JP2003090171A - 車両用パワーウィンドウ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レギュレータ方式に関わらず、ウィンドウに
よる異物の挟み込みを高精度、且つ迅速に検出すること
のできる車両用パワーウィンドウ装置を提供することが
課題である。 【解決手段】 パワーウィンドウスイッチ３と、モータ
Ｍ１と、エンコーダ４と、エンコーダ４より出力される
パルス信号を用いて、所定のアルゴリズムにより窓ガラ
スの上昇時における異物の挟み込みを検出する挟み込み
防止検出手段７と、モータＭ１の駆動を制御する駆動手
段２と、を有する車両用パワーウィンドウ装置におい
て、異物の挟み込みを検出する２つのアルゴリズム（Ｘ
アーム方式用、及びワイヤードラム方式用）を記憶する
メモリ手段７ａと、モータＭ１起動後の、エンコーダ４
より出力されるパルス信号の信号波形に基づいて、メモ
リ手段７ａに記憶された各アルゴリズムのうちの適切な
アルゴリズムを選択するアルゴリズム選択手段８を具備
する。そして、挟み込み防止検出手段７は、アルゴリズ
ム選択手段８にて選択されたアルゴリズムを用いて異物
の挟み込みを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用パワーウィ
ンドウ装置に係り、特に、レギュレータ方式に関わら
ず、確実に異物の挟み込みを検知する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両に搭載される開閉可能なウ
インドウ（窓ガラス）は、手動操作で開閉することが面
倒であることから、該ウインドウを電動で開閉させるよ
うにしたパワーウィンドウ装置が多く用いられている。

【０００３】このようなパワーウィンドウ装置では、ウ
インドウを上昇させている際の異物の挟み込みを防止す
るため、挟み込み防止機能を具備したものが採用されて
いる。

【０００４】従来より広く用いられている異物挟み込み
防止機能を具備した車両用のパワーウィンドウ装置は、
ウインドウを閉じるべくモータを上昇駆動させていると
きに、モータの回転に連動してエンコーダが発生するパ
ルス信号の相対変化やパルス幅の絶対値を検出し、その
値を予め設定した閾値と比較することで異物の挟み込み
を検出している。そして、異物の挟み込みを検出したと
きには、ウインドウの上昇駆動を停止させた後反転さ
せ、下降駆動させることにより、挟み込みによるトラブ
ルを回避するようにしている。

【０００５】一方、車両用パワーウィンドウ装置に用い
られるレギュレータは、大別するとＸアーム方式と、ワ
イヤードラム方式の２種類が存在する。このうち、Ｘア
ーム方式は、図５に示すように、モータ１０１の回転に
連動してメインアーム１０２が作動してウインドウ１０
３を昇降させる。また、ワイヤードラム方式は、図６に
示すように、モータ１０４の回転に連動してワイヤー１
０５が作動し、該ワイヤー１０５に取り付けられたキャ
リアプレート１０６によって支持されたウインドウ１０
７がガイドレールに沿って昇降する方式である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来よ
り用いられている２つのレギュレータは、動作のメカニ
ズムが大きく相違するため、駆動用のモータに発生する
エンコーダパルスの波形もやはり差異が発生する。従っ
て、異物の挟み込みを検出する際に同一のアルゴリズム
を用いることができず、ウィンドウの昇降を制御する制
御装置を共通化することができないという問題があっ
た。

