WO2010137075A1 - 開閉機構付き装置 - Google Patents

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WO2010137075A1
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山田一成
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三菱電機株式会社
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B33/02—Cabinets; Cases; Stands; Disposition of apparatus therein or thereon
    • G11B33/027—Covers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
    • G11B17/02—Details
    • G11B17/04—Feeding or guiding single record carrier to or from transducer unit
    • G11B17/0401—Details
    • G11B17/0405—Closing mechanism, e.g. door

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus with an opening / closing mechanism that opens and closes an opening / closing body provided on one surface of a housing, for example, and more particularly to an apparatus with an opening / closing mechanism that transmits a driving force from a driving source to the opening / closing body via a gear.
  • play factors of the drive force transmission system when driving force is transmitted to an opening / closing body via a gear as in this type of device having an opening / closing mechanism, play factors such as motor starting torque and gear backlash (hereinafter referred to as play factors of the drive force transmission system). Is detected using a complicated circuit such as a current sensor. In addition, a change in speed caused by a finger, a foreign object, or the like that occurs when the opening / closing body is opened or closed is detected by using a change in the detection value of the position sensor. As described above, conventionally, the speed change due to the play factor of the driving force transmission system and the speed change due to the inclusion of a foreign object or the like are performed using different sensors.
  • Patent Document 1 discloses a driving force for detecting the position of the lid a predetermined distance before the planned closing position of the lid and moving the lid from the detected position to a movement completion position that has passed the predetermined closing position by a predetermined amount.
  • a lid closing operation control method is disclosed in which the taper is controlled gradually and the lid is pressed against the opening.
  • position sensors that detect speed changes due to pinching require the detection time to be as short as possible for safety reasons, but due to play factors in the driving force transmission system, near the opening and closing of the opening / closing operation Because the speed of change is low in this operation, if the foreign object detection time for detecting the speed change due to the pinching is too low, the speed change due to the pinching and the speed change due to the play factor of the driving force transmission system will be falsely detected. There was a possibility.
  • Patent Document 1 describes that the driving force for moving the lid is gradually reduced at the final closed position of the lid. However, detection of a speed change due to a play factor of the driving force transmission system and pinching of foreign matter are described. None is disclosed about the detection of the speed change caused by the above.
  • the present invention has been made to solve the conventional problems as described above.
  • detection of a speed change caused by foreign object pinching and the vicinity of the opening / closing operation start position.
  • Detection of speed change due to play factor in the driving force transmission system that occurs near the terminal end without misdetection, and detection of foreign objects in a short period of time after opening / closing operation is started An object is to provide a device with an opening / closing mechanism.
  • the foreign object detection time for detecting the speed change caused by the foreign object caught in the predetermined operation range from the vicinity of the start / end of the opening / closing operation is determined by the play factor of the driving force transmission system. This is longer than the play time for detecting the change.
  • the foreign object detection time for detecting the speed change due to the foreign object being caught is made shorter than the idle time for detecting the speed change due to the play factor of the driving force transmission system.
  • the foreign object detection time for detecting the speed change due to the foreign object being caught is detected as a speed change due to a play factor of the driving force transmission system. Since it is longer than the play time, it is possible to avoid false detection of speed change detection due to foreign object pinching and speed change detection due to play factor of the driving force transmission system occurring near the start / end of the opening / closing operation. .
  • the foreign object detection time for detecting the speed change due to the foreign object being caught is shorter than the idle time for detecting the speed change due to the play factor of the driving force transmission system within a predetermined time after the opening / closing operation is started. The detection reaction at the time of pinching becomes faster, giving priority to safety to the user, and when the pinching occurs, the opening / closing operation can be stopped quickly.
  • FIG. 3 It is a perspective view of the state where the display which shows the whole composition of in-vehicle equipment provided with the device with an opening-and-closing mechanism of this invention was closed. It is a perspective view of the state which opened the display which shows the whole structure of the vehicle equipment provided with the apparatus with an opening / closing mechanism of this invention. It is the perspective view which removed the apparatus main body and showed the opening / closing mechanism of the display. It is the perspective view which changed FIG. 3 and showed the angle. It is the top view which showed the state which has located the display opening-and-closing mechanism drive part in the position which closed this display. It is the top view which showed the state which put the opening / closing mechanism drive part of the display in the position which opens this display.
  • FIG. 1 to 6 show an in-vehicle device provided with the device with an opening / closing mechanism of the present invention.
  • This in-vehicle device is mounted on the front of the device main body as a housing housing navigation devices and CD / DVD playback devices, and can be opened / closed to open / close the CD / DVD.
  • a display 4 is provided as an openable / closable body that covers the loading and unloading ports 2 and 3 for the CD and DVD.
  • the navigation device searches for a route to the target position based on the current position detected by GPS “(Global Positioning system) registered trademark”, and displays the searched route on the display 4 together with the map.
