JP3730795B2 - 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の２相パルスの供給が停止した際にも、正規のパルスエッジ間隔を検出できないことに伴う誤動作が発生せず、かつ被挟み込み物に過大な挟み込み力が作用しない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は、操作スイッチ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記憶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】
前記のパワーウインド装置は、パルス発生器から出力されるパルスのパルスエッジを検出した後に挟み込みの有無を判定するので、ウインドに高剛性のものが挟み込まれてモーターが急激にロックした場合には、パルス発生器からマイクロ制御ユニットに至るパルス信号の伝送系に異常がなくともパルス発生器からの出力パルスのパルスエッジをマイクロ制御ユニットが検出できない状態になり、したがって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に、被挟み込み物に基準値（基準中央値に予め設定された基準許容値を加算した値）を超える挟み込み力が作用するという不都合がある。
【０００６】
さらに、前記のパワーウインド装置は、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不都合が生じ、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において、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不都合が生じる。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するもので、その課題は、基準値を超える挟み込み力が被挟み込み物に作用することがなく、かつパルス発生器が出力するパルスのパルスエッジ間隔が得られないときにも誤動作を発生することがない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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、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特性値、例えばモータートルク値を算出し、当該モーター特性値が予じめ設定された基準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て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、前記パルスのパルスエッジが到来する度ごとにその時点における前記基準値からそれに相当する挟み込み判定時間を求めて前記タイマーの設定時間を更新し、前記パルスの１つのパルスエッジが到来した後、前記タイマーに設定された挟み込み判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があったと判断して前記モーターを駆動停止または逆転駆動させるという構成にした。
【０００９】
前記構成によれば、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マイクロ制御ユニット内に配置されたタイマーに基準値から換算された挟み込み判定時間を設定するので、例えばウインドに高剛性のものが挟み込まれてモーターが急激にロックし、マイクロ制御ユニットに次のパルスエッジが到来しない状態になった場合にも、前記タイマーに設定された挟み込み判定時間の経過時、即ち、被挟み込み物にモーター特性値の基準値に相当する外力が作用した時点でモーターが駆動停止または逆転駆動されるので、被挟み込み物にモーター特性値の基準値に相当する以上の外力が作用することがない。
【００１０】
また、基準値から換算される挟み込み判定時間は、挟み込みがない状態においては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より若干長くなるので、１つのパルスエッジが到来し、挟み込み時間が設定された後、挟み込み判定時間内に次のパルスエッジが到来した場合には、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挟み込み判定時間の設定が行われ、パワーウインド装置による挟み込みの検知が連続して行われる。
【００１１】
また、パルス発生器からマイクロ制御ユニットに至るパルス信号の伝送系に何等かの故障や障害が発生し、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、あるいは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においても、タイマーの設定時間がタイムアップされ、ウインドへの挟み込みの有無の判断を停止してモーターを駆動停止または逆転駆動させるので、誤った判断をするといった不都合を生じることがない。
【００１２】
なお、前記挟み込み判定時間は、モーター特性値がモータートルク値である場合、下記の換算式によって得ることができる。
【００１３】
ＴA ＝Ｋｔ・Ｋｅ／｛（Ｋｔ・Ｅ）−Ｒｍ・Ａ｝
但し、ＴA は挟み込み判定時間、
Ｋｔはモータートルク定数、
Ｋｅはモーター発電定数
Ｅはモーター駆動電圧
Ｒｍはモーター巻線抵抗
Ａは基準値。
【００１４】
また、上式中のモーター駆動電圧Ｅは、マイクロ制御ユニットにパルス発生器から出力されたパルスのパルスエッジが到来する度ごとに測定することもできるし、必要に応じて間欠的に測定することもできるが、演算の精度を高めるため、マイクロ制御ユニットに各パルスエッジが到来する度ごとに測定することが特に好ましい。
【００１５】
さらに、モータトルクの基準中央値はマイクロ制御ユニットにて検出されるモーター駆動電圧より求められ、挟み込み判定時におけるモータトルクの基準値は前記基準中央値に予め定められた基準許容値を加算することによって求められるが、基準値の演算を容易化するため、マイクロ制御ユニットは、メモリの基準中央値記憶エリアに記憶される基準中央値を演算ごとに学習更新することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態例に係るパワーウインド装置の挟み込み検知方法が実行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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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 、ｋ１テーブル記憶エリア１０7 及びｋ２テーブル記憶エリア１０8 からなる８つの記憶エリアを具備する。なお、これら８つの記憶エリア１０1 乃至１０8 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、パルスエッジ到来のタイミングを計測したり、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設定や時間計測をしたりするものであり、第２のタイマー１４は、パルスエッジカウンタ１２にパルスエッジが到来する度ごとにリセットされ、その時点における基準値、即ちウインドに挟み込みが発生したか否かの判定基準となるモータートルク値から換算される挟み込み判定時間を設定するものである。
【００２３】
ここに、挟み込み判定時間をＴA 、モータートルク定数をＫｔ、モーター発電定数をＫｅ、モーター駆動電圧をＥ、モーター巻線抵抗をＲｍ、基準値をＡとしたとき、挟み込み判定時間ＴA は、
ＴA ＝Ｋｔ・Ｋｅ／｛（Ｋｔ・Ｅ）−Ｒｍ・Ａ｝ ・・・・・（１）
なる式で換算できる。
【００２４】
以下、当該（１）式の算出フローについて説明する。
【００２５】
まず、モータートルクをＴｃ、モータートルク定数をＫｔ、モーター発電定数をＫｅ、モーター駆動電圧をＥ、モーター巻線抵抗をＲｍ、パルス発生器５から出力されるパルスのエッジ間隔をＰｗとしたとき、モータートルクＴｃは、 Ｔｃ＝（Ｋｔ／Ｒｍ）・｛Ｅ−（Ｋｅ／Ｐｗ）｝ ・・・・・（２）
で表され、モータートルクＴｃはパルスのエッジ間隔Ｐｗの関数となる。
【００２６】
