(57)【要約】【課題】  ハンチングのような不安定な動きを抑制でき、操作フィーリングを良好にできるドア開閉アシスト装置を提供すること。【解決手段】  モータ１と、駆動力を車両ドアを移動させる機構へ伝達するギア２ａ〜２ｅ及び駆動プーリ３と、トルクセンサ１０と、速度センサ７１と、理想的なドア操作感に基づいて、モータ１の駆動指令値を演算し、制御するドア開閉制御演算部８１を備えたドア開閉アシスト装置であって、理想ドア質量の設定値を変更することにより、不安定なドア動作となる駆動指令値の出力を抑制した。【選択図】        図１
2008308956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ドアの操作力をアシストするアクチュエータと、
前記アクチュエータの駆動力を、前記車両ドアを移動させる機構へ伝達する駆動力伝達機構と、
車両のドアノブへのドア開閉操作力を検出する操作力検出手段と、
車両のドア動作状態を検出するドア動作状態検出手段と、
前記ドア開閉操作力、前記ドア動作状態から、予め設定される理想的なドア操作感に基づいて、少なくとも理想ドア質量を設定し演算に用いるようにして、前記アクチュエータの駆動指令値を演算し、制御するドア制御手段と、
を備えるドア開閉アシスト装置であって、
前記理想ドア質量の設定値を変更することにより、不安定なドア動作となる駆動指令値の出力を抑制した、
ことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のドア開閉アシスト装置において、
前記ドア制御手段は、
前記操作力検出手段又は前記ドア動作状態検出手段から不安定な操作状態を検出する不安定操作検出手段と、
不安定な操作状態を検出すると、不安定な操作状態を抑制するよう前記理想ドア質量を変更する理想ドア質量変更手段と、
を備えたことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
【請求項３】
請求項２に記載のドア開閉アシスト装置において、
前記不安定操作検出手段は、
前記ドア開閉操作力に大小の閾値を設定し、大きい閾値を超えた時点から、小さい閾値を下回り、次に大きい閾値を超えるまでの時間が、不安定と判断する所定時間より短い場合に、不安定操作を判定するものである、
ことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
【請求項４】
請求項２に記載のドア開閉アシスト装置において、
ドア動作状態検出手段は、ドア動作状態としてドア速度を検出するものであり、
前記不安定操作検出手段は、
前記ドア速度に大小の閾値を設定し、大きい閾値を超えた時点から、小さい閾値を下回り、次に大きい閾値を超えるまでの時間が、不安定と判断する所定時間より短い場合に、不安定操作を判定するものである、
ことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載のドア開閉アシスト装置において、
前記理想ドア質量変更手段は、
不安定な操作状態と判断されると前記理想ドア質量を大きくする、
ことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
【請求項６】
請求項１に記載のドア開閉アシスト装置において、
ドア動作状態検出手段は、ドア動作状態としてドア速度を検出するものであり、
前記ドア制御手段は、
前記ドア開閉操作力に操作力閾値を設定し、
前記ドア速度に速度閾値を設定し、
前記ドア開閉操作力が操作力閾値より小さいか又は前記ドア速度が速度閾値より小さい場合に条件成立時として、前記理想ドア質量を理想的なドア操作感に基づいた小さい値にし、
条件不成立の場合は、前記理想ドア質量を理想的なドア操作感に基づいた小さい値よりも大きな値にする理想ドア質量調整手段を、
備えたことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
【請求項７】
請求項６に記載のドア開閉アシスト装置において、
前記ドア制御手段は、前記理想ドア質量調整手段による理想ドア質量の切り替えを徐々に行うようにする緩和処理手段を備えたことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドアを軽い力で操作できるようアクチュエータの力をアシストするドア開閉アシスト装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
