(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動時にウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモーターと、前記モーターを駆動するモーター駆動部と、前記モーターの回転に対応したパルスを発生するパルス発生部と、全体的な駆動制御処理を行うマイクロ制御ユニットと、前記ウインドの開閉を手動操作する操作スイッチとを備え、前記マイクロ制御ユニットは、前記モーター駆動部を介して前記ウインドを開閉する際、前記ウインドに加わるモーター負荷荷重を示すパラメータ値を検出し、前記検出したパラメータ値と予設定された基準中央値とを比較し、前記パラメータ値が前記基準中央値から相当量外れたときにウインドに挟み込みがあったものと判断し、前記モーター駆動部を介して前記モーターを駆動停止または逆転駆動させるパワーウインド装置の挟み込み検知方法であって、ウインドの全移動範囲を複数の分割移動領域に分割するとともに各分割移動領域毎に前記基準中央値を設定し、前記各分割移動領域を前半領域と後半領域とに分け、前記各分割移動領域の前半領域もしくは後半領域の基準中央値として、その分割移動領域に設定された基準中央値とそれに隣接する分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を用いてウインドの挟み込みを検知していることを特徴とするパワーウインド装置の挟み込み検知方法。
【請求項２】
駆動時にウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモーターと、前記モーターを駆動するモーター駆動部と、前記モーターの回転に対応したパルスを発生するパルス発生部と、全体的な駆動制御処理を行うとともに各種データを記憶する内部メモリを有するマイクロ制御ユニットと、前記ウインドの開閉を手動操作する操作スイッチとを備え、前記ウインドの開閉時に、前記マイクロ制御ユニットにおいて、前記ウインドに加わるモーター負荷荷重を示すパラメータ値を検出し、前記検出したパラメータ値と予設定された基準中央値とを比較し、前記パラメータ値が前記基準中央値から相当量外れたときにウインドの挟み込みがあったものと判断し、前記モーター駆動部を介して前記モーターを駆動停止または逆転駆動するパワーウインド装置の挟み込み検知装置であって、前記内部メモリは、前記ウインドの全移動範囲を複数の分割移動領域に分割したときの各分割移動領域毎に設定される基準中央値を記憶する基準中央値記憶エリアと、前記ウインドの移動位置を示す位置データを記憶するウインド移動位置記憶エリアとを有し、前記マイクロ制御ユニットは、前記ウインド移動位置記憶エリアから読み出した位置データに基づき、前記ウインドが前記各分割移動領域における前半領域にあって、その分割移動領域に設定された基準中央値と直前の分割移動領域に設定された基準中央値とを比較して前者の基準中央値の方が大であることを検出すると、その分割移動領域に設定された基準中央値と直前の分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を算出するか、もしくは、前記ウインドが前記各分割移動領域における後半領域にあって、その分割移動領域に設定された基準中央値と直後の分割移動領域に設定された基準中央値とを比較して前者の基準中央値の方が大であることを検出すると、その分割移動領域に設定された基準中央値と直後の分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を算出するようにし、このとき算出した補完基準中央値を用いてウインドの挟み込み検知を行うことを特徴とするパワーウインド装置の挟み込み検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーウインド装置の挟み込み検知方法及び検知装置に係わり、特に、ウインドの開閉中に何等かの物体が挟み込まれたことの検知を、メモリの記憶容量を増やさずに、極め細かく、正確に行うことができるパワーウインド装置の挟み込み検知方法及び検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のパワーウインド装置においては、ウインドの挟み込みの検知を行うものとして種々のものが知られており、その中の一例として、特開昭６１−６０９８１号に開示のパワーウインド装置のものがある。
【０００３】
前記特開昭６１−６０９８１号に開示のパワーウインド装置は、ウインドの挟み込みの検知をするためのパラメータ値にモーター負荷電流値を利用しているものであって、ウインドの全移動範囲を複数の分割移動領域に分割し、それぞれの分割移動領域に対してウインドの挟み込みの発生の可否を表す基準電流値を予設定し、複数の分割移動領域毎に、検知したモーター負荷電流値（前者）とその分割移動領域に設定されている基準電流値（後者）とを比較し、前者が後者を大幅に超えたときにウインドの挟み込みが発生したものと判断しているものである。
【０００４】
この場合、前記特開昭６１−６０９８１号に開示のパワーウインド装置は、複数の分割移動領域毎に基準電流値を設定する場合、ウインドの移動（開閉）動作時に、その分割移動領域でウインドの挾み込みが発生しなかったときに得られたモーター負荷電流のピーク値を基づいた設定を行っているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特開昭６１−６０９８１号に開示のパワーウインド装置は、ウインドの挟み込み検知精度を高めたいとの要望があった場合、ウインドの全移動範囲を分割する複数の分割移動領域の数を増やせば、一応、その要望を達成することができるものであるが、複数の分割移動領域の数を増やした場合、それらの分割移動領域に設定される基準中央値の数や、分割移動領域毎に検知したモーター負荷電流値の数等のデータ数が増え、それらのデータを記憶するためのメモリの記憶容量が増大し、その結果、パワーウインド装置全体が大規模なものになるだけでなく、その製造コストが上昇してしまうという問題を有している。