JP5936269B2 - 車両の窓開閉制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の窓を開閉するための制御装置に関し、特に、運転席でのスイッチ操作により、他席を含む全席の窓を開閉できる窓開閉制御装置に関する。

電動モータにより車両の窓を開閉するパワーウィンドウ装置においては、操作スイッチの操作状況に応じて、モータを正転方向または逆転方向へ回転させ、窓の開閉を行うようにしている。例えば、操作スイッチをＵＰ側（窓閉側）へ操作すると、モータが正転方向に駆動されて窓が閉じ、操作スイッチをＤＯＷＮ側（窓開側）へ操作すると、モータが逆転方向に駆動されて窓が開く。モータの正転と逆転の制御は、操作スイッチからの信号に基づき、モータ駆動回路においてモータに流れる電流の方向を切り替えることにより行う。

一般に、自動車においては、運転席と、それ以外の座席（助手席、左後部席、右後部席など）のそれぞれに操作スイッチが備わっている。運転席に備わる操作スイッチ（メインスイッチ）には、運転席の窓の開閉を操作する運転席用スイッチのほかに、助手席などの他席の窓の開閉を遠隔操作する他席用スイッチが含まれている。他席に備わる操作スイッチ（サブスイッチ）は、その席の窓の開閉のみを操作するものである。そして、メインスイッチやサブスイッチの操作に基づいて、窓の開閉を制御する制御部が設けられる。さらに、車両用の窓開閉制御装置では、窓に異物などが挟み込まれた場合に、これを検知して窓の閉動作を停止したり、閉動作から開動作に反転したりする機能が備わっている。

特許文献１には、運転席のメインスイッチと他席のサブスイッチのそれぞれに対して制御部が設けられ、各席のスイッチ操作に応じて、各席の制御部がモータのマニュアル駆動やオート駆動を行う窓開閉制御装置が開示されている。この装置では、各席の制御部がシリアル通信線で接続されている。運転席のメインスイッチで他席の窓開閉操作が行われた場合は、シリアル通信線を通して運転席の制御部から、該当する席の制御部へ通信が行われ、その席の制御部がモータを駆動制御する。本文献では、挟み込みの検出について言及されていないが、各席には窓の位置を検出するセンサが配置されており、このセンサの出力を各席の制御部が受けて、挟み込みを検出していると考えられる。

特許文献２には、１つの制御部が、運転席のメインスイッチや他席のサブスイッチからの入力を受けて、各席の窓駆動用モータを制御するようにした窓開閉制御装置が開示されている。この装置では、モータに流れる電流の検出結果（電流値）と、エンコーダによる窓位置の検出結果とに基づいて挟み込みを検出している。

特許文献３には、モータに流れる電流のリップルを検出し、その検出結果に基づきモータの回転数を算出して、窓の開閉制御を行うようにした窓開閉制御装置が開示されている。この装置では、窓の閉動作時にモータに流れる電流を監視し、電流値が所定の閾値を超えた場合に、挟み込みが生じたと判断して、モータを逆方向に回転させて窓を開くようにしている。

特許文献４には、運転席側の制御ユニット（運転席ユニット）と、他席側の制御ユニット（他席ユニット）とを単一の信号ラインで接続した窓開閉制御装置が開示されている。この装置では、運転席ユニットで窓の開閉操作がされたときに、他席ユニットの窓閉スイッチおよび窓開スイッチの各接点を用いて、モータに流れる電流の方向を切り替えるようにしている。本文献では、挟み込みの検出については言及されていない。

特開２００８−１９６２５号公報 特開平６−３４３２７９号公報 特開２００９−１０８４９３号公報 特開２０１２−８２６４７号公報

本発明の課題は、運転席と他席間の配線を少なくした簡単な構成でありながら、運転席ユニットから全席の窓のマニュアル動作およびオート動作を行わせることができ、かつ、運転席ユニットで全席の窓の挟み込みを検出することが可能な窓開閉制御装置を実現することにある。

