CN114687639A - 开闭控制装置以及开闭控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种开闭控制装置以及开闭控制方法，高精度地检测开闭体对物体的夹入。开闭控制装置的夹入阈值设定部基于由位置检测部检测到的开闭体的位置的变化，计算开闭体的速度，在计算出的开闭体的速度为规定的第1阈值以下、由载荷计算部计算出的计算载荷随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，减小夹入阈值。

Description

开闭控制装置以及开闭控制方法
技术领域
本发明涉及开闭控制装置以及开闭控制方法。
背景技术
在下述专利文献1中公开了如下技术：在构成为在基于在马达中流动的电流计算出的计算载荷超过夹入阈值的情况下进行使马达的旋转反转的防止夹入控制的开闭控制装置中，在检测到引起计算载荷的变动的干扰等的情况下，增大夹入阈值，由此抑制开闭体对物体的夹入的误判定，并抑制使马达的旋转误反转。
专利文献1：日本特开2018-197426号公报
发明内容
但是，本发明的发明人发现：在专利文献1所公开的技术中，会误判定开闭体对物体的夹入，尽管实际上产生了物体的夹入，但仍可能不使马达的旋转反转。
一个实施方式的开闭控制装置控制通过马达的驱动而进行的开闭体的开闭动作，具备：电流检测部，检测在马达中流动的电流；电压检测部，检测向马达供给的电压；位置检测部，基于马达的旋转检测开闭体的位置；载荷计算部，基于电流检测部的检测电流，计算开闭体的开闭动作中的计算载荷；夹入阈值设定部，设定确定由载荷计算部计算出的计算载荷的上限的夹入阈值；夹入判定部，在由载荷计算部计算出的计算载荷超过由夹入阈值确定的上限的情况下，判定为产生了开闭体对物体的夹入；以及马达控制部，在由夹入判定部判定为产生了夹入的情况下，进行使马达的旋转反转的防止夹入控制，夹入阈值设定部基于由位置检测部检测到的开闭体的位置的变化，计算开闭体的速度，在计算出的开闭体的速度为规定的第1阈值以下、由载荷计算部计算出的计算载荷随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，夹入阈值设定部减小夹入阈值。
发明效果
根据一个实施方式，能够高精度地检测开闭体对物体的夹入。
附图说明
图1是表示一个实施方式的开闭控制装置的构成例的概要图。
图2是表示一个实施方式的处理部的功能构成的框图。
图3是表示一个实施方式的处理部的处理顺序的一例的流程图。
图4是表示一个实施方式的开闭控制装置所具有的阶段的一例的图。
图5是表示一个实施方式的基于夹入阈值设定部的低速夹入检测的夹入阈值调整处理的顺序的一例的流程图。
图6表示在一个实施方式的开闭控制装置中，产生因窗而引起的低速夹入时的各值的变化的一例。
图7表示在一个实施方式的开闭控制装置中，产生因窗而引起的低速夹入时的各值的变化的一例。
图8表示在一个实施方式的开闭控制装置中，产生因窗而引起的低速夹入时的各值的变化的一例。
图9表示在一个实施方式的开闭控制装置中，在不进行基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理的情况下且窗完成关闭动作时的各值的变化。
图10表示在一个实施方式的开闭控制装置中，在不进行基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理的情况下且产生因窗而引起的低速夹入时的各值的变化。
图11表示在一个实施方式的开闭控制装置中，在进行了基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理的情况下且窗完成关闭动作时的各值的变化。
图12表示在一个实施方式的开闭控制装置中，在进行了基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理的情况下且产生因窗而引起的低速夹入时的各值的变化。
符号说明：
2：车门；3：窗；4：窗框；6：马达；10：马达驱动电路；11～14：开关元件；20：电压检测部；21：放大部；22：滤波部；30：电流检测部；31：放大部；32：滤波部；33：分流电阻；40：操作部；50：处理部；51：开闭体位置检测部；52：载荷计算部；53：基准值计算部；54：干扰检测部；541：最大值保持部；542：干扰判定部；543：干扰增量值计算部；55：夹入阈值设定部；56：夹入判定部；57：马达控制部；60：存储部；61：程序；100：开闭控制装置。
具体实施方式
以下，参照附图对一个实施方式的开闭控制装置100进行说明。
(开闭控制装置100的构成)
图1是表示一个实施方式的开闭控制装置100的构成的一例的图。一个实施方式的开闭控制装置100是通过控制马达6的动作来控制安装于车辆的车门2的窗框4的窗3的开闭动作的装置。
如图1所示，开闭控制装置100具备马达驱动电路10、电压检测部20、电流检测部30、操作部40、处理部50以及存储部60。
马达驱动电路10根据从处理部50供给的控制信号，生成马达6的驱动用的电压。在图1所示的例子中，马达驱动电路10具有构成全桥电路的4个开关元件11～14。开关元件11以及开关元件12和蓄电池等的电源电压Vbat与接地之间串联连接，其连接中点与马达6的一方的输入端子连接。开关元件13以及开关元件14和电源电压Vbat与接地之间串联连接，其连接中点与马达6的另一方的输入端子连接。马达6例如是DC马达，根据向两个输入端子施加的电压的极性，旋转方向反转。
