JP4054329B2 - ドア開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドア開閉装置に関し、特にドアへの挟み込みを検出するドア開閉装置に関するものである。

従来、車両用スライドドアの開閉装置において、ドアへの挟み込みの有無を判定する挟み込み検出装置がある。この挟み込み検出装置は、モータを有するドア駆動部と、モータのモータ負荷対応データを検出する手段と、ドアの位置を検出する手段と、ドア位置によってアドレス指定されるサンプリング領域にモータ負荷対応データを関連させて記憶する手段と、最新のサンプリング領域のアドレスでモータ負荷対応データが読み出されるごとにモータ負荷対応データを適宜修正して学習する手段と、ドアが実存するサンプリング領域よりも適数領域進んだサンプリング領域のモータ負荷対応データを読み出し、それとドアが実存するサンプリング領域のモータ負荷対応データを所要に演算してドアの移動方向についてのモータ負荷対応データの予測値を求め、この予測値と実在するサンプリング領域のモータ負荷対応データの偏差から挟み込みの有無を判定する手段を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１２５８２３号公報

従来では、モータ負荷、すなわち電流値の偏差に基づいて挟み込み判定を行っており、挟み込みの判定精度を高くするためには、挟み込み荷重を下げる態様で電流値の閾値を下げればよい。しかし、電流値の閾値を下げると、例えばスライドドア自身の移動抵抗など挟み込み以外の荷重を挟み込み荷重として誤判定するおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みて、挟み込みの判定精度を向上することができるドア開閉装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るドア開閉装置は、駆動モータの駆動によってドアを開閉移動させる場合に、検出した前記ドアの移動速度および前記駆動モータの回転速度に基づいて前記駆動モータの印加電圧を増減調整することによって前記ドアを目標速度で開閉移動させて前記駆動モータの駆動によって発生した実電流値を前記ドアの移動にかかった負荷電流値に補正した補正電流として得るドア開閉装置において、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより前記補正電流の増加・減少を検知して、当該補正電流が所定の増加状態にあるときにその増加量を積算し、当該積算した電流増加量積算値が所定の電流閾値を超えた場合に第１挟込条件と判定する第１判定手段と、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより前記ドア移動速度の増加・減少を検知して、当該ドア移動速度が所定の減少状態にあるときにその減少量を積算し、当該積算したドア速度減少量積算値が所定のドア速度閾値を超えた場合に第２挟込条件と判定する第２判定手段と、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより前記モータ回転速度の増加・減少を検知して、当該モータ回転速度が所定の減少状態にあるときにその減少量を積算し、当該積算したモータ速度減少量積算値が所定のモータ速度閾値を超えた場合に第３挟込条件とする第３判定手段と、前記第１挟込条件、第２挟込条件および第３挟込条件の判定結果に基づいて挟み込みを判定する挟込判定手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の請求項２に係るドア開閉装置は、上記請求項１において、前記第１判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られた補正電流の差が所定の基準電流増加値を超えた場合に増加状態として、当該補正電流の増加量を積算して前記電流増加量積算値を得ることを特徴とする。

本発明の請求項３に係るドア開閉装置は、上記請求項２において、前記第１判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られた補正電流の差が前記基準電流増加値未満の減少状態にあって当該減少状態を所定時間継続した場合に前記電流増加量積算値を初期化することを特徴とする。

本発明の請求項４に係るドア開閉装置は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記第２判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたドア移動速度の差が所定の基準ドア速度減少値を超えた場合に減少状態として、当該ドア移動速度の減少量を積算して前記ドア速度減少量積算値を得ることを特徴とする。

本発明の請求項５に係るドア開閉装置は、上記請求項４において、前記第２判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたドア移動速度の差が前記基準ドア速度減少値未満の増加状態にあって当該増加状態を所定時間継続した場合に前記ドア速度減少量積算値を初期化することを特徴とする。

本発明の請求項６に係るドア開閉装置は、上記請求項１〜５のいずれか一つにおいて、前記第３判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたモータ回転速度の差が基準モータ速度減少値を超えた場合に減少状態として、当該モータ回転速度の減少量を積算して前記モータ速度減少量積算値を得ることを特徴とする。

本発明の請求項７に係るドア開閉装置は、上記請求項６において、前記第３判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたモータ回転速度の差が前記基準モータ速度減少値未満の増加状態にあって当該増加状態を所定時間継続した場合に前記モータ速度減少量積算値を初期化することを特徴とする。

本発明の請求項８に係るドア開閉装置は、上記請求項２〜７のいずれか一つにおいて、前記第１判定手段は、前記基準電流増加値を上回る所定の単独電流増加値を設定し、前記挟込判定手段は、補正電流の増加量が前記単独電流増加値を超えた場合に挟み込みと判定することを特徴とする。

本発明の請求項９に係るドア開閉装置は、上記請求項１〜８のいずれか一つにおいて、前記第１判定手段は、前記電流閾値を上回る所定の単独電流閾値を設定し、前記挟込判定手段は、前記電流増加量積算値が前記単独電流閾値を超えた場合に挟み込みと判定することを特徴とする。

本発明の請求項１０に係るドア開閉装置は、上記請求項１〜９のいずれか一つにおいて、前記第１判定手段は、前記電流閾値を下回る所定の見込電流閾値を設定し、前記電流増加量積算値が前記見込電流閾値を超えている間は、ドア移動速度の低下に対して目標速度への追従加速に制限を付与することを特徴とする。

本発明の請求項１１に係るドア開閉装置は、上記請求項２から１０のいずれか一つにおいて、前記第１判定手段は、前記基準電流増加値を上回る所定の見込電流増加値を設定し、前記補正電流の増加量が前記見込電流増加値を超えている間は、ドア移動速度の低下に対して目標速度への追従加速に制限を付与することを特徴とする。

