JP4579757B2 - 開閉部材制御装置 - Google Patents

Description

本発明は開閉部材制御装置に係り、特に開閉部材による異物の挟み込みを検出可能な開閉部材制御装置に関する。

従来、異物の挟み込み防止機能を備えた車両のパワーウインドウ装置において、ウインドウに掛かる負荷荷重に対応して検出される検出データ（例えば、ウインドウ駆動モータ回転速度等）に対してしきい値を設定し、このしきい値をもとに挟み込み検出するものが知られている。そして、このしきい値を検出データをもとに更新（学習）していく技術が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように、しきい値を学習により更新していくことによって、経年変化等による摺動抵抗の変化の影響を排除してより安定した挟み込み検出を行うことができる。
そして、上記特許文献１に記載の技術では、車両停車中且つドアが閉鎖状態である場合や、ドア閉動作中に状態変化がない場合に学習データを更新するようにしている。このように学習データ更新の機会を制限することにより、好ましくない外乱等を含む検出データを排除して、適正に学習データを更新していくことができる。

特開２００２−１４４８６４号公報（第４−６頁、図３）

しかしながら、例えば、上記特許文献１に記載の技術のように、車両の走行状態，路面の状況変化等によって学習機会を制限するものでは、通常の学習データ更新処理に加え、常に各種状況が学習データ更新処理を行う条件に適合しているか否かを判断処理しなければならず、制御が複雑になると共に高性能な演算装置が必要となるため、コスト上昇の要因となっていた。
また、例えば、走行中にのみウインドウガラスの開閉動作を頻繁に行うような乗員であった場合には、車両走行中等のウインドウガラスの動作が学習データに反映されないとすれば、本来更新すべき更新機会において更新がなされず、実情に沿わない学習データを記憶したままとなるという問題があった。

本発明の目的は、上記課題に鑑み、挟み込み検出を行うための学習データを更新する機会を多く確保して、実情に即して学習データを更新することが可能であると共に、外乱等を含んでいた場合でも学習データの更新を適正に行うことができる開閉部材制御装置を提供することにある。

前記課題は、本発明によれば、開閉部材を開閉駆動する駆動手段と、該駆動手段によって開閉駆動される開閉部材の移動に応じた速度検出信号を出力する移動速度検出手段と、開閉部材の移動速度データを学習データとして予め記憶する移動速度記憶手段と、前記学習データと開閉部材の閉動作時に前記移動速度検出手段から受信する速度検出信号とに基づいて開閉部材の異物の挟み込みを検出する挟み込み検出手段と、前記速度検出信号に基づいて算出された移動速度データをもとに前記学習データを更新する移動速度更新手段と、を備えた開閉部材制御装置であって、前記移動速度更新手段は、開閉部材の閉動作時に受信した前記速度検出信号に基づいて最新の移動速度データを算出し、該最新の移動速度データと前記学習データとの差分データを算出して、該差分データを所定範囲内の値となるように補正した補正データを算出し、該補正データを用いて前記学習データを更新し、前記差分データが外乱の発生を判定するための外乱学習データ判定しきい値を超えていない場合は、前記差分データに所定の補正係数を乗じて前記所定範囲内の値に補正した補正データを前記学習データに加算し、前記差分データが前記外乱学習データ判定しきい値を超えている場合は、前記所定範囲内での外乱学習データ判定しきい値の絶対値よりも小さい絶対値を有する一定の更新値である補正データを前記学習データに加算することにより解決される。

このように本発明の開閉部材制御装置では、予め有している学習データと実際に開閉部材が閉動作したときの移動速度データとの差分データを算出し、この差分データが所定範囲内の値となるように補正した補正データを用いて、現在の学習データを更新していく。このように、学習データを更新するための補正データが所定範囲内の値に限定されているので、開閉部材の移動速度に影響を及ぼすような外乱が発生しても、補正データが通常ありえないような値となって誤学習してしまうことがないので、常に実情に即した学習データを更新維持することができる。また、本発明では、学習データを更新する条件を満たしているか否かを判定することなく、開閉部材の略全ての閉動作において学習データを更新するので、条件判定のための処理が不要となり、装置の全体構成を簡単にすることができると共に、コスト上昇を抑えることができる。

また、前記移動速度更新手段は、前記差分データが外乱の発生を判定するための外乱学習データ判定しきい値を超えて外乱が発生したと判断した場合であっても、該差分データを所定範囲内の値となるように補正した補正データを算出し、該補正データを用いて前記学習データを更新するように構成すると好適である。
このように、本発明では、差分データが、外乱の発生の有無を判定するための外乱学習データ判定しきい値を超えて外乱が発生したと判断された場合であっても、学習データの更新を取りやめることなく、外乱を考慮して所定範囲内の値である補正データを用いて学習データを更新するので、学習機会を喪失することなく多くの学習機会を確保することができる。

また、具体的には、前記移動速度更新手段は、前記差分データが外乱の発生を判定するための外乱学習データ判定しきい値を超えていない場合は、前記差分データに所定の補正係数を乗じて前記所定範囲内の値に補正した補正データを前記学習データに加算し、前記差分データが前記外乱学習データ判定しきい値を超えている場合は、前記差分データを前記所定範囲内の値となるように補正した補正データを前記学習データに加算するように構成することができる。

