JP7403407B2 - 開閉体制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、開閉体制御装置に関する。

特許文献１には、車両のテールゲートなどの開閉体を駆動する２つの駆動部の内の一方が異常状態のときに、他方の駆動部の動作を制限（制動）することで、開閉体が閉じることを防止する技術が開示される。

特開２０１７－１４１５７７号公報

しかしながら、この種の従来技術では、例えば複数の駆動部の内、何れかの駆動部の取り付けに不具合がある状態で、リモコンなどで開閉体の開閉操作が実施されると、正常に取り付けられた駆動部だけで開閉体の開閉が行われるため、当該駆動部が過負荷状態となり得る。

本発明の目的は、駆動部の取り付けに不具合がある状態で開閉体の開閉操作が開始されることを防止できる開閉体制御装置を提供することである。

本発明の開閉体制御装置は、車両に設けられる開閉体を開閉する複数の駆動部の挙動を示す信号を検出する検出部と、前記挙動を示す信号に基づいて前記複数の駆動部が同じ挙動を示すか否かを判定し、前記複数の駆動部が異なる挙動を示すと判定した場合、前記開閉体の開閉を許可せず、前記複数の駆動部が同じ挙動を示すと判定した場合、前記開閉体の開閉を許可する制御部と、を備え、前記制御部は、前記挙動を示す信号に基づいて、前記複数の駆動部の伸縮方向を判定し、前記複数の駆動部の伸縮方向が異なる場合、前記複数の駆動部が異なる挙動を示すと判定する。

本発明によれば、駆動部の取り付けに不具合がある状態で開閉体の開閉操作が開始されることを防止できる。

本発明の実施の形態に係る開閉体制御装置４０を備えた車両１００の斜視図 本発明の実施の形態に係る開閉体制御装置４０を備えた車両１００の側面図 開閉体制御装置４０の構成例を示す図 開閉体２０を閉めるときの開閉体制御装置４０の動作を説明するためのフローチャート 開閉体２０を開くときの開閉体制御装置４０の動作を説明するためのフローチャート

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る開閉体制御装置４０を備えた車両１００の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る開閉体制御装置４０を備えた車両１００の側面図である。

車両１００には、開口部１０を開状態又は閉状態にする開閉体２０と、モータの回転運動を直線運動に変換することにより開閉体２０を駆動する駆動部３０Ａ及び駆動部３０Ｂとが設けられる。以下では、駆動部３０Ａ及び駆動部３０Ｂを区別しない場合、駆動部３０と称する。

開閉体２０は、例えば車両１００のテールゲートである。開状態は、開口部１０を介して、荷物などを車両１００に出し入れできる状態である（図２参照）。閉状態は、開口部１０を閉塞した状態である（図１参照）。なお開閉体２０は、車両１００のテールゲートに限定されず、車両１００用のフロントフード、跳ね上げ式乗降用ドアなどでもよい。

駆動部３０は、駆動本体部３０－１と駆動本体部３０－１に収容される進退部３０－２とを有する。

駆動本体部３０－１には第１接続部３０１が設けられ、第１接続部３０１は、車両本体の開口縁部１０１に接続される。

進退部３０－２には第２接続部３０２が設けられ、進退部３０－２は、開閉体２０の縁部２０１に接続される。

第１接続部３０１及び第２接続部３０２は、ボールジョイント、ピンジョイント、ユニバーサルジョイントなどである。

進退部３０－２が進退動することによって、開閉体２０は全閉位置（開口部１０が閉塞される位置）から全開位置（開口部１０が開放される位置）まで移動する。

なお駆動部３０は、開閉体２０の開閉を可能とするものであればよく、その構造、形状などは特に限定されない。また駆動部３０の数は、２つに限定されず、２つ以上であればよい。

ここで、２つの駆動部３０の内、一方の駆動部３０の取り付けに不具合がある状態で、リモコンなどで開閉体の開閉操作が実施されると、正常に取り付けられた他方の駆動部３０だけで開閉体２０の開閉が行われるため、当該駆動部３０が過負荷状態となり得る。

不具合がある状態は、例えば、車両１００の走行中の振動などで車両１００から外れた駆動部３０が、その後の作業で車両１００に正常に取り付けられなかったことにより、作業ミスによって、第１接続部３０１及び第２接続部３０２の何れかが車両１００に固定されていない状態である。

なお、駆動部３０の取り付けに不具合がある状態は、第１接続部３０１及び第２接続部３０２の何れかが車両１００に固定されていない状態以外にも、例えば、駆動部３０と開閉体制御装置４０との間に配線される信号線が誤配線されている状態などを含む。

