JP2016147508A - 車両制御装置 - Google Patents

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貴久夫 村瀬
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Abstract

【課題】転舵輪に向かって摺動変位するドアと転舵輪とが接触することを回避すること。
【解決手段】車両は、車室の内外を連通させるフロントドア開口部と、車両前後方向へ摺動変位(スライド)することでフロントドア開口部を開閉するフロントスライドドアと、前輪とフロントスライドドアとの接触を回避する接触回避手段34とを備え、フロントスライドドアをドア閉状態から前輪に向かって接近する方向に摺動変位させようとするときに、転舵量検出手段30が、車両の前後軸に対して所定以上の舵角Tを検出した場合、接触回避手段34は、制御対象に対して制御信号を出力して接触回避制御を行なう。
【選択図】図2

Description

本発明は、転舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段を有する車両制御装置に関する。
例えば、特許文献1には、車両後方に向かってスライドするリヤドアと、車両前方に向かってスライドするフロントドアとを備えた車両が開示されている。
一般的に、車両のドア開口部を開閉するスライド式ドアは、ヒンジ式ドアと比較して、開放スペースが少ない周囲環境でも開放することができる、という利点がある。このため、車両の外部に障害物が存在する場合であっても、その障害物との接触を回避してスライド開放することが可能となり、フロントドアに対してスライド式ドアを適用することが検討されている。
独国実用新案出願公開第20310533号明細書
ところで、通常の2輪操舵(2WS)の車両では、後輪が舵角を有することが無いため、後輪が車体のタイヤハウスから側方に向かって突出することが回避される。このため、スライド式リヤドアを車両後方に向かってスライドさせた場合、後輪とスライド式リヤドアとが接触することはない。例えば、図4(a)は、大型の単一のスライドドア1を車両後方側にスライドさせた状態を示し、図4(c)は、ドアをスライド式フロントドア2aとスライド式リヤドア2bに分割構成し、スライド式リヤドア2bを車両後方側にスライドさせた状態を示している。
これに対して、前輪は、その転舵によって舵角を有する場合がある。このため、例えば、大きな転舵が必要とされる狭所への駐車後に、前輪が大きな舵角を保持したままの状態でスライド式フロントドアを車両前方に向かってスライドさせた場合、スライド式フロントドアと前輪とが接触するおそれがある。例えば、図4(b)は、分割構成されたスライド式フロントドア2aを、転舵していない前輪3側にスライドさせた状態を示し、図4(d)は、分割構成されたスライド式フロントドア2aを前輪4側にスライドさせた際、転舵量が大きい前輪4とスライド式フロントドア2aとが接触した状態を示している。
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、転舵輪に向かって摺動変位するドアと転舵輪とが接触することを回避することが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、転舵可能な転舵輪と、前記転舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段とを有する車両制御装置であって、前記車両は、車室の内外を連通させるドア開口部と、車両前後方向へ摺動変位することで前記ドア開口部を開閉するドアと、前記転舵輪と前記ドアとの接触を回避する接触回避手段と、を備え、前記ドアが閉状態にあるとき、前記転舵輪と前記ドアとは、車両前後方向でオフセットするように配置され、前記ドアを前記ドア閉状態から前記転舵輪に向かって接近する方向に摺動変位させようとするときに、前記転舵量検出手段が、前記車両の前後軸に対して所定以上の転舵量を検出した場合、前記接触回避手段は、接触回避制御を行ない、前記所定以上の転舵量とは、前記転舵輪が前記ドアの摺動変位軌道上に位置しているときの前記転舵輪の舵角であることを特徴とする。
