JP2005076325A - 車両の開閉体駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハーネスの本数を低減させることのできる車両の開閉体駆動装置を提供する。
【解決手段】 スライドドア側に設けられるハンドルスイッチ１２，ドアロックスイッチ１３，タッチセンサ１４，全開スイッチ１５，及びハーフラッチスイッチ１６は、一端側が２本の給電線close(+)、close(-)のうちのいずれか一方に接続され、他端側が制御装置１００に接続される。そして、各スイッチ１２〜１６と制御装置１００とを結ぶ接続線に、プルアップ電源（＋１２Ｖ）を接続する。そして、制御装置１００は、各スイッチ１２〜１６と制御装置１００とを結ぶ接続線の電位に基づいて、各スイッチ１２〜１６の閉路、開路状態を検出し、この検出結果に基づいて、スライドドアの開閉を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スライドドア等の車両用開閉体に搭載されるスイッチを認識する機能を備えた車両の開閉体駆動装置に関する。

例えば、車両のスライドドアをドア駆動用モータによって駆動して、自動開閉するオートスライドドア装置が周知である。このようなオートスライドドア装置においては、車両の使用者がスライドドアの車室外または車室内に設けられたドアハンドルを操作したことを、車体側に設けられたスライドドアコントローラが検出し、このスライドドアコントローラがドア駆動用モータを制御して、スライドドアに接続されたワイヤを巻き取り、または送り出すことによってスライドドアを開閉駆動する。

また、このオートスライドドア装置においては、スライドドア側に設けられたラッチを駆動するラッチ駆動モータを備え、スライドドアの閉駆動中にラッチの状態を検出するハーフラッチスイッチがハーフラッチ状態（いわゆる、半ドア状態）を検出した場合にラッチ駆動モータによってラッチを駆動し、ハーフラッチ状態からフルラッチ状態とすることによって、ドアをハーフラッチ状態（半ドア状態）からフルラッチ状態（全閉状態）とする。

更に、スライドドア側には、ドアをロックするドアロックスイッチや、ドアの全閉状態を検出するドア全開スイッチや、ドアの先端に設けられ、スライドドア先端に異物が当たったことを検出することによって、車体開口とスライドドアとの間に異物を挟み込んだことを検出する挟み込み検出スイッチ等が設けられることも考えられる。

このようなオートスライドドア装置においては、車体側に設けられたコントローラとスライドドアに設けられた上記各種スイッチとを接続する接続線や、車体側に設けられた電源（バッテリ電源）とスライドドアに設けられたラッチ駆動モータとを接続する正負の給電線等のハーネスを備えている。

このハーネスは、例えば特開２００３−２５８５０号公報（特許文献１）に記載されているようなハーネスガイド内に挿通されることによって、外部から保護されると共に配線される。
特開２００３−２５８５０号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、スライドドアに設けられる各種スイッチの数が多い場合には、ハーネス径が大きくなり、ハーネスが屈曲しにくくなったり、ハーネスガイドが大型化してハーネスのレイアウト自由度が低下するという問題が発生していた。

この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ハーネスの本数を低減させることのできる車両の開閉体駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、車両の開閉体内に設けられた負荷と、前記負荷に接続された第１の負荷給電線、及び第２の負荷給電線と、前記第１の負荷給電線、及び第２の負荷給電線のそれぞれを、車両に搭載される電源またはグランドのいずれかに接続する電源切り換え手段と、前記開閉体に備えられ、車両使用者による操作、或いは該開閉体の状態に応じて開路または閉路する複数のスイッチと、前記開閉体を開閉駆動する開閉体駆動手段と、前記複数のスイッチの開路、閉路の状態に基づいて、前記開閉体駆動手段を制御し、前記開閉体を開閉制御する開閉体制御手段と、を備えた車両の開閉体駆動装置において、前記各スイッチは、一端側が前記２本の負荷給電線のうちのいずれか一方に接続され、他端側が前記開閉体制御手段に接続され、前記各スイッチと前記開閉体制御手段とを結ぶ接続線に、第１のプルアップ電源を接続し、前記開閉体制御手段は、前記各スイッチと前記開閉体制御手段とを結ぶ接続線の電位に基づいて、前記各スイッチの閉路状態を検出し、検出した前記スイッチの状態に基づいて、前記開閉体を開閉制御することを特徴とする。

本発明に係る車両の開閉体駆動装置では、第１の負荷給電線、及び第２の負荷給電線の電位を適宜変更することにより、開閉体側に設けられる複数のスイッチの閉路、開路状態を検出するので、車体側とスライドドアとを接続するハーネスの本数を低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る車両の開閉体駆動装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この開閉体駆動装置は、車両のスライドドア（開閉体）のラッチ機構を、ハーフラッチ状態からフルラッチ状態へ駆動するためのクロージャモータ（負荷、ラッチ駆動モータ）１と、該クロージャモータ１の駆動を制御するクロージャ制御部（ラッチ制御手段）２と、スライドドアを開閉駆動させるためのドア駆動モータ３と、該ドア駆動モータ３の回転数を検出するパルスエンコーダ４と、制御装置１００（開閉体制御手段）と、を備えている。

更に、報知手段１０と、運転席の近傍に設けられるメインスイッチ１１と、スライドドアハンドル部に設置され、ハンドル操作が行われたことを検出するハンドルスイッチ１２と、スライドドアがロックされていることを検出するドアロックスイッチ１３と、スライドドア駆動中に障害物と接触した際にこれを検出するタッチセンサ（接触スイッチ）１４と、スライドドアが全開状態となったことを検出する全開スイッチ（位置検出スイッチ）１５と、スライドドアがハーフラッチ状態にあることを検出するハーフラッチスイッチ１６と、を備えている。ここで、上記の各スイッチ１１〜１６のうち、メインスイッチ１１以外のスイッチ１２〜１６は、スライドドア側に設けられるため、例えば特開２００３−２５８５０号公報に記載された如くの、ケーブル機構５にて接続される。

