JP2015085739A - 車両用開閉部材の制御装置及び制御方法 - Google Patents

車両用開閉部材の制御装置及び制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、車両用開閉部材の駆動モータのための切替部の固着に対するフェールセーフを実現する車両用開閉部材の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、第１の方向に回転することにより車両用開閉部材を閉駆動し、第１の方向とは逆の第２の方向に回転することにより車両用開閉部材を開駆動する駆動モータと、切替部の接続を切り替えるための制御信号を出力することにより、駆動モータの回転の開始及び方向を制御する制御部と、駆動モータの回転の方向を示す信号を制御部に出力する検出部とを備え、制御部は、検出部からの信号を基に、切替部の閉駆動側への固着の有無を判断し、固着が有る場合、制御部は、警告装置を作動させるための制御信号の出力及び駆動モータへの電源の供給の遮断のうちの少なくとも１つを実行する、車両用開閉部材の制御装置を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用開閉部材の駆動モータの回転を切り替える切替部の固着に対するフェールセーフ（fail safe）を実現する車両用開閉部材の制御装置及び制御方法に関する。
従来より、車両のルーフ等の開閉部材の開閉をモータの駆動により電動で行う技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１の制御技術は、ルーフのフロント部及びリア部を別々に駆動させることによりルーフを開閉駆動する。特許文献１の制御技術では、ルーフを駆動させるための駆動モータに接続されたリレーのオン・オフを切り替えることにより、駆動モータの回転方向を制御し、ルーフの開閉方向を制御する。
特開２００７−１６０９５９号公報
車両用開閉部材の閉動作中に、開閉部材と車両ボデーとの間に物体が挟まれる場合がある。この場合、特許文献１の技術は、物体の挟み込みを検知した後に、リレーを切り替え、駆動モータの回転方向を反転させ、そして、開閉部材を開駆動する。このようにして、挟み込まれた物体に加わる荷重を逃すようにしている。しかしながら、特許文献１の技術は、リレーが閉駆動側に固着している場合、挟み込みが発生したとしても開閉部材を開駆動できない問題がある。また、リレーが閉駆動側に固着した状況で開閉部材を閉駆動し、物体の挟み込みが生じてしまっても、物体に加わる荷重が低減されるようにしておくことが望ましい。
このような問題に鑑み、本発明は、車両用開閉部材の駆動モータの回転を切り替える切替部の固着に対するフェールセーフを実現する車両用開閉部材の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、第１の方向に回転することにより車両用開閉部材を閉駆動し、第１の方向とは逆の第２の方向に回転することにより車両用開閉部材を開駆動する駆動モータと、切替部の接続を切り替えるための制御信号を出力することにより、駆動モータの回転の開始及び方向を制御する制御部と、駆動モータの回転の方向を示す信号を制御部に出力する検出部とを備え、制御部は、検出部からの信号を基に、切替部の閉駆動側への固着の有無を判断し、固着が有る場合、制御部は、警告装置を作動させるための制御信号の出力及び駆動モータへの電源の供給の遮断のうちの少なくとも１つを実行する、車両用開閉部材の制御装置を提供する。
本発明の一実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、切替部の固着に起因して車両用開閉部材が開動作しないことをユーザに知らせることができる。そのため、ユーザは、車両用開閉部材を駆動しないようにしたり、挟み込みをより注意したりすることができる。また、本発明の一実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、切替部が閉駆動側に固着した状況で物体の挟み込みが生じてしまっても、物体に加わる荷重を低減することができる。
パワーサンルーフユニット及びパワーウインドウユニットの概略構成図である。 第１実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 第１実施形態に係る車両用開閉部材の制御フローチャートである。 第１実施形態に係るトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ等の関係を示すタイミング図である。 第２実施形態に係る車両用開閉部材の制御フローチャートである。 第２実施形態に係るトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ等の関係を示すタイミング図である。 第３実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 第３実施形態に係る車両用開閉部材の制御フローチャートである。 第３実施形態に係るトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ等の関係を示すタイミング図である。
