JP2006322232A

JP2006322232A - 挟み込み検知機能付きパワーウインド装置

Info

Publication number: JP2006322232A
Application number: JP2005146969A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Shinohara; 暁彦篠原
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】ウインドの駆動系に表れるガタの大きさに応じて起動キャンセル期間を最適化できる挟み込み検知機能付きパワーウインド装置を提供する。
【解決手段】ＭＣＵ８は、モータ起動時からのモータ回転数の変化を監視してモータ回転数のピーク検出を行い、モータ回転数のピークが検出されたときは、ピーク値に達したモータ回転数の低下の割合を随時計測して、起動時からモータ回転数の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の所定倍の時間Ｔｂを加算して起動キャンセル期間を設定する。１回目のモータ回転数のピークを検出した後に２回目のモータ回転数のピークを検出したときは、先に求めた起動キャンセル期間に、更にドアの振動周期の０．５周期分の時間Ｔｂ１を加算して起動キャンセル期間の終了時Ｂを設定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、挟み込み検知機能付きパワーウインド装置に係り、特に、ウインドを昇降するモータ及びウインドとモータとを接続するウインド駆動機構のガタの有無に応じて挟み込み検知を行わない起動キャンセル期間の設定を行い、異物の挟み込み検知をより信頼性の高いものにする手段に関する。

従来より、モータの駆動力によるウインドの昇降動作中に異物の挟み込みがあった場合に、モータの駆動を停止又は反転させる挟み込み回避処理を行うようにモータの駆動を制御する挟み込み検知機能付きパワーウインド装置であって、駆動装置のガタ（遊び）の対策を講じた装置として、モータの回転に応じてパルス信号を発生するパルスエンコーダと、ウインド上昇中の前記パルスエンコーダからの出力パルスに基づいてモータ回転数を監視する監視手段と、ウインドの上昇中にモータ回転数の相対的な低下量が予め定められた判定基準値を超えた場合に挟み込みを認識する挟み込み認識手段と、前記ウインドの下降後の上昇開始時から所定回転数の期間は前記判定基準量を大きくする判定基準変更手段とを有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この挟み込み検知機能付きパワーウインド装置によれば、判定基準変更手段によりウインドの下降後の上昇開始から所定回転数の期間における挟み込みの判定基準値を大きくするので、ウインドを下降から上昇へ反転する際の上昇の初期においてモータからウインドに至る駆動系のガタによりモータが無負荷に近い状態になって高速で回転し、その後モータ回転数が低下して安定する動作を挟み込みが発生したと誤認識しにくくなる。また、この挟み込み検知機能付きパワーウインド装置は、判定基準値を大きくする期間中においても挟み込みの判定を禁止しないので、挟み込み防止動作としての機能を働かせることができる。

なお、特許文献１に記載の技術は、ウインドを下降から上昇へ反転する際の上昇の初期においても挟み込みの判定を禁止せず、挟み込み防止動作としての機能を働かせる構成になっているが、モータの起動開始からモータ回転数が安定点に至るまでの所定期間を起動キャンセル期間とし、その期間は挟み込みの判定を行わないタイプの挟み込み検知機能付きパワーウインド装置も従来より提案されている。
特開平０７−１１３３７５号公報

しかるに、駆動系に表れるガタの大きさは、モータ及びウインド駆動機構の製造時の精度及び車両への組立時の精度によって車両ごとに異なる。また、ガタの大きさは、経時的に変化する。さらに、ウインドが下降から上昇に転じるときにガタは大きくなり、上昇後に再度上昇するときにガタは小さくなる。

このため、前記特許文献１に記載の技術は、モータの起動開始から一定時間にわたって挟み込みの判定基準量を大きくしているが、「所定回転数の期間」はパワーウインド装置毎に定めた一定の期間であり、「判定基準」は１．５〜４倍の範囲から選ばれた固定値である。前述のように個々の車両に表れる駆動系のガタの大きさにはばらつきがあるので、前記「所定回転数の期間」及び「判定基準」はガタの分布の上限に対応できるようにしなければならず、従って前記「所定回転数の期間」は相当長い期間となり、前記「判定基準」は相当大きな値にならざるを得ないと考えられる。その結果、ドアガラスの反転直後にも挟み込みの判断ができるとは言え、その信頼性は大きくなく、一方、信頼性の低い判断をする期間が長いという不都合がある。また、上記従来技術は、ドアガラスの下降から上昇への反転時に限って、かつ一律に対策がなされたものであるが、下降から上昇への反転時においてもガタの小さい場合もあり、また一旦上昇した後にさらに上昇する場合でもガタが大きい場合もある。

モータの起動開始からモータ回転数が安定点に至るまでの所定期間を起動キャンセル期間として挟み込みの判定を行わないタイプの挟み込み検知機能付きパワーウインド装置についても、起動キャンセル期間が長い時間となる問題がある。

