JP2000008704A

JP2000008704A - 開閉制御装置

Info

Publication number: JP2000008704A
Application number: JP10180892A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ueno; 弘植野
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2018-06-26
Also published as: JP3663615B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電源電圧の変動にかかわらず、より低荷重で
の的確な挟み込み防止機能が実現可能な開閉制御装置を
提供する。【解決手段】ウインドガラス８を駆動するモータ１の
回転量に比例したパルス信号を出力するパルスセンサ３
３と、モータ１に供給される電圧を検出する電圧検出部
２５と、ウインドガラス８が閉動する際には、前記パル
ス信号の周期Ｔの差分値ΔＴをパルスセンサ３３の出力
より算出するとともに、電圧変動による差分値ΔＴの変
動分ΔＴｈを電圧検出出力より推定する推定処理を行
い、この変動分ΔＴｈを差分値ΔＴより差引いた値がし
きい値Ｄを越えたときに、挟み込みが生じていると判定
するマイコン２０とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の窓などの開
閉体を制御する開閉制御装置に係り、特に、閉動中の開
閉体に人の指などが挟まれたことを検知して開閉体を強
制的に停止・開動させる挟み込み防止機能を備えた開閉
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、挟み込み防止機能を備えた開閉制
御装置としては、全閉位置よりも手前の領域において、
例えば開閉体を駆動するモータの電流が一定のしきい値
を越えたときに挟み込みが起こったと判定するものが知
られており、例えば特開平９−４１８００号公報に開示
された装置がある。また、その他の方式としては、例え
ばパルスセンサにより開閉体を駆動するモータの速度を
監視し、モータ速度が低下してパルスセンサが出力する
パルス信号の周期がしきい値以上になったときに挟み込
みと判定するもの（いわゆる絶対値判定方式）もある。

【０００３】なお近年では、自動車市場等において要求
される安全性のレベルがより高度になっており、この種
の装置における挟み込み防止機能に対しても、より敏感
で繊細な性能が要求されている。例えば、上記挟み込み
防止機能によって挟み込み時の停止・開動が行われる直
前に開閉体が挟まれた物に加えている力（以下、挟み込
み荷重という。）については、安全性の観点からより小
さな値にする必要があり、例えばバネ定数が１０（Ｎ／
ｍｍ）の物体を挟んだときに、挟み込み荷重が１００
（Ｎ）以下になることを設計目標とすることが提唱され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の開閉
制御装置では、上述したように、例えばモータ電流を一
定のしきい値と比較することにより挟み込み判定を行っ
ていたが、このような方式では、例えば車載バッテリー
などの電源の電圧変動による影響を特に大きく受け易
く、このような電源電圧の変動による誤動作を防止する
ため、大きな余裕を設けて上記しきい値を設定する必要
があり、前述の挟み込み荷重についての設計目標を達成
するような敏感な挟み込み検知は不可能である。また、
モータの作動速度データとしての例えばパルス周期がし
きい値以上になったときに挟み込みと判定する方式（絶
対値判定）は、しきい値を十分大きく設定することでモ
ータの作動（開閉体の作動）が停止したことを確実に判
定し、特に信頼性の高い挟み込み判定が可能となる。し
かし、モータの作動（開閉体の作動）が挟み込みによっ
て停止したことを実質的に検知して挟み込み判定を行う
ものであるために、挟み込み判定が実際に行われるの
は、既に挟み込み状態が相当程度進行した状態（ある程
度大きな荷重で挟み込まれた状態）であり、やはり、前
述の挟み込み荷重についての設計目標を達成するような
敏感な挟み込み検知は不可能である。

【０００５】このため出願人は、モータの回転量や作動
速度などを検出するセンサの検出出力により検知される
作動速度データ（例えば、作動周期）の変化量（例え
ば、差分値）がしきい値を越えたときに前記挟み込みが
生じていると判定するいわゆる微分判定を採用すること
（或いは、前記絶対値判定と併用すること）を検討して
いるが、この方式でも、やはり電源電圧の変動に対応す
べく、ある程度大きな余裕を設けてしきい値を設定する
必要があり、やはり前述の挟み込み荷重についての設計
目標を達成することが困難であるという問題があった。

