JP5392127B2 - オートスイングドア装置 - Google Patents
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- E05C17/003—Power-actuated devices for limiting the opening of vehicle doors
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Description
そして、発明者等は、スイングドアの揺動範囲に障害物が存在するか否かを判定してアクチュエータの作動を制御するオートスイングドア装置を試作・検討したが、障害物の存在を正確に判定できなかったために、スイングドアを自動的に開閉させた際に、スイングドアと障害物とが衝突してしまうといった不具合が発生した。
また、上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明では、揺動変位することにより開口部(11)を開閉するスイングドア(10)と、スイングドア(10)を揺動変位させるアクチュエータ(2)と、レーザ光を発光する発光部(3A)及び障害物にて反射したレーザ光を受光する受光部(3B)を有し、1つのパルス状レーザ光を発光した後、第1の位置及び第2の位置にてパルス状レーザ光を受光した場合には、障害物をレーザ光を鏡面反射する鏡面反射障害物として認識し、一方、1つのパルス状レーザ光を発光した後、第1のパルス状レーザ光のみを受光した場合には、障害物をレーザ光を拡散反射する拡散反射障害物として認識した上で、スイングドア(10)の揺動範囲に障害物が存在するか否かを判定する判定手段(4)と、アクチュエータ(2)の作動を制御するとともに、判定手段(4)により揺動範囲に障害物が存在すると判定された場合にはアクチュエータ(2)の作動を禁止する制御手段と(4)とを備えることを特徴とする。
そこで、請求項1から3に記載の発明では、判定手段(4)は、鏡面反射障害物を認識したときに揺動範囲に障害物が存在すると判定することにより、スイングドア(10)を自動的に開閉させた際に、スイングドア(10)と障害物とが衝突してしまうことを確実に防止している。
(第1実施形態)
1.オートスイングドア装置の構成
オートスイングドア装置1とは、図1に示すように、揺動変位するスイングドア(以下、ドアと略す。)を電動モータ2等のアクチュエータにより自動的に開閉作動させる装置である。なお、ドア10は、図2に示すように、車両外側に開くように揺動変位することにより車両の乗降口11を開閉するものである。
車両に設けられた開閉スイッチ(図示せず。)が乗降者により遠隔操作又は直接操作されると、電動モータ2が作動してドア10が揺動し始める。そして、オートスイングドア装置1は、レーザ光を鏡面反射する障害物(以下、鏡面反射障害物という。)とレーザ光を拡散反射する障害物(以下、拡散反射障害物という。)とを識別した上で、ドア10の揺動範囲に障害物が存在するか否かを判定する。
ドア10を開くための開閉スイッチが乗降者により操作されて電動モータ2が作動し始めると、先ず、レーザレーダ3が作動するとともに(S1)、ドア10が全開状態になっているか否かが判定される(S3)。なお、本実施形態では、全開状態を検出するドアスイッチ(図示せず。)からの信号の有無、又は電動モータ2への通電電流が所定電流値を超えたか否か等に基づいて、ドア10が全開状態であるか否かが判定される。
本実施形態では、発光部3Aからパルス状レーザ光を出射した後、受光部3Bにてパルス状レーザ光を受光し、その受光タイミングの違いから障害物が鏡面反射障害物であるか又は拡散反射障害物であるかを判定する。
鏡面反射障害物と拡散反射障害物とでは、前述したように、障害物で反射したレーザ光が受光部3Bに至るまでの光路が大きく異なるため、障害物の種類(鏡面反射障害物と拡散反射障害物と)を識別することなく、単純に、レーザ光を出射した時と障害物にて反射したレーザ光を受光した時との時間差に基づいて障害物までの距離を検出すると、揺動範囲に障害物が存在するか否かを正確に判定できない可能性が高い。
5.発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、電動モータ2が特許請求の範囲に記載されたアクチュエータに相当し、制御装置4及び制御装置4にて稼働するプログラムにより、特許請求の範囲に記載された判定手段、距離検出手段及び制御手段が構成されている。
上述の実施形態では、2つのパルス状レーザ光が受光された場合(第1パターン又は第2パターンの場合)には、ドア10の揺動範囲内に現実に障害物(鏡面反射障害物)が存在するか否かを問わず、揺動範囲内に障害物が存在するものとみなしたが、本実施形態では、障害物が鏡面反射障害物又は拡散反射障害物であるか、つまり、受光パターンが第1〜第3パターンのうちいずれのパターンであるかを識別した上で、各受光パターンに適した手法にてA点からB点までの距離xを算出し、この距離xに基づく障害物の位置が揺動範囲にあるときに、揺動範囲に障害物(鏡面反射障害物又は拡散反射障害物)が存在する判定するものである。
本実施形態における判定作動の詳細をドア10が開かれる場合を例に図9に示すフローチャートに従って説明する。
2.1.第1パターンの場合
