본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 구동시에 윈도우 구동기구를 거쳐 윈도우를 개폐하는 모터와, 상기 모터의 회전에 대응한 펄스신호를 출력하는 펄스 발생기와, 스위치신호를 출력하여 상기 윈도우의 개폐를 수동 조작하는 스위치장치와, 상기 펄스신호 및 상기 스위치신호에 따른 상기 모터의 제어신호를 생성하는 제어부를 구비하고, 상기 스위치장치에 의해 상기 윈도우가 폐쇄조작되었을 때, 상기 제어부에 의하여 상기 윈도우에 끼임이 발생하였는지의 여부의 판정과 끼임이 발생하였다고 판정된 경우에 있어서의 끼임 회피처리를 행하는 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치로서, 상기 모터의 기동시로부터 모터 회전수가 안정점에 도달하기까지의 기간을 기동정지기간으로 하여 상기 제어부에 의한 상기 끼임의 판정을 행 하지 않는 것에 있어서, 상기 제어부는 상기 윈도우 구동기구를 포함하는 구동계의 덜거덕거림을 검지하는 덜거덕거림 검지부재를 구비하여, 덜거덕거림 검지부재로부터의 입력에 의거하여 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는지의 여부를 판정하여, 상기 소정값 이상의 덜거덕거림이 있다고 판정되었을 때에는, 상기 모터 회전수의 피크 검출시를 기준으로 하여 상기 기동정지기간의 종료시를 설정하고, 상기 소정값 이상의 덜거덕거림이 없다고 판정되었을 때에는, 상기 모터 회전수의 변화율이 소정값에 도달하였을 때 또는 상기 모터의 입력비율의 변화율이 소정값에 도달하였을 때를 상기 기동정지기간의 종료시로 한다는 구성으로 하였다.
또, 본 발명은 상기 구성의 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치에 있어서, 상기 구동계에 상기 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는 경우에 있어서의 상기 모터 회전수의 피크 검출시로부터 상기 모터 회전수가 안정점에 도달하기까지의 시간을 미리 구하여 두고, 상기 피크 검출시로부터의 상기 미리 구해진 시간의 경과시를 상기 기동정지기간의 종료시로 한다는 구성으로 하였다.
또, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 구동시에 윈도우 구동기구를 거쳐 윈도우를 개폐하는 모터와, 상기 모터의 회전에 대응한 펄스신호를 출력하는 펄스발생기와, 스위치신호를 출력하여 상기 윈도우의 개폐를 수동 조작하는 스위치장치와, 상기 펄스신호 및 상기 스위치신호에 따른 상기 모터의 제어신호를 생성하는 제어부를 구비하고, 상기 스위치장치에 의하여 상기 윈도우가 폐쇄조작되었을 때, 상기제어부에 의하여 상기 윈도우에 끼임이 발생하였는지의 여부의 판정과 끼임이 발생하였다고 판정된 경우에 있어서의 끼임 회피처리를 행하는 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치로서, 상기 모터의 기동시로부터 모터 회전수가 안정점에 도달하기까지의 기간을 기동정지기간으로 하여 상기 제어부에 의한 상기 끼임의 판정을 행하지 않는 것에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터의 기동시로부터 상기 모터의 출력비율을 산출하여, 미리 정해진 소정의 출력 비율값과 비교함으로써 상기 윈도우 구동기구 및 상기 모터를 포함하는 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는지의 여부를 판정함과 동시에, 상기 모터 회전수의 피크 검출을 행하여, 산출된 상기 모터의 출력비율이 상기 소정의 출력 비율값보다도 높다고 판정되었을 때에는, 상기 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있다고 판정하고, 상기 모터 회전수의 피크 검출시를 기준으로 하여 상기 기동정지기간의 종료시를 설정하여, 상기 소정값 이상의 덜거덕거림이 없다고 판정되었을 때에는, 상기 모터 회전수의 변화율이 소정값에 도달하였을 때 또는 상기 모터의 입력비율의 변화율이 소정값에 도달하였을 때를 상기 기동정지기간의 종료시 로 한다는 구성으로 하였다.
또, 본 발명은 상기 구성의 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터의 입력 전압값에 따라 상기 소정의 출력 비율값을 변경한다고 하는 구성으로 하였다.
또, 본 발명은 상기 구성의 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치에 있어서, 상기 구동계에 상기 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는 경우에 있어서의 상기 모터 회전수의 피크 검출시부터 상기 모터 회전수가 안정점에 도달하기까지의 시간을 미리 구하고 두고, 상기 피크 검출시로부터의 상기 미리 구해진 시간의 경과시를 상기 기동 정지기간의 종료시로 한다는 구성으로 하였다.