【０００６】というのは、例えば自動車のパワーウイン
ドにおける開閉体のアクチュエータとしては、通常直流
モータが使用され、モータ速度（即ち、開閉体の作動速
度）はモータに供給される電源電圧（以下場合により、
モータ電圧という。）に比例して変化する。このため、
例えば車両のエンコン運転開始等の要因で、例えば図４
の最上段に示すようにモータ電圧が急降下した場合に
は、図４の２段目に示すようにモータ速度が低下し、挟
み込みが生じていないにもかかわらず、モータ速度変化
量が図４の３段目のように一次的に増加する。そして、
前述の挟み込み荷重についての設計目標が達成できるよ
うな小さい値にしきい値を設定しておくと、電源電圧の
変動の大きさによっては、その変動によって生じる上記
モータ速度変化量の増加がしきい値を越えてしまい、実
際には挟み込みが生じていないにもかかわらず、挟み込
みが生じたと誤判定してしまう恐れがある。したがっ
て、電源電圧の変動による誤判定を防止しつつ、前述の
挟み込み荷重についての設計目標を達成することが、や
はり困難であった。

【０００７】なお、電圧が急激に降下するような変動が
あった場合には、微分判定を禁止し、絶対値判定のみを
実行するといった方策も考えられるが、これは、一時的
にしろ微分判定による敏感な挟み込み検出が不可能にな
る構成であるから、不完全である。そこで本発明は、電
源電圧の変動にかかわらず、誤動作なく的確な挟み込み
判定ができるとともに、より挟み込み荷重の低い挟み込
み防止機能が実現可能な開閉制御装置を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の開閉制御装置は、操作入力に従って
開閉体の開閉動作を制御するとともに、閉動中の開閉体
への異物の挟み込みが生じたか否かを判定する挟み込み
判定を行い、この挟み込みが生じた場合には、開閉体を
強制的に開動させる挟み込み防止機能を有する開閉制御
装置であって、前記開閉体又は前記開閉体を駆動するモ
ータの作動量を検出する開閉体作動センサと、前記モー
タに供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、少
なくとも前記開閉体が閉動する際には、前記開閉体又は
前記モータの作動速度に係わる作動速度データの変化量
を、前記開閉体作動センサの検出出力より算出するとと
もに、前記電源電圧の変動による前記変化量の変動分を
前記電圧検出手段の検出出力より推定する推定処理を行
い、この推定処理により得られた変動分によって補正し
た前記変化量が設定されたしきい値を越えたときに、前
記挟み込みが生じていると判定する微分判定を、前記挟
み込み判定として実行する制御処理手段とを備えたこと
を特徴とする開閉制御装置。

【０００９】また、請求項２記載の開閉制御装置は、前
記制御処理手段が、前記推定処理のための一次遅れ要素
を有し、前記電源電圧の変動により前記作動速度データ
が一次遅れの応答特性で変化するとして前記変化量の変
動分を推定することを特徴とする。また、請求項３記載
の開閉制御装置は、前記開閉体作動センサが、前記モー
タの回転量に比例したパルス信号を出力するパルスセン
サであり、前記作動速度データが、前記パルスセンサの
パルス信号の周期であることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両のパワーウイ
ンドに適用した場合の実施の形態を図面に基づいて説明
する。（パワーウインドの本体構成）まず、パワーウインドの
本体構成例の概略について、図６により説明する。図６
（ａ）に示すように、モータ１の出力軸の回転は、ウォ
ームギヤ２及びウォームホイール３を介してドラム４に
伝達される。そして、ドラム４の回転によりワイヤ５が
いずれかの方向に引張られ、これにより、スライダ６に
上下動自在に支持されたキャリアプレート７が上下動し
て、キャリアプレート７に対して固定されたウインドガ
ラス８（開閉体）が上下動（開閉動作）する。ウインド
ガラス８を支持収納する枠体であるサッシュ９には、図
６（ｂ）（Ｘ−Ｘ断面図）に示すように、インナサッシ
ュ９ａとランチャンネル９ｂが取付けられ、ウインドガ
ラス８の上端縁及び側端縁を含む周縁は、サッシュ９内
のランチャンネル９ｂ内にはめ込まれる。ここでモータ
１は、直流モータであり、供給される電源電圧とその回
転数（回転速度）は比例関係にある。また、ランチャン
ネル９ｂは、合成樹脂などのゴム材により形成されたも
のである。なお本発明は、このような本体構成例に限ら
れないことはいうまでもなく、例えば、ワイヤを使用せ
ずにリンクによりモータの駆動力を伝達する方式なども
あり得る。

