WO2017022148A1 - 開閉体制御装置 - Google Patents

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WO2017022148A1
WO2017022148A1 PCT/JP2016/001188 JP2016001188W WO2017022148A1 WO 2017022148 A1 WO2017022148 A1 WO 2017022148A1 JP 2016001188 W JP2016001188 W JP 2016001188W WO 2017022148 A1 WO2017022148 A1 WO 2017022148A1
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WO
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opening
window glass
closing body
window
closing
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PCT/JP2016/001188
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Inventor
勝敬 木越
小川　大輔
Original Assignee
オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/41—Detection by monitoring transmitted force or torque; Safety couplings with activation dependent upon torque or force, e.g. slip couplings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/665—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings
    • E05F15/689—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings specially adapted for vehicle windows
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05F15/689—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings specially adapted for vehicle windows
    • E05F15/695—Control circuits therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
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    • E05Y2400/53—Wing impact prevention or reduction
    • E05Y2400/54—Obstruction or resistance detection
    • E05Y2400/56—Obstruction or resistance detection by using speed sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/55—Windows

Definitions

  • the present invention relates to an opening / closing body control device that opens and closes an opening / closing body by driving an actuator and detects a foreign object being caught during the operation of the opening / closing body.
  • an opening / closing body control device mounted on a vehicle for example, there is a power window control device.
  • a motor is used as an actuator. Then, the window glass is opened and closed by operating the power window opening and closing mechanism by rotating the motor forward or backward.
  • a foreign object is caught in the window while the window glass is closed, this is detected. Specifically, a physical quantity (window glass moving speed, motor rotation speed, current flowing through the motor, or a change amount thereof) corresponding to the driving state of the motor is detected, and the physical quantity is compared with a predetermined threshold value. Based on the result, the presence or absence of pinching is determined. And when there is pinching, for example, the motor is reversed to open the window glass, or the motor is stopped and the window glass is stopped to release the foreign matter pinched in the window. .
  • a physical quantity windshield moving speed, motor rotation speed, current flowing through the motor, or a change amount thereof
  • the detection accuracy of foreign objects in the window varies. Also, the detection accuracy of foreign object pinching in the window varies due to aging deterioration of the window frame part on which the window glass slides. In order to eliminate these influences and stably detect foreign object pinching, a technique has been proposed in which a physical quantity corresponding to the driving state of the motor is corrected or a threshold value for pinching determination is updated.
  • the rotational speed of the motor is detected based on a pulse signal corresponding to the rotation of the motor output from the rotation detection device, and the rotational speed difference is determined based on the rotational speed. Is calculated. Then, the rotational speed difference is corrected based on the learning data stored in the controller, the amount of change in the rotational speed is calculated based on the correction value, and the result of comparing the amount of change with the threshold for pinching determination, The presence or absence of pinching is determined.
  • the learning data stored in the controller is updated using the calculated rotational speed difference every time the window glass is closed.
  • the pulse period is detected from a pulse signal corresponding to the rotation of the motor output from the pulse sensor during the closing operation of the window glass, and the pulse period is compared with the threshold value for pinching determination. The presence or absence of pinching is determined from the result.
  • the difference between the pulse period and the threshold for pinching determination exceeds the allowable change amount, and the vehicle satisfies the certain condition such as the vehicle is stopped and the door is closed. In this case, the threshold value is updated, and when the predetermined condition is not satisfied, the threshold value is not updated.
  • the physical quantity detection data corresponding to the driving state of the motor and the calculated value based on the detection data are stored in the memory as learning data, and the pinching determination is performed using the learning data.
  • the physical quantity was corrected and the threshold value was updated. For this reason, the storage capacity of learning data is increased, and the data processing load is increased.
  • An object of the present invention is to provide an opening / closing body control device capable of accurately detecting foreign object pinching in the opening / closing body and reducing the storage capacity and processing load of learning data.
  • An opening / closing body control apparatus detects a physical quantity corresponding to a drive state of an actuator, a control means for controlling driving of an actuator for opening / closing the opening / closing body, a position detection means for detecting an opening / closing position of the opening / closing body.
  • the storage means for storing the physical quantity detected by the physical quantity detection means and the threshold value, and the physical quantity detected by the physical quantity detection means and the threshold value stored in the storage means.
  • Determination means for determining the presence or absence, and update means for updating the threshold based on the physical quantity stored in the storage means.
  • the control means reverses the drive direction of the actuator. Or stop the actuator.
  • the threshold value is updated by the updating unit for the specific range among the entire movement range of the opening and closing body, and the fixed value for which the threshold value is set in advance is set for the range other than the specific range. To do.
  • the foreign matter on the opening / closing body is detected based on the physical quantity detected by the physical quantity detection means and the updated (first time before update) threshold stored in the storage means. Entrapment is detected.
  • the physical quantity according to the driving state of the actuator is learned, and the threshold value of the specific range is updated according to the change tendency of the physical quantity. While excluding the influence of deterioration, it is possible to accurately detect foreign object pinching in the opening / closing body.
  • the pinching determination threshold value is updated only in a specific range, and the pinching determination threshold value is not updated in other ranges and is set to a fixed value. For this reason, the storage capacity and processing load of learning data for updating the threshold can be reduced as compared with the case where the threshold is updated in the entire movement range of the opening / closing body.
  • the specific range is a range in the vicinity of the fully closed position of the opening / closing body, and the updating means determines the threshold value in the specific range by the determination means rather than the threshold value in a range other than the specific range. You may update to the value which is easy to determine that there is pinching.
  • the specific range is a range in the vicinity of the fully open position of the opening / closing body, and the updating unit sandwiches the threshold value in the specific range with the determination unit rather than the threshold value in the range other than the specific range. It may be updated to a value that is easily determined to be present.
  • the opening / closing body control device further includes a calculation unit that calculates a change amount of the physical quantity detected by the physical quantity detection unit, and the determination unit is based on a comparison result between the change amount of the physical quantity detected by the calculation unit and the threshold value. The presence or absence of pinching may be determined.
  • the opening / closing body is made of a window glass of the vehicle
  • the actuator is made of a motor
  • the opening / closing body control device is made of a power window control device.
  • an opening / closing body control apparatus capable of accurately detecting the foreign object caught in the opening / closing body and reducing the storage capacity and processing load of learning data.
  • the “power window” is expressed as “PW”.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the PW control system 100 and the PW control device 1.
  • the PW control system 100 is mounted on an automobile and includes a PW control device 1 and other components 5 to 9.
  • the PW control device 1 drives the motor 9 to operate the PW opening / closing mechanism 8 to open / close the window glass 7 of the window 6 provided on the door of the vehicle.
  • the PW control device 1 is an example of the “opening / closing body control device” of the present invention.
  • the window glass 7 is an example of the “opening / closing body” of the present invention.
  • the motor 9 is an example of the “actuator” in the present invention.
  • the PW control device 1 includes a control unit 2, a PW operation unit 3, and a motor drive unit 4.
  • the control unit 2 includes a microcomputer and controls the opening / closing operation of the window glass 7.
  • the control unit 2 includes a storage unit 2a, a motor control unit 2b, a position detection unit 2c, a speed detection unit 2d, a change amount calculation unit 2e, a pinching determination unit 2f, and a threshold update unit 2g.
  • the PW operation unit 3 includes a switch for operating the opening / closing operation of the window glass 7, and is provided in the vehicle.
  • the PW operation unit 3 is operated by the user and outputs a signal corresponding to the operation.
  • the control unit 2 detects the operation state of the PW operation unit 3 based on the signal output from the PW operation unit 3. In this example, a manual opening / closing operation and an automatic opening / closing operation can be performed by the PW operation unit 3.
  • the motor 9 is a DC motor.
  • the motor drive unit 4 includes a circuit that drives the motor 9 in the normal rotation or reverse rotation.
