JP5431839B2 - パワーアシストドア - Google Patents

Description

本発明は、パワーアシストドアに関し、特に、人力によるドアの操作をモータの動力で支援するパワーアシストドアに関する。

ワンボックス型やミニバン型の車両では、後部のサイドドアを、モータの動力で開閉するパワースライドドアとすることが多い。パワースライドドアにおいては、スライドドアが、モータの動力により、ドアオープニングから抜け出して開き、ドアオープニングに嵌入して閉じる。

パワースライドドアにおいては、人力で開閉するときの操作を楽にするために、モータの動力を利用した支援すなわちパワーアシストが行われる。開閉操作のフィーリングが良いパワーアシストを可能にするために、ドアの取手に設けたセンサーで感知した操作力と仮想的に設定した軽いドア操作力との偏差が小さくなるように、コントローラでモータの力を制御することが行われる（例えば、特許文献１の段落番号０００８−００１６、図１−５参照）。

特開２００７−９６５０号公報

上記のようなパワーアシストを可能にするためには、ドア本体は、操作力感知用のセンサーを備えた特殊なドアでなければならず、既成のドアをそのまま使用することができない。スライドドアに限らず、バックドアやトランクリッド等、その他のドア類のパワーアシストについても同様である。

そこで、本発明の目的は、ドア本体が既成のものでも操作フィーリングが快適なパワーアシストドアを実現することにある。

課題を解決するための手段としての請求項１に係る発明は、ドアの移動を検知し、その移動方向にドアの移動をモータの動力で支援するパワーアシストドアであって、前記モータに流れる電流値に基づいて前記モータへの給電量を調節する調節手段を含む制御手段を具備し、前記制御手段は、ドアの移動に基づいて前記ドアの移動開始を判定し、移動開始時の前記ドアの移動速度に基づいて前記モータへの給電量を調節することを特徴とするパワーアシストドアである。

課題を解決するための手段としての請求項２に係る発明は、前記調節手段は、昇順に大きい第一閾値と第二閾値を設定し、前記電流値が前記第一閾値より小さいときは前記モータへの給電量を増やし、前記電流値が前記第二閾値より大きいときは前記モータへの給電量を減らすことを特徴とする請求項１に記載のパワーアシストドアである。

課題を解決するための手段としての請求項３に係る発明は、前記調節手段は、前記電流値が前記第一閾値と前記第二閾値の間にあるときは前記モータへの給電量を一定時間ごとに減らすことを特徴とする請求項２に記載のパワーアシストドアである。

課題を解決するための手段としての請求項４に係る発明は、前記ドアの移動速度は、前記ドアの移動を表すパルス信号のパルス幅で表されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか一つに記載のパワーアシストドアである。

請求項１に係る発明によれば、ドアの移動を検知し、その移動方向にドアの移動をモータの動力で支援するパワーアシストドアは、前記モータに流れる電流値に基づいて前記モータへの給電量を調節する調節手段を含む制御手段を具備し、前記制御手段は、ドアの移動に基づいて前記ドアの移動開始を判定し、移動開始時の前記ドアの移動速度に基づいて前記モータへの給電量を調節するので、ドア本体が既成のものでも操作フィーリングが快適なパワーアシストドアを実現することができ、また、ドアの移動開始を適正に判定するとともに、モータへの初期給電を適正に行うパワーアシストドアを実現することができる。

請求項２に係る発明によれば、前記調節手段は、昇順に大きい第一閾値と第二閾値を設定し、前記電流値が前記第一閾値より小さいときは前記モータへの給電量を増やし、前記電流値が前記第二閾値より大きいときは前記モータへの給電量を減らすので、人力によるドア操作に適応したパワーアシストを行うパワーアシストドアを実現することができる。

請求項３に係る発明によれば、前記調節手段は、前記電流値が前記第一閾値と前記第二閾値の間にあるときは前記モータへの給電量を一定時間ごとに減らすので、パワーアシストを安定的に行うパワーアシストドアを実現することができる。

請求項４に係る発明によれば、前記ドアの移動速度は、前記ドアの移動を表すパルス信号のパルス幅で表されるので、ドアの移動速度を適正に表現するパワーアシストドアを実現することができる。

