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JP6164449B2 - 開閉体の挟み込み検知装置及び開閉体装置 - Google Patents

開閉体の挟み込み検知装置及び開閉体装置 Download PDF

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Description

本発明は開閉体の挟み込み検知装置及びそれを用いた開閉体装置に関する。
開閉体には、その自動閉動作における物体等の挟みこみを検知するための装置が設けられる場合がある。例えば、特許文献１は、車両のサンルーフにおける挟み込み検知装置を開示する。同文献の装置では、まず所定条件成立時の閉動作中のモータの変動回転速度から基準負荷データが算出され、記憶される。記憶後の閉動作において、変動回転速度から算出される駆動データと、上記基準負荷データとの差が算出され、その差と閾値との比較に基づいて挟み込み検知が行われる。変動回転速度のデータから負荷変動のデータへの変換は、モータの回転速度と発生トルクについての既知の関数に基づいて行われる。
また、特許文献２は、車両のウインドウ等における挟み込み検知を行うモータ制御装置を開示する。同文献の装置では、モータ温度及びモータ特性値と推定負荷との関係がマップ化される。開閉体の閉動作において、モータ温度及びモータ特性値から上記マップに従って求められた推定負荷に基づいて挟み込みの有無が判定される。より具体的には、モータ温度範囲区分（−３０℃〜０℃、０℃〜４０℃、４０℃〜８０℃）、複数の駆動電圧（８Ｖ、１２Ｖ、１６Ｖ）及びモータ回転速度に対してそれぞれモータ特性を表すマップが予め設定される。そして、検知されたモータ温度、駆動電圧及びモータ回転速度からマップを参照して、負荷推定の処理が行われる。ここで、モータ温度は、モータ付近に設けられた温度センサによって検知され、その検知温度に基づいて上記の負荷推定が行われる。
特許第３９３１７３２号公報 特開２０１０−１１０１７１号公報
しかし、特許文献１の装置では、モータの回転速度と負荷との関係が環境温度によって変動することが考慮されていない。詳細を後述するように、モータの回転速度と負荷との関係は概ね負の一次関数となるが、環境温度に依存してその傾きが変化する。従って、基準負荷データ算出時の環境温度と駆動データ算出時の環境温度が異なる場合、基準負荷データと駆動データの差について、実際の差と計算上の差が一致しないことになる。そのため、同文献の装置においては、基準負荷データと駆動データの差と検知閾値との関係が温度によって変化してしまい、高精度な挟み込み検知が難しい。
特許文献２の装置では、第１の問題として、モータの絶対温度（温度範囲）とモータ特性の関係を表すマップを使用するため、モータの温度を正確に検知する温度センサが必要となる。従って、高精度な温度センサをモータ付近に設置する必要があるため、導入にコストがかかる。第２に、モータ温度とモータ特性の関係はモータの経年劣化等により変化するため、当初の特性マップを用いた負荷推定がその後も有用なものとなるとは限らず、長年の使用において初期の検知精度が維持されないという問題もある。
そこで、本発明は、開閉体の挟み込み検知装置及び開閉体装置において、モータ付近の温度の高精度な検知を不要とした簡素な構成で高精度な挟み込み検知を実現することを課題とする。また本発明は、モータの経年劣化等があっても高精度な挟み込み検知が実現される構成を提供することを課題とする。
本発明による、モータにより作動される開閉体の挟み込み検知装置は、所定時における開閉体の閉動作時のモータ回転速度及び環境温度に基づいて負荷データを演算し、負荷データ及び環境温度をそれぞれ基準負荷データ及び基準温度データとして記憶する基準データ記憶部と、基準負荷データの記憶後における開閉体の閉動作時のモータ回転速度及び環境温度に基づいて駆動負荷データを演算する駆動負荷演算部と、基準負荷データと駆動負荷データとの差と、開閉体の挟み込みを判定するために設定された閾値との比較結果に基づいて挟み込み発生を判定するとともに、基準温度と駆動温度との相対関係に基づいて基準負荷データと駆動負荷データとの差と閾値との相対関係を補正するように構成された挟み込み判定部とを備える。
上記によると、基準負荷データと駆動負荷データとの差と閾値との相対関係の補正が、基準温度と駆動温度との相対関係に基づいて補正される構成としたので、モータの温度を正確に検知する構成が不要となる。従って、簡素な構成で高精度な挟み込み検知を実現することが可能となる。
上記の挟み込み検知装置において、所定時は、モータにおいて所定条件が成立した時であることが好ましい。これにより、所定条件時に基準負荷データを算出及び記憶できるので、基準負荷データと駆動負荷データとの差をより正確に算出して高精度な挟み込み検知を行うことができる。
