JPH05112128A - 車両用ドアの開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開閉操作時の操作感を手動時のそれと同様と
なるような開閉制御を行なう制御装置を提供すること。 【構成】ドアの外側に設けられているドアハンドル及び
その内側に設けられているドア開閉用取手にドア開閉力
を検出するセンサ３ａ．，３ｂ，４ａ，４ｂをそれぞれ
設けておく。ドアコントローッルユニット４５はこれら
のセンサで検出されたドアの開力及び閉力に基づいてド
アの開閉速度を制御する。ドア開用圧力センサ３ａ，３
ｂに大きな力が加わればドアは早く閉まり、小さな力が
加わればドアはゆっくりと閉まる。開く場合も同様であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば乗用車のドア
の開閉を電気的に行う装置において、その開閉時の操作
感が手動時の操作感と同様となるような制御を行う車両
用ドアの開閉制御装置に関する。

【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現実である。

【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、反面、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。 この開閉制御時の安全性を
考慮した場合には、スイッチのオン，オフ操作によって
開閉動作が自動的に行われてしまうようにするよりも、
手動時の操作感と同様に乗員のドアに加える力加減に応
じた開閉動作を行うようにしたほうが好ましいと言え
る。本発明は、上記のような事情に鑑みて成されたもの
であり、開閉操作時の操作感を手動時のそれと同様とな
るような開閉制御を行なう車両用ドアの開閉制御装置の
提供を目的とする。

【０００４】

【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、車両のドアを自動開閉させる開閉制御装置
であって、当該ドアを開閉駆動する駆動手段と、車室内
及び車室外に配置されているドア開閉用ハンドルに設け
られ、乗員によるドアの開閉力を検出する開閉力検出手
段と、当該開閉力検出手段によって検出された開閉力に
基づいて、ドアの開閉感を手動時のそれと同様となるよ
うに前記駆動手段の動作を制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする。

【０００５】

【作用】このように構成した本発明は以下のように作用
する。開閉力検出手段は車両のドアを開閉するために車
室内外に設けられているドア開閉用ハンドルに取り付け
られている。この開閉力検出手段は乗員がドアを開閉し
ようとしてこのドア開閉用ハンドルに加えた力，つまり
開閉力を検出する。制御手段はこの開閉力検出手段によ
って検出された開閉力に応じた速度でドアの開閉が行わ
れるように駆動手段を駆動する。このような制御が行わ
れることによって、ドアの開閉を乗員の望む速度で、ま
た、乗員の望む位置で、自由に開閉させたり停止させた
りすることができるようになるので、手動で行う開閉フ
ィーリングに近い操作感でドアの開閉を行えるようにな
る。

【０００６】

【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、本発明にかかる車両用ドアの開閉
制御装置の制御系の概略構成図であり、図２は、ドアの
駆動系とこれに直接関連する制御系の概略構成図であ
る。ＤＣ電源１は、ドアの自動開閉を行なわせるための
電源であり、通常は車両に搭載されているバッテリーが
使用される。記憶装置２は、ドアの自動開閉のための動
作プログラムや後述する各種のセンサー等からの信号を
一時記憶するものである。ドア開用圧力センサ３ａ，３
ｂは、ドア開閉用ハンドルに取り付けられているもので
あり、乗員がドアを開ける場合にこのハンドルに加えた
力を検出するものである。ドア閉用圧力センサ４ａ，４
ｂはやはりこのハンドルに設けられており、乗員がドア
を閉じる場合にこのハンドルに加えた力を検出するもの
である。これらのセンサーをこのような位置に設けるの
は、ドアの開閉指令を車室内あるいは車室外から行う必
要があるからである。ポテンショメーター５及び１５
は、ドアの開閉位置を検出するセンサーであり、現在ド
アがその開閉軌跡のどこに存在しているかを検出するも
のである。なお、この検出はポテンショメーターによら
ずに後述するエンコーダーのパルス信号を用いても良
い。リモコン８は、主にドアの開閉を遠隔操作で行なう
ためのものであり、そこからの信号は車両に搭載されて
いる受信器９によって受信される。１枚のドアの開閉は
２つの駆動手段によって行われるようになっているが、
本実施例ではサーボモーターを用いている。第１軸を駆
動させる駆動手段１０は、その軸を減速機１１を介して
駆動するサーボモーター１２と、ドアの完閉状態を維持
するブレーキ１３と、前述のポテンショメーター５と、
主にドアの開閉速度を制御するためのパルス信号を得る
エンコーダー１４とから構成される。第２軸を駆動させ
る駆動手段２０も同様に、減速機２１，サーボモーター
２２，ブレーキ１３，ポテンショメーター１５，エンコ
ーダー２４とから構成される。それぞれの軸に独立して
設けられている前リミットスイッチ３０，３１及び後リ
ミットスイッチ３２，３３は制御不能に陥ったときにス
トッパーとして機能するオーバーラン検出用のリミット
スイッチである。それぞれの駆動手段１０または２０の
動作は、ＤＣサーボドライバー３５または４０によって
制御される。ドアコントロールユニット４５は、各種の
スイッチやセンサーからの入力に基づいてドアの開閉を
総括的に制御するものである。

