JP5866563B2 - ドアラッチ装置とそれを搭載した移動体 - Google Patents

Description

本技術分野は、各種車両に使用されるドアラッチ装置とそれを搭載した移動体に関する。

図９は、従来のドアラッチ装置１を用いた回路のブロック図である。ドアラッチ装置１は、車両用バッテリー２およびドアハンドル３に接続されたスイッチ４と、ラッチ部５と、ラッチ部５を開動作させるためのラッチモータ６とを含む。

ドアハンドル３からドア７を開くための指示が出るとスイッチ４は閉じられて、車両用バッテリー２からラッチモータ６へと電力が供給される。そしてラッチモータ６はラッチ部５を開動作させるように駆動する。

このように、ドアラッチ装置１は、車両用バッテリー２から電力の供給を受けることで動作する。そのため、ドアラッチ装置１は機械式開動作機能を用いた場合に比べ、小型化あるいは軽量化されている。この結果として、ドアラッチ装置１を搭載した車両全体が軽量化し、燃費を向上させることができる。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１０８０３５号公報

本開示におけるドアラッチ装置は、ラッチモータ接続スイッチと、コンバータ路線部と、ラッチモータと、ラッチ部とを含む。コンバータ路線部はコンバータ電源部を有し、ラッチモータ接続スイッチの入力側に接続されている。ラッチモータはラッチモータ接続スイッチの出力側に接続され、ラッチモータ接続スイッチが閉じられた時に駆動する。ラッチ部はラッチモータが駆動することで開動作される。ラッチ部を開動作させるための指示に基づき、ラッチモータ接続スイッチが閉じるとともに、コンバータ電源部が起動してコンバータ電源部への入力電圧を昇圧させる。

この構成により、車両用バッテリーの電圧が低下したときにも、正常にラッチ部は開動作することができる。よって、非常用の機械式開動作機能を備える必要はなく、電気式開動作機能を有したドアラッチ装置のみを用いることでドアラッチ装置および車両を軽量化できる。

図１は実施の形態におけるドアラッチ装置を搭載した車両の外観図である。 図２は実施の形態１におけるドアラッチ装置を示すブロック図である。 図３は実施の形態１のドアラッチ装置を搭載した車両とドアラッチとの動作状態を示す時系列図である。 図４は実施の形態２におけるドアラッチ装置を示すブロック図である。 図５は実施の形態２における他のドアラッチ装置を示すブロック図である。 図６は実施の形態２のドアラッチ装置を搭載した車両とドアラッチとの動作状態を示す時系列図である。 図７は実施の形態３におけるドアラッチ装置を示すブロック図である。 図８は実施の形態３のドアラッチ装置を搭載した車両とドアラッチの動作状態を示す時系列図である。 図９は従来のドアラッチ装置を示すブロック図である。

本実施の形態の説明に先立ち、図９に示す従来のドアラッチ装置１における課題を説明する。ドアラッチ装置１では、車両用バッテリー２の電圧が低下した場合にラッチモータ６を駆動させることができなくなり、ラッチ部５が開動作しなくなる虞がある。このため緊急時への対応として、ドアラッチ装置１に加えて機械式開動作機能を有する非常用ドアラッチ装置１Ａが車両の何れかのドア７に設けられている。この結果として、ドアラッチ装置１は軽量であるものの、非常用ドアラッチ装置１Ａが設けられることによる重量増が燃費向上を妨げる。

以下、種々の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

各実施の形態において、先行する実施の形態と同じ構成には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

図１はドアラッチ装置８を搭載した車両１４の外観図である。車両１４はボディー１７、ドア１８と、ボディー１７とドア１８によって囲まれた車室１９を有する。

また、開閉指示部１５が車両１４の車室１９の内部やあるいはドア１８に設けられている。開閉指示部１５の代表例はドア１８に設けられたドアハンドル２０、２１である。ユーザーが車両１４の外側からドアハンドル２０を操作することによって、ドア１８をボディー１７へ係合させているラッチ部１３は開状態となる。そしてこの時、ドア１８は開けられることが可能な状態となり、ユーザーは車室１９へ出入りすることができる。また、ドア１８の車室１９の内部側にはドアハンドル２１が設けられている。そして、ユーザーがドアハンドル２１を車両１４の車室１９側から操作することによっても、ドア１８をボディー１７へ係合させているラッチ部１３は開状態となる。これによって、ドア１８は開けられることが可能な状態となる。ここでは、ドアハンドル２０、２１が開閉指示部１５として設けられているが、開閉指示部１５はハンドル式に限らずにボタン式などとして車両１４に設けられていてもよい。

ここで、ドアラッチ装置８はドア１８に、あるいはボディー１７に、またあるいはドア１８とボディー１７にまたがって設けられている。以下、ドアラッチ装置８の具体例として実施の形態１〜３にてドアラッチ装置８Ａ〜８Ｄを説明する。

（実施の形態１）
図２は本発明の実施の形態１によるドアラッチ装置８Ａを示すブロック図である。

ドアラッチ装置８Ａは、ラッチモータ接続スイッチ９、コンバータ路線部１１、ラッチモータ１２と、ラッチ部１３とを含む。コンバータ路線部１１はラッチモータ接続スイッチ９の入力側に接続されて、コンバータ電源部１０を有する。ラッチモータ１２はラッチモータ接続スイッチ９の出力側に接続されて、ラッチモータ接続スイッチ９が閉じられた時に駆動する。ラッチ部１３はラッチモータ１２が駆動することで開動作される。ここで、ユーザーによるラッチ部１３を開動作させるための指示に基づき、ラッチモータ接続スイッチ９が閉じる。そして、コンバータ電源部１０が起動してコンバータ電源部１０へ入力された電圧を昇圧する。そして昇圧された電圧がラッチモータ接続スイッチ９へ出力される。

以上の構成により、コンバータ電源部１０への入力電圧が低下したときにも、正常にラッチ部１３は開動作することができる。よって、車両１４は通常時用および非常用を兼ねた電気式開動作機能を有したドアラッチ装置８Ａのみを備えることで非常用の機械式開動作機能を備える必要はない。その結果、車両１４は軽量化される。

以下、ドアラッチ装置８Ａの配置および動作について図１および図２を参照しながら説明する。

ここで、ドアハンドル２０、２１は一種のスイッチであるとして考慮すればよい。例えば、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張ることはドアハンドル２０というスイッチが閉じられることに相当し、この動作に連動してラッチモータ接続スイッチ９が閉じられる。つまり、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張る動作はラッチモータ接続スイッチ９が閉じるための指示となる。これに加えて、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張ることによって、ドアハンドル２０はコンバータ電源部１０へ車両用バッテリー（以下、バッテリー）１６の端子電圧を昇圧するように指示する。つまり、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張る動作は、コンバータ電源部１０が起動するための指示となる。

ここで、コンバータ電源部１０が起動することによってバッテリー１６の端子電圧をコンバータ電源部１０が昇圧する動作は、バッテリー１６の端子電圧の値に関係なく行われる。そして、コンバータ電源部１０から出力される昇圧後の電圧値は、ラッチモータ１２を駆動するために必要な最低電圧以上であればよい。

以上の構成および動作により、バッテリーあがりなど、バッテリー１６の電圧が低下した状態であっても、電気式開動作機能を用いることによってラッチ部１３は開動作することができる。従って、非常用として機械式開動作機能を車両１４へ設ける必要は無い。つまり、電気式開動作機能によって通常時対応と非常時対応の双方への対応が可能なドアラッチ装置８Ａのみが車両１４へ搭載されることで、車両１４の軽量化や車両１４の軽量化に伴う燃費の向上が可能となる。

また、車両１４が衝突事故などに遭遇した場合であっても、バッテリー１６からの電力供給が完全に停止しない限り、電気式開動作機能は起動することができる。バッテリー１６からコンバータ電源部１０へと至るコンバータ路線部１１が切断されたり、バッテリー１６が破壊されたりすると、バッテリー１６からの電力供給が完全に停止する。このようなことがない限り、電気式開動作機能は起動することができる。従って、車両１４に事故が生じても搭乗者自身は室内側のドアハンドル２１を操作することで車外へ脱出することができる。さらに、第三者は事故後の車両１４の外からドアハンドル２０を操作することで搭乗者を車室１９から車外へと救出することができる。

また、メンテナンス作業者はバッテリー１６が不調である場合にも車両１４への出入りが可能である。そのため、バッテリー１６を交換するためなどに、作業者は車両１４に対して容易に復旧作業ができる。そして、コンバータ電源部１０はドアハンドル２０が引っ張られた時に限って動作するため、車両１４がエンジンを切って動作を完全に停止した放置状態で、電力を常時に消費することは無い。

ここで、コンバータ電源部１０およびラッチモータ接続スイッチ９の動作を詳細に説明する。

まず、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張ると、コンバータ電源部１０はドアハンドル２０からコンバータ電源部１０が起動するための指示を受ける。そして、コンバータ電源部１０はバッテリー１６の電力を用いて起動し、バッテリー１６の端子電圧を測定する。