上記の挟み込み検知装置において、挟み込み判定部は、基準温度と駆動温度の相対関係に基づいて閾値を補正するように構成され得る。これによると、基準温度と駆動温度との相対関係の算出及びそれに基づく閾値の補正量の算出だけ処理が構成されるので、少ない処理負荷で補正処理を行うことができる。
また、上記の挟み込み検知装置において、閾値の補正における補正量が、基準温度から駆動温度への変化に対する正関数として規定されることが好ましい。これにより、一般的なモータの回転数と負荷との関係に基づいて適切な補正処理が実行され、装置の汎用性が確保される。
またさらに、上記挟み込み検知装置において、基準温度と駆動温度との差が所定範囲内にない場合に、挟み込み判定部における比較処理が無効化されるように構成してもよい。これにより、基準温度と駆動温度との差が所定範囲内にあるときのみ挟みこみ検知が実行されるので、挟み込み検知の精度が確保される。
また、上記挟み込み検知装置において、挟み込み判定部は、基準温度と駆動温度の相対関係に基づいて駆動負荷データを補正するように構成してもよい。これにより、基準温度と駆動温度との相対関係の算出及びそれに基づく駆動負荷データの補正量の算出だけ処理が構成されるので、少ない処理負荷で補正処理を行うことができる。
また、上記挟み込み検知装置において、駆動負荷データの補正における補正量が、基準温度から駆動温度への変化に対する負関数として規定されることが好ましい。これにより、一般的なモータの回転数と負荷との関係に基づいて適切な補正処理が実行され、装置の汎用性が確保される。
さらに、上記挟み込み検知装置において、基準データ記憶部が基準負荷データを所定のタイミングで更新するように構成されるようにしてもよい。これにより、モータの経年劣化等により環境温度、回転数及び負荷との関係が変化しても新たな基準負荷データが記憶されるので、長期間に亘って高精度な挟み込み検知が維持される。
ここで、上記挟み込み検知装置において、基準負荷データの記憶後における開閉体の閉動作において、挟み込みの発生が検知されずに閉動作が終了しかつ所定条件が成立していた場合に、閉動作において得られた駆動負荷データが新たな基準負荷データとして書き換えられるように構成してもよい。これにより、基準負荷データが適時に自動で更新されるので、装置の利便性が高まる。
本発明の開閉体装置は、開閉体と、モータと、モータの回転速度を検出する回転速度検出部と、上記いずれかの挟み込み検知装置とを備える。これにより、簡素な構成で高精度な挟み込み検知が行われ、あるいはモータの経年劣化等があっても高精度な挟み込み検知が維持される開閉体装置が実現される。
本発明の第１の実施形態による挟み込み検知装置を備えた開閉体装置のブロック図である。 モータの温度、トルク及び回転速度の関係を説明する図である。 本発明の第１の実施形態による挟み込み検知を説明する図である。 本発明の第１の実施形態における温度差分と閾値補正量の関係を説明する図である。 本発明の第１の実施形態による挟み込み検知制御のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の変形例による挟み込み検知制御のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態による挟み込み検知装置を備えた開閉体装置のブロック図である。 本発明の第２の実施形態による挟み込み検知制御のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の変形例による挟み込み検知制御のフローチャートである。
実施形態１．
図１は本発明の第１の実施形態による挟み込み検知装置を備えた開閉体装置のブロック図である。開閉体装置１は、開閉体２、モータ３、回転速度検出部４、及び挟み込み検知装置５を備える。本実施形態では、開閉体装置１は車両用の開閉体装置を想定している。開閉体２は、本実施形態ではサンルーフを想定しているが、後述する説明から分かるように、本発明はスライドドア、パワーウィンドウ等、他の開閉体における挟み込み検知構成にも適用できる。
モータ３は開閉体２をルーフ開口部に対して摺動させる。モータ３はＥＣＵ１０からの閉信号又は開信号に応じて順方向又は逆方向に回転する。なお、以降の説明において、モータ３が開閉体２を閉方向に摺動させることを閉動作又はオート閉動作というものとする。また、挟み込みとは、開閉体２とルーフ開口部端部との間に物体又は人体が挟まれることをいうものとする。なお、ＥＣＵ１０は適宜電源供給されているものとする。
回転速度検出部４はモータ３の回転速度を検出する。モータ３の回転速度は、モータ３の回転に同期するパルスを出力するセンサ（例えば、ホールＩＣ）によって検出されてもよいし、モータ３の駆動信号における電流リップルを検出及び成形する回路によって検出されてもよい。