ところで、ウインドを昇降する駆動系に所定値以上のガタがある場合においては、ウインドを下降操作した後に上昇操作すると、モータ起動時にモータが無負荷に近い状態で高速回転し、その後、駆動系の動作開始に伴ってモータ回転数が安定するので、図１０（ａ）に示すように、モータ起動時からのモータ回転数の変化にピークが現れる。モータ起動時からピーク検出時までの時間Ｔ１はガタの大きさによって変化するが、モータ回転数がピークに達してから安定点Ｐに達するまでの時間Ｔ２は駆動系に表れるガタの大きさの影響が少なく、ばらつきが小さく、かつ実験やシミュレーションなどによって予め求めることができるので、モータ回転数のピーク値を検出し、モータ起動時からピーク検出時までの時間Ｔ１に実験やシミュレーションなどによって求められた時間Ｔ２を加算して起動キャンセル期間の終了時を設定すれば、駆動系に含まれるガタの大きさに応じて起動キャンセル期間を最適化することができるので、上記の不都合を解消することができる。

ところが、ドアの窓枠に対するウインドの建て付け精度が悪い場合には、ドアの振動によりウインドの上昇方向に対してウインドが左右に揺動し、モータの起動と共に一方向に揺動したウインドが多方向に揺動する過程においてウインドとその駆動系との間にクリアランスができモータが無負荷に近い状態で高速回転するため、モータ回転数の変化が図１０（ａ）に示すような波形にならず、図１０（ｂ）に示すように複数〔図１０（ｂ）の例では、２つ〕のピークをもった形状になる。このようにモータ回転数の変化が複数のピークをもった形状になると、単に時間Ｔ１にピークが１つである場合の時間Ｔ２を加算しただけでは起動キャンセル期間の終了時を最適化することができず、ウインドの揺動によるモータ回転数の低下を挟み込みの発生と誤判定される恐れがあった。なお、前記においてはモータ回転数の変化を検出した場合を例にとって説明したが、モータに作用するウインド上昇力を検出して前記と同様の方法で起動キャンセル期間の終了時を設定した場合にも、同様の不都合を生じる。本願発明者等は、研究の結果、これらの事実を知得した。

本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、その目的は、ウインドを昇降する駆動系にガタがあり、かつ、モータ回転数の変化又はウインド上昇力の変化が複数のピークをもった形状になる場合においても起動キャンセル期間を最適化することができ、異物の挟み込み判定をより正確に行うことができる挟み込み検知機能付きパワーウインド装置を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、駆動時にウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモータと、前記モータの回転に対応したパルス信号を出力するパルス発生器と、スイッチ信号を出力して前記ウインドの開閉を手動操作するスイッチ装置と、前記パルス信号及び前記スイッチ信号に応じた前記モータの制御信号を生成する制御部とを備え、前記スイッチ装置により前記ウインドが閉操作されたとき、前記制御部により、前記ウインドに挟み込みが発生したか否かの判定と挟み込みが発生したと判定された場合における挟み込み回避処理とを行う挟み込み検知機能付きパワーウインド装置であって、前記モータの起動時からモータ回転数が安定点に達するまでの期間を起動キャンセル期間として前記制御部による前記挟み込みの判定を行わないものにおいて、前記制御部は、モータ起動時からのモータ回転数の変化を監視してモータ回転数のピーク検出を行い、モータ回転数のピークが検出されたときは、ピーク値に達した前記モータ回転数の低下の割合を随時計測して、起動時から前記モータ回転数の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の第１の所定倍の時間Ｔｂを加算して前記起動キャンセル期間を設定し、その後、所定以上の２回目のモータ回転数のピークを検出したときには、先に求めた前記起動キャンセル期間に、更に前記ドアの振動周期の第２の所定倍の時間Ｔｂ１を加算して前記起動キャンセル期間の終了時を設定するという構成にした。

また、本発明は、前記と同様の挟み込み検知機能付きパワーウインド装置において、前記制御部は、モータ起動時からのモータ回転数の変化を監視してモータ回転数のピーク検出を行い、モータ回転数のピークが検出されたときは、ピーク値に達した前記モータ回転数の低下の割合を随時計測して、起動時から前記モータ回転数の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の所定倍の時間Ｔｂを加算して前記起動キャンセル期間を設定し、その後、所定以上の２回目のモータ回転数のピークを検出したときには、第１回目のピークと前記第２回目のピークの間の最もモータ回転数が低下する時点から前記第２回目のピークのピーク点に達するまでの時間Ｔｂ２を求め、先に求めた前記起動キャンセル期間に前記時間Ｔｂ２を加算して前記起動キャンセル期間の終了時を設定するという構成にした。

