KR20000048419A - 파워윈도우장치의 끼임검지방법 - Google Patents

파워윈도우장치의 끼임검지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정규의 펄스에지간격를 얻을 수 없을 때에도 오동작을 일으키지 않고, 피끼임물에 기준치이상의 힘을 작용하지 않는 파워윈도우장치의 끼임검지방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서는 이를 위하여 윈도우개폐용 모터(4), 모터구동부(3), 펄스발생부(5), MCU(2), 스위치장치(1)를 가지는 파워윈도우장치에 있어서, MCU(2)내에 타이머(14)를 배치한다. MCU(2)는 펄스발생부(5)로부터 출력되는 펄스의 펄스에지가 도래할 때마다 그 시점에 있어서의 기준치로부터 그것에 상당하는 끼임판정시간을 구하여 타이머(14)의 설정시간을 갱신하고, 1개의 펄스에지가 도래한 후, 끼임판정시간을 경과하더라도 다음의 펄스에지가 도래하지 않을 때, 상기 윈도우에 대한 끼임의 유무의 판단을 정지하여 모터(4)를 구동정지 또는 역전구동시킨다. 끼임판정시간의 산출은 메모리(10)의 k1 및 k2테이블에 의거하여 행하여진다.

Description

파워윈도우장치의 끼임검지방법{METHOD FOR DETECTING INTERPOSITION IN POWER WINDOW APPARATUS}
본 발명은 파워윈도우장치의 끼임검지방법에 관한 것으로, 특히 윈도우개폐용 모터에 결합된 펄스발생부로부터의 2상펄스의 공급이 정지되었을 때에도 피끼임물에 과대한 끼임력이 작용하지 않는 파워윈도우장치의 끼임검지방법에 관한 것이다.
종래 자동차의 윈도우의 개폐에 사용하고 있는 파워윈도우장치에 있어서는, 물체의 윈도우에 대한 끼임을 검지하고, 검지시에 윈도우개폐용 모터를 정지시키거나 윈도우를 개방하기도 하는 파워윈도우장치가 알려져 있다.
이 경우 끼임검지를 행하는 기존의 파워윈도우장치는, 적어도 윈도우를 개폐하는 모터와, 모터를 회전구동하는 모터구동부와, 모터에 결합되어 모터회전시에 펄스를 발생하는 펄스발생기와, 장치의 전체의 동작을 제어하는 마이크로제어유닛 (MCU)과, 수동조작에 의하여 윈도우를 개폐시키는 조작스위치를 구비하고 있다.
상기 끼임검지를 행하는 기존의 파워윈도우장치는 조작스위치중의 어느 하나의 스위치가 조작되면, 마이크로제어유닛으로부터 구동신호가 모터구동부를 거쳐 모터에 공급되고, 조작된 스위치에 대응하도록 모터를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 윈도우를 개방방향 또는 폐쇄방향으로 이동시킨다. 모터가 회전하면, 모터에 결합되어 있는 펄스발생기가 동작하여 펄스발생기로부터 펄스가 출력된다. 이때, 마이크로제어유닛은 클록신호의 카운트에 의하여 펄스발생기로부터 출력되는 펄스의 펄스에지간격을 산출하고, 산출한 펄스에지간격으로부터 모터토오크치를 구하여 구한 모터토오크치를 미리 내부메모리내에 기억되어 있는 기준중앙치와 비교하여, 모터토오크치가 기준중앙치보다도 상당량 커졌을 때, 윈도우에 끼임이 발생한 것으로 판단하여 즉시 모터를 정지시키거나, 회전방향을 역전시키도록 하고 있다.
이와 같이 끼임검지를 행하는 기존의 파워윈도우장치는, 윈도우를 개폐할 때, 펄스발생기로부터 출력되는 2상펄스의 펄스에지간격에 의거하여 모터토오크치를 구하고, 이 모터토오크치를 기준중앙치와 비교함으로써 윈도우에 대한 끼임의 유무를 판단하고 있는 것이다.
상기한 파워윈도우장치는, 펄스발생기로부터 출력되는 펄스의 펄스에지를 검출한 후에 끼임의 유무를 판정하기 때문에, 윈도우에 고강성의 것이 끼워져 모터가 급격하게 록한 경우에는 펄스발생기로부터의 출력펄스의 펄스에지를 마이크로제어유닛이 검출될 수 없는 상태가 되고, 따라서 마이크로제어유닛에 있어서 펄스에지간격을 얻을 수 없어 펄스에지간격에 의거한 모터토오크치를 취득할 수 없기 때문에, 피끼임물에 기준치(기준중앙치로 미리 설정된 기준허용치를 가산한 값)를 넘는 끼임력이 작용한다는 단점이 있다.
또한 상기한 파워윈도우장치는, 윈도우의 개폐시에 무엇인가의 이유, 예를 들어 펄스발생기에 내장되어 있는 자기센서의 고장, 자기센서가 출력한 펄스를 마이크로제어유닛에까지 유도하는 케이블의 단선, 펄스발생기측이나 마이크로제어유닛측에 배치되어 있는 케이블커넥터의 단선이나 접촉불량 등이 생기면, 펄스발생기로부터 펄스가 출력되지 않거나 마이크로제어유닛에 전송되지 않기도 한다. 그리고 펄스발생기로부터 출력되는 펄스가 마이크로제어유닛에 전혀 전송되지 않은 경우는, 마이크로제어유닛에 있어서 펄스에지간격을 얻을 수 없어 펄스에지간격에 의거한 모터토오크치를 취득할 수 없기 때문에, 그동안에 윈도우에 끼임이 발생하더라도 그 검지를 행할 수 없게 된다는 단점이 생기고, 한편 펄스발생기로부터 출력되는 펄스가 2상펄스인 경우에 있어서, 2상펄스중 1상분만이 마이크로제어유닛에 전송되지 않은 경우는, 마이크로제어유닛에 있어서 펄스에지간격을 얻을 수 있었다하더라도 그 펄스에지간격이 원래의 펄스에지간격의 약 2배가 되기 때문에, 펄스에지간격에 의거한 모터토오크치도 약 2배가 되어, 윈도우에 끼임이 발생하지 않더라도 끼임이 발생하였다라는 잘못된 검지가 행하여진다는 단점이 생긴다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하는 것으로, 그 과제는 기준치를 넘는 끼임력이 피끼임물에 작용하는 일이 없고, 또한 펄스발생기가 출력하는 펄스의 펄스에지간격를 얻을 수 없을 때에도 오동작을 발생하는 일이 없는 파워윈도우장치의 끼임검지방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 파워윈도우장치의 끼임검지방법이 실시되는 파워윈도우장치의 일예를 나타내는 블럭도,
도 2는 도 1에 나타낸 파워윈도우장치에 사용되는 펄스발생기의 펄스발생원리구조도 및 펄스발생기로부터 발생되는 2상펄스를 나타내는 파형도,
도 3은 도 1에 나타낸 파워윈도우장치에 있어서의 윈도우의 전 이동영역을 36의 이동영역으로 분할한 경우의 각 이동영역에 각각 설정된 모터토오크치의 기준중앙치 및 기준허용치의 일예를 나타내는 특성도,
도 4는 도 1에 나타낸 파워윈도우장치의 동작시에 있어서의 윈도우에 대한 끼임의 검지를 포함하는 상세한 동작경위를 나타내는 플로우차트의 일부,
도 5는 도 1에 나타낸 파워윈도우장치의 동작시에 있어서의 윈도우에 대한 끼임의 검지를 포함하는 상세한 동작경위를 나타내는 플로우차트의 나머지의 일부,
도 6은 도 1에 나타낸 파워윈도우장치의 동작시에 있어서의 윈도우에 대한 끼임의 검지를 포함하는 상세한 동작경위를 나타내는 플로우차트의 나머지의 일부,
도 7은 도 1에 나타낸 파워윈도우장치에 있어서, 2상펄스와 제 2 타이머의 시간설정상태의 일예를 나타내는 설명도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 스위치장치 11: 윈도우상승스위치
12: 윈도우하강장치 13: 자동스위치
2 : 마이크로제어유닛(MCU) 3 : 모터구동부
31, 32: 인버터 33, 34: 릴레이
35, 36: 다이오드 4 : 모터
5 : 펄스발생기 6 : 풀업저항
7 : 분압저항기 8 : 펄스전송로
9 : 제어 ·연산부 10 : 메모리
101: 기준중앙치 기억영역 102: 기준허용치 기억영역
103: 토오크데이터가산치 기억영역 104: 기동캔슬 기억영역
105: 분할이동영역내 토오크데이터수 기억영역
106: 총토오크데이터수 기억영역 107: k1테이블 기억영역
108: k2테이블 기억영역 11 : 모터구동전압검출부
12 : 펄스에지카운터 13 : 타이머
14 : 제 2 타이머
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위하여, 윈도우구동장치를 거쳐 윈도우를 개폐하는 모터와, 상기 모터를 구동하는 모터구동부와, 상기 모터의 회전에 대응한펄스를 발생하는 펄스발생부와, 전체적인 제어구동처리를 행하는 마이크로제어유닛과, 타이머와, 상기 윈도우의 개폐를 수동조작하는 스위치장치를 가지며, 상기 마이크로제어유닛은 상기 펄스의 펄스에지가 도래할 때마다 모터특성치의 기준치로부터 그것에 상당하는 끼임판정시간을 구하여 상기 타이머의 설정시간을 갱신하고, 상기 펄스의 1개의 펄스에지가 도래한 후, 상기 타이머에 설정된 끼임판정시간을 경과하더라도 다음의 펄스에지가 도래하지 않을 때, 상기 윈도우에 대한 끼임이 있었다고 판단하여 상기 모터를 구동정지 또는 역전구동시킨다는 구성으로 하였다.