本発明に係る車両の窓開閉制御装置は、車両の運転席に設けられる運転席ユニットと、運転席以外の他席に設けられるサブスイッチとを含む。運転席ユニットは、運転席の窓の開閉を操作するための運転席用メインスイッチと、運転席以外の他席の窓の開閉を操作するための他席用メインスイッチと、このメインスイッチの操作に基づき、運転席に設けられた運転席用モータおよび他席に設けられた他席用モータを制御して、運転席および他席を含む全席の窓のマニュアル開閉およびオート開閉を行う制御部とを有する。サブスイッチは、他席用モータにより、当該他席の窓のマニュアル開閉のみを行うためのスイッチである。運転席用メインスイッチと他席用メインスイッチは、制御部に接続されている。制御部と運転席用モータとは、運転席用メインスイッチを介さずに第１および第２の配線からなる２本の配線で接続されていて、運転席用メインスイッチによる運転席の窓の開閉操作に応じて、運転席用モータと第１および第２の配線に流れる電流の方向が切り替わる。制御部と他席の他席用モータとは、他席用メインスイッチを介さずに他席のサブスイッチを介して、第３および第４の配線からなる２本の配線で接続されていて、他席用メインスイッチによる他席の窓の開閉操作に応じて、他席用モータと第３および第４の配線とサブスイッチに流れる電流の方向が切り替わる。また、制御部は、窓における挟み込みを検出する挟み込み検出部を備えているとともに、第１ないし第４の配線に流れる全席のモータの電流を監視し、当該電流の状態に基づいて、挟み込み検出部により、全席の窓における挟み込みの発生を検出する。本発明では、サブスイッチは、第１接点および第２接点を有している。第１接点は、常時は第３の配線により運転席ユニットに接続されていて、サブスイッチで窓を閉じる操作が行われた場合に切り替わる。第２接点は、常時は第４の配線により運転席ユニットに接続されていて、サブスイッチで窓を開く操作が行われた場合に切り替わる。そして、切り替わった第１接点および第２接点は、第３および第４の配線とは別の配線により電源に接続される。

このような構成によると、運転席ユニットと運転席用モータとの間、および、運転席ユニットと他席用モータとの間を、それぞれ２本の配線で接続し、各配線に流れる電流の方向を切り替えることで、各モータの回転方向を制御することができる。このため、配線を少なくした簡単な構成により、運転席ユニットにおいて、全席の窓のオート開閉動作およびマニュアル開閉動作を行うことが可能となる。さらに、運転席ユニットに設けられた制御部によって、各席のモータの電流を監視することで、運転席ユニットにおいて、全ての窓での挟み込みの発生を検出することができる。このため、挟み込みの発生を検出するためのセンサが不要となるとともに、各席ごとに制御部を設ける必要がないので、回路構成をより簡略化することが可能となる。

本発明の好ましい実施形態では、制御部は、第１ないし第４の配線に流れる電流に発生するリップルを検出し、当該リップルの状態から、運転席および他席の窓の開閉位置を判定する。

本発明の好ましい実施形態では、制御部は、メインスイッチで他席の窓の開閉操作が行われ、かつ、サブスイッチでも他席の窓の開閉操作が行われた場合に、両スイッチの操作が、窓の開閉方向が同方向となる操作であるときは、当該方向に窓が開きまたは閉じるように他席用モータを回転させる。

本発明の好ましい実施形態では、制御部は、メインスイッチで他席の窓の開閉操作が行われ、かつ、サブスイッチでも他席の窓の開閉操作が行われた場合に、両スイッチの操作が、窓の開閉方向が逆方向となる操作であるときは、他席用モータを停止させる。

本発明の好ましい実施形態では、制御部は、メインスイッチで他席の窓のマニュアル開操作が行われ、サブスイッチで他席の窓のマニュアル閉操作が行われた場合、または、メインスイッチで他席の窓のマニュアル閉操作が行われ、サブスイッチで他席の窓のマニュアル開操作が行われた場合に、両方のスイッチが操作されている間は、他席用モータを停止させ、一方のスイッチの操作が停止されると、他方のスイッチの操作に応じて他席用モータを回転させる。

本発明の好ましい実施形態では、制御部は、メインスイッチで他席の窓のオート開操作が行われ、サブスイッチで他席の窓のマニュアル閉操作が行われた場合、または、メインスイッチで他席の窓のオート閉操作が行われ、サブスイッチで他席の窓のマニュアル開操作が行われた場合に、他席用モータの停止により、他席の窓に挟み込みが発生したと判定して、他席の窓のオート開動作またはオート閉動作を停止する。

本発明の好ましい実施形態では、制御部は、他席の窓のオート開動作またはオート閉動作を停止した後、サブスイッチの操作に応じて、他席の窓のマニュアル開動作またはマニュアル閉動作を行う。

本発明では、サブスイッチおよび他席用モータが、複数の他席のそれぞれに設けられていてもよい。

本発明によれば、運転席と他席間の配線を少なくした簡単な構成でありながら、運転席ユニットから全席の窓のマニュアル動作およびオート動作を行わせることができ、かつ、運転席ユニットで全席の窓の挟み込みを検出することが可能な窓開閉制御装置を提供することができる。

