JP2004339771A - 移動体開閉制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は移動体開閉制御装置において、開扉途中の急な閉扉操作を安全に実行することを課題とするものである。
【解決手段】本体の開閉自在に構成された移動体18と、この移動体18を駆動する駆動手段4と、移動体18の開閉を指令する入力手段1と、この移動体18により発生する挟み込みを検出する可撓性でケーブル状の圧電センサ29と、これらを制御する制御部35とを備え、入力手段1から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には移動体18が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御することにより、開扉途中の急な閉扉指令に対して操作者が移動体18の外側を目視で確認できるようになり、移動体18への挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【選択図】 図6
【解決手段】本体の開閉自在に構成された移動体18と、この移動体18を駆動する駆動手段4と、移動体18の開閉を指令する入力手段1と、この移動体18により発生する挟み込みを検出する可撓性でケーブル状の圧電センサ29と、これらを制御する制御部35とを備え、入力手段1から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には移動体18が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御することにより、開扉途中の急な閉扉指令に対して操作者が移動体18の外側を目視で確認できるようになり、移動体18への挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走式の走行装置、自動車のパワーウインドウ、電動スライドドア、電動サンルーフ、建物の自動ドア等における移動体開閉制御装置、特に移動体が開扉途中に閉扉指令を受けた時の移動体の開閉制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、移動体をモータ等の駆動源により自動的に開閉する機器が増加している。この種の機器やシステムとしてはエレベータのドアやビルの出入り口の自動ドアなどがよく知られているが、最近は自動車において重いスライドドアやバックドアなどをモータにより付勢し、手動操作によらずにスイッチ操作で開閉する車種が増加している。この背景にはセダン中心の需要がワンボックスカーやレクリエーションビークルへとユーザーの好みが多様化したことが挙げられる。また、このような一般に車高のある大型車を女性が運転するケースも増加し、重いスライドドアや開扉時の位置が高いバックドアを手動で開閉することが困難な状況が増えてきたことも一因である。
【0003】
従来、この種の移動体開閉制御装置としては、自動車の自動バックドアに導電ゴムよりなる挟み込みを検知するスイッチセンサを設ける例が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、自動車の自動スライドドアに導電ゴムよりなる挟み込みを検知するスイッチセンサを設ける例が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
いずれもモータにより付勢されたドアが自動的に閉じる際に、ドアと車体の間で人体の一部や異物を挟み込むと、これを検出して開扉することで安全を図るというものである。
【0006】
このような従来の移動体開閉制御装置における制御回路としては、図7に示されるような回路構成の記載がある。バックドアスイッチ1は車両の運転席やエンジンキーに設けられ、有線あるいは無線により制御部としてのコンピュータ2へバックドアの開閉操作を指令する。コンピュータ2は、バックドアスイッチ1からの操作指令を受け、ドライバ3を介してバックドアモータ4を正転駆動、逆転駆動、或いは停止させる。ドライバ3はバッテリー5から給電され、バックドアモータ4を駆動する。
【0007】
また、車両側にはドアを引き込んで閉じてしまうクローザアセンブリが配置される。クローザアセンブリは駆動手段としてのクローザモータ6と一対のジャンクション7.8より構成される。ジャンクション7、8はバックドアが下方へ回動して全閉する直前の状態で互いに接続されるように設けられている。ジャンクション7はコンピュータ2に接続され、ジャンクション7とジャンクション8が接続された際の信号をコンピュータ2に入力する。するとコンピュータ2はドライバ3を介してバックドアモータ4を停止させると共に、別のドライバ9を介してクローザモータ6を駆動させる。クローザモータ6はクローザアッセンブリを構成するロック手段を介してバックドアを全閉位置まで移動させてこれをロックする。
【0008】
以上の構成により車両はバックドアモータ4とクローザモータ6の駆動力により、バックドアスイッチ1の操作のみでバックドアを回動させてこれを自動的に開閉できる構成が実現できる。
【0009】
また、この先行技術においては感圧センサ10が設けられ、バックドアと車体に異物が挟まれたことを検出して、電流検出素子11を介してコンピュータ2へ入力する。この感圧センサ10としては、図8に示される導電ゴムを用いたセンサが利用されている。この感圧センサ10は断面円形で、ゴムや軟質の合成樹脂材等、絶縁性を有する弾性材より成る外皮部12と、長手方向に沿って略螺旋形状に配置された4本の電極線13、14、15、16により構成されている。かかる構成により、外皮部12が弾性変形すると電極線13〜16が撓み、お互いが接触して導通する。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−242535号公報
【特許文献2】
特開2002−235480号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の移動体開閉制御装置では、開扉途中での閉扉操作でリスクが残っていた。すなわち、スライドドア等において開扉操作途中に急に運転席から閉扉操作が指令された際に、運転者がドアの向こう側にいる人に気づかずに閉扉操作する可能性である。特にそれが小さな子供である場合、スライドドアの窓からは姿が見えず、また開き始めたドアに子供が乗り込もうとして腕を出すリスクがあった。
【0012】
また、このようなリスクを回避するために設けられた従来の図8に示される感圧センサも、スライドドアがごくわずかしか開かないで閉じようとする上記のようなケースでは、外皮部12が弾性変形するのに必要な十分なストロークが得られにくく、柔らかく細い対象物の挟み込みに対する感度が十分ではいという課題があった。
