JP5698012B2 - モータ制御装置、開閉体制御装置、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1においては、モータのトルク推定値や、負荷トルク値などを用いて、モータの推定負荷値を算出し、算出した推定負荷値を用いて挟み込み検出を行っている。
本発明では、モータのトルク推定値や、慣性モーメントを用いたモータ負荷推定値の算出を行うことなく、角加速度の算出、角加速度に基づく開閉体に減速が生じているかの判定、及び角加速度の積算を用いて挟み込み検出を行うことができる。
同図に示すように開閉体制御装置1は、モータ制御部10、操作スイッチ部20、直流モータ30、回転検出部40、及びウィンドウ50を備えている。モータ制御部10は、操作スイッチ部20が出力するユーザによって行われるスイッチ操作に応じた操作信号に基づいて、直流モータ30を駆動する。直流モータ30が有するアマチュア軸(回転軸)は、不図示のギア機構を介してウィンドウ50と接続されており、ギア機構がアマチュア軸の回転運動を直線運動に変換することにより、ウィンドウ50を開閉させる。
モータ制御部10は、パルス生成部11、角速度算出部12、電圧検出部13、角加速度算出部14、角加速度閾値出力部15、角加速度判定部16、挟込検出部17、及び駆動制御部18を備えている。
電圧検出部13は、直流モータ30に印加されている電圧の電圧値を検出する。角加速度算出部14は、角速度算出部12が算出した直流モータ30の角速度の変化量から直流モータ30が有するアマチュア軸の角加速度を算出する。
ここで、角加速度閾値Athは、閉動作において直流モータ30が有するアマチュア軸の回転に対して、挟み込み検出の対象となるような減速が生じたか否かの判定に用いる値であって、シミュレーションや、実機を用いた測定値に基づいて定められた値である。
また、挟込検出部17は、検出制御部171、角加速度積算部172、外乱判定閾値出力部173、外乱判定部174、角加速度積算閾値出力部175、及び積算値比較部176を有している。
角加速度積算部172は、角加速度判定部16の判定結果が、直流モータ30の角加速度が角加速度閾値Ath以下であることを示している場合、角加速度算出部14から入力される角加速度を積算する。一方、角加速度積算部172は、判定結果が直流モータ30の角加速度が角加速度閾値Athより大きいことを示している場合、積算値を「0」するリセット処理を行う。
外乱判定部174、角速度算出部12が算出する角速度、電圧検出部13が検出する電圧値、角加速度積算部172が算出する積算値、及び外乱判定閾値出力部173が出力する外乱判定閾値に基づいて、外乱が生じているか否かを判定する。
図2は、本実施形態における角加速度積算部172の積算演算を説明する図である。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は閉動作における角加速度を示している。また、同図において、t0,t1,t2,t3,…はパルス信号の立ち上がりエッジを検出した時刻を示し、a1,a2,a3,…は角加速度を示し、I1,I2,I3,…は力積を示している。
そして、積算値比較部176は、ウィンドウ50が挟み込まれた物体に与えたエネルギーを力積の積算値として算出し、力積の積算値を用いて挟み込み判定を行うことにより挟み込みを検出している。
ここで、角加速度積算閾値出力部175が出力する積算閾値は、シミュレーションや、実機を用いた測定値に基づいて定められた値であって、ウィンドウ50が挟み込んだ物体に対して与えた荷重が予め定めた荷重に達した際の値である。
検出制御部171は、操作スイッチ部20から操作信号が入力されると、挟み込み検出処理を開始し、操作信号が閉動作を示しているか否かを判定し(ステップS1)、閉動作を示している場合(ステップS1:YES)、ステップS2に処理を進める。一方、閉動作を示していない場合(ステップS1:NO)、挟み込み検出処理を終了する。
このように、挟込検出部17における挟み込み検出は、角加速度積算部172における角加速度の積算(加算)と、積算値比較部176における比較という単純な演算により行うことができる。また、挟込検出部17は、モータのトルク推定値や、慣性モーメントを用いたモータ負荷推定値の算出を行うことなく、挟み込み検出を行うので、モータ負荷推定値などを用いた検出に比べ、演算量を削減することができる。
その結果、挟み込み検出に要する時間を短縮して、挟み込み検出を行う周期を短くして、単位時間当たりに行う挟み込み検出の回数を増やすことができ、挟み込み検出の精度を向上させることができる。
このように、本実施形態におけるモータ制御部10は、挟込検出部17における演算量を削減しているので、要求される挟み込み検出の制度に応じて、挟み込み検出のタイミングを追加することができる。
これにより、挟込検出部17は、より短い周期で挟み込み検出を行うようにすることができ、更に精度を向上させることができる。
Claims (5)
- 開閉体を開閉させるモータが有する回転軸の回転角に応じて回転検出部から出力される信号を用いて、前記回転軸の角加速度を算出する角加速度算出部と、
前記モータを用いて前記開閉体を閉める際に前記開閉体に減速が生じると、前記角加速度を積算する角加速度積算部と、
前記角加速度算出部が算出する角加速度の積算値の変化量と、予め定められた外乱判定値とを比較し、前記積算値の変化量の方が大きい場合に外乱が生じていると判定し、前記積算値の変化量の方が大きくない場合に外乱が生じていないと判定する外乱判定部と、
前記角加速度の積算値が予め定められた積算閾値より大きいか否かを判定し、前記角加速度の積算値が前記積算閾値より大きく、かつ、外乱が生じていないと外乱判定部が判定した場合に挟み込みが生じていると判定する積算値比較部と
