JP6767281B2 - 挟み込み検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、挟み込み検出装置に関する。

従来、車両のパワーウィンドウ装置は、車両に設けられたドアのウィンドウガラスを開閉するスイッチが操作されることにより、自動的にウィンドウガラスを上下動させて開閉する。このようなパワーウィンドウ装置には、ウィンドウガラスによる物体の挟み込みを検出する挟み込み検出装置を備えたものがある（特許文献１）。

物体の挟み込みを検出する方法としては、パルス検出方式が知られている。パルス検出方式は、ウィンドウガラスを開閉するモータの回転速度を検出して、当該回転速度に比例した周期のパルス信号を生成することにより行われる。ここで、一般的には、モータの回転速度が速い場合にはパルス周期（パルス信号の周期）は短いのに対し、モータの回転速度が遅い場合にはパルス周期は長くなる。一定の回転速度でウィンドウガラスの開閉操作をしている場合には、パルス周期は一定であるのに対し、ウィンドウガラスに物体が挟み込まれた場合などには、パルス周期が長くなる。このため、挟み込み検出装置は、パルス周期に基づいて、ウィンドウガラスによる物体の挟み込みを検出することができる。すなわち、この挟み込み検出装置は、検出されたパルス信号に基づいて挟み込みの有無を検出し、パルス幅時間が閾値以上となったときに、ウィンドウガラスによる物体の挟み込みがあったとして、ウィンドウガラスを反転作動または停止させる。

特開２０００−１５２６７７号公報

ところで、パワーウィンドウ装置の場合、車種によってウィンドウガラスの重さや摺動抵抗が異なるため、パルス周期に基づいてウィンドウガラスによる物体の挟み込みを検出しようとすると、車種に応じて再度設計をやり直す必要が生じてしまう。このため、車種間での部品の共有が困難になっていた。

また、パワーウィンドウ装置の経年劣化や環境変化などにより、ウィドウガラスの重さや摺動抵抗が変化してしまうと、検出されるパルス周期が変化してしまうので、挟み込み検出装置による挟み込み判定の判定条件を変更する必要が生じてしまう。もしパワーウィンドウ装置の経年劣化や環境変化があったにもかかわらず、挟み込み判定の判定条件を変更しなかったとすれば、ウィンドウガラスによる物体の挟み込みを誤って検出してしまうおそれがある。

なお、パルス周期に基づいて、ウィンドウガラスによる物体の挟み込みを検出する場合に限らず、たとえばモータを駆動させる電流の変化に基づいて、ウィンドウガラスによる物体の挟み込みを検出する場合も同様である。

本発明の目的は、より確実にウィンドウガラスによる物体の挟み込みを検出できる挟み込み検出装置を提供することにある。

上記目的を達成しうる挟み込み検出装置は、開閉体による物体の挟み込みを検出する挟み込み検出装置において、前記開閉体を開閉させるアクチュエータへ供給される電力の駆動電圧および駆動電流、ならびに前記アクチュエータの駆動に応じて生成されるパルス信号に基づいて、前記開閉体の開閉に伴う移動荷重を演算し、前記移動荷重に基づいて挟み込みを検出する挟み込み制御部を備えている。

この構成によれば、挟み込み制御部が、駆動電圧、駆動電流、およびパルス信号に基づいて移動荷重を演算することにより、当該移動荷重に基づいて開閉体による物体の挟み込みを検出することができる。挟み込みがあるときには、移動荷重が増大するためである。

ここで、移動荷重によって開閉体による物体の挟み込みを検出する場合、駆動電圧や駆動電流が変化した場合であっても、移動荷重は変化しないため、開閉体による物体の挟み込みを検出するための判定方法を変更する必要がない。また、環境変化および経年劣化が生じた場合についても同様である。このため、より確実に開閉体による物体の挟み込みを検出できる。

上記の挟み込み検出装置において、前記挟み込み制御部は、前記駆動電圧と前記駆動電流と前記パルス信号あたりの前記開閉体の移動時間との積を、前記パルス信号あたりの前記開閉体の移動距離で割ることにより、前記移動荷重を演算することが好ましい。

