WO2019043769A1

WO2019043769A1 - テールゲート開閉装置

Info

Publication number: WO2019043769A1
Application number: PCT/JP2017/030830
Authority: WO
Inventors: 瑞穂西田
Original assignee: 河西工業株式会社
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-03-07

Abstract

本発明は、車両に用いられるテールゲート開閉装置（１００）であって、車両本体（２００）の開口部（２１０）に対して閉位置（Ｐｃ）と開位置（Ｐｏ）との間で揺動自在なテールゲート（１０）と、開口部（２１０）に設けられる非接触センサ（２０）と、テールゲート（１０）の駆動を制御する駆動制御部（３０）と、を備え、非接触センサ（２０）は、テールゲート（１０）の閉位置（Ｐｃ）における障害物の有無を検知し、駆動制御部（３０）は、ユーザからの閉指示に基づいてテールゲート（１０）を開位置（Ｐｏ）から閉位置（Ｐｃ）に向けて閉駆動を開始するものであり、障害物が検知されている場合は、閉駆動を開始しない。本発明によれば、ユーザのストレスの要因となる無駄な時間を短縮でき、安全性の高いテールゲート開閉装置（１００）を提供できる。

Description

テールゲート開閉装置

　本発明は、テールゲート開閉装置に関するものである。

　従来、キーのリモコン操作、運転席でのスイッチ操作等により、テールゲート（バックドア）のオートオープン／クローズを行う自動開閉装置がある。このような自動開閉装置は、テールゲートと車体間に人や物が挟まることを防ぐため、ドア開口部に挟み込みを検知するための圧力センサを設けたり、挟み込み発生時のモータ回転速度の変化を検知するためのセンサを設けたりし、センサの検知をきっかけとして、テールゲートを反転させたりするものである（特許文献１）。
　しかしながら、このような自動開閉装置は、テールゲートを開位置から閉位置に駆動する際に、テールゲートと車体間に人や物があっても、テールゲートを人や物に接触するまで駆動するので、センサが検知するまでにテールゲートの動作時間に相当する時間を要し、また、センサの検知後にテールゲートを反転させて閉状態から開状態に駆動する際も、同等の時間を要するものであった。そして、この時間は、ユーザにとって無駄な時間となり、ユーザにストレスを与える要因となっていた。

特開２００４－３３８５８６号公報

　そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、ユーザのストレスの要因となる無駄な時間を短縮でき、安全性の高いテールゲート開閉装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
　本発明のテールゲート開閉装置は、
（１）車両に用いられるテールゲート開閉装置であって、車両本体の開口部に対して閉位置と開位置との間で揺動自在なテールゲートと、前記開口部に設けられる非接触センサと、前記テールゲートの駆動を制御する駆動制御部と、を備え、前記非接触センサは、前記テールゲートの閉位置における障害物の有無を検知し、前記駆動制御部は、ユーザからの閉指示に基づいて前記テールゲートを開位置から閉位置に向けて閉駆動を開始するものであり、前記障害物が検知されている場合は、前記閉駆動を開始しない。
（２）上記（１）の構成において、前記非接触センサは、前記非接触センサの検知範囲が前記テールゲートの閉位置における車室内側面と重なるように設けられる。
（３）上記（２）の構成において、前記車室内側面は、第１面部と、第２面部と、前記第１面部及び前記第２面部との間の遷移面部と、を有し、前記遷移面部は、前記第１面部及び前記第２面部に比べて、曲率が大きく、前記非接触センサは、前記検知範囲が前記テールゲートの閉位置における前記遷移面部と重なるように設けられる。
（４）上記（３）の構成において、前記非接触センサは、前記第１面部の検知範囲及び前記第２面部の検知範囲よりも、前記遷移面部の検知範囲を長くするように設けられる。
（５）上記（３）又は（４）の構成において、前記検知範囲は、前記遷移面部の曲率中心を結ぶ線に沿って延在する。
（６）上記（１）から（５）のいずれかの構成において、前記非接触センサは、可視光を使用する光電センサである。
（７）上記（１）から（６）のいずれかの構成において、前記テールゲート開閉装置は、前記障害物が検知されると、警告を発する。
（８）上記（７）の構成において、前記警告は、前記開口部における前記障害物に最も近い箇所に設けられた発光部を発光させることにより発せられる。

