JP3591510B2 - 車両用開閉体制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される開閉体を制御する開閉体制御装置に係り、特に、高精度に障害物の挟み込みを検知する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スライド式のドアを有する車両が多くなっており、更に、スライド式ドアは、ドアの開閉操作に大きな力が必要であることから、昨今では、電動操作でスライド式のドアの開閉を行うようにしたオートスライドドアが提案され、実用化されている。
【０００３】
オートスライドドアは、車体に対してドア本体をスライド移動可能に取り付け、更に、ドア本体にワイヤーを連結し、駆動モータにより該ワイヤーを引っ張ることにより、ドア本体を車両の前後方向に移動させ、乗員の乗車口を開閉する。また、ドア本体の位置を検出するために、パルスエンコーダを具備しており、該パルスエンコーダより出力されるパルス数をカウントすることにより、ドア本体の全開停止位置、及び全閉停止位置を設定するようにしている。
【０００４】
このようなオートスライドドアは、開方向、或いは閉方向にドア本体が移動しているときに、障害物を挟み込むことがあり、これを防止するために挟み込みを検知する機能を搭載し、挟み込みが検知された際には、ドア本体の移動方向を反転させるようにしている。即ち、ドア本体が閉方向に移動しているときに、障害物の挟み込みを検知した際には、これを反転させて開方向に動作させ、他方、ドア本体が開方向に移動しているときに、障害物の挟み込みを検知した際には、これを反転させて閉方向に動作させる。これにより、ドア本体と障害物との接触による衝撃を緩和することができる。
【０００５】
従来における挟み込み検知（以下これを反転検知という）としては、パルスエンコーダより出力されるパルス信号の、複数回分（例えば、４回分）の合計パルス幅を算出し、このパルス幅が所定値以上である場合には、反転検知する方式のものが知られている。即ち、挟み込みが起こった場合には、ドア本体のスライド移動速度が著しく低下するので、パルスエンコーダより出力されるパルス幅が通常時よりも大きくなり、これを検知することにより、挟み込みを検知することが可能となる。
【０００６】
なお、この様な挟み込み検知方法を採用した場合、ドア本体がウェザーストリップに当たることによるパルス幅の増大によって、挟み込みを誤検知してしまうため、ドア本体がウェザーストリップに当たる位置に対応するパルス数を予め設定しておき、カウントされたパルス数と予め設定されたパルス数とを比較して、ドア位置がウェザーストリップに当たる位置となった場合に挟み込み検知を行わないようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来における反転検知方法では、ギヤのバックラッシュやパルスエンコーダのガタつき等に起因して、パルス幅の大きいパルス信号が出力された際には、これを検知してドア本体が反転動作してしまう。
【０００８】
また、下り坂では、ドア本体が閉動作中に、ドア本体が想定よりも早くウェザーストリップに接触する、即ち、ワイヤーの伸び等によって、パルスカウント値が予め設定されたパルス数（予め設定されたドア本体とウェザーストリップが当たる位置に対応するパルス数）となる前に、ドア本体がウェザーストリップに接触するので、挟み込みを誤検知し易くなるという問題が発生する。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ドア本体が障害物を挟み込んだ際には、即時に反転検知し、ドア本体の移動方向を反転させることのできる車両用開閉体制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、車両に開閉可能に備えられた車両用開閉体と、該車両用開閉体を開方向及び閉方向に駆動する駆動モータと、該駆動モータの駆動速度に応じたパルス幅で、駆動モータの回転数に応じた数のパルス信号を出力するパルスエンコーダと、前記車両用開閉体による、障害物の挟み込みを検知する挟み込み検知手段を備えた車両用開閉体制御装置において、前記挟み込み検知手段は、前記パルスエンコーダから出力された、連続した所定数（ｎ）のパルス信号におけるパルス幅合計値（Ｔｎ）を算出し、該算出したパルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以上となった状態が、前記パルス幅合計値（Ｔｎ）に基づいて設定される所定時間（Ｔｍ）継続した場合に、挟み込みを検知することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、車両に開閉可能に備えられた車両用開閉体と、該車両用開閉体を開方向及び閉方向に駆動する駆動モータと、該駆動モータの駆動速度に応じたパルス幅で、駆動モータの回転数に応じた数のパルス信号を出力するパルスエンコーダと、前記車両用開閉体による、障害物の挟み込みを検知する挟み込み検知手段を備えた車両用開閉体制御装置において、前記挟み込み検知手段は、タイマーを備え、前記パルスエンコーダから信号が出力された際に前記タイマーを作動させると共に、パルスエンコーダから信号が出力される毎に、連続した所定数（ｎ）のパルス信号におけるパルス幅合計値（Ｔｎ）を算出し、前記パルスエンコーダから新たな信号が出力されたときの前記パルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以下である場合は、前記タイマーにて計時された時間をリセットして新たに計時を開始すると共に、前記パルスエンコーダから新たな信号が出力されたときの前記パルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以上である場合には、既に計時されている時間に加算して計時を継続し、前記タイマーによる計時時間が、所定時間（Ｔｍ）を超えた時点で挟み込みを検知することