(57)【要約】【課題】車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を精度よく取得可能とする。【解決手段】車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を取得する車両開閉体の操作力取得装置は、操作ハンドルに連結されると共にユーザによる当該操作ハンドルの操作に応じて軸心の周りに回転する回転軸と、当該回転軸の回転に応じて該回転軸の回転方向に撓む弾性体と、回転軸の回転角度を検出する回転角センサと、当該回転角センサにより検出された回転軸の回転角度と、弾性体のばね定数とに基づいて操作ハンドルに加えられた操作力を算出する演算処理部とを含む。【選択図】図２
2019090243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を取得する車両開閉体の操作力取得装置において、
前記操作ハンドルに連結され、ユーザによる前記操作ハンドルの操作に応じて軸心の周りに回転する回転軸と、
前記回転軸の回転に応じて該回転軸の回転方向に撓む弾性体と、
前記回転軸の回転角度を検出する回転角センサと、
前記回転角センサにより検出された前記回転軸の回転角度と、前記弾性体のばね定数とに基づいて前記操作ハンドルに加えられた前記操作力を算出する演算処理部と、
を備える車両開閉体の操作力取得装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両開閉体の操作力取得装置において、
前記演算処理部は、前記回転角センサにより検出された前記回転角度と、前記弾性体のばね定数との積値を前記操作力として算出する車両開閉体の操作力取得装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両開閉体の操作力取得装置において、
前記操作ハンドルは、前記回転軸の軸心の周りに回動可能となるように該回転軸に連結され、
前記弾性体は、前記回転軸の周りに配置されると共に、前記開閉体を開く方向に前記操作ハンドルが操作された際に前記回転軸の回転に応じて圧縮される第１ねじりコイルばねと、前記回転軸の周りに配置されると共に、前記開閉体を閉じる方向に前記操作ハンドルが操作された際に前記回転軸の回転に応じて圧縮される第２ねじりコイルばねとを含む車両開閉体の操作力取得装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両開閉体の操作力取得装置において、
前記開閉体は、前記車両の車体により摺動自在に支持されるスライドドアであり、
前記第１および第２ねじりコイルばねのばね定数を“ｋ”とし、前記開閉体の重量を“Ｍ”とし、重力加速度を“ｇ”とし、前記車両の傾斜角度を“φ”とし、前記開閉体と前記車体との間の動摩擦係数を“μ′”とし、前記回転軸の軸心から前記操作ハンドルの操作点までの長さを“Ｌ”とし、前記操作ハンドルの許容最大回動角度の絶対値を“θmax”としたときに、
k = L・(M・g・sin |φ| + μ′・M・g・cos |φ|)／θmax
を満たす車両開閉体の操作力取得装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の操作力取得装置により取得された前記操作力に基づいて、前記開閉体を開閉させる駆動装置を制御する車両開閉体制御装置であって、
前記開閉体の重量と、前記車両の傾斜角度と、前記開閉体と前記車体との間の動摩擦係数とに基づいて、前記開閉体を重力に抗して移動させるのに要求される要求操作力を算出すると共に、算出した要求操作力から前記操作力取得装置により取得された前記操作力を減じてアシスト力を算出し、前記アシスト力を出力するように前記駆動装置を制御する車両開閉体制御装置。
【請求項６】
請求項３または４に記載の操作力取得装置により取得された前記操作力に基づいて、前記開閉体を開閉させる駆動装置を制御する車両開閉体制御装置であって、
