JP4111078B2 - 可動体制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のパワーウインド開閉用などの可動体制御装置に係り、操作スイッチの操作状態によって可動体の速度を変化させる可動体制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、例えば車両の窓(サンルーフ含む)やスライドシートなどの可動体については、モータなどの電動アクチュエータを利用した駆動システム(即ち、パワーウインドシステムなど)が増えている。このようなシステムでは、操作スイッチのノブ(ボタン形のものも含む)をユーザが操作することで、可動体がマニュアルで動作するようになっている。また、エレベータの扉などの可動体についても、一定時間後に自動的に開閉する機能とともに、ユーザ操作により開閉をマニュアル操作できる操作スイッチが一般的に設置されている。
ところで、通常このようなシステムでは、スイッチのオンオフ操作に応じて可動体が一定の動作速度で動作するのみであり、可動体の動作速度を切り替える手段を有していないため、ユーザが早急に動作させたい場合に対応することができない、また、可動体を希望する位置に正確に停止させることが困難であるという課題があった。
【0003】
そこで、このような課題を解決すべく、従来では、以下のような技術が提案されている。
まず特許文献1には、操作スイッチのオン時には、まず低いスピードでウインド(窓ガラス)の動作を始動させ、操作スイッチのオン継続時間に応じてデューティを切り替えて、このデューティによりモータをPWM制御することにより、操作スイッチのオン状態が長く継続するにつれて、開閉体の動作速度を徐々に増加させるパワーウインドの制御装置が開示されている。
【0004】
次に特許文献2には、ロータリ式スイッチの回動量に応じて開閉速度を調節し、また別個に設けたプッシュスイッチの1回の押し込みによりウインドが少し開くようにしたパワーウインドの制御装置が開示されている。
次に特許文献3には、ウインドの動作速度を低速と高速の2段階に変更可能とし、操作スイッチのオン時には、まず低速でウインドの動作を始動させ、その後一定時間経過すると高速に切り替えるパワーウインドの制御装置が開示されている。
【0005】
次に特許文献4には、ウインドのオート動作(ユーザが操作を止めても全閉位置或いは全開位置までウインドが自動的に動く動作)を指令するスイッチがオンしたときには、高速でウインドを動作させ、ウインドのマニュアル動作(ユーザが操作を止めるとウインドの動作が即座に停止する動作)を指令するスイッチがオンしたときには、低速でウインドを動作させるパワーウインドの制御装置が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
実開平5−89771号公報
【特許文献2】
特開平9−60420号公報
【特許文献3】
実開平7−21982号公報
【特許文献4】
特開平7−139260号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した各公報に開示された従来の制御装置は、以下のような解決すべき問題点を有する。
まず、特許文献1及び特許文献3の装置では、スイッチ操作時には、必ず低速でウインドが始動し、所定時間が経過するまでは、ウインドが必ず低速で動作するため、ユーザが早急に開閉を行いたい場合に、必ずしもユーザの意思に十分対応した早い開閉動作を実現できず、ユーザをいらいらさせてしまうなどの問題がある。
次に、特許文献2の装置では、ロータリ式スイッチが必要になるため、コストや設置スペースが増加する弊害がある。また、ロータリ式スイッチを用いた場合、一般的なノブ式(引き上げたり、押し下げたりする方式)のものに比較して、スイッチの回転方向とウインドの移動方向との関係が感覚的に把握できない、スイッチの設置場所が突出した状態になり易い等の問題もある。さらに、例えば複数の窓の操作スイッチが一箇所(例えば運転席)に設置される場合、一部の操作スイッチ(例えば運転席用)のみにこの技術を適用して、他の操作スイッチを一般的なノブ式のままとすると、一部の操作スイッチのみが異なる形態となって、意匠的な問題が発生し易い。また、プッシュスイッチを別個に設けることによる、さらなるコスト増などの不利もある。
【0008】
また、特許文献4の装置は、オート動作機能がない場合には、動作速度を切り替えられないという問題がある。例えば、車両における後部座席のウインドなどに関しては、通常オート動作機能がなく(即ち、オート動作用のスイッチはなく)、この場合には特許文献4の技術は適用できない。また、高速の場合には、必ずオート動作機能によって全閉又は全開まで動作するため、任意の位置まで高速で動かすといったマニュアル操作ができない。
そこで本発明は、オンオフ式の操作スイッチ一式のみの操作により、ユーザ意思に対応した動作速度での可動体の動作(マニュアル動作含む)が実現できる可動体制御装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の可動体制御装置は、オフ状態とオン状態とに状態変化する操作スイッチの状態に応じて可動体の動作を制御する可動体制御装置であって、前記操作スイッチがオン状態からオフ状態に変化した後、当該オフ状態が維持されているオフ状態維持時間をカウントするカウンタと、前記操作スイッチがオフ状態からオン状態に変化すると、前記カウンタによりカウントされた直前のオフ状態維持時間に応じた動作速度で、可動体が動作するように、可動体のアクチュエータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】
この可動体制御装置によれば、ユーザが、操作スイッチをオンからオフとし、その所定時間後に再度オンする操作(即ち、オフ状態維持時間を調整する操作)を故意又は無意識に行うことにより、可動体の動作速度をいつでも容易に切り替えることができ、可動体をユーザの意思や感性に対応した所要の速度で動作(マニュアル動作含む)させることができる。
しかも本装置は、通常のオンオフ式の操作スイッチ一式のみにより、ユーザ意思に対応した動作速度での可動体の動作が実現できるため、既述した従来技術のような高価なスイッチ(例えば、ロータリ式スイッチ)を設けることによるコスト増加や設置スペース増大等の弊害はない。
