JP2013002110A - 開閉体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適切なときにのみ挟み込み閾値を切り換えることができる開閉体制御装置を提供する。
【解決手段】外乱判定部１７は、開閉体速度が規定値を超えるとき、又は開閉体速度が目標速度に対して規定値を超えるとき、開閉体に外乱が発生したと判定する。外乱判定部１７は、基準電流値と現在電流値との差（電流差分値）が規定値を下回るとき、開閉体に外乱が発生したと判定する。外乱判定部１７は、一定量前電流値と現在電流値との差を規定量積算して求めた電流積算値が規定値を下回るとき、開閉体に外乱が発生したと判定する。外乱判定部１７は、一定量前電流と現在電流との微分をとって求めた電流微分値が規定値を下回るとき、開閉体に外乱が発生したと判定する。外乱有りと判定されたとき、挟み込み閾値切換部１８は、挟み込み閾値を通常値から拡張値に切り換える。
【選択図】図１

Description

本発明は、開閉体の動作を制御する開閉体制御装置に関する。

従来、多くの車両には、スライドドアやバックドア等の開閉体の開閉動作をモータ等により自動／補助する開閉体制御装置が設けられている。この種の開閉体制御装置では、各ドア位置における目標速度を設定しておき、実際の開閉体速度（開閉体の作動速度）が目標速度に満たないときは、モータに印加する電圧を高くすることにより、モータの回転数を高くし、実際の開閉体速度が目標速度を上回るときは、モータに印加する電圧を低くすることにより、モータの回転数を低くする。これにより、開閉体のスムーズな開閉動作を確保している。

また、この種の開閉体制御装置では、開閉操作の安全確保を目的として挟み込み検知機能が設けられている。挟み込み検知機能は、例えばモータに流れる電流で挟み込み有無を検知する場合、電流値が挟み込みの判定閾値以上となったとき、挟み込みが発生したと認識して、例えばモータを反転させるなどの対応を実行する。

ところが、例えば開閉体の開け始めでは、ユーザが開閉体を強く押し開けることがある。この場合、ユーザの操作力にて開閉体の駆動に必要なモータ出力が一時的に低くなるため、モータに流れる電流が低い値になる。その後、ユーザが力を弱めると、この時点で開閉体の駆動に必要なモータ出力が上昇するので、モータの電流が高くなる。このとき、状況によっては電流が挟み込みの判定閾値以上の値をとることがあり、挟み込みが発生していないにもかかわらず、挟み込みが有ったと誤判定してしまうことがある。

そこで、この問題の対策として、開閉体の開き始めのとき、一定期間の間、挟み込みの判定閾値を通常よりも高く設定する技術が考案されている（特許文献１参照）。これにより、開閉体の開け始めに、ユーザが強い力で開閉体を押し開けることがあっても、この状況下で挟み込みを誤判定してしまう状況を少なく抑えることができる。

特開２００５−１５５１２６号公報

ところで、開閉体が開け閉めの作動をしている最中、例えばいたずらに開閉体を作動方向と同じ方向に押すなどして、外乱が開閉体に加えられることもある。しかし、特許文献１では、開閉体の開けた直後のみ挟み込みの判定閾値を一律高く設定する技術であるため、開閉体作動中の外乱に対する誤反転防止の対策にはならない問題があった。また、開閉体を開けた直後、無条件に判定閾値が高く設定されるので、開閉体を開けた直後は、挟み込み検知の感度が毎回悪くなってしまう問題もあった。

本発明の目的は、適切なときにのみ挟み込み閾値を切り換えることができる開閉体制御装置を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、開閉体が軌道計画に則って動作するように駆動手段を制御しながら前記開閉体を作動させ、当該制御時に前記駆動手段の動作状態を検出手段にて検出し、当該検出手段から得られる電気信号と挟み込み閾値とを比較することにより、前記開閉体における異物の挟み込みの有無を検知可能な開閉体制御装置において、前記開閉体の開閉の作動中、前記開閉体の前記軌道計画に対し、作動方向と同じ方向に前記開閉体に加わる外乱を要因として生じる作動速さ及び電気信号の変化の少なくとも一方を監視することにより、当該開閉体に外乱が発生したか否かを判定する外乱判定手段と、前記外乱判定手段が外乱有りと判定したとき、前記挟み込み閾値を切り換える閾値変更手段とを備えたことを要旨とする。

本発明の構成によれば、開閉体作動中において外乱の発生有無を監視し、外乱発生を確認した際には、挟み込み閾値を通常値から切り換える。このため、仮に開閉体に外乱が発生したとき、挟み込み判定に使用する電気信号が変化してしまっても、外乱発生時点で挟み込み閾値が通常値から切り換えられるので、電気信号が挟み込み閾値を上回らずに済む。よって、外乱を要因とする電気信号の変化が発生しても、これを挟み込みとして検知せずに済むので、挟み込みの誤検知防止に効果が高くなる。また、開閉体作動中、常に外乱発生を監視するので、外乱発生時という閾値切り換えが真に必要なタイミングでのみ、判定閾値を切り換えることも可能となる。

本発明では、前記外乱判定手段は、前記開閉体の作動速さが規定値を超えるとき、又は前記開閉体の作動速さが前記軌道計画に対して規定値を超えるとき、外乱が発生したと認識することを要旨とする。この構成によれば、速度比較という簡単な処理にて外乱判定を行うことが可能となる。

本発明では、前記外乱判定手段は、前記開閉体が安定作動しているときに前記電気信号がとる基準電気信号と、現在の電気信号との差分を演算し、当該差分を基に外乱の発生有無を判定することを要旨とする。この構成によれば、基準電気信号と現在電気信号との差分は、仮に開閉体に外乱がゆっくり加わっても、又は開閉体に外乱が急に加わっても、ある程度の変化が出る特性がある。よって、差分を用いて外乱判定を行うようにすれば、開閉体に加わる外乱を、バランスよく好適に検出することが可能となる。

