やスイッチ信号入力の車両情報に基づいて、車両１００が停車状態にあることを認識すると、障害物距離センサ４５に対して障害物距離Ｄの測定を指示する（ステップＳ１１）。

そして、マイコン３６は、障害物距離センサ４５から障害物距離信号が入力されると、障害物距離信号を解析して障害物距離Ｄを認識し（ステップＳ１２）、当該認識した障害物距離Ｄを内部メモリに記憶する（ステップＳ１３）。なお、障害物距離センサ４５が自律的に障害物距離Ｄを常時検出する機能を有している場合には、マイコン３６から障害物距離センサ４５へ測定開始トリガ信号を出力する必要はなく、車両１００が停車状態にあることを認識した時点で障害物距離センサ４５から障害物距離信号を取り込めば良い。

そして、マイコン３６は、第２電源端子Ｐ２の電圧値を基にＩＧスイッチ４３がオフ状態か否かを判定し（ステップＳ１４）、「Ｎｏ」の場合、つまりＩＧスイッチ４３がオン状態の場合には、図３（ａ）で説明したステップＳ３〜Ｓ６と同様の処理を行う。
一方、マイコン３６は、上記ステップＳ１４において「Ｙｅｓ」の場合、つまりＩＧスイッチ４３がオフ状態の場合、距離記憶タイマをスタートさせる（ステップＳ１５）。なお、この距離記憶タイマは、ソフトウェア・タイマでも良いし、マイコン３６に内蔵されたハードウェア・タイマでも良い。

マイコン３６は、上記のように距離記憶タイマをスタートさせた後、ユーザによるリアゲート１０３の自動開放指示が有ったか否かを判定し（ステップＳ１６）、「Ｎｏ」の場合には、ユーザによるリアゲート１０３の自動開放指示が有るまでステップＳ１６の処理を繰り返す。一方、マイコン３６は、上記ステップＳ１６において「Ｙｅｓ」の場合、距離記憶タイマの値を基に、距離記憶タイマをスタートさせてから規定時間内に（つまり、ＩＧスイッチ４３がオフにされてから規定時間内に）リアゲート１０３の自動開放指示が有ったか否かを判定する（ステップＳ１７）。

そして、マイコン３６は、上記ステップＳ１７において「Ｙｅｓ」の場合、つまりＩＧスイッチ４３がオフにされてから規定時間内にリアゲート１０３の自動開放指示が有った場合、内部メモリに記憶しておいた障害物距離Ｄが、予め設定されている最小許容障害物距離Ｄmin以上か否かを判定する（ステップＳ１８）。

そして、マイコン３６は、上記ステップＳ１８において「Ｙｅｓ」の場合、つまりＩＧスイッチ４３がオフにされてから規定時間内にリアゲート１０３の自動開放指示が有り、且つ障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin以上の場合に、図３（ａ）のステップＳ５と同様にリアゲート１０３の自動開放制御を行う（ステップＳ１９）。

一方、マイコン３６は、上記ステップＳ１７において「Ｎｏ」の場合、つまりＩＧスイッチ４３がオフにされてから規定時間を越えてリアゲート１０３の自動開放指示が有った場合、リアゲート１０３の開放を停止し（ステップＳ２０）、図３（ａ）のステップＳ６と同様にユーザに対して警告を発生する（ステップＳ２１）。また、マイコン３６は、上記ステップＳ１８において「Ｎｏ」の場合、つまりＩＧスイッチ４３がオフにされてから規定時間内にリアゲート１０３の自動開放指示が有っても、障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin未満の場合、リアゲート１０３の開放を停止し（ステップＳ２０）、ユーザに対して警告を発生する（ステップＳ２１）。
このステップＳ２１の後、再度、ユーザ操作によるリアゲート１０３の自動開放指示有りの場合は、ステップＳ１９の処理に移行してリアゲート１０３を開放する。これは、ユーザが意思を持って再度リアゲート１０３を開放しようとしていると判断して障害物があってもユーザの意思を尊重する。

このような第２のリアゲート自動開閉制御によれば、車両１００の停車時にＩＧスイッチ４３がオフにされて、障害物距離センサ４５から障害物距離Ｄを得られなくなった場合であっても、リアゲート１０３と障害物２００との接触を回避しながらリアゲート１０３の自動開放制御を行うことができ、障害物２００が多数存在するような場所でもリアゲート１０３の自動開放を容易とすることができる。