  • the motor control unit 2b operates the motor drive unit 4 according to the operation state of the PW operation unit 3 and the open / close state of the window glass 7, and controls the current flowing through the motor 9 by PWM (pulse width modulation). As a result, the motor 9 rotates forward or backward, the PW opening / closing mechanism 8 operates, the window glass 7 descends or rises, and the window 6 is opened / closed.
  • the motor control unit 2b is an example of the “control unit” in the present invention.
  • the pulse generator 5 is composed of, for example, a rotary encoder, and outputs a pulse signal corresponding to the rotation state of the motor 9 to the control unit 2.
  • the position detector 2c detects the pulse signal output from the pulse generator 5, and detects the open / close position of the window glass 7 (the opening degree of the window 6) based on the pulse signal. Specifically, the position detector 2c counts the number of rising edges of the pulse signal output from the pulse generator 5, for example, and determines the open / close position of the upper end of the window glass 7 from the counted value.
  • the position detection unit 2c is an example of the “position detection means” in the present invention.
  • the speed detector 2d detects the moving speed of the window glass 7 based on the time change of the opening / closing position of the window glass 7 detected by the position detector 2c.
  • the moving speed of the window glass 7 is an example of a physical quantity according to the driving state of the motor 9.
  • the change amount calculation unit 2e calculates the change amount of the moving speed of the window glass 7 detected by the speed detection unit 2d.
  • the speed detection unit 2d is an example of the “physical quantity detection means” in the present invention.
  • the change amount calculation unit 2e is an example of the “calculation unit” in the present invention.
  • the pinch determination unit 2f is configured to detect the foreign matter on the window 6 based on a comparison result between a change amount of the moving speed of the window glass 7 calculated by the change amount calculation unit 2e and a predetermined threshold during the opening / closing operation of the window glass 7. The presence or absence of pinching is determined.
  • the sandwiching threshold value is stored in the storage unit 2a.
  • the detection values of the position detection unit 2c and the speed detection unit 2d, the calculated values of the change amount calculation unit 2e, and the other control unit 2 for controlling each unit in addition to the threshold for judging pinching Data is stored.
  • the pinch determination unit 2f is an example of the “determination unit” in the present invention.
  • the storage unit 2a is an example of the “storage unit” in the present invention.
  • the threshold update unit 2g updates the pinch determination threshold stored in the storage unit 2a based on the opening / closing position of the window glass 7 and the amount of change in the movement speed stored in the storage unit 2a. That is, the change amount of the opening / closing position and the moving speed of the window glass 7 stored in the storage unit 2a is learning data for updating the sandwiching determination threshold.
  • the threshold update unit 2g is an example of the “update unit” in the present invention.
  • the threshold value updating unit 2g updates the threshold value that is compared with the amount of change in the moving speed of the window glass 7 in the unit 2f (learning threshold value in FIG. 3 described later). Further, when the upper end of the window glass 7 is moved (lowered) in the opening direction within a specific range Zo in the vicinity of the fully open position (lower end of the window 6), the sandwiching determination unit 2f determines the movement speed of the window glass 7.
  • the threshold to be compared with the amount of change is also updated by the threshold update unit 2g (learning threshold in FIG. 6 described later).
  • the amount of change in the moving speed of the window glass 7 is determined by the sandwiching determination unit 2f.
  • the threshold value to be compared is a fixed value that is not updated by the threshold update unit 2g but is set in advance and stored in the storage unit 2a (a fixed threshold in FIG. 3 described later). Further, when the upper end of the window glass 7 moves (lowers) in the opening direction in a range other than the specific range Zo in the vicinity of the fully open position (including the specific range Zc), the moving speed of the window glass 7 is determined by the pinch determination unit 2f.
  • the threshold value to be compared with the change amount is a fixed value that is not updated by the threshold update unit 2g but is preset and stored in the storage unit 2a (a fixed threshold value in FIG. 6 described later).
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the PW control device 1 when the window 6 is closed.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of changes in the opening / closing position and moving speed (rising speed) of the window glass 7 when the window 6 is closed.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of changes in the opening / closing position and moving speed of the window glass 7 when a foreign object is caught when the window 6 is closed.
  • the control unit 2 determines that there is a window closing operation (step S1 in FIG. 2). Then, the motor control part 2b operates the motor drive part 4, rotates the motor 9 in the closing direction, and closes the window glass 7 (step S2 in FIG. 2).
  • the change amount calculation unit 2e calculates the change amount of the moving speed of the window glass 7 at a predetermined interval so that the pinching is not erroneously determined due to the sudden change in the moving speed of the window glass 7 immediately after the start of the operation. That is, the amount of change in the moving speed of the window glass 7 is calculated at a time interval that ignores the sudden change in the moving speed of the window glass 7 immediately after the start of the operation.
  • the motor control unit 2b controls the driving of the motor 9 via the motor driving unit 4, so that the moving speed of the window glass 7 becomes a certain speed. And in the initial stage of use in which there is no aging deterioration such as a window frame component on which the window glass 7 slides, the moving speed of the window glass 7 changes substantially constant as shown in FIG. On the other hand, when the aging of parts such as window frame parts occurs, even if the motor control unit 2b controls the drive of the motor 9, it is affected by the frictional resistance between the window frame parts and the window glass 7 as shown in FIG. As shown in (b), the moving speed of the window glass 7 fluctuates in an unstable manner.
  • a fixed fixed value with a predetermined threshold for pinching determination is set. (Hereinafter referred to as “fixed threshold value”) (step S4 in FIG. 2, one-dot chain line in FIG. 3). For this reason, the pinch determination unit 2f compares the amount of change in the moving speed of the window glass 7 calculated by the amount-of-change calculator 2e with the fixed threshold value (step S5 in FIG. 2).
  • step S6 in FIG. 2 YES
  • step S7 in FIG. 2 the motor control unit 2b temporarily stops the motor 9 by the motor driving unit 4 and then reverses (rotates in the opening direction) to open the window glass 7 by a predetermined amount (step S8 in FIG. 2). Thereby, the foreign material pinched
  • step S6 determines that no foreign object is pinched in the window 6 (step S9 in FIG. 2).
  • step S10 the open / close position of the window glass 7 detected by the position detection unit 2c has not reached the fully closed position (step S10: NO in FIG. 2), and there is no window stop operation in the PW operation unit 3 (FIG. 2).
  • step S11 NO
  • the closing operation of the window glass 7 is continued (step S2 in FIG. 2).
  • Step S9 in FIG. 2 the open / close position of the window glass 7 reaches the fully closed position (step S10 in FIG. 2: YES), or there is a window stop operation.
  • Step S11 in FIG. 2: YES the motor control unit 2b stops the motor 9 by the motor driving unit 4 and stops the window glass 7 (Step S12 in FIG. 2).
  • the threshold value for pinching determination is updated by the threshold update unit 2g (hereinafter referred to as “learning”). (Referred to as “threshold value”) (step S13 in FIG. 2, two-dot chain line in FIG. 3).
  • This learning threshold is not a constant value because it is updated according to the amount of change in the moving speed of the window glass 7 calculated by the amount-of-change calculator 2e.
  • the pinch determination unit 2f compares the amount of change in the moving speed of the window glass 7 calculated by the amount-of-change calculator 2e with the learning threshold (step S14 in FIG. 2).
  • step S15 in FIG. 2: YES the pinch determination unit 2f determines that foreign matter is pinched in the window 6 (step S7 in FIG. 2).
  • the motor control unit 2b temporarily stops the motor 9 by the motor driving unit 4 and then reverses (rotates in the opening direction) to open the window glass 7 by a predetermined amount (step S8 in FIG. 2). Thereby, the foreign material pinched
  • step S15 in FIG. 2 NO
  • the pinch determination unit 2f determines that no foreign object is pinched in the window 6 (step S16 in FIG. 2).
