JP7831869B2 - ドアロック制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、スライドドアを備える車両のドアロックのタイミングを制御するためのドアロック制御装置に関する。

電動式のスライドドアを搭載した最近の一部の車両では、スライドドアの閉動作中にスマートキーや車両内のスイッチ操作によってドアロック操作（施錠操作）を行うと、稼動中（閉動作中）のスライドドアが全閉後にロックされる「予約ドアロック機構」が標準装備されている。

また、予約ドアロック機構を後付けできるキットなども販売されているようである。

特許第７０１６５７４号公報 特開２０１３－１８５３３９号広報

しかし、予約ドアロック機構が装備されていない車種では、予約ドアロック機構を利用することができない。また、外付けで取り付けるタイプは内部機構が不明であるものの、あらゆる車種に対応するために純正の車と同一形状のカプラーを用意することができず、ゆえに取り付け工事では純正の配線をカットする必要がある。また、従来技術では、予約ロックが成立するための具体的な条件については不明である。

本発明は、これらの状況に鑑みてなされたものであり、本願の実施形態では、予約ドアロック機構を装備していない車両に後付けで予約ドアロック機構を追加することを技術的課題とする。

本発明の実施形態の装置では、スライドドアを備えた車両のドアロックセンサーの開閉状態を通信する信号線と前記スライドドアを制御するための車両ＥＣＵとの間に接続され、前記スライドドアが閉動作中に前記スライドドアを施錠状態にするための信号が前記車両に向けて送信された場合に、前記スライドドアが全閉状態となった後に前記車両のドアロックを完成するための制御装置であって、
ＭＣＵモジュールとドアロック信号線設定モジュールとを具備し、
前記スライドドアが閉動作中であるか否かを判断することにより、前記スライドドアが閉動作中である場合は、前記ＭＣＵモジュールが、前記ドアロック信号線設定モジュールを制御して前記車両ＥＣＵに前記スライドドアの状態を全閉状態と認識させる擬似的な全閉状態とし、それ以外の場合は前記判断を繰り返すことを特徴とする。

図１（Ａ）は、純正状態の車両ＥＣＵ１０とドアロックセンサー２０の関係を示すブロック図である。図１（Ｂ）は、第１及び第２の実施形態として示すドアロック制御装置のブロック図である。 図２は、スライドドアのスライドドアモーターユニットの一例を示している。 図３は、第１及び第２の実施形態として説明したスライドドア予約ロック装置の各処理について説明するフローチャートである。 図４は、第４の実施形態として示すドアロック制御装置のブロック図である。 図５は、第４の実施形態として説明したスライドドア予約ロック装置の各処理について説明するフローチャートである。

（第１の実施形態）－ＣＡＮバスを利用する方法－
図１（Ａ）は、純正状態の車両ＥＣＵ１０とドアロックセンサー２０の関係を示すブロック図である。一般に、車両にはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスを通じて接続される車両ＥＣＵ１０（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と呼ばれる電子制御装置が内蔵され、スライドドアを有する車両にもスライドドアを制御するための車両ＥＣＵ１０が設けられている。車両ＥＣＵ１０には、１つのスライドドアごとに１つのドアロックセンサー２０が設けられている。そして、ドアロックセンサー２０は常時スライドドアの開閉状態を監視している。なお、ＣＡＮバスは車両内で通信される情報（信号）取得先の例示であって、その他の車両内の情報通信（例えばＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスや車載イーサネット、その他の信号線）から信号を得る構成であってもよい。

純正状態の車両では、常に車両ＥＣＵ１０とドアロックセンサー２０とが導通状態となっている。一部の車種では、スライドドアが全閉状態にあるとき、ドアロックセンサーの信号電圧はＨｉｇｈ（通常の車両の電源電圧であれば１２Ｖ）が印加されており、スライドドアが開放（全開）状態にあるとき、ドアロックセンサーの信号電圧はＬｏｗ（接地電圧である０Ｖ）が印加されている。ただし、これは単なる例であって、スライドドアが全閉状態にあるとき、ドアロックセンサーの信号電圧はＬｏｗ、スライドドアが開放状態にあるとき、ドアロックセンサーの信号電圧はＨｉｇｈであるものであってもよく、これに合わせて擬似的な全閉状態とする方法を適宜変更することができる。

