JP2022050022A - 開閉体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉体の高さ方向の位置を検出する複数の位置検出部の一方が故障した場合でも、開閉体の適切な制御ができる開閉体制御装置を提供する。【解決手段】開閉体制御装置は、車両に設けられる開閉体の高さ方向の位置を示す信号を出力する複数の位置検出部と、前記開閉体が閉まるとき、前記複数の位置検出部が出力した信号のうち最も低い位置を示す信号を選択する第１の処理、前記開閉体が開くとき、前記複数の位置検出部が出力した信号のうち最も高い位置を示す信号を選択する第２の処理の何れかの少なくとも一方を実行し、選択した信号に基づいて前記開閉体の開閉動作を制御する制御部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、開閉体制御装置に関する。

特許文献１には、坂道などに停車した自動車の開閉体が半開きの場合、クローズ機構をフルラッチ状態からアンラッチ状態に戻し、再びクローズ機構をフルラッチ状態に戻すことで、開閉体の現在位置をリセットして、全閉状態にする技術が開示されている。

全閉状態にすることによって、開閉体が全閉状態から開動作を開始して全開位置に到達しても、全開位置よりもさらに上方へ移動することを防止でき、開閉体の駆動部に過度の負荷がかかることを抑制できる。

特開２０２０－０７０６４３号公報

しかしながら、この種の従来技術では、開閉体の高さ方向の位置を検出する複数の位置検出部の一方が故障した場合、他方の位置検出部だけでは、開閉体が閉まるときのオートロックできる位置や、開閉体が全開状態とみなせる位置を正確に検出できない場合がある。従って、従来技術では、開閉体をより適切に制御する上での改善の余地がある。

本発明の目的は、開閉体の高さ方向の位置を検出する複数の位置検出部の一方が故障した場合でも、開閉体の適切な制御ができる開閉体制御装置を提供することである。

本発明の開閉体制御装置は、車両に設けられる開閉体の高さ方向の位置を示す信号を出力する複数の位置検出部と、前記開閉体が閉まるとき、前記複数の位置検出部が出力した信号のうち最も低い位置を示す信号を選択する第１の処理、前記開閉体が開くとき、前記複数の位置検出部が出力した信号のうち最も高い位置を示す信号を選択する第２の処理の何れかの少なくとも一方を実行し、選択した信号に基づいて前記開閉体の開閉動作を制御する制御部と、を備える。

本発明によれば、開閉体の高さ方向の位置を検出する複数の位置検出部の一方が故障した場合でも、開閉体の適切な制御ができる。

本発明の実施の形態に係る開閉体制御装置４０を備えた車両１００の斜視図 本発明の実施の形態に係る開閉体制御装置４０を備えた車両１００の側面図 開閉体制御装置４０の構成例を示す図 開閉体制御装置４０の動作を説明するためのフローチャート 開閉体２０が存在する位置について説明するための図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る開閉体制御装置４０を備えた車両１００の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る開閉体制御装置４０を備えた車両１００の側面図である。

車両１００には、開口部１０を開状態又は閉状態にする開閉体２０と、モータの回転運動を直線運動に変換することにより開閉体２０を駆動する駆動部３０Ａ及び駆動部３０Ｂとが設けられる。以下では、駆動部３０Ａ及び駆動部３０Ｂを区別しない場合、駆動部３０と称する。

開閉体２０は、例えば車両１００のテールゲートである。開状態は、開口部１０を介して、荷物などを車両１００に出し入れできる状態である（図２参照）。閉状態は、開口部１０を閉塞した状態である（図１参照）。なお開閉体２０は、車両１００のテールゲートに限定されず、車両１００用のフロントフード、跳ね上げ式乗降用ドアなどでもよい。

駆動部３０は、駆動本体部３０－１と駆動本体部３０－１に収容される進退部３０－２とを有する。

駆動本体部３０－１には第１接続部３０１が設けられ、第１接続部３０１は、車両本体の開口縁部１０１に接続される。

進退部３０－２には第２接続部３０２が設けられ、第２接続部３０２は、開閉体２０の縁部２０１に接続される。

第１接続部３０１及び第２接続部３０２は、ボールジョイント、ピンジョイント、ユニバーサルジョイントなどである。

進退部３０－２が駆動本体部３０－１に対して進退動することによって、開閉体２０は全閉位置（開口部１０が閉塞される位置）から全開位置（開口部１０が開放される位置）まで移動する。

