JP4261305B2 - ドア開閉制御装置 - Google Patents

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本発明はドア開閉制御装置に係り、特に操作者が意図しないドアの開閉を防止するドア開閉制御装置に関する。
車両用ドアには、操作者に適度なドア開閉操作の感触を与えると共に、ドアが所定の開度になったときにドアに制動力や節度感を与えてドアを静止状態に保持するためのドアチェッカ機構が設けられている。
ドアチェッカ機構は、一般に車両本体側からドア内に挿入されたチェッカアームの動きを、ドアの開閉に伴ないゴム製又は金属製スプリング等の制動手段により所定の荷重で制限するものである。
しかし、車両が急斜面に停車した場合やドアに強風が吹き付けた場合等の外乱要因により、操作者の意図に反してチェッカ機構の制動力を超えてドアが開閉してしまうことがあり、操作者が日常使用する上において不都合が生じる場合がある。
このような不都合を解決するために、オートスライド式ドア装置において、スライドドアが全開位置と全閉位置間の途中停止状態になったときに該スライドドアの開閉駆動用モータに回生ブレーキをかける操作手段と、回生ブレーキを解除するための解除手段とを設ける技術がある(例えば、特許文献1参照)。
このようにすることにより、例えば自動車が急坂に停止したときに、操作者がスライドドアを途中位置まで開けた場合、回生ブレーキによって該スライドドアが自重で滑り落ちることを防止することができるので、操作者は不都合を感じることがなくなる。
また、上記不都合を解決するために、ドアヒンジによって回動可能に支持された車両用ドアにおいて、ドアチェッカ機構本体内に挿入されたチェッカアームを2つのローラによって途中位置で挟み込むことにより、チェッカアームを固定して、ドアを途中停止状態に保持する技術がある(例えば、特許文献2参照)。
詳しくは、車両用ドア内に配設されたドアチェッカ機構は、上下位置に2つのローラを備え、該ローラ間には、車両本体にピンによって一端側を回動可能に取り付けられた細板状のチェッカアームが挿入されている。
また、ドアチェッカ機構は、上下方向に移動可能なブロックを備えており、該ブロックは、モータを駆動源として前記一方のローラをチェッカアームに向けて押し付ける位置と、ローラをチェッカアームから離間させる位置との間を移動するように構成されている。ブロックがローラを押し付ける位置にあるときは、2つのローラ間に挟持されたチェッカアームは、ローラによってその位置を固定される。これにより、ドアは途中停止状態に保持される。
通常、チェッカアームの動きはブロックによって制限されており、解除スイッチによってブロックによる制限が解除される構成となっている。操作者は、ドア開閉動作前に解除スイッチを解除位置にセットした状態に保持し、ブロックを解除位置に移動させてから、ドア開閉動作を行う。そして、ドアが途中位置に停止して解除スイッチが通常位置に戻されるか、解除スイッチが解除位置にセットされてから所定時間経過すると、ブロックは通常位置(制限する位置)に戻り、ドアは途中停止位置に保持される。
特開平10−266691号公報(第3−6頁、第1−3図) 特開平10−140911号公報(第3−6頁、第1−4図)
上記のようなオートドア機構は、ドア開閉用駆動手段、駆動力伝達手段、その他利便性等を考慮した各種検出装置、これらを制御する制御手段等からなる。このため、このようなオートドア機構を備えていない車両に対して、新たにオートドア機構を搭載する場合、特に比較的廉価な車両に搭載する場合には、そのコスト対効果(ドアの不用意な開閉動作防止)の点からその搭載は不向きであるという問題があった。
また、上記ブロックによってチェッカアームの動きを制限してドアを途中停止状態に保持する機構においては、操作者は開閉動作開始時における解除スイッチによるブロックの解除後、開閉動作中に解除スイッチを解除位置に保持してブロックの解除状態を維持し、停止開度において操作者の意志によって再びブロックによる制動を行わせるという不便さがあった。もしくは、ブロック解除後に、所定時間の経過を待たなければならないという不便さがあった。
本発明の目的は、車両用ドアの開閉操作時に操作者が任意の途中位置でドアを停止させた場合に、該途中位置にドアを停止保持することができる機能を備えると共に、操作者がドア開閉動作を行う上での操作性が向上されたドア開閉制御装置を安価に提供することにある。
前記課題は、全開位置と全閉位置との間の移動範囲内を開閉移動するドア体の開閉動作の制御を行うドア開閉制御装置であって、前記ドア体の開閉移動を検出して移動検出信号を送出する移動検出手段と、前記ドア体を停止状態に保持する制御を行う停止制御手段と、該停止制御手段による制御によって前記ドア体の移動を制動して該ドア体を停止状態に保持する停止保持手段と、を備え、前記停止制御手段は、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体が開閉移動状態から前記移動範囲内に停止する停止直前状態を検出したときに、前記ドア体が停止されるものと予測し、前記ドア体の移動を制動して該ドア体を停止させ、該ドア体を停止状態に保持するように前記停止保持手段を制御することにより解決される。
このように、本発明のドア開閉制御装置では、ドア体が停止される直前状態を検出してドア体の停止保持処理が行われるので、ドア開閉操作においてスムーズにドア体の停止保持が可能となる。ドア体は停止直前状態が検出されるまでは停止保持手段によって停止保持されることがない。したがって、一旦、操作者が停止保持手段を解除すれば、操作者はドア開閉操作中に停止保持手段を解除状態に保持するための操作をする必要がないので操作性が向上される。また、停止位置で操作者の操作によって停止保持手段を作動させる必要がないので操作性が向上される。
また、前記停止制御手段は、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体の移動速度を演算し、該移動速度が所定の設定速度以上となり、その後所定の停止直前速度以下になったときに、前記ドア体の停止直前状態を検出するように構成することができる。
また、前記課題は、全開位置と全閉位置との間の移動範囲内を開閉移動するドア体の開閉動作制御を行うドア開閉制御装置であって、前記ドア体の開閉移動を検出して移動検出信号を送出する移動検出手段と、前記ドア体を停止状態に保持する制御を行う停止制御手段と、該停止制御手段による制御によって前記ドア体を停止状態に保持する停止保持手段と、を備え、前記停止制御手段は、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体が開閉移動状態から前記移動範囲内に停止したことを検出したときに、前記ドア体を停止状態に保持するように前記停止保持手段を制御することにより解決される。
このように、本発明のドア開閉制御装置では、ドア体が停止されたことを検出してドア体の停止保持処理が行われるので、ドア開閉操作において停止させる必要があるときに確実にドア体の停止保持が可能となる。また、ドア体は停止するまでは停止保持手段によって停止保持されることがない。したがって、一旦、操作者が停止保持手段を解除すれば、操作者はドア開閉操作中に停止保持手段を解除状態に保持するための操作をする必要がないので操作性が向上される。また、停止位置で操作者の操作によって停止保持手段を作動させる必要がないので操作性が向上される。
また、前記停止制御手段は、前記移動検出信号に基づいて所定時間内に前記ドア体が移動していると検出できない場合に、前記ドア体が停止したことを検出するように構成することができる。
また、前記停止制御手段は、前記ドア体が前記停止保持手段によって停止状態に保持されているときに、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体の開閉移動を検出した場合には、前記停止状態を解除する制御を行なうように構成されれば好適である。このようにドア体が停止状態に保持されているときに、操作者がドア体を所定量だけ開閉動作させることにより自動的にブレーキが解除されるので、操作者は特に停止保持手段の停止を解除する操作をすることなしにドア体を停止状態から開閉操作することができ、操作性が向上される。
