(57)【要約】      【課題】  本発明は車両用のパワースライドドア装置に関するものであり、スライドドアを安全に作動させることを課題とする。      【解決手段】  駆動手段によって開閉作動するスライドドア１と、そのスライドドア１の作動に応じて、位相が異なる第１および第２の方形波パルスＡ、Ｂを発生するパルス発生器１４と、その第１の方形波パルスＡの立ち上がり同士および立下がり同士のパルスエッジの時間間隔データと、前記第２の方形波パルスＢの立ち上がり同士および立下がり同士のパルスエッジの時間間隔データからなる４つの時間間隔データを並列的に検知する手段と、それら時間間隔データを用いて前記駆動手段を制御する制御ユニット１５とからなるパワースライドドア装置２１。【選択図】  図１
2005076319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段によって開閉作動するスライドドアと、
そのスライドドアの作動に応じて、位相が異なる第１および第２の方形波パルスを発生するパルス発生手段と、
その第１の方形波パルスの立ち上がり同士および立下がり同士のパルスエッジの時間間隔データと、前記第２の方形波パルスの立ち上がり同士および立下がり同士のパルスエッジの時間間隔データからなる４つの時間間隔データを並列的に検知する手段と、
それら時間間隔データを用いて前記駆動手段を制御する制御ユニットとからなるパワースライドドア装置。
【請求項２】
前記位相が１／４ズレている請求項１記載のパワースライドドア装置。
【請求項３】
前記制御ユニットが並列的に処理した前記時間間隔データを用いて、前記スライドドアの挟み込みの有無を判定する請求項２または３記載のパワースライドドア装置。
【請求項４】
前記時間間隔データのそれぞれの所定個数毎の平均値が前記制御ユニットによって処理される請求項１、２または３記載のパワースライドドア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用のパワースライドドア装置に関するものであり、さらに詳しくはスライドドアを安全に作動させるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−７８５１４  特許文献１には、パワーウインド装置の挟み込み検知方法が開示されている。このものは、ウインド開閉用モータの回転に対応して周期の異なる２つのパルスを発生するパルス発生手段を備えている。このようなパルス発生手段は、モータの回転軸に装着され、相対する端縁部分にＮ極およびＳ極を着磁した回転体と、その回転体の端縁部分の近辺に配置された１個のホール素子とからなり、モータ軸とともに回転体が回転したとき、ホール素子が回転体のＮ極およびＳ極着磁部分を感知し、ホール素子からモータ１回転毎に１つの立ち上がりと１つの立下りを持った１相方形パルスを発生させるものである。このようなパルスを２つ発生させるために、前述の回転体およびホール素子を２つ用いて２つのホール素子が、それぞれに対応する回転体の着磁部分を感知して、モータの１回転毎に２つの方形パルスが得られるように配置している。
【０００３】
このようにして発生する２相方形パルスの一例を図５ａに示す。この２相方形パルスの検知方法は、２相パルスとして周期が１／４ずれた第１方形パルス１００および第２方形パルス１０１を用い、第１または第２方形パルスのパルスエッジと、その直後の第２または第１方形パルスのパルスエッジとの時間間隔１０２、１０３、１０４および１０５を順に、エッジ間隔データとして検知する。そして、このエッジ間隔データと、そのときモータに加えられた電圧からウインドに加わる負荷荷重を表すパラメータ値の検出を行い、そのパラメータ値と予め設定されている基準中央値とを用いて、挟み込みの判断を行っている。
【０００４】
さらにこの挟み込み検知方法は、前記２相のパルスの周期のずれが１／４でなくとも、つまり前記ホール素子が正確にモータの回転方向に９０度の間隔で配置されていない場合でも正確なエッジ間隔データを得ることを特徴としている。つまり図５ｂに示すように、２つの方形パルスの周期のずれが１／４でないときは、前記パラメータ値の検出を、最新に検出したエッジ間隔データ１０６とその直前に検出したエッジ間隔データ１０７との平均値を求めて得たエッジ間隔データ１０８に基づいて行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来例のように、エッジ間隔毎にデータを検出しているウインドレギュレータ用の装置では、２相のパルスの位相差および２相のＤＵＴＹの精度が高くないと精度の良い位置検出ができない。このような装置をスライドドアの開閉制御などに用いると位置精度が高くないので、挟み込み荷重を大きくする原因となる。