【0013】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、開扉途中の急な閉扉指令に対してドアへの挟み込みの検出を確実に行える移動体開閉制御装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の移動体開閉制御装置は、開扉途中の急な閉扉指令に対してドアが所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御するよう構成する。
【0015】
これにより、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるようになり、ドアへの挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【0016】
また、可撓性でケーブル状の圧電センサを備えることで、上記ドアの閉扉作動の遅延と相まって圧電センサが当該ドアの振動を検出することでドアへの挟み込みの検出を確実に行えるものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1にかかる移動体開閉制御装置は、本体の開口に開閉自在に構成された移動体と、移動体を駆動する駆動手段と、移動体の開閉を指令する入力手段と、この移動体と本体の間で物体の挟み込みを検出する検出手段と、移動体の開閉を制御する制御部を有する。そして、開扉途中の急な閉扉指令により挟み込みが起こりにくいよう、制御部が入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には、移動体を所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【0018】
本発明の請求項2にかかる移動体開閉制御装置は、移動体として自動車に設けられたスライドドアもしくはバックドアと、自動車の運転席に設けられた入力手段を有する。そして、スライドドアもしくはバックドアの開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるよう、制御部が入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には移動体が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【0019】
本発明の請求項3にかかる移動体開閉制御装置は、検出手段として可撓性でケーブル状の圧電センサを有する。そして、移動体と本体の間で起こる挟み込みを感度良く検出できる。
【0020】
本発明の請求項4にかかる移動体開閉制御装置は、制御部が入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有する。そして、開扉途中に急な閉扉指令が発せられた時には、挟み込みの発生を防止するため、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する。
【0021】
本発明の請求項5にかかる移動体開閉制御装置は、センサがノイズを除去するフィルタを備えた検出回路を有する。そして、開扉途中に急な閉扉指令が発せられた時には、挟み込みの発生を防止するため、制御部は入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が少なくとも前記検出回路の時定数に基づく立上り時間を超える所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する。
【0022】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0023】
(実施例1)
図1〜図6は、本発明の実施例1における移動体開閉制御装置とその応用例を示すものである。
【0024】
図1は本発明を移動体として自動車のバックドアに搭載した車両の斜視図である。車体17の後方にはバックドア18が開閉自在に設けられている。
【0025】
図2はこのバックドア18が開扉された状態を示す斜視図である。バックドア18が開くと、車内にはラゲッジルーム(荷物室)19が形成されており、荷物等を車内に搬出入できる。バックドア18はその上端近傍20をヒンジ(図示せず)によって軸支され、バックドアモータ(図示せず)によって回動される。バックドア18はダンパー21によって支えられている。ダンパー21はシリンダとピストンから成り、バックドア18の開閉の衝撃を吸収し開閉をスムーズに行えるよう設けられる。バックドア18と対向する車体17の開口22は一般にリヤゲートと呼ばれ、バックドア18と共に車体17の内部を閉塞する。
【0026】
図3はバックドア18の外周部の断面A−Aであり、センサの実装構造を示す。バックドア18は2枚の板金で形成される。ラゲッジルーム19側に位置するインナーパネル23と車外側に位置するアウターパネル24である。2枚のパネルはその外縁部25でアウターパネル24の端部が折り返され、インナーパネル23と噛みあうよう形成される。
【0027】
バックドア18の周縁部はかかる構成により図示の通り厚みのない薄板状となるが、中央部はインナー23がラゲッジルーム19側に膨らむよう掲載され、バックドア18は厚みを持つ。この厚みのある部位にセンサは取り付けられる。
【0028】
ブラケット26はビス27によってこのバックドア18の厚み部に固着され、その一端にプロテクター28を保持する。プロテクタ28の先端には圧電センサ29が配される。圧電センサ29は可撓性でケーブル状をした圧電センサで、その詳細は後述する。プロテクタ28はこの圧電センサ29を弾性保持し、圧電センサ29よりも柔軟性を有するEPDMなどゴムあるいは弾性を有するエラストマーなどの樹脂から成る。本実施例では中空部30が設けられ、圧電センサ29が異物の挟み込みやバックドア18への衝突に際してこれらを感度良く検出できるよう、センサを撓みやすくなるよう形成されている。中空部30は必要に応じてゴムや樹脂は発泡させて置換できる。
【0029】
図4はかかる圧電センサ29の詳細を示す部分破断斜視図である。信号導出用電極としての中心電極31、外側電極32と、両電極間の複合圧電材33と、被覆層34から構成されており、外径が2.5mm程度のケーブル状をしているものである。そして、複合圧電材33は、塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体とを混合した複合圧電材を使用して成形されたものである。この圧電センサ29は、高感度で耐久性がよく生産効率がよく、プロテクタ28の前記した構成と相俟って本来の機能を十分に発揮し、良好な接触検知が行えるものである。