また、前記移動速度更新手段は、前記差分データが外乱の発生を判定するための外乱学習データ判定しきい値を超えていない場合は、前記差分データに所定の補正係数を乗じて前記所定範囲内の値に補正した補正データを前記学習データに加算し、前記差分データが前記外乱学習データ判定しきい値を超えている場合は、前記所定範囲内の一定の更新値である補正データを前記学習データに加算するように構成してもよい。

このように、本発明では、学習データの更新を補正データの加算処理によって行うので、演算処理に負担が掛からず、挟み込み検出処理を速やかに行うことができる。

また、前記移動速度記憶手段は、前記学習データを開閉部材の移動範囲において所定移動間隔毎に記憶するように構成すると、所定移動間隔毎の移動速度データの特徴を記憶することができ各位置に合わせた挟み込み検出が可能となると共に、学習データの記憶容量を小さく抑えることができる。

また、前記駆動手段は、モータを含んでなり、前記移動速度検出手段は、前記速度検出信号として前記モータの回転速度信号を出力し、前記移動速度更新手段は、前記回転速度信号に基づいて算出した前記モータの回転速度データを前記移動速度データとして用いるように構成することができる。

本発明の開閉部材制御装置によれば、外乱発生時でも挟み込み判定を行うための学習データを適切に更新して学習データの更新機会を多く確保することができる。これにより、学習条件に合致するか否かの判別処理を行う必要がないので装置構成を簡単にすることができると共に、実情に即して学習データを更新することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する構成、手順等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１〜図９は本発明の一実施形態に係るものであり、図１はパワーウインドウ装置の説明図、図２は図１のパワーウインドウ装置の電気構成図、図３は差分データを更正差分データへ換算する方法を表す説明図、図４は回転速度差及び学習データの累積値の変動状況を表すグラフ、図５は外乱入力時の回転速度差及び学習データの累積値の変動状況を表すグラフ、図６は挟み込み判定の処理フロー、図７は外乱入力時の挟み込み判定の説明図、図８は学習データ更新の処理フロー、図９は更正差分データ算出の処理フローである。
図１０は本発明の他の実施形態に係る差分データを更正差分データへ換算する方法を表す説明図である。

以下に本発明をパワーウインドウの制御装置に適用した一実施形態について説明する。
図１に本例のパワーウインドウ装置１の説明図、図２にその電気構成図を示す。本例のパワーウインドウ装置１は、車両のドア１０に配設される開閉部材としてのウインドウガラス１１をモータ２３の回転駆動により昇降（開閉）作動させるものである。パワーウインドウ装置１は、ウインドウガラス１１を開閉駆動する駆動手段２と、駆動手段２の作動を制御するための制御手段３と、乗員が作動を指令するための操作スイッチ４を主要構成要素としている。

本例の駆動手段２は、ドア１０のインナパネル１０ａに配設された上下のブラケット２１ａ，２１ｂと、この上下のブラケット２１ａ，２１ｂを連結するように配設されたガイドレール２２と、下方のブラケット２１ｂに取り付けられたモータ２３と、モータ２３の出力軸に連結されたスプロケットと上方のブラケット２１ａとに回動可能に掛け渡されている無端状のテープ２４と、テープ２４に取り付けられガイドレール２２に摺動可能に案内されるスライダ２５と、ウインドウガラス１１を開閉方向に案内する一対のガイドフレーム２６ａ，２６ｂを主要構成要素としている。スライダ２５には、ウインドウガラス１１の下端部を支持するキャリアプレート１１ａが取り付けられている。

本例のモータ２３は、制御手段３から電力が供給されることにより、正逆回転可能に構成されている。本例の駆動手段２では、モータ２３が正逆回転すると、スプロケットを介して回転力がテープ２４に伝達され、この回転力によってテープ２４が回動することにより、スライダ２５がガイドレール２２を上下方向に案内される。スライダ２５がガイドレール２２を上下方向に案内されると、スライダ２５はキャリアプレート１１ａを介してウインドウガラス１１をガイドフレーム２６ａ，２６ｂに沿って上下方向に移動させる。このように駆動手段２は、モータ２３の作動によってウインドウガラス１１を開閉駆動する。

本例のモータ２３には、移動速度検出手段としての回転検出装置２７が一体に備えられている。回転検出装置２７は、モータ２３の回転と同期したパルス信号（速度検出信号，回転速度信号）を制御手段３へ出力するものである。本例の回転検出装置２７は、モータ２３の出力軸と共に回動するマグネットの磁気変化を複数のホール素子で検出するように構成されている。このような構成により、回転検出装置２７は、モータ２３の回転に同期したパルス信号を出力する。すなわち、パルス信号は、ウインドウガラス１１の所定移動量毎もしくはモータ２３の所定回転角毎に出力される。これにより、回転検出装置２７は、モータ２３の回転速度に略比例するウインドウガラス１１の移動速度に応じた信号を出力可能である。

なお、本例では、回転検出装置２７にホール素子を用いたものを採用しているが、これに限らず、モータ２３の回転速度を検出することができれば、エンコーダを採用してもよい。また、本例では、ウインドウガラス１１の移動に応じたモータ２３の出力軸の回転速度を検出するために、モータ２３に回転検出装置２７を一体に設けているが、これに限らず、公知の手段によってウインドウガラス１１の移動速度を直接的に検出するようにしてもよい。

本例の制御手段３は、コントローラ３１と、駆動回路３２から構成されている。コントローラ３１，駆動回路３２には、車両に搭載されるバッテリ５から作動に必要な電力が供給される。
本例のコントローラ３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の不図示のメモリ、入力回路、出力回路等を備えるマイクロコンピュータで構成されている。ＣＰＵは、不図示のメモリ、入力回路及び出力回路は、バスを介して互いに接続されている。なお、これに限らず、コントローラ３１をＤＳＰやゲートアレイで構成してもよい。