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するもので、その目的は、メモリの記憶容量を増大することなく、ウインドの挟み込みの検知を高精度で、かつ、極め細かに行うことが可能なパワーウインド装置の挟み込み検知方法及び検知装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方法は、ウインドの開閉時に、マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ、以下、ＭＣＵという）が、ウインドに加わるモーター負荷荷重を示すパラメータ値を検出し、検出したパラメータ値と予設定基準中央値とを比較し、パラメータ値が基準中央値から相当量外れたときにウインドの挟み込みがあったものと判断するもので、ウインドの全移動範囲を複数の分割移動領域に分割して各分割移動領域毎に基準中央値を設定し、各分割移動領域の前半もしくは後半領域はその分割移動領域に設定された基準中央値と隣接する分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を用いる第１の手段を具備する。
【０００８】
また、前記目的を達成するために、本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知装置は、ウインド開閉モーター、モーター駆動部、モーターの回転に対応したパルス発生部、メモリを有するＭＣＵ、手動操作スイッチを備え、ウインドの開閉時に、ＭＣＵにおいて、ウインドに加わるモーター負荷荷重を示すパラメータ値を検出し、このパラメータ値と予設定基準中央値とを比較し、パラメータ値が基準中央値から相当量外れたときにウインドの挟み込みがあったものと判断するものであって、内部メモリは、ウインドの全移動範囲を複数の分割移動領域に分割したときの各分割移動領域毎に設定される基準中央値を記憶する基準中央値記憶エリアと、ウインドの移動位置を示す位置データを記憶するウインド移動位置記憶エリアとを有し、ＭＣＵは、位置データによって、ウインドが各分割移動領域の前半領域にあることを検出しかつ直前の分割移動領域の基準中央値の方が大であるとき、その分割移動領域に設定された基準中央値と直前の分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を求め、もしくは、ウインドが各分割移動領域の後半領域にあることを検出しかつ直後の分割移動領域の基準中央値の方が大であるとき、その分割移動領域に設定された基準中央値とそれに続く分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を求め、この補完基準中央値を用いてウインドの挟み込みを判断する第２の手段を具備する。
【０００９】
前記第１の手段によれば、ウインドの全移動範囲を分割した複数の分割移動領域のそれぞれにおいて、その分割移動領域の半分の領域のウインドの挟み込みの判断はその分割移動領域に設定した基準中央値と隣接する分割移動領域に設定した基準中央値とを平均化した補完基準中央値を用いているので、ウインドの挟み込みの検知を高精度で、かつ、極め細かに行うことが可能になる。
【００１０】
また、前記第２の手段によれば、ＭＣＵの内部メモリに基準中央値記憶エリアと位置データ記憶エリアとを設け、ウインドの全移動範囲を等分割した複数の分割移動領域のそれぞれにおいて、前半領域のウインドの挟み込みの判断は、その分割移動領域に設定され、基準値記憶エリアから読み出した基準中央値を用い、ウインドの挟み込みの判断は、その分割移動領域に設定され、基準値記憶エリアから読み出した基準中央値と、隣接する分割移動領域に設定され、基準値記憶エリアから読み出した基準中央値とを平均化した補完基準中央値を少なくともその分割移動領域の半分の領域で用いているので、内部メモリの記憶容量を増大させることなしに、ウインドの挟み込みの検知を高精度で、かつ、極め細かに行うことが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の１つの実施の形態において、パワーウインド装置の挟み込み検知方法は、駆動時にウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモーターと、モーターを駆動するモーター駆動部と、モーターの回転に対応したパルスを発生するパルス発生部と、全体的な制御駆動処理を行うＭＣＵと、ウインドの開閉を手動操作する操作スイッチとを備え、ＭＣＵは、モーター駆動部を介してウインドを開閉する際、ウインドに加わるモーター負荷荷重を示すパラメータ値を検出し、検出したパラメータ値と予設定された基準中央値とを比較し、パラメータ値が基準中央値から相当量外れたときにウインドの挟み込みがあったものと判断し、モーター駆動部を介してモーターを駆動停止または逆転駆動させるものであって、ウインドの全移動範囲を複数の分割移動領域に分割して各分割移動領域毎に基準中央値を設定し、各分割移動領域の前半領域はその分割移動領域に設定された基準中央値が用いられ、各分割移動領域の少なくとも半分の領域はその分割移動領域に設定された基準中央値と隣接する分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値が用いられるものである。
【００１２】