电压检测部20对向马达6供给的电压进行检测。在图1所示的例子中，电压检测部20具有放大部21以及滤波部22。放大部21以规定的增益放大向马达6的两个输入端子施加的电压。滤波部22从放大部21的输出信号除去开关频率的成分，输出与向马达6供给的平均电压相应的信号。电压检测部20具备AD转换器，将与向马达6供给的电压相应的数字信号输出至处理部50。
电流检测部30对在马达6中流动的电流进行检测。在图1所示的例子中，电流检测部30具有分流电阻33、放大部31以及滤波部32。分流电阻33设置于马达驱动电路10的全桥电路(开关元件11～14)与接地之间的电流路径，产生与在马达6中流动的电流相应的电压。放大部31以规定的增益放大在分流电阻33产生的电压。滤波部32从放大部31的输出信号除去开关频率的成分，输出与在马达6中流动的平均电流相应的信号。电流检测部30具备AD转换器，将与在马达6中流动的电流相应的数字信号输出至处理部50。
操作部40是将用户用于操作窗3的开闭动作的信号输入至处理部50的装置，例如构成为包括开关等。
处理部50基于由电压检测部20检测到的电压和由电流检测部30检测到的电流，对马达6的动作进行控制。处理部50例如构成为包括按照存储于存储部60的程序的指令代码执行处理的计算机。处理部50可以由计算机执行所有处理，也可以由专用的硬件电路(随机逻辑等)执行至少一部分的处理。
存储部60存储处理部50中的计算机的程序61、处理部50的处理中使用的常数数据、在处理部50的处理过程中暂时保持的变量数据等。存储部60例如构成为包括DRAM、SRAM、闪存器、硬盘等的存储装置。
可以将程序61预先存储于存储部60，可以将经由未图示的接口装置从其他的服务器等下载的程序存储于存储部60，也可以将由未图示的读取装置从非暂时性的有形介质(光盘、USB存储器等)读出的程序保存于存储部60。
(处理部50的功能构成)
图2是表示一个实施方式的处理部50的功能构成的框图。如图2所示，处理部50具有开闭体位置检测部51、载荷计算部52、基准值计算部53、干扰检测部54、夹入阈值设定部55、夹入判定部56以及马达控制部57。
开闭体位置检测部51对窗3的开闭动作中的窗3的位置进行检测。例如，开闭体位置检测部51每当马达6旋转一定的角度时，基于流过马达6的电流中产生的波动，检测窗3的位置。具体而言，开闭体位置检测部51提取流过马达6的电流中产生的波动并计数，由此取得与马达6的旋转量对应的波动计数值作为表示窗3的位置的信息。
另外，开闭体位置检测部51在设置有每当马达6旋转一定的角度时产生脉冲的装置(霍尔传感器等)的情况下，也可以通过对该脉冲进行计数，取得与马达6的旋转量对应的脉冲计数值。除此之外，开闭体位置检测部51也可以通过限位开关等的机械单元、利用了电阻、静电电容的电气单元、利用了光的透射、反射的光学单元等，检测窗3的位置。
载荷计算部52基于由电流检测部30检测到的电流(以下，表示为“马达电流Im”)和由电压检测部20检测到的电压(以下，表示为“马达电压V”)，计算窗3的开闭动作中的计算载荷F。具体而言，载荷计算部52通过下述式(1)，计算将与马达电流Im成正比的第1载荷分量F1和基于马达电流Im以及马达电压V近似的与马达6的旋转的角加速度成正比的第2载荷分量F2合成的计算载荷F。
【数学式1】
F(n)＝F1(n)+F2(n)…(1)
载荷计算部52基于通过电流检测部30以及电压检测部20每隔规定时间Ts检测的马达电流Im以及马达电压V，每隔规定时间Ts计算计算载荷F。式(1)中的“n”是表示该计算载荷F的周期性的计算处理中的各个处理循环的整数。当“n”的值增加1时，处理循环的顺序前进一个(时间前进规定时间Ts)。因而，“n”能够视为表示以规定时间Ts为单位的时间的数值。在以下的说明中，有时使用“n”作为表示时间的数值。
第1载荷分量F1(n)由下述式(2)表示。
【数学式2】
Figure BDA0003403092780000051
在式(2)中，“Kt”表示马达扭矩常数[N·m/A]，“L”表示每单位旋转角的窗3的移动量[m/rad]。
第2载荷分量F2(n)由下述式(3)表示。
【数学式3】
Figure BDA0003403092780000061
在式(3)中，“C”表示第2载荷分量调整参数[N·sec2]。此外，“ω(n)”表示第n个处理循环中的角速度，“ω(n-1)”表示第n-1个处理循环中的角速度。如式(3)所示，第2载荷分量F2与规定时间Ts内的角速度ω的时间变化率(角加速度)成正比。
角速度ω(n)由下述式(4)表示。
【数学式4】
Figure BDA0003403092780000062
在式(4)中，“Ke”表示马达反电动势常数[V·sec/rad]，“Rm”表示马达电阻[Ω]。如式(4)所示，马达6的旋转的角速度ω(n)基于马达电流Im(n)以及马达电压V(n)近似。
基准值计算部53计算由载荷计算部52计算出的计算载荷F(n)的加权平均的结果作为基准值B(n)。例如，基准值计算部53每当在载荷计算部52中计算出新的计算载荷F(n)时，计算新的计算载荷F(n)与过去的(最近的)基准值B(n-1)的加权平均(以下，有时记为“第1加权平均”。)的结果作为新的基准值B(n)。将权重系数设为“M”，由下述式(5)表示第1加权平均。
【数学式5】
