JP2012112173A - パワーアシストドア - Google Patents

Abstract

【課題】快適な操作フィーリングのパワーアシストドアを実現する。
【解決手段】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、前記ドアの移動方向の傾斜を検知する傾斜センサと、前記ドアの移動中に前記モータに流れる電流値と所定の閾値とを比較する判断部と、前記判断部の比較結果に基づいて前記モータへの給電量を調節する調節部と、を備え、前記判断部は、前記傾斜検知手段からの傾斜検知結果に応じて、前記閾値もしくは前記電流値の少なくともどちらか一方の値を変更する、ことを特徴とする。
【選択図】図１

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において、後席の側部スライドドアを、モータの動力で駆動（開閉）するパワースライドドアとすることがある。なお、この種の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、人力に対してモータの動力を利用した支援、すなわちパワーアシストとして利用されることもある。

そして、このように人力をアシストするパワーアシストドアにおいて、開閉操作のフィーリングを改良するため、ドアの把手に設けた握りトルクセンサ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を比較し、比較結果（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

以上の特許文献１記載のようなパワーアシストを可能にするためには、操作力感知用のセンサを備えたドアでなければならず、既成のドアやセンサをそのまま使用することができない。

また、操作力検知用のセンサの検知結果を処理するＡ−Ｄ変換器、Ａ−Ｄ変換器の出力が入力されるインタフェースあるいはＣＰＵのポート、さらに、操作力に応じて制御する制御プログラムも必要になる。

さらに、操作者による握りトルクセンサの握り方の違い、あるいは、操作者の手の大きさや握力の違いなどにより、強く握った場合には予想以上の強いアシスト力が生じたり、弱く握った場合には予想以下の弱いアシスト力しか生じない、といった現象が発生しうる。この結果、握りトルクセンサの握り方の差によっては、快適な操作フィーリングを得られない問題がある。

一方、上述した握りトルクセンサを用いない場合には、操作者の操作力を何らかの手段で検知して、モータによる所定のトルクでアシストを行う手法も考えられる。

ところで、このように握りトルクセンサを用いないパワーアシストドアでは、モータのアシスト力を細かく可変制御することができない。通常状態では問題は生じないが、傾斜状態でのスライドドア操作時には、ドアの操作が通常より重くなったり、逆に軽くなったりという現象が発生する。

図４（ａ）のように前下がりの状態で、スライドドアを後方に操作する場合には、傾斜に沿ってスライドドアを上げる力が必要になるため、操作が重くなる。図４（ｂ）のように前下がりの状態で、スライドドアを前方に操作する場合には、傾斜に沿ってスライドドアを下げる力（重力）が働くため、操作が軽くなる。図４（ｃ）のように前上がりの状態で、スライドドアを後方に操作する場合には、傾斜に沿ってスライドドアを下げる力（重力）が働くため、操作が軽くなる。図４（ｄ）のように前上がりの状態で、スライドドアを前方に操作する場合には、傾斜に沿ってスライドドアを上げる力が必要になるため、操作が重くなる。以上のように、傾斜状態では、パワーアシストドアの操作のフィーリングが変化していた。

本発明の目的は、操作者のドア操作に応じて、傾斜状態にあっても快適な操作フィーリングの動力支援が可能なパワーアシストドアを実現することにある。

以上の課題は以下に述べる各発明により解決される。

（１）第１の発明は、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、前記ドアの移動方向の傾斜を検知する傾斜検知手段と、前記ドアの移動中に前記モータに流れる電流値と所定の閾値とを比較する判断部と、前記判断部の判断結果に基づいて、加速制御時は前記モータへの給電量を増やし、減速制御時は前記モータへの給電量を減らすように前記モータへの給電量を調節する調節部と、を備え、前記判断部は、前記閾値として昇順に大きい第１閾値と第２閾値とが設定され、前記電流値が前記第１閾値より小さいと判断された状態では前記モータへの給電量を増やす加速制御を、前記電流値が前記第２閾値より大きいと判断された状態では前記モータへの給電量を減らす減速制御を行うように判断する場合において、前記傾斜に沿って下がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記減速制御が発生しやすくなり、前記加速制御が発生しにくくなるように、または、前記傾斜に沿って上がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記加速制御が発生しやすくなり、前記減速制御が発生しにくくなるように、前記傾斜検知手段からの傾斜検知結果に応じて、前記閾値もしくは前記電流値の少なくともどちらか一方の値を変更する、ことを特徴とする。

（２）第２の発明は、上記（１）で前記傾斜検知手段からの傾斜検知結果に応じて、前記閾値を変更する場合において、前記判断部は、前記傾斜に沿って下がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記第１閾値もしくは前記第２閾値の少なくとも一方を下げ、前記傾斜に沿って上がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記第１閾値もしくは前記第２閾値の少なくとも一方を上げる、ことを特徴とする。

（３）第３の発明は、上記（１）または（２）で前記傾斜検知手段からの傾斜検知結果に応じて、前記電流値を変更する場合において、前記判断部は、前記傾斜に沿って下がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記電流値に所定の正の定数を加算するか所定の１以上の係数を乗じ、前記傾斜に沿って上がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記電流値に所定の負の定数を加算するか所定の０より大きく１未満の係数を乗じる、ことを特徴とする。

