JP2007126960A - 開閉体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の要因により開閉体の移動速度が変動しても、挟み込みを正確に検出することができる開閉体制御装置を簡易に実現する。
【解決手段】モータ回転速度の現在値と過去値とに基づいて回転速度の変化量を算出し、この変化量と所定の閾値との比較結果に基づいて異物の挟み込み有無を判定し、異物が挟み込まれたと判定された場合は窓を開くように制御する開閉体制御装置において、窓ガラスが閉方向に所定距離Ｌだけ移動したことを検出すると、回転速度の過去値としてより以前の過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出する。
【選択図】図９

Description

本発明は、車両に用いられる窓開閉制御装置（以下、「パワーウィンドウ装置」という。）のような開閉体の制御装置に関するものである。

パワーウィンドウ装置は、スイッチの操作によりモータを正転または逆転させてドアの窓ガラスを昇降させ、窓を開閉する装置である。図１は、パワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。１は窓の開閉動作を制御するＣＰＵからなる制御部、２はモータ３を駆動するモータ駆動回路、４はモータ３の回転に同期したパルスを出力するロータリエンコーダ、５はロータリエンコーダ４から出力されるパルスを検出するパルス検出回路、６はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、７は窓の開閉を操作するための操作スイッチである。

操作スイッチ７を操作すると、制御部１に窓開閉指令が与えられ、モータ駆動回路２によりモータ３が正転または逆転する。モータ３の回転により、モータ３と連動する窓開閉機構が作動して窓の開閉が行われる。パルス検出回路５はロータリエンコーダ４から出力されるパルスを検出し、制御部１はこの検出結果に基づきモータの回転速度や窓の移動距離を算出して、モータ駆動回路２を介してモータ３の回転を制御する。

図２は、操作スイッチ７の一例を示した概略構成図である。操作スイッチ７は、軸Ｑを中心としてａｂ方向に回転可能な操作ノブ７１と、この操作ノブ７１と一体に設けられたロッド７２と、公知のスライドスイッチ７３とから構成される。７４はスライドスイッチ７３のアクチュエータ、２０は操作スイッチ７が組み込まれるスイッチユニットのカバーである。ロッド７２の下端は、スライドスイッチ７３のアクチュエータ７４と係合しており、操作ノブ７１がａｂ方向に回転すると、ロッド７２を介してアクチュエータ７４がｃｄ方向に移動し、その移動位置に応じてスライドスイッチ７３の接点（図示省略）が切り換えられる。

操作ノブ７１は、オート閉ＡＣ、マニュアル閉ＭＣ、中立Ｎ、マニュアル開ＭＯ、オート開ＡＯの各位置へ切換可能となっている。図２は、操作ノブ７１が中立Ｎの位置にある状態を示している。この位置から操作ノブ７１をａ方向に一定量回転させて、マニュアル閉ＭＣの位置にすると、マニュアル動作で窓が閉じるマニュアル閉動作が行われ、この位置よりさらにａ方向に操作ノブ７１を回転させてオート閉ＡＣの位置にすると、オート動作で窓が閉じるオート閉動作が行われる。また、操作ノブ７１を中立Ｎの位置からｂ方向に一定量回転させて、マニュアル開ＭＯの位置にすると、マニュアル動作で窓が開くマニュアル開動作が行われ、この位置よりさらにｂ方向に操作ノブ７１を回転させてオート開ＡＯの位置にすると、オート動作で窓が開くオート開動作が行われる。操作ノブ７１には、図示しないバネが設けられており、回転した操作ノブ７１から手を離すと、操作ノブ７１はバネの力により中立Ｎの位置に復帰する。

マニュアル動作の場合は、操作ノブ７１がマニュアル閉ＭＣまたはマニュアル開ＭＯの位置に手で保持され続ける間だけ、窓を閉じる動作または開ける動作が行われ、操作ノブ７１から手を離してノブが中立Ｎの位置に復帰すると、窓の閉動作または開動作は停止する。一方、オート動作の場合は、一旦、操作ノブ７１がオート閉ＡＣまたはオート開ＡＯの位置まで回転されると、その後は操作ノブ７１から手を離してノブが中立Ｎの位置に復帰しても、窓の閉動作または開動作が継続して行われる。

図３は、車両の各窓に設けられる窓開閉機構の一例を示した図である。１００は自動車の窓、１０１は窓１００を開閉する窓ガラス、１０２は窓開閉機構である。窓ガラス１０１は、窓開閉機構１０２の作動により昇降動作を行い、窓ガラス１０１の上昇により窓１００が閉じ、窓ガラス１０１の下降により窓１００が開く。窓開閉機構１０２において、１０３は窓ガラス１０１の下端に取り付けられた支持部材である。１０４は一端が支持部材１０３に係合され、他端がブラケット１０６に回転可能に支持された第１アーム、１０５は一端が支持部材１０３に係合され、他端がガイド部材１０７に係合された第２アームである。第１アーム１０４と第２アーム１０５とは、それぞれの中間部において軸を介して連結されている。３は前述のモータ、４は前述のロータリエンコーダである。ロータリエンコーダ４はモータ３の回転軸に連結されており、モータ３の回転量に比例した数のパルスを出力する。所定時間内にロータリエンコーダ４から出力されるパルスを計数することにより、モータ３の回転速度を検出することができる。また、ロータリエンコーダ４の出力から、モータ３の回転量（窓ガラス１０１の移動量）を算出することができる。

１０９はモータ３により回転駆動されるピニオン、１１０はピニオン１０９と噛合して回転する扇形のギヤである。ギヤ１１０は、第１アーム１０４に固定されている。モータ３は正逆方向に回転可能であり、正逆方向への回転によりピニオン１０９およびギヤ１１０を回転させて、第１アーム１０４を正逆方向へ回動させる。これに追随して、第２アーム１０５の他端がガイド部材１０７の溝に沿って横方向にスライドし、支持部材１０３が上下方向に移動して窓ガラス１０１を昇降させ、窓１００を開閉する。

以上のようなパワーウィンドウ装置において、操作ノブ７１が図２のオート閉ＡＣの位置にあってオート閉動作が行われる場合は、物体の挟み込みを検出する機能が備わっている。すなわち、図４に示したように、窓１００が閉まる途中で窓ガラス１０１の隙間に物体Ｚが挟み込まれた場合、これを検知して窓１００の閉動作を開動作へ切り換えるようになっている。オート閉動作中は窓１００が自動的に閉じるため、誤って手や首などが挟まれた場合に、人体に危害が加わるのを防止する必要性から、挟み込み検出機能が働いて窓１００の閉動作が禁止される。挟み込みの検出にあたっては、パルス検出回路５の出力であるモータ３の回転速度を制御部１が随時読み込み、現在の回転速度と過去の回転速度とを比較して、その比較結果（回転速度の変化量）に基づいて挟み込みの有無を判定する。窓１００に物体Ｚの挟み込みが発生すると、モータ３の負荷が増大して回転速度が低下するため、速度の変化量が大きくなり、この速度変化量が所定の閾値を超えたときに、物体Ｚが挟み込まれたと判定する。閾値はメモリ６にあらかじめ記憶されている。

