专利名称：打开和关闭元件控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制打开和关闭元件的运动的打开和关闭元件控制系统。
背景技术：
在车辆的自动车窗系统被设计成可以检测到车窗玻璃夹住硬物的情况下，当软物被车窗玻璃夹住时，不会检测到检测到软物被夹住，或者会延后检测到软物被夹住。相反，在自动车窗系统被设计成可以检测到软物被夹住的情况下，降低了检测夹住情形发生的阈值。这可能会导致对夹住情形的错误检测。
为了针对上述缺陷，例如，日本的未审查专利No.JP07-158338公开了使用两个阈值，即，一个阈值用于硬物，一个阈值用于软物。在日本的未审查专利No.JP07-158338中，旋转周期的变化率是基于脉冲信号计算的，该脉冲信号指示驱动车窗玻璃的电机的旋转。当旋转周期的变化率超过第一阈值时(该阈值对应于硬物)，立即确定物体被车窗玻璃夹住了。当旋转周期的变化率在预定数量的脉冲周期之间低于第一阈值但高于第二阈值(该阈值对应于软物)时，确定物体被车窗玻璃夹住了。这样，日本的未审查专利No.JP07-158338中所述的技术允许对硬物和软物进行检测。
然而，在上述技术中，当一个介于软物和硬物之间硬度的物体被车窗玻璃夹住时，直到对应于软物的第二阈值持续超过预定次数时才能检测到物体被夹住了。因此，当检测到物体被夹住时，已经不利地增加了夹紧的负荷，从而不可能在相对低的夹紧负荷时检测到被夹物体。
发明内容
针对上述缺陷提出了本发明。因此，本发明的一个目的是提供一种打开和关闭元件控制系统，该系统可以不考虑被夹物体的硬度而在相对低的夹紧负荷时，改善对打开和关闭元件夹住物体的检测。
为了实现本发明的这个目的，提供一种打开和关闭元件控制系统，该系统包括驱动装置、移动速度检测装置和夹紧检测装置。驱动装置用于分别在打开和关闭元件的打开方向和关闭上方向驱动打开和关闭元件。移动速度检测装置用于输出速度测量信号，该信号指示对应于由驱动装置驱动的打开和关闭元件运动的移动速度。夹紧检测装置用于根据速度测量信号检测打开和关闭元件夹住物体的情况。夹紧检测装置根据速度测量信号计算每个单位间隔的移动速度的变化量。夹紧检测装置根据每个单位间隔中的移动速度的变化量，检测打开和关闭元件夹住物体的开始。夹紧检测装置计算从检测到打开和关闭元件开始夹住物体的时刻起的移动速度的变化总量。当移动速度的变化总量超过夹紧确定阈值时，夹紧检测装置确认打开和关闭元件夹住了物体。
当每个单位间隔中的移动速度的变化量超过变化确定阈值时，夹紧检测装置可以检测到夹住物体的开始。
此外，作为每个单位间隔中移动速度的变化量，可以通过夹紧检测装置根据速度测量信号来计算每个单位移动距离的移动速度的变化量。夹紧检测装置计算从检测到打开和关闭元件开始夹住物体的时间起的每个计算出的每个单位移动距离的移动速度的变化量的累计值，作为从检测到打开和关闭元件开始夹住物体时间起移动速度的变化总量。可供选择地，夹紧检测装置将每个计算出的每个单位移动距离的移动速度变化量的当前累计值减去每个计算出的每个单位移动距离的移动速度变化量的预先开始累计值，从而获得预先开始累计值和当前累计值之间的差作为移动速度的变化总量，该预先开始累计值是从预定时间到检测到打开和关闭元件开始夹住物体的时间计算出的，该当前累计值是从预定时间到当前时间计算出的。
当每个单位间隔中的移动速度变化量超过正向干扰确定阈值时，夹紧检测装置可以负向增加夹紧确定阈值。
当每个单位间隔中的移动速度变化量没有超过变化确定阈值时，夹紧检测装置可以将已经负向增加的夹紧确定阈值复位到初始值。
