專利名稱：窗戶開(kāi)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)窗戶進(jìn)行開(kāi)或關(guān)的窗戶開(kāi)關(guān)裝置。特別是在開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)可以檢測(cè)出異物夾塞的窗戶開(kāi)關(guān)裝置。
利用馬達(dá)進(jìn)行窗戶開(kāi)關(guān)的技術(shù)是眾所周知的。把車輛的側(cè)窗戶利用馬達(dá)進(jìn)行開(kāi)關(guān)即所謂的“電動(dòng)窗戶”是這類技術(shù)的代表。當(dāng)窗戶由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)在自動(dòng)地開(kāi)或關(guān)時(shí)，在開(kāi)關(guān)部分和窗框部分之間夾塞著異物的時(shí)候，就需要產(chǎn)生停止開(kāi)關(guān)的動(dòng)作等控制。這樣就可以防止在夾塞異物時(shí)損傷異物本身和窗戶的開(kāi)關(guān)部分等。
這種檢測(cè)出夾塞異物的技術(shù)公開(kāi)在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平5-9569號(hào)公報(bào)中。這項(xiàng)技術(shù)是產(chǎn)生與馬達(dá)轉(zhuǎn)速度成正比的脈沖，利用這種脈沖的周期變化，可以檢測(cè)出異物的夾塞。也就是說(shuō)，當(dāng)夾塞異物時(shí)，馬達(dá)負(fù)荷增大，使得轉(zhuǎn)速降低，通過(guò)馬達(dá)轉(zhuǎn)速降低來(lái)檢出異物夾塞。
可是象上述的車輛側(cè)窗戶那樣，要在車門上設(shè)置開(kāi)關(guān)窗戶裝置，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速降低，不只限于如上述的夾塞異物的情況，也有其它的因素引起的。這個(gè)其它因素即所謂的外界干擾，例如，在車門開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)存在撞擊。還有，當(dāng)窗戶在車門一切正常的情況下，在車輛行駛當(dāng)中路面的情況。特別是路面凹凸不平時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生上述的車體的振動(dòng)形成的外界干擾。前面講到現(xiàn)有的裝置，利用馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度判斷夾塞異物時(shí)。上述的外界干擾也會(huì)產(chǎn)生馬達(dá)轉(zhuǎn)速的變化，存在以此判斷為夾塞異物的問(wèn)題。
具體例子如，在車輛電動(dòng)窗戶的場(chǎng)合，在玻璃窗開(kāi)關(guān)時(shí)進(jìn)行車門開(kāi)關(guān)動(dòng)作。在車門開(kāi)關(guān)動(dòng)作中伴隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)速的變化，造成了夾塞異物的誤判斷。還有在壞的路面上行駛時(shí)，由于路面的原因車體振動(dòng)大時(shí)，進(jìn)行玻璃窗的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，將把上述由于車體振動(dòng)引起馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化，誤判為異物夾塞。
本發(fā)明為了解上述問(wèn)題，其目的是提供在外界干擾時(shí)避免發(fā)生夾塞異物誤判斷的窗戶開(kāi)閉裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中的窗戶開(kāi)關(guān)裝置是安裝在車門上由馬達(dá)進(jìn)行玻璃窗開(kāi)或關(guān)的窗戶開(kāi)關(guān)裝置，它包括用于檢測(cè)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的馬達(dá)速度的檢測(cè)裝置，除了玻璃窗夾塞異物之外檢出導(dǎo)致馬達(dá)的轉(zhuǎn)速發(fā)出異常變化的外界干擾因素的外界干擾檢測(cè)裝置，基于馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和外界干擾因素判斷玻璃窗是否夾塞異物的夾塞判斷裝置，當(dāng)判斷為夾塞異物時(shí)，至少在夾塞判斷點(diǎn)時(shí)刻禁止玻璃窗動(dòng)作的控制裝置。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，除玻璃窗夾塞異物情況之外，由外界干擾因素馬達(dá)轉(zhuǎn)速發(fā)生異常變化時(shí)，可以判斷出沒(méi)有夾塞異物，就能防止夾塞異物的誤判斷。
再有，把車門開(kāi)關(guān)動(dòng)作作為外界干擾因素，可以把上述干擾檢測(cè)裝置作為門開(kāi)關(guān)動(dòng)作檢測(cè)裝置。由車門的開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的沖擊使馬達(dá)的轉(zhuǎn)速發(fā)生了變化?？墒羌尤胲囬T開(kāi)關(guān)動(dòng)作夾塞異物的檢測(cè)因素，可以防止車門開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的誤判斷。