本発明に係る車両の窓開閉制御装置の概略構成図である。 窓開閉制御装置の具体的な回路図である。 運転席用メインスイッチがマニュアルＵＰ操作され、サブスイッチが操作されない場合の回路状態を示した図である。 運転席用メインスイッチがマニュアルＤＯＷＮ操作され、サブスイッチが操作されない場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチがマニュアルＵＰ操作され、サブスイッチが操作されない場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチがマニュアルＤＯＷＮ操作され、サブスイッチが操作されない場合の回路状態を示した図である。 助手席サブスイッチがマニュアルＵＰ操作され、メインスイッチが操作されない場合の回路状態を示した図である。 助手席サブスイッチがマニュアルＤＯＷＮ操作され、メインスイッチが操作されない場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチと、助手席サブスイッチが共にマニュアルＵＰ操作された場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチと、助手席サブスイッチが共にマニュアルＤＯＷＮ操作された場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチがオートＵＰ操作され、助手席サブスイッチがマニュアルＵＰ操作された場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチがオートＤＯＷＮ操作され、助手席サブスイッチがマニュアルＤＯＷＮ操作された場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチがマニュアルＵＰ操作され、助手席サブスイッチがマニュアルＤＯＷＮ操作された場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチがマニュアルＤＯＷＮ操作され、助手席サブスイッチがマニュアルＵＰ操作された場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチがオートＵＰ操作され、助手席サブスイッチがマニュアルＤＯＷＮ操作された場合の回路状態を示した図である。 助手席用メインスイッチがオートＤＯＷＮ操作され、助手席サブスイッチがマニュアルＵＰ操作された場合の回路状態を示した図である。 通常時のモータ電流のリップルと変換パルスの波形を示した図である。 挟み込み発生時のモータ電流のリップルと変換パルスの波形を示した図である。 挟み込み検出方法の他の例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一の符号を付してある。

最初に、車両の窓開閉制御装置（以下、単に「窓開閉制御装置」という）の概略構成につき、図１を用いて説明する。図１において、運転席ユニット１と、サブスイッチ２００とによって、窓開閉制御装置が構成される。

運転席ユニット１は、車両の運転席に設けられており、メインスイッチ１００と制御部１０とを有している。メインスイッチ１００は、運転席の窓と運転席以外の他席の窓の開閉を操作するためのスイッチであって、運転席用メインスイッチ１１と他席用メインスイッチ１２〜１４とを含んでいる。運転席用メインスイッチ１１は、運転席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。助手席用メインスイッチ１２は、助手席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。右後部席用メインスイッチ１３は、右後部席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。左後部席用メインスイッチ１４は、左後部席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。

制御部１０は、各スイッチ１１〜１４の操作に基づき、運転席に設けられた運転席用モータ１５および他席にそれぞれ設けられた他席用モータ２２，３２，４２を制御して、運転席および他席を含む全席の窓の開閉を行う。モータ２２は、助手席に設けられた助手席用モータ、モータ３２は、右後部席に設けられた右後部席用モータ、モータ４２は、左後部席に設けられた左後部席用モータである。

サブスイッチ２００は、助手席に設けられた助手席サブスイッチ２１と、右後部席に設けられた右後部席サブスイッチ３１と、左後部席に設けられた左後部席サブスイッチ４１とからなる。助手席サブスイッチ２１は、運転席ユニット１とモータ２２との間に設けられており、右後部席サブスイッチ３１は、運転席ユニット１とモータ３２との間に設けられており、左後部席サブスイッチ４１は、運転席ユニット１とモータ４２との間に設けられている。

運転席ユニット１と運転席用モータ１５とは、配線１ａおよび配線１ｂからなる２本の配線で接続されている。運転席ユニット１と助手席サブスイッチ２１とは、配線２ｂおよび配線２ｃからなる２本の配線で接続されている。運転席ユニット１と右後部席サブスイッチ３１とは、配線３ｂおよび配線３ｃからなる２本の配線で接続されている。運転席ユニット１と左後部席サブスイッチ４１とは、配線４ｂおよび配線４ｃからなる２本の配線で接続されている。配線１ａは本発明における第１の配線を構成し、配線１ｂは本発明における第２の配線を構成する。また、配線２ｂ，３ｂ，４ｂは本発明における第３の配線を構成し、配線２ｃ，３ｃ，４ｃは本発明における第４の配線を構成する。

運転席ユニット１には、電源Ｂから所定の電圧（例えば直流１２Ｖ）が供給される。また、電源Ｂに接続された共通の電源ライン５１には、助手席サブスイッチ２１が配線２ａにより接続され、右後部席サブスイッチ３１が配線３ａにより接続され、左後部席サブスイッチ４１が配線４ａにより接続されている。