次にコンバータ電源部１０は、バッテリー１６の端子電圧の測定値と、予め設定されたラッチモータ１２の駆動可能電圧値とを比較する。そしてこの比較結果に基づいて、コンバータ電源部１０による昇圧動作やラッチモータ接続スイッチ９の開閉動作についての詳細が決定される。

先に説明した動作では、コンバータ電源部１０がバッテリー１６の端子電圧を昇圧する動作は、バッテリー１６の端子電圧値に関係なく行う事例で説明した。この一方で、コンバータ電源部１０の動作はバッテリー１６の端子電圧値に応じて変化させてもよい。

例えば、コンバータ電源部１０での昇圧動作の詳細は上記の比較結果に基づいて決定すればよい。まず、バッテリー１６の端子電圧がラッチモータ１２の駆動可能電圧値よりも高く、バッテリー１６は正常であるとコンバータ電源部１０が判定した場合、コンバータ電源部１０での昇圧は不要であるとコンバータ電源部１０は判断する。そして、コンバータ電源部１０はコンバータ電源部１０内の昇圧用スイッチング素子１０Ａにスイッチング動作をさせない。これによって、コンバータ電源部１０は単なる導体路として存在することとなり、バッテリー１６の端子電圧はそのままラッチモータ接続スイッチ９へと供給される。

これに対して、バッテリー１６の端子電圧が低下してラッチモータ１２の駆動可能電圧値よりも低くバッテリー１６は異常であるとコンバータ電源部１０が判定した場合、コンバータ電源部１０での昇圧が必要であるとコンバータ電源部１０は判断する。そして、コンバータ電源部１０はコンバータ電源部１０内の昇圧用スイッチング素子１０Ａにスイッチング動作をさせる。これにより、バッテリー１６の端子電圧はコンバータ電源部１０によって昇圧されてラッチモータ接続スイッチ９へと供給される。このように、コンバータ電源部１０では、バッテリー１６の端子電圧とラッチモータ１２の駆動可能電圧値の比較動作を含めて動作期間が限定される。従って、バッテリー１６が負担する電力消費は小さく抑制することができる。

また、コンバータ電源部１０は、ラッチモータ１２を駆動するために最低限必要な期間についてのみバッテリー１６の端子電圧をラッチモータ１２の駆動可能電圧値まで昇圧するように、昇圧期間および昇圧幅に制限を設けて動作すればよい。例えば、ドアハンドル２０が連続して引っ張られた状態であっても、コンバータ電源部１０は、ドアハンドル２０がラッチ部１３に対して開動作するように指示を発している期間よりも短い期間だけ動作すればよい。あるいは、ラッチモータ接続スイッチ９は、ドアハンドル２０がラッチ部１３に対して開動作するように指示を発している期間よりも短い期間だけ閉じればよい。これにより、コンバータ電源部１０では、バッテリー１６の端子電圧とラッチモータ１２の駆動可能電圧値の比較動作を含めて動作期間が更に短く限定される。従って、バッテリー１６が負担する電力消費は更に小さく抑制される。この結果、仮にバッテリー１６の電圧が低下した状態であっても、ドアラッチ装置８Ａは多くの機会に反復して動作することができる。

また、先に説明したようにコンバータ電源部１０は、コンバータ電源部１０が昇圧動作することを判断した時点において、バッテリー１６の端子電圧に応じて昇圧用スイッチング素子１０Ａの動作を制御し、所定の電圧を出力する。この一方で、コンバータ電源部１０はバッテリー１６の端子電圧に関係なく昇圧用スイッチング素子１０Ａを動作させ、昇圧後の電圧を所定の値とせずに出力してもよい。以上の双方の動作は、ラッチモータ１２が有する駆動可能電圧の許容範囲に応じていずれか一方が選択されればよい。

特にラッチモータ１２の駆動可能電圧の上限がラッチモータ１２の標準駆動電圧に対して十分に大きい場合、コンバータ電源部１０は細かな制御や演算機能を備える必要は無い。従って、コンバータ電源部１０は簡素な昇圧のための制御を行うことによって、ラッチモータ１２が駆動可能な下限電圧以上の電圧をラッチモータ１２に対して供給すればよい。また、ラッチモータ１２の駆動可能電圧の上限値が低い場合は、コンバータ電源部１０は出力電圧の上限値を規定して動作すればよい。つまり、コンバータ電源部１０は所定の電圧を出力するのではなく、ラッチモータ１２が駆動可能な上限電圧と下限電圧の間の一定の帯域内の電圧を出力すればよい。そして、コンバータ電源部１０は、コンバータ電源部１０の出力電圧が一定の領域内であると判断した後で、ラッチモータ１２へ電力を供給する。あるいは、コンバータ電源部１０は電圧を出力しつつコンバータ電源部１０の出力電圧が一定の領域内であると判断した後で、コンバータ電源部１０がラッチモータ接続スイッチ９を閉じさせる。このようにしてラッチモータ１２へ電力を供給してもよい。

以上ではコンバータ電源部１０が昇圧のために動作する場合を説明したが、コンバータ電源部１０は降圧のために動作してもよい。例えば、バッテリー１６の端子電圧が十分に高く、このためにコンバータ電源部１０での降圧が必要であるとコンバータ電源部１０が判断した場合、降圧用スイッチング素子１０Ｂはスイッチング動作し、コンバータ電源部１０は降圧後の電圧を出力する。そして、コンバータ電源部１０はラッチモータ接続スイッチ９を通じてラッチモータ１２へ降圧後の電圧を供給する。

つまり、コンバータ電源部１０は昇圧動作に関する機能および降圧動作に関する機能の双方を有し、コンバータ電源部１０への入力電圧が所定の閾値以上である場合と、所定の閾値よりも低い場合とで、コンバータ電源部１０の機能は異なる。特に、ラッチモータ１２の駆動可能電圧域が狭い場合、コンバータ電源部１０は昇圧動作および降圧動作によって出力電圧の範囲を限定し、ラッチモータ１２を適切に動作させることができる。

次に図３を参照しながら、図１、図２に示した構成におけるドアラッチ装置８（８Ａ）の動作を説明する。図３は車両とその車両に搭載されたドアラッチ装置８Ａとの動作状態を示す時系列図である。「バッテリー電圧」の曲線は主電源であるバッテリー１６の電圧の変動を示す。「ドアハンドルからの指示」の曲線はドアハンドル２０、２１が引かれることによる開指示あるいは閉状態維持の変化を示す。「コンバータ電源部出力電圧」の曲線はコンバータ電源部１０の出力電圧の変動を示す。「ラッチモータ接続スイッチ」の曲線はラッチモータ接続スイッチ９の開状態あるいは閉状態の変化を示す。「ラッチモータ端子電圧」の曲線はラッチモータ１２の端子電圧の変動を示す。そして「ラッチ部動作」の曲線はラッチ部１３における開動作あるいは閉状態の変化を示している。

ここで、特に「バッテリー電圧」の曲線は横軸の時間経過として数週間や数ヶ月の長い期間にわたって車両を放置した場合のバッテリー１６の電圧が低下する状態を示している。これに対して、「ドアハンドルからの指示」の曲線、「コンバータ電源部出力電圧」の曲線、「ラッチモータ接続スイッチ」の曲線、「ラッチモータ端子電圧」の曲線、そして「ラッチ部動作」の曲線は数秒程度の状態の変化について示している。

また、ここでは一例として、コンバータ電源部１０が昇圧動作したとき、コンバータ電源部１０の出力電圧は出力規定値の１０Ｖとなる。この電圧はラッチモータ１２が駆動するために適切な値の一例でもある。

まず、バッテリー１６の端子電圧が閾値の１０Ｖ以上で正常な状態である場合、ユーザーがドアハンドル２０を引くことで、ドアハンドルからの指示の曲線は開指示のＯＮ状態となる。コンバータ電源部１０はこの開指示に応じて動作する。しかしながらバッテリー１６の端子電圧が閾値以上であるためコンバータ電源部１０が昇圧機能のみを有するとき、コンバータ電源部１０はバッテリー１６の端子電圧をそのまま出力する。この一方でコンバータ電源部１０が降圧機能を有するとき、コンバータ電源部１０は出力規定値である１０Ｖを出力する。

一方、バッテリー１６の端子電圧が１０Ｖ未満の場合も、ユーザーがドアハンドル２０、２１を引くことで、「ドアハンドルからの指示」の曲線は開指示のＯＮ状態となる。コンバータ電源部１０はこの開指示に応じて動作する。この場合、コンバータ電源部１０の昇圧機能によりコンバータ電源部１０はバッテリー１６の端子電圧を昇圧して出力規定値である１０Ｖを出力する。

なお、「ラッチモータ接続スイッチ」の曲線、「ラッチモータ端子電圧」の曲線、そして「ラッチ部動作」の曲線は、「ドアハンドルからの指示」の曲線と「コンバータ電源部出力電圧」の曲線との論理積に概ね相当し、指示、動作、そして電圧のオンオフのタイミングも概ね一致した形状を示す。

