JP4775939B2 - 角度センサを利用したテールゲート開閉制御装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、角度センサ（ａｎｇｕｌａｒ ｓｅｎｓｏｒ）を利用したテールゲート開閉制御装置及びその方法に関し、より詳しくは、車両テールゲートの開閉性能を向上するためのテールゲート開閉制御装置及び方法に関する。

一般的に、車両のテールゲート（またはエンジンフード、トランクリードなど）にはガスリフタが設けられる。ガスリフタは、テールゲートのオープン時のオープン状態を維持する機能を有する。このようなテールゲートは、一般ドアに比べて大きくて重いため、小さな力でも簡単に開閉できる必要がある。また、テールゲートを完全に開放した状態でテールゲートの開放状態を持続できることも必要である。

テールゲート用ガスリフタに関する従来技術として、別途の高圧ガス発生装置でシリンダのガス圧力を補償する技術は、その性能は優れているが、高圧ガス発生装置の重量が大で原価が高く、装置面積も大きくて製作が難しく実用上困難がある。その他ヒンジ構造を変更してテールゲートの開閉性能を向上させたり手動でシリンダ内の圧力を変化させる方法があるが、その方法もテールゲートを開閉する際にいずれか一方の機能のみを基準とするため、使用者がテールゲートを開く時に過度の力を必要としたり、閉じる時にはあまりに早く閉まって車体とテールゲートの間に人体の一部分が挟まれる危険性がある。
特開２００５−５４４６６号公報

本発明の目的は、少ない力で開閉可能な角度センサを利用したテールゲート開閉制御装置及びその方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明によるテールゲート開閉装置は、車両のテールゲートの上端部に位置し、前記テールゲートのオープン角度を検出する角度センサであるセンシング部、前記センシング部から検出されたオープン角度を受信して、該オープン角度を予め設定された設定角度と比較して、該設定角度によって調節された圧力調節制御信号を出力するＥＣＵ、及び前記ＥＣＵから前記圧力調節制御信号を受けてシリンダ内圧力を調節するガスリフタから構成され、
前記ガスリフタは、トランクボディの連結部に回動可能に設けられたヒンジ部と、前記テールゲートの連結部に回動可能に設けられ、前記テールゲート開閉時に前進または後進するピストンを含むピストンロッドと、前記ピストンによって加圧されるガスが充填された第１、第２チャンバが形成されたシリンダと、前記シリンダ内の前記ピストンロッドの反対側に位置して前記ＥＣＵの圧力調節制御信号に応じて駆動するモータと、前記モータに連結されて前記モータの駆動により位置変動して前記シリンダ内の前記第１、第２チャンバの圧力を変化させる圧力調節板とを含むことを特徴とする。

また、本発明による角度センサを利用したテールゲート開閉制御方法は、車両のテールゲートの上端部に位置したセンシング部が、車体から前記テールゲートのオープン角度を検出し、テールゲートスイッチ及びテールゲートキーセットからの信号により前記テールゲートのオープン可否を感知するＥＣＵが、前記センシング部から検出されたオープン角度を受信して、該オープン角度に該当するガスリフタの圧力調節制御信号を前記ガスリフタに出力し、前記ガスリフタが、前記圧力調節制御信号に応じてシリンダ内の圧力を調節するテールゲート開閉制御方法であって、
前記ＥＣＵでの前記テールゲートスイッチからの信号または前記テールゲートキーセットからの信号の入力段階、該信号が入力された場合に前記センシング部から前記テールゲートの現オープン角度を入力される段階、入力された前記テールゲートの現オープン角度を前記ガスリフタの圧力調節のために順次大きい値を有するように予め設定された第１、第２及び第３設定角度と比較する段階、及び比較の結果、前記テールゲートのオープン時の検出角度が０゜と第１設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第１設定圧として維持し、検出角度が第１設定角と第２設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第２ａ設定圧として維持し、検出角度が第２設定角と第３設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第３設定圧として維持し、前記テールゲートのクローズ時の検出角度が第２設定角と第３設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第３設定圧として維持し、検出角度が第１設定角と第２設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第２ｂ設定圧として維持し、検出角度が０゜と第１設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第１設定圧として維持する段階からなることを特徴とする。