また、前記停止保持手段による前記ドア体の停止状態の保持を解除するための解除指令信号を送出する停止保持解除手段を備え、前記停止制御手段は、前記ドア体が前記停止保持手段によって停止状態に保持されているときに、前記解除指令信号を受けた場合に、前記停止状態を解除する制御を行なうように構成することができる。
また、前記停止保持手段による前記ドア体の停止状態の保持を解除するための解除指令信号を送出する停止保持解除手段を備え、前記停止制御手段は、前記ドア体が前記停止保持手段によって停止状態に保持されているときに、前記解除指令信号を受け、且つ、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体の開閉移動を検出した場合に、前記停止状態を解除する制御を行なうように構成することができる。このように構成すれば、操作者が誤って停止保持解除手段を作動させてしまったような場合でもドア体のブレーキは解除されず、操作者が停止保持解除手段を作動させると共に、意図的にドア体を所定量だけ開閉移動させたときにはじめてブレーキが解除されるので操作性が向上され好適である。
前記停止保持解除手段としては、前記ドア体の表面にセンサ面が配設された第1の検出器、前記ドア体に配設されたドアハンドルの開閉操作に連動して作動する第2の検出器、又は、前記ドア体の開閉動作に伴って該ドア体に与えられる荷重を検出する荷重検出器、のうち少なくとも一つの検出器を含むものとすることができる。検出器が、ドア体の表面にセンサ面が配設された検出器であれば、操作者がドア体を開閉操作するときに積極的に検出器について操作する意思がなくても、センサがドア開閉操作を自動的に検知する。ドア体に配設されたドアハンドルの開閉操作に連動して作動する検出器では、ドアハンドルの開閉操作をするときに自動的に検出器が作動する。また、ドア体に与えられる荷重を検出する荷重検出器では、操作者がドア体に荷重を掛けることにより自動的にブレーキが解除される。このように、本発明では操作者は特にブレーキを解除するための操作を意図的にする必要がないので操作性が向上される。
さらに、前記停止保持手段による前記ドア体の停止状態の保持を解除するための解除指令信号を送出する前記ドア体の表面にセンサ面が配設された第1の検出器又は前記ドア体に配設されたドアハンドルの開閉操作に連動して作動する第2の検出器、及び前記ドア体の開閉動作に伴って該ドア体に与えられる荷重を検出する荷重検出器を備え、前記停止制御手段は、前記ドア体が前記停止保持手段によって停止状態に保持されているときに、前記第1の検出器又は第2の検出器からの解除指令信号を受け、且つ、前記荷重検出器からの解除指令信号を受けたかもしくは前記移動検出信号に基づいて前記ドア体の開閉移動を検出した場合に、前記停止状態を解除する制御を行なうように構成してもよい。
また、前記移動検出手段は、一端側が前記車両のピラーに連結され、他端側が前記ドア体内に延出して配設され、前記ドア体の開閉方向に回動可能とされたラックと、前記ドア体内に配設され前記ラックと噛合すると共に回転軸としてのシャフトを有するピニオンと、前記シャフトの回動に基づいて前記ドア体の開閉移動を検出する移動検出器と、を備えた構成とすることができる。
このとき、前記シャフトは、前記ラックと車両とを回動可能に連結する回動軸に対して略平行に配設され、前記ラックには、前記シャフトを回転軸として回動するピニオンと噛合する歯が形成されれば好適である。このように構成すれば、ピニオンとラックとが噛合した状態を保持したままドア体を開閉動作させることが容易となる。すなわち、ラックは車体側に回動可能に連結されており、ラックと噛合するピニオンはドア体内に配設されている。そして、ラックの回動中心とドアの回動中心が異なる場合には、ドアが開閉動作するとラックの回動角度とピニオンの回動角度が異なってくる。したがって、ピニオン(又はドア体)に対してラックは揺動するものとなる。そこで、ラックの回動軸とピニオンの回転軸とを略平行に配設する構成とすることにより、ラックとピニオンが噛合した状態を保持したままピニオンに対してラックを揺動可能とする構成とすることができる。
また、このような構成とすることにより、ピニオンの回転力を伝達する伝達機構はドア体の長さ方向に延出する構成ではなく、ドア体内の上下方向に積み上げた構成とすることが容易となるので、ドア体内の他の部材との干渉を防止してドア体内のスペースを有効利用することができる。
また、前記ラックは、前記ドア体の開閉方向に回動可能に連結されたリンクを一端側に備え、該リンクを介して車両側と連結された構成としてもよい。このように構成するとピニオンに対するラックの揺動をリンクが回動することにより吸収することができる。
本発明のドア開閉制御装置によれば、車両用ドアの開閉操作時に操作者が任意の途中位置でドアを停止させた場合に、該途中位置にドアを停止保持することができると共に、操作者がドア開閉動作を行う上での操作性が向上されたドア開閉制御装置を安価に提供することができる。
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下に説明する配置、形状等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図1は開閉制御装置を車両用ドアに取付けた状態を示す説明図、図2はドア開閉制御装置が取付けられた車両用ドアの断面図、図3はドア開閉制御装置の断面図、図4はドア開閉制御装置の電気的構成を示すブロック図である。図5乃至図7は別実施例に係るものであり、図5は解除スイッチ,接触検出センサの配置の説明図、図6は解除スイッチの説明図、図7は解除スイッチ,接触検出センサの配置の説明図、図8は荷重検出器の配置の説明図である。
図9は車両用ドア開閉操作時のドア回転速度の時間変化を表す説明図、図10は車両用ドア開閉操作時に速度センサから送出されるパルス信号の時間変化を表す説明図、図11はドア開閉制御装置の処理手順を示すフローチャート、図12はブレーキ解除の処理手順を示すフローチャート、図13は別実施例のブレーキ解除の処理手順を示すフローチャート、図14はブレーキ作動の処理手順を示すフローチャートである。
図15乃至図18は別実施例に係るものであり、図15はドア開閉制御装置を車両用ドアに取付けた状態を示す説明図、図16乃至図18はドア開閉制御装置のラック及びピニオンの位置関係を説明する説明図である。
以下に、本例のドア開閉制御装置20を車両の前側席のドア10に適用した例を示す。図1及び図2に示すように、ドア10は車体1のフロントピラー2にアッパヒンジ1a及びロアヒンジ1bにて回動可能に組み付けられている。ドア開閉制御装置20は、ドア10のドアアウタパネル10aとドアインナパネル10bとの間に配設されている。
また、ドア10のドアアウタパネル10a側には停止保持解除手段としての解除スイッチ40aと接触検出センサ42aが、ドアインナパネル10b側には停止保持解除手段としての解除スイッチ40bと接触検出センサ42bが、それぞれ配設されている。また、後述するようにアッパヒンジ1a,ロアヒンジ1b等には停止保持解除手段としての荷重検出器43が配設されている。
解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42b、荷重検出器43は、ドア10がドア開閉制御装置20によってその動きが制限されているときに、その制限を解除するためのものである。解除スイッチ40a,40bは、それぞれドアアウタハンドル7a,ドアインナハンドル7bに連動して作動するように構成されている。また、接触検出センサ42a,42bは、それぞれドアアウタパネル10aの後端部,ドア10の内面に設けられたアームレストに配設されており、操作者がドア10の開閉操作をするときに操作し易い場所に配設されている。接触検出センサ42a,42bは、操作者が、適度な押圧力でセンサ面に触れたときに、その検出信号(解除指令信号)をドア開閉制御装置20のコントローラ30へ送信するようになっている。また、接触検出センサ42a,42bは、上記のような接触押圧式でなくてもよく、例えば静電気感知式であっても良い。また、荷重検出器43は、ドア10に所定の開閉力が掛かった場合にその荷重を検出し、検出信号(解除指令信号)をドア開閉制御装置20のコントローラ30へ送信するように構成されている。接触検出センサ42a,42bは第1の検出器を構成し、解除スイッチ40a,40bは第2の検出器を構成する。