本発明に係るドア開閉装置は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより補正電流の増加・減少を検知して、当該補正電流が所定の増加状態にあるときにその増加量を積算し、積算した電流増加量積算値が所定の電流閾値を超えた場合に第１挟込条件と判定し、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することによりドア移動速度の増加・減少を検知して、当該ドア移動速度が所定の減少状態にあるときにその減少量を積算し、積算したドア速度減少量積算値が所定のドア速度閾値を超えた場合に第２挟込条件と判定し、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することによりモータ回転速度の増加・減少を検知して、当該モータ回転速度が所定の減少状態にあるときにその減少量を積算し、積算したモータ速度減少量積算値が所定のモータ速度閾値を超えた場合に第３挟込条件と判定して、第１挟込条件、第２挟込条件および第３挟込条件の判定結果に基づいて挟み込みを判定する。したがって、ドアに挟み込み以外の荷重が掛かる場合をドア移動速度とモータ回転速度との位相差によって判断することによって、第１挟込条件を得るための電流閾値を従前の閾値と比較して下げられる。この結果、実際に挟み込みがあった場合での判定精度を向上できる。

第１判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られた補正電流の差が所定の基準電流増加値を超えた場合に増加状態として、補正電流の増加量を積算して電流増加量積算値を得る。このため、より正確な補正電流の増加状態を認識することができる。

第１判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られた補正電流の差が基準電流増加値未満の減少状態にあって、この減少状態を所定時間継続した場合に電流増加量積算値を初期化する。このため、第１挟込条件を正確に得ることができる。

第２判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたドア移動速度の差が所定の基準ドア速度減少値を超えた場合に減少状態として、ドア移動速度の減少量を積算してドア速度減少量積算値を得る。このため、より正確なドア移動速度の減少状態を認識することができる。

第２判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたドア移動速度の差が基準ドア速度減少値未満の増加状態にあって、この増加状態を所定時間継続した場合にドア速度減少量積算値を初期化する。このため、第２挟込条件を正確に得ることができる。

第３判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたモータ回転速度の差が基準モータ速度減少値を超えた場合に減少状態として、モータ回転速度の減少量を積算してモータ速度減少量積算値を得る。このため、より正確なモータ回転速度の減少状態を認識することができる。

第３判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたモータ回転速度の差が基準モータ速度減少値未満の増加状態にあって、この増加状態を所定時間継続した場合にモータ速度減少量積算値を初期化する。このため、第３挟込条件を正確に得ることができる。

第１判定手段は、基準電流増加値を上回る所定の単独電流増加値を設定しており、挟込判定手段は、補正電流の増加量が単独電流増加値を超えた場合に挟み込みと判定する。すなわち、補正電流の増加量が基準電流増加値を所定の分上回る場合に、第２挟込条件および第３挟込条件の成立がなくても挟み込みを判定することができる。例えば、ドアに挟み込まれたものが硬くバネ定数が高いような場合に、１演算サイクルの中で急激に補正電流が増加する傾向を捉えることで挟み込みを判定することができる。

第１判定手段は、電流閾値を上回る所定の単独電流閾値を設定しており、挟込判定手段は、電流増加量積算値が単独電流閾値を超えた場合に挟み込みと判定する。すなわち、電流増加量積算値が電流閾値を所定の分上回る場合に、第２挟込条件および第３挟込条件の成立がなくても挟み込みを判定することができる。例えば、ドアに挟み込まれたものが柔らかくバネ定数が低いような場合、または最初からドア移動速度が上がらない負荷があってそれが徐々に増加する場合では、第２挟込条件および第３挟込条件が成立し難い。このような場合に補正電流だけが増加する傾向を捉えることで挟み込みを判定することができる。

第１判定手段は、電流閾値を下回る所定の見込電流閾値を設定しており、電流増加量積算値が見込電流閾値を超えている間は、ドア移動速度の低下があっても目標速度への追従加速に制限を付与する。このため、実際に挟み込みが生じた場合に、ドアを追従して加速させる事態を防ぐことによって、挟み込みを判定するために荷重を低くして判定精度を向上することと相反する機能に制限を付与するので安全性を向上することができる。

第１判定手段は、基準電流増加値を上回る所定の見込電流増加値を設定しており、補正電流の増加量が見込電流増加値を超えている間は、ドア移動速度の低下に対して目標速度への追従加速に制限を付与する。このため、実際に挟み込みが生じた場合に、ドアを追従して加速させる事態を防ぐことによって、挟み込みを判定するために荷重を低くして判定精度を向上することと相反する機能に制限を付与するので安全性を向上することができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係るドア開閉装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は本発明の実施の形態としてのドア開閉装置を設けた車両の側面図、図２はドア開閉装置の駆動系を示す概念図である。

本実施の形態のドア開閉装置３は、車両本体１の側部に形成した開口部１１を開閉するスライドドア（以下ドアと言う）２を移動するためのものである。ドア２は、車両本体１に取り付けたガイドレール１２に沿って車両本体１の前後方向に移動可能に設けてある。なお、図には明示しないがガイドレール１２は、ドア２の上端側および下端側を保持してドア２の移動を保持するものもある。

ドア２には、閉ドア方向に移動したとき、開口部１１に設けてあるストライカ１３に係合してドア２を全閉位置で保持するラッチ機構２１が設けてある。ラッチ機構２１は、従前から知られているものであって、全閉位置の直前でドア２を一時的に保持するハーフラッチ状態と、全閉位置でドア２を保持するフルラッチ状態とをなすものである。また、図には明示しないがラッチ機構２１には、閉ドア時にハーフラッチ状態を検出した場合にフルラッチ状態にストライカ１３を引き込むクローザ機構と、開ドア時に開ドア指示に従ってフルラッチ状態からドア２の保持を解放するアンラッチ状態にするためのソレノイドなどからなるリリース機構とが設けてある。これらクローザ機構およびリリース機構も従前から知られているものである。また、図には明示しないが、車両本体１とドア２との間には、ドア２を全開位置で保持するためのラッチ機構が設けてある。このラッチ機構には、リリース機構が設けてある。