温度センサ１１が検出した環境温度はＥＣＵ１０に入力される。本実施形態では、温度センサ１１として、車両に一般的に搭載されている温度センサ（例えば、インストゥルパネル上で温度表示を行うために温度を検出するセンサ）が用いられる。なお、温度センサ１１はモータ３の温度を直接検出するセンサであっても実施可能である。
挟み込み検知装置５は、ＣＰＵ５０１、メモリ５０２、入出力部５０３、所定条件判定部５０４、基準データ記憶部５１０、駆動データ演算部５２０及び挟み込み判定部５３０を備え、これら及び後述する内部構成要素はバス５０５によって相互に接続されている。ＣＰＵ５０１は各部間の信号のやりとりを制御するプロセッサであり、メモリ５０２はプログラム等を記憶するメモリである。入出力部５０３は挟み込み検知装置５とＥＣＵ１０との間の入出力インターフェイスとして機能する。
所定条件判定部５０４は、開閉体２及びモータ３がおかれている状態が所定条件を満たすか否かを判定する。本実施形態では、振動、加速度等の外乱が開閉体２及びモータ３において発生していない状態、例えば、車両停車時でかつＥＣＵ１０の電源がオン状態の場合に所定条件が成立する。この場合、所定条件判定部５０４は、ＥＣＵ１０から車速（車速センサ１２から取得）及び電源電圧のデータを取得し、車速が０であり、かつ電源電圧が所定値（例えば１２Ｖ）であれば、所定条件が成立したものと判定する。また、この所定条件の成否判断の条件に、温度センサ１１によって取得された環境温度が加えられてもよい。例えば、非常に低温（例えば、−２０℃以下）又は非常に高温（例えば、５０℃以上）の場合には、所定条件が成立しないものと判断されるようにしてもよい。
基準データ記憶部５１０は基準負荷記憶部５１１及び基準温度記憶部５１２を備える。基準データ記憶部５１０には、所定条件成立時の閉動作において、回転速度検出部４によって検出された回転速度、及び温度センサ１１からＥＣＵ１０を介して取得された温度データが入力される。基準負荷記憶部５１１は、所定条件成立時の閉動作において、入力された回転速度から、回転速度変動に対応する負荷変動を示す基準負荷データを算出し、記憶する。この基準負荷データの算出は、図２に示すようなトルク−回転速度の所定関数（以下、「所定関数」という）から導出される。基準負荷データの詳細については後述する。基準温度記憶部５１２は、入力された温度データを基準温度データとして記憶する。
駆動負荷演算部５２０には、基準データ記憶部５１０による記憶動作後の閉動作において回転速度検出部４によって検出された回転速度及び温度センサ１１からＥＣＵ１０を介して取得された温度データが入力される。駆動負荷演算部５２０は、入力された回転速度から回転速度変動に対応する負荷変動を示す駆動負荷データを算出する。この駆動負荷データの算出も所定関数から導出される。
挟み込み判定部５３０は、負荷差分演算部５３１、温度差分演算部５３２、閾値記憶部５３３、閾値補正部５３４及び比較部５３５を備える。
負荷差分演算部５３１は、駆動負荷演算部５２０によって演算された駆動負荷データから基準負荷記憶部５１１によって記憶された基準負荷データを減算して両者の差分（以下、「負荷差分」という）を出力する。温度差分演算部５３２は、駆動負荷演算部５２０によって取得された駆動温度データから基準温度記憶部５１２によって記憶された基準温度データを減算してその差分（以下、「温度差分」という）を出力する。なお、本実施形態では基準温度データと駆動温度データの相対関係を両者の差分で表しているが、両者の相対関係は比又は特定の関数によって規定されてもよい。
閾値記憶部５３３は所定条件成立時における基準閾値を記憶する。ここで、図３を用いて、閉動作開始位置ｘ１から閉動作終了位置ｘ３までの回転速度変動、負荷変動、負荷差分及び閾値を説明する。線Ａ１は所定条件成立時の回転速度変動を示し、線Ｂ１は線Ａ１から所定関数によって変換された負荷変動を示す。線Ａ２は所定条件成立時と同条件の下で、位置ｘ２付近で挟み込みが発生した場合の回転速度変動を示し、線Ｂ２は線Ａ２から所定関数によって変換された負荷変動を示す。線Ｃは線Ｂ２から線Ｂ１を減算した差分値、即ち、負荷差分に相当する。線Ｔｈは閾値であり、線Ｃが位置ｘ２付近において線Ｔｈを超えることにより、後述する挟み込み判定部５３５が挟み込みの発生を判定できる。
閾値補正部５３４は、基準閾値を温度差分に基づいて補正し、補正済み閾値を出力する。図２から分かるように、基準温度（例えば、関数Ｐに対応）よりも高い温度状態（関数Ｑに対応）において、ある検出回転数から関数Ｐで換算される負荷（トルク）は、同じ回転数から関数Ｑで換算される実際の負荷よりも高くなる。従って、駆動温度が基準温度よりも高い場合には、負荷の誤差を補償するために閾値Ｔｈを上方に補正する必要がある。一方、基準温度（例えば、関数Ｐに対応）よりも低い温度状態（関数Ｒに対応）において、ある検出回転数から関数Ｐで換算される負荷は、同じ回転数から関数Ｒで換算される実際の負荷よりも低くなる。従って、駆動温度が基準温度よりも低い場合には、負荷の誤差を補償するために閾値Ｔｈを下方に補正する必要がある。
