JP7198680B2 - パワーウインドウ制御システム、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、パワーウインドウ制御システム、制御方法、およびプログラムに関する。

従来、例えば、自動車等の車両に搭載されるパワーウインドウ装置では、窓の開閉動作を制御する制御方法として、窓による物体の挟み込みを検知した場合に、窓の開閉動作を停止させたり反転させたりする等、物体の挟み込みを防止する制御方法（以下、「挟み込み防止制御」と示す）が知られている。

また、このようなパワーウインドウ装置に関し、下記特許文献１には、製品毎の差動フィーリングのばらつきを抑制することを目的として、ウインドウガラスが、全閉位置近傍の閉め切り位置から全閉位置まで閉じ動作を行っている間、駆動モータの出力を高くする（駆動モータに供給する駆動電圧のデューティ比を１００％にする）技術が開示されている。

特開２００５－０５４５６４号公報

ところで、従来のパワーウインドウ装置では、窓の開閉速度の制御方法として、いわゆるＰ（Proportional）制御が用いられている。このＰ制御では、窓の開閉速度が目標速度を超えたときにモータの出力を低め、窓の開閉速度が目標速度を下回ったときにモータの出力を高めることにより、窓の開閉速度が目標速度を維持するように制御する。このため、従来のパワーウインドウ装置では、モータの出力が上下動を繰り返すため、ウインドウガラスに振動が発生してしまい、ウインドウガラスの上縁部が、窓枠に装着されたウェザーストリップに干渉し、閉め切り音が発生する、ウインドウガラスを正常に閉め切ることができない、等の不具合が生じる虞がある。

一実施形態のパワーウインドウ制御システムは、パワーウインドウ装置を制御するパワーウインドウ制御システムであって、パワーウインドウ装置が備える窓の位置を検出する位置検出手段と、窓を開閉させるためのモータを制御する制御装置とを備え、制御装置は、窓が閉動作を行っているとき、窓が第１位置に達したことが位置検出手段によって検出された場合、モータの出力を単調増加させるモータ制御部を備える。

一実施形態によれば、パワーウインドウ装置における窓の振動の発生を抑制することができるとともに、窓を閉め切るときの閉め切り音が発生を抑制することもできる。

本発明の一実施形態に係るパワーウインドウ制御システムのシステム構成を示す図 本発明の一実施形態に係るマイコンのハードウェア構成を示す図 本発明の一実施形態に係るマイコンの機能構成を示す図 本発明の一実施形態に係るマイコンによる制御方法の手順を示すフローチャート 本発明の一実施形態に係るマイコンが使用するデューティプロファイルの一例を示す図 一実施例に係るマイコンの制御によるデューティおよび開閉速度の変化を示す図 第１実施例に係るマイコンの制御によるデューティおよび開閉速度の変化の詳細を示す図 第２実施例に係るマイコンの制御によるデューティおよび開閉速度の変化の詳細を示す図 第３実施例に係るマイコンの制御によるデューティおよび開閉速度の変化の詳細を示す図

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。

（パワーウインドウ制御システム１のシステム構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るパワーウインドウ制御システム１のシステム構成を示す図である。図１に示すパワーウインドウ制御システム１は、車両に設けられたパワーウインドウ装置５０を制御するシステムであって、パワーウインドウ装置５０が備えるモータ５４の動作を制御することにより、パワーウインドウ装置５０が備える窓５２の開閉動作を制御するシステムである。

図１に示すように、窓５２は、車両が備えるドア２の窓枠２Ａに対して、上下方向に開閉自在に設けられる。なお、パワーウインドウ制御システム１は、車両が複数のドア２の各々にパワーウインドウ装置５０を備える場合、図１に示す各構成部を、各パワーウインドウ装置５０に対して設けることにより、複数のパワーウインドウ装置５０の各々に対して、同様の制御を行うことが可能である。

図１に示すように、パワーウインドウ制御システム１は、モータ駆動回路１０、電圧検出回路２０、電流検出回路３０、スイッチ４０、およびマイコン１００を備える。

スイッチ４０は、ユーザにより、窓５２を開閉するためのスイッチ操作がなされる装置である。例えば、スイッチ４０は、車両におけるユーザによる操作可能な位置（例えば、ドア、センターコンソール等）に設けられている。スイッチ４０は、開操作および閉操作が可能である。スイッチ４０は、ユーザにより開操作または閉操作がなされると、開操作または閉操作に応じた操作信号をマイコン１００へ出力する。