還有，上述夾塞異物判斷裝置在判斷為車門開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，包含有在預(yù)定時(shí)間內(nèi)禁止夾塞判斷的控制裝置。在車門開(kāi)關(guān)動(dòng)作進(jìn)行時(shí)，停止在預(yù)定時(shí)間內(nèi)異物夾塞的判斷，可以防止這種情況的誤判斷。
還有，上述的夾塞判斷裝置是根據(jù)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速計(jì)算值，當(dāng)計(jì)算值超過(guò)所預(yù)定的門限值時(shí)，判斷為有異物塞入時(shí)，在檢測(cè)到車門開(kāi)關(guān)時(shí)，還包含有在預(yù)定時(shí)間變更上述門限值的門限值變更裝置。當(dāng)車門進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，由于預(yù)定時(shí)間異物夾塞判斷的門限值變更，就可以防止這種情況下的誤判。另外，當(dāng)計(jì)算值超過(guò)變更的門限值時(shí)，即使在上述的預(yù)定時(shí)間內(nèi)也判斷有異物夾塞。
再有，上述的門是設(shè)置在車輛上，前面講的外界干擾是由車輛行駛的路面特性產(chǎn)生的，作為窗戶開(kāi)關(guān)裝置還包含有判斷路面特性的路面特性判斷裝置。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，就能夠考慮路面特性的異物夾塞的判斷。例如在一段惡劣的路面上行駛，盡管因路面凹凸引起馬達(dá)轉(zhuǎn)速的變化，也可以控制不把馬達(dá)轉(zhuǎn)速變化誤認(rèn)為異物塞入。當(dāng)在壞的路面行駛中駕駛者將后面座位窗戶關(guān)上時(shí)，這種控制是特別有效的。后面座位的窗戶處于駕駛者視線難于判斷的位置，因而在行駛中很難確認(rèn)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。在壞的路面上行駛時(shí)的振動(dòng)被誤認(rèn)為塞入異物，即使進(jìn)行了窗戶關(guān)閉控制但認(rèn)為沒(méi)有關(guān)閉車窗。由于駕駛者不可能對(duì)車窗的開(kāi)關(guān)狀態(tài)確認(rèn)，所以窗戶沒(méi)有關(guān)閉也無(wú)法知道，車窗仍舊長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)開(kāi)著。根據(jù)本發(fā)明，由于防止因路面振動(dòng)誤認(rèn)為塞入異物，從進(jìn)行關(guān)閉控制到最后確認(rèn)關(guān)閉，完全可以依據(jù)駕駛者的希望進(jìn)行控制。還有，上述塞入判斷裝置是基于計(jì)算上述馬達(dá)轉(zhuǎn)速的值，當(dāng)超過(guò)了所預(yù)定的門限值時(shí)判斷為有塞入異物，這個(gè)裝置還包含有依據(jù)路面特征可以改變上述門限值的門限值變更裝置。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)閷?duì)應(yīng)于路面的狀況變更門限值來(lái)判斷塞入異物，所以可以防止因路面的原因進(jìn)行塞入異物的誤判斷。還有，如果有變更的門限值以上馬達(dá)轉(zhuǎn)速變化，即使在壞的路面上行駛也能進(jìn)行對(duì)塞入異物的判定。
另外，上述的路面特征的判斷裝置是基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速的變化能夠進(jìn)行路面特征的判斷。由此可見(jiàn)，為了判斷路面的特征不需要設(shè)置其他配置，不增加任何成本。
再有，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例子的窗戶開(kāi)關(guān)裝置是設(shè)置在車門上，由馬達(dá)來(lái)進(jìn)行玻璃窗的開(kāi)關(guān)的窗戶開(kāi)關(guān)裝置，包含有檢測(cè)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的速度檢測(cè)裝置、根據(jù)馬達(dá)轉(zhuǎn)速判斷車輛行駛中路面特性的路面判斷裝置、對(duì)應(yīng)于路面特性控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的控制裝置、還有夾塞判斷裝置、以及當(dāng)判斷出門的開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)禁止夾塞判斷的禁止控制裝置。根據(jù)這種配置就可以對(duì)應(yīng)于路面的特性控制窗戶。