  • the threshold update part 2g updates the learning threshold according to the position of the current window glass 7 based on the variation
  • the threshold update unit 2g sets a value obtained by adding a predetermined correction value to the latest change amount of the moving speed of the window glass 7 calculated by the change amount calculation unit 2e as a new learning threshold value. And this new learning threshold value is overwritten with the learning threshold value according to the position of the present window glass 7 memorize
  • step S18 NO in FIG. 2
  • step S19 NO in FIG. 2
  • step S19 NO in FIG. 2
  • Step S16 in FIG. 2 the open / close position of the window glass 7 reaches the fully closed position (step S18 in FIG. 2: YES), or there is a window stop operation.
  • Step S19 in FIG. 2: YES the motor control unit 2b stops the motor 9 by the motor driving unit 4 and stops the window glass 7 (step S20 in FIG. 2).
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the PW control device 1 when the window 6 is opened.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of changes in the opening / closing position and moving speed (lowering speed) of the window glass 7 when the window 6 is opened.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of changes in the opening / closing position and moving speed of the window glass 7 when a foreign object is sandwiched when the window 6 is opened.
  • the control unit 2 determines that there has been a window opening operation (step S31 in FIG. 5). Then, the motor control part 2b operates the motor drive part 4, rotates the motor 9 in the opening direction, and opens the window glass 7 (step S32 in FIG. 5).
  • the change amount calculation unit 2e calculates the amount of change in the movement speed of the window glass 7 at a predetermined interval so as not to erroneously determine the pinching due to the sudden change in the movement speed of the window glass 7 immediately after the start of the operation ( Same as closing operation).
  • the motor control unit 2b controls the driving of the motor 9 via the motor driving unit 4, so that the moving speed of the window glass 7 becomes a certain speed. And in the initial stage of use in which there is no deterioration over time such as window frame parts, the moving speed of the window glass 7 changes substantially constant as shown in FIG. On the other hand, when aged deterioration of the window frame parts or the like occurs, even if the motor control unit 2b controls the driving of the motor 9, due to the influence of the frictional resistance between the window frame parts and the window glass 7, FIG. As shown in b), the moving speed of the window glass 7 fluctuates in an unstable manner.
  • the threshold value for pinching determination is set to a predetermined fixed threshold value.
  • This fixed threshold value is a fixed threshold value for the opening operation, and is different from the above-described fixed threshold value for the closing operation.
  • the sandwiching determination unit 2f compares the change amount of the moving speed of the window glass 7 calculated by the change amount calculation unit 2e with the fixed threshold value (step S35 in FIG. 5).
  • step S36 of FIG. 5 YES
  • change_quantity (broken line) of the moving speed of the window glass 7 becomes more than a fixed threshold value (step S36 of FIG. 5: YES).
  • the pinch determination unit 2f determines that a foreign object is pinched in the window 6 (step S37 in FIG. 5).
  • the motor control part 2b stops the motor 9 by the motor drive part 4, and stops the window glass 7 (step S38 of FIG. 5). As a result, the foreign matter sandwiched between the windows 6 can be released (extracted).
  • step S36 in FIG. 5: NO the pinch determination unit 2f determines that no foreign object is pinched in the window 6 (step S39 in FIG. 5). Thereafter, the open / close position of the window glass 7 detected by the position detection unit 2c has not reached the fully open position (step S40: NO in FIG. 5), and there is no window stop operation in the PW operation unit 3 (FIG. 5). In step S41: NO), the opening operation of the window glass 7 is continued (step S32 in FIG. 5).
  • Step S39 in FIG. 5 the open / close position of the window glass 7 reaches the fully open position (step S40 in FIG. 5: YES), or there is a window stop operation.
  • Step S41 in FIG. 5: YES the motor control unit 2b stops the motor 9 by the motor driving unit 4 and stops the window glass 7 (step S42 in FIG. 5).
  • the threshold for judging pinching becomes the learning threshold updated by the threshold update unit 2g (FIG. 5).
  • This learning threshold is a learning threshold for the opening operation, and is different from the learning threshold for the closing operation described above.
  • the sandwiching determination unit 2f compares the change amount of the moving speed of the window glass 7 calculated by the change amount calculation unit 2e with the learning threshold (step S44 in FIG. 5).
  • step S45 in FIG. 5: YES the pinch determination unit 2f determines that a foreign object is pinched in the window 6 (step S37 in FIG. 5).
  • the motor control part 2b stops the motor 9 by the motor drive part 4, and stops the window glass 7 (step S38 of FIG. 5). As a result, the foreign matter sandwiched between the windows 6 can be released.
  • step S45 in FIG. 5: NO if the foreign matter is not sandwiched between the window glass 7 and the window 6 while the window glass 7 opens the specific range Zo, as shown in FIG. ) Is less than the learning threshold.
  • the pinch determination unit 2f determines that no foreign object is pinched in the window 6 (step S46 in FIG. 5).
  • the threshold update unit 2g updates the learning threshold according to the current position of the window glass 7 based on the amount of change in the moving speed of the window glass 7 (step S47 in FIG. 5). At this time, for example, the learning threshold value is updated by the same method as in the case of closing the window glass 7.
  • step S48 NO in FIG. 5
  • step S49 NO in FIG. 5
  • the window glass 7 is continuously opened (step S32 in FIG. 5).
  • the window 6 is opened or closed (step S48 in FIG. 5: YES), or the window is stopped while there is no foreign object caught in the window 6 (step S46 in FIG. 5). (Step S49 in FIG. 5: YES), the motor control unit 2b stops the motor 9 by the motor driving unit 4 and stops the window glass 7 (Step S50 in FIG. 5).
  • the change amount of the moving speed of the window glass 7 calculated by the change amount calculation unit 2e and the updated (first time) stored in the storage unit 2a. Is detected) based on the learning threshold value before update).
  • the learning threshold values of the specific ranges Zo and Zc are updated according to the changing tendency of the moving speed (FIG. 3). , FIG. 6). For this reason, it is possible to accurately detect the foreign object caught in the window 6 while eliminating the influence of the individual characteristics of the related parts of the power window and the aging deterioration.
  • the change amount of the moving speed of the window glass 7 calculated by the change amount calculation unit 2e, and a fixed fixed threshold value stored in the storage unit 2a Based on the above, it is detected that foreign matter is caught in the window 6.
  • the sandwiching determination threshold is updated only in the specific ranges Zo and Zc, and the sandwiching determination threshold is not updated in the other ranges and is set to a fixed value. For this reason, the storage capacity and processing load of learning data for updating the threshold can be reduced as compared with the case where the threshold is updated in the entire movement range of the window glass 7.
  • the specific range Zc is a range near the fully closed position of the window glass 7
  • the specific range Zo is a range near the fully open position of the window glass 7.
  • the threshold update unit 2g updates the learning threshold used in the specific ranges Zc and Zo to a lower value that is more likely to be determined as being caught than the fixed threshold used in the other ranges. .
  • the motor 9 is immediately stopped or reversed to release the foreign matter, and the load applied to the foreign matter, the motor 9, the PW opening / closing mechanism 8 and other parts can be reduced. It becomes possible.
  • the pinching is quickly performed.
  • hands and fingers can be released. That is, it is possible to secure safety by suppressing the load applied to the child's hand and fingers before the motor 9 is reversed.
  • the present invention can employ various embodiments other than those described above.
  • the example which detected the moving speed of the window glass 7 as a physical quantity showing the drive state of an actuator (motor 9) was shown in the above embodiment, this invention is not limited only to this.
  • the rotational speed of the motor 9, the current flowing through the motor 9, or the load of the motor 9 may be detected as the physical quantity of the present invention.
