JPH05112126A - 自動車用自動ドアの安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ドアの開閉途中で干渉する可能性がある障害物
を検出して直ちにその開閉動作を停止させ、検出手段の
故障を検査することによりドアの開閉安全性および開閉
信頼性の維持を図る。 【構成】ドア開口部Ｓにドア１１の回動軌跡内に障害物
が存在するか否かを検出する光電センサ３０，３１を取
り付け、ドアにドアを閉塞したときに光電センサを遮光
する遮光板３２を取り付ける。光電センサ３０，３１の
情報を取り込む制御手段３３を設け、ドア１１の閉塞時
に透光状態である場合には光電センサが故障状態である
と判断してセンサ異常表示部３４を介して乗員に注意を
喚起せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば乗用車のドアの
開閉を自動的にかつ安全に行なえるようにした自動車用
自動ドアの安全装置に関し、特に安全装置の作動状態が
正常であるか否かを簡便に検査し得るものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、観光バスあるいは路線バスにおけ
るドアの開閉は自動となっている。また、タクシーにお
いても後席左側のドアの開閉は自動で行われている。し
かしながら、タクシーのドアは自動ドアとは言え、運転
手の手動操作によって行われているのが実情である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近の乗用
車の高級化指向に伴って、乗用車のドアをサーボモータ
ーによって自動的に開閉させるようにしたらとの要請が
にわかに出始めている（特開昭５８−７６６６９号公報
参照）。サーボ系を応用して自動ドアを制作しようとす
る場合、工作機械などと異なって精度はあまり要求され
ないものの、開閉動作時の安全性が特に要求されること
から、この要求に沿うような制御プログラムを構築する
ことが必要である。特にドアを閉塞しているときに人が
ドアに挟まれると危険であり、また障害物がドアの回動
軌跡内に存在すると自動車あるいは障害物が損傷するこ
とになる。したがって、自動ドアを開発するにあたり、
ドアを開閉している場合に障害物の有無を検出して、こ
の結果をドアの駆動部にフィードバックする安全装置の
開発も同時に要求されている。しかも、この安全装置を
採用するにあたっては、各種の検出手段が常に正常に作
動する必要があるため、検出手段の作動状況を検査する
機能も必要となる。

【０００４】このような事情に鑑みてなされた本発明の
目的は、ドアの開閉途中で干渉する可能性がある障害物
を検出して直ちにその開閉動作を停止させる一方、検出
手段の故障を検査することによりドアの開閉安全性およ
び開閉信頼性の維持を図る自動車用自動ドアの安全装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、自動車車体に形成されたドア開口部の前端
部にヒンジアームの一端を回動自在に取り付け、当該ヒ
ンジアームの他端に当該ヒンジアームに対してドアを回
動自在に取り付け、前記ヒンジアームの自動車車体に対
する回動角度を調節するアーム角度調節手段と、前記ド
アのヒンジアームに対する回動角度を調節するドア角度
調節手段とを有する自動車用自動ドアの安全装置であっ
て、前記ドア開口部に取り付けられて前記ドアの回動軌
跡内に障害物が存在するか否かを検出する光学的センサ
と、前記ドアに取り付けられて前記ドアを閉塞したとき
に前記センサを遮光する遮光板と、少なくとも前記ドア
の閉塞時に前記光学的センサの情報を取り込んで透光状
態である場合には注意を喚起せしめる制御手段とを備え
たことを特徴とする自動車用自動ドアの安全装置であ
る。

