(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の周囲の環境、経年変化及び部品交換の影響を受けずに正確に挟み込みを検出できる電動式スライドドアの挟み込み検出装置を提供する。【解決手段】電動式スライドドア2の挟み込み検出装置1は、車両の電動式スライドドア2をモータ3の駆動で閉動作させる際の電動式スライドドア2の挟み込み検出装置1において、モータ3に電圧及び電流を印加して駆動させる駆動制御部10と、閉動作の開始から完了までの電圧及び／又は電流の値に基づいてモータ３の負荷を検出し、負荷値として出力する負荷検出部20と、閉動作中に挟み込みが生じたか否かを判定する挟み込み判定部40と、閉動作が正常に行われた場合の負荷値だけを正常時負荷値として記憶する記憶部30とを備えており、挟み込み判定部40は、閉動作が行われている間の負荷値と、正常時負荷値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の電動式スライドドアをモータの駆動で閉動作させる際の電動式スライドドアの挟み込み検出装置において、
前記モータに電圧及び電流を印加して駆動させる駆動制御部と、
前記閉動作の開始から完了までの前記電圧及び／又は前記電流の値に基づいて前記モータの負荷を検出し、負荷値として出力する負荷検出部と、
前記閉動作が正常に行われた場合の前記負荷値だけを正常時負荷値として記憶する記憶部と、
前記閉動作中に挟み込みが生じたか否かを判定する挟み込み判定部とを備えており、
前記挟み込み判定部は、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、前記正常時負荷値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする電動式スライドドアの挟み込み検出装置。
【請求項２】
前記挟み込み判定部は、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、前記正常時負荷値との差に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の電動式スライドドアの挟み込み検出装置。
【請求項３】
前記挟み込み判定部は、前記閉動作が行われている間の前記負荷値を前記正常時負荷値で除した値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の電動式スライドドアの挟み込み検出装置。
【請求項４】
前記挟み込み判定部は、複数の前記正常時負荷値に基づいて変動幅を持った正常時負荷値帯を算出し、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、前記正常時負荷値帯に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の電動式スライドドアの挟み込み検出装置。
【請求項５】
前記挟み込み判定部は、複数の前記正常時負荷値に基づいて正常時負荷値の平均値を算出し、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、前記正常時負荷値の平均値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の電動式スライドドアの挟み込み検出装置。
【請求項６】
前記挟み込み判定部は、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、直近数回の前記正常時負荷値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の電動式スライドドアの挟み込み検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電動式スライドドアに物体が挟まれたことを検出する電動式スライドドアの挟み込み検出装置に関し、特に車両の周囲の環境、経年変化及び部品交換の影響を受けずに正確に挟み込みを検出できる電動式スライドドアの挟み込み検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の側面に設けた電動式スライドドアをモータ駆動で閉める閉動作の際に、異物の挟み込みを検出して、閉動作を停止させる制御が行われている。
例えば、閉動作の間にモータに生じる負荷を検出し続け、当該負荷が所定の閾値を超えた場合に、異物の挟み込みが生じたと判定してスライドドアを開方向に反転駆動させる制御方法が知られている。
