JP2011132727A - 開閉体の挟み込み検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉体の挟み込みをより好適に検知するとともに、実験などを行って当該開閉作動力を確認する手間を軽減することができ、ひいては開発工数を削減することができる開閉体の挟み込み検知方法を提供する。
【解決手段】車両に形成された開口部を開閉するサンルーフ３と、電動モータに移動駆動される駆動シュ１３と、駆動シュ１３の移動方向を変換してサンルーフ３に伝達し駆動シュ１３の移動に伴ってサンルーフ３を開閉作動させる変換機構４と、駆動シュ１３を移動駆動する電動モータの駆動力と閾値とを大小比較してサンルーフ３の挟み込みを検知する検知手段とを備えるサンルーフ３の挟み込み検知装置において、前記変換機構４の力学的構造に基づいて、サンルーフ３の開閉作動力を取得する取得手段と、挟み込み検知荷重が一致又は近似するように補正する補正手段とを備えたことを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、開閉体の挟み込み検知装置に関するものである。

例えば、自動車には、運転者のスイッチ操作に応じてルーフパネル等の開閉体を電動で開閉作動させる装置を備えたものがある。このような装置は、例えば、開閉体による異物の挟み込みを検知する検知手段を備えており、該検知手段による挟み込みの検知時には開閉体の作動を停止又は反転させるなどの挟み込み対処を行っている。

こうした検知手段としては、例えば特許文献１，２に記載されたものが知られている。これらの検知手段は、基本的に開閉体を開閉作動させる駆動源（電動モータ）の駆動力と閾値とを大小比較して開閉体の挟み込みを検知するもので、経年劣化等の影響を軽減する方法が併せて提案されている。

特開２００４−３１５９号公報 特開２００２−２９５１２７号公報

ところで、特許文献１、２は、開閉体の挟み込みの検知に際し、基本的に駆動源の駆動力をそのまま利用しており、開閉体との間を連係する機構の構造上の特性に基づく実際の開閉体の開閉作動力（挟み込み荷重に相当）については検討されていない。従って、仮に駆動源の駆動力と大小比較される閾値（即ち検出感度）が一定のままであっても、開閉体の開閉位置によって検出する挟み込み荷重に差が生じる場合がある。

一方、このようなことを考慮して、例えば特許文献１の［従来の技術］で説明されるように、開閉体の開閉位置を複数領域に分割して、領域ごとに挟み込み検知の閾値を設定することも考えられる。しかしながら、このような領域ごとに挟み込み検知の閾値を設定する場合には、当該領域に好適な閾値を実験的に求める必要があり、その分の開発工数が増大する可能性がある。

本発明の目的は、開発工数を増加することなく、開閉体の挟み込みをより好適に検知することができる開閉体の挟み込み検知装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、構造体に形成された開口部を開閉する開閉体と、駆動源に移動駆動される駆動部材と、前記駆動部材及び前記開閉体の間に設けられ前記駆動部材の移動方向を変換して前記開閉体に伝達し前記駆動部材の移動に伴って前記開閉体を開閉作動させる変換機構と、前記駆動部材を移動駆動する前記駆動源の駆動力と閾値とを大小比較して前記開閉体の挟み込みを検知する検知手段とを備える開閉体の挟み込み検知装置において、前記変換機構の力学的構造に基づいて、前記駆動部材の移動位置に応じた前記駆動源の駆動力に対する前記開閉体の開閉作動力を取得する取得手段と、前記取得された開閉作動力に基づいて、前記検知手段において大小比較される前記駆動源の駆動力及び前記閾値の少なくとも一方を、挟み込み検知荷重が一致又は近似するように補正する補正手段とを備えたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の開閉体の挟み込み検知装置において、前記閾値の補正は、前記変換機構によって変化する挟み込み荷重の変化比率に応じて変化させることを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の開閉体の挟み込み検知装置において、前記駆動力の補正は、前記変換機構によって変化する挟み込み荷重の変化比率に応じて、前記駆動部材の単位時間あたりの移動量を変化させる、又は、前記駆動部材の移動量を判定する単位時間を変化させることを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。