コントローラ３１は、通常時、操作スイッチ４からの操作信号に基づいて駆動回路３２を介してモータ２３を正逆回転させて、ウインドウガラス１１を開閉動作させる。また、コントローラ３１は、回転検出装置２７からパルス信号を受け取り、このパルス信号に基づいてウインドウガラス１１の上端部と窓枠との間における異物の挟み込みの検出が可能となっている。異物の挟み込みが検出された場合には、コントローラ３１は、駆動回路３２を介してモータ２３を開方向へ回転させて、ウインドウガラス１１を開駆動する。このように、本例のコントローラ３１は、挟み込み検出手段として機能する。

本例の駆動回路３２は、ＦＥＴによって構成されており、コントローラ３１からの入力信号に基づいて、モータ２３への電力供給の極性を切換えている。すなわち、駆動回路３２は、コントローラ３１から正回転指令信号を受けたときは、モータ２３を正回転方向に回転させるようにモータ２３へ電力を供給し、コントローラ３１から逆回転指令信号を受けたときは、モータ２３を逆回転方向に回転させるようにモータ２３へ電力を供給する。なお、駆動回路３２は、リレー回路を用いて極性を切換えるように構成してもよい。また、駆動回路３２がコントローラ３１内に組み込まれた構成であってもよい。

コントローラ３１は、入力されるパルス信号からパルス信号の立上がり部，立下り部（パルスエッジ）を検出し、このパルスエッジの間隔（周期）に基づいてモータ２３の回転速度（回転周期）を算出すると共に、各パルス信号の位相差に基づいてモータ２３の回転方向を検出する。つまり、コントローラ３１は、モータ２３の回転速度（回転周期）に基づいてウインドウガラス１１の移動速度を間接的に算出し、モータ２３の回転方向に基づいてウインドウガラス１１の移動方向を特定している。また、コントローラ３１は、パルスエッジをカウントしている。このパルスカウント値は、ウインドウガラス１１の開閉動作に伴って加減算される。コントローラ３１は、このパルスカウント値の大きさによってウインドウガラス１１の開閉位置を特定する。

また、移動速度記憶手段としてのコントローラ３１は、ウインドウガラス１１の移動速度データとしてのモータ２３の回転速度データ（回転速度差Δω）を予め学習データとしてメモリ内に記憶している。移動速度更新手段としてのコントローラ３１は、この学習データを、原則としてウインドウガラス１１が閉動作する毎に更新する。
なお、本例では、挟み込みが検出された場合を除き、回転速度データに影響を与える外力がウインドウガラス１１に掛かるような高速走行時，ドア開閉動作時，凍結時，悪路走行時等であっても、このような状況を反映して学習データの更新を行うように構成されている。

本例では、このように種々の外力が掛かる場合でも学習データの更新を行うことによって、学習機会をできるだけ多く確保している。これにより、常に使用状態に適合した学習データを維持していくことが可能となり、挟み込みの誤検出の発生を低減することができる。また、従来のように上記外力が掛からない状況のときのみ学習データを更新する場合は、上記外力がウインドウガラス１１に掛かる状況であるか否かをセンサー入力等に基づいて判断処理する必要がある。しかしながら、本例では、上記外力が掛かる場合でも、以後のウインドウガラス１１の閉動作時に挟み込みの誤検出を発生させることのないように学習データを更新するので、上記判断処理が不要となる。これにより、全体構成を簡略化することが可能となり、コスト上昇を抑えることができる。

本例の操作スイッチ４は、２段階操作可能な揺動型スイッチ等で構成され、開スイッチ，閉スイッチ及びオートスイッチを有している。この操作スイッチ４を乗員が操作することにより、コントローラ３１へウインドウガラス１１を開閉動作させるための指令信号が出力される。
具体的には、操作スイッチ４は、一端側へ１段階操作されると開スイッチがオンされ、ウインドウガラス１１を通常開動作（すなわち操作している間だけ開動作）させるための通常開指令信号をコントローラ３１へ出力する。また、操作スイッチ４は、他端側へ１段階操作されると閉スイッチがオンされ、ウインドウガラス１１を通常閉動作（すなわち操作している間だけ閉動作）させるための通常閉指令信号をコントローラ３１へ出力する。

また、操作スイッチ４は、一端側へ２段階操作されると開スイッチ及びオートスイッチが共にオンされ、ウインドウガラス１１をオート開動作（すなわち操作を止めても全開位置まで開動作）させるためのオート開指令信号をコントローラ３１へ出力する。また、操作スイッチ４は、他端側へ２段階操作されると閉スイッチ及びオートスイッチが共にオンされ、ウインドウガラス１１をオート閉動作（すなわち操作を止めても全閉位置まで閉動作）させるためのオート閉指令信号をコントローラ３１へ出力する。

コントローラ３１は、操作スイッチ４から通常開指令信号を受けている間中（操作スイッチ４が操作されている間中）、駆動回路３２を介してモータ２３を駆動し、ウインドウガラス１１を通常開動作させる。一方、コントローラ３１は、操作スイッチ４から通常閉指令信号を受けている間中（操作スイッチ４が操作されている間中）、駆動回路３２を介してモータ２３を駆動し、ウインドウガラス１１を通常閉動作させる。
また、コントローラ３１は、操作スイッチ４からオート開指令信号を受けると、駆動回路３２を介してモータ２３を駆動し、ウインドウガラス１１を全開位置までオート開動作させる。一方、コントローラ３１は、操作スイッチ４からオート閉指令信号を受けると、駆動回路３２を介してモータ２３を駆動し、ウインドウガラス１１を全閉位置までオート閉動作させる。