本発明の実施の形態に係る開閉体制御装置４０は、複数の駆動部３０のそれぞれの挙動を示す信号に基づき、駆動部３０が正常に取り付けられていると判断した場合のみ、開閉体２０の開閉操作を許可するように構成されている。

以下に図３を参照して、開閉体制御装置４０の構成例について説明する。図３は、開閉体制御装置４０の構成例を示す図である。

開閉体制御装置４０は、駆動部３０を制御することによって、開閉体２０を開状態から閉状態に遷移させ、又は開閉体２０を閉状態から開状態に遷移させる装置である。開閉体制御装置４０は、検出部４１及び制御部４２を備える。

検出部４１は、例えば、複数の駆動部３０のそれぞれの挙動を示す信号を検出するエンコーダである。挙動を示す信号は、駆動部３０に内蔵されるモータの回転角、回転量、回転方向などを示す信号であり、例えば、駆動部３０に内蔵されるモータの回転状態を、ホール素子が検出することにより生成されて、制御部４２に送信される。

制御部４２は、複数の駆動部３０のそれぞれの挙動を示す信号に基づいて、複数の駆動部３０が同じ挙動を示すか否かを判定し、複数の駆動部３０が異なる挙動を示すと判定した場合、開閉体２０の開閉を許可せず、複数の駆動部３０が同じ挙動を示すと判定した場合、開閉体２０の開閉操作を許可する。

制御部４２は、例えば、プロセッサ、メモリ、及び信号の伝送に利用される入出力インタフェースを備える。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの演算装置である。メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを用いて実現される記憶装置である。

プロセッサ、メモリ及び入出力インタフェースは、バスに接続され、バスを介して、各種信号の受け渡しを行う。プロセッサは、例えばＲＯＭに記憶されたプログラム、データなどを、ＲＡＭ上に読み出し、処理を実行することで、開閉体制御装置４０の機能を実現する。

なお、制御部４２は、車両１００の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）に組み込まれても良く、また駆動部３０に搭載されていても良い。

制御部４２は、検出部４１からの挙動を示す信号に基づいて、開許可指令、開不許可指令、閉許可指令、又は閉不許可指令を出力する。

開許可指令は、閉状態の開閉体２０の開操作を有効にするための指令である。開不許可指令は、閉状態の開閉体２０の開操作を無効にするための指令である。

閉許可指令は、開状態の開閉体２０の閉操作を有効にするための指令である。閉不許可指令は、開状態の開閉体２０の閉操作を無効にするための指令である。

これらの指令は制御装置５０に送信される。制御装置５０は、駆動部３０の動作を制御する装置であり、例えばＥＣＵや車両情報管理装置などである。

制御装置５０には、操作装置５１から出力される操作信号が入力される。操作装置５１は、リモコンキー、車両１００に搭載される操作スイッチなどである。操作信号は、開閉体２０を開閉操作するための信号である。

制御装置５０は、制御部４２からの指令と操作装置５１からの操作信号とに基づき、駆動部３０に開動作又は閉動作を実行させるための指令を生成し、駆動部３０に対して送信する。これにより、開閉体２０が開閉動作する。

次に図４を参照して、開閉体２０を閉めるときの開閉体制御装置４０の動作を説明する。図４は、開閉体２０を閉めるときの開閉体制御装置４０の動作を説明するためのフローチャートである。

図４に示す処理は、例えば制御装置５０において、駆動部３０の取り付けが完了したことを示すボタンの操作が行われた後、開状態の開閉体２０を閉じるときに開始される。

検出部４１は、開閉体２０が閉まるときに駆動部３０から出力される信号（駆動部３０の挙動を示す信号）を検出する（ステップＳ１）。

制御部４２は、検出部４１で検出された信号に基づき、複数の駆動部３０の駆動速度、縮み量などを算出し、また駆動部３０が伸縮する方向を判定する。

具体的には、駆動部３０に内蔵されるモータの回転状態を検出するホール素子が、当該モータの回転軸の回転に伴って磁石の位置が変化したときの磁界分布の変化を捕捉し、挙動を示す信号であるパルスを発生する。制御部４２は、このパルスを計数してカウント値を算出する。

制御部４２は、単位時間当たりのカウント値の変化量によって、開閉体２０が閉まるときにおける、駆動部３０の駆動速度を算出する。制御部４２は、複数の駆動部３０のそれぞれの駆動速度を比較することによって、開閉体２０が閉まるときにおける駆動速度の差を算出する。

