JP2022171087A - 移動体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体や物体が柔かいものである場合や、挟み込みを避けようとする逃げ動作が行われた場合でも、挟み込みを正確に検出する。【解決手段】移動体制御装置は、モータ電流の変化に基づいて物体の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、この挟み込み検出部の検出結果に基づいてモータの動作を制御する制御部とを備えている。挟み込み検出部は、所定期間Ｔにおけるモータ電流Ｉの差分ΔＩが閾値α以上であって、かつ、当該期間Ｔにおけるモータ電流Ｉの変化の傾向が単調増加である場合に、物体の挟み込みが発生したと判定する。また、挟み込み検出部は、モータ電流Ｉの単調増加の傾向が、期間Ｔより長い期間Ｘにわたって継続した場合は、閾値αをα’に下げて、逃げ動作が行われた場合の挟み込みを検出できるようにする。【選択図】図９

Description

本発明は、車両に装備された電動式シートのような移動体を制御する装置に関し、特に、異物の挟み込みを検出する機能を備えた移動体制御装置に関する。

自動四輪車のような車両には、モータの回転により前後に移動する電動式のシートが装備されているものがある。このような電動シートの前後位置を調整する場合、従来は、シート近傍に設けられている操作部を手で操作して、シートを前方または後方に移動させることで、シート位置を調整していた。一方、近年では、利用者の好みに合ったシート位置を予め登録しておき、乗車時に利用者を識別して、当該利用者に対応したシート位置までシートを自動的に移動させる機能を備えた車両が登場している。

上記のようなシート位置の自動調整機能を備えた車両にあっては、前のシートと後ろのシートとの間に人や物が存在している状態で、前のシートが自動的に後方へ移動すると、前後のシートの間に人や物が挟み込まれて、安全が脅かされるおそれがある。同様のことは、手動式の電動シートにおいても起こりうる。このため、シート制御装置には、挟み込みが発生した場合に、これをすみやかに検出してモータを停止または逆転させ、挟み込み状態を解消する機能が要求される。

挟み込みが発生すると、モータに加わる荷重の増加に伴って、モータに流れる電流が増加するとともに、モータの回転速度が低下する。そこで、所定期間におけるモータの電流や回転速度などの物理量の変化（差分）を検出し、その検出値を閾値と比較することにより、挟み込みが発生したか否かを判定することができる。特許文献１～４には、このような物理量の変化に基づいて挟み込みを検出する技術が開示されている。

ところで、車両のシートには、一般に柔軟なクッション材が使用されているため、挟み込みが発生してから、挟み込みが検出されるまでに時間がかかる。これを図１１により説明する。

図１１は、前のシートＳ１と後ろのシートＳ２との間に、乗員の脚Ｆが挟み込まれた状態を示している。このような挟み込みは、たとえば、シートＳ１の後退とシートＳ２の前進とが同時に行われた場合などに生じる。前のシートＳ１が、一点鎖線で示す初期位置から実線で示す位置まで、距離ｄ１だけ後退すると、シートＳ１、Ｓ２間に脚Ｆが挟み込まれる。また、人の脚だけでなく、人の胴体や荷物、動物などが挟み込まれる場合もある。

しかしながら、シートＳ１が柔軟であるため、図１１の実線の位置ではモータの荷重が不足して、挟み込みは検出されない。そしてこの後、Ｋで示した挟み込み部分でシートＳ１に窪みが生じて、シートＳ１はさらに距離ｄ２だけ後退し、破線の位置で停止する。この位置では、モータの荷重が増大してモータ電流の差分値が閾値以上となり、挟み込みが検出される。

このように、図１１においては、シートＳ１が距離ｄ１移動した実線位置では挟み込みの検出ができず、シートＳ１が距離ｄ１＋ｄ２移動した破線位置で挟み込みの検出が可能となる。このため、挟み込みを正確に検出するためには、モータ電流の差分値を算出する期間を長く設定する必要がある。しかるに、この算出期間が長くなると、挟み込みは検出しやすくなるが、その反面、外乱によって挟み込みを誤検出する可能性も高まる。

なお、ここでは、シートが柔軟性を有している場合について述べたが、シートが剛性を有していても、柔らかい物体を挟み込んだときには、上記と同様のことが起こりうる。特許文献５には、シートの柔らかい部分で物体を挟み込んだ場合に、挟み込みを適切に検出できるシート制御装置が示されている。また、特許文献６～１０には、車両の窓における柔らかい物体の挟み込みを精度良く検出できるパワーウィンドウ装置が示されている。

