JP2002168049A - ウインドウガラスの挟み込み有無検出装置 - Google Patents
ウインドウガラスの挟み込み有無検出装置Info
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Abstract
れることなく、好適に挟まれ防止機能を発揮することが
できるウインドウガラスの挟み込み有無検出装置を提供
する。 【解決手段】 バッテリ25からのバッテリ電圧を検出
してコントローラ11に出力するバッテリ電圧検出回路
24と、駆動モータ19の回転に応じてパルス信号をコ
ントローラ11へ出力するパルスセンサ22を備え、コ
ントローラ11は、パルスセンサ22からのパルスに基
づいて検出されたウインドウガラス18の位置が全閉位
置から30mm以内であり、且つバッテリ電圧が13V以
上であると判断した場合は、駆動モータ19に対してデ
ューティ比による速度制御を行いウインドウガラス18
の上昇速度を低下させる。
Description
の挟み込み有無検出装置に関するものである。
ータ等の駆動力によって昇降させるパワーウインドウ装
置を備えたものがある。このパワーウインドウ装置で
は、各ドアに設けられたスイッチの操作によってモータ
を駆動し、ウインドウガラスを昇降させるようになって
いる。
置は、挟まれ防止機能を備えているものが多い。詳述す
ると、この挟まれ防止機能は、ウインドウガラスが閉動
作を行っている途中において、該ガラスと窓枠の間に例
えば異物が挟まって、それ以上の閉動作が不能となった
とき、制御回路がその挟まりを検出する。そして、ウイ
ンドウガラスを逆方向たる開く方向に動作させて挟まっ
た異物を開放させるものである。
ば、パルス検知方式がある。パルス検知方式は、ウイン
ドウガラスを開閉するモータの回転速度を検出し、その
検出速度に比例した周期のパルス信号を生成することに
よって行われる。このパルスの周期(モータの回転速
度)の変動を利用して制御回路では挟み込みの検出が行
われる。
ガラスの閉鎖動作の際における同ウインドウガラスの上
昇速度、即ち、モータの回転速度は、窓に掛かる負荷が
一定の場合、モータへの通電電圧に比例する。直流制御
(D.C制御)でモータを駆動する際、モータへの通電
電圧が小さい場合は上昇速度が遅くなり、通電電圧が大
きい場合は上昇速度が速くなる。一般的な車両では8V
〜16Vがバッテリから供給し得る使用電圧範囲とされ
ており、この電圧範囲では、最低値たる8Vの場合と最
大値たる16Vの場合との間でモータの回転に3倍近い
速度差が発生してしまう。そして、16Vの場合は、8
Vの場合と比較してウインドウガラスが異物を挟み込ん
でから、挟み込み荷重が上昇するまでの時間が短い。こ
の結果、16V時の挟まれ検出を8V時の場合と同一ロ
ジックで行うと、制御回路にて挟み込みと判断され逆転
動作が行われるまでの間に挟まれた物に掛る荷重が8V
時よりも大きくなってしまうという問題があった。
れたものであり、その目的は、使用される電圧を始めと
する駆動環境に影響されることなく、好適に挟まれ防止
機能を発揮することができるウインドウガラスの挟み込
み有無検出装置を提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明は、ウインドウガラスを開
閉動作するためのウインドウスイッチと、前記ウインド
ウガラスを開閉動作させるモータと、そのモータを正逆
回転駆動させる駆動回路と、前記スイッチからの操作信
号に基づいて駆動回路を介してモータを駆動制御すると
ともに、前記ウインドウガラスによる挟まれが発生した
際に前記モータの駆動を停止又は逆転する挟まれ防止機
能を有する駆動制御手段とを備えるウインドウガラスの
挟み込み有無検出装置において、ウインドウガラスの開
閉の際にウインドウガラスの駆動環境パラメータを検出
する駆動環境パラメータ検出手段と、同駆動環境パラメ
ータ検出手段から検出された駆動環境パラメータが所定
条件を満足しているか否かを判定する判定手段とを備
え、前記駆動制御手段は、前記判定手段が、前記駆動環
境パラメータが所定条件を満足していると判定した際
に、前記モータに対して速度制御を行うことを要旨とす
る。
において、前記駆動環境パラメータは、バッテリ電圧を
含み、前記駆動環境パラメータ検出手段は、バッテリ電
圧を検出するためのバッテリ電圧検出手段を含むことを
要旨とする。
求項2において、前記駆動環境パラメータは、ウインド
ウガラス移動位置を含み、前記駆動環境パラメータ検出
手段は、ウインドウガラス移動位置を検出することを要
旨とする。
いて、前記バッテリ電圧の所定条件は、そのバッテリの
使用電圧範囲の上限値近傍であることを要旨とする。請
求項5に記載の発明は、請求項3において、前記ウイン
ドウガラス移動位置の所定条件は、同ウインドウガラス
の全閉位置から所定距離離間した位置であることを要旨
とする。
求項5において、前記速度制御は、デューティ制御であ
ることを要旨とする。請求項7に記載の発明は、請求項
2において、前記バッテリ電圧の所定条件は、モータに
よって閉動作するウインドウガラスの挟み込み荷重に関
連づけられ、同挟み込み荷重が所定荷重を示す電圧値よ
り大きいか否かであることを要旨とする。
て、前記駆動制御手段は、モータに対してデューティ制
