JP7198680B2 - Power window control system, control method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、パワーウインドウ制御システム、制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a power window control system, control method, and program.
従来、例えば、自動車等の車両に搭載されるパワーウインドウ装置では、窓の開閉動作を制御する制御方法として、窓による物体の挟み込みを検知した場合に、窓の開閉動作を停止させたり反転させたりする等、物体の挟み込みを防止する制御方法(以下、「挟み込み防止制御」と示す)が知られている。 Conventionally, for example, in a power window device mounted on a vehicle such as an automobile, as a control method for controlling the opening and closing operation of the window, when an object is detected by the window, the opening and closing operation of the window is stopped or reversed. A control method for preventing an object from being pinched (hereinafter referred to as "pinch prevention control") is known.
また、このようなパワーウインドウ装置に関し、下記特許文献1には、製品毎の差動フィーリングのばらつきを抑制することを目的として、ウインドウガラスが、全閉位置近傍の閉め切り位置から全閉位置まで閉じ動作を行っている間、駆動モータの出力を高くする(駆動モータに供給する駆動電圧のデューティ比を100%にする)技術が開示されている。 In addition, regarding such a power window device, Patent Document 1 below discloses that the window glass extends from the closed position near the fully closed position to the fully closed position for the purpose of suppressing variations in differential feeling for each product. A technique is disclosed in which the output of the drive motor is increased (the duty ratio of the drive voltage supplied to the drive motor is set to 100%) during the closing operation.
ところで、従来のパワーウインドウ装置では、窓の開閉速度の制御方法として、いわゆるP(Proportional)制御が用いられている。このP制御では、窓の開閉速度が目標速度を超えたときにモータの出力を低め、窓の開閉速度が目標速度を下回ったときにモータの出力を高めることにより、窓の開閉速度が目標速度を維持するように制御する。このため、従来のパワーウインドウ装置では、モータの出力が上下動を繰り返すため、ウインドウガラスに振動が発生してしまい、ウインドウガラスの上縁部が、窓枠に装着されたウェザーストリップに干渉し、閉め切り音が発生する、ウインドウガラスを正常に閉め切ることができない、等の不具合が生じる虞がある。 By the way, in a conventional power window device, so-called P (Proportional) control is used as a method of controlling the opening/closing speed of the window. In this P control, the motor output is reduced when the window opening/closing speed exceeds the target speed, and the motor output is increased when the window opening/closing speed falls below the target speed. control to maintain Therefore, in the conventional power window device, the output of the motor repeatedly moves up and down, which causes the window glass to vibrate, causing the upper edge of the window glass to interfere with the weather strip attached to the window frame. There is a possibility that problems such as the generation of a closing sound and the inability to properly close the window glass may occur.
一実施形態のパワーウインドウ制御システムは、パワーウインドウ装置を制御するパワーウインドウ制御システムであって、パワーウインドウ装置が備える窓の位置を検出する位置検出手段と、窓を開閉させるためのモータを制御する制御装置とを備え、制御装置は、窓が閉動作を行っているとき、窓が第1位置に達したことが位置検出手段によって検出された場合、モータの出力を単調増加させるモータ制御部を備える。 A power window control system of one embodiment is a power window control system for controlling a power window device, and controls position detection means for detecting the position of a window provided in the power window device and a motor for opening and closing the window. a control device, wherein the control device comprises a motor control section for monotonously increasing the output of the motor when the position detection means detects that the window has reached the first position while the window is closing. Prepare.
一実施形態によれば、パワーウインドウ装置における窓の振動の発生を抑制することができるとともに、窓を閉め切るときの閉め切り音が発生を抑制することもできる。 According to one embodiment, the vibration of the window in the power window device can be suppressed, and the closing sound generated when the window is closed can be suppressed.
以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。 An embodiment will be described below with reference to the drawings.