本発明では、前記外乱判定手段は、一定量前の電気信号と現在の電気信号との差を積算していき、これにより求まる積算値を基に外乱の発生有無を判定することを要旨とする。この構成によれば、一定量前電気信号と現在電気信号の差を規定量積算した積算値は、開閉体にゆっくりの外乱が加わったときに顕著に値が出る特性がある。よって、積分値を用いて外乱判定を行うようにすれば、開閉体にゆっくり加わる外乱を、精度よく検出することが可能となる。

本発明では、前記外乱判定手段は、一定量前の電気信号と現在の電気信号の微分値とを演算し、当該微分値を基に外乱の発生有無を判定することを要旨とする。この構成によれば、一定量前電気信号と現在電気信号の微分値は、開閉体に急な（瞬間的な）外乱が加わったときに顕著に値が出る特性がある。よって、微分値を用いて外乱判定を行うようにすれば、開閉体に急に加わる外乱を、精度よく検出することが可能となる。

本発明では、前記外乱判定手段は、前記開閉体の作動速さを規定値と比較することにより外乱の発生有無を判定する処理と、前記開閉体が安定作動しているときに前記電気信号がとる基準電気信号と現在の電気信号との差分を演算し、当該差分を基に外乱の発生有無を判定する処理と、一定量前の電気信号と現在の電気信号との差を積算していき、これにより求まる積算値を基に外乱の発生有無を判定する処理と、一定量前の電気信号と現在の電気信号との微分値とを演算し、当該微分値を基に外乱の発生有無を判定する処理との少なくともいずれか１処理で、外乱有無を判定することを要旨とする。この構成によれば、精度よく外乱を判定することが可能となる。

本発明では、前記閾値変更手段は、前記外乱判定手段が外乱の収束を認識した後、前記開閉体の移動量又は経過時間が規定量以上となったとき、当該挟み込み閾値を拡張値から元の通常値に戻すことを要旨とする。この構成によれば、外乱が収束したとき、直ぐに挟み込み閾値を元の通常値に戻すのではなく、外乱が収束したと判定してから開閉体の移動量又は経過時間が規定量以上となったときに、挟み込み閾値を元の通常値に戻す。よって、外乱が収束した後に開閉体が安定してから挟み込み閾値を元に戻すので、挟み込み閾値を最適のタイミングで通常値に戻すことが可能となる。

本発明では、前記閾値変更手段は、前記開閉体の作動速さを規定値と比較することにより外乱の発生有無を判定する処理と、前記開閉体が安定作動しているときに前記電気信号がとる基準電気信号と現在の電気信号との差分を演算し、当該差分を基に外乱の発生有無を判定する処理と、一定量前の電気信号と現在の電気信号との差を積算していき、これにより求まる積算値を基に外乱の発生有無を判定する処理と、一定量前の電気信号と現在の電気信号との微分値とを演算し、当該微分値を基に外乱の発生有無を判定する処理との全てで、外乱が収束したと判定されたとき、前記挟み込み閾値を元の通常値に戻すことを要旨とする。この構成によれば、外乱の収束を精度よく判定することが可能となるので、一層好適なタイミングで挟み込み閾値を元の通常値に戻すことが可能となる。

本発明によれば、適切なときにのみ挟み込み閾値を切り換えることができる。

一実施形態の開閉体制御装置の構成図。 開閉体作動時における開閉体の速度変化を示す波形図。 開閉体作動時におけるモータ電流の変化を示す波形図。 外乱と判定する際の条件をまとめた表。 挟み込み閾値切換機能の処理内容を示すフローチャート。 図５の処理の続きを示すフローチャート。

以下、本発明を具体化した開閉体制御装置の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、車両には、例えばスライドドアやバックドア等の開閉体の開閉操作を自動／補助するパワードア開閉システム１が設けられている。パワードア開閉システム１は、モータ２を駆動源として開閉体を開閉作動させ、開閉体を自動／軽い力で開閉させる。また、パワードア開閉システム１には、開閉体とモータ２との機械的な連結の接続／非接続を切り換えるクラッチ３が設けられている。よって、開閉体作動をモータ２により行うパワーモードのとき、クラッチ３がオンし、開閉体の開閉操作を手動により行う手動モードのとき、クラッチ３がオフする。なお、モータ２が駆動手段に相当する。

パワードア開閉システム１には、開閉体の開閉作動を制御する開閉体制御装置４が設けられている。開閉体制御装置４は、例えば車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなる。開閉体制御装置４には、モータ２やクラッチ３が接続されている。

開閉体制御装置４には、開閉作動する開閉体を目標速度（軌道計画）で作動させる速度制御機能が設けられている。速度制御機能は、いわゆるフィードバック制御機能の一種であって、開閉体の作動速度（以降、開閉体速度Ｖと記す）が高くなるとモータ２の回転数を落として開閉体速度Ｖを低くし、開閉体速度Ｖが低くなるとモータ２の回転数を上げて開閉体速度Ｖを高める処理を、開閉体の作動中に都度実行する。これにより、開閉体を目標速度で作動させ、スムーズな開閉作動を確保する。

この場合、開閉体制御装置４には、開閉体の作動状態を検出する開閉状態検出センサ５が接続されている。開閉状態検出センサ５は、例えばエンコーダからなり、開閉体の作動状態に準ずるパルス信号Ｓplを開閉体制御装置４に出力する。開閉状態検出センサ５は、例えばモータ２に内蔵されるとともに、モータ２の回転を検出することにより、開閉体の作動状態を検出する。

開閉体制御装置４には、開閉状態検出センサ５から入力するパルス信号Ｓplを基に、開閉体速度Ｖや開閉体の位置（以降、開閉体位置Ｎと記す）を算出する開閉体情報処理部６が設けられている。開閉体情報処理部６には、開閉体位置Ｎを算出する開閉体位置算出部７と、開閉体速度Ｖを算出する開閉体速度算出部８とが設けられている。なお、開閉体情報処理部６が外乱判定手段を構成し、開閉体速度Ｖが作動速さに相当する。

開閉体制御装置４には、開閉体情報処理部６から入力する各種情報（開閉体位置Ｎ、開閉体速度Ｖの各データ）を基に、開閉体速度Ｖを制御する速度制御部９が設けられている。また、開閉体制御装置４には、速度制御部９から入力する制御指令Ｓcnを基に、モータ２に印加する電圧（以降、モータ印加電圧Ｅと記す）を制御する駆動制御部１０が設けられている。このため、開閉体の駆動に必要なモータ出力に応じて、モータ２に電流（以降、モータ電流Ｉと記す）が流れる。なお、モータ電流Ｉが電気信号に相当する。

