JP2007009413A - 窓開閉制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電源電圧が変動しても挟み込み荷重に影響せず、安定した挟み込み検出が行える窓開閉制御装置を提供する。
【解決手段】窓開閉用モータの回転速度の変化量と所定の閾値との比較結果に基づいて異物の挟み込みを検出し、挟み込みがあった場合に窓が開くようにモータを制御する窓開閉制御装置において、上記閾値が、通常時における第１の閾値と、この第１の閾値よりも緩やかな基準である第２の閾値とからなり、ドアが閉じられたことを検出したことに基づいて、閾値を第１の閾値から第２の閾値へ変更し、閾値が第２の閾値となっている状態で、モータが所定回転量だけ回転したことを検出したことに基づいて、閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻すようにした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、車両などの窓を開閉制御する窓開閉制御装置に関するものである。
自動車に用いられる窓開閉制御装置（以下、「パワーウィンドウ装置」という。）は、スイッチの操作によりモータを正転または逆転させてドアの窓ガラスを昇降させ、窓を開閉する装置である。図１は、パワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。１は窓の開閉を操作するための操作スイッチ、２はモータ３を駆動するモータ駆動回路、４はモータ３の回転に同期したパルスを出力するロータリエンコーダ、５はロータリエンコーダ４から出力されるパルスを検出するパルス検出回路、６はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、７はドアが閉じたことを検出するドア閉検出スイッチ、８は車体に加わる振動や衝撃による加速度を検出する加速度センサ、９は窓の開閉動作を制御するＣＰＵからなる制御部である。
操作スイッチ１を操作すると、制御部９に窓開閉指令が与えられ、モータ駆動回路２によりモータ３が正転または逆転する。モータ３の回転により、モータ３と連動する窓開閉機構が作動して窓の開閉が行われる。パルス検出回路５はロータリエンコーダ４から出力されるパルスを検出し、制御部９はこの検出結果に基づき窓の開閉量やモータ速度を算出して、モータ駆動回路２を介してモータ３の回転を制御する。
図２は、操作スイッチ１の一例を示した概略構成図である。操作スイッチ１は、軸Ｑを中心としてａｂ方向に回転可能な操作ノブ１１と、この操作ノブ１１と一体に設けられたロッド１２と、公知のスライドスイッチ１３とから構成される。１４はスライドスイッチ１３のアクチュエータ、２０は操作スイッチ１が組み込まれるスイッチユニットのカバーである。ロッド１２の下端は、スライドスイッチ１３のアクチュエータ１４と係合しており、操作ノブ１１がａｂ方向に回転すると、ロッド１２を介してアクチュエータ１４がｃｄ方向に移動し、その移動位置に応じてスライドスイッチ１３の接点（図示省略）が切り換えられる。
操作ノブ１１は、オート閉ＡＣ、マニュアル閉ＭＣ、中立Ｎ、マニュアル開ＭＯ、オート開ＡＯの各位置へ切換可能となっている。図２は、操作ノブ１１が中立Ｎの位置にある状態を示している。この位置から操作ノブ１１をａ方向に一定量回転させて、マニュアル閉ＭＣの位置にすると、マニュアル動作で窓が閉じるマニュアル閉動作が行われ、この位置よりさらにａ方向に操作ノブ１１を回転させてオート閉ＡＣの位置にすると、オート動作で窓が閉じるオート閉動作が行われる。また、操作ノブ１１を中立Ｎの位置からｂ方向に一定量回転させて、マニュアル開ＭＯの位置にすると、マニュアル動作で窓が開くマニュアル開動作が行われ、この位置よりさらにｂ方向に操作ノブ１１を回転させてオート開ＡＯの位置にすると、オート動作で窓が開くオート開動作が行われる。操作ノブ１１には、図示しないバネが設けられており、回転した操作ノブ１１から手を離すと、操作ノブ１１はバネの力により中立Ｎの位置に復帰する。
マニュアル動作の場合は、操作ノブ１１がマニュアル閉ＭＣまたはマニュアル開ＭＯの位置に手で保持され続ける間だけ、窓を閉じる動作または開ける動作が行われ、操作ノブ１１から手を離してノブが中立Ｎの位置に復帰すると、窓の閉動作または開動作は停止する。一方、オート動作の場合は、一旦、操作ノブ１１がオート閉ＡＣまたはオート開ＡＯの位置まで回転されると、その後は操作ノブ１１から手を離してノブが中立Ｎの位置に復帰しても、窓の閉動作または開動作が継続して行われる。
図３は、車両の各窓に設けられる窓開閉機構の一例を示した図である。１００は自動車の窓、１０１は窓１００を開閉する窓ガラス、１０２は窓開閉機構である。窓ガラス１０１は、窓開閉機構１０２の作動により昇降動作を行い、窓ガラス１０１の上昇により窓１００が閉じ、窓ガラス１０１の下降により窓１００が開く。窓開閉機構１０２において、１０３は窓ガラス１０１の下端に取り付けられた支持部材である。１０４は一端が支持部材１０３に係合され、他端がブラケット１０６に回転可能に支持された第１アーム、１０５は一端が支持部材１０３に係合され、他端がガイド部材１０７に係合された第２アームである。第１アーム１０４と第２アーム１０５とは、それぞれの中間部において軸を介して連結されている。３は前述のモータ、４は前述のロータリエンコーダである。ロータリエンコーダ４はモータ３の回転軸に連結されており、モータ３の回転量に比例した数のパルスを出力する。所定時間内にロータリエンコーダ４から出力されるパルスを計数することにより、モータ３の回転速度を検出することができる。また、ロータリエンコーダ４の出力から、モータ３の回転量（窓ガラス１０１の移動量）を算出することができる。
１０９はモータ３により回転駆動されるピニオン、１１０はピニオン１０９と噛合して回転する扇形のギヤである。ギヤ１１０は、第１アーム１０４に固定されている。モータ３は正逆方向に回転可能であり、正逆方向への回転によりピニオン１０９およびギヤ１１０を回転させて、第１アーム１０４を正逆方向へ回動させる。これに追随して、第２アーム１０５の他端がガイド部材１０７の溝に沿って横方向にスライドし、支持部材１０３が上下方向に移動して窓ガラス１０１を昇降させ、窓１００を開閉する。