なお駆動部３０は、開閉体２０の開閉を可能とするものであればよく、その構造、形状などは特に限定されない。また駆動部３０の数は、２つに限定されず、２つ以上であればよい。

次に図３を参照して、開閉体制御装置４０の構成例について説明する。図３は、開閉体制御装置４０の構成例を示す図である。

開閉体制御装置４０は、駆動部３０を制御することによって、開閉体２０を開状態から閉状態に遷移させ、又は開閉体２０を閉状態から開状態に遷移させる装置である。

開閉体制御装置４０は、位置検出部４１Ａ、位置検出部４１Ｂ、制御部４２及び故障検出部４３を備える。

位置検出部４１Ａは、開閉体２０の高さ方向の位置を示す位置信号を出力するエンコーダである。位置検出部４１Ａは、例えば駆動部３０Ａと一体に設けられている。開閉体２０の高さ方向の位置は、駆動部３０Ａが接続される開閉体２０の位置に均しい。当該位置信号は、例えば、駆動部３０Ａに内蔵されるモータの回転状態（回転角、回転量、回転方向など）を、ホール素子が検出することにより生成されて、制御部４２に送信される。

位置検出部４１Ｂは、開閉体２０の高さ方向の位置を示す位置信号を出力するエンコーダである。位置検出部４１Ｂは、例えば駆動部３０Ｂと一体に設けられている。開閉体２０の高さ方向の位置は、駆動部３０Ｂが接続される開閉体２０の位置に均しい。当該位置信号は、駆動部３０Ｂに内蔵されるモータの回転状態（回転角、回転量、回転方向など）を、ホール素子が検出することにより生成されて、制御部４２に送信される。

以下では、位置検出部４１Ａ及び位置検出部４１Ｂを区別しない場合、検出部４１と称する。

制御部４２は、複数の検出部４１のそれぞれから送信される位置信号を受信すると、第１の処理及び第２の処理の何れかの少なくとも一方を実行し、選択した位置信号に基づいて開閉体２０の開閉動作を制御する。

第１の処理は、開閉体２０が閉まるとき、複数の検出部４１が出力した位置信号の内、最も低い位置を示す位置信号を選択する処理である。

第２の処理は、開閉体２０が開くとき、複数の検出部４１が出力した位置信号の内、最も高い位置を示す位置信号を選択する処理である。

制御部４２は、例えば、プロセッサ、メモリ、及び信号の伝送に利用される入出力インタフェースを備える。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの演算装置である。メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを用いて実現される記憶装置である。

プロセッサ、メモリ及び入出力インタフェースは、バスに接続され、バスを介して、各種信号の受け渡しを行う。プロセッサは、例えばＲＯＭに記憶されたプログラム、データなどを、ＲＡＭ上に読み出し、処理を実行することで、開閉体制御装置４０の機能を実現する。

なお制御部４２は、車両１００の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）に組み込まれても良く、また駆動部３０に搭載されていても良い。

次に図４及び図５を参照して、開閉体制御装置４０の動作を説明する。図４は、開閉体制御装置４０の動作を説明するためのフローチャートである。図５は、開閉体２０が存在する位置について説明するための図である。

図４に示す処理は、例えば操作装置（運動者が所有するリモコンキー、車両１００に搭載される操作スイッチなど）において、開閉操作ボタンが行われたことによって、操作装置から制御部４２に対して、開閉操作を示す操作信号が送信されたときに開始される。

操作信号を受信した制御部４２が複数の駆動部３０を制御することにより、複数の駆動部３０のそれぞれから位置信号が送信される。

これにより、位置検出部４１Ａは駆動部３０Ａの位置信号を検出し、位置検出部４１Ｂは駆動部３０Ｂの位置信号を検出する（ステップＳ１）。位置信号が検出されると、ステップＳ２の処理が実行される。