速度制御部９には、開閉体の目標速度、つまり作動中の各開閉体位置Ｎにおいて開閉体がとるべき速度が予め登録されている。そして、速度制御部９は、この目標速度と、開閉体速度算出部８が算出した開閉体速度値Ｖｘ（開閉体速度Ｖ）との差を、制御指令Ｓcnとして駆動制御部１０に逐次出力する。制御指令Ｓcnは、目標速度と現在の開閉体速度Ｖとの差をなくすための一種の命令であって、速度制御部９で演算される度に駆動制御部１０に出力される。速度制御部９は、駆動制御部１０を介してデューティ制御によりモータ２を制御する。

駆動制御部１０は、モータ電流Ｉを検出する電流検出部１１を介してモータ２に接続されるとともに、クラッチ３にも接続されている。駆動制御部１０は、速度制御部９から都度入力する制御指令Ｓcnを基にモータ２を駆動制御する。例えば、現在の開閉体速度Ｖが目標速度よりも低ければ、モータ２に出力する駆動パルスのデューティ比を高くして、モータ印加電圧Ｅを高くし、一方で現在の開閉体速度Ｖが目標速度よりも高ければ、モータ２に出力する駆動パルスのデューティ比を低くして、モータ印加電圧Ｅを低くする。そして、以上の処理を逐次行って、モータ２の回転動作、つまり開閉体速度Ｖを目標速度に追従させる。なお、電流検出部１１が検出手段に相当する。

開閉体制御装置４には、開閉体の異物挟み込みを検知する挟み込み検知機能が設けられている。本例の挟み込み検知機能は、開閉体作動中、モータ電流Ｉが対電流の挟み込み閾値Ｉｋ以上となったとき、又は開閉体速度Ｖが対速度の挟み込み閾値Ｖｋ未満となったとき、開閉体が異物を挟み込んだと判定して、例えばモータ２を逆転することにより開閉体を反転させて、異物挟み込みを解消する。

この場合、開閉体制御装置４には、開閉体の異物の挟み込み有無を検知する挟み込み検知部１２が設けられている。また、開閉体制御装置４には、電流検出部１１から入力する電流検出信号Ｓｉを基に、モータ電流Ｉの値（以降、駆動モータ電流値Ｉｘと記す）を算出する電流処理部１３が設けられている。

挟み込み検知部１２は、電流処理部１３から入力する駆動モータ電流値Ｉｘと、対電流の挟み込み閾値Ｉｋとを比較し、駆動モータ電流値Ｉｘが挟み込み閾値Ｉｋ以上となると、挟み込み発生したと認識して、挟み込み検知信号Ｓｈを駆動制御部１０に出力する。また、挟み込み検知部１２は、開閉体情報処理部６から入力する開閉体速度Ｖの値（以降、開閉体速度値Ｖｘと記す）と、対速度の挟み込み閾値Ｖｋとを比較し、開閉体速度値Ｖｘが挟み込み閾値Ｖｋ以上となると、挟み込みが発生したと認識して、挟み込み検知信号Ｓｈを駆動制御部１０に出力する。

駆動制御部１０は、挟み込み検知部１２から挟み込み検知信号Ｓｈを入力すると、モータ２をその時点で逆転させ、開閉体を反転させる。これにより、開閉体による異物の挟み込みが解消される。

図２に、開閉体が作動したときの開閉体速度Ｖの変化波形を示し、図３に、同じく開閉体が作動したときのモータ電流Ｉの変化波形を示す。なお、図２及び図３では、開閉体を全開状態から全閉状態に動作させるときの例を図示している。図２に示すように、通常時の開閉体速度Ｖ、つまり図中で言う通常作動時開閉体速度は、目標速度を追従する波形をとる。また、通常時のモータ電流Ｉ、つまり図中で言う通常作動時電流値は、最初、電流値がばたつくものの暫くすると安定し、閉じ切り直前で電流が増加する波形をとる。

ところで、開閉体の作動中、例えばいたずらに作動方向と同一方向に開閉体を押すなどして、開閉体に外乱が加えられることもある。この場合、図２に示すように、開閉体速度Ｖが外乱によって一時的に上昇する。また、駆動に必要なモータ出力が減少するため、図３に示すように、モータ電流Ｉが低く下げられることになる。開閉体に外乱による速度上昇が生じたとき、その後には、開閉体に揺り返しが発生するので、図２に示すように、今度は逆に開閉体速度Ｖが低くなり、駆動に必要なモータ出力は増加するため、図３に示すように、今度はモータ電流Ｉが上がる。

つまり、開閉体に外乱が発生したときは、開閉体速度Ｖで見た場合、最初は外乱による影響で一時的に速度上昇が発生し、その後、揺り返しによって速度が一時的に下降する。一方、開閉体に外乱が発生したときは、モータ電流Ｉで見た場合、最初は外乱による影響でモータ電流Ｉが一時的に下がり、その後、揺り返しによってモータ電流Ｉが一時的に上昇する変化をとる。

これら図からも分かるように、開閉体に外乱が発生したときには、駆動モータ電流値Ｉｘが一時的に大きく上昇する変化をとるので、挟み込みが発生していないにもかかわらず、駆動モータ電流値Ｉｘが挟み込み閾値Ｉｋ以上となってしまう可能性がある。つまり、挟み込みを誤判定してしまう状況も生じ得る。なお、図２及び図３の例では、１作動中に外乱が２回発生した例を図示している。