乗降時等、スライドドアが全閉状態を脱して開放状態に移行すると、ドアロックセンサーの信号電圧が変化し、スライドドアが全閉状態に再度移行するときにも、ドアロックセンサーの信号電圧が変化する（元に戻る）。このドアロックセンサーの信号電圧はスライドドアの物理的な位置と対応して反応するスイッチにより制御されている。車両ＥＣＵ１０は、スライドドアが全閉状態になっていることを検知して、ドアロックを許可する。

図１（Ｂ）は、本実施形態のドアロック制御装置のブロック図である。図１（Ｂ）に示すように、本実施形態の装置は、車両ＥＣＵ１０とドアロックセンサー２０との間に介在させるリレーモジュール３０を含む装置である。ＭＣＵモジュール４０は電源モジュール５０から電源供給を受け、ＣＡＮトランシーバーモジュール６０を通じて車両ＣＡＮバス６２上のデータを読み取ることができるマイコンである。具体的にはＣＡＮラインアンドステータスの変化データを読み取ることにより、スライドドアの状態（開放状態、開閉動作中或いは全閉状態）かを検知する。リレーモジュール３０は例えば、リレードライバーモジュール３２とリレー制御モジュールとを有する。

この場合、図１（Ｂ）のＭＣＵモジュール４０の左側に記載した構成（スライドドアモーター状態検出モジュール８０、車両側スライドドアモーター８２）は使用しない。そして、スライドドアが閉動作中であるか否かを検知し、その結果に応じて外部からの信号によって導通／非導通を制御できるように構成されている。なお、ＭＣＵモジュールは車両のＣＡＮバスなどの情報を読み取るのみであり、車両のＣＡＮバスなどに対してデータを送信することはない。

図１（Ｂ）において、ＭＣＵモジュールがスライドドアモーター状態検出モジュール８０を用いて車両側スライドドアモーター８２の状態を検知し、リレードライバーモジュール３２を通じてリレー制御モジュール３３を制御してリレーモジュール３０の開閉制御を行う。

このような構成によれば、実際のスライドドアが開放状態や閉動作中にあるときでも、全閉状態と認識させることができる。このような状態（擬似的な全閉状態）において、ドアロック操作が行われるとドアは施錠されて予約ロック状態となり、スライドドアが物理的に全閉状態に移行するとロックが完成される。すなわち、スライドドアのロックを予約することが可能となる。

なお、電動式のスライドドアに限られず、理論的には手動式でも同様に、リレーモジュール３０によって車両ＥＣＵ１０－ドアロックセンサー２０間を非導通状態にすることで、理論的にはドアロックの予約が可能となる。但し、手動での予約ロック機構は、検知がやや難しく、製品としての利便性は小さいとも考えられる。

ドアロックの予約はスライドドアの閉動作が開始してから全閉状態となるまでの間に当該スライドドアに対するロック操作を行えば成立する。このスライドドアのロック操作は運転席のロックボタン或いは後部座席のスライドドア側のロックボタン、車外のハンドル近傍に設けられたロックボタン、スマートキーによるロック等、全てのロック操作に対応して予約ロックすることができる。

なお、予約ロック機能が付加されるのは本実施形態の装置を取り付けたスライドドアのみであり、左右のスライドドアに予約ロック機能を付加する場合、それぞれドアに本実施形態の装置を取り付けることが必要である。

本装置は標準的な車種については左右のスライドドア横の足元と真ん中の２箇所の車体側にカプラーに接続するだけで取り付けが完了する。但し、取付部位は車種によって異なるため、必ずしも前述のとおりにはならないこともある。

スマートキーが車内にある場合、或いは、車外にあっても車内から漏れ出た電波をスマートキーが受信する場合、車両本体にキーの閉じ込み（インキーロック）を防止するための機構が搭載されていれば、通常のロック操作が無効化されるのと同様に、ロック操作自体が無効化され、これに伴い予約ロックも無効化される。