以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構造又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に説明される実施形態で具体的に記載された形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。
［第１実施形態］
図１は、パワーサンルーフユニット１００及びパワーウインドウユニット１０６の概略構成図である。
図１（ａ）は、車両用開閉部材としてのルーフパネル１０２ａ及びシェードパネル１０２ｂ、並びに、該車両用開閉部材の制御装置２００を備えたパワーサンルーフユニット１００を示す。ルーフパネル１０２ａは、車両ルーフ１０１に形成された開口部１０３を開閉し、シェードパネル１０２ｂは、ルーフパネル１０２ａの下方に配置され、開口部１０３から入る光量を調節する。ルーフパネル１０２ａ及びシェードパネル１０２ｂは、開口部１０３の内縁に沿って設置されたガイドプレート１０４に移動自在に支持されている。ユーザは、車両内の所望の位置に設置された開閉スイッチ１１０を操作することにより、ルーフパネル１０２ａ及びシェードパネル１０２ｂを電動で開閉駆動することができる。つまり、開閉スイッチ１１０からルーフパネル１０２ａ及びシェードパネル１０２ｂの開駆動又は閉駆動を指示する信号が制御装置２００に出力される。その信号に応じて、制御装置２００は、駆動モータ２０９を回転させ、ギヤやベルト（不図示）を介してルーフパネル１０２ａ及びシェードパネル１０２ｂをガイドプレート１０４に沿って車両の前後方向に移動させる。なお、ユーザは、ルーフパネル１０２ａ及びシェードパネル１０２ｂをそれぞれ独立に駆動することができる。
図１（ｂ）は、車両用開閉部材としてのウインドウガラス１０２ｃ及び該車両用開閉部材の制御装置２００を備えたパワーウィンドウユニット１０６を示す。ウインドウガラス１０２ｃの一端は、昇降機構１０９に固定され、ウインドウガラス１０２ｃは、昇降機構１０９の動きに応じてドアフレーム１０７に形成された開口部１０８を開閉する。ユーザは、開閉スイッチ１１０を操作することにより、ウインドウガラス１０２ｃを電動で開閉駆動することができる。つまり、開閉スイッチ１１０からウインドウガラス１０２ｃの開駆動又は閉駆動を指示する信号が制御装置２００に出力される。その信号に応じて、制御装置２００は、駆動モータ２０９を制御し、駆動モータ２０９は、昇降機構１０９を介してウインドウガラス１０２ｃを車両の上下方向に移動させる。
以下では説明を簡単にするために、車両用開閉部材としてルーフパネル１０２ａを想定し、切替部としてリレー２０６〜２０８を想定する。なお、車両用開閉部材は、シェードパネル１０２ｂやウインドウガラス１０２ｃであってもよいし、車両に設置された他の開閉部材（例えば、ボンネットや給油口扉）であってもよい。
＜車両用開閉部材の制御装置＞
図２は、車両用開閉部材の制御装置２００の機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置２００は、制御部２０１、入力回路２０２、電源回路２０３、出力回路２０４、駆動回路２０５、駆動モータ２０９、パルスセンサ２１０及び電源遮断回路２１１を備える。なお、制御装置２００は、クロック周波数を提供する発振器や、カウンタ回路等のハードウェア素子をさらに備えていてもよい。
制御部２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１ａやメモリ２０１ｂ等を備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、ＣＰＵ２０１ａやメモリ２０１ｂと協働して、入力された信号を処理し、車両用開閉部材の駆動を制御するための所定の機能を有する。ＣＰＵ２０１ａは、所定の機能を実現するための演算処理を行い、メモリ２０１ｂは、プログラムを記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）や、一時記憶のためのＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。制御部２０１の機能は、ＣＰＵ２０１ａにより実行されるソフトウェアプログラムとしてメモリ２０１ｂ内に記憶されていてもよいし、ハードウェア素子として制御部２０１内に実装されていてもよい。
入力回路２０２は、Ａ／Ｄコンバータや増幅器等を備え、開閉スイッチ１１０、イグニッション（ＩＧ）スイッチ１１３及びパルスセンサ２１０からの信号を制御部２０１で処理可能なデジタル信号に変換する。電源回路２０３は、ＤＣ-ＤＣコンバータ等を備え、車両のバッテリ電源＋Ｂのバッテリ電圧（ＶＢ）を制御部２０１で利用可能な電圧へと変換する。出力回路２０４は、Ｄ／Ａコンバータや増幅器等を備え、制御部２０１からの制御信号を警告装置１１２で利用可能な信号に変換する。
ここで、警告装置１１２は、車両内の所望の場所に設置され、制御部２０１からの制御信号に応じて、光や音の発生又は警告内容の表示により、ユーザに警告を与える。また、ＩＧスイッチ１１３は、車両のエンジン（又は電源）の始動／停止を示す信号を制御部２０１に出力し、制御部２０１は、その信号を基に、車両のエンジン（又は電源）の始動／停止を認識することができる。