そこで、本例の開閉体制御装置４には、開閉体に外乱が発生したとき、挟み込み閾値Ｉｋを一時的に高くする挟み込み閾値切換機能が設けられている。ところで、図２に示すように、外乱が発生したときは、開閉体速度Ｖが一時的に上昇するので、この速度上昇を監視すれば、外乱の発生有無を検知することが可能である。また、図３に示すように、外乱が発生したときは、モータ電流Ｉが外乱を要因として一時的に大きく下降するので、この電流下降を検出することによっても、外乱を検出できるはずである。よって、本例の挟み込み閾値切換機能は、開閉体速度Ｖの一時的な上昇、又は電流低下の変化を監視することにより、外乱の発生有無を判定し、外乱が発生したと判定したとき、挟み込み閾値Ｉｋをそれまでの通常値から拡張値に切り換える。

この場合、電流処理部１３には、駆動モータ電流値Ｉｘを基準位置にて取得し、この基準電流値Ｉbsと現在電流値Ｉnwとの差（電流差分値Ｉsb）を算出する電流差分値算出部１４が設けられている。電流差分値算出部１４は、開閉体作動中、電流差分値Ｉsbを常時算出する。本例の場合、基準位置とは、開閉体が安定した速度状態となったときの位置を言い、基準電流値Ｉbsは、開閉体が基準位置をとるときの駆動モータ電流値Ｉｘのことを言う。なお、電流差分値算出部１４が外乱判定手段を構成する。また、基準電流値Ｉbsが基準電気信号に相当し、現在電流値Ｉnwが現在の電気信号に相当し、電流差分値Ｉsbが差分に相当する。

電流処理部１３には、駆動モータ電流値Ｉｘの一定量前電流値Ｉbfと現在電流値Ｉnwとの差を求めて差を所定量積算していくことにより積算値（電流積算値Ｉes）を算出する電流積算値算出部１５が設けられている。電流積算値算出部１５は、開閉体作動中、電流積算値Ｉesを常時算出する。本例の場合、電流積算値Ｉesを算出するとき、一定量前電流値Ｉbfを用いることとしたのは、電流積算値Ｉesに開閉体の移動時間又は移動距離を含めたいからである。なお、電流積算値算出部１５が外乱判定手段を構成する。また、一定量前電流値Ｉbfが一定量前の電気信号に相当し、電流積算値Ｉesが積算値に相当する。

電流処理部１３には、駆動モータ電流値Ｉｘの微分値（電流微分値Ｉdf）を算出する電流微分値算出部１６が設けられている。電流微分値算出部１６は、一定量前電流値Ｉbfと現在電流値Ｉnwとの微分値をとり、これを電流微分値Ｉdfとして算出する。電流微分値算出部１６は、開閉体作動中、電流微分値Ｉd fを常時算出する。本例の場合、電流微分値Ｉdfを算出するとき、一定量前電流値Ｉbfを用いることとしたのは、電流微分値Ｉdfに開閉体の移動時間又は移動距離を含めたいからである。なお、電流微分値算出部１６が外乱判定手段を構成し、電流微分値Ｉdfが微分値に相当する。

開閉体制御装置４には、開閉体作動中における外乱の発止有無を判定する外乱判定部１７が設けられている。図４に示すように、本例の外乱判定部１７は、開閉体速度Ｖ又はモータ電流Ｉを監視することにより外乱の発生有無を判定し、開閉体速度Ｖが規定値を超えるとき、又はモータ電流Ｉの変化特性が規定値を下回るとき、開閉体に外乱が発生したと認識し、外乱検出信号Ｓｒを挟み込み検知部１２に出力する。なお、外乱判定部１７が外乱判定手段を構成する。

本例の外乱判定部１７は、開閉体情報処理部６から入力する開閉体速度値Ｖｘと、速度用外乱判定閾値Ｖ１とを比較することにより、外乱の発生有無を判定する。そして、外乱判定部１７は、開閉体速度値Ｖｘが速度用外乱判定閾値Ｖ１を超えたとき、外乱が発生したと認識して、第１外乱検出信号Ｓr1を挟み込み検知部１２に出力する。なお、本例の外乱判定部１７は、開閉体速度値Ｖｘが規定値以上となったとき、又は開閉体速度値Ｖｘが軌道計画（目標速度）に対して規定値以上となったとき、外乱が発生したと認識する。外乱判定部１７は、開閉体速度値Ｖｘにて外乱を検出している間、第１外乱検出信号Ｓr1を挟み込み検知部１２に出力し続ける。

外乱判定部１７は、電流差分値算出部１４から入力する電流差分値Ｉsbと、規定値である差分用外乱判定閾値Ｉ１とを比較することにより、外乱の発生有無を判定する。そして、外乱判定部１７は、電流差分値Ｉsbが差分用外乱判定閾値Ｉ１未満となったとき、開閉体に外乱が発生したと認識し、第２外乱検出信号Ｓr2を挟み込み検知部１２に出力する。外乱判定部１７は、電流差分値Ｉsbが差分用外乱判定閾値Ｉ１未満の値をとる間、第２外乱検出信号Ｓr2を挟み込み検知部１２に出力し続ける。

外乱判定部１７は、電流積算値算出部１５から入力する電流積算値Ｉesと、規定値である積算用外乱判定閾値Ｉ２とを比較することにより、外乱の発生有無を判定する。そして、外乱判定部１７は、電流積算値Ｉesが積算用外乱判定閾値Ｉ２未満となったとき、外乱が発生したと認識して、第３外乱検出信号Ｓr3を挟み込み検知部１２に出力する。外乱判定部１７は、電流積算値Ｉesが積算用外乱判定閾値Ｉ２未満の値をとる間、第３外乱検出信号Ｓr3を挟み込み検知部１２に出力し続ける。

外乱判定部１７は、電流微分値算出部１６から入力する電流微分値Ｉdfと、規定値である微分用外乱判定閾値Ｉ３とを比較することにより、外乱の発生有無を判定する。そして、外乱判定部１７は、電流微分値Ｉdfが微分用外乱判定閾値Ｉ３未満となったとき、外乱が発生したと認識して、第４外乱検出信号Ｓr4を挟み込み検知部１２に出力する。外乱判定部１７は、電流微分値Ｉdfが微分用外乱判定閾値Ｉ３未満の値をとる間、第４外乱検出信号Ｓr4を挟み込み検知部１２に出力し続ける。