発明を実施するための形態の一例のスライドドアを装備した車両の外観を示す図である。 スライドドアとドアオープニングの構成を示す図である。 開閉機構の要部を模式的に示す図である。 ドア移動パルスの波形を示す図である。 ドアの移動方向とパルスパターンの関係を示す図である。 スライドドア制御システムの構成を示すブロック図である。 モータの給電回路の電気的接続を示す図である。 リレーの切換えとモータの作動の関係を示す図である。 閾値設定を概念的に示す図である。 スライドドア制御システムの動作を示すフローチャートである。 スライドドア制御システムの動作の一部を示すフローチャートである。 電源電圧とモータ電流の関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための形態に限定されるものではない。
図１に、スライドドアを装備した車両の左側の外観を模式的に示す。図１に示すように、車両１００は、スライドドア２００を装備している。スライドドア２００は、発明を実施するための形態の一例である。スライドドア２００の構成によって、パワーアシストドアに関する発明を実施するための形態の一例が示される。以下、スライドドアを、単にドアともいう。

ドア２００の上部、下部および後部は、車両１００のボデー１１０の上部、下部および後部に設けられたガイドレール１１２，１１４，１１６にそれぞれ係合する。ドア２００は、ガイドレール１１２，１１４，１１６に沿った後方への往復的なスライド運動により、ボデー１１０の側面の開口部すなわちドアオープニングを開閉する。

図２に、ドアとドアオープニングの構成を模式的に示す。図２は、図１に示した車両１００のＡＡ断面図に相当する。図２では、上が室外、下が室内、左が前方、右が後方である。

図２に示すように、ドア２００は、ボデー１１０のドアオープニング３００に嵌まり込んだ状態で閉じきる。この状態では、ドア２００の外面は、ボデー１１０の外面に対して段差がなく、いわゆる面一（つらいち）となる。また、ドア２００の内面のドアトリム２０２も、ボデー１１０の内面に対して面一となる。ドア２００は、本発明におけるドアの一例である。

ドア２００の後部は、オープニング３００内で、係合部材２０４を介してガイドレール１１６に係合する。係合部材２０４は、ドア２００側がヒンジとなっておりガイドレール１１６側がローラとなっている。ガイドレール１１６は、ボデー１１０の外面からオープニング３００内に斜めに入り込んでおり、係合部材２０４のローラは、ガイドレール１１６の斜め部の終端付近に位置する。

ドア２００の前部は、オープニング３００内で、ボス２０６によりソケット１１８に係合する。ソケット１１８は、オープニング３００内で、ボデー１１０のセンタピラー１２０の後面に設けられる。 オープニング３００の内周は、室内側がオープニングフランジ３０２となっている。オープニングフランジ３０２の先端部には、ウェザストリップ４００が設けられる。

図３に、ドア開閉機構の要部を模式的に示す。図３に示すように、ドア開閉機構５００は、モータ５１０、ジョイント５２０およびウォーム減速機構５３０を有する。モータ５１０は、回転軸５１２を有する。ウォーム減速機構５３０は、ウォームギヤ５３２とウォームホイール５３４を有する。ウォームギヤ５３２は、ジョイント５２０によってモータ５１０の回転軸５１２と同軸的に結合される。

ウォームギヤ５３２はウォーム減速機構５３０の入力軸であり、ウォームホイール５３４の中心軸５３４ｃはウォーム減速機構５３０の出力軸である。出力軸の回転は、リニア運動に変換されてドア２００に伝達される。

モータ５１０としては、例えば、正逆両方向に回転可能な直流モータ等が用いられる。モータ５１０の正回転および逆回転によって、ドア２００は、それぞれ、例えば、開方向および閉方向に駆動される。モータ５１０は、本発明におけるモータの一例である。

ウォーム減速機構５３０としては、ウォームギヤ５３２とウォームホイール５３４の間で可逆的に動力伝達が可能なものが用いられる。これによって、ウォームギヤ５３２を主動側としウォームホイール５３４を従動側とする動力伝達と、ウォームホイール５３４を主動側としウォームギヤ５３２を従動側とする動力伝達がどちらも可能となる。

このため、モータの動力によるドア２００の開閉と、人力によるドア２００の開閉（及び、それに伴うモータ５１０の回転）がどちらも可能である。なお、減速機構としては、ウォーム減速機構に代えて、可逆的に動力伝達が可能な適宜の減速機構を用いて良い。

ウォームギヤ５３２は、ジョイント５２０とは反対側の端部に、永久磁石５３２ｍを有する。永久磁石５３２ｍの近傍には、ホールＩＣ５３２ｈが設けられる。永久磁石５３２ｍとホールＩＣ５３２ｈは、ウォームギヤ５３２の回転に伴って、ドア移動パルスを発生する。