前記操作力取得装置により取得された前記操作力に予め定められた係数を乗じてアシスト力を算出し、前記アシスト力を出力するように前記駆動装置を制御する車両開閉体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を取得する車両開閉体の操作力取得装置および車両開閉体の駆動装置を制御する車両開閉体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動式パワーステアリング装置におけるトルク検出装置として、ステアリングホイールに取り付けられた第１軸と、操向車輪にリンクを介して連結されると共に第１軸に相対角変位可能に連結される第２軸と、第１および第２軸間に付加されるトルクに応じて生じる第１および第２軸の相対回転角を電気的に検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このトルク検出装置では、第１および第２軸がピンを介して相対角変位可能であり、第１軸には、第１リング体が設けられ、第２軸には、第１リング体が嵌合されるリング溝を有する第２リング体が設けられる。また、第１および第２リング体の直径方向には、つる巻きばねを弾着保持するばね用溝が形成され、つる巻きばねは、その軸心を水平にして、ばね用溝の外側開口より挿入弾着される。
【０００３】
また、従来、跳ね上げ式のバックドアに加えられる操作力を検出する操作力センサとして、バックドアの内側面に取り付けられた閉操作用の操作ベルトと、バックドアの内部に回動可能に支持されると共に操作ベルトに連結されて当該操作ベルトに加えられた操作力により回動する回動体と、回動体を操作ベルトに加えられる操作力により回動する方向とは反対方向に回動付勢するコイルスプリングと、コイルスプリングの付勢力による回動を基準位置で規制する基準位置ストッパと、回動体の基準位置からの回動角度を検出する回動角度検出器とを含むものも知られている（例えば、特許文献２参照）。この操作力センサは、回動角度検出器により検出された回動角度を操作力として検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平４−３２４２号公報
【特許文献２】特開２００１−１３０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、例えば、ユーザのハンドル操作に応じて車両のドアといった開閉体を駆動装置からの動力によりアシストしながら開閉させようとする場合、ユーザによりハンドルに加えられた操作力を適正に取得して駆動装置によるアシスト力を定めることが必要となる。しかしながら、上述のトルク検出装置や操作力センサは、２軸間の相対回転角や回動体の回転角度、すなわちユーザによるハンドルや操作ベルトの操作量を検出するものであって、回転トルクや操作力そのものを検出するものではない。そして、ユーザによるハンドル等の操作量に基づいて駆動装置によるアシスト力を設定した場合、実際にユーザによりハンドル等に加えられた操作力の大きさによっては、駆動装置からのアシスト力が強すぎたり、逆にブレーキ力として作用してしまったりするおそれがある。
【０００６】
そこで、本開示は、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を精度よく取得可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の操作力取得装置は、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を取得する車両開閉体の操作力取得装置において、前記操作ハンドルに連結され、ユーザによる前記操作ハンドルの操作に応じて軸心の周りに回転する回転軸と、前記回転軸の回転に応じて該回転軸の回転方向に撓む弾性体と、前記回転軸の回転角度を検出する回転角センサと、前記回転角センサにより検出された前記回転軸の回転角度と、前記弾性体のばね定数とに基づいて前記操作ハンドルに加えられた前記操作力を算出する演算処理部とを含むものである。
【０００８】
この操作力取得装置では、車両の開閉体を開閉させるために操作ハンドルがユーザにより操作されると、ユーザによる当該操作ハンドルの操作に応じて回転軸が軸心の周りに回転し、それに伴って弾性体が回転軸の回転方向に撓む。そして、回転角センサにより回転軸の回転角度が検出され、演算処理部により、回転軸の回転角度と、弾性体のばね定数とに基づいて操作ハンドルに加えられた操作力が算出される。これにより、弾性体のばね定数を予め適正に定めておくことで、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を精度よく取得することが可能となる。
【０００９】
