JP2011236697A - 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、モータに流れる電流とドア移動速度変化とに基づいてモータへの給電量を調節する制御部101を備える。ここで制御部101は、速度変化が速度変化閾値の範囲内であるときは、少なくとも、モータへの給電量を維持する定常制御を行い、電流に関する電流閾値として、電流値に関して昇順に大きい第一電流値閾値と第二電流値閾値とを設定し、電流値が第一電流値閾値より小さいときは加速制御を行い、電流値が第二電流値閾値より大きいときは減速制御を行う。
【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、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。

また、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。

そして、以上の課題は、スライドドアに限らず、バックドアやトランクリッド等、その他の各種のドア類のパワーアシスト制御についても共通する問題である。

本発明の目的は、操作力検知センサなどを用いることなく、操作者のドア操作に応じて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と前記ドアの移動時の速度変化とに基づいて、前記モータへの給電量を調節する制御部を有する、ことを特徴とする。

（２）第２の発明は、上記（１）において、前記制御部は、前記速度変化に関して速度変化閾値を設定し、前記速度変化が前記速度変化閾値の範囲内であるときは、少なくとも、前記モータへの給電量を維持する定常制御を行う、ことを特徴とする。

（３）第３の発明は、上記（２）において、前記制御部は、前記電流に関する閾値として、減速閾値と加速閾値とを設定し、前記電流と前記加速閾値とを比較して所定の第一の状態にあるときは前記モータへの給電量を増やして加速制御を行い、前記電流と前記減速閾値とを比較して所定の第二の状態にあるときは前記モータへの給電量を減らして減速制御を行う、ことを特徴とする。

（４）第４の発明は、上記（３）において、前記制御部は、前記定常制御を、前記加速制御と前記減速制御とに対して優先させる、ことを特徴とする。

（５）第５の発明は、上記（３）において，前記制御部は、前記加速制御および前記減速制御を、前記定常制御に対して優先させる、ことを特徴とする．
（６）第６の発明は、上記（３）において、前記制御部は、前記定常制御で一定時間経過したら前記減速制御へ移行する、ことを特徴とする。

（７）第７の発明は、上記（６）において、前記制御部は、前記減速制御により前記モータへの給電量が０になった場合、前記支援を終了させる、ことを特徴とする。

（１）第１の発明では、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際に、モータに流れる電流とドアの移動速度変化とに基づいて、モータへの給電量を調節することにより、操作力検知センサなどを用いることなく、操作者のドア操作に応じて動力支援が可能になる。この結果、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。

（２）第２の発明では、上記（１）において、ドアの移動速度変化に関する速度変化閾値を予め設定しておき、ドアの移動速度変化が速度変化閾値の範囲内であるときは、少なくとも、モータへの給電量を維持する定常制御を行うようにしているので、操作力検知センサなどを用いることなく、操作者のドア操作に応じて安定した状態の動力支援が可能になる。

（３）第３の発明では、上記（２）において、電流に関する閾値として減速閾値と加速閾値とを設定しておき、モータを流れる電流と加速閾値とを比較して所定の第一の状態にあるときはモータへの給電量を増やして加速制御を行い、モータを流れる電流と減速閾値とを比較して所定の第二の状態にあるときはモータへの給電量を減らして減速制御を行うため、操作者のドア操作に応じて加速と減速が可能になり、操作力検知センサなどを用いることなく、操作者のドア操作に応じた適切な動力支援が可能になる。ここで、モータを流れる電流値、あるいは、モータを流れる電流の変化（電流変化）、の少なくとも一方について、それぞれ対応する閾値を参照した加速制御と減速制御とを行うことが望ましい。

（４）第４の発明では、上記（３）において、定常制御を、加速制御と減速制御とに対して優先させるため、操作力検知センサなどを用いることなく、操作者の各種ドア操作に応じて安定した状態の動力支援が可能になる。

（５）第５の発明では、上記（３）において、加速制御および減速制御を、定常制御に対して優先させるため、操作力検知センサなどを用いなくても、操作者のドア操作に高感度に反応して加速と減速が可能になり、操作者のドア操作に応じた適切な動力支援が可能になる。

