JP2007270446A - ドア開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドアの実際の位置と位置データの整合性が失われた場合に、ドアが開かない等異常事態を簡単な構成で解消することのできるドア開閉制御装置を提供すること。
【解決手段】駆動部１１により自動車等のハッチバックドア又は車体に沿って駆動されるスライドドア等のドア５０の位置を検知する位置センサ部１５からの検知信号と、駆動部１１の駆動量に応じてドア５０の位置を計測する位置計測部１４から算出される位置データとが整合しない場合に、ドア開閉制御部１３からの回復信号により、位置センサ部１５からの検知信号に合せて位置計測部１４及び位置データを初期化することにより、位置データをドア５０の位置に整合させる。これにより、ドア５０を開くことができないというような動作制御上の異常状態を解消することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等のハッチバックドア又は車両の側面に設けられたスライドドアを、モータ等の駆動部によって開閉移動する車両用スライドドア等のドア開閉制御装置に関する。

従来から、車両の後部のドア（ハッチバックドア）を自動的に開閉するドア開閉装置や、自動車等の車両の車体側面に、前後方向に移動可能なスライドドアを取り付け、このスライドドアをモータ等の駆動部によって開閉移動させるようにした車両用スライドドアの自動開閉装置が知られている。

この装置は、運転席またはドアハンドルの近くに設けたドア開閉用の操作子を操作することで、あるいは車外からワイヤレスリモコンを操作することで、社内に設置した制御装置によって駆動部を起動し、ハッチバックドアやスライドドアを自動的に開閉し、または開閉移動させるものである。

これらの車両用のハッチバックドアやスライドドアにおいては、全閉位置状態にあるドアを駆動部によって開方向に駆動する場合には、ドアロック機構を自動的に解除した後に駆動部を起動してドアを移動させ、開いた状態のドアを閉じる場合にはドアを閉方向に駆動して全閉位置まで移動したときにドアをロックする。これらのドアの開閉動作はモータ等の駆動部により駆動され、ドアの開閉動作は回転センサ等の位置検出装置により算出される位置データに基づいて制御される。位置検出装置において、開閉制御に使用されるドアの位置データは、モータ等の駆動部に設けられた、またはドアの移動に連動動作するエンコーダまたはホールＩＣ等のパルス発生器の出力パルスに基づいて、位置検出装置により算出される。

従って、この位置データの算出を誤ると、ドアのロックの制御、開閉動作の制御に不具合が生じ、ドア機構の破損や、人体への危険を招く恐れがでてくる。特許文献１に記載の自動ドア開閉制御装置では、駆動装置を制御してスライドドアの押し付け強さなど調整しながら、スライドドアの実際の閉位置と位置検出装置により算出した見かけ上の閉位置とを整合させてその値を計測し、計測値を記憶して以後の制御データとして使用している。
特開２００１−２５４５６７号公報

しかし、特許文献１に記載の発明のように、ドアの実際の閉位置の位置データを正しく記憶していたとしても、駆動部から出力されるパルスに異常が発生し又はノイズを拾った場合には、位置検出装置のデータは誤ったものとなり、実際のスライドドアの位置と位置検出装置により位置認識にずれが生じる場合が発生する。この状態では、ドア開閉制御部はドア開閉機構を正しく制御することができない。

例えば、自動開閉ラッチドアでは、ドアが閉まった状態または半ドア状態でなければ、ドアの自動開き動作はできない。したがって、実際のドアは閉まった状態又は半ドア状態であるにもかかわらず、位置検出装置によりドアが開いていると誤認識している場合には、開扉命令によりドアを開くことはできない。また、ドアが途中まで開いているときに、位置検出装置の位置データが実際の位置より大きく開いているものと誤認識している場合には、ドアを閉じた場合に実際にはドアは完全に閉じているのに、まだ開いていると認識してしまう。

この発明は、ドアの実際の位置と位置データの整合性が失われた場合に、ドアが開かない等異常事態を簡単な構成で解消することのできるドア開閉制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び作用効果

