JP3656788B2 - 車輛用スライドドアの開閉制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の側面に取り付けたスライドドアをモータ等の駆動源によって開閉制御する際に、車輛の停車時における車体の前後方向の傾斜に応じた開閉制御を行う車輛用スライドドアの開閉制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から自動車等の車体の側面に前後方向にスライド可能にスライドドアを設け、このスライドドアをモータ等の駆動源によって開閉制御するようにした車両用スライドドアの開閉制御装置が知られている。この装置は、運転席やドアハンドルの近くに設けた操作子を使用者が意識的に操作することによって駆動源を起動し、スライドドアを自動的に開閉制御するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スライドドアは自重が重く、移動方向が直線的であり、かつ車体の前後方向と同一方向に移動するため、車体の前後方向の傾斜によってスライドドアを駆動するために要する力が大きく変化する。
【０００４】
例えば、急傾斜を上る方向に駆動するには大きな駆動力を必要とするが、平地ではほとんど駆動力を必要としない。また、急傾斜を下る方向に駆動するには逆に制動力が必要である。
【０００５】
もし、スライドドアを、急傾斜を上る方向に駆動できる力で平地や傾斜を下る方向に駆動した場合は、駆動力が大きすぎるという不都合が生じる。そこで、ドア速度を検出して駆動力を制御することが行われている。この制御はドア作動のハンチングを防止するために時間遅れをもっているのが一般的である。例えば、急傾斜を下る方向に駆動する場合は、動き出し直後は駆動力制御が間に合わず、ドア速度が速くなりすぎるという不都合が生じる。
【０００６】
従って、急傾斜を下る方向に駆動するときは、最初から小さい力または制動する力で制御することが望ましい。このため、車体の傾斜の度合いをスライドドアの開閉に際して知ることが重要となる。
【０００７】
また、手動でスライドドアを動かすと、電動駆動に切り替わる機能を備えた開閉制御装置がある。この装置は、スライドドアが設定距離動かされたことや、設定速度以上になったことを検出し、スライドドアを手で動かした方向に電動で駆動するものである。
【０００８】
このとき、車輛が傾斜地に停車していると、スライドドアを傾斜に抗して手で動かすには大きな力を必要とする。従って、傾斜に抗した方向にスライドドアが動かされたときは、設定距離や設定速度を小さく設定し、電動駆動に切り替わりやすくすることが望ましい。このため、車体の傾斜の度合いをスライドドアの開閉に際して知ることが重要となる。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に鑑みなされたもので、スライドドアの開閉制御に際し、車体の前後方向の傾斜の度合いを、専用のセンサや装置を用いずにスライドドアの移動過程において検出して制御することができる車輛用スライドドアの開閉制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の発明は、モータ等の駆動源と、車体の側面に沿って開閉可能に支持された開閉機構によって開閉移動されるスライドドアと、駆動源の駆動力を開閉機構に断続自在に伝達するクラッチ手段と、スライドドアの移動方向に応じた信号を発生する移動信号発生手段と、駆動源およびクラッチ手段を制御して開閉機構に伝達する駆動力を制御するスライドドア制御手段とを備え、移動信号発生手段は、スライドドアの移動方向に応じた方向に回転すると共にクラッチ手段と開閉機構との間に設けられるロータリーエンコーダから成り、スライドドア制御手段は、ロータリーエンコーダから出力される２相のパルス信号の位相関係から前記スライドドアの移動状況を検出して制御し、駆動源を停止制御してスライドドアを停止させ、クラッチ手段を断制御してスライドドアを移動自在とし、移動信号発生手段からの出力信号によってスライドドアの自重による移動状況を検出し、この検出結果から車輛の傾斜を判定して制御する。
【００１２】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、スライドドア制御手段が、移動信号発生手段からの出力信号によってスライドドアが自重により開扉方向へ移動したことを検出すると、車体は上り傾斜に位置していると判定し、閉扉方向に移動したことを検出すると、車体は下り傾斜に位置していると判定し、いずれの方向にも移動しないことを検出したときは平坦地に位置していると判定して制御する。
【００１３】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、スライドドア制御手段が、ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の周期変化から前記スライドドアの加速度を検出することによって、車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出して制御する。
【００１４】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、スライドドア制御手段が、ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の周期変化からスライドドアの加速度を検出することによって、車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出して制御する。
【００１５】
本発明の請求項５記載の発明は、モータ等の駆動源と、車体の側面に沿って開閉可能に支持された開閉機構によって開閉移動されるスライドドアと、駆動源の駆動力を開閉機構に断続自在に伝達するクラッチ手段と、スライドドアの移動方向に応じた信号を発生する移動信号発生手段と、駆動源およびクラッチ手段を制御して開閉機構に伝達する駆動力を制御するスライドドア制御手段とを備え、スライドドア制御手段は、駆動源を停止制御してスライドドアを停止させ、クラッチ手段を断制御してスライドドアを移動自在とし、移動信号発生手段からの出力信号によってスライドドアの自重による移動状況を、スライドドアの移動距離とそのときのドア速度またはスライドドアの移動時間とそのときのドア速度から車輛が停止している位置の傾斜の度合いとして検出し、この検出結果から車輛の傾斜を判定して制御する。
【００１６】
本発明によれば、移動信号発生手段からの出力信号、例えばロータリーエンコーダからの２相パルス信号の位相関係を検出することによってスライドドアの移動状況を検出し、これによって車体の傾斜を検出している。すなわち、スライドドアが開扉方向に移動したときは上り傾斜に、閉扉方向に移動したときは下り傾斜に、移動せずに停止したときは平坦地に、それぞれ車輛が位置していると判断する。
【００１７】
また、スライドドアが自重で落下していく様子は、球体が傾斜地を転がって行く様子に近似することができる。従って、移動距離とそのときのドア速度、または移動時間とそのときのドア速度、あるいはパルス周期の変化からドアの加速度が分かり、重力加速度と比較すれば傾斜の度合いを知ることができる。
【００１８】
こうして得た車体の傾斜情報は、車体の側面に取り付けたスライドドアをモータ等の駆動源によって開閉制御する際に、傾斜に応じた開閉制御を行うために用いる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による車輛用スライドドアの開閉制御装置が適用される自動車の一例を示す外観斜視図で、車体１の側面にスライドドア３が前後方向に開閉可能に装着された状態を示している。また、図２はスライドドア３（鎖線で示す）を取り外した状態を示す車体１の拡大斜視図であり、図３はスライドドア３のみを単独で示す斜視図である。
【００２０】
これらの図において、スライドドア３は、内側上下端にそれぞれ固設した上側摺動連結具３１および下側摺動連結具３２を、車体１のドア開口部１１の上縁に設けた上部トラック１２および下縁に設けた下部トラック１３にそれぞれ連係することによって、車体１に前後方向に摺動自在に懸架されている。
【００２１】
また、スライドドア３は、内側後端に取り付けたヒンジアーム３３が車体１の後部ウェスト部付近に固定したガイドトラック１４に摺動自在に係合して案内され、ドア開口部１１を密閉した全閉位置から車体１のアウターパネルの外側面より若干外方に突出しながら車体１の外装パネル側面と平行に後方に移動し、ドア開口部１１を全開させる全開位置まで移動するように装着されている。
【００２２】
さらに、スライドドア３は、全閉位置に位置するときに開口端面に設けたドアロック３４が車体１側に固定したストライカと係合することによって、確実な閉鎖状態をもって全閉位置に保持されるように構成されている。また、スライドドア３の外側面には、手動による開閉操作を行うためのドアハンドル３５が取り付けられている。
【００２３】
また、車体１のドア開口部１１の後方には、車体１を外装するアウターパネルと室内側のインナーパネルとの間に、図４に示すように、スライドドア駆動装置５が装着されている。このスライドドア駆動装置５は、モータ駆動によってガイドトラック１４内に配設されているケーブル部材５１を移動させ、それによってケーブル部材５１に連結されたスライドドア３を移動させるものである。
【００２４】
なお、本実施の形態では車内に設置した開閉スイッチによってスライドドア３の開閉指示を行うとともに、図１に示すように、車外からワイヤレスリモコン９によっても開閉指示を行うことができるように構成されている。この構成の詳細については後述する。
【００２５】
図５は、スライドドア駆動装置５の要部を示す斜視図である。同図において、スライドドア駆動装置５はモータ駆動部５２を有し、このモータ駆動部５２は車体１の室内側にボルト等をもって固定されたベースプレート５３に、正逆転可能なスライドドア開閉用の開閉モータ５４、ケーブル部材５１が巻回されるドライブプーリ５５、電磁クラッチ５６を内蔵する減速部５７をそれぞれ固定した構成からなる。
【００２６】
ドライブプーリ５５は回転伝達力が不可逆的な減速機構を有して開閉モータ５４の回転数を減少し、かつ出力トルクを増大してケーブル部材５１に伝達する。また、電磁クラッチ５６は開閉モータ５４の駆動時に別途適時に励磁されて開閉モータ５４とドライブプーリ５５とを機械的に接続する。
【００２７】
ドライブプーリ５５に巻回されたケーブル部材５１は、ガイドトラック１４の後方に設けられた一対の案内プーリ５８，５８を介して外向きにコ字型に開口するガイドトラック１４の上方の開口部１４ａと、下方の開口部１４ｂとに互いに平行に掛け回されるとともに、ガイドトラック１４の前端部に設けた反転プーリ５９に巻回されて無端索条を形成している。
【００２８】
また、ケーブル部材５１のガイドトラック１４の開口部１４ａを走行する部分の適所には、開口部１４ａ内を抵抗なく走行できる状態で移動部材３６が固設されている。ケーブル部材５１はこの移動部材３６より前方側が閉扉用ケーブル５１ａとなり、後方側が開扉用ケーブル５１ｂとなっている。
【００２９】
移動部材３６はヒンジアーム３３を介してスライドドア３の内側後端部に連結され、開閉モータ５４の回転による開扉用ケーブル５１ａまたは閉扉用ケーブル５１ｂの引っ張り力によってガイドトラック１４の開口部１４ａ内を前方または後方に移動し、それによってスライドドア３を閉扉方向または開扉方向に移動させるようになっている。これらによって開閉機構が構成されている。
【００３０】
また、ドライブプーリ５５の回転軸には、その回転角度を高分解能に計測するためのロータリーエンコーダ６０が移動信号発生手段として連係されている。ロータリーエンコーダ６０はドライブプーリ５５の回転角度に応じたパルス数の出力信号を発生し、ドライブプーリ５５に巻回されているケーブル部材５１の移動量、すなわちスライドドア３の移動量を計測できるようになっている。
【００３１】
このため、スライドドア３の全閉位置を初期値としてロータリーエンコーダ６０からのパルス数を全開位置まで計数すれば、その計数値Ｎは移動部材３６の位置、すなわちスライドドア３の位置を表すことになる。
【００３２】
