(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材を第１の位置から第２の位置へ連続的に移動する装置における移動障害検出方法において、
部材の位置を検出する位置検出手段を設け、
所定時間の部材移動距離を実際より小さめに予測し、該予測移動距離を部材の現在位置に加えて所定時間経過後の部材の位置を予測する第１ステップ、
該予測位置と前記所定時間経過後の部材の実際の位置とを比較する第２ステップ、
部材の実際の位置が予測位置を通過していれば正常と判断し、通過していない場合には移動障害発生と判断する第３ステップ、
前記移動障害発生と判断したとき、部材を停止あるいは部材を反転移動させる第４ステップ、
前記正常と判断したとき、部材が終点に到達するまで上記第１乃至第４ステップを繰り返す第５ステップ、
を有することを特徴とする移動障害検出方法。
【請求項２】
部材を第１の位置から第２の位置へ連続的に移動する装置における移動障害検出方法において、
部材の位置を検出する位置検出手段を設け、
現時刻から所定時間経過するまでの部材移動距離を実際より小さめに予測する第１ステップ、
現時刻及び前記所定時間経過後の時刻のそれぞれにおける部材位置より実際の移動距離を算出する第２ステップ、
予測移動距離と実際の移動距離を比較する第３テップ、
実際の移動距離が予測移動距離より大きければ正常と判断し、小さければ移動障害発生と判断する第４ステップ、
前記移動障害発生と判断したとき、部材を停止あるいは部材を反転移動させる第５ステップ、
前記正常と判断したとき、部材が終点に到達するまで上記第２乃至第５ステップを繰り返す第６ステップ、
を有することを特徴とする移動障害検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動障害検出方法に係わり、特に、可動ノーズなどの部材を第１の位置から第２の位置へ連続的に移動する装置の異物挟み込み等による移動障害検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用のオーディオ／ビジュアル機器（NAVI装置等を含む）には、表示スペースを広く確保するためにキーや表示部等の操作パネルを回転自在に備え、該操作パネル（可動ノーズという）の裏側に情報記録媒体(メディア媒体)を挿入するための媒体挿入口を備えたものがある。かかる構成の車載機器では、情報記録媒体を車載機器にセットする際、可動ノーズを回転して媒体挿入口を表面に出し、該媒体挿入口よりＣＤ、ＤＶＤ、ミニディスク、カセットなどの媒体を車載機器にセットし、しかる後、可動ノーズを元の状態に戻して情報記憶媒体の再生、記録を行うようにしている。
【０００３】
可動ノーズとしては、図７（ａ）に示すように機器Ｂの前面で矢印方向にスライド回転して媒体挿入口Ｃを適宜表面に出したり、隠したりする構造の可動ノーズＡや、図７（ｂ）に示すように機器Ｂの前面で回転支軸（図示せず）を中心に矢印方向に開閉して媒体挿入口Ｃを適宜表面に出したり、隠したりする構成の可動ノーズＡや、図７（ｃ）に示すように機器Ｂの前面で水平方向に移動後、回転して媒体挿入口Ｃを適宜表面に出したり、隠したりする構成の可動ノーズＡがある。
【０００４】
かかる可動ノーズを移動する機構部に異物が進入して挟み込まれるとモータを駆動しても可動ノーズは所望方向に移動できなくなり、モータの破損、その他機構部品の破損等重大な障害につながる原因になる。このため、可動ノーズを有する従来の機器では、可動ノーズのオープン状態を検出するスイッチとクローズ状態を検出するスイッチをそれぞれ設け、可動ノーズ駆動後、一定時間内にどちらかのスイッチがオンにならないと異物挟み込み、異物当たりと判断し、可動ノーズ保護動作（可動ノーズ停止、可動ノーズの移動反転など）を行うようにしている。
