(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に移動自在に設けられる移動体と、
上記移動体の駆動源となるモータと、
上記モータを制御駆動するモータ制御駆動手段と、
上記モータ制御駆動手段に関連して上記移動体がとる所定の位置を検出する位置検出スイッチと、
上記モータの駆動に対応してパルスを発生するパルス発生手段と、
上記位置検出スイッチのオン，オフに連動して上記パルス発生手段からのパルスをカウントするパルスカウント手段と、
上記パルスカウント手段からのカウント値と所定の比較基準値とに基いて上記位置検出スイッチの正常／異常を判定する判定手段とを具備し、
上記判定手段による判定結果に従って上記モータ制御駆動手段に対して上記モータの駆動／停止を指令すると共に、上記判定手段による判定結果が異常である場合には、上記位置検出スイッチのオン，オフに関わらず、その後上記モータ制御駆動手段に対して上記モータの反転制御を指令するように構成したことを特徴とする移動体の安全制御装置。
【請求項２】
上記判定手段における上記位置検出スイッチの正常／異常を判定するための上記所定の比較基準値に所定の幅を持たせると共に、更新、更新の限定および変更が選択的に可能であるように設定することを特徴とする請求項１に記載の移動体の安全制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば車両用パワーウインドウ、スライディングルーフなどの移動体の位置を検出するスイッチの故障を、移動体の作動によって発生するパルスを用いることによって判定するようにした移動体の安全制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用パワーウインドウ装置の安全制御として、パワーウインドウのアップ作動中に人体が窓枠と窓ガラスの間に挟まれると、それを検知して駆動用モータを反転してパワーウインドウをダウンさせるようにしたものがある。
【０００３】
この制御では、窓ガラスが窓枠上死点付近まで到達した場合には、窓の閉め切りのため、前述の安全制御を行わないようにする必要があり、この窓枠上死点付近を検出する一手段として、特開昭６１−６４９８１号公報に開示されているような位置検出スイッチを用いるものがある。
【０００４】
図６はこのような従来の安全制御装置を示すもので、アップ／ダウン（ＵＰ／ＤＯＷＮ）スイッチ３，４の選択的な操作により、制御回路１３の作動制御部９及び駆動部１０を介してパワーウインドウ駆動用のモータ２がアップ／ダウン方向に回転駆動される。
【０００５】
位置検出スイッチ５は挟み込み検出領域を判定するために使用される。
そして、特にアップ作動中に挟み込み検出領域内おいて異物が挟まれると、モータ２の負荷電流が増大することにより、挟み込み検出部１１がそれを検出し、作動制御部９及び駆動部１０を介して駆動用モータ２が反転してＤＯＷＮ作動されることで、安全制御がなされる。
【０００６】
図７は図６に示した安全制御装置の動作フローを示している。
すなわち、アップスイッチ３がオンされると（ステップＳ１）、モータ２がアップ作動を開始する（ステップＳ２）。
【０００７】
そして、作動制御部９は挟み込み検出部１１が挟み込み検出したかを判定（ステップＳ３）した後、それが挟み込み検出領域内かを判定する（ステップＳ４）。
【０００８】
ステップＳ４で挟み込み検出領域内であると判定された場合には、モータ２を反転してダウン作動させる（ステップＳ５）。
また、ステップＳ４で挟み込み検出領域外であると判定された場合には、モータ２を停止させる（ステップＳ６）。
【０００９】
ところで、上述したように、ステップＳ４における挟み込み検出領域の判定は位置検出スイッチ５を使用するが、これは、窓ガラスが窓枠上端ではオフ（この状態では挟み込み検出領域外）それ以外ではオン（この状態では、挟み込み検出領域内）となるように予め対象車両のドア内部に設定されているものとする（オン，オフが逆でも可）。
【００１０】
しかるに、位置検出スイッチ５が故障してオフとなると、本来は挟み込み検出領域内（位置検出スイッチ＝オン）であるにもかかわらず、挟み込み検出による反転ダウン作動ができなくなり、モータ２が停止状態となるため、人体（特に首など致命的な部位）が挟まれたままでは、非常に危険である。ここに位置検出スイッチの故障判定が必要となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の安全制御装置においては、位置検出スイッチの故障判定がないために、位置検出スイッチの故障や、位置ズレにより窓ガラスが窓枠上死点以外でも、前述の安全制御が行われない状態となった場合には、人体が窓ガラスと窓枠の間に挟まれても、反転ダウン作動が実行されないため非常に危険である。
【００１２】