【０００６】

【作用】このように構成した本発明の安全装置は以下の
ように作用する。すなわち、自動車用自動ドアのアーム
角度調節手段および／またはドア角度調節手段に設けら
れたポテンショメータあるいはエンコーダなどからなる
ドア開度検出手段によって現在のドア開度を判断し、ド
アが閉塞状態である場合には、光学的センサからの情報
を取り込む。この情報に基づいて遮光状態であれば光学
的センサが正常に作動していると判断し、一方、透光状
態である場合には光学的センサに何らかの異常が発生し
たと判断する。そして、光学的センサが異常状態である
と判断した場合にはドアの自動開閉を解除したり、ある
いは異常表示、警告ブザー等によって乗員に注意を喚起
する。これにより、特別な検査を行うことなく安全装置
の光学的センサの故障判断を実施することができ、ドア
の開閉安全性および開閉信頼性の維持を図ることが可能
となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例に係る自動車用自
動ドアの安全装置の概略構成図、図２は同実施例の動作
を説明するフローチャート、図３は同実施例に係る安全
装置が適用される自動車用自動ドアを示す平面図、図４
は同じく自動ドアを開いた状態を示す斜視図、図５は同
じく自動ドアのヒンジアームを示す分解斜視図、図６は
図１の要部平面図、図７は自動ドアの開閉状態を示す平
面図である。なお以下述べる実施例は、いわゆる２ドア
の車体を例にとって説明するが、本発明に係る安全装置
は、前後左右に合計４つのドアが設けられた４ドアタイ
プの車体に適用することもできる。

【０００８】まず、本発明の安全装置が適用される自動
車用自動ドアの一例を説明する。この自動ドアにあって
は、図１に示すように、車体Ｗには左右に一つづつのド
ア１０，１１が設けられており、それぞれのドア１０，
１１は、ヒンジアーム１２の先端に回動自在に取り付け
られている。このヒンジアーム１２の他端は車体Ｗのフ
ロントピラーＦに回動自在に取り付けられ、当該ヒンジ
アーム１２の構造は図５に示すようになっている。すな
わち、車体ＷのフロントピラーＦには上下に軸受１３が
ねじ結合により固定されており、これらの軸受１３には
ヒンジアーム１２の一端に設けられた車体側支持軸１４
が回動自在に支持されている。ヒンジアーム１２の他端
には、ドア側支持軸１５が設けられており、当該ドア側
支持軸１５はドアにねじ結合により固定された軸受１６
に回動自在に支持されている。

【０００９】また、車体Ｗには、図４に示すようにブラ
ケット１７によりアーム駆動用モータ２１（アーム角度
調節手段）が取り付けられ、このアーム駆動用モータ２
１の駆動軸は車体側支持軸１４内に嵌合されており、こ
の駆動軸は車体側支持軸１４と一体となっている。一
方、ドア１１にはブラケット１８によりドア駆動用モー
タ２２（ドア角度調節手段）が取り付けられ、このドア
駆動用モータ２２の駆動軸に固着された駆動側歯車２３
はドア側支持軸１５と一体となった従動歯車２４と噛み
合っている。また、それぞれのモータ２１，２２には減
速機が内蔵されており、したがって、両方のモータ２
１，２２を駆動することによって、ヒンジアーム１２を
車体Ｗに対して回動させると同時にドア１１をヒンジア
ーム１２に対して回動させることにより、ドア１１は自
動的に開閉する。ドア１１を閉じた状態では車体Ｗに形
成されたドア開口部Ｓがドア１１によって閉塞される。
なお、図１に示された左側のドア１０も同様の構造によ
り自動的に開閉するようになっている。

【００１０】一方、ドアを閉じた状態のときにドア１１
と車体Ｗとを相互に締結するために車体のクォータピラ
ーＱにはストライカー部材２５が取り付けられ、このス
トライカー部材２５と噛み合うロック部２６がドア１１
の後端部に形成されている。このロック部２６には図４
において図示を省略したラッチ部材が設けられている。
さらに、ドアを閉じた状態のときに、ドア１１とヒンジ
アーム１２とを相互に締結するために図４および図６に
示すように、突起部からなる第１係合部２７がドア１１
に設けられ、ヒンジアーム１２に設けられた凹部からな
る第２係合部２８がドアを閉塞したときに第１係合部２
７と係合するようになっている。なお、ドアを開くとき
には、これらの係合部２７，２８はソレノイド等の駆動
手段によって自動的に締結状態が解除されるようになっ
ている。また、第１係合部２７を凹部とし第２係合部２
８を突起部として、これら継合部の凹凸関係を逆にして
も良い。

