(57)【要約】【課題】単一のセンサにて、電動の車両ドア３０の内側と外側とに対して、車両ドア３０と接触する可能性がある障害物を検出することが可能な車両ドア開度制御装置を提供する。【解決手段】車両ドア３０上部の窓ガラス３１の内側に取付けられたレーザセンサ１１から前記車両ドア３０の窓ガラス３１を透過する傾き角度−φ２のレーザ光により走査される前記車両ドア３０外側の検出エリア４０、及び前記車両ドア３０内側の傾き角度＋φ１のレーザ光により走査される検出エリア４１からのレーザ光の反射から測定距離（Ｘ）を演算し、障害物の有無を判定するＣＰＵ３を備える。レーザセンサ１１の筐体２７は車両ドア３０の上部に対して外向きと内向きの２方向に傾動可能に設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ドア（３０）上部に取付けられたレーザセンサ（１１）、
前記レーザセンサ（１１）から前記車両ドア（３０）の窓ガラス（３１）を透過するレーザ光により走査される第１の検出エリア（４０）、
前記レーザセンサ（１１）からのレーザ光により走査され前記車両ドア（３０）を挟んで前記第１の検出エリア（４０）に隣接す第２の検出エリア（４１）、及び
前記レーザ光の反射から測定距離を演算し障害物の有無を判定する制御手段（３）を備えることを特徴とする車両ドア開度制御装置。
【請求項２】
前記レーザセンサ（１１）は、単一の筐体（２７）を有し、前記車両ドア（３０）の上部に対して傾動可能も受けられ、レーザセンサ（１１）を２方向に傾かせることで、レーザ光を前記窓ガラス（３１）の内側と外側に向けて照射することを特徴とする請求項１に記載の車両ドア開度制御装置。
【請求項３】
前記レーザ光は、所定の全走査角度範囲内で走査可能であり、前記車両ドア（３０）の開扉及び閉扉の動作に連れて前記検出エリア（４０及び４１）が移動することを特徴とする請求項１または２に記載の車両ドア開度制御装置。
【請求項４】
前記レーザセンサ（１１）は、車両ドア（３０）上部のフレームにおいて、窓ガラス（３１）の内側に取付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両ドア開度制御装置。
【請求項５】
レーザセンサ（１１）からのレーザ光は、前記車両窓ガラス（３１）を境界として、前記車両ドア（３０）の閉扉方向及び開扉方向に所定傾き角度（＋φ１及び−φ２）で、前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両ドア開度制御装置。
【請求項６】
前記レーザセンサ（１１）はレーザ光を走査させるミラー（２１）と、このミラー（２１）を駆動するモータ（２０）と、前記レーザセンサ（１１）の前記筐体（２７）を傾かせる駆動機構（１４、２０ｂ、２０ｃ）を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両ドア開度制御装置。
【請求項７】
前記車両ドア（３０）の窓ガラス（３１）を透過するレーザ光は、前記第２の検出エリア（４１）を走査するレーザ光よりも、レーザ光の出力が大きく設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の車両ドア開度制御装置。
【請求項８】
前記レーザ光の反射から求められた測定距離と、この反射したレーザ光の走査角度（θｎ）における予め記憶された設定距離との比較を前記制御手段（３）で行うことにより、前記障害物の有無を判定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車両ドア開度制御装置。
【請求項９】
前記レーザセンサ（１１）から前記窓ガラス（３１）までの距離（Ｘｇ）を、前記走査角度（θ）毎にデータとして保持しており、前記レーザ光の反射から求められた前記測定距離（Ｘ）が、前記窓ガラス（３１）までの前記距離（Ｘｇ）と実質的に等しいときは、前記障害物が無いと判定することを特徴とする請求項８に記載の車両ドア開度制御装置。
【請求項１０】
前記予め記憶された設定距離（Ｌ）は、前記窓ガラス（３１）が開放されている場合と前記窓ガラス（３１）が閉じている場合とで、異なる値が読み込まれて、前記レーザ光の反射から求められた前記測定距離（Ｘ）と前記制御手段（３）で比較されることを特徴とする請求項８または９に記載の車両ドア開度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両ドアが障害物に接触しないように車両ドアの開度を制御する車両ドア開度制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１のようにドアミラーに、超音波センサユニットを設けて、ドアと障害物の衝突を防止したものが知られている。
【０００３】
更に、特許文献２のように、ドアの内側にドア内側接触センサを設けて、ドア内側に挟み込まれるのを防止した車両用自動開閉装置も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７６２９３号公報
【特許文献２】特開２００５−１７１５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に記載の装置では、ドアミラーに超音波センサユニットを設けているため、障害物を検出できるエリアに制限がある。
【０００６】