  • the presence or absence of pinching may be determined by comparing any of the physical quantities described above or a change amount thereof with a threshold for pinching determination.
  • the motor current flowing through the motor 9 can be detected by providing the motor driving unit 4 with a current detection circuit including a shunt resistor and a CR low-pass filter, for example. Further, a ripple included in the detected motor current may be extracted, and the opening / closing position of the window glass 7 may be detected based on the ripple.
  • the above embodiment showed the example which updated the learning threshold value according to the position of the window glass 7 at that time immediately after judging that there was no pinching in specific range Zo and Zc, this invention showed this. It is not limited to only. In addition to this, for example, after the window glass 7 reaches the fully closed position or the fully open position, the learning threshold value may be updated in a lump.
  • a new learning threshold may be calculated by a calculation method other than this.
  • a new learning is performed by learning data trends such as the moving speed of the window glass 7 stored in the storage unit 2a and the amount of change when the window glass 7 is opened and closed in the past N times (N is an integer of 1 or more).
  • a threshold value may be set.
  • the motor 9 when pinching is detected when the window glass 7 is closed, the motor 9 is temporarily stopped and then reversed, and when pinching is detected when the window glass 7 is opened, the motor 9 is Although an example of stopping is shown, the present invention is not limited to this. In addition, when pinching is detected during the opening operation of the window glass, the motor may be temporarily stopped and then reversed. Further, the motor may be stopped when pinching is detected during the closing operation of the window glass.
  • the present invention is only this. It is not limited to. The presence or absence of pinching may be detected or the learning threshold may be updated when either the closing operation or the opening operation of the window glass is performed.
  • the motor 9 is taken as an example of the actuator, but the present invention is not limited to this.
  • a solenoid or the like can be used as the actuator.
  • the present invention can also be applied to an opening / closing body control device for a vehicle, such as an electric opening / closing roof, or an opening / closing body control device for uses other than a vehicle.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Window Of Vehicle (AREA)

Abstract

窓ガラス（７）の開閉動作中に、窓ガラス（７）の移動速度の変化量と記憶部（２ａ）に記憶された閾値とに基づいて、窓（６）への異物の挟み込みの有無を判定し、挟み込みが有ると判定されると、異物を解放するため、モータ（９）の駆動方向を反転させる。窓ガラス（７）の全移動範囲（Ｚ）のうち、特定範囲（Ｚｃ、Ｚｏ）については、挟み込み判定用の閾値を、閾値更新部（２ｇ）が窓ガラス（７）の移動速度の変化量に基づいて更新する。また、特定範囲（Ｚｃ、Ｚｏ）以外の範囲については、挟み込み判定用の閾値を、予め設定した固定値とする。

Description

開閉体制御装置
　本発明は、アクチュエータの駆動により開閉体を開閉させ、開閉体の動作中に異物の挟み込みを検出する開閉体制御装置に関する。
　車両に搭載される開閉体制御装置として、たとえばパワーウインドウ制御装置がある。パワーウインドウ制御装置では、アクチュエータとしてモータを使用する。そして、モータを正転または逆転させて、パワーウインドウ開閉機構を作動させることにより、窓ガラスを開閉動作させる。
　また、パワーウインドウ制御装置では、窓ガラスの閉動作中に、窓への異物の挟み込みがあると、これが検出される。具体的には、モータの駆動状態に応じた物理量（窓ガラスの移動速度、モータの回転速度、モータに流れる電流、またはこれらの変化量など）を検出し、該物理量と所定の閾値との比較結果に基づき、挟み込みの有無を判定する。そして、挟み込みが有った場合は、たとえば、モータを反転させて、窓ガラスを開動作させたり、モータを停止して、窓ガラスを静止させたりして、窓に挟み込まれた異物を解放する。
　モータやその他関連部品の個体特性により、窓への異物の挟み込みの検出精度がばらつく。また、窓ガラスが摺動する窓枠部品などの経年劣化によっても、窓への異物の挟み込みの検出精度がばらつく。これらの影響を排除して、異物の挟み込みを安定に検出するため、モータの駆動状態に応じた物理量を補正したり、挟み込み判定用の閾値を更新したりする技術が提案されている。