（４）第４の発明は、上記（１）〜（３）において、前記判断部は、前記ドアが停止している場合に前記傾斜検知手段で得られた傾斜検知結果に応じる、ことを特徴とする。

この発明では、ドアの移動方向にドアの移動をモータの動力で支援する際にモータに流れる電流と所定の閾値の比較結果に基づいてモータへの給電量を調節する制御をしており、この際に、傾斜検知結果に応じて、閾値もしくは電流値の少なくともどちらか一方の値を変更している。ここで、傾斜に沿って下がる方向にドアを移動させる際には、減速制御が発生しやすくなり、加速制御が発生しにくくなるように、または、閾値もしくは電流値の少なくともどちらか一方の値を変更し、傾斜に沿って上がる方向にドアを移動させる際には、加速制御が発生しやすくなり、減速制御が発生しにくくなるように、閾値もしくは電流値の少なくともどちらか一方の値を変更することにより、傾斜状態にかかわらず快適な操作フィーリングのパワーアシストドアを実現できる。

また、閾値として昇順に大きい第１閾値と第２閾値とが設定され、電流値が第１閾値より小さいと判断された状態ではモータへの給電量を増やす加速制御を、電流値が前記第２閾値より大きいと判断された状態ではモータへの給電量を減らす減速制御を行うように設定された場合に、傾斜に沿って下がる方向にドアを移動させる際には第１閾値もしくは第２閾値の少なくとも一方を下げ、傾斜に沿って上がる方向にドアを移動させる際には第１閾値もしくは第２閾値の少なくとも一方を上げることにより、傾斜状態にかかわらず快適な操作フィーリングのパワーアシストドアを実現できる。

また、閾値として昇順に大きい第１閾値と第２閾値とが設定され、電流値が第１閾値より小さいと判断された状態ではモータへの給電量を増やす加速制御を、電流値が前記第２閾値より大きいと判断された状態ではモータへの給電量を減らす減速制御を行うように設定された場合に、傾斜に沿って下がる方向にドアを移動させる際には電流値に所定の正の定数を加算するか所定の１以上の係数を乗じ、傾斜に沿って上がる方向にドアを移動させる際には電流値に所定の負の定数を加算するか所定の０より大きく１未満の係数を乗じることにより、傾斜状態にかかわらず快適な操作フィーリングのパワーアシストドアを実現できる。

また、ドアが停止している場合に傾斜検知手段で取得された傾斜検知結果に応じて、以上の閾値もしくは電流値を変更するよう制御することにより、ドア移動時の振動によって傾斜検知結果が影響を受けることがなく、正確な傾斜測定と制御を行うことが可能になる。

すなわち、以上のように傾斜角度に応じて比較の閾値や電流値を変更することで、加速や減速の判定基準が変更され、結果として給電量変更のタイミングが最適化されることになり、傾斜角度によるドアの自重の影響を相殺するようにモータへの給電量を調節することになって、下向き移動や上向き移動によるドアの重さや軽さを操作者に感じさせない状態を保ち、傾斜状態にかかわらず快適な操作フィーリングのパワーアシストドアを実現できる。

実施形態のパワーアシストドアの構成を示すブロック図である。 実施形態のパワーアシストドアを適用する車両の外観を示す説明図である。 実施形態のパワーアシストドアの制御を示すフローチャートである。 実施形態のパワーアシストドアを適用する車両の状態を示す説明図である。 実施形態のパワーアシストドアの制御モード決定の特性を示す特性図である。 実施形態のパワーアシストドアの制御の特性を示す特性図である。 実施形態のパワーアシストドアの制御の特性を示す特性図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態（実施形態）を詳細に説明する。なお、本発明は、以下に述べる実施形態の具体例に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。

〔パワーアシストドアの構成〕
本実施形態のパワーアシストドア１００の電気的構成を図１に示す。この図１において、制御部１０１はＣＰＵや各種プロセッサで構成されており、パワーアシストドア１００の各部を制御する制御部である。

なお、この制御部１０１は、モータＭの回転やドアＤの移動に応じた移動検知部１４０の検知信号から移動速度や移動方向を抽出する移動情報抽出部１０１１と、モータＭを流れる電流の検知結果から電流値Ｉを抽出する電流抽出部１０１３と、抽出された移動方向や移動速度や電流値Ｉや傾斜角から閾値決定や電流値・閾値比較など行って制御モードを決定する判断部１０１６と、決定されたモードに応じてモータＭへの給電量を調節する調節部１０１８と、を含んで構成されている。

記憶部１０２は、後述する判断のための閾値などのパラメータ、各制御モードにおけるモータへの給電量データ、傾斜検知結果に応じて閾値もしくは電流値の少なくともどちらか一方の値を変更する際の変更パラメータ、その他各種のデータが格納された記憶手段であり、制御部１０１からデータの読み出しや変更が可能に構成されている。

