車両用開閉体の制御装置
【課題】車両用開閉体自体が形状変更可能な構造を有する構成において、該開閉体の制御をより好適に行うことができる車両用開閉体の制御装置を提供する。
【解決手段】ＣＰＵ１１は、バックドアを開閉させる電動モータ５を駆動制御する。バックドアは、それ自体が形状変更可能な構造を有する。ＣＰＵ１１は、バックドア自体の形状変更に応じて検出された重量情報に基づいて制御態様を変更する。
【解決手段】ＣＰＵ１１は、バックドアを開閉させる電動モータ５を駆動制御する。バックドアは、それ自体が形状変更可能な構造を有する。ＣＰＵ１１は、バックドア自体の形状変更に応じて検出された重量情報に基づいて制御態様を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用開閉体の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車などの車両用開閉体の制御装置として、該開閉体がどのような使用環境にあるかを適宜のセンサにて検出するとともに、その検出結果に応じて開閉に係る駆動力などを補正制御するものが知られている。
【０００３】
すなわち、例えば特許文献１では、車両用開閉体としてのバックドアにおいて、その作動に係るガスダンパの使用環境及び温度を検出するセンサを搭載し、その検出結果に応じて駆動力を補正制御している。
【０００４】
また、特許文献２では、車両用開閉体としてのバックドアにおいて、停車状態を検出する傾斜センサを搭載し、その検出結果に応じて駆動力を補正制御している。
【特許文献１】特開２００５−３３６７７２号公報
【特許文献２】特開２００２−３６４２４９号公報
【特許文献３】特開２００２−６７６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、これらの従来技術は、車両用開閉体の使用環境の検出結果に応じて制御態様を変更するものである。一方、車両用開閉体としては、その利便性等を考慮して該開閉体自体が形状変更可能なものが提案されている。例えば特許文献３では、車両用開閉体としてのバックドアの中間部位を屈曲可能な構造にすることで、該バックドアを狭小な空間内で効率的に開閉することが提案されている。このように車両用開閉体自体が形状変更する場合、車両用開閉体自体の重心の位置が変化する。このため、従来のように実質的に剛体と見なした車両用開閉体の制御と同じ制御では、バランスを保ちながら車両用開閉を作動させることが困難となり得る。
【０００６】
本発明の目的は、車両用開閉体自体が形状変更可能な構造を有する構成において、該開閉体の制御をより好適に行うことができる車両用開閉体の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用開閉体を開閉させる駆動部材を駆動制御する車両用開閉体の制御装置において、前記車両用開閉体は、それ自体が形状変更可能な構造を有し、前記車両用開閉体自体の形状変更に応じた該車両用開閉体の重量情報を検出する検出手段と、前記検出された重量情報に応じて制御態様を変更する変更手段とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記車両用開閉体は、該車両用開閉体に組み込まれた開閉部材の作動に伴ってそれ自体が形状変更することを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記検出手段は、前記開閉部材の開閉位置を検出することを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記車両用開閉体は、屈曲又は伸縮による外形の変化に伴ってそれ自体が形状変更することを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記検出手段は、前記車両用開閉体の外形の変化を検出することを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記車両用開閉体は、該車両用開閉体に着脱自在な付属部材の存否によってそれ自体が形状変更することを要旨とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記検出手段は、前記付属部材の存否を検出することを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記変更手段は、前記駆動部材の駆動力の制御態様を変更することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、２、４又は６に記載の発明では、前記車両用開閉体自体の形状変更によってその重心の位置が変化しても、前記検出手段の重量情報によりその重心の位置を検出することができる。このため、その重量情報を用いて実質的に形状変更していない（剛体と見なした）車両用開閉体の作動と同様に、バランスを保ちながら車両用開閉体を作動させることができる。このような発明であれば、車両用開閉体自体の形状変更によってその重心の位置を変化させる車両用開閉体を制御することができ、また、従来のように実質的に形状変更していない（剛体と見なした）車両用開閉体も（重心の位置が変わらないため）制御することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、前記検出手段は、前記開閉部材の開閉位置を検出することで、該開閉位置に応じて変動する前記車両用開閉体の重心位置をその重量情報として検出することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、前記検出手段は、前記車両用開閉体の外形の変化を検出することで、該外形の変化に応じて変動する前記車両用開閉体の重心位置をその重量情報として検出することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明では、前記検出手段は、前記付属部材の存否を検出することで、該付属部材の存否に応じて変動する前記車両用開閉体の総重量又は重心位置をその重量情報として検出することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明では、前記変更手段により、前記検出された重量情報に応じて前記駆動部材の駆動力の制御態様が変更される。従って、例えば前記検出された重量情報が、前記車両用開閉体の開閉のためにより大きな前記駆動部材の駆動力を必要としている状態を表している場合に、これに対応して前記駆動部材の駆動力が大きくなるような制御態様の変更を行うことで、前記駆動部材の駆動制御をより好適に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２は、車両用開閉体としてのバックドア（テールゲート）１及びその周辺構造を概略的に示す側面図である。同図に示されるように、車両２の後部には、バックドア１がドアヒンジ３を介して開閉自在に取着されるとともに、該バックドア１は、ガスダンパ４によって支持される。なお、バックドア１は、車両２の上縁に設置された前記ドアヒンジ３を中心に上方に押し上げられる態様で開放されるもので、ガスダンパ４は、そのガス反力にてこのときのバックドア１の押し上げを助勢する。
【００１８】
また、車両２の後部には、駆動部材としての電動モータ５が設置されるとともに、該電動モータ５の回転軸は、減速機構６を介して長尺状のアーム部材７に駆動連結される。さらに、アーム部材７の先端は、棒状のロッド８の一端に回転自在に連結されるとともに、該ロッド８の他端は、前記バックドア１に回転自在に連結される。従って、前記電動モータ５（回転軸）を回転させると、該電動モータ５の回転が減速機構６を介して減速されてアーム部材７に伝達され、該アーム部材７の回動に伴いロッド８が押し引きされることで前記バックドア１が開方向又は閉方向に駆動される。そして、バックドア１は、完全に閉鎖状態となる全閉位置（図１参照）から、最大限の開放状態となる全開位置（図２参照）までの間を移動する。
【００１９】
さらに、前記バックドア１には、開閉部材としての窓ガラス３１が組み込まれるとともに、該窓ガラス３１と適宜の動力伝達機構（例えばＸアーム式レギュレータ）を介して連結された窓用モータ３２が組み込まれている。なお、窓用モータ３２は、その回転が動力伝達機構を介して上下方向の運動に変換されることで、前記窓ガラス３１を上下方向に摺動させる態様で開閉させる。図１に示したように、窓ガラス３１の開放量（開度）の増大に伴い該窓ガラス３１がバックドア１の先端側（下側）に移動すると、該バックドア１の重心位置は、該先端側に移動する。つまり、前記バックドア１は、それ自体の形状変化を伴う窓ガラス３１の開閉位置に応じてその重心位置が変動するようになっている。そして、前記ドアヒンジ３からバックドア１の重心位置までの距離が、窓ガラス３１の開閉位置に応じて変動することで、該バックドア１を開閉させる際の前記ドアヒンジ３を中心とする力のモーメント、即ち該バックドア１を開閉させるために前記電動モータ５の要する駆動力（操作力）が変化する。
【００２０】