【０００６】
そこで、本出願人はこのようなパルスエッジの時間間隔を、従来技術によらなくとも１／４周期の分解能で、さらに精度よく検出するため、本発明を想起するにいたったのである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパワースライドドア装置（請求項１）は、駆動手段によって開閉作動するスライドドアと、そのスライドドアの作動に応じて位相が異なる第１および第２の方形波パルスを発生するパルス発生手段と、その第１の方形波パルスの立ち上がり同士および立下り同士のパルスエッジの時間間隔データと、前記第２の方形波パルスの立ち上がり同士および立下り同士のパルスエッジの時間間隔データからなる４つの時間間隔データを並列的に検知する手段と、それら時間間隔データを用いて前記駆動手段を制御する制御ユニットとからなることを特徴とする。
【０００８】
このような装置は、前記位相が１／４ズレているもの（請求項２）が好ましい。また、前記制御ユニットが並列的に処理した前記時間間隔データを用いて、前記スライドドアの挟み込みの有無を判定するもの（請求項３）が好ましい。さらに、前記時間間隔データのそれぞれの所定個数毎の平均値が前記制御ユニットによって処理されるもの（請求項４）が好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のパワースライドドア装置（請求項１）は、駆動手段によって開閉作動するスライドドアと、そのスライドドアの作動に応じて位相が異なる第１および第２の方形波パルスを発生するパルス発生手段と、その第１の方形波パルスの立ち上がり同士および立下り同士のパルスエッジの時間間隔データと、前記第２の方形波パルスの立ち上がり同士および立下り同士のパルスエッジの時間間隔データからなる４つの時間間隔データを並列的に検知する手段と、それら時間間隔データを用いて前記駆動手段を制御する制御ユニットとからなる。つまり同じパルス内での同じ位相部分を時間間隔データとして検知するため、時間間隔データの精度が高い。また、その時間間隔データは２相のパルスの位相差に応じて順次、検出されていくため、１つのＤＵＴＹの時間間隔データを検知しているのにもかかわらず、１周期の間に４つの時間間隔データを得ることができ、それら４つの時間間隔データを用いて前記駆動手段を制御することができる。
【００１０】
また、第１の方形波パルスと第２の方形波パルスの位相が１／４ズレている場合（請求項２）は、検知される時間間隔データも１／４周期毎のほぼ一定の間隔で得られることとなり、データ検知の分解能がスライドドアの作動区間でほぼ一定となる。そのため区間の全体で安定した制御が実現できる。
【００１１】
さらに前記制御ユニットが並列的に処理した前記時間間隔データを用いて、前記スライドドアの挟み込みの有無を判定する場合（請求項３）は、制御ユニットが、順次、１／４周期毎に得られる精度の高い時間間隔データの各々を用いて挟み込みの処理を並列的に行なうため、結果として、精度の高いデータを基にした挟み込み検知の処理が、ほぼ１／４周期毎に得られることとなり、挟み込み検知荷重を低減することができる。また、前記時間間隔データのそれぞれの所定個数毎の平均値が前記制御ユニットによって処理される場合（請求項４）は、時間間隔データの誤差を緩和されて安定した駆動手段の制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
つぎに図面を参照しながら本発明のパワースライドドア装置の実施形態を説明する。図１は本発明のパワースライドドア装置のパルスの時間間隔データを示す概略図、図２はこの本発明のパワースライドドア装置を示すブロック図、図３は本発明のパワースライドドア装置の実施形態を示す概略図、図４ａおよび図４ｂはそれぞれその装置に用いるスライドドアユニットの平面図および側面図である。
【００１３】
