JP7354894B2 - 車両用開閉体制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用開閉体制御装置に関する。

特許文献１には、車両後方にドア開口部が設けられる車体と、ドア開口部を開閉するバックドアと、バックドアを駆動するモータと、バックドアの開方向に存在する障害物を検出する障害物センサと、障害物センサの検出結果に基づいてモータを制御する制御装置と、を備える車両が記載されている。制御装置は、バックドアの開作動中に、障害物センサの検出結果に基づきバックドアが障害物に接近しているか否かを判定する。制御装置は、バックドアの開作動中に、バックドアが障害物に接近した場合、バックドアを停止させる。

特開２００９－１０８５５６号公報

上記のような制御装置では、バックドアが障害物に接することがないように、バックドアの停止精度を向上させることが好ましい。こうした実情は、バックドアに限らず、車体に揺動可能に支持される開閉体においても概ね共通する。

本発明の目的は、開閉体を開作動させる際に開閉体を障害物の手前で精度良く停止できる車両用開閉体制御装置を提供することである。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する車両用開閉体制御装置は、開口部を有する車体と、前記車体に対して揺動しつつ前記開口部を開閉する開閉体と、前記開閉体を駆動するアクチュエータと、前記開閉体に設置され、検出波を発信するとともに前記検出波の反射波を受信する距離センサと、を備える車両に適用され、前記距離センサが前記検出波を発信してから前記距離センサが受信する前記反射波の強度が閾値以上になるまでの時間としての第１経過時間を取得する取得部と、前記第１経過時間に基づいて前記開閉体から障害物までの距離を算出する算出部と、前記アクチュエータを制御することにより、前記障害物と対向する前記開閉体を全閉位置から開作動させる際に、前記距離に基づいて前記障害物に接触する前に前記開閉体を停止させる制御部と、を備え、前記距離センサが前記検出波を発信してから前記距離センサが前記反射波を受信し始めるまでの時間を第２経過時間としたとき、前記算出部は、前記第１経過時間に基づいて前記第２経過時間に対応する前記距離を算出するものであり、前記開閉体の開度が大きいほど、前記第１経過時間及び前記第２経過時間の差分が大きいものとして前記距離を算出する。

距離センサが検出波を発信してから反射波を受信し始めるまでの第２経過時間に基づいて、開閉体から障害物までの距離を直接算出する場合、外乱の影響を受けやすくなる点で、開閉体から障害物までの距離が誤って算出されるおそれがある。一方、距離センサが検出波を発信してから距離センサが受信する反射波の強度が閾値以上となるまでの第１経過時間に基づいて、開閉体から障害物までの距離を算出する場合、外乱の影響を受けにくくなるものの、開閉体から障害物までの距離が現実の距離よりも長く算出される。そこで、上記構成の車両用開閉体制御装置は、第１経過時間に基づいて第２経過時間に対応する開閉体から障害物までの距離を算出する。

また、全閉位置に配置される開閉体と対向する障害物が存在している場合、開閉体が全閉位置に配置されていれば、距離センサから障害物に向かって発信された検出波の反射方向は距離センサを向く。一方、開閉体の開作動に伴って開閉体の開度が大きくなると、距離センサから障害物に向かって発信された検出波の反射方向は距離センサとは異なる方向を向く。つまり、開閉体の開度が大きくなるほど、距離センサが受信する反射波の強度が弱まる点で、距離センサが受信する反射波の時間変化が緩やかになる。その結果、第１経過時間及び第２経過時間の乖離が大きくなる。

そこで、車両用開閉体制御装置は、開閉体の開度が大きいほど、第１経過時間及び第２経過時間の差分が大きいものとして、開閉体から障害物までの距離を算出する。例えば、第１経過時間が等しい場合であっても、開閉体の開度が大きい場合には、開閉体の開度が小さい場合に比較して、開閉体から障害物までの距離が短く算出される。このように、車両用開閉体制御装置は、開閉体から障害物までの距離に基づき、開閉体を障害物の手前で精度良く停止できる。

上記車両用開閉体制御装置において、前記制御部が前記全閉位置から前記開閉体の開作動を開始する前に、前記算出部が算出した前記距離を初期距離としたとき、前記算出部は、前記初期距離が長いほど、前記第１経過時間及び前記第２経過時間の差分が大きいものとして前記距離を算出することが好ましい。

距離センサから発信される検出波は空気中を進むにつれて減衰する。つまり、開閉体から障害物までの距離が長くなるほど、距離センサが受信する反射波の強度が弱まる点で、距離センサが受信する反射波の時間変化が緩やかになる。その結果、第１経過時間及び第２経過時間の乖離が大きくなる。