次に、バックドア１の開閉等の制御に係る制御装置１０の電気的な構成について説明する。図３は、車両２に設置される制御装置１０及びその周辺構造の電気的構成を示すブロック図である。同図に示されるように、制御装置１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１と、該ＣＰＵ１１に電気的に接続された入力回路１２，１３，１６及び駆動回路１４，１７とを備えて構成されている。なお、ＣＰＵ１１は、その演算処理に係る各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、各種データ（演算処理結果等）を一時記憶するＲＡＭ、タイマ等の機能を一体的に有するものである。このＣＰＵ１１には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂを電源回路１５を介して所定電圧（例えば５Ｖ）に変換した電源電圧が供給されている。
【００２１】
ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介してバッテリ電圧＋Ｂを入力するとともに、該バッテリ電圧＋Ｂに基づいてバッテリの実際の電圧Ｖを検出する。また、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して車外操作スイッチ２１に接続されるとともに、該車外操作スイッチ２１からの信号に基づいて前記バックドア１の車外側からの開閉操作の有無を検出する。さらに、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して室内操作スイッチ２２に接続されるとともに、該室内操作スイッチ２２からの信号に基づいて前記バックドア１の室内側からの開閉操作の有無を検出する。また、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して窓操作スイッチ３３に接続されるとともに、該窓操作スイッチ３３からの信号に基づいて前記窓ガラス３１の開閉操作の有無を検出する。
【００２２】
さらにまた、ＣＰＵ１１は、入力回路１３を介してパルスセンサ２３に接続されるとともに、該パルスセンサ２３からのパルス信号に基づいて前記電動モータ５の回転角度及び回転速度Ｎ等を検出する。すなわち、このパルスセンサ２３は、電動モータ５により回転駆動される環状の磁石の、所定角度ごとに極性（Ｎ極、Ｓ極）の切り替わる外周面に対向配置される一対のホール素子を備えるとともに、該磁石即ち電動モータ５の所定角度ごとの回転の都度にこれらホール素子から互いに位相の異なるパルス信号を出力する。従って、ＣＰＵ１１は、例えばいずれか一方のパルス信号の立ち上がりエッジ（又は立ち下がりエッジ）をカウントすることで電動モータ５の回転角度を検出するとともに、該立ち上がりエッジ（又は立ち下がりエッジ）の時間間隔に基づいて電動モータ５の回転速度Ｎを検出し、更に両パルス信号の位相差に基づいて該電動モータ５の回転方向（正転又は逆転）を検出する。なお、電動モータ５の回転角度、回転速度Ｎ及び回転方向は、基本的に前記バックドア１の開閉位置、開閉速度及び開閉方向とそれぞれ一対一で対応（同期）することはいうまでもない。
【００２３】
また、ＣＰＵ１１は、入力回路１６を介して検出手段としてのパルスセンサ３４に接続されるとともに、該パルスセンサ３４からのパルス信号に基づいて前記窓用モータ３２の回転角度等を検出する。すなわち、このパルスセンサ２３は、窓用モータ３２により回転駆動される環状の磁石の、所定角度ごとに極性（Ｎ極、Ｓ極）の切り替わる外周面に対向配置される一対のホール素子を備えるとともに、該磁石即ち窓用モータ３２の所定角度ごとの回転の都度にこれらホール素子から互いに位相の異なるパルス信号を出力する。従って、ＣＰＵ１１は、例えばいずれか一方のパルス信号の立ち上がりエッジ（又は立ち下がりエッジ）をカウントすることで窓用モータ３２の回転角度を検出するとともに、両パルス信号の位相差に基づいて該窓用モータ３２の回転方向（正転又は逆転）を検出する。なお、窓用モータ３２の回転角度及び回転方向は、基本的に前記窓ガラス３１の開閉位置及び開閉方向とそれぞれ一対一で対応（同期）することはいうまでもない。従って、窓用モータ３２の回転角度が検出されることで、窓ガラス３１の開閉位置即ち前記バックドア１の重量情報としての重心位置が検出される。
【００２４】
前記駆動回路１４には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂが供給されるとともに、前記電動モータ５が接続される。駆動回路１４は、ＣＰＵ１１からの出力デューティ値ＤＵＴＹに基づいて、電動モータ５に供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性を切り替えるとともに、該バッテリ電圧＋Ｂを供給／非供給とするオン／オフの比率（デューティ比）を変化させる。つまり、電動モータ５は、ＣＰＵ１１からの出力デューティ値ＤＵＴＹに基づき、供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性が制御されることでその回転方向（正転又は逆転）が制御されるとともに、デューティ比が制御（いわゆるＰＷＭ制御）されることで、供給される平均的な電圧即ち回転速度Ｎが制御される。
【００２５】
前記駆動回路１７には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂが供給されるとともに、前記窓用モータ３２が接続される。駆動回路１７は、ＣＰＵ１１からの駆動信号に基づいて、窓用モータ３２に供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性を切り替えるとともに、該バッテリ電圧＋Ｂを供給／非供給とするオン／オフの比率（デューティ比）を変化させる。つまり、窓用モータ３２は、ＣＰＵ１１からの駆動信号に基づき、供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性が制御されることでその回転方向（正転又は逆転）が制御されるとともに、デューティ比が制御（いわゆるＰＷＭ制御）されることで、供給される平均的な電圧即ち回転速度が制御される。
【００２６】
なお、本実施形態では、電動モータ５の回転角度（バックドア１の開閉位置）に対応して、目標回転速度Ｎｔが予め設定されており、ＣＰＵ１１は、前記検出された回転速度Ｎが該目標回転速度Ｎｔに一致するように出力デューティ値ＤＵＴＹを制御（フィードバック制御）する。このとき、ＣＰＵ１１は、前記検出された窓ガラス３１の開閉位置、即ちバックドア１の重心位置に応じて、必要な駆動力を確保すべく、前記出力デューティ値ＤＵＴＹを補正する。つまり、ＣＰＵ１１は、窓ガラス３１の開閉位置に応じて、電動モータ５の速度制御態様（目標回転速度Ｎｔに対する回転速度Ｎの制御態様）を変更する。
【００２７】
具体的には、ＣＰＵ１１は、前記検出された窓ガラス３１の開閉位置が全閉位置から所定の半開位置までの間にあるときにはそのときの出力デューティ値ＤＵＴＹが、一方、該検出された窓ガラス３１の開閉位置が上記所定の半開位置から全開位置までの間にあるときには、必要な駆動力を確保すべく、そのときの出力デューティ値ＤＵＴＹを増大した値がそれぞれ設定されるように、該出力デューティ値ＤＵＴＹを選択的に補正する。これにより、前記バックドア１の重心位置の変化に対応して該バックドア１を開閉させるための電動モータ５の駆動力が好適に確保される。
【００２８】
次に、ＣＰＵ１１によるバックドア１の開閉駆動態様について説明する。図４は、前記バックドア１の開作動時における電動モータ５のフィードバック制御態様を示すフローチャートである。この処理は、前記車外操作スイッチ２１又は室内操作スイッチ２２からの信号に基づき前記バックドア１の開操作が検出されて、該バックドア１が開作動を開始していることを条件に、電動モータ５が駆動停止されるまでの間で所定時間ごとの定時割り込みにより繰り返し実行される。
【００２９】
処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ１１は、Ｓ（ステップ）１において、各種データの入力処理を実行する。そして、ＣＰＵ１１は、Ｓ２において、前記検出された窓ガラス３１の開閉位置が閉側（全閉位置から所定の半開位置までの間）にあるか開側（所定の半開位置から全開位置までの間）にあるかを判断する。
【００３０】
そして、窓ガラス３１の開閉位置が閉側にあると判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ３において、電動モータ５の回転速度Ｎを目標回転速度Ｎｔに一致させるべく算出された出力デューティ値ＤＵＴＹをそのまま設定して該電動モータ５を回転駆動する、「制御１」の作動を実行する。一方、窓ガラス３１の開閉位置が開側にあると判断されると、ＣＰＵ１１は、必要な駆動力を確保すべく、Ｓ４において、上記出力デューティ値ＤＵＴＹを増大した値を設定して前記電動モータ５を回転駆動する、「制御２」の作動を実行する。そして、Ｓ３、４のいずれかの処理を行ったＣＰＵ１１は、その後の処理を一旦終了する。なお、ＣＰＵ１１によるＳ２での判断に応じたＳ３又はＳ４の処理が、変更手段に相当する。
【００３１】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、バックドア１自体の形状変更によってその重心の位置が変化しても、パルスセンサ３４の重量情報（窓ガラス３１の開閉位置）によりその重心の位置を検出することができる。このため、その重量情報を用いて実質的に形状変更していない（剛体と見なした）バックドアの作動と同様に、バランスを保ちながらバックドア１を作動させることができる。このような発明であれば、バックドア１自体の形状変更によってその重心の位置を変化させるバックドア１を制御することができ、また、従来のように実質的に形状変更していない（剛体と見なした）バックドアも（重心の位置が変わらないため）制御することができる。
