JP2004132004A - スイングドアの開閉速度制御装置及びこれを備えたスイングドア - Google Patents

Abstract

【課題】廉価で高性能かつ信頼性の高いオートスイングドアの開閉速度制御装置を提供する。
【解決手段】全開から全閉までのドア開閉範囲を複数区間に区切り、各区間毎に異なるスイッチ出力の組み合わせが設定されたスイッチ出力記憶手段と、複数のスイッチで検出されたＯＮ・ＯＦＦ状態の組み合わせと前記記憶手段とから各区間のいずれにドアが移動したかを判別する区間判別手段と、区間判別手段による各区間のドア移動時間を計測する区間移動時間計測手段と、各区間の移動時間のうちいずれかの区間の移動時間が所定の移動時間を超えたとき、ドア開閉用駆動モータの速度を上昇させる駆動モータ速度上昇手段を有している。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、オートスイングドアの開閉速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から例えばマイクロバス等にはオートスイングドアが一般的に使用されている。かかるオートスイングドアはモータで開閉されるようになっているが、例えば車両が急坂で停車している場合、ドア開閉する際に大きなトルクでモータを駆動する必要がある。さらには、通常のドア閉止動作においてもドア全閉時にはドア周囲のウェザーストリップの反力等に抗してドアのラッチが車体パネルのストライカに完全に係合するようにドア全閉直前には大きなトルクでモータを駆動する必要もある。
【０００３】
さらにまた、ドア開閉途中においてドアに人や物が挟まった時、これを速やかに検出してドア駆動モータを停止させる必要もある。
【０００４】
このようにドアの開度に応じてモータのトルクを制御するためのドア開閉制御装置が従来から知られている。
【０００５】
一例として、車両が坂道に停車している際、モータ制御用ロータリエンコーダを用いてスライドドアの自重による移動方向や移動速度を求め、これに基づいて車両の傾斜度合いを算出してこれに応じたドア開閉速度制御を行なうドア開閉制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
このドア開閉制御装置は、ロータリエンコーダから出力される２相パルス信号の位相関係からロータリエンコーダの回転方向、すなわちスライドドアの移動方向を検出すると共に、割り込みパルス間のクロックパルス数をカウントすることでスライドドアの速度を認識するようになっている。そして、これらの検出結果よりスライドドアの加速度を求めることで車両停車時における傾きを求め、スライドドアの開閉速度制御に役立てている。
【０００７】
一方、このようなロータリエンコーダを用いる代わりに主モータと補助モータの２つのモータを備えてドア開閉速度制御を行なうドア開閉装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
このドア開閉装置は、車両用ドアの開閉を指示する操作スイッチと、この操作スイッチの操作に応じて正転及び逆転する主モータと、この他に車両用ドアの閉止直前の状態を検出する検出スイッチと、この検出スイッチの状態検出に応答して主モータとともにドア開閉機構を
車両用ドアの閉止方向へ駆動する補助モータとを備えている。
【０００９】
そして、図１１に示すようにドア全開状態（ドア全開スイッチオンの状態）からドア全閉状態（ドア全閉スイッチオンの状態）までの間において、ドア中間スイッチがオンからオフになった状態（ドア全閉直前の状態）を検出し、この時点からドア全閉までの間を加速区間として主モータに加えて補助モータを駆動し、他の区間より大きな駆動力でドアを動かすようになっている。そして、このドアの加速動作によって、ドアのラッチを車体パネルのストライカに確実に係合させている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２８０８０５号公報（第５頁、図９）
【特許文献２】
実開平２−４７３７７号公報（第２５−２６頁、第１図）
【発明が解決しようとする課題】
前者のドア自動開閉制御装置はロータリエンコーダを備えているが、ロータリエンコーダは立ち上がりパルス間のクロックパルス数をカウントしてモータ回転数を検出すると共に、モータ回転方向に応じたパルス変化をみることでモータ回転方向を検出しているので構造的に複雑となりコスト的に高くつく。
【００１１】
一方、後者のドア開閉装置は主モータの他にドア加速用の補助モータも備えなければならず、ロータリエンコーダを用いた場合と同様にコスト的に高くつく。
【００１２】
なお、ドアが車体側のパネルに対してハーフラッチ（半ロック）位置にくるとドアのラッチをフルラッチ（フルロック）位置まで閉め込むオートクロージャーという機構も存在するが、構造上さらに複雑となり、上述の２つの従来例に比べてさらにコスト上割高となる。
【００１３】
本発明の目的は、廉価で高性能かつ信頼性の高いオートスイングドアの開閉速度制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明にかかるスイングドアの開閉速度制御装置は、全開から全閉までのドア開閉範囲を複数区間に区切り、複数区間には、ドア全開保持区間と、ドア全閉前加速区間と、当該ドア全開保持区間とドア全閉前加速区間の間の中間区間とが設けられ、中間区間は、さらに所定距離ごとに区切られた複数の区間が設けられており、各区間に対応した複数のスイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態の組み合わせによって各区間の１つが特定されるように、各区間毎に異なるスイッチ出力の組み合わせが設定されたスイッチ出力記憶手段と、複数のスイッチで検出されたＯＮ・ＯＦＦ状態の組み合わせと記憶手段とから各区間のいずれにドアが移動したかを判別する区間判別手段と、各区間のドア移動時間を計測する区間移動時間計測手段と、各区間の移動時間のうちいずれかの区間の移動時間が所定の移動時間を超えたとき、ドア開閉用駆動モータの速度を上昇させる駆動モータ速度上昇手段を有することを特徴としている。