コントローラ３１は、ウインドウガラス１１を閉動作（通常閉動作及びオート閉動作）させているとき、ウインドウガラス１１による挟み込みの有無を監視している。すなわち、挟み込みが生じると、ウインドウガラス１１の移動速度およびこれに関連してモータ２３の回転速度が低下する（回転周期が長くなる）。このため本例のコントローラ３１は、モータ２３の回転速度の変動を常時監視している。
本例のコントローラ３１では、この回転速度の変動に基づいて、まず挟み込みの開始を検出し、次いで挟み込みの開始が検出されてから回転速度が所定量変動したことを検出した場合に、挟み込みと判定（確定）する。

そして、挟み込みを確定した場合には、コントローラ３１は、ウインドウガラス１１にて挟持された異物を解放すべくモータ２３を反転させ、ウインドウガラス１１を所定量だけ開動作させるように制御する。なお、挟み込みと判定した場合に、モータ２３の作動を停止してウインドウガラス１１のそれ以上の閉動作を停止させて、ウインドウガラス１１にて挟持した異物を解放可能とするように制御してもよい。

次に、図３〜図５に基づいて、本例のパワーウインドウ装置１における学習データ更新処理の概要について説明する。
本例では、パワーウインドウ装置１が作動し、ウインドウガラス１１が閉動作すると、これに伴い回転検出装置２７から受け取るパルス信号に基づいてモータ２３の回転速度ω_０が算出される。この回転速度ω_０に基づいて、パルスエッジ検出毎に後述するように回転速度差Δω_０が算出される。この回転速度差Δω_０は、各パルスカウント値に対応させて記憶されるデータ列である。
一方、コントローラ３１内には、学習データ（回転速度差）Δωが記憶されている。この学習データΔωも各パルスカウント値に対応させて記憶されるデータ列である。これにより、ウインドウガラス１１の所定移動間隔毎に学習データΔωの特徴を記憶することができるので、各位置に合わせた挟み込み検出が可能となる。学習データΔωは、ウインドウガラス１１の閉動作毎に回転速度差Δω_０を用いて更新される。以下、更新前の学習データを学習データΔω_{ｂｅｆｏｒｅ}、更新後の学習データを学習データΔω_{ａｆｔｅｒ}という。

本例では、ウインドウガラス１１が挟み込みを発生することなく閉動作することによって回転速度差Δω_０が算出されると、各移動位置（すなわち、パルスカウント値）に対応して式（１）により、回転速度差Δω_０と現時点での学習データΔω_{ｂｅｆｏｒｅ}との差分データｄが算出される。
ｄ＝Δω_０−Δω_{ｂｅｆｏｒｅ}・・・式（１）
本例では、図３に示すように、差分データｄが所定の外乱学習データ判定しきい値−β（−βは負の定数）から外乱学習データ判定しきい値β（βは正の定数）の範囲にあるとき（−β≦ｄ≦β；通常学習データ更新範囲）は、更正差分データＤを差分データｄとする。

一方、差分データｄが外乱学習データ判定しきい値−β未満であるとき（ｄ＜−β；外乱学習データ範囲）は、更正差分データＤを外乱学習データ更新量−γ（−γは負の定数）とし、差分データｄが外乱学習データ判定しきい値βを超えているとき（β＜ｄ；外乱学習データ範囲）は、更正差分データＤを外乱学習データ更新量γ（γは正の定数）とする。ここで、γの大きさは、βよりも小さく設定されている。

そして、本例では、学習データΔω_{ａｆｔｅｒ}は、式（２）により、更正差分データＤに所定の補正係数である学習更新係数α（０＜α＜１の定数）を乗じた補正データを学習データΔω_{ｂｅｆｏｒｅ}に加算することによって算出される。この補正データ（α・Ｄ）は、所定範囲内（−α・β≦α・Ｄ≦α・β）の値となる。
Δω_{ａｆｔｅｒ}＝Δω_{ｂｅｆｏｒｅ}＋α×Ｄ・・・式（２）

このように、本例では、差分データｄが外乱学習データ判定しきい値（−β，β）を超えていない場合、すなわち差分データｄが通常学習データ更新範囲内にある場合には、差分データｄ自体に学習更新係数αを乗じた値を更新前の学習データΔω_{ｂｅｆｏｒｅ}に加算することによって、現在の摺動抵抗等の状況を更新後の学習データΔω_{ａｆｔｅｒ}に反映させるようにしている。これにより、学習データΔω_{ａｆｔｅｒ}は差分データｄの大きさに比例する更新値によって更新される。
また、本例では、差分データｄが外乱学習データ判定しきい値（−β，β）を超えた場合、すなわち差分データｄが外乱学習データ範囲内にある場合には、外乱が生じたものと判定し、この外乱による学習データΔω_{ａｆｔｅｒ}への影響を抑えるために、所定の定数（α・γ，−α・γ）を更新前の学習データΔω_{ｂｅｆｏｒｅ}に加算して、更新後の学習データΔω_{ａｆｔｅｒ}を算出している。