なお、「操作スイッチ」とは、マニュアル動作用のスイッチでもよいし、オート動作用のスイッチでもよい。マニュアル動作用のスイッチであれば、ユーザ意思に対応した動作速度での可動体のマニュアル動作が実現できるため、ユーザが所望する任意の位置まで可動体を所要の速度で動かすことができる。
また、「可動体」としては、例えば乗物や建物における窓又は座席、或いは、乗物や建物における扉などがあり得る。ここで、「乗物」には、車両や飛行機の他、エレベータなども含まれる。
【0011】
また、本発明の好ましい態様は、前記カウンタが、前記操作スイッチがオフ状態からオン状態に変化した後、当該オン状態が維持されているオン状態維持時間をカウントする機能も有し、前記制御手段が、前記カウンタによりカウントされたオン状態維持時間に応じて、可動体の動作速度を変化させる機能を有するものである。
この態様であると、前記オフ状態維持時間に応じて設定された動作速度で一旦始動した可動体の動作速度を、上記オン状態維持時間によって変化させることができるので、オン操作し続けるユーザの意思を反映させて動作中の可動体の速度を変化させることができる。
【0012】
次に、例えば可動体が車両における窓又は座席などであり、操作スイッチがマニュアル操作用である場合(通常は比較的高速動作が、時として正確な停止位置の調整が要望される場合)に、本発明のより好ましい具体的な態様としては、次のような態様(第1態様と第2態様)があり得る。
即ち第1態様は、前記制御手段が、オフ状態維持時間が規定時間(例えば、2秒)より短い場合には動作速度を比較的高速な通常速度よりも低下させ、オフ状態維持時間が規定時間以上の場合には動作速度を通常速度とするものである。
また第2態様は、前記制御手段が、オフ状態維持時間が規定時間より短い場合には動作速度を比較的高速な通常速度よりも低下させ、オフ状態維持時間が規定時間以上の場合には動作速度を通常速度とし、通常速度未満で可動体が動作した場合にはオン状態維持時間の経過に応じて動作速度を通常速度まで増加させるものである。
【0013】
上記第1及び第2態様によれば、次のような効果が得られる。即ち、ユーザは、操作スイッチを短時間に(即ち、例えば2秒未満のオフ状態維持時間で)オンからオフそして再度オンするノブ操作を行うことで、ウインドなどの可動体の動作速度をいつでも容易に通常よりも低速に切り替えることができ、可動体を低速で動作させて、停止させたい位置に正確に停止させることが容易に可能となる。なお、可動体を少しずつ動かして停止位置を微調整しようとする場合、人は操作ノブを押したり離したりする動作を短時間に繰り返し行うことが多いが、本態様であれば、このような場合、可動体が低速で動作するので、そのようなユーザの意図や感性に十分対応した動作が実現できる。
しかも通常時には、直前のオフ状態維持時間が十分長く規定時間以上であるので、操作スイッチをユーザがオン操作すれば、可動体は必ずユーザが意図した動作を高速(通常速度)で実現することになって、可動体の動作(例えば、窓の開閉動作)を早急に行うことができ、従来(特許文献1や特許文献3に記載の低速でウインドが始動する構成)のように始動速度が遅くてユーザがいらいらするといった問題が解消できる。
【0014】
また、上記第2態様であると、次のような効果も得られる。即ち、例えばユーザが誤って操作スイッチのオンオフを繰り返してしまった後、オン状態に維持したような場合でも、ユーザが望んでいない低速のままに動作速度が維持されず、オン状態が継続するにつれ高速に切り替えられるので有利である。ちなみに、このような態様でない場合には、ユーザが高速でウインドの開閉を行いたいときに、上述したような誤った操作をしてしまった場合、オン状態が維持されている限り、動作速度はいつまでも最低の速度に維持されるので、ユーザが不快感を感じる恐れがあるが、上記第2態様であればこのような問題が改善される。
【0015】
なお、上記第1態様及び第2態様において、オフ状態維持時間が規定時間より短い場合に、動作速度を通常速度よりも低下させる方式は、例えば図1(b)のように単純に1段階低くするものでもよいが、例えば図4のようにオフ状態維持時間の短さに応じて段階的又は連続的に低下させる態様でもよい。段階的又は連続的に低下させる態様であると、次のような利点がある。即ち、ユーザは、操作スイッチをオンからオフそして再度オンする操作の時間的間隔(オフ状態維持時間)を短くしたり長くしたりすることで、動作速度を容易に多段階又は連続的に切り替えることができ、ユーザの使用目的や好みに応じた速度で可動体を動作させることが可能となり、利便性が向上する。
【0016】
次に、例えば可動体がエレベータの扉などである場合(通常は比較的低速動作が、時として高速な動作が要望される場合)に、本発明のより好ましい具体的な態様としては、次のような態様(第3態様と第4態様)があり得る。
即ち第3態様は、前記制御手段が、オフ状態維持時間が規定時間より短い場合には動作速度を比較的低速な通常速度よりも増加させ、オフ状態維持時間が規定時間以上の場合には前記動作速度を前記通常速度とするものである。
また第4態様は、前記制御手段は、オフ状態維持時間が規定時間より短い場合には動作速度を比較的低速な通常速度よりも増加させ、オフ状態維持時間が規定時間以上の場合には動作速度を通常速度とし、通常速度よりも高速で可動体が動作した場合にはオン状態維持時間の経過に応じて動作速度を通常速度まで低下させるものである。
【0017】
上記第3及び第4態様によれば、次のような効果が得られる。即ち、ユーザは、操作スイッチを短時間に(例えば、2秒未満のオフ状態維持時間で)オンからオフそして再度オンするノブ操作を行うことで、扉などの可動体の動作速度をいつでも容易に高速に切り替えることができ、緊急時などに扉等を早急に動作させることが容易に可能となる。なお、早急に扉等を動作させようとする場合、人は操作ボタンを押したり離したりする動作を短時間に繰り返し行うことが多いが、本例であれば、このような場合、扉等が高速で動作するので、そのようなユーザの意図や感性に十分対応した動作が実現できる。
しかも通常時には、直前のオフ状態維持時間が十分長く規定時間以上であるので、操作スイッチをユーザがオン操作すれば、扉等は必ずユーザが意図した低速で動作することになって、扉等の動作をより安全に行うことができる。
【0018】