操作者のドア開閉操作を検出するトルクセンサ及び位置センサと、ドア開閉の操作力をアシストするモータと、仮想的に設定した軽いドアの操作を目標として設定し、目標とトルクセンサのドア開閉操作との偏差を小さくするアシスト力をモータに出力させる制御を行うコントローラを備え、操作者の位置を充分に反映させて、且つ操作フィーリングを向上させている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００７−９６５０号公報（第２−１６頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来においては、ドア停止状態から動きだすと手から離れようとするため、ドア開閉操作力が小さくなり、それにより駆動指令値が小さくなり、ドア速度が低下する。ドア速度が低下するとドア開閉操作力が大きくなるので、駆動指令値が大きくなる。これにより再びドアを加速する。これを繰り返すことによりドアがハンチングするという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ハンチングのような不安定な動きを抑制でき、操作フィーリングを良好にできるドア開閉アシスト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、車両ドアの操作力をアシストするアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動力を、前記車両ドアを移動させる機構へ伝達する駆動力伝達機構と、車両のドアノブへのドア開閉操作力を検出する操作力検出手段と、車両のドア動作状態を検出するドア動作状態検出手段と、前記ドア開閉操作力、前記ドア動作状態から、予め設定される理想的なドア操作感に基づいて、少なくとも理想ドア質量を設定し演算に用いるようにして、前記アクチュエータの駆動指令値を演算し、制御するドア制御手段を備えるドア開閉アシスト装置であって、前記理想ドア質量の設定値を変更することにより、不安定なドア動作となる駆動指令値の出力を抑制した、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、ハンチングのような不安定な動きを抑制でき、操作フィーリングを良好にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のドア開閉アシスト装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３，５に対応する実施例１と、請求項１，２，４，５に対応する実施例２、請求項１，６に対応する実施例３、請求項１，６，７に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のドア開閉アシスト装置の概略を示す説明図である。図２は実施例１のドア開閉アシスト装置を車両に搭載した車両の説明図である。図３は実施例１のドア開閉アシスト装置のトルクセンサの説明図である。
【０００９】
実施例１のドア開閉アシスト装置は、モータ１、減速機構２ａ〜２ｅ、駆動プーリ３、ガイドプーリ４ａ，４ｂ、駆動アーム５、スライドドア６、支持部材７、速度センサ７１、コントローラ８、クラッチ１６を主要な構成としている。
モータ１は、コントローラ８の制御により、出力軸へアシストのための駆動力を出力する。
減速機構のギア２ａ〜２ｅは、ギアの歯数の比により、モータ１の出力に対して、一定の減速を行い、その減速した分、大きなトルクを得る。
【００１０】
駆動プーリ３は、減速機構のギア２ａ〜２ｅに係合して所定の回転速度で回転するとともに、ベルト９を回転させる。
ガイドプーリ４ａ，４ｂは、自由回転により、ベルト９を設定した経路に張り渡しつつ、スムーズに回転させる。
駆動アーム５は、一端を支持部材７に取り付け、他端をスライドドア６に取り付け、支持部材７の移動する力をスライドドア６に伝達する。
スライドドア６は、図２に示すように車両の側面で、回動する開閉ではなく、車両の側面に沿ってスライド移動することにより開閉するドアである。（以下、ドアと記載の場合は、スライドドア６を指すものとする）
【００１１】
支持部材７は、ベルト９に固定され、ベルト９の回転する力を駆動アーム５に伝達する。
なお、支持部材７の内部には、支持部材７の位置変化を検出することで、スライドドア６の開閉速度を検出する速度センサ７１を設ける。
クラッチ１６は、コントローラ８の制御によって、減速機構のギア２ａ〜２ｅのギア２ｂとギア２ｃの間の回転伝達のオンオフ切替を行う。
【００１２】
本実施例１では、図２に示すように、ドアの操作力の検出をドアノブ部分に設けたトルクセンサ１０により行う。
トルクセンサ１０は、基板１１、ブラシ１２、ドアノブ１３、バネ１４により主に構成されている。
基板１１は、ブラシ１２との接触位置の変化を抵抗の変化として検出する。
ブラシ１２は、ドアノブ１３のドア内部に基端側を取り付けられ、基板１１に先端部が接触し、ドアノブ１３のスライドする動きにともなって、基板１１に接触したまま、スライドする。
【００１３】