そこで、車両用開閉体制御装置は、初期距離が長いほど、第１経過時間及び第２経過時間の差分が大きいものとして、開閉体から障害物までの距離を算出する。したがって、車両用開閉体制御装置は、より正確な開閉体から障害物までの距離に基づき、開閉体を障害物の手前で精度良く停止できる。

上記車両用開閉体制御装置において、前記算出部は、前記開度が大きいほど小さくなる補正係数であって且つ前記初期距離が長いほど小さくなる補正係数に前記第１経過時間を乗じることで前記第２経過時間を算出し、前記第２経過時間と前記検出波の速度とに基づいて前記距離を算出することが好ましい。

上記構成の車両用開閉体制御装置は、簡易な計算式により開閉体から障害物までの距離を算出できる。
上記車両用開閉体制御装置は、長さの異なる複数の前記初期距離ごとに、前記開度に応じた前記補正係数を算出する複数の補正式を記憶する記憶部を備え、前記算出部は、前記制御部が前記開閉体の開作動を開始する際に、前記記憶部に記憶される複数の前記補正式の中から、今回の前記初期距離に対応する２以上の前記補正式を選択し、前記制御部が前記開閉体を開作動させる際に、選択した２以上の前記補正式に基づき現在の前記開度に応じてそれぞれ算出される２以上の前記補正係数の補間により、今回の前記初期距離と現在の前記開度とに応じた前記補正係数を取得することが好ましい。

上記構成の車両用開閉体制御装置は、多くの補正式を記憶しなくても、今回の初期距離と開閉体の開度とに応じたより正確な補正係数を取得できる。
上記車両用開閉体制御装置は、長さの異なる複数の前記初期距離ごとに、前記開度に応じた前記補正係数を算出する複数の補正式を記憶する記憶部を備え、前記算出部は、前記制御部が前記開閉体の開作動を開始する際に、前記記憶部に記憶される複数の前記補正式の中から、今回の前記初期距離に対応する１つの前記補正式を選択し、前記制御部が前記開閉体を開作動させる際に、選択した１つの前記補正式に基づき現在の前記開度に応じた前記補正係数を取得することが好ましい。

上記構成の車両用開閉体制御装置は、多くの補正式を記憶しなくても、今回の初期距離と開閉体の開度とに応じた補正係数を容易に取得できる。

車両用開閉体制御装置は、開閉体を開作動させる際に開閉体を障害物の手前で精度良く停止できる。

一実施形態に係るドア制御装置を備える車両の概略構成を示す模式図。 バックドアと障害物との位置関係を例示する側面図。 バックドアと障害物との位置関係と、距離センサが受信する反射波の強度の関係を示すグラフ。 長さの異なる複数の初期距離ごとの補正式を示すグラフ。 バックドアの開作動時にドア制御装置が実施する処理の流れを説明するフローチャート。

以下、一実施形態に係る車両用開閉体制御装置を備える車両について、図面を参照しつつ説明する。
図１に示すように、車両１０は、後部にドア開口部２１を有する車体２０と、ドア開口部２１を開閉するバックドア３０と、バックドア３０に設置される距離センサＳＥと、バックドア３０を車体２０に拘束するラッチ機構４０と、を備える。また、車両１０は、ラッチ機構４０を駆動するリリースアクチュエータ５０と、バックドア３０を駆動するドアアクチュエータ６０と、リリースアクチュエータ５０及びドアアクチュエータ６０を制御するドア制御装置７０と、を備える。

バックドア３０は、車体２０におけるドア開口部２１の上部に揺動可能に支持される。バックドア３０の揺動軸線は、車両１０の幅方向に延びる。バックドア３０は、ドア開口部２１を全閉する全閉位置及びドア開口部２１を全開する全開位置の間を揺動する。バックドア３０は、「開口部」の一例としてのドア開口部２１を開閉する「開閉体」の一例に相当する。

距離センサＳＥは、バックドア３０の下端部に設置される。距離センサＳＥは、バックドア３０の幅方向に間隔をあけて複数設置してもよいし、バックドア３０の幅方向における中央部に１つだけ設置してもよい。距離センサＳＥは、バックドア３０の開方向に位置する障害物１００を検出したり、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出したりするための構成である。なお、本実施形態において、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌとは、バックドア３０における距離センサＳＥが設けられる部位から障害物１００までの距離である。本実施形態で想定する障害物１００は、例えば、建物及びガレージなどの壁並びに他の車両などである。

距離センサＳＥは、図示を省略するが、バックドア３０の外面と交差する方向に検出波を発信する発信部と、発信部が発信した検出波の反射波を受信する受信部と、を有する。本実施形態では、検出波として、指向性を有する超音波が採用されるが、電波を採用してもよいし、光を採用してもよい。

