(57)【要約】【課題】  低コストで正確な挟み込み検知を実現できる開閉体駆動装置を提供すること。【解決手段】  窓枠５ａの開口５ｂを開閉可能なウインドウ６と、ウインドウ駆動機構１と、ウインドウ６の下端部に固定されたスライダ７と、スライダ７を移動方向にガイドするガイドレール８と、ウインドウ位置検出器２と、ウインドウ駆動機構１を制御する制御回路部３とを備え、ウインドウ６の閉方向への駆動中にウインドウ６と窓枠５ａとの間に物体が挟み込まれたとき、制御回路部３がウインドウ位置検出器２からの出力信号に基づいてウインドウ駆動機構１を制御してウインドウ６の駆動停止を行うパワーウインドウ装置であって、ガイドレール８にラック部８ａを形成すると共に、スライダ７にラック部８ａに噛合するピニオン１４と、このピニオン１４の回転角に応じて所定の信号を出力するロータリエンコーダ１５を設けた。【選択図】  図２
2005226354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体に形成された開口を開閉可能な開閉体と、該開閉体を駆動する駆動手段と、前記開閉体の開閉動作に応じて往復移動する可動部材と、該可動部材を移動方向に案内するガイド部材と、前記開閉体の動作位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記開閉体の閉方向への駆動中に該開閉体と前記枠体との間に物体が挟み込まれたとき、前記制御手段が前記位置検出手段からの出力信号に基づいて前記駆動手段を制御して前記開閉体の駆動停止または開方向への駆動を行うようにした開閉体駆動装置であって、
前記可動部材と前記ガイド部材のうち、いずれか一方の部材にラック部を設けると共に、いずれか他方の部材に該ラック部に噛合するピニオンを設け、かつ、前記位置検出手段が前記ピニオンの回転角に応じて所定の信号を出力する回転検出器を有していることを特徴とする開閉体駆動装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記回転検出器が、前記ピニオンと一体的に回転するコード板と、該コード板の所定パターンを読み取るセンサとを有するロータリエンコーダであることを特徴とする開閉体駆動装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記センサが位相差のある２相信号を出力可能であり、この２相信号に基づいて前記制御手段が前記可動部材の移動方向を検出するように構成したことを特徴とする開閉体駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記開閉体が車両用のウインドウであり、該ウインドウの下端部に前記可動部材が固定されていると共に、前記駆動手段により該可動部材を昇降駆動するように構成したことを特徴とする開閉体駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両用のパワーウインドウ装置として好適な挟み込み防止機能付きの開閉体駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、車両用のパワーウインドウ装置として、ウインドウの下端部に固定されこのウインドウと一体で昇降可能なスライダと、このスライダを移動方向に案内するガイドと、スライダを昇降駆動する駆動手段と、スライダの開閉方向位置を検出する位置検出手段と、ウインドウの閉方向への駆動中に位置検出手段から出力される信号の所定の変化に基づいてウインドウと窓枠との間に物体が挟み込まれたことを検知しウインドウの駆動停止または開方向への駆動を行う制御手段とを備え、位置検出手段が、所定の交流信号によって励磁される１次巻線およびこの１次巻線と磁気的に結合する２次巻線が磁性体コアの所定位置に巻回されることで形成されたコイル部と、磁石とを有すると共に、コイル部がスライダの移動方向に延びるようにガイドに配設され、磁石がスライダに配設されることで、スライダの移動に伴って磁石のコイル部に対する位置が変化するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このように構成されたパワーウインドウ装置では、スライダの所定位置において、スライダに設けた磁石がその位置の磁性体コアを磁気飽和させて１次巻線および２次巻線間の磁気結合度を低下させ、この低下に応じた出力信号を２次巻線から得ることによってスライダの位置、すなわちウインドウの位置が高精度に検出できるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−１４５２８１号公報（第５−１１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来のパワーウインドウ装置においては、ウインドウの開閉方向位置を高精度に検出して挟み込み検知を正確に行うことができるものの、ウインドウの開閉範囲の全体にわたって挟み込みを検知しようとする場合には、位置検出手段のうち、１次巻線や２次巻線や磁性体コア等からなるコイル部をスライダの可動範囲に合わせて長尺に配設しなければならないため、位置検出手段のコスト低減が困難であり、パワーウインドウ装置の低コスト化が妨げられるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、低コストで正確な挟み込み検知を実現できる開閉体駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、枠体に形成された開口を開閉可能な開閉体と、該開閉体を駆動する駆動手段と、前記開閉体の開閉動作に応じて往復移動する可動部材と、該可動部材を移動方向に案内するガイド部材と、前記開閉体の動作位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記開閉体の閉方向への駆動中に該開閉体と前記枠体との間に物体が挟み込まれたとき、前記制御手段が前記位置検出手段からの出力信号に基づいて前記駆動手段を制御して前記開閉体の駆動停止または開方向への駆動を行うようにした開閉体駆動装置であって、前記可動部材と前記ガイド部材のうち、いずれか一方の部材にラック部を設けると共に、いずれか他方の部材に該ラック部に噛合するピニオンを設け、かつ、前記位置検出手段が前記ピニオンの回転角に応じて所定の信号を出力する回転検出器を有するように構成した。
【０００７】
このように構成された開閉体駆動装置によれば、可動部材の往復運動をラックとピニオンを用いてピニオンの回転運動に変換するという簡単な機構と、可動部材の可動範囲の長さに影響を受けることがなく小型化が可能な回転検出器とで位置検出手段を構成できるため、位置検出手段のコスト低減が容易となり開閉体駆動装置を低コストで実現できる。しかも、可動部材の移動距離とピニオンの回転角との関係を正確に比例させることができる構成であるため、このピニオンの回転角を所定の分解能で読み取ることにより、可動部材の位置すなわち開閉体の位置を高精度で検出可能となり、これにより挟み込み検知を正確に行うことができる。
【０００８】
また、上記の構成において、前記回転検出器が、前記ピニオンと一体的に回転するコード板と、該コード板の所定パターンを読み取るセンサとを有するロータリエンコーダであることが好ましく、このような構成を採用すると、ピニオンの回転検出構造を簡単な構成で実現することができ、挟み込み防止機能付きの開閉体駆動装置をさらに低コストで実現できる。
【０００９】
また、上記の構成において、前記センサが位相差のある２相信号を出力可能であり、この２相信号に基づいて前記制御手段が前記可動部材の移動方向を検出するように構成することが好ましく、このような構成を採用すると、駆動されている開閉体の位置変化をより確実に検出して、さらに正確な挟み込み検知を行うことができる。
【００１０】
また、上記の構成において、前記開閉体が車両用のウインドウであり、該ウインドウの下端部に前記可動部材が固定されていると共に、前記駆動手段により該可動部材を昇降駆動するように構成することが好ましく、このような構成を採用すると、本発明を車両用のパワーウインドウ装置として好適に利用できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による開閉体駆動装置は、可動部材の往復運動をラックとピニオンを用いてピニオンの回転運動に変換するという簡単な機構と、可動部材の可動範囲の長さに影響を受けることがなく小型化が可能な回転検出器とで位置検出手段を構成できるため、位置検出手段のコスト低減が容易となり開閉体駆動装置を低コストで実現できる。しかも、可動部材の移動距離とピニオンの回転角との関係を正確に比例させることができる構成であるため、このピニオンの回転角を所定の分解能で読み取ることにより可動部材の位置、すなわち開閉体の位置が高精度で検出可能であり、これにより挟み込み検知を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るパワーウインドウ装置のブロック図、図２は該パワーウインドウ装置に備えられるウインドウ駆動機構とウインドウ位置検出器を説明するための構成図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は該パワーウインドウ装置に備えられるロータリエンコーダの内部構造を示す縦断面図、図５は該ロータリエンコーダの内部を図４のＰ方向から見た断面図、図６は該パワーウインドウ装置における挟み込み検知動作の前半部分を示すフローチャート、図７は該パワーウインドウ装置における挟み込み検知動作の後半部分を示すフローチャート、図８は挟み込み検知に用いる基準値の求め方の説明図である。
【００１３】
