JP2020180429A - 開閉体駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉体の「ばたつき」を抑制できる容易な制御方法を用いた開閉体駆動機構を提供する。【解決手段】開閉駆動機構は、基体と、開閉体と、開閉体を駆動する駆動部と、駆動部の駆動を制御する制御部と、開閉体の移動を検知する移動検知部とを備えた開閉体駆動機構であって、制御部による開閉体の落下を防止する落下防止制御は、開閉体の目標となる移動速度を定めた目標移動速度と移動検知部の情報に基づいて得られた開閉体の実際の移動速度とを比較して、開閉体の実際の移動速度が目標移動速度となるように駆動部の駆動を制御するフィードバック制御を行い、開閉体が閉位置から開方向へ動く際に、外力によって開閉体が目標移動速度よりも速く移動した際に、フィードバック制御によって開閉体の移動速度が減速したときに、フィードバック制御をリセットし、実際の開閉体の速度と目標移動速度とを比較して開閉体の実際の移動速度が目標移動速度となるように駆動部の駆動を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、開閉体駆動機構に関する。

駆動部の駆動によって移動をする移動体は、例えば車両に用いられる後部ドアのように、所定の動作をするように制御される。このような動作を行う装置としては、ＣＰＵ等の制御手段によって被駆動体を駆動する電動モータを目標速度で作動させるモータ制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

このような装置では、回転センサ等の検知部が検知した情報によって移動体の移動速度が連続して速すぎ、若しくは、遅すぎの何れかの状態を複数計測した場合には、目標速度に修正を加える調整量を適宜調整する制御が行われる。

特開平９−１２５８１８号公報

しかし、一時的な外力（例えば、開閉体と開口部との間に設けられるウエザーストリップの弾性力等）によって、クローズ機構のラッチが解除された際に開閉体が速く移動した場合には、制御部は、開閉体の移動速度を目標速度に近づけるために開閉体の駆動を低速とするように、開閉体を制御する。その結果、開閉体の速度の増減が短時間に生じて開閉体がバタバタ動くような「ばたつき」と呼ばれる現象を生じることとなる。この「ばたつき」において、開閉体が速く駆動をした際には、制御部は、開閉体が目標速度となるように駆動部の駆動を低速若しくは停止するように制御するので、開閉体が自重を支えるための駆動力を失い、開閉体が落下する現象が生じ、場合によっては開閉体がクローズ機構との係合を生じ得る。つまり、開閉体の開作動において、開閉体が目標速度となるようにフィードバック制御することによる開閉体の落下を抑制する必要がある。

本発明の目的は、開閉体の「ばたつき」を抑制できる容易な制御方法を用いた開閉体駆動機構を提供することである。

本発明の開閉体駆動機構は、
基体と、前記基体に対する開位置と閉位置との間を移動する開閉体と、前記開閉体を駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動を制御する制御部と、前記開閉体の移動を検知する移動検知部とを備えた開閉体駆動機構であって、
前記制御部は、前記開閉体の落下を防止する落下防止制御を有し、
前記落下防止制御は、
前記開閉体の目標となる移動速度を定めた目標移動速度と前記移動検知部の情報に基づいて得られた前記開閉体の実際の移動速度とを比較して、前記開閉体の実際の移動速度が前記目標移動速度となるように前記駆動部の駆動を制御するフィードバック制御を行い、
前記開閉体が前記閉位置から開方向へ動く際に、外力によって前記開閉体が移動した場合に、前記開閉体の移動速度が減速したとき、または、前記開閉体が閉位置側から開位置側へと移動するのを許容する移動制解除に関する情報を得たときに、前記フィードバック制御をリセットし、実際の前記開閉体の速度と前記目標移動速度とを比較して前記開閉体の実際の移動速度が前記目標移動速度となるように前記駆動部の駆動を制御する。本発明の開閉体駆動機構は、開作動初期の開閉体の落下移動を抑制できる。
また、本発明の開閉体駆動機構は、前記開閉体の移動速度の減速が前記制御部のフィードバック制御による減速とすることもでき、このときの減速は、前記開閉体が前記目標移動速度よりも速く移動したことに基づくフィードバック制御による減速とすることもできる。

