JPH07217312A - セーフテイ機能を備えたモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ１の駆動電圧Ｖｂの変動に係わりな
く、挾み込み時のモータ荷重を一定にしたセーフテイ機
能を備えたモータ駆動装置を提供する。 【構成】 可動機構、例えば、自動車のウインドを移動
させるモータ１と、モータ１の回転、停止及び回転方向
を制御するモータ駆動制御装置と、モータ１の単位時間
当たりの電流変化量を測定し、電流変化量と予設定値と
を比較する電流測定比較装置とからなり、電流測定比較
装置で予設定値を超えた電流変化量が検出されたとき、
モータ駆動制御装置を介してモータ１の回転を停止及び
／または回転方向を反転させるセーフテイ機能を備えた
モータ駆動装置において、モータ駆動電圧Ｖｂを測定す
る電圧測定装置と、電圧測定装置で測定した駆動電圧値
に応じて単位時間の長さを変更する電圧応答時間設定装
置とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セーフテイ機能を備え
たモータ駆動装置に係わり、特に、モータによって移動
可能な可動機構の移動中に、何等かの物体、例えば、身
体の一部等が挾まったとき、直ちにモータの駆動を停止
させるセーフテイ機能を備えたモータ駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、セーフテイ機能を備えたモータ駆
動装置は、自動車のパワーウインドやサンルーフ、それ
にパワーシート等に用いられているもので、モータによ
って可動中のウインド、ルーフまたはシートに、誤って
身体の一部や他の物体が挾まってしまったとき、前記モ
ータの駆動を停止させ、身体の挾まった部分を保護した
り、過電流の通流によってモータが焼損するのを防ぐよ
うにしている。

【０００３】図４は、かかる既知のセーフテイ機能を備
えたモータ駆動装置の一例の概要を示す回路構成図であ
る。

【０００４】図４において、モータ３１は、第１のリレ
ー３２及び／または第２のリレー３３に接続し、これら
のリレー３２、３３の切換えによって、互いに逆方向に
電流が通流したり、電流の通流が停止するように接続さ
れている。第１のリレー３２及び第２のリレー３３は、
それぞれ第１のインバータ３４及び第２のインバータ３
５を介してマイクロプロセッサユニット３８の出力側と
接続されている。さらに、電流値検出抵抗３６の両端子
間の電圧を検出する差動増幅器３７を介してマイクロプ
ロセッサユニット３８に接続されている。操作スイッチ
３９は、後述する可動機構を移動させるためのもので、
可動機構の移動方向別に設けられており、マイクロプロ
セッサユニット３８に接続される。モータ３１を流れる
電流はモータ３１に直列接続された電流値検出抵抗３６
を通流する。第１のリレー３２及び第２のリレー３３
は、それぞれ、第１のインバータ３４及び第２のインバ
ータ３５を介して供給されるマイクロプロセッサユニッ
ト３８の駆動出力によって付勢され、電流値検出抵抗３
６の端子電圧は、差動増幅器３７によって検出され、マ
イクロプロセッサユニット３８に供給される。

【０００５】また、図４には図示されていないが、マイ
クロプロセッサユニット３８は、モータ３１の回転及び
停止、それに回転方向の制御を行うモータ駆動制御装置
と、モータ３１の単位時間当たりの電流変化量を測定
し、この測定した電流変化量と予め設定した予設定値と
を比較し、前記電流変化量が前記予設定値を超えたと
き、検出出力を前記モータ駆動装置に供給する電流測定
比較装置を内蔵している。ここで、マイクロプロセッサ
ユニット３８はデータ処理をデジタル的に行っているも
ので、入力される電圧等のアナログデータはデジタル変
換された後、所要の処理が行われるものである。さら
に、図４には図示されていないが、モータ３１は、その
駆動時に、自動車のウインド、サンルーフ、シート等の
可動機構を移動させるように構成されている。

【０００６】前記構成によるセーフテイ機能を備えたモ
ータ駆動装置は、概要、次のような動作をする。

【０００７】いま、可動機構の移動、例えば、ウインド
の開閉を行う必要がないときには、マイクロプロセッサ
ユニット３８の開放（ＯＰＥＮ）及び閉鎖（ＣＬＯＳ
Ｅ）端子の出力を低レベル電圧（Ｌ）にすると、前記低
レベル電圧（Ｌ）が第１のインバータ３４及び第２のイ
ンバータ３５によって高レベル電圧（Ｈ）に変換され、
この高レベル電圧（Ｈ）が第１のリレー３２及び第２の
リレー３３の一端に供給される。一方、第１のリレー３
２及び第２のリレー３３の他端には常時高レベル電圧
（Ｈ）が供給されているので、第１のリレー３２及び第
２のリレー３３は付勢されず、それらの可動接点はそれ
ぞれ一方の固定接点側（図４の下側）に切換えられてお
り、モータ３１には電流が通流しない。このため、可動
機構、例えば、ウインドは何等移動を行わない。

