JP2004084458A

JP2004084458A - 開閉体の挟み込み検知装置

Info

Publication number: JP2004084458A
Application number: JP2003020627A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Onozawa; 小野沢　智; Takeshi Kikuta; 菊田　岳史; Tsutomu Tanoi; 田野井　務
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2023-01-29
Also published as: JP4063094B2

Abstract

【課題】挟み込みが発生した場合に、挟み込みを正確に判定すると共に、挟み込み検知装置の信頼性向上を図る。
【解決手段】開閉体２２を駆動するモータ２の回転をモータ回転数センサ７より検出し、検出されたモータ回転数よりモータ２の実速度を求める。そして、実速度と速度しきい値との比較により、開閉体動作中での挟み込み検知を行う中で、開閉体２の挟み込みが検知された場合に、モータ２を反転制御する制御装置１は、モータ２を駆動する駆動電圧に基づきモータ回転数の推定を行い（Ｓ２）、実速度と所定時間前の推定速度との差（Ｓ５）に基づいて推定速度を補正し（Ｓ６）、補正された推定速度と実速度との差に基づいて挟み込み判定を行う（Ｓ７）。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定部材に対して開閉体が開閉動作を行う開閉体の挟み込み検知装置に関するものであり、特に、挟み込み検知装置の制御に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両ではサンルーフやウィンドレギュレータといった開閉窓（開閉体）をモータにより動作させる場合、異物等を挟み込んだ場合を検出し、挟み込みが検出されると、開閉体の閉動作を停止させたり、モータを反転駆動することにより、開閉体を閉方向とは逆の開方向に動作させる挟み込み処理を行う安全機構が設けられている。
【０００３】
この様な挟み込み状態の判定を行う方法には、モータの回転状態より検出する方法が知られている。この方法は、ホール素子等を用いた回転検出センサにより開閉体を駆動するモータのモータ回転状態の変化を検出し、回転検出センサからのパルス信号に基づき、挟み込み検出を行っている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、開閉体駆動用のモータの駆動速度や駆動加速度が、開閉体の駆動速度あるいは駆動加速度に基づいて設定される所定のしきい値以下であると、挟み込みが発生したと判定される開閉制御装置が開示されている。この公報に示される装置では、開閉体を駆動するモータの回転をモータ位置検出センサにより検出し、モータ回転速度およびモータ回転加速度を算出する。そして、モータ回転速度の変化が定常である場合にはモータ回転速度を速度しきい値と比較し、モータ回転速度変化が定常でない場合にはモータ回転加速度を加速度しきい値と比較してモータの反転制御を行っている。この場合、これらのしきい値は、駆動電圧や開閉体の摺動抵抗等により補正される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２８０４４６号公報（第１頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した公報に示される装置を車両に適用した場合には、以下に示す問題が生じる。つまり、車両において装置への電源供給は、通常、バッテリー（例えば、直流：１２Ｖ）から供給される。この為、バッテリーに接続される車両の負荷状態によって、電圧変動が発生する。電圧変動が発生するバッテリーにより開閉体を駆動するためのモータが駆動されると、モータ電圧の変動によりモータ速度に変動が発生する。バッテリー電圧の変動が発生したモータのモータ速度を、所定の速度しきい値と比較することによって、挟み込みを検知する方法では、モータ速度の変動により、開閉体の移動による挟み込みの検知を誤検知してしまう場合が起こり得る。