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記所定時間（Ｔｍ）は、予め定められた時間（Ｔｔ）に、前記パルス幅合計値（Ｔｎ）と所定閾値（Ｔｓ）との差を加算して設定されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記パルスエンコーダから新たなパルス信号が出力されたときの前記パルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以上である場合であっても、前記出力された新たなパルス信号のパルス幅が、所定値（Ｔａ）以下である場合には、計時された時間をリセットすることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記所定値（Ｔａ）は、前記パルス幅合計値（Ｔｎ）に基づいて設定されることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記パルス信号の数に基づいて、前記車両用開閉体のの開閉位置を検出する位置検出手段を備え、前記所定閾値（Ｔｓ）及び予め定められた時間（Ｔｔ）のうち、少なくとも一方は、前記位置検出手段によって検出された前記車両用開閉体の開閉位置に基づいて設定されることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記車両用開閉体の駆動方向を制御する駆動方向制御手段を備え、前記挟み込み検出手段によって挟み込みが検出された場合、前記車両用開閉体の駆動方向を反転することを特徴とする。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明では、連続したｎ回のパルス信号のパルス幅合計値Ｔｎが所定閾値Ｔｓ以上となった状態が、所定時間Ｔｍ継続した場合に、挟み込みを検知するようにしている。従って、パルス幅の大きいパルス信号が発生した際には、これを確実に検知することができるので、車両用開閉体（ドア本体）が障害物を挟み込んだ場合には、即時にこれを検知することができる。
【００１９】
また、所定時間Ｔｍを、パルス幅合計値Ｔｎに基づいて設定するので、好適な時間設定が可能となる。
【００２０】
請求項２の発明では、パルス幅合計値Ｔｎが所定閾値Ｔｓ以下である場合には、所定時間Ｔｍの計時をリセットし、パルス幅合計値Ｔｎが所定閾値Ｔｓ以下である場合には、所定時間Ｔｍの計時をリセットしないので、パルス幅の大きいパルス信号が与えられたときには、所定時間Ｔｍの計時がリセットされず、該所定時間Ｔｍがカウントアップされた時点で、挟み込み検知信号が出力される。従って、確実に挟み込み検知を行うことができる。
【００２１】
請求項３の発明では、予め定められた時間Ｔｔに、パルス幅合計値Ｔｎと所定閾値Ｔｓとの差分として求められる時間を加算することにより、所定時間Ｔｍを算出するので、車両用開閉体の移動速度が速い場合でも、挟み込みの誤検出を防止することができる。
【００２２】
請求項４の発明では、新たなパルス信号が与えられたときのパルス幅合計値Ｔｎが、所定閾値Ｔｓ以上である場合でも、この新たなパルス信号のパルス幅が所定値Ｔａ以下である場合には、所定時間Ｔｍの計時をリセットするので、ギヤのバックラッシュやパルスエンコーダのガタつき等に起因して発生するパルス信号の乱れにより、挟み込みの誤検出を引き起こすという問題を回避することができる。
【００２３】
請求項５の発明では、所定値Ｔａが、パルス幅合計値Ｔｎに基づいて設定されるので、パルス幅の大きさに適合した好適な設定が可能となる。
【００２４】
請求項６の発明では、所定閾値Ｔｓ、及び所定時間Ｔｔが、車両用開閉体の位置に応じて設定されるので、開閉体位置に応じた好適な制御が可能となる。
【００２５】
請求項７の発明では、挟み込みが検知された際には、車両用開閉体が反転動作するので、挟み込み時に発生する荷重を軽減することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両用開閉体制御装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、該車両用開閉体制御装置１は、制御手段２と、ドア駆動モータ３と、該ドア駆動モータ３の回転速度に応じたパルス幅で、回転数に応じた数のパルス信号を出力するパルスエンコーダ４と、を具備している。更に、ドア駆動モータ３を駆動制御する駆動回路５と、ドア駆動モータ３に流れる電流を検知するモータ電流検知回路６と、バッテリ電圧検知回路７と、を具備している。
【００２７】
制御手段２は、ドア駆動モータ３の目標回転速度を生成する目標速度生成部１１と、パルスエンコーダ４より出力されるパルス信号に基づいて、ドア本体の現在位置を求めるドア位置算出部１２と、該パルス信号に基づいてドア本体の移動速度を求める速度算出部１３と、を具備している。
【００２８】
更に、制御手段２は、ドア本体の位置のデータ、パルスエンコーダ４から出力されたパルス信号のパルス幅、及びモータ電流検知回路６にて検知される電流値に基づいて、ドア本体が障害物を挟み込んだことを検知して、挟み込み検知信号を駆動判断部１９へ出力する挟み込み判断部１５と、挟み込み判断部１５における挟み込みの判定時間を計時するタイマー１４と、速度算出部１３の出力信号、及び目標速度生成部１１の出力信号に基づいて駆動回路５のフィードバック制御を行うフィードバック制御部１６と、バッテリ電圧及びドア本体の位置のデータに基づいてフィードバックゲインを求めるフィードバックゲイン算出部１７と、を具備している。
【００２９】
また、制御手段２は、車両に搭載されるドア操作スイッチ３１、或いはメインスイッチ３２の操作を検出するスイッチ操作判断部１８と、ドア位置算出部１２の出力信号、ハーフラッチスイッチ３３の出力信号、及び挟み込み判断部１５の挟み込み検出信号に基づいてドア駆動モータ３の駆動・停止、及び駆動方向を設定する駆動判断部１９と、駆動回路５に駆動方向の指令信号を出力する駆動方向決定部２０と、を具備している。なお、駆動判断部１９は、挟み込み判断部１５からの挟み込み検知信号が入力されると、駆動方向を反転させる反転信号を駆動方向決定部２０に出力してドア本体を反転作動させる。