  • CD and DVD playback equipment plays back the sound stored on the CD and outputs the sound from the speaker, and plays back the image stored on the DVD and displays it on the display 4.
  • the device main body 1 containing the navigation device and the CD / DVD playback device has CD / DVD loading / unloading ports 2 and 3 on its front surface, and a frame 5 is provided so as to surround the front surface.
  • a display 4 is provided in the frame 5 so as to cover the front surface of the device main body 1.
  • the display 4 is assembled to the device body 1 so as to be openable and closable by fitting pins 6 projecting from the upper portions of both side surfaces into guide grooves 7 formed on the inner surfaces of both sides of the frame 5 and extending vertically. .
  • the upper half of the guide groove 7 is linear, and the lower half is inclined forward.
  • the U-shaped member 8 is assembled to the device main body 1 so as to be movable back and forth by engaging the pins 10a and 10b provided on the bottom surface 1a of the device main body 1 with the guide grooves 9a and 9b provided on the both legs 8a and 8b. .
  • a motor 11 that opens and closes the display 4 is provided on the bottom surface 1a of the device main body 1.
  • a pinion gear 13a in a gear train 13 that meshes with a worm gear 12 provided on a drive shaft of the motor 11 is connected to a leg body. It meshes with a rack 14 formed in the front-rear direction on the inner surface of 8a.
  • surfaces of the display 4 is provided in the movement side front part of both the leg bodies 8a and 8b of the U-shaped member 8.
  • the motor 11 in order to open the display 4 that is normally closed, the motor 11 is driven, and this driving force is applied to the U-shaped member 8 via the worm gear 12, the gear train 13, the pinion gear 13a, and the rack 14.
  • the U-shaped member 8 is moved in the direction of the solid arrow in FIG.
  • the lower portion of the display 4 connected to the front portion of the U-shaped member 8 via the link 15 is pushed forward, and the upper portion of the display 4 is engaged with the pin 6 and the guide groove 7.
  • the display screen is tilted upward and opened.
  • the display 4 when the display 4 is opened, the CD / DVD loading / unloading ports 2 and 3 formed on the front surface of the main device 1 are exposed. In this state, the CD and DVD are inserted and exchanged.
  • the motor 11 is driven in the opposite direction to that described above, and this driving force is transmitted through the worm gear 12, the gear train 13, the pinion gear 13a, and the rack 14. 8, the U-shaped member 8 is moved in the direction of the dotted arrow in FIG. For this reason, the lower part of the display 4 connected to the front part of the U-shaped member 8 via the link 15 is drawn backward, and the upper part of the display 4 rises linearly by the engagement of the pin 6 and the guide groove 7. As shown in FIG. 1, the display 4 is flush with the frame 5 and covers the front surface of the device body 1 by the closing operation from the open state shown in FIGS.
  • the display 4 performs the opening / closing operation as described above.
  • a foreign object is in contact with the lower front surface of the display 4 during the opening operation, or a finger or the like is interposed between the display 4 and the frame 4 during the opening / closing operation. Foreign matter may be caught.
  • a foreign object such as a finger may be caught between the display 4 and the frame 4 during the closing operation, and a speed change occurs during the operation.
  • a speed change occurs due to a play factor of the driving force transmission system.
  • a single position sensor is used to detect the change from the vicinity of the opening / closing operation. In this operation range, the foreign object detection time for detecting the speed change due to the foreign object being caught is made longer than the idle time for detecting the speed change due to the play factor of the driving force transmission system.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a drive control circuit of the device with an opening / closing mechanism according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the opening / closing mechanism unit 21 includes the U-shaped member 8, the motor 11, the gears (12, 13, 13a), the rack 14, the link 16, and the like shown in FIGS.
  • the power source 22 supplies power to the motor 11 in the opening / closing mechanism 21.
  • the position sensor 23 uses, for example, a slide resistor, and a movable terminal of the slide resistor is attached to one gear shaft in the gear train 13, and the resistance value is determined according to the open / close state of the display 4 by the rotation of the gear shaft.
  • the detected value corresponding to the open / closed state of the display 4 is output.
  • the open / close position contact 24 detects the open / close end position of the display 4 using, for example, a switch (not shown).
  • the storage unit 25 stores time T1, T2, time T3 longer than time T1, T2, and time T3 'shorter than time T1, T2.
  • the time T1 is the time when the detection value of the position sensor 23 does not change immediately due to the play factor of the driving force transmission system at the opening and closing start of the display 4, and the time T2 needs to be fully opened at the open end of the display 4. Therefore, the time T3 during which the detection value of the position sensor 23 does not change by causing the gear to idle by overrunning from the actual open position is the position due to the foreign object being caught in the predetermined operation range from the vicinity of the start / end of the opening / closing operation.