(パワーウインドウ制御システム1のシステム構成)
図1は、本発明の一実施形態に係るパワーウインドウ制御システム1のシステム構成を示す図である。図1に示すパワーウインドウ制御システム1は、車両に設けられたパワーウインドウ装置50を制御するシステムであって、パワーウインドウ装置50が備えるモータ54の動作を制御することにより、パワーウインドウ装置50が備える窓52の開閉動作を制御するシステムである。
(System configuration of power window control system 1)
FIG. 1 is a diagram showing the system configuration of a power window control system 1 according to one embodiment of the invention. A power window control system 1 shown in FIG. 1 is a system for controlling a
図1に示すように、窓52は、車両が備えるドア2の窓枠2Aに対して、上下方向に開閉自在に設けられる。なお、パワーウインドウ制御システム1は、車両が複数のドア2の各々にパワーウインドウ装置50を備える場合、図1に示す各構成部を、各パワーウインドウ装置50に対して設けることにより、複数のパワーウインドウ装置50の各々に対して、同様の制御を行うことが可能である。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、パワーウインドウ制御システム1は、モータ駆動回路10、電圧検出回路20、電流検出回路30、スイッチ40、およびマイコン100を備える。
As shown in FIG. 1, the power window control system 1 includes a
スイッチ40は、ユーザにより、窓52を開閉するためのスイッチ操作がなされる装置である。例えば、スイッチ40は、車両におけるユーザによる操作可能な位置(例えば、ドア、センターコンソール等)に設けられている。スイッチ40は、開操作および閉操作が可能である。スイッチ40は、ユーザにより開操作または閉操作がなされると、開操作または閉操作に応じた操作信号をマイコン100へ出力する。
The
マイコン100は、「制御装置」および「コンピュータ」の一例である。マイコン100は、ユーザによってスイッチ40に対するスイッチ操作がなされると、当該スイッチ操作に応じて、モータ駆動回路10に制御信号を供給し、モータ54の動作を制御することにより、窓52を開閉動作させる。この際、マイコン100は、公知の判定技術により、窓52による挟み込みが生じているか否かを判定することができる。そして、マイコン100は、窓52による挟み込みが生じていると判定した場合、窓52に対する所定の挟み込み防止制御を行うことができる。
The
モータ駆動回路10は、マイコン100から供給される制御信号に応じて、モータ54に駆動電圧を印加することにより、モータ54を駆動する。図1に示す例では、モータ駆動回路10は、フルブリッジ回路を構成する4つのスイッチ素子11~14を備えて構成されている。スイッチ素子11およびスイッチ素子12は、バッテリの出力電圧Vbとグラウンドとの間において、直列接続されて設けられている。スイッチ素子13およびスイッチ素子14は、バッテリの出力電圧Vbとグラウンドとの間において、直列接続され、且つ、スイッチ素子11およびスイッチ素子12と並列に設けられている。スイッチ素子11とスイッチ素子12との間には、モータ54の一方の入力端子が接続されている。スイッチ素子13とスイッチ素子14との間には、モータ54の他方の入力端子が接続されている。モータ駆動回路10は、マイコン100から供給される制御信号に応じて、4つのスイッチ素子11~14のスイッチング動作を制御することにより、モータ54の2つの入力端子に対して、モータ54の回転軸の回転方向(すなわち、窓52の開閉動作方向)に応じて極性が異なる駆動電圧を印加することができる。
The
モータ54は、2つの入力端子に対して印加される駆動電圧の極性に応じた回転方向に、回転軸が回転する。これにより、モータ54は、窓52を開閉する。モータ54としては、例えば、DCモータが用いられる。
The
電圧検出回路20は、バッテリの出力電圧Vbを検出し、バッテリの出力電圧Vbを表す信号を出力する。図1に示す例では、電圧検出回路20は、増幅部21およびA/Dコンバータ23を有して構成されている。増幅部21は、バッテリの出力電圧Vbを所定のゲインで増幅する。A/Dコンバータ23は、増幅部21から出力される電圧を表すデジタル信号を、バッテリの出力電圧Vbを表す信号として出力する。
The
電流検出回路30は、モータ54に流れる電流Imを検出し、モータ54に流れる電流Imを表す信号を出力する。図1に示す例では、電流検出回路30は、シャント抵抗RS、増幅部31、フィルタ部32、およびA/Dコンバータ33を有して構成されている。シャント抵抗RSは、モータ駆動回路10とグラウンドとの間の電流経路に設けられている。増幅部31は、シャント抵抗RSに生じる電圧を所定のゲインで増幅する。フィルタ部32は、増幅部31から出力される電圧からスイッチング周波数の成分を除去する。A/Dコンバータ33は、フィルタ部32から出力される電圧を表すデジタル信号を、モータ54に流れる電流Imを表す信号として出力する。
A
(マイコン100のハードウェア構成)
図2は、本発明の一実施形態に係るマイコン100のハードウェア構成を示す図である。図2に示すように、マイコン100は、CPU(Central Processing Unit)121、ROM(Read Only Memory)122、RAM(Random Access Memory)123、および外部I/F(Inter face)125を備える。各ハードウェアは、バス126を介して相互に接続されている。
(Hardware configuration of microcomputer 100)
FIG. 2 is a diagram showing the hardware configuration of the
CPU121は、ROM122に記憶されている各種プログラムを実行することにより、マイコン100の動作を制御する。ROM122は、不揮発性メモリである。例えば、ROM122は、CPU121により実行されるプログラム、CPU121がプログラムを実行するために必要なデータ等を記憶する。RAM123は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)等の主記憶装置である。例えば、RAM123は、CPU121がプログラムを実行する際に利用する作業領域として機能する。外部I/F125は、モータ駆動回路10、電圧検出回路20、電流検出回路30、およびスイッチ40に対するデータの入出力を制御する。
The
(マイコン100の機能構成)