ドア開閉装置３は、ベースプレート３１を介して車両本体１に固定してある。ベースプレート３１には、図２に示すように駆動モータ３２、減速機構３３、クラッチ３４、ワイヤドラム３５および電磁ブレーキ３６が設けてある。

駆動モータ３２は、ベースプレート３１に対して横置きに固定してあり、出力軸（図示せず）にウォームギア３２１が設けてある。

減速機構３３は、互いに噛合する複数の減速ギア３３１からなり、その入力側の減速ギア３３１が駆動モータ３２のウォームギア３２１に噛合してある。

クラッチ３４は、クラッチ軸３４１を有しており、当該クラッチ軸３４１に設けた歯車（図示せず）を減速機構３３の出力側の減速ギア３３１に噛合してある。すなわち、クラッチ３４のクラッチ軸３４１には、駆動モータ３２の回転が減速機構３３を介して伝達されることになる。本実施の形態におけるクラッチ３４は、電磁クラッチとして構成してあり、クラッチ軸３４１に伝達された駆動モータ３２の回転を、当該クラッチ軸３４１から後段の駆動系に対して連結状態と非連結状態とに電気的に自由に切り替える。

ワイヤドラム３５は、クラッチ軸３４１の周りに回転可能に設けてある。このワイヤドラム３５は、上記クラッチ軸３４１から後段の駆動系として構成してある。すなわち、クラッチ３４によって減速機構３３とワイヤドラム３５との間が、連結状態と非連結状態とに電気的に自由に切り替えられることになる。ワイヤドラム３５には、２本のワイヤケーブル３７，３８の一端側がそれぞれ連結して巻装してある。一方のワイヤケーブル３７の他端側は、車両本体１側に回転可能に支承された軸支された前側プーリ１４を経由してドア２から延在するブラケット２２に連結してある。他方のワイヤケーブル３８の他端側は、車両本体１側に回転可能に支承された後側プーリ１５を経由してブラケット２２に連結してある。

電磁ブレーキ３６は、電気的制御で作動してワイヤドラム３５に制動を掛けるものである。

上述したドア開閉装置３では、駆動モータ３２を駆動することによって、減速機構３３および連結状態にしたクラッチ３４を介してワイヤドラム３５がクラッチ軸３４１の周りに回転する。ここで、図２においてワイヤドラム３５が時計回りに回転した場合、一方のワイヤケーブル３７がワイヤドラム３５に巻き取られ、他方のワイヤケーブル３８がワイヤドラム３５から引き出されることになる。このため、ドア２が前側プーリ１４寄りである閉ドア方向に移動して、車両本体１の開口部１１を閉塞する。逆に、ワイヤドラム３５が反時計回りに回転した場合、一方のワイヤケーブル３７がワイヤドラム３５から引き出され、他方のワイヤケーブル３８がワイヤドラム３５に巻き取られることになる。この結果、ドア２が後側プーリ１５寄りである開ドア方向に移動して、車両本体１の開口部１１を開放する。

また、ドア２が開ドア動作中または閉ドア動作中であるとき、ドア停止指示があった場合には、ドア２が開閉途中位置で停止される。この場合、駆動モータ３２による駆動が停止し、駆動モータ３２の制動力に加えて電磁ブレーキ３６によってワイヤドラム３５に制動が掛けられてドア２が停止する。また、クラッチ３４を連結状態に維持するか、電磁ブレーキ３６の制動制御を維持することでドア２が開閉途中位置で停止保持される。なお、上記クラッチ３４および電磁ブレーキ３６に限らず、例えばクラッチに電磁ブレーキを一体にした構成であってもよい。

図３はドア開閉装置の制御系を示すブロック図である。図３に示す開閉制御装置５は、予め格納してあるデータやプログラムに従ってドア開閉装置３を統括的に制御するための開閉制御部５１を有している。開閉制御部５１には、電力供給系として電圧検出部５２、ＰＷＭ制御回路５３、電流検出回路５４およびクラッチ制御回路５５が接続してある。電圧検出部５２および電流検出回路５４は、入力部５１１を介して開閉制御部５１に接続してあり、ＰＷＭ制御回路５３およびクラッチ制御回路５５は、出力部５１２を介して開閉制御部５１に接続してある。また、開閉制御部５１には、検出系としてモータ速度検出回路５６およびドア速度検出回路５７が入力部５１１を介して接続してある。さらに、開閉制御部５１には、スイッチ群としてメインスイッチ６１、運転席作動スイッチ６２、後席作動スイッチ６３、インナーハンドルスイッチ６４、アウターハンドルスイッチ６５およびキーレススイッチ６６が入力部５１１を介して接続してある。

電圧検出部５２は、車両本体１に搭載してあるバッテリー７の電圧を検出するためのものである。電圧検出部５２で検出された電圧は、入力部５１１を介して開閉制御部５１に入力される。また、バッテリー７の電圧は、ＰＷＭ制御回路５３から電流検出回路５４を経て上述した駆動モータ３２に供給される。さらに、バッテリー７の電圧は、クラッチ制御回路５５を経て上述したクラッチ３４に供給される。

ＰＷＭ制御回路５３は、駆動モータ３２に供給する電圧制御を行うためのものであり、電圧の印加時間を変えることによって、駆動モータ３２のモータ回転速度、すなわちドア２の移動速度が可変される。