本発明は、使用者が車両のテールゲートを開いたり閉じたりする時にテールゲートの上端に位置した角度センサを通じてＥＣＵでテールゲートの開閉程度を把握した後、それによるガスリフタ内の圧力を調節し、少ない力でもテールゲートの開閉が可能なようにして、テールゲートの開閉性能を向上させたテールゲート開閉制御装置及び方法である。

本発明の角度センサを利用したテールゲート開閉制御装置及びその方法によれば、少ない力でもテールゲートの開閉が可能となる効果を有する。

以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。

本実施例によるテールゲート開閉制御装置をブロック構成図である図１を参照して説明する。
図１に示すように、本実施例によるテールゲート開閉制御装置は、車両のテールゲートの上端部に位置して車体からテールゲートの開かれる角度を検出するためのセンシング部１０；センシング部１０から検出された角度を受信して、検出された角度に該当するガスリフタの圧力調節制御信号を出力するＥＣＵ１００；及び、ＥＣＵ１００の制御信号に応じてシリンダ内の圧力を調節するガスリフタ５０から構成される。

上記構成で、本実施例によるセンシング部１０は、角度センサ（ａｎｇｕｌａｒｓｅｎｓｏｒ）であることを特徴とする。
また、ＥＣＵ１００では、テールゲートスイッチ２０及びテールゲートキーセット３０からテールゲートスイッチ信号及びテールゲートキーセット信号をさらに入力されてテールゲートのオープン可否を感知する。当業者に知られているように、テールゲートスイッチは、車両の運転席ドアの内側に位置したスイッチを示す。そして、テールゲートキーセット（ｋｅｙｓｅｔ）は、テールゲート上に位置するキー挿入部を示す。
また、本実施例では、車両の内部のＥＣＵ１００での制御信号に応じて警告表示または警告音出力のための警告手段４０が設けられ、テールゲートが開けられたまま放置されたり完全に閉められていない場合、運転者に警告する。

本実施例によってセンシング部１０が装着された構造を、図２に示す。図２に示すように、本実施例によるセンシング部１０、即ち角度センサはテールゲート７０の上端部に装着される。角度センサは、テールゲート７０のオープン時の車体２００からオープン角度を検出してＥＣＵ（図示せず）に転送する。ＥＣＵでは、それに該当するガスリフタ５０の圧力調節のための制御信号を出力する。

一方、本実施例では図に示すように、テールゲート７０のオープン角度（センサを通じて検出された角度）を既設定の０゜、Ａ゜、Ｂ゜及びＣ゜と比較して、ガスリフタの圧力調節をする。上記の設定された基準角度Ａ゜、Ｂ゜及びＣ゜は、車種によるテールゲートの大きさ及び重さによって異なるように設定される。本実施例では、設定角度をＡ゜、Ｂ゜及びＣ゜に区分して、０゜−Ａ゜とＢ゜−Ｃ゜間を約１５゜と設定したが、これに限定されるものではなく、当業者によって設定角度を細分化して実施することが可能である。

一方、ガスリフタでの圧力調節は、ＥＣＵの圧力調節制御信号に応じてなされるが、本実施例によるガスリフタの構造は、図３を参照して説明する。
図３に示すように、本実施例によるガスリフタ５０は、ヒンジ部２とシリンダ７から構成される。
ヒンジ部２は、トランクボディの連結部に回動可能に設けられる。
シリンダ７は、ピストンロッド６、モータ８、第１及び第２チャンバ７ａ、７ｂ、圧力調節板１４、長さ可変手段１１を備える。
ピストンロッド６は、テールゲート７０の連結部（図示せず）に回動可能に設けられ、テールゲート７０の開閉時に前進または後進するピストン４を含む。