윈도우를 상승조작하는 경우에 있어서, 윈도우를 승강하는 구동계에 덜거덕거림이 없고, 또한 모터 기동시에 이물의 끼임이 없을 때에는 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 모터 회전수 및 모터 입력비율〔입력전압(Vin)과 입력전압(Vin)의 1차 지연값(보정전압)인 Vout1와의 비 Rin = Vout1/Vin〕은, 모터 기동시부터 점차 증가하나, 그 증가율은 시간의 경과와 함께 저하하여, 모터 기동후의 소정시간 경과후에 소정의 안정값이 된다. 이것에 대하여 윈도우를 승강하는 구동계에 덜거덕거림이 있고, 또한 모터 기동시에 이물의 끼임이 없을 때에는, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 모터 회전수는 모터 기동시에 모터가 무부하에 가까운 상태에 있기 때문에 급증하여 구동계의 덜거덕거림의 크기에 따른 시간의 경과후에 피크를 맞이하고, 그런 다음에 소정의 안정값까지 점차 감소한다. 또 모터 입력비율은, 구동계에 덜거덕거림이 없는 경우와 마찬가지로 변화된다. 이와 같이 모터 입력비율은 덜거덕거림에 관계없이 안정된 출력이 얻어지기 때문에, 모터의 회전이 안정된 것을 판단하는 데 적합하나, 덜거덕거림이 있는 경우에는 모터 입력비율이 안정된 시점에서도 모터의 회전이 안정되었다고는 할 수 없기 때문에, 이용할 수 없다. 여기서 입력전압(Vin)은 모터 구동전압 검출부에서 검출된 전압이다.
한편, 모터 회전수는, 구동계에 있어서의 덜거덕거림의 유무에 따라 현저하게 변화된다. 또 윈도우의 구동계에 덜거덕거림이 있는 경우, 모터의 기동개시로부터 모터 회전수가 피크에 도달하기까지의 시간(T1)에 대해서는 구동계에 나타나는 덜거덕거림의 크기에 따라 변동되나, 모터 회전수가 피크에 도달하고 나서 안정점(P)에 도달하기까지의 시간(T2)은 구동계에 나타나는 덜거덕거림의 크기의 영향 이 적어, 불균일이 작고, 또한 실험이나 시뮬레이션 등에 의하여 미리 구할 수 있다. 따라서 윈도우의 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있다고 판정된 경우에, 모터 회전수의 피크 검출시를 기준으로 하여, 미리 구해진 안정점(P)에 도달하기까지의 시간(T2) 다음을 기동정지기간(T)의 종료시로 설정하면, 기동정지기간(T)의 종료시를 구동계에 나타나는 덜거덕거림의 크기에 따라 최적화할 수 있기 때문에, 모터 기동시에 있어서의 기동정지기간을 불필요하게 길게 설정하는 것을 방지할 수 있어, 윈도우에의 끼임의 발생 및 불발생을 더욱 확실하게 검출할 수 있어, 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
또, 윈도우 구동기구에 소정값 이상의 덜거덕거림이 없는 경우에는, 모터의 구동개시로부터 모터 회전수 및 모터의 입력비율 모두 각 윈도우 구동기구에 특유의 커브를 그리며 점증하기 때문에, 모터 회전수의 변화율[안정점(P)에 있어서의 모터 회전수에 대한 측정시의 모터 회전수의 비] 또는 모터 입력비율이 소요의 값(예를 들면, 97%)에 도달한 때를 가지고, 모터의 회전이 안정점(P)에 도달하였다고 간주할 수 있다. 따라서 모터 회전수의 변화율이 소정값에 도달하였을 때 또는 모터 입력비율이 소정값에 도달하였을 때를 기동정지기간의 종료시로 함으로써, 모터 기동시에 있어서의 기동정지기간의 설정을 최적화할 수 있으므로, 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
그런데, 이상에 있어서는 윈도우를 승강하는 구동계의 덜거덕거림을 검출하기위하여 덜거덕거림 검출부재를 설치하였으나, 모터 출력비율을 측정함으로써 덜거덕거림의 유무를 검출하는 방법이 있다.