図3は、本発明の一実施形態に係るマイコン100の機能構成を示す図である。図3に示すように、マイコン100は、操作信号取得部101、電圧値取得部102、電流値取得部103、リップル検出部104、位置特定部105、速度算出部106、デューティ決定部107、実効電圧算出部108、およびモータ制御部109を備える。
(Functional configuration of microcomputer 100)
FIG. 3 is a diagram showing the functional configuration of the
なお、図3に示すマイコン100の各機能は、例えば、マイコン100において、ROM122に記憶されたプログラムを、CPU121が実行することにより実現される。このプログラムは、予めマイコン100に導入された状態で提供されてもよく、外部から提供されてマイコン100に導入されるようにしてもよい。後者の場合、このプログラムは、外部記憶媒体(例えば、USBメモリ、メモリカード、CD-ROM等)によって提供されてもよく、ネットワーク(例えば、インターネット等)上のサーバからダウンロードすることによって提供されるようにしてもよい。
Each function of the
操作信号取得部101は、スイッチ40から出力された操作信号を取得する。例えば、スイッチ40によって窓52を閉じる操作がなされた場合、操作信号取得部101は、スイッチ40から出力された閉操作信号を取得する。また、例えば、スイッチ40によって窓52を開く操作がなされた場合、操作信号取得部101は、スイッチ40から出力された開操作信号を取得する。
The operation
電圧値取得部102は、電圧検出回路20から出力された、バッテリの出力電圧Vbを示す電圧信号を取得する。電流値取得部103は、電流検出回路30から出力された、モータ54に流れる電流Imを示す電流信号を取得する。
The voltage
リップル検出部104は、電流値取得部103によって取得された電流信号に基づいて、モータ54に流れる電流Imに含まれるリップル成分を検出する。例えば、リップル検出部104は、モータ54に流れる電流Imに含まれる、予め求められた周波数成分の信号を、リップル成分として検出する。
The
位置特定部105は、「位置検出手段」の一例である。位置特定部105は、リップル検出部104によって検出されたリップル成分のカウント値に基づいて、窓52の開閉位置(窓枠2A内における高さ位置)を特定する。例えば、本実施形態では、モータ54の回転軸の1回転あたりのリップル成分の発生数が既知であり、且つ、窓52の移動量がリップル成分の発生数に比例する。このため、本実施形態では、リップル成分のカウント値を、そのまま窓の開閉位置を表す値として用いている。例えば、本実施形態では、窓52が全閉位置にあるときの、窓52の開閉位置を表すリップル成分のカウント値を「0」とし、窓52が開動作に伴って下方に移動するにつれて、窓52の開閉位置を表すリップル成分のカウント値が徐々に増加するようにしている。位置特定部105は、開閉動作前の窓52の開閉位置を表すリップル成分のカウント値から、開閉動作中に生じたリップル成分の数を増減することにより、開閉動作後の窓52の開閉位置を表すリップル成分のカウント値を算出することができる。このため、位置特定部105は、開閉動作後の窓52の位置を表すリップル成分のカウント値を算出する毎に、当該カウント値を、マイコン100が備えるメモリに記憶させておく。
The
速度算出部106は、窓52の開閉速度vを算出する。例えば、速度算出部106は、単位時間(例えば、1秒)あたりの、リップル検出部104によって検出されたリップル成分の発生数を、窓52の開閉速度として算出する。
The
デューティ決定部107は、モータ54に印加する駆動電圧のデューティ(以下、単に「デューティ」と示す)を決定する。デューティ決定部107は、位置特定部105によって特定された窓52の位置が、所定の第1位置よりも開き側(下側)にある場合、所定のデューティプロファイルから、窓52の位置に対応するディーティを取得し、当該デューティをモータ54を制御するためのデューティとして決定する。なお、第1位置は、窓52の上縁部が、窓枠2Aに装着されたウェザーストリップ2Bに接触する位置である。また、デューティプロファイルとは、窓52の位置と、デューティとの対応付けがなされたものである。
The
一方、デューティ決定部107は、位置特定部105によって特定された窓52の位置が、所定の第1位置よりも閉じ側(上側)にある場合、モータ54の出力が単調増加するように、デューティを決定する。なお、本実施形態において、「単調増加」とは、モータ54の出力が増加することに加え、モータ54の出力が変わらないことを含む。
On the other hand, when the position of the
具体的には、デューティ決定部107は、速度算出部106によって算出された窓52の開閉速度vが、目標速度v_aim以上である場合、前回のデューティを、今回のデューティとして決定する。
Specifically, when the opening/closing speed v of the
一方、デューティ決定部107は、速度算出部106によって算出された窓52の開閉速度vが、目標速度v_aim未満である場合、下記数式(1)~(3)のいずれかによってDutyを算出し、当該Dutyをモータ54を制御するためのデューティとして決定する。但し、c1は、第1の定数を示す。また、c2は、第2の定数を示す。また、c3は、第3の定数を示す。また、c4は、第4の定数を示す。
On the other hand, when the opening/closing speed v of the
Duty=前回のDuty+c1・・・(1) Duty=Previous Duty+c1 (1)
Duty=前回のDuty+c2×(v_aim-v)・・・(2) Duty=Previous Duty+c2×(v_aim−v) (2)
Duty=前回のDuty+c3×(v_aim-v)^c4・・・(3) Duty=Previous Duty+c3×(v_aim−v)^c4 (3)
c1,c2,c3,c4は、それぞれ、予め求められた適切な値が設定される。なお、c1,c2,c3,c4は、窓52毎に、個体差に応じた適切な値が設定されることが好ましい。
Appropriate values obtained in advance are set to c1, c2, c3, and c4, respectively. In addition, it is preferable that appropriate values for c1, c2, c3, and c4 are set for each
実効電圧算出部108は、デューティ決定部107によって決定されたデューティと、電圧値取得部102によって取得されたバッテリの出力電圧Vbとに基づいて、モータ54に印加する実効電圧値Veを算出する。例えば、実効電圧算出部108は、下記数式(4)により、実効電圧値Veを算出する。
The effective
Ve=Vb×Duty/100・・・(4) Ve=Vb×Duty/100 (4)