　たとえば特許文献１では、窓ガラスの閉動作中に、回転検出装置から出力されるモータの回転に応じたパルス信号に基づいて、モータの回転速度を検出し、該回転速度に基づいて回転速度差を算出する。そして、コントローラに記憶された学習データに基づいて回転速度差を補正し、該補正値に基づいて回転速度の変化量を算出し、該変化量と挟み込み判定用の閾値とを比較した結果から、挟み込みの有無を判定する。コントローラに記憶された学習データは、窓ガラスの閉動作毎に、算出した回転速度差を用いて更新される。
　また、特許文献２では、窓ガラスの閉動作中に、パルスセンサから出力されるモータの回転に応じたパルス信号から、パルス周期を検出し、該パルス周期と挟み込み判定用の閾値とを比較した結果から、挟み込みの有無を判定する。また、閾値更新のための学習制御において、パルス周期と挟み込み判定用の閾値との差分が許容変化量を超え、車両が停車中であり、かつドアが閉状態であるなどの一定条件を満たした場合に、閾値を更新し、一定条件を満たさない場合は、閾値を更新しないようにしている。
特許第４５７９７５７号公報 特許第４５７３９９２号公報
　窓への異物の挟み込みは、全閉位置または全開位置を基準として、異物の大きさに依存した特定範囲まで窓ガラスが閉動作または開動作したときに、生じる可能性が高い。この特定範囲で窓に異物を挟み込んだ場合に、該挟み込みを精度良く検出して、モータを反転または停止し、異物を解放可能にして、異物やモータや機構などにかかる荷重を低減したいという要望がある。特に、子供の手や指を誤って窓ガラスと窓枠との間に挟み込んだ場合には、手や指にかかっている荷重が過大にならないうちに、挟み込みを確実に検出して、モータを反転または停止させ、手や指を解放して安全を確保することが望まれている。
　また、従来は、窓ガラスの全移動範囲において、モータの駆動状態に応じた物理量の検出データや該検出データに基づく算出値を学習データとしてメモリに記憶し、該学習データを用いて挟み込み判定用の物理量を補正したり閾値を更新したりしていた。このため、学習データの記憶容量が多くなり、データの処理負担が大きくなっていた。
　本発明の課題は、開閉体への異物の挟み込みを精度良く検出し、かつ学習データの記憶容量と処理負担を低減できる開閉体制御装置を提供することである。　
　本発明による開閉体制御装置は、開閉体を開閉動作させるためのアクチュエータの駆動を制御する制御手段と、開閉体の開閉位置を検出する位置検出手段と、アクチュエータの駆動状態に応じた物理量を検出する物理量検出手段と、物理量検出手段が検出した物理量と閾値とを記憶する記憶手段と、物理量検出手段が検出した物理量と記憶手段に記憶された閾値とに基づいて、開閉体への異物の挟み込みの有無を判定する判定手段と、記憶手段に記憶された物理量に基づいて閾値を更新する更新手段とを備え、判定手段により挟み込みが有ると判定されると、制御手段によりアクチュエータの駆動方向を反転させまたはアクチュエータを停止させる。この構成において、本発明では、開閉体の全移動範囲のうち、特定範囲については、前記の閾値を更新手段により更新し、特定範囲以外の範囲については、前記の閾値を予め設定した固定値とする。
　上記によると、開閉体が特定範囲を移動中は、物理量検出手段が検出した物理量と、記憶手段に記憶された更新済（初回は更新前）の閾値とに基づいて、開閉体への異物の挟み込みが検出される。この場合、開閉体の開閉動作時に、アクチュエータの駆動状態に応じた物理量を学習し、該物理量の変化傾向に合わせて、特定範囲の閾値を更新するので、開閉体の関連部品の個体特性や経年劣化の影響を排除しながら、開閉体への異物の挟み込みを精度良く検出することができる。一方、開閉体が特定範囲以外の範囲を移動中は、物理量検出手段が検出した物理量と、記憶手段に記憶された固定の閾値とに基づいて、開閉体への異物の挟み込みが検出される。すなわち、本発明では、特定範囲においてのみ挟み込み判定用の閾値を更新し、その他の範囲では挟み込み判定用の閾値を更新せずに固定値にしている。このため、開閉体の全移動範囲で閾値を更新する場合より、閾値更新のための学習データの記憶容量と処理負担を低減することができる。
　本発明では、上記開閉体制御装置において、特定範囲は、開閉体の全閉位置の近傍範囲であり、更新手段は、特定範囲における閾値を、特定範囲以外の範囲における閾値よりも、判定手段で挟み込みが有ると判定され易い値に更新してもよい。
　本発明では、上記開閉体制御装置において、特定範囲は、開閉体の全開位置の近傍範囲であり、更新手段は、特定範囲における閾値を、特定範囲以外の範囲における閾値よりも、判定手段で挟み込みが有ると判定され易い値に更新してもよい。
　本発明では、上記開閉体制御装置において、物理量検出手段が検出した物理量の変化量を算出する算出手段をさらに備え、判定手段は、算出手段が検出した物理量の変化量と閾値との比較結果から、挟み込みの有無を判定してもよい。
　本発明では、たとえば、上記開閉体は車両の窓ガラスから成り、上記アクチュエータはモータから成り、上記開閉体制御装置はパワーウインドウ制御装置から成る。
　本発明によれば、開閉体への異物の挟み込みを精度良く検出し、かつ学習データの記憶容量と処理負担を低減できる開閉体制御装置を提供することが可能となる。
本発明が適用されるＰＷ（パワーウインドウ）制御システムの一例を示した図である。 窓を閉める場合の、ＰＷ制御装置の動作を示したフローチャートである。 窓を閉める場合の、窓ガラスの開閉位置と移動速度の変化の一例を示した図である。 窓を閉める際に窓に異物を挟み込んだ場合の、窓ガラスの開閉位置と移動速度の変化の一例を示した図である。 窓を開ける場合の、ＰＷ制御装置の動作を示したフローチャートである。 窓を開ける場合の、窓ガラスの開閉位置と移動速度の変化の一例を示した図である。 窓を開ける際に窓に異物を挟み込んだ場合の、窓ガラスの開閉位置と移動速度の変化の一例を示した図である。
　以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
　まず、実施形態の構成を、図１を参照しながら説明する。以下では、「パワーウインドウ」を「ＰＷ」と表記する。
　図１は、ＰＷ制御システム１００とＰＷ制御装置１の構成を示した図である。ＰＷ制御システム１００は、自動車に搭載され、ＰＷ制御装置１とその他の構成要素５～９を含んでいる。
　ＰＷ制御装置１は、モータ９を駆動して、ＰＷ開閉機構８を作動させ、車両のドアに設けられた窓６の窓ガラス７を開閉動作させる。ＰＷ制御装置１は、本発明の「開閉体制御装置」の一例である。窓ガラス７は、本発明の「開閉体」の一例である。モータ９は、本発明の「アクチュエータ」の一例である。
　ＰＷ制御装置１には、制御部２、ＰＷ操作部３、およびモータ駆動部４が備わっている。
　制御部２は、マイクロコンピュータから成り、窓ガラス７の開閉動作を制御する。制御部２には、記憶部２ａ、モータ制御部２ｂ、位置検出部２ｃ、速度検出部２ｄ、変化量算出部２ｅ、挟み込み判定部２ｆ、および閾値更新部２ｇが設けられている。
　ＰＷ操作部３は、窓ガラス７の開閉動作を操作するためのスイッチから成り、車内に設けられている。ＰＷ操作部３は、利用者により操作されて、その操作に応じた信号を出力する。制御部２は、ＰＷ操作部３から出力される信号に基づいて、ＰＷ操作部３の操作状態を検出する。本例では、ＰＷ操作部３でマニュアル開閉操作とオート開閉操作を行うことができる。
　モータ９は、直流モータから成る。モータ駆動部４は、モータ９を正転または逆転で駆動する回路から成る。モータ制御部２ｂは、ＰＷ操作部３の操作状態や窓ガラス７の開閉状態に応じて、モータ駆動部４を動作させて、モータ９に流れる電流をＰＷＭ（パルス幅変調）で制御する。これにより、モータ９が正転または逆転して、ＰＷ開閉機構８が作動し、窓ガラス７が下降または上昇して、窓６が開閉される。モータ制御部２ｂは、本発明の「制御手段」の一例である。
　パルス発生器５は、たとえばロータリエンコーダから成り、モータ９の回転状態に応じたパルス信号を制御部２に出力する。位置検出部２ｃは、パルス発生器５から出力されたパルス信号を検出し、該パルス信号に基づいて窓ガラス７の開閉位置（窓６の開度）を検出する。具体的には、位置検出部２ｃは、たとえばパルス発生器５から出力されるパルス信号の立ち上がりなどの数を数えて、その計数値から窓ガラス７の上端の開閉位置を判断する。位置検出部２ｃは、本発明の「位置検出手段」の一例である。
　速度検出部２ｄは、位置検出部２ｃが検出した窓ガラス７の開閉位置の時間変化に基づいて、窓ガラス７の移動速度を検出する。窓ガラス７の移動速度は、モータ９の駆動状態に応じた物理量の一例である。変化量算出部２ｅは、速度検出部２ｄにより検出した窓ガラス７の移動速度の変化量を算出する。速度検出部２ｄは、本発明の「物理量検出手段」の一例である。変化量算出部２ｅは、本発明の「算出手段」の一例である。