【００１１】このように、ドアを閉じた状態のときには
第１ロック手段としてのストライカー部材２５がロック
部２６のラッチ部材に噛み合うことによってドア１１と
車体Ｗとが締結され、第２ロック手段としての係合部材
２７，２８によってヒンジアーム１２とドア１１とが締
結される。これによって、開閉動作が２つの支持軸１
４，１５を中心として行われるドアであるにも拘らずド
ア１１の施錠が確実になされる。

【００１２】また、図７は自動ドアの開閉態様を示す平
面図であり、図７（Ａ）は従来構造の手動ドア１１ａを
有する車両Ｗａを障害物Ｇに隣接して駐車した場合のド
アの開度を示す図である。この場合における車両Ｗａと
障害物Ｇとの間隔Ｄに等しい間隔で上述した自動ドア１
１を開くと、図７（Ｂ）に示すように、乗員が昇降する
ためのスペースは従来のドア１１ａよりも大きく設定す
ることができる。このように狭いスペースでもドアと車
体との間に十分な昇降スペースを確保することができる
のは、上述した自動ドア１１は、開いた状態ではドアが
ヒンジアーム１２の開放動作によって車両の前方へ迫り
出すようにして開くからである。この場合には、ドアの
開放動作時にヒンジアーム１２を車体Ｗに対して開放動
作を行わせると共にドア自体１１はヒンジアーム１２に
対してヒンジアームの車体に対する回動方向と逆方向に
回動することになる。これにより、狭い場所で十分な昇
降スペースを確保することができる。また、図７（Ｂ）
に示すような障害物が存在しない場合には、図７（Ｃ）
に示すようにドア１１を大きく開くことも可能である。
この場合には、ヒンジアーム１２を車体Ｗに対して最大
限開くと共に、ドア自体１１はヒンジアーム１２に対し
て回動動作を行わせない。なお、ヒンジアームおよびド
アの回動角度を種々の態様に選択することによってドア
自体の開放状態を多数の態様に設定することが可能とな
る。

【００１３】かかる自動車用自動ドアに適用して好まし
い本発明に係る安全装置は、車体側に取り付けられた光
電センサ３０，３１（光学的センサ）と、ドア１１に固
定された遮光板３２と、前記光電センサ３０，３１から
の情報を取り込んで当該光電センサの作動状態を検出す
る制御手段３３と、光電センサ３０，３１が故障してい
る場合に乗員等に異常状態を喚起するためのセンサ異常
表示部３４とを有している。

【００１４】本実施例の安全装置が適用される自動ドア
は、上述したように作動し、図１に示すようにドア１１
を開いた状態（実線で示す）とドア１１を閉じた状態
（二点鎖線で示す）とに開閉する。ここで、本実施例の
安全装置は、特にドアが開放状態から閉じる過程におい
てドアの移動軌跡内に人や衣服などの障害物があったと
きドアを停止して安全を確保するものである。したがっ
て、図１に示すように障害物の存在を検知するための光
電センサ３０，３１をドア開口部Ｓに取り付けている。
この光電センサは、光を照射する投光部３０と、この投
光部３０から照射された光を受け取る受光部３１とから
構成されており、投光部３０には図示はしないが光を照
射するための電源が接続されている。また、受光部３１
は投光部３０から照射された光が入射されたか否かを判
断する光検知センサを有しており、その結果を電気信号
にて制御手段３３に出力するように結線されている。こ
れら投光部３０と受光部３１とは、それぞれブラケット
３６，３７を介してフロントピラーＦとクォータピラー
Ｑに固定されている。なお、図１においては、投光部３
０をフロントピラーＦに取り付け、受光部３１をクォー
タピラーＱに取り付けているが、投光部３０をクォータ
ピラーＱに、受光部３１をフロントピラーＦに取り付け
ても良い。また、この光電センサ３０，３１は、ドア１
１の移動軌跡内に障害物が存在するか否かを検出するた
めの検出手段であるから、最も効率的に障害物を検知し
得る位置に取り付けることが望ましい。したがって、図
４に示す形状の車体Ｗであれば、同図に示すように光路
Ｈが車体Ｗの前後方向に沿うように、かつ乗員等の足や
衣服を最も検出しやすいようにドア開口部Ｓの中央から
僅かに下方に取り付けることが好ましいといえる。な
お、車体Ｗやドア１１の形状が変われば本発明に係る光
電センサ３０，３１の取り付け位置も改変することは可
能であり、要するに最も効率的に障害物を検知できる位
置に光学的センサを設定すれば良い。