モータ制御部109は、操作信号取得部101によって取得された操作信号に応じて、モータ駆動回路10へ制御信号を供給してモータ54を制御することにより、窓52の開閉動作を制御する。
The
例えば、モータ制御部109は、操作信号取得部101によって窓52を閉動作させるための閉操作信号が取得された場合、モータ54の回転軸を第1の方向(窓を閉める方向)に回転させるための制御信号をモータ駆動回路10へ供給することにより、窓52を閉動作させる。
For example, when the operation
反対に、モータ制御部109は、操作信号取得部101によって窓52を開動作させるための開操作信号が取得された場合、モータ54の回転軸を第1の方向とは反対方向である第2の方向(窓を開く方向)に回転させるための制御信号をモータ駆動回路10へ供給することにより、窓52を開動作させる。
Conversely, when the operation
ここで、モータ制御部109は、実効電圧算出部108によって算出された実効電圧値Veの駆動電圧を、モータ駆動回路10を介してモータ54に印加することにより、モータ54の出力を制御する。すなわち、モータ制御部109は、モータ54に印加される駆動電圧のデューティを制御することにより、モータ54の出力をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。
Here, the
なお、モータ制御部109は、位置特定部105によって特定された窓52の位置が、所定の挟み込み監視領域内の位置であり、且つ、窓52の閉動作を行っている場合、所定の挟み込み判定処理を行う。そして、モータ制御部109は、所定の挟み込み判定処理において、窓52による挟み込みが生じていると判定された場合、所定の挟み込み防止制御を行うように、モータ54を制御する。例えば、モータ制御部109は、所定の挟み込み防止制御として、窓52の閉動作を停止させた後、窓52を所定量または所定位置まで開動作させる。
If the position of the
(マイコン100による制御方法の手順)
図4は、本発明の一実施形態に係るマイコン100による制御方法の手順を示すフローチャートである。図4では、窓52を全閉位置まで閉動作させる際の、マイコン100による制御方法の手順が示されている。
(Procedure of control method by microcomputer 100)
FIG. 4 is a flow chart showing the procedure of the control method by the
まず、マイコン100は、窓52の目標速度v_aimを設定するとともに、変数Dutyに、デューティの基準値を設定する(ステップS401)。目標速度v_aimおよびデューティの基準値は、予め求められた適切な値(例えば、50%程度)が設定される。なお、デューティの基準値は、窓52毎に、個体差に応じた適切な値が設定されることが好ましい。
First, the
そして、操作信号取得部101が、スイッチ40から出力された操作信号(閉動作信号)を取得すると(ステップS402)、マイコン100は、窓52の窓位置に対応するリップルカウント値WPが、所定の第1位置に対応するリップルカウント値P1よりも小さいか否かを判断する(ステップS403)。
Then, when the operation
ステップS403において、「リップルカウント値WPが、リップルカウント値P1以上である」と判断された場合、すなわち、窓52が第1位置よりも開き側に位置する場合(ステップS403:No)、実効電圧算出部108が、窓52の位置に対応するデューティを、デューティプロファイルから取得して、変数Dutyに設定する(ステップS404)。そして、マイコン100は、ステップS409へ処理を進める。
In step S403, when it is determined that "the ripple count value WP is equal to or greater than the ripple count value P1", that is, when the
一方、ステップS403において、「リップルカウント値WPが、リップルカウント値P1よりも小さい」と判断された場合、すなわち、窓52が第1位置よりも閉じ側に位置する場合(ステップS403:Yes)、速度算出部106が、窓52の開閉速度vを算出する(ステップS405)。
On the other hand, if it is determined in step S403 that "the ripple count value WP is smaller than the ripple count value P1", that is, if the
そして、デューティ決定部107が、開閉速度vが目標速度v_aim以上であるか否かを判断する(ステップS406)。
Then, the
ステップS406において、「開閉速度vが目標速度v_aim以上である」と判断された場合(ステップS406:Yes)、デューティ決定部107が、変数Dutyに対し、前回の変数Dutyの値を設定する(ステップS407)。そして、マイコン100は、ステップS409へ処理を進める。
If it is determined in step S406 that "the opening/closing speed v is equal to or greater than the target speed v_aim" (step S406: Yes), the
一方、ステップS406において、「開閉速度vが目標速度v_aim未満である」と判断された場合(ステップS406:No)、デューティ決定部107が、変数Dutyに対し、上記数式(1)~(3)のいずれかによって得られるデューティを設定する(ステップS408)。そして、マイコン100は、ステップS409へ処理を進める。
On the other hand, if it is determined in step S406 that "the opening/closing speed v is less than the target speed v_aim" (step S406: No), the
ステップS409では、電圧値取得部102は、電圧検出回路20から出力された、バッテリの出力電圧Vbを示す信号を取得する。そして、実効電圧算出部108が、ステップS409で取得されたバッテリの出力電圧Vbと、変数Dutyとに基づいて、上記数式(4)を用いて、モータ54を制御するための実効電圧値Veを算出する(ステップS410)。
In step S<b>409 , the voltage
そして、モータ制御部109が、ステップS410で算出された実効電圧値Veの駆動電圧を、モータ駆動回路10を介してモータ54に印加する。これにより、モータ制御部109は、モータ54の出力を制御して、窓52を閉動作させる(ステップS411)。
Then, the
このとき、電流値取得部103が、電流検出回路30から出力された、モータ54に流れる電流Imを示す信号を取得する(ステップS412)。また、リップル検出部104が、ステップS412で取得された信号に基づいて、モータ54に流れる電流Imに含まれるリップル成分を検出する(ステップS413)。