上記各構成によれば、前記取得手段により、前記駆動部材の移動位置に応じた前記駆動源の駆動力に対する前記開閉体の開閉作動力が取得される。そして、前記補正手段により、前記取得された開閉作動力に基づいて、前記駆動源の駆動力及び前記閾値の少なくとも一方が、挟み込み検知荷重が一致又は近似するように補正される。従って、前記検知手段は、前記駆動源の駆動力と前記閾値との大小比較に際し、前記変換機構の力学的構造を考慮した前記開閉体の開閉作動力に基づいて、前記開閉体の挟み込みをより好適に検知することができる。また、前記駆動源の駆動力に対する前記開閉体の開閉作動力は、前記変換機構の力学的構造に基づいて取得されるため、当該構造が確定する段階で当該構造を表す計算式（運動方程式）から開閉体の開閉作動力を求めることができる。従って、例えば実験などを行って当該開閉作動力を確認する手間を軽減することができ、ひいては開発工数を削減することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の開閉体の挟み込み検知装置において、前記開閉体を支持するとともに回動中心を有する支持ブラケットを備え、前記変換機構は、前記駆動部材及び前記支持ブラケットのいずれか一方に突設されたガイドピンと、前記駆動部材及び前記支持ブラケットのいずれか他方に形成され、前記ガイドピンが挿入されるガイド凹部とを備え、前記駆動部材の移動に伴い該駆動部材に設けられた前記ガイドピン及び前記ガイド凹部のいずれか一方でいずれか他方を押圧することで、前記駆動部材の移動に対する前記開閉体の移動方向を変換伝達することを要旨とする。

同構成によれば、前記駆動部材の移動に伴い前記ガイドピンで前記ガイド凹部を押圧するという極めて簡易な構造で、前記駆動部材の移動方向を変換して前記開閉体に伝達して、該開閉体を開閉作動させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の開閉体の挟み込み検知装置において、前記補正手段は、前記ガイドピンを頂点とする前記駆動部材の移動方向と前記ガイド凹部とのなす角度をパラメータとして前記駆動力又は前記閾値の少なくとも一方を補正することを要旨とする。

同構成によれば、前記補正手段は、力学的構造基づく前記角度をパラメータとする極めて簡単な計算のみで、前記駆動力又は前記閾値の少なくとも一方を、挟み込み検知荷重が一致又は近似するように補正することができる。

本発明では、開発工数を増加することなく、開閉体の挟み込みをより好適に検知することができる開閉体の挟み込み検知装置を提供することができる。

（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の一実施形態が適用されるルーフ装置の斜視図。 同実施形態を示す側面図。 同実施形態における挟み込み荷重を求めるための模式図。 同実施形態における挟み込み荷重を求めるための模式図。 同実施形態における駆動部材の位置における挟み込み荷重比率の変動図。 同実施形態における電気的構成を示すブロック図。 同実施形態における制御態様を示すフローチャート。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、車両１のルーフ２に設けられたルーフ装置の斜視図を示す。同図に示すように、構造体としての車両１のルーフ２には開口部２ａが設けられ、開閉体としてのサンルーフ（ルーフガラス）３は開口部２ａを開閉するように設けられている。サンルーフ３は、図２に示すルーフ装置によって、図１（ａ）に示すチルトアップ位置（全開状態）から図１（ｂ）に示すチルトダウン位置（全閉状態）までのチルト動作と、全閉状態から図１（ｃ）に示すスライド動作を行い、開口部２ａを開放する開放状態までの開閉動作を行う。

開口部２ａの車両幅方向両外側の縁部には、図２に示すように、車両前後方向に延びる一対のガイドレール１１が配設されるとともに、該ガイドレール１１には、駆動部材としての駆動シュ１３が車両前後方向に移動可能に装着される。駆動シュ１３は、駆動源としての電動モータ５（図６参照）に駆動連結されており、該電動モータ５によりガイドレール１１に沿って車両前後方向に移動駆動される。具体的には、例えば電動モータ５の回転軸は、その回転に伴って押し引きされる適宜の伝動部材（駆動ベルト、プッシュプルケーブル等：図示略）と連結されており、電動モータ５は、伝動部材を介して駆動シュ１３と連結される。そして、電動モータ５は、回転軸の回転によりガイドレール１１に沿って伝動部材を押し引きすることで、駆動シュ１３を車両前後方向に移動させる。なお、駆動シュ１３は、ガイドレール１１に摺動案内されるブロック状のシュー部１３ａを有するとともに、該シュー部１３ａに立設された平板状の支持壁部１３ｂを有する。そして、支持壁部１３ｂの上端部には、車両幅方向外側に突出する略円柱状のガイドピン１４が固着されている。

ガイドレール１１の前側には、上側に突出する平板状のブラケット１６が前記ガイドレール１１に沿って車両前後方向に移動可能に装着されるとともに、該ブラケット１６には、車両前後方向に延びる支持ブラケットとしての機能ブラケット２０の前端部が回動中心としての回動軸Ｏを中心に回動自在に連結されている。この機能ブラケット２０には、車両前側から後側に向かうにつれて徐々に車両高さ方向に高くなるように傾斜したガイド凹部としてのガイド孔２１が形成されるとともに、該ガイド孔２１には、ガイドピン１４が摺動可能に挿入されている。