挟み込み検知部１２には、外乱判定部１７の判定結果を基に挟み込み閾値Ｉｋを切り換える挟み込み閾値切換部１８が設けられている。挟み込み閾値切換部１８は、外乱判定部１７から外乱検出信号Ｓr1〜Ｓr4のいずれかを入力すると、挟み込み閾値Ｉｋを、それまでの通常値から高い値（拡張値）に切り換える。そして、挟み込み閾値切換部１８は、外乱検出信号Ｓr1〜Ｓr4を入力する間、挟み込み閾値Ｉｋを拡張値に維持する。つまり、挟み込み閾値切換部１８は、少なくとも外乱が発生している間、挟み込み閾値Ｉｋを拡張値で保持する。なお、挟み込み閾値切換部１８が閾値変更手段に相当する。

挟み込み閾値切換部１８には、挟み込み閾値Ｉｋを通常値に戻すときに使用する複数のカウンタ１９が設けられている。カウンタ１９は、速度判定用の第１カウンタ１９ａと、差分判定用の第２カウンタ１９ｂと、積算判定用の第３カウンタ１９ｃと、微分判定用の第４カウンタ１９ｄとからなる。挟み込み閾値切換部１８は、外乱を検出しなくなった後の開閉体移動量Ｌ又は経過時間Ｔを、これらカウンタ１９ａ〜１９ｄを用いて計測し、外乱を検出しなくなった後の開閉体移動量Ｌ又は経過時間Ｔが規定量以上となれば、挟み込み閾値Ｉｋを元の通常値に戻す。

次に、本例の挟み込み閾値切換機能の動作を、図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。なお、図５及び図６のフローチャートは、開閉体（モータ２）の作動中、開閉体制御装置４によって常時実行される。

ステップ１０１において、外乱判定部１７は、電流積算値Ｉesが積算用外乱判定閾値Ｉ２未満か否か（Ｉ２＞Ｉesが成立するか否か）を判定する。つまり、外乱判定部１７は、開閉体に外乱が発生したか否かを、モータ電流Ｉの積算変化により判定する。そして、Ｉ２＞Ｉesが成立すれば、ステップ１０２に移行し、Ｉ２＞Ｉesが成立しなければ、ステップ２０１に移行する。なお、外乱判定部１７は、Ｉ２＞Ｉesが成立すると判定したとき、第３外乱検出信号Ｓr3を挟み込み閾値切換部１８に出力する。

ステップ２０１において、外乱判定部１７は、電流差分値Ｉsbが差分用外乱判定閾値Ｉ１未満か否か（Ｉ１＞Ｉdsが成立するか否か）を判定する。つまり、外乱判定部１７は、開閉体に外乱が発生したか否かを、モータ電流Ｉの差分変化により判定する。そして、Ｉ１＞Ｉdsが成立すれば、ステップ２０２に移行し、Ｉ１＞Ｉdsが成立しなければ、ステップ３０１に移行する。なお、外乱判定部１７は、Ｉ１＞Ｉdsが成立すると判定したとき、第２外乱検出信号Ｓr2を挟み込み閾値切換部１８に出力する。

ステップ３０１において、外乱判定部１７は、電流微分値Ｉdfが微分用外乱判定閾値Ｉ３未満か否か（Ｉ３＞Ｉdfが成立するか否か）を判定する。つまり、外乱判定部１７は、開閉体に外乱が発生したか否かを、モータ電流Ｉの微分変化により判定する。そして、Ｉ３＞Ｉdfが成立すれば、ステップ３０２に移行し、Ｉ３＞Ｉdfが成立しなければ、ステップ４０１に移行する。なお、外乱判定部１７は、Ｉ３＞Ｉdfが成立すると判定するとき、第４外乱検出信号Ｓr4を挟み込み閾値切換部１８に出力する。

ステップ４０１において、外乱判定部１７は、開閉体速度値Ｖｘが速度用外乱判定閾値Ｖ１を超えるか否か（Ｖ１＜Ｖｘが成立するか否か）を判定する。つまり、外乱判定部１７は、開閉体に外乱が発生したか否かを、開閉体の速度変化により判定する。そして外乱判定部１７は、Ｖ１＜Ｖｘが成立すれば、ステップ４０２に移行し、Ｖ１＜Ｖｘが成立しなければ、フローチャートのスタートに戻る。なお、外乱判定部１７は、Ｖ１＜Ｖｘが成立すると判定するとき、第１外乱検出信号Ｓr1を挟み込み閾値切換部１８に出力する。

ステップ１０２、２０２、３０２、４０２の各々において、挟み込み閾値切換部１８は、外乱検出信号Ｓr1〜Ｓr4のいずれか１つの入力を契機に、挟み込み閾値Ｉｋを通常値から拡張値、つまり高い値に切り換える。挟み込み閾値切換部１８は、４つの外乱検出信号Ｓr1〜外乱検出信号Ｓr4の少なくとも１つを入力する間、挟み込み閾値Ｉｋを拡張値に維持する。

ステップ１０３において、外乱判定部１７は、電流積算値Ｉesが積算用外乱判定閾値Ｉ２以上になったか否か（Ｉ２≦Ｉesが成立するか否か）を判定する。つまり、外乱判定部１７は、開閉体の外乱が収束したか否かを、モータ電流Ｉの積算変化により判定する。そして、外乱判定部１７は、Ｉ２≦Ｉesが成立するとき、挟み込み閾値切換部１８への第３外乱検出信号Ｓr3の出力を停止する。よって、ステップ１０３の判定でステップ１０５に移行する。一方、外乱判定部１７は、Ｉ２≦Ｉesが成立しないとき、挟み込み閾値切換部１８への第３外乱検出信号Ｓr3への出力を継続する。よって、ステップ１０３の判定でステップ１０２に戻り、挟み込み閾値切換部１８は挟み込み閾値Ｉｋを拡張値で維持する。