図４に、ドア移動パルスの波形を示す。図４に示すように、ドア移動パルスは、２系列のパルス１，パルス２となっている。パルス１とパルス２は、例えば１／４周期の位相差を持つ。パルス１（又は２）のパルス幅Ｗは、ドア速度の増加に伴って減少し、ドア速度の減少に伴って増加する。従って、パルス幅に基づいてドア移動速度を検出することが可能である。

図５に、ドアの移動方向とパルス１，パルス２のパルスパターンの関係を示す。図５の（ａ）に示すように、ドアが閉方向に移動するときは、パルス１のエッジ発生時点におけるパルス１，パルス２の論理値が一致せず、パルス２のエッジ発生時点におけるパルス１，パルス２の論理値が一致する。これに対して、図５の（ｂ）に示すように、ドアが開方向に移動するときは、パルス１のエッジ発生時点におけるパルス１，パルス２の論理値が一致し、パルス２のエッジ発生時点におけるパルス１，パルス２の論理値が一致しない。従って、パルスパターンに基づいてドア移動方向を検出することが可能である。

図６に、ドア制御システムの構成をブロック図によって示す。図６に示すように、ドア制御システム６００は、マイコン(micro computer)６１０を有する。マイコン６１０は、ドア制御システム６００の中枢をなす。

マイコン６１０には、挟込検出用のタッチセンサー入力回路６２０、ドア開閉モードをオート／マニュアルに切り替えるメインＳＷ（スイッチ）６３０、ドア開閉開始用の操作ＳＷ（スイッチ）６４０、電源電圧を検出する電源電圧検出回路６５０、ドア移動を検出するドア移動検出回路６６０、及び、モータ電流を検出するモータ電流検出回路６７０からそれぞれ信号が入力される。

ドア移動検出回路６６０からの入力信号は、図４及び図５に示したパルス１，パルス２である。マイコン６１０は、入力パルスのパルス幅からドア２００の移動速度を求め、入力パルスのパルスパターンからドア２００の移動方向を判別する。

マイコン６１０は、所定のプログラムにより、モータ駆動制御回路６９０及びモータ出力制御回路６８０を通じてモータ５１０を制御することにより、ドア２００の開閉を制御する。その際、マイコン６１０は、モータ駆動制御回路６９０を通じて、ドア２００の開、閉及び停止を制御する。停止は、外力によるドア移動を許容するフリー停止と、外力によるドア移動を阻止するブレーキ停止のいずれかとされる。

マイコン６１０は、モータ出力制御回路６８０を通じて、モータ５１０への給電量を制御する。給電量の制御は、モータ５１０に印加する電圧を調節することによって行われる。電圧調節は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）のデューティレシオを調節すること等によって行われる。

図７に、モータ５１０の給電回路の電気的接続を示す。図７に示すように、給電回路７００は、電源７１０を有する。電源７１０としては例えばバッテリー等が用いられる。電源７１０は、負極が接地されている。

給電回路７００は、また、モータ５１０への給電の極性を切換えるためのリレーＲＬ１，ＲＬ２、モータ５１０のフリー停止とブレーキ停止を切換えるためのリレーＲＬ３、モータ５１０への印加電圧を調節するためのスイッチング素子ＦＥＴ、及び、電流検出用の抵抗Ｒと変換回路ＩＣを有する。

リレーＲＬ１，ＲＬ２は、それらのＯＮ接点同士とＯＦＦ接点同士がそれぞれ共通に接続され、ＯＮ接点側が電源７１０の正極に接続され、ＯＦＦ接点側がスイッチング素子ＦＥＴと抵抗Ｒの直列回路を通じて接地される。

リレーＲＬ１の切換接点はモータ５１０の一方の入力端子に接続され、リレーＲＬ２の切換接点はリレーＲＬ３のＯＮ接点に接続される。リレーＲＬ３は、切換接点がモータ５１０の他方の入力端子に接続され、ＯＦＦ接点が開放されている。

リレーＲＬ１，ＲＬ２のＯＮ接点とＯＦＦ接点の間には、ダイオードＤ１が電源７１０に対して逆極性に並列接続され、スイッチング素子ＦＥＴには、ダイオードＤ２が電源７１０に対して逆極性に並列接続される。

リレーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３はモータ駆動制御回路６９０の主要部をなし、それらの切換がマイコン６１０によって制御される。スイッチング素子ＦＥＴはモータ出力制御回路６８０の主要部をなし、そのオンオフのデューティレシオがマイコン６１０によって制御される。抵抗Ｒと変換回路ＩＣはモータ電流検出回路６７０の主要部をなし、変換回路ＩＣの出力信号がモータ電流検出信号としてマイコン６１０に入力される。

