JP6312138B2 - 扉開閉制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、たとえば車両のバックドアやスライドドアのような扉の開閉を制御する扉開閉制御装置に関する。
車両に搭載される扉開閉制御装置として、たとえばパワーバックドア(「パワーテイルゲート」ともいう。)制御装置やパワースライドドア制御装置がある。これらの扉開閉制御装置は、モータなどのアクチュエータを介して、バックドアやスライドドアのような扉の開閉を制御する。
扉開閉制御装置には、オート開閉機能またはパワーアシスト機能を備えたものがある。オート開閉機能は、車両の運転席、後部、または遠隔操作機などに設けられた操作スイッチの開閉操作に応じて、モータなどを駆動して、扉を自動で開閉させる機能である。パワーアシスト機能は、扉が手動で開閉操作された場合に、モータなどにより操作補助力を付与して、ユーザが小さな力で扉を開閉操作できるようにする機能である。
たとえば、特許文献1〜4には、オート開閉機能を備えた扉開閉制御装置が開示されている。
特許文献1の扉開閉制御装置は、携帯型コントローラからのスライドドア作動信号に従ってスライドドアを開閉作動させる。そして、その開閉作動中に、再度携帯型コントローラからスライドドア作動信号を受信したときに、スライドドアを反転駆動させる。
特許文献2の扉開閉制御装置は、車載機を介して外部に送信したIDコードと、車載機にて受信した携帯機のIDコードとが一致する場合に、車両の後方ピラーに設置されたタッチセンサからの入力信号に基づいて、バックドアを開けるか閉めるかを判定する。そして、その判定結果に応じて、バックドアを自動で開閉させる。
特許文献3の扉開閉制御装置は、ドア開閉スイッチの閉操作に基づく閉操作信号を受け付けて、スライドドアの閉制御を実行する。また、この閉制御中に、車速センサ、フットブレーキセンサ、およびパーキングブレーキセンサからの信号に基づいて、車両が走行状態であることを検出すると、スライドドアを通常よりも遅い速度で閉じる遅速閉制御を実行する。
特許文献4の扉開閉制御装置は、クラッチを接続して、駆動源からの駆動力をバックドアに伝達することにより、バックドアを自動で開閉する。また、バックドアが自動作動中でない場合に、エンジンやシフトレバーの状態などに基づいて、車両が走行状態にあることを検出すると、クラッチを接続して、駆動源からバックドアまでをロックし、走行時の振動による異音の発生を防止する。
また、たとえば、特許文献5および特許文献6には、パワーアシスト機能を備えた扉開閉制御装置が開示されている。
特許文献5の扉開閉制御装置は、ドアハンドルに付与された操作力を検出して、スライドドアの開閉操作をアシストする力をモータにより発生する。また、スライドドアを開くときは、ドアハンドルの操作力の増加に従って増加しかつ車速の増加に従って減少するように、アシスト力を制御する。一方、スライドドアを閉じるときは、ドアハンドルの操作力の増加に従って増加しかつ車速の増加に従って増加するように、アシスト力を制御する。
特許文献6の扉開閉制御装置は、ドアノブへの開閉操作力を検出して、該開閉操作力に基づいてモータの駆動指令値を演算する。そして、シフトレバーやサイドブレーキの状態に基づいて、車両が停車状態であることを検出した場合に、演算された駆動指令値をモータ駆動制御部に出力する。これにより、駆動指令値に従ってモータが駆動されて、スライドドアの開閉を補助するアシスト力が発生する。一方、車両が停車状態でないことを検出した場合は、モータをアシスト駆動しない駆動指令値(=0)をモータ駆動制御部に出力する。これにより、アシスト力が発生しなくなる。
特許文献7の扉開閉制御装置は、スライドドアのとっ手に設けた操作力センサにより、スライドドアを開閉操作する操作力を検出し、該操作力に応じてモータによりアシスト力を発生する。そして、車両が高速走行に入ったことを車速センサにより検出したときに、モータをパワーオフする。これにより、不用意にとっ手を触ったためモータが駆動して、スライドドアが勝手に開くのを防止する。
特開2003−253961号公報 特開2005−307692号公報 特開2014−66076号公報 特開2005−105584号公報 特開2001−246936号公報 特開2008−308923号公報 特許第2873831号公報
車両の扉の使い勝手が向上することは、ユーザにとって望ましいことである。たとえば、大きな荷物を車両で運搬したいときは、その大きな荷物を車両の後部荷台に積載すると、バックドアが閉め切れないため、バックドアを適度に開けた状態で車両を走行させたいことがある。
しかし、そのように扉が開いた状態で、車両が発進すると、ユーザが意図せず、車両の加速により扉が開方向や閉方向に動作することがある。また、扉が開いた状態での車両の走行中に、扉の位置や道路の凹凸などによっても、ユーザが意図せず、重力や振動や衝撃の作用により扉が開方向や閉方向に動作することがある。これらのとき、たとえばパワーアシスト機能を備えた扉開閉制御装置では、手動操作により扉が動作したと誤検出してしまい、ユーザが意図せず、パワーアシスト機能が働いて、一層扉が開方向や閉方向に動作するおそれがある。
また、扉が開いているのを知らずに、ユーザが車両を走行させてしまうことがある。このときも、ユーザが意図せず、扉が開方向や閉方向に動作すると、大変危険である。
本発明の課題は、扉の使い勝手を向上させる一方で、意図せず扉が動作するのを防止することができる、扉開閉制御装置を提供することである。
本発明による扉開閉制御装置は、車両の扉を開閉操作する操作スイッチの操作信号を受け付ける操作信号受付部と、操作信号受付部が操作信号を受け付けた場合に、アクチュエータを介して扉の開閉を制御する制御部と、車両側装置より取得した車両の走行または停車に関する情報に基づいて、車両が停車状態であるか否かを検出する停車状態検出部と、扉の位置を検出する位置検出部とを備えている。そして、停車状態検出部が停車状態でないことを検出し、かつ位置検出部が全閉位置に扉がないことを検出した場合に、制御部は、位置検出部が検出した扉の現在位置を目標位置として設定し、当該目標位置と、位置検出部が随時検出する扉の位置とが一致するように、アクチュエータに対してフィードバック制御を行うことにより、扉が動かないように扉を固定制御する。