【００１１】（開閉制御装置の一例）次に、上記パワー
ウインドを制御する開閉制御装置の一例について、図１
〜図５により説明する。Ａ．ハード構成図１は、本例の開閉制御装置のハード構成を示す回路図
である。本例の装置は、図１に示すように、各種センサ
機器及び各種操作スイッチからの入力信号に応じて、ウ
インドウ駆動用のモータ１を制御するマイクロコンピュ
ータ２０（以下、マイコン２０という。）を備えるもの
である。マイコン２０は、本発明の制御処理手段に相当
し、中央処理装置（ＣＰＵ）２１、入力回路２２、出力
回路２３、電源回路２４、及び電圧検出部２５を有し、
また図示省略しているが、動作プログラムや各種設定値
を記憶又は一時記憶するＲＯＭ或いはＲＡＭなどのメモ
リを備えている。なお、マイコン２０の動作プログラム
には、一時遅れ要素としての特性を有するデジタルフィ
ルタ処理（例えば、一次ローパスフィルタ処理）のため
のソフトが含まれている。

【００１２】ここで電源回路２４は、車両のバッテリー
１２の電源出力をマイコン２０用に変圧し、かつ安定化
する回路である。なおマイコン２０には、モータ１に内
蔵された後述のパルスセンサ３３の信号が入力されてお
り、これによりモータ１の回転量（ウインドガラス８の
作動量）などが判定できるようになっている。また電圧
検出部２５は、本発明の電圧検出手段に相当し、出力回
路２３を介してモータ１に供給される電源電圧を検出す
るための回路である。なおマイコン２０は、まず、後述
のマニュアルアップスイッチ４１或いはマニュアルダウ
ンスイッチ４２の操作に応じて、モータ１を所定方向に
作動させて、ウインドガラス８のマニュアル操作による
開閉動作を実現する処理を行うものである。またマイコ
ン２０は、後述のオートアップスイッチ４３或いはオー
トダウンスイッチ４４の操作に応じて、ウインドガラス
８が全閉又は全開になるまで自動的にモータ１を所定方
向に作動させるオートアップ或いはオートダウンを実現
する処理機能をも有する。そして本例では、このオート
アップの動作において少なくとも微分判定による挟み込
み防止機能が実現されるが、この挟み込み防止機能を含
むマイコン２０の処理内容については、図２等により後
述する。なお、例えば上記微分判定に加えて、いわゆる
絶対値判定も併せて行ってもよい。絶対値判定とは、ウ
インドガラス８やモータ１の作動量の検知データ（本例
では、パルスセンサ３３から出力されるパルス信号）
が、予め設定された規定時間を越えて変化しないとき
に、挟み込みが生じていると判定する挟み込み判定方式
のことを意味する。

【００１３】次に、前記センサ機器としては、イグニシ
ョンスイッチ３１、リミットスイッチ３２、及びパルス
センサ３３（開閉体作動センサ）がマイコン２０に接続
されている。このうち、イグニションスイッチ３１は、
その接点がバッテリー１２のプラス側と電源回路２４の
入力との間に接続され、イグニションスイッチ３１の操
作により本制御装置に電源が供給される構成となってい
る。また、リミットスイッチ３２は、入力回路２２に接
続され、このスイッチ３２の作動状態がデジタル信号と
してＣＰＵ２１に入力される構成となっている。なおこ
こで、リミットスイッチ３２は、ウインドウが全閉位置
近くまで作動したことを検出して接点が作動するいわゆ
る全閉スイッチであり、具体的には、図５におけるキャ
リアプレート７にその接触子が押されて内部の接点が作
動する機械式のマイクロスイッチなどである。また、パ
ルスセンサ３３は、モータ１の回転量に比例したパルス
信号を出力するパルス発生器であり、その出力信号波形
のエッジ数（立上がり及び立下がりの回数）からモータ
１の回転量（回転角度）が把握でき、そのパルス信号の
周期からモータ１の回転速度（ウインド８の作動速度）
が検知できる。