また、本発明は、前記と同様の挟み込み検知機能付きパワーウインド装置において、前記制御部は、モータ起動時からのウインド上昇力の変化を監視してウインド上昇力のピーク検出を行い、ウインド上昇力のピークが検出されたときは、ピーク値に達した前記ウインド上昇力の低下の割合を随時計測して、起動時から前記ウインド上昇力の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の所定倍の時間Ｔｂを加算して前記起動キャンセル期間を設定し、その後、２回目のウインド上昇力のピークを検出したときには、先に求めた前記起動キャンセル期間に、更に前記ドアの振動周期の０．５周期分の時間Ｔｂ１を加算して前記起動キャンセル期間の終了時を設定するという構成にした。

また、本発明は、前記と同様の挟み込み検知機能付きパワーウインド装置において、前記制御部は、モータ起動時からのウインド上昇力の変化を監視してウインド上昇力のピーク検出を行い、ウインド上昇力のピークが検出されたときは、ピーク値に達した前記ウインド上昇力の低下の割合を随時計測して、起動時から前記ウインド上昇力の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の所定倍の時間Ｔｂを加算して前記起動キャンセル期間を設定し、その後、２回目のウインド上昇力のピークを検出したときには、第１回目のピークと前記第２回目のピークの間の最もウインド上昇力が低下する時点から前記第２回目のピークのピーク点に達するまでの時間Ｔｂ２を求め、先に求めた前記起動キャンセル期間に前記時間Ｔｂ２を加算して前記起動キャンセル期間の終了時を設定し、前記ウインド上昇力のピークが検出されなかったときには、前記モータ回転数の変化率が所定値に達したとき又は前記モータの入力比率の変化率が所定値に達したときを前記起動キャンセル期間の終了時とするという構成にした。

ウインドを昇降する駆動系に所定値以上のガタがあり、かつ、ドアの窓枠に対するウインドの建て付け精度が悪い場合には、前記のようにウインドを下降操作した後に上昇操作するとき及びウインドが左右に揺動するときにおいてモータが無負荷に近い状態で高速回転し、しかる後にモータにウインドの上昇に伴う負荷がかかるため、モータ回転数の変化及びウインド上昇力の変化に複数回（通常は２回）のピークが現れる。挟み込み検知機能付きパワーウインド装置は、ウインドへの異物の挟み込みを検知するため、常時モータ回転数及びモータ上昇力を監視しているので、モータ回転数のピーク及びウインド上昇力のピークを求めることができる。そして、実験及びシミュレーションによると、ウインドの振動による第２回目のピークが表れるようなケースにおいても、第２回目のピークが所定以下であれば、第１回目のモータ回転数又はウインド上昇力のピークの後の、モータ回転数又はウインド上昇力の低下の割合が最大になる時点から振動周期の所定倍、具体的には概略１，２５倍の時間が経過した時点を起動キャンセル期間の終了点に設定すると、起動後のモータ回転数又はウインド上昇力の安定する時間を適正に設定することができることを見出した。上記における振動周期は、具体的には第２回目のピークの時間であり、第１回目のピークと第２回目のピークの中間のモータ回転数の低下の割合が０になる時点から、第２回目のピークの後のモータ回転数が安定する時点までの時間であり、この時間は第２回目のピークの高さに依存する程度が低いことを実験的に見出しており、実験によりこの時間を測定して統計的に決めている。さらに、第２回目のモータ回転数又はウインド上昇力のピークの値が第１回目のピークに対し所定割合、例えば概略１０％の許容差の範囲まで高くなる場合に、上記振動周期の１．２５倍ではモータ回転数の安定点に達しないが、安定点に達する時間を延期する影響は、ドアの振動周期の所定倍、具体的には概略０．５倍、又は第１回目のピークと第２回目のピークの間の最もモータ回転数又はウインド上昇力が低下する時点から第２回目のピークのピーク点に達するまでの時間よりもやや短いものになる。したがって、２回目のピークが所定以上の場合に、基本的な起動キャンセル期間にＴｂ１又はＴｂ２を加算して起動キャンセル期間の終了時を設定することにより、起動キャンセル期間Ｔの設定を最適化することができる。よって、モータ起動時における起動キャンセル期間の設定を最適化することができ、挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の信頼性をより高めることができる。

一方、ウインドの駆動系にガタがない場合、モータ回転数は、図９及び図１０に示すように、モータ起動時から漸増するが、その増加率は時間の経過と共に低下し、モータ起動後の所定時間経過後に所定の安定値になる。また、モータ入力比率〔入力電圧Ｖｉｎに対する入力電圧Ｖｉｎの１次遅れ値（補正電圧）Ｖｏｕｔ１の比Ｒｉｎ＝Ｖｏｕｔ１／Ｖｉｎ〕は、ウインドの駆動系に所定値以上のガタがあるか否かに関係なく、図９及び図１０に示すように、モータ起動時から漸増し、その増加率が時間の経過と共に低下して、モータ起動後の所定時間経過後に所定の安定値になる。したがって、ウインド駆動機構に所定値以上のガタがない場合には、モータ回転数の変化率（安定点Ｐにおけるモータ回転数に対する測定時のモータ回転数の比）又はモータ入力比率が所要の値（例えば、９７％）に達したときをもって、モータ回転数又はモータ入力比率が安定点Ｐに達したとみなすことができるので、モータ回転数の変化率が所定値に達したとき又はモータ入力比率の変化率が所定値に達したときを起動キャンセル期間の終了時とすることにより、モータ起動時における不適切な起動キャンセル期間の設定を防止することができて、挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の信頼性をより高めることができる。

