JP5592285B2 - 開閉部材制御装置及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、開閉部材制御装置及び車両に係り、特に、ウィンドウ及びスライドドアその他開閉部材の開閉を制御する開閉部材制御装置、及び、当該開閉部材制御装置を搭載した車両に関する。

従来から、車両に設けられたウィンドウガラス、ドア、スライドルーフなどの開閉部材をモータ等の駆動力により移動させる開閉部材制御装置が知られている。ところで、この種の開閉部材制御装置においては、開閉部材の移動に伴い開閉部材が何らかの異物を挟み込んでしまう虞がある。そこで、異物の挟み込みを防止するために、開閉部材における異物の挟み込みを検出し、挟み込みを検出した場合には、開閉部材を停止させるか、あるいは反転動作させるようにした開閉部材制御装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１に示されている技術では、ウィンドウの閉動作中において、このウィンドウを駆動するモータの回転速度の減速度合いが閾値を超えたときに異物の挟み込みと判定している。そして、回転速度が不安定になるモータ起動時に間違った判定が行われることを防止するため、モータの起動後は所定時間が経過するまでは挟み込みの判定にマスクをかけている。

しかし、モータ回転速度は、温度変化によるモータ内のグリスの粘性変化や、バッテリ電圧の変動若しくは経年変化により低下する。また、ウィンドウへの動力伝達要素としてワイヤ等の可撓性部材を使用したワイヤ式ウィンドウ開閉制御装置においては、ウィンドウの閉動作後及び開動作後に閉動作を行った場合のそれぞれにおいて、可撓性部材のたるみが生じる部位が変化することによって回転速度が不安定になるモータの回転範囲が変動する。このようなモータ回転数の変動による挟み込みの誤判定を防止するために、モータの起動後のマスク時間は長めに設定されているが、これにより、挟み込み判定のタイミングが遅延し、挟み込み力が大きくなる虞があった。

これに対し、特許文献２に示されている可撓性部材を介してウィンドウを開閉動作する開閉部材制御装置においては、ウィンドウの動作パターンに応じて異なる可撓性部材のたるみ状態を考慮したマスク値を設定すると共に、挟み込み判定のマスク値としてモータの回転角度を採用することで、モータの回転速度を変化させる多様な要素に対応した挟み込み判定を可能としている。ただし、特許文献２の技術では、マスク値の算出において経年変化による可撓性部材の寸法変化までは考慮されておらず、可撓性部材の経年変化によるマスク値の変動を補正することができない結果、長期間に亘る使用によりマスク値が適正な範囲から逸脱する虞があった。

以上のような状況に鑑みて、特許文献３に示されている開閉部材制御装置においては、開閉部材が上限位置（閉め切った状態の位置）から下限位置（開き切った状態の位置）まで移動する間のモータ作動量を、予め設定された基準値と比較してマスク値の補正量を算出することとしている。すなわち、特許文献３の技術では、開閉部材が可動範囲全体を移動する間のモータ作動量の変化が可撓性部材の経年変化に起因するものとして、開閉部材が可動範囲全体を移動する間のモータ作動量をその初期値と比較して補正量を算出して、可撓性部材の経年変化に相当する分だけマスク値を補正することとしている。

特開昭６３−１６５６８２号公報 特開平０８−１５８７３８号公報 特開２０１０−２４６４６号公報

ところで、特許文献３の技術では、開閉部材を可動範囲全体に亘って移動させる動作が実行されない限り、マスク値の補正量が算出されない。したがって、開閉部材の開閉移動のパターンによっては（例えば、開閉部材を可動範囲の中途位置で停めてしまうような開閉動作が繰り返される場合）、可撓性部材の寸法が経年変化しているにも拘わらず、マスク値が補正されないことになる。この結果、長期間に亘る使用によりマスク値が適正な範囲から逸脱する虞がある。

一方、可撓性部材の寸法変化による適正なマスク値の変動を解消するため、ばねに連結された可動ローラなどを用いて常時一定のテンションを可撓性部材に負荷するオートテンショナー機構を装着して自動的に可撓性部材のたるみを矯正する方法も考えられる。ただし、かかる場合には、オートテンショナー機構の装着による部品点数の増加とコストの上昇が避けられない。

そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、低コストで、かつ、開閉部材の開閉移動のパターンに影響されることなく、経年変化による可撓性部材の伸びを考慮して適切に挟み込み判定をすることが可能な開閉部材制御装置、及び、当該開閉部材制御装置を搭載した車両を提供することである。

前記課題は、本発明の開閉部材制御装置によれば、開閉移動可能な開閉部材と係合し、該開閉部材を開閉移動させるために駆動する可撓性駆動部材と、該可撓性駆動部材に駆動力を与えるためのモータと、該モータの回転状況を検知し、該回転状況に応じた信号を出力する検知部と、前記開閉部材の開閉移動動作の実行履歴に関する指標値を求める演算部と、前記信号に対するマスク範囲を前記指標値に基づいて設定する設定部と、前記マスク範囲がマスクされた前記信号に基づいて、前記開閉移動動作の実行中に前記開閉部材が異物を挟み込んだか否かを判定する判定部と、を有することにより解決される。