驱动装置可以包括电机。移动速度检测装置可以输出电机的转速信号作为速度测量信号，该转速信号指示电机的转速。夹紧检测装置可以利用每个单位间隔中电机转速的变化量作为每个单位间隔中移动速度的变化量，该变化量是基于电机的转速信号计算出来的。夹紧检测装置可以基于预定数量的连续脉冲信号计算电机的转速，每个脉冲都与电机的旋转同步，同时在来自移动速度检测装置的电机的每个单位转角输出上述每个脉冲作为转速信号。夹紧检测装置可以根据平均转速计算在每个单位间隔中移动速度的变化量，该平均转速是通过对连续计算出的转速求平均而获得的，按照电机的每个单位转角计算各个转速。
根据下面的说明、所附权利要求和附图最好地理解本发明及其附加目的、特征和优点，其中图1是用于说明根据本发明实施例的自动车窗系统的示意图；图2是示出自动车窗系统电气结构的示意图；图3A是示出脉冲计数与自动车窗系统的电机转速之间关系的示意图；图3B是示出脉冲计数与自动车窗系统的电机转速差之间关系的示意图；图3C是示出脉冲计数与转速差之和之间关系的示意图；图4是用于说明该实施例的夹紧确定过程的流程图；及图5是用于说明发生干扰时转速差的示意图。
具体实施例方式
将参考
本发明的实施例。应该注意的是，下面的结构、过程或类似内容不意味着是对本发明保护范围的限定，其可以在不脱离本发明的保护范围和实质的情况下以不同的方式进行修改。
将描述根据本发明的自动车窗系统的控制装置。在本发明的自动车窗系统1中，作为设置在车门10上的打开和关闭元件的车窗玻璃(窗板)11通过电机23的旋转而上升和下降从而关闭和打开车门10的窗口。该自动车窗系统1包括驱动设备(驱动装置)2、控制设备(控制装置)3和操作开关(窗开关)4。驱动设备2用于在打开和关闭方向(向下和向上的方向)上驱动车窗玻璃11。控制设备3用于控制驱动设备2的操作。操作开关4用于输入乘车者(用户)的操作指令。
驱动设备2包括上、下支架21a、21b、导轨22、电机23、环形带24、滑块25和两个导向架26a、26b。上、下支架21a、21b设置在门10的内板10a上。导轨22设置成连接在上支架21a和下支架21b之间。电机23安装在下支架21b上。环形带24以其可旋转的方式被放置在上支架21a和链轮周围，该链轮与电机23的输出轴相连。滑块25由导轨22滑动导向，该导轨安装在带24上。导向架26a、26b在车窗玻璃11的打开/关闭(向下/向上)方向引导车窗玻璃11。滑块25上安装有一个支承车窗玻璃11下端的承板11a。
本实施例的电机23可以根据从控制设备3接收的电力在正向和反向旋转。在本实施例的驱动设备2中，当电机23以正向或反向旋转时，旋转力通过链轮被传递到带24从而旋转带24。当带24旋转时，滑块25沿着导轨22被向上或向下被引导。当滑块25沿着导轨22被向上或向下导向时，滑块25沿着导向架26a、26b通过承板11a在向上或向下的方向上移动车窗玻璃11。如上所述，驱动设备2通过电机23的操作下降或上升车窗玻璃11从而打开或关闭门10的窗口。
作为移动速度检测装置的旋转检测设备27与电机23设置成一体。旋转检测设备27向控制设备3输出与电机23的旋转同步的脉冲信号(速度测量信号、转速信号)。旋转检测设备27包括多个霍尔元件，其检测磁铁的磁性变化，与电机23的输出轴一体旋转。由于具有上述结构，旋转检测设备27输出与电机23的旋转同步的脉冲信号。就是说，旋转检测设备27每单位间隔(例如，每单位移动距离，如车窗玻璃11的每个单位位移量或电机23的每个单位转角)就输出脉冲信号。更具体地说，旋转检测设备27在车窗玻璃11的每个预定位移量或电机23的每个预定转角输出脉冲信号。这样，旋转检测设备27可以输出信号，该信号对应于通常与电机23的旋转成比例的位移，即车窗玻璃11的移动。