上記によると、車両の走行中に、扉が動かないように固定されるので、ユーザが意図せず、車両の加速、扉にかかる重力、道路の凹凸による振動、または衝撃などの外力により、扉が開方向や閉方向に動作するのを防止することができる。また、扉を開けた状態で車両を走行させても、扉がその位置から動かないので、安全を確保しつつ、扉の使い勝手を向上させることができる。
また、本発明では、上記扉開閉制御装置において、制御部は、固定制御を一旦開始すると、車両が停車するまで当該固定制御を継続してもよい
また、本発明では、上記扉開閉制御装置において、扉の固定制御中に、操作信号受付部が少なくとも扉を閉操作する操作スイッチの閉操作信号を受け付けた場合に、制御部は、扉の固定制御を解除して、アクチュエータを介して扉を閉じるように制御してもよい。
さらに、本発明では、上記扉開閉制御装置において、扉が手動で開閉操作されたことを検出する手動開閉検出部をさらに備えてもよい。この場合、停車状態検出部が停車状態であることを検出した際は、手動開閉検出部が扉の手動開閉操作を検出すると、制御部は、扉の手動開閉操作を補助するように、アクチュエータを介して扉の開閉を制御してもよい。また、停車状態検出部が停車状態でないことを検出した際は、手動開閉検出部が扉の手動開閉操作を検出しても、制御部は、扉を固定制御してもよい。
本発明によれば、扉の使い勝手を向上させることができるとともに、意図せず扉が動作するのを防止することができる、扉開閉制御装置を提供することが可能となる。
本発明の実施形態によるパワーバックドア制御装置の構成を示した図である。 バックドアの一例を示した図である。 図1のパワーバックドア制御装置のメイン処理を示したフローチャートである。 図3のモード判別処理の詳細を示したフローチャートである。 図3のオート開処理の詳細を示したフローチャートである。 図3のオート閉処理の詳細を示したフローチャートである。 図3のオート開処理とオート閉処理の詳細を示したブロック図である。 図3のパワーアシスト処理の詳細を示したフローチャートである。 図3のパワーアシスト処理の詳細を示したブロック図である。 図9の目標補助力算出部の詳細を示した図である。 図3の固定制御処理の詳細を示したフローチャートである。 図3の固定制御処理の詳細を示したブロック図である。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
まず、本実施形態の構成を、図1および図2を参照しながら説明する。
図1は、パワーバックドア制御装置10の構成を示した図である。図2は、バックドア30の一例を示した図である。
図1において、パワーバックドア制御装置10は、モータ20とBD(バックドア)開閉機構21とバックドア30とともに、パワーバックドアシステム100に組み込まれている。このパワーバックドアシステム100は、自動四輪車に搭載されている。
パワーバックドア制御装置10は、図2の車体31に設けられている。バックドア30を開閉させるためのBD開閉機構21は、車体31やバックドア30に設けられている。モータ20は、BD開閉機構21の動力源であり、車体31に設けられている。
バックドア30は、図2に示すように、自動四輪車の車体31の後面に設けられた、跳ね上げ式のドアから成る。バックドア30は、上端部にある回転軸32を中心にして、下端部が上方へ揺動することで開いて行き、逆に下端部が下方へ揺動することで閉まって行く。図2では、全閉位置にあるバックドア30を実線で示し、全開位置にあるバックドア30を1点鎖線で示し、全閉位置と全開位置の間の中間位置にあるバックドア30を2点鎖線で示している。
バックドア30は、全閉位置にあるときに、図示しないロック機構によりロックされる。このため、全閉位置にあるバックドア30が、ひとりでに開方向へ移動することはない。
パワーバックドア制御装置10は、モータ20を正転または逆転で駆動して、BD開閉機構21を作動させ、バックドア30を自動で開閉させる(オート開閉機能)。全閉位置にあるバックドア30を自動で開くときは、上述したロック機構によるバックドア30のロックが自動で解除される。
バックドア30は、下端部や把持部(図示省略)をつかんで、手動で開閉操作することができる。バックドア30が手動で開閉操作された場合に、パワーバックドア制御装置10は、モータ20により操作補助力を付与して、ユーザが小さな力でバックドア30を開閉操作できるようにする(パワーアシスト機能)。全閉位置にあるバックドア30を手動で開くときは、上述したロック機構によるバックドア30のロックが手動または自動で解除される。
上記のように、パワーバックドア制御装置10は、バックドア30のオート開閉機能とパワーアシスト機能を備えている。パワーバックドア制御装置10は、本発明の「扉開閉制御装置」の一例である。バックドア30は、本発明の「扉」の一例である。モータ20は、本発明の「アクチュエータ」の一例である。
パワーバックドア制御装置10には、制御部1、モータ駆動部2、運転席操作部3、後方操作部4、無線通信部5、遠隔操作機6、パルス発生器7、全閉検出SW(スイッチ)8、全開検出SW(スイッチ)9、および車両通信部11が備わっている。
制御部1は、マイクロコンピュータから成る。制御部1には、操作信号受付部1s、位置検出部1a、速度算出部1b、目標速度算出部1c、速度制御部1d、目標補助力算出部1e、補助力制御部1f、モード判別部1g、手動開閉検出部1h、停車状態検出部1i、目標位置設定部1j、および固定制御部1kが設けられている。
モータ駆動部2は、モータ20をPWM(パルス幅変調)信号で駆動するためのドライブ回路から成る。制御部1は、モータ駆動部2によりモータ20の駆動を制御する。モータ駆動部2には、モータ20に流れる電流(以下、「モータ電流」という。)を検出する電流検出部2aが設けられている。電流検出部2aによるモータ電流の検出は、適宜または所定の周期で行われる。