次に、運転席ユニット１とサブスイッチ２００の具体的構成を、図２を参照しながら説明する。

運転席ユニット１において、運転席用メインスイッチ１１、助手席用メインスイッチ１２、右後部席用メインスイッチ１３、および左後部席用メインスイッチ１４は、制御部１０に接続されている。制御部１０と運転席用モータ１５とは、運転席用メインスイッチ１１を介さずに、２本の配線１ａ、１ｂで接続されている。制御部１０と助手席用モータ２２とは、助手席用メインスイッチ１２を介さずに、助手席サブスイッチ２１を介して、２本の配線２ｂ、２ｃで接続されている。制御部１０と右後部席用モータ３２とは、右後部席用メインスイッチ１３を介さずに、右後部席サブスイッチ３１を介して、２本の配線３ｂ、３ｃで接続されている。制御部１０と左後部席用モータ４２とは、左後部席用メインスイッチ１４を介さずに、左後部席サブスイッチ４１を介して、２本の配線４ｂ、４ｃで接続されている。

メインスイッチ１００のうち、運転席用メインスイッチ１１は、マニュアル操作時に切り替わるマニュアル接点１１Ｍと、オート操作時に投入されるオート接点１１Ａとを備えている。マニュアル接点１１Ｍは、窓を閉じるマニュアル操作が行われた場合にＵＰ側（窓閉側）に切り替わり、窓を開くマニュアル操作が行われた場合にＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わる。オート接点１１Ａは、マニュアル接点１１ＭがＵＰ側またはＤＯＷＮ側に切り替わった状態から、なおもスイッチ１１の操作を継続した場合（オート操作へ移行した場合）に投入される。

マニュアル接点１１ＭがＵＰ側に切り替わった後、オート接点１１Ａが投入されると、スイッチ１１の操作を解除して、マニュアル接点１１Ｍとオート接点１１ＡがＯＦＦになっても、制御部１０によりオート閉動作が継続されて、窓は全閉位置まで移動する。また、マニュアル接点１１ＭがＤＯＷＮ側に切り替わった後、オート接点１１Ａが投入されると、スイッチ１１の操作を解除して、マニュアル接点１１Ｍとオート接点１１ＡがＯＦＦになっても、制御部１０によりオート開動作が継続されて、窓は全開位置まで移動する。

助手席用メインスイッチ１２は、マニュアル操作時に切り替わるマニュアル接点１２Ｍと、オート操作時に投入されるオート接点１２Ａとを備えている。右後部席用メインスイッチ１３は、マニュアル操作時に切り替わるマニュアル接点１３Ｍと、オート操作時に投入されるオート接点１３Ａとを備えている。左後部席用メインスイッチ１４は、マニュアル操作時に切り替わるマニュアル接点１４Ｍと、オート操作時に投入されるオート接点１４Ａとを備えている。前述した運転席用メインスイッチ１１の動作は、助手席用メインスイッチ１２、右後部席用メインスイッチ１３、左後部席用メインスイッチ１４についても当てはまるので、これらのスイッチ１２〜１４についての詳細説明は割愛する。

制御部１０は、ＣＰＵなどから構成されており、挟み込み検出部１０ａを備えている。制御部１０には、ＣＰＵの指令に基づき、配線１ａ，１ｂ，２ｂ，２ｃ，３ｂ，３ｃ，４ｂ，４ｃを電源Ｂに接続するかグランドＧに接続するかを切り替える切替回路（図示省略）も含まれている。

サブスイッチ２００のうち、助手席サブスイッチ２１は、２つの接点２１１，２１２を有している。接点２１１は本発明の第１接点を構成し、接点２１２は本発明の第２接点を構成する。接点２１１は、常時は配線２ｂにより運転席ユニット１に接続されていて、助手席サブスイッチ２１で窓を閉じる操作が行われた場合に、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。接点２１２は、常時は配線２ｃにより運転席ユニット１に接続されていて、助手席サブスイッチ２１で窓を開く操作が行われた場合に、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わる。ＵＰ側に切り替わった接点２１１と、ＤＯＷＮ側に切り替わった接点２１２とは、配線２ｂ，２ｃとは別の配線２ａにより、共通の電源ライン５１を介して、電源Ｂに接続される。

サブスイッチ２１の接点２１１，２１２は、例えばラバー接点から構成されている。各接点２１１，２１２において、固定側の接点は配線基板上に形成されており、可動側の接点はサブスイッチ２１のアクチュエータ（図示省略）に設けられている。そして、アクチュエータの操作により、可動側の接点が固定側の接点に接離することにより、接点が切り替わる。