At this time, the current
そして、位置特定部105が、ステップS413で検出されたリップル成分のカウント値に基づいて、窓52の位置を特定する(ステップS414)。さらに、位置特定部105が、ステップS414で特定された窓52の位置を表すリップルカウント値WPを、マイコン100が備えるメモリに記憶させるとともに、デューティ決定部107が、変数Dutyの値を、前回の変数Dutyの値として、マイコン100が備えるメモリに記憶させる(ステップS415)。
Then, the
その後、マイコン100が、窓52の閉動作がロックしたか否かを判断する(ステップS416)。例えば、マイコン100は、所定時間以上窓52の位置が変化しない場合、「窓52の閉動作がロックした」と判断する。
After that, the
ステップS416において、「窓52の閉動作がロックしていない」と判断された場合(ステップS416:No)、マイコン100は、ステップS402へ処理を戻す。
When it is determined in step S416 that "the closing operation of the
一方、ステップS416において、「窓52の閉動作がロックした」と判断された場合(ステップS416:Yes)、モータ制御部109が、モータ54の制御を停止する(ステップS417)。この際、マイコン100は、窓52の位置を表すリップルカウント値WPに0を設定することにより、リップルカウント値WPをリセットする。そして、マイコン100は、図4に示す一連の処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in step S416 that "the closing operation of the
(デューティプロファイルの一例)
図5は、本発明の一実施形態に係るマイコン100が使用するデューティプロファイルの一例を示す図である。図5に示すデューティプロファイルは、窓52の位置と、窓52の駆動電圧のデューティとの対応付けがなされてものである。図5に示すデューティプロファイルにおいて、縦軸は、窓52の駆動電圧のデューティを示し、横軸は、窓52の位置を示しており、横軸の右方向が、窓を閉める方向である。
(Example of duty profile)
FIG. 5 is a diagram showing an example of a duty profile used by the
図5に示すデューティプロファイルにおいては、窓52の全開位置から全閉位置までの間に、第1位置、第2位置、および第3位置が設定されている。第1位置、第2位置、および第3位置の各々は、予め求められた適切な位置に設定される。なお、第1位置、第2位置、および第3位置の各々は、窓52毎に、個体差に応じた適切な位置に設定されることが好ましい。
In the duty profile shown in FIG. 5, a first position, a second position, and a third position are set between the fully open position and the fully closed position of the
第1位置は、窓52の上縁部が、窓枠2Aに装着されたウェザーストリップ2Bに接触する位置である。
The first position is a position where the upper edge of the
第2位置は、第1位置よりも低い位置であり、第1位置に向けてのデューティの低下を開始する位置である。例えば、第2位置は、第2位置から第1の位置までのデューティが所定の傾きとなる位置、または、第2位置から第1の位置までのリップルカウント数が所定数となる位置である。 The second position is a position lower than the first position, and is a position where the duty starts to decrease toward the first position. For example, the second position is a position at which the duty from the second position to the first position has a predetermined slope, or a position at which the ripple count number from the second position to the first position is a predetermined number.
第3位置は、第2位置よりも低い位置であり、全開位置からのデューティの増加を終了する位置である。第3位置は、例えば、全開位置から第3位置までのデューティが所定の傾きとなる位置、または、全開位置から第3位置までのリップルカウント数が所定数となる位置である。 The third position is a position lower than the second position, and is a position where the duty cycle ends from the fully open position. The third position is, for example, a position at which the duty from the fully open position to the third position has a predetermined slope, or a position at which the ripple count number from the fully open position to the third position is a predetermined number.
図5に示すデューティプロファイルにおいて、全開位置から第3位置までの区間は、窓52が閉じるにつれて、リップル成分を検出可能な実効電圧値の最小電圧Ve_minに対応するデューティから、デューティが徐々に増加し、且つ、第3位置においてデューティが100%となるように、デューティが設定されている。
In the duty profile shown in FIG. 5 , in the section from the fully open position to the third position, as the
また、図5に示すデューティプロファイルにおいて、第3位置から第2位置までの区間は、デューティが100%を維持するように、デューティが設定されている。 Further, in the duty profile shown in FIG. 5, the duty is set so that the duty is maintained at 100% in the section from the third position to the second position.