フロントピラー2には、ラック21を回動可能に取り付けるための取付部3が取付けられており、取付部3に回動ピン4によってラック21の一端側が取り付けられている。
図3に示すように、ドア開閉制御装置20は、ドア10の開閉操作時にブレーキ機構25の制御を行うコントローラ30と、ラック21と、ラック21と噛合するピニオン22と、ピニオン22が挿着されたシャフト23と、シャフト23を回動自在に保持する軸受24と、ブレーキ機構25と、所定のスリットが形成されたセンサプレート26と、センサプレート26の回転移動を検出する移動検出器としての速度センサ27とを備え、これらはハウジング28内に収容されている。ラック21,ピニオン22,シャフト23,センサプレート26,速度センサ27等によって移動検出手段が構成されている。
コントローラ30は、図4に示すように速度センサ27からの速度信号(移動検出信号)や、解除スイッチ40a,40bからの解除指令信号、接触検出センサ42a,42bからの解除指令信号、荷重検出器43からの解除指令信号を受けて、停止保持手段としてのブレーキ機構25を制御するものである。コントローラ30は、CPU等からなる制御部と、ROM及びRAM等からなる記憶部と、入出力部等を備えている。
コントローラ30は、プリント基板上に配設されたICやその他の電子部品によって構成されている。また、コントローラ30には、車体1に配設されているバッテリ6から電力が供給されており、コントローラ30を介して、速度センサ27やブレーキ機構25へ電力が供給されるようになっている。
ピニオン22はラック21と噛合しており、ラック21の移動によりピニオン22は回動し、それと共にシャフト23が回動するようになっている。なお、ドア10が開閉されると、それに伴ないラック21は回動ピン4を回動中心として回動し、ガイド溝21aに案内されながら移動するようになっている。
ブレーキ機構25は、コントローラ30からの停止制御信号としての駆動信号によってシャフト23の回転を制限するものである。ブレーキ機構25は通常時、不図示のスプリングによってアウタディスクが解除位置に保持されており、シャフト23は回動自在となっている。しかし、コントローラ30から駆動信号が入力されると、ブレーキ機構25は作動して電磁力によってアウタディスクをシャフト23に固定されたインナディスクに押付けるように構成されている。これにより、シャフト23は回転が制限されるようになっている。
ただし、ブレーキ機構25が作動中にドア10の開閉操作によって、シャフト23に前記アウタディスクとインナディスクとの係合力を超えて所定以上の回転力が与えられた場合には、インナディスクはアウタディスク上を滑るように構成されている。したがって、ブレーキ機構25の制動機能が働いている場合であっても、通常必要とされる開閉操作力よりも大きな所定の力を与えれば、操作者の意思によってドア10の開閉操作を行なうことができる。また、後述するようにブレーキ機構25によってシャフト23の回動が規制されているときに、シャフト23が所定角度以上回動するとブレーキが解除されるように構成されている。
なお、本例のブレーキ機構25は、シャフト23の回転を制動してドア10を停止位置に保持するものであるが、これに限らず、ラック21を押さえつけて制動することにより、ドア10を停止位置に保持するように構成しても良い。
センサプレート26には不図示のスリットが複数形成されており、速度センサ27は光源となるLEDと検出用ホトダイオードから構成されている。シャフト23の回転に伴ないセンサプレート26が回転すると、スリットを通して前記LEDの発光する光を検出用ホトダイオードが受光し、速度センサ27はコントローラ30へシャフト23の回転速度に応じたパルス幅の信号を送出するように構成されている。
なお、本例ではシャフト23の回転速度を検出するのに、速度センサ27を光電式としているが、これに限らずセンサプレート26に所定の導電性パターンプレートを配し、該パターンプレートに弾性的に接触する複数の接触子によって導通を検出し、導電の有無によりパルス信号を送出するように構成してもよい。また、ホールICとリングマグネットにより、パルス信号を送出するように構成してもよい。
図5乃至図7に停止保持解除手段である解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42bの他の実施形態を示す。図5(A),(B)に示す例では、接触検出センサ42aはドアアウタパネル10aの後縁辺とドアハンドル7aとの間及びドアハンドル7aの上側、及びウインドウフレーム11の後枠に配設されている。ドアアウタパネル10aの後縁辺とドアハンドル7aとの間に配設された接触検出センサ42aは、上下左右の広い範囲にわたってセンサ面を有している。また、接触検出センサ42bはドアインナパネル10b側ではアームレストの側部に配設されている。
このような部位に配設されることにより、操作者に接触検出センサ42aを積極的に触れようとする意思がなくてもドア10の開閉動作を行うときには、操作者によって接触検出センサ42aは触れられ作動する。例えば、操作者はドアハンドル7aの後側を押すことによりドア10を閉めようとするが、このとき操作者は同時にドアアウタパネル10aの後縁辺とドアハンドル7aとの間に配設された接触検出センサ42aに触れる。他の部位に配設された接触検出センサ42aについても同様である。
したがって、ドアの開閉動作時には、操作者の意思とは無関係に自動的に接触検出センサ42aからドア開閉制御装置20のコントローラ30へ検出信号(解除指令信号)が送信される構成となっている。この接触検出センサ42aは、操作者がセンサ面に触れたときに人体へ流れる微小電流を検出するもの、押しボタン式、微小な接触圧力で作動する接触押圧式、あるいは赤外線により操作者の手がセンサ面に接近したことを検出する非接触式の近接センサ式であってもよい。
また、解除スイッチ40aは、ドア10の内側及び外側に設けられたそれぞれのドアハンドル7a,7bに連動して作動するように配設されている。図6はドアハンドル7aについての説明図である。なお、ドアハンドル7bについても同様である。ドアハンドル7aは、回動軸8aを回動中心として所定の角度範囲で回動可能であり、図中時計方向に付勢されている。ドアハンドル7aには、図中上側に延出するドアラッチ解除片8b、図中下側に延出する解除スイッチ操作片8cが形成されている。そして、通常状態において解除スイッチ操作片8cは解除スイッチ40aと当接し押圧した状態となっている。
ドアハンドル7aが回動軸8aを中心として操作者によって引き上げられると、ドアラッチ解除片8bによってドアラッチ片9が図中左側へ押し込まれることによりドアラッチが解除される。このとき、解除スイッチ操作片8cは図中右側へ移動し、ドアハンドル7aがドアラッチの解除位置まで変位する以前に、解除スイッチ操作片8cは解除スイッチ40aと離接し、解除スイッチ40aは押圧状態が解除される。これにより解除スイッチ40aから検出信号(解除指令信号)がドア開閉制御装置20のコントローラ30へ送信される。
なお、本実施例ではドアハンドル7aを引き上げることにより解除スイッチ操作片8cが解除スイッチ40aと離接して検出信号が送信されるように構成されているが、これに限らず、解除スイッチ40aを解除スイッチ操作片8cの図中右側に設けておき、ドアハンドル7aが引き上げられることによって解除スイッチ操作片8cが右側へ移動して解除スイッチ40aと当接し、解除スイッチ40aを作動させるように構成してもよい。