そこで、本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、位置検出スイッチの故障を駆動用モータの回転に連動して発生するパルスなどの信号を用いて、事前に検知し、従来技術による問題点の発生を未然に防いで安全制御を確実なものとすることができるようにした移動体の安全制御装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題を解決するために、所定方向に移動自在に設けられる移動体と、上記移動体の駆動源となるモータと、上記モータを制御駆動するモータ制御駆動手段と、上記モータ制御駆動手段に関連して上記移動体がとる所定の位置を検出する位置検出スイッチと、上記モータの駆動に対応してパルスを発生するパルス発生手段と、上記位置検出スイッチのオン，オフに連動して上記パルス発生手段からのパルスをカウントするパルスカウント手段と、上記パルスカウント手段からのカウント値と所定の比較基準値とに基いて上記位置検出スイッチの正常／異常を判定する判定手段とを具備し、上記判定手段による判定結果に従って上記モータ制御駆動手段に対して上記モータの駆動／停止を指令すると共に、上記判定手段による判定結果が異常である場合には、上記位置検出スイッチのオン，オフに関わらず、その後上記モータ制御駆動手段に対して上記モータの反転制御を指令するように構成したことを特徴とする移動体の安全制御装置が提供される。
また、本発明によると、上記判定手段における上記位置検出スイッチの正常／異常を判定するための上記所定の比較基準値に所定の幅を持たせると共に、更新、更新の限定および変更が選択的に可能であるように設定することを特徴とする移動体の安全制御装置が提供される。
【００１４】
また、本発明によると、上記判定手段における所定の比較基準値に所定の幅を持たせると共に、更新、更新の限定および変更が選択的に可能であるように設定することを特徴とする移動体の安全制御装置が提供される。
【００１５】
【作用】
上記解決手段によると、例えばパワーウインドウにおける窓ガラス等の移動体の所定位置を検出する位置検出スイッチの故障や位置ズレを、モータの回転に連動して、発生するパルス信号を用いて、事前に検出し、不所望な事態の発生を未然に防止することができる。
【００１６】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施例につき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例としてパワーウインドウ制御回路に適用した移動体の安全制御装置を示すもので、図６の従来回路に対し、パルス信号を用いた位置検出スイッチの故障診断回路系を追加したものである。
【００１７】
図１において、モータ２は制御回路本体１内のモータ駆動部１０により、移動体Ｏをアップ（ＵＰ）方向またはダウン（ＤＯＷＮ）方向へ回転するように駆動される。
【００１８】
アップ（ＵＰ）操作スイッチ３は操作者がオン操作することにより、作動制御部９へアップ（ＵＰ）操作信号を与える。
ダウン（ＤＯＷＮ）操作スイッチ４は操作者がオン操作することにより、作動制御部９へダウン（ＤＯＷＮ）操作信号を与える。
【００１９】
位置検出スイッチ５は移動体Ｏとしての窓ガラスの位置を検出するスイッチで、本実施例では、説明のため窓ガラス位置が挟み込み検出領域内にてオフ、挟み込み検出領域外にてオンとする。
【００２０】
パルスカウント部６はパルス発生部１２からのパルス信号をカウントし、その値を位置検出正常／異常判定部７へ与える。
位置検出正常／異常判定部７は位置検出スイッチ５が変化した際のパルスカウント値と、あらかじめ設定されたパルスカウント基準値とを比較して、位置検出スイッチ５または、パルス発生部１２の正常または異常を判定し、作動制御部９へ、その旨の信号を与える。
【００２１】
ここで、パルスカウント基準値は、後述するようにある程度の範囲をもっており、その範囲は、位置検出正常／異常判定部７にて固定、または、モータ２の作動状態などにより変動すると共に、また、正常判定時には更新、異常判定時には維持される。
【００２２】
モータ停止検出部８は、モータが停止すると、パルス発生部１２からのパルス信号がなくなるため、これを検出して作動制御部９へ信号を与える。
作動制御部９は各スイッチ３，４，５および各検出・判定部７，８からの信号に応じて、モータ駆動部１０へアップ（ＵＰ）またはダウン（ＤＯＷＮ）の指令を与える。
【００２３】
モータ駆動部１０は作動制御部９からの信号を受けて、モータ２をアップ方向またはダウン方向へ回転させる。
挟み込み検出部１１はモータ２の負荷状態により窓ガラスと窓枠の間に異物が挟まれたことを検出する。
【００２４】
パルス発生部１２はモータの回転数に比例してパルス信号を発生する。
次に、以上のように構成される安全制御装置の動作について図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２５】
（第１の実施例）の説明…全範囲でパルスカウントする方法