図６は、スライドドア３の移動状況を示す概略的平面図である。前述したように、スライドドア３は、上側摺動連結具３１および下側摺動連結具３２が上部トラック１２および下部トラック１３と連係することによって前方部が保持されており、ヒンジアーム３３が移動部材３６を介してケーブル部材５１に固設されることで後方部が保持されている。
【００３３】
図７は、下部トラック１３に設けた全開チェック部材１３ａを示す外観斜視図である。全開チェック部材１３ａは、一辺の傾斜が急峻で他辺の傾斜が緩やかなＶ字状の板バネ部材で、下部トラック１３の開口部の上側端面１３ｂに穿設した孔部１３ｃに挿入され、緩斜辺側が片持ち状に固定された状態で取り付けられている。
【００３４】
スライドドア３が図示の状態から後方に移動すると、垂直ローラ３２ａが下部トラック１３の底面１３ｄ上を回転し、水平ローラ３２ｂが上側端面１３ｂの内側面に当接しながら回転し、それぞれ移動する。水平ローラ３２ｂが全開チェック部材１３ａに達すると、全開チェック部材１３ａを外方に押し出す形で乗り越え全開位置に達する。
【００３５】
水平ローラ３２ｂが全開位置に達すると、水平ローラ３２ｂの前方への移動は全開チェック部材１３ａの急峻辺によって阻止されるので、スライドドア３は全開位置で保持されることになる。ただし、急峻辺も若干の傾斜角を有しているので、強い操作力が加われば、水平ローラ３２ｂが全開チェック部材１３ａを外方に押し出す形で乗り越え、前方に移動する。
【００３６】
（スライドドア制御装置）
次に、図８に示すブロック図を参照してスライドドア制御装置７と、車体１およびスライドドア３内の各電気的要素との接続関係について説明する。スライドドア制御装置７はマイクロコンピュータによるプログラム制御によってスライドドア駆動装置５を制御するもので、例えば車体１内のモータ駆動部５２の近傍に配置されている。
【００３７】
スライドドア制御装置７と車体１内の各電気的要素との接続としては、直流電圧ＢＶを受けるためのバッテリー１５との接続、イグニッション信号ＩＧを受けるためのイグニッションスイッチ１６との接続、パーキング信号ＰＫを受けるためのパーキングスイッチ１７との接続、メインスイッチ信号ＭＡを受けるためのメインスイッチ１８との接続がある。
【００３８】
さらに、ドア開信号ＤＯを受けるための開扉スイッチ１９との接続、ドア閉信号ＤＣを受けるための閉扉スイッチ２０との接続、ワイヤレスリモコン９からのリモコン開信号ＲＯまたはリモコン閉信号ＲＣを受けるためのキーレスシステム２１との接続、スライドドア３が自動開閉されることを警告するために警報音を発生するブザー２２との接続、車速信号ＳＳを受けるための車速センサ２３との接続がある。
【００３９】
なお、開扉スイッチ１９および閉扉スイッチ２０がそれぞれ２つの操作子から構成されているのは、これらのスイッチが例えば車内の運転席と後部座席との２箇所に設置されていることを示している。
【００４０】
次に、スライドドア制御装置７とスライドドア駆動装置５との接続関係としては、開閉モータ５４に電力を供給するための接続、電磁クラッチ５６を制御するための接続、ロータリーエンコーダ６０からのパルス信号を受けてパルス信号φ１、φ２を出力するパルス信号発生部６１との接続などがある。
【００４１】
また、スライドドア制御装置７とスライドドア３内の各電気的要素との接続としては、スライドドア３が全閉状態より若干開いた状態でドア開口部１１に設けた車体側コネクタ２４とスライドドア３の開口端に設けたドア側コネクタ３７とが接続されることによって可能となる。
【００４２】
この接続状態でのスライドドア制御装置７とスライドドア３内の各電気的要素との接続としては、スライドドア３をハーフラッチ直前からフルラッチの状態にまで締め込むためにクロージャーモータ（ＣＭ）３８に電力を供給するための接続、ドアロック３４を駆動してストライカ２５から外すためのアクチュエータ（ＡＣＴＲ）３９に電力を供給するための接続、ハーフラッチを検出するハーフラッチスイッチ４０からのハーフラッチ信号ＨＲを受けるための接続、ドアロック３４と連結しているドアハンドル３５の操作を検出するドアハンドルスイッチ３５ａからのドアハンドル信号ＤＨを受けるための接続などがある。
【００４３】
次に、図９に示すブロック図を参照してスライドドア制御装置７の構成について説明する。スライドドア制御装置７は主制御部７１を有し、一定の時間間隔で繰り返し制御を行っている。主制御部７１内には周辺回路の状況に応じて適正な制御モードを選択する制御モード選択部７２が含まれている。
【００４４】
制御モード選択部７２は、周辺回路の最新の状況に応じて制御に必要な最適の専用制御部を選択する。専用制御部としては、主としてスライドドア３の開閉を制御するオートスライド制御部７３、スライドドア３の移動速度を制御する速度制御部７４、スライドドア３を駆動中にスライドドア３の移動を抑制する物が移動方向に挟み込まれたか否かを検出する挟み込み制御部７５がある。
【００４５】
また、スライドドア制御装置７は複数の入出力ポート７７を有し、前述した各種のスイッチのオン／オフ信号や、リレーまたはクラッチ等の動作／非動作信号等を入出力するように構成されている。
【００４６】
また、速度算出部７８および位置検出部７９はパルス信号発生部６１から出力される２相のパルス信号φ１，φ２を受けて周期計数値Ｔおよび位置計数値Ｎを生成する。ここで、図１０に示すタイムチャートを参照しながら速度算出部７８の動作について説明する。
【００４７】
同図において、２相の速度信号Ｖφ１，Ｖφ２はロータリーエンコーダ６０から出力される２相のパルス信号φ１，φ２に対応するもので、両信号の位相関係からロータリーエンコーダ６０の回転方向、すなわちスライドドア３の移動方向を検出する。具体的には、パルス信号φ１の立ち上がり時にパルス信号φ２がＬレベル（図示の状態）であれば例えば開扉方向と判定し、Ｈレベルであればその逆の閉扉方向と判定する。
【００４８】
また、速度算出部７８では、速度信号Ｖφ１の立ち上がり時に割り込みパルスｇ１を発生し、この割り込みパルスｇ１の発生周期の間に割り込みパルスｇ１より十分小さな周期を有するクロックパルスＣ１のパルス数を計数し、その計数値を周期計数値Ｔとする。従って、この周期計数値Ｔはロータリーエンコーダ６０が出力するパルス信号φ１の周期をディジタル値に変換したものとなる。
【００４９】
また、この実施の形態では速度信号Ｖφ１の連続する４周期分の周期計数値からスライドドア３の速度を認識するようにしているので、４周期分の周期計数値を格納するために４つの周期レジスタ１〜４を備えている。また、位置計数値Ｎは速度信号Ｖφ１、すなわち割り込みパルスｇ１を計数することによって得ることができる。
【００５０】
図９に戻り、バッテリー１５は自動車の走行中に発電機８１によって充電され、その出力電圧は安定化電源回路８２によって定電圧化されてスライドドア制御装置７に供給される。
【００５１】
また、バッテリー１５の出力電圧は電圧検出部８３によって検出され、その電圧値はＡ／Ｄ変換部８４でディジタル信号に変換されてスライドドア制御装置７の主制御部７１に入力される。また、バッテリー１５の出力電圧はシャント抵抗８５に供給され、抵抗８５に流れる電流値Ｉが電流検出部８６で検出される。検出された電流値ＩはＡ／Ｄ変換部８７でディジタル信号に変換されスライドドア制御装置７の主制御部７１に入力される。
【００５２】
また、バッテリー１５の出力電圧はシャント抵抗８５を介して電力スイッチ素子８８に供給される。この電力スイッチ素子８８はスライドドア制御装置７によってオン／オフ制御され、直流信号をパルス信号に変換して開閉モータ５４またはクロージャーモータ３８に供給する。パルス信号のデューティ比は自在に制御し得るようになっている。
【００５３】
電力スイッチ素子８８で得られたパルス信号は、極性反転回路８９およびモータ切替回路９０を介して開閉モータ５４またはクロージャーモータ３８に供給される。極性反転回路８９は開閉モータ５４またはクロージャーモータ３８の駆動方向を変更するためのもので、電力スイッチ素子８８と共にモータの電力供給回路を構成している。
【００５４】
また、モータ切替回路９０は主制御部７１からの指示によってスライドドア３を開閉駆動する開閉モータ５４とクロージャーモータ３８とのいずれか一方を選択する。両モータともスライドドア３を駆動するモータであるが、同時に駆動されることがないため、選択的に駆動電力を供給するようにしている。
【００５５】
この他に、主制御部７１からの指示によって電磁クラッチ５６を制御するクラッチ駆動回路９１、同じく主制御部７１からの指示によってアクチュエータ３９を制御するアクチュエータ駆動回路９２を備えている。
【００５６】
（動作／オート開制御）
次に、図１１〜図１４に示すフローチャートを参照しながら、スライドドア制御装置７によるスライドドア３の開閉制御について説明する。なお、これらの制御はいずれもメインスイッチ１８がオンされて電源電圧がスライドドア制御装置７を初めとする各電気的要素に供給されており、パーキングスイッチ１７がオンされてシフトポジションがＰ（駐車）レンジにあり、車両が停止状態にあることが車速センサ２３によって検出されており、かつドアロックノブが解錠されてスライドドア３が開閉可能な状態にある場合に作動する。これらの条件が１つでも満たされていない場合は、手動による開閉操作のみが可能で、スライドドア制御装置７による開閉制御は行われない。
【００５７】
最初に車内に設置されている開扉スイッチ１９またはワイヤレスリモコン９によってドア開が指示され、スライドドア３を全開位置まで移動させるオート開制御について、図１１〜図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５８】
この制御は、スライドドア制御装置７がドア開信号ＤＯまたはリモコン開信号ＲＯを受けたときにスタートする。まず、位置計数値Ｎからスライドドア３の現在位置を求め（ステップＳ１０）、全開位置か判断する（ステップＳ１１）。全開位置であれば、この制御は不要なので処理を終了する。
【００５９】
スライドドア３が全開位置でなければ、全開チェック手前位置（全開チェック部材１３ａの手前位置）か判断し（ステップＳ１２）、全開チェック手前位置でなければ、全閉位置またはハーフラッチ位置か判断する（ステップＳ１３）。全閉位置またはハーフラッチ位置の場合はクロージャーモータ（ＣＭ）３８が作動終了状態か確認し（ステップＳ１４）、作動終了状態であれば、アクチュエータ（ＡＣＴＲ）３９を駆動してドアロック３４をストライカ２５から外し（ステップＳ１５）、ハーフラッチ信号ＨＲによってハーフスイッチ４０のオフを確認してスライドドア３がハーフラッチ状態でないか判断する（ステップＳ１６）。
【００６０】
スライドドア３が全閉位置またはハーフラッチ位置でない場合（ステップＳ１３）、あるいはハーフラッチ状態でない場合（ステップＳ１６）は、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６によって開閉モータ５４とドライブプーリ５５とを機械的に接続する（ステップＳ１７）。
【００６１】
次いで、平坦地フラッグがセットされておらず（ステップＳ１８）、上り坂または下り坂フラグがセットされており（ステップＳ１９）、下り坂で緩斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧＋α」の値にセットし（ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２２）、下り坂で急斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧＋β」の値にセットする（ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２３）。ただし、α＜βである。
【００６２】
また、上り坂で緩斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧−α」の値にセットし（ステップＳ２０，Ｓ２４，Ｓ２５）、上り坂で急斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧−β」の値にセットする（ステップＳ２０，Ｓ２４，Ｓ２６）。
【００６３】
平坦地フラッグがセットされている場合（ステップＳ１８）、または上り坂または下り坂フラグがセットされていない場合は（ステップＳ１９）、開閉モータ駆動電圧を基準電圧にセットする（ステップＳ２７）。