第１、２チャンバ７ａ、７ｂには、ピストンロッド６と組立られたピストン４によって加圧されるガスが充填される。シリンダ７の第１、２チャンバ７ａ、７ｂ間のガス移動は、ピストン４上に形成されたガス移動溝（図示せず）を通じて行われることは自明である。
モータ８は、シリンダ７内のピストンロッド６の反対側に位置してＥＣＵの圧力調節制御信号に応じて駆動される。
圧力調節板１４は、モータ８に連結されてモータの駆動によって位置変動してシリンダ７内の第１、２チャンバ７ａ、７ｂの圧力を変化させる。

上記構成で、本実施例のモータ８の駆動による圧力調節板１４の動きは、長さ可変手段１１を通じて行われることを特徴とする。
長さ可変手段１１は、モータ８に一方が連結され、他方は圧力調節板１４に連結されて、モータ８の左右方向への駆動によって前後に長さを可変して圧力調節板１４の位置を変化させる。
一方、ＥＣＵの制御信号によるモータ８の駆動のための電源供給は、図に示していないが、当業者によって多様に実施可能なものである。
また、本実施例による圧力調節板１４の外周面上には、ゴムシーリング１２が装着される。ゴムシーリング１２は、シリンダ７内壁と圧力調節板１４との間の気密性を強化し、モータ８側へガス漏れを遮断する。

本実施例によるガスリフタの作動を図４と図５を参照して説明する。
まず、テールゲート７０のオープン（ｏｐｅｎ）時の角度が設定角度のＡ゜−Ｂ゜間に位置する時、ガスリフタは次の通り作動する。これは、図２で高い耐圧を要する場合である。図４に示すように、ＥＣＵの圧力調節制御信号に応じてモータ８の駆動が矢印方向に駆動されれば、モータ８の駆動によって長さ可変手段１１が動作して一方に結合された圧力調節板１４を押すようになり、これによってシリンダ７の２つのチャンバの内で第１チャンバ７ａ内の圧力が増大する。

一方、テールゲート７０のクローズ（ｃｌｏｓｅ）時の角度が設定角度中のＡ゜−Ｂ゜間に位置する時のガスリフタの動作は次の通りである。これは、図２で低い耐圧を必要とする場合である。図５に示すように、ＥＣＵの圧力調節制御信号に応じてモータ８が矢印方向に駆動されると、モータ８の駆動によって長さ可変手段１１が作動し、一方に結合された圧力調節板１４を引張る。これによって、シリンダ７の２つのチャンバの内で第１チャンバ７ａ内の圧力が減少する。

上記説明の通り、本実施例では、少ない力でテールゲート７０の開閉を可能にした。また、ガスリフタの圧力調節を通じてテールゲート７０が閉まる前には徐々に閉まるようにし、完全に開かれた状態では揺れることなく固定されるようにした。よって、車体とテールゲート７０との間における人体の傷害を防止することができる。

本実施例によるテールゲート７０の開閉制御方法をフローチャートである図６と図７および図２を参照して説明する。以下実施例におけるテールゲート７０のオープン角度、即ち、第１、２、３設定角（Ａ゜、Ｂ゜、Ｃ゜）によって調節されるガスリフタの制御圧力である第１、２ａ、２ｂ、３設定圧の大きさは、第２ｂ設定圧＜第１設定圧＜第２ａ設定圧＜第３設定圧の順序に設定することが好ましい。

まず、図６に示すように、車両のＥＣＵでテールゲートスイッチ信号またはテールゲートキーセット信号が入力されれば（Ｓ１）、ＥＣＵではセンシング部に制御信号を出力してセンシング部から現テールゲート７０のオープン角度を入力する（Ｓ２）。
Ｓ２段階において、ＥＣＵで現テールゲート７０のオープン角度が入力された後、ガスリフタの圧力調節のために既設定された第１、２及び３設定角度（Ａ゜、Ｂ゜、Ｃ゜）とテールゲート７０のオープン角度とを比較する。