一方、前のシートが後退して、後ろの席にいる乗員の脚に当ったとき、挟み込みを避けようとして、乗員が下半身を捩る動作（以下「逃げ動作」という。）を行うことがある。これを図１２により説明する。

図１２は、シートに着座している乗員を上から見た模式図を示している。通常の（ａ）の状態では、後ろのシートＳ２に着座している乗員Ｐの脚Ｆは、前のシートＳ１から離間している。この状態から（ｂ）のように、前のシートＳ１が後退して乗員Ｐの脚Ｆに当ると、（ｃ）のように、乗員Ｐは挟み込みを避けるために咄嗟に下半身を捩って、脚ＦをシートＳ１に対して傾いた状態にする。その後、（ｄ）のように、シートＳ１は脚Ｆに当ったまま脚Ｆの変位と共にさらに後退し、脚Ｆが挟まれた状態となるが、シートＳ１が脚Ｆの変位に追従することから、図１１の場合と同様にモータの荷重が不足し、挟み込みを検出することができない。

特開２０１９－２７２４７公報 特開２００５－２９０６９１公報 特開２０１６－１４２９２公報 特開２００７－５６６２０公報 特開２００７－１３１１３８号公報 特開２０１０－１１９２１０号公報 特開平８－１４９８７１号公報 特開平８－４４１６号公報 特開２００１－２４８３５８号公報 特開平７－１５８３３８号公報

本発明の課題は、移動体や物体が柔かいものである場合や、挟み込みを避けようとする逃げ動作が行われた場合でも、挟み込みを正確に検出することが可能な移動体制御装置を提供することにある。

本発明に係る移動体制御装置は、モータの回転により移動する移動体を制御する装置であって、モータの回転状態を表す物理量の変化に基づいて、移動体の移動による物体の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、この挟み込み検出部の検出結果に基づいて、モータの動作を制御する制御部とを備えている。挟み込み検出部は、所定の第１期間における物理量の第１差分が第１閾値以上であって（第１条件）、かつ、第１期間における物理量の変化の傾向が単調増加または単調減少である場合（第２条件）に、物体の挟み込みが発生したと判定する。また、挟み込み検出部は、物理量の単調増加または単調減少の傾向が、第１期間より長い期間にわたって継続した場合は、第１閾値の値を下げる。

このようにすると、たとえば柔軟なシートによる挟み込みの場合は、第１条件と第２条件が共に成立して挟み込みを検出できる一方、外乱の場合は、第２条件が成立しないので、挟み込みと誤判定するのを回避できる。また、挟み込みを回避しようとして逃げ動作が行われた場合でも、第１閾値の値を下げることによって、挟み込みを検出することが可能となる。

本発明において、挟み込み検出部は、第１閾値を下げた後、物理量が単調増加または単調減少の傾向を示さなくなると、第１閾値を元の値に戻してもよい。

本発明において、挟み込み検出部は、第１期間の最初と最後における各物理量の差を第１差分として算出し、第１期間を分割して得られる複数の第２期間のそれぞれにつき、当該第２期間の最初と最後における各物理量の差を第２差分として算出し、複数の第２差分のうち、第２閾値以上の第２差分の割合が第３閾値以上である場合に、第１期間における物理量の変化の傾向が単調増加または単調減少であると判断してもよい。

本発明において、第１差分をΔＩ、第２差分をΔＩs(m)、第１閾値をα、第２閾値をβ、第３閾値をγ、第１期間におけるＭ個のΔＩs(m)のうちβ以上であるΔＩs(m)の個数をＮとしたとき、挟み込み検出部は、第１期間における物理量の変化の傾向を表す傾向スコアＳＣをＳＣ＝Ｎ／Ｍにより算出し、ΔＩ≧αかつＳＣ≧γが成立する場合に、物体の挟み込みが発生したと判定してもよい。