【００６４】
こうして開閉モータ駆動電圧のセットが終了すると、モータ切替回路９０を開閉モータ５４側に切り替え、電力スイッチ素子８８および極性反転回路８９を制御して開閉モータ５４をドア開扉方向に起動する（ステップＳ２８）。
【００６５】
次いで、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４の回転数を制御しながらスライドドア３が適度な移動速度で開扉方向に移動するように速度制御を行う（ステップＳ２９）。その間にスライドドア３の移動を抑制する何等かの物が挟み込まれたか否かの挟み込み検出を行いながら（ステップＳ３０）、スライドドア３が全開チェック手前位置に達したことを検出すると（ステップＳ３１）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ３２）、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除する（ステップＳ３３）。
【００６６】
この状態で、あるいは全開チェック手前位置と判断（ステップＳ１２）したときは、一定時間待機し（ステップＳ３４）、この間に計数した２相のパルス信号φ１，φ２のパルス数がゼロであれば（ステップＳ３５，Ｓ３６）、車輛は平坦地に位置していると判断して平坦地フラグをセットし（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【００６７】
パルス信号が発生し、しかもそのパルス数が設定値以上であれば（ステップＳ３８）、車輛は急斜面に位置していると判断して急斜面フラグをセットする（ステップＳ３９）。パルス信号が発生した場合は、パルス信号φ１，φ２の位相関係からスライドドア３が閉扉方向に移動したか開扉方向に移動したか判断し（ステップＳ４０）、開扉方向であれば車両は上り坂に位置していると判断し、上り坂フラグをセットして（ステップＳ４１）、処理を終了する。
【００６８】
スライドドア３が閉扉方向に移動した場合は、車両は下り坂に位置していると判断して下り坂フラグをセットする（ステップＳ４２）。そして、スライドドア３が自重によって閉扉方向に移動するのを阻止するために、再びクラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６によって開閉モータ５４とドライブプーリ５５とを機械的に接続し（ステップＳ４３）、電力スイッチ素子８８および極性反転回路８９を制御して開閉モータ５４をドア開扉方向に起動する（ステップＳ４４）。
【００６９】
これによってスライドドア３が再び開扉方向に移動し、摺動連結具３２が全開チェック部材１３ａを乗り越えて全開チェック位置を通過すると（ステップＳ４５）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ４６）、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除し（ステップＳ４７）、処理を終了する。
【００７０】
こうして、車体の傾斜に応じてスライドドア３の停止位置を制御するようにしている。すなわち、車両が平坦または上り坂に位置している場合は、スライドドア３を全開チェック部材１３ａの手前で停止させるので、全開チェック部材１３ａを乗り越える必要がなく、閉操作時にかかる負担を軽減することができる。これに対し、車両が下り坂に位置している場合は、スライドドア３を全開チェック部材１３ａを乗り越えて全開位置まで移動させて停止させるので、スライドドア３が自重により閉まることがない。
【００７１】
ステップＳ３０で挟み込みを検出した場合は、極性反転回路８９を制御して開閉モータ３４を閉扉方向に逆転駆動し（ステップＳ４８）、全閉位置またはハーフラッチ位置まで移動したことを検知すると（ステップＳ４９）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ４６）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除し（ステップＳ４７）、処理を終了する。
【００７２】
なお、ステップＳ３０における挟み込み検出は、例えば開閉モータ５４に流れる電流値Ｉと、速度信号Ｖφ１，Ｖφ２との関係から判断する。すなわち、電流検出部８６で検出した電流値Ｉが高く、開閉モータ５４に電流が供給されているにも拘らず、速度信号Ｖφ１，Ｖφ２の周期からドライブプーリー５５が停止または大幅に減速しているときは、スライドドア３の移動を抑制する何等かの物が挟み込まれたと判断する。
【００７３】
また、ステップＳ３１における全開チェック手前位置の検出や、ステップＳ４５における全開チェック通過の検出は、スライドドア３の全閉位置を初期値とする位置計数値Ｎを監視することによって行うか、あるいは各位置にリミットスイッチを設けておき、その作動を検知することによって行うようにしてもよい。
【００７４】
（オート閉制御）
次に、車内に設置されている閉扉スイッチ２０またはワイヤレスリモコン９によってドア閉が指示され、スライドドア３を全閉位置まで移動させるオート閉制御について、図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００７５】
この制御は、スライドドア制御装置７がドア閉信号ＤＣまたはリモコン閉信号ＲＣを受けたときにスタートする。まず、位置計数値Ｎからスライドドア３の位置を求め（ステップＳ５０）、全閉位置またはハーフラッチ領域か判断する（ステップＳ５１）。全閉位置またはハーフラッチ領域であれば、この制御は不要なので処理を終了する。
【００７６】
全閉位置またはハーフラッチ領域でなければ、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６によって開閉モータ５４とドライブプーリ５５とを機械的に接続する（ステップＳ５２）。
【００７７】
次いで、平坦地フラッグがセットされておらず（ステップＳ５３）、上り坂または下り坂フラグがセットされており（ステップＳ５４）、上り坂で緩斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧＋α」の値にセットし（ステップＳ５５，Ｓ５６，Ｓ５７）、上り坂で急斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧＋β」の値にセットする（ステップＳ５５，Ｓ５６，Ｓ５８）。
【００７８】
また、下り坂で緩斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧−α」の値にセットし（ステップＳ５５，Ｓ５９，Ｓ６０）、下り坂で急斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧−β」の値にセットする（ステップＳ５５，Ｓ５９，Ｓ６１）。
【００７９】
平坦地フラッグがセットされている場合（ステップＳ５３）、または上り坂または下り坂フラグがセットされていない場合は（ステップＳ５４）、開閉モータ駆動電圧を基準電圧にセットする（ステップＳ６２）。
【００８０】
こうして開閉モータ駆動電圧のセットが終了すると、電力スイッチ素子８８、極性反転回路８９およびモータ切替回路９０を制御して開閉モータ５４をドア閉扉方向に起動する（ステップＳ６３）。
【００８１】
次いで、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４の回転数を制御しながらスライドドア３が適度な移動速度で閉扉方向に移動するように速度制御を行う（ステップＳ６４）。その間にスライドドア３の移動を抑制する何等かの物が挟み込まれたか否かの挟み込み検出を行いながら（ステップＳ６５）、スライドドア３が全閉位置またはハーフ位置に達したことを検出すると（ステップＳ６６）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ６７）、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除し（ステップＳ６８）、処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ６５で挟み込みを検出した場合は、極性反転回路８９を制御して開閉モータ３４を開方向に逆転駆動し（ステップＳ６９）、全開位置に達してことを検知すると（ステップＳ７０）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ６７）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除し（ステップＳ６８）、処理を終了する。
【００８３】
なお、ステップＳ６５における挟み込み検出処理は、前述したステップＳ３０における挟み込み検出処理と同様である。また、ステップＳ６６におけるスライドドア３の位置検出は、スライドドア３の全閉位置を初期値とする位置計数値Ｎを監視することによって行う。
【００８４】
（手動／自動切替え制御）
次に、スライドドア制御装置７が、手動操作によってスライドドア３が移動したことを検知すると、オート開制御またはオート閉制御に移行する手動／自動切替え制御について、図１４に示すフローチャートを参照しながら説明する。この制御は、スライドドア制御装置７が開閉モータ５４の停止中に周期計数値Ｔを監視し、ドア速度が予め定めた手動認識速度以上になったことを検知した場合にスタートする。
【００８５】
まず、誤認識を避けるために周期レジスタ１〜４に格納されている連続する４周期分の周期計数値Ｔが一定値以下になったか、すなわち連続する４周期間のドア速度がいずれも予め設定した手動認識速度よりも早いか判断する（ステップＳ８０）。ドア速度が手動認識速度よりも遅ければ、手動によるドア操作でないと判断して処理を終了する。
【００８６】
ドア速度が手動認識速度よりも早ければ、２相の速度信号Ｖφ１，Ｖφ２の位相関係から開方向か閉方向か判断し（ステップＳ８１）、開方向であれば手動開状態と判断し（ステップＳ８２）、閉方向であれば手動閉状態と判断する（ステップＳ８３）。
【００８７】
次いで、この判断結果に基づいて電力スイッチ素子８８、極性反転回路８９およびモータ切替回路９０を制御し、開閉モータ５４を開方向または閉方向に起動する（ステップＳ８４）。ただし、ここではまだ電磁クラッチ５６はオフであるので、開閉モータ５４は空転する。
【００８８】
次いで、手動によるドア速度が予め設定した急速度よりも小さいか判断し（ステップＳ８５）、小さければ再びドア速度が手動認識速度より早いか判断し（ステップＳ８６）、早ければ一定時間が経過するまで（ステップＳ８７）、ステップＳ８５〜Ｓ８７の処理を繰り返す。これは手動によるスライドドア３の開閉操作が継続していることを確認するためである。
【００８９】
一定時間が経過すると、ドア速度が予め設定した半クラッチ速度よりも早いか判断し（ステップＳ８８）、早ければクラッチ駆動回路９１によって電磁クラッチ５６を制御して開閉モータ５４とドライブプーリー５５とを半クラッチ状態に接続する（ステップＳ８９）。こうすることによって、ドア速度とモータの回転速度とを徐々に近付け、ドア速度が早い場合にいきなり全クラッチに接続することによって生じる衝撃を緩和するようにしている。
【００９０】
一定時間が経過してドア速度が半クラッチ速度よりも低下すると（ステップＳ９０，Ｓ９１）、クラッチ駆動回路９１によって電磁クラッチ５６を制御して開閉モータ５４とドライブプーリー５５とを全クラッチ状態に接続する（ステップＳ９２）。これ以降の処理はオート開制御またはオート閉制御と同一であるので、開方向であればステップＳ２８（図１１）以降の処理を実行し、閉方向であればステップＳ６３（図１３）以降の処理を実行する（ステップＳ９３）。
【００９１】
ステップＳ８５において、手動によるドア速度が急速度よりも大きい場合は、車両が停止している位置が平坦地か判断し（ステップＳ９４）、平坦地であれば手動による急閉操作または急開操作を優先させるために開閉モータ５４を停止し（ステップＳ９５）、処理を終了する。
【００９２】
車両が停止している位置が坂道であれば、スライドドア３が自重によって急激に移動するのを防止するために、スタップＳ８７以降の処理を実行し、オート制御に移行する。
【００９３】