また、上記第4態様であると、次のような効果も得られる。即ち、例えばユーザが誤って操作スイッチのオンオフを繰り返してしまった後、オン状態に維持したような場合でも、ユーザが望んでいない高速のままに動作速度が維持されず、オン状態が継続するにつれ低速に切り替えられるので有利である。ちなみに、このような態様でない場合には、ユーザが低速で扉の開閉を行いたいときに、上述したような誤った操作をしてしまった場合、オン状態が維持されている限り、動作速度はいつまでも高速に維持されるので、ユーザが不快感を感じる恐れがあるが、上記第4態様であればこのような問題が改善される。
【0019】
なお、上記第3態様及び第4態様において、オフ状態維持時間が規定時間より短い場合に、動作速度を通常速度よりも増加させる方式は、例えば図10(b)のように単純に1段階高くするものでもよいが、例えば図12(b)のようにオフ状態維持時間の短さに応じて段階的又は連続的に増加させる態様でもよい。段階的又は連続的に増加させる態様であると、次のような利点がある。即ち、ユーザは、操作スイッチをオンからオフそして再度オンする操作の時間的間隔(オフ状態維持時間)を短くしたり長くしたりすることで、動作速度を容易に多段階又は連続的に切り替えることができ、ユーザの使用目的や好みに応じた速度で可動体を動作させることが可能となり、利便性が向上する。
【0020】
また、上記第3態様及び第4態様は、さらに次のような構成であってもよい。即ち、前記制御手段が、オフ状態維持時間が規定時間より短い場合に動作速度を増加させる程度を、可動体である開閉体(扉など)の動作方向によって異ならせる機能を有し、開閉体が閉方向である場合、開閉体が開方向である場合に比較して、前記程度を小さくするものであってもよい。このようにすると、閉方向についての動作速度の増加が抑制され、閉動作時の安全性を確保でき、一方では、開方向のより高速な動作を実現して、例えば緊急時の車両からの脱出の容易性向上を図るといったことが可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1形態例)
まず、本発明の第1形態例(車両におけるパワーウインド用の制御装置)について、図1乃至図3により説明する。
図1(a)は、本例の可動体制御装置(特定の座席のウインドに対する制御系)を示す回路図であり、図1(b)は同装置の動作速度決定用の特性を示す図である。また、図2(a)は、同装置の動作例を説明するタイミングチャートであり、図3は、同装置の制御処理を説明するフローチャートである。
【0022】
図1(a)に示すように、本制御装置は、ウインド開閉機構のアクチュエータであるモータ1を駆動するモータ駆動回路11と、このモータ駆動回路11を介してモータ1を制御する制御回路12と、この制御回路12に操作信号を入力する操作スイッチ13,14とを備える。なお符号2は、電源(この場合、車両のバッテリ)を示す。
ここで、モータ駆動回路11は、モータ1の可変速制御が可能な駆動回路であり、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子をHブリッジ形に接続してなり、モータ1をPWM制御するための駆動回路である。また、モータ1の通電用の二つのリレー(開方向通電用と閉方向通電用のリレー)と、これらリレーに対す電源ライン(高電位側電源ライン又は低電位側電源ライン)を開閉するトランジスタなどのスイッチング素子と、よりなる駆動回路であってもよい。
次に、制御回路12は、マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)を含む回路であり、操作信号入力ラインL1,L2の電圧(操作信号)に応じて、上記モータ駆動回路11におけるスイッチング素子やリレーの動作を制御してモータ1の後述する制御を実行する機能を有する。
【0023】
次に、操作スイッチ13,14は、例えば車室のドア内側(肘置き面など)に設けられる操作ノブの操作によって動作するスイッチである。このうち、操作スイッチ13は、ウインド(可動体)のマニュアルアップ動作(MU)を指令するためのa接点形スイッチであり、通常は上記操作ノブを所定量引き上げる操作によってオンする。また操作スイッチ14は、ウインドのマニュアルダウン動作(MD)を指令するためのa接点形スイッチであり、通常は上記操作ノブを所定量押し込む(引き下げる)操作によってオンする。この場合、操作スイッチ13がオンしてその接点が閉じると、操作信号入力ラインL1の電圧が、電源の高電位側電圧(Hレベル)からグランド側電圧(Lレベル)になり、また操作スイッチ14がオンしてその接点が閉じると、操作信号入力ラインL2の電圧が、同様にHレベルからLレベルになる。
【0024】
なお、各操作スイッチの操作信号入力形態は、上述の態様(いわゆるアクティブロー)に限定されず、操作スイッチオンで信号電圧がLレベルからHレベルに変化するいわゆるアクティブハイでもよいことはいうまでもない。
また、上述したようなマニュアル動作の操作スイッチに加えて、オート動作(オートアップ、オートダウン)の操作スイッチが設けられていてもよい。例えば、一般的な車両の場合、運転席のウインドに関しては、オート動作機能が設けられる場合が多く、オート動作の操作スイッチも通常備えており、運転席用の操作ノブを所定量引き上げる操作によってマニュアルアップのスイッチがオンし、さらに同操作ノブを所定量引き上げるとオートアップのスイッチがオンするといった構成になっている。
【0025】
次に、制御回路12の制御機能について説明する。
制御回路12は、図1(a)に示すように、操作信号入力ラインL1,L2の電圧に基づいて各操作スイッチの操作状態(オンかオフか)を監視する機能と、各操作スイッチのオフ状態維持時間をカウントするカウンタとしての機能と、何れかの操作スイッチがオフ状態からオン状態に変化すると、カウントした直前のオフ状態維持時間に応じた動作速度を決定し、この動作速度でウインド(通常は、ガラス窓)が動作するようにモータ駆動回路11に対して制御信号を出力するモータ出力機能とを有する。
この場合、マニュアル動作時の動作速度(PWM制御のデューティ)と各操作スイッチ13,14のオフ状態維持時間との関係は、図1(b)に示すように、オフ状態維持時間が2秒未満のときには、低速(デューティは20%)に設定され、オフ状態維持時間が2秒以上のときには、高速(デューティは100%)に設定されている。
【0026】
また、制御回路12は、例えば図3に示すような制御処理を各操作スイッチ13,14について行って、上記制御機能を実現する。
即ち、ステップS1で、操作スイッチ13又は14がオン状態であるか否か判定し、オン状態であればこのステップS1の判定処理を繰り返し実行し、オン状態でなければ(即ち、オフ状態であれば)ステップS2に進む。
