JP4120074B2

JP4120074B2 - 自動開閉体の挟み込み防止装置

Info

Publication number: JP4120074B2
Application number: JP34053398A
Authority: JP
Inventors: 智章今泉; 栄二伊丹; 良一福元; 勝久山田; 正夫大橋; 信太郎鈴木
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2018-11-30
Also published as: US6183040B1; JP2000160931A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開閉体を電気的に動作させ、固定部材に対して自動開閉を行う自動開閉体の挟み込み防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は、車両にあっては、パワーウィンドウ、サンルーフ、スライドドア等の開閉体を電気的に動作させ、固定部材となる車両のウィンドウの開口、サンルーフの開口、乗降口の開口に対して自動的に開閉を行うパワーウィンドウ装置、サンルーフ装置、パワースライド装置といったものが知られている。このような開閉体を運転者はスイッチ操作により自動で開閉動作を行うが、開閉体が自動で動作中には挟み込みが発生し得るため、近年では安全性の面でこれらの装置に挟み込み防止機能が付加されている。
【０００３】
これは、開閉体（ウィンドウ、サンルーフ、スライドドア等）を電気的に駆動して移動させる装置において、開閉体を駆動するモータに流れる電流値や開閉体の速度を検出を行い、現時点における電流値または速度と、この現時点よりも所定時間前における電流値または速度との差を求め、この電流差または速度差が予め設定されたしきい値より大きい時には、挟み込みが発生した状態（手や物等を開閉体で挟み込んだ状態）であると判断し、即座にモータを停止または逆回転させ、挟み込みを防止していた。
【０００４】
この挟み込み判定において、特開平８−２６０８１０号公報では、開閉体を動作させるモータの回転速度を算出し、前回の回転速度と今回の回転速度の変動率を求め、変動率累積和がしきい値以上である場合に挟み込みが発生したものとしている。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両のパワーウィンドウやサンルーフにあっては悪路走行時等での自動操作、また、スライドドアにあっては車両が坂道（傾斜角θ）等に停車または駐車し、スライドドアを電気的駆動により開閉操作する場合、スライドドアは傾いた状態となり、スライドドアには坂道の傾斜角度成分（ｍｇｓｉｎθ、ｍ：スライドドアの重さ、ｇ：重力加速度）がスライドドアの重心点に作用し、この状態からスライドドアを開閉動作させた場合、スライドドアに対し電気的に駆動した初期状態においては、スライドドア開閉方向におけるドア立て付けのガタ、開閉動作時にスライドドアを押し引きするケーブルの撓み（あそび）、スライドドアを支持するヒンジのガタ等により、スライドドアのスライド動作初期の状態が不安定なものとなる。
【０００６】
従って、このような場合には、開閉体を駆動するモータに流れる電流値または速度は加速および減速を繰り返し上下に大きく振れ変動（脈動）する。そのため、挟み込み判定しきい値を一律に定めると、脈動により電流差または速度差が検出しきい値を越えた場合には、挟み込みが発生しているものと誤検出して、モータを停止または逆転させる恐れがある。
【０００７】
このような誤検出をしないようにするためには、挟み込み判定を行う検出しきい値を高めに設定すればよいが、それでは挟み込み状態の判断の検出荷重が高くなってしまい、挟み込み発生時に挟み込みの力は強くなってしまう。
【０００８】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、挟み込みの誤検出を防止し、挟み込み荷重を小さくすることを技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、開閉体が動作するときの前記開閉体の加速と減速を繰り返す速度変動を検出し、検出した前記速度変動のうちの加速側の速度が予め定められた変動しきい値以上であるか否かに基づいて挟み込み判定しきい値を決定すると共に、前記速度変動のうちの減速側の速度と前記挟み込み判定しきい値を比較して挟み込み判定を行うコントローラとを有した、ことである。
【００１０】
これによれば、開閉体速度の加速側からの情報を基に、挟み込み判定しきい値が決定され、開閉体速度の減速側からの情報と加速側で決定されたしきい値とを比較して挟み込み判定を行うようにしたので、速度変動が発生した場合であっても加速側のしきい値の決定により減速側ではどのように開閉体速度が変動するかが予測できるため、正確な挟み込み判定が行える。
【００１１】
より好ましくは、前記コントローラは、挟み込み判定初期時にあっては前記挟み込み判定しきい値を設定可能な最大値に設定して挟み込み判定を行うと共に、前記加速側の速度変動値が予め定められた変動しきい値以上であるか否かに基づいて、前記挟み込み判定しきい値を小さくするか否かを決定する、と良い。
また、前記コントローラは、前記加速側の速度が前記変動しきい値より小さくなった後に再度該変動しきい値よりも大きくなった場合には、前記挟み込み判定しきい値を大きくする、と良い。
【００１２】