また、図5に示すデューティプロファイルにおいて、第2位置から第1位置までの区間は、窓52が閉じるにつれて、デューティが100%から徐々に低下し、且つ、第1位置においてデューティが、最小電圧Ve_minに対応するデューティとなるように、デューティが設定されている。
Further, in the duty profile shown in FIG. 5 , in the section from the second position to the first position, the duty gradually decreases from 100% as the
例えば、マイコン100のデューティ決定部107は、窓52の位置が、第1位置よりも下側にある場合、図5に示すデューティプロファイルから、窓52の位置に対応するディーティを取得し、当該デューティを、モータ54に印加する駆動電圧のデューティとして決定する。
For example, when the position of the
なお、図5に示すデューティプロファイルにおいて、第1位置から全閉位置までの区間は、デューティが設定されていない。この区間においては、デューティ決定部107は、デューティプロファイルによらずに、モータ54の出力が単調増加するように、上記数式1)~(3)等により、デューティを決定するからである。
Note that in the duty profile shown in FIG. 5, the duty is not set in the section from the first position to the fully closed position. This is because, in this interval, the
(実施例)
図6は、一実施例に係るマイコン100の制御によるデューティおよび開閉速度の変化を示す図である。図6では、実施形態で説明したマイコン100の制御による、全開位置から全閉位置までの、デューティおよび窓52の開閉速度vの変化が示されている。
(Example)
FIG. 6 is a diagram showing changes in duty and opening/closing speed under control of the
なお、図6~図9において、横軸は窓52の位置を表し、縦軸はデューティおよび速度を表す。また、図6において、デューティは一点鎖線で示され、目標速度v_aimは破線で示され、開閉速度vは実線で示されている。
6 to 9, the horizontal axis represents the position of the
また、図6~図9において、t0は、窓52が全開位置にあるタイミングを示す。また、t1は、窓52が第3位置に到達したタイミングを示す。また、t2は、窓52が第2位置に到達したタイミングを示す。また、t3は、窓52が第1位置に到達したタイミングを示す。また、t4は、窓52が全閉位置に到達したタイミングを示す。
6 to 9, t0 indicates the timing when the
図6に示すように、全開位置から第1位置までの間(すなわち、タイミングt0~t3)は、マイコン100の制御により、図5に例示したデューティプロファイルに従ってデューティが変化する。すなわち、デューティは、全閉位置から第3の位置に向って徐々に増加し、第3の位置から第2の位置にかけて一定であり、第2の位置から第1の位置にかけて徐々に低下する。これに伴って、窓52の開閉速度vも、全閉位置から第3の位置に向って徐々に増加し、第3の位置から第2の位置にかけて一定であり、第2の位置から第1の位置にかけて徐々に低下する。
As shown in FIG. 6, from the fully open position to the first position (that is, timings t0 to t3), the duty varies according to the duty profile illustrated in FIG. 5 under the control of the
一方、第1位置から全閉位置までの間(すなわち、タイミングt3~t4)は、マイコン100により、デューティが単調増加しつつ、開閉速度vが目標速度v_aim近傍で推移するように、デューティおよび開閉速度vが制御される。
On the other hand, between the first position and the fully closed position (that is, timings t3 to t4), the
なお、全開位置から第1位置までの間に用いられる、デューティの決定ロジックは、後述する第1実施例~第3実施例において共通である。このため、図6に示すデューティおよび開閉速度vの変化は、第1実施例~第3実施例において共通である。 Note that the duty determination logic used between the fully open position and the first position is common to first to third embodiments described later. Therefore, the changes in duty and opening/closing speed v shown in FIG. 6 are common to the first to third embodiments.
(第1実施例)
図7は、第1実施例に係るマイコン100の制御によるデューティおよび開閉速度の変化の詳細を示す図である。図7に示す第1実施例では、マイコン100により、第1位置から全閉位置までの区間において、開閉速度vが目標速度v_aim以上である場合には、デューティが維持され、開閉速度vが目標速度v_aim未満である場合には、上記数式(1)によってデューティが決定される。これにより、図7に示すように、第1位置から全閉位置までの区間においては、デューティが単調増加しつつ、開閉速度vが目標速度v_aim近傍で推移している。なお、本発明の発明者らは、図7に示すデューティによってモータ54の出力を制御し、窓52を全閉位置まで閉じ動作させることにより、窓52の振動が抑制され、閉め切り音を抑制しつつ、窓52を正常に閉め切ることができることを確認した。
(First embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing details of changes in duty and opening/closing speed under control of the
(第2実施例)
図8は、第2実施例に係るマイコン100の制御によるデューティおよび開閉速度の変化の詳細を示す図である。図8に示す第2実施例では、マイコン100により、第1位置から全閉位置までの区間において、開閉速度vが目標速度v_aim以上である場合には、デューティが維持され、開閉速度vが目標速度v_aim未満である場合には、上記数式(2)によってデューティが決定される。これにより、図8に示すように、第1位置から全閉位置までの区間においては、デューティが単調増加しつつ、開閉速度vが目標速度v_aim近傍で推移している。なお、本発明の発明者らは、図8に示すデューティによってモータ54の出力を制御し、窓52を全閉位置まで閉じ動作させることにより、窓52の振動が抑制され、閉め切り音を抑制しつつ、窓52を正常に閉め切ることができることを確認した。
(Second embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing details of changes in duty and opening/closing speed under control of the
(第3実施例)
図9は、第3実施例に係るマイコン100の制御によるデューティおよび開閉速度の変化の詳細を示す図である。図9に示す第3実施例では、マイコン100により、第1位置から全閉位置までの区間において、開閉速度vが目標速度v_aim以上である場合には、デューティが維持され、開閉速度vが目標速度v_aim未満である場合には、上記数式(3)によってデューティが決定される。これにより、図9に示すように、第1位置から全閉位置までの区間においては、デューティが単調増加しつつ、開閉速度vが目標速度v_aim近傍で推移している。なお、本発明の発明者らは、図9に示すデューティによってモータ54の出力を制御し、窓52を全閉位置まで閉じ動作させることにより、窓52の振動が抑制され、閉め切り音を抑制しつつ、窓52を正常に閉め切ることができることを確認した。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing details of changes in duty and opening/closing speed under control of the