【００１５】
ドアの開き度合いを複数の区間に区切り、当該区間のどの区間にドアがあるかを廉価なスイッチで検出してドア開閉速度をドア開度に応じて変更する。そのため、高価なエンコーダによる速度制御を行なうことなく、また、ドアが坂道停車時にドアの自重により閉じ方向に移動しないようにドアを全開位置に開保持しているチェッカー等の保持力に抗して開閉作動しなければならない区間とドアの自重にのみ抗して開閉作動すれば良い区間とウェザーストリップの反力やドア閉時に車室内空気を圧縮するために生じる反力に抗してドアを確実にロックさせなければならない区間とがあってもドア全閉とドア全開との間でどの区間においてもスムーズにドアを動かすことができる。また、ドアの開き度合いを複数の区間に区切り、各区間のいずれにドアが移動したか区間判別手段で判別し、各区間のドア移動時間を区間移動時間計測手段で計測し、区間の移動時間が所定の移動時間を超えると駆動モータ速度上昇手段でドア開閉用駆動モータの速度を上昇させるので、車両が平坦地に停車していようが坂道に停車していようが常に一定の開閉速度でドアの開閉を行うことができる。また、ドア開閉範囲の途中で停止しているドアを、ドア開閉度合いの途中区間から自動開／閉しても速度制御ができる。
【００１６】
さらに、スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態の組み合わせで各区間の検出を行なうので、スイッチを各区間に対応した数まで設ける必要がなく、装置全体を安価に提供できる。
【００１７】
また、本発明の請求項２に記載のスイングドアの開閉速度制御装置は、請求項１に記載のスイングドアの開閉速度制御装置において、駆動モータ速度上昇手段が、全開保持区間においてドア全開時にドアを全開位置に開保持している保持力に抗して閉作動可能なデューティ比で駆動モータをスタートさせ、全閉前加速区間では、１００％デューティ比で駆動モータをスタートさせ、中間区間では前記ドアの取り付けられた車両が平坦地に停車した際に所定のドア開閉速度を得ることが可能なデューティ比で駆動モータをスタートさせることを特徴としている。
【００１８】
ドア開度が全開保持区間、全閉前加速区間、中間区間毎に異なるデューティ比で駆動モータをスタートさせるようにしたので、区間毎に必要なモータ速度を早く得られる。
【００１９】
また、ドアの全開保持区間において全開位置に開保持している保持力に抗して閉作動可能なデューティ比で駆動モータをスタートさせるので、ドアを全閉位置に開保持しているチェッカーの乗り越しを早くスムーズに行うことができる。
【００２０】
また、ドア全閉直前に１００％デューティ比で駆動モータをスタートさせるので、ドア全閉直前に駆動モータの発生させ得る最大の駆動力で開閉速度を最大に加速させてドアを閉じる。そのため、ウェザーストリップの反力やドア閉時に車室内空気を圧縮するために生じる反力に抗してドアを確実にロックさせ、ドアを確実に閉じることができる。また、加速区間の距離または時間が短く、加速区間を更に複数の区間に区切って始めの加速区間を所定の移動時間を超えて移動したときに次の加速区間で駆動モータの速度を上昇させるという制御が行うことができない場合でも、１００％デューティ比で駆動モータをスタートさせるので、ドアを閉じ確実にロックさせることができる。また、ドア全閉の直前で加速するための補助モータを設ける必要もない。同じく、ドアロックの際にオートクロージャー装置などの特別な機構を必要ともしない。
【００２１】
また、本発明の請求項３に記載のスイングドアは、請求項１又は請求項２に記載のドア開閉速度制御装置と、請求項１に記載の複数区間に対応して設けられ、ドア開閉速度制御装置にスイッチＯＮ・ＯＦＦ状態を知らせる複数のスイッチと、請求項１に記載の駆動モータ速度上昇手段によって駆動制御される駆動モータとを備えたことを特徴としている。
【００２２】
廉価なスイッチを最小限必要なだけ備えこれを使用してドア速度開閉制御を行っているので、安価で信頼性の高いオートスイングドアを実現できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかるオートスイングドアの開閉速度制御装置について、図面に基づいて説明する。
【００２４】
最初にオートスイングドアの構造について説明する。
【００２５】
オートスイングドア（以下、単に「ドア」とする）１は、図１及び図２に示すように例えばマイクロバスのフロア２から一段下がったステップ３を有する乗降口を形成しているフロントピラー４とリヤピラー５間のドア開口部に設けられ、ドア開口部を閉じるドア全閉位置からドア１が車体に対して平行に移動し、ドア開口部の後外側に位置するドア全開位置に至るようになっている。すなわち、ドア全閉位置においては、ドアは図示しないウェザーストリップを介してドアピラー（フロントピラー４及びリアピラー５等）と密着し（図１中２点鎖線参照）、ドア全開位置においては車体側方から一定距離離間して車体と平行に位置するようになっている（図１中実線参照）。そして、ドア全開位置には図示しないチェッカーが設けられ、ドア全開位置にドア１を開保持している。ドア全開時このチェッカーを乗り越えてドア１が保持され、ドア閉時、最初にこのチェッカーを乗り越えて閉作動が行われる。
【００２６】
ドア１は、Ｕ字型のメインリンク１０，２０及び棒状のサブリンク３０を介して車体に連結している。メインリンク１０，２０は、図２に示すドア側リンク固定シャフト４０と車体側リンク固定シャフト５０とを連結する二本の略Ｕ字型リンクからなり、下側のリンク２０には突出部２１が設けられ、その先端にドアパネル部と当接するゴム製のストッパ２２が備わっている。また、ドア側リンク固定シャフト４０の両端はドアパネルに取り付けられたブラケット４１，４２によって回動自在に支持されている。一方、車体側リンク固定シャフト５０もその両端部が車体に取り付けられたブラケット５１，５２（図２参照）を介して回動自在に支持されている。そして、下側メインリンク２０の突出部近傍にさらに固定端アーム２３が設けられ、ドア開閉用ロッド２４の一端とボールジョイント２５を介して回動自在に連結されている。
【００２７】
