JP3675632B2 - パワーウインド装置の挟み込み検知方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーウインド装置の挟み込み検知方法に係わり、特に、ウインド開閉用モーターに結合されたパルス発生部から２相パルスの供給が停止した際、正規のパルスエッジ間隔を検出できないことに伴うウインドの挟み込み検知の誤動作をなくすようにしたパワーウインド装置の挟み込み検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のウインドの開閉に用いられているパワーウインド装置においては、ウインドの開閉時に、何等かの物体がウインドに挟み込まれ、その物体が損傷したり、ウインド開閉用モーターに余分な負荷が加わるのを回避するため、物体のウインドへの挟み込みを検知し、検知時にウインド開閉用モーターを停止させたり、ウインドを開いたりするパワーウインド装置が知られている。
【０００３】
この場合、挟み込み検知を行う既知のパワーウインド装置は、少なくとも、ウインドを開閉するモーターと、モーターを回転駆動するモーター駆動部と、モーターに結合され、モーター回転時にパルスを発生するパルス発生器と、装置の全体の動作を制御するマイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）と、手動操作によりウインドを開閉させる操作スイッチとを備えている。
【０００４】
前記挟み込み検知を行う既知のパワーウインド装置の動作は、操作スイッチの中のいずれかのスイッチが操作されると、マイクロ制御ユニットから駆動信号がモーター駆動部を介してモーターに供給され、操作されたスイッチに対応するようにモーターを正方向または逆方向に回転させ、ウインドを開方向または閉方向に移動させる。モーターが回転すると、モーターに結合されているパルス発生器が動作し、パルス発生器からパルスが出力される。このとき、マイクロ制御ユニットは、クロック信号のカウントによりパルス発生器から出力されるパルスのパルスエッジ間隔を算出し、算出したパルスエッジ間隔からモータトルク値を求め、求めたモータトルク値を予め内部メモリ内に設定されている基準中央値と比較し、モータトルク値が基準中央値よりも相当量大きくなったとき、ウインドに挟み込みが発生したものと判断し、直ちにモーターを停止させたり、回転方向を逆転させるようにしている
このように、挟み込み検知を行う既知のパワーウインド装置は、ウインドを開閉する際に、パルス発生器から出力される２相パルスのパルスエッジ間隔に基づいてモータトルク値を求め、このモータトルク値を基準中央値と比較することによってウインドへの挟み込みの有無を判断しているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記挟み込みの検知が行われる既知のパワーウインド装置は、ウインドを開閉する際に、パルス発生器からパルスが出力されている間中、そのパルスのパルスエッジ間隔に基づいてウインドへの挟み込みの有無の判断を行うことができるものであるが、ウインドの開閉時に、何等かの理由、例えば、パルス発生器に内蔵されている磁気センサーの故障、磁気センサーが出力したパルスをマイクロ制御ユニットにまで導くケーブルの断線、パルス発生器側やマイクロ制御ユニット側に配置されているケーブルコネクタの断線や接触不良等が生じると、パルス発生器からパルスが出力されなかったり、マイクロ制御ユニットに伝送されなかったりする。そして、パルス発生器から出力されるパルスがマイクロ制御ユニットに全く伝送されない場合は、マイクロ制御ユニットにおいてパルスエッジ間隔を得ることができず、パルスエッジ間隔に基づいたモータトルク値を取得することができないため、この間にウインドに挟み込みが発生しても、その検知を行うことができなくなるという問題があり、一方、パルス発生器から出力されるパルスが２相パルスである場合、２相パルスの中の１相分だけがマイクロ制御ユニットに伝送されない場合は、マイクロ制御ユニットにおいてパルスエッジ間隔を得ることができたとしても、そのパルスエッジ間隔が本来のパルスエッジ間隔の約２倍になるので、パルスエッジ間隔に基づいたモータトルク値も約２倍になってしまい、ウインドに挟み込みが発生していなくても、挟み込みが発生したとの誤った検知が行われるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するもので、その目的は、パルス発生器が出力するパルスの規定のパルスエッジ間隔が得られないとき、挟み込みの検知を停止するパワーウインド装置の挟み込み検知方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方法は、ウインド開閉用モーター、モーター駆動部、パルスを発生するパルス発生部、マイクロ制御ユニット、スイッチ装置を備え、マイクロ制御ユニット内に２相パルスが到来する度ごとに新たに時間を設定するタイマーを配置し、マイクロ制御ユニットは、パルスの１つのパルスエッジが到来した後、タイマーの設定時間を経過しても次のパルスエッジが到来しないとき、ウインドへの挟み込みの有無の判断を停止する手段を具備している。
【０００８】
前記手段によれば、パルス発生器から出力されるパルスの１つのパルスエッジが到来する度ごとに設定するタイマーの設定時間をパルスの規定のパルスエッジ間隔より若干長くなるように選んでおき、パルスの１つのパルスエッジが到来し、次のパルスエッジが到来するまでのパルスエッジ間隔が規定の長さである場合、次のパルスエッジによってタイマーがリセットされるとともに次の時間の設定が行われるだけで、パワーウインド装置による挟み込みの検知が通常のように行われるが、何等かの故障や障害が発生し、パルスエッジ間隔が規定の長さよりもかなり長くなった場合、タイマーの設定時間がタイムアップされ、パワーウインド装置による挟み込みの検知が行われなくなるもので、現実にウインドへの挟み込みが発生していなくても、挟み込みが発生したとの誤った判断をすることがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態において、パワーウインド装置の挟み込み検知方法は、ウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモーターと、モーターを駆動するモーター駆動部と、モーターの回転に対応したパルスを発生するパルス発生部と、全体的な制御駆動処理を行うマイクロ制御ユニットと、ウインドの開閉を手動操作するスイッチ装置とを有し、マイクロ制御ユニットは、モーターを駆動してウインドを開閉する際にパルス発生部が発生するパルスのパルスエッジ間隔からモータートルク値を検出し、検出したモータートルク値と予設定された基準中央値及び加算値を比較し、モータートルク値が加算値を超えたときにウインドへの挟み込みを生じたものと判断し、モーターを駆動停止または逆転駆動させるものであって、マイクロ制御ユニット内にパルスのパルスエッジが到来する度ごとに新たに時間を設定するタイマーを配置し、マイクロ制御ユニットは、パルスの１つのパルスエッジが到来した後、タイマーの設定時間を経過しても次のパルスエッジが到来しないとき、ウインドへの挟み込みの有無の判断を停止するものである。
【００１０】
本発明の実施の形態において、パワーウインド装置の挟み込み検知方法は、マイクロ制御ユニットがウインドへの挟み込みの有無の判断を停止した際に、モーター駆動部を介してウインドを開く方向に移動させるものである。
【００１１】
これらの本発明の実施の形態によれば、マイクロ制御ユニット内にタイマーを配置し、ウインドの開閉時において、パルス発生器からパルスが出力されるとき、このタイマーの設定時間をパルスの１つのパルスエッジが到来する度ごとに、パルスの規定のパルスエッジ間隔より若干長くなるような時間を新たに設定するようにする。そして、マイクロ制御ユニットは、パルスの１つのパルスエッジが到来し、次のパルスエッジが到来するまでのパルスエッジ間隔が規定の長さであることをタイマーの設定時間によって検出した場合、次のパルスエッジによってタイマーをリセットし、かつ、タイマーの次の時間の設定を行うだけで、パワーウインド装置による挟み込みの検知を通常のように行う。これに対して、パルス発生器やその出力伝送経路に何等かの故障や障害が発生したことにより、マイクロ制御ユニットは、パルスエッジ間隔が規定の長さよりもかなり長くなったことをタイマーの設定時間のタイムアップによって検出した場合、直ちにパワーウインド装置による挟み込みの検知を行われないようにするもので、その結果、現実にウインドへの挟み込みが発生していない状態のとき、挟み込みが発生したとの誤った判断が行われない。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方法の一実施例が実施されるパワーウインド装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示されるように、パワーウインド装置は、スイッチ装置１と、マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）２と、モーター駆動部３と、モーター４と、パルス発生器５と、プルアップ抵抗６と、分圧抵抗器７と、パルス伝送路８とを備える。
【００１５】
また、図２（ａ）は、図１に図示のパワーウインド装置に用いられるパルス発生器のパルス発生原理構造図であり、図２（ｂ）は、モーターの駆動時に、パルス発生器から発生される２相パルスを示す波形図である。
【００１６】
図２（ａ）に示されるように、パルス発生器５は、回転体５1 と、ホール素子５2 、５3 とを備えている。
【００１７】
そして、スイッチ装置１は、個別に操作されるウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 、自動スイッチ１3 を具備する。ウインド上昇スイッチ１1 は、ウインドの上昇（閉）動作を指令するものであり、ウインド下降スイッチ１2 は、ウインドの下降（開）動作を指令するためのものであって、ウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 を操作しているときだけ、ウインドが指定された方向に移動し、ウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 の操作を停止すると、ウインドの移動も停止する。自動スイッチ１3 は、動作の自動継続を指令するものであって、自動スイッチ１3 とウインド上昇スイッチ１1 とを同時操作すると、前述のようにウインドが上昇（閉）動作を始めるが、その後、自動スイッチ１3 とウインド上昇スイッチ１1 の操作を停止しても、ウインドの上昇（閉）動作が継続され、ウインドが窓枠の最上部に達したときに停止する。また、自動スイッチ１3 とウインド下降スイッチ１2 とを同時操作すると、やはり前述のようにウインドが下降（開）動作を始めるが、その後、自動スイッチ１3 とウインド下降スイッチ１2 の操作を停止しても、ウインドの下降（開）動作が継続され、ウインドが窓枠の最下部に達したときに停止する。
【００１８】
マイクロ制御ユニット２は、制御・演算部９と、メモリ１０と、モーター駆動電圧検出部１１と、パルスエッジカウンタ１２と、タイマー１３と、第２のタイマー１４とを具備する。これらの構成要素の中で、制御・演算部９は、スイッチ装置１の操作状態に対応した制御信号を発生し、この制御信号をモーター駆動部３を介してモーター４に供給し、モーター４を回転駆動させ、同時に、モーター駆動電圧検出部１１やパルスエッジカウンタ１２から供給されるデータやメモリ１０に記憶されている記憶データに基づいて、所定のデータ処理やデータ演算等を行い、モーター駆動部３を介してモーター４の回転状態を制御する。メモリ１０は、基準中央値記憶エリア１０1 、基準許容値記憶エリア１０2 、トルクデータ加算値記憶エリア１０3 、起動キャンセル記憶エリア１０4 、移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 、総トルクデータ数記憶エリア１０6 からなる６つの記憶エリアを具備する。なお、これら６つの記憶エリア１０1 乃至１０6 への記憶内容については後述する。モーター駆動電圧検出部１１は、分圧抵抗器７の分圧点に得られる車載電源（バッテリー）電圧を表す分圧電圧の検出を行う。パルスエッジカウンタ１２は、パルス発生器５から供給された２相パルスのパルスエッジの検出を行う。タイマー１３は、制御・演算部９内で種々のデータ処理が行われる際の時間を設定したり、時間を計測するものであり、第２のタイマー１４は、パルスエッジウンタ１２にパルスエッジが到来する度ごとにリセットされ、その時点に得られる正規のパルスエッジ間隔、即ち、１つのパルスエッジが到来してから次のパルスエッジが到来までの間隔よりも若干、例えば約５０％程度長い新たな時間が設定されるものである。