本発明の挟み込み検知機能付きパワーウインド装置は、制御部によってモータ起動時からのモータ回転数又はウインド上昇力の変化を監視してモータ回転数又はウインド上昇力のピーク検出を行い、モータ回転数又はウインド上昇力のピークが検出されたときには、ピーク値に達したモータ回転数又はウインド上昇力の低下の割合を随時計測して、起動時からモータ回転数又はウインド上昇力の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の所定倍の時間Ｔｂを加算して起動キャンセル期間を設定し、その後、所定以上の２回目のモータ回転数又はウインド上昇力のピークを検出したときには、先に求めた起動キャンセル期間にドアの振動周期の所定倍の時間Ｔｂ１を加算して起動キャンセル期間の終了時を設定するか、第１回目のピークと第２回目のピークの間の最もモータ回転数又はウインド上昇力が低下する時点から第２回目のピークのピーク点に達するまでの時間Ｔｂ２を加算して起動キャンセル期間の終了時を設定するので、窓枠に対するウインドの建て付け精度に関係なく、起動キャンセル期間Ｔの設定を最適化することができ、モータ起動時における起動キャンセル期間の設定を最適化することができる。よって、挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の信頼性をより高めることができる。

以下、本発明に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の実施形態例を図１乃至図７に基づいて説明する。図１は実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の構成図、図２はパルス発生器の構成及びパルス発生器から出力されるパルス信号の波形を示す説明図、図３及び図４は実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の基本的な動作手順を示すフロー図、図５及び図６は実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の効果を示す図、図７は実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置における起動キャンセル期間の設定手順の他の例を示すフロー図、図８は実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の効果の他の例を示す図、図９は実施形態例に係るウインドの駆動系にガタがない場合のモータ入力比率及びモータ回転数の変化を示す図である。

図１に示すように、実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置は、ウインド１と、ウインド１を昇降するためのモータ２と、ウインド１とモータ２とを接続するウインド駆動機構３と、モータ２の駆動方向及び駆動方式を切り換えるスイッチ装置４と、プルアップ抵抗４ａと、モータ２の回転状態を検出するパルス発生器５と、パルス伝送路５ａと、モータ２に所要の駆動電圧を付与するモータ駆動部６と、分圧抵抗器６ａと、スイッチ装置４から出力されるスイッチ信号及びパルス発生器５から出力されるパルス信号に基づいてモータ２の制御信号を生成しモータ駆動部６を介してモータ２の回転を制御すると共に、前記パルス信号及び前記モータ２の入力比率に基づいて挟み込み検出の起動キャンセル期間を設定するマイクロ制御ユニット（ＭＣＵ、制御部）８とから主に構成されている。なお、本明細書においては、モータ２とウインド駆動機構３とからなる系を「ウインドの駆動系」又は「駆動系」と呼称する。

ウインド１は、車両のドアに昇降可能に取り付けられており、ウインド駆動機構３を介してモータ２により昇降される。ウインド駆動機構３は、リンク機構、ラック・ピニオン機構又はワイヤリールに巻回されたワイヤ機構若しくはこれらの組合せなど、ウインド１を安定に支持可能でかつモータ２の駆動力をウインド１に確実に伝達可能な動力伝達機構をもって構成される。モータ２は、ウインド駆動機構３の可動部分に連結される。

スイッチ装置４は、ドアの内面に設置され、図示しない少なくとも３個のスイッチ、即ち、ウインド１の上昇を指示するためのスイッチと、ウインド１の下降を指示するためのスイッチと、動作の自動継続を指示するためのスイッチとを備えている。ウインド１の上昇を指示するためのスイッチ又はウインド１の下降を指示するためのスイッチを単独で操作した場合には、当該スイッチが操作されている期間だけウインド１が上昇又は下降し、当該スイッチの操作を停止すると同時にウインド１の上昇又は下降も停止する。これに対して、ウインド１の上昇を指示するためのスイッチと動作の自動継続を指示するためのスイッチとを同時に操作すると、ウインド１の上昇を指示するためのスイッチの操作を停止した後もウインド１の上昇が継続され、ウインド１が窓枠の最上部に達した段階でウインド１が停止する。また、ウインド１の下降を指示するためのスイッチと動作の自動継続を指示するためのスイッチとを同時に操作した場合には、ウインド１の下降を指示するためのスイッチの操作を停止した後もウインド１の下降が継続され、ウインド１が窓枠の最下部に達した段階でウインド１が停止する。