運転席操作部3は、自動四輪車の運転席に設けられたスイッチやボタンなどから成る。後方操作部4は、車体31の後方(車外)に設けられたスイッチやボタンなどから成る。運転席操作部3と後方操作部4には、バックドア30の開閉または停止を指示するために操作されるBD開閉SW(スイッチ)3b、4bがそれぞれ設けられている。ユーザによりBD開閉SW3b、4bが操作されると、その操作状態を示す操作信号が制御部1の操作信号受付部1sで受け付けられる。
無線通信部5は、遠隔操作機6と無線通信(LF(Low Frequency)信号やUHF(Ultra High Frequency)信号の通信など)するためのアンテナや回路から成る。遠隔操作機6は、パッシブエントリーシステムのFOBキーから成り、ユーザにより携帯される。
遠隔操作機6にも、バックドア30の開閉または停止を指示するために操作されるBD開閉SW(スイッチ)6bが設けられている。ユーザによりBD開閉SW6bが操作されると、その操作状態を示す操作信号が遠隔操作機6から無線で送信される。そして、その遠隔操作機6からの操作信号は、無線通信部5により受信されて、制御部1の操作信号受付部1sで受け付けられる。
BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号には、BD開閉SW3b、4b、6bを開操作したときに送信される開操作信号、BD開閉SW3b、4b、6bを閉操作したときに送信される閉操作信号、およびBD開閉SW3b、4b、6bを停止操作したときに送信される停止操作信号が含まれている。BD開閉SW3b、4b、6bは、本発明の「操作スイッチ」の一例である。
パルス発生器7は、たとえば2相式のロータリエンコーダから成り、モータ20またはBD開閉機構21に設けられている。パルス発生器7は、モータ20の回転状態またはBD開閉機構21の作動状態に応じて、位相がずれた2つのパルス信号を制御部1へ出力する。
モータ20の回転状態、BD開閉機構21の作動状態、およびバックドア30の開閉状態は連動している。このため、制御部1の位置検出部1aは、パルス発生器7から出力される2つのパルス信号を検出し、該パルス信号に基づいてバックドア30の開閉位置(以下「ドア位置」という。)を検出する。速度算出部1bは、位置検出部1aが検出したドア位置の時間変化に基づいて、バックドア30の開閉速度(以下「ドア速度」という。)を算出する。位置検出部1aによるドア位置の検出と、速度算出部1bによるドア速度の算出とは、適宜または所定の周期で随時行われる。
全閉検出SW(スイッチ)8と全開検出SW(スイッチ)9は、車体31の後部に設けられている。全閉検出SW8は、バックドア30が全閉したことを検出して、検出信号を制御部1へ出力する。全開検出SW9は、バックドア30が全開したことを検出して、検出信号を制御部1へ出力する。位置検出部1aは、全閉検出SW8または全開検出SW9からの出力信号に基づいて、バックドア30が全閉位置または全開位置にあることを検出する。
制御部1は、BD開閉SW3b、4b、6bからの操作信号に応じて、モータ駆動部2を介してモータ20の駆動を制御する。具体的には、制御部1は、BD開閉SW3b、4b、6bからの開閉操作信号に応じて、モータ駆動部2によりモータ20を回転させる。また、BD開閉SW3b、4b、6bからの停止操作信号に応じて、モータ駆動部2によりモータ20を停止する。これにより、バックドア30が自動で開閉したり、停止したりする。
BD開閉SW3b、4b、6bの開閉操作信号に応じてモータ20を駆動する際、位置検出部1aが検出したドア位置に基づいて、目標速度算出部1cがバックドア30を自動で開閉させるための目標速度を算出する。そして、その目標速度と、速度算出部1bが算出したドア速度とに基づいて、速度制御部1dがモータ20を速度制御する。
手動開閉検出部1hは、バックドア30が手動で開閉操作されたことを検出する。具体的には、たとえば、速度制御部1dがモータ20の駆動を制御していないときに、速度算出部1bが算出したドア速度が0でなければ、手動開閉検出部1hは、バックドア30が手動で開閉操作されたと判断する。また、ドア速度が0であれば、手動開閉検出部1hは、バックドア30が手動で開閉操作されていないと判断する。
手動開閉検出部1hによりバックドア30の手動開閉操作が検出されると、制御部1は、バックドア30の手動開閉操作を補助するように、モータ駆動部2を介してモータ20の駆動を制御する。具体的には、位置検出部1aが検出したドア位置と、速度算出部1bが算出したドア速度とに基づいて、目標補助力算出部1eが目標補助力を算出する。そして、その目標補助力と、電流検出部2aが検出したモータ電流とに基づいて、補助力制御部1fがモータ駆動部2を介してモータ20の駆動を制御する。
車両通信部11は、車両側ECU(電子制御装置)12に対してCAN(Controller Area Network)などを介して相互に通信するための回路から成る。車両側ECU12からパワーバックドア制御装置10には、車両の走行および停車に関する車両情報が随時送信される。その車両情報には、たとえば車速、ブレーキ、およびシフトレバーの状態などが含まれている。車両側ECU12から送信された車両情報は、車両通信部11により受信される。車両側ECU12は、本発明の「車両側装置」の一例である。
停車状態検出部1iは、車両通信部11により車両側ECU12から取得した車両情報に基づいて、車両が停車状態であるか否かを検出する。具体的には、たとえば、車速が0であること、ブレーキがオンであること、パーキングブレーキがオンであること、またはシフトレバーがパーキング位置であることなどの車両情報を取得した場合に、車両が停車状態であることを検出する。また、たとえば、車速が0でないこと、ブレーキがオンでないこと、パーキングブレーキがオンでないこと、またはシフトレバーがパーキング位置でないことなどの車両情報を取得した場合に、車両が停車状態でない(つまり走行状態である)ことを検出する。