本発明によれば、開閉体の「ばたつき」を容易な制御方法により抑制することができる。

本発明の実施の形態の開閉体駆動機構を備えた自動車後部の、開口部を開状態としたときの部分拡大側面図である。 本実施の形態の開閉体駆動機構を備えた自動車後部の、開口部を閉状態としたときの部分拡大側面図である。 開閉体駆動機構の制御系を説明するブロック図である。 開閉体の移動速度の時間変化を示す図である。 開閉体駆動機構における開閉体開閉制御の説明に供するフローチャートである。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態では、開閉体駆動機構１の一例として、バックドアを開閉制御する自動車を例示するが、開閉体駆動機構１は、店舗やガレージ等の構造物に設置されるシャッター、引き戸、開き扉、または、構造物正面の開口の上方に配置される折りたたみ式の庇の開閉を制御する装置にも適用可能である。

［開閉体駆動機構の全体構成］
図１は、本発明の実施の形態の開閉体駆動機構１を備えた自動車後部の、開口部１１を開状態としたときの部分拡大側面図である。図２は、本実施の形態の開閉体駆動機構１を備えた自動車後部の、開口部１１を閉状態としたときの部分拡大側面図である。

図１および図２に示すように、開閉体駆動機構１は、開口部１１を有する開口部材１０と、開閉体２０と、駆動部３０と、シール部材４０と、制御部５０と、移動検知部６０（図３参照）とを備える。

開閉体駆動機構１は、開閉体２０により、開口部材１０の開口部１１を開状態と閉状態とに遷移させる装置である。

［開口部材］
開口部材１０は、本実施の形態において開閉体駆動機構１の一例として示す自動車において、車体の後部に設けられている。開口部１１の形状は、矩形状、円形状等、どのような形状であっても良い。

［開閉体］
開閉体２０は、開口部材１０の開口部１１を、開状態（図１参照）または閉状態（図２参照）とする。開口部１１の開状態は、車両の後部においては、荷物等の対象物を、開口部１１を介して外部と内部との間の対象物の移動を可能とする状態である。開口部１１の閉状態は、開口部１１を介した対象物の移動を困難とした状態である。

本実施形態において、閉状態は開口部１１が閉塞された状態であり、開状態は開口部の閉塞状態が解除された状態であるが、開状態と閉状態とは必ずしもこれらの状態に限られない。例えば、荷物等の対象物が開口部１１を通って反対側へ移動することを阻害する位置に開閉体２０があるとき、開閉体２０は、開口部１１を閉状態とすることができる。また、当該対象物が開口部１１を通って反対側へ移動することを許容する位置に開閉体２０があるとき、開閉体２０は、開口部１１を開状態とすることができる。本実施形態においては、閉状態は、基体である開口部材１１と開閉体２０との間にウエザーストリップ等の弾性部材が圧縮されて介在した状態となっている。

本実施の形態において、開閉体２０の上辺部は、開口部材１０における開口部１１の上縁部側に軸部を介して回動可能に取り付けられている。開閉体２０は、軸部を中心に旋回して下辺部側が上下動することにより、開口部１１を開状態または閉状態とする。つまり、開閉体２０は、開口部材１０に対する開位置（図２参照）と閉位置との間を移動する。本実施の形態では、開閉体２０の位置変更が上記の旋回機構によって実現されているが、開閉体２０の位置変更のための機構は、旋回に限定されず、開口部１１を開状態または閉状態とすることができればいかなる機構であっても良い。

［駆動部］
駆動部３０は、開口部材１０の開口部１１に対して開閉体２０を開方向と閉方向とに移動させる。駆動部３０は、複数あっても良い。本実施の形態では、駆動部３０は、開閉体２０の左右両端および開口部１１の左右の両縁に１つずつの計２つ設けられている。それぞれの駆動部３０が駆動することにより開閉体２０を移動させることで、開閉体２０を開口部材１０に対して相対移動させて、開口部１１を開状態または閉状態とする。