また、特許文献２のように、ドアの内側にドア内側接触センサを設けても、新たに特殊なセンサが必要であり、かつ、これは挟み込まれて、初めて、障害物に気づくものであるため、実際に挟み込むまで検出出来ない問題があり、充分な障害物検出性能があるとは言えない。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、単一のセンサにて、車両ドアの内側と外側とに対して、車両ドアと接触する可能性がある障害物を検出することが可能となる車両ドア開度制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、車両ドア（３０）上部に取付けられたレーザセンサ（１１）、レーザセンサ（１１）から車両ドア（３０）の窓ガラス（３１）を透過するレーザ光により走査される第１の検出エリア（４０）、レーザセンサ（１１）からのレーザ光により走査され車両ドア（３０）を挟んで第１の検出エリア（４０）に隣接する第２の検出エリア（４１）、及びレーザ光の反射から測定距離を演算し障害物の有無を判定する制御手段（３）を備えることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、車両ドア（３０）の上部にレーザセンサ（１１）を設け、窓ガラス（３１）をレーザ光が透過することで、単一のセンサで、車両ドア（３０）の内側と外側の障害物を把握できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、レーザセンサ（１１）は、単一の筐体（２７）を有し、
車両ドア（３０）の上部に対して傾動可能も受けられ、レーザセンサ（１１）を２方向に傾かせることで、レーザ光を窓ガラス（３１）の内側と外側に向けて照射することを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、単一のレーザセンサ（１１）を用いてレーザ光を傾かせることが出来るため、窓ガラス（３１）の内側と外側の障害物の検出が出来、車両ドア（３０）の開閉時に障害物との衝突を防止できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、レーザ光は、所定の全走査角度範囲内で走査可能であり、車両ドア（３０）の開扉及び閉扉の動作に連れて検出エリア（４０及び４１）が移動することを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、レーザ光の走査範囲が直線状であっても、レーザセンサ（１１）自体がレーザ光を照射しながら車両ドア（３０）と共に移動するから、車両ドア（３０）の開扉及び閉扉の動作に連れて、少し前方の検出エリア（４０及び４１）を移動させながら３次元空間での障害物の検出が出来る。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、レーザセンサ（１１）は、車両ドア（３０）上部のフレームにおいて、窓ガラス（３１）の内側に取付けられていることを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、車両ドア（３０）上部のフレームにおいて、強固に窓ガラス（３１）と干渉しないように取付けることが出来る。また、雨水からレーザセンサ（１１）の保護が出来る。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、レーザセンサ（１１）からのレーザ光は、車両窓ガラス（３１）を境界として、車両ドア（３０）の閉扉方向及び開扉方向に所定傾き角度（＋φ１及び−φ２）で、レーザ光を照射することを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、車両ドア（３０）の動きの所定量先の検出エリア（４０及び４１）における障害物の検出ができ、未然に障害物と車両ドア（３０）の衝突を防止できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、レーザセンサ（１１）はレーザ光を走査させるミラー（２１）と、このミラー（２１）を駆動するモータ（２０）と、レーザセンサ（１１）の筐体（２７）を傾かせる駆動機構（１４、２０ｂ、２０ｃ）を備えることを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、レーザ光を走査させるモータ（２０）と共に、筐体（２７）を傾かせる駆動機構を備えるから、車両ドア（３０）外側の検出エリア（４０）と車両ドア（３０）内側の検出エリア（４１）との二つの走査範囲を設定出来る。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、車両ドア（３０）の窓ガラス（３１）を透過するレーザ光は、第２の検出エリア（４１）を走査するレーザ光よりも、レーザ光の出力が大きく設定されていることを特徴としている。
【００２２】
この発明によれば、窓ガラス（３１）を透過するレーザ光の減衰を考慮した障害物の検出を行うことが出来る。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、レーザ光の反射から求められた測定距離と、この反射したレーザ光の走査角度（θｎ）における予め記憶された設定距離との比較を制御手段（３）で行うことにより、障害物の有無を判定することを特徴としている。
【００２４】
この発明によれば、予め記憶された設定距離により、適切な範囲の検出エリア（４０及び４１）での障害物の検出が行える。
【００２５】
請求項９に記載の発明では、レーザセンサ（１１）から窓ガラス（３１）までの距離を、走査角度（θ）毎にデータとして保持しており、レーザ光の反射から求められた測定距離（Ｘ）が、窓ガラス（３１）までの距離（Ｘｇ）と実質的に等しいときは、障害物が無いと判定することを特徴としている。
【００２６】
この発明によれば、窓ガラス（３１）にレーザ光を反射させる汚れが存在しても、その汚れを障害物として誤認しないで、障害物の検出が行える。
【００２７】
請求項１０に記載の発明では、予め記憶された設定距離（Ｌ）は、窓ガラス（３１）が開放されている場合と窓ガラス（３１）が閉じている場合とで、異なる値が読み込まれて、レーザ光の反射から求められた測定距離（Ｘ）と制御手段（３）で比較されることを特徴としている。
【００２８】
この発明によれば、窓ガラス（３１）によるレーザ光の屈折を考慮した障害物の検出が行える。
【００２９】