センサ１０４はドアの停止位置や挟み込みなどを検知する検知手段であり、検知結果は制御部１０１に伝達される。

スイッチ１０６はドアの駆動に関する各種指示が入力される操作手段であり、入力結果は制御部１０１に伝達される。

傾斜センサ１０８はドアＤの移動可能方向に対する傾斜を検知するように車両に設置された傾斜検知手段であり、検知結果は制御部１０１に伝達される。

駆動回路１１０は制御部１０１からの給電量の調節指示に基づいて所定のデューティのモータ駆動信号をモータに供給するドライバ回路などの駆動手段である。

モータＭは駆動回路１１０からのモータ駆動信号によって回転力を発生し、この回転力によってドアＤを駆動する支援用動力供給源である。

電流検知部１２０は駆動回路１１０から供給されるモータ駆動信号によってモータＭに流れる電流を検知し、検知結果を制御部１０１に伝達するもので、シャント抵抗、および、シャント抵抗に生じる電圧を検知する検知手段とを含んで構成される。なお、モータＭに流れる電流は、モータ駆動信号のデューティと、モータＭが発生するトルクとに応じて変化する。

駆動力伝達部１３０はモータＭによる回転力を変速し、さらに回転力を直線運動に変換して駆動力としてドアＤに伝達する駆動力伝達手段である。

ドアＤは各種ドア等の移動自在な各種物体であり、駆動力伝達部１３０から伝えられる駆動力と操作者の操作力とによって所定の方向に所定の速度で移動する可動体であり、ここでは車両側部のスライドドアを具体例にしている。

移動検知部１４０はモータＭの回転あるいはドアＤの移動を検知し、移動有無もしくは移動速度または移動方向に応じた信号を生成し、制御部１０１に伝達する。この移動検知部１４０は、たとえば、ホール素子やフォトセンサなどを含んで構成され、回転速度や移動速度に応じたパルス幅やパルス数の信号を生成する。

なお、パワーアシストドア１００をワンボックス型の車両に適用した場合の全体の外観図を図２に示す。ここで、ドアＤは、ボディＢに移動自在に取り付けられた後部スライドドアなどが該当する。ここで、モータＭの回転は、駆動力伝達部１３０により変速され、さらに、図示されないワイヤなどを介して回転力が直線運動に変換され、ボディＢに設けられたレールＲに沿ってドアＤが移動可能である。

なお、この実施形態では、モータＭ、駆動力伝達部１３０、ドアＤのいずれの位置にもクラッチを備えないクラッチレス構造であって、モータＭとドアＤとが駆動力伝達部１３０を介して直結状態にあるものとして説明を行う。

〔パワーアシストドアの動作〕
以下、図３のフローチャート、図４の説明図、図５の特性図、図６のタイムチャートを参照し、パワーアシストドアの動作を説明する。

まず、制御部１０１は、パワーアシストドアが装着されている車両が停止中であるかを確認する（図３中のステップＳ１０１）。ここで、車両が移動中であった場合には、停止が確認できるまで処理を中断し、（図３中のステップＳ１０１でＮＯ）、車両が停止中であれば処理を進める（図３中のステップＳ１０１でＹＥＳ）。

車両が停止中であれば（図３中のステップＳ１０１でＹＥＳ）、制御部１０１は、ドアＤの位置をセンサ１０４などを介して検知する（図３中のステップＳ１０２）。ここで、ドアＤの位置としては、全閉位置／全開位置／途中位置（全開あるいは全閉以外の位置）などのように検知を行う。

また、ドアＤが停止している状態において、判断部１０１６は、傾斜センサ１０８の出力を読み込んでドアＤの移動可能方向に対する傾斜（図４におけるθ）を測定する（図３中のステップＳ１０３）。ここで、ドアＤが停止している場合に傾斜センサ１０８の傾斜検知結果を読み込んで傾斜の測定を行うことで、傾斜センサ１０８がドア移動時の振動による影響を受けることがなく、正確な傾斜測定と制御を行うことが可能になる。

さらに、制御部１０１は、ドアＤの移動を禁止するロックスイッチ等がロック状態であるか否か、ドアＤの移動を許可できない何らかの事情があるか、などを確認する（図３中のステップＳ１０４）。

ここで、制御部１０１は、ドアＤの移動を禁止するロックスイッチ等がロック状態であったり、ドアＤの移動を許可できない何らかの事情がある場合には、これらの事情が解消するまで以下の処理を中断して待機する（図３中のステップＳ１０４でＮＯ）。

一方、制御部１０１は、操作を禁止するロックスイッチ等がロック状態にされておらず、ほかの事情も存在しない場合に（図３中のステップＳ１０４でＹＥＳ）、操作者によるドアＤを移動させる手動操作が発生するまで待機する（図３中のステップＳ１０５でＮＯ）。