しかし、モータの負荷は車両を停止させた周囲の環境によっても変化する。例えば、坂道において運転席が上方になる方向（いわゆる前上がり方向）で停車している場合は、平坦な道に停車している場合と比較して重力の影響によりスライドドアが閉まりにくくなり、これに応じてモータの負荷が大きくなる。このような場合に挟み込みの誤検出が生じないようにするには挟み込み検出の閾値を高くする必要がある。一方、坂道においていわゆる前下がり方向で停車している場合はモータの負荷が小さくなるので、閾値を高く設定した状態のままだと、実際に挟み込みが発生してモータの負荷が増加しても高く設定した閾値を超えないため、スライドドアが停止しないおそれがある。
そこで、例えば特許文献1には通常負荷閾値マップ部と傾斜時負荷閾値マップ部を設定しておき、開閉時のモータの負荷に応じて一方のマップ部を選択することで車両の周囲の環境に応じて閾値を変更する制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010−150851号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来技術では次のような問題が生じる。
予め通常負荷閾値マップ部と傾斜時負荷閾値マップ部を設定しておく作業に手間がかかる。
また、経年変化により、バッテリの劣化に伴う電圧低下が生じたり、スライドドアを摺動自在に支持するアーム機構等の動きが鈍くなったり、摺動部に堆積した埃等の影響を受けてスライドドアの摺動性が低下したり、モータ自体の出力特性が変化したりする。したがって、予め閾値を設定しておく方法では、設定から数年経過した後では当該閾値が不適切な値になっていることがある。
また、バッテリの新品交換に伴い電圧が上昇したり、アーム機構やモータの新品交換、摺動部に蓄積した埃等を除去することによってスライドドアの摺動性が向上したりするので、このような状況にも対応して異物の挟み込みを正確に検出する必要がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑み、車両の周囲の環境、経年変化及び部品交換の影響を受けずに正確に挟み込みを検出できる電動式スライドドアの挟み込み検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動式スライドドアの挟み込み検出装置は、車両の電動式スライドドアをモータの駆動で閉動作させる際の電動式スライドドアの挟み込み検出装置において、前記モータに電圧及び電流を印加して駆動させる駆動制御部と、前記閉動作の開始から完了までの前記電圧及び／又は前記電流の値に基づいて前記モータの負荷を検出し、負荷値として出力する負荷検出部と、前記閉動作が正常に行われた場合の前記負荷値だけを正常時負荷値として記憶する記憶部と、前記閉動作中に挟み込みが生じたか否かを判定する挟み込み判定部とを備えており、前記挟み込み判定部は、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、前記正常時負荷値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする。
また、前記挟み込み判定部は、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、前記正常時負荷値との差に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする。
また、前記挟み込み判定部は、前記閉動作が行われている間の前記負荷値を前記正常時負荷値で除した値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする。
また、前記挟み込み判定部は、複数の前記正常時負荷値に基づいて変動幅を持った正常時負荷値帯を算出し、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、前記正常時負荷値帯に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする。
また、前記挟み込み判定部は、複数の前記正常時負荷値に基づいて正常時負荷値の平均値を算出し、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、前記正常時負荷値の平均値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする。
前記挟み込み判定部は、前記閉動作が行われている間の前記負荷値と、直近数回の前記正常時負荷値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では閉動作が正常に行われた場合の負荷値だけを正常時負荷値として記憶部が記憶する。車両の周囲の環境、経年変化及び部品交換によって正常時負荷値は変動するが、これを記憶部が全て記憶しておき、挟み込み判定部が閉動作中の負荷値と正常時負荷値とを比較して挟み込みが生じたか否かを判定する。したがって、車両の周囲の環境、経年変化及び部品交換の影響を受けずに正確に挟み込みを検出できる。