【０００７】本発明はこのような従来の課題を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
ウィンドウを昇降させるレギュレータの種類を問わず
に、共通化することのできる制御装置を有するパワーウ
ィンドウ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願請求項１に記載の発明は、車両の窓ガラスを開
閉操作する操作スイッチと、当該窓ガラスを開閉駆動さ
せるモータと、前記モータの回転角をパルス信号に変換
するエンコーダと、前記エンコーダより出力されるパル
ス信号を用いて、所定のアルゴリズムにより前記窓ガラ
スの上昇時における異物の挟み込みを検出する挟み込み
検出手段と、前記操作スイッチの操作、及び前記挟み込
み検出手段による検出結果に基づいて前記モータの駆動
を制御する駆動手段と、を有する車両用パワーウィンド
ウ装置において、前記異物の挟み込みを検出する第１の
アルゴリズム、及び第２のアルゴリズムを記憶する記憶
手段と、前記モータ起動後の、前記エンコーダより出力
されるパルス信号の信号波形に基づいて、前記記憶手段
に記憶された各アルゴリズムのうちの適切なアルゴリズ
ムを選択するアルゴリズム選択手段を具備し、前記挟み
込み検出手段は、前記アルゴリズム選択手段にて選択さ
れたアルゴリズムを用いて異物の挟み込みを検出するこ
とが特徴である。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記エンコーダ
より出力されるパルス信号のパルス数をカウントするパ
ルスカウント手段と、前記モータ起動後の、前記エンコ
ーダより出力されるパルス数が第１のパルス数となるま
でカウントし、この間のパルス幅の平均値を第１の平均
値として算出すると共に、前記第１のパルス数のカウン
ト後、引き続き第２のパルス数となるまでカウントし、
前記第１のパルス数から前記第２のパルス数となるまで
の間のパルス幅の平均値を第２の平均値として算出する
パルス幅検出手段と、を有し、前記アルゴリズム選択手
段は、前記第２の平均値を前記第１の平均値で除した値
が、第１の閾値以上である場合には前記第１のアルゴリ
ズムを選択し、第１の閾値よりも小さい場合には、第２
のアルゴリズムを選択することを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記エンコーダ
より出力されるパルス信号のパルス数をカウントするパ
ルスカウント手段と、このパルス信号のパルス幅を検出
するパルス幅検出手段を有し、前記モータ起動後の、前
記エンコーダより出力されるパルス信号が第１のパルス
数となるまでカウントし、この間のパルス幅の最小値、
及び第１のパルス数となったときのパルス幅を前記パル
ス幅検出手段にて検出し、前記アルゴリズム選択手段
は、前記第１のパルス数がカウントされたときのパルス
幅を、前記パルス幅の最小値で除した値が第２の閾値以
上のときには、第１のアルゴリズムを選択し、第２の閾
値よりも小さい場合には、第２のアルゴリズムを選択す
ることを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明は、前記第１のアル
ゴリズムは、ワイヤードラム方式を用いたときのアルゴ
リズムであり、前記第２のアルゴリズムは、Ｘアーム方
式を用いたときのアルゴリズムであることを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の効果】請求項１の発明では、エンコーダより出
力されるパルス信号の波形の基づいて、ワイヤードラム
方式とＸアーム方式とを識別し、挟み込みを検出するた
めのアルゴリズムとして第１のアルゴリズムと第２のア
ルゴリズムを適宜選択するので、レギュレータの種類毎
に制御装置を設ける必要がなく、部品の共通化を図るこ
とができる。

【００１３】請求項２〜請求項４の発明では、ワイヤー
ドラム方式においては、その構造上モータ駆動直後には
ワイヤーのたるみを巻き取る動作が行われ、これによ
り、モータ駆動直後のパルス幅は狭くなる傾向となる。
この傾向をつかむことにより、ワイヤードラム方式とＸ
アーム方式とを確実に識別することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る
車両用パワーウィンドウ装置の構成を示すブロック図で
ある。同図に示すように、この車両用パワーウィンドウ
装置１は、ウィンドウ（窓ガラス）を上昇方向、或いは
下降方向へ駆動させるモータＭ１と、該モータＭ１を可
逆的に回転駆動させる駆動手段２と、ウィンドウを上昇
方向、或いは下降方向へ駆動させるべく操作するパワー
ウィンドウスイッチ（操作スイッチ）３と、を有してい
る。

【００１５】また、モータＭ１の回転角を測定しこれに
応じたパルス信号を出力するエンコーダ４と、該エンコ
ーダ４より出力されるパルス信号をカウントするパルス
カウント手段５と、エンコーダ４より出力されるパルス
信号のパルス幅を検出するパルス幅検出手段６と、を具
備している。

【００１６】更に、ウインドウを上昇、下降させる際の
レギュレータ方式がワイヤードラム方式である場合の、
異物の挟み込みを検出するアルゴリズムと、レギュレー
タ方式がＸアーム方式である場合の、異物の挟み込みを
検出するアルゴリズムが記憶されるメモリ手段（記憶手
段）７ａを具備し、このうちの選択されたアルゴリズム
を用いて窓ガラス上昇時における異物の挟み込みを検出
する挟み込み防止検出手段（挟み込み検出手段）７と、
パルスカウント手段５より出力されるカウント値、及び
パルス幅検出手段６より出力されるパルス幅のデータと
に基づいて、２つのアルゴリズム（即ち、ワイヤードラ
ム方式のアルゴリズム、またはＸアーム方式のアルゴリ
ズム）のうちから、適切な方を選択するアルゴリズム選
択手段８と、を具備している。更に、挟み込み防止検出
手段７には、バッテリ電源Ｅが接続されており、電源電
圧が供給されるようになっている。