更進(jìn)一步講，在上述的各個(gè)窗戶開(kāi)關(guān)裝置中，上述馬達(dá)速度的檢出裝置包含有對(duì)應(yīng)于馬達(dá)速度周期產(chǎn)生脈沖的脈沖產(chǎn)生裝置和計(jì)算脈沖周期的脈沖周期計(jì)算裝置，就可以把上述脈沖周期作為馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢出。于是，上述夾塞判斷裝置根據(jù)脈沖周期算出馬達(dá)的負(fù)荷，就可以基于這個(gè)馬達(dá)的負(fù)荷和上述的干擾因素判斷出異物塞入。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的窗戶開(kāi)關(guān)裝置的梗概構(gòu)成圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)成的框圖。
圖3是表示圖2實(shí)施例的控制流程圖。
圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例構(gòu)成的框圖。
圖5是表示圖4實(shí)施例的控制流程圖。
圖6是表示圖4中實(shí)施例的檢測(cè)信號(hào)和判斷用的門限值變化的一個(gè)例子。
圖7是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成框圖。
圖8是與馬達(dá)負(fù)荷有關(guān)的脈沖周期和表示與門限值有關(guān)的圖。
圖9本實(shí)施例的控制流程圖。
圖10為說(shuō)明馬達(dá)負(fù)荷計(jì)算方法的流程圖。
圖11是表示一般馬達(dá)的等效電路圖。
圖12是表示影響馬達(dá)的外力和馬達(dá)發(fā)生轉(zhuǎn)矩力之間平衡。
實(shí)施本發(fā)明的最佳形式下面，參照附圖描述本發(fā)明實(shí)施例，圖1是表示用于車輛的電動(dòng)窗戶的梗概結(jié)構(gòu)。車門10包含有車門本體12、框14及沿著滑軌15滑動(dòng)的玻璃窗16。玻璃窗16在開(kāi)的狀態(tài)大部分收藏在車門本體內(nèi)從這個(gè)狀態(tài)移動(dòng)到和框14接觸狀態(tài)，就成為關(guān)閉狀態(tài)。窗戶是由馬達(dá)18驅(qū)動(dòng)進(jìn)行開(kāi)或關(guān)。馬達(dá)18安裝在車門本體12內(nèi)，它的傳動(dòng)裝置配置在圖1的平面上。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)是通過(guò)蝸桿齒輪與紙面垂直的旋轉(zhuǎn)軸，傳遞給齒咬合皮帶驅(qū)動(dòng)輪20。驅(qū)動(dòng)皮帶輪20和配置在門本體內(nèi)2個(gè)從動(dòng)輪22和24來(lái)齒咬合皮帶26。齒咬合皮帶26被固定在支承玻璃窗下端的支承零件28上。所以，馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)了皮帶26的旋轉(zhuǎn)，在這樣帶動(dòng)了支承另件28在從動(dòng)輪22和24之間上下移動(dòng)。于是進(jìn)行玻璃窗的開(kāi)或關(guān)。
在這樣的電動(dòng)窗中，在玻璃窗戶的關(guān)的動(dòng)作中，玻璃和窗框之間夾塞異物的狀態(tài)下還繼續(xù)的關(guān)閉動(dòng)作，將會(huì)損傷夾塞物體、窗戶和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)窗戶的機(jī)構(gòu)。
還有，在打開(kāi)窗戶動(dòng)作，隨著玻璃窗一起的異物被拉進(jìn)所謂門體的門斗內(nèi)，引起車門本體和玻璃之間塞入異物。這時(shí)可能產(chǎn)生上述那樣的異物等損傷。在本實(shí)施例中當(dāng)檢測(cè)出上述的塞入異物時(shí)，就可以對(duì)應(yīng)于檢測(cè)出的夾塞進(jìn)行馬達(dá)控制。
為了檢出馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，馬達(dá)上設(shè)置每旋轉(zhuǎn)一回產(chǎn)生預(yù)定的方形脈沖的旋轉(zhuǎn)速度傳感器29。因此，把這個(gè)旋轉(zhuǎn)速度傳感器29作為產(chǎn)生脈沖的裝置，旋轉(zhuǎn)速度傳感器29的輸出傳送到控制部分30。
控制部分30具有圖2中表示的結(jié)構(gòu)，脈沖周期計(jì)算部分32根據(jù)來(lái)自旋轉(zhuǎn)速度傳感器29的脈沖計(jì)算出脈沖的周期。還有，車門開(kāi)關(guān)的檢測(cè)部分34檢測(cè)出門進(jìn)行開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。這個(gè)門的開(kāi)關(guān)檢測(cè)部分34包含有用于檢測(cè)門是處于開(kāi)的狀態(tài)還是處于關(guān)的狀態(tài)的吸引開(kāi)關(guān)，和用于檢測(cè)這個(gè)吸引開(kāi)關(guān)輸出中的上升沿或下降沿的檢測(cè)部分構(gòu)成。當(dāng)吸引開(kāi)關(guān)的輸出有上升沿或下降沿時(shí)就是門已有開(kāi)或關(guān)的操作。
夾塞判斷部分36是根據(jù)上述的脈沖周期和來(lái)自車門開(kāi)關(guān)檢測(cè)部分34的信號(hào)來(lái)判斷在玻璃窗戶16與窗框之間是否有塞入異物。更詳細(xì)講，塞入判斷部分36是從旋轉(zhuǎn)速度傳感器29的脈沖周期計(jì)算出馬達(dá)18的負(fù)荷(關(guān)于負(fù)荷的算法在后面敘述)，當(dāng)這個(gè)負(fù)荷超過(guò)預(yù)定的門限值時(shí)判斷為塞入異物。可是，如上所述，因車門10的開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生了沖擊，馬達(dá)18的負(fù)荷發(fā)生變化。雖然這個(gè)負(fù)荷的變化引起馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度的變化，可是夾塞判斷部分36包含有在門開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)禁止夾塞判斷的禁止控制部分38。
