WO1997046781A1

WO1997046781A1 - Appareil d'ouverture et de fermeture de fenetres

Info

Publication number: WO1997046781A1
Application number: PCT/JP1997/001821
Authority: WO
Inventors: Masato Kume; Noritaka Ohiro
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 1996-06-07
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1997-12-11
Also published as: EP0903459A1; CN1205045A; US6100658A; ES2249801T3; CA2248617C; CN1083924C; DE69734583T2; EP0903459A4; DE69734583D1; EP0903459B1; CA2248617A1

Description

明細 a

窓開閉装置技術分野

本発明は、モータ駆動によって窓を開閉する窓開閉装置に関し、特に閲閉動作時の異物の挟み込みを検知可能な窓開閉装置に関する。

^景技術

窓の開閉をモー夕により行う技術が知られており、車両のサイドウィンドウをモ一夕によって開閉するいわゆるパワーウインドウは、これの代表的なものである。窓をモ一夕駆動により自動開閉する場合、開閉部分と枠部分の間に異物が挟み込まれた時に開閉動作を停止する等の制御を行う必要が生じる。これは異物の挟み込みによって異物自体や窓開閉部分などが損傷することを防止するためである。

このような、異物の挟み込みを検出する技術が特開平 5— 9 5 6 9 4号公報に開示されている。これはモー夕の回転速度に応じたパルスを発生させ、このパルスの周期の変化によって異物の挾み込みを検出するものである。すなわち、 ^物を挟み込んだとき、モー夕の負荷が大きくなるので回転速度が低下し、この回転速度の低下によって挟み込みの検出を行っている。

しかしながら、前述した車両のサイドウィンドウのように、ドアに設けられた窓を開閉する装置においては、モ一夕の回転速度が低下するのは、前記のような異物を挟み込んだ場合に限らず、他の要因によっても起こりうる。このような他の要因すなわち外乱には、たとえばドアの開閉動作による衝撃がある。また、当該窓が車両のドアに備えられたものであれば、当該車両が走行中の路面の特性、特に路面の凹凸によって生じる車体の振動も前記の外乱となる。前記従来装置のように、モー夕の回転速度によって異物の挟み込みを判定する場合、前述のような外乱によるモー夕の回転速度変化も異物挟み込みによるものと判定されてしまうという問題があった。具体例としては、車両のパワーウィンドウの場合、ウィンドウガラス開閉中にドアの開閉動作を行うと、ドア!^閉動作に伴うモー夕回転速度の変化を異物挾み込みによるものと誤判定してしまう。また、悪路走行中など路面による車体振動が大きいときに、ウィンドウガラスの開閉動作を行うと、前記の車体振動によるモ一夕回転速度の変化を異物挟み込みによるものと誤判定してしまう。明の開示

本発明は、前述の課題を解決するためになされたものであり、外乱による異物の挟み込みの誤判定が生じない窓開閉装置を提供することを目的とする。

前述の Π的を達成するために、本発明にかかる窓開閉装置は、ドアに設けられたウィンドウガラスの開閉をモ一夕により行う窓開閉装置であつて、前記モ一夕の回転速度を検出するモータ速度検出手段と、ウインドウガラスが異物を挟み込む以外に、前記モ一夕の回転速度を異常変化させる外乱要因を検出する外乱検出手段と、前記モータの回 fe速度と、前記外乱要因とに基づき、ウィンドウガラスが異物を挟み込んだことを推定する挟み込み推定手段と、前記異物の挟み込みが推定された場合に、挟み込みの推定時点におけるウィンドウガラスの動作を少なくとも禁止する制御手段と、を有している。

この構成によれば、ウィンドウガラスが異物を挾み込んだ場合以外の、外乱要因によりモータ问転速度が異常変化したときには、異物が挾み込まれたと推定しないようにすることができ、異物挟み込みの誤判定を防止することができる。さらに、前記外乱要因をドア開閉動作とし、前記外乱検出手段をドア開閉動作検出手段とすることができる。ドァの開閉動作によって生じる衝撃によってモー夕の回転速度の変動が発生する。しかし、ドア開閉動作がなされたことも異物挟み込みの推定要因に加味されることで、ドア開閉動作のために牛.じる誤判定を防止することができる。

