JP4774847B2 - 車両ドア制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は車両ドア制御装置および制御方法に関する。

車両ドアを電動で開こうとするとき、当該ドアの窓ガラスが開いている場合には、当該ドアの開度変化を、全開に至らない途中の位置で停止させるものが次の文献に記載されている。これらの文献に記載のものでは、上記途中の位置での停止を維持するため、ドアに駆動力を伝達するクラッチに、所定時間電流を流し続ける。
ホンダ・エリシオン取扱説明書５２頁、２００４年５月、本田技研工業株式会社発行

しかしながら上述の技術では、クラッチに電流を流し続けるため消費電力が大きいという問題があった。

本発明による車両ドア制御装置は、クラッチを介してドアに接続されたドア駆動手段で当該ドアが開閉駆動される。また、駆動停止手段により、ドア全開および全閉以外の途中の位置でドア駆動手段の駆動を停止させることができる。この駆動停止手段によりドア全開および全閉以外の途中の位置でドアの開閉動作を停止させたとき、ドア駆動手段の駆動中より小さい電流値をクラッチに印加し、クラッチに締結力を与える電流を徐々に小さくした後、一定量を超えるドアの開度変化が検出された場合には、一定量を超える開度変化が検出されなくなるまで前記電流を徐々に大きくしてドアを停止させる。

本発明によれば、ドアを途中の位置で停止させた場合に、クラッチに締結力を与える電流をドア駆動手段の駆動中より小さくするので、電流消費を低減することが可能となる。

＜１．構成（図１）＞
図１は、本発明の一実施の形態による車両ドア制御装置の構成例を示すブロック図である。この制御装置は車両に備えられたものであり、コントローラ１０に、メインスイッチ２１、作動スイッチ２２、中間停止スイッチ２３、機構部３０が、それぞれ接続されて構成されている。

コントローラ１０は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３を備えたコンピュータ装置であり、ＣＰＵ１１はコントローラ１０による各種処理を司るものである。ＲＯＭ１２はＣＰＵ１１にて実行される各種プログラム等を格納している。ＲＡＭ１３はＣＰＵ１１による処理結果を一時的に格納する動作領域として機能する。

メインスイッチ２１は、例えば運転席付近に設けられ、乗員の操作によりドアのオート作動を許可し、あるいは、禁止するスイッチである。メインスイッチ２１の操作によりオート作動の許可または禁止が選択されると、その選択信号はコントローラ１０に送信される。

作動スイッチ２２は、例えばオート作動する各ドアのドアレバーや、運転席付近等にそれぞれ設けられる。メインスイッチ２１でオート作動が許可されている場合、これらの作動スイッチ２２が乗員に操作されると、操作された作動スイッチに対応するドアのオート作動の開始指示が出力される。開始指示はコントローラ１０に送信される。

中間停止スイッチ２３は、例えばオート作動する各ドアのドアレバーや、運転席付近等にそれぞれ設けられる。メインスイッチ２１でオート作動が許可され、作動スイッチ２２の操作により駆動されているドアに対応する中間停止スイッチ２３が操作されると、各ドアのオート作動停止指示が出力される。オート作動停止指示はコントローラ１０に送信される。

ドア駆動機構部３０は、スライドドア３１、駆動ワイヤ３２、駆動ドラム３３、位置検出センサ３４、電磁クラッチ３５、モータ３６を備えている。

電動モータ３６は、ドアのオート作動の駆動源となるモータである。このモータ３６は、コントローラ１０による制御に基づき開駆動および閉駆動の各回転動作と、その停止動作が可能になっている。

電磁クラッチ３５は、モータ３６の動力を、オート作動するドアに伝達するものである。この電磁クラッチ３５に通電すると、電磁力によりクラッチ板同士が密接されて結合状態となり、非通電とするとクラッチ板が離れて非結合状態となる。通電・非通電の切り替えおよび通電時の電流はコントローラ１０によって制御される。通電時の電流制御は、ＰＷＭ制御により、電流パルスのオン・デューティを増減することによって行なう。

駆動ドラム３３は、モータ３６によって発生した回転運動を駆動ワイヤ３２の往復運動に変換する装置である。駆動ワイヤ３２は、その往復運動をスライドドア３１に伝達する。位置検出センサ３４は、ホールセンサまたは摺動接点で構成され、駆動ドラム３３の回転量を検知することによりスライドドア３１の位置（開度）を検出する。検出したスライドドア３１の位置は、コントローラ１０によって読取り可能となっている。

