JPH1162380A - パワーウインド装置の挟み込み検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリ１０の記憶エリアを有効利用し、挟み
込み検知確度を維持しながら、記憶エリアを少なくした
パワーウインド装置の挟み込み検知方法を提供する。 【解決手段】 ウインド開閉用モーター４、モーター駆
動部３、モーター回転に対応したパルスを発生するパル
ス発生部５、全体的な制御駆動処理を行うＭＣＵ２、手
動操作スイッチ１を備え、ＭＣＵ２は、モーター駆動部
３を介するウインドの開閉時に、ウインドに加わるモー
ター負荷荷重を示すパラメータ値を検出し、このパラメ
ータ値と予設定された基準中央値とを比較し、パラメー
タ値が基準中央値から相当量外れたときにウインドの挟
み込みがあったものと判断し、モーター４を駆動停止ま
たは逆転駆動するもので、ウインドの全移動範囲の中の
ウインドの挟み込み検知範囲に予設定される基準中央値
は、同一の変位値によって階段状に順次変化する形にな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワーウインド装
置の挟み込み検知方法に係わり、特に、ウインドの開閉
中に何等かの物体が挟み込まれたことの検知を、メモリ
の記憶容量を少なくした状態で、正確に、かつ、効率的
に行うことが可能なパワーウインド装置の挟み込み検知
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のパワーウインド装置にお
いては、ウインドへの物体の挟み込みの検知を行うもの
として種々のタイプのものが知られており、その中の１
つに、特開昭６１−６０９８１号に開示のパワーウイン
ド装置がある。

【０００３】前記特開昭６１−６０９８１号に開示のパ
ワーウインド装置は、ウインドの挟み込みを検知するた
めのパラメータ値にモーター負荷電流値を利用している
もので、ウインドの全移動範囲を複数の分割移動領域に
等分割し、それぞれの分割移動領域に対してウインドの
挟み込みが発生したか否かを表す基準電流値を予設定し
ているもので、ウインドがそれぞれの分割移動領域を移
動しているとき、モーター負荷電流値を検知するととも
に、検知したモーター負荷電流値とその分割移動領域に
予設定されている基準電流値とを比較し、検知したモー
ター負荷電流値が予設定されている基準電流値を大幅に
超えたときにウインドの挟み込みが発生したものと判断
し、ウインドの移動を停止させるものである。

【０００４】この場合、前記特開昭６１−６０９８１号
に開示のパワーウインド装置における基準電流値の設定
は、それぞれの分割移動領域毎に、ウインドがその分割
移動領域を移動している際に、挾み込みが発生しなかっ
たときに得られたモーター負荷電流のピーク値に基づい
て設定されるもので、特に、予設定される基準電流値
は、一度設定されると固定的にその基準電流値が用いら
れるものではなく、その後に、ウインドがそれぞれの分
割移動領域を移動したときに得られたモーター負荷電流
のピーク値によって適宜更新されるもの、いわゆる、学
習機能を有しているものである。

【０００５】このように、前記特開昭６１−６０９８１
号に開示のパワーウインド装置は、ウインドの全移動範
囲を複数の分割移動領域に等分割し、それぞれの分割移
動領域に対してウインドの挟み込みが発生したか否かの
判断を行うための基準電流値を予設定しているため、ウ
インドがそれぞれの分割移動領域を移動する際に、移動
中の分割移動領域に特有なモーター負荷電流値を、ウイ
ンドの挟み込みを検知するためのパラメータ値に選択す
ることができるという利点を有している。

【０００６】この他に、ウインドの挟み込みの検知を行
うパワーウインド装置として、ウインドの挾み込みを検
知するためのパラメータ値にモーター負荷トルクを用
い、ウインドの全移動範囲を複数の分割移動領域に等分
割し、それぞれの分割移動領域に対してウインドの挟み
込みが発生したか否かを表す基準中央値を予設定してい
るもので、ウインドがそれぞれの分割移動領域を移動し
ているとき、モーター負荷トルク値を検知するととも
に、検知したモーター負荷トルク値とその分割移動領域
に予設定されている基準中央値とを比較し、検知したモ
ーター負荷トルク値が予設定されている基準中央値を大
幅に超えたときにウインドの挟み込みが発生したものと
判断し、ウインドの移動を停止させたり、逆転させるよ
うにしたものも、本出願人によって既に提案されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記特開昭
６１−６０９８１号に開示のパワーウインド装置及び前
記提案によるパワーウインド装置は、いずれも、ウイン
ドの全移動範囲を固定的に等分割した複数の分割移動領
域にそれぞれ基準電流値または基準中央値を予設定する
場合に、隣接する分割移動領域の間で予設定した基準電
流値または基準中央値に差がないか、または、予設定し
た基準電流値または基準中央値の差が極めて小さいこと
が多い。このとき、パワーウインド装置の制御部に設け
られているメモリには、それぞれの分割移動領域に予設
定した基準電流値または基準中央値を記憶するための記
憶エリアが設けられていて、予設定されている基準電流
値または基準中央値が隣接する分割移動領域の間で殆ん
ど差がない場合であっても、それらの基準電流値または
基準中央値がメモリの記憶エリアにそれぞれ記憶される
ことになる。

【０００８】このように、前記特開昭６１−６０９８１
号に開示のパワーウインド装置及び前記提案によるパワ
ーウインド装置は、いずれも、メモリの記憶エリアに基
準電流値または基準中央値が数多く記憶されることか
ら、メモリの記憶容量、即ち、記憶エリアの容積を大き
くする必要があり、しかも、メモリの記憶エリアが実質
的に無駄に使用されて、メモリの記憶エリアの有効利用
の点に欠けているという問題がある。