在本实施例中，霍尔元件用于旋转检测设备27。然而，旋转检测设备27并不局限于具有霍尔元件的形式。换句话说，代替霍尔元件，只要其他任何合适的配置可以有效地检测电机23的转速，那么旋转检测设备27就可以包括这些合适的配置，例如编码器。此外，在本实施例中，旋转检测设备27与电机23设置成一体以检测电机23输出轴的转速，该转速对应于车窗玻璃11的移动。然而，本发明并不局限于此。例如，车窗玻璃11的移动速度可以由任何其他已知的设备或装置检测。
本实施例的控制设备3包括控制器31和驱动电路32。控制器31和驱动电路32从安装在车辆上的电池5接收电力。
本实施例的控制器31包括微型计算机，该微型计算机具有CPU31a、例如ROM(例如EPROM)31b、RAM31c的存储器、输入电路和输出电路(未示出)。CPU31a通过总线(未示出)与存储器31b和31c、输入电路和输出电路互连在一起。控制器31并不局限于上述形式。可替换的是，例如，控制器31可以包括DSP或门阵列。
通常，控制器31根据从操作开关4传输的操作信号，通过驱动电路32正向或反向旋转电机23，从而向上或向下移动车窗玻璃11。此外，控制器31接收来自旋转检测设备27的脉冲信号。根据这种脉冲信号，控制器31可以检测到夹紧情况，即，车窗玻璃11的上端部分和门10的窗框之间夹住物体的情况，这样在其内限定车窗开口。当检测到夹住物体时，控制器31通过驱动电路32在打开方向旋转电机23以降低车窗玻璃11，从而使车窗玻璃11下降。因此，本实施例的控制器31作为夹紧检测装置。
本实施例的驱动电路32包括多个FET，用于根据来自于控制器31的输入信号改变提供给电机23的电源的极性。具体而言，当驱动电路32接收到来自控制器31的正向旋转指令信号时，驱动电路32以正向旋转电机23的方式向电机23提供电力。相反，当驱动电路32接收到来自控制器31的反向旋转指令信号时，驱动电路32以反向旋转电机23的方式向电机23提供电力。代替FET，驱动电路32可以包括延迟电路以改变极性。此外，如果需要的话，驱动电路32还可以合并入控制器31中。
控制器31检测提供给控制器31的各个脉冲的各个前沿和各个后沿(该前沿和后沿总体称为脉冲边缘)。根据相应脉冲边缘之间的间隔(周期)，控制器31计算电机23的转速(旋转周期)。同样，根据各个脉冲信号的相差，控制器31检测电机23的转向。就是说，控制器31根据电机23的转速(旋转周期)直接计算车窗玻璃11的移动速度，根据电机23的转向确定车窗玻璃11的移动方向。此外，控制器31对脉冲边缘进行计数。脉冲计数值，即脉冲计数数量(或简称为脉冲数)随着车窗玻璃11向下或向上的动作(打开或关闭动作)而增加或减少。控制器31根据脉冲计数值确定车窗玻璃11的垂直位置(打开/关闭位置)。
本实施例的操作开关4可以是摇臂开关，其可以采用两级方式进行操作，并包括车窗下降开关部分(车窗下降开关电路)、车窗上升开关部分(车窗上升开关电路)和自动开关部分(自动开关电路)。当乘车者操作操作开关4时，用于下降或上升车窗玻璃11的指令信号就从操作开关4输出到控制器31。
具体而言，当操作开关4被操作到一端侧的第一级时，车窗下降开关部分接通，就从操作开关4向控制器31输出一个用于执行车窗玻璃11正向下降操作(在操作开关4保持在一端侧的第一级的整个期间降低车窗玻璃11)的正向下降指令信号。此外，当操作开关4被操作到另一端侧的第一级时，车窗上升开关部分接通，就从操作开关4向控制器31输出一个用于执行车窗玻璃11正向上升操作(在操作开关4保持在另一端侧的第一级的整个期间上升车窗玻璃11)的正向上升指令信号。