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態における車両ドア開度制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施形態における運転席側から見た車両ドア内側のレーザセンサの取り付け位置を示す要部斜視図である。
【図３】上記実施形態における窓ガラス上部のフレームに取付けられたレーザセンサの模式的構成図である。
【図４】上記実施形態における車両の側面を外側から見たレーザセンサの全走査角度を模式的に説明する説明図である。
【図５】上記実施形態における車両の平面を上方から見たレーザセンサの取付け位置と検出エリアの関係を模式的に説明する説明図である。
【図６】上記実施形態におけるレーザセンサから各走査角度で照射されたレーザ光が障害物等に反射するまでの測定距離と上記走査角度毎に予め設定された設定距離との長さの関係を示す説明図である。
【図７】上記図６において各走査角度毎の設定距離と上記障害物等に反射するまでの距離との比較を行って障害物の有無を判定するルールを説明する表である。
【図８】上記実施形態における車両ドア開度制御処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図９】上記実施形態における上記メインルーチンにおける障害物検出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態における窓ガラス上部のフレームに取付けられたレーザセンサの模式的構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による車両ドア開度制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１に示すように、車両ドア開度制御装置は、主に、種々の制御処理を実行するＥＣＵ１、各種のスイッチ６〜８やセンサ９〜１１、及び電動のスイングドアから成る車両ドアを開扉、及び閉扉するためのドア開閉モータ１２とラッチ解除モータ１３、及びレーザセンサ１１を内向けまたは外向けに切替える内向け外向けモータ１４から構成される。
【００３３】
つまり、この第１実施形態では、車両ドアは、ユーザのスイッチ操作により２種類のモータ１２及び１３を用いて自動的に開閉される。なおレーザセンサ１１の大きさは大略２乃至３ｃｍ角である。
【００３４】
なお、図１には、１枚の車両ドアを自動開閉するための構成が示されているが、この第１実施形態による車両ドア開度制御装置は、例えば運転席の車両ドアのように、車両のいずれかの車両ドアに対してのみ適用したり、運転席及び助手席の車両ドアに対して適用したり、あるいは、車両の全車両ドアに対して適用したりすることが可能である。
【００３５】
本実施形態による車両ドア開度制御装置を、複数枚の車両ドアに対して適用する場合には、図１に示す構成が、複数枚の車両ドア分だけ設けられる。
【００３６】
図１における各種のスイッチ６〜８は、車室内に設けられて、ユーザによって操作されるもので、その内、開スイッチ（開ＳＷ、以下同じ）８は、車両ドアを開扉させるために操作される。
【００３７】
また、閉スイッチ７は、開扉された車両ドアを閉扉させるために操作され、停止スイッチ６は、開扉中、または閉扉中の車両ドアを停止させるために操作される。これらのスイッチ６〜８が操作されると、各々の操作信号がＥＣＵ１に出力される。
【００３８】
レーザセンサ１１は、例えば車両ドアの窓ガラス（ウインドウのことであり、本発明において窓ガラスというときは、素材はガラスに限らず合成樹脂製等のウインドウも窓ガラスに含まれる）上部のフレーム（鉄板）において車室内側に図２のように取り付けられる。
【００３９】
なお、図２は、運転席側から見た車両ドア３０内側のレーザセンサ１１の取り付け位置を示す要部斜視図である。また、図３は窓ガラス上部のフレーム３２に取付けられたレーザセンサ１１の模式的構成図である。
【００４０】
図３のように、レーザ光を発光する発光素子（ＬＤ）２２を備える。そして、発光素子２２が発光したレーザ光の照射方向を所定の平面内で変化させ、その平面をレーザ光により走査させる走査機構２１、２０、２４、及び２５を備える。
【００４１】
また、障害物によって反射されたレーザ光を受光する受光素子（ＰＤ）２３、レーザ光の照射から受光までの経過時間から障害物までの距離を算出する図示しない制御回路などから構成される。レーザセンサ１１は、障害物を検出すると、その障害物までの距離を図１のＥＣＵ１に出力する。
【００４２】
レーザセンサ１１における走査機構は、例えば図３に示されるように、レーザ光を反射させるミラー２１、ミラー２１を回転させるミラー用モータ２０、第１レンズ２４、及び第２レンズ２５から構成される。
【００４３】
ミラー２１は、略柱状であって、その一端面に、発光素子２２が発生したレーザ光の反射面が形成され、他端面に障害物によって反射されたレーザ光を受光素子２３に向けて反射する反射面が形成されたものである。
【００４４】
このミラー２１を、モータ２０によって両反射面を貫通する回転軸２０ａ回りに回転させることにより、その回転軸２０ａを中心とする平面を走査するように、複数のレーザ光を出射することができる。
【００４５】
第１レンズ２４は、レーザ光がビーム状または所定の広がり角となるように設計されたレンズである。第２レンズ２５は、受信光を集光させるためのレンズである。レーザセンサ１１の走査面及び走査範囲に関しては、後に詳細に説明する。
【００４６】
なお、図２に示した走査機構は一例であって、その他の公知の構成を採用しても良い。例えば、ミラー及びそのミラーの駆動部を、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems；メムスとも呼ばれ、機械要素部品、センサ、アクチュエータ、及び電子回路を、一つのシリコン基板、ガラス基板、有機材料等の上に集積化したデバイスを指す）技術によって、半導体基板上に形成しても良い。また、ミラーとして、ポリゴンミラーを用いても良い。
