(57)【要約】【課題】戸開動作時におけるドアと戸袋との間への物体の挟み込みを検出することが可能なドア制御装置及びドア制御方法を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係るドア制御装置は、ドアを駆動する電動機の速度制御を行う速度制御部と、ドアの速度を検出する速度検出部と、ドアの戸開動作時において、速度検出部によるドアの速度の検出値が、速度制御における速度指令値に対して、第１の所定値以上低下したことにより、ドアと戸袋との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、を備える。また、本発明の他の実施形態に係るドア制御装置は、ドアを駆動する電動機の速度制御を行う速度制御部と、ドアの速度変動の要因となる抗力を推定する抗力推定部と、ドアの戸開動作時において、抗力推定部により推定される抗力が第２の所定値を超えたことにより、ドアと戸袋との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、を備える。【選択図】図２
2019206329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアを駆動する電動機の速度制御を行う速度制御部と、
前記ドアの速度を検出する速度検出部と、
前記ドアの戸開動作時において、前記速度検出部による前記ドアの速度の検出値が、前記速度制御における速度指令値に対して、第１の所定値以上低下したことにより、前記ドアと戸袋との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、を備える、
ドア制御装置。
【請求項２】
前記挟み込み検出部は、前記ドアの戸開動作時において、前記速度検出部による前記ドアの速度の検出値が前記速度指令値に対して前記第１の所定値以上低下した状態が、第１の所定時間以上継続したことにより、前記挟み込みを検出する、
請求項１に記載のドア制御装置。
【請求項３】
前記第１の所定値は、前記速度指令値の大きさ、前記速度制御に対応する速度制御系の定常誤差、前記速度制御系の外乱応答、及び、前記速度制御系の速度変動の大きさのうちの少なくとも一つに基づき、規定される、
請求項１又は２に記載のドア制御装置。
【請求項４】
前記第１の所定時間は、前記速度指令値の大きさ、前記速度制御に対応する速度制御系の定常誤差、前記速度制御系の外乱応答、及び、前記速度制御系の速度変動の大きさのうちの少なくとも一つに基づき、規定される、
請求項２に記載のドア制御装置。
【請求項５】
ドアを駆動する電動機の速度制御を行う速度制御部と、
前記ドアの速度変動の要因となっている抗力を推定する抗力推定部と、
前記ドアの戸開動作時において、前記抗力推定部により推定される前記抗力が第２の所定値を超えたことにより、前記ドアと戸袋との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、を備える、
ドア制御装置。
【請求項６】
前記挟み込み検出部は、前記ドアの戸開動作時において、前記抗力推定部により推定される前記抗力が前記第２の所定値を超えた状態が、第２の所定時間以上継続したことにより、前記挟み込みを検出する、
請求項５に記載のドア制御装置。
【請求項７】
前記抗力推定部は、動摩擦力を含む定常的に発生する定常抗力、及び前記挟み込みに対応する外乱抗力を含む前記抗力を推定し、
前記第２の所定値は、前記ドアの戸開動作時に想定される前記定常抗力に基づき、規定される、
請求項５又は６に記載のドア制御装置。
【請求項８】
前記ドアの速度を検出する速度検出部と、
速度指令値に基づき前記速度制御部により出力される、推力指令値に基づき、前記電動機の推力制御を行う推力制御部と、を更に備え、
前記抗力推定部は、前記速度検出部により検出される前記ドアの速度の検出値、及び前記推力指令値又は推力検出値を入力として、前記抗力を推定する状態観測器である、
請求項７に記載のドア制御装置。
【請求項９】
前記挟み込み検出部により前記挟み込みが検出された場合、前記ドアの戸開動作を停止させると共に、その後、第３の所定時間の間、前記電動機の推力をゼロにする、挟み込み対応制御を行う挟み込み対応制御部を更に備える、
請求項１乃至８の何れか一項に記載のドア制御装置。
【請求項１０】
前記挟み込み検出部により前記挟み込みが検出された場合、前記ドアの戸開動作を停止させると共に、その後、第４の所定時間の間で、静止摩擦力を含む想定される定常的な抗力の作用により前記ドアの停止状態が維持される程度の前記ドアが閉まる方向の微小推力を前記電動機から出力させる、挟み込み対応制御を行う挟み込み対応制御部を更に備える、
請求項１乃至８の何れか一項に記載のドア制御装置。
【請求項１１】
前記挟み込み対応制御部は、前記挟み込み検出部により前記挟み込みが検出された場合、前記ドアの戸開動作を停止させると共に、前記第４の所定時間の間で、前記定常的な抗力の作用により前記ドアの停止状態が維持されると想定される前記微小推力の範囲の上限に相当する大きさの前記微小推力を前記電動機から出力させる、
請求項１０に記載のドア制御装置。
【請求項１２】
前記速度制御部は、前記ドアの戸開動作時において、前記挟み込み検出部により前記挟み込みが検出されるたびに、前記挟み込み対応制御部が前記挟み込み対応制御を行うことにより、前記挟み込み対応制御が所定回数行われた場合、前記挟み込み検出部による前記挟み込みの検出の有無によらず、前記ドアが全開位置に到達するように前記速度制御を継続させる、
請求項９乃至１１の何れか一項に記載のドア制御装置。
【請求項１３】
前記ドアは、車両に設けられるドアである、
請求項１乃至１２の何れか一項に記載のドア制御装置。
【請求項１４】
前記車両は、鉄道車両である、
請求項１３に記載のドア制御装置。
【請求項１５】
ドアを駆動制御するドア制御装置が実行するドア制御方法であって、
前記ドアを駆動する電動機の速度制御を行う速度制御ステップと、
前記ドアの速度を検出する速度検出ステップと、
前記ドアの戸開動作時において、前記速度検出ステップにおける前記ドアの速度の検出値が、前記速度制御における速度指令値に対して、第１の所定値以上低下したことにより、前記ドアと戸袋との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出ステップと、を含む、
ドア制御方法。
【請求項１６】
ドアを駆動制御するドア制御装置が実行するドア制御方法であって、
前記ドアを駆動する電動機の速度制御を行う速度制御ステップと、
前記ドアの速度変動の要因となる抗力を推定する抗力推定ステップと、
前記ドアの戸開動作時において、前記抗力推定ステップで推定される前記抗力が第２の所定値を超えたことにより、前記ドアと戸袋との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出ステップと、を含む、