なお、ガイドレール１１には、図示状態（全閉状態）のガイド孔２１の後端を基準にして前側及び後側にエリアＡＣ，ＡＳが設定されている。また、エリアＡＣについては、更にガイド孔２１に対応したエリアＡ１〜Ａ４に細分化して設定されている。詳述すると、ガイド孔２１全体の前側５分の１がエリアＡ１、該エリアＡ１に連続するエリアＡ２がガイド孔２１全体の５分の２、エリアＡ２に連続するエリアＡ３がガイド孔２１全体の５分の１、エリアＡ３に連続してガイド孔２１の後端までのエリアＡ４がガイド孔２１全体の５分の１となっている。このように、回動軸Ｏ周りに回動可能な機能ブラケット２０に形成されたガイド孔２１及びガイドピン１４は変換機構４を構成している。なお、機能ブラケット２０には、該機能ブラケット２０の上側を覆うようにサンルーフ３が配設される。これにより、サンルーフ３は、機能ブラケット２０と一体となって回動軸Ｏ周りに回動する。

このような構成にあって、駆動シュ１３の車両前方への移動に伴い、ガイドピン１４がガイド孔２１を車両前方に摺動すると、ガイドピン１４はガイド孔２１の形状に合わせてその内壁面を上側に押圧する。このとき、機能ブラケット２０は、回動軸Ｏ周りに回動して、サンルーフ３ともどもその後端部を上昇（チルトアップ）させて全開状態となる（２点鎖線にて図示）。一方、駆動シュ１３の車両後方への移動に伴い、ガイドピン１４がガイド孔２１を車両後方に摺動すると、ガイドピン１４はガイド孔２１の形状に合わせてその内壁面を下側に押圧する。このとき、機能ブラケット２０は、前述とは逆の態様で、サンルーフ３ともどもその後端部を下降（チルトダウン）させて全閉状態となる（実線にて図示）。この全閉状態から、駆動シュ１３が車両後方へ移動してガイドピン１４がガイド孔２１の後端まで移動すると、サンルーフ３はチルトダウンし、更に、駆動シュ１３が車両後方への移動に伴い、ガイドピン１４がガイド孔２１を後方へ押圧する。そして、サンルーフ３は、ルーフ２の下側に隠れるように車両後方へ移動して開口部２ａを開放する（開放状態）。開放状態から全閉状態に移行する際には、図示しないチェック機構により、駆動シュ１３の車両前方への移動に伴い、サンルーフ３も前方に移動する。そして、サンルーフ３が前端まで移動すると、前述のチェック機構が解除されて、これより駆動シュ１３の前方への移動では、ガイドピン１４が、ガイド孔２１を車両前方に移動してサンルーフ３のチルトアップを行い全閉状態に移行する。このように、駆動シュ１３のガイドレール１１に沿った車両前後の移動のみで、サンルーフ３のチルト動作及びスライド動作を行う。

なお、サンルーフ３の周縁部には、例えばゴム材からなる断面略Ｄ字状のウェザーストリップ６が液密的に装着されている。このウェザーストリップ６は、サンルーフ３を閉じた際に、開口部２ａ（図１参照）に液密的に圧着して、車室内への水の浸入を抑制する。

図６は、車両１に設置される制御装置３０及びその周辺構造の電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、制御装置３０は、取得手段、補正手段及び検知手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）３１と、該ＣＰＵ３１に電気的に接続された入力回路３２，３３及び駆動回路３４とを備えて構成されている。なお、ＣＰＵ３１はその演算処理に係る各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、各種データ（演算処理結果等）を一時記憶するＲＡＭ、タイマ等の機能を一体的に有するものである。このＣＰＵ３１には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂが電源回路３５を介して所定電圧に変換した電源電圧が供給されている。

ＣＰＵ３１は、入力回路３２を介して操作スイッチ４１に接続されるとともに、該操作スイッチ４１からの信号に基づいて前記サンルーフ３の車内側からの開閉操作の有無を検出する。さらに、ＣＰＵ３１は、入力回路３３を介して、パルスセンサ４３に接続されるとともに、該パルスセンサ４３からのパルス信号に基づいて前記電動モータ５の回転角度Ａ及び回転速度Ｎ等を検出する。また、駆動回路３４には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂが供給されるとともに、電動モータ５が接続される。ＣＰＵ３１は、操作スイッチ４１からの信号（開閉操作信号）に応じた制御信号を駆動回路３４に出力しており、該駆動回路３４は、ＣＰＵ３１からの制御信号に基づいて電動モータ５に供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性を切り替えるとともに、該電動モータ５にバッテリ電圧＋Ｂを供給する。これにより、電動モータ５は、操作スイッチ４１からの信号に応じた回転方向に回転駆動されて、前記サンルーフ３を開閉作動させる。そして、バッテリ電圧＋Ｂの供給が停止されると、電動モータ５の回転が停止して前記サンルーフ３の開閉作動が停止する。