【０００８】次に、可動機構、例えば、ウインドを開放
するときには、ウインド開放用操作スイッチ３９を押圧
し、マイクロプロセッサユニット３８の開放（ＯＰＥ
Ｎ）端子の出力のみ低レベル電圧（Ｌ）から高レベル電
圧（Ｈ）に切換える。この場合に、前記高レベル電圧
（Ｈ）は、第１のインバータ３４によって低レベル電圧
（Ｌ）に変換された後、第１のリレー３２の一端に供給
されるるので、第１のリレー３２は付勢状態になり、第
１のリレー３２の可動接点は一方の固定接点側（図４の
下側）から他方の固定接点側（図４の上側）に切換えら
れる。このとき、第２のリレー３３の可動接点はもとの
ままであるので、電源端子４０、第１のリレー３２の可
動接点、モータ３１、第２のリレー３３の可動接点、電
流値検出抵抗３６を経て接地点に至る電流路が形成さ
れ、モータ３１に電流が流れて、可動機構、例えば、ウ
インドが開放されるようになる。

【０００９】続いて、可動機構、例えば、ウインドが移
動していない状態において、ウインドを閉鎖するときに
は、ウインド閉鎖用操作スイッチ３９を押圧し、マイク
ロプロセッサユニット３８の閉鎖（ＣＬＯＳＥ）端子の
出力のみを低レベル電圧（Ｌ）から高レベル電圧（Ｈ）
に切換える。この場合に、前記高レベル電圧（Ｈ）は、
第２のインバータ３５によって低レベル電圧（Ｌ）に変
換された後、第２のリレー３３の一端に供給されるの
で、第２のリレー３３は付勢状態になり、第２のリレー
３３の可動接点は一方の固定接点側（図４の下側）から
他方の固定接点側（図４の上側）に切換えられる。この
ときも、第１のリレー３２の可動接点はもとのように一
方の固定接点側（図４の下側）に切換えられたままであ
るので、電源端子４０、第２のリレー３３の可動接点、
モータ３１、第１のリレー３２の可動接点、電流値検出
抵抗３６を経て接地点に至る電流路が形成され、モータ
３１には、前の場合と反対方向の電流が流れ、可動機
構、例えば、ウインドが閉鎖されるものである。

【００１０】モータ３１の駆動時に、モータ３１に流れ
る電流は、電流値検出抵抗３６にも流れるので、電流値
検出抵抗３６の端子電圧を差動増幅器３７で検出すれ
ば、差動増幅器３７の出力電圧によって、モータ３１を
流れる電流値が求められる。この差動増幅器３７の出力
電圧は、マイクロプロセッサユニット３８に供給される
が、マイクロプロセッサユニット３８に内蔵の電流測定
比較装置は、前記出力電圧からモータ３１の単位時間当
たりの電流変化量の測定を行い、ここで測定した電流変
化量と、電流測定比較装置内に予め設定されている予設
定値との比較を行う。そして、可動機構、例えば、ウイ
ンドに何等かの物体が挾まったり、ウインドの移動限度
位置に達したりして、モータの電流値が急増したような
場合には、電流測定比較装置において、前記電流変化量
が前記予設定値を超えたことが検出され、検出出力が送
出される。この検出出力は、同じくマイクロプロセッサ
ユニット３８に内蔵のモータ駆動制御装置に供給され、
前記検出出力を受けたモータ駆動制御装置は、マイクロ
プロセッサユニット３８の開放（ＯＰＥＮ）端子の出力
または閉鎖（ＣＬＯＳＥ）端子の出力を高レベル（Ｈ）
から低レベル（Ｌ）に切換えることにより、モータ３１
の回転を停止させ、可動機構、例えば、ウインドの移動
を停止させるようにし、また、場合によっては、開放
（ＯＰＥＮ）端子の出力及び閉鎖（ＣＬＯＳＥ）端子の
出力電圧のレベルをそれぞれ反転させることにより、モ
ータ３１の回転を反転させ、可動機構、例えば、ウイン
ドを逆方向に移動させるようにしている。

【００１１】ここで、図５は、この既知のセーフテイ機
能を備えたモータ駆動装置の動作特性を示す特性図であ
って、（ａ）はモータ３１に流れる電流の変化状態、
（ｂ）はモータ３１の駆動電圧が変動した際のロック電
流の変化状態をそれぞれ示すものである。

【００１２】図５（ａ）、（ｂ）において、縦軸はモー
タ電流、横軸は時間である。

【００１３】図５（ａ）に示されるように、モータ３１
に流れる電流は、可動機構、例えば、ウインドの移動の
開始時期である時間ｔ₀ から時間ｔ₁ までの間、大きな
突入電流が流れて電流値が一時的に増大するが、前記時
間ｔ₁ 以降、モータ３１の回転が安定状態になって、略
一定値の平常電流が流れる。そして、時間ｔ₂ に、可動
機構、例えば、ウインドに物体が挾まったり、ウインド
の移動限度位置に達したりしてモータ３１の回転が阻害
されようになると、単位時間Δｔ（ｔ₂ 〜ｔ₃）内に増
大するロック電流が流れるようになる。ここで、電圧Ｖ
ｂはカーバッテリーから直接供給される電圧であり、外
部の影響で電圧値が微妙に変動したり、長時間の使用に
より電圧値が経時変化し、最初の値より低くなる恐れが
ある。