また、前記演算処理部は、前記演算処理部は、前記回転角センサにより検出された前記回転角度と、前記弾性体のばね定数との積値を前記操作力として算出するものであってもよい。
【００１０】
更に、前記操作ハンドルは、前記回転軸の軸心の周りに回動可能となるように該回転軸に連結されてもよく、前記弾性体は、前記回転軸の周りに配置されると共に、前記開閉体を開く方向に前記操作ハンドルが操作された際に前記回転軸の回転に応じて圧縮される第１ねじりコイルばねと、前記回転軸の周りに配置されると共に、前記開閉体を閉じる方向に前記操作ハンドルが操作された際に前記回転軸の回転に応じて圧縮される第２ねじりコイルばねとを含んでもよい。これにより、開閉体の開方向および閉方向の双方におけるユーザの操作力を精度よく取得することが可能となる。
【００１１】
また、前記開閉体は、前記車両の車体により摺動自在に支持されるスライドドアであってもよく、前記第１および第２ねじりコイルばねのばね定数を“ｋ”とし、前記開閉体の重量を“Ｍ”とし、重力加速度を“ｇ”とし、前記車両の傾斜角度を“φ”とし、前記開閉体と前記車体との間の動摩擦係数を“μ′”とし、前記回転軸の軸心から前記操作ハンドルの操作点までの長さを“Ｌ”とし、前記操作ハンドルの許容最大回動角度の絶対値を“θmax”としたときに、
k = L・(M・g・sin |φ| + μ′・M・g・cos |φ|)／θmax
を満たしてもよい。これにより、第１および第２ねじりコイルばねのばね定数を適正なものにして、ユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を精度よく取得することが可能となる。
【００１２】
本開示の車両開閉体制御装置は、上記何れかの操作力取得装置により取得された操作力に基づいて、前記開閉体を開閉させる駆動装置を制御する車両開閉体制御装置であって、前記開閉体の重量と、前記車両の傾斜角度と、前記開閉体と前記車体との間の動摩擦係数とに基づいて、前記開閉体を重力に抗して移動させるのに要求される要求操作力を算出すると共に、算出した要求操作力から前記操作力取得装置により取得された前記操作力を減じてアシスト力を算出し、前記アシスト力を出力するように前記駆動装置を制御するものである。
【００１３】
上述のように、本開示の操作力取得装置によれば、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を精度よく取得することができる。従って、当該操作力取得装置により取得された操作力に基づいて開閉体の駆動装置を制御する車両開閉体制御装置によれば、ユーザによる操作力に基づいて、開閉体（車両）の姿勢に応じた駆動装置によるアシスト力を適正に設定し、スムースかつ安全な開閉体の開閉アシストを実行することが可能となる。
【００１４】
また、本開示の車両開閉体制御装置は、前記操作力取得装置により取得された前記操作力に予め定められた係数を乗じてアシスト力を算出し、前記アシスト力を出力するように前記駆動装置を制御するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示における操作力取得装置および車両開閉体制御装置を搭載した車両を示す概略構成図である。
【図２】本開示の車両開閉体制御装置の制御ブロック図である。
【図３】本開示の操作力取得装置を構成する操作ハンドル機構を示す斜視図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、図１の車両の開閉体に作用する力を示す説明図である。
【図５】本開示の車両開閉体制御装置により実行されるアシスト制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００１７】
図１は、本開示における操作力取得装置および車両開閉体制御装置を搭載した車両１を示す概略構成図であり、図２は、本開示の車両開閉体制御装置の制御ブロック図である。図１に示す車両１は、それぞれ車体２のサイドアウターパネル等に設置されたガイドレールを介して当該車体２により車両前後方向に摺動自在に支持される左右のリヤスライドドア（以下、単に「スライドドア」という）Ｄｓを有するものである。各スライドドアＤｓには、本開示の操作力取得装置を構成する操作ハンドル機構１０と、スライドドアＤｓを自動的に開閉させるためのドア駆動装置２０（図２参照）と、操作ハンドル機構１０と共に本開示の操作力取得装置として機能すると共にドア駆動装置２０を制御する車両開閉体制御装置３０とが内蔵されている。