上記の開閉部材制御装置であれば、開閉移動動作の実行履歴に関する指標値に基づいてマスク範囲を設定し、そのマスク範囲がマスクされた信号に基づいて上述の挟み込み判定をするので、開閉部材の開閉移動のパターンに影響されることなくマスク範囲を補正することができ、挟み込みの誤判定を長期間に亘って防止することができる。すなわち、開閉移動動作の実行履歴に応じて自動的にマスク範囲が設定されるため、マスク範囲を見直すためにわざわざ開閉部材を可動範囲全体に亘って移動させる必要がなく、通常の動作において適宜マスク範囲の見直しが行われる使い勝手の良い開閉部材制御装置が得られる。また、開閉移動動作の実行履歴に関する指標値に基づいてマスク範囲を設定する構成であるため特別な装置を取り付ける必要がなく部品点数の増加やコストの上昇を抑えることができる。

なお、上記の開閉部材制御装置において、前記演算部は、前記指標値として、前記開閉移動動作の実行回数、前記開閉部材が開閉移動した距離の合計値、及び、前記開閉部材が開閉移動する経路内に設けられた基準位置に前記開閉部材が到達した回数のうち、少なくとも一つの値を求めることとしてもよい。これらの数値は、開閉部材を可動範囲全体に亘って移動させなくとも求められる値であり、開閉部材の開閉移動のパターンに影響されることなくマスク範囲を見直すことができる構成として好適である。

また、上記の開閉部材制御装置において、前記基準位置は、前記経路における端位置であることとしてもよい。
かかる構成により、指標値をより簡易に求めることが可能になる。すなわち、基準位置を開閉部材の可動範囲の端位置とすれば、基準位置が明確になる結果、当該基準位置に到達した回数を求めることが容易になる。

また、上記の開閉部材制御装置において、前記指標値と前記マスク範囲との対応関係を記憶した記憶部を更に有し、前記設定部は、前記マスク範囲を、前記演算部が求めた前記指標値及び前記対応関係に基づいて設定することとしてもよい。
かかる構成により、マスク範囲の設定がより容易になる。すなわち、対応関係を参照することにより、演算部が求めた指標値と対応するマスク範囲を割り出し、かかるマスク範囲を採用することで、マスク範囲の設定が容易になる。

また、上記の開閉部材制御装置において、前記可撓性駆動部材は、ワイヤであり、周面に前記ワイヤが掛け回された状態で回転する回転ローラが更に備えられ、前記モータは、前記回転ローラを回転させることにより前記ワイヤに駆動力を与え、前記検知部は、前記モータの角速度に応じた前記信号を出力し、前記設定部は、前記開閉移動動作の実行にあたって前記マスク範囲を前記指標値に基づいて設定することとしてもよい。
かかる構成であれば、ワイヤのたるみ状態を考慮してマスク範囲を設定する際に、開閉部材の開閉移動のパターンに影響されることなく、ワイヤ寸法の経年変化に応じて適宜なマスク範囲を設定することが可能になる。つまり、上記の構成であれば、開閉部材の開閉移動のパターンに影響されることなくマスク範囲を見直すことができるという本発明の効果がより有意義に発揮されることになる。

さらに、車両本体と、該車両本体に対して開閉移動可能に取り付けられた開閉部材と、該開閉部材の開閉移動動作を制御するための開閉部材制御装置と、を有し、該開閉部材制御装置は、前記開閉部材と係合し、前記開閉部材を開閉移動させるために駆動する可撓性駆動部材と、該可撓性駆動部材に駆動力を与えるためのモータと、該モータの回転状況を検知し、該回転状況に応じた信号を出力する検知部と、前記開閉部材の開閉移動動作の実行履歴に関する指標値を求める演算部と、前記信号に対するマスク範囲を前記指標値に基づいて設定する設定部と、前記マスク範囲がマスクされた前記信号に基づいて、前記開閉移動動作の実行中に前記開閉部材が異物を挟み込んだか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする車両も実現可能である。
かかる車両では、低コストで、かつ、開閉部材の開閉移動のパターンに影響されることなく、経年変化による可撓性部材の伸びを考慮して適切に挟み込み判定をすることが可能となる。

本発明の開閉部材制御装置によれば、開閉部材の開閉移動のパターンに影響されることなく、マスク範囲を補正することができ、挟み込みの誤判定を長期間に亘って防止することが可能となる。また、開閉移動動作の実行履歴に関する指標値に基づいてマスク範囲を設定する構成であるため、特別な装置を取り付ける必要がなく部品点数の増加やコストの上昇を抑えることができる。

本実施形態に係る自動車１の外観図である。 本実施形態に係るウィンドウ開閉制御装置４の構成例を示す図である。 本実施形態に係る自動車１のドア２ａの側面図である。 図４（ａ）は、ウィンドウ３の開動作時におけるワイヤ１３の状態を示しており、図４（ｂ）は閉動作時におけるワイヤ１３の状態を示している。 図５（ａ）、（ｂ）は、起動直後におけるモータＭの回転角度とモータ回転速度の関係図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係るモータＭの起動直後におけるモータ回転角度と回転速度の関係図（経年変化後の状態）である。 本実施形態に係るウィンドウ開閉制御に関する第１の例を示す図である。 本実施形態に係る開閉移動動作の実行回数とマスク範囲との対応関係の説明図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る開閉移動動作の実行回数とマスク範囲との対応関係の変更例を示す図である。

＜＜本実施形態に係る開閉部材制御装置及び車両について＞＞
以下、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と呼ぶ）について説明する。