ここで、ＣＰＵ３１は、前記回転角度Ａに基づいて駆動シュ１３の移動位置Ｐを検出するとともに、各種情報を取得・算出する。具体的には、駆動シュ１３（ガイドピン１４）がエリアＡＳにある場合のサンルーフ３のスライド動作時において、ガイドピン１４が前方に移動しているときには、サンルーフ３の前端部と開口部２ａの前端部（ルーフ２）との間での挟み込み検知が行われる。このとき、ＣＰＵ３１は、駆動シュ１３とサンルーフ３との移動方向が一致しているため、所定の挟み込み荷重となる閾値（基準閾値ΔＮｔｈ０）に基づいて挟み込み検知を行う。つまり、ＣＰＵ３１は、回転速度Ｎの時間変化に基づいて駆動力としての回転速度変化量ΔＮを検出するとともに、回転速度変化量ΔＮの大きさ（絶対値）と閾値ΔＮｔｈ（ここでは、基準閾値ΔＮｔｈ０）とを大小比較して、回転速度変化量ΔＮの大きさが基準閾値ΔＮｔｈ０を超えたときにサンルーフ３による挟み込みを検知する（検知手段）。そして、挟み込みが検知されると、ＣＰＵ３１は、例えば、電動モータ５を停止させて、サンルーフ３の動作を停止させたり、或いは、該電動モータ５を反転させてサンルーフ３を反転作動させたりして、当該挟み込みの解消を図る。

一方、駆動シュ１３（ガイドピン１４）がエリアＡＣにある場合のサンルーフ３のチルト動作時においては、駆動シュ１３の移動方向に対して、ガイドピン１４がガイド孔２１を摺動して、サンルーフ３の移動方向が変換される力学的構造（変換機構４）を経る。このため、この力学的構造に基づき、スライド動作時における挟み込み荷重と略一致する荷重で挟み込み検知できるように閾値ΔＮｔｈ（＝基準閾値ΔＮｔｈ０）の補正が行われる。このチルト動作時について、さらに詳述すると、図３及び図４に示すように、駆動シュ１３の位置によって変化する該駆動シュ１３と回動軸Ｏとの距離Ｌｘｐから、ガイドピン１４がエリアＡ１〜Ａ４のどの領域に属するかを検出する。そして、ガイドピン１４を頂点とするガイドレール１１（ガイドピン１４の移動方向）とガイド孔２１とがなす角度θ１を取得する。この角度θ１はエリア毎に異なる角度に設定されている。

また、ＣＰＵ３１は、ガイドピン１４のガイドレール１１からの高さＬｈが一定であることから、この高さＬｈと距離Ｌｘｐとの三角関係から算出できる各種情報を算出する。詳述すると、回動軸Ｏを頂点とするガイドピン１４の中心及び回動軸Ｏを結んだ直線ＳＬ１とガイドレール１１とがなす角度θ２、回動軸Ｏを頂点とする回動軸Ｏ及びサンルーフ３の後方縁部とを結んだ直線ＳＬ２とガイドレール１１とがなす角度θ３、及び回動軸Ｏとガイドピン１４との距離Ｌ１を算出する。また、ＣＰＵ３１は、回転速度Ｎの時間変化に基づいて駆動力としての回転速度変化量ΔＮを検出するとともに、回転速度変化量ΔＮの大きさ（絶対値）と閾値ΔＮｔｈとを大小比較して、回転速度変化量ΔＮの大きさが閾値ΔＮｔｈを超えたときにサンルーフ３による挟み込みを検知する（検知手段）。そして、挟み込みが検知されると、ＣＰＵ３１は、例えば、電動モータ５を停止させて、サンルーフ３の動作を停止させたり、或いは、該電動モータ５を反転させてサンルーフ３を反転作動させたりして、当該挟み込みの解消を図る。なお、挟み込み検知に際し、ＣＰＵ３１は、変換機構４の力学的構造に基づいて、駆動シュ１３の移動位置Ｐに応じた回転速度変化量ΔＮに対するサンルーフ３の開閉作動力（実質的な挟み込み荷重に相当）を取得する（取得手段）。そして、ＣＰＵ３１は、取得された開閉作動力に基づいて、前記閾値ΔＮｔｈを補正する（補正手段）。