マイコン１００は、「制御装置」および「コンピュータ」の一例である。マイコン１００は、ユーザによってスイッチ４０に対するスイッチ操作がなされると、当該スイッチ操作に応じて、モータ駆動回路１０に制御信号を供給し、モータ５４の動作を制御することにより、窓５２を開閉動作させる。この際、マイコン１００は、公知の判定技術により、窓５２による挟み込みが生じているか否かを判定することができる。そして、マイコン１００は、窓５２による挟み込みが生じていると判定した場合、窓５２に対する所定の挟み込み防止制御を行うことができる。

モータ駆動回路１０は、マイコン１００から供給される制御信号に応じて、モータ５４に駆動電圧を印加することにより、モータ５４を駆動する。図１に示す例では、モータ駆動回路１０は、フルブリッジ回路を構成する４つのスイッチ素子１１～１４を備えて構成されている。スイッチ素子１１およびスイッチ素子１２は、バッテリの出力電圧Ｖｂとグラウンドとの間において、直列接続されて設けられている。スイッチ素子１３およびスイッチ素子１４は、バッテリの出力電圧Ｖｂとグラウンドとの間において、直列接続され、且つ、スイッチ素子１１およびスイッチ素子１２と並列に設けられている。スイッチ素子１１とスイッチ素子１２との間には、モータ５４の一方の入力端子が接続されている。スイッチ素子１３とスイッチ素子１４との間には、モータ５４の他方の入力端子が接続されている。モータ駆動回路１０は、マイコン１００から供給される制御信号に応じて、４つのスイッチ素子１１～１４のスイッチング動作を制御することにより、モータ５４の２つの入力端子に対して、モータ５４の回転軸の回転方向（すなわち、窓５２の開閉動作方向）に応じて極性が異なる駆動電圧を印加することができる。

モータ５４は、２つの入力端子に対して印加される駆動電圧の極性に応じた回転方向に、回転軸が回転する。これにより、モータ５４は、窓５２を開閉する。モータ５４としては、例えば、ＤＣモータが用いられる。

電圧検出回路２０は、バッテリの出力電圧Ｖｂを検出し、バッテリの出力電圧Ｖｂを表す信号を出力する。図１に示す例では、電圧検出回路２０は、増幅部２１およびＡ／Ｄコンバータ２３を有して構成されている。増幅部２１は、バッテリの出力電圧Ｖｂを所定のゲインで増幅する。Ａ／Ｄコンバータ２３は、増幅部２１から出力される電圧を表すデジタル信号を、バッテリの出力電圧Ｖｂを表す信号として出力する。

電流検出回路３０は、モータ５４に流れる電流Ｉｍを検出し、モータ５４に流れる電流Ｉｍを表す信号を出力する。図１に示す例では、電流検出回路３０は、シャント抵抗ＲＳ、増幅部３１、フィルタ部３２、およびＡ／Ｄコンバータ３３を有して構成されている。シャント抵抗ＲＳは、モータ駆動回路１０とグラウンドとの間の電流経路に設けられている。増幅部３１は、シャント抵抗ＲＳに生じる電圧を所定のゲインで増幅する。フィルタ部３２は、増幅部３１から出力される電圧からスイッチング周波数の成分を除去する。Ａ／Ｄコンバータ３３は、フィルタ部３２から出力される電圧を表すデジタル信号を、モータ５４に流れる電流Ｉｍを表す信号として出力する。

（マイコン１００のハードウェア構成）
図２は、本発明の一実施形態に係るマイコン１００のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、マイコン１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２３、および外部Ｉ／Ｆ（Inter face）１２５を備える。各ハードウェアは、バス１２６を介して相互に接続されている。

ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２に記憶されている各種プログラムを実行することにより、マイコン１００の動作を制御する。ＲＯＭ１２２は、不揮発性メモリである。例えば、ＲＯＭ１２２は、ＣＰＵ１２１により実行されるプログラム、ＣＰＵ１２１がプログラムを実行するために必要なデータ等を記憶する。ＲＡＭ１２３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の主記憶装置である。例えば、ＲＡＭ１２３は、ＣＰＵ１２１がプログラムを実行する際に利用する作業領域として機能する。外部Ｉ／Ｆ１２５は、モータ駆動回路１０、電圧検出回路２０、電流検出回路３０、およびスイッチ４０に対するデータの入出力を制御する。

（マイコン１００の機能構成）
図３は、本発明の一実施形態に係るマイコン１００の機能構成を示す図である。図３に示すように、マイコン１００は、操作信号取得部１０１、電圧値取得部１０２、電流値取得部１０３、リップル検出部１０４、位置特定部１０５、速度算出部１０６、デューティ決定部１０７、実効電圧算出部１０８、およびモータ制御部１０９を備える。

