JP6218189B2 - 操作補助制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作対象物を人が小さな力で操作できるように、補助力を付与する操作補助制御装置に関する。

車両に搭載されるバックドアやスライドドアなどは、手動で開閉操作可能になっている。そして、それらの操作対象物が手動で開閉操作された場合に、モータにより補助力を付与して、操作対象物を小さな力で操作できるようにする操作補助制御装置がある。

たとえば、特許文献１や特許文献２の操作補助制御装置では、車両のスライドドアの開閉位置、移動状態、または開閉操作力を、センサにより検出する。そして、センサの出力値に基づいて、スライドドアが開閉操作されたことを検出すると、モータ駆動回路を制御して、モータを駆動し、開閉操作に対して補助力を付与する。

特許文献２では、モータ駆動回路は、４つのスイッチング素子を含んだＨブリッジ回路から構成され、モータと接続されている。電源からモータ駆動回路に到る電流経路には、リレーが設けられている。スライドドアの開閉操作をセンサにより検出すると、リレーをオンして、電流経路を接続し、バッテリからモータ駆動回路に電流を供給する。そして、モータ駆動回路を制御して、モータに電流を流して、モータを駆動し、スライドドアの開閉操作に対して補助力を付与する。また、スライドドアの開閉操作が終了したときなどは、リレーをオフして、電流経路を遮断し、モータ駆動回路の制御を停止する。これにより、バッテリからモータ駆動回路やモータへ電流が流れなくなって、モータが停止し、補助力も停止する。

ところで、リレーのオン・オフ時には、電磁石の作動による耳障りな音が発生して、人に不快感を与えるという問題がある。この対策として、たとえば特許文献３の電動パワーステアリング装置では、ハンドル操作に対するアシスト制御の終了後に、車両のドアの開閉に伴う音の発生タイミングに合わせて、電源とモータ駆動回路の間にあるリレーと、モータ駆動回路とモータの間にあるモータリレーとをオフする。これにより、リレーのオフ時に発生する音がドアの開閉音によってかき消されるので、運転者に与える耳障りな音を軽減することができる。

また、特許文献４には、スイッチ操作に応じて、車両のバックドアを自動で開閉させる開閉駆動装置が開示されている。

特開２０１１−２３６６９７号公報 特開２００１−２４６９３６号公報 特開２００８−２２１８６２号公報 特開２００６−２９９６０３号公報

従来、操作補助制御装置では、操作対象物の誤作動を防止するなどの安全性と、消費電力の低減などを考慮して、操作対象物の非操作時に、電流経路中に設けられたスイッチ手段（リレーなど）をオフして、電源からモータへの電流の流れを遮断する。

しかし、操作対象物の操作の開始と終了の度に、スイッチ手段をオン・オフすると、スイッチ手段としてリレーを用いた場合は、耳障りな音が生じて、操作者に不快感を与えてしまう。また、操作対象物の操作開始時に、スイッチ手段をオフからオンに切り替えてから、モータ駆動回路を制御すると、モータの駆動が遅れる。また、モータが駆動されるまでの間は、モータの回転によって発生する逆起電力によって、モータ端子に所望の方向とは逆方向にモータ電流が流れるため、操作対象物の操作荷重が重くなる。そして、モータが駆動すると、操作対象物の操作に対して補助力が付与されるので、操作対象物の操作荷重が軽くなる。このように、操作対象物の操作開始時に、操作荷重が一旦重くなってから軽くなると、操作者に違和感を与えてしまう。

そこで、本発明の課題は、操作補助制御装置において、スイッチ手段のオン・オフの作動回数を減少させることである。

本発明による操作補助制御装置は、モータを駆動するモータ駆動回路と、電源からモータ駆動回路を経由してモータに電流を供給する電流経路中に設けられたスイッチ手段と、操作対象物の位置を検出する位置検出手段と、操作対象物の移動を検出する移動検出手段と、操作対象物の操作に対してモータにより補助力を付与するように、モータ駆動回路を制御する操作補助制御手段とを備える。そして、操作補助制御手段は、操作対象物が所定方向へ移動した場合に、スイッチ手段をオンし、かつモータにより補助力を付与するようにモータ駆動回路の制御を実行する。また、所定方向へ移動していた操作対象物が終端位置で停止した場合に、スイッチ手段をオフし、かつモータ駆動回路の制御を停止する第１停止制御手段と、所定方向へ移動していた操作対象物が中間位置で停止した場合、または所定方向と反対の方向へ移動した場合に、スイッチ手段をオンし、かつモータ駆動回路の制御を停止する第２停止制御手段とをさらに備える。