【００１４】また、前記操作スイッチとしては、マニュ
アルアップスイッチ４１、マニュアルダウンスイッチ４
２、オートアップスイッチ４３、オートダウンスイッチ
４４とが設けられ、これらスイッチの作動状態が入力回
路２２を介してデジタル信号としてＣＰＵ２１に入力さ
れる構成となっている。なおこの場合、オートアップス
イッチ４３及びオートダウンスイッチ４４の信号入力ラ
インは１本化されているが、例えば操作スイッチの操作
部の機械的構成により、オートアップスイッチ４３が作
動状態では必ずマニュアルアップスイッチ４１が作動し
ており、オートダウンスイッチ４４が作動状態では必ず
マニュアルダウンスイッチ４２が作動するようになって
おり、これによりマイコン２０は、オートダウン或いは
オートアップのいずれが指令されているかを判断できる
よう構成されている。

【００１５】Ｂ．装置の動作（制御処理内容）次に、本例の開閉制御装置の動作（マイコン２０の制御
処理内容）を説明する。イグニションスイッチ３１の操
作により電源が供給されて本制御装置が起動されると、
マイコン２０は、以下のような処理により、マニュアル
操作を実現する。すなわち、まず、マニュアルダウンス
イッチ４２が作動しているか否か判定し、作動していれ
ば、ウインドガラス８が開く方向（下降する方向）にモ
ータ１を作動させ、ウインドガラス８を開動させる。次
いで、マニュアルアップスイッチ４１が作動しているか
否か判定し、作動していれば、ウインドガラス８が閉じ
る方向（上昇する方向）にモータ１を作動させ、ウイン
ドガラス８を閉動させる。なお、このマニュアル操作に
よりウインドガラス８の開動又は閉動を開始した後は、
マニュアルダウンスイッチ４２又はマニュアルアップス
イッチ４１が非作動状態に復帰した時点でウインドガラ
ス８（モータ１）を停止させる。

【００１６】またマイコン２０は、上記マニュアル操作
のための処理とは別個に、所定のタイミングで図２に示
す一連の処理を繰り返し実行し、オートアップ或いはオ
ートダウンの動作を実行するとともに、オートアップに
おける挟み込み防止機能を実現する。まずステップＳ２
２で、オートアップスイッチ４３又はオートダウンスイ
ッチ４４がオン（作動）しているか否か判定し、オンし
ていればステップＳ２４に進み、オンしていなければ一
連の処理を終了する。なお、一連の処理を終了した場合
には、次回のタイミングでこのステップＳ２２から処理
を繰り返す（以下、同様）。

【００１７】次いでステップＳ２４では、オートアップ
或いはオートダウンのいずれが指令されているのか（即
ち、マニュアルアップスイッチ４１又はマニュアルダウ
ンスイッチ４２のいずれがオンしているのか）を判定
し、次のステップＳ２６で、この指令に応じた方向にモ
ータ１を作動させる制御信号を出力する。その後、ステ
ップＳ２８で適当な起動期間（モータ１が起動し定常速
度になるまでの期間）だけ処理の進行を停滞させた後、
ステップＳ３０でパルスセンサ３３の出力波形と電圧検
出部２５の出力（電源電圧Ｖ）を読み込んで、例えばそ
の後の各時点での周期Ｔ及び電源電圧Ｖを時系列データ
として記憶する。なお以下では、このステップＳ３０で
記憶した現在及び過去の複数の周期Ｔのうち、最新のも
のを周期Ｔ０、その一つ前のものを周期Ｔ１、さらにそ
の一つ前のものを周期Ｔ２といったように表現する。ス
テップＳ３０の次には、図示省略している分岐処理を実
行し、オートアップの場合にはステップＳ３２に進み、
オートダウンの場合にはステップＳ３４に進む。そして
ステップＳ３２では、リミットスイッチ３２（全閉スイ
ッチ）がオンしているか否か判定し、オンしていればス
テップＳ３４に進み、オンしていなければステップＳ３
８に進む。