サブリンク３０は一端がドア下端前方（車体のフロントピラー４側）に備わったブラケット３１に回動自在に取り付けられ、他端が図示しないブラケットを介してステップ３の裏面に回動自在に取り付けられている。
【００２８】
一方、ステップ３の後方部にはドア開閉モータ駆動ユニットボックス６が設けられ、駆動ユニットボックス６から突出したモータ駆動シャフト６４（図２参照）にドア開閉用ロッド２４の他端が接続されている。なお、ドア開閉用ロッド２４の一部には長さ調整用のネジ部２４ａとナット２４ｂが備わっている（図３参照）。
【００２９】
また、ドア１には図２に示すようにドア内側に手動操作用のインナーハンドル１ａとロックレバー１ｂが備わり、ドア外側には図示しないアウターハンドルが備わっている。また、車体のフロア２には乗客保護用のガードバー２ａがドア近傍に備わっている。
【００３０】
そして、ドア１にはその前後に図示しないラッチ及びポールが備わったドアロック装置が設けられており、車体のフロントピラー４とリアピラー５には当該ラッチと係合する図示しないストライカが備わっている。なお、ポールはドア１のラッチが車体パネルのストライカに嵌合した際、ラッチの段差に引っかかりラッチがストライカとの嵌合を解除する方向へ回動するのを阻止し、ドア１を全閉位置でロックするためのものである。
【００３１】
一方、ドア全開位置においては、ドアに設けられた図示しないチェッカーが車体パネルのリアピラー５内部に入り込み、チェッカーに備わったゴムの弾性力によってドア全開状態を保持するようになっている。そして、このチェッカーによって例えば車両が急坂で停車した時、ドア全開時にドアが自重で閉まるのを防止する。
【００３２】
続いて、ドア開閉モータ駆動ユニットボックス（以下、単に「駆動ユニットボックス」とする）６について説明する。駆動ユニットボックス６はドア１を自動で動かすための駆動装置であり、図３に内部構造を露出した状態で示すように、駆動モータ６１と、ギアボックス及びコントローラボックスからなるパワーユニット６２と、パワーユニット６２の側方に設けられたオート／マニュアル切替スイッチ６３と、パワーユニット６２から上方に突出したモータ駆動シャフト６４とを備えている。なお、オート／マニュアル切替スイッチ６３はドア１を自動で開閉するか手動で開閉するかの切替スイッチである。また、上述したようにモータ駆動シャフト６４にはドア開閉用ロッド２４の端部が駆動リンク２８及びボールジョイント２９を介して回動自在に取り付けられている（図４参照）。
【００３３】
そして、モータ駆動シャフト６４の一部には、図４に示すようにカム６５が固定されるとともに、カム６５によってオン・オフされるドア中間位置検出用の３つのリミットスイッチ７１〜７３が設けられている。カム６５は樹脂で一体成型された２枚のカムプレートからなり、各カムプレートの周方向適所にリミットスイッチ動作用の凸部６５ａ，６５ｂ，６５ｃが一定範囲に亘って形成されている。
【００３４】
ドア中間位置検出用の３つのリミットスイッチ７１〜７３にはいわゆる公知の物体有無検知用リミットスイッチが使用されており、第１スイッチ７１及び第２スイッチ７２の検出端ローラ７１ａ，７２ａがカム周方向に一定距離離間して下段カムプレート６５ｄとそれぞれ摺動接触し、第３スイッチ７３の検出端ローラ７３ａが下段カムプレート６５ｄから上方へ突出した上段カムプレート６５ｕの凸部６５ａ，６５ｂと適所で摺動接触し、後述するドア中間位置の分割されたエリアごとに各スイッチが異なる組み合わせでオン・オフするようになっている。
【００３５】
続いて、上述したドア１の開閉速度を制御するドア開閉制御装置１００の回路構成を図５のブロック図に基づいて説明する。
【００３６】
ドア開閉制御装置１００の回路は、ドア開閉制御用ＣＰＵ（ＥＣＵ）１０１と、当該ＣＰＵに電気的に接続された図中一点鎖線で囲むドアロック／アンロック駆動ユニット１１０と、同じく当該ＣＰＵに電気的に接続された図中二点鎖線で囲むドア開閉駆動用ユニット１２０を備えている。
【００３７】
ドア開閉制御用ＣＰＵ１０１は後述するドア開閉速度制御のフローチャートに従って駆動モータ６１を駆動制御するようになっており、内部にドア開度区間毎に異なるスイッチ出力の組み合わせが設定されたスイッチ出力記憶手段（メモリ）、複数のスイッチで検出されたＯＮ・ＯＦＦ状態の組み合わせとスイッチ出力記憶手段とから各区間のいずれにドアが移動したかを判別する区間判別手段、区間判別手段による各区間のドア移動時間を計測する区間移動時間計測手段（タイマ）、及び各区間の移動時間のうちいずれかの区間の移動時間が所定の移動時間を超えたとき、ドア開閉用駆動モータの速度を上昇させる駆動モータ速度上昇手段を備えている。
【００３８】
一方、ドアロック／アンロック駆動ユニット１１０はイグニッション１３１から電源をとっている。そして、ドアロック／アンロック駆動ユニット１１０はモータ１１１と、ドアアンロック用リレー１１２と、ドアロック用リレー１１３を備え、これらのリレー１１２，１１３のオン・オフでモータ１１１の回転方向を変えるようになっている。また、モータ１１１にはドアロック検出スイッチ１１４とドアアンロック検出スイッチ１１５とが設けられている。なお、モータ１１１はストライカに対してラッチをロック可能状態にするかロック解除状態にするかの役目を果たしている。すなわち、モータ１１１の作動によりラッチに係合しているポールを強制的に係合解除でき、これによってドア１を選択的に施錠可能状態又は解除状態とする。
【００３９】
なお、モータ１１１に備わったスイッチ１１４，１１５のほかに、車体のリアピラー側にはドアロックスイッチ１１６が備わり、ドアの車体フロントピラー側にはドアスイッチ１１７が備わり、実際のドアの全閉状態を確認できるようになっている。
【００４０】