【0030】
図5は本発明に関わる制御システムの構成を示すブロック図である。バックドアスイッチ1は車両の運転席やエンジンキーに設けられ、有線あるいは無線により制御部35へバックドアの開閉操作を指令する。制御部35はマイクロコンピュータ等で構成され、バックドアスイッチ1からの操作指令を受け、ドライバ3を介してバックドアモータ4を正転駆動、逆転駆動、或いは停止させる。ドライバ3はバッテリー5からスイッチ36を介して給電され、バックドアモータ4を駆動する。また、スイッチ35は制御部35によってオン・オフを制御される。
【0031】
また、車両側にはドアを引き込んで閉じてしまうクローザアセンブリが配置される。クローザアセンブリは駆動手段としてのクローザモータ6とジャンクション37より構成される。ジャンクション37はバックドアが下方へ回動して全閉する直前の状態で制御部35にクローザ信号を出力する。この信号を監視することで制御部35はバックドアが閉扉位置に移動したことを検出できる。
【0032】
すると制御部35はドライバ3を介してバックドアモータ4を停止させると共に、別のドライバ9を介してクローザモータ6を駆動させる。クローザモータ6はクローザアッセンブリを構成するロック手段を介してバックドアを全閉位置まで移動させてこれをロックする。ドライバ9もバッテリー5からスイッチ38を介して給電され、クローザモータ6を駆動する。
【0033】
バッテリー5はさらにスイッチ39を介して圧電センサ29にも給電し、もちろん制御部35にも給電する。かかるスイッチ35、38、39により、制御部35は圧電センサ29、バックドアモータ4、クローザモータ6への給電を自在に制御することができる。
【0034】
圧電センサ29の出力信号は、アンプ40で所定倍率に増幅され、接触信号のみを取り出すためにローパスフィルタ41に入力され、ノイズを除去した上でコンパレータ42である閾値との比較が行われ、挟み込みや衝突があったかどうかが判定された上で、制御部35に入力される。
【0035】
さて、かかる構成により車両の運転席に設けられたバックドアスイッチ1からバックドアの開扉指令が制御部35に入力され、上記の手順でバックドアが開き始めた時点で、運転席の操作者が急に閉扉指令をバックドアスイッチ1から入力した場合の制御のしかたを説明する。このようなケースとしては、操作者、一般には運転手がバックドアスイッチを誤って操作し、あわてて閉扉操作を指令したケースや、いったんバックドアを開けようとして操作したものの気が変わった、あるいは急遽、別なことが気になったなどが考えられる。
【0036】
このようなケースでは、最初のバックドアスイッチ1の操作に基づいてクローザモータ6が作動を始め、通常1秒程度を要してロックが解除される。その後、バックドアモータ4が正回転を始めてバックドアが開き始める。当然、ドアの初速は小さな値である。従って、バックドアスイッチ1が連続して操作された場合、バックドアがほんの数ミリから数センチしか開かないうちに閉扉方向に逆転を開始するケースもある。このようなケースが最も危険であるが、操作者の意向を重視すると二度目の閉扉操作指令を無視することはできない。
【0037】
そこで、本発明では制御部35がバックドアスイッチ1の操作指令に対して、遅延機能を有する。具体的には制御部35はバックドアスイッチ1から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは続けて閉扉指令が発せられてもバックドアモータ4への閉扉作動を遅延するよう制御する。
【0038】
図6は制御部35がかかるシステムにおいて、どのような制御を行うかを示したタイムチャートである。
【0039】
バックドアスイッチは開扉指令Aおよび閉扉指令Bを入力する。これは通常一対の操作であり、開扉状態で荷物の出し入れなどが行われるため、開扉指令Aと閉扉指令Bの間は十分な時間が経過することが一般的である。
【0040】
バックドアスイッチの開扉指令Aによって、制御部はドライバ9を介してクローザモータを逆回転させ、バックドアは閉扉位置のロックが外される。合わせてカウンタ手段が計数を開始する。そして所定の時間T1が計数される。次いでドライバ3を介してバックドアモータを正回転させ、開扉方向へ駆動する。
【0041】
先にも述べた通り通常の開閉操作は十分な時間が経過しているため、閉扉指令Bが入力された時点ではこの時間T1は経過し終わっている。従って、閉扉指令Bはそのまま実行され、制御部はドライバ3を介してバックドアモータを逆回転させ、閉扉方向へ駆動する。そして制御部はドライバ9を介してクローザモータを正回転させ、バックドアは閉扉位置にロックされる。
【0042】
開扉指令Aを受け付けた時点で制御部は圧電センサへの給電を開始する。圧電センサの出力は若干の立上り時間を要した後、検知可能となる。開扉中は挟みこみが発生する可能性はないが、開扉時もセンサに通電することで、特にセンサにケーブル状の圧電センサを用いることで、開扉途中で人や異物や天井などの建物の一部にバックドアが接触した場合にもこれを検知することができる。つまり、接触によりバックドアが大きく強く振動するため、振動を検出するタイプの圧電センサはバックドアの接触を検出できるのである。このような場合、制御部はドライバ3を介してバックドアモータを停止させ、それ以上ドアが開扉方向に動くことを中断するため、極めて安全である。
【0043】
次いで、バックドアスイッチの開扉指令Cと閉扉指令Dが連続して短い間に入力された場合の制御のしかたを説明する。
【0044】
まず、開扉指令Cが入力されるとそのまま実行され、制御部はドライバ9を介してクローザモータを逆回転させ、バックドアは閉扉位置のロックが外される。合わせてカウンタ手段が計数を開始する。そして所定の時間T1が計数される。次いでドライバ3を介してバックドアモータを正回転させ、開扉方向へ駆動する。
【0045】
続いて入力された閉扉指令Dに対しては、カウンタ手段が所定の時間T1を計数し終えていないため、開扉のための作動はこれが経過するまで遅延される。すなわち、T1が経過した時点で制御部はドライバ3を介してバックドアモータを逆回転させ、閉扉方向へ駆動する。そして制御部はドライバ9を介してクローザモータを正回転させ、バックドアは閉扉位置にロックされる。
【0046】