ドアノブ１３は、ドアの開閉の際に操作者が持ち、開、閉のそれぞれの方向に力を加える部分であり、本実施例１では、ドアノブ１３は、開、閉のそれぞれの方向に所定の量スライドする構造である。
バネ１４は、ドアノブ１３を開閉の中立位置に保持させるよう力を加えており、操作によりドアノブ１３に開、閉いずれかの方向の力を加えると、ばね性に応じた変位量を生じるものである。
【００１４】
つまり、操作力が加えられるドアノブ１３をバネ１４で中立位置に保持し、ドアノブ１３に取り付けたブラシ１２と基板１１が摺動式のポテンショメータを構成することで、ポテンショメータで検出される位置変化は、バネ１４の圧縮もしくは引っ張りの変位量に相当するため、ドアノブへ加えられる操作力が検出されるのである。
【００１５】
コントローラ８は、トルクセンサ１０、速度センサ７１の検出情報を処理して、その結果に基づいてモータ１を制御する。
図４に示すのは、ドア開閉アシスト装置のコントローラ８のブロック図である。
コントローラ８は、ドア開閉制御演算部８１とモータ駆動制御部８２を主要な構成としている。
ドア開閉制御演算部８１は、トルクセンサ１０からのドア開閉操作力と、速度センサ７１からのドア開閉速度からアシスト力を演算して、駆動指令値を出力する。また、必要に応じてクラッチ１６の接続、非接続を制御する。
モータ駆動制御部８２は、駆動指令値に従って、モータ１を駆動させる。
【００１６】
図５に示すのは、実施例１のドア開閉制御演算部８１のブロック図である。
ドア開閉制御演算部８１は、不安定操作検出部８１１、目標加速度演算部８１２、目標速度演算部８１３、加算器８１４、駆動指令値演算部８１５を主要な構成としている。
不安定操作検出部８１１は、ドア開閉操作力から不安定操作を行っているかを判定し、不安定操作を行っている場合、制御系の演算で用いられる理想ドア質量を大きくする。
【００１７】
目標加速度演算部８１２は、ドア開閉操作力を理想ドア質量で除算（割る）して目標加速度を演算する。
目標速度演算部８１３は、目標加速度を積分して目標速度を演算する。
加算器８１４は、目標速度と実ドア速度の偏差を演算する。
駆動司令値演算部８１５は、目標速度に実ドア速度を近づける駆動指令値を演算する。
【００１８】
図６に示すのは、実施例１の不安定操作検出部８１１及び目標加速度演算部８１２のブロック図である。
不安定操作検出部８１１は、第１閾値出力部８１１ａ、第２閾値出力部８１１ｂ、比較演算部８１１ｃ、比較演算部８１１ｄ、状態判定部８１１ｅ、不安定状態判別部８１１ｆを主要な構成とし、目標加速度演算部８１２は、乗算器８１２ａを主要な構成としている。
【００１９】
第１閾値出力部８１１ａは、ドア開閉操作力が小さくなったことを判別するための小さい値の第１閾値を出力する。
第２閾値出力部８１１ｂは、ドア開閉操作力が大きくなったことを判別するための大きい値の第２閾値を出力する。
比較演算部８１１ｃは、ドア開閉操作力が第１閾値を下回るかどうかを比較判断する。
比較演算部８１１ｄは、ドア開閉操作力が第２閾値を上回るかどうかを比較判断する。
【００２０】
状態判定部８１１ｅは、ドア開閉操作力が第１閾値より小さい状態を状態ａ、ドア開閉操作力が第２閾値より大きい状態を状態ｃ、ドア開閉操作力が第１閾値と第２閾値との間にある状態を状態ｂとし、比較演算部８１１ｃ，８１１ｄの比較結果から状態ａ、状態ｂ、状態ｃのいずれかを判別する。
不安定状態判別部８１１ｆは、状態ｃと判別されている場合にタイマのカウントアップを行い、その後に状態ａになり、再び状態ｃになった時のタイマ値が予め設定した所定時間より小さい場合に不安定操作と判断し、理想ドア質量を増加し、出力する。
乗算器８１２ａは、検出したドア開閉操作力に１／Ｍｉを乗じて目標加速度を演算する。ここで、Ｍｉは理想ドア質量とし、不安定状態判別部８１１ｆから入力されるものとする。
【００２１】
次に作用を説明する。
[アシスト制御処理]
実施例１のドア開閉アシスト装置では、トルクセンサ１０で検出するドアの開閉操作力、速度センサ７１で検出するドアの開閉速度、そして、演算で求める実ドア速度により得るに応じて、理想ドアを操作するように軽い操作が行えるように駆動指令値を演算し、モータ１を駆動してアシストを行う。
【００２２】
[不安定状態判別処理]
図７に示すのは、不安定状態判別部８１１ｆで実行される不安定状態判別処理の流れを示す状態遷移図である。
【００２３】
本処理は、状態ｂ（符号Ｓ１）からスタートする。状態ｂの維持されることを条件Ｔ１の成立とし、状態ｂ（符号Ｓ１）においては、タイマカウントは０とする。
【００２４】
状態ｂ（符号Ｓ１）において、状態判定部８１１ｅから状態ｃの判定結果が入力されると、条件Ｔ２の成立とし、状態ｃ（符号Ｓ２）へ移行し、タイマカウントをスタートする。
【００２５】
状態ｃ（符号Ｓ２）では、状態ｃの維持されることを条件Ｔ３の成立とし、タイマカウントを増加（インクリメント）する。