＜２．作用（図２）＞
図２は、本発明の一実施の形態による車両ドア制御装置および制御方法における処理の手順を説明するフローチャートである。この処理は、オート作動中に中間停止スイッチ２３が操作された場合に、車両ドア制御装置のコントローラ１０により実行される。すなわち、メインスイッチ２１によりオート作動が許可された状態で作動スイッチ２２が操作され、対応するドアが開動作または閉動作しているオート作動中に、中間停止スイッチ２３が操作された場合、図２で表す処理が実行される。

処理開始の事由はこれに限らず、次の事由であっても良い。
（１）オート作動（開動作）中にスライドドアの窓の開口量が一定以上であることを検出した場合。
（２）オート作動（開動作）しているスライドドアの作動軌跡に燃料口などが設置されており、その燃料口から燃料供給が行われることを検出した場合。

処理が開始されると、図２のステップＳ１０１において、モータ３６への電力供給を遮断させることにより、モータ３６を停止させる。ステップＳ１０２において位置検出センサ３４の出力を読取り、スライドドア３１が停止したか否かを判定する。停止していない場合はステップＳ１０１に戻り、停止した場合は次のステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において、３０分タイマの計測を開始する。この３０分タイマは、スライドドア停止後、電磁クラッチ３５の結合状態を完全に解除するまでの時間を計測するものである。スライドドア停止後しばらくは電磁クラッチ３５を結合状態としておくことにより、車両が傾斜地に停められている場合などにスライドドア３１が自重で不意に動き出すことを防止している。電磁クラッチ３５の結合状態を解除するまでの時間は、ここでは３０分としたが、これに限らず他の値にしても良い。

ステップＳ１０４において、電磁クラッチ３５に供給する電流パルスのオン・デューティDuty(ｎ)を、１００％に設定する。なお、ｎはカウント値であり、ステップＳ１０４でｎに１を代入する。オン・デューティDuty(ｎ)の初期値は、ここではスライドドア駆動時のオン・デューティと同じ１００％としたが、これに限らず他の値、例えば９０％としても良い。

ステップＳ１０５において、Duty(ｎ)で電磁クラッチ３５に電流を供給する。ここではスライドドア駆動時から既にDuty(ｎ)＝１００％で電流を供給していたので、電流の供給をそのまま継続する。ステップＳ１０６において、Duty(ｎ)で電磁クラッチ３５に電流を供給してから微小時間（例えば０．５秒）経過するのを待つ。

微小時間経過したら、次のステップＳ１０７において停止判定タイマの計測を開始する。この停止判定タイマは、例えば１０秒間の停止判定時間を計測するものである。そして、停止判定のため位置検出センサ３４の出力を読取り、スライドドア３１の現在位置を計測する。計測されたスライドドア３１の現在位置は、停止判定の開始時の位置として、記憶手段であるＲＡＭ１３に記憶される。

微小時間経過後に停止判定開始時の位置を計測する理由は次の通りである。すなわち、スライドドアの駆動機構部３０の駆動部や緩衝部の構造に起因して、電磁クラッチ３５への電流を低減させてクラッチ結合力を弱くすると、駆動部や緩衝部の伸び、たわみ、解放により、一時的にスライドドアが移動して位置検出センサ３４の出力値変化が発生することがある。このような現象は過渡的なものであり、後述する停止判定の際にこのような現象の影響を避けるためである。

次いでステップＳ１０８において、メインスイッチ２１が操作されたか否かを判定する。メインスイッチ２１が操作された場合は（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、直ちにステップＳ１０９において３０分タイマを停止させ、本フローチャートの処理を終了する。メインスイッチ２１が操作された場合はオート作動が許可状態から不許可状態へ切り換わるので、電磁クラッチ３５への通電はＯＦＦとする。

メインスイッチ２１が操作されなかった場合は（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、位置検出センサ３４の出力を読取ってスライドドア３１の現在位置を計測し、停止判定開始時の位置との差が一定値（例えば３mm）以内であるか否かを判定する。一定値以内であれば（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、スライドドア３１は停止していると判定し、次のステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１において、停止判定タイマが計時を終了したか否かを判定する。終了していない場合はステップＳ１０８に戻って停止判定を繰り返す。停止判定タイマが計時を終了した場合は、次のステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、オン・デューティDuty(ｎ)が０％であるか否かを判定する。Duty(ｎ)の初期値は０％ではないので（ステップＳ１１２：ＮＯ）、次のステップＳ１１３に進み、カウンタｎを１だけカウントアップする。