【００１９】
モーター駆動部３は、制御信号反転用の２つのインバータ３1 、３2 と、モーターの回転を正転、逆転、停止のいずれかに切替設定する２つのリレー３3 、３4 と、火花発生防止用の２個のダイオード３5 、３6 とを具備し、マイクロ制御ユニット２から供給される制御信号の状態に応じて、モーター４の回転駆動を行う。
【００２０】
モーター４は、回転軸が図示されていないウインド駆動機構を介して自動車のウインドに結合されており、モーターの回転時、例えば、正方向回転時にウインドを閉じ、逆方向回転時にウインドを開く。
【００２１】
パルス発生器５は、モーター４に直接装着されているもので、図２（ａ）に示されるように、モーター４の回転軸に取り付けられ、対向円周部分にＳ極及びＮ極が着磁された回転体５1 と、この回転体５1 の円周部分の近くに、モーター４の回転時に互いに９０°位相を異にする２相パルスを発生するように配置されたホール素子５2 、５3 とを具備している。そして、モーター４が回転すると、その回転によって回転体５1 も同時回転し、図２（ｂ）に示されるように、２個のホール素子５2 、５3 が回転体５1 の着磁部分を検出し、２個のホール素子５2 、５3 からそれぞれモーター４の１回転時に１周期となる、互いに１／４周期ずれた２相パルスが出力される。
【００２２】
プルアップ抵抗６は、スイッチ装置１の出力及びマイクロ制御ユニット２の入力と、８Ｖ電源（例えば８Ｖ）との間に接続された３個の並列結合抵抗からなるもので、各ウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 、自動スイッチ１3 の非操作時にマイクロ制御ユニット２の入力に電源電圧（８Ｖ）を供給する。
【００２３】
分圧抵抗器７は、車載電源（バッテリー）と接地間に直列接続された２個の抵抗からなり、これらの抵抗の接続点がマイクロ制御ユニット２のモーター駆動電圧検出部１１に接続される。
【００２４】
パルス伝送路８は、パルス発生器５の出力と電源（例えば８Ｖ）との間に接続された２個のプルアップ抵抗と、パルス発生器５の出力と接地間に接続されたコンデンサと、パルス発生器５の出力とマイクロ制御ユニット２のパルスエッジカウンタ１２の入力との間に接続された２個の直列抵抗とからなり、パルス発生器５から出力された２相パルスをパルスエッジカウンタ１２に伝送する。
【００２５】
モーター４が回転し、ウインドの開閉動作が行われているとき、パルス発生器５で発生された２相パルスは、パルス伝送路８を介してマイクロ制御ユニット２に供給される。このとき、パルスエッジカウンタ１２は、２相パルスのそれぞれのパルスエッジ（立上り及び立下り）を検出し、パルスエッジが到来する度にエッジ検出信号を制御・演算部９に供給する。制御・演算部９は、パルスエッジ検出信号の供給タイミングをタイマー１３でカウントし、１つのパルスエッジ検出信号とそれに続く１つのパルスエッジ検出信号との到来時間間隔（以降、これをパルスエッジ間隔データという）を測定する。なお、このパルスエッジ間隔データは、モーター４が１／４回転する度に１つ得られるものである。
【００２６】
ところで、図１に図示のパワーウインド装置においては、ウインドへの挟み込みの有無を検知するため、その検出パラメータ値としてウインド開閉時のモータートルク値を用いており、このモータートルク値は前述のパルスエッジ間隔データから計算によって求められる。また、このモータートルク値は、実際にはウインドの重量やウインドとサッシの間の摩擦力等を含んでいる。また、図１に図示のパワーウインド装置は、ウインドの全移動領域（全開位置と全閉位置との間の有効移動領域）を、パルスエッジ間隔データの到来毎にカウントされるカウント数に基づいて複数に分割した移動領域が設定されており、各移動領域に対して、予設定された基準中央値及び基準許容値が設定されている。
【００２７】
図３は、図１に図示のパワーウインド装置におけるウインドの全移動領域を３６の移動領域に分割した場合の、各移動領域にそれぞれ設定されたモータートルク値の基準中央値及び基準許容値の一例を示す特性図である。
【００２８】
図３において、縦軸はモータートルクを示し、横軸はウインドが全開位置から全閉位置に向かって移動したとき、パルスエッジ間隔データの到来毎にカウントしたカウント数を示す。そして、下側の階段状特性（Ｓ）はモータートルクの基準中央値、上側の階段状特性（Ａ）はモータートルクの基準値（基準中央値＋基準許容値）であり、実線（Ｍ）はウインドへの物体の挟み込みがない場合のモータートルクの経緯曲線、一点鎖線（Ｈ）はウインドへの物体の挟み込みがあった場合のモータートルクの経緯曲線である。
【００２９】
ここで、図３に示されたモータートルクの基準中央値は、ウインドへの実質的な挟み込みがないときのウインドの移動に必要とされるモータートルク値であって、挟み込みがないときに計測されたモータートルク値に基づいて決定され、ウインドが移動する度ごとに、それまでの基準中央値が新たな基準中央値に更新される、いわゆる学習されるものである。また、モータートルクは、後述するように、パルスエッジ間隔データやモーター駆動電圧から算出されるものであるが、パルスエッジ間隔データは、モーター４が１／４回転する度に１つ得られ、ウインドが全開位置から全閉位置までの範囲を移動した際、即ち、３６の移動領域を移動した際に、それぞれの移動領域で３２のパルスエッジ間隔データが得られることから、全体で約１２００のパルスエッジ間隔データが得られ、従って同数のモータートルクのデータが得られることになる。
【００３０】
また、図３に示されたモータートルクの基準許容値は、移動領域の位置に係りなく、一定値であって、一般には、規格等により決められるもので、ウインドに挟み込みが生じた時の挟み込み物体に印加可能な最大許容力をモータートルクに換算した値か、その値に何等かの補正を加えた値が用いられる。基準値は基準中央値に基準許容値を加えたもので、挟み込みの判断は、この値と現在のモータートルク値とを比較することによって行われる。
【００３１】
ここで、図１に図示されたパワーウインド装置においては、概略、次のような動作が実行される。
【００３２】
スイッチ装置１の中の１つのスイッチ、例えば、ウインド上昇スイッチ１1 を操作すると、ウインド上昇スイッチ１1 に接続されたマイクロ制御ユニット２の入力が８Ｖ電位から接地電位に変化する。このとき、マイクロ制御ユニット２の制御・演算部９は、入力された接地電位に応答してモーター制御部３にモーター４を正方向回転させる制御信号を供給し、モーター制御部３は、制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４を正方向回転させる。モーター４が正方向に回転すると、モーター４に連結されたウインド駆動機構を介してウインドを閉じる方向に移動させる。また、モーター４の回転により、モーター４に取り付けられたパルス発生器５が２相パルスを発生し、発生した２相パルスがパルス伝送路８を介してマイクロ制御ユニット２のパルスエッジカウンタ１２に供給される。
【００３３】
ウインド上昇スイッチ１1 の操作を停止すると、ウインド上昇スイッチ１1 に接続されたマイクロ制御ユニット２の入力が接地電位から８Ｖ電位に変化する。このとき、制御・演算部９は、入力された８Ｖ電位に応答してモーター制御部３にモーター４の回転を停止する制御信号を供給し、モーター制御部３は、この制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４への電源の供給を止め、モーター４の回転を停止させる。モーター４の回転が停止すると、モーター４に連結されたウインド駆動機構の動作が停止し、ウインドが現在の位置で移動を停止する。また、モーター４の回転が停止すると、モーター４に取り付けられたパルス発生器５も２相波パルスの発生を停止し、パルスエッジカウンタ１２に２相パルスが供給されなくなる。
【００３４】
次に、スイッチ装置１中の他のスイッチ、例えば、ウインド下降スイッチ１2 を操作すると、前述の場合と同様に、ウインド下降スイッチ１2 に接続されたマイクロ制御ユニット２の入力が接地電位に変化する。このとき、マイクロ制御ユニット２の制御・演算部９は、入力された接地電位に応答してモーター制御部３にモーター４を逆方向に回転させる制御信号を供給し、モーター制御部３は、この制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４を逆方向に回転させる。モーター４が逆方向に回転すると、モーター４に連結された駆動機構を介してウインドを開く方向に移動させる。この場合においても、モーター４が回転すると、モーター４に取り付けられたパルス発生器５が２相パルスを発生し、発生した２相パルスがパルス伝送路８を介してパルスエッジカウンタ１２に供給される。
【００３５】
その後、ウインド下降スイッチ１2 の操作を停止すると、ウインド下降スイッチ１2 に接続されたマイクロ制御ユニット２の入力が接地電位から８Ｖ電位に変化する。このとき、制御・演算部９は、入力された８Ｖ電位に応答してモーター制御部３にモーター４の回転を停止する制御信号を供給し、モーター制御部３は、この制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４への電源の供給を止め、モーター４の回転を停止させる。モーター４の回転が停止すると、モーター４に連結されたウインド駆動機構の動作が停止し、ウインドが現在の位置で移動を停止する。また、モーター４の回転が停止すると、モーター４に取り付けられたパルス発生器５も２相波パルスの発生を停止し、パルスエッジカウンタ１２に２相パルスが供給されなくなる。
【００３６】
さらに、ウインド上昇スイッチ１1 と自動スイッチ１3 とを同時操作した場合、ウインド下降スイッチ１2 と自動スイッチ１3 とを同時操作した場合の各動作についても、前述の各動作とほぼ同じ動作が行われるか、または、前述の各動作に準じた動作が行われる。
【００３７】
次いで、図４及び図５は、図１に図示されたパワーウインド装置の前述のような動作時において、ウインドへの挟み込みの検知を含む詳細な動作経緯を示すフローチャートである。
【００３８】
図４及び図５に図示されたフローチャートを用いて、図１に図示されたパワーウインド装置の詳細な動作経緯について説明すると、次の通りである。
【００３９】
まず、ステップＳ１において、マイクロ制御ユニット２の制御・演算部９は、スイッチ装置１の中のウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 、自動スイッチ１3 の中のいずれかが操作（押圧）されたか否かを判断する。そして、いずれかのスイッチ１1 、１2 、１3 が操作されたと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２に移行し、一方、いずれのスイッチ１1 、１2 、１3 も操作されていないと判断した（Ｎ）ときは、このステップＳ１の動作が繰り返し実行される。
【００４０】
次に、ステップＳ２において、制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２のカウンタ内容を廃棄し、初期化する。
【００４１】
次いで、ステップＳ３において、制御・演算部９は、第２タイマー１４に初期時間を設定する。この初期時間は、その後に第２タイマー１４に設定される時間よりもかなり長いものである。
【００４２】
続く、ステップＳ４において、制御・演算部９は、モーター駆動部３を介してモーター４を駆動し、モーター４を起動開始させる。
【００４３】
続いて、ステップＳ５において、制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２においてパルス発生器５から供給された２相パルスの最初のパルスエッジを検出したか否かを判断する。そして、最初のパルスエッジを検出したと判断した（Ｙ）ときは、タイマー１３による計時を開始して次のステップＳ６に移行し、一方、最初のパルスエッジを未だ検出していないと判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ２４に移行する。
【００４４】
このステップＳ５は、スイッチ１が押された後で、モーター４が回転を開始したか否かを最初のパルスエッジの検出によって確認するステップであって、最初のパルスエッジが確認されればモーター４が正常に回転を開始したものと判断できる。
【００４５】