上記によると、操作対象物が始端位置から所定方向へ操作された場合に、スイッチ手段をオンし、モータにより補助力を付与するようにモータ駆動回路の制御を実行する。その後、操作対象物が終端位置で停止した場合に、スイッチ手段をオフし、モータ駆動回路の制御を停止して、操作補助を終了する。然るに、操作対象物が中間位置で停止した場合や、操作対象物が所定方向と反対の方向へ操作された場合には、スイッチ手段をオンしたまま、モータ駆動回路の制御を停止して、操作補助を終了する。また、操作対象物が中間位置から対象方向へ再度操作された場合には、スイッチ手段をオンしたまま、モータ駆動回路の制御を実行する。このため、操作補助制御装置において、スイッチ手段のオン・オフの作動回数を減少させることができる。

本発明では、上記操作補助制御装置において、操作補助制御手段がモータ駆動回路の制御を実行することで、モータに電流が流れて、モータが補助力を発生するように駆動される。また、第１停止制御手段または第２停止制御手段がモータ駆動回路の制御を停止することで、モータに電流が流れなくなって、モータが停止する。

また、本発明では、上記操作補助制御装置において、スイッチ手段は、電源からモータ駆動回路に到る第１電流経路中に設けられた第１スイッチ手段と、モータ駆動回路からモータに到る第２電流経路中に設けられた第２スイッチ手段とを含んでいてもよい。

また、本発明では、上記操作補助制御装置において、第１停止制御手段は、スイッチ手段のオン状態が第１所定時間継続した場合にも、スイッチ手段をオフし、かつモータ駆動回路の制御を停止してもよい。

また、本発明では、上記操作補助制御装置において、所定方向へ移動していた操作対象物が中間位置で停止した場合、または所定方向と反対の方向へ移動した場合でも、スイッチ手段のオン状態が第２所定時間継続しているときは、第１停止制御手段が、スイッチ手段をオフし、かつモータ駆動回路の制御を停止してもよい。

また、本発明では、上記操作補助制御装置において、スイッチ手段としてリレーまたは半導体スイッチング素子を用いてもよい。

さらに、本発明では、操作対象物は車両のバックドアであり、操作補助制御装置は、バックドアの手動による開閉操作に対して、モータにより補助力を付与するパワーバックドア制御装置であってもよい。

本発明によれば、操作補助制御装置において、スイッチ手段のオン・オフの作動回数を減少させることができる。

本発明の実施形態によるパワーバックドア制御装置の構成を示した図である。 バックドアの一例を示した図である。 図１のパワーバックドア制御装置のパワーアシスト動作を示したフローチャートである。 図３の停止条件確認処理の詳細を示したフローチャートである。 図１のパワーバックドア制御装置の動作の一例を示したタイムチャートである。 他の実施形態による停止条件確認処理の詳細を示したフローチャートである。 他の実施形態によるパワーバックドア制御装置の構成を示した図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、本実施形態の構成を、図１および図２を参照しながら説明する。

図１は、パワーバックドア制御装置１０の構成を示した図である。図２は、バックドア３０の一例を示した図である。

図１において、パワーバックドア制御装置１０は、バッテリ１１とモータ７とＢＤ（バックドア）開閉機構８とバックドア３０とともに、パワーバックドアシステム１００に組み込まれている。このパワーバックドアシステム１００は、自動四輪車に搭載されている。

パワーバックドア制御装置１０は、図２の車体３１に設けられている。バックドア３０を開閉させるためのＢＤ開閉機構８は、車体３１やバックドア３０に設けられている。モータ７は、ＢＤ開閉機構８の動力源であり、車体３１に設けられている。

バックドア３０は、図２に示すように、自動四輪車の車体３１の後面に設けられた、跳ね上げ式のドアから成る。バックドア３０は、上端部にある回転軸３２を中心にして、下端部が上方へ揺動することで開いて行き、逆に下端部が下方へ揺動することで閉まって行く。図２では、全閉位置にあるバックドア３０を実線で示し、全開位置にあるバックドア３０を１点鎖線で示し、全閉位置と全開位置の間である中間位置にあるバックドア３０を２点鎖線で示している。バックドア３０は、図示しないロック機構により、全閉位置で開動作しないようにロックされる。このロックが解除されると、バックドア３０は開動作可能になる。

バックドア３０は、下端部や把持部（図示省略）をつかんで、手動で開閉操作することができる。バックドア３０を全閉位置から全開位置まで開操作する所要時間や、全開位置から全閉位置まで閉操作する所要時間は、通常１０秒未満である。

バックドア３０が手動で開閉操作された場合に、パワーバックドア制御装置１０は、モータ７により補助力を付与して、操作者が小さな力でバックドア３０を開閉操作できるようにする（パワーアシスト動作）。