以上のようなパワーウィンドウ装置において、操作ノブ１１が図２のオート閉ＡＣの位置にあってオート閉動作が行われる場合は、物体の挟み込みを検出する機能が備わっている。すなわち、図４に示したように、窓１００が閉まる途中で窓ガラス１０１の隙間に物体Ｚが挟み込まれた場合、これを検知して窓１００の閉動作を停止したり、開動作へ切り換えるようになっている。オート閉動作中は窓１００が自動的に閉じるため、誤って手や首などが挟まれた場合に、閉動作を禁止して人体に危害が加わるのを防止する必要性から、このような挟み込み検出機能が設けられる。挟み込みの検出にあたっては、パルス検出回路５の出力であるモータ３の回転速度を制御部９が随時読み込み、現在の回転速度と以前の回転速度とを比較して、その比較結果に基づいて挟み込みの有無を判定する。窓１００に物体Ｚの挟み込みが発生すると、モータ３の負荷が増大して回転速度が低下するため、速度の変動量が大きくなり、この速度変動量が所定の閾値を超えたときに、物体Ｚが挟み込まれたと判定する。閾値はメモリ６にあらかじめ記憶されている。
ところで、モータ３の回転速度の変動は、異物の挟み込みだけではなく、ドアを閉じたときの振動によっても発生する。そして、このような振動により回転速度が変動すると、異物が挟み込まれていないにもかかわらず、異物が挟み込まれたと誤判定して窓が開いてしまうことが起こりうる。この対策として、挟み込みを判定するための閾値を高く設定することが考えられるが、単に閾値を高くしただけでは、挟み込みが検出される時点の荷重（以下、「挟み込み荷重」という。）が閾値を高くした分だけ増大するため、手や腕などが挟み込まれた場合に安全性が脅かされるという問題がある。
そこで、この問題の解決策として、下記の特許文献１では、ドアが閉じたことを検出してから一定時間だけ閾値を高くすることで、ドアの閉動作時には、振動によってモータの回転速度が変動しても、速度変動量が閾値を超えないようにして誤判定を防止し、ドアが閉じてから一定時間が経過した後は閾値を元に戻すことにより、通常の挟み込み検出を行うようにしたパワーウィンドウ装置が提案されている。特許文献２にも同様の技術が開示されている。また、特許文献３には、モータの速度に応じたパルス周期の変動に基づいて路面の状態を判定し、悪路走行中と判断した場合は閾値を変更することにより、悪路走行中の振動による挟み込みの誤判定が生じないようにしたパワーウィンドウ装置が記載されている。
特許第３１５６５５３号公報 特許第３２３７５１９号公報 特許第３２３７５２０号公報
一般に、自動車に設けられているバッテリーから供給される電源電圧は一定ではなく、エンジンの状態により変化する。すなわち、エンジンが停止しているときの電源電圧は、例えば１２Ｖであるのに対し、エンジンが作動しているときの電源電圧は、例えば１４．５Ｖに上昇する。そして、モータの回転数は電源電圧に依存し、電源電圧が高いほど回転数は増加する。したがって、特許文献１や特許文献２のように、ドアが閉じてから所定時間だけ閾値を上げる方式では、電源電圧が高い場合にモータの回転量が増大し、所定時間が経過するまでの間、窓ガラスの移動量が大きくなるため、挟み込み荷重が増大して挟み込まれた異物が損傷しやすくなるという問題がある。この対策については、特許文献１〜３に記載されていない。
そこで、本発明の課題は、電源電圧が変動しても挟み込み荷重に影響せず、安定した挟み込み検出が行える窓開閉制御装置を提供することにある。
本発明では、窓を開閉するためのモータの回転速度を検出する検出手段と、この検出手段が検出した回転速度の変化量と所定の閾値との比較結果に基づいて、窓に異物が挟み込まれたか否かを判定する判定手段と、この判定手段により異物が挟み込まれたと判定された場合に、窓が閉じないようにモータを制御する制御手段とを有する窓開閉制御装置において、上記閾値が通常時における第１の閾値と、この第１の閾値よりも緩やかな基準である第２の閾値とからなる。そして、ドア等の開閉部が閉じられたことを検出したことに基づいて、閾値を第１の閾値から第２の閾値へ変更する閾値変更手段と、閾値が第２の閾値となっている状態で、モータが所定回転量だけ回転したことを検出したことに基づいて、閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻す閾値復帰手段とを備える。
モータにより開閉される窓は、典型的には車両のドアの窓であるが、サンルーフであってもよい。開閉部には、ドア（スライドドアを含む）以外に、後部扉やボンネットなども含まれる。モータの回転速度は、モータの回転に同期して発生するパルスの一定時間内の数を計数することで検出してもよいし、当該パルスの周期を測定することにより検出してもよい。回転速度の変化量は、現在の回転速度と過去の回転速度との差であってもよいし、過去の回転速度に対する現在の回転速度の変動率であってもよい。また、挟み込みの検出時に窓が閉じないようにモータを制御するにあたっては、モータを逆転させて窓を開いてもよいし、モータを停止させて窓が閉じるのを禁止してもよい。あるいは、一旦モータを停止させて窓が閉じるのを禁止した後、モータを逆転させて窓を開いてもよい。さらに、第１の閾値および第２の閾値は固定値に限らず、一定の幅をもった値であってもよい。したがって、例えば、閾値復帰手段によって第２の閾値から第１の閾値へ戻す場合、戻した後の第１の閾値は、当初の第１の閾値と異なる値であってもよい。
本発明では、閾値が高くなっている期間を前記特許文献１や特許文献２のように一定時間とするのではなく、モータの回転量に応じた期間となるようにしている。このため、電源電圧が高くなってモータの回転量が多くなっても、モータが所定量回転すると閾値が元に戻るので、必要以上に挟み込み荷重が増大することがなく、挟み込まれた異物の損傷を防止することができる。
本発明において、ドア等の開閉部が閉じたことは、検出スイッチにより検出することができる。この場合、閾値変更手段は、検出スイッチから検出信号が出力されたときに、閾値を第１の閾値から第２の閾値へ変更する。また、閾値復帰手段は、閾値が変更された後、モータが所定回転量だけ回転したことを検出したことに基づいて、閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻す。検出スイッチは、例えばカーテシーランプスイッチで兼用してもよい。勿論、専用の検出スイッチを設けることもできる。