きらに、前記挟み込み推定手段は、前記ドア開閉動作が検出された場合には、挟み込み推定を所定時間禁止する禁止制御手段を含むものとすることができる。ドア開閉動作がなされた後、所定時間異物挟み込みの推定を禁止することで、このときに誤判定がなされることが防止される。また、前記挟み込み推定手段は、前記モータの | 転速度に基づき算出される値が、所定のしきい値を超えたときに挾み込みを推定するものであり、前記ドア開閉が検出された場合には前記しきい値を所定時間変更するしきい値変更手段を含むものとすることができる。ドア開閉動作がなされた後、所定時問異物挟み込み判定のためのしきい値を変更することにより、このときの誤判定を防止することができる。また、変更されたしきい値以上の値が算出された場合は、前記所定時間経過前であっても異物挟み込みの判定がなされる。

また、前記ドアは車両に設けられたものであり、前記外乱要因は、前記車両が走行中の路面の特性により生じる路面からの入力であり、前記路面の特性を判断する路面特性判断手段をさらに有する窓開閉装置とすることができる。

この構成によれば、路面特性を加味して異物挟み込みの推定がなされるので、たとえば路面特性の一つである悪路を走行中に、路面の凹凸によって生じる路面からの入力により、モー夕の回転速度が変動しても、これを異物挟み込みによる回転速度の変化と誤認しないよう制御することができる。この制御は、悪路走行中に運転者が後部座席の窓を閉めようとしたときに、特に有効に作用する。後部座席の窓は、運転者からは視認しにくい位置にあるので、走行中に開閉の状態を確認することが難しい。悪路走行による振動で異物挟み込みが誤認されると、閉じ制御を行ったにも拘らず、窓が閉じなくなってしまう。運転者は、窓の開閉状態をなかなか確認できないので、窓が閉じきつていないことをなかなか認知することができず、窓が開いたままの状態が長い間続いてしまう。本発明によれば、路面による振動によつて挟み込みを誤認することが防止されるので、閉じる制御を行った場合には、確実に最後まで閉じ、運転者の希望に即した制御が行われるさらに、前記挟み込み推定手段は、前記モ一夕の回転速度に基づき算出される値が、所定のしきい値を超えたときに挟み込みを推定するものであり、前記路面の特性に応じて、前記しきい値を変更するしきい値変更手段を含むものとするこ ^できる.。この構成によれば、路面の特性に応じて挟み込みの推定に用いられるしきい値が変更されるので、路面からの入力のために異物挟み込みの誤判定が、なされることを防止することができる。また、変更されたしきい値以上のモー夕回転速度の変動があれば、このときには悪路走行時であっても、異物挟み込みの判定が行われる。

さらに、前記路面特性判断手段は、前記モー夕の回転速度の変化に基づき路面の特性を判断するものとすることができる。これによれば、路面特性を判断するために、他の構成を設ける必要がなく、コストの増加を抑制することができる。さらに、本発明の他の態様による窓開閉装置は、車両のドアに備えられたウインドウガラスの開閉をモー夕により行う窓開閉装置であって、前記モー夕の回転速度を検出する速度検出手段と、前記モー夕の回転速度に基づき、当該車両が走行中の路面の特性を判断する路面判断手段と、前記路面の特性に応じて前記モー夕を駆動制御する制御手段と、さらに、前記挟み込み推定手段を、前記ドア閲閉動作が検出された場合には、挟み込みの推定を所定時間禁止する禁止制御手段を含むものとすることができる。この構成によれば、路面の特性に応じたウィンドゥの制御を行うことができる。

さらに、前記の各窓開閉装置において、前記モータ速度検出段は、モータ速度に応じた周期でパルスを発生するパルス発生手段と、前記パルスの周期を算出するパルス周期算出手段と、を含み、前記パルス周期をモータ回転速度として検出するものとすることができる。そして、前記挟み込み推定手段は、前記パルス周期に基づきモー夕負荷を算出し、このモ一夕負荷と前記外乱要因にづき異物挟み込みの推定をするものとすることができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明にかかる窓開閉装置の概略構成図である。