【０００７】
そこで、モータ速度の変動による挟み込みの誤検知を防止する為に、判定のしきい値を下げる（つまり、挟み込みを判定しにくい方向に補正）方法が取られるが、判定のしきい値を単に下げる方法を用いると、挟み込み判定のしきい値を下げた分だけ、挟み込みが発生してから実際に挟み込みが検知されるまでの時間（判定時間）が長くなる。これが原因で挟み込み検知の判定時間が遅れ、挟み込み発生時に挟み込まれた物体の受ける荷重（挟み込み荷重）が増加してしまう。それ故に、装置の信頼性がよくないものとなってしまう。
【０００８】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、挟み込みが発生した場合に、挟み込みを正確に判定すること、挟み込み検知装置の信頼性向上を図ることを技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、開閉体と、該開閉体を開閉駆動するモータと、該モータの回転速度を検出する速度検出手段と、前記開閉体駆動中の挟み込み検知を、該速度検出手段から得られる情報に基づいて行い、前記開閉体の挟み込みが検知された場合に、前記モータを停止または反転駆動を行う制御手段とを備えた開閉体の挟み込み検知装置において、
前記制御手段は、前記モータに印加されて前記モータを駆動する駆動電圧を検出する電圧検出手段と、前記速度検出手段より前記モータの回転する実速度を求める実速度決定手段と、前記駆動電圧に基づき、前記モータが回転する推定速度を演算する推定速度演算手段と、前記推定速度を時間的に記憶する推定速度記憶手段と、前記実速度と所定時間前の推定速度との差に基づいて、前記推定速度を補正する推定速度補正手段と、補正された推定速度と前記実速度との差の変化状態に基づいて、前記開閉体の挟み込み状態を判定する挟み込み判定手段とを備えたことである。
【００１０】
また、上記した課題を解決するために講じた第２の技術的手段は、開閉体をモータにより開閉駆動し、該モータの回転速度を速度検出手段により検出して、前記開閉体駆動中の挟み込み検知を前記回転速度に基づいて行い、前記開閉体の挟み込みが検知された場合に前記モータを停止または反転駆動を行う制御手段を備えた開閉体の挟み込み検知装置において、
前記制御手段は、前記モータに印加されている駆動電圧を検出し、前記モータの実速度を求め、前記駆動電圧に基づいて前記モータが回転する推定速度を演算して、前記実速度と所定時間前の推定速度との差に基づき前記推定速度を補正して、補正された推定速度と前記実速度との差の変化状態に基づいて前記開閉体の挟み込み状態を判定する様にしたことである。
【００１１】
上記した手段によれば、速度検出手段よりモータの回転状態（例えば、モータ回転数、モータ速度等）が検出される。そして、モータに印加される駆動電圧に基づき、モータの回転速度が求まる。モータの回転速度が求まるとモータの推定速度が演算されて、演算された推定速度は時間的に記憶される。その後、速度検出手段からの求められた実速度と、記憶された所定時間前の推定速度との差を求めて、その差に基づき推定速度が補正され、モータに印加される駆動電圧の変化を考慮して、補正された推定速度と実速度との差の変化状態（例えば、変化量、変化率等）に基づいて、開閉体の挟み込み状態が判定される。
【００１２】
これは、モータの駆動電圧が変化しても、駆動電圧の変化に基づき、モータの速度の推定速度が駆動電圧を考慮して求められるので、推定速度の精度が向上する。また、モータの実速度と所定時間前の推定速度の差により、推定速度が補正されるので、所定時間前（例えば、モータ起動時の立ち上がりにおける遅れ時間や一時遅れ等により決定される時間）の安定した状態で推定された推定速度を基にして、推定速度に補正が加えられる。このモータの実速度と所定時間前の推定速度の差による推定速度の補正は、モータに対して駆動電圧が印加される初回のみ成されると良い。よって、この推定により求めたモータの推定速度の精度が向上するため、推定速度を挟み込みの判定に用いる場合には、正確な挟み込み検知が行える。尚、挟み込み状態の判定において、モータの回転速度は、モータを駆動する電圧や電流から求めても良い。