【００３２】
（２）本実施形態では、パルスセンサ３４により窓ガラス３１の開閉位置を検出することで、該開閉位置に応じて変動するバックドア１の重心位置をその重量情報として検出することができる。
【００３３】
（３）本実施形態では、バックドア１自体の形状変更に応じた制御（開閉制御）を行うことで、信頼性の高い制御を行うことができる。
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態のバックドア１に組み込まれる開閉部材の構造を変更した構成であるため、同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００３４】
図５は、本実施形態のバックドア１及びその周辺構造を概略的に示す側面図である。なお、図５では、便宜的にガスダンパ４及びロッド８を割愛して図示している。同図に示されるように、前記バックドア１には、開閉部材としてのガラスハッチ４１が組み込まれている。このガラスハッチ４１は、ヒンジピン４２を介してバックドア１の主要部分をなすバックドア本体４３に対し開閉自在に取着されるとともに、ガスダンパ４４によって支持される。
【００３５】
また、ガラスハッチ４１の下端部には、ストライカ４６が設置されるとともに、バックドア本体４３には、ストライカ４６に対向してロック装置４７が設置されている。ガラスハッチ４１は、その閉作動に際しストライカ４６及びロック装置４７が係合することで全閉位置に保持されるとともに、これらストライカ４６及びロック装置４７の係合が解除されることでガスダンパ４４のガス反力にて全開位置まで押し上げられる。このとき、ガラスハッチ４１は、バックドア本体４３の上縁に設置された前記ヒンジピン４２を中心に上方に押し上げられる態様で開放される。つまり、ガラスハッチ４１は、ストライカ４６及びロック装置４７が係合状態にあるときに全閉位置に配置され、ストライカ４６及びロック装置４７の係合が解除される非係合状態にあるときに全開位置に配置される。
【００３６】
なお、バックドア本体４３には、ロック装置４７のストライカ４６との係合・非係合状態を検出する検出手段としてのロックスイッチ４８が設置されている。従って、このロックスイッチ４８により、ガラスハッチ４１が全閉位置又は全開位置に配置されていることが検出される。ガラスハッチ４１の開閉位置（全閉位置又は全開位置）に応じて、前記バックドア１の重心位置が移動することはいうまでもない。つまり、前記バックドア１は、それ自体の形状変化を伴うガラスハッチ４１の開閉位置に応じてその重心位置が変動するようになっている。従って、ストライカ４６及びロック装置４７の係合・非係合状態が検出されることで、ガラスハッチ４１の開閉位置即ち前記バックドア１の重量情報としての重心位置が検出される。そして、前記バックドア１の重心位置が、ガラスハッチ４１の開閉位置に応じて変動することで、該バックドア１を開閉させる際の前記ドアヒンジ３を中心とする力のモーメント、即ち該バックドア１を開閉させるために前記電動モータ５の要する駆動力が変化する。加えて、前記バックドア１のドア剛性が変化する。
【００３７】
次に、バックドア１の開閉等の制御に係る制御装置１０の電気的な構成について説明する。図６は、本実施形態の制御装置１０及びその周辺構造の電気的構成を示すブロック図である。同図に示されるように、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して前記ロックスイッチ４８に接続されるとともに、該ロックスイッチ４８からの信号に基づいてストライカ４６及びロック装置４７の係合・非係合状態、即ちガラスハッチ４１の開閉位置（全閉位置又は全開位置）を検出する。
【００３８】
そして、ＣＰＵ１１は、前述の出力デューティ値ＤＵＴＹの制御（フィードバック制御）に際し、前記検出されたガラスハッチ４１の開閉位置、即ちバックドア１の重心位置に応じて、必要な駆動力を確保すべく、前記出力デューティ値ＤＵＴＹを補正する。つまり、ＣＰＵ１１は、ガラスハッチ４１の開閉位置に応じて、電動モータ５の速度制御態様（目標回転速度Ｎｔに対する回転速度Ｎの制御態様）を変更する。
【００３９】
次に、ＣＰＵ１１によるバックドア１の開閉駆動態様について説明する。図７は、前記バックドア１の開作動時における電動モータ５のフィードバック制御態様を示すフローチャートである。この処理は、前記車外操作スイッチ２１又は室内操作スイッチ２２からの信号に基づき前記バックドア１の開操作が検出されて、該バックドア１が開作動を開始していることを条件に、電動モータ５が駆動停止されるまでの間で所定時間ごとの定時割り込みにより繰り返し実行される。
【００４０】
処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１１において、各種データの入力処理を実行する。そして、ＣＰＵ１１は、Ｓ１２において、前記検出されたガラスハッチ４１の開閉位置が全閉位置にあるか全開位置にあるかを判断する。
【００４１】
そして、ガラスハッチ４１の開閉位置が全閉位置にあると判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１３において、電動モータ５の回転速度Ｎを目標回転速度Ｎｔに一致させるべく算出された出力デューティ値ＤＵＴＹを第１の態様で補正した値を設定して、そのときの重心位置に対応して必要な駆動力が確保されるように前記電動モータ５を回転駆動する、「制御１」の作動を実行する。一方、ガラスハッチ４１の開閉位置が全開位置にあると判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１４において、上記出力デューティ値ＤＵＴＹを第２の態様で補正した値を設定して、そのときの重心位置に対応して必要な駆動力が確保されるように前記電動モータ５を回転駆動する、「制御２」の作動を実行する。そして、Ｓ１３、１４のいずれかの処理を行ったＣＰＵ１１は、その後の処理を一旦終了する。なお、ＣＰＵ１１によるＳ１２での判断に応じたＳ１３又はＳ１４の処理が、変更手段に相当する。
【００４２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果が得られるようになる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４３】
・前記第１の実施形態において、窓ガラス３１を開閉駆動する際に窓用モータ３２に供給した電流又は電圧に基づいて、バックドア１の重量情報（重心位置）を検出してもよい。
【００４４】
・前記第１の実施形態において、窓ガラス３１の開閉位置が全閉位置又は全開位置にあることを検出するセンサ（開閉認識スイッチ）を備える場合には、当該センサによりバックドア１の重量情報（重心位置）を検出してもよい。
【００４５】
・前記第１の実施形態においては、窓ガラス３１の開閉位置が閉側にあるか開側にあるかの二者択一で電動モータ５の制御態様（速度制御態様）を変更する構成を採用したが、全閉位置及び全開位置の間でリニアに検出された窓ガラス３１の開閉位置に応じて、３種類以上に段階的に電動モータ５の制御態様を変更する構成を採用してもよい。
【００４６】
・前記第１の実施形態において、バックドア１に対して昇降する風切り用のスポイラやバックミラー等の部材及びその昇降位置を検出する検出部材（パルスセンサ等）を備える場合には、検出された各部材の昇降位置に応じて、電動モータ５の制御態様を変更する構成を採用してもよい。
【００４７】
・前記第２の実施形態において、ガラスハッチ４１の開閉位置が全閉位置又は全開位置にあることを検出するセンサ（接触スイッチ、開閉認識スイッチ）を備える場合には、当該センサによりバックドア１の重量情報（重心位置）を検出してもよい。
【００４８】
・前記第２の実施形態において、ロック装置４７を作動させる適宜の電動モータ（リリースモータ、クローザモータ）を備えていてもよい。
・前記各実施形態においては、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、電動モータ５の速度制御に係る出力デューティ値ＤＵＴＹ、即ち電動モータ５に供給される平均的な電圧を補正する構成を採用したが、例えば電動モータ５に供給される電流を補正する構成を採用してもよい。
【００４９】
・前記各実施形態においては、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、電動モータ５の速度制御態様（バックドア１の速度制御態様）を変更する構成を採用したが、例えば電動モータ５の加速度制御態様（バックドア１の加速度制御態様）を変更する構成を採用してもよい。
【００５０】
・前記各実施形態においては、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、電動モータ５の速度制御態様を変更する構成を採用したが、例えば回転速度Ｎ又は回転速度Ｎに基づく適宜の値（加速度等）によりバックドア１の挟み込みを検出する挟み込み検出手段を備える場合には、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、当該手段による挟み込みの検出態様を変更する構成を採用してもよい。具体的には、挟み込みの検出に係る回転速度Ｎ等や、これと大小比較される適宜の挟み込み判定閾値を補正する。なお、挟み込み検出手段は、例えばバックドア１の開作動において車両２の後方に障害物や人など存在する場合、若しくはバックドア１の閉作動において該バックドア１と車両２後部との間に荷物や人などが存在する場合に異物の挟み込みを検出する。