先ず、本実施形態に係る自動車１について図１乃至図３を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る自動車１の外観図である。図２は、本実施形態に係るウィンドウ開閉制御装置４の構成例を示す図である。図３は、本実施形態に係る自動車１のドア２ａの側面図である。

本実施形態に係る自動車１は、車両の一例であり、図１に示すように、車体本体２とウィンドウ３とを有する。車体本体２は、自動車１のうち、ウィンドウ３及び後述のウィンドウ開閉制御装置４を除いた部分である。ウィンドウ３は、開閉部材の一例であり、車両本体２の一部であるドア２ａ（より正確にはドア２ａの窓枠）に対して開閉移動可能に取り付けられている。なお、本実施形態においてウィンドウ３は、車体本体２の上下方向に沿って開閉移動する。

さらに、自動車１は、ウィンドウ３の開閉移動動作を制御するウィンドウ開閉制御装置４を搭載している。ウィンドウ開閉制御装置４は、開閉部材制御装置の一例であり、図２に示すように駆動ユニット１０と制御ユニット２０とを主たる構成要素として有する。以下、駆動ユニット１０と制御ユニット２０の各々について説明する。

＜駆動ユニット１０について＞
駆動ユニット１０は、ウィンドウ３の開閉移動動作を実行するためのものである。駆動ユニット１０は、図２及び図３に示すように、ドア２ａ側に取り付けられたモータＭと、モータＭの出力軸１４に連結されたプーリ１１と、２つの従動ローラ１２ａ、１２ｂと、無端状に配置されたワイヤ１３と、を有して構成されている。
モータＭは、ウィンドウ３を開閉移動させるための駆動源となるものであり、本実施形態ではウィンドウ３にプーリ１１を介して駆動力を与える。モータＭとしては、例えば、ブラシ付き直流モータやブラシレスモータが好適である。

プーリ１１は、回転ローラの一例であり、２つの従動ローラ１２ａ、１２ｂと協働してワイヤ１３を回転駆動させるものである。具体的に説明すると、プーリ１１と、上下方向に配設された２つの従動ローラ１２ａ、１２ｂとは、いずれもその周面にワイヤ１３が掛け回された状態で回転する。そして、モータＭが起動すると、プーリ１１及び各従動ローラ１２ａ、１２ｂがワイヤ１３を連れ回すように回転する。換言すると、本実施形態に係るモータＭは、プーリ１１や従動ローラ１２ａ、１２ｂを回転させることによりワイヤ１３に駆動力を与える。なお、プーリ１１の周面にはワイヤ１３が一巻き以上巻回されて装着されており、ワイヤ１３とプーリ１１との間の滑りを防いでいる。

ワイヤ１３は、可撓性駆動部材の一例であり、ウィンドウ３を開閉移動させるために回転駆動する。本実施形態に係るワイヤ１３は、プーリ１１及び２つの従動ローラ１２ａ、１２ｂの各々の周面に掛け渡された状態にあり、さらに、従動ローラ１２ａ、１２ｂの間の位置で、ウィンドウ３に形成された固定部材３ａに係止されている。これにより、ウィンドウ３とワイヤ１３とは一体的に動作し、ワイヤ１３の駆動に連動してウィンドウ３が開閉移動するようになっている。
なお、ワイヤ１３の材質としては、高い引っ張り強度を有する鋼製の線材あるいは樹脂製のものが好適である。

以上のような構成を有する駆動ユニット１０では、モータＭが起動すると、プーリ１１が２つの従動ローラ１２ａ、１２ｂと共転することで、ワイヤ１３をその張架方向に回転させ、最終的にウィンドウ３がワイヤ１３の駆動に連動する形で上下方向に沿って開閉移動するように構成されている。

＜制御ユニット２０について＞
制御ユニット２０は、ウィンドウ３の開閉移動動作の実行（具体的には、モータＭの運転）を制御するためのものである。制御ユニット２０は、図２に示すように、モータＭに取り付けられたパルスセンサ２１、コントローラ２２、及び、駆動回路２３を有して構成されている。

パルスセンサ２１は、検知部の一例であり、モータＭの回転状況を検知し、当該回転状況に応じた信号としてのパルス信号を出力するものである。具体的に説明すると、パルスセンサ２１は、例えば、ホール素子、ロータリーエンコーダ、レゾルバ等により構成されており、モータＭの回転速度（より正確には角速度）及び回転方向を検知して、一定の回転角度毎にパルス信号を出力する。出力されたパルス信号は、コントローラ２２に入力される。
なお、本実施形態ではパルス信号に基づいて、回転角度に対するモータ回転速度及び回転方向、及び、ウィンドウ３の開閉移動動作に伴うワイヤ１３の駆動量等を算出し、更にはウィンドウ３が開閉移動する経路（すなわち、ウィンドウ３の可動範囲）内で位置している位置を特定することが可能である。

コントローラ２２には、電源供給手段としてのバッテリＢａと操作手段としてのスイッチＳＷが接続されており、また、予めインストールされたプログラムに従って、ウィンドウ開閉制御（開閉移動動作の実行制御）を行うマイクロコンピュータ２４が備えられている。マイクロコンピュータ２４は、ウィンドウ開閉制御のための演算処理を行うＣＰＵ２４ａと、各種データや信号並びにプログラムを記憶する記憶部としてのメモリ２４ｂとを有して構成されており、パルスセンサ２１等から入力された信号に基づいて所定の処理を行い、駆動回路２３を介してモータＭを制御するものである。