【００１８】ステップＳ３４では、パルスセンサ３３の
出力信号から読み取った最新の周期Ｔの値（即ち、Ｔ
０）が、全閉又は全開による停止を判定するためのしき
い値Ａを越えたか否か判定する。そして、越えていれ
ば、ステップＳ３６に進み、越えていなければ、ステッ
プＳ３０に戻りここから処理を繰り返す。次にステップ
Ｓ３６では、モータ１の駆動出力を停止し、ウインドガ
ラス８の駆動（開動又は閉動）を停止させて、一連の処
理を終了する。

【００１９】そしてステップＳ３８では、電源電圧Ｖか
らパルス周期の推定値Ｔｈを求める。具体的には、与え
られた電源電圧Ｖの値（時系列データ）に対して、一時
遅れ要素としての特性を有するデジタルフィルタ処理
（例えば、一次ローパスフィルタ処理）を行い、さらに
このデジタルフィルタ処理の結果得られた値に所定の係
数や定数を乗算又は加算等することにより、モータ１の
作動速度（例えば、単位時間当りの回転数）の推定値Ｗ
ｈを求める。そしてこの場合には、この推定値Ｗｈの逆
数としてパルス周期の推定値Ｔｈを求める。つまり、モ
ータ１の作動速度及びその逆数としてのパルス周期の値
は、他の条件が一定であれば、定常的には電源電圧Ｖの
値に比例して一義的に決定され、またその過渡的な値
は、電源電圧Ｖの変動に対してほぼ一次遅れの特性で追
従することが発明者らの研究により判明している。そこ
でここでは、このような電源電圧Ｖとモータ１の作動速
度データとの関係に基づいて、モータ１の作動速度デー
タの値（この場合、パルス周期）を推定し、それを推定
値Ｔｈとして時系列に記憶している。なお、上記デジタ
ルフィルタ処理におけるパラメータ（一次遅れ要素とし
ての時定数等）の設定は、予め実験等により最適化して
設定しておく。

【００２０】次いでステップＳ４０では、パルスセンサ
３３の出力波形から読み取った実測のパルス周期Ｔの差
分値ΔＴ（変化量）を求めるとともに、ステップＳ３８
で求めたパルス周期の推定値Ｔｈの差分値ΔＴｈ（変動
分）を求める。具体的には、例えば最新の周期Ｔ０から
その一つ前の周期Ｔ１を差引いて、その差を差分値ΔＴ
とする。差分値ΔＴｈについても同様である。なお本例
では、上記ステップＳ３８，Ｓ４０において電源電圧Ｖ
の値から差分値ΔＴｈを求める一連の処理が、本発明の
推定処理に相当する。次にステップＳ４２では、まず、
ステップＳ３８で求めた差分値ΔＴから差分値ΔＴｈの
値を差引くことにより、差分値ΔＴを補正する。そし
て、この補正演算の結果得られた値（ΔＴ−ΔＴｈ）
が、予め設定された微分判定のしきい値Ｄを越えたか否
か判定する。そして越えていれば、挟み込みが生じてい
ると判断してステップＳ４４に進み、越えていなけれ
ば、ステップＳ３０に戻る。

【００２１】そしてステップＳ４４では、モータ１を逆
転させる制御信号を一定時間出力した後にモータ１の駆
動出力を停止して、ウインドガラス８を一定距離だけ反
転（開動）させて停止させ、そして一連の処理を終了す
る。なお差分値ΔＴ，ΔＴｈは、複数周期前の波形につ
いて複数算出し、例えばこれら全ての差分値ΔＴ，ΔＴ
ｈの差が所定のしきい値Ｄを越えているときに、ステッ
プＳ４４を実行するようにして、判定精度を向上させる
ようにしてもよい。