【００５１】
また、電動モータ５の起動直後等、回転速度Ｎの不安定な状態において、挟み込み検出手段による挟み込み検出を禁止する禁止手段を備える場合には、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、当該手段による挟み込み検出の禁止態様を変更する構成を採用してもよい。具体的には、挟み込み検出の禁止を解除するタイミング（電動モータ５の起動開始からの経過時間等）を補正する。
【００５２】
・前記各実施形態において、電動モータ５の回転速度Ｎを、例えばポテンショメータなどで検出してもよい。
・前記各実施形態において、電動モータ５の回転軸と減速機構６又はアーム部材７との間の動力伝達を接続・非接続とし得るクラッチを設けてもよい。この場合、バックドア１を手動で開閉操作する場合には上記動力伝達を非接続とすることで、円滑な操作が実現される。
【００５３】
・前記各実施形態において、電動モータ５のフィードバック制御にあたっては、バッテリ電圧＋Ｂの実際の電圧Ｖを考慮して出力デューティ値ＤＵＴＹを調整することが好ましい。
【００５４】
・前記実施形態において、電動モータ５のフィードバック制御にあたっては、回転速度Ｎ及び目標回転速度Ｎｔのずれ量の大きさに応じて出力デューティ値ＤＵＴＹの調整幅を変更してもよい。
【００５５】
・前記各実施形態においては、回転速度Ｎが目標回転速度Ｎｔとなるように電動モータ５を駆動制御（フィードバック制御）する構成として説明したが、該回転速度Ｎに基づくバックドア１の開閉速度が目標回転速度Ｎｔに対応するバックドア１の目標開閉速度となるように電動モータ５を駆動制御する構成としてもよい。また、バックドア１の開閉速度を直に検出する適宜のセンサを備える場合には、当該センサにより検出されたバックドア１の開閉速度が目標回転速度Ｎｔに対応するバックドア１の目標開閉速度となるように電動モータ５を駆動制御する構成としてもよい。
【００５６】
・前記各実施形態において、前記バックドア１の閉作動時における電動モータ５を駆動制御（フィードバック制御）に、本発明を適用してもよい。
・前記各実施形態において、検出されたバックドア１の重量情報に応じて、適宜の制御方式を変更する構成を採用してもよい。例えば各種報知等に係る音装置（ブザー）の発声パターンや光装置（ハザードランプ）の点滅パターンを変更したり、バックドア１の開閉許可態様を変更したりする構成を採用してもよい。また、バックドア１の開閉に関連性を有する適宜の制御装置を備える場合には、当該制御装置の制御態様を変更する構成を採用してもよい。
【００５７】
・本発明に係る車両用開閉体としては、横開きのバックドア、車両側部に設けられる乗降ドア（スウィングドア、スライドドア）、トランクリッド、サンルーフ、ヴァリオルーフ（電動メタルトップオープン等）、窓ガラス等への適用が可能である。
【００５８】
また、例えば車両側部に設けられる車両用開閉体としてのスライドドアにおいて、電動式の開閉部材としてのスウィングドアが組み込まれた構成を採用してもよい。あるいは、車両後部に設けられる車両用開閉体としてのバックドアにおいて、電動式の開閉部材としてのスライドドアが組み込まれた構成を採用してもよい。
【００５９】
これらの各場合に、車両用開閉体の重量情報を、対応する開閉部材の開閉位置を検出するセンサ（パルスセンサ、開閉認識スイッチ）、該開閉部材の開閉駆動に係る電動モータに供給した電流又は電圧に基づいて検出してもよい。あるいは、圧電素子や電気抵抗等の接触センサ、接触スイッチ、作動トリガ（メカ、電気信号、命令）、状態認識スイッチ、クローザ信号、ラッチ信号、物体検知用の超音波センサ等により検出してもよい。
【００６０】
さらに、車両用開閉体に組み込まれた開閉部材は、該車両用開閉体に適宜の着脱機構（ロック装置等）を介して着脱自在な付属部材であってもよい。この場合、車両用開閉体の重量情報（総重量又は重心位置）を、接触スイッチ、クローザ信号、ラッチ信号等により検出してもよい。
【００６１】
・本発明に係る車両用開閉体としては、屈曲又は伸縮による外形の変化に伴ってそれ自体が形状変更するものであってもよい。このような車両用開閉体では、その重心位置が変動することで、該車両用開閉体を開閉させるために要する駆動力（操作力）及び開閉時の脈動が変化する。加えて、前記バックドア１のドア剛性が変化する。
【００６２】
これらの各場合に、車両用開閉体の重量情報（重心位置）を、対応する外形の変化を検出するセンサ（パルスセンサ、開閉認識スイッチ）、該外形の変化に係る電動モータに供給した電流又は電圧に基づいて検出してもよい。あるいは、圧電素子や電気抵抗等の接触センサ、接触スイッチ、作動トリガ（メカ、電気信号、命令）、状態認識スイッチ、クローザ信号、ラッチ信号、物体検知用の超音波センサ、加速度センサ、物体検知用の光センサ（赤外線センサ）、歪みゲージ、体積変化検知用の流量センサ（例えば、水などの液体）、温度センサ、撓みゲージ、重量検知用歪みゲージ等により検出してもよい。
【００６３】
・本発明に係る車両用開閉体としては、該車両用開閉体に適宜の着脱機構（ロック装置等）を介して着脱自在な付属部材の存否（取付け・取外し、分裂・合体）による外形の変化（体積変化）に伴ってそれ自体が形状変更するものであってもよい。
【００６４】
この場合、車両用開閉体の重量情報（総重量又は重心位置）を、対応する付属部材の存否を検出するセンサ（開閉認識スイッチ）、圧電素子や電気抵抗等の接触センサ、接触スイッチ、作動トリガ（メカ、電気信号、命令）、クローザ信号、ラッチ信号、物体検知用の超音波センサ、物体検知用の光センサ（赤外線センサ）等により検出してもよい。
【００６５】
・前記各実施形態において、目標回転速度Ｎｔ又は作動方向（電動モータの回転方向）を変更してもよい。
・前記各実施形態においては、車両用開閉体の制御装置にて、重心位置を変化させる部材の制御を行っているが、重心位置を変化させる部材に関しては、全く別の制御装置が制御を行ってもよい。また、制御装置に構成される重心位置の変化の認識を、車両用開閉体の制御装置が直接又は間接的（通信等）により検出してもよい。
【００６６】
・車両用開閉体の重心を変化させる部材が複数ある場合においても、これらの複数の部材の重心情報を取得し、組み合わせることにより、制御装置の制御態様を変更する構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す側面図。
【図２】同実施形態を示す側面図。
【図３】同実施形態の電気的構成を示すブロック図。
【図４】同実施形態の制御態様を示すフローチャート。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す側面図。
【図６】同実施形態の電気的構成を示すブロック図。
【図７】同実施形態の制御態様を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６８】
１…車両用開閉体としてのバックドア、５…駆動部材としての電動モータ、１０…制御装置、１１…ＣＰＵ、１２，１３…入力回路、１４…駆動回路、３１…開閉部材としての窓ガラス、３２…窓用モータ、３４…検出手段としてのパルスセンサ、４１…開閉部材としてのガラスハッチ、４６…ストライカ、４７…ロック装置、４８…検出手段としてのロックスイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用開閉体の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車などの車両用開閉体の制御装置として、該開閉体がどのような使用環境にあるかを適宜のセンサにて検出するとともに、その検出結果に応じて開閉に係る駆動力などを補正制御するものが知られている。
【０００３】
すなわち、例えば特許文献１では、車両用開閉体としてのバックドアにおいて、その作動に係るガスダンパの使用環境及び温度を検出するセンサを搭載し、その検出結果に応じて駆動力を補正制御している。
【０００４】
また、特許文献２では、車両用開閉体としてのバックドアにおいて、停車状態を検出する傾斜センサを搭載し、その検出結果に応じて駆動力を補正制御している。
【特許文献１】特開２００５−３３６７７２号公報
【特許文献２】特開２００２−３６４２４９号公報
【特許文献３】特開２００２−６７６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、これらの従来技術は、車両用開閉体の使用環境の検出結果に応じて制御態様を変更するものである。一方、車両用開閉体としては、その利便性等を考慮して該開閉体自体が形状変更可能なものが提案されている。例えば特許文献３では、車両用開閉体としてのバックドアの中間部位を屈曲可能な構造にすることで、該バックドアを狭小な空間内で効率的に開閉することが提案されている。このように車両用開閉体自体が形状変更する場合、車両用開閉体自体の重心の位置が変化する。このため、従来のように実質的に剛体と見なした車両用開閉体の制御と同じ制御では、バランスを保ちながら車両用開閉を作動させることが困難となり得る。