この場合、挟み込み検出部は、ＭとＮの関係がＭ＝Ｎであって、ΔＩ≧αかつＳＣ＝１が成立する場合に、物体の挟み込みが発生したと判定してもよい。

本発明における物理量は、モータに流れる電流であってもよく、また、モータの回転速度であってもよい。

本発明における移動体は、車両のシートであってもよく、また、車両の窓であってもよい。

本発明によれば、移動体や物体が柔かいものである場合や、挟み込みを避けようとする逃げ動作が行われた場合でも、挟み込みを正確に検出することが可能となる。

本発明の第１実施形態によるシート制御装置を備えた電動シートシステムのブロック図である。 挟み込みと外乱を区別する原理を説明する模式図である。 電流差分、傾向差分および傾向スコアと、それらの閾値を説明するグラフである。 電流差分および傾向差分の算出方法を説明するグラフである。 各傾向差分の変化を示すグラフである。 外乱がある場合のモータ電流、電流差分および傾向スコアの変化を示すグラフである。 通常の場合のモータ電流、電流差分および傾向スコアの変化を示すグラフである。 逃げ動作が行われた場合の、モータ電流、電流差分および傾向スコアの変化を示すグラフである。 逃げ動作が行われた場合の、電流差分閾値の変更を説明するグラフである。 本発明の第２実施形態によるシート制御装置を備えた電動シートシステムのブロック図である。 柔軟なシートによる挟み込みの状態を示した図である。 逃げ動作による挟み込みの状態を示した図である。

本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。図面中、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。以下では、移動体として車両用のシートを例に挙げ、本発明をシート制御装置に適用した場合について述べる。

図１は、本発明の第１実施形態によるシート制御装置１と、これを用いた電動シートシステム１００の一例を示している。電動シートシステム１００は、たとえば自動四輪車のような車両に装備されており、シート制御装置５０、操作部５、モータ電流検出部６、モータ速度検出部７、モータ８、スライド機構９、およびシート２０を備えている。シート２０は、モータ８およびスライド機構９によって駆動される電動式のシートである。

操作部５は、シート２０の動作を手動で操作するためのスイッチなどから構成される。モータ電流検出部６は、モータ８に流れるモータ電流を検出する。モータ速度検出部７は、モータ８の回転速度を検出する。モータ８は、シート２０をａ方向（前後方向）に移動させるためのモータである。スライド機構９は、モータ８とシート２０に連結されていて、モータ８の回転運動を直線運動に変換し、シート２０をａ方向に所定距離だけ移動させる。

シート制御装置１は、制御部１、モータ駆動部２、および閾値記憶部３を有している。制御部１は、ＣＰＵなどから構成されており、シート制御装置５０の全体動作を制御する。

制御部１には、挟み込み検出部４が備わっている。この挟み込み検出部４の機能は、実際にはソフトウェアによって実現される。挟み込みの検出方法については、後で詳しく説明する。モータ駆動部２は、モータ８を回転させるための駆動信号（たとえばＰＷＭ信号）を生成する回路などから構成される。閾値記憶部３には、挟み込み検出部４が、シート間における挟み込みの有無を判定するための閾値α、α’、β、γが記憶されている。これらの閾値についても、後で詳しく説明する。

次に、本発明による挟み込み検出の基本的な原理について、図２を参照しながら説明する。図２（ａ）は、挟み込みが発生した場合のモータ電流と電流差分の変化の一例を示しており、図２（ｂ）は、外乱が発生した場合のモータ電流と電流差分の変化の一例を示している。各図の横軸は、モータ８に付設された回転センサ（図示省略）から出力されるパルスのカウント値であり、シート２０の移動距離に対応している（後述する図３～図９においても同様）。なお、モータ電流や電流差分は、実際には図３のように細かく変動するが、図２では単純化して表している。

図２（ａ）において、期間Ｔは、挟み込み判定の単位区間であり、当該期間Ｔ内でのモータ電流の変化の状況に基づいて、挟み込みの有無を判定する。この期間Ｔは、時間的に少しずつ図の右方向へシフトしてゆき、その都度、当該期間Ｔにおける挟み込みの有無が判定される。期間Ｔは、本発明における「第１期間」に相当する。

いま、期間Ｔの最初の時点ｎ’で挟み込みが発生したとすると、この時点からモータ８の荷重が増加し始め、これに伴ってモータ電流も増加してゆく。また、時間とともにモータ電流の増加率が大きくなるに従って、一定時間ごとのモータ電流の変化を表す電流差分も増加してゆく。そこで、期間Ｔの最後の時点ｎにおける電流差分ΔＩａが、電流差分閾値α以上であることを以って、挟み込み判定の第１条件とする。しかし、この第１条件だけでは、図２（ｂ）のように期間Ｔで外乱が発生した場合、ｎの時点の電流差分ΔＩｂが電流差分閾値α以上であれば、外乱であるにもかかわらず、挟み込みが発生したと誤判定することになる。