２つの駆動部３０は、開口部１１を開状態とする方向（開方向）と、開口部１１を閉状態とする方向（閉方向）とに開閉体２０を移動可能であれば、駆動部３０のそれぞれが同方向であって同一駆動量で開閉体２０を駆動させても良い。また、２つの駆動部３０のそれぞれが、開方向と閉方向とに開閉体２０を移動可能であれば、異なる方向の駆動であっても、異なる駆動量で開閉体２０を駆動するようにしても良い。本実施の形態においては、各駆動部３０が同一の駆動を同期して行うように設けられている。

駆動部３０は、両端が開口部材１０と開閉体２０とに接続し、駆動部３０が伸縮駆動することにより、開閉体２０が開口部材１０に対して相対移動する駆動機構を有している。開閉体２０が開口部材１０に対して旋回移動するために、駆動部３０のそれぞれは、開閉体２０の旋回に追随可能なように、ボールジョイント等、摺動部の摺動により接続方向を転換可能な接続機構によって開閉体２０と開口部材１０とに接続されている。

具体的には、各駆動部３０は、伸縮する棒状の外観を有しており、駆動部３０の一端部側に配置され、開口部材１０側に接続される駆動本体部と、駆動部３０の他端部側に配置され、開閉体２０側に接続される進退部とを有する。進退部は、駆動本体部の他端部側から出没可能に取り付けられている。

駆動部３０は、駆動本体部に対して進退部を、駆動部３０の長手方向に進退させて開閉体２０を全閉位置、つまり、開口部１１を完全に閉塞する位置と、全開位置、つまり、開口部１１が最大限に開状態となる位置とに移動できる。各駆動部３０は、モータ等の回転運動を直線方向の伸縮運動に変換することにより、開閉体２０を開方向または閉方向に移動させる。

駆動部３０は、自動車後部の左右の両端にそれぞれ１つずつの計２個設けられていたが、その使用個数は特に限定されない。また、駆動部３０は、開閉体２０の開閉を可能とするものであれば、その構造、形状や配置位置に付いては特に限定されない。駆動部３０は、開閉体２０を駆動させることができる公知の駆動部を採用することができる。

本実施の形態では、駆動部３０は、図１および図２に示すように、本体筒部３１、スライド筒部３２、モータ３３（図３参照）、スピンドル（図示省略）、スピンドルナット（図示省略）、付勢部材（図示省略）等を有する。駆動部３０では、本体筒部３１、モータ３３、スピンドル、付勢部材等が駆動本体部に対応し、スライド筒部３２、スピンドルナットが進退部に対応する。

本体筒部３１は、一端部側が開口部材１０に旋回可能に固定され、他端部側が開口している。本体筒部３１の内側には、スライド筒部３２が、本体筒部３１の他端部側から出没するように、長手方向にスライド移動可能に配置される。

モータ３３は、駆動して、駆動本体部に対し、進退部を長手方向に移動させて駆動部３０を伸縮させる。モータ３３は、直流モータまたは交流モータである。開閉体制御装置１が自動車に適用される場合には、自動車の直流電源を用いることを考慮して、モータ３３として直流モータを適用することが望ましい。なお、モータ３３は、制御部５０に接続され、制御部５０により、正回転、逆回転の双方の回転駆動が制御される。

スライド筒部３２は、本体筒部３１の一端側から他端側に向けて付勢部材により付勢されている。スライド筒部３２の内部には、モータ３３の回転により軸回りに回転するスピンドルが螺合されたスピンドルナットが設けられている。

駆動部３０は、本体筒部３１とスライド筒部３２とが、スピンドルの回転によって互いに供回りしないように、長手方向に溝が設けられた筒状体等の回転規制部材を有している。モータ３３が正逆の一方に回転すると、スピンドルが正逆軸回りの一方に回転し、スピンドルに螺合するスピンドルナットがスピンドルの長手方向に沿って移動する。これに伴い、スピンドルナットを有するスライド筒部３２が進退移動、つまり、長手方向にスライド移動する。これにより、駆動部３０が、伸縮するように可動し、本体筒部３１からスライド筒部３２が進出する長さに対応して、開閉体２０が開閉作動する。