基準値Ａ（パラメータはモータートルク値）と挟み込み判定時間ＴA との関係は、（２）式におけるモータートルクＴｃとパルスエッジ間隔Ｐｗの関係と同じであるので、（２）式のモータートルクＴｃを基準値Ａに、またパルスエッジ間隔Ｐｗを挟み込み判定時間ＴA に置き換えて変形すると、（１）式となる。
【００２７】
一方、（２）式を
Ｔｃ＝（Ｋｔ・Ｅ／Ｒｍ）−｛Ｋｔ・Ｋｅ／Ｒｍ・Ｐｗ｝ ・・・（３）と変形し、
Ｋｔ・Ｅ／Ｒｍ＝ｋ１ ・・・・・・・（４）
Ｋｔ・Ｋｅ／Ｒｍ・Ｐｗ＝ｋ２ ・・・・・（５）
と置くと、
Ｔｃ＝ｋ１−ｋ２ ・・・・・・・・・（６）
となる。ｋ１はモーター駆動電圧Ｅの関数であり、以下このｋ１をモータートルクＴｃの電圧項と呼ぶ。一方、ｋ２はパルスエッジ間隔Ｐｗの関数であり、以下このｋ２をモータートルクのパルス項と呼ぶ。電圧項ｋ１はマイクロ制御ユニット２に備えられたメモリ１０のｋ１テーブル記憶エリア１０7 にモーター駆動電圧Ｅの変化値に対するデータテーブルとして記憶され、パルス項ｋ２は同メモリ１０のｋ２テーブル記憶エリア１０8 にパルスエッジ間隔Ｐｗの変化値に対するデータテーブルとして記憶される。
【００２８】
したがって、モーター駆動電圧Ｅを測定し、ｋ１テーブルから電圧項の値を求め、一方パルスのエッジ間隔Ｐｗを測定し、ｋ２テーブルからパルス項の値を求め、電圧項の値からパルス項の値を除算すれば、モータートルクＴｃが求められる。以上のように、タイムテーブルを使用すると、（２）式から直接計算するよりも迅速にモータートルクＴｃを求めることができる。
【００２９】
また、上記タイムテーブルを利用して、基準値Ａから挟み込み判定時間ＴAを求めることができる。基準値Ａと挟み込み判定時間ＴA との関係は、モータートルクＴｃとパルスエッジ間隔Ｐｗとの関係と同じであるので、（５）式及び（６）式のモータートルクＴｃを基準値Ａに、パルスエッジ間隔Ｐｗを挟み込み判定時間ＴA に読み替え、かつｋ１テーブル及びｋ２テーブルを利用する。まず、モーター駆動電圧Ｅから電圧項ｋ１の値をｋ１テーブルから求め、次に（６）式によって基準値Ａ（Ｔｃを置き換える）と電圧項ｋ１からパルス項ｋ２の値を求め、次にｋ２テーブルから挟み込み判定時間ＴA（パルスエッジ間隔Ｐｗを置き換える）を求める。
【００３０】
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り替える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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
ところで、図１に図示した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、挟み込み判定時間を設定しているが、挟み込み判定時間は、モーター特性値、具体的にはウインド開閉時のモータートルク値で表された基準値から算出している。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に図示した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、基準値が予じめ設定されている。
【００３８】
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値の一例を示す特性図である。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、図３に示されたモータートルクの基準許容値は、移動領域の位置に関わりなく、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、この値と現在の基準値をパルスのエッジ間隔に換算した挟み込み判定時間内にパルスが検出されたか否かによって行われる。
【００４２】
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。
【００４３】
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 を切り替え、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。
【００４４】
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 を切り替え、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
以下、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を、図４乃至図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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を起動させる。
【００５３】
ステップＳ５，Ｓ６において、制御・演算部９は、第２のタイマー１４の設定時間内に、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、次のステップＳ７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、ステップＳ５，Ｓ６を繰り返す。ステップＳ５において、第２のタイマー１４の設定時間が経過したと判断した（Ｙ）ときは、ステップＳ２６に移行する。
【００５４】
このステップＳ５，Ｓ６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。第２のタイマー１４の設定時間内に最初のパルスエッジが確認されなかった場合には、モーター４が回転していないか、パワーウインド装置に何らかの故障が発生していると考えられ、ステップＳ２６に移行する。
【００５５】
ステップＳ７，Ｓ８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、第２のタイマー１４の設定時間内に次のパルスエッジを検出したと判断した（Ｙ）ときは、図５のステップＳ９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、ステップＳ７，Ｓ８を繰り返す。ステップＳ７で第２のタイマー１４の設定時間が経過した場合は、ステップＳ２６に移行する。
【００５６】
このステップＳ７，Ｓ８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。第２のタイマー１４の設定時間内に次のパルスエッジが確認されなかった場合は、挟み込みがあった可能性が考えられ、ステップＳ２６に移行する。
【００５７】
ステップＳ９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。
【００５８】
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、図５のステップＳ１１に移行する。
【００５９】
ステップＳ１１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Ｓ１２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、他のステップＳ２９に移行する。
【００６０】
ステップＳ１２において、制御・演算部９は、モーター駆動電圧検出部１１にて分圧抵抗器７で検出した分圧電圧をモーター駆動電圧Ｅとして検出する。
【００６１】
ステップＳ１３において、制御・演算部９は、メモリ１０のｋ１テーブル記憶エリア１０7 にアクセスし、ステップＳ１２で検出されたモーター駆動電圧Ｅに対応するｋ１を取得する。
【００６２】
ステップＳ１４において、制御・演算部９は、ステップＳ１３で取得されたｋ１データとモータートルクの基準値Ａとから前出の（５）式に基づいてモータートルクのパルス項ｋ２を算出する。
【００６３】
ステップＳ１５において、制御・演算部９は、メモリ１０のｋ２テーブル記憶エリア１０8 にアクセスし、ステップＳ１４で算出されたモータートルクのパルス項ｋ２に対応する挟み込み判定時間ＴA を取得する。
【００６４】
ステップＳ１６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１４にステップＳ１５で取得された挟み込み判定時間ＴA を設定する。
【００６５】
図６のステップＳ１７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とから、前出のｋ１テーブル及びｋ２テーブルを利用してモータートルクＴｃを算出する。
【００６６】
ステップＳ１８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。
