自動車に用いられる窓開閉制御装置(以下、「パワーウィンドウ装置」という。)は、スイッチの操作によりモータを正転または逆転させてドアの窓ガラスを昇降させ、窓を開閉する装置である。図1は、パワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。1は窓の開閉を操作するための操作スイッチ、2はモータ3を駆動するモータ駆動回路、4はモータ3の回転に同期したパルスを出力するロータリエンコーダ、5はロータリエンコーダ4から出力されるパルスを検出するパルス検出回路、6はROMやRAM等から構成されるメモリ、7は車体に加わる振動や衝撃による加速度を検出する加速度センサ、8は窓の開閉動作を制御するCPUからなる制御部である。
操作スイッチ1を操作すると、制御部8に窓開閉指令が与えられ、モータ駆動回路2によりモータ3が正転または逆転する。モータ3の回転により、モータ3と連動する窓開閉機構が作動して窓の開閉が行われる。パルス検出回路5はロータリエンコーダ4から出力されるパルスを検出し、制御部8はこの検出結果に基づき窓の開閉量やモータ速度を算出して、モータ駆動回路2を介してモータ3の回転を制御する。
図2は、操作スイッチ1の一例を示した概略構成図である。操作スイッチ1は、軸Qを中心としてab方向に回転可能な操作ノブ11と、この操作ノブ11と一体に設けられたロッド12と、公知のスライドスイッチ13とから構成される。14はスライドスイッチ13のアクチュエータ、20は操作スイッチ1が組み込まれるスイッチユニットのカバーである。ロッド12の下端は、スライドスイッチ13のアクチュエータ14と係合しており、操作ノブ11がab方向に回転すると、ロッド12を介してアクチュエータ14がcd方向に移動し、その移動位置に応じてスライドスイッチ13の接点(図示省略)が切り換えられる。
操作ノブ11は、オート閉AC、マニュアル閉MC、中立N、マニュアル開MO、オート開AOの各位置へ切換可能となっている。図2は、操作ノブ11が中立Nの位置にある状態を示している。この位置から操作ノブ11をa方向に一定量回転させて、マニュアル閉MCの位置にすると、マニュアル動作で窓が閉じるマニュアル閉動作が行われ、この位置よりさらにa方向に操作ノブ11を回転させてオート閉ACの位置にすると、オート動作で窓が閉じるオート閉動作が行われる。また、操作ノブ11を中立Nの位置からb方向に一定量回転させて、マニュアル開MOの位置にすると、マニュアル動作で窓が開くマニュアル開動作が行われ、この位置よりさらにb方向に操作ノブ11を回転させてオート開AOの位置にすると、オート動作で窓が開くオート開動作が行われる。操作ノブ11には、図示しないバネが設けられており、回転した操作ノブ11から手を離すと、操作ノブ11はバネの力により中立Nの位置に復帰する。
マニュアル動作の場合は、操作ノブ11がマニュアル閉MCまたはマニュアル開MOの位置に手で保持され続ける間だけ、窓を閉じる動作または開ける動作が行われ、操作ノブ11から手を離してノブが中立Nの位置に復帰すると、窓の閉動作または開動作は停止する。一方、オート動作の場合は、一旦、操作ノブ11がオート閉ACまたはオート開AOの位置まで回転されると、その後は操作ノブ11から手を離してノブが中立Nの位置に復帰しても、窓の閉動作または開動作が継続して行われる。
図3は、車両の各窓に設けられる窓開閉機構の一例を示した図である。100は自動車の窓、101は窓100を開閉する窓ガラス、102は窓開閉機構である。窓ガラス101は、窓開閉機構102の作動により昇降動作を行い、窓ガラス101の上昇により窓100が閉じ、窓ガラス101の下降により窓100が開く。窓開閉機構102において、103は窓ガラス101の下端に取り付けられた支持部材である。104は一端が支持部材103に係合され、他端がブラケット106に回転可能に支持された第1アーム、105は一端が支持部材103に係合され、他端がガイド部材107に係合された第2アームである。第1アーム104と第2アーム105とは、それぞれの中間部において軸を介して連結されている。3は前述のモータ、4は前述のロータリエンコーダである。ロータリエンコーダ4はモータ3の回転軸に連結されており、モータ3の回転量に比例した数のパルスを出力する。所定時間内にロータリエンコーダ4から出力されるパルスを計数することにより、モータ3の回転速度を検出することができる。また、ロータリエンコーダ4の出力から、モータ3の回転量(窓ガラス101の移動量)を算出することができる。
109はモータ3により回転駆動されるピニオン、110はピニオン109と噛合して回転する扇形のギヤである。ギヤ110は、第1アーム104に固定されている。モータ3は正逆方向に回転可能であり、正逆方向への回転によりピニオン109およびギヤ110を回転させて、第1アーム104を正逆方向へ回動させる。これに追随して、第2アーム105の他端がガイド部材107の溝に沿って横方向にスライドし、支持部材103が上下方向に移動して窓ガラス101を昇降させ、窓100を開閉する。