駆動回路２０５は、リレー（切替部）２０６、２０７及びトランジスタ２０６ｄ、２０７ｄを備える。リレー２０６の端子２０６ｂは電源遮断回路２１１を介してバッテリ電源＋Ｂに接続され、端子２０６ｃはアースＧＮＤに接続され、そして、端子２０６ａは駆動モータ２０９に接続されている。リレー２０７の端子２０７ａは駆動モータ２０９に接続され、端子２０７ｂは電源遮断回路２１１を介してバッテリ電源＋Ｂに接続され、そして、端子２０７ｃはアースＧＮＤに接続されている。なお、駆動回路２０５は、必要に応じて、抵抗やコンデンサ等その他の素子を含んでいてもよい。
制御部２０１は、トランジスタ２０６ｄ、２０７ｄをＯＮ／ＯＦＦすることで、リレー２０６、２０７のソレノイドに流れる電流を制御し、リレー２０６、２０７の接続先を切り替えることができる。リレー２０６の端子２０６ａ及びリレー２０７の端子２０７ａは、規定値としてアースＧＮＤに接続された状態になっている。それぞれのトランジスタ２０６ｄ、２０７ｄがＯＮになると、リレー２０６、２０７のソレノイドに電流が流れ、端子２０６ａ、２０７ａがバッテリ電源＋Ｂに接続される。詳細には、制御部２０１は、トランジスタ２０６ｄをＯＮすることで、リレー２０６の端子２０６ａをバッテリ電源＋Ｂに接続し（端子２０６ｂと２０６ａとの接続）、トランジスタ２０６ｄをＯＦＦすることで、リレー２０６の端子２０６ａをアースＧＮＤに接続する（端子２０６ｃと２０６ａとの接続）。また、制御部２０１は、トランジスタ２０７ｄをＯＮすることで、リレー２０７の端子２０７ａをバッテリ電源＋Ｂに接続し（端子２０７ｂと２０７ａとの接続）、トランジスタ２０７ｄをＯＦＦすることで、リレー２０７の端子２０７ａをアースＧＮＤに接続する（端子２０７ａと２０７ｃとの接続）。
つまり、制御部２０１は、リレー２０６をバッテリ電源＋Ｂに接続し、リレー２０７をアースＧＮＤに接続することにより、駆動モータ２０９を「正転（又は逆転）」させ、ルーフパネル１０２ａを「閉駆動」することができる。一方、制御部２０１は、リレー２０６をアースＧＮＤに接続し、リレー２０７をバッテリ電源＋Ｂに接続することにより、駆動モータ２０９を「逆転（又は正転）」させ、ルーフパネル１０２ａを「開駆動」することができる。また、制御部２０１は、リレー２０６及びリレー２０７をともにバッテリ電源＋Ｂ又はアースＧＮＤに接続することにより、駆動モータ２０９の回転を「停止」させ、ルーフパネル１０２ａを「停止」させることができる。このように、制御部２０１は、車両のバッテリ電源＋Ｂから駆動モータ２０９に供給される電圧を制御することにより、駆動モータ２０９の回転の開始及び停止、並びに、回転の方向（正転及び逆転）を制御することができる。
表１は、トランジスタ２０６ｄ、２０７ｄのＯＮ／ＯＦＦと、駆動モータ２０９の正転、逆転及び停止との関係を示す。なお、トランジスタ２０６ｄ、２０７ｄのＯＮ及びＯＦＦは、それぞれ逆であってもよい。
パルスセンサ２１０は、駆動モータ２０９の回転を検出するための検出部としてのホール素子等を備え、駆動モータ２０９の回転に応じた互いに位相の異なる対の信号を制御部２０１に出力する。制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号に基いて、駆動モータ２０９の回転方向（正転又は逆転）を判断することができる。
電源遮断回路２１１は、抵抗やリレー、アース端子等を備え、制御部２０１からの制御信号に応じて作動し、駆動モータ２０９への電源の供給を遮断又は復旧することができる。電源遮断回路２１１は、主に、駆動モータ２０９の回転を緊急停止させるために使用される。
＜車両用開閉部材の制御方法＞
本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置による制御方法について説明する。本実施形態に係る制御装置は、固着検出トリガの入力後に、リレーの閉駆動側への固着の有無を監視し、該固着が無い場合に車両用開閉部材の駆動を可能にし、該固着がある場合には警告装置を作動させユーザに警告を与える。
図３Ａは、車両用開閉部材の制御装置２００による、車両用開閉部材としてのルーフパネル１０２ａの制御フローチャートである。
ステップＳ３０１で、制御装置２００の制御部２０１は、リレーの固着の検出を開始するための固着検出トリガを入力する。固着検出トリガは、車両のエンジン（又は電源）の始動を示すＩＧスイッチ１１３からの信号、ルーフパネル１０２ａの開駆動又は閉駆動を指示する開閉スイッチ１１０からの信号、又は、ルーフパネル１０２ａの駆動の終了を示す信号であってもよい。言い換えると、制御部２０１は、車両のエンジン（電源）の始動を示す信号又はルーフパネル１０２ａの開閉駆動を示す信号を入力すると、ステップＳ３０２、Ｓ３０３を実行し、リレーの固着の有無を判断するようにしてもよい。また、制御部２０１は、ルーフパネル１０２ａの駆動を終えた後に自動的にステップＳ３０２、Ｓ３０３を実行し、リレーの固着の有無を判断するようにしてもよい。さらに、固着検出トリガは、定期的（例えば数時間ごと）に発生する所定の信号であってもよい。
ステップＳ３０２で、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視し、ステップＳ３０３で、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着の有無を判断する。この点について、図３Ｂを基に詳細に説明する。