【００６７】
ステップＳ１９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。
【００６８】
ステップＳ２０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。
【００６９】
ステップＳ２１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。
【００７０】
ステップＳ２２において、制御・演算部９は、ステップＳ２１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Ｓ２３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Ｓ７に戻り、ステップＳ７以降の動作が繰り返し実行される。
【００７１】
ステップＳ２３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。
【００７２】
ステップＳ２４において、制御・演算部９は、ステップＳ２３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。
【００７３】
ステップＳ２５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Ｓ７に戻り、再び、ステップＳ７以降の動作が繰り返される。
【００７４】
ここで、ステップＳ１８乃至ステップＳ２５は、基準中央値の学習更新のためのステップである。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 等の操作の停止によってモーター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、後述のようにウインドの挟み込みが検知され、それによりステップＳ２８においてモーター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。
【００７５】
ステップＳ３乃至Ｓ５及びステップＳ２６乃至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に設定された挟み込み判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、当該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、または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。
【００７６】
ステップＳ５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に設定されている挟み込み判定時間が経過したか否かを判断する。そして、挟み込み判定時間が経過したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２６に移行する。
【００７７】
ステップＳ２６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、ウインドの停止が全閉位置または全開位置に達したことによると判断して次のステップ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。
【００７８】
ステップＳ２７において、制御・演算部９は、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。同時に、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。
【００７９】
また、ステップＳ２６において、ウインドが全閉位置または全開位置以外の位置である場合には、スイッチ１が押された時点で既に挟み込みがあったか、あるいはパワーウインド装置に故障が発生したと考えられるので、ステップＳ２８において、制御・演算部９は、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。
【００８０】
ステップＳ７乃至Ｓ８及びステップＳ２６乃至Ｓ２８は、ウインドが移動中の挟み込みの発生を検出し、処理を行うステップである。
【００８１】
ステップＳ７，Ｓ８において、制御・演算部９は、第２のタイマー１４の設定時間内に次のパルスエッジが検出され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、ステップＳ２６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Ｓ７に戻り、ステップＳ７以降の動作が繰り返し実行される。
【００８２】
ステップＳ２６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、ステップＳ２７に移行し、モーター駆動部３に駆動停止信号を供給してモーター４の駆動を停止させ、この一連の動作を終了させる。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、ウインドへの挟み込みがあったと判断し、次のステップＳ２８に移行する。
【００８３】
ステップＳ２８において、制御・演算部９は、挟み込み状態を解消するために、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。
【００８４】
前述のように、ステップＳ１１において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、他のステップＳ２９に移行する。そして、ステップＳ２９において、制御・演算部９は、ステップＳ９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。
【００８５】
続いて、ステップＳ３０に移行し、制御・演算部９は、直ちに第２のタイマー１４にステップＳ２９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。しかる後に、ステップＳ２０に移行する。
【００８６】
このように、本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乃至図６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を超えることはない。
【００８７】
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まで上昇する。しかし、前記実施形態例に係るパワーウインド装置の挟み込み検知方法によれば、パルス発生器５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マイクロ制御ユニット２内に配置された第２のタイマー１４に基準値Ａから換算された挟み込み判定時間ＴA を設定するので、当該第２のタイマー１４に設定された挟み込み判定時間ＴA の経過時、即ち、被挟み込み物に基準値Ａに相当するモータートルクが作用した時点で制御・演算部９がモーター制御部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るので、被挟み込み物に基準値Ａに相当するモータートルク以上の外力が作用することがない。
【００８８】
また、本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乃至図６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、直ちにウインドの駆動を停止させるので、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。
【００８９】
以下、図７に基づいて、図１に図示したパワーウインド装置における２相パルスと第２のタイマーの時間設定状態の一例を説明する。
【００９０】
図７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。
【００９１】
まず、時間ｔ0 はフローチャートのステップＳ３で第２のタイマー１４がセットされた時点であって、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、例えば正常な動作状態において考えられる時間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Ｓ２９において、第２のタイマー１４には、時間Ｔ１の１．５倍の時間（Ｔ１×１．５）が設定される。
