JP4596079B2 - 開口覆材の開閉制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車の窓等の開口に設けられるサンルーフやパワーウィンドウ等の覆材の開閉制御を行う開口覆材の開閉制御装置に関するものである。

例えば自動車にはサンルーフやパワーウィンドウを運転者のスイッチ操作に応じて開閉制御する開口覆材の開閉制御装置を備えるものがある。例えばサンルーフ開閉制御装置にはサンルーフをチルト開閉およびスライド開閉するものが知られている（例えば特許文献１）。また、近年、サンルーフやパワーウィンドウに人や物が挟み込まれたことを検知し、サンルーフやパワーウィンドウの作動を停止または反転させる挟み込み防止機能を備えたものがある。

この種の開閉制御装置ではサンルーフやパワーウィンドウ等の覆材を開閉制御するうえで覆材の位置検出が必要である。従来、覆材の位置検出方法としては、例えばモータの回転軸に取付けた磁石を検出するホールＩＣ（回転数センサ）を使用し、ホールＩＣから入力されるパルス信号のエッジを計数してサンルーフの位置検出を行うものがあった。この位置検出方法では、サンルーフの開閉方向の判定は、モータの正転・逆転・停止を制御するリレーのオン／オフ状態を見て行い、モータの停止や回転方向の切り替わりを把握しながら位置カウンタの計数処理を行っていた。また、ホールＩＣを使用しない位置検出方法も知られ、直流モータの電流を検出した信号を整形したリップルパルスを使用し、入力パルスのエッジを計数して覆材（サンルーフ）の位置検出を行うものも知られている（特許文献２）。この場合も、サンルーフの開閉方向の判定は上記方法が採用されていた。

特公平５−２５６８６号公報 特開平１０−１０９５３４号公報

しかし、従来の位置検出方法は、モータの停止や反転のタイミングをリレーのオン／オフ状態を見て、停止指示や反転指示が出されたことをもって判断していたため、モータの停止や反転を判定してからも、実際にはモータは僅かな期間は惰性回転しており、この惰性回転分が位置カウンタに計数されない場合があった。また、パルス信号に乗ったノイズを誤って計数する計数エラーも心配されていた。

このため、ホールＩＣ等のパルス信号を生成するセンサの他に、サンルーフの絶対位置を検出する位置検出スイッチを設け、位置カウンタの計数値（サンルーフ位置）を位置検出スイッチの検知信号を基に補正するようにしていた。特に位置検出スイッチなどの位置補正用センサはモータ及び制御ユニットの配設位置から離れた位置に配置される場合も多く、位置検出スイッチが増えるだけでなく長いハーネス等が必要であった。このように従来装置では、ホールＩＣ等のセンサとは別に位置補正用センサを設けなければならなかったため、センサ類の組付点数の増加（ハーネス等も増加）による、装置の複雑化および大型化、制御内容の複雑化、組立工数増加による製造効率低下などの不都合を招き易いという問題があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、モータの回転に応じたパルスを生成するセンサを使用するだけでも、高い位置検出精度を得ることができる開口覆材の開閉制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、開口を開閉するための覆材を駆動する電動モータと、前記電動モータの回転数に比例する位相の異なる周波数のパルス信号を生成する少なくとも一対の回転数センサと、該一対の回転数センサからのパルス信号を基に前記覆材の移動方向を判定すると共に前記覆材の位置を検出する位置検出手段とを備え、前記位置検出手段は、前記覆材を反転させる前記電動モータへの反転指示が出されていないにも拘わらず、前記覆材の反転を検出したら反転検出に用いた前記パルス信号をノイズとして処理することを要旨とする。

この発明によれば、位置検出手段は、少なくとも一対の回転数センサからの位相の異なるパルス信号を基に覆材の移動方向を判定すると共に、覆材の位置を検出する。覆材を反転させる電動モータへの反転指示が出されていないにも拘わらず、前記覆材の反転を検出したら反転検出に用いたパルス信号をノイズとして処理する。このため、覆材の正確な位置検出が可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記パルス信号を基に前記覆材の挟み込みを検出する挟込検出手段を備えている。
この発明によれば、請求項１の発明の作用に加え、挟込検出手段はパルス信号を基に覆材の挟み込みを検出する。従って、覆材の挟込検出を採用する場合、回転数センサを流用でき、専用のセンサを別途設ける必要がない。