以上のようなパワーウィンドウ装置において、操作ノブ11が図2のオート閉ACの位置にあってオート閉動作が行われる場合は、物体の挟み込みを検出する機能が備わっている。すなわち、図4に示したように、窓100が閉まる途中で窓ガラス101の隙間に物体Zが挟み込まれた場合、これを検知して窓100の閉動作を停止したり、開動作へ切り換えるようになっている。オート閉動作中は窓100が自動的に閉じるため、誤って手や首などが挟まれた場合に、閉動作を禁止して人体に危害が加わるのを防止する必要性から、このような挟み込み検出機能が設けられる。挟み込みの検出にあたっては、パルス検出回路5の出力であるモータ3の回転速度を制御部8が随時読み込み、現在の回転速度と以前の回転速度とを比較して、その比較結果に基づいて挟み込みの有無を判定する。窓100に物体Zの挟み込みが発生すると、モータ3の負荷が増大して回転速度が低下するため、速度の変動量が大きくなり、この速度変動量が所定の閾値を超えたときに、物体Zが挟み込まれたと判定する。閾値はメモリ6にあらかじめ記憶されている。
ところで、モータ3の回転速度の変動は、異物の挟み込みだけではなく、ドアを閉じたときの振動や悪路を走行したときの振動などによっても発生する。そして、このような振動により回転速度が変動すると、異物が挟み込まれていないにもかかわらず、異物が挟み込まれたと誤判定して窓が開いてしまうことが起こりうる。
この対策として、下記の特許文献1では、窓ガラスに加わる加速度を検出する加速度センサを設け、この加速度センサが検出した加速度に基づいて、当該加速度の発生に伴って生ずるモータ負荷を加算した判定値(閾値)を演算し、この判定値を用いて挟み込み判定を行なうことで、加速度による負荷の影響を除去して誤判定を防止するようにしたパワーウィンドウ装置が提案されている。加速度センサで加速度を検出することにより、挟み込みの判定条件を変更して誤判定を防止する技術は、特許文献2や特許文献3にも記載されている。
特開平9−224388号公報
特開平7−293113号公報
特開2002−144864号公報
次に、本発明の実施形態につき図を参照して説明する。以下では、背景技術の項で説明した図1〜図4を本発明の実施形態として引用する。図1は、本発明の実施形態であるパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。制御部8は、本発明における制御手段を構成している。図2は、操作スイッチの一例を示した概略構成図である。図3は、車両の各窓に設けられる窓開閉機構の一例を示した図である。図4は、図3において窓に物体が挟み込まれた状態を示す図である。これらの各図についてはすでに説明済みなので、ここでは重複説明を省略する。
図5は、本発明の第1実施形態における挟み込み検出ブロックを示している。この挟み込み検出ブロックは、制御部8に備わるものであって、ここでは、便宜上ハードウェアの回路として図示してあるが、実際には各回路の機能はソフトウェアによって実現される。勿論、ハードウェア回路により挟み込み検出ブロックを構成してもよい。後述する第2実施形態以下の実施形態においても同様である。
図5において、81は、モータ3の回転速度を検出する回転速度検出部であって、図1のパルス検出回路5から出力されるパルスの数や周期を計数することによって、回転速度を検出する。この回転速度検出部81は、本発明における検出手段を構成している。82aは、回転速度検出部81と変化量算出部83との間に設けられたスイッチであって、加速度センサ7の出力に応じて、回転速度検出部81の出力を、変化量算出部83側とスイッチ82b側とに切り替えて出力する。スイッチ82bは、スイッチ82aと変化量算出部83との間に設けられていて、ゼロクロス検出部84からのゼロクロス信号によりON/OFFする。変化量算出部83は、回転速度検出部81の出力に基づいて、回転速度の変化量を算出する。ゼロクロス検出部84は、加速度センサ7の出力する加速度の値がゼロ近傍であることを検出したときに、所定のタイミングだけ遅れてゼロクロス信号を出力する。スイッチ82a,82bと変化量算出部83とゼロクロス検出部84とは、本発明における抽出手段を構成している。挟み込み判定部85は、変化量算出部83から出力される速度変化量と、メモリ6(図1)に記憶されている所定の閾値とを比較し、速度変化量が閾値以上か否かによって挟み込みがあったか否かを判定し、挟み込みの有無に応じた制御信号をモータ駆動回路2へ出力する。この挟み込み判定部85は、本発明における判定手段を構成している。