【００９４】
設定時間ＴＢ内に最初のパルスエッジが検出されなかった場合は、パルス発生器５のＡ相に何らかの故障が発生したか、最初から回路に故障が発生したか、ウインドが全開位置又は全閉位置にあるか、あるいは最初から挟み込みが発生していると考えられるので、フローチャートのステップＳ２６以降の処理で、モーター４の駆動を停止、またはウインドを開く方向に駆動する。さらに、最初のパルスエッジは検出されたものの、設定時間ＴＢ内に次のパルスエッジが検出されない場合は、パルス発生器５のＢ相に故障が発生したか、回路が急に故障したか、ウインドが全開位置または全閉位置に至ったか、挟み込みが発生したと考えられるので、フローチャートのステップＳ２６以降の処理で、モーター４の駆動を停止、またはウインドを開く方向に駆動する。
【００９５】
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、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には、時間Ｔ２の１．５倍の時間（Ｔ２×１．５）が設定される。
【００９６】
以下同様にして、起動時キャンセルが終了するまで、直前のパルスのエッジ間隔Ｔｎに１．５倍を乗じた時間を第２のタイマー１４に設定する。 図７の説明から明らかなように、起動時キャンセルが終了する以前においては、第２のタイマー１４に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倍した時間が設定されるので、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り、モーター４の回転が定常状態に近づくしたがって第２のタイマー１４に設定される時間も短くなる。したがって、この設定時間内にパルスのエッジが検出されたときには、パルス発生器５の動作及び２相パルスのパルス伝送路８が共に正常であり、もしパルスエッジが検出されない場合には、パルス発生器５またはパルス伝送路８が故障したと考えられるので、フローチャートのステップＳ２９以降の処理を行う。また、この期間にウインドが全開位置または全閉位置に至ったか、挟み込みが発生した場合もパルスのエッジは検出されず、この場合にもステップＳ２９以降の処理を行う。
【００９７】
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、フローチャートのステップＳ９で起動時キャンセルが終了した（Ｙ）と判定されたとすると、第２のタイマー１４には、フローチャートのステップＳ１５で求められた時間ｔ11における挟み込み判定時間ＴA1が設定される。
【００９８】
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には、時間ｔ12における挟み込み判定時間ＴA2が設定される。
【００９９】
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には、時間ｔ13における挟み込み判定時間ＴA3が設定される。
【０１００】
起動時キャンセルが終了した後においては、第２のタイマー１４にモータートルクの基準値Ａから換算される挟み込み判定時間ＴA1、ＴA2、ＴA3が設定されるが、図３から明らかなように基準値Ａはパルスエッジ間隔データ到来数に応じて変動するので、これに伴って挟み込み判定時間ＴA1、ＴA2、ＴA3もパルスエッジが到来するごとに変動する。
【０１０１】
挟み込み判定時間ＴＡｎ時間内に次のパルスエッジが検出されたときは、挟み込みが発生していないと判断し、次のパルスエッジか検出されないときは、挟み込みが発生したと判定し、フローチャートのステップＳ２９以降の処理を行い、モーター４の駆動を停止するか、またはウインドを開く方向に駆動する。図７において、時間ｔ１３でＡ相のパルスが検出された時点で、第２のタイマー１４に挟み込み判定時間ＴＡ３を設定し、その後挟み込み判定時間ＴＡ３が経過するまでに次のＢ相のパルスエッジが検出されなかったときは、時間ＴＡ３後に挟み込みがあったと判定してモーター４を停止するか、ウインドを開く方向にモーター４を起動する。
【０１０２】
また、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ＴA3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、直ちにモーター４を停止させる。
【０１０３】
なお、図７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。
【０１０４】
また、図７に図示された例においては、起動時キャンセルが終了する以前における第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倍でなくてもよく、１．２倍乃至１．８倍の範囲内で任意の倍数に選ぶことができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、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マイクロ制御ユニット内に配置されたタイマーに基準値から換算された挟み込み判定時間を設定するので、ウインドに高剛性のものが挟み込まれてモーターが急激にロックし、マイクロ制御ユニットに次のパルスエッジが到来しない状態になった場合にも、前記タイマーに設定された挟み込み判定時間の経過後、直ちにモーターが駆動停止または逆転駆動されるので、被挟み込み物に基準値に相当するモータートルク以上の外力が作用することがない。
【０１０６】
また、挟み込みがない状態では基準値から換算される挟み込み判定時間は常に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より若干長くなるので、１つのパルスエッジが到来し、挟み込み判定時間が設定された後、挟み込み判定時間内に次のパルスエッジが到来した場合には、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挟み込み判定時間の設定が行われ、パワーウインド装置による挟み込みの検知が連続して行われる。
【０１０７】
また、 パルス発生器からマイクロ制御ユニットに至るパルス信号の伝送系に何等かの故障や障害が発生し、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、あるいは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においても、タイマーの設定時間がタイムアップされ、モーターが停止されると共に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ので、誤った判断をするといった不都合を生じることがない。
【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が実施されるパワーウインド装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に図示された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７】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
１０7 ｋ１テーブル記憶エリア
１０8 ｋ２テーブル記憶エリア
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の２相パルスの供給が停止した際にも、正規のパルスエッジ間隔を検出できないことに伴う誤動作が発生せず、かつ被挟み込み物に過大な挟み込み力が作用しない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は、操作スイッチ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記憶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】
前記のパワーウインド装置は、パルス発生器から出力されるパルスのパルスエッジを検出した後に挟み込みの有無を判定するので、ウインドに高剛性のものが挟み込まれてモーターが急激にロックした場合には、パルス発生器からマイクロ制御ユニットに至るパルス信号の伝送系に異常がなくともパルス発生器からの出力パルスのパルスエッジをマイクロ制御ユニットが検出できない状態になり、したがって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に、被挟み込み物に基準値（基準中央値に予め設定された基準許容値を加算した値）を超える挟み込み力が作用するという不都合がある。