ここで、ドアＤの操作によるドアＤの移動やそれに伴うモータＭの回転に応じて移動検知部１４０が検知信号を発生すると、移動情報抽出部１０１１は移動検知部１４０の検知信号を受けてドアＤの移動速度や移動方向を抽出して判断部１０１６に伝達する（図３中のステップＳ１０５でＹＥＳ、ステップＳ１０６）。なお、移動検知部１４０からのパルス状の検知信号を受けた移動情報抽出部１０１１は、該パルス状の検知信号が一定数連続した場合に、移動発生や移動方向を判断部１０１６に伝達する。

ところで、ドアＤ移動時にアシスト力を発生させているモータＭに流れる電流は、駆動回路１１０からモータＭに加えるモータ駆動信号が一定である場合、モータＭ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る特性を有している。

このため、加速でも減速でもなく定常状態でモータＭによりアシストしてドアＤを移動させる場合のモータ電流値をＩｆ、モータＭによりドアＤを移動させる方向と人力による操作方向とが一致した場合のモータ電流値をＩｆｆ、モータＭによりドアＤを移動させる方向と人力による操作方向とが反対の場合のモータ電流値をＩｆｂとすると、
Ｉｆｆ＜Ｉｆ＜Ｉｆｂ，
という関係が成立する。

したがって、制御部１０１はモータＭに流れる電流値について、Ｔｈ１＜Ｔｈ２の関係を有する所定の第１閾値Ｔｈ１（以下、単に閾値Ｔｈ１），第２閾値Ｔｈ２（以下、単に閾値Ｔｈ２）を用いて、Ｉｆｆ＜Ｉｆ＜Ｉｆｂの関係を判定することにより、操作者が手動操作でドアＤを加速させようとしているか、減速（停止）させようとしているか、加速でも減速でもなく一定に移動させているか、を判断することができる。そして、制御部１０１は、モータ電流と閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２との比較（図５（ａ））による判断により、給電量を調節して定常制御／加速制御／減速（停止）制御の各制御を、操作者の意図に合わせて適切に行うことができる。

なお、閾値Ｔｈ１・Ｔｈ２は記憶部１０２内のルックアップテーブルなどに格納されており、必要時に判断部１０１６が参照する。

ここで、傾斜に沿って下がる方向にドアＤが移動する場合、すなわち、車両が前を下に傾斜した状態でドアＤが前方（閉方向）に向かって移動する場合（図４（ｂ）の矢印方向）、車両が後ろを下に傾斜した状態でドアＤが後方（開方向）に向かって移動する場合（図４（ｃ）の矢印方向）には、自重によってドアＤの移動が軽くなり移動速度が上昇しやすいため、傾斜無し状態と比較して、加速制御を発生しにくく、かつ、減速制御を発生しやすく、制御を変更する必要がある。

一方、傾斜に沿って上がる方向にドアＤが移動する場合、すなわち、車両が前を下に傾斜した状態でドアＤが後方（開方向）に向かって移動する場合（図４（ａ）の矢印方向）、車両が後ろを下に傾斜した状態でドアＤが前方（閉方向）に向かって移動する場合（図４（ｄ）の矢印方向）には、自重によってドアＤの移動が重くなり移動速度が上昇しにくいため、傾斜無し状態と比較して、加速制御を発生しやすく、かつ、減速制御を発生しにくく、制御を変更する必要がある。

そこで、傾斜測定（図３中のステップＳ１０３）とドアＤ移動方向検知（図３中のステップＳ１０６）とによって、傾斜に沿って下がる方向にドアＤが移動（図４（ｂ），（ｃ））すると判断された場合（図３中のステップＳ１０７でＹＥＳ）、判断部１０１６は、下向き移動用調整として、減速制御を発生しやすく、加速制御を発生しにいように、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２と電流値Ｉとの少なくとも一方の値を相対的に変更する（図３中のステップＳ１０９）。この下向き移動用調整として、判断部１０１６は、通常時用の閾値Ｔｈ１から下向き移動用の閾値Ｔｈ１”に下げる（図５（ｃ））ことで、調整前より加速制御を発生しにくくなる。また、通常時用の閾値Ｔｈから下向き移動用の閾値Ｔｈ２”に下げる（図５（ｃ））ことで、調整前より減速制御を発生しやすくなる。あるいは、この下向き移動用調整として、閾値の比較対象である電流値Ｉに所定の正の定数を加算するか所定の１以上の係数を乗じた比較用電流値Ｉ’を閾値と比較することで、調整前より、加速制御を発生しにく、減速制御を発生しやすくなる。

また、傾斜測定（図３中のステップＳ１０３）とドアＤ移動方向検知（図３中のステップＳ１０６）とによって、傾斜に沿って上がる方向にドアＤが移動（図４（ａ），（ｄ））すると判断された場合（図３中のステップＳ１０７でＮＯ、Ｓ１０８でＹＥＳ）、判断部１０１６は、上向き移動用調整として、加速制御を発生しやすく、減速制御を発生しにくくなるように、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２と電流値Ｉとの少なくとも一方の値を相対的に変更する（図３中のステップＳ１１１）。この上向き移動用調整として、判断部１０１６は、通常時用の閾値Ｔｈ１を上向き移動用の閾値Ｔｈ１’に上げる（図５（ｂ））ことで、調整前より加速制御を発生しやすくなる。また、通常時用の閾値Ｔｈ２を上向き移動用の閾値Ｔｈ２’に上げる（図５（ｂ））ことで、調整前より減速制御を発生しにくくなる。あるいは、この上向き移動用調整として、閾値の比較対象である電流値Ｉに所定の負の定数を加算するか所定の０より大きく１未満の係数を乗じた比較用電流値Ｉ’を閾値と比較することで、調整前より、加速制御を発生しやすく、減速制御を発生しにくくなる。