【０００９】本発明は、かかる問題点を解決するもの
で、その目的は、メモリの記憶エリアを有効利用し、ウ
インドの挟み込みの検知確度を高めた状態でメモリの記
憶容量を少なくできるパワーウインド装置の挟み込み検
知方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方
法は、ウインドの全移動範囲の中のウインドの挟み込み
検知範囲に予設定される基準中央値を、同一の変位値に
よって階段状に順次変化する形にし、その階段状の形の
周期がこの種の既知のパワーウインド装置の分割移動領
域に各別に設定される基準中央値の変動周期よりも長く
なるように設定した手段を具備する。

【００１１】前記手段によれば、同一の変位値によって
階段状に順次変化する基準中央値の総数は、この種の既
知のパワーウインド装置の分割移動領域に各別に設定さ
れる基準中央値の総数に比べて相当に少なくなるので、
これらの基準中央値を記憶させるメモリの記憶エリア
を、この種の既知のパワーウインド装置のメモリの記憶
エリアに比べて大幅に減らすことができるだけでなく、
メモリの記憶エリアを有効利用することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において、パ
ワーウインド装置の挟み込み検知方法は、駆動時にウイ
ンド駆動機構を介してウインドを開閉するモーターと、
モーターを駆動するモーター駆動部と、モーターの回転
に対応したパルスを発生するパルス発生部と、全体的な
制御駆動処理を行うマイクロ制御ユニットと、ウインド
の開閉を手動操作する操作スイッチとを備え、マイクロ
制御ユニットは、モーター駆動部を介して前記ウインド
を開閉する際、ウインドに加わるモーター負荷荷重を示
すパラメータ値を検出し、検出したパラメータ値と予設
定された基準中央値とを比較し、パラメータ値が基準中
央値から相当量外れたときにウインドの挟み込みがあっ
たものと判断し、モーター駆動部を介してモーターを駆
動停止または逆転駆動させるものであって、ウインドの
全移動範囲の中のウインドの挟み込み検知範囲に予設定
される基準中央値は、同一の変位値によって階段状に順
次変化するものである。

【００１３】この場合、本発明の実施の形態の具体例と
して、パワーウインド装置の挟み込み検知方法は、現在
の基準中央値を更新した新たな基準中央値が予設定され
るものである。

【００１４】本発明の実施の形態によれば、ウインドの
全移動範囲の中のウインドの挟み込み検知範囲に予設定
される基準中央値を、同一の変位値によって階段状に順
次変化するものにしているので、この階段状に順次変化
する基準中央値の総数が、この種の既知のパワーウイン
ド装置の分割移動領域に各別に設定される基準中央値の
総数に比べて相当に少なくなり、その結果、これらの基
準中央値を記憶させるメモリの記憶エリアを、この種の
既知のパワーウインド装置のメモリの記憶エリアに比べ
て大幅に減らすことができるとともに、メモリの記憶エ
リアを有効利用することが可能になる。

【００１５】また、本発明の実施の形態の具体例によれ
ば、検出したパラメータ値が予設定した現在の基準中央
値に対して変位値以上の差を生じたとき、その差を縮小
するように現在の基準中央値を更新した新たな基準中央
値が予設定されるようにしたので、予設定される基準中
央値を著しく簡素化することができるだけでなく、ウイ
ンドが現在移動している際の動作状態に則した新たな基
準中央値の予設定を行うことが可能になる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１７】図１は、本発明によるパワーウインド装置
の挟み込み検知方法の一実施例が実施されるパワーウイ
ンド装置を示すブロック構成図である。

【００１８】図１に示されるように、パワーウインド装
置は、スイッチ装置１と、マイクロ制御ユニット（ＭＣ
Ｕ）２と、モーター駆動部３と、モーター４と、パルス
発生器５と、プルアップ抵抗６と、分圧抵抗器７と、パ
ルス伝送路８とを備える。

【００１９】また、図２（ａ）は、図１に図示のパワー
ウインド装置に用いられるパルス発生器のパルス発生原
理構造図であり、図２（ｂ）は、モーターの駆動時に、
パルス発生器から発生される２相方形波パルスを示す波
形図である。

【００２０】そして、スイッチ装置１は、個別に操作さ
れる３個のスイッチ１₁ 、１₂ 、１₃ を具備する。これ
らのスイッチ１₁ 乃至１₃ の中で、スイッチ１₁ は、ウ
インドの上昇（閉）動作を指令するものであり、スイッ
チ１₂ は、ウインドの下降（開）動作を指令するための
ものであって、スイッチ１₁ 、１₂ を操作しているとき
だけ、ウインドが指定された方向に移動し、スイッチ１
₁ 、１₂ の操作を停止すると、ウインドの移動も停止す
る。スイッチ１₃ は、動作の自動継続を指令するもので
あって、スイッチ１₃ とスイッチ１₁ とを同時操作する
と、前述のようにウインドが上昇（閉）動作を始める
が、その後、スイッチ１₃ とスイッチ１₁の操作を停止
しても、ウインドの上昇（閉）動作が継続され、ウイン
ドが窓枠の最上部に達したときに停止する。また、スイ
ッチ１₃ とスイッチ１₂ とを同時操作すると、やはり前
述のようにウインドが下降（開）動作を始めるが、その
後、スイッチ１₃ とスイッチ１₂ の操作を停止しても、
ウインドの下降（開）動作が継続され、ウインドが窓枠
の最下部に達したときに停止する。