【０００６】
さらに、前記のパワーウインド装置は、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不都合が生じ、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において、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不都合が生じる。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するもので、その課題は、基準値を超える挟み込み力が被挟み込み物に作用することがなく、かつパルス発生器が出力するパルスのパルスエッジ間隔が得られないときにも誤動作を発生することがない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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、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特性値、例えばモータートルク値を算出し、当該モーター特性値が予じめ設定された基準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て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、前記パルスのパルスエッジが到来する度ごとにその時点における前記基準値からそれに相当する挟み込み判定時間を求めて前記タイマーの設定時間を更新し、前記パルスの１つのパルスエッジが到来した後、前記タイマーに設定された挟み込み判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があったと判断して前記モーターを駆動停止または逆転駆動させるという構成にした。
【０００９】
前記構成によれば、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マイクロ制御ユニット内に配置されたタイマーに基準値から換算された挟み込み判定時間を設定するので、例えばウインドに高剛性のものが挟み込まれてモーターが急激にロックし、マイクロ制御ユニットに次のパルスエッジが到来しない状態になった場合にも、前記タイマーに設定された挟み込み判定時間の経過時、即ち、被挟み込み物にモーター特性値の基準値に相当する外力が作用した時点でモーターが駆動停止または逆転駆動されるので、被挟み込み物にモーター特性値の基準値に相当する以上の外力が作用することがない。
【００１０】
また、基準値から換算される挟み込み判定時間は、挟み込みがない状態においては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より若干長くなるので、１つのパルスエッジが到来し、挟み込み時間が設定された後、挟み込み判定時間内に次のパルスエッジが到来した場合には、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挟み込み判定時間の設定が行われ、パワーウインド装置による挟み込みの検知が連続して行われる。
【００１１】
また、パルス発生器からマイクロ制御ユニットに至るパルス信号の伝送系に何等かの故障や障害が発生し、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、あるいは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においても、タイマーの設定時間がタイムアップされ、ウインドへの挟み込みの有無の判断を停止してモーターを駆動停止または逆転駆動させるので、誤った判断をするといった不都合を生じることがない。
【００１２】
なお、前記挟み込み判定時間は、モーター特性値がモータートルク値である場合、下記の換算式によって得ることができる。
【００１３】
ＴA ＝Ｋｔ・Ｋｅ／｛（Ｋｔ・Ｅ）−Ｒｍ・Ａ｝
但し、ＴA は挟み込み判定時間、
Ｋｔはモータートルク定数、
Ｋｅはモーター発電定数
Ｅはモーター駆動電圧
Ｒｍはモーター巻線抵抗
Ａは基準値。
【００１４】
また、上式中のモーター駆動電圧Ｅは、マイクロ制御ユニットにパルス発生器から出力されたパルスのパルスエッジが到来する度ごとに測定することもできるし、必要に応じて間欠的に測定することもできるが、演算の精度を高めるため、マイクロ制御ユニットに各パルスエッジが到来する度ごとに測定することが特に好ましい。
【００１５】
さらに、モータトルクの基準中央値はマイクロ制御ユニットにて検出されるモーター駆動電圧より求められ、挟み込み判定時におけるモータトルクの基準値は前記基準中央値に予め定められた基準許容値を加算することによって求められるが、基準値の演算を容易化するため、マイクロ制御ユニットは、メモリの基準中央値記憶エリアに記憶される基準中央値を演算ごとに学習更新することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態例に係るパワーウインド装置の挟み込み検知方法が実行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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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 、ｋ１テーブル記憶エリア１０7 及びｋ２テーブル記憶エリア１０8 からなる８つの記憶エリアを具備する。なお、これら８つの記憶エリア１０1 乃至１０8 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、パルスエッジ到来のタイミングを計測したり、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設定や時間計測をしたりするものであり、第２のタイマー１４は、パルスエッジカウンタ１２にパルスエッジが到来する度ごとにリセットされ、その時点における基準値、即ちウインドに挟み込みが発生したか否かの判定基準となるモータートルク値から換算される挟み込み判定時間を設定するものである。
【００２３】
ここに、挟み込み判定時間をＴA 、モータートルク定数をＫｔ、モーター発電定数をＫｅ、モーター駆動電圧をＥ、モーター巻線抵抗をＲｍ、基準値をＡとしたとき、挟み込み判定時間ＴA は、
ＴA ＝Ｋｔ・Ｋｅ／｛（Ｋｔ・Ｅ）−Ｒｍ・Ａ｝ ・・・・・（１）
なる式で換算できる。
【００２４】
以下、当該（１）式の算出フローについて説明する。
【００２５】
まず、モータートルクをＴｃ、モータートルク定数をＫｔ、モーター発電定数をＫｅ、モーター駆動電圧をＥ、モーター巻線抵抗をＲｍ、パルス発生器５から出力されるパルスのエッジ間隔をＰｗとしたとき、モータートルクＴｃは、 Ｔｃ＝（Ｋｔ／Ｒｍ）・｛Ｅ−（Ｋｅ／Ｐｗ）｝ ・・・・・（２）
で表され、モータートルクＴｃはパルスのエッジ間隔Ｐｗの関数となる。
【００２６】
基準値Ａ（パラメータはモータートルク値）と挟み込み判定時間ＴA との関係は、（２）式におけるモータートルクＴｃとパルスエッジ間隔Ｐｗの関係と同じであるので、（２）式のモータートルクＴｃを基準値Ａに、またパルスエッジ間隔Ｐｗを挟み込み判定時間ＴA に置き換えて変形すると、（１）式となる。
【００２７】
一方、（２）式を
Ｔｃ＝（Ｋｔ・Ｅ／Ｒｍ）−｛Ｋｔ・Ｋｅ／Ｒｍ・Ｐｗ｝ ・・・（３）と変形し、
Ｋｔ・Ｅ／Ｒｍ＝ｋ１ ・・・・・・・（４）
Ｋｔ・Ｋｅ／Ｒｍ・Ｐｗ＝ｋ２ ・・・・・（５）
と置くと、
Ｔｃ＝ｋ１−ｋ２ ・・・・・・・・・（６）
となる。ｋ１はモーター駆動電圧Ｅの関数であり、以下このｋ１をモータートルクＴｃの電圧項と呼ぶ。一方、ｋ２はパルスエッジ間隔Ｐｗの関数であり、以下このｋ２をモータートルクのパルス項と呼ぶ。電圧項ｋ１はマイクロ制御ユニット２に備えられたメモリ１０のｋ１テーブル記憶エリア１０7 にモーター駆動電圧Ｅの変化値に対するデータテーブルとして記憶され、パルス項ｋ２は同メモリ１０のｋ２テーブル記憶エリア１０8 にパルスエッジ間隔Ｐｗの変化値に対するデータテーブルとして記憶される。
【００２８】
したがって、モーター駆動電圧Ｅを測定し、ｋ１テーブルから電圧項の値を求め、一方パルスのエッジ間隔Ｐｗを測定し、ｋ２テーブルからパルス項の値を求め、電圧項の値からパルス項の値を除算すれば、モータートルクＴｃが求められる。以上のように、タイムテーブルを使用すると、（２）式から直接計算するよりも迅速にモータートルクＴｃを求めることができる。