【００４７】
更に、レーザセンサ１１は、合成樹脂の筐体２７内に収納されており、この筐体２７は、枢軸２８及び２９に軸支されている。枢軸２８及び２９は、上述のように車両ドア３０の窓ガラス３１上部のフレーム３２の取り付け穴に嵌入されている。よって、枢軸２８及び２９は車両ドア３０の窓ガラス３１上部のフレーム３２と一体となっており、筐体２７は、枢軸２８及び２９を中心として揺動可能である。
【００４８】
筐体２７内部に、筐体と一体となったモータハウジングを有する内向け外向けモータ１４が設けられている。このモータハウジングに対してモータの出力軸と一体の上記枢軸２８及び２９が相対的に回動すると、枢軸２８及び２９自体は車両ドア３０の窓ガラス３１上部のフレーム３２の取り付け穴と一体であるため、この取り付け穴内でレーザセンサ１１の筐体２７が内向け、及び外向けに揺動する。
【００４９】
このように、内向け外向けモータ１４は、わずかな角度だけ正転または逆転方向に回動すればよいため、超音波モータが使用されている。
【００５０】
図１の車速センサ１０は、車両の走行速度に応じた速度信号を発生する。開度センサ９は、車両ドア３０が開扉されたときの車両ドア３０の開度を検出して、検出信号を発生する。これら車速センサ１０及び開度センサ９からの信号も入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２を介してＥＣＵ１に入力されている。
【００５１】
ＥＣＵ１は、上述したスイッチ６〜８の操作信号及び各センサ９〜１１からの信号を受ける入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２、予め定められたプログラムに従って各種の演算処理を行なう制御手段を成すＣＰＵ３、プログラムや後述する障害物検出範囲データを記憶する不揮発性のメモリ４、及びドア開閉モータ１２、ラッチ解除モータ１３、及び内向け外向けモータ１４を駆動する駆動信号を出力するモータドライバ５から構成されている。
【００５２】
ここで、車両ドア３０を自動的に開閉する際の、ドア開閉モータ１２及びラッチ解除モータ１３の動作について説明する。
【００５３】
ラッチ解除モータ１３は、車両ドア３０の内部に設置され、車両ドア３０を閉位置に保持する図示しないラッチ機構に作用して、このラッチ機構を解除するものである。これにより、車両ドアは開扉が可能な状態となる。
【００５４】
ドア開閉モータ１２も、車両ドア３０の内部に設置されている。このドア開閉モータ１２は、図示しないドア開閉機構を駆動することによって、車両ドア３０を設定開度（または最大開度）まで開扉させたり、閉扉させたりするものである。
【００５５】
ただし、その車両ドア３０の開扉中に、停止スイッチ６が操作されるか、または車両ドア３０と接触する可能性がある障害物が検出されたときには、設定開度未満の開度であっても、ドア開閉モータ１２による車両ドア３０の開扉または閉扉が停止される。この場合、車両ドア３０の開度は、ドア開閉モータ１２が停止した時点の開度に保持される。
【００５６】
次に、レーザセンサ１１から出射されるレーザ光による走査面及び走査範囲について、上述の図２、図４及び図５に基づいて説明する。図４は、車両の側面を外側から見たレーザセンサ１１の全走査角度θｓを模式的に説明する説明図である。また、図５は、車両の平面を上方から見たレーザセンサ１１の取付け位置と第１及び第２の検出エリア４０及び４１の関係を模式的に説明する説明図である。
【００５７】
図２及び図４に示すように、車両ドア３０の窓ガラス３１上部のフレーム３２の角部において車室内側に傾動可能に取り付けられたレーザセンサ１１は、車両ドア３０の窓ガラス３１の表面３１ａ（図２）に対し、車両ドア３０が閉扉及び開扉される方向に所定傾き角度＋φ１及び−φ２（この第１実施形態ではφ１＝φ２＝５度に設定されている）ずれた平面（レーザセンサ１１の走査面）を走査するように、レーザセンサ１１の筐体２７（図３）が内向け、及び外向けに傾動してレーザ光を出射する。
【００５８】
そして、レーザセンサ１１から所定傾き角度−φ２の角度でレーザ光を出射するときは、窓ガラス３１を貫通してレーザ光が車両ドア３０の外側の走査面を直線上にスキャニングする。また、レーザセンサ１１から所定傾き角度＋φ１の角度でレーザ光を出射するときは、レーザ光が車両ドア３０の内側の走査面を直線状にスキャニングする。
【００５９】
また、図４に示すように、全走査角度θｓ（全スキャン角度）は車両ドア３０の下端面前方から車両ドア上端面までの１２０度に亘っている。なお、図４はスキャン角度を模式的に示すものであり、レーザ光自体は矢印にて示すセンシングの範囲外まで飛んでいって障害物を検出できる。
【００６０】
ここで、図２に示すように、車両ドア３０は車両の車体側面に対し支持軸３３及び３４を中心として、円弧状に回転可能に支持されている。従って、車両ドア３０が開扉されるとき、図５のように車両ドア３０の回転周端部は二点鎖線３６に沿って移動する。つまり、二点鎖線３６は、車両ドア３０の回転周端部の軌跡を示している。
【００６１】
従って、車両ドア３０の回転周端部の軌跡３６に沿って車両ドア３０が移動するとき、レーザセンサ１１も共にスキャニング（走査）しながら移動し、車両ドア３０が外側に開いて動いていくときは、レーザセンサ１１は窓ガラスを透過して所定傾き角度−φ２だけ車両ドア３０の外側に向かって傾斜して図４の全走査角度θｓ（全スキャン角度とも言い、θｓ＝１２０度）に亘りレーザ光を走査させる。
【００６２】
そして、レーザセンサ１１の障害物検出範囲が図５の二点鎖線で示す検出エリア４０及び４１内に略収まるように、図１のメモリ４の障害物検出範囲データで、障害物の検出範囲が設定される。
【００６３】
また、このように、車両ドア３０の窓ガラス表面に対して、所定傾斜角度＋φ１または−φ２ずれた平面をレーザセンサ１１の走査面とすることにより、図５に示すように、車両ドア３０が開扉または閉扉される間中、常に、車両ドアよりも所定傾斜角度＋φ１または−φ２だけ先行した位置において、障害物を検出することができる。