図３Ｂは、（ａ）トランジスタ２０６ｄのＯＮ／ＯＦＦ、（ｂ）トランジスタ２０７ｄのＯＮ／ＯＦＦ、（ｃ）パルスセンサ２１０からの信号（＋Ｖｐ、−Ｖｐ）、（ｄ）駆動モータ２０９の回転方向、並びに、（ｅ）固着検出トリガの入力の関係を示すタイミング図である。以下のケースを想定する。
第１期間Ｔ１に、ＩＧスイッチ１１３から車両のエンジンの始動を示す信号を入力し、車両が始動する。続く第２期間Ｔ２に、開閉スイッチ１１０が操作され、制御部２０１は、駆動モータ２０９を正転させるために、トランジスタ２０６ｄをＯＮし、トランジスタ２０７ｄをＯＦＦする。その間、制御部２０１は、パルスセンサ２１０から駆動モータ２０９の正転を示す信号（＋Ｖｐ）を入力する。続く第３の期間Ｔ３に、制御部２０１は、駆動モータ２０９の回転を停止させるために、トランジスタ２０６ｄ、２０７ｄをともにＯＦＦにすると、パルスセンサ２１０からの信号を入力しない。続く第４期間Ｔ４に、開閉スイッチ１１０が操作され、制御部２０１は、駆動モータ２０９を逆転させるために、トランジスタ２０６ｄをＯＦＦし、トランジスタ２０７ｄをＯＮする。その間、制御部２０１は、パルスセンサ２１０から駆動モータ２０９の逆転を示す信号（−Ｖｐ）を入力する。続く第５期間Ｔ５に、開閉スイッチ１１０が操作され、制御部２０１は、駆動モータ２０９を正転させるために、トランジスタ２０６ｄをＯＮし、トランジスタ２０７ｄをＯＦＦする。その間、制御部２０１は、パルスセンサ２１０から駆動モータ２０９の正転を示す信号（＋Ｖｐ）を入力する。そして、第５期間Ｔ５経過後にリレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が発生したとする。続く第６期間Ｔ６では、開閉スイッチ１１０が操作され、制御部２０１は、駆動モータ２０９を逆転させるために、トランジスタ２０６ｄをＯＦＦし、トランジスタ２０７ｄをＯＮする。その間、制御部２０１は、パルスセンサ２１０から駆動モータ２０９の正転を示す信号を入力する。続く第７期間Ｔ７では、開閉スイッチ１１０が操作されていないにもかかわらず、制御部２０１は、パルスセンサ２１０から駆動モータ２０９の正転を示す信号を入力することになる。
ここで、固着検出トリガＴＲＧ１は、車両のエンジン（又は電源）の始動を示すＩＧスイッチ１１３からの信号であり、固着検出トリガＴＲＧ２は、ルーフパネル１０２ａの駆動の終了を示す信号であるとする。また、固着検出トリガＴＲＧ３、ＴＲＧ４は、ルーフパネル１０２ａの開駆動を指示する開閉スイッチ１１０からの信号であり、固着検出トリガＴＲＧ５は、ルーフパネル１０２ａの駆動の終了を示す信号であるとする。
図３Ｂのケースにおいて、固着検出トリガＴＲＧ１が入力された場合（Ｓ３０１）、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視する（Ｓ３０２）。パルスセンサ２１０からの信号の入力がないことから、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が無いと判断することができる（Ｓ３０３でＮｏ）。
固着検出トリガＴＲＧ２が入力された場合（Ｓ３０１）、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視する（Ｓ３０２）。パルスセンサ２１０からの信号の入力が無いことから、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が無いと判断することができる（Ｓ３０３でＮｏ）。
固着検出トリガＴＲＧ３が入力された場合（Ｓ３０１）、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視する（Ｓ３０２）。パルスセンサ２１０からの信号が示す駆動モータ２０９の回転方向（逆転）は、制御部２０１の意図する回転方向（逆転）に一致する。そのため、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が無いと判断することができる（Ｓ３０３でＮｏ）。
固着検出トリガＴＲＧ４が入力された場合（Ｓ３０１）、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視する（Ｓ３０２）。パルスセンサ２１０からの信号が示す駆動モータ２０９の回転方向（正転）は、制御部２０１の意図する回転方向（逆転）に一致しない。そのため、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が有ると判断することができる（Ｓ３０３でＹｅｓ）。
固着検出トリガＴＲＧ５が入力された場合（Ｓ３０１）、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視する（Ｓ３０２）。制御部２０１が駆動モータ２０９を回転させていないにもかかわらず、パルスセンサ２１０からの信号は、駆動モータ２０９が正転していることを示している。そのため、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が有ると判断することができる（Ｓ３０３でＹｅｓ）。