クロージャ制御部２は、２つの給電線close(+)（第１の負荷給電線）、close(-)（第２の負荷給電線）を介して制御装置１００と接続され、制御装置１００を介してバッテリ電源Ｂに接続されている。

ハンドルスイッチ１２は、車両の使用者がスライドドアを開扉する際に操作が可能な部位（例えば、スライドドアの車室外側）に設けられたドアハンドルが操作されるとオン（閉路）となるスイッチである。そして、該ハンドルスイッチ１２は、２本の電線で接続され、一方の電線は、制御装置１００が有するマイクロコンピュータ１００ａのポートｅに接続され、他方の電線は、給電線close(-)と接続されている。

ドアロックスイッチ１３は、スライドドアのロック機構がロックされているときに、オン（閉路）するスイッチであり、２本の電線で接続され、一方の電線は、マイクロコンピュータ１００ａのポートｄに接続され、他方の電線は、給電線close(+)に接続されている。

タッチセンサ１４は、スライドドアの前端に取り付けられ、通常は所定の抵抗値（例えば、１ＫΩ）とされ、障害物と接触した場合には、抵抗値が低下して略０Ωとなるように変化する感圧式センサである。なお、このタッチセンサ１４は、通常時には、オフ（開路）し、障害物と接触するとオン（閉路）するスイッチであっても構わない。

このタッチセンサ１４に接続される２本の電線は、一方がドアロックスイッチ１３と並列に接続されて、マイクロコンピュータ１００ａのポートｄに接続され、他方の電線は、給電線close(-)に接続されている。

全開スイッチ１５は、スライドドアが全開位置となった場合にオン（閉路）するスイッチであり、２つの電線のうち一方は、マイクロコンピュータ１００ａのポートｃに接続され、他方の電線は、ドアロックスイッチ１３と並列に接続されて給電線close(+)に接続されている。

ハーフラッチスイッチ１６は、ドアラッチ機構（図示省略）がハーフラッチ状態となったときにオン（閉路）するスイッチであり、該ハーフラッチスイッチ１６に接続される２本の電線のうち、一方が全開スイッチ１５と並列に接続されてマイクロコンピュータ１００ａのポートｃに接続され、他方の電線は、タッチセンサ１４と並列に接続されて、給電線close(-)に接続されている。

ハンドルスイッチ１２、ドアロックスイッチ１３、タッチセンサ１４、全開スイッチ１５、ハーフラッチスイッチ１６、クロージャ制御部２、及びクロージャモータ１は、スライドドア側に搭載され、その他の構成要素は車体側に搭載される。

そして、スライドドア側と車体側とは、５本の電線を有するケーブル機構５によって接続されている。即ち、ハンドルスイッチ１２とマイクロコンピュータ１００ａのポートｅとを結ぶ電線と、ドアロックスイッチ１３及びタッチセンサ１４の連結点ｐ２とマイクロコンピュータ１００ａのポートｄとを結ぶ電線と、全開スイッチ１５及びハーフラッチスイッチ１６の連結点ｐ１とマイクロコンピュータ１００ａのポートｃとを結ぶ電線の、３本の電線、及びclose(+)、close(-)の２本の給電線からなる合計５本の電線が、スライドドア側と車体側との間に配設されることになる。この際、電線としてのハーネスは、屈曲自在の筒状部材であるハーネスガイド内部に格納されて、ケーブル機構５を構成している。

メインスイッチ１１は、車両の運転者が操作可能な運転席近傍に設けられ、運転者の操作によってスライドドア駆動の許可、禁止の切り換えを行うものである。なお、本実施形態では、メインスイッチ１１がオンである場合はスライドドアの駆動が許可、オフである場合は禁止状態であるものとする。

報知手段１０は、制御装置１００の制御下で動作するものであり、車両室内に設けられたブザー等からなり、スライドドア駆動時にブザー音を吹鳴することにより、スライドドアが駆動中であることを周囲の人に報知する。

ドア駆動モータ３は、車体に取り付けられ、スライドドアとワイヤを用いて接続され、このワイヤの巻き取り、或いは送り出し駆動を行うことにより、スライドドアを開閉駆動するためのモータであり、制御装置１００の制御下で動作する。

パルスエンコーダ４は、ドア駆動モータ３の回転に伴って発生するパルス信号を検出し、この検出データを制御装置１００に出力する。

制御装置１００は、メインスイッチ１１、スライドドアに設けられたハンドルスイッチ１２とドアロックスイッチ１３とタッチセンサ１４と全開スイッチ１５とハーフラッチスイッチ１６、の各スイッチの状態、及びパルスエンコーダ４から出力されたパルス信号に基づいて、報知手段１０とドア駆動モータ３を制御すると共に、クロージャ制御部２にクロージャモータ１の制御指令を出力する。

そして、制御装置１００は、マイクロコンピュータ１００ａを備えており、該マイクロコンピュータ１００ａは、ＡＤコンバータ２４と、駆動判断部２６と、目標速度生成部３３と、フィードバック制御装置３２と、フィードバックゲイン算出部３４と、駆動方向決定部２７と、挟み込み判断部３１と、速度算出部３５と、ドア位置算出部３６と、を具備している。

更に、制御装置１００は、クロージャ電源切り換えリレー部（電源切り換え手段）２５と、駆動回路（開閉体駆動手段）２８と、ドア駆動モータ３に流れる電流値を検出するモータ電流検知装置２９と、バッテリの電圧レベルを検出するバッテリ電圧検出装置３０と、を備えている。

クロージャ電源切り換えリレー部２５は、マイクロコンピュータ１００ａの駆動判断部２６から出力される制御信号に基づいて、close(+)、close(-)の２本の給電線をそれぞれ電源、またはグランドに接続する。