Figure BDA0003403092780000063
但是，在马达6的启动初期，由于马达6的启动特性，在计算载荷F(n)产生较大的变动。如果通过式(5)简单地对这样的变动进行加权平均，则基准值B(n)相对于未夹入的状态的计算载荷F(n)大幅度偏移，容易产生夹入的误判定。因此，基准值计算部53在马达6启动后的初始期间内，根据计算载荷F(n)的值的范围、变化的倾向，适当变更成为加权平均的起点的基准值B(n)。以下，有时将成为加权平均的起点的基准值B(n)记为“稳定点”。此外，有时将在马达6启动后变更稳定点的处理记为“稳定点检索处理”。
基准值计算部53作为稳定点检索处理，限制马达6启动后的初始期间内的基准值B(n)的范围。即，基准值计算部53在新的计算载荷F(n)超过最大载荷Bmax的情况下，使新的基准值B(n)与最大载荷Bmax一致，在新的计算载荷F(n)小于最小载荷Bmin的情况下，使新的计算载荷F(n)与最小载荷Bmin一致。
此外，基准值计算部53作为稳定点检索处理，在马达6启动后的初始期间内，在每规定时间p1的计算载荷F的降低量“F(n-p1)-F(n)”超过第1变动阈值ΔFp1的情况下，使新的基准值B(n)与新的计算载荷F(n)一致。
进而，基准值计算部53作为稳定点检索处理，在马达6启动后的初始期间内，在每规定时间p3的计算载荷F的上升量“F(n)-F(n-p3)”超过第2变动阈值ΔFp3的情况下，计算新的计算载荷F(n)与上次的基准值B(n-1)的加权平均、且是响应速度比第1加权平均快的加权平均(以下，有时记为“第2加权平均”。)的结果作为新的基准值B(n)。将权重系数设为“Q”，由下述式(6)表示第2加权平均。
【数学式6】
Figure BDA0003403092780000071
第2加权平均(式(6))的权重系数“Q”比第1加权平均(式(5))的权重系数“M”小。
此外，基准值计算部53在计算载荷F(n)与基准值B(n)持续规定时间以上具有第1范围内的差的情况下，使新的基准值B(n)与新的计算载荷F(n)一致。以下，有时将该处理记为“基准值追随处理”。在基准值B(n)的基于第1加权平均的变化相对于计算载荷F(n)的变化延迟的情况下等，有时计算载荷F(n)与基准值B(n)产生恒定的差。通过进行基准值追随处理，该恒定的差被立即消除，因此容易避免夹入的误判定。
第1范围例如是计算载荷F(n)与基准值B(n)之差“F(n)-B(n)”大于阈值Dmin1且小于阈值Dmax的范围。
另一方面，基准值计算部53当在开闭体位置检测部51中检测到的窗3的位置位于接近窗3的全闭位置的规定的范围内时，在计算载荷F(n)与基准值B(n)持续规定时间以上具有第2范围内的差的情况下，使新的基准值B(n)与新的计算载荷F(n)一致。此处，第2范围在计算载荷F(n)小于基准值B(n)的条件下比第1范围扩展。
第2范围例如是计算载荷F(n)与基准值B(n)之差“F(n)-B(n)”大于阈值Dmin2且小于阈值Dmax的范围。第2范围的阈值Dmin2是小于第1范围的阈值Dmin1的负值。在窗3的全闭位置附近，有时产生计算载荷F(n)小于基准值B(n)的状态下的恒定的差，第2范围的阈值Dmin2被设定为包含该恒定的差。
基准值计算部53例如在接近全闭位置的规定的范围内，进行基于上述的第2范围的基准值追随处理，在除此以外的范围内，进行基于上述的第1范围的基准值追随处理。
基准值计算部53在新的计算载荷F(n)与过去的基准值B(n-1)之差“|F(n)-B(n-1)|”大于差异阈值ΔFB且每规定时间p2的计算载荷F的变化量“|F(n)-F(n-p2)|”大于变化量阈值ΔFp2的情况下，使新的基准值B(n)与过去的基准值B(n-1)一致。即，基准值计算部53在计算载荷F急剧变化并且计算载荷F与基准值B的差异急剧变大的情况下，通过停止基准值B的更新，使计算载荷F与基准值B的差异迅速增大。
干扰检测部54监视计算载荷F(n)的变动，基于计算载荷F(n)的变动量与第1干扰阈值ΔX1的比较，检测引起计算载荷F(n)的变动的干扰。
干扰检测部54具有最大值保持部541、干扰判定部542以及干扰增量值计算部543。
最大值保持部541保持计算载荷F的最大值Fmax(n-1)。最大值保持部541当在载荷计算部52中计算出的新的计算载荷F(n)大于所保持的最大值Fmax(n-1)的情况下，保持新的计算载荷F(n)作为最大值Fmax(n-1)。
此外，最大值保持部541使所保持的最大值Fmax(n)随着时间的经过而减小。例如，最大值保持部541在连续保持最大值Fmax(n-1)作为新的最大值Fmax(n)的情况下，将新的最大值Fmax(n)从最大值Fmax(n-1)减小固定值Ds。固定值Ds是针对车辆的每个特性设定的值。
干扰判定部542判定引起计算载荷F(n)的变动的干扰。例如，干扰判定部542在从由最大值保持部541保持的最大值Fmax(n)起的计算载荷F(n)的变动量“Fmax(n)-F(n)”大于第1干扰阈值ΔX1的情况下，判定为存在较大的干扰。
此外，例如，干扰判定部542对由于计算载荷F(n)的降低而变动量“Fmax(n)-F(n)”超过第2干扰阈值ΔX2这一情况和由于计算载荷F(n)的上升而变动量“Fmax(n)-F(n)”低于第3干扰阈值ΔX3这一情况交替反复的次数进行计数，在该次数变得多于规定次数的情况下，判定为存在较小的干扰。其中，ΔX1>ΔX2>ΔX3。