また、例えば、２相タイプ（Ａ相、Ｂ相）のエンコーダが利用される場合、モータが回転することで、Ａ相とＢ相のそれぞれのパルスの立ち上がり位置のずれ量、又は、Ａ相とＢ相のそれぞれのパルスの立ち下がり位置のずれ量が９０°に設定されている。制御部４２は、このように互いの位相が９０°ずれている複数のパルスの立ち上がり位置又は立ち下がり位置の違いを検出することによって、開閉体２０が閉まるときにおける駆動部３０が伸縮する方向を判定する。

また制御部４２は、カウント値の変化量によって、開閉体２０が閉まるときにおける、駆動部３０の縮み量を算出する。

その後、制御部４２は、駆動速度の差が所定値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２）。

制御部４２は、駆動速度の差が所定値よりも小さい場合（ステップＳ２，ＹＥＳ）、ステップＳ３の処理を実行し、駆動速度の差が所定値以上の場合（ステップＳ２，ＮＯ）、ステップＳ７の処理を実行する。

ステップＳ３において、制御部４２は、複数の駆動部３０の伸縮方向が全て縮む方向であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

制御部４２は、複数の駆動部３０の伸縮方向が全て縮む方向である場合（ステップＳ３，ＹＥＳ）、ステップＳ４の処理を実行する。

また、制御部４２は、複数の駆動部３０の伸縮方向が異なる場合（ステップＳ３，ＮＯ）、ステップＳ７の処理を実行する。

ステップＳ４において、制御部４２は、複数の駆動部３０のそれぞれの縮み量が等しいか否かを判定する（ステップＳ４）。

そして、制御部４２は、複数の駆動部３０のそれぞれの縮み量が等しい場合（ステップＳ４，ＹＥＳ）、ステップＳ５の処理を実行する。縮み量が等しいとは、各駆動部３０の製造公差などを加味した場合に等しい概念を含む。

制御部４２は、複数の駆動部３０のそれぞれの縮み量が等しくない場合（ステップＳ４，ＮＯ）、ステップＳ７の処理を実行する。

ステップＳ５において、制御部４２は、閉動作が完了したか否かを判定する（ステップＳ５）。例えば、閉動作が完了したか否かを判定するための所定の値が制御部４２に設定されており、閉動作時にカウントアップされるカウント値が、この所定の値よりも小さい場合、制御部４２は、閉動作が完了していないと判断し（ステップＳ５，ＮＯ）、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

前述したカウント値が所定の値以上の場合、制御部４２は、閉動作が完了したと判断し（ステップＳ５，ＹＥＳ）、制御装置５０に対して、開許可指令を出力する（ステップＳ６）。

制御装置５０は、開許可指令を受信し、かつ、操作装置５１から送信された操作信号を受信した場合、駆動部３０に開動作を実行させる指令を送信する。これにより、開閉体２０が開動作する。

なお、開閉体制御装置４０は、例えばナビゲーション装置などに、開許可指令を送信することで、ナビゲーション装置の画面に開閉体２０の開操作が可能であることを示すメッセージを表示させてもよいし、車両１００に搭載されるスピーカから開操作が可能であることを示す音声ガイダンスを再生させてもよい。

ステップＳ７において、制御部４２はステップＳ５と同様の処理を行う。

そして、前述したカウント値が所定の値よりも小さい場合、制御部４２は、閉動作が完了していないと判断し（ステップＳ７，ＮＯ）、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

前述したカウント値が所定の値以上の場合、制御部４２は、閉動作が完了したと判断し（ステップＳ７，ＹＥＳ）、制御装置５０に対して、開不許可指令を出力して（ステップＳ８）、一連の処理を終了する。

制御装置５０は、開不許可指令を受信し、かつ、操作装置５１から送信された操作信号を受信した場合、駆動部３０に開動作を実行させる指令の送信を停止する。従って、２つの駆動部３０の内、一方の駆動部３０に取り付けの不具合がある状態でリモコンによる開操作が行われても、他方の駆動部３０が動作しないため、当該駆動部３０が過負荷状態となることを防止できる。

なお、開閉体制御装置４０は、例えばナビゲーション装置などに、開不許可指令を送信することで、ナビゲーション装置の画面に開閉体２０の開操作ができないことを示すメッセージを表示させてもよいし、車両１００に搭載されるスピーカから開操作ができないことを示す音声ガイダンスを再生させてもよい。