図４に、上記の補正動作を実行するための、温度差分に対する閾値補正量を示す。閾値の補正における補正量は、基準温度から駆動温度への変化に対する正関数として規定される。具体的には、図４に示すように、閾値補正量は、温度差分がゼロの場合を原点として、温度差分に対して単調増加するように設定される。なお、本実施形態では、温度差分と閾値補正量の関係を一次関数によって示しているが、他の関数が用いられてもよいし、所定の参照テーブルにおいて両者の関係が規定されるようにしてもよい。
但し、例えば、所定条件成立時の基準温度が４０℃であり、駆動温度が−２０℃であるような場合（温度差分＝−６０℃）、閾値の補正量が非常に大きくなり、高精度な補正が保証されない可能性がある。そこで、閾値補正部５３４は、温度差分が所定範囲内（例えば、±５０℃）にない場合には、検知無効信号を出力するようにしてもよい。ＣＰＵ５０１は検知無効信号を受けると、挟み込み判定部５３０における検知処理を無効化するとともに、ＥＣＵ１０に停止信号を出力してモータ３のオート閉動作を禁止する。この場合、開閉体２はユーザのマニュアル動作によって開閉されることになる。
比較部５３５は負荷差分を補正済み閾値と比較して挟み込み発生の有無を判定する。比較部５３５は、負荷差分が補正済み閾値以下の場合には、挟み込みの発生がないことを示す非検知信号を出力し、又は何も出力しない。一方、比較部５３５は、負荷差分が補正済み閾値を超える場合には、挟み込みの発生があることを示す検知信号を出力する。ＥＣＵ１０は、閉動作中に検知信号が入力されると、モータ３の駆動を反転して開閉体２を開動作させる。なお、閉動作中に検知信号が入力された場合に、ＥＣＵ１０が開閉体２の閉動作を停止させ、停止状態が維持されるようにしてもよい。
図５は上記の挟み込み検知制御を示すフローチャートである。
ステップＳ１００において、所定条件判定部５０４が、所定条件が成立しているか否かを判断する。所定条件が成立している場合（ステップＳ１００、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０１に進む。
ステップＳ１０１において、ＣＰＵ５０１が、開閉体２のオート閉動作が開始されたか否かを判断する。オート閉動作開始の検知は、ＥＣＵ１０からモータ３へ閉信号が出力されたこと、又は回転速度検出部４から基準負荷記憶部５１１に回転速度の入力があったことをＣＰＵ５０１が検知することにより行われるようにすればよい。閉動作が開始された場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２において、基準負荷記憶部５１１が、回転速度検出部４によって検出された回転速度から回転速度変動に対応する負荷変動を示す基準負荷データを算出し、記憶する。また、ステップＳ１０３において、基準温度記憶部５１２は、温度センサ１１からＥＣＵ１０を介して取得された温度を基準温度データとして記憶する。これにより、基準データ記憶部５１０の動作が終了する。
その後、ステップＳ２０１において、ＣＰＵ５０１が、開閉体２のオート閉動作が開始されたか否かをステップＳ１０１と同様に判断する。閉動作が開始された場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０２に進む。
ステップＳ２０２において、駆動負荷演算部５２０が、回転速度検出部４から回転速度を取得して負荷変動を示す駆動負荷データを算出する。また、ステップＳ２０３において、駆動負荷演算部５２０は、ＥＣＵ１０から温度データ（駆動温度データ）を取得する。
ステップＳ２０４において、負荷差分演算部５３１が、ステップＳ２０２で算出された駆動負荷データからステップＳ１０２で記憶された基準負荷データを減算して負荷差分を演算する。
ステップＳ２０５において、温度差分演算部５３２が、ステップＳ２０３で算出された駆動温度データからステップＳ１０３で記憶された基準温度データを減算して温度差分を演算する。
ステップＳ２０５と、後述するステップＳ２０６の間に、挟みこみ検知の可否を決定するステップＳ２１１を設けてもよい。ステップＳ２１１において、閾値補正部５３４は、温度差分が所定の範囲内にあるか否かを判別する。温度差分が所定の範囲内にない場合（ステップＳ２１１、Ｎｏ）、ステップＳ２１２において、閾値補正部５３４が検知無効信号を出力し、検知無効信号を受けたＣＰＵ５０１は挟み込み検知部５３０の挟み込み検知処理を無効化するとともに、ＥＣＵ１０に開閉体２のオート閉動作を禁止させる。温度差分が所定の範囲内にある場合（ステップＳ２１１、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０６に進む。