御が行われている場合、前記デューティ制御に用いるデ
ューティ比に基づいて挟まれ防止機能を発揮することを
要旨とする。
て、前記モータの回転に応じたパルスを生成するパルス
生成手段を更に備えるとともに、前記パルスのパルス周
期の増大変化を検出し、同パルス周期の増大変化に伴っ
てデューティ比を増加調整するデューティ比調整手段を
備え、増加調整されるデューティ比が挟まれ判定デュー
ティ値を超えた場合に、前記駆動制御手段は挟まれ防止
機能を発揮することを要旨とする。
いて、前記モータの回転に応じたパルスを生成するパル
ス生成手段を更に備えるとともに、前記パルスのパルス
周期の増大変化を検出し、同パルス周期の増大変化に伴
ってデューティ比を増加調整するデューティ比調整手段
を備え、デューティ比の増加調整が所定時間以上続いた
場合に、前記駆動制御手段は挟まれ防止機能を発揮する
ことを要旨とする。
ドウガラスの駆動環境パラメータが所定条件を満たして
いる場合のみに駆動制御手段によりモータに対して速度
制御が行われ、その状態で前記駆動制御手段にて挟まれ
防止機能が発揮される。
所定条件を満足している際に、モータに対しての速度制
御は実現される。請求項3の発明によれば、ウインドウ
ガラス移動位置が所定条件を満足している際に、モータ
に対しての速度制御は実現される。
スの移動速度が速くなる使用電圧範囲の上限値近傍にて
モータに対して速度制御は行われるため、同速度制御は
効果的に行われる。
スの全閉位置から所定距離離間した位置を、物を挟み込
む可能性が比較的高い位置とすることで、モータに対す
る速度制御は効果的に行われる。
御はデューティ制御にて容易に実現される。請求項7の
発明によれば、バッテリ電圧の所定条件は、モータによ
って閉動作するウインドウガラスの挟み込み荷重に関連
づけられた電圧値とされ、前記挟み込み荷重が所定荷重
を示す電圧値よりバッテリ電圧が大きい場合に、モータ
に対して速度制御が実現される。
よる挟まれ防止機能は、デューティ制御に用いるデュー
ティー比に基づいて実現される。請求項9の発明によれ
ば、挟まれが発生した場合は、パルス生成手段から生成
されるパルスのパルス周期の増大変化に伴い、デューテ
ィ比調整手段によりデューティ比が増加調整される。そ
して、前記増加調整されたデューティ比が挟まれ判定デ
ューティ値を超えると、ウインドウガラスを閉動作させ
るためのモータの駆動が停止又は逆転される。
した場合は、パルス生成手段から生成されるパルスのパ
ルス周期の増大変化に伴い、デューティ比調整手段によ
りデューティ比が増加調整される。そして、デューティ
比の増加調整が所定時間以上続くと、ウインドウガラス
を閉動作させるためのモータの駆動が停止又は逆転され
る。
のパワーウインドウ装置に具体化した一実施形態を図1
〜図4に従って説明する。
を示すブロック図である。同図において、駆動制御手
段、判定手段としてのコントローラ11は演算部12及
び記憶部13を備えている。演算部12は各種の演算を
行うようにされている。又、記憶部13は演算部12に
よる演算結果等を記憶する書き換え可能なメモリ部(R
AM)と、各種制御プログラムを記憶する読み出し専用
のメモリ部(ROM)とを備えている。又、コントロー
ラ11はPWM出力部14を備えている。
イッチ(オートスイッチ)からなるウインドウスイッチ
としてのパワーウインドウスイッチ15は、入力回路1
6を介してコントローラ11に接続されている。パワー
ウインドウスイッチ15はドア17(図3参照)の内側
面に設けられている。前記上昇スイッチはウインドウガ
ラス18を閉まる方向(上方)に作動させるためのスイ
ッチであり、下降スイッチはウインドウガラス18を開
く方向(下方)に作動させるためのスイッチである。両
スイッチは、2段クリック式であり揺動型のパワーウイ
ンドウスイッチ15を選択的に切換操作、即ち、一端側
(ダウン側)若しくは他端側(アップ側)を一段押圧す
ることにより、オン・オフ操作される。
ンドウスイッチ15のダウン側若しくはアップ側を2段
押圧する操作に基づいてウインドウガラス18を全開・
全閉状態に作動させるためのスイッチである。
8の全開から全閉までの距離は例えば、400mm以上と
されている。一方、ウインドウガラス18を上昇又は下
降させるためのモータとしての駆動モータ19は、直流
モータから構成され、駆動回路としてのドライブ・切換
回路20を介して前記コントローラ11に接続されてい
る。前記ドライブ・切換回路20は、コントローラ11
からの駆動制御信号に基づいて、駆動モータ19に対し
て駆動電源の供給又は停止を行うと共に正転又は逆転を
行うための回路を切り換える。前記上昇・下降スイッチ
の操作信号たるアップ信号若しくはダウン信号に基づく
コントローラ11からの制御駆動信号に応答して、ドラ
イブ・切換回路20は駆動モータ19を駆動させ、ウイ
ンドウガラス18を上昇又は下降させるようになってい
る。
て詳述すると、コントローラ11に接続された第1リレ
ーR1のコイル33及び第2リレーR2のコイル43
は、共にバッテリ25に接続されている。各コイル3
3,43の両端子には、保護用のダイオード35,45
がそれぞれ接続されている。
トランスファ接点とされており、可動接点34a、第1
固定接点34b、及び第2固定接点34cとから構成さ