なお、図３に示すマイコン１００の各機能は、例えば、マイコン１００において、ＲＯＭ１２２に記憶されたプログラムを、ＣＰＵ１２１が実行することにより実現される。このプログラムは、予めマイコン１００に導入された状態で提供されてもよく、外部から提供されてマイコン１００に導入されるようにしてもよい。後者の場合、このプログラムは、外部記憶媒体（例えば、ＵＳＢメモリ、メモリカード、ＣＤ－ＲＯＭ等）によって提供されてもよく、ネットワーク（例えば、インターネット等）上のサーバからダウンロードすることによって提供されるようにしてもよい。

操作信号取得部１０１は、スイッチ４０から出力された操作信号を取得する。例えば、スイッチ４０によって窓５２を閉じる操作がなされた場合、操作信号取得部１０１は、スイッチ４０から出力された閉操作信号を取得する。また、例えば、スイッチ４０によって窓５２を開く操作がなされた場合、操作信号取得部１０１は、スイッチ４０から出力された開操作信号を取得する。

電圧値取得部１０２は、電圧検出回路２０から出力された、バッテリの出力電圧Ｖｂを示す電圧信号を取得する。電流値取得部１０３は、電流検出回路３０から出力された、モータ５４に流れる電流Ｉｍを示す電流信号を取得する。

リップル検出部１０４は、電流値取得部１０３によって取得された電流信号に基づいて、モータ５４に流れる電流Ｉｍに含まれるリップル成分を検出する。例えば、リップル検出部１０４は、モータ５４に流れる電流Ｉｍに含まれる、予め求められた周波数成分の信号を、リップル成分として検出する。

位置特定部１０５は、「位置検出手段」の一例である。位置特定部１０５は、リップル検出部１０４によって検出されたリップル成分のカウント値に基づいて、窓５２の開閉位置（窓枠２Ａ内における高さ位置）を特定する。例えば、本実施形態では、モータ５４の回転軸の１回転あたりのリップル成分の発生数が既知であり、且つ、窓５２の移動量がリップル成分の発生数に比例する。このため、本実施形態では、リップル成分のカウント値を、そのまま窓の開閉位置を表す値として用いている。例えば、本実施形態では、窓５２が全閉位置にあるときの、窓５２の開閉位置を表すリップル成分のカウント値を「０」とし、窓５２が開動作に伴って下方に移動するにつれて、窓５２の開閉位置を表すリップル成分のカウント値が徐々に増加するようにしている。位置特定部１０５は、開閉動作前の窓５２の開閉位置を表すリップル成分のカウント値から、開閉動作中に生じたリップル成分の数を増減することにより、開閉動作後の窓５２の開閉位置を表すリップル成分のカウント値を算出することができる。このため、位置特定部１０５は、開閉動作後の窓５２の位置を表すリップル成分のカウント値を算出する毎に、当該カウント値を、マイコン１００が備えるメモリに記憶させておく。

速度算出部１０６は、窓５２の開閉速度ｖを算出する。例えば、速度算出部１０６は、単位時間（例えば、１秒）あたりの、リップル検出部１０４によって検出されたリップル成分の発生数を、窓５２の開閉速度として算出する。

デューティ決定部１０７は、モータ５４に印加する駆動電圧のデューティ（以下、単に「デューティ」と示す）を決定する。デューティ決定部１０７は、位置特定部１０５によって特定された窓５２の位置が、所定の第１位置よりも開き側（下側）にある場合、所定のデューティプロファイルから、窓５２の位置に対応するディーティを取得し、当該デューティをモータ５４を制御するためのデューティとして決定する。なお、第１位置は、窓５２の上縁部が、窓枠２Ａに装着されたウェザーストリップ２Ｂに接触する位置である。また、デューティプロファイルとは、窓５２の位置と、デューティとの対応付けがなされたものである。

一方、デューティ決定部１０７は、位置特定部１０５によって特定された窓５２の位置が、所定の第１位置よりも閉じ側（上側）にある場合、モータ５４の出力が単調増加するように、デューティを決定する。なお、本実施形態において、「単調増加」とは、モータ５４の出力が増加することに加え、モータ５４の出力が変わらないことを含む。

具体的には、デューティ決定部１０７は、速度算出部１０６によって算出された窓５２の開閉速度ｖが、目標速度ｖ＿ａｉｍ以上である場合、前回のデューティを、今回のデューティとして決定する。

一方、デューティ決定部１０７は、速度算出部１０６によって算出された窓５２の開閉速度ｖが、目標速度ｖ＿ａｉｍ未満である場合、下記数式（１）～（３）のいずれかによってＤｕｔｙを算出し、当該Ｄｕｔｙをモータ５４を制御するためのデューティとして決定する。但し、ｃ１は、第１の定数を示す。また、ｃ２は、第２の定数を示す。また、ｃ３は、第３の定数を示す。また、ｃ４は、第４の定数を示す。