윈도우를 상승조작하는 경우에 있어서, 윈도우를 승강하는 구동계에 덜거덕거림이 없고, 또한 모터 기동시에 이물의 끼임이 없을 때에는 도 8에 나타내는 바와 같이 모터 출력비율〔입력전압(Vin)의 1차 지연값(보정전압)(Vout1)에 대한 발전전압 (Vout2)의 비 Rout = Vout2/Vout1〕는, 대략 일정한 값으로 추이한다. 또 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 모터 입력비율〔입력전압(Vin)과 입력전압(Vin)의 1차 지연값(보정전압)인 Vout1과의 비 Rin = Vout1/Vin〕은, 모터 기동시부터 점차 증가하나, 그 증가율은 시간의 경과와 함께 저하하여, 모터 기동후의 소정시간 경과후에 소정의 안정값이 된다. 또한 모터 회전수도, 모터 기동시부터 점차 증가하나, 그 증가율은 시간의 경과와 함께 저하하여, 모터 기동후의 소정시간 경과후에 소정의 안정값이 된다.
이것에 대하여, 윈도우를 승강하는 구동계에 덜거덕거림이 있고, 또한 모터 기동시에 이물의 끼임이 없을 때에는, 모터 기동시에 모터가 무부하에 가까운 상태에 있기 때문에, 도 8에 나타내는 바와 같이, 모터 출력비율이 아주 높은 값이 되고, 이어서 모터의 회전에 따라 점차 감소하여, 모터 기동후의 소정시간 경과후에 소정의 안정값이 된다. 또 모터 회전수는, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 구동계의 덜거덕거림의 크기에 따른 시간의 경과후에 피크를 맞이하고, 그런 다음에 소정의 안정값까지 점차 감소한다. 또한 모터 입력비율은, 구동계에 덜거덕거림이 없는 경우와 마찬가지로 변화된다.
이와 같이, 모터 출력비율은 구동계에 있어서의 덜거덕거림의 유무에 따라 현저하게 변화되기 때문에, 이 모터 출력비율의 값을 감시함으로써 구동계에 소정 값 이상의 덜거덕거림이 있는지의 여부의 판정을 행할 수 있다.
또한 모터의 출력비율은, 도 8에 나타내는 바와 같이 모터의 입력 전압값에 따라 변화되기 때문에, 제어부는 모터의 입력 전압값에 따라 덜거덕거림의 판정기준 인 소정의 출력비율 문턱값을 변경함으로써, 항상 정확한 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는지의 여부의 판정을 행할 수 있다.
상기한 바와 같이 윈도우의 구동계의 덜거덕거림의 유무를 모터 출력비율로 판단한 후, 기동정지기간의 종료시를 최적화하는 방법은, 상기한 바와 같이 모터 회전수의 추이, 또는 모더 입력비율의 추이를 이용하는 방법이 적용된다.
이하, 본 발명에 관한 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치의 실시형태예를 도 1 내지 도 9에 의거하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시형태예에 관한 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치의 구성도, 도 2는 펄스 발생기의 구성 및 펄스 발생기로부터 출력되는 펄스신호의 파형을 나타내는 설명도, 도 3은 실시형태예에 관한 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치의 기본적인 동작순서를 나타내는 플로우도, 도 4는 실시형태예에 관한 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치에 있어서의 제 1 기동정지기간의 설정순서를 나타내는 플로우도, 도 5는 실시형태예에 관한 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치에 있어서의 제 2 기동정지기간의 설정방법에 의한 순서를 나타내는 플로우도, 도 6은 모터 기동시로부터의 모터 회전수 및 모터 입력비율의 변화를 나타내는 그래프도, 도 7은 본 발명의 제 2 실시형태예에 관한 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치의 구성도, 도 8은 실시형태예에 관한 출력비율과 덜거덕거림의 관련을 나타내는 그래프도, 도 9는 실시형태예에 관한 출력비율 문턱값과 입 력비율의 관련을 나타내는 그래프도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태예에 관한 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치는, 윈도우(1)와, 윈도우(1)를 승강하기 위한 모터(2)와, 윈도우(1)와 모터(2)를 접속하는 윈도우구동기구(3)와, 모터(2)의 구동방향 및 구동방식을 변환하는 스위치장치(4)와, 풀업저항(4a)과, 모터(2)의 회전상태를 검출하는 펄스 발생기(5)와, 펄스 전송로(5a)와, 모터(2)에 소요의 구동전압을 부여하는 모터 구동부(6)와, 분압저항기(6a)와, 윈도우(1)의 동작상태를 검출하는 윈도우동작 검출기(7)와, 스위치장치(4)로부터 출력되는 스위치신호 및 펄스 발생기(5)로부터 출력되는 펄스신호 에 의거하여 모터(2)의 제어신호를 생성하여 모터 구동부(6)를 거쳐 모터(2)의 회전을 제어함과 동시에, 상기 펄스신호 및 상기 윈도우동작 검출기(7)로부터 출력되는 검출신호에 의거하여 끼임검출의 기동정지기간을 설정하는 마이크로제어유닛(MCU, 제어부)(8)으로 주로 구성되어 있다. 또한 본 명세서에 있어서는, 모터(2)와 윈도우 구동기구(3)로 이루어지는 시스템을 「윈도우의 구동계」또는「구동계」라 호칭한다. 또 펄스 발생기(5)와 윈도우동작 검출기(7)로 덜거덕거림 검출부재를 구성하고 있다.