また、コンバータ電源部１０が昇圧あるいは降圧のために動作する場合は、コンバータ電源部１０はラッチモータ１２を駆動するために最低限必要な期間に動作すればよい。このように、動作期間に制限を設けた場合、「コンバータ電源部出力電圧」の曲線、「ラッチモータ接続スイッチ」の曲線、「ラッチモータ端子電圧」の曲線、そして「ラッチ部動作」の曲線はそれぞれ破線で示すように期間が短縮された形状となる。つまり、コンバータ電源部１０は、ドアハンドル２０からラッチ部１３を開動作させるための指示を受ける時間よりも短い時間でラッチモータ１２へと電力を供給する。

またあるいは、コンバータ電源部１０の動作期間は短縮せずに、ドアハンドル２０からラッチ部１３を開動作させるための指示を受ける時間よりも短い時間でラッチモータ接続スイッチ９が接続動作してもよい。この場合、コンバータ電源部１０は開動作指示よりも短い時間だけラッチモータ１２へと電力を供給する。これにより、「ラッチモータ端子電圧」の曲線と「ラッチ部動作」の曲線は、「コンバータ電源部出力電圧」の曲線と「ラッチモータ接続スイッチ」の曲線との論理積に概ね相当する。この結果、先にも述べたようにバッテリー１６が負担する電力消費は抑制され、バッテリー１６の電圧が低下した状態であっても、ドアラッチ装置８Ａは多くの機会に反復して動作することができる。

この例では、コンバータ電源部１０は、昇圧動作あるいは降圧動作のいずれかを判断するためにバッテリー１６の端子電圧と所定の閾値とを比較している。そして、この閾値は１０Ｖとし、また昇圧後や降圧後の補正値も１０Ｖとしている。しかしながら、これらの閾値や補正値は一致させる必要は無い。例えば、昇圧動作に関する判断の閾値は９Ｖ、昇圧後の補正値は９．５Ｖとして規定し、昇圧動作のための感度を低下させ、昇圧の幅を縮小させてもよい。これによって、バッテリー１６の劣化をさらに抑制できる。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２によるドアラッチ装置８Ｂを示すブロック図である。ドアラッチ装置８Ｂは、ドアラッチ装置８Ａの構成に加え、電源路線部２２と制御部２３を有する。電源路線部２２は、バッテリー１６とラッチモータ接続スイッチ９の入力側とを接続する。つまり、コンバータ路線部１１と電源路線部２２とは並列接続で配置されている。また、制御部２３はドアハンドル２０に接続されている。これ以外の構成はドアラッチ装置８Ａと同じである。そして制御部２３はコンバータ電源部１０の動作を制御する。開閉指示部１５がラッチ部１３を開動作させるための指示をすると、ラッチモータ接続スイッチ９が閉じられる。そして、バッテリー１６からコンバータ電源部１０もしくは電源路線部２２を通じて、ラッチモータ１２へ電力が供給される。またこのとき、コンバータ電源部１０が必要に応じて起動し、バッテリー１６からコンバータ電源部１０へと供給された電圧をコンバータ電源部１０が昇圧する。

以上の構成により、バッテリー１６の電圧が低下したときにも、正常にラッチ部１３は開動作することができる。よって、通常時用および非常用を兼ねた電気式開動作機能を有したドアラッチ装置８Ｂのみを用いることで非常用の機械式開動作機能を備える必要はなく、ドアラッチ装置８Ｂおよび車両１４を軽量化できる。つまり、電気式開動作機能を有したドアラッチ装置８Ｂのみを車両１４へ搭載し、そしてバッテリー１６の電圧が低下してもユーザーは車両１４へ出入りでき、緊急時においての車外への脱出や、バッテリー１６の交換をはじめとする車両１４への復旧対応が容易となる。これに加えて車両１４の燃費向上が可能となる。

また、ドアラッチ装置８Ｂはラッチモータ１２への電力を供給するために、コンバータ路線部１１と電源路線部２２との並列した経路を有する。したがって、車両１４が何らかの事故に遭遇した場合、コンバータ路線部１１あるいは電源路線部２２のいずれかが正常であればバッテリー１６はラッチモータ１２への電力供給を継続することができる。

以下、ドアラッチ装置８Ｂの配置および動作について図４を参照しながら説明する。ドアラッチ装置８Ｂを搭載した車両１４の外観は図１と同様である。

ドアラッチ装置８Ｂはラッチモータ接続スイッチ９と、コンバータ路線部１１と、ラッチモータ１２と、ラッチ部１３と、電源路線部２２と、制御部２３とを含む。コンバータ路線部１１はラッチモータ接続スイッチ９の入力側に接続されて、コンバータ電源部１０を有する。ラッチモータ１２はラッチモータ接続スイッチ９の出力側に接続されて、ラッチモータ接続スイッチ９が閉じられた時に駆動する。ラッチ部１３はラッチモータ１２が駆動することで開動作される。電源路線部２２はラッチモータ接続スイッチ９の入力側に接続されて、コンバータ路線部１１に並列に接続配置されている。制御部２３は電源路線部２２とコンバータ電源部１０とに接続されている。

ユーザーが開閉指示部１５に相当するドアハンドル２０を操作したときに、ラッチモータ接続スイッチ９は閉じられる。また、コンバータ電源部１０がコンバータ路線部１１に設けられていて、バッテリー１６はコンバータ路線部１１とラッチモータ接続スイッチ９を介して、あるいは電源路線部２２とラッチモータ接続スイッチ９を介してラッチモータ１２へ電力を供給する。

先にも述べたようにユーザーが、ラッチ部１３を開状態とさせるための指示を行う。具体的には、ユーザーはドアハンドル２０を車両１４の外側から引っ張ることや、ドアハンドル２１を車室１９内から引っ張ることでラッチ部１３を開状態とさせるための指示をする。従って、ドアハンドル２０、２１は一種のスイッチであるとして考慮すればよい。例えば、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張ることはドアハンドル２０というスイッチが閉じられることに相当し、この動作に連動してラッチモータ接続スイッチ９が閉じられる。つまり、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張る動作はラッチモータ接続スイッチ９が閉じるための指示となる。

これに加えて、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張ることによって、制御部２３はコンバータ電源部１０がバッテリー１６の端子電圧を昇圧するように指示する。つまり、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張る動作は、制御部２３を起動させて、且つ、制御部２３を通じてコンバータ電源部１０が起動するための指示となる。

制御部２３はユーザーがドアハンドル２０を引っ張ることに応じて動作を始め、コンバータ電源部１０の動作を制御するとともに、コンバータ電源部１０と電源路線部２２のそれぞれの電圧値を検知する。このとき、制御部２３は特に電源路線部２２の電圧値を検知し、且つ、検知した電圧と所定の閾値とを比較することによって、バッテリー１６が正常な状態であるか、あるいは異常な状態であるかを判定する。

電源路線部２２の電圧値が所定の閾値以上の場合、制御部２３はコンバータ電源部１０を起動させずに停止させたままとする。これにより、バッテリー１６はコンバータ電源部１０を介してラッチモータ接続スイッチ９へ電力を供給することはない。この状態はバッテリー１６の端子電圧が正常であり、バッテリー１６は劣化や損傷を伴わない状態に相当する。

一方、電源路線部２２の電圧値が所定の閾値未満の場合、制御部２３はコンバータ電源部１０を起動させる。これにより、コンバータ電源部１０を介して、バッテリー１６はラッチモータ接続スイッチ９へ電力を供給する。この状態はバッテリー１６の端子電圧が異常であり、バッテリー１６は劣化や損傷を伴う状態であることに相当する。また、ここでの所定の閾値は、ラッチモータ１２を駆動することが可能な電圧値を基準として規定するとよい。

そして、ユーザーによってドアハンドル２０が引っ張られたときに制御部２３は上記のように検知し、且つ動作した後、ラッチモータ接続スイッチ９を閉じるように制御すればよい。ラッチモータ接続スイッチ９を閉じる動作は、ドアハンドル２０が引っ張られたと同時にドアハンドル２０が制御してもよい。

以上の構成および動作により、バッテリー上がりなどによりバッテリー１６の電圧が低下した状況であっても、ドアラッチ装置８Ｂは電気式開動作機能を用いてラッチ部１３を開動作させることができる。このため、非常用の機械式開動作機能を車両に備える必要はない。従って、通常対応用と非常対応用とを兼ね備えた電気式開動作機能を有するドアラッチ装置８Ｂのみを車両に搭載することにより、車両の軽量化やこれに伴う燃費の向上が可能となる。

さらにドアラッチ装置８Ｂでは、バッテリー１６が正常な場合、つまり、車両１４が動作している期間の大部分では、電気的素子は存在しない電源路線部２２を用いて、バッテリー１６が電力を供給する。ここでダイオード（図示せず）が逆流を防止するために電源路線部２２へバッテリー１６側をカソード側として接続される場合があるが、ダイオードは順方向に動作するときには、順方向電圧による多少の電圧降下は生じるものの大きな電力の損失は生じない。これにより、バッテリー１６が正常な場合、電力の損失は最低限に抑制することができる。この結果としてドアラッチ装置８Ｂはバッテリー１６の劣化を抑制できる。また、バッテリー１６が正常な場合、コンバータ電源部１０は大きな電力消費を伴う動作を停止する。従ってこの点でもバッテリー１６の劣化を抑制できる。