駆動回路２３は、図２に示すように、モータＭを駆動する電源供給回路２３ａ等の各種回路を有して構成されている。そして、マイクロコンピュータ２４による制御の下に電源供給回路２３ａが操作されると、モータＭが正転若しくは逆転するようになる。スイッチＳＷは、閉操作スイッチと開操作スイッチとからなりそれぞれの操作に応じた信号をコントローラ２２に出力する。なお、スイッチＳＷには、スイッチ操作がなされた回数（すなわち、開閉移動動作の実行回数）をカウントするカウンター２５が取り付けられている。

また、制御ユニット１０には、閉動作中においてウィンドウ３とドア２ａとの間に異物が挟み込まれた場合にウィンドウ３を一時的に開動作させて異物の挟み込みを防止する機能が具備されている。挟み込みの判定は、モータ回転速度（より正確には、モータＭの角速度）を挟み込み判定のための閾値と比較することで行っている。より詳しく説明すると、閉動作中にウィンドウ３が異物を挟み込むとモータ回転速度（角速度）が変化し、これに伴って、パルス信号の間隔が変化する。かかる現象に着目し、本実施形態では、パルス信号の間隔の変動を検知して挟み込み判定のための所定の閾値と比較することにより挟み込み判定を行うこととしている。そして、（異物の）挟み込み有りと判定した場合には、モータＭを所定回転数逆転させる挟み込み解除作動が行われる。
さらに、本実施形態に係る制御ユニット１０は、起動直後にモータ回転速度が不安定になる範囲に対してマスク処理を行うことで挟み込みの誤判定を防いでいる。

以上のような機能を実現するため、駆動回路２３には、ウィンドウ３が開閉移動動作の実行中に異物を挟み込んだか否かを判定するための判定回路２３ｂと、挟み込みの誤判定を防止するためにマスク範囲を設定するための設定回路２３ｃが備えられている。

判定回路２３ｂは、マイクロコンピュータ２４がパルスセンサ２１から出力されたパルス信号を受信すると、当該パルス信号に基づいて挟み込み判定を行う際に操作される。すなわち、本実施形態では、マイクロコンピュータ２４と判定回路２３ｂとが協働して、挟み込み判定を行う判定部として機能し、パルス信号からモータ回転速度（モータＭの角速度）を割り出して当該モータ回転速度と挟み込み判定のための閾値と比較して異物挟み込みの有無を判定している。

設定回路２３ｃは、挟み込みの誤判定を防止すべく、モータ回転速度が不安定になる範囲を挟み込み判定から除くためにパルス信号に対するマスク範囲を設定する際に操作される。すなわち、本実施形態では、マイクロコンピュータ２４と設定回路２３ｃとが協働して、マスク範囲を設定する設定部として機能する。

マスク範囲が設定された後には、開閉移動動作（より具体的には、閉動作）において、挟み込み判定がマスクされる領域以外の領域で挟み込み判定が行われる。換言すると、マイクロコンピュータ２４が判定回路２３ｂを操作して、マスク範囲がマスクされたパルス信号に基づいて開閉移動動作の実行中に挟み込み判定を実行する。

＜モータ回転速度が不安定になる原因について＞
以下では、起動直後にモータ回転速度が不安定になる原因について考察する。
モータ回転速度が不安定になる原因としては、（ア）モータＭの回転子のゴムダンパのねじれ、（イ）歯車間のバックラッシュ等の噛み合わせの遊び、（ウ）ウィンドウ３の動作パターンの違いによるワイヤ１３のたるみ状態の変化、（エ）温度変化によるグリスの物性変化、（オ）経年変化によるワイヤ１３の寸法変化などが挙げられる。

（ア）モータＭの回転子に取り付けられたゴムダンパのねじれは、モータＭの起動時に回転方向の負荷に応じてゴムダンパにねじれが生じることが原因である。（イ）歯車間のバックラッシュ等の噛み合わせの遊びは、モータＭの出力をプーリ１１に伝達する歯車間に生じるバックラッシュ等の噛み合わせの遊びである。これらは、一定の回転角度範囲でモータ回転速度を不安定にする。

（ウ）ウィンドウ３の動作パターンの違いによるワイヤ１３のたるみ状態の変化は、ワイヤ１３の中でたるみが生じる部位が前回のウィンドウ３の動作方向によって変化することを原因として生じる。かかる内容について、図４（ａ）及び図４（ｂ）に基づき、具体的に説明する。図４（ａ）は、ウィンドウ３の開動作時におけるワイヤ１３の状態を示しており、図４（ｂ）は閉動作時におけるワイヤ１３の状態を示している。