また、検出スイッチに代えて、加速度センサを用いることにより、ドア等の開閉部が閉じたことを検出するようにしてもよい。この場合、閾値変更手段は、加速度センサが一定以上の加速度を検出したときに、閾値を第１の閾値から第２の閾値へ変更する。また、閾値復帰手段は、加速度センサが一定以上の加速度を検出しなくなった後、モータが所定回転量だけ回転したことを検出したことに基づいて、閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻す。
本発明によれば、電源電圧が変動しても挟み込み荷重に影響がないため、安定した挟み込み検出を行うことができ、挟み込まれた異物の損傷を防止することができる。
次に、本発明の実施形態につき図を参照して説明する。以下では、背景技術の項で説明した図１〜図４を本発明の実施形態として引用する。図１は、本発明の実施形態であるパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。メモリ６には、後述する第１の閾値および第２の閾値が記憶されている。また、制御部９は、本発明における判定手段、制御手段、閾値変更手段および閾値復帰手段を構成し、ロータリエンコーダ４とパルス検出回路５とは、本発明における検出手段を構成している。図２は、操作スイッチの一例を示した概略構成図である。図３は、車両の各窓に設けられる窓開閉機構の一例を示した図である。図４は、図３において窓に物体が挟み込まれた状態を示す図である。これらの各図についてはすでに説明済みなので、ここでは重複説明を省略する。
図５は、本発明の実施形態に係るパワーウィンドウ装置の基本的な動作を示したフローチャートである。ステップＳ１で、操作スイッチ１がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば、マニュアル閉動作の処理が行われ（ステップＳ２）、ステップＳ３で、操作スイッチ１がオート閉ＡＣの位置にあれば、オート閉動作の処理が行われ（ステップＳ４）、ステップＳ５で、操作スイッチ１がマニュアル開ＭＯの位置にあれば、マニュアル開動作の処理が行われ（ステップＳ６）、ステップＳ７で、操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置にあれば、オート開動作の処理が行われる（ステップＳ８）。また、ステップＳ７で、操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置になければ、操作スイッチ１は中立Ｎの位置にあって、何も処理を行わない。ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８の詳細については、以下に順を追って説明する。
図６および図７は、本発明の第１実施形態に係るパワーウィンドウ装置の動作を示したフローチャートである。図６は、図５のステップＳ２におけるマニュアル閉動作の詳細手順を表しており、図７は、図５のステップＳ４におけるオート閉動作の詳細手順を表している。第１実施形態においては、ドア閉検出スイッチ７によりドアが閉じたことを検出する。このドア閉検出スイッチ７としては、ドアの開閉に連動して車内のランプの点灯を制御するカーテシーランプスイッチを用いることができる。
まず、図６のマニュアル閉動作の手順について説明する。この手順は、制御部９を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、マニュアル閉動作により窓１００が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ１１）。窓１００が完全に閉じれば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ１１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から正転信号を出力してモータ３を正転させ、窓１００を閉じる（ステップＳ１２）。続いて、窓１００が完全に閉じたか否かを判定し（ステップＳ１３）、完全に閉じれば（ステップＳ１３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ１３：ＮＯ）、ドア閉検出スイッチ７がドア閉を検出したか否かを判定する（ステップＳ１４）。ドア閉検出スイッチ７から検出信号（ドア閉信号）が出力されている場合は、ドアが閉じられたと判定し、検出信号が出力されていない場合は、ドアが閉じられていないと判定する。
ステップＳ１４において、ドア閉検出スイッチ７がドア閉を検出していない場合は（ステップＳ１４：ＮＯ）、ステップＳ２０へ移行して、挟み込みを検出したか否かを判定する。この挟み込みの検出にあたっては、前述のように、パルス検出回路５の出力に基づいてモータ３の回転速度を算出し、回転速度の変動量が所定の閾値を超えたときに、挟み込みがあったと判定する。
ここで、閾値は、通常時における第１の閾値と、この第１の閾値よりも緩やかな基準である第２の閾値とからなる。第２の閾値は、第１の閾値と比較して、窓１００に加わる荷重がより大きい場合に、挟み込みと判定するような値である。例えば、閾値として挟み込み荷重の値を用いる場合は、第１の閾値より第２の閾値が大きく設定される。この結果、第１の閾値を使用して挟み込み判定を行う場合は、窓１００に加わる荷重が第１の閾値を超えれば挟み込みと判定するが、第２の閾値を使用して挟み込み判定を行う場合は、窓１００に加わる荷重が第１の閾値を超えたとしても挟み込みとは判定せず、第２の閾値を超えてはじめて挟み込みと判定する。これらの各閾値は、あらかじめメモリ６に記憶されている。ステップＳ２０の挟み込み検出においては、第１の閾値が用いられる。
図４で示したような物体Ｚの挟み込みがあった場合は（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開く（ステップＳ２１）。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ２２）、完全に開けば（ステップＳ２２：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ２２：ＮＯ）、ステップＳ２１へ戻ってモータ３の逆転を継続する。