ドアラッチ装置８Ｂの動作において、制御部２３は電源路線部２２の電圧値を検知しているが、制御部２３はラッチモータ接続スイッチ９の入力端の電圧値を検知してもよい。これにより、制御部２３は電源路線部２２における全ての部位で生じた異常を検知することができる。つまり、制御部２３はラッチモータ接続スイッチ９のバッテリー１６側で生じた異常を広範囲にわたって検知することができる。

さらに、図５のブロック図に示すドアラッチ装置８Ｃのように、切り替え素子２４をコンバータ電源部１０の出力側とラッチモータ接続スイッチ９との間に配置してもよい。つまり、コンバータ電源部１０と切り替え素子２４がコンバータ路線部１１Ａに配置されていてもよい。切り替え素子２４はコンバータ電源部１０の出力側に直列接続で配置されている。

ここで、電源路線部２２の電圧値が所定の閾値以上の高い場合、制御部２３はコンバータ電源部１０を起動させるとともに切り替え素子２４を制御して遮断状態にする。これにより、バッテリー１６はコンバータ電源部１０を介してラッチモータ接続スイッチ９へ電力を供給することはない。これはバッテリー１６の端子電圧が正常であり、バッテリー１６は劣化や損傷を伴わない状態に適用される。

一方、電源路線部２２の電圧値が所定の閾値未満の場合、制御部２３はコンバータ電源部１０を起動させるように制御する。これに加えて、コンバータ電源部１０の出力電圧が所定の値よりも高くなったことを検知したときに、制御部２３は切り替え素子２４を遮断状態から接続状態へと切り替えるように制御する。これにより、バッテリー１６はコンバータ電源部１０を介してラッチモータ接続スイッチ９へ電力を供給する。これはバッテリー１６の端子電圧が異常であり、バッテリー１６は劣化や損傷を伴う状態である場合に適用される。また、ここでの所定の閾値は、先に述べた場合と同様にラッチモータ１２を駆動することが可能な電圧値を基準として規定するとよい。

以上で説明したように、制御部２３は電源路線部２２で検知した電圧と予め設定されていた閾値とを比較する。そして、電源路線部２２で検知した電圧が閾値よりも低いと制御部２３が判定した場合、制御部２３はコンバータ電源部１０に対して昇圧動作を起動するように指示を出し、且つ、切り替え素子２４を遮断状態から接続状態へと切り替えるように制御する。そしてその後に、ドアハンドル２０からの指示に基づいてラッチモータ接続スイッチ９が閉じられる。これによって、コンバータ電源部１０で昇圧された電圧は、ラッチモータ接続スイッチ９、およびラッチモータ１２へと供給される。

このとき、コンバータ電源部１０によって昇圧された電圧は電源路線部２２の電圧よりも高くなる。このため、コンバータ電源部１０の出力側から電源路線部２２を通じてバッテリー１６へと向かう逆流電流が発生する虞がある。これに対応するためには、逆電流防止素子（図示せず）を電源路線部２２に配置すればよい。そしてこの逆電流防止素子は、コンバータ電源部１０の動作に同期して開放すればよい。またあるいは逆電流防止素子は、制御部２３がコンバータ電源部１０に対して昇圧動作を起動するように指示を出した後に、且つ、コンバータ電源部１０の昇圧動作が始まる前に開放すればよい。

次に、図６を参照しながら、図４、図５に示した構成におけるドアラッチ装置８Ｂ、８Ｃの動作を説明する。図６は車両と、その車両に搭載されたドアラッチ装置８Ｂまたはドアラッチ装置８Ｃとの動作状態を示す時系列図である。各曲線はそれぞれ図３と同様の内容を示している。

まず、バッテリー１６の端子電圧が閾値である１０Ｖ以上でバッテリー１６が正常な状態である場合、ユーザーがドアハンドル２０を引くことで、「ドアハンドルからの指示」の曲線は開指示のＯＮ状態となる。コンバータ電源部１０はこの開指示に応じて動作する。しかしながらバッテリー１６の端子電圧が閾値以上であるとき、コンバータ電源部１０は電圧を出力しない。

一方、バッテリー１６の端子電圧が閾値未満である場合、ユーザーがドアハンドル２０を引くことで、「ドアハンドルからの指示」の曲線は開指示のＯＮ状態となる。コンバータ電源部１０はこの開指示に応じて動作する。そして、コンバータ電源部１０の昇圧機能が動作してコンバータ電源部１０はバッテリー１６の端子電圧を昇圧して出力規定値である１０Ｖを出力する。

以上の動作によって、バッテリー１６が負担する電力消費は抑制され、バッテリー１６が劣化した状態であっても、ドアラッチ装置８Ｂ、８Ｃは多くの機会に反復して動作することができる。

ここで説明したドアラッチ装置８Ｂ、８Ｃのコンバータ電源部１０は昇圧動作機能を備えているが、昇圧動作と降圧動作との双方の機能を備えてもよい。そしてその場合、コンバータ電源部１０は、昇圧動作あるいは降圧動作のいずれかを判断するためにバッテリー１６の端子電圧と所定の閾値とを比較する。そして、図６に示すようにこの閾値は１０Ｖとし、また昇圧後や降圧後の補正値も１０Ｖとしている。しかしながら、これらの閾値に補正値を一致させる必要は無い。

（実施の形態３）
実施の形態１、２で説明したドアラッチ装置８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、バッテリー１６が劣化した場合に動作が可能である。以下で説明するドアラッチ装置８Ｄは、バッテリー１６が破損などにより放電できなくなった場合にも動作することができる。

図７は本発明の実施の形態３によるドアラッチ装置８Ｄを示すブロック図である。ドアラッチ装置８Ｄは、ラッチモータ接続スイッチ９、コンバータ路線部１１Ｂ、ラッチモータ１２、ラッチ部１３、電源路線部２２と、制御部２３を含む。ラッチモータ接続スイッチ９は車両１４に設けられた開閉指示部１５からの指示によって開閉される。コンバータ路線部１１Ｂは車両１４に配置されたバッテリー１６とラッチモータ接続スイッチ９の入力側を接続する。コンバータ路線部１１Ｂはコンバータ電源部１１０と連動スイッチ２５とを含む。ラッチモータ１２はラッチモータ接続スイッチ９の出力側に接続されている。さらに、バッテリー１６とラッチモータ接続スイッチ９の入力側とは電源路線部２２によって接続されている。

つまり、コンバータ路線部１１Ｂと電源路線部２２とは並列接続されている。また、制御部２３はドアハンドル２０に接続されている。そして制御部２３は電源路線部２２の電圧を検知し、且つコンバータ電源部１１０の動作を制御する。そしてラッチ部１３は、ラッチモータ接続スイッチ９が閉じられた時にラッチモータ１２が駆動することによって開動作する。したがって、開閉指示部１５がラッチ部１３を開動作させるために指示すると、ラッチモータ接続スイッチ９が閉じられる。そしてコンバータ電源部１１０から、もしくは電源路線部２２を通じて、ラッチモータ１２へ電力が供給される。そして、コンバータ電源部１１０は必要に応じて起動し、コンバータ電源部１１０からラッチモータ１２へと電力を供給する。

ここでは、ドアラッチ装置８Ｄが車両１４に搭載された場合の動作を一例として示している。したがって、ドアラッチ装置８Ｄの動作は、連動スイッチ２５あるいは車両１４のエンジンスイッチ２６がＯＦＦからＯＮとなるときや、ＯＮとなっているときを基準としている。なお、ドアラッチ装置８Ｄが単独で動作する場合を考慮するならば、ドアラッチ装置８Ｄの動作は、コンバータ電源部１１０への電力供給指示がＯＦＦからＯＮとなるときや、ＯＮとなっているときを基準とすればよい。

ここでコンバータ電源部１１０は蓄電機能を有し、車両１４のエンジンスイッチ２６がＯＮとなると、コンバータ電源部１１０は内部で充電を始める。ここで車両１４のエンジンスイッチ２６がＯＮとなっているときに、制御部２３は常に電源路線部２２の電圧値を検知し、制御部２３は電源路線部２２の電圧と所定の閾値とを比較する。

まず、エンジンスイッチ２６がＯＮとなっていて電源路線部２２の電圧が閾値以上の場合、コンバータ電源部１１０は継続し動作する。すなわち、コンバータ電源部１１０は昇圧と充電を続ける。この場合、制御部２３がコンバータ電源部１１０の動作を制御すればよい。そして、電源路線部２２はラッチモータ接続スイッチ９へとバッテリー１６からの電力を供給する。このとき、電源路線部２２の電圧が閾値以上であるので、制御部２３はバッテリー１６からの電力供給が正常状態であると判定する。