また、検出スイッチを使用しない方法も提案されており、この方法では、可動ノーズを移動させる駆動モータの電流を検出し、一定以上の過電流を検出すると異物挟み込み、異物当たりと判断し、可動ノーズ保護動作を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の第１の方法であると、可動ノーズの移動始点と終点に検出スイッチを配置して時間設定する為、可動ノーズ移動中に異物を挟み込んだ時、一定時間以上経過しないと可動ノーズ保護処理を行えず、換言すれば、瞬時に可動ノーズ保護処理を行えず、重大な障害に到る場合があった。
又、従来の過電流を検出する第２の方法では、実際に可動ノーズにかかる負荷なのか、異物挟み込みによる負荷なのかの正確な判断が難しく、誤って可動ノーズ保護動作を行ったり、あるいは、可動ノーズ保護動作を行わず重大な障害を引き起こす場合があった。
以上から本発明の目的は、移動障害を短時間で正確に検出し、瞬時に可動ノーズの保護処理を行えるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明によれば、部材の位置を検出する位置検出手段を設け、所定時間の部材移動距離を実際より小さめに予測し、該予測移動距離を部材の現在位置に加えて所定時間経過後の部材の位置を予測する第１ステップ、該予測位置と前記所定時間経過後の部材の実際の位置とを比較する第２ステップ、部材の実際の位置が予測位置を通過していれば正常と判断し、通過していない場合には移動障害発生と判断する第３ステップ、前記移動障害発生と判断したとき、部材を停止あるいは部材を反転移動させる第４ステップ、前記正常と判断したとき、部材が終点に到達するまで上記第１乃至第４ステップを繰り返す第５ステップを有する移動障害検出方法により達成される。
又、上記課題は本発明によれば、部材の位置を検出する位置検出手段を設け、現時刻から所定時間経過するまでの部材移動距離を実際より小さめに予測する第１ステップ、現時刻及び前記所定時間経過後の時刻のそれぞれにおける部材位置より実際の移動距離を算出する第２ステップ、予測移動距離と実際の移動距離を比較する第３テップ、実際の移動距離が予測移動距離より大きければ正常と判断し、小さければ移動障害発生と判断する第４ステップ、前記移動障害発生と判断したとき、部材を停止あるいは部材を反転移動させる第５ステップ、前記正常と判断したとき、部材が終点に到達するまで上記第２乃至第５ステップを繰り返す第６ステップを有する移動障害検出方法により達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（ａ）可動ノーズの制御系
図１は図７（ｃ）に示す水平移動・回転型可動ノーズの制御系の構成図であり、１は前面に表示部１ａやキー部１ｂを備えた可動ノーズ、２は可動ノーズ１を水平移動（図７（ｃ）のａ矢印方向の移動）及び回転移動（ｂ矢印方向の移動）する可動ノーズ制御メカ部、３は可動ノーズ１の開閉制御を行うと共に、異物挟み込みなどの移動障害が発生したときの可動ノーズ保護処理を行う制御部、４は可動ノーズ制御メカ部２等に電圧を供給する電源部で、モータドライバ用電源４ａ、各種検出スイッチ、センサー用のパワー回路４ｂを備えている。
【０００８】
可動ノーズ制御メカ部２は、可動ノーズを水平方向に移動するモータ（ＭH）２ａ、可動ノーズを回転する角度調整用のモータ（ＭR）２ｂ、水平移動用モータ２ａを駆動するモータドライバ２ｃ、角度調整用モータ２ｂを駆動するモータドライバ２ｄ、可動ノーズ１の水平方向最大排出状態を検出する水平排出検出スイッチ２ｅ、可動ノーズ１の収納状態（クローズ状態）を検出する収納検出スイッチ２ｆ、可動ノーズの角度が水平状態（回転していない状態）であることを検出する水平角度検出スイッチ２ｇ、可動ノーズ１の初期回転位置からの角度（回転位置）に応じた電圧を出力する角度検出用ＬＰＳ（linear  position senser)２ｈ、可動ノーズ１の水平方向初期位置からの距離（水平位置）に応じた電圧を出力する水平排出検出用ＬＰＳ（LPS:linear position senser)２ｉを有している。これら各モータ２ａ，２ｂ、各スイッチ２ｅ〜２ｇ及び各検出用ＬＰＳ２ｈ〜２ｉは可動ノーズ制御メカ部２の適所に設けられ、それぞれの機能を果たすように構成されている。