なお、パワーバックドア制御装置１０は、図示しないスイッチの操作に応じて、モータ７を駆動して、ＢＤ開閉機構８を作動させ、バックドア３０を自動で開閉させることもできる（オート開閉動作）。

パワーバックドア制御装置１０は、本発明の「操作補助制御装置」の一例である。バックドア３０は、本発明の「操作対象物」の一例である。

パワーバックドア制御装置１０には、制御部１、モータ駆動回路２、電流経路３ａ、３ｂ、３ｃ、リレー４１、４２、リレー駆動回路４ａ、４ｂ、パルス発生器５、全閉・全開検出ＳＷ（スイッチ）６、および電源回路９が備わっている。

制御部１は、マイクロコンピュータから成る。制御部１には、位置検出部１ａ、移動検出部１ｂ、操作補助制御部１ｃ、第１停止制御部１ｄ、および第２停止制御部１ｅが設けられている。これら各部１ａ〜１ｅは、たとえばソフトウェアにより構成されている。他の例として、これら各部１ａ〜１ｅをハードウェアにより構成してもよい。

位置検出部１ａは、本発明の「位置検出手段」の一例である。移動検出部１ｂは、本発明の「移動検出手段」の一例である。操作補助制御部１ｃは、本発明の「操作補助制御手段」の一例である。第１停止制御部１ｄは、本発明の「第１停止制御手段」の一例である。第２停止制御部１ｅは、本発明の「第２停止制御手段」の一例である。

電源回路９は、バッテリ１１の電力から制御部１が駆動するための電力を生成して、制御部１に供給する。バッテリ１１は、本発明の「電源」の一例である。

モータ駆動回路２は、Ｈブリッジ回路２ａとＦＥＴ駆動回路２ｂから構成されている。Ｈブリッジ回路２ａは、４つのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２１〜２４を含み、モータ７と接続されている。ＦＥＴ駆動回路２ｂは、各ＦＥＴ２１〜２４のオン・オフ動作をＰＷＭ（パルス幅変調）で制御する。

バッテリ１１からモータ駆動回路２のＨブリッジ回路２ａに到る第１電流経路３ａ中には、電源リレー４１が設けられている。Ｈブリッジ回路２ａからモータ７に到る第２電流経路３ｂ、３ｃのうち、一方の電流経路３ｃ中には、モータリレー４２が設けられている。

各リレー４１、４２は、電磁リレーから成る。リレー駆動回路４ａは、電源リレー４１をオン・オフ動作させる。リレー駆動回路４ｂは、モータリレー４２をオン・オフ動作させる。リレー駆動回路４ａ、４ｂにより各リレー４１、４２をオンすることで、電流経路３ａ、３ｃがそれぞれ通電可能状態となる。リレー駆動回路４ａ、４ｂにより各リレー４１、４２をオフすることで、電流経路３ａ、３ｃがそれぞれ遮断状態となる。

リレー駆動回路４ａ、４ｂにより各リレー４１、４２をオンし、かつＦＥＴ駆動回路２ｂにより、ＦＥＴ２２とＦＥＴ２３がオフの状態で、ＦＥＴ２１とＦＥＴ２４をＰＷＭ制御で同期させながらオン・オフすることで、バッテリ１１から供給された電流がモータ７に正方向に流れて、モータ７が正転する。また、リレー駆動回路４ａ、４ｂにより各リレー４１、４２をオンし、かつＦＥＴ駆動回路２ｂにより、ＦＥＴ２１とＦＥＴ２４がオフの状態で、ＦＥＴ２２とＦＥＴ２３をＰＷＭ制御で同期させながらオン・オフすることで、バッテリ１１から供給された電流がモータ７に逆方向に流れて、モータ７が逆転する。

少なくとも一方のリレー４１、４２をオフしたり、全てのＦＥＴ２１〜２４をオフし続けたりすることで、バッテリ１１からモータ７に電流が流れなくなり、モータ７が停止する。また、対をなしてモータ電流を流す一組のＦＥＴ（ＦＥＴ２１とＦＥＴ２４、ＦＥＴ２２とＦＥＴ２３）の一方がオンしない場合も、バッテリ１１からモータ７に電流が流れなくなり、モータ７が停止する。

電源リレー４１とモータリレー４２は、本発明の「スイッチ手段」の一例である。また、電源リレー４１は、本発明の「第１スイッチ手段」の一例である。モータリレー４２は、本発明の「第２スイッチ手段」の一例である。

パルス発生器５は、たとえば２相式のロータリエンコーダから成り、モータ７またはＢＤ開閉機構８に設けられている。パルス発生器５は、モータ７の回転状態またはＢＤ開閉機構８の作動状態に応じて、位相がずれた２つのパルス信号を制御部１へ出力する。