ここで、閾値ΔＮｔｈの補正に係る電動モータ５の駆動力Ｆ１と、サンルーフ３の開閉作動力（Ｆ６）との関係について説明する。
図３及び図４は、サンルーフ３がチルトダウンするときの荷重の模式図である。図３に示すように、電動モータ５から駆動力Ｆ１を得た駆動シュ１３はガイドレール１１に沿って後方にスライド移動することにより、ガイドピン１４は、ガイド孔２１に対してガイドレール１１と平行する車両後方への荷重（駆動力）Ｆ１で押圧する。このとき、ガイドレール１１（ガイドピン１４の移動方向）とガイド孔２１とが角度θ１をなすので、荷重Ｆ１は、ガイド孔２１の延在方向後ろ向きの力Ｆ１ｃｏｓθ１とガイド孔２１の垂直方向下向きの力Ｆ１ｓｉｎθ１とに分解することができる。ここで、ガイドピン１４は駆動シュ１３に固定されており該駆動シュ１３はガイドレール１１に沿ってのみ移動するので、ガイドピン１４はガイド孔２１の延在方向には移動しない。つまり、ガイドピン１４には、力Ｆ１ｃｏｓθ１に対して大きさが等しく且つ反対向き（ガイド孔２１の延在方向前向き）の力Ｆ１ｃｏｓθ１が作用する。これは、駆動シュ１３がガイドレール１１に沿って移動する（上下方向には移動しない）ため、駆動シュ１３を介してガイドピン１４に垂直方向下向きに作用する荷重Ｆ２のガイド孔２１に沿った分力に等しい。つまり、図示の関係から、Ｆ１ｃｏｓθ１とＦ２ｓｉｎθ１とが等しい。また、荷重Ｆ２は、ガイド孔２１の垂直方向下向きの力Ｆ２ｃｏｓθ１に分解できる。従って、駆動シュ１３が車両後方に移動するとき、ガイドピン１４がガイド孔２１の垂直方向に押圧する荷重Ｆ３は、力Ｆ１ｓｉｎθ１と力Ｆ２ｃｏｓθ１との合力である。

ここで、前述したように、力Ｆ１ｃｏｓθ１に対して大きさが等しく且つ反対向きの力Ｆ２ｓｉｎθ１が作用することから、荷重Ｆ２は、下式（１）に示すように荷重Ｆ１の関数として表すことがきるとともに、下式（１）の関係から、荷重Ｆ３は、下式（２）に示すように荷重Ｆ１の関数として表すことができる。

図４に示すように、荷重Ｆ３によって、機能ブラケット２０は、回動軸Ｏを中心にして時計回りに回転しようとするモーメントＭ１が発生する。ここで、ガイドピン１４の中心と回動軸Ｏの中心とを結んだ直線ＳＬ１とガイドレール１１とが角度θ２をなすので、モーメントＭ１を求めるために荷重Ｆ３を直線ＳＬ１の垂直方向の荷重Ｆ４に置き換えると、図示の関係から、荷重Ｆ３のｃｏｓθ１の成分と荷重Ｆ４のｃｏｓθ２の成分とが等しい関係となる。従って、荷重Ｆ４は下式（３）に示すようにＦ３の関数として表すことができるとともに、前述の式（２）の関係から、荷重Ｆ４は、下式（４）に示す荷重Ｆ１の関数として表すことができる。また、ガイドピン１４の中心と回動軸Ｏの中心とが距離Ｌ１とすると、モーメントＭ１は、距離Ｌ１と荷重Ｆ４との積で表せることから下式（５）の関係となる。

上述したように、回動軸Ｏ周りには、機能ブラケット２０を時計回りに回転させようとするモーメントＭ１が発生する。このとき、サンルーフ３も機能ブラケット２０と一体となって回動するため、サンルーフ３にもモーメントＭ１が作用する。従って、サンルーフ３にも任意の位置において、モーメントＭ１による荷重が作用する。以下、回動軸Ｏの中心から距離Ｌ２離れたサンルーフ３の後方縁部に作用する荷重を代表例として説明する。

図４に示すように、回動軸Ｏの中心とサンルーフ３の後方縁部とを結んだ直線ＳＬ２に対し垂直下向きの荷重Ｆ５とすると、モーメントＭ１は、距離Ｌ２と荷重Ｆ５との積で表せることから下式（６）の関係となるとともに、荷重Ｆ５は、式（５）及び式（４）の関係から、下式（７）に示す荷重Ｆ１の関数として表すことができる。

そして、荷重Ｆ５は、分力として開閉作動力としての鉛直下向きの荷重Ｆ６を構成する。この荷重Ｆ６は、サンルーフ３の後方縁部に異物が挟まれた場合に発生する挟み込み荷重に相当する。直線ＳＬ２とガイドレール１１とが角度θ３をなすので、荷重Ｆ６は下式（８）の関係になるとともに、荷重Ｆ６は、式（７）の関係から、下式（９）に示す荷重Ｆ１の関数として表すことができる。