また、ステップＳ８６で手動によるドア速度が手動認識速度よりも小さいことを検知した場合は、車両が停止している位置が平坦地か判断し（ステップＳ９６）、平坦地であれば手動操作が中止されたと判断して開閉モータ５４を停止し（ステップＳ９５）、処理を終了する。
【００９４】
車両が停止している位置が坂道で、スライドドア３が上り坂で閉扉方向または下り坂で開扉方向に操作されている場合は（ステップＳ９７，Ｓ９８）、スライドドア３が自重に抗して操作されているのでドア速度が低下したと判断し、ステップＳ８７以降の処理を実行する。それ以外の場合は手動操作が中止されたと判断し、開閉モータ５４を停止して（ステップＳ９５）、処理を終了する。
【００９５】
（他の実施の形態）
図１５に示すフローチャートは、前述の図１２に示すフローチャートに対応するオート開制御時の他の実施の形態を示すフローチャートである。本実施の形態は、オート開制御中にスライドドア３が全開チェック手前位置に達したときに、ロータリーエンコーダ６０から出力されるパルス信号の周期変化からスライドドア３の加速度を検出し、それによって車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出するものである。
【００９６】
本実施の形態では、スライドドア３が全開チェック手前位置に達したことを検出して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ３２）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除したときに（ステップＳ３３）、一定時間の平均加速度αをパルス信号φ１，φ２のパルス周期から算出し（ステップＳ３４，Ｓ３５ａ）、得られた加速度αの関数Ｆ（α）から傾きθを求める（ステップＳ３５ｂ）。
【００９７】
すなわち、１パルスが距離Ａであるとすると、パルス周期Ｔとドア速度ｖとの関係は、ｖ＝Ａ／Ｔ、となる。従って、パルス周期からドア速度が分かり、ドア速度の変化率を算出すればドアの加速度αが出る。斜面と平行に作用する力をＦ、重力をｍ、重力加速度をｇ、摩擦係数をμとすると、
Ｆ＝ｍ（ｄ２ｘ／ｄｔ２）＝ｍｇ sinθ−μｍｇ cosθ
α＝ｇ sinθ−μｇ cosθ
となる。従って、ドアの加速度αが分かれば、傾きθが分かる。
【００９８】
こうして求めた傾きθがゼロであれば（ステップＳ３６ａ）、車輛は平坦地に位置していると判断し、平坦地フラグをセットして（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【００９９】
傾きθが設定値以上であれば（ステップＳ３８ａ）、車輛は急斜面に位置していると判断して急斜面フラグをセットする（ステップＳ３９）。以下、ステップＳ４０以降の処理は前述の図１２に示す処理と同一であるので、詳細説明は省略する。
【０１００】
図１６に示すフローチャートは、前述の図１２に示すフローチャートに対応するオート開制御時のさらに他の実施の形態を示すフローチャートである。本実施の形態は、オート開制御中にスライドドア３が全開チェック手前位置に達したときに、ロータリーエンコーダ６０から出力されるパルス信号のパルス数からスライドドア３の移動距離とそのときのドア速度を検出し、それによって車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出するものである。
【０１０１】
本実施の形態では、スライドドア３が全開チェック手前位置に達したことを検出して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ３２）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除したときに（ステップＳ３３）、パルス信号のパルス数が設定値Ｌに達すると（ステップＳ３４ａ）、そのときのドア速度ｖをパルス周期から算出し（ステップＳ３５ｃ）、得られた速度ｖおよび設定値Ｌの関数Ｆ（ｖ，Ｌ）から傾きθを求める（ステップＳ３５ｄ）。すなわち、
Ｆ＝ｍ（ｄ２ｘ／ｄｔ２）＝ｍｇ sinθ−μｍｇ cosθ
から、移動距離Ｌのときのドア速度ｖは、
ｖ＝√｛２ｇ(sinθ−μ cosθ）Ｌ｝
となる。従って、移動距離Ｌとその位置でのドア速度ｖが分かれば、傾きθが分かる。なお、ルート記号√は中カッコ内の全てに掛かるものとする。
【０１０２】
こうして求めた傾きθがゼロであれば（ステップＳ３６ａ）、車輛は平坦地に位置していると判断し、平坦地フラグをセットして（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【０１０３】
傾きθが設定値以上であれば（ステップＳ３８ａ）、車輛は急斜面に位置していると判断して急斜面フラグをセットする（ステップＳ３９）。以下、ステップＳ４０以降の処理は前述の図１２に示す処理と同一であるので、詳細説明は省略する。
【０１０４】
図１７に示すフローチャートは、前述の図１２に示すフローチャートに対応するオート開制御時のさらに他の実施の形態を示すフローチャートである。本実施の形態は、オート開制御中にスライドドア３が全開チェック手前位置に達したときに、ロータリーエンコーダ６０から出力されるパルス信号からスライドドア３の移動時間とそのときのドア速度を検出し、それによって車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出するものである。
【０１０５】
本実施の形態では、スライドドア３が全開チェック手前位置に達したことを検出して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ３２）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除したときに（ステップＳ３３）、一定時間ｔ秒後のドア速度ｖを算出し（ステップＳ３５ｅ）、得られた速度ｖおよび時間ｔの関数Ｆ（ｖ，ｔ）から傾きθを求める（ステップＳ３５ｆ）。すなわち、
Ｆ＝ｍ（ｄ２ｘ／ｄｔ２）＝ｍｇ sinθ−μｍｇ cosθ
から、ｔ秒後のドア速度ｖは、
ｖ＝ｇｔ(sinθ−μ cosθ）
となる。従って、一定時間ｔ秒後のドア速度ｖが分かれば、傾きθが分かる。
【０１０６】
こうして求めた傾きθがゼロであれば（ステップＳ３６ａ）、車輛は平坦地に位置していると判断し、平坦地フラグをセットして（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【０１０７】
傾きθが設定値以上であれば（ステップＳ３８ａ）、車輛は急斜面に位置していると判断して急斜面フラグをセットする（ステップＳ３９）。以下、ステップＳ４０以降の処理は前述の図１２に示す処理と同一であるので、詳細説明は省略する。
【０１０８】
なお、前述の各実施の形態では、車体の傾斜の検出をオート開制御時の全開チェック手前位置で行うようにしたが、これに限らずスライドドアの開閉過程のどの位置で行うようにしてもよい。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明によれば、スライドドアの開閉制御時にモータを一時的に停止し、電磁クラッチを瞬間的にオフすることでスライドドアを移動自在にし、これによってスライドドアが自重でどのように移動するかを検出することによって、車体の前後方向の傾斜の度合いを検出するようにしている。
【０１１０】
しかも、スライドドアの自重による移動は、スライドドアの移動速度や移動位置を検出するために用いるロータリーエンコーダのようなセンサや装置を用いて行うことができるので、専用のセンサや装置を用いることなく検出することができる。
【０１１１】
こうして得た車体の傾斜情報は、車体の側面に取り付けたスライドドアをモータ等の駆動源によって開閉制御する際に、傾斜に応じた開閉制御を行うために用いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される自動車の一例を示す外観斜視図である。
【図２】スライドドアを取り外した状態を示す車体の拡大斜視図である。
【図３】スライドドアを示す斜視図である。
【図４】車内側から見たスライドドアの取り付け部分を示す斜視図である。
【図５】スライドドア駆動装置の要部を示す斜視図である。
【図６】スライドドアの移動状況を示す概略的平面図である。
【図７】下部トラックに設けた全開チェック部材を示す外観斜視図である。
【図８】スライドドア制御装置と周辺の電気的要素との接続関係を示すブロック図である。
【図９】スライドドア制御装置の要部を示すブロック図である。
【図１０】速度算出部の動作を説明するタイムチャートである。
【図１１】オート開制御の動作について説明するフローチャート（１／２）である。
【図１２】オート開制御の動作について説明するフローチャート（２／２）である。
【図１３】オート閉制御の動作について説明するフローチャートである。
【図１４】手動／自動切替え制御の動作について説明するフローチャートである。
【図１５】オート開制御の他の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１６】オート開制御のさらに他の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１７】オート開制御のさらに他の実施の形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 車体
３ スライドドア
５ スライドドア駆動装置
７ スライドドア制御装置
１１ ドア開口部
１２ 上部トラック
１３ 下部トラック
１３ａ 全開チェック部材
１４ ガイドトラック
１５ バッテリー
１６ イグニッションスイッチ
１７ パーキングスイッチ
１８ メインスイッチ
１９ 開扉スイッチ
２０ 閉扉スイッチ
２１ キーレスシステム
２２ ブザー
２３ 車速センサ
２４ 車体側コネクタ
３１ 上側摺動連結具
３２ 下側摺動連結具
３３ ヒンジアーム
３４ ドアロック
３５ ドアハンドル
３６ 移動部材
３７ ドア側コネクタ
３８ クロージャーモータ（ＣＭ）
３９ アクチュエータ
４０ ハーフラッチスイッチ
５１ ケーブル部材
５２ モータ駆動部
５３ ベースプレート
５４ 開閉モータ
５５ ドライブプーリ
５６ 電磁クラッチ
５７ 減速部
５８ 案内プーリ
５９ 反転プーリ
６０ ロータリーエンコーダ
６１ パルス信号発生部
７１ 主制御部
７２ 制御モード選択部
７３ オートスライド制御部
７４ 速度制御部
７５ 挟み込み制御部
７７ 入出力ポート
７８ 速度算出部
７９ 位置検出部
８８ 電力スイッチ素子
８９ 極性反転回路
９０ モータ切替回路
９１ クラッチ駆動回路
９２ アクチュエータ駆動回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の側面に取り付けたスライドドアをモータ等の駆動源によって開閉制御する際に、車輛の停車時における車体の前後方向の傾斜に応じた開閉制御を行う車輛用スライドドアの開閉制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から自動車等の車体の側面に前後方向にスライド可能にスライドドアを設け、このスライドドアをモータ等の駆動源によって開閉制御するようにした車両用スライドドアの開閉制御装置が知られている。この装置は、運転席やドアハンドルの近くに設けた操作子を使用者が意識的に操作することによって駆動源を起動し、スライドドアを自動的に開閉制御するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スライドドアは自重が重く、移動方向が直線的であり、かつ車体の前後方向と同一方向に移動するため、車体の前後方向の傾斜によってスライドドアを駆動するために要する力が大きく変化する。
【０００４】
例えば、急傾斜を上る方向に駆動するには大きな駆動力を必要とするが、平地ではほとんど駆動力を必要としない。また、急傾斜を下る方向に駆動するには逆に制動力が必要である。
【０００５】
もし、スライドドアを、急傾斜を上る方向に駆動できる力で平地や傾斜を下る方向に駆動した場合は、駆動力が大きすぎるという不都合が生じる。そこで、ドア速度を検出して駆動力を制御することが行われている。この制御はドア作動のハンチングを防止するために時間遅れをもっているのが一般的である。例えば、急傾斜を下る方向に駆動する場合は、動き出し直後は駆動力制御が間に合わず、ドア速度が速くなりすぎるという不都合が生じる。