（第２の実施形態）－スライドドアモーターを利用する方法－
スライドドアの全閉状態を取得するための上述したＣＡＮバス経由で取得する方法とは異なる他の方法として、スライドドアのモーター電圧の変化を判断する方法がある。
図１（Ｂ）において、ＭＣＵモジュールがスライドドアスイッチの状態検出モジュールを用いて車両側スライドドアモーターの状態を検知し、リレードライバーモジュール３２、リレー制御モジュール３３を通じてリレーモジュール３０の開閉制御を行う。
この場合、スライドドアはモーターによって開閉動作する電動式のスライドドアに限られる。また、図１（Ｂ）の「ＭＣＵモジュール」の右側に記載した構成（ＣＡＮトランシーバーモジュール６０、車両ＣＡＮバス）は使用しない。

スライドドアが全閉状態にあるとき、スライドドアの駆動モーターに電圧は印加されない。開動作中には所定の直流電圧が印加され、閉動作中は極性の反転した所定の直流電圧が印加される。従って、スライドドアの駆動モーターに印加される電圧を監視してその変化を検知することで、例えばスライドドアが閉動作中であるか、全閉状態にあるかといった状態を検知することができある。

ＭＣＵモジュール４０が、スライドドアが閉動作中であることを検知した場合、リレーモジュール３０を操作してドアロックセンサー２０を車両ＥＣＵ１０から切り離すことで擬似的な全閉状態とし、「予約ロック」される。

スライドドアの閉動作に要する（全開状態から全閉状態までにかかる）時間は８秒より小さいことが一般的であるため、リレーモジュール３０の切り離し動作から８秒乃至１１秒又はそれ以上経過後にリレーモジュール３０は初期状態になり、ドアロックセンサー２０と車両ＥＣＵ１０とが電気的に接続される状態に復帰する。なお、スライドドアの開閉動作時間は車種により異なるので一概に限定するものではなく、実情に即して設定される。特殊な用途で上記数値範囲外になる場合も当然にありうる。

図２は、スライドドアのスライドドアモーターユニットの一例を示している。一般に、スライドドアのモーターにはＳＤ＋とＳＤ－と呼ばれる２本の信号線があり、例えばＳＤ＋がハイレベルであるとスライドドアが閉動作となり、ＳＤ－がハイレベルであるとスライドドアが開動作となる。このように、ＳＤ＋とＳＤ－はモーターの信号線であり、例えばＳＤ＋の信号変化を読み取ることでスライドドアが全閉状態にあるかどうかを検知することができる。

なお、上記第１の実施形態と第２の実施形態とはそれぞれ異なる実施態様として開示したが実際の実施品においては両方の構成を搭載しておくこともでき、この場合は１つの製品で様々な車種に対応することが可能になる。もちろん、車種ごとに異なる構成を採用してもよい。

第１の実施形態で説明したＣＡＮバス経由による閉動作の検知とスライドドアモーターの電圧検知による閉動作の検知と、両方使用できる車種については、ソフトウェア的にもハードウェア的にも、モーターの状態を取得する方が簡便であるため、モーターの状態による判断を優先することが好ましい。