駆動回路２８は、マイクロコンピュータ１００ａより出力される駆動信号に基づいて、ドア駆動モータ３を駆動制御する。

また、マイクロコンピュータ１００ａに設けられた、速度算出部３５は、パルスエンコーダ４の出力信号に基づいて、スライドドアの駆動速度を算出する。

ドア位置算出部３６は、パルスエンコーダ４の出力信号に基づいて、スライドドアの現在位置を算出する。

挟み込み判断部３１は、モータ電流検知装置２９より得られるドア駆動モータ３の電流値、スライドドアの駆動速度、及びスライドドアの位置のデータに基づいて、スライドドア駆動中に障害物を挟み込んだかどうかを判断するものであり、挟み込みが検知された際には、この検知信号を駆動判断部２６に出力する。

駆動判断部２６は、ポートｅに接続された電線の電位に基づいて、ハンドルスイッチ１２のオン、オフ状態を検出し、ポートｃに接続された電線の電位に基づいて、全開スイッチ１５及びハーフラッチスイッチ１６のオン、オフ状態を検出し、且つ、ＡＤコンバータ２４より出力されるデジタル信号に基づいて、ドアロックスイッチ１３のオン、オフ状態、及びタッチセンサ１４のオン、オフ状態を検出する。

そして、検出した各スイッチの状態を示す信号と、メインスイッチ１１のオン、オフの状態、ドア位置算出部３６より出力されるドア位置のデータ、及び挟み込み判断部３１より出力される挟み込み検出信号に基づいて、スライドドアの動作を決定し、駆動方向決定部２７に、この動作指令信号を出力する。

更に、ドア位置算出部３６から出力されたドア位置とドア駆動方向に基づいて、クロージャ切り換え電源リレー部２５を制御し、close(+)、close(-)の２本の給電線をそれぞれ電源またはグランドに接続する。

ＡＤコンバータ２４は、ポートｄより入力されるアナログ信号を、デジタル信号に変換して駆動判断部２６に出力する。

目標速度生成部３３は、ドア位置算出部３６にて求められた現在のスライドドアの位置データを入力し、このドア位置データに基づいて、スライドドアを開閉動作する際の目標速度を設定する。

駆動方向決定部２７は、駆動判断部２６にて決定されたドアの開閉指令信号に基づいて、スライドドアの駆動方向を決定する。

フィードバック制御装置３２は、速度算出部３５にて検出されるスライドドアの駆動速度が、目標速度生成部３３にて設定される目標速度と一致するように、駆動回路２８に制御指令信号を出力する。

フィードバックゲイン算出部３４は、現在のバッテリ電圧と、ドア位置のデータに基づいて、フィードバック制御装置３２におけるフィードバックゲインを算出する。

図２は、スライドドア側に搭載される各構成要素と制御装置１００との接続状態を示す回路図である。同図に示すように、スライドドア側に設けられるクロージャ制御部２は、クロージャモータ１の駆動、停止を切り換えるためのスイッチＳＷ１を備え、更に、該スイッチＳＷ１を切り換え制御するスイッチ制御部２ａを備えている。また、逆流防止用のダイオードＤ１を備えている。

スイッチＳＷ１は、給電線close(+)を介して、クロージャ電源切り換えリレー部２５が有するリレー２５-1と接続され、ダイオードＤ１は、給電線close(-)を介して、クロージャ電源切り換えリレー部２５が有するリレー２５-2と接続される。そして、給電線close(+)が＋１２ボルトで、給電線close(-)がグランドレベルとなったときに、クロージャモータ１が作動可能となり、反対に、給電線close(+)がグランドレベルで、給電線close(-)が＋１２ボルトとなった場合には、リリースアクチェータが作動する。

ハーフラッチスイッチ１６の一端は、ダイオードＤ２を介してclose(-)に接続され、全開スイッチ１５の一端は、ダイオードＤ３を介してclose(+)に接続され、ハーフラッチスイッチ１６の他端及び全開スイッチ１５の他端は互いに連結され、この連結点ｐ１（即ち、ポートｃ）は、抵抗を介して＋１２ボルトのプルアップ電源（第１のプルアップ電源）に接続されている。また、この連結点ｐ１は、スイッチ制御部２ａの入力ポートαに接続されている。

スイッチ制御部２ａは、入力ポートαより入力される信号の電位レベルに応じて、スイッチＳＷ１のオン、オフを制御する。即ち、ハーフラッチスイッチ１６のオンによる連結点ｐ１の電位低下を検出した場合には、スイッチＳＷ１をオンとする。

また、タッチセンサ１４の一端は、ダイオードＤ４を介してclose(-)に接続され、ドアロックスイッチ１３の一端は、ダイオードＤ５を介してclose(+)に接続され、タッチセンサ１４の他端及びドアロックスイッチ１３の他端は互いに連結され、この連結点ｐ２（即ち、ポートｄ）は、抵抗Ｒ１を介して＋１２ボルトのプルアップ電源に接続されている。また、タッチセンサ１４の接点間を連結するように、抵抗Ｒ２が（抵抗素子）設けられている。

更に、ハンドルスイッチ１２の一端は、給電線close(-)に接続され、他端はポートｅに接続され、該ポートｅは、抵抗を介してプルアップ電源＋１２ボルトに接続されている。

次に、本実施形態に係る車両の開閉体駆動装置の動作について説明する。メインスイッチ１１がオンの状態で、車両の乗員がハンドルスイッチ１２をオンとすると、このオン操作の信号が駆動判断部２６に供給され、該駆動判断部２６では、スライドドアの駆動を開始するべく駆動方向決定部２７に駆動信号を出力する。