（６）第６の発明では、上記（３）において、定常制御で一定時間経過したら減速制御へ移行するため、ドアの移動可能範囲内において適切な動力支援が可能になる。

（７）第７の発明では、上記（６）において、減速制御によりモータへの給電量が０になった場合に動力支援を終了させるため、ドアの移動可能範囲内において適切な動力支援が可能になる。

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状態遷移図である。 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モード決定の特性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モード決定の様子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状態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、ドアＤの移動に応じた検知信号から移動の際の速度Ｖを抽出する速度抽出部１０１１と、ドアＤの移動に応じた検知信号から移動時の速度変化ΔＶを抽出する速度変化抽出部１０１２と、モータＭを流れる電流の検知結果から電流値Ｉを抽出する電流値抽出部１０１３と、モータＭを流れる電流の検知結果から電流変化ΔＩを抽出する電流変化抽出部１０１４と、抽出された速度Ｖ，速度変化ΔＶ，電流値Ｉ，電流変化ΔＩの状態から所定の条件を満たすか否かを判断する条件判断部１０１６と、所定の条件の満足状況に応じて制御モードを決定するモード決定部１０１７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は後述する条件判断のための閾値などのパラメータや各制御モードにおけるモータへの給電量データ、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。

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る。

移動検知部１４０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、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。

〔パワーアシストドアの動作〕
以下、図３の状態遷移図を参照し、パワーアシストドア１００の動作を、停止モード、初動モード、定常モード、反転モード、加速モード、減速モードに分けて説明する。

〔停止モード〕
まず、初期状態として、パワーアシストドア１００においてドアＤが停止しており、支援（パワーアシスト）もオフ状態であると仮定する（停止モードＭ０）。

〔初動モードへの移行〕
以上の停止モードにおいて、操作者によりドアＤを移動させる操作（図４（ａ）(a1)）が発生すると、このドアＤの移動に伴って移動検知部１４０から移動信号が制御部１０１に伝達される。

この移動信号の伝達に応じて、速度抽出部１０１１は、移動時の速度Ｖから抽出した速度信号を生成し、条件判断部１０１６に伝達する。

また、この移動信号に応じて、速度変化抽出部１０１２は、移動時の速度変化ΔＶから抽出した速度変化信号を生成し、条件判断部１０１６に伝達する。

ここで、条件判断部１０１６では、速度Ｖまたは速度変化ΔＶの値から、ドアＤの移動が発生したと判断する。そして、条件判断部１０１６は、このドアＤの移動が、予め設定された各種条件（図５参照）のいずれに合致するかを判断する。

なお、予め設定された各種条件としては、図３の状態遷移図における各制御モードから他の制御モードへの移行するか否かの条件であり、一例としては、以下に示されるものが存在する（図５参照）。
・オン条件（Ｃ1）：
移動発生（Ｖ≠０またはΔＶ≠０）あり，
・初動完了条件（Ｃ2）：
デューティが一定に達する，
・反転条件（Ｃ3）：
移動方向反転あり，
・加速条件（Ｃ4）：
Ｉ＜Ｉth1，または、ΔＩ＜ΔＩth1，
・定常条件（Ｃ5）
ΔVth1＜ΔＶ＜ΔVth2，または、Ｉth1＜Ｉ＜Ｉth2，
・減速条件（Ｃ6）：
Ｔｓ経過，もしくは、ｉ＞Ｉth2，または、ΔＩ＞ΔＩth2，
・停止条件（Ｃ7）
一定時間以上のＶ＝０，または、一定時間以上のデューティ＝０，
なお、以上の各条件における閾値については、図６−図８を参照して該当条件の説明の際に合わせて説明する。

そして、条件判断部１０１６は、ドアＤの移動が「オン条件」に合致すると判断し、判断結果をモード決定部１０１７に伝達する。

モード決定部１０１７では、条件判断部１０１６でのオン条件合致の判断結果を受け、停止モードＭ０から初動モードＭ１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）を開始するよう決定する。

この初動モードＭ１の決定を受けた調節部１０１８は、図４（ｃ）(c1)に示すように、モータ駆動信号のデューティを０あるいは下限値から第一定常値に向けて徐々に上昇させることで、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、デューティが徐々に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を加速させる。なお、この場合の初動モードでは、操作者によりドアＤを移動させる操作（図４（ａ）(a1)）の操作方向に、ドアＤを初動モードＭ１で加速させる。