本実施形態例は本発明を自動車（車両）用のパワーウインドウ装置に適用した一例であり、図１に示すように、このパワーウインドウ装置は、後述するウインドウを駆動するウインドウ駆動機構１と、ウインドウの開閉方向位置を検出するウインドウ位置検出器２と、ウインドウ駆動機構１を制御する制御回路部３と、ウインドウ駆動機構１を制御してウインドウの開閉動作を指示するウインドウ開閉用スイッチ４とから主として構成されている。
【００１４】
まず、図２と図３を用いてウインドウ駆動機構１の構成を詳述する。これら図において、符号５は窓枠５ａが配設されたドアを示すものであり、この窓枠５ａには開口５ｂを開閉可能なウインドウ６が昇降自在に支持され、ドア５の内部にはウインドウ６の昇降駆動を行うためのウインドウ駆動機構１が配設されている。このウインドウ駆動機構１は、ウインドウ６の下端部に一体的に固定されたスライダ７と、このスライダ７を移動方向に案内する額縁状のガイドレール８の他、ガイドレール８の上端部と下端部にそれぞれ回転自在に設けられたプーリ９，１０と、ワイヤー１１と、このワイヤー１１を所定方向に牽引するドラム１２と、ドラム１２を回転駆動する駆動モータ（ＤＣモータ）１３とから主として構成されている。スライダ７にはガイドレール８の長手方向に沿った両外側壁を挟み込む一対のフランジ７ａ，７ｂが一体形成されており、このフランジ７ａ，７ｂの内側壁面をガイドレール８の両外側壁面にそれぞれ摺動させることにより、スライダ７がガイドレール８の長手方向に沿ってスムーズにスライドできるようになっている。ガイドレール８はスライダ７の昇降移動方向（図２の上下方向）に延びるように配置されており、長手方向に沿った一方の内側壁面にはウインドウ６の可動範囲に対応させたラック部８ａが形成されている。ワイヤー１１は、その一端部がスライダ７の上端部に固定され、他端部がスライダ７の下端部に固定されると共に、スライダ７の上下端部から引き出されたワイヤー１１がそれぞれプーリ９，１０を介して図２の左方へ張り出しており、この張り出し部分がドラム１２に所定数だけ巻回されている。このように構成されたウインドウ駆動機構１において、ドラム１２が駆動モータ１３により回転駆動されワイヤー１１が所定方向に牽引されることにより、スライダ７がガイドレール８をガイドにして上下方向に駆動され、これに伴ってウインドウ６が昇降するようになっている。
【００１５】
また、ウインドウ駆動機構１には、ウインドウ６の開閉方向位置を検出するウインドウ位置検出器２が配設されている。このウインドウ位置検出器２は、ガイドレール８に形成されたラック部８ａと、このラック部８ａに噛合するピニオン１４と、このピニオン１４の回転角に対応したパルス信号を出力するロータリエンコーダ１５とから概略構成されている。ロータリエンコーダ１５はスライダ７に取付固定されると共に、このロータリエンコーダ１５の回転軸に該ロータリエンコーダ１５の本体よりも小径のピニオン１４が固着されている。ロータリエンコーダ１５は磁気式であり、図４と図５に示すように、その内部に、ピニオン１４と一体的に回転して周囲に等間隔でＮ極とＳ極が交互に磁化されたコード板１５ａと、このコード板１５ａの磁化パターンを読み取るホールＩＣ１５ｂと、ホールＩＣ１５ｂで検出した信号を外部へ出力するためのコネクタ１５ｃとが配設されており、コネクタ１５ｃに接続されたケーブル１６により、ロータリエンコーダ１５から出力されたパルス信号が制御回路部３（図１参照）に供給される。このように構成されたウインドウ位置検出器２は、スライダ７の往復運動をラックとピニオンを用いてピニオン１４の回転運動に変換し、このピニオン１４の回転角をロータリエンコーダ１５で検出する構成である。なお、駆動モータ１３の回転量を直接ロータリエンコーダ１５で測定すると、ワイヤー１１のたるみ等に起因して必ずしも駆動モータ１３の駆動量とスライダ７の移動量とが一致しない場合があるが、このウインドウ位置検出器２はスライダ７の移動距離とピニオン１４の回転角との関係を正確に比例させることができる構成であるため、ロータリエンコーダ１５の分解能を所定値に設定（コード板１５ａに磁化したＮ極とＳ極を所定数に設定）し、このロータリエンコーダ１５からのパルス信号をカウントすることにより、スライダ７の位置すなわちウインドウ６の位置が高精度に検出できるようになっている。
【００１６】
図１に示すように、制御回路部３は、ＣＰＵ（中央制御ユニット）１７と、ＣＰＵ１７からの制御信号に基づき駆動モータ１３を正逆回転あるいは停止させる制御を行うモータ制御部１８と、モータ制御部１８からの制御信号に基づいて駆動モータ１３に所定の電圧を供給するリレードライバ１９と、ロータリエンコーダ１５から出力されたパルス信号のパルス間隔から駆動モータ１３のモータトルク値を検出するモータトルク検出部２０と、ロータリエンコーダ１５から出力されたパルス信号のパルス数をカウントすること及び方向を判断することでウインドウ６の位置を演算するウインドウ位置演算部２１と、ウインドウ位置演算部２１の演算により得られたウインドウ６の位置情報を記憶するウインドウ位置メモリ２２と、モータトルク検出部２０でサンプリングしたモータトルク値から所定の基準値を演算する基準値演算部２３と、この基準値演算部２３での演算結果を格納する基準値生成用メモリ２４と、モータトルク検出部２０や基準値生成用メモリ２４等からの情報に基づきウインドウ６と窓枠５ａとの間に物体が挟み込まれたことを検出する挟み込み検出部２５とを有している。