そこで、本発明では、挟み込みの場合は、図２（ａ）のように、期間Ｔでモータ電流が単調増加するのに対し、外乱の場合は、図２（ｂ）のように、期間Ｔでモータ電流が単調増加しない（変動する）ことに着目し、期間Ｔでモータ電流が単調増加していることを以って、挟み込み判定の第２条件とする。そして、第１条件と第２条件が共に成立した場合に、挟み込みが発生したと判定する。

これにより、図２（ｂ）の外乱の場合は、第１条件は成立するが第２条件が成立しないため、挟み込みとは判定されず、誤判定を回避することができる。さらに、本発明では、期間Ｔにおけるモータ電流の変化が単調増加か否かを、以下に述べる独自の手法を用いて判定することで、挟み込みの検出精度を高めるようにしている。

次に、本発明による挟み込み検出の具体的手法について、図３～図５を参照しながら説明する。

図３は、挟み込みの判定に用いるパラメータを説明する図である。図３（ａ）において、モータ電流Ｉ、電流差分ΔＩ、電流差分閾値α、および期間Ｔは、図２で説明したものと同じである。電流差分閾値αは、本発明における「第１閾値」に相当する。本発明では、これらに加えて、傾向差分ΔＩs(m)、傾向差分閾値β、傾向スコアＳＣ、および傾向スコア閾値γという新たなパラメータを用いる。

傾向差分ΔＩs(m)は、期間Ｔを分割して得られる複数の期間（図３（ａ）では１つの期間Ｗのみ図示）のそれぞれについて、当該期間Ｗの最初と最後の時点における各モータ電流Ｉの差として算出される。この詳細につき、図４を用いて説明する。

図４において、期間Ｔは７分割されていて、当該期間内に複数（ここでは６つ）の期間Ｗ１～Ｗ６が設定されている。これらの期間Ｗ１～Ｗ６は、本発明における「第２期間」に相当する。各期間Ｗ１～Ｗ６の幅は同じであり、分割幅Ｚの２倍となっている（Ｗ１～Ｗ６＝２Ｚ）。また、各期間Ｗ１～Ｗ６は、Ｚずつずれて設定されている。傾向差分ΔＩs(m)は、各期間ごとに算出される６つの傾向差分ΔＩs(1) ～ΔＩs(6)の総称であり、次式によって算出される。
ΔＩs(m)＝Ｉ(n－[m－1]×Ｚ)－Ｉ(n－[m－1]×Ｚ－Ｗ) ・・・（１）

傾向差分ΔＩs(1)は、期間Ｗ１における傾向差分であり、期間Ｗ１の最初の時点（ｎ－２Ｚ）のモータ電流（ｃ点の電流）と、期間Ｗ１の最後の時点（ｎ）のモータ電流（ａ点の電流＝Ｉ(n)）との差として算出される。すなわち、前記の式（１）でｍ＝１、Ｗ＝Ｗ１とした場合、傾向差分ΔＩs(1)は、
ΔＩs(1)＝Ｉ(n)－Ｉ(n－Ｗ１)
となる。

傾向差分ΔＩs(2)は、期間Ｗ２における傾向差分であり、期間Ｗ２の最初の時点（ｎ－３Ｚ）のモータ電流（ｄ点の電流）と、期間Ｗ２の最後の時点（ｎ－Ｚ）のモータ電流（ｂ点の電流）との差として算出される。すなわち、前記の式（１）でｍ＝２、Ｗ＝Ｗ２とした場合、傾向差分ΔＩs(2)は、
ΔＩs(2)＝Ｉ(n－Ｚ)－Ｉ(n－Ｚ－Ｗ２)
となる。

傾向差分ΔＩs(3)は、期間Ｗ３における傾向差分であり、期間Ｗ３の最初の時点（ｎ－４Ｚ）のモータ電流（ｅ点の電流）と、期間Ｗ３の最後の時点（ｎ－２Ｚ）のモータ電流（ｃ点の電流）との差として算出される。すなわち、前記の式（１）でｍ＝３、Ｗ＝Ｗ３とした場合、傾向差分ΔＩs(3)は、
ΔＩs(3)＝Ｉ(n－２Ｚ)－Ｉ(n－２Ｚ－Ｗ３)
となる。

傾向差分ΔＩs(4)は、期間Ｗ４における傾向差分であり、期間Ｗ４の最初の時点（ｎ－５Ｚ）のモータ電流（ｆ点の電流）と、期間Ｗ４の最後の時点（ｎ－３Ｚ）のモータ電流（ｄ点の電流）との差として算出される。すなわち、前記の式（１）でｍ＝４、Ｗ＝Ｗ４とした場合、傾向差分ΔＩs(4)は、
ΔＩs(4)＝Ｉ(n－３Ｚ)－Ｉ(n－３Ｚ－Ｗ４)
となる。