ドア制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドア制御装置及びドア制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、列車を構成する各車両の側面に設けられるドアの戸閉動作時において、二枚のドアパネルの間への物体（例えば、乗客の衣服や持ち物等）の挟み込みが発生した場合に、乗客等が挟まれた物体を引き抜き可能なようにドア推力を制御するドア制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７６７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ドアの戸開動作時においても、ドアの戸開動作に起因して、ドアパネルと戸袋との間への物体の引き込みによる挟み込みが発生する可能性がある。戸開動作時における物体の挟み込みは、ドアの開き始めから開き終わりまでのどの時点でも発生しうるため、ドア制御装置は、戸閉動作時における物体の挟み込みの場合のように、挟まれた物体の影響でドアが全閉位置に到達していないこと等のドアの位置に着目して、戸開動作時における物体の挟み込みを検出することが難しい。また、戸開動作時における物体の挟み込みが発生した場合、挟まれた物体を引きずりながらドアが動作し続ける場合もありうるため、ドア制御装置は、戸閉動作時における物体の挟み込みの場合のように、ドアが全閉する前に停止してしまう等のドアの停止に着目して、戸開動作時における物体の挟み込みを検出することが難しい。よって、戸閉動作時における物体の挟み込みの場合の検出手法を利用することができず、戸開動作時における物体の挟み込みの発生を検出する検出方法が望まれている。
【０００５】
そこで、上記課題に鑑み、戸開動作時におけるドアと戸袋の間への物体の挟み込みを検出することが可能なドア制御装置及びドア制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
ドアを駆動する電動機の速度制御を行う速度制御部と、
前記ドアの速度を検出する速度検出部と、
前記ドアの戸開動作時において、前記速度検出部による前記ドアの速度の検出値が、前記速度制御における速度指令値に対して、第１の所定値以上低下したことにより、前記ドアと戸袋との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、を備える、
ドア制御装置が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の実施形態では、
ドアを駆動する電動機の速度制御を行う速度制御部と、
前記ドアの速度変動の要因となっている抗力を推定する抗力推定部と、
前記ドアの戸開動作時において、前記抗力推定部により推定される前記抗力が第２の所定値を超えたことにより、前記ドアと戸袋との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、を備える、
ドア制御装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の更に他の実施形態は、ドア制御方法として実現される。
【発明の効果】
【０００９】
上述の実施形態によれば、戸開動作時におけるドアと戸袋の間への物体の挟み込みを検出することが可能なドア制御装置及びドア制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るドア制御装置を含むドア制御システムの構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るドア制御装置による戸開動作時における物体の挟み込みの検出方法を説明するタイミングチャートである。
【図３Ａ】ドア制御装置による戸開制御の第１例を概略的に示すフローチャートである。
【図３Ｂ】ドア制御装置による戸開制御の第１例に対応するドアの移動状態に関する状態遷移図である。
【図４Ａ】ドア制御装置による戸開制御の第２例を概略的に示すフローチャートである。
【図４Ｂ】ドア制御装置による戸開制御の第２例に対応するドアの移動状態に関する状態遷移図である。
【図５Ａ】ドア制御装置による戸開制御の第３例を概略的に示すフローチャートである。
【図５Ｂ】ドア制御装置による戸開制御の第３例に対応するドアの移動状態に関する状態遷移図である。
【図６Ａ】ドア制御装置による戸開制御の第４例を概略的に示すフローチャートである。
【図６Ｂ】ドア制御装置による戸開制御の第４例に対応するドアの移動状態に関する状態遷移図である。
【図７】第２実施形態に係るドア制御装置を含むドア制御システムの構成の一例を示す図である。
【図８】第２実施形態に係るドア制御装置による戸開動作時における物体の挟み込みの検出方法を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
最初に、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１３】
［ドア制御システムの構成］
まず、図１を参照して、第１実施形態に係るドア制御装置２０を含むドア制御システム１の構成について説明する。
【００１４】
図１は、第１実施形態に係るドア制御装置２０を含むドア制御システム１の構成の一例を示す図である。
【００１５】
尚、図中において、二重線は、動力伝達系統を表し、太い実線は、電力供給系統を表し、細い実線は、制御系統を表す。
【００１６】
ドア制御システム１は、例えば、鉄道車両（列車）等の車両に搭載され、車両制御装置１０と、ドア制御装置２０と、インバータ３０と、電流センサ３１と、モータ４０と、エンコーダ４１と、ドア開閉機構５０と、ドア６０を含む。ドア制御システム１が搭載される車両には、例えば、電車等の動力が搭載される車両だけでなく、動力が搭載されない車両（いわゆる客車）等も含まれうる。以下、ドア制御システム１が搭載される車両を単に「車両」と称する。
【００１７】
車両制御装置１０は、車両の運行に関する制御を行う。車両制御装置１０は、例えば、複数の車両が連結される列車の場合、先頭の車両の運転室と最後尾の車両の車掌室とに一つずつ設けられる。また、車両制御装置１０は、例えば、車両が一両編成である場合、車両の進行方向の両端に位置する運転室及び車掌室に一つずつ設けられる。
【００１８】
車両制御装置１０は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは、これらの組み合わせにより任意に実現されてよい。例えば、車両制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、不揮発性の補助記憶装置と、通信用の各種インターフェース等を含むコンピュータを中心として構成される。以下、ドア制御装置２０についても同様である。
【００１９】
車両制御装置１０は、例えば、車掌等による図示しないドア６０の開閉用のスイッチに対する操作に応じて、ドア６０の戸開を指令する戸開指令、或いは、ドア６０の戸閉を指令する戸閉指令をドア制御装置２０に出力する。