また、このモータＭによる支援が開始されることにより、支援開始前（図４（ａ）(a1)）に比べて、操作者の操作力は若干軽減される（（図４（ａ）(a12)）。

〔初動モードから定常モードへの移行〕
そして、条件判断部１０１６は、モータ駆動信号のデューティが予め定められた第一定常値に達したことを検知すると、ドアＤの移動が「初動完了条件」に合致すると判断し、判断結果をモード決定部１０１７に伝達する。

モード決定部１０１７では、条件判断部１０１６での初動完了条件合致の判断結果を受け、初動モードＭ１から定常モードＭ２に制御モードを変更し、ドアＤの移動に関してモータＭの動力を用いた一定状態の支援を行うよう決定する。

この定常モードＭ２の決定を受けた調節部１０１８は、図４（ｃ）(c12)に示すように、モータ駆動信号のデューティを初動モード完了時における第一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を一定速度で移動するよう支援する。

〔定常モードから加速モードへの移行〕
以上の定常モードにおいて、操作者によりドアＤを移動方向に加速させる操作（図４（ａ）(a2)）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を流れる電流が直前までより減少する。

なお、モータＭを流れる電流の大小は、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傾向がある。

これをパワーアシストに当てはめると、操作者による操作（人力）とモータＭの負荷とモータＭを流れる電流との関係は次のようになる。
・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のに操作者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操作者の動きを遅くしたとき、あるいは、止めようとする操作を加えた場合、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。

ここでは、操作者による加速操作（図４（ａ）(a2)）によって、モータＭの負荷が減少することで、電流値抽出部１０１３で抽出される電流値Ｉが直前の定常状態（図４（ｄ）(i12)）から大きく減少する（図４（ｄ）(i2)）。

ここで、図６に示すように、電流値Ｉに関して昇順に大きい第一電流値閾値Ｉth1と第二電流値閾値Ｉth2とを設定しておき、条件判断部１０１６は、抽出される電流値Ｉが第一電流値閾値Ｉth1より小さいときは、操作者による加速操作がなされていることを意味するため、加速条件（図５（Ｃ4））に合致し、モータＭへの給電量を増やす加速制御が必要と判断する。

なお、第一電流値閾値Ｉth1は電流値に関して請求項における加速閾値であり、第二電流値閾値Ｉth2は電流値に関して請求項における減速閾値である。また、抽出される電流値Ｉが第一電流値閾値Ｉth1より小さいときは、電流値に関して請求項における所定の第一の状態に該当している。

同様に、操作者による加速操作（図４（ａ）(a2)）によって、モータＭの負荷が減少することで、電流変化抽出部１０１４で抽出される電流変化ΔＩが直前の定常状態（図４（ｅ）(Δi12)）から大きく減少したことを示す（図４（ｅ）(Δi2)）。

ここで、図７に示すように、電流変化ΔＩに関して負（電流減少変化）側の第一電流変化閾値ΔＩth1と正（電流増加変化）側の第二電流変化閾値ΔＩth2とを設定しておき、条件判断部１０１６は、抽出される電流変化ΔＩが第一電流変化閾値ΔＩth1より減少したときは、操作者による加速操作がなされていることを意味するため、加速条件（図５（Ｃ4））に合致し、モータＭへの給電量を増やす加速制御が必要と判断する。なお、この電流変化ΔＩは、直前までの電流値からの変化を意味しており、定常状態であれば電流変化ΔＩは“０”となる。

なお、第一電流変化閾値ΔＩth1は電流変化に関して請求項における加速閾値であり、第二電流変化閾値ΔＩth2は電流変化に関して請求項における減速閾値である。また、抽出される電流変化ΔＩが第一電流変化閾値ΔＩth1より減少したときは、電流変化に関して請求項における所定の第一の状態に該当している。

そして、条件判断部１０１６は、電流値あるいは電流変化からドアＤの移動が「加速条件」に合致すると判断し、判断結果をモード決定部１０１７に伝達する。

モード決定部１０１７では、条件判断部１０１６での加速条件合致の判断結果を受け、定常モードＭ２から加速モードＭ４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。

この加速モードＭ４の決定を受けた調節部１０１８は、図４（ｃ）(c2)に示すように、モータ駆動信号のデューティを第一定常値から徐々に上昇させることで、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、デューティが徐々に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加速させる。