傾向差分ΔＩs(5)は、期間Ｗ５における傾向差分であり、期間Ｗ５の最初の時点（ｎ－６Ｚ）のモータ電流（ｇ点の電流）と、期間Ｗ５の最後の時点（ｎ－４Ｚ）のモータ電流（ｅ点の電流）との差として算出される。すなわち、前記の式（１）でｍ＝５、Ｗ＝Ｗ５とした場合、傾向差分ΔＩs(5)は、
ΔＩs(5)＝Ｉ(n－４Ｚ)－Ｉ(n－４Ｚ－Ｗ５)
となる。

傾向差分ΔＩs(6)は、期間Ｗ６における傾向差分であり、期間Ｗ６の最初の時点（ｎ’）のモータ電流（ｈ点の電流＝Ｉ(n')）と、期間Ｗ６の最後の時点（ｎ－５Ｚ）のモータ電流（ｆ点の電流）との差として算出される。すなわち、前記の式（１）でｍ＝６、Ｗ＝Ｗ６とした場合、傾向差分ΔＩs(6)は、
ΔＩs(6)＝Ｉ(n－５Ｚ)－Ｉ(n－５Ｚ－Ｗ６)
となる。

以上のようにして、期間Ｔにおいて６つの傾向差分ΔＩs(1)～ΔＩs(6)が算出されると、期間Ｔは図４で右方向へ所定量シフトし、シフト後の新たな期間Ｔにおいて、上記と同様に６つの傾向差分ΔＩs(1)～ΔＩs(6)が算出される。図３（ｂ）は、このようにして順次算出された傾向差分ΔＩs(m)の変化の様子を示している。傾向差分閾値βは、この傾向差分ΔＩs(m)に対して設定される閾値であって、本発明における「第２閾値」に相当する。図５の（ａ）～（ｆ）には、図３（ｂ）の傾向差分が、独立した傾向差分ΔＩs(1)～ΔＩs(6)として示されている。なお、図５では、縦軸と横軸のスケールが図３（ｂ）と異なっている。

各傾向差分ΔＩs(1)～ΔＩs(6)を傾向差分閾値βと比較することによって、期間Ｔにおけるモータ電流Ｉの変化の傾向を把握することができる。たとえば、図５のように、ｎの時点で傾向差分ΔＩs(1)～ΔＩs(6)が全て閾値β以上である場合は、モータ電流Ｉが期間Ｔにおいて単調増加していることを表している（電流の細かい変動は無視する）。一方、傾向差分ΔＩs(1)～ΔＩs(6)のうち、たとえば閾値β以上である差分の数が３つで、閾値β未満である差分の数が３つであれば、モータ電流Ｉが期間Ｔにおいて変動していることを表している。

そこで、本発明では、期間Ｔにおけるモータ電流Ｉの変化の傾向を表すパラメータとして、傾向差分ΔＩs(m)に基づいて期間Ｔごとに算出される傾向スコアＳＣを用いる。期間ＴにおけるＭ個の傾向差分ΔＩs(m)のうち、閾値β以上であるΔＩs(m)の個数をＮとしたとき、傾向スコアＳＣは、次式により算出される。
ＳＣ＝Ｎ／Ｍ ・・・（２）
図３（ａ）の傾向スコア閾値γは、この傾向スコアＳＣに対して設定される閾値であって、本発明における「第３閾値」に相当する。

前述した、傾向差分ΔＩs(1)～ΔＩs(6)が全て閾値β以上である場合は、上記の式（２）において、Ｍ＝６、Ｎ＝６であるから、傾向スコアＳＣはＳＣ＝１となる。一方、閾値β以上の傾向差分が３つである場合は、式（２）において、Ｍ＝６、Ｎ＝３であるから、傾向スコアＳＣはＳＣ＝０・５となる。また、閾値β以上の傾向差分が全くない場合は、式（２）において、Ｍ＝６、Ｎ＝０であるから、傾向スコアＳＣはＳＣ＝０となる。