ステップS2では、操作スイッチ13又は14がオフ状態に維持されている時間(即ち、オフ状態維持時間)が2秒未満か否か判定し、2秒未満のときには、ステップS3に進んで次回オン時の動作速度を低速と記憶し、2秒を超えるときには、ステップS4に進んで次回オン時の動作速度を高速と記憶する。なお、ステップS3、S4を経るとステップS1に戻って処理を繰り返す。
以上のステップS1〜S4の処理によれば、各操作スイッチ毎(即ち、ウインドの各動作方向毎)に、図1(b)に示す関係で次回オン時のマニュアル動作の速度が決定され記憶される。
【0027】
一方、制御回路12は、図示省略した別個の処理で、操作スイッチ13又は14が操作されてオフ状態からオン状態になったことを判定すると、そのオン状態となった操作スイッチに対応する動作方向に、設定された動作速度でウインドを動作させるべく、所定のデューティ(図3の処理によって予め決定されているデューティ)でモータ駆動回路11の所定のスイッチング素子やリレーを駆動する制御信号の出力を、その操作スイッチがオフ状態になるまで継続する。
この制御処理によれば、例えば図2(a)に示すような動作が実現される。即ち、例えば閉方向(アップ方向)の操作スイッチ13が、長期間操作されていなかった状態で操作されると、まずデューティが100%でモータ1が駆動されてウインドは高速で閉方向の動作を開始する。しかし、操作スイッチ13が一旦オフされた後に2秒未満の短時間T1で再度オンされると、デューティが20%でモータ1が駆動されてウインドは閉方向の動作を低速で再開する。そしてその後、操作スイッチ13がオフされて2秒以上の時間T2を経過した後に再度オンされると、デューティは100%に戻り、ウインドは高速で閉方向に動作するようになる。
即ち、本装置の制御によれば、直前のオフ状態維持時間が2秒未満でウインドが何れかの方向にマニュアル操作されると、ウインドは低速でその方向に動作し、その後2秒以上のオフ状態維持がなされるまで、その方向のウインドのマニュアル動作の動作速度は低速に維持される。
【0028】
以上説明した本例の可動体制御装置によれば、以下のような優れた効果が得られる。
即ち本装置であると、ユーザは、操作スイッチ13,14のうちの何れかを短時間に(即ち、2秒未満のオフ状態維持時間で)オンからオフそして再度オンするノブ操作を行うことで、何れかの方向のウインドの動作速度をいつでも容易に低速に切り替えることができ、ウインドを任意の方向に低速で動作させて、停止させたい位置に正確に停止させることが容易に可能となる。なお、ウインドを少しずつ動かして停止位置を微調整しようとする場合、人は操作ノブを押したり離したりする動作を短時間に繰り返し行うことが多いが、本例であれば、このような場合、ウインドが低速で開閉するので、そのようなユーザの意図や感性に十分対応した動作が実現できる。
しかも通常時には、直前のオフ状態維持時間が2秒以上であるので、操作スイッチ13,14のうちの何れかをユーザがオン操作すれば、ウインドは必ずユーザが意図した方向に100%の高速で動作することになって、開閉操作を早急に行うことができ、従来(特許文献1や特許文献3に記載の低速でウインドが始動する構成)のように始動速度が遅くてユーザがいらいらするといった問題が解消できる。
また本装置は、通常のオンオフ式の操作スイッチ一式のみ(各動作方向について1個の接点のみ)により、ユーザ意思に対応した動作速度でのウインドのマニュアル動作が実現できるため、既述した従来技術のような高価なスイッチ(例えば、ロータリ式スイッチ)を設けることによるコスト増加や設置スペース増大等の弊害はない。
【0029】
(第2形態例)
次に、本発明の第2形態例について、図4及び図5等により説明する。
図4は、本例の可動体制御装置の動作速度決定用の特性を示す図である。また図5は、同装置の制御処理を説明するフローチャートである。また図2(b)は、同装置の動作例を説明するタイミングチャートである。なお、以下の形態例は、制御機能の一部に特徴を有し、他の構成は第1形態例と同様でよいので、特徴部分のみを説明し、その他の説明を省略する。
【0030】
本例の場合、マニュアル動作時の動作速度(PWM制御のデューティ)は、図4に示すように、オフ状態維持時間に応じて段階的に設定される。即ち、0.6秒未満のときには最も遅い第1速度(デューティは20%)に、0.6秒以上0.8秒未満のときには第2速度(デューティは30%)に、0.8秒以上1.0秒未満のときには第3速度(デューティは40%)に、1.0秒以上1.2秒未満のときには第4速度(デューティは50%)に、1.2秒以上1.4秒未満のときには第5速度(デューティは60%)に、1.4秒以上1.6秒未満のときには第6速度(デューティは70%)に、1.6秒以上1.8秒未満のときには第7速度(デューティは80%)に、1.8秒以上2.0秒未満のときには第8速度(デューティは90%)に、2.0秒以上のときには最も早い第9速度(デューティは100%)に、設定される。
【0031】
また、制御回路12は、例えば図5に示すような制御処理を各操作スイッチ13,14について行って、上記制御機能を実現する。
即ち、ステップS11で、操作スイッチ13又は14がオン状態であるか否か判定し、オン状態であればこのステップS11の判定処理を繰り返し実行し、オン状態でなければ(即ち、オフ状態であれば)ステップS12に進む。
ステップS12では、操作スイッチ13又は14のオフ状態維持時間が0.6秒未満か否か判定し、0.6秒未満のときには、ステップS13に進んで次回オン時の動作速度を第1速度(デューティは20%)と記憶し、0.6秒以上のときには、ステップS14に進む。
次にステップS14では、動作速度(デューティ)を最後に変更した時点から0.2秒経過したか否か判定し、肯定的であればステップS15に進み、否定的であればステップS11に戻る。
次にステップS15では、動作速度が最高の第9速度(デューティは100%)よりも小さいか否か判定し、肯定的であればステップS16に進み、否定的であればステップS11に戻る。
そしてステップS16では、動作速度を1段階アップさせる(デューティを10%増加させる)。なお、ステップS13、S16を経るとステップS11に戻って処理を繰り返す。
以上のステップS11〜S16の処理によれば、各操作スイッチ毎(即ち、ウインドの各動作方向毎)に、図4に示す関係で次回オン時のマニュアル動作の速度が決定され記憶される。
【0032】