図８に、リレーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３のＯＮ，ＯＦＦ切換えとモータ５１０の作動の関係を示す。図８に示すように、リレーＲＬ１がＯＦＦ、リレーＲＬ２がＯＮ、リレーＲＬ３がＯＮのとき、モータ５１０は閉作動となる。このとき、モータ５１０には、下側の入力端子が（＋）、上側の入力端子が（−）となる極性の給電が行われ、モータ５１０はドア２００を閉じる方向に回転する。

リレーＲＬ１がＯＮ、リレーＲＬ２がＯＦＦ、リレーＲＬ３がＯＮのとき、モータ５１０は開作動となる。このとき、モータ５１０には、上側の入力端子が（＋）、下側の入力端子が（−）となる極性の給電が行われ、モータ５１０はドア２００を開ける方向に回転する。

リレーＲＬ１がＯＦＦ、リレーＲＬ２がＯＦＦ、リレーＲＬ３がＯＦＦのとき、モータ５１０はフリー停止（開回路）となる。このとき、モータ５１０は、給電が遮断されることにより停止し、かつ、入力端子間が開回路となることにより回転フリーとなる。

リレーＲＬ１がＯＦＦ、リレーＲＬ２がＯＦＦ、リレーＲＬ３がＯＮのとき、モータ５１０はブレーキ停止（閉回路）となる。このとき、モータ５１０は、給電が遮断されることにより停止し、かつ、入力端子間が閉回路となることにより回生ブレーキ状態となる。

メインＳＷ６３０が「オート」となっている状態において、搭乗者により、操作ＳＷ６４０が開方向または閉方向に操作されると、それに対応したマイコン６１０の制御指令により、モータ５１０によるドア２００のオードモードの開閉が行われる。開閉の途中で挟み込みが発生すると、タッチセンサー入力回路６２０からの信号に基づいて、ドア２００の停止や反転等の挟み込み回避が行われる。

メインＳＷ６３０が「マニュアル」となっている状態、又は、メインＳＷ６３０が「オート」でドア２００が途中位置で停止している状態において、人力によるドア２００の開閉操作が行われると、電源電圧検出回路６５０、ドア移動検出回路６６０及びモータ電流検出回路６７０からの入力に基づき、マイコン６１０による制御の下で、モータ５１０によるパワーアシストが行われる。

パワーアシスト時には、モータ５１０への給電量がマイコン６１０によって調節される。給電量の調節は、モータ電流検出回路６７０から入力されるモータ電流に基づいて行われる。マイコン６１０は、本発明における調節手段の一例であり、また、制御手段の一例である。

モータ電流の大小はモータ５１０の負荷の大小に対応し、負荷が小さいときはモータ電流が小さく、負荷が大きくなるほどモータ電流が大きくなり、過負荷のときにはモータ電流が過大になる。

これをパワーアシストに当てはめると、人力による操作とモータの負荷の関係は次のようになる。
・進行方向にドアを動かすのに手の力が支配的なときは、モータの負荷が小さく、モータ電流は小さい。
・進行方向にドアを動かすのにモータの力が支配的なときは、モータの負荷が適度で、モータ電流は適度となる。
・進行方向にドアを動かす手の動きを遅くしたとき、ドアに抵抗が加わることによってモータの負荷が増加し、それに対応してモータ電流が増加する。
・進行方向にドアを動かす手の動きを止めたとき、ドアに大きな抵抗が加わることによってモータの負荷がさらに増加し、モータ電流がさらに増加する。

このようなモータ電流の特性に鑑み、負荷の大小を判別するために、マイコン６１０に複数の閾値が設定されている。図９に、閾値設定を概念的に示す。図９に示すように、３つの閾値Ａ，Ｂ，Ｃが設定されている。それらの大小関係は、Ａ＜Ｂ＜Ｃである。閾値Ａは、「負荷小」と「適度」の境界であり、閾値Ｂは、「適度」と「負荷中」の境界であり、閾値Ｃは、「負荷中」と「負荷大」の境界である。

図１０に、パワーアシスト時のマイコン６１０の動作のフローチャートを示す。この動作は周期的に繰り返される。繰り返しの周期は例えば１ｍｓである。
ひとつの周期の動作開始とともに、ステップＳ０１で、アシストモードＯＮか否かを判定する。判定がｎｏの場合は、ステップＳ０２で、移動検知か否かを判定する。移動検知の判定は、ドア移動検出回路６６０から取得した入力パルスのパルス幅に基づいて行われる。

パルス幅は、パルスの最初のエッジを検出してから２エッジ検出したタイミングで取得される。例えば、最初にパルス１のエッジが発生したとすると、図４に示したように、（２）のタイミングでパルス１のパルス幅Ｗが取得される。