【００２９】
また、上記タイムテーブルを利用して、基準値Ａから挟み込み判定時間ＴAを求めることができる。基準値Ａと挟み込み判定時間ＴA との関係は、モータートルクＴｃとパルスエッジ間隔Ｐｗとの関係と同じであるので、（５）式及び（６）式のモータートルクＴｃを基準値Ａに、パルスエッジ間隔Ｐｗを挟み込み判定時間ＴA に読み替え、かつｋ１テーブル及びｋ２テーブルを利用する。まず、モーター駆動電圧Ｅから電圧項ｋ１の値をｋ１テーブルから求め、次に（６）式によって基準値Ａ（Ｔｃを置き換える）と電圧項ｋ１からパルス項ｋ２の値を求め、次にｋ２テーブルから挟み込み判定時間ＴA（パルスエッジ間隔Ｐｗを置き換える）を求める。
【００３０】
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り替える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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
ところで、図１に図示した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、挟み込み判定時間を設定しているが、挟み込み判定時間は、モーター特性値、具体的にはウインド開閉時のモータートルク値で表された基準値から算出している。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に図示した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、基準値が予じめ設定されている。
【００３８】
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値の一例を示す特性図である。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、図３に示されたモータートルクの基準許容値は、移動領域の位置に関わりなく、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、この値と現在の基準値をパルスのエッジ間隔に換算した挟み込み判定時間内にパルスが検出されたか否かによって行われる。
【００４２】
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。
【００４３】
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 を切り替え、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。
【００４４】
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 を切り替え、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
以下、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を、図４乃至図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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を起動させる。
【００５３】
ステップＳ５，Ｓ６において、制御・演算部９は、第２のタイマー１４の設定時間内に、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、次のステップＳ７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、ステップＳ５，Ｓ６を繰り返す。ステップＳ５において、第２のタイマー１４の設定時間が経過したと判断した（Ｙ）ときは、ステップＳ２６に移行する。
【００５４】
このステップＳ５，Ｓ６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。第２のタイマー１４の設定時間内に最初のパルスエッジが確認されなかった場合には、モーター４が回転していないか、パワーウインド装置に何らかの故障が発生していると考えられ、ステップＳ２６に移行する。
【００５５】
ステップＳ７，Ｓ８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、第２のタイマー１４の設定時間内に次のパルスエッジを検出したと判断した（Ｙ）ときは、図５のステップＳ９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、ステップＳ７，Ｓ８を繰り返す。ステップＳ７で第２のタイマー１４の設定時間が経過した場合は、ステップＳ２６に移行する。
【００５６】
このステップＳ７，Ｓ８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。第２のタイマー１４の設定時間内に次のパルスエッジが確認されなかった場合は、挟み込みがあった可能性が考えられ、ステップＳ２６に移行する。
【００５７】
ステップＳ９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。
【００５８】
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、図５のステップＳ１１に移行する。
【００５９】
ステップＳ１１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Ｓ１２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、他のステップＳ２９に移行する。
【００６０】
ステップＳ１２において、制御・演算部９は、モーター駆動電圧検出部１１にて分圧抵抗器７で検出した分圧電圧をモーター駆動電圧Ｅとして検出する。
【００６１】
ステップＳ１３において、制御・演算部９は、メモリ１０のｋ１テーブル記憶エリア１０7 にアクセスし、ステップＳ１２で検出されたモーター駆動電圧Ｅに対応するｋ１を取得する。
【００６２】
ステップＳ１４において、制御・演算部９は、ステップＳ１３で取得されたｋ１データとモータートルクの基準値Ａとから前出の（５）式に基づいてモータートルクのパルス項ｋ２を算出する。
【００６３】
ステップＳ１５において、制御・演算部９は、メモリ１０のｋ２テーブル記憶エリア１０8 にアクセスし、ステップＳ１４で算出されたモータートルクのパルス項ｋ２に対応する挟み込み判定時間ＴA を取得する。
【００６４】
ステップＳ１６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１４にステップＳ１５で取得された挟み込み判定時間ＴA を設定する。
【００６５】
図６のステップＳ１７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とから、前出のｋ１テーブル及びｋ２テーブルを利用してモータートルクＴｃを算出する。
【００６６】
ステップＳ１８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。
【００６７】
ステップＳ１９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。
【００６８】
ステップＳ２０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。
【００６９】
ステップＳ２１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。
【００７０】
ステップＳ２２において、制御・演算部９は、ステップＳ２１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Ｓ２３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Ｓ７に戻り、ステップＳ７以降の動作が繰り返し実行される。
【００７１】
ステップＳ２３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。
【００７２】
ステップＳ２４において、制御・演算部９は、ステップＳ２３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。