電流検出回路５４は、駆動モータ３２に掛かる電流値を検出するためのものである。なお、ＰＷＭ制御回路５３による駆動モータ３２の出力調節は、１周期（例えば２０００Ｈｚ）中の電圧印加時間の調節（ＤＵＴＹ制御）で行われる。そして、最大出力時ではＤＵＴＹ比が１００％となるから電圧波形は直流電圧そのものになるため、駆動モータ３２の実際の負荷電流値は電流検出回路５４で直接測定できる。一方、加速領域および減速領域でのＤＵＴＹ比は１００％未満となり、印加電圧の波形はパルス状となって駆動モータ３２は実質的に交流駆動される。この交流駆動領域では、電流値が連続して変動するので、これをならす必要がある。そこで、電流検出回路５４では、所定の補正係数を交流電流値に乗算することで、駆動モータ３２の実際の負荷に基づいた補正電流値を得る。すなわち、電流検出回路５４は、駆動モータ３２の駆動によって発生した実電流値をドア２の移動にかかった負荷電流値に補正した補正電流値として得る。

クラッチ制御回路５５は、クラッチ３４に対してバッテリー７からの電圧の供給を行うとともに、クラッチ３４の駆動指令を行うためのものである。

モータ速度検出回路５６は、駆動モータ３２に対して配設した回転センサ８１からの信号を得て主にモータの回転速度を検出するためのものである。回転センサ８１は、例えばウォームギア３２１に噛合する入力側の減速ギア３３１を固定する回転軸など、駆動モータ３２の出力軸の回転が減速されることなく伝達される回転軸に係り設けてある。回転センサ８１は、図には明示しないが上記回転軸とともに回転可能に設けた円盤状の永久磁石盤と、当該永久磁石盤の回転を検知するための２個のホール素子（ホールＩＣ）とからなる。各ホール素子は、永久磁石盤の回転を検知してそれぞれ位相の異なるパルス信号を出力する。モータ速度検出回路５６は、異なるパルス信号を得ることによって駆動モータ３２の回転速度および回転方向を検出する。

ドア速度検出回路５７は、ワイヤドラム３５に対して配置した回転センサ８２からの信号を得て主にドア２の移動速度を検出するためのものである。回転センサ８２は、ワイヤドラム３５の回転が減速されることなく伝達される回転軸に係り設けてあり、その構成は上記回転センサ８１と同じである。すなわち、ドア速度検出回路５７は、異なるパルス信号を得ることによって開閉するドア２の移動速度、開閉方向および開閉位置を検出する。

スイッチ群のうちメインスイッチ６１、上述したドア開閉装置４の開閉制御を有効にするものであり、メインスイッチ６１がオン状態にある場合にのみ、ドア開閉装置４の開閉制御が可能になる。したがって、メインスイッチ６１がオフ状態にある場合には、手動でドア２を開閉することになる。他のスイッチ群（運転席作動スイッチ６２、後席作動スイッチ６３、インナーハンドルスイッチ６４、アウターハンドルスイッチ６５およびキーレススイッチ６６）は、それぞれドア２の移動または停止の指示信号を出力する。

また、開閉制御部５１は、ドア速度調整手段９１、第１判定手段９２、第２判定手段９３、第３判定手段９４および挟込判定手段９５を有している。

ドア速度調整手段９１は、駆動モータ３２の駆動によってドア２を開閉移動させる場合に、モータ速度検出回路５６によって検出されたモータ回転速度と、ドア速度検出回路５７によって検出されたドア移動速度との一方もしくは双方に応じて駆動モータ３２を駆動する印加電圧を増減調整することによって目標速度でドアを開閉移動させるためのものである。

第１判定手段９２は、電流検出回路５４によって得た補正電流値（駆動モータ３２の駆動によって発生した実電流値をドア２の移動にかかった負荷電流値に補正した補正電流値）に応じて第１挟込条件を得るためのものである。図５および図４に示すように第１判定手段９２による第１挟込条件処理では、所定のサンプリング周期ごとに駆動モータ３２の補正電流値を取り込み、前回サンプリングした補正電流値と、今回サンプリングした補正電流値との差を算出する（ステップＳ１０１）。このようにステップＳ１０１では、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより補正電流の増加・減少を検知して補正電流変化を得る。補正電流の差（Δ補正電流）であって増減なしを０とした場合の増加量が所定の基準電流増加値を超えた所定の増加状態にあるとき、すなわち補正電流の増加量が所定の基準電流増加値の度合よりも大きいとき（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、補正電流の増加量を積算して電流増加量積算値を得る（ステップＳ１０３）。そして、電流増加量積算値が所定の電流閾値を超えた場合、すなわち電流増加量積算値が所定の電流閾値の度合よりも大きい場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、第１挟込条件と判定する（ステップＳ１０５）。なお、図４において電流増加量積算値の黒塗り部分は、第１挟込条件を判定したフラグが立ったことを意味する。

また、第１判定手段９２は、電流増加量積算値を初期化する。第１判定手段９２による電流増加量積算値初期化処理は、上記第１挟込条件処理において、補正電流の差（Δ補正電流）が所定の基準電流増加値未満である場合、すなわち補正電流の増加量が所定の基準電流増加値の度合よりも小さい場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）を前提とする。図６に示すように電流増加量積算値初期化処理は、補正電流の差が減少状態の場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、「Ｎ＝Ｎ＋１」をカウントする（ステップＳ１１２）。「Ｎ」は、電流増加量積算値初期化処理を行った時間（サンプリング数）であって、初回は０でその後１，２，３…と順にカウントする。そして、補正電流の減少量が所定の基準電流減少値以内、すなわち補正電流の減少量が基準電流減少値の度合を超えず（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、所定時間（サンプリング数「Ｙ」）継続した場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、電流増加量積算値を初期化する（ステップＳ１１５）。一方、補正電流の減少量が所定の基準電流減少値の度合を超えて（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、所定時間（サンプリング数「Ｘ」（Ｘ＜Ｙ））経過した場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、電流増加量積算値を初期化する（ステップＳ１１５）。このように、電流増加量積算値初期化処理では、補正電流の減少量が所定の基準電流減少値以内の場合に、所定時間「Ｙ」継続したら電流増加量積算値を初期化し、あるいは、補正電流の減少量が所定の基準電流減少値を超えた場合に、「Ｙ」よりも短い所定時間「Ｘ」の継続で電流増加量積算値を初期化する。