１．初期設定（ステップＳ１）（この時の位置検出スイッチ５は正常とする）モータ２の作動中に、位置検出スイッチ５の状態変化（オン→オフまたはオフ→オン）があると、判定部７は、その時点でのパルスカウント部６のパルスカウント値（＝ｘとする）を内部のメモリに記憶すると共に、判定のための比較基準値として、ｘ±αを設定する（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４）。
【００２６】
このαの値は、経年変化や作動状態によるパルスカウント部６のカウント値および位置検出スイッチ５のズレや、位置検出スイッチ５のヒステリシスなどを補正するために設定しており、判定部７にて固定、または、作動制御部９からの情報により可変としても良い。
【００２７】
２．初期設定以降（ステップＳ５）の判定
（１）位置正常判定時
モータ２の作動中に、パルスカウント部６のカウント値（以降ＰＣ）が、ｘ±αの範囲内にあり、かつ、その範囲内で位置検出スイッチ５の状態変化が発生した場合には、判定部７は位置検出スイッチ５は正常であると判定してその旨を作動制御部９に伝える。
【００２８】
すると、作動制御部９は、それに応じた制御（位置検出スイッチ５の情報によりアップ作動中の挟み込み検出可否を決定）を行う（ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８）。
【００２９】
また、位置検出スイッチ５の状態変化した時点のＰＣ値をメモリし、それを更新値として、比較基準値をｘ±αから、更新値（←ｘ）±αへ変更する（ステップＳ９，Ｓ１０）。
【００３０】
この更新は、位置検出スイッチ５などの経年変化によるズレを補正するために行い、位置検出スイッチ５が正常判定される度に行う。
（２）位置異常判定時
モータ２の作動中に、パルスカウント部６のＰＣがｘ±αの範囲外にあり、かつその範囲外で位置検出スイッチ５の状態変化が発生した場合には判定部７は、位置検出スイッチ５は異常である（＝位置情報異常）と判定してその旨を作動制御部９に伝える。
【００３１】
すると、作動制御部９は、それに応じた制御（位置検出スイッチ５の状態にかかわらずＵＰ作動中に、挟み込み検出した場合には反転ＤＯＷＮ作動する、または位置異常判定した時点で反転ＤＯＷＮ作動する）を行う（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００３２】
この場合には、比較基準値ｘ±αは更新しない（ステップＳ１３）。
また、モータ作動中に、パルスカウント部６のＰＣがｘ±αの範囲内にあり、かつその範囲内で位置検出スイッチ５の状態変化がない場合には、判定部７は、位置検出スイッチ５は異常であると判定し、前述と同様の制御を行う（ステップＳ７，Ｓ１２，Ｓ１３）。
【００３３】
そしてパルス発生部１２の故障により、パルス出力がない場合には、正常判定範囲外に位置検出スイッチ５のトリガが発生するため、判定部７はシステムの故障と判定することができる。
【００３４】
また、パルス発生部１２（パルスカウント部６）と位置検出スイッチ５が互いに、相手側の故障判定を行う構成となるため、システムの冗長性が向上する。
なお、正常判定範囲の設定は前述のように、αをあらかじめ固定しているが、作動状態などに合わせて範囲を変更しても良い。
【００３５】
それは、パルスカウントのズレが生じやすい作動条件では、αを大きくすれば、誤判定をしにくくなるからである。
また、比較基準値は、初期設定に対して、常に更新できるようになっているが、システム上で“最終更新値−初期設定値”がある程度以上になると、明らかに異常と分かっている場合には、それ以上の更新をしないようにしても良い。
【００３６】
（第２の実施例）の説明…特定の範囲内でパルスカウントする方法
１．初期設定（アップ作動→上死点にて停止）
図３に示すように、アップ作動中の位置検出スイッチ５のトリガ（オン→オフ）から、上死点での停止までのパルス信号をパルスカウント部６でカウント（Ｘ1 ＝４）し、それを判定部７の内部メモリに記憶する。
【００３７】
このとき判定部７は比較基準値としてＹ1 ＝Ｘ1 ±α（＝４±２）を設定する。
この比較基準値の範囲±αは、パルスカウント誤差や、安全上問題とならない経年変化などを考慮するために設定する。
【００３８】
初期設定としては、上死点での停止状態からのダウン作動開始から、位置検出スイッチ５のトリガ（オフ→オン）が発生するまでのパルス信号のカウント値でも良い。
【００３９】
２．正常作動時（上死点にて停止→ダウン作動→アップ作動）
図４に示すように、上死点からのダウン作動開始から、位置検出スイッチ５のトリガ（オン→オフ）までのパルス信号をパルスカウント部６でカウント（Ｘ2 ＝４）し、判定部７にて、前回設定した比較基準値Ｙ1 ＝４±２と比較する。
【００４０】
ここでカウント値Ｘ2 （＝４）は比較基準値Ｙ1 （＝４±２）の範囲内にあるため、“位置検出スイッチ５は位置ズレや故障なく正常”と判定する。
また、比較基準値は、Ｘ1 ＝Ｘ2 ＝４のため、Ｙ1 ＝Ｙ2 ＝４±２を維持する。
【００４１】
また、アップ作動中の位置検出スイッチ５のトリガ（オン→オフ）から、上死点での停止までのパルス信号パルスカウント部６でカウント（Ｘ3 ＝５）し、判定部７にて、前回設定した比較基準値Ｙ2 ＝４±２と比較する。