ステップ２０３において、外乱判定部１７は、電流差分値Ｉsbが差分用外乱判定閾値Ｉ１以上になったか否か（Ｉ１≦Ｉdsが成立するか否か）を判定する。つまり、外乱判定部１７は、開閉体の外乱が収束したか否かを、モータ電流Ｉの差分変化により判定する。そして、外乱判定部１７は、Ｉ１≦Ｉdsが成立するとき、挟み込み閾値切換部１８への第２外乱検出信号Ｓr2の出力を停止する。よって、ステップ２０３の判定でステップ２０５に移行する。一方、外乱判定部１７は、Ｉ１≦Ｉdsが成立しなきとき、挟み込み閾値切換部１８への第２外乱検出信号Ｓr2への出力を継続する。よって、ステップ２０３の判定でステップ２０２に戻り、挟み込み閾値切換部１８は挟み込み閾値Ｉｋを拡張値で維持する。

ステップ３０３において、外乱判定部１７は、電流微分値Ｉdfが微分用外乱判定閾値Ｉ３以上になったか否か（Ｉ３≦Ｉdfが成立するか否か）を判定する。つまり、外乱判定部１７は、開閉体の外乱が収束したか否かを、モータ電流Ｉの微分変化により判定する。そして、外乱判定部１７は、Ｉ３≦Ｉdfが成立するとき、挟み込み閾値切換部１８への第４外乱検出信号Ｓr4の出力を停止する。よって、ステップ３０３の判定でステップ３０５に移行する。一方、外乱判定部１７は、Ｉ３≦Ｉdfが成立しないとき、挟み込み閾値切換部１８への第４外乱検出信号Ｓr4への出力を継続する。よって、ステップ３０３の判定でステップ３０２に戻り、挟み込み閾値切換部１８は挟み込み閾値Ｉｋを拡張値で維持する。

ステップ４０３において、外乱判定部１７は、開閉体速度値Ｖｘが速度用外乱判定閾値Ｖ１以下となったか否か（Ｖ１≧Ｖｘが成立するか否か）を判定する。つまり、外乱判定部１７は、開閉体の外乱が収束したか否かを、開閉体速度Ｖの変化により判定する。そして、外乱判定部１７は、Ｖ１≧Ｖｘが成立するとき、挟み込み閾値切換部１８への第１外乱検出信号Ｓr1の出力を停止する。よって、ステップ４０３の判定でステップ４０５に移行する。一方、外乱判定部１７は、Ｖ１≧Ｖｘが成立しないとき、挟み込み閾値切換部１８への第１外乱検出信号Ｓr1の出力を継続する。よって、ステップ４０３の判定でステップ４０２に戻り、挟み込み閾値切換部１８は挟み込み閾値Ｉｋを拡張値で維持する。

ステップ１０３のYESの判定で移行するステップ１０５において、挟み込み閾値切換部１８は、第３カウンタ１９ｃをカウントアップする。つまり、挟み込み閾値切換部１８は、積算変化の判定で開閉体の外乱が収束したと認識してからの開閉体移動量Ｌ又は経過時間Ｔを第３カウンタ１９ｃによりカウントする。第３カウンタ１９ｃは、カウンタ値「０」からスタートし、処理がステップ１０５に入る度に１ずつインクリメントされていく。

ステップ１０６において、挟み込み閾値切換部１８は、Ｉ２≦Ｉesが成立するか否かを再度判定する。これは、第３カウンタ１９ｃでのカウント中、モータ電流Ｉが積算用外乱判定閾値Ｉ２を再度下回ってしまっていないかを確認するためである。そして、Ｉ２≦Ｉesが成立すれば、ステップ１０７に移行し、Ｉ２≦Ｉesが成立しなければ、ステップ１０４に移行する。

ステップ１０４において、挟み込み閾値切換部１８は、第３カウンタ１９ｃをリセットする。つまり、開閉体に外乱が再び発生してしまったので、挟み込み閾値切換部１８は第３カウンタ１９ｃによるカウント計数をやり直す。

ステップ１０７において、挟み込み閾値切換部１８は、Ｉ１≦Ｉdsが成立するか否かを再度判定する。これは、第３カウンタ１９ｃでのカウント中、モータ電流Ｉが差分用外乱判定閾値Ｉ１を再度下回ってしまっていないかを確認するためである。そして、Ｉ１≦Ｉdsが成立すれば、ステップ１０８に移行する。一方、Ｉ１≦Ｉdsが成立しなければ、ステップ２０４に移行して、第２カウンタ１９ｂを用いた開閉体移動量Ｌ又は経過時間Ｔの計測を開始する。

ステップ１０８において、挟み込み閾値切換部１８は、Ｉ３≦Ｉdfが成立するか否かを再度判定する。これは、第３カウンタ１９ｃでのカウント中、モータ電流Ｉが微分用外乱判定閾値Ｉ３を再度下回ってしまっていないかを確認するためである。そして、Ｉ３≦Ｉdfが成立すれば、ステップ１０９に移行する。一方、Ｉ３≦Ｉdfが成立しなければ、ステップ３０４に移行して、第４カウンタ１９ｄを用いた開閉体移動量Ｌ又は経過時間Ｔの計測を開始する。

ステップ１０９において、挟み込み閾値切換部１８は、Ｖ１≧Ｖｘが成立するか否かを再度判定する。これは、第３カウンタ１９ｃでのカウント中、開閉体速度値Ｖｘが速度用外乱判定閾値Ｖ１を再度超えてしまっていないかを確認するためである。そして、Ｖ１≧Ｖｘが成立すれば、ステップ１１０に移行する。一方、Ｖ１≧Ｖｘが成立しなければ、ステップ４０４に移行して、第１カウンタ１９ａを用いた開閉体移動量Ｌ又は経過時間Ｔの計測を開始する。

ステップ１１０において、挟み込み閾値切換部１８は、第３カウンタ１９ｃがカウント上限値に到達したか否かを判定する。つまり、ここでは、積算変化の判定で外乱が収束したと認識してからの開閉体移動量Ｌ又は経過時間Ｔが、規定量以上となったか否かを判定する。このとき、第３カウンタ１９ｃがカウント上限値に到達していれば、ステップ１１１に移行する。一方、第３カウンタ１９ｃがカウント上限値に到達していなければ、ステップ１０５に戻り、第３カウンタ１９ｃがカウント上限値に到達するまでステップ１０５〜１１０の処理を繰り返す。

