JP2954469B2

JP2954469B2 - 開閉体の開閉制御方法

Info

Publication number: JP2954469B2
Application number: JP5309855A
Authority: JP
Inventors: 幹人下山; 良夫森嶋; 孝之川倉; 正志島田
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1999-09-27
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: JPH07139261A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパワーウインドー、サン
ルーフ等の開閉体における開閉制御方法に関し、特に開
閉体を開閉駆動するモータの回転角を検出するパルス発
生手段の出力の計数値に基づいて前記開閉体の開閉位置
検出を行う開閉体の開閉制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、開閉体を開閉する装置として、
図２に示すような、自動車のウインドーガラスをモータ
の駆動力を用いて開閉する装置がある。この装置は、車
内に配設されたスイッチ群を操作すると、制御部を介し
てモータ３に送られる開閉動作信号により、ウインドー
ガラス１２が矢印Ｈ１の範囲内で上下動するようになっ
ている。例えば、スイッチ群中の閉動作用スイッチを操
作すると、モータ３が右回りに回転し（この回転方向を
正転とする）、モータ３の出力軸に設けられたピニオン
（図示せず）と歯合したセクタギヤ１３ａを介してＸ字
型レギュレータ１３が作動し、ウインドーガラス１２が
閉動作する。また、スイッチ群中の開動作用スイッチを
操作すると、モータ３が左回りに回転し（この回転方向
を逆転とする）、ウインドーガラス１２が開動作する。

【０００３】このようなパワーウインドー装置にあって
は、モータ３の回転角を検出するパルス発生手段からの
パルス信号に基づいて、ウインドーガラス１２の閉動作
時に異物を挟み込んだ際の回転周期の変化を検出し、こ
の変化量に基づいて異物の挟み込みを判定して、モータ
３の閉方向駆動を停止させ、かつ逆転駆動させる異物挟
み込み検出制御を行うものが知られている。このように
異物挟み込み検出制御を行うことにより、パワーウイン
ドー装置をより安全性の高いものとすることができる。

【０００４】ところが、単に回転周期の変化量のみに基
づいて異物の挟み込みを判定しようとすると、ウインド
ーガラスが全閉してモータが停止した場合との違いが判
別できないという不都合が生じる。このため、全閉する
直前のある一定区間は、異物の挟み込みの判定を行わな
いように設定しておく必要がある。さらに、このように
異物の挟み込みの判定を行わない区間を設定するには、
ウインドーガラス１２の位置を検出する手段を備えてお
く必要がある。ウインドーガラス１２の位置を検出する
方法としては、モータ３の回転つまりウインドーガラス
１２の作動を示すパルス発生手段からのパルス信号を計
数する方法が知られている。つまり１パルス当たりの移
動距離を予め決定しておき、例えば全閉状態を原点と
し、開動作時はパルス数を加えていき、閉動作時はパル
ス数を減じていくことにより、パルス数から位置の検出
を行うものである。

【０００５】ところで、このようにパルス計数によって
ウインドーガラス１２の位置を検出するには、まず、ウ
インドーガラス１２の全閉位置に合わせてパルス計数値
が０になるように原点設定する必要がある。従来、この
原点設定のタイミングについては、ウインドーガラス１
２が全閉してモータ３がストールした状態で、モータ駆
動信号を停止する直前（図１のｔ２）に行われていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、パワーウイ
ンド装置内には図示されないダンパ等の弾性体があり、
モータ３への電源電圧の供給が停止されると、それまで
この弾性体に加わっていたトルクが消滅して弾性体が解
放されるため、弾性体の弾発力により、一時モータ３が
逆転させられる。図１は、原点設定時におけるモータ駆
動信号とモータ回転パルスとを示しており、Ａに示され
るパルスは、モータ駆動信号消滅後にモータが逆転させ
られていることを示している。

【０００７】このため、モータ駆動信号を停止する直前
（図１のｔ２）に原点設定するという従来の方法では、
ウインドーガラス１２が全く動いていないにもかかわら
ず、原点設定した後にモータ３が逆転して回転パルスを
計数することになり、ウインドーガラス１２の実際の位
置と、パルス計数による見かけ上の位置との間に誤差が
生じる。さらに、この誤差が原因となって、実際には全
閉直前の異物挟み込み判定を行わない区間に入っていて
も、見かけ上は異物挟み込み判定を行う区間にあるとい
う事態が生じ得る。この場合、全閉動作中に窓枠を異物
と判定してモータ３が逆転駆動してしまい、ウインドー
ガラス１２を全閉することができなくなる。