まず、車両テールゲート７０のオープン時に（ＥＣＵへのテールゲートスイッチ信号またはキーセット信号入力で判断する）、現テールゲート７０の検出角度が０゜と第１設定角（Ａ゜）との間と判断されれば（Ｓ３）、ガスリフタ内の圧力を第１設定圧（普通耐圧）に維持する（Ｓ４）。一方、現テールゲート７０の検出角度が第１設定角（Ａ゜）と第２設定角（Ｂ゜）との間と判断されれば（Ｓ５）、ガスリフタ内の圧力を第２ａ設定圧（第１設定圧より高い耐圧）に維持する（Ｓ６）。一方、現テールゲート７０の検出角度が第２設定角（Ｂ゜）と第３設定角（Ｃ゜）との間と判断されれば（Ｓ７）、ガスリフタ内の圧力を第３設定圧（第２ａ設定圧より高い耐圧）に維持させて、テールゲート７０を強く支持する（Ｓ８）。

現テールゲート７０の検出角度が第３設定角（Ｃ゜）、即ちテールゲート７０が最大に開かれた状態と判断された後に一定時間が経過すれば（Ｓ９）、ＥＣＵではテールゲート７０を開いたまま放置したものと判断し、警告手段４０に警告信号を出力する（Ｓ１０）。
一方、車両テールゲート７０のクローズ時に（ＥＣＵでテールゲート７０のオープン角がＣ゜から外れたかを判断する）、現テールゲート７０の検出角度が第２設定角（Ｂ゜）と第３設定角（Ｃ゜）との間と判断されれば（Ｓ１１）、ガスリフタ内の圧力を第３設定圧に維持する（Ｓ１２）。一方、現テールゲート７０の検出角度が第１設定角（Ａ゜）と第２設定角（Ｂ゜）との間と判断されれば（Ｓ１３）、ガスリフタ内の圧力を第２ｂ設定圧（第１設定圧より低い耐圧）に維持する（Ｓ１４）。

一方、現テールゲート７０の検出角度が０゜と第１設定角（Ａ゜）との間と判断されれば（Ｓ１５）、ガスリフタ内の圧力を第１設定圧（普通耐圧）に維持させた（Ｓ１６）後、テールゲート７０の閉まることを確認する（Ｓ１９）。
Ｓ１９段階でテールゲート７０の閉まることを確認する時、ＥＣＵでは現テールゲート７０の検出角度が０゜でない状態と判断した後、一定時間経過すれば（Ｓ１７）、ＥＣＵではテールゲート７０を完全に閉めなかったと判断して警告手段４０に警告信号を出力する（Ｓ１８）。

一方、本実施例によるテールゲート７０のオープンまたはクローズ時の検出角度が第１設定角（Ａ゜）と第２設定角（Ｂ゜）の間の場合、テールゲート７０のオープンまたはクローズ時に該当する第２ａ設定圧または第２ｂ設定圧を維持するにあたり、テールゲート７０の停止状態、または開く途中で閉めたり、閉じる途中で再び開く反転状態を考慮した制御方法を図６に示す。

図７に示すように、テールゲート７０のオープンまたはクローズ時の検出角度が第１設定角（Ａ゜）と第２設定角（Ｂ゜）との間の場合（Ｓ１００）には、テールゲート７０のオープンまたはクローズ時に該当する第２ａ設定圧（Ｓ１００ａ）または第２ｂ設定圧（Ｓ１００ｂ）を維持する。この時、ＥＣＵではテールゲート７０の停止、または開かれるか閉められる状況の反転状態可否を判断する（Ｓ１０２）。
即ち、Ｓ１０２段階でテールゲート７０が停止するか反転状況が発生した場合、ＥＣＵでは停止または反転状態のテールゲート７０オープン角度（Ｄ゜）を保存して（Ｓ１０４）、Ｓ１０４段階で保存されたテールゲート７０オープン角度（Ｄ゜）を現テールゲート７０のオープン角と比較する（Ｓ１０６）。