本発明によれば、ドアを転舵輪に向かって摺動変位させようとするとき、転舵輪が所定以上の転舵量を有していると、接触回避手段は接触回避制御を行なうため、転舵輪が車幅方向外側に向かって突出していても、ドアと転舵輪とが接触することが回避されドア及び転舵輪の両方の損傷を防止することができる。これにより、本発明では、開放スペースが少ない周囲環境であってもドアを円滑に開放すること、及び、ドア及び転舵輪の損傷を防止することを両立させることができる。
なお、「所定の転舵量」とは、通常のユーザが「タイヤを略真っ直ぐに戻した状態」と認識することが可能な舵角で、例えば、車両の前後軸に対して平行となる舵角0度に対して±5度の範囲(舵角0度±5度)で設定される。
また、本発明によれば、転舵輪が所定未満の舵角を有してドアの摺動変位軌道上に位置していないときは、ドアを転舵輪の方向に向かって摺動変位させて開放することができる。これに対して、転舵輪が所定以上の舵角を有してドアの摺動変位軌道上に位置しているときには、接触回避手段が接触回避制御を行なうことで、ドアと転舵輪との接触の可能性が高いときにのみドアと転舵輪との接触を回避することができる。これにより、所定未満の舵角を有するときにドアが開放可能となり、ドアを開放することができる範囲が増大して利便性を向上させることができる。
さらに、本発明は、前記ドアが、前記車両に対して前記ドアを係止すると共に、前記係止状態を解除するドア係止・解除手段を有し、前記接触回避手段は、前記ドア係止・解除手段による前記ドアの係止解除を禁止することを特徴とする。
本発明によれば、接触回避手段が接触回避制御を行なうと、ドア係止・解除手段によるドアの係止解除が禁止されるため、ドアが転舵輪側に向かって開放されることがなく、ドアと転舵輪の両方が損傷することを防止することができる。
さらにまた、本発明は、前記車両が、ユーザが視認可能な発光光を発光させる発光手段を備え、前記接触回避手段は、前記発光手段を発光させることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、車両の周囲が騒がしい環境にある場合であっても、ユーザが発光手段の発光光を視認することで、接触回避手段が接触回避制御を行なったことをユーザに認識させることができる。
さらにまた、本発明は、前記車両が、前記ドアの開閉状態を検知するドア開閉状態検知手段を備え、前記ドア開閉状態検知手段によって前記ドアが開状態にあると検知されたとき、前記接触回避手段は、接触回避制御を行なうことを特徴とする。
本発明によれば、ドア開閉状態検知手段によってドアが開状態にあると検知されたとき、接触回避手段は、接触回避制御を行なうことで、ドアが転舵輪側に向かって開放されることがなく、ドアと転舵輪の両方が損傷することを防止することができる。
さらにまた、本発明は、前記転舵輪と前記ドアとの少なくとも一部が車幅方向で重畳するとき、前記接触回避手段は、前記転舵輪の転舵を禁止することを特徴とする。
本発明によれば、転舵輪とドアとの少なくとも一部が車幅方向で重畳する場合、接触回避手段によって転舵輪の転舵が禁止されて転舵輪が転舵しないため、転舵輪とドアとの接触を回避することができる。
本発明では、転舵輪に向かって摺動変位するドアと転舵輪とが接触することを回避することが可能な車両制御装置を得ることができる。
本発明の実施形態に係る車両制御装置が組み込まれた車両の側面図である。 本発明の実施形態に係る車両制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。 フロントスライドドアと前輪との衝突を回避するための制御フローチャートである。 (a)〜(d)は、従来技術において、スライドドアと車輪との関係を示す説明図である。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が組み込まれた車両の側面図である。なお、各図中において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向(左右方向)、「上下」は、車両上下方向をそれぞれ示している。
図1に示されるように、車両10は、車両前後方向に沿った略中央部に立設し、上端がルーフ部12に連結され、下端がサイドシル14に連結されたセンタピラ16を有する。センタピラ16の車両前方には、車室の内外を連通させるフロントドア開口部(ドア開口部)18と、車両前後方向へ摺動変位(スライド)することでフロントドア開口部18を開閉するフロントスライドドア(ドア)20と、図示しないステアリング装置の操作によって転舵可能な前輪(転舵輪)22とが配置されている。