図４（Ａ−１）は、異物の挟み込みが発生しておらず、且つ、ドアの閉動作や凍結等による外乱が掛かっていない通常状態で、ウインドウガラス１１が全開位置から全閉位置まで閉動作したときにおけるモータ２３の回転速度差Δω_０の累積値ΣΔω_０（回転速度ω_０に相当）の変動状況を表している。横軸はパルスカウント数である。このように回転速度差Δω_０の累積値ΣΔω_０は、ウインドウガラス１１に摺動抵抗が加わるため、細かな摺動変動成分を含むものとなる。
図４（Ａ−２）は、同図（Ａ−１）に示す閉動作に基づいて更新された学習データΔωの累積値ΣΔω（回転速度に相当）の変動状況を表している。

一般に経年変化による摺動抵抗は、回転速度ω_０に徐々に影響を与えるので、閉動作毎の回転速度ω_０の変化量は小さい。図４（Ａ−１）のように外乱の影響を受けていない通常状態では、回転速度差Δω_０の累積値ΣΔω_０の変動状況は、学習データΔω_{ｂｅｆｏｒｅ}の累積値ΣΔωの変動状況と略同じ変動状況を示すものとなる。そして、このとき得られた回転速度差Δω_０を考慮して更新された学習データΔω_{ａｆｔｅｒ}は更新前の学習データΔω_{ｂｅｆｏｒｅ}と殆ど同じ変動状況を示すものとなる。

一方、図４（Ｂ−１）は、ウインドウガラス１１の閉動作中にドアを強閉した場合の回転速度差Δω_０の累積値ΣΔω_０の変動状況を表している。同図では、ドアの強閉によってパルス状の変動分が回転速度差Δω_０の累積値ΣΔω_０に重畳しているのが分かる。
一般に、このようなドアの強閉等の環境の急変は、回転速度差Δω_０に大きな影響を与えるが、この影響が長期間継続することはない。したがって、次回にウインドウガラス１１を閉動作するときには、再び図４（Ａ−１）に示すような回転速度差Δω_０の累積値ΣΔω_０の変動状況が得られるはずである。

本例では、このような外乱が加わったときにでも、これを考慮して学習データΔωが更新される。すなわち、外乱が生じたとしても、その外乱は次回，次々回の閉動作時には生じないのであるから、外乱時の変動分を加味して学習データを更新して学習データが多少ずれた値になったとしても、このずれは次回，次々回の閉動作時に修正されていく。むしろ、更新機会を多く確保することで、実情に即した学習データに修正されていく。
図４（Ｂ−２）は、図４（Ｂ−１）で示される閉動作をしたときに更新された学習データΔωの累積値ΣΔωの変動状況を表している。図中、円で囲われた領域Ｘは、パルス状の外乱が加わることによって多少影響を受けているものの、他の領域と比べて大きくその影響が現れるようなものとはなっていない。このように、本例では、大きな外乱が加わっても、それによって学習データΔωが本来あるべき学習データの変動状況から乖離してしまうことがない。したがって、このような外乱を考慮して学習データΔωを更新しても、挟み込みを誤検出してしまうおそれがないと共に、学習機会を多く確保することができるので、実情に沿った学習データΔωを維持していくことができる。

図５（Ａ）は、上記領域Ｘに対応した領域において、図４（Ｂ−１）に示す外乱が加わったときの回転速度差Δω_０の累積値ΣΔω_０（実線ａ）と、その時点での学習データΔω（Δω_{ｂｅｆｏｒｅ}）（破線ｂ）とを重ね合わせて表示している。このように、外乱が加わると、回転速度差Δω_０の累積値ΣΔω_０は、学習データΔωから大きく正負にずれたものとなる。
図５（Ｂ）は、同図（Ａ）と同様に上記領域Ｘに対応した領域において、図４（Ｂ−１）に示す外乱が加わる前の学習データΔω（Δω_{ｂｅｆｏｒｅ}）（破線ｂ）と外乱が加わった後の学習データΔω（Δω_{ａｆｔｅｒ}）（実線ｃ）とを重ね合わせて表示している。このように、学習データΔω_{ａｆｔｅｒ}は、外乱を考慮して更新されているので、学習データΔω_{ｂｅｆｏｒｅ}から正負方向に多少ずれたものとなる。しかしながら、同図から分かるように、外乱は更新データに対してそれほど大きな影響を与えてはおらず、外乱が発生していない領域と比べて、更新後データは更新前データからそれほど大きくずれたものとはならない。

次に、図６に基づいて、本例のコントローラ３１の挟み込み判定処理について説明する。
本例のコントローラ３１は、まず、回転検出装置２７から受け取ったパルス信号に基づいて、モータ２３の回転速度データの更新を行う（ステップＳ１）。具体的には、コントローラ３１は、まず回転検出装置２７から受け取ったパルス信号を信号処理してパルスエッジを検出する。そして、パルスエッジを検出する毎に、パルスカウント値をインクリメントし、前回検出されたパルスエッジと今回検出されたパルスエッジとのパルス幅（時間間隔）Ｔを算出してメモリ内に順次格納していく。

本例では、パルス幅Ｔは、新たなパルスエッジが検出される度に順送りに更新されていき、最新の４つのパルス幅Ｔ（０）〜Ｔ（３）が記憶される。すなわち、パルスエッジが検出されると、新たにパルス幅Ｔ（０）を算出すると共に、前回のパルス幅Ｔ（０）〜Ｔ（２）を１ずらして、それぞれパルス幅Ｔ（１）〜Ｔ（３）として記憶し、前回のパルス幅Ｔ（３）を消去する。