【０００８】本発明は、上記したような従来技術の問題
点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、ウイン
ドーガラスの実際の位置と、パルス計数による見かけ上
の位置との間に誤差が生じないように原点設定し得る開
閉体の開閉制御方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的は、本発明
によれば、開閉体を開閉駆動するモータの回転角を検出
するパルス発生手段の出力の計数値に基づいて前記開閉
体の開閉位置検出を行うと共に、前記開閉体の位置が所
定範囲内にあるときにのみ異物挟み込み検出制御を行う
ようにしてなる開閉体の開閉制御方法であって、前記開
閉体が全閉あるいは全開し、かつ前記モータへの電源供
給を停止してから所定期間経過後に前記開閉***置の原
点設定を行うことを特徴とする開閉体の開閉制御方法を
提供することにより達成される。

【００１０】

【作用】このように、開閉体を開閉駆動するモータの回
転角を検出するパルス発生手段の出力の計数値に基づい
て前記開閉体の開閉位置検出を行うに当たり、開閉体が
全閉あるいは全開し、かつモータへの電源供給を停止し
てから所定期間経過後に、開閉***置の原点設定を行う
ことにより、開閉体内の弾性体等の弾発力によってモー
タが逆転して発する信号を読み取ることを防止すること
ができるため、開閉体の実際の位置と、パルス計数によ
る見かけ上の位置との間に誤差が生じないようにするこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【００１２】図３は、本発明が適用されたパワーウイン
ドー装置の制御部を示す概略回路図であり、これは上記
したように、スイッチ群の操作により、制御部に送られ
た信号に応じて制御部からモータ３に電源電力を供給
し、図２に示される自動車用ウインドーガラス１２に開
閉動作を行わせるためのものである。

【００１３】図３に示されるように、開閉動作制御手段
としてのＣＰＵからなる主制御回路１の各入力端子Ｉ
１、Ｉ２には、スイッチ群２のウインドーガラス閉動作
用スイッチ２ａ及びウインドーガラス開動作用スイッチ
２ｂからの開閉操作信号がそれぞれ入力している。

【００１４】モータ３の＋端子には、ウインドーガラス
閉動作用のリレーＲｙ１が接続され、−端子にはウイン
ドーガラス開動作用のリレーＲｙ２が接続されている。
これらのリレーＲｙ１、Ｒｙ２は、主制御回路１の出力
端子Ｏ１、Ｏ２にそれぞれ接続されたトランジスタＴｒ
１、Ｔｒ２を介してオン／オフ制御されるようになって
いる。

【００１５】モータ３内の図示されないステータの内壁
には、ロータの位置を検出するための２個のホールＩＣ
４、５が、ロータの正転方向（右回り）に９０度の位相
差をもって順に配置されている。第１ホールＩＣ４から
の出力線は、モータ回転パルス変換回路６と主制御回路
１の入力端子Ｉ４とに接続されている。また第２ホール
ＩＣ５からの出力線は、モータ回転パルス変換回路６と
主制御回路１の入力端子Ｉ５とに接続されている。

【００１６】モータ回転パルス変換回路６内には、排他
的論理和回路ＥＸＯＲ１、ＥＸＯＲ２、ＥＸＯＲ３など
が接続されている。排他的論理和回路ＥＸＯＲ１の各入
力端子には、両ホールＩＣ４、５からの出力が接続され
ている。排他的論理和回路ＥＸＯＲ１の出力端子とＧＮ
Ｄとの間には、ノードＡを介して抵抗Ｒ１及びコンデン
サＣ１が接続されており、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１と
のノードＢは、排他的論理和回路ＥＸＯＲ２の一方の入
力端子に接続されている。排他的論理和回路ＥＸＯＲ２
の他方の入力端子は接地されており、排他的論理和回路
ＥＸＯＲ２の出力端子は、ノードＣを介して排他的論理
和回路ＥＸＯＲ３の一方の入力端子に接続されている。
排他的論理和回路ＥＸＯＲ３の他方の入力端子は、ノー
ドＡと接続されている。またノードＢは、コンデンサＣ
２を介してノードＣと接続されている。排他的論理和回
路ＥＸＯＲ３の出力端子は、主制御回路１の入力端子Ｉ
３に接続されている。