【００２１】ＭＣＵ２は、制御・演算部９と、メモリ１
０と、モーター駆動電圧検出部１１と、パルスエッジカ
ウンタ１２と、タイマー１３とを具備する。これらの構
成要素の中で、制御・演算部９は、スイッチ装置１の操
作状態に対応した制御信号を発生し、この制御信号をモ
ーター駆動部３を介してモーター４に供給し、モーター
４を回転駆動させ、同時に、モーター駆動電圧検出部１
１やパルスエッジカウンタ１２から供給されるデータや
メモリ１０に記憶されている記憶データに基づいて、所
定のデータ処理やデータ演算等を行い、モーター駆動部
３を介してモーター４の回転状態を制御する。メモリ１
０は、基準中央値記憶エリア１０₁ 、基準許容値記憶エ
リア１０₂ 、総エッジデータ数記憶エリア１０₃ 、起動
キャンセル記憶エリア１０₄ 、現在位置エッジデータ数
記憶エリア１０₅ 、現在位置−基準中央値倍数対比記憶
エリア１０₆ からなる６つの記憶エリアと、第１タイム
テーブル１０₇ 、第２タイムテーブル１０₈ からなる２
つのタイムテーブルを具備している。モーター駆動電圧
検出部１１は、分圧抵抗器７の分圧点に得られる車載電
源（バッテリー）電圧を表す分圧電圧の検出を行う。パ
ルスエッジウンタ１２は、パルス発生器５から供給され
た２相方形波パルスのパルスエッジの検出を行う。

【００２２】モーター駆動部３は、制御信号反転用の２
つのインバータ３₁ 、３₂ と、モーターの回転を正転、
逆転、停止のいずれかに切替設定する２つのリレー
３₃ 、３₄ と、火花発生防止用の２個のダイオード
３₅ 、３₆ とを具備し、ＭＣＵ２から供給される制御信
号の状態に応じたモーター４の回転駆動を行う。

【００２３】モーター４は、回転軸が図示されていない
ウインド駆動機構を介して自動車のウインドに結合され
ており、モーターの回転時、例えば、正方向回転時にウ
インドを閉じ、逆方向回転時にウインドを開く。

【００２４】パルス発生器５は、モーター４に直接装着
されているもので、図２（ａ）に示されるように、モー
ター４の回転軸に取り付けられ、対向円周部分にＳ極及
びＮ極が着磁された回転体５₁ と、この回転体５₁ の円
周部分の近くに、モーター４の回転時に互いに９０°位
相を異にする２相パルスを発生するように配置されたホ
ール素子５₂ 、５₃ とを具備している。そして、モータ
ー４が回転すると、その回転によって回転体５₁ も同時
回転し、図２（ｂ）に示されるように、２個のホール素
子５₂ 、５₃ が回転体５₁ の着磁部分を検出し、２個の
ホール素子５₂、５₃ からそれぞれモーター４の１回転
時に１周期となる、互いに１／４周期ずれた２相方形波
パルスが出力される。

【００２５】プルアップ抵抗６は、スイッチ装置１の出
力及びＭＣＵ２の入力と、５Ｖ電源との間に接続された
３個の並列結合抵抗からなるもので、３個のスイッチ１
₁ 、１₂ 、１₃ の非操作時にＭＣＵ２の入力に電源電圧
（５Ｖ）を供給する。

【００２６】分圧抵抗器７は、車載電源（バッテリー）
と接地間に直列接続された２個の抵抗からなり、これら
の抵抗の接続点がＭＣＵ２のモーター駆動電圧検出部１
１に接続される。

【００２７】パルス伝送路８は、パルス発生器５の出力
と５Ｖ電源との間に接続された２個のプルアップ抵抗
と、同出力と接地間に接続されたコンデンサと、同期出
力とＭＣＵ２のパルスエッジカウンタ１２の入力との間
に接続された２個の直列抵抗とからなり、パルス発生器
５から出力された２相方形波パルスをパルスエッジカウ
ンタ１２に伝送する。

【００２８】モーター４が回転し、ウインドの開閉動作
が行われているとき、パルス発生器５で発生された２相
方形波パルスは、パルス伝送路８を介してＭＣＵ２に供
給される。このとき、パルスエッジカウンタ１２は、２
相方形波パルスのそれぞれのパルスエッジ（立上り及び
立下り）を検出し、パルスエッジが到来する度にエッジ
検出信号を制御・演算部９に供給する。制御・演算部９
は、エッジ検出信号の供給タイミングをタイマー１３で
カウントし、１つのエッジ検出信号とそれに続く１つの
エッジ検出信号との到来時間間隔（以降、これをエッジ
間隔データという）を測定する。なお、このエッジ間隔
データは、モーター４が１／４回転する度に１つ得られ
るものである。

【００２９】ところで、図１に図示のパワーウインド装
置は、ウインドへの物体の挟み込みの有無を検知するた
め、その検出パラメータ値としてモーター負荷トルクを
用いており、基準中央値や基準許容値もモーター負荷ト
ルクによって予設定されている。また、図１に図示のパ
ワーウインド装置は、ウインドの全移動領域（全開位置
と全閉位置との間の移動領域）を、エッジ間隔データの
到来毎にカウントされるカウント数に基づいて各別に移
動領域を設定しているもので、これらの移動領域の中の
ウインド挟み込みの検知を行うウインド挟み込み検知範
囲については、後述するようにモーター負荷トルクで表
した基準中央値及び基準許容値が予設定されている。

【００３０】図６は、既に提案されているパワーウイン
ド装置において、ウインドの全移動領域（ただし、両端
部は除いている）を複数、この場合、３２の分割移動領
域に等分割した場合における各分割移動領域で計測され
たモーター負荷トルク及び各分割移動領域に予設定され
たモーター負荷トルクの基準中央値及び基準許容値の一
例を示す特性図である。また、図７は、図６に示された
３２の分割移動領域中の１つの分割移動領域において、
３２のエッジ間隔データが到来する状態の一例を示す特
性図である。