停車状態検出部1iにより車両が停車状態でないことを検出すると、制御部1の目標位置設定部1jは、位置検出部1aで検出したドア位置に基づいて、バックドア30の目標位置を設定する。詳しくは、目標位置設定部1jは、位置検出部1aで検出したバックドア30の現在位置を目標位置として設定する。そして、固定制御部1kが、目標位置設定部1jで設定した目標位置と、位置検出部1aで随時検出するドア位置とに基づいて、バックドア30が動かないように、モータ駆動部2とモータ20を介してバックドア30を固定制御する。
モード判別部1gは、操作信号受付部1sの受付結果、位置検出部1aの検出結果、手動開閉検出部1hの検出結果、停車状態検出部1iの検出結果、および現在のモードなどに基づいて、バックドア30を制御するためのモードを判別する。現在のモードやモード判別部1gで判別したモードを示す情報は、制御部1の内部メモリに記憶される。
次に、パワーバックドア制御装置10の動作を、図3〜図12を参照しながら説明する。
図3は、パワーバックドア制御装置10のメイン処理を示したフローチャートである。このメイン処理は、制御部1により所定の周期で実行される。
図3において、制御部1は、位置検出部1aによりドア位置を確認し(図3のステップS1)、停車状態検出部1iにより車両の停車状態を確認し(図3のステップS2)、手動開閉検出部1hによりバックドア30の手動開閉状態を確認する(図3のステップS3)。また、制御部1は、現在進行中のモードを確認し(図3のステップS4)、操作信号受付部1sによるBD開閉SW3b、4b、6bの操作信号の受付状態を確認する(図3のステップS5)。これらステップS1〜S5の各処理は、図3の順番に限らず、別の順番で、または並行して実行するようにしてもよい。
次に、制御部1は、ステップS1〜S5の確認結果に基づいて、モード判別部1gによりモード判別処理を行う(図3のステップS6)。
図4は、モード判別処理の詳細を示したフローチャートである。前述した図3のステップS1〜S5の確認結果に基づいて、制御部1およびモード判別部1gは、下記のようにモードを判別する。
図4において、車両が停車状態でない(図4のステップS71:YES)、つまり走行状態で、現在のモードがオート開モードまたはオート閉モードであれば(図4のステップS72:NO)、制御部1は、現在のオート開モードまたはオート閉モードを継続する(図4のステップS76)。
また、車両が走行状態で(図4のステップS71:YES)、現在のモードがオート開モードでもオート閉モードでもないときに(図4のステップS72:YES)、いずれかのBD開閉SW3b、4b、6bで閉操作が行われたとする。この場合、モード判別部1gは、いずれかのBD開閉SW3b、4b、6bの閉操作信号が操作信号受付部1sで受け付けられたことを確認する(図4のステップS73:NO)。そして、モード判別部1gは、現在のモードが固定制御モードでなければ(図4のステップS77:YES)、移行先がオート閉モードであると判別する(図4のステップS84)。また、モード判別部1gは、現在のモードが固定制御モードであれば(図4のステップS77:NO)、その固定制御モードを解除して(図4のステップS78)、移行先がオート閉モードであると判別する(図4のステップS84)。
また、車両の走行状態で(図4のステップS71:YES)、現在のモードがオート開モードでもオート閉モードでもなく(図4のステップS72:YES)、BD開閉SW3b、4b、6bの閉操作信号がなく(図4のステップS73:YES)、バックドア30が全閉位置にある(図4のステップS74:NO)とする。この場合、モード判別部1gは、移行先が待機モードであると判別する(図4のステップS86)。
また、車両の走行状態で(図4のステップS71:YES)、現在のモードがオート開モードでもオート閉モードでもなく(図4のステップS72:YES)、BD開閉SW3b、4b、6bの閉操作信号がなく(図4のステップS73:YES)、バックドア30が全閉位置にない(図4のステップS74:YES)とする。この場合、モード判別部1gは、移行先が固定制御モードであると判別する(図4のステップS75)。
また、車両が停車状態であり(図4のステップS71:NO)、現在のモードが固定制御モードでなく(図4のステップS79:YES)、ドア位置が全閉位置でなく(図4のステップS80:YES)、バックドア30の手動開閉操作がある(図4のステップS81:YES)とする。この場合、モード判別部1gは、移行先がパワーアシストモードであると判別する(図4のステップS82)。
また、車両が停車状態である(図4のステップS71:NO)場合において、現在のモードが固定制御モードであるとき(図4のステップS79:NO)、ドア位置が全閉位置にあるとき(図4のステップS80:NO)、またはバックドア30の手動開閉操作がないとき(図4のステップS81:NO)には、モード判別部1gは、BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号を確認する(図4のステップS83)。
そして、いずれかのBD開閉SW3b、4b、6bで閉操作が行われたため、該BD開閉SW3b、4b、6bの閉操作信号を操作信号受付部1sが受け付けたことを確認すると(図4のステップS83:YES、閉操作)、モード判別部1gは、移行先がオート閉モードであると判別する(図4のステップS84)。
また、いずれかのBD開閉SW3b、4b、6bで開操作が行われたため、該BD開閉SW3b、4b、6bの開操作信号を操作信号受付部1sで受け付けたことを確認すると(図4のステップS83:YES、開操作)、モード判別部1gは、移行先がオート開モードであると判別する(図4のステップS85)。
また、BD開閉SW3b、4b、6bで開閉操作が行われなかったため、BD開閉SW3b、4b、6bの開閉操作信号を操作信号受付部1sで受け付けてないことを確認すると(図4のステップS83:NO)、モード判別部1gは、移行先が待機モードであると判別する(図4のステップS86)。
<待機モード>
図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS7から待機モードに移行した場合、制御部1は、モータ20に電流が流れないように、モータ駆動部2の回路をオープン状態にして、メイン処理を終了する。