請求項１の発明によれば、覆材を反転させる電動モータへの反転指示が出されていないにも拘わらず、反転を検出したら反転検出に用いたパルス信号をノイズとして除去するので、電動モータの回転に応じたパルスを生成する少なくとも一対の回転数センサがあれば、高い位置検出精度を得ることができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、回転数センサからのパルス信号を利用して覆材の挟み込み検出を行うので、挟み込み防止機能を備える場合も回転数センサのみで対応できる。

一実施形態におけるサンルーフ開閉制御装置の概略構成を示すブロック図。 制御位置および挟み込み制御の設定例を示す説明図。 サンルーフの斜視図を示し、（ａ）はサンルーフがチルドアップした状態、（ｂ）はサンルーフが全開した状態を示す。 ２つのパルス信号について閉方向と開方向の関係を説明するタイミングチャート。 メインルーチンを示すフローチャート。 スライドクローズ処理を示すフローチャート。 同じくフローチャート。 反転作動処理を示すフローチャート。 立ち上がりエッジ処理を示すフローチャート。 立ち下がりエッジ処理を示すフローチャート。 立ち上がりエッジ処理を示すフローチャート。 立ち下がりエッジ処理を示すフローチャート。

以下、本発明を自動車のサンルーフ開閉制御装置に具体化した一実施形態を図１〜図１２に従って説明する。
図３は自動車ＡＭのルーフ１に設けられたサンルーフ開閉制御装置を示す。自動車ＡＭのルーフ１には開口１ａが設けられ、覆材としてのサンルーフ（ルーフガラス）２は開口１ａを開閉するように設けられている。サンルーフ２は公知のスライド機構（図示省略）により前後方向にスライドすると共に、公知のチルト機構（図示省略）によりチルト動作するようになっている。サンルーフ２を駆動するドライブユニット（ギヤAssy）３は、開口１ａの前側部位においてルーフ１に埋設された状態で配設されている。ドライブユニット３は電動モータ（以下、単にモータと称す）４とギヤユニット５とが一体に組立てられた構成で、ギヤユニット５の出力軸が前記スライド機構及びチルト機構と作動連結されている。モータ４が駆動されることによりサンルーフ２は、図３（ａ）に示すチルトアップ位置と全閉位置との間でチルトするチルト開閉動作と、全閉位置と図３（ｂ）に示す全開位置との間でスライドするスライド開閉動作を行う。本例では、チルトアップ位置からモータ４が正転駆動されると、サンルーフ２はチルトダウンして全閉し、さらに後方へスライドして全開する。そして全開位置からモータ４が逆転駆動されると、サンルーフ２は正転時と逆の経路で移動する。

図３（ｂ）に示すように、ルーフ１には開口１ａの内側前部にウィンドデフレクタ６が装備されている。ウィンドデフレクタ６は開口１ａから上方へ立ち上がる方向へバネ（図示省略）により付勢された状態で左右２本のアーム７，７により支持されている。サンルーフ２が開くとウィンドデフレクタ６がバネの付勢力で自動で押し上がり、逆にサンルーフ２を閉めるときにはバネの付勢力に抗してアーム７，７がサンルーフ２に押されることでウィンドデフレクタ６は格納される。

図１はサンルーフ開閉制御装置の電気構成図を示す。
ドライブユニット３は、モータ４を駆動制御する制御装置（制御回路基板）１０を備える。制御装置１０は、回転数センサとしての一対のホールＩＣ１１，１２、位置検出手段及び挟込検出手段としてのマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと称す）１３、リレー駆動回路１４、リレー１５，１６、各種入力インタフェイス回路１７〜１９、電源回路２０などを備えている。

自動車に搭載されたバッテリ２１のプラス電位が電源回路２０やリレー駆動回路１４などの各種回路に印加されており、マイコン１３やホールＩＣ１１，１２には所定駆動電圧が供給されるようになっている。イグニションスイッチ２２の信号はマイコン１３に入力される。操作スイッチ２３は自動車ＡＭの室内に設けられてサンルーフ２を開閉するときに操作するもので、その操作方向に応じてオープン／ダウンＳＷまたはクローズ／アップＳＷがオンし、スイッチ操作されていない中立位置では両ＳＷが共にオフする。操作スイッチ２３の信号は入力インタフェイス回路１７を介してマイコン１３に入力され、マイコン１３はこの信号に応じてリレー駆動回路１４を介してリレー１５，１６を駆動し、モータ４を回転制御する。