このように、傾向スコアＳＣは１≧ＳＣ≧０の範囲にあり、ＳＣが１に近いほどモータ電流Ｉの単調増加傾向を強く示していることになる。したがって、傾向スコアＳＣを傾向スコア閾値γと比較し、ＳＣ≧γであれば、図２（ａ）のように期間Ｔでモータ電流が単調増加していて、前述した挟み込み判定の第２条件が成立したとみなすことができる。図３（ａ）の例では、ｎの時点で、電流差分ΔＩが閾値α以上であり（ΔＩ≧α）、かつ、傾向スコアＳＣが傾向スコア閾値γ以上であるため（ＳＣ≧γ）、第１条件と第２条件が共に成立して、挟み込みが発生したと判定される。

挟み込みが検出された場合、制御部１は、モータ駆動部２により、モータ８を停止あるいは逆転させることによって、挟み込み状態を解消する。

図６は、外乱がある場合のモータ電流Ｉ、電流差分ΔＩおよび傾向スコアＳＣの変化の一例を示している。外乱は、たとえばシートに着座している乗員が身体を揺すったような場合に、シートを介してモータに加わる荷重が増大することにより発生する。図６では、外乱によって電流差分ΔＩが閾値αを超えるが、モータ電流Ｉの変化が単調増加ではないため、傾向スコアＳＣは閾値γを超えない。したがって、前述の第１条件は成立するが、第２条件が成立しないので、モータの荷重が増大しても挟み込みが発生したと誤判定されることはない。

図７は、挟み込みも外乱もない、通常の場合のモータ電流Ｉ、電流差分ΔＩおよび傾向スコアＳＣの変化の一例を示している。この場合は、モータ電流Ｉの変動が少ないので、電流差分ΔＩは閾値αを超えない。また、モータ電流Ｉが長時間にわたって単調増加することもないので、傾向スコアＳＣも閾値γを超えない。したがって、第１条件と第２条件が共に成立しないので、挟み込みは検出されない。

以上のように、本実施形態では、電流差分ΔＩが電流差分閾値α以上であり（第１条件）、かつ、傾向スコアＳＣが傾向スコア閾値γ以上である（第２条件）場合に、挟み込みが発生したと判定される。そして、傾向スコアＳＣは、期間Ｔにおけるモータ電流Ｉの変化の傾向を表しており、外乱が加わった場合と挟み込みが生じた場合とで、傾向スコアＳＣの値は異なる。このため、外乱の場合は、第１条件が成立しても、第２条件が成立しないので、外乱によりモータ電流Ｉが大きく変動した場合であっても、挟み込みが発生したと誤判定するのを回避することができる。その結果、柔軟なシート２０による挟み込みの検出を確実にするために、モータ電流Ｉの差分ΔＩを算出する期間Ｔを長く設定しても、外乱と挟み込みとを明確に区別して、挟み込みの誤検出が生じるのを抑制することができる。

しかしながら、上記の判定基準のみでは、図１２で示したような「逃げ動作」が行われた場合に、挟み込みを確実に検出できる保証がないという問題が残る。以下、これについて説明する。

図８は、逃げ動作が行われた場合のモータ電流Ｉ、電流差分ΔＩ、および傾向スコアＳＣの変化の一例を示している。この場合、図１２において、乗員Ｐが挟み込みを回避しようとして脚Ｆを傾けると、シートＳ１は脚Ｆの変位に追従しながら後退するため、シートＳ１が脚Ｆから受ける反力は急増しない。したがって、モータ８に加わる荷重も急増しないので、モータ電流Ｉは、図８のＱの範囲に示すように、緩やかに増加する。その結果、電流差分ΔＩの増加も緩やかなものとなる。

図８の例では、期間Ｔにおいて、モータ電流Ｉは単調増加の傾向を示しており（細かい変動は無視する）、傾向スコアＳＣはＳＣ＝γを維持しているから、前述の第２条件（ＳＣ≧γ）は成立している。しかるに、電流差分ΔＩの増加が緩やかなため、期間Ｔでは電流差分ΔＩが閾値αに達せず、前述の第１条件（ΔＩ≧α）が成立しない。したがって、逃げ動作による挟み込みが発生しているにもかかわらず、挟み込みの検出ができなくなる。

そこで本発明では、第２条件であるＳＣ≧γの状態、すなわちモータ電流Ｉの単調増加傾向が、期間Ｔより長い期間にわたって継続した場合に、第１条件で用いる電流差分閾値αの値を下げて、逃げ動作による挟み込みを検出できるようにしている。