を備えていることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記角加速度積算部は、
前記角加速度が予め定められた角加速度閾値より大きい場合、前記開閉体に減速が生じていないと判定するとともに、前記角加速度の積算値を0にし、
前記角加速度が前記角加速度閾値以下の場合、前記開閉体に減速が生じたと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 開閉体を開閉させるモータと、前記モータが有する回転軸の回転角に応じた信号を出力する回転検出部と、前記モータを制御するモータ制御装置とを具備する開閉体制御装置であって、
前記モータ制御装置は、
前記モータが有する回転軸の角加速度を算出する角加速度算出部と、
前記モータが前記開閉体を閉める際に前記開閉体に減速が生じたことを前記角加速度に基づいて検出すると、前記角加速度を積算する角加速度積算部と、
前記角加速度算出部が算出する角加速度の積算値の変化量と、予め定められた外乱判定値とを比較し、前記積算値の変化量の方が大きい場合に外乱が生じていると判定し、前記積算値の変化量の方が大きくない場合に外乱が生じていないと判定する外乱判定部と、
前記角加速度の積算値が予め定められた積算閾値より大きいか否かを判定し、前記角加速度の積算値が前記積算閾値より大きく、かつ、外乱が生じていないと外乱判定部が判定した場合に挟み込みが生じていると判定する積算値比較部と
を備えていることを特徴とする開閉体制御装置。 - 開閉体を開閉させるモータと、前記モータが有する回転軸の回転角に応じた信号を出力する回転検出部と、前記モータを制御するモータ制御装置とを具備する開閉体制御装置における制御方法であって、
前記モータが有する回転軸の角加速度を算出する角加速度算出ステップと、
前記モータが前記開閉体を閉める際に前記開閉体に減速が生じたことを前記角加速度に基づいて検出すると、前記角加速度を積算する角加速度積算ステップと、
前記角加速度算出ステップで算出された角加速度の積算値の変化量と、予め定められた外乱判定値とを比較し、前記積算値の変化量の方が大きい場合に外乱が生じていると判定し、前記積算値の変化量の方が大きくない場合に外乱が生じていないと判定する外乱判定ステップと、
前記角加速度の積算値が予め定められた積算閾値より大きいか否かを判定し、前記角加速度の積算値が前記積算閾値より大きく、かつ、外乱が生じていないと外乱判定ステップで判定された場合に挟み込みが生じていると判定する積算値比較ステップと
を有していることを特徴とする制御方法。 - 開閉体を開閉させるモータと、前記モータが有する回転軸の回転角に応じた信号を出力する回転検出部と、前記モータを制御するモータ制御装置とを具備する開閉体制御装置に備えられているコンピュータに、
前記モータが有する回転軸の角加速度を算出する角加速度算出ステップと、
前記モータが前記開閉体を閉める際に前記開閉体に減速が生じたことを前記角加速度に基づいて検出すると、前記角加速度を積算する角加速度積算ステップと、
前記角加速度算出ステップで算出された角加速度の積算値の変化量と、予め定められた外乱判定値とを比較し、前記積算値の変化量の方が大きい場合に外乱が生じていると判定し、前記積算値の変化量の方が大きくない場合に外乱が生じていないと判定する外乱判定ステップと、
前記角加速度の積算値が予め定められた積算閾値より大きいか否かを判定し、前記角加速度の積算値が前記積算閾値より大きく、かつ、外乱が生じていないと外乱判定ステップで判定された場合に挟み込みが生じていると判定する積算値比較ステップと
を実行させる制御プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011014025A JP5698012B2 (ja) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | モータ制御装置、開閉体制御装置、制御方法、及び制御プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2011014025A JP5698012B2 (ja) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | モータ制御装置、開閉体制御装置、制御方法、及び制御プログラム |
Publications (2)
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JP2012154095A JP2012154095A (ja) | 2012-08-16 |
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Family Applications (1)
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JP2011014025A Expired - Fee Related JP5698012B2 (ja) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | モータ制御装置、開閉体制御装置、制御方法、及び制御プログラム |
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JP3528503B2 (ja) * | 1997-03-10 | 2004-05-17 | 日産自動車株式会社 | 開閉機構のモータ制御装置 |
JP4054329B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2008-02-27 | 三井金属鉱業株式会社 | ドア開閉装置 |
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