れている。前記可動接点34aは、駆動モータ19の一
方の端子に接続されている。また、第1固定接点34b
は、バッテリ25に接続されており、第2固定接点34
cはパワートランジスタ21を介してグラウンドGND
に接続されている。そして、通常時であるコイル33の
消磁時には可動接点34aはグラウンドGND側の第2
固定接点34cに接続されている。又、前記可動接点3
4aは、前記コイル33が励磁されると、バッテリ25
側の第1固定接点34bに接続される。
4は、トランスファ接点とされており、可動接点44
a、第3固定接点44b、及び第4固定接点44cとか
ら構成されている。前記可動接点44aは、駆動モータ
19の他方の端子に接続されている。また、第3固定接
点44bは、バッテリ25に接続されており、第4固定
接点44cはパワートランジスタ21を介してグラウン
ドGNDに接続されている。そして、通常時であるコイ
ル43の消磁時には可動接点44aはグラウンドGND
側の第4固定接点44cに接続されている。又、前記可
動接点44aは前記コイル43が励磁されると、バッテ
リ25側の第3固定接点44bに接続される。また、前
記第1固定接点34b(第3固定接点44b)が接続さ
れたラインと、第2固定接点34c(第4固定接点44
c)が接続されたラインは駆動モータ19に対する保護
用のダイオード36を介して接続されている。
ッチ)がオン操作されると、第1リレーR1のコイル3
3が励磁され、リレー接点34の可動接点34aが第1
固定接点34bに接続される。すると、駆動モータ19
は正転され、同駆動モータ19によりウインドウガラス
18が下降する。一方、上昇スイッチ(又はオートスイ
ッチ)がオン操作されると、第2リレーR2のコイル4
3が励磁され、リレー接点44の可動接点44aが第3
固定接点44bに接続される。すると、駆動モータ19
は逆転され、同駆動モータ19によりウインドウガラス
18が上昇する。
流側に接続されたパワートランジスタ21は、FET
(電界効果トランジスタ)から構成されている。そし
て、コントローラ11のPWM出力部14から出力され
た所定のデューティ比を持つ電圧信号(以下、「デュー
ティ信号」という。)に基づいてオン・オフを繰り返
す。この結果、バッテリ25からの直流電流は駆動モー
タ19へパルス電流として通電され、駆動モータ19
は、そのデューティ信号に基づいた所定の回転速度で回
転する。従って、前記パワートランジスタ21にて前記
駆動モータ19の速度制御(デューティ制御)が可能に
なる。
成手段としてのパルスセンサ22が配設されている。こ
のパルスセンサ22はパルス入力回路23を介してコン
トローラ11に接続されており、駆動モータ19の駆動
(回転)に応じてパルス信号(以下、単に「パルス」と
いう)をコントローラ11へ出力するようになってい
る。そして、コントローラ11では、この入力されたパ
ルスをカウントし、そのカウント数に基づいてウインド
ウガラス18の位置(即ち、駆動環境パラメータ)を検
出するとともに、前記パルスのパルス周期の長短に基づ
いて駆動モータ19の回転速度を検出している。尚、前
記パルスセンサ22とコントローラ11とから駆動環境
パラメータ検出手段及び位置検出手段は構成されてい
る。
環境パラメータ検出手段及びバッテリ電圧検出手段とし
てのバッテリ電圧検出回路24が接続されている。バッ
テリ電圧検出回路24はバッテリ25の端子電圧(バッ
テリ電圧、即ち、駆動環境パラメータ)を検出し、その
検出電圧に応じた信号をコントローラ11に出力するよ
うになっている。尚、本実施形態では、バッテリ25か
ら車両内に通電可能な使用電圧範囲は8V〜16Vとさ
れている。
れ防止機能を発揮するための挟まれ判定処理について説
明する。なお、本実施形態においては、この挟まれ判定
処理は、速度制御(デューティ制御)が行われる、行わ
れないに拘わらず、常に以下の手順で行われる。
おり、パルスセンサ22にて生成され、駆動モータ19
の回転速度に比例した周期のパルス信号に基づいてい
る。即ち、一般に、モータ19の回転速度が速いとパル
ス周期は短く、反対に遅いとパルス周期は長くなり、こ
のパルス周期の変動を利用している。
回転速度でウインドウガラス18を閉める方向に閉動作
されているとき、その時々に出力されるパルス周期は一
定となる。そして、今出力された実パルスのパルス周期
T0 と、その今出力されたパルスより数えてN−1個前
までの各パルスのパルス周期T1 〜TN-1 とを合計し、
その合計値をNで割る。即ち、平均パルス周期P0 (=
T0 +T1 +・・・+TN-1 /N)を求める。すると、
パルス周期が常に一定ならば、平均パルス周期P0 も一
定となる。
0 に対して予め定めた係数aを掛けた値を基本閾値とし
て閾値P0S(=a*P0 ;但し、0<a<1)として求
める。この閾値P0Sは、その時々における挟み込みの有
無を決定するための基準値となるものである。
T0 と、そのパルス周期T0 を含む平均パルス周期P0
との周期差分値△S(=T0 −P0 )を求める。この求
めた周期差分値△Sとそのときに求められた前記閾値P
0Sとを比較する。そして、そのときの周期差分値△Sが
閾値P0Sよりも大きいとき(△S>P0S)、演算部12
は何かが挟まったと判断して、ウインドウガラス18を
停止又は逆転動作(開く方向への動作)させるようにド