此外，当操作开关4被操作到超过一端侧的第一级的第二级时，车窗下降开关部分和自动开关部分都被接通，就从操作开关4向控制器31输出一个用于执行车窗玻璃11自动下降操作(即使操作开关4脱离了乘车者的手，仍然将车窗玻璃11一直下降到完全降低的位置)的自动下降指令信号。此外，当操作开关4被操作到超过另一端侧的第一级的第二级时，车窗上升开关部分和自动开关部分都被接通，就从操作开关4向控制器31输出一个用于执行车窗玻璃11自动上升操作(即使操作开关4脱离了乘车者的手，仍然将车窗玻璃11一直上升到完全升高的位置)的自动上升指令信号。
控制器31通过驱动电路32驱动电机23，在接收正向下降指令信号的整个期间(在操作开关4保持在一端侧的第一级的整个期间)执行车窗玻璃11的正向下降操作。同样，控制器31通过驱动电路32驱动电机23，在接收正向上升指令信号的整个期间(在操作开关4保持在另一端侧的第一级的整个期间)执行车窗玻璃11的正向上升操作。
此外，当控制器31接收到来自操作开关4的自动下降指令信号时，控制器31通过驱动电路32驱动电机23，从而执行自动下降操作，将车窗玻璃11一直降低到完全下降的位置(打开位置)。此外，当控制器31接收到来自操作开关4的自动上升指令信号时，控制器31通过驱动电路32驱动电机23，从而执行自动上升操作，将车窗玻璃11一直升高到完全上升的位置(关闭位置)。
在执行车窗玻璃11的上升操作(正向上升操作或自动上升操作)时，控制器31监控车窗玻璃11夹紧情况的发生。当发生车窗玻璃11夹紧情况时，车窗玻璃11的移动速度和电机23的转速下降，从而使旋转周期增加。因此，本实施例的控制器31就总可以在其操作期间监控电机23转速的变化。
本实施例的控制器31首先根据转速的变化检测启动，即，夹紧情况的开始。然后，当从检测到夹紧情况发生开始的转速变化的总量达到一个预定数量时，控制器31确定，即，确认夹紧情况发生。
当确定发生了夹紧情况时，控制器31将电机23的旋转反向以释放被车窗玻璃11夹住的物体，这样车窗玻璃11就被降低一个预定值。可替换地，当确定发生了夹紧情况时，控制器31停止电机23以停止车窗玻璃11的进一步上升，从而可以释放被车窗玻璃11夹住的物体。
接着将参考图3A到3C说明本实施例的自动车窗系统1的夹紧确定操作过程。在本实施例的自动车窗系统1中，根据来自旋转检测设备27的脉冲信号计算电机23的转速ω，并将其存储到存储器中(例如，在正向操作期间存储到RAM31c中，在刚一关闭车辆的点火开关之后就存储在EPROM31b中，以便备用)。图3A示出了如此计算出的转速ω的变化。在图3A中，纵轴对应电机的转速，横轴对应脉冲计数数量。图3A示出了电机23的转速ω在电机23旋转中间由于夹紧情况而减速的情况。在图3A中，数据线A1表示车窗玻璃11夹住硬物的状态，因此转速ω以一个相对高的减速率减速。此外，数据线B1表示车窗玻璃11夹住软物的状态，因此转速ω以一个相对低的减速率减速。在图3B和3C中，数据线A2、A3对应车窗玻璃11夹住硬物的状态，数据线B2、B3对应车窗玻璃11夹住软物的状态。
在本实施例的自动车窗系统1中，根据上面的转速ω的数据，计算出转速差Δω，该转速差是当前转速ω和在先转速ω之间的差，该在先转速是在测量当前转速ω之前预先测量的几个脉冲边缘。转速差Δω对应转速(移动速度)的变化率，即，每个单位间隔的转速(移动速度)的变化量。图3B示出了转速差Δω的变化。关于图3A，应该注意的是，数据线A1的转速差Δω的绝对值大于数据线B1的转速差的绝对值。