【００３０】
更に、ドア本体が駆動する際に、これを音や光で報知する報知部３４を有している。
【００３１】
次に、上記のように構成された本実施形態の動作を、図２、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
まず、パルスエンコーダ３より出力されるパルス信号の立ち上がりのエッジにて、割り込み処理が行われ、挟み込み判断部１５が有するカウンタの現在のカウンタ値ＣｏｕｎｔＮｏｗを、初期値ＦｒｅｅＲｕｎに設定する（図２のステップＳＴ１）。次いで、パルスエンコーダ４より出力されるパルス幅Ｐｕｌｓｅを、現在のカウンタ値ＣｏｕｎｔＮｏｗと前回得られたカウンタ値ＣｏｕｎｔＯｌｄとの減算により求める。その後、現在のカウンタ値ＣｏｕｎｔＮｏｗを、ＣｏｕｎｔＯｌｄに書き換える処理を行う（ステップＳＴ２）。
【００３３】
その後、パルス幅Ｐｕｌｓｅが負値であるかどうかが判断され（ステップＳＴ３）、負値である場合には（ステップＳＴ３でＹＥＳ）、オーバーフロー対策として、パルス幅Ｐｕｌｓｅに、所定値ＭＡＸＦＲＥＥＲＵＮを加算する（ステップＳＴ４）。
【００３４】
次いで、今回の演算で求められたパルス幅Ｐｕｌｓｅと、１回前（前回）の演算で求められたパルス幅Ｐｕｌｓｅ１と、２回前の演算で求められたパルス幅Ｐｕｌｓｅ２と、３回前の演算で求められたパルス幅Ｐｕｌｓｅ３の、合計４つのパルス幅を加算した結果をＡｖＰｕｌｓｅとする。即ち、以下に示す（１）式を実行する。
【００３５】
ＡｖＰｕｌｓｅ＝Ｐｕｌｓｅ＋Ｐｕｌｓｅ１＋Ｐｕｌｓｅ２＋Ｐｕｌｓｅ３ ・・・（１）
その後、ＰｕｌｓｅをＰｕｌｓｅ１とし、Ｐｕｌｓｅ１をＰｕｌｓｅ２とし、Ｐｕｌｓｅ２をＰｕｌｓｅ３とする書き換え処理を行う（ステップＳＴ５）。
【００３６】
そして、ドア位置算出部１２より得られる現在のドア本体の位置に基づいて、当該ドア位置におけるパルス幅の閾値Ｔｓ、及び継続時間の設定値Ｔｔ（所定時間）を算出する（ステップＳＴ６）。
【００３７】
次いで、求められた閾値Ｔｓと、（１）式にて求められたパルス幅ＡｖＰｕｌｓｅとを比較し（ステップＳＴ７）、ＡｖＰｕｌｓｅの方が小さい場合には（ステップＳＴ７でＮＯ）、以下に示す（２）式により、タイマーカウント時間Ｔｍを設定し、且つタイマー１４をリセットする（ステップＳＴ８）。
【００３８】
Ｔｍ＝Ｔｔ＋（Ｔｓ−ＡｖＰｕｌｓｅ） ・・・（２）
つまり、後述する図４に示すＴｔ＋Ｔｃを、新たなタイマーカウント時間Ｔｍとして設定する。
【００３９】
他方、パルス幅ＡｖＰｕｌｓｅの方が大きい場合には（ステップＳＴ７でＹＥＳ）、最新パルスのパルス幅Ｐｕｌｓｅと、所定値Ｔａ（ＡｖＰｕｌｓｅの１／８）の大きさとが比較され（ステップＳＴ９）、Ｐｕｌｓｅの方が小さい場合には（ステップＳＴ９でＮＯ）、タイマーカウント時間ＴｍをＴｔに設定し、タイマー１４をリセットする（ステップＳＴ１０）。
【００４０】
また、ＡｖＰｕｌｓｅの１／８の方が小さい場合には（ステップＳＴ９でＹＥＳ）、そのまま終了する。即ち、タイマー１４をリセットする操作は行われない。
【００４１】
そして、タイマー１４がカウントアップした場合には（図３のステップＳＴ２１、ＳＴ２２でＮＯ）、挟み込み判断部１５は挟み込み検知信号を駆動判断部１９に出力する（ステップＳＴ２３）。
【００４２】
図４は、パルスエンコーダ４より出力されるパルス信号のタイミングチャートであり、以下、同図を参照しながら挟み込み検知する場合、及び挟み込み検知しない場合の具体例について説明する。
【００４３】
いま、同図に示すように、時系列的にＰ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐ８に示すパルス信号が発生した場合を想定する。Ｐ１〜Ｐ４までの４パルスの合計時間Ｔｎ０は、予め設定されている閾値Ｔｓ（ドア位置に応じて設定されている）よりも小さいので、タイマー１４はリセットされ、カウントアップしない。つまり、閾値Ｔｓに達する前の時点で、４パルス分のパルス幅が検出された場合には、この時点（時刻ｔ１）でタイマー１４がリセットされるので、該タイマー１４はカウントアップされず（つまり、時間Ｔｔを計時することなく）、挟み込み検知信号は出力されない。
【００４４】
また、この際、閾値Ｔｓとパルス幅の合計時間Ｔｎ０との差分Ｔｃが演算され、次回タイマー１４を動作させる際のカウントアップ時間を、Ｔｔ＋Ｔｃに変更する。
【００４５】
次いで、Ｐ５に示す如くの、大きいパルス幅を有するパルス信号が得られた場合には、Ｐ２〜Ｐ５までの４パルスの合計Ｔｎ１は、閾値Ｔｓよりも大きくなるので、タイマー１４はリセットされない。つまり、時刻ｔ１でリセットされたタイマー１４は、そのまま計時を継続する。
【００４６】
その後、パルスＰ６が与えられると、Ｐ３〜Ｐ６までの４パルスの合計Ｔｎ２は、やはり閾値Ｔｓよりも大きいので、タイマー１４はリセットされない。従って、タイマー１４は計時を継続し、上記の処理で設定されたカウントアップ時間Ｔｔ＋Ｔｃに達した時刻ｔ２にて、挟み込み検知信号を出力する。
【００４７】
つまり、Ｐ１〜Ｐ４に示す如くの、通常のパルス幅を有するパルス信号が出力され続けている場合には、その都度タイマー１４がリセットされるので、挟み込み検知信号は出力されない。しかし、Ｐ５に示す如くのパルス幅の大きいパルス信号が得られた場合には、このパルス信号Ｐ５を含む４回分のパルス幅の合計が、閾値Ｔｓよりも大きくなり、タイマー１４がリセットされず、タイマーが時間Ｔｔ＋Ｔｃを計時した時点で、挟み込み検知信号が出力される。
【００４８】
このようにして、本実施形態に係る車両用開閉体制御装置では、所定回数（この例では４回）のパルス信号の合計のパルス幅を求め、このパルス幅Ｔｎが閾値Ｔｓよりも小さい場合には、タイマー１４をリセットし、大きい場合にはリセットしない。従って、ドア本体が障害物を挟み込んだ場合には、パルス幅が大きくなるので、タイマー１４がリセットされなくなり、該タイマー１４がカウントアップした時点で挟み込み検知信号が出力される。この際、カウントアップ時間Ｔｔは、合計のパルス幅Ｔｎの大きさに応じて適宜変更される。