以上のように加速モードへ移行させることで、操作力検知センサなどを用いなくても、操作者のドア操作に適切に反応して加速が可能になり、操作者のドア操作に応じたフィーリングの良い適切な動力支援が可能になる。

〔加速モードから定常モードへの移行〕
この後、以上の加速モードによるモータＭの支援によってドアＤが加速されたことにより、操作者が加速操作（図４（ａ）(a2)）を緩めて通常の操作（図４（ａ）(a23)）にすると、モータＭの負荷減少状態が緩和され、モータＭは通常の負荷で動作するようになり、電流値抽出部１０１３で抽出される電流値Ｉが直前の加速時減少状態（図４（ｄ）(i2)）から通常電流状態に戻る（図４（ｄ）(i23)）。同様に、操作者による通常操作（図４（ａ）(a23)）によって、モータＭの負荷減少状態が緩和され、電流変化抽出部１０１４で抽出される電流変化ΔＩが直前の加速時減少状態（図４（ｅ）(Δi2)）から通常電流状態に戻る（図４（ｅ）(Δi23)）。

ここで、図６に示すように、条件判断部１０１６は、抽出される電流値Ｉが第一電流値閾値Ｉth1より大きく、かつ、第二電流閾値Ｉth2より小さいときは、操作者による加減速操作がなされていないことを意味するため、定常条件（図５（Ｃ5））に合致し、モータＭへの給電量を定常状態に保つ定常制御が必要と判断する。

また、ここで、図７に示すように、条件判断部１０１６は、抽出される電流変化ΔＩが第一電流変化閾値ΔＩth1と第二電流変化閾値ΔＩth2との範囲内のときは、操作者による加減速操作がなされていないことを意味するため、定常条件（図５（Ｃ5））に合致し、モータＭへの給電量を定常状態に保つ定常制御が必要と判断する。

また、操作者が加速操作（図４（ａ）(a2)）を緩めて通常の操作（図４（ａ）(a23)）にすると、ドアＤの速度が若干低下するため、速度変化抽出部１０１２で抽出される速度変化が、加速時の速度変化ΔＶ２から、定常時の速度変化ΔＶ２３に低下する（図４（ｆ））。

ここで、図８に示すように、速度変化ΔＶに関して負側の第一速度変化閾値ΔＶth1と正側の第二速度変化閾値ΔＶth2とを設定しておき、条件判断部１０１６は、抽出される速度変化ΔＶが第一速度変化閾値ΔＶth1より大きくかつ、第二速度変化閾値ΔＶth2より小さいときは、操作者による加減速操作がなされていないことを意味するため、定常条件（図５（Ｃ5））に合致し、モータＭへの給電量を定常状態に保つ定常制御が必要と判断する。

なお、この速度変化ΔＶは直前までの速度Ｖからの変化を意味しており、加減速操作がなされていなければ速度変化ΔＶは理想的には“０”となるはずであるが、現実的には、機構部分の各種要因により若干の変動が発生する。そのため、このような変動の影響を考慮して第一速度変化閾値ΔＶth1と第二速度変化閾値ΔＶth2とを設定することが好ましい。

以上のようにして、条件判断部１０１６は、電流値Ｉ，電流変化ΔＩ，速度変化ΔＶのいずれかによって、定常条件（図５（Ｃ5））に合致すると判断し、判断結果をモード決定部１０１７に伝達する。

モード決定部１０１７では、条件判断部１０１６での定常条件合致の判断結果を受け、加速モードＭ４から定常モードＭ２に制御モードを変更し、ドアＤの移動に関してモータＭの動力を用いた一定状態の支援を行うよう決定する。

この定常モードＭ２の決定を受けた調節部１０１８は、図４（ｃ）(c23)に示すように、モータ駆動信号のデューティを加速モード完了時における第二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を一定速度で移動するよう支援する。

以上のように定常モードへ移行させることで、操作力検知センサなどを用いなくても、操作者のドア操作に適切に反応して定常モードへの移行が可能になり、操作者のドア操作に応じたフィーリングの良い適切な動力支援が可能になる。

〔定常モードから減速モードへの移行（１）〕
以上の定常モードにおいて、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。図４（ａ）(a3)）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を流れる電流が直前までより増大する。