ステップＳ２０６において、閾値補正部５３４は、基準閾値を温度差分に基づいて補正し、補正済み閾値を出力する。なお、温度差分がゼロの場合には、閾値補正部５３４は基準閾値を補正しないことになるが、説明の便宜上、この場合も閾値補正部５３４の出力を補正済み閾値というものとする。
ステップＳ２０７において、比較部５３５が負荷差分を補正済み閾値と比較して挟み込み発生の有無を判定する。負荷差分が補正済み閾値以下の場合（ステップＳ２０７、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０８において、モータ３の駆動（即ち、閉動作）が継続される。負荷差分が補正済み閾値を超える場合（ステップＳ２０７、Ｎｏ）、比較部５３５は検知信号を出力し、ステップＳ２０９において、ＣＰＵ５０１がＥＣＵ１０にモータ３の駆動を反転させる。これにより開閉体２は開動作に反転される。
ステップＳ２１０において、ＣＰＵ５０１は、開閉体２の閉動作が完了したか否かを判断する。閉動作が完了しない場合（ステップＳ２１０、Ｎｏ）、閉動作が終了するまで上記のステップＳ２０２からＳ２０８が継続され、閉動作が終了すると（ステップＳ２１０、Ｙｅｓ）、処理は終了する。なお、１回の閉動作中において温度は実質的に一定であるという前提の下、ステップＳ２０３の駆動温度データの取得、ステップＳ２０５の温度差分の演算及びステップＳ２１１の挟み込み検知可否の判断は、２周目以降のフローにおいては省略されるようにしてもよい。この場合、最初にステップＳ２０５で演算された温度差分が維持される。
以上のように、本実施形態によると、検知閾値が温度差分に基づいて補正されるので、所定条件成立時とその後の閉動作との間で温度差があった場合でも、温度に依存するモータ負荷を正確に判定して高精度な挟み込み検知を実現できる。また、上記実施形態では、各負荷取得時の絶対温度ではなく相対温度（温度差分）に基づいて閾値の補正が行われるので、モータ温度の直接の測定又は精密な測定は不要である。従って、本実施形態おける温度測定には車両に通常搭載される温度センサを利用することができ、導入容易で低コストな挟み込み検知装置が実現される。
また、上記実施例において、上記の基準負荷データ及び基準温度データが所定のタイミングで更新されるようにしてもよい。例えば、所定の期間（例えば、半年、一年）が経過する毎にＣＰＵ５０１が基準データ更新信号を出力して、基準データ更新信号を受けたＥＣＵ１０がユーザに基準負荷データ及び基準温度データの更新を促すようにしてもよい。また、温度センサ１１又は不図示の湿度センサによって検出される温度又は湿度から、ＥＣＵ１０が季節（例えば、夏季、冬季、雨季等）を認識し、季節が変わる毎にユーザに各基準データの更新を促すようにしてもよい。あるいは、ユーザが任意のタイミングで各基準データの更新を行うようにしてもよい。
さらに、各基準データが閉動作毎に自動で更新されるようにしてもよい。図６は、本実施形態の変形例として、各基準データの自動更新の処理が付加された場合のフローチャートである。概略として、所定条件成立時にオート閉動作が行われた場合で、かつそのオート閉動作中に挟み込みが発生しなかった場合の負荷変動のデータが新たな基準負荷データとして書き換えられる。
図６において、最初の基準負荷データ及び基準温度データの記憶工程（ステップＳ１００〜Ｓ１０３）は既に実行済みであるものとする。なお、図５に示すフローチャートと同様のステップには同じ符号を付し、その説明を省略する。
ステップＳ２１０の直後のステップＳ２５０において、所定条件判定部５０４が、ステップＳ１００と同様に、所定条件が成立しているか否かを判断する。所定条件が成立している場合（ステップＳ２５０、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２５１に進む。所定条件が成立していなかった場合（ステップＳ２５０、Ｎｏ）、処理は終了し、不図示のステップＳ１０２で記憶された基準負荷データ及び基準温度データが維持される。
ステップＳ２５１において、基準負荷記憶部５１１は、ステップＳ２０２で演算された駆動負荷データを新たな基準負荷データとして記憶する。これと併せて、ステップＳ２５２において、基準温度記憶部５１２は、ステップＳ２０３で取得された駆動温度データを新たな基準温度データとして記憶する。これにより、閉動作において算出された駆動負荷データ及び駆動温度データが新たな基準負荷データ及び基準温度データとして書き換えられ、更新される。
なお、更新前の基準負荷データと新たに演算された基準負荷データとを平均化したものが新たな基準負荷データとして更新されるようにしてもよい。またさらに、複数回の所定条件成立時にわたって演算された複数の基準負荷データの移動平均が新たな基準負荷データとして更新されるようにしてもよい。