상기 구성에 의하면, 펄스발생기로부터 출력되는 펄스의 1개의 펄스에지가 도래할 때마다 마이크로제어유닛내에 배치된 타이머에 기준치로부터 환산된 끼임 판정시간을 설정하기 때문에, 예를 들어 윈도우에 고강성의 것이 끼워져 모터가 급격하게 록하여 마이크로제어유닛에 다음의 펄스에지가 도래하지 않는 상태가 된 경우에도 상기 타이머에 설정된 끼임판정시간의 경과시, 즉 피끼임물에 모터특성치의 기준치에 상당하는 외력이 작용한 시점에서 모터가 구동정지 또는 역전구동되기 때문에 피끼임물에 모터특성치의 기준치에 상당하는 것 이상의 외력이 작용하는 일이 없다.
또 기준치로부터 환산되는 끼임판정시간은, 끼임이 없는 상태에 있어서는 펄스발생기로부터 출력되는 펄스의 펄스에지간격 보다 약간 길어지기 때문에, 1개의 펄스에지가 도래하여 끼임시간이 설정된 후, 끼임판정시간내에 다음의 펄스에지가 도래한 경우에는 다음의 펄스에지에 의하여 타이머가 리세트됨과 동시에 다음의 끼임판정시간의 설정이 행하여져 파워윈도우장치에 의한 끼임의 검지가 연속하여 행하여진다.
또 펄스발생기로부터 마이크로제어유닛에 이르는 펄스신호의 전송계에 무엇인가의 고장이나 장해가 발생하여, 펄스발생기로부터 출력되는 펄스가 마이크로제어유닛에 전혀 전송되지 않은 경우, 또는 2상펄스중 1상분만이 마이크로제어유닛에 전송되지 않은 경우에 있어서도, 타이머의 설정시간이 타임업되고, 윈도우에 대한 끼임의 유무판단을 정지하여 모터를 구동정지 또는 역전구동시키기 때문에, 잘못된 판단을 한다는 단점을 일으키는 일이 없다.
또 상기 모터특성치는 상기 펄스의 펄스에지간격에 의거하여 구해지고 있다. 따라서 윈도우위치의 결정, 끼임의 판단의 양쪽에 펄스가 관여하고 있기 때문에, 장치가 간단하게 된다.
또한 상기 끼임판정시간은, 모터특성치가 모터토오크치인 경우, 하기의 환산식에 의하여 얻을 수 있다.
TA= Kt ·Ke /{(Kt ·E)- Rm ·A}
단, TA는 끼임판정시간,
Kt는 모터토오크정수,
Ke는 모터발전정수
E는 모터구동전압
Rm은 모터코일저항
A는 기준치.
또 상기식중 모터구동전압(E)은 마이크로제어유닛에 펄스발생기로부터 출력되는 펄스의 펄스에지가 도래할 때마다 측정할 수도 있고, 필요에 따라 간헐적으로 측정할 수도 있으나, 연산의 정밀도를 높이기 위하여, 마이크로제어유닛에 각 펄스에지가 도래할 때마다 측정하는 것이 특히 바람직하다.
또한 모터토오크의 기준중앙치는 마이크로제어유닛으로써 검출되는 모터구동전압에 의해 구해지고, 끼임판정시에 있어서의 모터토오크의 기준치는 상기 기준중앙치에 미리 정해진 기준허용치를 가산함으로써 구해지나, 기준치의 연산을 용이화하기 위하여 마이크로제어유닛은 메모리의 기준중앙치 기억영역에 기억되는 기준중앙치를 연산할 때마다 학습갱신하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 실시형태예에 관한 파워윈도우장치의 끼임검지방법이 실행되는 파워윈도우장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 파워윈도우장치는 스위치장치(1)와 마이크로제어유닛(MCU)(2)과 모터구동부(3)와 모터(4)와 펄스발생기(5)와 풀업저항(6)과 분압저항기(7)와 펄스전송로(8)를 구비한다.
또 도 2(a)는 도 1에 나타내는 파워윈도우장치에 사용되는 펄스발생기의 펄스발생원리구조도이며, 도 2(b)는 모터의 구동시에 펄스발생기로부터 발생되는 2상펄스를 나타내는 파형도이다.
도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 펄스발생기(5)는 회전체(51)와 홀소자(52, 53)를 구비하고 있다.
그리고 스위치장치(1)는 개별로 조작되는 윈도우상승스위치(11), 윈도우하강스위치(12), 자동스위치(13)를 구비한다. 윈도우상승스위치(11)는 윈도우의 상승(폐쇄)동작을 지령하는 것이고, 윈도우하강스위치(12)는 윈도우의 하강(개방)동작을 지령하기 위한 것으로서, 윈도우상승스위치(11), 윈도우하강스위치(12)를 조작하고 있을 때에만 윈도우가 지정된 방향으로 이동하고, 윈도우상승스위치(11), 윈도우하강스위치(12)의 조작을 정지하면, 윈도우의 이동도 정지한다. 자동스위치(13)는 동작의 자동계속을 지령하는 것으로서, 자동스위치(13)와 윈도우상승스위치(11)를 동시조작하면, 상기한 바와 같이 윈도우가 상승(폐쇄)동작을 시작하나, 그후 자동스위치(13)와 윈도우상승스위치(11)의 조작을 정지하더라도 윈도우의 상승(폐쇄)동작이 계속되어 윈도우가 창문프레임의 최상부에 도달하였을 정지한다. 또 자동스위치(13)와 윈도우하강스위치(12)를 동시조작하면, 역시 상기한 바와 같이 윈도우가 하강(개방)동작을 시작하나, 그후 자동스위치(13)와 윈도우하강스위치(12)의 조작을 정지하여도 윈도우의 하강(개방)동작이 계속되어 윈도우가 창문프레임의 최하부에 도달하였을 때 정지한다.