【００２０】
ドア制御装置２０は、車両制御装置１０から受信される戸開指令及び戸閉指令に応じて、全閉状態のドア６０を戸開させる制御（以下、「戸開制御」）、及び、全開状態のドア６０を戸閉させる制御（以下、「戸閉制御」）を行う。ドア制御装置２０は、例えば、ＲＯＭや不揮発性の補助記憶装置等に格納される一以上のプログラムをＣＰＵ上で実行することにより実現される機能部として、シーケンス制御部２００１と、速度パターン発生部２００２と、速度調節部２００３と、推力調節部２００４と、インバータ制御部２００５と、電流・推力変換部２００６と、速度検出部２００７と、位置検出部２００８と、挟み込み検出部２００９を含む。また、ドア制御装置２０は、例えば、補助記憶装置等の不揮発性の内部メモリに規定される記憶領域としての記憶部２０００を含む。
【００２１】
インバータ３０は、ドア制御装置２０（具体的には、後述するインバータ制御部２００５）による制御下で、モータ４０に駆動電力を供給し、モータ４０を駆動させる。インバータ３０は、例えば、車両に搭載される所定の電源装置から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、モータ４０に供給する。
【００２２】
電流センサ３１は、インバータ３０からモータ４０に供給される電流を検出する。電流センサ３１は、インバータ３０とモータ４０との間を接続するＵ相、Ｖ相、及びＷ相のそれぞれに対応する三本の電力線（以下、それぞれ、「Ｕ相線」、「Ｖ相線」、及び「Ｗ相線」）のうちの２本、例えば、Ｕ相線及びＶ相線のそれぞれに設けられる電流センサ３１ａ，３１ｂを含む。電流センサ３１ａ，３１ｂは、それぞれ、接触式センサであってもよいし、カレントトランス方式やホール素子方式等の非接触式センサであってもよい。電流センサ３１ａ，３１ｂにより検出されるＵ相線、Ｖ相線の電流に対応する電流検出信号ｉｕｄｅｔ，ｉｖｄｅｔは、ドア制御装置２０に取り込まれる。
【００２３】
モータ４０は、例えば、回転式の三相交流電動機であり、ドア開閉機構５０を介して、ドア６０に開閉動作のための推力を付加する。
【００２４】
尚、モータ４０は、回転式に限定されず、ドア６０を電気駆動可能であれば、例えば、リニアモータであってもよい。また、モータ４０は、後述するドア６０の二枚のドアパネルのそれぞれに対応させて二つ設けられてもよい。
【００２５】
エンコーダ４１は、例えば、モータ４０の筐体等に取り付けられ、モータ４０の回転角度（回転位置）を検出する既知の検出手段である。エンコーダ４１により検出されるモータ４０の回転位置に対応する回転位置信号ＰＳは、ドア制御装置２０に取り込まれる。
【００２６】
ドア開閉機構５０は、モータ４０の出力（推力）をドア６０に伝達し、ドア６０の開閉動作を実現する機構部である。ドア開閉機構５０は、例えば、ピニオンギヤ部５１と、ピニオンギヤ部５１と噛み合うラックギヤ部５２を含む。
【００２７】
ピニオンギヤ部５１は、モータ４０の出力軸と連結され、モータ４０の回転に伴い、回転する。
【００２８】
ラックギヤ部５２は、例えば、二枚のドアパネルのそれぞれに対応して二つ設けられ、ドア６０の上方において、ドア６０の開閉方向に延在する態様で、ドア６０の二枚のドアパネルのそれぞれに一体として取り付けられる。ラックギヤ部５２は、ピニオンギヤ部５１と噛み合い、ピニオンギヤ部５１の回転動作をラックギヤ部５２の延在方向、つまり、ドア６０の開閉方向の直線運動に変換する。つまり、ラックギヤ部５２は、モータ４０の回転に伴うピニオンギヤ部５１の回転に応じて、一体としてドア６０（ドアパネル）を開閉方向に移動させ、戸開動作及び戸閉動作を実現する。
【００２９】
ドア６０は、例えば、車両の車体の進行方向を基準とする左右側面の一又は複数の開口のそれぞれに設けられる。ドア６０は、例えば、二枚のドアパネルが対向する方向に移動する態様で開閉動作を行うスライド式の合わせドアであり、二枚のドアパネルは、戸開時において、車両の車体に設けられる戸袋に収容される。
【００３０】
シーケンス制御部２００１は、車両制御装置１０から入力される戸開指令ａ或いは戸閉指令ａ、及び、位置検出部２００８により検出されるドア６０のドアパネルの位置に対応するドアパネル位置情報ｐｄｅｔに応じて、ドア６０の戸開動作或いは戸閉動作に関するシーケンス制御を行う。
【００３１】
例えば、シーケンス制御部２００１は、車両制御装置１０から入力される戸開指令ａに応じて、ドア６０の戸開動作に関するシーケンス制御を開始する。そして、シーケンス制御部２００１は、ドアパネル位置情報ｐｄｅｔに基づき、ドア６０の戸開動作の進行状態を把握しながら、予め規定されるシーケンスに沿った内容のドア制御指令ｂを出力し、ドア６０が全開位置に到達するまで、ドア６０の戸開動作を制御する。
【００３２】
また、例えば、シーケンス制御部２００１は、ドア６０の戸開動作時において、挟み込み検出部２００９によりドア６０のドアパネルと戸袋との間への物体（例えば、乗客の衣服や持ち物等）の引き込みによる挟み込みが検出された場合（具体的には、物体の引き込みが検出されたことを示す挟み込み信号ｄが受信された場合）、物体の挟み込みに対応するためのドア６０の制御（以下、「挟み込み対応制御」）を行う。以下、特に断らない限り、「物体の挟み込み」は、戸開動作時におけるドア６０のドアパネルと戸袋との間への物体の挟み込みを意味する。挟み込み対応制御の詳細は、後述する（図３〜図６参照）。
【００３３】
また、例えば、シーケンス制御部２００１は、ドア６０の戸開動作に関するシーケンス制御の開始時に、モータ４０から出力されるドア６０に対する推力の制限値（以下、「推力制限値」）ｆｌｉｍｉｔを速度調節部２００３に出力する。推力制限値ｆｌｉｍｉｔは、例えば、モータ４０の最大出力や定格出力等に基づき予め規定される所定値ｆ１に設定される（ｆｌｉｍｉｔ＝ｆ１）。
【００３４】
速度パターン発生部２００２は、シーケンス制御部２００１から入力されるドア制御指令ｂ、及び、位置検出部２００８から入力されるドアパネル位置情報ｐｄｅｔに基づき、速度指令値ｖｃｏｍを出力する。速度パターン発生部２００２は、例えば、ドアパネル位置情報ｐｄｅｔに基づき、ドアパネルの位置を把握しつつ、マップや変換式等に基づき、ドアパネルの位置に対応する速度指令値ｖｃｏｍを出力する。
【００３５】
速度調節部２００３（速度制御部の一例）は、速度指令値ｖｃｏｍに基づき、モータ４０の速度制御を行う制御器（コントローラ）である。具体的には、速度調節部２００３は、速度指令値ｖｃｏｍと、速度検出部２００７により検出されるドア６０の速度の検出値（以下、「速度検出値」）ｖｄｅｔとの間の差分（偏差）が小さくなるように、速度フィードバック制御演算を行い、推力指令値ｆｃｏｍを出力する。このとき、速度調節部２００３は、推力指令値ｆｃｏｍが推力制限値ｆｌｉｍｉｔ以下になるようにする。つまり、速度調節部２００３は、速度指令値ｖｃｏｍと速度検出値ｖｄｅｔとの差分を小さくするために算出した推力指令値ｆｃｏｍが推力制限値ｆｌｉｍｉｔを超えている場合、推力指令値ｆｃｏｍの値を推力制限値ｆｌｉｍｉｔに補正し、出力する。速度調節部２００３には、例えば、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御器等、任意のフィードバック制御用の制御器が適用されてよい。以下、推力調節部２００４についても同様である。