より好ましくは、それぞれ異なる値に設定された複数の前記変動しきい値を備え、前記コントローラは、前記加速側の速度変動値と前記複数の変動しきい値との比較に基づいて前記挟み込み判定しきい値を決定する、ようにしても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示されるように、スライドドア１は車両の側部ボデー２に形成された矩形のドア開口２１を開閉するものであって、車両前後方向（図１に示す左右方向）に延在するセンターガイドレール３および上下一対のアッパーガイドレール４１，ロアガイドレール４２により車両前後方向にスライド自在に支持されている。
【００１５】
アッパーガイドレール４１は、ドア開口２１の上縁に沿って上縁近傍に配置され側部ボデー２に固定されている。また、ロアガイドレール４２は、ドア開口２１の下縁に沿って下縁近傍に配置され側部ボデー２に固定されている。センターガイドレール３は、ドア開口２１より車両後部の側面ボデー２の中央室外面に固定されている。
【００１６】
スライドドア1には、ガイドレール３，４１，４２それぞれに摺動自在に案内される３組のガイドローラユニット５が取り付けられており、スライドドア１はガイドローラ５のもつローラ５ａが車両側に取り付けられたガイドレール３，４１，４２内部を摺動することで、ローラ５ａがガイドレール３，４１，４２内で案内されて、ドア開口２１をスライド移動して開閉する。この場合、ガイドレール３，４１，４２は互いに平行であって且つこれらのガイドレール３，４１，４２は車両の前後方向に延在しており、その前端はドア開口２１の閉時においてスライドドア１が側部ボデー２の室外面と面一となるようにスライドドア１を案内するため、室内方に向かって屈曲している。スライドドア１を動作させ、ドア開口２１の閉時において、スライドドア１の外面と車両後部の側面ボデー２の面は一致する。
【００１７】
次に、スライドドア１をスライド動作させる機構について図１および図６を参照して説明する。
【００１８】
スライドドア１はスライドドア後部に取り付けられるローラユニット５にピン固定されるシュー１１を介してギヤドケーブル６がつながっており、このギヤドケーブル６がセンターガイドレール後部に設けられたグロメット２３を介して車内へと導かれ、車両側部ボデー２の室内側に固定された駆動機構（アクチュエータ）８により押し引きされることにより、ギヤドケーブル６はセンターガイドレール３内に設けられたガイドパイプ３ａ内を摺動する（図６参照）。その結果、それぞれのガイドレール３，４１，４２内を３組のローラユニット５は転がり、スライドドア１はガイドレール３，４１，４２に沿って開閉されるようになっている。
【００１９】
図２はスライドドア１を開閉駆動させる駆動機構８の構成を示しており、この図において図３はＡ−Ａ断面図、図４はＢ−Ｂ断面図、図５はＣ−Ｃ断面図を示している。駆動機構８は取付けブラケット８５を介して車両側部ボデー２の室内パネルの内側にネジ等の固定部材により取り付けられる。駆動機構８のハウジング８２は内部に減速機構が配設されており、減速機構を駆動する直流モータ８１が取り付けられ、固定されている。
【００２０】
直流モータ８１は外部ハーネスを介して給電がなされるとモータ内部のコイルに電流が流れ回転駆動する。モータ８１の回転はモータ出力軸に設けられたウォーム８１ａ（図６参照）により、ウォームに噛み合うウォームホイール（図示せず）に伝えられる。ウォームホイールはハウジング８２の内部に設けられており、モータ回転を減速させるものであって、その回転出力がハウジング８２に取り付けられたカバー８９に軸支される出力軸８７に伝わる。この出力軸８７にはセレーションが設けられており、セレーションが設けられた位置に内部中央にセレーションが設けられた出力ギヤ８３が配設され、出力軸８７の回転により出力軸８７と一体回転を成す出力ギヤ８３が回転される。この出力ギヤ８３の回転によりギヤドケーブル６は押し引きされ（開動作では図６に示す時計まわりに出力軸８７が回転することで引かれ、閉動作では半時計まわりに出力軸８７が回転することで押され）、スライドドア１が開閉動作する。この場合、スライドドア１を押し引きするギヤドケーブル６は、出力ギヤ８３および出力ギヤ８３が軸支される同じハウジング８９で従動軸８８が軸支される。よって、ギヤドケーブル６は出力ギヤ８３と従動ギヤ８４に挟まれ、両ギヤ８３，８４によりギヤドケーブル６は確実な噛合をしている。
【００２１】
また、出力軸８７には軸方向にクラッチ機構ＣＬが設けられている。出力軸はハウジング８２およびカバー８２に圧入された軸受９０，９１により、回転自在に軸支されている。出力軸８７には上下２ケ所にセレーションが設けられており、このセレーションの設けられた位置にロータ９８および外歯を有する出力ギヤ８３が設けられている。
【００２２】
環状のコア９９には中心部に軸受９１が圧入され、ケース８２内に収められる。コア９９は中心部に軸受９１が圧入される中心孔が設けられ、その外径に円周状凹部を有している。この円周状凹部に外部よりハーネスを介して給電が可能な出力軸８７と同軸で円周状に巻かれた環状のコイル８０が配設される。また、コア９９の円周状凹部の開口を閉塞するようにコア９９と同軸でロータ９８が設けられている。ロータ９８は外周縁と同径となるように、リング状の磁石９７が固定される。この磁石９７は外周面において８０組のＮ／Ｓ極がそれぞれ交互となるよう磁化された状態でロータ９８に固定されており、ロータ９８と磁石９７は出力軸８７の回転に伴い一体回転する。磁石９７に対向して設けられ、磁石９７に形成されたＮ／Ｓ極性により信号が切り換わるホール素子を用いた回転位置検出センサが周方向に２つ並んで配設され、位相が互いに９０°ずれた波形を出力する。これらのセンサは、本実施形態においてはモータ８１の回転状態、即ち、モータ回転によりスライドドア１がどれだけ開いた状態になったかを検出するセンサとして機能するため、ドアセンサ４３，４４と称するものとする。そのセンサにより得られた信号はハーネスを介して外部に出力されるようになっている（図４参照）。