【０００６】
従って、急傾斜を下る方向に駆動するときは、最初から小さい力または制動する力で制御することが望ましい。このため、車体の傾斜の度合いをスライドドアの開閉に際して知ることが重要となる。
【０００７】
また、手動でスライドドアを動かすと、電動駆動に切り替わる機能を備えた開閉制御装置がある。この装置は、スライドドアが設定距離動かされたことや、設定速度以上になったことを検出し、スライドドアを手で動かした方向に電動で駆動するものである。
【０００８】
このとき、車輛が傾斜地に停車していると、スライドドアを傾斜に抗して手で動かすには大きな力を必要とする。従って、傾斜に抗した方向にスライドドアが動かされたときは、設定距離や設定速度を小さく設定し、電動駆動に切り替わりやすくすることが望ましい。このため、車体の傾斜の度合いをスライドドアの開閉に際して知ることが重要となる。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に鑑みなされたもので、スライドドアの開閉制御に際し、車体の前後方向の傾斜の度合いを、専用のセンサや装置を用いずにスライドドアの移動過程において検出して制御することができる車輛用スライドドアの開閉制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の発明は、モータ等の駆動源と、車体の側面に沿って開閉可能に支持された開閉機構によって開閉移動されるスライドドアと、駆動源の駆動力を開閉機構に断続自在に伝達するクラッチ手段と、スライドドアの移動方向に応じた信号を発生する移動信号発生手段と、駆動源およびクラッチ手段を制御して開閉機構に伝達する駆動力を制御するスライドドア制御手段とを備え、移動信号発生手段は、スライドドアの移動方向に応じた方向に回転すると共にクラッチ手段と開閉機構との間に設けられるロータリーエンコーダから成り、スライドドア制御手段は、ロータリーエンコーダから出力される２相のパルス信号の位相関係から前記スライドドアの移動状況を検出して制御し、駆動源を停止制御してスライドドアを停止させ、クラッチ手段を断制御してスライドドアを移動自在とし、移動信号発生手段からの出力信号によってスライドドアの自重による移動状況を検出し、この検出結果から車輛の傾斜を判定して制御する。
【００１２】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、スライドドア制御手段が、移動信号発生手段からの出力信号によってスライドドアが自重により開扉方向へ移動したことを検出すると、車体は上り傾斜に位置していると判定し、閉扉方向に移動したことを検出すると、車体は下り傾斜に位置していると判定し、いずれの方向にも移動しないことを検出したときは平坦地に位置していると判定して制御する。
【００１３】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、スライドドア制御手段が、ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の周期変化から前記スライドドアの加速度を検出することによって、車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出して制御する。
【００１４】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、スライドドア制御手段が、ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の周期変化からスライドドアの加速度を検出することによって、車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出して制御する。
【００１５】
本発明の請求項５記載の発明は、モータ等の駆動源と、車体の側面に沿って開閉可能に支持された開閉機構によって開閉移動されるスライドドアと、駆動源の駆動力を開閉機構に断続自在に伝達するクラッチ手段と、スライドドアの移動方向に応じた信号を発生する移動信号発生手段と、駆動源およびクラッチ手段を制御して開閉機構に伝達する駆動力を制御するスライドドア制御手段とを備え、スライドドア制御手段は、駆動源を停止制御してスライドドアを停止させ、クラッチ手段を断制御してスライドドアを移動自在とし、移動信号発生手段からの出力信号によってスライドドアの自重による移動状況を、スライドドアの移動距離とそのときのドア速度またはスライドドアの移動時間とそのときのドア速度から車輛が停止している位置の傾斜の度合いとして検出し、この検出結果から車輛の傾斜を判定して制御する。
【００１６】
本発明によれば、移動信号発生手段からの出力信号、例えばロータリーエンコーダからの２相パルス信号の位相関係を検出することによってスライドドアの移動状況を検出し、これによって車体の傾斜を検出している。すなわち、スライドドアが開扉方向に移動したときは上り傾斜に、閉扉方向に移動したときは下り傾斜に、移動せずに停止したときは平坦地に、それぞれ車輛が位置していると判断する。
【００１７】
また、スライドドアが自重で落下していく様子は、球体が傾斜地を転がって行く様子に近似することができる。従って、移動距離とそのときのドア速度、または移動時間とそのときのドア速度、あるいはパルス周期の変化からドアの加速度が分かり、重力加速度と比較すれば傾斜の度合いを知ることができる。
【００１８】
こうして得た車体の傾斜情報は、車体の側面に取り付けたスライドドアをモータ等の駆動源によって開閉制御する際に、傾斜に応じた開閉制御を行うために用いる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による車輛用スライドドアの開閉制御装置が適用される自動車の一例を示す外観斜視図で、車体１の側面にスライドドア３が前後方向に開閉可能に装着された状態を示している。また、図２はスライドドア３（鎖線で示す）を取り外した状態を示す車体１の拡大斜視図であり、図３はスライドドア３のみを単独で示す斜視図である。
【００２０】
これらの図において、スライドドア３は、内側上下端にそれぞれ固設した上側摺動連結具３１および下側摺動連結具３２を、車体１のドア開口部１１の上縁に設けた上部トラック１２および下縁に設けた下部トラック１３にそれぞれ連係することによって、車体１に前後方向に摺動自在に懸架されている。
【００２１】
また、スライドドア３は、内側後端に取り付けたヒンジアーム３３が車体１の後部ウェスト部付近に固定したガイドトラック１４に摺動自在に係合して案内され、ドア開口部１１を密閉した全閉位置から車体１のアウターパネルの外側面より若干外方に突出しながら車体１の外装パネル側面と平行に後方に移動し、ドア開口部１１を全開させる全開位置まで移動するように装着されている。
【００２２】
さらに、スライドドア３は、全閉位置に位置するときに開口端面に設けたドアロック３４が車体１側に固定したストライカと係合することによって、確実な閉鎖状態をもって全閉位置に保持されるように構成されている。また、スライドドア３の外側面には、手動による開閉操作を行うためのドアハンドル３５が取り付けられている。
【００２３】
また、車体１のドア開口部１１の後方には、車体１を外装するアウターパネルと室内側のインナーパネルとの間に、図４に示すように、スライドドア駆動装置５が装着されている。このスライドドア駆動装置５は、モータ駆動によってガイドトラック１４内に配設されているケーブル部材５１を移動させ、それによってケーブル部材５１に連結されたスライドドア３を移動させるものである。
【００２４】
なお、本実施の形態では車内に設置した開閉スイッチによってスライドドア３の開閉指示を行うとともに、図１に示すように、車外からワイヤレスリモコン９によっても開閉指示を行うことができるように構成されている。この構成の詳細については後述する。
【００２５】
図５は、スライドドア駆動装置５の要部を示す斜視図である。同図において、スライドドア駆動装置５はモータ駆動部５２を有し、このモータ駆動部５２は車体１の室内側にボルト等をもって固定されたベースプレート５３に、正逆転可能なスライドドア開閉用の開閉モータ５４、ケーブル部材５１が巻回されるドライブプーリ５５、電磁クラッチ５６を内蔵する減速部５７をそれぞれ固定した構成からなる。
【００２６】
ドライブプーリ５５は回転伝達力が不可逆的な減速機構を有して開閉モータ５４の回転数を減少し、かつ出力トルクを増大してケーブル部材５１に伝達する。また、電磁クラッチ５６は開閉モータ５４の駆動時に別途適時に励磁されて開閉モータ５４とドライブプーリ５５とを機械的に接続する。
【００２７】
ドライブプーリ５５に巻回されたケーブル部材５１は、ガイドトラック１４の後方に設けられた一対の案内プーリ５８，５８を介して外向きにコ字型に開口するガイドトラック１４の上方の開口部１４ａと、下方の開口部１４ｂとに互いに平行に掛け回されるとともに、ガイドトラック１４の前端部に設けた反転プーリ５９に巻回されて無端索条を形成している。
【００２８】
また、ケーブル部材５１のガイドトラック１４の開口部１４ａを走行する部分の適所には、開口部１４ａ内を抵抗なく走行できる状態で移動部材３６が固設されている。ケーブル部材５１はこの移動部材３６より前方側が閉扉用ケーブル５１ａとなり、後方側が開扉用ケーブル５１ｂとなっている。
【００２９】
移動部材３６はヒンジアーム３３を介してスライドドア３の内側後端部に連結され、開閉モータ５４の回転による開扉用ケーブル５１ａまたは閉扉用ケーブル５１ｂの引っ張り力によってガイドトラック１４の開口部１４ａ内を前方または後方に移動し、それによってスライドドア３を閉扉方向または開扉方向に移動させるようになっている。これらによって開閉機構が構成されている。
【００３０】
また、ドライブプーリ５５の回転軸には、その回転角度を高分解能に計測するためのロータリーエンコーダ６０が移動信号発生手段として連係されている。ロータリーエンコーダ６０はドライブプーリ５５の回転角度に応じたパルス数の出力信号を発生し、ドライブプーリ５５に巻回されているケーブル部材５１の移動量、すなわちスライドドア３の移動量を計測できるようになっている。
【００３１】
このため、スライドドア３の全閉位置を初期値としてロータリーエンコーダ６０からのパルス数を全開位置まで計数すれば、その計数値Ｎは移動部材３６の位置、すなわちスライドドア３の位置を表すことになる。
【００３２】
図６は、スライドドア３の移動状況を示す概略的平面図である。前述したように、スライドドア３は、上側摺動連結具３１および下側摺動連結具３２が上部トラック１２および下部トラック１３と連係することによって前方部が保持されており、ヒンジアーム３３が移動部材３６を介してケーブル部材５１に固設されることで後方部が保持されている。
【００３３】
図７は、下部トラック１３に設けた全開チェック部材１３ａを示す外観斜視図である。全開チェック部材１３ａは、一辺の傾斜が急峻で他辺の傾斜が緩やかなＶ字状の板バネ部材で、下部トラック１３の開口部の上側端面１３ｂに穿設した孔部１３ｃに挿入され、緩斜辺側が片持ち状に固定された状態で取り付けられている。
【００３４】
スライドドア３が図示の状態から後方に移動すると、垂直ローラ３２ａが下部トラック１３の底面１３ｄ上を回転し、水平ローラ３２ｂが上側端面１３ｂの内側面に当接しながら回転し、それぞれ移動する。水平ローラ３２ｂが全開チェック部材１３ａに達すると、全開チェック部材１３ａを外方に押し出す形で乗り越え全開位置に達する。
【００３５】
水平ローラ３２ｂが全開位置に達すると、水平ローラ３２ｂの前方への移動は全開チェック部材１３ａの急峻辺によって阻止されるので、スライドドア３は全開位置で保持されることになる。ただし、急峻辺も若干の傾斜角を有しているので、強い操作力が加われば、水平ローラ３２ｂが全開チェック部材１３ａを外方に押し出す形で乗り越え、前方に移動する。
【００３６】
（スライドドア制御装置）
次に、図８に示すブロック図を参照してスライドドア制御装置７と、車体１およびスライドドア３内の各電気的要素との接続関係について説明する。スライドドア制御装置７はマイクロコンピュータによるプログラム制御によってスライドドア駆動装置５を制御するもので、例えば車体１内のモータ駆動部５２の近傍に配置されている。