这里，首先确定如此计算的转速差Δω是否超过变化确定阈值α(图3B)。当转速差Δω超过该变化确定阈值α时，暂时确定夹紧情况已经开始。在图3B中，在P1和P2点检测夹紧情况的开始(即，可能发生夹紧情况)。然而，此时，没有肯定是否发生夹紧情况，因此电机23继续旋转，车窗玻璃11继续向上运动。变化确定阈值α设定成即使自动车窗系统1的车窗玻璃11夹住软物，夹住软物引起的转速差Δω也会超过变化确定阈值α。
在自动车窗系统1中，一旦检测到开始发生夹紧情况，即以上述方式进行检测，那么就确定从检测到开始发生夹紧情况开始的每个计算出的转速差Δω的累计值是否超过了夹紧确定阈值β(图3C)。当转速ω的总变化量超过夹紧确定阈值β时，检测夹紧情况(确定或确认)。图3C示出了转速差Δω累计值(∑Δω)的变化。当累计值超过夹紧确定阈值β时，控制器31确定(确认)已经发生了夹紧情况。
如上所述，在本实施例的自动车窗系统1中，设定两个阈值α、β。设定阈值α用于转速差Δω，设定阈值β用于转速ω的变化总量(转速差Δω的总值)。因此，这些阈值α、β的确定对象彼此不同。
在本实施例的自动车窗系统1中，确定夹紧情况，即，根据从转速差Δω超过变化确定阈值α时开始的转速ω的变化总量而不是根据经过的时间周期或从转速差Δω超过变化确定阈值α开始时的脉冲信号数目来进行确以。
因此，在本实施例的自动车窗系统1中，施加到被夹物体的夹紧负荷不会过度增加，从而当有效地确定夹紧情况，即确认夹紧情况时，被夹物体不会被损坏。
此外，在本实施例的自动车窗系统1中，即使当软物被夹时，在夹紧情况的相对早期，转速差Δω也会超过变化确定阈值α。因此可以有效地确定夹紧，即，在从超过变化确定阈值α时开始的转速差Δω的变化总量超过夹紧确定阈值β时确认夹紧情况。在这种情况下，被夹物体是软的，所以转速差Δω不会变为一个小值(把其看作绝对值时为大值)。然而，一旦超过了变化确定阈值α，那么就开始累计转速差Δω。因此，可以可靠地确定夹紧情况，即，当转速差Δω的累计值(即，转速差Δω的变化总量)超过夹紧确定阈值β时确认夹紧情况。
此外，与夹住软物的情况类似，即使当夹住中间硬度(在硬物和软物之间的硬度)的物体时，转速差Δω也会在夹紧情况的早期超过变化确定阈值α，从而开始累计转速差Δω。这样，就可以在转速差Δω的变化总量超过夹紧确定阈值β时确实确定夹紧情况。
如上所述，在本实施例的自动车窗系统1中，可以不管被夹物体的硬度在低负荷下可靠地确定夹紧情况。
此外，移动车窗玻璃11的同时，当物体没有被车窗玻璃11夹住时，电机23的转速会受到滑动电阻变化或外界因素的影响。即使在由于上述影响而使转速差Δω超过变化确定阈值α的情况下，也不会确定夹紧情况，即，只要转速差Δω的累计值没有超过夹紧确定阈值β就不会确认夹紧情况。这样，即使在将变化确定阈值α被设定成用于检测软物被夹情况的值时，也不可能发生错误的确定，并且可以在夹紧情况的早期确实地检测到物体被夹情况。
下面，参考图4说明本实施例的控制器31的夹紧确定过程。
本实施例的控制器31根据来自旋转检测设备27的脉冲信号更新电机23的转速数据(步骤S1)。更具体地，控制器31通过处理从旋转检测设备27接收到的脉冲信号检测脉冲边缘。每次检测到脉冲边缘时，就计算当前检测的脉冲边缘和在先检测的脉冲边缘之间的脉冲宽度(时间间隔)T，并将其一个接一个地存储到存储器(例如，RAM31c)中。
在本实施例中，每次检测到新的脉冲边缘就更新脉冲宽度T，这样将最后的四个脉冲宽度T(0)到T(3)存储到存储器中。具体而言，当检测到脉冲边缘时，计算新的脉冲宽度T(0)，转换在先存储的脉冲宽度T(0)到T(2)，并将其作为脉冲宽度T(1)到T(3)存储到存储器中，并且从存储器中擦除在先的脉冲宽度T(3)。