【００６４】
従って、上述した走査面及び全走査角度（θｓ＝１２０度）においてレーザ光で走査させることにより、単一のレーザセンサ１１にて、車両ドア３０の外側及び内側の略全面に対して、車両ドア３０と接触する可能性がある障害物を検出することが可能となる。
【００６５】
ここで、レーザセンサ１１が、図４に示す全走査角度１２０度をレーザ光で走査したとき、レーザ光は、車両ドア３０以外の車体部分、地面、或いは車両ドア３０と接触する可能性が無い障害物によって反射され、その反射光がレーザセンサ１１によって受光される場合がある。
【００６６】
そのような、車両ドア３０の可動範囲外に存在する障害物が検出されても、車両ドア３０の開度を制限する必要はない。
【００６７】
この点に関して、この第１実施形態では、レーザセンサ１１によって障害物が検出された場合、その障害物が車両ドア３０の可動範囲に存在するか、可動範囲外に存在するかを正確に判定するために、予め不揮発性のメモリ４（図１）に障害物検出範囲データを記憶させている。
【００６８】
この障害物検出範囲データとは、図６及び図７のように、レーザセンサ１１の設置位置からレーザ光の各々の走査角度θｎ（ｎは整数）における、車両ドア３０の端部までの距離データ（設定距離Ｌ）からなるものである。
【００６９】
なお、図６はレーザセンサ１１から各走査角度で照射されたレーザ光が障害物等に反射するまでの測定距離Ｘと上記各走査角度毎に予め設定された設定距離Ｌとの長さの関係を示す説明図である。
【００７０】
また、図７は、上記図６において各走査角度θ毎の設定距離Ｌと上記障害物等に反射するまでの測定距離Ｘとの比較を行って障害物の有無を判定するルールを説明する表である。
【００７１】
図１のＥＣＵ１のＣＰＵ３は、レーザセンサ１１に対してレーザ光を出射する走査角度θを指示する。レーザセンサ１１がその指示された走査角度θでレーザ光を出射したとき、障害物等からの反射光を受光すると、障害物までの測定距離Ｘを算出し、ＥＣＵ１に出力する。
【００７２】
ＥＣＵ１は、レーザセンサ１１が出射したレーザ光の走査角度θに基づき、記憶している障害物検出範囲データから、対応する車両ドア３０の端部までの設定距離Ｌを抽出する。そして、レーザセンサ１１によって実際に検出された障害物までの測定距離Ｘと、抽出された設定距離Ｌとを上記ＣＰＵ３内で比較する。
【００７３】
この比較により、実際の測定距離Ｘが設定距離Ｌよりも短ければ（Ｘ≦Ｌ）、基本的に障害物は車両ドア３０の可動範囲内に存在し、車両ドア３０と接触する可能性があると判断することができる。
【００７４】
一方、実際の測定距離Ｘが設定距離Ｌよりも長ければ（Ｘ＞Ｌ）、障害物は車両ドア３０の可動範囲外に存在し、車両ドア３０を開扉または閉扉する際、なんら影響を及ぼすものではないと判断することができる。
【００７５】
上述した障害物検出範囲データを用いて、障害物が車両ドア３０の外側の可動範囲内に存在するか否か判定した一例が、図６及び図７に示されている。図６及び図７では、例えば走査角度θ１〜θ３において、障害物までの測定距離Ｘ１〜Ｘ３が算出され、その測定距離Ｘ１〜Ｘ３と、それぞれの走査角度θ１〜θ３に対して記憶されている設定距離Ｌ１〜Ｌ３とを比較した例を示している。
【００７６】
この際、設定距離Ｌ１〜Ｌ３は、図６に示すように、レーザセンサ１１の設置位置から、各々のレーザ光の走査角度θ１〜θ３における車両ドア３０の端部までの距離である。
【００７７】
図６及び図７の例では、走査角度θ１、θ３において検出された障害物までの測定距離Ｘ１、Ｘ３は、設定距離Ｌ１，Ｌ３と比較した結果、障害物までの測定距離Ｘ１，Ｘ３が設定距離Ｌ１，Ｌ３よりも長いと判定されている。
【００７８】
その結果、走査角度θ１、θ３においては、図７に示すように、車両ドア３０に接触する可能性がある障害物は存在しないと判定される。一方、走査角度θ２において検出された障害物までの測定距離Ｘ２は、設定距離Ｌ２と比較した結果、障害物までの測定距離Ｘ２が設定距離Ｌ２よりも実質短いと判定されている（Ｘ２≦Ｌ２）。
【００７９】
このため、図７に示すように、走査角度θ２において、車両ドア３０に接触する可能性がある障害物が存在すると判定される。
【００８０】
また、窓ガラス３１にかなりな汚れがあるときは、図６及び図７の角度θにおいて、レーザセンサ１１から窓ガラスの汚れまでの距離Ｘ４を設定距離Ｌ４と比較した結果、汚れまでの距離Ｘ４が設定距離Ｌ４よりも短いと判定されている。しかし、この場合は、Ｘ４がレーザセンサ１１から窓ガラス３１までの距離Ｘｇと実質等しいとして、窓ガラス３１の汚れであると判定される。
【００８１】
次に、ＥＣＵ１において実行される車両ドア開度制御処理について、図８及び図９のフローチャートに従って説明する。図８のフローチャートは、車両ドア開度制御処理のメインルーチンを示しており、図９のフローチャートは、メインルーチンにおける障害物検知処理の詳細を示している。
【００８２】
図８のフローチャートのステップＳ１００では、車両の乗員によって、図１の開スイッチ８がオンされたか否かを判定する。開スイッチ８がオンされたと判定された場合には、ステップＳ１０１へ進み、車速が０ｋｍ／時間でないときは、ステップＳ１００に戻る。
【００８３】
次に、車速が０ｋｍ／時間のとき、ステップＳ１０５に進み、窓ガラス３１の開度を検出する。つまり、パワーウインド装置からの信号により、窓ガラス３１が全開しているか全閉かあるいは途中まで開いているかを判定し、窓ガラス３１が全開しているときは、フラグＦｏを立て、全閉のときは、フラグＦｃを立てる。また、途中まで開いているときは、フラグＦｏｃを立てる。
【００８４】
次に、ステップＳ１１０ａの処理に進み、レーザセンサ１１の向きをドア外側に設定する。つまり、図３の内向け外向けモータ１４を正転させ、図２の車両ドア３０が開扉される方向に所定傾き角度−φ２ずれた平面（レーザセンサ１１の走査面）を走査するように、図３のレーザセンサ１１の筐体２７が外向けに傾動してレーザ光を出射する準備を行う。