このようにして、制御部２０１は、固着検出トリガを入力した後に、パルスセンサ２１０からの信号を基に、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着の有無を判断することができる。
続いて、図３Ａのステップの説明に戻る。リレー２０６、２０７が閉駆動側に固着している場合（Ｓ３０４でＹｅｓ）、ステップＳ３０５で、制御部２０１は、警告装置１１２に制御信号を出力する。その制御信号に応じて、警告装置１１２は、光や音の発生、又は、警告内容の表示によりユーザに警告を与える。例えば、警告装置１１２は、「ルーフパネルは故障により開動作しないため、開閉スイッチを使用しないで下さい。」のようなアナウンスを車内に流してもよいし、その内容を車両に設置されたナビゲーション機器の画面上に表示するようにしてもよい。また、リレーの固着があった場合に、制御部２０１は、ユーザにより開閉スイッチ１１０が操作されても、開閉スイッチ１１０からの信号を受け付けず、ルーフパネル１０２ａを開閉駆動しないようにしてもよい。
リレー２０６、２０７が閉駆動側に固着していない場合（Ｓ３０４でＮｏ）、ステップＳ３０５で、制御部２０１は、ルーフパネル１０２ａの開駆動又は閉駆動を指示する開閉スイッチ１１０からの信号を入力するとする。この場合、ステップＳ３０６で、制御部２０１は、トランジスタ２０６ｄ、２０７ｄのＯＮ／ＯＦＦを制御し、駆動モータ２０９の回転を制御することにより、ルーフパネル１０２ａを開閉駆動する。
よって、ユーザは、リレー２０６、２０７の固着に起因してルーフパネル１０２ａが開く方向に動作しないことを知ることができ、物体の挟み込みが生じた場合に車両用開閉部材の開動作が行われない状況を予め回避することができる。このように、本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、リレーの固着に対するフェールセーフを実現する。
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法について説明する。なお、本実施形態における車両用開閉部材及び車両用開閉部材の制御装置の構成は、第１実施形態のものと略同様であり、説明を省略する。
本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、ユーザの利便性を向上させつつ、リレーの固着に対するフェールセーフを実現する。
図４Ａは、車両用開閉部材の制御装置２００による、車両用開閉部材としてのルーフパネル１０２ａの制御フローチャートである。なお、ステップＳ３０２〜Ｓ３０６は、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。また、ステップＳ３０４を省略してもよい。
ステップＳ４０１で、ユーザが開閉スイッチ１１０を操作し、制御部２０１は、ルーフパネル１０２ａの開駆動又は閉駆動を指示する信号を開閉スイッチ１１０から入力する。本実施形態では、固着検出トリガは、ルーフパネル１０２ａの開駆動又は閉駆動を指示する開閉スイッチ１１０からの信号であるとする。
リレー２０６、２０７が閉駆動側に固着している場合（Ｓ３０３でＹｅｓ）、ステップＳ４０２で、制御部２０１は、電源遮断回路２１１に制御信号を出力する。その制御信号に応じて、電源遮断回路２１１は駆動モータ２０９への電源の供給を遮断する。これにより、駆動モータ２０９の回転は停止される。
ステップＳ４０３で、制御部２０１は、開閉スイッチ１１０からルーフパネル１０２ａの閉駆動を指示する信号の入力の有無を判断する。ユーザが開閉スイッチ１１０を操作し、ルーフパネル１０２ａを閉じることを望んでいる場合には、制御部２０１は、ステップＳ４０４、Ｓ４０５を実行し、ユーザの利便性を向上させる。
制御部２０１は、ルーフパネル１０２ａの閉駆動を示す信号を入力する場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、ステップＳ４０４で、電源遮断回路２１１に制御信号を出力する。その制御信号に応じて、電源遮断回路２１１は駆動モータ２０９への電源の供給を復旧させ、バッテリ電源＋Ｂのバッテリ電圧（ＶＢ）が駆動モータ２０９に供給されるようになる。
ステップＳ４０５で、バッテリ電源＋Ｂのバッテリ電圧（ＶＢ）が駆動モータ２０９に供給されることにより、駆動モータ２０９は正転し、ルーフパネル１０２ａを閉駆動する。
ここで、さらに、本実施形態に係る制御フローチャートについて、図４Ｂを参照して説明する。図４Ｂは、（ａ）トランジスタ２０６ｄのＯＮ／ＯＦＦ、（ｂ）トランジスタ２０７ｄのＯＮ／ＯＦＦ、（ｃ）パルスセンサ２１０からの信号、（ｄ）駆動モータ２０９の回転方向、並びに、（ｅ）固着検出トリガの入力等の関係を示すタイミング図である。以下のケースを想定する。
第１期間Ｔ１で、開閉スイッチ１１０が操作され、制御部２０１は、駆動モータ２０９を正転させるために、トランジスタ２０６ｄをＯＮし、トランジスタ２０７ｄをＯＦＦする。開閉スイッチ１１０の操作に応じて、固着検出トリガＴＲＧ１が入力され（Ｓ４０１）、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視する（Ｓ３０２）。パルスセンサ２１０からの信号（＋Ｖｐ）が示す駆動モータ２０９の回転方向（正転）は、制御部２０１の意図する回転方向（正転）に一致する。そのため、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が無いと判断する（Ｓ３０３でＮｏ）。