図３および図４に示した窓開閉機構１０２においては、第１アーム１０４と第２アーム１０５とによってＸ字状のリンク機構が構成され、モータ３の動力がこのリンク機構を介して、窓ガラス１０１に伝達されるようになっている。このようなＸ字状のリンク機構を構成するアームを、以下では「Ｘアーム」と呼ぶ。Ｘアームの詳細な機構については、例えば後掲の特許文献１に記載されている。なお、窓開閉機構には、Ｘアーム以外に、１つだけのアームからなるシングルアームを用いることもできる。

ところで、窓ガラス１０１の全閉位置付近では、窓１００のサッシに設けられているウェザーストリップ（図示省略）に窓ガラス１０１が接触することによって、その際に発生する摩擦のために窓ガラス１０１の移動速度が小さくなる。このように移動速度が低下すると、挟み込みがあっても速度の変化量が小さくなって閾値を下回るため、挟み込みを正確に検出できなくなるおそれがある。

そこで、特許文献２には、窓ガラスの全閉位置付近での移動速度の低下があっても、異物の挟み込み判定を正常に行えるようにするために、窓が全開状態から全閉状態に移動する領域を複数に分割して、各領域毎に異なる閾値を設け、荷重が閾値を越えた場合に、異物の挟み込みと判定するようにしたパワーウィンドウ装置が記載されている。また、特許文献３には、モータの回転速度を全閉位置手前の所定の区間で低くすることで、挟み込み荷重に対する余裕を大きくして、ウェザーストリップなどの摩擦による挟み込みの誤判定を防ぐ一方、全閉位置直前で回転速度が規定値以下に低下したらモータの出力を高めることにより、開閉体が確実に閉じるようにした開閉体制御装置が記載されている。

実用新案登録第２５５５４７５号公報 特許第２８５７０４８号公報 特開２００２ー３２７５７４号公報

上述したＸアームやシングルアームを用いた窓開閉機構においては、モータ３の回転速度を一定とした場合、窓ガラス１０１が全閉位置に近づくとガラスの移動速度が小さくなる。これを図１２の原理図で説明する。図１２において、Ｍはモータ、ＡはモータＭの回転に連動して回動するアーム、ＷはアームＡの回動により昇降する窓ガラス、ＲはアームＡの先端をガイドするレールである。ここでは簡略化のために、アームＡはシングルアームとしてある。アームＡは図３の第１アーム１０４に相当するものであり、レールＲは図３の支持部材１０３に相当するものである。

アームＡが、水平状態の初期位置（窓が全開となる位置）から、上向きに角度θだけ回動したときの窓ガラスＷの移動距離をＹ１とし、アームＡが、最終位置（窓が全閉となる位置）に近い位置から最終位置まで、角度θだけ回動したときの窓ガラスＷの移動距離をＹ２としたとき、Ｙ１＞Ｙ２であるから、モータＭの回転速度を一定とすると、窓ガラスＷがＹ１の距離を移動する速度Ｖ１と、窓ガラスＷがＹ２の距離を移動する速度Ｖ２との関係は、Ｖ１＞Ｖ２となる。すなわち、窓ガラスＷは全開位置付近では移動速度が大きく、全閉位置に近づくと移動速度が小さくなる。この結果、全閉位置付近で挟み込みが発生した場合、速度の変化量が小さくなって閾値を下回るため、挟み込みを正確に検出できなくなるおそれがある。以下、これについて詳細に説明する。

図１３は、モータ回転速度の時間的変化の例を示したグラフである。ここでは、縦軸のモータ回転速度を、ロータリエンコーダ４の出力パルスの周波数としている。また、横軸の時間は、出力パルスのパルスエッジのタイミングを表している。ｆ１は窓が全開位置付近にあるときに挟み込みが発生した場合のパルス周波数（モータ回転速度）を示しており、ｆ２は窓が全閉位置付近にあるときに挟み込みが発生した場合のパルス周波数（モータ回転速度）を示している。なお、ｆ１の曲線とｆ２の曲線とは、本来時間軸（横軸）方向にずれているはずであるが、ここでは比較の便宜のために同位置に描いてある。Δｆ１はパルス周波数ｆ１の変化量、Δｆ２はパルス周波数ｆ２の変化量を示している。また、Ｐ１は窓全開位置付近で挟み込みがあった場合の挟み込み荷重、Ｐ２は窓全閉位置付近で挟み込みがあった場合の挟み込み荷重を示している。βはパルス周波数の変化量Δｆ１，Δｆ２との比較により挟み込みの検出を行うための閾値である。

図１３においては、ｔ１０のタイミングにおいて挟み込みが発生しており、これ以降、モータの回転速度は低下する。挟み込みを検出するためには、モータ回転速度の変化量を算出し、この変化量を閾値βと比較する必要がある。そこで、パルス周波数の現在値と、現在から一定期間だけ遡った時点の過去値とに基づいて、パルス周波数の差分すなわち変化量を算出する。パルス周波数（回転速度）の変化量Δｆは、次式により算出される。
Δｆ＝ｆ（ｍ−ａ）−ｆ（ｍ） …（１）
ここで、ｆ（ｍ）：任意のタイミングｔ_ｍにおけるパルス周波数の現在値、ａ：周波数差分の比較間隔、ｆ（ｍ−ａ）：ｔ_ｍからａだけ遡った時点のパルス周波数の過去値である。例えば、ａ＝６、ｍ＝１９とした場合、タイミングｔ１９におけるパルス周波数が現在値、ｔ１９より６個分のタイミングだけ遡ったｔ１３におけるパルス周波数が過去値となり、ｔ１９におけるパルス周波数の変化量Δｆは（１）式より、
Δｆ＝ｆ（１３）−ｆ（１９）
となる。