　挟み込み判定部２ｆは、窓ガラス７の開閉動作中に、変化量算出部２ｅが算出した窓ガラス７の移動速度の変化量と、所定の閾値との比較結果に基づいて、窓６への異物の挟み込みの有無を判定する。その挟み込み判定用の閾値は、記憶部２ａに記憶されている。記憶部２ａには、挟み込み判定用の閾値以外にも、位置検出部２ｃと速度検出部２ｄの各検出値、変化量算出部２ｅの算出値、およびその他制御部２が各部を制御するためのデータが記憶される。挟み込み判定部２ｆは、本発明の「判定手段」の一例である。記憶部２ａは、本発明の「記憶手段」の一例である。
　閾値更新部２ｇは、記憶部２ａに記憶された窓ガラス７の開閉位置と移動速度の変化量に基づいて、記憶部２ａに記憶された挟み込み判定用の閾値を更新する。つまり、記憶部２ａに記憶された窓ガラス７の開閉位置と移動速度の変化量は、挟み込み判定用の閾値を更新するための学習データである。閾値更新部２ｇは、本発明の「更新手段」の一例である。
　窓ガラス７の全移動範囲Ｚのうち、全閉位置（窓６の上端部）の近傍にある特定範囲Ｚｃを窓ガラス７の上端が閉方向へ移動（上昇）しているときに、挟み込み判定部２ｆで窓ガラス７の移動速度の変化量と比較される閾値を、閾値更新部２ｇが更新する（後述する図３の学習閾値）。また、全開位置（窓６の下端部）の近傍にある特定範囲Ｚｏを窓ガラス７の上端が開方向へ移動（下降）しているときに、挟み込み判定部２ｆで窓ガラス７の移動速度の変化量と比較される閾値も、閾値更新部２ｇが更新する（後述する図６の学習閾値）。
　一方、特定範囲Ｚｃ以外の範囲（特定範囲Ｚｏを含む）を窓ガラス７の上端が閉方向へ移動（上昇）しているときは、挟み込み判定部２ｆで窓ガラス７の移動速度の変化量と比較される閾値は、閾値更新部２ｇで更新されず、予め設定して記憶部２ａに記憶した固定値である（後述する図３の固定閾値）。また、全開位置近傍の特定範囲Ｚｏ以外の範囲（特定範囲Ｚｃを含む）を窓ガラス７の上端が開方向へ移動（下降）しているときも、挟み込み判定部２ｆで窓ガラス７の移動速度の変化量と比較される閾値は、閾値更新部２ｇで更新されず、予め設定して記憶部２ａに記憶した固定値である（後述する図６の固定閾値）。
　次に、ＰＷ制御装置１の動作を、図２～図７を参照しながら説明する。また適宜、図１も参照する。
　まず、窓６を閉める場合の動作を説明する。図２は、窓６を閉める場合の、ＰＷ制御装置１の動作を示したフローチャートである。図３は、窓６を閉める場合の、窓ガラス７の開閉位置と移動速度（上昇速度）の変化の一例を示した図である。図４は、窓６を閉める際に異物を挟み込んだ場合の、窓ガラス７の開閉位置と移動速度の変化の一例を示した図である。
　ユーザがＰＷ操作部３でオート閉操作またはマニュアル閉操作を行うと、制御部２は、窓の閉操作が有ったと判断する（図２のステップＳ１）。すると、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４を作動させて、モータ９を閉方向へ回転させ、窓ガラス７を閉動作させる（図２のステップＳ２）。
　窓ガラス７が閉動作を開始した直後は、モータ９に突入電流が流れるため、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、窓ガラス７の移動速度（実線）は、急激に上昇した後すぐに低下する。この動作開始直後の突発的な窓ガラス７の移動速度の変動で、挟み込みを誤判定しないように、変化量算出部２ｅは、所定の間隔で窓ガラス７の移動速度の変化量を算出する。つまり、動作開始直後の突発的な窓ガラス７の移動速度の変動を無視するような時間間隔で、窓ガラス７の移動速度の変化量を算出する。
　動作を開始してからしばらくすると、モータ制御部２ｂがモータ駆動部４を介してモータ９の駆動を制御することで、窓ガラス７の移動速度がある程度の速度になる。そして、窓ガラス７が摺動する窓枠部品などの経年劣化がない使用初期の場合は、図３（ａ）に示すように、窓ガラス７の移動速度がほぼ一定で推移する。対して、窓枠部品などの部品の経年劣化が生じた場合は、モータ制御部２ｂがモータ９の駆動を制御しても、窓枠部品と窓ガラス７の摩擦抵抗などの影響により、図３（ｂ）に示すように、窓ガラス７の移動速度が不安定に変動する。
　位置検出部２ｃにより検出した窓ガラス７の開閉位置が全閉位置近傍の特定範囲Ｚｃに入るまでは（図２のステップＳ３：ＮＯ）、挟み込み判定用の閾値が予め設定された一定の固定値（以下、「固定閾値」という。）になっている（図２のステップＳ４、図３の一点鎖線）。このため、挟み込み判定部２ｆは、変化量算出部２ｅにより算出した窓ガラス７の移動速度の変化量と、その固定閾値とを比較する（図２のステップＳ５）。
　そして、特定範囲Ｚｃ以外の範囲を窓ガラス７が閉動作中に、たとえば窓６の上枠と窓ガラス７の上端との間に異物が挟み込まれると、図４（ａ）に示すように、窓ガラス７の移動速度が低下して、窓ガラス７の移動速度の変化量（破線）が固定閾値以上になる（図２のステップＳ６：ＹＥＳ）。すると、挟み込み判定部２ｆは、窓６への異物の挟み込みが有ると判断する（図２のステップＳ７）。この場合、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４によりモータ９を一旦停止させてから反転（開方向へ回転）させて、窓ガラス７を所定量開動作させる（図２のステップＳ８）。これにより、窓６に挟み込まれた異物が解放される。
　一方、特定範囲Ｚｃ以外の範囲を窓ガラス７が閉動作中に、窓６と窓ガラス７との間に異物が挟み込まれなければ、図３に示すように、窓ガラス７の移動速度の変化量（破線）が固定閾値未満となる（図２のステップＳ６：ＮＯ）。この場合、挟み込み判定部２ｆは、窓６への異物の挟み込みが無いと判断する（図２のステップＳ９）。この後、位置検出部２ｃにより検出した窓ガラス７の開閉位置が全閉位置に到達しておらず（図２のステップＳ１０：ＮＯ）、ＰＷ操作部３において窓の停止操作が無い（図２のステップＳ１１：ＮＯ）場合は、窓ガラス７の閉動作が継続される（図２のステップＳ２）。
　また、窓６への異物の挟み込みが無いまま（図２のステップＳ９）、窓ガラス７の開閉位置が全閉位置に到達したり（図２のステップＳ１０：ＹＥＳ）、窓の停止操作が有ったり（図２のステップＳ１１：ＹＥＳ）した場合は、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４によりモータ９を停止して、窓ガラス７を停止させる（図２のステップＳ１２）。
　他方、窓ガラス７の開閉位置が全閉位置近傍の特定範囲Ｚｃに入ると（図２のステップＳ３：ＹＥＳ）、挟み込み判定用の閾値が閾値更新部２ｇにより更新される学習値（以下「学習閾値」という。）となる（図２のステップＳ１３、図３の二点鎖線）。この学習閾値は、変化量算出部２ｅが算出した窓ガラス７の移動速度の変化量に応じて更新されるので、一定値ではない。このため、挟み込み判定部２ｆは、変化量算出部２ｅにより算出した窓ガラス７の移動速度の変化量と、その学習閾値とを比較する（図２のステップＳ１４）。
　そして、特定範囲Ｚｃを窓ガラス７が閉動作中に、たとえば窓６の上枠と窓ガラス７の上端との間に異物が挟み込まれると、図４（ｂ）に示すように、窓ガラス７の移動速度が低下して、窓ガラス７の移動速度の変化量（破線）が学習閾値以上になる（図２のステップＳ１５：ＹＥＳ）。すると、挟み込み判定部２ｆは、窓６への異物の挟み込みが有ると判断する（図２のステップＳ７）。この場合、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４によりモータ９を一旦停止させてから反転（開方向へ回転）させて、窓ガラス７を所定量開動作させる（図２のステップＳ８）。これにより、窓６に挟み込まれた異物が解放される。