  • the time T3 ′ during which the detection value of the sensor 23 does not change is the time during which the detection value of the position sensor 23 does not change due to a foreign object being caught within a predetermined time after the opening / closing operation is started.
  • the control unit 26 controls the open / close mechanism 21 based on information from the position sensor 23, the open / close position contact 24, and the storage unit 25, and switches the foreign matter detection time according to a predetermined time of the open / close operation or a detection value of the position sensor. Function as.
  • step ST8-1 the control unit 26 determines whether the display 4 is closed (step ST8-2). Then, an opening operation of the display 4 is started (step ST8-3), and if NO, a closing operation is started (step ST8-4).
  • the foreign matter detection time T3 is set based on the information read from the storage unit 25 (step ST8-5), and then it is determined whether the detection value of the position sensor 23 has changed (step ST8). -6) If NO, determine whether foreign object detection time T3 has passed (step ST8-7). If NO, repeat this determination operation. Is stopped (step ST8-8).
  • step ST8-6 determines whether the foreign matter detection time T3 ′ has elapsed. If NO, this determination operation is repeated. If YES, Since it is foreign object detection, the opening / closing operation is stopped (step ST8-12).
  • the detection value of the position sensor 23 is constantly monitored by the control unit 26. For example, when the opening operation starts, the detection value of the position sensor 23 does not change immediately at the beginning due to the play factor of the driving force transmission system, but the foreign object detection time T3 elapses after the play time T1 has elapsed due to this play factor. If the detection value of the position sensor 23 does not change even after that, the control unit 26 detects that the pinching by the foreign matter or the like has occurred at the detection time T3 set in the storage unit 25 in advance. At this time, T3> T1.
  • the gear is idled by overrunning from the actual opening position. If the detected value of the position sensor 23 does not change even after the foreign object detection time T3 has elapsed after the idle time T2 that has not been detected, the control unit 26 is caught by a foreign object or the like at the detection time T3 set in the storage unit 25 in advance. Detect that occurred. At this time, T3> T2.
  • the control unit 26 sets the foreign object detection time set in the storage unit 23 in advance.
  • T3 ′ the occurrence of foreign object pinching is detected early.
  • the gear backlash time is added. Therefore, the position sensor detection time is only for a certain period of time as in the operation near the start / end of the opening / closing operation.
  • the foreign matter detection time T3 for detecting the speed change due to the foreign matter being caught is determined as a play factor of the driving force transmission system in the predetermined operation range from the vicinity of the start / end of the opening / closing operation. Since it is longer than the play times T1 and T2 for detecting the speed change due to, it is possible to reliably avoid erroneously detecting the speed change due to the play factor of the driving force transmission system as the speed change due to the foreign object being caught.
  • the foreign object detection time T3 ′ for detecting the speed change due to the inclusion of the foreign object is used as the idle time T1 for detecting the speed change due to the play factor of the driving force transmission system.
  • T2 is shortened to accelerate the detection of foreign object pinching, so that safety to the user is prioritized and the opening / closing operation can be stopped quickly when pinching occurs.
  • the foreign matter detection time is set to T3 only for a certain period as in the case of the vicinity of the opening / closing operation.
  • Embodiment 2 the detection values of the position sensor 23 in the vicinity of the start and end of the opening / closing operation are set in the control unit 26 in advance in order to perform switching between the foreign matter detection times T3 and T3 ′ in the first embodiment.
  • the control unit 26 is set in advance with the time that is approaching the vicinity of the start / end of the opening / closing operation.
  • FIG. 10 is a flowchart in the case where the detection values of the position sensor 23 near the start / end of the opening / closing operation are set in the control unit 26 in advance in order to switch the foreign matter detection times T3 and T3 ′. It is determined whether the detection value of the sensor 23 is near the start / end of the opening / closing operation (step ST10-1). If YES, the foreign object detection time is increased to T3 because it is approaching the start / end of the opening / closing operation. (Step ST10-2). If NO, the foreign object detection time is shortened to T3 'because it is within a predetermined time after the opening / closing operation is started (step ST10-3).
  • FIG. 11 is a flowchart in the case where the time approaching the vicinity of the start / end of the opening / closing operation is set in the control unit 26 in advance in order to switch the foreign matter detection times T3 and T3 ′. It is determined whether a predetermined time has elapsed (step ST11-1). If YES, the foreign object detection time is shortened to T3 ′ because it is within the predetermined time after the opening / closing operation is started (step ST11-2). If NO, the foreign object detection time is lengthened to T3 because it is approaching the vicinity of the start / end of the opening / closing operation (step ST11-3).
  • the switching of the foreign matter detection times T3 and T3 ′ is approached near the detection value of the position sensor near the start / end of the opening / closing operation and the vicinity of the start / end of the opening / closing operation.
  • the foreign matter detection time T3 is set longer than the play times T1 and T2 due to the play factor of the driving force transmission system in order to avoid error detection near the beginning and end of the opening and closing operation.