【００１８】
操作ハンドル機構１０は、図３に示すように、ユーザにより操作されるスティック状の操作ハンドル１１と、ベース部材１２と、当該ベース部材１２により回転自在に支持される回転軸１４と、第１および第２ねじりコイルバネ（弾性体）ＳＰ１，ＳＰ２と、回転軸１４の回転角度を検出する回転角センサ１５とを含む。図示するように、ベース部材１２には、それぞれ図示しない軸受を介して回転軸１４の対応する端部を回転自在に支持する一対の支持部１３が固定されている。
【００１９】
回転軸１４は、長手方向における中央部に形成された大径部と、それぞれ大径部の両端から軸方向に延びる当該大径部よりも小径の一対の小径部とを有する。回転軸１４の大径部には、操作ハンドル１１の基部が固定され、操作ハンドル１１は、その軸心が回転軸１４の軸心と直交するように延在する。これにより、操作ハンドル１１は、回転軸１４の軸心の周りに回動自在となる。また、回転軸１４の一対の小径部は、それぞれ第１および第２ねじりコイルばねＳＰ１，ＳＰ２の対応する一方に挿通される。第１および第２ねじりコイルばねＳＰ１，ＳＰ２は、互いに同一のばね定数ｋを有するものであり、圧縮方向が互いに逆向きになるように回転軸１４の対応する小径部の周りに配置され、両者の一端は、それぞれ対応する小径部に固定される。
【００２０】
更に、回転軸１４には、それぞれ第１および第２ねじりコイルばねＳＰ１，ＳＰ２の対応する一方の他端に形成された係合部と係合可能な第１および第２係合部材１４１，１４２が固定されている。第１係合部材１４１は、回転軸１４が軸心の周りの一方向に回転した際に第１ねじりコイルばねＳＰ１の上記係合部と係合し、回転軸１４が軸心の周りの他方向に回転した際に第１ねじりコイルばねＳＰ１の係合部から離間する（係合しない）ように回転軸１４に固定される。また、第２係合部材１４２は、回転軸１４が軸心の周りの当該他方向に回転した際に第２ねじりコイルばねＳＰ２の上記係合部と係合し、回転軸１４が軸心の周りの上記一方向に回転した際に第２ねじりコイルばねＳＰ２の係合部から離間する（係合しない）ように回転軸１４に固定される。
【００２１】
これにより、操作ハンドル１１を回転軸１４の軸心の周りの一方向に回動させると、第１係合部材１４１が第１ねじりコイルばねＳＰ１の係合部と係合することで当該第１ねじりコイルばねＳＰ１のみが回転軸１４の回転に応じて圧縮される。これに対して、操作ハンドル１１を回転軸１４の軸心の周りの他方向に回動させると、第２係合部材１４２が第２ねじりコイルばねＳＰ２の係合部と係合することで当該第２ねじりコイルばねＳＰ２のみが回転軸１４の回転に応じて圧縮される。本実施形態では、スライドドアＤｓを開く方向に操作ハンドル１１が操作された（回動させられた）際に、第１ねじりコイルばねＳＰ１が回転軸１４の回転に応じて圧縮される、スライドドアＤｓを閉じる方向に操作ハンドル１１が操作された（回動させられた）際に、第２ねじりコイルばねＳＰ２が回転軸１４の回転に応じて圧縮される。
【００２２】
また、回転軸１４の大径部には、当該回転軸１４の回転方向における操作ハンドル１１の両側に位置するように一対の当接部材１６が固定されている。各当接部材１６は、樹脂やゴム材といった弾性を有する材料により形成されたものである。更に、ベース部材１２には、対応する当接部材１６と当接可能となるように、一対のストッパ部材１７が配置されている。本実施形態において、各ストッパ部材１７は、高さ調整用のワッシャ（剛体カラー）１８を介してベース部材１２により支持されている。
【００２３】
これにより、操作ハンドル１１を回転軸１４の軸心の周りの一方向に回動させていくと、回転軸１４の一方の当接部材１６が対応するストッパ部材１７に当接することで、操作ハンドル１１の当該一方向における回動が規制される。また、操作ハンドル１１を回転軸１４の軸心の周りの他方向に回動させていくと、回転軸１４の他方の当接部材１６が対応するストッパ部材１７に当接することで、操作ハンドル１１の当該他方向における回動が規制される。本実施形態において、一対の当接部材１６および一対のストッパ部材１７は、操作ハンドル１１が中立点を中心として回転軸１４の回転方向における一側および他側に同一角度だけ回動可能となるようにベース部材１２または回転軸１４に設けられる。
【００２４】