記憶部が正常時負荷値を記憶し続けるとある程度の変動幅を持った正常時負荷値帯が形成される。閉動作が行われている間の負荷値が正常時負荷値帯の範囲に収まっていれば、過去の記録に基づいて当該閉動作が正常に行われている（挟み込みが生じていない）と判定することができる。閉動作が正常に行われた回数が増えるほど記憶部に記憶される正常時負荷値の数も増えることになるので、正常時負荷値帯の信頼性がより高まっていくことになる。
或いは、挟み込み判定部が複数の平常時負荷値の平均値を算出し、閉動作が行われている間の負荷値と、正常時負荷値の平均値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定することにしてもよい。
挟み込みが生じたか否かの判定は、挟み込み判定部が、閉動作中の負荷値と正常時負荷値（又は正常時負荷値帯又は正常時負荷値の平均値）との差や、閉動作中の負荷値を正常時負荷値（又は正常時負荷値帯又は正常時負荷値の平均値）で除した値に基づいて判定すればよい。例えば、閾値を予め決めておき、以下の式1や式2の条件を充たしたときに挟み込みが生じたと判定すればよい。
｜閉動作中の負荷値−正常時負荷値｜≧閾値・・・（式1）
｜閉動作中の負荷値／正常時負荷値｜≧閾値・・・（式2）
また、上述した正常時負荷値帯に基づく判定法や正常時負荷値の平均値に基づく判定法を直近数回の正常時負荷値に基づく判定法と組み合わせることにすれば挟み込み判定の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電動式スライドドアの挟み込み検出装置の構成を示すブロック図
【図２】閉動作中の正常時負荷値のパターンを示すグラフ
【図３】閉動作中に乗員がスイッチ等を操作し、スライドドアを開動作に切り替えた場合の負荷値のパターンを示すグラフ
【図４】正常時負荷値帯に基づく判定法を説明するためのグラフ
【図５】閉動作中に挟み込みが発生した場合の負荷値のパターンを示すグラフ
【図６】閉動作中に挟み込みが発生した場合の負荷値のパターンを示すグラフ
【図７】挟み込み検出装置で行われる処理の流れを示すフローチャート
【図８】第2の実施の形態の正常時負荷値帯の平均値に基づく判定法を説明するためのグラフ
【図９】第3の実施の形態の直近数回の正常時負荷値に基づく判定法を説明するためのグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第1の実施の形態］
本発明の電動式スライドドアの挟み込み検出装置（以下、単に「挟み込み検出装置」という場合がある。）の実施の形態について説明する。
【００１０】
図1に示すように、挟み込み検出装置1は車両の電動式スライドドア2をモータ3の駆動で閉動作させている際に人体や障害物等の異物の挟み込みが発生したことを検出するものである。車両としては電動式スライドドア2を備えていれば特に限定されず、例えば中型自動車（いわゆるマイクロバス）、大型自動車、普通自動車等が挙げられる。
挟み込み検出装置1は駆動制御部10、負荷検出部20、記憶部30、挟み込み判定部40及びドア位置検出部50から概略構成される。
【００１１】
駆動制御部10は、電動式スライドドア2を駆動させるためのモータ3に対してドライバ4を介して電圧及び電流を印加して駆動させるために設けられる。具体的には、駆動制御部10は、乗員によるスイッチ5の操作により駆動信号が出力された際に、バッテリ6からモータ3に供給される電圧及び電流を調節し、モータ3を可逆的に回転駆動させることで電動式スライドドア2を開方向又は閉方向に移動させる。なお、乗員が電動式スライドドア2のドアハンドル7を引く等の操作を行うことによっても上記駆動信号が出力されることにしてもよい。
【００１２】
負荷検出部20は、電動式スライドドア2の閉動作の開始から完了までの電圧及び／又は電流の値に基づいてモータ3の負荷を検出し、負荷値として出力する。具体的には、負荷検出部20は駆動制御部10がモータ3に印加する電圧値及び／又は電流値を所定の時間間隔で読み込んでモータ3の負荷を検出し、これを負荷値として出力する。負荷値としては例えば電圧値、電流値、電力値が挙げられるがこれらに限定されない。
なお、ドア位置検出部50を使用してモータの回転速度や回転数に基づいて全開状態から全閉状態までの電動式スライドドアの位置や速度を検出し、電動式スライドドアの位置や速度と閉動作中の負荷値の変化とを関連付けて記憶部に記憶させることにしてもよい。このような電動式スライドドアの位置や速度と負荷値の変化とを関連付けたデータは電動式スライドドアがどの位置にいるとき或いはどの程度の速度のときに挟み込みが生じたのか等を事後的に把握して修理や製品改良時の参考情報として活用できる。また、閉動作が正常に行われているか否かを判断する際に、負荷値だけでなく、電動式スライドドアの位置や速度の情報も併用することにしてもよい。例えば負荷値に異常が無くても、電動式スライドドアの位置に変化がない、或いは電動式スライドドアの速度がゼロや極端に遅くなったときには挟み込み判定部40が挟み込みが生じたと判定することにしてもよい。