【００３１】図６において、縦軸はモーター負荷トルク
を示し、横軸はウインドが全開位置から全閉位置に向か
って移動したとき、エッジ間隔データの到来毎にカウン
トしたカウント数を示す。そして、下側の階段状特性
（Ｓ）はモーター負荷トルクの基準中央値、上側の階段
状特性（Ａ）はモーター負荷トルクの基準許容値（正確
には、基準中央値＋基準許容値であるが、以下、基準許
容値として説明する）であり、一点鎖線（Ｍ）は基準中
央値の設定に使用されたモーター負荷トルクの経緯曲線
である。

【００３２】ここで、図６に図示のモーター負荷トルク
の基準中央値は、ウインドへの実質的な挟み込みが発生
していないときのウインドの移動に必要なモーター負荷
トルク値であって、実際には、ウインドの重量や、ウイ
ンド及びサッシ間の機械的な摩擦力等がモーター負荷ト
ルクとして計測されるもので、挟み込みの発生していな
いときに既計測されたモーター負荷トルク値に基づいて
決定され、ウインドが移動する度毎に、それまでの基準
中央値が新たな基準中央値に更新される、いわゆる学習
更新される。また、モーター負荷トルクは、後述するよ
うに、エッジ間隔データやモーター駆動電圧から算出さ
れるものであるが、エッジ間隔データは、モーター４が
１／４回転する度に１つ得られ、ウインドが全開位置か
ら全閉位置までの範囲を移動した際、３２の分割移動領
域のそれぞれの分割移動領域で３２のエッジ間隔データ
が得られ、全移動領域では全体として約１２００のエッ
ジ間隔データが得られることになる。

【００３３】この場合、全移動領域の両端部は、挟み込
み検知範囲から除外されており、従って基準中央値の設
定もされていない。この理由は、全開位置近辺において
は、モーター起動時に極端なモーター負荷の増大があ
り、また、全閉位置近辺においては、ウインドガラスが
窓枠のモール等に当接することによるモーター負荷トル
クの増大があることなどから、挟み込みによるモーター
負荷の増大の検出が困難であること、全開位置近辺にお
いては挟み込みの発生が生じないこと、つまり、全閉位
置近辺においては窓枠とウインドのガラスとの間の隙間
が狭いために挟み込みの発生が生じないことによるもの
である。

【００３４】また、図６に図示のモーター負荷トルクの
基準許容値は、分割移動領域の存在位置に係りなく一定
値であって、一般には規格等によって決めらるものであ
り、ウインドに挟み込みが生じた際の挟み込み物体に印
加可能な最大許容力をモーター負荷トルクに換算した値
か、その値に何等かの補正を加えた値が用いられる。

【００３５】これに対し、図３は、本実施例のパワーウ
インド装置において、ウインドの全移動領域の中のウイ
ンド挟み込み検知範囲で計測されたモーター負荷トルク
及び予設定された基準中央値及び基準許容値の一例を示
す特性図であって、図６に図示された既提案によるパワ
ーウインド装置における同特性図に対応するものであ
る。

【００３６】図３に示されるように、本実施例のパワー
ウインド装置は、ウインドの挟み込みの検知が行われる
ウインド挟み込み検知範囲内において、１つの分割移動
領域に予設定した基準中央値と、それに隣接する分割移
動領域に予設定した基準中央値とは、必ず一定の変位値
ｈがあるように設定しているもので、それぞれの基準中
央値の大きさは、前記一定の変位値ｈのｎ倍（ただし、
ｎは正の整数）になっている。この結果、ウインド挟み
込み検知範囲内において、それぞれの分割移動領域に予
設定される基準中央値は、同一のステップ高（変位値）
ｈによって順次変位する階段状のものになる。

【００３７】ここで、図４は、本発明のウインドの挟み
込み検知方法が実施される図１に図示のパワーウインド
装置において、ウインドの挟み込み検知を行う際の概略
の動作経緯を示すフローチャートである。

【００３８】図４に図示されたフローチャートを用い、
図１に図示のパワーウインド装置の動作経緯について説
明する。

【００３９】まず、図４に図示のフローチャートの動作
を説明するのに先立って、図１に図示のパワーウインド
装置においては、次のような動作が実行される。

【００４０】即ち、スイッチ装置１の中の１つのスイッ
チ、例えばスイッチ１₁ を操作すると、スイッチ１₁ に
接続されたＭＣＵ２の入力が５Ｖ電位から接地電位に変
化する。ＭＰＵ２の制御・演算部９は、入力された接地
電位に応答してモーター制御部３にモーター４を正方向
回転する制御信号を供給し、モーター制御部３は、制御
信号に応答して２つのリレー３₃ 、３₄ を切替え、モー
ター４を正方向回転する。モーター４が正方向回転する
と、モーター４に連結されたウインド駆動機構を介して
ウインドが閉じる方向に移動する。また、モーター４の
回転により、モーター４に取り付けられたパルス発生器
５が２相方形波パルスを発生し、発生した２相方形波パ
ルスがパルス伝送路８を介してＭＣＵ２のパルスエッジ
カウンタ１２に供給される。

【００４１】ここで、スイッチ１₁ の操作を停止する
と、スイッチ１₁ に接続されたＭＣＵ２の入力が接地電
位から５Ｖ電位に変化する。ＭＰＵ２の制御・演算部９
は、入力した５Ｖ電位に応答してモーター制御部３にモ
ーター４の回転を停止する制御信号を供給し、モーター
制御部３は、この制御信号に応答して２つのリレー
３₃、３₄ を切替え、モーター４への電源の供給を止
め、モーター４の回転を停止させる。モーター４の回転
が停止すると、モーター４に連結されたウインド駆動機
構の動作が停止し、ウインドが現在の位置で停止する。
また、モーター４の回転が停止すると、モーター４に取
り付けられたパルス発生器５の２相方形波パルスの発生
も停止し、ＭＣＵ２のパルスエッジカウンタ１２に２相
方形波パルスが供給されなくなる。