従って、荷重（挟み込み荷重）Ｆ６は、距離Ｌ２が固定値であることから、距離Ｌ１、角度θ１、角度θ２及び角度θ３が決まることで算出できる値である。そして、距離Ｌ１、角度θ１、角度θ２及び角度θ３は、ガイドピン１４の位置、即ち駆動シュ１３の移動位置Ｐに相関することから、式（９）は、下式（１０）に示すように、移動位置Ｐの関数Ｘｐ（Ｐ）を用いて表すことができる。

図５は、駆動シュ１３の移動位置Ｐがサンルーフ３の全開位置に相当する位置から全閉位置に相当する位置までの間にあるときの関数Ｘｐ（以下、挟み込み荷重比率ともいう）の推移を示すグラフである。同図からわかるように、駆動シュ１３の位置が前側から後側に移動する、すなわち、サンルーフ３が全開から全閉に移行するに従い挟み込み荷重比率が大きくなる。つまり、サンルーフ３が全閉に近い状態の時は、該サンルーフ３が全開に近い状態よりも、駆動シュ１３の後方への移動に伴う荷重Ｆ１（電動モータ５の駆動力）に対する荷重Ｆ６（挟み込み荷重）が大きくなる。本実施形態では、このような変換機構４の力学的構造を考慮して、サンルーフ３が全閉位置に近いほど、回転速度変化量ΔＮに基づく挟み込みの検知感度が高くなるように閾値ΔＮｔｈを補正する。ＣＰＵ３１には、上述した各種数式を記憶しているとともに、各種数式により導出される閾値ΔＮｔｈに基づいて挟み込みの検知を行う。

次に、挟み込み検知を行うための制御態様について説明する。図７は、サンルーフ３の開閉作動時（例えば、サンルーフ３の閉作動時）における制御態様を示すフローチャートである。この処理は、操作スイッチ４１（図６参照）からの信号に基づき、サンルーフ３の閉操作が検出されて、該サンルーフ３が閉作動を開始していることを条件に、電動モータ５が駆動停止されるまでの間で所定時間ごとの定時割り込みにより繰り返し実行される。

処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ３１は、Ｓ（ステップ）１において、各種データの入力処理を実行する。そして、ＣＰＵ３１は、Ｓ２において電動モータ５の回転角度Ａに基づき駆動シュ１３の移動位置Ｐを検出するとともに、この検出結果を、Ｓ３において、該移動位置Ｐに基づき挟み込み荷重比率Ｘｐ（Ｐ）を算出・取得する。

そして、ＣＰＵ３１は、Ｓ４において、挟み込み荷重比率Ｘｐに基づき閾値ΔＮｔｈを補正する。具体的には、サンルーフ３の全開位置にあるときの基準の閾値をΔＮｔｈ＿ｂで表すと、該閾値ΔＮｔｈ＿ｂを挟み込み荷重比率Ｘｐで除した値（＝ΔＮｔｈ＿ｂ／Ｘｐ）を閾値ΔＮｔｈとする。サンルーフ３が全閉位置に近いほど、挟み込み荷重比率Ｘｐが大きくなることから、その逆数倍で閾値ΔＮｔｈが小さくなって挟み込みが検知されやすくなる（検知感度が高くなる）。反対に、サンルーフ３が全開位置に近いほど、挟み込み荷重比率Ｘｐが小さくなることから、その逆数倍で閾値ΔＮｔｈが大きくなって挟み込みが検知されにくくなる（検知感度が低くなる）。これにより、挟み込み検知の感度自体は略一定となり、開閉体の位置に拘らず略同一の挟み込み検知荷重Ｆｈで挟み込み検知を行うことができる。すなわち、先に設定した基準の閾値ΔＮｔｈ＿ｂが挟み込み検知荷重Ｆｈとなる。