【００３７】
スライドドア制御装置７と車体１内の各電気的要素との接続としては、直流電圧ＢＶを受けるためのバッテリー１５との接続、イグニッション信号ＩＧを受けるためのイグニッションスイッチ１６との接続、パーキング信号ＰＫを受けるためのパーキングスイッチ１７との接続、メインスイッチ信号ＭＡを受けるためのメインスイッチ１８との接続がある。
【００３８】
さらに、ドア開信号ＤＯを受けるための開扉スイッチ１９との接続、ドア閉信号ＤＣを受けるための閉扉スイッチ２０との接続、ワイヤレスリモコン９からのリモコン開信号ＲＯまたはリモコン閉信号ＲＣを受けるためのキーレスシステム２１との接続、スライドドア３が自動開閉されることを警告するために警報音を発生するブザー２２との接続、車速信号ＳＳを受けるための車速センサ２３との接続がある。
【００３９】
なお、開扉スイッチ１９および閉扉スイッチ２０がそれぞれ２つの操作子から構成されているのは、これらのスイッチが例えば車内の運転席と後部座席との２箇所に設置されていることを示している。
【００４０】
次に、スライドドア制御装置７とスライドドア駆動装置５との接続関係としては、開閉モータ５４に電力を供給するための接続、電磁クラッチ５６を制御するための接続、ロータリーエンコーダ６０からのパルス信号を受けてパルス信号φ１、φ２を出力するパルス信号発生部６１との接続などがある。
【００４１】
また、スライドドア制御装置７とスライドドア３内の各電気的要素との接続としては、スライドドア３が全閉状態より若干開いた状態でドア開口部１１に設けた車体側コネクタ２４とスライドドア３の開口端に設けたドア側コネクタ３７とが接続されることによって可能となる。
【００４２】
この接続状態でのスライドドア制御装置７とスライドドア３内の各電気的要素との接続としては、スライドドア３をハーフラッチ直前からフルラッチの状態にまで締め込むためにクロージャーモータ（ＣＭ）３８に電力を供給するための接続、ドアロック３４を駆動してストライカ２５から外すためのアクチュエータ（ＡＣＴＲ）３９に電力を供給するための接続、ハーフラッチを検出するハーフラッチスイッチ４０からのハーフラッチ信号ＨＲを受けるための接続、ドアロック３４と連結しているドアハンドル３５の操作を検出するドアハンドルスイッチ３５ａからのドアハンドル信号ＤＨを受けるための接続などがある。
【００４３】
次に、図９に示すブロック図を参照してスライドドア制御装置７の構成について説明する。スライドドア制御装置７は主制御部７１を有し、一定の時間間隔で繰り返し制御を行っている。主制御部７１内には周辺回路の状況に応じて適正な制御モードを選択する制御モード選択部７２が含まれている。
【００４４】
制御モード選択部７２は、周辺回路の最新の状況に応じて制御に必要な最適の専用制御部を選択する。専用制御部としては、主としてスライドドア３の開閉を制御するオートスライド制御部７３、スライドドア３の移動速度を制御する速度制御部７４、スライドドア３を駆動中にスライドドア３の移動を抑制する物が移動方向に挟み込まれたか否かを検出する挟み込み制御部７５がある。
【００４５】
また、スライドドア制御装置７は複数の入出力ポート７７を有し、前述した各種のスイッチのオン／オフ信号や、リレーまたはクラッチ等の動作／非動作信号等を入出力するように構成されている。
【００４６】
また、速度算出部７８および位置検出部７９はパルス信号発生部６１から出力される２相のパルス信号φ１，φ２を受けて周期計数値Ｔおよび位置計数値Ｎを生成する。ここで、図１０に示すタイムチャートを参照しながら速度算出部７８の動作について説明する。
【００４７】
同図において、２相の速度信号Ｖφ１，Ｖφ２はロータリーエンコーダ６０から出力される２相のパルス信号φ１，φ２に対応するもので、両信号の位相関係からロータリーエンコーダ６０の回転方向、すなわちスライドドア３の移動方向を検出する。具体的には、パルス信号φ１の立ち上がり時にパルス信号φ２がＬレベル（図示の状態）であれば例えば開扉方向と判定し、Ｈレベルであればその逆の閉扉方向と判定する。
【００４８】
また、速度算出部７８では、速度信号Ｖφ１の立ち上がり時に割り込みパルスｇ１を発生し、この割り込みパルスｇ１の発生周期の間に割り込みパルスｇ１より十分小さな周期を有するクロックパルスＣ１のパルス数を計数し、その計数値を周期計数値Ｔとする。従って、この周期計数値Ｔはロータリーエンコーダ６０が出力するパルス信号φ１の周期をディジタル値に変換したものとなる。
【００４９】
また、この実施の形態では速度信号Ｖφ１の連続する４周期分の周期計数値からスライドドア３の速度を認識するようにしているので、４周期分の周期計数値を格納するために４つの周期レジスタ１〜４を備えている。また、位置計数値Ｎは速度信号Ｖφ１、すなわち割り込みパルスｇ１を計数することによって得ることができる。
【００５０】
図９に戻り、バッテリー１５は自動車の走行中に発電機８１によって充電され、その出力電圧は安定化電源回路８２によって定電圧化されてスライドドア制御装置７に供給される。
【００５１】
また、バッテリー１５の出力電圧は電圧検出部８３によって検出され、その電圧値はＡ／Ｄ変換部８４でディジタル信号に変換されてスライドドア制御装置７の主制御部７１に入力される。また、バッテリー１５の出力電圧はシャント抵抗８５に供給され、抵抗８５に流れる電流値Ｉが電流検出部８６で検出される。検出された電流値ＩはＡ／Ｄ変換部８７でディジタル信号に変換されスライドドア制御装置７の主制御部７１に入力される。
【００５２】
また、バッテリー１５の出力電圧はシャント抵抗８５を介して電力スイッチ素子８８に供給される。この電力スイッチ素子８８はスライドドア制御装置７によってオン／オフ制御され、直流信号をパルス信号に変換して開閉モータ５４またはクロージャーモータ３８に供給する。パルス信号のデューティ比は自在に制御し得るようになっている。
【００５３】
電力スイッチ素子８８で得られたパルス信号は、極性反転回路８９およびモータ切替回路９０を介して開閉モータ５４またはクロージャーモータ３８に供給される。極性反転回路８９は開閉モータ５４またはクロージャーモータ３８の駆動方向を変更するためのもので、電力スイッチ素子８８と共にモータの電力供給回路を構成している。
【００５４】
また、モータ切替回路９０は主制御部７１からの指示によってスライドドア３を開閉駆動する開閉モータ５４とクロージャーモータ３８とのいずれか一方を選択する。両モータともスライドドア３を駆動するモータであるが、同時に駆動されることがないため、選択的に駆動電力を供給するようにしている。
【００５５】
この他に、主制御部７１からの指示によって電磁クラッチ５６を制御するクラッチ駆動回路９１、同じく主制御部７１からの指示によってアクチュエータ３９を制御するアクチュエータ駆動回路９２を備えている。
【００５６】
（動作／オート開制御）
次に、図１１〜図１４に示すフローチャートを参照しながら、スライドドア制御装置７によるスライドドア３の開閉制御について説明する。なお、これらの制御はいずれもメインスイッチ１８がオンされて電源電圧がスライドドア制御装置７を初めとする各電気的要素に供給されており、パーキングスイッチ１７がオンされてシフトポジションがＰ（駐車）レンジにあり、車両が停止状態にあることが車速センサ２３によって検出されており、かつドアロックノブが解錠されてスライドドア３が開閉可能な状態にある場合に作動する。これらの条件が１つでも満たされていない場合は、手動による開閉操作のみが可能で、スライドドア制御装置７による開閉制御は行われない。
【００５７】
最初に車内に設置されている開扉スイッチ１９またはワイヤレスリモコン９によってドア開が指示され、スライドドア３を全開位置まで移動させるオート開制御について、図１１〜図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５８】
この制御は、スライドドア制御装置７がドア開信号ＤＯまたはリモコン開信号ＲＯを受けたときにスタートする。まず、位置計数値Ｎからスライドドア３の現在位置を求め（ステップＳ１０）、全開位置か判断する（ステップＳ１１）。全開位置であれば、この制御は不要なので処理を終了する。
【００５９】
スライドドア３が全開位置でなければ、全開チェック手前位置（全開チェック部材１３ａの手前位置）か判断し（ステップＳ１２）、全開チェック手前位置でなければ、全閉位置またはハーフラッチ位置か判断する（ステップＳ１３）。全閉位置またはハーフラッチ位置の場合はクロージャーモータ（ＣＭ）３８が作動終了状態か確認し（ステップＳ１４）、作動終了状態であれば、アクチュエータ（ＡＣＴＲ）３９を駆動してドアロック３４をストライカ２５から外し（ステップＳ１５）、ハーフラッチ信号ＨＲによってハーフスイッチ４０のオフを確認してスライドドア３がハーフラッチ状態でないか判断する（ステップＳ１６）。
【００６０】
スライドドア３が全閉位置またはハーフラッチ位置でない場合（ステップＳ１３）、あるいはハーフラッチ状態でない場合（ステップＳ１６）は、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６によって開閉モータ５４とドライブプーリ５５とを機械的に接続する（ステップＳ１７）。
【００６１】
次いで、平坦地フラッグがセットされておらず（ステップＳ１８）、上り坂または下り坂フラグがセットされており（ステップＳ１９）、下り坂で緩斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧＋α」の値にセットし（ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２２）、下り坂で急斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧＋β」の値にセットする（ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２３）。ただし、α＜βである。
【００６２】
また、上り坂で緩斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧−α」の値にセットし（ステップＳ２０，Ｓ２４，Ｓ２５）、上り坂で急斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧−β」の値にセットする（ステップＳ２０，Ｓ２４，Ｓ２６）。
【００６３】
平坦地フラッグがセットされている場合（ステップＳ１８）、または上り坂または下り坂フラグがセットされていない場合は（ステップＳ１９）、開閉モータ駆動電圧を基準電圧にセットする（ステップＳ２７）。
【００６４】
こうして開閉モータ駆動電圧のセットが終了すると、モータ切替回路９０を開閉モータ５４側に切り替え、電力スイッチ素子８８および極性反転回路８９を制御して開閉モータ５４をドア開扉方向に起動する（ステップＳ２８）。
【００６５】
次いで、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４の回転数を制御しながらスライドドア３が適度な移動速度で開扉方向に移動するように速度制御を行う（ステップＳ２９）。その間にスライドドア３の移動を抑制する何等かの物が挟み込まれたか否かの挟み込み検出を行いながら（ステップＳ３０）、スライドドア３が全開チェック手前位置に達したことを検出すると（ステップＳ３１）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ３２）、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除する（ステップＳ３３）。
【００６６】
この状態で、あるいは全開チェック手前位置と判断（ステップＳ１２）したときは、一定時間待機し（ステップＳ３４）、この間に計数した２相のパルス信号φ１，φ２のパルス数がゼロであれば（ステップＳ３５，Ｓ３６）、車輛は平坦地に位置していると判断して平坦地フラグをセットし（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【００６７】