  • switching to the foreign object detection time T3 ′ shorter than the foreign object detection time T3 can be reliably realized.
  • FIG. 12 is a block diagram showing Embodiment 3 of the present invention.
  • an audio output unit 28 such as a speaker is connected to an audio processing unit 27 controlled by the control unit 26.
  • an image forming unit 29 that forms an image based on an output from the control unit 26 and a display unit 30 such as an LCD that displays an image formed by the image forming unit 29 are added.
  • a dedicated power supply 31 is connected to the display unit 30.
  • the audio output unit 28 and the display unit 30 form a notification unit for the user.
  • the control unit 26 when the control unit 26 detects the inclusion of a foreign object based on the detection value from the position sensor 23, the audio output for prompting the user to pay attention by using the audio processing unit 27 using a buzzer or the like.
  • the audio processing unit 27 By controlling the above and displaying the prepared telop signal on the display unit 30, it is possible to prompt the user to pay attention to the foreign object being caught.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the third embodiment of the present invention.
  • a necessary instruction is input to the control unit 26 instead of the voice processing unit 27 and the voice output unit 28.
  • An operation unit 32 is provided to allow the control unit 26 to arbitrarily set whether to perform the process of stopping / opening / closing the opening / closing operation when a foreign object is detected.
  • the control unit 26 can use the display unit 30 to show the user the selection screen of the control unit 26 when a foreign object is detected.
  • a process of stopping / opening / closing the opening / closing operation by selecting the control unit 26 is selected, and the selected information is stored in the storage unit 25.
  • the control unit 26 can control by any process selected by the user such as stopping / opening / closing the opening / closing operation by the stored information read from the storage unit 25.
  • the drawing shows an in-vehicle device provided with a display as an opening / closing member on one side as a housing.
  • the device having an opening / closing body can be driven from a drive source. The same can be applied to the case where force is transmitted to the opening / closing body via a gear and the opening / closing body is opened / closed.