【００１３】
この場合、挟み込み状態の判定は、補正された推定速度と実速度との差が所定しきい値を越えた場合、挟み込み状態であると判定すれば、補正された推定速度と実速度との差と所定しきい値との簡単な比較により、挟み込み状態の検知が可能である。これは、挟み込みを検知するしきい値を変化させなくて良いので、従来に比べて判定が遅れることはない。また、開閉体の挟み込みが発生した場合に、判定遅れにより挟み込み荷重が増大することが防止される。
【００１４】
また、挟み込み状態の判定は、補正された推定速度と実速度の差に対してハイパスフィルタ処理を行い、ハイパスフィルタ通過後のフィルタ値に基づき、フィルタ値が所定しきい値を越えた場合、挟み込み状態であると判定すれば、補正された推定速度と実速度の差に対してハイパスフィルタ処理を行うことにより、その差の零点からの定常的なずれ（オフセット）が防止され、挟み込みの判定が精度良く行える。よって、挟み込み検知装置の信頼性が向上する。
【００１５】
更に、挟み込み状態の判定は、補正された推定速度と実速度の差に対してハイパスフィルタ処理を行い、ハイパスフィルタ通過後のフィルタ値を積分し、積分値が所定しきい値を越えた場合に挟み込み状態であると判定すれば、微小な速度変動分を積分により蓄積して、柔らかいものを挟み込んだ場合にも正確な挟み込みの判定を精度良く行える。よって、挟み込み検知装置の信頼性がより向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。以下に示す実施形態においては、一例として開閉体の挟み込み検知装置を車両のサンルーフ装置に適用した場合についての説明を行うが、これに限定されるものとする。例えば、開閉体の挟み込み検知装置は、車両分野においてはウィンドウを上下動させるパワーウィンドレギュレータ装置、サイドドアを車両の前後方向にスライドさせて自動的に開状態／閉状態にさせるスライドドア装置、建造物にあっては自動ドア装置等にも適用が可能である。尚、本実施形態では、開閉体をサンルーフ２２、挟み込み検知装置をサンルーフ装置１０として、以下に説明する。
【００１７】
図１は、車両２０に対して、挟み込み検知機能を有するサンルーフ装置（本装置と称す）１０を取り付けた場合の取付図を示し、この図１において、車両２０のルーフ２１には長方形状を呈する開口２１ａが設けられ、開口２１ａにはサンルーフ装置１０が室内側からボルト等の固定部材により取り付けられており、サンルーフ装置１０のサンルーフ（ルーフガラスと称す）２２が車両の前後方向に移動することによって、開口２１ａを遮蔽することができる。このルーフガラス２２は公知のスライド機構により車両の前後方向にスライドし、公知のチルト機構により車両の上下方向にチルト動作する様になっている。
【００１８】
ルーフガラス２２を駆動するドライブユニット２３は、開口２１ａの前方のルーフ内に配設されており、ドライブユニット２３はモータ２とギヤユニット２５が一体になっている。構造上、ギヤユニット２５の出力軸はスライド機構およびチルト機構と連係しており、図２に示す制御装置１によりモータ２を駆動制御すると、ルーフガラス２２は動作し、スライド動作とチルト動作が一連の動作の中で行われる。
【００１９】
図２は、ルーフガラス２２を動作させる制御装置１の外部接続状態を示すシステム構成図である。ルーフガラス２２を駆動する制御装置１は、ルーフガラス２２の開閉動作を指示するもので、ルーフガラス２２の位置に伴って作動する位置検出スイッチ９およびルーフガラス２２を動作させる開閉操作スイッチ８からの信号を入力し、これらの信号状態に基づいて、モータ２に対して駆動信号を出力する。ルーフガラス２２は制御装置１からの駆動信号に従って動作する。
【００２０】