なお、以上の下向き移動用調整と上向き移動用調整では、傾斜角度θに応じて以上の閾値、加算定数、乗算係数を連続的に変更しても良いし、一定の傾斜角度毎に段階的に変更してもよい。

また、傾斜測定（図３中のステップＳ１０３）とドアＤ移動方向検知（図３中のステップＳ１０６）とによって、傾斜の無い状態でドアＤが移動すると判断された場合（図３中のステップＳ１０７でＮＯ、Ｓ１０８でＮＯ）、判断部１０１６は、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２と電流値Ｉに変更を加えない（図３中のステップＳ１１０）。

そして、判断部１０１６は、ドアＤ移動方向検知（図３中のステップＳ１０６）で求められた移動方向にドアＤの移動に関してモータＭの動力を用いた一定状態の支援を行うよう決定する。この決定を受けた調節部１０１８は、モータ駆動信号のデューティを定常値で一定に保つことで、モータＭへの給電量を一定に調節する。これにより、駆動回路１１０からは、デューティが一定に保たれた状態のモータ駆動信号がモータＭに供給され、モータＭはドアＤの移動を一定アシスト力で支援する（図３中のステップＳ１１２）。

そして、以上のモータＭによるアシストを実行中において、モータＭを流れる電流値Ｉは電流検知部１２０と電流抽出部１０１３とによって抽出され判断部１０１６に伝達されている。ここで、判断部１０１６は、閾値Ｔｈ１・Ｔｈ２と電流値Ｉとを比較する判断によって、給電量を調節して定常制御／加速制御／減速（停止）制御の各制御を、操作者の意図に合わせて行うようにしている。なお、傾斜が検知されている場合には、以上のようにして傾斜検知結果に応じて変更された閾値Ｔｈ１’・Ｔｈ２’またはＴｈ１”・Ｔｈ２”と電流値Ｉとを比較するか、あるいは、閾値Ｔｈ１・Ｔｈ２と傾斜検知結果に応じて定数加算や係数乗算がなされた比較用電流値Ｉ’とを比較する。

ここで、操作者によるドアＤの操作力に変化がなければ、モータＭの負荷も変化せず、結果としてモータＭを流れる電流値Ｉも大きく変化しない（図３中のステップＳ１１２、Ｓ１１３で通常）。この場合には、判断部１０１６は、定常モードを維持し、ドアＤの移動に関してモータＭの動力を用いた一定状態の支援を続けるよう判断する（図３中のステップＳ１１４）。なお、ドアＤが停止するまで（図３中のステップＳ１１６でＮＯ）、以上のアシストと電流値検知（図３中のステップＳ１１２）、閾値と電流値Ｉとの比較（図３中のステップＳ１１３）とを繰り返す。

また、操作者によりドアＤを移動方向に加速させる操作が発生すると、モータＭの負荷が小さくなり、結果として、モータＭを流れる電流値Ｉが定常時よりも減少する。判断部１０１６は、電流値Ｉが第１閾値より減少した場合には（図３中のステップＳ１１３で電流値＜第１閾値）、ドアＤの移動が「加速条件」に合致すると判断する。そして、判断部１０１６は、加速条件合致の判断結果により、定常モードから加速モードに制御モードを変更し、ドアＤの移動に関してモータＭの動力を用いた支援（パワーアシスト）を増力するよう決定する（図３中のステップＳ１１５）。この加速モードの決定を受けた調節部１０１８は、モータ駆動信号のデューティを定常値から上昇させることで、モータＭへの給電量を増加させるよう調節する。これにより、駆動回路１１０からは、デューティが上昇する状態のモータ駆動信号がモータＭに供給され、モータＭはドアＤを定常モード時よりも強くアシストする。なお、ドアＤが停止するまで（図３中のステップＳ１１６でＮＯ）、以上のアシストと電流値検知（図３中のステップＳ１１２）、閾値と電流値Ｉとの比較（図３中のステップＳ１１３）とを繰り返す。