【００１４】この場合、図５（ｂ）に示されるように、
ロック電流の増大状態は、モータ３１の駆動電圧、即
ち、電源端子４０に供給される電圧Ｖｂによって変動
し、駆動電圧Ｖｂが高いほど増大のカーブは急になる。

【００１５】さらに、図６は、既知のセーフテイ機能を
備えたモータ駆動装置の動作経緯を示すフローチャート
であって、これまでに述べた前記既知のセーフテイ機能
を備えたモータ駆動装置の動作をまとめたものである。

【００１６】そこで、図６を用いて既知のセーフテイ機
能を備えたモータ駆動装置の動作について再度説明す
る。ただし、このフローにおいては、可動機構の移動と
して、ウインドを開放する場合の動作例について説明す
る。

【００１７】始めに、ステップＳ２１において、開放用
操作スイッチ３９が押圧され、マイクロプロセッサユニ
ット３８が開放（ＯＰＥＮ）端子に高レベル（Ｈ）の出
力電圧を送出する。続く、ステップＳ２２において、マ
イクロプロセッサユニット３８が送出した高レベル
（Ｈ）の出力電圧により、第１のリレー３２が付勢さ
れ、モータ３１に電流が流れる。このとき、ウインドが
移動を開始する。次に、ステップＳ２３において、マイ
クロプロセッサユニット３８が差動増幅器３７で検出し
た電流値検出抵抗３６の端子電圧を測定し、モータ３１
に流れる電流ｉ₀ を読み取る。続いて、ステップＳ２４
において、マイクロプロセッサユニット３８が前記電流
ｉ₀ を読み取ったとき、タイマを起動させる。続く、ス
テップＳ２５において、マイクロプロセッサユニット３
８が前記タイマの起動時から単位時間Δｔを経たか否か
を判断する。そして、単位時間Δｔを経ていれば、次ぎ
のステップＳ２６に移行し、単位時間Δｔを経ていなけ
れば、同じステップＳ２５が繰り返される。

【００１８】次に、ステップＳ２６において、マイクロ
プロセッサユニット３８が再び差動増幅器３７で検出し
た電流値検出抵抗３６の端子電圧を測定し、モータ３１
に流れる電流ｉ₁ を読み取る。次いで、ステップＳ２７
において、マイクロプロセッサユニット３８が前記読み
取った２つの電流ｉ₀ 、ｉ₁ の値の差、即ち、単位時間
Δｔ当たりの電流変化量Δｉ（ｉ₁ −ｉ₀ ）を求める。
続く、ステップＳ２８において、マイクロプロセッサユ
ニット３８がこの電流変化量Δｉと予設定値Δｉ_s との
比較を行う。そして、Δｉ_s ＞Δｉであれば、前のステ
ップＳ２３に戻って、再びステップＳ２３以降の動作が
実行され、Δｉ_s ≦Δｉであれば、次のステップＳ２９
に移行する。最後に、ステップＳ２９において、マイク
ロプロセッサユニット３８が送出されている開放（ＯＰ
ＥＮ）端子または閉鎖（ＣＬＯＳＥ）端子の高レベル
（Ｈ）の出力電圧を低レベル（Ｌ）に変換させ、付勢さ
れていた第１のリレー３２または第２のリレー３３の付
勢を停止させ、モータ３１に通流されていた電流を遮断
させる。このとき、ウインドは移動を停止する。また、
このステップＳ２９においては、場合により、マイクロ
プロセッサユニット３８が送出されている開放（ＯＰＥ
Ｎ）端子及び閉鎖（ＣＬＯＳＥ）端子の出力電圧のレベ
ルをそれぞれ反転させ、第１のリレー３２及び第２のリ
レー３３の付勢、非付勢状態を反対にし、モータ３１に
通流されていた電流方向を反転させる。このときは、ウ
インドはそれまでの移動方向から逆方向に移動するよう
になる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】前記既知のセーフテイ
機能を備えたモータ駆動装置は、図５（ｂ）に示される
ように、電流変化量Δｉを検出している単位時間Δｔが
一定であったため、モータ３１の駆動電圧Ｖｂが変動し
た際に、単位時間Δｔ当たりの電流変化量Δｉはかなり
変動する。

【００２０】このため、既知のセーフテイ機能を備えた
モータ駆動装置においては、変動範囲内にある全ての駆
動電圧Ｖｂに対して、単位時間Δｔ当たりの電流変化量
Δｉを検出できるようにするため、予設定値Δｉ_s とし
て、最小の駆動電圧Ｖｂ_minのときの単位時間Δｔ当た
りの電流変化量Δｉ_min に相当する値を選んで固定化し
ている。ところが、このような予設定値Δｉ_s を選べ
ば、最大の駆動電圧Ｖｂ_max またはそれに近い駆動電圧
Ｖｂのときに、可動機構に物体を挾み込んだときのモー
タトルクが大きくなり、そのときのモータ荷重が重くな
り過ぎるため、前記挾み込まれた物体が損傷する、特
に、前記物体が身体の一部であったときには、大きな怪
我をしたりする等の問題がある。