＜第３のリアゲート自動開閉制御＞
上述した第１及び第２のリアゲート自動開閉制御では、リアゲート１０３が障害物２００に接触する可能性が有る場合（障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin未満の場合）には、リアゲート１０３の開放制御そのものを停止することで、リアゲート１０３と障害物２００との接触を回避していた。

しかしながら、狭い駐車場などでは、わずかでもリアゲート１０３が開くスペースが存在するならば、そのスペース分だけでもリアゲート１０３の開放を許容することでユーザの利便性向上につながる。以下で説明する第３のリアゲート自動開閉制御は、このようなユーザの利便性向上に資するものである。

図４（ａ）は、第３のリアゲート自動開閉制御の処理手順を示すフローチャートである。この図に示すように、マイコン３６は、ＬＩＮやＣＡＮ等の車両内通信レシーバ３５やスイッチ信号入力の車両情報に基づいて、車両１００が停車状態にあることを認識すると、障害物距離センサ４５に対して障害物距離Ｄの測定を指示する（ステップＳ２１）。

そして、マイコン３６は、障害物距離センサ４５から障害物距離信号が入力されると、障害物距離信号を解析して障害物距離Ｄを認識し（ステップＳ２２）、ユーザによるリアゲート１０３の自動開放指示が有ったか否かを判定する（ステップＳ２３）。なお、障害物距離センサ４５が自律的に障害物距離Ｄを常時検出する機能を有している場合には、マイコン３６から障害物距離センサ４５へ測定開始トリガ信号を出力する必要はなく、車両１００が停車状態にあることを認識した時点で障害物距離センサ４５から障害物距離信号を取り込めば良い。

マイコン３６は、上記ステップＳ２３において「Ｎｏ」の場合、ユーザによるリアゲート１０３の自動開放指示が有るまでステップＳ２３の処理を繰り返す一方、上記ステップＳ２３において「Ｙｅｓ」の場合、ステップＳ２２で認識した障害物距離Ｄが、予め設定されている最小許容障害物距離Ｄmin以上か否かを判定する（ステップＳ２４）。
そして、マイコン３６は、上記ステップＳ２４において「Ｙｅｓ」の場合、つまり障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin以上の場合に、図３（ａ）のステップＳ５と同様にリアゲート１０３の自動開放制御を行う（ステップＳ２５）。

一方、マイコン３６は、上記ステップＳ２４において「Ｎｏ」の場合、つまり障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin未満の場合、リアゲート１０３の自動開放制御を行いつつ（ステップＳ２６）、現時点でのリアゲート１０３が障害物２００に接触するまでの接触距離Ｄcrashを演算する（ステップＳ２７）。

図４（ｂ）は、障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin未満の場合における、障害物２００とリアゲート１０３の位置関係を示す図である。この図に示すように、障害物距離Ｄが最小許容障害物距離Ｄmin未満の場合、リアゲート１０３の開閉動作軌跡Ｒ上に障害物２００が存在するため、リアゲート１０３を全開位置まで開放させる途中で、言い換えれば開閉動作軌跡Ｒ上の所定位置でリアゲート１０３が障害物２００に接触する。

車両後端位置１０６から開閉動作軌跡Ｒ上の任意の位置ｒまでのＸ軸方向の距離をリアゲート移動距離Ｇxとすると、リアゲート１０３が障害物２００に接触するまでの接触距離Ｄcrashは下記（１）式で表される。
接触距離Ｄcrash＝障害物距離Ｄ−リアゲート移動距離Ｇx …（１）
なお、ある時点でのリアゲート移動距離Ｇxは、リアゲート１０３の開閉動作軌跡Ｒと車両後端位置１０６の位置関係と、その時点で角度センサ１８から得られるリアゲートモータ１１の回転角度とに基づいて演算することができる。

マイコン３６は、上記のように現時点での接触距離Ｄcrashを演算すると、当該演算した接触距離Ｄcrashが、予め設定されている許容接近距離Ｄmargin以下か否かを判定する（ステップＳ２８）。ここで、許容接近距離Ｄmarginとは、図４（ｂ）に示すように、障害物２００に対してリアゲート１０３の接近が許容される距離（接触まである程度の余裕がある距離）を指す。

マイコン３６は、上記ステップＳ２８において「Ｎｏ」の場合、上記ステップＳ２６に戻ることで、リアゲート１０３の自動開放制御を継続しつつ、リアゲート１０３が障害物２００に接触するまでの接触距離Ｄcrashを時系列的に演算し、その時点での接触距離Ｄcrashと許容接近距離Ｄmarginとの比較を行う。なお、図４（ｂ）からわかるように、リアゲート１０３の開放が進む程（時間が経過する程）、接触距離Ｄcrashは短くなる。