【００１５】一方、ドア１１を全閉にした状態で上述し
た光電センサ３０，３１の光路Ｈを遮断する遮光板３２
がドア１１のインナパネルに固定されている。この遮光
板３２は光電センサ３０，３１の光路Ｈを遮断するもの
であれば、その形状や材質等は何ら限定されるものでは
ない。

【００１６】制御手段３３においては、投光部３０と受
光部３１とからそれぞれ入力された情報に基づいて安全
処理に関する判断と命令を行うようになっている。すな
わち、まず投光部３０からの入力情報によって投光部３
０から正常に光が照射されているか否かを判断し、光源
が故障している場合などにあっては自動によるドア１１
の開閉を停止して、手動による開閉にする。また、投光
部３０からは正常に光が照射されているものの、受光部
３１の受光センサが故障していたりした場合には、ドア
１１を閉じた状態においても、すなわち光路Ｈに遮光板
３２が存在するにも拘らず受光状態となることから、こ
れを受光部３１の異常と判断して手動による開閉に切り
替える。これと同時に、投光部３０や受光部３１に異常
が発生したことを乗員等に喚起するためにセンサ異常表
示部３４に表示命令を出力する。次に、光電センサ３
０，３１が正常であり、かつドア１１が開閉動作を行っ
ている場合には、受光部３１における遮光状態に基づい
てドアの移動軌跡内に障害物が存在するか否かを判断す
る。つまり、受光部３１で投光部３０からの光を受光し
ない場合には、ドアの移動軌跡内に何らかの障害物があ
ると判断し、ドア１１の開閉動作を即座に停止して、手
動に切り替える。これと同時に、ドアの移動軌跡内に障
害物が存在することを喚起するために、例えば警告ブザ
ーなどの警告表示部３５に出力する。

【００１７】本実施例のセンサ異常表示部３４は、例え
ば室内のインストルメントパネルに設けて、投光部３０
の光源の異常、受光部３１の異常、光路Ｈがずれること
による異常等に分類して表示することが好ましい。ま
た、同時に警告ブザーを鳴して、より注意を引き付ける
ようにしても良い。

【００１８】次に作用を説明する。まず、光電センサを
構成する投光部３０が正常に光を照射しているか否かを
常に判断する（ステップ１）。光源が故障している場合
などにあっては自動によるドア１１の開閉を停止して手
動による開閉にする（ステップ２）。これと同時に、投
光部３０に異常が発生したことを乗員等に喚起するため
にセンサ異常表示部３４に表示命令を出力する（ステッ
プ３）。

【００１９】光電センサの投光部３０が正常に作動して
いる場合に、ドア１１が全閉状態であるか否かをアーム
駆動用モータ２１および／またはドア駆動用モータ２２
に取り付けられたポテンショメータあるいはエンコーダ
のパルス信号により判断し（ステップ４）、ドア１１が
全閉状態である場合には、受光部３１における遮光状態
を判断する（ステップ５）。ドア１１が全閉状態にある
場合には光電センサの光路Ｈはドアインナに取り付けら
れた遮光板３２によって遮光されているはずであるが、
このとき、受光部３１の受光部センサ等に故障が生じて
受光部において受光状態となっている場合には、受光部
３１の故障と判断し、自動によるドア１１の開閉を停止
して手動による開閉にする（ステップ２）。これと同時
に、受光部に異常が発生したことを乗員等に喚起するた
めにセンサ異常表示部３４に表示命令を出力する（ステ
ップ３）。

