JP2007217980A - 開閉制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】高感度と正確性の両立が可能な挟み込み防止機能付の開閉制御方法を実現する。
【解決手段】センサの検知信号(Ｓ)を閾値（１)に基づいて判定して挟み込み防止機能付の開閉制御を行う方法は、前記閾値（１)を制御用の基準値(Ａ)をオフセットした値として設定し、前記基準値(Ａ)を制御の初期における前記センサの検知信号（Ｓ）の値に合わせて更新するとともに、前記センサの検知信号(Ｓ)が前記閾値(１)を越えない範囲で一定時間内に連続的に変化するたびにその変化相当分だけ前記基準値（Ａ）を変更する。
【選択図】図３

Description

本発明は、開閉制御方法に関し、特に、センサの検知信号を閾値に基づいて判定して挟み込み防止機能付の開閉制御を行う方法に関する。
自動車等のパワーウィンドウについては、挟み込み防止機能付の開閉制御が行われる。挟み込みの有無は静電容量センサ等の検知信号に基づいて判定され、検知信号が閾値を越えたことをもって挟み込み発生と判定され、窓ガラスの反転が行われる（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平１０−１１０５７４号公報 特開２００５−３１４９４９号公報
センサの検知信号に対する閾値のマージンを小さくするほど挟み込み検知の感度が良くなるが、天候や気温等の外部条件あるいはセンサの性能のばらつき等により誤動作が発生し易くなる。
そこで、本発明の課題は、高感度と正確性の両立が可能な挟み込み防止機能付の開閉制御方法を実現することである。
上記の課題を解決するための請求項１に係る発明は、センサの検知信号を閾値に基づいて判定して挟み込み防止機能付の開閉制御を行う方法であって、前記閾値を制御用の基準値をオフセットした値として設定し、前記基準値を制御の初期における前記センサの検知信号の値に合わせて更新するとともに、前記センサの検知信号が前記閾値を越えない範囲で一定時間内に連続的に変化するたびにその変化相当分だけ前記基準値を変更する、ことを特徴とする開閉制御方法である。
上記の課題を解決するための請求項２に係る発明は、前記オフセットは一定である、ことを特徴とする請求項１に記載の開閉制御方法である。
上記の課題を解決するための請求項３に係る発明は、前記オフセットは可変である、ことを特徴とする請求項１に記載の開閉制御方法である。
上記の課題を解決するための請求項４に係る発明は、前記閾値より大きい第２の閾値および前記閾値より小さい第３の閾値を前記センサの検知信号系の異常判定用の閾値とする、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の開閉制御方法である。
上記の課題を解決するための請求項５に係る発明は、前記第２の閾値および前記第３の閾値のいずれか一方は前記センサの検知信号系の断線判定用の閾値であり他方は短絡判定用の閾値である、ことを特徴とする請求項４に記載の開閉制御方法である。
請求項１に係る発明によれば、センサの検知信号を閾値に基づいて判定して挟み込み防止機能付の開閉制御を行う方法は、前記閾値を制御用の基準値をオフセットした値として設定し、前記基準値を制御の初期における前記センサの検知信号の値に合わせて更新するとともに、前記センサの検知信号が前記閾値を越えない範囲で一定時間内に連続的に変化するたびにその変化相当分だけ前記基準値を変更するので、高感度と正確性の両立が可能な挟み込み防止機能付の開閉制御方法を実現することができる。
請求項２に係る発明によれば、前記オフセットは一定であるので、センサの検知信号に対するマージンが一定な閾値を得ることができる。
請求項３に係る発明によれば、前記オフセットは可変であるので、センサの検知信号に対するマージンが可変な閾値を得ることができる。
請求項４に係る発明によれば、前記閾値より大きい第２の閾値および前記閾値より小さい第３の閾値を前記センサの検知信号系の異常判定用の閾値とするので、センサの検知信号系の異常を判定することができる。
請求項５に係る発明によれば、前記第２の閾値および前記第３の閾値のいずれか一方は前記センサの検知信号系の断線判定用の閾値であり他方は短絡判定用の閾値であるので、センサの検知信号系の断線および短絡をそれぞれ判定することができる。