次に、ステップＳ６において、制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２においてパルス発生器５から供給された２相パルスの次のパルスエッジを検出したか否かを判断する。そして、次のパルスエッジを検出したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ７に移行し、一方、次のパルスエッジを未だ検出していないと判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ２９に移行する。
【００４６】
このステップＳ６は、モーター４が回転を継続していることを次のパルスエッジの検出によって確認するステップであって、次のパルスエッジが確認されればモーター４が回転を継続しているものと判断できる。
【００４７】
続く、ステップＳ７において、制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２がパルスエッジの検出を行った際に、タイマー１３のカウントによって先のパルスエッジとその今度のパルスエッジとのパルスエッジ間隔を表すパルスエッジ間隔データを取得する。
【００４８】
続いて、ステップＳ８において、制御・演算部９は、ステップＳ７で求めたパルスエッジ間隔の倍数値、例えばパルスエッジ間隔の１．５倍数値を算出する。
【００４９】
続く、ステップＳ９において、制御・演算部９は、１つのパルスエッジを検出する度ごとに、直ちに第２のタイマーにステップＳ８で算出した直前のパルスエッジ間隔の１．５倍数値に相当する時間を設定する。
【００５０】
次に、ステップＳ１０において、制御・演算部９は、取得したパルスエッジ間隔データが規定時間（例えば、３．５ｍｓｅｃ）以上のものであるか否か、即ち、正規のパルスエッジ間隔データであるかまたはノイズであるかを判断する。そして、パルスエッジ間隔データが規定時間以上のものであると判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ１１に移行し、エッジ間隔データが規定時間を満していない、即ち、ノイズであると判断した（Ｎ）ときは、ステップＳ６に戻り、ステップＳ６以降の動作が繰り返し実行される。なお、この判断において、パルスエッジ間隔データにノイズが重畳加算されている場合は、正規のパルスエッジ間隔データであると判断している。
【００５１】
次いで、ステップＳ１１において、制御・演算部９は、モーター駆動電圧検出部１１において分圧抵抗器７で検出した分圧電圧をモーター駆動電圧Ｅとして取得する。
【００５２】
続く、ステップＳ１２において、制御・演算部９は、取得したモーター駆動電圧Ｅとパルスエッジ間隔データＰｗとを用いて演算を行い、モータートルクＴｃを算出する。この場合、モータートルクＴｃは、次式（１）に基づいて算出される。即ち、
【００５３】
【数１】
【００５４】
続いて、ステップＳ１３において、制御・演算部９は、モーター４の起動時の動作が終了したか否か、即ち、起動時キャンセルが終了したか否かを判断する。そして、起動時の動作が終了したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ１４に移行し、一方、起動時の動作が未だ終了していないと判断した（Ｎ）ときは、前のステップＳ１８に移行する。
【００５５】
ここで、モーター４の起動時の動作が終了したか否かを判断する理由は、モーター４の起動時に、モーター４の内部トルクが極大の状態から定常状態に変化する段階であることから、このとき計測されたモータートルク値に基づいて挟み込みを判断してしまうと、大きなモータートルク値の計測によって、ウインドに挟み込みが生じたものとの誤判断を生じる結果になるためであり、また、この大きなモータートルク値を基準中央値の更新のために用いると、新たな基準中央値が実態に合わない誤った値に設定されることがあるためである。
【００５６】
この場合、モーター４の起動時の動作が終了したか否かの判断は、最初のパルスエッジを検出してから所定回数のパルスエッジを検出するまでの期間に基づいて行われるもので、モーター４の起動時の動作が終了していない場合、メモリ１０の起動キャンセル記憶エリア１０4 にその旨が記憶される。
【００５７】
次に、ステップＳ１４において、制御・演算部９は、ステップＳ１２で算出したモータートルクと基準中央値及び基準許容値を加算した基準値とを比較する。この場合、基準中央値は、ウインドの全移動領域毎に予め設定されている値であって、メモリ１０の基準中央値記憶エリア１０1 に記憶されており、また、基準許容値は、ウインドの全移動領域に、移動領域に係わりなく予め設定されている一定値であって、メモリ１０の基準許容値記憶エリア１０2 に記憶されている。
【００５８】
次いで、ステップＳ１５において、制御・演算部９は、ステップＳ１４で比較したモータートルクと基準値との間で、モータートルクが基準値よりも小さいか否かを判断する。そして、モータートルクが基準値よりも小さいと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ１６に移行し、一方、モータートルクが基準値よりも小さくないと判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ３３に移行する。
【００５９】
このステップＳ１５において、モータートルクの増加が検知された場合には、挟み込みが発生した可能性があるので、ステップＳ３３以降においてさらに検討が加えられる。
【００６０】
続く、ステップＳ１６において、制御・演算部９は、ウインドが移動中の移動領域において検出した全モータートルク値の加算値を得るために、モータートルクのデータをメモリ１０のトルクデータ加算値記憶エリア１０3 に加算して記憶する。
【００６１】
続いて、ステップＳ１７において、制御・演算部９は、ウインドが移動中の移動領域において検出したモータートルク数をカウントするために、メモリ１０の移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 に記憶された移動領域内トルクデータ数に１を加算して記憶する。
【００６２】
次に、ステップＳ１８において、制御・演算部９は、ウインドの全開位置から現在ウインドが移動している移動領域までの間で得られる全モータートルク値の総数をカウントするために、メモリ１０の総トルクデータ数記憶エリア１０6 に記憶された総トルクデータ数に１を加算して記憶する。
【００６３】
次いで、ステップＳ１９において、制御・演算部９は、総トルクデータ数記憶エリア１０6 に記憶されている総トルクデータ数に基づいてウインドの現在の移動領域を判断する。
【００６４】
続く、ステップＳ２０において、制御・演算部９は、ステップＳ１９の判断に基づいて、ウインドの現在の移動領域が１つの移動領域から次の移動領域に移動したか否かを判断する。そして、ウインドの移動領域が次の移動領域に移動したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２１に移行し、一方、ウインドの移動領域が未だ次の移動領域に移動していないと判断した（Ｎ）ときは、前のステップＳ６に戻り、ステップＳ６以降の動作が繰り返し実行される。
【００６５】
続いて、ステップＳ２１において、制御・演算部９は、直前の移動領域で得られたモータートルク値に基づいて、直前の移動領域に新たな基準中央値を設定する。この新たな基準中央値の設定は、得られた各モータートルクの平均値を用いて行うもので、メモリ１０のトルクデータ加算値記憶エリア１０3 に記憶されているトルクデータ加算値を呼出し、移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 に記憶されている移動領域内トルクデータ数を呼出して、呼出したトルクデータ加算値を呼出した移動領域内トルクデータ数で除算することによって行われる。
【００６６】
次に、ステップＳ２２において、制御・演算部９は、ステップＳ２２において新たに設定した基準中央値を、メモリ１０内の基準中央値記憶エリア１０1 にそれまで書き込まれていた基準中央値に代えて書き込む。
【００６７】
次いで、ステップＳ２３において、制御・演算部９は、モータートルク値の平均値を求めるために用いたメモリ１０内のトルクデータ加算値記憶エリア１０3 と移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 を初期化する。この初期化が行われるた後、前のステップＳ６に戻り、再び、ステップＳ６以降の動作が繰り返し実行される。
【００６８】
ここで、ステップＳ１３乃至ステップＳ２３は、基準中央値の学習更新のためのステップである。
【００６９】
このようなフローチャートにおける繰り返しの動作は、ウインド上昇スイッチ１1 またはウインド下降スイッチ１2 等の操作によってモーター４の駆動が停止され、ウインドの移動が停止するまで行われるか、または、後述するステップＳ２５において、ウインドの挟み込みが検知され、それによりモーター４の駆動が停止され、ウインドの移動が停止するようなるかもしくはモーター４が反対方向へ回転駆動され、ウインドの移動が逆方向になるようになるまで行われる。
【００７０】
以下のステップＳ２４乃至ステップＳ２８は、スイッチ１が押された直後の装置の故障または挟み込みの発生を検出するステップであって、スイッチ１が押されてから第２のタイマー１４に設定された所定時間内にモーター４の回転が開始されるか否かを監視し、所定時間内に開始されなかった場合に、ウインドが全開または全閉状態、即ち、これ以上ウインドの移動が不可能な状態であることを確認し、ウインドが全開または全閉状態でないとき、パワーウインド装置に何等かの故障が発生した、まはた挟み込みが発生していると判断して処理を行うステップである。ここで、パワーウインド装置の故障の種類としては、モーター駆動部３の故障によってモーター４の回転しないこと、パルス発生部５またはパルス伝送路８に故障が生じたこと等である。
【００７１】
ステップＳ２４において、制御・演算部９は、最初のパルスエッジを検出した後、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過したか否かを判断する。そして、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２５に移行し、一方、第２のタイマー１４に設定されている時間が未だ経過していないと判断した（Ｎ）ときは、前のステップＳ５に戻り、ステップＳ５以降の動作が繰り返し実行される。
【００７２】
次に、ステップＳ２５において、制御・演算部９は、ウインドが全部閉じた位置（全閉位置）または全部開いた位置（全開位置）にあるか否かを判断する。そして、ウインドが全閉位置または全開位置にあると判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２６に移行し、一方、ウインドが全閉位置または全開位置以外の位置であると判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ２８に移行する。
【００７３】
次いで、ステップＳ２６において、制御・演算部９は、ウインドが全閉位置または全開位置にある場合に、モーター駆動部３に駆動停止信号を供給し、モーター４の駆動を停止させる。
【００７４】
モーター駆動停止動作に続いて、ステップＳ２７において、制御・演算部９は、第２のタイマー１４の計時動作を停止させ、この一連の動作を終了させる。
【００７５】
また、ステップＳ２８において、制御・演算部９は、ウインドが全閉位置または全開位置以外の位置である場合に、モーター駆動部３に駆動信号を供給し、ウインドを開く方向にモーター４を駆動する。
【００７６】
以下のステップＳ２９乃至ステップＳ３４は、ウインドが移動中の装置の故障を検出し、処理を行うステップである。
【００７７】
ステップＳ２９において、制御・演算部９は、次のパルスエッジが未だ検出されない場合に、最初のパルスエッジを検出した後、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過したか否かを判断する。そして、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ３０に移行し、一方、第２のタイマー１４に設定されている時間が未だ経過していないと判断した（Ｎ）ときは、前のステップＳ６に戻り、ステップＳ６以降の動作が繰り返し実行される。
【００７８】
次に、ステップＳ３０において、制御・演算部９は、ウインドが全部閉じた位置（全閉位置）または全部開いた位置（全開位置）にあるか否かを判断する。そして、ウインドが全閉位置または全開位置以外の位置であると判断した（Ｎ）ときは、次のステップＳ３１に移行し、一方、ウインドが全閉位置または全開位置にあると判断した（Ｙ）ときは、他のステップＳ３３に移行する。
【００７９】
続く、ステップＳ３１において、制御・演算部９は、パルス発生部５またはパルス供給経路に何等かの故障または障害が発生したものと見做し、以後、ウインドの挟み込みの検知機能を停止させる。