シール部材４０は、例えば、開口部材１０の開口部１１の縁に沿うように設けられており、開閉体２０が閉位置に位置するときに開閉体２０と開口部材１０との間に位置する。シール部材４０は、例えば、ゴム等の弾性部材であり、閉位置に位置することにより開閉体２０により開口部材１０へと押圧される。そのため、図２に示すように、シール部材４０は、開閉体２０が閉位置に位置する場合、開閉体２０によりつぶされた状態となり、開口部材１０の開口部１１の密閉性を向上させる。なお、シール部材４０は、開口部材１０側に設けられていたが、本発明はこれに限定されず、開閉体２０側に設けられていても良いし、開口部材１０および開閉体２０の両方に設けられていても良い。

開閉体２０は、クローズ機構Cのラッチによって移動が制限されることにより、開口部材１０の閉状態が維持される。クローズ機構Cは、開閉体２０と係合するラッチを閉止位置に位置することで、開口部材１０の閉状態を維持する。クローズ機構Cは、ラッチを閉止位置から解放位置へと移動することで、開閉体２０の移動制限を解除する。移動制限が解除された開閉体２０は、閉位置側から開位置側へと移動する。クローズ機構Cは、公知のクローズ機構Cを用いることができ、ラッチを、閉止位置から解放位置へと移動する間に、ハーフラッチ位置や中立位置等の位置を経由させることができる。

［制御系の構成］
図３は、開閉体駆動機構１の制御系を示すブロック図である。
開閉体駆動機構１において、制御系は、制御部５０と、移動検知部６０とを備える。開閉体駆動機構１の制御系は、モータ３３を備える駆動部３０により駆動される開閉体２０の開閉動作を制御する。また、開閉体駆動機構１は、制御部５０により制御されて、ラッチによって開閉体２０の移動の許容と移動の制限を行うクローズ機構Cも備えている。

［移動検知部］
移動検知部６０は、例えば駆動部３０の動作を検知することで、開閉体２０の位置の移動を検知し、その検知結果である開閉体２０の移動情報を制御部５０に出力する。

例えば、移動検知部６０は、ホール素子を含み、モータ３３の回転状態を磁気的に検知することで、駆動部３０の動作ひいては開閉体２０の位置の移動を検知する。この場合、モータ３３の回転軸に設けた円盤に、磁石を周方向に異なる間隔で配置し、これに対向する位置に、移動検知部６０のホール素子を配置する。ホール素子により、モータ３３の回転軸の回転に伴って移動する磁石を捕捉してパルスを発生させる。制御部５０は、このパルスをカウントしたカウント値により、開閉体２０の位置を算出し、単位時間当たりのカウント値により、開閉体２０の移動速度を算出する。

移動検知部６０は、捕捉したパルスをカウントし、カウント値を開閉体２０の移動情報として、制御部５０における開閉体２０の位置および駆動速度の算出にパルスのカウント値を使用できるようにする。なお、移動検知部６０が、パルスのカウントだけでなく、そのカウント値に基づく開閉体２０の位置および移動速度の算出をも行ったうえで、その算出結果を制御部５０へと出力するようにしても良い。

また、移動検知部６０は、開閉体２０の位置の移動に関する情報を検知可能であれば、どのような構成であっても良く、例えば、駆動部３０の動作を検知することなく直接的に開閉体２０の位置の移動を検知しても良い。検知の方式は、ホール素子を用いて磁気的に行うものに限られず、開閉体２０の位置に応じたカウント値を生成可能であれば、どのような方式であっても良い。また、ここでは移動検知部６０を、後述する制御部５０とは別々に設けられるものとして説明したが、移動検知部６０は、制御部５０に組み込まれたものであっても良い。