【００４２】
そして、カウント値Ｘ3 （＝５）は比較基準値Ｙ2 （＝４±２）の範囲内にあるため、“位置検出スイッチは位置ズレや故障なく正常”と判定する。
また、比較基準値は、Ｘ3 ＝５のため、Ｙ3 ＝５±２に更新する。
【００４３】
なお、著しい経年変化が安全上問題となる場合には、比較基準値に上限を設定（初期設定±βなど）し、それ以上の比較基準値の更新をしないようにすることもできる。
【００４４】
３．位置検出スイッチの位置ズレ・故障（オフしたまま）
この場合、位置検出スイッチにおいて、挟み込み検出しない範囲が拡大する方向へ位置ズレが発生したり、挟み込み検出しない範囲の状態で故障（この実施例ではオフ状態で故障）すると、人体が挟まれる危険性がある。ここでは、位置検出スイッチ５の位置ズレと故障の違いは、結果的には図５に示すように比較基準値Ｙ内に位置検出スイッチのトリガが無く、比較基準値Ｙ外に位置検出スイッチ５のトリガがあるかないかの違いだけであるため、以下の説明は位置ズレの場合で代表する。
【００４５】
（１）ダウン作動時の検出
上死点からのダウン作動開始から、位置検出スイッチ５のトリガ（オフ→オン）までのパルスをカウントパルスカウント部６で（Ｘ4 ＞６）し、判定部７にて、最新の比較基準値Ｙと比較する（ここでは仮にＹ1 ＝４±２とする）。
【００４６】
ここで、カウント値Ｘ4 （＞６）は比較基準値Ｙ1 （＝４±２）の範囲外（Ｘ4 ＞Ｙ1(max)＝６）にあるため、“位置検出スイッチ５の位置ズレまたは故障が発生した”と判定する。
【００４７】
また、比較基準値は正常判定していないため、Ｙ1 ＝４±２を維持する。
そして、安全のため、位置検出スイッチ５の状態に係わらず、挟み込み検出を行うようにする。
【００４８】
その後アップ作動にて、位置検出スイッチの正常を判定した場合には、正規の制御に復帰して、位置検出スイッチ５の状態に基づいた挟み込み検出を行う。
（２）アップ作動時の検出
アップ作動中の位置検出スイッチのトリガ（オン→オフ）から、パルス信号をパルスカウント部６でカウントし、判定部７にて最新の比較基準値Ｙの範囲内に、上死点での停止を行うかどうか判定する（ここでは仮りにＹ1 ＝４±２とする）。
【００４９】
ここで、比較基準値Ｙ1 （＝４±２）の範囲外（Ｘ5 ＞Ｙ1(max)＝６）となっても、上死点での停止が行われないため、“位置検出スイッチの位置ズレまたは故障が発生した”と判定する。
【００５０】
また、比較基準値は正常判定していないため、Ｙ1 ＝４±２を維持する。
そして、安全のため、位置検出スイッチの状態に係わらず、挟み込み検出を行う（上死点でも反転作動させる）。
【００５１】
その後のアップ作動にて、位置検出スイッチ５の正常を判定した場合には、正規の制御に復帰して、位置検出スイッチ５の状態に基づいた挟み込み検出を行う。
【００５２】
以上のような実施例によれば、パルス信号のカウントは、位置検出スイッチ５のトリガから少しの間だけ行うだけで、作動中に常時行う必要がないため、カウンタ数・メモリ数が少なくて済むので、カウンタ数・メモリ数の制約がある制御回路では、有効な手段である。
また、パルス信号のカウント範囲が狭いため、パルスカウントエラーの発生が少なくなり、検出精度が上がる。
【００５３】
【発明の効果】
従って、以上詳述したように本発明によれば、位置検出スイッチの故障を駆動用モータの回転に連動して発生するパルスなどの信号を用いて、事前に検知し、従来技術による問題点の発生を未然に防いで安全制御を確実なものとすることができるようにした移動体の安全制御装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施例の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】第２実施例の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図４】第２実施例の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図５】第２実施例の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図６】従来技術の構成を示すブロック図。
【図７】従来技術の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
Ｏ…移動体、１…制御回路、２…モータ、３…ＵＰ操作スイッチ、４…ＤＯＷＮ…操作スイッチ、５…位置検出スイッチ、６…パルスカウント部、７…位置検出正常／異常判定部、８…モータ停止検出部、９…作動制御部、１０…モータ駆動部、１１…挟み込み検出部、１２…パルス発生部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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