【００８０】
続いて、ステップＳ３２において、制御・演算部９は、既にウインドへの挟み込みが発生している場合もあると想定し、モーター駆動部３に短時間、例えば５００ｍｓｅｃだけ駆動信号を供給し、ウインドを開く方向にモーター４を駆動する。
【００８１】
ステップＳ３１において挟み込みの検知が停止したとき、自動車の運転者に対して、パワーウインド装置の挟み込み検知部に異常が発生したこと、及び、以後パワーウインド装置が挟み込みの検知を停止することを適切な手段で報知する。その報知手段の例にはダッシュパネル部に組み込んだ警告灯が用いられる。警告灯による警告があった場合、運転者は、警告に従い故障箇所を修理することになり、故障箇所修理が終わるまでの間は、ウインドの開閉を行う際に挟み込みの検知が停止していることを念頭におき、目視により安全性を確認しながらスイッチ１を操作する必要がある。
【００８２】
また、他のステップＳ３３において、制御・演算部９は、モータトルクが加算値を超えている場合に、ウインドが全部閉じた位置（全閉位置）にあるか否かを判断する。そして、ウインドが全閉位置にあると判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ３４に移行し、一方、ウインドが全閉位置以外の位置であると判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ３５に移行する。
【００８３】
次に、ステップＳ３４において、制御・演算部９は、ウインドへの挟み込みが生じていないと見做し、モーター駆動部３に駆動停止信号を供給し、モーター４の駆動を停止させる。
【００８４】
また、ステップＳ３５において、制御・演算部９は、既にウインドへの挟み込みが発生している場合もあると想定し、モーター駆動部３に駆動信号を供給してウインドを開く方向にモーター４を駆動し、この一連の動作を終了させる。
【００８５】
このように、本実施例のパワーウインド装置の挟み込み検知方法によれば、図４及び図５に図示されたフローチャートに従った動作が行われ、その際にウインドが全開位置から全閉位置まで移動し、その移動時にウインドへの挟み込みを生じなかった場合、モータートルク値として図３の実線（Ｍ）に示すような特性が得られ、ウインドの全移動領域において、モータートルク値が各移動領域に設定された基準値（基準中央値と基準許容値との加算値）を超えることはない。
【００８６】
これに対して、ウインドが全開位置から全閉位置方向に移動し、その移動時にウインドへの挟み込みを生じた場合、モータートルク値として図３の一点鎖線（Ｈ）に示すような特性が得られ、挟み込みを生じた移動領域におけるモータートルク値がその移動領域に設定された基準値（基準中央値と基準許容値との加算値）を超えるようになる。このとき、制御・演算部９は、モーター制御部３に制御信号を供給して、２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４の回転を停止させてウインドの移動を停止させるか、または、モーター４の回転をそれまでの回転方向と逆の方向に回転させてウインドの移動をそれまでの方向と逆の方向に移動させ、ウインドに挟み込まれた物体を損傷から保護するように動作する。
【００８７】
また、本実施例のパワーウインド装置の挟み込み検知方法によれば、図４及び図５に図示されたフローチャートに従った動作時に、パルス発生部５またはパルス供給経路に何等かの故障または障害が発生し、パルスエッジ間隔が規定のパルスエッジ間隔よりも大きくなったとき、制御・演算部９は、直ちにウインドの挟み込みの検知機能を停止させるので、ウインドへの挟み込みが発生していない場合に挟み込みの発生が検知されるというような誤判断が行われることはない。
【００８８】
次いで、図６は、図１に図示のパワーウインド装置において、２相パルスと第２のタイマーの時間設定状態の一例を示す説明図である。
【００８９】
図６において、横軸は時間であり、上段の波形はパルス発生部５が出力する２相パルスを示し、下段の横線は第２のタイマー１４の設定時間を示す。
【００９０】
ここで、図６の説明図を用いて、２相パルスの供給状態と第２のタイマーの時間設定状態との関係を説明する。
【００９１】
まず、時間ｔ0 は第２のタイマー１４がセットされ時点であって、同時に、モーター４が起動され、パルス発生部５が能動状態になる。このとき、第２のタイマー１４は、比較的長い時間、例えば時間ｔ0 から後述する時間ｔ3 を超える時間ＴＢが設定される。これはモーター４の起動が比較的ゆっくりと行われるため、最初のパルスが発生されるまでの時間が長いからである。
【００９２】
次に、時間ｔ1 になると、２相パルスの中のＡ相パルスが立上がり、最初のパルスエッジが到来する。このパルスエッジの検出はフローチャートのステップＳ６で行われる。
【００９３】
次いで、時間ｔ1 から時間Ｔ１を経た時間ｔ2 になると、２相パルスの中のＢ相パルスが立上がり、次のパルスエッジが到来し、フローチャートのステップＳ６で検出される。このとき、ステップＳ７において、第２のタイマー１４は、時間Ｔ１の１．５倍の時間（Ｔ１×１．５）が設定される。
【００９４】
続いて、時間ｔ2 から時間Ｔ２を経た時間ｔ3 になると、２相パルスの中のＡ相パルスが立下がり、次（３番目）のパルスエッジが到来する。このとき、第２のタイマー１４は、時間Ｔ２の１．５倍の時間（Ｔ２×１．５）が設定される。
【００９５】
以下同様にして、時間ｔ11になると、２相パルスの中のＡ相パルスが立下がり、パルスエッジが到来する。このとき、第２のタイマー１４は、時間Ｔ１０（ここで、Ｔ１０は時間ｔ１０から時間ｔ11までの時間）の１．５倍の時間（Ｔ１０×１．５）が設定される。
【００９６】
次いで、時間ｔ11から時間Ｔ１１を経た時間ｔ12になると、２相パルスの中のＢ相パルスが立下がり、パルスエッジが到来する。このとき、第２のタイマー１４は、時間Ｔ１１の１．５倍の時間（Ｔ１１×１．５）が設定される。
【００９７】
続いて、時間ｔ12から時間Ｔ１２を経た時間ｔ13になると、２相パルスの中のＡ相パルスが立上がり、パルスエッジが到来する。このとき、第２のタイマー１４は、時間Ｔ１２の１．５倍の時間（Ｔ１２×１．５）が設定される。
【００９８】
図６の説明図から明らかなように、第２のタイマー１４に設定される時間は、１つ前に到来したパルスエッジと今回到来したパルスエッジとの時間間隔を１．５倍したものが設定されるもので、モーター４が起動された直後のように、２相パルスのパルスエッジの到来間隔が比較的長いときは、第２のタイマー１４に設定される時間も長くなっており、定常時のように、２相パルスのパルスエッジの到来間隔が比較的短いときは、第２のタイマー１４に設定される時間も短くなっている。
【００９９】
そして、パルス発生部５の動作及び２相パルスのパルス伝送路８がともに正常である場合は、１つのパルスエッジが到来してから次のパルスエッジが到来するまでの間隔、即ち、パルスエッジ間隔は第２のタイマー１４に設定される時間よりも短いので、パルスエッジ間隔内に第２のタイマー１４の設定時間が経過してしまうことはなく、本実施例に用いられるパワーウインド装置は、正常にウインドの挟み込みの検知を行う。
【０１００】
これに対して、パルス発生部５の動作及び２相パルスのパルス伝送路８のいずれかが異常になったとき、例えば、時間Ｔ１２が経過する間に、Ｂ相パルス側に何等かの障害が発生してパルスエッジが到来しなくなったとすると、時間ｔ13から時間（Ｔ１２×１．５）を経た後、即ち、Ａ相パルスの立上がりによるパルスエッジが到来してからＡ相パルスの立下がりによるパルスエッジが到来するまでのパルスエッジ間隔内に、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過してしまうようになる。このとき、制御・演算部９は、第２のタイマー１４の設定時間の経過を検知すると、直ちにウインドの挟み込み検知機能を停止させ、以後、本実施例に用いられるパワーウインド装置は、ウインドの挟み込みの検知を行わなくなる。
【０１０１】
なお、図６に図示された例においては、２相パルスにおけるＢ相パルスのパルスエッジが到来しなくなった場合を示すものであるが、２相パルスにおけるＡ相パルスのパルスエッジが到来しなくなった場合も同様であり、２相パルスにおけるＡ相パルス及びＢ相パルスのパルスエッジが到来しなくなった場合も同様である。
【０１０２】
また、図６に図示された例においては、第２のタイマー１４に設定される時間を、１つ前に到来したパルスエッジと今回到来したパルスエッジとの時間間隔の１．５倍に選んでいるが、この倍数は必ずしも１．５倍でなくてもよいもので、１．２倍乃至１．８倍の範囲内であれば、任意の倍数に選んでもよい。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、マイクロ制御ユニット内にタイマーを配置し、ウインドの開閉時に、パルス発生器から２相パルスが出力されるとき、このタイマーの設定時間を２相パルスの１つのパルスエッジが到来する度ごとに、２相パルスの規定のパルスエッジ間隔より若干長くなるような時間を新たに設定するようにしているもので、マイクロ制御ユニットは、２相パルスの１つのパルスエッジが到来し、次のパルスエッジが到来するまでのパルスエッジ間隔が規定の長さであることをタイマーの設定時間によって検出した場合、次のパルスエッジによってタイマーをリセットし、かつ、タイマーの次の時間の設定を行うだけで、パワーウインド装置による挟み込みの検知を通常のように行うことができ、一方、パルス発生器やその出力伝送系に何等かの故障や障害が発生したことによって、マイクロ制御ユニットは、パルスエッジ間隔が規定の長さよりもかなり長くなったことをタイマーの設定時間のタイムアップによって検出した場合、直ちにパワーウインド装置による挟み込みの検知を行われないようにしているので、現実にウインドへの挟み込みが発生していない状態のとき、挟み込みが発生したとの誤った判断が行われるのを回避できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方法の一実施例が実施されるパワーウインド装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に図示のパワーウインド装置に用いられるパルス発生器のパルス発生原理構造図及びパルス発生器から発生される２相パルスを示す波形図である。
【図３】図１に図示のパワーウインド装置におけるウインドの全移動領域を３６の移動領域に分割した場合の各移動領域にそれぞれ設定されたモータートルク値の基準中央値及び基準許容値の一例を示す特性図である。
【図４】図１に図示されたパワーウインド装置の動作時におけるウインドへの挟み込みの検知を含む詳細な動作経緯を示すフローチャートの一部である。
【図５】図１に図示されたパワーウインド装置の動作時におけるウインドへの挟み込みの検知を含む詳細な動作経緯を示すフローチャートの残りの一部である。
【図６】図１に図示のパワーウインド装置において、２相パルスと第２のタイマーの時間設定状態の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ スイッチ装置
１1 ウインド上昇スイッチ
１2 ウインド下降スイッチ
１3 自動スイッチ
２ マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）
３ モーター駆動部
３1 、３2 インバータ
３3 、３4 リレー
３5 、３6 ダイオード
４ モーター
５ パルス発生器
６ プルアップ抵抗
７ 分圧抵抗器
８ パルス伝送路
９ 制御・演算部
１０ メモリ
１０1 基準中央値記憶エリア
１０2 基準許容値記憶エリア
１０3 トルクデータ加算値記憶エリア
１０4 起動キャンセル記憶エリア
１０5 分割移動領域内トルクデータ数記憶エリア
１０6 総トルクデータ数記憶エリア
１１ モーター駆動電圧検出部
１２ パルスエッジカウンタ
１３ タイマー
１４ 第２のタイマー
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーウインド装置の挟み込み検知方法に係わり、特に、ウインド開閉用モーターに結合されたパルス発生部から２相パルスの供給が停止した際、正規のパルスエッジ間隔を検出できないことに伴うウインドの挟み込み検知の誤動作をなくすようにしたパワーウインド装置の挟み込み検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のウインドの開閉に用いられているパワーウインド装置においては、ウインドの開閉時に、何等かの物体がウインドに挟み込まれ、その物体が損傷したり、ウインド開閉用モーターに余分な負荷が加わるのを回避するため、物体のウインドへの挟み込みを検知し、検知時にウインド開閉用モーターを停止させたり、ウインドを開いたりするパワーウインド装置が知られている。