スイッチ82aは、加速度センサ7の出力により切り替えられる。加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出していない場合は、スイッチ82aの接点は図の実線位置にあり、回転速度検出部81の出力は、スイッチ82aを介してそのまま変化量算出部83へ与えられる。また、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出した場合は、スイッチ82aの接点は図の破線位置に切り替わり、回転速度検出部81の出力は、スイッチ82bに与えられる。スイッチ82bは、ゼロクロス検出部84の出力により切り替えられる。ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力されない場合は、スイッチ82bの接点は図の実線位置にあって、スイッチ82bはOFF状態にある。このとき、加速度センサ7の出力によりスイッチ82aの接点が破線位置にあっても、スイッチ82bがOFF状態のため、回転速度検出部81の出力は変化量算出部83へ与えられない。 一方、ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力された場合は、スイッチ82の接点は図の破線位置に切り替わり、スイッチ82bはON状態となる。これにより、回転速度検出部81の出力は、スイッチ82a,82bを介して、変化量算出部83へ与えられる。
図6Aは、本発明におけるゼロクロスの動作を説明するタイムチャートである。加速度センサ7の出力波形は、例えば(b)のような振動波形となる。制御部8では、この加速度を、(a)で示す制御周期Tごとのタイミングで検出する。制御周期Tは、制御部8に備わる内部タイマのタイマ値で決まる。ゼロクロス検出部84には、加速度センサの出力に対して、(b)の破線で示したようなゼロクロス閾値K,−Kが設定されている。加速度値αが−K≦α≦Kの範囲にある場合は、加速度値αはゼロ近傍の値として取り扱われる。加速度値αがα<−KまたはK<αの範囲にある場合は、加速度値αはゼロ近傍の値として取り扱われない。(c)はゼロクロス検出部84から出力されるゼロクロス信号を示しており、これについては後述する。モータ3の回転速度は、(d)の破線のように加速度より時間的に遅れて変動する。なお、回転速度検出部81がロータリエンコーダ4の出力パルスの立上りまたは立下りに基づいて速度を検出する場合、回転速度が変動するとパルスの間隔や幅が不規則となるため、実際には、制御周期Tごとの全てのタイミングで速度が検出されるわけではないが、(d)では理解を容易にするために、全てのタイミングで速度が検出されるようにしてある。
加速度値αがゼロ近傍の値であれば、図6A(c)に示すように、このときの時刻からT(制御周期)だけ遅れて、ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力される。このゼロクロス信号によりスイッチ82bがONとなり、回転速度検出部81で検出されたモータ3の回転速度が変化量算出部83に与えられる。図6A(d)では、このときの回転速度検出部81の検出速度を黒丸で示している。すなわち、この黒丸は、1つ前の時刻において加速度値がゼロ近傍であったことに基づいて抽出されるモータ3の回転速度であって、挟み込み検出に用いられる回転速度を表している。1つ前の時刻の加速度値を基準とするのは、前述のように、モータ3の回転速度が加速度より遅れて変動することによる。但し、これは1つの実施形態にすぎず、2つ前の時刻の加速度値を基準としてもよい。また、ゼロクロス信号に遅延時間を設けずに、加速度がゼロ近傍の値となった時刻でゼロクロス信号を出力し、当該時刻におけるモータ3の回転速度を抽出するようにしてもよい。変化量算出部83は、この黒丸の回転速度を取り込んで速度変動量を算出し、挟み込み判定部85は、この変動量に基づき前述の要領で挟み込みの判定を行う。
一方、加速度値αがゼロ近傍の値でなければ、このときの時刻から時間Tが経過しても、ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力されないので、スイッチ82bがOFFとなり、回転速度検出部81で検出されたモータ3の回転速度は変化量算出部83に与えられない。図6A(d)では、このときの回転速度検出部81の検出速度を白丸で示している。すなわち、この白丸は、1つ前の時刻において加速度値がゼロ近傍でなかったことに基づいて無視されるモータ3の回転速度であって、挟み込み検出に用いられない回転速度を表している。
図6A(d)からわかるように、ゼロ近傍にない加速度に対応するモータ3の回転速度(白丸)は、加速度の影響を受けて大きく変動するのに対し、ゼロ近傍にある加速度に対応するモータ3の回転速度(黒丸)は、加速度の影響を受けにくく変動が小さい。したがって、ゼロ近傍の加速度に対応する回転速度だけを抽出することによって、変動の大きい回転速度は無視され、変化量算出部83は、変動の少ない速度値に基づいて回転速度の変化量を算出する。この結果、変化量算出部83で算出される速度の変化量は小さな値となる。したがって、加速度によりモータ3の回転速度が大きく変動しても、挟み込み判定に用いられる速度変化量は小さいため、当該変化量が閾値を超えることはなく、これによって、加速度による回転速度の変動を挟み込みと誤判定するのを回避することができる。
図6Bは、回転速度の補間を行う場合のタイムチャートである。(a)〜(c)については、図6Aの場合と同じである、図6Bでは、(d)に示すように、白丸の回転速度の区間において、灰色の丸のような補間値を用いて、挟み込み判定を行う。各区間における補間値としては、例えば直前の回転速度(黒丸)の値が用いられる。このようにすることで、白丸の回転速度がすべて無視されても、挟み込み判定に用いられる回転速度が不連続とならないため、挟み込みの判定精度を向上させることができる。