モータ７の回転状態、ＢＤ開閉機構８の作動状態、およびバックドア３０の開閉状態は連動している。このため、制御部１の位置検出部１ａは、パルス発生器５から出力される２つのパルス信号を検出し、該パルス信号に基づいてバックドア３０の開閉位置を検出する。

移動検出部１ｂは、位置検出部１ａが検出したドア位置の時間変化に基づいて、バックドア３０の開方向への移動および閉方向への移動を検出する。

全閉・全開検出ＳＷ（スイッチ）６は、車体３１の後部に設けられている。全閉・全開検出ＳＷ６は、バックドア３０が全閉したことと全開したこととを検出して、検出信号を制御部１へ出力する。位置検出部１ａは、全閉・全開検出ＳＷ６からの出力信号に基づいて、バックドア３０が全閉位置または全開位置にあることを検出する。

バックドア３０を全閉位置から全開位置まで開操作する場合は、全閉位置が開操作の始端位置であり、全開位置が開操作の終端位置である。逆に、バックドア３０を全開位置から全閉位置まで閉操作する場合は、全開位置が閉操作の始端位置であり、全閉位置が閉操作の終端位置である。全閉位置と全開位置の間は、バックドア３０の開閉操作の中間位置である。

制御部１は、位置検出部１ａと移動検出部１ｂの検出結果に基づいて、バックドア３０の開閉操作状態を判断する。具体的には、バックドア３０を自動で開閉していないときに、移動検出部１ｂによりバックドア３０の移動を検出すると、制御部１は、バックドア３０が手動で開閉操作されたと判断する。また、制御部１は、位置検出部１ａが検出したバックドア３０の位置の変化に基づいて、バックドア３０の操作方向が開方向か閉方向かを判断する。

制御部１がバックドア３０の開操作が有ったことを検出した場合、操作補助制御部１ｃが、リレー駆動回路４ａ、４ｂを介して各リレー４１、４２をオンし、モータ駆動回路２のアシスト制御を実行する。

モータ駆動回路２のアシスト制御とは、バックドア３０の開操作に対してモータ７により補助力を付与するように、モータ駆動回路２を制御することである。具体的には、バックドア３０の開方向への移動量または移動速度に基づいて、Ｈブリッジ回路２ａの対をなす一組のＦＥＴ（たとえばＦＥＴ２１とＦＥＴ２４）に対するＰＷＭ信号のデューティ比を設定し、該デューティ比で２つのＦＥＴを同期させながらオン・オフして、モータ７に開作動方向に電流を流す。これにより、バックドア３０の開操作状態に応じて、モータ７が開作動方向へ回転して、ＢＤ開閉機構８を開作動させ、バックドア３０の開操作がアシスト（操作補助）される。このように、バックドア３０の開操作をアシストするのは、重力に反してバックドア３０を手で持ち上げる場合、手に掛かる荷重が大きいからである。

一方、制御部１がバックドア３０の閉操作が有ったことを検出した場合、操作補助制御部１ｃは、各リレー４１、４２をオンせず、モータ駆動回路２のアシスト制御を実行しない。つまり、バックドア３０の閉操作は、モータ７の動力でアシストしない。このように、バックドア３０の閉操作をアシストしないのは、バックドア３０を手で引き下げる場合、バックドア３０に重力が作用するため、手に掛かる荷重が小さいからである。

第１停止制御部１ｄは、バックドア３０の開操作のアシストを開始した後、所定の第１停止条件が成立すると、各リレー４１、４２をオフし、モータ駆動回路２のアシスト制御を停止する。詳しくは、モータ駆動回路２の全てのＦＥＴ２１〜２４をオフし、または対をなす一組のＦＥＴの一方をオフにして、モータ７への電流を遮断する。これにより、モータ７の開作動方向への回転が停止して、バックドア３０の開操作のアシストが終了する。

第２停止制御部１ｅは、バックドア３０の開操作のアシストを開始した後、所定の第２停止条件が成立すると、各リレー４１、４２をオンしたまま、モータ駆動回路２の制御を停止する。この場合も、モータ駆動回路２の全てのＦＥＴ２１〜２４をオフし、または対をなす一組のＦＥＴの一方をオフにして、モータ７への電流を遮断する。これにより、モータ７の開作動方向への回転が停止して、バックドア３０の開操作のアシストが終了する。