【０００３】
この場合、挟み込み検知を行う既知のパワーウインド装置は、少なくとも、ウインドを開閉するモーターと、モーターを回転駆動するモーター駆動部と、モーターに結合され、モーター回転時にパルスを発生するパルス発生器と、装置の全体の動作を制御するマイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）と、手動操作によりウインドを開閉させる操作スイッチとを備えている。
【０００４】
前記挟み込み検知を行う既知のパワーウインド装置の動作は、操作スイッチの中のいずれかのスイッチが操作されると、マイクロ制御ユニットから駆動信号がモーター駆動部を介してモーターに供給され、操作されたスイッチに対応するようにモーターを正方向または逆方向に回転させ、ウインドを開方向または閉方向に移動させる。モーターが回転すると、モーターに結合されているパルス発生器が動作し、パルス発生器からパルスが出力される。このとき、マイクロ制御ユニットは、クロック信号のカウントによりパルス発生器から出力されるパルスのパルスエッジ間隔を算出し、算出したパルスエッジ間隔からモータトルク値を求め、求めたモータトルク値を予め内部メモリ内に設定されている基準中央値と比較し、モータトルク値が基準中央値よりも相当量大きくなったとき、ウインドに挟み込みが発生したものと判断し、直ちにモーターを停止させたり、回転方向を逆転させるようにしている
このように、挟み込み検知を行う既知のパワーウインド装置は、ウインドを開閉する際に、パルス発生器から出力される２相パルスのパルスエッジ間隔に基づいてモータトルク値を求め、このモータトルク値を基準中央値と比較することによってウインドへの挟み込みの有無を判断しているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記挟み込みの検知が行われる既知のパワーウインド装置は、ウインドを開閉する際に、パルス発生器からパルスが出力されている間中、そのパルスのパルスエッジ間隔に基づいてウインドへの挟み込みの有無の判断を行うことができるものであるが、ウインドの開閉時に、何等かの理由、例えば、パルス発生器に内蔵されている磁気センサーの故障、磁気センサーが出力したパルスをマイクロ制御ユニットにまで導くケーブルの断線、パルス発生器側やマイクロ制御ユニット側に配置されているケーブルコネクタの断線や接触不良等が生じると、パルス発生器からパルスが出力されなかったり、マイクロ制御ユニットに伝送されなかったりする。そして、パルス発生器から出力されるパルスがマイクロ制御ユニットに全く伝送されない場合は、マイクロ制御ユニットにおいてパルスエッジ間隔を得ることができず、パルスエッジ間隔に基づいたモータトルク値を取得することができないため、この間にウインドに挟み込みが発生しても、その検知を行うことができなくなるという問題があり、一方、パルス発生器から出力されるパルスが２相パルスである場合、２相パルスの中の１相分だけがマイクロ制御ユニットに伝送されない場合は、マイクロ制御ユニットにおいてパルスエッジ間隔を得ることができたとしても、そのパルスエッジ間隔が本来のパルスエッジ間隔の約２倍になるので、パルスエッジ間隔に基づいたモータトルク値も約２倍になってしまい、ウインドに挟み込みが発生していなくても、挟み込みが発生したとの誤った検知が行われるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するもので、その目的は、パルス発生器が出力するパルスの規定のパルスエッジ間隔が得られないとき、挟み込みの検知を停止するパワーウインド装置の挟み込み検知方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方法は、ウインド開閉用モーター、モーター駆動部、パルスを発生するパルス発生部、マイクロ制御ユニット、スイッチ装置を備え、マイクロ制御ユニット内に２相パルスが到来する度ごとに新たに時間を設定するタイマーを配置し、マイクロ制御ユニットは、パルスの１つのパルスエッジが到来した後、タイマーの設定時間を経過しても次のパルスエッジが到来しないとき、ウインドへの挟み込みの有無の判断を停止する手段を具備している。
【０００８】
前記手段によれば、パルス発生器から出力されるパルスの１つのパルスエッジが到来する度ごとに設定するタイマーの設定時間をパルスの規定のパルスエッジ間隔より若干長くなるように選んでおき、パルスの１つのパルスエッジが到来し、次のパルスエッジが到来するまでのパルスエッジ間隔が規定の長さである場合、次のパルスエッジによってタイマーがリセットされるとともに次の時間の設定が行われるだけで、パワーウインド装置による挟み込みの検知が通常のように行われるが、何等かの故障や障害が発生し、パルスエッジ間隔が規定の長さよりもかなり長くなった場合、タイマーの設定時間がタイムアップされ、パワーウインド装置による挟み込みの検知が行われなくなるもので、現実にウインドへの挟み込みが発生していなくても、挟み込みが発生したとの誤った判断をすることがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態において、パワーウインド装置の挟み込み検知方法は、ウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモーターと、モーターを駆動するモーター駆動部と、モーターの回転に対応したパルスを発生するパルス発生部と、全体的な制御駆動処理を行うマイクロ制御ユニットと、ウインドの開閉を手動操作するスイッチ装置とを有し、マイクロ制御ユニットは、モーターを駆動してウインドを開閉する際にパルス発生部が発生するパルスのパルスエッジ間隔からモータートルク値を検出し、検出したモータートルク値と予設定された基準中央値及び加算値を比較し、モータートルク値が加算値を超えたときにウインドへの挟み込みを生じたものと判断し、モーターを駆動停止または逆転駆動させるものであって、マイクロ制御ユニット内にパルスのパルスエッジが到来する度ごとに新たに時間を設定するタイマーを配置し、マイクロ制御ユニットは、パルスの１つのパルスエッジが到来した後、タイマーの設定時間を経過しても次のパルスエッジが到来しないとき、ウインドへの挟み込みの有無の判断を停止するものである。
【００１０】
本発明の実施の形態において、パワーウインド装置の挟み込み検知方法は、マイクロ制御ユニットがウインドへの挟み込みの有無の判断を停止した際に、モーター駆動部を介してウインドを開く方向に移動させるものである。
【００１１】
これらの本発明の実施の形態によれば、マイクロ制御ユニット内にタイマーを配置し、ウインドの開閉時において、パルス発生器からパルスが出力されるとき、このタイマーの設定時間をパルスの１つのパルスエッジが到来する度ごとに、パルスの規定のパルスエッジ間隔より若干長くなるような時間を新たに設定するようにする。そして、マイクロ制御ユニットは、パルスの１つのパルスエッジが到来し、次のパルスエッジが到来するまでのパルスエッジ間隔が規定の長さであることをタイマーの設定時間によって検出した場合、次のパルスエッジによってタイマーをリセットし、かつ、タイマーの次の時間の設定を行うだけで、パワーウインド装置による挟み込みの検知を通常のように行う。これに対して、パルス発生器やその出力伝送経路に何等かの故障や障害が発生したことにより、マイクロ制御ユニットは、パルスエッジ間隔が規定の長さよりもかなり長くなったことをタイマーの設定時間のタイムアップによって検出した場合、直ちにパワーウインド装置による挟み込みの検知を行われないようにするもので、その結果、現実にウインドへの挟み込みが発生していない状態のとき、挟み込みが発生したとの誤った判断が行われない。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方法の一実施例が実施されるパワーウインド装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示されるように、パワーウインド装置は、スイッチ装置１と、マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）２と、モーター駆動部３と、モーター４と、パルス発生器５と、プルアップ抵抗６と、分圧抵抗器７と、パルス伝送路８とを備える。
【００１５】
また、図２（ａ）は、図１に図示のパワーウインド装置に用いられるパルス発生器のパルス発生原理構造図であり、図２（ｂ）は、モーターの駆動時に、パルス発生器から発生される２相パルスを示す波形図である。
【００１６】
図２（ａ）に示されるように、パルス発生器５は、回転体５1 と、ホール素子５2 、５3 とを備えている。
【００１７】
そして、スイッチ装置１は、個別に操作されるウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 、自動スイッチ１3 を具備する。ウインド上昇スイッチ１1 は、ウインドの上昇（閉）動作を指令するものであり、ウインド下降スイッチ１2 は、ウインドの下降（開）動作を指令するためのものであって、ウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 を操作しているときだけ、ウインドが指定された方向に移動し、ウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 の操作を停止すると、ウインドの移動も停止する。自動スイッチ１3 は、動作の自動継続を指令するものであって、自動スイッチ１3 とウインド上昇スイッチ１1 とを同時操作すると、前述のようにウインドが上昇（閉）動作を始めるが、その後、自動スイッチ１3 とウインド上昇スイッチ１1 の操作を停止しても、ウインドの上昇（閉）動作が継続され、ウインドが窓枠の最上部に達したときに停止する。また、自動スイッチ１3 とウインド下降スイッチ１2 とを同時操作すると、やはり前述のようにウインドが下降（開）動作を始めるが、その後、自動スイッチ１3 とウインド下降スイッチ１2 の操作を停止しても、ウインドの下降（開）動作が継続され、ウインドが窓枠の最下部に達したときに停止する。
【００１８】
マイクロ制御ユニット２は、制御・演算部９と、メモリ１０と、モーター駆動電圧検出部１１と、パルスエッジカウンタ１２と、タイマー１３と、第２のタイマー１４とを具備する。これらの構成要素の中で、制御・演算部９は、スイッチ装置１の操作状態に対応した制御信号を発生し、この制御信号をモーター駆動部３を介してモーター４に供給し、モーター４を回転駆動させ、同時に、モーター駆動電圧検出部１１やパルスエッジカウンタ１２から供給されるデータやメモリ１０に記憶されている記憶データに基づいて、所定のデータ処理やデータ演算等を行い、モーター駆動部３を介してモーター４の回転状態を制御する。メモリ１０は、基準中央値記憶エリア１０1 、基準許容値記憶エリア１０2 、トルクデータ加算値記憶エリア１０3 、起動キャンセル記憶エリア１０4 、移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 、総トルクデータ数記憶エリア１０6 からなる６つの記憶エリアを具備する。なお、これら６つの記憶エリア１０1 乃至１０6 への記憶内容については後述する。モーター駆動電圧検出部１１は、分圧抵抗器７の分圧点に得られる車載電源（バッテリー）電圧を表す分圧電圧の検出を行う。パルスエッジカウンタ１２は、パルス発生器５から供給された２相パルスのパルスエッジの検出を行う。タイマー１３は、制御・演算部９内で種々のデータ処理が行われる際の時間を設定したり、時間を計測するものであり、第２のタイマー１４は、パルスエッジウンタ１２にパルスエッジが到来する度ごとにリセットされ、その時点に得られる正規のパルスエッジ間隔、即ち、１つのパルスエッジが到来してから次のパルスエッジが到来までの間隔よりも若干、例えば約５０％程度長い新たな時間が設定されるものである。
【００１９】
モーター駆動部３は、制御信号反転用の２つのインバータ３1 、３2 と、モーターの回転を正転、逆転、停止のいずれかに切替設定する２つのリレー３3 、３4 と、火花発生防止用の２個のダイオード３5 、３6 とを具備し、マイクロ制御ユニット２から供給される制御信号の状態に応じて、モーター４の回転駆動を行う。
【００２０】
モーター４は、回転軸が図示されていないウインド駆動機構を介して自動車のウインドに結合されており、モーターの回転時、例えば、正方向回転時にウインドを閉じ、逆方向回転時にウインドを開く。
【００２１】