【００２２】以上の処理によれば、オートアップ及びオ
ートダウンの通常の動作が実現されるとともに、オート
アップの際に、ステップＳ３２以降の処理が実行される
ことによって、リミットスイッチ３２がオフしている領
域において、より的確で低荷重な挟み込み防止機能が実
現される。即ち、閉動時におけるリミットスイッチ３２
がオンするまでの期間は、ステップＳ３２の分岐処理に
おいて処理がステップＳ３８以降に進むため、少なくと
も微分判定（ステップＳ４２）による挟み込み防止機能
（ステップＳ４４）が実行される。そして、この微分判
定のための差分値ΔＴは、電源電圧Ｖから推定された差
分値ΔＴｈにより補正された上で、しきい値を越えてい
るか否かの判定がなされる（ステップＳ４２）。このた
め、微分判定に対する電源電圧Ｖの変動の影響を除去す
ることができ、微分判定のしきい値を従来より小さな値
に設定しても、誤動作が生じる可能性が格段に少なくな
る。従って、電源電圧の変動に対して、誤動作を生じる
ことなく、常に低い挟み込み荷重での挟み込み防止機能
が実現できる。

【００２３】例えば、図３，４の最上段に示すように、
モータの電源電圧Ｖがある時点で急降下するステップ変
動があった場合、モータ１の作動速度Ｗは、図４の２段
目に示すように、一次遅れ系のステップ応答と同様の特
性で変化する。また同様に、モータ１に取付けられたパ
ルスセンサ３３のパルス周期Ｔも、図３の２段目に示す
ように、同様の傾向で変化する。このため、上記推定処
理により求められたパルス周期の推定値Ｔｈの差分値Δ
Ｔｈ（図３の５段目に示す）は、いずれの時点において
も、実測されたパルス周期Ｔの差分値ΔＴ（図３の３段
目に示す）とほぼ等しい値になる。したがって、電源電
圧Ｖの変動以外の状態変化がなければ、補正後のパルス
周期（ΔＴ−ΔＴｈ）は、図３の最下段に示すようにほ
ぼゼロになり、結局、電源電圧Ｖの変動の影響はほぼ完
全に除去される。なお、モータの電源電圧Ｖが緩やかに
変化するような場合でも、同様の作用でその変化の影響
が除去される。

【００２４】（実証データ）なお図５は、上記形態例の
作用効果を実証すべく、上記形態例と同様の構成の装置
を想定した試験装置により、発明者らが行ったシミュレ
ーション試験結果である。この試験は、電源電圧Ｖを１
３．５Ｖから１０．５Ｖにステップ変動させた場合の各
パラメータの変化を測定したものである。なお便宜上、
図５における測定点は、実際の測定結果を簡略化して示
している。図５に示すように、実測値に相当するパルス
周期Ｔと、推定値に相当するパルス周期Ｔｈは、一次遅
れ系の応答特性に近い同様の特性で変化した。そして、
補正後のパルス周期変化量（ΔＴ−ΔＴｈ）は、ほぼ変
化せず、挟み込み荷重が８０（Ｎ）程度に相当する低い
しきい値の場合でも、そのしきい値を越えることがな
く、微分判定条件は成立しなかった。これに対して、補
正していないパルス周期変化量（ΔＴ）は、電圧変動に
よって一次的に増加し、挟み込み荷重が８０（Ｎ）程度
に相当する低いしきい値の場合には、そのしきい値を越
えてしまい、微分判定条件が成立した。したがって、上
記形態例のような構成により、電源電圧が変化しても挟
み込み荷重を常に８０（Ｎ）程度に維持できることが分
る。