【００４９】
即ち、挟み込み検知信号を出力するまでのカウントアップ時間Ｔｔを、一定値とせずに、時間Ｔｃを加算するようにしている。これにより、ドア本体の移動速度が速い場合には、４パルス分の合計パルス幅が小さくなり、閾値Ｔｓとの差分Ｔｃが大きくなるので、挟み込み検知信号を出力するまでのカウントアップ時間がより長くなるように変更される。
【００５０】
その結果、例えば、車両が下り坂に停車しており、ドア本体が閉動作中に、ドア本体が想定よりも早くウェザーストリップに接触する、即ち、ワイヤーの伸び等によって、パルスカウント値が予め設定されたパルス数（予め設定されたドア本体とウェザーストリップが当たる位置に対応するパルス数）となる前に、ドア本体がウェザーストリップに接触する場合でも、ドア本体が挟み込みを誤検出して反転動作するというトラブルを回避することができる。
【００５１】
また、同図に示す時間Ｔｎ１のように、４回のパルス幅の合計時間が、閾値Ｔｓよりも大きくなった場合であっても、その次のパルス信号のパルス幅Ｔｃ２が所定値Ｔａ（例えば、パルス幅の平均値の半分）以下である場合には、タイマー１４をリセットするように構成することにより、例えば、ギヤのバックラッシュやパルスエンコーダ４のガタつき等に起因してパルス幅変化が発生した場合でも、確実に挟み込み誤判定の発生を防止することができる。
【００５２】
以上、本発明の車両用開閉体制御装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００５３】
例えば、上記した実施形態では、パルス幅の変化を検出するために４つのパルス幅の合計時間を測定する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、５パルス以上、或いは３パルス以下のパルス幅の合計時間を用いるように構成することも可能である。
【００５４】
また、上記した実施形態では、４つのパルス幅の合計Ｔｎが閾値Ｔｓ以下となったとき、この差分Ｔｃを時間Ｔｔに加算する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＴｓとＴｎとの差分に応じて設定される時間を用いる構成とすることも可能である。
【００５５】
更に、上記した実施形態では、図２のステップＳＴ９の処理で、ＡｖＰｕｌｓｅの１／８で得られる時間を設定し、この時間とパルス幅Ｐｕｌｓｅとを比較する構成としたが、本発明は、１／８に限定されるものではなく、その他の値を用いることも可能である。
【００５６】
また、上記した実施形態では、車両に搭載される開閉体の例としてスライド式のドアを例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、同様の機能を有する開閉体に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用開閉体制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用開閉体制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用開閉体制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】パルスエンコーダより与えられるパルス信号を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 車両用開閉体制御装置
２ 制御手段
３ ドア駆動モータ
４ パルスエンコーダ
５ 駆動回路
６ モータ電流検知回路
７ バッテリ電圧検知回路
１１ 目標速度生成部
１２ ドア位置算出部
１３ 速度算出部
１４ タイマー
１５ 挟み込み判断部
１６ フィードバック制御部
１７ フィードバックゲイン算出部
１８ スイッチ操作判断部
１９ 駆動判断部
２０ 駆動方向決定部
３１ ドア操作スイッチ
３２ メインスイッチ
３３ ハーフラッチスイッチ
３４ 報知部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される開閉体を制御する開閉体制御装置に係り、特に、高精度に障害物の挟み込みを検知する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スライド式のドアを有する車両が多くなっており、更に、スライド式ドアは、ドアの開閉操作に大きな力が必要であることから、昨今では、電動操作でスライド式のドアの開閉を行うようにしたオートスライドドアが提案され、実用化されている。
【０００３】
オートスライドドアは、車体に対してドア本体をスライド移動可能に取り付け、更に、ドア本体にワイヤーを連結し、駆動モータにより該ワイヤーを引っ張ることにより、ドア本体を車両の前後方向に移動させ、乗員の乗車口を開閉する。また、ドア本体の位置を検出するために、パルスエンコーダを具備しており、該パルスエンコーダより出力されるパルス数をカウントすることにより、ドア本体の全開停止位置、及び全閉停止位置を設定するようにしている。
【０００４】
このようなオートスライドドアは、開方向、或いは閉方向にドア本体が移動しているときに、障害物を挟み込むことがあり、これを防止するために挟み込みを検知する機能を搭載し、挟み込みが検知された際には、ドア本体の移動方向を反転させるようにしている。即ち、ドア本体が閉方向に移動しているときに、障害物の挟み込みを検知した際には、これを反転させて開方向に動作させ、他方、ドア本体が開方向に移動しているときに、障害物の挟み込みを検知した際には、これを反転させて閉方向に動作させる。これにより、ドア本体と障害物との接触による衝撃を緩和することができる。
【０００５】