図 2は、本発明の実施形態の構成プロック図である。

図 3は、図 2に示す実施形態の制御フローチャートである。

図 4は、本発明の他の実施形態の構成プロック図である。

図 5は、図 4に示す実施形態の制御フローチャートである。

図 6は、図 4に示す実施形態の装置における検出信号と判定用のしきい値の変化の一例を示した図である。

図 7は、本発明のさらに他の実施形態の構成ブロック図である。

図 8は、モータの負荷と関連するパルス周期と、しきい値の関連を示した図である。

図 9は、本実施形態の制御フローチャートである。

図 1 0は、モー夕負荷の算出方法を説明するためのフローチャートである。図 1 1は、一般的なモー夕の等価回路を示す図である。

図 1 2は、モー夕にかかる外力とモー夕の発生トルクの力の釣合いを示す図である。明を実施するための最良の形熊

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図 1には車両用パワーウィンドウの概略構成が示されている。車両のドア 1 0は本体 1 2とサッシ 1 4及びガイドレール 1 5に沿って摺動するウインドウガラス 1 6を有している。ウインドウガラス 1 6は開状態では本体内にほぽ格納されこの状態からサッシ 1 4と当接する位置にまで移動し閉状態となる。ウィンドウはモータ 1 8により駆動され開閉する。モ一夕 1 8はドア本休 1 2内にその駆動軸が図 1の紙面内にほぼ収まる向きに配置されている。モ一夕駆動軸の回転は、ウォームギア等を介して紙面に直交する回転軸を有する歯付の駆動プーリ 2 0に伝達される。この駆動ブーリ 2 0とドア本体内に丄:下に配置された 2つの従動プーリ 2 2 , 2 4には、歯付ベルト 2 6が掛け渡されている。さらに歯付ベルト 2 6には、ウィンドウガラス下端を支持している支持金具 2 8が固定されている。したがって、モー夕の回転により歯付ベルト 2 6が回転し、これに合わせて従動プーリ 2 2 , 2 4の間で支持金具 2 8が七下に動作する。そしてウィンドウガラスの開閉が行われる。このような、パワーウィンドウにおいて、ウィンドウガラスを閉動作中にガラスとサッシの間に異物が挟まれた状態でさらに閉動作が続けられると、挾まつた異物やウィンドウさらにはモータとのウインドウの駆動機構が損傷する場合がある。

—また、開動作中にウィンドウガラスとともに異物がドア本体内のいわゆる戸袋に引き込まれドア本体とガラスの間に挟み込まれるといった場合も起こり得る。この時も前記のような異物等の損傷の可能性がある。本実施形態においては、前述のような異物の挟み込みを検出し、挟み込みが検出されたときは、これに対応したモー夕制御を行っている。

モー夕にはこれの回転速度を検出するために -回当たり所定回数の方形パルスを発生する回転速度センサ 2 9が設けられている。したがって、この回転速度センサ 2 9はパルス発生手段として機能する。この回転速度センサ 2 9の出力は制御部 3 0に送出される。

制御部 3 0は、図 2に示す構成を冇する。回転速度センサ 2 9からのパルスに Sづきパルス周期算出部 3 2は、パルスの周期を算出する。また、ドア開閉検出部 3 4は、ドアの開閉動作が行われたかを検出する。このドア開閉検出部 3 4は、ドアが開いた状態にあるのか、閉じた状態にあるのかを検出する既存のカーテシスイッチと、この力一テシスィッチの出力の上がり '立下がりを検出する検出部とから構成されることが好ましい。カーテシスィツチの出力の立上がりまたは ¾下がりがあったときには、ドアの開閉動作がなされたことになる。

挾み込み推定部 3 6は、前述したパルス周期とドア開閉検出部からの信に基づき、ウィンドウガラス 1 6と窓枠との間に異物が挾み込まれたことを推定する。詳しくは、挟み込み推定部 3 6は、回転速度センサ 2 9のパルスの周期からモ一夕 1 8の負荷を算出し（負荷の算出方法については後述する）、この負荷が予め設定されたしきい値を超えると異物を挾み込んだと判定している。しかし、前述のように、ドア 1 0の開閉動作によって生.じる衝撃によって、モー夕 1 8の負荷が変動する。この負荷変動によってモー夕の问転速度が変化するので、挟み込み推定部 3 6は、ドアの開閉動作がなされたときには挾み込みの推定を所定時間禁止する禁止制御部 3 8を含んでいる。