ここでカウンタ手段により計数される所定時間T1とは、運転席から後部を見た時に開きつつあるバックドアの向こう側に誰か人が立っているかどうか、何か衝突や挟み込みの可能性のある状況が発生しているかどうかを確認できるほどの開口、例えば数十センチ以上の間隙が開く時間に設定される。
【0047】
かかる構成により、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるようになり、ドアへの挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【0048】
また、可撓性でケーブル状の圧電センサを備えることで、上記ドアの閉扉作動の遅延と相まって圧電センサが当該ドアの振動を検出することでドアへの挟み込みの検出を確実に行えるものである。
【0049】
(実施例2)
図9は本発明の実施例2における移動体開閉制御装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例1と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【0050】
本実施例2において、実施例1と異なる点は、図2において断面B−Bにセンサを配した点である。つまり、移動体側ではなく固定側である車体にセンサを設けている。
【0051】
この構成においては、センサが固定側に配されるので、ドアの開閉振動による影響を受けにくく、安定な検知が期待できる。
【0052】
(実施例3)
図10は本発明の実施例3における移動体開閉制御装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例1と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【0053】
図に示すように、スライドドア43の一端断面A−A部に圧電センサを設けることができる。また、サンルーフ44の断面B−B部にも同様に本発明を実施できる。さらにはパワーウィンドウ45の断面C−C部にも設けることができる。
【0054】
この構成においては、本発明をバックドアのみならずスライドドアやサンルーフ、パワーウィンドウなど広く応用可能である。
【0055】
(実施例4)
図11は本発明の実施例4における移動体開閉制御装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例1と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【0056】
実施例1におけるカウンタ手段により計数される所定時間T1の代わりに、所定の開扉位置を超えて開扉しているか否かを検出する機能を備えている。46がかかる機能を果たす光電式スイッチであり、制御部は移動体(本実施例ではスライドドア)43がこの光電式スイッチ46により少なくとも所定の開扉位置を超えて開扉しているか否かを検出する。
【0057】
入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時にはこの開扉位置を検出する機能により移動体が所定の開扉位置を超えて開扉していない場合には、所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【0058】
かかる構成により、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるようになり、ドアへの挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1に係る移動体開閉制御装置によれば、制御部は入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には移動体が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する構成としているので、開扉途中の急な閉扉指令に対して操作者が移動体の外側を目視で確認できるようになり、移動体による挟み込みの危険を未然に防ぐことができるという効果がある。
【0060】
また、請求項2に係る移動体開閉制御装置は、移動体を自動車に設けられたスライドドアもしくはバックドアとし、入力手段は自動車の運転席に設けられ、制御部は入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には運転席から車両の外側が見える位置まで移動体が開扉するまで閉扉操作を遅延するよう制御する構成としているので、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転手がスライドドア等の外側を目視で確認できるようになり、スライドドア等による挟み込みの危険を未然に防ぐことができるという効果がある。
【0061】
また、請求項3に係る移動体開閉制御装置は、センサとして可撓性でケーブル状の圧電センサを用いた構成としているので、ドアの閉扉作動の遅延と相まって圧電センサが当該ドアの振動を検出することでドアへの挟み込みの検出を確実に行えるものである。
【0062】
また、請求項4に係る移動体開閉制御装置は、制御部が入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する構成としているので、所定時間の遅延を例えば制御部たるマイコンのソフトウェアなどで簡単に実現することができる。
【0063】
また、請求項5に係る移動体開閉制御装置は、センサがノイズを除去するフィルタを有する検出回路を備え、制御部は入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が少なくとも検出回路の時定数に基づく立上り時間を超える所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する構成としているので、センサが移動体と本体の間で発生する挟み込みをより確実に検出し閉扉操作を安全に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における移動体開閉制御装置の斜視図
【図2】同装置の開扉状態を示す斜視図
【図3】同装置のセンサ実装状態を示す要部断面図
【図4】同装置の圧電センサ詳細構成を示す部分斜視図
【図5】同装置のシステム構成を示すブロック図
【図6】同タイミングチャート
【図7】従来の移動体開閉制御装置のシステム構成を示すブロック図
【図8】従来の移動体開閉制御装置のセンサ詳細構成を示す部分斜視図
【図9】本発明の実施例2におけるセンサ実装状態を示す要部断面図
【図10】本発明の実施例3における移動体開閉制御装置の斜視図
【図11】本発明の実施例4における移動体開閉制御装置の斜視図
