JP2020148060A - 車両用開閉体制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】開閉体の作動中に障害物センサが障害物を検出できなくなる場合であっても、開閉体を障害物の手前で停止できる車両用開閉体制御装置を提供する。【解決手段】ドア制御装置は、作動要求に基づいてバックドアを開作動させる制御部と、障害物センサの検出結果に基づいて、バックドアの周囲に存在する障害物を検知する検知部と、バックドアの作動が開始される前に、バックドアから障害物までの距離に基づいて、バックドアが障害物に接近する位置である目標停止位置を設定する設定部と、を備え、制御部は、目標停止位置が設定される場合、目標停止位置でバックドアを停止させる。【選択図】図7

Description

本発明は、車両用開閉体制御装置に関する。
特許文献1には、モータにより作動するバックドアと、バックドアの外面に設けられる障害物センサと、バックドアの作動を制御するドア制御装置と、を備える車両が開示されている。ドア制御装置は、バックドアの開作動中に、障害物センサによりバックドアが障害物に接近したことを検知すると、バックドアを停止させる。こうして、ドア制御装置は、バックドアが障害物に接触することを抑制する。
特開2009−108556号公報
上記のようなドア制御装置において、障害物センサは、バックドアの後方に照射した超音波の反射波を検出する。そして、ドア制御装置は、障害物センサが反射波を検出できたか否かに基づき、バックドアの後方の障害物の有無を検知する。このため、バックドアの開度が大きくなるに連れて、障害物センサと障害物との位置関係が変化すると、バックドアの作動範囲に障害物が存在しているにも関わらず、障害物センサが障害物からの反射波を検出できなくなるおそれがある。この場合には、ドア制御装置が障害物を見失い、開作動するバックドアを障害物の手前で停止できなくなるおそれがある。
なお、こうした実情は、超音波を用いた障害物センサを備える車両に限らず、車両が位置する周囲の環境などの外的要因で検出結果が変化し得る障害物センサを備える車両にも概ね共通する。さらに、こうした実情は、バックドアの作動を制御するドア制御装置に限らず、パワースライドドアなど開閉体の作動を制御する車両用開閉体制御装置にも概ね共通する。
本発明の課題は、開閉体の作動中に障害物センサが障害物を検出できなくなる場合であっても、開閉体を障害物の手前で停止できる車両用開閉体制御装置を提供することである。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する車両用開閉体制御装置は、車両の開閉体を駆動する開閉体駆動装置を制御し、作動要求に基づいて前記開閉体を開閉作動させる制御部と、障害物センサの検出結果に基づいて、前記開閉体の周囲に存在する障害物を検知する検知部と、前記開閉体の作動が開始される前に、前記開閉体から前記障害物までの距離に基づいて、前記開閉体が前記障害物に接近する位置である目標停止位置を設定する設定部と、を備え、前記制御部は、前記目標停止位置が設定される場合、前記目標停止位置で前記開閉体を停止させる。
上記構成の車両用開閉体制御装置は、開閉体の周囲に障害物が存在する場合には、開閉体の作動が開始される前に、障害物に接近する位置である目標停止位置を設定する。このため、車両用開閉体制御装置が開閉体の作動中に障害物を検知できなくなったとしても、開閉体は目標停止位置まで作動する。したがって、車両用開閉体制御装置は、開閉体の作動中に障害物を検知できなくなる場合であっても、開閉体を障害物の手前で停止できる。
上記車両用開閉体制御装置において、前記制御部は、前記開閉体の作動を開始する位置から前記障害物までの距離が短い場合には前記開閉体の作動を制限し、当該距離が長い場合には前記開閉体の作動を許可することが好ましい。
開閉体の作動を開始する位置から前記障害物までの距離が短い場合には、開閉体を障害物の間近まで作動しても、開閉体が僅かしか移動しない。つまり、この場合には、開閉体を作動する意味が生じない。この点、上記構成の車両用開閉体制御装置は、開閉体の作動を開始する位置から前記障害物までの距離が短い場合には、開閉体の作動を制限する。このため、車両用開閉体制御装置は、無意味な開閉体の作動を制限できる。
上記車両用開閉体制御装置において、前記開閉体は、車体の後部に形成されるドア開口部を開閉するバックドアであり、前記車両は、前記ドア開口部を全閉する全閉位置に前記バックドアを拘束するドアロック装置を備えるものであって、前記制御部は、前記バックドアを前記全閉位置から開作動させる前記作動要求がある場合、前記全閉位置に位置する前記開閉体から前記障害物までの距離に関わらず、前記ドアロック装置による前記バックドアの拘束を解除することが好ましい。
ユーザーが車両用開閉体制御装置に対して作動要求を行ったにも関わらず、バックドアが開作動しない場合には、ユーザーは、バックドアが正常に開作動しないことについて違和感を覚えるおそれがある。この点、上記構成によれば、車両用開閉体制御装置は、開閉体から障害物までの距離が短い場合でも、ドアロック装置によるバックドアの拘束を解除する。このため、車両用開閉体制御装置は、バックドアの拘束の解除をもって、ユーザーの作動要求に答えるとともに、バックドアを開作動できない旨をユーザーに知らせることができる。こうして、車両用開閉体制御装置は、ユーザーが上記違和感を覚えることを抑制できる。
上記車両用開閉体制御装置において、前記障害物を第1の障害物としたとき、前記制御部は、前記目標停止位置に向けて前記開閉体を作動させている状況下で、前記第1の障害物とは異なる第2の障害物が、前記第1の障害物よりも前記開閉体に近い位置に検知される場合、前記開閉体が前記第2の障害物に接近する位置で前記開閉体を停止させることが好ましい。
上記構成の車両用開閉体制御装置は、目標停止位置に向けて開閉体を作動させている状況下でも、目標停止位置の手前の位置に第2の障害物を検知する場合には、第2の障害物の手前で開閉体を停止させる。このため、車両用開閉体制御装置は、開閉体の作動中に、第2の障害物が生じた場合でも、開閉体が第2の障害物に接触することを抑制できる。