また、本発明の他の実施の形態において、パワーウインド装置の挟み込み検知装置は、駆動時にウインド駆動機構を介してウインドを開閉するモーターと、モーターを駆動するモーター駆動部と、モーターの回転に対応したパルスを発生するパルス発生部と、全体的な制御駆動処理を行うともに各種データを記憶する内部メモリを有するＭＣＵと、ウインドの開閉を手動操作する操作スイッチとを備え、ウインドの開閉時に、ＭＣＵにおいて、ウインドに加わるモーター負荷荷重を示すパラメータ値を検出し、検出したパラメータ値と予設定された基準中央値とを比較し、パラメータ値が基準中央値から相当量外れたときにウインドの挟み込みがあったものと判断し、モーター駆動部を介してモーターを駆動停止または逆転駆動するものであって、内部メモリは、ウインドの全移動範囲を複数の分割移動領域に分割したときの各分割移動領域毎に設定される基準中央値を記憶する基準中央値記憶エリアと、ウインドの移動位置を示す位置データを記憶するウインド移動位置記憶エリアとを有し、マイクロ制御ユニットは、位置データの読み出しによって、ウインドが前記各分割移動領域の前半領域にあることを検出しかつ直前の分割移動領域に設定された基準中央値の方が大であるとき、その分割移動領域に設定された基準中央値と直前の分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を求め、もしくは、ウインドが各分割移動領域の後半領域にあることを検出しかつ直後の分割移動領域の基準中央値の方が大であるとき、その分割移動領域に設定された基準中央値とそれに続く分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を求め、この補完基準中央値をを用いてウインドの挟み込みの判断を行うものである。
【００１３】
本発明の１つの実施の形態によれば、ウインドの全移動範囲を分割した複数の分割移動領域のそれぞれに基準中央値を設定するとともに、複数の分割移動領域のそれぞれにおいて、前半領域のウインドの挟み込みの判断には、その分割移動領域に設定した基準中央値を用いて行うにし、少なくとも半分の領域のウインドの挟み込みの判断には、その分割移動領域に設定した基準中央値と隣接する分割移動領域に設定した基準中央値とを平均化して得た補完基準中央値を用いて行うようにしているので、ウインドの挟み込みの検知を高精度で行うことができるとともに、極め細かに行うことができる。
【００１４】
また、本発明の他の実施の形態によれば、ＭＣＵの内部メモリに、基準値記憶エリアと位置データ記憶エリアとを設けるようにし、ウインドの全移動範囲を分割した複数の分割移動領域のそれぞれに基準中央値を設定するとともに、複数の分割移動領域のそれぞれにおいて、前半領域のウインドの挟み込みの判断は、その分割移動領域に設定され、基準値記憶エリアから読み出した基準中央値を用いて行い、少なくとも半分の領域のウインドの挟み込みの判断は、その分割移動領域に設定され、基準値記憶エリアから読み出した基準中央値と、隣接する分割移動領域に設定され、基準値記憶エリアから読み出した基準中央値とを平均化した補完の基準中央値を用いて行うようにしているので、内部メモリの記憶容量を増大することなしに、ウインドの挟み込みの検知を高精度で行うことができるとともに、極め細かに行うことができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方法が実施されるパワーウインド装置を示すブロック構成図である。
【００１７】
図１に示されるように、パワーウインド装置は、スイッチ装置１と、マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）２と、モーター駆動部３と、モーター４と、パルス発生器５と、プルアップ抵抗６と、分圧抵抗器７と、パルス伝送路８とを備える。
【００１８】
また、図２（ａ）は、図１に図示のパワーウインド装置に用いられるパルス発生器のパルス発生原理構造図であり、図２（ｂ）は、モーターの駆動時に、パルス発生器から発生される２相方形波パルスを示す波形図である。
【００１９】
図２（ａ）に示されるように、パルス発生器５は、回転体５1 と、ホール素子５2 、５3 とを備えている。
【００２０】
そして、スイッチ装置１は、個別に操作される３個のスイッチ１1 、１2 、１3 を具備する。これらのスイッチ１1 乃至１3 の中で、スイッチ１1 は、ウインドの上昇（閉）動作を指令するものであり、スイッチ１2 は、ウインドの下降（開）動作を指令するためのものであって、スイッチ１1 、１2 を操作しているときだけ、ウインドが指定された方向に移動し、スイッチ１1 、１2 の操作を停止すると、ウインドの移動も停止する。スイッチ１3 は、動作の自動継続を指令するものであって、スイッチ１3 とスイッチ１1 とを同時操作すると、前述のようにウインドが上昇（閉）動作を始めるが、その後、スイッチ１3 とスイッチ１1 の操作を停止しても、ウインドの上昇（閉）動作が継続され、ウインドが窓枠の最上部に達したときに停止する。また、スイッチ１3 とスイッチ１2 とを同時操作すると、やはり前述のようにウインドが下降（開）動作を始めるが、その後、スイッチ１3 とスイッチ１2 の操作を停止しても、ウインドの下降（開）動作が継続され、ウインドが窓枠の最下部に達したときに停止する。
【００２１】
ＭＣＵ２は、制御・演算部９と、メモリ１０と、モーター駆動電圧検出部１１と、パルスエッジカウンタ１２と、タイマー１３とを具備する。これらの構成要素の中で、制御・演算部９は、スイッチ装置１の操作状態に対応した制御信号を発生し、この制御信号をモーター駆動部３を介してモーター４に供給し、モーター４を回転駆動させ、同時に、モーター駆動電圧検出部１１やパルスエッジカウンタ１２から供給されるデータやメモリ１０に記憶されている記憶データに基づいて、所定のデータ処理やデータ演算等を行い、モーター駆動部３を介してモーター４の回転状態を制御する。メモリ１０は、基準中央値記憶エリア１０1 、基準許容値記憶エリア１０2 、トルクデータ加算値記憶エリア１０3 、起動キャンセル記憶エリア１4 、分割移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 、総トルクデータ数記憶エリア１０6 、ウインド移動位置記憶エリア１０7 からなる７つの記憶エリアと、第１タイムテーブル１０8 、第２タイムテーブル１０9 からなる２つのタイムテーブルを具備する。なお、これら７つの記憶エリア１０1 乃至１０7 及びこれら２つのタイムテーブル１０8 乃至１０9 への記憶内容については後述する。モーター駆動電圧検出部１１は、分圧抵抗器７の分圧点に得られる車載電源（バッテリー）電圧を表す分圧電圧の検出を行う。パルスエッジウンタ１２は、パルス発生器５から供給された２相方形波パルスのパルスエッジの検出を行う。