接着，控制器31根据n个连续脉冲边缘(即，连续脉冲的数目是n)的脉冲宽度T的总值(脉冲周期P)的相反值(inverse)计算转速ω。这个转速ω是与实际转速成比例的值。
在本实施例中，根据最后的四个脉冲边缘的脉冲宽度T(0)到T(3)计算转速，即平均转速ω(0)。接着，当检测到下一个脉冲边缘时，用新计算的脉冲宽度T(0)到T(3)更新转速ω(0)。此时，在先转速ω(0)存储在存储器中作为转速ω(1)。因此，控制器31总是存储八个最后的转速ω(0)至ω(7)，每次检测到新脉冲边缘(每个预定移动量或每个预定转角)时就更新这些转速。如上所述，根据多个脉冲宽度T计算转速ω，因此可以缓和每个接收到的脉冲信号输出的传感器负荷(duty)的变化，并且可以计算其错误变化被缓和了的转速。
接着，控制器根据这个转速，即平均转速ω计算转速差(转速信号变化率)Δω(步骤S2)。具体而言，转速ω(0)到ω(3)被用作当前数据块，转速ω(4)到ω(7)被用作在先的数据块。此外，可以获得当前数据块之和与在先数据块之和之间的差，并将其存储在存储器中。具体而言，通过将转速ω(4)到ω(7)之和减去转速ω(0)到ω(3)之和计算转速差Δω，每次检测到脉冲边缘(每个预定位移量或每个预定转角)就更新该转速差。可替换地，可以通过用四个转速ω(4)到ω(7)的平均值减去四个转速ω(0)到ω(3)的平均值来计算转速差Δω。这里，四个转速ω(0)到ω(3)的平均值可以通过转速ω(0)到ω(3)的总和除以数据的数目(本例中为4)而获得。同样，转速ω(4)到ω(7)的平均值也可以通过同样的方式而获得。经过对多个转速ω的转速差Δω的计算，可以缓和转速ω之间的相差。
接着，控制器31将计算出的转速差Δω加上在先计算出的转速差Δω的累计值，该累计值是从预定时刻，即，车窗玻璃11离开预定参考位置时开始进行累计的(步骤S3)。每次计算出转速差Δω，就对计算出的转速差Δω进行累计，这样就计算出了转速ω相对于参考位置的差。
接着，确定计算出的转速差Δω是否超过正方干扰确定阈值γ(步骤S4)。例如，当车辆的车轮撞到路边或当车窗玻璃11上升时，这种干扰会引起对车窗玻璃11施加震动，这样电机23的转速就会受到影响。在本实施例中，上述过程限制了这种干扰引起的对夹紧情况的错误检测。
如图5所示，当发生干扰时，转速差Δω会在正方或反方发生重大变化。转速差Δω在正方的重大变化表示电机23的旋转在车窗玻璃11的关闭方向(向上的方向)加速。相反，转速差Δω在反方的重大变化表示电机23的旋转在车窗玻璃11的关闭方向(向下的方向)减速。由干扰引起的转速差Δω在反方的重大变化仿效转速差Δω在发生夹紧情况时的变化。这里，干扰确定阈值γ是一个在正方设定的值。当转速差Δω超过正方的干扰确定阈值γ时，本实施例的控制器31确定已经发生了干扰。
当确定了已经发生干扰(步骤S4中为YES)时，在步骤S7，控制器31在反方增加夹紧确定阈值β，然后移动到步骤S8。这样，即使转速差Δω由于干扰在反方发生大幅度变化，并且因此错误地开始检测夹紧情况，转速差Δω的累计值也不会超过增加的夹紧确定阈值β。这样就可以限制对夹紧情况的错误确定。在本实施例中，干扰确定阈值γ独立于变化确定阈值α设定。可替换地，例如，干扰确定阈值γ可以设定成变化确定阈值α的相反值，即，具有与变化确定阈值α相同的绝对值但具有与变化确定阈值α的符号(-)相反的反向符号(+)的值。