次に、パワーバックドア制御装置１０のパワーアシスト動作の詳細を、図３〜図５を参照しながら説明する。

図３は、パワーバックドア制御装置１０のパワーアシスト動作を示したフローチャートである。図５は、パワーバックドア制御装置１０の動作を示したタイムチャートである。

たとえば、バックドア３０が全閉位置または全開位置で停止しているときは、図５のＰ１より左側に示すように、電源リレー４１とモータリレー４２がオフ状態にあり、モータ駆動回路２のアシスト制御が停止状態にある。このため、モータ７も停止状態にある。

バックドア３０の自動開閉動作が行われていない状態で、たとえば、全閉位置にあるバックドア３０のロックが解除された後、操作者がバックドア３０を全閉位置から開操作する（図５のＰ１）。すると、バックドア３０が開方向へ移動したことが移動検出部１ｂにより検出される（図３のステップＳ１：ＹＥＳ）。

そして、操作補助制御部１ｃが、電源リレー４１とモータリレー４２をオンし（図３のステップＳ２）、モータ駆動回路２のアシスト制御を開始する（図３のステップＳ３）。このとき、図５に示すように、まず電源リレー４１をオンし（図５のＰ２）、次にモータリレー４２をオンし（図５のＰ３）、それからモータ駆動回路２のアシスト制御を実行する（図５のＰ４）。これにより、モータ７に電流が流れて、モータ７が開作動方向に回転し、バックドア３０の開操作に対して補助力が付与される（アシスト状態）。また、各リレー４１、４２がオフからオンに切り替わるときに、電磁石の作動による作動音が生じる。

次に、制御部１が停止条件確認処理を実行する（図３のステップＳ４）。図４は、停止条件確認処理の詳細を示したフローチャートである。この停止条件確認処理は、バックドア３０の開操作のアシスト中に実行される。

たとえば、開操作によって開方向へ移動していたバックドア３０が、中間位置で停止したことを位置検出部１ａと移動検出部１ｂにより検出し（図４のステップＳ１１：ＹＥＳ、図５のＰ５）、かつ、制御部１がリレー４１、４２の一方または両方のオン状態が所定時間Ｔ２（たとえば１０秒）継続していないことを確認したとする（図４のステップＳ１３：ＮＯ）。この場合、制御部１は、第２停止条件が成立したと判断する（図４のステップＳ１７）。なお、リレー４１、４２のオン時間は、制御部１が内部メモリに設けられたカウンタを用いて計測する。所定時間Ｔ２は、本発明の「第２所定時間」の一例である。

また、たとえば、操作者がバックドア３０の開操作を止めて、閉操作を行ったため、開方向へ移動していたバックドア３０が閉方向へ移動したことを移動検出部１ｂにより検出し（図４のステップＳ１２：ＹＥＳ）、かつ、制御部１がリレー４１、４２の一方または両方のオン状態が所定時間Ｔ２継続していないことを確認したとする（図４のステップＳ１３：ＮＯ）。この場合も、制御部１は、第２停止条件が成立したと判断する（図４のステップＳ１７）。

上記のように第２停止条件が成立すると（図３のステップＳ８：ＹＥＳ）、第２停止制御部１ｅが、電源リレー４１とモータリレー４２のオン状態を継続しつつ、モータ駆動回路２のアシスト制御を停止する（図３のステップＳ９、図５のＰ６）。これにより、モータ７に電流が流れなくなって、モータ７が停止し、バックドア３０の開操作に対するアシストが終了する。

この後、操作者がバックドア３０の開操作を再開すると（図５のＰ７）、バックドア３０が開方向へ移動したことが移動検出部１ｂにより検出される（図３のステップＳ１：ＹＥＳ）。そして、操作補助制御部１ｃが、電源リレー４１とモータリレー４２をオンしたまま（図３のステップＳ２）、モータ駆動回路２のアシスト制御を再開する（図３のステップＳ３、図５のＰ８）。これにより、モータ７に電流が流れて、モータ７が開作動方向に回転し、バックドア３０の開操作が再度アシストされる。

一方、開操作によって開方向へ移動していたバックドア３０が、中間位置で停止したり閉方向へ移動したりしても（図４のステップＳ１１：ＹＥＳまたはステップＳ１２：ＹＥＳ）、いずれかのリレー４１、４２のオン状態が所定時間Ｔ２継続していれば（図４のステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１は、第１停止条件が成立したと判断する（図４のステップＳ１８）。

また、開操作によって開方向へ移動していたバックドア３０が、全開位置で停止したことを位置検出部１ａと移動検出部１ｂにより検出したとする（図４のステップＳ１４：ＹＥＳ、図５のＰ９）。この場合も、制御部１は、第１停止条件が成立したと判断する（図４のステップＳ１８）。