そして、挟み込み推定部 3 6により挟み込み推定がなされると、駆動制御部 4 0は、モー夕 1 8に対し、一旦停止し、次に現在の回転とは逆に所定時間回転するように制御指令を送出する。これによつて、ウィンドウガラス 1 6とサッシ 1 4などの間に異物が挟み込まれた場合に、ウインドウガラス 1 6の動作が直ちに停止し、続いて逆に動作することで、挟み込まれた異物が解放される。また、ドァ開閉動作がなされたときには、挟み込みの推定を所定時間禁止しているので、このときのモー夕の負荷変動が異物の挟み込みと推定されることが防止される。図 3には、ウィンドウガラス 1 6を上昇させて窓を閉めているときに、ドアを閉じる動作がなされた場合の制御フローチャートが示されている。まず、ウィンドウガラス 1 6が上昇中であるかを判定し（S 1 0 ) 、上昇中が判定された場合のみ次のステップに移行する。次に、ドアを閉じる動作が行われてから 5 0 m秒以上経過しているかが判定される（S 1 2 ) 。この 5 0 m秒は、ドアを閉じたときの衝撃がモー夕回転速度の変動に影響を与える時間よりやや長めの時間が設定されており、ドアの構造などによって適宜設定されることが望ましい。ドアの閉じ動作から 5 0 m秒経過していれば、異物の挟み込みが判定され（S 1 4 ) 、挾み込みが推定されれば、上昇中のウィンドウガラスを下降するように制御がなされる（S 1 6 ) 。

ステップ S 1 4で、挟み込みが推定されなければステップ S 1 0に戻る。また、ステップ S 1 2において、ドアを閉じる動作がなされてから 5 O m秒が経過していない場合は、ステップ S 1 4と S 1 6をスキップして、挟み込み判定を行わない。これによつて、ドアの閉じ動作があってから所定時間、挟み込み判定が禁止されるので、ドア閉じ動作によって異物挟み込みの誤判定が生じ、七昇中のウインドウガラス 1 6の動作が中止してしまうことを防止している。

図 4には、本発明の他の実施形態の構成プロック図が示され、この実施形態は、前述の実施形態の制御部 3 0を以下に説明する制御部 5 0に変更した点に特徴がある。制御部 5 0以外の構成については、図 1に示される構成と同一である。図 4において、すでに説明済みの構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。制御部 5 0は、パルス周期算出部 5 2によって、回転速度センサ 2 9のパルスからその周期を算出する。挟み込み推定部 5 6は、このパルス周期からモー夕 1 8 の負荷を算出して、この負荷が所定のしきい値以上であった場合に、異物が挟み込まれたことを推定する。一方、ドア開閉検出部 3 4により、ドア開閉の動作が検出された場合は、しきい値変更部 5 8が、前記の挟み込み判定に用いられるしきい値を所定時間変更する。この間、挟み込み推定部 5 6は、モー夕負荷が、こ (^変更されたしきい値以上となるかによつて、異物挟み込みの推定を行う。

異物挟み込みが推定されると、駆動制御部 6 0は、モ一夕 1 8に対し、一旦停止し、次に現在の回転とは逆に所定時間回転するように制御指令を送出する。これによって、ウィンドウガラス 1 6とサッシ 1 4などの間に異物が挟み込まれた場合に、ウインドウガラス 1 6の動作が直ちに停止し、続いて逆に動作することで、挟み込まれた異物が解放される。

これによつて、ドア開閉動作時にモー夕の負荷変動が生じても、しきい値が変更されているので、モ一夕負荷がこのしきい値以上となることが防止され、異物挾み込みの誤判定を防止している。言い換えれば、ドア閲閉動作に伴うモータの ft荷変動を検出しない値にしきい値を変更し、これによつて異物挟み込みの誤判定を防止している。

図 5には、ウィンドウガラス 1 6を上昇させて窓を閉めているときに、ドアを閉じる動作がなされた場合の制御フローチャートが示されている。また、図 6には、ウィンドウガラス上昇中にドアを閉めた場合のモー夕負荷、ドアの開閉検出信 ¾、判定に用いられるしきい値の変化の様子が示されている。

図 5に示すフローチヤ一トにおいて、図 3に示すフローチヤ一卜のステップと同一のものは、同じ符弓-を付しその説明を省略する。本制御フローにおいて特徴的なことは、ステップ S 1 2にてドアを閉じる動作が行われてからまだ 5 O m秒経過していないと判定された場合、挟み込みの判定に用いるしきい値が変更される点にある（S 2 0 ) 。すなわち、通常モー夕負荷がたとえば 8 0 Nとなったときに挾み込みが判定されていたものが、ドアを閉じる動作が行われてから 5 0 m 秒以内では、たとえば負荷が 1 0 0 Nとなるまで挟み込み判定を行わないようにしている。そして、ドア閉じ勅作から 5 0 m秒が経過していれば、しきい値を初期値（本実施形態では 8 0 N ) に戻して（S 2 2 ) 、ステップ S 1 4にて異物の挟み込みを判定する。