パルス発生器５は、モーター４に直接装着されているもので、図２（ａ）に示されるように、モーター４の回転軸に取り付けられ、対向円周部分にＳ極及びＮ極が着磁された回転体５1 と、この回転体５1 の円周部分の近くに、モーター４の回転時に互いに９０°位相を異にする２相パルスを発生するように配置されたホール素子５2 、５3 とを具備している。そして、モーター４が回転すると、その回転によって回転体５1 も同時回転し、図２（ｂ）に示されるように、２個のホール素子５2 、５3 が回転体５1 の着磁部分を検出し、２個のホール素子５2 、５3 からそれぞれモーター４の１回転時に１周期となる、互いに１／４周期ずれた２相パルスが出力される。
【００２２】
プルアップ抵抗６は、スイッチ装置１の出力及びマイクロ制御ユニット２の入力と、８Ｖ電源（例えば８Ｖ）との間に接続された３個の並列結合抵抗からなるもので、各ウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 、自動スイッチ１3 の非操作時にマイクロ制御ユニット２の入力に電源電圧（８Ｖ）を供給する。
【００２３】
分圧抵抗器７は、車載電源（バッテリー）と接地間に直列接続された２個の抵抗からなり、これらの抵抗の接続点がマイクロ制御ユニット２のモーター駆動電圧検出部１１に接続される。
【００２４】
パルス伝送路８は、パルス発生器５の出力と電源（例えば８Ｖ）との間に接続された２個のプルアップ抵抗と、パルス発生器５の出力と接地間に接続されたコンデンサと、パルス発生器５の出力とマイクロ制御ユニット２のパルスエッジカウンタ１２の入力との間に接続された２個の直列抵抗とからなり、パルス発生器５から出力された２相パルスをパルスエッジカウンタ１２に伝送する。
【００２５】
モーター４が回転し、ウインドの開閉動作が行われているとき、パルス発生器５で発生された２相パルスは、パルス伝送路８を介してマイクロ制御ユニット２に供給される。このとき、パルスエッジカウンタ１２は、２相パルスのそれぞれのパルスエッジ（立上り及び立下り）を検出し、パルスエッジが到来する度にエッジ検出信号を制御・演算部９に供給する。制御・演算部９は、パルスエッジ検出信号の供給タイミングをタイマー１３でカウントし、１つのパルスエッジ検出信号とそれに続く１つのパルスエッジ検出信号との到来時間間隔（以降、これをパルスエッジ間隔データという）を測定する。なお、このパルスエッジ間隔データは、モーター４が１／４回転する度に１つ得られるものである。
【００２６】
ところで、図１に図示のパワーウインド装置においては、ウインドへの挟み込みの有無を検知するため、その検出パラメータ値としてウインド開閉時のモータートルク値を用いており、このモータートルク値は前述のパルスエッジ間隔データから計算によって求められる。また、このモータートルク値は、実際にはウインドの重量やウインドとサッシの間の摩擦力等を含んでいる。また、図１に図示のパワーウインド装置は、ウインドの全移動領域（全開位置と全閉位置との間の有効移動領域）を、パルスエッジ間隔データの到来毎にカウントされるカウント数に基づいて複数に分割した移動領域が設定されており、各移動領域に対して、予設定された基準中央値及び基準許容値が設定されている。
【００２７】
図３は、図１に図示のパワーウインド装置におけるウインドの全移動領域を３６の移動領域に分割した場合の、各移動領域にそれぞれ設定されたモータートルク値の基準中央値及び基準許容値の一例を示す特性図である。
【００２８】
図３において、縦軸はモータートルクを示し、横軸はウインドが全開位置から全閉位置に向かって移動したとき、パルスエッジ間隔データの到来毎にカウントしたカウント数を示す。そして、下側の階段状特性（Ｓ）はモータートルクの基準中央値、上側の階段状特性（Ａ）はモータートルクの基準値（基準中央値＋基準許容値）であり、実線（Ｍ）はウインドへの物体の挟み込みがない場合のモータートルクの経緯曲線、一点鎖線（Ｈ）はウインドへの物体の挟み込みがあった場合のモータートルクの経緯曲線である。
【００２９】
ここで、図３に示されたモータートルクの基準中央値は、ウインドへの実質的な挟み込みがないときのウインドの移動に必要とされるモータートルク値であって、挟み込みがないときに計測されたモータートルク値に基づいて決定され、ウインドが移動する度ごとに、それまでの基準中央値が新たな基準中央値に更新される、いわゆる学習されるものである。また、モータートルクは、後述するように、パルスエッジ間隔データやモーター駆動電圧から算出されるものであるが、パルスエッジ間隔データは、モーター４が１／４回転する度に１つ得られ、ウインドが全開位置から全閉位置までの範囲を移動した際、即ち、３６の移動領域を移動した際に、それぞれの移動領域で３２のパルスエッジ間隔データが得られることから、全体で約１２００のパルスエッジ間隔データが得られ、従って同数のモータートルクのデータが得られることになる。
【００３０】
また、図３に示されたモータートルクの基準許容値は、移動領域の位置に係りなく、一定値であって、一般には、規格等により決められるもので、ウインドに挟み込みが生じた時の挟み込み物体に印加可能な最大許容力をモータートルクに換算した値か、その値に何等かの補正を加えた値が用いられる。基準値は基準中央値に基準許容値を加えたもので、挟み込みの判断は、この値と現在のモータートルク値とを比較することによって行われる。
【００３１】
ここで、図１に図示されたパワーウインド装置においては、概略、次のような動作が実行される。
【００３２】
スイッチ装置１の中の１つのスイッチ、例えば、ウインド上昇スイッチ１1 を操作すると、ウインド上昇スイッチ１1 に接続されたマイクロ制御ユニット２の入力が８Ｖ電位から接地電位に変化する。このとき、マイクロ制御ユニット２の制御・演算部９は、入力された接地電位に応答してモーター制御部３にモーター４を正方向回転させる制御信号を供給し、モーター制御部３は、制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４を正方向回転させる。モーター４が正方向に回転すると、モーター４に連結されたウインド駆動機構を介してウインドを閉じる方向に移動させる。また、モーター４の回転により、モーター４に取り付けられたパルス発生器５が２相パルスを発生し、発生した２相パルスがパルス伝送路８を介してマイクロ制御ユニット２のパルスエッジカウンタ１２に供給される。
【００３３】
ウインド上昇スイッチ１1 の操作を停止すると、ウインド上昇スイッチ１1 に接続されたマイクロ制御ユニット２の入力が接地電位から８Ｖ電位に変化する。このとき、制御・演算部９は、入力された８Ｖ電位に応答してモーター制御部３にモーター４の回転を停止する制御信号を供給し、モーター制御部３は、この制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４への電源の供給を止め、モーター４の回転を停止させる。モーター４の回転が停止すると、モーター４に連結されたウインド駆動機構の動作が停止し、ウインドが現在の位置で移動を停止する。また、モーター４の回転が停止すると、モーター４に取り付けられたパルス発生器５も２相波パルスの発生を停止し、パルスエッジカウンタ１２に２相パルスが供給されなくなる。
【００３４】
次に、スイッチ装置１中の他のスイッチ、例えば、ウインド下降スイッチ１2 を操作すると、前述の場合と同様に、ウインド下降スイッチ１2 に接続されたマイクロ制御ユニット２の入力が接地電位に変化する。このとき、マイクロ制御ユニット２の制御・演算部９は、入力された接地電位に応答してモーター制御部３にモーター４を逆方向に回転させる制御信号を供給し、モーター制御部３は、この制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４を逆方向に回転させる。モーター４が逆方向に回転すると、モーター４に連結された駆動機構を介してウインドを開く方向に移動させる。この場合においても、モーター４が回転すると、モーター４に取り付けられたパルス発生器５が２相パルスを発生し、発生した２相パルスがパルス伝送路８を介してパルスエッジカウンタ１２に供給される。
【００３５】
その後、ウインド下降スイッチ１2 の操作を停止すると、ウインド下降スイッチ１2 に接続されたマイクロ制御ユニット２の入力が接地電位から８Ｖ電位に変化する。このとき、制御・演算部９は、入力された８Ｖ電位に応答してモーター制御部３にモーター４の回転を停止する制御信号を供給し、モーター制御部３は、この制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４への電源の供給を止め、モーター４の回転を停止させる。モーター４の回転が停止すると、モーター４に連結されたウインド駆動機構の動作が停止し、ウインドが現在の位置で移動を停止する。また、モーター４の回転が停止すると、モーター４に取り付けられたパルス発生器５も２相波パルスの発生を停止し、パルスエッジカウンタ１２に２相パルスが供給されなくなる。
【００３６】
さらに、ウインド上昇スイッチ１1 と自動スイッチ１3 とを同時操作した場合、ウインド下降スイッチ１2 と自動スイッチ１3 とを同時操作した場合の各動作についても、前述の各動作とほぼ同じ動作が行われるか、または、前述の各動作に準じた動作が行われる。
【００３７】
次いで、図４及び図５は、図１に図示されたパワーウインド装置の前述のような動作時において、ウインドへの挟み込みの検知を含む詳細な動作経緯を示すフローチャートである。
【００３８】
図４及び図５に図示されたフローチャートを用いて、図１に図示されたパワーウインド装置の詳細な動作経緯について説明すると、次の通りである。
【００３９】
まず、ステップＳ１において、マイクロ制御ユニット２の制御・演算部９は、スイッチ装置１の中のウインド上昇スイッチ１1 、ウインド下降スイッチ１2 、自動スイッチ１3 の中のいずれかが操作（押圧）されたか否かを判断する。そして、いずれかのスイッチ１1 、１2 、１3 が操作されたと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２に移行し、一方、いずれのスイッチ１1 、１2 、１3 も操作されていないと判断した（Ｎ）ときは、このステップＳ１の動作が繰り返し実行される。
【００４０】
次に、ステップＳ２において、制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２のカウンタ内容を廃棄し、初期化する。
【００４１】
次いで、ステップＳ３において、制御・演算部９は、第２タイマー１４に初期時間を設定する。この初期時間は、その後に第２タイマー１４に設定される時間よりもかなり長いものである。
【００４２】
続く、ステップＳ４において、制御・演算部９は、モーター駆動部３を介してモーター４を駆動し、モーター４を起動開始させる。
【００４３】
続いて、ステップＳ５において、制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２においてパルス発生器５から供給された２相パルスの最初のパルスエッジを検出したか否かを判断する。そして、最初のパルスエッジを検出したと判断した（Ｙ）ときは、タイマー１３による計時を開始して次のステップＳ６に移行し、一方、最初のパルスエッジを未だ検出していないと判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ２４に移行する。
【００４４】
このステップＳ５は、スイッチ１が押された後で、モーター４が回転を開始したか否かを最初のパルスエッジの検出によって確認するステップであって、最初のパルスエッジが確認されればモーター４が正常に回転を開始したものと判断できる。
【００４５】
次に、ステップＳ６において、制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２においてパルス発生器５から供給された２相パルスの次のパルスエッジを検出したか否かを判断する。そして、次のパルスエッジを検出したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ７に移行し、一方、次のパルスエッジを未だ検出していないと判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ２９に移行する。
【００４６】
このステップＳ６は、モーター４が回転を継続していることを次のパルスエッジの検出によって確認するステップであって、次のパルスエッジが確認されればモーター４が回転を継続しているものと判断できる。
【００４７】
続く、ステップＳ７において、制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２がパルスエッジの検出を行った際に、タイマー１３のカウントによって先のパルスエッジとその今度のパルスエッジとのパルスエッジ間隔を表すパルスエッジ間隔データを取得する。