Ｓ５では、Ｓ４において設定された閾値ΔＮｔｈに基づいて、挟み込みの有無を判断する。そして、ＣＰＵ３１は、回転速度変化量ΔＮが閾値ΔＮｔｈを下回ったと判断されたときには、挟み込みが発生したと判断し、Ｓ６に移行して挟み込み処理を実行する。この挟み込み処理については前述した通りである。また、ＣＰＵ３１は、Ｓ５において、回転速度変化量ΔＮが、閾値ΔＮｔｈ以上と判断されたときには、挟み込みは発生していないと判断し、そのままその後の処理を一旦終了する。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、ＣＰＵ３１により、駆動シュ１３の移動位置に応じた電動モータ５の駆動力Ｆ１に対するサンルーフ３の開閉作動力が取得される。そして、ＣＰＵ３１により、取得された開閉作動力に基づいて、電動モータ５の閾値ΔＮｔｈが補正される。従って、ＣＰＵ３１は、電動モータ５の駆動力Ｆ１と閾値ΔＮｔｈとの大小比較に際し、変換機構４の力学的構造を考慮したサンルーフ３の開閉作動力に基づいて閾値ΔＮｔｈを可変とすることにより、駆動シュ１３がどの位置にあっても略同一の挟み込み検知荷重Ｆｈで行うことができ、サンルーフ３の挟み込みをより好適に検知することができる。また、電動モータ５の駆動力Ｆ１に対するサンルーフ３の開閉作動力は、変換機構４の力学的構造に基づいて取得されるため、当該構造が確定する段階で当該構造を表す計算式（運動方程式）からサンルーフ３の開閉作動力を求めることができる。従って、例えば実験などを行って当該開閉作動力を確認し、その確認した開閉作動力に基づいて閾値ΔＮｔｈを変化させる手間を軽減することができ、ひいては開発工数を削減することができる。

（２）本実施形態では、駆動シュ１３の移動に伴いガイドピン１４でガイド孔２１を押圧することで、駆動シュ１３の移動方向を変換してサンルーフ３に伝達して、該サンルーフ３を開閉作動させることができる。

（３）本実施形態では、ＣＰＵ３１は、前述の角度のみをパラメータとする極めて簡単な計算のみで、閾値ΔＮｔｈを、駆動シュ１３がどの位置にあっても略同一の挟み込み検知荷重Ｆｈとなるように補正することができる。

（４）本実施形態では、サンルーフ３のスライド動作時及びチルト動作時の挟み込み検知荷重を略同一にすることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・前記実施形態において、モータの駆動力（Ｆ１）を、該モータの駆動電流（モータ電流）に基づいて検出してもよい。
・前記実施形態において、ウェザーストリップ６に対応してサンルーフ３の閉作動終盤に閾値ΔＮｔｈの修正をおこなってもよい。具体的には、サンルーフ３の閉作動終盤では、挟み込み荷重Ｆ６が増大するため閾値ΔＮｔｈが小さく（厳しく）設定されるが、このままでは閉じきることができないため、閾値ΔＮｔｈを大きく（緩く）設定する。

前記実施形態において、挟み込み検知荷重Ｆｈとなるように、駆動力Ｆ１の補正を行ってもよい。具体的には、変換機構４によってサンルーフ３の閉じきり間際で大きくなる挟み込み荷重Ｆ６に対応して、駆動シュ１３の単位時間あたりの移動量を少なくさせる、又は、駆動シュ１３の移動量を判定する単位時間を短くさせるようにしてもよい。

・前記実施形態において、駆動シュ１３及び機能ブラケット２０の連係態様は一例である。例えば、駆動シュ１３にガイド孔２１と逆向きのガイド溝を形成し、機能ブラケット２０にガイドピン１４と同様のガイドピンを固着してもよい。

・前記実施形態において、駆動シュ１３が前方に移動するサンルーフ３の開作動時に、該サンルーフ３と周辺障害物（塀など）との間に異物が挟まれた場合にも適用することができる。この場合、サンルーフ３の動作方向が逆向きになることを除いて基本的に同様の処理を行う。

・前記実施形態において、サンルーフ３の後方縁部の他、該サンルーフ３の車両幅方向縁部は勿論、該サンルーフ３全体においても適用することができる。
・前記実施形態において、関数Ｘｐは、ガイドピン１４（駆動シュ１３）の位置から算出する以外に、電動モータ５の回転速度Ｎや回転数、角加速度などによって算出してもよい。

・前記実施形態において、サンルーフ３のスライド動作時とチルト動作時の挟み込み検知荷重を異なる値（検知荷重）に設定してもよい。
・前記実施形態において、ブラケット１６が、ガイドレール１１に固着されているルーフ装置であってもよい。つまり、サンルーフ３がチルト動作のみ行うルーフ装置であってもよい。

・前記実施形態において、変換機構にリンク機構等を用いてもよい。
・本発明に係る開閉体としては、車両後部に設けられるバックドア、車両側部に設けられる乗降ドア（スウィングドア、スライドドア）、トランクリッド、窓ガラス等の車両用の開閉体に限らず、車両以外の乗り物用の開閉体や建造物用の開閉体（ドア）等にも適用してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）請求項５に記載の開閉体の挟み込み検知装置において、
前記開閉体の縁部には、該開閉体の全閉時に前記開口部の縁部と弾性的に接触するウェザーストリップを備えており、
前記補正手段は、前記ウェザーストリップが前記開口部の縁部と弾性的に接触する前記開閉体の閉作動時に合わせて前記挟み込みの検知感度が低くなるように前記駆動源の駆動力及び前記閾値の少なくとも一方を、挟み込み検知荷重が一致又は近似するように補正することを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。