（第３の実施形態）－各処理のステップ－
図３は、第１及び第２の実施形態として説明したスライドドア予約ロック装置の各処理について説明するフローチャートである。

ＭＣＵモジュール４０は、各ステップＳ１～Ｓ５を実行する。
ステップＳ１では、ＣＡＮトランシーバーモジュール６０及びリレーモジュール３０を初期化する。リレーモジュール３０を初期化すると純正状態すなわち車両ＥＣＵ１０とドアロックセンサー２０とが電気的に接続された状態となる。この初期化ステップは、本実施形態の装置の電源投入時に一度だけ実行する。初期化が完了すると車両ＣＡＮバス６２又はスライドドアモーター状態検出モジュール８０を通じてスライドドアモーター８２のステータスを検出できるようになる。
次に、ステップＳ２－１又はステップＳ２－２のいずれかを実行することによりスライドドアが閉動作中であるか否かを検知する。ステップＳ２－１では、第１の実施形態で説明したＣＡＮラインアンドステータス変化データの読み取りを実行するか否かを検知する。ステップＳ２－２では、第２の実施形態で説明したスライドドアモーターの電圧レベルの変化を検知する。
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２－１又はＳ２－２を実行することを通じてスライドドアが閉動作中であるか否かを確認する。
もし、閉動作中でない場合は、再度ステップＳ２－１又はＳ２－２を実行する。
もし、閉動作中である場合は、次のステップＳ４を実行する。
ステップＳ４では、リレーモジュールによってドアロックセンサー２０を車両ＥＣＵ１０から電気的に切断し、スマートキーなどによるドアロック操作を受け付ける状態とする。これにより、スマートキーなどによるドアロック操作があった後には施錠状態（予約ロック状態）となり、実際の車両でスライドドアが全閉状態になった後に、車両のロックが完成される。
次に、ステップＳ５では、リレーモジュールによって切り離され、スライドドアが擬似的な全閉状態となった後、所定時間経過後（図３の例では８秒後）にリレーモジュールが作動し、ドアロックセンサー２０と車両ＥＣＵ１０間の接続が復帰する。このとき、予約ロック状態からドアロックが完成した状態に移行する。

（第４の実施形態）
図４は、本実施形態のドアロック制御装置のブロック図である。図４に示すように、本実施形態の装置は、車両ＥＣＵ１０とドアロックセンサー２０との間に介在させるリレーモジュール３０を含む装置であり、図１（ｂ）と同一の符号を付されているものは、同様の機能を有するものであるため、その説明を省略する。

ドア状態検出モジュール１００は、ドア状態（開放状態、全閉状態、開動作中、閉動作中）を判断するための、車両側の各種の信号や情報を検出するものである。なお、予約ドアロックのためには、少なくとも閉動作中であることを検出できればよい。ドア状態検出モジュール１００の一例として、車両バスデータ処理モジュール６５（図１のＣＡＮトランシーバーモジュール６０ＣＡＮトランシーバーモジュール６０に相当する）、スライドドアモーター状態検出モジュール８０、車両トーン検出モジュール９０、スライドドアハンドルボタン検出モジュール７０などが挙げられるが、これらは単なる例示であり、限定的に解釈すべきものではない。

また、ドアロック信号線設定モジュール２００は、ドアが閉動作中において、ドアロックセンサー２０を擬似的な全閉状態とするようにドアロック信号線の設定を制御するものである。具体的には、第１の実施形態で用いたリレーモジュール３０のほかに、ドアロック信号線に全閉状態と略同等の信号電圧が流れる（車両ＥＣＵ１０が全閉状態と略同等の信号電圧を受け取る）ように制御する信号電圧設定モジュール３５などが挙げられるが、これらは単なる例示であり、限定的に解釈すべきものではない。

信号電圧設定モジュール３５としては、例えばドアロック信号線に流れる信号電圧を増減させることが可能な抵抗を備えた構成とすることができる。例えば、全閉状態の信号電圧レベルがＬｏｗの車種に対して、ドアが閉動作中においてのみ、車両ＥＣＵが受け取る信号電圧レベルをＬｏｗレベルとするように信号電圧設定モジュール３５が抵抗を制御することで、擬似的な全閉状態とし、「予約ロック」できる。なお、抵抗以外の方法により電圧レベルを制御するものであってもよい。

（第１の構成）－車両バスデータを用いる方法－
車両バスデータ処理モジュール６５は、処理の対象とするバスデータ（バス信号）がＣＡＮバスに限定されない（ＬＩＮバスなどの他の規格の車両バスデータ６７を使用可能な）こと以外は、図１（上記第１の実施形態）のＣＡＮトランシーバーモジュール６０と同様であり、上記第１の実施形態と同様にして、閉動作中であることを検出することが可能である。また、バスデータ６７は、ドアの状態を直接判断するための情報、間接的に判断するための情報のいずれでもよい。