回転角センサ１５は、回転軸１４の回転角度θ（ｒａｄ）を非接触で検出する非接触式センサであって、例えばホール素子あるいはＭＲ素子等を含む磁気センサである。このような非接触式センサを採用することで、コストアップを抑制しつつ、耐ノイズ性を向上させることができる。図３に示すように、回転角センサ１５は、回転軸１４の一方の端部と間隔をおいて対向するようにベース部材１２上に設置されると共に、車両開閉体制御装置３０に接続される。なお、回転角センサ１５としては、回転軸１４の回転角度θを検出可能なものであれば、任意のセンサを作用することができる。
【００２５】
上述のような操作ハンドル機構１０のベース部材１２は、操作ハンドル１１がスライドドアＤｓの車室側パネルから車室内に突出すると共に、回転軸１４の軸心が車両１の高さ方向（上下方向）に延在するように当該スライドドアＤｓに固定される。これにより、第１また第２ねじりコイルスプリングＳＰ１，ＳＰ２を圧縮するように操作ハンドル１１を回動させることで、ドア駆動装置２０からアシスト力を付与しながらスライドドアＤｓを開閉させたり、手動操作のみによってスライドドアＤｓを開方向または閉方向に移動させたりすることが可能となる。
【００２６】
また、本実施形態において、操作ハンドル機構１０の第１および第２ねじりコイルばねＳＰ１，ＳＰ２のばね定数ｋは、下り傾斜地でスライドドアＤｓを開くとき（図４（ａ）参照）や上り傾斜地でスライドドアＤｓを開くとき（図４（ｂ）参照）に当該スライドドアＤｓを重力に抗して移動させるのに要求される力Ｆｒｅｑ（スライドドアＤｓに作用する重力およびスライドドアＤｓと車体２との間で発生する摩擦力、以下、「要求操作力」という）を考慮して、次式（１）を満たすように定められる。ただし、式（１）において、“Ｍ”は、スライドドアＤｓの重量であり、“ｇ”は、重力加速度であり、“φ”は、車両１の前後方向における傾斜角度であり、“μ′”は、スライドドアＤｓと車体２（ガイドレール等）との間の動摩擦係数であり、“Ｌ”は、回転軸１４の軸心から操作ハンドルの操作点（作用点、例えば、操作ハンドル１１のノブの重心）までの長さであり、“θmax”は、操作ハンドル１１の許容最大回動角度（ストッパ部材１７等により操作ハンドル１１の回動が規制されたときの回転軸１４の回転角度）の絶対値である。
【００２７】
k = L・(M・g・sin |φ| + μ′・M・g・cos |φ|)／θmax  …（１）
【００２８】
ドア駆動装置２０は、図示しないケーブルやプーリ等を含む伝動機構（図示省略）や、モータ（ＤＣモータ）２１、図示しない電磁クラッチ、モータ２１のロータの回転位置を検出する回転センサ等を含むセンサ類、ケーブル巻き取りドラム等を含むものである。ドア駆動装置２０としては、スライドドアＤｓを自動的に開閉させると共にアシスト力を出力することが可能なものであれば、任意の構成を採用することができる。
【００２９】
車両開閉体制御装置３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，通信インターフェース等を有するマイクロコンピュータ（図示省略）と、各種情報を記憶する例えば不揮発性メモリ等の記憶装置３１とを含み、通信ケーブルを介して操作ハンドル機構１０の回転角センサ１５やドア駆動装置２０と接続されている。更に、車両開閉体制御装置３０は、ナビゲーションシステム４０と接続されている。ナビゲーションシステム４０は、図示しないＧＰＳ受信機等を含み、車両１の自車位置を特定すると共に、当該自車位置（走行路や駐車位置、停車位置）の勾配ψといった情報を取得可能なものである。ナビゲーションシステム４０は、車両開閉体制御装置３０からの要求に応じて、勾配ψ等の自車位置に関する情報を車両開閉体制御装置３０に送信する。
【００３０】
また、車両開閉体制御装置３０には、ＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ、スイッチング回路、記憶装置３１といったハードウエアと予めインストールされた各種プログラムとの協働により、図２に示すように、演算処理部３２およびモータ制御部３３が機能ブロックとして構築される。演算処理部３２は、スライドドアＤｓを自動的に開閉させたり、ドア駆動装置２０からアシスト力を付与しながらスライドドアＤｓを開閉させたりする際に、各種演算処理を実行する。例えば、演算処理部３２は、上述の操作ハンドル機構１０の回転角センサ１５からの信号に基づいてユーザにより操作ハンドル１１に加えられた操作力ｆｕを取得（算出）したり、上述の要求操作力Ｆｒｅｑおよび操作力ｆｕに基づいてドア駆動装置２０からが出力されるべきアシスト力Ｆａを算出したりする。また、モータ制御部３３は、演算処理部３２により算出・設定された目標値や指令値等に基づいてドア駆動装置２０のモータ２１を制御する。