【００２６】
状態ｃ（符号Ｓ２）において、状態判定部８１１ｅから状態ａの判定結果が入力されると、条件Ｔ４の成立とし、状態ａ（符号Ｓ３）へ移行し、タイマカウントを増加（インクリメント）する。
【００２７】
状態ａ（符号Ｓ３）では、状態ａの維持されることを条件Ｔ５の成立とし、タイマカウントを増加（インクリメント）する。
【００２８】
状態ａ（符号Ｓ３）において、状態判定部８１１ｅから状態ｃの判定結果が入力され、且つタイマカウント値が所定時間より小さい場合に、条件Ｔ５の成立とし、不安定状態（符号Ｓ５）へ移行しタイマをリセットし理想ドア質量を増加する。
【００２９】
状態ａ（符号Ｓ３）において、状態判定部８１１ｅから状態ｃの判定結果が入力され、且つタイマカウント値が所定時間より大きい場合に、条件Ｔ６の成立とし、安定状態（符号Ｓ４）へ移行しタイマをリセットし理想ドア質量を増加する。
【００３０】
安定状態（符号Ｓ４）において、状態ｃの維持されることを条件Ｔ７の成立とし、状態ｃへ移行し、タイマカウントを増加（インクリメント）する。
【００３１】
不安定状態（符号Ｓ５）において、状態ｃの維持されることを条件Ｔ８の成立とし、状態ｃへ移行し、タイマカウントを増加（インクリメント）する。
【００３２】
[ハンチングの抑制作用]
図８は実施例１における不安定状態を判別する状態を示すドア開閉操作力、状態判定値、タイマカウント値、不安定状態の判別値のタイムチャートである。
図９は実施例１におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
【００３３】
実施例１では、図８(a)に示すように、ドア開閉操作力が第１閾値と第２閾値の間から上下に閾値を超えることを判定し、第２閾値を上に超えた状態ｃから、第１閾値を下に超えた状態ａになり、その後に再度、状態ｃになった際、最初の状態ｃからカウントしたタイマ値が所定時間より短い場合に、不安定な操作状態と判定する（図８参照）。
【００３４】
ドア停止状態から動きだすと手から離れようし、ドア速度が低下し、再びドアを加速することが繰り返されるドアのハンチングが生じていないならば、短い時間で、状態ｃから状態ａになり再び状態ｃになることがない。
そのため、所定時間より短い時間で状態ｃから状態ａになり再び状態ｃになるならば、ハンチングが生じている不安定な操作状態と判断できる（図８(a)〜(c)、図９(a),(b)参照）。
【００３５】
この場合には、不安定操作検出部８１１の不安定状態判別部８１１ｆから目標加速度演算部演算部８１２の乗算器８１２ａに入力する理想ドア質量（Ｍｉ）を大きく（重く）する（図９(c)参照）。
すると、その分、ドア操作にアシストされるアシスト力は理想的な軽いドアの操作感となるように制御されている状態から、それより重いドアを操作しているよう制御される状態になり、重いドアを実現するためにアシスト力が少なくなり、ドア速度が低く安定した値となる(図９(b)参照）。これによりハンチングが抑制される。また、ハンチング以外の制御不具合により違和感を生じるようなドアの動きも抑制される。
【００３６】
図１０に示すのは、ハンチングが生じている状態のドア開閉操作力、駆動指令値（デューティ比）、ドア速度のタイムチャートである。
図１０を参照して、言い換えて説明する。
ドアが動くと、ドアノブ１３に取り付けたトルクセンサ１０から手が離れようとするため、ドア開閉操作力が小さくなる。理想ドアに与えるドア開閉操作力が小さくなると、理想ドアの目標速度が小さくなり、これに追従するため実際のドア速度も低下する。
【００３７】
ドア速度が低下すると、手がドアノブ１３に追いつき、ドア開閉操作力が大きくなるとともに、理想ドアの目標速度も大きくなるため実ドア速度（検出値）が増加する。
ドアが加速すると、再びドアノブ１３が手から離れるためドア開閉操作力が小さくなる。
これを繰り返すことで、図１０に示すようにドアがハンチングする。
【００３８】
実施例１では、状態ｃから状態ａを得て、再び状態ｃになる時間が約３．２秒になることにより、不安定状態と判定し、理想ドア質量を軽い３kgから重い１５ｋｇに増やす。これにより重いドア操作を実現する制御になるためドア速度の変動幅も小さくなり、安定したドア操作状態となる。
【００３９】
次に効果を説明する。
実施例１のドア開閉アシスト装置にあっては、以下の効果を有する。
【００４０】
(1)車両ドアの操作力をアシストするモータ１と、モータ１の駆動力を、車両ドアを移動させる機構へ伝達するギア２ａ〜２ｅ及び駆動プーリ３と、車両のドアノブへのドア開閉操作力を検出するトルクセンサ１０と、車両のドア動作状態を検出する速度センサ７１と、ドア開閉操作力、ドア動作状態から、摩擦力を含めて予め設定される理想的なドア操作感に基づいて、モータ１の駆動指令値を演算し、制御するドア開閉制御演算部８１を備えたドア開閉アシスト装置であって、理想ドア質量の設定値を変更することにより、不安定なドア動作となる駆動指令値の出力を抑制したため、ハンチングのような不安定な動きを抑制でき、操作フィーリングを良好にできる。
