(57)【要約】【課題】可動板反転時の挟み込み回避の無効期間を個々の開閉装置ごとに最適化する開閉制御装置を実現する。【解決手段】開口を閉じた位置と開いた位置の間で異物の挟み込みを回避しつつ可動板（１０２）を往復させる開閉装置（２００）を制御する装置（３００）は、一方向への移動後の反対方向への可動板の移動の初期において挟み込み回避を無効にする無効化手段（３０２）と、挟み込み回避を無効にする期間を学習を通じて設定する設定手段（３０２）とを具備する。設定手段は可動板（１０２）を駆動するモータ（２０２）の回転数の安定度に基づいて無効期間を学習する。【選択図】      図１
2007009637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を閉じた位置と開いた位置の間で異物の挟み込みを回避しつつ可動板を往復させる開閉装置を制御する装置であって、
一方向への移動後の反対方向への可動板の移動の初期において挟み込み回避を無効にする無効化手段と、
前記挟み込み回避を無効にする期間を学習を通じて設定する設定手段と、
を具備することを特徴とする開閉制御装置。
【請求項２】
前記設定手段が、可動板を駆動するモータの回転数の安定度に基づいて前記期間を学習する、
ことを特徴とする請求項１に記載の開閉制御装置。
【請求項３】
前記安定度が、一旦増加して減少した後の回転数の安定度である、
ことを特徴とする請求項２に記載の開閉制御装置。
【請求項４】
前記期間を記憶する記憶手段、
を具備することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の開閉制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉制御装置に関し、とくに、開口を閉じた位置と開いた位置の間で異物の挟み込みを回避しつつ可動板を往復させる開閉装置を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のパワーウィンドウは、ウィンドウレギュレータによって、窓枠を閉じた位置と開いた位置の間で窓ガラスを往復させるように構成されている。ウィンドウレギュレータについては、搭乗者の身体等が窓ガラスで挟まれるのを防止するための制御が行われる。挟み込みの有無は窓ガラスを駆動するモータの負荷状態に基づいて判定され、負荷がある程度増加したことをもって挟み込み発生と判定される。
【０００３】
下降中の窓ガラスを反転上昇させると、ギヤ系列やワイヤー系統のバックラッシュや遊び等により、上昇の初期には、モータの負荷が一旦無負荷になりその後急増するような変化を示す。このときの負荷急増を異物の挟み込みと誤認しないように、この時期については、挟み込み検出の閾値を通常の閾値よりも大きくしてある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１１３３７５号公報（第４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の方式では、窓ガラス反転上昇の初期においては、閾値が大きいことにより挟み込み検出感度が悪いので実質的に挟み込み回避が無効化され、本当に挟み込みがあった場合は大きな力が対象に加わる。しかも、大きな閾値を適用する期間は、パワーウィンドウの個体差等を考慮して長めに設定されるので、挟み込まれた対象に大きな力が加わる時間が長くなる。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、可動板反転時の挟み込み回避の無効期間を個々の開閉装置ごとに最適化する開閉制御装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための請求項１に係る発明は、開口を閉じた位置と開いた位置の間で異物の挟み込みを回避しつつ可動板を往復させる開閉装置を制御する装置であって、一方向への移動後の反対方向への可動板の移動の初期において挟み込み回避を無効にする無効化手段と、前記挟み込み回避を無効にする期間を学習を通じて設定する設定手段と、を具備することを特徴とする開閉制御装置である。
【０００７】
上記の課題を解決するための請求項２に係る発明は、前記設定手段が、可動板を駆動するモータの回転数の安定度に基づいて前記期間を学習する、ことを特徴とする請求項１に記載の開閉制御装置である。
【０００８】
上記の課題を解決するための請求項３に係る発明は、前記安定度が、一旦増加して減少した後の回転数の安定度である、ことを特徴とする請求項２に記載の開閉制御装置である。
【０００９】