當(dāng)由夾塞判斷部分36判斷為夾塞時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部分40對(duì)馬達(dá)18發(fā)出控制指令，命令馬達(dá)停止旋轉(zhuǎn)，然后在預(yù)定時(shí)間內(nèi)控制馬達(dá)進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)。由此可見(jiàn)，在玻璃窗16和窗框14之間夾塞異物時(shí)，玻璃窗16的動(dòng)作停止，緊接著作反向動(dòng)作，夾塞異物被釋放出來(lái)。當(dāng)門進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，由于在預(yù)定時(shí)間內(nèi)禁止夾塞異物的判斷，可以防止門的開(kāi)關(guān)動(dòng)作引起馬達(dá)負(fù)荷變動(dòng)被判斷為異物夾塞。
圖3表示玻璃窗16關(guān)閉窗戶時(shí)關(guān)門的動(dòng)作流程圖。首先，判斷玻璃窗16在上升中(S10)，被判定為上升時(shí)即轉(zhuǎn)移到下一步驟。接著，從進(jìn)行關(guān)門動(dòng)作開(kāi)始判斷是否經(jīng)過(guò)50ms以上(S12)。這50ms是被設(shè)置在比關(guān)門時(shí)的沖擊影響馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度變化時(shí)間稍長(zhǎng)，期望根據(jù)門的構(gòu)造更適宜的設(shè)定。如果門的關(guān)閉動(dòng)作經(jīng)過(guò)50ms將被判斷為夾塞異物(S14)，被確定為夾塞時(shí)控制上升中的玻璃窗下降(S16)。
在步驟S14中，如果判斷為沒(méi)有夾塞返回到S10。還有在步驟S12中，從關(guān)門動(dòng)作開(kāi)始沒(méi)有經(jīng)過(guò)50ms時(shí)，不進(jìn)行步驟S14和S16的夾塞判斷。由此可見(jiàn)，由于從關(guān)門動(dòng)作開(kāi)始在預(yù)定時(shí)間內(nèi)禁止夾塞判斷，就防止關(guān)門動(dòng)作產(chǎn)生夾塞異物的誤判斷和上升玻璃窗16的動(dòng)作中止。
在圖4中表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成方框圖。這個(gè)實(shí)施例特點(diǎn)是把上述實(shí)施例的控制部分30的解釋變更為控制部分50。除控制部分50之外的配置與圖1所示的配置相同。圖4中，對(duì)已經(jīng)解釋過(guò)的部分給予相同的符號(hào)，省略那部分說(shuō)明。由控制部分50的脈沖周期計(jì)算部分52，計(jì)算出旋轉(zhuǎn)速度傳感器29脈沖的周期。夾塞判斷部分56從這個(gè)脈沖周期算出馬達(dá)18的負(fù)荷，當(dāng)這個(gè)負(fù)荷在預(yù)定的門限值以上時(shí)，判斷為異物夾塞。另一方面，當(dāng)由門開(kāi)關(guān)檢測(cè)部分34檢測(cè)出門開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)，門限值修改部分58在預(yù)定時(shí)間內(nèi)把上述判斷夾塞用的門限值進(jìn)行修改。在這期間當(dāng)馬達(dá)負(fù)荷大于或等于修改的門限值時(shí)判斷確定部分56確定為夾塞異物。
一旦確定為夾塞異物時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部分60對(duì)馬達(dá)18送出，首先使馬達(dá)停止旋轉(zhuǎn)，然后在預(yù)定時(shí)間內(nèi)與現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)方向相反方向旋轉(zhuǎn)的控制指令。這樣，在玻璃窗16和窗框14之間異物夾塞時(shí)，立刻停止玻璃窗16移動(dòng)，然后向相反方向移動(dòng)釋放出夾塞的異物。
因此，在門開(kāi)關(guān)動(dòng)作期間，如果馬達(dá)的負(fù)荷發(fā)生了變化，由于門限值已被修改，防止馬達(dá)的負(fù)荷大于或等于門限值時(shí)異物夾塞的誤判斷。換句話說(shuō)，伴隨著門的開(kāi)關(guān)動(dòng)作沒(méi)有檢測(cè)出馬達(dá)負(fù)荷的變動(dòng)而變更門限值，這樣，防止夾塞異物的誤判斷。
在圖5中表示的是升起玻璃窗16關(guān)上窗戶時(shí)，進(jìn)行門關(guān)閉動(dòng)作的控制流程圖。而圖6表示的是在玻璃窗升起中關(guān)閉車門時(shí)的馬達(dá)負(fù)荷、車門開(kāi)關(guān)檢測(cè)信號(hào)和用于判斷的門限值的變化。