駆動方向決定部２７では、記憶されている現在のドア位置に基づき、開／閉動作を決定し、駆動回路２８に駆動指令信号を出力する。具体的には、現在のドア位置が全開位置である場合には閉方向、全閉位置である場合には開方向に動作方向を決定する。駆動回路２８は、この駆動指令信号を受けて、実際にドア駆動モータ３に駆動電流を流し、スライドドアを開方向、或いは閉方向にスライド移動させる。

スライドドアの駆動が開始されると、ドア駆動モータ３に取り付けられたパルスエンコーダ４により、スライドドアの移動量に応じたパルス信号が出力されるので、ドア位置算出部３６では、このパルス信号に基づいて、スライドドアの現在の位置を求める。更に、速度算出部３５では、このパルス信号に基づいて、スライドドアの移動速度を求める。

また、目標速度生成部３３では、スライドドアの現在位置に応じた目標速度を求める。これにより、例えばドア位置が、ドア全閉の直前、或いはドア全開の直前となった場合には、スライドドアの移動速度を低減して、全閉に達した時、全開に達した時における衝撃を和らげることができる。

更に、フィードバックゲイン算出部３４では、バッテリ電圧、及びドア位置に基づいてフィードバックゲインを算出し、この算出結果をフィードバック制御装置３２に出力する。そして、フィードバック制御装置３２では、例えば特開２００３−１８２３６８号公報に記載されている方法を用いて、スライドドアの移動速度と目標速度が一致するように、ドア駆動モータ３へ供給する電力をＰＷＭ制御するデューティサイクルを決定する。こうして、スライドドアを目標速度でスライド移動させることができ、ドアの開閉を行うことができる。

また、スライドドアが駆動している際に、障害物の挟み込みが発生した場合には、ドア駆動モータ３に流れる電流値が増大するので、挟み込み判断部３１では、モータ電流検知装置２９の出力信号により、電流値の増大が検知された際に、挟み込みが発生したものと判断する。更に、速度算出部３５により算出されるドア速度が、ドア位置毎に設定されたドア速度よりも遅い場合には、ドアと車体開口との間に障害物を挟み込んだものと判断する。そして、挟み込みの発生が検知された場合には、挟み込み検知信号を駆動判断部２６に出力する。

駆動判断部２６は、挟み込み検知信号が与えられると、駆動方向決定部２７に反転信号を出力し、駆動方向決定部２７では、この反転信号を受けて、ドア駆動モータ３を反転駆動させる。これにより、障害物の挟み込みが発生した場合に、この障害物に過大な力を加え続けることを回避することができ、障害物或いはドア本体の損傷を防止することができる。

また、ドアの前端部に設置されたタッチセンサ１４により、障害物の接触が検出された場合には、図２に示した抵抗Ｒ２の両端が短絡状態となり、電気抵抗が変化するので、ポートｄの電位が変化し、ＡＤコンバータ２４を介して得られる信号が変化するので、駆動判断部２６は、この信号の変化を検出し、上述した挟み込み発生時と同様にドアを反転駆動させ、障害物を保護する。

また、スライドドアが開方向に作動している際に、全開スイッチ１５がオンとなり、駆動判断部２６にドアの全開状態を示す信号が与えられると、該駆動判断部２６は、駆動方向決定部２７にドア停止信号を出力し、ドア駆動モータ３の駆動を停止させる。

更に、スライドドアが閉方向に作動している際に、ドアに搭載されるラッチ機構がハーフラッチとなって、ハーフラッチスイッチ１６がオンとなると、駆動判断部２６は、駆動方向決定部２７にドア停止信号を出力し、ドア駆動モータ３の駆動を停止させる。その後、駆動判断部２６は、スライドドアのラッチ機構を制御するクロージャ制御部２に供給する電源電圧の極性を適宜変更することにより、クロージャモータ１を制御し、ハーフラッチ状態にあるスライドドアをフルラッチ状態まで移動させたり、或いはフルラッチ状態にあるスライドドアをリリースする制御を行う。

ここで、本実施形態に係る車両の開閉体駆動装置では、制御装置１００により、クロージャモータ１の駆動をも制御する。即ち、制御装置１００の制御下で動作するクロージャ制御部２により、ハーフラッチ状態となったラッチ機構を、フルラッチ状態となるように、クロージャモータ１を制御する。

従って、上述したドア駆動モータ３によるドア閉方向の動作時に、ハーフラッチが検出された際には、ドア駆動モータ３が停止した後に、クロージャモータ１により、スライドドアがフルラッチ状態となるまで動作する。つまり、ハーフラッチ状態となると、図２に示すリレー２５-1が＋１２ボルト側に接続され、リレー２５-2がグランド側に接続されることにより、給電線close(+)が＋１２ボルト、給電線close(-)がグランドレベルとなる。そして、ハーフラッチスイッチ１６がオンとなり、これにより、スイッチ制御部２ａは、スイッチＳＷ１をオンとするので、クロージャモータ１には、＋１２ボルトの電圧が印加され、クロージャモータ１が駆動する。

また、クロージャモータ１は、クロージャ制御部２に供給される電源電圧の極性を変更することにより、即ち、２本の給電線close(+)、close(-)の極性を変更することにより、リリースアクチェータを駆動して、フルラッチ状態からラッチ解除することも可能である。つまり、リレー２５-1がグランドに接続され、リレー２５-2が＋１２ボルト側に接続されるように切り換えることにより、２本の給電線close(+)、close(-)の極性を変更し、リリースアクチェータを駆動させることができる。ここで、各リレー２５-1、２５-2は、その接続状態により、２本の給電線close(+)、close(-)の双方をグランド、或いは＋１２ボルトとすることも可能である。なお、フルラッチ状態からのラッチ解除については、例えば実開平６−８３８８６号公報等に記載されている。