人力によるドア２００の開閉操作が行われたときは、フリー停止状態のモータ５１０が回転させられることにより、パルス幅Ｗが所定値より小さくなるので、それに基づいて移動を検知することができる。このとき、入力パルスのパルスパターンに基づいて移動方向を検知することができる。

ステップＳ０２での判定（移動検知？）がｎｏの場合は、この周期の動作を終了する。
ステップＳ０２での判定（移動検知？）がｙｅｓの場合は、ステップＳ０３で、パルス幅から算出した値をモータ出力値とする。モータ出力値とは、モータ５１０に出力する駆動信号の値すなわち給電量のことである。

パルス幅は、人力によるドア２００の開閉操作によって回転させられたモータ５１０の回転速度を表しているので、それに対応したモータ出力値を求めることにより、モータ５１０の初期の回転速度に適応した初期給電量が得られる。パルス幅に対応したモータ出力値は、予めわかっているモータ５１０の入出力特性から求められる。

ステップＳ０４で、検出した方向へモータ駆動出力を行う。モータ駆動出力は、移動方向に合わせてリレーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３を切換えるとともに、モータ５１０への給電量が初期給電量となるよう、スイッチング素子ＦＥＴを制御することによって行われる。

ステップＳ０５で、アシストモードＯＮとする。アシストモードＯＮは、例えば、内部フラグを「１」にすること等によって行われる。その後、この周期の動作を終了する。
ステップＳ０１での判定（アシストモードＯＮ？）がｙｅｓの場合は、ステップＳ０６で、移動停止か否かを判定する。この判定は、入力パルスのパルス幅に基づいて行われる。

移動停止判定がｙｅｓの場合は、ステップＳ１８で、モータ出力ＯＦＦとする。モータ出力ＯＦＦは、スイッチング素子ＦＥＴをＯＦＦにすることによって行われる。そして、ステップＳ１９で、アシストモードＯＦＦとし、ステップＳ２０で、モータ駆動出力停止（開回路）を行う。モータ駆動出力停止（開回路）は、リレーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３を全てＯＦＦにすることによって行われる。これによって、モータ５１０はフリー停止状態となる。その後、この周期の動作を終了する。

ステップＳ０６での判定（移動停止？）がｎｏの場合は、ステップＳ０７で、反対方向への移動か否かを判定する。この判定は、入力パルスのパルスパターンに基づいて行われる。

人力によるドア２００の開閉操作の方向が反転したときは、判定がｙｅｓとなる。その場合は、ステップＳ０４で、検出した方向へモータ駆動出力を行う。これにより、操作方向の反転に合わせて、反対方向へのパワーアシストが行われる。そして、ステップＳ０５でアシストモードＯＮにして、この周期の動作を終了する。

ステップＳ０７での判定（反対方向へ移動？）がｎｏの場合は、ステップＳ０８で、閾値補正処理を行う。この処理には、電源電圧に応じた閾値補正と開閉方向に応じた閾値補正が含まれる。閾値補正処理の詳細については、後にあらためて説明する。

ステップＳ０９で、モータ負荷小か否かを判定する。この判定は、モータ電流を閾値Ａと比較することによって行われる。閾値Ａ以下のときは、判定がｙｅｓとなり、ステップＳ１６で、ドア速度は高速か否かを判定する。ドア速度には制御範囲が予め規定されており、それを超えたか否かが判定される。判定がｙｅｓの場合は、ステップＳ２０で、モータ駆動出力停止（開回路）を行う。その後、この周期の動作を終了する。

ステップＳ１６での判定（ドア速度は高速？）がｎｏの場合は、ステップＳ１７で、モータ出力ＵＰを行う。モータ出力ＵＰの程度は例えば＋２％とされる。これによって、モータ負荷小であってかつドア速度が高速でないときは、モータ５１０への給電量が２％増やされる。

モータ負荷小であるということは、進行方向にドアを動かすのに手の力が支配的であるということであり、パワーアシストが不十分であることを意味する。そこで、モータ出力ＵＰにより、モータ５１０のアシスト力が強められる。

ステップＳ１４で、モータ出力安定時間設定を行う。これによって、内部タイマーにモータ出力安定時間設定が行われる。モータ出力安定時間は予め規定されており、例えば、６０ｍｓである。モータ出力安定時間設定の後に、この周期の動作を終了する。

モータ負荷小であってかつドア速度が高速でない状態が続く間は、この動作が周期的に繰り返される。そして、そのたびにモータ出力が２％ずつ増やされ、アシスト力は次第に増加する。