【００２２】
モーター駆動部３は、制御信号反転用の２つのインバータ３1 、３2 と、モーターの回転を正転、逆転、停止のいずれかに切替設定する２つのリレー３3 、３4 と、火花発生防止用の２個のダイオード３5 、３6 とを具備し、ＭＣＵ２から供給される制御信号の状態に応じたモーター４の回転駆動を行う。
【００２３】
モーター４は、回転軸が図示されていないウインド駆動機構を介して自動車のウインドに結合されており、モーターの回転時、例えば、正方向回転時にウインドを閉じ、逆方向回転時にウインドを開く。
【００２４】
パルス発生器５は、モーター４に直接装着されているもので、図２（ａ）に示されるように、モーター４の回転軸に取り付けられ、対向円周部分にＳ極及びＮ極が着磁された回転体５1 と、この回転体５1 の円周部分の近くに、モーター４の回転時に互いに９０°位相を異にする２相パルスを発生するように配置されたホール素子５2 、５3 とを具備している。そして、モーター４が回転すると、その回転によって回転体５1 も同時回転し、図２（ｂ）に示されるように、２個のホール素子５2 、５3 が回転体５1 の着磁部分を検出し、２個のホール素子５2 、５3 からそれぞれモーター４の１回転時に１周期となる、互いに１／４周期ずれた２相方形波パルスが出力される。
【００２５】
プルアップ抵抗６は、スイッチ装置１の出力及びＭＣＵ２の入力と、５Ｖ電源との間に接続された３個の並列結合抵抗からなるもので、３個のスイッチ１1 、１2 、１3 の非操作時にＭＣＵ２の入力に電源電圧（５Ｖ）を供給する。
【００２６】
分圧抵抗器７は、車載電源（バッテリー）と接地間に直列接続された２個の抵抗からなり、これらの抵抗の接続点がＭＣＵ２のモーター駆動電圧検出部１１に接続される。
【００２７】
パルス伝送路８は、パルス発生器５の出力と５Ｖ電源との間に接続された２個のプルアップ抵抗と、同出力と接地間に接続されたコンデンサと、同期出力とＭＣＵ２のパルスエッジカウンタ１２の入力との間に接続された２個の直列抵抗とからなり、パルス発生器５から出力された２相方形波パルスをパルスエッジカウンタ１２に伝送する。
【００２８】
モーター４が回転し、ウインドの開閉動作が行われているとき、パルス発生器５で発生された２相方形波パルスは、パルス伝送路８を介してＭＣＵ２に供給される。このとき、パルスエッジカウンタ１２は、２相方形波パルスのそれぞれのパルスエッジ（立上り及び立下り）を検出し、パルスエッジが到来する度にエッジ検出信号を制御・演算部９に供給する。制御・演算部９は、エッジ検出信号の供給タイミングをタイマー１３でカウントし、１つのエッジ検出信号とそれに続く１つのエッジ検出信号との到来時間間隔（以降、これをエッジ間隔データという）を測定する。なお、このエッジ間隔データは、モーター４が１／４回転する度に１つ得られるものである。
【００２９】
ところで、図１に図示のパワーウインド装置においては、ウインドへの挟み込みの有無を検知するため、その検出パラメータとしてモーター負荷トルク値を用いており、基準中央値や基準許容値もモーター負荷トルクによって設定されている。また、図１に図示のパワーウインド装置は、ウインドの全移動領域（全開位置と全閉位置との間の移動領域）を、エッジ間隔データの到来毎にカウントされるカウント数に基づいて複数に分割した分割移動領域が設定されており、各分割移動領域に対して、予設定したモーター負荷トルクの基準中央値及び基準許容値が設定されている。
【００３０】
図３は、図１に図示のパワーウインド装置におけるウインドの全移動領域を３６の分割移動領域に分割した場合の、各分割移動領域にそれぞれ設定されたモーター負荷トルクの基準中央値及び基準許容値の一例を示す特性図であり、また、図４は、図３に示された３６の分割移動領域中の１つの分割移動領域において、３２のエッジ間隔データが到来する状態の一例を示す特性図である。
【００３１】
図３において、縦軸はモーター負荷トルクを示し、横軸はウインドが全開位置から全閉位置に向かって移動したとき、エッジ間隔データの到来毎にカウントしたカウント数を示す。そして、下側の階段状特性（Ｓ）はモーター負荷トルクの基準中央値、上側の階段状特性（Ａ）はモーター負荷トルクの基準許容値（正確には、基準中央値＋基準許容値であるが、以下、基準許容値として説明する）であり、実線（Ｍ）はウインドへの物体の挟み込みがない場合のモーター負荷トルクの経緯曲線、一点鎖線（Ｈ）はウインドへの物体の挟み込みがあった場合のモーター負荷トルクの経緯曲線である。また、図４において、縦軸はエッジ間隔データの値を示し、横軸はウインドが開位置方向から閉位置方向に移動したとき、エッジ間隔データの到来毎にカウントしたカウント数を示し、所々にノイズが加わった場合の例を示している。
【００３２】
ここで、図３に示されたモーター負荷トルクの基準中央値は、ウインドへの実質的な挟み込みがないときのウインドの移動に必要とされるモーター負荷トルク値であって、実際には、ウインドの重量や、ウインド及びサッシ間の機械的な摩擦力等がモーター負荷トルクとして計測されるもので、挟み込みがないときに既に計測されたトルク値に基づいて決定され、ウインドが移動する度ごとに、それまでの基準中央値が新たな基準中央値に更新される、いわゆる学習されるものである。また、モーター負荷トルクは、後述するように、エッジ間隔データやモーター駆動電圧から算出されるものであるが、エッジ間隔データは、モーター４が１／４回転する度に１つ得られ、ウインドが全開位置から全閉位置までの範囲を移動した際、即ち、３６の分割移動領域を移動した際に、それぞれの分割移動領域で３２のエッジ間隔データが得られることから、全体で約１２００のエッジ間隔データが得られることになる。