上記のように、基準負荷データ及び基準温度データが更新される構成によると、各基準データが使用とともに適宜更新されるので、装置の経年劣化や使用環境の変化にかかわらず高精度な挟み込み検知性能が維持される。しかも、図６のフローチャートに示した自動更新の構成によると、ユーザの手を煩わせることはなく各基準データが更新されるので利便性が向上する。
実施形態２．
上記第１の実施形態では、基準温度データと駆動温度データの相対関係に基づいて検知閾値を補正する構成を示したが、本実施形態では、基準温度データと駆動温度データの相対関係に基づいて駆動負荷データを補正する構成を示す。図７は本発明の第２の実施形態による挟み込み検知装置を備えた開閉体装置のブロック図である。本実施形態は、挟み込み検知装置５以外の構成は第１の実施形態のものと同様であるのでその説明を省略する。
挟み込み検知装置５は、ＣＰＵ５０１、メモリ５０２、入出力部５０３、所定条件判定部５０４、基準データ記憶部５１０、駆動データ演算部５２０及び挟み込み判定部５３０を備え、これら及び後述する内部構成要素はバス５０５によって相互に接続されている。なお、ＣＰＵ５０１、メモリ５０２、入出力部５０３、所定条件判定部５０４は第１の実施形態のものと同様であるのでその説明を省略する。
基準データ記憶部５１０は基準負荷記憶部５１１及び基準温度記憶部５１２を備える。基準データ記憶部５１０には、所定条件成立時の閉動作において、回転速度検出部４によって検出された回転速度、及び温度センサ１１からＥＣＵ１０を介して取得された温度データが入力される。基準負荷記憶部５１１は、所定条件成立時の閉動作において、入力された回転速度及び温度に基づいて基準負荷データを算出し、記憶する。この基準負荷データの算出は、図２に示すトルク−回転速度の関数のうち、取得温度に対応する関数（以下、「関数Ｐ２」という）から導出される。基準温度記憶部５１２は、上記所定条件成立時に、温度センサ１１からＥＣＵ１０を介して取得された温度を基準温度データとして記憶する。
駆動負荷演算部５２０には、基準データ記憶部５１０による記憶動作後の閉動作において回転速度検出部４によって検出された回転速度及び温度センサ１１からＥＣＵ１０を介して取得された温度データが入力される。駆動負荷演算部５２０は、入力された回転速度から回転速度変動に対応する負荷変動を示す駆動負荷データを算出する。この駆動負荷データの算出において、まず、取得された回転速度と上記関数Ｐ２に基づいて仮の駆動負荷データが算出される。そして、入力された駆動温度と基準温度記憶部５１２に記憶された基準温度との相対関係（例えば、差分）に基づいて仮の駆動負荷データが最終的な駆動負荷データに補正される。
例えば、所定条件成立時の温度よりも駆動温度が高い場合、低回転速度域でのトルクが減少するので、仮の駆動負荷データが下方に補正されて最終的な駆動負荷データが算出される。逆に、所定条件成立時の温度よりも駆動温度が低い場合、低回転速度域でのトルクが増加するので、仮の駆動負荷データが上方に補正されて最終的な駆動負荷データが算出される。即ち、駆動負荷データの補正における補正量は、基準温度から駆動温度への変化に対する負関数として規定される。基準温度と駆動温度の相対関係と駆動データの補正量の関係は、負の一次関数等で表されてもよいし、所定の参照テーブルにおいて規定されるようにしてもよい。
挟み込み判定部５３０は、負荷差分演算部５３１、閾値記憶部５３３及び比較部５３５を備える。負荷差分演算部５３１は、第１の実施形態と同様に、駆動負荷演算部５２０によって演算された駆動負荷データから基準負荷記憶部５１１によって記憶された基準負荷データを減算して負荷差分を出力する。
閾値記憶部５３３は閾値を記憶する。閾値は、第１の実施形態における基準閾値と同様にして決定される。本実施形態においては、駆動負荷データが基準温度データと駆動温度データの相対関係に応じて算出されるので、閾値は補正されない。
比較部５３５は負荷差分を閾値と比較して挟み込み発生の有無を判定する。比較部５３５は、負荷差分が閾値以下の場合には挟み込みの発生がないことを示す非検知信号を出力し、又は何も出力しない。一方、比較部５３５は、負荷差分が閾値を超える場合には挟み込みの発生を示す検知信号を出力する。ＥＣＵ１０は、閉動作中に検知信号が入力されると、モータ３の駆動を反転して開閉体２を開動作させる。なお、閉動作中に検知信号が入力された場合に、ＥＣＵ１０が開閉体２の閉動作を停止させ、停止状態が維持されるようにしてもよい。
図８は上記の挟み込み検知制御を示すフローチャートである。
ステップＳ３００において、所定条件判定部５０４が、所定条件が成立しているか否かを判断する。所定条件が成立している場合（ステップＳ３００、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０１に進む。
ステップＳ３０１において、ＣＰＵ５０１が、第１の実施形態のステップＳ１０１と同様に、開閉体２のオート閉動作が開始されたか否かを判断する。閉動作が開始された場合（ステップＳ３０１、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０２に進む。