ラッチ機構４０は、全閉位置に配置されるバックドア３０を車体２０に拘束するフルラッチ状態と、全閉位置に配置されるバックドア３０を車体２０に拘束しないアンラッチ状態と、に切り替わる。バックドア３０が全閉位置に配置される場合には、ラッチ機構４０はフルラッチ状態とされ、バックドア３０を開作動させる場合には、ラッチ機構４０はアンラッチ状態に切り替えられる。リリースアクチュエータ５０は、ラッチ機構４０の状態をフルラッチ状態からアンラッチ状態に移行させる。以降の説明では、ラッチ機構４０がフルラッチ状態からアンラッチ状態に移行することを「アンラッチ作動」ともいう。

ドアアクチュエータ６０は、図２に示すように、伸縮することでバックドア３０を駆動する構成であるが、リンク機構によりバックドア３０を駆動する構成としてもよい。ドアアクチュエータ６０の長手方向における一端は車体２０に連結され、ドアアクチュエータ６０の長手方向における他端はバックドア３０に連結される。ドアアクチュエータ６０により、バックドア３０は、全閉位置から全開位置に向かう方向に開作動したり、全開位置から全閉位置に向かう方向に閉作動したりする。ドアアクチュエータ６０は、「アクチュエータ」の一例に相当する。

次に、ドア制御装置７０について説明する。
図１に示すように、ドア制御装置７０は、距離センサＳＥの検出結果に基づいてバックドア３０と障害物１００との間で超音波が往復する時間を取得する取得部７１と、取得部７１の取得した時間に基づいてバックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する算出部７２と、を備える。また、ドア制御装置７０は、算出部７２がバックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する際に使用する情報を記憶する記憶部７３と、ドアアクチュエータ６０によりバックドア３０を開閉作動させる制御部７４と、を備える。

取得部７１は、距離センサＳＥが超音波を発信してから、距離センサＳＥが受信する反射波の強度が閾値Ｒｔｈ以上となるまでの時間としての第１経過時間Ｔ１を取得する。第１経過時間Ｔ１は、距離センサＳＥが超音波を発信してから、距離センサＳＥが反射波を受信し始めるまでの時間としての第２経過時間Ｔ２よりも長い時間である。

超音波がバックドア３０と障害物１００との間で往復するのに要する時間は、第２経過時間Ｔ２であるが、距離センサＳＥは外乱を受信するおそれがあるため、取得部７１は、第２経過時間Ｔ２を正確に取得することが難しい。例えば、距離センサＳＥが超音波を発信した直後であって、超音波が障害物１００に到達していないタイミングであっても、距離センサＳＥが外乱を受信していれば、距離センサＳＥが外乱を受信したタイミングが第２経過時間Ｔ２の終期となる。この場合には、実際には、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌが長いにも関わらず、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌが非常に短いと判断され得る。

このため、取得部７１は、超音波がバックドア３０と障害物１００との間で往復するのに要する時間よりも長い時間となるが外乱の影響を受けにくい第１経過時間Ｔ１を取得する。閾値Ｒｔｈの大きさは、例えば、外乱の強度及び発生頻度などの距離センサＳＥの使用環境を考慮して適宜に決定されることが好ましい。

算出部７２は、第１経過時間Ｔ１に基づいて、第２経過時間Ｔ２に対応するバックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する。詳しくは、算出部７２は、第１経過時間Ｔ１に「１」未満の補正係数Ｋを乗じることで、超音波がバックドア３０と障害物１００との間で往復するのに要する時間である第２経過時間Ｔ２を算出する。言い換えれば、算出部７２は、第１経過時間Ｔ１を第２経過時間Ｔ２に補正する。そして、算出部７２は、第２経過時間Ｔ２の半分の時間に超音波の速度、すなわち音速を乗じることにより、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する。音速は、温度などの環境要因により、適宜に補正された値を用いることが好ましい。

ここで、算出部７２において、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する際、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分及び比率は一定であるとは限らない。このため、算出部７２は、状況に応じて適切な補正係数Ｋを選択することが好ましい。以下、図２及び図３を参照して、詳しく説明する。

図２は、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌが距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３である場合のバックドア３０と障害物１００との位置関係を示す側面図である。図３は、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌが距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３である場合において、距離センサＳＥが超音波を発信してからの時間経過と、距離センサＳＥが受信する反射波の強度との関係を示すグラフである。