【０００９】
ＬＰＳは図２（ａ）、（ｂ）に示す角度・電圧特性、及び角度・移動距離特性を備えている。従って、角度検出用センサー（ＬＰＳ）２ｈは可動ノーズ１の初期回転位置からの角度に応じた電圧を出力することができる。又、水平排出検出用センサー（ＬＰＳ）２ｉは、可動ノーズ１の水平方向初期位置からの移動距離（水平方向位置）に応じた電圧を出力することができる。
【００１０】
制御部３は、マイコン３ａ、可動ノーズ制御メカ部２との入出力インタフェース部３ｂなどを備え、可動ノーズ１の開閉制御や異物挟み込みなどの移動障害が発生したときの可動ノーズ保護処理を行う。マイコン３ａは図示しないがプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、各部とバス接続されている。マイコン内蔵のＲＡＭには、角度検出用センサー２ｈの出力電圧と回転角度の対応を示すテーブルや、水平排出検出用センサー２ｉの出力電圧と移動距離の対応を示すテーブルが記憶されており、このテーブルを参照して各センサーの出力電圧から可動ノーズの回転角度や移動距離が取得できるようになっている
【００１１】
（ｂ）インタフェース信号
マイコン３ａと可動ノーズ制御メカ部２との入出力インタフェース信号としては種々の信号が用意されている。H-MTR1, H-MTR2は水平移動用モータ２ａの駆動制御を行うための信号(モータ駆動信号)、A-MTR1, A-MTR2は角度調整用モータ２ｂの駆動制御を行うための信号(モータ駆動信号)、PULL-UP SWは電源供給開始を電源部４に指示する信号である。モータ駆動信号MTR1, MTR2のハイレベル(H)/ローレベル(L)の組み合わせにより図３（ａ）に示すモータ制御ができる。すなわち、MTR1, MTR2、すなわち、H-MTR1, H-MTR2あるいはA-MTR1, A-MTR2が L, Lであれば停止、H, Lであればオープン制御、L, Hであればクローズ制御、H, Hであればブレーキ制御を行う。
【００１２】
又、HOR-SWは可動ノーズ１の水平方向の最大排出状態検出信号であり、図３（ｂ）に示すようにHであれば、最大排出、Lであれば最大排出未満である。CLOSE-SWは可動ノーズ１の収納(クローズ)検出信号であり、Hであれば収納状態、Lであれば収納状態以外である。ANG-SWは可動ノーズの角度が水平状態であるか否かを示す水平状態検出信号であり、Hであれば角度水平状態、Lであれば角度水平状態以外である。ANG-LPSは可動ノーズの回転位置信号であり、入力電圧をAD変換してデジタルで可動ノーズの回転位置を示すもの、HOR-LPSは可動ノーズの水平方向位置信号であり、入力電圧をAD変換してデジタルで可動ノーズの水平方向位置を示すものである。
【００１３】
（ｃ）正常動作時の可動ノーズの開閉制御タイムチャート
図４は可動ノーズ開閉制御のタイムチャートであり、初期時にクローズ状態にある。このクローズ状態において、水平移動用モータ２ａ、角度調整用モータ２ｂは共に停止(stop)しており、クローズ検出信号CLOSE-SWはHとなってクローズ状態を示し、又、水平状態検出信号ANG-SWはHとなって水平状態を示している。かかる状態において、オープン／クローズキー（O/C SW.)をオン操作すると、モータ駆動信号H-MTR1, H-MTR2がH, Lになる。これにより、水平移動用モータ２ａが正転駆動されて可動ノーズ１が前方に水平移動を開始し、又、クローズ検出信号CLOSE-SWはLとなってクローズ状態でなくなったことを示す(水平可動中)。可動ノーズ１の水平方向移動により、水平方向移動量（水平方向位置）HOR-LPSが最小値MINから増大し、最大排出位置でその出力はMAXになり、最大排出状態検出信号HOR-SWがHになる。