【符号の説明】
1 バックドアスイッチ
18 バックドア
26 ブラケット
28 プロテクタ
29 圧電センサ
35 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走式の走行装置、自動車のパワーウインドウ、電動スライドドア、電動サンルーフ、建物の自動ドア等における移動体開閉制御装置、特に移動体が開扉途中に閉扉指令を受けた時の移動体の開閉制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、移動体をモータ等の駆動源により自動的に開閉する機器が増加している。この種の機器やシステムとしてはエレベータのドアやビルの出入り口の自動ドアなどがよく知られているが、最近は自動車において重いスライドドアやバックドアなどをモータにより付勢し、手動操作によらずにスイッチ操作で開閉する車種が増加している。この背景にはセダン中心の需要がワンボックスカーやレクリエーションビークルへとユーザーの好みが多様化したことが挙げられる。また、このような一般に車高のある大型車を女性が運転するケースも増加し、重いスライドドアや開扉時の位置が高いバックドアを手動で開閉することが困難な状況が増えてきたことも一因である。
【0003】
従来、この種の移動体開閉制御装置としては、自動車の自動バックドアに導電ゴムよりなる挟み込みを検知するスイッチセンサを設ける例が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、自動車の自動スライドドアに導電ゴムよりなる挟み込みを検知するスイッチセンサを設ける例が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
いずれもモータにより付勢されたドアが自動的に閉じる際に、ドアと車体の間で人体の一部や異物を挟み込むと、これを検出して開扉することで安全を図るというものである。
【0006】
このような従来の移動体開閉制御装置における制御回路としては、図7に示されるような回路構成の記載がある。バックドアスイッチ1は車両の運転席やエンジンキーに設けられ、有線あるいは無線により制御部としてのコンピュータ2へバックドアの開閉操作を指令する。コンピュータ2は、バックドアスイッチ1からの操作指令を受け、ドライバ3を介してバックドアモータ4を正転駆動、逆転駆動、或いは停止させる。ドライバ3はバッテリー5から給電され、バックドアモータ4を駆動する。
【0007】
また、車両側にはドアを引き込んで閉じてしまうクローザアセンブリが配置される。クローザアセンブリは駆動手段としてのクローザモータ6と一対のジャンクション7.8より構成される。ジャンクション7、8はバックドアが下方へ回動して全閉する直前の状態で互いに接続されるように設けられている。ジャンクション7はコンピュータ2に接続され、ジャンクション7とジャンクション8が接続された際の信号をコンピュータ2に入力する。するとコンピュータ2はドライバ3を介してバックドアモータ4を停止させると共に、別のドライバ9を介してクローザモータ6を駆動させる。クローザモータ6はクローザアッセンブリを構成するロック手段を介してバックドアを全閉位置まで移動させてこれをロックする。
【0008】
以上の構成により車両はバックドアモータ4とクローザモータ6の駆動力により、バックドアスイッチ1の操作のみでバックドアを回動させてこれを自動的に開閉できる構成が実現できる。
【0009】
また、この先行技術においては感圧センサ10が設けられ、バックドアと車体に異物が挟まれたことを検出して、電流検出素子11を介してコンピュータ2へ入力する。この感圧センサ10としては、図8に示される導電ゴムを用いたセンサが利用されている。この感圧センサ10は断面円形で、ゴムや軟質の合成樹脂材等、絶縁性を有する弾性材より成る外皮部12と、長手方向に沿って略螺旋形状に配置された4本の電極線13、14、15、16により構成されている。かかる構成により、外皮部12が弾性変形すると電極線13〜16が撓み、お互いが接触して導通する。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−242535号公報
【特許文献2】
特開2002−235480号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の移動体開閉制御装置では、開扉途中での閉扉操作でリスクが残っていた。すなわち、スライドドア等において開扉操作途中に急に運転席から閉扉操作が指令された際に、運転者がドアの向こう側にいる人に気づかずに閉扉操作する可能性である。特にそれが小さな子供である場合、スライドドアの窓からは姿が見えず、また開き始めたドアに子供が乗り込もうとして腕を出すリスクがあった。
【0012】
また、このようなリスクを回避するために設けられた従来の図8に示される感圧センサも、スライドドアがごくわずかしか開かないで閉じようとする上記のようなケースでは、外皮部12が弾性変形するのに必要な十分なストロークが得られにくく、柔らかく細い対象物の挟み込みに対する感度が十分ではいという課題があった。
【0013】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、開扉途中の急な閉扉指令に対してドアへの挟み込みの検出を確実に行える移動体開閉制御装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の移動体開閉制御装置は、開扉途中の急な閉扉指令に対してドアが所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御するよう構成する。
【0015】
これにより、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるようになり、ドアへの挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【0016】
また、可撓性でケーブル状の圧電センサを備えることで、上記ドアの閉扉作動の遅延と相まって圧電センサが当該ドアの振動を検出することでドアへの挟み込みの検出を確実に行えるものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1にかかる移動体開閉制御装置は、本体の開口に開閉自在に構成された移動体と、移動体を駆動する駆動手段と、移動体の開閉を指令する入力手段と、この移動体と本体の間で物体の挟み込みを検出する検出手段と、移動体の開閉を制御する制御部を有する。そして、開扉途中の急な閉扉指令により挟み込みが起こりにくいよう、制御部が入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には、移動体を所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【0018】