更に、本装置１０においては、ルーフガラス２２と車両の開口２１ａとの間に物体（例えば人の手や物）が挟み込まれた場合、モータ２の回転が抑止され回転数が減少することに着目し、ルーフガラス２２の閉方向への動作時にモータ２の回転状態により挟み込み検知を行って、挟み込み発生時にはルーフガラス２２の閉方向への動作を即座に停止させ、開方向の動作へとモータ駆動を反転動作させる挟み込み検知機能が、安全性の面で付加されている。
【００２１】
ルーフガラス２２の制御および挟み込みの制御を司る制御装置１は、内部にプログラムを記憶したＲＯＭ、プログラム処理に必要な数値を記憶するＲＡＭ、モータ２の回転に同期したパルス出力を行うモータ回転数センサ７、周期の計測を行うタイマ、及び、入力されるバッテリー電圧等のアナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器等を備えたＣＰＵ５と、入力信号に対してＣＰＵ５との電気的整合性をとる入力インターフェース（入力Ｉ／Ｆ）４と、ルーフガラス２２をスライド動作時には開閉方向に動作させる機能を有し、モータ２の回転方向を正転（開方向）または反転（閉方向）させるリレー６と、車両のバッテリーＢＡＴから電源（通常、１２Ｖ）が供給され、安定化した一定電圧（例えば、５Ｖ）が作られる電源回路３と、から主に構成される。電源回路３により作られた一定電圧は、ＣＰＵ５に供給される。また、制御装置１の入力Ｉ／Ｆ４には、バッテリー電圧が供給されており、モータ２にはバッテリー電圧が供給されている。
【００２２】
制御装置１には、モータ２の出力軸に設けられた図示しない磁石（例えば、Ｎ極とＳ極が１対で設けられる）が１回転するにつき１パルスの周期信号をホール素子により検出するモータ回転数センサ７からの信号、ルーフガラス２２の位置を検出する位置検出スイッチからの信号、ルーフガラス２２を開閉させる手動の操作スイッチ８からの信号が入力される。入力された信号は入力インターフェースＩ／Ｆ回路４を通してＣＰＵ５に入力され、制御装置１内にてバッテリーＢＡＴ電圧が入力Ｉ／Ｆ回路４を通してＣＰＵ５に入力される。モータ回転数センサ７からの信号は、モータ回転に同期してオン／オフし、交互に繰り返されるパルス出力がＣＰＵ５に入力される。ＣＰＵ５は、その入力されたパルス信号から信号レベルの比較を行い、エッジを検出する。
【００２３】
ＣＰＵ５はこれらのセンサ７およびスイッチ８，９から入力された信号を基にして、リレー６に対してモータ２を駆動する信号を出力し、リレー６の通電状態および通電方向を切り替えることにより，モータ２を停止させたり、モータ２を正回転側／反転側へ回転させるといったモータ制御を指示する機能を有する。
【００２４】
次に、制御装置１における挟み込み判定処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。以下に示す説明では、プログラムのステップを単に「Ｓ」として簡略化して示す。尚、以下に示す説明では、開閉操作スイッチ８を用いたスイッチ操作による通常のルーフガラス２２の開閉制御については、スイッチ状態によりモータを駆動するという公知の方法を採用していることから、説明を省略する。
【００２５】
図３に示す挟み込み判定処理は、毎回、所定周期（例えば、数ｍｓ）で演算されるものであり、Ｓ１において、ＣＰＵ５はモータ回転数センサからセンサ入力を行うと共に、モータ駆動電圧の入力を行う。ここで、モータ２はバッテリー電圧より駆動されていることから、モータ駆動電圧の入力では、その時点のバッテリー電圧の入力が、入力Ｉ／Ｆ４を介してなされる。モータ回転数センサ７からのパルス出力（例えば、正弦波、矩形波等）に基づき、ＣＰＵ５はモータ回転速度を求める。ここで言うモータ回転速度は、例えば、一例としてモータ駆動電圧にモータ回転速度に正比例するという静的な特性を利用して、図４に示すマップから求められる。また、モータ２の実速度は、例えば、パルスの立上りまたは立下りエッジを検出し、所定時間の間でいくつのエッジが検出されたかにより求められる。本実施形態では、モータ回転速度は、モータ回転数センサ７より検出しているが、これに限定されるものではなく、光の反射を利用した光学的方法、音の反射を利用した音響的方法等により検出したり、速度センサによって、モータ２の回転状態（例えば、モータ回転数、モータ速度）を直接的に検出しても良い。