마이크로제어유닛(2)은 제어·연산부(9)와 메모리(10)와 모터구동전압검출부 (11)와 펄스에지카운터(12)와 타이머(13)와 제 2 타이머(14)를 구비한다. 이들 구성요소중에서 제어·연산부(9)는 스위치장치(1)의 조작상태로 대응한 제어신호를 발생하고, 이 제어신호를 모터구동부(3)를 거쳐 모터(4)에 공급하고, 모터(4)를 회전구동시킴과 동시에, 모터구동전압검출부(11)나 펄스에지카운터(12)로부터 공급되는 데이터나 메모리(10)에 기억되어 있는 기억데이터에 의거하여 소정의 데이터처리나 데이터연산 등을 행하고, 모터구동부(3)를 거쳐 모터(4)의 회전상태를 제어한다. 메모리(10)는 기준중앙치 기억영역(101), 기준허용치 기억영역(1O2), 토오크데이터가산치 기억영역(1O3), 기동캔슬 기억영역(1O4), 이동영역내 토오크데이터수기억영역(1O5), 총토오크데이터수 기억영역(1O6), k1테이블 기억영역(107) 및 k2테이블 기억영역(108)으로 이루어지는 8개의 기억영역을 구비한다. 또한 이들 8개의 기억영역(1O1내지 1O8)에 대한 기억내용에 있어서는 후기한다. 모터구동전압검출부 (11)는 분압저항기(7)의 분압점에 얻어지는 차재전원(배터리)전압을 나타내는 분압전압의 검출을 행한다. 펄스에지카운터(12)는 펄스발생기(5)로부터 공급된 2상펄스의 펄스에지의 검출을 행한다. 타이머(13)는 펄스에지 도래의 타이밍을 계측하거나, 제어연산부(9)내에서 여러가지의 데이타처리가 행하여질 때의 시간설정이나 시간계측을 하기도 하는 것이고, 제 2 타이머(14)는 펄스에지카운터(12)에 펄스에지가 도래할 때마다 리세트되고, 그 시점에 있어서의 기준치, 즉 윈도우에 끼임이 발생하였는 지의 여부의 판정기준이 되는 모터토오크치로부터 환산되는 끼임판정시간을 설정하는 것이다.
여기에 끼임판정시간을 TA, 모터토오크정수를 Kt, 모터발전정수를 Ke, 모터구동전압을 E, 모터코일저항을 Rm, 기준치를 A라 하였을 때, 끼임판정시간(TA)은,
TA= Kt ·Ke / {(Kt ·E) - Rm ·A} ····· (1)
이 되는 식으로 환산할 수 있다.
이하, 상기 (1)식의 산출플로우에 관하여 설명한다.
먼저, 모터토오크를 Tc, 모터토오크정수를 Kt, 모터발전정수를 Ke, 모터구동전압을 E, 모터코일저항을 Rm, 펄스발생기(5)로부터 출력되는 펄스의 에지간격을 Pw라 하였을 때, 모터토오크(Tc)는,
Tc = (Kt/Rm) ·{E - (Ke/Pw)} · · · · · (2)
로 나타내며, 모터토오크(Tc)는 펄스의 에지간격(Pw)의 함수가 된다.
기준치A(파라미터는 모터토오크치)와 끼임판정시간(TA)과의 관계는, (2)식에 있어서의 모터토오크(Tc)와 펄스에지간격(Pw)의 관계와 동일하기 때문에 (2)식의 모터토오크(Tc)를 기준치(A)로, 또 펄스에지간격(Pw)을 끼임판정시간(TA)으로 치환하여 변형하면, (1)식이 된다.
한편, (2)식을
Tc = (Kt ·E/Rm)- {Kt ·Ke/Rm ·Pw} ······ (3)
으로 변형하여,
Kt ·E/Rm = kl ········· (4)
Kt ·Ke/Rm ·Pw = k2 ········· (5)
로 두면,
Tc = k1 - k2 ········· (6)
이 된다. k1은 모터구동전압(E)의 함수이며, 이하 이 k1을 모터토오크(Tc)의 전압항이라 부른다. 한편, k2는 펄스에지간격(Pw)의 함수이며, 이하 이 k2를 모터토오크의 펄스항이라 부른다. 전압항(k1)은 마이크로제어유닛(2)에 구비된 메모리(10)의 k1테이블 기억영역(107)에 모터구동전압(E)의 변화치에 대한 데이터테이블로서 기억되고, 펄스항(k2)은 동메모리(10)의 k2테이블 기억영역(108)에 펄스에지간격(Pw)의 변화치에 대한 데이터테이블로서 기억된다. .
따라서 모터구동전압(E)를 측정하여, k1테이블로부터 전압항의 값을 구하고, 한편 펄스의 에지간격(Pw)을 측정하여 k2테이블로부터 펄스항의 값을 구하며, 전압항의 값으로부터 펄스항의 값을 제산하면, 모터토오크(Tc)가 구해진다. 이상과 같이 타임테이블을 사용하면, (2)식으로부터 직접 계산하는 것보다도 신속하게 모터토오크(Tc)를 구할 수 있다.
또 상기 타임테이블을 이용하여 기준치(A)로부터 끼임판정시간(TA)을 구할 수 있다. 기준치(A)와 끼임판정시간(TA)의 관계는, 모터토오크(Tc)와 펄스에지간격 (Pw)의 관계와 동일하기 때문에, (5)식 및(6)식의 모터토오크(Tc)를 기준치(A)에, 펄스에지간격(Pw)을 끼임판정시간(TA)으로 재판독하고, 또 k1테이블 및 k2테이블을 이용한다. 먼저 모터구동전압(E)으로부터 전압항(k1)의 값을 k1테이블로부터 구하고, 다음에 (6)식에 의하여 기준치(A)(Tc를 바꿔 놓는다)와 전압항(k1)으로부터 펄스항(k2)의 값을 구하여 다음에 k2테이블로부터 끼임판정시간(TA)(펄스에지간격 Pw를 바꿔 놓는다)을 구한다.
모터구동부(3)는 제어신호반전용의 2개의 인버터(31, 32)와, 모터의 회전을 정회전, 역전, 정지중의 어느 하나로 변환하는 2개의 릴레이(33, 34)와, 불꽃발생방지용의 2개의 다이오드(35, 36)를 구비하고, 마이크로제어유닛(2)으로부터 공급되는 제어신호의 상태에 따라 모터(4)의 회전구동을 행한다.
모터(4)는 회전축이 도시 생략된 윈도우구동장치를 거쳐 자동차의 윈도우에 결합되어 있으며, 모터의 회전시 예를 들어 정방향회전시에 윈도우를 폐쇄하고, 역방향회전시에 윈도우를 개방한다.
펄스발생기(5)는 모터(4)에 직접장착되어 있는 것으로, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 모터(4)의 회전축으로 설치되고, 대향원주부분에 S 극 및 N 극이 착자된 회전체(51)와 이 회전체(51)의 원주부분의 근처에 모터(4)의 회전시에 서로 90° 위상을 달리하는 2상펄스를 발생하도록 배치된 홀소자(52, 53)를 구비하고 있다. 그리고 모터(4)가 회전하면, 그 회전에 의하여 회전체(51)도 동시회전하여 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이 2개의 홀소자(52, 53)가 회전체(51)의 착자부분을 검출하고, 2개의 홀소자(52, 53)로부터 각각 모터(4)의 1 회전시에 1주기가 되는 서로 1/4주기 어긋난 2상펄스가 출력된다.
풀업저항(6)은 스위치장치(1)의 출력 및 마이크로제어유닛(2)의 입력과, 8V 전원(예를 들어 8V)사이에 접속된 3개의 병렬결합저항으로 이루어지는 것으로, 각 윈도우상승스위치(11), 윈도우하강스위치(12), 자동스위치(13)의 비조작시에 마이크로제어유닛(2)의 입력에 전원전압(8V)을 공급한다.
분압저항기(7)는 차재전원(배터리)과 접지사이에 직렬접속된 2개의 저항으로 이루어지고, 이들 저항의 접속점이 마이크로제어유닛(2)의 모터구동전압검출부(11)에 접속된다.
펄스전송로(8)는 펄스발생기(5)의 출력과 전원(예를 들어 8V)사이에 접속된 2개의 풀업저항과, 펄스발생기(5)의 출력과 접지사이에 접속된 콘덴서와, 펄스발생기(5)의 출력과 마이크로제어유닛(2)의 펄스에지카운터(12)의 입력과의 사이에 접속된 2개의 직렬저항으로 이루어지고, 펄스발생기(5)로부터 출력된 2상 펄스를 펄스에지카운터(12)에 전송한다.