【００１４】
最大排出状態検出信号HOR-SWがHになれば、モータ駆動信号H-MTR1, H-MTR2がL, Lとなって停止し、替わってモータ駆動信号A-MTR1, A-MTR2がH, Lになる。これにより、角度調整用モータ２ｂが正転駆動されて可動ノーズ１が時計方向に回転を開始し、又、水平状態検出信号ANG-SWはLとなって水平状態でなくなった事を示す(角度可動中)。可動ノーズ１の時計方向回転により、回転位置信号ANG-LPSが最小値MINから増大し、その出力が最大値MAXになれば、モータ駆動信号A-MTR1, A-MTR2がL, Lとなって停止し、全開状態(オープン状態)になる。
全開状態において、オープン／クローズキー（O/C SW.)をオン操作すると、モータ駆動信号A-MTR1, A-MTR2がL, Hになる。これにより、角度調整用モータ２ｂが逆転駆動されて可動ノーズ１が反時計方向に回転を開始し、回転位置信号ANG-LPSが最大値MAXから減小する(角度可動中)。そして、回転角度ANG-LPSが最小値MINになれば、水平状態検出信号ANG-SWはHとなって水平状態になったことを示す。
【００１５】
水平状態になれば、モータ駆動信号A-MTR1, A-MTR2がL, Lとなって停止し、替わってモータ駆動信号H-MTR1, H-MTR2が L, Hになる。これにより、水平移動用モータ２ａが逆転駆動されて可動ノーズ１が後方に水平移動を開始し、最大排出状態検出信号HOR-SWがLになる(水平可動中)。
可動ノーズ１の水平方向移動により、水平方向移動量（水平方向位置）HOR-LPSが最大値MAXから減小し、最小排出位置でその出力はMINになり、又、クローズ検出信号CLOSE-SWがHとなってクローズ状態になったことを示す。この結果、モータ駆動信号H-MTR1, H-MTR2がL, Lとなって停止し、初期状態に戻る。
【００１６】
（ｄ）本発明の第１の移動障害検出処理
図５は本発明の第１の移動障害検出処理フローであり、現時刻から所定時間経過後の可動ノーズ位置を予測し、該予測位置と所定時間経過後の可動ノーズの実際の位置を比較し、可動ノーズ位置が予測位置を通過していれば正常と判断し、通過していない場合には移動障害発生と判断するものである。
【００１７】
クローズ状態においてオープン／クローズキーを操作して可動ノーズのオープンを指示すると（ステップ１０１）、制御部３はクローズ状態における可動ノーズ水平方向位置を動作開始位置Ａとする（ステップ１０２）。ついで、制御部３は100msec間の予測移動距離をΔＭ（＝定数）とすれば、次式
Ａ＋ΔＭ→Ｂ    (1)により、現時刻から100msec後の可動ノーズの予測位置を計算する(ステップ１０３）。以後、水平移動用モータ２ａを正転して可動ノーズ１を水平移動する（ステップ１０４）。そして、100msec経過したら、その時の水平排出検出用センサー２ｉの出力電圧を読み取り、内蔵の電圧・移動距離テーブルより可動ノーズの水平方向位置Ａ′を求める（ステップ１０５）。
【００１８】
ついで、制御部３は予測位置Ｂと実際の可動ノーズの位置Ａ′を比較し（ステップ１０６）、Ａ′＜Ｂであれば、すなわち、可動ノーズ位置が予測位置を通過していなければ、異物の挟み込み等の移動障害が発生して予測距離以上可動ノーズが移動できなかったものと見做し、可動ノーズ保護処理（可動ノーズの停止動作あるいは反転移動動作）を行う（ステップ１０７）。