ステップＳ２０で挟み込みが検出されなかった場合は（ステップＳ２０：ＮＯ）、操作スイッチ１がマニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。操作スイッチ１がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ステップＳ１２へ戻ってモータ３の正転を継続し、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ２３：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２４）。操作スイッチ１がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、後述（図７）のオート閉処理に移り（ステップＳ２５）、オート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ２４：ＮＯ）、マニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２６）。操作スイッチ１がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、後述（図１０）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ２７）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ２６：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２８）。操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、後述（図１１）のオート開処理に移り（ステップＳ２９）、操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ２８：ＮＯ）、何も処理せずに終了する。
一方、ステップＳ１４において、ドア閉検出スイッチ７がドア閉を検出した場合は（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、制御部９は、挟み込み検出に用いる閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更する（ステップＳ１５）。そして、閾値を変更した後、モータ３が所定量だけ回転したか否かを判定する（ステップＳ１６）。
モータ３が所定量だけ回転してなければ（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１８へ移行して、挟み込みを検出したか否かを判定する。この挟み込みの検出は、ステップＳ２０と同様の原理に従って行われるが、ステップＳ１８の挟み込み検出においては、第２の閾値が用いられる。この第２の閾値は、前述のとおり第１の閾値より緩やかな閾値であるから、閾値が上がることによって、ドア閉による振動があっても、これを挟み込みと誤判定してしまうのを防止することができる。ステップＳ１８で挟み込みが検出されなければ（ステップＳ１８：ＮＯ）、ステップＳ１６へ戻り、挟み込みが検出されれば（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、閾値を第２の閾値から第１の閾値へ戻す（ステップＳ１９）。そして、先述のステップＳ２１へ移行し、モータ３を逆転させて窓を開き、挟み込みを解除する。
一方、ステップＳ１６において、モータ３が所定量だけ回転すれば（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、閾値を第２の閾値から第１の閾値へ戻す（ステップＳ１７）。そして、先述のステップＳ２０へ移行し、第１の閾値に基づいて挟み込みの有無を判定する。ステップＳ２０以降の手順については、すでに説明したのでここでは省略する。
このようにして、図６の手順においては、ドア閉が検出されたときに閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更し、その後モータ３が所定量だけ回転したときに閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻すようにしている（ステップＳ１４〜Ｓ１７）。このため、電源電圧が高くなってモータ３の回転量が多くなっても、モータ３が所定量回転すると閾値が元に戻るので、窓ガラス１０１が所定位置まで上昇した時点から通常の閾値による挟み込み検出が行われる。この結果、必要以上に挟み込み荷重が増大することがなく、挟み込まれた物体Ｚの損傷を防止することができる。
次に、図７のオート閉動作の手順について説明する。この手順は、制御部９を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、オート閉動作により窓１００が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ３１）。窓１００が完全に閉じれば（ステップＳ３１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ３１：ＮＯ）、モータ駆動回路２へ正転信号を出力してモータ３を正転させ、窓１００を閉じる（ステップＳ３２）。続いて、窓１００が完全に閉じたか否かを判定し（ステップＳ３３）、完全に閉じれば（ステップＳ３３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ３３：ＮＯ）、ドア閉検出スイッチ７がドア閉を検出したか否かを判定する（ステップＳ３４）。ドア閉検出スイッチ７から検出信号（ドア閉信号）が出力されている場合は、ドアが閉じられたと判定し、検出信号が出力されていない場合は、ドアが閉じられていないと判定する。
ステップＳ３４において、ドア閉検出スイッチ７がドア閉を検出していない場合は（ステップＳ３４：ＮＯ）、ステップＳ３８へ移行して、挟み込みを検出したか否かを判定する。この挟み込みの検出にあたっては、前述のように、パルス検出回路５の出力に基づいてモータ３の回転速度を算出し、回転速度の変動量が所定の閾値を超えたときに、挟み込みがあったと判定する。このステップＳ３８の挟み込み検出においては、前述した第１の閾値が用いられる。