更に、ドアロックスイッチ１３がオンとされている場合には、スライドドアを開作動させることはできないので、駆動判断部２６は、ポートｄを介してドアロックスイッチ１３のオン信号が入力された場合には、ハンドルスイッチ１２がオンとされた場合であっても、スライドドアの駆動を行わず、報知手段１０にて、現在ドアがロックされていることを乗員に報知する。

こうして、駆動判断部２６により、スライドドアが閉作動を行うのか、或いは開作動を行うのかが判断され、クロージャ電源切り換えリレー部２５の動作により、各給電線close(+)、close(-)の極性を変更することにより、クロージャモータ１の駆動、或いはリリースアクチェータの駆動が制御される。

次に、ハンドルスイッチ１２，ドアロックスイッチ１３，タッチセンサ１４，全開スイッチ１５，及びハーフラッチスイッチ１６のオン、オフ状態と、クロージャモータ１の制御との関係について説明する。

本実施形態では、図２に示したように、ハーフラッチスイッチ１６と全開スイッチ１５を連結点ｐ１にて共通化することにより、連結点ｐ１とポートｃとの間を接続する電線を１本とし、同様に、タッチセンサ１４とドアロックスイッチ１３を連結点ｐ２にて共通化することにより、連結点ｐ２とポートｄとの間を接続する電線を１本とし、ハンドルスイッチ１２とポートｅとの間を接続する１本の電線の合計３本の電線を有し、これと２本の給電線close(+)、close(-)を加えた５本の電線が、ケーブル機構５内に設けられている。

つまり、通常であれば、スイッチ及びセンサが合計で５個存在するので、２本の給電線を加えた７本の電線を必要とするが、本実施形態では、２本を割愛して、合計５本の電線で連結している。

以下、上述した各スイッチ１２，１３，１４，１５，１６の検出動作について、図３に示す状態説明図、及び図４に示すタイミングチャートを参照しながら、説明する。

図３は、２本の給電線close(+)、close(-)の極性（＋１２ボルト、或いはグランド）と各スイッチの状態、及びポートｃ、ポートｄに供給される信号の変化の状態を示す説明図である。

まず、図４に示す時刻ｔ１にて、ドアが全閉状態となると、２つのリレー２５-1、２５-2が共にグランドに接続され、２本の給電線close(+)、close(-)は、共にグランドレベルとなる。つまり、図３の「Ｃ」に示す状態である。この状態で、ドアがロックされると、ドアロックスイッチ１３がオンとなる。

この際、ドアが障害物を挟み込むことはあり得ないので、タッチセンサ１４がオンとなることはなく、ポートｄに出力される信号は、ドアロックスイッチ１３のオン、オフ状態に支配されることになる。つまり、ポートｄに出力される信号は、ドアロックスイッチ１３がオンのときにはグランドレベル、オフのときには、プルアップ電源電圧＋１２ボルトを抵抗Ｒ１とＲ２で分圧した電圧、即ち、｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝＊１２Ｖの電圧となる。従って、マイクロコンピュータ１００ａでは、ドアロックスイッチ１３のオン、オフ状態を確実に認識することができる。

更に、タッチセンサ１４の両端に接続される電線が断線した場合には、ポートｄに出力される信号は、＋１２ボルトとなるので、断線発生時には、即時にこれを検知することができる。

そして、ドアロックスイッチ１３がオンであることが検出された場合には、以後開操作が行われた場合でも、ドアを開方向に駆動させず、報知手段１０にてこの旨を報知する。

その後、ドアロックスイッチ１３がオフであることが検知され、且つ、ハンドルスイッチ１２により、開操作が行われたことが検知された場合には、図４の時刻ｔ２にて給電線close(+)をグランド、給電線close(-)を＋１２ボルトに設定する。これにより、リリースアクチェータが作動して、スライドドアが開方向へ移行する。この状態では、タッチセンサ１４、及びドアロックスイッチ１３のオン、オフ状態を検出する必要はない。

その後、スライドドアの開動作が進行し、パルスエンコーダ４の検出データに基づくドア位置情報により、全開状態が近いと判断された場合には、この時刻ｔ３にて、再度２本の給電線close(+)、close(-)の双方をグランドレベルにする。

ドアが全開状態に近い位置では、ハーフラッチスイッチ１６は、必ずオフ状態であるから、図３の「Ｃ」の欄に記載されているように、ポートｃに出力される信号は、全開スイッチ１５のオン、オフ状態に支配される。つまり、ポートｃに出力される信号に基づいて、全開スイッチ１５のオン、オフ状態を認識することができるので、ドアの全開が検出された時点（時刻ｔ４）、即ち、ポートｃに出力される信号が「Ｌ」レベルとなった時点で、ドア駆動モータ３の駆動を停止させる。

次に、全開状態にあるスライドドアを、閉方向に駆動させる場合には（時刻ｔ５）、給電線close(+)が＋１２ボルト、給電線close(-)がグランドレベルとなるように、各リレー２５-1、２５-2を切り換える。

この状態では、ドアロックスイッチ１３は必ずオフであるから、図３の「Ａ」の欄に記載されているように、ポートｄに出力される信号は、タッチセンサ１４のオン、オフ状態に支配される。即ち、タッチセンサ１４がオンのときには、ポートｄはグランドレベルとなり、オフのときには、＋１２ボルトを抵抗Ｒ１とＲ２で分圧したレベルとなる。従って、スライドドアが閉動作中に障害物を挟み込んだ場合には、確実にこれを検知することができる。また、上述したように、タッチセンサ１４に接続される電線に断線が発生した場合には、これを検知することができる。

更に、スライドドアが閉方向に駆動している場合には、全開スイッチ１５は必ずオフであるので、図３の「Ａ」の欄に記載されているように、ポートｃに出力される信号は、ハーフラッチスイッチ１６のオン、オフ状態に支配される。即ち、ハーフラッチスイッチ１６がオンのときには、ポートｃに出力される信号は「Ｌ」レベルとなり、ハーフラッチスイッチ１６がオフのときには、ポートｃに出力される信号は「Ｈ」レベルとなる。