上記のようにして求めた各タイミングごとのパルス周波数の変化量Δｆを閾値βと比較し、Δｆ≧βであれば、挟み込みがあったと判定する。図１３のΔｆ１は、窓が全開位置付近にあるときに挟み込みが発生した場合の、上記（１）式から求めたパルス周波数の変化量を示しており、Δｆ２は、窓が全閉位置付近にあるときに挟み込みが発生した場合の、上記（１）式から求めたパルス周波数の変化量を示している。ここで、パルス周波数ｆ１の減少度合いと、パルス周波数ｆ２の減少度合いとを比較すると、前述したように窓全閉位置付近では窓ガラスの移動速度が小さくなることから、パルス周波数ｆ２はパルス周波数ｆ１に比べて減少度合いが小さくなっている。このため、窓全閉位置付近で挟み込みがあった場合のパルス周波数の変化量Δｆ２は、窓全開位置付近で挟み込みがあった場合のパルス周波数の変化量Δｆ１よりも小さな値となる。したがって、（１）式で例えばａ＝６として変化量を求めると、Δｆ１の場合はｔ１４において変化量が閾値βに達して挟み込みが検出されるが、Δｆ２の場合はｔ１５以降の変化量が飽和状態となって閾値βに達しないため、挟み込みが検出されないことになる。この結果、挟み込みが発生しているにもかかわらず窓ガラスが開方向に反転動作せず、挟み込まれた物体に加わる加重が増大して破損等に至る場合がある。

このように、従来の装置においては、窓の全閉位置付近で挟み込みが発生した場合に、挟み込みが検出できなくなるという問題がある。また、特許文献２の方法では、窓の全開から全閉までの移動領域を複数に分割して、各領域毎に異なる閾値を設定しなければならないという煩わしさが伴う。さらに、特許文献３の方法では、窓全閉位置の手前でモータの回転速度が強制的に低下されるため、挟み込みを正常に検出できなくなるおそれがある。

また、挟み込み時のモータの回転速度は、窓の位置だけでなく、他の要因によっても影響を受ける。例えば、大人の手が挟まれた場合と子供の手が挟まれた場合とでは、手の硬さが異なることから回転速度の減少度合いも異なる。さらに、モータの回転速度は、挟み込みが発生していなくても、周囲温度、路面状態、経年変化などによって変動する。このため、これらの要因によって誤った挟み込み判定が行われるおそれがある。

そこで、本発明の課題は、種々の要因により開閉体の移動速度が変動しても、挟み込みを正確に検出することができる開閉体制御装置を簡易に実現することにある。

本発明に係る開閉体制御装置は、開閉体を開閉するためのモータの回転速度を検出する速度検出手段と、この速度検出手段が検出した回転速度の現在値と過去値とに基づいて、回転速度の変化量を算出する変化量算出手段と、この変化量算出手段で算出された変化量と所定の閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて開閉体に異物が挟み込まれたか否かを判定する判定手段と、この判定手段により異物が挟み込まれたと判定された場合に、開閉体を開くように、または停止するようにモータを制御する制御手段と、開閉体の状態、または開閉体の周囲の状態を検出する状態検出手段とを備える。そして、変化量算出手段は、状態検出手段が検出した状態に応じて、回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出する。

本発明では、開閉体やその周囲の状態を検出する状態検出手段を設け、この検出手段の検出結果に応じて、回転速度の過去値を選択するようにしたので、状況に応じてより以前の過去値、または、より現在に近い過去値を用いることで、回転速度の変化量を大きくまたは小さくすることができ、これによって種々の要因により開閉体の移動速度が変動しても、挟み込みを正確に検出することが可能となる。

状態検出手段としては、例えば、開閉体の位置を検出する位置検出手段を用いることができる。この場合、変化量算出手段は、開閉体がその移動速度の小さくなる方向に所定距離移動したことを位置検出手段が検出すると、回転速度の過去値としてより以前の過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出する。より具体的には、変化量算出手段は、開閉体がその移動速度の小さくなる方向に所定距離移動したことを位置検出手段が検出するまでは、回転速度の現在値と、当該現在値から第１の期間Ｔ１だけ遡った時点の過去値とに基づいて回転速度の変化量を算出し、開閉体がその移動速度の小さくなる方向に所定距離移動したことを位置検出手段が検出した時点以降は、回転速度の現在値と、当該現在値から第２の期間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）だけ遡った時点の過去値とに基づいて回転速度の変化量を算出する。

本発明では、開閉体が移動速度の小さくなる方向に移動して所定位置に至ると、回転速度の過去値としてより以前の値が選択され、この過去値を用いて回転速度の変化量が算出されるので、例えば移動速度が低下する前の過去値と現在値とから速度変化量を求めることで、開閉体の移動速度が小さくなっても大きな速度変化量が得られる。このため、開閉体の全閉位置付近で挟み込みが発生した場合、速度変化量が閾値に達して挟み込みを検出することが可能となり、人体に危害が生じるのを未然に防止することができる。また、窓の移動領域を複数に分割して、各領域毎に異なる閾値を設定する煩わしさもなく、簡易に実現することが可能である。

本発明における開閉体は、例えば、モータと連動して動く回動自在なアームに連結されていて、当該アームの回動により上下方向に移動可能であり、アームが水平状態から上向きに回動するにしたがって、開閉体が全開位置から全閉位置まで移動するようになっている。そして、アームが水平状態から一定量回動して、開閉体が所定距離だけ移動し全閉位置に近づいたときに、変化量算出手段が、第２の期間だけ遡った時点の過去値を用いて回転速度の変化量を算出する。

本発明の状態検出手段としては、乗員の重量を検出する重量検出手段を用いることもできる。この場合、変化量算出手段は、重量検出手段が検出した乗員の重量が所定値より小さい場合に、回転速度の過去値としてより以前の過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出する。これによると、子供が手を挟んだ場合、閾値はそのままでも、モータの回転速度の変化量が大きくなるので、挟み込みを確実に検出することができる。

本発明の状態検出手段としては、車体の周囲温度を検出する温度検出手段を用いることもできる。この場合、変化量算出手段は、温度検出手段が検出した周囲温度が所定値以上の高温である場合に、回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出する。また、変化量算出手段は、温度検出手段が検出した周囲温度が所定値未満の低温である場合も、回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出する。これによると、車体の周囲温度が高温または低温になっても、モータの回転速度の変化量を小さくして、挟み込みの誤判定を防止することができる。

本発明の状態検出手段としては、走行路面の状態を検出する走行路面状態検出手段を用いることもできる。この場合、変化量算出手段は、走行路面状態検出手段が検出した走行路面の状態に応じて、回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出する。これによると、走行路面が悪路である場合は、モータの回転速度の変化量を小さくして、挟み込みの誤判定を防止することができる。

本発明の状態検出手段としては、経年変化を検出する経年変化検出手段を用いることもできる。この場合、変化量算出手段は、経年変化検出手段が検出した経年変化に応じて、回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出する。これによると、例えば、経年変化により窓の移動速度が全閉位置から全開位置へ至る間で変動した場合でも、モータの回転速度の変化量を小さくして、挟み込みの誤判定を防止することができる。