  • the apparatus with an opening / closing mechanism is provided with a display as an opening / closing body on one side of a device having an opening / closing body, for example, a housing, and for inserting and exchanging a CD, DVD, etc. to the device. It can be applied to in-vehicle devices that open and close the display.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)

Abstract

　開閉動作の始端付近・終端付近から所定の動作範囲では、異物の挟み込みに起因する速度変化を検知する異物検知時間を、前記駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び検知時間より長くする制御部を備えたもので、１つの位置センサのみを用いた簡単な構成によって、異物の挟み込みに起因する速度変化の検知と、開閉動作の始端付近・終端付近で生じる駆動力伝達系の遊び要因による速度変化の検知とを誤検知することなく判別できる。

Description

開閉機構付き装置
　この発明は、例えば筺体の一面に設けた開閉体を開閉する開閉機構付き装置に係り、特に、駆動源からの駆動力をギアを介して開閉体に伝達する開閉機構付き装置に関する。
　この種の開閉機構付き装置のように駆動力をギアを介して開閉体に伝達する場合、従来は、モータの起動トルクやギアのバックラッシなどの遊び要因（以下、駆動力伝達系の遊び要因と称する）による速度変化は電流センサなどの複雑な回路を使用して検出している。また、開閉体の開閉時に生じる指、異物等の挟み込みによる速度変化は位置センサの検出値変化を利用して検出している。このように従来は、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化と異物等の挟み込みによる速度変化をそれぞれ異なるセンサを用いて行なっている。
　また、特許文献１には、蓋の予定閉位置より所定距離手前で該蓋の位置を検出し、この検出位置から予定閉位置を所定量通過した移動完了位置まで、蓋を移動させる駆動力を漸減制御し、蓋を開口部に微力押圧する蓋の閉動作制御方法が開示されている。
特開２００２－３１４２６６号公報
　しかしながら、従来の開閉機構付き装置では、電流センサを使用することで、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検知する一方、異物などの挟み込みに起因する速度変化を位置センサの検出値で検知しているため、２つのセンサを必要とし、複雑な回路やソフト制御を構成するなどの煩わしさがあった。
　また、挟み込みに起因する速度変化を検知する位置センサは、安全性を配慮するために検知時間をできるだけ短くする必要があるが、駆動力伝達系の遊び要因により、開閉動作の始端付近・終端付近の動作では変化速度が低いため、挟み込みに起因する速度変化を検知する異物検知時間を低くし過ぎると、この挟み込みに起因する速度変化と駆動力伝達系の遊び要因による速度変化とを誤検知してしまう可能性があった。
　また、特許文献１には蓋の最終閉位置において、蓋を移動させる駆動力を漸減制御することについては記載されているが、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化の検知および、異物の挟み込みに起因する速度変化の検知については何ら開示されていない。
　この発明は、上記のような従来の課題を解決するためになされたもので、１つの位置センサのみを用いた簡単な構成によって、異物の挟み込みに起因する速度変化の検知と開閉動作の始端付近・終端付近で生じる駆動力伝達系の遊び要因による速度変化の検知とを誤検知することなく判別し、また、開閉動作開始後の所定時間内では異物の挟み込みを短時間に検知できるようにした開閉機構付き装置を提供することを目的とする。
　この発明に係る開閉機構付き装置は、開閉動作の始端付近・終端付近から所定の動作範囲では、異物の挟み込みに起因する速度変化を検知する異物検知時間を、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び時間より長くしたものである。また、開閉動作開始後の所定時間内では、異物の挟み込みに起因する速度変化を検知する異物検知時間を、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び時間より短くしたものである。
　この発明によれば、開閉動作の始端付近・終端付近から所定の動作範囲では、異物の挟み込みに起因する速度変化を検知する異物検知時間を、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び時間より長くしたので、異物の挟み込みに起因する速度変化の検知と開閉動作の始端付近・終端付近で生じる駆動力伝達系の遊び要因による速度変化の検知との誤検知を回避することができる。また、開閉動作開始後の所定時間内では、異物の挟み込みに起因する速度変化を検知する異物検知時間を、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び時間より短くしたので、異物の挟み込み時の検知反応が早くなり、ユーザへの安全性を優先し、挟み込み発生時には速やかに開閉動作を停止させることが可能である。