【０００６】
本発明の目的は、車両用開閉体自体が形状変更可能な構造を有する構成において、該開閉体の制御をより好適に行うことができる車両用開閉体の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用開閉体を開閉させる駆動部材を駆動制御する車両用開閉体の制御装置において、前記車両用開閉体は、それ自体が形状変更可能な構造を有し、前記車両用開閉体自体の形状変更に応じた該車両用開閉体の重量情報を検出する検出手段と、前記検出された重量情報に応じて制御態様を変更する変更手段とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記車両用開閉体は、該車両用開閉体に組み込まれた開閉部材の作動に伴ってそれ自体が形状変更することを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記検出手段は、前記開閉部材の開閉位置を検出することを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記車両用開閉体は、屈曲又は伸縮による外形の変化に伴ってそれ自体が形状変更することを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記検出手段は、前記車両用開閉体の外形の変化を検出することを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記車両用開閉体は、該車両用開閉体に着脱自在な付属部材の存否によってそれ自体が形状変更することを要旨とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記検出手段は、前記付属部材の存否を検出することを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記変更手段は、前記駆動部材の駆動力の制御態様を変更することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、２、４又は６に記載の発明では、前記車両用開閉体自体の形状変更によってその重心の位置が変化しても、前記検出手段の重量情報によりその重心の位置を検出することができる。このため、その重量情報を用いて実質的に形状変更していない（剛体と見なした）車両用開閉体の作動と同様に、バランスを保ちながら車両用開閉体を作動させることができる。このような発明であれば、車両用開閉体自体の形状変更によってその重心の位置を変化させる車両用開閉体を制御することができ、また、従来のように実質的に形状変更していない（剛体と見なした）車両用開閉体も（重心の位置が変わらないため）制御することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、前記検出手段は、前記開閉部材の開閉位置を検出することで、該開閉位置に応じて変動する前記車両用開閉体の重心位置をその重量情報として検出することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、前記検出手段は、前記車両用開閉体の外形の変化を検出することで、該外形の変化に応じて変動する前記車両用開閉体の重心位置をその重量情報として検出することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明では、前記検出手段は、前記付属部材の存否を検出することで、該付属部材の存否に応じて変動する前記車両用開閉体の総重量又は重心位置をその重量情報として検出することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明では、前記変更手段により、前記検出された重量情報に応じて前記駆動部材の駆動力の制御態様が変更される。従って、例えば前記検出された重量情報が、前記車両用開閉体の開閉のためにより大きな前記駆動部材の駆動力を必要としている状態を表している場合に、これに対応して前記駆動部材の駆動力が大きくなるような制御態様の変更を行うことで、前記駆動部材の駆動制御をより好適に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２は、車両用開閉体としてのバックドア（テールゲート）１及びその周辺構造を概略的に示す側面図である。同図に示されるように、車両２の後部には、バックドア１がドアヒンジ３を介して開閉自在に取着されるとともに、該バックドア１は、ガスダンパ４によって支持される。なお、バックドア１は、車両２の上縁に設置された前記ドアヒンジ３を中心に上方に押し上げられる態様で開放されるもので、ガスダンパ４は、そのガス反力にてこのときのバックドア１の押し上げを助勢する。
【００１８】
また、車両２の後部には、駆動部材としての電動モータ５が設置されるとともに、該電動モータ５の回転軸は、減速機構６を介して長尺状のアーム部材７に駆動連結される。さらに、アーム部材７の先端は、棒状のロッド８の一端に回転自在に連結されるとともに、該ロッド８の他端は、前記バックドア１に回転自在に連結される。従って、前記電動モータ５（回転軸）を回転させると、該電動モータ５の回転が減速機構６を介して減速されてアーム部材７に伝達され、該アーム部材７の回動に伴いロッド８が押し引きされることで前記バックドア１が開方向又は閉方向に駆動される。そして、バックドア１は、完全に閉鎖状態となる全閉位置（図１参照）から、最大限の開放状態となる全開位置（図２参照）までの間を移動する。
【００１９】
さらに、前記バックドア１には、開閉部材としての窓ガラス３１が組み込まれるとともに、該窓ガラス３１と適宜の動力伝達機構（例えばＸアーム式レギュレータ）を介して連結された窓用モータ３２が組み込まれている。なお、窓用モータ３２は、その回転が動力伝達機構を介して上下方向の運動に変換されることで、前記窓ガラス３１を上下方向に摺動させる態様で開閉させる。図１に示したように、窓ガラス３１の開放量（開度）の増大に伴い該窓ガラス３１がバックドア１の先端側（下側）に移動すると、該バックドア１の重心位置は、該先端側に移動する。つまり、前記バックドア１は、それ自体の形状変化を伴う窓ガラス３１の開閉位置に応じてその重心位置が変動するようになっている。そして、前記ドアヒンジ３からバックドア１の重心位置までの距離が、窓ガラス３１の開閉位置に応じて変動することで、該バックドア１を開閉させる際の前記ドアヒンジ３を中心とする力のモーメント、即ち該バックドア１を開閉させるために前記電動モータ５の要する駆動力（操作力）が変化する。
【００２０】
次に、バックドア１の開閉等の制御に係る制御装置１０の電気的な構成について説明する。図３は、車両２に設置される制御装置１０及びその周辺構造の電気的構成を示すブロック図である。同図に示されるように、制御装置１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１と、該ＣＰＵ１１に電気的に接続された入力回路１２，１３，１６及び駆動回路１４，１７とを備えて構成されている。なお、ＣＰＵ１１は、その演算処理に係る各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、各種データ（演算処理結果等）を一時記憶するＲＡＭ、タイマ等の機能を一体的に有するものである。このＣＰＵ１１には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂを電源回路１５を介して所定電圧（例えば５Ｖ）に変換した電源電圧が供給されている。
【００２１】
ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介してバッテリ電圧＋Ｂを入力するとともに、該バッテリ電圧＋Ｂに基づいてバッテリの実際の電圧Ｖを検出する。また、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して車外操作スイッチ２１に接続されるとともに、該車外操作スイッチ２１からの信号に基づいて前記バックドア１の車外側からの開閉操作の有無を検出する。さらに、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して室内操作スイッチ２２に接続されるとともに、該室内操作スイッチ２２からの信号に基づいて前記バックドア１の室内側からの開閉操作の有無を検出する。また、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して窓操作スイッチ３３に接続されるとともに、該窓操作スイッチ３３からの信号に基づいて前記窓ガラス３１の開閉操作の有無を検出する。
【００２２】
さらにまた、ＣＰＵ１１は、入力回路１３を介してパルスセンサ２３に接続されるとともに、該パルスセンサ２３からのパルス信号に基づいて前記電動モータ５の回転角度及び回転速度Ｎ等を検出する。すなわち、このパルスセンサ２３は、電動モータ５により回転駆動される環状の磁石の、所定角度ごとに極性（Ｎ極、Ｓ極）の切り替わる外周面に対向配置される一対のホール素子を備えるとともに、該磁石即ち電動モータ５の所定角度ごとの回転の都度にこれらホール素子から互いに位相の異なるパルス信号を出力する。従って、ＣＰＵ１１は、例えばいずれか一方のパルス信号の立ち上がりエッジ（又は立ち下がりエッジ）をカウントすることで電動モータ５の回転角度を検出するとともに、該立ち上がりエッジ（又は立ち下がりエッジ）の時間間隔に基づいて電動モータ５の回転速度Ｎを検出し、更に両パルス信号の位相差に基づいて該電動モータ５の回転方向（正転又は逆転）を検出する。なお、電動モータ５の回転角度、回転速度Ｎ及び回転方向は、基本的に前記バックドア１の開閉位置、開閉速度及び開閉方向とそれぞれ一対一で対応（同期）することはいうまでもない。