【００４１】
(2)ドア開閉制御演算部８１は、トルクセンサ１０又は速度センサ７１から不安定な操作状態を検出し、不安定な操作状態を検出すると、不安定な操作状態を抑制するよう理想ドア質量を変更する不安定操作検出部８１１を備えたため、不安定な操作状態を検出し、その場合に理想ドア質量を変更するようにして、ハンチングのような不安定な動きを抑制でき、操作フィーリングを良好にできる。
【００４２】
(3)不安定操作検出部８１１は、第１閾値出力部８１１ａ、第２閾値出力部８１１ｂにより、ドア開閉操作力に大小の閾値を設定し、比較演算部８１１ｃ、比較演算部８１１ｄ、状態判定部８１１ｅによる判定で、大きい閾値を超えた時点から、小さい閾値を下回り、次に大きい閾値を超えるまでの時間が、不安定と判断する所定時間より短い場合に、不安定状態判別部８１１ｆが不安定操作を判定するものであるため、ドア開閉操作力のハンチングする動きを捉えて、不安定操作状態を確実に検出でき、ハンチングのような不安定な動きを抑制でき、操作フィーリングを良好にできる。
【００４３】
(5)不安定操作検出部８１１の不安定状態判別部８１１ｆは、不安定な操作状態と判断されると理想ドア質量を大きくするため、通常より重いドア操作を実現するようにアシスト出力を抑制し、ハンチングのような不安定な動きを抑制でき、操作フィーリングを良好にできる。
【実施例２】
【００４４】
実施例２は、実ドア速度から不安定操作状態を検出する例である。
構成を説明する。
図１１に示すのは、実施例２のドア開閉制御演算部８１のブロック図である。
実施例２のドア開閉制御演算部８１は、不安定操作検出部８１６を備えている。
不安定操作検出部８１６は、実ドア速度から不安定操作を行っているかどうかを判定し、不安定操作の際には理想ドア質量を大きくして目標加速度演算部８１２へ出力する。
【００４５】
図１２に示すのは、実施例２の不安定操作検出部８１６のブロック図である。
不安定操作検出部８１６は、第１閾値出力部８１６ａ、第２閾値出力部８１６ｂ、比較演算部８１６ｃ、比較演算部８１６ｄ、状態判定部８１６ｅ、不安定状態判別部８１６ｆを主要な構成としている。
【００４６】
第１閾値出力部８１６ａは、実ドア速度が小さくなったことを判別するための小さい値の第１閾値を出力する。
第２閾値出力部８１６ｂは、実ドア速度が大きくなったことを判別するための大きい値の第２閾値を出力する。
比較演算部８１６ｃは、実ドア速度が第１閾値を下回るかどうかを比較判断する。
比較演算部８１６ｄは、実ドア速度が第２閾値を上回るかどうかを比較判断する。
【００４７】
状態判定部８１６ｅは、実ドア速度が第１閾値より小さい状態を状態ａ、実ドア速度が第２閾値より大きい状態を状態ｃ、実ドア速度が第１閾値と第２閾値との間にある状態を状態ｂとし、比較演算部８１６ｃ，８１６ｄの比較結果から状態ａ、状態ｂ、状態ｃのいずれかを判別する。
不安定状態判別部８１６ｆは、状態ｃと判別されている場合にタイマのカウントアップを行い、その後に状態ａになり、再び状態ｃになった時のタイマ値が予め設定した所定時間より小さい場合に不安定操作と判断し、理想ドア質量を増加し、出力する。
その他構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
作用を説明する。
[ハンチングの抑制作用]
図１３は実施例２における不安定状態を判別する状態を示すドア速度、状態判定値、タイマカウント値、不安定状態の判別値のタイムチャートである。
図１４は実施例２におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
【００４９】
実施例２では、図１３(a)に示すように、実ドア速度が第１閾値と第２閾値の間から上下に閾値を超えることを判定し、第２閾値を上に超えた状態ｃから、第１閾値を下に超えた状態ａになり、その後に再度、状態ｃになった際、最初の状態ｃからカウントしたタイマ値が所定時間より短い場合に、不安定な操作状態と判定する（図１３参照）。
【００５０】
この場合には、不安定操作検出部８１１の不安定状態判別部８１６ｆから目標加速度演算部演算部８１２の乗算器８１２ａに入力する理想ドア質量（Ｍｉ）を大きく（重く）する（図１４(c)参照）。
すると、その分、ドア操作にアシストされるアシスト力は理想的な軽いドアの操作感となるように制御されている状態から、それより重いドアを操作しているよう制御される状態になり、重いドアを実現するためにアシスト力が少なくなり、ドア速度が低く安定した値となる(図１４(b)参照）。これによりハンチングが抑制される。また、ハンチング以外の制御不具合により違和感を生じるようなドアの動きも抑制される。