【００２６】
Ｓ１にてモータ回転速度が求められると、次に、Ｓ２にてモータ２の推定速度を求める推定モータ速度演算を行う。この推定モータ速度演算では、演算によりモータ回転速度からモータ速度を推定し、これを推定モータ速度とする。ここで、モータ回転速度：ｍｖ、モータ２を駆動する一方の端子電圧：Ｖｂ、比例ゲイン：ａ、オフセット：ｂ０とすると、一般的に次式が成立する。
【００２７】
【数１】

一般的には、図５の（ａ）に示す如く、モータ２にステップ入力を印加した場合、モータの回転速度はステップ入力を印加したタイミングに対して、（ｂ）の如く、遅れ時間で立ち上がりを開始し、一次遅れをもって次第に立ち上がってゆく。尚、この場合、二次、三次と高次のモデル化を行えば、より精度が向上するが、本実施形態では一例として一次のみでモデル化を考える。
【００２８】
この電圧変化に対しての動的なモータ回転数の特性は、時定数：Ｔｓ、無駄時間：ｄｌｙまで考慮すると、次式で表わされる。
【００２９】
【数２】

しかしながら、モータ２は特性上、図２に示されるマップ上の直線は、図６に示す様に、温度により上下変動する。つまり、モータ特性上、モータ２は温度が変化しても、ゲイン（図４の傾き）ａの変動はないが、ルーフガラス２２はルーフ２１の開口内で摺動を行う際、モータ２の温度が高温になると開口部でルーフガラス２２とルーフ２１とをシールしている図示しないシール部材が柔らかくなるため摺動性が良くなる。その結果、モータ回転速度が速くなる。これとは反対に、モータ２の温度が低くなるとシール部材が硬くなるので摺動性が悪くなり、モータ回転速度が遅くなるという特性を示す。それ故に、モータ２の温度が変化すれば、誤差を調整するためのオフセットｂ０が変化する。
【００３０】
この様にオフセットｂ０まで考慮に入れて、［数２］を書き換えると、次式で表わされる。尚、Δｂはオフセットのずれを示すものとする。
【００３１】
［数３］

ここで、［数２］の演算による誤差を少なくする為、本実施形態においては、Ｓ４にて、Δｂをモータ２の実速度との比較から補正する。この補正を行う場合には、Ｓ３に示す様に、モータ２の回転が安定する一定時間経過した場合に、例えば、モータ２に駆動電圧が印加される初回のみ行われる。モータ２は、図５の（ａ）の如く駆動が開始されると、図５の（ｂ）の如く遅れ時間をもって立ち上がりが開始され、その後、一時遅れをもって立ち上がるが、この際、Ｓ３に示す一定時間とはモータ２の駆動が指示されてからモータ回転速度が安定するまでの時間Ｔａが経過したかを判定すると良い。この時間Ｔａ（例えば、数ｍｓｅｃ）が経過しない間には、モータ回転が安定していないために、オフセット補正を行わない様にする。
【００３２】
そして、モータ２のパルス出力からの実速度が、モータ起動から一定時間経過後に安定した状態になると、Ｓ５にてモータ２の実回転速度（実速度）ｒｍｖと推定回転速度（推定速度）ｅｍｖとの差ｅｒｒ（速度偏差）を取り、その速度偏差ｅｒｒをオフセット補正値：Δｂ（＝ｒｍｖ−ｅｍｖ）とする（図５の（ｂ）参照）。
【００３３】
このオフセット補正値Δｂは、上記した様に、モータ２の実速度ｒｍｖと推定速度ｅｍｖとの速度偏差ｅｒｒを演算するある所定時間（ピンポイントの時間）での演算から求めても良いが、これに限定されるものではなく、より確実にオフセット補正値Δｂを補正したい場合には、ある時間間隔での速度偏差ｅｒｒの平均値を採用したり、ある時間間隔での速度偏差ｅｒｒに対して所定周波数以下を通過させる公知のローパスフィルタ処理を行っても良い。
【００３４】