【００２３】
また、ＣＰＵ１１は、入力回路１６を介して検出手段としてのパルスセンサ３４に接続されるとともに、該パルスセンサ３４からのパルス信号に基づいて前記窓用モータ３２の回転角度等を検出する。すなわち、このパルスセンサ２３は、窓用モータ３２により回転駆動される環状の磁石の、所定角度ごとに極性（Ｎ極、Ｓ極）の切り替わる外周面に対向配置される一対のホール素子を備えるとともに、該磁石即ち窓用モータ３２の所定角度ごとの回転の都度にこれらホール素子から互いに位相の異なるパルス信号を出力する。従って、ＣＰＵ１１は、例えばいずれか一方のパルス信号の立ち上がりエッジ（又は立ち下がりエッジ）をカウントすることで窓用モータ３２の回転角度を検出するとともに、両パルス信号の位相差に基づいて該窓用モータ３２の回転方向（正転又は逆転）を検出する。なお、窓用モータ３２の回転角度及び回転方向は、基本的に前記窓ガラス３１の開閉位置及び開閉方向とそれぞれ一対一で対応（同期）することはいうまでもない。従って、窓用モータ３２の回転角度が検出されることで、窓ガラス３１の開閉位置即ち前記バックドア１の重量情報としての重心位置が検出される。
【００２４】
前記駆動回路１４には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂが供給されるとともに、前記電動モータ５が接続される。駆動回路１４は、ＣＰＵ１１からの出力デューティ値ＤＵＴＹに基づいて、電動モータ５に供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性を切り替えるとともに、該バッテリ電圧＋Ｂを供給／非供給とするオン／オフの比率（デューティ比）を変化させる。つまり、電動モータ５は、ＣＰＵ１１からの出力デューティ値ＤＵＴＹに基づき、供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性が制御されることでその回転方向（正転又は逆転）が制御されるとともに、デューティ比が制御（いわゆるＰＷＭ制御）されることで、供給される平均的な電圧即ち回転速度Ｎが制御される。
【００２５】
前記駆動回路１７には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂが供給されるとともに、前記窓用モータ３２が接続される。駆動回路１７は、ＣＰＵ１１からの駆動信号に基づいて、窓用モータ３２に供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性を切り替えるとともに、該バッテリ電圧＋Ｂを供給／非供給とするオン／オフの比率（デューティ比）を変化させる。つまり、窓用モータ３２は、ＣＰＵ１１からの駆動信号に基づき、供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性が制御されることでその回転方向（正転又は逆転）が制御されるとともに、デューティ比が制御（いわゆるＰＷＭ制御）されることで、供給される平均的な電圧即ち回転速度が制御される。
【００２６】
なお、本実施形態では、電動モータ５の回転角度（バックドア１の開閉位置）に対応して、目標回転速度Ｎｔが予め設定されており、ＣＰＵ１１は、前記検出された回転速度Ｎが該目標回転速度Ｎｔに一致するように出力デューティ値ＤＵＴＹを制御（フィードバック制御）する。このとき、ＣＰＵ１１は、前記検出された窓ガラス３１の開閉位置、即ちバックドア１の重心位置に応じて、必要な駆動力を確保すべく、前記出力デューティ値ＤＵＴＹを補正する。つまり、ＣＰＵ１１は、窓ガラス３１の開閉位置に応じて、電動モータ５の速度制御態様（目標回転速度Ｎｔに対する回転速度Ｎの制御態様）を変更する。
【００２７】
具体的には、ＣＰＵ１１は、前記検出された窓ガラス３１の開閉位置が全閉位置から所定の半開位置までの間にあるときにはそのときの出力デューティ値ＤＵＴＹが、一方、該検出された窓ガラス３１の開閉位置が上記所定の半開位置から全開位置までの間にあるときには、必要な駆動力を確保すべく、そのときの出力デューティ値ＤＵＴＹを増大した値がそれぞれ設定されるように、該出力デューティ値ＤＵＴＹを選択的に補正する。これにより、前記バックドア１の重心位置の変化に対応して該バックドア１を開閉させるための電動モータ５の駆動力が好適に確保される。
【００２８】
次に、ＣＰＵ１１によるバックドア１の開閉駆動態様について説明する。図４は、前記バックドア１の開作動時における電動モータ５のフィードバック制御態様を示すフローチャートである。この処理は、前記車外操作スイッチ２１又は室内操作スイッチ２２からの信号に基づき前記バックドア１の開操作が検出されて、該バックドア１が開作動を開始していることを条件に、電動モータ５が駆動停止されるまでの間で所定時間ごとの定時割り込みにより繰り返し実行される。
【００２９】
処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ１１は、Ｓ（ステップ）１において、各種データの入力処理を実行する。そして、ＣＰＵ１１は、Ｓ２において、前記検出された窓ガラス３１の開閉位置が閉側（全閉位置から所定の半開位置までの間）にあるか開側（所定の半開位置から全開位置までの間）にあるかを判断する。
【００３０】
そして、窓ガラス３１の開閉位置が閉側にあると判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ３において、電動モータ５の回転速度Ｎを目標回転速度Ｎｔに一致させるべく算出された出力デューティ値ＤＵＴＹをそのまま設定して該電動モータ５を回転駆動する、「制御１」の作動を実行する。一方、窓ガラス３１の開閉位置が開側にあると判断されると、ＣＰＵ１１は、必要な駆動力を確保すべく、Ｓ４において、上記出力デューティ値ＤＵＴＹを増大した値を設定して前記電動モータ５を回転駆動する、「制御２」の作動を実行する。そして、Ｓ３、４のいずれかの処理を行ったＣＰＵ１１は、その後の処理を一旦終了する。なお、ＣＰＵ１１によるＳ２での判断に応じたＳ３又はＳ４の処理が、変更手段に相当する。
【００３１】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、バックドア１自体の形状変更によってその重心の位置が変化しても、パルスセンサ３４の重量情報（窓ガラス３１の開閉位置）によりその重心の位置を検出することができる。このため、その重量情報を用いて実質的に形状変更していない（剛体と見なした）バックドアの作動と同様に、バランスを保ちながらバックドア１を作動させることができる。このような発明であれば、バックドア１自体の形状変更によってその重心の位置を変化させるバックドア１を制御することができ、また、従来のように実質的に形状変更していない（剛体と見なした）バックドアも（重心の位置が変わらないため）制御することができる。
【００３２】
（２）本実施形態では、パルスセンサ３４により窓ガラス３１の開閉位置を検出することで、該開閉位置に応じて変動するバックドア１の重心位置をその重量情報として検出することができる。
【００３３】
（３）本実施形態では、バックドア１自体の形状変更に応じた制御（開閉制御）を行うことで、信頼性の高い制御を行うことができる。
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態のバックドア１に組み込まれる開閉部材の構造を変更した構成であるため、同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００３４】
図５は、本実施形態のバックドア１及びその周辺構造を概略的に示す側面図である。なお、図５では、便宜的にガスダンパ４及びロッド８を割愛して図示している。同図に示されるように、前記バックドア１には、開閉部材としてのガラスハッチ４１が組み込まれている。このガラスハッチ４１は、ヒンジピン４２を介してバックドア１の主要部分をなすバックドア本体４３に対し開閉自在に取着されるとともに、ガスダンパ４４によって支持される。
【００３５】
また、ガラスハッチ４１の下端部には、ストライカ４６が設置されるとともに、バックドア本体４３には、ストライカ４６に対向してロック装置４７が設置されている。ガラスハッチ４１は、その閉作動に際しストライカ４６及びロック装置４７が係合することで全閉位置に保持されるとともに、これらストライカ４６及びロック装置４７の係合が解除されることでガスダンパ４４のガス反力にて全開位置まで押し上げられる。このとき、ガラスハッチ４１は、バックドア本体４３の上縁に設置された前記ヒンジピン４２を中心に上方に押し上げられる態様で開放される。つまり、ガラスハッチ４１は、ストライカ４６及びロック装置４７が係合状態にあるときに全閉位置に配置され、ストライカ４６及びロック装置４７の係合が解除される非係合状態にあるときに全開位置に配置される。
【００３６】