ステップＳ２において、故障検出部４３は、複数の検出部４１の内、何れかが故障しているか否かを判定する。

例えば、複数の検出部４１は、正常であることを示す状態情報を出力するように構成されている場合、故障検出部４３は、複数の検出部４１のそれぞれから状態情報を受信しているときには、複数の検出部４１の何れも正常であると判定する。

また、故障検出部４３は、位置検出部４１Ａの状態情報を受信しているが、位置検出部４１Ｂの状態情報を受信していない場合には、位置検出部４１Ｂが故障していると判定する。

また、故障検出部４３は、位置検出部４１Ｂの状態情報を受信しているが、位置検出部４１Ａの状態情報を受信していない場合には、位置検出部４１Ａが故障していると判定する。

なお、故障検出部４３による故障判定方法はこれに限定されるものではない。例えば、互いの出力信号の位相が９０°ずれている２相タイプ（Ａ相、Ｂ相）のエンコーダが複数の検出部４１に利用される場合、故障検出部４３は、以下のように故障判定を行ってもよい。

複数の検出部４１に異常が生じていない場合には、駆動部３０のモータが回転したことによって、複数の検出部４１のそれぞれでは、Ａ相及びＢ相の出力信号（パルス信号）が検出される。

複数の検出部４１のそれぞれから出力されるＡ相及びＢ相の出力信号が故障検出部４３に入力される場合、故障検出部４３は、複数の検出部４１の何れも故障していない（正常）と判定する。

また、故障検出部４３は、位置検出部４１Ａからの出力信号を受信しているが、位置検出部４１Ｂからの出力信号を受信していない場合、位置検出部４１Ｂが故障していると判定する。

また、故障検出部４３は、位置検出部４１Ｂからの出力信号を受信しているが、位置検出部４１Ａからの出力信号を受信していない場合には、位置検出部４１Ａが故障していると判定する。

上記の故障判定の結果、複数の検出部４１の何れかが故障していると判定された場合（ステップＳ２、ＹＥＳ）、ステップＳ８の処理が実行される。

また、複数の検出部４１の何れも正常と判定された場合（ステップＳ２、ＮＯ）、ステップＳ３の処理が実行される。

ステップＳ３において、制御部４２は、検出部４１で検出された信号に基づき、開閉体２０の開閉方向を判定することで、開閉体２０が閉動作中であるか開動作中であるかを判定する。

例えば、上記のエンコーダが検出部４１に利用される場合、Ａ相及びＢ相の出力信号のどちらが先に立ち上がるかを検出することで、駆動部３０内のモータの回転方向を判別できる。

モータの回転方向は、開閉体２０の開閉方向に対応しているため、制御部４２は、モータの回転方向が正転方向の場合には開閉体２０が閉動作中と判定し、モータの回転方向が逆転方向の場合には開閉体２０が開動作中と判定する。

上記の判定の結果、開閉体２０が閉動作中と判定された場合（ステップＳ３、ＹＥＳ）、ステップＳ４の処理が実行される。開閉体２０が開動作中と判定された場合（ステップＳ３、ＮＯ）、ステップＳ６の処理が実行される。

ここで、図５を参照して、開閉動作する開閉体２０の位置について説明する。

開閉体２０が閉動作をする場合、全開状態から全閉状態になるまで開閉体２０が下降して、開閉体２０の位置が、オートクロージャの作動可能な位置に達すると、オートクロージャが作動することで、開閉体２０を確実にロックすることができる。

開閉体２０が開動作をする場合、全閉状態から全開状態になるまで開閉体２０が上昇して、開閉体２０の位置が、開閉体２０が全開状態とみなせる位置に達すると、開閉体２０の開動作が停止される。従って、開閉体２０をこれ以上開くことができない状態で駆動部３０が駆動し続けることを防止でき、駆動部３０が過負荷状態になることを防止できる。また、駆動部３０の開閉体２０への取り付け部分の損傷を防止できる。