【００８５】
ステップＳ１１１ａにおいて、図５の検出エリア４０を設定するために、上記障害物検出範囲データの読込みを行う。この検出エリア４０を設定するための障害物検出範囲データは、車両ドア３０のサイズや車両ドア３０（窓ガラス３１を含む）の外側形状に応じて、図１のメモリ４の中に予め記憶されている情報であり、図７の表の中に一部を記した情報及びレーザ出力の情報である、図７の角度θ（θ１〜θｎ）に対する設定距離Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ）及び各角度θに対する窓ガラス３１迄の距離Ｘｇ及びレーザ出力が読み込まれる。
【００８６】
なお、角度θ（θ１〜θｎ）に対する設定距離Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ）及びレーザ出力は、図８のステップＳ１０５において、窓ガラスが全開しているとき（フラグＦｏが立っているとき）、全閉のとき（フラグＦｃが立っているとき）で異なる値をステップＳ１１１ａで読み取る。
【００８７】
これは、レーザ光の窓ガラス３１での屈折分を考慮するためである。窓ガラス３１が全開しているとき、レーザセンサ１１から窓ガラス３１迄の距離は読み込まない。窓ガラス３１が途中まで開いているとき（フラグＦｏｃが立っているとき）は、窓ガラス３１の開き度合いに応じた図７の角度θ（θ１〜θｎ）に対する設定距離Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ）及び各角度θに対するレーザセンサ１１から窓ガラス３１迄の距離Ｘｇ及びレーザ出力の大きさが読み込まれる。
【００８８】
次に、図８のステップＳ１３０ａにおいて、外側障害物検出処理が行われる。この処理は具体的には、図９に記した各ステップで行われる。以下、図９において、ステップＳ２１０では、走査角度θｎを走査範囲の開始位置に相当する値（０°）に設定する。
【００８９】
ステップＳ２２０では、走査角度θｎが、レーザ光の走査範囲の終了位置に相当する上限角度に達したか否かを判定する。このステップＳ２２０の判定処理において、上限角度に達したと判定された場合には、ステップＳ２３０において、走査角度θｎを、レーザ光の走査範囲の開始位置に対応する値（０°）にリセットする。
【００９０】
ステップＳ２４０では、レーザセンサ１１に対して、設定された走査角度θｎにおいて、レーザ光をステップＳ１１１ａにおいて読み込まれたレーザ出力の大きさで出射するように指示する。レーザセンサ１１は、出射したレーザ光に対する反射光を受光した場合、レーザ光の受発光時間差に基づいて、障害物までの距離をステップＳ２４０で算出する。
【００９１】
なお、ステップＳ２４０では、規定時間内にレーザ光の反射光を受光しない場合、設定距離Ｌｎよりも長くなるように定められた距離Ｘｎを出力する。
【００９２】
ステップＳ２５０では、上記障害物までの測定距離Ｘｎと設定距離Ｌｎとの大小関係を判定する。このステップＳ２５０の判定処理において、障害物までの測定距離Ｘｎが設定距離Ｌｎよりも大きいと判定（Ｘｎ＞Ｌｎ）すると、障害物は車両ドア３０の可動範囲内に存在しない（障害物無し）とみなせるので、ステップＳ２６０の処理に進む。
【００９３】
ステップＳ２６０では、走査角度θｎを所定のステップ角θxだけ増加することにより、走査角度θｎを更新する。
【００９４】
そして、ステップＳ２２０の処理に戻り、更新された走査角度θｎ又はリセットされた走査角度θｎでレーザセンサ１１からレーザ光を出射させる。
【００９５】
一方、ステップＳ２５０において、障害物までの測定距離Ｘｎが設定距離Ｌｎ以下（Ｘｎ≦Ｌｎ）であると判定され、かつステップＳ２７０において、走査角度θｎが１２０度未満であり、かつ窓ガラス３１迄の距離Ｘｇが、測定距離Ｘｎと等しくないとき、つまりＸｇ≠Ｘｎのときは、「障害物有り」と判定され、図８のステップＳ１７０に進む。
【００９６】
このステップＳ１７０では、図１のドア開閉モータ１２の駆動を停止することにより、車両ドア３０の開扉を停止させ、車両ドア３０の開度を保持する。
【００９７】
また、ステップＳ２５０において、障害物までの測定距離Ｘｎが設定距離Ｌｎより小さい（Ｘｎ≦Ｌｎ）と判定され、かつステップＳ２７０において、走査角度θｎが１２０度であるとき、または窓ガラス３１迄の距離Ｘｇが、測定距離Ｘｎと等しいとき、（θｎ＝１２０度またはＸｇ＝Ｘｎのとき）は、「障害物無し」と判定され、図８のステップＳ１３５ａに進む。
【００９８】
つまり、ステップＳ２７０に進んで、車両ドア３０に接触する可能性がある障害物が存在すると判定されると、ステップＳ１７０において車両ドア３０の停止動作が行われる。また、「障害物無し」と判定されるとステップＳ１３５ａに進む。
【００９９】
ステップＳ１３５ａでは、ユーザのドア停止操作が行われたか、この操作が無かったかが判定される。そして、ユーザのドア停止操作が行われた場合は、ステップＳ１７０に進んで車両ドア３０の停止動作が行われる。また、ユーザのドア停止操作が行われなかった場合は、ステップＳ１３７ａに進んで、ドア開動作が行われる。
【０１００】
このとき、図１のモータドライバ５からドア開閉モータ１２及びラッチ解除モータ１３に駆動信号を出力して、車両ドア３０の開扉を開始させる。次に、ステップＳ１４０ａで車両ドア３０が全開もしくは停止設定位置に達したか否かを判定する。
【０１０１】
つまり、このステップＳ１４０ａでは、車両ドア３０の開度が、車両ドア３０を自動開扉する際の設定（最大）開度、もしくは予め設定された停止設定位置になったか否かを、図１の開度センサ９の検出信号に基づいて判定する。
【０１０２】
そして、このステップＳ１４０ａの判定処理において、車両ドア３０の開度が全開開度もしくは予め設定された停止設定位置に達したと判定されると、ステップＳ１７０の処理に進み、ドア停止動作が行われる。
【０１０３】