センタピラ16の車両後方には、車室の内外を連通させるリヤドア開口部24と、車両前後方向へ摺動変位(スライド)することでリヤドア開口部24を開閉するリヤスライドドア26と、後輪28とが配置されている。
なお、図1は、フロントスライドドア20及びリヤスライドドア26がそれぞれ閉状態から摺動変位して、フロントドア開口部18及びリヤドア開口部24が、それぞれ開放された開状態を示している。また、フロントスライドドア20が閉状態にあるとき、前輪22とフロントスライドドア20とは、車両前後方向でオフセットするように配置されている。
車両10には、ステアリングホイールに結合された操舵軸と、転舵輪を転舵させる転舵機構とが機械的に分離され、ステアリング装置に設けられたステアリングモータを操舵装置から電気的に制御するいわゆるステアバイワイヤ方式が適用されている。なお、車両10は、ステアバイワイヤ方式に限定されるものではなく、操舵軸と転舵機構とが機械的に連結された従来のようなステアリング方式を用い、機械的ロック機構等によって対応するようにしてもよい。
また、本実施形態では、前輪22を転舵輪として説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、前輪22及び後輪28の両方をそれぞれ転舵輪とする4輪操舵車両に適用することも可能である。
図2は、本発明の実施形態に係る車両制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。
車両10は、前輪22の舵角(転舵量)を検出する転舵量検出手段30と、転舵量検出手段30が検出した舵角が入力される制御部32とを備えている。制御部32は、後記する制御対象に対して制御信号を出力して、前輪22とフロントスライドドア20との接触を回避する制御(接触回避制御)を行なう接触回避手段34を有する。
また、制御部32には、フロントスライドドア20の開閉状態を検知するドア開閉状態検知手段36と、電動ドアロック機構39を有するドア係止・解除手段38と、ドア駆動手段40と、アラーム音発生手段42と、発光手段44と、及び、ハンドルロック機構48を有するステアリング装置46とが電気的接続されている。これらのドア開閉状態検知手段36、電動ドアロック機構39を有するドア係止・解除手段38、ドア駆動手段40、アラーム音発生手段42、発光手段44、及び、ハンドルロック機構48を有するステアリング装置46は、制御部32から出力される制御信号によって接触回避制御を行なう制御対象として機能する。
制御部32は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及び所定の電気回路を備えたECU(電子制御装置)によって構成されている。制御部32は、例えば、信号伝達ケーブルであるハーネスやCAN(Controller Area Network)等の無線LANを介して、ドア開閉状態検知手段36、ドア係止・解除手段38、電動ドアロック機構39、ドア駆動手段40、アラーム音発生手段42、発光手段44、ステアリング46装置46、及び、ハンドルロック機構48と電気的に接続されている。
転舵量検出手段30は、例えば、ステアリング装置46によって転舵される前輪22の転舵量を検出する転舵量センサや、前輪22のタイヤがタイヤハウスからどれだけ車幅方向に突出しているかを直接的に検出する突出量センサによって構成される。
転舵量センサとしては、例えば、ステアリングモータの回転運動がボールねじ軸により直線運動に変換され、この直線運動が伝達されるラック軸のスライド量(ストローク量)を検出するラック位置センサや、ステアリングモータの回転角を検出する回転角度センサ等が挙げられる。具体的には、例えば、リニアエンコーダやポテンショメータが用いられるとよい。
また、突出量センサとしては、例えば、フロントスライドドア20側に装着されて前輪22のタイヤの突出量を検出する機械式の近接センサが挙げられる。また、フロントスライドドア20の前方端に装着されて前輪22のタイヤと接触してセンサが押し潰されることで通電するケーブル状の挟み込みセンサを応用することで突出量を検出するようにしてもよい。
ドア開閉状態検知手段36は、例えば、ストライカに対してラッチがロック状態にあるときにフロントスライドドア20の閉状態と検知し、ストライカに対してラッチがロック解除状態(ラッチ解除状態)にあるときにフロントスライドドア20の開状態と検知する。