ステップＳ３０２において、基準負荷記憶部５１１が、回転速度検出部４によって検出された回転速度及びＥＣＵ１０から取得された温度から、回転速度変動に対応する負荷変動を示す基準負荷データを関数Ｐ２に従って算出し、記憶する。また、ステップＳ３０３において、基準温度記憶部５１２は、温度センサ１１からＥＣＵ１０を介して取得された温度を基準温度データとして記憶する。これにより、基準データ記憶部５１０の動作が終了する。
その後、ステップＳ４０１において、ＣＰＵ５０１が、開閉体２のオート閉動作が開始されたか否かをステップＳ３０１と同様に判断する。閉動作が開始された場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０２に進む。
ステップＳ４０２において、駆動負荷演算部５２０が、回転速度検出部４から取得された回転速度から関数Ｐ２に従って仮の駆動負荷データを算出し、ＥＣＵ１０から取得された駆動温度データとステップＳ３０３で記憶された基準温度データとの相対関係に基づいて最終的な駆動負荷データを算出する。
ステップＳ４０４において、負荷差分演算部５３１が、ステップＳ４０２で算出された駆動負荷データからステップＳ３０２で記憶された基準負荷データを減算して負荷差分を演算する。
ステップＳ４０７において、比較部５３５が負荷差分を閾値と比較して挟み込み発生の有無を判定する。負荷差分が閾値以下の場合（ステップＳ４０７、Ｙｅｓ）、ステップＳ４０８において、モータ３の駆動が継続される（即ち、閉動作が継続される）。負荷差分が補正済み閾値を超える場合（ステップＳ４０７、Ｎｏ）、比較部５３５は検知信号を出力し、ステップＳ４０９において、ＣＰＵ５０１がＥＣＵ１０にモータ３の駆動を反転させる。これにより開閉体２は開動作に反転される。
ステップＳ４１０において、ＣＰＵ５０１は、開閉体２の閉動作が完了したか否かを判断する。閉動作が完了しない場合（ステップＳ４１０、Ｎｏ）、閉動作が終了するまで上記のステップＳ４０２からＳ４０８が継続され、閉動作が終了すると（ステップＳ４１０、Ｙｅｓ）、処理は終了する。なお、１回の閉動作中において温度は一定であるという前提の下、ステップＳ４０３の駆動温度データの取得は、２周目以降のフローにおいては省略されるようにしてもよい。この場合、最初にステップＳ４０３で取得された温度データが維持される。
以上のように、本実施形態によると、負荷差分が負荷差分算出時の温度データの相対関係を反映して算出されるので、所定条件成立時とその後の閉動作との間で温度差があった場合でも、温度に依存するモータ負荷を正確に判定して高精度な挟み込み検知を実現できる。また、本実施形態においても、負荷差分は各負荷取得時の絶対温度ではなく相対温度を反映して算出されるので、モータ温度の直接の測定又は精密な測定は不要である。従って、本実施形態おける温度測定には車両に通常搭載される温度センサを利用することができ、導入容易で低コストな挟み込み検知装置が実現される。
なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、基準負荷データが所定のタイミングで、ユーザ操作により、又は自動で更新されるようにしてもよい。図９は、本実施形態の変形例として、基準負荷データの自動更新の処理が付加された場合のフローチャートである。図９において、最初の基準負荷データの記憶工程（ステップＳ３００〜Ｓ３０３）は既に実行済みであるものとする。なお、図８に示すフローチャートと同様のステップには同じ符号を付し、その説明を省略する。
ステップＳ４１０の直後のステップＳ４５０において、所定条件判定部５０４が、ステップＳ３００と同様に、所定条件が成立しているか否かを判断する。所定条件が成立している場合（ステップＳ４５０、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４５１に進む。所定条件が成立していなかった場合（ステップＳ４５０、Ｎｏ）、処理は終了し、不図示のステップＳ３０２で記憶された基準負荷データが維持される。
ステップＳ４５１において、基準負荷記憶部５１１は、ステップＳ４０２で演算された駆動負荷データを新たな基準負荷データとして記憶する。これにより、閉動作において算出された駆動負荷データが新たな基準負荷データとして書き換えられ、更新される。
上記の構成によると、第１の実施形態の場合と同様に、基準負荷データが使用とともに適宜更新されるので、装置の経年劣化や使用環境の変化にかかわらず高精度な挟み込み検知性能が維持される。しかも、図９のフローチャートに示した自動更新の構成によると、ユーザの手を煩わせることはなく各基準データが更新されるので利便性が向上する。