続く第２期間Ｔ２で、さらに開閉スイッチ１１０が操作され、制御部２０１は、駆動モータ２０９を逆転させるために、トランジスタ２０６ｄをＯＦＦし、トランジスタ２０７ｄをＯＮする。開閉スイッチ１１０の操作に応じて、固着検出トリガＴＲＧ１が入力され（Ｓ４０１）、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視する（Ｓ３０２）。パルスセンサ２１０からの信号（＋Ｖｐ）が示す駆動モータ２０９の回転方向（正転）は、制御部２０１の意図する回転方向（逆転）に一致しない。そのため、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が有ると判断する（Ｓ３０３でＮｏ）。
続く第３期間Ｔ３で、制御部２０１は、電源遮断回路２１１に制御信号を出力し、その制御信号に応じて、電源遮断回路２１１は駆動モータ２０９への電源の供給を遮断する（Ｓ４０２）。これにより、駆動モータ２０９の回転は停止される。
続く第４期間Ｔ４で、制御部２０１は、開閉スイッチ１１０からルーフパネル１０２ａの閉駆動を指示する信号を入力する（Ｓ４０３でＹｅｓ）。ユーザは、開閉スイッチ１１０を操作し、ルーフパネル１０２ａを閉じることを望んでいる。そのため、制御部２０１は、電源遮断回路２１１に制御信号を出力し、その制御信号に応じて、電源遮断回路２１１は駆動モータ２０９への電源の供給を復旧させる（Ｓ４０４）。そして、バッテリ電源＋Ｂの電圧（ＶＢ）が駆動モータ２０９に供給されることにより、駆動モータ２０９は正転し、ルーフパネル１０２ａを閉駆動する（Ｓ４０５）。
よって、本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、リレーの固着を検出した場合、駆動モータへの電源の供給を停止させ、駆動モータの回転を停止させる。そのため、本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、リレーが固着した状況で物体の挟み込みが生じた場合であっても、車両用開閉部材を停止させることができ、物体に加わる荷重を逃すことができる。また、本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、リレーが固着した状況であっても、ユーザの操作に応じて車両用開閉部材の閉駆動を可能にすることにより、ユーザの利便性を向上させ、さらには車両の防犯性能及び商品価値を向上させる。このように、本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、リレーの固着に対するフェールセーフを実現する。
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法について説明する。
＜車両用開閉部材の制御装置＞
図５は、車両用開閉部材の制御装置５００の機能ブロック図である。図５に示すように、制御装置５００は、制御部２０１、入力回路２０２、電源回路２０３、出力回路２０４、駆動回路５０１、駆動モータ２０９及びパルスセンサ２１０を備える。なお、制御装置５００は、電源遮断回路２１１や、クロック周波数を提供する発振器、カウンタ回路等のハードウェア素子をさらに備えていてもよい。また、制御部２０１、入力回路２０２、電源回路２０３及び出力回路２０４の構成は、第１実施形態と略同様であり、説明を省略する。
駆動回路５０１は、リレー２０６〜２０８及びトランジスタ２０６ｄ〜２０８ｄを備え、緊急用のリレー２０８及びトランジスタ２０８ｄをさらに備える点で第１実施形態に係る駆動回路２０５と異なる。リレー２０６の端子２０６ｂはバッテリ電源＋Ｂに接続され、端子２０６ｃはアースＧＮＤに接続され、そして、端子２０６ａはリレー２０８の端子２０８ｂに接続されている。リレー２０８の端子２０８ｂはリレー２０６の端子２０６ａに接続され、端子２０８ｃはアースＧＮＤに接続され、そして、端子２０８ａは駆動モータ２０９に接続されている。また、リレー２０７の端子２０７ａは駆動モータ２０９に接続され、端子２０７ｂはバッテリ電源＋Ｂに接続され、そして、端子２０７ｃはアースＧＮＤに接続されている。なお、駆動回路５０１は、必要に応じて、抵抗やコンデンサ等その他の素子を含んでいてもよい。
制御部２０１は、トランジスタ２０６ｄ〜２０８ｄをＯＮ／ＯＦＦすることで、リレー２０６〜２０８のソレノイドに流れる電流を制御し、リレー２０６〜２０８の接続先を切り替える。リレー２０８の端子２０８ａは、規定値としてアースＧＮＤに接続された状態になっており、トランジスタ２０８ｄがＯＮになっている間リレー２０６に接続される。そして、制御部２０１は、トランジスタ２０８ｄをＯＮすることで、リレー２０８の端子２０８ａをリレー２０６に接続し（端子２０８ｂと２０８ａとの接続）、トランジスタ２０８ｄをＯＦＦすることで、リレー２０８をアースＧＮＤに接続する（端子２０８ｃと２０８ａとの接続）。なお、リレー２０６、２０７の制御については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