ライブ・切換回路20に制御信号を出力する。反対に、
そのときの周期差分値△Sが閾値P0S以下(△S≦P0
S)のときには演算部12は何も挟まっていないと判断
する。
は、現在の回転速度に基づくパルスと、現在に至るまで
の回転速度に基づくパルスとの比較により行っている。
ここで、上下動するウインドウガラス18の上昇速度
(駆動モータ19の回転速度)に関わらず、同一ロジッ
ク(即ち、閾値P0Sに係る係数aが同じ)で演算が行わ
れると仮定する。すると、駆動モータ19の回転速度が
遅いほど、ウインドウガラス18が異物の挟み込みを開
始してから異物が挟まったと演算部12に判断されるま
でにおいて異物に掛かる挟み込み荷重は小さくなる。
置に到達したときは、図示しないリミットスイッチがオ
ンされて、そのオン信号がコントローラ11に出力され
るようになっている。そして、そのオン信号に基づいて
コントローラ11からドライブ・切換回路20に制御信
号が出力され、駆動モータ19の駆動は停止されるよう
になっている。
ンドウ装置の作用を説明する。まず、コントローラ11
では常にパルスセンサ22からパルス入力回路23を介
して入力されたパルスをカウントし、そのカウント数に
基づいてウインドウガラス18の位置を検出している。
その一方で、コントローラ11では常にバッテリ電圧検
出回路24からの入力信号に基づいてバッテリ25の現
在のバッテリ電圧を検出している。
テリ電圧が13V以上であって、且つウインドウガラス
18が全閉位置から30mm以内に位置している際にPW
M出力部14からパワートランジスタ21に所定デュー
ティ比のデューティ信号が出力されて駆動モータ19に
対して速度制御を行うような制御プログラムが記憶部1
3のROMに記憶されている。尚、全閉位置から30mm
以内が所定距離離間した位置に相当する。
ィ比による速度制御が行われるまでの制御態様を図4に
示すフローチャートに基づいて詳述する。なお、このフ
ローチャートは演算部12が実行する処理を示したもの
である。
すると起動する。まず、パワーウインドウスイッチ15
がアップ側に押圧され、ウインドウガラス18が閉まる
方向に作動する中で、コントローラ11の演算部12
は、バッテリ電圧検出回路24から入力されるバッテリ
電圧が所定電圧である13V以上であるか否かを判定す
る(ステップ(以下、「S」と略す。)101)。そし
て、演算部12にてバッテリ電圧が13V以上でないと
判断された場合には(S101がNo)、S104に進
む。S104において、コントローラ11のPWM出力
部14からデューティ比が100%となるように、パワ
ートランジスタ21をオン制御し、すなわち、直流でモ
ータ19を駆動制御する(S104)。この結果、駆動
モータ19はその通電電圧に比例した回転速度で回転す
る。
インドウガラス18が上昇動作をする中で、演算部12
は前述した挟まれの検出処理を行い、ウインドウガラス
18による異物の挟み込みを判断する。
定電圧である13V以上であると判断した場合は(S1
01がYes)、ステップ102に進む。次のS102
において、パルスセンサ22からのパルスをカウントし
たカウント数に基づいて演算部12はウインドウガラス
18の位置が全閉位置から30mm以内であるか否かを判
定する。そして、ウインドウガラス18が全閉位置から
30mm以内に位置していないと判断した場合は(S10
2がNo)、ステップ101でNoであった場合と同様
に、デューティ比が100%となるように、すなわち、
直流でモータ19を駆動制御する(S104)。従っ
て、駆動モータ19はそのときの通電電圧に比例した回
転速度で回転する。
12がウインドウガラス18が全閉位置から30mm以内
に位置していると判断した場合は、ステップ103に進
み、デューティ比100%を除いた所定のデューティ比
で速度制御を行う。即ち、PWM出力部14から所定デ
ューティ比(デューティ比が例えば、50%)のデュー
ティ信号がパワートランジスタ21に印加される。この
所定デューティ比は、直流で駆動した場合の回転速度よ
りも遅くなるデューティ比である。そして、パワートラ
ンジスタ21はそのデューティ信号に基づいてオン・オ
フ作動され、駆動モータ19は前記デューティ比に応じ
て遅い回転速度で回転するようになる。この結果、ウイ
ンドウガラス18の上昇速度は低下される。
ンサ22から入力されたパルスに係るパルス周期に基づ
いたその時のウインドウガラス18の上昇速度と、予め
記憶部13のROMに記憶された目標速度との差を出
し、その差に基づいて算出されたものである。
が駆動され、ウインドウガラス18が上昇動作をする中
で、演算部12は前述した挟まれの検出処理を行い、ウ
インドウガラス18による異物の挟み込みを判断する。
置から30mm以内において、たとえバッテリ電圧が大き
い状態で異物を挟み込んだとしても、このときのウイン
ドウガラス18の上昇速度は遅くされているため、挟み
込み荷重が上昇するまでに時間的な余裕を得る。従っ
て、コントローラ11による挟まれ検出をいちいち敏感
な設定(即ち、閾値P0Sに係る係数aを小さくする)に
して行う必要もない。
うな効果を得ることができる。 (1)上記実施形態では、バッテリ電圧が所定電圧であ
る13V以上であり、且つウインドウガラス18の位置