なお、モータＭを流れる電流の大小は、モータＭの負荷の大小に対応し、負荷が大きくなるほどモータ電流が大きくなる傾向があることは既に説明した通りである。

ここでは、操作者による減速操作（図４（ａ）(a3)）によって、モータＭの負荷が増大することで、電流値抽出部１０１３で抽出される電流値Ｉが直前の定常状態（図４（ｄ）(i23)）から大きく増大する（図４（ｄ）(i3)）。

ここで、図６に示すように、条件判断部１０１６は、抽出される電流値Ｉが第二電流値閾値Ｉth2より大きいときは、操作者による減速操作がなされていることを意味するため、減速条件（図５（Ｃ6））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する。なお、抽出される電流値Ｉが第二電流値閾値Ｉth2より大きいときは、電流値に関して請求項における所定の第二の状態に該当する。

同様に、操作者による減速操作（図４（ａ）(a3)）によって、モータＭの負荷が増大することで、電流変化抽出部１０１４で抽出される電流変化ΔＩが直前の定常状態（図４（ｅ）(Δi23)）から大きく増大したことを示す（図４（ｅ）(Δi3)）。

ここで、図７に示すように、条件判断部１０１６は、抽出される電流変化ΔＩが第二電流変化閾値ΔＩth2より増加したときは、操作者による減速操作がなされていることを意味するため、減速条件（図５（Ｃ6））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する。なお、抽出される電流変化ΔＩが第二電流変化閾値ΔＩth2より増加したときは、電流変化に関して請求項における所定の第二の状態に該当する。

そして、条件判断部１０１６は、電流値あるいは電流変化からドアＤの移動が「減速条件」に合致すると判断し、判断結果をモード決定部１０１７に伝達する。

モード決定部１０１７では、条件判断部１０１６での減速条件合致の判断結果を受け、定常モードＭ２から減速モードＭ５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。

この減速モードＭ５の決定を受けた調節部１０１８は、図４（ｃ）(c3)に示すように、モータ駆動信号のデューティを第二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を第二定常モード時よりも減速させる。

以上のように減速モードへ移行させることで、操作力検知センサなどを用いなくても、操作者のドア操作に適切に反応して減速が可能になり、操作者のドア操作に応じたフィーリングの良い適切な動力支援が可能になる。

〔減速モードから定常モードへの移行〕
この後、以上の減速モードによるモータＭの支援によってドアＤが減速されたことにより、操作者が減速操作（図４（ａ）(a3)）を緩めて通常の操作（図４（ａ）(a34)）にすると、モータＭの負荷増大状態が緩和され、モータＭは通常の負荷で動作するようになり、電流値抽出部１０１３で抽出される電流値Ｉが直前の減速時増加状態（図４（ｄ）(i3)）から通常電流状態に戻る（図４（ｄ）(i34)）。同様に、操作者による通常操作（図４（ａ）(a34)）によって、モータＭの負荷増大状態が緩和され、電流変化抽出部１０１４で抽出される電流変化ΔＩが直前の減速時増大状態（図４（ｅ）(Δi3)）から通常電流状態に戻る（図４（ｅ）(Δi34)）。

ここで、図６に示すように、条件判断部１０１６は、抽出される電流値Ｉが第一電流値閾値Ｉth1より大きく、かつ、第二電流閾値Ｉth2より小さいときは、操作者による加減速操作がなされていないことを意味するため、定常条件（図５（Ｃ5））に合致し、モータＭへの給電量を定常状態に保つ定常制御が必要と判断する。

また、ここで、図７に示すように、条件判断部１０１６は、抽出される電流変化ΔＩが第一電流変化閾値ΔＩth1と第二電流変化閾値ΔＩth2との範囲内のときは、操作者による加減速操作がなされていないことを意味するため、定常条件（図５（Ｃ5））に合致し、モータＭへの給電量を定常状態に保つ定常制御が必要と判断する。

また、操作者が減速操作（図４（ａ）(a3)）を緩めて通常の操作（図４（ａ）(a34)）にすると、ドアＤの速度が若干上昇するため、速度変化抽出部１０１２で抽出される速度変化が、減速時の速度変化ΔＶ３から、定常時の速度変化ΔＶ３４に戻る（図４（ｆ））。ここで、図８に示すように、条件判断部１０１６は、抽出される速度変化ΔＶが第一速度変化閾値ΔＶth1と第二速度変化閾値ΔＶth2との範囲内のときは、操作者による加減速操作がなされていないことを意味するため、定常条件（図５（Ｃ5））に合致し、モータＭへの給電量を定常状態に保つ定常制御が必要と判断する。