本発明によれば、種々の要因により開閉体の移動速度が変動しても、挟み込みを正確に検出することが可能となり、しかも挟み込み検出を簡易に実現することができる。

次に、本発明の実施形態につき図を参照して説明する。以下では、背景技術の項で説明した図１〜図４を本発明の実施形態として引用する。また、図１２で説明した内容は、本発明の場合にも当てはまる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。１は窓の開閉動作を制御するＣＰＵからなる制御部、２はモータ３を駆動するモータ駆動回路、４はモータ３の回転に同期したパルスを出力するロータリエンコーダ、５はロータリエンコーダ４から出力されるパルスを検出するパルス検出回路、６はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、７は窓の開閉を操作するための操作スイッチである。メモリ６には、挟み込み検出用の閾値βが記憶されている。ロータリエンコーダ４とパルス検出回路５とは、本発明における速度検出手段および位置検出手段の一例であり、制御部１は、本発明における変化量算出手段、判定手段および制御手段の一例である。

図２は操作スイッチ７の一例を示しており、図３は窓開閉機構の一例を示しているが、これらについてはすでに説明済みなので、ここでは重複説明を省略する。

次に、本発明の原理について説明する。本発明では、パルス周波数の現在値と、現在から一定期間だけ遡った時点の過去値とに基づいて、前記の（１）式からパルス周波数の変化量Δｆを算出し、この変化量Δｆを閾値βと比較して挟み込みの有無を判定する点は、従来と同じである。しかしながら、従来は、窓ガラス１０１が全閉から全開までのどの位置にあっても、過去値を求める際に現在から過去に遡る期間が常に同じ（先の例ではａ＝６）であったのに対し、本発明の場合は、窓ガラス１０１が窓全閉位置付近の所定位置に至るまでと、当該所定位置に至った時点以後とで、現在から過去に遡る期間を異ならせる。

すなわち、図５において、窓ガラス１０１が窓全開位置から閉方向（移動速度の小さくなる方向）へ距離Ｌだけ移動するまでは、（１）式において例えばａ＝６とし、現在から６個分のタイミングに相当する期間Ｔ１だけ遡った時点におけるパルス周波数を過去値として採用し、この過去値と現在値とからパルス周波数の変化量Δｆを算出する。一方、窓ガラス１０１が閉方向へ距離Ｌだけ移動して窓全閉位置に近づくと、（１）式において例えばａ＝１１とし、現在から１１個分のタイミングに相当する期間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）だけ遡った時点におけるパルス周波数を過去値として採用し、この過去値と現在値とからパルス周波数の変化量Δｆを算出する。なお、窓ガラス１０１の移動位置は、ロータリエンコーダ４の出力パルスに基づいて検出することができるが、これとは別に専用の位置検出センサを設けてもよい。

図６は、ａ＝１１とした場合のモータ回転速度の時間的変化を示したグラフである。図中の符号については、図１３で説明したものと同じなので、ここでは重複説明を省略する。図６においては、現在のタイミングが例えばｔ１９であるとした場合、そこから１１個分遡ったタイミングｔ８におけるパルス周波数が過去値となる。この場合のパルス周波数の変化量は
Δｆ＝ｆ（８）−ｆ（１９）
となり、これは、先に述べたｔ１９から６個分だけ遡った場合（ａ＝６）のパルス周波数の変化量
Δｆ＝ｆ（１３）−ｆ（１９）
と比較して大きな値となることが図６からわかる。この結果、窓の全閉位置付近、すなわち図５で窓ガラス１０１が距離Ｌ以上上昇した位置で挟み込みが発生した場合、ａ＝６であれば、図１３で説明したように、タイミングｔ１９になっても変化量Δｆ２が閾値βに達せず挟み込みが検出されないが、ａ＝１１であれば、図６に示すように、タイミングｔ１９でパルス周波数の変化量Δｆ２が閾値βに達し、挟み込みが検出される。

したがって、窓ガラス１０１が距離Ｌだけ移動するまでは、（１）式でａ＝６としてパルス周波数の変化量を算出し、窓ガラス１０１が距離Ｌだけ移動した後は、（１）式でａ＝１１としてパルス周波数の変化量を算出することにより、窓ガラス１０１が窓全閉位置に近づいた状態で挟み込みが発生した場合でも、これを正確に検出することが可能となる。なお、窓ガラス１０１が窓全開位置付近にある状態で挟み込みが発生した場合は、図１３で説明したように、ａ＝６であってもパルス周波数の変化量Δｆ１が閾値βに達し、挟み込みが検出される。また、窓ガラス１０１の全移動領域にわたってａ＝１１とすることも考えられるが、モータ３の回転速度（パルス周波数）は、実際には、挟み込みが発生してなくても時間とともに変動するので、ａの値を一律に大きくすることは、速度変化量の誤差が大きくなって好ましくない。そこで、本発明のように、速度変化量が小さくて挟み込み検出ができなくなる窓全閉位置付近においてのみａの値を大きくすることで、速度変化量の誤差を小さくしつつ、挟み込みの検出を可能とすることができる。なお、上で挙げたａ＝６、ａ＝１１の値は一例であって、本発明がこれらに拘束されるものでないことは言うまでもない。

図７は、本発明の実施形態に係るパワーウィンドウ装置の基本的な動作を示したフローチャートである。図中の「ＳＷ」は「操作スイッチ７」を表している（以下のフローチャートにおいても同じ）。ステップＳ１で、操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば、マニュアル閉動作の処理が行われ（ステップＳ２）、ステップＳ３で、操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置にあれば、オート閉動作の処理が行われ（ステップＳ４）、ステップＳ５で、操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあれば、マニュアル開動作の処理が行われ（ステップＳ６）、ステップＳ７で、操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば、オート開動作の処理が行われる（ステップＳ８）。また、ステップＳ７で、操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置になければ、操作スイッチ７は中立Ｎの位置にあって、何も処理を行わない。ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８の詳細については、以下に順を追って説明する。