【００２１】本発明は、かかる問題点を除去するもので
あって、その目的は、モータの駆動電圧の変動に係わり
なく、挾み込み時のモータ荷重を一定にしたセーフテイ
機能を備えたモータ駆動装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、可動機構を移動させるモータと、前記モ
ータの回転、停止及び回転方向を制御するモータ駆動制
御装置と、前記モータの単位時間当たりの電流変化量を
測定し、前記電流変化量と予設定値とを比較する電流測
定比較装置とからなり、前記電流測定比較装置で前記予
設定値を超えた前記電流変化量が検出されたとき、前記
モータ駆動制御装置を介して前記モータの回転を停止及
び／または回転方向を反転させるセーフテイ機能を備え
たモータ駆動回路において、モータ駆動電圧を測定する
電圧測定装置と、前記電圧測定装置で測定した駆動電圧
値に応じて前記単位時間の長さを変更する電圧応答時間
設定装置とを有する手段を具備する。

【００２３】

【作用】前記手段によれば、モータ駆動電圧を測定する
電圧測定装置と、前記電圧測定装置で測定した駆動電圧
値からモータの電流変化量を検出し、その電流変化量に
基づいて単位時間の長さを変更する電圧応答時間設定装
置とを備えることにより、駆動電圧が通常の電圧値に比
べて低いときには、その電圧値に応じて単位時間の長さ
が長くなるように設定し、一方、駆動電圧が通常の電圧
値に比べて高いときには、その電圧値に応じて単位時間
の長さが短くなるように設定している。

【００２４】このように、モータの駆動電圧値に応じた
単位時間の長さの設定変更により、モータに流れる単位
時間当たりの電流変化量は、前記駆動電圧値に依存しな
くなり、常時、一定量の電流変化が検出できるので、前
記駆動電圧値の変動に係わりなく、物体の挾み込みが検
出される際のモータトルク及びモータ荷重をともに一定
にし、挾み込まれた物体を損傷させたり、挾み込まれた
身体の一部に大怪我が生じるという懸念がなくなるもの
である。

【００２５】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

【００２６】図１は、本発明に係わるセーフテイ機能を
備えたモータ駆動回路の一実施例の構成を示す回路構成
図である。

【００２７】図１において、モータ１は、直流モータで
あり、両端が第１のリレー２及び第２のリレー３の可動
接点に接続され、第１のリレー２及び／または第２のリ
レー３の可動接点の切換えによって、モータ１に一方方
向またはそれと反対方向に電流が通流したり、モータ１
の電流の通流が停止したりするように接続されている。
モータ１の電流はモータ１に直列接続された電流値検出
抵抗６を通して接地点に流れる。第１のリレー２及び第
２のリレー３は、それぞれ、第１のインバータ４及び第
２のインバータ５を介して供給されるマイクロプロセッ
サユニット（ＭＰＵ）８からの駆動出力、即ち、マイク
ロプロセッサユニット８の開放（ＯＰＥＮ）及び閉鎖
（ＣＬＯＳＥ）端子の出力レベルに応じて、付勢、非付
勢が制御される。電流値検出抵抗６は、両端が差動増幅
器７の２つの入力端子に接続され、その端子電圧が差動
増幅器７によって検出されてマイクロプロセッサユニッ
ト８に供給される。第１の分圧抵抗１１及び第２の分圧
抵抗１２は、電源端子１０と接地点間に接続され、第１
の分圧抵抗１１と第２の分圧抵抗１２の接続点に得られ
た電源電圧（駆動電圧）Ｖｂの分圧出力がマイクロプロ
セッサユニット８に供給される。スイッチ９は、可動機
構を移動させるためのもので、可動機構の移動方向別に
設けられており、マイクロプロセッサユニット８に接続
されている。

【００２８】また、図１には図示されていないが、マイ
クロプロセッサユニット８は、モータ１の回転及び停止
それにモータ１の回転方向の制御を行うモータ駆動制御
装置と、モータ１を通流する単位時間当たりの電流変化
量を測定し、この測定した電流変化量と予め設定した予
設定値とを常時比較し、前記電流変化量が前記予設定値
を超えたとき、検出出力を前記モータ駆動装置に供給す
る電流測定比較装置と、モータ１の駆動電圧Ｖｂを測定
する電圧測定装置と、前記電圧測定装置で測定した駆動
電圧Ｖｂの大きさに対応して前記単位時間の長さを変更
する電圧応答時間設定装置とを内蔵している。この場
合、マイクロプロセッサユニット８は内部でのデータ処
理をデジタル的に行っているもので、入力される電圧等
のアナログデータはデジタル変換された後、所要の処理
が行われるものである。さらに、図１には図示されてい
ないが、モータ１は、その回転駆動時に、自動車のウイ
ンド、サンルーフ、シート等の可動機構を移動させるよ
うに構成されている。