従来における挟み込み検知（以下これを反転検知という）としては、パルスエンコーダより出力されるパルス信号の、複数回分（例えば、４回分）の合計パルス幅を算出し、このパルス幅が所定値以上である場合には、反転検知する方式のものが知られている。即ち、挟み込みが起こった場合には、ドア本体のスライド移動速度が著しく低下するので、パルスエンコーダより出力されるパルス幅が通常時よりも大きくなり、これを検知することにより、挟み込みを検知することが可能となる。
【０００６】
なお、この様な挟み込み検知方法を採用した場合、ドア本体がウェザーストリップに当たることによるパルス幅の増大によって、挟み込みを誤検知してしまうため、ドア本体がウェザーストリップに当たる位置に対応するパルス数を予め設定しておき、カウントされたパルス数と予め設定されたパルス数とを比較して、ドア位置がウェザーストリップに当たる位置となった場合に挟み込み検知を行わないようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来における反転検知方法では、ギヤのバックラッシュやパルスエンコーダのガタつき等に起因して、パルス幅の大きいパルス信号が出力された際には、これを検知してドア本体が反転動作してしまう。
【０００８】
また、下り坂では、ドア本体が閉動作中に、ドア本体が想定よりも早くウェザーストリップに接触する、即ち、ワイヤーの伸び等によって、パルスカウント値が予め設定されたパルス数（予め設定されたドア本体とウェザーストリップが当たる位置に対応するパルス数）となる前に、ドア本体がウェザーストリップに接触するので、挟み込みを誤検知し易くなるという問題が発生する。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ドア本体が障害物を挟み込んだ際には、即時に反転検知し、ドア本体の移動方向を反転させることのできる車両用開閉体制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、車両に開閉可能に備えられた車両用開閉体と、該車両用開閉体を開方向及び閉方向に駆動する駆動モータと、該駆動モータの駆動速度に応じたパルス幅で、駆動モータの回転数に応じた数のパルス信号を出力するパルスエンコーダと、前記車両用開閉体による、障害物の挟み込みを検知する挟み込み検知手段を備えた車両用開閉体制御装置において、前記挟み込み検知手段は、前記パルスエンコーダから出力された、連続した所定数（ｎ）のパルス信号におけるパルス幅合計値（Ｔｎ）を算出し、該算出したパルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以上となった状態が、前記パルス幅合計値（Ｔｎ）に基づいて設定される所定時間（Ｔｍ）継続した場合に、挟み込みを検知することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、車両に開閉可能に備えられた車両用開閉体と、該車両用開閉体を開方向及び閉方向に駆動する駆動モータと、該駆動モータの駆動速度に応じたパルス幅で、駆動モータの回転数に応じた数のパルス信号を出力するパルスエンコーダと、前記車両用開閉体による、障害物の挟み込みを検知する挟み込み検知手段を備えた車両用開閉体制御装置において、前記挟み込み検知手段は、タイマーを備え、前記パルスエンコーダから信号が出力された際に前記タイマーを作動させると共に、パルスエンコーダから信号が出力される毎に、連続した所定数（ｎ）のパルス信号におけるパルス幅合計値（Ｔｎ）を算出し、前記パルスエンコーダから新たな信号が出力されたときの前記パルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以下である場合は、前記タイマーにて計時された時間をリセットして新たに計時を開始すると共に、前記パルスエンコーダから新たな信号が出力されたときの前記パルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以上である場合には、既に計時されている時間に加算して計時を継続し、前記タイマーによる計時時間が、所定時間（Ｔｍ）を超えた時点で挟み込みを検知することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記所定時間（Ｔｍ）は、予め定められた時間（Ｔｔ）に、前記パルス幅合計値（Ｔｎ）と所定閾値（Ｔｓ）との差を加算して設定されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記パルスエンコーダから新たなパルス信号が出力されたときの前記パルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以上である場合であっても、前記出力された新たなパルス信号のパルス幅が、所定値（Ｔａ）以下である場合には、計時された時間をリセットすることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記所定値（Ｔａ）は、前記パルス幅合計値（Ｔｎ）に基づいて設定されることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記パルス信号の数に基づいて、前記車両用開閉体のの開閉位置を検出する位置検出手段を備え、前記所定閾値（Ｔｓ）及び予め定められた時間（Ｔｔ）のうち、少なくとも一方は、前記位置検出手段によって検出された前記車両用開閉体の開閉位置に基づいて設定されることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記車両用開閉体の駆動方向を制御する駆動方向制御手段を備え、前記挟み込み検出手段によって挟み込みが検出された場合、前記車両用開閉体の駆動方向を反転することを特徴とする。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明では、連続したｎ回のパルス信号のパルス幅合計値Ｔｎが所定閾値Ｔｓ以上となった状態が、所定時間Ｔｍ継続した場合に、挟み込みを検知するようにしている。従って、パルス幅の大きいパルス信号が発生した際には、これを確実に検知することができるので、車両用開閉体（ドア本体）が障害物を挟み込んだ場合には、即時にこれを検知することができる。