【００２３】
更に、このロータ９８は磁性体材料から成り立っており、ロータ９８には磁石９７が固定された内径に円周状の凸部９８ａが形成されている。軸方向においてこのロータ９８に形成された凸部９８ａとリング部材９５に形成された凸部９５ａが同径位置に設けられ、軸方向に所定の空隙をもって通常は対向しているものとする。
【００２４】
一方、リング部材９５には凸部９５ａが形成された内径には電磁力発生時に電磁力を強める磁性体材料から成る環状のアマーチャ１００がリング部材９６に固定して設けられており、コア内に設けられたコイル８０に外部から電流を流すことにより、コア８０、ロータ９８、アマーチャ１００との間で磁気的な閉ループが形成される。よって、この電磁力によりロータ９８の凸部９８ａとリング部材９５の凸部９５ａが電磁力の発生により軸方向に吸引され、ロータ９８とリング部材９５は一体回転することが可能となり、コア９９、コイル８０、ロータ９８、アマーチャ１００、リング部材９５は電磁クラッチとして機能する。
【００２５】
更に、リング部材９５の凸部９５ａが形成された反対面には板バネ９４を介してハブ９３が設けられている。リング部材９５とハブはリベット９６により固定されている。具体的には、板バネ９４を介してリング部材９５とアマーチャ１００をリベット９６によりかしめると共に、板バネ９４を介してハブ９３をかしめることによりリング部材９５とハブ９３は一体となり、リング部材９５の回転によりハブ９３は回転する。
【００２６】
ハブ９３にはダンパを介在させてギヤ９２が嵌合しており、モータ８１が回転した場合、ウォームホイールの回転をダンパで衝撃を吸収し、ギヤ９２で受けるようになっている。
【００２７】
このような構成によって、スライドドア１を電動で開閉動作させる場合には、まずコイル８０に通電する。コイル８０に外部から電流を流すと、コア８０、ロータ９８、アマーチャ１００との間で磁気的な閉ループが形成され、電磁力によりロータ９８の凸部９８ａとリング部材９５の凸部９５ａが電磁力により軸方向に吸引され、電磁クラッチＣＬがオンした状態となり、ロータ９８とリング部材９５は一体回転で回転する。このように、電気的にクラッチをオン（ロータ９８の凸部９８ａとリング部材９５の凸部９５ａを電磁力により吸引させ、両者が一体となった）状態にして、モータ８１を駆動する。この状態の基で、モータ８１の回転はモータ出力軸に設けられたウォーム８１ａにより減速機構のウォームホイールに伝わる。ウォームホイールの回転はハブ９３およびギヤ９２の間に介在するダンパにより衝撃を吸収してギヤ９２の外歯で受け、ギヤ９２と一体回転するリング部材９５を介してクラッチオンとなっているので、その時の回転力はロータ９８に伝わる。ロータ９８に伝わった力は出力軸８７を回転させる。その結果、出力軸８７と一体回転を行う出力ギヤ８３を回転させ、出力ギヤ８３の回転により従動ギヤ８４がギヤドケーブル６の反対側に配設されることで、ギヤドケーブル６を確実に噛合させた状態の基でギヤドケーブル６を動作させ、スライドドア１を開閉動作させることができる。
【００２８】
一方、手動操作によりスライドドア１を開閉するときには、コイル８０およびモータ８１に給電しないようにすれば、クラッチＣＬがオフ（ロータ９８の凸部９８ａとリング部材９５の凸部９５ａが一定の空隙を保ち、動力伝達系の機械的接続がなされていない状態）となり、スライドドア１の手動動作により出力ギヤ８３およびロータ９８は回転するが、モータ８１に接続される動力伝達経路は遮断され、手動によりスライドドア１の開閉を行うことができる。
【００２９】
次に、この駆動機構８に付加されるブレーキ機構ＢＫについて説明する。このブレーキ機構ＢＫは図２に示すように、ギヤドケーブル６が動く過程に設けられる。これは、ギヤドケーブル６の動きを規制し、スライドドア１の電気的な動作がなされていないとき、ケーブル動作時にブレーキをかけるよう作用する。
【００３０】
ギヤドケーブル６にはブレーキ軸７１に設けられたブレーキギヤ７３およびブレーキ機構ＢＫの従動軸７２に設けられた従動ギヤ７４が両側から噛合しており、両ギヤ７３，７４はセレーション結合がされ、ブレーキ軸７１および従動軸７２と一体回転を行う。また、両ギヤ７３，７４はカバー８９に設けられた軸受６１，６２およびハウジング８２に設けられた軸受６３，７５により軸支され、回転可能となっている。ブレーキ軸７１は途中にフランジ部が形成されており、このフランジ部が軸受７５の軸方向端面にワッシャーを介して当接して一方向の動きが規制される。ブレーキ軸７１には更にハウジング８２に対して固定されるブラケット７６に軸受７５が圧入されている。ブラケット７６には内部に凹部を有し、この凹部にコイル７８が配設された円筒状の磁性体から成るコア７７が溶接等によりブラケットの片側面に固定されている。一方、コア７７のコイル７８が配設される凹部の内側には段部が形成され、この段部にはコイル７８が配設される開口を塞ぐよう、ＳＵＳから成る環状の金属板８３および金属板８３に重ねて摩擦板８４が配設される。金属板８３と摩擦板８４が段部に配設された状態において、コア７７の一端面から摩擦板８４が若干はみ出す。更に、摩擦板８４が設けられるコア７７の凹部開口端を閉塞するよう、磁性体から成る円板状のアマーチャ８０がコア７７と同軸で取り付けられる。このアマーチャ８０とブレーキ軸７１はセレーション結合がなさ、ブレーキ軸７１がギヤドケーブル６の移動によりギヤ面の噛合により動かされたとき、一体回転する。尚、この場合、従動ギヤ７４がブレーキギヤ７３の反対側に配設されることから、ギヤドケーブル６の噛合は確実になされる。