上記の課題を解決するための請求項４に係る発明は、前記期間を記憶する記憶手段、を具備することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の開閉制御装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、開口を閉じた位置と開いた位置の間で異物の挟み込みを回避しつつ可動板を往復させる開閉装置を制御する装置は、一方向への移動後の反対方向への可動板の移動の初期において挟み込み回避を無効にする無効化手段と、前記挟み込み回避を無効にする期間を学習を通じて設定する設定手段とを具備するので、可動板反転時の挟み込み回避の無効期間を個々の開閉装置ごとに最適化する開閉制御装置を実現することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、前記設定手段が、可動板を駆動するモータの回転数の安定度に基づいて前記期間を学習するので、無効期間の学習を適切に行うことができる。
請求項３に係る発明によれば、前記安定度が、一旦増加して減少した後の回転数の安定度であるので、最適な無効期間を学習することができる。
【００１２】
請求項４に係る発明によれば、前記期間を記憶する記憶手段を具備するので、可動板反転時の挟み込み回避制御を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に、パワーウィンドウの一例のブロック図を示す。同図に示すように、パワーウィンドウは、ウィンドウ１００、ウィンドウレギュレータ２００および制御装置３００からなる。
【００１４】
ウィンドウ１００は窓ガラス１０２を有する。ウィンドウレギュレータ２００は昇降モータ２０２と昇降機構２０４を有し、昇降モータ２０２により昇降機構２０４を介して窓ガラス１０２を昇降させるようになっている。
【００１５】
制御装置３００は、ウィンドウレギュレータ２００による窓ガラス１０２の昇降を制御する。制御装置３００は、同一車内の複数ウィンドウにそれぞれ設けられた複数のウィンドウレギュレータ２００を、例えば運転席等から集中的に制御するものであってよい。
【００１６】
制御装置３００は、発明を実施するための最良の形態の一例である。制御装置３００の構成によって、開閉制御装置に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００１７】
制御装置３００はＣＰＵ３０２を有する。ＣＰＵ３０２は制御装置３００の中枢であり、所定のプログラムに基づいてウィンドウレギュレータ２００の制御を遂行する。ＣＰＵ３０２は駆動回路３０４を介して昇降モータ２０２を制御する。
【００１８】
昇降モータ２０２の回転は、パルス発生器３０６とカウンタ３０８を通じてＣＰＵ３０２にフィードバックされる。ＣＰＵ３０２は、カウンタ３０８計数値に基づいて窓ガラス位置を認識する。パルス発生器３０６の出力パルスはＣＰＵ３０２に入力される。ＣＰＵ３０２は入力されたパルス信号のパルス幅を検出する。
【００１９】
ＣＰＵ３０２には、スイッチ３１０を通じて窓ガラス昇降指令が入力される。スイッチ３１０の操作は使用者によって行われる。オートモードでは、スイッチ３１０のワンタッチ操作により窓ガラスの上昇または下降が行われる。マニュアルモードでは、スイッチ３１０を押している間だけ窓ガラスの上昇または下降が行われる。ＣＰＵ３０２はメモリ３１２を有し、プログラム実行の過程で適宜データの書込および読出を行う。
【００２０】
図２に、このようなパワーウィンドウを備えた自動車用ドアの一例を示す。ここでは、セダン形自動車の後部ドアの例を示す。このドアは、ドア本体１１０の上部がウィンドウ１００となっている。ウィンドウ１００は、ドア本体１１０側から昇降する窓ガラス１０２により窓枠１０４を開閉する構造となっている。窓ガラス１０２を昇降させるウィンドウレギュレータ２００とその制御装置３００はドア本体１１０内に設けられる。
【００２１】
窓枠１０４は、上枠１０４ａ、後枠１０４ｂおよび前枠１０４ｃを有する。上枠１０４ａは概ね水平になっている。後枠１０４ｂは概ね後下がりに傾斜している。前枠１０４ｃは概ね垂直になっている。
【００２２】
図３に、窓ガラス１０２の昇降過程を示す。同図に示すように、窓ガラス１０２は（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の順に上昇する。下降はこの逆順になる。（ａ）は窓ガラス１０２が下死点にある状態を示し、（ｅ）は上死点にある状態を示す。（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は途中の状態を示す。