図８は、図７のステップＳ２での「マニュアル閉処理」の詳細手順を示している。この処理手順については、従来と変わりはない。図８の手順は、制御部１を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、マニュアル閉動作により窓１００が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ１１）。窓１００が完全に閉じれば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ１１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から正転信号を出力してモータ３を正転させ、窓１００を閉じる（ステップＳ１２）。続いて、窓１００が完全に閉じたか否かを判定し（ステップＳ１３）、完全に閉じれば（ステップＳ１３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ１３：ＮＯ）、挟み込みを検出したか否かを判定する（ステップＳ１４）。この挟み込みの検出にあたっては、前述のように、（１）式で求めたパルス周波数の変化量Δｆを閾値βと比較し、Δｆ≧βであれば、挟み込みがあったと判定する。この場合、ａ＝６として変化量Δｆ１を求め、これを閾値βと比較する。マニュアル閉動作の場合は、挟み込みが発生しても、操作スイッチ７の操作を止めることで窓ガラスを停止させることができ、オート閉動作の場合のように強制的に窓ガラスが閉じることがないので、あえてａ＝６とａ＝１１とを使い分ける必要はない。勿論、マニュアル閉動作の場合に本発明を用いてもよいことは言うまでもない。

図４で示したような物体Ｚの挟み込みがあった場合は（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開く（ステップＳ１５）。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ１６）、完全に開けば（ステップＳ１６：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１５へ戻ってモータ３の逆転を継続する。なお、モータ３を逆転させて窓１００を開くことに代えて、モータ３を停止させて窓１００がそれ以上閉じないようにしてもよい。

ステップＳ１４で挟み込みが検出されなかった場合は（ステップＳ１４：ＮＯ）、操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１７）。操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ステップＳ１２へ戻ってモータ３の正転を継続し、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ１７：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１８）。操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、後述（図９）のオート閉処理に移り（ステップＳ１９）、オート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ１８：ＮＯ）、マニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２０）。操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、後述（図１０）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ２１）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ２０：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、後述（図１１）のオート開処理に移り（ステップＳ２３）、操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ２２：ＮＯ）、何も処理せずに終了する。

図９は、図７のステップＳ４での「オート閉処理」の詳細手順を示している。この処理手順（特にステップＳ３４、Ｓ３５）は、本発明の特徴をなすものである。図９の手順は、制御部１を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、オート閉動作により窓１００が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ３１）。窓１００が完全に閉じれば（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ステップＳ４３へ移行し、完全に閉じてなければ（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ３２へ移行する。

ステップＳ３２では、モータ駆動回路２へ正転信号を出力してモータ３を正転させ、窓１００を閉じる。続いて、窓１００が完全に閉じたか否かを判定し（ステップＳ３３）、完全に閉じれば（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ステップＳ４３へ移行し、完全に閉じてなければ（ステップＳ３３：ＮＯ）、ステップＳ３４へ移行して、窓ガラス１０１が図５の距離Ｌの位置まで移動（上昇）したか否かを判定する。距離Ｌの位置まで移動していなければ（ステップＳ３４：ＮＯ）、ステップＳ３５を飛ばして、ステップＳ３６へ移行する。また、窓ガラス１０１が距離Ｌの位置まで移動すれば（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ進んで、周波数差分の比較間隔ａをａ＝６（初期値）からａ＝１１へ変更した後、ステップＳ３６へ移行する。

ステップＳ３６では、挟み込みを検出したか否かを判定する。この挟み込みの検出にあたっては、前述のように、（１）式で求めたパルス周波数の変化量Δｆを閾値βと比較し、Δｆ≧βであれば、挟み込みがあったと判定する。この場合、ステップＳ３４の判定がＮＯであれば、ａ＝６として求めた変化量Δｆを閾値βと比較し、ステップＳ３４の判定がＹＥＳであれば、ａ＝１１として求めた変化量Δｆを閾値βと比較する。

判定の結果、挟み込みがあった場合は（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開く（ステップＳ３７）。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ３８）、完全に開けば（ステップＳ３８：ＹＥＳ）、ステップＳ４３へ移り、完全に開いてなければ（ステップＳ３８：ＮＯ）、ステップＳ３７へ戻ってモータ３の逆転を継続する。なお、モータ３を逆転させて窓１００を開くことに代えて、モータ３を停止させて窓１００がそれ以上閉じないようにしてもよい。

ステップＳ３６で挟み込みが検出されなかった場合は（ステップＳ３６：ＮＯ）、操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ３９）。操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、後述（図１０）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ４０）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ３９：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ４１）。操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、後述（図１１）のオート開処理に移り（ステップＳ４２）、操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ４１：ＮＯ）、ステップＳ３２へ戻ってオート閉動作を継続する。

ステップＳ３１、Ｓ３３、Ｓ３８で判定がＹＥＳの場合、およびステップＳ４０、Ｓ４２の実行後は、ステップＳ４３へ移り、周波数差分の比較間隔ａを１１から初期値の６に変更する。

図１０は、図７のステップＳ６での「マニュアル開処理」の詳細手順を示している。この処理手順については、従来と変わりはない。図１０の手順は、制御部１を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、マニュアル開動作により窓１００が完全に開いたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ５１）。窓１００が完全に開けば（ステップＳ５１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ５１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開ける（ステップＳ５２）。続いて、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ５３）、完全に開けば（ステップＳ５３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ５３：ＮＯ）、操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ５４）。操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、ステップＳ５２へ戻ってモータ３の逆転を継続し、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ５４：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ５５）。操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、後述（図１１）のオート開処理に移り（ステップＳ５６）、オート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ５５：ＮＯ）、マニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ５７）。操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、前述（図８）のマニュアル閉処理に移り（ステップＳ５８）、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ５７：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ５９）。操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ５９：ＹＥＳ）、前述（図９）のオート閉処理に移り（ステップＳ６０）、操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ５９：ＮＯ）、何も処理せずに終了する。

図１１は、図７のステップＳ８での「オート開処理」の詳細手順を示している。この処理手順については、従来と変わりはない。図１１の手順は、制御部１を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、オート開動作により窓１００が完全に開いたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ７１）。窓１００が完全に開けば（ステップＳ７１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ７１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開ける（ステップＳ７２）。続いて、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ７３）、完全に開けば（ステップＳ７３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ７３：ＮＯ）、操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ７４）。操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ７４：ＹＥＳ）、前述（図８）のマニュアル閉処理に移り（ステップＳ７５）、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ７４：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ７６）。操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ７６：ＹＥＳ）、前述（図９）のオート閉処理に移り（ステップＳ７７）、操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ７６：ＮＯ）、ステップＳ７２へ戻って、モータ３の逆転を継続する。

以上のように、上述した第１実施形態においては、窓ガラス１０１の閉方向への移動距離がＬに至ると、モータ３の回転速度（パルス周波数）の過去値としてより以前の過去値が選択され、この過去値を用いて回転速度の変化量が算出される。したがって、例えば移動速度が低下する前（図６のｔ１〜ｔ９）の過去値と現在値とから速度変化量を求めることで、窓ガラス１０１の移動速度が小さくなっても大きな速度変化量が得られる。このため、窓全閉位置付近で挟み込みが発生した場合、速度変化量Δｆ２が閾値βに達して挟み込みを検出することが可能となり、人体に危害が生じるのを未然に防止することができる。また、前掲の特許文献２のように複数に分割された窓移動領域毎に異なる閾値を設定する煩わしさもなく、簡易に実現することが可能である。