【００３１】
また、ブレーキ軸７１にはアマーチャ８０を摩擦板８４側に付勢するようスプリング７９がブレーキ軸７１の外周に設け、このスプリング７９を圧縮させた状態でブレーキ軸７１の端部近傍に設けられた溝部にリング部材８６が嵌着されている。これにより、ブレーキ軸７１はフランジ部で一方向の動き（抜け）が係止されていることから、スプリング７９の付勢力により、アマーチャ８０は摩擦板８４に接するようコア側に押圧されている。
【００３２】
このような構成において、コイル７８に外部からハーネス７０を介して通電を行うことにより、ブレーキ軸７１に対して周方向に巻かれたコイル７８に電流が流れ、コイル７８、コア７７、アマーチャ８０の間に閉ループの磁気回路が形成されるので、電磁力の作用により摩擦板８０がコイル側、即ち、摩擦板８４の方に吸引される。このように、アマーチャ８０が摩擦板８４側に吸引され、非回転側のコア７７とブレーキ軸７１と一体で回転するアマーチャ８０の間にはギヤドケーブル６が移動して相対回転が生じた場合、その回転を規制することが可能となる。つまり、これはコイル７８、コア７７、アマーチャ８０で構成される電磁クラッチ（ブレーキクラッチ）の作動によりブレーキ軸７１にブレーキをかけ規制することが可能になる。この場合、コイル７８に流す電流の量や、通電時間によってアマーチャ８０と一体回転するブレーキ軸の回転を規制することで、ブレーキギヤ７３の回転が抑制されるので、その結果として、ブレーキギヤ７３と噛み合うギヤドケーブル６の移動が規制され、てギヤドケーブル６にブレーキ力が作用することになる。
【００３３】
以上、スライドドア１の開閉を行う駆動機構８のクラッチ機構ＣＬおよびブレーキ機構ＢＫについて説明してきたが、ここで、スライドドア１の動作について概要を説明する。
【００３４】
スイッチ操作により電気的な動作を行うスライドドア（電動スライドドア）は、運転席近傍にある操作スイッチを操作する（操作スイッチを押す）ことにより、スライドドア１の自動全開閉を行うと共に、手動によりスライドドア１を全閉状態から少し開閉すると自動的に全開または全閉を行うものである。具体的に開動作では、キャンセルスイッチ（スライド制御を行わないスイッチ）４ａがオフの時、操作スイッチ開（操作スイッチは開／閉の２段階スイッチでも良い）を押すと、スライドドア１がラッチ状態の時は自動的にラッチを解除し、操作スイッチを押し続けている間は自動的にスライドドアを前全開まで開ける動作を行う。一方、キャンセルスイッチ４ａがオフの時、操作スイッチ閉を押し続けている間は自動的にスライドドアを閉方向に動作させ、閉じきりではクローザＣＺによりスライドドア１を全閉させる動作を行う。
【００３５】
また、キャンセルスイッチ４ａがオフの時、スライドドア全閉から手動で開けると全開まで開ける動作を行うと共に、キャンセルスイッチ４ａがオフの時、スライドドア全開から手動で閉めるか、若しくはドアハンドルを引くと自動的にドアを全閉まで閉める動作を行うものである。
【００３６】
本実施形態においては、スライドドア１の駆動伝達系が電気的に断たれ、スライドドア１がフリーの状態になった時（スライドドア１を電気的に動作させる駆動機構のクラッチがオフ状態となり、スライドドア１が手動操作により自由に動く状態）に車両が下り坂等で傾斜した状態にある場合、スライドドア１は自重により動き出し、このスライドドア１の移動による挟み込みを防止するため、スライドドア１がある一定の速度以上にならないようにしたブレーキ機構ＢＫを備えている。
【００３７】
次に、図７を参照しながら、挟み込み防止機能を備えた制御装置ＣＮの外部接続について説明する。コントローラ３０は各種スイッチ、センサからの信号を入力インターフェース３１により受け、これらの信号を基にスライドドア１の開閉制御を行うものである。スライドドア１を駆動させる駆動機構８はコントローラ３０からの出力信号により駆動回路３２によりドライブされ、ギヤドケーブル６を押し引きすることにより、スライドドアを開閉させるものである。ギヤドケーブル６の動きを規制するブレーキクラッチＢＫはＰＷＭ制御回路３３により制御されるようになっている。
【００３８】
そこで、車両状態を検出するＳＷおよびセンサについて説明すると、キャンセルＳＷ（スイッチ）４ａはオンでパワースライド制御を無効にするスイッチであり、操作スイッチ４ｂはドア開でスライドドア１を自動的に開させ、ドア閉でスライドドア１を自動的に閉するスイッチである。ポールスイッチ４ｄはドアクローザＣＺのアクチュエータ内に設けられスライドドアがハーフラッチ位置（ラッチ状態が不完全である）、フルラッチ位置（ラッチ状態が完全である）であるかを検出するスイッチ、カーテシＳＷ４ｅはオンでスライドドア開、オフでスライドドア閉状態を検出するスイッチ、タッチＳＷ４ｆはスライドドア１が閉まる位置に設けられタッチスイッチが押されているかまたは断線しているかを検出するスイッチ、ＰＫＢ（パーキングブレーキ）ＳＷ４ｊはパーキングブレーキが引かれているかを検出するスイッチ、ジャンクションＳＷ４ｃは、ジャンクションが接続されているかを検出、またはドア全閉時にジャンクションスイッチを介してラッチレリーズ（ラッチを解除する）ＲＲを行うアクチュエータに電源供給を行うスイッチである。その他、車両状態を検出するために、ＩＧ（イグニッション）信号４ｇ、シフトＰ信号４ｈ、フットブレーキ４ｉ、Ｅ／Ｇ信号４ｌ、車速を検出する車速センサ４ｋからの信号、スライドドア１の開閉状態を検出するドアセンサ４３，４４からの信号が、入力インターフェースに入力されている。