第1パターンの場合には、前述したように、受光部3Bは、A→B→C→Aの光路を進むレーザ光と、A→B→C→B→Aの光路を進むレーザ光とを受光するので、各部の距離等を示す記号を図10に示すように定義する。なお、地面からレーザレーダ3までの距離hは既知であり、角度θ3はレーザ光を走査することにより決定される角度であるので、既知の値である。
x1+x2+x3=a2/C…式2
cosθ1=h/x3…式3
θ2=90−(θ1+θ3)…式4
三角形ABCについての余弦定理より、
(x2)^2=(x1)^2+(x3)^2−2・x1・x3・cosθ2…式5
次に、式1〜式5をx1について解くと、以下の式6となる。
但し、「acos」は逆余弦(余弦関数の逆関数)を示す。そして、x1はA点からB点までの距離xを示すので、制御装置4は、式6に従って距離xを算出する。
第2パターンの場合には、A→B→Aの光路を進むレーザ光(図6(b)の第1パルス)を受光する。そして、第1パルスは、第3パターンと同一光路を進むレーザ光であるので、制御装置4は、第2パターンの場合には、パルス状レーザ光を発光した時と第1パルスを受光した時との時間差a1を光速度(レーザ光の速度)の2倍で除した値をA点からB点までの距離xとして算出する。
本実施形態では、障害物の種類及び鏡面反射障害物におけるレーザ光の反射状態を考慮して障害物までの距離xが検出されるので、障害物までの距離xを正確に検出することができ、ドア10と障害物とが衝突してしまうことを確実に防止できる。
上述の実施形態では、2つのパルス状レーザ光が受光された場合(第1パターン又は第2パターンの場合)には、制御装置4は鏡面反射障害物が存在すると認識したが、レーザレーダ3から障害物までの距離が短い場合には、最初にパルス状レーザ光を受光した時刻と次にパルス状レーザ光を受光した時刻とが近接するため、図11に示すように、1つのパルス状レーザ光を受光したものと誤検出してしまうおそれが高い。
上述の実施形態では、ポリゴンミラーを回転させて出射されるレーザ光を走査したが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
4…制御装置。
Claims (3)
- 揺動変位することにより開口部を開閉するスイングドアと、
前記スイングドアを揺動変位させるアクチュエータと、
レーザ光を発光する発光部及び障害物にて反射した前記レーザ光を受光する受光部を有し、1つのパルス状レーザ光を発光した後、第1のパルス状レーザ光を受光した後、第2のパルス状レーザ光を受光した場合には、障害物を前記レーザ光を鏡面反射する鏡面反射障害物として認識し、一方、1つのパルス状レーザ光を発光した後、第1のパルス状レーザ光のみを受光した場合には、障害物を前記レーザ光を拡散反射する拡散反射障害物として認識した上で、前記スイングドアの揺動範囲に障害物が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記アクチュエータの作動を制御するとともに、前記判定手段により前記揺動範囲に障害物が存在すると判定された場合には前記アクチュエータの作動を禁止する制御手段と
を備え、
前記判定手段は、前記鏡面反射障害物を認識すると前記揺動範囲に障害物が存在すると判定し、前記拡散反射障害物を認識すると、1つのパルス状レーザ光を発光した時と第1のパルス状レーザ光を受光した時との時間差に基づいて前記拡散反射障害物までの距離を検出し、検出した前記距離に基づく前記拡散反射障害物の位置が前記揺動範囲内にあるとき、前記揺動範囲内に障害物が存在すると判定する、
ことを特徴とするオートスイングドア装置。 - 前記判定手段は、前記1つのパルス状レーザ光を発光した後、第1の位置及び第2の位置にてパルス状レーザ光を受光した場合には、障害物を前記鏡面反射障害物として認識することを特徴とする請求項1に記載のオートスイングドア装置。
- 揺動変位することにより開口部を開閉するスイングドアと、
前記スイングドアを揺動変位させるアクチュエータと、
レーザ光を発光する発光部及び障害物にて反射した前記レーザ光を受光する受光部を有し、1つのパルス状レーザ光を発光した後、第1の位置及び第2の位置にてパルス状レーザ光を受光した場合には、障害物を前記レーザ光を鏡面反射する鏡面反射障害物として認識し、一方、1つのパルス状レーザ光を発光した後、第1のパルス状レーザ光のみを受光した場合には、障害物を前記レーザ光を拡散反射する拡散反射障害物として認識した上で、前記スイングドアの揺動範囲に障害物が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記アクチュエータの作動を制御するとともに、前記判定手段により前記揺動範囲に障害物が存在すると判定された場合には前記アクチュエータの作動を禁止する制御手段と
を備え、
前記判定手段は、前記鏡面反射障害物を認識すると前記揺動範囲に障害物が存在すると判定し、前記拡散反射障害物を認識すると、1つのパルス状レーザ光を発光した時と第1のパルス状レーザ光を受光した時との時間差に基づいて前記拡散反射障害物までの距離を検出し、検出した前記距離に基づく前記拡散反射障害物の位置が前記揺動範囲内にあるとき、前記揺動範囲内に障害物が存在すると判定する、
ことを特徴とするオートスイングドア装置。
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