【００５１】
実施例２では、状態ｃから状態ａを得て、再び状態ｃになる時間が約２．８秒になることにより、不安定状態と判定し、理想ドア質量を軽い３kgから重い１５ｋｇに増やす。これにより重いドア操作を実現する制御になるためドア速度の変動幅も小さくなり、安定したドア操作状態となる。
【００５２】
効果を説明する。
実施例２のドア開閉アシスト装置にあっては、上記(1),(2),(5)に加えて以下の効果を有する。
(4)ドア動作状態検出手段は、ドア動作状態としてドア速度を検出する速度センサ７１であり、不安定操作検出部８１６は、第１閾値出力部８１６ａ、第２閾値出力部８１６ｂにより、実ドア速度に大小の閾値を設定し、比較演算部８１６ｃ、比較演算部８１６ｄ、状態判定部８１６ｅによる判定で、大きい閾値を超えた時点から、小さい閾値を下回り、次に大きい閾値を超えるまでの時間が、不安定と判断する所定時間より短い場合に、不安定状態判別部８１６ｆが不安定操作を判定するものであるため、実ドア速度のハンチングする動きを捉えて、不安定操作状態を確実に検出でき、ハンチングのような不安定な動きを抑制でき、操作フィーリングを良好にできる。
その他作用効果は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【実施例３】
【００５３】
実施例３では、操作初期と操作終期では理想ドア質量を軽くし、操作途中では理想ドア質量を重くした例である。
構成を説明する。
図１５に示すのは、実施例３のドア開閉制御演算部８１のブロック図である。
実施例３のドア開閉制御演算部８１は、理想ドア質量調整部８１７を備えている。
理想ドア質量調整部８１７は、操作開始時と操作終了時にはドア質量を軽くし、その間では、ドア質量を重くして目標加速度演算部８１２へ出力する。
【００５４】
図１６に示すのは、実施例３の理想ドア質量調整部８１７のブロック図である。
理想ドア質量調整部８１７は、操作力閾値出力部８１７ａ、ドア速度閾値出力部８１７ｂ、比較演算部８１７ｃ、比較演算部８１７ｄ、論理演算部８１７ｅを主要な構成としている。
【００５５】
操作力閾値出力部８１７ａは、ドア開閉操作力を判別するための閾値を出力する。
ドア速度閾値出力部８１７ｂは、実ドア速度を判別するための閾値を出力する。
比較演算部８１７ｃは、ドア開閉操作力が操作力閾値より小さいかどうかを比較判断する。
比較演算部８１７ｄは、実ドア速度が速度閾値より小さいかどうかを比較判断する。
状態判定部８１７ｅは、ドア開閉操作力が操作力閾値より小さいかまたは実ドア速度が速度閾値より小さい場合にフラグをオンとして、理想ドア質量を軽い値にする。そして、それ以外では理想ドア質量を重くし、出力する。
その他構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
作用を説明する。
[ハンチングの抑制作用]
図１７は実施例３におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
図１８は実施例３におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
【００５７】
実施例３では、ドア開閉操作力が閾値より小さいか、またはドア速度が閾値より小さい場合には、目標加速度演算部演算部８１２の乗算器８１２ａに入力する理想ドア質量（Ｍｉ）を小さく（軽く）する（図１７(c)参照）。
これにより、ドア操作の開始時と終了時は、軽い操作となる。
【００５８】
そして、それ以外、つまりドア操作の中間では、目標加速度演算部演算部８１２の乗算器８１２ａに入力する理想ドア質量（Ｍｉ）を大きく（重く）する（図１７(c)参照）。
これにより、ドア操作の中間では、重い操作となる。
【００５９】
そのため、操作開始後に、それより重いドアを操作しているよう制御される状態になり、重いドアを実現するためにアシスト力が少なくなり、ドア速度が低く安定した値となる(図１８参照）。これによりハンチングが抑制される。また、ハンチング以外の制御不具合により違和感を生じるようなドアの動きも抑制される。動作中は重いドアとしての操作感になるが、ある程度のドア速度が生じている中間操作時後であるので、少ないドア開閉操作力で操作ができる。
そして、操作開始時と操作終了時には、軽いドアとして操作を行うことができる。
【００６０】
図１８を参照して説明すると、実施例３では、操作力の閾値を５Ｎ、速度の閾値を０．５ｍ／ｓとした場合に、０．９ｓｅｃ〜４．１ｓｅｃまで理想ドアを重くすることで、安定した操作を行うようにでき、操作開始時、操作終了時では理想ドアを軽くすることで軽く動き出し、瞬時に停止するドアを実現できる。
理想ドア質量が操作途中で重くなるが、ある程度のドア速度で動作しているため、ドア開閉操作力の増加はほとんど必要なく、操作を行うことが実現される。