以上説明したように、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、窓52の位置を検出する位置特定部105と、窓52を開閉させるためのモータ54を制御するマイコン100とを備え、マイコン100は、窓52が閉動作を行っているとき、窓52が第1位置に達したことが位置特定部105によって検出された場合、モータ54の出力を単調増加させるモータ制御部109を備える。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、モータ54の出力が上下動しなくなるため、窓52が閉動作を行っているときの、窓52の振動の発生を抑制することができる。したがって、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1によれば、窓52の上縁部がウェザーストリップ2Bに干渉することを抑制することができ、よって、閉め切り音が発生する、窓52を正常に閉め切ることができない、等の不具合の発生を抑制することができる。
As described above, the power window control system 1 of this embodiment includes the
また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1において、第1位置は、窓52の上縁部が、窓枠2Aに装着されたウェザーストリップ2Bに接触する位置である。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、窓52の上縁部がウェザーストリップ2Bへ接触する、より好適なタイミングで、窓52の振動の発生を抑制することができる。
In the power window control system 1 of the present embodiment, the first position is the position where the upper edge of the
また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1において、モータ制御部109は、窓52が閉動作を行っているとき、窓52が第1位置よりも低い第2位置に達したことが位置特定部105によって検出された場合、窓52が第1位置に達するまで、モータ54の出力を徐々に下げる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、窓52の上縁部がウェザーストリップ2Bに当接するときの速度を抑制することができ、したがって、窓52の上縁部がウェザーストリップ2Bに当接するときの当接音の発生等を抑制することができる。
Further, in the power window control system 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1において、マイコン100は、位置特定部105によって検出された窓52の位置に基づいて、窓52の開閉速度を算出する速度算出部106をさらに備え、モータ制御部109は、窓52の開閉速度が、窓52の位置に応じた目標速度以上である場合、モータ54の出力を維持し、窓52の開閉速度が、窓52の位置に応じた目標速度未満である場合、モータ54の出力を増加させる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、比較的簡単な制御により、モータ54の出力を単調増加させつつ、窓52の開閉速度を目標速度近傍に維持することができる。
In the power window control system 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1において、モータ制御部109は、窓52の開閉速度が、窓52の位置に応じた目標速度未満である場合、直前のモータ54の出力に対し、第1定数を加えることにより、モータ54の出力を単調増加させる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、比較的簡単な演算により、モータ54の出力を単調増加させつつ、窓52の開閉速度を目標速度近傍に維持することができる。
Further, in the power window control system 1 of the present embodiment, when the opening/closing speed of the
また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1において、モータ制御部109は、窓52の開閉速度が、窓52の位置に応じた目標速度未満である場合、直前のモータ54の出力に対し、第2定数に目標速度と窓52の速度との差を乗じた値を加えることにより、モータ54の出力を単調増加させる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、比較的簡単な演算により、モータ54の出力を単調増加させつつ、窓52の開閉速度を目標速度近傍に維持することができる。
Further, in the power window control system 1 of the present embodiment, when the opening/closing speed of the
また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1において、モータ制御部109は、窓52の開閉速度が、窓52の位置に応じた目標速度未満である場合、直前のモータ54の出力に対し、第3定数に目標速度と窓52の速度との差の第4定数乗を乗じた値を加えることにより、モータ54の出力を単調増加させる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、比較的簡単な演算により、モータ54の出力を単調増加させつつ、窓52の開閉速度を目標速度近傍に維持することができる。
Further, in the power window control system 1 of the present embodiment, when the opening/closing speed of the
また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1において、モータ制御部109は、モータ54に供給される制御信号のデューティを制御することにより、モータ54の出力をPWM制御する。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、モータ54の出力を容易且つ多様に制御することができる。
Further, in the power window control system 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1において、位置特定部105は、モータ54を流れる電流から検出されたリップル成分のカウント値に基づいて、窓52の位置を検出する。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム1は、モータ54がホールセンサ等の回転検出手段を備えていない場合であっても、モータ54を流れる電流からリップル成分を検出することによって、窓52の位置を検出することができる。
Further, in the power window control system 1 of the present embodiment, the
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications or Change is possible.
例えば、上記実施形態では、「位置検出手段」の一例として、マイコン100の位置特定部105が、モータ54を流れる電流に含まれるリップル成分のカウント値によって窓52の位置を検出するようにしているが、これに限らない。例えば、「位置検出手段」として、ホールセンサを用い、ホールセンサから出力されるパルス信号に基づいて、窓52の位置を検出するようにしてもよい。
For example, in the above embodiment, as an example of the "position detection means", the
また、例えば、上記実施形態では、第1位置から全閉位置までの区間において、開閉速度vが目標速度v_aim未満である場合には、上記数式(1)~数式(3)のいずれかによってデューティを決定するようにしているが、その他の算出式(但し、デューティを単調増加させるもの)によって、デューティを決定するようにしてもよい。 Further, for example, in the above-described embodiment, if the opening/closing speed v is less than the target speed v_aim in the section from the first position to the fully closed position, the duty ratio is determined by any of the above formulas (1) to (3). is determined, the duty may be determined by another calculation formula (where the duty is monotonously increased).