そして、コントローラ３１は、時間的に連続するｎ個のパルスエッジのパルス幅Ｔの総和（パルス周期Ｐ）の逆数から回転速度ω_０を算出する。この回転速度ω_０は実際の回転速度に比例する値である。
本例では、現パルスエッジから４パルスエッジ前までのパルス幅Ｔ（０）〜Ｔ（３）によって（平均）回転速度ω_０（０）が算出される。そして、次のパルスエッジを検出すると、新たに算出されたパルス幅Ｔ（０）〜Ｔ（３）によって回転速度ω_０（０）が更新される。このとき、前回の回転速度ω_０（０）は回転速度ω_０（１）として記憶される。このようにして、コントローラ３１内には、パルスエッジを検出する度に（所定移動量毎に又は所定回転角毎に）更新される最新の８つの回転速度ω_０（０）〜ω_０（７）が常時記憶される。このように、複数のパルス幅Ｔによって回転速度ω_０を算出することにより、受信する各パルス信号出力のセンサーＤｕｔｙのばらつきを相殺し、誤差変動分が相殺された回転速度を算出することができる。

次に、コントローラ３１は、この回転速度ω_０から（平均）回転速度差（回転速度変化率）Δω_０を算出する（ステップＳ２）。具体的には、回転速度ω_０（０）〜ω_０（３）を現ブロックデータ、回転速度ω_０（４）〜ω（７）_０を前ブロックデータとし、それぞれのブロック内データの和を差し引く処理を行っている。すなわち、回転速度差Δω_０は、回転速度ω_０（４）〜ω_０（７）の和から回転速度ω_０（０）〜ω_０（３）の和を引くことにより算出され、パルスエッジを検出する度に（所定移動量毎に又は所定回転角毎に）更新されていく。なお、算出された値を加算したデータ数（本例では４）で除してもよい。このように、複数の回転速度ω_０によって回転速度差Δω_０を算出することにより、回転速度ω_０間の位相差を相殺することができる。
この回転速度差Δω_０はパルスカウント値に対応してメモリに一時記憶される。

そして、本例のコントローラ３１は、ウインドウガラス１１の所定位置を基準として、算出された回転速度差Δω_０からこのときのパルスカウント値に対応する学習データΔωを差し引いた補正値を加算していく（ステップＳ３）。
次に、上記補正値が、外乱判定しきい値Ｃを正側に超えているか否かが判別される（ステップＳ４）。本例では、この処理によって、車両が段差に乗り上げたり、ドアが閉められたりすることによる外乱によって挟み込みを誤検出してしまうことを防止している。

図７に示すように、外乱が加わると、回転速度差Δω_０から学習データΔωを差し引いた補正値は、通常、正負に大きな値をとる。正側に補正値が振れることは、ウインドウガラス１１を閉める方向にモータ２３の回転が加速されることを意味し、反対に、負側に補正値が振れることは、モータ２３の回転が減速されることを意味する。負側に補正値が振れることは、挟み込みを擬似するものとなる。ここで、外乱判定しきい値Ｃは、正側に設定された値であり、本例のコントローラ３１では、補正値がこの外乱判定しきい値Ｃを正側に超えた場合は、外乱が生じたものと判定する。

外乱が生じたと判定された場合（ステップＳ４；有）、コントローラ３１は、挟み込み判定しきい値Ｂを負側に増大させた後（ステップＳ７）、ステップＳ８へ移行する。これにより、引き続いて、外乱によって負側に補正値が振れて、挟み込みの開始が検出されたとしても、その後の回転速度差Δω_０の累積値ΣΔω_０が増大された挟み込み判定しきい値を超えることがないので、挟み込みの誤判定を防止することができる。なお、本例では、外乱判定しきい値Ｃが変動判定しきい値Ａと無関係に設定されているが、例えば、外乱判定しきい値Ｃを変動判定しきい値Ａの正負を反対にした値に設定してもよい。

ステップＳ４で外乱が生じたと判定されなかった場合（ステップＳ４；無）、コントローラ３１は、挟み込み開始の判定処理を行う（ステップＳ５）。具体的には、回転速度差Δω_０からこの回転速度差Δω_０に対応するパルスカウント値の学習データΔωを差し引いた補正値が、変動判定しきい値Ａを負側に超えた場合は挟み込みの開始と判定され、超えていない場合は挟み込みの開始と判定しない。
挟み込みの開始と判定された場合（ステップＳ５；有）、ステップＳ８へ移行する。一方、挟み込みの開始と判定されなかった場合（ステップＳ５；無）、ステップＳ６で回転速度差Δω_０から学習データΔωを差し引いた補正値の累積値と、挟み込み判定しきい値Ｂへの初期値の設定が行われる。具体的には、ステップＳ３で算出された補正値の累積値が、回転速度ω_０の初期変化量Ｓ_０にセットされると共に、挟み込み判定しきい値Ｂが増大されていない通常値に戻される。このように、外乱期間が終了したと判定されると、挟み込み判定しきい値Ｂが通常値に戻され、通常の処理が行われる。

そして、ステップＳ８では、回転速度ω_０の変化量Ｓの演算処理が行われる。具体的には、コントローラ３１は、挟み込み開始と判定される直前にステップＳ６でセットされた回転速度ω_０の初期変化量Ｓ_０（補正値の累積値）からステップＳ３で算出された補正値の累積値を差し引いて、挟み込み開始以降の回転速度ω_０の変化量Ｓ（補正値の累積値）を算出する。これにより、挟み込みによる回転速度の変化分（すなわち、挟み込み荷重分）を確実に算出することができる。