バックドア３０と障害物１００とが図２に実線で示すバックドア３０と実線で示す障害物１００との位置関係を取るとき、言い換えれば、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌが距離Ｌ１であるとき、図３に実線で示すように反射波Ｒ１の強度が推移する。図２に示すように、バックドア３０と障害物１００とが対向する場合には、超音波の反射方向が距離センサＳＥを向く点で、距離センサＳＥが受信する反射波Ｒ１の強度が比較的強くなる。このため、図３に実線で示すように、反射波Ｒ１の強度分布がシャープになりやすい。詳しくは、反射波Ｒ１の強度が閾値Ｒｔｈ前後の値を取るとき、反射波Ｒ１の強度の勾配が急勾配になりやすい。したがって、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分ΔＴは、比較的小さな第１差分ΔＴ１となる。

バックドア３０と障害物１００とが図２に二点鎖線で示すバックドア３０と一点鎖線で示す障害物１００との位置関係を取るとき、言い換えれば、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌが距離Ｌ２であるとき、図３に二点鎖線で示すように反射波Ｒ２の強度が推移する。図２に示すように、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌ２が短い場合であっても、バックドア３０の開度θが大きい場合には、超音波の反射方向が距離センサＳＥを向きにくくなる点で、距離センサＳＥが受信する反射波Ｒ２の強度が弱くなりやすい。この傾向は、距離センサＳＥが指向性の強い超音波を使用するほど顕著になる。このため、図３に二点鎖線で示すように、反射波Ｒ２の強度分布がブロードになりやすい。詳しくは、反射波Ｒ２の強度が閾値Ｒｔｈ前後の値を取るとき、反射波Ｒ２の強度の勾配が緩勾配になりやすい。したがって、この場合には、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分ΔＴは、第１差分ΔＴ１よりも大きな第２差分ΔＴ２となる。

以上説明したように、バックドア３０の開度θが大きくなるにつれて、超音波の反射方向が距離センサＳＥを向きにくくなる。このため、バックドア３０の開度θが大きくなるにつれて、距離センサＳＥが受信する反射波の強度がブロードになり、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分ΔＴが大きくなる。

そこで、算出部７２は、バックドア３０の開度θが大きいほど、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分ΔＴが大きいものとして、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する。詳しくは、算出部７２は、第２経過時間Ｔ２を算出する際に、第１経過時間Ｔ１に乗じる補正係数Ｋを、バックドア３０の開度θが大きいほど小さくする。

その一方で、バックドア３０と障害物１００とが図２に実線で示すバックドア３０と一点鎖線で示す障害物１００との位置関係を取るとき、言い換えれば、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌが距離Ｌ３であるとき、図３に一点鎖線で示すように反射波Ｒ３の強度が推移する。図２に示すように、バックドア３０と障害物１００とが対向する場合であっても、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌ３が長い場合には、空気中を進む超音波が減衰する点で、距離センサＳＥが受信する反射波Ｒ３の強度が弱くなりやすい。このため、図３に一点鎖線で示すように、反射波Ｒ３の強度分布がブロードになりやすい。詳しくは、反射波Ｒ３の強度が閾値Ｒｔｈ前後の値を取るとき、反射波Ｒ３の強度の勾配が緩勾配になりやすい。したがって、この場合には、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分ΔＴは、第１差分ΔＴ１よりも大きな第３差分ΔＴ３となる。

以上説明したように、バックドア３０が全閉位置に配置されるときのバックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを「初期距離Ｌｉ」とすると、初期距離Ｌｉが長くなるにつれて、距離センサＳＥが検出する反射波が減衰しやすくなる。このため、初期距離Ｌｉが長くなるにつれて、距離センサＳＥが受信する反射波の強度がブロードになり、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分ΔＴが大きくなる。

そこで、算出部７２は、初期距離Ｌｉが長いほど、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分ΔＴが大きいものとして、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する。詳しくは、算出部７２は、第２経過時間Ｔ２を算出する際に、第１経過時間Ｔ１に乗じる補正係数Ｋを、初期距離Ｌｉが長いほど小さくする。

記憶部７３は、長さの異なる複数の初期距離Ｌｉごとに、補正係数Ｋと開度θとの関係を示す補正式を複数記憶する。補正式は、実験及びシミュレーションなどから事前に設定されることが好ましい。補正式は、一次関数でも二次関数でもよいし、三次以上の高次関数でもよい。

図４は、記憶部７３が記憶する複数の補正式の一例を示すグラフである。本実施形態では、記憶部７３は、初期距離Ｌｉが比較的短い初期距離Ｌｉ１であるときの第１補正式Ｋ１（θ）、初期距離Ｌｉが中程度の初期距離Ｌｉ２であるときの第２補正式Ｋ２（θ）及び初期距離Ｌｉが比較的長い初期距離Ｌｉ３であるときの第３補正式Ｋ３（θ）を記憶する。各補正式の（θ）は、開度θの関数であることを示す。