図１４は、本発明の第２実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。図１４においては、図１の構成に加えて荷重センサ８が設けられている。その他は図１と同じであるので、図１と同一部分については、同一符号を付して説明は省略する。荷重センサ８は、本発明における重量検出手段の一例であり、車両のシートの内部に配置され、乗員の着座時の体重を検出する。荷重センサ８としては、例えば、特開２００５−２３１５３９号公報に記載されているような公知のセンサを用いることができる。

図１５は、大人の手が窓に挟まれた場合のモータ３の回転速度の変化を示したグラフである。また、図１６は、子供の手が窓に挟まれた場合のモータ３の回転速度の変化を示したグラフである。各図の縦軸はモータ回転速度に相当する周波数（単位：Ｈｚ）および周波数の差分（単位：Ｈｚ）を表し、横軸は時間に相当するパルスエッジの数を表している。また、各図において、周波数差分の比較間隔Ｔは、Ｔ＝６としてある。すなわち、周波数差分は、現在の周波数と、それより６個前の過去値との差として算出される。なお、Ｔは、先の（１）式におけるａと同じものである。また、Ｔ＝６は一例であって、これに拘束されるものではない。

図１５と図１６との比較からわかるように、大人の手が挟まれた場合（図１５）、大人の手は子供の手に比べ骨格などが硬いため、挟み込み時にモータの回転速度（周波数）は大きな減少傾向を示す。したがって、周波数の差分値が閾値を上回り、挟み込みが発生したと判定される。一方、子供の手が挟まれた場合（図１６）、子供の手は大人の手に比べ骨格が柔らかいため、挟み込み時にモータの回転速度（周波数）は緩やかな減少傾向を示す。したがって、周波数の差分値は閾値に届く前に飽和して一定値となるので、挟み込みが生じているにもかかわらず、挟み込みが発生したと判定されないことになる。

そこで、本実施形態では、荷重センサ８が検出した乗員の重量が所定値より小さい場合（例えば、検出荷重が７Ｎ／ｍｍの場合）、制御部１は、そのシートに着座している乗員が子供であると判断し、比較間隔をＴからＴ＋γに変更して、周波数差分を演算する。図１７は、Ｔ＝６、γ＝５とした場合の、周波数差分の変化を示したグラフである。ここでは、周波数差分は、現在の周波数と、それより１１個前の過去値との差として算出される。なお、γ＝５の値も一例であって、これに拘束されるものではない。このように、乗員が子供であることが検出された場合に、周波数（すなわち回転速度）の過去値として、より以前の過去値を選択し、この過去値と現在値とを用いて周波数差分（すなわち回転速度の変化量）を算出すると、図１７に示されるように、挟み込み時のモータ回転速度の減少度合いが小さくても、周波数差分が大きくなって閾値を上回るので、挟み込みの発生を確実に検出することができる。

図１８は、本発明の第３実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。図１８においては、図１の構成に加えて温度センサ９が設けられている。その他は図１と同じであるので、図１と同一部分については、同一符号を付して説明は省略する。温度センサ９は、本発明における温度検出手段の一例であり、車両周囲の温度が測定可能なように、車体の適宜箇所に設けられる。この温度センサ９も公知のセンサを用いることができる。

車両周囲の温度が常温であれば、挟み込みが発生していない場合のモータ３の回転速度は、図２３に示したようなパターンとなる。以下、図２３のパターンを「パターン１」という。図２３のように、常温時には、モータ３の回転速度（周波数）は一定であり、周波数の差分値が閾値を上回ることはない。したがって、当然のことながら、挟み込みの誤判定は発生しない。

車両周囲の温度が高温になると、モータ３の回転速度は、挟み込みが発生していないにもかかわらず一定ではなく、図２４のように変動する特性があることが実験的に確認されている。以下、図２４のパターンを「パターン２」という。図２４においては、モータ回転速度の正弦波的な変動のために、比較間隔がＴ（ここではＴ＝３）の場合の周波数差分（■で示す）が大きくなって閾値を上回り、挟み込みが発生していないにも関わらず、挟み込みが発生したと誤判定されてしまう。

そこで、本実施形態では、温度センサ９の検出した車両周囲の温度が所定値以上の高温の場合、制御部１は、比較間隔をＴからＴ＋γに変更して、周波数差分を演算する。図２４では、Ｔ＝３、γ＝３とし、現在の周波数と、それより６個前の過去値との差として周波数差分（▲で示す）を算出する。このように、周囲温度が高温であることが検出された場合に、周波数（すなわち回転速度）の過去値として、より以前の過去値を選択し、この過去値と現在値とを用いて周波数差分（すなわち回転速度の変化量）を算出すると、モータ回転速度の変動が大きくても、周波数差分が小さくなって閾値を上回ることがないので、挟み込みが発生したとは判定されず、誤判定を防止することができる。

一方、車両周囲の温度が低温になると、モータ３の回転速度は、挟み込みが発生していないにもかかわらず一定ではなく、図２５のように、窓の全開から全閉に至るまでに一旦減少し、その後増加する特性があることが実験的に確認されている。以下、図２５のパターンを「パターン３」という。図２５においては、モータ回転速度のＶ字形変動のために、比較間隔がＴ（ここではＴ＝３）の場合の周波数差分（細実線で示す）が大きくなって閾値を上回り、挟み込みが発生していないにも関わらず、挟み込みが発生したと誤判定されてしまう。

そこで、本実施形態では、温度センサ９の検出した車両周囲の温度が所定値未満の低温の場合、制御部１は、比較間隔をＴからＴ−αに変更して、周波数差分を演算する。図２５では、Ｔ＝３、α＝１とし、現在の周波数と、それより２個前の過去値との差として周波数差分（太実線で示す）を算出する。このように、周囲温度が低温であることが検出された場合に、周波数（すなわち回転速度）の過去値として、より現在に近い過去値を選択し、この過去値と現在値とを用いて周波数差分（すなわち回転速度の変化量）を算出すると、モータ回転速度の変動が大きくても、周波数差分が小さくなって閾値を上回ることがないので、挟み込みが発生したとは判定されず、誤判定を防止することができる。

なお、図２４においては、比較間隔をＴ＋γとして、より以前の過去値を選択し、図２５においては、比較間隔をＴ−αとして、より現在に近い過去値を選択したが、原理的には、図２４において比較間隔をＴ−αとし、図２５において比較間隔をＴ＋γとすることも可能である。Ｔ、α、γの値は、モータ特性に応じて適切に選定される。