リレードライバ１９は、１回路２接点構造である第１のリレー１９ａおよび第２のリレー１９ｂを有している。第１のリレー１９ａにおいて、コイルＬ１の一端がモータ制御部１８の一方の出力端に、コイルＬ１の他端が電源端子Ｖ１にそれぞれ接続され、可動接点Ｋ１が駆動モータ１３の一方の端子に、一方の固定接点が電源端子Ｖ２に、他方の固定接点が接地点にそれぞれ接続される。また、第２のリレー１９ｂにおいて、コイルＬ２の一端がモータ制御部１８の他方の出力端に、コイルＬ２の他端が電源端子Ｖ１にそれぞれ接続され、可動接点Ｋ２が駆動モータ１３の他方の端子に、一方の固定接点が電源端子Ｖ２に、他方の固定接点が接地点にそれぞれ接続される。そして、モータ駆動部１８からリレードライバ１９の２つの入力端に入力される制御信号に基づいて、第１のリレー１９ａおよび第２のリレー１９ｂの可動接点Ｋ１，Ｋ２が２つの固定接点のうちいずれかに切替えられる。また、ウインドウ開閉用スイッチ４は、アップスイッチ４ａと、ダウンスイッチ４ｂと、オートスイッチ４ｃとを有しており、各スイッチ４ａ〜４ｃの可動接点がそれぞれＣＰＵ１７に接続され、各スイッチ４ａ〜４ｃの固定接点
が接地点に接続される。
【００１７】
次に、上記のように構成されたパワーウインドウ装置でウインドウ開閉用スイッチ４を操作したときの動作について説明する。
【００１８】
ウインドウ開閉用スイッチ４がいずれも操作されない状態では、ＣＰＵ１７によってリレードライバ１９の第１のリレー１９ａおよび第２のリレー１９ｂにおける可動接点Ｋ１，Ｋ２がいずれも接地点に接続されるように切替えられており、駆動モータ１３へは電源電圧Ｖ２が供給されないため、駆動モータ１３は回転せずウインドウ６は静止状態のままである。この状態で、ウインドウ開閉用スイッチ４のうち、例えばアップスイッチ４ａが操作された場合、アップスイッチ４ａに接続されたＣＰＵ１７の入力がそれまでの正電圧、例えば５Ｖから接地電圧に変化する。このとき、入力された接地電圧に応答したＣＰＵ１７により、駆動モータ１３を例えば正方向に回転させる制御信号がモータ制御部１８に供給され、この制御信号に応答したモータ制御部１８により、第１のリレー１９ａの可動接点Ｋ１が電源端子Ｖ２に、第２のリレー１９ｂの可動接点Ｋ２が接地点にそれぞれ切替えられ（図１の状態）、駆動モータ１３が正方向に回転し始める。駆動モータ１３の回転によりドラム１２が回転駆動され、ワイヤ１１が図２に示す矢印Ｂ方向に牽引される。これによりスライダ７が上昇を開始し、ウインドウ６が閉方向に駆動される。これに伴い、ロータリエンコーダ１５からはスライダ７の移動距離に対応したパルス信号が出力され、このパルス信号が制御回路部３のモータトルク検出部２０とウインドウ位置演算部２１に供給される。詳細は後述するが、モータトルク検出部２０により、そのパルス間隔（動作パラメータ）のカウント値に基づいた駆動モータ１３のモータトルク値が検出され、検出されたモータトルク値がモータトルク検出部２０から挟み込み検出部２５と基準値演算部２３に供給される。また、ウインドウ位置演算部２１により、供給されたパルス数がカウントされ、そのカウント数がウインドウ位置情報としてウインドウ位置メモリ２２に格納されると共に、カウント数に基づいたウインドウ位置が演算され、このウインドウ位置情報が挟み込み検出部２５に供給される。そして、挟み込み検出部２５では供給された情報に基づき挟み込みが検出される。ここで、アップスイッチ２１の操作を停止すると、アップスイッチ４ａに接続されたＣＰＵ１７の入力が接地電圧から正電圧（５Ｖ）に変化する。このとき、入力された正電圧に応答したＣＰＵ１７により、駆動モータ１３の回転を停
止させる制御信号がモータ制御部１８に供給され、この制御信号に応答したモータ制御部１８により、第１のリレー１９ａの可動接点Ｋ１が電源端子Ｖ２から接地点に切替えられることで駆動モータ１３が停止する。駆動モータ１３の回転が停止するとウインドウ６の移動が停止し、ロータリエンコーダ１５からのパルス信号の発生も停止する。
【００１９】