従って、スライドドアがハーフラッチとなった場合には（時刻ｔ６）、確実にこれを検知することができ、ドア駆動モータ３を停止させて、クロージャモータ１の駆動を開始させることができる。

以下、上記の内容を、図５、図６に示すフローチャートを参照しながら、より詳細に説明する。

まず、初期状態として、給電線close(+)を＋１２ボルトとし、給電線close(-)をグランドレベルとする（ステップＳ１０）。

次いで、メインスイッチ１１がオンとされたかどうかが判断され（ステップＳ２０）、オンの場合には（ステップＳ２０でＹＥＳ）、ハンドルスイッチ１２がオンとされたかどうかが判断される（ステップＳ３０）。

ハンドルスイッチ１２がオンの場合には（ステップＳ３０でＹＥＳ）、２つの給電線close(+)、close(-)を共にグランドレベルに設定する（ステップＳ４０）。

その後、ポートｄに出力される信号に基づいて、ドアロックスイッチ１３のオン、オフ状態が検出され（ステップＳ５０）、ドアロックスイッチ１３がオフである場合には（ステップＳ５０でＹＥＳ）、報知手段１０を作動させて、スライドドアが開方向に移動することを車両の使用者に報知する（ステップＳ６０）。

次いで、給電線close(+)をグランドレベルとし、給電線close(-)を＋１２ボルトとして、リリースアクチェータを駆動させる（ステップＳ７０）。これにより、スライドドアが閉状態からリリースされ、ドア駆動モータ３を回転駆動させることにより、スライドドアを開方向へ移動させる（ステップＳ８０）。

そして、スライドドアの位置が、全開状態に近い所定の位置に達した場合には（ステップＳ９０でＹＥＳ）、２本の給電線close(+)、close(-)を共にグランドレベルにする（ステップＳ１００）。その後、全開スイッチ１５がオンであるかどうかが判断される（ステップＳ１１０）。そして、全開であると判断された場合には（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、ドア駆動モータ３を停止させる（ステップＳ１２０）。こうして、スライドドアを全開する操作が終了する。

次いで、スライドドアの閉操作が行われたかどうかを判断するべく、ハンドルスイッチがオンとされたかどうかが判断され（ステップＳ１３０）、オンとされた場合には、報知手段１０としてのブザーを吹鳴させる（ステップＳ１４０）。これにより、現在スライドドアが閉動作中であることを、車両の使用者に報知することができる。これと同時に、給電線close(+)を＋１２ボルトに設定し、給電線close(-)をグランドレベルに設定する。その結果、クロージャモータ１の駆動が可能となる。

その後、ドア駆動モータ３を駆動させ、スライドドアを閉方向に移動させる（ステップＳ１６０）。移動中に、タッチセンサ１４がオンとなった場合には（ステップＳ１７０でＹＥＳ）、スライドドアが障害物を挟み込んだものと判断し、ステップＳ６０以後の処理に戻る。

また、タッチセンサ１４がオンとならず、且つ、ハーフラッチスイッチ１６がオンとなった場合には（ステップＳ１８０）、クロージャモータ１を駆動させることにより、スライドドアを全閉状態とする（ステップＳ１９０）。こうして、障害物の挟み込みを回避しながら、スライドドアを確実に全閉状態とすることができるのである。

このようにして、本実施形態に係る車両の開閉体駆動装置では、２本の給電線close(+)、close(-)の極性の切り換え、即ち、＋１２ボルトとするか、或いはグランドレベルとするか、を適宜切り換えることにより、クロージャモータ１の駆動、リリースアクチェータの駆動を制御することができるので、ドア駆動モータ３によりハーフラッチ状態まで移動したスライドドアを確実に全閉状態とすることができ、且つ、全閉状態とされているスライドドアをリリースして、ドア駆動モータ３による開動作を行うようにすることができる。

また、ハーフラッチスイッチ１６の一端と全開スイッチ１５の一端とが共通化（連結点ｐ１）され、１本の電線でケーブル機構５を介してマイクロコンピュータ１００ａのポートｃに接続され、且つ、タッチセンサ１４の一端とドアロックスイッチ１３の一端とが共通化（連結点ｐ２）され、１本の電線でケーブル機構５を介してマイクロコンピュータ１００ａのポートｄと接続されるので、車両本体側とスライドドア側とを結ぶケーブル機構５が有する電線の本数を削減することができ、配線スペースの省スペース化を図ることができる。

更に、ハーネス径を小さくすることができるので、ハーネスが屈曲しにくくなるという問題を回避することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る車両の開閉体駆動装置について説明する。図７は、第２の実施形態に係る車両の開閉体駆動装置の構成を示す回路図であり、本実施形態では、上述した第１の実施形態と対比して、チャイルドロックスイッチ１７、及びフルラッチスイッチ１８が設けられている点で相違している。更に、ハンドルスイッチ１２の一端が、グランドに接続されている点で相違している。

即ち、ドアロックスイッチ１３とダイオードＤ５との間に、チャイルドロックスイッチ１７が設けられている。また、ダイオードＤ２のカソード側は、２系統に分岐され、一方の分岐線（接続中点）はスイッチ制御部２ａのポートβに接続され、他方の分岐線はフルラッチ時にオフとなるフルラッチスイッチ１８を介して、給電線close(-)に接続されている。フルラッチスイッチ１８は、スライドドアがフルラッチとなったときに、オフ（開路）となり、それ以外の場合にはオン（閉路）となるように動作する。