はじめに図３を参照して本発明に用いられるパワースライドドア装置２１を説明する。図３に示すように、本発明のパワースライドドア装置２１は、例えばワンボックスタイプの車両２２などに用いられる。そしてこの車両２２のパワースライドドア装置２１はドア１と、そのドア１をスライドさせるために車両２２の中央と上下端に設けられるレール２（中央のレール２ａ、上下のレール２ｂ）と、その中央のレール２ａに沿ってドア１をスライドさせるパワースライドドアユニット３とからなる。
【００１４】
ここから図４も参照してさらに詳しく説明する。まず図４ａのパワースライドドアユニット３は、ドア１の中央付近に配置される中央のレール２ａに配置されている。中央のレール２ａの前端近辺４は車内側に向かって湾曲しており、後端近辺５はまっすぐ延びている。その中央のレール２ａには、その前後端の間でスライド自在でドア１を取り付けるためのアーム１ａがある。そのアーム１ａには、中央のレール２ａ内を転動するローラ６などが回転自在に取り付けられている。アーム１ａには、ドア１を前進させるケーブル７ａの端部と、後退させるケーブル７ｂの端部が係止されている。それらのケーブル７ａ、７ｂは車体２２の外部では中央のレール２ａに沿って延びている。
【００１５】
また、中央のレール２ａの前端近辺４の車体外壁には、ケーブルの方向転換用のガイドプーリ８が回転自在に取り付けられている。そのガイドプーリ８は箱状のブラケット１２に支持されている。前進用ケーブル７ａは、車体外壁に形成した孔を通り、車体の内部に入り込み、ガイドプーリ８によって方向転換された後、導管９ａによって駆動部１０まで案内されている。他方、後端近辺５にはガイド部１３が配置され、後退するケーブル７ｂはガイド部１３によって、車体外壁の孔を通り、そのガイド部１３によってガイドされた上で、導管９ｂによって駆動部１０まで案内されている。
【００１６】
駆動部１０は、図４ｂに示すように、前進用および後退用のケーブル７ａ、７ｂの他端側を巻き取り、巻き戻してケーブルのループを往復循環駆動するためのドラム１１と、そのドラムを回転駆動するモータ２４と、図示していないが、ドラム１１とモータ２４の間で、駆動を伝達したり、伝達を解除したりするクラッチおよび減速機を有する従来公知のものである。この実施形態では駆動部１０はケーブル７ａ、７ｂを車体２２から引き出すように横向きに配置され、前進用のケーブル７ａを案内する導管９ａは、一端がブラケット１２に連結され、そこから上方に湾曲し、駆動部１０の後方に回り、大きく円弧状に湾曲して駆動部１０に連結されている。他方、後退用のケーブル７ｂを案内する導管９ｂはガイド部１３から後方に延び、上方に向かって円弧状に湾曲し、ついで下方に湾曲して駆動部１０に連結されている。それら駆動部１０および導管９ａ、９ｂは、自動車の側壁のパネル内に収納されている。
【００１７】
ここから図２も併せて説明する。このように構成されるドア１は、ラッチ部１６によって、ハーフラッチ（半開状態）と、フルラッチ（前開状態）となる。そして、車体２２には、このようなドア１の開閉状態を検知するためのスイッチがある。ハーフラッチスイッチ１７は車体２２とドア１とのラッチ状態がハーフラッチかどうかを検知する。このハーフラッチスイッチ１７はドア１がハーフラッチ位置または全閉のときにＯＮとなり、それ以外はＯＦＦとなる。
【００１８】
このように構成されるパワースライドドア装置２１の駆動部１０には、モータ、ドラムあるいはそれらと同調回転する部材の回転角度を計測するパルス発生器１４が備え付けられ、その駆動部１０の回転角度に応じてパルスを発生する。つまり駆動部１０の回転はドア１の移動量となり、その移動量をパルス数で換算することとなる。パルス発生器１４から発生するパルスは制御ユニット（以下ＥＣＵ）１５に送信され、そこでパルスがカウントされる。ＥＣＵ１５はパルス数により後述するように、ドアの開閉を制御する。またパルス発生器１４は、従来公知のものを使用することができる。このパルス発生器１４は、モータ２４の駆動軸からクラッチを介して伝達される回転運動の回転角度に応じてパルスを発生するもので、クラッチのドア側の駆動軸に設けるのが好ましい。このパルス発生器１４から発せられた後述するパルスの時間間隔はタイマ１９などによって測定され、記憶部２０内に過去数回分のデータが保存可能である。このパルスの時間間隔は、ドア１の移動距離に対応する。そして、その記憶部２０内部に保存されたデータをもとに後述するパルス周期速度およびドア位置を演算するための演算部２５がある。