【００２９】前記構成によるセーフテイ機能を備えたモ
ータ駆動装置は、次のような動作を行う。ただし、本実
施例では、モータ１の回転駆動によって移動する可動機
構がウインドであるものとして説明する。

【００３０】始めに、ウインドの開閉を行う必要がない
ときの動作は、既に述べた既知のセーフテイ機能を備え
たモータ駆動装置の同動作と同じであって、マイクロプ
ロセッサユニット８の開放（ＯＰＥＮ）及び閉鎖（ＣＬ
ＯＳＥ）端子の出力を低レベル電圧（Ｌ）にする。この
低レベル電圧（Ｌ）は第１のインバータ４及び第２のイ
ンバータ５によって高レベル電圧（Ｈ）に変換され、変
換された高レベル電圧（Ｈ）は第１のリレー２及び第２
のリレー３の一端に供給される。このとき、第１のリレ
ー２及び第２のリレー３の他端に、常時、高レベル電圧
（Ｈ）が供給されているので、第１のリレー２及び第２
のリレー３は付勢されず、それらの可動接点はそれぞれ
一方の固定接点側（図１の下側）に切換えられており、
モータ１には電流が通流しない。このため、ウインドは
何等移動を行わない。

【００３１】次に、ウインドを開放するときの動作も、
既に述べた既知のセーフテイ機能を備えたモータ駆動装
置の同動作と同じであって、マイクロプロセッサユニッ
ト８の開放（ＯＰＥＮ）端子の出力だけを低レベル電圧
（Ｌ）から高レベル電圧（Ｈ）に切換える。この高レベ
ル電圧（Ｈ）は、第１のインバータ４によって低レベル
電圧（Ｌ）に変換された後、第１のリレー２の一端に供
給されるので、第１のリレー２は付勢状態になり、第１
のリレー２の可動接点は一方の固定接点側（図１の下
側）から他方の固定接点側（図１の上側）に切換えられ
る。このとき、第２のリレー３の可動接点はもとの切換
え位置にあるので、電源端子１０、第１のリレー２の可
動接点、モータ１、第２のリレー３の可動接点、電流値
検出抵抗６を経て接地点に至る電流路が形成され、それ
によりモータ１に図１の下側から上側に向かう電流が流
れて、ウインドが開放されるように動作する。

【００３２】続いて、同じくウインドが移動していない
状態において、ウインドを閉鎖するときの動作も、既に
述べた既知のセーフテイ機能を備えたモータ駆動装置の
同動作と同じであって、マイクロプロセッサユニット８
の閉鎖（ＣＬＯＳＥ）端子の出力だけを低レベル電圧
（Ｌ）から高レベル電圧（Ｈ）に切換える。この高レベ
ル電圧（Ｈ）は、第２のインバータ３５によって低レベ
ル電圧（Ｌ）に変換された後、第２のリレー３３の一端
に供給されるので、第２のリレー３３は付勢状態にな
り、第２のリレー３３の可動接点は一方の固定接点側
（図４の下側）から他方の固定接点側（図４の上側）に
切換えられる。このときも、第１のリレー３２の可動接
点はもとのように一方の固定接点側（図４の下側）に切
換えられたままになっているので、電源端子４０、第２
のリレー３３の可動接点、モータ３１、第１のリレー３
２の可動接点、電流値検出抵抗３６を経て接地点に至る
電流路が形成され、モータ３１には、前の場合と反対方
向の電流が流れ、可動機構、例えば、ウインドが閉鎖さ
れるように動作する。

【００３３】次いで、モータ１が駆動され、ウインドが
ある方向に移動している際に、ウインドに何等かの物体
が挾まったり、ウインドが移動限界位置に達し、モータ
１にロック電流が通流したときの動作について述べる。

【００３４】本実施例においても、既に述べた既知のセ
ーフテイ機能を備えたモータ駆動装置と同様に、モータ
１の駆動時に、モータ１に流れる電流は、電流値検出抵
抗６にも流れるので、電流値検出抵抗６の端子電圧を差
動増幅器７で検出すれば、差動増幅器７の出力電圧に基
づいてモータ１を流れる電流値が求められるもので、こ
の出力電圧はマイクロプロセッサユニット８内の電流測
定比較装置に供給され、始めに前記出力電圧がデジタル
出力電圧に変換される。この場合、電流測定比較装置
は、単位時間Δｔ毎にタイムアップする内蔵のタイマ回
路を備えていて、前記デジタル出力電圧の入力時に、前
記タイマ回路の起動時及びそのタイムアップ時における
前記デジタル出力電圧の差電圧を測定、即ち、モータ１
の単位時間Δｔ当たりの電流変化量Δｉを測定し、この
測定された電流変化量Δｉと電流測定比較装置内に予め
設定されている予設定値との比較を行う。そして、既に
述べた既知のセーフテイ機能を備えたモータ駆動装置と
同様に、電流測定比較装置は、ウインドに何等かの物体
が挾まったり、ウインドがその移動限度位置に達したり
して、モータ１のロック電流が流れるようになり、電流
値が急増したような場合には、前記電流変化量が前記予
設定値を超えたことが検出され、検出出力が送出され
る。この検出出力は、同じくマイクロプロセッサユニッ
ト８に内蔵のモータ駆動制御装置に供給され、前記検出
出力を受けたモータ駆動制御装置は、マイクロプロセッ
サユニット８の開放（ＯＰＥＮ）端子の出力または閉鎖
（ＣＬＯＳＥ）端子の出力を高レベル（Ｈ）から低レベ
ル（Ｌ）に切換えることにより、モータ１の回転を停止
させ、ウインドの移動を停止させるようにし、また、場
合によっては、開放（ＯＰＥＮ）端子の出力及び閉鎖
（ＣＬＯＳＥ）端子の出力電圧のレベルをそれぞれ反転
させることにより、モータ１の回転を反転させ、ウイン
ドを逆方向に移動させるようにしている。