【００４８】
続いて、ステップＳ８において、制御・演算部９は、ステップＳ７で求めたパルスエッジ間隔の倍数値、例えばパルスエッジ間隔の１．５倍数値を算出する。
【００４９】
続く、ステップＳ９において、制御・演算部９は、１つのパルスエッジを検出する度ごとに、直ちに第２のタイマーにステップＳ８で算出した直前のパルスエッジ間隔の１．５倍数値に相当する時間を設定する。
【００５０】
次に、ステップＳ１０において、制御・演算部９は、取得したパルスエッジ間隔データが規定時間（例えば、３．５ｍｓｅｃ）以上のものであるか否か、即ち、正規のパルスエッジ間隔データであるかまたはノイズであるかを判断する。そして、パルスエッジ間隔データが規定時間以上のものであると判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ１１に移行し、エッジ間隔データが規定時間を満していない、即ち、ノイズであると判断した（Ｎ）ときは、ステップＳ６に戻り、ステップＳ６以降の動作が繰り返し実行される。なお、この判断において、パルスエッジ間隔データにノイズが重畳加算されている場合は、正規のパルスエッジ間隔データであると判断している。
【００５１】
次いで、ステップＳ１１において、制御・演算部９は、モーター駆動電圧検出部１１において分圧抵抗器７で検出した分圧電圧をモーター駆動電圧Ｅとして取得する。
【００５２】
続く、ステップＳ１２において、制御・演算部９は、取得したモーター駆動電圧Ｅとパルスエッジ間隔データＰｗとを用いて演算を行い、モータートルクＴｃを算出する。この場合、モータートルクＴｃは、次式（１）に基づいて算出される。即ち、
【００５３】
【数１】
続いて、ステップＳ１３において、制御・演算部９は、モーター４の起動時の動作が終了したか否か、即ち、起動時キャンセルが終了したか否かを判断する。そして、起動時の動作が終了したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ１４に移行し、一方、起動時の動作が未だ終了していないと判断した（Ｎ）ときは、前のステップＳ１８に移行する。
【００５５】
ここで、モーター４の起動時の動作が終了したか否かを判断する理由は、モーター４の起動時に、モーター４の内部トルクが極大の状態から定常状態に変化する段階であることから、このとき計測されたモータートルク値に基づいて挟み込みを判断してしまうと、大きなモータートルク値の計測によって、ウインドに挟み込みが生じたものとの誤判断を生じる結果になるためであり、また、この大きなモータートルク値を基準中央値の更新のために用いると、新たな基準中央値が実態に合わない誤った値に設定されることがあるためである。
【００５６】
この場合、モーター４の起動時の動作が終了したか否かの判断は、最初のパルスエッジを検出してから所定回数のパルスエッジを検出するまでの期間に基づいて行われるもので、モーター４の起動時の動作が終了していない場合、メモリ１０の起動キャンセル記憶エリア１０4 にその旨が記憶される。
【００５７】
次に、ステップＳ１４において、制御・演算部９は、ステップＳ１２で算出したモータートルクと基準中央値及び基準許容値を加算した基準値とを比較する。この場合、基準中央値は、ウインドの全移動領域毎に予め設定されている値であって、メモリ１０の基準中央値記憶エリア１０1 に記憶されており、また、基準許容値は、ウインドの全移動領域に、移動領域に係わりなく予め設定されている一定値であって、メモリ１０の基準許容値記憶エリア１０2 に記憶されている。
【００５８】
次いで、ステップＳ１５において、制御・演算部９は、ステップＳ１４で比較したモータートルクと基準値との間で、モータートルクが基準値よりも小さいか否かを判断する。そして、モータートルクが基準値よりも小さいと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ１６に移行し、一方、モータートルクが基準値よりも小さくないと判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ３３に移行する。
【００５９】
このステップＳ１５において、モータートルクの増加が検知された場合には、挟み込みが発生した可能性があるので、ステップＳ３３以降においてさらに検討が加えられる。
【００６０】
続く、ステップＳ１６において、制御・演算部９は、ウインドが移動中の移動領域において検出した全モータートルク値の加算値を得るために、モータートルクのデータをメモリ１０のトルクデータ加算値記憶エリア１０3 に加算して記憶する。
【００６１】
続いて、ステップＳ１７において、制御・演算部９は、ウインドが移動中の移動領域において検出したモータートルク数をカウントするために、メモリ１０の移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 に記憶された移動領域内トルクデータ数に１を加算して記憶する。
【００６２】
次に、ステップＳ１８において、制御・演算部９は、ウインドの全開位置から現在ウインドが移動している移動領域までの間で得られる全モータートルク値の総数をカウントするために、メモリ１０の総トルクデータ数記憶エリア１０6 に記憶された総トルクデータ数に１を加算して記憶する。
【００６３】
次いで、ステップＳ１９において、制御・演算部９は、総トルクデータ数記憶エリア１０6 に記憶されている総トルクデータ数に基づいてウインドの現在の移動領域を判断する。
【００６４】
続く、ステップＳ２０において、制御・演算部９は、ステップＳ１９の判断に基づいて、ウインドの現在の移動領域が１つの移動領域から次の移動領域に移動したか否かを判断する。そして、ウインドの移動領域が次の移動領域に移動したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２１に移行し、一方、ウインドの移動領域が未だ次の移動領域に移動していないと判断した（Ｎ）ときは、前のステップＳ６に戻り、ステップＳ６以降の動作が繰り返し実行される。
【００６５】
続いて、ステップＳ２１において、制御・演算部９は、直前の移動領域で得られたモータートルク値に基づいて、直前の移動領域に新たな基準中央値を設定する。この新たな基準中央値の設定は、得られた各モータートルクの平均値を用いて行うもので、メモリ１０のトルクデータ加算値記憶エリア１０3 に記憶されているトルクデータ加算値を呼出し、移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 に記憶されている移動領域内トルクデータ数を呼出して、呼出したトルクデータ加算値を呼出した移動領域内トルクデータ数で除算することによって行われる。
【００６６】
次に、ステップＳ２２において、制御・演算部９は、ステップＳ２２において新たに設定した基準中央値を、メモリ１０内の基準中央値記憶エリア１０1 にそれまで書き込まれていた基準中央値に代えて書き込む。
【００６７】
次いで、ステップＳ２３において、制御・演算部９は、モータートルク値の平均値を求めるために用いたメモリ１０内のトルクデータ加算値記憶エリア１０3 と移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 を初期化する。この初期化が行われるた後、前のステップＳ６に戻り、再び、ステップＳ６以降の動作が繰り返し実行される。
【００６８】
ここで、ステップＳ１３乃至ステップＳ２３は、基準中央値の学習更新のためのステップである。
【００６９】
このようなフローチャートにおける繰り返しの動作は、ウインド上昇スイッチ１1 またはウインド下降スイッチ１2 等の操作によってモーター４の駆動が停止され、ウインドの移動が停止するまで行われるか、または、後述するステップＳ２５において、ウインドの挟み込みが検知され、それによりモーター４の駆動が停止され、ウインドの移動が停止するようなるかもしくはモーター４が反対方向へ回転駆動され、ウインドの移動が逆方向になるようになるまで行われる。
【００７０】
以下のステップＳ２４乃至ステップＳ２８は、スイッチ１が押された直後の装置の故障または挟み込みの発生を検出するステップであって、スイッチ１が押されてから第２のタイマー１４に設定された所定時間内にモーター４の回転が開始されるか否かを監視し、所定時間内に開始されなかった場合に、ウインドが全開または全閉状態、即ち、これ以上ウインドの移動が不可能な状態であることを確認し、ウインドが全開または全閉状態でないとき、パワーウインド装置に何等かの故障が発生した、まはた挟み込みが発生していると判断して処理を行うステップである。ここで、パワーウインド装置の故障の種類としては、モーター駆動部３の故障によってモーター４の回転しないこと、パルス発生部５またはパルス伝送路８に故障が生じたこと等である。
【００７１】
ステップＳ２４において、制御・演算部９は、最初のパルスエッジを検出した後、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過したか否かを判断する。そして、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２５に移行し、一方、第２のタイマー１４に設定されている時間が未だ経過していないと判断した（Ｎ）ときは、前のステップＳ５に戻り、ステップＳ５以降の動作が繰り返し実行される。
【００７２】
次に、ステップＳ２５において、制御・演算部９は、ウインドが全部閉じた位置（全閉位置）または全部開いた位置（全開位置）にあるか否かを判断する。そして、ウインドが全閉位置または全開位置にあると判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２６に移行し、一方、ウインドが全閉位置または全開位置以外の位置であると判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ２８に移行する。
【００７３】
次いで、ステップＳ２６において、制御・演算部９は、ウインドが全閉位置または全開位置にある場合に、モーター駆動部３に駆動停止信号を供給し、モーター４の駆動を停止させる。
【００７４】
モーター駆動停止動作に続いて、ステップＳ２７において、制御・演算部９は、第２のタイマー１４の計時動作を停止させ、この一連の動作を終了させる。
【００７５】
また、ステップＳ２８において、制御・演算部９は、ウインドが全閉位置または全開位置以外の位置である場合に、モーター駆動部３に駆動信号を供給し、ウインドを開く方向にモーター４を駆動する。
【００７６】
以下のステップＳ２９乃至ステップＳ３４は、ウインドが移動中の装置の故障を検出し、処理を行うステップである。
【００７７】
ステップＳ２９において、制御・演算部９は、次のパルスエッジが未だ検出されない場合に、最初のパルスエッジを検出した後、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過したか否かを判断する。そして、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ３０に移行し、一方、第２のタイマー１４に設定されている時間が未だ経過していないと判断した（Ｎ）ときは、前のステップＳ６に戻り、ステップＳ６以降の動作が繰り返し実行される。
【００７８】
次に、ステップＳ３０において、制御・演算部９は、ウインドが全部閉じた位置（全閉位置）または全部開いた位置（全開位置）にあるか否かを判断する。そして、ウインドが全閉位置または全開位置以外の位置であると判断した（Ｎ）ときは、次のステップＳ３１に移行し、一方、ウインドが全閉位置または全開位置にあると判断した（Ｙ）ときは、他のステップＳ３３に移行する。
【００７９】
続く、ステップＳ３１において、制御・演算部９は、パルス発生部５またはパルス供給経路に何等かの故障または障害が発生したものと見做し、以後、ウインドの挟み込みの検知機能を停止させる。
【００８０】
続いて、ステップＳ３２において、制御・演算部９は、既にウインドへの挟み込みが発生している場合もあると想定し、モーター駆動部３に短時間、例えば５００ｍｓｅｃだけ駆動信号を供給し、ウインドを開く方向にモーター４を駆動する。
【００８１】
ステップＳ３１において挟み込みの検知が停止したとき、自動車の運転者に対して、パワーウインド装置の挟み込み検知部に異常が発生したこと、及び、以後パワーウインド装置が挟み込みの検知を停止することを適切な手段で報知する。その報知手段の例にはダッシュパネル部に組み込んだ警告灯が用いられる。警告灯による警告があった場合、運転者は、警告に従い故障箇所を修理することになり、故障箇所修理が終わるまでの間は、ウインドの開閉を行う際に挟み込みの検知が停止していることを念頭におき、目視により安全性を確認しながらスイッチ１を操作する必要がある。