【００２５】なお、本発明は上記形態例に限られず、各
種の態様や変形があり得る。例えば、本発明の開閉体作
動センサは、開閉体やモータの作動距離（回転角度）や
作動速度（回転速度）などの作動量が検出できるもので
あればどのようなものでもよく、上述したようなモータ
に設けられたパルスセンサに限られない。例えば、モー
タリプッルを検出する回路であってもよいし、モータの
回転速度を検出するタコジェネレータのような検出器で
もよい。或いは、開閉体又は開閉体と連動して動作する
伝達機構の可動部などの移動量や移動方向を検出する各
種センサ類（例えばポテンショメータ）を使用すること
ができる。また、パルスセンサ等を設ける場合に、位相
の異なった例えば二つの信号が得られる２相式のものを
使用し、この信号から開閉体の作動方向が検知できるよ
うにしてもよい。また上記形態例では、本発明の作動速
度データとして、パルスセンサの出力信号波形の周期Ｔ
を用いているが、例えば開閉体作動センサから得られる
モータの回転量などのデータからモータの回転速度や開
閉体の作動速度そのものを算出し、その算出結果を本発
明の作動速度データとして使用してもよい。また、開閉
体作動センサがモータ等の作動速度を直接検出するセン
サである場合には、その検出出力をそのまま本発明の作
動速度データとして使用してもよい。なお、本発明の作
動速度データとして、モータ速度Ｗを使用した場合に
も、上記形態例と同様の処理を行うことにより、図４に
示すように、電源電圧Ｖの変動の影響をほぼ完全に除去
することができる。即ち、電源電圧Ｖの値からモータ速
度の推定値Ｗｈを求め（図４の４段目）、さらにこの推
定値Ｗｈからその差分値（変化量）ΔＷｈを求め（図４
の５段目）、そして、実測値Ｗから算出されたモータ速
度の差分値（変化量）ΔＷから推定値Ｗｈの差分値ΔＷ
ｈを差引けば、図４の最下段に示すように、電圧変動の
影響がほぼ完全に除去される。

【００２６】また上記形態例では、本発明の変化量とし
て、時間的に隣り合う二つの作動速度データ（周期Ｔ）
の差（差分値ΔＴ）を用いているが、このような態様に
限られない。例えば作動速度データが開閉体の作動速度
を示すアナログ信号で与えられる場合、この信号を微分
する処理を行い、この微分処理の結果得られる値を本発
明の変化量として使用してもよいことはいうまでもな
い。つまり、本発明の変化量とは、開閉体又はこれを駆
動するモータの作動速度変化量或いは作動加速度に係わ
るデータを意味する広い概念である。また上記形態例で
は、本発明の推定処理を、デジタルフィルタ処理を利用
して全てソフト的に行っているが、これに限られない。
例えば一次遅れ特性を有するフィルタ回路により電源電
圧の検出信号を処理することにより、図４の２段目に示
すような波形の信号を得て、この信号に基づいて作動速
度データの変化量の推定値（本発明の変動分）を求める
ようにしてもよい。即ち、本発明の一次遅れ要素は、ソ
フト的な構成要素であってもよし、ハード的な構成要素
であってもよい。

【００２７】また上記形態例では、全閉状態近傍にある
ことを検出するリミットスイッチを設けて、このリミッ
トスイッチがオンしている領域では微分判定による挟み
込み判定を行わないようにして、全閉状態を挟み込みと
誤認する誤動作が生じないようにしているが、このよう
なリミットスイッチを設けない態様もあり得る。例え
ば、全閉位置やそれに対する判定領域を学習処理により
記憶し、必要に応じて再学習することで、常に開閉体が
全閉位置近傍までの所定の判定領域内にあるか否かを判
別しつつ、この所定の判定領域においてのみ上述した微
分判定などの挟み込み判定を行うようにしてもよい。ま
た上記形態例では、オートアップ動作のときにのみ挟み
込み判定を行っているが、マニュアルアップ動作のとき
にも同様に挟み込み防止機能を働かせることができるこ
とはいうまでもない。また本発明は、車両のパワーウイ
ンドに限られず、例えば車両のサンルーフ等に用いても
よいし、車両以外の建築物や構造物における各種開閉体
の制御に適用されてもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の開閉制御装置によれば、
少なくとも開閉体が閉動する際には、開閉体又はモータ
の作動速度に係わる作動速度データの変化量を、開閉体
作動センサの検出出力より算出するとともに、電源電圧
の変動による前記変化量の変動分を電圧検出手段の検出
出力より推定する推定処理を行い、この推定処理により
得られた変動分によって補正した前記変化量が設定され
たしきい値を越えたときに、挟み込みが生じていると判
定する微分判定が、制御処理手段により実行される。こ
のため、微分判定による挟み込み判定に対する電源電圧
の変動の影響が除去され、電源電圧の変動があっても、
誤動作を生じることなく、常に低い挟み込み荷重での挟
み込み防止機能が実現できる。