図7は、パワーウィンドウ装置の基本的な動作を示したフローチャートである。このフローチャートは、各実施形態に共通している。ステップS1で、操作スイッチ1がマニュアル閉MCの位置にあれば、マニュアル閉動作の処理が行われ(ステップS2)、ステップS3で、操作スイッチ1がオート閉ACの位置にあれば、オート閉動作の処理が行われ(ステップS4)、ステップS5で、操作スイッチ1がマニュアル開MOの位置にあれば、マニュアル開動作の処理が行われ(ステップS6)、ステップS7で、操作スイッチ1がオート開AOの位置にあれば、オート開動作の処理が行われる(ステップS8)。また、ステップS7で、操作スイッチ1がオート開AOの位置になければ、操作スイッチ1は中立Nの位置にあって、何も処理を行わない。ステップS2、S4、S6、S8の詳細については、以下に順を追って説明する。
図8および図9は、第1実施形態の動作を示したフローチャートである。図8は、図7のステップS2におけるマニュアル閉動作の詳細手順を表しており、図9は、図7のステップS4におけるオート閉動作の詳細手順を表している。
まず、図8のマニュアル閉動作の手順について説明する。この手順は、制御部8を構成するCPUにより実行される。最初に、マニュアル閉動作により窓100が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ4の出力に基づいて判定する(ステップS11)。窓100が完全に閉じれば(ステップS11:YES)処理を終了し、完全に閉じてなければ(ステップS11:NO)、モータ駆動回路2から正転信号を出力してモータ3を正転させ、窓100を閉じる(ステップS12)。続いて、窓100が完全に閉じたか否かを判定し(ステップS13)、完全に閉じれば(ステップS13:YES)処理を終了し、完全に閉じてなければ(ステップS13:NO)、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出したか否かを判定する(ステップS14)。
ステップS14において、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出していない場合は(ステップS14:NO)、ステップS16へ移行し、挟み込みを検出したか否かを判定する。このとき、スイッチ82aは実線位置にあるので、挟み込み判定部85は、回転速度検出部81で検出された速度値から変化量算出部83が算出した回転速度の変化量と、所定の閾値とを比較することにより、挟み込みの判定を行なう。
ステップS14において、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出した場合は(ステップS14:YES)、図6Aで説明した原理に従い、加速度のゼロ近傍でモータ3の回転速度を抽出する(ステップS15)。このとき、スイッチ82aは破線位置にあり、また、スイッチ82bは加速度値がゼロ近傍になったことに基づいてONするので、回転速度検出部81で検出された回転速度のうち、図6A(d)の黒丸で示した回転速度だけが、変化量算出部83へ与えられる。その後、ステップS16へ移行して、挟み込みを検出したか否かを判定するが、前述のように黒丸の回転速度は変動が少ないため、変化量算出部83で算出される回転速度の変化量の値は小さく、閾値を超えないので、挟み込みがあったと誤判定することはない。
ステップS16において、図4で示したような物体Zの挟み込みがあった場合は(ステップS16:YES)、モータ駆動回路2から逆転信号を出力してモータ3を逆転させ、窓100を開く(ステップS17)。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓100が完全に開いたか否かを判定し(ステップS18)、完全に開けば(ステップS18:YES)処理を終了し、完全に開いてなければ(ステップS18:NO)、ステップS17へ戻ってモータ3の逆転を継続する。
ステップS16で挟み込みが検出されなかった場合は(ステップS16:NO)、操作スイッチ1がマニュアル閉MCの位置にあるか否かを判定する(ステップS19)。操作スイッチ1がマニュアル閉MCの位置にあれば(ステップS19:YES)、ステップS12へ戻ってモータ3の正転を継続し、マニュアル閉MCの位置になければ(ステップS19:NO)、オート閉ACの位置にあるか否かを判定する(ステップS20)。操作スイッチ1がオート閉ACの位置にあれば(ステップS20:YES)、後述(図9)のオート閉処理に移り(ステップS21)、オート閉ACの位置になければ(ステップS20:NO)、マニュアル開MOの位置にあるか否かを判定する(ステップS22)。操作スイッチ1がマニュアル開MOの位置にあれば(ステップS22:YES)、後述(図10)のマニュアル開処理に移り(ステップS23)、マニュアル開MOの位置になければ(ステップS22:NO)、オート開AOの位置にあるか否かを判定する(ステップS24)。操作スイッチ1がオート開AOの位置にあれば(ステップS24:YES)、後述(図11)のオート開処理に移り(ステップS25)、操作スイッチ1がオート開AOの位置になければ(ステップS24:NO)、何も処理せずに終了する。