本発明の請求項2にかかる移動体開閉制御装置は、移動体として自動車に設けられたスライドドアもしくはバックドアと、自動車の運転席に設けられた入力手段を有する。そして、スライドドアもしくはバックドアの開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるよう、制御部が入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には移動体が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【0019】
本発明の請求項3にかかる移動体開閉制御装置は、検出手段として可撓性でケーブル状の圧電センサを有する。そして、移動体と本体の間で起こる挟み込みを感度良く検出できる。
【0020】
本発明の請求項4にかかる移動体開閉制御装置は、制御部が入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有する。そして、開扉途中に急な閉扉指令が発せられた時には、挟み込みの発生を防止するため、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する。
【0021】
本発明の請求項5にかかる移動体開閉制御装置は、センサがノイズを除去するフィルタを備えた検出回路を有する。そして、開扉途中に急な閉扉指令が発せられた時には、挟み込みの発生を防止するため、制御部は入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が少なくとも前記検出回路の時定数に基づく立上り時間を超える所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する。
【0022】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0023】
(実施例1)
図1〜図6は、本発明の実施例1における移動体開閉制御装置とその応用例を示すものである。
【0024】
図1は本発明を移動体として自動車のバックドアに搭載した車両の斜視図である。車体17の後方にはバックドア18が開閉自在に設けられている。
【0025】
図2はこのバックドア18が開扉された状態を示す斜視図である。バックドア18が開くと、車内にはラゲッジルーム(荷物室)19が形成されており、荷物等を車内に搬出入できる。バックドア18はその上端近傍20をヒンジ(図示せず)によって軸支され、バックドアモータ(図示せず)によって回動される。バックドア18はダンパー21によって支えられている。ダンパー21はシリンダとピストンから成り、バックドア18の開閉の衝撃を吸収し開閉をスムーズに行えるよう設けられる。バックドア18と対向する車体17の開口22は一般にリヤゲートと呼ばれ、バックドア18と共に車体17の内部を閉塞する。
【0026】
図3はバックドア18の外周部の断面A−Aであり、センサの実装構造を示す。バックドア18は2枚の板金で形成される。ラゲッジルーム19側に位置するインナーパネル23と車外側に位置するアウターパネル24である。2枚のパネルはその外縁部25でアウターパネル24の端部が折り返され、インナーパネル23と噛みあうよう形成される。
【0027】
バックドア18の周縁部はかかる構成により図示の通り厚みのない薄板状となるが、中央部はインナー23がラゲッジルーム19側に膨らむよう掲載され、バックドア18は厚みを持つ。この厚みのある部位にセンサは取り付けられる。
【0028】
ブラケット26はビス27によってこのバックドア18の厚み部に固着され、その一端にプロテクター28を保持する。プロテクタ28の先端には圧電センサ29が配される。圧電センサ29は可撓性でケーブル状をした圧電センサで、その詳細は後述する。プロテクタ28はこの圧電センサ29を弾性保持し、圧電センサ29よりも柔軟性を有するEPDMなどゴムあるいは弾性を有するエラストマーなどの樹脂から成る。本実施例では中空部30が設けられ、圧電センサ29が異物の挟み込みやバックドア18への衝突に際してこれらを感度良く検出できるよう、センサを撓みやすくなるよう形成されている。中空部30は必要に応じてゴムや樹脂は発泡させて置換できる。
【0029】
図4はかかる圧電センサ29の詳細を示す部分破断斜視図である。信号導出用電極としての中心電極31、外側電極32と、両電極間の複合圧電材33と、被覆層34から構成されており、外径が2.5mm程度のケーブル状をしているものである。そして、複合圧電材33は、塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体とを混合した複合圧電材を使用して成形されたものである。この圧電センサ29は、高感度で耐久性がよく生産効率がよく、プロテクタ28の前記した構成と相俟って本来の機能を十分に発揮し、良好な接触検知が行えるものである。
【0030】
図5は本発明に関わる制御システムの構成を示すブロック図である。バックドアスイッチ1は車両の運転席やエンジンキーに設けられ、有線あるいは無線により制御部35へバックドアの開閉操作を指令する。制御部35はマイクロコンピュータ等で構成され、バックドアスイッチ1からの操作指令を受け、ドライバ3を介してバックドアモータ4を正転駆動、逆転駆動、或いは停止させる。ドライバ3はバッテリー5からスイッチ36を介して給電され、バックドアモータ4を駆動する。また、スイッチ35は制御部35によってオン・オフを制御される。
【0031】
また、車両側にはドアを引き込んで閉じてしまうクローザアセンブリが配置される。クローザアセンブリは駆動手段としてのクローザモータ6とジャンクション37より構成される。ジャンクション37はバックドアが下方へ回動して全閉する直前の状態で制御部35にクローザ信号を出力する。この信号を監視することで制御部35はバックドアが閉扉位置に移動したことを検出できる。
【0032】
すると制御部35はドライバ3を介してバックドアモータ4を停止させると共に、別のドライバ9を介してクローザモータ6を駆動させる。クローザモータ6はクローザアッセンブリを構成するロック手段を介してバックドアを全閉位置まで移動させてこれをロックする。ドライバ9もバッテリー5からスイッチ38を介して給電され、クローザモータ6を駆動する。