【０００７】ドアの駆動機構の概略の構成は図２に示す
ようになっている。ドア５０とボディー５１側とはアー
ム５２によって連結されている。ドア５１側に取り付け
られた第１軸はアーム５２をこの軸を回転中心として回
動させるように働き、また、ドア５０に取り付けられた
第２軸もやはりアーム５２をこの軸を回転中心として回
動させるように働く。なお、このような駆動機構は、図
３（Ａ）に示すように車両の両側のドアに対してそれぞ
れ独立して設けられている。それぞれの軸はこのように
動くから、それぞれの軸を回転させる速度や最終的な回
転位置をそれぞれ独自に設定することで、従来とは異な
る態様でのドアの開閉が可能となる。例えば、図３
（Ｂ）に示すような態様でドアを開くことも可能とな
り、このようにすれば、狭い場所での乗降が非常に楽と
なる。なお、ドア５０の外周面には図２に示すようにド
アの閉止時の防水性を維持するウエザーストリップ５６
が取り付けられている。また、第１軸及び第２軸に設け
られているサーボモーターへの電流はＤＣサーボドライ
バー３５，４０からそれぞれ供給される。なお、図にお
いてはＤＣサーボドライバーは一つだけ記載してある
が、実際には図１に示すようにそれぞれの軸に対して独
立して設けてある。また、それぞれの軸に設けられてい
るポテンショメーターからの信号は、現在位置情報とし
てドアコントロールユニット４５に入力される。なお、
図では便宜上この信号がドアコントロールユニット４５
に直接入力されるようになっているが、実際には図１に
示したようにＤＣサーボドライバー３５，４０を介して
これに入力される。ＤＣサーボドライバー３５，４０か
らはドアコントロールユニット４５に向けて電機子電流
情報，つまりサーボモーターに供給されている電流情報
が、またドアコントロールユニット４５からはＤＣサー
ボドライバー３５，４０に向けて停止あるいは続行の命
令がそれぞれ出力される。

【０００８】図４は、開閉力検出手段として機能するド
ア開用圧力センサ３ａ，３ｂとドア閉用圧力センサ４
ａ，４ｂとの取り付け位置を示した図である。車室外に
は同図（Ａ）に示すような形状のドアハンドル６０がド
ア５０の外板部分に取り付けられている。このドアハン
ドル６０の外側部分にはドア５０を外側から閉めると
き、このドアハンドル６０に外側から加わる力を検出す
るドア閉用圧力センサ４ａが取り付けられている。ま
た、このドアハンドル６０の内側部分にはドア５０を外
側から開けるとき、このドアハンドル６０に内側から加
わる力を検出するドア開用圧力センサ３ａが取り付けら
れている。車室内には同図（Ｂ）に示すような形状のア
ームレスト６５が設けられているが、このアームレスト
６５にはドア開閉用取手６６が形成されている。このド
ア開閉用取手６６の開口部内側にはドア５０を車内から
閉めるとき、このドア開閉用取手６６の内側から加わる
力を検出するドア開用センサ３ｂが取り付けられてい
る。また、このドア開閉用取手６６の開口部外側にはド
ア５０を車内から開けるとき、このドア開閉用取手６６
の外側から加わる力を検出するドア閉用センサ４ｂが取
り付けられている。これらのセンサによって検出された
開閉力は電気信号に変換されて図１のドアコントロール
ユニット４５に出力される。