【００３６】
推力調節部２００４（推力制御部の一例）は、推力指令値ｆｃｏｍに基づき、モータ４０の推力制御を行う制御器（コントローラ）である。具体的には、推力調節部２００４は、推力指令値ｆｃｏｍと、電流・推力変換部２００６から入力される、モータ４０からドア６０に付加される推力の検出値（以下、「推力検出値」）ｆｄｅｔとの間の差分（偏差）が小さくなるように、推力フィードバック制御演算を行い、インバータ制御部２００５に対する操作量ｅを出力する。
【００３７】
インバータ制御部２００５は、推力調節部２００４から入力される操作量ｅに基づき、インバータ３０を制御する。具体的には、インバータ制御部２００５は、操作量ｅに基づき、インバータ３０を駆動するための駆動信号ＤＳ（例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号）をインバータ３０に出力する。
【００３８】
電流・推力変換部２００６は、電流センサ３１ａ，３１ｂから入力される電流検出信号ｉｕｄｅｔ，ｉｖｄｅｔに基づき、所定の変換式やマップ等を用いて、電流センサ３１ａ，３１ｂにより検出されたＵ相線及びＶ相線の電流検出値をモータ４０の推力検出値ｆｄｅｔに変換する。
【００３９】
速度検出部２００７は、エンコーダ４１から入力される回転位置信号ＰＳに基づき、ドア６０の位置情報を微分することにより、ドア６０の速度を検出し、速度検出値ｖｄｅｔを出力する。
【００４０】
位置検出部２００８は、エンコーダ４１から入力される回転位置信号ＰＳに基づき、ドア６０（ドアパネル）の位置を検出し、ドアパネル位置情報ｐｄｅｔを出力する。
【００４１】
挟み込み検出部２００９は、ドア６０の戸開動作時において、物体の挟み込みを検出する。挟み込み検出部２００９は、物体の挟み込みを検出した場合、挟み込み信号ｄをシーケンス制御部２００１に出力する。
【００４２】
記憶部２０００には、各機能部２００１〜２００９が演算に用いる各種情報が格納され、各機能部２００１〜２００９は、適宜、必要な情報を記憶部２０００から読み出す。
【００４３】
［戸開動作時における物体の挟み込みの検出方法］
次に、図２を参照して、ドア制御装置２０（挟み込み検出部２００９）によるドア６０の戸開動作時における物体の挟み込みの検出方法について説明する。
【００４４】
図２は、ドア制御装置２０（挟み込み検出部２００９）による物体の挟み込みの検出方法を説明する図である。具体的には、図２の上図は、物体の挟み込み発生時の速度検出値ｖｄｅｔ、速度指令値ｖｃｏｍ、及び推力指令値ｆｃｏｍの時間変化を示すグラフであり、図２の下図は、挟み込み信号ｄの出力状態（出力の有無）の時間変化を示すグラフである。
【００４５】
図２に示すように、時刻ｔ１１で物体の挟み込みが発生している。
【００４６】
物体の挟み込みが発生すると、ドア６０には、動摩擦力等を含む定常的に作用する定常抗力だけでなく、物体の挟み込みに対応する外乱抗力が作用する。そのため、物体の挟み込みに対応する外乱抗力は、ドア６０の速度を低下させ、時刻ｔ１１以降で速度検出値ｖｄｅｔが低下し始める。
【００４７】
このとき、速度調節部２００３は、速度検出値ｖｄｅｔと速度指令値ｖｃｏｍとの差分（偏差）を小さくするため、推力指令値ｆｃｏｍを増加させる。しかしながら、上述の如く、推力指令値ｆｃｏｍは、推力制限値ｆｌｉｍｉｔ以下に制限されるため、推力制限値ｆｌｉｍｉｔで頭打ちになり、飽和してしまう。
【００４８】
その結果、物体の挟み込みによる外乱抗力と定常的に発生する動摩擦力等の定常抗力との和が推力制限値ｆｌｉｍｉｔを上回ると、その状態が継続することになり、ドア６０の速度低下が更に進行する。つまり、速度検出値ｖｄｅｔは、時刻ｔ１１以降で、低下し続ける。
【００４９】
よって、挟み込み検出部２００９は、速度検出値ｖｄｅｔが、速度指令値ｖｃｏｍに対して、所定の速度低下閾値Δｖｄｈ（＞０）以上低下したことにより、ドア６０に発生した物体の挟み込みを検出することができる（時刻ｔ１２）。
【００５０】
戸開動作時における物体の挟み込みは、ドア６０の開き始めから開き終わりまでのどの時点でも発生しうるため、ドア制御装置２０は、戸閉動作時における物体の挟み込みの場合のように、挟まれた物体の影響でドア６０が全閉位置に到達していないこと等のドア６０の位置に着目した方法で、戸開動作時における物体の挟み込みを検出するのは難しい。また、戸開動作時における物体の挟み込みが発生した場合、挟まれた物体を引きずりながらドア６０が動作し続ける場合もありうるため、戸閉動作時における物体の挟み込みの場合のように、ドア６０が全閉前に停止してしまう等のドア６０の停止に着目した方法で、戸開動作時における物体の挟み込みを検出するのは難しい。
【００５１】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、物体の挟み込みに起因するドア６０に対する外乱抗力に対応するドア６０の速度低下に着目することにより、ドア制御装置２０は、物体の挟み込みを検出することができる。
【００５２】
物体の挟み込みを検出するための速度低下閾値Δｖｄｈ（第１の所定値の一例）は、例えば、速度指令値ｖｃｏｍの大きさに基づき、規定される。速度指令値ｖｃｏｍが大きくなるほど、速度制御系における過渡的な速度変動幅が大きくなる可能性があるからである。また、速度低下閾値Δｖｄｈは、例えば、ドア制御装置２０によるドア６０の速度制御系における定常誤差（定常偏差）に基づき、規定される。速度低下閾値Δｖｄｈと比較される、速度指令値ｖｃｏｍと速度検出値ｖｄｅｔとの差分には、定常誤差が含まれるからである。また、速度低下閾値Δｖｄｈは、例えば、ドア制御装置２０によるドア６０の速度制御系における外乱応答（外乱入力に対して一時的な速度変動が生じる場合の過渡的な応答特性）に基づき、規定される。外乱入力に基づき一時的に速度変動が生じる場合と、物体の挟み込みによる継続的な速度低下の場合とを切り分ける必要性があるからである。また、速度低下閾値Δｖｄｈは、例えば、ドア制御装置２０によるドア６０の速度制御系における速度変動の大きさに基づき、規定される。速度低下閾値Δｖｄｈと比較される、速度指令値ｖｃｏｍと速度検出値ｖｄｅｔとの差分には、速度制御系で想定される速度変動分が含まれるからである。挟み込み検出部２００９は、速度指令値ｖｃｏｍの大きさ、速度制御系の定常誤差、速度制御系の外乱応答、及び、速度制御系の速度変動の大きさのうちの少なくとも一つに基づき、速度低下閾値Δｖｄｈを規定してよい。具体的には、挟み込み検出部２００９は、速度指令値ｖｃｏｍの大きさ、速度制御系の定常誤差、速度制御系の外乱応答、及び、速度制御系の速度変動の大きさのうちの少なくとも一つを考慮した、予め準備されるマップやテーブル等の情報に基づき、速度低下閾値Δｖｄｈを規定してよい。これにより、物体の挟み込みの誤検出が抑制される。