が全閉位置から所定距離離間した30mm以内である限定
された移動範囲においてPWM出力部14からパワート
ランジスタ21に所定のデューティ比のデューティ信号
が出力されて駆動モータ19の速度制御を行うように
し、他の移動範囲では、直流でモータ19を駆動するよ
うにした。このため、ウインドウガラス18の移動範囲
全域においてデューティ比により速度制御を行う場合に
は、ウインドウの移動位置に応じて異なるデューティ比
で行うことになるが、この場合と比較して、デューティ
比は少ない種類で行うことができるためPWM用にその
ための回路や速度制御のためのロジック等を追加する必
要がなく、好適にデューティ比による速度制御を行うこ
とができる。
V以上、ウインドウガラス18の位置が全閉位置から所
定距離離間した30mm以内の範囲ではデューティ比によ
り確実に速度制御が行われるため、たとえバッテリ電圧
が高くてもウインドウガラス18の上昇速度を低下させ
た状態で、電圧に影響されることなく、好適に挟まれ防
止機能を発揮できる。
び、ウインドウガラス18の全閉位置からの距離の両方
でデューティ制御を行う範囲を限定したため、何れか一
方のみで範囲を特定する場合と比較して、より効果的で
ある。
よる速度制御を行うバッテリ電圧の条件は使用電圧範囲
(8V〜16V)の上限値近傍たる13V以上であった
ため、ウインドウガラス18の上昇速度が大きくなる際
に確実に速度制御を行うことができる。
よる速度制御を行うウインドウガラス18の位置は、全
閉位置付近たる30mm以内であっため、物を挟み込む可
能性が最も高い箇所で確実に速度制御を行うことができ
る。
よる速度制御にて物が挟まれ易い所では、ウインドウガ
ラス18の上昇速度を遅くするように制御されるため、
ウインドウガラス18の挟まれ検出を敏感に行う高速度
用のロジック(係数aが小さいロジック)の追加も不要
となり、所謂低速度用のロジック1つのみでも十分な精
度で挟まれ検出の判断ができる。
13V以上であり、且つウインドウガラス18が全閉位
置から30mm以内という限られた範囲のみでデューティ
比による速度制御を行うため、ウインドウガラス18の
開閉における全域でデューティ比による速度制御を行う
場合と異なり、異音も極短時間しか発生しなくなり、そ
の対策も不要となる。また、たとえ対策を立てる場合で
も、デューティ比は移動範囲の全域で行うよりは少ない
種類であるため、容易に対応できる。
図5(a)に基づいて説明する。尚、第2実施形態を含
む以下の各実施形態においては、既に説明した実施形態
の構成と同一構成又は相当する構成については、同一番
号を付しその説明を省略する。
異なるのは、デューティ比による速度制御を行う又は行
わないの判断が、演算部12にてバッテリ電圧のみに基
づいて行われることである。従って、本実施形態におい
て、パルスセンサ22とコントローラ11は位置検出手
段として機能しない。なお、本実施形態では、コントロ
ーラ11はさらにデューティ比調整手段に相当する。
比による速度制御が行われる制御態様及び、挟まれ防止
機能を発揮するための挟み込みの有無の検出について図
5(a)に示すフローチャートに従って詳述する。な
お、このフローチャートは演算部12が実行する処理を
示したものである。
すると起動する。即ち、パワーウインドウスイッチ15
からコントローラ11に操作信号たるアップ信号が入力
されると、演算部12はバッテリ電圧検出回路24を介
してコントローラ11に入力されるバッテリ電圧を検出
する。そして、そのバッテリ電圧が判定電圧値より大き
いか否かを判定する(S201)。
明する。直流で駆動モータ19を駆動させ、バッテリ2
5からの電圧を変化させた場合のウインドウガラス18
による挟み込み荷重が、予め実験にて測定されている。
なお、挟み込み荷重とは、ウインドウガラス18の閉動
作に際して、窓枠とウインドウガラス18との間に挟ま
れた物に掛かる荷重のことである。そして、その挟み込
み荷重が基準荷重となる電圧値が判定電圧値と設定さ
れ、ROMに格納されている。なお、前記基準荷重は、
本実施形態では100Nとしているが、この値に限定す
るものではない。
超えたバッテリ電圧がバッテリ電圧検出回路24を介し
てコントローラ11に入力された際に(S201がYE
S)、S202に進み、速度制御(デューティ制御)を
行う。
圧値で、デューティ比を変化させて駆動モータ19を駆
動し、各電圧値においてウインドウガラス18の挟み込
み荷重を前記基準荷重(100N)にするような基準デ
ューティ比が、予め実験にて決定されている。そして、
判定電圧値より大きく、使用電圧範囲(8V〜16V)
内の各電圧値に応じた複数の基準デューティ比が予め記
憶部13のROMに格納されている。
は、複数の基準デューティ比のうち今回検出されたバッ
テリ電圧に応じており、デューティ比100%を除いた
所定の基準デューティ比(デューティ比が例えば、50
%)をROMから読み出す。そして、PWM出力部14
から前記基準デューティ比のデューティ信号をパワート
ランジスタ21に印加し、駆動モータ19を速度制御し
ながら駆動する(S203)。
て、パルスセンサ22はその回転速度に比例した周期の
パルスを生成し、コントローラ11へ出力する。この結
果、コントローラ11では、パルス周期の取得を行う。
スのパルス周期T0 が記憶部13のROMに記憶されて