つまり、制御部２０１は、リレー２０６をバッテリ電源＋Ｂに接続し、リレー２０８をリレー２０６に接続し、そして、リレー２０７をアースＧＮＤに接続することにより、駆動モータ２０９を正転させ、ルーフパネル１０２ａを閉駆動することができる。一方、制御部２０１は、リレー２０７をバッテリ電源＋Ｂに接続し、リレー２０８をアースＧＮＤに接続することにより、駆動モータ２０９を逆転させ、ルーフパネル１０２ａを開駆動することができる。また、制御部２０１は、リレー２０７をバッテリ電源＋Ｂに接続し、リレー２０８をリレー２０６に接続し、リレー２０６をアースＧＮＤに接続することにより、駆動モータ２０９を逆転させ、ルーフパネル１０２ａを開駆動することができる。また、制御部２０１は、リレー２０６及びリレー２０７をともにバッテリ電源＋Ｂ又はアースＧＮＤに接続することにより、駆動モータ２０９の回転を停止させ、ルーフパネル１０２ａを停止させることができる。また、制御部２０１は、リレー２０７及びリレー２０８をともにアースＧＮＤに接続することにより、駆動モータ２０９の回転を停止させ、ルーフパネル１０２ａを停止させることができる。このように、制御部２０１は、車両のバッテリ電源＋Ｂから駆動モータ２０９に供給される電圧を制御することにより、駆動モータ２０９の回転の開始及び停止、並びに、回転の方向（正転及び逆転）を制御することができる。
表２は、トランジスタ２０６ｄ〜２０８ｄのＯＮ／ＯＦＦと、駆動モータ２０９の正転、逆転及び停止との関係を示す。なお、トランジスタ２０６ｄ〜２０８ｄのＯＮ及びＯＦＦは、それぞれ逆であってもよい。
＜車両用開閉部材の制御方法＞
本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置による制御方法について説明する。本実施形態に係る制御装置は、固着検出トリガの入力後に、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着の有無を監視する。該固着がある場合、該制御装置は、緊急用のリレー２０８をアースＧＮＤに接続し、駆動モータの回転を停止させる。
図６Ａは、車両用開閉部材の制御装置２００による、車両用開閉部材としてのルーフパネル１０２ａの制御フローチャートである。なお、ステップＳ３０１〜３０３及びＳ３０５〜Ｓ３０６は、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
リレー２０６、２０７が閉駆動側に固着している場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、ステップＳ６０１で、制御部２０１は、トランジスタ２０８ｄをＯＦＦにし、緊急用のリレー２０８をアースＧＮＤに接続する。ステップＳ６０２で、制御部２０１は、駆動モータ２０９の回転を停止させ、ルーフパネル１０２ａの閉駆動を停止させる。
ここで、さらに、本実施形態に係る制御フローチャートについて、図６Ｂを参照して説明する。図６Ｂは、（ａ）トランジスタ２０６ｄのＯＮ／ＯＦＦ、（ｂ）トランジスタ２０７ｄのＯＮ／ＯＦＦ、（ｃ）トランジスタ２０８ｄのＯＮ／ＯＦＦ、（ｄ）パルスセンサ２１０からの信号、（ｅ）駆動モータ２０９の回転方向、並びに、（ｆ）固着検出トリガの入力等の関係を示すタイミング図である。以下のケースを想定する。
第１期間Ｔ１で、制御部２０１は、固着検出トリガＴＲＧ１として、開閉スイッチ１１０からのルーフパネル１０２ａの閉駆動を指示する信号を入力する（Ｓ３０１）。制御部２０１は、駆動モータ２０９を正転させるために、トランジスタ２０６ｄをＯＮし、トランジスタ２０７ｄをＯＦＦする。そして、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視する（Ｓ３０２）。パルスセンサ２１０からの信号（＋Ｖｐ）が示す駆動モータ２０９の回転方向（正転）は、制御部２０１の意図する回転方向（正転）に一致する。そのため、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が無いと判断する（Ｓ３０３でＮｏ）。
続く第２期間Ｔ２で、制御部２０１は、固着検出トリガＴＲＧ２として、ルーフパネル１０２ａの駆動の終了を示す信号を入力する（Ｓ３０１）。そして、制御部２０１は、パルスセンサ２１０からの信号を監視する（Ｓ３０２）。制御部２０１が駆動モータ２０９を回転させていないにもかかわらず、パルスセンサ２１０からの信号（＋Ｖｐ）は、駆動モータ２０９が正転していることを示している。そのため、制御部２０１は、リレー２０６、２０７の閉駆動側への固着が有ると判断する（Ｓ３０３でＹｅｓ）。
続く第３期間Ｔ３で、制御部２０１は、トランジスタ２０８ｄをＯＦＦし、リレー２０８をアースＧＮＤに接続する（Ｓ６０１）。これにより、駆動モータ２０９の回転は停止される。
よって、本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、リレー２０６、２０７の固着を検出した場合、緊急用リレー２０８をアースＧＮＤに接続し、駆動モータの回転を停止させる。そのため、本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、リレーが固着した状況で物体の挟み込みが生じた場合に車両用開閉部材を停止させることができ、物体に加わる荷重を逃すことができる。このように、本実施形態に係る車両用開閉部材の制御装置及び制御方法は、リレーの固着に対するフェールセーフを実現する。