車両用開閉体制御装置は、開閉体の作動中に障害物センサが障害物を検出できなくなる場合であっても、開閉体を障害物の手前で停止できる。
車両の後部の斜視図。 障害物センサの検出方法を説明する上面図。 バックドアの開度が変化するときの障害物センサの検出方法を説明する側面図。 バックドアの開速度を設定するためのマップ。 バックドアの開作動を開始するときにドア制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャート。 バックドアの開作動中にドア制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャート。 ドア制御装置の作用を説明するタイミングチャート。 ドア制御装置の作用を説明するタイミングチャート。 ドア制御装置の作用を説明するタイミングチャート。
以下、車両用開閉体制御装置を備える車両について、図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、車両10は、後部にドア開口部11が形成される車体12と、ドア開口部11を開閉するバックドア13と、バックドア13を車体12に拘束するドアロック装置14と、を備える。また、車両10は、バックドア13を駆動するドア駆動装置15と、ドアロック装置14を駆動するドアロック駆動装置16と、ドア駆動装置15とドアロック駆動装置16とを制御するドア制御装置20と、を備える。
本実施形態では、バックドア13が「開閉体」の一例に相当し、ドア駆動装置15が「開閉体駆動装置」の一例に相当し、ドア制御装置20が「開閉体制御装置」の一例に相当する。
ドア開口部11は、車両10の後方に開口する。ドア開口部11は、車両10の幅方向を長手方向とし、車両10の上下方向を短手方向とする略矩形形状をなす。ドア開口部11は、車両10の荷室を車外に開放するための開口部である。ドア開口部11には、開口縁に沿って不図示のウェザーストリップが配置される。
バックドア13は、ドア開口部11を閉塞可能な形状をなす。バックドア13は、ドア開口部11の上部に回動可能に支持される。バックドア13の回動軸線は、車両10の幅方向に伸びる。こうして、バックドア13は、ドア開口部11を全閉する全閉位置とドア開口部11を全開する全開位置との間で回動する。
バックドア13は、下端部に複数の障害物センサSEを有する。本実施形態では、4つの障害物センサSE1〜SE4が、車両10の幅方向に並んで配置される。障害物センサSEは、バックドア13の外表面と交差する方向に発信した超音波の反射波を検出する。バックドア13が全閉位置に配置される場合、障害物センサSEの検出範囲はバックドア13の後方の領域となる。障害物センサSEは、数cm〜数m離れた障害物30を検出できる程度の性能を有することが好ましい。また、本実施形態における障害物30には、自車両とは異なる車両であったり、建物及びガレージなどの壁及び塀などであったり、車両10の付近の人及び動物などが含まれる。
ドア駆動装置15は、例えば、不図示のモータの駆動により伸縮するアクチュエータである。ドア駆動装置15の基端部は、車体12に対し、車両10の幅方向に延びる軸線回りに回動可能に連結され、ドア駆動装置15の先端部は、バックドア13に対し、車両10の幅方向に延びる軸線回りに回動可能に連結される。こうして、ドア駆動装置15は、伸長することでバックドア13を開作動させる。一方、ドア駆動装置15は、収縮することでバックドア13を閉作動させる。
ドアロック装置14は、全閉位置に位置するバックドア13を車体12に拘束する拘束状態と、全閉位置に位置するバックドア13の車体12に対する拘束を解除する解除状態と、に切り替わる。以降の説明では、ドアロック装置14がバックドア13を車体12に拘束しない状態からバックドア13を車体12に拘束する状態とすることを「ラッチ作動」とも言い、ドアロック装置14がバックドア13を車体12に拘束する状態からバックドア13を車体12に拘束しない状態とすることを「アンラッチ作動」とも言う。ドアロック駆動装置16は、不図示のモータの駆動により、ドアロック装置14をアンラッチ作動させる。
次に、ドア制御装置20について詳しく説明する。
ドア制御装置20は、バックドア13の周囲に存在する障害物30を検知する検知部21と、バックドア13から障害物30までの距離を演算する演算部22と、バックドア13の開作動できる範囲を設定する設定部23と、ドア駆動装置15及びドアロック駆動装置16を制御する制御部24と、を有する。
検知部21は、障害物センサSEの検出結果に基づいて、障害物30を検知する。検知部21は、所定の制御サイクルで、障害物センサSEの検出結果を取得し続ける。例えば、検知部21は、バックドア13の開作動が開始される前に限らず、バックドア13の開作動中にも、障害物センサSEの検出結果を繰り返し取得する。
図2に示すように、検知部21は、複数の障害物センサSEのうち、1つの障害物センサSEを発信機として機能させ、他の3つの障害物センサSEを受信機として機能させる。以下、バックドア13が全閉位置に位置する状況下で、第1の障害物センサSE1を発信機とし、第2の障害物センサSE2、第3の障害物センサSE3及び第4の障害物センサSE4を受信機としたときの障害物検知方法について説明する。
バックドア13の後方に障害物30が存在しない場合、第1の障害物センサSE1から発信される超音波が反射されない。つまり、第2の障害物センサSE2、第3の障害物センサSE3及び第4の障害物センサSE4は、第1の障害物センサSE1から発信される超音波の反射波を受信しない。この場合には、第2の障害物センサSE2、第3の障害物センサSE3及び第4の障害物センサSE4の検出結果に基づき、検知部21は、バックドア13の後方に障害物30が存在しないことを検知できる。
一方、バックドア13の後方に障害物30が存在する場合、第1の障害物センサSE1から発信される超音波が障害物30で反射される。つまり、第2の障害物センサSE2、第3の障害物センサSE3及び第4の障害物センサSE4は、第1の障害物センサSE1から発信される超音波の反射波を受信する。この場合には、第2の障害物センサSE2、第3の障害物センサSE3及び第4の障害物センサSE4の検出結果に基づき、検知部21は、バックドア13の後方に障害物30が存在することを検知できる。