以上のようにして、条件判断部１０１６は、電流値Ｉ，電流変化ΔＩ，速度変化ΔＶのいずれかによって、定常条件（図５（Ｃ5））に合致すると判断し、判断結果をモード決定部１０１７に伝達する。

モード決定部１０１７では、条件判断部１０１６での定常条件合致の判断結果を受け、減速モードＭ５から定常モードＭ２に制御モードを変更し、ドアＤの移動に関してモータＭの動力を用いた一定状態の支援を行うよう決定する。

この定常モードＭ２の決定を受けた調節部１０１８は、図４（ｃ）(c34)に示すように、モータ駆動信号のデューティを減速モード完了時における第一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を一定速度で移動するよう支援する。

以上のように定常モードへ移行させることで、操作力検知センサなどを用いなくても、操作者のドア操作に適切に反応して定常モードへの移行が可能になり、操作者のドア操作に応じたフィーリングの良い適切な動力支援が可能になる。

〔定常モードから減速モードへの移行（２）〕
以上の定常モードにおいて、操作者によりドアＤの移動操作の力を変更する操作が一定時間以上発生しない場合であっても、予め定められた所定時間Ｔｓが定常モードにおいて経過するか否かを、条件判断部１０１６が監視している。

すなわち、条件判断部１０１６は、予め定められた所定時間Ｔｓが定常モードにおいて経過した場合、減速条件（図５（Ｃ6））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、判断結果をモード決定部１０１７に伝達する。

モード決定部１０１７では、条件判断部１０１６での減速条件合致の判断結果を受け、定常モードＭ２から減速モードＭ５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。

この減速モードＭ５の決定を受けた調節部１０１８は、図４（ｃ）(c4)に示すように、モータ駆動信号のデューティを第一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減速させる。

〔各制御モードから反転モードへの移行〕
なお、各モードにおいて、操作者によりドアＤの移動方向を反転させる操作が発生するか否かを、条件判断部１０１６が監視している。

すなわち、条件判断部１０１６は、操作者が操作をすることでドアＤの移動方向が反転した場合、条件判断部１０１６は、速度Ｖあるいは速度変化ΔＶからドアＤの反転を判断する。

そして、ドアＤの反転を判断した条件判断部１０１６は、反転条件（図５（Ｃ3））に合致し、モータＭへの給電の方向を反転させる反転制御が必要と判断し、判断結果をモード決定部１０１７に伝達する。

この場合にモード決定部１０１７では、条件判断部１０１６での反転条件合致の判断結果を受け、反転モードＭ３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の方向を反転させる決定する。

この反転モードＭ３の決定を受けた調節部１０１８は、モータ駆動信号の極性を速やかに反転させた後に、反転させた極性においてモータＭへの給電量を一定（定常モード）に調節する。これにより、駆動回路１１０からは、極性が反転さ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を反転した後に一定速度で移動するよう支援する。

〔停止モードへの移行〕
条件判断部１０１６は、以上の各制御モードにおいて停止条件（Ｃ7）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，または、一定時間以上のモータ駆動信号のデューティ＝０，に合致した場合には、停止条件（図５（Ｃ7））に合致し、モータＭへの支援を終了させる停止制御が必要と判断し、判断結果をモード決定部１０１７に伝達する。

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もので、減速モード時だけでなく、定常モード時や加速モード時にも発生しうる。

また、速度Ｖ＝０とデューティ＝０について一定時間以上としているのは、上述した反転モードの場合に瞬間的に停止状態が発生しうるためであり、反転時の状況を考慮して、ここでの一定時間を定めることが望ましい。

そして、モード決定部１０１７では、条件判断部１０１６での停止条件合致の判断結果を受け、停止モードＭ０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）を終了させるよう決定する。

この停止モードＭ０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。

〔その他のモード移行〕
なお、以上の説明で、定常モードから加速モードへの移行、定常モードから減速モードへの移行、を説明したが、操作者による操作の程度と条件判断部１０１６の判断結果によって、定常モードを経由せずに加速モードから減速モードへの移行、定常モードを経由せずに減速モードから加速モードへの移行、も可能である。