上記課題を解決するため、請求項１に記載のドア開閉制御装置は、駆動部により車体に沿って駆動されるドアの位置を検知する位置センサ部と、前記駆動部の駆動量に応じて、前記ドアの位置を計測する位置計測部と、前記位置計測部及び前記位置センサ部からの出力に基づき、前記ドアの動作を制御するドア開閉制御部とを備え、前記ドア開閉制御部は、前記位置計測部の位置データと前記位置センサ部の検知信号が矛盾するときには、前記位置センサ部の検知信号に合せて、前記位置計測部及び前記位置データを初期化することを特徴とする。

この態様では、位置検知センサ部により検知したドアの物理的位置と、位置計測部により算出した計算上の位置とが食い違ったときに、位置検知センサ部の出力に合せて、位置計測部を初期化する。ここで、初期化とは、位置計測部の動作を一旦停止させるとともに、その位置データをドアの物理的位置に整合するように、理論上の正しい値に戻すことをいう。従って、閉位置または開位置等の特定の位置に設けられた検知センサ部の検知信号と位置データが整合しない場合には、その検知センサ部の位置に整合する値に位置データが初期化されることになる。これにより、パルスカウント異常を正常な値に復帰させることができ、以後の動作を正常に制御することが可能となる。

請求項２に記載のドア開閉制御装置は、前記ドア開閉制御部が、前記位置データに基づき前記スライドドアが移動中または開位置に停止中と認識しているときに、前記位置センサ部から閉位置検知信号を受信したときには、前記位置計測部及び位置データを全閉位置に初期化することを特徴とする。この態様では、ドアの閉位置を基準にして、位置計測部及び位置データを初期化する。これにより、特に、電源瞬断により発生する、開方向への位置データのずれによりドアが開かなくなる等の制御不能状態を防止することが可能となる。

請求項３に記載のドア開閉制御装置は、前記ドア開閉制御部が、前記位置センサ部が閉位置検知信号を受信しているときに、前記位置計測部がドア移動中の信号を受信した場合には、前記位置計測部及び前記位置データを閉位置に初期化することを特徴とする。初期化の手段としては、位置計測部の動作を一旦停止して、位置データを強制的に閉位置の位置データに設定する構成の他、ドア移動中の信号に基づいてそのまま位置データのカウントを継続して開位置までカウントしたときに、位置データのカウントを一旦停止して初期化する構成としてもよい。

請求項４に記載のドア開閉制御装置は、前記ドア開閉制御部が、前記位置計測部の位置データと前記位置センサ部の出力が矛盾した場合における前記初期化処理においては、前記ドアが閉じられたときに前記ドアを前記閉位置に保持する閉位置ラッチ部のラッチ動作を行わないことを特徴とする。この態様では、ドアの閉位置で位置計測部及び位置データを初期化するものであるが、ドアが閉位置まで移動したときに通常行われるラッチ動作を、この初期化処理では行わないようにしている。これにより、いたずら等によりドアが開いた状態で、ラッチ部分を触り、機械的スイッチの検出によりラッチが駆動されて指等を挟み込むことを防止することができる。また、このように強制修正による位置データの初期化では、ラッチは行わないが、使用者がラッチされていないことに気付き、再度閉扉命令を出すことにより、ラッチすることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。以下の説明では、本発明のドア開閉制御装置の実施形態として、スライドドアの開閉制御装置を用いて説明する。図１は、モータ等の駆動部１１によって開閉移動する車両用スライドドアの開閉制御装置の構成を模式的に示す構成図である。図において、スライドドア開閉制御装置１０は、スライドドア５０、駆動部１１、駆動回路１２、ドア開閉制御部１３、位置計測部１４、伝達機構３０を備えている。また、スライドドア５０を閉じた位置には、閉位置にあることを検知するリミットスイッチ等の閉位置センサ部１５及びスライドドアを閉位置に維持する閉位置ラッチ部１６を備えている。必要に応じて、全開位置にリミットスイッチ等の開位置センサ部１７（以下、特に必要がある場合を除き、閉位置センサ部１５及び開位置センサ部１７を総称して「位置センサ部」と称する）及びスライドドア５０を開位置に維持する開位置ラッチ部１８を設けることができる。