また、ステップＳ１４０ａで、ドアが全開もしくは停止設定位置に達していない場合は、ステップＳ１３０ａに戻り、外側障害物検出処理が繰り返される。
【０１０４】
なお、上述のようにステップＳ１０１において、車速が０ｋｍ／時間でないときは、ステップＳ１００に戻る。即ち車速が０に成らないとステップ１０５以下のステップに移行しない。
【０１０５】
このように、ステップＳ１３０ａからステップＳ１４０ａまでの処理を繰り返し実行することにより、車両ドア３０が開扉される間中、車両ドア３０外側に対する外側障害物の検知が継続して実行される。
【０１０６】
なお、図８のステップＳ１００において、図１の閉スイッチ７がオンされた場合は、ステップＳ１１０ｂ、Ｓ１１１ｂ、Ｓ１３０ｂ、Ｓ１３５ｂ、Ｓ１３７ｂ、Ｓ１４０ｂ及びＳ１７０の処理が上述と同様に行われ、車両ドア３０内側に対する内側障害物の検出が実行される。
【０１０７】
以下、これについて説明する。図８のフローチャートのステップＳ１００では、車両の乗員によって、図１の閉スイッチ７がオンされたか否かを判定する。閉スイッチ７がオンされたと判定された場合には、ステップＳ１１０ｂの処理に進み、レーザセンサ１１の向きをドア内側に設定する。
【０１０８】
つまり、図３の内向け外向けモータ１４を逆転させ、図２の車両ドア３０が閉扉される方向に所定傾き角度＋φ１ずれた平面（レーザセンサ１１の走査面）を走査するように、図３のレーザセンサ１１の筐体２７が内向けに傾動してレーザ光を出射する準備を行う。
【０１０９】
ステップＳ１１１ｂにおいて、図５の検出エリア４１を設定するために、上記障害物検出範囲データの読込みを行う。この検出エリア４１を設定するための障害物検出範囲データは、車両ドア３０のサイズや車両ドア３０（窓ガラス３１を含む）の外側形状に応じて、図１のメモリ４の中に予め記憶されている情報であり、図７の表の中に一部を記した情報と同様の情報及びレーザ出力の情報である。なお図７と異なり、窓ガラス３１の汚れは関係が無くなる。また、窓ガラス３１の屈折も関係が無い。
【０１１０】
次に、図８のステップＳ１３０ｂにおいて、内側障害物検出処理が行われる。この処理は具体的には、図９に記した各ステップと同様のステップで行われる。以下、図９において、ステップＳ２１０では、走査角度θｎを走査範囲の開始位置に相当する値（０°）に設定する。
【０１１１】
ステップＳ２２０では、走査角度θｎが、レーザ光の走査範囲の終了位置に相当する上限角度１２０度に達したか否かを判定する。このステップＳ２２０の判定処理において、上限角度１２０度に達したと判定された場合には、ステップＳ２３０において、走査角度θｎを、レーザ光の走査範囲の開始位置に対応する値（０°）にリセットする。
【０１１２】
ステップＳ２４０では、レーザセンサ１１に対して、設定された走査角度θｎにおいてレーザ光をステップＳ１１１ｂにおいて読み込まれたレーザ出力の大きさで出射するように指示する。
【０１１３】
レーザセンサ１１は、出射したレーザ光に対する反射光を受光した場合、レーザ光の受発光時間差に基づいて、障害物までの距離をステップＳ２４０で算出する。なお、ステップＳ２４０では、規定時間内にレーザ光の反射光を受光しない場合、設定距離Ｌｎよりも長くなるように定められた距離Ｘｎを出力する。
【０１１４】
ステップＳ２５０では、上記障害物までの距離Ｘｎと設定距離Ｌｎとの大小関係を判定する。このステップＳ２５０の判定処理において、障害物までの距離Ｘｎが設定距離Ｌｎよりも大きいと判定（Ｘｎ＞Ｌｎ）すると、障害物は車両ドア３０の可動範囲内に存在しない（障害物無し）とみなせるので、ステップＳ２６０の処理に進む。
【０１１５】
ステップＳ２６０では、走査角度θｎを所定のステップ角θxだけ増加することにより、走査角度θｎを更新する。
【０１１６】
そして、ステップＳ２２０の処理に戻り、更新された走査角度θｎ又はリセットされた走査角度θｎでレーザセンサ１１からステップＳ２４０で、レーザ光を出射させる。
【０１１７】
ステップＳ２５０において、障害物までの測定距離Ｘｎが設定距離Ｌｎ以下（Ｘｎ≦Ｌｎ）であると判定され、かつステップＳ２７０において、走査角度θｎが１２０度未満であるときは、「障害物有り」と判定され、図８のステップＳ１７０に進む。
【０１１８】
このステップＳ１７０では、図１のドア開閉モータ１２の駆動を停止することにより、車両ドア３０の閉扉を停止させ、車両ドア３０の開度を保持する。
【０１１９】
また、ステップＳ２５０において、障害物までの測定距離Ｘｎが設定距離Ｌｎより実質小さい（Ｘｎ≦Ｌｎ）であると判定され、かつステップＳ２７０において、走査角度θｎが１２０度であるときは、「障害物無し」と判定され、図８のステップＳ１３５ｂに進む。
【０１２０】
このように、ステップＳ２７０に進んで、車両ドア３０に接触する可能性がある障害物が存在すると判定されると、ステップＳ１７０において車両ドア３０の停止動作が行われる。また、「障害物無し」と判定されると図８のステップＳ１３５ｂに進む。
【０１２１】
ステップＳ１３５ｂでは、ユーザのドア停止操作が行われたか、この操作が無かったかが判定される。そして、ユーザのドア停止操作が行われた場合は、ステップＳ１７０に進んで車両ドア３０の停止動作が行われる。
【０１２２】
また、ユーザのドア停止操作が行われなかった場合は、ステップＳ１３７ｂに進んで、ドア閉動作が行われる。このとき、図１のモータドライバ５からドア開閉モータ１２に駆動信号を出力して、車両ドア３０の閉扉を開始させる。
【０１２３】
次に、ステップＳ１４０ｂで車両ドア３１が全閉もしくは停止設定位置に達したか否かを判定する。つまり、このステップＳ１４０ｂでは、車両ドア３０の開度が、車両ドア３０を自動閉扉する際の設定（最小）開度、もしくは予め設定された停止設定位置になったか否かを、図１の開度センサ１１の検出信号に基づいて判定する。
【０１２４】
そして、このステップＳ１４０ｂの判定処理において、車両ドア３０の開度が全閉したと判定されると、ステップＳ１７０の処理に進み、ドア停止動作が行われる。また、ステップＳ１４０ｂで、ドアが全閉していない場合は、ステップＳ１３０ｂに戻り、内側障害物検出処理が繰り返される。