在圖5所示流程圖中和圖3所示的流程圖步驟相同的給予相同的符號(hào)，省略相同符號(hào)的說(shuō)明。本控制流程的特征在于當(dāng)在S12步驟中已判斷為門關(guān)閉的動(dòng)作并沒(méi)有經(jīng)過(guò)50ms時(shí)，有用于修改判斷夾塞門限值變化的點(diǎn)(S20)。即通常馬達(dá)的負(fù)荷，例如變成了80N時(shí)判斷為夾塞，在門進(jìn)行關(guān)閉動(dòng)作的50ms內(nèi)，例如，這個(gè)負(fù)荷變到100N不進(jìn)行夾塞判斷。然而，如果從門的關(guān)閉動(dòng)作開(kāi)始經(jīng)過(guò)50ms，把門限值返回到初期值(本實(shí)施例是80N)(S22)，并在步驟14判斷夾塞異物。
如圖6中所示，當(dāng)門10的吸引開(kāi)關(guān)的輸出從開(kāi)的狀態(tài)到閉的狀態(tài)的變化時(shí)，控制部分50檢測(cè)這個(gè)變化的上升沿并僅對(duì)50ms內(nèi)的門限制修改，從而，因門的關(guān)閉的動(dòng)作引起馬達(dá)負(fù)荷的變動(dòng)不影響夾塞的判斷。因而防止上述的玻璃窗16動(dòng)作的停止。
上述的判斷夾塞的門限值的修改量是根據(jù)門的結(jié)構(gòu)等引起馬達(dá)負(fù)荷變動(dòng)幅度而變化，期望門限值被適當(dāng)?shù)淖兓?，不限于前面講的例子(從80N到100N的變更)。換句話說(shuō)，期望伴隨著在門的開(kāi)關(guān)動(dòng)作中沒(méi)有檢測(cè)出馬達(dá)負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，少量修改門限值為好。還有，對(duì)于門開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，變更門限值的時(shí)間(本實(shí)施例為50ms)期望與門的構(gòu)造相適應(yīng)。關(guān)于這個(gè)時(shí)間盡可能設(shè)定為較短的時(shí)間為好。
這樣，在本實(shí)施例的門開(kāi)關(guān)動(dòng)作所定時(shí)間內(nèi)，由于變更了門限值，防止伴隨著門的開(kāi)關(guān)使馬達(dá)負(fù)荷變動(dòng)誤認(rèn)為塞入異物使馬達(dá)負(fù)荷變化。還有，即使在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，如果超過(guò)馬達(dá)負(fù)荷的變更的門限值也判斷為異物的塞入，可以及早對(duì)相應(yīng)的夾塞進(jìn)行控制。
在以上兩個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明中，對(duì)門的開(kāi)或關(guān)的操作也可以分別地對(duì)判斷異物塞入用的門限值，禁止夾塞判斷的時(shí)間或變更門限值的時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。
圖7表示的是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的方框圖。這個(gè)實(shí)施例的特征是把上述實(shí)施例的控制部分30或控制部分50變更為控制部分70。除控制部分70之外的配置與圖2表示的配置相同。在圖7中對(duì)已說(shuō)明的配置給予相同符號(hào)，說(shuō)明略。
控制部分70的結(jié)構(gòu)如圖7所示。根據(jù)以旋轉(zhuǎn)速度傳感器29的脈沖，脈沖周期算出部分72計(jì)算出脈沖的周期。夾塞判斷部分74根據(jù)前面講的脈沖周期信號(hào)判斷玻璃窗16和窗框之間的異物塞入。更詳細(xì)說(shuō)，夾塞判斷部分74是從旋轉(zhuǎn)速度傳感器29的脈沖周期計(jì)算出馬達(dá)18的負(fù)荷(負(fù)荷的計(jì)算方法后面敘述)，當(dāng)這個(gè)負(fù)荷超過(guò)預(yù)定的門限值時(shí)判斷為有異物夾塞。
路面判斷部分76利用由脈沖周期計(jì)算部分72計(jì)算出脈沖周期判斷路面的特性。在鋪了瀝青的道路等平坦的路面中行駛，因車體的上下振動(dòng)少，雖然也使玻璃窗16動(dòng)作，但不引起馬達(dá)負(fù)荷有大的變動(dòng)。因此，脈沖周期變化很小，如圖8中的虛線所示。另一方面，在不平坦的路面(惡劣路)行駛時(shí)，因路面凹凸引起車體上下振動(dòng)，伴隨著車體振動(dòng)玻璃窗也振動(dòng)，馬達(dá)的負(fù)荷也要這個(gè)振動(dòng)的影響。因此，脈沖周期也產(chǎn)生大的變動(dòng)，如圖8所示的實(shí)線。根據(jù)脈沖周期變化的特性，路面判斷部分76判斷路面的特性。即，脈沖周期突然地變短時(shí)，如圖8中C部分的右下角斜度突然的變大情況下，判斷行駛的路面是壞的路面。