윈도우(1)는 차량의 도어에 승강 가능하게 설치되어 있고, 윈도우 구동기구(3)를 거쳐 모터(2)에 의하여 승강된다. 윈도우 구동기구(3)는, 링크기구, 랙·피니언기구 또는 와이어릴에 감겨진 와이어기구 또는 이것들의 조합 등, 윈도우(1)를 안정되게 지지 가능하고 또한 모터(2)의 구동력을 윈도우(1)에 확실하게 전달 가능한 동력전달기구를 가지고 구성된다. 모터(2)는 윈도우 구동기구(3)의 가동부분에 연결된다.
스위치장치(4)는, 도어의 내면에 설치되고 도시 생략한 적어도 3개의 스위치, 즉, 윈도우(1)의 상승을 지시하기 위한 스위치와, 윈도우(1)의 하강을 지시하기 위한 스위치와, 동작의 자동계속을 지시하기 위한 스위치를 구비하고 있다. 윈도우(1)의 상승을 지시하기 위한 스위치 또는 윈도우(1)의 하강을 지시하기 위한 스위치를 단독으로 조작한 경우에는 상기 스위치가 조작되고 있는 기간에만 윈도우(1)가 상승 또는 하강하여, 상기 스위치의 조작을 정지함과 동시에 윈도우(1)의 상승 또는 하강도 정지한다. 이것에 대하여 윈도우(1)의 상승을 지시하기 위한 스위치와 동작의 자동계속을 지시하기 위한 스위치를 동시에 조작하면, 윈도우(1)의 상승을 지시하기 위한 스위치의 조작을 정지한 후에도 윈도우(1)의 상승이 계속되어 윈도우(1)가 창틀의 최상부에 도달한 단계에서 윈도우(1)가 정지한다. 또 윈도우(1)의 하강을 지시하기 위한 스위치와 동작의 자동계속을 지시하기 위한 스위치를 동시에 조작한 경우에는, 윈도우(1)의 하강을 지시하기 위한 스위치의 조작을 정지한 후에도 윈도우(1)의 하강이 계속되어 윈도우(1)가 창틀의 최하부에 도달한 단계에서 윈도우(1)가 정지한다.
펄스 발생기(5)는, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 모터(2)에 의하여 회전 구동되는 자성을 띤 회전체(5a)와, 상기 회전체(5a)의 주위에 90도의 각도를 가지고 배치된 2개의 홀소자(5b, 5c)로 구성되어 있고, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 각 홀소자(5b, 5c)보다 위상이 90도 어긋난 2상의 직사각형파 펄스를 출력한다.
모터 구동부(6)는 제어신호 반전용의 2개의 인버터(6b, 6c) 및 모터(2)의 회 전을 정회전, 역회전 또는 정지중 어느 하나로 변환 설정하는 2개의 릴레이(6d, 6e) 등을 가지고 구성되어 있고, MCU(8)로부터 공급되는 제어신호의 상태에 따른 모터(2)의 회전구동을 행한다.
윈도우동작 검출기(7)는, 윈도우(1)와 창틀(1a)의 사이에 설치되어, 윈도우(1)의 승강동작에 따른 위치 검출신호를 출력한다. 이 윈도우동작 검출기(7)로서는 가변 저항기 또는 인코더 등의 위치 검출센서를 사용할 수 있다.
MCU(8)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제어·연산부(11)와, 메모리(12)와, 모터 구동전압 검출부(13)와, 펄스 에지 카운터(14)와, 타이머(15)와, 윈도우 이동 카운터(16)를 구비하여 이루어진다.