そして、次のステップＳ１１４において、新たにDuty(ｎ)を、Duty(ｎ−１)−１０％に設定する。例えばDuty(ｎ)の初期値が１００％であった場合には、新たに設定されるDuty(ｎ)は、９０％とする。これにより、電磁クラッチ３５の結合力は低減される。その後、ステップＳ１０５に戻って上記と同様の停止判定を実行する。ドアの停止状態が継続する限りこれを繰り返し、Duty(ｎ)を１０％ずつ下げていく。

ステップＳ１１４においてDuty(ｎ)を０％としてもなお、スライドドア３１が停止している場合に（ステップＳ１１０、Ｓ１１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１１２においてオン・デューティDuty(ｎ)が０％であると判定される（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）。この場合、スライドドアの停止状態を維持するために電流を電磁クラッチ３５に供給する必要がないので、これ以上電流変更をせず、ステップＳ１２２に進み、メインスイッチ２１の操作、またはステップＳ１２３の３０分タイマの終了を待つ。

電磁クラッチ３５への電流値を下げた結果、スライドドア３１が動き出した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、停止判定タイマの終了を待つことなく直ちにステップＳ１１５に進む。ステップＳ１１５では、カウンタｎをカウントアップする。

そして、次のステップＳ１１６において、新たにDuty(ｎ)を、Duty(ｎ−１)＋１０％に設定する。例えばDuty(ｎ)の前回の値が５０％であった場合には、新たに設定されるDuty(ｎ)は、６０％とする。これにより、電磁クラッチ３５の結合力は増加する。

ステップＳ１１７において、Duty(ｎ)で電磁クラッチ３５に電流を供給する。ステップＳ１１８において、Duty(ｎ)で電磁クラッチ３５に電流を供給してから微小時間（例えば０．５秒）経過するのを待つ。微小時間経過したら、次のステップＳ１１９において停止判定タイマの計測を開始する。この停止判定タイマは、上記と同様例えば１０秒間の停止判定時間を計測する。そして、停止判定のため位置検出センサ３４の出力を読取り、スライドドア３１の現在位置を計測する。計測されたスライドドア３１の現在位置は、停止判定の開始時の位置として、記憶手段であるＲＡＭ１３に記憶される。

ステップＳ１２０において、位置検出センサ３４の出力を読取ってスライドドア３１の現在位置を計測し、停止判定開始時の位置との差が一定値（例えば３mm）以内であるか否かを判定する。スライドドア３１が依然として動いている場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、停止判定タイマの終了を待つことなく直ちにステップＳ１１５に戻って、カウンタｎをカウントアップし、ステップＳ１１６にて電磁クラッチ３５への電流値を更に上げ、停止判定を実行する。

現在位置と停止判定開始時の位置との差が一定値以内であれば（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、スライドドア３１は停止していると判定し、次のステップＳ１２１に進む。ステップＳ１２１において、停止判定タイマが終了したか否かを判定する。終了していない場合はステップＳ１２０に戻って停止判定を繰り返す。停止判定タイマが終了した場合は、スライドドアを停止させるために十分な電流が電磁クラッチ３５に供給されているので、これ以上電流変更せず、次のステップＳ１２２に進む。

ステップＳ１２２において、メインスイッチ２１が操作されたか否かを判定する。メインスイッチ２１が操作された場合は（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０９において３０分タイマを停止させ、本フローチャートの処理を終了する。メインスイッチ２１が操作された場合はオート作動の禁止状態（不許可状態）となるので、電磁クラッチ３５への通電はＯＦＦとする。

メインスイッチ２１が操作されなかった場合は（ステップＳ１２２：ＮＯ）、ステップＳ１２３において、３０分タイマが終了したか否かを判定する。３０分タイマが終了していない場合は（ステップＳ１２３：ＮＯ）、ステップＳ１２２に戻り、メインスイッチ２１の操作またはステップＳ１２３の３０分タイマの終了を待つ。３０分タイマが終了した場合は（ステップＳ１２３：ＹＥＳ）、本フローチャートの処理を終了する。終了後は例えば警報音を鳴らした後、電磁クラッチ３５に供給する電流を０にする。

＜３．本実施の形態の効果＞
（１）以上述べた実施の形態によれば、電磁クラッチ３５に締結力を与える電流を、モータ３６によるスライドドア３５の駆動中より小さくする電流制御を行う。これにより、中間位置（全閉位置でも全開位置でもない途中位置）でドアが停止した後の電流消費を低減することが可能となる。また、電磁クラッチ３５の締結力が弱くなっているため、中間停止位置からユーザが手動で開閉しようとした場合に必要な操作力を小さくすることができる。