　本発明によれば、ユーザのストレスの要因となる無駄な時間を短縮でき、安全性の高いテールゲート開閉装置を提供できる。

車両の後部を側方から見た断面図であり、（ａ）はテールゲートが開位置にある状態を示す図であり、（ｂ）はテールゲートが閉位置にある状態を示す図である。車両を後方から見た図である。車両の後部の斜視図である。図３の部分拡大図である。駆動制御部による制御のフロー図である。

（実施形態）
　以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。特に説明のない限り、車室外、車室内、前方、後方、左方、右方、上方及び下方は、それぞれ車両を中心とした際の方向を示す。

　図１は、車両の後部を側方から見た断面図であり、（ａ）はテールゲート１０が開位置Ｐｏにある状態を示す図であり、（ｂ）はテールゲート１０が閉位置Ｐｃにある状態を示す図である。なお、図１（ａ）において、開位置Ｐｏにある状態のテールゲート１０は実線で示されており、閉位置Ｐｃにある状態のテールゲート１０は一点鎖線で示されており、車両本体２００は二点鎖線で示されている。図１（ｂ）において、開位置Ｐｏにある状態のテールゲート１０は一点鎖線で示されており、閉位置Ｐｃにある状態のテールゲート１０は実線で示されており、車両本体２００は二点鎖線で示されている。図２は、車両を後方から見た図である。なお、図２において、開位置Ｐｏにある状態のテールゲート１０は一点鎖線で示されており、閉位置Ｐｃにある状態のテールゲート１０の図示は省略されている。また、図２において、車両本体２００は二点鎖線で示されている。図３は、車両の後部の斜視図である。図４は図３の部分拡大図である。図３及び図４において、テールゲート１０の図示は省略されている。

　図１に示すように、本実施形態に係るテールゲート開閉装置１００は、車両に用いられるものである。テールゲート開閉装置１００は、車両本体２００の後部にある開口部２１０に対して閉位置Ｐｃと開位置Ｐｏとの間で揺動自在なテールゲート１０と、開口部２１０に設けられる非接触センサ２０と、テールゲート１０の駆動を制御する駆動制御部３０と、を備える。

　開口部２１０は、テールゲート１０の車室内側面Ａと略同等の大きさ及び形状である。開口部２１０は、テールゲート１０が閉位置Ｐｃにあるとき（図１（ｂ）参照）に、テールゲート１０によって覆われて車室内と車室外との空間が仕切られた状態となり、テールゲート１０が開位置Ｐｏにあるとき（図１（ａ）参照）に、車室内と車室外との空間が仕切られずに通じている状態となる。

　テールゲート１０は、車両本体２００の開口部２１０を閉位置Ｐｃにおいて覆うものであり、駆動制御部３０からの指令に基づいて作動するアクチュエータ（不図示）により駆動される。テールゲート１０は、車両本体２００における開口部２１０の上部に軸支されており、開口部２１０に対して閉位置Ｐｃと開位置Ｐｏとの間で揺動自在となっている。なお、テールゲート１０は、適宜、テールゲート１０の自重とバランスする支持力を発揮可能な、シリンダ内にガスが封入されたピストン式のステーで支持される。

　そして、テールゲート１０は、ユーザからの閉指示（例えば、車載又は携帯のリモートコントローラにあるスイッチの押下操作等）に基づき、駆動制御部３０により、開位置Ｐｏから閉位置Ｐｃに向けて閉駆動される。

　テールゲート１０は、図１に示すように、側面視において、断面形状が、車室内側から車室外側に凸となった、中空の板状である。ここで、同様に、閉位置Ｐｃでの断面形状における車室内側面Ａは、側面視において、車室内側から車室外側に凸となっている。
　そして、車室内側面Ａは、車両本体２００の後部にあるトランクルームＲにおける後端面Ｊよりも、前方に位置する。このような断面形状とすることで、平面的な断面形状とする場合に比べて、開口部２１０に連通するトランクルームＲの容量を大きくでき、より大きな荷物を載せられるようになっている。