パルス発生器５は、図２（ａ）に示すように、モータ２によって回転駆動される磁性を帯びた回転体５ａと、当該回転体５ａの周囲に９０度の角度をもって配置された２つのホール素子５ｂ，５ｃとから構成されており、図２（ｂ）に示すように、各ホール素子５ｂ，５ｃより位相が９０度ずれた２相の方形波パルスを出力する。

モータ駆動部６は、制御信号反転用の２つのインバータ６ｂ，６ｃ及びモータ２の回転を正転、逆転又は停止のいずれかに切換設定する２つのリレー６ｄ，６ｅなどをもって構成されており、ＭＣＵ８から供給される制御信号の状態に応じたモータ２の回転駆動を行う。

ＭＣＵ８は、図１に示すように、制御・演算部１１と、メモリ１２と、モータ駆動電圧検出部１３と、パルスエッジカウンタ１４と、タイマー１５とを備えてなる。

メモリ１２は、制御・演算部１１において行われる挟み込み検出に必要な定数や演算式などが記憶された挟み込み検出データ記憶エリア１２ａと、制御・演算部１１において行われる起動キャンセル期間の設定に必要な定数や演算式などが記憶された起動キャンセル期間設定データ記憶エリア１２ｂと、制御・演算部１１の動作手順が記憶されたタイムテーブル記憶エリア１２ｃなどに分割されており、前記起動キャンセル期間設定データ記憶エリア１２ｂには、ウインド１の駆動系にガタがあり、モータ回転数にピークが表れるときの付加時間Ｔｂ，Ｔｂ１及びウインド１の駆動系にガタがない場合における起動キャンセル期間の終了時の設定に必要なモータ回転数の変化率又はモータ入力比率の基準値とが記憶されている。なお、前記付加時間Ｔｂはドアの振動周期の１．２５倍、前記付加時間Ｔｂ１は同じくドアの振動周期の０．５倍とし、ドアの振動周期は実験又はシミュレーションによって予め求めておく。また、前記モータ回転数の変化率の基準値又はモータ入力比率の基準値も、実験又はシミュレーションによって予め求めておく。

モータ駆動電圧検出部１３は、モータ駆動の電圧を検出し、パルスエッジカウンタ１４は、パルス発生器５から供給された２相方形波パルスのパルスエッジの検出を行う。また、タイマー１５は、制御・演算部１１に対して所要のデータ処理やデータ演算に必要なクロックを与える。

制御・演算部１１は、スイッチ装置４から入力されるスイッチ信号ａ、パルスエッジカウンタ１４を介してパルス発生器５から入力されるパルス信号ｂ、モータ駆動電圧検出部１３を介してモータ駆動部６から入力される駆動電圧信号ｃ、メモリ１２から入力されるデータ信号ｄ及びタイマー１５から入力されるタイマー信号ｅを取り込んで所要のデータ処理やデータ演算を行い、スイッチ装置４の操作状態や挟み込みの有無に応じた制御信号ｆをモータ駆動部６に供給し、モータ２の起動、停止及び反転等を制御する。また、この制御・演算部１１は、前記の各信号ａ〜ｅに基づいて挟み込みの有無を判定すると共に、挟み込みの有無の判定を行わない起動キャンセル期間の設定を行う。モータ入力比率の算出に必要な入力電圧は、前記駆動電圧信号ｃから求められ、制御・演算部１１が入力電圧及びモータ入力比率を算出する。

即ち、前記制御・演算部１１は、システム全体を制御し、図３に示すように、スイッチ装置４が操作されたとき、前記各信号ａ〜ｅを読み込み（手順Ｓ−１）、ウインド１の上昇が指示されたか否かを判定する（手順Ｓ−２）。手順Ｓ−２においてウインド１の上昇が指示されたと判定された場合には、モータ回転数のピーク検出を行う（手順Ｓ−３）。

手順Ｓ−３においてモータ回転数のピークが検出されると、第１の起動キャンセル期間を採用する方式に移行し（手順Ｓ−４）、制御・演算部１１は、モータ回転数の低下の割合が最大になる時点Ａのモータ起動開始からの経時データＴａを求める（手順Ｓ−５）。次に、メモリ１２の起動キャンセル期間設定データ記憶エリア１２ｂから付加時間Ｔｂを読み出し（手順Ｓ−６）、時間Ｔａと付加時間Ｔｂとを加算して、Ｔａ＋Ｔｂを起動キャンセル期間の終了点Ｐとして設定する（手順Ｓ−７）。手順Ｓ−５におけるモータ回転数の低下の割合が最大になる時点Ａの検出は、モータの回転数変化を監視し、ピーク検出後のモータ回転数変化率が最大となる点をＡ点として決定するものである。