윈도우(1)의 동작개시에 따라 윈도우동작 검출기(7)로부터 출력되는 위치 검출신호가 MCU(8)의 윈도우 이동 카운터(16)로 카운트되고, 그 카운트로 윈도우(1)의 동작개시의 타이밍을 검출할 수 있다. 본 발명에 있어서의 구동계의 덜거덕거림은, 모터(2)의 구동을 개시하여 펄스 발생기(5)가 펄스의 발생을 개시하고, 그 펄스를 제어·연산부(11)가 수신하고 나서, 상기 윈도우 이동 카운터(16)로부터의 카운트값을 수신할 때까지, 즉 윈도우(1)의 동작개시가 확인되기까지의 시간차로서 검출된다. 「덜거덕거림 없음」의 상태란, 기본적으로 상기 시간차가 대략 0인 상태이나, 펄스발생부(5)와 윈도우동작 검출기(7) 모두 분해능의 제약이 있어, 덜거덕거림이 0이어도 상기 시간차가 발생한다. 즉 분해능의 최소값 이내에 대응하는 시간차내이면 덜거덕거림은 0에 가까운, 또는 본 발명의 기술을 적용 가능한 범위의 덜거덕거림이라고 판단된다. 시간차는 펄스 발생기(5)로부터의 펄스를 제어 ·연산부(11)가 수신하고 나서, 윈도우 이동 카운터(16)로부터의 카운트값을 수신하기까지의 펄스 발생기(5)로부터 수신하는 펄스의 펄스수, 또는 주기로서 정의된다.
메모리(12)는 제어·연산부(11)에 있어서 행하여지는 끼임 검출에 필요한 정수나 연산식 등이 기억된 끼임 검출 데이터 기억영역(12a)과, 제어·연산부(11)에 있어서 행하여지는 기동정지기간의 설정에 필요한 정수나 연산식 등이 기억된 기동정지기간설정 데이터 기억영역(12b)과, 제어·연산부(11)의 동작순서가 기억된 타임 테이블 기억영역(12c) 등으로 분할되어 있고, 상기 기동 정지기간설정 데이터 기억영역(12b)에는 윈도우(1)의 구동계에 덜거덕거림이 있는지의 여부의 판정을 행하기 위한 덜거덕거림 기준값과, 윈도우(1)의 구동계에 상기 덜거덕거림 기준값으로서 정의되는 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는 경우에 기동정지기간의 종료시의 산출에 필요한 부가시간과, 윈도우(1)의 구동계에 상기 덜거덕거림 기준값으로서 정의되는 소정값 이상의 덜거덕거림이 없는 경우에 기동정지기간의 종료시의 설정에 필요한 모터 회전수의 문턱값 또는 모터 입력비율의 문턱값이 기억되어 있다. 상기 덜거덕거림 기준값은, 상기한 펄스 발생기(5)로부터 수신하는 펄스수 또는 주기로서 정의되고, 구동계의 종류, 펄스 발생기(5) 및 윈도우동작 검출기(7)의 분해능을 고려하여, 실험에 의해 결정되고, 예를 들면 1주기로 설정된다. 상기 부가시간이란, 상기한 모터 회전수가 피크에 도달하고 나서 안정점(P)에 도달하기까지의 시간(T2)에 상당하는 값으로, 실험 또는 시뮬레이션에 의하여 미리 구한 값이다.
모터 구동전압 검출부(13)는, 차량 탑재 배터리의 전압을 검출하고, 펄스 에 지 카운터(14)는 펄스 발생기(5)로부터 공급된 2상 직사각형파 펄스의 펄스 에지의 검출을 행한다. 또 타이머(15)는 제어·연산부(11)에 대하여 소요의 데이터처리나 데이터연산에 필요한 클럭을 준다.
제어·연산부(11)는 스위치장치(4)로부터 입력되는 스위치신호(a), 펄스 에지 카운터(14)를 거쳐 펄스 발생기(5)로부터 입력되는 펄스신호(b), 모터 구동전압 검출부(13)를 거쳐 모터 구동부(6)로부터 입력되는 구동전압신호(c), 윈도우동작 검출기(7)로부터 윈도우 이동 카운터(16)를 거쳐 입력되는 윈도우동작신호(d), 메모리(12)로부터 입력되는 데이터신호(e) 및 타이머(15)로부터 입력되는 타이머신호(f)를 도입하여 소요의 데이터처리나 데이터연산을 행하고, 스위치장치(4)의 조작상태나 끼임의 유무에 따른 제어신호를 모터 구동부(6)에 공급하여 모터(2)의 기동, 정지 및 반전 등을 제어한다. 또 이 제어·연산부(11)는 상기한 각 신호(a∼f)에 의거하여 끼임의 유무를 판정함과 동시에, 끼임의 유무의 판정을 행하지 않는 기동정지기간의 설정을행한다.