모터(4)가 회전하여 윈도우의 개폐동작이 행하여지고 있을 때, 펄스발생기 (5)에서 발생된 2상 펄스는, 펄스전송로(8)를 거쳐 마이크로제어유닛(2)에 공급된다. 이때 펄스에지카운터(12)는 2상펄스의 각각의 펄스에지(상승 및 하강)를 검출하여 펄스에지가 도래할 때마다 에지검출신호를 제어·연산부(9)에 공급한다. 제어·연산부(9)는 펄스에지검출신호의 공급타이밍을 타이머(13)로 카운트하고, 1개의 펄스에지검출신호와 그것에 계속되는 1개의 펄스에지검출신호의 도래시간 간격 (이후, 이것을 펄스에지간격 데이터라 함)을 측정한다. 또한 이 펄스에지간격 데이터는 모터(4)가 1/4회전할 때마다 1개 얻어지는 것이다.
그런데 도 1에 나타낸 파워윈도우장치에 있어서는, 윈도우에 대한 끼임의 유무를 검지하기 위하여 끼임판정시간을 설정하고 있으나, 끼임판정시간은 모터특성치, 구체적으로는 윈도우개폐시의 모터토오크치로 나타낸 기준치로부터 산출하고 있다. 모터토오크치는 상기한 펄스에지간격 데이터로부터 계산에 의하여 구해진 다. 또 이 모터토오크치는 실제로는 윈도우의 중량이나 윈도우와 사시사이의 마찰력 등을 포함하고 있다. 또 도 1에 나타낸 파워윈도우장치는, 윈도우의 모든 이동영역(완전개방위치와 완전폐쇄위치사이의 유효이동영역)을 펄스에지간격 데이터의 도래마다 카운트되는 카운트수에 의거하여 복수로 분할한 이동영역이 설정되어 있고, 각 이동영역에 대하여 기준치가 미리 설정되어 있다.
도 3은 도 1에 나타내는 파워윈도우장치에 있어서의 윈도우의 모든 이동영역을 36의 이동영역으로 분할한 경우의 각 이동영역에 각각 설정된 모터토오크치의 기준치의 일예를 나타내는 특성도이다.
도 3에 있어서, 세로축은 모터토오크를 나타내고, 가로축은 윈도우가 완전개방위치로부터 완전폐쇄위치를 향하여 이동하였을 때, 펄스에지간격 데이터의 도래마다 카운트한 카운트수를 나타낸다. 그리고 아래쪽의 계단형상 특성(S)은 모터토오크의 기준중앙치, 위쪽의 계단형상 특성(A)은 모터토오크의 기준치(기준중앙치 + 기준허용치)이며, 실선(M)은 윈도우에 대한 물체의 끼임이 없는 경우의 모터토오크의 경위곡선, 일점쇄선(H)은 윈도우에 대한 물체의 끼임이 있었던 경우의 모터토오크의 경위곡선이다.
여기서 도 3에 나타낸 모터토오크의 기준중앙치는 윈도우에 대한 실질적인 끼임이 없을 때의 윈도우의 이동에 필요로 하는 모터토오크치로서, 끼임이 없을 때에 계측된 모터토오크치에 의거하여 결정되고, 윈도우가 이동할 때마다 지금까지의 기준중앙치가 새로운 기준중앙치로 갱신되는 이른바 학습되는 것이다. 또 모터토오크는 후기하는 바와 같이 펄스에지간격 데이터나 모터구동전압으로부터 산출되는 것이나, 펄스에지간격 데이터는 모터(4)가 1/4회전할 때마다 1개 얻어지고, 윈도우가 완전개방위치로부터 완전폐쇄위치까지의 범위를 이동하였을 때, 즉 36의 이동영역을 이동하였을 때, 각각의 이동영역에서 32의 펄스에지간격 데이터가 얻어지기 때문에 전체로 약 1200의 펄스에지간격 데이터가 얻어지고, 따라서 동수의 모터토오크의 데이터가 얻어지게 된다.
또 도 3에 나타낸 모터토오크의 기준허용치는 이동영역의 위치에 관계없이 일정치로서, 일반적으로는 규격 등에 의하여 결정되는 것으로, 윈도우에 끼임이 생겼을 때의 끼임물체에 인가가능한 최대허용력을 모터토오크로 환산한 값이거나 그 값에 무엇인가의 보정을 가한 값이 사용된다. 기준치는 기준중앙치에 기준허용치를 더한 것으로, 끼임의 판단은 이 값과 현재의 기준치를 펄스의 에지간격으로 환산한 끼임판정시간내에 펄스가 검출되었는 지의 여부에 의하여 행하여진다.
여기서 도 1에 나타낸 파워윈도우장치에 있어서는, 개략 다음과 같은 동작이 실행된다.
스위치장치(1)중 1개의 스위치, 예를 들어 윈도우상승스위치(11)를 조작하면, 윈도우상승스위치(11)에 접속된 마이크로제어유닛(2)의 입력이 8V 전위로부터 접지전위로 변화된다. 이때 마이크로제어유닛(2)의 제어·연산부(9)는 입력된 접지전위에 응답하여 모터제어부(3)에 모터(4)를 정방향회전시키는 제어신호를 공급하고, 모터제어부(3)는 제어신호에 응답하여 2개의 릴레이(33, 34)를 변환하고, 모터(4)를 정방향회전시킨다. 모터(4)가 정방향으로 회전하면, 모터(4)에 연결된 윈도우구동장치를 거쳐 윈도우를 폐쇄하는 방향으로 이동시킨다. 또 모터(4)의 회전에 의하여 모터(4)에 설치된 펄스발생기(5)가 2상펄스를 발생하고, 발생한 2상펄스가 펄스전송로(8)를 거쳐 마이크로제어유닛(2)의 펄스에지카운터(12)에 공급된다.
윈도우상승스위치(11)의 조작을 정지하면, 윈도우상승스위치(11)에 접속된 마이크로제어유닛(2)의 입력이 접지전위로부터 8V 전위로 변화된다. 이때 제어·연산부(9)는 입력된 8V 전위에 응답하여 모터제어부(3)에 모터(4)의 회전을 정지하는 제어신호를 공급하고, 모터제어부(3)는 이 제어신호에 응답하여 2개의 릴레이 (33, 34)를 변환하고, 모터(4)에 대한 전원의 공급을 중지하여 모터(4)의 회전을 정지시킨다. 모터(4)의 회전이 정지하면, 모터(4)에 연결된 윈도우구동장치의 동작이 정지하여 윈도우가 현재의 위치에서 이동을 정지한다. 또 모터(4)의 회전이 정지하면, 모터(4)에 설치된 펄스발생기(5)도 2상파펄스의 발생을 정지하고, 펄스에지카운터(12)에 2상펄스가 공급되지 않게 된다.
다음에 스위치장치(1)중 다른 스위치 예를 들어, 윈도우하강스위치(12)를 조작하면, 상기한 경우와 마찬가지로 윈도우하강스위치(12)에 접속된 마이크로제어유닛(2)의 입력이 접지전위로 변화된다. 이때 마이크로제어유닛(2)의 제어·연산부 (9)는 입력된 접지전위에 응답하여 모터제어부(3)에 모터(4)를 역방향으로 회전시키는 제어신호를 공급하고, 모터제어부(3)는 이 제어신호에 응답하여 2개의 릴레이(33, 34)를 변환하여 모터(4)를 역방향으로 회전시킨다. 모터(4)가 역방향으로 회전하면, 모터(4)에 연결된 구동장치를 거쳐 윈도우를 개방하는 방향으로 이동시킨다. 이 경우에 있어서도 모터(4)가 회전하면, 모터(4)에 설치된 펄스발생기 (5)가 2상펄스를 발생하고, 발생한 2상펄스가 펄스전송로(8)를 거쳐 펄스에지카운터(12)에 공급된다.