なお、本例では、基準値からの変化量の差を算出して、挟み込み開始以降の回転速度ω_０の変化量を算出しているが、これに限らず、挟み込み開始が検出されないときには、補正値の累積値を初期化し、挟み込み開始が検出されたときには、初期化しないようにして、挟み込み開始検出以降の分についてのみ補正値を累積して、これにより回転速度ω_０の変化量を算出してもよい。

次に、コントローラ３１は、ステップＳ８で算出された回転速度ω_０の変化量Ｓが挟み込み判定しきい値Ｂを超えたか否かを判定する（ステップＳ９）。
回転速度ω_０の変化量Ｓが挟み込み判定しきい値Ｂを超えたと判断された場合（ステップＳ９；有）、コントローラ３１は、挟み込み解除処理（ステップＳ１０）を行い、処理を終了する。挟み込み解除処理では、具体的には、コントローラ３１は上述のように異物を解放すべくモータ２３を反転させ、ウインドウガラス１１を所定量だけ開動作させる。
一方、回転速度ω_０の変化量Ｓが挟み込み判定しきい値Ｂを超えていないと判断された場合（ステップＳ９；無）は、処理をそのまま終了する。

次に、図８に基づいて、本例のコントローラ３１の学習データ更新処理について説明する。本例では、この処理はウインドウガラス１１が全開状態となったときに開始され、挟み込みが生じて挟み込み解除処理が行われた場合には強制的に終了されるようになっている。
本例のコントローラ３１は、まずウインドウガラス１１が全開状態となったとき、学習データΔωを更新するために、ステップＳ１１でメモリを初期化して待機する。そして、ステップＳ１２で、ウインドウガラス１１が全開位置から全閉位置まで移動を完了したか否かを判別する。コントローラ３１は、パルスカウント値によってウインドウガラス１１が全閉位置まで移動したか否かを判別しており、全閉位置まで移動していない場合（ステップＳ１２；ＮＯ）はステップＳ１２の処理を繰り返し、全閉位置まで移動した場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）はステップＳ１３へ移行する。

ウインドウガラス１１が全閉位置まで移動すると、ステップＳ１３で、コントローラ３１は、所定移動量毎（又は所定回転角毎）に各パルスカウント値に対応付けて記憶されている回転速度差Δω_０から対応する学習データΔωを差し引いて、パルスカウント値毎に差分データｄを算出する。
そして、ステップＳ１４で、差分データｄの値に応じて更正差分データＤを算出する。
更正差分データＤの算出処理フローを図９に示す。この処理では、コントローラ３１は、ステップＳ２１でパルスカウントを０にセットし、続いてステップＳ２２でこのパルスカウントに対応する差分データｄが外乱学習データ判定しきい値（−β）から外乱学習データ判定しきい値βの範囲内（−β≦ｄ≦β；通常学習データ更新範囲）にあるか否かを判別する。

差分データｄが外乱学習データ判定しきい値（−β）から外乱学習データ判定しきい値βの範囲内にある場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）は、ステップＳ２３で更新差分データＤを差分データｄにセットし、ステップＳ２７へ移行する。
一方、差分データｄが外乱学習データ判定しきい値（−β）から外乱学習データ判定しきい値βの範囲内にない場合（ステップＳ２２；ＮＯ）は、ステップＳ２４へ移行する。
ステップＳ２４では、差分データｄが外乱学習データ判定しきい値βを超えているか否かが判別される。差分データｄが外乱学習データ判定しきい値βを超えている場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）は、ステップＳ２５で更正差分データＤを所定の外乱学習データ更新量γにセットし、ステップＳ２７へ移行する。

一方、差分データｄが外乱学習データ判定しきい値βを超えていない場合（ステップＳ２４；ＮＯ。すなわち、ｄ＜−β。）は、ステップＳ２６で更正差分データＤを所定の外乱学習データ更新量−γにセットし、ステップＳ２７へ移行する。
ステップＳ２７では、パルスカウント値が全閉位置に対応したものであるか否かが判別される。パルスカウント値が全閉位置に対応したものである場合（ステップＳ２７；ＹＥＳ）は、処理を終了する。一方、パルスカウント値が全閉位置に対応したものでない場合（ステップＳ２７；ＮＯ）は、ステップＳ２８でパルスカウント値をインクリメントして、ステップＳ２２へ戻り、ステップＳ２２〜Ｓ２７の処理を繰り返す。
このようにして、更正差分データＤが各パルスカウント値に対して設定される。

更正差分データＤが設定されると、ステップＳ１５で、学習データΔωの更新が行われる。この処理では、各パルスカウント値について、現在の学習データΔω_{ｂｅｆｏｒｅ}に、更正差分データＤに学習更新係数α（０＜α＜１）を乗じた値が加算される。