【００１７】次に、上記構成のパワーウインドー装置の
制御部の作動要領について説明する。各スイッチ２ａ、
２ｂを操作することで、モータ３へ電源電圧が供給さ
れ、ウインドーガラス１２が開閉動作する。例えばウイ
ンドーガラス１２を閉動作したい場合には、スイッチ２
ａを閉じる。すると主制御回路１の入力端子Ｉ１に閉操
作信号が供給され、この信号に応じて主制御回路１の出
力端子Ｏ１からリレーＲｙ１にオン信号が送られる。こ
れにより、電源からモータ３の＋端子及び−端子を経て
ＧＮＤに至る電流ラインが形成されることでモータ３が
右回りに回転し（この回転方向を正転とする）、ウイン
ドーガラス１２を閉動作させる。

【００１８】またウインドーガラス１２を開動作させた
い場合には、スイッチ２ｂを閉じる。すると主制御回路
１の出力端子Ｏ２からリレーＲｙ２にオン信号が出力さ
れ、電源からモータ３の−端子及び＋端子を経てＧＮＤ
に至る電流ラインが形成されることでモータ３が左回り
に回転し（この回転方向を逆転とする）、ウインドーガ
ラス１２を開動作させる。

【００１９】２個のホールＩＣ４、５からは、ロータの
回転位置を示す信号が出力される。この出力信号を、図
４（イ）部及び（ロ）部に示す。第１ホールＩＣ４から
は、図４（イ）部に示されるような周期的にハイとロー
とに切り替わる信号が出力される。また、第１ホールＩ
Ｃ４から右回りに９０度の位相角をもって配置された第
２ホールＩＣ５からは、第１ホールＩＣ４からの出力信
号から位相が９０度遅れて図４（ロ）部に示されるよう
な周期的にハイとローとに切り替わる信号が出力され
る。

【００２０】両ホールＩＣ４、５からの２系統の信号
は、それぞれモータ回転パルス変換回路６内の排他的論
理和回路ＥＸＯＲ１の各入力端子に常時供給されてい
る。これらの信号は、モータ回転パルス変換回路６にお
いて図４（ハ）部に示されるようなモータ回転パルスに
変換され、排他的論理和回路ＥＸＯＲ３の出力端子から
出力される。このモータ回転パルスは、入力端子Ｉ３か
ら主制御回路１に入力され、ウインドーガラス１２の位
置及びモータ回転周期の検出に使用される。

【００２１】また、両ホールＩＣ４、５からの２系統の
信号は、上述のようにモータ回転パルス変換回路６を介
さず、これとは別に、入力端子Ｉ４、Ｉ５より主制御回
路１に直接入力される。これらのホールＩＣ４、５から
の２系統の信号は互いに９０度の位相差があり、これよ
りモータ３の回転方向、さらにはウインドーガラス１２
の開閉方向を見分ける。

【００２２】入力端子Ｉ３から主制御回路１に入力され
たモータ回転パルスに基づいて、主制御回路１内におい
て、ウインドーガラス位置及びモータ回転周期が検出さ
れる。さらに、これらに基づいて異物の挟み込みの判定
が行われる。なお、異物の挟み込みの判定を行うのは、
閉動作時のみであり、また図２に示されるように、ウイ
ンドーガラス１２が、その上端と窓枠１４との隙間が４
mm〜２００mmの間（矢印Ｈ２の範囲内）にあるときに限
る。

【００２３】ウインドーガラス位置の検出は、モータ回
転パルスを計数することにより行われる。つまり１パル
ス当たりの移動距離を予め決定しておき、全閉状態を原
点とし、開動作時はパルス数を加えていき、閉動作時は
パルス数を減じていくことにより、パルス数から位置の
検出を行う。このようにパルス計数によりウインドーガ
ラス位置を検出するに当たっては、まず、ウインドーガ
ラス１２の全閉状態が原点となるように設定する。以
下、この原点設定方法を図１に従って説明する。

【００２４】まず、ウインドーガラス１２を全閉させる
べく閉動作用スイッチ２ａを操作して図１（イ）部に示
されるようなモータ駆動信号を送って、モータ３を正転
方向に回転させる。このとき、図１（ロ）部に示される
ようなモータ３が回転していることを示すモータ回転パ
ルスが発生する。

【００２５】次に、このモータ回転パルスが、所定時間
Ｔ１（例えばＴ１＝１００msec）の間、途切れた場合、
ウインドーガラス１２が全閉してモータ３がストールし
たものと判定する（図１のｔ１）。その後、ウインドー
ガラス１２が確実に全閉するように、モータストール判
定時ｔ１から所定時間Ｔ２（例えばＴ２＝２００msec）
の間、さらにモータ駆動信号を送って、モータ３に正転
方向の駆動力を出力させる。そして、モータ駆動信号が
消滅すると、パワーウインド装置内の図示されないダン
パ等の弾発力により、モータ３が一時逆転する。図１の
Ａで示されるパルスは、モータ３が逆転していることを
示している。