Ｄｕｔｙ＝前回のＤｕｔｙ＋ｃ１・・・（１）

Ｄｕｔｙ＝前回のＤｕｔｙ＋ｃ２×（ｖ＿ａｉｍ－ｖ）・・・（２）

Ｄｕｔｙ＝前回のＤｕｔｙ＋ｃ３×（ｖ＿ａｉｍ－ｖ）＾ｃ４・・・（３）

ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４は、それぞれ、予め求められた適切な値が設定される。なお、ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４は、窓５２毎に、個体差に応じた適切な値が設定されることが好ましい。

実効電圧算出部１０８は、デューティ決定部１０７によって決定されたデューティと、電圧値取得部１０２によって取得されたバッテリの出力電圧Ｖｂとに基づいて、モータ５４に印加する実効電圧値Ｖｅを算出する。例えば、実効電圧算出部１０８は、下記数式（４）により、実効電圧値Ｖｅを算出する。

Ｖｅ＝Ｖｂ×Ｄｕｔｙ／１００・・・（４）

モータ制御部１０９は、操作信号取得部１０１によって取得された操作信号に応じて、モータ駆動回路１０へ制御信号を供給してモータ５４を制御することにより、窓５２の開閉動作を制御する。

例えば、モータ制御部１０９は、操作信号取得部１０１によって窓５２を閉動作させるための閉操作信号が取得された場合、モータ５４の回転軸を第１の方向（窓を閉める方向）に回転させるための制御信号をモータ駆動回路１０へ供給することにより、窓５２を閉動作させる。

反対に、モータ制御部１０９は、操作信号取得部１０１によって窓５２を開動作させるための開操作信号が取得された場合、モータ５４の回転軸を第１の方向とは反対方向である第２の方向（窓を開く方向）に回転させるための制御信号をモータ駆動回路１０へ供給することにより、窓５２を開動作させる。

ここで、モータ制御部１０９は、実効電圧算出部１０８によって算出された実効電圧値Ｖｅの駆動電圧を、モータ駆動回路１０を介してモータ５４に印加することにより、モータ５４の出力を制御する。すなわち、モータ制御部１０９は、モータ５４に印加される駆動電圧のデューティを制御することにより、モータ５４の出力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する。

なお、モータ制御部１０９は、位置特定部１０５によって特定された窓５２の位置が、所定の挟み込み監視領域内の位置であり、且つ、窓５２の閉動作を行っている場合、所定の挟み込み判定処理を行う。そして、モータ制御部１０９は、所定の挟み込み判定処理において、窓５２による挟み込みが生じていると判定された場合、所定の挟み込み防止制御を行うように、モータ５４を制御する。例えば、モータ制御部１０９は、所定の挟み込み防止制御として、窓５２の閉動作を停止させた後、窓５２を所定量または所定位置まで開動作させる。

（マイコン１００による制御方法の手順）
図４は、本発明の一実施形態に係るマイコン１００による制御方法の手順を示すフローチャートである。図４では、窓５２を全閉位置まで閉動作させる際の、マイコン１００による制御方法の手順が示されている。

まず、マイコン１００は、窓５２の目標速度ｖ＿ａｉｍを設定するとともに、変数Ｄｕｔｙに、デューティの基準値を設定する（ステップＳ４０１）。目標速度ｖ＿ａｉｍおよびデューティの基準値は、予め求められた適切な値（例えば、５０％程度）が設定される。なお、デューティの基準値は、窓５２毎に、個体差に応じた適切な値が設定されることが好ましい。

そして、操作信号取得部１０１が、スイッチ４０から出力された操作信号（閉動作信号）を取得すると（ステップＳ４０２）、マイコン１００は、窓５２の窓位置に対応するリップルカウント値ＷＰが、所定の第１位置に対応するリップルカウント値Ｐ１よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ４０３）。

ステップＳ４０３において、「リップルカウント値ＷＰが、リップルカウント値Ｐ１以上である」と判断された場合、すなわち、窓５２が第１位置よりも開き側に位置する場合（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、実効電圧算出部１０８が、窓５２の位置に対応するデューティを、デューティプロファイルから取得して、変数Ｄｕｔｙに設定する（ステップＳ４０４）。そして、マイコン１００は、ステップＳ４０９へ処理を進める。

一方、ステップＳ４０３において、「リップルカウント値ＷＰが、リップルカウント値Ｐ１よりも小さい」と判断された場合、すなわち、窓５２が第１位置よりも閉じ側に位置する場合（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、速度算出部１０６が、窓５２の開閉速度ｖを算出する（ステップＳ４０５）。