一例として、検知部21は、第2の障害物センサSE2、第3の障害物センサSE3及び第4の障害物センサSE4が受信した反射波の強度が所定の閾値以上の場合、バックドア13の後方に障害物30が存在すると判定すればよい。
以上説明した障害物検知方法では、第1の障害物センサSE1を発信機とし、第2の障害物センサSE2、第3の障害物センサSE3及び第4の障害物センサSE4を受信機としたが、第1の障害物センサSE1とは異なる障害物センサSEを発信機とし、他の障害物センサSEを受信機としてもよい。また、検知部21は、発信機とする障害物センサSE及び受信機とする障害物センサSEの組み合わせを変化させつつ、障害物検知を行ってもよい。発信機及び受信機とする障害物センサSEを切り替えて障害物検知を行えば、障害物検知の精度が向上する。
また、以降の説明では、検知部21が検知対象とする障害物30のうち、全閉位置に配置されるバックドア13の開作動を開始する前に検知される障害物30を「第1の障害物」とも言い、バックドア13の開作動を開始した後に検知される障害物30を「第2の障害物」とも言う。
演算部22は、バックドア13の後方に障害物30が検知される場合に、バックドア13から障害物30までの距離を演算する。図2に示すように、第1の障害物センサSE1が発信する超音波の反射波を第2の障害物センサSE2が検出する場合、第1の障害物センサSE1が超音波を発信してから第2の障害物センサSE2が反射波を受信するまでの時間に応じて、バックドア13から障害物30までの距離が演算される。本実施形態において、「バックドア13から障害物30までの距離」は、図2の寸法線が示す距離であり、バックドア13において障害物センサSEの設置箇所から障害物30までの車両10の前後方向における距離である。以降の説明では、演算部22が演算したバックドア13から障害物30までの距離を「測定距離」とも言う。
設定部23は、バックドア13の後方に第1の障害物が検知される場合に、バックドア13が第1の障害物に接触しない範囲で開作動させるための位置である「目標停止位置」を設定する。目標停止位置は、バックドア13から第1の障害物までの距離が第1の障害物に接近したことを示す「第1判定距離Dth1」となるときのバックドア13の位置である。目標停止位置は、バックドア13から第1の障害物までの距離と、バックドア13の回動半径と、に基づいて、幾何学的に求めればよい。また、設定部23は、目標停止位置を、全閉位置を基準とするバックドア13の開度として管理すればよい。第1判定距離Dth1は、ユーザが適宜に設定する可変値としてもよいし、予め設定される固定値としてもよい。一例として、第1判定距離Dth1は、50mm程度の距離に設定すればよい。
制御部24は、バックドア13の作動要求が入力される場合、バックドア13を開閉作動させる。作動要求は、ユーザが運転席の周辺又はバックドア13に設けられるスイッチを操作したり、ユーザが電子キーに設けられるボタンを操作したりする場合に、ドア制御装置20に入力される信号である。
ここで、図3に示すように、検知部21が障害物30で反射される超音波の検出結果に基づいて、障害物30を検知する場合、次のような課題が生じる。詳しくは、図3に実線で示すように、バックドア13が全閉位置に位置する場合には、検知部21は、正常に反射された超音波の検出結果に基づいて、第1の障害物を検知できる。ところが、図3に二点鎖線で示すように、バックドア13の開度が大きくなると、超音波の反射方向が障害物センサSEを向かなくなる点で、検知部21は、第1の障害物を検知できなくなるおそれがある。言い換えれば、検知部21は、バックドア13の開度が小さい場合に検知できていた第1の障害物を、バックドア13の開度が大きくなることで見失うおそれがある。
そこで、本実施形態において、制御部24は、目標停止位置が設定される状況下で、バックドア13を開作動させる作動要求が入力される場合、バックドア13を目標停止位置に向けて開作動させる。このため、制御部24は、第1の障害物が検知されなくなったとしても、バックドア13を第1の障害物の手前の位置である目標停止位置に向けて開作動できる。
また、制御部24は、バックドア13を目標停止位置に向けて開作動させている最中に、第1の障害物よりもバックドア13の近くに第2の障害物が検知される場合、第2の障害物の手前の位置でバックドア13を停止させる。詳しくは、制御部24は、バックドア13から第2の障害物までの距離が第1判定距離Dth1となるときに、バックドア13を停止させる。
一方、制御部24は、目標停止位置が設定されない状況下で、バックドア13を開作動させる作動要求が入力される場合、バックドア13を全開位置に向けて開作動させる。この場合にも、バックドア13の開作動中に、第2の障害物が検知されると、制御部24は、第2の障害物の手前の位置でバックドア13を停止させる。
さらに、制御部24は、障害物30が検知される状況か否かで、バックドア13の作動速度としての開速度を可変する。本実施形態において、バックドア13の開速度は、バックドア13の先端部の移動速度である。制御部24は、障害物30が検知されない場合、バックドア13の開速度を比較的高速の第1の速度V1とする。一方、制御部24は、障害物30が検知される場合、バックドア13の開速度を第1の速度V1よりも低速の第2の速度V2以下とする。一例として、第1の速度V1は、300〜400mm/秒とすればよく、第2の速度V2は、100〜200mm/秒とすればよい。
図4は、障害物30が検知される場合のバックドア13の開速度を設定するためのマップである。図4に示すマップにおいて、横軸は、バックドア13から障害物30までの距離を示し、縦軸は、バックドア13の開速度を示す。バックドア13から障害物30までの距離が第2判定距離Dth2以上の場合、バックドア13の開速度は、第1の速度V1未満の第2の速度V2とされる。バックドア13から障害物30までの距離が第2判定距離Dth2未満の場合、当該距離が短くなるに連れて、バックドア13の開速度が次第に減速される。