なお、移動検知部６０がカウント値ではない出力値を制御部５０に出力する場合、例えば移動検知部６０の出力結果に応じて、予め設定されたカウント値を制御部５０が記憶部等から取得するようにしても良い。

［制御部］
制御部５０は、公知の構成を採用することが可能であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムと協働して開閉体駆動機構１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部（図示略）に格納されている各種データが参照される。記憶部（図示略）は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。制御部５０は、例えば、車両の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）に組み込まれても良く、また、駆動部３０に搭載されていても良い。

制御部５０は、移動検知部６０の情報に基づいて、開閉体２０の実際の移動速度が、目標移動速度になるように駆動部３０の駆動を制御するフィードバック制御を行う。

目標移動速度は、開閉体２０が移動する際の開閉体２０の目標となる移動速度であり、開閉体２０の各位置に応じて定められている。例えば、図４に示すＬ１のように、開閉体２０を閉位置から開位置へ移動させる際の開作動の開始時刻Ｔ０直後においては、開閉体２０が開いていくにつれ、移動速度が上昇するように、目標移動速度が設定されている。なお、目標移動速度は、開閉体２０が最高速度に到達した後、所定の位置に到達してから全開位置に向かうにつれ、移動速度が減少するように設定され得る。

制御部５０は、移動検知部６０の情報に基づいて得られた開閉体２０の実際の移動速度と、上記の目標移動速度とを比較して、上記のフィードバック制御を行う。フィードバック制御としては、例えば、実際の移動速度と、目標移動速度との偏差に応じた比例項および積分項を用いた比例積分制御であるＰＩ制御が挙げられる。なお、フィードバック制御は、開閉体２０の実際の移動速度が目標移動速度になるようにすることが可能である限り、ＰＩ制御以外の制御であっても良い。

制御部５０は、開閉体２０が開方向へ動く際、外力によって開閉体２０が目標移動速度よりも速く移動した場合、フィードバック制御によって開閉体２０の移動速度が減速したとき（時刻Ｔ１）、フィードバック制御をリセットする。その後、制御部５０は、開閉体２０の実際の移動速度と目標移動速度とを比較して開閉体２０の実際の移動速度が目標移動速度となるように駆動部３０の駆動を制御する。

外力としては、シール部材４０の反発力が挙げられる。上述したように、開閉体２０が閉位置に位置するとき、シール部材４０は、開閉体２０により開口部材１０側に押圧されることで、つぶれた状態となっている（図２参照）。そのため、開閉体２０を開方向へ移動させることにより、シール部材４０が図１の状態に復元しようとする反発力が開閉体２０に付与されるので、開閉体２０の移動速度が上昇してしまう（図４におけるＬ２，Ｌ３参照）。

なお、外力としては、シール部材４０の反発力以外では、開閉体２０が閉位置のとき、自動車に積まれた荷物等が開閉体２０にもたれ掛かっているような、開閉体２０に重力が掛けられている場合が挙げられる。また、外力としては、自動車の乗員等が車内から開閉体２０を押す等して、開閉体２０に力を付与するような場合も挙げられる。

上記の外力に起因して、開閉体２０が目標移動速度よりも速く移動した場合、フィードバック制御が継続されると、開閉体２０が目標移動速度に向かうように減速させられる。しかし、外力に起因して、実際の移動速度が目標移動速度を超える量が大きくなると、フィードバック制御により、開閉体２０を減速させ過ぎてしまう場合が発生し得る（Ｌ３参照）。その結果、実際の移動速度における、目標移動速度に対する振動の振幅が過剰になってしまう。すなわち、開閉体２０の大きな移動速度の増減が短時間に生じて開閉体２０がバタバタ動くような「ばたつき」と呼ばれる現象が発生する。

そこで、本実施の形態では、外力によって一時的に速く移動した開閉体２０の移動速度が減速したとき、フィードバック制御がリセットされ（時刻Ｔ１）、新たに、移動速度が目標移動速度となるように、駆動部３０の駆動が制御される。そのため、外力に起因して発生する開閉体２０の「ばたつき」を抑制することができる。