また、操作者によりドアＤの移動操作の力を緩める操作、操作者によりドアＤの移動を減速させようとする操作、あるいは、操作者によりドアＤの移動を止めようとする操作のいずれかの操作（以下、この操作を「減速操作」と言う。が発生すると、モータＭの負荷が大きくなり、結果として、モータＭを流れる電流値Ｉが定常時よりも増大する。判断部１０１６は、電流値Ｉが第２閾値より増大した場合には（図３中のステップＳ１１３で電流値＞第２閾値）、ドアＤの移動が「減速条件」に合致すると判断する。そして、判断部１０１６は、減速条件合致の判断結果により、定常モードから減速モードに制御モードを変更し、ドアＤの移動に関してモータＭの動力を用いた支援（パワーアシスト）を減力するよう決定する（図３中のステップＳ１１６）。この減速モードの決定を受けた調節部１０１８は、モータ駆動信号のデューティを定常値から下降させることで、モータＭへの給電量を減少させるよう調節する。これにより、駆動回路１１０からは、デューティが下降する状態のモータ駆動信号がモータＭに供給され、モータＭはドアＤを定常モード時よりもアシスト力を弱める。なお、ドアＤが停止するまで（図３中のステップＳ１１６でＮＯ）、以上のアシストと電流値検知（図３中のステップＳ１１２）、閾値と電流値Ｉとの比較（図３中のステップＳ１１３）とを繰り返す。

また、以上のドアＤの移動において、予め定められた所定時間が経過するか否か、すなわちドアＤ停止の必要性を判断部１０１６が監視している（図３中のステップＳ１１３で一定時間経過）。すなわち、判断部１０１６は、ドアＤ移動中に予め定められた所定時間が経過した場合、減速条件に合致し、モータＭへの給電量を減らす減速制御が必要と判断し（図３中のステップＳ１１３で一定時間経過）、減速モードに制御モードを変更し、ドアＤの移動に関してモータＭの動力を用いた支援（パワーアシスト）を停止に向けて減力するよう決定する（図３中のステップＳ１１６）。この減速モードの決定を受けた調節部１０１８は、モータ駆動信号のデューティを定常値から徐々に下降させることで、モータＭへの給電量を減少させるよう調節する。これにより、駆動回路１１０からは、デューティが徐々に下降する状態のモータ駆動信号がモータＭに供給され、モータＭはドアＤを定常モード時よりもアシスト力を弱める。

そして、判断部１０１６は、以上の各制御モードにおいて停止条件に合致するか否かを監視しており、一定時間以上の速度Ｖ＝０や一定時間以上のモータ駆動信号のデューティ＝０などに合致した場合には、モータＭへの支援を終了させる停止制御が必要と判断する（図３中のステップＳ１１６でＹＥＳ）。なお、以上のデューティ＝０は上述した減速制御に伴って発生する。また、速度Ｖ＝０は減速制御による場合、操作者による強い操作が発生した場合、ドアＤが移動終了位置に達した場合、などにより発生する。この停止モードの決定を受けた調節部１０１８は、モータ駆動信号のデューティを０にして、モータＭへの給電を停止させるよう調節する。これにより、駆動回路１１０からのモータ駆動信号の供給は停止され、モータＭの回転も停止し、ドアＤの移動も停止する（図３中のステップＳ１１７）。

〔本実施形態による効果（１）〕
以下、モータＭを流れる電流Ｉと閾値との比較の状態を示す図６を参照して、本実施形態のパワーアシストドアの効果を説明する。

図６（ａ）は、傾斜の無い状態でドアＤが移動すると判断された場合で、判断部１０１６は閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２と電流値Ｉに変更を加えずに比較を行う具体例を示している。

図６（ｂ）は、傾斜が検知された状態でドアＤが傾斜に沿って上向きに移動すると判断された場合で、判断部１０１６は閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を上げて閾値Ｔｈ１’，Ｔｈ２’に変更して、電流値Ｉと比較を行う具体例を示している。なお、操作者による操作は、図６（ａ）の場合と同じであるとする。

この場合、ドアＤを傾斜に沿って上向きに移動させるために、ドアＤの自重によってモータＭの負荷が大きくなり、モータＭを流れる電流値Ｉは図６（ａ）と比較して全体に大きくなっている。このため、閾値Ｔｈ１・Ｔｈ２を変更しない状態（図６（ｂ）破線）であると、Ｉ＜Ｔｈ１となる期間（加速制御の期間）が傾斜無し状態より短くなり、Ｉ＞Ｔｈ２となる期間（減速制御の期間）が傾斜無し状態より長くなる。すなわち、閾値を変更しない状態では、加速しにくく、減速しやすい状態になっている。

そこで、閾値Ｔｈ１’，Ｔｈ２’（図６（ｂ）一点鎖線）に変更して、電流値Ｉと比較を行うと、Ｉ＜Ｔｈ１’となる期間（加速制御の期間）が閾値変更前より長くなり、Ｉ＞Ｔｈ２’となる期間（減速制御の期間）が閾値変更前より短くなる。すなわち、閾値変更前の加速しにくく減速しやすい状態が、閾値変更後は改善されている。

図６（ｃ）は、傾斜が検知された状態でドアＤが傾斜に沿って下向きに移動すると判断された場合で、判断部１０１６は閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を下げて閾値Ｔｈ１”，Ｔｈ２”に変更して、電流値Ｉと比較を行う具体例を示している。なお、操作者による操作は、図６（ａ）の場合と同じであるとする。