干扰判定部542每当判定为存在干扰时，将干扰判定状态保持一定期间。干扰判定部542当在干扰判定状态下进一步判定为存在干扰的情况下，在从该判定时起的一定期间内保持干扰判定状态。
干扰增量值计算部543当在干扰判定部542中判定为存在干扰的情况下，计算与从最大值Fmax(n)起的计算载荷F(n)的变动量“Fmax(n)-F(n)”相应的干扰增量值ΔFX。
干扰增量值计算部543在由干扰判定部542保持干扰判定状态的期间，根据从最大值Fmax(n)起的计算载荷F(n)的最大的变动量“Fmax(n)-F(n)”更新要与夹入阈值Fth相加的干扰增量值ΔFX。即，干扰增量值计算部543在干扰判定状态的中途计算载荷F(n)大幅度降低并得到较大的变动量“Fmax(n)-F(n)”的情况下，将干扰增量值ΔFX变更为更大的值。
夹入阈值设定部55设定确定计算载荷F(n)的上限的夹入阈值Fth。例如，夹入阈值Fth确定计算载荷F(n)与基准值B(n)之差“F(n)-B(n)”(计算载荷F(n)相对于基准值B(n)的超过量)的允许范围。在该情况下，夹入阈值Fth与基准值B(n)之和相当于计算载荷F(n)的上限。
夹入阈值设定部55在马达6启动后的初始期间和初始期间后的稳定期间内，切换夹入阈值Fth的基值。具体而言，夹入阈值设定部55在初始期间内，将启动时用阈值Fth1设定为夹入阈值Fth的基值，在初始期间后的期间内，将稳定时用阈值Fth2设定为夹入阈值Fth的基值。启动时用阈值Fth1大于稳定时用阈值Fth2。由此，一个实施方式的开闭控制装置100能够不将初始期间内的计算载荷F(n)的较大变动误判定为物体的夹入。
此外，夹入阈值设定部55在判断为计算载荷F(n)不线性增加的情况下，将夹入阈值Fth增大至最大值(例如，512[N])。例如，在马达6刚刚启动后，有时会产生计算载荷F(n)的急剧降低。在该情况下，夹入阈值设定部55判断为计算载荷F(n)不线性增加，将夹入阈值Fth增大至最大值(例如，512[N])。由此，一个实施方式的开闭控制装置100能够大致可靠地掌握是未产生物体的夹入的窗3的动作，在这样的窗3的动作时，能够不误判定为物体的夹入。
此外，夹入阈值设定部55在检测到向马达6供给的电压中的电压变动的产生的情况下，根据由规定的电压变动逻辑计算出的增量值，增大夹入阈值Fth。例如，夹入阈值设定部55在马达电压V上升的情况下，将与马达电压V的上升幅度ΔV(n)相应的增量值ΔFV(n)加上夹入阈值Fth。增量值ΔFV(n)由下述式(7)表示。
【数学式7】
ΔFV(n)＝K1×ΔV(n)+K2×ΔFV(n-1)…(7)
在式(7)中，“K1”是和与马达电压V的上升幅度ΔV(n)相应的计算载荷F(n)的变动的大小相关的常数项。此外，“K2”是确定马达电压V的上升幅度ΔV(n)为零的情况下的增量值ΔFV(n)的衰减速度的常数项，被设定为小于1的正数。常数K2越接近零，增量值ΔFV(n)的衰减越快。另外，夹入阈值设定部55在式(7)的结果为负的情况下，将增量值ΔFV(n)设定为零。
此外，夹入阈值设定部55在由干扰检测部54检测到引起计算载荷F(n)的变动的干扰的产生的情况下，根据由规定的干扰检测逻辑计算出的增量值来增大夹入阈值Fth。例如，夹入阈值设定部55当在干扰检测部54中检测到干扰的情况下，将与由干扰增量值计算部543计算出的干扰增量值ΔFX(即，与因干扰而引起的计算载荷F(n)的变动量相应的干扰增量值ΔFX)加上夹入阈值Fth。夹入阈值设定部55在干扰判定部542中保持干扰判定状态的期间，将干扰增量值ΔFX与夹入阈值Fth相加，当干扰判定状态结束时，干扰增量值ΔFX的相加也结束。
此外，夹入阈值设定部55在检测到窗3的位置位于上端位置(全闭位置)的附近的规定区域内的情况下，根据由上端阈值追加逻辑计算出的、窗3的位置越接近全闭位置则变得越大的增量值，增大夹入阈值Fth。由此，一个实施方式的开闭控制装置100在上端位置的附近的规定区域内滑动摩擦增大时，能够抑制误判定为物体的夹入。
此外，夹入阈值设定部55在通过执行图5所示的一系列的夹入阈值调整处理检测到低速夹入的产生的情况下，将夹入阈值Fth减小至最低值(例如，-512[N])。由此，一个实施方式的开闭控制装置100立即判定为产生了物体的夹入，能够进行使马达6的旋转反转的防止夹入控制。
具体而言，夹入阈值设定部55基于由开闭体位置检测部51检测到的窗3的位置的变化，计算窗3的速度。然后，夹入阈值设定部55在计算出的窗3的速度为规定的第1阈值以下、由载荷计算部计算出的计算载荷随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，检测到产生低速夹入的状态，减小夹入阈值Fth。
尤其地，在本实施方式中，夹入阈值设定部55在计算出的窗3的速度为规定的第1阈值以下、由载荷计算部计算出的计算载荷随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，将夹入阈值Fth减小一定值。
夹入判定部56在计算载荷F(n)超过由夹入阈值Fth设定的上限的情况下，判定为产生了窗3对物体的夹入。例如，夹入判定部56在计算载荷F(n)与基准值B(n)之差“F(n)-B(n)”大于夹入阈值Fth的情况下，判定为产生了窗3对物体的夹入。