【００３５】ところで、本実施例においては、モータ１
に供給される電源電圧（モータ１の駆動電圧）Ｖｂが第
１の分圧抵抗１１及び第２の分圧抵抗１２に供給され、
それら第１及び第２の分圧抵抗１１、１２の接続点の電
圧が前記電源電圧（駆動電圧）Ｖｂの変動を表わす電源
依存電圧としてマイクロプロセッサユニット８内の電圧
測定装置に供給される。そして、電圧測定装置は、この
電源依存電圧をデジタル変換した後、マイクロプロセッ
サユニット８内の電圧応答時間設定装置に供給する。こ
のとき、電圧応答時間設定装置は、入力される電源依存
デジタル電圧に応じて電流測定比較装置の単位時間Δｔ
の長さを変更するように働くもので、電源電圧（駆動電
圧）Ｖｂの通常値を例えば１２Ｖとしたとき、電源電圧
（駆動電圧）Ｖｂが１２Ｖよりも増大方向に変動した場
合の値を例えば１６Ｖに、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂが
１２Ｖよりも減少方向に変動した場合の値を例えば９Ｖ
とすれば、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂが１２Ｖのときの
単位時間Δｔの長さを通常の長さのΔｔ₁ に、電源電圧
（駆動電圧）Ｖｂが１６Ｖのときの単位時間Δｔの長さ
をΔｔ₁ より短いΔｔ₀ に、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂ
が９Ｖのときの単位時間Δｔの長さをΔｔ₁ より長いΔ
ｔ₂ になるようにそれぞれ変更させ、また、電源電圧
（駆動電圧）Ｖｂが、１６Ｖと１２Ｖの間にあるとき、
もしくは、１２Ｖと９Ｖの間にあるときは、その電圧値
に応じて単位時間Δｔの長さを変更させるものである。

【００３６】ここで、図２は、本実施例によるセーフテ
イ機能を備えたモータ駆動装置の動作特性を示す特性図
であって、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂが変動した際のモ
ータ１に流れるロック電流の変化状態を図２（ａ）に、
電源電圧（駆動電圧）Ｖｂが変動した際の単位時間Δｔ
の変化状態を図２（ｂ）にそれぞれ示すものである。

【００３７】図２（ａ）において、縦軸はモータ電流、
横軸は時間であり、図２（ｂ）において、縦軸は単位時
間Δｔであり、横軸は電源電圧（駆動電圧）Ｖｂであ
る。

【００３８】図２（ｂ）に示されるように、電源電圧
（駆動電圧）Ｖｂが定常値１２Ｖのときの単位時間Δｔ
の長さが通常の長さΔｔ₁ であるとき、電源電圧（駆動
電圧）Ｖｂが定常値１２Ｖよりも増加方向に変動した場
合は、その変動幅に応じて単位時間Δｔの長さを前記Δ
ｔ₁ よりも順次短くし、一方、電源電圧（駆動電圧）Ｖ
ｂが定常値１２Ｖよりも減少方向に変動した場合は、そ
の変動幅に応じて単位時間Δｔの長さを前記Δｔ₁ より
も順次長くするように変更している。

【００３９】また、図２（ａ）に示されるように、モー
タ１に流れるロック電流の増大状況は、電源電圧（駆動
電圧）Ｖｂが定常値の１２Ｖであるときの傾斜に比べ、
電源電圧（駆動電圧）Ｖｂが定常値１２Ｖより大きい１
６Ｖのときの傾斜は急峻になり、一方、電源電圧（駆動
電圧）Ｖｂが定常値１２Ｖより小さい９Ｖのときの傾斜
は逆にゆるやかになる。そして、ロック電流の増大の傾
斜が急峻なとき、例えば、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂが
１６Ｖのときの単位時間Δｔの長さを短いΔｔ₀ に、電
源電圧（駆動電圧）Ｖｂが定常値の１２Ｖであるときの
単位時間Δｔの長さΔｔ₁ に対して、ロック電流の増大
の傾斜が急峻なとき、例えば、電源電圧（駆動電圧）Ｖ
ｂが１６Ｖのときの単位時間Δｔの長さを前記Δｔ₁ よ
りも短いΔｔ₀ に、一方、ロック電流の増大の傾斜がゆ
るやかなとき、例えば、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂが９
Ｖのときの単位時間Δｔの長さを前記Δｔ₁ よりも長い
Δｔ₂ になるように変更させれば、電源電圧（駆動電
圧）Ｖｂの変動に係わりなく、モータ１の電流変動値Δ
ｉの検出レベル、即ち、電流変動値Δｉと予設定値との
比較出力が得られる電流変動値Δｉのレベルを一定にす
ることができる。