図4に示すマップでは、バックドア13から障害物30までの距離が第1判定距離Dth1である場合に、バックドア13の開速度が「0」となるが、バックドア13から障害物30までの距離が第1判定距離Dth1である場合に、バックドア13の開速度が第2の速度V2未満且つ「0」よりも大きな速度としてもよい。また、ここで言う障害物30には、第1の障害物及び第2の障害物の双方の障害物30が含まれる。つまり、第1の障害物が検知される場合、制御部24は、バックドア13の開作動を開始するタイミングからバックドア13の開速度を第2の速度V2以下に設定する。一方、バックドア13の開作動中に第2の障害物が検知される場合、制御部24は、第2の障害物が検知されるタイミングからバックドア13の開速度を第2の速度V2以下に設定する。
次に、図5に示すフローチャートを参照し、バックドア13が全閉位置に配置される状況下でバックドア13の開作動させるための作動要求が入力される場合に、ドア制御装置20が実行する処理の流れについて説明する。
図5に示すように、ドア制御装置20は、バックドア13の開作動させるための作動要求が入力される場合、障害物センサSEの検出結果を取得する(ステップS11)。続いて、ドア制御装置20は、障害物センサSEの検出結果に基づいて、バックドア13の後方に第1の障害物を検知するか否かを判定する(ステップS12)。第1の障害物を検知しない場合(ステップS12:NO)、ドア制御装置20は、フラグFLGをオフにする(ステップS13)。フラグFLGは、バックドア13の後方に第1の障害物を検知したか否かを示すフラグである。バックドア13の後方に第1の障害物が検知される場合、フラグFLGはオンにされ、バックドア13の後方に第1の障害物が検知されない場合、フラグFLGはオフにされる。
フラグFLGの設定後、ドア制御装置20は、バックドア13の開速度を比較的高速の第1の速度V1に設定する(ステップS14)。そして、ドア制御装置20は、ドアロック駆動装置16を制御することで、ドアロック装置14をアンラッチ作動させる(ステップS15)。続いて、ドア制御装置20は、ドア駆動装置15を制御することで、バックドア13の開作動を開始する(ステップS16)。その後、ドア制御装置20は、本処理を終了する。
ステップS12において、バックドア13の後方に第1の障害物を検知する場合(ステップS12:YES)、ドア制御装置20は、バックドア13から第1の障害物までの測定距離である第1測定距離Dm1を演算する(ステップS17)。続いて、ドア制御装置20は、第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3未満か否かを判定する(ステップS18)。第3判定距離Dth3は、バックドア13から第1の障害物までの距離が非常に短いか否かを判定するための距離である。一例として、第3判定距離Dth3は、400mm程度の長さに設定される。
第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3未満の場合(ステップS18:YES)、ドア制御装置20は、ドアロック駆動装置16を制御することで、ドアロック装置14をアンラッチ作動させる(ステップS19)。その後、ドア制御装置20は、本処理を終了する。ここで、測定距離が第3判定距離Dth3未満の場合、バックドア13を目標停止位置まで開作動させたとしても、バックドア13の開度は荷物の出し入れが不能な開度にしかならない。このため、バックドア13を開作動させる意味が生じないような場合、ドア制御装置20は、バックドア13の開作動を制限する。その一方で、ユーザからの作動要求が入力されたことをユーザに報知する目的で、ドア制御装置20は、ドアロック装置14をアンラッチ作動させる。
第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3以上の場合(ステップS18:NO)、ドア制御装置20は、第1の障害物の手前にバックドア13を停止させるための目標停止位置を設定する(ステップS20)。そして、ドア制御装置20は、フラグFLGをオンにし(ステップS21)、バックドア13の開速度を比較的低速の第2の速度V2に設定する(ステップS22)。バックドア13の速度の設定後、ドア制御装置20は、その処理をステップS15に移行する。
図5に示すフローチャートによれば、第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3以上の場合であっても、第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3未満の場合であっても、ドア制御装置20は、ドアロック装置14をアンラッチ作動させる(ステップS15,S19)。この点で、ドア制御装置20は、作動要求がある場合、バックドア13から第1の障害物までの測定距離である第1測定距離Dm1に関わらず、ドアロック装置14によるバックドア13の拘束を解除すると言える。
一方、ドア制御装置20は、第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3未満の場合、バックドア13の開作動を制限し、第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3以上の場合、バックドア13の開作動を許可する(ステップS16)。この点で、ドア制御装置20は、第1測定距離Dm1が短い場合、バックドア13の開作動を制限し、第1測定距離Dm1が長い場合、バックドア13の開作動を許可すると言える。
次に、図6に示すフローチャートを参照し、バックドア13の開作動中にドア制御装置20が実行する処理の流れについて説明する。
図6に示すように、ドア制御装置20は、バックドア13の開作動を開始してからのバックドア13の移動量に基づいて、バックドア13の現在位置を取得する(ステップS31)。続いて、ドア制御装置20は、障害物センサSEの検出結果を取得し(ステップS32)、障害物センサSEの検出結果に基づいて、バックドア13の後方に第1の障害物とは異なる第2の障害物を検知するか否かを判定する(ステップS33)。第2の障害物を検知しない場合(ステップS33:NO)、ドア制御装置20は、フラグFLGがオンか否かを判定する(ステップS34)。