なお、ステップＳ２～ステップＳ４の処理の順序は、これらに限定されるものではなく、適宜変更してよい。また、本発明の実施の形態では、ステップＳ２～ステップＳ４までの３つの処理を全て実行しているが、適時選択して、少なくとも１つの処理を実行するものでもよい。ステップＳ２～ステップＳ４までの３つの処理の内、何れか２つの処理を実行することが好ましく、３つの処理の全てを実行することがより好ましい。

また、本実施の形態では、複数の駆動部３０のそれぞれの縮み量が等しくない場合に、制御部４２は、複数の駆動部３０が異なる挙動を示すと判定して、開不許可指令を出力する例を説明したが、制御部４２を以下のように構成してもよい。例えば、複数の駆動部３０のそれぞれの縮み量の差が所定値よりも大きい場合、制御部４２は、複数の駆動部３０が異なる挙動を示すと判定して、開不許可指令を出力するようにしてもよい。

次に図５を参照して、開閉体２０を開くときの開閉体制御装置４０の動作を説明する。図５は、開閉体２０を開くときの開閉体制御装置４０の動作を説明するためのフローチャートである。

図５に示す処理は、例えば制御装置５０において、駆動部３０の取り付けが完了したことを示すボタンの操作が行われた後、閉状態の開閉体２０を開くときに開始される。

検出部４１は、開閉体２０が開くときに駆動部３０から出力される信号（駆動部３０の挙動を示す信号）を検出する（ステップＳ１１）。

制御部４２は、検出部４１で検出された信号に基づき、複数の駆動部３０の駆動速度、伸び量などを算出し、また駆動部３０が伸縮する方向を判定する。

具体的には、駆動部３０に内蔵されるモータの回転状態を検出するホール素子が、当該モータの回転軸の回転に伴って磁石の位置が変化したときの磁界分布の変化を捕捉し、挙動を示す信号であるパルスを発生する。制御部４２は、このパルスを計数してカウント値を算出する。

制御部４２は、単位時間当たりのカウント値の変化量によって、開閉体２０が開くときにおける、駆動部３０の駆動速度を算出する。制御部４２は、複数の駆動部３０のそれぞれの駆動速度を比較することによって、開閉体２０が開くときにおける、駆動速度の差を算出する。

また制御部４２は、例えば互いの位相が９０°ずれている複数のパルスの立ち上がり位置の違いを検出することによって、開閉体２０が開くときにおける駆動部３０の伸縮方向を判定する。

また制御部４２は、カウント値の変化量によって、開閉体２０が開くときにおける、駆動部３０の伸び量を算出する。

その後、制御部４２は、駆動速度の差が所定値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１２）。

制御部４２は、駆動速度の差が所定値よりも小さい場合（ステップＳ１２，ＹＥＳ）、ステップＳ１３の処理を実行し、駆動速度の差が所定値以上の場合（ステップＳ１２，ＮＯ）、ステップＳ１７の処理を実行する。

ステップＳ１３において、制御部４２は、複数の駆動部３０の伸縮方向が全て伸びる方向であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

制御部４２は、複数の駆動部３０の伸縮方向が全て伸びる方向である場合（ステップＳ１３，ＹＥＳ）、ステップＳ１４の処理を実行する。

また、制御部４２は、複数の駆動部３０の伸縮方向が異なる場合（ステップＳ１３，ＮＯ）、ステップＳ１７の処理を実行する。

ステップＳ１４において、制御部４２は、複数の駆動部３０のそれぞれの伸び量が等しいか否かを判定する（ステップＳ１４）。

そして、制御部４２は、複数の駆動部３０のそれぞれの伸び量が等しい場合（ステップＳ１４，ＹＥＳ）、ステップＳ１５の処理を実行する。伸び量が等しいとは、各駆動部３０の製造公差などを加味した場合に等しい概念を含む。

制御部４２は、複数の駆動部３０のそれぞれの伸び量が等しくない場合（ステップＳ１４，ＮＯ）、ステップＳ１７の処理を実行する。

ステップＳ１５において、制御部４２は、開動作が完了したか否かを判定する（ステップＳ１５）。例えば、開動作が完了したか否かを判定するための所定の値が制御部４２に設定されており、開動作時にカウントアップされるカウント値が、この所定の値よりも小さい場合、制御部４２は、開動作が完了していないと判断し（ステップＳ１５，ＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。

前述したカウント値が所定の値以上の場合、制御部４２は、開動作が完了したと判断し（ステップＳ１５，ＹＥＳ）、制御装置５０に対して、閉許可指令を出力する（ステップＳ１６）。