【００３１】
次に、上述の車両開閉体制御装置３０の動作について説明する。
【００３２】
図５は、ユーザによる操作ハンドル１１の操作に応じてドア駆動装置２０からアシスト力を付与しながらスライドドアＤｓを開閉させる際に車両開閉体制御装置３０により実行されるアシスト制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。同図に示すアシスト制御ルーチンは、車両１が駐車（停車）されると共にユーザにより操作ハンドル１１が操作されて例えば図示しないスイッチあるいはフラグがオンされると、車両開閉体制御装置３０の演算処理部３２およびモータ制御部３３の協働により実行される。
【００３３】
図５のルーチンの開始に際して、車両開閉体制御装置３０（ＣＰＵ）は、ナビゲーションシステム４０に自車位置の勾配ψの送信を要求し（ステップＳ１００）、ナビゲーションシステム４０から勾配ψを取得し得たか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて、例えば車両１がシステム起動（ＩＧＯＮ）されていることでナビゲーションシステム４０から勾配ψを取得し得たと判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、車両開閉体制御装置３０は、ナビゲーションシステム４０からの勾配ψを車両１の傾斜角度φ（φ＝ψ）に設定する（ステップＳ１２０）。また、ステップＳ１１０にて、例えば車両１がシステム起動（ＩＧＯＮ）されておらず、ナビゲーションシステム４０から勾配ψを取得し得えなかったと判定した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、車両開閉体制御装置３０は、例えばスライドドアＤｓの前回（直近）開閉時に取得されて記憶装置３１に記憶されている勾配（前回値）ψを車両１の傾斜角度φ（φ＝前回ψ）に設定する（ステップＳ１２５）。
【００３４】
更に、車両開閉体制御装置３０は、傾斜角度φが正常に設定されているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０にて傾斜角度φが正常に設定されていると判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、車両開閉体制御装置３０は、所定のフラグＦφを値１に設定した上で（ステップＳ１４０）、スライドドアＤｓの重量Ｍ、重力加速度ｇおよび傾斜角度φに基づいて、上述の要求操作力Ｆｒｅｑを、
Freq=M・g・sin |φ| + μ′・M・g・cos |φ|
として算出する（ステップＳ１５０）。また、ステップＳ１３０にて何らかの異常の発生等により傾斜角度φが正常に設定されていないと判定された場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、フラグＦφが値０に設定され（ステップＳ１４５）、ステップＳ１５０の処理はスキップされる。
【００３５】
ステップＳ１５０またはＳ１４５の処理の後、車両開閉体制御装置３０は、操作ハンドル機構１０の回転角センサ１５から上記回転軸１４の回転角度θを取得し（ステップＳ１６０）、取得した回転角度θの絶対値と、第１および第２ねじりコイルばねＳＰ１，ＳＰ２のばね定数ｋとの積値ｋ・｜θ｜をユーザにより操作ハンドル１１に加えられた操作力ｆｕとして算出する（ステップＳ１７０）。すなわち、ユーザにより操作ハンドル１１が操作されると、当該操作ハンドル１１の操作に応じて操作ハンドル機構１０の回転軸１４が軸心の周りに回転し、操作ハンドル１１の回動方向（操作方向）に応じた第１および第２ねじりコイルスプリングＳＰ１，ＳＰ２の何れか一方が回転軸１４の回転方向に撓む。従って、回転角センサ１５により検出された回転軸１４の回転角度θに上記式（１）を満たすように定められた第１および第２ねじりコイルスプリングＳＰ１，ＳＰ２のばね定数ｋを乗じることで、スライドドアＤｓを開閉させる際にユーザにより操作ハンドル１１に加えられた操作力ｆｕを精度よく取得することが可能となる。