本例では、例えば図2(b)に示すような動作が実現される。即ち、例えば閉方向(アップ方向)の操作スイッチ13が、長期間操作されていなかった状態で操作されると、まずデューティが100%でモータ1が駆動されてウインドは最速の第9速度で閉方向の動作を開始する。しかし、操作スイッチ13が一旦オフされた後に、例えば1.0秒以上1.2秒未満の短時間T3で再度オンされると、デューティが50%でモータ1が駆動されてウインドは閉方向の動作を第4速度で再開する。そしてその後、操作スイッチ13がオフされて2秒以上の時間T2を経過した後に再度オンされると、デューティは100%に戻り、ウインドは最速の第9速度で閉方向に動作するようになる。
即ち、本装置の制御によれば、直前のオフ状態維持時間が2秒未満でウインドが何れかの方向にマニュアル操作されると、ウインドはそのオフ状態維持時間に応じた低速(第1速度〜第8速度の何れか)でその方向に動作し、その後異なる時間範囲のオフ状態維持がなされて動作速度が切り替えられるまで、その方向のウインドのマニュアル動作の動作速度はその低速に維持される。そして、オフ状態維持時間が短いほど、動作速度はより低速に切り替えられる。
【0033】
以上説明した本例の可動体制御装置によれば、第1形態例の効果に加えて以下のような優れた効果が得られる。
即ち本装置であると、ユーザは、操作スイッチをオンからオフそして再度オンする操作の時間的間隔(オフ状態維持時間)を短くしたり長くしたりすることで、ウインドの動作速度を容易に多段階に切り替えることができ、ユーザの使用目的や好みに応じた速度でウインドを任意の方向に動作させることが可能となり、利便性が向上する。例えば、ユーザが操作スイッチをより短時間の間隔でオンオフする操作を繰り返すと、ウインドはより低速で動作することになり、停止位置をより正確に調整し易くなる。また、操作スイッチをある程度の短時間の間隔でオンオフする操作を繰り返すと、停止位置の調整をある程度低速である程度正確に行うとともに、動作速度もある程度の速さを確保することができる。
【0034】
(第3形態例)
次に、本発明の第3形態例について、図6及び図7により説明する。図6は、本例の可動体制御装置の動作例を説明するタイミングチャートである。また図7は、同装置の制御処理を説明するフローチャートである。
なお、本例における動作速度決定用の特性(マニュアル動作時の動作速度とオフ状態維持時間との関係)は、図1(b)に示した第1形態例の特性と同様である。但し本例では、操作スイッチがオン状態に維持されている時間(オン状態維持時間)に応じて、動作速度が第2形態例と同様の第1速度から第9速度までの何れかに段階的に切り替えられる。
【0035】
本例の場合、制御回路12は、例えば図7に示すような制御処理を各操作スイッチ13,14について行う。
即ち、ステップS21で、操作スイッチ13又は14がオン状態であるか否か判定し、オン状態であればステップS22に進み、オン状態でなければ(即ち、オフ状態であれば)ステップS25に進む。
次いでステップS22では、動作速度(デューティ)を最後に変更した時点から0.2秒経過したか否か判定し、肯定的であればステップS23に進み、否定的であればステップS21に戻る。但し、操作スイッチがオフからオンになった後、動作速度をまだ一度も変更していない場合には、このステップS22では、操作スイッチがオフからオンになった時点から0.6秒経過したか否か判定し、肯定的であればステップS23に進み、否定的であればステップS21に戻る。
次にステップS23では、動作速度が最高の第9速度(デューティは100%)よりも小さいか否か判定し、肯定的であればステップS24に進み、否定的であればステップS11に戻る。
【0036】
そしてステップS24では、動作速度を1段階アップさせる(デューティを10%増加させる)。
一方、ステップS25では、操作スイッチ13又は14のオフ状態維持時間が2秒未満か否か判定し、2秒未満のときには、ステップS26に進んで次回オン時の動作速度を第1速度(デューティは20%)と記憶し、2秒以上のときには、ステップS27に進んで次回オン時の動作速度を第9速度(デューティは100%)と記憶する。
なお、ステップS24,S26,S27を経るとステップS21に戻って処理を繰り返す。
以上のステップS21〜S27の処理によれば、各操作スイッチ毎(即ち、ウインドの各動作方向毎)に、図1(b)に示す関係で次回オン時のマニュアル動作の速度が決定され記憶される。また、動作速度が最高の第9速度になるまで、オン状態維持時間が所定時間(0.6秒又は0.2秒)増加する毎に、動作速度が1段階アップする。
【0037】
本例では、例えば図6に示すような動作が実現される。即ち、例えば閉方向(アップ方向)の操作スイッチ13が、長期間操作されていなかった状態で操作されると、まずデューティが100%でモータ1が駆動されてウインドは最速の第9速度で閉方向の動作を開始する。しかし、操作スイッチ13が一旦オフされた後に、2秒未満の短時間T1で再度オンされると、デューティが20%でモータ1が駆動されてウインドは閉方向の動作を最低の第1速度で再開する。そして、操作スイッチ13のオン状態が継続すると、動作速度が最高の第9速度になるまで、所定時間(0.6秒又は0.2秒)経過する毎に、動作速度が1段階アップする。またその後、操作スイッチ13がオフされて2秒以上の時間T2を経過した後に再度オンされると、デューティは100%に戻り、ウインドは初めから最速の第9速度で閉方向に動作するようになる。
即ち、本装置の制御によれば、直前のオフ状態維持時間が2秒未満でウインドが何れかの方向にマニュアル操作されると、ウインドは最低の第1速度でその方向に動作し、その後2秒以上のオフ状態維持がなされるまで、その方向のウインドのマニュアル動作の動作速度は必ずこの第1速度から開始される。そして、マニュアル操作のオン状態が維持されると、その経過時間に応じて動作速度が第1速度から第9速度まで多段階に増速される。
【0038】
以上説明した本例の可動体制御装置によれば、第1形態例の効果に加えて以下のような優れた効果が得られる。
即ち本装置であると、例えばユーザが誤って操作スイッチのオンオフを繰り返してしまった後、オン状態に維持したような場合でも、ユーザが望んでいない低速のままに動作速度が維持されず、オン状態が継続するにつれ高速に切り替えられるので有利である。ちなみに、第1形態例では、ユーザが高速でウインドの開閉を行いたいときに、上述したような誤った操作をしてしまった場合、オン状態が維持されている限り、動作速度はいつまでも最低の速度に維持されるので、ユーザが不快感を感じる恐れがあるが、本形態例であればこのような問題が改善される。