【００２３】
各状態についてさらに説明すれば、（ａ）はパワーウィンドウの全開状態である。（ｂ）は窓ガラス１０２が上昇し始めた状態である。この状態では、窓ガラス１０２の上辺および後辺がそれぞれ上枠１０４ａおよび後枠１０４ｂに対して隙間を生じている。なお、窓ガラス１０２の前辺は昇降の全過程を通じて前枠１０４ｃの中にある。
【００２４】
（ｃ）は窓ガラス１０２の上辺および後辺がそれぞれ上枠１０４ａおよび後枠１０４ｂに接近した状態である。（ｄ）は窓ガラス１０２の上辺および後辺がそれぞれ上枠１０４ａおよび後枠１０４ｂに進入し始める状態である。（ｅ）は窓ガラス１０２の上辺および後辺がそれぞれ上枠１０４ａおよび後枠１０４ｂに完全に進入した状態である。これはパワーウィンドウの全閉状態である。
【００２５】
（ｄ）および（ｅ）の状態をさらに詳細に示せば、例えば図４のようになり、（ｄ）の状態では、窓ガラス１０２の上辺および後辺が上枠１０４ａおよび後枠１０４ｂのガラスラン１４４ａに接触し、（ｅ）の状態では、窓ガラス１０２の上辺および後辺が上枠１０４ａおよび後枠１０４ｂのガラスラン１４４ａ内に完全に進入する。ガラスラン１４４ａは例えばゴムやプラスチック等の絶縁材料で構成される。
【００２６】
図５に、パルス発生器３０６の模式的構成を示す。パルス発生器３０６は、昇降モータ２０２の回転軸２４ａに取り付けられた永久磁石３６ａと、その磁束を検出する２つのホール素子３６ｂ，３６ｃを有し、ホール素子３６ｂ，３６ｃから永久磁石３６ａの回転に伴う周期的な磁束変化を表すパルス信号をそれぞれ出力するようになっている。
【００２７】
なお、パルス発生器３０６は、このような永久磁石３６ａと２つのホール素子３６ｂ，３６ｃの組合せの代わりに、ロータリエンコーダと光センサの組合せを利用するものであってよい。
【００２８】
回転速度の変化に対応するパルス幅の変化を図６に示す。（ａ）は定速回転中のパルス信号を示し、パルス幅が一定である。（ｂ）は途中で速度が低下したときのパルス信号を示し、例えば窓ガラス１０２による挟み込み発生時の負荷増加に伴う昇降モータ２０２の速度低下によって、パルス幅が伸長する。パルス幅は、回転速度すなわち回転数に反比例する。
【００２９】
パルス幅については、予め定められた閾値がメモリ３１２に記憶されている。この閾値は、ＣＰＵ３０２によって、パルス幅に基づく挟み込み判定に利用される。ＣＰＵ３０２は、挟み込みと判定したときウィンドウレギュレータ２００に窓ガラス１０２を降下させ、挟み込み回避を行わせる。
【００３０】
図７に、窓ガラス上昇時のパルス幅変化の一例をグラフで示す。図７において、▲のプロットは上昇後の上昇のグラフであり、●のプロットは下降後の上昇のグラフである。図７に示すように、上昇後の上昇では、上昇開始とともにパルス幅は単調に減少してやがて安定する。これに対して、下降後の上昇では、上昇開始とともにパルス幅は一旦急減しその後急増するという過程を経て安定する。
【００３１】
窓ガラス上昇の初期のパルス幅変化の大きい期間は、無効期間として挟み込み回避の対象外とされる。無効期間には、上昇後の上昇についての無効期間１と、下降後の上昇についての無効期間２がある。このうち、無効期間２は個々のパワーウィンドウごとのばらつきが大きく、しかも、無効期間１より長い。そこで、挟み込み回避の無効化を適正に行うために、無効期間２についての学習が行われる。
【００３２】
無効期間２を学習するときの制御装置３００の動作を説明する。図８に、制御装置３００の動作の一例をフローチャートで示す。これは実質的にＣＰＵ３０２の動作である。図８に示すように、ステップ８０１で、下降後の上昇動作か否かを判定する。判定がｎｏのときは学習を終了するが、ｙｅｓのときは、ステップ８０２、でパルス幅減少確認済み解除を行い、ステップ８０３で、パルス幅増加確認済み解除を行い、ステップ８０４で、無効期間２測定バッファクリアを行う。無効期間２測定バッファは無効期間２の測定値を保持するバッファであり、クリアによって測定値は０に初期化される。
【００３３】
ステップ８０５で、上昇動作中か否かを判定する。判定がｎｏのときは学習を終了するが、ｙｅｓのときは、ステップ８０６で、上死点側不感帯か否かを判定する。上死点側不感帯とは、上死点の手前から上死点まで設定された不感帯であり、そこは挟み込み検出および回避の対象外である。上死点側不感帯にあるときはステップ８０５に戻る。
【００３４】