【００６１】
効果を説明する。実施例３のドア開閉アシスト装置にあっては、上記(1)に加えて、以下の効果を有する。
(6)ドア動作状態検出手段は、ドア動作状態としてドア速度を検出する速度センサ７１であり、ドア開閉制御演算部８１は、操作力閾値出力部８１７ａによりドア開閉操作力に操作力閾値を設定し、ドア速度閾値出力部８１７ｂによりドア速度に速度閾値を設定し、比較演算部８１７ｃ、比較演算部８１７ｄ、論理演算部８１７ｅにより、ドア開閉操作力が操作力閾値より小さいか又はドア速度が速度閾値より小さい場合に条件成立時として、理想ドア質量を理想的なドア操作感に基づいた小さい値にし、条件不成立の場合は、理想ドア質量を理想的なドア操作感に基づいた小さい値よりも大きな値にする理想ドア質量調整部８１７を備えたため、通常操作時を含めて、理想ドア質量を変更することで、ハンチングのような不安定な動きを抑制でき、操作フィーリングを良好にできる。
その他作用効果は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【実施例４】
【００６２】
実施例４は、操作初期と操作終期では理想ドア質量を軽くし、操作途中では理想ドア質量を重くし、理想ドア質量の切り替えを徐々に切り替えるようにした例である。
構成を説明する。
図１９に示すのは、実施例４のドア開閉制御演算部８１のブロック図である。
実施例４のドア開閉制御演算部８１は、遅れ演算部８１８を備えている。
遅れ演算部８１８は、理想ドア質量調整部８１７から目標加速度演算部８１２へ出力される理想ドア質量値が切り替わる際に徐々に切り替わるように遅れ演算処理を行う。
その他構成は実施例３と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
作用を説明する。
[理想ドア質量の切り替えを緩やかにする作用]
図２０は実施例４におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
実施例４では、ドア質量を切り替えることにより操作途中の理想ドアを重くすることで、安定した操作を行うようにでき、操作開始時、操作終了時では理想ドアを軽くすることで軽く動き出し、瞬時に停止するドアを実現できる。
この理想ドア質量の切り替えの際に、遅れ演算部８１８により、理想ドア質量が徐々に切り替わるようにする。
これにより、理想ドア質量の切り替えの際に違和感が生じないようにする。
【００６４】
効果を説明する。
実施例４にあっては、上記(1),(6)に加えて、以下の効果を有する。
(7)ドア開閉制御演算部８１は、は、理想ドア質量調整部８１７による理想ドア質量の切り替えを徐々に行うようにする遅れ演算部８１８を備えたため、理想ドア質量の切り替えの際に違和感が生じないようにできる。
【００６５】
以上、本発明のドア開閉アシスト装置を実施例１〜実施例４に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６６】
理想ドアとして設定する軽いドアは、一定質量とする必要はなく、例えば、操作初期、移動状態、操作終了期等で、又は非線形的に変わるようにしてもよい。
アクチュエータとしては、モータを例として挙げたが、空気圧や油圧を用いるものであってもよく、モータに限らない。
トルクセンサは、磁歪式のものであってもよい。
速度センサは、接触式や非接触式のものなどがあるが、精度を満たせば、どの方式、構成のものであってもよい。
実施例１〜実施例４では、車両のドア動作状態として、例えばドア速度を検出するようにしたが、ドア位置やドア加速度であってもよい。
【００６７】
ここで、本請求項及び本明細書に記載の「理想ドア」について説明しておく。
本請求項及び本明細書における理想ドアは、従来のように、スイッチあるいは操作を基点にして、自動的にドアが所定速度で開閉するようなものではなく、操作者の意思を強く反映して開閉されるドアを理想とする。
例えば、極端な例を言えば、家屋の建具である襖や障子は、軽く、開閉操作を途中で止めることで開度が変更される。
これは極端な例であり、実際には５０kg程度のドアを軽い１０kg程度することを理想とし、その上で、操作者が主体で操作意思が反映され、開閉操作を途中で止めることで開度が変更され、自然な軽いドアを操作しているフィーリングを得ることができるドアを理想とする。
そして、実施例では、操作開始時と操作終了時にはさらに軽い５ｋｇ程度を理想としている。
このため、「理想ドア」とある場合には、質量などの値が上記のようなことを考慮して設定されたものを「理想ドア」とする。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本願は、移動体のドアへの利用のほか、建物のドアへの利用も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施例１のドア開閉アシスト装置の概略を示す説明図である。