フィードバック制御をリセットした後の制御は、再びＰＩ制御等のフィードバック制御であっても良い。また、フィードバック制御をリセットした後の制御は、図４の時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までは、モータ３３の出力が予め決定されたデューティ比のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）出力になるように駆動部３０を制御し、その後、リセットを行い、フィードバック制御に移行するような制御であっても良い。あるいは、前述の予め決定されたデューティ比のＰＷＭ出力を行っている期間中、リセットを継続し、フィードバック制御に移行する際に解除する制御であっても良い。この場合、リセット時の初期出力値を予め決定されたデューティ比のＰＷＭとすることで出力値を制御する処理の簡略化が可能である。
時刻Ｔ３は、図４では、フィードバック制御をリセットしなかった場合における、移動速度が、最初に目標移動速度を超えた後、目標速度を下回ってから目標速度まで戻ったときの時刻であるが、任意に設定可能である。

また、フィードバック制御をリセットした後の制御は、図４の時刻Ｔ２までは、モータ３３の出力を固定する、または、モータ３３をフリー状態にするように駆動部３０を制御し、その後、フィードバック制御に移行するような制御であっても良い。上述の、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの駆動部３０のＰＷＭ制御の後に行われるリセットと同様に、フィードバック制御に移行し続けるまでリセットを継続し、フィードバック制御に移行する際に解除する制御であっても良く、リセット時の初期値を前述のモータ33の出力固定値に設定することで出力処理の簡略化が可能である。時刻Ｔ２は、例えば、開閉体２０に対する外力の作用がなくなった時刻であるが、任意に設定可能である。

また、制御部５０は、移動検知部６０の情報に基づいて、開閉体２０の移動速度が減速したか否かについて判定する。具体的には、制御部５０は、移動検知部６０のホール素子により発生したパルスのカウント値の変化に基づいて、算出された移動速度に基づいて、開閉体２０の移動速度が減速したか否かについて判定する。

このようにすることで、開閉体２０の移動速度を正確に算出することができ、ひいては正確なタイミングでフィードバック制御をリセットすることができる。

また、制御部５０は、開閉体２０の実際の移動速度が目標移動速度まで下がる前に、フィードバック制御をリセットする。図４では、例えば、時刻Ｔ１のときに、フィードバック制御がリセットされる。このようにすることで、実際の移動速度が目標移動速度に対して振動することを低減することができる。なお、フィードバック制御をリセットするタイミングは、図４では、時刻Ｔ１であるが、本発明はこれに限定されず、開閉体２０の移動速度が目標移動速度を超えてから極大値となる時刻Ｔ１１から、開閉体２０の移動速度が減速して目標移動速度に等しい値となる時刻Ｔ１２までの範囲であれば、どのタイミングであっても良い。

また、制御部５０は、クローズ機構Ｃからの情報に基づいて、上述のようにフィードバック制御をリセットしてもよい。クローズ機構Ｃは、開閉体２０が閉位置側から開位置側へと移動するのをラッチにより制限し、ラッチの作動によって開閉体２０の移動を許容する。クローズ機構Ｃは、開閉体２０の移動を許容する際には、リミットスイッチ等のセンサによってラッチの実際の移動を検知できるように構成されている。具体的には、クローズ機構Ｃは、ラッチが閉止位置からハーフラッチ位置を経て解放位置に移動したときに、ハーフラッチスイッチやカーテシースイッチなどの各種スイッチが検知可能に構成されている。制御部５０は、これらのラッチの嵌合状態を知ることができるスイッチからの情報に基づいて、開閉体２０がラッチによる施錠状態から半ドアの状態への移動、半ドア状態から開位置への移動といった、開閉体２０が閉位置側から開位置側へと移動したことを検知することができる。制御部５０は、開閉体２０の移動速度が減速したときのフィードバック制御のリセットに替えて、開閉体２０が閉位置側から開位置側へと移動するのを許容する、移動制解除に関する情報を得たときのフィードバック制御のリセットを行うことによって開閉体２０の「ばたつき」を抑制してもよい。
なお、制御部５０によるリセットは、１回のリセットに限定されるものではない。制御部５０は、速度やラッチ位置の検知によるフィードバック制御のリセットを、1回のリセットで行ってもよいが、検知の後に、外力により開閉体２０が影響を受ける所定時間の間にリセットを繰り返すあるいは継続するリセット期間とし、そのリセット期間では開閉体２０を一定の駆動力で駆動するようにし、そのリセット期間のリセットの後にフィードバック制御を開始するように制御することもできる。