この構成によれば、挟み込み制御部は、駆動電圧と、駆動電流と、パルス信号によって得られる移動時間および移動距離とに基づいて、移動荷重を演算することができる。
上記の挟み込み検出装置において、前記挟み込み制御部は、演算された前記移動荷重と、前記開閉体による予め記憶された前記移動荷重である記憶値と、を比較することにより、前記開閉体による物体の挟み込みを検出することが好ましい。

この構成によれば、挟み込み制御部は、演算された移動荷重と予め記憶された記憶値とを比較することにより、移動荷重が記憶値から乖離しているのであれば、開閉体による物体の挟み込みがあったものと判定することができる。

上記の挟み込み検出装置において、前記パルス信号は、単位パルス信号が連続的に発生する電気信号であって、前記挟み込み制御部は、今回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重と前記記憶値との差分が、前回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重と前記記憶値との差分よりも大きく変化している場合、前記今回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重が、前記前回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重よりも大きい状況が連続して発生したとき、前記開閉体による物体の挟み込みを検出することが好ましい。

この構成によれば、挟み込み制御部は、時間の経過に伴って移動荷重が増大していると考えられるため、開閉体による物体の挟み込みを検出することができる。
上記の挟み込み検出装置において、前記挟み込み制御部は、前記前回の単位パルス信号が生成されたときよりも前記今回の単位パルス信号が生成されたときのほうが、前記記憶値に比べて前記移動荷重がさらに大きく変化していない場合、あるいは、前記今回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重が、前記前回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重よりも大きい状況が連続して発生していない場合、前記移動荷重が予め定められた閾値よりも大きい場合には前記開閉体による物体の挟み込みがあることを検出し、前記移動荷重が予め定められた閾値よりも大きくない場合には前記開閉体による物体の挟み込みがないことを検出することが好ましい。

この構成によれば、挟み込み制御部は、時間の経過に伴って移動荷重が増大していないと考えられるときであっても、移動荷重が予め定められた閾値よりも（移動荷重が十分に）大きいときには、開閉体による物体の挟み込みがあったと考えられるため、開閉体による物体の挟み込みを検出する。

上記の挟み込み検出装置において、前記パルス信号は、単位パルス信号が連続的に発生する電気信号であって、前記挟み込み制御部は、前記開閉体による物体の挟み込みがないことが検出された場合、今回の単位パルス信号が生成されたときに演算された移動荷重を、前記記憶値として記憶することが好ましい。

この構成によれば、開閉体による物体の挟み込みがないときの移動荷重を、新たな記憶値とすることにより、記憶値を更新することができる。これにより、挟み込み制御部は、環境変化や経年劣化などが生じた場合であっても、何ら挟み込みの判定条件を変更することなく、開閉体による物体の挟み込みを検出することができる。

上記の挟み込み検出装置における前記開閉体は、車両のドアに設けられたウィンドウガラスに好適である。

本発明の挟み込み検出装置によれば、より確実にウィンドウガラスによる物体の挟み込みを検出できる。

パワーウィンドウ装置の概略構成図。 挟み込み検出装置を備えたパワーウィンドウ装置の概略構成図。 （ａ）は、モータ駆動電圧が８Ｖの場合における、開閉体の全開状態から全閉状態までのモータ駆動電流の時間変化を示すグラフ、（ｂ）は、モータ駆動電圧が８Ｖの場合における、開閉体の全開状態から全閉状態までの電力量の時間変化を示すグラフ。 （ａ）は、モータ駆動電圧が１２Ｖの場合における、開閉体の全開状態から全閉状態までのモータ駆動電流の時間変化を示すグラフ、（ｂ）は、モータ駆動電圧が１２Ｖの場合における、開閉体の全開状態から全閉状態までの電力量の時間変化を示すグラフ。 （ａ）は、ウィンドウガラスによる物体の挟み込み時において、モータ駆動電圧が８Ｖの場合における、モータ駆動電流の時間変化を示すグラフ、（ｂ）は、ウィンドウガラスによる物体の挟み込み時において、モータの駆動電圧が８Ｖの場合における、電力量の時間変化を示すグラフ。 ウィンドウガラスによる物体の挟み込み判定の流れを示すフローチャート。