次に、図9のオート閉動作の手順について説明する。この手順は、制御部8を構成するCPUにより実行される。最初に、オート閉動作により窓100が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ4の出力に基づいて判定する(ステップS31)。窓100が完全に閉じれば(ステップS31:YES)処理を終了し、完全に閉じてなければ(ステップS31:NO)、モータ駆動回路2へ正転信号を出力してモータ3を正転させ、窓100を閉じる(ステップS32)。続いて、窓100が完全に閉じたか否かを判定し(ステップS33)、完全に閉じれば(ステップS33:YES)処理を終了し、完全に閉じてなければ(ステップS33:NO)、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出したか否かを判定する(ステップS34)。
ステップS34において、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出していない場合は(ステップS34:NO)、ステップS36へ移行し、挟み込みを検出したか否かを判定する。このとき、スイッチ82aは実線位置にあるので、挟み込み判定部85は、回転速度検出部81で検出された速度値から変化量算出部83が算出した回転速度の変化量と、所定の閾値とを比較することにより、挟み込みの判定を行なう。
ステップS34において、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出した場合は(ステップS34:YES)、図6Aで説明した原理に従い、加速度のゼロ近傍でモータ3の回転速度を抽出する(ステップS35)。このとき、スイッチ82aは破線位置にあり、また、スイッチ82bは加速度値がゼロ近傍になったことに基づいてONするので、回転速度検出部81で検出された回転速度のうち、図6A(d)の黒丸で示した回転速度だけが、変化量算出部83へ与えられる。その後、ステップS36へ移行して、挟み込みを検出したか否かを判定するが、前述のように黒丸の回転速度は変動が少ないため、変化量算出部83で算出される回転速度の変化量の値は小さく、閾値を超えないので、挟み込みがあったと誤判定することはない。
ステップS36において、図4で示したような物体Zの挟み込みがあった場合は(ステップS36:YES)、モータ駆動回路2から逆転信号を出力してモータ3を逆転させ、窓100を開く(ステップS37)。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓100が完全に開いたか否かを判定し(ステップS38)、完全に開けば(ステップS38:YES)処理を終了し、完全に開いてなければ(ステップS38:NO)、ステップS37へ戻ってモータ3の逆転を継続する。
ステップS36で挟み込みが検出されなかった場合は(ステップS36:NO)、操作スイッチ1がマニュアル開MOの位置にあるか否かを判定する(ステップS39)。操作スイッチ1がマニュアル開MOの位置にあれば(ステップS39:YES)、後述(図10)のマニュアル開処理に移り(ステップS40)、マニュアル開MOの位置になければ(ステップS39:NO)、オート開AOの位置にあるか否かを判定する(ステップS41)。操作スイッチ1がオート開AOの位置にあれば(ステップS41:YES)、後述(図11)のオート開処理に移り(ステップS42)、操作スイッチ1がオート開AOの位置になければ(ステップS41:NO)、ステップS32へ戻ってモータ3の正転を継続する。
このようにして、上記実施形態においては、ゼロ近傍の加速度に対応する変動の少ない回転速度だけを抽出し、この回転速度の変化量に基づいて挟み込みを判定するので、ドアを閉じたときや悪路を走行したときなどに発生する振動に基因してモータの回転速度が大きく変動しても、挟み込み判定に用いる回転速度の変化量は小さな値となり、閾値を超えることがない。このため、振動周期とモータ回転周期との同期をとらなくても、また、判定値(閾値)を求めるために複雑な演算処理を行なわなくても、挟み込みの誤判定を防止することができる。また、加速度がない場合は、ゼロクロス動作が行われないので、異物の挟み込みがあった際には回転速度の変化量が閾値を超え、これによって、本来の挟み込みを正確に検出することができる。
図10は、マニュアル開処理(図7のステップS6)の詳細手順を表したフローチャート、図11は、オート開処理(図7のステップS8)の詳細手順を表したフローチャートである。各手順は、制御部8を構成するCPUにより実行され、各実施形態に共通のものである。これらは、いずれも本発明の特徴とするところではないが、以下に一通り説明しておく。