【００５３】
また、図２に示すように、挟み込み検出部２００９は、速度検出値ｖｄｅｔが、速度指令値ｖｃｏｍに対して、速度低下閾値Δｖｄｈ以上低下したことを時素τｄ１（＞０）を以て判断し、ドア６０に発生した物体の挟み込みを検出してもよい。このとき、時素τｄ１は、ドア６０に発生した物体の挟み込みの検出を確定させるまでの遅延時間或いは待機時間である。以下、後述する時素τｄ２についても同様である。つまり、挟み込み検出部２００９は、速度検出値ｖｄｅｔが速度指令値ｖｃｏｍに対して速度低下閾値Δｖｄｈ以上低下してから、その状態が時素τｄ１以上の間継続していることにより、ドア６０に発生した物体の挟み込みを検出してもよい（時刻ｔ１３）。これにより、一時的なドア６０の速度変動が排除されるため、物体の挟み込みの誤検出が更に抑制される。
【００５４】
物体の挟み込みを検出するための時素τｄ１（第１の所定時間の一例）は、速度低下閾値Δｖｄｈの場合と同様、速度指令値ｖｃｏｍの大きさ、速度制御系の定常誤差、速度制御系の外乱応答、及び、速度制御系の速度変動の大きさのうちの少なくとも一つに基づき、規定されてよい。つまり、挟み込み検出部２００９は、速度指令値ｖｃｏｍの大きさ、速度制御系の定常誤差、速度制御系の外乱応答、及び、速度制御系の速度変動の大きさのうちの少なくとも一つを考慮した、予め準備されるマップやテーブル等の情報に基づき、時素τｄ１を規定してよい。これにより、物体の挟み込みの誤検出が更に抑制される。
【００５５】
［挟み込み対応制御の詳細］
次に、図３〜図６を参照して、挟み込み対応制御の詳細について説明する。
【００５６】
図３（図３Ａ、図３Ｂ）は、ドア制御装置２０による戸開制御の第１例を説明する図である。具体的には、図３Ａは、ドア制御装置２０による戸開制御の第１例を概略的に示すフローチャートである。図３Ｂは、ドア制御装置２０による戸開制御の第１例に対応するドア６０の移動状態に関する状態遷移図である。図３Ａのフローチャートは、例えば、車両制御装置１０から戸開指令ａが受信されると開始される。以下、図４Ａ、図５Ａ、及び図６Ａのフローチャートについても同様である。
【００５７】
図３Ａに示すように、ステップＳ１０２にて、ドア制御装置２０（シーケンス制御部２００１）は、戸開指令ａの受信に応じて、ドア６０の戸開動作を開始させる。具体的には、シーケンス制御部２００１は、ドア制御指令ｂを速度パターン発生部２００２に出力することにより、速度調節部２００３による速度フィードバック制御及び推力調節部２００４による推力フィードバック制御に基づくドア６０の戸開動作を開始させる。これにより、図３Ｂに示すように、ドア６０は、全閉の状態ＳＴ１０から戸開動作中に対応する状態ＳＴ１１に遷移する。
【００５８】
ステップＳ１０４にて、シーケンス制御部２００１は、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みを検出されたか否か、具体的には、挟み込み検出部２００９から挟み込み信号ｄが出力されたか否かを判定する。シーケンス制御部２００１は、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みが検出されていない場合、ステップＳ１０６に進み、物体の挟み込みが検出された場合、ステップＳ１１０に進む。
【００５９】
ステップＳ１０６にて、シーケンス制御部２００１は、ドアパネル位置情報ｐｄｅｔに基づき、ドア６０のドアパネルが所定の全開位置に到達したか否かを判定する。シーケンス制御部２００１は、ドア６０のドアパネルが全開位置に到達した場合、ステップＳ１０８に進み、全開位置に到達していない場合、ステップＳ１０４に戻り、ステップＳ１０４，Ｓ１０６の処理を繰り返す。
【００６０】
ステップＳ１０８にて、シーケンス制御部２００１は、ドア６０のドアパネルが全開位置に到達したことに応じて、ドア６０の戸開動作を停止（終了）させる。シーケンス制御部２００１は、例えば、インバータ３０を停止させる。そして、ドア制御装置２０は、今回の処理を終了する。これにより、図３Ｂに示すように、ドア６０は、戸開動作中に対応する状態ＳＴ１１から全開状態に対応する状態ＳＴ１２に遷移し、戸開動作を停止する（つまり、ドア６０は、全開状態で停止している）。
【００６１】
一方、ステップＳ１１０にて、シーケンス制御部２００１は、物体の挟み込みの検出に応じて、ドア６０の戸開動作を一時停止させる、つまり、ドア６０を一時的に停止させる。これにより、図３Ｂに示すように、ドア６０は、戸開動作に対応する状態ＳＴ１１からドア６０の戸開動作が停止された状態ＳＴ１３に遷移する。
【００６２】
そして、ステップＳ１１２にて、シーケンス制御部２００１は、モータ４０の推力をゼロにする。具体的には、シーケンス制御部２００１は、例えば、インバータ３０に停止信号を出力し、インバータ３０を一時的に停止させる。また、シーケンス制御部２００１は、例えば、推力制限値ｆｌｉｍｉｔをゼロに設定して速度調節部２００３に出力し、速度調節部２００３から出力される推力指令値ｆｃｏｍを強制的にゼロにすることにより、モータ４０のゼロ推力制御（ゼロトルク制御）を行ってもよい。これにより、図３Ｂに示すように、ドア６０は、付加される推力がオフ（ゼロ）の状態ＳＴ１４に遷移する。
【００６３】
ステップＳ１１４にて、シーケンス制御部２００１は、ステップＳ１１２の処理後（モータ４０の推力をゼロにした後）、所定時間Ｔｔｈ（第３の所定時間の一例）が経過したか否かを判定する。シーケンス制御部２００１は、所定時間Ｔｔｈが経過していない場合、所定時間Ｔｔｈが経過するまで待ち、所定時間Ｔｔｈが経過した場合、ステップＳ１０２に戻る。これにより、図３Ｂに示すように、ドア６０は、付加される推力がオフ（ゼロ）の状態ＳＴ１４から戸開動作中に対応する状態ＳＴ１１に遷移する（戻る）。
【００６４】
このように、本例では、シーケンス制御部２００１（挟み込み対応制御部の一例）は、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みが検出された場合、ドア６０の戸開動作を停止させると共に、所定時間Ｔｔｈの間、モータ４０の推力をゼロにする態様の挟み込み対応制御を行う。これにより、車両の乗客等は、ドア６０に開方向の推力が付加されている場合に比して、比較的容易に、ドアパネルと戸袋の間に引き込まれる態様で挟まった物体（例えば、衣服や荷物等）を取り除くことができる。
【００６５】
また、戸閉動作時における物体の挟み込みが発生した場合、ドア６０の二枚のドアパネルを所定距離だけ開方向に移動させることで、乗客等は、安全に、ドア６０に挟まれた物体を取り除くことができるが、戸開動作時における物体の挟み込みが発生した場合に、同様の方法を用いると安全面で問題が生じうる。具体的には、乗客等は、ドア６０が戸開動作を開始すると、その後のドア６０が戸開された状態を期待して、ドア６０から車両に乗り込んだり、車両外に降りたりするための行動を起こし始める。そのため、戸開動作中において、ドア６０が一時的に閉方向に移動してしまうと、ドア６０が戸開された状態を期待してドア６０に向けて移動していた乗客等がドアパネルに衝突等してしまう可能性が生じる。