ステップ１１１において、挟み込み閾値切換部１８は、挟み込み閾値Ｉｋをそれまでの拡張値から通常値に戻す。これにより、挟み込み閾値Ｉｋが通常値に復帰する。
なお、ステップ２０４〜２１０の処理、ステップ３０４〜３１０の処理、ステップ４０４〜４１０の処理は、ステップ１０４〜１１０の処理と比べ、使用するカウンタが異なるのみで、処理内容は基本的に同じである。よって、ステップ１０４〜１１０の説明を以て、ステップ２０４〜２１０の処理、ステップ３０４〜３１０の処理、ステップ４０４〜４１０の処理の説明は省略する。

以上により、本例においては、開閉体速度Ｖ又はモータ電流Ｉの変化により、開閉体に外乱が加えられたか否かを判定し、外乱発生時には、モータ電流Ｉが挟み込み閾値Ｉｋを上回らないように、挟み込み閾値Ｉｋを拡張する。よって、開閉体に外乱が発生しても、外乱を要因とする電流上昇を挟み込みとして検知せずに済むので、挟み込み検知の精度を確保することが可能となる。

また、開閉体の作動中、常に外乱の発生有無を監視しているので、開閉体作動中に開閉体に外乱が発生しても、その都度、挟み込み閾値Ｉｋを拡張値に切り換えることが可能となる。よって、開閉体が作動中であっても、いつでも挟み込み閾値Ｉｋを拡張値に切り換えることが可能となるので、挟み込み誤検知防止に効果が高くなる。また、外乱が発生したときのみ挟み込み閾値Ｉｋを拡張値に切り換えるので、真に必要なときにのみ、挟み込み閾値Ｉｋを拡張値に切り換えることも可能となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）開閉体作動中において開閉体の外乱の発生有無を監視し、外乱発生を確認した際には、挟み込み閾値Ｉｋを通常値から拡張値に切り換える。このため、開閉体に外乱が発生したとき、外乱によってモータ電流Ｉが意図せず上昇する状況となっても、外乱発生時点で挟み込み閾値Ｉｋが通常値から拡張値に切り換えられるので、モータ電流Ｉが挟み込み閾値Ｉｋを上回らずに済む。よって、外乱を要因とするモータ電流Ｉの上昇が生じても、これを挟み込みとして検知せずに済むので、挟み込み誤検知防止に効果が高くなる。また、開閉体作動中、常に外乱発生を監視するので、外乱発生時という閾値切り換えが真に必要なタイミングでのみ、挟み込み閾値Ｉｋを拡張値に切り換えることができる。

（２）開閉体作動中、開閉体に外乱が発生したときに挟み込み閾値Ｉｋを通常値から拡張値に切り換えるので、外乱が発生したタイミングでのみ、挟み込み閾値Ｉｋを拡張値に切り換える。よって、例えば開閉体を開操作したときに常に挟み込み閾値Ｉｋを高くする処理を採用せずに済むので、挟み込み荷重が決まった区間で常に高くなってしまう状況も回避することができる。

（３）開閉体速度Ｖが規定値を超えるとき、又は開閉体速度Ｖが目標速度に対して規定値を超えるとき、開閉体に外乱が発生したと判定する。よって、この場合は、速度比較という簡単な処理にて外乱判定を行うことができる。

（４）基準電流値Ｉbsと現在電流値Ｉnwとの差（電流差分値Ｉsb）を算出し、電流差分値Ｉsbが規定値を下回るとき、開閉体に外乱が発生したと判定する。ところで、電流差分値Ｉsbは、仮に開閉体に外乱がゆっくり加わっても、又は開閉体に外乱が急に加わっても、ある程度の変化が出る特性がある。つまり、電流差分値Ｉsbは、電流積算値Ｉesと電流微分値Ｉdfとの間の特性を有する。よって、電流差分値Ｉsbを用いて外乱判定を行うようにすれば、開閉体に加わる外乱を、バランスよく好適に検出することができる。

（５）一定量前電流値Ｉbfと現在電流値Ｉnwとの差を規定量積算して電流積算値Ｉesを算出し、電流積算値Ｉesが規定値を下回るとき、開閉体に外乱が発生したと判定する。ところで、電流積算値Ｉesは、開閉体にゆっくりの外力が加わったときに顕著に値が出る特性がある。よって、電流積算値Ｉesを用いて外乱判定を行うようにすれば、開閉体にゆっくりと加わる外乱を、精度よく検出することができる。

（６）一定量前電流値Ｉbfと現在電流値Ｉnwとの微分をとって電流微分値Ｉdfを算出し、電流微分値Ｉdfが規定値を下回るとき、開閉体に外乱が発生したと判定する。ところで、電流微分値Ｉdfは、開閉体に急な（瞬間的な）外力が加わったときに顕著に値が出る特性がある。よって、電流微分値Ｉdfを用いて外乱判定を行うようにすれば、開閉体に急に加わる外乱を、精度よく検出することができる。

（７）開閉体速度Ｖ、電流差分値Ｉsb、電流積算値Ｉes及び電流微分値Ｉdfの４パラメータを常に監視し、これらの中で１つでも規定値から外れると、外乱が発生したとして処理する。よって、外乱判定の精度向上に効果が高くなる。

（８）外乱が収束したと判定されたとき、直ぐに挟み込み閾値Ｉｋを元の通常値に戻すのではなく、外乱が収束したと判定されてからの開閉体移動量Ｌ又は経過時間Ｔが規定量以上となったとき、挟み込み閾値Ｉｋを元の通常値に戻す。よって、外乱が収束した後に開閉体が安定してから挟み込み閾値Ｉｋを元に戻すので、挟み込み閾値Ｉｋを最適のタイミングで通常値に戻すことができる。

（９）挟み込み閾値Ｉｋを元の通常値に戻す際、つまり開閉体移動量Ｌ又は経過時間Ｔが規定量以上となるか否かの判定中、開閉体速度Ｖ、電流差分値Ｉsb、電流積算値Ｉes及び電流微分値Ｉdfの４パラメータの全てで外乱が収束したと判定できたときに、挟み込み閾値Ｉｋを元の通常値に戻す。よって、開閉体が確実に安定状態となったときに、挟み込み閾値Ｉｋを拡張値から元の通常値に戻すことができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・挟み込み閾値Ｉｋの拡張値は、開閉体速度Ｖを用いた判定処理、電流差分値Ｉsbを用いた判定処理、電流積算値Ｉesを用いた判定処理、及び電流微分値Ｉdfを用いた判定処理の全てで同じ値をとることに限定されない。つまり、各判定処理で拡張値が異なる値に設定されていてもよい。