【００１９】
前述のパルス発生器１４には、例えばパルスエンコーダなどが用いられる。このパルスエンコーダは、モータの回転軸に装着されており、相対する端縁部分にＮ極およびＳ極を着磁した回転体と、その回転体の端縁部分の近辺に配置された１個のホール素子とからなり、モータ軸とともに回転体が回転したとき、ホール素子が回転体のＮ極およびＳ極着磁部分を感知し、ホール素子からモータの回転に応じて１つの立ち上がりと１つの立下りを持った１相方形パルスを発生させるものである。このようなパルスを２つ発生させるために、例えば、前述のホール素子を２つ用いて、２つのホール素子が、それぞれに対応する回転体の着磁部分を感知して、モータの１回転毎に位相が９０度ズレた２つの方形パルスが得られるようにモータ回転軸に回転方向に９０度の間隔で２つ配置してもよい。なお、２つの回転体と、それぞれの回転体を感知する２つのホール素子を用いることもできる。
【００２０】
このように構成されるパワースライドドア装置２１は、ドア１の位置によって、いくつかのエリアに分けられている。前記ドア１が、どのエリアを移動しているかによって、ドア１に人体や物が挟み込まれたときに反転または停止などの動作が設定されており、その反転または停止などの動作は後述するパルス検知に基づいて行われる。
【００２１】
図１を用いて本発明のパルス検知方法について説明する。図１のパワースライドドア装置２１から検知されるパルスは、第１パルスＡと、その第１パルスＡから位相が１／４ズレた第２パルスＢとからなる。これら２相のパルスＡ、Ｂから第１パルスＡの立ち上がり同士の時間間隔ａと、立ち下り同士の時間間隔ｂと、第２パルスＢの立ち上がり同士の時間間隔ｃと、立ち下がり同士の時間間隔ｄを検知する。これらの検知には、ＥＣＵ１５内部に設けられたタイマ１９により検知される。これらの時間間隔データａ〜ｄはそれぞれ後述する方法によって並列的に処理されていく。
【００２２】
タイマ１９により検知された時間間隔データは、記憶部２０内部に記憶され、その記憶された時間間隔データをもとに、ドア速度が決定される。前記時間間隔データａ〜ｄのそれぞれについて並列的にドア速度を算出するので、１／４周期毎にそれぞれ処理結果が得られることになる。また、得られた時間間隔データは１つのＤＵＴＹの間隔であり、そのＤＵＴＹ間隔の時間を検知することとなるので、時間間隔データの検知精度は高い。つまり、このように精度の高い時間間隔データのそれぞれが１／４周期毎に処理されることにより、ドア速度が決定されることとなるため、精度の高いドア速度が１／４周期毎の分解能で得られることとなる。その結果、微小な速度変化を検知することができるため、挟み込み荷重の低減または細かなドア位置制御を可能とする。
【００２３】
パルスを測定することによる挟み込みの検知は、例えば、第１および第２パルスＡ、Ｂのパルスから得られるパルス周期の変動率、変動幅、ドア速度またはモータ２４に流れる電流値などによりドアの移動状態を推測して行われる。このような値は、ドア１のスライド区間を所定のパルス数で区切ったエリア毎に設定されており、このドア速度またはモータへの電流値などが判定時間以上継続すると挟み込みによる過負荷と検知する。
【００２４】
このような挟み込み検知には、前述したように２相のパルスである、第１および第２パルスＡ、Ｂの立ち上がり同士と、立ち下がり同士の時間間隔データを用いて行う。この時間間隔データは、前述したように精度が高く、かつ、１／４周期毎に得られる。このそれぞれの時間間隔データを用いて挟み込みの判断を行うと、その挟み込みの判定が１／４周期毎に行われることとなる。
【００２５】
そのため、ＤＵＴＹの時間間隔を検知しているにもかかわらず、１／４周期毎に時間間隔データを高い精度で得ることができる。つまり、ドア１の移動区間を細かく切り分けることとなる。その結果、１つのデータ間隔の間にドア１が移動する距離が短くなるので、分解能が高い。そしてその高い分解能のため、パルスの周期が変化したことに気付くまでの時間（移動距離）が短くなる。そうすると、挟み込みを検知して反転または停止などの制御を行うまでの間に、人体や物などが挟まれたときの荷重を低減することができる。
【００２６】