一方、ドア開閉駆動用ユニット１２０には駆動モータ６１が備わり、車種に応じた２４Ｖまたは１２Ｖの電源をバッテリー１３２から当該駆動モータ６１に供給するようになっている。また、ドア開閉駆動用ユニット１２０には、ドア自動・手動切り替え用のオート／マニュアル切替スイッチ６３と、ドア中間位置検出用の上述した３つのリミットスイッチ７１〜７３と、ドア全閉及び全開からのドア開閉駆動直前に警報音を発するブザー１２２と、ドア開閉いずれかの方向に押している間だけ（ＯＰＥＮ又はＣＬＯＳＥ側にスイッチ接点が接合しているときだけ）ドア１を開閉作動させ、離すとドア開閉動作を停止するドア開閉スイッチ１２３が備わっている。さらには、ドア開閉駆動用ユニット１２０には車速センサ１２４が設けられ、所定の車速有りを検知するとドア１の自動開閉を不可能にし、安全なドア開閉制御を行なうようになっている。
【００４１】
なお、ドア開閉スイッチ１２３はそのオープン側とクローズ側が駆動モータ６１に接続された二つのモータリレー１２５，１２６にそれぞれ導通接続され、ドア開閉スイッチ１２３の選択によって駆動モータ６１の回転方向を変え、ドア１の開閉方向を選択できるようになっている。
【００４２】
続いて、３つのドア中間位置検出用リミットスイッチ７１〜７３の検出状態とドア開閉位置との関係を図６に基づいて説明する。
【００４３】
ドア開閉位置は、図６に示す記号Ａ−Ｂ間のドア完全開き区間と、記号Ｂ−Ｃ間のドア全開保持区間（チェッカー乗り越し区間）と、記号Ｃ−Ｄ間に示す中間区間、すなわちチェッカーがドアピラーから外れた時点とドア閉止速度を加速する時点との間のドア中間区間と、記号Ｄ−Ｅ間で示すドア閉止のための加速域を表すドア全閉前加速区間と、記号Ｅ−Ｆ間で示すドア全閉区間とで区分される。そして、ドア中間区間は、第１の中間位置、第２の中間位置、及び第３の中間位置とで均等に区切られ、その結果この中間区間が４つの均等な距離を有する中間エリア（区間）に更に分割されている。
【００４４】
なお、ドア全開保持区間においては、ドアチェッカーをリアピラー５から外すために駆動モータ６１をデューティ比３０％と通常トルクより若干大きいトルクで駆動する。また、４つのエリアからなるドア中間区間では各エリアを通常０．７秒でドアが通過するように駆動モータ６１をデューティ比１５％とし通常トルクで駆動する。さらに、ドア全閉前加速区間においては、ドア１のラッチを車体のストライカにしっかりと係合させるためにデューティ１００％の最大トルクでモータを駆動する。
【００４５】
続いて、ドアスイッチ１１６，１１７及びドア中間位置検出用としてのリミットスイッチ７１〜７３のオン・オフ状態とドアの位置関係との相関関係について説明する。なお、図６においては各スイッチがオンの場合は１、各スイッチがオフの場合は０として表している。また、ここではスイングドアが全開状態から全閉状態に至るまでの過程について各スイッチの状態変化を説明する。まず、ドア１が完全開き区間Ａ−Ｂ（エリア０）にある場合、ドアスイッチは０、スイッチ１は１、スイッチ２は０、スイッチ３は１である。続いて、ドア全開保持区間Ｂ−Ｃ（エリア１）に移行した場合のスイッチの状態変化を（ドアスイッチ，スイッチ１，スイッチ２，スイッチ３）とすると、ドア全開保持区間のエリア１において、各スイッチの状態は（０，０，０，１）となる。さらにドア１が閉じるとドア１は中間区間Ｃ−Ｄに至る。この中間区間Ｃ−Ｄは上述したように予め４つの均等なエリアに区分けされている。そして、最初のエリア２では各スイッチの状態変化は（０，０，０，０）となる。続くエリア３においては各スイッチの状態変化は、（０，０，１，０）となる。そして、続くエリア４におけるスイッチの状態変化は、（０，０，１，１）となる。更にドア中間区間の最後のエリア、すなわちエリア５においては、各スイッチの状態変化は（０，１，１，１）となる。続いて、ドア１が閉じる直前の状態であるドア全閉前加速区間Ｄ−Ｅに至ると、各スイッチの状態変化はエリア６に示すように、（０，１，１，０）となる。そして、ドア１が全閉区間になったとき、各スイッチの状態変化はエリア７に示すように（１，１，１，０）となる。このようにエリア０からエリア７の全てのエリアにおいて各スイッチの状態変化が同一の状態であるエリアは存在せず、各スイッチの出力である０と１の組み合わせによる状態変化が予め定められた順番でシーケンシャルにかつ一義的に変化していくようになっている。従って、このような組み合わせにないスイッチの状態組み合わせが生じた場合や組み合わせは正しいがスイッチの状態変化が上述の順番通りに生じない場合はドアスイッチ１１６，１１７，リミットスイッチ７１〜７３の何れかのスイッチが故障であると判断することができる。
【００４６】
なお、ドア全閉状態からドア１を開放する場合は各スイッチの状態変化が上述と逆のパターンで順々に変化していくので、上述のドア閉止動作の場合と同様に、図６に示す組み合わせにないスイッチの状態組み合わせが生じた場合や組み合わせは正しいがスイッチの状態変化が上述と逆の順番（図６に示す右から左の順番）に生じない場合も同様にドアスイッチ１１６，１１７、リミットスイッチ７１〜７３の何れかのスイッチが故障と判断することができる。
【００４７】
続いて、ＣＰＵ１０１で行われるドア開閉速度制御のフローチャートを図面に基づいて説明する。
【００４８】
図７に示すドア開閉速度制御ルーチンを開始すると（ステップＳ１００）、車両の運転席に取り付けられたドア開閉スイッチ１２３が操作されてオフからオン（ドア開かドア閉かのいずれか）に変化したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
【００４９】
ここでドア開閉スイッチ１２３がオフからオンに操作された場合は、以下に説明するようにドアの開度に応じたモータのデューティ比設定を行う。なお、ドアがどの区間にいるか否かはドアスイッチ１１６，１１７と３つのドア中間位置検出用リミットスイッチ７１〜７３のオン・オフ（１，０）組み合わせ状態が図６に示すオン・オフの組み合わせのいずれかと合致するかをＣＰＵ１０１が判断する。
【００５０】
本フローチャートにおいてはまず、ドア１が全開保持区間（ドアがチェッカーにより全開位置で保持されているドア全開状態からチェッカー乗り切り状態に至るまでの区間）にあるか否かを判断する（ステップＳ１２１）。ここでドア１が全開保持区間にある場合はモータのデューティ比を３０％にセットして（ステップＳ１３１）モータのトルクを若干大きくする。これはドアを保持しているチェッカーの弾発力に抗してドアをチェッカーから外しドアを動かし始めるのに若干大きめのトルクを必要とするためである。