【００１３】
記憶部30は、閉動作が正常に行われた場合の負荷値だけを正常時負荷値として記憶する。具体的には、記憶部30は閉動作の間、負荷検出部20が出力する負荷値を読み込み続けており、閉動作が正常に行われた場合にはその間の負荷値を正常時負荷値として記憶する。例えば正常な閉動作がN回（Nは1以上の整数）行われた場合、N個の正常時負荷値が記憶部30に記憶されることになる。なお、車両の工場出荷時点で予め複数個の正常時負荷値を記憶部30に記憶させておくことにしてもよい。
【００１４】
図2中の符号L1は閉動作が正常に行われた場合の正常時負荷値のパターンである。車両を平坦な道に停めた状態で閉動作を複数回行った場合、多少の変動は生じるものの、正常時負荷値はほぼL1の線に収束する。車両を坂道に前下りの状態で停めた場合には、坂道の傾斜度の違いに応じて正常時負荷値は変化する。具体的にはL1よりも部分的に低い値で構成されたパターンL2になる。また、車両を坂道に前上がりの状態で停めた場合も坂道の傾斜度の違いに応じて正常時負荷値は変化する。具体的にはL1よりも部分的に高い値で構成されたパターンL3になる。また、車両の使用を開始してから数年経過後では、経年変化により、スライドドアを摺動自在に支持するアーム機構等の動きが鈍くなったり、摺動部に堆積した埃等の影響を受けて電動式スライドドア2の摺動性が低下したり、モータ3自体の出力特性が変化したりする。これにともない正常時負荷値はL1よりも部分的に高い値や低い値で構成されたパターンL4やL5になる。また、バッテリ、アーム機構、モータ等の新品交換、摺動部に蓄積した埃等の除去によって正常時負荷値が再びL1或いはL1に近いパターンに戻ることもある。
一方、図3に示すように符号L6は閉動作中に乗員がスイッチ5等を操作し、電動式スライドドア2を開動作に切り替えた場合の負荷値を示している。この場合、記憶部30は記憶していた負荷値を削除する。
【００１５】
挟み込み判定部40は閉動作中に挟み込みが生じたか否かを判定するものであり、閉動作が行われている間の負荷値と、正常時負荷値とを比較して挟み込みが生じたか否かを判定する。
具体的には、図4に示すように、挟み込み判定部40は記憶部が記憶している複数の正常時負荷値に基づいてある程度の変動幅を持った正常時負荷値の帯A（破線で囲んだ部分、以下「正常時負荷値帯A」という。）を算出する。
例えば、挟み込み判定部40は閉動作中に負荷検出部20から出力される負荷値を読み込みながらこれを正常時負荷値帯Aと比較し続け、図5に示すように当該負荷値が変動することで正常時負荷値帯Aから外れた場合（符号B1で囲んだ箇所参照）には、当該負荷値と正常時負荷値との差dを算出し、この差dが予め設定してある閾値を超えた場合に挟み込みが生じたと判定する。そして、挟み込み判定部40は駆動制御部10に駆動停止信号を送信し、モータ3の駆動を停止させ、電動式スライドドア2の移動を停止させる。或いは挟み込み判定部40は駆動制御部10に反転駆動信号を送信し、モータ3を逆回転させることで電動式スライドドア2を開方向に移動させる。
なお、閉動作中の負荷値を正常時負荷値で除した値が、予め設定してある閾値を超えた場合に挟み込みが生じたと挟み込み判定部40が判定することにしてもよい。或いは図6に示すように閉動作中の負荷値が正常時負荷値帯Aから外れた場合（符号B2で囲んだ箇所参照）に挟み込みが生じたと挟み込み判定部40が判定することにしてもよい。
挟み込み判定部40は負荷値が所定の値T（図2及び4参照）になった時点で閉動作が完了したと判断する。
【００１６】
次に、挟み込み検出装置1で行われる処理の一例について図7のフローチャートを用いて説明する。
まず、駆動制御部10は乗員が電動式スライドドア2のスイッチ5の操作やドアハンドル7の操作をすることで電動式スライドドア2を閉動作させる駆動信号が出力されるまで待機する（ステップS101）。
電動式スライドドア2を閉動作させる駆動信号が出力されると（ステップS101でYes）、駆動制御部10はモータ3に印加する電圧及び電流を調節することでモータ3を回転駆動させ、電動式スライドドア2を閉方向に移動させる（ステップS102）。
負荷検出部20は閉動作中のモータ3の負荷を検出し、これを負荷値として出力する（ステップS103）。
【００１７】
挟み込み判定部40は負荷検出部20から出力される負荷値を読み込みながら、記憶部30に記憶されている正常時負荷値帯Aと比較し続ける（ステップS104）。
そして、負荷値が閾値を超えた場合に（ステップS104においてYES）、挟み込み判定部40は挟み込みが生じたと判定し（ステップS105）、駆動制御部10に駆動停止信号又は反転駆動信号を送信し（ステップS106）、電動式スライドドア2の閉動作を停止又は開動作に変更する。