一方、エンジンスイッチ２６への指示がＯＮとなっているにもかかわらず、電源路線部２２の電圧が閾値未満となった場合、コンバータ電源部１１０は動作を停止し、休止状態となって昇圧および充電を停止する。そしてその後にユーザーがドアハンドル２０に対して開動作を指示し、ドアラッチ装置８Ｄがラッチ部１３を開動作させるための指示を受けたときに、ラッチモータ接続スイッチ９が閉じる。これとともに、コンバータ電源部１１０は停止状態から動作状態へと移行して再度動作を始め、ラッチモータ接続スイッチ９を通じてラッチモータ１２へと電力を供給する。すなわち、コンバータ電源部１１０は昇圧と充電とを再開する。但し、コンバータ電源部１１０への入力電圧が低い、あるいは無いため、実際にはコンバータ電源部１１０はほとんど充電されない。このとき、電源路線部２２の電圧が閾値よりも低いので、制御部２３はバッテリー１６からの電力供給が異常状態であると判定する。

以上の構成および動作により、バッテリー１６からの入力電圧が低い場合は、実施の形態１と同様に電気式開動作機能のみによってラッチ部１３は開動作することができる。従って、非常用として機械式開動作機能を車両１４へ設ける必要は無い。つまり、電気式開動作機能によって通常時対応と非常時対応の双方への対応が可能なドアラッチ装置８Ｄのみが車両１４へ搭載されることで、車両１４を軽量化し、それに伴い燃費を向上することが可能となる。

また、車両１４が衝突事故などに遭遇した際に、特にバッテリー１６が損傷した場合や、あるいは電源路線部２２が切断された場合にはバッテリー１６からの電力供給が途絶える。このような場合であっても、コンバータ電源部１１０に蓄えられた電力を用いることで電気式開動作機能は起動することができる。これによって、車両１４に事故が生じても搭乗中のユーザーはドアハンドル２１を操作することで車外へ脱出することができる。さらに、第三者は事故後の車両１４の外からドアハンドル２０を操作することで搭乗者を車室１９から車外へと救出することができる。

以下、バッテリー１６が電源としての機能を喪失した場合であっても、動作可能なドアラッチ装置８Ｄの配置および動作についての詳細を、図７を参照しながら説明する。

ドアラッチ装置８Ｄは、ラッチ部１３と、ラッチモータ１２と、ラッチモータ接続スイッチ９と、コンバータ路線部１１Ｂと、コンバータ路線部１１Ｂに並列接続した電源路線部２２を備えている。

エンジンスイッチ２６に連動する連動スイッチ２５とコンバータ電源部１１０とが直列接続でコンバータ路線部１１Ｂに配置されている。そして、バッテリー１６はコンバータ路線部１１Ｂとラッチモータ接続スイッチ９を介して、あるいは電源路線部２２とラッチモータ接続スイッチ９を介してラッチモータ１２へ電力を供給する。

実施の形態１、実施の形態２と同様に、ユーザーがラッチ部１３を開状態とさせるための指示を行う。ユーザーはドアハンドル２０を車両１４の外側から引っ張ることや、ドアハンドル２１を車室１９内から引っ張ることでラッチ部１３を開状態とさせる。

ドアラッチ装置８Ｄは、ラッチ部１３を開状態とさせるために以下の順序で動作する。まず、ユーザーがドアハンドル２０を引っ張る動作で制御部２３を起動させる。次に制御部２３は電源路線部２２の電圧値を検知し、且つ、検知した電圧と所定の閾値とを比較することによって、バッテリー１６が正常な状態であるかあるいは異常な状態であるかを判定する。

ここで、電源路線部２２の電圧値が所定の閾値以上の場合、バッテリー１６は電源路線部２２を通じてラッチモータ接続スイッチ９およびラッチモータ１２へと電力を供給する。そして、コンバータ電源部１１０は動作するものの電力を出力しない、もしくは低電圧で低電流の微弱な電力を出力する。電源路線部２２の電圧値が所定の閾値以上の場合、エンジンスイッチ２６およびエンジンスイッチ２６に連動する連動スイッチ２５がＯＮであるときのコンバータ電源部１１０の動作と、ＯＦＦであるときのコンバータ電源部１１０の動作とは概ね同じである。

エンジンスイッチ２６および連動スイッチ２５がＯＮであるときには、コンバータ電源部１１０は充電のために動作を継続し、且つ、電力を出力しない、もしくは微弱な電力を出力する。

ここで、コンバータ電源部１１０は、充電回路２７、放電回路２９と蓄電素子２８とを有している。そして、放電回路２９はラッチモータ接続スイッチ９に接続され、充電回路２７は放電回路２９に直列に接続され、蓄電素子２８の一端が充電回路２７と放電回路２９との接続点に接続されている。

エンジンスイッチ２６および連動スイッチ２５がＯＦＦからＯＮへと切り替えられると、コンバータ電源部１１０は充電を始め、且つ、放電を始める。つまり、制御部２３は充電のためにコンバータ電源部１１０の充電回路２７を動作させて蓄電素子２８を充電し、且つ、放電のために低いデューティ比で放電回路２９を動作させて蓄電素子２８の電力を消費させる。このとき、放電回路２９からの出力電流はほぼ０Ａとしている。以上がバッテリー１６の端子電圧が正常であり、バッテリー１６は劣化や損傷を伴わない状態に相当する。

一方、電源路線部２２の電圧値が所定の閾値よりも低い場合、ドアラッチ装置８Ｄの動作はエンジンスイッチ２６の状態に応じて異なる。

第１の状態として、エンジンスイッチ２６は以前にＯＮ状態から正しくＯＦＦ状態へと切り替えられ、そのままＯＦＦの状態のドアラッチ装置８Ｄの動作について説明する。この状態は例えば、車両１４が長期間放置されたことによってバッテリー１６の端子電圧が低下した場合などに相当する。

制御部２３はドアハンドル２０が引っ張られたことによって起動される。そして制御部２３は電源路線部２２の電圧と所定の閾値との比較の結果によって、バッテリー１６の電圧が低下していると判定する。次に、制御部２３は蓄電素子２８に蓄えた電力を放電回路２９によって昇圧させる。そして、昇圧後の電圧は閉じられたラッチモータ接続スイッチ９を通じてラッチモータ１２へと供給され、ラッチ部１３は開状態となる。以上の動作により、ドアラッチ装置８Ｄはバッテリー１６の電圧が低下している状態であっても機械式開動作機能を用いずに電気式開動作機能のみによって、ドア１８を開閉することができる。

次に第２の状態として、エンジンスイッチ２６の指示はＯＮであるにもかかわらず、電源路線部２２の電圧が上記の所定の閾値よりも低くなった場合のドアラッチ装置８Ｄの動作について説明する。ここで、車両１４が動作中に電源路線部２２の電圧に急低下が生じる状態は、例えば、エンジンスイッチ２６の指示がＯＮの状態であって、車両１４が動作中であるときに、突然にバッテリー１６の端子電圧が低下して車両１４が動作停止した場合などに相当する。つまり、車両１４が事故に遭遇し、バッテリー１６が重大な状況に陥った場合などに相当する。そして、制御部２３は電源路線部２２の電圧と所定の閾値との比較の結果によって、車両１４およびバッテリー１６が非常事態に陥ったと判定する。つぎに、制御部２３はコンバータ電源部１１０の動作を停止させる。つまり、制御部２３は充電回路２７の動作を停止させ、且つ、放電回路２９の動作を停止させて、蓄電素子２８に蓄えられた電力を維持させる状態にコンバータ電源部１１０を制御する。

ここでコンバータ電源部１１０の停止状態は一時的な停止である。つまり、コンバータ電源部１１０は制御部２３から指示を受けると即座に再始動することが可能な状態となっている。ここで、制御部２３は蓄電素子２８から制御部２３が演算をはじめとする動作が可能な電力の供給を受けていて、バッテリー１６の端子電圧にかかわらず動作が可能である。従って、制御部２３への電力供給は、バッテリー１６の端子電圧が正常な場合はバッテリー１６が担い、バッテリー１６の端子電圧が異常として検知されるとコンバータ電源部１１０が担う。そして、搭乗者やあるいは車外の救助者がドアハンドル２１やドアハンドル２０を引っ張ることによって、制御部２３はコンバータ電源部１１０へ再始動を指示する。蓄電素子２８および放電回路２９を含むコンバータ電源部１１０は制御部２３の指示に基づいて蓄電素子２８に蓄えられた電力を、放電回路２９によって昇圧し、ラッチモータ接続スイッチ９を通じてラッチモータ１２へ供給する。

制御部２３を起動させるための電力、ラッチモータ接続スイッチ９を開閉させるための電力、そしてコンバータ電源部１１０を起動させるための電力は、電源路線部２２の電圧値が所定の閾値よりも高い場合あるいは低い場合にも対応可能とするために、バッテリー１６もしくは蓄電素子２８によって供給される。