【００６６】
これに対して、本例では、ドア６０が閉方向に移動することがないため、ドア制御装置２０は、乗客等の安全性を確保することができる。
【００６７】
つまり、本例におけるドア制御装置２０は、乗客等の安全性を確保しつつ、乗客がドアパネルと戸袋の間に挟まれた物体を比較的容易に取り除くことができるように支援することができる。
【００６８】
続いて、図４（図４Ａ、図４Ｂ）は、ドア制御装置２０による戸開制御の第２例を説明する図である。具体的には、図４Ａは、ドア制御装置２０による戸開制御の第２例を概略的に示すフローチャートである。図４Ｂは、ドア制御装置２０による戸開制御の第２例に対応するドア６０の移動状態に関する状態遷移図である。
【００６９】
尚、挟み込みカウンタＦ１は、挟み込み検出部２００９による物体の挟み込みの検出に応じて、挟み込み対応制御が実行された回数を示すカウンタである。
【００７０】
図４Ａに示すように、ステップＳ２０１にて、ドア制御装置２０は、挟み込みカウンタＦ１をゼロに初期化する（Ｆ１＝０）。
【００７１】
ステップＳ２０２〜Ｓ２０８の処理は、図３ＡのステップＳ１０２〜Ｓ１０８と同じであるため、説明を省略する。また、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８の処理に対応する図４Ｂの状態ＳＴ２０〜ＳＴ２２は、図３Ｂの状態ＳＴ１０〜ＳＴ１２と同じであるため、説明を省略する。
【００７２】
一方、ステップＳ２０４にて、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みが検出されると、ステップＳ２０９にて、ドア制御装置２０は、挟み込みカウンタＦ１を"１"だけインクリメントし（Ｆ１＝Ｆ１＋１）、ステップＳ２１０に進む。
【００７３】
ステップＳ２１０〜Ｓ２１４の処理は、図３ＡのステップＳ１１０〜Ｓ１１４と同じであるため、説明を省略する。また、ステップＳ２１０〜Ｓ２１４の処理に対応する図４Ｂの状態ＳＴ２３，ＳＴ２４は、図３Ｂの状態ＳＴ１３，ＳＴ１４と同じであるため、説明を省略する。
【００７４】
ステップＳ２１４にて、ステップＳ２１２の処理後（モータ４０の推力をゼロにした後）、所定時間Ｔｔｈが経過したと判定されると、ステップＳ２１６にて、シーケンス制御部２００１は、挟み込みカウンタＦ１が所定閾値Ｆｔｈ１（正の整数）より小さいか否かを判定する。シーケンス制御部２００１は、挟み込みカウンタＦ１が所定閾値Ｆｔｈ１より小さい場合、ステップＳ２０２に戻り、挟み込みカウンタＦ１が所定閾値Ｆｔｈ１より小さくない、つまり、所定閾値Ｆｔｈ１以上である場合、ステップＳ２１８に進む。
【００７５】
ステップＳ２１８にて、シーケンス制御部２００１は、ドア制御指令ｂを速度パターン発生部２００２に出力することにより、速度調節部２００３による速度フィードバック制御及び推力調節部２００４による推力フィードバック制御に基づくドア６０の戸開動作を開始（再開）させて、ステップＳ２２０に進む。これにより、図４Ｂに示すように、ドア６０は、付加される推力がオフ（ゼロ）の状態ＳＴ２４から戸開動作中に対応する状態ＳＴ２５に遷移する。
【００７６】
ステップＳ２２０にて、シーケンス制御部２００１は、ドアパネル位置情報ｐｄｅｔに基づき、ドア６０のドアパネルが所定の全開位置に到達したか否かを判定する。シーケンス制御部２００１は、ドア６０のドアパネルが全開位置に到達した場合、ステップＳ２０８に進み、全開位置に到達していない場合、ドアパネルが全開位置に到達するまで本ステップの処理を繰り返す。つまり、図４Ｂに示すように、状態ＳＴ２４では、状態ＳＴ２１と異なり、ドア６０のドアパネルが全開位置に到達するまで、物体の挟み込みの発生の有無に依らず、戸開動作が継続される。
【００７７】
このように、本例では、シーケンス制御部２００１は、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みが検出されるたびに挟み込み対応制御を行うことにより、挟み込み対応制御を所定閾値Ｆｔｈ１に対応する回数（所定回数の一例）行った場合、その後、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みが検出された場合であっても、挟み込み対応制御を行わない。そして、速度調節部２００３及び推力調節部２００４は、それぞれ、挟み込み対応制御が所定閾値Ｆｔｈ１に対応する回数行われた場合、挟み込み検出部２００９による物体の挟み込みの検出の有無によらず、ドア６０が全開位置に到達するように、速度制御及び推力制御を継続させる。これにより、ドア制御装置２０は、挟み込み対応制御の実施回数を制限することができるため、物体の挟み込みの検出が継続されることにより、挟み込み対応制御が継続的に繰り返し実行され、ドア６０の戸開動作が完了しないような事態を回避させることができる。
【００７８】
続いて、図５（図５Ａ、図５Ｂ）は、ドア制御装置２０による戸開制御の第３例を説明する図である。具体的には、図５Ａは、ドア制御装置２０による戸開制御の第３例を概略的に示すフローチャートである。図５Ｂは、ドア制御装置２０による戸開制御の第３例に対応するドア６０の移動状態に関する状態遷移図である。
【００７９】
図５Ａに示すように、ステップＳ３０２〜Ｓ３１０の処理は、図３ＡのステップＳ１０２〜Ｓ１１０の処理と同じであるため、説明を省略する。また、ステップＳ３０２〜Ｓ３１０に対応する図５Ｂの状態ＳＴ３０〜状態ＳＴ３４は、図３Ｂの状態ＳＴ１０〜ＳＴ１４と同じであるため、説明を省略する。
【００８０】
ステップＳ３１０の後、ステップＳ３１２にて、シーケンス制御部２００１は、モータ４０からドア６０が閉方向に動作しない程度、つまり、静止摩擦力を含む想定される定常的な抗力の作用によりドア６０の停止状態が維持される程度のドア６０の閉方向への微小推力（以下、「微小閉推力」）を出力させる。これにより、図５Ｂに示すように、ドア６０は、微小閉推力が付加された状態ＳＴ３４に遷移する。具体的には、シーケンス制御部２００１は、ドア６０を閉方向に動作させるためのドア制御指令ｂを速度パターン発生部２００２に出力すると共に、推力制限値ｆｌｉｍｉｔを微小閉推力に相当する値として予め規定される所定値ｆ２に設定し（ｆｌｉｍｉｔ＝ｆ２）、速度調節部２００３に出力する。これにより、速度調節部２００３から出力される推力指令値ｆｃｏｍが微小閉推力に相当する所定値ｆ２で頭打ちの状態に維持され、結果として、モータ４０から微小閉推力が継続的に出力され、ドア６０に付加される。
【００８１】
このとき、微小閉推力に相当する所定値ｆ２は、例えば、上述の定常的な抗力の作用によりドア６０の停止状態が維持されると想定される微小閉推力の範囲のうちの相対的に高い値であり、より好適には、上限値であってよい。
【００８２】
ステップＳ３１４の処理は、図３ＡのステップＳ１１４と同じであるため、説明を省略する。