モータ４の回転軸４ａにはマグネット２５が取付けられており、モータ４が回転するとホールＩＣ１１，１２を横切る磁束が変化し、ホールＩＣ１１，１２の出力が入力インタフェイス回路１８，１９を介してしてマイコン１３に入力される。ここでは、図４に示すような出力が得られるようにホールＩＣ１１，１２を配置している。マイコン１３はホールＩＣ１１，１２から入力されるパルス信号を基にサンルーフ２の位置検出を行う。本実施形態では位置補正用センサは使用していない。また、本実施形態のサンルーフ自動開閉装置では挟み込み防止機能を採用しており、モータ４にかかる負荷の変化を見てサンルーフ２に人や物が挟み込まれたことを検知すると、モータ４の回転を反転させてサンルーフ２を所定量（例えば約２０ｃｍ）反転させるようにしている。この挟み込み防止機能のための処理も、ホールＩＣ１１，１２から入力されるパルス信号を基にマイコン１３が行う。

マイコン１３は中央処理装置（ＣＰＵ）３０およびメモリ３１を内蔵し、メモリ３１には、図５〜図１２にフローチャートで示す各種プログラムデータが記憶されている。これらのプログラムを基にＣＰＵ３０は、モータ４の駆動制御処理、サンルーフ２の位置検出処理、挟み込み防止処理を実行する。またＣＰＵ３０は、位置カウンタ３２、計時手段としてのタイマ（計時用カウンタ）３３，３４を備えている。位置カウンタ３２は、サンルーフ２の位置を検出するためにホールＩＣ１１，１２から入力するパルス信号のパルス数（本例ではパルスエッジ）をモータ回転方向を考慮しながら計数するためのものである。タイマ３３は、パルス信号のパルス間隔時間（本例ではパルスエッジ間隔）を計時するためのもので、挟み込み検出処理などに使用する。タイマ３３は、モータ停止後の経過時間を計時するためのものである。

図２は、サンルーフの制御位置および挟み込みしきい値（荷重）の設定例を示す。
サンルーフ２は、チルトメカロック位置（ストッパにより機械的にチルト全開ロックされる位置）と、スライドメカロック位置（ストッパにより機械的にスライド全開ロックされる位置）との間を開閉可能領域とする。モータ４が駆動用ロッド（図示せず）を最も引っ張った位置（最大逆転位置）がチルトメカロック位置で、モータ４が駆動用ロッド（図示せず）を最も押し込んだ位置（最大正転位置）がスライドメカロック位置である。

サンルーフ位置（以下、単にルーフ位置と称す）は、Ｄ０〜Ｄ１１の範囲内の位置で示される。チルトメカロック位置からスライドメカロック位置に至るまでにモータ正転方向（開方向）において順に現れる制御上の位置として、位置Ｄ０〜Ｄ１１が設定されている。Ｄ０はチルトメカロック位置、Ｄ１１はスライドメカロック位置である。チルト領域はＤ０〜Ｄ３、全閉領域はＤ３〜Ｄ５、スライド領域はＤ５〜Ｄ１１である。また停止位置の制御上の狙い値として、チルトアップ停止位置Ｄ１、全閉停止位置Ｄ４、全開停止位置Ｄ１０が設定されている。例えば全閉の場合、全閉停止位置Ｄ４が制御上の停止の狙い位置で全閉区間Ｄ３〜Ｄ５内であれば全閉停止位置にあるとみなしている。また各領域は、同図に示すように、２種類のチルト区間と、全閉区間と、４種類のスライド区間との８区間に分かれ、Ｄ０〜Ｄ１１のうち上記停止位置Ｄ１，Ｄ４，Ｄ１０以外の位置は、これらの区間の境界位置を示すものである。各ルーフ位置Ｄ０〜Ｄ１１は、位置カウンタ３２の計数値に相当する値に設定されている。位置カウンタ３２はモータ正転時（サンルーフ開方向移動時）にインクリメント（「＋１」計数）され、モータ逆転時（サンルーフ閉方向移動時）にデクリメント（「−１」計数）される。