例如，夹入判定部56每当在载荷计算部52中计算出新的计算载荷F(n)时，基于包含新的计算载荷F(n)的一系列的多个计算载荷F，判定计算载荷F的变化的图案是否符合规定的单调增加的图案。夹入判定部56在满足计算载荷F(n)与基准值B(n)之差“F(n)-B(n)”大于夹入阈值Fth的第1条件、计算载荷F的变化的图案符合单调增加的图案的第2条件的情况下，判定为产生了夹入。
此外，夹入判定部56在每规定时间q3的计算载荷F的增加量“F(n)-F(n-q3)”大于表示硬的物体的夹入的产生基准的阈值ΔFh的情况下，除了上述的第1条件以及第2条件之外，在满足计算载荷F的变化加速的第3条件的情况下，判定为产生了夹入。
马达控制部57生成与在操作部40中输入的操作信号相应的马达6的控制信号，并输出至马达驱动电路10。马达控制部57生成向马达驱动电路10输出的控制信号，以满足针对关闭动作以及打开动作分别预先设定的马达6的旋转方向及旋转速度等的条件。
此外，马达控制部57在由夹入判定部56判定为产生了物体的夹入的情况下，进行使马达6的旋转反转的防止夹入控制。例如，马达控制部57在关闭动作中在夹入判定部56中判定为产生了夹入的情况下，使马达6反转进行打开动作，在适当的位置使窗3停止。
(处理部50的处理的顺序的一例)
图3是表示一个实施方式的处理部50的处理的顺序的一例的流程图。处理部50在马达6的驱动中，反复执行图3所示的一系列的处理。
首先，开闭体位置检测部51基于流过马达6的电流产生的波动，检测窗3的开闭动作中的窗3的位置(步骤S301)。
接着，处理部50判断在步骤S301中检测到的窗3的位置是否位于不使马达6的旋转反转的规定的非反转区域内(步骤S302)。例如，规定的非反转区域是从全闭位置起的规定的范围(例如，4mm)内的区域。
在步骤S302中判断为窗3的位置位于规定的非反转区域内的情况下(步骤S302：是)，处理部50结束图3所示的一系列的处理。
另一方面，在步骤S302中判断为窗3的位置不在规定的非反转区域内的情况下(步骤S302：否)，处理部50基于从马达6的启动时刻起的经过时间(“n”的值)，判定处于图4所示的第1阶段S1～第4阶段S4的哪一个阶段(步骤S303)。
接着，载荷计算部52基于电流检测部30检测到的马达电流Im(n)和电压检测部20检测到的马达电压V(n)，通过上述式(1)～(4)计算计算载荷F(n)(步骤S304)。
接着，基准值计算部53计算在步骤S304中计算出的计算载荷F(n)的加权平均的结果作为基准值B(n)(步骤S305)。
接着，干扰检测部54基于在步骤S304中计算出的计算载荷F(n)的变动量与第1干扰阈值ΔX1的比较，检测引起计算载荷F(n)的变动的干扰(步骤S306)。
接着，夹入阈值设定部55设定确定在步骤S304中计算出的计算载荷F(n)与在步骤S305中计算出的基准值B(n)之差“F(n)-B(n)”的允许范围的夹入阈值Fth(步骤S307)。此时，夹入阈值设定部55在检测到计算载荷F(n)不线性增加、电压变动的产生以及引起计算载荷F(n)的变动的干扰的产生中的任一个的变动原因的情况下，根据与该变动原因相应的增量值，增大夹入阈值Fth。此外，此时，夹入阈值设定部55在检测到窗3的位置位于上端位置(全闭位置)附近的规定区域内的情况下，根据窗3的位置越接近全闭位置则变得越大的增量值，增大夹入阈值Fth。此外，此时，夹入阈值设定部55在通过执行图5所示的一系列的夹入阈值调整处理而检测到低速夹入的产生的情况下，将夹入阈值Fth减小至最低值(例如，-512[N])。
接着，夹入判定部56基于在步骤S304中计算出的计算载荷F(n)与在步骤S305计算出的基准值B(n)之差“F(n)-B(n)”、以及在步骤S307中设定的夹入阈值Fth，判断是否产生了窗3对物体的夹入(步骤S308)。
在步骤S308中，在上述差“F(n)-B(n)”小于夹入阈值Fth而判断为没有产生窗3对物体的夹入的情况下(步骤S309：否)，处理部50结束图3所示的一系列的处理。
另一方面，在步骤S308中在上述差“F(n)-B(n)”大于夹入阈值Fth而判断为产生了窗3对物体的夹入的情况下(步骤S309：是)，马达控制部57进行使马达6的旋转反转的防止夹入控制(步骤S310)。之后，处理部50结束图3所示的一系列的处理。
(阶段的一例)
图4是表示一个实施方式的开闭控制装置100所具有的阶段的一例的图。如图4所示，一个实施方式的开闭控制装置100具有与从马达6的启动时刻起的经过时间相应的4个阶段(第1阶段S1～第4阶段S4)。
如图2所示，马达6的旋转状态在第1阶段S1～第3阶段S3不稳定，在阶段S4稳定。
此外，如图2所示，开闭控制装置100在第2阶段S2以后进行柔软的物体的夹入的判定，在马达6刚刚启动后的第1阶段S1不实施。因而，开闭控制装置100在第1阶段S1也不实施夹入阈值Fth的设定(增量值的计算等)。
此外，如图4所示，开闭控制装置100在马达6的旋转状态不稳定的第2阶段S2～第3阶段S3中，通过增大夹入阈值Fth，能够抑制物体的夹入的误判定。
此外，如图4所示，开闭控制装置100在第1阶段S1以及第2阶段S2实施稳定点检索处理，在第3阶段S3以后不实施稳定点检索处理。
此外，如图4所示，开闭控制装置100在第1阶段S1以及第2阶段S2不实施干扰检测处理，在第3阶段S3以后实施干扰检测处理。
(基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理的顺序)
图5是表示基于一个实施方式的夹入阈值设定部55进行的低速夹入检测的夹入阈值调整处理的顺序的一例的流程图。