<オート開モード>
図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS7からオート開モードに移行した場合、制御部1は、オート開処理を実行する(図3のステップS11)。
図5は、オート開処理の詳細を示したフローチャートである。図7は、オート開処理およびオート閉処理の詳細を示したブロック図である。
オート開処理を開始すると、図7に示すように、目標速度算出部1cが、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて目標速度を算出する(図5のステップS21)。次に、速度制御部1dが、速度制御をしながらモータ20を開方向へ(たとえば正転)駆動する(図5のステップS22)。
詳しくは、速度制御部1dが、目標速度算出部1cで算出された目標速度と、速度算出部1bで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を開方向へ駆動する。これにより、BD開閉機構21が作動して、バックドア30が自動で開いて行く。
この後、BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号がなければ(図5のステップS23:NO)、バックドア30が全開位置に到達するまで(図5のステップS25:NO)、ステップS21〜S25の処理が繰り返される。
また、BD開閉SW3b、4b、6bのいずれかが操作されて、該BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号があっても(図5のステップS23:YES)、それが開操作信号であったとする(図5のステップS24:YES)。すると、バックドア30が全開位置に到達するまで(図5のステップS25:NO)、ステップS21〜S25の処理が繰り返される。
また、BD開閉SW3b、4b、6bのいずれかからの操作信号があっても(図5のステップS23:YES)、それが開操作信号以外の操作信号(閉操作信号または停止操作信号)であれば(図5のステップS24:NO)、先に受け付けた開操作信号が無効になる。このため、制御部1は、モータ20の駆動を停止して(図5のステップS26)、オート開処理を終了する。この後、再び図3のメイン処理と図4のモード判別処理が実行されて、オート閉モードまたは待機モードなどに移行する。
他の例として、図5のステップS23において、BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号があった場合に、その操作信号が開操作信号・閉操作信号のいずれであっても、一旦モータ20の駆動を停止するか、またはモータ20の回転方向を反転させるようにしてもよい。
また、BD開閉SW3b、4b、6bで開操作以外の操作が行われることなく、バックドア30が全開位置に到達したとする。この場合、制御部1は、BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号がない(図5のステップS23:NO)、または開操作信号があった(図5のステップS24:YES)と判断した後、位置検出部1aで検出したドア位置に基づいて、バックドア30が全開位置にあると判断する(図5のステップS25:YES)。そして、制御部1は、モータ20の駆動を停止して(図5のステップS26)、オート開処理を終了する。
<オート閉モード>
図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS7からオート閉モードに移行した場合、制御部1は、オート閉処理を実行する(図3のステップS10)。
図6は、オート閉処理の詳細を示したフローチャートである。オート閉処理を開始すると、図7に示すように、目標速度算出部1cが位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、目標速度を算出する(図6のステップS31)。次に、速度制御部1dが、速度制御をしながらモータ20を閉方向へ(たとえば逆転)駆動する(図6のステップS32)。
詳しくは、速度制御部1dが、目標速度算出部1cで算出された目標速度と、速度算出部1bで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を閉方向へ駆動する。これにより、BD開閉機構21が作動して、バックドア30が自動で閉じて行く。
この後、BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号がなければ(図6のステップS33:NO)、バックドア30が全閉位置に到達するまで(図6のステップS35:NO)、ステップS31〜S35の処理が繰り返される。
また、BD開閉SW3b、4b、6bのいずれかが操作されて、該BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号があっても(図6のステップS33:YES)、それが閉操作信号であったとする(図6のステップS34:YES)。すると、バックドア30が全閉位置に到達するまで(図6のステップS35:NO)、ステップS31〜S35の処理が繰り返される。
また、BD開閉SW3b、4b、6bのいずれかからの操作信号があっても(図6のステップS33:YES)、それが閉操作信号以外の操作信号(開操作信号または停止操作信号)であれば(図6のステップS34:NO)、先に受け付けた閉操作信号が無効になる。このため、制御部1は、モータ20の駆動を停止して(図6のステップS36)、オート閉処理を終了する。この後、再び図3のメイン処理と図4のモード判別処理が実行されて、オート開モードまたは待機モードなどに移行する。
他の例として、図6のステップS33において、BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号があった場合に、その操作信号が開操作信号・閉操作信号のいずれであっても、一旦モータ20の駆動を停止するか、またはモータ20の回転方向を反転させるようにしてもよい。