在夾塞判斷部分74中通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的馬達(dá)負(fù)荷門限值判斷異物的夾塞，當(dāng)在平坦的路面行駛時(shí)，等效這個(gè)負(fù)荷的脈沖周期是第一個(gè)門限值，如圖8中一個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)劃線所示。第一個(gè)門限值是比在平坦路面行駛的周期變化足夠大的值。可是，在壞的路面行駛中的脈沖周期有超過(guò)第一個(gè)門限值的情況，如圖中所示A、B部分。當(dāng)在第一個(gè)門限值判斷為異物塞入時(shí)將把在A、B部分的惡劣路面行駛產(chǎn)生脈沖周期的變化誤認(rèn)為異物塞入。如果路面判斷部分76判斷為在壞的路面上行駛時(shí)，門限值變更部分78對(duì)于夾塞確定部分74發(fā)出指令把門限值變更為第2個(gè)門限值，如圖中2個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)劃線所示。第2個(gè)門限值設(shè)置為比由惡劣路面產(chǎn)生脈沖周期變化的最大值大的適當(dāng)值，并期望根據(jù)車輛特性分別進(jìn)行設(shè)置。
如上所示，夾塞確定部分74把在平坦的路面上行駛時(shí)用第一個(gè)門限值進(jìn)行異物夾塞判斷，而在惡劣路面上行駛時(shí)用第二個(gè)門限值進(jìn)行異物夾塞判斷。當(dāng)被確定為異物夾塞時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部分40對(duì)于馬達(dá)18送出控制指令，首先是馬達(dá)停止旋轉(zhuǎn)，然后控制馬達(dá)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)反向旋轉(zhuǎn)。
由此可見(jiàn)，當(dāng)玻璃窗16和窗框14之間塞入異物時(shí)，立刻停止玻璃窗16的移動(dòng)，接著馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)釋放出塞入的異物。
在圖9中是表示關(guān)于相對(duì)于路面特性的電動(dòng)窗的控制的流程圖，特別是關(guān)于進(jìn)行窗戶關(guān)閉時(shí)的控制框圖。首先，判斷玻璃窗16是否在上升中S30，如果是在上升中計(jì)算出脈沖周期(S32)。接著，計(jì)算出的脈沖周期與以前的相比較判斷不是突然的變短(S34)。這個(gè)步驟是判斷路面的特性。如上所述，由于在壞的路面行駛中脈沖周期變動(dòng)大，所以脈沖周期突然的變短了或變長(zhǎng)了。雖然因異物塞入脈沖周期也變長(zhǎng)，但是在這種情況下，脈沖周期是單純地延伸而不是變短。因此，可以把脈沖周期變短判斷為車輛在壞的路面上行駛。
當(dāng)在步驟S34判斷脈沖周期突然的變短時(shí)，判定為車輛在壞的路面上行駛(S36)。另一方面，如果脈沖周期不是突然的變短，就不是在壞的路面上行駛。也就是說(shuō)，判定為在平坦的路面上行駛(S38)。在平坦的路面上行駛時(shí)，選取第一個(gè)門限值(S40)、在壞的路面上行駛時(shí)，選取第二個(gè)門限值(S42)。于是，以對(duì)應(yīng)于路面特性的門限值進(jìn)行異物塞入的判斷(S44)。如果判斷為異物塞入時(shí)，就執(zhí)行控制玻璃窗16下降的操作(S46)，釋放被夾塞的異物。
上述的夾塞判斷門限值的變化量由于是根據(jù)門的結(jié)構(gòu)和車輛的懸掛特性等影響馬達(dá)負(fù)荷變化的幅度，所以期望門限值的變化量能進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
因此，在本實(shí)施例中即使在壞的路面中行駛，也不會(huì)把因路面凹凸產(chǎn)生的馬達(dá)負(fù)荷變化誤認(rèn)為由異物夾塞引起的馬達(dá)負(fù)荷變化。還有，即使判斷是在壞的路面上行駛時(shí)，如果馬達(dá)負(fù)荷超過(guò)修改的門限值，也進(jìn)行異物夾塞的判斷，可以進(jìn)行檢測(cè)出夾塞。
下面解釋圖10表示的馬達(dá)負(fù)荷計(jì)算的流程圖。把從對(duì)應(yīng)于時(shí)刻t1的脈沖周期T1和對(duì)于時(shí)間t2的脈沖周期T2的時(shí)刻t1和時(shí)刻t2之間的負(fù)荷變化△F根據(jù)下式計(jì)算(S100)
k1是比例常數(shù)，它的實(shí)際值將在后面敘述。
根據(jù)前面講的負(fù)荷變化△F的正負(fù)進(jìn)行判定(S102)，如果負(fù)荷值是0或正時(shí)，負(fù)荷Fp根據(jù)下式計(jì)算(S104)Fp=Fp+△F…(2)如果在步驟S102判斷負(fù)荷變化△F為負(fù)時(shí)，負(fù)荷Fn根據(jù)下式計(jì)算(S106)Fn=Fn-△F…(3)再有負(fù)荷變化△F為正時(shí)，把負(fù)荷Fn更新為0(S108)，負(fù)荷變化△F為負(fù)時(shí)，把Fp更新為0(S110)。
上述累計(jì)負(fù)荷Fp和Fn分別表示Fp為單調(diào)增加負(fù)荷，F(xiàn)n為單調(diào)減少負(fù)荷。以下就把Fp稱為增加負(fù)荷，把Fn稱為減少負(fù)荷。
如上所述，被算出的增加負(fù)荷Fp和判斷值Fo相比較(S112)，如果超過(guò)判斷值Fo時(shí)，判斷為異物塞入(S114)?？刂岂R達(dá)停止旋轉(zhuǎn)，以便馬達(dá)負(fù)荷不再增加和中止窗戶的移動(dòng)。如果Fp小于或等于判斷值時(shí)，就返回到步驟S100。如上所述，在本實(shí)施例中，當(dāng)增加負(fù)荷Fp達(dá)到預(yù)定的判斷值Fo時(shí)進(jìn)行異物夾塞判斷。另一方面，當(dāng)負(fù)荷變化量△F為負(fù)時(shí)，把被累計(jì)的增加負(fù)荷作為0，排除因外界干擾表現(xiàn)在累計(jì)值上的上升。例如，由于導(dǎo)軌部分15因阻抗變化使得負(fù)荷變化量△F變?yōu)檎龝r(shí)，就不需要累計(jì)。這樣，把在負(fù)荷變化△F的正負(fù)中反復(fù)出現(xiàn)的負(fù)由步驟Sll0將增加負(fù)荷Fp變成為0。也就是說(shuō)，根據(jù)上述控制只有當(dāng)負(fù)荷單調(diào)增加并達(dá)到預(yù)定值時(shí)，才判斷為異物的塞入，防止因除此之外引起負(fù)荷變動(dòng)產(chǎn)生的誤判斷。