図４に示すように、上方から第１補正式Ｋ１（θ）、第２補正式Ｋ２（θ）及び第３補正式Ｋ３（θ）が並んでいる点で、初期距離Ｌｉが短い場合よりも長い場合の方が、補正係数Ｋが小さくなっている。また、第１補正式Ｋ１（θ）、第２補正式Ｋ２（θ）及び第３補正式Ｋ３（θ）において、開度θが小さい場合よりも開度θが大きい場合の方が、補正係数Ｋが小さくなっている。

ここで、車両１０が停車する状況によって、初期距離Ｌｉは様々な値を取り得るため、なるべく多くの初期距離Ｌｉに対応する補正式が記憶部７３に記憶されることが好ましい。ところが、記憶部７３に記憶する補正式の数が多くなると、記憶部７３の記憶容量を大きくする必要が生じたり、記憶部７３の記憶容量を圧迫したりする可能性がある。

そこで、本実施形態では、記憶部７３に、第１補正式Ｋ１（θ）、第２補正式Ｋ２（θ）及び第３補正式Ｋ３（θ）の３つの補正式を記憶させ、算出部７２に、３つの補正式から任意の初期距離Ｌｉ＊と任意の開度θとに応じた補正係数Ｋを算出させる。始めに、算出部７２は、今回のバックドア３０の開作動を開始する際の初期距離Ｌｉと等しい初期距離Ｌｉに対応する補正式が記憶部７３に記憶されているか否かを判定する。

今回の初期距離Ｌｉと等しい初期距離Ｌｉに対応する補正式が記憶部７３に記憶されている場合、算出部７２は、当該補正式を１つ選択する。この場合、算出部７２は、選択した１つの補正式に、バックドア３０の開作動中に大きくなる開度θを都度代入し、バックドア３０の開度θに応じた補正係数Ｋを都度取得する。こうして、算出部７２は、今回の初期距離Ｌｉと現在のバックドア３０の開度θとに応じた補正係数Ｋを取得する。

一方、今回の初期距離Ｌｉと等しい初期距離Ｌｉに対応する補正式が記憶部７３に記憶されていない場合、算出部７２は、今回の初期距離Ｌｉと対応する複数の補正式を選択する。詳しくは、算出部７２は、今回の初期距離Ｌｉと近い値の初期距離Ｌｉに対応する２つの補正式を選択する。続いて、算出部７２は、選択した２つの補正式に、バックドア３０の開作動中に大きくなる開度θを都度代入し、バックドア３０の開度θに応じた２つの補正係数Ｋを都度取得する。そして、算出部７２は、２つの補正係数Ｋから、今回の初期距離Ｌｉに対応する補正係数Ｋを補間することにより算出する。ここで、今回の初期距離Ｌｉが選択した２つの補正式に対応する２の初期距離Ｌｉの間の値であれば、今回の初期距離Ｌｉに対応する補正係数Ｋが内挿により補間される。一方、今回の初期距離Ｌｉが選択した２つの補正式に対応する初期距離Ｌｉの間の値でなければ、今回の初期距離Ｌｉに対応する補正係数Ｋが外挿により補間される。こうして、算出部７２は、今回の初期距離Ｌｉと現在のバックドア３０の開度θとに応じた補正係数Ｋを取得する。

一例として、今回の初期距離Ｌｉ＊が初期距離Ｌｉ１及び初期距離Ｌｉ２の間の値を取るとき、任意の開度θｘに対する補正係数Ｋ＊（θｘ）は、次式で表現される。ここで、Ｋ１（θｘ）は、第１補正式Ｋ１（θ）に任意の開度θｘを代入したときの補正係数Ｋであり、Ｋ２（θｘ）は、第２補正式Ｋ２（θ）に任意の開度θｘを代入したときの補正係数Ｋである。なお、今回の初期距離Ｌｉ＊が初期距離Ｌｉ１及び初期距離Ｌｉ２の間の値を取らない場合でも同様の式となる。

Ｋ＊（θｘ）＝（（Ｌｉ＊－Ｌｉ１））／（（Ｌｉ２－Ｌｉ１））
・（Ｋ２（θｘ）－Ｋ１（θｘ））＋Ｋ１（θｘ）
なお、算出部７２が３つの補正式を選択した場合、今回の初期距離Ｌｉと任意の開度θｘとに対する補正係数Ｋ＊（θｘ）は、より高次の関数で補間される。

制御部７４は、開作動指令信号又は閉作動指令信号が入力される場合に、リリースアクチュエータ５０及びドアアクチュエータ６０を制御することにより、バックドア３０を開作動させたり閉作動させたりする。開作動指令信号及び閉作動指令信号は、例えば、電子キーなどの携帯機の設けられたスイッチをユーザが操作する場合、運転席の周囲に設けられたスイッチをユーザが操作する場合などに、制御部７４に入力される。