また、BD開閉SW3b、4b、6bで閉操作以外の操作が行われることなく、バックドア30が全閉位置に到達したとする。この場合、制御部1は、BD開閉SW3b、4b、6bの操作信号がない(図6のステップS33:NO)、または閉操作信号があった(図6のステップS34:YES)と判断した後、位置検出部1aで検出したドア位置に基づいて、バックドア30が全閉位置にあると判断する(図6のステップS35:YES)。そして、制御部1は、モータ20の駆動を停止して(図6のステップS36)、オート閉処理を終了する。
<パワーアシストモード>
図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS7からパワーアシストモードに移行した場合、制御部1は、パワーアシストモード処理を実行する(図3のステップS9)。
図8は、パワーアシスト処理の詳細を示したフローチャートである。図9は、パワーアシスト処理の詳細を示したブロック図である。図10は、目標補助力算出部1eの詳細を示したブロック図である。
パワーアシスト処理を開始すると、まず制御部1は、位置検出部1aで検出されたドア位置の時間変化に基づいて、バックドア30の作動方向(開閉方向)を判断する(図8のステップS41)。このとき、制御部1により、バックドア30の作動方向が開方向であると判断されると(図8のステップS41:開)、図9に示すように、目標補助力算出部1eが位置検出部1aで検出されたドア位置と速度算出部1bで算出されたドア速度とに基づいて、開作動用の目標補助力を算出する(図8のステップS42)。
詳しくは、図10に示すように、目標補助力算出部1eには、ドア位置に応じた補助力成分を示す位置特性1pと、ドア速度に応じた補助力成分を示す速度特性1vと、乗算器1mとが設けられている。位置検出部1aで検出されたドア位置が入力されると、位置特性1pによりそのドア位置に応じた補助力成分が出力される。また、速度算出部1bで算出されたドア速度が入力されると、速度特性1vによりそのドア速度に応じた補助力成分が出力される。そして、これら2つの補助力成分が乗算器1mで乗算されることで、目標補助力が算出される。
目標補助力算出部1eで開作動用の目標補助力が算出されると、図9に示すように、補助力制御部1fがその目標補助力と、電流検出部2aで検出されたモータ電流とに基づいて、バックドア30の手動開操作を補助するように、モータ20を開方向へ駆動する(図8のステップS43)。
詳しくは、補助力制御部1fが、目標補助力とモータ電流に応じてモータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を開方向へ駆動する。これにより、モータ20から出力されるモータトルクが操作補助力となって、ユーザがバックドア30を手動で開く際の操作力が軽減される。
その後、ユーザがバックドア30の手動開操作を止めると、手動開閉検出部1hが、バックドア30の手動開操作が停止されたと判断する(図8のステップS44:YES)。そして、制御部1が、モータ20の駆動を停止して(図8のステップS48)、パワーアシスト処理を終了する。これにより、バックドア30が全閉位置と全開位置との間にある中間位置で静止する。
また、ユーザがバックドア30の手動開操作を継続すると、手動開閉検出部1hが、バックドア30の手動開操作が停止されていないと判断する(図8のステップS44:NO)。この場合、図8のステップS41〜S44の処理が繰り返される。その後、バックドア30が全開位置に到達すると、バックドア30の手動開操作が停止されるので(図8のステップS44:YES)、制御部1は、モータ20の駆動を停止して(図8のステップS48)、パワーアシスト処理を終了する。
一方、パワーアシスト処理の開始直後に、制御部1により、バックドア30の作動方向が閉方向であると判断されると(図8のステップS41:閉)、図9に示すように、目標補助力算出部1eが、位置検出部1aで検出されたドア位置と、速度算出部1bで算出されたドア速度とに基づいて、閉作動用の目標補助力を算出する(図8のステップS45)。
このときも、目標補助力算出部1eでは、図10に示すように、位置特性1pによりドア位置に応じた補助力成分が出力され、速度特性1vによりドア速度に応じた補助力成分が出力される。そして、これら2つの補助力成分が乗算器1mで乗算されることで、目標補助力が算出される。なお、閉作動用の位置特性1pおよび速度特性1vは、開作動用の位置特性1pおよび速度特性1vと異なっていてもよいし、同一でもよい。
目標補助力算出部1eで閉作動用の目標補助力が算出されると、図9に示すように、補助力制御部1fが、その目標補助力とモータ電流とに基づいて、バックドア30の手動閉操作を補助するように、モータ20を閉方向へ駆動する(図8のステップS46)。
詳しくは、補助力制御部1fが、目標補助力とモータ電流に応じてモータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を閉方向へ駆動する。これにより、モータ20から出力されるモータトルクが操作補助力となって、ユーザがバックドア30を手動で閉じる際の操作力が軽減される。
その後、ユーザがバックドア30の手動閉操作を止めると、手動開閉検出部1hが、バックドア30の手動閉操作が停止されたと判断する(図8のステップS47:YES)。そして、制御部1が、モータ20の駆動を停止して(図8のステップS48)、パワーアシスト処理を終了する。これにより、バックドア30は中間位置で静止する。
また、ユーザがバックドア30の手動閉操作を継続すると、手動開閉検出部1hが、バックドア30の手動閉操作が停止されていないと判断する(図8のステップS47:NO)。この場合、図8のステップS41、S45〜S47の処理が繰り返される。その後、バックドア30が全閉位置に到達すると、バックドア30の手動閉操作が停止されるので(図8のステップS47:YES)、制御部1は、モータ20の駆動を停止して(図8のステップS48)、パワーアシスト処理を終了する。
<固定制御モード>
図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS7から固定制御モードに移行した場合、制御部1は、固定制御処理を実行する(図3のステップS8)。