・挟み込み閾値Ｉｋの拡張値は、固定値に限定されない。例えば、外乱の大きさに応じて拡張値が異なる値に設定される可変値としてもよい。
・開閉状態検出センサ５は、モータ２に組み込まれたエンコーダに限定されず、例えば開閉体自体の動きを検出するセンサを用いてもよい。

・外乱判定で使用する電気信号は、モータ電流Ｉに限定されず、例えばモータ電圧としてもよい。
・開閉体の作動速さは、速度（開閉体速度Ｖ）に限定されず、加速度としてもよい。

・外乱判定は、開閉体速度Ｖ、電流差分値Ｉsb、電流積算値Ｉes及び電流微分値Ｉdfの４パラメータを全て用いる処理に限定されず、少なくとも１つ使用した判定処理であればよい。

・駆動手段は、モータに限定されず、ソレノイド等の他のアクチュエータを使用してもよい。
・開閉体は、スライドドアやバックドアに限定されず、他の部材を用いてもよい。

・電気信号は、電流（モータ電流Ｉ）に限定されず、モータへの印加電圧（モータ電圧）としてもよい。
・開閉体制御装置４は、車両に使用されることに限定されず、他の機器や装置に応用可能である。

・外乱判定の方式は、開閉体速度Ｖ、電流差分値Ｉsb、電流積算値Ｉes及び電流微分値Ｉdfを用いた方式に限らず、外乱を認識できれば、その方式は適宜変更可能である。

２…駆動手段としてのモータ、４…開閉体制御装置、６…外乱判定手段を構成する開閉体情報処理部、１１…検出手段としての電流検出部、１４…外乱判定手段を構成する電流差分値算出部、１５…外乱判定手段を構成する電流積算値算出部、１６…外乱判定手段を構成する電流微分値算出部、１７…外乱判定手段を構成する外乱判定部、１８…閾値変更手段としての挟み込み閾値切換部、Ｉ…電気信号としてのモータ電流、Ｉｋ…挟み込み閾値、Ｖ…作動速さとしての開閉体速度、Ｖｋ…挟み込み閾値、Ｉbs…基準電気信号としての基準電流値、Ｉnw…現在の電気信号としての現在電流値、Ｉsb…差分としての電流差分値、Ｉbf…一定量前の電気信号としての一定量前電流値、Ｉes…積算値としての電流積算値、Ｉdf…微分値としての電流微分値、Ｌ…開閉体移動量、Ｔ…経過時間。

Claims (8)

1. 開閉体が軌道計画に則って動作するように駆動手段を制御しながら前記開閉体を作動させ、当該制御時に前記駆動手段の動作状態を検出手段にて検出し、当該検出手段から得られる電気信号と挟み込み閾値とを比較することにより、前記開閉体における異物の挟み込みの有無を検知可能な開閉体制御装置において、
   前記開閉体の開閉の作動中、作動方向と同じ方向に前記開閉体に加わる外乱を要因として前記軌道計画に対して生じる作動速さ及び電気信号の変化の少なくとも一方を監視することにより、当該開閉体に外乱が発生したか否かを判定する外乱判定手段と、
   前記外乱判定手段が外乱有りと判定したとき、前記挟み込み閾値を切り換える閾値変更手段と
   を備えたことを特徴とする開閉体制御装置。
2. 前記外乱判定手段は、前記開閉体の作動速さが規定値を超えるとき、又は前記開閉体の作動速さが前記軌道計画に対して規定値を超えるとき、外乱が発生したと認識する
   ことを特徴とする請求項１に記載の開閉体制御装置。
3. 前記外乱判定手段は、前記開閉体が安定作動しているときに前記電気信号がとる基準電気信号と、現在の電気信号との差分を演算し、当該差分を基に外乱の発生有無を判定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の開閉体制御装置。
4. 前記外乱判定手段は、一定量前の電気信号と現在の電気信号との差を積算していき、これにより求まる積算値を基に外乱の発生有無を判定する
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の開閉体制御装置。
5. 前記外乱判定手段は、一定量前の電気信号と現在の電気信号の微分値とを演算し、当該微分値を基に外乱の発生有無を判定する
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の開閉体制御装置。
6. 前記外乱判定手段は、前記開閉体の作動速さを規定値と比較することにより外乱の発生有無を判定する処理と、前記開閉体が安定作動しているときに前記電気信号がとる基準電気信号と現在の電気信号との差分を演算し、当該差分を基に外乱の発生有無を判定する処理と、一定量前の電気信号と現在の電気信号との差を積算していき、これにより求まる積算値を基に外乱の発生有無を判定する処理と、一定量前の電気信号と現在の電気信号との微分値とを演算し、当該微分値を基に外乱の発生有無を判定する処理との少なくともいずれか１処理で、外乱有無を判定する
   ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の開閉体制御装置。
7. 前記閾値変更手段は、前記外乱判定手段が外乱の収束を認識した後、前記開閉体の移動量又は経過時間が規定量以上となったとき、当該挟み込み閾値を拡張値から元の通常値に戻す
   ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の開閉体制御装置。
8. 前記閾値変更手段は、前記開閉体の作動速さを規定値と比較することにより外乱の発生有無を判定する処理と、前記開閉体が安定作動しているときに前記電気信号がとる基準電気信号と現在の電気信号との差分を演算し、当該差分を基に外乱の発生有無を判定する処理と、一定量前の電気信号と現在の電気信号との差を積算していき、これにより求まる積算値を基に外乱の発生有無を判定する処理と、一定量前の電気信号と現在の電気信号との微分値とを演算し、当該微分値を基に外乱の発生有無を判定する処理との全てで、外乱が収束したと判定されたとき、前記挟み込み閾値を元の通常値に戻す
   ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の開閉体制御装置。

Images