図 6に示すように、ドア 1 0の力一テシスィヅチの出力が開状態から閉状態に変化すると、制御部 5 0は、この立上がりを検出してしきい値を 5 O m秒間だけ変更する。これによつてドア閉じ動作によるモー夕負荷の変動が挟み込み推定に影響を与えないようにしている。よって、上昇中のウィンドウガラス 1 6の動作中止してしまうことを防止している。

以上の挟み込み判定のしきい値の変更量は、ドァの構造などによってモータ負荷の変動の幅が変化するので、適宜変更されることが好ましく、前述の例（8 0 Nから 1 0 O Nに変更）に限るものではない。言い換えれば、ドア開閉動作に伴 W うモー夕の負荷変動を検出しない程度に変更量を小さくすることが好ましい。また、ドア開閉動作後しきい値を変更している時間（本実施形態では 5 O m秒）についても、ドアの構造に即して適宜変更されることが好ましい。この時間についても、できるだけ短い時間に設定されることが好ましい。

このように、本実施形態においては、ドア開閉動作後所定時間内は、しきい値を変更するので、ドア開閉に伴うモー夕の負荷変動を異物挟み込みによるモー夕負荷の変化と誤認することが防止される。また、この時間内であっても、モー夕負荷が変更されたしきい値を超えれば異物挟み込みの判定が行われるので、早期に挟み込みに応じた制御を行うことができる。

以上のふたつの実施形態の説明においては、ドアの開動作 ·閉動作において、異物挟み込み判定用のしきい値や、挟み込み推定を禁止する時間またはしきい値を変更する時間をドア開動作 · ドア閉動 ί乍ごとに別個に設定することも可能である。

図 7には、本発明のさらに他の実施形態の構成ブロック図が示され、この実施形態は、前述の実施形態の制御部 3 0または制御部 5 0を制御部 7 0に変更した点に特徴がある。制御部 7 0以外の構成については、図 1に示される構成と同一である。図 7において、すでに説明済みの構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。

制御部 7 0は、図 7に示す構成を有する。回転速度センサ 2 9からのパルスに基づきパルス周期算出部 7 2は、パルスの周期を算出する。挟み込み推定部 7 4 は、前述したパルス周期の信号に基づき、挟み込み推定部 7 4はウィンドウガラス 1 6と窓枠との間に異物が挾み込まれたことを推定する。詳しくは、挟み込み推定部 7 4は、回転速度センサ 2 9のパルスの周期からモー夕 1 8の負荷を算出し（負荷の算出方法については後述する）、この負荷が予め設定されたしきい値を超えると異物を挾み込んだと判定している。

—一方、面判断部 7 6においては、パルス周期算出部 7 2により算出されたパルス周期から路面の特性を判断する。ァスフアルト舗装された道路など整地された路面（整地路）を走行中は、車体の上下振動は少ないので、ウィンドウガラス

1 6を動作させても、モー夕の負荷は大きな変動を起こさない。したがって、パルス周期の変動は、図 8の破線で示すように小さなものとなる。一方、不整地路面（悪路）を走行中の場合は、路面の凹凸によって車体が上下に振動し、これに伴ってウィンドウガラスも振動するので、モー夕の負荷もこの影響を受けて変動する。よって、パルス周期も大きく変動し、図 8に示す実線のようになる。このパルス周期の変化の特性をもって、路面判断部 7 6は路面特性を判断する。すなわち、パルス周期が急に短くなる場合、図 8においては C部のように、右下がりの勾配が急になった場合に、走行中の路面が悪路であると判断を下す。

挟み込み推定部 7 4においては、モータ負荷に対応したしきい値をもって異物の挾み込みを判定しており、この負荷に相当するパルス周期が、整地路走行中の場合には、図 8に一点鎖線で ¾される第 1のしきい値である。この第 1のしきい値は、整地路走行中のパルス周期変化に比してト分に高い値である。しかし、悪路走行中のパルス周期は、図中 A， Bにて示されるように、この第 1のしきい値を超えてしまう場合がある。第 1のしきい値により異物挟み込みを判定する場合、 A部、 B部においては、悪路走行によるパルス周期の変化を異物挟み込みと誤認してしまう。そこで、路面判断部 7 6により悪路走行中の判断がなされた場合は、しきい値変更部 7 8は挟み込み推定部 7 4に対して、しきい値を図中二点鎖線で示す第 2のしきい値に変更する指示を行う。この第 2のしきい値は、悪路走行によって変動するパルス周期の最大値より大きくなるように適切に設定された値であり、車両の特性によって個々に設定されることが望ましい。