　テールゲート１０の閉位置Ｐｃでの車室内側面Ａは、図１及び図２に示すように、第１面部Ａ１と、第２面部Ａ２と、第１面部Ａ１と第２面部Ａ２との間の遷移面部Ａ３と、を有する。ここで、遷移面部Ａ３は、第１面部Ａ１及び第２面部Ａ２に比べて、曲率が大きく（曲率半径が小さく）なっている。

　非接触センサ２０は、閉位置Ｐｃにおける障害物の有無を検知するものである。
　具体的には、非接触センサ２０は、可視光（例えば、赤色等）を使用する光電センサである。そして、非接触センサ２０は、検知範囲Ｄ（図１及び図２参照）がテールゲート１０の閉位置Ｐｃにおける車室内側面Ａの遷移面部Ａ３と重なるように設けられる。これにより、例えば、トランクルームＲに載せた荷物等がトランクルームＲからはみ出ていてテールゲート１０を閉められない状態、すなわち、車室内側面Ａの遷移面部Ａ３と障害物とが重なっている場合、非接触センサ２０の検知範囲Ｄに障害物が存在することになるので、非接触センサ２０は障害物を検知できる。その結果、非接触センサ２０の可視光が障害物に照射される。そして、その照射された箇所をユーザが視認できる。よって、ユーザに対して、荷物等の障害物が存在することを気付かせることができ、障害物が非接触センサ２０に検知されないように障害物を移動する等の対処を促すことができる。

　このように、非接触センサ２０により、駆動制御部３０は、障害物がテールゲート１０の閉位置Ｐｃにおける車室内側面Ａと重なるようにして存在している場合に、テールゲート１０を閉駆動させないようにでき、また、障害物がテールゲート１０の閉位置Ｐｃにおける車室内側面Ａと重なるようにして存在していない場合に、テールゲート１０を障害物と接触することなく閉駆動することができる。

　また、非接触センサ２０は、発信部２１及び受信部２９有する。そして、発信部２１から発信された可視光が受信部２９に入光するように発信部２１及び受信部２９が配置される。可視光の軌跡上における発信部２１と受信部２９との間には、反射部２２～２８が配置される。
　ここで、障害物がないと、発信部２１から発信された可視光は、反射部２２～２８における反射を繰り返して、受信部２９へ入光する。しかしながら、可視光の軌跡上、すなわち、検知範囲Ｄに障害物があると、その障害物によって発信部２１からの可視光が遮られて、受信部２９へ入光できなくなる。よって、受信部２９への入光の有無により、検知範囲Ｄにおける障害物の有無を検知できる。

　ここで、検知範囲Ｄは、図２において矢印で示すように、非接触センサ２０から発信される可視光の軌跡、すなわち、可視光の移動距離であるとする。なお、図２において、非接触センサ２０から発信される可視光の軌跡は、開口部２１０の側方部における一方と他方との間を４往復するジグザグ状であり、４往復の合計の移動距離である。

　そして、検知範囲Ｄは、遷移面部Ａ３の曲率中心ｐ（図１参照）を結ぶ線（図１においては曲率中心ｐと重なって点で示されている。）に沿って、水平方向に延在している。すなわち、図１及び図２に示すように、遷移面部Ａ３は、車室内から車室外に向けて、つまり、前方から後方に向けて、水平方向に横長の範囲で（図２参照）、膨らんでいるような形状となっている。

　このように、検知範囲Ｄを遷移面部Ａ３の曲率中心ｐに沿って延在させたので、荷物等の障害物が車室内側面Ａより車外側にはみ出る頻度が最も高く見込まれる部分を、的確に検知できる。また、検知範囲Ｄが水平方向に延在しているので、鉛直方向に延在させた場合に比べて、ユーザの目に可視光が直接照射されるリスクを軽減できる。さらに、可視光が、車室内側面Ａから車外側にはみ出た荷物等の障害物に照射されて、その照射部分が可視化されるので、その照射部分がはみ出ていることをユーザが気付きやすく、はみ出た部分を車室内側に押し込む等の対応がしやすい。