フラグFLGがオフの場合(ステップS34:NO)、すなわち、バックドア13の開作動を開始するときに第1の障害物を検知しなかった場合、ドア制御装置20は、バックドア13が全開位置に到達したか否かを判定する(ステップS35)。バックドア13が全開位置に到達していない場合(ステップS35:NO)、ドア制御装置20は、ステップS31に移行する。一方、バックドア13が全開位置に到達する場合(ステップS35:YES)、ドア制御装置20は、ドア駆動装置15を制御し、バックドア13を停止させる(ステップS36)。その後、ドア制御装置20は、処理を終了する。
ステップS34において、フラグFLGがオンの場合(ステップS34:YES)、すなわち、バックドア13の開作動を開始するときに第1の障害物を検知していた場合、ドア制御装置20は、バックドア13の現在位置に基づいて、バックドア13から第1の障害物までの距離である「第1推定距離Dc1」を演算する(ステップS37)。第1推定距離Dc1は、バックドア13の作動を開始する前の第1測定距離Dm1とバックドア13の現在位置とに基づいて、幾何学的に演算される。
そして、ドア制御装置20は、図4に示すマップを参照し、バックドア13の開速度を設定する(ステップS38)。バックドア13の開速度を設定する際に用いるバックドア13から第1の障害物までの距離は、障害物センサSEの検出結果に基づいて演算される第1測定距離Dm1ではなく、ステップS37で演算される第1推定距離Dc1である。こうして、障害物センサSEが第1の障害物を検出できなくなる場合に、誤った第1測定距離Dm1に応じて開速度が設定されることが抑制される。
そして、ドア制御装置20は、バックドア13が目標停止位置に到達したか否かを判定する(ステップS39)。バックドア13が目標停止位置に到達していない場合(ステップS:NO)、ドア制御装置20は、ステップS31に移行する。一方、バックドア13が目標停止位置に到達する場合(ステップS39:YES)、ドア制御装置20は、ステップS36に移行する。
ステップS33において、第2の障害物が検知される場合(ステップS33:YES)、ドア制御装置20は、フラグFLGがオンか否かを判定する(ステップS40)。フラグFLGがオフの場合(ステップS40:NO)、すなわち、バックドア13の開作動を開始するときに第1の障害物を検知しなかった場合、ドア制御装置20は、バックドア13から第2の障害物までの測定距離である第2測定距離Dm2を演算する(ステップS41)。続いて、ドア制御装置20は、図4に示すマップを参照し、第2測定距離Dm2に応じたバックドア13の開速度を設定する(ステップS42)。
そして、ドア制御装置20は、第2測定距離Dm2が第1判定距離Dth1未満か否かを判定する(ステップS43)。バックドア13から第2の障害物までの測定距離が第1判定距離Dth1以上の場合(ステップS43:NO)、すなわち、バックドア13が第2の障害物に未だ接近していない場合、ドア制御装置20は、ステップS31に移行する。一方、バックドア13から第2の障害物までの測定距離が第1判定距離Dth1未満の場合(ステップS43:YES)、すなわち、バックドア13が第2の障害物に接近する場合、ドア制御装置20は、ステップS36に移行する。
ステップS40において、フラグFLGがオンの場合(ステップS40:YES)、すなわち、バックドア13の開作動を開始するときに第1の障害物を検知していた場合、ドア制御装置20は、第1推定距離Dc1を演算し(ステップS44)、第2測定距離Dm2を演算する(ステップS45)。続いて、ドア制御装置20は、第1推定距離Dc1が第2測定距離Dm2未満か否かを判定する(ステップS46)。
第1推定距離Dc1が第2測定距離Dm2未満の場合(ステップS46:YES)、すなわち、バックドア13から見て第1の障害物のほうが第2の障害物よりも近くに位置する場合、ドア制御装置20は、ステップS38に移行する。一方、第1推定距離Dc1が第2測定距離Dm2以上の場合(ステップS46:NO)、すなわち、バックドア13から見て第2の障害物のほうが第1の障害物よりも近くに位置する場合、ドア制御装置20は、ステップS42に移行する。こうして、ステップS46の判定により、第1の障害物及び第2の障害物のうち、バックドア13から近い障害物までの距離に応じた開速度が設定される。
本実施形態の作用について説明する。
図7〜図9を参照して、バックドア13を全閉位置から開作動する場合のバックドア13の開速度の推移及びバックドア13の位置の推移について説明する。なお、図7〜図9において、第1接触位置とは、バックドア13が第1の障害物に接触する位置を示し、図8及び図9において、第2接触位置とは、バックドア13が第2の障害物に接触する位置を示す。言い換えれば、第1接触位置とは第1の障害物の位置を示し、第2接触位置とは第2の障害物の位置を示す。
図7は、開作動前にも開作動中にも障害物30が検知されない場合を実線で示し、開作動前に第1の障害物が検知されるものの開作動中に第2の障害物が検知されない場合を一点鎖線で示している。
図7に実線で示すように、バックドア13の作動要求が入力される第1のタイミングt11で、第1の障害物が検知されない場合、バックドア13の開速度が第1の速度V1に設定される。また、第1のタイミングt11からバックドア13が開作動し始めると、第2のタイミングt12で、バックドア13が全開位置に到達する。このため、第2のタイミングt12で、バックドア13が停止する。
図7に一点鎖線で示すように、バックドア13の作動要求が入力される第1のタイミングt11で、第1の障害物が検知される場合、バックドア13の開速度が第1の速度V1よりも低速の第2の速度V2に設定される。さらに、第1のタイミングt11で、バックドア13が第1の障害物よりも第1判定距離Dth1だけ手前の位置が目標停止位置として設定される。そして、第1のタイミングt11からバックドア13が開作動し始めると、第3のタイミングt13で、第1推定距離Dc1が第2判定距離Dth2となる。このため、第3のタイミングt13以降は、第1推定距離Dc1が短くなるに連れて、バックドア13の開速度が次第に減速する。バックドア13が目標停止位置に到達する第4のタイミングt14になると、バックドア13が第1の障害物の手前で停止する。