上死点側不感帯にないときは、ステップ８０７で、モータ回転パルスありか否かを判定する。判定がｎｏのときはステップ８０５に戻るが、ｙｅｓのときは、ステップ８０８で、パルス幅測定結果格納を行い、ステップ８０９で、無効期間２測定バッファ更新（＋１）を行う。これによって、無効期間２の測定値が１だけインクリメントされる。
【００３５】
ステップ８１０で、無効期間２判定最大値を超えたか否かを判定する。無効期間２に関しては、最大値が予め設定されている。判定がｙｅｓのときは、ステップ８１８で、無効期間２測定バッファを確定値とするが、ｎｏのときは、ステップ８１１で、パルス幅減少確認済み否かを判定する。
【００３６】
パルス幅減少確認済みがステップ８０２で解除されているので、判定はｎｏとなる。そこで、ステップ８１２で、前回に比べパルス幅減少か否かを判定する。ｎｏのときはステップ８０５に戻るが、ｙｅｓのときは、ステップ８１３で、パルス幅減少確認済み設定を行ってステップ８０５に戻る。
【００３７】
ここまでの動作で、無効期間２測定バッファに測定値１が得られる。この後、ステップ８０５−８１１の動作が上記と同様に行われる。そのときは、ステップ８１１での判定がｙｅｓとなることにより、ステップ８１４で、パルス幅増加確認済みか否かを判定する。
【００３８】
パルス幅増加確認済みがステップ８０３で解除されていて判定がｎｏとなることにより、ステップ８１５で、前回に比べパルス幅増加か否かを判定する。ｎｏのときはステップ８０５に戻る。ここまでの動作で、無効期間２測定バッファに測定値２が得られる。パルス幅増加でない間は、ステップ８０５−８１５の動作の繰り返しによって、無効期間２測定バッファの計数値が１つずつインクリメントされる。
【００３９】
パルス幅はやがて増加に転じる。そのときは、ステップ８１５での判定がｙｅｓとなるので、ステップ８１６で、パルス幅増加確認済み設定を行ってステップ８０５に戻る。この後、ステップ８０５−８１４の動作が上記と同様に行われる。
【００４０】
そのときは、ステップ８１４での判定がｙｅｓとなることにより、ステップ８１７で、パルス幅変動は安定範囲内か否かを判定する。この判定は、パルス幅変動を所定の閾値と比較することによって行われる。パルス幅変動が閾値以下のときは安定範囲内と判定され、そうでないときは安定範囲外と判定される。
【００４１】
パルス幅変動が安定範囲内でないときはステップ８０５に戻る。パルス幅変動が安定範囲内でない間は、ステップ８０５−８１７の動作の繰り返しによって、無効期間２測定バッファの計数値が１つずつインクリメントされる。
【００４２】
パルス幅変動はやがて安定する。そのときは、ステップ８１７での判定がｙｅｓとなるので、ステップ８１８で、無効期間２測定バッファの計数値を確定値とする。これによって、無効期間２の測定値が確定し学習が終了する。
【００４３】
確定した測定値はメモリ３１２に記憶される。メモリ３１２の少なくとも一部を例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリとし、そこに確定した測定値を記憶すれば、電源喪失等が発生しても記憶内容は失われない。メモリ３１２は、本発明における記憶手段の一例である。
【００４４】
このような学習を個々のパワーウィンドウについて行うことにより、個々のパワーウィンドウに適応した無効期間２を得ることができる。学習は、例えば、自動車等の出荷時や定期点検時に行われる。なお、ユーザー等が随時に行ってもよい。
【００４５】
無効期間２についての学習値を用いた制御装置３００の動作を説明する。図９に、制御装置３００の動作の一例をフローチャートで示す。これは実質的にＣＰＵ３０２の動作である。
【００４６】
図９に示すように、ステップ９０１で上昇側駆動モータＯＮとする。上昇側駆動モータＯＮは、ウィンドウ１００を閉じる方向へのスイッチ３１０の操作に対応して行われる。なお、上昇側駆動モータＯＮとは、昇降モータ２０２をウィンドウ１００を閉じる方向に駆動することである。これによって窓ガラス１０２の上昇が始まる。
【００４７】
ステップ９０２で、下降後の上昇動作か否かを判定する。ｙｅｓのときは、ステップ９０３で、無効期間２設定を行う。無効期間２設定には、前述の学習によって得られた無効期間２測定バッファ確定値が用いられる。無効期間２設定は、レジスタに対して行われる。
【００４８】
判定がｎｏのときは上昇後の上昇である。その場合は、ステップ９０４で、無効期間１設定を行う。無効期間１設定には、予め用意された設定値が用いられる。なお、無効期間１の設定も学習結果に基づいて行うようにしてよい。無効期間１の学習は、前述の手法に準じて行うことができる。
【００４９】