以上のように、挟み込み推定部 7 4は、整地路を^行している場合は第 1のしきい値によって、悪路を走行している場合は第 2のしきい値によって、異物挟み込みの判定を行う。そして、異物が挟み込まれたことが推定されると、駆動制御部 4 0は、モ一夕 1 8に対し、 -- - ϋ停止し、次に現在の回転とは逆に所定時間回転するように制御指令を送出する。これによつて、ウィンドウガラス 1 6とサッシ 1 4などの間に異物が挟み込まれた場合に、ウィンドウガラス 1 6の動作が直ちに停止レ、続いて逆に動作することで、挟み込まれた異物が解放される。

図 9には、路面の特性に応じたパヮ一ウインドウの制御に関するフローチヤ一卜であって、特に、窓を閉めているときに関する制御フローが示されている。まず、ウィンドウガラス 1 6が上昇中であるかが判断され（S 3 0 ) 、上昇中であればパルス周期の算出が行われる（S 32) 。次に、算出されたパルス周期が以前に比較して急に短くなつていないかが判断される（S 34) 。このステップが路面の特性を判断するものである。前述したように、悪路走行巾にはパルス周期の変動が大きくなるので、パルス周期が急に短くなつたり、長くなつたりする。異物の挾み込みによってもパルス周期が長くなるが、この場合は単調に長くなるので、短くなることはない。よって、パルス周期が短くなることによって悪路走行中であることが判定できる。

ステップ S 34でパルス周期が急に短くなつたときに悪路走行中であると判定される（S 36) 。一方、急に短くなることがないと悪路走行中でない、すなわち整地路走行中と判定される（S 38) 。整地路走行中の場合には第 1のしきい値が選ばれ（S 40) 、悪路走行中の場合には第 2のしきい値が選ばれる（S 4 2 ) 。そして、路面の特性に応じたしきい値に従って、異物の挟み込みの推定が行われる（S 44) 。異物を挟み込んだと推定された場合は、ウィンドウガラス 16を下降するように制御がなされ（S 46) 、異物を解放する。

以上の挟み込み判定のしきい値の変更量は、ドアの構造や車両のサスペンションの特性などによってモー夕負荷の変動の幅が変化するので、適宜変更されることが好ましい。

このように、本実施形態においては、悪路走行中であっても、路面の凹凸により生じるモ一夕負荷変動を異物挾み込みによるモー夕負荷の変化と誤認することが防止される。また、悪路走行が判断された場合においても、負荷が、変更されたしきい値を超えれば異物挟み込みの判定が行われるので、挟み込みの検出を行うことができる。

次に、モー夕負荷の算出について図 10に示すフローチヤ一卜にしたがって説明する。時刻 t > におけるパルス周期 T, と時刻 t ₂ におけるパルス周期 T とから時刻 t , と時刻 t₂ の間の負荷変化 Δ Fを次式、

1 1

厶 F = f 一 f =k〖（ —— —— 一一 ———— )) … ）

T 1 T 2 に基づき算出する（S 100) 。 k, は比例定数であり実際の値に関しては後述する。前述の負荷変化厶 Fの正負の判定を行い（S 102) 、 0又は正ならば負荷 F pを次式、

Fp = F p +厶 F ··· ( 2 ) に基づき算出する（S 104) 。一方ステップ S 102で ¾荷変化厶 Fが負の時は¾荷 F nを次式、

Fn=F n-AF … （3) に *づき算出する（S 1 06) 。さらに負荷変化 Δ Fが正の場合には、負荷 Fn を 0に更新し（ S 108 ) 、 ¾の場合には负荷 F pを 0に更新する（ S 1 10 ) 。以ヒのように積算される負荷 F p， Fnは、負荷 F pに関しては .調増加しているときの負荷を表し、負荷 F nに関しては単調に減少しているときの ft荷を表している。以後、 Fpを増加中負荷、 Fnを減少中負荷と呼ぶ。