【００７３】
ステップＳ２５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Ｓ７に戻り、再び、ステップＳ７以降の動作が繰り返される。
【００７４】
ここで、ステップＳ１８乃至ステップＳ２５は、基準中央値の学習更新のためのステップである。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 等の操作の停止によってモーター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、後述のようにウインドの挟み込みが検知され、それによりステップＳ２８においてモーター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。
【００７５】
ステップＳ３乃至Ｓ５及びステップＳ２６乃至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に設定された挟み込み判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、当該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、または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。
【００７６】
ステップＳ５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に設定されている挟み込み判定時間が経過したか否かを判断する。そして、挟み込み判定時間が経過したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２６に移行する。
【００７７】
ステップＳ２６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、ウインドの停止が全閉位置または全開位置に達したことによると判断して次のステップ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。
【００７８】
ステップＳ２７において、制御・演算部９は、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。同時に、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。
【００７９】
また、ステップＳ２６において、ウインドが全閉位置または全開位置以外の位置である場合には、スイッチ１が押された時点で既に挟み込みがあったか、あるいはパワーウインド装置に故障が発生したと考えられるので、ステップＳ２８において、制御・演算部９は、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。
【００８０】
ステップＳ７乃至Ｓ８及びステップＳ２６乃至Ｓ２８は、ウインドが移動中の挟み込みの発生を検出し、処理を行うステップである。
【００８１】
ステップＳ７，Ｓ８において、制御・演算部９は、第２のタイマー１４の設定時間内に次のパルスエッジが検出され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、ステップＳ２６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Ｓ７に戻り、ステップＳ７以降の動作が繰り返し実行される。
【００８２】
ステップＳ２６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、ステップＳ２７に移行し、モーター駆動部３に駆動停止信号を供給してモーター４の駆動を停止させ、この一連の動作を終了させる。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、ウインドへの挟み込みがあったと判断し、次のステップＳ２８に移行する。
【００８３】
ステップＳ２８において、制御・演算部９は、挟み込み状態を解消するために、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。
【００８４】
前述のように、ステップＳ１１において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、他のステップＳ２９に移行する。そして、ステップＳ２９において、制御・演算部９は、ステップＳ９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。
【００８５】
続いて、ステップＳ３０に移行し、制御・演算部９は、直ちに第２のタイマー１４にステップＳ２９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。しかる後に、ステップＳ２０に移行する。
【００８６】
このように、本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乃至図６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を超えることはない。
【００８７】
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まで上昇する。しかし、前記実施形態例に係るパワーウインド装置の挟み込み検知方法によれば、パルス発生器５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マイクロ制御ユニット２内に配置された第２のタイマー１４に基準値Ａから換算された挟み込み判定時間ＴA を設定するので、当該第２のタイマー１４に設定された挟み込み判定時間ＴA の経過時、即ち、被挟み込み物に基準値Ａに相当するモータートルクが作用した時点で制御・演算部９がモーター制御部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るので、被挟み込み物に基準値Ａに相当するモータートルク以上の外力が作用することがない。
【００８８】
また、本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乃至図６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、直ちにウインドの駆動を停止させるので、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。
【００８９】
以下、図７に基づいて、図１に図示したパワーウインド装置における２相パルスと第２のタイマーの時間設定状態の一例を説明する。
【００９０】
図７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。
【００９１】
まず、時間ｔ0 はフローチャートのステップＳ３で第２のタイマー１４がセットされた時点であって、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、例えば正常な動作状態において考えられる時間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Ｓ２９において、第２のタイマー１４には、時間Ｔ１の１．５倍の時間（Ｔ１×１．５）が設定される。
【００９４】
設定時間ＴＢ内に最初のパルスエッジが検出されなかった場合は、パルス発生器５のＡ相に何らかの故障が発生したか、最初から回路に故障が発生したか、ウインドが全開位置又は全閉位置にあるか、あるいは最初から挟み込みが発生していると考えられるので、フローチャートのステップＳ２６以降の処理で、モーター４の駆動を停止、またはウインドを開く方向に駆動する。さらに、最初のパルスエッジは検出されたものの、設定時間ＴＢ内に次のパルスエッジが検出されない場合は、パルス発生器５のＢ相に故障が発生したか、回路が急に故障したか、ウインドが全開位置または全閉位置に至ったか、挟み込みが発生したと考えられるので、フローチャートのステップＳ２６以降の処理で、モーター４の駆動を停止、またはウインドを開く方向に駆動する。
【００９５】
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、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には、時間Ｔ２の１．５倍の時間（Ｔ２×１．５）が設定される。
【００９６】