　なお、安全を考慮して、すなわち、テールゲート１０が閉位置Ｐｃとなるときに障害物がテールゲート１０に対して接触するかしないかの間近な位置にあっても、非接触センサ２０が検知できるようにするため、検知範囲Ｄは遷移面部Ａ３の位置より前方（車室内側）に若干寄せた位置にしてもよく、遷移面部Ａ３とは完全に重ならなくてもよい。

　また、非接触センサ２０は、第１面部Ａ１の検知範囲Ｄ１及び第２面部Ａ２の検知範囲Ｄ２よりも、遷移面部Ａ３の検知範囲Ｄ３を長くするように設けられる。なお、図２に示すように、開口部２１０の中央部を除く上部や下部に非接触センサ２０が配置されていない場合、第１面部Ａ１の検知範囲Ｄ１及び第２面部Ａ２の検知範囲Ｄ２、すなわち、第１面部Ａ１及び第２面部Ａ２における非接触センサ２０から発信される可視光の移動距離は、ゼロである。

　具体的には、非接触センサ２０は、図２に示すように、車両本体２００の開口部２１０における側方部の両側に設けられる。
　詳細には、非接触センサ２０は、開口部２１０における側方部の一方に、発信部２１、反射部２３、２５、２７及び受信部２９を有し、他方に、反射部２２、２４、２６、２８を有する。

　更に具体的には、発信部２１、反射部２３、２５、２７及び受信部２９のそれぞれは、開口部２１０における側方部の一方に、上下方向に互いに所定の間隔を空けて並んで配置されている。また、反射部２２、２４、２６、２８のそれぞれは、開口部２１０における側方部の他方に、上下方向に互いに所定の間隔を空けて並んで配置されている。発信部２１と反射部２３との間隔及び反射部２７と受信部２９との間隔は、反射部２３と反射部２５との間隔及び反射部２５と反射部２７との間隔より大きい。よって、遷移面部Ａ３の全域における障害物を検知できるとともに、荷物等が最もはみ出やすいと見積もられる、車室内側面Ａにおける車室側に凸の頂部にあたる、特に、遷移面部Ａ３の中央部における障害物の有無を、より適切に検知できる。なお、発信部、反射部及び受信部のそれぞれの個数や配置は、車室内側面Ａにおける曲率の分布による。発信部及び受信部の組を複数設けてもよい。側方部の一方に、発信部２１及び受信部２９を備える非接触センサ２０、すなわち、発信部２１及び受信部２９を内蔵する非接触センサ２０を設け、他方に、その非接触センサ２０が設けられた箇所に対応する箇所に、その非接触センサ２０と同数の反射部を設けてもよい。この場合、非接触センサ２０と反射部との組み合わせの数は、１でもよく、複数でもよい。

　そして、発信部２１から発信された可視光は、まず、反射部２２に至り、反射部２２によって反射され、反射部２３に至り、反射部２３によって反射され、反射部２４に至り、反射部２４によって反射され、反射部２５に至り、反射部２５によって反射され、反射部２６に至り、反射部２６によって反射され、反射部２７に至り、反射部２７によって反射され、反射部２８に至り、反射部２８によって反射され、受信部２９に至る。

　ところで、例えば、上下方向の略中央に曲率の比較的大きい遷移面部Ａ３があるような曲率の分布を有する車室内側面Ａであれば、図１及び図２に示すように、発信部及び受信部の他に反射部を７箇所に配置しなくてよく、その代わりに、図３及び図４に示すように、側方部の一方に、発信部２１、反射部２３及び受信部２９を配置し、側方部の他方に、反射部２２及び反射部２４を配置して、可視光を側方部の一方と他方の間を２往復させるようにしてもよい。この場合も、荷物等が頻繁にはみ出やすい位置の障害物を十分検知できる。

　このように、非接触センサ２０は、遷移面部Ａ３において密集するように、言い換えると、遷移面部Ａ３における検知範囲Ｄの長さ（可視光の軌跡の長さ）が比較的長くなるように、配置されている。
　これにより、非接触センサ２０を数多く配置しなくても、荷物等が頻繁にはみ出やすい位置の障害物を、効率的で的確に検知できる。