1 パワーウインドウ制御システム
2 ドア
2A 窓枠
2B ウェザーストリップ
10 モータ駆動回路
20 電圧検出回路
30 電流検出回路
40 スイッチ
50 パワーウインドウ装置
52 窓
54 モータ
100 マイコン(制御装置,コンピュータ)
101 操作信号取得部
102 電圧値取得部
103 電流値取得部
104 リップル検出部
105 位置特定部(位置検出手段)
106 速度算出部
107 デューティ決定部
108 実効電圧算出部
109 モータ制御部
1 power window control system 2
101 operation
106
Claims (10)
前記パワーウインドウ装置が備える窓の位置を検出する位置検出手段と、
前記窓を開閉させるためのモータを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記窓の開閉動作を制御するモータ制御部と、
前記位置検出手段によって検出された前記窓の位置に基づいて、前記窓の開閉速度を算出する速度算出部とを備え、
前記モータ制御部は、
前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度以上である場合、モータの出力を維持し、
前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、前記モータの出力を増加させる
ことを特徴とするパワーウインドウ制御システム。 A power window control system for controlling a power window device,
position detection means for detecting the position of the window provided in the power window device;
a control device for controlling a motor for opening and closing the window;
The control device is
a motor control unit for controlling opening and closing operations of the window ;
a speed calculation unit that calculates the opening/closing speed of the window based on the position of the window detected by the position detection means;
The motor control unit
when the opening and closing speed of the window is equal to or higher than a target speed according to the position of the window, maintaining the output of the motor;
increasing the output of the motor when the opening and closing speed of the window is less than a target speed according to the position of the window;
A power window control system characterized by:
前記窓が閉動作を行っているとき、前記窓が第1位置に達したことが前記位置検出手段によって検出された場合、前記モータの出力を経過時間に応じて増加させ、
前記第1位置は、前記窓の上縁部が、窓枠に装着されたウェザーストリップに接触する位置である
ことを特徴とする請求項1に記載のパワーウインドウ制御システム。 The motor control unit
when the position detection means detects that the window has reached the first position while the window is closing, increasing the output of the motor according to the elapsed time;
The power window control system according to claim 1, wherein the first position is a position where an upper edge of the window contacts a weatherstrip attached to a window frame.
前記窓が閉動作を行っているとき、前記窓が前記第1位置よりも低い第2位置に達したことが前記位置検出手段によって検出された場合、前記窓が前記第1位置に達するまで、
前記モータの出力を徐々に下げる
ことを特徴とする請求項2に記載のパワーウインドウ制御システム。 The motor control unit
When the position detecting means detects that the window has reached a second position lower than the first position while the window is closing, until the window reaches the first position,
3. The power window control system according to claim 2, wherein the output of the motor is gradually lowered.
前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、
直前の前記モータの出力に対し、第1定数を加える
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。 The motor control unit
When the opening and closing speed of the window is less than the target speed according to the position of the window,
Add a first constant to the previous motor output
A power window control system according to any one of claims 1 to 3 , characterized in that:
前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、
直前の前記モータの出力に対し、第2定数に前記目標速度と前記窓の速度との差を乗じた値を加える
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。 The motor control unit
When the opening and closing speed of the window is less than the target speed according to the position of the window,
adding a second constant multiplied by the difference between the target speed and the window speed to the previous motor output;
A power window control system according to any one of claims 1 to 3 , characterized in that:
前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、
直前の前記モータの出力に対し、第3定数に前記目標速度と前記窓の速度との差の第4定数乗を乗じた値を加える
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。 The motor control unit
When the opening and closing speed of the window is less than the target speed according to the position of the window,
adding a value obtained by multiplying the difference between the target velocity and the window velocity to the power of a fourth constant to the previous output of the motor;
A power window control system according to any one of claims 1 to 3 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。 The power window according to any one of claims 1 to 6 , wherein the motor control unit PWM-controls the output of the motor by controlling the duty of the control signal supplied to the motor. control system.
前記モータを流れる電流から検出されたリップル成分のカウント値に基づいて、前記窓の位置を検出する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。 The position detection means is
The power window control system according to any one of claims 1 to 7 , wherein the position of the window is detected based on a count value of ripple components detected from the current flowing through the motor.
前記窓の開閉動作を制御するモータ制御工程と、
前記窓の位置を検出する位置検出手段によって検出された前記窓の位置に基づいて、前記窓の開閉速度を算出する速度算出工程とを含み、
前記モータ制御工程では、
前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度以上である場合、モータの出力を維持し、
前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、前記モータの出力を増加させる
ことを特徴とする制御方法。 A control method for controlling a power window device having a window , comprising:
a motor control step of controlling the opening and closing operation of the window;
a speed calculation step of calculating the opening/closing speed of the window based on the position of the window detected by a position detecting means for detecting the position of the window;
In the motor control step,
when the opening and closing speed of the window is equal to or higher than a target speed according to the position of the window, maintaining the output of the motor;
increasing the output of the motor when the opening and closing speed of the window is less than a target speed according to the position of the window;
A control method characterized by:
コンピュータを、
前記窓の開閉動作を制御するモータ制御部、および、
前記窓の位置を検出する位置検出手段によって検出された前記窓の位置に基づいて、前記窓の開閉速度を算出する速度算出部として機能させ、
前記モータ制御部は、
前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度以上である場合、モータの出力を維持し、
前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、前記モータの出力を増加させる
ことを特徴とするプログラム。 A program for controlling a power window device having a window,
the computer,
a motor control unit for controlling opening and closing operations of the window; and
Functioning as a speed calculation unit for calculating the opening and closing speed of the window based on the position of the window detected by the position detection means for detecting the position of the window,
The motor control unit
when the opening and closing speed of the window is equal to or higher than a target speed according to the position of the window, maintaining the output of the motor;
increasing the output of the motor when the opening and closing speed of the window is less than a target speed according to the position of the window;
A program characterized by
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