また、開方向へ移動中のバックドア３０が、たとえば急に閉操作が行われたことにより、全閉位置で停止したことを位置検出部１ａと移動検出部１ｂにより検出したとする（図４のステップＳ１５：ＹＥＳ）。または、いずれかのリレー４１、４２のオン状態が所定時間Ｔ１（たとえば６０秒）継続しているとする（図４のステップＳ１６：ＹＥＳ）。これらの場合も、制御部１は、第１停止条件が成立したと判断する（図４のステップＳ１８）。なお、所定時間Ｔ１は、所定時間Ｔ２より長い時間または同等の時間であって（Ｔ１≧Ｔ２）、本発明の「第１所定時間」の一例である。

上記のように第１停止条件が成立すると（図３のステップＳ５：ＹＥＳ）、第１停止制御部１ｄが、モータ駆動回路２のアシスト制御を停止し（図３のステップＳ６）、電源リレー４１とモータリレー４２をオフする（図３のステップＳ７）。このとき、図５に示すように、まずモータ駆動回路２のアシスト制御を停止し（図５のＰ１０）、次に各リレー４１、４２をオフする（図５のＰ１１、Ｐ１２）。これにより、モータ７に電流が流れなくなって、モータ７が停止し、バックドア３０の開操作に対するアシストが終了する。また、各リレー４１、４２がオンからオフに切り替わるときに、電磁石の作動による作動音が生じる。なお、リレー４１、４２は同時にオフしてもよいし、リレー４１、４２のうち一方を先にオフし、他方を後でオフしてもよい。

他方、図４のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６の判定結果がいずれもＮＯであった場合、制御部１は、停止条件が不成立であると判断する（図４のステップＳ１９）。この場合、制御部１は、第１停止条件と第２停止条件が両方とも成立していないので（図３のステップＳ５：ＮＯ、ステップＳ８：ＮＯ）、再び停止条件確認処理を実行する（図３のステップＳ４）。

上記実施形態によると、バックドア３０が全閉位置から開操作された場合に、各リレー４１、４２をオンし、モータ７により補助力を付与するようにモータ駆動回路２のアシスト制御を実行する。そしてその後、たとえばバックドア３０が全開位置で停止した場合に、各リレー４１、４２をオフし、かつモータ駆動回路２のアシスト制御を停止して、バックドア３０の開操作のアシストを終了する。然るに、バックドア３０が中間位置で停止した場合や、バックドア３０が閉操作された場合には、各リレー４１、４２をオンしたまま、モータ駆動回路２のアシスト制御を停止して、バックドア３０の開操作のアシストを終了する。また、バックドア３０が中間位置から再度開操作された場合には、各リレー４１、４２をオンしたまま、モータ駆動回路２のアシスト制御を再開する。このため、パワーバックドア制御装置１０において、各リレー４１、４２のオン・オフの作動回数を減少させることができる。

また、バックドア３０の開操作が中断されてから再開されるまで、各リレー４１、４２のオン状態が継続されるので、バックドア３０の開操作の再開時に、モータ駆動回路２のアシスト制御をただちに再開して、モータ７を速やかに駆動することができる。すなわち、開操作の再開からモータ７の駆動までに時間的な遅れがない。このため、開操作の再開時にモータ７に逆起電力が生じたとしても、その影響はほとんどない。したがって、この逆起電力に起因してバックドア３０の操作荷重が一旦重くなってから軽くなるという現象が発生し難くなり、操作者に違和感を与えることが少なくなる。

さらに、バックドア３０の開操作が中断されてから再開されるまで、各リレー４１、４２がオンからオフに切り替えられたり、オフからオンに切り替えられたりしないので、各リレー４１、４２から耳障りな音が生じず、操作者に不快感を与えることがない。

また、上記実施形態では、開操作されていたバックドア３０が、中間位置で停止した場合や反対に閉操作された場合に、各リレー４１、４２のオン状態を継続しても、モータ駆動回路２のアシスト制御が停止される。このため、モータ７に電流が流れなくなって、モータ７が停止し、開操作に対する補助力が発生しなくなって、モータ７およびバックドア３０が誤動作するのを防止することができる。

また、各リレー４１、４２のオン状態が長時間継続すると、バッテリ１１の電力が消費されてしまう。然るに、上記実施形態では、いずれかのリレー４１、４２のオン状態が、バックドア３０の通常の開閉操作時間より長い時間Ｔ１、Ｔ２継続した場合に、各リレー４１、４２をオフし、かつモータ駆動回路２のアシスト制御を停止する。このため、バッテリ１１の電力が無駄に消費されるのを防止して、バッテリ１１の消耗を抑えることができる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、図４の実施形態では、開操作されていたバックドア３０が中間位置で停止したり閉方向へ移動したりしても（図４のステップＳ１１：ＹＥＳ、またはステップＳ１２：ＹＥＳ）、いずれかのリレー４１、４２のオン状態が所定時間Ｔ２継続した（図４のステップＳ１３：ＹＥＳ）場合、第１停止条件が成立したと判断した（図４のステップＳ１８）。然るに、本発明はこれのみに限定するものではない。