【００８３】
このように、本例では、シーケンス制御部２００１は、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みが検出された場合、ドアの戸開動作を停止させると共に、その後、所定時間Ｔｔｈ（第４の所定時間の一例）の間で、静止摩擦力等を含む定常的な抗力の作用によりドア６０の静止状態が維持される程度の微小閉推力をモータ４０から出力させる態様の挟み込み対応制御を行う。これにより、車両の乗客等は、ドアパネルと戸袋との間に挟まれた物体を引っ張り出す際に、ドア６０の静止摩擦力等の定常的な抗力に打ち勝って、物体を引っ張り出す必要があるところ、ドア６０に作用する微小閉推力によって、当該定常的な抗力の少なくとも一部がキャンセルされる。よって、乗客等がドアパネルと戸袋の間に挟まった物体を取り除くために必要な引っ張る力が更に低減され、乗客等は、より容易に、挟まった物体を取り除くことができる。
【００８４】
また、上述の第１例等の場合と同様、ドア６０が閉方向に移動することがないため、ドア制御装置２０は、乗客等の安全性を確保することができる。
【００８５】
つまり、本例におけるドア制御装置２０は、第１例等の場合と同様、乗客等の安全性を確保しつつ、乗客がドアパネルと戸袋の間に挟まれた物体をより容易に取り除くことができるように支援することができる。
【００８６】
また、本例では、静止摩擦力等を含む定常的な抗力の作用によりドア６０の停止状態が維持されると想定される微小閉推力の範囲のうちの上限に相当する大きさの微小閉推力がモータ４０からドア６０に付加される。これにより、ドア６０の静止摩擦力等の想定される定常的な抗力がほとんどキャンセルされるため、乗客等がドアパネルと戸袋の間に挟まった物体を取り除くために必要な引っ張る力が最小化され、乗客等は、より容易に、挟まった物体を取り除くことができる。
【００８７】
続いて、図６（図６Ａ、図６Ｂ）は、ドア制御装置２０による戸開制御の第４例を説明する図である。具体的には、図６Ａは、ドア制御装置２０による戸開制御の第４例を概略的に示すフローチャートである。図６Ｂは、ドア制御装置２０による戸開制御の第４例に対応するドア６０の移動状態に関する状態遷移図である。
【００８８】
図６Ａに示すように、ステップＳ４０１〜Ｓ４１０，Ｓ４１４〜Ｓ４２０の処理は、図４ＡのステップＳ２０１〜Ｓ２１０，Ｓ２１４〜Ｓ２２０と同じである。また、ステップＳ４０１〜Ｓ４１０，Ｓ４１４〜Ｓ４２０に対応する図６Ｂの状態ＳＴ４０〜ＳＴ４３，ＳＴ４５は、図４Ｂの状態ＳＴ２０〜ＳＴ２３，ＳＴ２５と同じである。また、ステップＳ４１２の処理は、図５ＡのステップＳ３１２と同じである。また、ステップＳ４１２に対応する図６Ｂの状態ＳＴ４４は、図５Ｂの状態ＳＴ３４と同じである。
【００８９】
つまり、本例では、シーケンス制御部２００１は、上述の第３例（図５Ａ、図５Ｂ）の場合と同様、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みが検出された場合、ドアの戸開動作を停止させると共に、その後、所定時間Ｔｔｈの間で、静止摩擦力等を含む定常的な抗力の作用によりドア６０の静止状態が維持される程度の微小閉推力をモータ４０から出力させる態様の挟み込み対応制御を行う。これにより、ドア制御装置２０は、乗客等の安全性を確保しつつ、乗客がドアパネルと戸袋の間に挟まれた物体をより容易に取り除くことができるように支援することができる。
【００９０】
一方、本例では、シーケンス制御部２００１は、上述の第２例（図４Ａ、図４Ｂ）の場合と同様、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みが検出されるたびに挟み込み対応制御を行うことにより、挟み込み対応制御を所定閾値Ｆｔｈ１に対応する回数行った場合、その後、挟み込み検出部２００９により物体の挟み込みが検出された場合であっても、挟み込み対応制御を行わない。そして、速度調節部２００３及び推力調節部２００４は、それぞれ、挟み込み対応制御が所定閾値Ｆｔｈ１に対応する回数行われた場合、挟み込み検出部２００９による物体の挟み込みの検出の有無によらず、ドア６０が全開位置に到達するように、速度制御及び推力制御を継続させる。これにより、ドア制御装置２０は、上述の第２例の場合と同様、物体の挟み込みの検出が継続されることにより、挟み込み対応制御が継続的に繰り返し実行され、ドア６０の戸開動作が完了しないような事態を回避させることができる。
【００９１】
＜第２実施形態＞
次いで、第２実施形態について説明する。
【００９２】
第２実施形態に係るドア制御装置２０は、第１実施形態に対して、主に、物体の挟み込みの検出方法が異なる。以下、第１実施形態に係るドア制御装置２０（ドア制御システム１）と異なる部分を中心に説明する。
【００９３】
尚、本実施形態に係るドア制御装置２０は、第１実施形態と同様の挟み込み対応制御、つまり、図３〜図６の挟み込み対応制御を実行可能であるため、本実施形態に係るドア制御装置２０の挟み込み対応制御に関する説明は省略する。
【００９４】
［ドア制御システムの構成］
まず、図７を参照して、本実施形態に係るドア制御装置２０を含むドア制御システム１の構成について説明する。
【００９５】
本実施形態に係るドア制御装置２０は、第１実施形態と同様、シーケンス制御部２００１と、速度パターン発生部２００２と、速度調節部２００３と、推力調節部２００４と、インバータ制御部２００５と、電流・推力変換部２００６と、速度検出部２００７と、位置検出部２００８と、挟み込み検出部２００９を含む。加えて、ドア制御装置２０は、抗力推定部２０１０を含む。
【００９６】
抗力推定部２０１０は、ドア６０の速度変動の要因となっている抗力を推定する、つまり、当該抗力の推定値（以下、「抗力推定値」）ｆｄｅｓｔを算出する。
【００９７】
例えば、抗力推定部２０１０は、推力指令値ｆｃｏｍ及び速度検出値ｖｄｅｔから速度変動の要因となっている抗力を推定する状態観測器（オブザーバ）として規定されてよい。また、抗力推定部２０１０は、推力指令値ｆｃｏｍに代えて、電流・推力変換部２００６により検出されるモータ４０の推力検出値ｆｄｅｔを用いることにより、速度変動の要因となっている抗力を推定する状態観測器として規定されてもよい。ドア６０に推力指令値ｆｃｏｍに対応する推力（即ち、推力検出値ｆｄｅｔに相当する推力）が入力された場合に、推力指令値ｆｃｏｍにより推定（期待）される速度（以下、「速度推定値」）ｖｅｓｔと、実際に出力されるドア６０の速度に相当する速度検出値ｖｄｅｔとの間の差分には、ドア６０に作用する抗力が影響しているからである。具体的には、抗力推定部２０１０に相当する状態観測器は、ドア６０の力学モデル等に基づき、状態観測理論を用いて、以下の式（１）、（２）のように規定されてよい。このとき、下式において、ｓは、ラプラシアン（ラプラス演算子）であり、ｋ１，ｋ２は、それぞれ、調節ゲインであり、Ｔ１，Ｔ２は、それぞれ、時定数である。
【００９８】
【数１】