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に、パワーウィンドウ用の開閉制御装置の一例のブロック図を示す。本装置の動作によって、開閉制御方法に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
図１に示すように、本装置は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１を有する。ＥＣＵ１は、パワーウィンドウのモータ３を制御する制御回路である。ＥＣＵ１はＬＳＩ等で構成される。ＥＣＵ１は、容量検出回路５から入力されるセンサ出力に基づいて挟み込みの有無を検出し、挟み込みを検出したときはモータ３を逆転させる。センサ出力は、本発明におけるセンサの検知信号の一例である。
容量検出回路５は、入力側にキャパシタＣ１，Ｃ２および電極７を有する。キャパシタＣ１，Ｃ２および電極７は、センサ回路を構成する。キャパシタＣ１，Ｃ２は静電容量がそれぞれＣ１，Ｃ２のキャパシタである。電極７は挟み込まれた人体が接触する電極である。電極７の静電容量は、人体が接触しないときは浮遊容量Ｃ３である。人体が接触したときは、電極７の静電容量は、浮遊容量Ｃ３に人体の静電容量Ｃ４が並列に接続されたものとなる。
キャパシタＣ１は、容量検出回路５の２つの入力系統のうちの一方に並列に接続される。キャパシタＣ２と電極７の直列回路は、容量検出回路５の２つの入力系統のうちの他方に並列に接続される。
キャパシタＣ１，Ｃ２および電極７からなる回路の静電容量は次式で与えられる。
Figure 2007217980
(１)式は人体の挟み込みがないときの静電容量である。(２)式は人体が挟み込まれたときの静電容量である。(３)式は電極７とキャパシタＣ２の間が断線したときの静電容量である。(４)式は電極７がグラウンドに短絡したときの静電容量である。
容量検出回路５は、上式で与えられる静電容量Ｃを例えば周波数信号等に変換してＥＣＵ１に入力する。周波数は静電容量Ｃの平方根に反比例する。ＥＣＵ１はこの周波数信号を予め設定された閾値と比較して挟み込みの有無を判定する。閾値としては、閾値１、閾値２および閾値３が用いられる。閾値１は、本発明における閾値の一例である。閾値２は、本発明における第２の閾値の一例である。閾値３は、本発明における第３の閾値の一例である。
図２に、これら閾値の大小関係を示す。図２に示すように、閾値１は、挟み込みがないときのセンサ出力Ｓよりも、所定のマージンＭだけ低い値に設定されている。マージンＭは、挟み込み発生時のセンサ出力Ｓの低下分より小さい値となっている。このため、閾値１を用いて挟み込みを検出することが可能となる。マージンＭは、本発明におけるオフセットの一例である。マージンＭは一定値でも可変値でもよい。閾値２は、断線時の静電容量変化が検出可能な値に設定される。閾値３は、短絡時の静電容量変化が検出可能な値に設定される。
閾値１については、基準値が定められており、この基準値からマージンＭだけ低い値を閾値１としている。基準値は、本発明における制御用の基準値の一例である。基準値としては、挟み込みがないときのセンサ出力Ｓに等しい値が用いられる。そして、センサ出力Ｓが挟み込み以外の原因で経時的に変動するときは、それに追従して基準値を変更するようにしている。基準値を変更すると、それに連動して閾値１も変化する。基準値の変更はＥＣＵ１によって行われる。
図３に、センサ出力Ｓの経時変化に伴う基準値の変更の一例を示す。図３に示すように、まず、初期状態におけるセンサ出力Ｓに基準値Ａが合わせられる。これに連動して、閾値１は基準値ＡよりマージンＭだけ小さい値として定まる。これによって、マージンＭはセンサ出力Ｓに対するマージンともなる。
センサ出力Ｓは一定時間ごとに監視される。このため、センサ出力Ｓが経時的に変化するときは、その間の変化分を認識することができる。変化分がマージンＭを越えないとき、基準値Ａは、変化したセンサ出力Ｓに合わせて逐次更新される。そして、それに連動して閾値１も変化する。
このようにして、閾値１がセンサ出力Ｓの経時変化に追従して変化するので、センサ出力Ｓに対する閾値１のマージンは常に適正に確保される。このため、センサ出力Ｓの経時変化等による誤動作は発生しない。したがって、マージンＭを小さくして挟み込み検出の感度を上げても誤動作のない正確な開閉制御を行うことができる。また、閾値１は、一定時間ごとに更新される基準値Ａに連動するので、静電気や電磁波等の外的要件によるセンサ出力Ｓの一時的な乱れの影響を受けにくくなる。