【００１７】次に、ワイヤードラム方式、及びＸアーム
方式によるウィンドウ上昇、下降開始時におけるパルス
幅の変化について説明する。図２（ａ）は、Ｘアーム方
式を用いたときの、ウィンドウの上下方向位置と、エン
コーダ４より出力されるパルス信号のパルス幅との関係
を示す特性図であり、同図（ｂ）は、ワイヤードラム方
式を用いたときの、ウィンドウの上下方向位置と、エン
コーダ４より出力されるパルス信号のパルス幅との関係
を示す特性図である。

【００１８】同図から理解されるように、Ｘアーム方式
（同図（ａ））では、ウィンドウが最下端から上端に向
け、パルス幅が一旦上昇した後下降し、その後、徐々に
増加するように変化する。他方、ワイヤードラム方式
（同図（ｂ））では、ウィンドウが最下端から上端に向
け、パルス幅が急激に下降した後、急激に上昇し、その
後、徐々にパルス幅が増加するように変化する。そし
て、同図（ｂ）に示すように、パルスカウント値の第１
の所定値をａで示し、第２の所定値をｂ（但し、ｂ＞
ａ）で示すと、パルスカウント数が第１の所定値ａに達
するまでの、パルス幅の平均値（これを第１の平均値と
いう）で、パルスカウント数が第２の所定値ｂに達する
までの、パルス幅の平均値（これを第２の平均値とい
う）を除した値（第２の平均値と第１の平均値との比
率）が、Ｘアーム方式とワイヤードラム方式との間で大
きく相違することになる。つまり、この比率は、ワイヤ
ードラム方式の方がＸアーム方式よりも極めて大きい値
を採ることになる。

【００１９】本実施形態では、この比率の大きさを比較
することにより、ワイヤードラム方式であるか、Ｘアー
ム方式であるかを判断し、これに応じて、異物の挟み込
み検出ときのアルゴリズムを設定する。

【００２０】図２は、本実施形態に係る車両用パワーウ
ィンドウ装置１の処理手順を示すフローチャートであ
り、以下、これを参照して本実施形態の動作について説
明する。

【００２１】まず、ステップＳ１にてパワーウインドウ
スイッチ３がオンとされると、ステップ２の「電源投入
後の最初の作動」として、レギュレータ方式に対応した
アルゴリズムが決定済みであるかどうかが判断される。
そして、レギュレータ方式に対応したアルゴリズムが決
定されていない場合には、ステップＳ３にて、エンコー
ダ４より出力されるパルス信号を、パルスカウント手段
５にてカウントする処理を行う。

【００２２】そして、ステップＳ４〜Ｓ６の処理では、
パルスカウント手段５によるパルスカウント数が、予め
設定された第１の所定値ａに達するまでの間、パルス幅
検出手段６にてパルス幅の平均値（第１の平均値）を算
出する。

【００２３】次いで、パルス数のカウント値が第１の所
定値ａを越えた場合には、ステップＳ４でＹＥＳとな
り、ステップＳ７〜Ｓ９の処理でパルスカウント数が第
２の所定値ｂ（但し、ｂ＞ａ）に達するまでの間、パル
ス幅検出手段６にてパルス幅の平均値（第２の平均値）
を算出する。つまり、パルス数のカウント値が第１の所
定値ａから第２の所定値ｂまでの間の、パルス幅の平均
値を、第２の平均値として算出する。

【００２４】なお、処理の途中でパワーウィンドウスイ
ッチ３がオフとされた場合には、ステップＳ６，Ｓ９に
て、処理を中止する。

【００２５】その後、パルス数のカウント値が第２の所
定値ｂを越えた時点で、ステップＳ１０の処理にて、第
２の平均値を第１の平均値で除した値（第２の平均値と
第１の平均値の比率）を求め、この比率が予め設定され
た閾値Ａよりも大きいかどうかが比較される。

【００２６】比較の結果、第２の平均値と第１の平均値
の比率が閾値Ａ以上である場合には、ウインドウを上下
動させるためのレギュレータ方式がワイヤードラム方式
であると判断し、ステップＳ１２で、異物の挟み込みを
検出するアルゴリズムとして、ワイヤードラム方式のア
ルゴリズムを選択する。即ち、図１に示したアルゴリズ
ム選択手段８は、メモリ手段７ａに記憶されている２つ
のアルゴリズムのうち、ワイヤードラム方式に対応する
アルゴリズムを選択する。

【００２７】他方、第２の平均値と第１の平均値との比
率が、閾値Ａよりも小さい場合には、ウインドウを上下
動させるためのレギュレータ方式がＸアーム方式である
と判断し、ステップＳ１１で、異物の挟み込みを検出す
るアルゴリズムとして、Ｘアーム方式のアルゴリズムを
選択する。