図１９は、本発明の第４実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。図１９においては、図１の構成に加えて加速度センサ１０が設けられている。その他は図１と同じであるので、図１と同一部分については、同一符号を付して説明は省略する。加速度センサ１０は、本発明における走行路面状態検出手段の一例であり、悪路走行時に車両に加わる加速度を測定可能なように、車体の適宜箇所に設けられる。この加速度センサ１０も公知のセンサを用いることができる。

車両の走行している路面が平地であれば、挟み込みが発生していない場合のモータ３の回転速度は、先のパターン１（図２３）のようになる。平地走行時は、モータ３の回転速度（周波数）は一定であり、周波数の差分値が閾値を上回ることはない。したがって、当然のことながら、挟み込みの誤判定は発生しない。

車両の走行している路面が悪路（舗装されていない砂利道、凸凹道など）であれば、モータ３の回転速度は、挟み込みが発生していないにもかかわらず一定ではなく、先のパターン２（図２４）のようになることが実験的に確認されている。このため、図２４で説明したように、周波数差分が大きくなって閾値を上回り、挟み込みが発生していないにも関わらず、挟み込みが発生したと誤判定されてしまう。

そこで、本実施形態では、加速度センサ１０の検出した加速度値が所定値以上の場合、制御部１は、車両の走行路面が悪路であると判断し、第３実施形態の場合と同様に、比較間隔をＴからＴ＋γに変更して、より以前の過去値を用いて周波数差分を演算する。これにより、モータ回転速度の変動が大きくても、周波数差分が小さくなって閾値を上回ることがないので、挟み込みが発生したとは判定されず、誤判定を防止することができる。

ここでは、比較間隔をＴ＋γとして、より以前の過去値を選択したが、原理的には、比較間隔をＴ−αとし、より現在に近い過去値を選択することも可能である。Ｔ、α、γの値は、モータ特性に応じて適切に選定される。また、図１９では、走行路面状態検出手段として加速度センサ１０を用いたが、加速度センサ１０に代えて路面を撮像する撮像装置を用い、画像処理によって悪路を検出するようにしてもよい。

なお、悪路と判定される前に挟み込みの誤判定が発生する場合が考えられるが、これに関しては、周波数差分が一定期間内に一定回数（例えば３回）以上閾値を上回ったか否かを監視し、上回った場合に挟み込みがあったと判定するなどの方法で対処すればよい。

図２０は、本発明の第５実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。図２０においては、図１の構成に加えて、操作カウンタ１１が制御部１に設けられている。その他は図１と同じであるので、図１と同一部分については、同一符号を付して説明は省略する。操作カウンタ１１は、本発明における経年変化検出手段の一例である。操作カウンタ１１の初期値は、工場出荷時に０に設定されており、操作スイッチ７により窓の開閉操作が行われるごとに、カウンタ値は＋１ずつ加算される。

車両を購入してから日数が経ってなければ、挟み込みが発生していない場合のモータ３の回転速度は、先のパターン１（図２３）のようになる。モータ３の回転速度（周波数）は一定であり、周波数の差分値が閾値を上回ることはない。したがって、当然のことながら、挟み込みの誤判定は発生しない。

車両を購入してから一定以上期間が経つと、モータ３の回転速度は、挟み込みが発生していないにもかかわらず一定ではなく、部品の劣化や摩擦の増加などの要因により、先のパターン２（図２４）やパターン３（図２５）のように変化する。また、複合的な要因があると、モータ３の回転速度は、図２６のパターン４のように、複雑な変動を示すことが実験的に確認されている。いずれのパターンにおいても、比較間隔がＴの場合は、周波数差分が大きくなって閾値を上回り、挟み込みが発生していないにも関わらず、挟み込みが発生したと誤判定されてしまう。

そこで、本実施形態では、操作カウンタ１１のカウント値に基づいて経年変化を検出し、カウント値が所定値Ｋ（例えばＫ＝１００００）に達したときに、制御部１は、モータ回転速度のパターンに応じて、比較間隔をＴからＴ＋γに変更し、あるいは比較間隔をＴからＴ−αに変更して、より以前の過去値、あるいはより現在に近い過去値を用いて周波数差分を演算する。これにより、モータ回転速度の変動が大きくても、周波数差分が小さくなって閾値を上回ることがないので、挟み込みが発生したとは判定されず、誤判定を防止することができる。

図２１および図２２は、上述した第５実施形態の動作を示すフローチャートである。図２１は基本的な動作を示したフローチャートで、図７に対応している。図２１において、図７と同一の処理を行うステップには同一符号を付してある。図２１では、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７の次に、操作カウンタ１１のカウント値ＣＮＴに１を加算するステップＳ１ａ、Ｓ３ａ、Ｓ５ａ、Ｓ７ａがそれぞれ追加されている。このため、操作スイッチ７がマニュアル閉、オート閉、マニュアル開、オート開のいずれに操作されても、操作カウンタ１１のカウント値ＣＮＴには１が加算される。すなわち、窓の開閉操作が行われるたびに、カウント値ＣＮＴは＋１ずつ歩進するようになっている。

図２２はオート閉処理における動作を示したフローチャートで、図９に対応している。図２２において、図９と同一の処理を行うステップには同一符号を付してある。図２２で図９と異なるのは、ステップＳ３４ａ、Ｓ３５ａ、Ｓ３５ｂの部分である。また、図９のステップＳ４３は、図２２では省略されている。ステップＳ３４ａでは、操作カウンタ１１のカウント値ＣＮＴが所定値Ｋに達したか否かが判定され、達してなければ（ステップＳ３４ａ：ＮＯ）、周波数差分の比較間隔をＴとし（ステップＳ３５ｂ）、これに基づいて算出した周波数差分を用いて挟み込み検出を行う（ステップＳ３６）。挟み込み検出の方法は、第１実施形態の場合と同じである。また、操作カウンタ１１のカウント値ＣＮＴが所定値Ｋに達すると（ステップＳ３４ａ：ＹＥＳ）、周波数差分の比較間隔をＴからＴ＋γに変更し（ステップＳ３５ａ）、これに基づいて算出した周波数差分を用いて挟み込み検出を行う（ステップＳ３６）。

なお、図２２では、ステップＳ３５ａにおいて、周波数差分の比較間隔をＴからＴ＋γに変更したが、比較間隔をＴからＴ−αに変更するようにしてもよい。Ｔ、α、γの値は、モータ特性に応じて適切に選定される。また、図２０では、操作スイッチ７の操作により加算される操作カウンタ１１を設けたが、初期値がＫに設定され操作スイッチ７の操作により減算される操作カウンタを設け、カウント値が０になったときに、周波数差分の比較間隔を変更するようにしてもよい。さらに、経年変化検出手段として、操作カウンタに代えて、車両の走行距離を計数する走行距離カウンタを設け、走行距離が一定値に達した場合に、周波数差分の比較間隔を変更するようにしてもよい。