以上の動作により、コンバータ電源部１１０の蓄電素子２８に蓄積された電力は、制御部２３の機能を維持するために適用される微弱な電力を除いて、放電回路２９で昇圧した後にラッチモータ１２へ供給することができる。特にドアラッチ装置８Ｄは、車両１４が非常事態に陥って電力を喪失した場合に非常用の電力を蓄積したコンバータ電源部１１０がドアハンドル２０から指示されたときに限って放電してラッチモータ１２を起動する。このため、ドアラッチ装置８Ｄは事故の直後に限らずに開動作ができ、且つ、連続した開動作や断続で反復した開動作ができる。つまり、車両１４が事故に遭遇してバッテリー１６が重大な状況に陥り、仮にこの事故から搭乗者の救出までに大幅な時間を要する状況であっても、救助者は車両１４の外側からドアラッチ装置８Ｄを一度のみならず反復して開動作させることができる。

また、制御部２３、コンバータ電源部１１０、ラッチモータ接続スイッチ９、ラッチモータ１２、そしてラッチ部１３は、ラッチ部１３を開動作させる対象のドア１８の内部に集中して配置すればよい。つまり、ドアラッチ装置８Ｄ内において個々の機能要素を接続する導体である全ての接続体３０は、通常の電力供給路である電源路線部２２に比較して短くすればよい。特にドアラッチ装置８Ｄは小型化や軽量化が可能であり、かつ、事故などの非常時対応に動作する。従って、車両１４が事故に遭遇した場合でも、ドアラッチ装置８Ｄでは接続体３０が短いため断線などの損傷を被る可能性が低く、特にコンバータ電源部１１０の動作信頼性が向上する。つまり、電源路線部２２で損傷が生じる可能性よりも接続体３０で損傷が生じる可能性を低くすることによって、ドアラッチ装置８Ｄは機能を維持しやすくなる。

さらに、ドアラッチ装置８Ｄは先にも述べたように、電気式開動作によって通常時と非常時に対応ができ、ドアラッチ装置８Ｄは小型化、軽量化が可能である。従ってドアラッチ装置８Ｄはドア１８の中のどこにでも配置できる。例えば、ドア１８の開閉時に生じる振動の影響を避けるために、ドア１８のヒンジ側の偏った位置に配置してもよい。あるいは、ユーザーが必要なドア１８の開閉時の力を調整するために、ドアラッチ装置８Ｄはドア１８に適切なモーメントが生じる位置へ配置すればよい。

また、エンジンスイッチ２６がＯＮの状態で車両１４が動作中であるときに、突然にバッテリー１６の端子電圧が低下し、車両１４が事故に遭遇したと制御部２３が判定した場合、搭乗者あるいは救助者がドアハンドル２０を操作することによって、ラッチ部１３は開動作し、かつ、ラッチ部１３に近接して配置されているウインドウ３１を開動作させてもよい。これにより、搭乗者が車両１４から脱出する経路が多くなり、救助者は搭乗者を車両１４からより確実に救出することができる。

次に、図８を参照しながら、ドアラッチ装置８Ｄの動作を説明する。図８は車両とその車両に搭載されたドアラッチ装置８Ｄの動作状態を示す時系列図である。「車両のエンジンスイッチ」の曲線はエンジンスイッチ２６から車両１４への起動および停止についての指示状態の変化を示し、「コンバータ電源部出力電圧」の曲線はコンバータ電源部１１０の出力電圧の変動を示している。それ以外の曲線は図３と同様である。

以下、期間Ａ、期間Ｂ、期間Ｃ、期間Ｄ、期間Ｅにおける動作について順に説明する。ここで、車両１４の起動はエンジンスイッチ２６がＯＦＦからＯＮへ切り替わるタイミングを、また、車両１４の停止はエンジンスイッチ２６がＯＮからＯＦＦへ切り替わるタイミングをそれぞれ示している。

まず、ユーザーが車両１４を起動させる前の期間に該当する期間Ａについて説明する。ここに期間Ａが始まるタイミングは図示されていないがこのタイミングは、前回の使用時に車両１４を正しい手順で停止させた時点である。

エンジンスイッチ２６はＯＦＦ状態であるため、期間Ａで車両１４は動作していない。ユーザーが車両１４への出入りのためにドアハンドル２０を引っ張ることによって制御部２３は起動し、電源路線部２２の電圧を検知する。そして、制御部２３はこの電圧と所定の閾値とを比較する。ここで、所定の閾値は車両１４が例えばアイドリングストップ機能などを備えていても、バッテリー１６に異常がない限り下回ることがない値として設定すればよい。ここでは例として所定の閾値は６Ｖとして示している。期間Ａでバッテリー１６の電圧は正常な１２Ｖであって閾値よりも高いため、制御部２３はバッテリー１６が正常であると判定する。

従って、バッテリー１６の電力は電源路線部２２を通じてラッチモータ１２へと供給される。このとき制御部２３はコンバータ電源部１１０を動作させないように制御している。また、バッテリー１６の電圧はそのままラッチモータ１２へと供給されるので、バッテリー１６の端子電圧とラッチモータ１２の端子電圧は、双方共に概ね１２Ｖである。このように、期間Ａでユーザーがドアハンドル２０を操作することによってラッチ部１３は開動作する。

次に、ユーザーが車両１４を起動させてから正しい手順で停止させるまでの期間に該当する期間Ｂについて説明する。

エンジンスイッチ２６はＯＦＦからＯＮへ切り替えられることによって車両１４は起動する。また、車両１４が起動することに対応して制御部２３が起動する。制御部２３はエンジンスイッチ２６がＯＮ状態、すなわちエンジンスイッチ２６がＯＮの位置である間は常に電源路線部２２の電圧を検知する。そして制御部２３は常に電源路線部２２の電圧と閾値とを比較する。期間Ｂでバッテリー１６の電圧は正常な１２Ｖであって閾値よりも高いため、制御部２３はバッテリー１６が正常であると判定する。

また、車両１４が起動することに対応してコンバータ電源部１１０も起動する。まず、コンバータ電源部１１０の充電回路２７が動作することによって蓄電素子２８は満充電あるいはそれに近い状態へと充電される。そしてこのとき、コンバータ電源部１１０の放電回路２９は蓄電素子２８に蓄えられた電力の一部を放出し、コンバータ電源部１１０は小さな電力を出力する。このとき、コンバータ電源部１０が出力する電圧はバッテリー１６の電圧よりも低く、特に閾値よりも低い。これによって、コンバータ電源部１１０からの出力電流が電源路線部２２へ逆流して進入することが防止できる。そして、コンバータ電源部１１０からの出力電流は微小電流とする。つまり、放電回路２９はオンデューティが低いスイッチングによって動作する。

オンデューティが低いスイッチング動作は、後に説明する期間Ｃの冒頭にかけて継続する。この継続動作によって、エンジンスイッチ２６がＯＦＦとなって車両１４が放置されている期間に、蓄電素子２８は満充電状態にならない。特に蓄電素子２８が電気二重層キャパシタである場合、制御部２３あるいはコンバータ電源部１０は放電回路２９をこのように制御するとよい。

ここでは一例としてコンバータ電源部１１０からの出力電圧がバッテリー１６の電圧よりも低い場合を示しているが、コンバータ電源部１１０からの出力電圧は、バッテリー１６の電圧と同等であっても、あるいは閾値以上でバッテリー１６の電圧以下であってもよい。このとき、逆流を防止するために電源路線部２２へバッテリー１６側をカソード側としてダイオード（図示せず）を接続して、逆流防止機能が設けられてもよい。この場合、このダイオードは順方向に動作するときは、順方向電圧による多少の電圧降下は生じるものの大きな電力の損失は生じない。

さらに、制御部２３は、放電回路２９の低電圧で微弱電流の微小電力を連続して、あるいは断続的に検知すればよい。これにより、コンバータ電源部１１０が正常に動作することが可能な状態か否かを判定することができる。

以上のように期間Ｂでユーザーがドアハンドル２０を引っ張ると、このときもバッテリー１６の電力は電源路線部２２を通じてラッチモータ１２へと供給される。制御部２３はコンバータ電源部１１０を動作させるように制御している。ここでコンバータ電源部１１０は、閾値である６Ｖよりも低電圧で、かつ、微弱な電流を出力する。バッテリー１６の電圧はそのままラッチモータ１２へと供給されるので、バッテリー１６の端子電圧とラッチモータ１２の端子電圧は、双方共に概ね１２Ｖとなる。このように、期間Ｂでユーザーがドアハンドル２０を操作することによってラッチ部１３は開動作する。

次に、ユーザーが正しい手順で車両を停止させてから、次に車両１４を起動させるまでの期間に該当する期間Ｃについて説明する。

エンジンスイッチ２６はＯＦＦ状態であるため車両１４は動作していない。ドアハンドル２０からの指示もないので、ドアラッチ装置８Ｄの他の構成要素も動作しない。期間Ｂに関する説明で述べたように、コンバータ電源部１１０は期間Ｂでの放電回路２９による放電動作を継続しており、この動作は期間Ｃの途中で終了する。また、この継続時間は数分から数十分と幅を持たせても構わない。特に蓄電素子２８が電気二重層キャパシタである場合、制御部２３は蓄電素子２８の容量を蓄電素子２８の諸定数から推定し、さらに制御部２３はこの推定結果に基づいて放電回路２９の放電期間を設定すればよい。