【００２８】こうして、挟み込みを検知するためのアル
ゴリズムが、ワイヤードラム方式と、Ｘアーム方式とで
それぞれ切り換えられるのである。

【００２９】このようにして、本実施形態に係る車両用
パワーウィンドウ装置１では、ウィンドウが上昇を開始
した直後における、パルスカウント値、及びパルス幅の
データに基づいて、ウィンドウを上下させるためのレギ
ュレータ方式が判断され、このレギュレータ方式に対応
するアルゴリズムが選択されて、異物の挟み込みを検出
するので、ウインドウを上下動させるレギュレータ方式
に関わらず、高精度な挟み込み検出を行うことができ
る。

【００３０】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第２の実施形態に係る車両用パワーウィンドウ
装置は、図１に示す構成と同一であるのでその説明を省
略する。

【００３１】図４は、第２の実施形態に係る車両用パワ
ーウィンドウ装置の処理手順を示すフローチャートであ
り、以下、これに基づいて、第２の実施形態の動作を説
明する。

【００３２】まず、ステップＳ２１にてパワーウインド
ウスイッチ３がオンとされると、ステップ２２の「電源
投入後の最初の作動」として、レギュレータ方式に対応
したアルゴリズムが決定済みであるかどうかが判断され
る。そして、レギュレータ方式に対応したアルゴリズム
が決定されていない場合には、ステップＳ２３にて、エ
ンコーダ４より出力されるパルス信号を、パルスカウン
ト手段５にてカウントする処理を行う。

【００３３】そして、ステップＳ２４〜Ｓ２６の処理
で、パルスカウント値が第１の所定値ａに達するまでの
間の、エンコーダ４より出力されるパルス信号のパルス
幅の最小値（これをＴminとする）を検出する。なお、
カウント中にパワーウィンドウスイッチ３がオフとされ
た場合には、ステップＳ２６により、処理を終了する。

【００３４】次いで、パルスカウント値が第１の所定値
ａに達すると、ステップＳ２７の処理にて、パルスカウ
ント値がａの時点でのパルス幅（これをＴａとする）
と、上述のパルス幅の最小値Ｔminとの比率を計算す
る。即ち、Ｔａ／Ｔminを求める。

【００３５】そして、ステップＳ２８では、この比率
と、予め設定されている第２の閾値Ｂとを比較し、Ｔａ
／Ｔminが第２の閾値Ｂ以上である場合には、ステップ
Ｓ３０にてワイヤードラム方式のアルゴリズムを選択す
る。他方、Ｔａ／Ｔminが第２の閾値Ｂよりも小さい場
合には、ステップＳ２９によりＸアーム方式のアルゴリ
ズムを選択する。

【００３６】即ち、図２（ｂ）から理解されるように、
ワイヤードラム方式を用いる場合には、パルスカウント
値がａに達するまでの間は、パルス幅が極めて小さい値
をとり、パルスカウント値がａに達した時点で、ほぼ安
定したパルス幅となるように変化する。従って、この比
率Ｔａ／Ｔminは、極めて大きい値となる。

【００３７】これに対して、図２（ａ）に示すＸアーム
方式の場合には、モータ起動開始時にパルス幅の大きな
変動がないので、比率Ｔａ／Ｔminは、ほぼ１〜２程度
の小さい値となる。よって、この比率Ｔａ／Ｔminと第
２の閾値Ｂとを比較することにより、ウィンドウの上
昇、下降を操作するレギュレータ方式が、ワイヤードラ
ム方式であるかＸアーム方式であるかを判断することが
できるのである。

【００３８】なお、アルゴリズムを決定する処理は、最
初の１回のみであり、この一連の処理にて決定されたア
ルゴリズムは、電源がオフされるまで記憶されるもので
ある。また、パルスカウント中にパワーウィンドウスイ
ッチ３がオフされた場合には、処理を中止する。

【００３９】このようにして、本実施形態に係る車両用
パワーウィンドウ装置においては、モータの駆動直後に
おける、エンコーダ４の出力パルスのパルス幅を検出す
ることにより、レギュレータ方式がワイヤードラム方式
であるか、或いはＸアーム方式であるかを判断し、これ
に応じたアルゴリズムを選択するようにしている。従っ
て、レギュレータ方式に適合したアルゴリズムで、ウィ
ンドウによる異物の挟み込みを検知することができるの
で、迅速且つ正確な挟み込み検知が可能となる。