【００４０】このように、本実施例によれば、モータ１
の電源電圧（駆動電圧）Ｖｂの変動に応じて単位時間Δ
ｔを変更させるようにしているので、単位時間Δｔ当た
りの電流変化量Δｉは、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂに依
存しなくなる。このため、常時、モータ１における一定
量の電流変化の検出を行うことができるので、物体の挾
み込みが検出される際のモータトルク及びモータ荷重を
ともに一定にすることができ、挾み込まれた物体を損傷
させたり、挾み込まれた身体の一部に大怪我が生じると
いう懸念がないものである。

【００４１】次いで、図３は、本実施例によるセーフテ
イ機能を備えたモータ駆動装置の動作経緯を示すフロー
チャートであって、これまでに述べた本実施例によるセ
ーフテイ機能を備えたモータ駆動装置の動作をまとめた
ものである。

【００４２】この図３を用いて本実施例によるセーフテ
イ機能を備えたモータ駆動装置の動作について再度説明
する。ただし、このフローにおいても、可動機構がウイ
ンドであり、そのウインドを開放する場合の動作例であ
るものとして説明する。

【００４３】始めに、ステップＳ１において、開放用操
作スイッチ９が押圧され、マイクロプロセッサユニット
８が開放（ＯＰＥＮ）端子に高レベル（Ｈ）の出力電圧
を送出する。続く、ステップＳ２において、マイクロプ
ロセッサユニット８が送出した高レベル（Ｈ）の出力電
圧により、第１のリレー２が付勢され、モータ１に電流
が流れる。このとき、ウインドが開放方向に移動を開始
する。次に、ステップＳ３において、マイクロプロセッ
サユニット８内の電流測定比較装置が差動増幅器７で検
出した電流値検出抵抗６の端子電圧を測定し、モータ１
に流れる電流ｉ₀ を読み取る。続いて、ステップＳ４に
おいて、マイクロプロセッサユニット８の電圧測定装置
が第１及び第２の分圧抵抗１１、１２の接続点の電圧、
即ち、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂを表わす電源依存電圧
を読み取る。次いで、ステップＳ５において、マイクロ
プロセッサユニット８の電圧応答時間設定装置が電圧測
定装置で読み取った電源依存電圧に基づいて電流測定比
較装置内の単位時間Δｔを算出設定する。続く、ステッ
プＳ６において、電流測定比較装置が内蔵のタイマ回路
を起動させる。次に、ステップＳ７において、マイクロ
プロセッサユニット８がタイマ回路の起動時から前記設
定された単位時間Δｔを経たか否かを判断する。そし
て、単位時間Δｔを経ていれば、次ぎのステップＳ８に
移行し、単位時間Δｔを経ていなければ、同じステップ
Ｓ７が繰り返される。

【００４４】次に、ステップＳ８において、電流測定比
較装置が再び差動増幅器７で検出した電流値検出抵抗６
の端子電圧を測定し、モータ１に流れる電流ｉ₁ を読み
取る。次いで、ステップＳ９において、電流測定比較装
置が前記読み取った２つの電流ｉ₀ 、ｉ₁ の値の差、即
ち、単位時間Δｔ当たりの電流変化量Δｉ（ｉ₁ −
ｉ₀ ）を求める。続く、ステップＳ１０において、電流
測定比較装置がこの電流変化量Δｉと予設定値Δｉ_s と
の比較を行う。そして、その比較の結果、Δｉ_s ＞Δｉ
であれば、前のステップＳ３に戻って、再びステップＳ
３以降の動作が実行され、Δｉ_s ≦Δｉであれば、次の
ステップＳ１１に移行する。最後に、ステップＳ１１に
おいて、マイクロプロセッサユニット３８から送出され
ている開放（ＯＰＥＮ）端子または閉鎖（ＣＬＯＳＥ）
端子の高レベル（Ｈ）の出力電圧を低レベル（Ｌ）に変
換させ、付勢されていた第１のリレー２または第２のリ
レー３の付勢を停止させ、モータ１に通流されていた電
流を遮断させる。このとき、ウインドは開放方向への移
動を停止する。また、このステップＳ１１においては、
場合により、マイクロプロセッサユニット８から送出さ
れている開放（ＯＰＥＮ）端子及び閉鎖（ＣＬＯＳＥ）
端子の出力電圧のレベルをそれぞれ反転させ、第１のリ
レー２及び第２のリレー３の付勢、非付勢状態を反対に
し、モータ１に通流されていた電流方向を反転させる。
このときは、ウインドはそれまでの開放方向への移動か
ら閉鎖方向への移動に転換する。