なお、バックドア本体４３には、ロック装置４７のストライカ４６との係合・非係合状態を検出する検出手段としてのロックスイッチ４８が設置されている。従って、このロックスイッチ４８により、ガラスハッチ４１が全閉位置又は全開位置に配置されていることが検出される。ガラスハッチ４１の開閉位置（全閉位置又は全開位置）に応じて、前記バックドア１の重心位置が移動することはいうまでもない。つまり、前記バックドア１は、それ自体の形状変化を伴うガラスハッチ４１の開閉位置に応じてその重心位置が変動するようになっている。従って、ストライカ４６及びロック装置４７の係合・非係合状態が検出されることで、ガラスハッチ４１の開閉位置即ち前記バックドア１の重量情報としての重心位置が検出される。そして、前記バックドア１の重心位置が、ガラスハッチ４１の開閉位置に応じて変動することで、該バックドア１を開閉させる際の前記ドアヒンジ３を中心とする力のモーメント、即ち該バックドア１を開閉させるために前記電動モータ５の要する駆動力が変化する。加えて、前記バックドア１のドア剛性が変化する。
【００３７】
次に、バックドア１の開閉等の制御に係る制御装置１０の電気的な構成について説明する。図６は、本実施形態の制御装置１０及びその周辺構造の電気的構成を示すブロック図である。同図に示されるように、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して前記ロックスイッチ４８に接続されるとともに、該ロックスイッチ４８からの信号に基づいてストライカ４６及びロック装置４７の係合・非係合状態、即ちガラスハッチ４１の開閉位置（全閉位置又は全開位置）を検出する。
【００３８】
そして、ＣＰＵ１１は、前述の出力デューティ値ＤＵＴＹの制御（フィードバック制御）に際し、前記検出されたガラスハッチ４１の開閉位置、即ちバックドア１の重心位置に応じて、必要な駆動力を確保すべく、前記出力デューティ値ＤＵＴＹを補正する。つまり、ＣＰＵ１１は、ガラスハッチ４１の開閉位置に応じて、電動モータ５の速度制御態様（目標回転速度Ｎｔに対する回転速度Ｎの制御態様）を変更する。
【００３９】
次に、ＣＰＵ１１によるバックドア１の開閉駆動態様について説明する。図７は、前記バックドア１の開作動時における電動モータ５のフィードバック制御態様を示すフローチャートである。この処理は、前記車外操作スイッチ２１又は室内操作スイッチ２２からの信号に基づき前記バックドア１の開操作が検出されて、該バックドア１が開作動を開始していることを条件に、電動モータ５が駆動停止されるまでの間で所定時間ごとの定時割り込みにより繰り返し実行される。
【００４０】
処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１１において、各種データの入力処理を実行する。そして、ＣＰＵ１１は、Ｓ１２において、前記検出されたガラスハッチ４１の開閉位置が全閉位置にあるか全開位置にあるかを判断する。
【００４１】
そして、ガラスハッチ４１の開閉位置が全閉位置にあると判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１３において、電動モータ５の回転速度Ｎを目標回転速度Ｎｔに一致させるべく算出された出力デューティ値ＤＵＴＹを第１の態様で補正した値を設定して、そのときの重心位置に対応して必要な駆動力が確保されるように前記電動モータ５を回転駆動する、「制御１」の作動を実行する。一方、ガラスハッチ４１の開閉位置が全開位置にあると判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１４において、上記出力デューティ値ＤＵＴＹを第２の態様で補正した値を設定して、そのときの重心位置に対応して必要な駆動力が確保されるように前記電動モータ５を回転駆動する、「制御２」の作動を実行する。そして、Ｓ１３、１４のいずれかの処理を行ったＣＰＵ１１は、その後の処理を一旦終了する。なお、ＣＰＵ１１によるＳ１２での判断に応じたＳ１３又はＳ１４の処理が、変更手段に相当する。
【００４２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果が得られるようになる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４３】
・前記第１の実施形態において、窓ガラス３１を開閉駆動する際に窓用モータ３２に供給した電流又は電圧に基づいて、バックドア１の重量情報（重心位置）を検出してもよい。
【００４４】
・前記第１の実施形態において、窓ガラス３１の開閉位置が全閉位置又は全開位置にあることを検出するセンサ（開閉認識スイッチ）を備える場合には、当該センサによりバックドア１の重量情報（重心位置）を検出してもよい。
【００４５】
・前記第１の実施形態においては、窓ガラス３１の開閉位置が閉側にあるか開側にあるかの二者択一で電動モータ５の制御態様（速度制御態様）を変更する構成を採用したが、全閉位置及び全開位置の間でリニアに検出された窓ガラス３１の開閉位置に応じて、３種類以上に段階的に電動モータ５の制御態様を変更する構成を採用してもよい。
【００４６】
・前記第１の実施形態において、バックドア１に対して昇降する風切り用のスポイラやバックミラー等の部材及びその昇降位置を検出する検出部材（パルスセンサ等）を備える場合には、検出された各部材の昇降位置に応じて、電動モータ５の制御態様を変更する構成を採用してもよい。
【００４７】
・前記第２の実施形態において、ガラスハッチ４１の開閉位置が全閉位置又は全開位置にあることを検出するセンサ（接触スイッチ、開閉認識スイッチ）を備える場合には、当該センサによりバックドア１の重量情報（重心位置）を検出してもよい。
【００４８】
・前記第２の実施形態において、ロック装置４７を作動させる適宜の電動モータ（リリースモータ、クローザモータ）を備えていてもよい。
・前記各実施形態においては、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、電動モータ５の速度制御に係る出力デューティ値ＤＵＴＹ、即ち電動モータ５に供給される平均的な電圧を補正する構成を採用したが、例えば電動モータ５に供給される電流を補正する構成を採用してもよい。
【００４９】
・前記各実施形態においては、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、電動モータ５の速度制御態様（バックドア１の速度制御態様）を変更する構成を採用したが、例えば電動モータ５の加速度制御態様（バックドア１の加速度制御態様）を変更する構成を採用してもよい。
【００５０】
・前記各実施形態においては、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、電動モータ５の速度制御態様を変更する構成を採用したが、例えば回転速度Ｎ又は回転速度Ｎに基づく適宜の値（加速度等）によりバックドア１の挟み込みを検出する挟み込み検出手段を備える場合には、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、当該手段による挟み込みの検出態様を変更する構成を採用してもよい。具体的には、挟み込みの検出に係る回転速度Ｎ等や、これと大小比較される適宜の挟み込み判定閾値を補正する。なお、挟み込み検出手段は、例えばバックドア１の開作動において車両２の後方に障害物や人など存在する場合、若しくはバックドア１の閉作動において該バックドア１と車両２後部との間に荷物や人などが存在する場合に異物の挟み込みを検出する。
【００５１】
また、電動モータ５の起動直後等、回転速度Ｎの不安定な状態において、挟み込み検出手段による挟み込み検出を禁止する禁止手段を備える場合には、検出されたバックドア１の重心位置に応じて、当該手段による挟み込み検出の禁止態様を変更する構成を採用してもよい。具体的には、挟み込み検出の禁止を解除するタイミング（電動モータ５の起動開始からの経過時間等）を補正する。
【００５２】
・前記各実施形態において、電動モータ５の回転速度Ｎを、例えばポテンショメータなどで検出してもよい。
・前記各実施形態において、電動モータ５の回転軸と減速機構６又はアーム部材７との間の動力伝達を接続・非接続とし得るクラッチを設けてもよい。この場合、バックドア１を手動で開閉操作する場合には上記動力伝達を非接続とすることで、円滑な操作が実現される。
【００５３】
・前記各実施形態において、電動モータ５のフィードバック制御にあたっては、バッテリ電圧＋Ｂの実際の電圧Ｖを考慮して出力デューティ値ＤＵＴＹを調整することが好ましい。
【００５４】
・前記実施形態において、電動モータ５のフィードバック制御にあたっては、回転速度Ｎ及び目標回転速度Ｎｔのずれ量の大きさに応じて出力デューティ値ＤＵＴＹの調整幅を変更してもよい。
【００５５】
・前記各実施形態においては、回転速度Ｎが目標回転速度Ｎｔとなるように電動モータ５を駆動制御（フィードバック制御）する構成として説明したが、該回転速度Ｎに基づくバックドア１の開閉速度が目標回転速度Ｎｔに対応するバックドア１の目標開閉速度となるように電動モータ５を駆動制御する構成としてもよい。また、バックドア１の開閉速度を直に検出する適宜のセンサを備える場合には、当該センサにより検出されたバックドア１の開閉速度が目標回転速度Ｎｔに対応するバックドア１の目標開閉速度となるように電動モータ５を駆動制御する構成としてもよい。
【００５６】
・前記各実施形態において、前記バックドア１の閉作動時における電動モータ５を駆動制御（フィードバック制御）に、本発明を適用してもよい。