（第２の構成）－スライドドアモーターを利用する方法－
上記第２の実施形態と同様に、スライドドアモーター状態検出モジュール８０がスライドドアモーター８２の電圧の変化を検出し、ＭＣＵモジュール４０が閉動作中であることを検出することができる。

（第３の構成）－車両トーンを利用する方法－
車両トーン検出モジュール９０は、車両の特定トーン９２を検出するものである。車両の特定トーン９２としては、ドアが閉まっている場合に鳴るプロンプト音や、計器盤、センターコンソール、またはキーインジケーターライトなどに表示される、スライドドアの状態を示すプロンプトランプなどがある。これらのトーン（プロンプト）の状態や状態変化を、車両トーン検出モジュール９０が検出し、ＭＣＵモジュール４０は、スライドドアの状態を検出できる。また、スピーカー、計器盤等につながる専用の信号線の情報を、車両トーン検出モジュール９０が検出してもよい。さらに、プロンプトの状態を反映する、車内で通信される信号や信号変化などを、車両バスデータ処理モジュール６５がＣＡＮバスやＬＩＮバスなどを通信する信号を用いて検出してもよい。

（第４の構成）－電動式のスライドドアのハンドルのボタンを利用する方法－
スライドドアハンドルボタン検出モジュール７０は、電動式のスライドドアのハンドル（ノブ）に設けられた電動的なスライドドアの閉動作のためのハンドルボタン状態７２を検出するものであり、これを用いてＭＣＵモジュール４０は、スライドドアの状態が閉動作か否かを検出できる。例えば、スライドドアハンドルボタン検出モジュール７０はハンドル信号線のレベル状態を検出することによって検出する。例えば開状態ではハンドル信号線はＨｉｇｈであり、ボタンを押すとハンドル信号線はＬｏｗの状態になるため、スライドドアハンドルボタン検出モジュール７０がＨｉｇｈからＬｏｗへのレベルの変化を検出すると、ＭＣＵモジュール４０は、ドアが閉動作中と判断することができる。なお、ボタンの状態は、車両バスデータ処理モジュール６５がＣＡＮバスやＬＩＮバスなどを通信する信号を用いて検出してもよい。なお、ハンドル信号線のレベル状態は、開状態ではＬｏｗであり、ボタンを押すとハンドル信号線はＨｉｇｈの状態になるものであってもよい。

スライドドアが閉動作中であることを検知した後、ＭＣＵモジュール４０が、ドアロック信号線設定モジュール２００を操作し、擬似的な全閉状態とする。スライドドアが擬似的な全閉状態となった後、所定時間（全開状態から全閉状態までにかかる時間＋所定のマージン時間）経過後に、ＭＣＵモジュール４０が、ドアロック信号線設定モジュール２００の状態を復元し、この間にスマートキーなどによるドアロック操作があった場合には、ドアロックが完成される。
される。

なお、第１～４の構成は、スライドドアの状態を検出する手段の例示であって、本発明は、他の方法によりスライドドアの状態を検出するものを排除するものではない。

（第５の実施形態）－各処理のステップ－
図５は、第４の実施形態として説明したスライドドア予約ロック装置の各処理について説明するフローチャートである。

各ステップＳ１１～Ｓ１４を実行する。
処理が開始すると、Ｓ１１では、ＭＣＵモジュール４０は、車両バスデータ処理モジュール６５、スライドドアモーター状態検出モジュール８０、車両トーン検出モジュール９０、スライドドアハンドルボタン検出モジュール７０のいずれかを通じて（上記第１～４の構成のいずれかを用いて）、スライドドアの状態の判定のための信号等を検出する。

Ｓ１２では、Ｓ１１での検出情報（信号）を用いて、ＭＣＵモジュール４０は、スライドドアが閉動作中であるか否かを検出する。閉動作中でない場合は、ステップＳ１１～Ｓ１２を繰り返し実行し、閉動作中である場合は、次のステップＳ１３を実行する。