また図２に示すように、挟み込み荷重（挟み込みしきい値）が、挟み込み検知が必要な区間に設定されている。本例ではＤ６〜Ｄ１０の区間が挟み込み検知実行区間となっている。挟み込みしきい値は、Ｄ６〜Ｄ７及びＤ８〜Ｄ９（「スライド区間１」）では値Ａが設定されている。サンルーフ２を閉めるときにデフレクタ６をバネの付勢力に抗して押し下げるための余分な力が必要なデフレクタ押し下げ領域Ｄ７〜Ｄ８（「スライド区間２」）では、しきい値Ａより高めのしきい値Ｂが設定されている（Ａ＜Ｂ）。室内から指などの挟み込みの心配のないＤ０〜Ｄ６及びＤ１０〜Ｄ１１の区間（「スライド区間３，４」，「全閉区間」，チルト区間１，２」）では挟み込み防止機能をロックさせている。またスライド区間３，４は開口１ａの窓枠に装着されたシールとの抵抗により負荷がかかるので、この負荷を挟み込みと誤検出しないように挟み込み検知をしていない。

挟み込み検知は、サンルーフ２の移動速度が挟み込み負荷によって落ちることに伴うモータ４の回転速度の落ち込み量を見て行う。詳しくは、タイマ３３が計時したパルスエッジの時間間隔からパルス周期を演算し、パルス周期がしきい値を超えたときを挟み込みと判定する。挟み込みしきい値Ａ，Ｂは、サンルーフ２に挟み込み荷重がかかったときのパルス周期に相当する値で設定され、バッテリ電圧によってモータ回転速度が変動することを考慮し、バッテリ電圧をパラメータとして決まるようにしている。なお、パルス周期の変化割合を見て、その変化割合がしきい値を超えるほど大きいときを挟み込みと判定する検知方法を採用することもできる。

ＣＰＵ３０は、リレー１５，１６のオン／オフ状態を見て、現在のモータ４が正転か停止か逆転かを認識する。つまりＣＰＵ３０はリレー１５，１６のオン／オフ状態を見てモータ４が停止モードに入ったこと、反転モードに切替わったことを判断する。また、位置カウンタ３２の計数処理をするうえでモータ４の回転方向を把握する必要があるが、本実施形態では、一対のホールＩＣ１１，１２の出力パルスを比較することでモータ４の実際の回転方向を判定し、この回転方向を基にカウント処理を行う。

図４は２個のホールＩＣ１１，１２から出力されるパルス信号のタイミングチャートを示す。
図４（ａ）に示すように、ホールＩＣ１１，１２から出力される各パルス信号は、同周期で位相が１／４周期ずれる関係にある。図４（ｂ）に示すように、サンルーフ２の移動が閉方向（逆転方向）か開方向（正転方向）かによって、ホールＩＣ１１，１２から出力される２つのパルス信号のレベルとエッジの関係が異なるため、２つのパルス信号のレベルとエッジの関係からモータ回転方向を判定する。なお、図４（ｂ）において「↑」は立ち上がりエッジを、「↓」は立ち下がりエッジを示す。

メモリ３１に記憶された図５〜図１２のフローチャートで示すプログラムは、位置検出処理および挟み込み制御に関係するもので、図５はメインルーチン、図６，７はスライドクローズ処理ルーチン、図８は反転作動処理ルーチン、図９〜図１２は各ホールＩＣ１１，１２毎の立ち上がりエッジ処理、立ち下がりエッジ処理の各ルーチンである。

次に図５〜図１２を用いて各プログラムについて説明する。まず図５のメインルーチンについて説明する。
ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と記す）１０１では、マイコン１３のメモリ（ＲＡＭ等）３１やポートの初期化処理を行う。

Ｓ１０２では、オープン／ダウンＳＷがオンであるか否かを判断する。オープン／ダウンＳＷがオンであればＳ１０７に進み、Ｓ１０７においてルーフ位置より作動を決定する。ルーフ位置がＤ０≦Ｘ≦Ｄ３の範囲にあれば、図２のチルト全閉区間なのでＳ１０９に進み、Ｓ１０９においてチルトダウン処理を行う。ルーフ位置がＤ０≦Ｘ≦Ｄ３の範囲になければ、図２の全閉区間またはスライド区間なのでＳ１０８に進み、Ｓ１０８においてスライドオープン処理を行う。

Ｓ１０２でオープン／ダウンＳＷがオフであればＳ１０３に進み、Ｓ１０３においてクローズ／アップＳＷがオンであるか否かを判断する。クローズ／アップＳＷがオフであれば、Ｓ１０２に戻る。クローズ／アップＳＷがオンであればＳ１０４に進み、Ｓ１０４においてルーフ位置により作動を決定する。ルーフ位置がＤ５≦Ｘ≦Ｄ１１の範囲にあれば、図２のスライド区間なのでＳ１０５に進み、Ｓ１０５においてスライドクローズ処理を行う。ルーフ位置がＤ５≦Ｘ≦Ｄ１１の範囲になければ、図２の全閉区間またはチルト区間なのでＳ１０６に進み、Ｓ１０６においてチルトアップ処理を行う。Ｓ１０５〜Ｓ１０８の処理がそれぞれ終了したら、Ｓ１０２に戻る。