【００５１】
一方、ステップＳ１２１でドア１が全開保持区間にない場合は、中間区間（チェッカー乗り切った状態から加速状態に至るまでの区間）にあるか否かを判断する（ステップＳ１２２）。ここでドア１が中間区間にある場合は、デューティ比を１５％にセットする（ステップＳ１３２）。ここで、デューティ比を１５％とした理由は、ドア１が中間区間にある場合はほぼドア自重のみが負荷となるので他の区間にある場合に比べて小さなトルクで開閉動作を行うことができるためである。
【００５２】
一方、ステップＳ１２２でドア１が中間区間にない場合、ドア１が開作動時で全閉から加速区間にあるか否かを判断し（ステップＳ１２３）、この区間内にドア１がある場合もデューティ比を同じく１５％にセットする（ステップＳ１３２）。デューティ比を１５％とした理由は、このドア開放作動直前にドアロック／アンロック駆動ユニットのモータ１１１が作動し、図外のポールを動かしラッチがストライカに係合されたドアロック状態から解除されているので、この場合もほぼドア自重のみが負荷となるため小さなトルクでドア開放動作を行うことができるためである。
【００５３】
続いて、ドア１がステップＳ１２３で開作動時全閉〜加速区間にない場合、ドア１が全閉前加速区間（閉作動時加速開始から全閉に至るまでの区間）にあるか否かを判断し（ステップＳ１２４）、この区間内にある場合はデューティ比を１００％にセットする（ステップＳ１３３）。これは、図外のウェザーストリップの反力や車室内空気圧縮による反力に抗してドア１のラッチを車体パネルのストライカにしっかりと係合させるためにドア全閉直前状態においてドア移動速度を最も大きくする必要があるためである。
【００５４】
また、ステップＳ１２４でドア１が全閉前加速区間にないと判断した場合は閉作動時ドア全閉状態か否かを判断し（ステップＳ１２５）、ドア閉作動時で全閉の場合はドア開閉動作が終了しているとして図１０に示すように速度計測を停止し（ステップＳ１９０）、モータを停止して（ステップＳ１９１）、ドア開閉速度制御ルーチンを終了する（ステップＳ１９２）。
【００５５】
一方、図７のステップＳ１２５においてドア閉作動時で全閉でない場合は、ドア開作動時全開か否かを判断し（ステップＳ１２６）、ドア開作動時で全開の場合は同じくドア開閉動作が終了しているとして図１０に示すように速度計測を停止し（ステップＳ１９０）、モータ６１を停止して（ステップＳ１９１）ドア開閉速度制御ルーチンを終了する（ステップＳ１９２）。
【００５６】
一方、図７に示すステップＳ１２６でドア開作動時全開でないと判断した場合、すなわち各スイッチのオン・オフ組み合わせが図６に示すいずれの状態にもない場合は図１０に示すようにスイッチ故障と判断する（ステップＳ１２７）。そして、速度計測を停止し（ステップＳ１９０）、モータ６１を停止して（ステップＳ１９１）ドア開閉速度制御ルーチンを終了する（ステップＳ１９２）。
【００５７】
なお、前述の全開保持区間、中間区間にドア１があるときは、ドア１の閉作動時も、開作動時も同じ制御、すなわちステップＳ１２１、ステップＳ１３１、ステップＳ１２２、ステップＳ１３２の流れで同様に処理される。
【００５８】
一方、図７のステップＳ１０１でドア開閉スイッチ１２３が操作されてオフからオンに変化したときでない場合、図８に示すようにドア開閉スイッチがオンであるかオフであるか（ドア開閉作動状態にあるかドア停止状態にあるか）を判断する（ステップＳ１０２）。また、上述したモータのデューティ比をドアの開閉度合いに応じてセットした（ステップＳ１３１，Ｓ１３２，Ｓ１３３）後にも開閉スイッチ１２３がオンかオフかを判断する（ステップＳ１０２）。
【００５９】
そして、ドア開閉スイッチ１２３がオフの状態であると、図１０に示すように速度計測を停止し（ステップＳ１９０）、モータ６１を停止して（ステップＳ１９１）ドア開閉速度制御ルーチンを終了する（ステップＳ１９２）。
【００６０】
一方、図８に示すステップＳ１０２でドア開閉スイッチ１２３がオンの状態であると、時間計測を開始するとともに（ステップＳ１０３）、モータ出力を行う（ステップＳ１０４）。
【００６１】
そして、ドア全閉前加速区間であるか否かを判断し（ステップＳ１０５）、この区間である場合は、開閉スイッチがオフからオンへの操作されているか否かの判断ステップＳ１０１（図７）に戻る。
【００６２】
一方、図８に示すステップＳ１０５でドア全閉前加速区間でない場合、ドア閉作動時全閉か否かを判断し（ステップＳ１０６）、ドア閉作動時で全閉である場合は、図１０に示すように速度計測を停止し（ステップＳ１９０）モータ６１を停止して（ステップＳ１９１）ドア開閉速度制御ルーチンを終了する（ステップＳ１９２）。
【００６３】
図８に示すステップＳ１０６でドア閉作動時全閉でない場合は、区間変更があったか否かを判断する（ステップＳ１０７）。なお、この区間変更の有無はドアスイッチ１１６，１１７及び３つのドア中間位置検出用リミットスイッチ７１〜７３のオン・オフ状態変化が図６に示すスイッチ出力の組み合わせに沿って変化したか否かを確認することで容易に判断できる。
【００６４】
ステップＳ１０７でドア開閉位置の区間変更がない場合、図１０に示すように区間時間はデューティアップしないで１秒以上３秒未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。そして、この範囲内に入っている場合はデューティ比を１段階アップし（ステップＳ１７１）、図７に示すステップＳ１０１に戻る。ここでデューティアップの段階は、中間区間の場合、１段階アップを４０％、２段階アップを６０％に設定し、全開保持区間の場合、１段階アップを４５％、２段階アップを６０％に設定している。これによってデューティ比は４０％となる。なお、このデューティアップの段階は２段階に限られるものではなく増やしても逆に減らしても良い。また、中間区間と全開保持区間とで段階数を変え、例えば中間区間は３段階、全開保持区間は１段階としても良い。これは、駆動モータの出力、減速ギヤ、ドアの重量、作動保障する坂道の勾配、ドア開閉速度変化の許容範囲等によって設定すれば良いものである。
【００６５】