図8は、開作動前に第1の障害物が検知されない一方で開作動中に第2の障害物が検知される場合を実線で示し、開作動前に第1の障害物が検知され、開作動中に第2の障害物が検知される場合を一点鎖線で示している。
図8に実線で示すように、バックドア13の作動要求が入力される第1のタイミングt21で、第1の障害物が検知されない場合、バックドア13の開速度が第1の速度V1に設定される。また、第1のタイミングt21からバックドア13が開作動し始める。そして、第2の障害物が検知される第2のタイミングt22になると、バックドア13の開速度が第2の速度V2に設定される。続いて、第2測定距離Dm2が第2判定距離Dth2未満となる第3のタイミングt23以降は、第2測定距離Dm2が短くなるに連れて、バックドア13の開速度が次第に減速する。第2測定距離Dm2が第1判定距離Dth1となる第4のタイミングt24になると、バックドア13が第2の障害物の手前の位置で停止する。
図8に一点鎖線で示すように、バックドア13の作動要求が入力される第1のタイミングt21で、第1の障害物が検知される場合、バックドア13の開速度が第1の速度V1よりも低速の第2の速度V2に設定される。さらに、第1のタイミングt21で、バックドア13が第1の障害物よりも第1判定距離Dth1だけ手前の位置が目標停止位置に設定される。また、第1のタイミングt21からバックドア13が開作動し始める。そして、第2の障害物が検知される第2のタイミングt22になっても、バックドア13の開速度が第2の速度V2に維持される。第2測定距離Dm2が第2判定距離Dth2未満となる第4のタイミングt24以降は、第2測定距離Dm2が短くなるに連れて、バックドア13の開速度が次第に減速する。第2測定距離Dm2が第1判定距離Dth1となる第5のタイミングt25になると、バックドア13が停止する。つまり、バックドア13は、第1の障害物の手前の目標停止位置ではなく、第2の障害物の手前の位置で停止する。
図9は、開作動前に第1の障害物が検知されない一方で開作動中に第2の障害物が一時的に検知される場合を実線で示し、開作動前に第1の障害物が検知される一方で開作動中に第2の障害物が一時的に検知される場合を一点鎖線で示している。
図9に実線で示すように、バックドア13の作動要求が入力される第1のタイミングt31で、第1の障害物が検知されない場合、バックドア13の開速度が第1の速度V1に設定される。また、第1のタイミングt31からバックドア13が開作動し始める。そして、第2の障害物が検知される第2のタイミングt32になると、バックドア13の開速度が第2の速度V2に設定される。続いて、第2測定距離Dm2が第2判定距離Dth2未満となる第3のタイミングt33以降は、第2測定距離Dm2が短くなるに連れて、バックドア13の開速度が次第に減速する。第4のタイミングt34において、第2の障害物が検知されなくなると、第4のタイミングt34以降において、バックドア13の開速度が第2の速度V2に増速される。なお、第2のタイミングt32から第4のタイミングt34までの期間において、一時的に第2の障害物が検知される場合とは、例えば、障害物センサSEの検出領域を動物やボールなどの物体が一時的に通過する場合である。
バックドア13の開速度が第2の速度V2となる第4のタイミングt34以降は、バックドア13の開速度が第2の速度V2に維持される。つまり、第2の障害物を検知しなくなる場合でも、バックドア13の開速度は第1の速度V1まで増速しない。図9では図示を省略するが、バックドア13が全開位置に到達すると、バックドア13が停止する。
図9に一点鎖線で示すように、バックドア13の作動要求が入力される第1のタイミングt31で、第1の障害物が検知される場合、バックドア13の開速度が第1の速度V1よりも低速の第2の速度V2に設定される。さらに、第1のタイミングt31で、バックドア13が第1の障害物よりも第1判定距離Dth1だけ手前の位置が目標停止位置に設定される。また、第1のタイミングt31からバックドア13が開作動し始める。そして、第2の障害物が検知される第2のタイミングt32になっても、バックドア13の開速度が第2の速度V2に維持される。続いて、第2測定距離Dm2が第2判定距離Dth2未満となる第5のタイミングt35以降は、第2測定距離Dm2が短くなるに連れて、バックドア13の開速度が次第に減速する。第6のタイミングt36において、第2の障害物が検知されなくなると、第6のタイミングt36以降において、バックドア13の開速度が第2の速度V2に増速される。そして、第7のタイミングt37で、第1推定距離Dc1が第2判定距離Dth2となる。このため、第7のタイミングt37以降は、第1推定距離Dc1が短くなるに連れて、バックドア13の開速度が次第に減速する。バックドア13が目標停止位置に到達する第8のタイミングt38になると、バックドア13が第1の障害物の手前の位置で停止する。
なお、図9に示すタイミングチャートの第4のタイミングt34において、バックドア13から第2の障害物までの第2測定距離Dm2は、第1判定距離Dth1よりも長いものとする。同様に、図9に示すタイミングチャートの第6のタイミングt36において、バックドア13から第2の障害物までの第2測定距離Dm2は、第1判定距離Dth1よりも長いものとする。
本実施形態の効果について説明する。
(1)図8に実線で示すように、ドア制御装置20は、作動要求の入力時に第1の障害物を検知しない状況下において、バックドア13の開作動中に第2の障害物を検知する場合、バックドア13の開速度を第1の速度V1よりも低速の第2の速度V2とする。詳しくは、図8の第2のタイミングt22で、バックドア13の開速度が第1の速度V1から第2の速度V2に変更される。このため、ドア制御装置20は、バックドア13の開作動中に、バックドア13の単位移動量に対する障害物センサSEの検出回数を増やしたり、作動中のバックドア13を停止させようとしてからの制動距離を短くしたりできる。したがって、ドア制御装置20は、作動中のバックドア13を第2の障害物の手前で停止させるときの位置精度を向上できる。