以下、挟み込み検出装置をパワーウィンドウ装置に具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両などに設けられたパワーウィンドウ装置１（挟み込み検出装置）は、ドア２に設けられた可動式のウィンドウガラス３（開閉体）を、アクチュエータ４を駆動源として自動的に開閉させるものである。ウィンドウガラス３は、ドアフレーム５の開口部分６において、ドア２の全閉位置と全開位置との間をスライド方向Ｄに往復移動可能に取り付けられている。アクチュエータ４としては、たとえばモータが採用され、モータの回転軸の回転運動により、ウィンドウガラス３をスライド方向Ｄ（閉方向あるいは開方向）に往復移動させる。

図２に示すように、パワーウィンドウ装置１は、パワーウィンドウ装置１の動作を制御するコントローラ１０を備えている。コントローラ１０には、パワーウィンドウ装置１を動作させるときに、乗員により操作される操作部１１からの操作信号が入力される。操作部１１は、たとえばドア２に設けられている。操作部１１により乗員が行うことのできる操作としては、ウィンドウガラス３の上昇操作、下降操作、オート上昇操作、オート下降操作などが挙げられる。コントローラ１０は、駆動回路７を制御することにより、給電経路Ｃｐを介してバッテリからの電力を供給する。コントローラ１０は、駆動回路７を制御することにより、アクチュエータ４に電力を供給し、アクチュエータ４の駆動を制御する。コントローラ１０は、操作部１１から入力される操作信号に基づいて、アクチュエータ４を制御することにより、ウィンドウガラス３を上下動させる。

コントローラ１０には、パルス検出部１２、電圧検出部１３、および電流検出部１４が接続されている。パルス検出部１２は、アクチュエータ４のモータ回転軸に同期したホールセンサによりパルス信号Ｐを生成する。パルス信号Ｐは、モータの回転によって生成されるものであり、単位パルス信号が繰り返して連続的に発生する矩形波である。また、電圧検出部１３および電流検出部１４は、駆動回路７からアクチュエータ４への給電経路Ｒｐに供給される電力から、モータ駆動電圧Ｖおよびモータ駆動電流Ｉを検出する。コントローラ１０は、パルス検出部１２から得られるパルス信号Ｐ（モータパルス）に基づいて、ウィンドウガラス３の開閉位置を認識する。

パワーウィンドウ装置１は、ウィンドウガラス３による物体（人体等）の挟み込みを抑制する挟み込み防止機能を有する挟み込み制御部１５を備える。挟み込み制御部１５は、パルス検出部１２から得られるパルス信号Ｐ（パルス周期）、電圧検出部１３から得られるモータ駆動電圧Ｖ、および電流検出部１４から得られるモータ駆動電流Ｉにより演算される移動荷重Ｌに基づいて、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みの有無を判定する。移動荷重Ｌは、ウィンドウガラス３が上下動する際に、ウィンドウガラス３に付与される力の大きさである。そして、挟み込み制御部１５は、ウィンドウガラス３による挟み込み荷重が検出された場合、作動中のウィンドウガラス３を反転移動または停止させる。

なお、パルス信号Ｐは、アクチュエータ４のモータの回転軸に同期している。このため、パルス信号Ｐの単位パルス信号とウィンドウガラス３の開閉位置とは、互いに対応している。また、ウィンドウガラス３の往復移動中において、パルス信号Ｐの単位パルス信号とウィンドウガラス３の位置関係は、ウィンドウガラス３の移動速度に関係なく同じである。このため、挟み込み制御部１５は、パルス信号Ｐから、その単位パルス信号あたりのパルス幅時間（移動時間ｔ）およびウィンドウガラス３の移動距離（移動距離ｄ）を演算する。