このように、デューティ比を１段階アップする理由は、例えば車両が傾斜の緩い坂に停車してドアの自重に加えて坂上に上げるエネルギー消費分でドア１の開閉速度が遅くなり、開閉時間が若干かかってしまう場合において、モータのトルクを上げてドア１の開閉速度を速く（開閉速度を回復）し、坂であっても一定の速度でドア開閉を行うためである。
【００６６】
一方、区間時間が図１０に示すステップＳ１０８の範囲から外れている場合、デューティ１段アップして区間時間が１秒以上から３秒未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。ここで、区間時間がデューティ１段アップして１秒以上から３秒未満の場合はデューティ比を２段階アップして（ステップＳ１７２）、図７に示すステップＳ１０１に戻る。これによってデューティ比は６０％となる。
【００６７】
なお、これは車両が急坂に停車中などドア１の開閉速度がかなり遅くなっている場合において、デューティ比をさらに上げてモータのトルクをさらに大きくドアの開閉速度を速く（開閉速度を回復）し、急坂であっても一定の速度でドア開閉するためである。
【００６８】
また、これに該当しない場合は図１０に示すように区間時間が３秒以上か否かを判断し（ステップＳ１１０）、３秒以上でない場合は図７に示すステップＳ１０１に戻る。
【００６９】
一方、図１０に示すステップＳ１１０で区間時間が３秒以上である場合はドアの区間通過時間がかかり過ぎるのでドア故障と判断し（ステップＳ１１１）、速度計測を停止し（ステップＳ１９０）モータを停止して（ステップＳ１９１）ドア開閉制御ルーチンを終了する（ステップＳ１９２）。
【００７０】
これは、車両が平坦な場所で停車した状態でドア中間位置において通常の開閉速度でドア開閉を行う場合に区間通過に要する時間が０．８秒にしてあるが、１秒以内に通過すれば正常な一定速度の範囲に入っていると設定した場合に生じるフローであり、区間時間がデューティアップしても３秒以上かかるのであれば故障と設定したものである。
【００７１】
図８に示すステップＳ１０７でドア開閉位置の区間変更がある場合、計測カウンタをクリアして（ステップＳ１４１）、ドア１の開閉度合いに応じたデューティ比の再セット動作を行う。
【００７２】
具体的には、図９に示すようにドア１がどの区間にあるか否かを判断する。なお、この区間判断も上述と同様に各スイッチ１１６，１１７，７１〜７３のオン・オフ組み合わせが図６の何れの区間に該当するか否かで行う。
【００７３】
まずドア全開保持区間にドア１があるか否かを判断する（ステップＳ１４２）。ここで、ドア全開保持区間にドアがある場合はデューティ比を３０％にセットし（ステップＳ１５１）、以前が３０％デューティ比でなくて既にデューティ比がアップしているか否かを判断する（ステップＳ１５２）。そして、これに該当する場合（ＹＥＳの場合）はデューティ比を２段階までアップして（ステップＳ１５３）、図７に示すステップＳ１０１に戻る。これによって前述のようにデューティ比は最高６０％までアップされる。
【００７４】
このようにデューティ比をアップすることで前区間において経過時間がかかってデューティ比をアップした状態のまま引き続き高いデューティ比でモータを駆動でき、ドア１の開閉速度を一定に保ち、ドア１の開閉動作をスムーズに行うことが可能となる。
【００７５】
一方、ステップＳ１５２でこれに該当しない場合（ＮＯの場合）は図７に示すステップＳ１０１に戻る。
【００７６】
続いて、図９に示すステップＳ１４２でドア全開保持区間にドアがない場合、ドア１が中間区間にあるか否かを判断する（ステップＳ１４３）。ドアが中間区間にある場合はデューティ比を１５％にセット（ステップＳ１６１）し、以前が１５％デューティでなくて既にデューティアップしているか否かを判断する（ステップＳ１６２）。そして、これに該当する場合（ＹＥＳの場合）はデューティ比を２段階までアップして（ステップＳ１６２）、図７に示すステップＳ１０１に戻る。これによって前述のようにデューティ比は最高６０％までアップされる。
【００７７】
なお、このようにデューティアップする理由はステップＳ１５２でデューティアップさせた理由と同様にドア１の開閉速度を一定に保ち、ドア１の開閉動作をスムーズに行うためである。
【００７８】
一方、ステップＳ１６２でこれに該当しない場合（ＮＯの場合）はデューティ比をアップさせずにそのまま図７に示すステップＳ１０１に戻る。
【００７９】
なお、前述の全開保持区間、中間区間にドア１があるときは、ドア１の閉作動時も、開作動時も同じ制御、すなわちステップＳ１４２、Ｓ１４３、Ｓ１５１、Ｓ１５２、Ｓ１５３、Ｓ１６１、Ｓ１６２、Ｓ１６３の流れで同等に処理される。
【００８０】
続いて、図９に示すステップＳ１４３でドア１が中間区間にない場合、ドア１が開作動時全閉〜加速区間にあるか否かを判断する（ステップＳ１４４）。ここで、ドア１が開作動時全閉〜加速区間にある場合は同じくデューティ比を１５％にセットする。これは、この区間においては前述のように特に大きな駆動トルクを必要としないためである。
【００８１】
一方、ステップＳ１４４でドア１が開作動時全閉〜加速区間にない場合、ドア１が全閉前加速区間にあるか否かを判断する（ステップＳ１４５）。ここでドア１が全閉前加速区間にある場合、ドア１を閉じる直前の状態であり、前述のようにモータ６１のトルクを最大限必要とするのでデューティ比を１００％にセットする（ステップＳ１４９）。そして、図７に示すステップＳ１０１に戻る。
【００８２】
また、図９に示すステップＳ１４５においてドア１が全閉前加速区間にない場合は、ドア１が閉作動時全閉か否かを判断し（ステップＳ１４６）、ドア１が閉作動時全閉である場合は、ドア開閉動作が終了しているので図１０に示すように速度計測を停止し（ステップＳ１９０）モータを停止して（ステップＳ１９１）ドア開閉速度制御ルーチンを終了する（ステップＳ１９２）。
【００８３】
一方、図９に示すステップＳ１４６でドア１が閉作動時全閉でない場合は、ドア１が開作動時全開であるか否かを判断し（ステップＳ１４７）、ドア１が開作動時全開である場合はドア開閉動作が終了しているので図１０に示すように速度計測を停止し（ステップＳ１９０）モータを停止して（ステップＳ１９１）ドア開閉速度制御ルーチンを終了する（ステップＳ１９２）。