また、制御部５０は、外力によって開閉体２０が目標移動速度よりも速く移動しない場合、フィードバック制御を継続する。開閉体２０が外力に起因して目標移動速度よりも速く移動しない場合、開閉体２０の実際の移動速度が目標移動速度に対して振動しにくいと考えられることから、このような場合、フィードバック制御をリセットせずに、継続させる。その結果、フィードバック制御により、開閉体２０の移動速度を速やかに目標移動速度に合わせやすくすることができる。

［開閉体駆動機構における開閉体の駆動制御］
図５は、開閉体駆動機構１における開閉体開閉制御の説明に供するフローチャートである。なお、図５における制御は、開口部１１が閉状態のときに、開閉体２０を開位置に移動させる動作指示を受けたときの制御であることを前提としている。

図５に示すように、制御部５０は、開閉体２０に実際の移動速度である実移動速度が目標移動速度より速くなったか否かについて判定する（ステップＳ１０１）。判定の結果、実移動速度が目標移動速度より速い場合（ステップＳ１０１、ＹＥＳ）、制御部５０は、実移動速度が減速し始めたか否かについて判定する（ステップＳ１０２）。

判定の結果、実移動速度が減速し始めていない場合（ステップＳ１０２、ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理が繰り返される。一方、実移動速度が減速し始めた場合（ステップＳ１０２、ＹＥＳ）、制御部５０は、フィードバック制御をリセットする（ステップＳ１０３）。

そして、制御部５０は、所定の速度制御を開始する（ステップＳ１０４）。所定の速度制御は、再びフィードバック制御を行う制御であっても良いし、それ以外の速度制御をした後にフィードバック制御に移行する制御であっても良い。ステップＳ１０４の後、本制御は終了する。

ステップＳ１０１の判定に戻って、実移動速度が目標移動速度以下である場合（ステップＳ１０１、ＮＯ）、本制御は終了する。なお、本制御は、終了後、開閉体２０が閉位置から開方向への移動開始後、一定時間、再びステップＳ１０１の処理を繰り返すようにしても良い。一定時間は、例えば、開閉体２０に付与される外力の影響がなくなるような時間等、適宜設定可能な時間である。

以上のように構成された本実施の形態によれば、外力に起因して、開閉体２０の移動速度が増速された際、フィードバック制御をリセットするので、開閉体２０の「ばたつき」を抑制することができる。

また、本実施の形態では、外力に起因して開閉体２０の移動速度が増速されても、目標移動速度に修正を加える等の新たな制御を必要としないので、容易な制御方法により開閉体２０の「ばたつき」を抑制することができる。

また、移動検知部６０の情報に基づいて、開閉体２０の移動速度が減速しているか否かを判定するので、開閉体２０の移動速度を正確に算出することができ、ひいては正確なタイミングでフィードバック制御をリセットすることができる。

また、開閉体２０の移動速度が目標移動速度まで減速する前のタイミングでフィードバック制御をリセットするので、開閉体２０の移動速度が目標移動速度に対して振動することをさらに抑制することができる。

また、外力によって開閉体２０が目標移動速度よりも速く移動しない場合、フィードバック制御を継続するので、フィードバック制御により、開閉体２０の移動速度を速やかに目標移動速度に合わせやすくすることができる。

ところで、経年劣化によりシール部材４０の反発力が小さくなるため、使用履歴が進むにつれ、外力に起因して開閉体２０の移動速度が目標移動速度より速くなる頻度が減少していくと考えられる。つまり、開閉体２０の開作動時をもって、常時フィードバック制御をリセットする構成の場合、シール部材４０の使用状態によっては、リセットする必要がない場合でも、フィードバック制御をリセットする可能性がある。