【００３３】
ところで、本実施例のパワーウインド装置に用いられるモーター負荷トルクの基準中央値は、後に詳述するように、それぞれの分割移動領域の前半領域と後半領域とでその値が異なるような設定になっているもので、それぞれの分割移動領域の前半領域は、その分割移動領域に設定された基準中央値がそのまま基準中央値として用いられ、それぞれの分割移動領域の後半領域は、その分割移動領域に設定された基準中央値とそれに続く分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値が基準中央値として用いられる。
【００３４】
また、図３に示されたモーター負荷トルクの基準許容値は、分割移動領域の存在位置に係りなく、一定値であって、一般には、規格等により決められている、ウインドに挟み込みが生じた時の挟み込み物体に印加可能な最大許容力をモータートルクに換算した値か、その値に何等かの補正を加えた値が用いられる。
【００３５】
次に、図５及び図６は、図１に図示のパワーウインド装置を用いて、ウインドの挟み込み検知を行う際の概略の動作経緯を示すフローチャートである。
【００３６】
また、図７は、図１に図示のパワーウインド装置の一部の分割移動領域におけるモーター負荷トルクの基準中央値及び補完基準中央値の設定状態の一例を示す特性図である。
【００３７】
図７において、縦軸はモーター負荷トルクであり、横軸はウインドが全開位置から全閉位置に向かって移動したときのカウント数で表した分割移動領域であって、下側の実線の階段状特性（Ｓ）は各分割移動領域におけるモーター負荷トルクの基準中央値、下側の点線の特性（Ｈ）は各分割移動領域におけるモーター負荷トルクの補完基準中央値、上側の点線の階段状特性（Ａ）はモーター負荷トルクの基準許容値（正確には、基準中央値＋基準許容値または補完基準中央値＋基準許容値である）をそれぞれ示している。
【００３８】
ここで、図５及び図６に図示のフローチャートを用いて、図１に図示のパワーウインド装置の動作経緯について説明する。
【００３９】
まず、図５及び図６に図示のフローチャートの動作の説明するのに先立って、パワーウインド装置においては、次のような動作が実行される。
【００４０】
即ち、スイッチ装置１の中の１つのスイッチ、例えばスイッチ１1 を操作すると、スイッチ１1 に接続されたＭＣＵ２の入力が５Ｖ電位から接地電位に変化する。ＭＰＵ２の制御・演算部９は、入力された接地電位に応答してモーター制御部３にモーター４を正方向回転する制御信号を供給し、モーター制御部３は、制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４を正方向回転する。モーター４が正方向回転すると、モーター４に連結されたウインド駆動機構を介してウインドが閉じる方向に移動する。また、モーター４の回転により、モーター４に取り付けられたパルス発生器５が２相方形波パルスを発生し、発生した２相方形波パルスがパルス伝送路８を介してＭＣＵ２のパルスエッジカウンタ１２に供給される。
【００４１】
ここで、スイッチ１1 の操作を停止すると、スイッチ１1 に接続されたＭＣＵ２の入力が接地電位から５Ｖ電位に変化する。ＭＰＵ２の制御・演算部９は、入力した５Ｖ電位に応答してモーター制御部３にモーター４の回転を停止する制御信号を供給し、モーター制御部３は、この制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４への電源の供給を止め、モーター４の回転を停止させる。モーター４の回転が停止すると、モーター４に連結されたウインド駆動機構の動作が停止し、ウインドが現在の位置で停止する。また、モーター４の回転が停止すると、モーター４に取り付けられたパルス発生器５の２相方形波パルスの発生も停止し、ＭＣＵ２のパルスエッジカウンタ１２に２相方形波パルスが供給されなくなる。
【００４２】
次に、スイッチ装置１の中の他のスイッチ、例えばスイッチ１2 を操作すると、前述の場合と同様に、スイッチ１2 に接続されたＭＣＵ２の入力が接地電位に変化する。ＭＰＵ２の制御・演算部９は、入力された接地電位に応答してモーター制御部３にモーター４を逆方向回転する制御信号を供給し、モーター制御部３は、この制御信号に応答して２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４を逆方向に回転する。モーター４が逆方向に回転すると、モーター４に連結された駆動機構を介してウインドを開く方向に移動させる。この場合も、モーター４が回転すると、モーター４に取り付けられたパルス発生器５が２相方形波パルスを発生し、発生した２相方形波パルスがパルス伝送路８を介してＭＣＵ２のパルスエッジカウンタ１２に供給される。
【００４３】
その後、スイッチ１2 の操作を停止した場合、スイッチ１1 とスイッチ１3 とを同時操作した場合、スイッチ１2 とスイッチ１3 とを同時操作した場合の動作も、前述の各動作と同じ動作が行われるか、または、前述の各動作に準じた動作が行われる。
【００４４】
このような動作が行われるとき、始めに、ステップＳ１において、ＭＣＵ２の制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２において、パルス発生器５から供給された２相方形波パルスのパルスエッジを検出したか否かを判断する。そして、パルスエッジを検出したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ２に移行し、一方、パルスエッジを未だ検出していないと判断した（Ｎ）ときは、このステップＳ１を繰り返し実行する。
【００４５】
次に、ステップＳ２において、制御・演算部９は、パルスエッジカウンタ１２がパルスエッジの検出を行った際に、タイマー１３のカウントによって、前回パルスエッジを検出した時点と今回パルスエッジを検出した時点との時間間隔を表すエッジ間隔データを取得する。