　駆動制御部３０は、テールゲート１０の動作を制御するものである。駆動制御部３０は、ユーザからの閉指示（例えば、車載又は携帯のリモートコントローラにあるスイッチの押下操作等）に基づいてテールゲート１０を開位置Ｐｏから閉位置Ｐｃに向けて閉駆動を開始する。具体的には、例えば、駆動制御部３０は、電動モータ（不図示）の回転を制御し、その電動モータの回転に連動するギヤやリンク等を適宜組み合わせた機械機構（不図示）を経て、その機械機構に連動するテールゲート１０を駆動する。

　そして、駆動制御部３０は、非接触センサ２０が障害物を検知している場合は、閉駆動を開始しない。よって、テールゲート１０を開位置Ｐｏから閉位置Ｐｃに駆動する際に、テールゲート１０と車両本体２００との間に人や物等の障害物があっても、テールゲート１０は障害物に接触するまで駆動されることがないので、障害物を検知するまでにテールゲート１０の動作時間に相当する時間を要することがない。よって、障害物を検知するまでの無駄な時間を短縮できるとともに、テールゲート１０が障害物と接触することがないので、安全性を高められる。

　テールゲート開閉装置１００は、障害物が検知されると、警告を発する。具体的には、駆動制御部３０は、非接触センサ２０からの障害物検知情報を受けると、音声出力部（不図示）に対して警報音を出力するように指令を送り、発光部（不図示）に対して、警告光を出力するように指令を送る。これにより、ユーザに対して、テールゲート１０の閉位置Ｐｃに荷物等の障害物が存在することを気付かせることができ、障害物が非接触センサ２０に検知されないように障害物を移動する等の対処を促すことができる。

　また、警告は、開口部２１０における、非接触センサ２０が検知した障害物に最も近い箇所に設けられた発光部（不図示）を発光させることにより発せられる。例えば、非接触センサ２０の設置箇所の近傍に、非接触センサ２０の設置箇所に応じて複数の発光部を設け、非接触センサ２０が検知した障害物の位置情報を取得し、その位置情報から、複数の発光部における障害物に最も近い箇所に設けられた発光部を発光させる。
　これにより、ユーザは、障害物がはみ出ている位置を確認しやすくなるので、障害物が非接触センサ２０に検知されないように障害物を移動する等の対処をしやすくできる。なお、発光部は、非接触センサ２０とは別に設けられるので、発光部からの発光は、非接触センサ２０から発信される可視光による発光とは異なる。

　次に、本実施形態に係るテールゲート開閉装置１００における駆動制御部３０の動作（駆動制御部３０に導入されるプログラム又はアルゴリズム）について、図５を用いて説明する。
　図５は、駆動制御部３０による制御のフロー図である。
　テールゲート１０が開位置Ｐｏにある状態（図１（ａ）参照）からの時系列に沿って説明する。
（１）駆動制御部３０は、ユーザからテールゲート１０の閉指示（例えば、車載又は携帯のリモートコントローラにあるスイッチの押下操作等）があったかどうかを判定する（閉指示判定ステップＳ１）。駆動制御部３０は、閉指示があるまで、判定を繰り返す。
（２）閉指示があったと判定すると、駆動制御部３０は、非接触センサ２０が障害物を検知したかどうかを判定する（障害物検知判定ステップＳ２）。駆動制御部３０は、非接触センサ２０が障害物を検知されている場合は、警告音を発し、適宜、発光部を発光させて、ユーザに警告する（ステップＳ３）。そして、駆動制御部３０は、テールゲート１０の閉駆動を開始しない。
（３）障害物がないと判定する（ステップＳ２においてＮｏ）と、駆動制御部３０はテールゲート１０の閉駆動を開始する（閉駆動ステップＳ４）。そして、非接触センサ２０が障害物を検知しない限り、駆動制御部３０はテールゲート１０の閉駆動を継続し（閉位置判定ステップＳ５においてＮｏ）、テールゲート１０が閉位置Ｐｃに至ると（閉位置判定ステップＳ５においてＹｅｓ）、閉駆動を停止する（停止ステップＳ８）。
（４）非接触センサ２０が閉駆動中に障害物を検知すると（障害物検知判定ステップＳ６においてＹｅｓ）、駆動制御部３０は警告音を発し、適宜、発光部を発光させて、ユーザに警告する（警告ステップＳ７）。続いて、駆動制御部３０はテールゲート１０の閉駆動を停止する（停止ステップＳ８）。なお、閉駆動を停止した後、続けて、開駆動させてもよい。