図４で示したような物体Ｚの挟み込みがあった場合は（ステップＳ３８：ＹＥＳ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開く（ステップＳ４１）。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ４２）、完全に開けば（ステップＳ４２：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ４２：ＮＯ）、ステップＳ４１へ戻ってモータ３の逆転を継続する。
ステップＳ３８で挟み込みが検出されなかった場合は（ステップＳ３８：ＮＯ）、操作スイッチ１がマニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ４３）。操作スイッチ１がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、後述（図１０）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ４４）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ４３：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ４５）。操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、後述（図１１）のオート開処理に移り（ステップＳ４６）、操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ４５：ＮＯ）、ステップＳ３２へ戻ってモータ３の正転を継続する。
一方、ステップＳ３４において、ドア閉検出スイッチ７がドア閉を検出した場合は（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、制御部９は、挟み込み検出に用いる閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更する（ステップＳ３５）。そして、閾値を変更した後、モータ３が所定量だけ回転したか否かを判定する（ステップＳ３６）。
モータ３が所定量だけ回転してなければ（ステップＳ３６：ＮＯ）、ステップＳ３９へ移行して、挟み込みを検出したか否かを判定する。この挟み込みの検出は、ステップＳ３８と同様の原理に従って行われるが、ステップＳ３９の挟み込み検出においては、第２の閾値が用いられる。この第２の閾値は、前述のとおり第１の閾値より緩やかな閾値であるから、閾値が上がることによって、ドア閉による振動があっても、これを挟み込みと誤判定してしまうのを防止することができる。ステップＳ３９で挟み込みが検出されなければ（ステップＳ３９：ＮＯ）、ステップＳ３６へ戻り、挟み込みが検出されれば（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、閾値を第２の閾値から第１の閾値へ戻す（ステップＳ４０）。そして、先述のステップＳ４１へ移行し、モータ３を逆転させて窓を開き、挟み込みを解除する。
一方、ステップＳ３６において、モータ３が所定量だけ回転すれば（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、閾値を第２の閾値から第１の閾値へ戻す（ステップＳ３７）。そして、先述のステップＳ３８へ移行し、第１の閾値に基づいて挟み込みの有無を判定する。ステップＳ３８以降の手順については、すでに説明したのでここでは省略する。
このようにして、図７の手順においても、ドア閉が検出されたときに閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更し、その後モータ３が所定量だけ回転したときに閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻すようにしている（ステップＳ３４〜Ｓ３７）。このため、電源電圧が高くなってモータ３の回転量が多くなっても、モータ３が所定量回転すると閾値が元に戻るので、窓ガラス１０１が所定位置まで上昇した時点から通常の閾値による挟み込み検出が行われる。この結果、必要以上に挟み込み荷重が増大することがなく、挟み込まれた物体Ｚの損傷を防止することができる。
図８および図９は、本発明の第２実施形態に係るパワーウィンドウ装置の動作を示したフローチャートである。図８は、図５のステップＳ２におけるマニュアル閉動作の詳細手順を表しており、図９は、図５のステップＳ４におけるオート閉動作の詳細手順を表している。第２実施形態においては、加速度センサ８によりドアが閉じたことを検出する。
まず、図８のマニュアル閉動作の手順について説明する。この手順は、制御部９を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、マニュアル閉動作により窓１００が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ５１）。窓１００が完全に閉じれば（ステップＳ５１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ５１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から正転信号を出力してモータ３を正転させ、窓１００を閉じる（ステップＳ５２）。続いて、窓１００が完全に閉じたか否かを判定し（ステップＳ５３）、完全に閉じれば（ステップＳ５３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ５３：ＮＯ）、加速度センサ８が一定以上の加速度を検出したか否かを判定する（ステップＳ５４）。ドアが閉じられると、そのとき発生する振動によって車体に加速度が加わる。加速度センサ８は、所定時間（数秒間）にわたってこの加速度を検出する。