【００４６】
次いで、ステップＳ３において、制御・演算部９は、取得したエッジ間隔データが規定時間（例えば、３．５ｍｓｅｃ）以上のものであるか否か、即ち、正規のエッジ間隔データであるかまたはノイズであるかを判断する。そして、エッジ間隔データが規定時間以上のものであると判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ４に移行し、エッジ間隔データが規定時間に満たない、即ち、ノイズであると判断した（Ｎ）ときは、最初のステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の動作が繰り返し実行される。なお、この判断において、エッジ間隔データにノイズが重畳加算されている場合は、正規のエッジ間隔データであると判断している。
【００４７】
続く、ステップＳ４において、制御・演算部９は、モーター駆動電圧検出部１１において分圧抵抗器７で検出した分圧電圧をモーター駆動電圧Ｅとして取得する。
【００４８】
続いて、ステップＳ５において、制御・演算部９は、取得したモーター駆動電圧Ｅとエッジ間隔データＰｗとを用いて演算を行い、モーター負荷トルクＴｃを算出する。モーター負荷トルクＴｃの算出は、次式（１）に基づいて算出する。即ち、
【００４９】
【数１】
0003675617.tif 000002
【００５０】
この場合、第１タイムテーブル１０7 には、式（１）の前半項｛ｋｔ・（Ｅ／Ｒｍ）−Ｔｍ｝、即ち、モーター駆動電圧Ｅの依存項を示す計算結果がそれぞれのモーター駆動電圧Ｅの値に対応して記憶されており、また、第２タイムテーブル１０8 には、式（１）の後半項｛（ｋｅ・ｋｔ）／（Ｒｍ・Ｐｗ）｝、即ち、エッジ間隔データＰｗの依存項を示す計算結果がそれぞれのエッジ間隔データＰｗの値に対応して記憶されているもので、制御・演算部９は、モーター負荷トルクＴｃを算出する際に、その時点に計測したモーター駆動電圧Ｅ及びエッジ間隔データＰｗから、それらの値に対応したモーター駆動電圧Ｅの依存項を示す計算結果を第１タイムテーブル１０8 から読み出し、エッジ間隔データＰｗの依存項を示す計算結果を第２タイムテーブル１０9 から読み出し、読み出した計算結果を用いてモーター負荷トルクＴｃの算出を行う。
【００５１】
次に、ステップＳ６において、制御・演算部９は、モーター４の起動時の動作が終了したか否か、即ち、起動時キャンセルが終了したか否かを判断する。そして、起動時の動作が終了したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ７に移行し、一方、起動時の動作が未だ終了していないと判断した（Ｎ）ときは、最初のステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の動作が繰り返し実行される。
【００５２】
ここで、モーター４の起動時の動作が終了したか否かを判断する理由は、モーター４の起動時に、モーター４の内部トルクが極大の状態から定常状態に変化する段階があることから、このとき計測されたモータートルク値に基づいて挟み込みを判断してしまうと、大きなモーター負荷トルク値の計測によって、ウインドに挟み込みが生じたものとの誤判断を生じる結果になるためであり、また、この大きなモータートルク値を基準中央値の更新のために用いると、新たな基準中央値が実態に合わない誤った値に設定されることがあるためである。
【００５３】
このため、モーター４の起動時の動作が終了していないと判断した場合は、後述するように、基準中央値を更新するためのモータートルク値の平均化処理を行わない。この場合、モーター４の起動時の動作が終了したか否かの判断は、最初のパルスエッジを検出してから所定回数のパルスエッジを検出するまでの期間に基づいて行われるもので、モーター４の起動時の動作が終了していない場合、メモリ１０の起動キャンセル記憶エリア１０4 にその旨が記憶され、記憶回数が所定回数に達した後はクリアされる手順とされている。
【００５４】
次いで、ステップＳ７において、制御・演算部９は、タイマー１３のカウント数とウインド移動位置記憶エリア１０7 に記憶されている数との比較によって、ウインドの位置がどの分割移動領域の前半領域であるか後半領域であるかを検索し、ウインドの位置がある分割移動領域の前半領域であった場合、その分割移動領域に対応する基準中央値（第１基準中央値）と直前の分割移動領域に対応する基準中央値（第２基準中央値）を基準中央値記憶エリア１０1 から読み出し、一方、ウインドの位置がある分割移動領域の後半領域であった場合、その分割移動領域に対応する基準中央値（第１基準中央値）とそれに続く分割移動領域に対応する基準中央値（第２基準中央値）を基準中央値記憶エリア１０1 から読み出す。なお、分割移動領域の前半領域及び後半領域は、図７に図示されるように、それぞれ分割移動領域を等しく２分した領域になる。
【００５５】
続く、ステップＳ８において、制御・演算部９は、第１基準中央値と第２基準中央値とを比較し、第１基準中央値が第２基準中央値より小さい場合、第１基準中央値と第２基準中央値との平均値を求め、補完基準中央値を算出する。
【００５６】
続いて、ステップＳ９において、制御・演算部９は、ステップＳ５において算出したモーター負荷トルクＴｃと基準中央値または補完基準中央値と比較する。この比較において、前述の第１基準中央値が第２基準中央値より大であった場合は、前記モーター負荷トルクＴｃと、その分割移動領域に対応する基準中央値（第１基準中央値）に、基準許容値記憶エリア１０2 から読み出した分割移動領域に係わりなしに一定の基準許容値を加算したものとの比較になり、一方、前述の第１基準中央値が第２基準中央値より小であった場合は、前記モーター負荷トルクＴｃと、ステップＳ８において算出した補完基準中央値に、基準許容値記憶エリア１０2 から読み出した基準許容値を加算したものとの比較になる。
【００５７】