以上のように算出された増加中負荷 Fpが判定値 F。と比較され（S 1 12) 、判定値 F(，を越えた場合、異物が挟み込まれたことを判定する（S 1 14) 。そして、これ以 l ft荷が増加しないようにモータを停止制御し、ウィンドウの動作を中止する。また判定値 F» 以下であればステップ S 100に戻る。以上のように本実施形態では増加中負荷 F pが所定の判定値 F。に達したことによって異物の挟み込みを判定している。 -方負荷変化量 Δ Fが負となったときにはそれまでに積算された増加中負荷 F pを 0とすることで、他の要因による見掛上の積算値の上昇を排除している。例えばガイドレール 1 5の部位による抵抗の変化により負荷変化量厶 Fが正となる場合については、これを積算しない。これはこのような負荷変動は、 iHftが繰り返され負となる度にステップ S 1 1 0によって、増加 Φ負荷 F pが 0となるためである。すなわち、前述した制御によれば、 ft荷が単調に増加し、所定値に達した場合にのみ異物の挾み込みが判定され、これ以外の荷変動による誤判定を防止している。

次に負荷変化 ¾厶 Fの算出について説明する。 1 1にはモ一夕の等価回路が示されている。また図 1 2にはモータにかかる力の釣り合いが示されている。 j 1 1において、抵抗 r、インダク夕ンス Lのモ一夕に電圧 E_D を印加したときに流れる電流 Iは、モータの逆起電圧 Eとすれば次に示す式 4によって表される。またモ一夕の逆起電圧 Eおよび允生トルク Nは次式（ 5) , ( 6) によって衷される。

d I

r I + L Eo +E (4)

d t

E = k · Βω ( 5)

N = k · B I ( 6) ここで kは比例定数である。また Bはモータ内で ¾生.する磁束密度である。また図 1 2に示す力の釣り合いにより運動方程式（ 7) が得られる。 d ω

J —— = N- f · R ( 7)

d t 式（ 7) を変形すれば、

N d ω

f = MR ( 8 )

R d t が得られ、短い時間内では、 d I d ω

= 0 = 0 ( 9 ) d t d t が成立するので、式（4) ，（5) , ( 6) より k，

I = k u E ϋ ― ( 1 0)

T' kB

ただし ko

r R

2 ?rk² B

k

r R

27Γ

ω二

T' が得られる。この式から、外力、すなわちモータの負荷は周期 Τの逆数に比例することが分かる。時刻 t , から時刻 t の間の外力の変化 Δ f "は時刻 t , , t の時の回転周期をそれぞれ T , ' , Ύ とすれば、

1 1

Af = f f i 二 k ( —— - —— ) - ( 1 1)

T TV で表せる。本実施形態では、外力の変化厶 f とは荷変化 Δ Fのことであり、また回転周期 T' は问転速度センサの出力パルスの周期の整数倍であるから、式 ( 1 1 ) は式（ 1 ) と同一の式であることがわかる。特に、问転速度センサのパルスが 1回転たり 1回出力されるものであれば Τ = Τ' , k , =k, ' となり式（ 1 1 ) と式（ 1) はまったく一致する。またモー夕の印加電圧 E。は短ぃ畤間内には変化しないので、式（ 10) の第一項は式（ 1 1 ) では相殺される。したがって、車載バッテリの電圧によらない判定が可能となる。

前述の各実施形態においては、ウインドウガラスの上昇時と下降時において前記しきい値、禁止時間および変更時問を別個に設定することも可能である。さらに、上昇 · 下降のいずれか -方にのみ前述の制御を行うことも可能である。

また、前述の各実施形態においては、異物の挟み込みが推定された場合、ウイドウガラス 1 6の動作をー¾停 1ヒし、さらにその後逆に所定 M動作させるように制御がなされるが、ウィンドウガラス 16を停するのみの制御とすることも可能である。要するに、現在の動作を中 Iヒして、これ以ヒ状況が悪化することが、少なくとも防止されることが必要である。

さらに、前述の各実施形態においては、モータの回転速度の変化からモータ負荷を算出したが、モ一夕の回転速度の変化すなわちパルス周期の変化から直接異物の挾み込みの推定を行うことも能である。この場合、パルス周期の変化量が予め定められたしきい値を超えたことをもって、異物挟み込みの判定を行えば良い。