【００３９】
一方、ドアクローザＣＺはスライドドア閉時のハーフラッチ状態から全閉までの動作を行うものであり、ラッチレリーズＲＲはドア開時にラッチ解除を行う。
【００４０】
制御装置ＣＮは、このような概略各種スイッチ（キャンセルＳＷ，ドア開ＳＷ，ドア閉ＳＷ，ポールＳＷ，カーテシＳＷ，タッチＳＷ，ＩＧＳＷ，ＰＫＢ信号）およびセンサ（車速センサ，ドアセンサ）からの信号および車両の状態信号（ＩＧ信号，シフトＰ信号，フットブレーキ信号，Ｅ／Ｇ信号）が入力され、これらの信号を基に、コントローラ３０は車両の状態を判断し、駆動回路３２を介してスライドドアのスライドモータ８１およびクラッチＣＬを動作させると共に、コントローラ３０はＰＷＭ制御回路３３に信号を出力し、ＰＷＭ制御回路３３からＰＷＭ信号を出力してブレーキクラッチＢＫを作動させる。
【００４１】
次に、図８を参照して、スライドドア１を動作させる制御装置ＣＮのコントローラ３０における処理について説明する。制御装置ＣＮはバッテリーから電源が供給されると、図８に示すメインルーチンを実行する。尚、ここでは、本発明の要所部分に限って説明を行うことにする。
【００４２】
図８において、最初、ステップＳ１０１ではイニシャル処理が行われる。ここでは、ＲＯＭ、ＲＡＭの状態がチェックされると共に、この処理に必要なメモリに初期値が設定された後、本システムが正常に動作するかといったチェックがなされる。ステップＳ１０２ではスライドドア１の状態が全閉であるかがチェックされる。ドア全閉状態は、ポールＳＷ４ｄおよびカーテシＳＷ４ｅの状態から判断され、ポールＳＷ４ｄがラッチ状態（ハーフラッチ状態またはフルラッチ状態）のときカーテシＳＷ４ｅがオフ（ドア閉）状態のときで判断される。ステップＳ１０２においてスライドドア１が全閉になった場合には、ステップＳ１０３において入力処理を行う。入力処理は、制御装置ＣＮの入力インターフェース３１に入力される現在の車両状態を示す各種センサ、各種スイッチ（図７参照）が入力された後、これらの信号がコントローラ３０に入力され、コントローラ内の必要なメモリに記憶される。
【００４３】
その後、ステップＳ１０４ではスライドドア１の電気的動作（パワースライド動作）をキャンセルするキャンセルＳＷ４ａがおされたかがチェックされる。ここで、キャンセルＳＷ４ａが押されている場合（オン状態）には、ステップＳ１２０においてスライドドア１の動きを制御する加速防止制御を行い、ステップＳ１０３に戻る。しかし、キャンセルＳＷ４ａが押されていない場合（オフ状態）には、ステップＳ１０５において今度はパワースライド動作中であるかがチェックされる。このパワースライド動作中であるかの判定ではパワースライド開動作および閉動作フラグの状態を見て判定しており、パワースライド動作中でない場合にはステップＳ１１５に移るが、パワースライド動作中である場合にはステップＳ１０６を実行し、ステップＳ１０６において挟み込み検知処理を行う。この挟み込み検知処理ではスライドドア１の移動に伴う車体側（ピラー）への挟み込みを検知する（図１２参照）。
【００４４】
挟み込み検知処理が行われた後、ステップＳ１０７において開または閉の操作スイッチ４ｂが押されたかがチェックされる。ここで、操作スイッチ４ｂが押されていない場合には、ステップＳ１０８において、クラッチＣＬはオンの状態でパワースライド開および閉動作フラグをクリアすると共に、モータ８１をオフしてパワースライド動作を停止した後、ステップＳ１０３に戻る。
【００４５】
ステップＳ１０５においてパワースライド動作中でない場合にはステップＳ１１５に移るが、ここでは操作スイッチ４ｂが開側に押されたかがチェックされ、開側に押された瞬間を検知し、ステップＳ１１６においてパワースライド開動作中のフラグをセットしてパワースライド開動作を開始し、ステップＳ１０３に戻る。
【００４６】
一方、ステップＳ１１５の条件が成立しない場合（開側に操作スイッチ４ｂが押された瞬間以外）には、今度は操作スイッチ４ｂが閉側に押されたかがチェックされる。ここで、操作スイッチ４ｂが閉側に押された瞬間を検知し、ステップＳ１１８においてクラッチ接続処理を行う。このクラッチ接続処理は、スライドドア１を電動駆動するために操作スイッチ４ｂが押された場合、或いは、手動操作（マニュアル操作）をきっかけとしてスライドドア１を閉め、スライドドア１が所定距離まで移動した場合に、駆動機構８のコイル８０に通電を行い、電磁力を発生させてクラッチＣＬを接続（ロー９８とリング部材９５が一体回転する状態にする）し、電動によるパワースライド動作を行うが、この場合、スライドドア１の移動するドア速度が所定速度より速くなっていないかを見て、速くなっている場合にはスライドドア１の閉方向の動きに対して、ブレーキ機構ＢＫによりブレーキをかけ、スライドドア１の移動速度を落としてからクラッチＣＬを接続するというものである。クラッチ接続処理がなされた後には、ステップＳ１１９においてパワースライド閉動作フラグをセットし、ステップＳ１０３に戻る。
【００４７】