そして、デューティ決定部１０７が、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ以上であるか否かを判断する（ステップＳ４０６）。

ステップＳ４０６において、「開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ以上である」と判断された場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、デューティ決定部１０７が、変数Ｄｕｔｙに対し、前回の変数Ｄｕｔｙの値を設定する（ステップＳ４０７）。そして、マイコン１００は、ステップＳ４０９へ処理を進める。

一方、ステップＳ４０６において、「開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ未満である」と判断された場合（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、デューティ決定部１０７が、変数Ｄｕｔｙに対し、上記数式（１）～（３）のいずれかによって得られるデューティを設定する（ステップＳ４０８）。そして、マイコン１００は、ステップＳ４０９へ処理を進める。

ステップＳ４０９では、電圧値取得部１０２は、電圧検出回路２０から出力された、バッテリの出力電圧Ｖｂを示す信号を取得する。そして、実効電圧算出部１０８が、ステップＳ４０９で取得されたバッテリの出力電圧Ｖｂと、変数Ｄｕｔｙとに基づいて、上記数式（４）を用いて、モータ５４を制御するための実効電圧値Ｖｅを算出する（ステップＳ４１０）。

そして、モータ制御部１０９が、ステップＳ４１０で算出された実効電圧値Ｖｅの駆動電圧を、モータ駆動回路１０を介してモータ５４に印加する。これにより、モータ制御部１０９は、モータ５４の出力を制御して、窓５２を閉動作させる（ステップＳ４１１）。

このとき、電流値取得部１０３が、電流検出回路３０から出力された、モータ５４に流れる電流Ｉｍを示す信号を取得する（ステップＳ４１２）。また、リップル検出部１０４が、ステップＳ４１２で取得された信号に基づいて、モータ５４に流れる電流Ｉｍに含まれるリップル成分を検出する（ステップＳ４１３）。

そして、位置特定部１０５が、ステップＳ４１３で検出されたリップル成分のカウント値に基づいて、窓５２の位置を特定する（ステップＳ４１４）。さらに、位置特定部１０５が、ステップＳ４１４で特定された窓５２の位置を表すリップルカウント値ＷＰを、マイコン１００が備えるメモリに記憶させるとともに、デューティ決定部１０７が、変数Ｄｕｔｙの値を、前回の変数Ｄｕｔｙの値として、マイコン１００が備えるメモリに記憶させる（ステップＳ４１５）。

その後、マイコン１００が、窓５２の閉動作がロックしたか否かを判断する（ステップＳ４１６）。例えば、マイコン１００は、所定時間以上窓５２の位置が変化しない場合、「窓５２の閉動作がロックした」と判断する。

ステップＳ４１６において、「窓５２の閉動作がロックしていない」と判断された場合（ステップＳ４１６：Ｎｏ）、マイコン１００は、ステップＳ４０２へ処理を戻す。

一方、ステップＳ４１６において、「窓５２の閉動作がロックした」と判断された場合（ステップＳ４１６：Ｙｅｓ）、モータ制御部１０９が、モータ５４の制御を停止する（ステップＳ４１７）。この際、マイコン１００は、窓５２の位置を表すリップルカウント値ＷＰに０を設定することにより、リップルカウント値ＷＰをリセットする。そして、マイコン１００は、図４に示す一連の処理を終了する。

（デューティプロファイルの一例）
図５は、本発明の一実施形態に係るマイコン１００が使用するデューティプロファイルの一例を示す図である。図５に示すデューティプロファイルは、窓５２の位置と、窓５２の駆動電圧のデューティとの対応付けがなされてものである。図５に示すデューティプロファイルにおいて、縦軸は、窓５２の駆動電圧のデューティを示し、横軸は、窓５２の位置を示しており、横軸の右方向が、窓を閉める方向である。

図５に示すデューティプロファイルにおいては、窓５２の全開位置から全閉位置までの間に、第１位置、第２位置、および第３位置が設定されている。第１位置、第２位置、および第３位置の各々は、予め求められた適切な位置に設定される。なお、第１位置、第２位置、および第３位置の各々は、窓５２毎に、個体差に応じた適切な位置に設定されることが好ましい。

第１位置は、窓５２の上縁部が、窓枠２Ａに装着されたウェザーストリップ２Ｂに接触する位置である。

第２位置は、第１位置よりも低い位置であり、第１位置に向けてのデューティの低下を開始する位置である。例えば、第２位置は、第２位置から第１の位置までのデューティが所定の傾きとなる位置、または、第２位置から第１の位置までのリップルカウント数が所定数となる位置である。

第３位置は、第２位置よりも低い位置であり、全開位置からのデューティの増加を終了する位置である。第３位置は、例えば、全開位置から第３位置までのデューティが所定の傾きとなる位置、または、全開位置から第３位置までのリップルカウント数が所定数となる位置である。