上記実施形態では、差分データｄから更正差分データＤへの換算を図３に示すように行っていたが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、図３の例では、差分データｄが外乱学習データ判別しきい値（−β，β）を超えると、更正差分データＤを一定値である外乱学習データ更新量に設定していた。
しかし、これに限らず、図１０（Ａ）,（Ｂ）に示すように、差分データｄが外乱学習データ判別しきい値（−β，β）を超えた場合に、外乱学習データ判別しきい値（−β，β）の前後で更正差分データＤの値が連続するように設定してもよい。同図（Ａ）では、差分データｄが外乱学習データ判別しきい値（−β，β）を超えると、換算される更正差分データＤが外乱学習データ更新量（−γ，γ）に指数関数的又は高次関数的に近づくように設定されている。また、同図（Ｂ）では、差分データｄが外乱学習データ判別しきい値（−β，β）を超えると、換算される更正差分データＤが外乱学習データ更新量（−γ，γ）に徐々に近づき、所定の値以上で外乱学習データ更新量（−γ，γ）となるように設定されている。

また、同図（Ｃ）に示すように、外乱学習データ判別しきい値（−β，β）の範囲（通常学習データ更新範囲）内で差分データｄの大きさに応じて更正差分データＤを段階的（階段状）に設定するようにしてもよい。
また、同図（Ｄ）に示すように、外乱学習データ更新量（−γ，γ）の値をそれぞれ外乱学習データ判別しきい値（−β，β）と同じ値に設定してもよい。すなわち、差分データｄが外乱学習データ判別しきい値（−β，β）を超えた場合には、換算される更正差分データＤが外乱学習データ判別しきい値（−β，β）に固定される。これにより、差分データｄが外乱学習データ判定しきい値（−β，β）を超えた場合に、外乱学習データ更新量（−γ，γ）を別途設定する必要がなくなるため、データ処理を簡素化することができる。また、同図（Ａ）〜（Ｄ）を組合せた態様としてもよい。

また、上記実施形態では、車両のパワーウインドウ装置１に本発明の開閉部材制御装置を適用した例を示したが、これに限らず、サンルーフ開閉装置やスライドドア開閉装置等の開閉部材を開閉駆動する装置に全般に適用してもよい。

また、上記実施形態では、学習データΔωが各パルスカウント値に対応するデータ列となっていたが、これに限らず、学習データΔωをｎパルスカウント値毎（ｎは２以上の自然数）に記憶されるデータ列とすることにより、パルスカウント値毎に記憶する場合と比べて、コントローラ３１内に記憶するメモリ記憶容量を低減することができる。この場合、ｎパルスカウント値毎に平均した値として記憶させることができる。そして、挟み込み判定においては、対応するパルスカウント値の学習データΔωを読み出すか、もしくは、該当するパルスカウント値の学習データΔωがない場合には、その前後の学習データΔωを読み出してこれらを比例配分した値を学習データとすることができる。

本発明の一実施形態に係るパワーウインドウ装置の説明図である。 図１のパワーウインドウ装置の電気構成図である。 差分データを更正差分データへ換算する方法を表す説明図である。 回転速度差及び学習データの累積値の変動状況を表すグラフである。 外乱入力時の回転速度差及び学習データの累積値の変動状況を表すグラフである。 挟み込み判定の処理フローである。 外乱入力時の挟み込み判定の説明図である。 学習データ更新の処理フローである。 更正差分データ算出の処理フローである。 本発明の他の実施形態に係る差分データを更正差分データへ換算する方法を表す説明図である。

符号の説明

１‥パワーウインドウ装置、２‥駆動手段、３‥制御手段、４‥操作スイッチ、
５‥バッテリ、１０‥ドア、１０ａ‥インナパネル、１１‥ウインドウガラス、
１１ａ‥キャリアプレート、２１ａ，２１ｂ‥ブラケット、２２‥ガイドレール、
２３‥モータ、２４‥テープ、２５‥スライダ、２６ａ，２６ｂ‥ガイドフレーム、
２７‥回転検出装置、３１‥コントローラ、３２‥駆動回路

Claims (3)

1. 開閉部材を開閉駆動する駆動手段と、
   該駆動手段によって開閉駆動される開閉部材の移動に応じた速度検出信号を出力する移動速度検出手段と、
   開閉部材の移動速度データを学習データとして予め記憶する移動速度記憶手段と、
   前記学習データと開閉部材の閉動作時に前記移動速度検出手段から受信する速度検出信号とに基づいて開閉部材の異物の挟み込みを検出する挟み込み検出手段と、
   前記速度検出信号に基づいて算出された移動速度データをもとに前記学習データを更新する移動速度更新手段と、を備えた開閉部材制御装置であって、
   前記移動速度更新手段は、開閉部材の閉動作時に受信した前記速度検出信号に基づいて最新の移動速度データを算出し、該最新の移動速度データと前記学習データとの差分データを算出して、該差分データを所定範囲内の値となるように補正した補正データを算出し、該補正データを用いて前記学習データを更新し、
   前記差分データが外乱の発生を判定するための外乱学習データ判定しきい値を超えていない場合は、前記差分データに所定の補正係数を乗じて前記所定範囲内の値に補正した補正データを前記学習データに加算し、前記差分データが前記外乱学習データ判定しきい値を超えている場合は、前記所定範囲内での外乱学習データ判定しきい値の絶対値よりも小さい絶対値を有する一定の更新値である補正データを前記学習データに加算することを特徴とする開閉部材制御装置。
2. 前記移動速度記憶手段は、前記学習データを開閉部材の移動範囲において所定移動間隔毎に記憶することを特徴とする請求項１に記載の開閉部材制御装置。
3. 前記駆動手段は、モータを含んでなり、
   前記移動速度検出手段は、前記速度検出信号として前記モータの回転速度信号を出力し、
   前記移動速度更新手段は、前記回転速度信号に基づいて算出した前記モータの回転速度データを前記移動速度データとして用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の開閉部材制御装置。

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