より具体的には、挟み込み制御部１５は、単位パルス信号あたりのウィンドウガラス３の移動荷重Ｌに基づいて、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出する。挟み込み制御部１５は、パルス信号Ｐ、モータ駆動電圧Ｖ、およびモータ駆動電流Ｉに基づいて、単位パルス信号あたりのウィンドウガラス３の移動荷重Ｌを演算する。また、挟み込み制御部１５は、ウィンドウガラス３による動作過程において、演算される移動荷重Ｌ（ガラス移動荷重Ｌ１）を記憶値Ｌ０として記憶部１６に記憶する。たとえば、記憶値Ｌ０は、直前の開閉体の動作過程において取得したパルスでの移動荷重Ｌでもよいし、物体の挟み込みがない状態での動作過程と分かっているならば、物体の挟み込みがない状態での開閉体の動作過程において取得したパルスでの移動荷重Ｌとしてもよい。なお、工場出荷時においても、何らかの記憶値Ｌ０が記憶されている。そして、挟み込み制御部１５は、演算した移動荷重Ｌと記憶部１６に記憶されている記憶値Ｌ０とを比較することにより、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出する。

ここで、挟み込み制御部１５により行われるウィンドウガラス３の移動荷重Ｌの演算式について説明する。まず、一般的には、電力量Ｅおよび仕事量Ｗは、次式（１）および（２）により表される。

電力量Ｅ＝電力Ｐｏｗ×時間ｔ …（１）
仕事量Ｗ＝力の大きさＦ×力の向きに移動した距離ｓ …（２）
上記の式（１）および式（２）に基づいて、力の大きさＦは、次式（３）により表すことができる。

力の大きさＦ＝電力Ｐｏｗ×時間ｔ／力の向きに移動した距離ｓ …（３）
つぎに、これらの式をパワーウィンドウ装置１に適用すると、ウィンドウガラス３を上昇させる際の単位パルス信号あたりの移動荷重Ｌは、次式（４）により表される。

移動荷重Ｌ＝モータ駆動電圧Ｖ×モータ駆動電流Ｉ×単位パルス信号あたりの移動時間ｔ／単位パルス信号あたりの移動距離ｄ …（４）
上記の式（４）により演算される移動荷重は、ウィンドウガラス３が移動するときの摺動抵抗は含んでいるものの、ウィンドウガラス３に物体が挟み込まれた際の挟み込み荷重を考慮していない。

このため、移動荷重Ｌを便宜上、ウィンドウガラス３の移動荷重としてガラス移動荷重Ｌ１と、ウィンドウガラス３が物体を挟み込むことにより生じる挟み込み荷重Ｌ２とに分けて表現すると、単位パルス信号あたりの移動荷重Ｌは次式（５）により表される。

移動荷重Ｌ＝ガラス移動荷重Ｌ１＋挟み込み荷重Ｌ２
＝モータ駆動電圧Ｖ×モータ駆動電流Ｉ×単位パルス信号あたりの移動時間ｔ／単位パルス信号あたりの移動距離ｄ …（５）
なお、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みがない場合、挟み込み荷重Ｌ２は「０」になる。また、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みがない場合、モータ駆動電圧Ｖが変化した場合であっても、単位パルス信号あたりのガラス移動荷重Ｌ１は、記憶部１６に記憶されている記憶値Ｌ０と同じになる。

ここで、ウィンドウガラス３を全開状態から全閉状態へと動作させた場合の電力量Ｐｌは、次式（６）により表される。
電力量Ｐｌ＝モータ駆動電圧Ｖ×モータ駆動電流Ｉ×全開状態から全閉状態までの移動時間ｔ …（６）
つぎに、ウィンドウガラス３を全開状態から全閉状態へと動作させた場合において、モータ駆動電圧Ｖが変化した場合であっても、電力量Ｐｌが変化しないことについて説明する。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、モータ駆動電圧Ｖが「８Ｖ（ボルト）」のとき、モータ駆動電流Ｉは平均で「３．７５Ａ（アンペア）」流れる。このとき、全開状態から全閉状態までの移動時間ｔは「５．５秒」である。電力量Ｐｌを、式（６）を用いて演算すると、「約１６５Ｊ（ジュール）」となる。