즉, 상기 제어·연산부(11)는 시스템 전체를 제어하여 도 3에 나타내는 바와 같이 스위치장치(4)가 조작되었을 때, 상기 각 신호(a∼f)를 판독하여(순서 S-1), 윈도우(1)의 상승이 지시되었는지의 여부를 판정한다(순서 S-2). 순서 S-2에 있어서 윈도우(1)의 상승이 지시되었다고 판정된 경우에는, 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는지의 여부의 판정을 행하여(순서 S-3), 순서 S-3에 있어서 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있다고 판정된 경우에는, 제 1 기동정지기간의 설정을 행한다(순서 S-4). 또한 순서 S-3에 있어서의 구동계에 소정값 이상의 덜거 덕거림이 있는지의 여부의 판정은, 상기한 방법에 의하여 구해진 덜거덕거림이 메모리(12)의 기동정지기간 설정 데이터 기억영역(12b)에 기억된 덜거덕거림 기준값과 동일하거나 이것보다도 클 때는, 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있다고 판정한다.
기동정지기간의 설정후, 제어·연산부(11)는 기동정지기간의 경과를 기다려(순서 S-5), 윈도우(1)에 끼임이 발생하였는지의 여부의 감시를 행하여(순서 S-6), 순서 S-6에 있어서 끼임이 발생하였다고 판정된 경우에는, 모터(2)의 정지 또는 반전 등의 소요의 끼임 회피처리를 행하고(순서 S-7), 소요의 끼임 회피처리가 종료된 후에 시스템을 종료한다. 순서 S-2에 있어서 윈도우(1)의 상승이 지시되지 않은 경우에는 순서 S-1로 되돌아간다. 또 순서 S-3에 있어서 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 없다고 판정된 경우는, 제 2 기동정지기간을 채용하는 방식으로 이행한다. 또한 순서 S-6에 있어서 행하여지는 끼임 판정의 방법에 대해서는 본원 출원인이 먼저 제안한 일본국 특개평11-81793호 공보에 기재된 방법을 취할 수 있다.
이하, 제어·연산부(11)에 의하여 행하여지는 기동정지기간의 설정방법을 도 4 및 도 5를 사용하여 설명한다.
도 4는 제 1 기동정지기간의 설정을 설명하는 플로우차트이다.
도 3의 순서 S-3에 있어서 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있다고 판정된 경우, 제어·연산부(11)는 펄스 에지 카운터(14)를 거쳐 펄스 발생기(5)로부터 입력되는 펄스신호(b)를 도입하여(순서 S-11), 모터 회전수의 산출과 단위시간 당의 모터 회전수의 변화량의 산출을 행하고(순서 S-12), 단위시간당의 모터 회전수의 변화량으로부터 모터 회전수의 피크 검출을 행한다(순서 S-13). 이어서, 제어·연산부(11)는 메모리(12)의 기동정지기간 설정 데이터 기억영역(12b)에 기억된 부가시간 데이터를 판독하여(순서 S-14), 기동정지기간의 종료시를 결정한다(순서 S-15).
도 5는 제 2 기동정지기간을 채용하는 방식(S-8)을 설명하는 플로우차트이다. 도 3의 순서 S-3에 있어서 윈도우(1)의 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 없다고 판정된 경우, 제 2 기동정지기간을 채용하는 방식(S-8)으로 이행하고, 제어·연산부(11)는 메모리(12)의 기동정지기간 설정 데이터 기억영역(12b)에 기억된 모터 입력비율의 문턱값을 판독함(순서 S-21)과 동시에, 모터 구동전압 검출부(13)를 거쳐 모터 구동부(6)로부터 입력되는 구동전압신호(c)를 도입하여 모터 입력비율의 산출을 행한다(순서 S-22). 이어서, 제어·연산부(11)는 산출된 모터 입력비율이 메모리(12)의 기동정지기간 설정 데이터 기억영역(12b)에 기억된 모터 입력비율의 문턱값에 도달하였는지의 여부의 판정을 행하여(순서 S-23), 산출된 모터 입력비율이 메모리(12)의 기동정지기간 설정 데이터 기억영역(12b)에 기억된 모터 입력비율의 문턱값에 도달하였다고 판정하였을 때는, 제 2 기동정지기간이 종료되었다고 판단하고, 순서 S-6으로 이행하여 윈도우(1)에 끼임이 발생하였는지의 여부의 판정을 행한다.