【００１９】
また、所定時間Ｔｍを、パルス幅合計値Ｔｎに基づいて設定するので、好適な時間設定が可能となる。
【００２０】
請求項２の発明では、パルス幅合計値Ｔｎが所定閾値Ｔｓ以下である場合には、所定時間Ｔｍの計時をリセットし、パルス幅合計値Ｔｎが所定閾値Ｔｓ以下である場合には、所定時間Ｔｍの計時をリセットしないので、パルス幅の大きいパルス信号が与えられたときには、所定時間Ｔｍの計時がリセットされず、該所定時間Ｔｍがカウントアップされた時点で、挟み込み検知信号が出力される。従って、確実に挟み込み検知を行うことができる。
【００２１】
請求項３の発明では、予め定められた時間Ｔｔに、パルス幅合計値Ｔｎと所定閾値Ｔｓとの差分として求められる時間を加算することにより、所定時間Ｔｍを算出するので、車両用開閉体の移動速度が速い場合でも、挟み込みの誤検出を防止することができる。
【００２２】
請求項４の発明では、新たなパルス信号が与えられたときのパルス幅合計値Ｔｎが、所定閾値Ｔｓ以上である場合でも、この新たなパルス信号のパルス幅が所定値Ｔａ以下である場合には、所定時間Ｔｍの計時をリセットするので、ギヤのバックラッシュやパルスエンコーダのガタつき等に起因して発生するパルス信号の乱れにより、挟み込みの誤検出を引き起こすという問題を回避することができる。
【００２３】
請求項５の発明では、所定値Ｔａが、パルス幅合計値Ｔｎに基づいて設定されるので、パルス幅の大きさに適合した好適な設定が可能となる。
【００２４】
請求項６の発明では、所定閾値Ｔｓ、及び所定時間Ｔｔが、車両用開閉体の位置に応じて設定されるので、開閉体位置に応じた好適な制御が可能となる。
【００２５】
請求項７の発明では、挟み込みが検知された際には、車両用開閉体が反転動作するので、挟み込み時に発生する荷重を軽減することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両用開閉体制御装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、該車両用開閉体制御装置１は、制御手段２と、ドア駆動モータ３と、該ドア駆動モータ３の回転速度に応じたパルス幅で、回転数に応じた数のパルス信号を出力するパルスエンコーダ４と、を具備している。更に、ドア駆動モータ３を駆動制御する駆動回路５と、ドア駆動モータ３に流れる電流を検知するモータ電流検知回路６と、バッテリ電圧検知回路７と、を具備している。
【００２７】
制御手段２は、ドア駆動モータ３の目標回転速度を生成する目標速度生成部１１と、パルスエンコーダ４より出力されるパルス信号に基づいて、ドア本体の現在位置を求めるドア位置算出部１２と、該パルス信号に基づいてドア本体の移動速度を求める速度算出部１３と、を具備している。
【００２８】
更に、制御手段２は、ドア本体の位置のデータ、パルスエンコーダ４から出力されたパルス信号のパルス幅、及びモータ電流検知回路６にて検知される電流値に基づいて、ドア本体が障害物を挟み込んだことを検知して、挟み込み検知信号を駆動判断部１９へ出力する挟み込み判断部１５と、挟み込み判断部１５における挟み込みの判定時間を計時するタイマー１４と、速度算出部１３の出力信号、及び目標速度生成部１１の出力信号に基づいて駆動回路５のフィードバック制御を行うフィードバック制御部１６と、バッテリ電圧及びドア本体の位置のデータに基づいてフィードバックゲインを求めるフィードバックゲイン算出部１７と、を具備している。
【００２９】
また、制御手段２は、車両に搭載されるドア操作スイッチ３１、或いはメインスイッチ３２の操作を検出するスイッチ操作判断部１８と、ドア位置算出部１２の出力信号、ハーフラッチスイッチ３３の出力信号、及び挟み込み判断部１５の挟み込み検出信号に基づいてドア駆動モータ３の駆動・停止、及び駆動方向を設定する駆動判断部１９と、駆動回路５に駆動方向の指令信号を出力する駆動方向決定部２０と、を具備している。なお、駆動判断部１９は、挟み込み判断部１５からの挟み込み検知信号が入力されると、駆動方向を反転させる反転信号を駆動方向決定部２０に出力してドア本体を反転作動させる。
【００３０】
更に、ドア本体が駆動する際に、これを音や光で報知する報知部３４を有している。
【００３１】
次に、上記のように構成された本実施形態の動作を、図２、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
まず、パルスエンコーダ３より出力されるパルス信号の立ち上がりのエッジにて、割り込み処理が行われ、挟み込み判断部１５が有するカウンタの現在のカウンタ値ＣｏｕｎｔＮｏｗを、初期値ＦｒｅｅＲｕｎに設定する（図２のステップＳＴ１）。次いで、パルスエンコーダ４より出力されるパルス幅Ｐｕｌｓｅを、現在のカウンタ値ＣｏｕｎｔＮｏｗと前回得られたカウンタ値ＣｏｕｎｔＯｌｄとの減算により求める。その後、現在のカウンタ値ＣｏｕｎｔＮｏｗを、ＣｏｕｎｔＯｌｄに書き換える処理を行う（ステップＳＴ２）。
【００３３】
その後、パルス幅Ｐｕｌｓｅが負値であるかどうかが判断され（ステップＳＴ３）、負値である場合には（ステップＳＴ３でＹＥＳ）、オーバーフロー対策として、パルス幅Ｐｕｌｓｅに、所定値ＭＡＸＦＲＥＥＲＵＮを加算する（ステップＳＴ４）。
【００３４】
次いで、今回の演算で求められたパルス幅Ｐｕｌｓｅと、１回前（前回）の演算で求められたパルス幅Ｐｕｌｓｅ１と、２回前の演算で求められたパルス幅Ｐｕｌｓｅ２と、３回前の演算で求められたパルス幅Ｐｕｌｓｅ３の、合計４つのパルス幅を加算した結果をＡｖＰｕｌｓｅとする。即ち、以下に示す（１）式を実行する。
【００３５】
ＡｖＰｕｌｓｅ＝Ｐｕｌｓｅ＋Ｐｕｌｓｅ１＋Ｐｕｌｓｅ２＋Ｐｕｌｓｅ３ ・・・（１）
その後、ＰｕｌｓｅをＰｕｌｓｅ１とし、Ｐｕｌｓｅ１をＰｕｌｓｅ２とし、Ｐｕｌｓｅ２をＰｕｌｓｅ３とする書き換え処理を行う（ステップＳＴ５）。
【００３６】