次に、ステップＳ１０において、制御・演算部９は、現在計測中の分割移動領域で算出されたモーター負荷トルクＴｃが、当該分割移動領域に設定された基準中央値に基準許容値を加算した値または補完基準中央値に基準許容値を加算した値（許容基準値）の範囲内であるか否かを判断する。そして、モーター負荷トルクＴｃが許容基準値の範囲内であると判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ１１に移行し、一方、モーター負荷トルクＴｃが許容基準値の範囲内を超えていると判断した（Ｎ）ときは、他のステップＳ１９に移行する。
【００５８】
次いで、ステップＳ１１において、制御・演算部９は、現在計測中の１つの分割移動領域において算出した全てのモーター負荷トルクＴｃを加算し、トルクデータ加算値記憶エリア１０3 に記憶する。
【００５９】
続く、ステップＳ１２において、制御・演算部９は、現在計測中の１つの分割移動領域において得られた全てのモーター負荷トルクＴｃの数をカウントし、分割移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 に記憶する。
【００６０】
続いて、ステップＳ１３において、制御・演算部９は、ウインドの全開位置から現在計測中の１つの分割移動領域までに得られた全てのモーター負荷トルクＴｃの数をカウントし、総トルクデータ数記憶エリア１０6 に記憶する。
【００６１】
次に、ステップＳ１４において、制御・演算部９は、総トルクデータ数記憶エリア１０6 に記憶されている総トルクデータ数からウインドの現在の分割移動領域の判断をする。
【００６２】
次いで、ステップＳ１５において、制御・演算部９は、ステップＳ１４の判断に基づいて、ウインドの現在の分割移動領域が１つの分割移動領域から次の分割移動領域に移動したか否かを判断する。そして、ウインドの分割移動領域が次の分割移動領域に移動したと判断した（Ｙ）ときは、次のステップＳ１６に移行し、一方、ウインドの分割移動領域が未だ次の分割移動領域に移動していないと判断した（Ｎ）ときは、最初のステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の動作が繰り返し実行される。
【００６３】
続く、ステップＳ１６において、制御・演算部９は、前記１つの分割移動領域で算出されたモーター負荷トルクＴｃの値から、この１つの分割移動領域における新たな基準中央値を設定する。この新たな基準中央値の設定は、この１つの分割移動領域で得られたそれぞれのエッジ間隔データに基づいて算出されたモーター負荷トルクＴｃの値の平均値が用いられるもので、例えば、図５に示されるように、１つのエッジ間隔データ（パルスカウント数７５）がノイズだけであった場合ステップＳ３でデータが不採用となり、このノイズはモーター負荷トルクＴｃの値の平均値の算出に用いられることがなく、また、１つのエッジ間隔データ（パルスカウント数８４）にノイズが重畳されて大きな値になっていたとしても、その大きな値に基づいて算出されたモーター負荷トルクＴｃの値と他の多くのモーター負荷トルクＴｃの値とが平均化されるので、ノイズが重畳した大きなエッジ間隔データの値が存在しても、新たな基準中央値が誤った値に導かれることはない。
【００６４】
続いて、ステップＳ１７において、制御・演算部９は、ステップＳ１６において新たに設定した基準中央値を、メモリ１０内の基準中央値記憶エリア１０1 にそれまでの基準中央値に代えて書き込む。
【００６５】
次いで、ステップＳ１８において、制御・演算部９は、モーター負荷トルクＴｃの値の平均値を求めるために用いたメモリ１０内の平均化処理エリア、つまりトルクデータ加算値記憶エリア１０3 及び分割移動領域内トルクデータ数記憶エリア１０5 を初期化する。この初期化が行われると、最初のステップＳ１に戻り、再び、ステップＳ１以降の動作が繰り返し実行される。
【００６６】
このようなフローチャートにおける繰り返しの動作は、スイッチ１1 またはスイッチ１2 等の操作によってモーター４の駆動が停止され、ウインドの移動が停止するまで行われるか、または、後述するステップＳ１９において、ウインドの挟み込みが検知され、それによりモーター４の駆動が停止され、ウインドの移動が停止するようなるかもしくはモーター４が反対方向へ回転駆動され、ウインドの移動が逆方向になるようになるまで行われる。
【００６７】
また、ステップＳ１９において、制御・演算部９は、モーター制御部３に制御信号を供給して、２つのリレー３3 、３4 を切替え、モーター４の回転を停止させてウインドの移動を停止させるか、または、モーター４の回転をそれまでの回転方向と逆の方向に回転させてウインドの移動をそれまでの方向と逆の方向に移動させ、ウインドに挟み込まれた物体を損傷から保護するように動作する。
【００６８】
なお、このフローチャートにおいて、ステップＳ２乃至ステップＳ６は、エッジ間隔データの取得を行うデータ取得の動作過程であり、ステップＳ７及びステップＳ８は、補完基準中央値の算出の動作過程であり、ステップＳ９及びステップＳ１０はウインドへの物体の挟み込みを判断する挟み込み判断の動作過程であり、ステップＳ１１乃至ステップＳ１８は、モーター負荷トルクの基準中央値を更新する基準中央値更新の動作過程であり、ステップＳ１９はモーターの駆動停止または駆動反転させるモーター駆動停止の動作過程である。
【００６９】
この場合、図１に図示のパワーウインド装置において、図５及び図６に示されたフローチャートに従った動作が実行され、その際にウインドが全開位置から全閉位置まで移動し、その移動時にウインドの挟み込みを生じなかった場合は、モーター負荷トルクとして図４の実線（Ｍ）に示すような特性が得られるもので、全分割移動領域においてモーター負荷トルクは、それぞれの分割移動領域に設定された基準中央値に基準許容値を加えた値を超えることがない。
【００７０】