しかし、本実施の形態では、開閉体２０の移動速度が目標移動速度より速く移動しない場合、フィードバック制御を継続するので、常時フィードバック制御をリセットする構成と比較して、開閉体２０の移動速度の制御を正確に行うことができる。

なお、上記実施の形態では、開閉体２０の移動速度が目標移動速度まで減速する前のタイミングでフィードバック制御をリセットしていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部５０が、開閉体２０の移動速度が目標移動速度まで減速したタイミングでフィードバック制御をリセットしても良い。また、制御部５０が、開閉体２０に対する外力の作用がなくなったタイミングで、フィードバック制御をリセットしても良い。外力の作用がなくなったことの判断基準は、実験等により任意に定めても良い。

また、制御部５０が、リセット後に行う速度制御に応じて、フィードバック制御のリセットタイミングを決定しても良い。上記のリセットタイミングは、例えば、開閉体２０の移動速度と、目標移動速度との乖離が小さくなるようなタイミングとして、リセット後に行う速度制御毎に任意に設定され得る。

また、上記実施の形態では、開閉体２０の移動速度が減速したか否かについて、移動検知部６０の検知結果を用いて判定していたが、本発明はこれに限定されず、開閉体２０の移動速度が測定可能である手段である限り、どのような手段を用いても良い。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。

本発明に係る開閉体駆動機構は、開閉体における「ばたつき」を容易な制御方法により抑制することが可能な開閉体駆動機構として有用である。

１ 開閉体駆動機構
１０ 開口部材
１１ 開口部
２０ 開閉体
３０ 駆動部
３１ 本体筒部
３２ スライド筒部
３３ モータ
４０ シール部材
５０ 制御部
６０ 移動検知部
Ｃ クローズ機構

Claims (5)

1. 基体と、前記基体に対する開位置と閉位置との間を移動する開閉体と、前記開閉体を駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動を制御する制御部と、前記開閉体の移動を検知する移動検知部とを備えた開閉体駆動機構であって、
   前記制御部は、前記開閉体の落下を防止する落下防止制御を有し、
   前記落下防止制御は、
   前記開閉体の目標となる移動速度を定めた目標移動速度と前記移動検知部の情報に基づいて得られた前記開閉体の実際の移動速度とを比較して、前記開閉体の実際の移動速度が前記目標移動速度となるように前記駆動部の駆動を制御するフィードバック制御を行い、
   前記開閉体が前記閉位置から開方向へ動く際に、前記駆動部での駆動実施如何に関わらず、外力によって前記開閉体が移動した場合に、前記開閉体の移動速度が減速したとき、または、前記開閉体が閉位置側から開位置側へと移動するのを許容する開閉体の移動制限の解除に関する情報を得たときに、前記フィードバック制御をリセットし、実際の前記開閉体の速度と前記目標移動速度とを比較して前記開閉体の実際の移動速度が前記目標移動速度となるように前記駆動部の駆動を制御する、
   開閉体駆動機構。
2. 前記開閉体が前記閉位置に位置するときに、前記開閉体と前記基体との間に位置し、前記開閉体により前記基体へと押圧されるシール部材を備え、
   前記外力は、前記開閉体により前記基体へと押圧された際に生じる前記シール部材の反発力である、
   請求項１に記載の開閉体駆動機構。
3. 前記制御部は、前記移動検知部の情報に基づいて、前記開閉体の移動速度が減速しているか否かについて判定する、
   請求項１または請求項２に記載の開閉体駆動機構。
4. 前記制御部は、前記開閉体の移動速度が前記目標移動速度まで減速する前のタイミングで前記フィードバック制御をリセットする、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の開閉体駆動機構。
5. 前記制御部は、前記外力によって前記開閉体が前記目標移動速度よりも速く移動しない場合、前記フィードバック制御を継続する、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の開閉体駆動機構。

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