次にサンルーフの作動例として、Ｓ１０５のスライドクローズ処理の詳細を説明する。
まずＳ２０１において、現在のホールＩＣ１１，１２の状態を取得する。次のＳ２０２では、ルーフ位置に応じた挟み込みしきい値（図２参照）を設定する。すなわち、ルーフ位置が「スライド区間１」にあるときはしきい値Ａ、「スライド区間２」にあるときはしきい値Ｂを設定し、これ以外の区間にあるときは挟み込み防止機能のロックを設定する。これらのしきい値Ａ，Ｂは、バッテリ電圧値をパラメータとしてその時のバッテリ電圧に応じた値が設定される。

次のＳ２０３ではリレー駆動回路１４を介してリレー１５をオンし、モータ４を逆転駆動する。Ｓ２０４では人や物の挟み込み等によるモータロックを検出するためのタイマ３３をスタートさせる。

Ｓ２０５〜Ｓ２０８では、２個のホールＩＣ１１，１２のどちらかのパルス信号に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジが発生したか否かを判断する。ホールＩＣ１１，１２のどちらのパルス信号にもエッジがなければＳ２１３に進む。ホールＩＣ１１，１２のどちらかにエッジがあった場合は、Ｓ２０９〜Ｓ２１２においてそれぞれのエッジ処理を行い、Ｓ２１３に進む。

Ｓ２１３では、モータ４が停止（リレー１５がオフ）したか否かを判断する。モータ４が停止していればＳ２１４に進み、Ｓ２１４においてモータ停止後、Ｔ２時間経過したか否かを判断する。これはタイマ３４の計時時間を見て判断する。Ｔ２時間経過していなければＳ２０５に戻り、Ｔ２時間経過していればスライドクローズ処理ルーチンを終了し、メインルーチンのＳ１０２に戻る。ここで、時間Ｔ２は、モータ４の停止（両リレー１５，１６オフ）後、モータ４の惰性回転が終わって完全に停止するまでに要する時間に少し余裕をみた時間に設定されている。一方、Ｓ２１３でモータ４が停止していなければＳ２１５に進み、Ｓ２１５において今回エッジがあったか否かを判断する。今回エッジがなければＳ２１６に進む。

Ｓ２１６では、エッジがＴ１時間なしか否かを判断する。エッジがＴ１時間なければモータロックと判定してＳ２２４に進み、Ｓ２２４において反転作動を指令する。つまり、リレー１５をオフさせると共にリレー１６をオンさせ、モータ４の回転を反転させる。一方、前回のエッジ検出時からＴ１時間経過していなければ、Ｓ２０５に戻る。

一方、Ｓ２１５でエッジがあれば、Ｓ２１７で位置カウンタ３２から現在のルーフ位置がＤ４であるか否かを判断する。ルーフ位置がＤ４であれば全閉位置であるのでＳ２１９に進み、Ｓ２１９においてモータ４を停止（リレー１５をオフ）させる。一方、ルーフ位置がＤ４でなればＳ２１８に進み、Ｓ２１８においてクローズ／アップＳＷがオンであるか否かを判断する。クローズ／アップＳＷがオフであればＳ２１９に進み、Ｓ２１９においてモータ４を停止（リレー１５をオフ）させる。一方、クローズ／アップＳＷがオンであればＳ２２０に進む。

Ｓ２２０では、ルーフ位置が図２に示す区間をまたいだか否かを判断する。区間が変わっていればＳ２２１に進み、Ｓ２２１において挟み込みしきい値を再設定し、Ｓ２２２に進む。一方、区間が変わっていなければ、しきい値はそのままでＳ２２２に進む。

Ｓ２２２では、前回と今回のエッジから周期を演算する。つまり、今回のエッジを検出したときのタイマ３３の計時時間（１／４周期）からパルス信号の周期を演算する。次のＳ２２３では、周期が挟み込みしきい値を超えたか否かを判断する。周期が挟み込みしきい値を超えたらＳ２２４に進み、Ｓ２２４において反転作動を指令する。この反転作動処理については図８において説明するが、主な処理はリレー１５をオフさせると共にリレー１６をオンさせ、モータ４の回転を反転させる。一方、周期が挟み込みしきい値を超えていなければ、Ｓ２０５に戻る。なお、周期の変化割合を見て挟み込み検出を行ってもよく、この場合は周期変化割合がそのしきい値を超えるほど大きいときに挟み込みと判定する。