【0039】
(第4形態例)
次に、本発明の第4形態例について、図8及び図9により説明する。図8は、本例の可動体制御装置の動作例を説明するタイミングチャートである。また図9は、同装置の制御処理を説明するフローチャートである。
なお、本例における動作速度決定用の特性(マニュアル動作時の動作速度とオフ状態維持時間との関係)は、図4に示した第2形態例の特性と同様である。但し本例では、操作スイッチがオン状態に維持されている時間(オン状態維持時間)に応じて、動作速度が第3形態例と同様に切り替えられる。
即ち、本第4形態例は、第2形態例と第3形態例の特徴を組み合わせたものである。
【0040】
本例の場合、制御回路12は、例えば図9に示すような制御処理を各操作スイッチ13,14について行う。
即ち、ステップS31で、操作スイッチ13又は14がオン状態であるか否か判定し、オン状態であればステップS32に進み、オン状態でなければ(即ち、オフ状態であれば)ステップS35に進む。
次いでステップS32では、動作速度(デューティ)を最後に変更した時点から0.2秒経過したか否か判定し、肯定的であればステップS33に進み、否定的であればステップS31に戻る。但し、操作スイッチがオフからオンになった後、動作速度をまだ一度も変更していない場合には、このステップS22では、操作スイッチがオフからオンになった時点から0.6秒経過したか否か判定し、肯定的であればステップS33に進み、否定的であればステップS31に戻る。
次にステップS33では、動作速度が最高の第9速度(デューティは100%)よりも小さいか否か判定し、肯定的であればステップS34に進み、否定的であればステップS31に戻る。
【0041】
そしてステップS34では、動作速度を1段階アップさせる(デューティを10%増加させる)。
一方、ステップS35では、操作スイッチ13又は14のオフ状態維持時間が0.6秒未満か否か判定し、0.6秒未満のときには、ステップS36に進んで次回オン時の動作速度を第1速度(デューティは20%)と記憶し、0.6秒以上のときには、ステップS37に進む。
次にステップS37では、動作速度(デューティ)を最後に変更した時点から0.2秒経過したか否か判定し、肯定的であればステップS38に進み、否定的であればステップS31に戻る。
次にステップS38では、動作速度が最高の第9速度(デューティは100%)よりも小さいか否か判定し、肯定的であればステップS39に進み、否定的であればステップS31に戻る。
そしてステップS39では、動作速度を1段階アップさせる(デューティを10%増加させる)。
なお、ステップS34,S36,S39を経るとステップS31に戻って処理を繰り返す。
【0042】
以上のステップS31〜S39の処理によれば、各操作スイッチ毎(即ち、ウインドの各動作方向毎)に、図4に示す関係で次回オン時のマニュアル動作の速度が決定され記憶される。また、動作速度が最高の第9速度になるまで、オン状態維持時間が所定時間(0.6秒又は0.2秒)増加する毎に、動作速度が1段階アップする。
【0043】
このため本例では、例えば図8に示すような動作が実現される。即ち、例えば閉方向(アップ方向)の操作スイッチ13が、長期間操作されていなかった状態で操作されると、まずデューティが100%でモータ1が駆動されてウインドは最速の第9速度で閉方向の動作を開始する。しかし、操作スイッチ13が一旦オフされた後に、例えば1.0秒以上1.2秒未満の短時間T3で再度オンされると、デューティが50%でモータ1が駆動されてウインドは閉方向の動作を第4速度で再開する。そして、操作スイッチ13のオン状態が継続すると、動作速度が最高の第9速度になるまで、所定時間(0.6秒又は0.2秒)経過する毎に、動作速度が1段階アップする。またその後、操作スイッチ13がオフされて2秒以上の時間T2を経過した後に再度オンされると、デューティは100%に戻り、ウインドは初めから最速の第9速度で閉方向に動作するようになる。
【0044】
即ち、以上説明した本例の可動体制御装置によれば、第2形態例と第3形態例の各特徴を併せ持った動作が実現され、前述した第2形態例と第3形態例の各効果を全て奏することができる。
【0045】
(第5形態例)
次に、本発明の第5形態例(エレベータの扉などの可動体に対する制御装置)について、図10及び図11により説明する。
図10(a)は、本例の制御装置の動作例を説明するタイミングチャートであり、図10(b)は、同装置の動作速度決定用の特性を示す図である。また、図11は、同装置の制御処理を説明するフローチャートである。
なお、以下の形態例(第5〜第6形態例)は、エレベータの扉などの可動体に対する制御に適用して好適なものであり、この場合の図1(a)におけるモータ1は、エレベータの扉などを駆動するアクチュエータである。また、この場合の操作スイッチ13,14は、例えばエレベータ室内に設けられる押しボタン(扉をマニュアル操作で閉めるためのボタンと、同様に開けるためのボタン)の操作によってそれぞれ動作するスイッチである。
【0046】
本例の場合、マニュアル動作時の動作速度(PWM制御のデューティ)と各操作スイッチ13,14のオフ状態維持時間との関係は、図10(b)に示すように、オフ状態維持時間が2秒未満のときには、高速(デューティは100%)に設定され、オフ状態維持時間が2秒以上のときには、低速(デューティは20%)に設定されている。
【0047】
また本例の場合、制御回路12は、例えば図11に示すような制御処理を各操作スイッチ13,14について行う。
即ち、ステップS41で、操作スイッチ13又は14がオン状態であるか否か判定し、オン状態であればこのステップS41の判定処理を繰り返し実行し、オン状態でなければ(即ち、オフ状態であれば)ステップS42に進む。
ステップS42では、操作スイッチ13又は14がオフ状態に維持されている時間(即ち、オフ状態維持時間)が2秒未満か否か判定し、2秒未満のときには、ステップS43に進んで次回オン時の動作速度を高速と記憶し、2秒未満のときには、ステップS44に進んで次回オン時の動作速度を低速と記憶する。なお、ステップS43、S44を経るとステップS41に戻って処理を繰り返す。
以上のステップS41〜S44の処理によれば、各操作スイッチ毎(即ち、ウインドの各動作方向毎)に、図10(b)に示す関係で次回オン時のマニュアル動作の速度が決定され記憶される。
【0048】