Ｓ１０６段階での比較の結果、現テールゲート７０のオープン角が保存されたオープン角度（Ｄ゜）と第２設定角（Ｂ゜）との間と判断されれば（Ｓ１０８）、ＥＣＵはオープン状態と判断してガスリフタ内の圧力を第２ａ設定圧（第１設定圧より高い耐圧）に維持する（Ｓ１１０）。しかし、ＥＣＵは現テールゲート７０のオープン角が保存されたオープン角度（Ｄ゜）と第１設定角（Ａ゜）との間と判断すれば（Ｓ１１２）、クローズ状態と判断してガスリフタ内の圧力を第２ｂ設定圧（第１設定圧より低い耐圧）に維持する（Ｓ１１４）。
従って、図２において、設定角度Ａ゜とＢ゜との間で、テールゲート７０を開く途中で再び閉じる状況、または閉じる途中で再び開く状況に流動的にガスリフタ内の圧力が調節可能である。

上記実施例で設定圧の大きさは、第２ｂ設定圧＜第１設定圧＜第２ａ設定圧＜第３設定圧の順序に設定したが、テールゲート７０のオープン角度である第１、２、３設定角（Ａ゜、Ｂ゜、Ｃ゜）及びガスリフタの制御圧力である第１、２ａ、２ｂ、３設定圧は、車両のテールゲート７０の大きさ及び重さなどの条件を考慮して車種毎に設定可能である。
本発明の実施例によれば、テールゲートの開閉性能向上のための装置は、車両のテールゲートの外にガスリフタが装着される車両のフード（ｈｏｏｄ）などにも適用可能である。

以上で、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

本発明によるテールゲート開閉制御装置のブロック構成図である。 本発明によるテールゲート上にセンサが装着された構造図である。 本発明によるガスリフタ構成図である。 本発明によるガスリフタの動作状態図である。 本発明によるガスリフタの動作状態図である。 本発明によるテールゲート開閉制御方法のフローチャートである。 本発明によるテールゲート開閉制御方法のフローチャートである。

符号の説明

２ ヒンジ部
４ ピストン
６ ピストンロッド
７ シリンダ
７ａ、７ｂ 第１、２チャンバ
８ モータ
１０ センシング部
１１ 長さ可変手段
１２ ゴムシーリング
１４ 圧力調節板
２０ テールゲートスイッチ
３０ テールゲートキーセット
４０ 警告手段
５０ ガスリフタ
７０ テールゲート
１００ ＥＣＵ
２００ 車体

Claims (10)