加速度センサ８が一定以上の加速度を検出すると（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、制御部９は、挟み込み検出に用いる閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更する（ステップＳ５５）。そして、変更した第２の閾値に基づいて、挟み込みを検出したか否かを判定する（ステップＳ５８）。この第２の閾値は、前述のとおり第１の閾値より緩やかな閾値であるから、閾値が上がることによって、ドア閉による振動があっても、これを挟み込みと誤判定してしまうのを防止することができる。
加速度センサ８が一定以上の加速度を検出した後、当該加速度を検出しなくなった場合は（ステップＳ５４：ＮＯ）、モータ３が所定量だけ回転したか否かを判定する（ステップＳ５６）。モータ３が所定量だけ回転してなければ（ステップＳ５６：ＮＯ）、ステップＳ５８へ移行して挟み込みの有無を検出する。モータ３が所定量だけ回転すると（ステップＳ５６：ＹＥＳ）、閾値を第２の閾値から第１の閾値へ戻す（ステップＳ５７）。そして、ステップＳ５８へ移行し、第１の閾値に基づいて、挟み込みを検出したか否かを判定する。ステップＳ５８での挟み込みの検出にあたっては、前述のように、パルス検出回路５の出力に基づいてモータ３の回転速度を算出し、回転速度の変動量が第１の閾値または第２の閾値を超えたときに、挟み込みがあったと判定する。
図４で示したような物体Ｚの挟み込みがあった場合は（ステップＳ５８：ＹＥＳ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開く（ステップＳ５９）。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ６０）、完全に開けば（ステップＳ６０：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ６０：ＮＯ）、ステップＳ５９へ戻ってモータ３の逆転を継続する。
ステップＳ５８で挟み込みが検出されなかった場合は（ステップＳ５８：ＮＯ）、操作スイッチ１がマニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ６１）。操作スイッチ１がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、ステップＳ５２へ戻ってモータ３の正転を継続し、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ６１：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ６２）。操作スイッチ１がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、後述（図９）のオート閉処理に移り（ステップＳ６３）、オート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ６２：ＮＯ）、マニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ６４）。操作スイッチ１がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ６４：ＹＥＳ）、後述（図１０）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ６５）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ６４：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ６６）。操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ６６：ＹＥＳ）、後述（図１１）のオート開処理に移り（ステップＳ６７）、操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ６６：ＮＯ）、何も処理せずに終了する。
このようにして、図８の手順においては、一定以上の加速度が検出されたときに閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更し、一定以上の加速度が検出されなくなった後、モータ３が所定量だけ回転したときに閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻すようにしている（ステップＳ５４〜Ｓ５７）。このため、電源電圧が高くなってモータ３の回転量が多くなっても、モータ３が所定量回転すると閾値が元に戻るので、窓ガラス１０１が所定位置まで上昇した時点から通常の閾値による挟み込み検出が行われる。この結果、必要以上に挟み込み荷重が増大することがなく、挟み込まれた物体Ｚの損傷を防止することができる。
次に、図９のオート閉動作の手順について説明する。この手順は、制御部９を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、オート閉動作により窓１００が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ７１）。窓１００が完全に閉じれば（ステップＳ７１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ７１：ＮＯ）、モータ駆動回路２へ正転信号を出力してモータ３を正転させ、窓１００を閉じる（ステップＳ７２）。続いて、窓１００が完全に閉じたか否かを判定し（ステップＳ７３）、完全に閉じれば（ステップＳ７３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ７３：ＮＯ）、加速度センサ８が一定以上の加速度を検出したか否かを判定する（ステップＳ７４）。ドアが閉じられると、そのとき発生する振動によって車体に加速度が加わる。加速度センサ８は、所定時間（数秒間）にわたってこの加速度を検出する。
加速度センサ８が一定以上の加速度を検出すると（ステップＳ７４：ＹＥＳ）、制御部９は、挟み込み検出に用いる閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更する（ステップＳ７５）。そして、変更した第２の閾値に基づいて、挟み込みを検出したか否かを判定する（ステップＳ７８）。この第２の閾値は、前述のとおり第１の閾値より緩やかな閾値であるから、閾値が上がることによって、ドア閉による振動があっても、これを挟み込みと誤判定してしまうのを防止することができる。