図10のマニュアル開処理においては、最初に、マニュアル開動作により窓100が完全に開いたか否かをロータリエンコーダ4の出力に基づいて判定する(ステップS51)。窓100が完全に開けば(ステップS51:YES)処理を終了し、完全に開いてなければ(ステップS51:NO)、モータ駆動回路2から逆転信号を出力してモータ3を逆転させ、窓100を開ける(ステップS52)。続いて、窓100が完全に開いたか否かを判定し(ステップS53)、完全に開けば(ステップS53:YES)処理を終了し、完全に開いてなければ(ステップS53:NO)、操作スイッチ1がマニュアル開MOの位置にあるか否かを判定する(ステップS54)。操作スイッチ1がマニュアル開MOの位置にあれば(ステップS54:YES)、ステップS52へ戻ってモータ3の逆転を継続し、マニュアル開MOの位置になければ(ステップS54:NO)、オート開AOの位置にあるか否かを判定する(ステップS55)。操作スイッチ1がオート開AOの位置にあれば(ステップS55:YES)、後述(図11)のオート開処理に移り(ステップS56)、オート開AOの位置になければ(ステップS55:NO)、マニュアル閉MCの位置にあるか否かを判定する(ステップS57)。操作スイッチ1がマニュアル閉MCの位置にあれば(ステップS57:YES)、前述(図8)のマニュアル閉処理に移り(ステップS58)、マニュアル閉MCの位置になければ(ステップS57:NO)、オート閉ACの位置にあるか否かを判定する(ステップS59)。操作スイッチ1がオート閉ACの位置にあれば(ステップS59:YES)、前述(図9)のオート閉処理に移り(ステップS60)、操作スイッチ1がオート閉ACの位置になければ(ステップS59:NO)、何も処理せずに終了する。
次に、図11のオート開処理においては、最初に、オート開動作により窓100が完全に開いたか否かをロータリエンコーダ4の出力に基づいて判定する(ステップS71)。窓100が完全に開けば(ステップS71:YES)処理を終了し、完全に開いてなければ(ステップS71:NO)、モータ駆動回路2から逆転信号を出力してモータ3を逆転させ、窓100を開ける(ステップS72)。続いて、窓100が完全に開いたか否かを判定し(ステップS73)、完全に開けば(ステップS73:YES)処理を終了し、完全に開いてなければ(ステップS73:NO)、操作スイッチ1がマニュアル閉MCの位置にあるか否かを判定する(ステップS74)。操作スイッチ1がマニュアル閉MCの位置にあれば(ステップS74:YES)、前述(図8)のマニュアル閉処理に移り(ステップS75)、マニュアル閉MCの位置になければ(ステップS74:NO)、オート閉ACの位置にあるか否かを判定する(ステップS76)。操作スイッチ1がオート閉ACの位置にあれば(ステップS76:YES)、前述(図9)のオート閉処理に移り(ステップS77)、操作スイッチ1がオート閉ACの位置になければ(ステップS76:NO)、ステップS72へ戻って、モータ3の逆転を継続する。
図12は、本発明の第2実施形態における挟み込み検出ブロックを示している。図12において、図5と同一部分には同一符号を付してある。図5においては、回転速度検出部81と変化量算出部83との間にスイッチ82a,82bを設けたが、図12においては、変化量算出部83と挟み込み判定部85との間にスイッチ82a,82bを設けている。
加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出していない場合は、スイッチ82aの接点は図の実線位置にあり、変化量算出部83の出力は、そのまま挟み込み判定部85へ与えられる。挟み込み判定部85は、変化量算出部83で算出された変化量と閾値とを比較して、挟み込みを判定する。また、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出した場合は、スイッチ82aの接点は図の破線位置に切り替わり、変化量算出部83の出力は、スイッチ82bに与えられる。ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力されない場合は、スイッチ82bの接点は図の実線位置にあって、スイッチ82bはOFF状態にある。このとき、加速度センサ7の出力によりスイッチ82aの接点が破線位置にあっても、スイッチ82bがOFF状態のため、変化量算出部83の出力は挟み込み判定部85へ与えられない。一方、ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力された場合は、スイッチ82の接点は図の破線位置に切り替わり、スイッチ82bはON状態となる。これにより、変化量算出部83の出力は、スイッチ82a,82bを介して、挟み込み判定部85へ与えられる。