この場合、ドアＤを傾斜に沿って下向きに移動させるために、ドアＤの自重によってモータＭの負荷が小さくなり、モータＭを流れる電流値Ｉは図６（ａ）と比較して全体に小さくなっている。このため、閾値Ｔｈ１・Ｔｈ２を変更しない状態（図６（ｃ）破線）であると、Ｉ＜Ｔｈ１となる期間（加速制御の期間）が傾斜無し状態より長くなり、Ｉ＞Ｔｈ２となる期間（減速制御の期間）が傾斜無し状態より短くなる。すなわち、閾値を変更しない状態では、加速しやすく、減速しにくい状態になっている。

そこで、閾値Ｔｈ１”，Ｔｈ２”（図６（ｃ）二点鎖線）に変更して、電流値Ｉと比較を行うと、Ｉ＜Ｔｈ１”となる期間（加速制御の期間）が閾値変更前より短くなり、Ｉ＞Ｔｈ２”となる期間（減速制御の期間）が閾値変更前より長くなる。すなわち、閾値変更前の加速しやすく減速しにくい状態から、閾値変更後は改善されている。

すなわち、ドアの移動方向にドアの移動をモータの動力で支援する際にモータに流れる電流と所定の閾値の比較結果に基づいてモータへの給電量を調節する場合に、傾斜状態にかかわらず快適な操作フィーリングのパワーアシストドアを実現できる。

なお、図６では、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２の変更の一例を示したが、上述したように、傾斜角度θ（図４参照）に応じて以上の閾値を連続的に変更しても良いし、一定の傾斜角度毎に段階的に変更してもよい。

以上のように傾斜角度に応じて比較の閾値を変更することで、加速や減速の判定基準が変更され、結果として給電量変更のタイミングが最適化されることになり、傾斜角度によるドアＤの自重の影響を相殺するようにモータへの給電量を調節することになって、下向き移動や上向き移動によるドアＤの重さや軽さを操作者に感じさせない状態を保ち、傾斜状態にかかわらず快適な操作フィーリングのパワーアシストドアを実現できる。

〔本実施形態による効果（２）〕
以下、モータＭを流れる電流Ｉと閾値との比較の状態を示す図７を参照して、本実施形態のパワーアシストドアの効果を説明する。

図７（ａ）は、傾斜の無い状態でドアＤが移動すると判断された場合で、判断部１０１６は閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２と電流値Ｉに変更を加えずに比較を行う具体例を示している。

図７（ｂ）は、傾斜が検知された状態でドアＤが傾斜に沿って上向きに移動すると判断された場合で、判断部１０１６は電流値Ｉ（図７（ｂ）破線）に所定の負の定数を加算するか所定の０より大きく１未満の係数を乗じて比較用電流値Ｉ’（図７（ｂ）一点鎖線）を生成して、この比較用電流値Ｉ’と閾値Ｔｈ１・Ｔｈ２とで比較を行う具体例を示している。なお、操作者による操作は、図７（ａ）の場合と同じであるとする。

この場合、ドアＤを傾斜に沿って上向きに移動させるために、ドアＤの自重によってモータＭの負荷が大きくなり、モータＭを流れる電流値Ｉは図７（ａ）と比較して全体に大きくなっている。このため、電流値Ｉ（図７（ｂ）破線）であると、Ｉ＜Ｔｈ１となる期間（加速制御の期間）が傾斜無し状態より短くなり、Ｉ＞Ｔｈ２となる期間（減速制御の期間）が傾斜無し状態より長くなる。すなわち、電流値Ｉそのままの状態の閾値との比較では、加速しにくく、減速しやすい状態になっている。

そこで、比較用電流値Ｉ’（図７（ｂ）一点鎖線）に変更して、閾値Ｔｈ１・Ｔｈ２と比較を行うと、Ｉ’＜Ｔｈ１となる期間（加速制御の期間）が変更前より長くなり、Ｉ’＞Ｔｈ２となる期間（減速制御の期間）が変更前より短くなる。すなわち、変更前の加速しにくく減速しやすい状態が、比較用電流値Ｉ’に変更後は改善されている。

図７（ｃ）は、傾斜が検知された状態でドアＤが傾斜に沿って下向きに移動すると判断された場合で、判断部１０１６は電流値Ｉ（図７（ｃ）破線）に所定の正の定数を加算するか所定の１より大きいの係数を乗じて比較用電流値Ｉ’（図７（ｃ）二点鎖線）を生成して、この比較用電流値Ｉ’と閾値Ｔｈ１・Ｔｈ２とで比較を行う具体例を示している。なお、操作者による操作は、図７（ａ）の場合と同じであるとする。

この場合、ドアＤを傾斜に沿って下向きに移動させるために、ドアＤの自重によってモータＭの負荷が小さくなり、モータＭを流れる電流値Ｉは図７（ａ）と比較して全体に小さくなっている。このため、電流値Ｉ（図７（ｃ）破線）であると、Ｉ＜Ｔｈ１となる期間（加速制御の期間）が傾斜無し状態より長くなり、Ｉ＞Ｔｈ２となる期間（減速制御の期間）が傾斜無し状態より短くなる。すなわち、電流値Ｉそのままの状態の閾値との比較では、加速しやすく、減速しにくい状態になっている。