このようにドアハンドル7aの動きに連動して解除スイッチ40aが作動するように構成されおり、ドア10を全閉状態から開操作するときには、操作者はドアハンドル7a,7bを操作するので、この操作に連動して解除スイッチ40a,40bが作動し、自動的に検出信号がドア開閉制御装置20のコントローラ30へ送信される。
また、図7(A),(B)に示すように解除スイッチ40a,40bを独立したマニュアル操作スイッチとして配設してもよい。図7に示す実施例ではこのような独立した解除スイッチ40a,40bが、ドアハンドル7aの後方,ドア10内側のアームレストの側面にそれぞれ配設されている。このように独立したスイッチとすることにより、操作者がドア開閉操作前に予めドア10の制限を解除しておくことができる。このような解除スイッチ40a,40bは微小電流を検出するもの、押しボタン式、接触押圧式、近接センサ式等とすることができる。また、解除スイッチ40a,40bの配設位置については、ドアハンドル7aの車両前方や下方、アームレスの上方や前方等操作者が操作し易い部位であれば特に制限はない。また、このような独立した解除スイッチ40a,40bは、自動的に操作者の開閉意思を検出するように配設されたものとは別に安全面から設けておくとよい。
荷重検出器43は、図8に示すようにアッパヒンジ1a、ロアヒンジ1b、取付部3、ラック21、ピニオン22、シャフト23に配設されている。また、これらに限らず、ハウジング28や他の部位とのドア10の操作によって荷重が掛かる部位に荷重検出器43を配設してもよい。荷重検出器43は、配設された部位に荷重が掛かったときにその歪みを検出する歪ゲージ,トルクセンサである。ブレーキ機構25が作動してシャフト23の回転が規制されているとき、ドア10に開方向又は閉方向の力が加えられると車体1及びドア10の所定の部位には荷重が加わる。この荷重により各部位には歪みが生じる。荷重検出器43は、所定以上の大きさの歪みが生じるとこれを検出して検出信号をコントローラ30へ出力する。コントローラ30は、いずれかの荷重検出器43から検出信号を受け取ったときにドア10に開閉方向の力が掛かっていると判定し、ブレーキの解除を行なうように構成されている。また、これに限らず、コントローラ30は、2以上の荷重検出器43から検出信号を受け取ったときにドア10に開閉方向の力が掛かっていると判定するようにしてもよい。
このように構成すれば、ブレーキ機構25の制動力に抗してドア10が開閉操作されることを回避することができ、ブレーキ機構25内のインナディスク及びアウタディスクの摩耗を防止することが可能となる。
また、荷重検出器43は、上述のように所定以上の荷重が掛かったときに検出信号を出力するようにしてもよいし、歪みの大きさに応じた検出信号をコントローラ30へ出力し、コントローラ30が検出信号の大きさによって荷重検出器43に所定以上の荷重が掛かったか否かを判定するようにしてもよい。さらに、検出された荷重の変化率が所定のしきい値を超えたときに、コントローラ30が所定以上の荷重が掛かったと判定するようにしてもよい。また、図8に示す例では荷重検出器43は複数の位置に配設されているが、これに限らず、1箇所のみに配設してもよいし選択的に複数箇所に配設してもよい。
また、上述のようにブレーキ機構25の作動中にドア10に所定以上の力が掛かると、シャフト23が回動すると共にセンサプレート26も回動する。速度センサ27は、センサプレート26の回動によりコントローラ30へ回転角度に応じてパルス信号(移動検出信号)を送出する。コントローラ30は、ブレーキ機構25がシャフト23の回動を規制する制御を行なっているときに速度センサ27からパルス信号を受け取ると、受け取ったパルス信号の数をカウントする。このときパルス信号のカウント数が所定数を超えると、コントローラ30はブレーキを解除する制御を行なう。ブレーキが解除されるとパルス信号のカウント数はクリアされる。
このように、本例のドア開閉制御装置20では、ブレーキ機構25が作動中に操作者がドア10を所定角度回動すると、自動的にブレーキが解除されるように構成されている。このように構成すれば、ブレーキ機構25の制動力に抗してドア10が開閉操作されることを回避することができ、ブレーキ機構25内のインナディスク及びアウタディスクの摩耗を防止することが可能となる。
なお、本例ではパルス信号のカウント数が所定数を超えたときにブレーキを解除するように構成されているが、これに限らず、受け取ったパルス信号に基づいて計算されたドア10の開閉速度の変化率が、コントローラ30によって所定のしきい値を超えたと判定されたときに自動的にブレーキが解除されるように構成してよい。
次に、本例のドア開閉制御装置20の動作の概略を説明する。ドア10が全閉位置にある場合、ブレーキ機構25へコントローラ30から駆動信号が送出されているので、シャフト23はブレーキ機構25によって、その動きが制限されている。
そして、操作者が車外(又は車内)でドア10のドアハンドル7a(7b)を引いてドア10を開ける動作を開始すると、解除スイッチ40a又は解除スイッチ40bからコントローラ30へ解除指令信号が送出される。コントローラ30は解除指令信号を受けて、ブレーキ機構25への駆動信号送出を停止する。これにより、ブレーキ機構25はシャフト23への制限を解除する。
そして、ドア10の回動に伴ないラック21がピニオン22を回動させる。ピニオン22の回動によってシャフト23が回動し、シャフト23と共にセンサプレート26が回動する。センサプレート26が回動することにより、速度センサ27はパルス信号(ON,OFF信号)をコントローラ30へ送出する。コントローラ30は、速度センサ27からのパルス信号を受けて、ドア10が開閉操作されていることを検出すると共に、ドア10の回転速度Vを演算,記憶する。
操作者がドア10の開動作を止めてドア10が全開位置又は途中位置で停止すると、速度センサ27からのパルス信号の変化がなくなる。速度センサ27は、センサプレート26の停止位置によってコントローラ30へパルス信号を送出しないか(「OFF」)、パルス信号を送出し続けるか(「ON」)のどちらかの状態となる。
コントローラ30はドア10が停止する又は停止したと判定すると、ブレーキ機構25へ駆動信号を与える。これにより、ブレーキ機構25は、シャフト23の回動を制限するように作動する。
このようにして、ドア10が全開位置又は途中位置で固定され、車両を急坂に停止した場合や、強風下の場合や、他の車両に隣接して車両を駐車した場合に、ドア10を当該位置に保持した状態とすることができる。
また、操作者がドア10を全開位置又は途中位置から開閉操作する場合は、操作者は解除スイッチ40a,40b又は接触検出センサ42a,42bを作動させる。この作動により、ブレーキ機構25の解除指令信号がコントローラ30へ送出される。この解除指令信号は、時間的に継続的なものではなく、ワンショットのパルス信号としてコントローラ30へ送られる。
コントローラ30はこの解除指令信号を受けて、ブレーキ機構25への駆動信号の送出を停止し、ブレーキ機構25はシャフト23への制限を解除する。これによりドア10は再び自由に開閉操作することができるようになる。制限を解除する場合には、操作者がドア10の開度を変える場合や、ドア10を全閉位置まで閉める場合がある。
なお、解除スイッチ40a,40b等を作動させない場合でも、操作者が通常よりも大きな所定の力でドア10を開閉操作すれば、ブレーキ機構25の制動力に抗してドア10の開閉操作を行なうことが可能である。
次に、ドア10を開閉操作する場合のドア開度とドアの回転速度との関係について説明する。図9(A)に、操作者が全閉位置から全開位置手前の途中位置まで通常の速度でドア10を開けた場合(通常操作)の経過時間と回転速度Vとの関係を示す。
図中、a区間は操作者がドアハンドルを操作して、ドア10が全閉位置から開動作可能な状態に至るまでの区間である。図に示すように、この区間はドア10の回転速度Vの変化が一様ではなく大小に変化し、不安定なものとなる。
また、図中、b区間は操作者がドア10を押す(又は車外では引く)ときの区間であり、この区間中は回転速度Vが最大となると共に、略最大速度が維持される。また、図中、c区間は操作者がドア10の動きを任意の途中位置に停止させるときの区間であり、回転速度Vが略一定の割合で減少する。