ウィンドウ３の開動作では、従動ローラ１２ａ、１２ｂの間に位置する固定部材３ａが下方に移動するため、ワイヤ１３に対して下方向の引っ張り応力が負荷される。この結果、図４（ａ）に示すように、プーリ１１と上側の従動ローラ１２ａとの間において、ワイヤ１３にたるみが生じる。そして、ワイヤ１３のたるみが、図４（ａ）の状態にあるとき、図４（ｂ）に示すようにウィンドウ３の閉動作を行うと、プーリ１１と上側の従動ローラ１２ａの間に生じていたワイヤ１３のたるみが解消されてから、固定部材３ａが上方に移動するようになる。
一方、ウィンドウ３の閉動作の後に再度閉動作を行う動作パターンにおいては、２回目の閉動作時にはプーリ１１と上側の従動ローラ１２ａの間にワイヤ１３のたるみがないので、固定部材３ａが直ちに上方に移動することになる。
以上の如く、ウィンドウ３の開動作の後に閉動作を行う動作パターンでは、閉動作の後に閉動作を行う動作パターンに比して、モータ回転速度が不安定になる範囲が増えることになる。

（エ）温度変化によるグリスの物性変化は、モータＭや歯車などに塗られたグリスの粘性値が温度によって変化することが原因である。グリスの粘性値は温度に大きく依存するため、グリスの粘性の変化を原因とするモータ回転速度が不安定になる範囲も温度から算出できる。（オ）経年変化によるワイヤ１３の寸法変化は、長期間の使用によりワイヤ１３が伸びることが原因であり、巻装されたワイヤ１３のたるみ量が増えることで、モータ回転速度が不安定になる範囲が変化する。このワイヤ１３の寸法変化については、ワイヤ１３の使用条件によって大きく変動するため、一般的に時間の関数として算出することが困難である。

＜マスク範囲の設定について＞
挟み込み判定を適切に実行する上で、上述した（ア）〜（オ）に示したモータ回転速度が不安定になる原因を考慮して、マスク処理を行う範囲（マスク範囲）を適切な範囲に設定する必要がある。
このため、本実施形態では、先ず、ウィンドウ３の動作パターンの違いに応じてマスク範囲を設定する。つまり、本実施形態では、起動直後のモータＭの不安定な動作範囲がウィンドウ３の動作パターンによって異なることを考慮して、ウィンドウ３の動作パターンに応じたマスク範囲を設定する。

具体的に説明すると、ウィンドウ３を閉動作（すなわち、ウィンドウ３を上昇させる動作）の後に閉動作を行う動作パターンにおいて、起動直後のモータ回転速度には、図５（ａ）に示すように、一時的に大きな値を示す不安定な動作範囲が認められる。これは、モータＭの回転子に使用されているゴムダンパのねじれや、歯車のバックラッシュ等の噛み合わせの遊びによってモータＭへの負荷が不安定になることが原因である。図５（ａ）は、ウィンドウ３を閉動作の後に閉動作を行う動作パターンでの起動直後におけるモータＭの回転角度とモータ回転速度の関係図である。

そこで、上記の動作パターンでは、上述のモータ回転速度が不安定になる領域で挟み込み判定を解除するマスク範囲を、モータ回転速度が不安定になるパルス信号数（モータ回転角度）を繰り返し測定して、そのうちの最大パルス信号数を選択し、これに数パルスを加算した範囲をマスク範囲Ａとして設定する。

一方、図５（ｂ）に示すように、ウィンドウ３を開動作（すなわち、ウィンドウ３を下降させる動作）の後に閉動作を行う動作パターンでは、図５（ａ）に比して、起動直後にモータ回転速度が一時的に大きな値を示す不安定な動作範囲が広くなっている。これは、開動作の後に閉動作を行ったことにより、生じたワイヤ１３のたるみによってモータＭに負荷が掛からない領域が増加したことが原因である。図５（ｂ）は、ウィンドウ３を開動作の後に閉動作を行う動作パターンでの起動直後のモータＭの回転角度とモータ回転速度の関係図である。

そこで、上記の動作パターンについても、上記のモータ回転速度が不安定になるパルス信号数（モータ回転角度）を繰り返し測定して、そのうちの最大パルス信号数を選択し、これに数パルスを加算した範囲を初期マスク範囲Ｂ０として設定する。

なお、上述したマスク範囲Ａ及び初期マスク範囲Ｂ０については、モータ回転速度が不安定になる動作領域が温度変化によって変動した場合、その変動量に見合う分だけ、マスク範囲Ａ及び初期マスク範囲Ｂ０を補正することとしてもよい。例えば、温度センサ（不図示）の測定値に基づいて補正値を算出し、かかる補正値をモータ回転速度が不安定になるパルス信号数から増減すればよい。

以上までに説明してきた手順により、ウィンドウ３の動作パターンに応じて、マスク範囲Ａと初期マスク範囲Ｂ０を設定することが可能である。ただし、ウィンドウ３の動作パターンに応じてマスク範囲を設定するだけでは、適切なマスク範囲が設定されない場合がある。つまり、本実施形態ではワイヤ１３が可撓性を有しているため、長期間の使用によりワイヤ寸法が変化し、ワイヤ寸法の変化に応じて適正なマスク範囲が変動する。つまり、経年的なワイヤ１３の伸びに応じてマスク範囲の見直し（再設定）が必要となる。
以下に、ワイヤ１３の経年変化による伸びに応じてマスク範囲を設定する方法を説明する。

ワイヤ１３が経年変化により伸びた場合、起動直後のモータＭの回転角度とモータ回転速度の関係は、図６（ａ）や図６（ｂ）に示す通りになる。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、経年変化により伸びたワイヤ１３を使用して測定したモータＭ起動直後のモータ回転角度と回転速度の関係図であり、図６（ａ）は、閉動作の後に閉動作を行う動作パターンにおける図であり、図６（ｂ）は、開動作の後に閉動作を行う動作パターンにおける図である。