この発明の開閉機構付き装置を備えた車載機器の全体構成を示すディスプレイを閉じた状態の斜視図である。 この発明の開閉機構付き装置を備えた車載機器の全体構成を示すディスプレイを開いた状態の斜視図である。 機器本体の一部を除去してディスプレイの開閉機構を示した斜視図である。 図３を角度を変えて示した斜視図である。 ディスプレイの開閉機構駆動部を該ディスプレイを閉じ位置に位置させた状態を示した平面図である。 ディスプレイの開閉機構駆動部を該ディスプレイを開き位置に位置させた状態を示した平面図である。 この発明の実施の形態１に係る開閉機構付き装置の駆動制御回路を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る開閉機構付き装置の動作を説明するフローチャートである。 開閉機構部の開閉状態を示すタイミング図である。 この発明の実施の形態２における開閉機構部の始端・終端の動作を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態２における開閉機構部の開閉動作開始後、所定時間経過したときの動作を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る開閉機構付き装置の駆動制御回路を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４に係る開閉機構付き装置の駆動制御回路を示すブロック図である。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。
　図１～図６は、この発明の開閉機構付き装置を備えた車載機器を示す。この車載機器はナビゲーション機器やＣＤ，ＤＶＤの再生機器を収納した筺体としての機器本体と、この機器本体の前面に開閉可能に取り付けられ、開くことによりＣＤ，ＤＶＤの出し入れを可能とし、閉じることによりＣＤ，ＤＶＤの出し入れ口２，３を覆う開閉体としてのディスプレイ４を備えたものである。
　ナビゲーション機器は、ＧＰＳ「（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）登録商標」によって検出した現在位置を基に目的位置までの経路を探索して、この探索経路を地図とともにディスプレイ４に表示する。また、ＣＤ，ＤＶＤの再生機器はＣＤに記憶された音声を再生してスピーカから音声出力するとともに、ＤＶＤに記憶された画像を再生してディスプレイ４に表示する。
　このナビゲーション機器やＣＤ，ＤＶＤの再生機器を収納した機器本体１は、その前面にＣＤ，ＤＶＤの出し入れ口２，３を有し、その前面の周囲を取り囲むように枠体５が設けられ、この枠体５内に機器本体１の前面を覆うようにディスプレイ４が設けられている。このディスプレイ４は両側面の上部に凸設させたピン６を枠体５の両側内面に形成された上下方向に延びるガイド溝７に嵌合させて、開閉可能に機器本体１に組み付けられている。このガイド溝７は上半分は直線状であり下半分は前方に向かって傾斜している。
　コ字形部材８は両脚体８ａ，８ｂに設けたガイド溝９ａ，９ｂに機器本体１の底面１ａに設けたピン１０ａ，１０ｂを係合させて、前後動可能に機器本体１に組み付けられている。また、機器本体１の底面１ａには、ディスプレイ４を開閉駆動するモータ１１が設けられ、このモータ１１の駆動軸に設けたウォムギア１２と噛合うギア列１３の中のピニオンギア１３ａを、脚体８ａの内側面に前後方向に形成されたラック１４に噛合わせている。そして、コ字形部材８の両脚体８ａ，８ｂの移動側前部には、ディスプレイ４の両側面の下部に連結するリンク１５が設けられている。
　上記の構成であるから、常時閉じ状態にあるディスプレイ４を開くには、モータ１１を駆動させ、この駆動力をウォムギア１２、ギア列１３、ピニオンギア１３ａ、ラック１４を介してコ字形部材８に伝え、このコ字形部材８を図５の実線矢印方向に移動させる。このコ字形部材８の移動により、コ字形部材８の前部にリンク１５を介して連結されたディスプレイ４の下部が前方に押出され、ディスプレイ４の上部はピン６とガイド溝７との係合によって直線状に降下して図２～図４に示すように、表示面が上向きに傾いて開かれる。このように、ディスプレイ４が開かれると、本体機器１の前面に形成されたＣＤ，ＤＶＤの出し入れ口２，３が露出するので、この状態において、ＣＤ，ＤＶＤの挿入、交換を行なう。
　そして、ＣＤ，ＤＶＤの挿入、交換が終了した後は、モータ１１を上記とは逆向きに駆動させ、この駆動力をウォムギア１２、ギア列１３、ピニオンギア１３ａ、ラック１４を介してコ字形部材８に伝え、このコ字形部材８を上記とは反対に図６の点線矢印方向に移動させる。このため、このコ字形部材８の前部にリンク１５を介して連結されたディスプレイ４の下部が後方に引き込まれ、ディスプレイ４の上部はピン６とガイド溝７との係合によって直線状に上昇して、図２～図４に示す開状態からの閉動作により、ディスプレイ４は図１に示すように枠体５内に面一に収まり機器本体１の前面を覆うものである。
　ディスプレイ４は上記のように開閉動作を行うものであるが、例えば、開動作時にディスプレイ４の下部前面に異物が当接していたり、開閉動作中にディスプレイ４と枠体４の間に指等の異物が挟み込まれることがある。また、閉動作時にも同様にディスプレイ４と枠体４の間に指等の異物が挟まることがあり、動作中に速度変化が生じる。一方、開閉動作の始端付近・終端付近では駆動力伝達系の遊び要因により速度変化を生じる。
　この発明は上記の異物の挟み込みに起因する速度変化と駆動力伝達系の遊び要因による速度変化とを誤りなく１つの位置センサを用いて検知するために、開閉動作の始端付近・終端付近から所定の動作範囲では、異物の挟み込みに起因する速度変化を検知する異物検知時間を、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び時間より長くしたものである。
実施の形態１．