ステップＳ０９での判定（モータ負荷小？）がｎｏときは、ステップＳ１０で、モータ負荷大か否かを判定する。この判定は、モータ電流を閾値Ｃと比較することによって行われる。閾値Ｃ以上のときは、判定がｙｅｓとなり、ステップＳ１５で、モータ出力ＤＯＷＮ（大）を行う。モータ出力ＤＯＷＮ（大）の程度は例えば−８％とされる。これによって、モータ負荷大のときは、モータ５１０への給電量が８％削減される。

モータ負荷大であるということは、進行方向にドア２００を動かす手の動きが止まったこと等により、モータの負荷がきわめて大きくなったことを意味する。そのような場合は、モータ出力ＤＯＷＮ（大）により、モータ５１０のアシスト力を急減し、ドア２００を止めようとする操作に適応する。その後、ステップＳ１４で、モータ出力安定時間設定を行い、この周期の動作を終了する。

モータ負荷大の状態が続く間は、この動作が周期的に繰り返される。そのたびにモータ出力が８％ずつ削減され、アシスト力は急速に減少する。
ステップＳ１０での判定（モータ負荷大？）がｎｏときは、ステップＳ１１で、モータ負荷中か否かを判定する。この判定は、モータ電流を閾値Ｂと比較することによって行われる。閾値Ｂ以上のときは、判定がｙｅｓとなり、ステップＳ１３で、モータ出力ＤＯＷＮ（小）を行う。モータ出力ＤＯＷＮ（小）の程度は例えば−１％とされる。これによって、モータ負荷中のときは、モータ５１０への給電量が１％削減される。

モータ負荷中であるということは、進行方向にドア２００を動かす手の動きを遅くしたこと等により、モータの負荷が大きくなったことを意味する。そのような場合は、モータ出力ＤＯＷＮ（小）により、モータ５１０のアシスト力を削減し、ドア２００の動きを遅くしようとする操作に適応する。その後、ステップＳ１４で、モータ出力安定時間設定を行い、この周期の動作を終了する。

モータ負荷中の状態が続く間は、この動作が周期的に繰り返される。そのたびにモータ出力が１％ずつ削減され、アシスト力は次第に減少する。
ステップＳ１１での判定（モータ負荷中？）がｎｏときは、ステップＳ１２で、モータ出力安定時間経過か否かを判定する。この判定は、モータ出力安定時間が設定された内部タイマーのタイムアップの有無を判定することより行われる。

ステップＳ１２での判定（モータ出力安定時間経過？）がｎｏの場合は、この周期の動作を終了する。
ステップＳ１２での判定（モータ出力安定時間経過？）がｙｅｓの場合は、ステップＳ１３で、モータ出力ＤＯＷＮ（小）を行う。これによって、モータ負荷が大中小のいずれでもない、すなわち、モータ負荷が適度のときは、モータ出力安定時間経過とともに、モータ５１０への給電量が１％削減される。

モータ負荷が適度であるということは、進行方向にドアを動かすのにモータの力が支配的であることを意味する。そこで、モータ出力安定時間が経過するたびに、モータ５１０への給電量を１％削減する。その後、ステップＳ１４で、モータ出力安定時間設定を行う。

モータ負荷が適度の状態が続く間は、この動作が周期的に繰り返される。これによって、モータ出力安定時間が経過するたびにモータ出力が１％ずつ削減され、アシスト力はドア２００の自然な停止に向けて緩慢に減少する。

図１１に、ステップＳ０８の閾値補正処理のフローチャートを示す。
ステップＨ０１で、閾値読み込みを行う。これによって、ＲＯＭ等に予め設定された閾値Ａ，閾値Ｂ，閾値Ｃがそれぞれ読み込まれる。

予め設定された閾値Ａ，閾値Ｂ，閾値Ｃは、いずれも、パワーアシスト動作が可能な最低電源電圧用であって、かつ、ドア移動方向が開方向のときの最適値となっており、電源電圧がパワーアシスト動作可能な最低源電圧と相違する場合、及び、ドア移動方向が開方向でない場合は補正する必要がある。

ステップＨ０２で、電源電圧読み込みを行う。これによって、電源電圧検出回路６５０が検出した電源電圧が読み込まれる。
ステップＨ０３で、電源電圧による閾値の増加量計算（＋α）を行う。モータ電流は、電源電圧によって変わり、例えば図１２に示すように、電源電圧が高いほどモータ電流が大きくなる。このような電圧電流特性に基づいて、パワーアシスト動作が可能な最低電源電圧と電源電圧の現在値との差に応じて増加量＋αが計算される。