以上のように、各実施形態によると、挟み込み検知装置５は、所定条件成立時における閉動作に関して基準負荷データ及び基準温度データを記憶する基準データ記憶部５１０と、記憶後の閉動作に関する駆動負荷データを演算する駆動負荷演算部５２０とを備える。挟み込み検知装置５はさらに、基準負荷データと駆動負荷データとの負荷差分と、開閉体の挟み込みを判定するために設定された閾値との比較結果に基づいて挟み込み発生を判定する挟み込み判定部５３０を備える。挟み込み判定部５３０において、基準温度と駆動温度との相対関係に基づいて負荷差分と閾値との相対関係を補正する構成としたので、簡素な構成で高精度な挟み込み検知を可能とする挟み込み検知装置及びそれを用いた開閉体装置を実現することが可能となった。また、基準データ記憶部５１０が基準負荷データを所定のタイミングで更新できるので、各部材の特性における経年変化があっても長期間に亘って高精度な挟み込み検知が可能となる。
なお、上記に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は種々の態様に変形可能である。例えば、基準負荷データ及び基準温度データの取得時は必ずしも所定条件成立時でなくてもよく、想定される駆動負荷データの取得時と同程度の条件がモータ３において成立していればよい。また、上記各実施形態においては、本発明の挟み込み検知装置及び開閉体装置が車両に適用されるものとして説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、自動開閉ドア、自動開閉シャッタ等、モータ駆動により開閉が行われるあらゆる開閉体の挟み込み検知に適用され得る。
１ 開閉体装置
２ 開閉体
３ モータ
４ 回転速度検出部
５ 挟み込み検知装置
５１０ 基準データ記憶部
５２０ 駆動負荷演算部
５３０ 挟み込み判定部

Claims (9)

  1. モータにより作動される開閉体の挟み込み検知装置であって、
    所定時における前記開閉体の閉動作時のモータ回転速度及び環境温度に基づいて負荷データを演算し、該負荷データ及び該環境温度をそれぞれ基準負荷データ及び基準温度データとして記憶する基準データ記憶部と、
    前記基準負荷データの記憶後における前記開閉体の閉動作時のモータ回転速度及び環境温度に基づいて駆動負荷データ及び駆動温度データを演算する駆動負荷演算部と、
    前記基準負荷データと前記駆動負荷データとの差と、前記開閉体の挟み込みを判定するために設定された閾値との比較結果に基づいて挟み込み発生を判定するとともに、前記基準温度データと前記駆動温度データとの相対関係に基づいて、前記基準負荷データと前記駆動負荷データとの差と前記閾値との相対関係を補正するように構成された挟み込み判定部とを備えた挟み込み検知装置において、
    前記基準温度データと前記駆動温度データとの差分が所定範囲内にない場合に、前記挟み込み判定部における比較処理が無効化されるとともに、前記モータによる前記開閉体の閉作動を禁止するように構成された挟み込み検知装置。
  2. 請求項１に記載の挟み込み検知装置において、前記所定時が、前記モータにおいて所定条件が成立した時である、挟み込み検知装置。
  3. 請求項１又は２に記載の挟み込み検知装置において、前記挟み込み判定部が、前記基準温度データと前記駆動温度データの相対関係に基づいて前記閾値を補正するように構成された挟み込み検知装置。
  4. 請求項３に記載の挟み込み検知装置において、前記閾値の補正における補正量が、前記基準温度データから前記駆動温度データへの変化に対する正関数として規定された、挟み込み検知装置。
  5. 請求項１又は２に記載の挟み込み検知装置において、前記挟み込み判定部が、前記基準温度データと前記駆動温度データの相対関係に基づいて前記駆動負荷データを補正するように構成された挟み込み検知装置。
  6. 請求項５に記載の挟み込み検知装置において、前記駆動負荷データの補正における補正量が、前記基準温度データから前記駆動温度データへの変化に対する負関数として規定された、挟み込み検知装置。
  7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の挟み込み検知装置において、前記基準データ記憶部が前記基準負荷データを所定のタイミングで更新するように構成された挟み込み検知装置。
  8. 請求項７に記載の挟み込み検知装置において、前記基準負荷データの記憶後における前記開閉体の閉動作において、挟み込みの発生が検知されずに該閉動作が終了しかつ所定条件が成立していた場合に、該閉動作において得られた前記駆動負荷データが新たな基準負荷データとして書き換えられるように構成された挟み込み検知装置。
  9. 前記開閉体と、前記モータと、該モータの回転速度を検出する回転速度検出部と、請求項１から８のいずれか一項に記載の挟み込み検知装置とを備えた開閉体装置。
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