ステップＳ１３では、ＭＣＵモジュール４０は、リレーモジュール３０によってドアロックセンサー２０を車両ＥＣＵ１０から電気的に切断し、予約ロックを受け付ける状態（擬似的なドア全閉状態）とする。

あるいは、ステップＳ１３では、ＭＣＵモジュール４０は、車両ＥＣＵ１０がドアロック信号線からドア全閉状態と同じレベルの（一例としてＬｏｗレベルの）信号電圧を受け取るように信号電圧設定モジュール３５を制御して、予約ロックを受け付ける状態（擬似的なドア全閉状態）とする。いずれかの処理により、擬似的なドア全閉状態である間にドアロック操作があった場合には、予約ロック状態となる。

次に、ステップＳ１４では、スライドドアが擬似的な全閉状態となった後、Ｎ秒経過後（例えば８秒後）に、ＭＣＵモジュール４０はリレーモジュール３０を作動させ、ドアロックセンサー２０と車両ＥＣＵ１０間の接続を復帰させ、予約ロック状態からドアロック完成状態となる。

以上の実施形態は、本発明の例示であり、限定的に解釈されるものではなく、本発明の範囲内から逸脱することなく、変形、追加などを行い得る。

１０ ＥＣＵ
２０ ドアロックセンサー
３０ リレーモジュール
３５ 信号電圧設定モジュール
４０ ＭＣＵモジュール
５０ 電源モジュール
６０ ＣＡＮトランシーバーモジュール
６２ 車両ＣＡＮバス
６５ 車両バスデータ処理モジュール
６７ 車両バスデータ
７０ スライドドアハンドルボタン検出モジュール
７２ ハンドルボタン状態
８０ スライドドアモーター状態検出モジュール
８２ 車両側スライドドアモーター
９０ 車両トーン検出モジュール
９２ 車両の特定トーン
１００ ドア状態検出モジュール
２００ ドアロック信号線設定モジュール

Claims (5)

1. スライドドアを備えた車両のドアロックセンサーの開閉状態を通信する信号線と前記スライドドアを制御するための車両ＥＣＵとの間に接続され、前記スライドドアが閉動作中に前記スライドドアを施錠状態にするための信号が前記車両に向けて送信された場合に、前記スライドドアが全閉状態となった後に前記車両のドアロックを完成するための制御装置であって、
   ＭＣＵモジュールとドアロック信号線設定モジュールとを具備し、
   前記スライドドアが閉動作中であるか否かを判断することにより、前記スライドドアが閉動作中である場合は、前記ＭＣＵモジュールが、前記ドアロック信号線設定モジュールを制御して前記車両ＥＣＵに前記スライドドアの状態を全閉状態と認識させる擬似的な全閉状態とし、それ以外の場合は前記判断を繰り返すことを特徴とする、装置。
2. 前記スライドドアが閉動作中であるか否かを判断するための情報を検出するドア状態検出モジュールをさらに備え、
   前記ドア状態検出モジュールは、
   Ａ．前記スライドドアの開閉を駆動するためのモーターの電圧の変化から正逆転状態を検知する
   Ｂ．前記車両のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）につながるバスデータを介して前記スライドドアの開閉状態を検知する
   Ｃ．車両の特定のトーン又はトーンの状態信号から、開状態から閉動作への変化を検知する
   Ｄ．スライドドアの電気的な閉操作を行うためのボタンの状態変化を検知する
   のいずれか１つ以上を行う請求項１記載の装置。
3. 前記擬似的な全閉状態は、
   リレーモジュールを駆動して前記ドアロックセンサーを前記車両ＥＣＵから切り離す、又は、
   前記車両ＥＣＵが受け取る、ドアロック信号線の信号電圧レベルを、前記装置が取り付けられた車両の前記スライドドアが全閉状態の信号電圧レベルと略同等となるように制御する
   ことによって実現される、請求項１記載の装置。
4. 前記擬似的な全閉状態は、前記スライドドアが全閉状態となった後、所定時間経過後に終了する請求項３記載の装置。
5. 前記所定時間は８秒以上１１秒以下であることを特徴とする請求項４記載の装置。