ステップＳ１０７において開または閉側に操作スイッチ４ｂが押されているときには、ステップＳ１０９以降の処理を行う。ステップＳ１０９ではパワー閉動作中にジャンクションＳＷ４ｃがオフからオンになったか、つまり、車体側のスライドドア１が当接する部位に設けられているフィメール端子とスライドドア側に設けられているフィメール端子と接合するメール端子とがスライドドア閉動作中に接続した（具体的には、クローザＣＺが動作する前のスライドドア１の状態が全閉から１０数ｍｍ手前で殆ど閉まっている）かがチェックされ、ジャンクションＳＷ４ｃがオフからオンになった場合には、ステップＳ１１０においてスライド動作からクローザ動作へと以降して、スライドドア１を不完全な閉状態から完全な閉状態に閉じきるドア閉じきり制御を行い、ステップＳ１１１においてモータ８１をオフ、クラッチＣＬをオフ、パワースライド閉動作フラグをクリアして、パワースライド動作を停止した後に、ステップＳ１０３に戻る。
【００４８】
一方、ステップＳ１０９において、ジャンクションＳＷ４ｃがオフからオンにならない（閉じきり状態でない）場合には、ステップＳ１１２において今度はパワー開動作中にスライドドア１が全開になったかがチェックされる。ここで、ステップＳ１１２の条件が成立しない場合（パワースライド開動作中にドア全開にならない場合）には何も行わずにステップＳ１０３に戻るが、ドアがパワースライド動作により全開になった場合には、ステップＳ１１３においてモータ８１をオフ、クラッチＣＬをオフ、パワースライド開動作フラグをオフしてパワースライド動作を停止する。その後、この状態ではスライドドア１が全開位置となっているため、ステップＳ１１４において車両が傾斜状態で開状態になってドアがフリーな状態になった場合に保持する位置（車両側のロアーガイドレールに設けられたチェックスプリングの作用により、スライドドア１を支えるローラユニット５のローラ５ａが係止される保持位置）まで戻すよう断続的にブレーキをかけるブレーキ制御を行う。これにより、図１３の（ａ）のように車両が傾斜状態にあってもクラッチＣＬをオフしてスライドドア１の状態がフリーな状態になっても、係止部近くまでローラ５ａの位置をもってくることができ、開状態のスライドドア１がチェックスプリングの係止部を乗り越えないようにできる。これにより、確実にチェックスプリングの係止部でローラ５ａが止まり、坂道等でも確実にスライドドア１を保持することが可能となる。
【００４９】
次に、図９に示す割込処理について説明する。制御装置ＣＮにはドアセンサ４３，４４からの信号が入力されており、この信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが入力された場合、自動的にメインルーチン対して割込みの処理がなれるものである。この処理において、ステップＳ２０１ではドアセンサ４３（ＤＳ１）のエッジ方向とその時のもう１つのセンサ４４（ＤＳ２）の電位レベルにより、ドアの移動方向を確定する（フローの注釈参照）。その後、スライドドア１が全閉状態から開方向に動いたか（信号がオンからオフに変化したか）がチェックされ、スライドドア１が全閉状態から開いた場合に、ドア全閉位置としてドア位置をリセットし、ＤＳ１のエッジと１つ前のＤＳ１のエッジ間の時間を取得し、その逆数を計算することでドア速度を得る。
【００５０】
この処理ではスライドドア１が開いた瞬間、現在どの位置にスライドドア１があるかを記憶しているドア位置カウンタの値をリセットして、全閉状態で初期化を行う。しかし、スライドドア１が全閉状態から開かない場合にはリセットを行わず、ステップＳ２０３において、ドアの移動方向によりドア位置カウンタを開方向ではインクリメント、閉方向ではデクリメントし、逐次ドア状態を記憶し、その後、ステップＳ２０５においてエッジ間距離は一定であることから、エッジ間隔時間の逆数をとってドア速度の算出を行う。
【００５１】
具体的には、ＤＳ１のエッジを検知すると、その時のＤＳ２の状態を読み取り、ＤＳ１の立ち下がりエッジでＤＳ２がハイ（高電位Ｈ）、またはＤＳ１の立ち上がりエッジでＤＳ２がロー（低電位Ｌ）の時はドア開方向、ＤＳ１の立ち下がりエッジでＤＳ２がローまたはＤＳ１の立ち上がりエッジでＤＳ２がハイの時はドア閉方向に１パルス動いたことを検知し、ドア全閉位置を初期化して原点とし、ＤＳ１にエッジが入る毎にドア位置のカウント数を増減しドア位置を認識する。
【００５２】
これにより、ドアセンサ４３，４４からのエッジが入力される毎にこの処理がなされ、ドア情報としてスライドドア１のドア位置、ドア速度、移動方向に関する情報が割込処理により得られるようになっている。
【００５３】
そこで、本発明の挟み込み機能における挟み込み検知処理について詳細に説明する。
【００５４】
図１０に示す挟み込み検知処理では、ステップＳ３０１において一定エッジ回数分のカウントがなされた（例えば、ドアセンサ４３，４４からのエッジが入力され、エッジカウントが４０カウントになったか）かをチェックする。ここで、一定エッジ入力されていない場合には、ステップＳ３０９において、挟み込みレベルを４（挟み込みしきい値が最も高いレベル）にし、ステップＳ３１０においてレベルが切り換わった時のドア位置を基準位置として、この処理を終了する。
【００５５】
一方、ステップＳ３０１において一定エッジカウント（エッジが４０カウント）された場合には、ステップＳ３０２において平均値速度を求める。この平均値速度は、４０エッジ分のスライドドア１のドア平均速度とし、速度平均をとることにより、ドア速度が変動して、脈動振幅が大きい場合であってもその平均値は安定したものとなる。その次のステップＳ３０３においては電源電圧が安定しているかがチェックされ、電源が安定しているかは、所定時間前（５０ｍｓ前）のコントローラ３０に供給される電源電圧に対して所定電圧（例えば、２Ｖ）低下していないかが判断される。ここで、電源電圧が安定していない（２Ｖ以上低下した）場合にはステップＳ３０９に移り、電源電圧が安定していないことから挟み込みレベルを４とするが、電源電圧が安定している場合（電圧変動が２Ｖ以内）にはステップＳ３０４において、ドア速度の平均差速度を求める。この平均差速度は所定カウント（１０カウント）前の４０エッジの平均速度と現在のドア速度の差により求められ、次のステップＳ３０５では挟み込み判定を行う基準位置からスライドドア１がどれだけ移動したか（移動量）をエッジカウント数により算出し、ステップＳ３０６においてエッジカウント移動量が規定値（所定の移動距離）以上であるかがチェックされる。ここで、規定値（挟み込みレベルを所定の移動量により切り換える距離、例えば、７２．５ｍｍ）以上になった場合には、ステップＳ３０７において挟み込みレベルを１つ下げる（レベル４の場合→レベル３，３→２，２→１）ことにより挟み込み判定のしきい値を下げて、ステップＳ３０８に移る。