(2)図8に示すように、ドア制御装置20は、バックドア13が第2の障害物に接近しつつある場合には、バックドア13から第2の障害物までの距離が短くなるに連れて、バックドア13の開速度を第2の速度V2から次第に減速する。詳しくは、図8に実線で示す場合には、第3のタイミングt23から第4のタイミングt24までの期間において、第2測定距離Dm2が短くなるに連れて、バックドア13の開速度が次第に減速する。また、図8に一点鎖線で示す場合には、第4のタイミングt24から第5のタイミングt25までの期間において、第2測定距離Dm2が短くなるに連れて、バックドア13の開速度が次第に減速する。このため、ドア制御装置20は、作動中のバックドア13を障害物30の手前で停止させるときの位置精度をさらに向上できる。
(3)図9に示すように、ドア制御装置20は、バックドア13の作動中に第2の障害物を検知しなくなる場合には、バックドア13が第2の障害物に接近しつつあることから第2の速度V2以下としていたバックドア13の開速度を増速する。詳しくは、図9に実線で示す場合には、第3のタイミングt33から第4のタイミングt34までの期間において、第2の速度V2以下とされていたバックドア13の開速度が、第4のタイミングt34で増速される。また、図9に一点鎖線で示す場合には、第5のタイミングt35から第6のタイミングt36までの期間において、第2の速度V2以下とされていたバックドア13の開速度が、第6のタイミングt36で増速される。このため、ドア制御装置20は、第2の障害物が存在しなくなる場合に、バックドア13を目標とする位置まで速やかに作動させることができる。
(4)図9に実線で示すように、ドア制御装置20は、第4のタイミングt34以降において、バックドア13の開速度の上限を第2の速度V2とする。このため、ドア制御装置20は、再度、第2の障害物を検知する事態に備えることができる。
(5)図7に一点鎖線で示すように、ドア制御装置20は、バックドア13の周囲に第1の障害物が存在する場合には、バックドア13の作動が開始される前に、第1の障害物に接近する位置である目標停止位置を設定する。このため、ドア制御装置20がバックドア13の作動中に第1の障害物を検知できなくなったとしても、バックドア13は目標停止位置まで作動する。したがって、ドア制御装置20は、バックドア13の作動中に第1の障害物を検知できなくなる場合であっても、バックドア13を第1の障害物の手前で停止できる。
(6)バックドア13の作動を開始する位置から前記障害物30までの距離が短い場合には、バックドア13を障害物30の間近まで開作動しても、バックドア13が僅かしか移動しない。つまり、この場合には、バックドア13を開作動しても、ユーザは、車両10の荷室に対し、荷物を出し入れできない。この点、ドア制御装置20は、バックドア13の開作動を開始する位置から前記障害物30までの距離が短い場合には、バックドア13の開作動を制限する。詳しくは、ドア制御装置20は、第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3未満の場合、バックドア13の作動を開制限する。このため、ドア制御装置20は、無意味なバックドア13の開作動を制限できる。
(7)ユーザがドア制御装置20に対して作動要求を行ったにも関わらず、バックドア13が作動しない場合には、ユーザは、バックドア13が正常に作動しないことについて違和感を覚えるおそれがある。この点、ドア制御装置20は、バックドア13から障害物30までの距離が短い場合でも、ドアロック装置14によるバックドア13の拘束を解除する。このため、ドア制御装置20は、バックドア13の拘束の解除をもって、ユーザの作動要求に答えるとともに、バックドア13を開作動できない旨をユーザに知らせることができる。こうして、ドア制御装置20は、ユーザが上記違和感を覚えることを抑制できる。また、ドア開口部11とバックドア13との間に配置されるウェザーストリップの弾性率によっては、ウェザーストリップの復元力により、バックドア13の拘束の解除とともに、バックドア13を僅かに動かすこともできる。
(8)図8に一点鎖線で示すように、ドア制御装置20は、目標停止位置に向けてバックドア13を作動させている状況下でも、目標停止位置の手前の位置に第2の障害物を検知する場合には、第2の障害物の手前でバックドア13を停止させる。このため、ドア制御装置20は、バックドア13の作動中に、第2の障害物が生じた場合でも、バックドア13が第2の障害物に接触することを抑制できる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・バックドア13は、他の開閉体駆動装置によって駆動される他の開閉体であってもよい。例えば、他の開閉体は、車両10の側部に形成されるドア開口部11を開閉するスライドドア又はスイングドアであってもよいし、車両10のルーフに形成されるルーフ開口部を開閉するサンルーフの可動パネルであってもよい。他の開閉体をスライドドアとする場合、ドア制御装置20は、閉作動するスライドドアに接触し得る障害物30との関係で、上述したような制御を行ってもよい。
・ドア制御装置20は、バックドア13が全閉位置に位置しない場合に、上述したような制御を行ってもよい。例えば、ドア制御装置20は、バックドア13が全閉位置から僅かに開いた位置に配置される状況下でバックドア13を開作動するための作動要求が入力される場合に、上述したような制御を行ってもよい。
・ドア駆動装置15は、バックドア13を開閉可能であれば、伸縮するアクチュエータでなくてもよい。例えば、ドア駆動装置15は、バックドア13の回動軸にトルクを付与するアクチュエータとしてもよい。
・障害物センサSEは、超音波の代わりに、光や電波を用いてもよい。
・障害物センサSEは、カメラであってもよい。この場合、カメラは、バックドア13に設けてもよいし、車体12に設けてもよい。障害物センサSEをカメラで構成する場合であっても、バックドア13の開作動中に、障害物センサSEの検出結果が正常でなくなる可能性がある。例えば、バックドア13の開作動中に、カメラのレンズの表面に雨粒が付着したり、カメラに入射する光量が大きく変化したりすることで、カメラの映像が乱れる可能性がある。このため、障害物センサSEをカメラとする場合であっても、上記実施形態の効果(5)を得ることが可能となる。