그후, 윈도우하강스위치(12)의 조작을 정지하면, 윈도우하강스위치(12)에 접속된 마이크로제어유닛(2)의 입력이 접지전위로부터 8V 전위로 변화한다. 이때 제어·연산부(9)는 입력된 8V 전위에 응답하여 모터제어부(3)에 모터(4)의 회전을 정지하는 제어신호를 공급하고, 모터제어부(3)는 이 제어신호에 응답하여 2개의 릴레이(33, 34)를 변환하여 모터(4)에 대한 전원의 공급을 중지하고 모터(4)의 회전을 정지시킨다. 모터(4)의 회전이 정지하면, 모터(4)에 연결된 윈도우구동장치의 동작이 정지하여 윈도우가 현재의 위치에서 이동을 정지한다. 또 모터(4)의 회전이 정지하면, 모터(4)에 설치된 펄스발생기(5)도 2상펄스의 발생을 정지하고, 펄스에지카운터(12)에 2상펄스가 공급되지 않게 된다.
또한 윈도우상승스위치(11)와 자동스위치(13)를 동시조작한 경우, 윈도우하강스위치(12)와 자동스위치(13)를 동시조작한 경우의 각 동작에 관해서도 상기한 각 동작과 거의 같은 동작이 행하여지거나 또는 상기한 각 동작에 준한 동작이 행하여진다.
이하, 도 1에 나타낸 파워윈도우장치의 상세한 동작경위를 도 4 내지 도 6의 플로우차트를 사용하여 설명한다.
먼저, 스텝 S1에 있어서, 마이크로제어유닛(2)의 제어·연산부(9)는 스위치장치(1)중의 윈도우상승스위치(11), 윈도우하강스위치(12), 자동스위치(13)중 어느하나가 조작(압압)되었는 지의 여부를 판단한다. 그리고 어느 하나의 스위치(11, 12, 13)가 조작되었다고 판단하였을 때(Y)는 다음의 스텝 S2으로 이행하고, 한편, 어느 스위치(11, 12, 13)도 조작되어 있지 않다고 판단하였을(N)때는 이 스텝 S1의 동작이 반복하여 실행된다.
스텝 S2에 있어서, 제어·연산부(9)는 펄스에지카운터(12)의 카운터내용을 폐기하고, 초기화한다.
스텝 S3에 있어서, 제어·연산부(9)는 제 2 타이머(14)에 초기시간을 설정한다. 이 초기시간은 그 후에 제 2 타이머(14)에 설정되는 시간보다도 상당히 긴 것이다.
스텝 S4에 있어서, 제어·연산부(9)는 모터구동부(3)를 거쳐 모터(4)를 구동하여 모터(4)를 기동시킨다.
스텝 S5, S6에 있어서, 제어·연산부(9)는 제 2 타이머(14)의 설정시간내에 펄스에지카운터(12)에 있어서 펄스발생기(5)로부터 공급된 2상펄스의 최초의 펄스에지를 검출하였는 지의 여부를 판단한다. 그리고 최초의 펄스에지를 검출하였다고 판단하였을(Y)때는, 다음 스텝(S7)으로 이행하고, 한편 최초의 펄스에지를 아직 검출하지 않았다고 판단하였을(N)때는, 스텝 S5, S6을 반복한다. 스텝 S5에 있어서 제 2 타이머(14)의 설정시간이 경과하였다고 판단하였을(Y)때는, 스텝 S26으로 이행한다.
이 스텝 S5, S6은 스위치(1)가 눌러진 후에, 모터(4)가 회전을 시작하였는 지의 여부를 최초의 펄스에지의 검출에 의하여 확인하는 스텝으로서, 최초의 펄스에지가 확인되면 모터(4)가 정상으로 회전을 시작한 것으로 판단할 수 있다. 제 2타이머(14)의 설정시간내에 최초의 펄스에지가 확인되지 않은 경우에는 모터(4)가 회전하고 있지 않거나, 파워윈도우장치에 어떠한 고장이 발생하였다고 생각되어 스텝 S26으로 이행한다.
스텝 S7, S8에 있어서, 제어·연산부(9)는 펄스에지카운터(12)에 있어서 펄스발생기(5)로부터 공급된 2상펄스의 다음 펄스에지를 검출하였는 지의 여부를 판단한다. 그리고 제 2 타이머(14)의 설정시간내에 다음의 펄스에지를 검출하였다고 판단하였을(Y)때는, 도 5의 스텝 S9으로 이행하고, 한편, 다음의 펄스에지를 아직 검출하지 않았다고 판단하였을(N)때는 스텝 S7, S8을 반복한다. 스텝 S7에서 제 2 타이머(14)의 설정시간이 경과한 경우는, 스텝 S26으로 이행한다.
이 스텝(S7, S8)은 모터(4)가 회전을 계속하고 있는 것을 다음의 펄스에지의 검출에 의하여 확인하는 스텝으로서, 다음의 펄스에지가 확인되면 모터(4)가 회전을 계속하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 제 2 타이머(14)의 설정시간내에 다음의 펄스에지가 확인되지 않은 경우는, 끼임이 있었을 가능성을 생각할 수 있어 스텝 S26으로 이행한다.
스텝 S9에 있어서, 제어·연산부(9)는 펄스에지카운터(12)가 펄스에지의 검출을 행하였을 때, 타이머(13)의 카운트에 의하여 앞의 펄스에지와 그 이번의 펄스에지와의 펄스에지간격을 나타내는 펄스에지간격 데이터를 취득한다.
스텝 S10에 있어서, 제어·연산부(9)는 취득한 펄스에지간격 데이터가 규정시간(예를 들어, 3.5 msec)이상의 것인지의 여부, 즉 정규의 펄스에지간격 데이터인지 또는 노이즈인지를 판단한다. 그리고 펄스에지간격 데이터가 규정시간이상이 것이라고 판단하였을(Y)때는, 도 5의 스텝 S11로 이행한다.
스텝 S11에 있어서, 제어·연산부(9)는 모터(4)의 기동시의 동작이 종료하였는 지의 여부, 즉 기동시 캔슬이 종료하였는 지의 여부를 판단한다. 그리고 기동시의 동작이 종료하였다고 판단하였을(Y)때는, 다음의 스텝 S12으로 이행하고, 한편, 기동시의 동작이 아직 종료하지 않았다고 판단하였을(N)때는, 다른 스텝 S29으로 이행한다.
스텝 S12에 있어서, 제어·연산부(9)는 모터구동전압검출부(11)에서 분압저항기(7)로 검출한 분압전압을 모터구동전압(E)로서 검출한다.
스텝 S13에 있어서, 제어·연산부(9)는 메모리(10)의 k1테이블 기억영역 (107)에 액세스하고, 스텝 S12에서 검출된 모터구동전압(E)에 대응하는 k1을 취득한다.
스텝 S14에 있어서, 제어·연산부(9)는 스텝 S13에서 취득된 k1데이터와 모터토오크의 기준치(A)로부터 앞서나온 (5)식에 의거하여 모터토오크의 펄스항(k2)을 산출한다.
스텝 S15에 있어서, 제어·연산부(9)는 메모리(10)의 k2테이블 기억영역 (108)에 엑세스하고, 스텝 S14에서 산출된 모터토오크의 펄스항(k2)에 대응하는 끼임판정시간(TA)을 취득한다.
스텝 S16에 있어서, 제어·연산부(9)는 1개의 펄스에지를 검출할 때마다 즉시 제 2 타이머(14)에 스텝 S15에서 취득된 끼임판정시간(TA)을 설정한다.
도 6의 스텝 S17에 있어서, 제어·연산부(9)는 취득한 모터구동전압(E)과 펄스에지간격 데이터(Pw)로부터 상기한 k1테이블 및 k2테이블을 이용하여 모터토오크 (Tc)를 산출한다.
스텝 S18에 있어서, 제어·연산부(9)는 윈도우가 이동중인 이동영역에 있어서 검출한 모든 모터토오크치의 가산치를 얻기 위하여 모터토오크의 데이터를 메모리(10)의 토오크데이터가산치 기억영역(1O3)에 가산하여 기억한다.
스텝 S19에 있어서, 제어·연산부(9)는 윈도우가 이동중인 이동영역에 있어서 검출한 모터토오크수를 카운트하기 위하여 메모리(10)의 이동영역내 토오크데이터수 기억영역(1O5)에 기억된 이동영역내 토오크데이터수에 1를 가산하여 기억한다.