同構成によれば、例えば前記開閉体の閉作動に伴い、前記ウェザーストリップが前記開口部の縁部と弾性的に接触して前記駆動源の駆動力が増加したとしても、これによって前記挟み込みが誤検知されることを抑制することができる。

（ロ）構造体に形成された開口部を開閉する開閉体と、駆動源に移動駆動される駆動部材と、前記駆動部材及び前記開閉体の間に設けられ前記駆動部材の移動方向を変換して前記開閉体に伝達し前記駆動部材の移動に伴って前記開閉体を開閉作動させる変換機構とを備え、前記駆動部材を移動駆動する前記駆動源の駆動力と閾値とを大小比較して前記開閉体の挟み込みを検知する開閉体の挟み込み検知方法において、
前記変換機構の力学的構造に基づいて、前記駆動部材の移動位置に応じた前記駆動源の駆動力に対する前記開閉体の開閉作動力を取得する取得段階と、
前記取得された開閉作動力に基づいて、大小比較される前記駆動源の駆動力及び前記閾値の少なくとも一方を、挟み込み検知荷重が一致又は近似するように補正する補正段階とを備えたことを特徴とする開閉体の挟み込み検知方法。

ｆ…関数、Ｆ１…荷重（駆動力）、Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５…荷重、Ｆ６…挟み込み荷重・荷重（開閉作動力）、Ｆｈ…挟み込み検知荷重、Ｎ…回転速度、ΔＮ…回転速度変化量、ΔＮｔｈ…閾値、ΔＮｔｈ０…基準閾値、Ｏ…回動軸、Ｘｐ…挟み込み検知荷重比率（関数）、θ１，θ２，θ３…角度、１…車両（構造体）、２ａ…開口部、３…サンルーフ（開閉体）、４…変換機構、５…電動モータ（駆動源）、１３…駆動シュ（駆動部材）、１４…ガイドピン、２０…機能ブラケット（取着部）、２１…ガイド孔（ガイド凹部）、３１…ＣＰＵ（取得手段、補正手段、検知手段）。

Claims (5)

1. 構造体に形成された開口部を開閉する開閉体と、駆動源に移動駆動される駆動部材と、前記駆動部材及び前記開閉体の間に設けられ前記駆動部材の移動方向を変換して前記開閉体に伝達し前記駆動部材の移動に伴って前記開閉体を開閉作動させる変換機構と、前記駆動部材を移動駆動する前記駆動源の駆動力と閾値とを大小比較して前記開閉体の挟み込みを検知する検知手段とを備える開閉体の挟み込み検知装置において、
   前記変換機構の力学的構造に基づいて、前記駆動部材の移動位置に応じた前記駆動源の駆動力に対する前記開閉体の開閉作動力を取得する取得手段と、
   前記取得された開閉作動力に基づいて、前記検知手段において大小比較される前記駆動源の駆動力及び前記閾値の少なくとも一方を、挟み込み検知荷重が一致又は近似するように補正する補正手段とを備えたことを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。
2. 請求項１に記載の開閉体の挟み込み検知装置において、
   前記閾値の補正は、
   前記変換機構によって変化する挟み込み荷重の変化比率に応じて変化させることを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。
3. 請求項１又は２に記載の開閉体の挟み込み検知装置において、
   前記駆動力の補正は、
   前記変換機構によって変化する挟み込み荷重の変化比率に応じて、前記駆動部材の単位時間あたりの移動量を変化させる、又は、前記駆動部材の移動量を判定する単位時間を変化させることを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の開閉体の挟み込み検知装置において、
   前記開閉体を支持する支持ブラケットを備え、
   前記変換機構は、
   前記駆動部材及び前記支持ブラケットのいずれか一方に突設されたガイドピンと、
   前記駆動部材及び前記支持ブラケットのいずれか他方に形成され、前記ガイドピンが挿入されるガイド凹部とを備え、
   前記駆動部材の移動に伴い該駆動部材に設けられた前記ガイドピン及び前記ガイド凹部のいずれか一方でいずれか他方を押圧することで、前記駆動部材の移動に対する前記開閉体の移動方向を変換伝達することを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。
5. 請求項４に記載の開閉体の挟み込み検知装置において、
   前記補正手段は、
   前記ガイドピンを頂点とする前記駆動部材の移動方向と前記ガイド凹部とのなす角度をパラメータとして前記駆動力又は前記閾値の少なくとも一方を補正することを特徴とする開閉体の挟み込み検知装置。

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