制御部７４は、全閉位置に配置されるバックドア３０を開作動させる場合には、リリースアクチュエータ５０によりラッチ機構４０をアンラッチ作動させる。続いて、制御部７４は、ドアアクチュエータ６０により、バックドア３０を開作動させる。バックドア３０の開作動中において、制御部７４は、算出部７２が算出したバックドア３０から障害物１００までの距離Ｌに基づき、バックドア３０が障害物１００に接近した場合にバックドア３０を停止させる。一方、制御部７４は、全開位置に配置されるバックドア３０を閉作動させる場合には、ドアアクチュエータ６０によりバックドア３０を閉作動させる。なお、制御部７４は、全閉位置及び全開位置の間の中途位置に配置されるバックドア３０を開閉作動させる場合もある。

また、制御部７４は、バックドア３０の開閉作動時に、モータの出力軸が所定量だけ回転する度に出力されるパルスをカウントすることにより、バックドア３０の位置、言い換えれば、バックドア３０の開度θを算出する。

次に、図５に示すフローチャートを参照して、開作動指令信号が入力されたときに、ドア制御装置７０が実施する処理の流れについて説明する。なお、本処理は、全閉位置に配置されるバックドア３０と障害物１００とが対向する位置関係を取るときに実施される処理である。

図５に示すように、ドア制御装置７０は、距離センサＳＥの検出結果に基づいて、第１経過時間Ｔ１を取得し（Ｓ１１）、第１経過時間Ｔ１の半分の時間に音速を乗じることで、初期距離Ｌｉを算出する（Ｓ１２）。ステップＳ１２で算出される初期距離Ｌｉは、補正係数Ｋによって補正されない距離である。その後、ドア制御装置７０は、初期距離Ｌｉに対応する補正式を選択する（Ｓ１３）。

補正式の選択後、ドア制御装置７０は、リリースアクチュエータ５０によりラッチ機構４０をアンラッチ作動させ、ドアアクチュエータ６０によりバックドア３０の開作動を開始させる（Ｓ１４）。つまり、ステップＳ１４の実施後は、時間の経過とともにバックドア３０の開度θが次第に大きくなる。

その後、ドア制御装置７０は、選択した補正式と現在のバックドア３０の開度θとに基づいて、補正係数Ｋを取得する（Ｓ１５）。今回の初期距離Ｌｉと合致する補正式が選択できていれば、ドア制御装置７０は、現在のバックドア３０の開度θを補正式に入力することにより、今回の初期距離Ｌｉと現在のバックドア３０の開度θに応じた補正係数Ｋを取得する。一方、今回の初期距離Ｌｉと合致する補正式を選択できていなければ、ドア制御装置７０は、現在のバックドア３０の開度θを２つの補正式に入力するとともに、得られた２つの補正係数Ｋの補間により、今回の初期距離Ｌｉと現在のバックドア３０の開度θに応じた補正係数Ｋを取得する。

続いて、ドア制御装置７０は、距離センサＳＥの検出結果に基づいて、第１経過時間Ｔ１を取得し（Ｓ１６）、第１経過時間Ｔ１の半分の時間に、先のステップＳ１５で取得した補正係数Ｋと音速とを乗じることで、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する（Ｓ１７）。言い換えれば、ドア制御装置７０は、第２経過時間Ｔ２に対応する距離Ｌを算出する。

その後、ドア制御装置７０は、ステップＳ１７で算出されたバックドア３０から障害物１００までの距離Ｌに基づき、バックドア３０が障害物１００に接近しているか否かを判定する（Ｓ１８）。バックドア３０が障害物１００に接近しているか否かの判定値は、例えば、数ｃｍ～数十ｃｍの間で適宜に決定すればよい。

バックドア３０が障害物１００に接近している場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ドア制御装置７０は、ドアアクチュエータ６０を停止させ、バックドア３０の開作動を終了させる（Ｓ２０）。その後、ドア制御装置７０は、本処理を終了する。一方、バックドア３０が障害物１００に接近していない場合（Ｓ１８：ＮＯ）、ドア制御装置７０は、バックドア３０が全閉位置に到達したか否かを判定する（Ｓ１９）。バックドア３０が全閉位置に到達している場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ドア制御装置７０は、ステップＳ２０の処理を実施する。つまり、バックドア３０の開作動が終了される。一方、バックドア３０が全閉位置に到達していなければ、ドア制御装置７０は、ステップＳ１５の処理を実施する。つまり、バックドア３０の開作動が継続される。