【００４５】なお、前述の実施例においては、モータ駆
動制御装置、電流測定比較装置、電圧測定装置、電圧応
答時間設定装置のそれぞれが１つのマイクロプロセッサ
８に内蔵されているいる例について説明したが、本発明
は、そのような例に限られるものではなく、前記各装置
が個別に構成されたものであっても、前記各装置が２つ
以上のマイクロプロセッサに内蔵されるような構成され
ているものであっても構わない。

【００４６】また、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂの定常値
が１２Ｖであって、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂの変動幅
が９Ｖと１６Ｖの範囲内である例について説明したが、
本発明における電源電圧（駆動電圧）Ｖｂの定常値及び
変動幅は、それらのものに限られるものではなく、適
宜、変更できるものである。

【００４７】さらに、前述の実施例においては、モータ
１を流れる電流ｉ₀ 、ｉ₁ を検出する電流検出手段とし
て、電流値検出抵抗６と差動増幅器７とを用いている
例、及び、電源電圧（駆動電圧）Ｖｂを検出する電圧検
出手段として、第１及び第２の分圧抵抗１１、１２を用
いている例について説明したが、本発明における前記電
流検出及び前記電圧検出手段は、それら構成のものに限
られず、他の手段を用いてもよいことは勿論である。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、モータ
駆動電圧Ｖｂを測定する電圧測定装置と、前記電圧測定
装置で測定した駆動電圧値からモータの電流変化量Δｉ
を検出し、その電流変化量Δｉに基づいて単位時間Δｔ
の長さを変更する電圧応答時間設定装置とを備えたの
で、駆動電圧Ｖｂが通常の電圧値に比べて低いときに
は、その電圧値に応じて単位時間Δｔの長さが長くなる
ように設定し、一方、駆動電圧Ｖｂが通常の電圧値に比
べて高いときには、その電圧値に応じて単位時間Δｔの
長さが短くなるように設定している。

【００４９】かかるモータの駆動電圧値に応じた単位時
間Δｔの長さの設定変更を行うことにより、モータ１に
流れる単位時間Δｔ当たりの電流変化量Δｉは、前記駆
動電圧値に依存しなくなり、常時、モータ１における一
定量の電流変化の検出を行うことが可能になるので、前
記駆動電圧値の変動に係わりなく、物体の挾み込みが検
出される際のモータトルク及びモータ荷重をともに一定
にすることができ、挾み込まれた物体を損傷させたり、
挾み込まれた身体の一部に大怪我が生じるという懸念が
なくなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるセーフテイ機能を備えたモータ
駆動装置の一実施例の構成を示す回路構成図である。

【図２】図１に図示の実施例に係わるセーフテイ機能を
備えたモータ駆動装置の動作特性を示す特性図である。

【図３】図１に図示の実施例に係わるセーフテイ機能を
備えたモータ駆動装置の動作経緯を示すフローチャート
である。

【図４】既知のセーフテイ機能を備えたモータ駆動装置
の一例の概要構成を示す回路構成図である。

【図５】既知のセーフテイ機能を備えたモータ駆動装置
の動作特性を示す特性図である。

【図６】既知のセーフテイ機能を備えたモータ駆動装置
の動作経緯を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 直流モータ ２ 第１のリレー ３ 第２のリレー ４ 第１のインバータ ５ 第２のインバータ ６ 電流値検出抵抗 ７ 差動増幅器 ８ マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ） ９ スイッチ １０ 電源端子 １１ 第１の分圧抵抗 １２ 第２の分圧抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 幸夫 宮城県古川市中里３−１−23 フォーブル 中里206

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動機構を移動させるモータと、前記モ
   ータの回転、停止及び回転方向を制御するモータ駆動制
   御装置と、前記モータの単位時間当たりの電流変化量を
   測定し、前記電流変化量と予設定値とを比較する電流測
   定比較装置とからなり、前記電流測定比較装置で前記予
   設定値を超えた前記電流変化量が検出されたとき、前記
   モータ駆動制御装置を介して前記モータの回転を停止及
   び／または回転方向を反転させるセーフテイ機能を備え
   たモータ駆動装置において、モータ駆動電圧を測定する
   電圧測定装置と、前記電圧測定装置で測定した駆動電圧
   値に応じて前記単位時間の長さを変更する電圧応答時間
   設定装置とを有することを特徴とするセーフテイ機能を
   備えたモータ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記モータの電流は、前記モータに直列
   接続された電流値検出抵抗と、前記電流値検出抵抗の端
   子電圧を入力する差動回路とで測定することを特徴とす
   る請求項１に記載のセーフテイ機能を備えたモータ駆動
   装置。
3. 【請求項３】 前記モータ駆動制御装置、前記電流測定
   比較装置、前記電圧測定装置、前記電圧応答時間設定装
   置は、１つのマイクロプロセッサユニット内に組み込ま
   れていることを特徴とする請求項１に記載のセーフテイ
   機能を備えたモータ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記可動機構は、各自動車のパワーウイ
   ンド、サンルーフ、パワーシートの中の少なくとも１つ
   であることを特徴とする請求項１に記載のセーフテイ機
   能を備えたモータ駆動装置。