図４に、ＥＣＵ１による開閉制御のフローチャートを示す。図４に示すように、ステップ４０１で動作を開始すると、ステップ４０２で、センサ出力の判定が行われる。判定には閾値１、閾値２および閾値３が用いられる。
センサ出力が閾値２以上のときは、ステップ４１１でセンサ異常とし、ステップ４１２で閉動作モードを禁止する。あるいは、仕様によっては規定位置までの開動作を行ってもよい。
センサ出力が閾値３以下のときは、ステップ４２１既挟み込みセンサ異常とし、ステップ４２２で閉動作モードを禁止する。あるいは、仕様によっては規定位置までの開動作を行ってもよい。
センサ出力が閾値３以上かつ閾値１以下のときは、ステップ４３１で閾値１更新せずとし、ステップ４３２で閉動作モードを禁止する。または、仕様によっては規定位置までの開動作を行う。
センサ出力が閾値１以上かつ閾値２以下のときは、ステップ４４１で閾値１更新を行う。閾値１更新は、図３に示した要領で行われる。これによって、閾値１はセンサ出力に対して常に適正なマージンを持つものとなる。
ステップ４４２で閉動作を開始し、ステップ４４３でセンサ出力を判定する。判定に用いられる閾値１は、ステップ４４１での処理により、センサ出力に連動して更新されたものである。
センサ出力が閾値２以上または閾値３以下のときは、ステップ５１１でセンサ異常とし、ステップ５１２で閉動作モードを禁止する。または、仕様によっては規定位置までの開動作を行う。
センサ出力が閾値１以上かつ閾値２以下のときは、ステップ５２１で閉動作を続行し、ステップ５２２で閉じきったか否かを判定し、Ｎｏの場合はステップ４４３に戻り、Ｙｅｓの場合はステップ５２３で閉動作を停止する。
センサ出力が閾値３以上かつ閾値１以下のときは、ステップ５３１で挟み込みを検知して閾値１を更新せず、ステップ５３２で規定位置まで開動作を行う。これによって、挟み込みが防止される。
以上、自動車のパワーウィンドウ用の開閉制御装置について説明したが、本発明の開閉制御方法は、パワーウィンドウに限らず、サンルーフ、サンシェード、スライドドア、バックドア等、開口を可動板で開閉する構造を持つものの制御に適用することができる。また、挟み込みの検知は静電容量に限らずそれ以外の適宜の物理量に基づいて行ってよい。
開閉制御装置のブロック図である。 センサ出力、閾値１、閾値２および閾値３の関係を示す図である。 センサ出力の変化に対応した閾値１の更新を示す図である。 発明を実施するための最良の形態の一例のフローチャートである。
符号の説明
１ ： ＥＣＵ
３ ： モータ
５ ： 容量検出回路
７ ： 電極

Claims (5)

  1. センサの検知信号を閾値に基づいて判定して挟み込み防止機能付の開閉制御を行う方法であって、
    前記閾値を制御用の基準値をオフセットした値として設定し、
    前記基準値を制御の初期における前記センサの検知信号の値に合わせて更新するとともに、前記センサの検知信号が前記閾値を越えない範囲で一定時間内に連続的に変化するたびにその変化相当分だけ前記基準値を変更する、
    ことを特徴とする開閉制御方法。
  2. 前記オフセットは一定である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の開閉制御方法。
  3. 前記オフセットは可変である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の開閉制御方法。
  4. 前記閾値より大きい第２の閾値および前記閾値より小さい第３の閾値を前記センサの検知信号系の異常判定用の閾値とする、
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の開閉制御方法。
  5. 前記第２の閾値および前記第３の閾値のいずれか一方は前記センサの検知信号系の断線判定用の閾値であり他方は短絡判定用の閾値である、
    ことを特徴とする請求項４に記載の開閉制御方法。
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