そこで、比較用電流値Ｉ’（図７（ｃ）二点鎖線）に変更して、閾値Ｔｈ１・Ｔｈ２と比較を行うと、Ｉ’＜Ｔｈ１となる期間（加速制御の期間）が変更前より短くなり、Ｉ’＞Ｔｈ２となる期間（減速制御の期間）が変更前より長くなる。すなわち、変更前の加速しやすく減速しにくい状態から、比較用電流値Ｉ’に変更後は改善されている。

すなわち、ドアの移動方向にドアの移動をモータの動力で支援する際にモータに流れる電流と所定の閾値の比較結果に基づいてモータへの給電量を調節する場合に、傾斜状態にかかわらず快適な操作フィーリングのパワーアシストドアを実現できる。

なお、図７では、比較用電流値Ｉ’の変更の一例を示したが、上述したように、傾斜角度θ（図４参照）に応じて以上の加算定数、乗算係数を連続的に変更しても良いし、一定の傾斜角度毎に段階的に変更してもよい。

以上のように傾斜角度に応じて比較の電流値を変更することで、加速や減速の判定基準が変更され、結果として給電量変更のタイミングが最適化されることになり、傾斜角度によるドアＤの自重の影響を相殺するようにモータへの給電量を調節することになって、下向き移動や上向き移動によるドアＤの重さや軽さを操作者に感じさせない状態を保ち、傾斜状態にかかわらず快適な操作フィーリングのパワーアシストドアを実現できる。

〔その他の実施形態（１）〕
以上の実施形態で閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を傾斜角度に応じて変更するに場合ついて、いずれか一方の閾値のみ、あるいは、異なる比率で両方の閾値を変えるといったことも可能である。すなわち、加速のしやすさ（しにくさ）、減速のしやすさ（しにくさ）などを、ドアＤの重さ、操作者の求めるフィーリングなどによって、自由に定めることが可能である。

〔その他の実施形態（１）〕
また、その他の実施形態（１）のように閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を独立して変更すると同様な効果は、電流値Ｉに対する定数加算と係数乗算とを組み合わせることで実現することも可能である。例えば、電流値Ｉに対する定数加算により閾値Ｔｈ１との関係を大きく変化させることができ、さらに、電流値Ｉに対する係数乗算により閾値Ｔｈ２との関係を大きく変化させることが可能である。

〔その他の実施形態（３）〕
以上説明したパワーアシストドアは、図２に示した車両用に限らず、船舶や航空機など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。

Ｄ ドア
Ｍ モータ
１００ パワーアシストドア
１０１ 制御部
１０２ 記憶部
１０４ センサ
１０６ スイッチ
１０８ 傾斜センサ
１１０ 駆動回路
１２０ 電流検知部
１３０ 駆動力伝達部
１４０ 移動検知部
１０１１ 移動情報抽出部
１０１３ 電流抽出部
１０１６ 判断部
１０１８ 調節部

Claims (4)

1. 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、
   前記ドアの傾斜を検知する傾斜検知手段と、
   前記ドアの移動中に前記モータに流れる電流値と所定の閾値とを比較する判断部と、
   前記判断部の判断結果に基づいて、加速制御時は前記モータへの給電量を増やし、減速制御時は前記モータへの給電量を減らすように前記モータへの給電量を調節する調節部と、を備え、
   前記判断部は、
   前記閾値として昇順に大きい第１閾値と第２閾値とが設定され、
   前記電流値が前記第１閾値より小さいと判断された状態では前記モータへの給電量を増やす加速制御を、前記電流値が前記第２閾値より大きいと判断された状態では前記モータへの給電量を減らす減速制御を行うように判断する場合において、前記傾斜に沿って下がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記減速制御が発生しやすくなり、前記加速制御が発生しにくくなるように、または、前記傾斜に沿って上がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記加速制御が発生しやすくなり、前記減速制御が発生しにくくなるように、前記傾斜検知手段からの傾斜検知結果に応じて、前記閾値もしくは前記電流値の少なくともどちらか一方の値を変更する、
   ことを特徴とするパワーアシストドア。
2. 前記傾斜検知手段からの傾斜検知結果に応じて、前記閾値を変更する場合において、
   前記判断部は、
   前記傾斜に沿って下がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記第１閾値もしくは前記第２閾値の少なくとも一方を下げ、
   前記傾斜に沿って上がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記第１閾値もしくは前記第２閾値の少なくとも一方を上げる、
   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. 前記傾斜検知手段からの傾斜検知結果に応じて、前記電流値を変更する場合において、
   前記判断部は、
   前記傾斜に沿って下がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記電流値に所定の正の定数を加算するか所定の１以上の係数を乗じ、
   前記傾斜に沿って上がる方向に前記ドアを移動させる際には、前記電流値に所定の負の定数を加算するか所定の０より大きく１未満の係数を乗じる、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパワーアシストドア。
4. 前記判断部は、前記ドアが停止している場合に前記傾斜検知手段で得られた傾斜検知結果に応じる、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のパワーアシストドア。

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