スライドドア５０は、ベルト等３０の伝達機構を介してモータ等の駆動部１１により左右方向に駆動される。駆動部１１には回転軸に設けられたエンコーダ１９等が設けられ、該エンコーダ１９から１／４周期ずれたＡ相φ１とＢ相のφ２の２つの位相のパルスが出力される。パルス発生器１９は、ドアの移動に同期してパルスを発生するものであればよく、必ずしも駆動部１１の回転軸に設ける必要はない。

ドア開閉制御部１３は、開扉命令、閉扉命令に応じて駆動回路１２を制御して駆動部１１の動作を制御することによりスライドドア５０を開閉動作させ、ラッチ部１６、１８、ロック機構（図示せず）等の駆動を制御する。ドア開閉制御部１３は、位置計測部１４からの位置データ、閉位置センサ部１５、開位置センサ１７等からのデータに基づいて、スライドドア５０の開閉、ラッチ起動／解除、ロック起動／解除等の制御を行う。

駆動部１１が駆動されると、図１に示すように、エンコーダ１９から位相が９０度ずれたパルス波であるＡ相φ１、Ｂ相φ２が出力される。位置計測部１４は、この位相の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジをカウントして、スライドドアの位置を認識する。

Ａ相とＢ相の相互関係により、駆動部の回転方向すなわちスライドドアの移動方向を知ることができる。例えば、図１に示すように、Ｂ相の立ち上がりエッジ及び立下りエッジをカウントして、そのカウント数を位置データとする場合、Ａ相がハイレベル（以下、「Ｈレベル」と称する）のときＢ相の立ち上がりエッジが現出し、Ａ相がローレベル（以下、「Ｌレベル」と称する）のときにＢ相の立下りエッジが現出する場合にはＢ相のエッジを検出するごとに累積カウント数に＋１インクリメントし、逆にＡ相がＬレベルのときにＢ相が立ち上がり、Ａ相がＨレベルのときにＢ相が立ち下がるとＢ相のエッジを検出するごとに累積カウント数を−１する（デクリメント）する。このようにして、位置計測部は、パルス数をカウント（インクリメントまたはデクリメント）しながら累積カウント数を生成する。累積カウント数はスライドドアの実際の位置と関連付けられることにより、スライドドアの位置データとして使用することが可能となる。

判りやすく単純化して例示すると、例えば、カウント数“０”をスライドドアは閉位置とし、ドアが開いていくごとにカウント数増加していき、カウント数１００００のときに全開位置となる。逆にドアが全開位置から閉まる場合には、カウント数１００００から閉まる方向に移動する場合、累積カウント数がデクリメントされ、スライドドアが閉まると０になる。

ところが、例えば電源の瞬断等が発生すると、エンコーダパルスのカウントに誤りが発生する場合がある。図３、図４を用いて説明する。図３は、電源瞬断テストに用いたイミュニティ波形であり、このようなイミュニティ波形を印加して誘導負荷遮断テストを行った。テストの結果を、図４を用いて説明する。図４は、電源瞬断のイミュニティテストの結果、電源瞬断によりパルスカウントが変化した条件を説明する図である。尚、以下の説明においても、Ｂ相の立ち上がり及びＢ相の立ち下がりエッジで＋１カウントする場合を前提に説明する。

図４の状態１に示すように、エンコードパルスＡ相、Ｂ相がともにＨレベルの場合に、電源電圧の変動が発生すると、電源電圧の変動に応じてＡ相波形、Ｂ相波形ともに同位相で推移するために、Ｂ相でトリガが発生する（立下りエッジ、立ち上がりエッジ）たびに、カウントが＋１インクリメントされる。Ｂ相の立下りエッジでの＋１カウントは、電圧低下後の約２０から３０ｍ秒ほどで発生する。

また、Ａ相がＬレベルでＢ相がＨレベルのときの瞬断では、Ａ相はＬレベルのままであるので、Ｂ相の立ち下がりで＋１のカウントがなされ、Ｂ相の立ち上がりで−１のカウントが行われ、結果としてプラスマイナス０となり、カウント異常は発生しない。尚、Ｂ相がＬレベルのときには、電源瞬断が発生してもＢ相に変化はないので、Ａ相の状態の如何にかかわらず、カウントがされないため、カウント異常は発生しない。