つぎに、図４（ａ），（ｂ）に示すように、モータ駆動電圧Ｖが「１２Ｖ」のとき、モータ駆動電流Ｉは平均で「４．３３Ａ」流れる。このとき、全開状態から全閉状態までの移動時間ｔは「３．２秒」である。電力量Ｐｌを、式（６）を用いて演算すると、「約１６６Ｊ」である。

このように、モータ駆動電圧Ｖが変化した場合であっても、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みがないときには、電力量Ｐｌは変化しない。
これに対し、図５（ａ），（ｂ）に示すように、モータ駆動電圧Ｖが「８Ｖ」の場合、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みがあるときには、移動時間ｔはたとえば「２．７５秒」になるり、モータ駆動電流Ｉは「１１．２５Ａ」となる。このときの電力量Ｐｌを、式（６）を用いて演算すると、「１６５Ｊ」となり、全閉状態になる前に、全開状態から全閉状態までに必要な電力量を消費してしまう。具体的には、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みがある分、同じ距離を移動するために必要とされる電力量Ｐｌはウィンドウガラス３による物体の挟み込みがない場合と比べて大きくなる。

つぎに、挟み込み制御部１５により行われる挟み込み判定の手順を説明する。なお、記憶部１６には、予め記憶値Ｌ０が記憶されている。また、挟み込み制御部１５は、ウィンドウガラス３によるパルス信号Ｐの単位パルス信号に対応した移動荷重Ｌ（ガラス移動荷重Ｌ１）を、記憶値Ｌ０として記憶部１６に記憶している。たとえば、記憶値Ｌ０は、直前の開閉体の動作過程において取得したパルスでの移動荷重Ｌ（ガラス移動荷重Ｌ１）としてもよいし、物体の挟み込みがない状態における動作過程と分かっている場合には、物体の挟み込みがない状態での開閉体の動作過程において取得したパルスでの移動荷重（ガラス移動荷重Ｌ１）としてもよい。

図６のフローチャートに示すように、挟み込み制御部１５は、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌと記憶値Ｌ０との差分が、前回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌと記憶値Ｌ０との差分よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、ステップＳ１で行われる判定は、次式（７）により表すことができる。なお、以下では、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌを「Ｌｎ」、記憶値Ｌ０を「Ｌ０ｎ」とし、前回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌを「Ｌｎ−１」、記憶値Ｌ０を「Ｌ０ｎ−１」とする。

Ｌｎ−Ｌ０ｎ＞Ｌｎ−１ − Ｌ０ｎ−１ …（７）
式（７）の条件を満たすときにステップＳ１でＹＥＳとなる。なお、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎと記憶値Ｌ０ｎとの差分が、前回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎ−１と記憶値Ｌ０ｎ−１よりも十分に大きい場合に、ステップＳ１でＹＥＳとなることが好ましい。このため、式（７）にマージンαの項を設けて、式（８）を満たすか否かでステップＳ１を判定することが好ましい。

Ｌｎ−Ｌ０ｎ＞Ｌｎ−１ − Ｌ０ｎ−１ ＋α …（８）
つぎに、挟み込み制御部１５は、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌと記憶値Ｌ０との差分が、前回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌと記憶値Ｌ０との差分よりも大きい旨判定する場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎが、前回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎ−１よりも大きい状況が連続して発生しているか否かを判定する（ステップＳ２）。なお、移動荷重Ｌｎが移動荷重Ｌｎ−１よりも大きい状況が連続して発生するとは、複数の単位パルス信号にわたって、移動荷重Ｌｎが移動荷重Ｌｎ−１よりも大きい状況が継続される状況であり、時間が経過するにつれて移動荷重Ｌが大きくなる状況である。