そして、ドア位置算出部１２より得られる現在のドア本体の位置に基づいて、当該ドア位置におけるパルス幅の閾値Ｔｓ、及び継続時間の設定値Ｔｔ（所定時間）を算出する（ステップＳＴ６）。
【００３７】
次いで、求められた閾値Ｔｓと、（１）式にて求められたパルス幅ＡｖＰｕｌｓｅとを比較し（ステップＳＴ７）、ＡｖＰｕｌｓｅの方が小さい場合には（ステップＳＴ７でＮＯ）、以下に示す（２）式により、タイマーカウント時間Ｔｍを設定し、且つタイマー１４をリセットする（ステップＳＴ８）。
【００３８】
Ｔｍ＝Ｔｔ＋（Ｔｓ−ＡｖＰｕｌｓｅ） ・・・（２）
つまり、後述する図４に示すＴｔ＋Ｔｃを、新たなタイマーカウント時間Ｔｍとして設定する。
【００３９】
他方、パルス幅ＡｖＰｕｌｓｅの方が大きい場合には（ステップＳＴ７でＹＥＳ）、最新パルスのパルス幅Ｐｕｌｓｅと、所定値Ｔａ（ＡｖＰｕｌｓｅの１／８）の大きさとが比較され（ステップＳＴ９）、Ｐｕｌｓｅの方が小さい場合には（ステップＳＴ９でＮＯ）、タイマーカウント時間ＴｍをＴｔに設定し、タイマー１４をリセットする（ステップＳＴ１０）。
【００４０】
また、ＡｖＰｕｌｓｅの１／８の方が小さい場合には（ステップＳＴ９でＹＥＳ）、そのまま終了する。即ち、タイマー１４をリセットする操作は行われない。
【００４１】
そして、タイマー１４がカウントアップした場合には（図３のステップＳＴ２１、ＳＴ２２でＮＯ）、挟み込み判断部１５は挟み込み検知信号を駆動判断部１９に出力する（ステップＳＴ２３）。
【００４２】
図４は、パルスエンコーダ４より出力されるパルス信号のタイミングチャートであり、以下、同図を参照しながら挟み込み検知する場合、及び挟み込み検知しない場合の具体例について説明する。
【００４３】
いま、同図に示すように、時系列的にＰ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐ８に示すパルス信号が発生した場合を想定する。Ｐ１〜Ｐ４までの４パルスの合計時間Ｔｎ０は、予め設定されている閾値Ｔｓ（ドア位置に応じて設定されている）よりも小さいので、タイマー１４はリセットされ、カウントアップしない。つまり、閾値Ｔｓに達する前の時点で、４パルス分のパルス幅が検出された場合には、この時点（時刻ｔ１）でタイマー１４がリセットされるので、該タイマー１４はカウントアップされず（つまり、時間Ｔｔを計時することなく）、挟み込み検知信号は出力されない。
【００４４】
また、この際、閾値Ｔｓとパルス幅の合計時間Ｔｎ０との差分Ｔｃが演算され、次回タイマー１４を動作させる際のカウントアップ時間を、Ｔｔ＋Ｔｃに変更する。
【００４５】
次いで、Ｐ５に示す如くの、大きいパルス幅を有するパルス信号が得られた場合には、Ｐ２〜Ｐ５までの４パルスの合計Ｔｎ１は、閾値Ｔｓよりも大きくなるので、タイマー１４はリセットされない。つまり、時刻ｔ１でリセットされたタイマー１４は、そのまま計時を継続する。
【００４６】
その後、パルスＰ６が与えられると、Ｐ３〜Ｐ６までの４パルスの合計Ｔｎ２は、やはり閾値Ｔｓよりも大きいので、タイマー１４はリセットされない。従って、タイマー１４は計時を継続し、上記の処理で設定されたカウントアップ時間Ｔｔ＋Ｔｃに達した時刻ｔ２にて、挟み込み検知信号を出力する。
【００４７】
つまり、Ｐ１〜Ｐ４に示す如くの、通常のパルス幅を有するパルス信号が出力され続けている場合には、その都度タイマー１４がリセットされるので、挟み込み検知信号は出力されない。しかし、Ｐ５に示す如くのパルス幅の大きいパルス信号が得られた場合には、このパルス信号Ｐ５を含む４回分のパルス幅の合計が、閾値Ｔｓよりも大きくなり、タイマー１４がリセットされず、タイマーが時間Ｔｔ＋Ｔｃを計時した時点で、挟み込み検知信号が出力される。
【００４８】
このようにして、本実施形態に係る車両用開閉体制御装置では、所定回数（この例では４回）のパルス信号の合計のパルス幅を求め、このパルス幅Ｔｎが閾値Ｔｓよりも小さい場合には、タイマー１４をリセットし、大きい場合にはリセットしない。従って、ドア本体が障害物を挟み込んだ場合には、パルス幅が大きくなるので、タイマー１４がリセットされなくなり、該タイマー１４がカウントアップした時点で挟み込み検知信号が出力される。この際、カウントアップ時間Ｔｔは、合計のパルス幅Ｔｎの大きさに応じて適宜変更される。
【００４９】
即ち、挟み込み検知信号を出力するまでのカウントアップ時間Ｔｔを、一定値とせずに、時間Ｔｃを加算するようにしている。これにより、ドア本体の移動速度が速い場合には、４パルス分の合計パルス幅が小さくなり、閾値Ｔｓとの差分Ｔｃが大きくなるので、挟み込み検知信号を出力するまでのカウントアップ時間がより長くなるように変更される。
【００５０】
その結果、例えば、車両が下り坂に停車しており、ドア本体が閉動作中に、ドア本体が想定よりも早くウェザーストリップに接触する、即ち、ワイヤーの伸び等によって、パルスカウント値が予め設定されたパルス数（予め設定されたドア本体とウェザーストリップが当たる位置に対応するパルス数）となる前に、ドア本体がウェザーストリップに接触する場合でも、ドア本体が挟み込みを誤検出して反転動作するというトラブルを回避することができる。
【００５１】
また、同図に示す時間Ｔｎ１のように、４回のパルス幅の合計時間が、閾値Ｔｓよりも大きくなった場合であっても、その次のパルス信号のパルス幅Ｔｃ２が所定値Ｔａ（例えば、パルス幅の平均値の半分）以下である場合には、タイマー１４をリセットするように構成することにより、例えば、ギヤのバックラッシュやパルスエンコーダ４のガタつき等に起因してパルス幅変化が発生した場合でも、確実に挟み込み誤判定の発生を防止することができる。
【００５２】
以上、本発明の車両用開閉体制御装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００５３】
例えば、上記した実施形態では、パルス幅の変化を検出するために４つのパルス幅の合計時間を測定する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、５パルス以上、或いは３パルス以下のパルス幅の合計時間を用いるように構成することも可能である。