【００２６】さらに、モータ駆動信号消滅時から、モー
タ３の逆転現象が収まるのに充分な所定時間Ｔ３（例え
ばＴ３＝８００msec）を取って、図１に示されるｔ３の
タイミングで、パルス計数値が０になるよう原点設定す
る。これにより、ウインドーガラス１２の全閉状態が原
点となるように確実に設定される。

【００２７】他方、入力端子Ｉ３から主制御回路１に入
力されたモータ回転パルスに基づいて、主制御回路１内
において、図４（ハ）部に示されるように回転周期Ｔ_n
を検出する。なお測定誤差等による回転周期のばらつき
の影響を考慮して、４周期毎の移動平均により回転周期
を求める。

【００２８】以上のようにモータ回転パルス信号からウ
インドーガラス位置及びモータ回転周期の検出を行い、
ウインドーガラス１２が、その上端と窓枠１４との隙間
が４mm〜２００mmの間（Ｈ２寸法で示す範囲内）にあ
り、かつ閉動作時であるときに、モータ回転周期の変化
に基づいて異物の挟み込みの判定を行う。異物挟み込み
の判定方法としては、ｎ番目の信号の周期Ｔ_nと、これ
に続くｎ＋１番目の信号の周期Ｔ_n+1とを比較して、こ
の変化率Ｔ_n+1／Ｔ_nが所定の判定値Ｋを超えた場合に異
物を挟み込んだものと判定する方法がある。

【００２９】このように、閉動作時、つまり出力端子Ｏ
１からオン信号が出力されてリレーＲｙ１がオン状態の
時に、主制御回路１において異物を挟み込んだものと判
定されると、まず出力端子Ｏ２からもオン信号が出力さ
れ、リレーＲｙ２がオンしてダイナミックブレーキが作
動する。続いて出力端子Ｏ１からオフ信号が出力され、
ウインドーガラス１２の閉動作が停止される。停止後も
引き続き出力端子Ｏ２から所定時間オン信号が出力さ
れ、ウインドーガラス１２が所定期間、開動作を行う。

【００３０】なお、本実施例では、自動車のサイドウイ
ンドーガラス１２を開閉させる装置の開閉制御方法につ
いて示したが、本発明はこれに限るものではなく、例え
ば自動車のサンルーフを開閉させる装置にも適用するこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によれば、開閉体を開閉駆動するモータの回転角を検
出するパルス発生手段の出力の計数値に基づいて開閉体
の開閉位置検出を行うに当たり、開閉体が全閉あるいは
全開し、かつモータへの電源供給を停止してから所定期
間経過後に、開閉***置の原点設定を行うことにより、
開閉体内の弾性体等の弾発力によってモータが逆転して
発する信号を読み取ることを防止することができる。従
って、モータが逆転して発する信号を読み取ることで、
開閉体の実際の位置とパルス計数による見かけ上の位置
との間に誤差が発生し、このために全閉動作中に開閉体
の外枠を異物と判定してモータが逆転駆動し、開閉体を
全閉することができなくなるといった誤動作を防止する
ことができる。このように、本発明による開閉体の開閉
制御方法により、開閉体の開閉装置を誤動作がなくより
確実なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】原点設定時におけるモータ駆動信号とモータ回
転パルスとを示す波形図。

【図２】パワーウインドー装置の概略構成を示す側面
図。

【図３】本発明が適用されたパワーウインドー装置の制
御部の概略回路図。

【図４】ホールＩＣから出力される信号と、これに対応
するモータ回転パルスとを示す波形図。

【符号の説明】

１主制御回路２スイッチ群２ａ閉動作用スイッチ２ｂ開動作用スイッチ３モータ４第１ホールＩＣ５第２ホールＩＣ６モータ回転パルス変換回路１１ドア１２ウインドーガラス１３Ｘ字型レギュレータ１３ａセクタギア１４窓枠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者島田正志群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地株式会社三ツ葉電機製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E05F 15/00 - 15/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉体を開閉駆動するモータの回転角
を検出するパルス発生手段の出力の計数値に基づいて前
記開閉体の開閉位置検出を行うと共に、前記開閉体の位
置が所定範囲内にあるときにのみ異物挟み込み検出制御
を行うようにしてなる開閉体の開閉制御方法であって、前記開閉体が全閉あるいは全開し、かつ前記モータへの
電源供給を停止してから所定期間経過後に前記開閉***
置の原点設定を行うことを特徴とする開閉体の開閉制御
方法。