挟み込み制御部１５は、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎが、前回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎ−１よりも大きい状況が連続して発生している場合（ステップＳ２）、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出する（ステップＳ３）。この場合、ウィンドウガラス３が物体を挟み込んだために、時間が経過するのに伴って移動荷重Ｌが増大していると考えられるためである。

これに対し、挟み込み制御部１５は、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌと記憶値Ｌ０との差分が、前回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌと記憶値Ｌ０との差分よりも大きいと判定できない場合（ステップＳ１のＮＯ）、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎが閾値Ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。また、挟み込み制御部１５は、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎが、前回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎ−１よりも大きい状況が連続して発生していない場合（ステップＳ２のＮＯ）、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎが閾値Ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。この閾値Ｔｈは、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みがない場合の移動荷重Ｌと比べて十分に大きく、ウィンドウガラス３によって物体が挟み込まれたと考えられる程度に大きい移動荷重Ｌ程度に設定される。

挟み込み制御部１５は、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎが閾値Ｔｈよりも大きい場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出する（ステップＳ３）。

これに対し、挟み込み制御部１５は、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎが閾値Ｔｈよりも大きくない場合（ステップＳ４のＮＯ）、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みがない旨検出する（ステップＳ５）。そして、挟み込み制御部１５は、今回の単位パルス信号が生成されたときの移動荷重Ｌｎ（ガラス移動荷重Ｌ１）を新たな記憶値Ｌ０として、記憶部１６に記憶されている記憶値Ｌ０を上書きする（ステップＳ６）。以上で挟み込み判定処理を終了する。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）挟み込み制御部１５は、パルス信号Ｐ、モータ駆動電圧Ｖ、およびモータ駆動電流Ｉに基づいて、単位パルス信号あたりの移動荷重Ｌを演算することにより、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出している。電力量Ｐｌと比例する単位パルス信号あたりの移動荷重Ｌは、図３（ａ），（ｂ）および図４（ａ），（ｂ）に示したように、モータ駆動電圧Ｖが変化した場合であっても変化しない。このため、モータ駆動電圧Ｖが変化した場合であっても、挟み込み判定処理の判定条件を変更することなく、挟み込み判定を行うことができる。このため、モータ駆動電圧Ｖが変化した場合であっても、より確実にウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出できる。

また、モータ駆動電圧Ｖにのみ着目して、モータ駆動電圧Ｖが変化した場合であっても移動荷重Ｌが変化しないことを説明したが、モータ駆動電圧Ｖに限らず、モータ駆動電流Ｉが変化した場合にも同様である。すなわち、モータ駆動電流Ｉが変化した場合であっても、移動荷重Ｌは変化しないので、挟み込み制御部１５は、モータ駆動電流Ｉが変化した場合であっても、移動荷重Ｌに基づいてウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出することができる。そして、挟み込み制御部１５は、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出した場合、たとえばウィンドウガラス３を反転または停止させることにより、物体がウィンドウガラス３に挟み込まれた状態を解消する。

また、ウィンドウガラス３の周辺環境が変化した場合や、ウィンドウガラス３が経年劣化した場合も同様である。すなわち、ウィンドウガラス３の周辺の気温が高くなった（あるいは低くなった）場合には、気温の変化に伴う熱膨張などの影響によってウィンドウガラス３が上下動する際の摺動抵抗が変化してしまうことが考えられる。また、ウィンドウガラス３が経年劣化することにより、ウィンドウガラス３の摺動抵抗が増大することも考えられる。この点、本実施形態であれば、挟み込み制御部１５が移動荷重Ｌに基づいてウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出しているので、挟み込み判定の判定条件を何ら変更することなくウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出できる。

（２）挟み込み制御部１５は、単位パルスあたりの移動荷重Ｌに基づいて、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出しているので、車種に応じて再度挟み込み判定処理の判定条件を変更する必要がない。たとえば、車種によってウィンドウガラス３の重量や摺動抵抗は異なることが想定されるが、ウィンドウガラス３の重量やウィンドウガラス３が上下動する際の摺動抵抗などが変化した場合であっても、ウィンドウガラス３を移動させる際の移動荷重Ｌの変化を監視するため、挟み込み制御部１５により行われる挟み込み判定処理を変更する必要がない。これにより、車種に応じて挟み込み判定処理の判定条件を変更する必要がなく、再度設計する手間を減らすことができる。