図５に示すデューティプロファイルにおいて、全開位置から第３位置までの区間は、窓５２が閉じるにつれて、リップル成分を検出可能な実効電圧値の最小電圧Ｖｅ＿ｍｉｎに対応するデューティから、デューティが徐々に増加し、且つ、第３位置においてデューティが１００％となるように、デューティが設定されている。

また、図５に示すデューティプロファイルにおいて、第３位置から第２位置までの区間は、デューティが１００％を維持するように、デューティが設定されている。

また、図５に示すデューティプロファイルにおいて、第２位置から第１位置までの区間は、窓５２が閉じるにつれて、デューティが１００％から徐々に低下し、且つ、第１位置においてデューティが、最小電圧Ｖｅ＿ｍｉｎに対応するデューティとなるように、デューティが設定されている。

例えば、マイコン１００のデューティ決定部１０７は、窓５２の位置が、第１位置よりも下側にある場合、図５に示すデューティプロファイルから、窓５２の位置に対応するディーティを取得し、当該デューティを、モータ５４に印加する駆動電圧のデューティとして決定する。

なお、図５に示すデューティプロファイルにおいて、第１位置から全閉位置までの区間は、デューティが設定されていない。この区間においては、デューティ決定部１０７は、デューティプロファイルによらずに、モータ５４の出力が単調増加するように、上記数式１）～（３）等により、デューティを決定するからである。

（実施例）
図６は、一実施例に係るマイコン１００の制御によるデューティおよび開閉速度の変化を示す図である。図６では、実施形態で説明したマイコン１００の制御による、全開位置から全閉位置までの、デューティおよび窓５２の開閉速度ｖの変化が示されている。

なお、図６～図９において、横軸は窓５２の位置を表し、縦軸はデューティおよび速度を表す。また、図６において、デューティは一点鎖線で示され、目標速度ｖ＿ａｉｍは破線で示され、開閉速度ｖは実線で示されている。

また、図６～図９において、ｔ０は、窓５２が全開位置にあるタイミングを示す。また、ｔ１は、窓５２が第３位置に到達したタイミングを示す。また、ｔ２は、窓５２が第２位置に到達したタイミングを示す。また、ｔ３は、窓５２が第１位置に到達したタイミングを示す。また、ｔ４は、窓５２が全閉位置に到達したタイミングを示す。

図６に示すように、全開位置から第１位置までの間（すなわち、タイミングｔ０～ｔ３）は、マイコン１００の制御により、図５に例示したデューティプロファイルに従ってデューティが変化する。すなわち、デューティは、全閉位置から第３の位置に向って徐々に増加し、第３の位置から第２の位置にかけて一定であり、第２の位置から第１の位置にかけて徐々に低下する。これに伴って、窓５２の開閉速度ｖも、全閉位置から第３の位置に向って徐々に増加し、第３の位置から第２の位置にかけて一定であり、第２の位置から第１の位置にかけて徐々に低下する。

一方、第１位置から全閉位置までの間（すなわち、タイミングｔ３～ｔ４）は、マイコン１００により、デューティが単調増加しつつ、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ近傍で推移するように、デューティおよび開閉速度ｖが制御される。

なお、全開位置から第１位置までの間に用いられる、デューティの決定ロジックは、後述する第１実施例～第３実施例において共通である。このため、図６に示すデューティおよび開閉速度ｖの変化は、第１実施例～第３実施例において共通である。

（第１実施例）
図７は、第１実施例に係るマイコン１００の制御によるデューティおよび開閉速度の変化の詳細を示す図である。図７に示す第１実施例では、マイコン１００により、第１位置から全閉位置までの区間において、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ以上である場合には、デューティが維持され、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ未満である場合には、上記数式（１）によってデューティが決定される。これにより、図７に示すように、第１位置から全閉位置までの区間においては、デューティが単調増加しつつ、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ近傍で推移している。なお、本発明の発明者らは、図７に示すデューティによってモータ５４の出力を制御し、窓５２を全閉位置まで閉じ動作させることにより、窓５２の振動が抑制され、閉め切り音を抑制しつつ、窓５２を正常に閉め切ることができることを確認した。

（第２実施例）
図８は、第２実施例に係るマイコン１００の制御によるデューティおよび開閉速度の変化の詳細を示す図である。図８に示す第２実施例では、マイコン１００により、第１位置から全閉位置までの区間において、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ以上である場合には、デューティが維持され、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ未満である場合には、上記数式（２）によってデューティが決定される。これにより、図８に示すように、第１位置から全閉位置までの区間においては、デューティが単調増加しつつ、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ近傍で推移している。なお、本発明の発明者らは、図８に示すデューティによってモータ５４の出力を制御し、窓５２を全閉位置まで閉じ動作させることにより、窓５２の振動が抑制され、閉め切り音を抑制しつつ、窓５２を正常に閉め切ることができることを確認した。