第２判定手段９３は、ドア速度検出回路５７によって検出されたドア移動速度に応じて第２挟込条件を得るためのものである。図７および図４に示すように第２判定手段９３による第２挟込条件処理では、所定のサンプリング周期ごとにドア２の移動速度を取り込み、前回サンプリングしたドア移動速度と、今回サンプリングしたドア移動速度との差を算出する（ステップＳ１２１）。このようにステップＳ１２１では、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することによりドア移動速度の増加・減少を検知してドア移動速度変化を得る。ドア移動速度の差（Δドア移動速度）であって増減なしを０とした場合の減少量が所定の基準ドア速度減少値を超えた所定の減少状態にあるとき、すなわちドア移動速度の減少量が所定の基準ドア速度減少値の度合よりも大きいとき（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、ドア移動速度の減少量を積算してドア速度減少量積算値を得る（ステップＳ１２３）。そして、ドア速度減少量積算値が所定のドア速度閾値を超えた場合、すなわちドア速度減少量積算値が所定のドア速度閾値の度合よりも大きい場合（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、第２挟込条件と判定する（ステップＳ１２５）。なお、図４においてドア速度減少量積算値の黒塗り部分は、第２挟込条件を判定したフラグが立ったことを意味する。

また、第２判定手段９３は、ドア速度減少量積算値を初期化する。第２判定手段９３によるドア速度減少量積算値初期化処理は、上記第２挟込条件処理において、ドア移動速度の差（Δドア移動速度）が所定の基準ドア速度減少値未満である場合、すなわちドア移動速度の減少量が所定の基準ドア速度減少値の度合よりも小さい場合（ステップＳ１２２：Ｎｏ）を前提とする。図８に示すようにドア速度減少量積算値初期化処理は、ドア移動速度の差が増加状態の場合（ステップＳ１３１：Ｙｅｓ）、「Ｎ＝Ｎ＋１」をカウントする（ステップＳ１３２）。「Ｎ」は、ドア速度減少量積算値初期化処理を行った時間（サンプリング数）であって、初回は０でその後１，２，３…と順にカウントする。そして、ドア移動速度の増加量が所定の基準ドア速度増加値以内、すなわちドア移動速度の増加量が基準ドア速度増加値の度合を超えず（ステップＳ１３３：Ｙｅｓ）、所定時間（サンプリング数「Ｙ」）継続した場合（ステップＳ１３４：Ｙｅｓ）、ドア速度減少量積算値を初期化する（ステップＳ１３５）。一方、ドア移動速度の増加量が所定の基準ドア速度増加値の度合を超えて（ステップＳ１３３：Ｎｏ）、所定時間（サンプリング数「Ｘ」（Ｘ＜Ｙ））経過した場合（ステップＳ１３６：Ｙｅｓ）、ドア速度減少量積算値を初期化する（ステップＳ１３５）。このように、ドア速度減少量積算値初期化処理では、ドア移動速度の増加量が所定の基準ドア速度増加値以内の場合に、所定時間「Ｙ」継続したらドア速度減少量積算値を初期化し、あるいは、ドア移動速度の増加量が所定の基準ドア速度増加値を超えた場合に、「Ｙ」よりも短い所定時間「Ｘ」の継続でドア速度減少量積算値を初期化する。なお、ドア速度減少量積算値を初期化するための継続時間「Ｙ、Ｘ」は、上記第１判定手段９２において電流増加量積算値を初期化するための継続時間「Ｙ，Ｘ」と同じ時間（サンプリング数）もしくは異なる時間（サンプリング数）であってよい。

第３判定手段９４は、モータ速度検出回路５６によって検出されたモータ回転速度に応じて第３挟込条件を得るためのものである。図９および図４に示すように第３判定手段９４による第３挟込条件処理では、所定のサンプリング周期ごとに駆動モータ３２の回転速度を取り込み、前回サンプリングしたモータ回転速度と、今回サンプリングしたモータ回転速度との差を算出する（ステップＳ１４１）。このようにステップＳ１４１では、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することによりモータ回転速度の増加・減少を検知してモータ回転速度変化を得る。モータ回転速度の差（Δモータ回転速度）であって増減なしを０とした場合の減少量が、所定の基準モータ速度減少値を超えた所定の減少状態にあるとき、すなわちモータ回転速度の減少量が所定の基準モータ速度減少値の度合よりも大きいとき（ステップＳ１４２：Ｙｅｓ）、モータ回転速度の減少量を積算してモータ速度減少量積算値を得る（ステップＳ１４３）。そして、モータ速度減少量積算値が所定のモータ速度閾値を超えた場合、すなわちモータ速度減少量積算値が所定のモータ速度閾値の度合よりも大きい場合（ステップＳ１４４：Ｙｅｓ）、第３挟込条件と判定する（ステップＳ１４５）。なお、図４においてモータ速度減少量積算値の黒塗り部分は、第３挟込条件を判定したフラグが立ったことを意味する。