手順Ｓ−７の後、モータ回転数のピークの検出は継続し（手順Ｓ−８）、また起動キャンセル期間の経過のチェックを継続している（手順Ｓ−９）。起動キャンセル期間が経過しない間に所定以上、一例として１回目のピークに対して１０％の許容差内の２回目のピークが検出された場合には、メモリ１２から付加時間Ｔｂ１を読み出し（手順Ｓ−１２）、起動キャンセル期間を付加時間Ｔｂ１だけ延長する（手順Ｓ−１３）。その後、起動キャンセル期間の経過を監視する（手順Ｓ−９）。

制御・演算部１１は、起動キャンセル期間の経過を待って（手順Ｓ−９）、ウインド１に挟み込みが発生したか否かの判定を行い（手順Ｓ−１０）、手順Ｓ−１０において挟み込みが発生したと判定された場合には、モータ２の停止又は下降などの所要の挟み込み回避処理を行い（手順Ｓ−１１）、所要の挟み込み回避処理が終了した後にシステムを終了する。なお、手順Ｓ−１１において行われる挟み込み判定の方法については、本願出願人が先に提案した特開平１１−８１７９３号公報に記載の方法をとることができる。

以上の説明における起動キャンセル期間を、図５及び図６によって説明する。図５は、２回目のモータ回転数のピークが検出されないか、そのピークが所定以下の場合の起動キャンセル期間を示しており、起動キャンセル期間Ｔは、Ａの時間、つまりモータ回転数の低下の割合が最大になる時間Ｔａに付加時間Ｔｂ、つまりドアの振動周期の１．２５倍の時間を加えた時間に設定される。図中の小さなピークは、ドアの振動を示すもので、ドアの建て付けの悪さに起因するピークではない。図６は、モータ回転数の所定以上の２回目のピーク（Ｐ２）が検出された場合の起動キャンセル期間を示しており、この場合の起動キャンセル期間Ｔは、図５に示された起動キャンセル期間Ｔに更にドアの振動周期の０．５倍の時間を加えた時間に設定されている。図注の２回目のピークを確認する方法は、１回目のピーク（Ｐ１）が検出された後、１回目のピークＰ１のモータ回転数に対してαの許容差内のピークが検出されたときに、そのピークを２回目のピークをして確認する。αは、実験によるデータの統計上有効と認められる許容差であり、実施例ではピークＰ１の１０％としている。

２回目のピークが所定以下の場合、モータ回転数の低下の割合が最大になる時点Ａからモータ回転数が安定点Ｐに達するまでの時間は、ドアの振動周期の１．２５倍に相当することが実験的に確かめられているので、手順Ｓ−７における起動キャンセル期間Ｔを設定することができ、起動キャンセル期間Ｔの終了点Ｂをモータ回転数の安定点Ｐとほぼ一致させることができる。

また、２回目のモータ回転数のピークが検知されたときは、起動キャンセル期間Ｔを、ドアの振動周期の０．５倍の時間を延長することにより対応できることが、実験的に確認されている。

このように、本例の挟み込み検知機能付きパワーウインドでは、ウインドの建て付け精度の悪さに起因するモータ回転数の挙動があっても、適切な起動キャンセル期間を設定できる。

図３の手順Ｓ−３においてモータ回転数のピーク検出を行った結果、モータ回転数のピークが検出されなかった場合、第２のキャンセル期間を採用する方式（手順Ｓ−１４）に移行する。制御・演算部１１は、図４に示すようにメモリ１２の起動キャンセル期間設定データ記憶エリア１２ｂからモータ入力比率の基準値を読み出す（手順Ｓ−１５）と共に、モータ駆動電圧検出部１３を介してモータ駆動部６から入力される駆動電圧信号ｃの取り込んでモータ入力比率の算出を行う（手順Ｓ−１６）。次いで、制御・演算部１１は、算出されたモータ入力比率がメモリ１２の起動キャンセル期間設定データ記憶エリア１２ｂに記憶されたモータ入力比率の変化率に達したか否かの判定を行い（手順Ｓ−１７）、算出されたモータ入力比率がメモリ１２の起動キャンセル期間設定データ記憶エリア１２ｂに記憶されたモータ入力比率の変化率に達したと判定されたときをもって起動キャンセル期間Ｔの終了時とする。手順Ｓ−１８から手順Ｓ−１９に示される挟み込み検知については、前述の手順Ｓ−１０から手順Ｓ−１１と同じなので、説明を省略する。

図９は、ガタがない場合のモータ起動時からのモータ回転数及びモータ入力比率の変化を示す図である。本例では、モータ入力比率が９７％（基準値）に達した点を起動キャンセル期間の終了点Ｂと設定している。