また、ハーフラッチスイッチ１６′は、２つの接点ｑ１，ｑ２を備え、ハーフラッチ時には、接点ｑ２側に接続され、それ以外の場合には、接点ｑ１側に接続される。接点ｑ１はプルアップ電源接続線を介してスイッチ制御部２ａのポートαに接続されると共に、抵抗を介してプルアップ電源Ｖ２（第２のプルアップ電源）に接続されている。この際、プルアップ電源Ｖ２の電圧は、前述したプルアップ電源Ｖ１（＋１２ボルト）とは異なる大きさの電圧に設定している。

以下、第２の実施形態に係る車両の開閉体駆動装置の動作について説明する。本実施形態では、ハーフラッチスイッチ１６のオン、オフ状態、全開スイッチ１５のオン、オフ状態を示す信号を、１本の電線でポートｄに出力することが可能であり、且つ、ハーフラッチ状態、及びフルラッチ状態を、スイッチ制御部２ａにて識別することができる。更に、タッチセンサ１４のオン、オフ状態、ドアロックスイッチ１３のオン、オフ状態、及びチャイルドロックスイッチ１７のオン、オフ状態を示す信号を、１本の電線でポートｄに出力することが可能である。以下、詳細に説明する。

ハーフラッチスイッチ１６′のオン、オフ状態（ｑ２との接続がオン、ｑ１との接続がオフ）と、全開スイッチ１５のオン、オフ状態は、上述した手順により検出が可能である。即ち、ハーフラッチスイッチ１６′のオン、オフ状態を検出する状況下では、全開スイッチ１５は必ずオフであり、反対に、全開スイッチ１５のオン、オフを検出する状況下では、ハーフラッチスイッチ１６′は必ずオフ（接点ｑ１側）となるので、たとえポートｃとを結ぶ電線が共通化されていても、双方のスイッチのオン、オフ状態を別個に検出することができる。

ここで、スライドドアがハーフラッチ前である場合には、ハーフラッチスイッチ１６′がオフであるので、接点ｑ１側に接続され、スイッチ制御部２ａのポートαの電位はグランドレベルとなる。また、フルラッチ状態ではないので、フルラッチスイッチ１８がオンとされ、ポートβの電位もやはりグランドレベルとなる。

そして、ハーフラッチ状態となると、ハーフラッチスイッチ１６′がオン（接点ｑ２と連結した状態）となるので、ポートαの電位は「Ｖ２」となる。このとき、フルラッチスイッチ１８はオンであるから、ポートβの電位はグランドレベルのままである。更に、フルラッチ状態となると、フルラッチスイッチ１８がオフとなり、ポートβの電位は「Ｖ１（＋１２ボルト）」となる。上記の状態をまとめると、以下の表１に示す如くとなる。

従って、スイッチ制御部２ａは、各ポートα、βより得られる信号に基づいて、フルラッチ、ハーフラッチの状態を識別することができ、この識別結果に応じたスイッチＳＷ１の切り換え制御が可能となる。

また、図７に示すように、ドアロックスイッチ１３とダイオードＤ５との間にチャイルドロックスイッチ１７が設けられ、且つこのスイッチの２つの端子間を接続するように、抵抗Ｒ３が設けられている。従って、マイクロコンピュータ１００ａのポートｄに入力される信号は、ドアロックスイッチ１３のみがオンである場合と、ドアロックスイッチ１３及びチャイルドロックスイッチ１７の双方がオンである場合とで、異なる電圧値となる信号が与えられる。

従って、制御装置１００では、現在チャイルドロックスイッチ１７がオンとなっているかどうかを判断することができ、車両の乗員にこれを報知することができる。

このようにして、第２の実施形態に係る車両の開閉体駆動装置では、上述した第１の実施形態に加え、制御装置１００側、即ち車両本体側にて、チャイルドロックスイッチ１７のオン、オフ状態を検出することができる。

また、クロージャ制御部２側、即ちスライドドア側にて、ハーフラッチ状態のみならず、フルラッチ状態をも検出することができるので、クロージャモータ１の駆動、停止制御を確実に行うことができる。

以上、本発明の車両の開閉体駆動装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

例えば、上述した実施形態では、開閉体としてスライドドアを例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の開閉体についても適用することができる。また、上述した実施形態では、開閉体側に取り付けられる負荷として、クロージャモータ１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の負荷についても適用することができる。

車両に搭載されるスライドドア等の開閉体と車両本体側とをハーネスを用いて連結する構造に、極めて有用である。

本発明の実施形態に係る車両の開閉体駆動装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係り、スライドドア側に設けられる各スイッチと制御装置とをケーブル機構を用いて連結した状態を示す回路図である。 各給電線の電圧レベルと、各スイッチの状態、及びポートｃ、ｄで検出される信号の関係を示す説明図である。 スライドドアの位置と、２つの給電線の電圧の状態を示すタイミングチャートである。 本発明に係る車両の開閉体駆動装置による制御動作を示すフローチャートの、第１の分図である。 本発明に係る車両の開閉体駆動装置による制御動作を示すフローチャートの、第２の分図である。 第２の実施形態に係り、スライドドア側に設けられる各スイッチと制御装置とをケーブル機構を用いて連結した状態を示す回路図である。

符号の説明

１ クロージャモータ（負荷、ラッチ駆動モータ）
２ クロージャ制御部（ラッチ制御手段）
２ａ スイッチ制御部
３ ドア駆動モータ
４ パルスエンコーダ
５ ケーブル機構
１０ 報知手段
１１ メインスイッチ
１２ ハンドルスイッチ
１３ ドアロックスイッチ
１４ タッチセンサ（接触スイッチ）
１５ 全開スイッチ（位置検出スイッチ）
１６、１６′ ハーフラッチスイッチ
１７ チャイルドロックスイッチ
１８ フルラッチスイッチ
２４ ＡＤコンバータ
２５ クロージャ電源切り換えリレー部（電源切り換え手段）
２６ 駆動判断部
２７ 駆動方向決定部
２８ 駆動回路（開閉体駆動手段）
２９ モータ電流検知装置
３０ バッテリ電圧検知装置
３１ 挟み込み判断部
３２ フィードバック制御装置
３３ 目標速度生成部
３４ フィードバックゲイン算出部
３５ 速度算出部
３６ ドア位置算出部
１００ 制御装置（開閉体制御手段）
１００ａ マイクロコンピュータ
Ｂ バッテリ電源
close(+) 給電線（第１の負荷給電線）
close(-) 給電線（第２の負荷給電線）