【0033】
バッテリー5はさらにスイッチ39を介して圧電センサ29にも給電し、もちろん制御部35にも給電する。かかるスイッチ35、38、39により、制御部35は圧電センサ29、バックドアモータ4、クローザモータ6への給電を自在に制御することができる。
【0034】
圧電センサ29の出力信号は、アンプ40で所定倍率に増幅され、接触信号のみを取り出すためにローパスフィルタ41に入力され、ノイズを除去した上でコンパレータ42である閾値との比較が行われ、挟み込みや衝突があったかどうかが判定された上で、制御部35に入力される。
【0035】
さて、かかる構成により車両の運転席に設けられたバックドアスイッチ1からバックドアの開扉指令が制御部35に入力され、上記の手順でバックドアが開き始めた時点で、運転席の操作者が急に閉扉指令をバックドアスイッチ1から入力した場合の制御のしかたを説明する。このようなケースとしては、操作者、一般には運転手がバックドアスイッチを誤って操作し、あわてて閉扉操作を指令したケースや、いったんバックドアを開けようとして操作したものの気が変わった、あるいは急遽、別なことが気になったなどが考えられる。
【0036】
このようなケースでは、最初のバックドアスイッチ1の操作に基づいてクローザモータ6が作動を始め、通常1秒程度を要してロックが解除される。その後、バックドアモータ4が正回転を始めてバックドアが開き始める。当然、ドアの初速は小さな値である。従って、バックドアスイッチ1が連続して操作された場合、バックドアがほんの数ミリから数センチしか開かないうちに閉扉方向に逆転を開始するケースもある。このようなケースが最も危険であるが、操作者の意向を重視すると二度目の閉扉操作指令を無視することはできない。
【0037】
そこで、本発明では制御部35がバックドアスイッチ1の操作指令に対して、遅延機能を有する。具体的には制御部35はバックドアスイッチ1から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは続けて閉扉指令が発せられてもバックドアモータ4への閉扉作動を遅延するよう制御する。
【0038】
図6は制御部35がかかるシステムにおいて、どのような制御を行うかを示したタイムチャートである。
【0039】
バックドアスイッチは開扉指令Aおよび閉扉指令Bを入力する。これは通常一対の操作であり、開扉状態で荷物の出し入れなどが行われるため、開扉指令Aと閉扉指令Bの間は十分な時間が経過することが一般的である。
【0040】
バックドアスイッチの開扉指令Aによって、制御部はドライバ9を介してクローザモータを逆回転させ、バックドアは閉扉位置のロックが外される。合わせてカウンタ手段が計数を開始する。そして所定の時間T1が計数される。次いでドライバ3を介してバックドアモータを正回転させ、開扉方向へ駆動する。
【0041】
先にも述べた通り通常の開閉操作は十分な時間が経過しているため、閉扉指令Bが入力された時点ではこの時間T1は経過し終わっている。従って、閉扉指令Bはそのまま実行され、制御部はドライバ3を介してバックドアモータを逆回転させ、閉扉方向へ駆動する。そして制御部はドライバ9を介してクローザモータを正回転させ、バックドアは閉扉位置にロックされる。
【0042】
開扉指令Aを受け付けた時点で制御部は圧電センサへの給電を開始する。圧電センサの出力は若干の立上り時間を要した後、検知可能となる。開扉中は挟みこみが発生する可能性はないが、開扉時もセンサに通電することで、特にセンサにケーブル状の圧電センサを用いることで、開扉途中で人や異物や天井などの建物の一部にバックドアが接触した場合にもこれを検知することができる。つまり、接触によりバックドアが大きく強く振動するため、振動を検出するタイプの圧電センサはバックドアの接触を検出できるのである。このような場合、制御部はドライバ3を介してバックドアモータを停止させ、それ以上ドアが開扉方向に動くことを中断するため、極めて安全である。
【0043】
次いで、バックドアスイッチの開扉指令Cと閉扉指令Dが連続して短い間に入力された場合の制御のしかたを説明する。
【0044】
まず、開扉指令Cが入力されるとそのまま実行され、制御部はドライバ9を介してクローザモータを逆回転させ、バックドアは閉扉位置のロックが外される。合わせてカウンタ手段が計数を開始する。そして所定の時間T1が計数される。次いでドライバ3を介してバックドアモータを正回転させ、開扉方向へ駆動する。
【0045】
続いて入力された閉扉指令Dに対しては、カウンタ手段が所定の時間T1を計数し終えていないため、開扉のための作動はこれが経過するまで遅延される。すなわち、T1が経過した時点で制御部はドライバ3を介してバックドアモータを逆回転させ、閉扉方向へ駆動する。そして制御部はドライバ9を介してクローザモータを正回転させ、バックドアは閉扉位置にロックされる。
【0046】
ここでカウンタ手段により計数される所定時間T1とは、運転席から後部を見た時に開きつつあるバックドアの向こう側に誰か人が立っているかどうか、何か衝突や挟み込みの可能性のある状況が発生しているかどうかを確認できるほどの開口、例えば数十センチ以上の間隙が開く時間に設定される。
【0047】
かかる構成により、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるようになり、ドアへの挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【0048】
また、可撓性でケーブル状の圧電センサを備えることで、上記ドアの閉扉作動の遅延と相まって圧電センサが当該ドアの振動を検出することでドアへの挟み込みの検出を確実に行えるものである。
【0049】
(実施例2)
図9は本発明の実施例2における移動体開閉制御装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例1と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【0050】
本実施例2において、実施例1と異なる点は、図2において断面B−Bにセンサを配した点である。つまり、移動体側ではなく固定側である車体にセンサを設けている。
【0051】
この構成においては、センサが固定側に配されるので、ドアの開閉振動による影響を受けにくく、安定な検知が期待できる。
【0052】
(実施例3)
図10は本発明の実施例3における移動体開閉制御装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例1と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【0053】