加速度が加わった場合は、スイッチ82aが破線位置に切り替わるとともに、加速度がゼロ近傍となった時刻から一定時間遅れて、ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力され、スイッチ82bがON状態となる。このタイミングで、変化量算出部83から、スイッチ82a,82bを介して、挟み込み判定部85へ回転速度の変化量が与えられる。この変化量は、ゼロ近傍の変動の少ない回転速度に基づいて算出されたものであるから、その値は小さい。したがって、挟み込み判定部85における閾値を適切に設定することにより、加速度がかなり大きいものであっても、回転速度の変化量が閾値を超えることがなく、これによって、加速度による回転速度の変動を挟み込みと誤判定するのを回避することができる。また、加速度がない場合は、スイッチ82aが実線位置にあり、変化量算出部83の出力がそのまま挟み込み判定部85に与えられるので、異物の挟み込みがあった際には回転速度の変化量が閾値を超え、これによって、本来の挟み込みを正確に検出することができる。
図13および図14は、第2実施形態の動作を示したフローチャートである。図13は、図7のステップS2におけるマニュアル閉動作の詳細手順を表しており、図14は、図7のステップS4におけるオート閉動作の詳細手順を表している。
図13のフローチャートは、図8のステップS15において加速度のゼロ近傍で回転速度を抽出することに代えて、回転速度の変化量を抽出するようにしている点(ステップS15a)が図8と異なるだけであり、その他の点については図8と全く同じであるので、図8と同一の処理を行なうステップには同一符号を付して、各ステップに関する説明は省略する。
また、図14のフローチャートも、図9のステップS35において加速度のゼロ近傍で回転速度を抽出することに代えて、回転速度の変化量を抽出するようにしている点(ステップS35a)が図9と異なるだけであり、その他の点については図9と全く同じであるので、図9と同一の処理を行なうステップには同一符号を付して、各ステップに関する説明は省略する。
図15は、本発明の第3実施形態における挟み込み検出ブロックを示している。図15において、図5と同一部分には同一符号を付してある。図5においては、回転速度検出部81の出力を、スイッチ82a,82bを介して変化量算出部83へ与えるようにしたが、図15においては、回転速度検出部81に代えて移動量検出部81aを設け、この移動量検出部81aの出力を、スイッチ82a,82bを介して変化量算出部83へ与えるようにしている。移動量検出部81aは、パルス検出回路5からのパルスに基づいて、窓ガラス101の移動量(移動した距離)を検出する。異物の挟み込みがあってモータ3にかかる負荷が増大すると、モータ3により駆動される窓ガラス101の移動量が減少し、移動量の変化が大きくなるので、回転速度の変化量を検出する場合と同様の原理により、窓ガラス移動量の変化から挟み込みを検出することができる。また、窓ガラス101の移動量は、加速度が加わることによっても変動する。
加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出していない場合は、スイッチ82aの接点は実線位置にあり、移動量検出部81aの出力は、そのまま変化量算出部83へ与えられる。挟み込み判定部85は、変化量算出部83で算出された変化量と閾値とを比較して、挟み込みを判定する。また、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出した場合は、スイッチ82aの接点は破線位置に切り替わり、移動量検出部81aの出力は、スイッチ82bに与えられる。ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力されない場合は、スイッチ82bの接点は実線位置にあって、スイッチ82bはOFF状態にある。このとき、加速度センサ7の出力によりスイッチ82aの接点が破線位置にあっても、スイッチ82bがOFF状態のため、移動量検出部81aの出力は変化量算出部83へ与えられない。一方、ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力された場合は、スイッチ82bの接点は破線位置に切り替わり、スイッチ82bはON状態となる。これにより、移動量検出部81aの出力は、スイッチ82a,82bを介して、変化量算出部83へ与えられる。
加速度が加わった場合は、スイッチ82aが破線位置に切り替わるとともに、加速度がゼロ近傍となった時刻から一定時間遅れて、ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力され、スイッチ82bがON状態となる。このタイミングで、移動量検出部81aから、スイッチ82a,82bを介して、変化量算出部83へ窓ガラス101の移動量が与えられる。このときの窓ガラス移動量は、モータ3の回転速度と同様に、ゼロ近傍の加速度に対応した変動の少ないものであるから、変化量算出部83で算出される窓ガラス移動量の変化量の値は小さい。したがって、挟み込み判定部85における閾値を適切に設定することにより、加速度がかなり大きいものであっても、窓ガラス移動量の変化量が閾値を超えることがなく、これによって、加速度による窓ガラス移動量の変動を挟み込みと誤判定するのを回避することができる。また、加速度がない場合は、スイッチ82aが実線位置にあり、移動量検出部81aの出力がそのまま変化量算出部83に与えられるので、異物の挟み込みがあった際には窓ガラス移動量の変化量が閾値を超え、これによって、本来の挟み込みを正確に検出することができる。