〔モード決定の優先度〕
ところで、以上の条件判断部１０１６における条件判断の際に、電流値Ｉまたは電流変化ΔＩによる加速条件（Ｃ4）と、速度変化ΔＶによる定常条件（Ｃ5）とが、同時に合致することがあり得る。

同様に、以上の条件判断部１０１６における条件判断の際に、電流値Ｉまたは電流変化ΔＩによる減速条件（Ｃ6）と、速度変化ΔＶによる定常条件（Ｃ5）とが、同時に合致することがあり得る。

さらに、以上の条件判断部１０１６における条件判断の際に、電流変化ΔＩによる加速条件（Ｃ4）と、電流値Ｉによる定常条件（Ｃ5）とが、同時に合致することがあり得る。

また、同様に、以上の条件判断部１０１６における条件判断の際に、電流変化ΔＩによる減速条件（Ｃ6）と、電流値Ｉによる定常条件（Ｃ5）とが、同時に合致することがあり得る。

すなわち、条件判断に用いるパラメータの違いにより、加速条件または減速条件と、定常条件とが同時に合致することがあり得る。

そこで、モード決定部１０１７において制御モードを決定する際に、条件判断部１０１６において以上のように複数の条件が同時に合致した場合、
・定常制御（Ｍ２）を、加速制御（Ｍ４）と減速制御（Ｍ６）とに対して優先させる定常優先モード，
・加速制御（Ｍ４）および減速制御（Ｍ６）を、定常制御（Ｍ２）に対して優先させる加減速優先モード，
のいずれかの優先モードを予め定めておく。

この場合、出荷時に予めいずれの優先モードにするかを決定してパラメータを記憶部１０２に記憶しておいても良いし、操作者の好みに応じていずれの優先モードにするかを決定してパラメータを記憶部１０２に記憶するようにしてもよい。

ここで、定常優先モードにした場合には、定常制御が加速制御と減速制御とに対して優先されるため、操作力検知センサなどを用いることなく、操作者の各種ドア操作に応じて安定した状態の乱れのない動力支援が可能になる。

一方、加減速優先モードにした場合には、加速制御と減速制御が定常制御に対して優先されるため、操作力検知センサなどを用いなくても、操作者のドア操作に高感度に反応して加速と減速が可能になり、操作者のドア操作に応じたフィーリングの良い適切な動力支援が可能になる。

〔その他の実施形態〕
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。

また、以上の各特性図に示した特性は説明のための一例であり、図示された特性に限定されるものではない。たとえば、図４に示された定常制御は二段階であるが、操作力に応じて更に高速あるいは低速の定常状態が存在していてもよい。また、加速制御や減速制御についても、各種条件に応じて緩急の違いを設けるようにしてもよい。

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
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 速度抽出部
１０１２ 速度変化抽出部
１０１３ 電流抽出部
１０１４ 電流変化抽出部
１０１６ 条件判断部
１０１７ モード決定部
１０１８ 調節部

Claims (7)

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と前記ドアの移動時の速度変化とに基づいて、前記モータへの給電量を調節する制御部を有する、
   ことを特徴とするパワーアシストドア。
2. 前記制御部は、前記速度変化に関して速度変化閾値を設定し、前記速度変化が前記速度変化閾値の範囲内であるときは、少なくとも、前記モータへの給電量を維持する定常制御を行う、
   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. 前記制御部は、
   前記電流に関する閾値として、減速閾値と加速閾値とを設定し、
   前記電流と前記加速閾値とを比較して所定の第一の状態にあるときは前記モータへの給電量を増やして加速制御を行い、
   前記電流と前記減速閾値とを比較して所定の第二の状態にあるときは前記モータへの給電量を減らして減速制御を行う、
   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. 前記制御部は、前記定常制御を、前記加速制御と前記減速制御とに対して優先させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載のパワーアシストドア。
5. 前記制御部は、前記加速制御および前記減速制御を、前記定常制御に対して優先させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載のパワーアシストドア。
6. 前記制御部は、前記定常制御で一定時間経過したら前記減速制御へ移行する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のパワーアシストドア。
7. 前記制御部は、前記減速制御により前記モータへの給電量が０になった場合、前記支援を終了させる、
   ことを特徴とする請求項６に記載のパワーアシストドア。

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