【００３６】
更に、車両開閉体制御装置３０は、フラグＦφが値１であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ステップＳ１８０にてフラグＦφが値１であると判定した場合（ステップＳ１８０：ＹＥＳ）、車両開閉体制御装置３０は、ステップＳ１５０にて算出した要求操作力ＦｒｅｑからステップＳ１７０にて算出した操作力ｆｕを減じた値をドア駆動装置２０から出力されるべきアシスト力Ｆａに設定する（ステップＳ１９０）。これに対して、ステップＳ１８０にてフラグＦφが値１ではなく、値０であると判定した場合（ステップＳ１８０：ＮＯ）、車両開閉体制御装置３０は、ステップＳ１７０にて算出した操作力ｆｕに予め定められた係数α（例えば、値１より大きい比較的小さい値）を乗じた値をドア駆動装置２０から出力されるべきアシスト力Ｆａに設定する（ステップＳ１９５）。
【００３７】
続いて、車両開閉体制御装置３０は、ステップＳ１９０またはＳ１９５にて設定したアシスト力Ｆａに基づいてドア駆動装置２０のモータ２１から出力されるべきトルクを算出し（ステップＳ２００）、算出したトルクに基づいてモータ２１を駆動する際のデューティ比を設定すると共に当該デューティ比および回転角度θの符号すなわち操作ハンドル１１の操作方向（開側または閉側）に基づいてモータ２１を制御する（ステップＳ２１０）。これにより、ドア駆動装置２０からアシスト力を付与しながらスライドドアＤｓを開閉させることが可能となる。
【００３８】
また、車両開閉体制御装置３０は、ドア駆動装置２０の回転センサにより検出される回転位置に基づいて、モータ２１を始動させてからの当該モータ２１の回転量を求め、求めた回転量が予め定められた閾値に達したか否か、すなわちスライドドアＤｓの移動量が規定値に達してアシスト制御を終了させるタイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０にてドア駆動装置２０によるアシストを終了させるタイミングが到来していないと判定した場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、車両開閉体制御装置３０は、ステップＳ１６０−Ｓ２２０の処理を再度実行する。
【００３９】
一方、ステップＳ２２０にてドア駆動装置２０によるアシストを終了させるタイミングが到来したと判定した場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、車両開閉体制御装置３０は、ドア駆動装置２０のモータ２１の回転速度を比較的低い一定値に保ちながら、スライドドアＤｓをゆっくりと開閉させる終期制御を実行する（ステップＳ２３０）。そして、スライドドアＤｓが予め定められた開位置または閉位置まで移動すると、車両開閉体制御装置３０は、終期制御を終了させ、本ルーチンを終了させる。
【００４０】
以上説明したように、車両１では、スライドドアＤｓを開閉させるために操作ハンドル機構１０の操作ハンドル１１がユーザにより操作されると、ユーザによる当該操作ハンドル１１の操作に応じて回転軸１４が軸心の周りに回転し、それに伴って第１および第２ねじりコイルスプリングＳＰ１，ＳＰ２の何れか一方が回転軸１４の回転方向に撓む。更に、回転角センサ１５により回転軸１４の回転角度θが検出され、車両開閉体制御装置３０（演算処理部３２）により回転角センサ１５により検出された回転角度θと第１および第２ねじりコイルばねＳＰ１，ＳＰ２のばね定数ｋとの積値ｋ・｜θ｜がユーザによる操作力ｆｕとして算出される（ステップＳ１００−Ｓ１４５，Ｓ１６０，Ｓ１７０）。これにより、上記式（１）に従って第２ねじりコイルばねＳＰ１，ＳＰのばね定数ｋを予め適正に定めておくことで、スライドドアＤｓを開閉させる際にユーザにより操作ハンドル１１に加えられた操作力ｆｕを精度よく取得することが可能となる。
【００４１】
また、操作ハンドル機構１０において、操作ハンドル１１は、回転軸１４の軸心の周りに回動可能となるように当該回転軸１４に連結される。加えて、操作ハンドル機構１０は、回転軸１４の周りに配置されると共にスライドドアＤｓを開く方向に操作ハンドル１１が操作された際に回転軸１４の回転に応じて圧縮される第１ねじりコイルばねＳＰ１と、回転軸１４の周りに配置されると共にスライドドアＤｓを閉じる方向に操作ハンドル１１が操作された際に回転軸１４の回転に応じて圧縮される第２ねじりコイルばねＳＰ２とを含む。これにより、スライドドアＤｓの開方向および閉方向の双方におけるユーザの操作力ｆｕを精度よく取得することが可能となる。