図16および図17は、第3実施形態の動作を示したフローチャートである。図16は、図7のステップS2におけるマニュアル閉動作の詳細手順を表しており、図17は、図7のステップS4におけるオート閉動作の詳細手順を表している。
図16のフローチャートは、図8のステップS15において加速度のゼロ近傍で回転速度を抽出することに代えて、窓ガラス移動量を抽出するようにしている点(ステップS15b)が図8と異なるだけであり、その他の点については図8と全く同じであるので、図8と同一の処理を行なうステップには同一符号を付して、各ステップに関する説明は省略する。
また、図17のフローチャートも、図9のステップS35において加速度のゼロ近傍で回転速度を抽出することに代えて、窓ガラス移動量を抽出するようにしている点(ステップS35b)が図9と異なるだけであり、その他の点については図9と全く同じであるので、図9と同一の処理を行なうステップには同一符号を付して、各ステップに関する説明は省略する。
図18は、本発明の第4実施形態における挟み込み検出ブロックを示している。図18において、図15と同一部分には同一符号を付してある。図15においては、移動量検出部81aと変化量算出部83との間にスイッチ82a,82bを設けたが、図18においては、変化量算出部83と挟み込み判定部85との間にスイッチ82a,82bを設けている。
加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出していない場合は、スイッチ82aの接点は図の実線位置にあり、変化量算出部83の出力は、そのまま挟み込み判定部85へ与えられる。挟み込み判定部85は、変化量算出部83で算出された変化量と閾値とを比較して、挟み込みを判定する。また、加速度センサ7が所定値以上の加速度を検出した場合は、スイッチ82aの接点は図の破線位置に切り替わり、変化量算出部83の出力は、スイッチ82bに与えられる。ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力されない場合は、スイッチ82bの接点は図の実線位置にあって、スイッチ82bはOFF状態にある。このとき、加速度センサ7の出力によりスイッチ82aの接点が破線位置にあっても、スイッチ82bがOFF状態のため、変化量算出部83の出力は挟み込み判定部85へ与えられない。一方、ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力された場合は、スイッチ82bの接点は図の破線位置に切り替わり、スイッチ82bはON状態となる。これにより、変化量算出部83の出力は、スイッチ82a,82bを介して、挟み込み判定部85へ与えられる。
加速度が加わった場合は、スイッチ82aが破線位置に切り替わるとともに、加速度がゼロ近傍となった時刻から一定時間遅れて、ゼロクロス検出部84からゼロクロス信号が出力され、スイッチ82bがON状態となる。このタイミングで、変化量算出部83から、スイッチ82a,82bを介して、挟み込み判定部85へ窓ガラス移動量の変化量が与えられる。この変化量は、ゼロ近傍の変動の少ない窓ガラス移動量に基づいて算出されたものであるから、その値は小さい。したがって、挟み込み判定部85における閾値を適切に設定することにより、加速度がかなり大きいものであっても、窓ガラス移動量の変化量が閾値を超えることがなく、これによって、加速度による窓ガラス移動量の変動を挟み込みと誤判定するのを回避することができる。また、加速度がない場合は、スイッチ82aが実線位置にあり、変化量算出部83の出力がそのまま挟み込み判定部85に与えられるので、異物の挟み込みがあった際には窓ガラス移動量の変化量が閾値を超え、これによって、本来の挟み込みを正確に検出することができる。
図19および図20は、第4実施形態の動作を示したフローチャートである。図19は、図7のステップS2におけるマニュアル閉動作の詳細手順を表しており、図20は、図7のステップS4におけるオート閉動作の詳細手順を表している。
図19のフローチャートは、図16のステップS15bにおいて加速度のゼロ近傍で窓ガラス移動量を抽出することに代えて、窓ガラス移動量の変化量を抽出するようにしている点(ステップS15c)が図16と異なるだけであり、その他の点については図16と全く同じであるので、図16と同一の処理を行なうステップには同一符号を付して、各ステップに関する説明は省略する。
また、図20のフローチャートも、図17のステップS35bにおいて加速度のゼロ近傍で窓ガラス移動量を抽出することに代えて、窓ガラス移動量の変化量を抽出するようにしている点(ステップS35c)が図17と異なるだけであり、その他の点については図17と全く同じであるので、図17と同一の処理を行なうステップには同一符号を付して、各ステップに関する説明は省略する。
以上述べた実施形態では、本発明を車両のドアの窓を開閉制御する装置に適用した場合を例に挙げたが、本発明はこれ以外にも、車両の天井のサンルーフ、車両の後部扉、建物の窓、建物の扉・戸など各種の開閉体を開閉制御する装置に適用することができる。