이와 같이 본 예의 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치는, 윈도우(1)의 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있다고 판정된 경우에, 모터 회전수의 피크 검출 시를 기준으로 하여, 미리 구해진 안정점에 도달하기까지의 시간(T2)의 경과시를 기동정지기간(T)의 종료시로 설정하기 때문에, 기동정지기간(T)의 종료시를 윈도우(1)의 구동계에 나타나는 덜거덕거림의 크기에 따라 최적화할 수 있어, 모터 기동시에 있어서의 기동정지기간을 불필요하게 길게 설정하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
또, 윈도우(1)의 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 없는 경우에, 안정된 출력이 얻어지는 모터 입력비율이 소요의 값(예를 들면 97%)에 도달한 때를 가지고 모터의 회전이 안정점(P)에 도달하였다고 간주하여 기동정지기간(T)의 종료시로 하기 때문에, 모터 기동시에 있어서의 기동정지기간을 더욱 짧게 설정할 수 있어, 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
또한 상기 실시형태예에 있어서는, 윈도우(1)의 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 없는 경우에, 모터 입력비율이 소요의 값(예를 들면, 97%)에 도달한 때를 가지고 모터 입력비율이 안정점에 도달하였다고 간주하여, 기동정지기간(T)의 종료시로 하였으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것이 아니라, 이와 같은 구성 대신에 윈도우(1)의 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 없는 경우에, 모터 회전수의 변화율이 소요의 값(예를 들면, 97%)에 도달한 때를 가지고 모터 회전수가 안정점에 도달하였다고 간주하여 기동정지기간(T)의 종료시로 할 수도 있다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시형태예에 관한 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치에 대하여 설명한다. 도 7에 제 2 실시형태예에 관한 파워윈도우 검지기능부착 파워윈도우장치의 구성도를 나타내나, 본 파워윈도우장치의 구성은, 상기한 제 1 실시형태예의 파워윈도우장치와 대비하여, 덜거덕거림 검출부재를 구성하는 윈도우동작 검출기(7), 윈도우 이동 카운터(6)가 없는 것, 제어연산부(11)가, 펄스 발생기(5)의 펄스의 발생개시를 수신하였기 때문에, 이동 카운터(16)로부터의 카운트값을 수신하기까지의 시간차로부터 덜거덕거림의 유무를 판단하는 것은 아니고, 펄스신호 및 상기 모터(2)의 입력비율 및 출력비율에 의거하여 끼임 검출의 기동정지기간을 설정하는 것, 타임테이블 메모리영역(12)에 출력비율 문턱값을 기억하여 두는 것의 상위 이외는 기본적으로 동일하고, 동일한 기능을 가지는 부위에는 동일한 참조기호를 붙이고 설명을 생략한다.
메모리(12)는 제어·연산부(11)에 있어서 행하여지는 끼임 검출에 필요한 정수나 연산식 등이 기억된 끼임 검출 데이터 기억영역(12a)과, 제어·연산부(11)에 있어서 행하여지는 기동정지기간의 설정에 필요한 정수나 연산식 등이 기억된 기동정지기간 설정 데이터 기억영역(12b)과, 제어·연산부(11)의 동작순서가 기억된 타임테이블 기억영역(12c) 등으로 분할되어 있고, 상기 기동정지기간 설정 데이터 기억영역(12b)에는 윈도우(1)의 구동계에 덜거덕거림이 있는지의 여부의 판정을 행하기 위한 모터 출력비율 문턱값과, 윈도우(1)의 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는 경우에 기동정지기간의 종료시의 산출에 필요한 부가시간과, 윈도우(1)의 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 없는 경우에 기동정지기간의 종료시의 설정에 필요한 모터회전수의 변화율의 문턱값 또는 모터 입력비율의 문턱값이 기억되어 있다. 상기 모터 출력비율 문턱값, 상기 부가시간 및 모터 회전수의 변화율의 문턱값 또는 모터 입력비율의 문턱값은, 실험 또는 시뮬레이션에 의하여 미리 구하여 둔다.
제어·연산부(11)는, 스위치장치(4)로부터 입력되는 스위치신호(a), 펄스 에지 카운터(14)를 거쳐 펄스 발생기(5)로부터 입력되는 펄스신호(b), 모터 구동전압 검출부(13)를 거쳐 모터 구동부(6)로부터 입력되는 구동전압신호(c), 메모리(12)로부터 입력되는 데이터신호(d) 및 타이머(15)로부터 입력되는 타이머신호(e)를 도입하여 소요의 데이터처리나 데이터연산을 행하고, 스위치장치(4)의 조작상태나 끼임의 유무에 따른 제어신호(f)를 모터 구동부(6)에 공급하여, 모터(2)의 기동, 정지 및 반전 등을 제어한다. 또 이 제어·연산부(11)는 상기 구동전압신호(c)에 의거하여 입력전압(Vin)과 입력전압(Vin)의 1차 지연값(보정전압)인 Vout1을 구하여, 모터 입력비율 Rin = Vout1/Vin 을 구한다. 여기서 모터 출력비율(Rout)은, 입력전압(Vin)의 1차 지연값(보정전압)(Vout1)에 대한 발전전압(Vout2)의 비, Vout2/Vout1로서 구해진다.발전전압(Vout2)은, 발전정수(Kt)(Vin/rpm)와 모터 회전수(N)(rpm)의 곱으로서 구해진다. 발전정수(Kt)는 사용하는 모터의 특성값으로부터 얻어지고, 모터 회전수(N)는 펄스 에지 카운터(14)로부터 출력되는 펄스신호(b)에 의하여 구해진다.