【００４２】次に、スイッチ装置１の中の他のスイッ
チ、例えばスイッチ１₂ を操作すると、前述の場合と同
様に、スイッチ１₂ に接続されたＭＣＵ２の入力が接地
電位に変化する。ＭＰＵ２の制御・演算部９は、入力さ
れた接地電位に応答してモーター制御部３にモーター４
を逆方向回転する制御信号を供給し、モーター制御部３
は、この制御信号に応答して２つのリレー３₃ 、３₄ を
切替え、モーター４を逆方向に回転する。モーター４が
逆方向に回転すると、モーター４に連結された駆動機構
を介してウインドを開く方向に移動させる。この場合
も、モーター４が回転すると、モーター４に取り付けら
れたパルス発生器５が２相方形波パルスを発生し、発生
した２相方形波パルスがパルス伝送路８を介してＭＣＵ
２のパルスエッジカウンタ１２に供給される。

【００４３】その後、スイッチ１₂ の操作を停止した場
合、スイッチ１₁ とスイッチ１₃ とを同時操作した場
合、スイッチ１₂ とスイッチ１₃ とを同時操作した場合
の動作も、前述の各動作と同じ動作が行われるか、また
は、前述の各動作に準じた動作が行われる。

【００４４】このような動作が行われるとき、始めに、
ステップＳ１において、ＭＣＵ２の制御・演算部９は、
パルスエッジカウンタ１２において、パルス発生器５か
ら供給された２相方形波パルスのパルスエッジを検出し
たか否かを判断する。そして、パルスエッジを検出した
と判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２に移行し、
一方、パルスエッジを未だ検出していないと判断した
（Ｎ）ときは、このステップＳ１を繰り返し実行する。

【００４５】次に、ステップＳ２において、制御・演算
部９は、パルスエッジカウンタ１２がパルスエッジの検
出を行った際に、タイマー１３のカウントによって、前
回パルスエッジを検出した時点と今回パルスエッジを検
出した時点との時間間隔を表すエッジ間隔データを取得
する。この場合、制御・演算部９は、以前に、ウインド
全開位置から全閉位置までのウインドの全移動範囲をウ
インドが移動した際に取得したエッジ間隔データの総数
をカウントし、カウントによって得られたエッジ間隔デ
ータの総数をメモリ１０の総エッジデータ数記憶エリア
１０₃ に記憶するようにし、また、現在のウインド位置
を表すエッジ間隔データ数を順次現在位置エッジデータ
数記憶エリア１０₅ に記憶する。

【００４６】次いで、ステップＳ３において、制御・演
算部９は、取得したエッジ間隔データが規定時間（例え
ば、３．５ｍｓｅｃ）以上のものであるか否か、即ち、
正規のエッジ間隔データであるかまたはノイズであるか
を判断する。そして、エッジ間隔データが規定時間以上
のものであると判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ
４に移行し、エッジ間隔データが規定時間に満たない、
即ち、ノイズであると判断した（Ｎ）ときは、最初のス
テップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の動作が繰り返し
実行される。なお、この判断においては、エッジ間隔デ
ータにノイズが重畳加算されている場合、正規のエッジ
間隔データであると判断している。

【００４７】続く、ステップＳ４において、制御・演算
部９は、モーター駆動電圧検出部１１において分圧抵抗
器７で検出した分圧電圧をモーター駆動電圧Ｅとして取
得する。

【００４８】続いて、ステップＳ５において、制御・演
算部９は、取得したモーター駆動電圧Ｅとエッジ間隔デ
ータＰｗとを用いて演算を行い、モーター負荷トルクＴ
ｃを算出する。モーター負荷トルクＴｃの算出は、次式
（１）に基づいて算出する。即ち、

【００４９】

【数１】

【００５０】この場合、第１タイムテーブル１０₈ に
は、式（１）の前半項｛ｋｔ・（Ｅ／Ｒｍ）−Ｔｍ｝、
即ち、モーター駆動電圧Ｅの依存項を示す計算結果がそ
れぞれのモーター駆動電圧Ｅの値に対応して記憶され、
また、第２タイムテーブル１０₉ には、式（１）の後半
項｛（ｋｅ・ｋｔ）／（Ｒｍ・Ｐｗ）｝、即ち、エッジ
間隔データＰｗの依存項を示す計算結果がそれぞれのエ
ッジ間隔データＰｗの値に対応して記憶されるもので、
制御・演算部９は、モーター負荷トルクＴｃを算出する
際に、その時点に計測したモーター駆動電圧Ｅ及びエッ
ジ間隔データＰｗから、それらの値に対応したモーター
駆動電圧Ｅの依存項を示す計算結果を第１タイムテーブ
ル１０₇ から読み出すとともに、エッジ間隔データＰｗ
の依存項を示す計算結果を第２タイムテーブル１０₈ か
ら読み出し、読み出した計算結果を用いてモーター負荷
トルクＴｃの算出を行う。

【００５１】次に、ステップＳ６において、制御・演算
部９は、モーター４の起動時の動作が終了したか否か、
即ち、起動時キャンセルが終了したか否かを判断する。
そして、起動時の動作が終了したと判断した（Ｙ）とき
は、次のステップＳ７に移行し、一方、起動時の動作が
未だ終了していないと判断した（Ｎ）ときは、最初のス
テップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の動作が繰り返し
実行される。