（２）位置検出センサ３４の出力により、スライドドア３１の一定量を超える開度変化を検出した場合に、当該検出時より電磁クラッチ３５への電流値を大きくする。これにより、スライドドア３１が動き出さない程度の締結力を生み出す電流値に調整することができる。
（３）電磁クラッチ３５への電流値を小さくしても、スライドドア３１の一定量を超える開度変化を検出しない場合に、その電流を更に小さくする。これにより、スライドドア３１が動き出さない程度の締結力を生み出す最小の電流値に調整することができる。

（４）電磁クラッチ３５への電流値を小さくした状態で電流変化を停止させ、この状態でスライドドア３１の開度変化を検出する。電磁クラッチ３５への電流値を段階的に小さくすることにより、電流の最適値を求め易くすることができる。

（５）電磁クラッチ３５への電流値を小さくした状態で電流変化を停止させ、微小時間経過した後のスライドドア３１の開度変化を検出する。これにより、電磁クラッチ３５の締結力を変化させた直後の位置検出センサ３４の揺れを除外して開度変化を判定することができる。
（６）電磁クラッチ３５への電流値は、電流パルスのオン・デューティ制御によって制御する。これにより、簡易且つ精密な電流制御が可能になる。

＜４．変形例＞
上記の実施の形態を次のように変形することもできる。
（１）電磁クラッチ３５への電流値を１０％ずつ段階的に下げつつ、各段階において停止判定を行うようにしたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、電流値を無段階に連続的に下げつつ、停止判定を行っても良い。

（２）上記の実施の形態では、電磁クラッチ３５への電流値を、パルスのオン・デューティによることとしたが、他の電流制御回路によっても良い。
（３）作動スイッチ２２と中間停止スイッチ２３は別々のスイッチとして説明したが、これに限らず例えば各ドアにつき１つのスイッチで構成しても良い。例えば、そのスイッチのオン状態をオート作動開始の指示入力とし、オフ状態をオート作動停止の指示入力とすることにより、１つのスイッチで作動スイッチ２２および中間停止スイッチ２３として機能させることができる。

なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。

本発明の一実施の形態による車両ドア制御装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態による車両ドア制御装置および制御方法における処理の手順を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０…コントローラ ３１…スライドドア
３４…位置検出センサ ３５…電磁クラッチ
３６…モータ

Claims (5)

1. クラッチを介してドアに動力を伝達し、当該ドアを開閉駆動するドア駆動手段と、
   前記ドア駆動手段の駆動を停止させる駆動停止手段と、
   前記ドアの開度変化が一定量を超えるか否かを検出する開度変化検出手段と、
   前記駆動停止手段により、ドア全開および全閉以外の途中の位置で前記ドアの開閉動作を停止させたとき、前記クラッチに締結力を与える電流を、前記ドア駆動手段の駆動中より小さくする電流制御手段とを備え、
   前記電流制御手段は、ドア全開および全閉以外の途中の位置で前記駆動停止手段により前記ドアを停止させたとき、前記クラッチに締結力を与える電流を徐々に小さくした後、前記開度変化検出手段が前記一定量を超えるドアの開度変化を検出した場合には、前記開度変化検出手段により一定量を超えるドアの開度変化が検出されなくなるまで前記電流を徐々に大きくして前記ドアを停止させることを特徴とする車両ドア制御装置。
2. 請求項１に記載の車両ドア制御装置において、
   前記開度変化検出手段は、前記電流を小さくした状態で電流変化を停止させて一定時間経過した後の前記ドアの開度変化に基づいて、前記一定量を超える開度変化の有無を検出することを特徴とする車両ドア制御装置。
3. 請求項１乃至２項の何れか一項に記載の車両ドア制御装置において、
   前記電流制御手段は、前記開度変化検出手段が前記一定量を超える開度変化を検出しない場合に、前記電流を徐々に小さくすることを特徴とする車両ドア制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車両ドア制御装置において、
   前記電流制御手段は、電流パルスのオン・デューティ制御により、前記電流を制御することを特徴とする車両ドア制御装置。
5. ドア開指令によりクラッチおよびドア開閉モータに通電してドアを開閉駆動し、
   前記ドアの開度変化が一定量を超えるか否かを検出し、
   ドア全開および全閉以外の途中の位置でドア停止指令が出力されると前記ドア開閉モータへの通電を停止してドアを途中位置で停止するとともに、前記クラッチへの通電電流を徐々に小さくした後、前記一定量を超えるドアの開度変化が検出された場合には、前記一定量を超える開度変化が検出されなくなるまで前記電流を徐々に大きくして前記ドアを停止させることを特徴とする車両ドア制御方法。

Images