・前記各実施形態において、検出されたバックドア１の重量情報に応じて、適宜の制御方式を変更する構成を採用してもよい。例えば各種報知等に係る音装置（ブザー）の発声パターンや光装置（ハザードランプ）の点滅パターンを変更したり、バックドア１の開閉許可態様を変更したりする構成を採用してもよい。また、バックドア１の開閉に関連性を有する適宜の制御装置を備える場合には、当該制御装置の制御態様を変更する構成を採用してもよい。
【００５７】
・本発明に係る車両用開閉体としては、横開きのバックドア、車両側部に設けられる乗降ドア（スウィングドア、スライドドア）、トランクリッド、サンルーフ、ヴァリオルーフ（電動メタルトップオープン等）、窓ガラス等への適用が可能である。
【００５８】
また、例えば車両側部に設けられる車両用開閉体としてのスライドドアにおいて、電動式の開閉部材としてのスウィングドアが組み込まれた構成を採用してもよい。あるいは、車両後部に設けられる車両用開閉体としてのバックドアにおいて、電動式の開閉部材としてのスライドドアが組み込まれた構成を採用してもよい。
【００５９】
これらの各場合に、車両用開閉体の重量情報を、対応する開閉部材の開閉位置を検出するセンサ（パルスセンサ、開閉認識スイッチ）、該開閉部材の開閉駆動に係る電動モータに供給した電流又は電圧に基づいて検出してもよい。あるいは、圧電素子や電気抵抗等の接触センサ、接触スイッチ、作動トリガ（メカ、電気信号、命令）、状態認識スイッチ、クローザ信号、ラッチ信号、物体検知用の超音波センサ等により検出してもよい。
【００６０】
さらに、車両用開閉体に組み込まれた開閉部材は、該車両用開閉体に適宜の着脱機構（ロック装置等）を介して着脱自在な付属部材であってもよい。この場合、車両用開閉体の重量情報（総重量又は重心位置）を、接触スイッチ、クローザ信号、ラッチ信号等により検出してもよい。
【００６１】
・本発明に係る車両用開閉体としては、屈曲又は伸縮による外形の変化に伴ってそれ自体が形状変更するものであってもよい。このような車両用開閉体では、その重心位置が変動することで、該車両用開閉体を開閉させるために要する駆動力（操作力）及び開閉時の脈動が変化する。加えて、前記バックドア１のドア剛性が変化する。
【００６２】
これらの各場合に、車両用開閉体の重量情報（重心位置）を、対応する外形の変化を検出するセンサ（パルスセンサ、開閉認識スイッチ）、該外形の変化に係る電動モータに供給した電流又は電圧に基づいて検出してもよい。あるいは、圧電素子や電気抵抗等の接触センサ、接触スイッチ、作動トリガ（メカ、電気信号、命令）、状態認識スイッチ、クローザ信号、ラッチ信号、物体検知用の超音波センサ、加速度センサ、物体検知用の光センサ（赤外線センサ）、歪みゲージ、体積変化検知用の流量センサ（例えば、水などの液体）、温度センサ、撓みゲージ、重量検知用歪みゲージ等により検出してもよい。
【００６３】
・本発明に係る車両用開閉体としては、該車両用開閉体に適宜の着脱機構（ロック装置等）を介して着脱自在な付属部材の存否（取付け・取外し、分裂・合体）による外形の変化（体積変化）に伴ってそれ自体が形状変更するものであってもよい。
【００６４】
この場合、車両用開閉体の重量情報（総重量又は重心位置）を、対応する付属部材の存否を検出するセンサ（開閉認識スイッチ）、圧電素子や電気抵抗等の接触センサ、接触スイッチ、作動トリガ（メカ、電気信号、命令）、クローザ信号、ラッチ信号、物体検知用の超音波センサ、物体検知用の光センサ（赤外線センサ）等により検出してもよい。
【００６５】
・前記各実施形態において、目標回転速度Ｎｔ又は作動方向（電動モータの回転方向）を変更してもよい。
・前記各実施形態においては、車両用開閉体の制御装置にて、重心位置を変化させる部材の制御を行っているが、重心位置を変化させる部材に関しては、全く別の制御装置が制御を行ってもよい。また、制御装置に構成される重心位置の変化の認識を、車両用開閉体の制御装置が直接又は間接的（通信等）により検出してもよい。
【００６６】
・車両用開閉体の重心を変化させる部材が複数ある場合においても、これらの複数の部材の重心情報を取得し、組み合わせることにより、制御装置の制御態様を変更する構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す側面図。
【図２】同実施形態を示す側面図。
【図３】同実施形態の電気的構成を示すブロック図。
【図４】同実施形態の制御態様を示すフローチャート。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す側面図。
【図６】同実施形態の電気的構成を示すブロック図。
【図７】同実施形態の制御態様を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６８】
１…車両用開閉体としてのバックドア、５…駆動部材としての電動モータ、１０…制御装置、１１…ＣＰＵ、１２，１３…入力回路、１４…駆動回路、３１…開閉部材としての窓ガラス、３２…窓用モータ、３４…検出手段としてのパルスセンサ、４１…開閉部材としてのガラスハッチ、４６…ストライカ、４７…ロック装置、４８…検出手段としてのロックスイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用開閉体を開閉させる駆動部材を駆動制御する車両用開閉体の制御装置において、
前記車両用開閉体は、それ自体が形状変更可能な構造を有し、
前記車両用開閉体自体の形状変更に応じた該車両用開閉体の重量情報を検出する検出手段と、
前記検出された重量情報に応じて制御態様を変更する変更手段とを備えたことを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記車両用開閉体は、該車両用開閉体に組み込まれた開閉部材の作動に伴ってそれ自体が形状変更することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記検出手段は、前記開閉部材の開閉位置を検出することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記車両用開閉体は、屈曲又は伸縮による外形の変化に伴ってそれ自体が形状変更することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記検出手段は、前記車両用開閉体の外形の変化を検出することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記車両用開閉体は、該車両用開閉体に着脱自在な付属部材の存否によってそれ自体が形状変更することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記検出手段は、前記付属部材の存否を検出することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記変更手段は、前記駆動部材の駆動力の制御態様を変更することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項１】
車両用開閉体を開閉させる駆動部材を駆動制御する車両用開閉体の制御装置において、
前記車両用開閉体は、それ自体が形状変更可能な構造を有し、
前記車両用開閉体自体の形状変更に応じた該車両用開閉体の重量情報を検出する検出手段と、
前記検出された重量情報に応じて制御態様を変更する変更手段とを備えたことを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記車両用開閉体は、該車両用開閉体に組み込まれた開閉部材の作動に伴ってそれ自体が形状変更することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記検出手段は、前記開閉部材の開閉位置を検出することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記車両用開閉体は、屈曲又は伸縮による外形の変化に伴ってそれ自体が形状変更することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記検出手段は、前記車両用開閉体の外形の変化を検出することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記車両用開閉体は、該車両用開閉体に着脱自在な付属部材の存否によってそれ自体が形状変更することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記検出手段は、前記付属部材の存否を検出することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用開閉体の制御装置において、
前記変更手段は、前記駆動部材の駆動力の制御態様を変更することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−７９５２（Ｐ２００８−７９５２Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７６３９２（Ｐ２００６−１７６３９２）
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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