パルス信号が発生し、しかもそのパルス数が設定値以上であれば（ステップＳ３８）、車輛は急斜面に位置していると判断して急斜面フラグをセットする（ステップＳ３９）。パルス信号が発生した場合は、パルス信号φ１，φ２の位相関係からスライドドア３が閉扉方向に移動したか開扉方向に移動したか判断し（ステップＳ４０）、開扉方向であれば車両は上り坂に位置していると判断し、上り坂フラグをセットして（ステップＳ４１）、処理を終了する。
【００６８】
スライドドア３が閉扉方向に移動した場合は、車両は下り坂に位置していると判断して下り坂フラグをセットする（ステップＳ４２）。そして、スライドドア３が自重によって閉扉方向に移動するのを阻止するために、再びクラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６によって開閉モータ５４とドライブプーリ５５とを機械的に接続し（ステップＳ４３）、電力スイッチ素子８８および極性反転回路８９を制御して開閉モータ５４をドア開扉方向に起動する（ステップＳ４４）。
【００６９】
これによってスライドドア３が再び開扉方向に移動し、摺動連結具３２が全開チェック部材１３ａを乗り越えて全開チェック位置を通過すると（ステップＳ４５）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ４６）、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除し（ステップＳ４７）、処理を終了する。
【００７０】
こうして、車体の傾斜に応じてスライドドア３の停止位置を制御するようにしている。すなわち、車両が平坦または上り坂に位置している場合は、スライドドア３を全開チェック部材１３ａの手前で停止させるので、全開チェック部材１３ａを乗り越える必要がなく、閉操作時にかかる負担を軽減することができる。これに対し、車両が下り坂に位置している場合は、スライドドア３を全開チェック部材１３ａを乗り越えて全開位置まで移動させて停止させるので、スライドドア３が自重により閉まることがない。
【００７１】
ステップＳ３０で挟み込みを検出した場合は、極性反転回路８９を制御して開閉モータ３４を閉扉方向に逆転駆動し（ステップＳ４８）、全閉位置またはハーフラッチ位置まで移動したことを検知すると（ステップＳ４９）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ４６）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除し（ステップＳ４７）、処理を終了する。
【００７２】
なお、ステップＳ３０における挟み込み検出は、例えば開閉モータ５４に流れる電流値Ｉと、速度信号Ｖφ１，Ｖφ２との関係から判断する。すなわち、電流検出部８６で検出した電流値Ｉが高く、開閉モータ５４に電流が供給されているにも拘らず、速度信号Ｖφ１，Ｖφ２の周期からドライブプーリー５５が停止または大幅に減速しているときは、スライドドア３の移動を抑制する何等かの物が挟み込まれたと判断する。
【００７３】
また、ステップＳ３１における全開チェック手前位置の検出や、ステップＳ４５における全開チェック通過の検出は、スライドドア３の全閉位置を初期値とする位置計数値Ｎを監視することによって行うか、あるいは各位置にリミットスイッチを設けておき、その作動を検知することによって行うようにしてもよい。
【００７４】
（オート閉制御）
次に、車内に設置されている閉扉スイッチ２０またはワイヤレスリモコン９によってドア閉が指示され、スライドドア３を全閉位置まで移動させるオート閉制御について、図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００７５】
この制御は、スライドドア制御装置７がドア閉信号ＤＣまたはリモコン閉信号ＲＣを受けたときにスタートする。まず、位置計数値Ｎからスライドドア３の位置を求め（ステップＳ５０）、全閉位置またはハーフラッチ領域か判断する（ステップＳ５１）。全閉位置またはハーフラッチ領域であれば、この制御は不要なので処理を終了する。
【００７６】
全閉位置またはハーフラッチ領域でなければ、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６によって開閉モータ５４とドライブプーリ５５とを機械的に接続する（ステップＳ５２）。
【００７７】
次いで、平坦地フラッグがセットされておらず（ステップＳ５３）、上り坂または下り坂フラグがセットされており（ステップＳ５４）、上り坂で緩斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧＋α」の値にセットし（ステップＳ５５，Ｓ５６，Ｓ５７）、上り坂で急斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧＋β」の値にセットする（ステップＳ５５，Ｓ５６，Ｓ５８）。
【００７８】
また、下り坂で緩斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧−α」の値にセットし（ステップＳ５５，Ｓ５９，Ｓ６０）、下り坂で急斜面の場合は開閉モータ駆動電圧を「基準電圧−β」の値にセットする（ステップＳ５５，Ｓ５９，Ｓ６１）。
【００７９】
平坦地フラッグがセットされている場合（ステップＳ５３）、または上り坂または下り坂フラグがセットされていない場合は（ステップＳ５４）、開閉モータ駆動電圧を基準電圧にセットする（ステップＳ６２）。
【００８０】
こうして開閉モータ駆動電圧のセットが終了すると、電力スイッチ素子８８、極性反転回路８９およびモータ切替回路９０を制御して開閉モータ５４をドア閉扉方向に起動する（ステップＳ６３）。
【００８１】
次いで、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４の回転数を制御しながらスライドドア３が適度な移動速度で閉扉方向に移動するように速度制御を行う（ステップＳ６４）。その間にスライドドア３の移動を抑制する何等かの物が挟み込まれたか否かの挟み込み検出を行いながら（ステップＳ６５）、スライドドア３が全閉位置またはハーフ位置に達したことを検出すると（ステップＳ６６）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ６７）、クラッチ駆動回路９１を制御して電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除し（ステップＳ６８）、処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ６５で挟み込みを検出した場合は、極性反転回路８９を制御して開閉モータ３４を開方向に逆転駆動し（ステップＳ６９）、全開位置に達してことを検知すると（ステップＳ７０）、電力スイッチ素子８８を制御して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ６７）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除し（ステップＳ６８）、処理を終了する。
【００８３】
なお、ステップＳ６５における挟み込み検出処理は、前述したステップＳ３０における挟み込み検出処理と同様である。また、ステップＳ６６におけるスライドドア３の位置検出は、スライドドア３の全閉位置を初期値とする位置計数値Ｎを監視することによって行う。
【００８４】
（手動／自動切替え制御）
次に、スライドドア制御装置７が、手動操作によってスライドドア３が移動したことを検知すると、オート開制御またはオート閉制御に移行する手動／自動切替え制御について、図１４に示すフローチャートを参照しながら説明する。この制御は、スライドドア制御装置７が開閉モータ５４の停止中に周期計数値Ｔを監視し、ドア速度が予め定めた手動認識速度以上になったことを検知した場合にスタートする。
【００８５】
まず、誤認識を避けるために周期レジスタ１〜４に格納されている連続する４周期分の周期計数値Ｔが一定値以下になったか、すなわち連続する４周期間のドア速度がいずれも予め設定した手動認識速度よりも早いか判断する（ステップＳ８０）。ドア速度が手動認識速度よりも遅ければ、手動によるドア操作でないと判断して処理を終了する。
【００８６】
ドア速度が手動認識速度よりも早ければ、２相の速度信号Ｖφ１，Ｖφ２の位相関係から開方向か閉方向か判断し（ステップＳ８１）、開方向であれば手動開状態と判断し（ステップＳ８２）、閉方向であれば手動閉状態と判断する（ステップＳ８３）。
【００８７】
次いで、この判断結果に基づいて電力スイッチ素子８８、極性反転回路８９およびモータ切替回路９０を制御し、開閉モータ５４を開方向または閉方向に起動する（ステップＳ８４）。ただし、ここではまだ電磁クラッチ５６はオフであるので、開閉モータ５４は空転する。
【００８８】
次いで、手動によるドア速度が予め設定した急速度よりも小さいか判断し（ステップＳ８５）、小さければ再びドア速度が手動認識速度より早いか判断し（ステップＳ８６）、早ければ一定時間が経過するまで（ステップＳ８７）、ステップＳ８５〜Ｓ８７の処理を繰り返す。これは手動によるスライドドア３の開閉操作が継続していることを確認するためである。
【００８９】
一定時間が経過すると、ドア速度が予め設定した半クラッチ速度よりも早いか判断し（ステップＳ８８）、早ければクラッチ駆動回路９１によって電磁クラッチ５６を制御して開閉モータ５４とドライブプーリー５５とを半クラッチ状態に接続する（ステップＳ８９）。こうすることによって、ドア速度とモータの回転速度とを徐々に近付け、ドア速度が早い場合にいきなり全クラッチに接続することによって生じる衝撃を緩和するようにしている。
【００９０】
一定時間が経過してドア速度が半クラッチ速度よりも低下すると（ステップＳ９０，Ｓ９１）、クラッチ駆動回路９１によって電磁クラッチ５６を制御して開閉モータ５４とドライブプーリー５５とを全クラッチ状態に接続する（ステップＳ９２）。これ以降の処理はオート開制御またはオート閉制御と同一であるので、開方向であればステップＳ２８（図１１）以降の処理を実行し、閉方向であればステップＳ６３（図１３）以降の処理を実行する（ステップＳ９３）。
【００９１】
ステップＳ８５において、手動によるドア速度が急速度よりも大きい場合は、車両が停止している位置が平坦地か判断し（ステップＳ９４）、平坦地であれば手動による急閉操作または急開操作を優先させるために開閉モータ５４を停止し（ステップＳ９５）、処理を終了する。
【００９２】
車両が停止している位置が坂道であれば、スライドドア３が自重によって急激に移動するのを防止するために、スタップＳ８７以降の処理を実行し、オート制御に移行する。
【００９３】
また、ステップＳ８６で手動によるドア速度が手動認識速度よりも小さいことを検知した場合は、車両が停止している位置が平坦地か判断し（ステップＳ９６）、平坦地であれば手動操作が中止されたと判断して開閉モータ５４を停止し（ステップＳ９５）、処理を終了する。
【００９４】
車両が停止している位置が坂道で、スライドドア３が上り坂で閉扉方向または下り坂で開扉方向に操作されている場合は（ステップＳ９７，Ｓ９８）、スライドドア３が自重に抗して操作されているのでドア速度が低下したと判断し、ステップＳ８７以降の処理を実行する。それ以外の場合は手動操作が中止されたと判断し、開閉モータ５４を停止して（ステップＳ９５）、処理を終了する。
【００９５】
（他の実施の形態）
図１５に示すフローチャートは、前述の図１２に示すフローチャートに対応するオート開制御時の他の実施の形態を示すフローチャートである。本実施の形態は、オート開制御中にスライドドア３が全開チェック手前位置に達したときに、ロータリーエンコーダ６０から出力されるパルス信号の周期変化からスライドドア３の加速度を検出し、それによって車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出するものである。
【００９６】
本実施の形態では、スライドドア３が全開チェック手前位置に達したことを検出して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ３２）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除したときに（ステップＳ３３）、一定時間の平均加速度αをパルス信号φ１，φ２のパルス周期から算出し（ステップＳ３４，Ｓ３５ａ）、得られた加速度αの関数Ｆ（α）から傾きθを求める（ステップＳ３５ｂ）。