これ以外に、たとえば図６に示す他の実施形態のように、開操作されていたバックドア３０が中間位置で停止したり閉方向へ移動したりした場合（図６のステップＳ１１：ＹＥＳ、またはステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部１が、各リレー４１、４２のオン状態の継続時間を考慮せずに、第２停止条件が成立したと判断してもよい（図６のステップＳ１７）。そして、第２停止制御部１ｅが、各リレー４１、４２のオン状態を継続しつつ、モータ駆動回路２のアシスト制御を停止すればよい（図３のステップＳ９）これにより、モータ７に電流が流れなくなって、モータ７が停止し、バックドア３０の開操作に対するアシストが終了する。

また、図６の実施形態では、バックドア３０が全開位置または全閉位置で停止した場合（図６のステップＳ１４：ＹＥＳ、またはステップＳ１５：ＹＥＳ）と、いずれかのリレー４１、４２のオン状態が所定時間Ｔ３（たとえば１０秒）継続した場合（図６のステップＳ１６’：ＹＥＳ）に、制御部１が、第１停止条件が成立したと判断する（図６のステップＳ１８）。所定時間Ｔ３は、本発明の「第１所定時間」の一例である。

また、以上の実施形態では、バッテリ１１からモータ駆動回路２を経由してモータ７に電流を供給する電流経路３ａ、３ｃに、スイッチ手段としてリレー４１、４２を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。リレーに代えて、たとえばＦＥＴのような半導体スイッチング素子を、バッテリ１１からモータ駆動回路２を経由してモータ７に電流を供給する電流経路に設けてもよい。図７は、この場合の実施形態を示している。

、
図７では、バッテリ１１からモータ駆動回路２に到る電流経路３ａに、スイッチング用のＦＥＴ４３と、逆接続防止用のＦＥＴ４４を設けている。モータ駆動回路２からモータ７に到る電流経路３ｂ、３ｃには、スイッチ手段を設けていない。ＦＥＴ駆動回路４ｃは、ＦＥＴ４３、４４をそれぞれオン・オフ動作させる。ＦＥＴ駆動回路４ｃによりＦＥＴ４３、４４をオンすることで、電流経路３ａが通電可能状態となって、バッテリ１１からモータ駆動回路２に電流が供給される。また、ＦＥＴ駆動回路４ｃによりＦＥＴ４３、４４をオフすることで、電流経路３ａが遮断状態となって、バッテリ１１からモータ駆動回路２に電流が供給されなくなる。ＦＥＴ４４は、バッテリ１１が正極と負極を逆にして接続（逆接続）された場合に、ＦＥＴ４３やモータ駆動回路２のＦＥＴ２１〜２４を保護する機能を有する。ＦＥＴ４３は、本発明の「半導体スイッチング素子」と「スイッチ手段」の一例である。

このように、スイッチ手段としてＦＥＴ４３を用いることで、ＦＥＴ４３のオン・オフ時に、耳障りな音が生じず、操作者に不快感を与えることがなくなる。また、バックドア３０の開操作が中断されてから再開されるまで、ＦＥＴ４３のオン状態を継続することで、バックドア３０の開操作の再開時に、モータ駆動回路２のアシスト制御をただちに再開して、モータ７を速やかに駆動することができる。すなわち、開操作の再開からモータ７の駆動までに時間的な遅れがない。このため、開操作の再開時にモータ７に逆起電力が生じたとしても、その影響はほとんどない。したがって、この逆起電力に起因してバックドア３０の操作荷重が一旦重くなってから軽くなるという現象が発生し難くなり、操作者に違和感を与えることが少なくなる。

また、他の実施形態として、モータ駆動回路２からモータ７に到る電流経路３ｂ、３ｃにも、ＦＥＴなどのスイッチ手段を設けてもよい。また、ＦＥＴ以外の半導体スイッチング素子を、スイッチ手段として用いてもよい。さらに、リレーのような機械的なスイッチ手段と半導体スイッチング素子とを併用してもよい。

また、以上の実施形態では、バックドア３０の開操作をモータ７の動力でアシストし、バックドア３０の閉操作はアシストしない例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、アシストするバックドア３０の移動方向として、開方向と閉方向の両方を設定する。そして、バックドア３０が開操作されて開方向へ移動した場合に、該開操作をアシストするようにモータ駆動回路２によりモータ７を駆動し、バックドア３０が閉操作されて閉方向へ移動した場合に、該閉操作をアシストするようにモータ駆動回路２によりモータ７を駆動してもよい。または、バックドア３０が閉操作されて閉方向へ移動した場合にのみ、該閉操作をアシストするようにモータ駆動回路２によりモータ７を駆動してもよい。