【００４０】従って、レギュレータ方式に応じた制御装
置を選択する必要がなく、いずれのレギュレータ方式が
用いられた場合でも、１つの装置で対処することができ
る。

【００４１】なお、上記した各実施形態で用いるメモリ
手段７ａとして、ＲＡＭを用いることができる。また、
電源をオフとした後でも記憶内容を保持することのでき
る不揮発性のメモリを用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る車両用パワーウィン
ドウ装置の構成を示すブロック図である。

【図２】ウインドウ位置に対するパルス幅の変化を示す
特性図であり、（ａ）はＸアーム方式、（ｂ）はワイヤ
ードラム方式の場合を示す。

【図３】第１の実施形態に係るパワーウインドウ装置の
処理動作を示すフローチャートである。

【図４】第２の実施形態に係るパワーウインドウ装置の
処理動作を示すフローチャートである。

【図５】Ｘアーム方式の構成を示す説明図である。

【図６】ワイヤードラム方式の構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 車両用パワーウィンドウ装置 ２ 駆動手段 ３ パワーウィンドウスイッチ（操作スイッチ） ４ エンコーダ ５ パルスカウント手段 ６ パルス幅検出手段 ７ 挟み込み防止検出手段（挟み込み検出手段） ７ａ メモリ手段 ８ アルゴリズム選択手段 Ｍ１ モータ Ｅ バッテリ電源

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の窓ガラスを開閉操作する操作スイ
   ッチと、 当該窓ガラスを開閉駆動させるモータと、 前記モータの回転角をパルス信号に変換するエンコーダ
   と、 前記エンコーダより出力されるパルス信号を用いて、所
   定のアルゴリズムにより前記窓ガラスの上昇時における
   異物の挟み込みを検出する挟み込み検出手段と、 前記操作スイッチの操作、及び前記挟み込み検出手段に
   よる検出結果に基づいて前記モータの駆動を制御する駆
   動手段と、を有する車両用パワーウィンドウ装置におい
   て、 前記異物の挟み込みを検出する第１のアルゴリズム、及
   び第２のアルゴリズムを記憶する記憶手段と、 前記モータ起動後の、前記エンコーダより出力されるパ
   ルス信号の信号波形に基づいて、前記記憶手段に記憶さ
   れた各アルゴリズムのうちの適切なアルゴリズムを選択
   するアルゴリズム選択手段を具備し、 前記挟み込み検出手段は、前記アルゴリズム選択手段に
   て選択されたアルゴリズムを用いて異物の挟み込みを検
   出することを特徴とする車両用パワーウィンドウ装置。
2. 【請求項２】 前記エンコーダより出力されるパルス信
   号のパルス数をカウントするパルスカウント手段と、 前記モータ起動後の、前記エンコーダより出力されるパ
   ルス数が第１のパルス数となるまでカウントし、この間
   のパルス幅の平均値を第１の平均値として算出すると共
   に、前記第１のパルス数のカウント後、引き続き第２の
   パルス数となるまでカウントし、前記第１のパルス数か
   ら前記第２のパルス数となるまでの間のパルス幅の平均
   値を第２の平均値として算出するパルス幅検出手段と、 を有し、 前記アルゴリズム選択手段は、前記第２の平均値を前記
   第１の平均値で除した値が、第１の閾値以上である場合
   には前記第１のアルゴリズムを選択し、第１の閾値より
   も小さい場合には、第２のアルゴリズムを選択すること
   を特徴とする請求項１に記載の車両用パワーウィンドウ
   装置。
3. 【請求項３】 前記エンコーダより出力されるパルス信
   号のパルス数をカウントするパルスカウント手段と、こ
   のパルス信号のパルス幅を検出するパルス幅検出手段を
   有し、 前記モータ起動後の、前記エンコーダより出力されるパ
   ルス信号が第１のパルス数となるまでカウントし、この
   間のパルス幅の最小値、及び第１のパルス数となったと
   きのパルス幅を前記パルス幅検出手段にて検出し、 前記アルゴリズム選択手段は、前記第１のパルス数がカ
   ウントされたときのパルス幅を、前記パルス幅の最小値
   で除した値が第２の閾値以上のときには、第１のアルゴ
   リズムを選択し、第２の閾値よりも小さい場合には、第
   ２のアルゴリズムを選択することを特徴とする請求項１
   に記載の車両用パワーウィンドウ装置。
4. 【請求項４】 前記第１のアルゴリズムは、ワイヤード
   ラム方式を用いたときのアルゴリズムであり、前記第２
   のアルゴリズムは、Ｘアーム方式を用いたときのアルゴ
   リズムであることを特徴とする請求項１〜請求項３のい
   ずれか１項に記載の車両用パワーウィンドウ装置。