ドア係止・解除手段38は、例えば、ラッチ、ストライカ及び電動ドアロック機構39によって構成されるものである。ユーザによるドア解除レバーの手動操作やパワースライドドアのドア開スイッチをOFFからONへの切換操作によりロック状態が解除されてフロントスライドドア20が開放される。但し、本実施形態では、後記するように、前輪22の舵角Tが0度よりも大きい場合、電動ドアロック機構39が作動してフロンドスライドドア20がロック状態に保持されているため、ユーザがドア解除レバーを手動操作してもフロントスライドドア20の開放が阻止されるように構成されている。
ドア駆動手段40は、例えば、パワースライドドア装置として構成され、パワースライドドア装置を作動させるためユーザによるドア開スイッチのOFFからONへの切換操作によってフロントスライドドア20の開閉動作が自動的に行なわれる。
アラーム音発生手段42は、ユーザ(運転者)に対して、例えば、車内に搭載されたスピーカから音声やブザー等で伝達する。また、発光手段44は、発光光を発光することが可能な光源からなり、例えば、ヘッドライト、ハザードランプ、室内灯、複数のLEDが配置された液晶表示部、赤ランプ等によって構成される。発光手段44は、ユーザ(運転者)に対して、例えば、LEDの点滅や赤ランプの点滅等で伝達する。
ステアリング装置46は、ユーザによるステアリングハンドルの回動操作によって前輪22を転舵させるものである。このステアリング装置46は、制御部32からの制御信号に基づいてステアリングハンドルの回動操作ができないようにステアリングハンドルをロック状態とするハンドルロック機構48を有する。このハンドルロック機構48が作動することで、後記するようにステアリングハンドルの回動操作が禁止される。
本実施形態に係る車両制御装置が適用された車両10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
図3は、フロントスライドドアと前輪との衝突を回避するための制御フローチャートである。
この制御フローチャートは、例えば、車両10がドア駆動手段40としてパワースライドドア装置を備えている場合、ユーザがパワースライドドア装置を作動させるためにドア開スイッチをOFFからONに切換操作したときをトリガーとして開始される。また、ユーザが手動操作によってフロントスライドドア20を閉状態から開状態に切り換える場合、ユーザがフロントスライドドア20を開けるためにドア解除レバーを手動操作しても電動ドアロック機構39の作動によってフロントスライドドア20は閉状態に保持されている。従って、パワースライドドア装置を備えていない手動操作の場合には、ユーザのステアリングハンドル操作によって前輪22の舵角が0度よりも大きくなったときをトリガーとして制御フローチャートが開始される。
先ず、ドア開閉状態検知手段36によって、フロントスライドドア20が閉状態にあるか否かが検知される(ステップS1)。ドア開閉状態検知手段36は、ストライカに対してラッチが保持されたロック状態でフロントスライドドア20が閉状態であることを検知したとき(ステップS1→Yes)、ステップS2に進む。
ステップ2において、転舵量検出手段30は、前輪22の転舵量である舵角Tを検出し、この検出信号を制御部32に出力する。制御部32では、転舵量検出手段30で検出された舵角Tが、予め設定された所定値以上(T≧所定値)であるか否かを判断する。
制御部32は、転舵量検出手段30で検出された前輪22の舵角Tが所定値以上(T≧所定値)であると判断したとき(ステップS2→No)、ステップS3に進む。この所定値は、通常のユーザが「タイヤを略真っ直ぐに戻した状態」と認識することが可能な舵角で、例えば、車両10の前後軸に対して平行となる舵角0度に対して±5度の範囲(舵角0度±5度)で設定されることが好ましい。前輪22の舵角が0度でなく、ある程度の舵角を有する場合でも、前輪22との接触を回避することができるからである。
ステップS3において、ユーザ(ドライバ)が閉状態からフロントスライドドア20を前輪22の方向に向かって摺動変位させようとする場合、接触回避手段34は、制御対象に制御信号を出力して接触回避制御を行なう。例えば、接触回避手段34は、アラーム音発生手段42に制御信号を導出し、例えば、音声やブザー等の音で、ユーザにフロントスライドドア20が前輪22に対して接触する可能性があることを認識させる。また、接触回避手段34は、発光手段44に制御信号を導出し、例えば、LEDや赤ランプを点滅させることで、ユーザにフロントスライドドア20が前輪22に対して接触する可能性があることを認識させる。さらに、接触回避手段34は、ドア係止・解除手段38の電動ドアロック機構39にロック信号(制御信号)を導出して、フロントスライドドア20の開放操作(摺動変位)を禁止する。これにより、フロントスライドドア20が閉状態であるときの接触回避制御を終了する。