また、第３判定手段９４は、モータ速度減少量積算値を初期化する。第３判定手段９４によるモータ速度減少量積算値初期化処理は、上記第３挟込条件処理において、モータ回転速度の差（Δモータ回転速度）が所定の基準モータ速度減少値未満である場合、すなわちモータ回転速度の減少量が所定の基準モータ速度減少値の度合よりも小さい場合（ステップＳ１４２：Ｎｏ）を前提とする。図１０に示すようにモータ速度減少量積算値初期化処理は、モータ回転速度の差が増加状態の場合（ステップＳ１５１：Ｙｅｓ）、「Ｎ＝Ｎ＋１」をカウントする（ステップＳ１５２）。「Ｎ」は、モータ速度減少量積算値初期化処理を行った時間（サンプリング数）であって、初回は０でその後１，２，３…と順にカウントする。そして、モータ回転速度の増加量が所定の基準モータ速度増加値以内、すなわちモータ回転速度の増加量が基準モータ速度増加値の度合を超えず（ステップＳ１５３：Ｙｅｓ）、所定時間（サンプリング数「Ｙ」）継続した場合（ステップＳ１５４：Ｙｅｓ）、モータ速度減少量積算値を初期化する（ステップＳ１５５）。一方、モータ回転速度の増加量が所定の基準モータ速度増加値の度合を超えて（ステップＳ１５３：Ｎｏ）、所定時間（サンプリング数「Ｘ」（Ｘ＜Ｙ））経過した場合（ステップＳ１５６：Ｙｅｓ）、モータ速度減少量積算値を初期化する（ステップＳ１５５）。このように、モータ速度減少量積算値初期化処理では、モータ回転速度の増加量が所定の基準モータ速度増加値以内の場合に、所定時間「Ｙ」継続したらモータ速度減少量積算値を初期化し、あるいは、モータ回転速度の増加量が所定の基準モータ速度増加値を超えた場合に、「Ｙ」よりも短い所定時間「Ｘ」の継続でモータ速度減少量積算値を初期化する。なお、モータ速度減少量積算値を初期化するための継続時間「Ｙ、Ｘ」は、上記第１判定手段９２において電流増加量積算値を初期化するための継続時間「Ｙ，Ｘ」や、上記第２判定手段９３においてドア速度減少量積算値を初期化するための継続時間「Ｙ、Ｘ」と同じ時間（サンプリング数）もしくは異なる時間（サンプリング数）であってよい。

挟込判定手段９５は、上記第１挟込条件、第２挟込条件および第３挟込条件の判定結果に基づいて挟み込み（ドア２に人や異物が挟み込まれた状態）を判定する。挟込判定手段９５による挟込判定処理は、図１１〜図１３に示す３つの処理がある。

図１１および図４に示すように１つ目の挟込判定処理は、挟み込みの判定をしたとき、第１挟込条件、第２挟込条件、第３挟込条件が成立している場合（ステップＳ１６１：Ｙｅｓ）、挟込判定とする（ステップＳ１６２）。その後、ドア２を現移動方向に対して反転移動または停止させる（ステップＳ１６３）。

図１２および図４に示すように２つ目の挟込判定処理は、挟み込みの判定をしたとき、上記第１挟込条件処理のステップＳ１０１において算出した補正電流の増加量（Δ補正電流）が所定の単独電流増加値の度合を超えた場合（ステップＳ１７１：Ｙｅｓ）、挟込判定とする（ステップＳ１７２）。その後、ドア２を現移動方向に対して反転移動または停止させる（ステップＳ１７３）。ここで、単独電流増加値は、第１挟込条件処理における基準電流増加値を上回る高い値である。すなわち、２つ目の挟込判定処理では、第２挟込条件および第３挟込条件の成立がなくても補正電流値のみの検出から挟み込みを判定する。

図１３および図４に示すように３つ目の挟込判定処理は、挟み込みの判定をしたとき、上記第１挟込条件処理のステップＳ１０３において積算した電流増加量積算値が所定の単独電流閾値の度合を超えた場合（ステップＳ１８１：Ｙｅｓ）、挟込判定とする（ステップＳ１８２）。その後、ドア２を現移動方向に対して反転移動または停止させる（ステップＳ１８３）。ここで、単独電流閾値は、第１挟込条件処理における電流閾値を上回る高い値である。すなわち、３つ目の挟込判定処理では、第２挟込条件および第３挟込条件の成立がなくても補正電流値のみの検出から挟み込みを判定する。

ところで、第１判定手段９２では、上記ドア速度調整手段９１に対して目標速度への追従加速に制限を付与する。第１判定手段９２による加速制限処理は、図１４および図１５に示す２つの処理がある。図１４および図４に示すように１つ目の加速制限処理は、上記第１挟込条件処理のステップＳ１０３において積算した電流増加量積算値が所定の見込電流閾値の度合を超えた場合（ステップＳ１９１：Ｙｅｓ）、ドア速度調整手段９１による追従加速に制限を付与する（ステップＳ１９２）。ここで、見込電流閾値は、第１挟込条件処理における電流閾値を下回る低い値である。すなわち、第１挟込条件処理において、補正電流が所定の増加状態にあって電流増加量積算値が電流閾値に満たない見込電流閾値を超えている場合には挟み込みの兆候と判定する。そして、モータ速度検出回路５６によって検出されたモータ回転速度と、ドア速度検出回路５７によって検出されたドア移動速度との一方もしくは双方が減少状態にあってもドア移動速度を追従加速しないようにドア速度調整手段９１に対して制限を付与する。

図１５および図４に示すように２つ目の加速制限処理は、上記第１挟込条件処理のステップＳ１０１において算出した補正電流の増加量（Δ補正電流）が所定の見込電流増加値の度合を超えた場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ドア速度調整手段９１による追従加速に制限を付与する（ステップＳ２０２）。ここで、見込電流増加値は、第１挟込条件処理における基準電流増加値を上回り、さらに２つ目の挟込判定処理における単独電流増加値を下回る低い値である。すなわち、第１挟込条件処理において、補正電流の増加量が単独電流増加値に満たない見込電流増加値を超えている場合には挟み込みの兆候と判定する。そして、モータ速度検出回路５６によって検出されたモータ回転速度と、ドア速度検出回路５７によって検出されたドア移動速度との一方もしくは双方が減少状態にあってもドア移動速度を追従加速しないようにドア速度調整手段９１に対して制限を付与する。

上述したように、ドア開閉装置３では、挟込判定手段９５によって挟み込みの判定が行われたとき、第１判定手段９２による第１挟込条件、第２判定手段９３による第２挟込条件、第３判定手段９４による第３挟込条件が成立した場合に、ドア２への挟み込みがあったと判定する。一方、第１判定手段９２による第１挟込条件が成立しても、第２判定手段９３による第２挟込条件、および第３判定手段９４による第３挟込条件が成立していなければ挟み込みとは判定しない。