（第３実施例）
図９は、第３実施例に係るマイコン１００の制御によるデューティおよび開閉速度の変化の詳細を示す図である。図９に示す第３実施例では、マイコン１００により、第１位置から全閉位置までの区間において、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ以上である場合には、デューティが維持され、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ未満である場合には、上記数式（３）によってデューティが決定される。これにより、図９に示すように、第１位置から全閉位置までの区間においては、デューティが単調増加しつつ、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ近傍で推移している。なお、本発明の発明者らは、図９に示すデューティによってモータ５４の出力を制御し、窓５２を全閉位置まで閉じ動作させることにより、窓５２の振動が抑制され、閉め切り音を抑制しつつ、窓５２を正常に閉め切ることができることを確認した。

以上説明したように、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、窓５２の位置を検出する位置特定部１０５と、窓５２を開閉させるためのモータ５４を制御するマイコン１００とを備え、マイコン１００は、窓５２が閉動作を行っているとき、窓５２が第１位置に達したことが位置特定部１０５によって検出された場合、モータ５４の出力を単調増加させるモータ制御部１０９を備える。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、モータ５４の出力が上下動しなくなるため、窓５２が閉動作を行っているときの、窓５２の振動の発生を抑制することができる。したがって、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１によれば、窓５２の上縁部がウェザーストリップ２Ｂに干渉することを抑制することができ、よって、閉め切り音が発生する、窓５２を正常に閉め切ることができない、等の不具合の発生を抑制することができる。

また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１において、第１位置は、窓５２の上縁部が、窓枠２Ａに装着されたウェザーストリップ２Ｂに接触する位置である。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、窓５２の上縁部がウェザーストリップ２Ｂへ接触する、より好適なタイミングで、窓５２の振動の発生を抑制することができる。

また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１において、モータ制御部１０９は、窓５２が閉動作を行っているとき、窓５２が第１位置よりも低い第２位置に達したことが位置特定部１０５によって検出された場合、窓５２が第１位置に達するまで、モータ５４の出力を徐々に下げる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、窓５２の上縁部がウェザーストリップ２Ｂに当接するときの速度を抑制することができ、したがって、窓５２の上縁部がウェザーストリップ２Ｂに当接するときの当接音の発生等を抑制することができる。

また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１において、マイコン１００は、位置特定部１０５によって検出された窓５２の位置に基づいて、窓５２の開閉速度を算出する速度算出部１０６をさらに備え、モータ制御部１０９は、窓５２の開閉速度が、窓５２の位置に応じた目標速度以上である場合、モータ５４の出力を維持し、窓５２の開閉速度が、窓５２の位置に応じた目標速度未満である場合、モータ５４の出力を増加させる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、比較的簡単な制御により、モータ５４の出力を単調増加させつつ、窓５２の開閉速度を目標速度近傍に維持することができる。

また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１において、モータ制御部１０９は、窓５２の開閉速度が、窓５２の位置に応じた目標速度未満である場合、直前のモータ５４の出力に対し、第１定数を加えることにより、モータ５４の出力を単調増加させる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、比較的簡単な演算により、モータ５４の出力を単調増加させつつ、窓５２の開閉速度を目標速度近傍に維持することができる。

また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１において、モータ制御部１０９は、窓５２の開閉速度が、窓５２の位置に応じた目標速度未満である場合、直前のモータ５４の出力に対し、第２定数に目標速度と窓５２の速度との差を乗じた値を加えることにより、モータ５４の出力を単調増加させる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、比較的簡単な演算により、モータ５４の出力を単調増加させつつ、窓５２の開閉速度を目標速度近傍に維持することができる。

また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１において、モータ制御部１０９は、窓５２の開閉速度が、窓５２の位置に応じた目標速度未満である場合、直前のモータ５４の出力に対し、第３定数に目標速度と窓５２の速度との差の第４定数乗を乗じた値を加えることにより、モータ５４の出力を単調増加させる。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、比較的簡単な演算により、モータ５４の出力を単調増加させつつ、窓５２の開閉速度を目標速度近傍に維持することができる。

また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１において、モータ制御部１０９は、モータ５４に供給される制御信号のデューティを制御することにより、モータ５４の出力をＰＷＭ制御する。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、モータ５４の出力を容易且つ多様に制御することができる。