스텝 S20에 있어서, 제어·연산부(9)는 윈도우의 완전 개방위치로부터 현재윈도우가 이동하고 있는 이동영역까지의 사이에 얻어지는 모든 모터토오크치의 총수를 카운트하기 위하여 메모리(10)의 총토오크데이터수 기억영역(1O6)에 기억된 총토오크데이터수에 1를 가산하여 기억한다.
스텝 S21에 있어서, 제어·연산부(9)는 총토오크데이터수 기억영역(106)에 기억되어 있는 총토오크데이터수에 의거하여 윈도우의 현재의 이동영역을 판단한다.
스텝 S22에 있어서, 제어·연산부(9)는 스텝 S21의 판단에 의거하여 윈도우의 현재의 이동영역이 1개의 이동영역으로부터 다음의 이동영역으로 이동하였는 지의 여부를 판단한다. 그리고 윈도우의 이동영역이 다음의 이동영역으로 이동하였다고 판단하였을(Y)때는, 다음의 스텝 S23으로 이행하고, 한편 윈도우의 이동영역이 아직 다음의 이동영역으로 이동하지 않았다고 판단하였을(N)때는, 앞의 스텝 S7으로 되돌아가고, 스텝 S7이후의 동작이 반복으로 실행된다.
스텝 S23에 있어서, 제어·연산부(9)는 직전의 이동영역에서 얻어진 모터토오크치에 의거하여 직전의 이동영역에 새로운 기준중앙치를 설정한다. 이 새로운 기준중앙치의 설정은, 얻어진 각 모터토오크의 평균치를 사용하여 행하는 것으로, 메모리(10)의 토오크데이터가산치 기억영역(1O3)에 기억되어 있는 토크데이터가산치 를 호출하고, 이동영역내 토오크데이터수 기억영역(1O5)에 기억되어 있는 이동영역내 토크데이터수를 호출하여 호출한 토오크데이터가산치를 호출한 이동영역내 토오크데이터수로 제산함으로써 행하여진다.
스텝 S24에 있어서, 제어·연산부(9)는 스텝 S23에 있어서 새롭게 설정한 기준중앙치를 메모리(10)내의 기준중앙치 기억영역(101)에 지금까지 입력되어 있던 기준중앙치를 대신하여 입력한다.
스텝 S25에 있어서, 제어·연산부(9)는 모터토오크치의 평균치를 구하기 위하여 사용한 메모리(10)내의 토오크데이터가산치 기억영역(103)과 이동영역내 토오크데이터수 기억영역(105)을 초기화한다. 이 초기화가 행하여진 후, 앞의 스텝 S7으로 되돌아가고, 다시 스텝 S7이후의 동작이 반복된다.
여기서, 스텝 S18 내지 스텝 S25는 기준중앙치의 학습갱신을 위한 스텝이다. 이와 같은 플로우차트에 있어서의 반복동작은, 윈도우상승스위치(11) 또는 윈도우하강스위치(12) 등의 조작의 정지에 의하여 모터(4)의 구동이 정지되고, 윈도우의 이동이 정지될 때까지 행하여지거나 또는 후기한 바와 같이 윈도우의 끼임이 검지되고, 그것에 의하여 스텝 S28에 있어서 모터(4)의 구동이 정지되어 윈도우의 이동이 정지하게 되거나 또는 모터(4)가 반대방향으로 회전구동되어, 윈도우의 이동이 역방향이 될 때까지 행하여진다.
스텝 S3 내지 S5 및 스텝 S26 내지 S28은, 스위치(1)가 눌러진 직후의 장치의 고장 또는 끼임의 발생을 검출하는 스텝으로서, 스위치(1)가 누르러지고 나서 제 2 타이머(14)에 설정된 끼임판정시간내에 모터(4)의 회전이 개시되는 지의 여부를 감시하여 해당 시간내에 개시되지 않은 경우에, 윈도우가 완전개방 또는 완전폐쇄상태, 즉 더 이상 윈도우의 이동이 불가능한 상태임을 확인하고, 윈도우가 완전개방 또는 완전폐쇄상태가 아닐 때, 파워윈도우장치에 무엇인가의 고장이 발생한 또는 끼임이 발생하였다고 판단하여 처리를 행하는 스텝이다. 여기서 파워윈도우장치의 고장의 종류로서는, 모터구동부(3)의 고장에 의하여 모터(4)가 회전하지 않는 것, 펄스발생부(5) 또는 펄스전송로(8)에 고장이 생긴 것 등이다.
스텝 S5에 있어서, 제어·연산부(9)는 최초의 펄스에지를 검출한 후, 제 2 타이머(14)에 설정되어 있는 끼임판정시간이 경과하였는 지의 여부를 판단한다. 그리고 끼임판정시간이 경과하였다고 판단하였을(Y)때는, 다음 스텝 S26으로 이행한다.
스텝 S26에 있어서, 제어·연산부(9)는 윈도우가 완전폐쇄된 위치(완전폐쇄위치)또는 완전개방된 위치(완전개방위치)에 있는 지의 여부를 판단한다. 그리고 윈도우가 완전폐쇄위치 또는 완전개방위치에 있다고 판단하였을(Y)때는, 윈도우의 정지가 완전폐쇄위치 또는 완전개방위치에 도달한 것으로 판단하여 다음 스텝 S26으로 이행하고, 한편 윈도우가 완전폐쇄위치 또는 완전개방위치 이외의 위치라고 판단하였을(N)때는, 다른 스텝 S28으로 이행한다.
스텝 S27에 있어서, 제어·연산부(9)는 모터구동부(3)에 구동정지신호를 공급하여 모터(4)의 구동을 정지시킨다. 동시에 제어·연산부(9)는 제 2 타이머(14)의 시계동작을 정지시키고, 이 일련의 동작을 종료시킨다.
또 스텝 S26에 있어서, 윈도우가 완전폐쇄위치 또는 완전개방위치 이외의 위치인 경우에는, 스위치(1)가 눌러진 시점에서 이미 끼임이 있었거나, 또는 파워윈도우장치에 고장이 발생하였다고 생각되기 때문에, 스텝 S28에 있어서, 제어·연산부(9)는 모터구동부(3)에 구동신호를 공급하여 윈도우를 개방하는 방향으로 모터 (4)를 구동하고, 이 일련의 동작을 종료시킨다.
스텝 S7 내지 S8 및 스텝 S26 내지 S28은 윈도우가 이동중 끼임의 발생을 검출하여 처리를 행하는 스텝이다.
스텝 S7, S8에 있어서, 제어·연산부(9)는 제 2 타이머(14)의 설정시간내에 다음의 펄스에지가 검출되었는 지의 여부를 판단한다. 그리고 제 2 타이머(14)에설정되어 있는 시간이 경과하였다고 판단하였을(Y)때는, 스텝 S26으로 이행하고, 한편, 제 2 타이머(14)에 설정되어 있는 시간이 아직 경과하지 않았다고 판단하였을(N)때는 앞의 스텝 S7으로 되돌아가, 스텝 S7 이후의 동작이 반복하여 실행된다.
스텝 S26에 있어서, 제어·연산부(9)는 윈도우가 완전폐쇄된 위치(전폐위치) 또는 완전개방된 위치(전개위치)에 있는 지의 여부를 판단한다. 그리고 윈도우가 완전폐쇄위치 또는 완전개방위치에 있다고 판단하였을(Y)때는, 스텝 S27로 이행하고, 모터구동부(3)에 구동정지신호를 공급하여 모터(4)의 구동을 정지시키고, 이 일련의 동작을 종료시킨다. 한편 윈도우가 완전폐쇄위치 또는 완전개방위치 이외의 위치라고 판단하였을(N)때는, 윈도우에 대한 끼임이 있었다고 판단하여, 다음 스텝 S28으로 이행한다.
스텝 S28에 있어서, 제어·연산부(9)는 끼임상태를 해소하기 위하여 모터구동부(3)에 단시간, 예를 들어 500msec만큼 구동신호를 공급하여 윈도우를 개방하는 방향으로 모터(4)를 구동하고, 이 일련의 동작을 종료시킨다.