次に、ウインドウ開閉用スイッチ４のうち、ダウンスイッチ４ｂが操作されると、アップスイッチ４ａが操作された場合と同様に、ダウンスイッチ４ｂに接続されたＣＰＵ１７の入力が接地電圧に変化する。入力された接地電圧に応答したＣＰＵ１７により、駆動モータ１３を逆方向、すなわち負方向へ回転させる制御信号がモータ制御部１８に供給され、この制御信号に応答したモータ制御部１８により第１のリレー１９ａの可動接点Ｋ１が接地点に、第２のリレー１９ｂの可動接点Ｋ２が電源端子Ｖ２にそれぞれ切替えられ、駆動モータ１３が負方向に回転し始める。この駆動モータ１３の回転によりドラム１２が逆回転に駆動され、ワイヤー１１が図２に示す矢印Ｃ方向に牽引される。これによりスライダ７は下降を開始し、ウインドウ６が開方向に駆動される。これに伴い、ロータリエンコーダ１５からはスライダ７の移動距離に対応したパルス信号が出力され、このパルス信号が制御回路部３のモータトルク検出部２０とウインドウ位置演算部２１に供給される。このときも前述したように、モータトルク検出部２０で検出されたモータトルク値が挟み込み検出部２５と基準値演算部２３に供給される。また、ウインドウ位置演算部２１により、ロータリエンコーダ１５から供給されたパルス信号のパルス数がカウントされ、そのカウント数がウインドウ位置情報としてウインドウ位置メモリ２２に格納されると共に、カウント数に基づいたウインドウ位置が演算され、このウインドウ位置情報が挟み込み検出部２５に供給される。ここで、ダウンスイッチ４ｂの操作を停止すると、ダウンスイッチ４ｂに接続されたＣＰＵ１７の入力が接地電圧から正電圧（５Ｖ）に変化する。このとき、入力された正電圧に応答したＣＰＵ１７により、駆動モータ１３の回転を停止させる制御信号がモータ制御部１８に供給され、この制御信号に応答したモータ制御部１８により、第２のリレー１９ｂの可動接点Ｋ２が電源端子Ｖ２から接地点に切替えられることで駆動モータ１３が停止する。駆動モータ１３の回転が停止するとウインドウ６の移動が停止し、ロータリエンコーダ１５からのパルス信号の発生も停止する。
【００２０】
次に、アップスイッチ４ａとオートスイッチ４ｃとが同時に操作された場合、または、ダウンスイッチ４ｂとオートスイッチ４ｃとが同時に操作された場合の各動作は、アップスイッチ４ａの操作またはダウンスイッチ４ｂの操作が停止されても、ウインドウ６が最上位位置（全閉位置）に達するまで駆動される、または、ウインドウ６が最下位位置（全開位置）に達するまで駆動される点で、前述したアップスイッチ４ａの単独操作の場合の動作、または、ダウンスイッチ４ｂの単独操作の場合の動作と異なっているだけで、それ以外の動作については、前述した動作と同様であるため説明を省略する。
【００２１】
次に、上記のパワーウインドウ装置において、ウインドウ６の閉方向への駆動中に窓枠５ａとウインドウ６との間に物体が挟み込まれたとき、その挟み込みを検出する動作について説明する。本実施形態例では、ロータリエンコーダ１５から出力されるパルス信号のパルス間隔を動作パラメータ値とし、この動作パラメータ値から駆動モータ１３のモータトルク値を導出すると共に、所定数サンプリングされたモータトルク値から基準値を算出するための近似直線を求め、この近似直線により次に到来するモータトルク値の推論値を算出し、実際に到来したモータトルク値が推論値よりも所定範囲以上に大きいと判断した場合に挟み込みが発生があったものとしてウインドウ６の駆動停止または開方向への駆動が行われ挟み込みが防止されるようになっている。
【００２２】
図８において、最上部に示されたｎ−１５，ｎ−１４，・・・  ・・・，ｎ，ｎ＋１はそれぞれ（ｎ−１５）番目，（ｎ−１４）番目，・・・  ・・・，ｎ番目，（ｎ＋１）番目の動作パラメータ値（パルス間隔）である。直線２６は駆動モータ１３の実測モータトルク値を表す線であり、パルス間隔と実測されたモータトルク値との関係を記述した換算テーブルがモータトルク検出部２０（図１参照）に格納されている。また、直線２７はＡ点（（ｎ−１５）番目〜（ｎ−８）番目のモータトルク値の平均値）およびＢ点（（ｎ−７）番目〜ｎ番目のモータトルク値の平均値）を結ぶ近似直線である。また、直線２７上の各点（ｎ＋１），（ｎ−７），（ｎ−１５）はそれぞれ（ｎ＋１）番目のモータトルク値の推論値（ｎ＋１），（ｎ−７）番目のモータトルク値の推論値（ｎ−７），（ｎ−１５）番目のモータトルク値の推論値（ｎ−１５）である。
【００２３】
ここで、フローチャートを用いて挟み込み検出動作の詳細を説明すると、図６に示すように、まず、ステップＳ１では、ＣＰＵ１７はパワーウインドウ装置に電源が投入されてからモータ起動キャンセル期間、すなわち、駆動モータ１３の起動直後の過渡状態においてモータ電流変動等が発生する期間を経過しているか否かを判断する。モータ起動キャンセル期間を経過していると判断した（Ｙ）ときはステップＳ２に移行し、一方、まだモータ起動キャンセル期間が終了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。次に、ステップＳ２では、ＣＰＵ１７は現時点から遡って１５個前から８個前までの動作パラメータ値（パルス間隔）にそれぞれ対応したモータトルク値の平均値を格納している変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］を基準値生成用メモリ２４からクリアする。次のステップＳ３では、ＣＰＵ１７は次のパルス間隔がモータトルク検出部２０に到来したか否かを判断する。そして、ＣＰＵ１７が次のパルス間隔がモータトルク検出部２０に到来したと判断した（Ｙ）ときはステップＳ４に移行し、一方、まだパルス間隔がモータトルク検出部２０に到来していないと判断した（Ｎ）ときはこのステップＳ３を繰り返し実行する。