【００５６】
エッジカウント移動量が挟み込みレベルを移動距離により切り換える規定値より小さい場合には、今度はステップＳ３１１においてステップＳ３０４で求めた平均差速度の絶対値がレベル４延長しきい値（１０００rpm）以上であるか、ステップＳ３１３では平均差速度がレベル３延長しきい値（３５０rpm）以上であるか、ステップＳ３１５では平均差速度がレベル２延長しきい値（１５０rpm）以上であるか場合わけがなされる。ここでは、平均差速度がある挟み込みレベルの延長しきい値以上の場合には、挟み込みレベルをステップＳ３１２，Ｓ３１４，Ｓ３１６において所定の挟み込みきい値をこえたあるレベルに設定し、次のステップＳ３０８において挟み込みレベルが切り換わったときのドア位置を基準位置とする。
【００５７】
つまり、ステップＳ３１１、Ｓ３１３，Ｓ３１５ではドア速度に基づく平均差速度の加速方向の状態（図１１に示す平均差速度の○部）から挟み込み判定しきい値の設定を行っており、スライドドア駆動初期等の挟み込みレベルが高い状態で変動が発生した場合には、挟み込みレベル（挟み込みしきい値）をスライドドア１の移動距離により変化させず、その変動が落ち着いた状態で挟み込みしきい値を次第に下げていき、これに伴って挟み込み荷重を下げていくものである。
【００５８】
このように、平均差速度の加速側で挟み込みレベルおよびしきい値が決まった後、今度はステップＳ３１７において加速側で求まった各レベルの挟み込みしきい値と減速側での平均差速度とを比較し、各レベルのしきい値より減速側の平均差速度が小さい場合には、スライドドア１の移動速度が挟み込みより遅くなっていないものとしてこの処理を終了するが、減速側の平均差速度が各レベルのしきい値以上の場合には、ステップＳ３１８により挟み込みを検知し、ステップＳ３１９においてモータを即座に停止し、所定時間（１００ｍｓ）後に反転作動をさせる。
【００５９】
つまり、ドア速度に基づく平均差速度の加速側での状態を検知し挟み込みレベルを決め、平均差速度の減速側の状態と挟み込みレベルとを比較して挟み込み判定を行うものであり、挟み込みレベルは平均差速度の脈動に対しても変動することによって、正確な挟み込み判定を行うことができる。また、挟み込みレベルを変える基準位置は平均差速度の加速側でその時の挟み込みしきい値レベルの延長しきい値以上となった場合にはレベルは変化なく基準位置のみ変化し、基準位置から規定値（７２．５ｍｍ）だけ移動した場合に、挟み込みレベルが切り換わるようになっている。更に、レベルが低い状態で変動が再度発生した場合（図１１の平均差速度の右○部）には、レベルを引っかかった延長しきい値に見合ったレベル上げる（１つ以上上げる）ことで、変動に対応したしきい値の設定が行える。
【００６０】
以上のことから、スライドドア１を電気的駆動により自動で開閉動作させる過程において、図１２に示すようにスライドドア１と車両側開口のピラー部、またはスライドドアに設けられた窓の開口と車両側のピラー部で挟み込みが発生し得るが、この挟み込み検知処理により、スライドドア動作時の挟み込みがドア速度に基づいて検知できると共に、坂道等の状態に車両が停車または駐車したときにスライドドア１が傾いた状態にあり、この状態からスライドドア１の駆動動作が開始されて場合、スライドドアを駆動するモータ８１に流れる電流またはモータ速度が大きく脈動した場合であっても、ドア速度の平均差速度の加速側の状態より挟み込み判定のしきい値を決め、減速側の状態としきい値を比較することによって、挟み込み判定しきい値が設定されるので、挟み込みの変動に伴う誤検出を防止できる。
【００６１】
以上のことから、スライドドア１の動きが変動をしている場合、ドアの速度、つまり、ドアの平均差速度は加速減速を一定の周期で繰り返すが、このようなドア速度の変動は始めに大きく、次第に減衰する傾向にある。このため、挟み込み検知処理においては判定レベルを可変にし、各レベルには挟み込み判定しきい値のほか、現在のレベルを所定時間またはもう一定距離だけ繰り返す加速側のしきい値を設け、これをレベル延長しきい値としている。このレベル延長しきい値は、しきい値が大きい方が挟み込み荷重が大きくなるように設定している。具体的に、今挟み込みレベル３であったとすると、その時、平均差速度の絶対値がレベル４のレベル延長しきい値より大きかったとすると、（レベル４のしきい値はレベル３のしきい値より大きい）レベル４を一定距離だけ継続し、その後、レベルを１つずつ下げる。また、現在、挟み込みレベル３であったとすると、平均差速度の絶対値がレベル３のレベル延長しきい値よりも大きかった場合、レベル３をもう一度一定距離だけ行う。
【００６２】