下面解釋負(fù)荷變化量△F的計(jì)算。圖ll表示的是馬達(dá)的等效電路，而圖12表示在馬達(dá)上力的平衡。在圖11中當(dāng)把電壓Eo施加到阻抗r和電感L的馬達(dá)上時(shí)，電流I的流動(dòng)和馬達(dá)的反向電壓E由4式表示。而馬達(dá)的反向電壓E及產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩N由5式和6式表示。rI+LdIdt=Eo+E]]>…(4)E=K·Bω]]>…(5)N=K·BI]]>…(6)這里K為比例常數(shù)，B是在馬達(dá)內(nèi)產(chǎn)生的磁通量。由在圖12中表示力的平衡得到運(yùn)動(dòng)方程式(7)。Jdωdt=N-f·R]]>…(7)把式子(7)經(jīng)過(guò)變換之后得到f=NR-MRdωdt]]>…(8)因?yàn)樵诙讨芷诘臅r(shí)間內(nèi)下列表達(dá)式成立由式子(4)、(5)和(6)得到f=Ko·Eo-K1T]]>…(10)這里Ko=KBrR]]>K1′=2πk2B2rR]]>ω=2πT′]]>從這個(gè)式子看出，外力f，也就是說(shuō)馬達(dá)的負(fù)荷與周期T的倒數(shù)成比例。假定在t1和t2時(shí)刻的旋轉(zhuǎn)期分別為T1’和T2’，在t1和t2時(shí)刻之間的外力變化可由下式表示在本實(shí)施例了解到外力△f的變化意味著負(fù)荷△F的變化，而且旋轉(zhuǎn)周期T是旋轉(zhuǎn)速度傳感器的輸出脈沖周期的整數(shù)倍，所以表示式(11)與表示式(1)相同。特別是當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度傳感器的脈沖每旋轉(zhuǎn)一周輸出一次時(shí)變成T=T’，k1=k1’，表示式(11)和表示式(1)完全一致。另外，由于馬達(dá)施加電壓E。在時(shí)間的短周期內(nèi)沒(méi)有變化，所以表示式(10)的第一項(xiàng)就在表示式(11)中被刪除。因此可以單獨(dú)判斷的車載的電池的電壓。
上述的各實(shí)施例中，在玻璃窗上升和下降中可以分別設(shè)置門限值、禁止時(shí)間及變更時(shí)間。因此，無(wú)論窗戶上升或窗戶下降的哪種情況都可以實(shí)施控制。
還有，在上述的各實(shí)施例中，當(dāng)確定有異物塞入時(shí)，首先停止玻璃窗16的移動(dòng)，然后在相反方向移動(dòng)到一個(gè)預(yù)定量，可以僅對(duì)玻璃窗16停止進(jìn)行控制。換句話說(shuō)，必須停止窗戶移動(dòng)，以便防止上述狀態(tài)的惡化。
還有，在上述的各個(gè)實(shí)施例中，雖然從馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度的變化計(jì)算出馬達(dá)的負(fù)荷，也可以從馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的變化即脈沖周期的變化直接進(jìn)行異物塞入判斷。在這種情況下，脈沖周期的變化量超過(guò)預(yù)定的門限值能有效地進(jìn)行異物夾塞的判斷。
再有，在上述的各個(gè)實(shí)施例中，盡管從馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的變化計(jì)算出馬達(dá)負(fù)荷，也可以利用其他方法計(jì)算出馬達(dá)負(fù)荷。在產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明可以應(yīng)用到除車輛之外的構(gòu)造物體，例如，設(shè)置在建筑物的門等電動(dòng)窗的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，還有建筑物的自動(dòng)門等。
權(quán)利要求
1．一種窗戶開(kāi)關(guān)裝置，利用馬達(dá)對(duì)設(shè)置在門上的窗玻璃進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，它包括用于檢測(cè)上述馬達(dá)轉(zhuǎn)速的馬達(dá)速度檢測(cè)裝置；除了玻璃夾塞異物之外，用于檢測(cè)引起馬達(dá)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生異常變化的干擾因素的干擾因素檢測(cè)裝置；基于上述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和干擾因素判斷玻璃窗夾塞異物的夾塞判斷裝置；當(dāng)判斷有上述異物夾塞時(shí)，至少在夾塞的判斷時(shí)刻禁止玻璃窗操作的控制裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的窗戶開(kāi)關(guān)裝置，其中，上述干擾因素是門開(kāi)關(guān)的操作，上述干擾檢出裝置是門開(kāi)關(guān)動(dòng)作檢測(cè)裝置。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的窗戶開(kāi)關(guān)裝置，其中當(dāng)上述夾塞裝置檢測(cè)出門開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)禁止夾塞判斷的禁止控制裝置。