Claims (7)

1. 車両の開閉体内に設けられた負荷と、
   前記負荷に接続された第１の負荷給電線、及び第２の負荷給電線と、
   前記第１の負荷給電線、及び第２の負荷給電線のそれぞれを、車両に搭載される電源またはグランドのいずれかに接続する電源切り換え手段と、
   前記開閉体に備えられ、車両使用者による操作、或いは該開閉体の状態に応じて開路または閉路する複数のスイッチと、
   前記開閉体を開閉駆動する開閉体駆動手段と、
   前記複数のスイッチの開路、閉路の状態に基づいて、前記開閉体駆動手段を制御し、前記開閉体を開閉制御する開閉体制御手段と、を備えた車両の開閉体駆動装置において、
   前記各スイッチは、一端側が前記２本の負荷給電線のうちのいずれか一方に接続され、他端側が前記開閉体制御手段に接続され、
   前記各スイッチと前記開閉体制御手段とを結ぶ接続線に、第１のプルアップ電源を接続し、
   前記開閉体制御手段は、前記各スイッチと前記開閉体制御手段とを結ぶ接続線の電位に基づいて、前記各スイッチの閉路状態を検出し、検出した前記スイッチの状態に基づいて、前記開閉体を開閉制御することを特徴とする車両の開閉体駆動装置。
2. 前記複数のスイッチは、前記開閉体の開作動時に状態の検出が必要とされる第１のスイッチと、前記開閉体の閉作動時に状態の検出が必要とされる第２のスイッチとからなり、
   前記第１のスイッチの一端側は、前記第１の負荷給電線に接続され、
   前記第２のスイッチの一端側は、前記第２の負荷給電線に接続され、
   前記第１のスイッチの他端側、及び前記第２のスイッチの他端側は、連結点にて互いに連結され、
   前記電源切り換え手段は、前記開閉体が開作動を行う場合には、少なくとも前記第１の負荷給電線をグランドに接続し、前記開閉体が閉作動を行う場合には、少なくとも前記第２の負荷給電線をグランドに接続し、
   前記開閉体制御手段は、前記連結点の電位に基づき、前記開閉体の開作動時には前記第１のスイッチの閉路状態を検出し、前記開閉体の閉作動時には前記第２のスイッチの閉路状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両の開閉体駆動装置。
3. 前記第１のスイッチは、前記開閉体のラッチ機構がハーフラッチとなった際に閉路するハーフラッチスイッチ、または開閉体が障害物と接触した際に閉路する接触スイッチであり、
   前記第２のスイッチは、前記開閉体が所定の位置となった際に閉路する位置検出スイッチ、または開閉体のロック機構がロック状態である際に閉路するロックスイッチ、またはチャイルドロックがロック状態である際に閉路するチャイルドロックスイッチであることを特徴とする請求項２に記載の車両の開閉体駆動装置。
4. 前記第１のスイッチ、または第２のスイッチに対して並列に接続された抵抗素子を備え、
   前記開閉体制御手段は、前記連結点の電位に基づいて、前記第１のスイッチの両端に接続される電線、または前記第２のスイッチの両端に接続される電線の断線を検出することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の車両の開閉体駆動装置。
5. 前記負荷は、車両の開閉体に備えられたラッチ機構をハーフラッチ状態からフルラッチ状態へ駆動するラッチ駆動モータであり、
   前記第１のスイッチは、前記開閉体のラッチ機構がハーフラッチ状態となった場合に閉路するハーフラッチスイッチであり、
   前記ラッチ駆動モータを制御するラッチ制御手段を備え、
   前記ラッチ制御手段は、前記連結点の電位に基づいて、前記ハーフラッチスイッチの閉路を検出することにより、前記開閉体のラッチ機構が開閉体の閉作動中にハーフラッチ状態となったことを検出し、ハーフラッチ状態が検出された場合には、前記ラッチ駆動モータを駆動させて、前記ラッチ機構をハーフラッチ状態からフルラッチ状態へ駆動することを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の車両の開閉体駆動装置。
6. 前記ハーフラッチスイッチは、前記ラッチ機構がフルラッチとなった場合に開路するフルラッチスイッチを介して前記第２の負荷給電線に接続され、
   前記ラッチ制御手段は、前記ハーフラッチスイッチとフルラッチスイッチとの接続中点の電位を検出し、且つ、前記ハーフラッチスイッチが開路状態とされた際に前記接続中点を前記第１のプルアップ電源とは異なる電圧の第２のプルアップ電源に接続するプルアップ電源接続線の電位を検出し、
   更に、前記ラッチ制御手段は、前記接続中点の電位と、前記プルアップ電源接続線の電位に基づいて、前記ハーフラッチスイッチと前記フルラッチスイッチの状態を検出して、前記開閉体のラッチ機構のハーフラッチ状態、及びフルラッチ状態を検出することを特徴とする請求項５に記載の車両の開閉体駆動装置。
7. 前記開閉体制御手段は、前記連結点の電位に基づいて、ハーフラッチスイッチの閉路を検出することにより、前記開閉体のラッチ機構がハーフラッチ状態となったことを検出し、ハーフラッチ状態が検出された場合には、前記開閉体駆動手段を停止させて、前記開閉体の開閉動作を停止させることを特徴とする請求項５または請求項６のいずれかに記載の車両の開閉体駆動装置。
   

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