電動式スライドドア2が停止又は全開状態になった時点（ステップS107）で一連の処理が終了する。
【００１８】
［第2の実施の形態］
次に本発明の第2の実施の形態について説明するが、第1の実施の形態と同一の構成になる箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態では、挟み込み判定部40が複数の平常時負荷値の平均値を算出し、閉動作が行われている間の負荷値と、正常時負荷値の平均値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定する点に特徴を有する。
具体的には、図8(a)に示すようにまず記憶部30は符号L1で示す正常時負荷値のパターンを記憶し、次に符号L2の正常時負荷値のパターンを記憶する。挟み込み判定部40は電動式スライドドア2の全開状態から全閉状態までの各位置に対する2つの負荷値の平均値、すなわち符号L1とL2の2つのパターンの平均値を算出し、図8(b)に示すように正常時負荷値の平均値のパターンL(1-2)を算出する。次に記憶部30が符号L3の正常時負荷値のパターンを記憶すると、図8(c)に示すように挟み込み判定部40は符号L1，L2及びL3の3つのパターンの平均値のパターンL(1-3)を算出する。このように挟み込み判定部40は正常な閉動作が行われる度に正常時負荷値の平均値を再計算により更新し続けていく。正常な閉動作がM回（Mは2以上の整数）行われた場合、図8(d)に示すように符号L1〜LMのM個のパターンの平均値のパターンL(1-M)が挟み込み判定部40によって算出されることになる。
挟み込み判定部40は、閉動作が行われている間の負荷値と、最新の正常時負荷値の平均値とを比較し、一定の閾値（例えば正常時負荷値の平均値の±20％）を超えた場合に挟み込みが生じたと判定する。
【００１９】
［第3の実施の形態］
次に本発明の第3の実施の形態について説明するが、上記各実施の形態と同一の構成になる箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態では、挟み込み判定部40が、閉動作が行われている間の負荷値と、直近数回の正常時負荷値に基づいて挟み込みが生じたか否かを判定する点に特徴を有する。
具体的には、図9に示すように挟み込み判定部40は現在閉動作が行われている間の負荷値（符号B3の線参照）と、その直近数回(例えば直近3回)の正常時負荷値のパターン（符号L10，L11及びL12で示す）を比較し、閉動作中の負荷値がL10，L11及びL12のいずれかに対して一定の閾値（例えば±20％）を超えた場合に挟み込みが生じたと判定する。
例えば山岳地帯において車両を急勾配で停車させて電動式スライドドア2を閉じる場合において、実際には挟み込みが生じていないにもかかわらず、第1の実施の形態で示した正常時負荷値帯Aに基づく判定法や第2の実施の形態で示した正常時負荷値帯の平均値に基づく判定法では負荷値が閾値を超えた結果、挟み込みが生じたと判定してしまう場合でも、負荷値が直近数回の正常時負荷値に近い値（閾値を超えない値）であれば挟み込みが生じていないと判定するので誤判定を防止できる。
本実施の形態で示した直近数回の正常時負荷値に基づく判定法は、第1の実施の形態で示した正常時負荷値帯Aに基づく判定法や、第2の実施の形態で示した正常時負荷値帯の平均値に基づく判定法と併用することができる。例えば、正常時負荷値帯Aに基づく判定法と直近数回の正常時負荷値に基づく判定法のいずれか一方で挟み込みが生じたと判定された時点で電動式スライドドア2の閉動作を停止することにしてもよい。或いは正常時負荷値帯Aに基づく判定法と直近数回の正常時負荷値に基づく判定法の両方で挟み込みが生じたと判定された時点で電動式スライドドア2の閉動作を停止することにしてもよい。このように、各実施の形態で示した判定法を組み合わせることで挟み込み判定の精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は車両の周囲の環境、経年変化及び部品交換の影響を受けずに正確に挟み込みを検出できる電動式スライドドアの挟み込み検出装置であり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００２１】
A 正常時負荷値帯
L1〜L5 閉動作が正常に行われた場合の正常時負荷値のパターン
L6 閉動作中に開動作に切り替えた場合の負荷値のパターン
1 挟み込み検出装置
2 電動式スライドドア
3 モータ
4 ドライバ
5 スイッチ
6 バッテリ
7 ドアハンドル
10 駆動制御部
20 負荷検出部
30 記憶部
40 挟み込み判定部
50 ドア位置検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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