次にＳ２２４の反転作動処理の詳細について図６に従って説明する。
Ｓ３０１では、スライドクローズ中のモータ４を停止（リレー１５をオフ）する。Ｓ３０２では反転（スライドオープン）方向にモータ４を作動（リレー１６をオン）させる。Ｓ３０３〜３０６では２個のホールＩＣ１１，１２のどちらかに立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジが発生したかを判断する。ホールＩＣ１１，１２のどちらにもエッジがなければＳ３１１に進む。ホールＩＣ１１，１２のどちらかにエッジがあった場合は、Ｓ３０７〜Ｓ３１０でそれぞれのエッジ処理を行い、Ｓ３１１に進む。

Ｓ３１１では、モータ４が停止（リレー１６がオフ）したか否かを判断する。モータ４が停止していれば、Ｓ３１２においてタイマ３４の計時時間を見て、モータ停止後、Ｔ２時間経過したか否かを判断する。Ｔ２時間経過していなければＳ３０３に戻り、Ｔ２時間経過していれば反転作動処理ルーチンを終了してＳ１０２に戻る。Ｓ３１１でモータ４が停止していなければ、Ｓ３１３においてＴ１時間エッジなしか否かを判断する。Ｔ１時間エッジがなければモータロックと判定してＳ３１６に進む。Ｓ３１６ではモータ４を停止（リレー１６をオフ）させる。一方、Ｔ１時間経過していなければ、Ｓ３１４において位置カウンタ３２の値から現在のルーフ位置がＤ１１であるか否を判断する。ルーフ位置がＤ１１であれば全開停止位置であるので、Ｓ３１６に進み、Ｓ３１６においてモータ４を停止（リレー１６をオフ）させる。ルーフ位置がＤ１１でなればＳ３１５に進み、Ｓ３１５においてサンルーフ２が所定量（例えば約２０ｃｍ）反転したか否かを判断する。サンルーフ２が所定量反転していればＳ３１６に進み、Ｓ３１６においてモータ４を停止（リレー１６をオフ）させる。サンルーフ２の反転が所定量に達していなければＳ３０３に戻る。

よって、サンルーフ２の反転後、Ｄ１１（全開）となるか、モータロックとなるか、所定量反転し終わったときに、サンルーフ２は停止する。そして、モータ４の停止（両リレー１５，１６オフ）後も、Ｔ２時間経過するまでの間は、位置検出処理が継続される。従って、モータ停止後の惰性回転も正しく位置に計数される。

次にホールＩＣにエッジが発生したときのエッジ処理（図６におけるＳ２０９〜Ｓ２１２、図８におけるＳ３０７〜Ｓ３１０）を説明する。図９〜図１２のフローチャートは類似しているため、ここでは図９のホールＩＣ１１に立ち上がりエッジが発生した場合の処理について説明する。なお、図９〜図１２はサンルーフ２が閉方向（モータ逆転方向）に移動するとき（リレー１５オン時）に使用されるもので、図６のＳ２０９〜Ｓ２１２の処理内容となっている。

まずＳ４０１では、起動後、１つ目のエッジであるか否かを判断する。１つ目のエッジであればエッジ間隔が測定できないため、Ｓ４０３に進む。１つ目のエッジでなければＳ４０２に進み、Ｓ４０２においてエッジ間隔がＴ３時間以下かどうかを判断する。時間Ｔ３は、サンルーフ２の正常作動時にモータ４が考えられる最高速度で回転したときに得られる周期以下の値に設定されている。Ｔ３時間以下であれば、今回のエッジはノイズによるものとみなして破棄し、処理を終了する。Ｔ３時間以下でなければＳ４０３に進む。

Ｓ４０３では、前回のホールＩＣの信号がＬレベルか否かを判断する。Ｌレベルであれば、図４に示すホールＩＣの出力パルスパターンから正常なエッジであることが分かるので、Ｓ４０４に進む。Ｈレベルであれば通常あり得ないパターン（例えばＳ４０２でノイズ判定されてエッジ破棄され、ノイズの戻り側のエッジを検出した場合）であるので、このエッジを破棄し、処理を終了する。つまり、反転モードに切り替わらない（リレー１５がオンのままである）にも拘わらず、反転を検出したら（ホールＩＣ１１のパルス信号の立ち上がりエッジ検出時にホールＩＣ１２のパルス信号がＨレベルとなったら）、反転と判定する原因となった信号（エッジ）をノイズと判定して位置カウンタ３２には計数しない。