（３）挟み込み制御部１５は、モータ駆動電圧Ｖが変化した場合であっても、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みがないときに、移動荷重Ｌを記憶値Ｌ０として記憶しているため、モータ駆動電圧Ｖが変化することに伴う挟み込み判定処理の判定条件を変更することや、モータ駆動電圧Ｖを補正する必要がない。また、モータ駆動電流Ｉが変化した場合も同様に、モータ駆動電流Ｉが変化することに伴う挟み込み判定処理の判定条件を変更する必要がない。

これに対し、たとえばモータ駆動電圧Ｖやモータ駆動電流Ｉに基づいてウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出する場合、予め電圧変化、環境変化、経年劣化、および不感帯について、予め誤検出を想定して挟み込み判定処理の判定条件を甘めに設定しておくか、判定条件を変化させる必要が生じてしまう。

（４）挟み込み制御部１５は、単位パルス信号あたりの移動荷重Ｌに基づいて、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出するため、どの程度の荷重の変化があったときに、挟み込みを検出したいかを決定できるので、容易に挟み込み判定処理の判定条件を決定することができる。

（５）挟み込み制御部１５は、パルス信号Ｐ、モータ駆動電圧Ｖ、およびモータ駆動電流Ｉに基づいて演算される移動荷重Ｌによって、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出しているので、挟み込みを検出するための新たなセンサを設けることなく、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出できる。

（６）挟み込み制御部１５は、移動荷重Ｌと、記憶部１６に記憶されている記憶値Ｌ０とを比較することにより、ウィンドウガラス３による物体の挟み込みを判定している。このため、初期状態においては、記憶値にあらかじめ幅を持たせておくことにより、コントローラ１０への電源投入直後から、挟み込み判定を実行できる。これに対し、パルス信号Ｐに基づいてウィンドウガラス３による物体の挟み込みを検出する場合には、コントローラ１０への電源の投入後に初期化作業が必要となってしまうため、コントローラ１０の電源を投入した直後には挟み込みを判定できない。

（７）挟み込み制御部１５は、ウィンドウガラス３の周辺の環境が変化した場合であっても、環境の変化に伴う挟み込み判定処理の判定条件の補正を行う必要がない。たとえば、気温が常温から低温（あるいは高温）に変化することにより、ウィンドウガラス３の摺動抵抗が増大した場合であっても、挟み込み制御部１５は、気温の変化により徐々に増加する挟み込み荷重Ｌ２を検出することができる。また、気温が低温（または高温）から常温に変化することにより、ウィンドウガラス３の摺動抵抗が減少した場合であっても、挟み込み制御部１５は、気温の変化により徐々に増加する挟み込み荷重Ｌ２を検出することができる。

（８）車両が振動（たとえばドアを閉めるときの振動）によって、挟み込み荷重Ｌ２の増加が連続した場合であっても、挟み込み制御部１５は、移動荷重Ｌに基づいて挟み込み判定を行うことにより、誤検出を抑制することができる。

なお、本実施形態は次のように変更してもよい。以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・挟み込み判定は、ウィンドウガラス３のオート動作時に行われてもよいし、乗員が操作部１１を操作することによりウィンドウガラス３が動作しているときに行われてもよい。

・図６の挟み込み判定では、前回の単位パルス信号に限らず、複数回の単位パルス信号だけ過去の単位パルス信号のときの移動荷重Ｌおよび記憶値Ｌ０を用いてもよい。
・挟み込み判定は、ウィンドウガラス３の上昇操作時に限らず、ウィンドウガラス３の下降操作時に行われてもよい。