当在步骤S4确定没有发生干扰(步骤S4中为NO)，控制器31执行夹紧开始确定过程，用于确定夹紧情况的开始(步骤S5)。具体而言，当转速差Δω超过反方变化确定阈值α时，确定夹紧情况已经开始。相反，当转速差Δω没有超过反方变化确定阈值α时，确定夹紧情况还没有开始。
当在步骤S5确定夹紧情况已经开始(步骤S5中为YES)时，控制器31移动到步骤S8。相反，当在步骤S5确定夹紧情况还没有开始(步骤S5中为NO)时，在步骤S6，将转速差Δω的每个累计值和夹紧确定阈值β设定成其初始值。具体而言，在步骤S3计算出的转速差Δω的累计值被设定为转速ω的初始变化量S0，夹紧确定阈值β被恢复到还没有增加的正常值。如上所述，当确定干扰期间结束时，夹紧确定阈值β被恢复到正常值，恢复正常过程。
接着在步骤S8，执行计算过程，用于计算转速ω的变化总量S。具体而言，控制器31将在确定夹紧情况开始之前的步骤S6中设定的转速ω的初始变化量S0(转速差Δω的累计值)减去在步骤S3中计算出的转速差Δω的累计值。这样就计算出了转速ω从夹紧开始的变化量S(转速差Δω的累计值)。这样，能够可靠地地计算出由夹紧情况引起的转速变化(即，对应于夹紧负荷的变化)。
在本实施例中，计算变化量相对于参考值的差从而计算转速ω从夹紧情况开始的变化量。然而，这也可以如下所述进行修改。就是说，当没有检测到夹紧情况开始时，对转速差Δω的累计值进行初始化。相反，当检测到夹紧情况开始时，不对转速差Δω的累计值进行初始化，可以仅仅为了检测到夹紧开始之后的检测而计算转速差Δω，从而计算转速ω的变化量。
接着，在步骤S9，控制器31确定步骤S8中计算出来的转速ω的变化量S是否超过夹紧确定阈值β。
当在步骤S9中确定转速ω的变化量S超过夹紧确定阈值β时(步骤S9中为YES)，控制器31在步骤S10执行被夹物体释放处理，用于释放被夹物体。然后，全部操作结束。更具体地，在被夹物体释放过程中，控制器31反向旋转电机23以将车窗玻璃11降低预定量，从而释放被夹物体。
相反，当在步骤S9中确定转速ω的变化量S没有超过夹紧确定阈值β时(步骤S9中为NO)，全部操作终止。
在本实施例中，变化确定阈值α、夹紧确定阈值β、干扰确定阈值γ中的每一个都被设定成是独立于车窗玻璃11的位置的对应预定值。然而，本发明并不局限于此。例如，这些值可以设定成随车窗玻璃11的位置而变化。
此外，在本实施例中，本发明的打开和关闭元件控制系统应用于车辆的门10的自动车窗系统1。然而，本发明并不局限于此。例如，门10的窗板11可以由车辆蓬顶打开和关闭系统的蓬顶窗板代替。还可替换地，打开和关闭元件控制系统可以应用于任何其它合适的打开和关闭系统(例如，滑动门打开和关闭系统)，其中驱动滑动门(作为打开和关闭元件)打开和关闭对应的门开口。
其他优点和改进对本领域技术人员来说都是容易实现的。因此，在本发明较宽的保护范围内，本发明并不局限于所示和所述的特殊细节、典型装置和说明性实施例。
权利要求
1.一种打开和关闭元件控制系统，包括驱动装置(2)，用于分别在打开和关闭元件(11)的打开方向和关闭方向上驱动打开和关闭元件；移动速度检测装置(27)，用于输出指示移动速度的速度测量信号，该移动速度对应于通过驱动装置(2)驱动的打开和关闭元件(11)的移动；及夹紧检测装置(31)，用于根据速度测量信号检测被打开和关闭元件(11)夹住物体的情况，其中夹紧检测装置(31)根据速度测量信号计算每个单位间隔移动速度的变化量；夹紧检测装置(31)根据每个单位间隔移动速度的变化量检测打开和关闭元件(11)夹住物体的开始；夹紧检测装置(31)计算从检测到打开和关闭元件(11)开始夹住物体的时间起移动速度的变化总量；及当移动速度的变化总量超过夹紧确定阈值(β)时，夹紧检测装置(31)确认打开和关闭元件(11)夹住了物体。