　一方、特定範囲Ｚｃを窓ガラス７が閉動作中に、窓６と窓ガラス７との間に異物が挟み込まれなければ、図３に示すように、窓ガラス７の移動速度の変化量（破線）が学習閾値未満となる（図２のステップＳ１５：ＮＯ）。この場合、挟み込み判定部２ｆは、窓６への異物の挟み込みが無いと判断する（図２のステップＳ１６）。そして、閾値更新部２ｇが、窓ガラス７の移動速度の変化量に基づいて、現在の窓ガラス７の位置に応じた学習閾値を更新する（図２のステップＳ１７）。具体的は、たとえば、閾値更新部２ｇは、変化量算出部２ｅが算出した直近の窓ガラス７の移動速度の変化量に所定の補正値を加算した値を、新たな学習閾値とする。そして、この新たな学習閾値を、記憶部２ａに記憶された現在の窓ガラス７の位置に応じた学習閾値に上書きする。図３に示すように、学習閾値は、固定閾値よりも、挟み込みが有ると判定され易いような低い値に設定される。
　その後、位置検出部２ｃにより検出した窓ガラス７の開閉位置が全閉位置に到達しておらず（図２のステップＳ１８：ＮＯ）、窓の停止操作が無い（図２のステップＳ１９：ＮＯ）場合は、窓ガラス７の閉動作が継続される（図２のステップＳ２）。
　また、窓６への異物の挟み込みが無いまま（図２のステップＳ１６）、窓ガラス７の開閉位置が全閉位置に到達したり（図２のステップＳ１８：ＹＥＳ）、窓の停止操作が有ったり（図２のステップＳ１９：ＹＥＳ）した場合は、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４によりモータ９を停止して、窓ガラス７を停止させる（図２のステップＳ２０）。
　次に、窓６を開ける場合の動作を説明する。図５は、窓６を開ける場合の、ＰＷ制御装置１の動作を示したフローチャートである。図６は、窓６を開ける場合の、窓ガラス７の開閉位置と移動速度（下降速度）の変化の一例を示した図である。図７は、窓６を開ける際に異物を挟み込んだ場合の、窓ガラス７の開閉位置と移動速度の変化の一例を示した図である。
　ユーザがＰＷ操作部３でオート開操作またはマニュアル開操作を行うと、制御部２は、窓の開操作が有ったと判断する（図５のステップＳ３１）。すると、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４を作動させて、モータ９を開方向へ回転させ、窓ガラス７を開動作させる（図５のステップＳ３２）。
　窓ガラス７が開動作を開始した直後は、モータ９に突入電流が流れるため、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、窓ガラス７の移動速度（実線）は、急激に上昇した後すぐに低下する。この動作開始直後の突発的な窓ガラス７の移動速度の変動で、挟み込みを誤判定しないように、変化量算出部２ｅは、所定の間隔で窓ガラス７の移動速度の変化量を算出する（閉動作時と同様）。
　動作を開始してからしばらくすると、モータ制御部２ｂがモータ駆動部４を介してモータ９の駆動を制御することで、窓ガラス７の移動速度がある程度の速度になる。そして、窓枠部品などの経年劣化がない使用初期の場合は、図６（ａ）に示すように、窓ガラス７の移動速度がほぼ一定で推移する。対して、窓枠部品などの経年劣化が生じた場合は、モータ制御部２ｂがモータ９の駆動を制御しても、窓枠部品などと窓ガラス７の摩擦抵抗などの影響により、図６（ｂ）に示すように、窓ガラス７の移動速度が不安定に変動する。
　位置検出部２ｃにより検出した窓ガラス７の開閉位置が全開位置近傍の特定範囲Ｚｏに入るまでは（図５のステップＳ３３：ＮＯ）、挟み込み判定用の閾値が予め設定された一定の固定閾値になっている（図５のステップＳ３４、図６の一点鎖線）。この固定閾値は、開動作用の固定閾値であって、前述した閉動作用の固定閾値とは異なる値である。挟み込み判定部２ｆは、変化量算出部２ｅにより算出した窓ガラス７の移動速度の変化量と、その固定閾値とを比較する（図５のステップＳ３５）。
　そして、特定範囲Ｚｏ以外の範囲を窓ガラス７が開動作中に、たとえば窓ガラス７のガラス面と窓６の下枠との間に異物が挟み込まれると、図７（ａ）に示すように、窓ガラス７の移動速度が低下して、窓ガラス７の移動速度の変化量（破線）が固定閾値以上になる（図５のステップＳ３６：ＹＥＳ）。すると、挟み込み判定部２ｆは、窓６への異物の挟み込みが有ると判断する（図５のステップＳ３７）。この場合、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４によりモータ９を停止させて、窓ガラス７を停止させる（図５のステップＳ３８）。これにより、窓６に挟み込まれた異物が解放（抜去）可能となる。
　一方、特定範囲Ｚｏ以外の範囲を窓ガラス７が開動作中に、窓ガラス７と窓６との間に異物が挟み込まれなければ、図６に示すように、窓ガラス７の移動速度の変化量（破線）が固定閾値未満となる（図５のステップＳ３６：ＮＯ）。この場合、挟み込み判定部２ｆは、窓６への異物の挟み込みが無いと判断する（図５のステップＳ３９）。この後、位置検出部２ｃにより検出した窓ガラス７の開閉位置が全開位置に到達しておらず（図５のステップＳ４０：ＮＯ）、ＰＷ操作部３において窓の停止操作が無い（図５のステップＳ４１：ＮＯ）場合は、窓ガラス７の開動作が継続される（図５のステップＳ３２）。
　また、窓６への異物の挟み込みが無いまま（図５のステップＳ３９）、窓ガラス７の開閉位置が全開位置に到達したり（図５のステップＳ４０：ＹＥＳ）、窓の停止操作が有ったり（図５のステップＳ４１：ＹＥＳ）した場合は、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４によりモータ９を停止して、窓ガラス７を停止させる（図５のステップＳ４２）。
　他方、窓ガラス７の開閉位置が全開位置近傍の特定範囲Ｚｏに入ると（図５のステップＳ３３：ＹＥＳ）、挟み込み判定用の閾値が閾値更新部２ｇにより更新される学習閾値となる（図５のステップＳ４３、図６の二点鎖線）。この学習閾値は、開動作用の学習閾値であって、前述した閉動作用の学習閾値とは異なる値である。挟み込み判定部２ｆは、変化量算出部２ｅにより算出した窓ガラス７の移動速度の変化量と、その学習閾値とを比較する（図５のステップＳ４４）。
　そして、特定範囲Ｚｏを窓ガラス７が開動作中に、窓ガラス７のガラス面と窓６の下枠との間に異物が挟み込まれると、図６（ｂ）に示すように、窓ガラス７の移動速度が低下して、窓ガラス７の移動速度の変化量（破線）が学習閾値以上になる（図５のステップＳ４５：ＹＥＳ）。すると、挟み込み判定部２ｆは、窓６への異物の挟み込みが有ると判断する（図５のステップＳ３７）。この場合、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４によりモータ９を停止させて、窓ガラス７を停止させる（図５のステップＳ３８）。これにより、窓６に挟み込まれた異物が解放可能となる。
　一方、特定範囲Ｚｏを窓ガラス７が開動作中に、窓ガラス７と窓６との間に異物が挟み込まれなければ、図６に示すように、窓ガラス７の移動速度の変化量（破線）が学習閾値未満となる（図５のステップＳ４５：ＮＯ）。この場合、挟み込み判定部２ｆは、窓６への異物の挟み込みが無いと判断する（図５のステップＳ４６）。そして、閾値更新部２ｇが、窓ガラス７の移動速度の変化量に基づいて、現在の窓ガラス７の位置に応じた学習閾値を更新する（図５のステップＳ４７）。このとき、たとえば窓ガラス７を閉じる場合と同様の方法により、学習閾値を更新する。
　その後、位置検出部２ｃにより検出した窓ガラス７の開閉位置が全開位置に到達しておらず（図５のステップＳ４８：ＮＯ）、窓の停止操作が無い（図５のステップＳ４９：ＮＯ）場合は、窓ガラス７の開動作が継続される（図５のステップＳ３２）。
　また、窓６への異物の挟み込みが無いまま（図５のステップＳ４６）、窓ガラス７の開閉位置が全開位置に到達したり（図５のステップＳ４８：ＹＥＳ）、窓の停止操作が有ったり（図５のステップＳ４９：ＹＥＳ）した場合は、モータ制御部２ｂが、モータ駆動部４によりモータ９を停止させて、窓ガラス７を停止させる（図５のステップＳ５０）。
　上記実施形態によると、窓ガラス７が特定範囲Ｚｏ、Ｚｃを移動中は、変化量算出部２ｅが算出した窓ガラス７の移動速度の変化量と、記憶部２ａに記憶された更新済（初回は更新前）の学習閾値とに基づいて、窓６への異物の挟み込みが検出される。この場合、窓ガラス７の開閉動作時に、窓ガラス７の移動速度の変化量を学習し、該移動速度の変化傾向に合わせて、特定範囲Ｚｏ、Ｚｃの学習閾値を更新している（図３、図６）。このため、パワーウインドウの関連部品の個体特性や経年劣化の影響を排除しながら、窓６への異物の挟み込みを精度良く検出することができる。一方、窓ガラス７が特定範囲Ｚｏ、Ｚｃ以外の範囲を移動中は、変化量算出部２ｅが算出した窓ガラス７の移動速度の変化量と、記憶部２ａに記憶された一定の固定閾値とに基づいて、窓６への異物の挟み込みが検出される。