ステップＳ４では、ＣＰＵ１７はモータトルク検出部２０に到来したパルス間隔からモータトルク値を導出し、続くステップＳ５でＣＰＵ１７は基準値演算部２３において変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］にデータ測定値（モータトルク値）を加算する。すなわち、現時点から遡って１５個前から８個前までの８つのデータ測定値を順次加算する。次に、ステップＳ６では、ＣＰＵ１７は８つのデータ測定値の加算を行って変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］を求めるため、モータトルク検出部２０で８つのデータ測定値が得られているか否かを判断する。そして、８つのデータ測定値が得られたと判断した（Ｙ）したときはステップＳ７に移行し、まだ８つのデータ測定値が得られていないと判断した（Ｎ）ときはステップＳ３に戻り、Ｓ３〜Ｓ６からなるループを８つのデータ測定値が得られるまで繰り返す。次のステップＳ７では、ＣＰＵ１７は基準値演算部２３にてステップＳ６までに得られた８つのデータ測定値の平均値を求めるため変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］を８で除算する。このようにステップＳ１〜ステップＳ６
の手順により図８に示された平均モータトルク値Ａが算出される。算出された平均モータトルク値Ａは基準値生成用メモリ２４に格納される。
【００２４】
次にステップＳ８では、ＣＰＵ１７は現時点から遡って７個前から今回までの動作パラメータ値（パルス間隔）にそれぞれ対応したモータトルク値の平均値を格納している変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］を基準値生成用メモリ２４からクリアする。次のステップＳ９では、ＣＰＵ１７は次のパルス間隔がモータトルク検出部２０に到来したか否かを判断する。そして、ＣＰＵ１７が次のパルス間隔がモータトルク検出部２０に到来したと判断した（Ｙ）ときはステップＳ１０に移行し、一方、まだパルス間隔がモータトルク検出部２０に到来していないと判断した（Ｎ）ときはこのステップＳ９を繰り返し実行する。ステップＳ１０では、ＣＰＵ１７はモータトルク検出部２０に到来したパルス間隔からモータトルク値を導出し、続くステップＳ１１でＣＰＵ１７は基準値演算部２３において変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］にデータ測定値（モータトルク値）を加算する。すなわち、現時点から遡って７個前から今回までの８つのデータ測定値を順次加算する。次に、ステップＳ１２では、ＣＰＵ１７は８つのデータ測定値の加算を行って変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］を求めるため、モータトルク検出部２０で８つのデータ測定値が得られているか否かを判断する。そして、８つのデータ測定値が得られたと判断した（Ｙ）したときはステップＳ１３に移行し、まだ８つのデータ測定値が得られていないと判断した（Ｎ）ときはステップＳ９に戻り、Ｓ９〜Ｓ１２からなるループを８つのデータ測定値が得られるまで繰り返す。次のステップＳ１３では、ＣＰＵ１７は基準値演算部２３にてステップＳ９〜Ｓ１２で得られた８つのデータ測定値の平均値を求めるため変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］を８で除算する。このようにステップＳ８〜ステップＳ１３の手順により図８に示された平均モータトルク値Ｂが算出される。算出された平均モータトルク値Ｂは基準値生成用メモリ２４に格納される。
【００２５】
この後、図７に示すように、ステップＳ１４で、ＣＰＵ１７は基準値演算部２３で近似直線２７を求めるため、平均モータトルク値Ａと平均モータトルク値Ｂとを結ぶ直線の傾きであるスロープ（ｎ）を算出する。この場合、平均モータトルク値Ａの発生位置が（ｎ−１２）番目であり、平均モータトルク値Ｂの発生位置が（ｎ−４）番目であるとすれば、（ｎ−４）番目は（ｎ−１２）番目から数えて８つ先になる。これにより、スロープ（ｎ）は、｛ｆ［（ｎ−７），ｎ］−ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］｝／８で表される。次のステップＳ１５では、ＣＰＵ１７はステップＳ１４で算出したスロープ（ｎ）を用い、（ｎ＋１）番目のモータトルク値の推論値（ｎ＋１）を算出する。この場合、平均モータトルク値Ｂの発生位置が（ｎ−４）番目であるとすれば、（ｎ＋１）番目は（ｎ−４）番目から数えて５つ先になる。これにより、推論値（ｎ＋１）は、スロープ（ｎ）×５＋ｆ［（ｎ−７），ｎ］で表される。この推論値（ｎ＋１）は次回のモータトルク値における推論値となるもので、基準値生成用メモリ２４に格納される。