このように、開閉動作する開閉体２０の位置を判定する場合、制御部４２は、検出部４１で検出された位置と、予めメモリなどに設定されたエリア情報とを用いる。

エリア情報には、図５に示すように、例えばエリア１～エリア４までの４つの領域と、境界部５１と、境界部５２とが設定されている。

エリア１は、オートクロージャが作動することで施錠された開閉体２０が存在するエリアを表す。

エリア２は、オートクロージャが作動可能な位置に開閉体２０が存在するエリアを表す。

エリア３は、開動作中又は閉動作中の開閉体２０が存在するエリアを表す。

エリア４は、全開状態と見なせる位置に開閉体２０が存在するエリアを表す。

エリア２とエリア３との境界部５１は、閉動作が完了したと見なせる位置を表す。

エリア３とエリア４との境界部５２は、開動作が完了したと見なせる位置を表す。

図４に戻り、ステップＳ４において、制御部４２は、複数の検出部４１が検出した信号の内、最も低い位置を示す信号を選択する。すなわち、制御部４２は、閉動作中の開閉体２０の高さ方向における位置の中で、最も低い値を選択する。

そして、ステップＳ５において、制御部４２は、選択した位置が所定の値（図５の境界部５１の高さを示す値）よりも小さくなったとき、制御部４２は、駆動部３０の制御を停止すると共に、オートクロージャを作動させる。

このように、複数の検出部４１が検出した信号の内、最も低い位置を示す信号を選択することにより、下降中の開閉体２０の位置が、オートクロージャの動作可能な位置に達した時点で、開閉体２０を確実にロックすることができる。

また、駆動部３０の制御を停止することによって、駆動部３０が過負荷状態になることを防止できる。

一方、ステップＳ６において、制御部４２は、複数の検出部４１が検出した信号の内、最も高い位置を示す信号を選択する。すなわち、制御部４２は、開動作中の開閉体２０の高さ方向における位置の中で、最も高い値を選択する。

そして、ステップＳ７において、制御部４２は、選択した位置が所定の値（図５の境界部５２の高さを示す値）よりも大きくなったとき、制御部４２は、駆動部３０の制御を停止する。これによりオート開動作が完了する。

このように、複数の検出部４１が検出した信号の内、最も高い位置を示す信号を選択することにより、上昇中の開閉体２０の位置が、開閉体２０が全開状態とみなせる位置に達した時点で、開閉体２０の開動作を停止させることができる。従って、開閉体２０をこれ以上開くことができない状態で駆動部３０が駆動し続けることを防止でき、駆動部３０が過負荷状態になることを防止できる。また、駆動部３０の開閉体２０への取り付け部分の損傷を防止できる。

次にステップＳ２において、複数の検出部４１の何れかが故障していると判定された場合の動作について説明する。

故障検出部４３において、複数の検出部４１の何れかが故障していると判定された場合（ステップＳ２、ＹＥＳ）、ステップＳ８の処理が実行される。

ステップＳ８において、制御部４２は、ステップＳ３での処理と同様に、検出部４１で検出された信号に基づき、開閉体２０の開閉方向を判定することで、開閉体２０が閉動作中であるか開動作中であるかを判定する。

判定の結果、開閉体２０が閉動作中と判定された場合（ステップＳ８、ＹＥＳ）、ステップＳ９の処理が実行される。開閉体２０が開動作中と判定された場合（ステップＳ８、ＮＯ）、ステップＳ１１の処理が実行される。

ステップ９において、制御部４２は、閉動作中に、故障が検出されない検出部４１から出力された出力信号（位置信号）を選択して、開閉体２０の開閉動作を制御する。

そして、ステップＳ１０において、制御部４２は、選択した位置が所定の値（図５の境界部５１の高さを示す値）よりも小さくなったとき、制御部４２は、駆動部３０の制御を停止すると共に、オートクロージャを作動させる。

このように、閉動作中に、故障が検出されない検出部４１から出力された出力信号（位置信号）を選択することにより、一方の検出部４１が故障した場合でも、開閉体２０を確実にロックすることができる。