【００５２】ここで、モーター４の起動時の動作が終了
したか否かを判断している理由は、モーター４の起動時
に、モーター４の内部トルクが極大の状態から定常状態
に変化する段階であることから、このとき計測されたモ
ータートルク値に基づいて挟み込みを判断してしまう
と、大きなモーター負荷トルク値の計測によって、ウイ
ンドに挟み込みが生じたものとの誤判断を生じる結果に
なるためであり、また、この大きなモータートルク値を
基準中央値の更新のために用いると、新たな基準中央値
が実態に合わない誤った値に設定されることがあるため
である。この場合、モーター４の起動時の動作が終了し
たか否かの判断は、最初のパルスエッジを検出してから
所定回数のパルスエッジを検出するまでの期間に基づい
て行われるもので、モーター４の起動時の動作が終了し
ていない場合、メモリ１０の起動キャンセル記憶エリア
１０₄ にその旨が記憶され、記憶回数が所定回数に達し
た後はクリアされる手順になっている。

【００５３】次いで、ステップＳ７において、制御・演
算部９は、分割移動領域−基準中央値対比記憶エリア１
０₆ のウインドの移動位置に対応した基準中央値の表
と、現在位置エッジデータ数記憶エリア１０₅ から読み
取った現在位置のエッジデータ数とを比較し、ウインド
の現在位置に対応する基準中央値を求める。

【００５４】ここで、図５（ａ）、（ｂ）は、分割移動
領域−基準中央値対比記憶エリア１０₆ に記憶されてい
るデータの一例を示す説明図である。

【００５５】図５（ａ）、（ｂ）を用いて、ウインドの
現在位置に対応する基準中央値の設定の仕方について説
明する。

【００５６】図５（ａ）は、ウインドを全開位置から全
閉位置まで一気に移動させ、全移動領域に対するそれぞ
れの基準中央値を設定した場合における分割移動領域−
基準中央値対比記憶エリア１０₆ の中に記憶されている
データを示すもので、図３に図示されている基準中央値
の設定状態に一致している。ウインドの全移動領域にお
ける分割移動領域−基準中央値対比記憶エリア１０₆ に
記憶されているデータは、それぞれの分割移動領域の基
準中央値（Ａ項）と、その分割移動領域が始まるときの
エッジ間隔データ数（Ｂ項）とが対で記憶されたもので
ある。図５（ａ）の表においては、Ｂ項における１つの
エッジ間隔データ数のデータ値から次のデータ値までの
間が１つの分割移動領域になっており、それらの分割移
動領域の基準中央値は、前記２つのデータ値の内の小さ
い方のデータ値と対のＡ項中のデータ値が適用される。
本例においては、前述の変位値ｈは１に設定されてい
る。

【００５７】ところで、現在位置の基準中央値記憶エリ
ア１０₁ には、分割移動領域−基準中央値対比記憶エリ
ア１０₆ の中のデータ値をもとに適宜更新される現在位
置の基準中央値が記憶されている。前述の場合には、現
在位置の基準中央値記憶エリア１０₁ には、ウインドが
全閉位置にある状態を示すエッジ間隔データ数のデータ
値１２００に対応する現在位置の基準中央値は、前述の
ように全閉位置に近い範囲は挟み込みの判断を行わない
ため設定されていない。

【００５８】図５（ｂ）は、ウインドが全閉位置の状態
から一旦全開位置にまで移動し、その後に全閉位置に向
かって移動している途中で、例えば、エッジ間隔データ
数のデータ値２３６の位置にウインドがある状態の分割
移動領域−基準中央値対比記憶エリア１０₆ 中の記憶内
容をを示している。この場合、ウインドの現在位置を示
すエッジ間隔データ数のデータ値２３６より小さいエッ
ジ間隔データ数のデータ値の範囲においては、Ｂ項及び
Ａ項の双方において、図５（ａ）に図示されたデータ値
と異なっているが、これは分割移動領域とそれに対応す
る基準中央値の変更更新によって得られたものである。
一方、現在位置を示すエッジ間隔データ数のデータ値２
３６より多いエッジ間隔データ数のデータ値の範囲にお
いては、図５（ａ）に図示される数値と同じであって、
未だ、変更更新が行われていないことを示すものであ
る。

【００５９】このとき、前記現在位置の基準中央値記憶
エリア１０₁ には、現在位置の基準中央値として６が記
憶されている。

【００６０】このステップＳ７においては、現在位置の
基準中央値記憶エリア１０₁ に記憶されているエッジ間
隔データ数のデータ値から現在位置の基準中央値を読み
出し取得する。取得した後は、次のウインドの現在位置
を示すエッジ間隔データ数のデータ値に対応する基準中
央値を取得する準備のため、現在位置エッジデータ数記
憶エリア１０₅ のエッジ間隔データ数のデータ値を１つ
だけ進めたときの、次の現在位置を示すエッジ間隔デー
タ数のデータ値に対応する基準中央値を分割移動領域−
基準中央値対比記憶エリア１０₆ の中のデータ値から探
索し、現在位置の基準中央値記憶エリア１０₁ 中のデー
タ値を更新変更する。ここにおいて、基準中央値の設定
は、分割移動領域−基準中央値対比記憶エリア１０₆ の
中の既設定されている分割移動領域の境界を示すＡ項の
データ値の中で、前記次の現在位置を示すエッジ間隔デ
ータ数と一致したデータ値があったときは、そのデータ
値に対応するＡ項の基準中央値を現在位置の基準中央値
として採用し、現在位置の基準中央値記憶エリア１０₁
に書き込むとともに、それまでのエッジ間隔データ数の
データ値とそれに対応する基準中央値は、分割移動領域
−基準中央値対比記憶エリア１０₆ から消去するように
する。もし、Ｂ項中に前記次の現在位置を示すエッジ間
隔データ数と一致するデータ値がなかった場合は何もせ
ずに次のステップＳ８に進む。この他に、分割移動領域
に係わりなしに、一定の基準許容差を記憶している基準
許容値記憶エリア１０₂ から基準許容差の読み出しを行
う。