また、同図(B)は操作者がドア10を急激に開けた場合(急操作)を示す。このように、急操作の場合は、回転速度Vは停止状態から即座に最大回転速度に達し、停止前に急減速される。このため、減速区間が短くなっている。
また、同図(C)は操作者がドア10を緩やかに開けた場合(緩操作)を示す。このように、緩操作の場合は、回転速度が全区間に渡って小さなものとなるため、停止前とドア回動時における回転速度の差が小さくなり、停止前の減速区間の検出が困難になっている。
図10に、図9におけるドア10の各操作を行なった場合の速度センサ27からコントローラ30へ送られるパルス信号の時間変化を示す。なお、図中パルス幅が狭い程、回転速度が大きくなっていることを示す。
次に、上記のように種々のパターンで開閉操作が行われるドア10の停止検出方法について説明する。ドア10が停止している状態では、上述のように速度センサ27からコントローラ30へは、センサプレート26の停止位置によってパルス信号を送出し続ける状態か、パルス信号を送出しない状態かのいずれかに維持される。
このように、パルス信号の変化が所定時間以上継続して無い場合には、コントローラ30は、ドア10が停止しているものと判定する。なお、コントローラ30は、速度センサ27からのパルス信号を所定時間毎に繰返し読込んで、そのON,OFFを検出している。
速度センサ27からのパルス信号が、ONからOFFへ、又はOFFからONへ変化があった場合は、コントローラ30はパルス信号の切り替わり時間(パルス信号幅)に応じてドア10の回転速度Vを制御部によって演算し、記憶部に記憶する。これにより、コントローラ30は、ドア10が開閉操作されていると判定する。
なお、パルス信号の変化のタイミングでない場合に、回転速度Vの演算処理が行われるときは、コントローラ30は新たに回転速度Vを計算することなく、すでに記憶されている回転速度Vを当該タイミングにおける回転速度Vに採用する。
また、全閉位置から開操作を開始した当初は、上述のようにドア10の回転速度Vが不安定となるので、所定数(マスキングパルス数)のパルス信号を受け取るまではコントローラ30からブレーキ機構25へ駆動信号を送出しないようにマスク処理が行われる。すなわち、開閉操作開始当初は、マスキングパルス数に相当するドア移動量(ドア開度)の操作がされるまでは、ブレーキ機構25は作動しないようになっている。
図9では、理解の容易のため、マスキングパルス数を4として例示している。なお、パルス信号の数ではなく、パルス信号のON,OFF間の切り替わり回数によってドア移動量を検出するようにしてもよい。
コントローラ30は、マスク処理後に回転速度Vが所定値(設定回転速度V)より大きくなったことを検出する(d点)。なお、図9ではマスク処理が行われる区間と、a区間とが略一致したものとしている。設定回転速度Vより大きい回転速度Vが検出された後、回転速度Vが所定値(停止直前速度V)より小さくなった場合、停止前検出手段としてのコントローラ30はドア10が停止されるものと判定(予測)し(e点)、停止制御手段としてのコントローラ30はブレーキ機構25へ駆動信号を送出する。通常のドア10の開閉操作では、以上のように停止判定が行われ、ブレーキ機構25への駆動信号が送出される。
なお、回転速度Vが停止直前速度Vより小さくなり、かつドア10の加速度が減速を示すものとなった状態が所定の時間(例えば、0.5秒から1.0秒程度)継続した場合に駆動信号が送出されるように構成してもよい。
また、ドア10が急操作される場合は、同様にマスク処理後に回転速度Vが設定回転速度Vとなったことが検出される(f点)。しかし、停止直前に減速期間が僅かしかなく、回転速度Vが停止直前速度Vより小さくなったことが検出されないまま、ドア10が停止してしまう場合がある。
したがって、急操作の場合は、回転速度Vが設定回転速度Vより大きくなったと判定された後に、パルス信号の立上り又は立下りがない状態が所定時間継続したときに、コントローラ30はドア10が実際に停止されているものと判定して、ブレーキ機構25へ駆動信号を送出するように構成されている。
また、ドア10が緩操作される場合は、同様にマスク処理後に設定回転速度Vの検出処理が行われるが、ドア10の回転速度Vが小さいため回転速度Vが設定回転速度Vに達しないことがある。このため、コントローラ30はパルス信号の変化により、ドア10の開閉操作が開始されたことは判定できるが、ドア10が停止しているのか緩操作されているのかの判定が困難となる。
このため緩操作の場合、停止検出手段としてのコントローラ30はマスク処理後、パルス信号の立上り又は立下りがない状態が所定時間継続した場合、ドア10が実際に停止されているものと判定し、停止制御手段としてのコントローラ30はブレーキ機構25へ駆動信号を送出する。
次に、図11に基づきコントローラ30の処理手順について説明する。コントローラ30は、解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42b又は荷重検出器43からの検出信号に基づき、ブレーキ機構25への駆動信号送出を停止してブレーキ解除処理を行なう。そして、速度センサ27から受取るパルス信号をカウントして記憶し、パルス信号を所定数(マスキングパルスカウント設定数)だけ受取るのを待つ(S1)。このとき、速度センサ27からのパルス信号は、コントローラ30の記憶部へ順次記憶される。
コントローラ30は、速度センサ27から受取ったパルス信号が設定数に到達すると(S1;Yes)、当該パルス信号の切り替わりタイミングでドア10の回転速度Vを演算し、記憶する(S2)。
なお、コントローラ30が解除指令信号を受けてから所定時間経過しても速度センサ27からのパルス信号の変化を検出できない場合に、ステップS1の処理を終了して待機状態に戻るようにしてもよい。例えば、操作者が誤って接触検出センサ42a,42bに触れてしまった場合には、ドア10の開閉操作は行われないため、コントローラ30はパルス信号の変化を検出できないからである。
また、本例では、所定処理タイミングのみで回転速度Vを演算するように構成されているが、これに限らず、本処理とは別に所定時間毎に回転速度Vを割込み処理で演算するように構成してもよい。
ステップS2で回転速度Vが演算されるとステップS3へ進み、ステップS3では、前回のパルス信号の変化からステップS3での処理時点までの経過時間が、所定時間以上であるか否かが判定される(S3)。
ステップS3でパルス信号の変化が所定時間以上検出されていないと判断された場合は(S3;No)、ステップS4へ進み、ステップS2で演算,記憶された回転速度Vが設定回転速度Vより大きいか否かが判定される(S4)。回転速度Vが設定回転速度Vより大きい場合は(S4;Yes)、ステップS5へ進み、再び回転速度Vを演算,記憶する(S5)。一方、ステップS4で回転速度Vが設定回転速度V以下の場合は(S4;No)、再びステップS2へ戻る。
ステップS5で回転速度Vが演算されるとステップS6へ進み、ステップS6では、ステップ3と同様にパルス信号が所定時間以上変化していないか否かの判断が行われる(S6)。ステップS6でパルス信号の変化が所定時間以上検出されていないと判断された場合は(S6;No)、ステップS7へ進み、ステップS5で演算,記憶された回転速度Vが、停止直前回転速度Vより小さいか否かが判定される(S7)。
回転速度Vが停止直前回転速度V以上である場合は(S7;No)、ステップS5へ戻り、再び回転速度Vを演算する。一方、回転速度Vが停止直前回転速度Vより小さい場合は(S7;Yes)、コントローラ30はブレーキ機構25を作動させ(S8)、処理を終了する。
ステップS8でコントローラ30からブレーキ機構25へ駆動信号が送出されると(S8)、ブレーキ機構25によってシャフト23は制動され、ドア10はその時の開度で保持される。
なお、ステップS8で上記ブレーキ処理が行われると、コントローラ30内の記憶部に記憶されているマスキングパルスカウントや、回転速度Vの値等がクリアされる。