ステップＨ０４で、閾値補正（＋α）処理を行う。これによって、各閾値Ａ，Ｂ，Ｃがいずれも読出し値より＋αだけ補正される。
ステップＨ０５で、閉方向か否かを判定する。

ステップＨ０５での判定（閉方向？）がｎｏのとき、処理を終了する。これによって、ドア移動が開方向のときの閾値補正処理が完了する。
ステップＨ０５での判定（閉方向？）がｙｅｓの場合は、ステップＨ０６で、閉方向時の閾値増減補正値（β）の読み込みを行う。閾値増減補正値（β）は開方向と閉方向の負荷の相違値であり、予め測定されてＲＯＭ等に記憶されている。βの符号は、開方向より閉方向の負荷が大きいとき＋となり、開方向より閉方向の負荷が小さいとき−となる。

ステップＨ０７で、閾値補正（±β）処理を行う。これによって、各閾値Ａ，Ｂ，Ｃは閉方向用の閾値となる。その後、閾値補正処理を終了する。このようにして、電源電圧とドア移動方向に適合した閾値Ａ，閾値Ｂ，閾値Ｃが得られる。

次に、パワーアシストの一例として、停止状態のドア２００を操作者が所望の位置まで手で移動させるときのパワーアシストについて説明する。ドアの移動方向は、開方向若しくは閉方向である。

電源７１０からモータ５０１に電流が流れていないときのドア２００の停止状態においては、ステップＳ０１での判定（アシストモードＯＮ？）とＳ０２での判定（移動検知？）がいずれもｎｏとなることにより、ステップＳ０１，Ｓ０２だけの動作が周期的に繰り返される。これによって、ドア２００は停止状態を継続する。このとき、モータ５１０はフリー停止状態にある。

操作者が手でドア２００を押して移動操作を開始すると、ステップＳ０２での判定（移動検知？）がｙｅｓとなることにより、ステップＳ０３，Ｓ０４，Ｓ０５の動作が行われ、ドア移動の方向と速度に適応したモータ出力が開始され、かつ、アシストモードＯＮとされる。

次の周期では、ステップＳ０１での判定（アシストモードＯＮ？）がｙｅｓとなることにより、ステップＳ０６での判定（移動停止？）とＳ０７での判定（反対方向への移動？）がそれぞれ行われる。ドア移動の初期では、それらの判定がいずれもｎｏとなることにより、ステップＳ０８での閾値補正処理が行われ、閾値Ａ，閾値Ｂ，閾値Ｃが電源電圧とドア移動方向に適合したものとなる。

次いで、ステップＳ０９でモータ負荷小？が判定される。ドア移動の初期では、ドアを動かす手の力が支配的なので、モータの負荷が小さく判定はｙｅｓとなる。このため、ステップＳ１６でドア速度は高速？が判定される。ドア移動の初期では、ドア速度は高速でないので判定はｎｏとなり、ステップＳ１７でモータ出力ＵＰが行われ、ステップＳ１４でモータ出力安定時間設定が行われる。

モータ負荷小である間は、ステップＳ０１，Ｓ０６−Ｓ０９，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１４
の動作が周期的に繰り返され、これによって、モータ出力が例えば２％ずつ増加し、それに伴ってアシスト力が順次増加する。

手の力に代わってモータ５１０の力が支配的なると、モータ負荷が適度になる。このとき、ステップＳ０９の判定（モータ負荷小？）、ステップＳ１０での判定（モータ負荷大？）、及び、ステップＳ１１での判定（モータ負荷中？）がいずれもｎｏとなり、ステップＳ１２でモータ出力安定時間経過？が判定される。

モータ負荷が適度で、かつ、モータ出力安定時間が経過しない間は、ステップＳ０１，Ｓ０６−Ｓ１２の動作が繰り返され、その間に、ステップＳ１２での判定（モータ出力安定時間経過？）がｙｅｓになるたびに、ステップＳ１３でモータ出力ＤＯＷＮ（小）が行われ、ステップＳ１４でモータ出力安定時間設定が行われる。

これによって、モータ出力安定時間が経過するたびに、モータ出力が例えば１％ずつ削減され、それに伴って、アシスト力はドア２００の自然な停止に向けて緩慢に減少する。この間ドア２００は操作方向への移動を継続する。

所望の位置に近づいたこと等により、操作者がドアを動かす手の動きを遅くすると、モータの負荷が増加して負荷中となる。このとき、ステップＳ１１での判定（モータ負荷中？）がｙｅｓとなる。それによって、ステップＳ１３でモータ出力ＤＯＷＮ（小）が行われ、ステップＳ１４でモータ出力安定時間設定が行われる。