【００８４】
そして、図９に示すステップＳ１４７でドア１が開作動時全開でない場合は、ドアスイッチのオン・オフ組み合わせがいずれのドア開度状態にも該当しないので、図１０に示すようにスイッチ故障と判断して（ステップＳ１２７）、速度計測を停止し（ステップＳ１９０）モータを停止して（ステップＳ１９１）ドア開閉速度制御ルーチンを終了する（ステップＳ１９２）。
【００８５】
続いて、以上説明したドア開閉速度制御ルーチンの一部を具体的な時間を例示して説明する。
【００８６】
ドア１が中間区間内にある場合で図８に示すステップ１０３において時間計測開始後、例えば１．２秒経過しても区間変更が行われないときは、中間区間におけるドア１の開閉に若干時間がかかるとして図１０に示すステップＳ１０８、ステップＳ１７１によってデューティ比が１段階アップされる。その結果、モータ６１のトルクが若干大きくなり、ドア開閉速度が上がる。そして、図７に示すステップＳ１０１に戻り、再び図８に示すステップＳ１０７で区間変更の有無を判断する。この段階で区間変更が行われた場合は、変更後に各区間に対応するデューティ比がステップＳ１６１（図９）で再セットされるとともに変更前においてデューティ比が１段階アップされているので区間変更後もこれを引き継いでステップＳ１６２でデューティ比を１段階アップする。これによって例えば緩やかな坂でもドア開度中間区間において平地と同様な開閉速度でドアをスムーズに開閉することができる。
【００８７】
一方、デューティ比１段階アップしたにもかかわらずステップＳ１０９（図１０）でＹＥＳ（デューティ比１段階アップ後、区間時間が例えば１．２秒かかった）と判断した場合、ドアの開閉にかなり時間がかかるとしてステップＳ１７２によってデューティ比が２段階アップされる。その結果、モータ６１のトルクがかなり大きくなる。そして、図７に示すステップＳ１０１に戻り、再び図８に示すステップＳ１０７で区間変更の有無を判断する。この段階で区間変更が行われた場合は、変更後に各区間に対応するデューティ比がステップＳ１６１（図９）で再セットされるとともに変更前においてデューティ比が２段階アップされているので区間変更後もこれを引き継いでステップＳ１６３でデューティ比を２段階アップする。
【００８８】
これによって例えばかなり急な坂でもドア開度中間区間において平地と同様な開閉速度でドアをスムーズに開閉することができる。なお、この場合、区間時間は合計２．４秒である。
【００８９】
一方、ドア中間区間における時間計測開始後、ステップＳ１１０（図１０）で区間経過時間が３秒超えた場合はドアの開閉に時間がかかり過ぎるとして車両が急坂に停車しているために時間がかかるのではなく、ドア開閉に何らかの不具合があるとしてドア故障と判断する。
【００９０】
また、経過時間が例えば０．８秒の場合は、ステップＳ１０８（図１０）、ステップＳ１０９、ステップＳ１１０、ステップＳ１０１と移行し、続くステップＳ１０７（図８）を経てデューティ比が再セットされ（ステップＳ１６１）、ステップＳ１６２から図７に示すステップＳ１０１に戻る。なお、この場合平坦地におけるドア開閉時のようにドア１の開閉速度は正常範囲内にあるのでデューティ比の再セットに際してステップＳ１６２、ステップＳ１６３（図９）においてデューティ比がアップされることはなく、通常の中間区間を経過するドア開閉速度でもってモータ６１が駆動される。
【００９１】
尚、上述のフローチャートは本発明の目的を実現するための一例として示したものであり、本発明を逸脱しない範囲での上述のフローチャートと異なるフローチャートも考えられることは言うまでもない。
【００９２】
また、上述のドア中間位置を検出する３つのスイッチにはいわゆるリミットスイッチを用いたが、これに限定されず物体有無検知用の他のオン・オフスイッチを用いても良いことは言うまでもない。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載のスイングドアの開閉速度制御装置は、ドアの開き度合いを複数の区間に区切り、当該区間のどの区間にドアがあるかを廉価なスイッチで検出してドア開閉速度をドアの開度に応じて変更する。そのため、高価なエンコーダによる速度制御を行なうことなく、また、ドアが坂道停車時にドアの自重により閉じ方向に移動しないようにドアを全開位置に開保持しているチェッカー等の保持力に抗して開閉作動しなければならない区間とドア自重にのみ抗して開閉作動すれば良い区間とウェザーストリップの反力やドア閉時に車室内空気を圧縮するために生じる反力に抗してドアを確実にロックさせなければならない区間とがあってもドア全閉とドア全開との間でどの区間においてもスムーズにドアを動かすことができる。また、ドアの開き度合いを複数の区間に区切り、各区間のいずれにドアが移動したか区間判別手段で判別し、各区間のドア移動時間を区間移動時間計測手段で計測し、区間の移動時間が所定の移動時間を超えると駆動モータ速度上限手段でドア開閉用駆動モータの速度を上昇させるので、車両が平坦地に停車していようが坂道に停車していようが常に一定の開閉速度でドアの開閉を行うことができる。また、ドア開閉範囲の途中で停止しているドアを、ドア開閉度合いの途中区間から自動開／閉しても速度制御ができる。
【００９４】
さらに、スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態の組み合わせで各区間の検出を行なうので、スイッチを各区間に対応した数まで設ける必要がなく、装置全体を安価に提供できる。
【００９５】
また、本発明の請求項２に記載のスイングドアの開閉速度制御装置は、ドア開度が全開保持区間、全閉前加速区間、中間区間毎に異なるデューティ比で駆動モータをスタートさせるようにしたので、区間毎に必要なモータ速度を早く得られる。また、ドアの全開保持区間において全開位置に開保持している保持力に抗して閉作動可能なデューティ比で駆動モータをスタートさせるので、ドアを全開位置に開保持しているチェッカーの乗り越しを早くスムーズに行うことができる。
【００９６】