詳しくは、図９に示すように、傾向スコアＳＣがＳＣ＝γである状態が、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ｘだけ継続すると、挟み込み検出部４は、時刻ｔ２において電流差分閾値の値をαからα’に下げる（α＞α’）。時刻ｔ１は、傾向スコアＳＣがＳＣ＝γとなった時点であり、期間Ｘは、期間Ｔより長い期間である（Ｘ＞Ｔ）。時刻ｔ２で電流差分閾値がαからα’に下がることにより、電流差分ΔＩが閾値α’を超えるので、この時点で第１条件（ΔＩ≧α’）と第２条件（ＳＣ≧γ）が共に成立して、挟み込みが検出される。これにより、モータ８が停止または逆転して、挟み込み状態が解消される。その後、時間が経過して時刻ｔ３で傾向スコアＳＣがγ＞ＳＣになると、挟み込み検出部４は、電流差分閾値をα’から元の値αに戻す。

このようにして、本実施形態によれば、乗員Ｐが挟み込みを回避しようとして逃げ動作を行った場合でも、電流差分閾値αの値を下げることによって、挟み込みを検出することが可能となる。なお、逃げ動作だけに限らず、シートが柔軟な場合や、柔らかい物体を挟み込んだ場合にも、モータ電流Ｉが緩やかな増加傾向を示すことはあり得るので、そのような場合にも本発明は有効である。

図１０は、本発明の第２実施形態によるシート制御装置６０と、これを用いた電動シートシステム２００の一例を示している。図１０では、２つの挟み込み検出部４ａ、４ｂと、２つのモータ電流検出部６ａ、６ｂと、２つのモータ速度検出部７ａ、７ｂと、２つのモータ８ａ、８ｂと、リクライニング機構１０とが設けられている。その他の構成は図１と同じであるので、図１と重複する部分の説明は省略する。

図１０において、電動式のシート２０の座部２０ａは、第１モータ８ａとスライド機構９によってａ方向へ移動し、シート２０の背もたれ２０ｂは、第２モータ８ｂとリクライニング機構１０によってｂ方向へ傾斜する。

第１モータ駆動部２ａと第２モータ駆動部２ｂは、それぞれ第１モータ８ａと第２モータ８ｂを駆動する。第１モータ電流検出部６ａと第２モータ電流検出部６ｂは、それぞれ第１モータ８ａと第２モータ８ｂに流れるモータ電流を検出する。第１モータ速度検出部７ａと第２モータ速度検出部７ｂは、それぞれ第１モータ８ａと第２モータ８ｂの回転速度を検出する。第１挟み込み検出部４ａは、第１モータ電流検出部６ａで検出された電流に基づいて、シート２０がａ方向へ移動した場合の物体の挟み込みを検出する。第２挟み込み検出部４ｂは、第２モータ電流検出部６ｂで検出された電流に基づいて、背もたれ２０ｂがｂ方向へ傾斜した場合の物体の挟み込みを検出する。

このような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の原理に基づいて、第１挟み込み検出部４ａは、シート２０の移動による物体の挟み込みを検出し、第２挟み込み検出部４ｂは、背もたれ２０ｂの傾斜による挟み込みを検出する。また、制御部１は、挟み込み検出部４ａ、４ｂのいずれかが挟み込みを検出した場合に、モータ駆動部２ａ、２ｂにより第１モータ８ａまたは第２モータ８ｂを停止させ、あるいは逆転させることによって、挟み込み状態を解消する。

なお、第２実施形態の場合、閾値記憶部３に記憶されている各閾値α、α’、β、γは、第１挟み込み検出部４ａと第２挟み込み検出部４ｂのそれぞれに対応して、別々に設定してもよい。

本発明では、以上述べた実施形態以外にも、種々の実施形態を採用することができる。

たとえば、図９においては、電流差分閾値αを１段階下げてα’としたが、ＳＣ≧γの状態（単調増加傾向）が一定時間継続した時点で電流差分閾値をαからα’に下げ、その後ＳＣ≧γの状態がさらに一定時間継続した時点で電流差分閾値をα’からα’’に下げる（α＞α’＞α’’）というように、電流差分閾値αを２段階にわたって下げてもよい。また、電流差分閾値αを３段階以上にわたって下げてもよい。

また、前記の実施形態では、モータ電流検出部６、６ａ、６ｂで検出されたモータ電流に基づいて挟み込みを検出する例を挙げたが、モータ電流に含まれるリップルの周波数に基づいて挟み込みを検出してもよい。

また、挟み込み検出のための物理量としては、電流や周波数に限らず、モータ速度検出部７、７ａ、７ｂで検出されたモータの回転速度であってもよい。この場合は、挟み込みが発生するとモータの回転速度が低下し、図２（ａ）の期間Ｔにおいて、回転速度の差分は単調減少の傾向を示す。