【０００９】以上のような構成を有する本発明にかかる
車両用ドアの制御装置は図５に示す動作フローチャート
に基づいて次のように動作することになる。まず、ドア
コントロールユニット４５はドア開用圧力センサ３ａ，
３ｂとドア閉用圧力センサ４ａ，４ｂの４つのセンサに
よる検出値を入力する（Ｓ１）。次に、ドアコントロー
ルユニット４５はこの検出結果に基づいてドアの線加速
度を算出する（Ｓ２）。この線加速度の演算は、次の式
に基づいて行う。上記の４つのセンサによって検出した
ドア開方向とドア閉方向との力の和をＦ＝（Ｆ3a＋Ｆ3
b）−（Ｆ4a＋Ｆ4b）を計算することによって算出す
る。ここで、Ｆ3aはドア開用圧力センサ３ａによって検
出されたドア開方向の力であり、Ｆ3bはドア開用圧力セ
ンサ４ａによって検出されたドア開方向の力であり、Ｆ
4aはドア閉用圧力センサ４ａによって検出されたドア閉
方向の力であり、Ｆ4bはドア閉用圧力センサ４ａによっ
て検出されたドア閉方向の力である。なお、この力の和
Ｆが０に近いときには、閉方向の力と開方向の力とが釣
り合っている状態と見なされるからこの和Ｆの値は０と
して扱う。そして、ドアの慣性をＩとすると、加速度ａ
（ｔ）はＦ（ｔ）／Ｉ−Ｆ0 によって求めることができ
る。なお、Ｆ0 は仮想動摩擦係数である。次に、Ｓ２の
ステップで求めた線加速度に基づいて目標座標を算出す
る。たとえば閉位置からの移動距離をＬとすると、｛１
＋（dy/dx ）² ｝を０からｘまでｘについて積分するこ
とによって求めることができる。ｔ＝ｔ0の時の移動距
離Ｌ及び移動速度ｖをＬ(t0)，ｖ(t0)とすると、ｔ＝ｔ
0 ＋Δｔの時間では、ドアの後端座標はｘ（Ｌ（ｔ0 ＋
Δｔ））となる（Ｓ３）。したがって、各軸の目標値
は、ｉ（ｘ（Ｌ（ｔ0 ＋Δｔ）））を演算することによ
って得られることになる。ただし、Δｔはドアコントロ
ールユニット４５のサーボ周期である（Ｓ４）。そし
て、ドアコントロールユニット４５はＤＣサーボドライ
バ３５，４０にこの目標値を指示し、ＤＣサーボドライ
バ３５，４０は各軸のサーボモータ１２と２２とをその
指示通りに駆動することになる。以上の動作はドアが完
全に閉じるか開くまで所定のサーボ周期ごとに演算され
ることになる（Ｓ６）。

【００１０】このような制御を行うことによって、たと
えば、ドアを閉める際にドアハンドル６０に取り付けら
れているドア閉用センサ４ａを通常の手動ドアを閉める
要領で押したとすると、最初は手の速度とほぼ等しい速
度で閉まり初め、徐々に減速して停止する。したがっ
て、その閉じ初めの速度が大きい場合にはドアが完全に
閉じる位置まで徐々に減速しながら閉じ、その速度が小
さいときには完全に閉じる前で停止する。まさに手動ド
アの感覚で操作を行うことができるようになる。また、
閉じる途中でドアハンドル６０に手を入れてそれに取り
付けられているドア閉用センサ３ａを所定の力で引いた
ときには、ドアを開くほう力が検出されるから、この力
加減に応じて閉じる速度を急に減少させたり、逆に開く
動作を行うようになる。この点においても、まさに手動
ドアの感覚であるといえる。本実施例においては、セン
サーをドアハンドル等に取り付けたものを例示したが、
ドアの開閉力を正確に検出できる場所であればこれに限
られないのはもちろんである。また、センサとしては圧
力センサを例示したが、このセンサもドアの開閉力を検
出できるものであれば、種々のものが適用可能であるこ
とはもちろんである。本発明の装置を従来の一点支持型
のドアに適用することももちろん可能であるが、本実施
例に示したような２軸型のドアにおいては、ドアの開閉
軌跡が定まらないことから手動操作が非常に難しくなる
ので、特にこの装置が必要となってくる。ドアの開閉軌
跡を予め定めておいて本発明の装置を使用するようにす
れば、２軸型ドアの実用性が向上することになる。

【００１１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、乗員
によるドアの開閉力に基づいてドアの開閉速度などを制
御するようにしたので、手動ドアと同様の操作感でドア
の開閉をさせることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる車両用ドアの開閉制御装置の概
略構成図である。

【図２】同装置の駆動系の概略構成図である。

【図３】（Ａ）は、図２に示した駆動系の配置状態を示
す図であり、（Ｂ）は、ドアの開閉動作の一態様を示す
図である。

【図４】図１に示した装置におけるセンサの配置状態を
示した図である。

【図５】図１に示した装置の動作フローチャトである。

【符号の説明】

３ａ，３ｂ…ドア開用圧力センサ（開閉力検出手段） ４ａ，４ｂ…ドア閉用圧力センサ（開閉力検出手段） １０，２０…駆動手段 ３５，４０…ＤＣサーボドライバ（駆動手段） ４５…ドアコントロールユニット（制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両のドアを自動開閉させる開閉制御装置
   であって、 当該ドアを開閉駆動する駆動手段と、 車室内及び車室外に配置されているドア開閉用ハンドル
   に設けられ、乗員によるドアの開閉力を検出する開閉力
   検出手段と、 当該開閉力検出手段によって検出された開閉力に基づい
   て、ドアの開閉感を手動時のそれと同様となるように前
   記駆動手段の動作を制御する制御手段とを有することを
   特徴とする車両用ドアの開閉制御装置。