いる基準パルス周期Pkと同じであるか否かを判定す
る。なお、前記基準パルス周期Pkとは、ウインドウガ
ラス18の挟み込み荷重が前記基準荷重(100N)と
なるデューティ比(基準デューティ比)で駆動モータ1
9が駆動制御された際のパルス周期である。そして、前
記基準パルス周期Pkは判定電圧値より大きい各電圧値
に応じてそれぞれ設定されている。
合等は、駆動モータ19の回転速度が遅くなるため、取
得したパルスのパルス周期T0 が長くなる。その一方
で、ウインドウガラス18とドア17の摺動抵抗が小さ
くなった場合等は、駆動モータ19の回転速度が速くな
り、取得したパルスのパルス周期T0 が短くなる。この
ように取得したパルスのパルス周期T0 が基準パルス周
期Pkと同じでない場合は(S204がYES)、S2
05に進む。
しているパルス周期T0 を、基準パルス周期Pkと等し
くするために、今回入力されたパルス周期T0 に基づい
て、新たなデューティ比の算出を行うパルス周期調整処
理を行う。このとき、例えば、取得したパルスのパルス
周期T0 が基準パルス周期Pkよりも長かった場合は、
駆動モータ19の回転速度を速め、パルス周期を短くす
るようにデューティ比が増加調整される。
整処理が行われた後のデューティ比(以下、「調整デュ
ーティ比」という)が挟まれ判定デューティ値を超えた
か否かを判定する。ここで、挟まれ判定デューティ値と
は、S202でROMから読み出される各バッテリ電圧
に応じた基準デューティ比よりも大きい値であり、挟ま
れの有無を判定するための判定値である。前記記憶部1
3のROMには、判定電圧値より大きい各電圧値毎に挟
まれ判定デューティ値がそれぞれ格納されている。そし
て、今回のパルスのパルス周期T0 が長く、S205で
算出(増加調整)された調整デューティ比が挟まれ判定
デューティ値よりも大きかった場合は、演算部12は挟
まれが発生したと判断してS207に進む。
19がデューティ比で速度制御(デューティ制御)され
ている場合は、設定(算出)される調整デューティ比に
基づいて挟まれ判定が行われる。
ライブ・切換回路20に制御信号を出力し、ウインドウ
ガラス18を逆転動作(開く方向への動作)させること
で、ウインドウガラス18の逆転制御を行い、このフロ
ーチャートを終了する。なお、この場合、駆動モータ1
9は、直流にて逆転駆動する。
調整処理が行われた後の調整デューティ比が挟まれ判定
デューティ値以下であった場合は(S206がNO)、
S203に戻り次のパルスの取得を行うとともに、S2
05で算出された調整デューティ比で駆動モータ19を
速度制御しながら駆動する。
ルスのパルス周期T0 が記憶部13のROMに記憶され
ている基準パルス周期Pkと同じであった場合は、S2
08に進む。そして、S208において、図示しないリ
ミットスイッチからのオン信号が入力されたか否かを判
定して、ウインドウガラス18が全閉位置か否かを判定
する。リミットスイッチからのオン信号を検出した際は
(S208がYES)、ウインドウガラス18が全閉位
置に到達したと判断して、このフローチャートを終了す
る。一方、リミットスイッチからのオン信号を検出して
いない場合は、S201に戻る。
出回路24を介して入力されるバッテリ電圧が判定電圧
値以下であった場合は(S201がNO)、PWM出力
部14からデューティ比が100%となるようにパワー
トランジスタ21をオン制御し、直流でモータ19を駆
動制御(直流制御)する(S209)。
る場合における挟まれ判定処理(S210〜S212)
は、デューティ比で速度制御される場合(S204〜S
206)とは異なっている。その一方で、第1実施形態
における挟まれ判定処理とほぼ同じである。以下の説明
では、第1実施形態における挟まれ判定処理と異なる箇
所のみを説明する。そして、第1実施形態の処理と異な
っているのは、閾値P0Sに係る係数aが、判定電圧値以
下の各電圧毎に予め設定されており、ROMに格納され
ている所である。なお、前記係数aは、電圧が大きくな
るに従って、次第に小さくなるように設定されている。
このため、高電圧時には、低電圧時と比較して閾値POS
が大きくなり、挟まれの誤判定を防ぐことができる。ま
た、低電圧時には、高電圧時と比較して閾値POSが小さ
くなり、敏感に挟まれを判定できる。
OMから電圧に応じた係数aを読みだす。そして、平均
パルス周期P0 と掛け合わせることで、閾値P0S(=a
*P0 )を算出する(S211)。その後、入力された
パルスのパルス周期T0 に係る周期差分値△S(=T0
−P0 )が閾値P0Sを超えている場合は(S212がY
ES)、S213に進む。そして、演算部12からドラ
イブ・切換回路20に制御信号を出力し、ウインドウガ
ラス18を逆転動作(開く方向への動作)させること
で、ウインドウガラス18の逆転制御を行い、このフロ
ーチャートを終了する。一方、前記周期差分値△Sが閾
値P0Sを超えていなかった場合は(S212がNO)、
前記S208に進む。
な効果を得ることができる。 (1)上記実施形態では、バッテリ電圧が判定電圧値を
超えた場合には、PWM出力部14からパワートランジ
スタ21にデューティ比100%を除いた所定のデュー
ティ比のデューティ信号が出力されて駆動モータ19の