ここで蓄電素子２８は電気二重層キャパシタを用いて説明したが、蓄電素子２８はリチウムイオン電池などの二次電池を適用してもよい。そして、コンバータ電源部１１０の動作特性は蓄電素子２８の特性に応じて決定される。

図８では、期間Ｃにおいてドアハンドル２０からの指示、ラッチモータ１２の端子電圧、そしてラッチ部１３の動作は示されていないが、期間Ａの場合と同様にラッチ部１３はドアハンドル２０からの指示に応じて開動作する。

次に、車両利用者が車両１４を起動させてから車両１４が事故などに遭遇するまでの期間に相当する期間Ｄについて説明する。

エンジンスイッチ２６はＯＦＦからＯＮへ切り替えられることによって車両１４は起動する。また、車両１４が起動することに対応して制御部２３が起動し、制御部２３はエンジンスイッチ２６がＯＮ状態、すなわちエンジンスイッチ２６がＯＮの位置である間は常に電源路線部２２の電圧を検知する。そして制御部２３は常に電源路線部２２の電圧と閾値とを比較する。期間Ｄでバッテリー１６の電圧は正常な１２Ｖであって閾値よりも高いため、制御部２３はバッテリー１６が正常であると判定する。これらの動作やコンバータ電源部１１０の動作は期間Ｂで説明した場合と同じである。例えば、期間Ｄはエンジンスイッチ２６がＯＮとなったことによって車両１４が走行中あるいは停車中の状態である。

次に、車両１４が事故などに遭遇したとき以降の期間に相当する期間Ｅについて説明する。一例として、先に説明した期間Ｄでバッテリー１６およびコンバータ電源部１１０が正常に動作していたものの、車両１４が事故などの非常事態に遭遇して車両１４はバッテリー１６からの電力供給を喪失する。期間Ｅは、車両１４がバッテリー１６からの電力供給を失った時点およびそれ以降の状態に相当する。

車両１４は動作中でエンジンスイッチ２６の指示はＯＮ状態であるので、すでに動作中であった制御部２３は、バッテリー１６の電圧を検知する。さらにその電圧が閾値よりも低くなったことによって車両１４もしくはバッテリー１６が非常事態に陥ったと制御部２３は判定する。つまり、車両１４が通常の起動による動作状態であったにもかかわらず、バッテリー１６の電圧が急低下したことによって、制御部２３は車両１４が異常であると判定する。

このあと、制御部２３は上記の判定に基づいてコンバータ電源部１１０の動作を停止させる。ここでのコンバータ電源部１１０の動作停止状態とは、充電回路２７と放電回路２９の動作は停止していて、且つ、後に制御部２３からの指示によって直ちに放電回路２９は再始動することが可能となっている状態である。このように、充電回路２７と放電回路２９の動作が停止するので、蓄電素子２８に蓄積された電力の大半は蓄電素子２８に維持される。蓄電素子２８に蓄積された電力の一部は、制御部２３の動作を維持するためや、コンバータ電源部１１０の制御機能を維持するために用いられる。これらの動作や機能を維持するために必要な電力は非常に小さい。したがって、これらの動作や機能は長時間継続することができる。

車両１４に事故などによる異常が生じた後のあるタイミングで、ユーザーである搭乗者や救助者はドアハンドル２１やドアハンドル２０を引っ張る。これによって、制御部２３はコンバータ電源部１１０へ再始動を指示する。蓄電素子２８および放電回路２９を含むコンバータ電源部１１０は、制御部２３からの指示に基づいて蓄電素子２８に蓄えられた電力を放電回路２９によって昇圧する。そしてコンバータ電源部１１０はラッチモータ接続スイッチ９を通じてラッチモータ１２へと電力を供給する。ここで、放電回路２９における昇圧動作は期間Ｂの動作とは異なり、昇圧後の電圧はラッチモータ１２が動作可能な水準でなければならない。このとき、電源路線部２２は切断された状態に相当する。このため、先に述べた逆流防止対策のダイオードが接続されている、あるいは接続されていないにかかわらず、昇圧後の電圧がコンバータ電源部１１０の入力側に印加されることはない。放電回路２９は期間Ｂの動作に比較してオンデューティの比率が高いスイッチングによって動作する。そして、ラッチモータ１２は駆動するために大きな電力を必要とする。このため、コンバータ電源部１１０から出力される電流は、微弱電流でなく期間Ｂの電流に比較して大きな値とすればよい。これにより、電源路線部２２もしくはコンバータ路線部１１Ｂのうち何れか一方の電力供給経路を選択するための機能を設ける必要はない。特にドアラッチ装置８Ｄは小型化や軽量化を実現でき、かつ、不測の事態に動作させることができる。従って、電力供給経路を選択するための切り替え機能を有する装置などを削減することによって、ドアラッチ装置８Ｄの動作に関する信頼性が高くなる。

コンバータ電源部１１０はドアハンドル２０やドアハンドル２１が操作されたときに限って動作すればよい。つまり、電力の出力が必要とされるときのみ、放電回路２９は蓄電素子２８に蓄電された電力を昇圧して出力すればよい。これによって、ドアラッチ装置８Ｄは車両１４が事故に遭遇した直後に限らず開動作ができ、且つ、連続した開動作や断続的な反復動作ができる。つまり、車両１４が事故に遭遇してバッテリー１６が重大な状況に陥り、仮にこの事故から搭乗者の救出までに大幅な時間を要する状況であっても、救助者は車両１４の外側からドアラッチ装置８Ｄを一度のみならず反復して開動作させることができる。よって、ドアラッチ装置８Ｄは救出に関する確実性を高めることができる。

ラッチモータ接続スイッチ９が閉じる期間は、ドアハンドル２０がラッチ部１３を開動作させるために引っ張られる期間に一致させるとよい。あるいは、エンジンスイッチ２６がＯＮ状態であるにもかかわらずバッテリー１６の電圧が急に低下して閾値を下回っている間は、ラッチモータ接続スイッチ９は閉じたままとなるように設定すればよい。エンジンスイッチ２６がＯＮ状態であるにもかかわらずバッテリー１６の電圧が急に低下して閾値を下回っている期間は非常事態に該当する。そのため、この期間には開閉に関する動作を可能な限り少なくすることでドアラッチ装置８Ｄの信頼性を向上させることができる。

またあるいは、エンジンスイッチ２６がＯＮ状態であるにもかかわらずバッテリー１６の電圧が急に低下して閾値を下回り、かつ、この状態が所定時間を経過しても継続することがある。この場合、上記の所定時間が経過した後、かつ、バッテリー１６の電圧が閾値を下回っている期間は、ラッチモータ接続スイッチ９は閉じたままとなるように設定すればよい。これにより、バッテリー１６の電圧に低下は一時の偶発的な状況ではなく非常事態であることをドアラッチ装置８Ｄは的確に把握して動作することができる。またこの期間には、開閉に関する動作を可能な限り少なくすることでドアラッチ装置８の信頼性を向上させることができる。

以上の説明で、ドアラッチ装置８Ｄの動作にはバッテリー１６、連動スイッチ２５、そしてエンジンスイッチ２６が含まれている。ここで、バッテリー１６は車両１４のいずれかの位置に配置されていて、かつ、ドアラッチ装置８Ｄの外部に配置されている。また、エンジンスイッチ２６は車両１４のいずれかの位置に配置されていて、かつ、ドアラッチ装置８Ｄの外部に配置されている。これに対し、連動スイッチ２５はドアラッチ装置８Ｄの内部あるいは外部のどちらであってもよい。

また、連動スイッチ２５は図示しているものの、連動スイッチ２５を配置せずにこの部分を短絡した状態としてもよい。ドアラッチ装置８Ｄの制御部２３による車両１４の状態の判断基準は、バッテリー１６の電圧に相当する電源路線部２２の電圧とエンジンスイッチ２６の状態を適用する。連動スイッチ２５では、エンジンスイッチ２６のＯＮ、ＯＦＦに連動してＯＮ、ＯＦＦが切り替わる。しかしながら、ドアラッチ装置８Ｄはエンジンスイッチ２６を基準として用いる。よって、連動スイッチ２５の部分は短絡した状態としてもよい。

以上のように実施の形態１〜３では、ドアラッチ装置８Ａ〜８Ｄは車両１４が正常時にも非常時にも対応が可能な電気式開動作機能を有している。しかしながらさらに第２の非常用ドアラッチ機能として機械式開動作機能を追加配置してもよい。これにより、非常時には２系統のドアラッチ機能が存在することになる。電気式開動作機能を有したドアラッチ装置８は小型、軽量であるので、さらに機械式開動作機能を付加しても車両１４の重量は大幅に増えなく、かつ、安全性を向上させることができる。