【図２】実施例１のドア開閉アシスト装置を車両に搭載した車両の説明図である。
【図３】実施例１のドア開閉アシスト装置のトルクセンサの説明図である。
【図４】実施例１のドア開閉アシスト装置のコントローラのブロック図である。
【図５】ドア開閉制御演算部のブロック図である。
【図６】実施例１の不安定操作検出部及び目標加速度演算部のブロック図である。
【図７】不安定状態判別部で実行される不安定状態判別処理の流れを示す状態遷移図である。
【図８】実施例１における不安定状態を判別する状態を示すドア開閉操作力、状態判定値、タイマカウント値、不安定状態の判別値のタイムチャートである。
【図９】実施例１におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
【図１０】ハンチングが生じている状態のドア開閉操作力、駆動指令値（デューティ比）、ドア速度のタイムチャートである。
【図１１】実施例２のドア開閉制御演算部のブロック図である。
【図１２】実施例２の不安定操作検出部のブロック図である。
【図１３】実施例２における不安定状態を判別する状態を示すドア速度、状態判定値、タイマカウント値、不安定状態の判別値のタイムチャートである。
【図１４】実施例２におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
【図１５】実施例３のドア開閉制御演算部のブロック図である。
【図１６】実施例３の理想ドア質量調整部のブロック図である。
【図１７】実施例３におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
【図１８】実施例３におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
【図１９】実施例４のドア開閉制御演算部８１のブロック図である。
【図２０】実施例４におけるドア開閉操作力、ドア速度、理想ドア質量のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１  モータ
２ａ  （減速機構の）ギア
２ｂ  （減速機構の）ギア
２ｃ  （減速機構の）ギア
２ｄ  （減速機構の）ギア
２ｅ  （減速機構の）ギア
３  駆動プーリ
４ａ，４ｂ  ガイドプーリ
５  駆動アーム
６  スライドドア
７  支持部材
７１  速度センサ
８  コントローラ
８１  ドア開閉制御演算部
８１１  不安定操作検出部
８１１ａ  第１閾値出力部
８１１ｂ  第２閾値出力部
８１１ｃ  比較演算部
８１１ｄ  比較演算部
８１１ｅ  状態判定部
８１１ｆ  不安定状態判別部
８１２  目標加速度演算部
８１２ａ  乗算器
８１３  目標速度演算部
８１４  加算器
８１５  駆動指令値演算部
８２  モータ駆動制御部
９  ベルト
１０  トルクセンサ
１１  基板
１２  ブラシ
１３  ドアノブ
１４  バネ
１５  装置設置位置
１６  クラッチ
８１６  不安定操作検出部
８１６ａ  第１閾値出力部
８１６ｂ  第２閾値出力部
８１６ｃ  比較演算部
８１６ｄ  比較演算部
８１６ｅ  状態判定部
８１６ｆ  不安定状態判別部
８１７  理想ドア質量調整部
８１７ａ  操作力閾値出力部
８１７ｂ  ドア速度閾値出力部
８１７ｃ  比較演算部
８１７ｄ  比較演算部
８１７ｅ  論理演算部
８１８  遅れ演算部
【図１】
2008308956.tif 000003
【図２】
2008308956.tif 000004
【図３】
2008308956.tif 000005
【図４】
2008308956.tif 000006
【図５】
2008308956.tif 000007
【図６】
2008308956.tif 000008
【図７】
2008308956.tif 000009
【図８】
2008308956.tif 000010
【図９】
2008308956.tif 000011
【図１０】
2008308956.tif 000012
【図１１】
2008308956.tif 000013
【図１２】
2008308956.tif 000014
【図１３】
2008308956.tif 000015
【図１４】
2008308956.tif 000016
【図１５】
2008308956.tif 000017
【図１６】
2008308956.tif 000018
【図１７】
2008308956.tif 000019
【図１８】
2008308956.tif 000020
【図１９】
2008308956.tif 000021
【図２０】
2008308956.tif 000022