例えば、第１挟込条件（Ａ）および（Ｂ）が得られたときでは、ドア２を移動する方向に向けて車両本体１が傾斜している場合であって、ドア２が駆動モータ３２の駆動よりも先行して移動し、その後駆動モータ３２の駆動力がドア２に伝達されたことで起こるハンチング挙動によってドア２に挟み込み以外の荷重が掛かる。このハンチング挙動においては、ドア移動速度とモータ回転速度とで位相差が生じるため、第１挟込条件（Ａ）および（Ｂ）の成立に対して、第２挟込条件および第３挟込条件が成立しない。この結果、挟込判定手段９５では、挟み込みと判定せずドアの反転または停止制御を行わない。なお、ドア開閉装置３によって開閉移動させているドア２が手動で補助操作された場合であって途中で補助操作を止めた場合もドア２が駆動モータ３２の駆動よりも先行して移動し、その後駆動モータ３２の駆動力がドア２に伝達される。この場合もハンチング挙動と同様にドア移動速度とモータ回転速度とで位相差が生じるため、補正電流による第１挟込条件の成立に対して、第２挟込条件および第３挟込条件が成立しない。

一方、図４に示すように第１挟込条件（Ｃ）が得られたときは、挟み込みがあった場合である。この場合においては、ドア移動速度とモータ回転速度とで位相差が生じないため、第１挟込条件（Ｃ）の成立に対して、第２挟込条件および第３挟込条件が成立する。この結果、挟込判定手段９５では、挟み込みと判定してドアの反転または停止制御を行う。

したがって、上述したドア開閉装置３では、ドア２に挟み込み以外の荷重が掛かる場合をドア移動速度とモータ回転速度との位相差によって判断することによって、第１判定手段９２において第１挟込条件を得るための電流閾値を従前の閾値と比較して下げることが可能になる。この結果、実際に挟み込みがあった場合での判定精度を向上することが可能になる。

また、第１判定手段９２では、補正電流の差が所定の基準電流増加値の度合を超えた場合に増加状態として、補正電流の増加量を積算して電流増加量積算値を得ることで、より正確な補正電流の増加状態を認識することが可能になる。そして、第１判定手段９２では、補正電流の差が基準電流増加値未満の減少状態にあって、この減少状態を所定時間継続した場合に電流増加量積算値を初期化することで、第１挟込条件を正確に得ることが可能になる。

また、第２判定手段９３では、ドア移動速度の差が所定の基準ドア速度減少値の度合を超えた場合に減少状態として、ドア移動速度の減少量を積算してドア速度減少量積算値を得ることで、より正確なドア移動速度の減少状態を認識することが可能になる。そして、第２判定手段９３では、ドア移動速度の差が基準ドア速度減少値未満の増加状態にあって、この増加状態を所定時間継続した場合にドア速度減少量積算値を初期化することで、第２挟込条件を正確に得ることが可能になる。

また、第３判定手段９４では、モータ回転速度の差が基準モータ速度減少値の度合を超えた場合に減少状態として、モータ回転速度の減少量を積算してモータ速度減少量積算値を得ることで、より正確なモータ回転速度の減少状態を認識することが可能になる。そして、第３判定手段９４では、モータ回転速度の差が基準モータ速度減少値未満の増加状態にあって、この増加状態を所定時間継続した場合にモータ速度減少量積算値を初期化することで、第３挟込条件を正確に得ることが可能になる。

また、第１判定手段９２は、基準電流増加値を上回る所定の単独電流増加値を設定しており、挟込判定手段９５では、補正電流の増加量が単独電流増加値の度合を超えた場合に挟み込みと判定する。すなわち、補正電流の増加量が基準電流増加値を所定の分上回る場合に、第２挟込条件および第３挟込条件の成立がなくても挟み込みを判定することが可能である。つまり、ドアに挟み込まれたものが硬くバネ定数が高いような場合に、１演算サイクルの中で急激に補正電流が増加する傾向を捉えることで挟み込みを判定することができる。

また、第１判定手段９２は、電流閾値を上回る所定の単独電流閾値を設定しており、挟込判定手段９５では、電流増加量積算値が単独電流閾値の度合を超えた場合に挟み込みと判定する。すなわち、電流増加量積算値が電流閾値を所定の分上回る場合に、第２挟込条件および第３挟込条件の成立がなくても挟み込みを判定することが可能である。つまり、ドアに挟み込まれたものが柔らかくバネ定数が低いような場合、または最初からドア移動速度が上がらない負荷があってそれが徐々に増加する場合では、第２挟込条件および第３挟込条件が成立し難い。このような場合に補正電流だけが増加する傾向を捉えることで挟み込みを判定することができる。

第１判定手段９２は、電流閾値を下回る所定の見込電流閾値を設定しており、電流増加量積算値が見込電流閾値の度合を超えている間は、ドア速度調整手段９１に対してドア移動速度の低下があっても目標速度への追従加速に制限を付与する。このため、実際に挟み込みが生じた場合に、ドア２を追従して加速させる事態を防ぐことによって、挟み込みを判定するために荷重を低くして判定精度を向上することと相反する機能に制限を付与するので安全性を向上することが可能になる。

第１判定手段９２は、基準電流増加値を上回る所定の見込電流増加値を設定しており、補正電流の増加量が見込電流増加値の度合を超えている間は、ドア速度調整手段９１に対してドア移動速度の低下があっても目標速度への追従加速に制限を付与する。このため、実際に挟み込みが生じた場合に、ドア２を追従して加速させる事態を防ぐことによって、挟み込みを判定するために荷重を低くして判定精度を向上することと相反する機能に制限を付与するので安全性を向上することが可能になる。