ステップＳ１１において、制御部４２は、開動作中に、故障が検出されない検出部４１から出力された出力信号（位置信号）を選択して、開閉体２０の開閉動作を制御する。

そして、ステップＳ１２において、制御部４２は、選択した位置が所定の値（図５の境界部５２の高さを示す値）よりも大きくなったとき、制御部４２は、駆動部３０の制御を停止する。これによりオート開動作が完了する。

このように、開動作中に、故障が検出されない検出部４１から出力された出力信号（位置信号）を選択することにより、一方の検出部４１が故障した場合でも、上昇中の開閉体２０の位置が、開閉体２０が全開状態とみなせる位置に達した時点で、開閉体２０の開動作を停止させることができる。従って、開閉体２０をこれ以上開くことができない状態で駆動部３０が駆動し続けることを防止でき、駆動部３０が過負荷状態になることを防止できる。また、駆動部３０の開閉体２０への取り付け部分の損傷を防止できる。

なお、本発明の実施の形態では、車両１００に設けられる開閉体の駆動部３０を制御する開閉体制御装置４０の構成例について説明したが、開閉体制御装置４０は、車両１００に設けられる開閉体以外の開閉体の開閉を制御する装置にも利用可能である。例えば、開閉体制御装置４０は、店舗やガレージなどの構造物に設置されるシャッター、引き戸、開き扉などに設けられる駆動部を制御する装置としても利用可能である。

制御部は、複数の位置検出部の少なくとも何れかが出力した信号が所定の高さ（境界部５１）よりも低い場合に、第１の処理を実行するように構成してもよい。

この構成により、例えば、開閉体が閉まるとき、複数の位置検出部が出力した信号のうち最も低い位置を示す信号が、境界部５１よりも低い値になったときに、第１の処理を実行することができる。従って、開閉体の位置の検出誤差などが含まれる場合でも、精度よく開閉体２０のオートクローズ動作を実行することができる。

制御部は、複数の位置検出部の少なくとも何れかが出力した信号が所定の高さ（境界部５２）よりも高い場合に、第２の処理を実行するように構成してもよい。

この構成により、例えば、開閉体が開くとき、複数の位置検出部が出力した信号のうち最も高い位置を示す信号が、境界部５２よりも高い値になったときに、第２の処理を実行することができる。従って、開閉体の位置の検出誤差などが含まれる場合でも、精度よく開閉体２０の開き過ぎを防止できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。

本発明に係る開閉体制御装置は、開閉体の高さ方向の位置を検出する複数の位置検出部の一方が故障した場合でも、開閉体の適切な制御ができる装置として有用である。

１０ 開口部
２０ 開閉体
３０ 駆動部
３０Ａ 駆動部
３０Ｂ 駆動部
３０－１ 駆動本体部
３０－２ 進退部
４０ 開閉体制御装置
４１Ａ 位置検出部
４１Ｂ 位置検出部
４２ 制御部
１００ 車両
１０１ 開口縁部
２０１ 縁部
３０１ 第１接続部
３０２ 第２接続部

Claims (4)

1. 車両に設けられる開閉体の高さ方向の位置を示す信号を出力する複数の位置検出部と、
   前記開閉体が閉まるとき、前記複数の位置検出部が出力した信号のうち最も低い位置を示す信号を選択する第１の処理、前記開閉体が開くとき、前記複数の位置検出部が出力した信号のうち最も高い位置を示す信号を選択する第２の処理の何れかの少なくとも一方を実行し、選択した信号に基づいて前記開閉体の開閉動作を制御する制御部と、
   を備える開閉体制御装置。
2. 前記制御部は、前記複数の位置検出部の少なくとも何れかが出力した信号が所定の高さよりも低い場合に、前記第１の処理を実行する請求項１に記載の開閉体制御装置。
3. 前記制御部は、前記複数の位置検出部の少なくとも何れかが出力した信号が所定の高さよりも高い場合に、前記第２の処理を実行する請求項１に記載の開閉体制御装置。
4. 前記複数の位置検出部から出力される信号に基づき、前記複数の位置検出部の故障を検出する故障検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記故障が検出された場合、前記故障が検出されない位置検出部から出力された信号を選択して、前記開閉体の開閉動作を制御する、請求項１に記載の開閉体制御装置。
   
   

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