加速度センサ８が一定以上の加速度を検出した後、当該加速度を検出しなくなった場合は（ステップＳ７４：ＮＯ）、モータ３が所定量だけ回転したか否かを判定する（ステップＳ７６）。モータ３が所定量だけ回転してなければ（ステップＳ７６：ＮＯ）、ステップＳ７８へ移行して挟み込みの有無を検出する。モータ３が所定量だけ回転すると（ステップＳ７６：ＹＥＳ）、閾値を第２の閾値から第１の閾値へ戻す（ステップＳ７７）。そして、ステップＳ７８へ移行し、第１の閾値に基づいて、挟み込みを検出したか否かを判定する。ステップＳ７８での挟み込みの検出にあたっては、前述のように、パルス検出回路５の出力に基づいてモータ３の回転速度を算出し、回転速度の変動量が第１の閾値または第２の閾値を超えたときに、挟み込みがあったと判定する。
図４で示したような物体Ｚの挟み込みがあった場合は（ステップＳ７８：ＹＥＳ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開く（ステップＳ７９）。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ８０）、完全に開けば（ステップＳ８０：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ８０：ＮＯ）、ステップＳ７９へ戻ってモータ３の逆転を継続する。
ステップＳ７８で挟み込みが検出されなかった場合は（ステップＳ７８：ＮＯ）、操作スイッチ１がマニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ８１）。操作スイッチ１がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ８１：ＹＥＳ）、後述（図１０）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ８２）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ８１：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ８３）。操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、後述（図１１）のオート開処理に移り（ステップＳ８４）、操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ８３：ＮＯ）、ステップＳ７２へ戻ってモータ３の正転を継続する。
このようにして、図９の手順においても、一定以上の加速度が検出されたときに閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更し、一定以上の加速度が検出されなくなった後、モータ３が所定量だけ回転したときに閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻すようにしている（ステップＳ７４〜Ｓ７７）。このため、電源電圧が高くなってモータ３の回転量が多くなっても、モータ３が所定量回転すると閾値が元に戻るので、窓ガラス１０１が所定位置まで上昇した時点から通常の閾値による挟み込み検出が行われる。この結果、必要以上に挟み込み荷重が増大することがなく、挟み込まれた物体Ｚの損傷を防止することができる。
図１０は、マニュアル開処理（図５のステップＳ６）の詳細手順を表したフローチャート、図１１は、オート開処理（図５のステップＳ８）の詳細手順を表したフローチャートである。各手順は、制御部９を構成するＣＰＵにより実行される。これらは、いずれも本発明の特徴とするところではないが、以下に一通り説明しておく。
図１０のマニュアル開処理においては、最初に、マニュアル開動作により窓１００が完全に開いたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ９１）。窓１００が完全に開けば（ステップＳ９１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ９１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開ける（ステップＳ９２）。続いて、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ９３）、完全に開けば（ステップＳ９３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ９３：ＮＯ）、操作スイッチ１がマニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ９４）。操作スイッチ１がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ９４：ＹＥＳ）、ステップＳ９２へ戻ってモータ３の逆転を継続し、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ９４：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ９５）。操作スイッチ１がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ９５：ＹＥＳ）、後述（図１１）のオート開処理に移り（ステップＳ９６）、オート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ９５：ＮＯ）、マニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ９７）。操作スイッチ１がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ９７：ＹＥＳ）、前述（図６または図８）のマニュアル閉処理に移り（ステップＳ９８）、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ９７：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ９９）。操作スイッチ１がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ９９：ＹＥＳ）、前述（図７または図９）のオート閉処理に移り（ステップＳ１００）、操作スイッチ１がオート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ９９：ＮＯ）、何も処理せずに終了する。