【００８２】
また、他のステップＳ３３において、制御・演算部９は、モータトルクが加算値を超えている場合に、ウインドが全部閉じた位置（全閉位置）にあるか否かを判断する。そして、ウインドが全閉位置にあると判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ３４に移行し、一方、ウインドが全閉位置以外の位置であると判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ３５に移行する。
【００８３】
次に、ステップＳ３４において、制御・演算部９は、ウインドへの挟み込みが生じていないと見做し、モーター駆動部３に駆動停止信号を供給し、モーター４の駆動を停止させる。
【００８４】
また、ステップＳ３５において、制御・演算部９は、既にウインドへの挟み込みが発生している場合もあると想定し、モーター駆動部３に駆動信号を供給してウインドを開く方向にモーター４を駆動し、この一連の動作を終了させる。
【００８５】
このように、本実施例のパワーウインド装置の挟み込み検知方法によれば、図４及び図５に図示されたフローチャートに従った動作が行われ、その際にウインドが全開位置から全閉位置まで移動し、その移動時にウインドへの挟み込みを生じなかった場合、モータートルク値として図３の実線（Ｍ）に示すような特性が得られ、ウインドの全移動領域において、モータートルク値が各移動領域に設定された基準値（基準中央値と基準許容値との加算値）を超えることはない。
【００８６】
これに対して、ウインドが全開位置から全閉位置方向に移動し、その移動時にウインドへの挟み込みを生じた場合、モータートルク値として図３の一点鎖線（Ｈ）に示すような特性が得られ、挟み込みを生じた移動領域におけるモータートルク値がその移動領域に設定された基準値（基準中央値と基準許容値との加算値）を超えるようになる。このとき、制御・演算部９は、モーター制御部３に制御信号を供給して、２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４の回転を停止させてウインドの移動を停止させるか、または、モーター４の回転をそれまでの回転方向と逆の方向に回転させてウインドの移動をそれまでの方向と逆の方向に移動させ、ウインドに挟み込まれた物体を損傷から保護するように動作する。
【００８７】
また、本実施例のパワーウインド装置の挟み込み検知方法によれば、図４及び図５に図示されたフローチャートに従った動作時に、パルス発生部５またはパルス供給経路に何等かの故障または障害が発生し、パルスエッジ間隔が規定のパルスエッジ間隔よりも大きくなったとき、制御・演算部９は、直ちにウインドの挟み込みの検知機能を停止させるので、ウインドへの挟み込みが発生していない場合に挟み込みの発生が検知されるというような誤判断が行われることはない。
【００８８】
次いで、図６は、図１に図示のパワーウインド装置において、２相パルスと第２のタイマーの時間設定状態の一例を示す説明図である。
【００８９】
図６において、横軸は時間であり、上段の波形はパルス発生部５が出力する２相パルスを示し、下段の横線は第２のタイマー１４の設定時間を示す。
【００９０】
ここで、図６の説明図を用いて、２相パルスの供給状態と第２のタイマーの時間設定状態との関係を説明する。
【００９１】
まず、時間ｔ0 は第２のタイマー１４がセットされ時点であって、同時に、モーター４が起動され、パルス発生部５が能動状態になる。このとき、第２のタイマー１４は、比較的長い時間、例えば時間ｔ0 から後述する時間ｔ3 を超える時間ＴＢが設定される。これはモーター４の起動が比較的ゆっくりと行われるため、最初のパルスが発生されるまでの時間が長いからである。
【００９２】
次に、時間ｔ1 になると、２相パルスの中のＡ相パルスが立上がり、最初のパルスエッジが到来する。このパルスエッジの検出はフローチャートのステップＳ６で行われる。
【００９３】
次いで、時間ｔ1 から時間Ｔ１を経た時間ｔ2 になると、２相パルスの中のＢ相パルスが立上がり、次のパルスエッジが到来し、フローチャートのステップＳ６で検出される。このとき、ステップＳ７において、第２のタイマー１４は、時間Ｔ１の１．５倍の時間（Ｔ１×１．５）が設定される。
【００９４】
続いて、時間ｔ2 から時間Ｔ２を経た時間ｔ3 になると、２相パルスの中のＡ相パルスが立下がり、次（３番目）のパルスエッジが到来する。このとき、第２のタイマー１４は、時間Ｔ２の１．５倍の時間（Ｔ２×１．５）が設定される。
【００９５】
以下同様にして、時間ｔ11になると、２相パルスの中のＡ相パルスが立下がり、パルスエッジが到来する。このとき、第２のタイマー１４は、時間Ｔ１０（ここで、Ｔ１０は時間ｔ１０から時間ｔ11までの時間）の１．５倍の時間（Ｔ１０×１．５）が設定される。
【００９６】
次いで、時間ｔ11から時間Ｔ１１を経た時間ｔ12になると、２相パルスの中のＢ相パルスが立下がり、パルスエッジが到来する。このとき、第２のタイマー１４は、時間Ｔ１１の１．５倍の時間（Ｔ１１×１．５）が設定される。
【００９７】
続いて、時間ｔ12から時間Ｔ１２を経た時間ｔ13になると、２相パルスの中のＡ相パルスが立上がり、パルスエッジが到来する。このとき、第２のタイマー１４は、時間Ｔ１２の１．５倍の時間（Ｔ１２×１．５）が設定される。
【００９８】
図６の説明図から明らかなように、第２のタイマー１４に設定される時間は、１つ前に到来したパルスエッジと今回到来したパルスエッジとの時間間隔を１．５倍したものが設定されるもので、モーター４が起動された直後のように、２相パルスのパルスエッジの到来間隔が比較的長いときは、第２のタイマー１４に設定される時間も長くなっており、定常時のように、２相パルスのパルスエッジの到来間隔が比較的短いときは、第２のタイマー１４に設定される時間も短くなっている。
【００９９】
そして、パルス発生部５の動作及び２相パルスのパルス伝送路８がともに正常である場合は、１つのパルスエッジが到来してから次のパルスエッジが到来するまでの間隔、即ち、パルスエッジ間隔は第２のタイマー１４に設定される時間よりも短いので、パルスエッジ間隔内に第２のタイマー１４の設定時間が経過してしまうことはなく、本実施例に用いられるパワーウインド装置は、正常にウインドの挟み込みの検知を行う。
【０１００】
これに対して、パルス発生部５の動作及び２相パルスのパルス伝送路８のいずれかが異常になったとき、例えば、時間Ｔ１２が経過する間に、Ｂ相パルス側に何等かの障害が発生してパルスエッジが到来しなくなったとすると、時間ｔ13から時間（Ｔ１２×１．５）を経た後、即ち、Ａ相パルスの立上がりによるパルスエッジが到来してからＡ相パルスの立下がりによるパルスエッジが到来するまでのパルスエッジ間隔内に、第２のタイマー１４に設定されている時間が経過してしまうようになる。このとき、制御・演算部９は、第２のタイマー１４の設定時間の経過を検知すると、直ちにウインドの挟み込み検知機能を停止させ、以後、本実施例に用いられるパワーウインド装置は、ウインドの挟み込みの検知を行わなくなる。
【０１０１】
なお、図６に図示された例においては、２相パルスにおけるＢ相パルスのパルスエッジが到来しなくなった場合を示すものであるが、２相パルスにおけるＡ相パルスのパルスエッジが到来しなくなった場合も同様であり、２相パルスにおけるＡ相パルス及びＢ相パルスのパルスエッジが到来しなくなった場合も同様である。
【０１０２】
また、図６に図示された例においては、第２のタイマー１４に設定される時間を、１つ前に到来したパルスエッジと今回到来したパルスエッジとの時間間隔の１．５倍に選んでいるが、この倍数は必ずしも１．５倍でなくてもよいもので、１．２倍乃至１．８倍の範囲内であれば、任意の倍数に選んでもよい。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、マイクロ制御ユニット内にタイマーを配置し、ウインドの開閉時に、パルス発生器から２相パルスが出力されるとき、このタイマーの設定時間を２相パルスの１つのパルスエッジが到来する度ごとに、２相パルスの規定のパルスエッジ間隔より若干長くなるような時間を新たに設定するようにしているもので、マイクロ制御ユニットは、２相パルスの１つのパルスエッジが到来し、次のパルスエッジが到来するまでのパルスエッジ間隔が規定の長さであることをタイマーの設定時間によって検出した場合、次のパルスエッジによってタイマーをリセットし、かつ、タイマーの次の時間の設定を行うだけで、パワーウインド装置による挟み込みの検知を通常のように行うことができ、一方、パルス発生器やその出力伝送系に何等かの故障や障害が発生したことによって、マイクロ制御ユニットは、パルスエッジ間隔が規定の長さよりもかなり長くなったことをタイマーの設定時間のタイムアップによって検出した場合、直ちにパワーウインド装置による挟み込みの検知を行われないようにしているので、現実にウインドへの挟み込みが発生していない状態のとき、挟み込みが発生したとの誤った判断が行われるのを回避できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方法の一実施例が実施されるパワーウインド装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に図示のパワーウインド装置に用いられるパルス発生器のパルス発生原理構造図及びパルス発生器から発生される２相パルスを示す波形図である。
【図３】図１に図示のパワーウインド装置におけるウインドの全移動領域を３６の移動領域に分割した場合の各移動領域にそれぞれ設定されたモータートルク値の基準中央値及び基準許容値の一例を示す特性図である。
【図４】図１に図示されたパワーウインド装置の動作時におけるウインドへの挟み込みの検知を含む詳細な動作経緯を示すフローチャートの一部である。
【図５】図１に図示されたパワーウインド装置の動作時におけるウインドへの挟み込みの検知を含む詳細な動作経緯を示すフローチャートの残りの一部である。
【図６】図１に図示のパワーウインド装置において、２相パルスと第２のタイマーの時間設定状態の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ スイッチ装置
１1 ウインド上昇スイッチ
１2 ウインド下降スイッチ
１3 自動スイッチ
２ マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）
３ モーター駆動部
３1 、３2 インバータ
３3 、３4 リレー
３5 、３6 ダイオード
４ モーター
５ パルス発生器
６ プルアップ抵抗
７ 分圧抵抗器
８ パルス伝送路
９ 制御・演算部
１０ メモリ
１０1 基準中央値記憶エリア
１０2 基準許容値記憶エリア
１０3 トルクデータ加算値記憶エリア
１０4 起動キャンセル記憶エリア
１０5 分割移動領域内トルクデータ数記憶エリア
１０6 総トルクデータ数記憶エリア
１１ モーター駆動電圧検出部
１２ パルスエッジカウンタ
１３ タイマー
１４ 第２のタイマー
Claims (2)
- ウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモーターと、前記モーターを駆動するモーター駆動部と、前記モーターの回転に対応したパルスを発生するパルス発生部と、全体的な制御駆動処理を行うマイクロ制御ユニットと、前記ウインドの開閉を手動操作するスイッチ装置とを有し、前記マイクロ制御ユニットは、前記モーターを駆動して前記ウインドを開閉する際に前記パルス発生部が発生するパルスのパルスエッジ間隔からモータートルク値を検出し、前記検出したモータートルク値と予設定された加算値とを比較し、前記モータートルク値が前記加算値を超えたときにウインドへの挟み込みを生じたものと判断し、前記モーターを駆動停止または逆転駆動させるパワーウインド装置の挟み込み検知方法であって、前記マイクロ制御ユニット内に前記パルスのパルスエッジが到来する度ごとに新たに時間を設定するタイマーを配置し、前記マイクロ制御ユニットは、前記パルスの１つのパルスエッジが到来した後、前記タイマーの設定時間を経過しても次のパルスエッジが到来しないとき、前記ウインドへの挟み込みの有無の判断を停止することを特徴とするパワーウインド装置の挟み込み検知方法。
- 前記マイクロ制御ユニットは、前記ウインドへの挟み込みの有無の判断を停止する際に、前記モーター駆動部を介して前記ウインドを開方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のパワーウインド装置の挟み込み検知方法。
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