一方、制御部32は、前輪22の舵角Tが所定値未満(T<所定値)であると判断したとき(ステップS2→Yes)、フロントスライドドア20を前輪22側に向かって摺動変位させても前輪20と接触する可能性がなく、フロントスライドドア20が開放可能な状態となる(ステップS4)。
さらに、ステップS1において、ドア開閉状態検知手段36は、ストライカに対してラッチがロックされていないロック解除状態でフロントスライドドア20が開状態(一部開状態であるか全部開状態であるかを問わない)であることを検知したとき(ステップS1→No)、ステップS5に進む。
ステップS5において、ユーザ(ドライバ)がステアリングハンドルを所定方向に回動させようとする場合、接触回避手段34は、制御対象に制御信号を出力して接触回避制御を行なう。例えば、接触回避手段34は、アラーム音発生手段42に制御信号を導出し、音声やブザー等の音で、ユーザにフロントスライドドア20が前輪22に対して接触する可能性があることを認識させる。また、接触回避手段34は、発光手段44に制御信号を導出し、例えば、LEDや赤ランプを点滅させることで、ユーザにフロントスライドドア20が前輪22に対して接触する可能性があることを認識させる。さらに、接触回避手段34は、ステアリング装置46のハンドルロック機構48にハンドルロック信号(制御信号)を導出して、ステアリングハンドルの回動操作を禁止して、ステップS4に進む。
このように本実施形態では、ドア開閉状態検知手段36によりフロントスライドドア20の閉状態又は開状態に応じて、フロントスライドドア20の開放操作を禁止し、又は、ステアリングハンドルの回動操作を禁止する接触回避制御を行なうことで、前輪22に対してフロントスライドドア20が接触することを回避することができる。
なお、図3の制御フローチャートでは、ドア開閉状態検知手段36によってフロントスライドドア20が開状態であると検知された場合(ステップ1→No)、ユーザがステアリングハンドルの操作をしようとしたときにその操作を禁止しているが(ステップS5)、ステアリングハンドルの操作を禁止する前に転舵量検出手段30によって前輪22の舵角Tを検出し、前輪22の舵角Tがこの舵角Tよりも大きくならないように接触回避制御を行なうようにしてもよい。前輪22の舵角Tが所定値未満(T<所定値)でフロントスライドドア20を前輪22側に摺動変位させた場合であっても、前輪22と接触する蓋然性が低く接触回避制御を行なう必要がないからである。
本実施形態では、フロントスライドドア20を前輪22に向かって摺動変位させようとするとき、前輪22が所定以上の舵角Tを有していると、接触回避手段34はフロントスライドドア20の開放操作を禁止するため、前輪22が車幅方向外側に向かって突出していても、フロントスライドドア20と前輪22とが接触することが回避されフロントスライドドア20及び前輪22の両方の損傷を防止することができる。これにより、本実施形態では、開放スペースが少ない周囲環境であってもフロントスライドドア20を円滑に開放すること、及び、フロントスライドドア20及び前輪22の損傷を防止することを両立させることができる。
また、本実施形態では、前輪22が所定未満の舵角Tを有してフロントスライドドア20の摺動変位軌道上に位置していないときは、フロントスライドドア20を前輪22側の方向に向かって摺動変位させて開放することができる。これに対して、前輪22が所定以上の舵角Tを有してフロントスライドドア20の摺動変位軌道上に位置しているときには、接触回避手段34が接触回避制御を行なうことで、フロントスライドドア20と前輪22との接触の可能性が高いときにのみフロントスライドドア20と前輪22との接触を回避することができる。これにより、所定未満の舵角Tを有するときにフロントスライドドア20が開放可能となり、フロントスライドドア20を開放することができる範囲が増大して利便性を向上させることができる。
さらに、本実施形態では、接触回避手段34が接触回避制御を行なうと、ドア係止・解除手段38によるフロントスライドドア20のロック解除が禁止されるため、フロントスライドドア20が前輪22側に向かって開放されることがなく、フロントスライドドア20と前輪22の両方が損傷することを防止することができる。