速度制御を行うようにし、判定電圧値以下の場合は直流
でモータ19を駆動した。このため、バッテリ25から
の電圧に影響されることなく、好適に挟まれ防止機能を
発揮できる。
よる速度制御(デューティ制御)にて駆動モータ19の
速度制御が好適に実現できる。 (3)上記実施形態では、駆動モータ19の速度制御を
行うか否かの判定値となる判定電圧値を、ウインドウガ
ラス18による挟み込み荷重が基準荷重(100N)と
なる電圧値としている。このため、判定電圧値を全ての
車両に対して一律に決める場合と比較して、ドア17の
建て付け状態等に応じて、車両に応じた適切な判定電圧
値を設定できる。
に対して速度制御(デューティ制御)が行われる際の挟
まれ判定は、デューティ比に基づいて行われ、演算部1
2は、パルス周期調整処理が行われた後の調整デューテ
ィ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に挟まれと
判断する。このため、速度制御時の挟まれ判定を好適に
実現できる。
に対して速度制御が行われる場合において、パルスセン
サ22から生成されたパルスのパルス周期T0 が基準パ
ルス周期Pkと同じでない場合は、S205において基
準パルス周期Pkになるようにデューティ比を調整し
た。このため、たとえ窓の移動範囲の全域でデューティ
制御を行った場合でも、ウインドウガラス18の移動速
度に関して操作者に違和感を与えることはない。
してもよい。 ・上記第1及び第2実施形態では、車両のサイドドアの
パワーウインドウ装置に具体化したが、車両の天井面に
設けられる電動のスライドルーフを含むスライドルーフ
装置に具体化してもよい。このようにしても、本発明
は、異物の挟まれが有り得るスライドルーフに対して効
果的に用いられる。尚、このようにした場合は前記スラ
イドルーフがウインドウガラスに相当する。
比による速度制御が行われるバッテリ電圧は13V以上
に限定することはなく、例えば、12Vや14,15V
等、使用電圧範囲の上限値近傍であるならば何れの値で
もよい。
比による速度制御が行われるウインドウガラス18の全
閉位置からの距離は、30mmに限定することはなく、例
えば40mmや50mm等、ウインドウガラスの全閉位置付
近であるならば、何れの値でもよい。
1(演算部12)はデューティ比による速度制御をする
処理において、まず、バッテリ電圧検出回路24から入
力されるバッテリ電圧が13V以上であるか否かを判定
した後に、ウインドウガラス18の位置が全閉位置から
30mm以内であるか否かを判定したが、それらの処理を
逆に行ってもよい。
る演算部12による挟まれ判定は、S205で算出され
増加調整された調整デューティ比が挟まれ判定デューテ
ィ値を超えた場合に行われたが、図5(b)に示す様に
変更してもよい。
S204でYESと判断されてからの時間、換言する
と、パルス周期調整処理が行われ(S205)、増加調
整された調整デューティ比で駆動モータ19が駆動し続
けられる時間を計測する。なお、このタイマが計測開始
されるときは、今回のパルス周期T0 が基準パルス周期
Pkよりも長い状態であった場合に限定される。そし
て、S216において、計測時間が所定時間を経過した
か否かを判定する。前記計測時間が所定時間以内であれ
ば、S203に戻り、時間の計測は維持したままで、調
整デューティ比による駆動モータ19の駆動を行う。そ
して、S203、S204、S205、S216の処理
が繰り返され、計測時間が所定時間を超えた場合は(S
216がYES)、ウインドウガラス18(駆動モータ
19)の逆転制御を行う。尚、タイマは、S207を通
過した際、若しくはS204でNOと判断された際にリ
セットされるようになっている。このようにしても速度
制御時の挟まれ判定を好適に実現できる。
か否かの判定値となる判定電圧値を、ウインドウガラス
18による挟み込み荷重が基準荷重(100N)を示す
電圧値としたが、第1実施形態のように、13Vとして
もよい。また、第1実施形態におけるS101の電圧判
定を判定電圧値を用いてもよい。
0Nとしたが、例えば、95Nや90N等100Nより
小さい値にしてもよい。
よれば、駆動環境に影響されることなく、好適に挟まれ
防止機能を発揮できる。
の効果に加えて、バッテリ電圧が所定条件を満たしてい
るときに、モータに対する速度制御を実現できる。請求
項3の発明によれば、請求項1又は請求項2の発明の効
果に加えて、ウインドウガラス移動位置が所定条件を満
たしているときに、モータに対する速度制御を実現でき
る。
の効果に加えて、使用電圧範囲の上限値近傍は、ウイン
ドウガラスの移動速度が速くなる所であるため、モータ
に対しての速度制御を効果的に実現できる。
の効果に加えて、ウインドウガラスの全閉位置から所定
距離離間した位置を、物を挟み込む可能性が高い位置に
設定すれば、モータに対する速度制御を効果的に実現で
きる。
求項5のうちいずれか1項の発明の効果に加えて、モー
タの速度制御をデューティ制御にて容易に実現できる。
請求項7の発明によれば、請求項2の効果に加えて、バ
ッテリ電圧の所定条件を、ウインドウガラスの挟み込み
荷重に関連づけられた電圧値を用いた条件としたため、
車両に応じた適切な電圧値が設定でき、モータに対する
速度制御を効果的に実現できる。
に加えて、速度制御時における駆動制御手段による挟ま