また、機械式開動作機能を有する第２の非常用ドアラッチ機能は全てのドア１８に設ける必要はなく、使用頻度の多いドアのみに付加して設けるとよい。また、ドアラッチ装置８Ａ〜８Ｄは、バックドア（図示せず）、トランク用ドア（図示せず）、燃料供給口蓋（図示せず）に設けてもよい。これにより、ユーザーは非常時の荷物や工具を取り出すこと、あるいは不要燃料を排出することができる。

以上の説明では、制御部２３は様々な機能を有し独立した単一の回路または素子として示している。これ以外に、制御部２３はラッチモータ接続スイッチ９やコンバータ電源部１１０などに含ませ、これまでに説明した制御部２３の機能を必要に応じ分散して備えてもよい。

なお、以上の説明ではドアラッチ装置８Ａ〜８Ｄが備えられた車両１４について説明したが、ドアラッチ装置８Ａ〜８Ｂは車両に限らず船舶などの輸送用機器をはじめとして遊技機などを含め、移動体に適用することができる。

以上に述べたように本発明によれば、バッテリーの電圧が低下したときにも、正常にラッチ部は開動作することができる。従って、通常時用および非常用を兼ねた電気式開動作機能を有したドアラッチ装置のみを用いることで車両を軽量化、そして車両の低燃費化ができるので、各種車両に使用されるドアラッチ装置として有効である。

８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ ドアラッチ装置
９ ラッチモータ接続スイッチ
１０，１１０ コンバータ電源部
１０Ａ 昇圧用スイッチング素子
１０Ｂ 降圧用スイッチング素子
１１，１１Ａ，１１Ｂ コンバータ路線部
１２ ラッチモータ
１３ ラッチ部
１４ 車両
１５ 開閉指示部
１６ 車両用バッテリー（バッテリー）
１７ ボディー
１８ ドア
１９ 車室
２０，２１ ドアハンドル
２２ 電源路線部
２３ 制御部
２４ 切り替え素子
２５ 連動スイッチ
２６ エンジンスイッチ
２７ 充電回路
２８ 蓄電素子
２９ 放電回路
３０ 接続体
３１ ウインドウ

Claims (11)

1. ラッチモータ接続スイッチと、
   前記ラッチモータ接続スイッチの入力側に接続されたコンバータ電源部を有するコンバータ路線部と、
   前記ラッチモータ接続スイッチの出力側に接続され、前記ラッチモータ接続スイッチが閉じられた時に駆動するラッチモータと、
   前記ラッチモータが駆動することで開動作されるラッチ部と、
   前記ラッチモータ接続スイッチの入力側に接続されるとともに前記コンバータ路線部に並列接続された電源路線部と、
   前記電源路線部の電圧を検知して、前記コンバータ電源部を起動させる制御部と、を備え、
   前記ラッチ部を開動作させるための指示に基づき、前記ラッチモータ接続スイッチが閉じるとともに、前記コンバータ電源部が起動して前記コンバータ電源部への入力電圧を昇圧して前記ラッチモータ接続スイッチへ出力するドアラッチ装置。
2. 前記コンバータ電源部は、前記ラッチ部を開動作させるための指示を受ける期間よりも短い期間で前記ラッチモータへと電力を供給する、
   請求項１に記載のドアラッチ装置。
3. 前記コンバータ電源部は昇圧動作機能および降圧動作機能を有し、
   前記コンバータ電源部への前記入力電圧が閾値以上であるときは前記コンバータ電源部は降圧動作し、
   前記コンバータ電源部への前記入力電圧が前記閾値よりも低いときは前記コンバータ電源部は昇圧動作する、
   請求項１に記載のドアラッチ装置。
4. 前記電源路線部の電圧が閾値よりも低下した状態で前記ラッチ部を開動作させるための指示が行われた場合に、
   前記ラッチ部を開動作させるための指示に基づき前記ラッチモータ接続スイッチが閉じるとともに、
   前記制御部の指示に基づき前記コンバータ電源部が起動する、
   請求項１に記載のドアラッチ装置。
5. 前記コンバータ電源部は蓄電機能を有し、前記コンバータ電源部への電力供給指示がＯＮとなることで前記コンバータ電源部は充電を開始し、
   その後に前記コンバータ電源部への前記電力供給指示がＯＮとなっている状態で前記電源路線部の電圧が閾値以上である場合は前記コンバータ電源部が継続して動作するとともに、前記電源路線部が前記ラッチモータ接続スイッチへと電力を供給し、
   前記コンバータ電源部への前記電力供給指示の指示がＯＮとなっている状態で前記電源路線部の電圧が閾値未満となった場合は前記コンバータ電源部は動作停止し、その後に前記ラッチ部を開動作させるための指示を受け、前記ラッチモータ接続スイッチが閉じるとともに前記コンバータ電源部が停止から動作へと移行して前記コンバータ電源部は前記コンバータ電源部に充電された電力を昇圧して前記ラッチモータへ供給する、
   請求項１に記載のドアラッチ装置。
6. 前記コンバータ電源部は、
   前記ラッチモータ接続スイッチに接続された放電回路と、
   前記放電回路に直列接続された充電回路と、
   前記充電回路と前記放電回路との接続点に一端を接続された蓄電素子と、を有する、
   請求項５に記載のドアラッチ装置。
7. 前記コンバータ電源部への前記入力電圧からの電力供給が正常状態で前記コンバータ電源部への前記電力供給指示をＯＦＦにして前記車両を停止した場合は、前記車両の停止後にも前記放電回路は所定の期間に動作継続する、
   請求項５に記載のドアラッチ装置。
8. 前記ラッチモータ接続スイッチの入力側に接続されるとともに前記コンバータ路線部に並列接続された電源路線部と、
   前記ラッチモータ接続スイッチの前記入力側の電圧を検知して前記コンバータ電源部を起動させる制御部と、をさらに備えた、
   請求項１に記載のドアラッチ装置。
9. 前記ラッチモータ接続スイッチの前記入力側の電圧が閾値よりも低下した状態で前記ラッチ部を開動作させるための指示が行われた場合に、
   前記ラッチ部を開動作させるための指示に基づき前記ラッチモータ接続スイッチが閉じるとともに、
   前記制御部の指示に基づき前記コンバータ電源部が起動する、
   請求項８に記載のドアラッチ装置。
10. 本体と、
    前記本体に設けられたドアと、
    前記ドアに配置されたドア開閉指示部と、
    前記本体に設けられたバッテリーと、
    ラッチモータ接続スイッチと、
    前記バッテリーと前記ラッチモータ接続スイッチの入力側とを接続するコンバータ電源部を有するコンバータ路線部と、
    前記ラッチモータ接続スイッチの出力側に接続され、前記ラッチモータ接続スイッチが閉じられた時に駆動するラッチモータと、
    前記ラッチモータが駆動することで開動作されるラッチ部と、
    前記ラッチモータ接続スイッチの入力側に接続されるとともに前記コンバータ路線部に並列接続された電源路線部と、
    前記電源路線部の電圧を検知して、前記コンバータ電源部を起動させる制御部と、を備え、
    前記ドア開閉指示部から前記ラッチ部を開動作させるための指示を受け、前記ラッチモータ接続スイッチが閉じるとともに、前記コンバータ電源部が起動して、前記バッテリーから前記コンバータ電源部への入力電圧を昇圧させる、
    移動体。
11. 本体と、
    前記本体に設けられたドアと、
    前記ドアに配置されたドア開閉指示部と、
    前記本体に設けられたバッテリーと、
    前記本体に設けられたエンジンスイッチと、
    ラッチモータ接続スイッチと、
    蓄電素子を含むコンバータ電源部を有し、前記バッテリーと前記ラッチモータ接続スイッチの入力側とを接続するコンバータ路線部と、
    前記バッテリーと前記ラッチモータ接続スイッチの入力側とを接続し、かつ、前記コンバータ路線部に並列接続された電源路線部と、
    前記ラッチモータ接続スイッチの出力側に接続され、前記ラッチモータ接続スイッチが閉じられた時に駆動するラッチモータと、
    前記ラッチモータが駆動することで開動作されるラッチ部と、
    前記電源路線部の電圧を検知し、かつ、前記コンバータ電源部を制御する制御部と、を備え、
    前記エンジンスイッチがＯＮとなると前記コンバータ電源部は前記蓄電素子への充電を開始し、
    その後に、
    前記エンジンスイッチがＯＮとなっている状態で前記電源路線部の電圧が閾値以上である場合は、前記制御部は前記コンバータ電源部を継続して動作させるとともに、前記電源路線部によって前記ラッチモータ接続スイッチへと電力を供給し、
    前記エンジンスイッチがＯＮとなっている状態で前記電源路線部の電圧が閾値未満である場合は、前記制御部は前記コンバータ電源部を動作停止させ、その後に前記ドア開閉指示部から開動作の指示によって前記ラッチモータ接続スイッチを閉じるとともに前記コンバータ電源部を停止から動作へと移行させて、前記コンバータ電源部は前記コンバータ電源部に充電された電力を昇圧して前記ラッチモータへ供給する、
    移動体。

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