首先，夹入阈值设定部55对变量count设定0(步骤S501)。接着，夹入阈值设定部55判断是否是稳定时(步骤S502)。
在步骤S502中判断为不是稳定时的情况下(步骤S502：否)，夹入阈值设定部55对夹入阈值的追加量即ΔFth设定0(步骤S509)。之后，夹入阈值设定部55结束图5所示的一系列的处理。
另一方面，在步骤S502中判断为是稳定时的情况下(步骤S502：是)，夹入阈值设定部55判断是否满足下述第4条件(步骤S503)。
(第4条件)WP(t-12T)-WP(t)≦LowSpeedWPTh
其中，在上述第4条件中，WP表示窗位置。此外，t表示时间。此外，T表示处理周期。此外，LowSpeedWPTh是表示用于判定窗3的上升速度为低速的窗3的变化量的规定的常数(单位为[波动计数/T])，预先在作为控制对象的窗3中设定适当的值。另外，LowSpeedWPTh相当于“规定的第1阈值”。此外，第4条件是用于判定“计算出的上述开闭体的速度为规定的第1阈值以下”的必要条件。
在步骤S503中判断为不满足第4条件的情况下(步骤S503：否)，夹入阈值设定部55对作为夹入阈值的追加量的ΔFth设定0(步骤S509)。之后，夹入阈值设定部55结束图5所示的一系列的处理。
另一方面，在步骤S503中判断为满足第4条件的情况下(步骤S503：是)，夹入阈值设定部55判断是否满足下述第5条件以及下述第6条件这双方(步骤S504)。
(第5条件)ΔF_lowerlimit≦F(t)-F(t-12T)
(第6条件)F(t)-F(t-12T)≦ΔF_upperlimit
其中，在上述第5条件以及上述第6条件中，F表示计算载荷。此外，t表示时间。此外，T表示处理周期。ΔF_lowerlimit以及ΔF_upperlimit是确定计算载荷F的斜率的下限值以及上限值的规定的常数(单位为[N])，预先在作为控制对象的窗3中设定适当的值。另外，ΔF_upperlimit相当于“规定的第2阈值”，ΔF_upperlimit相当于“规定的第3阈值”。第5条件是用于判定“由载荷计算部计算出的计算载荷的时间的变化为规定的第2阈值以上的状态”的条件。第6条件是用于判定“由载荷计算部计算出的计算载荷的时间的变化为规定的第3阈值以下的状态”的必要条件。
在步骤S504中判断为不满足第5条件以及第6条件中的至少任一方的情况下(步骤S504：否)，夹入阈值设定部55对变量count设定0(步骤S506)。然后，夹入阈值设定部55对作为夹入阈值的追加量的ΔFth设定0(步骤S509)。之后，夹入阈值设定部55结束图5所示的一系列的处理。
另一方面，在步骤S504中判断为满足第5条件以及第6条件这双方的情况下(步骤S504：是)，对变量count加上1(步骤S505)。然后，夹入阈值设定部55判断是否满足下述第7条件(步骤S507)。
(第7条件)count≧InRangeTime
其中，在上述第7条件中，InRangeTime是表示确定低速夹入检测的次数的规定的常数(单位为[次])，预先在作为控制对象的窗3中设定适当的值。另外，第7条件是用于判定“由载荷计算部计算出的计算载荷随时间的变化为规定的第2阈值以上、规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况”的必要条件。
在步骤S507中判断为不满足第7条件的情况下(步骤S507：否)，夹入阈值设定部55将处理返回到步骤S502。
另一方面，在步骤S507中判定为满足第7条件的情况下(步骤S507：是)，夹入阈值设定部55检测到低速夹入，对作为夹入阈值的追加量的ΔFth设定用于使夹入阈值Fth减小的一定值(例如，-512[N])(步骤S508)。之后，夹入阈值设定部55结束图5所示的一系列的处理。
(实施例)
接着，参照图6～图8对一个实施方式的开闭控制装置100的实施例进行说明。图6～图8表示在一个实施方式的开闭控制装置100中产生因窗3而引起的低速夹入时的各值的变化的一例。
另外，在图6～图8中，A表示计算载荷F(n)。此外，与A重叠表示的菱形的点表示检测到夹入。此外，B(点划线)表示判定值(由夹入阈值Fth确定的上限)。此外，与B重叠表示的圆形的点表示检测到计算载荷的直线性(单调增加)。此外，C(虚线)表示基准值。此外，D表示实际的夹入力。此外，在图6中，F表示电流[A]。此外，在图7中，G表示窗位置[波动计数]。此外，在图8中，E表示窗位置的差[波动计数]。
如图6～图8所示，一个实施方式的开闭控制装置100进行基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理，由此，在计算载荷F(n)逐渐变高的状态经过了一定时间的定时T1，全部满足上述第4条件～第7条件，从而将夹入阈值Fth减小至一定值(例如，-512[N])。其结果是，一个实施方式的开闭控制装置100判断为计算载荷F(n)变得大于判定值从而产生了窗3对物体的夹入，能够进行防止夹入控制。
(比较例)
接着，参照图9～图12对一个实施方式的开闭控制装置100的比较例进行说明。
图9表示在一个实施方式的开闭控制装置100中，在不进行基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理的情况下且窗3完成关闭动作时的各值的变化。图10表示在一个实施方式的开闭控制装置100中，在不进行基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理的情况下且产生因窗3而引起的低速夹入时的各值的变化。