このように、回転速度Vが設定回転速度Vに達した後、回転速度Vが停止直前回転速度Vより小さくなったときに、ドア10が停止されるものと予測してブレーキ機構25を作動させる処理は、上記通常操作時の処理に該当する。
なお、ステップS7で回転速度Vが停止直前回転速度Vより小さいと判定された場合に、コントローラ30が所定時間経過してからブレーキ機構25を作動させるように構成してもよい。
ところで、回転速度Vが設定回転速度Vに到達することなく(すなわち、ステップS4において「Yes」と判断されず、ステップS5へ進むことなく)、パルス信号が所定時間以上、変化しなくなった場合は(ステップS3;Yes)、ステップS9へ進む。
ステップS9では停止タイマTがスタートされ(S9)、停止タイマTがタイムアップすると(S10;Yes)、ステップS8へ進み、ブレーキ機構25を作動させる処理が行われ(S8)、処理が終了する。
このように、パルス信号に所定時間以上、変化がない場合、コントローラ30は、センサプレート26が停止(シャフト23が停止)しており、ドア10の開閉操作が行なわれていないものと判定する。そして、このような処理が行われるのは、操作者がドア10を緩操作することにより、ドア10が設定回転速度V以下の回転速度Vで開閉移動して、その後停止した場合である。
また、回転速度Vが停止直前回転速度Vより小さくなったと判断されることなく(すなわち、ステップS7において「Yes」と判断されることなく)、パルス信号が所定時間以上、変化しなくなった場合は(ステップS6;Yes)、ステップS9へ進む。ステップS9では、緩操作時と同様に停止タイマTがスタートされ(S9)、停止タイマTがタイムアップすると(S10;Yes)、ステップS8へ進み、ブレーキ機構25を作動させる処理が行われ(S8)、処理が終了する。
このように、回転速度Vが設定回転速度Vに到達した後に(すなわち、ステップS4において「Yes」と判断された後に)、回転速度Vが停止直前回転速度Vより小さくなったと判断されることなく、パルス信号の変化が所定時間以上、検出されないのは、操作者がドア10を急操作した場合に相当する。すなわち、コントローラ30が停止直前回転速度Vよりも小さい回転速度Vを検出することなく、ドア10が急停止される場合に、上記処理が行われる。
緩操作及び急操作における処理は、通常時の操作とは異なり、回転速度Vが設定回転速度Vに達した後、停止直前回転速度Vより小さくなったことにより、停止直前であることを予測してブレーキ機構25を作動させるものではなく、実際にドア10が停止されたものと判定された場合に、ブレーキ機構25を作動させるものである。
なお、ステップ8において所定条件を満たさないとブレーキ機構25を作動させないように構成してもよい。例えば、ドア10が所定の開度で開いていないときにはブレーキ機構25を作動させないように構成することができる。コントローラ30は、速度センサ27からパルス信号を受け取っているので、このパルス信号をドア開度としてカウントすることによりドア10の開度を判別可能であり、ドア10がわずかにしか開いていないときはブレーキ機構25を作動させないようすることができる。また、ドア10が外部の障害物と接触しているような場合にもブレーキ機構25を作動させないように構成することができる。この場合は、障害物を検出したときに障害物検出信号を出力する障害物センサをドアアウタパネル10aの所定位置に設けておき、コントローラ30が障害物検出信号を受け取っているときにはブレーキ機構25を作動させないようにすることができる。
次に、ブレーキ解除処理について説明する。上述のように本例のドア開閉制御装置20では、解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42b、荷重検出器43からの検出信号(解除指令信号)によって、ドア10のブレーキ機構25による制動が解除される。また、ブレーキ機構25が作動中にドア10が所定角度回動すると、自動的にブレーキ機構25による制動が解除される。図12に示すように、ブレーキ機構25が作動しシャフト23の回動が規制されている状態で、コントローラ30は、解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42b、荷重検出器43からの検出信号、又は速度センサ27からの所定数以上のパルス信号を受け取るのを待ち続け(S11;No)、上記検出信号や所定数以上のパルス信号を受け取ると(S11;Yes)、ステップS12に進みブレーキ機構25への駆動信号の出力を停止してブレーキの解除を行なう。
また、図12のように解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42b、荷重検出器43からのいずれかの検出信号を受け取るか、速度センサ27からの所定数のパルス信号を受け取ることによりコントローラ30はブレーキを解除するように構成されているが、これに限らず、図13に示す処理手順を行なうようにコントローラ30を構成することができる。
すなわち図13では、ブレーキ機構25の作動中に解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42bからの検出信号を受け取った後に(S21;Yes)、荷重検出器43からの検出信号又は速度センサ27からの所定数以上のパルス信号を受け取ると(S22;Yes)、駆動信号の出力を停止してブレーキ機構25による制動を停止させる(S23)ように構成されている。
このようにすれば、単に操作者が解除スイッチ40a等に触れただけではブレーキ機構25による制動が解除されず、解除スイッチ40a等を操作した後に、実際に操作者が開閉操作してドア10に力を掛けて荷重検出器43によって荷重が検出されるか、もしくはドア10が所定角度回動して速度センサ27によって回動が検出されるかしないとブレーキは解除されない。したがって、操作者が誤って解除スイッチ40aに触れてしまっても、ドア10は回動が規制された位置から容易には動かないので好適である。また、このようにすることにより、単にドア10に荷重が加わったとき(例えば、強風により押圧力が加わった場合や、操作者がドア10を支えにして乗降する場合等)には、ドア10の制動力は解除されず、途中位置に保持されるので好適である。
なお、上記実施形態では、解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42bは、ブレーキを解除する場合にのみ用いられているが、これに限らず、ドア10の開閉動作中等のブレーキが解除された状態で解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42bを作動させることにより強制的にブレーキ機構25を作動させるように構成してもよい。また、ブレーキ機構25を作動させるための専用のスイッチを設けてもよい。すなわち図14に示す処理手順のように、ブレーキが解除された状態で解除スイッチ40a等から検出信号が出力されコントローラ30が検出信号を受け取ると(S31;Yes)、コントローラ30はブレーキ機構25を作動させるための条件が満たされているか否かを判定する(S32)。このブレーキ機構25を作動させるための条件は、上述したようにドア10が十分に開かれた状態まで回動していること、ドア10が障害物と接触又は近接していないこと等である。
条件が満たされていると判定された場合には(S32;Yes)、ブレーキ機構25を作動させて(S33)、処理を終了する。一方、条件が満たされていないと判定された場合には(S32:No)、そのままブレーキを解除したままで処理を終了する。
このように構成すれば、ドア10の開閉動作を急に止めたくなった場合に解除スイッチ40a等を操作することにより即座にドア10の開閉動作を停止させることができる。
次に、図15に基づいて別実施例に係るドア開閉制御装置20について説明する。図3に示したドア開閉制御装置20では、アッパヒンジ1a,ロアヒンジ1bと略平行であって上下方向に配設された回動ピン4を回動軸として所定角度回動するラック21は、歯が上に位置するように形成されている。そして、ピニオン22はドア10の厚さ方向に配設されたシャフト23に取り付けられて共に回動するように構成されている。