ワイヤ１３が経年変化により伸びた状況で閉動作の後に閉動作を行う動作パターンでは、図６（ａ）に示すように、前回の動作が閉動作であるため、プーリ１１と上側の従動ローラ１２ａの間にはワイヤ１３のたるみが生じておらず、経年変化していない初期のワイヤ１３を用いた場合と同様の曲線を示している。このため、挟み込み判定のためのマスク範囲としては、初期のワイヤ１３を用いたときに設定されたマスク範囲Ａをそのまま用いることができる。

一方、ワイヤ１３が経年変化により伸びた状況で開動作の後に閉動作を行う動作パターンでは、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）に比して、起動直後にモータ回転速度が一時的に大きな値を示す不安定な動作領域が広くなっていると共に、図５（ｂ）との比較においても不安定な動作領域が広くなっている。これは、経年変化によりワイヤ１３が伸びたことにより、プーリ１１と上側の従動ローラ１２ａの間におけるワイヤ１３のたるみ量が増加したことに起因する。

ワイヤ１３のたるみに対する措置としては、一般的に、モータ回転速度の不安定な動作領域が増加した領域を変化量ΔＤとして、ワイヤ１３が伸びた状態でのマスク範囲Ｂを下記の式により求めることが行われている。
Ｂ＝Ｂ０＋ΔＤ （１）

上記の式（１）中、変化量ΔＤは、ウィンドウ３を全開状態から全閉状態まで動作させる際にモータＭから出力されるパルス信号数を、初期状態と経年変化状態の各々について測定して比較することで算出される。すなわち、初期状態におけるウィンドウ３の全開状態から全閉状態までにカウントされたパルス信号数を初期回転角度Ｄ０（初期値）としてマイクロコンピュータ２４のメモリ２４ｂに記憶しておき、一方、経年変化後の全開状態から全閉状態までにカウントされたパルス信号数を測定して回転角度Ｄ１とすると、変化量ΔＤは、回転角度Ｄ１と初期回転角度Ｄ０との差として算出される。

以上のように、ウィンドウ３を全開状態から全閉状態まで移動させる際のパルス信号数から変化量ΔＤを算出することにより、ワイヤ１３が経年変化による伸びた状況で開動作の後に閉動作を行う動作パターンであっても、初期マスク範囲Ｂ０に変化量ΔＤだけ加算して適正なマスク範囲Ｂを改めて設定することが可能になる。

しかしながら、上記の手順では、ウィンドウ３を全開状態から全閉状態まで移動させない限り、ΔＤが算出されないのでマスク範囲の見直しが行われない。すなわち、ウィンドウ３の開閉移動のパターンによっては（例えば、ウィンドウ３を可動範囲の中途位置で停めてしまうような開閉移動動作が繰り返された場合）、ワイヤ１３が経年変化により伸びているにもかかわらず、適正なマスク範囲が設定されないことになる。この結果、長期間に亘る使用によりマスク範囲が適正な範囲から逸脱し、異物の挟み込みの有無に関しても正しく判定されなくなる虞がある。

そこで、本実施形態では、ウィンドウ３を全開状態から全閉状態まで移動させなくとも、開閉移動動作の実行履歴に応じてマスク範囲の見直し（再設定）を行うこととしている。このため、駆動回路２３には、上述した判定回路２３ｂ及び設定回路２３ｃに加えて、開閉移動動作の実行履歴に関する指標値を求めるための演算回路２３ｄが更に備えられている。

演算回路２３ｄは、パルスセンサ２１やスイッチＳＷ若しくはバッテリＢａ又はカウンター２５等から入力された信号に基づいて、開閉移動動作の実行履歴に関する指標値を求める際に操作される。すなわち、本実施形態では、マイクロコンピュータ２４と演算回路２３ｄとが協働して、上記指標値を求める演算部として機能する。求めた指標値は、マイクロコンピュータ２４のメモリ２４ｂに記憶される。

なお、開閉移動動作の実行履歴に関する指標値とは、開閉移動動作の実行回数、これまでに実行された開閉移動動作においてウィンドウ３が開閉移動してきた距離の合計値、及び、ウィンドウ３が開閉移動する経路（可動範囲）内に設けられた基準位置にウィンドウ３が到達した回数など、開閉移動動作の実行に伴って変化し得る数値であって、開閉移動動作の実行回数分だけ集計した際の集計結果を意味する。

そして、本実施形態では、マスク範囲を上述の指標値に基づいて設定する。具体的には、開動作の後に閉動作を行う動作パターンに対するマスク範囲Ｂを設定する場合、メモリ２４ｂに記憶された指標値を読み込んで設定回路２３ｃを操作し、当該指標値に基づいて適当なマスク範囲Ｂを設定する。

以下、マスク範囲を設定するまでの処理の流れを分かり易く説明するために、閉スイッチが操作されて閉動作信号が入力された場合に、開閉移動動作の実行回数に基づいてマスク範囲を設定する例（第１の例）を説明する。
第１の例における処理は、図７に示された流れに従って実行される。図７は、本実施形態に係るウィンドウ開閉制御に関する第１の例を示す図である。