2.根据权利要求1的打开和关闭元件控制系统，其中当每个单位间隔的移动速度的变化量超过变化确定阈值(α)时，夹紧检测装置(31)检测开始夹住物体。
3.根据权利要求1的打开和关闭元件控制系统，其中夹紧检测装置(31)根据速度测量信号计算每个单位移动距离的运动速度的变化量作为每个单位间隔中的移动速度的变化量；及夹紧检测装置(31)计算从检测到打开和关闭元件(11)开始夹住物体的时间起的每个计算出的每个单位移动距离的移动速度的变化量累计值，作为从检测到打开和关闭元件(11)开始夹住物体时间起的移动速度的变化总量。
4.根据权利要求1的打开和关闭元件控制系统，其中夹紧检测装置(31)根据速度测量信号计算每个单位移动距离的移动速度的变化量，作为每个单位间隔的移动速度的变化量；夹紧检测装置(31)将每个计算出的每个单位移动距离的移动速度变化量的当前累计值减去每个计算出的每个单位移动距离的移动速度变化量的预先开始累计值，从而获得预先开始累计值和当前累计值之间的差作为移动速度的变化总量，该预先开始累计值是从预定时间到检测到打开和关闭元件(11)开始夹住物体的时间计算出的，该当前累计值是从预定时间到当前时间计算出的。
5.根据权利要求1的打开和关闭元件控制系统，其中当每个单位间隔移动速度的变化量超过正方干扰确定阈值(γ)时，夹紧检测装置(31)增加反方的夹紧确定阈值(β)。
6.根据权利要求5的打开和关闭元件控制系统，其中当每个单位间隔的移动速度的变化量没有超过变化确定阈值(α)时，夹紧检测装置(31)将已经反方增加了的夹紧确定阈值(β)复位成初始值。
7.根据权利要求1的打开和关闭元件控制系统，其中驱动装置(2)包括电机(23)；移动速度检测装置(27)输出表示电机(23)转速的电机(23)的转速信号作为速度测量信号；及夹紧检测装置(31)将每个单位间隔的电机(23)的转速变化量用作每个单位间隔的移动速度的变化量，该转速变化量是根据电机(23)的转速信号计算出来的。
8.根据权利要求7的打开和关闭元件控制系统，其中夹紧检测装置(31)根据预定数目的连续脉冲信号计算电机(23)的转速，每个脉冲信号都与电机(23)的旋转同步，并且在电机(23)的每个单位转角从运动速度检测装置(27)输出的每个脉冲信号作为转速信号。
9.根据权利要求8的打开和关闭元件控制系统，其中夹紧检测装置(31)根据平均转速计算每个单位间隔的移动速度的变化量，该平均转速是通过对计算出的预定数目的连续转速求平均值而获得的，以电机(23)的每个单位转角计算每个连续转速。
10.根据权利要求1的打开和关闭元件控制系统，进一步包括移动速度存储装置(31c)，用于存储由速度测量信号表示的移动速度。
11.根据权利要求1的打开和关闭元件控制系统，其中打开和关闭元件(11)是车辆的窗板。
全文摘要
电机(23)在打开和关闭方向驱动车辆的门(10)的车窗玻璃(11)。旋转检测设备(27)响应于电机(23)的旋转的输出脉冲信号。控制器(31)根据转速信号检测车窗玻璃(11)夹住物体的情况。更具体地，控制器(31)根据转速信号计算转速的变化率，即，转速差(Δω)。控制器(31)根据转速差(Δω)检测夹紧情况的开始。当从检测到夹紧开始的时间起的转速变化量超过夹紧确定阈值(β)时，控制器(31)确认夹住了物体。
文档编号E05F15/16GK1840847SQ200610068359
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者平井宪幸 申请人:阿斯莫株式会社