1. 車両のテールゲートの上端部に位置し、前記テールゲートのオープン角度を検出する角度センサであるセンシング部、
   前記センシング部から検出されたオープン角度を受信して、該オープン角度を予め設定された設定角度と比較して、該設定角度によって調節された圧力調節制御信号を出力するＥＣＵ、及び
   前記ＥＣＵから前記圧力調節制御信号を受けてシリンダ内圧力を調節するガスリフタ
   から構成され、
   前記ガスリフタは、トランクボディの連結部に回動可能に設けられたヒンジ部と、
   前記テールゲートの連結部に回動可能に設けられ、前記テールゲート開閉時に前進または後進するピストンを含むピストンロッドと、
   前記ピストンによって加圧されるガスが充填された第１、第２チャンバが形成されたシリンダと、
   前記シリンダ内の前記ピストンロッドの反対側に位置して前記ＥＣＵの圧力調節制御信号に応じて駆動するモータと、
   前記モータに連結されて前記モータの駆動により位置変動して前記シリンダ内の前記第１、第２チャンバの圧力を変化させる圧力調節板と
   を含むことを特徴とする角度センサを利用したテールゲート開閉制御装置。
2. 前記テールゲート開閉制御装置は、前記ＥＣＵの制御信号に応じた警告表示または警告音出力のための警告手段をさらに含み、
   前記テールゲートが、開けられたまま放置された場合、または、完全に閉められていない場合、運転者に警告することを特徴とする請求項１に記載の角度センサを利用したテールゲート開閉制御装置。
3. 前記ＥＣＵは、車両の運転席ドアの内側に位置したテールゲートスイッチ及び前記テールゲート上に位置するキー挿入部であるテールゲートキーセットからテールゲートスイッチ信号及びテールゲートキーセット信号を入力されて前記テールゲートのオープン可否を感知することを特徴とする請求項１に記載の角度センサを利用したテールゲート開閉制御装置。
4. 前記ガスリフタは、一方が前記モータに連結され、他方は前記圧力調節板に連結されて、前記モータの左右方向への駆動によって前後に長さを変えて前記圧力調節板の位置を変化させる長さ可変手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の角度センサを利用したテールゲート開閉制御装置。
5. 前記圧力調節板の外周面上にはゴムシーリングが装着されたことを特徴とする請求項４に記載の角度センサを利用したテールゲート開閉制御装置。
6. 車両のテールゲートの上端部に位置したセンシング部が、車体から前記テールゲートのオープン角度を検出し、
   テールゲートスイッチ及びテールゲートキーセットからの信号により前記テールゲートのオープン可否を感知するＥＣＵが、前記センシング部から検出されたオープン角度を受信して、該オープン角度に該当するガスリフタの圧力調節制御信号を前記ガスリフタに出力し、
   前記ガスリフタが、前記圧力調節制御信号に応じてシリンダ内の圧力を調節する
   テールゲート開閉制御方法であって、
   前記ＥＣＵでの前記テールゲートスイッチからの信号または前記テールゲートキーセットからの信号の入力段階、
   該信号が入力された場合に前記センシング部から前記テールゲートの現オープン角度を入力される段階、
   入力された前記テールゲートの現オープン角度を前記ガスリフタの圧力調節のために順次大きい値を有するように予め設定された第１、第２及び第３設定角度と比較する段階、及び
   比較の結果、前記テールゲートのオープン時の検出角度が０゜と第１設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第１設定圧として維持し、検出角度が第１設定角と第２設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第２ａ設定圧として維持し、検出角度が第２設定角と第３設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第３設定圧として維持し、前記テールゲートのクローズ時の検出角度が第２設定角と第３設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第３設定圧として維持し、検出角度が第１設定角と第２設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第２ｂ設定圧として維持し、検出角度が０゜と第１設定角との間と判断されれば、前記ガスリフタ内の圧力を第１設定圧として維持する段階
   からなることを特徴とする角度センサを利用したテールゲート開閉制御方法。
7. 前記テールゲートのオープンまたはクローズ時の検出角度が第１設定角と第２設定角との間の場合、前記テールゲートのオープンまたはクローズ時に該当する第２ａ設定圧または第２ｂ設定圧の維持において、
   前記テールゲートの停止または開いたり閉じたりする状況の反転状態を判断する段階、
   判断の結果、前記テールゲートが停止または反転状況が発生した場合、停止または反転状態の前記テールゲートのオープン角度を保存する段階、
   保存された前記テールゲートのオープン角度を、前記テールゲートの現オープン角と比較する段階、及び
   比較の結果、前記テールゲートの現オープン角が保存されたオープン角度と第２設定角との間と判断されれば、前記テールゲートのオープン状態と判断して前記ガスリフタ内の圧力を第２ａ設定圧として維持し、前記テールゲートの現オープン角が保存されたオープン角度と第１設定角との間と判断されれば、前記テールゲートのクローズ状態と判断して前記ガスリフタ内の圧力を第２ａ設定圧より小さな第２ｂ設定圧として維持する段階
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の角度センサを利用したテールゲート開閉制御方法。
8. 前記テールゲートの検出角度が最大に開かれた第３設定角の状態または完全に閉まらない０゜でない状態で一定時間を経過する場合、警告信号を発生する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の角度センサを利用したテールゲート開閉制御方法。
9. 前記第１、第２、第３設定角は、車両の前記テールゲートの大きさ及び重さによって異なるように設定されて適用され、第１設定角＜第２設定角＜第３設定角の順に設定されることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載の角度センサを利用したテールゲート開閉制御方法。
10. 前記第１、第２ａ、第２ｂ、第３設定圧は、車両の前記テールゲートの大きさ及び重さによって異なるように設定されて適用され、第２ｂ設定圧＜第１設定圧＜第２ａ設定圧＜第３設定圧の順に設定されることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載の角度センサを利用したテールゲート開閉制御方法。

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