また、以上の実施形態では、跳ね上げ式のバックドア３０を例に示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外の方式のバックドアを用いてもよい。

さらに、以上の実施形態では、自動四輪車のパワーバックドア制御装置１０に本発明を適用した例を挙げたが、これに限るものではない。たとえばスライドドアを開閉させるパワースライドドア制御装置のような操作補助制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。

１ａ 位置検出部（位置検出手段）
１ｂ 移動検出部（移動検出手段）
１ｃ 操作補助制御部（操作補助制御手段）
１ｄ 第１停止制御部（第１停止制御手段）
１ｅ 第２停止制御部（第２停止制御手段）
２ モータ駆動回路
３ａ 第１電流経路
３ｃ 第２電流経路
７ モータ
１０ パワーバックドア制御装置（操作補助制御装置）
１１ バッテリ（電源）
４１ 電源リレー（スイッチ手段、第１スイッチ手段）
４２ モータリレー（スイッチ手段、第２スイッチ手段）
４３ ＦＥＴ（半導体スイッチング素子、スイッチ手段）
３０ バックドア（操作対象物）
Ｔ１、Ｔ３ 所定時間（第１所定時間）
Ｔ２ 所定時間（第２所定時間）

Claims (8)

1. モータを駆動するモータ駆動回路と、
   電源から前記モータ駆動回路を経由して前記モータに電流を供給する電流経路中に設けられたスイッチ手段と、
   操作対象物の位置を検出する位置検出手段と、
   操作対象物の移動を検出する移動検出手段と、
   操作対象物の操作に対して前記モータにより補助力を付与するように、前記モータ駆動回路を制御する操作補助制御手段と、を備えた操作補助制御装置において、
   前記操作補助制御手段は、前記操作対象物が所定方向へ移動した場合に、前記スイッチ手段をオンし、かつ前記モータにより補助力を付与するように前記モータ駆動回路の制御を実行し、
   前記所定方向へ移動していた前記操作対象物が終端位置で停止した場合に、前記スイッチ手段をオフし、かつ前記モータ駆動回路の制御を停止する第１停止制御手段と、
   前記所定方向へ移動していた前記操作対象物が中間位置で停止した場合、または前記所定方向と反対の方向へ移動した場合に、前記スイッチ手段をオンし、かつ前記モータ駆動回路の制御を停止する第２停止制御手段と、をさらに備えた、ことを特徴とする操作補助制御装置。
2. 請求項１に記載の操作補助制御装置において、
   前記操作補助制御手段が前記モータ駆動回路の制御を実行することで、前記モータに電流が流れて、前記モータが前記補助力を発生するように駆動され、
   前記第１停止制御手段または前記第２停止制御手段が前記モータ駆動回路の制御を停止することで、前記モータに電流が流れなくなって、前記モータが停止する、ことを特徴とする操作補助制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の操作補助制御装置において、
   前記スイッチ手段は、
   前記電源から前記モータ駆動回路に到る第１電流経路中に設けられた第１スイッチ手段と、
   前記モータ駆動回路から前記モータに到る第２電流経路中に設けられた第２スイッチ手段と、を含むことを特徴とする操作補助制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の操作補助制御装置において、
   前記第１停止制御手段は、前記スイッチ手段のオン状態が第１所定時間継続した場合にも、前記スイッチ手段をオフし、かつ前記モータ駆動回路の制御を停止する、ことを特徴とする操作補助制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の操作補助制御装置において、
   前記所定方向へ移動していた前記操作対象物が中間位置で停止した場合、または前記所定方向と反対の方向へ移動した場合でも、前記スイッチ手段のオン状態が第２所定時間継続しているときは、前記第１停止制御手段が、前記スイッチ手段をオフし、かつ前記モータ駆動回路の制御を停止する、ことを特徴とする操作補助制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の操作補助制御装置において、
   前記スイッチ手段としてリレーを用いた、ことを特徴とする操作補助制御装置。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の操作補助制御装置において、
   前記スイッチ手段として半導体スイッチング素子を用いた、ことを特徴とする操作補助制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の操作補助制御装置において、
   前記操作対象物は車両のバックドアであり、
   当該操作補助制御装置は、前記バックドアの手動による開閉操作に対して、前記モータにより補助力を付与するパワーバックドア制御装置である、ことを特徴とする操作補助制御装置。

Images