また、ドア全閉直前に１００％デューティ比で駆動モータをスタートさせるので、ドア全閉直前に駆動モータの発生させ得る最大の駆動力で開閉速度を最大に加速させてドアを閉じる。そのため、ウェザーストリップの反力やドア閉時に車室内空気を圧縮するために生じる反力に抗してドアを確実にロックさせ、ドアを確実に閉じることができる。また、加速区間の距離または時間が短く、加速区間を更に複数の区間に区切って、始めの加速区間を所定の移動時間を超えて移動したときに次の加速区間で駆動モータの速度を上昇させるという制御が行うことができない場合でも１００％デューティ比で駆動モータをスタートさせるのでドアを閉じ確実にロックさせることができる。また、ドア全閉の直前で加速するための補助モータを設ける必要もない。同じく、ドアロックの際にオートクロージャー装置などの特別な機構を必要ともしない。
【００９７】
また、本発明の請求項３に記載のスイングドアは、廉価なスイッチを最小限必要なだけ備えこれを使用してドア速度開閉制御を行っているので、安価で信頼性の高いオートスイングドアを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるスイングドア開閉速度制御装置のドア構造を、車体パネル部を破断して示す平面図である。
【図２】図１のドア構造を車両フロア側から示した斜視図である。
【図３】図１のドア構造に示したドア開閉モータ駆動ユニットボックスの内部構造を示した図である。
【図４】図３のドア開閉モータ駆動ユニットボックスの駆動シャフト部近傍を示した詳細斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるスイングドア開閉速度制御装置のドア開閉駆動用ユニット回路図である。
【図６】図５のドアスイッチとドア中間位置検出スイッチのオン・オフをドア開閉度合いに応じて示す状態変化図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるスイングドア開閉速度制御装置によるドア開閉制御を示すフローチャートである。
【図８】図７に続くフローチャートである。
【図９】図８に続くフローチャートである。
【図１０】図８に続くフローチャートである。
【図１１】従来のドア開閉装置の開閉制御を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１　　オートスイングドア
１ａ　　インナーハンドル
１ｂ　　ロックレバー
２　　フロア
２ａ　　ガードバー
３　　ステップ
４　　フロントピラー
５　　リアピラー
６　　駆動ユニットボックス
１０　　上側メインリンク
２０　　下側メインリンク
２１　　突出部
２２　　ストッパ
２３　　固定端アーム
２４　　ドア開閉用ロッド
２４ａ　　ネジ部
２４ｂ　　ナット
２５　　ボールジョイント
２８　　駆動リンク
２９　　ボールジョイント
３０　　サブリンク
３１　　ブラケット
４０　　ドア側リンク固定シャフト
４１，４２　　ブラケット
５０　　車体側リンク固定シャフト
５１，５２　　ブラケット
６１　　駆動モータ
６２　　パワーユニット
６３　　オート／マニュアル切替スイッチ
６４　　モータ駆動シャフト
６５　　カム
６５ａ，６５ｂ，６５ｃ　　凸部
６５ｄ　　下段カムプレート
６５ｕ　　上段カムプレート
７１〜７３　　リミットスイッチ
７１ａ，７２ａ，７３ａ　　検出端ローラ
１００　　ドア開閉制御装置
１０１　　ドア開閉制御用ＣＰＵ
１１０　　ドアロック／アンロック駆動ユニット
１１１　　モータ
１１２　　ドアアンロック用リレー
１１３　　ドアロック用リレー
１１４　　ドアロック検出スイッチ
１１５　　ドアアンロック検出スイッチ
１１６　　ドア（ロック）スイッチ
１１７　　ドアスイッチ
１２０　　ドア開閉駆動用ユニット
１２２　　ブザー
１２３　　ドア開閉スイッチ
１２４　　車速センサ
１２５，１２６　　モータリレー
１３１　　イグニッション
１３２　　バッテリー

Claims (3)

1. 全開から全閉までのドア開閉範囲を複数区間に区切り、
   前記複数区間には、ドア全開保持区間と、ドア全閉前加速区間と、前記ドア全開保持区間とドア全閉前加速区間の間の中間区間とが設けられ、前記中間区間は、さらに所定距離ごとに区切られた複数の区間が設けられており、
   前記各区間に対応した複数のスイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態の組み合わせによって前記各区間の１つが特定されるように、前記各区間毎に異なるスイッチ出力の組み合わせが設定されたスイッチ出力記憶手段と、
   前記複数のスイッチで検出されたＯＮ・ＯＦＦ状態の組み合わせと前記記憶手段とから前記各区間のいずれにドアが移動したかを判別する区間判別手段と、
   前記各区間のドア移動時間を計測する区間移動時間計測手段と、
   各区間の移動時間のうちいずれかの区間の移動時間が所定の移動時間を超えたとき、ドア開閉用駆動モータの速度を上昇させる駆動モータ速度上昇手段を有することを特徴とするスイングドアの開閉速度制御装置。
2. 前記駆動モータ速度上昇手段は、前記全開保持区間においてドア全開時にドアを全開位置に開保持している保持力に抗して閉作動可能なデューティ比で駆動モータをスタートさせ、
   前記全閉前加速区間では、１００％デューティ比で駆動モータをスタートさせ、
   前記中間区間では前記ドアの取り付けられた車両が平坦地に停車した際に所定のドア開閉速度を得ることが可能なデューティ比で駆動モータをスタートさせることを特徴とする、請求項１に記載のスイングドアの開閉速度制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のドア開閉速度制御装置と、請求項１に記載の複数区間に対応して設けられ、前記ドア開閉速度制御装置にスイッチＯＮ・ＯＦＦ状態を知らせる複数のスイッチと、請求項１に記載の駆動モータ速度上昇手段によって駆動制御される駆動モータとを備えたことを特徴とするスイングドア。

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