ステップ９０５で、上死点検出したか否かを判定する。上死点検出とは窓ガラス１０２が上死点に到達した状態の検出である。判定がｎｏであるときは、ステップ９０６で、上死点側不感帯にあるか否かを判定する。上死点側不感帯にあるときは、ステップ９０５に戻る。
【００５０】
上死点側不感帯にないときは、ステップ９０７で、モータ回転パルスエッジありか否かを判定する。判定ｎｏのときはステップ９０５に戻るが、ｙｅｓのときは、ステップ９０８で、パルス幅測定結果（ＰＬ）格納を行い、ステップ９０９で、無効期間（Ｒ）カウント（−１）を行い、ステップ９１０で、パルス幅（ＰＬ）は絶対許容値を超えたか否を判定する。
【００５１】
絶対許容値は、例えば、昇降モータ２０２の過負荷に相当するパルス幅であり、それを超えたということは、何らかの異常事態である。そこで、そのような場合は、ステップ９１４で挟み込み回避処理を行い、ステップ９１５で、上昇側駆動モータＯＦＦとする。このようにして例外的事態に対処する。
【００５２】
パルス幅（ＰＬ）が絶対許容値を超えないときは、ステップ９１１で、初期動作後の無効期間（Ｒ）であるか否かを判定し、ｙｅｓのときはステップ９０５に戻る。パルス幅（ＰＬ）が絶対許容値超えず、初期動作後の無効期間（Ｒ）である間は、ステップ９０５−９１１の動作が繰り返される。
【００５３】
これによって、繰り返しの都度、無効期間（Ｒ）カウントが１つずつデクリメントされ、やがて、無効期間（Ｒ）カウントは０を切る。このとき、初期動作後の無効期間（Ｒ）でなくなるので、ステップ９１１の判定がｎｏとなる。
【００５４】
そこで、ステップ９１２で、パルス幅測定結果（ＰＬ）よりパルス幅変化率計算を行い、ステップ９１３で、パルス幅変化率は閾値を超えたか否かを判定する。パルス幅変化率は閾値を超えないときはステップ９０５に戻るが、閾値を超えたときはステップ９１４で挟み込み回避処理を行い、ステップ９１５で上昇側駆動モータＯＦＦとする。
【００５５】
このようにして、挟み込み回避処理は、窓ガラス１０２の上昇初期の無効期間中は無効化され、無効期間が経過してから有効化される。無効期間は学習に基づいて設定されるので、個々のパワーウィンドウに最適な挟み込み回避無効化制御を行うことができる。
【００５６】
図８のフローチャートで示した動作を行うＣＰＵ３０２は、本発明における設定手段の一例である。図９のフローチャートで示した動作を行うＣＰＵ３０２は、本発明における無効化手段の一例である。
【００５７】
以上、自動車のパワーウィンドウのための開閉制御装置について説明したが、本発明の開閉制御装置は、自動車のパワーウィンドウに限らず、サンルーフ、スライドドア等、開口を可動板で開閉する構造を持つものの制御に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置を使用するパワーウィンドウのブロック図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置を使用するパワーウィンドウの構成を示す図である。
【図３】窓ガラスの昇降状態を示す図である。
【図４】窓ガラスとガラスランの関係を示す図である。
【図５】パルス発生器の構成を示す図である。
【図６】パルス発生器が発生するパルスの波形を示す図である。
【図７】窓ガラス上昇時のパルス幅変化の一例を示すグラフである。
【図８】本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置の動作のフローチャートである。
【図９】本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置の動作のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１００  ウィンドウ
１０２  窓ガラス
１０４  窓枠
１１０  ドア本体
２００  ウィンドウレギュレータ
２０２  昇降モータ
２０４  昇降機構
３００  制御装置
３０２  ＣＰＵ
３０４  駆動回路
３０６  パルス発生器
３０８  カウンタ
３１０  スイッチ
３１２  メモリ
【図１】
2007009637.tif 000003
【図２】
2007009637.tif 000004
【図３】
2007009637.tif 000005
【図４】
2007009637.tif 000006
【図５】
2007009637.tif 000007
【図６】
2007009637.tif 000008
【図７】
2007009637.tif 000009
【図８】
2007009637.tif 000010
【図９】
2007009637.tif 000011