ドア速度の変動が大きい間は挟み込みしきい値は下がっていかず、スライドドア１が安定動作を行うようになるに従って、挟み込みしきい値は下がっていき、挟み込み荷重は下がっていくことになる（図１１参照）。よって、ドア速度の脈動が大きい駆動初期には挟み込み判定しきい値が高くなるが、この状態の基では挟み込みの可能性は極めて少なく、脈動が小さくなるにつれ挟み込み領域では挟み込み判定しきい値が小さくなってゆくことから、挟み込みが発生した場合には挟み込み荷重を小さく抑えられ、挟み込みを防止することができる。
【００６３】
尚、ここでは、スライドドア１においての挟み込み防止について説明したが、これに限定されるものではなく、車両においてはパワーウィンドウ，サンルーフ等にも適用が可能である。
【００６４】
【効果】
本発明によれば、開閉体を電気的に動作させ、固定部材に対して自動開閉を行うものであって、開閉体動作中に固定部材と開閉体間で挟み込みが発生した場合、開閉体の動きを停止または反転動作させる自動開閉体の挟み込み防止装置において、
開閉体が動作するときの開閉体の速度変動を検出し、開閉体速度の加速側からの情報を基に挟み込み判定しきい値を決定し、開閉体速度の減速側からの情報としきい値を比較して挟み込み判定を行うようにしたことにより、開閉体速度の加速側からの情報を基に、挟み込み判定しきい値が決定され、開閉体速度の減速側からの情報と加速側で決定されたしきい値とを比較して挟み込み判定を行うようにしたので、速度変動が発生した場合であっても加速側のしきい値の決定により減速側ではどのように開閉体速度が変動するかが予測できるため、正確な挟み込み判定が行える。
【００６５】
この場合、開閉体速度の変動が発生した場合、開閉体速度の変動が大きい場合は挟み込み判定しきい値を変化させず、変動が小さくなった場合に挟み込み判定しきい値を小さくするようにしたので、開閉体速度の変動に応じたしきい値の決定がなされるので、移動速度の変動による挟み込みの誤検出が防止され、より正確な判定が行える。また、変動が落ち着き小さくなった場合に、挟み込み判定しきい値を小さくするので、挟み込み荷重が小さくなる。
【００６６】
更に、開閉体速度の変動が小さくなった後、変動が再度大きくなった場合には挟み込み判定しきい値を大きくするようにしたので、移動速度の変動状態に的確の応じたしきい値の決定がなされ、正確な判定が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における挟み込み防止機能を備えた車両用スライドドア制御装置を車両に取り付けたときの取付図である。
【図２】図１に示す駆動機構の要所部分拡大図である。
【図３】図２に示す駆動機構のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２に示す駆動機構のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２に示す駆動機構のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図２に示す駆動機構のモータからスライドドアまでの動力伝達系を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態における制御装置の内部構成および外部接続図である。
【図８】図７に示すコントローラの処理を示すメインフローチャートである。
【図９】図７に示すコントローラの割込処理を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示す挟み込み検知処理のフローチャートである。
【図１１】スライドドアのドア速度、平均値速度とその状態の基での挟み込み判定しきい値の関係を示す図である。
【図１２】スライドドア動作中に、挟み込みが発生する場所を示した図である。
【図１３】車両が傾斜状態にある場合にスライドドアをガイドレールに沿って移動するローラユニットの構成を示し、（ｂ）はローラユニットのローラとローラを所定位置で係止するチェックスプリングの関係を示した図である。
【符号の説明】
１スライドドア（開閉体）
２側部ボデー（固定部材）
８駆動機構
ＢＫブレーキ機構
ＣＬクラッチ機構
ＣＮ制御装置（挟み込み防止装置）

Claims

開閉体を電気的に動作させ、固定部材に対して自動開閉を行うものであって、前記開閉体の動作中に前記固定部材と前記開閉体との間で挟み込みが発生した場合、前記開閉体の動きを停止または反転動作させる自動開閉体の挟み込み防止装置において、前記開閉体が動作するときの前記開閉体の加速と減速を繰り返す速度変動を検出し、検出した前記速度変動のうちの加速側の速度変動値が予め定められた変動しきい値以上であるか否かに基づいて挟み込み判定しきい値を決定すると共に、前記速度変動のうちの減速側の速度と前記挟み込み判定しきい値を比較して挟み込み判定を行うコントローラとを有する、ことを特徴とする自動開閉体の挟み込み防止装置。
前記コントローラは、挟み込み判定初期時にあっては前記挟み込み判定しきい値を設定可能な最大値に設定して挟み込み判定を行うと共に、前記加速側の速度変動値が予め定められた変動しきい値以上であるか否かに基づいて、前記挟み込み判定しきい値を小さくするか否かを決定する、請求項１に記載の自動開閉体の挟み込み防止装置。
前記コントローラは、前記加速側の速度が前記変動しきい値より小さくなった後に再度該変動しきい値よりも大きくなった場合には、前記挟み込み判定しきい値を大きくする、請求項２に記載の自動開閉体の挟み込み防止装置。
それぞれ異なる値に設定された複数の前記変動しきい値を備え、
前記コントローラは、前記加速側の速度変動値と前記複数の変動しきい値との比較に基づいて前記挟み込み判定しきい値を決定する、請求項１または請求項２に記載の自動開閉体の挟み込み防止装置。