［その他の実施形態］
第１乃至第３の実施形態において、駆動モータ２０９の制御としてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行い、切替部として、リレー２０６〜２０８の代わりに、ＦＥＴ(Field Effect Transistor)を用いて車両用開閉部材の制御装置を構成してもよい。すなわち、ＦＥＴが故障により常にＯＮ，またはＯＦＦになった場合においても、駆動モータの回転方向を検出することで、故障に対するフェールセーフを実現することができる。なお、切替部としてリレーの代わりにＦＥＴを用いる構成の場合には、上記第１乃至第４の実施形態の説明の中で、「リレーの固着」を「ＦＥＴの故障」に読み替えることにより、該構成は同様に説明される。
１０２：車両用開閉部材、１１０：開閉スイッチ、１１２：警告装置、１１３：ＩＧスイッチ、２００：車両用開閉部材の制御装置、２０１：制御部、２０２：入力回路、２０３：電源回路、２０４：出力回路、２０５：駆動回路、２０６：リレー（切替部）、２０７：リレー（切替部）、２０８：リレー（切替部）、２０９：駆動モータ、２１０：駆動モータの回転方向の検出部（パルスセンサ）、２１１：電源遮断回路

Claims (8)

  1. 第１の方向に回転することにより車両用開閉部材を閉駆動し、前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転することにより前記車両用開閉部材を開駆動する駆動モータと、
    切替部の接続を切り替えるための制御信号を出力することにより、前記駆動モータの回転の開始及び方向を制御する制御部と、
    前記駆動モータの回転の方向を示す信号を前記制御部に出力する検出部とを備え、
    前記制御部は、前記検出部からの信号を基に、前記切替部の閉駆動側への固着の有無を判断し、
    前記固着が有る場合、前記制御部は、警告装置を作動させるための制御信号の出力及び前記駆動モータへの電源の供給の遮断のうちの少なくとも１つを実行する、車両用開閉部材の制御装置。
  2. 前記固着の有無の判断に際し、前記制御部は、前記駆動モータを回転させていない間に、前記駆動モータが前記第１の方向に回転していることを示す信号を前記検出部から入力すると、前記固着が有ると判断する、請求項１に記載の車両用開閉部材の制御装置。
  3. 前記固着の有無の判断に際し、前記制御部は、前記駆動モータを前記第２の方向に回転させるために前記切替部の接続を切り替えるための制御信号を出力した後に、前記駆動モータが前記第１の方向に回転していることを示す信号を前記検出部から入力すると、前記固着が有ると判断する、請求項１又は２に記載の車両用開閉部材の制御装置。
  4. 前記制御部は、前記駆動モータへの電源の供給を遮断するための制御信号を出力した後に、前記車両用開閉部材の閉駆動を指示する信号を入力すると、前記駆動モータへの電源の供給を復旧する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用開閉部材の制御装置。
  5. 前記制御部は、追加の切替部の接続を切り替えるための制御信号を出力することにより、前記駆動モータの回転を停止させる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用開閉部材の制御装置。
  6. 車両用開閉部材の駆動モータの回転を停止させるために、切替部の接続を切り替えるための制御信号を出力するステップと、
    前記駆動モータが前記車両用開閉部材を閉駆動する方向に回転していることを示す信号を入力するステップと、
    前記駆動モータが前記車両用開閉部材を閉駆動する方向に回転していることを示す信号を基に、前記切替部が閉駆動側に固着していると判断するステップと、
    警告装置を作動させるための制御信号の出力及び前記駆動モータへの電源の供給の遮断のうちの少なくとも１つを実行するステップと、を備える車両用開閉部材の制御方法。
  7. 車両用開閉部材が開動作するように前記駆動モータを回転させるために、切替部の接続を切り替えるための制御信号を出力するステップと、
    前記駆動モータが前記車両用開閉部材を閉駆動する方向に回転していることを示す信号を入力するステップと、
    前記駆動モータが前記車両用開閉部材を閉駆動する方向に回転していることを示す信号を基に、前記切替部が閉駆動側に固着していると判断するステップと、
    警告装置を作動させるための制御信号の出力及び前記駆動モータへの電源の供給の遮断のうちの少なくとも１つを実行するステップと、を備える車両用開閉部材の制御方法。
  8. 前記駆動モータへの電源の供給を遮断した後に、前記車両用開閉部材の閉駆動を指示する信号を入力するステップと、
    前記駆動モータへの電源の供給を復旧するステップと、を備える請求項６又は７に記載の車両用開閉部材の制御方法。
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