【００６１】続いて、ステップＳ８及びステップＳ９に
おいて、制御・演算部９は、ステップＳ５において算出
されたモーター負荷トルクＴｃが、ステップＳ７におい
て読み出した現在位置の基準中央値に、同じく読み出し
た基準許容値を加えた値（基準許容値）の範囲内である
か否かを判断する。そして、モーター負荷トルクＴｃが
基準許容値の範囲内であると判断した（Ｙ）ときは、次
のステップＳ１０に移行し、一方、モーター負荷トルク
Ｔｃが基準許容値の範囲内を超えていると判断した
（Ｎ）ときは、他のステップＳ１３に移行する。

【００６２】次に、ステップＳ１０及びステップＳ１１
において、制御・演算部９は、現在位置において算出さ
れたモーター負荷トルクＴｃの値と直近に更新された基
準中央値とを比較し、前記変位値ｈ以上の差があったな
らば、後述するステップＳ１２における分割移動範囲と
基準中央値の更新を行い、前記変位値ｈ以上の差がなか
ったならば、最初のステップＳ１に戻る。

【００６３】直近に更新された基準中央値とは、前述の
例の場合、図５（ｂ）の中のエッジ間隔データ数のデー
タ値２１０に対応する基準中央値６がこれに該当する。
直近に更新された基準中央値は、分割移動領域−基準中
央値対比記憶エリア１０₆ の中で現在位置のエッジ間隔
データ数のデータ値に最も近く、かつ少ないＢ項のデー
タ値に対応するＡ項の基準中央値である。従って、この
基準中央値を取得する手順は、現在位置エッジデータ数
記憶エリア１０₅ に記憶されているエッジ間隔データ数
のデータ値を読み出し、分割移動領域−基準中央値対比
記憶エリア１０₆ の中のＡ項のデータ値から最も近く、
かつ小さいデータ値を探し出し、それに対応するＡ項の
基準中央値を読み取ることによって行われる。

【００６４】続く、ステップＳ１２において、制御・演
算部９は、分割移動領域−基準中央値対比記憶エリア１
０₆ に、新たなエッジ間隔データ数のデータ値と基準中
央値とを対にして書き込む。この場合、新たなエッジ間
隔データ数のデータ値は、現在位置エッジデータ数記憶
エリア１０₅ から読み出したデータが適用され、新たな
基準中央値は、ステップＳ１１において、モーター負荷
トルクＴｃの値が直近に更新された基準中央値より変位
値ｈ以上大きかった場合、直近に更新された基準中央値
に変位値ｈを加えた値が適用され、モーター負荷トルク
Ｔｃの値が直近に更新された基準中央値より変位値ｈ以
上小さかった場合、直近に更新された基準中央値から変
位値ｈを減じた値が適用される。

【００６５】このようなフローチャートにおける動作の
繰り返しは、スイッチ１₁ またはスイッチ１₂ 等の操作
によってモーター４の駆動が停止され、ウインドの移動
が停止するまで行われるか、または、後述するステップ
Ｓ１３において、ウインドへの物体の挟み込みが検知さ
れ、それによりモーター４の駆動が停止され、ウインド
の移動が停止するようなるかもしくはモーター４が反対
方向へ回転駆動され、ウインドの移動が逆方向になるよ
うになるまで行われる。

【００６６】また、ステップＳ１３において、制御・演
算部９は、モーター制御部３に制御信号を供給して、２
つのリレー３₃ 、３₄ を切替え、モーター４の回転を停
止させてウインドの移動を停止させるか、または、モー
ター４の回転をそれまでの回転方向と逆の方向に回転さ
せてウインドの移動をそれまでの方向と逆の方向に移動
させ、ウインドに挟み込まれた物体を損傷から保護する
ように動作する。

【００６７】なお、このフローチャートにおいて、ステ
ップＳ２乃至ステップＳ６は、エッジ間隔データの取得
を行うデータ取得の動作過程であり、ステップＳ７乃至
ステップＳ９は、ウインドへの物体の挟み込みを判断す
る挟み込み判断の動作過程であり、ステップＳ１０乃至
ステップＳ１２は、モーター負荷トルクＴｃの基準中央
値を更新する基準中央値更新の動作過程であり、ステッ
プＳ１３はモーターの駆動停止または駆動反転させるモ
ーター駆動停止の動作過程である。

【００６８】このような動作が繰り返し実行された場合
に、計測されたモーター負荷トルクＴｃの値（Ｍ）とそ
れぞれの分割移動領域に予設定される基準中央値（Ｓ）
との関係は、前述のようにウインドが全開位置から全閉
位置に移動した直後、図３に図示されたような状態にな
っているが、この後に、ウインドが一旦全閉位置から全
開位置にまで移動し、さらに全開位置から全閉位置に向
かって移動したときには、ウインドの現在位置から左方
向、即ち、全開位置方向の範囲において予設定される分
割移動領域の分割位置及びそれぞれの分割移動領域の基
準中央値が変更更新されるようになる。その結果、分割
移動領域の範囲や分割移動領域の総数は、ともに、変更
更新前の状態と必ずしも同じであるとは限らない。

【００６９】また、図１に図示のパワーウインド装置に
おいて、図４に示されたフローチャートに従った動作が
実行され、その際にウインドの挟み込み検知位置内を移
動し、その移動時にウインドの挟み込みを生じなかった
場合は、全ての移動領域においてモーター負荷トルクＴ
ｃは、それぞれの移動領域に設定された基準中央値に基
準許容値を加えた値を超えることがない。

【００７０】これに対し、ウインドが全開位置から全閉
位置方向に移動し、その移動時にウインドの挟み込みを
生じた場合は、モーター負荷トルクＴｃが急激に増大す
るもので、その挟み込みを生じた移動領域に予設定され
た基準中央値に基準許容値を加算した値を超えるように
なる。