瞬断テストの結果、状態１のようなケースで、カウント異常が発生することがわかった。状態１（Ａ相、Ｂ相がＨレベルのときの瞬断）でのカウント異常は、一回の瞬断で位置データを実際より＋２進めてしまうため、カウントされた位置データは実際のスライド位置よりもより開いた方向にずれた値となっている。従って、実際にはドアは閉じているか半ドアの状態なのに、ドア開閉制御部１３は位置測定部１４からの誤った位置データに基づいてスライドドア５０が開いていると認識してしまう虞がでてくる。この場合には、開扉命令を発してもドアを開くことができなくなってしまう。

そこで、本発明では、このようなパルスカウント異常を発見したときには、ドア開閉制御部１３により、位置計測部のパルスカウント値（位置データ）を強制的に正しい値に修正するようにしている。すなわち、スライドドア５０の閉位置に設けられた閉位置センサ部１５が、スライドドアが閉まっていることを検知したときに、位置計測部１４の位置データが予め決められている閉位置を示す所定の範囲内にないときには、現在の位置データに誤りが発生しているものとして、位置計測部のデータを強制的に閉位置のデータに設定し直している。

図２を用いて説明する。図２は本発明のドア開閉制御部１３の一実施形態を示す機能ブロック図である。ドア開閉制御部１３は、開閉制御動作全体を管理し制御する主制御部２０、一計測部１４から受信した位置データを記憶する位置データ記憶部２１、位置センサ部１５または１７からの検知信号と位置データを比較して、位置データエラーが発生しているかどうかを判定する判定部２２、判定部２２による判定の結果に基づいて異常がある場合に回復信号（初期化信号）を出力する回復処理部２３を備えている。そのほか、ドア開閉制御部１３は、駆動回路１２を制御する駆動制御部２６、位置ラッチ部１６、１８を制御するラッチ制御部２５、及びロック機構を制御するロック制御部２４等を備えている。

位置計測部１４により、パルスカウントにより算出された位置データは、位置データ記憶部２１に記憶され、主制御部に送られる。主制御部２０は、例えば、ロックされていない状態で開扉命令を受信すると、まず、ラッチ制御部２５によりラッチ部を動作させてスライドドアのラッチを外す。次に、駆動制御部２６により駆動回路を２６制御して、駆動部１１を開扉方向に駆動させる。これによりスライドドア５０が開扉に移動する。

駆動部１１の動作によりエンコーダ１９から２相パルスが位置計測部１４に出力される。位置計測部１４は、２相パルスに基づきパルスカウントを行い、パルスカウント値を位置データとしてドア開閉制御部に送信する。位置データは、位置データ記憶部２１に記憶されるとともに、主制御部２０と判定部２２に出力される。主制御部２０は、位置データに基づいて駆動制御部２６、ラッチ制御部、ロック制御部２４等を制御する。主制御部２０は、位置データ及び閉位置センサ部１５の出力から、スライドドア５０が全閉状態になったと判断すると、ラッチ制御部が閉位置ラッチ部１６を制御して、スライドドアを閉位置に保持する。ロック命令があればロック制御部２３を介してロック機構を動作させる。

判定部２２は、位置データ記憶部２１の記憶データと位置センサ部１５からの出力とを監視しており、例えば位置データが閉位置を示していないのに、閉位置センサ部１５からのドア検知信号（閉位置信号）を受信すると、位置データに異常が発生したものとみなして、位置異常信号を主制御部２０と回復処理部２３に出力する。回復処理部２３は、位置異常信号を受信すると、主制御部２０の制御に従い、位置計測部１４に回復信号を出力する。位置計測部１４は、回復信号を受信すると、カウント値（位置データ）を閉位置の値に強制的に修正（初期設定）し、閉位置の位置データをドア開閉制御部１３の位置データ記憶部２１に出力する。

判定部２２は、種々の異常パターンを記憶しておくことが可能である。例えば、上記のケース以外に、閉位置センサ部１５が閉位置を検知しているにもかかわらず位置データ記憶部２１の内容が変化した場合（ドア移動中）にも、異常と判定する。さらに、開位置センサ部１７と位置データの異常な組み合わせを異常パターンとして設定することも可能である。尚、開位置において、開位置センサ部１７により異常と判定した場合には、位置データを開位置に初期設定することも可能である。