次のＳ６では、補正された推定速度に対して、所定周波数以上を通過させるハイパスフィルタ処理を行った後、Ｓ７にて挟み込み判定を行う。ここでの挟み込み判定は、推定速度と実速度の差に基づいて、演算により補正された推定速度と実速度との差に基づき、挟み込みを判定する。この場合、推定速度はモータ駆動電圧に基づき求まるので、モータ駆動電圧の変動に追従して変化する。ここで、ルーフガラス２２が閉動作中に移動動作が制限されて、その結果、モータ２の実速度が低下した場合、推定モータ回転速度に対してモータ２の実速度が低下する。その結果、この速度偏差ｅｒｒが予め設定された所定しきい値を越えた場合、ルーフガラス２２の動作中に挟み込みが発生してモータ回転が規制されていると、ＣＰＵ５は判定する。この場合、ＣＰＵ５は、速度偏差ｅｒｒのフィルタ後の値の変化状態により挟み込みを判定するが、ここ示す変化状態とは、変化量、変化率であっても良い。また、速度偏差ｅｒｒの微分により速度偏差ｅｒｒの変化状態を検出し、ＣＰＵ５は挟み込みを判定しても良い。
【００３５】
この様な処理により、挟み込み判定を行った結果を、図７に示す。図７の（ａ）はモータ２の駆動電圧を示し、（ｂ）はモータ２の実速度と演算により得られた推定モータ回転速度を示す。この２つのグラフより、推定速度はモータの駆動電圧に追従することがわかる。また、（ｃ）は速度偏差ｅｒｒと速度偏差ｅｒｒのハイパス処理を行った場合のグラフを示す。このグラフから、公知のハイパスフィルタ処理を行うと、定常的なオフセット分が除去され、ハイパスフィルタ後の値が零点に近づくことがわかる。更に、このフィルタ後の値を基にして、フィルタ後の値が挟み込みと見なされる所定のしきい値以上になった場合、ルーフガラス２２を閉動作中に挟み込みが発生したと判断することができる。
【００３６】
この判定方法をとれば、挟み込み判定を行うしきい値は予め設定され、モータ駆動電圧等により変化させなくて良いので、挟み込み判定の時間が遅れない。よって、挟み込みが生じた場合に、挟まれた物体の受ける挟み込み荷重は（ｄ）の如く増加するが、判定が遅れないことから、挟み込み荷重の増加を防止することができる。　次に、図８を参照して、挟み込み判定の変形例について説明する。この図８における判定方法では、プログラムのＳ１〜Ｓ６に示す処理は、上記した図３に示すＳ１〜Ｓ６の処理と同じであることから、変形例での説明は省略する。
【００３７】
図８に示す挟み込み状態の判定方法では、モータ３の推定速度から実速度の偏差に対してハイパスフィルタ処理を施し、その後、微小な速度差の変動分を積分することにより蓄積して、柔らかいものを挟み込んだ場合にも精度良く挟み込みを検出するものである。
【００３８】
従って、図８の判定方法では、Ｓ６にてハイパスフィルタ処理が行われた後に、ＣＰＵ５はＳ７ａにてハイパスフィルタ処理が成された値（ハイパス値）を積分し、その積分値がＲＡＭに記憶される。その後、ハイパス値とハイパス値の積分値とを用いて、Ｓ８ａにて挟み込み判定を行う。この場合、Ｓ８ａに示す挟み込み判定においては、比較的硬いものを挟み込んだ状態の場合には、ハイパス値が所定の挟み込み判定を行うしきい値Ａを越えると挟み込みが発生していると、ＣＰＵ５は判定する。また、Ｓ８ａにおいては、比較的柔らかいものを挟み込んだ状態の場合には、ハイパス値の積分値を用いて、ハイパス値の積分値が所定の挟み込み判定を行うしきい値Ｂを越えると、挟み込みが発生しているものと、ＣＰＵ５は判定する。
【００３９】
この様に、ハイパス処理を行ったフィルタ後のハイパス値或いはハイパス値の積分値を基にして、ルーフガラス２２を閉動作中に挟み込みが発生したと判断することができる。
【００４０】
この様に、柔らかいものを挟み込んだ場合における状態について、図９に示すグラフを参照して説明する。図９の（ａ）はサンルーフ装置のモータ２を駆動する電圧を示し、（ｂ）はモータ２の実速度と演算により得られた推定されたモータ２の回転速度（推定速度）を示す。また、（ｃ）は上記した速度偏差ｅｒｒに対してハイパスフィルタ処理を行った場合のグラフを示し、（ｄ）は速度偏差ｅｒｒを積分した積分値を示す。更に、（ｅ）は挟み込み荷重を示す。
【００４１】