　すなわち、上記実施形態では、特定範囲Ｚｏ、Ｚｃにおいてのみ挟み込み判定用の閾値を更新し、その他の範囲では挟み込み判定用の閾値を更新せずに固定値にしている。このため、窓ガラス７の全移動範囲で閾値を更新する場合より、閾値更新のための学習データの記憶容量と処理負担を低減することができる。
　また、上記実施形態では、特定範囲Ｚｃは、窓ガラス７の全閉位置の近傍範囲であり、特定範囲Ｚｏは、窓ガラス７の全開位置の近傍範囲である。そして、閾値更新部２ｇが、それら特定範囲Ｚｃ、Ｚｏで使用される学習閾値を、その他の範囲で使用される固定閾値よりも、挟み込みが有ると判定され易いような低い値に更新している。このため、窓ガラス７の開閉動作時に、特定範囲Ｚｏ、Ｚｃにおいて、その他の範囲よりも、窓６への異物の挟み込みの検出感度を向上させることができる。そして、特定範囲Ｚｏ、Ｚｃで挟み込みを検出すると、モータ９を即座に停止または反転させて、異物を解放し、異物やモータ９やＰＷ開閉機構８やその他の部品にかかる荷重を低減することが可能となる。
　特に、全閉位置近傍の特定範囲Ｚｃでの窓ガラス７の閉動作中に、たとえば子供の手や指を誤って窓ガラス７と窓枠との間に挟み込んだ場合には、該挟み込みを素早く検出して、モータ９を即座に反転させることで、手や指を解放することができる。つまり、モータ９を反転させるまでに子供の手や指にかかる荷重を低荷重に抑えて、安全を確保することが可能となる。
　本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、アクチュエータ（モータ９）の駆動状態を表す物理量として、窓ガラス７の移動速度を検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、モータ９の回転速度、モータ９に流れる電流、またはモータ９の負荷などを、本発明の物理量として検出してもよい。そして、上記いずれかの物理量またはその変化量を挟み込み判定用の閾値と比較して、挟み込みの有無を判定してもよい。
　なお、モータ９に流れるモータ電流は、たとえばシャント抵抗とＣＲローパスフィルタを含んだ電流検出回路をモータ駆動部４に設けることで、検出することができる。また、検出したモータ電流に含まれるリップルを抽出し、該リップルに基づいて窓ガラス７の開閉位置を検出してもよい。
　また、以上の実施形態では、特定範囲Ｚｏ、Ｚｃにおいて、挟み込みが無いと判断した直後に、そのときの窓ガラス７の位置に応じた学習閾値を更新した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、窓ガラス７が全閉位置または全開位置に到達した後、学習閾値を一括して更新してもよい。
　また、以上の実施形態では、窓ガラス７の移動速度の変化量に所定の補正値を加算することにより、新たな学習閾値を算出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外の算出方法で新たな学習閾値を算出してもよい。また、過去Ｎ回（Ｎは１以上の整数）の窓ガラス７の開閉時に記憶部２ａに記憶した窓ガラス７の移動速度やこれの変化量などのデータの傾向を学習して、新たな学習閾値を設定するようにしてもよい。
　また、以上の実施形態では、窓ガラス７の閉動作時に挟み込みを検出した場合に、モータ９を一旦停止させた後反転させ、窓ガラス７の開動作時に挟み込みを検出した場合に、モータ９を停止させた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、窓ガラスの開動作時に挟み込みを検出した場合に、モータを一旦停止させた後反転させてもよい。また、窓ガラスの閉動作時に挟み込みを検出した場合に、モータを停止させてもよい。
　また、以上の実施形態では、窓ガラス７の閉動作時と開動作時のいずれにおいても、挟み込みの有無を検出したり、学習閾値を更新したりした例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。窓ガラスの閉動作時と開動作時のいずれか一方のときに、挟み込みの有無を検出したり、学習閾値を更新したりしてもよい。
　また、以上の実施形態では、アクチュエータとしてモータ９を例に挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではない。たとえば、アクチュエータとしてソレノイドなどを用いることも可能である。
　さらに、以上の実施形態では、自動車のＰＷ制御装置１に本発明を適用した例を挙げたが、これに限るものではない。これ以外の、たとえば電動式開閉ルーフなどのような、車両用の開閉体制御装置または車両以外の用途の開閉体制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。
　　１　ＰＷ（パワーウインドウ）制御装置（開閉体制御装置）
　　２ａ　記憶部（記憶手段）
　　２ｂ　モータ制御部（制御手段）
　　２ｃ　位置検出部（位置検出手段）
　　２ｄ　速度検出部（物理量検出手段）
　　２ｅ　変化量算出部（算出手段）
　　２ｆ　挟み込み判定部（判定手段）
　　２ｇ　閾値更新部（更新手段）
　　６　窓
　　７　窓ガラス（開閉体）
　　９　モータ（アクチュエータ）
　　Ｚ　全移動範囲
　　Ｚｃ　全閉位置近傍の特定範囲
　　Ｚｏ　全開位置近傍の特定範囲

Claims (5)

  1. 　開閉体を開閉動作させるアクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
    　前記開閉体の開閉位置を検出する位置検出手段と、
    　前記アクチュエータの駆動状態に応じた物理量を検出する物理量検出手段と、
    　前記物理量検出手段が検出した前記物理量と閾値とを記憶する記憶手段と、
    　前記物理量検出手段が検出した前記物理量と前記記憶手段に記憶された閾値とに基づいて、前記開閉体への異物の挟み込みの有無を判定する判定手段と、
    　前記記憶手段に記憶された前記物理量に基づいて前記閾値を更新する更新手段と、を備え、
    　前記判定手段により前記挟み込みが有ると判定されると、前記制御手段により前記アクチュエータの駆動方向を反転させまたは前記アクチュエータを停止させる開閉体制御装置において、
    　前記開閉体の全移動範囲のうち、特定範囲については、前記閾値を前記更新手段により更新し、
    　前記特定範囲以外の範囲については、前記閾値を予め設定した固定値とする、ことを特徴とする開閉体制御装置。
  2. 　請求項１に記載の開閉体制御装置において、
    　前記特定範囲は、前記開閉体の全閉位置の近傍範囲であり、
    　前記更新手段は、前記特定範囲における前記閾値を、前記特定範囲以外の範囲における前記閾値よりも、前記判定手段で挟み込みが有ると判定され易い値に更新する、ことを特徴とする開閉体制御装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の開閉体制御装置において、
    　前記特定範囲は、前記開閉体の全開位置の近傍範囲であり、
    　前記更新手段は、前記特定範囲における前記閾値を、前記特定範囲以外の範囲における前記閾値よりも、前記判定手段で挟み込みが有ると判定され易い値に更新する、ことを特徴とする開閉体制御装置。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の開閉体制御装置において、
    　前記物理量検出手段が検出した前記物理量の変化量を算出する算出手段をさらに備え、
    　前記判定手段は、前記算出手段が検出した前記物理量の変化量と前記閾値との比較結果から、前記挟み込みの有無を判定する、ことを特徴とする開閉体制御装置。
  5. 　請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の開閉体制御装置において、
    　前記開閉体は、車両の窓ガラスから成り、
    　前記アクチュエータは、モータから成り、
    　当該開閉体制御装置は、パワーウインドウ制御装置から成る、ことを特徴とする開閉体制御装置。
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