【００４２】
更に、車両開閉体制御装置３０は、スライドドアＤｓの重量Ｍと、車両１の傾斜角度φと、スライドドアＤｓと車体２との間の動摩擦係数μ′とに基づいて、スライドドアＤｓを重力に抗して移動させるのに要求される要求操作力Ｆｒｅｑを算出すると共に（ステップＳ１５０）、算出した要求操作力Ｆｒｅｑからユーザによる操作力ｆｕを減じてアシスト力Ｆａを算出し（ステップＳ１９０）、当該アシスト力を出力するようにドア駆動装置２０を制御する（ステップＳ２００，Ｓ２１０）。上述のように、操作ハンドル機構１０および車両開閉体制御装置３０によれば、車両１のスライドドアＤｓを開閉させる際にユーザにより操作ハンドル１１に加えられた操作力ｆｕを精度よく取得することができる。従って、車両１では、上記要求操作力Ｆｒｅｑおよびユーザの操作力ｆｕに基づいてスライドドアＤｓ（車両１）の姿勢（傾斜）に応じたドア駆動装置２０によるアシスト力Ｆａを適正に設定し、スムースかつ安全なスライドドアＤｓの開閉アシストを実行することが可能となる。
【００４３】
また、上記実施形態では、図５のステップＳ１３０にて傾斜角度φが正常に設定されていないと判定された場合、ステップＳ１７０にて取得された操作力ｆｕに予め定められた係数αを乗じてアシスト力Ｆａが算出され（ステップＳ１９５）、当該アシスト力Ｆａを出力するようにドア駆動装置２０が制御される（ステップＳ２００，Ｓ２１０）。これにより、車両１の傾斜角度φを取得し得なかった場合であっても、スライドドアＤｓの開閉アシストを実行することが可能となる。そして、このようなステップＳ１９５，Ｓ２１０およびＳ２１０の処理は、ナビゲーションシステム４０等の自車位置の勾配ψすなわち傾斜角度φの取得装置を搭載してない車両において実行されてもよい。
【００４４】
なお、上記実施形態において、操作ハンドル機構１０および車両開閉体制御装置３０は、車両１のスライドドアＤｓを開閉させるために用いられるが、これに限られるものではない。すなわち、操作ハンドル機構１０および車両開閉体制御装置３０は、車両のバックドアといったヒンジを介して車体により開閉（回動）自在に支持されるドアに適用されてもよい。また、操作ハンドル１１は、必ずしも回転軸１４に固定される必要はなく、例えばリンク機構等の連動機構を介して回転軸１４に連結されてもよい。更に、スライドドア等の開閉アシスト機能を有さない車両に対しては、上記操作ハンドル機構１０から回転角センサ１５が省略されたものが設けられてもよい。すなわち、操作ハンドル機構１０の回転角センサ１５以外の構成部品は、ユーザの操作力の取得の有無に拘わらず共通化され得るものであり、操作ハンドル機構の部品の共通化を図ることで、スライドドア等の開閉体の開閉制御に関連したコストアップを抑制することが可能となる。また、車両開閉体制御装置３０は、車両１のユーザが所有するスマートフォン等の携帯端末と連・可能であってもよく、当該携帯端末により取得された自車位置の勾配が車両１の傾斜角度φに設定されてもよい。更に、車両１に設けられた勾配センサにより検出された勾配、あるいは加速度センサ等の検出値に基づいて推定された勾配が車両１の傾斜角度φとして設定されてもよい。
【００４５】
そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本開示の発明は、車両開閉体制御装置の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  車両、２  車体、１０  操作ハンドル機構、１１  操作ハンドル、１２  ベース部材、１３  支持部、１４  回転軸、１４１  第１係合部材、１４２  第２係合部材、１５  回転角センサ、１６  当接部材、１７  ストッパ部材、１８  ワッシャ、２０  ドア駆動装置、２１  モータ、３０  車両開閉体制御装置、３１  記憶装置、３２  演算処理部、３３  モータ制御部、４０  ナビゲーションシステム、Ｄｓ  スライドドア、ＳＰ１，ＳＰ２  ねじりコイルスプリング。
【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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