本例では、例えば図10(a)に示すような動作が実現される。即ち、例えば閉方向の操作スイッチ13が、長期間操作されていなかった状態で操作されると、まずデューティが20%でモータ1が駆動されて扉は低速で閉方向の動作を開始する。しかし、操作スイッチ13が一旦オフされた後に2秒未満の短時間T1で再度オンされると、デューティが100%でモータ1が駆動されて扉は閉方向の動作を高速で再開する。そしてその後、操作スイッチ13がオフされて2秒以上の時間T2を経過した後に再度オンされると、デューティは20%に戻り、扉は低速で閉方向に動作するようになる。
即ち、本装置の制御によれば、直前のオフ状態維持時間が2秒未満で扉が何れかの方向にマニュアル操作されると、扉は高速でその方向に動作し、その後2秒以上のオフ状態維持がなされるまで、その方向の扉のマニュアル動作の動作速度は高速に維持される。
【0049】
以上説明した本例の可動体制御装置によれば、以下のような優れた効果が得られる。
即ち本装置であると、ユーザは、操作スイッチ13,14のうちの何れかを短時間に(即ち、2秒未満のオフ状態維持時間で)オンからオフそして再度オンするノブ操作を行うことで、何れかの方向の扉の動作速度をいつでも容易に高速に切り替えることができ、緊急時などに扉を早急に開閉することが容易に可能となる。なお、早急に扉を開閉しようとする場合、人は操作ボタンを押したり離したりする動作を短時間に繰り返し行うことが多いが、本例であれば、このような場合、扉が高速で開閉するので、そのようなユーザの意図や感性に十分対応した動作が実現できる。
しかも通常時には、直前のオフ状態維持時間が2秒以上であるので、操作スイッチ13,14のうちの何れかをユーザがオン操作すれば、扉は必ずユーザが意図した方向に低速で動作することになって、扉の開閉操作をより安全に行うことができる。
また本装置は、通常のオンオフ式の操作スイッチ一式のみ(各動作方向について1個の接点のみ)により、ユーザ意思に対応した動作速度での扉のマニュアル動作が実現できるため、既述した従来技術のような高価なスイッチ(例えば、ロータリ式スイッチ)を設けることによるコスト増加等の弊害はない。
【0050】
(第6形態例)
次に、本発明の第6形態例(エレベータの扉などの可動体に対する制御装置)について、図12及び図13により説明する。
図12(a)は、本例の可動体制御装置の動作例を説明するタイミングチャートである。また、図12(b)は、同装置の動作速度決定用の特性を示す図である。また、図13は、同装置の制御処理を説明するフローチャートである。
【0051】
本例の場合、マニュアル動作時の動作速度(PWM制御のデューティ)は、図12(b)に示すように、オフ状態維持時間に応じて段階的に設定される。即ち、0.6秒未満のときには最も早い第9速度(デューティは100%)に、0.6秒以上0.8秒未満のときには第8速度(デューティは90%)に、0.8秒以上1.0秒未満のときには第7速度(デューティは80%)に、1.0秒以上1.2秒未満のときには第6速度(デューティは70%)に、1.2秒以上1.4秒未満のときには第5速度(デューティは60%)に、1.4秒以上1.6秒未満のときには第4速度(デューティは50%)に、1.6秒以上1.8秒未満のときには第3速度(デューティは40%)に、1.8秒以上2.0秒未満のときには第2速度(デューティは30%)に、2.0秒以上のときには最も遅い第1速度(デューティは20%)に、設定される。
【0052】
また、制御回路12は、例えば図13に示すような制御処理を各操作スイッチ13,14について行って、上記制御機能を実現する。
即ち、ステップS51で、操作スイッチ13又は14がオン状態であるか否か判定し、オン状態であればこのステップS51の判定処理を繰り返し実行し、オン状態でなければ(即ち、オフ状態であれば)ステップS52に進む。
ステップS52では、操作スイッチ13又は14のオフ状態維持時間が0.6秒未満か否か判定し、0.6秒未満のときには、ステップS53に進んで次回オン時の動作速度を最高の第9速度(デューティは100%)と記憶し、0.6秒以上のときには、ステップS54に進む。
次にステップS54では、動作速度(デューティ)を最後に変更した時点から0.2秒経過したか否か判定し、肯定的であればステップS55に進み、否定的であればステップS51に戻る。
次にステップS55では、動作速度が最低の第1速度(デューティは20%)よりも大きいか否か判定し、肯定的であればステップS56に進み、否定的であればステップS51に戻る。
そしてステップS56では、動作速度を1段階ダウンさせる(デューティを10%減少させる)。なお、ステップS53、S56を経るとステップS51に戻って処理を繰り返す。
以上のステップS51〜S56の処理によれば、各操作スイッチ毎(即ち、ウインドの各動作方向毎)に、図12(b)に示す関係で次回オン時のマニュアル動作の速度が決定され記憶される。
【0053】
本例では、例えば図12(a)に示すような動作が実現される。即ち、例えば閉方向の操作スイッチ13が、長期間操作されていなかった状態で操作されると、まずデューティが20%でモータ1が駆動されてウインドは最低の第1速度で閉方向の動作を開始する。しかし、操作スイッチ13が一旦オフされた後に、例えば1.0秒以上1.2秒未満の短時間T3で再度オンされると、デューティが70%でモータ1が駆動されてウインドは閉方向の動作を第6速度で再開する。そしてその後、操作スイッチ13がオフされて2秒以上の時間T2を経過した後に再度オンされると、デューティは20%に戻り、ウインドは最低の第1速度で閉方向に動作するようになる。
即ち、本装置の制御によれば、直前のオフ状態維持時間が2秒未満でウインドが何れかの方向にマニュアル操作されると、ウインドはそのオフ状態維持時間に応じた高速(第2速度〜第9速度の何れか)でその方向に動作し、その後異なる時間範囲のオフ状態維持がなされて動作速度が切り替えられるまで、その方向のウインドのマニュアル動作の動作速度はその高速に維持される。そして、オフ状態維持時間が短いほど、動作速度はより高速に切り替えられる。
【0054】
以上説明した本例の可動体制御装置によれば、第5形態例の効果に加えて以下のような優れた効果が得られる。