图11表示在一个实施方式的开闭控制装置100中，在进行了基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理的情况下且窗3完成关闭动作时的各值的变化。图12表示在一个实施方式的开闭控制装置100中，在进行了基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理的情况下且产生因窗3而引起的低速夹入时的各值的变化。
另外，在图9～图12中，A表示计算载荷F(n)。此外，与A重叠表示的菱形的点表示检测到夹入。此外，B(点划线)表示判定值(由夹入阈值Fth确定的上限)。此外，与B重叠表示的圆形的点表示检测到计算载荷的直线性(单调增加)。此外，C(虚线)表示基准值。此外，D表示实际的夹入力。此外，E表示窗位置的差。
在图10所示的例子中，尽管产生了低速夹入，但由于不进行基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理，所以计算载荷F(n)不变得大于判定值，判断为未产生窗3对物体的夹入，不进行防止夹入控制。
另一方面，在图12所示的例子中，由于进行了基于低速夹入检测的夹入阈值调整处理，所以在计算载荷F(n)逐渐变高的状态经过了一定时间的定时T1，全部满足上述第4条件～第7条件，由此，夹入阈值Fth减小至一定值(例如，-512[N])，其结果是，计算载荷F(n)变得大于判定值，判断为产生了窗3对物体的夹入，进行防止夹入控制。
如以上说明的那样，一个实施方式的开闭控制装置100控制通过马达6的驱动而进行的窗3的开闭动作，具备：电流检测部30，检测在马达6中流动的电流；电压检测部20，检测向马达6供给的电压；开闭体位置检测部51，基于马达6的旋转检测窗3的位置；载荷计算部52，基于电流检测部30的检测电流，计算窗3的开闭动作中的计算载荷F(n)；夹入阈值设定部55，设定确定由载荷计算部52计算出的计算载荷F(n)的上限的夹入阈值Fth；夹入判定部56，在由载荷计算部52计算出的计算载荷F(n)超过由夹入阈值Fth确定的上限的情况下，判定为产生了窗3对物体的夹入；以及马达控制部57，在由夹入判定部56判定为产生了夹入的情况下，进行使马达6的旋转反转的防止夹入控制，夹入阈值设定部55基于由开闭体位置检测部51检测到的窗3的位置的变化，计算窗3的速度，在计算出的窗3的速度为规定的第1阈值以下、由载荷计算部52计算出的计算载荷F(n)随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，减小夹入阈值Fth。
由此，一个实施方式的开闭控制装置100能够高精度地检测因窗3而引起的物体的低速夹入的产生，当检测到产生该低速夹入时，能够立即进行防止夹入控制。
在一个实施方式的开闭控制装置100中，夹入阈值设定部55在窗3的速度为第1阈值以下、由载荷计算部52计算出的计算载荷F(n)随时间的变化为第2阈值以上且为第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，将夹入阈值Fth减小一定值。
由此，一个实施方式的开闭控制装置100能够更高精度地进行物体夹入的判定，因此，能够抑制物体夹入的误判定。
此外，在一个实施方式的开闭控制装置100中，夹入阈值设定部55在检测到窗3的位置位于上端位置附近的规定区域内的情况下，根据窗3的位置越接近上端位置则变得越大的增量值，增大夹入阈值Fth。
由此，一个实施方式的开闭控制装置100能够抑制伴随着窗3的滑动电阻的增加而引起的计算载荷F(n)的增加的、物体夹入的误判定。
此外，在一个实施方式的开闭控制装置100中，夹入阈值设定部55在检测到由载荷计算部52计算出的计算载荷F(n)不线性增加、由电压检测部20检测到的电压中的电压变动的产生、以及对由载荷计算部52计算出的计算载荷F(n)造成影响的干扰的产生中的任一个的情况下，增大夹入阈值Fth。
由此，一个实施方式的开闭控制装置100能够抑制伴随着计算载荷F(n)的变动的物体夹入的误判定。
另外，在一个实施方式的开闭控制装置100中，也可以为，夹入判定部56基于由开闭体位置检测部51检测到的窗3的位置的变化，计算窗3的速度，在计算出的窗3的速度为规定的第1阈值以下、由载荷计算部52计算出的计算载荷F(n)随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，判定为产生了夹入。
在该情况下，一个实施方式的开闭控制装置100能够高精度地检测因窗3而引起的物体的低速夹入的产生，当检测到产生该低速夹入时，能够立即进行防止夹入控制。
以上，对本发明的一个实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于这些实施方式，在技术方案所记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形或者变更。

Claims (8)

1.一种开闭控制装置，控制通过马达的驱动而进行的开闭体的开闭动作，其特征在于，具备：
电流检测部，检测在上述马达中流动的电流；
电压检测部，检测向上述马达供给的电压；
位置检测部，基于上述马达的旋转检测上述开闭体的位置；