次いでステップＳ１６では、ＣＰＵ１７はスロープ（ｎ）を用い、（ｎ−７）番目のモータトルク値の推論値（ｎ−７）を算出する。この場合、平均モータトルク値Ｂの発生位置が（ｎ−４）番目であるとすれば、（ｎ−７）番目は（ｎ−４）番目よりも３つ前になる。これにより、推論値（ｎ−７）は、−［スロープ（ｎ）］×３＋ｆ［（ｎ−７），ｎ］で表される。この推論値（ｎ−７）も基準値生成用メモリ２４に格納される。次いでステップＳ１７では、ＣＰＵ１７はスロープ（ｎ）を用い、（ｎ−１５）番目のモータトルク値の推論値（ｎ−１５）を算出する。この場合、平均モータトルク値Ａの発生位置が（ｎ−１２）番目であるとすれば、（ｎ−１５）番目は（ｎ−１２）番目よりも３つ前になる。これにより、推論値（ｎ−１５）は、−［スロープ（ｎ）］×３＋ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］で表される。この推論値（ｎ−１５）も基準値生成用メモリ２４に格納される。
【００２６】
次に、ステップＳ１８では、ＣＰＵ１７は次の（（ｎ＋１）番目の）動作パラメータ値（パルス間隔）がモータトルク検出部２０に到来したか否かを判断する。そして、次のパルス間隔が得られたと判断した（Ｙ）したときはステップＳ１９に移行し、まだ次のパルス間隔が得られていないと判断した（Ｎ）ときはステップＳ１８を繰り返し実行する。ステップ１９では、ＣＰＵ１７はモータトルク検出部２０に到来したパルス間隔からモータトルク値を導出する。次いで、ステップＳ２０では、ＣＰＵ１７は挟み込み検出部２５において、ステップＳ１９で得られたモータトルク値が基準値生成用メモリ２４に格納されている推論値（ｎ＋１）と比べて所定範囲以上に大きいか否かを判断する。そして、モータトルク値が推論値（ｎ＋１）よりも所定範囲以上に大きくないと判断した（Ｎ）ときは次のステップＳ２１に移行する。このステップＳ２１では、ＣＰＵ１７は基準値演算部２３において変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］と推論値（ｎ−７）と今回得られたモータトルク値とを用いて変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］を更新する。この場合、変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］は８つのモータトルク値の平均値になるので、変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］を８倍にして合計値とする。その後、合計値（変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］×８）から推論値（ｎ−７）を減算し、それに今回得られたモータトルク値を加算した後、それを８で除算して８つのモータトルク値の平均値を算出し、変数ｆ［（ｎ−７），ｎ］を更新する。続くステップＳ２２において、ＣＰＵ１７は基準値演算部２３において、変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］と推論値（ｎ−７）と推論値（ｎ−１５）とを用いて変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］を更新する。この場合、変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］は８つのモータトルク値の平均値になるので、変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］を８倍にして合計値とする。その後、合計値（変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］×８）から推論値（ｎ−１５）を減算し、それに推論値（ｎ−７）を加算した後、それを８で除算して８つのモータトルク値の平均値を算出し、変数ｆ［（ｎ−１５），（ｎ−８）］を更新する。このステップＳ２２が実行された後、前のステップＳ１４に戻り、再びステップＳ１４以降の手順を繰り返す。また、ステップＳ２０でモータトルク値が推論値（ｎ＋１）よりも所定範囲
以上に大きいと判断した（Ｙ）ときはステップＳ２３へ移行し、このステップＳ２３でＣＰＵ１７は窓枠５ａとウインドウ６との間に物体が挟み込まれたことを検知し、モータ駆動部１８に駆動モータ１３の回転を停止させる（または、回転方向を逆転させる）制御信号を供給しフローを終了させる。
【００２７】
このように本実施形態例に係るパワーウインドウ装置にあっては、スライダ７の往復運動をラックとピニオンを用いてピニオン１４の回転運動に変換するという簡単な機構と、スライダ７の可動範囲の長さに影響を受けることがなく小型化が可能なロータリエンコーダ１５とでウインドウ位置検出器２を構成できるので、位置検出手段のコスト低減が容易となりパワーウインドウ装置を低コストで実現できる。しかも、スライダ７の移動距離とピニオン１４の回転角との関係を正確に比例させることができる構成であるため、このピニオン１４の回転角をロータリエンコーダ１５により所定の分解能で読み取ることによりスライダ７の位置、すなわちウインドウ６の位置を高精度で検出可能であり、これにより挟み込み検知を正確に行うことができる。