【００２０】一方、ステップ４にてドア１１が開いてい
ると判断され、この場合にドアが開いた状態からドア閉
の指令が出力されると、ドアの移動軌跡内に障害物が存
在するか否かを光電センサ３０，３１により検出しなが
ら、仮に受光部３１において受光状態であれば、予め設
定してある速度指令にしたがってドア１１を閉じる処理
が開始される（ステップ７）。このときの電流制限も、
やはり車両の傾斜が考慮された制限電流値でドアの開放
動作が開始される。なお、ドアが動いている間は光電セ
ンサによってドアと車体との間の移動軌跡内に障害物が
存在するか否かが判断されるが、同時に過負荷の発生も
その電流制限値に基づいて判断される。一方、ステップ
６にて障害物が検知されたときは、自動によるドア１１
の開閉を停止して手動による開閉にする（ステップ
８）。これと同時に、障害物の存在を乗員等に喚起する
ために警告表示部３５に表示命令を出力する（ステップ
９）。なお、負荷が検知されたとき、非常停止スイッチ
が操作されたときにも非常停止処理が行われ、ドア１１
の開閉を手動で行なえるようになっている。

【００２１】また、ドア１１を開く指令が有ると、まず
モーターの過負荷検出のための電流制限が車両の姿勢に
基づいて設定され、所定の速度でドア１１が開き始ま
る。ドア１１が開き始めると、図示しない超音波センサ
によってドアの外側の移動軌跡内の障害物を検知しなが
ら、かつモーターの負荷状態を確認しながらドア１１の
開放動作が行われる。この処理はドアが完全に開くま
で、または予め設定されている開放状態になるまで継続
して行われることになる。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の安全装置によ
れば、ドア開口部に取り付けられてドアの回動軌跡内に
障害物が存在するか否かを検出する光学的センサと、ド
アに取り付けられてドアを閉塞したときに光学的センサ
を遮光する遮光板と、少なくともドアの閉塞時に光学的
センサの情報を取り込んで透光状態である場合には注意
を喚起せしめる制御手段とを備えているため、ドアの開
閉途中で干渉する可能性がある障害物を検出して直ちに
その開閉動作を停止させる一方、検出手段の故障を検査
することによりドアの開閉安全性および開閉信頼性の維
持を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る自動車用自動ド
アの安全装置の概略構成図である。

【図２】図２は同実施例の動作を説明するフローチャー
トである。

【図３】図３は同実施例に係る安全装置が適用される自
動車用自動ドアを示す平面図である。

【図４】図４は同じく自動ドアを開いた状態を示す斜視
図である。

【図５】図５は同じく自動ドアのヒンジアームを示す分
解斜視図である。

【図６】図６は図１の要部平面図である。

【図７】図７は自動ドアの開閉状態を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ…自動車車体， Ｓ…ドア開口部， １１…ドア， １２…ヒンジアーム， ２１…アーム角度調節手段， ２２…ドア角度調節手段， ３０，３１…光学的センサ， ３２…遮光板， ３３…制御手段， ３４…センサ異常表示部

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１０月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【図６】

【図１】

【図２】

【図４】

【図５】

【図７】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車車体に形成されたドア開口部の前端
   部にヒンジアームの一端を回動自在に取り付け、当該ヒ
   ンジアームの他端に当該ヒンジアームに対してドアを回
   動自在に取り付け、前記ヒンジアームの自動車車体に対
   する回動角度を調節するアーム角度調節手段と、前記ド
   アのヒンジアームに対する回動角度を調節するドア角度
   調節手段とを有する自動車用自動ドアの安全装置であっ
   て、前記ドア開口部に取り付けられて前記ドアの回動軌
   跡内に障害物が存在するか否かを検出する光学的センサ
   と、前記ドアに取り付けられて前記ドアを閉塞したとき
   に前記センサを遮光する遮光板と、少なくとも前記ドア
   の閉塞時に前記光学的センサの情報を取り込んで透光状
   態である場合には注意を喚起せしめる制御手段とを備え
   たことを特徴とする自動車用自動ドアの安全装置。