図11は、固定制御処理の詳細を示したフローチャートである。図12は、固定制御処理の詳細を示したブロック図である。
固定制御処理を開始すると、図12に示すように、目標位置設定部1jが、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、バックドア30を固定する目標位置を設定する(図11のステップS61)。具体的には、位置検出部1aで検出した現在のドア位置を目標位置として設定する。
そして、固定制御部1kが、目標位置設定部1jで設定した目標位置と、位置検出部1aで随時検出したドア位置とに基づいて、バックドア30が動かないように、バックドア30の固定制御を行う(図11のステップS62)。詳しくは、図12に示すように、固定制御部1kが、目標位置とドア位置とが一致するように、モータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御する(フィードバック制御)。このバックドア30の固定制御は、BD開閉SW3b、4b、6bの閉操作信号がなくて(図11のステップS63:NO)、車両が走行状態にある間(図11のステップS64:NO)、繰り返し実行される。これにより、車両の走行中にバックドア30が開いていても、バックドア30が開方向や閉方向へ動かなくなる。
一方、バックドア30の固定制御中に、BD開閉SW3b、4b、6bのいずれかが閉操作されると、該BD開閉SW3b、4b、6bの閉操作信号が操作信号受付部1sで受け付けられる(図11のステップS63:YES)。すると、制御部1は、バックドア30の固定制御を解除(停止)して(図11のステップS65)、固定制御処理を終了する。
この後、再び図3のメイン処理と図4のモード判別処理が実行されて、車両が走行状態にあれば(図4のステップS71:YES)、図4のステップS72、S73、S77、S84を経て、オード閉モードに移行する。また、車両が停車状態にあれば(図4のステップS71:NO)、図4のステップS79、S83、S84を経て、オード閉モードに移行する。そして、図6のオート閉処理が実行されて、前述したようにモータ20が閉方向へ駆動され、バックドア30が自動で閉じて行く。
また、バックドア30の固定制御中に(図11のステップS62)、BD開閉SW3b、4b、6bの閉操作信号がない状態で(図11のステップS63:NO)、車両が停車したとする(図11のステップS64:YES)。この場合も、制御部1は、バックドア30の固定制御を解除して(図11のステップS65)、固定制御処理を終了する。この後は、再び図3のメイン処理と図4のモード判別処理が実行されて、固定制御モード以外のモードに移行する。
上記実施形態によると、車両の走行中に、バックドア30が動かないように固定されるので、ユーザが意図せず、車両の加速、バックドア30にかかる重力、道路の凹凸による振動、または衝撃などの外力により、バックドア30が開方向や閉方向に動作するのを防止することができる。また、バックドア30を開けた状態で車両を走行させても、バックドア30がその位置から動かないので、安全を確保しつつ、バックドア30の使い勝手を向上させることができる。
また、上記実施形態では、車両が走行状態でかつバックドア30が全閉位置にない場合に、モータ20を制御して、バックドア30を固定している。このため、たとえば、ユーザが大きな荷物を車両で運搬するために、その大きな荷物を車両の後部荷台に積載して、バックドア30が閉め切れず、バックドア30を適度に開けた状態で車両を走行させても、バックドア30が動かないように固定される。よって、バックドア30の使い勝手を向上させつつ、意図せずバックドア30が動作するのを防止し、さらに安全を確保することができる。また、バックドア30を開閉するための駆動源である既存のモータ20をフィードバック制御して、バックドア30を全閉位置以外の位置に固定するので、別途バックドア30を固定するための部品や機構などが不要となり、構成が複雑になるのを防止することができる。
また、上記実施形態では、一旦バックドア30の固定制御を開始すると、車両が停車するまで、バックドア30の固定制御が継続される。このため、ユーザが意図せず、停車直前の車両の減速などにより、バックドア30が開方向や閉方向に動作するのを防止することができる。
また、上記実施形態では、バックドア30の固定制御中に、BD開閉SW3b、4b、6bの閉操作信号を受け付けた場合に、バックドア30の固定制御を解除して、バックドア30を閉じるように制御する。このため、バックドア30を開けた状態で車両を走行させた場合に、いずれかのBD開閉SW3b、4b、6bを閉操作することで、バックドア30を閉じることができ、バックドア30の使い勝手を一層向上させることが可能となる。
さらに、上記実施形態では、パワーバックドア制御装置10にオート開閉機能だけでなく、パワーアシスト機能も備わっている。このため、BD開閉SW3b、4b、6bの開閉操作により、バックドア30を自動で開閉させることができる。また、車両の停車中に、バックドア30が手動開閉操作されたときに、モータ20により操作補助力を付与して、操作しているユーザの負担を軽減することができる。
また、パワーアシスト機能を備えていると、バックドア30を開けた状態で車両を走行させた場合に、扉に外力がかかることで、バックドア30の手動開閉操作があったと誤検出するおそれがある。然るに、上記実施形態では、バックドア30が開いた状態での車両の走行中は、バックドア30が固定されるので、パワーアシスト機能が誤って働かず、意図せずバックドア30が動作するのを防止することができる。