以下同様にして、起動時キャンセルが終了するまで、直前のパルスのエッジ間隔Ｔｎに１．５倍を乗じた時間を第２のタイマー１４に設定する。 図７の説明から明らかなように、起動時キャンセルが終了する以前においては、第２のタイマー１４に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倍した時間が設定されるので、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り、モーター４の回転が定常状態に近づくしたがって第２のタイマー１４に設定される時間も短くなる。したがって、この設定時間内にパルスのエッジが検出されたときには、パルス発生器５の動作及び２相パルスのパルス伝送路８が共に正常であり、もしパルスエッジが検出されない場合には、パルス発生器５またはパルス伝送路８が故障したと考えられるので、フローチャートのステップＳ２９以降の処理を行う。また、この期間にウインドが全開位置または全閉位置に至ったか、挟み込みが発生した場合もパルスのエッジは検出されず、この場合にもステップＳ２９以降の処理を行う。
【００９７】
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、フローチャートのステップＳ９で起動時キャンセルが終了した（Ｙ）と判定されたとすると、第２のタイマー１４には、フローチャートのステップＳ１５で求められた時間ｔ11における挟み込み判定時間ＴA1が設定される。
【００９８】
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には、時間ｔ12における挟み込み判定時間ＴA2が設定される。
【００９９】
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には、時間ｔ13における挟み込み判定時間ＴA3が設定される。
【０１００】
起動時キャンセルが終了した後においては、第２のタイマー１４にモータートルクの基準値Ａから換算される挟み込み判定時間ＴA1、ＴA2、ＴA3が設定されるが、図３から明らかなように基準値Ａはパルスエッジ間隔データ到来数に応じて変動するので、これに伴って挟み込み判定時間ＴA1、ＴA2、ＴA3もパルスエッジが到来するごとに変動する。
【０１０１】
挟み込み判定時間ＴＡｎ時間内に次のパルスエッジが検出されたときは、挟み込みが発生していないと判断し、次のパルスエッジか検出されないときは、挟み込みが発生したと判定し、フローチャートのステップＳ２９以降の処理を行い、モーター４の駆動を停止するか、またはウインドを開く方向に駆動する。図７において、時間ｔ１３でＡ相のパルスが検出された時点で、第２のタイマー１４に挟み込み判定時間ＴＡ３を設定し、その後挟み込み判定時間ＴＡ３が経過するまでに次のＢ相のパルスエッジが検出されなかったときは、時間ＴＡ３後に挟み込みがあったと判定してモーター４を停止するか、ウインドを開く方向にモーター４を起動する。
【０１０２】
また、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ＴA3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、直ちにモーター４を停止させる。
【０１０３】
なお、図７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。
【０１０４】
また、図７に図示された例においては、起動時キャンセルが終了する以前における第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倍でなくてもよく、１．２倍乃至１．８倍の範囲内で任意の倍数に選ぶことができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、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マイクロ制御ユニット内に配置されたタイマーに基準値から換算された挟み込み判定時間を設定するので、ウインドに高剛性のものが挟み込まれてモーターが急激にロックし、マイクロ制御ユニットに次のパルスエッジが到来しない状態になった場合にも、前記タイマーに設定された挟み込み判定時間の経過後、直ちにモーターが駆動停止または逆転駆動されるので、被挟み込み物に基準値に相当するモータートルク以上の外力が作用することがない。
【０１０６】
また、挟み込みがない状態では基準値から換算される挟み込み判定時間は常に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より若干長くなるので、１つのパルスエッジが到来し、挟み込み判定時間が設定された後、挟み込み判定時間内に次のパルスエッジが到来した場合には、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挟み込み判定時間の設定が行われ、パワーウインド装置による挟み込みの検知が連続して行われる。
【０１０７】
また、 パルス発生器からマイクロ制御ユニットに至るパルス信号の伝送系に何等かの故障や障害が発生し、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、あるいは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においても、タイマーの設定時間がタイムアップされ、モーターが停止されると共に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ので、誤った判断をするといった不都合を生じることがない。
【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が実施されるパワーウインド装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に図示された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７】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
１０7 ｋ１テーブル記憶エリア
１０8 ｋ２テーブル記憶エリア
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 (4)
- 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特性値を算出し、当該モーター特性値が予じめ設定された基準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て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、前記パルスのパルスエッジが到来する度ごとにその時点における前記モーター特性値の前記基準値からそれに相当する挟み込み判定時間を求めて前記タイマーの設定時間を更新し、前記パルスの１つのパルスエッジが到来した後、前記タイマーに設定された挟み込み判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があったと判断して前記モーターを駆動停止または逆転駆動させ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。
- 前記モーター特性値がモータートルク値であり、前記基準値からこれに相当する挟み込み判定時間を求める換算式が、下式によって表され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。
ＴA＝Ｋｔ・Ｋｅ／｛（Ｋｔ・Ｅ）−Ｒｍ・Ａ｝
但し、ＴA は挟み込み判定時間、
Ｋｔはモータートルク定数、
Ｋｅはモーター発電定数
Ｅはモーター駆動電圧
Ｒｍはモーター巻線抵抗
Ａは基準値。 - 前記マイクロ制御ユニットは、前記パルスのパルスエッジが到来する度ごとに前記モーター駆動電圧を毎回測定することを特徴とする請求項２に記載の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、前記モーター駆動電圧より求められるモータトルクの基準中央値に予め定められた基準許容値を加算して前記基準値を求めると共に、当該マイクロ制御ユニットに備えられたメモリの基準中央値記憶エリアに記憶される前記基準中央値を演算ごとに学習更新することを特徴とする請求項２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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