次に、図１１のオート開処理においては、最初に、オート開動作により窓１００が完全に開いたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ１１１）。窓１００が完全に開けば（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ１１１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開ける（ステップＳ１１２）。続いて、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ１１３）、完全に開けば（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ１１３：ＮＯ）、操作スイッチ１がマニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。操作スイッチ１がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、前述（図６または図８）のマニュアル閉処理に移り（ステップＳ１１５）、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ１１４：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。操作スイッチ１がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、前述（図７または図９）のオート閉処理に移り（ステップＳ１１７）、操作スイッチ１がオート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ１１６：ＮＯ）、ステップＳ１１２へ戻って、モータ３の逆転を継続する。
以上述べた実施形態では、本発明を車両用のパワーウィンドウ装置に適用した例を挙げたが、本発明は、建物などにおける窓の開閉制御装置にも適用することができる。
本発明の実施形態であるパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。 操作スイッチの一例を示した概略構成図である。 窓開閉機構の一例を示した図である。 窓に物体が挟み込まれた状態を示す図である。 パワーウィンドウ装置の基本的な動作を示したフローチャートである。 第１実施形態におけるマニュアル閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。 第１実施形態におけるオート閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。 第２実施形態におけるマニュアル閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。 第２実施形態におけるオート閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。 マニュアル開処理の詳細手順を表したフローチャートである。 オート開処理の詳細手順を表したフローチャートである。
符号の説明
１ 操作スイッチ
２ モータ駆動回路
３ モータ
４ ロータリエンコーダ
５ パルス検出回路
６ メモリ
７ ドア閉検出スイッチ
８ 加速度センサ
９ 制御部
１００ 窓
１０１ 窓ガラス
１０２ 窓開閉機構
Ｚ 物体

Claims (3)

  1. 窓を開閉するためのモータの回転速度を検出する検出手段と、
    前記検出手段が検出した回転速度の変化量と所定の閾値との比較結果に基づいて、窓に異物が挟み込まれたか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により異物が挟み込まれたと判定された場合に、窓が閉じないよう前記モータを制御する制御手段と、
    を有する窓開閉制御装置において、
    前記閾値は、通常時における第１の閾値と、この第１の閾値よりも緩やかな基準である第２の閾値とからなり、
    ドア等の開閉部が閉じられたことを検出したことに基づいて、前記閾値を第１の閾値から第２の閾値へ変更する閾値変更手段と、
    前記閾値が第２の閾値となっている状態で、前記モータが所定回転量だけ回転したことを検出したことに基づいて、前記閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻す閾値復帰手段と、
    を備えたことを特徴とする窓開閉制御装置。
  2. 請求項１に記載の窓開閉制御装置において、
    前記開閉部が閉じたことを検出スイッチにより検出し、
    前記閾値変更手段は、前記検出スイッチから検出信号が出力されたときに、前記閾値を第１の閾値から第２の閾値へ変更し、
    前記閾値復帰手段は、前記閾値が変更された後、前記モータが所定回転量だけ回転したことを検出したことに基づいて、前記閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻すことを特徴とする窓開閉制御装置。
  3. 請求項１に記載の窓開閉制御装置において、
    前記開閉部が閉じたことを加速度センサにより検出し、
    前記閾値変更手段は、前記加速度センサが一定以上の加速度を検出したときに、前記閾値を第１の閾値から第２の閾値へ変更し、
    前記閾値復帰手段は、前記加速度センサが一定以上の加速度を検出しなくなった後、前記モータが所定回転量だけ回転したことを検出したことに基づいて、前記閾値を第２の閾値から第１の閾値に戻すことを特徴とする窓開閉制御装置。
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