図に示すように、スライドドア43の一端断面A−A部に圧電センサを設けることができる。また、サンルーフ44の断面B−B部にも同様に本発明を実施できる。さらにはパワーウィンドウ45の断面C−C部にも設けることができる。
【0054】
この構成においては、本発明をバックドアのみならずスライドドアやサンルーフ、パワーウィンドウなど広く応用可能である。
【0055】
(実施例4)
図11は本発明の実施例4における移動体開閉制御装置を示すものであり、基本構成および作用は実施例1と同じであるので、相違点についてのみ説明する。
【0056】
実施例1におけるカウンタ手段により計数される所定時間T1の代わりに、所定の開扉位置を超えて開扉しているか否かを検出する機能を備えている。46がかかる機能を果たす光電式スイッチであり、制御部は移動体(本実施例ではスライドドア)43がこの光電式スイッチ46により少なくとも所定の開扉位置を超えて開扉しているか否かを検出する。
【0057】
入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時にはこの開扉位置を検出する機能により移動体が所定の開扉位置を超えて開扉していない場合には、所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する。
【0058】
かかる構成により、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転者がドアの外側を目視で確認できるようになり、ドアへの挟み込みの危険を未然に防ぐことができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1に係る移動体開閉制御装置によれば、制御部は入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には移動体が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御する構成としているので、開扉途中の急な閉扉指令に対して操作者が移動体の外側を目視で確認できるようになり、移動体による挟み込みの危険を未然に防ぐことができるという効果がある。
【0060】
また、請求項2に係る移動体開閉制御装置は、移動体を自動車に設けられたスライドドアもしくはバックドアとし、入力手段は自動車の運転席に設けられ、制御部は入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には運転席から車両の外側が見える位置まで移動体が開扉するまで閉扉操作を遅延するよう制御する構成としているので、開扉途中の急な閉扉指令に対して運転手がスライドドア等の外側を目視で確認できるようになり、スライドドア等による挟み込みの危険を未然に防ぐことができるという効果がある。
【0061】
また、請求項3に係る移動体開閉制御装置は、センサとして可撓性でケーブル状の圧電センサを用いた構成としているので、ドアの閉扉作動の遅延と相まって圧電センサが当該ドアの振動を検出することでドアへの挟み込みの検出を確実に行えるものである。
【0062】
また、請求項4に係る移動体開閉制御装置は、制御部が入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する構成としているので、所定時間の遅延を例えば制御部たるマイコンのソフトウェアなどで簡単に実現することができる。
【0063】
また、請求項5に係る移動体開閉制御装置は、センサがノイズを除去するフィルタを有する検出回路を備え、制御部は入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が少なくとも検出回路の時定数に基づく立上り時間を超える所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する構成としているので、センサが移動体と本体の間で発生する挟み込みをより確実に検出し閉扉操作を安全に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における移動体開閉制御装置の斜視図
【図2】同装置の開扉状態を示す斜視図
【図3】同装置のセンサ実装状態を示す要部断面図
【図4】同装置の圧電センサ詳細構成を示す部分斜視図
【図5】同装置のシステム構成を示すブロック図
【図6】同タイミングチャート
【図7】従来の移動体開閉制御装置のシステム構成を示すブロック図
【図8】従来の移動体開閉制御装置のセンサ詳細構成を示す部分斜視図
【図9】本発明の実施例2におけるセンサ実装状態を示す要部断面図
【図10】本発明の実施例3における移動体開閉制御装置の斜視図
【図11】本発明の実施例4における移動体開閉制御装置の斜視図
【符号の説明】
1 バックドアスイッチ
18 バックドア
26 ブラケット
28 プロテクタ
29 圧電センサ
35 制御部
Claims (5)
- 本体の開口に開閉自在に構成された移動体と、前記移動体を駆動する駆動手段と、前記移動体の開閉を指令する入力手段と、この移動体と本体の間で物体の接触を検出する検出手段と、前記移動体の開閉を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には前記移動体が所定の開扉位置に至るまで閉扉操作を遅延するよう制御することを特徴とした移動体開閉制御装置。
- 移動体は自動車に設けられたスライドドアもしくはバックドアとし、入力手段は自動車の運転席に設けられ、制御部は前記入力手段から開扉途中に閉扉指令が発せられた時には運転席から車両の外側が見える位置に移動体が開扉するまで閉扉操作を遅延するよう制御する請求項1記載の移動体開閉制御装置。
- 検出手段として可撓性でケーブル状の圧電センサを用いた請求項1または2記載の移動体開閉制御装置。
- 制御部は入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する請求項1、2または3記載の移動体開閉制御装置。
- 検出手段はノイズを除去するフィルタを有する検出回路を備え、制御部は入力手段から開扉指令が発せられた時点で計数を開始するカウンタ手段を有し、このカウンタ手段が少なくとも前記検出回路の時定数に基づく立上り時間を超える所定時間を計数し終えるまでは閉扉指令が発せられても駆動手段への閉扉作動を遅延するよう制御する請求項項1、2または3記載の移動体開閉制御装置。
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