Ｓ４０４では、有効なエッジとして確定しているので、モータロック検出用のタイマ３３を再スタートさせる。次のＳ４０５では、ホールＩＣ１２の信号がＬレベルか否かを判断する。Ｌレベルであれば、図４に示すホールＩＣの出力パルスパターンから閉方向であるのでＳ４０６に進み、Ｓ４０６において位置カウンタ３２を「−１」（デクリメント）する。Ｈレベルであれば開方向であるのでＳ４０７に進み、Ｓ４０７において位置カウンタ３２を「＋１」（インクリメント）する。図１０〜図１２の各エッジ処理についても、判定対象となるホールＩＣや信号レベルが異なるだけで基本的な処理は同じである。なお、図８におけるＳ３０７〜Ｓ３１０では、エッジ処理中のサンルーフの移動が開方向なので、図９〜図１２におけるＳ４０３，Ｓ５０３，Ｓ６０３，Ｓ７０３において判定対象となるパルス信号の信号レベルのＨ／Ｌが逆となるだけである。

このようにモータ４の通電方向だけでなくホールＩＣ１１，１２の出力信号パターンからサンルーフ２の作動方向を判別し、またモータ４の通電停止後も位置カウンタ３２の計数を一定時間継続する。これによりサンルーフ２の停止時や反転時に惰性で動いているときでも、ルーフ位置のカウントを正確に行うことができる。さらにホールＩＣ１１，１２の出力信号に重畳されるノイズも除去できるため、絶対的な位置検出スイッチなしでも位置ずれのない制御が可能となる。

以上詳述したように本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）一対のホールＩＣ１１，１２から入力した位相の異なる２つのパルス信号を基にサンルーフ２の開閉方向を判定すると共にサンルーフ２の位置を計数する。両リレー１５，１６がオフされてモータ４が停止モードに入っても、その後、タイマ３４がＴ２時間計時するまでの間はルーフ位置の計数処理を継続するので、モータ４の惰性回転も位置として計数することができる。このため、サンルーフ２の位置を正確に検出できる。従って、サンルーフ２を一層正確に位置制御することができる。

（２）サンルーフ２の移動中にリレー１５，１６のオンとオフを逆に切替えて反転モードに切り替わっても（Ｓ３０１，Ｓ３０２）、２つのパルス信号の比較を基にサンルーフ２の反転が検出されなければ（Ｓ４０５等）、そのまま反転前の順方向での位置検出を継続する。そして、サンルーフ２の反転が検出されてからその逆方向（反転方向）での位置検出を開始する。このため、サンルーフ２の位置を正確に検出できる。

（３）サンルーフ２を反転させる反転モードに切り替わらないにも拘わらず、２つのパルス信号の比較を基にサンルーフ２の反転を検出したら、反転を検出（判定）する原因となった信号（エッジ）をノイズとして処理する。このため、位置カウンタ３２がノイズを計数してしまうミスを回避でき、サンルーフ２の位置を正確に検出できる。

（４）タイマ３３の計時時間から演算したパルス周期が所定周期より小さく起こり得ない値をとれば、その周期を決めた信号（エッジ）をノイズとして処理する。位置カウンタ３２がノイズを計数してしまうミスを回避できるので、サンルーフ２の位置を正確に検出できる。従って、サンルーフ２を一層正確に位置制御することができる。

（５）上記（１）〜（４）の効果によりサンルーフ２の位置を正確に検出できるので、位置補正用センサ（位置検出スイッチ）の併用を廃止することができる。よって、センサ部品の低減に伴うサンルーフ開閉制御装置の構造簡素化やコンパクト化、さらにマイコン１３の位置検出処理内容の簡素化を図ることができる。

（６）パルス信号を基にサンルーフ２の挟み込み検出をする。つまり、タイマ３３の計時時間から演算した周期がしきい値を超えたら挟み込みと判定する。従って、一対のホールＩＣ１１，１２を位置検出用と挟み込み検出用の両方に併用できるので、挟み込み検出専用のセンサを別途設ける必要がない。つまり、挟み込み防止機能を備えてもホールＩＣ１１，１２のみで対応できる。