例えば、（ａ）の如くモータ２に対して駆動電圧を印加し、モータ２を駆動してルーフガラス２２を開閉動作させる場合では、駆動電圧が安定した時点（例えば、０．２ｓｅｃの時点）から推定速度の演算が開始される。その後、比較的柔らかいものをルーフガラス２２が挟み込むと、（ｂ）の如くモータ２の実速度に対して上記演算により推定された推定速度は高周波成分を含まないので、挟み込みが発生した時点（例えば、０．３ｓｅｃの時点）から多少の遅れ時間をもって実速度は推定速度から緩やかに減少する。そして、ハイパス値を演算すると、挟み込み発生後、比較的柔らかいものを挟み込んだ時の実速度のゆっくりとした減少に対して、ハイパスフィルタの特性上、若干上昇して一定の値を保持するものとなる。この場合、比較的柔らかいものの挟み込みでは比較的硬いものを挟み込んだ場合に比べて、挟み込み判定のしきい値Ａを越えない状態が発生することが起こり得る。この為、しきい値Ａを越えないので挟み込みを判定できず、挟み込み荷重は（ｅ）の如く上昇する。
【００４２】
この問題を解決する為、本実施形態では、更に、推定速度と実速度による速度偏差の積分値を用いて、挟み込み状態を判定する方法を用いている。つまり、速度偏差のハイパスフィルタ値はしきい値Ａを越えずに一定値を保持している。この為に、これを積分することによって、積分値は（ｄ）の如く増大するものとなる。そして、この積分値が比較的柔らかものの挟み込みを判定するしきい値Ｂを越えた場合、挟み込みが発生したものと検知すれば、挟み込み後にモータ２の速度変化が小さく、比較的柔らかいものを挟み込んだ場合も検知することができる。これによって、挟み込み荷重を更に抑えることができる。
【００４３】
以上の説明から明らかな様に、本実施形態においては、ＣＰＵ５は挟み込みの制御を行う制御手段のみならず、モータ２に印加される電圧を検出する電圧検出手段、実速度を決定する実速度決定手段、推定速度の演算を行う推定速度演算手段、推定速度を記憶する推定速度記憶手段、推定速度の補正を行う推定速度補正手段、挟み込み状態を判定する挟み込み判定手段の機能を備えている。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動電圧に基づきモータ回転数の推定を行い、モータの推定速度を演算し、モータの実速度と所定時間前の推定速度との差に基づいて、推定速度を補正することができる。よって、モータの駆動電圧が変化しても駆動電圧の変化を考慮してモータ回転数の推定が行えるので、モータの推定速度の演算精度を向上させることができる。また、モータの実速度と所定時間前の推定速度の差により、演算により求めた推定速度が補正されるので、モータ回転が安定した状態で推定された推定速度を基にして、推定速度に補正が加えられる。従って、この推定により求めたモータの推定速度の精度が向上する。よって、推定速度を挟み込みの判定に用いる場合には、正確な挟み込み検知ができる。
【００４５】
この場合、挟み込み状態の判定は、補正された推定速度と実速度の差が所定しきい値を越えた場合に挟み込み状態であると判定すれば、補正された推定速度と実速度の差と所定しきい値との簡単な比較により挟み込み状態の検知が可能である。これは、挟み込みを検知するしきい値を変化させなくて良いので、従来に比べて判定が遅れることはない。それ故に、挟み込みが発生した場合に、判定遅れにより挟み込み荷重が増大することが防止できる。
【００４６】
また、挟み込み状態の判定は、補正された推定速度と実速度との差に対してハイパスフィルタ処理を行い、ハイパスフィルタ通過後のフィルタ値に基づき、フィルタ値が所定しきい値を越えた場合、挟み込み状態であると判定すれば、補正された推定速度と実速度との差に対してハイパスフィルタ処理を行うことにより、その差が零点からのずれ（オフセット）が防止され、挟み込みの判定を精度良くでき、挟み込み検知装置の信頼性を向上させることができる。
【００４７】
更に、挟み込み状態の判定は、補正された推定速度と実速度の差に対してハイパスフィルタ処理を行い、ハイパスフィルタ通過後のフィルタ値を積分し、積分値が所定しきい値を越えた場合に挟み込み状態であると判定すれば、ハイパスフィルタ通過後のフィルタ値の積分により、微小な速度変動分を積分によって蓄積して、柔らかいものを挟み込んだ場合にも正確な挟み込みの判定を精度良く行うことができ、挟み込み検知装置の信頼性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における開閉体の挟み込み検知装置を車両のサンルーフ装置に適用した場合の車両への取付図である。