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、車両の走行中に、BD開閉SW3b、4b、6bの閉操作信号を受け付けて、バックドア30を閉じる例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、車両の走行中に、たとえば、BD開閉SW3b、4b、6bの開操作信号や停止操作信号も受け付けて、バックドア30を開いたり停止したりしてもよい。または、車両の走行中に、たとえば、BD開閉SW3b、4b、6bの全ての操作信号を受け付けて、いずれの操作信号に対しても、バックドア30を閉じてもよい。また、車両の走行中は、後方操作部4のBD開閉SW4bを操作するのは難しく、運転手が遠隔操作機6のBD開閉SW6bを操作するのも難しいので、たとえば、運転席操作部3のBD開閉SW3bの操作信号のみを受け付けて、バックドア30を開閉または停止させてもよい。
また、以上の実施形態では、速度算出部1bが算出したバックドア30の開閉速度(ドア速度)に基づいて、手動開閉検出部1hがバックドア30の手動開閉操作を検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、位置検出部1aが検出したバックドア30の開閉位置(ドア位置)の時間変化に基づいて、手動開閉検出部1hがバックドア30の手動開閉操作を検出してもよい。また、たとえば、電流検出部2aで検出したモータ電流に基づいて、モータ20あるいはバックドア30にかかる負荷を検出し、該負荷の変化量に基づいて、手動開閉検出部1hがバックドア30の手動開閉操作を検出してもよい。さらに、たとえば、バックドア30の把持部に力覚センサなどの力を検知するセンサを設け、該センサの出力信号に基づいて、手動開閉検出部1hがバックドア30の手動開閉操作を検出してもよい。
また、以上の実施形態では、パルス発生器7と全閉検出SW8と全開検出SW9の出力に基づいて、位置検出部1aがバックドア30の開閉位置を検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、センサやスイッチからの出力、モータに流れる電流、またはモータに流れる電流に含まれるリップルの周波数などに基づいて、位置検出部がバックドアの開閉位置を検出してもよい。
また、以上の実施形態では、跳ね上げ式のバックドア30を例に示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外の方式のバックドアを用いてもよい。
また、以上の実施形態では、オート開閉機能とパワーアシスト機能とを備えたパワーバックドア制御装置10に本発明を適用した例を挙げたが、これに限るものではない。これ以外に、たとえばオート開閉機能だけを備えたパワーバックドア制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。また、操作スイッチを開閉操作している間だけ、扉を開閉させる扉開閉制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。
さらに、以上の実施形態では、自動四輪車のパワーバックドア制御装置10に本発明を適用した例を挙げたが、これに限るものではない。たとえばスライドドアを開閉させるパワースライドドア制御装置のような扉開閉制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。また、モータ以外のアクチュエータにより扉を開閉させる扉開閉制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。
1 制御部
1a 位置検出部
1h 手動開閉検出部
1i 停車状態検出部
1s 操作信号受付部
3b、4b、6b バックドア開閉スイッチ(操作スイッチ)
10 パワーバックドア制御装置(扉開閉制御装置)
12 車両側ECU(車両側装置)
20 モータ(アクチュエータ)
30 バックドア(扉)

Claims (4)

  1. 車両の扉を開閉操作する操作スイッチの操作信号を受け付ける操作信号受付部と、
    前記操作信号受付部が前記操作信号を受け付けた場合に、アクチュエータを介して前記扉の開閉を制御する制御部と、
    車両側装置より取得した車両の走行または停車に関する情報に基づいて、車両が停車状態であるか否かを検出する停車状態検出部と、を備えた扉開閉制御装置において、
    前記扉の位置を検出する位置検出部をさらに備え、
    前記停車状態検出部が停車状態でないことを検出し、かつ前記位置検出部が全閉位置に前記扉がないことを検出した場合に、前記制御部は、前記位置検出部が検出した前記扉の現在位置を目標位置として設定し、当該目標位置と、前記位置検出部が随時検出する前記扉の位置とが一致するように、前記アクチュエータに対してフィードバック制御を行うことにより、前記扉が動かないように前記扉を固定制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。
  2. 請求項1に記載の扉開閉制御装置において、
    前記制御部は、前記固定制御を一旦開始すると、車両が停車するまで当該固定制御を継続する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。
  3. 請求項1に記載の扉開閉制御装置において、
    前記扉の前記固定制御中に、前記操作信号受付部が少なくとも前記扉を閉操作する前記操作スイッチの閉操作信号を受け付けた場合に、前記制御部は、前記扉の固定制御を解除して、前記アクチュエータを介して前記扉を閉じるように制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の扉開閉制御装置において、
    前記扉が手動で開閉操作されたことを検出する手動開閉検出部をさらに備え、
    前記停車状態検出部が停車状態であることを検出した場合に、前記手動開閉検出部が前記扉の手動開閉操作を検出すると、前記制御部は、前記扉の手動開閉操作を補助するように、前記アクチュエータを介して前記扉の開閉を制御し、
    前記停車状態検出部が停車状態でないことを検出した場合に、前記手動開閉検出部が前記扉の手動開閉操作を検出しても、前記制御部は、前記扉を固定制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。
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