一方、ステップ１０６において、Ａ′≧Ｂであれば、すなわち、可動ノーズ位置が予測位置を通過していれば、異物の挟み込み等の移動障害が発生していないと見做し、可動ノーズが動作終点に到達したかチェックし(ステップ１０８）、すなわち、最大排出状態検出信号HOR-SWがHになったかチェックし、可動ノーズが動作終点に到達していれば、移動障害検出処理を終了する。
【００１９】
しかし、可動ノーズが動作終点に到達していなければ、今回の可動ノーズの水平方向位置Ａ′をＡとし（ステップ１０９）、以後、ステップ１０３以降の処理を繰り返す。
水平移動の障害検出処理を終了すれば、同様に回転移動の障害検出処理を行う。又、以上はオープン動作時の障害検出処理であるが、クローズ動作時においても、同様に、まず回転移動の障害検出処理を行い、ついで、水平移動の障害検出処理を行う。ただし、クローズ動作に際しては、(1)式に替えて次式
Ａ−ΔＭ→Ｂ
を用いて、可動ノーズの位置を予測し、又、ステップ１０６の判断において
Ａ′≦Ｂのとき正常とし、Ａ′＞Ｂのとき障害発生とする。
【００２０】
以上をタイムチャートを参照して説明すると以下のようになる。
クローズ信号CLOSE-SWがL(OFF)になる直前から最大排出状態検出信号HOR-SWがH(ON)になるまで、100ms間隔で水平方向移動量HOR-LPSを読み込むものとする。まず、オープン動作直前(クローズ信号CLOSE-SWがHの時)の水平方向移動量HOR-LPSを読み込みＡとする。ついで、100ms間正常に移動した時の移動距離の予測値ΔＭ(小さめに設定する)をＡに加えて予測位置を求めＢとする(Ａ＋ΔＭ→Ｂ)。ついで、可動ノーズの移動を開始し、実際に100ms経過した時に読み取った水平方向移動量HOR-LPSをＡ′とし、ＢとＡ′を比較する。
【００２１】
Ａ′≧Ｂであれば正常であり動作を継続し、Ａ′＜Ｂであれば異常と見做し反転動作を行う。この処理を最大排出状態検出信号HOR-SWがＨになるまで行う。
次に最大排出状態検出信号HOR-SWがHになれば、この時の回転角度ANG-LPS値を読み込みＡとし、水平移動の場合と同様に、100ms間正常回転した時の回転角度の予測値ΔＭを前記読み込んだ回転角度Ａに加えて予測回転位置Ｂを計算する。ついで、可動ノーズの回転を開始し、実際に100ms経過した時に読み取った回転角度ANG-LPSをＡ′とし、ＢとＡ′を比較し、Ａ′≧Ｂであれば正常であり動作を継続し、Ａ′＜Ｂであれば異常であると見做して反転動作を行う。この処理を最大回転角度になるまで行う。
【００２２】
（ｅ）本発明の第２の移動障害検出処理
図６は本発明の第２の移動障害検出処理フローであり、現時刻から所定時間経過するまでの可動ノーズの移動距離を予測し、現時刻と所定時間経過後の時刻のそれぞれにおける可動ノーズの位置より実際の移動距離を求め、予測移動距離と実際の移動距離を比較し、実際の移動距離が予測移動距離より大きければ正常と判断し、小さければ移動障害発生と判断するものである。
【００２３】
クローズ状態においてオープン／クローズキーを操作して可動ノーズのオープンを指示すると（ステップ２０１）、制御部３はクローズ状態における可動ノーズの水平方向位置を動作開始位置Ａとする（ステップ２０２）。ついで、制御部３は水平移動用モータ２ａを正転して可動ノーズ１を水平移動する（ステップ２０３）。そして、100msec経過したら、その時の水平排出検出用センサー２ｉの出力電圧を読み取り、内蔵の電圧・移動距離テーブルより可動ノーズの水平方向位置Ａ′を求める（ステップ２０４）。Ａ′が求まれば次式
Ａ′−Ａ→Ｍ    (3)により100msec間の実際の移動距離Ｍを計算する（ステップ２０５）。
【００２４】
ついで、100msecの移動距離の予測値をΔＭ（定数であり、小さめに設定する）とすれば、制御部３は該予測移動距離ΔＭと実際の移動距離Ｍを比較する（ステップ２０６）。