・バックドア13は、障害物センサSEを1つだけ有してもよい。この場合、1つの障害物センサSEが発信した超音波の反射波を、当該1つの障害物センサSEが受信すればよい。バックドア13が障害物センサSEを複数有する場合も同様としてもよい。
・障害物センサSEは、バックドア13に車両10の幅方向及び車両10の上下方向の両方向に格子状に並ぶように配置してもよい。
・図4に示すマップは、適宜に変更してもよい。例えば、バックドア13から障害物30までの距離が第2判定距離Dth2未満の場合、バックドア13から障害物30までの距離に応じて、バックドア13の開速度を段階的に変化させてもよいし、バックドア13から障害物30までの距離に応じて、バックドア13の開速度を非線形に変化させてもよい。また、バックドア13から障害物30までの距離が第2判定距離Dth2以上の場合も同様である。
・ドア制御装置20は、バックドア13から障害物30までの距離に関わらず、バックドア13の開速度を一定としてもよい。例えば、ドア制御装置20は、障害物30を検知しない場合には、バックドア13の開速度を第1の速度V1とし、障害物30を検知する場合には、バックドア13の開速度を第2の速度V2としてもよい。
・ドア制御装置20は、第2の障害物を検知しなくなる場合、バックドア13の開速度を第2の速度V2に急変させるのではなく、時間経過とともに第2の速度V2まで次第に増速させてもよい。
・ドア制御装置20は、第2の障害物を検知しなくなる場合、バックドア13の開速度を第2の速度V2よりも増速してもよい。例えば、図9に実線で示すように、第4のタイミングt34以降において、バックドア13の開速度は、第1の速度V1を上限として増速させてもよい。
・ドア制御装置20は、第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3未満の場合(ステップS18:YES)、アンラッチ作動とともに、警報音を鳴らしてもよい。この場合の警報音は、バックドア13から第1の障害物までの距離が短いことが原因で、バックドア13を開作動できないことを報知することを目的とする警報音である。
・ドア制御装置20は、第1測定距離Dm1が第3判定距離Dth3未満の場合(ステップS18:YES)、アンラッチ作動に代えて、警報音を鳴らしてもよい。
・バックドア13の全開位置は、バックドア13の開度が最大となるときのバックドア13の位置でなくてもよい。例えば、バックドア13の全開位置は、ユーザが予め設定したメモリ位置であってもよい。
・バックドア13の開速度は、バックドア13の回動速度としてもよい。
・ドア制御装置20は、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って動作する1つ以上のプロセッサ、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア(特定用途向け集積回路:ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路又はこれらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ、すなわち記憶媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
10…車両、11…ドア開口部、12…車体、13…バックドア(開閉体の一例)、14…ドアロック装置、15…ドア駆動装置(開閉体駆動装置の一例)、16…ドアロック駆動装置、20…ドア制御装置(開閉体制御装置の一例)、21…検知部、22…演算部、23…設定部、24…制御部、30…障害物、Dc1…第1推定距離、Dm1…第1測定距離、Dm2…第2測定距離、Dth1…第1判定距離、Dth2…第2判定距離、Dth3…第3判定距離、SE(SE1〜SE4)…障害物センサ、V1…第1の速度、V2…第2の速度。

Claims (4)

  1. 車両の開閉体を駆動する開閉体駆動装置を制御し、作動要求に基づいて前記開閉体を開閉作動させる制御部と、
    障害物センサの検出結果に基づいて、前記開閉体の周囲に存在する障害物を検知する検知部と、
    前記開閉体の作動が開始される前に、前記開閉体から前記障害物までの距離に基づいて、前記開閉体が前記障害物に接近する位置である目標停止位置を設定する設定部と、を備え、
    前記制御部は、前記目標停止位置が設定される場合、前記目標停止位置で前記開閉体を停止させる
    車両用開閉体制御装置。
  2. 前記制御部は、前記開閉体の作動を開始する位置から前記障害物までの距離が短い場合には前記開閉体の作動を制限し、当該距離が長い場合には前記開閉体の作動を許可する
    請求項1に記載の車両用開閉体制御装置。
  3. 前記開閉体は、車体の後部に形成されるドア開口部を開閉するバックドアであり、
    前記車両は、前記ドア開口部を全閉する全閉位置に前記バックドアを拘束するドアロック装置を備えるものであって、
    前記制御部は、前記バックドアを前記全閉位置から開作動させる前記作動要求がある場合、前記全閉位置に位置する前記開閉体から前記障害物までの距離に関わらず、前記ドアロック装置による前記バックドアの拘束を解除する
    請求項2に記載の車両用開閉体制御装置。
  4. 前記障害物を第1の障害物としたとき、
    前記制御部は、前記目標停止位置に向けて前記開閉体を作動させている状況下で、前記第1の障害物とは異なる第2の障害物が、前記第1の障害物よりも前記開閉体に近い位置に検知される場合、前記開閉体が前記第2の障害物に接近する位置で前記開閉体を停止させる
    請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の車両用開閉体制御装置。
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