【００９７】
すなわち、１パルスが距離Ａであるとすると、パルス周期Ｔとドア速度ｖとの関係は、ｖ＝Ａ／Ｔ、となる。従って、パルス周期からドア速度が分かり、ドア速度の変化率を算出すればドアの加速度αが出る。斜面と平行に作用する力をＦ、重力をｍ、重力加速度をｇ、摩擦係数をμとすると、
Ｆ＝ｍ（ｄ２ｘ／ｄｔ２）＝ｍｇ sinθ−μｍｇ cosθ
α＝ｇ sinθ−μｇ cosθ
となる。従って、ドアの加速度αが分かれば、傾きθが分かる。
【００９８】
こうして求めた傾きθがゼロであれば（ステップＳ３６ａ）、車輛は平坦地に位置していると判断し、平坦地フラグをセットして（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【００９９】
傾きθが設定値以上であれば（ステップＳ３８ａ）、車輛は急斜面に位置していると判断して急斜面フラグをセットする（ステップＳ３９）。以下、ステップＳ４０以降の処理は前述の図１２に示す処理と同一であるので、詳細説明は省略する。
【０１００】
図１６に示すフローチャートは、前述の図１２に示すフローチャートに対応するオート開制御時のさらに他の実施の形態を示すフローチャートである。本実施の形態は、オート開制御中にスライドドア３が全開チェック手前位置に達したときに、ロータリーエンコーダ６０から出力されるパルス信号のパルス数からスライドドア３の移動距離とそのときのドア速度を検出し、それによって車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出するものである。
【０１０１】
本実施の形態では、スライドドア３が全開チェック手前位置に達したことを検出して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ３２）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除したときに（ステップＳ３３）、パルス信号のパルス数が設定値Ｌに達すると（ステップＳ３４ａ）、そのときのドア速度ｖをパルス周期から算出し（ステップＳ３５ｃ）、得られた速度ｖおよび設定値Ｌの関数Ｆ（ｖ，Ｌ）から傾きθを求める（ステップＳ３５ｄ）。すなわち、
Ｆ＝ｍ（ｄ２ｘ／ｄｔ２）＝ｍｇ sinθ−μｍｇ cosθ
から、移動距離Ｌのときのドア速度ｖは、
ｖ＝√｛２ｇ(sinθ−μ cosθ）Ｌ｝
となる。従って、移動距離Ｌとその位置でのドア速度ｖが分かれば、傾きθが分かる。なお、ルート記号√は中カッコ内の全てに掛かるものとする。
【０１０２】
こうして求めた傾きθがゼロであれば（ステップＳ３６ａ）、車輛は平坦地に位置していると判断し、平坦地フラグをセットして（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【０１０３】
傾きθが設定値以上であれば（ステップＳ３８ａ）、車輛は急斜面に位置していると判断して急斜面フラグをセットする（ステップＳ３９）。以下、ステップＳ４０以降の処理は前述の図１２に示す処理と同一であるので、詳細説明は省略する。
【０１０４】
図１７に示すフローチャートは、前述の図１２に示すフローチャートに対応するオート開制御時のさらに他の実施の形態を示すフローチャートである。本実施の形態は、オート開制御中にスライドドア３が全開チェック手前位置に達したときに、ロータリーエンコーダ６０から出力されるパルス信号からスライドドア３の移動時間とそのときのドア速度を検出し、それによって車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出するものである。
【０１０５】
本実施の形態では、スライドドア３が全開チェック手前位置に達したことを検出して開閉モータ５４を停止させ（ステップＳ３２）、電磁クラッチ５６による開閉モータ５４とドライブプーリ５５との機械的接続を解除したときに（ステップＳ３３）、一定時間ｔ秒後のドア速度ｖを算出し（ステップＳ３５ｅ）、得られた速度ｖおよび時間ｔの関数Ｆ（ｖ，ｔ）から傾きθを求める（ステップＳ３５ｆ）。すなわち、
Ｆ＝ｍ（ｄ２ｘ／ｄｔ２）＝ｍｇ sinθ−μｍｇ cosθ
から、ｔ秒後のドア速度ｖは、
ｖ＝ｇｔ(sinθ−μ cosθ）
となる。従って、一定時間ｔ秒後のドア速度ｖが分かれば、傾きθが分かる。
【０１０６】
こうして求めた傾きθがゼロであれば（ステップＳ３６ａ）、車輛は平坦地に位置していると判断し、平坦地フラグをセットして（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【０１０７】
傾きθが設定値以上であれば（ステップＳ３８ａ）、車輛は急斜面に位置していると判断して急斜面フラグをセットする（ステップＳ３９）。以下、ステップＳ４０以降の処理は前述の図１２に示す処理と同一であるので、詳細説明は省略する。
【０１０８】
なお、前述の各実施の形態では、車体の傾斜の検出をオート開制御時の全開チェック手前位置で行うようにしたが、これに限らずスライドドアの開閉過程のどの位置で行うようにしてもよい。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明によれば、スライドドアの開閉制御時にモータを一時的に停止し、電磁クラッチを瞬間的にオフすることでスライドドアを移動自在にし、これによってスライドドアが自重でどのように移動するかを検出することによって、車体の前後方向の傾斜の度合いを検出するようにしている。
【０１１０】
しかも、スライドドアの自重による移動は、スライドドアの移動速度や移動位置を検出するために用いるロータリーエンコーダのようなセンサや装置を用いて行うことができるので、専用のセンサや装置を用いることなく検出することができる。
【０１１１】
こうして得た車体の傾斜情報は、車体の側面に取り付けたスライドドアをモータ等の駆動源によって開閉制御する際に、傾斜に応じた開閉制御を行うために用いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される自動車の一例を示す外観斜視図である。
【図２】スライドドアを取り外した状態を示す車体の拡大斜視図である。
【図３】スライドドアを示す斜視図である。
【図４】車内側から見たスライドドアの取り付け部分を示す斜視図である。
【図５】スライドドア駆動装置の要部を示す斜視図である。
【図６】スライドドアの移動状況を示す概略的平面図である。
【図７】下部トラックに設けた全開チェック部材を示す外観斜視図である。
【図８】スライドドア制御装置と周辺の電気的要素との接続関係を示すブロック図である。
【図９】スライドドア制御装置の要部を示すブロック図である。
【図１０】速度算出部の動作を説明するタイムチャートである。
【図１１】オート開制御の動作について説明するフローチャート（１／２）である。
【図１２】オート開制御の動作について説明するフローチャート（２／２）である。
【図１３】オート閉制御の動作について説明するフローチャートである。
【図１４】手動／自動切替え制御の動作について説明するフローチャートである。
【図１５】オート開制御の他の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１６】オート開制御のさらに他の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１７】オート開制御のさらに他の実施の形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 車体
３ スライドドア
５ スライドドア駆動装置
７ スライドドア制御装置
１１ ドア開口部
１２ 上部トラック
１３ 下部トラック
１３ａ 全開チェック部材
１４ ガイドトラック
１５ バッテリー
１６ イグニッションスイッチ
１７ パーキングスイッチ
１８ メインスイッチ
１９ 開扉スイッチ
２０ 閉扉スイッチ
２１ キーレスシステム
２２ ブザー
２３ 車速センサ
２４ 車体側コネクタ
３１ 上側摺動連結具
３２ 下側摺動連結具
３３ ヒンジアーム
３４ ドアロック
３５ ドアハンドル
３６ 移動部材
３７ ドア側コネクタ
３８ クロージャーモータ（ＣＭ）
３９ アクチュエータ
４０ ハーフラッチスイッチ
５１ ケーブル部材
５２ モータ駆動部
５３ ベースプレート
５４ 開閉モータ
５５ ドライブプーリ
５６ 電磁クラッチ
５７ 減速部
５８ 案内プーリ
５９ 反転プーリ
６０ ロータリーエンコーダ
６１ パルス信号発生部
７１ 主制御部
７２ 制御モード選択部
７３ オートスライド制御部
７４ 速度制御部
７５ 挟み込み制御部
７７ 入出力ポート
７８ 速度算出部
７９ 位置検出部
８８ 電力スイッチ素子
８９ 極性反転回路
９０ モータ切替回路
９１ クラッチ駆動回路
９２ アクチュエータ駆動回路
Claims (5)
- モータ等の駆動源と、
車体の側面に沿って開閉可能に支持された開閉機構によって開閉移動されるスライドドアと、
前記駆動源の駆動力を前記開閉機構に断続自在に伝達するクラッチ手段と、
前記スライドドアの移動方向に応じた信号を発生する移動信号発生手段と、
前記駆動源および前記クラッチ手段を制御して前記開閉機構に伝達する駆動力を制御するスライドドア制御手段とを備え、
前記移動信号発生手段は、前記スライドドアの移動方向に応じた方向に回転すると共に前記クラッチ手段と前記開閉機構との間に設けられるロータリーエンコーダから成り、
前記スライドドア制御手段は、前記ロータリーエンコーダから出力される２相のパルス信号の位相関係から前記スライドドアの移動状況を検出して制御し、前記駆動源を停止制御して前記スライドドアを停止させ、前記クラッチ手段を断制御して前記スライドドアを移動自在とし、前記移動信号発生手段からの出力信号によって前記スライドドアの自重による移動状況を検出し、この検出結果から車輛の傾斜を判定して制御することを特徴とする車輛用スライドドアの開閉制御装置。 - 前記スライドドア制御手段は、前記移動信号発生手段からの出力信号によって前記スライドドアが自重により開扉方向へ移動したことを検出すると、車体は上り傾斜に位置していると判定し、閉扉方向に移動したことを検出すると、車体は下り傾斜に位置していると判定し、いずれの方向にも移動しないことを検出したときは平坦地に位置していると判定して制御することを特徴とする請求項１記載の車輛用スライドドアの開閉制御装置。
- 前記スライドドア制御手段は、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号のパルス数を一定時間計数することによって、車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出して制御することを特徴とする請求項１記載の車輛用スライドドアの開閉制御装置。
- 前記スライドドア制御手段は、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の周期変化から前記スライドドアの加速度を検出することによって、車輛が停止している位置の傾斜の度合いを検出して制御することを特徴とする請求項１記載の車輛用スライドドアの開閉制御装置。
- モータ等の駆動源と、
車体の側面に沿って開閉可能に支持された開閉機構によって開閉移動されるスライドドアと、
前記駆動源の駆動力を前記開閉機構に断続自在に伝達するクラッチ手段と、
前記スライドドアの移動方向に応じた信号を発生する移動信号発生手段と、
前記駆動源および前記クラッチ手段を制御して前記開閉機構に伝達する駆動力を制御するスライドドア制御手段とを備え、
前記スライドドア制御手段は、前記駆動源を停止制御して前記スライドドアを停止させ、前記クラッチ手段を断制御して前記スライドドアを移動自在とし、前記移動信号発生手段からの出力信号によって前記スライドドアの自重による移動状況を、前記スライドドアの移動距離とそのときのドア速度または前記スライドドアの移動時間とそのときのドア速度から車輛が停止している位置の傾斜の度合いとして検出し、この検出結果から車輛の傾斜を判定して制御することを特徴とする車輛用スライドドアの開閉制御装置。
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