载荷计算部，基于上述电流检测部的检测电流，计算上述开闭体的上述开闭动作中的计算载荷；
夹入阈值设定部，设定确定由上述载荷计算部计算出的上述计算载荷的上限的夹入阈值；
夹入判定部，在由上述载荷计算部计算出的上述计算载荷超过由上述夹入阈值确定的上限的情况下，判定为产生了上述开闭体对物体的夹入；以及
马达控制部，在由上述夹入判定部判定为产生了上述夹入的情况下，进行使上述马达的旋转反转的防止夹入控制，
上述夹入阈值设定部基于由上述位置检测部检测到的上述开闭体的位置的变化，计算上述开闭体的速度，
在计算出的上述开闭体的速度为规定的第1阈值以下、由上述载荷计算部计算出的上述计算载荷随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，上述夹入阈值设定部减小上述夹入阈值。
2.根据权利要求1所述的开闭控制装置，其特征在于，
在上述开闭体的速度为上述第1阈值以下、由上述载荷计算部计算出的上述计算载荷随时间的变化为上述第2阈值以上且为上述第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，上述夹入阈值设定部将上述夹入阈值减小一定值。
3.根据权利要求1或2所述的开闭控制装置，其特征在于，
上述位置检测部基于由上述电流检测部检测到的电流中包含的波动，检测上述开闭体的位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的开闭控制装置，其特征在于，
上述夹入阈值设定部在检测到上述开闭体的位置位于上端位置附近的规定区域内的情况下，根据上述开闭体的位置越接近上述上端位置则变得越大的增量值，增大上述夹入阈值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的开闭控制装置，其特征在于，
上述夹入阈值设定部在检测到由上述载荷计算部计算出的上述计算载荷不线性增加、由上述电压检测部检测到的上述电压中的电压变动的产生、以及对由上述载荷计算部计算出的上述计算载荷造成影响的干扰的产生中的任一个的情况下，增大上述夹入阈值。
6.一种开闭控制装置，控制通过马达的驱动而进行的开闭体的开闭动作，其特征在于，具备：
电流检测部，检测在上述马达中流动的电流；
电压检测部，检测向上述马达供给的电压；
位置检测部，基于上述马达的旋转检测上述开闭体的位置；
载荷计算部，基于上述电流检测部的检测电流，计算上述开闭体的上述开闭动作中的计算载荷；
夹入阈值设定部，设定确定由上述载荷计算部计算出的上述计算载荷的上限的夹入阈值；
夹入判定部，在由上述载荷计算部计算出的上述计算载荷超过由上述夹入阈值确定的上限的情况下，判定为产生了上述开闭体对物体的夹入；以及
马达控制部，在由上述夹入判定部判定为产生了上述夹入的情况下，进行使上述马达的旋转反转的防止夹入控制，
上述夹入判定部基于由上述位置检测部检测到的上述开闭体的位置的变化，计算上述开闭体的速度，
在计算出的上述开闭体的速度为规定的第1阈值以下、由上述载荷计算部计算出的上述计算载荷随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，上述夹入判定部判定为产生了上述夹入。
7.一种开闭控制方法，控制通过马达的驱动而进行的开闭体的开闭动作，其特征在于，包括：
位置检测工序，基于上述马达的旋转检测上述开闭体的位置；
载荷计算工序，基于在上述马达中流动的电流，计算上述开闭体的上述开闭动作中的计算载荷；
夹入阈值设定工序，设定确定在上述载荷计算工序中计算出的上述计算载荷的上限的夹入阈值；
夹入判定工序，在上述载荷计算工序中计算出的上述计算载荷超过由上述夹入阈值确定的上限的情况下，判定为产生了上述开闭体对物体的夹入；以及
马达控制工序，在上述夹入判定工序中判定为产生了上述夹入的情况下，进行使上述马达的旋转反转的防止夹入控制，
在上述夹入阈值设定工序中，
基于在上述位置检测工序中检测到的上述开闭体的位置的变化，计算上述开闭体的速度，
在计算出的上述开闭体的速度为规定的第1阈值以下、在上述载荷计算工序中计算出的上述计算载荷随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，减小上述夹入阈值。
8.一种开闭控制方法，控制通过马达的驱动而进行的开闭体的开闭动作，其特征在于，包括：
位置检测工序，基于上述马达的旋转检测上述开闭体的位置；
载荷计算工序，基于在上述马达中流动的电流，计算上述开闭体的上述开闭动作中的计算载荷；
夹入阈值设定工序，设定确定在上述载荷计算工序中计算出的上述计算载荷的上限的夹入阈值；
夹入判定工序，在上述载荷计算工序中计算出的上述计算载荷超过由上述夹入阈值确定的上限的情况下，判定为产生了上述开闭体对物体的夹入；以及
马达控制工序，在上述夹入判定工序中判定为产生了上述夹入的情况下，进行使上述马达的旋转反转的防止夹入控制，
在上述夹入判定工序中，
基于在上述位置检测工序中检测到的上述开闭体的位置的变化，计算上述开闭体的速度，
在计算出的上述开闭体的速度为规定的第1阈值以下、在上述载荷计算工序中计算出的上述计算载荷随时间的变化为规定的第2阈值以上且为规定的第3阈值以下的状态持续一定期间以上的情况下，判定为产生了上述夹入。
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