このように、本例の挟み込み検知機能付きパワーウインド装置は、モータ回転数のピークが検出されない場合（ウインド１の駆動系に所定値以上のガタがない場合）に、モータ入力比率が所要の値（例えば、９７％）に達したときをもってモータ入力比率が安定点に達したとみなし、起動キャンセル期間Ｔの終了時とするので、モータ起動時における不適切な起動キャンセル期間の設定を防止することができ、ウインド１への挟み込みの発生及び不発生をより確実に検出することができて、挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の信頼性をより高めることができる。なお、上記実施例では、Ｔｂをドアの振動周期の１．２５倍として説明したが、システムの他の構成の精度が良い条件下では最小で１倍とすることが可能である。また、システムが要求する制度が低い場合には１．２５倍を超えて１．４倍程度まで延長することは可能である。また、Ｔｂ１について、ドアの振動周期の０．５倍として説明したが、上記と同様、０．３〜０．７の範囲で変更可能である。要は、ドアの振動周期を基準とすることが適正な値を決定することに寄与している。

次に、本発明に係る第２の実施の態様について説明する。本実施態様は、前述の実施例とは、所定以上の２回目のモータ回転数のピークが検出されたときの起動キャンセル期間の延長時間の設定方法のみが異なる。従って、第１の実施の態様と同じ部分については説明を省略する。図７と図８は、第２の実施の態様に特徴的な手順を示すフローチャートと図である。前述の図３のフローチャートの手順Ｓ−８において、所定以上の２回目のピークが検知されたときに、本実施態様では図７の手順Ｓ−２２に移行する。手順Ｓ−２２は、図８におけるＯ点、つまり１回目のピークと２回目のピークの間のモータ回転数の最小値（モータ回転数の低下の割合が最小となる点）と２回目のピークＰ２との間の時間を求めて、この時間を付加時間Ｔｂ２とする。次に、手順Ｓ−２３で、起動キャンセル期間Ｔを付加時間Ｔｂ２分だけ延長する。その後は、図３の手順Ｓ−９に移行する。

本実施態様は、第１の実施態様に比較して、直前のモータ回転数のデータに対応して起動キャンセル期間の延長分を決定することに特徴があり、精度は第１の実施態様よりやや良いが、演算がやや複雑になる。

なお、前記実施形態例においては、モータ回転数の変化を検出した場合を例にとって説明したが、モータに作用するウインド上昇力を検出して前記と同様の方法で起動キャンセル期間の終了時を設定した場合にも、モータ起動時における不適切な起動キャンセル期間の設定を防止することができ、ウインド１への挟み込みの発生及び不発生をより確実に検出することができて、挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の信頼性をより高めることができる。

また、前記実施形態例においては、ウインド１の駆動系に所定値以上のガタがない場合に、モータ入力比率の変化率が所要の値（例えば、９７％）に達したときをもってモータ入力比率が安定点に達したとみなし、起動キャンセル期間Ｔの終了時としたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、かかる構成に代えて、ウインド１の駆動系に所定値以上のガタがない場合に、モータ回転数の変化率が所要の値（例えば、９７％）に達したときをもってモータ回転数が安定点に達したとみなし、起動キャンセル期間Ｔの終了時とすることもできる。

実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の構成図である。パルス発生器の構成及びパルス発生器から出力されるパルス信号の波形を示す説明図である。実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の基本的な動作手順を示すフロー図である。実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の基本的な動作手順を示すフロー図である。実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の効果を示す図である。実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の効果を示す図である。実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置における起動キャンセル期間の設定手順の他の例を示すフロー図である。実施形態例に係る挟み込み検知機能付きパワーウインド装置の効果の他の例を示す図である。実施形態例に係るウインドの駆動系にガタがない場合のモータ入力比率及びモータ回転数の変化を示す図である。ウインドを下降操作した後に上昇操作したときのモータ回転数の変化を示す図である。

符号の説明

１ウインド
２モータ
３機構部
４スイッチ装置
５パルス発生器
６モータ駆動部
７ガラス動作検出部
８マイクロ制御ユニット（ＭＰＵ）
１１制御・演算部
１２メモリ
１３モータ駆動電圧検出部
１４パルスエッジカウンタ
１５タイマー