2019206329.tif 000003
【００９９】
【数２】
2019206329.tif 000004
本例では、抗力推定値ｆｄｅｓｔは、調節ゲインｋ２及び時定数Ｔ２を用いて、速度検出値ｖｄｅｔと、推力指令値ｆｃｏｍに基づく速度推定値ｖｅｓｔとの間の差分に関する一次遅れの微分要素として表される。
【０１００】
尚、式（１），（２）で示す状態観測器は、一例であり、例えば、抗力推定値ｆｄｅｓｔの収束性等を考慮して、抗力推定部２０１０には、ルーエンバーガー（Luenberger）の状態観測器等が適用されてもよい。また、上述の如く、式（１），（２）において、推力指令値ｆｃｏｍは、推力検出値ｆｄｅｔに置換されてもよい。
【０１０１】
抗力推定部２０１０は、上述の式（１）、（２）に基づき、動摩擦力等を含む定常的にドア６０に発生する定常抗力と、物体の挟み込み等に対応する外乱抗力とを含む抗力推定値ｆｄｅｓｔを推定することができる。
【０１０２】
尚、抗力推定部２０１０は、例えば、ドア６０の力学モデル（運動方程式等）から直接的に抗力推定値ｆｄｅｓｔを推定してもよい。例えば、抗力推定部２０１０は、電流・推力変換部２００６により検出されるモータ４０の推力検出値ｆｄｅｔと、速度検出部２００７により検出される速度検出値ｖｄｅｔの直近の速度変動値と、ドア６０の動作部分の質量等を、ドア６０の力学モデル（運動方程式）に適用することによって、定常抗力及び外乱抗力を含む抗力推定値ｆｄｅｓｔを推定してもよい。また、抗力推定部２０１０は、外乱抗力に相当する抗力推定値ｆｄｅｓｔを推定してもよい。例えば、抗力推定部２０１０は、実験やシミュレーション等を通じて取得される、ドア６０の駆動系に想定される動摩擦力等の定常抗力の想定値に相当する分を減算することにより、外乱抗力に相当する抗力推定値ｆｄｅｓｔを推定してもよい。
【０１０３】
［戸開動作時における物体の挟み込みの検出方法］
次に、図８を参照して、ドア制御装置２０（挟み込み検出部２００９）によるドア６０の戸開動作時における物体の挟み込みの検出方法について説明する。
【０１０４】
図８は、ドア制御装置２０（挟み込み検出部２００９）による物体の挟み込み検出方法を説明する図である。具体的には、図８の上図は、物体の挟み込み発生時の速度検出値ｖｄｅｔ、速度指令値ｖｃｏｍ、抗力推定値ｆｄｅｓｔ、及び推力指令値ｆｃｏｍの時間変化を示すグラフであり、図８の下図は、挟み込み信号ｄの出力状態（出力の有無）の時間変化を示すグラフである。
【０１０５】
図８に示すように、時刻ｔ２１で物体の挟み込みが発生している。
【０１０６】
物体の挟み込みが発生すると、物体の挟み込みに対応する外乱抗力がドア６０に作用し続けるため、抗力推定部２０１０による抗力推定値ｆｄｅｓｔは、急激に増大し、その後、略一定の非常に大きい値を示し続ける。
【０１０７】
よって、挟み込み検出部２００９は、抗力推定値ｆｄｅｓｔが抗力閾値ｆｏｂｓｔ（＞０）を超えたことにより、ドア６０に発生した物体の挟み込みを検出することができる（時刻ｔ２２）。
【０１０８】
本実施形態では、物体の挟み込みという現象の結果であるドア６０の速度の低下に代えて、現象の要因である抗力の増加に着目している。そのため、ドア制御装置２０は、より早いタイミング、具体的には、ドア６０の速度制御系において、速度低下をある程度補償できている状況であっても、物体の挟み込みを検出することができる。
【０１０９】
物体の挟み込みを検出するための抗力閾値ｆｏｂｓｔ（第２の所定値の一例）は、例えば、ドア６０に作用する動摩擦力等を含む定常抗力に基づき、規定されてよい。具体的には、抗力閾値ｆｏｂｓｔは、ドア６０に作用する動摩擦力等を含む定常抗力として想定されるレベルの値に規定される。上述の如く、抗力推定値ｆｄｅｓｔは、定常抗力を含む態様で算出されるからである。
【０１１０】
また、図８に示すように、挟み込み検出部２００９は、抗力推定値ｆｄｅｓｔが抗力閾値ｆｏｂｓｔを超えたことを時素τｄ２（＞０）を以て判断し、ドア６０に発生した物体の挟み込みを検出してもよい。つまり、挟み込み検出部２００９は、抗力推定値ｆｄｅｓｔが抗力閾値ｆｏｂｓｔを超えてから、その状態が時素τｄ２以上の間継続していることにより、ドア６０に発生した物体の挟み込みを検出してもよい（時刻ｔ２３）。これにより、一時的に発生した物体の挟み込み（例えば、ドアパネルと戸袋の間に引き込まれた物体を乗客が直ぐに引き出せたような場合）等が排除されるため、挟み込み検出部２００９は、上述した挟み込み対応制御を必要とするような状況の物体の挟み込みだけを検出することができる。
【０１１１】
物体の挟み込みを検出するための時素τｄ２（第２の所定時間の一例）は、例えば、経験則やシミュレーション等に基づき取得される、物体の引き抜きに成功する確率と物体の挟み込みが発生してからの経過時間との関係等から規定されてよい。物体の挟み込みが発生してからの経過時間が長くなるほど、物体が戸袋の奥まで引き込まれるため、ドア６０に推力が付加されている状況で、乗客等が物体を引き抜きに成功する確率が低くなると考えられるからである。
【０１１２】
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１１３】
例えば、上述した実施形態では、ドア制御装置２０は、車両に搭載されるドアを制御対象とするが、車両に搭載されるドア以外のドアを制御対象にしてもよい。具体的には、ドア制御装置２０は、例えば、エレベータ等のドアの制御を行ってもよく、上述と同様の方法で、ドアの戸開動作時における物体の挟み込みを検出したり、物体の挟み込みの検出に応じて、挟み込み対応制御を行ったりしてよい。これにより、上述の実施形態と同様の作用・効果を奏する。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  車両制御装置
２０  ドア制御装置
３０  インバータ
４０  モータ
５０  ドア開閉機構
６０  ドア
２０００  記憶部
２００１  シーケンス制御部（挟み込み対応制御部）
２００２  速度パターン発生部
２００３  速度調節部（速度制御部）
２００４  推力調節部（推力制御部）
２００５  インバータ制御部
２００６  電流・推力変換部
２００７  速度検出部
２００８  位置検出部
２００９  挟み込み検出部
２０１０  抗力推定部
【図１】
2019206329.tif 000005
【図２】
2019206329.tif 000006
【図３Ａ】
2019206329.tif 000007
【図３Ｂ】
2019206329.tif 000008
【図４Ａ】
2019206329.tif 000009
【図４Ｂ】
2019206329.tif 000010
【図５Ａ】
2019206329.tif 000011
【図５Ｂ】
2019206329.tif 000012
【図６Ａ】
2019206329.tif 000013
【図６Ｂ】
2019206329.tif 000014
【図７】
2019206329.tif 000015
【図８】
2019206329.tif 000016