【００２９】特に請求項２記載のように、制御処理手段
が、前記推定処理のための一次遅れ要素を有し、電源電
圧の変動により前記作動速度データが一次遅れの応答特
性で変化するとして前記変化量の変動分を推定する構成
では、直流モータが使用された場合の電圧変動の作動速
度に対する影響をほぼ完全に除去することができる。こ
のため、電圧変動に対する誤動作を防止しつつ、特に低
い挟み込み荷重での挟み込み防止機能が実現できる。

【００３０】また請求項３記載のように、開閉体作動セ
ンサとしてモータの回転量に比例したパルス信号を出力
するパルスセンサを使用し、作動速度データとしてこの
パルスセンサのパルス信号の周期を使用した場合には、
作動速度データを得るために読み取る必要のある信号が
そのままデジタル信号として扱えることになるととも
に、またその信号（即ち、前記パルス信号）の立下がり
又は立上がりのタイミングをカウントするだけで作動速
度データ（即ち、前記周期）が容易に得られる。このた
め、制御処理手段をマイコンなどよりなるデジタル回路
で構成した場合に、上記微分判定のための処理が特に容
易に可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】開閉制御装置の構成を示す回路図である。

【図２】開閉制御装置の制御処理を示すフローチャート
である。

【図３】開閉制御装置の制御処理を説明する図である。

【図４】開閉制御装置の制御処理を説明する図である。

【図５】開閉制御装置の作用を実証する試験結果を示す
図である。

【図６】パワーウインドのメカ構成を示す図である。

【符号の説明】

１モータ８ウインドガラス（開閉体）２０マイクロコンピュータ（制御処理手段）２５電圧検出部（電圧検出手段）３３パルスセンサ（開閉体作動センサ）Ｄしきい値Ｔパルス周期（作動速度データ）Ｔｈパルス周期の推定値 ΔＴ差分値（変化量） ΔＴｈ差分値（変動分）Ｖ電源電圧

フロントページの続きＦターム(参考） 2E052 AA00 AA09 BA02 CA06 DA03 DA05 DB03 DB05 EA14 EA15 EB01 EC01 GA03 GA05 GA08 GA10 GB06 GB12 GB15 GD09 HA01 KA01 KA08 KA12 KA13 KA16 3D127 AA02 DF04 DF09 DF20 DF35 DF36 FF06 FF20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操作入力に従って開閉体の開閉動作を制
御するとともに、閉動中の開閉体への異物の挟み込みが
生じたか否かを判定する挟み込み判定を行い、この挟み
込みが生じた場合には、開閉体を強制的に開動させる挟
み込み防止機能を有する開閉制御装置であって、前記開閉体又は前記開閉体を駆動するモータの作動量を
検出する開閉体作動センサと、前記モータに供給される電源電圧を検出する電圧検出手
段と、少なくとも前記開閉体が閉動する際には、前記開閉体又
は前記モータの作動速度に係わる作動速度データの変化
量を、前記開閉体作動センサの検出出力より算出すると
ともに、前記電源電圧の変動による前記変化量の変動分
を前記電圧検出手段の検出出力より推定する推定処理を
行い、この推定処理により得られた変動分によって補正
した前記変化量が設定されたしきい値を越えたときに、
前記挟み込みが生じていると判定する微分判定を、前記
挟み込み判定として実行する制御処理手段とを備えたこ
とを特徴とする開閉制御装置。
【請求項２】前記制御処理手段は、前記推定処理のた
めの一次遅れ要素を有し、前記電源電圧の変動により前
記作動速度データが一次遅れの応答特性で変化するとし
て前記変化量の変動分を推定することを特徴とする請求
項１記載の開閉制御装置。
【請求項３】前記開閉体作動センサは、前記モータの
回転量に比例したパルス信号を出力するパルスセンサで
あり、前記作動速度データは、前記パルスセンサのパルス信号
の周期であることを特徴とする請求項１又は２記載の開
閉制御装置。