これに対して図15に示すドア開閉制御装置20では、同じく回動ピン4を回動中心とするラック21は、歯がドア10の外側(又は内側)を向くように形成されている。そして、ピニオン22は回動ピン4と略平行に配置された回転軸としてのシャフト23aに取り付けられてラック21と噛合している。
シャフト23aの上端部には歯車29aが取着されており、この歯車29aと歯車29bが噛合している。歯車29bはシャフト23aと同じくドア10の上下方向に配置されたシャフト23bに取着されている。シャフト23bには、歯車29bの上側にセンサプレート26、さらに上側には歯車29cが取着されている。センサプレート26には速度センサ27が取り付けられている。さらに、歯車29cはシャフト23cに取着された歯車29dと噛合しており、シャフト23cはブレーキ機構25に連結されている。
このようにラック21にはドア10の側面を向くように歯が形成され、この歯と噛合うようにピニオン22が配設されたので、伝達機構としてのシャフト23a乃至23c及び歯車29a乃至29d等、及びブレーキ機構25をドア10の上下方向に積み上げて配置することが容易となる。したがって、ドア10の内部空スペースを有効利用することができ、ドア10内に配設されたウインドウ5の上下機構5aと干渉することがなく好適である。
図16はドア10が全開位置及び全閉位置にあるときのラック21,ピニオン22,ラック21の回動中心P2、ドア10の開閉支点P1との位置関係を示した説明図である。回動中心P2の水平位置と開閉支点P1の水平位置とは一致せず、本例の場合は回動中心P2は開閉支点P1よりも車両内側に位置する。ドア10が全閉位置にあるときにはラック21はドア10の長さ方向に略沿うように配置されている。この状態からドア10を全開位置まで開操作すると、ラック21は回動中心P2を中心として角度Bだけ回動する。
一方、ラック21と噛合するピニオン22は、ラック21と噛合した状態でラック21上を移動する。ピニオン22はハウジング28内に配設されており、ハウジング28はドア10内に固定されている。したがって、ピニオン22はドア10の開閉支点P1を回動中心として回動する。このときの回動角度を角度Aとする。
上述のように回動中心P2と開閉支点P1とは一致しておらず、角度Aと角度Bとは一致しない。具体的には、図中、角度Cだけ回動角度が異なるものとなる。すなわち、ラック21はドア10に対して相対的に揺動する。図17はラック21に対してピニオン22が角度Cだけ揺動するときに、この揺動をラック21が吸収してラック21とピニオン22が噛合した状態を維持することを説明した概念図である。実際にはラック21は、ピニオン22と噛合して相対的に移動しながら揺動する。
このような揺動を可能とするため、ラック21は上下方向に沿って配置された回動ピン4によって回動可能に取り付けられていると共に、ドア10の側面を向くようにラック21の歯が形成されている。さらに、揺動してもラック21とピニオン22が噛合可能なように、ラック21とピニオン22とは点接触するように構成されている。このためピニオン22の歯は、先端が曲線形状となるようにテーパ加工されている。
さらに、上記揺動を吸収するために図18に示すように、ラック21の端部にリンク21bを回動可能に連結した構成としてもよい。取付部3にはリンク21bの一端が回動可能に連結され、さらにリンク21bの他端にラック21が回動可能に連結されている。このように構成することにより、ドア10が開閉動作してもラック21はドア10の前後の長さ方向に沿った状態を維持したまま移動することができる。すなわち、前述の揺動はリンク21bとラック21とがその連結部を中心として屈曲することによって吸収される。したがって、図15の実施例のように、ラック21とピニオン22とを点接触させるためにピニオン22の歯を加工する必要がなくなるので好適である。
なお、図18では、ラック21の歯がドア10の側面を向くように形成されピニオン22の回転軸が回動ピン4と略平行に配設された例を示しているが、これに限らず、図3のようにラック21の歯がドア10の上下方向を向くように形成し、ピニオン22の回転軸がドア10の厚さ方向に向くように配設したものとしてもよい。
上述のように、本実施の形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本例のドア開閉制御装置20は、車体1に一端側を取り付けられたラック21と、ドア10内に配設されたドア開閉制御装置20本体と、ドア開閉制御装置20のコントローラ30へ電気的に接続された解除スイッチ40a等から構成されており、構造が簡単であるため、オートドア機構を配設する場合と比べて、安価にドア10を開位置で停止保持する機能を車両に搭載することができる。
(2)また、本例のドア開閉制御装置20では、ドア10を開閉操作する際に、解除スイッチ40a等を操作開始時に作動させればよく、開閉操作中継続してスイッチ操作を行ない続ける必要がないので、操作性が向上される。このため、ドアを開閉している途中で上記スイッチから誤って手が離れた場合に、操作者の意図せぬ途中位置にドアが保持されてしまうという煩わしさがないので好適である。
また、停止位置では、ドア開閉制御装置20によってドア10の停止前状態又は停止状態が検出され、自動的にブレーキ機構25が作動するようになっているので、操作者は停止位置でドア10を停止保持させる操作をする必要がなく、操作性が向上される。
(3)また、本例のドア開閉制御装置20では、ブレーキ機構25による制動を解除するための解除スイッチ40a,40b、接触検出センサ42a,42bは、操作者によるドア10の開閉動作によって自動的に作動する部位に配設されたので、操作者はわざわざブレーキ解除のための操作を行なう必要がないので操作上の煩わしさがなく好適である。
また、操作者が意図的にブレーキ機構25の作動をON/OFFできるように独立した解除スイッチ40a,40bによってドア10の固定及び解除を行なうことができるので操作性が向上される。
さらに、ドア10を所定の力以上で開閉させようとした場合には、荷重検出器43や速度センサ27からの信号によってコントローラ30はブレーキを解除するように制御を行なうので操作性が向上される。
(4)また、図15に示すドア開閉制御装置20では、車体1側に一端が回動可能に保持されたラック21にはドア10の側面を向くように歯が形成され、このラック21と、回動ピン4と略平行に回動軸が配設されたピニオン21とが噛合するように構成されている。ドア10が開閉動作するときのラック21とピニオン22の回動中心が異なるため、ラック21はピニオン22に対して相対的に揺動するものとなるが、上記構成としたためこの揺動を吸収することができる。また、ピニオン22の回動軸であるシャフト23aはドア10の上下方向に配設されるので、ブレーキ機構25やこれに回転力を伝達する伝達機構等を上下方向に配置することが容易となる。
なお、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施の形態では、ドア10が開閉動作を停止しているときには、ブレーキ機構25が作動するようになっているが、これに限らず、ドア10に全閉位置を検出する位置スイッチを配設し、ドア10が全閉位置にあることが検出されているときには、ブレーキ機構25を作動させないようにしてもよい。
このようにすれば、全閉位置ではドア10にはブレーキ機構25による制動力が加わっていないので、操作者が急いでドア10を開ける場合であっても(すなわち、制動力が完全に解除されていない状態であっても)、通常の力でドア10を開閉操作することができる。また、全閉位置においてコントローラ30はブレーキ機構25へ駆動信号を送出し続けなくてもよいので、バッテリ6の電力消費を抑えることができる。
○また、上記実施の形態では、回動式のドア10に対して配設されるドア開閉制御装置20について説明したが、これに限らず、本発明の技術的思想はスライド式ドアに対しても適用することが可能である。