【００２８】
また、本実施形態例では、ピニオン１４の回転角を検出する回転検出器として、ピニオン１４と一体的に回転するコード板１５ａと、このコード板１５ａの磁化パターンを読み取るホールＩＣとを有するロータリエンコーダ１５を用いているので、ピニオン１４の回転検出構造を簡単な構成で実現することができ、挟み込み防止機能付きのパワーウインドウ装置をさらに低コストで実現できる。
【００２９】
なお、本実施形態例におけるロータリエンコーダ１５は、１つのホールＩＣ１５ｂが搭載されて１相のパルス信号を出力する構成としたが、これに限ることなく、コード板１５ａの磁化パターンを読み取るセンサとして２つのホールＩＣを有し、１／４波長位相差のある２相信号を出力可能なロータリエンコーダを使用し、この２相信号に基づいて制御回路部３がスライダ７の移動方向及び移動量を検出するように構成してもよく、これにより、駆動されているウインドウ６の位置変化をより確実に検出して、さらに正確な挟み込み検知を行うことができる。なお、この場合のロータリエンコーダの構成については周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００３０】
また、本実施形態例では、ロータリエンコーダとして磁気式を用いたが、これに限ることなく、光学式エンコーダや、抵抗体パターンが形成されたコード板と抵抗体パターン上を摺動するブラシとを有する抵抗式エンコーダ（またはボリューム）などを用いてももちろんかまわない。
【００３１】
また、本実施形態例では、スライダ７にピニオン１４とロータリエンコーダ１５を設けると共にガイドレール８にラック部８ａを設けるようにしてスライダ７及びガイドレール８を収納するドア５の高さ寸法を低くすることが可能であるが、これに限ることなく、ピニオンとロータリエンコーダをガイドレール８に設け、ラック部をスライダ７に設けるようにしてもよい。この場合、スライダ７にはラック部が形成された長尺のラック部材をウインドウ６の昇降方向に延びるように配設することで、ウインドウ６の可動範囲全体でピニオンを回転させることが可能である。なお、その場合には、ラック部材を可撓性を有する材料で形成し、スライダ７と共に昇降するラック部材の先端部がドア５内部の側壁に当接しないように、このラック部材を湾曲させた状態で収納することが好ましく、このようにすると、ラック部材を剛性を有する材料で形成する場合に比べてドア５の高さ寸法を低くできる。
【００３２】
また、本実施形態例では、開閉体が自動車用のウインドウで、このウインドウを駆動するパワーウインドウ装置について説明したが、これに限ることなく、開閉体が車両用のスライドドアや、倉庫等のシャッターなどである場合にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態例に係るパワーウインドウ装置のブロック図である。
【図２】該パワーウインドウ装置に備えられるウインドウ駆動機構とウインドウ位置検出器を説明するための構成明図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】該パワーウインドウ装置に備えられるロータリエンコーダの内部構造を示す縦断面図である。
【図５】該ロータリエンコーダの内部を図４のＰ方向から見た断面図である。
【図６】該パワーウインドウ装置における挟み込み検知動作の前半部分を示すフローチャートである。
【図７】該パワーウインドウ装置における挟み込み検知動作の後半部分を示すフローチャートである。
【図８】挟み込み検知に用いる基準値の求め方の説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ウインドウ駆動機構（駆動手段）
２  ウインドウ位置検出器（位置検出手段）
３  制御回路部（制御手段）
４  ウインドウ開閉用スイッチ
５  ドア
５ａ  窓枠（枠体）
６  ウインドウ
７  スライダ（可動部材）
８  ガイドレール（ガイド部材）
９，１０  プーリ
１１  ワイヤー
１２  ドラム
１３  駆動モータ
１４  ピニオン
１５  ロータリエンコーダ（回転検出器）
１５ａ  コード板
１５ｂ  ホールＩＣ（センサ）
【図１】
2005226354.tif 000003
【図２】
2005226354.tif 000004
【図３】
2005226354.tif 000005
【図４】
2005226354.tif 000006
【図５】
2005226354.tif 000007
【図６】
2005226354.tif 000008
【図７】
2005226354.tif 000009
【図８】
2005226354.tif 000010