【図２】図１に示す挟み込み検知装置のシステム構成図である。
【図３】図２に示すＣＰＵで行われる挟み込み判定処理を示すフローチャートである。
【図４】モータの駆動電圧とモータ回転数の関係を示したグラフである。
【図５】モータの駆動時におけるモータの無駄時間とオフセット補正を説明するグラフである。
【図６】モータの駆動電圧とモータ回転速度との関係において温度が発生した状態でのグラフである。
【図７】図６に示す挟み込み判定を説明するためのグラフである。
【図８】図２に示すＣＰＵで行われる挟み込み判定処理を示す変形例のフローチャートである。
【図９】図８に示す挟み込み判定を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１　制御装置（制御手段）
２　モータ
４　入力Ｉ／Ｆ
５　ＣＰＵ（制御手段、実速度決定手段、推定速度演算手段、推定速度記憶手段、推定速度補正手段、挟み込み判定手段、電圧検出手段）
７　モータ回転数センサ（速度検出手段）
１０　サンルーフ装置（挟み込み検知装置）
２２　サンルーフ（開閉体）

Claims

開閉体と、
該開閉体を開閉駆動するモータと、
該モータの回転速度を検出する速度検出手段と、
前記開閉体駆動中の挟み込み検知を、該速度検出手段から得られる情報に基づいて行い、前記開閉体の挟み込みが検知された場合に、前記モータを停止または反転駆動を行う制御手段とを備えた開閉体の挟み込み検知装置において、
前記制御手段は、前記モータに印加されて前記モータを駆動する駆動電圧を検出する電圧検出手段と、
前記速度検出手段より前記モータの回転する実速度を求める実速度決定手段と、
前記駆動電圧に基づき、前記モータが回転する推定速度を演算する推定速度演算手段と、
前記推定速度を時間的に記憶する推定速度記憶手段と、
前記実速度と所定時間前の推定速度との差に基づいて、前記推定速度を補正する推定速度補正手段と、
補正された推定速度と前記実速度との差の変化状態に基づいて、前記開閉体の挟み込み状態を判定する挟み込み判定手段を備えたことを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。
開閉体をモータにより開閉駆動し、該モータの回転速度を速度検出手段により検出して、前記開閉体駆動中の挟み込み検知を前記回転速度に基づいて行い、前記開閉体の挟み込みが検知された場合に前記モータを停止または反転駆動を行う制御手段を備えた開閉体の挟み込み検知装置において、
前記制御手段は、前記モータに印加されている駆動電圧を検出し、前記モータの実速度を求め、前記駆動電圧に基づいて前記モータが回転する推定速度を演算して、前記実速度と所定時間前の推定速度との差に基づき前記推定速度を補正して、補正された推定速度と前記実速度との差の変化状態に基づいて前記開閉体の挟み込み状態を判定することを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。
前記挟み込み状態の判定は、補正された推定速度と前記実速度との差が所定しきい値を越えた場合、挟み込み状態であると判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉体の挟み込み検知装置。
前記挟み込み状態の判定は、補正された推定速度と前記実速度の差に対してハイパスフィルタ処理を行い、ハイパスフィルタ通過後のフィルタ値に基づき、該フィルタ値が所定しきい値を越えた場合、挟み込み状態であると判定することを特徴とする請求項３に記載の開閉体の挟み込み検知装置。
前記挟み込み状態の判定は、補正された推定速度と前記実速度の差に対してハイパスフィルタ処理を行い、ハイパスフィルタ通過後のフィルタ値を積分し、積分値が所定しきい値を越えた場合に挟み込み状態であると判定することを特徴とする請求項４に記載の開閉体の挟み込み検知装置。