Claims

駆動時にウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモータと、前記モータの回転に対応したパルス信号を出力するパルス発生器と、スイッチ信号を出力して前記ウインドの開閉を手動操作するスイッチ装置と、前記パルス信号及び前記スイッチ信号に応じた前記モータの制御信号を生成する制御部とを備え、前記スイッチ装置により前記ウインドが閉操作されたとき、前記制御部により、前記ウインドに挟み込みが発生したか否かの判定と挟み込みが発生したと判定された場合における挟み込み回避処理とを行う挟み込み検知機能付きパワーウインド装置であって、前記モータの起動時からモータ回転数が安定点に達するまでの期間を起動キャンセル期間として前記制御部による前記挟み込みの判定を行わないものにおいて、
前記制御部は、モータ起動時からのモータ回転数の変化を監視してモータ回転数のピーク検出を行い、モータ回転数のピークが検出されたときは、ピーク値に達した前記モータ回転数の低下の割合を随時計測して、起動時から前記モータ回転数の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の第１の所定倍の時間Ｔｂを加算して前記起動キャンセル期間を設定し、その後、所定以上の２回目のモータ回転数のピークを検出したときには、先に求めた前記起動キャンセル期間に、更に前記ドアの振動周期の第２の所定倍の時間Ｔｂ１を加算して前記起動キャンセル期間の終了時を設定することを特徴とする挟み込み検知機能付きパワーウインド装置。
駆動時にウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモータと、前記モータの回転に対応したパルス信号を出力するパルス発生器と、スイッチ信号を出力して前記ウインドの開閉を手動操作するスイッチ装置と、前記パルス信号及び前記スイッチ信号に応じた前記モータの制御信号を生成する制御部とを備え、前記スイッチ装置により前記ウインドが閉操作されたとき、前記制御部により、前記ウインドに挟み込みが発生したか否かの判定と挟み込みが発生したと判定された場合における挟み込み回避処理とを行う挟み込み検知機能付きパワーウインド装置であって、前記モータの起動時からモータ回転数が安定点に達するまでの期間を起動キャンセル期間として前記制御部による前記挟み込みの判定を行わないものにおいて、
前記制御部は、モータ起動時からのモータ回転数の変化を監視してモータ回転数のピーク検出を行い、モータ回転数のピークが検出されたときは、ピーク値に達した前記モータ回転数の低下の割合を随時計測して、起動時から前記モータ回転数の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の所定倍の時間Ｔｂを加算して前記起動キャンセル期間を設定し、その後、所定以上の２回目のモータ回転数のピークを検出したときには、第１回目のピークと前記第２回目のピークの間の最もモータ回転数が低下する時点から前記第２回目のピークのピーク点に達するまでの時間Ｔｂ２を求め、先に求めた前記起動キャンセル期間に前記時間Ｔｂ２を加算して前記起動キャンセル期間の終了時を設定することを特徴とする挟み込み検知機能付きパワーウインド装置。
駆動時にウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモータと、前記モータの回転に対応したパルス信号を出力するパルス発生器と、スイッチ信号を出力して前記ウインドの開閉を手動操作するスイッチ装置と、前記パルス信号及び前記スイッチ信号に応じた前記モータの制御信号を生成する制御部とを備え、前記スイッチ装置により前記ウインドが閉操作されたとき、前記制御部により、前記ウインドに挟み込みが発生したか否かの判定と挟み込みが発生したと判定された場合における挟み込み回避処理とを行う挟み込み検知機能付きパワーウインド装置であって、前記モータの起動時からモータ回転数が安定点に達するまでの期間を起動キャンセル期間として前記制御部による前記挟み込みの判定を行わないものにおいて、
前記制御部は、モータ起動時からのウインド上昇力の変化を監視してウインド上昇力のピーク検出を行い、ウインド上昇力のピークが検出されたときは、ピーク値に達した前記ウインド上昇力の低下の割合を随時計測して、起動時から前記ウインド上昇力の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の第１の所定倍の時間Ｔｂを加算して前記起動キャンセル期間を設定し、その後、所定以上の２回目のウインド上昇力のピークを検出したときには、先に求めた前記起動キャンセル期間に、更に前記ドアの振動周期の第２の所定倍の時間Ｔｂ１を加算して前記起動キャンセル期間の終了時を設定することを特徴とする挟み込み検知機能付きパワーウインド装置。
駆動時にウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモータと、前記モータの回転に対応したパルス信号を出力するパルス発生器と、スイッチ信号を出力して前記ウインドの開閉を手動操作するスイッチ装置と、前記パルス信号及び前記スイッチ信号に応じた前記モータの制御信号を生成する制御部とを備え、前記スイッチ装置により前記ウインドが閉操作されたとき、前記制御部により、前記ウインドに挟み込みが発生したか否かの判定と挟み込みが発生したと判定された場合における挟み込み回避処理とを行う挟み込み検知機能付きパワーウインド装置であって、前記モータの起動時からモータ回転数が安定点に達するまでの期間を起動キャンセル期間として前記制御部による前記挟み込みの判定を行わないものにおいて、
前記制御部は、モータ起動時からのウインド上昇力の変化を監視してウインド上昇力のピーク検出を行い、ウインド上昇力のピークが検出されたときは、ピーク値に達した前記ウインド上昇力の低下の割合を随時計測して、起動時から前記ウインド上昇力の低下の割合が最大になる時点までの時間Ｔａを計測し、当該時間Ｔａにドアの振動周期の所定倍の時間Ｔｂを加算して前記起動キャンセル期間を設定し、その後、所定以上の２回目のウインド上昇力のピークを検出したときには、第１回目のピークと前記第２回目のピークの間の最もウインド上昇力が低下する時点から前記第２回目のピークのピーク点に達するまでの時間Ｔｂ２を求め、先に求めた前記起動キャンセル期間に前記時間Ｔｂ２を加算して前記起動キャンセル期間の終了時を設定することを特徴とする挟み込み検知機能付きパワーウインド装置。