【００７１】このように、本実施例におけるパワーウイ
ンド装置の挟み込み検知方法によれば、ウインドの全移
動範囲の中のウインドの挟み込み検知範囲に予設定され
る基準中央値を、同一の変位値によって階段状に順次変
化する形にしているので、この階段状に順次変化する基
準中央値の総数が、この種の既知のパワーウインド装置
の分割移動領域に各別に設定される基準中央値の総数に
比べて相当に少ない数になり、その結果、これらの基準
中央値を記憶するためのメモリ１０の記憶エリア１０₁
を、この種の既知のパワーウインド装置のメモリの記憶
エリアに比べて大幅に減らすことができ、それと同時
に、メモリ１０の記憶エリアを有効利用することが可能
になる。

【００７２】また、本実施例におけるパワーウインド装
置の挟み込み検知方法によれば、モーター負荷トルクＴ
ｃを算出する場合、メモリ１０の中の第１タイムテーブ
ル１０₇ に記憶されているモーター負荷トルクＴｃを表
す式（１）の中の、それぞれのモーター駆動電圧Ｅの値
に対応したモーター駆動電圧Ｅの依存項の計算結果、及
び、第２タイムテーブル１０₈ に記憶されている同じ式
（１）の中の、それぞれのエッジ間隔データＰｗの値に
対応したエッジ間隔データＰｗの依存項の計算結果を用
いて算出するようにしているので、エッジ間隔データＰ
ｗ及びモーター駆動電圧Ｅが得られた時点におけるモー
ター負荷トルクＴｃを算出を極めて高速度で行うことが
でき、モーター負荷トルクＴｃの算出に時間遅れが生じ
ることはない。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ウイン
ドの全移動範囲の中のウインドの挟み込み検知範囲に予
設定される基準中央値を、同一の変位値によって階段状
に順次変化する形にしているので、この階段状に順次変
化する基準中央値の総数が、この種の既知のパワーウイ
ンド装置の分割移動領域に各別に設定される基準中央値
の総数に比べて相当に少ない数になり、その結果、これ
らの基準中央値を記憶させるためのメモリの記憶エリア
を、この種の既知のパワーウインド装置のメモリの記憶
エリアに比べて大幅に減らすことができ、メモリの記憶
エリアを有効利用することが可能になるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検
知方法の一実施例が実施されるパワーウインド装置を示
すブロック構成図である。

【図２】図１に図示のパワーウインド装置に用いられる
パルス発生器のパルス発生原理構造図及びパルス発生器
から発生される２相方形波パルスを示す波形図である。

【図３】本実施例のパワーウインド装置において、ウイ
ンドの全移動領域の中のウインド挟み込み検知範囲で計
測されたモーター負荷トルク及び予設定された基準中央
値及び基準許容値の一例を示す特性図である。

【図４】本発明のウインドの挟み込み検知方法が実施さ
れるパワーウインド装置において、ウインドの挟み込み
検知を行う際の動作経緯を示すフローチャートである。

【図５】分割移動領域−基準中央値対比記憶エリアの記
憶データの構成の一例を示す説明図である。

【図６】既提案のパワーウインド装置において、ウイン
ドの全移動領域を複数の分割移動領域に等分割した場合
の各分割移動領域で計測されたモーター負荷トルク及び
各分割移動領域に予設定されたモーター負荷トルクの基
準中央値及び基準許容値の一例を示す特性図である。

【図７】図６に示された３６の分割移動領域中の１つの
分割移動領域において、３２のエッジ間隔データが到来
する状態の一例を示す特性図である。

【符号の説明】

１ スイッチ装置 １₁ 、１₂ 、１₃ スイッチ ２ マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ） ３ モーター駆動部 ３₁ 、３₂ インバータ ３₃ 、３₄ リレー ３₅ 、３₆ ダイオード ４ モーター ５ パルス発生器 ５₁ 回転体 ５₂ 、５₃ ホール素子 ６ プルアップ抵抗 ７ 分圧抵抗器 ８ パルス伝送路 ９ 制御・演算部 １０ メモリ １０₁ 現在位置の基準中央値記憶エリア １０₂ 基準許容値記憶エリア １０₃ 総エッジデータ数記憶エリア １０₄ 起動キャンセル記憶エリア １０₅ 現在位置エッジデータ数記憶エリア １０₆ 分割移動領域−基準中央値対応記憶エリア １０₇ 第１タイムテーブル １０₈ 第２タイムテーブル １１ モーター駆動電圧検出部 １２ パルスエッジカウンタ １３ タイマー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動時にウインド駆動機構を介してウイ
   ンドを開閉するモーターと、前記モーターを駆動するモ
   ーター駆動部と、前記モーターの回転に対応したパルス
   を発生するパルス発生部と、全体的な制御駆動処理を行
   うマイクロ制御ユニットと、前記ウインドの開閉を手動
   操作する操作スイッチとを備え、前記マイクロ制御ユニ
   ットは、前記モーター駆動部を介して前記ウインドを開
   閉する際、前記ウインドに加わるモーター負荷荷重を示
   すパラメータ値を検出し、前記検出したパラメータ値と
   予設定された基準中央値とを比較し、前記パラメータ値
   が前記基準中央値から相当量外れたときにウインドの挟
   み込みがあったものと判断し、前記モーター駆動部を介
   して前記モーターを駆動停止または逆転駆動させるパワ
   ーウインド装置の挟み込み検知方法であって、ウインド
   の全移動範囲の中のウインドの挟み込み検知範囲に予設
   定される基準中央値は、同一の変位値によって階段状に
   順次変化するものであることを特徴とするパワーウイン
   ド装置の挟み込み検知方法。
2. 【請求項２】 前記検出したパラメータ値から前記現在
   の基準中央値を更新した新たな基準中央値が予設定され
   ることを特徴とする請求項１に記載のパワーウインド装
   置の挟み込み検知方法。