さらにまた、本実施形態では、接触回避手段34が接触回避制御を行なうと、ドア駆動手段40の作動が禁止されるため、フロントスライドドア20が前輪22側に向かって自動で摺動変位することがなく、フロントスライドドア20と前輪22の両方が損傷することを防止することができる。
さらにまた、本実施形態では、ユーザの視線がどこを向いていても、アラーム音発生手段42から発生する音により接触回避手段34が接触回避制御を行なったことをユーザに認識させることができる。
さらにまた、本実施形態では、例えば、車両10の周囲が騒がしい環境にある場合であっても、ユーザが発光手段44の発光光を視認することで、接触回避手段34が接触回避制御を行なったことをユーザに認識させることができる。
さらにまた、本実施形態では、接触回避手段34が接触回避制御を行なった場合であっても、例えば、ドライバがステアリングハンドルを元の位置に戻すハンドル操作等を行なって転舵量検出手段30によって検出される前輪22の舵角Tが所定未満となったとき、接触回避手段34は、その接触回避制御を停止し、前輪22に接触することなくフロントスライドドア20を摺動変位させることができる。
さらにまた、本実施形態では、ドア開閉状態検知手段36によってフロントスライドドア20が開状態にあると検知されたとき、接触回避手段34は、接触回避制御を行なうことでステアリングハンドルの回動操作が禁止され、フロントスライドドア20と前輪22の両方が損傷することを防止することができる。
さらにまた、本実施形態では、前輪22とフロントスライドドア20との少なくとも一部が車幅方向で重畳する場合、接触回避手段34によって前輪22の転舵が禁止されて前輪22が転舵しないため、前輪22とフロントスライドドア20との接触を回避することができる。
10 車両
18 フロントドア開口部(ドア開口部)
20 フロントスライドドア(ドア)
22 前輪(転舵輪)
30 転舵量検出手段
34 接触回避手段
36 ドア開閉状態検知手段
38 ドア係止・解除手段
44 発光手段
T 舵角

Claims (5)

  1. 転舵可能な転舵輪と、前記転舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段とを有する車両制御装置であって、
    前記車両は、
    車室の内外を連通させるドア開口部と、
    車両前後方向へ摺動変位することで前記ドア開口部を開閉するドアと、
    前記転舵輪と前記ドアとの接触を回避する接触回避手段と、
    を備え、
    前記ドアが閉状態にあるとき、前記転舵輪と前記ドアとは、車両前後方向でオフセットするように配置され、
    前記ドアを前記ドア閉状態から前記転舵輪に向かって接近する方向に摺動変位させようとするときに、前記転舵量検出手段が、前記車両の前後軸に対して所定以上の転舵量を検出した場合、前記接触回避手段は、接触回避制御を行ない、
    前記所定以上の転舵量とは、前記転舵輪が前記ドアの摺動変位軌道上に位置しているときの前記転舵輪の舵角であることを特徴とする車両制御装置。
  2. 請求項1記載の車両制御装置において、
    前記ドアは、前記車両に対して前記ドアを係止すると共に、前記係止状態を解除するドア係止・解除手段を有し、
    前記接触回避手段は、前記ドア係止・解除手段による前記ドアの係止解除を禁止することを特徴とする車両制御装置。
  3. 請求項1又は請求項2記載の車両制御装置において、
    前記車両は、ユーザが視認可能な発光光を発光させる発光手段を備え、
    前記接触回避手段は、前記発光手段を発光させることを特徴とする車両制御装置。
  4. 請求項1記載の車両制御装置において、
    前記車両は、前記ドアの開閉状態を検知するドア開閉状態検知手段を備え、
    前記ドア開閉状態検知手段によって前記ドアが開状態にあると検知されたとき、前記接触回避手段は、接触回避制御を行なうことを特徴とする車両制御装置。
  5. 請求項4記載の車両制御装置において、
    前記転舵輪と前記ドアとの少なくとも一部が車幅方向で重畳するとき、前記接触回避手段は、前記転舵輪の転舵を禁止することを特徴とする車両制御装置。
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