一方、マイコン３６は、上記ステップＳ２８において「Ｙｅｓ」の場合、つまり接触距離Ｄcrashが許容接近距離Ｄmargin以下となった場合（リアゲート１０３が障害物２００に接近した場合）、リアゲート１０３の自動開放制御を停止し（ステップＳ２９）、ユーザに対して警告を発生する（ステップＳ３０）。

このような第３のリアゲート自動開閉制御によれば、狭い駐車場などでわずかでもリアゲート１０３が開くスペースが存在すれば、そのスペース分だけでもリアゲート１０３の開放が許容されるため、ユーザの利便性向上を図ることができる。なお、上記ステップＳ２９において、リアゲート１０３の自動開放制御を停止することに替えて、通常よりも低い開放速度で自動開放制御を継続するようにしても良い。

リアゲート障害物回避を実施したくない場合、例えば定期的に駐車する場所にある障害物２００がリアゲート１０３に干渉しないことが明確な場合（障害物２００が植物や低背物の場合）には、障害物回避処理をキャンセルすることで不必要な停止動作を回避できる。回避は、メインスイッチ４６やリアゲート開閉スイッチ４７の組み合わせや、通信バス５１による他の電子機器からの設定で行うことができる。この場合、前述したスイッチ組み合わせや通信での設定の中に、キャンセルしたい障害物２００を認識し、障害物回避処理中に特定のスイッチ動作をすることでのキャンセル処理移行も可能である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態を変更しても良いことは勿論である。

３０…パワーリアゲートＥＣＵ（車両扉開閉制御装置）、１０…リアゲート駆動ユニット、２０…クロージャーユニット、４１…イグニションスイッチ、４５…障害物距離センサ、３６…マイコン（制御部）、４１…バッテリ、１００…車両、１０３…リアゲート、２００…障害物

Claims (6)

1. 車両後方扉の自動開閉制御を行う車両扉開閉制御装置であって、
   外部入力される障害物距離信号を基に車両後端位置から障害物までの障害物距離を認識し、当該認識した障害物距離が、予め設定されている、前記車両後方扉の開放動作が最小限許容される最小許容障害物距離以上の場合に、前記車両後方扉の自動開放制御を行う制御部を備えることを特徴とする車両扉開閉制御装置。
2. 前記制御部は、前記障害物距離が前記最小許容障害物距離未満の場合、ユーザに対して警告を発生することを特徴とする請求項１に記載の車両扉開閉制御装置。
3. 前記制御部は、前記障害物距離信号を基に認識した障害物距離を記憶しておき、前記車両のイグニションスイッチがオフにされてから規定時間内に前記車両後方扉の開放指示を受け且つ前記記憶しておいた障害物距離が前記最小許容障害物距離以上の場合に、前記車両後方扉の自動開放制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両扉開閉制御装置。
4. 前記制御部は、前記車両のイグニションスイッチがオフにされてから規定時間を越えて前記車両後方扉の開放指示を受けた場合、或いは前記規定時間内に前記車両後方扉の開放指示を受けても前記記憶しておいた障害物距離が前記最小許容障害物距離未満の場合、ユーザに対して警告を発生することを特徴とする請求項３に記載の車両扉開閉制御装置。
5. 前記制御部は、前記障害物距離が前記最小許容障害物距離未満の場合、前記車両後方扉の自動開放制御を行いつつ、前記車両後方扉が前記障害物に接触するまでの接触距離を時系列的に演算し、当該演算した接触距離が、予め設定されている、前記障害物に対して前記車両後方扉の接近が許容される許容接近距離以下となった場合に、前記車両後方扉の自動開放制御の停止、或いは通常よりも低い開放速度での自動開放制御を行うと共に、ユーザに対して警告を発生することを特徴とする請求項１に記載の車両扉開閉制御装置。
6. 車両後方扉の自動開閉制御を行う車両扉開閉制御装置と、
   車両後端位置から障害物までの障害物距離を検出し、その検出結果を表す障害物距離信号を前記車両扉開閉制御装置へ出力する障害物距離センサと、を備え、
   前記車両扉開閉制御装置は、前記障害物距離センサから入力される前記障害物距離信号を基に前記障害物距離を認識し、当該認識した障害物距離が、予め設定されている、前記車両後方扉の開放動作が最小限許容される最小許容障害物距離以上の場合に、前記車両後方扉の自動開放制御を行うことを特徴とする車両扉自動開閉システム。

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