本実施形態の作用について説明する。
バックドア３０の後方に障害物１００が存在する状況下において、ドアアクチュエータ６０により、バックドア３０が開作動される場合には、距離センサＳＥの検出結果に基づき、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌが精度良く算出される。このため、バックドア３０の開作動時に、バックドア３０を障害物１００の直前に停止させたり、バックドア３０を障害物１００から余裕のある位置で停止させたりすることが可能となる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）ドア制御装置７０は、バックドア３０の開度θが大きいほど、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分ΔＴが大きいものとして、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する。したがって、ドア制御装置７０は、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを精度良く算出できる。その結果、ドア制御装置７０は、バックドア３０を障害物１００の手前で精度良く停止できる。

（２）ドア制御装置７０は、初期距離Ｌｉが長いほど、第１経過時間Ｔ１及び第２経過時間Ｔ２の差分ΔＴが大きいものとして、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出する。したがって、ドア制御装置７０は、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌをより精度良く算出できる。その結果、ドア制御装置７０は、バックドア３０を障害物１００の手前でより精度良く停止できる。

（３）ドア制御装置７０は、開度θが大きいほど小さくなる補正係数Ｋであって且つ初期距離Ｌｉが長いほど小さくなる補正係数Ｋに第１経過時間Ｔ１を乗じることで第２経過時間Ｔ２を算出し、第２経過時間Ｔ２と超音波の速度とに基づいて距離Ｌを算出する。このため、ドア制御装置７０は、簡易な計算式によりバックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出できる。

（４）ドア制御装置７０は、記憶部７３に記憶される複数の補正式の中から、今回の初期距離Ｌｉに対応する２つの補正式を選択し、選択した２つの補正式に基づきそれぞれ算出される現在の開度θに応じた２以上の補正係数Ｋの補間により、今回の初期距離Ｌｉと現在の開度θとに応じた補正係数Ｋを取得する。このため、ドア制御装置７０は、多くの補正式を記憶しなくても、今回の初期距離Ｌｉとバックドア３０の開度θとに応じた補正係数Ｋを取得できる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・算出部７２は、補正式に基づき補正係数Ｋを取得しなくてもよい。例えば、算出部７２は、バックドア３０の開度θと初期距離Ｌｉと補正係数Ｋとの関係を示すマップ及びテーブルにより、今回の初期距離Ｌｉと現在のバックドア３０の開度θとに応じた補正係数Ｋを取得してもよい。

・算出部７２は、開度θにのみ基づく補正係数Ｋを用いて第１経過時間Ｔ１を補正してもよいし、初期距離Ｌｉにのみに基づく補正係数Ｋを用いて第１経過時間Ｔ１を補正してもよい。

・算出部７２は、第２経過時間Ｔ２の半分の時間に音速を乗じることによりバックドア３０から障害物１００までの補正前距離を算出してもよい。そして、算出部７２は、補正前距離に補正係数Ｋを乗じることにより補正後距離、すなわち、バックドア３０から障害物１００までの距離Ｌを算出してもよい。つまり、補正係数Ｋを乗じる対象は、時間でもよいし、距離Ｌでもよい。

・記憶部７３は、初期距離Ｌｉと開度θとを変数とする１つの補正式を記憶してもよい。この場合、算出部７２は、今回の初期距離Ｌｉと現在の開度θとを補正式に代入することにより、今回の初期距離Ｌｉとバックドア３０の開度θとに応じた補正係数Ｋを取得してもよい。

・今回の初期距離Ｌｉと等しい初期距離Ｌｉに対応する補正式が記憶部７３に記憶されていない場合、算出部７２は、今回の初期距離Ｌｉと最も近い値の初期距離Ｌｉに対応する補正式を１つ選択してもよい。そして、算出部７２は、選択した１つの補正式に現在のバックドア３０の開度θを代入することにより、今回の初期距離Ｌｉと現在のバックドア３０の開度θとに応じた補正係数Ｋを取得してもよい。ドア制御装置７０は、多くの補正式を記憶しなくても、今回の初期距離Ｌｉとバックドア３０の開度θとに応じた補正係数Ｋを容易に取得できる。