また、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１において、位置特定部１０５は、モータ５４を流れる電流から検出されたリップル成分のカウント値に基づいて、窓５２の位置を検出する。これにより、本実施形態のパワーウインドウ制御システム１は、モータ５４がホールセンサ等の回転検出手段を備えていない場合であっても、モータ５４を流れる電流からリップル成分を検出することによって、窓５２の位置を検出することができる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、「位置検出手段」の一例として、マイコン１００の位置特定部１０５が、モータ５４を流れる電流に含まれるリップル成分のカウント値によって窓５２の位置を検出するようにしているが、これに限らない。例えば、「位置検出手段」として、ホールセンサを用い、ホールセンサから出力されるパルス信号に基づいて、窓５２の位置を検出するようにしてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、第１位置から全閉位置までの区間において、開閉速度ｖが目標速度ｖ＿ａｉｍ未満である場合には、上記数式（１）～数式（３）のいずれかによってデューティを決定するようにしているが、その他の算出式（但し、デューティを単調増加させるもの）によって、デューティを決定するようにしてもよい。

１ パワーウインドウ制御システム
２ ドア
２Ａ 窓枠
２Ｂ ウェザーストリップ
１０ モータ駆動回路
２０ 電圧検出回路
３０ 電流検出回路
４０ スイッチ
５０ パワーウインドウ装置
５２ 窓
５４ モータ
１００ マイコン（制御装置，コンピュータ）
１０１ 操作信号取得部
１０２ 電圧値取得部
１０３ 電流値取得部
１０４ リップル検出部
１０５ 位置特定部（位置検出手段）
１０６ 速度算出部
１０７ デューティ決定部
１０８ 実効電圧算出部
１０９ モータ制御部

Claims (10)

1. パワーウインドウ装置を制御するパワーウインドウ制御システムであって、
   前記パワーウインドウ装置が備える窓の位置を検出する位置検出手段と、
   前記窓を開閉させるためのモータを制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記窓の開閉動作を制御するモータ制御部と、
   前記位置検出手段によって検出された前記窓の位置に基づいて、前記窓の開閉速度を算出する速度算出部とを備え、
   前記モータ制御部は、
   前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度以上である場合、モータの出力を維持し、
   前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、前記モータの出力を増加させる
   ことを特徴とするパワーウインドウ制御システム。
2. 前記モータ制御部は、
   前記窓が閉動作を行っているとき、前記窓が第１位置に達したことが前記位置検出手段によって検出された場合、前記モータの出力を経過時間に応じて増加させ、
   前記第１位置は、前記窓の上縁部が、窓枠に装着されたウェザーストリップに接触する位置である
   ことを特徴とする請求項１に記載のパワーウインドウ制御システム。
3. 前記モータ制御部は、
   前記窓が閉動作を行っているとき、前記窓が前記第１位置よりも低い第２位置に達したことが前記位置検出手段によって検出された場合、前記窓が前記第１位置に達するまで、
   前記モータの出力を徐々に下げる
   ことを特徴とする請求項２に記載のパワーウインドウ制御システム。
4. 前記モータ制御部は、
   前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、
   直前の前記モータの出力に対し、第１定数を加える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。
5. 前記モータ制御部は、
   前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、
   直前の前記モータの出力に対し、第２定数に前記目標速度と前記窓の速度との差を乗じた値を加える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。
6. 前記モータ制御部は、
   前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、
   直前の前記モータの出力に対し、第３定数に前記目標速度と前記窓の速度との差の第４定数乗を乗じた値を加える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。
7. 前記モータ制御部は、前記モータに供給される制御信号のデューティを制御することにより、前記モータの出力をＰＷＭ制御する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。
8. 位置検出手段は、
   前記モータを流れる電流から検出されたリップル成分のカウント値に基づいて、前記窓の位置を検出する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のパワーウインドウ制御システム。
9. 窓を備えるパワーウインドウ装置を制御する制御方法であって、
   前記窓の開閉動作を制御するモータ制御工程と、
   前記窓の位置を検出する位置検出手段によって検出された前記窓の位置に基づいて、前記窓の開閉速度を算出する速度算出工程とを含み、
   前記モータ制御工程では、
   前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度以上である場合、モータの出力を維持し、
   前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、前記モータの出力を増加させる
   ことを特徴とする制御方法。
10. 窓を備えるパワーウインドウ装置を制御するプログラムであって、
    コンピュータを、
    前記窓の開閉動作を制御するモータ制御部、および、
    前記窓の位置を検出する位置検出手段によって検出された前記窓の位置に基づいて、前記窓の開閉速度を算出する速度算出部として機能させ、
    前記モータ制御部は、
    前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度以上である場合、モータの出力を維持し、
    前記窓の開閉速度が、前記窓の位置に応じた目標速度未満である場合、前記モータの出力を増加させる
    ことを特徴とするプログラム。

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