　図７はこの発明の実施の形態１に係る開閉機構付き装置の駆動制御回路を示すブロック図であり、開閉機構部２１、電源２２、位置センサ２３、開閉位置接点２４、記憶部２５、制御部２６を有する。開閉機構部２１は図５、図６に示したコ字形部材８、モータ１１、ギア（１２，１３，１３ａ）、ラック１４、リンク１６等からなる。電源２２は開閉機構２１の中のモータ１１に給電する。位置センサ２３は例えばスライド抵抗体を用い、このスライド抵抗体の可動端子をギア列１３の中の１つのギア軸に取付け、このギア軸の回転により、ディスプレイ４の開閉状態に応じて抵抗値を変化させ、ディスプレイ４の開閉状態に応じた検知値を出力する。開閉位置接点２４はディスプレイ４の開閉終端位置を例えばスイッチ（図示せず）で検出する。
　記憶部２５は時間Ｔ１，Ｔ２、この時間Ｔ１，Ｔ２より長い時間Ｔ３、時間Ｔ１，Ｔ２より短い時間Ｔ３’を記憶する。時間Ｔ１はディスプレイ４の開閉始端では、駆動力伝達系の遊び要因で位置センサ２３の検知値がすぐに変化しない時間、時間Ｔ２はディスプレイ４の開終端では、完全に開ききることが必要であるため、実際の開位置よりもオーバランさせてギアを空転させることにより位置センサ２３の検知値が変化しない時間、時間Ｔ３は開閉動作の始端付近・終端付近から所定の動作範囲において異物の挟み込みにより位置センサ２３の検知値が変化しない時間、時間Ｔ３’は開閉動作開始後の所定時間内での異物の挟み込みにより位置センサ２３の検知値が変化しない時間である。制御部２６は位置センサ２３、開閉位置接点２４、記憶部２５からの情報に基づいて、開閉機構部２１を制御し、異物検知時間を開閉動作の所定時間や位置センサの検出値で切換える切換部として機能する。
　次に、図８のフローチャート、図９のディスプレイ４の開閉状態を示すタイミング図に基づいて、ディスプレイ４の開閉動作時における異物の挟み込みの検出動作について説明する。ユーザが制御部２６に図示しない操作部によりディスプレイ４の開閉要求を行なうと（ステップＳＴ８－１）、制御部２６はディスプレイ４が閉じているかを判断し（ステップＳＴ８－２）、ＹＥＳであれば、ディスプレイ４の開動作を開始し（ステップＳＴ８－３）、ＮＯであれば、閉動作を開始する（ステップＳＴ８－４）。
　そして、いずれの動作開始に対しても記憶部２５から読み出した情報によって異物検知時間Ｔ３をセットし（ステップＳＴ８－５）、その後、位置センサ２３の検出値が変化したかを判断し（ステップＳＴ８－６）、ＮＯであれば、異物検知時間Ｔ３が経過したかを判断し（ステップＳＴ８－７）、ＮＯであれば、この判断動作を繰り返し、ＹＥＳであれば、異物検出であるので開閉動作を停止する（ステップＳＴ８－８）。
　一方、ステップＳＴ８－６の判断結果がＹＥＳであれば、記憶部２５から読み出した情報によって異物検知時間Ｔ３’をセットし（ステップＳＴ８－９）、その後、位置センサ２３の検出値が変化したかを判断する（ステップＳＴ８－１０）、ＮＯであれば、異物検知時間Ｔ３’が経過したかを判断する（ステップＳＴ８－１１）、ＮＯであれば、この判断動作を繰り返し、ＹＥＳであれば、異物検出であるので開閉動作を停止する（ステップＳＴ８－１２）。
　位置センサ２３の検出値は、常時制御部２６が監視している。例えば、開動作が始まると、まず始端では、駆動力伝達系の遊び要因により位置センサ２３の検出値はすぐに変化しないが、この遊び要因による遊び時間Ｔ１の経過後、異物検知時間Ｔ３を経過しても位置センサ２３の検出値が変化しないときは、制御部２６は予め記憶部２５に設定された検知時間Ｔ３で異物などによる挟み込みが発生したことを検出する。この時、Ｔ３＞Ｔ１である。
　また、開動作の終端では、完全に開ききることが必要であるため、図９に示すように実際の開位置よりもオーバランさせて、ギアを空転させるので、この場合も遊び要因による速度変化を検出しない遊び時間Ｔ２の経過後、異物検知時間Ｔ３を経過しても位置センサ２３の検出値が変化しないときは、制御部２６は予め記憶部２５に設定された検知時間Ｔ３で異物などによる挟み込みが発生したことを検出する。この時、Ｔ３＞Ｔ２である。
　また、開動作開始後、所定の時間内では、駆動力伝達系の遊び要因により位置センサ２３の変化速度が低くなることはないので、制御部２６は予め記憶部２３に設定された異物検知時間Ｔ３’に切換えて、異物の挟み込みの発生を早く検知する。この時、Ｔ３’＜Ｔ３、Ｔ３’＜Ｔ１，Ｔ２である。また、この開閉動作開始後の所定時間内に反転動作を要求した場合には、ギアのバックラッシ時間が加わるため、開閉動作の始端付近・終端付近の動作と同様に一定期間だけ位置センサの検知時間Ｔ３’からＴ３と長くし、駆動力伝達系の速度変化を異物の挟み込みによる速度変化と誤検知することを回避することができる。
　以上のようにこの実施の形態１によれば、開閉動作の始端付近・終端付近から所定の動作範囲では、異物の挟み込みによる速度変化を検知する異物検知時間Ｔ３を、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び時間Ｔ１，Ｔ２より長くしたので、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を、異物の挟み込みによる速度変化と誤検知することを確実に回避することができる。
　また、この発明によれば、開閉動作開始後の所定時間内では、異物の挟み込みによる速度変化を検知する異物検知時間Ｔ３’を、駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び時間Ｔ１，Ｔ２より短くして異物の挟み込み検知の反応を早くしたので、ユーザへの安全性を優先し、挟み込み発生時には速やかに開閉動作を停止させることが可能である。また、この開閉動作開始後の所定時間中に反転動作を要求した場合には、ギアのバックラッシ時間が加わるため、開閉動作の始端付近・終端付近の場合と同様に一定期間だけ異物検知時間をＴ３’からＴ３に切換えて長くすることにより、異物の挟み込みによる速度変化と誤検知することを確実に回避することができる。
実施の形態２.