本発明の実施の形態としてのドア開閉装置を設けた車両の側面図である。 ドア開閉装置の駆動系を示す概念図である。 ドア開閉装置の制御系を示すブロック図である。 ドア開閉装置による各処理を示すタイムチャート図である。 第１挟込条件処理を示すフローチャートである。 電流増加量積算値初期化処理を示すフローチャートである。 第２挟込条件処理を示すフローチャートである。 ドア速度減少量積算値初期化処理を示すフローチャートである。 第３挟込条件処理を示すフローチャートである。 モータ速度減少量積算値初期化処理を示すフローチャートである。 １つ目の挟込判定処理を示すフローチャートである。 ２つ目の挟込判定処理を示すフローチャートである。 ３つ目の挟込判定処理を示すフローチャートである。 １つ目の加速制限処理を示すフローチャートである。 ２つ目の加速制限処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両本体
１１ 開口部
１２ ガイドレール
１３ ストライカ
１４ 前側プーリ
１５ 後側プーリ
２ ドア
２１ ラッチ機構
２２ ブラケット
３ ドア開閉装置
３１ ベースプレート
３２ 駆動モータ
３２ 後駆動モータ
３２１ ウォームギア
３３ 減速機構
３３１ 減速ギア
３４ クラッチ
３４１ クラッチ軸
３５ ワイヤドラム
３６ 電磁ブレーキ
３７，３８ ワイヤケーブル
５ 開閉制御装置
７ バッテリー
５１ 開閉制御部
５１１ 入力部
５１２ 出力部
５２ 電圧検出部
５３ ＰＷＭ制御回路
５４ 電流検出回路
５５ クラッチ制御回路
５６ モータ速度検出回路
５７ ドア速度検出回路
６１ メインスイッチ
６２ 運転席作動スイッチ
６３ 後席作動スイッチ
６４ インナーハンドルスイッチ
６５ アウターハンドルスイッチ
６６ キーレススイッチ
８１ 回転センサ
８２ 回転センサ
９１ ドア速度調整手段
９２ 第１判定手段
９３ 第２判定手段
９４ 第３判定手段
９５ 挟込判定手段

Claims (11)

1. 駆動モータの駆動によってドアを開閉移動させる場合に、検出した前記ドアの移動速度および前記駆動モータの回転速度に基づいて前記駆動モータの印加電圧を増減調整することによって前記ドアを目標速度で開閉移動させて前記駆動モータの駆動によって発生した実電流値を前記ドアの移動にかかった負荷電流値に補正した補正電流として得るドア開閉装置において、
   所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより前記補正電流の増加・減少を検知して、当該補正電流が所定の増加状態にあるときにその増加量を積算し、当該積算した電流増加量積算値が所定の電流閾値を超えた場合に第１挟込条件と判定する第１判定手段と、
   所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより前記ドア移動速度の増加・減少を検知して、当該ドア移動速度が所定の減少状態にあるときにその減少量を積算し、当該積算したドア速度減少量積算値が所定のドア速度閾値を超えた場合に第２挟込条件と判定する第２判定手段と、
   所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより前記モータ回転速度の増加・減少を検知して、当該モータ回転速度が所定の減少状態にあるときにその減少量を積算し、当該積算したモータ速度減少量積算値が所定のモータ速度閾値を超えた場合に第３挟込条件とする第３判定手段と、
   前記第１挟込条件、第２挟込条件および第３挟込条件の判定結果に基づいて挟み込みを判定する挟込判定手段と
   を備えたことを特徴とするドア開閉装置。
2. 前記第１判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られた補正電流の差が所定の基準電流増加値を超えた場合に増加状態として、当該補正電流の増加量を積算して前記電流増加量積算値を得ることを特徴とする請求項１に記載のドア開閉装置。
3. 前記第１判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られた補正電流の差が前記基準電流増加値未満の減少状態にあって当該減少状態を所定時間継続した場合に前記電流増加量積算値を初期化することを特徴とする請求項２に記載のドア開閉装置。
4. 前記第２判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたドア移動速度の差が所定の基準ドア速度減少値を超えた場合に減少状態として、当該ドア移動速度の減少量を積算して前記ドア速度減少量積算値を得ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のドア開閉装置。
5. 前記第２判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたドア移動速度の差が前記基準ドア速度減少値未満の増加状態にあって当該増加状態を所定時間継続した場合に前記ドア速度減少量積算値を初期化することを特徴とする請求項４に記載のドア開閉装置。
6. 前記第３判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたモータ回転速度の差が基準モータ速度減少値を超えた場合に減少状態として、当該モータ回転速度の減少量を積算して前記モータ速度減少量積算値を得ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のドア開閉装置。
7. 前記第３判定手段は、所定の演算サイクルごとに過去値と比較することにより得られたモータ回転速度の差が前記基準モータ速度減少値未満の増加状態にあって当該増加状態を所定時間継続した場合に前記モータ速度減少量積算値を初期化することを特徴とする請求項６に記載のドア開閉装置。
8. 前記第１判定手段は、前記基準電流増加値を上回る所定の単独電流増加値を設定し、
   前記挟込判定手段は、補正電流の増加量が前記単独電流増加値を超えた場合に挟み込みと判定することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載のドア開閉装置。
9. 前記第１判定手段は、前記電流閾値を上回る所定の単独電流閾値を設定し、
   前記挟込判定手段は、前記電流増加量積算値が前記単独電流閾値を超えた場合に挟み込みと判定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のドア開閉装置。
10. 前記第１判定手段は、前記電流閾値を下回る所定の見込電流閾値を設定し、
    前記電流増加量積算値が前記見込電流閾値を超えている間は、ドア移動速度の低下に対して目標速度への追従加速に制限を付与することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のドア開閉装置。
11. 前記第１判定手段は、前記基準電流増加値を上回る所定の見込電流増加値を設定し、
    前記補正電流の増加量が前記見込電流増加値を超えている間は、ドア移動速度の低下に対して目標速度への追従加速に制限を付与することを特徴とする請求項２〜１０のいずれか一つに記載のドア開閉装置。

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