以上述べた各実施形態では、モータ３の回転速度をパルスの周波数に基づいて検出するようにしたが、これに代えて、パルスの周期に基づいて回転速度を検出するようにしてもよい。あるいは、モータ３に流れる電流の値に基づいて回転速度を検出するようにしてもよい。この場合は、速度検出手段として電流検出回路を設ければよい。

また、以上述べた各実施形態では、開閉体として車両の窓ガラスを例に挙げたが、本発明は、車両の後部ドアやサンルーフなどの開閉体の制御にも適用することができる。さらには、車両に限らず、建物の窓や扉などを開閉制御する場合にも本発明は適用が可能である。

本発明の第１実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。 操作スイッチの一例を示した概略構成図である。 窓開閉機構の一例を示した図である。 窓に物体が挟み込まれた状態を示す図である。 窓ガラスの移動位置を説明する図である。 モータ回転速度の時間的変化の例を示したグラフである。 パワーウィンドウ装置の基本的な動作を示したフローチャートである。 マニュアル閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。 オート閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。 マニュアル開処理の詳細手順を表したフローチャートである。 オート開処理の詳細手順を表したフローチャートである。 全閉位置付近で窓ガラスの移動速度が小さくなる原理を説明する図である。 モータ回転速度の時間的変化の例を示したグラフである。 本発明の第２実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。 大人の手が窓に挟まれた場合のモータ回転速度の変化を示したグラフである。 子供の手が窓に挟まれた場合のモータ回転速度の変化を示したグラフである。 周波数差分の比較間隔を変更した場合のグラフである。 本発明の第３実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。 本発明の第４実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。 本発明の第５実施形態に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。 第５実施形態における全体動作を示したフローチャートである。 第５実施形態におけるオート閉動作を示したフローチャートである。 モータ回転速度の特性（パターン１）を示したグラフである。 モータ回転速度の特性（パターン２）を示したグラフである。 モータ回転速度の特性（パターン３）を示したグラフである。 モータ回転速度の特性（パターン４）を示したグラフである。

符号の説明

１ 制御部
２ モータ駆動回路
３ モータ
４ ロータリエンコーダ
５ パルス検出回路
６ メモリ
７ 操作スイッチ
８ 荷重センサ
９ 温度センサ
１０ 加速度センサ
１１ 操作カウンタ
１００ 窓
１０１ 窓ガラス
１０２ 窓開閉機構
Ｚ 物体

Claims (9)

1. 開閉体を開閉するためのモータの回転速度を検出する速度検出手段と、
   前記速度検出手段が検出した回転速度の現在値と過去値とに基づいて、回転速度の変化量を算出する変化量算出手段と、
   前記変化量算出手段で算出された変化量と所定の閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記開閉体に異物が挟み込まれたか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により異物が挟み込まれたと判定された場合に、前記開閉体を開くように、または停止するように前記モータを制御する制御手段と、
   前記開閉体の状態、または前記開閉体の周囲の状態を検出する状態検出手段と、
   を備え、
   前記変化量算出手段は、前記状態検出手段が検出した状態に応じて、前記回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出することを特徴とする開閉体制御装置。
2. 請求項１に記載の開閉体制御装置において、
   前記状態検出手段は、前記開閉体の位置を検出する位置検出手段であり、
   前記変化量算出手段は、前記開閉体がその移動速度の小さくなる方向に所定距離移動したことを前記位置検出手段が検出すると、前記回転速度の過去値としてより以前の過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出することを特徴とする開閉体制御装置。
3. 請求項２に記載の開閉体制御装置において、
   前記変化量算出手段は、前記開閉体がその移動速度の小さくなる方向に所定距離移動したことを前記位置検出手段が検出するまでは、回転速度の現在値と、当該現在値から第１の期間Ｔ１だけ遡った時点の過去値とに基づいて回転速度の変化量を算出し、前記開閉体がその移動速度の小さくなる方向に所定距離移動したことを前記位置検出手段が検出した時点以降は、回転速度の現在値と、当該現在値から第２の期間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）だけ遡った時点の過去値とに基づいて回転速度の変化量を算出することを特徴とする開閉体制御装置。
4. 請求項２に記載の開閉体制御装置において、
   前記開閉体は、前記モータと連動して動く回動自在なアームに連結されていて、当該アームの回動により上下方向に移動可能であり、
   前記アームが水平状態から上向きに回動するにしたがって、前記開閉体が全開位置から全閉位置まで移動するようになっており、
   前記アームが水平状態から一定量回動して、前記開閉体が前記所定距離だけ移動し全閉位置に近づいたときに、前記変化量算出手段が、前記第２の期間だけ遡った時点の過去値を用いて回転速度の変化量を算出することを特徴とする開閉体制御装置。
5. 請求項１に記載の開閉体制御装置において、
   前記状態検出手段は、乗員の重量を検出する重量検出手段であり、
   前記変化量算出手段は、前記重量検出手段が検出した乗員の重量が所定値より小さい場合に、前記回転速度の過去値としてより以前の過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出することを特徴とする開閉体制御装置。
6. 請求項１に記載の開閉体制御装置において、
   前記状態検出手段は、車体の周囲温度を検出する温度検出手段であり、
   前記変化量算出手段は、前記温度検出手段が検出した周囲温度が所定値以上の高温である場合に、前記回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出することを特徴とする開閉体制御装置。
7. 請求項１に記載の開閉体制御装置において、
   前記状態検出手段は、車体の周囲温度を検出する温度検出手段であり、
   前記変化量算出手段は、前記温度検出手段が検出した周囲温度が所定値未満の低温である場合に、前記回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出することを特徴とする開閉体制御装置。
8. 請求項１に記載の開閉体制御装置において、
   前記状態検出手段は、走行路面の状態を検出する走行路面状態検出手段であり、
   前記変化量算出手段は、前記走行路面状態検出手段が検出した走行路面の状態に応じて、前記回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出することを特徴とする開閉体制御装置。
9. 請求項１に記載の開閉体制御装置において、
   前記状態検出手段は、経年変化を検出する経年変化検出手段であり、
   前記変化量算出手段は、前記経年変化検出手段が検出した経年変化に応じて、前記回転速度の過去値として、より以前の過去値、または、より現在に近い過去値を選択し、当該過去値と現在値とを用いて回転速度の変化量を算出することを特徴とする開閉体制御装置。

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