さらに、前述の各実施形態においては、モー夕の问転速度の変化からモー夕負荷を算出したが、他の方法をもってモータ負荷を算出することも可能である。庠業上の利用可能性

本発明は、両以外の構造物、たとえば建築物のドアなどに設けられた電動窓の開閉機構、さらには建築物の自動ドアなどにも適用することが可能である。

Claims

^ 求の範囲

( 1 ) ドアに設けられたウインドウガラスの開閉をモー夕により行う窓開閉装置であって、

前記モータの回転速度を検出するモ一夕速度検出手段と、

ウィンドウガラスが異物を挟み込む以外に、前記モ一夕の回転速度を異常変化させる外乱要因を検出する外乱検出手段と、

^記モー夕の回転速度と、前記外乱要因とに基づき、ウィンドウガラスが異物を挟み込んだことを推定する挟み込み推定手段と、

前記異物の挟み込みが推定された場合に、挾み込みの推定時点におけるウインドウガラスの動作を少なくとも禁止する制御手段と、

を有する窓開閉装置。

( 2 ) _t 求の範囲（ 1 ) に記載の窓開閉装置において、 ¾記外乱要因はドア問閉動作であり、 ¾記外乱検出手段はドア閲閉動作検出手段である、窓開閉装 S。

(3) 請求の範囲（2) に記載の窓閧閉装置において、前記挾み込み推定手段は、前記ドァ開閉動作が検出された場合には、挟み込み推定を所定時問 ^止する止制御手段を含む、窓閲閉装匿。

(4) 詰求の範囲（2) に ikl載の窓開 ^装 [Sにおいて、記挾み込み推定手段は、 fiij記モー夕の M転速度に ¾づき算出される値が、所定のしきい値を超えたときに挟み込みを推定するものであり、記ドア開閉が検出された場^には前¾しきい値を所定時問変更するしきい値変 5Ϊ手段を含む、窓開閉装^。

(5) 請求の範囲（ 1) から（4) のいずれかに記載の窓開閉装置おいて、前記ドアは車両に設けられたものである、窓開閉装置。

(6) 請求の範囲（1) に記載の窓開閉装置において、

前記ドアは車両に設けられたものであり、

一前記外要因は、前記が走行中の路面の特性により ^じる路面からの入力であり、

さらに、 ΰ ΰ路面の特性を判断する路面特忤判断手段を苻する、窓開閉装匿。

(7) ^求の範囲（6) に記載の窓^閉装 :において、前記挟み込み推定段は、前記モー夕の问転速度に基づき算出される値が、所定のしきい値を超えたときに挟み込みを推定するものであり、前記路面の特性に応じて、前記しきい値を変更するしきい値変更手段を含む、窓開閉装置。

(8) ^求の範囲（6) または（ 7) に記載の窓開閉装置において、前記路面特性判断手段は、前記モー夕の回転速度の変化に基づき路面の特性を判断するものである、窓開閉装置。

( 9 ) 車両のドアに備えられたウィンドウガラスの開閉をモー夕により行う窓開閉装置であって、

前記モー夕の问転速度を検出する速度検出手段と、

前記モータの回転速度に基づき、当該車両が走行中の路面の特性を判断する路面判断手段と、

記路面の特性に応じて前記モ一夕を駆動制御する制御手段と、

を有する、窓開閉装置。

( 10) 請求の範囲（ 1 ) から（9) のいずれかに記載の窓開閉装置において、前記モ一夕速度検出手段は、モー夕速度に応じた周期でパルスを発生するパルス発生手段と、前記パルスの周期を算出するパルス周期算出手段と、を含み、前記パルス周期をモー夕回転速度として検出するものである、窓開閉装置。

( 1 1) 請求の範囲（ 10) に記載の窓開閉装置において、前記挾み込み推定手段は、前記パルス周期に基づき前記モー夕の負荷を算出し、このモータ負荷と前記外乱要因に基づきウィンドウガラスが異物を挟み込んだことを推定するものである、窓開閉装置。

( 12) ドアに設けられたウィンドウガラスの開閉をモータにより行う窓開閉装置であって、

前記モータの負荷を検出するモータ負荷検出手段と、

ウィンドウガラスが異物を挟み込む以外に、前記モータの回転速度を異常変化さ—せる外舌し要因を検出する外乱検出手段と、

前記モー夕の負荷と、前記外乱要因とに基づき、ウィンドウガラスが異物を挾み込んだことを推定する挟み込み推定手段と、

前記異物の挾み込みが推定された場合に、挟み込みの推定時点におけるウインドウガラスの動作を少なくとも禁止する制御手段と、を有する窓開閉装置。