Ｍ＜ΔＭであれば、すなわち、実際の移動距離が予測移動距離より小さければ、異物の挟み込み等の移動障害が発生して予測距離以上可動ノーズが移動できなかったものと見做して、可動ノーズ保護処理（可動ノーズの停止動作あるいは反転移動動作）を行う（ステップ２０７）。
一方、ステップ２０６において、Ｍ≧ΔＭであれば、すなわち、実際の移動距離が予測移動距離より大きければ、異物の挟み込み等の移動障害が発生していないと見做す。そして、可動ノーズが動作終点に到達したかチェックし、すなわち、最大排出状態検出信号HOR-SWがHになったかチェックし(ステップ２０８）、可動ノーズが動作終点に到達していれば、移動障害検出処理を終了する。
【００２５】
しかし、可動ノーズが動作終点に到達していなければ、今回の可動ノーズの水平方向位置Ａ′をＡとし（ステップ２０９）、以後、ステップ２０３以降の処理を繰り返す。
水平移動の障害検出処理を終了すれば、同様に回転移動の障害検出処理を行う。又、以上はオープン動作時の障害検出処理であるが、クローズ動作時においても、同様に、まず回転移動の障害検出処理を行い、ついで、水平移動の障害検出処理を行う。
以上では本発明を可動ノーズの開閉制御に適用した場合について説明したが、本発明は可動ノーズに限らず一般に始点から終点へ可動部材を連続して移動する装置の移動障害検出制御に適用できるものである。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【００２６】
【発明の効果】
以上本発明によれば、部材の位置を検出する位置検出手段を設け、所定時間の部材移動距離を実際より小さめに予測し、該予測移動距離を部材の現在位置に加えて所定時間経過後の部材の位置を予測し、予測位置と前記所定時間経過後の部材の実際の位置とを比較し、部材位置が予測位置を通過していれば正常と判断し、通過していない場合には移動障害発生と判断し、前記移動障害発生と判断したとき、部材を停止あるいは部材を反転移動させ、前記正常と判断したとき、部材が終点に到達するまで上記処理を繰り返すようにしたから、移動障害を短時間で正確に検出でき、しかも、瞬時に可動ノーズの保護処理を行うことができる。
又、本発明によれば、部材の位置を検出する位置検出手段を設け、現時刻から所定時間経過するまでの部材移動距離を実際より小さめに予測し、現時刻及び前記所定時間経過後の時刻のそれぞれにおける部材位置より実際の移動距離を算出し、予測移動距離と実際の移動距離を比較し、実際の移動距離が予測移動距離より大きければ正常と判断し、小さければ移動障害発生と判断し、前記移動障害発生と判断したとき、部材を停止あるいは部材を反転移動させ、前記正常と判断したとき、部材が終点に到達するまで上記処理を繰り返すようにしたから、移動障害を正確に検出でき、しかも、瞬時に可動ノーズの保護処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可動ノーズ制御系の構成図である。
【図２】ＬＰＳ（位置センサー）の検出特性説明図である。
【図３】モータ制御論理図表及びマイコン入出力信号説明図表である。
【図４】可動ノーズ開閉制御のタイムチャートである。
【図５】本発明の第１の移動障害検出処理フローである。
【図６】本発明の第２の移動障害検出処理フローである。
【図７】可動ノーズの概略説明図である。
【符号の説明】
１  可動ノーズ
２  可動ノーズ制御メカ部
３  制御部
４  電源部
２ａ  水平移動用モータ（ＭH）
２ｂ  角度調整用モータ（ＭR）
２ｅ  水平排出検出スイッチ
２ｆ  収納検出スイッチ
２ｇ  水平角度検出スイッチ
２ｈ  角度検出用センサー
２ｉ  水平排出検出用センサー
【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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