制御装置５０は、閉許可指令を受信し、かつ、操作装置５１から送信された操作信号を受信した場合、駆動部３０に閉動作を実行させる指令を送信する。これにより、開閉体２０が閉動作する。

なお、開閉体制御装置４０は、例えばナビゲーション装置などに、閉許可指令を送信することで、ナビゲーション装置の画面に開閉体２０の閉操作が可能であることを示すメッセージを表示させてもよいし、車両１００に搭載されるスピーカから閉操作が可能であることを示す音声ガイダンスを再生させてもよい。

ステップＳ１７において、制御部４２は、ステップＳ１５と同様の処理を行う。

そして、前述したカウント値が所定の値よりも小さい場合、制御部４２は、開動作が完了していないと判断し（ステップＳ１７，ＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。

前述したカウント値が所定の値以上の場合、制御部４２は、開動作が完了したと判断し（ステップＳ１７，ＹＥＳ）、制御装置５０に対して、閉不許可指令を出力して（ステップＳ１８）、一連の処理を終了する。

制御装置５０は、閉不許可指令を受信し、かつ、操作装置５１から送信された操作信号を受信した場合、駆動部３０に閉動作を実行させる指令の送信を停止する。従って、２つの駆動部３０の内、一方の駆動部３０に取り付けの不具合がある状態でリモコンによる開操作が行われても、他方の駆動部３０が動作しないため、当該駆動部３０が過負荷状態となることを防止できる。

なお、開閉体制御装置４０は、例えばナビゲーション装置などに、閉不許可指令を送信することで、ナビゲーション装置の画面に開閉体２０の閉操作ができないことを示すメッセージを表示させてもよいし、車両１００に搭載されるスピーカから閉操作ができないことを示す音声ガイダンスを再生させてもよい。

なお、ステップＳ１２～ステップＳ１４の処理の順序は、これらに限定されるものではなく、適宜変更してよい。また、本発明の実施の形態では、ステップＳ１２～ステップＳ１４までの３つの処理を全て実行しているが、適時選択して、少なくとも１つの処理を実行するものでもよい。ステップＳ１２～ステップＳ１４までの３つの処理の内、何れか２つの処理を実行することが好ましく、３つの処理の全てを実行することがより好ましい。

また、本実施の形態では、複数の駆動部３０のそれぞれの伸び量が等しくない場合に、制御部４２は、複数の駆動部３０が異なる挙動を示すと判定して、開不許可指令を出力する例を説明したが、制御部４２を以下のように構成してもよい。例えば、複数の駆動部３０のそれぞれの伸び量の差が所定値よりも大きい場合、制御部４２は、複数の駆動部３０が異なる挙動を示すと判定して、開不許可指令を出力するようにしてもよい。

なお、本発明の実施の形態では、車両１００に設けられる開閉体の駆動部３０を制御する開閉体制御装置４０の構成例について説明したが、開閉体制御装置４０は、車両１００に設けられる開閉体以外の開閉体の開閉を制御する装置にも利用可能である。例えば、開閉体制御装置４０は、店舗やガレージなどの構造物に設置されるシャッター、引き戸、開き扉などに設けられる駆動部を制御する装置としても利用可能である。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均などの意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。

本発明に係る開閉体制御装置は、駆動部の取り付けに不具合がある状態で開閉体の開閉操作が開始されることを防止できる装置として有用である。

１０ 開口部
２０ 開閉体
３０ 駆動部
３０Ａ 駆動部
３０Ｂ 駆動部
３０－１ 駆動本体部
３０－２ 進退部
４０ 開閉体制御装置
４１ 検出部
４２ 制御部
５０ 制御装置
５１ 操作装置
１００ 車両
１０１ 開口縁部
２０１ 縁部
３０１ 第１接続部
３０２ 第２接続部

Claims (1)

1. 車両に設けられる開閉体を開閉する複数の駆動部の挙動を示す信号を検出する検出部と、
   前記挙動を示す信号に基づいて前記複数の駆動部が同じ挙動を示すか否かを判定し、前記複数の駆動部が異なる挙動を示すと判定した場合、前記開閉体の開閉を許可せず、前記複数の駆動部が同じ挙動を示すと判定した場合、前記開閉体の開閉を許可する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記挙動を示す信号に基づいて、前記複数の駆動部の伸縮方向を判定し、前記複数の駆動部の伸縮方向が異なる場合、前記複数の駆動部が異なる挙動を示すと判定する、開閉体制御装置。

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