これに対して、ウインドが中間位置から全閉位置方向に移動し、その移動時にウインドの挟み込みを生じた場合は、モーター負荷トルクとして図４の一点鎖線（Ｈ）に示すような特性が得られるもので、挟み込みを生じた分割移動領域におけるモーター負荷トルクは、その分割移動領域に設定された基準中央値に基準許容値を加算した値を超えるようになる。
【００７１】
このように、第１実施例におけるパワーウインド装置の挟み込み検知方法及びそれに用いる検知装置によれば、ＭＣＵ２のメモリ１０に基準中央値記憶エリア１０1 とウインド移動位置記憶エリア１０7 とを設け、ウインドの全移動範囲を分割した複数の分割移動領域のそれぞれにおいて、その分割移動領域の前半、後半の少なくともいずれかの領域のウインドの挟み込みの判断は、その分割移動領域に設定され、基準中央値記憶エリア１０1 から読み出した基準中央値と、隣接する分割移動領域に設定され、基準値記憶エリア１０1 から読み出した基準中央値とを平均化した補完基準中央値を用いるようにしたので、メモリ１０の記憶容量を増大させることなしに、ウインドの挟み込みの検知を高精度で、かつ、極め細かに行うことができる。
【００７２】
なお、前記実施例の変形例として、分割移動領域の前半領域は一義的にその分割移動領域に対応する基準中央値を、分割移動領域の前半領域はその分割移動領域とそれに続く分割移動領域にそれぞれ対応する基準中央値を平均化した補完基準中央値を、ウインドの挟み込みの判断に用いるようにしても良い。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係わるパワーウインド装置の挟み込み検知方法によれば、ウインドの全移動範囲を分割した複数の分割移動領域のそれぞれに基準中央値を設定するとともに、複数の分割移動領域のそれぞれにおいて、その分割移動領域の前半、後半の少なくともいずれかの領域のウインドの挟み込みの判断は、その分割移動領域に設定した基準中央値と隣接する分割移動領域に設定した基準中央値とを平均化して得た補完基準中央値を用いて行うようにしたので、ウインドの挟み込みの検知を高精度で行うことができ、かつ、極め細かに行うことができるという効果がある。
【００７４】
また、本発明に係わるパワーウインド装置の挟み込み検知装置によれば、ＭＣＵの内部メモリに、基準値記憶エリアと位置データ記憶エリアとを設けるようにし、ウインドの全移動範囲を等分割した複数の分割移動領域のそれぞれに基準中央値を設定するとともに、複数の分割移動領域のそれぞれにおいて、マイクロ制御ユニットは、位置データの読み出しによって、ウインドが各分割移動領域の前半領域にあることを検出しかつ直前の分割移動領域の基準中央値の方が大であるとき、その分割移動領域に設定された基準中央値と直前の分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を求め、もしくは、ウインドが各分割移動領域の後半領域にあることを検出しかつ直後の分割移動領域の基準中央値の方が大であるとき、その分割移動領域に設定された基準中央値とそれに続く分割移動領域に設定された基準中央値とを平均化した補完基準中央値を求め、この補完基準中央値を用いてウインドの挟み込みの判断を行うようにしたので、内部メモリの記憶容量を増大することなしに、ウインドの挟み込みの検知を高精度で行うことができ、かつ、極め細かに行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパワーウインド装置の挟み込み検知方法が実施されるパワーウインド装置を示すブロック構成図である。
【図２】図１に図示のパワーウインド装置に用いられるパルス発生器のパルス発生原理構造図及びパルス発生器から発生される２相方形波パルスを示す波形図である。
【図３】図１に図示のパワーウインド装置におけるウインドの全移動領域を複数の分割移動領域に分割した場合、各分割移動領域に設定されたモーター負荷トルクの基準中央値及び基準許容値の一例を示す特性図である。
【図４】図３に示された複数の分割移動領域中の１つの分割移動領域において、複数のエッジ間隔データが到来する状態の一例を示す特性図である。
【図５】図１に図示のパワーウインド装置を用いて、ウインドの挟み込み検知を行う際の概略の動作経緯を示すフローチャートの前半部である。
【図６】図１に図示のパワーウインド装置を用いて、ウインドの挟み込み検知を行う際の概略の動作経緯を示すフローチャートの後半部である。
【図７】図１に図示のパワーウインド装置の一部の分割移動領域におけるモーター負荷トルクの基準中央値及び補完基準中央値の設定状態の一例を示す特性図である。
【符号の説明】
１  スイッチ装置
１1 、１2 、１3   スイッチ
２  マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）
３  モーター駆動部
３1 、３2   インバータ
３3 、３4   リレー
３5 、３6   ダイオード
４  モーター
５  パルス発生器
５1   回転体
５2 、５3   ホール素子
６  プルアップ抵抗
７  分圧抵抗器
８  パルス伝送路
９  制御・演算部
１０  メモリ
１０1   基準中央値記憶エリア
１０2   基準許容値記憶エリア
１０3   トルクデータ加算値記憶エリア
１０4   起動キャンセル記憶エリア
１０5   分割移動領域内トルクデータ数記憶エリア
１０6   総トルクデータ数記憶エリア
１０7   ウインド移動位置記憶エリア
１０8   第１タイムテーブル
１０9   第２タイムテーブル
１１  モーター駆動電圧検出部
１２  パルスエッジカウンタ
１３  タイマー
【図１】
0003675617.tif 000003
【図２】
0003675617.tif 000004
【図３】
0003675617.tif 000005
【図４】
0003675617.tif 000006
【図５】
0003675617.tif 000007
【図６】
0003675617.tif 000008
【図７】
0003675617.tif 000009