また本発明では、パルスエンコーダなどのホール素子の位置が正確に９０度ズレた位置に配置されていなくても、パルス発生器１４より検知される４つの時間間隔データの１つ１つは１周期毎に測定されているので、簡単な構成で精度のよい分解能を実現できる。さらに、前記ホール素子の位置が正確に９０度付近に配置されている場合は、測定区間中のどの区間でもほぼ１／４周期毎にデータが検知されることになり、どの区間でも分解能が安定する。
【００２７】
なお、図１に示すような本発明の並列的な時間間隔データの検知方法は、上述した実施例の他にも、例えばパワーリフトゲートなどに用いることもできる。また、位置精度や速度制御などにおいて、特にその精度が要求される系においては有効な手法である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は本発明のパワースライドドア装置のパルスの時間間隔データを示す概略図である。
【図２】図２はこのパワースライドドア装置のブロック図である。
【図３】本発明のパワースライドドア装置の実施形態を示す概略図である。
【図４】図４ａおよび図４ｂはそれぞれ、その装置に用いるスライドドアユニットの平面図および側面図である。
【図５】図５ａ、図５ｂは従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ドア
１ａ  アーム
２ａ  レール
２ｂ  レール
３  パワースライドドアユニット
４  前端近辺
５  後端近辺
６  ローラ
７ａ  ケーブル
７ｂ  ケーブル
８  ガイドプーリ
９ａ  導管
９ｂ  導管  
１０  駆動部
１１  ドラム
１２  ブラケット
１３  ガイド部
１４  パルス発生器
１５  ＥＣＵ
１６  ラッチ部
１７  ハーフラッチスイッチ
１９  タイマ
２０  記憶部
２１  パワースライドドア装置
２２  車体
２４  モータ
Ａ  第１パルス
Ｂ  第２パルス
【図１】
2005076319.tif 000003
【図２】
2005076319.tif 000004
【図３】
2005076319.tif 000005
【図４】
2005076319.tif 000006
【図５】
2005076319.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月9日(2003.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
このように構成されるパワースライドドア装置２１の駆動部１０には、モータ２４、ドラム１１あるいはそれらと同調回転する部材の回転角度を計測するパルス発生器１４が備え付けられ、その駆動部１０の回転角度に応じてパルスを発生する。つまり駆動部１０の回転はドア１の移動量となり、その移動量をパルス数で換算することとなる。パルス発生器１４から発生するパルスは制御ユニット（以下ＥＣＵ）１５に送信され、そこでパルスがカウントされる。ＥＣＵ１５はパルス数により後述するように、ドアの開閉を制御する。またパルス発生器１４は、従来公知のものを使用することができる。このパルス発生器１４は、モータ２４の駆動軸からクラッチを介して伝達される回転運動の回転角度に応じてパルスを発生するもので、クラッチのドア側の駆動軸に設けるのが好ましい。このパルス発生器１４から発せられた後述するパルスの時間間隔はタイマ１９などによって測定され、記憶部２０内に過去数回分のデータが保存可能である。このパルスの時間間隔は、ドア１の移動距離に対応する。そして、その記憶部２０内部に保存されたデータをもとに後述するパルス周期速度およびドア位置を演算するための演算部２５がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
１  ドア
１ａ  アーム
２ａ  レール
２ｂ  レール
３  パワースライドドアユニット
４  前端近辺
５  後端近辺
６  ローラ
７ａ  ケーブル
７ｂ  ケーブル
８  ガイドプーリ
９ａ  導管
９ｂ  導管  
１０  駆動部
１１  ドラム
１２  ブラケット
１３  ガイド部
１４  パルス発生器
１５  ＥＣＵ
１６  ラッチ部
１７  ハーフラッチスイッチ
１９  タイマ
２０  記憶部
２１  パワースライドドア装置
２２  車体
２４  モータ
２５  演算部
Ａ  第１パルス
Ｂ  第２パルス
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005076319.tif 000008