윈도우를 상승조작하는 경우에 있어서, 윈도우를 승강하는 구동계에 덜거덕거림이 없고, 또한 모터 기동시에 이물의 끼임이 없을 때에는, 도 8에 나타내는 바와 같이 모터 출력비율〔입력전압(Vin)의 1차 지연값(보정전압)(Vout1)에 대한 발전전압 (Vout2)의 비 Rout = Vout2/Vout1〕은, 대략 일정한 값으로 추이한다. 이것에 대하여 윈도우를 승강하는 구동계에 덜거덕거림이 있고, 또한 모터 기동시에 이물의 끼임이 없을 때에는 모터 기동시에 모터가 무부하에 가까운 상태에 있기 때문에, 도 8에 나타내는 바와 같이 모터 출력비율이 아주 높은 값이 되고, 이어서 모터의 회전에 따라 점차 감소하여 모터 기동후의 소정시간 경과후에 소정의 안정값이 된다. 이와 같이 모터 출력비율은 구동계에 있어서의 덜거덕거림의 유무에 따라 현저하게 변화되기 때문에, 이 모터 출력비율의 값을 감시함으로써, 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는지의 여부의 판정을 행할 수 있다.
또한, 이 제어·연산부(11)는 상기한 각 신호(a∼e)에 의거하여 끼임의 유무를 판정함과 동시에, 끼임의 유무의 판정을 행하지 않는 기동정지기간의 설정을 행한다.
즉, 상기 제어·연산부(11)는 시스템 전체를 제어하여 도 3에 나타내는 바와 같이 스위치장치(4)가 조작되었을 때, 상기 각 신호(a∼e)를 판독하여(순서 S-1), 윈도우(1)의 상승이 지시되었는지의 여부를 판정한다(순서 S-2). 순서 S-2에 있어서 윈도우(1)의 상승이 지시되었다고 판정된 경우에는, 모터 출력비율을 산출함과 동시에, 산출된 모터 출력비율을 메모리(12)의 기동정지기간 설정 데이터 기억영역(12b)에 기억된 출력비율 문턱값과 비교하여 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있는지의 여부의 판정이 행하여지고(순서 S-3), 순서 S-3에 있어서 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있다고 판정된 경우에는, 제 1 기동정지기간의 설정을 행한다(순서 S-4). 또한 상기 제어·연산부(11)는 구동계의 덜거덕거림 판정시에 도 9의 데이터에 의거하여 모터(2)의 입력전압에 따른 출력비율 문턱값을 적절하게 설정한다. 즉, 모터 출력비율(Rout)은 입력전압(Vin)에 의존하기 때문에, 출력비율 문턱값도 입력전압 (Vin)의 변화에 따라 변경하는 것이 바람직하다. 실험에 의하여 입력전압(Vin)의 변화에 따라 모터 입력비율(Rout)이 대략 직선적으로 변화되는 것이 파악되어 있으나, 출력비율 문턱값은 간편을 위해 도 8에 나타내는 바와 같이, 입력전압(Vin)을 몇개의 범위로 나누어, 하나의 범위에서는 하나의 출력비율 문턱값을 적용하고 있다. 구체적으로는 입력전압 < 11.75V일 때의 출력비율 문턱값은 80%로 하고, 11.75V ≤ 입력비율 ≤ 15.25V일 때의 출력비율 문턱값은 85%, 입력비율 > 15.25V일 때의 출력비율 문턱값은 90%로 설정하기로 하여, 입력전압이 변동되어도 덜거덕거림의 유무의 판단을 정확하게 할 수 있게 하였다.
기동정지기간의 설정(순서 S-4 및 순서 S-5) 이후의 순서에 대해서는, 상기한 제 1 실시형태예와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
이와 같이 본 예의 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치는, 윈도우(1)의 구동계에 소정값 이상의 덜거덕거림이 있다고 판정된 경우에, 모터 회전수의 피크 검출시를 기준으로 하여, 미리 구해진 안정점에 도달하기까지의 시간(T2)의 경과시를 기동정지기간(T)의 종료시로 설정하기 때문에, 기동정지기간(T)의 종료시를 윈도우(1)의 구동계에 나타나는 덜거덕거림의 크기에 따라 최적화할 수 있어, 모터 기동시에 있어서의 기동정지기간을 불필요하게 길게 설정하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 끼임 검지기능부착 파워윈도우장치의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.