モータ負荷中である間は、この動作が周期的に繰り返される。このため、モータ出力が例えば１％ずつ削減され、それに伴ってアシスト力は次第に減少する。
所望の位置で操作者がドアを動かす手を止めたとき、モータの負荷が急増して負荷大となる。このとき、ステップＳ１０での判定（モータ負荷大？）がｙｅｓとなる。それによって、ステップＳ１５でモータ出力ＤＯＷＮ（大）が行われ、ステップＳ１４でモータ出力安定時間設定が行われる。

モータ負荷大の状態が続く間は、この動作が周期的に繰り返される。このため、モータ出力が例えば８％ずつ削減され、それに伴ってアシスト力は急速に減少する。
操作者の手の停止とアシスト力の急減によりドア２００が止まると、ステップＳ０６での判定（移動停止？）がｙｅｓとなり、ステップＳ１８でのモータ出力ＯＦＦ、ステップＳ１９でのアシストモードＯＦＦ、及び、ステップＳ２０でのモータ駆動出力停止が行われる。これによって、モータ５１０はフリー停止状態となる。

所望の位置でドアを止める代わりに、操作者が停止直前で操作方向を反転させた場合は、ステップＳ０７での判定（反対方向への移動？）がｙｅｓとなる。このときは、ステップＳ０４で、検出した移動方向へモータ駆動出力すなわち反対方向へのモータ駆動出力が行われる。従って、それ以降は、反対方向へのパワーアシストが上記と同様にして行われる。

このようにして、パワーアシストは、操作者の手によるドア操作に合せて行われるので、快適な操作フィーリングでドア２００を開閉することができる。また、操作者のドア操作をモータ電流に基づいて検出するので、ドア本体には何らのセンサーを設ける必要がなく、既成のドアをそのまま利用することができる。

本発明のパワーアシストドアは、車両用に限らず、船舶や航空機のパワーアシストドア、あるいは、建物の内外で使用されるパワーアシストドア等適宜の用途のパワーアシストドアであって良い。また、ドアは人の出入りに限らず荷物の出し入れ用のドアであって良い。

１００ ： 車両
１１０ ： ボデー
１１２，１１４，１１６ ： ガイドレール
１１８ ： ソケット
１２０ ： センタピラー
２００ ： スライドドア
２０２ ： ドアトリム
２０４ ： 係合部材
２０６ ： ボス
３００ ： ドアオープニング
３０２ ： オープニングフランジ
４００ ： ウェザストリップ
５００ ： ドア開閉機構
５１０ ： モータ
５１２ ： 回転軸
５２０ ： ジョイント
５３０ ： ウォーム減速機構
５３２ ： ウォームギヤ
５３２ｍ ： 永久磁石
５３２ｈ ： ホールＩＣ
５３４ ： ウォームホイール
５３４ｃ ： 中心軸
６００ ： ドア制御システム
６１０ ： マイコン
６２０ ： タッチセンサー入力回路
６３０ ： メインＳＷ
６４０ ： 操作ＳＷ
６５０ ： 電源電圧検出回路
６６０ ： ドア移動検出回路
６７０ ： モータ電流検出回路
６８０ ： モータ出力制御回路
６９０ ： モータ駆動制御回路
７００ ： 給電回路
７１０ ： 電源

Claims (4)

1. ドアの移動を検知し、その移動方向にドアの移動をモータの動力で支援するパワーアシストドアであって、
   前記モータに流れる電流値に基づいて前記モータへの給電量を調節する調節手段を含む制御手段を具備し、前記制御手段は、ドアの移動に基づいて前記ドアの移動開始を判定し、移動開始時の前記ドアの移動速度に基づいて前記モータへの給電量を調節する
   ことを特徴とするパワーアシストドア。
2. 前記調節手段は、
   昇順に大きい第一閾値と第二閾値を設定し、
   前記電流値が前記第一閾値より小さいときは前記モータへの給電量を増やし、
   前記電流値が前記第二閾値より大きいときは前記モータへの給電量を減らす
   ことを特徴とする請求項１に記載のパワーアシストドア。
3. 前記調節手段は、
   前記電流値が前記第一閾値と前記第二閾値の間にあるときは前記モータへの給電量を一定時間ごとに減らす
   ことを特徴とする請求項２に記載のパワーアシストドア。
4. 前記ドアの移動速度は、前記ドアの移動を表すパルス信号のパルス幅で表される
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか一つに記載のパワーアシストドア。

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