　この実施の形態２は、実施の形態１における異物の検知時間Ｔ３とＴ３’の切換えを実行するために、開閉動作の始端付近・終端付近の位置センサ２３の検知値を予め制御部２６に設定しておくか、開閉動作の始端付近・終端付近に差し掛かっている時間を予め制御部２６に設定しておくようにしたものである。
　図１０は異物検知時間Ｔ３とＴ３’を切換える為に、開閉動作の始端付近・終端付近の位置センサ２３の検知値を予め制御部２６に設定した場合のフローチャートであり、開閉動作スタート後、位置センサ２３の検知値は開閉動作の始端付近・終端付近かを判断し（ステップＳＴ１０－１）、ＹＥＳであれば、開閉動作の始端付近・終端付近に差し掛かっているから異物検知時間をＴ３と長くする（ステップＳＴ１０－２）。ＮＯであれば、開閉動作開始後の所定時間内であるから異物検知時間をＴ３’と短くする（ステップＳＴ１０－３）。
　図１１は異物検知時間Ｔ３とＴ３’を切換える為に、開閉動作の始端付近・終端付近に差し掛かっている時間を予め制御部２６に設定した場合のフローチャートであり、開閉動作スタート後、開閉動作開始後で所定時間経過したかを判断し（ステップＳＴ１１－１）、ＹＥＳであれば、開閉動作開始後の所定時間内であるから異物検知時間をＴ３’と短くする（ステップＳＴ１１－２）。ＮＯであれば、開閉動作の始端付近・終端付近に差し掛かっているから異物検知時間をＴ３と長くする（ステップＳＴ１１－３）。
　上記のように、実施の形態２によれば、異物検知時間Ｔ３、Ｔ３’の切換えを、開閉動作の始端付近・終端付近の位置センサの検知値や開閉動作の始端付近・終端付近に差し掛かっている時間で切換えるものであるから、開閉動作の始端付近・終端付近では、異物検知時間Ｔ３を駆動力伝達系の遊び要因による遊び時間Ｔ１，Ｔ２より長く設定して誤り検知を回避し、それ以外の動作範囲を認識した際には、異物検知時間Ｔ３より短い異物検知時間Ｔ３’に切換えることを確実に実現することができる。
実施の形態３.
　図１２はこの発明の実施の形態３を示すブロック図であり、実施の形態１のブロック図に、制御部２６により制御される音声処理部２７に例えばスピーカ等の音声出力部２８を接続し、また、制御部２６からの出力に基づいて画像を形成する画像形成部２９、この画像形成部２９で形成された画像を表示するＬＣＤ等の表示部３０を付加している。そして、表示部３０には専用の電源３１が接続されている。ここで、音声出力部２８、表示部３０はユーザに対する報知部を形成している。
　この実施の形態３によれば、制御部２６は位置センサ２３からの検知値に基づいて異物の挟み込みを検知した場合、音声処理部２７を使ってブザー等によりユーザへ注意を促すための音声出力を制御し、予め用意したテロップ信号を表示部３０に表示することにより、ユーザに的確に異物の挟み込みに対する注意を促すことができる。
実施の形態４.
　図１３はこの発明の実施の形態３を示すブロック図であり、実施の形態２のブロック図において、音声処理部２７、音声出力部２８の代わりに必要な指示を制御部２６に入力するための操作部３２を設け、異物の挟み込みを検知した場合、開閉動作を止める/開く/閉めるのいずれかの処理を行なうかを制御部２６に任意に設定することを可能としたものである。
　この実施の形態４によれば、制御部２６は表示部３０を使って、異物を検出した際の制御部２６の選択画面をユーザに示すことができるので、ユーザは操作部３２を使って、制御部２６を操作して開閉動作を止める/開く/閉めるといった処理を選択し、記憶部２５に選択された情報を保持する。これにより、制御部２６は異物を検知した際には記憶部２５から読み出された記憶情報により開閉動作を止める/開く/閉める等のユーザが選択したいずれかの処理で制御することができる。
　なお、この発明の開閉機構付き装置として、図面は筺体としての一面に開閉体としてディスプレイを設けた車載機器を示したが、この車載機器以外でも、開閉体を有する機器において、駆動源からの駆動力をギアを介して開閉体に伝達し、この開閉体を開閉する場合にも同様に適用することができる。
　以上のように、この発明に係る開閉機構付き装置は、開閉体を有する機器、例えば筺体としての機器の一面に開閉体としてディスプレイを設け、機器に対しＣＤ，ＤＶＤ等の挿入、交換を行なうためにディスプレイを開閉させる車載機器に適用することができる。

Claims (5)

  1. 　開閉体を設けた筺体と、前記筺体内に設けられた駆動源からの駆動力をギアを介して前記開閉体に伝達し開閉動作を行なう駆動力伝達系とを備えた開閉機構付き装置において、前記開閉動作の始端付近・終端付近から所定の動作範囲では、異物の挟み込みに起因する速度変化を検知する異物検知時間を、前記駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び検知時間より長くする制御部を備えたことを特徴とする開閉機構付き装置。
  2. 　開閉動作開始後の所定時間内では、異物の挟み込みに起因する速度変化を検知する異物検知時間を、前記駆動力伝達系の遊び要因による速度変化を検出する遊び検知時間より短くする制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の開閉機構付き装置。
  3. 　異物検知時間を、開閉動作の所定時間や位置センサの検出値で切換える切換部を備えたことを特徴とする請求項１記載の開閉機構付き装置。
  4. 　異物の挟み込みを検知した場合、音や表示によりユーザに注意を促す報知部を備えたことを特徴とする請求項１記載の開閉機構付き装置。
  5. 　異物の挟み込みを検知した場合、開閉動作を止める／開く／閉じることをユーザが任意に設定可能とする操作部を備えたことを特徴とする請求項１記載の開閉機構付き装置。
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