先ず、閉スイッチが操作されて閉操作信号が入力されると（ステップＳ００１）、前回の動作が閉動作であるか否かが判定される（ステップＳ００２）。前回の動作が閉動作（ステップＳ００２でＹｅｓ）であれば、マスク範囲Ａをマスク範囲として設定する（ステップＳ００３）。一方、前回の動作が開動作（ステップＳ００２でＮｏ）であれば、マスク範囲Ｂをマスク範囲として設定する（ステップＳ００４）。マスク範囲の設定後にウィンドウ３の閉動作を実行する（ステップＳ００５）。この閉動作中、設定されたマスク範囲がマスクされたパルス信号に基づいて、異物挟み込みの判定が行われる。

すなわち、前回のウィンドウ３の動作が閉動作であれば、ウィンドウ３の閉動作開始後、モータＭがマスク範囲Ａとして設定されたパルス信号数に応じた回転角度を回転するまでは挟み込み判定が行われない。一方、前回のウィンドウ３の動作が開動作であれば、ウィンドウ３の閉動作開始後、モータＭがマスク範囲Ｂとして設定されたパルス信号数に応じた回転角度を回転するまでは判定が行われない。このようにして、起動直後にモータ回転速度が不安定になる範囲で過不足なく挟み込み判定を解除する適正なマスク範囲を設定して誤判定を防止している。

次に、引き続き図７を参照しながら、マスク範囲Ｂを設定する際の手順について説明する。マスク範囲Ｂの設定に際し、カウンター２５から入力された信号に基づいてマイクロコンピュータ２４が演算回路２３ｄを操作して、これまでに実行された開閉移動動作の実行回数が特定される（ステップＳ００６）。ここで、開閉移動動作の実行回数については、自動車１の出荷時点からの実行回数としてもよく、あるいはワイヤ交換等の整備を行った時点からの実行回数としてもよい。

その後、図８に示された実行回数とマスク範囲との対応関係から、求めた実行回数に対応する範囲を割り出し、当該範囲をマスク範囲Ｂとして設定する（ステップＳ００７）。図８は、本実施形態に係る開閉移動動作の実行回数とマスク範囲との対応関係の説明図であり、同図においてマスク範囲はＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の順に広くなっている。例えば、実行回数が１５０回である場合、対応する範囲Ｂ２をマスク範囲Ｂとする。以上の対応関係については、予めマイクロコンピュータ２４のメモリ２４ｂに記憶されており、設定回路２３ｃを操作する際にメモリ２４ｂから読み出される。

実行回数とマスク範囲との対応関係について詳しく説明すると、本実施形態では、図８に示されているように、所定の実行回数（図８では１００回）毎にマスク範囲が一定量ずつ段階的に拡大していく（マスク範囲の上限値が増加する）。ただし、これに限定されるものではなく、例えば、マスク範囲が拡大する際の実行回数の範囲が一定ではなくともよい（換言すると、一定の実行回数毎にマスク範囲を拡大させるものでなくともよい）。また、実行回数の増加に対するマスク範囲の拡大幅についても変動することとしてもよい（一定でなくともよい）。

さらに、実行回数とマスク範囲との対応関係については、マスク範囲（マスク範囲の上限値）について実行回数を変数とした関数により表現することとしてもよい（図９（ａ）、９（ｂ）参照）。かかる場合には、より細やかなマスク範囲Ｂの設定が可能になる。図９（ａ）、９（ｂ）は、本実施形態に係る開閉移動動作の実行回数とマスク範囲との対応関係の変更例を示す図である。

以上のように開閉移動動作の実行履歴に関する指標値に基づいてマスク範囲Ｂを設定することにより、本実施形態では、ウィンドウ３を全開状態から全閉状態まで移動させる開閉移動動作を実行しなくとも、上記の指標値に応じてマスク範囲Ｂの再設定（見直し）が適宜行われるようになる。これにより、ワイヤ１３が経年変化により伸びているにも拘わらず適正なマスク範囲が設定されない、という不具合が解消される。

また、本実施形態における開閉部材制御装置４によれば、オートテンショナー機構を取り付ける必要がないため部品点数の増加、及び、コストの上昇を抑えることができる。さらに、ウィンドウ３の動作に応じて自動的にマスク範囲Ｂが設定されることから、更新のための特別な操作を必要とせず、通常の使用条件において適宜マスク範囲Ｂの更新をすることが可能となる。

なお、本実施形態では、開閉移動動作の実行履歴に関する指標値とマスク範囲との対応関係をメモリ２４ｂに記憶しておき、マスク範囲Ｂを設定する際にメモリ２４ｂから上記の対応関係を読み出すこととした。そして、求めた指標値及び上記の対応関係に基づいてマスク範囲Ｂを設定することとした。これにより、マスク範囲の設定がより容易になる。すなわち、求めた指標値と対応するマスク範囲を対応関係から割り出し、かかるマスク範囲を採用することでマスク範囲Ｂの設定が容易になる。

ところで、上述した例（第１の例）では、開閉移動動作の実行回数を開閉移動動作の実行履歴に関する指標値としたが、これに限定されるものではない。例えば、これまでに実行された開閉移動動作においてウィンドウ３が開閉移動してきた距離の合計値、あるいはウィンドウ３が開閉移動する経路（可動範囲）内に設けられた基準位置にウィンドウ３が到達した回数を指標値とすることとしてもよい。なお、これらの指標値は、パルスセンサ２１から入力されたパルス信号に基づいて求めることが可能である。