4．根據(jù)權(quán)利要求2的窗戶開(kāi)關(guān)裝置，其中，上述夾塞判斷裝置根據(jù)馬達(dá)轉(zhuǎn)速算出的值超過(guò)預(yù)定的門限值時(shí)確定為夾塞，并包括有當(dāng)檢測(cè)到門打開(kāi)或關(guān)閉操作時(shí)在預(yù)定時(shí)間中修改上述門限值的門限值變更裝置。
5．根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)所述窗戶開(kāi)關(guān)裝置，其中，上述的門是在設(shè)置車輛上。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的窗戶開(kāi)關(guān)裝置，其中，上述的門是設(shè)置在車輛上；上述干擾因素是由車輛行駛中的路面的特性產(chǎn)生的從路面來(lái)的輸入的；還包括有判斷上述路面特性的路面特性判斷裝置。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的窗戶開(kāi)關(guān)裝置，其中，上述夾塞判斷裝置，在根據(jù)上述馬達(dá)轉(zhuǎn)速計(jì)算出的值超過(guò)預(yù)定的門限值時(shí)確定產(chǎn)生了夾塞，并包含有根據(jù)路面的特性用于修改上述門限值的門限值變更裝置。
8．根據(jù)權(quán)利要求6或7的窗戶開(kāi)關(guān)裝置，其中，上述路面特性判斷裝置根據(jù)上述的馬達(dá)轉(zhuǎn)速的變化判斷路面特性。
9．一種窗戶開(kāi)關(guān)裝置，利用馬達(dá)開(kāi)關(guān)在車輛門上設(shè)置的窗戶玻璃，包括用于檢測(cè)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的速度檢測(cè)裝置；根據(jù)馬達(dá)轉(zhuǎn)速判斷車輛行駛的路面特性的路面判斷裝置；根據(jù)上述路面的特性控制上述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的控制裝置。
10．根據(jù)權(quán)利要求1到9中任何一項(xiàng)所述窗戶開(kāi)關(guān)裝置，其中，上述的馬達(dá)速度檢測(cè)裝置包括相對(duì)于馬達(dá)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生周期脈沖的脈沖產(chǎn)生裝置和計(jì)算上述脈沖周期的脈沖周期計(jì)算裝置，窗戶開(kāi)關(guān)裝置把上述脈沖周期作為馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的窗戶開(kāi)關(guān)裝置，其中，上述夾塞判斷裝置基于上述脈沖周期計(jì)算出馬達(dá)負(fù)荷，并根據(jù)馬達(dá)負(fù)荷和干擾因素判斷窗戶玻璃夾塞異物。
12．一種窗戶開(kāi)關(guān)裝置，利用馬達(dá)進(jìn)行對(duì)設(shè)置在門上的窗戶玻璃開(kāi)關(guān)，它包括檢測(cè)出上述馬達(dá)負(fù)荷的馬達(dá)負(fù)荷檢測(cè)裝置；除了窗戶玻璃窗夾塞異物之外，檢測(cè)出引起上述馬達(dá)轉(zhuǎn)速發(fā)生異常變化的干擾因素的干擾因素檢測(cè)裝置；根據(jù)上述的馬達(dá)負(fù)荷和上述的干擾因素確定窗戶玻璃夾塞異物的夾塞判斷裝置；當(dāng)被判斷為異物塞入時(shí)，至少在夾塞判斷的時(shí)刻點(diǎn)禁止窗戶玻璃操作的控制裝置。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)速度傳感器(29)產(chǎn)生一個(gè)與馬達(dá)速度周期相對(duì)應(yīng)的脈沖,脈沖周期計(jì)算部分(32)計(jì)算出這個(gè)脈沖的周期。夾塞判斷部分(36)根據(jù)脈沖周期計(jì)算出馬達(dá)負(fù)荷,當(dāng)這個(gè)負(fù)荷超過(guò)預(yù)定的門限值時(shí)確定為夾塞異物。一旦判斷為異物夾塞,驅(qū)動(dòng)控制部分(40)停止馬達(dá)驅(qū)動(dòng),然后控制馬達(dá)反轉(zhuǎn)、釋放夾塞異物。門開(kāi)關(guān)檢測(cè)部分(34)檢測(cè)門的開(kāi)關(guān)動(dòng)作是一個(gè)干擾因素。如果是開(kāi)門或關(guān)門,禁止控制部分(38)就在預(yù)定周期時(shí)間禁止夾塞判斷。防止由開(kāi)門或關(guān)門引起的異物夾塞的誤判斷。
文檔編號(hào)B60J7/057GK1205045SQ97191366
公開(kāi)日1999年1月13日 申請(qǐng)日期1997年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月7日
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