即ち本装置であると、ユーザは、操作スイッチをオンからオフそして再度オンする操作の時間的間隔(オフ状態維持時間)を短くしたり長くしたりすることで、ウインドの動作速度を容易に多段階に切り替えることができ、ユーザの使用目的や好みに応じた速度でウインドを任意の方向に動作させることが可能となり、利便性が向上する。例えば、ユーザが操作スイッチをより短時間の間隔でオンオフする操作を繰り返すと、ウインドはより高速で動作することになり、緊急時に便利である。停止位置をより正確に調整し易くなる。また、操作スイッチをある程度の短時間の間隔でオンオフする操作を繰り返すと、扉の開閉をある程度低速である程度安全に行うとともに、動作速度もある程度の速さを確保することができる。
【0055】
なお、本発明は上述した形態例に限られず、各種の変形や応用があり得る。
例えば、上記形態例では、オフ状態維持時間やオン状態維持時間によって動作速度を変化させる場合の変化率が基本的に一定である(即ち、維持時間と動作速度の関係が基本的に線形である)が、短時間で通常速度に復帰させるなどの目的で、例えばこの変化率を時間に対して変化させてもよい(即ち、例えば、維持時間と動作速度の関係を二条曲線の特性としてもよい)。
また、上記第1〜第4形態例では、パワーウインドの制御装置を例示したが、同様の装置を車両のパワーシートなどに適用して、同様の効果を得ることもできる。
また、上記第1〜第4形態例では、マニュアル動作の操作スイッチに関して本発明を適用した例を説明したが、オート動作の操作スイッチ(オートスイッチ)に関して本発明を適用することもできる。例えば、オートスイッチのオフ状態維持時間が規定時間よりも短い場合には、オート動作の速度を通常よりも高速に切り替えるようにしてもよい。このようにすると、ユーザがオートスイッチのオンオフ操作を短時間で繰り返すと、より高速にウインドが全閉又は全開まで動作することになって便利である。なおこの場合も、閉方向について動作速度を増加させる程度を、比較的小さく抑制することが安全上望ましい。
【0056】
【発明の効果】
本発明の可動体制御装置によれば、ユーザが、操作スイッチをオンからオフとし、その所定時間後に再度オンする操作(即ち、オフ状態維持時間を調整する操作)を故意又は無意識に行うことにより、可動体の動作速度をいつでも容易に切り替えることができ、可動体をユーザの意思や感性に対応した所要の速度で動作(マニュアル動作含む)させることができる。
しかも本装置は、通常のオンオフ式の操作スイッチ一式のみにより、ユーザ意思に対応した動作速度での可動体の動作が実現できるため、既述した従来技術のような高価なスイッチ(例えば、ロータリ式スイッチ)を設けることによるコスト増加や設置スペース増大等の弊害はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】可動体制御装置(第1形態例)の要部構成や特性を示す図である。
【図2】同装置(第1、第2形態例)の動作例を示す図である。
【図3】同装置(第1形態例)の制御処理を示すフローチャートである。
【図4】同装置(第2形態例)の特性を示す図である。
【図5】同装置(第2形態例)の制御処理を示すフローチャートである。
【図6】同装置(第3形態例)の動作例を示す図である。
【図7】同装置(第3形態例)の制御処理を示すフローチャートである。
【図8】同装置(第4形態例)の動作例を示す図である。
【図9】同装置(第4形態例)の制御処理を示すフローチャートである。
【図10】同装置(第5形態例)の動作例及び特性を示す図である。
【図11】同装置(第5形態例)の制御処理を示すフローチャートである。
【図12】同装置(第6形態例)の動作例及び特性を示す図である。
【図13】同装置(第6形態例)の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 モータ(アクチュエータ)
13,14 操作スイッチ
12 制御回路(カウンタ、制御手段)
Claims (7)
- オフ状態とオン状態とに状態変化する操作スイッチの状態に応じて可動体の動作を制御する可動体制御装置であって、
前記操作スイッチがオン状態からオフ状態に変化した後、当該オフ状態が維持されているオフ状態維持時間をカウントするカウンタと、
前記操作スイッチがオフ状態からオン状態に変化すると、前記カウンタによりカウントされた直前のオフ状態維持時間に応じた動作速度で、可動体が動作するように、可動体のアクチュエータを制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする可動体制御装置。 - 前記カウンタは、前記操作スイッチがオフ状態からオン状態に変化した後、当該オン状態が維持されているオン状態維持時間をカウントする機能も有し、前記制御手段は、前記カウンタによりカウントされたオン状態維持時間に応じて、可動体の動作速度を変化させる機能を有することを特徴とする請求項1記載の可動体制御装置。
- 前記制御手段は、前記オフ状態維持時間が規定時間より短い場合には前記動作速度を比較的高速な通常速度よりも低下させ、前記オフ状態維持時間が規定時間以上の場合には前記動作速度を前記通常速度とすることを特徴とする請求項1記載の可動体制御装置。
- 前記制御手段は、前記オフ状態維持時間が規定時間より短い場合には前記動作速度を比較的高速な通常速度よりも低下させ、前記オフ状態維持時間が規定時間以上の場合には前記動作速度を前記通常速度とし、前記通常速度未満で可動体が動作した場合には前記オン状態維持時間の経過に応じて前記動作速度を通常速度まで増加させることを特徴とする請求項2記載の可動体制御装置。
- 前記制御手段は、前記オフ状態維持時間が規定時間より短い場合には前記動作速度を比較的低速な通常速度よりも増加させ、前記オフ状態維持時間が規定時間以上の場合には前記動作速度を前記通常速度とすることを特徴とする請求項1記載の可動体制御装置。
- 前記制御手段は、前記オフ状態維持時間が規定時間より短い場合には前記動作速度を比較的低速な通常速度よりも増加させ、前記オフ状態維持時間が規定時間以上の場合には前記動作速度を前記通常速度とし、前記通常速度よりも高速で可動体が動作した場合には前記オン状態維持時間の経過に応じて前記動作速度を通常速度まで低下させることを特徴とする請求項2記載の可動体制御装置。
- 前記可動体は、乗物や建物における開閉体であり、
前記制御手段は、前記オフ状態維持時間が規定時間より短い場合に前記動作速度を増加させる程度を、可動体である開閉体の動作方向によって異ならせる機能を有し、開閉体が閉方向である場合、開閉体が開方向である場合に比較して、前記程度を小さくすることを特徴とする請求項5又は6に記載の可動体制御装置。
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