・本実施形態では、挟み込み検出装置をパワーウィンドウ装置１に具体化したが、物体を挟み込むおそれのある開閉体を有する他の機器や装置に具体化してもよい。
・本実施形態では、アクチュエータ４としてモータが採用されたが、直線運動することによりウィンドウガラス３を上下動させるものであってもよい。

・本実施形態では、開閉体としてウィンドウガラス３に具体化したが、これに限らない。たとえば、サンルーフなどの他の部材に具体化してもよい。

１…パワーウィンドウ装置、２…ドア、３…ウィンドウガラス、４…アクチュエータ、５…ドアフレーム、６…開口部分、７…駆動回路、１０…コントローラ、１１…操作部、１２…パルス検出部、１３…電圧検出部、１４…電流検出部、１５…挟み込み制御部、１６…記憶部、Ｄ…スライド方向、ｄ…移動距離、Ｅ…電力量、Ｆ…力の大きさ、Ｉ…モータ駆動電流、Ｌ…移動荷重、Ｐ…パルス信号、ｓ…距離、ｔ…移動時間、Ｖ…モータ駆動電圧、Ｗ…仕事量、Ｌ０…記憶値、Ｌ１…ガラス移動荷重、Ｌ２…挟み込み荷重、Ｌｌ…移動距離、Ｐｌ…電力量、Ｔｈ…閾値。

Claims (5)

1. 開閉体による物体の挟み込みを検出する挟み込み検出装置において、
   前記開閉体を開閉させるアクチュエータへ供給される電力の駆動電圧および駆動電流、ならびに前記アクチュエータの駆動に応じて生成されるパルス信号に基づいて、前記開閉体の開閉に伴う移動荷重を演算し、前記移動荷重に基づいて挟み込みを検出する挟み込み制御部を備え、
   前記挟み込み制御部は、
   前記駆動電圧と前記駆動電流と前記パルス信号あたりの前記開閉体の移動時間との積を、前記パルス信号あたりの前記開閉体の移動距離で割ることにより、前記移動荷重を演算する挟み込み検出装置。
2. 開閉体による物体の挟み込みを検出する挟み込み検出装置において、
   前記開閉体を開閉させるアクチュエータへ供給される電力の駆動電圧および駆動電流、ならびに前記アクチュエータの駆動に応じて生成されるパルス信号に基づいて、前記開閉体の開閉に伴う移動荷重を演算し、演算された前記移動荷重と、予め記憶された前記移動荷重である記憶値と、を比較することにより、前記開閉体による物体の挟み込みを検出する挟み込み制御部を備え、
   前記パルス信号は、単位パルス信号が連続的に発生する電気信号であって、
   前記挟み込み制御部は、
   今回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重と前記記憶値との差分が、前回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重と前記記憶値との差分よりも大きく変化している場合、
   前記今回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重が、前記前回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重よりも大きい状況が連続して発生したとき、
   前記開閉体による物体の挟み込みを検出する挟み込み検出装置。
3. 請求項２に記載の挟み込み検出装置において、
   前記挟み込み制御部は、
   前記前回の単位パルス信号が生成されたときよりも前記今回の単位パルス信号が生成されたときのほうが、前記記憶値に比べて前記移動荷重がさらに大きく変化していない場合、
   あるいは、前記今回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重が、前記前回の単位パルス信号が生成されたときの前記移動荷重よりも大きい状況が連続して発生していない場合、
   前記移動荷重が予め定められた閾値よりも大きい場合には前記開閉体による物体の挟み込みがあることを検出し、
   前記移動荷重が予め定められた閾値よりも大きくない場合には前記開閉体による物体の挟み込みがないことを検出する挟み込み検出装置。
4. 請求項２または３に記載の挟み込み検出装置において、
   前記挟み込み制御部は、
   前記開閉体による物体の挟み込みがないことが検出された場合、
   今回の単位パルス信号が生成されたときに演算された移動荷重を、前記記憶値として記憶する挟み込み検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の挟み込み検出装置において、
   前記開閉体は、車両のドアに設けられたウィンドウガラスである挟み込み検出装置。

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