また、期間Ｔにおいて電流や回転速度が単調増加または単調減少していることを判定するにあたっては、前記の式（１）および式（２）によらずに、他の数学的手法を用いてもよい。

また、前記の実施形態では、図１および図１０において、モータ駆動部２、２ａ、２ｂが、シート制御装置５０、６０に設けられている例を挙げたが、これらのモータ駆動部２、２ａ、２ｂは、シート制御装置５０、６０の外部に設けられていてもよい。

また、図１および図１０においては、モータ８、８ａ、８ｂが、シート制御装置５０、６０の外部に設けられているが、これらのモータ８、８ａ、８ｂは、シート制御装置５０、６０に設けられていてもよい。

さらに、前記の実施形態では、車両に装備されるシート制御装置を例に挙げたが、本発明は、モータにより車両の窓を開閉するパワーウィンドウ装置にも適用が可能であり、さらには、車両以外の分野で用いられる移動体制御装置にも適用することができる。

１ 制御部
２ モータ駆動部
３ 閾値記憶部
４ 挟み込み検出部
６ モータ電流検出部
７ モータ速度検出部
８ モータ
２０ シート（移動体）
５０、６０ シート制御装置（移動体制御装置）
Ｉ モータ電流
ΔＩ 電流差分
ΔＩｓ（ｍ） 傾向差分
ＳＣ 傾向スコア
Ｔ 期間（第１期間）
Ｗ１～Ｗ６ 期間（第２期間）
Ｘ 期間（第１期間より長い期間）
α、α’ 電流差分閾値（第１閾値）
β 傾向差分閾値（第２閾値）
γ 傾向スコア閾値（第３閾値）

Claims (7)

1. モータの回転により移動する移動体を制御する装置であって、
   前記モータの回転状態を表す物理量の変化に基づいて、前記移動体の移動による物体の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、
   前記挟み込み検出部の検出結果に基づいて、前記モータの動作を制御する制御部と、を備え、
   前記挟み込み検出部は、
   所定の第１期間における前記物理量の第１差分が第１閾値以上であって、かつ、前記第１期間における前記物理量の変化の傾向が単調増加または単調減少である場合に、前記物体の挟み込みが発生したと判定し、
   前記物理量の単調増加または単調減少の傾向が、前記第１期間より長い期間にわたって継続した場合は、前記第１閾値の値を下げる、ことを特徴とする移動体制御装置。
2. 請求項１に記載の移動体制御装置において、
   前記挟み込み検出部は、
   前記第１閾値を下げた後、前記物理量が単調増加または単調減少の傾向を示さなくなると、前記第１閾値を元の値に戻す、ことを特徴とする移動体制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の移動体制御装置において、
   前記挟み込み検出部は、
   前記第１期間の最初と最後における各物理量の差を、前記第１差分として算出し、
   前記第１期間を分割して得られる複数の第２期間のそれぞれにつき、当該第２期間の最初と最後における各物理量の差を、第２差分として算出し、
   前記複数の第２差分のうち、第２閾値以上の第２差分の割合が第３閾値以上である場合に、前記第１期間における前記物理量の変化の傾向が単調増加または単調減少であると判断する、ことを特徴とする移動体制御装置。
4. 請求項３に記載の移動体制御装置において、
   前記第１差分をΔＩ、前記第２差分をΔＩs(m)、前記第１閾値をα、前記第２閾値をβ、前記第３閾値をγ、前記第１期間におけるＭ個のΔＩs(m)のうちβ以上であるΔＩs(m)の個数をＮとしたとき、
   前記挟み込み検出部は、
   前記第１期間における前記物理量の変化の傾向を表す傾向スコアＳＣを、
   ＳＣ＝Ｎ／Ｍ
   により算出し、
   ΔＩ≧αかつＳＣ≧γが成立する場合に、前記物体の挟み込みが発生したと判定する、ことを特徴とする移動体制御装置。
5. 請求項４に記載の移動体制御装置において、
   前記挟み込み検出部は、
   前記Ｍと前記Ｎの関係がＭ＝Ｎであって、ΔＩ≧αかつＳＣ＝１が成立する場合に、前記物体の挟み込みが発生したと判定する、ことを特徴とする移動体制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の移動体制御装置において、
   前記物理量は、前記モータに流れる電流または前記モータの回転速度である、ことを特徴とする移動体制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の移動体制御装置において、
   前記移動体は、車両のシートまたは車両の窓である、ことを特徴とする移動体制御装置。

Images