　このようにして、駆動制御部３０は、テールゲート１０を駆動してテールゲート１０の動作を制御する。
　よって、駆動制御部３０は、ユーザからの閉指示があった時点で障害物の有無を判定するので、障害物を検知するまでの無駄な時間を短縮できるとともに、テールゲート１０が障害物と接触することがないので、安全性を高められる。

　以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明に係るテールゲート開閉装置１００は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変化が可能である。

　本発明によれば、車両に用いられるテールゲート開閉装置１００が、車両本体２００の開口部２１０に対して閉位置Ｐｃと開位置Ｐｏとの間で揺動自在なテールゲート１０と、開口部２１０に設けられる非接触センサ２０と、テールゲート１０の駆動を制御する駆動制御部３０と、を備え、非接触センサ２０は、テールゲート１０の閉位置Ｐｃにおける障害物の有無を検知し、駆動制御部３０は、ユーザからの閉指示に基づいてテールゲート１０を開位置Ｐｏから閉位置Ｐｃに向けて閉駆動を開始するものであり、障害物が検知されている場合は、閉駆動を開始しないので、障害物を検知するまでの無駄な時間を短縮できるとともに、テールゲート１０が障害物と接触することがないので、安全性を高められる。

１０　　テールゲート
２０　　非接触センサ
２１　　発信部
２２　　反射部
２３　　反射部
２４　　反射部
２５　　反射部
２６　　反射部
２７　　反射部
２８　　反射部
２９　　受信部
３０　　駆動制御部
１００　テールゲート開閉装置
２００　車両本体
２１０　開口部
Ａ　　　車室内側面
Ａ１　　第１面部
Ａ２　　第２面部
Ａ３　　遷移面部
Ｄ　　　検知範囲
Ｄ１　　検知範囲
Ｄ２　　検知範囲
Ｄ３　　検知範囲
Ｊ　　　後端面
ｐ　　　曲率中心
Ｐｃ　　閉位置
Ｐｏ　　開位置
Ｒ　　　トランクルーム

Claims

　車両に用いられるテールゲート開閉装置であって、
　車両本体の開口部に対して閉位置と開位置との間で揺動自在なテールゲートと、
　前記開口部に設けられる非接触センサと、
　前記テールゲートの駆動を制御する駆動制御部と、を備え、
　前記非接触センサは、前記テールゲートの閉位置における障害物の有無を検知し、
　前記駆動制御部は、ユーザからの閉指示に基づいて前記テールゲートを開位置から閉位置に向けて閉駆動を開始するものであり、前記障害物が検知されている場合は、前記閉駆動を開始しない
ことを特徴とするテールゲート開閉装置。
　前記非接触センサは、前記非接触センサの検知範囲が前記テールゲートの閉位置における車室内側面と重なるように設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載のテールゲート開閉装置。
　前記車室内側面は、第１面部と、第２面部と、前記第１面部及び前記第２面部との間の遷移面部と、を有し、
　前記遷移面部は、前記第１面部及び前記第２面部に比べて、曲率が大きく、
　前記非接触センサは、前記検知範囲が前記テールゲートの閉位置における前記遷移面部と重なるように設けられる
ことを特徴とする請求項２に記載のテールゲート開閉装置。
　前記非接触センサは、前記第１面部の検知範囲及び前記第２面部の検知範囲よりも、前記遷移面部の検知範囲を長くするように設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載のテールゲート開閉装置。
　前記検知範囲は、前記遷移面部の曲率中心を結ぶ線に沿って延在する
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のテールゲート開閉装置。
　前記非接触センサは、可視光を使用する光電センサである
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のテールゲート開閉装置。
　前記テールゲート開閉装置は、前記障害物が検知されると、警告を発する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のテールゲート開閉装置。
　前記警告は、前記開口部における前記障害物に最も近い箇所に設けられた発光部を発光させることにより発せられる
ことを特徴とする請求項７に記載のテールゲート開閉装置。