상기한 바와 같이, 스텝 S11에 있어서 기동시의 동작이 아직 종료하지 않았다고 판단하였을(N)때는, 다른 스텝 S29으로 이행한다. 그리고 스텝 S29에 있어서, 제어·연산부(9)는 스텝 S9에서 구한 펄스에지간격의 배수치, 예를 들어 펄스에지간격의 1.5배수치를 산출한다.
계속하여 스텝 S30으로 이행하고, 제어·연산부(9)는 즉시 제 2 타이머(14)에 스텝 S29에서 산출한 직전의 펄스에지간격의 1.5배수치에 해당하는 시간을 설정한다. 그후에 스텝 S20으로 이행한다.
이와 같이, 본예의 파워윈도우장치의 끼임검지방법에 의하면, 도 4 내지 도 6에 나타낸 플로우차트에 따른 동작이 행하여지고, 그때 윈도우가 완전개방위치로부터 완전폐쇄위치까지 이동하며, 그 이동시에 윈도우에 대한 끼임이 생기지 않은 경우, 모터토오크치로서 도 3의 실선(M)에 나타내는 것 같은 특성을 얻을 수 있고, 윈도우의 모든 이동영역에 있어서, 모터토오크치가 각 이동영역에 설정된 기준치를 넘는 일은 없다.
이에 대하여, 윈도우가 완전개방위치로부터 완전폐쇄위치방향으로 이동하고, 그 이동시에 윈도우에 대한 끼임이 생긴 경우, 모터토오크치로서 도 3의 일점쇄선 (H)에 나타내는 것 같은 특성을 얻을 수 있고, 끼임이 생긴 이동영역에 있어서의 모터토오크치가 그 이동영역에 설정된 기준치까지 상승한다. 그러나 상기 실시형태예에 관한 파워윈도우장치의 끼임검지방법에 의하면, 펄스발생기(5)로부터 출력되는 펄스의 1개의 펄스에지가 도래할 때마다 마이크로제어유닛(2)내에 배치된 제 2 타이머(14)에 기준치(A)로부터 환산된 끼임판정시간(TA)을 설정하기 때문에, 그 제 2 타이머(14)에 설정된 끼임판정시간(TA)의 경과시, 즉 피끼임물에 기준치(A)에 해당하는 모터토오크가 작용한 시점에서 제어·연산부(9)가 모터제어부(3)에 제어신호를 공급하여 2개의 릴레이(33, 34)를 변환하고, 모터(4)의 회전을 정지시켜 윈도우의 이동을 정지시키거나 또는 모터(4)의 회전을 그때까지의 회전방향과 역방향으로 회전시켜 윈도우의 이동을 그때까지의 방향과 역방향으로 이동시키기 때문에, 피끼임물에 기준치(A)에 해당하는 모터토오크이상의 외력이 작용하는 일이 없다.
또 본예의 파워윈도우장치의 끼임검지방법에 의하면, 도 4 내지 도 6에 나타낸 플로우차트에 따른 동작시에, 펄스발생부(5) 또는 펄스공급경로에 무엇인가의 고장 또는 장해가 발생하여 펄스에지간격이 규정의 펄스에지간격보다도 커졌을 때, 제어·연산부(9)는 즉시 윈도우의 구동을 정지시키기 때문에, 윈도우에 대한 끼임이 발생하지 않은 경우에 끼임의 발생이 검지된다고 하는 것 같은 오판단이 행하여지는 일은 없다.
이하, 도 7에 의거하여 도 1에 나타낸 파워윈도우장치에 있어서의 2상펄스와 제 2 타이머의 시간설정상태의 일예를 설명한다.
도 7에 있어서, 가로축은 시간이고, 상단의 파형은 펄스발생부(5)가 출력하는 2상펄스를 나타내며, 하단의 가로줄은 제 2 타이머(14)의 설정시간을 나타낸다.
먼저, 시간(tO)은 플로우차트의 스텝 S3에서 제 2 타이머(14)가 세트된 시점이며, 동시에 모터(4)가 기동되어 펄스발생부(5)가 능동상태로 된다. 이때 제 2 타이머(14)는 비교적 긴 시간, 예를 들어 정상적인 동작상태에 있어서 생각할 수 있는 시간(t0)으로부터 후기하는 시간(t3)을 넘는 시간(TB)이 설정된다. 이것은 모터(4)의 기동이 비교적 천천히 행하여지기 때문에, 최초의 펄스가 발생되기까지의 시간이 길기때문이다.
다음에 시간(t1)이 되면, 2상펄스중의 A상펄스가 상승하고, 최초의 펄스에지가 도래한다. 이 펄스에지의 검출은 플로우차트의 스텝 S6에서 행하여진다.
이어서, 시간(t1)으로부터 시간(T1)을 거친 시간(t2)이 되면, 2상펄스중의 B 상펄스나 상승하고, 다음의 펄스에지가 도래하여 플로우차트의 스텝 S6에서 검출된다. 이때 스텝 S29에 있어서, 제 2 타이머(14)에는 시간(T1)의 1.5배 시간(T1 × 1.5)가 설정된다.
설정시간(TB)내에 최초의 펄스에지가 검출되지 않은 경우는, 펄스발생기(5)의 A상에 어떠한 고장이 발생하였거나, 처음부터 회로에 고장이 발생하였거나, 윈도우가 완전개방위치 또는 완전폐쇄위치에 있거나 또는 처음부터 끼임이 발생하였다고 생각되기 때문에, 플로우차트의 스텝 S26 이후의 처리에서 모터(4)의 구동을 정지, 또는 윈도우를 개방하는 방향으로 구동한다. 또한 최초의 펄스에지는 검출되었으나 설정시간(TB)내에 다음의 펄스에지가 검출되지 않은 경우는, 펄스발생기 (5)의 B상에 고장이 발생하였거나, 회로가 갑자기 고장났거나, 윈도우가 완전개방위치 또는 완전폐쇄위치에 도달하였거나, 끼임이 발생하였다고 생각되기 때문에, 플로우차트의 스텝 S26 이후의 처리에서 모터(4)의 구동을 정지, 또는 윈도우를 개방하는 방향으로 구동한다.
계속해서 시간(t2)으로부터 시간(T2)을 거친 시간(t3)이 되면, 2상펄스중의 A상펄스가 하강하고, 3번째의 펄스에지가 도래한다. 이때 제 2 타이머(14)에는 시간(T2)의 1.5배의 시간(T2 ×1.5)이 설정된다.
이하 마찬가지로 하여 기동시 캔슬이 종료할 때까지, 직전의 펄스의 에지간격(Tn)에 1.5배를 곱한 시간을 제 2 타이머(14)에 설정한다. 도 7의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 기동시 캔슬이 종료하기 이전에 있어서는, 제 2 타이머(14)에 1개전에 도래한 펄스에지와 이번 도래한 펄스에지의 시간간격을 1.5배한 시간이 설정되기 때문에, 모터(4)가 기동된 직후와 같이 2상펄스의 펄스에지의 도래간격이 비교적 길 때는 제 2 타이머(14)에 설정되는 시간도 길어져, 모터(4)의 회전이 정상상태에 근접함에 따라 제 2 타이머(14)에 설정되는 시간이나 짧아진다. 따라서 이 설정시간내에 펄스의 에지가 검출되었을 때에는, 펄스발생기(5)의 동작 및 2상펄스의 펄스전송로(8)가 모두 정상이며, 혹시 펄스에지가 검출되지 않은 경우에는 펄스발생기(5) 또는 펄스전송로(8)가 고장났다고 생각되기 때문에, 플로우차트의 스텝 S29 이후의 처리를 행한다. 또 이 기간에 윈도우가 완전개방위치 또는 완전폐쇄위치에 도달하였거나, 끼임이 발생한 경우도 펄스의 에지는 검출되지 않으며, 이 경우에도 스텝 S29 이후의 처리를 행한다.