特に、ウィンドウ３が可動範囲内の基準位置に到達した回数を指標値として求める場合、当該基準位置は、可動範囲における端位置（上限位置及び下限位置）であることが好適である。このようにすれば、基準位置が明確になる結果、当該基準位置に到達した回数を求めることが容易になる。

また、上述した指標値（開閉移動動作の実行回数、これまでに実行された開閉移動動作においてウィンドウ３が開閉移動してきた距離の合計値、及び、可動範囲内の基準位置にウィンドウ３が到達した回数）については複数採用することとしてもよい。すなわち、上記３つの値のうち、少なくとも１つの値が指標値として求められればよいのであり、複数の値を求めて、当該複数の値をマスク範囲Ｂの設定に用いることとしてもよい。

＜＜その他の実施形態＞＞
上記の実施形態には、主として本発明の開閉部材制御装置及び車両について説明した。しかし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

また、上記の実施形態では、本発明に係る開閉部材の一例として車両に設けられたウィンドウ３を用いて説明したが、その他にも、本発明に係る開閉部材は、車両に設けられた可動フロア、ヒンジ式のドア、スライド式のドア、跳ね上げ式ドア、可動ステップ、サンルーフ、トランクリッド、スライド及び高さ調節式車両用シートの座面、リクライニング式車両用シートのシートバック、チルト＆テレスコピックステアリング、展開格納式ドアミラー、可動式エアスポイラー、コンバーチブル車用の展開格納式ルーフ等にも適用できる。

また、上記の実施形態では、ワイヤ１３を可撓性駆動部材の一例として挙げたが、これに限定されるものではなく、可撓性を有する駆動力伝達部材であればよく、例えば、ベルト等の帯部材であることとしてもよい。

また、上記の実施形態では、閉動作の際に挟み込み判定を行うこととしたが、これに限定されるものではなく、開動作の際に挟み込み判定を行う形態、あるいは、開閉双方の動作の際に挟みこみ判定を行う形態であってもよい。

１ 自動車、２ 車体本体、２ａ ドア、３ ウィンドウ、３ａ 固定部材、
４ ウィンドウ開閉制御装置、１０ 駆動ユニット、１１ プーリ、
１２ａ，１２ｂ 従動ローラ、１３ ワイヤ、１４ 出力軸、
２０ 制御ユニット、２１ パルスセンサ、２２ コントローラ、２３ 駆動回路、
２３ａ 電源供給回路、２３ｂ 判定回路、２３ｃ 設定回路、２３ｄ 演算回路、
２４ マイクロコンピュータ、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ メモリ、２５ カウンター、
Ｂａ バッテリ、Ｍ モータ、ＳＷ スイッチ

Claims (6)

1. 開閉移動可能な開閉部材と係合し、該開閉部材を開閉移動させるために駆動する可撓性駆動部材と、
   該可撓性駆動部材に駆動力を与えるためのモータと、
   該モータの回転状況を検知し、該回転状況に応じた信号を出力する検知部と、
   前記開閉部材の開閉移動動作の実行履歴に関する指標値を求める演算部と、
   前記信号に対するマスク範囲を前記指標値に基づいて設定する設定部と、
   前記マスク範囲がマスクされた前記信号に基づいて、前記開閉移動動作の実行中に前記開閉部材が異物を挟み込んだか否かを判定する判定部と、を有することを特徴とする開閉部材制御装置。
2. 前記演算部は、前記指標値として、前記開閉移動動作の実行回数、前記開閉部材が開閉移動した距離の合計値、及び、前記開閉部材が開閉移動する経路内に設けられた基準位置に前記開閉部材が到達した回数のうち、少なくとも一つの値を求め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. 前記基準位置は、前記経路における端位置であることを特徴とする請求項２に記載の開閉部材制御装置。
4. 前記指標値と前記マスク範囲との対応関係を記憶した記憶部を更に有し、
   前記設定部は、前記マスク範囲を、前記演算部が求めた前記指標値及び前記対応関係に基づいて設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の開閉部材制御装置。
5. 前記可撓性駆動部材は、ワイヤであり、
   周面に前記ワイヤが掛け回された状態で回転する回転ローラが更に備えられ、
   前記モータは、前記回転ローラを回転させることにより前記ワイヤに駆動力を与え、
   前記検知部は、前記モータの角速度に応じた前記信号を出力し、
   前記設定部は、前記開閉移動動作の実行にあたって前記マスク範囲を前記指標値に基づいて設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の開閉部材制御装置。
6. 車両本体と、
   該車両本体に対して開閉移動可能に取り付けられた開閉部材と、
   該開閉部材の開閉移動動作を制御するための開閉部材制御装置と、を有し、
   該開閉部材制御装置は、
   前記開閉部材と係合し、前記開閉部材を開閉移動させるために駆動する可撓性駆動部材と、
   該可撓性駆動部材に駆動力を与えるためのモータと、
   該モータの回転状況を検知し、該回転状況に応じた信号を出力する検知部と、
   前記開閉部材の開閉移動動作の実行履歴に関する指標値を求める演算部と、
   前記信号に対するマスク範囲を前記指標値に基づいて設定する設定部と、
   前記マスク範囲がマスクされた前記信号に基づいて、前記開閉移動動作の実行中に前記開閉部材が異物を挟み込んだか否かを判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする車両。

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