れ防止機能を、デューティ制御に用いるデューティー比
に基づいて好適に実現できる。
に加えて、速度制御時において、増加調整されたデュー
ティ比が挟まれデューティ値を超えた場合に、駆動制御
手段による挟まれ防止機能を実現できる。
果に加えて、速度制御時において、デューティ比の増加
調整が所定時間以上続いた場合に、駆動制御手段による
挟まれ防止機能を実現できる。
の電気的構成を示すブロック図。
係を示す説明図。
アの側面図。
ローチャート。
理を示すフローチャート、(b)は他の実施形態におけ
るフローチャートの一部。
境パラメータ検出手段、位置検出手段、デューティ比調
整手段)、15…パワーウインドウスイッチ(ウインド
ウスイッチ)、18…ウインドウガラス、19…駆動モ
ータ(モータ)、20…ドライブ・切換回路(駆動回
路)、22…パルスセンサ(駆動環境パラメータ検出手
段、位置検出手段、パルス生成手段)、24…バッテリ
電圧検出回路(駆動環境パラメータ検出手段、バッテリ
電圧検出手段)。
Claims (10)
- 【請求項1】 ウインドウガラスを開閉動作するための
ウインドウスイッチと、前記ウインドウガラスを開閉動
作させるモータと、そのモータを正逆回転駆動させる駆
動回路と、前記スイッチからの操作信号に基づいて駆動
回路を介してモータを駆動制御するとともに、前記ウイ
ンドウガラスによる挟まれが発生した際に前記モータの
駆動を停止又は逆転する挟まれ防止機能を有する駆動制
御手段とを備えるウインドウガラスの挟み込み有無検出
装置において、 ウインドウガラスの開閉の際にウインドウガラスの駆動
環境パラメータを検出する駆動環境パラメータ検出手段
と、 同駆動環境パラメータ検出手段から検出された駆動環境
パラメータが所定条件を満足しているか否かを判定する
判定手段とを備え、 前記駆動制御手段は、前記判定手段が、前記駆動環境パ
ラメータが所定条件を満足していると判定した際に、前
記モータに対して速度制御を行うことを特徴とするウイ
ンドウガラスの挟み込み有無検出装置。 - 【請求項2】 前記駆動環境パラメータは、バッテリ電
圧を含み、前記駆動環境パラメータ検出手段は、バッテ
リ電圧を検出するためのバッテリ電圧検出手段を含む請
求項1に記載のウインドウガラスの挟み込み有無検出装
置。 - 【請求項3】 前記駆動環境パラメータは、ウインドウ
ガラス移動位置を含み、前記駆動環境パラメータ検出手
段は、ウインドウガラス移動位置を検出するための位置
検出手段をさらに含む請求項1又は請求項2に記載のウ
インドウガラスの挟み込み有無検出装置。 - 【請求項4】 前記バッテリ電圧の所定条件は、そのバ
ッテリの使用電圧範囲の上限値近傍である請求項2に記
載のウインドウガラスの挟み込み有無検出装置。 - 【請求項5】 前記ウインドウガラス移動位置の所定条
件は、同ウインドウガラスの全閉位置から所定距離離間
した位置である請求項3に記載のウインドウガラスの挟
み込み有無検出装置。 - 【請求項6】 前記速度制御は、デューティ制御である
請求項1乃至請求項5のうちいずれか1項に記載のウイ
ンドウガラスの挟み込み有無検出装置。 - 【請求項7】 前記バッテリ電圧の所定条件は、モータ
によって閉動作するウインドウガラスの挟み込み荷重に
関連づけられ、同挟み込み荷重が所定荷重を示す電圧値
より大きいか否かである請求項2に記載のウインドウガ
ラスの挟み込み有無検出装置。 - 【請求項8】 前記駆動制御手段は、モータに対してデ
ューティ制御が行われている場合、前記デューティ制御
に用いるデューティ比に基づいて挟まれ防止機能を発揮
する請求項6に記載のウインドウガラスの挟み込み有無
検出装置。 - 【請求項9】 前記モータの回転に応じたパルスを生成
するパルス生成手段を更に備えるとともに、前記パルス
のパルス周期の増大変化を検出し、同パルス周期の増大
変化に伴ってデューティ比を増加調整するデューティ比
調整手段を備え、増加調整されるデューティ比が挟まれ
判定デューティ値を超えた場合に、前記駆動制御手段は
挟まれ防止機能を発揮する請求項8に記載のウインドウ
ガラスの挟み込み有無検出装置。 - 【請求項10】 前記モータの回転に応じたパルスを生
成するパルス生成手段を更に備えるとともに、前記パル
スのパルス周期の増大変化を検出し、同パルス周期の増
大変化に伴ってデューティ比を増加調整するデューティ
比調整手段を備え、デューティ比の増加調整が所定時間
以上続いた場合に、前記駆動制御手段は挟まれ防止機能
を発揮する請求項8に記載のウインドウガラスの挟み込
み有無検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001083349A JP4422358B2 (ja) | 2000-09-25 | 2001-03-22 | ウインドウガラスの挟み込み有無検出装置 |
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JP7208857B2 (ja) | 2019-05-14 | 2023-01-19 | トーソー株式会社 | 日射遮蔽装置の制御装置、日射遮蔽装置の制御方法、及び日射遮蔽装置の制御プログラム |
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