시간(t11)이 되면, 2상펄스중의 A상펄스가 하강하고, 펄스에지가 도래한다. 이때, 플로우차트의 스텝 S9에서 기동시 캔슬이 종료한(Y)것으로 판정되었다고 하면, 제 2 타이머(14)에는 플로우차트의 스텝 S15에서 구해진 시간(t11)에 있어서의 끼임판정시간(TA1)이 설정된다.
계속해서 시간(t11)으로부터 시간(Tl1)을 거친 시간(t12)이 되면, 2상펄스중의 B상펄스가 하강하고, 펄스에지가 도래한다. 이때 제 2 타이머(14)에는 시간(t12)에 있어서의 끼임판정시간(TA2)이 설정된다.
계속해서, 시간(t12)으로부터 시간(T12)을 거친 시간(t13)이 되면, 2상펄스중의 A상펄스가 상승하고, 펄스에지가 도래한다. 이때 제 2 타이머(14)에는 시간 (t13)에 있어서의 끼임판정시간(TA3)이 설정된다.
기동시 캔슬이 종료한 후에 있어서는, 제 2 타이머(14)에 모터토오크의 기준치(A)로부터 환산되는 끼임판정시간(TA1, TA2, TA3)이 설정되나, 도 3으로부터 분명한 바와 같이 기준치(A)는 펄스에지간격 데이터도래수에 따라 변동하기 때문에, 이에 따라 끼임판정시간(TA1, TA2, TA3)도 펄스에지가 도래할 때마다 변동한다.
끼임판정시간(TAn)시간내에 다음의 펄스에지가 검출되었을 때는, 끼임이 발생하지 않았다고 판단하고, 다음의 펄스에지가 검출되지 않았을 때는, 끼임이 발생하였다고 판정하여, 플로우차트의 스텝 S29 이후의 처리를 행하고, 모터(4)의 구동을 정지하거나 또는 윈도우를 개방하는 방향으로 구동한다. 도 7에 있어서, 시간 (t13)에서 A상의 펄스가 검출된 시점에서 제 2 타이머(14)에 끼임판정시간(TA3)을 설정하고, 그후 끼임판정시간(TA3)이 경과하기까지 다음 B상의 펄스에지가 검출되지 않았을 때는 시간(TA3)후에 끼임이 있었다고 판정하여 모터(4)를 정지하거나, 윈도우를 개방하는 방향으로 모터(4)를 기동한다.
또 펄스발생부(5)의 동작 및 2상펄스의 펄스전송로(8)중 어느 하나가 이상으로 되었을 때, 예를 들어 시간(T12)이 경과하는 사이에 B상펄스측에 무엇인가의 장해가 발생하여 펄스에지가 도래하지 않게 되었다고 하면, 시간(t13)으로부터 시간(TA3)을 거친 후, 즉 A상펄스의 상승에 의한 펄스에지가 도래하고 나서 A상펄스의 하강에 의한 펄스에지가 도래하기까지의 펄스에지간격내에 제 2 타이머(14)에 설정되어 있는 시간이 경과하여 버리게 된다. 이때 제어·연산부(9)는 제 2 타이머(14)의 설정시간의 경과를 검지하면, 즉시 모터(4)를 정지시킨다.
또한 도 7에 나타낸 예에 있어서는, 2상펄스에 있어서의 B상펄스의 펄스에지가 도래하지않게 된 경우를 나타내는 것이나, 2상펄스에 있어서의 A상펄스의 펄스에지가 도래하지않게 된 경우도 동일하며, 2상펄스에 있어서의 A상펄스 및 B상펄스의 펄스에지가 도래하지않게 된 경우도 동일하다.
또 도 7에 나타낸 예에 있어서는, 기동시 캔슬이 종료하기 이전에 있어서의 제 2 타이머(14)에 설정되는 시간을 1개 전에 도래한 펄스에지와 이번에 도래한 펄스에지의 시간간격의 1.5배로 선택하고 있으나, 이 배수는 반드시 1.5배가 아니더라도 좋고, 1.2배 내지 1.8배의 범위내에서 임의의 배수로 선택할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 펄스발생기로부터 출력되는 펄스의 1개의 펄스에지가 도래할 때마다 마이크로제어유닛내에 배치된 타이머에 기준치으로부터 환산된 끼임판정시간을 설정하기 때문에 윈도우에 고강성의 것이 끼워져 모터가 급격하게 록되고, 마이크로제어유닛에 다음의 펄스에지가 도래하지 않은 상태가 된 경우에도 상기 타이머에 설정된 끼임판정시간의 경과후, 즉시 모터가 구동정지 또는 역전구동되기 때문에, 피끼임물에 기준치에 해당하는 모터토오크이상의 외력이 작용하는 일이 없다.
또 끼임이 없는 상태에서는 기준치로부터 환산되는 끼임판정시간은 항상 펄스발생기로부터 출력되는 펄스의 펄스에지간격보다 약간 길어지기 때문에, 1개의 펄스에지가 도래하고, 끼임판정시간이 설정된 후, 끼임판정시간내에 다음의 펄스에지가 도래한 경우에는 다음의 펄스에지에 의하여 타이머가 리세트됨과 동시에 다음 끼임판정시간의 설정이 행하여지고, 파워윈도우장치에 의한 끼임의 검지가 연속하여 행하여진다.
또 펄스발생기로부터 마이크로제어유닛에 도달하는 펄스신호의 전송계에 무엇인가의 고장이나 장해가 발생하고, 펄스발생기로부터 출력되는 펄스가 마이크로제어유닛에 전혀 전송되지 않은 경우, 또는 2상펄스중의 1상분만이 마이크로제어유닛에 전송되지 않은 경우에 있어서도, 타이머의 설정시간이 타임업되고, 모터가 정지됨과 동시에 파워윈도우장치에 의한 끼임의 검지가 행하여지지 않게 되기 때문에, 잘못된 판단을 한다라는 단점을 일으키는 일이 없다.

Claims (5)

  1. 윈도우구동기구를 거쳐 윈도우를 개폐하는 모터와, 상기 모터를 구동하는 모터구동부와, 상기 모터의 회전에 대응한 펄스를 발생하는 펄스발생부와, 전체적인 제어구동처리를 행하는 마이크로제어유닛과, 타이머와, 상기 윈도우의 개폐를 수동조작하는 스위치장치를 가지며,
    상기 마이크로제어유닛은, 상기 펄스의 펄스에지가 도래할 때마다 모터특성치의 기준치로부터 그것에 상당하는 끼임판정시간을 구하여 상기 타이머의 설정시간을 갱신하고, 상기 펄스의 1개의 펄스에지가 도래한 후, 상기 타이머에 설정된 끼임판정시간을 경과하여도 다음의 펄스에지가 도래하지 않을 때, 상기 윈도우에 대한 끼임이 있었다고 판단하여 상기 모터를 구동정지 또는 역전구동시키는 것을 특징으로하는 파워윈도우장치의 끼임검지방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모터특성치가 상기 펄스의 펄스에지간격에 의거하고 있는 것을 특징으로 하는 파워윈도우장치의 끼임검지방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 모터특성치가 모터토오크치이고, 상기 기준치로부터 이것에 상당하는 끼임판정시간을 구하는 환산식이 하기식에 의하여 나타나는 것을 특징으로하는 파워윈도우장치의 끼임검지방법.
    TA= Kt ·Ke /{(Kt ·E)- Rm ·A}
    단, TA는 끼임판정시간,
    Kt는 모터토오크정수,
    Ke는 모터발전정수
    E는 모터구동전압
    Rm은 모터코일저항
    A는 기준치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 마이크로제어유닛은 상기 펄스의 펄스에지가 도래할 때마다 상기 모터구동전압을 매회 측정하는 것을 특징으로 하는 파워윈도우장치의 끼임검지방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 마이크로제어유닛은 상기 모터구동전압에 의하여 구해지는 모터토오크의 기준중앙치에 미리 결정된 기준허용치를 가산하여 상기 기준치를 구함과 함께, 해당 마이크로제어유닛에 구비된 메모리의 기준중앙치 기억영역에 기억되는 상기 기준중앙치를 연산별로 학습갱신하는 것을 특징으로 하는 파워윈도우장치의 끼임검지방법.
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