位置計測部１４による位置データの修正（初期設定）は、パルスカウントの計数中（ドア移動中と誤認識している場合）であれば、パルスカウントを一定期間停止して、パルスカウント値を閉位置に強制的に修正する構成、又は閉位置方向にパルスカウント中であれば、閉位置のパルスカウント値までカウントされてからカウントを停止する構成等を適宜採用可能である。

また、正常時においては、スライドドアが閉位置まで移動すると、閉位置ラッチ部によりスライドドアをラッチするが、位置データを強制的に閉位置に修正した場合には、ラッチ部を動作させないことが望ましい。このようにすることにより、いたずら等によりスライドドアが開いた状態で、ラッチ部分を触り、機械的スイッチの検出によりラッチが駆動されて指等を挟み込むことを防止することができる。このように強制修正による位置データの初期化では、ラッチは行わないが、使用者がラッチされていないことに気付き、再度閉扉命令を出すことにより、ラッチすることが可能となる。

尚、上述の説明では、本発明の実施形態としてスライドドアを用いて説明したが、ハッチバックドアの場合でも同じである。スライドドアの場合には横方向にスライド移動してドアの開閉を行うのに対して、ハッチバックドアの場合には上下方向に開閉する点が異なるだけであり、ドア開閉制御装置の構成についてはほぼ同様である。

また、上述の実施形態では、位置センサ部とラッチ部が別体として示されているが、位置センサ部とラッチ部は一体構造とすることもできる。部品点数削減の観点からは一体構造が好ましい。

以上説明したように、本発明によると電源瞬断などで、ドア位置を誤認識しても、位置センサ部の出力に合せて位置データを初期値に復帰させることにより、ドアが開けられなくなったり、ラッチできなくなったりすることを防止することができる。

モータ等の駆動部によって開閉移動する車両用スライドドアの開閉制御装置の構成を模式的に示す構成図である。 本発明のドア開閉制御部１３の一実施形態を示す機能ブロック図である。 電源瞬断テストに用いたイミュニティ波形を示す図である。 電源瞬断のイミュニティテストの結果、電源瞬断によりパルスカウントが変化する条件を説明する図である。

符号の説明

１０ スライドドア開閉制御装置
１１ 駆動部
１２ 駆動回路
１３ ドア開閉制御部
１４ 位置計測部
１５ 閉位置センサ部
１６ 閉位置ラッチ部
１７ 開位置センサ部
２０ 主制御部
２１ 位置データ記憶部
２２ 判定部
２３ 回復処理部
２４ ロック制御部
２５ ラッチ制御部
２６ 駆動制御部

Claims (4)

1. 駆動部により開閉駆動されるドアの位置を検知する位置センサ部と、前記駆動部の駆動量に応じて、前記ドアの位置を計測する位置計測部と、前記位置計測部及び前記位置センサ部からの出力に基づき、前記ドアの動作を制御するドア開閉制御部とを備え、
   前記ドア開閉制御部は、前記位置計測部の位置データと前記位置センサ部の検知信号が矛盾するときには、前記位置センサ部の検知信号に合せて、前記位置計測部及び前記位置データを初期化することを特徴とするドア開閉制御装置。
2. 前記ドア開閉制御部は、前記位置計測部が前記位置データに基づき前記ドアが移動中または開位置に停止中と認識しているときに、前記位置センサ部から閉位置検知信号を受信したときには、前記位置計測部及び前記位置データを閉位置に初期化することを特徴とする請求項１に記載のドア開閉制御装置。
3. 前記ドア開閉制御部は、前記位置センサ部が閉位置検知信号を受信しているときに、前記位置計測部がドア移動中の信号を受信した場合には、前記位置計測部及び前記位置データを閉位置に初期化することを特徴とする請求項１に記載のドア開閉制御装置。
4. 前記ドア開閉制御部は、前記位置計測部の位置データと前記位置センサ部の出力が矛盾した場合における前記初期化処理においては、前記ドアが閉じられたときに前記ドアを前記閉位置に保持するラッチ部のラッチ動作を行わないことを特徴とする請求項２または３に記載のドア開閉制御装置。
   

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