本発明をスライド式ドアに適用する場合は、例えばラック21をスライド式ドアによって閉塞される車両本体の開口部の上部又は下部に配し、ドア開閉制御装置20本体をスライド式ドア側に配設することにより構成することができる。
実施例のドア開閉制御装置を車両用ドアに取付けた状態を示す説明図である。 実施例のドア開閉制御装置が取付けられた車両用ドアの断面図である。 実施例のドア開閉制御装置の断面図である。 実施例のドア開閉制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 別実施例の解除スイッチ,接触検出センサの配置の説明図である。 図5の解除スイッチの説明図である。 別実施例の解除スイッチ,接触検出センサの配置の説明図である。 実施例の荷重検出器の配置の説明図である。 車両用ドア開閉操作時のドア回転速度の時間変化を表す説明図である。 車両用ドア開閉操作時に速度センサから送出されるパルス信号の時間変化を表す説明図である。 実施例のドア開閉制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 実施例のブレーキ解除の処理手順を示すフローチャートである。 別実施例のブレーキ解除の処理手順を示すフローチャートである。 実施例のブレーキ作動の処理手順を示すフローチャートである。 別実施例のドア開閉制御装置を車両用ドアに取付けた状態を示す説明図である。 図15のドア開閉制御装置のラック及びピニオンの位置関係を説明する説明図である。 図15のドア開閉制御装置のラック及びピニオンの位置関係を説明する説明図である。 別実施例のドア開閉制御装置のラック及びピニオンの位置関係を説明する説明図である。
符号の説明
1 車体、1a アッパヒンジ、1b ロアヒンジ、2 フロントピラー、3 取付部、4 回動ピン、5 ウインドウ、5a ウインドウ上下機構、6 バッテリ、7a,7b ドアハンドル、8a 回動軸、8b ドアラッチ解除片、8c 解除スイッチ操作片、9 ドアラッチ片、10 ドア、10a ドアアウタパネル、10b ドアインナパネル、11 ウインドウフレーム、20 ドア開閉制御装置、21 ラック、21a ガイド溝、21b リンク、22 ピニオン、23,23a,23b,23c シャフト、24 軸受、25 ブレーキ機構、26 センサプレート、27 速度センサ、28 ハウジング、29a,29b,29c,29d 歯車、30 コントローラ、40a,40b 解除スイッチ、42a,42b 接触検出センサ、43 荷重検出器、A,B,C 角度、P1 開閉支点、P2 回動中心

Claims (12)

  1. 全開位置と全閉位置との間の移動範囲内を開閉移動するドア体の開閉動作の制御を行うドア開閉制御装置であって、
    前記ドア体の開閉移動を検出して移動検出信号を送出する移動検出手段と、
    前記ドア体を停止状態に保持する制御を行う停止制御手段と、
    該停止制御手段による制御によって前記ドア体の移動を制動して該ドア体を停止状態に保持する停止保持手段と、を備え、
    前記停止制御手段は、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体が開閉移動状態から前記移動範囲内に停止する停止直前状態を検出したときに、前記ドア体が停止されるものと予測し、前記ドア体の移動を制動して該ドア体を停止させ、該ドア体を停止状態に保持するように前記停止保持手段を制御することを特徴とするドア開閉制御装置。
  2. 前記停止制御手段は、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体の移動速度を演算し、該移動速度が所定の設定速度以上となり、その後所定の停止直前速度以下になったときに、前記ドア体の停止直前状態を検出することを特徴とする請求項1記載のドア開閉制御装置。
  3. 全開位置と全閉位置との間の移動範囲内を開閉移動するドア体の開閉動作制御を行うドア開閉制御装置であって、
    前記ドア体の開閉移動を検出して移動検出信号を送出する移動検出手段と、
    前記ドア体を停止状態に保持する制御を行う停止制御手段と、
    該停止制御手段による制御によって前記ドア体を停止状態に保持する停止保持手段と、を備え、
    前記停止制御手段は、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体が開閉移動状態から前記移動範囲内に停止したことを検出したときに、前記ドア体を停止状態に保持するように前記停止保持手段を制御することを特徴とするドア開閉制御装置。
  4. 前記停止制御手段は、前記移動検出信号に基づいて所定時間内に前記ドア体が移動していると検出できない場合に、前記ドア体が停止したことを検出することを特徴とする請求項3記載のドア開閉制御装置。
  5. 前記停止制御手段は、前記ドア体が前記停止保持手段によって停止状態に保持されているときに、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体の開閉移動を検出した場合には、前記停止状態を解除する制御を行なうことを特徴とする請求項1又は3に記載のドア開閉制御装置。
  6. 前記停止保持手段による前記ドア体の停止状態の保持を解除するための解除指令信号を送出する停止保持解除手段を備え、
    前記停止制御手段は、前記ドア体が前記停止保持手段によって停止状態に保持されているときに、前記解除指令信号を受けた場合に、前記停止状態を解除する制御を行なうことを特徴とする請求項1又は3に記載のドア開閉制御装置。
  7. 前記停止保持手段による前記ドア体の停止状態の保持を解除するための解除指令信号を送出する停止保持解除手段を備え、
    前記停止制御手段は、前記ドア体が前記停止保持手段によって停止状態に保持されているときに、前記解除指令信号を受け、且つ、前記移動検出信号に基づいて前記ドア体の開閉移動を検出した場合に、前記停止状態を解除する制御を行なうことを特徴とする請求項1又は3に記載のドア開閉制御装置。
  8. 前記停止保持解除手段は、前記ドア体の表面にセンサ面が配設された第1の検出器、前記ドア体に配設されたドアハンドルの開閉操作に連動して作動する第2の検出器、又は、前記ドア体の開閉動作に伴って該ドア体に与えられる荷重を検出する荷重検出器、のうち少なくとも一つの検出器を含むことを特徴とする請求項6又は7に記載のドア開閉制御装置。
  9. 前記停止保持手段による前記ドア体の停止状態の保持を解除するための解除指令信号を送出する前記ドア体の表面にセンサ面が配設された第1の検出器又は前記ドア体に配設されたドアハンドルの開閉操作に連動して作動する第2の検出器、及び前記ドア体の開閉動作に伴って該ドア体に与えられる荷重を検出する荷重検出器を備え、
    前記停止制御手段は、前記ドア体が前記停止保持手段によって停止状態に保持されているときに、前記第1の検出器又は第2の検出器からの解除指令信号を受け、且つ、前記荷重検出器からの解除指令信号を受けたかもしくは前記移動検出信号に基づいて前記ドア体の開閉移動を検出した場合に、前記停止状態を解除する制御を行なうことを特徴とする請求項1又は3に記載のドア開閉制御装置。
  10. 前記移動検出手段は、一端側が前記車両のピラーに連結され、他端側が前記ドア体内に延出して配設され、前記ドア体の開閉方向に回動可能とされたラックと、前記ドア体内に配設され前記ラックと噛合すると共に回転軸としてのシャフトを有するピニオンと、前記シャフトの回動に基づいて前記ドア体の開閉移動を検出する移動検出器と、を備えたことを特徴とする請求項1又は3に記載のドア開閉制御装置。
  11. 前記シャフトは、前記ラックと車両とを回動可能に連結する回動軸に対して略平行に配設され、
    前記ラックには、前記シャフトを回転軸として回動するピニオンと噛合する歯が形成されたことを特徴とする請求項10に記載のドア開閉制御装置。
  12. 前記ラックは、前記ドア体の開閉方向に回動可能に連結されたリンクを一端側に備え、該リンクを介して車両側と連結されたことを特徴とする請求項10に記載のドア開閉制御装置。
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