【００５４】
また、上記した実施形態では、４つのパルス幅の合計Ｔｎが閾値Ｔｓ以下となったとき、この差分Ｔｃを時間Ｔｔに加算する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＴｓとＴｎとの差分に応じて設定される時間を用いる構成とすることも可能である。
【００５５】
更に、上記した実施形態では、図２のステップＳＴ９の処理で、ＡｖＰｕｌｓｅの１／８で得られる時間を設定し、この時間とパルス幅Ｐｕｌｓｅとを比較する構成としたが、本発明は、１／８に限定されるものではなく、その他の値を用いることも可能である。
【００５６】
また、上記した実施形態では、車両に搭載される開閉体の例としてスライド式のドアを例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、同様の機能を有する開閉体に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用開閉体制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用開閉体制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用開閉体制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】パルスエンコーダより与えられるパルス信号を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 車両用開閉体制御装置
２ 制御手段
３ ドア駆動モータ
４ パルスエンコーダ
５ 駆動回路
６ モータ電流検知回路
７ バッテリ電圧検知回路
１１ 目標速度生成部
１２ ドア位置算出部
１３ 速度算出部
１４ タイマー
１５ 挟み込み判断部
１６ フィードバック制御部
１７ フィードバックゲイン算出部
１８ スイッチ操作判断部
１９ 駆動判断部
２０ 駆動方向決定部
３１ ドア操作スイッチ
３２ メインスイッチ
３３ ハーフラッチスイッチ
３４ 報知部
Claims (7)
- 車両に開閉可能に備えられた車両用開閉体と、
該車両用開閉体を開方向及び閉方向に駆動する駆動モータと、
該駆動モータの駆動速度に応じたパルス幅で、駆動モータの回転数に応じた数のパルス信号を出力するパルスエンコーダと、
前記車両用開閉体による、障害物の挟み込みを検知する挟み込み検知手段を備えた車両用開閉体制御装置において、
前記挟み込み検知手段は、前記パルスエンコーダから出力された、連続した所定数（ｎ）のパルス信号におけるパルス幅合計値（Ｔｎ）を算出し、該算出したパルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以上となった状態が、前記パルス幅合計値（Ｔｎ）に基づいて設定される所定時間（Ｔｍ）継続した場合に、挟み込みを検知することを特徴とする車両用開閉体制御装置。 - 車両に開閉可能に備えられた車両用開閉体と、
該車両用開閉体を開方向及び閉方向に駆動する駆動モータと、
該駆動モータの駆動速度に応じたパルス幅で、駆動モータの回転数に応じた数のパルス信号を出力するパルスエンコーダと、
前記車両用開閉体による、障害物の挟み込みを検知する挟み込み検知手段を備えた車両用開閉体制御装置において、
前記挟み込み検知手段は、タイマーを備え、前記パルスエンコーダから信号が出力された際に前記タイマーを作動させると共に、パルスエンコーダから信号が出力される毎に、連続した所定数（ｎ）のパルス信号におけるパルス幅合計値（Ｔｎ）を算出し、
前記パルスエンコーダから新たな信号が出力されたときの前記パルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以下である場合は、前記タイマーにて計時された時間をリセットして新たに計時を開始すると共に、前記パルスエンコーダから新たな信号が出力されたときの前記パルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以上である場合には、既に計時されている時間に加算して計時を継続し、前記タイマーによる計時時間が、所定時間（Ｔｍ）を超えた時点で挟み込みを検知することを特徴とする車両用開閉体制御装置。 - 前記所定時間（Ｔｍ）は、予め定められた時間（Ｔｔ）に、前記パルス幅合計値（Ｔｎ）と所定閾値（Ｔｓ）との差を加算して設定されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用開閉体制御装置。
- 前記パルスエンコーダから新たなパルス信号が出力されたときの前記パルス幅合計値（Ｔｎ）が所定閾値（Ｔｓ）以上である場合であっても、前記出力された新たなパルス信号のパルス幅が、所定値（Ｔａ）以下である場合には、計時された時間をリセットすることを特徴とする請求項２に記載の車両用開閉体制御装置。
- 前記所定値（Ｔａ）は、前記パルス幅合計値（Ｔｎ）に基づいて設定されることを特徴とする請求項４に記載の車両用開閉体制御装置。
- 前記パルス信号の数に基づいて、前記車両用開閉体の開閉位置を検出する位置検出手段を備え、前記所定閾値（Ｔｓ）及び予め定められた時間（Ｔｔ）のうち、少なくとも一方は、前記位置検出手段によって検出された前記車両用開閉体の開閉位置に基づいて設定されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の車両用開閉体制御装置。
- 前記車両用開閉体の駆動方向を制御する駆動方向制御手段を備え、前記挟み込み検出手段によって挟み込みが検出された場合、前記車両用開閉体の駆動方向を反転することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用開閉体制御装置。
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