（７）挟み込み検出処理において、パルス信号の周期を見るための次の信号（エッジ）が設定時間Ｔ１を超えても入力されないときは、挟み込みと判定する。よって、完全にモータロックしてパルス信号の周期を求められなくても、挟み込みを確実に検出できる。

（８）タイマ３３を、挟み込み検出のためのパルス周期を求めるための計時と、前記（４）で述べたノイズ処理のための計時に併用しているので、タイマに使用するカウンタ数が少なく済み、しかもＣＰＵ３０によるカウンタ処理に手間がかからない。

なお、実施形態は、上記の構成に限定はされず次の態様でも実施できる。
・ ノイズ処理を無くしてもよい。惰性回転の区間も継続して位置の計数をしたり、反転モードになってもモータの反転が実際に確認されてから位置の計数方向を逆転させる位置検出処理を採用するだけでも、サンルーフ２の位置を十分正確に検出できる。

・ 覆材がサンルーフである開閉制御装置に適用したが、覆材がパワーウィンドウである開閉制御装置に適用してもよい。この場合、パワーウィンドウの位置を一対の回転数センサのみでも正確に検出でき、例えば位置補正用センサを廃止できる。もちろん、位置補正用センサを併設し、位置精度を一層正確なものとすることはできる。

・ 挟み込み防止機能を採用しない覆材の開閉制御装置に適用することができる。この場合でも、サンルーフ等の覆材の位置を正確に検出できる。
・ 前記実施形態では、２個のホールＩＣ１１，１２を使用したが、３個以上使用してもよい。２個の回転数センサを少なくとも備える構成であれば足りる。

・ 前記実施形態では、操作スイッチ２３を押している間だけサンルーフ２が作動するが、一度スイッチを押してから離しても自動的に作動を継続するようにしてもよい。
・ 回転数センサはホールＩＣに限定されない。例えばリミットスイッチや近接センサ、フォトカプラなどであってもよい。要するにモータの回転に応じたパルス信号を生成できるセンサであれば足りる。この際、センサは出力がアナログ信号であるものでもよく、ＣＰＵに入力する前段でセンサの出力信号をＡ／Ｄ変換器を通してパルス信号（デジタル信号）に変換する構成でもよい。

・ 自動車の採用に限定されない。各種乗り物や建物の窓など開口を開閉するための覆材の開閉制御装置に広く適用することができる。
前記実施形態から把握される請求項以外の技術的思想を以下に記載する。

（１） 請求項２において、前記覆材は自動車のルーフに形成された開口を開閉するものであって、前記覆材は開口を開閉する際に該覆材が押すことになる負荷物（ウィンドデフレクタ６）が設けられ、前記挟み込み検出の判定に使用する挟み込みしきい値は、前記覆材が負荷物を押す区間で高くなるよう複数段階に設定されている。この構成によれば、負荷物を押す区間とそうでない区間とを区別してそれぞれ正確に挟み込み検出をすることができる。

（２）請求項２において、前記挟込検出手段は、前記パルス信号の周期を見るための次の信号（エッジ）が設定時間を超えても入力されないときは、挟み込みと判定する。この場合、完全にモータロックしてパルス信号の周期を求められなくても、挟み込みを確実に検出できる。

２…覆材としてのサンルーフ、４…電動モータ、１１，１２…回転数センサとしてのホールＩＣ、１３…位置検出手段及び挟込検出手段としてのマイクロコンピュータ、３０…位置検出手段を構成するＣＰＵ、３２…位置検出手段を構成する位置カウンタ、３３…位置検出手段を構成するとともに計時手段としてのタイマ、３４…位置検出手段を構成するタイマ。

Claims (2)

1. 開口を開閉するための覆材を駆動する電動モータと、
   前記電動モータの回転数に比例する位相の異なる周波数のパルス信号を生成する少なくとも一対の回転数センサと、
   該一対の回転数センサからのパルス信号を基に前記覆材の移動方向を判定すると共に前記覆材の位置を検出する位置検出手段とを備え、
   前記位置検出手段は、前記覆材を反転させる前記電動モータへの反転指示が出されていないにも拘わらず、前記覆材の反転を検出したら反転検出に用いた前記パルス信号をノイズとして処理する開口覆材の開閉制御装置。
2. 前記パルス信号を基に前記覆材の挟み込みを検出する挟込検出手段を備えている請求項１に記載の開口覆材の開閉制御装置。

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