・開閉体は、車両１０のサイドドアでもよいし、車両１０のボンネットパネルでもよいし、車両１０のサンルーフパネルでもよいし、車両１０のフューエルリッドでもよい。
・ドア制御装置７０は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路又はこれらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ、すなわち記憶媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
上記課題を解決する車両用開閉体制御装置は、開口部を有する車体と、前記車体に対して揺動しつつ前記開口部を開閉する開閉体と、前記開閉体を駆動するアクチュエータと、前記開閉体に設置され、検出波を発信するとともに前記検出波の反射波を受信する距離センサと、を備える車両に適用され、前記距離センサが前記検出波を発信してから前記距離センサが受信する前記反射波の強度が閾値以上になるまでの時間としての第１経過時間を取得する取得部と、前記第１経過時間に基づいて前記開閉体から障害物までの距離を算出する算出部と、前記アクチュエータを制御することにより、前記障害物と対向する前記開閉体を全閉位置から開作動させる際に、前記距離に基づいて前記障害物に接触する前に前記開閉体を停止させる制御部と、を備え、前記距離センサが前記検出波を発信してから前記距離センサが前記反射波を受信し始めるまでの時間を第２経過時間とし、前記制御部が前記全閉位置から前記開閉体の開作動を開始する前に、前記算出部が算出する前記距離を初期距離としたとき、前記算出部は、前記第１経過時間に基づいて前記第２経過時間に対応する前記距離を算出するものであり、前記初期距離が長いほど、前記第１経過時間及び前記第２経過時間の差分が大きいものとして前記距離を算出する。

１０…車両
２１…ドア開口部（開口部の一例）
２０…車体
３０…バックドア（開閉体の一例）
６０…ドアアクチュエータ（アクチュエータの一例）
７０…ドア制御装置（車両用開閉体制御装置の一例）
７１…取得部
７２…算出部
７３…記憶部
７４…制御部
１００…障害物
ＳＥ…距離センサ
Ｌ…距離
Ｌｉ…初期距離
Ｋ…補正係数
Ｔ１…第１経過時間
Ｔ２…第２経過時間
θ…開度

Claims (5)

1. 開口部を有する車体と、前記車体に対して揺動しつつ前記開口部を開閉する開閉体と、前記開閉体を駆動するアクチュエータと、前記開閉体に設置され、検出波を発信するとともに前記検出波の反射波を受信する距離センサと、を備える車両に適用され、
   前記距離センサが前記検出波を発信してから前記距離センサが受信する前記反射波の強度が閾値以上になるまでの時間としての第１経過時間を取得する取得部と、
   前記第１経過時間に基づいて前記開閉体から障害物までの距離を算出する算出部と、
   前記アクチュエータを制御することにより、前記障害物と対向する前記開閉体を全閉位置から開作動させる際に、前記距離に基づいて前記障害物に接触する前に前記開閉体を停止させる制御部と、を備え、
   前記距離センサが前記検出波を発信してから前記距離センサが前記反射波を受信し始めるまでの時間を第２経過時間としたとき、
   前記算出部は、前記第１経過時間に基づいて前記第２経過時間に対応する前記距離を算出するものであり、前記開閉体の開度が大きいほど、前記第１経過時間及び前記第２経過時間の差分が大きいものとして前記距離を算出する
   車両用開閉体制御装置。
2. 前記制御部が前記全閉位置から前記開閉体の開作動を開始する前に、前記算出部が算出する前記距離を初期距離としたとき、
   前記算出部は、前記初期距離が長いほど、前記第１経過時間及び前記第２経過時間の差分が大きいものとして前記距離を算出する
   請求項１に記載の車両用開閉体制御装置。
3. 前記算出部は、前記開度が大きいほど小さくなる補正係数であって且つ前記初期距離が長いほど小さくなる補正係数に前記第１経過時間を乗じることで前記第２経過時間を算出し、前記第２経過時間と前記検出波の速度とに基づいて前記距離を算出する
   請求項２に記載の車両用開閉体制御装置。
4. 長さの異なる複数の前記初期距離ごとに、前記開度に応じた前記補正係数を算出する複数の補正式を記憶する記憶部を備え、
   前記算出部は、
   前記制御部が前記開閉体の開作動を開始する際に、前記記憶部に記憶される複数の前記補正式の中から、今回の前記初期距離に対応する２以上の前記補正式を選択し、
   前記制御部が前記開閉体を開作動させる際に、選択した２以上の前記補正式に基づき現在の前記開度に応じてそれぞれ算出される２以上の前記補正係数の補間により、今回の前記初期距離と現在の前記開度とに応じた前記補正係数を取得する
   請求項３に記載の車両用開閉体制御装置。
5. 長さの異なる複数の前記初期距離ごとに、前記開度に応じた前記補正係数を算出する複数の補正式を記憶する記憶部を備え、
   前記算出部は、
   前記制御部が前記開閉体の開作動を開始する際に、前記記憶部に記憶される複数の前記補正式の中から、今回の前記初期距離に対応する１つの前記補正式を選択し、
   前記制御部が前記開閉体を開作動させる際に、選択した１つの前記補正式に基づき現在の前記開度に応じた前記補正係数を取得する
   請求項３に記載の車両用開閉体制御装置。