【０１２５】
このように、ステップＳ１３０ｂからステップＳ１４０ｂまでの処理を繰り返し実行することにより、車両ドア３０が閉扉される間中、車両ドア３０内側に対する内側障害物の検出が継続して実行される。
【０１２６】
上記第１実施形態によればレーザセンサ１１からのレーザ光を２次元的に走査し、更に、レーザ光が窓ガラス３１を透過する性質を利用して、障害物となる物体検出、及び物体までの距離を算出する事により、外側の障害物検出と車両ドアの挟み込み防止を成立させることが出来る。
【０１２７】
更に、単一のレーザセンサ１１により、スイングドアから成る車両ドア３０の外側の障害物検出と、内側の挟み込み検出を実施可能であり、更に、窓ガラス３１が開いているときは、窓ガラス部分に物体があっても検出できるので窓ガラス３１の挟み込み防止機能も兼ねる事が可能である。
【０１２８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。図１０は、本発明の第２実施形態における窓ガラス上部のフレームに取付けられたレーザセンサの模式的構成図である。
【０１２９】
上記第１実施形態では図３において、内向け外向けモータ１４によって、レーザセンサ１１は、合成樹脂の筐体２７の傾きを切替えたが、上記図１０のように、走査機構を構成するミラー２１を回転させるモータ２０を正転または逆転させ、このモータのトルクを傘歯車状の電磁カップリング２０ｂ及び２０ｃを介してモータ２０が固定された筐体２７と枢軸２８及び２９との間において相対的に所定回動角度だけ回転させても良い。
【０１３０】
即ち、モータ２０の正転によって、枢軸２８及び２９を枢動軸として筐体が２７が図２の角度−φ２にて示したように外向きにレーザセンサ１１が傾く。
【０１３１】
一方、モータ２０の逆転によって、枢軸２８及び２９を枢動軸として筐体が２７が図２の角度＋φ１にて示したように内向きにレーザセンサ１１が傾く。そして、このようなトルク伝達機構は、傘歯車とすべりクラッチを用いても構成できる。
【０１３２】
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の第１実施形態では、図８のステップＳ１３０ａで「障害物有り」と判定されたときは、直ちにステップＳ１７０に進んだが、ステップＳ１３０ａの判定処理で、「障害物有り」と判定された場合、直ちにステップＳ１７０でドア停止動作を行わず、破線で示したステップＳ１７０ａに進んでも良い。
【０１３３】
このステップＳ１７０ａでは、障害物を検出した後も、ドア開閉モータ１２（図１）の駆動を継続し、このドア開閉モータ１２によって、障害物を検知した時点の車両ドア３０の開度から所定スイング角度未満の角度だけ車両ドア３０の開度を大きくする。
【０１３４】
これにより、車両ドア３０が障害物に接触しない範囲で、極力、車両ドア３０を大きく開くことができるので、車両の乗員の利便性を向上できる。
【０１３５】
ただし、車両ドア３０の開扉直後であって、実質的に車両ドア３０が閉じられているときに、障害物が検出されたときには、単にラッチ解除モータ１３（図１）によって車両ドア３０のラッチ機構を解除するに留め（車両ドア３０は半ドア状態となる）、それ以上、車両ドア３０の開度を増加させないことが好ましい。
【０１３６】
これは、車両ドア３０が実質的に閉じられているとき、すなわち、レーザセンサ１１が障害物の検知を開始した直後に、障害物が検出された場合、車両ドア３０とその障害物との正確な測定距離を求めることができないためである。ただし、車両ドア３０が全く開扉動作を行わないと車両ドア３０の故障と間違われる虞があるため、上記ラッチ解除モータ１３によってラッチ機構を解除することが好ましい。
【０１３７】
また、上記第１実施形態では、窓ガラス３１が開放されている場合と、閉じている場合とで、予め記録された設定距離Ｌの値を変えたが、これは同じ設定距離Ｌの値としても良い。
【０１３８】
また、窓ガラス３１の外側を走査するレーザ光の出力と窓ダラス３１の内側を走査するレーザ光の出力を同じとしても良い。更に、レーザセンサ１１は、窓ガラス３１の外側に取付けられて、窓ガラス３１を介して、車両ドア３０の内側の検出エリア４１の障害物を検出するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１３９】
１  ＥＣＵ
６  停止スイッチ
７  閉スイッチ
８  開スイッチ
９  開度センサ
１０  車速センサ
１１  レーザセンサ
１２  ドア開閉モータ
１３  ラッチ解除モータ
１４  内向け外向けモータ
１４、２０ｂ、２０ｃ  駆動機構
２０  ミラー駆動用モータ
２７  レーザセンサの筐体
２８及び２９  枢軸
３０  車両ドア
３１  窓ガラス
３２  車両ドアのフレーム
＋φ１及び−φ２  所定傾斜角度
θｓ  全走査角度
θ１、θ２、θ３、θ４、θ、θｎ  走査角度
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ、Ｌｎ  設定距離
Ｘｇ  レーザセンサから窓ガラスまでの距離
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ、Ｘｎ  障害物までの測定距離
【図１】
2010236196.tif 000003
【図２】
2010236196.tif 000004
【図３】
2010236196.tif 000005
【図４】
2010236196.tif 000006
【図５】
2010236196.tif 000007
【図６】
2010236196.tif 000008
【図７】
2010236196.tif 000009
【図８】
2010236196.tif 000010
【図９】
2010236196.tif 000011
【図１０】
2010236196.tif 000012