上述した助手席サブスイッチ２１の動作は、右後部席サブスイッチ３１と左後部席サブスイッチ４１についても当てはまるので、これらのスイッチ３１，４１についての詳細説明は割愛する。

以上の構成を備えた窓開閉制御装置において、メインスイッチ１００とサブスイッチ２００がいずれも操作されていないときは、回路は図２の状態にある。この状態では、電源Ｂからモータ１５，２２，３２，４２へ通電は行われないので、各モータは停止している。

次に、メインスイッチ１００やサブスイッチ２００が操作された場合の動作について説明する。以下では、マニュアルで窓を閉じる操作を「マニュアルＵＰ操作」、マニュアルで窓を開く操作を「マニュアルＤＯＷＮ操作」、オートで窓を閉じる操作を「オートＵＰ操作」、オートで窓を開く操作を「オートＤＯＷＮ操作」と表記する。

（１）メインスイッチのみが操作された場合
図３は、運転席の運転席用メインスイッチ１１がマニュアルＵＰ操作され、他席のサブスイッチ２１，３１，４１が操作されない場合の回路状態を示している。この状態では、運転席用メインスイッチ１１のマニュアル接点１１Ｍが、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。制御部１０は、運転席用メインスイッチ１１から入力される信号に基づき、配線１ａを電源Ｂに接続し、配線１ｂをグランドＧへ接続する。このため、運転席用モータ１５には、配線１ａ，１ｂを介して矢印方向の電流が流れ、モータ１５は正転する。この結果、運転席用メインスイッチ１１がマニュアルＵＰ操作されている間、運転席の窓は閉動作を行う。運転席用メインスイッチ１１のマニュアルＵＰ操作を解除すると、運転席用モータ１５に電流が流れなくなり、モータ１５が停止して運転席の窓の閉動作も停止する。

図４は、運転席の運転席用メインスイッチ１１がマニュアルＤＯＷＮ操作され、他席のサブスイッチ２１，３１，４１が操作されない場合の回路状態を示している。この状態では、運転席用メインスイッチ１１のマニュアル接点１１Ｍが、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わる。制御部１０は、運転席用メインスイッチ１１から入力される信号に基づき、配線１ｂを電源Ｂに接続し、配線１ａをグランドＧへ接続する。このため、運転席用モータ１５には、配線１ａ，１ｂを介して矢印方向（図３と逆の方向）の電流が流れ、モータ１５は逆転する。この結果、運転席用メインスイッチ１１がマニュアルＤＯＷＮ操作されている間、運転席の窓は開動作を行う。運転席用メインスイッチ１１のマニュアルＤＯＷＮ操作を解除すると、運転席用モータ１５に電流が流れなくなり、モータ１５が停止して運転席の窓の開動作も停止する。

図５は、運転席の助手席用メインスイッチ１２がマニュアルＵＰ操作され、他席のサブスイッチ２１，３１，４１が操作されない場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｂを電源Ｂに接続し、配線２ｃをグランドＧへ接続する。このため、助手席用モータ２２には、配線２ｂ，２ｃを介して矢印方向の電流が流れ、モータ２２は正転する。この結果、助手席用メインスイッチ１２がマニュアルＵＰ操作されている間、助手席の窓は閉動作を行う。助手席用メインスイッチ１２のマニュアルＵＰ操作を解除すると、助手席用モータ２２に電流が流れなくなり、モータ２２が停止して助手席の窓の閉動作も停止する。このようにして、運転席から助手席の窓の閉動作を行うことができる。

図６は、運転席の助手席用メインスイッチ１２がマニュアルＤＯＷＮ操作され、他席のサブスイッチ２１，３１，４１が操作されない場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わる。制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｃを電源Ｂに接続し、配線２ｂをグランドＧへ接続する。このため、助手席用モータ２２には、配線２ｂ，２ｃを介して矢印方向（図５と逆の方向）の電流が流れ、モータ２２は逆転する。この結果、助手席用メインスイッチ１２がマニュアルＤＯＷＮ操作されている間、助手席の窓は開動作を行う。助手席用メインスイッチ１２のマニュアルＤＯＷＮ操作を解除すると、助手席用モータ２２に電流が流れなくなり、モータ２２が停止して助手席の窓の開動作も停止する。このようにして、運転席から助手席の窓の開動作を行うことができる。

なお、メインスイッチ１１〜１４のうち、右後部席用メインスイッチ１３や左後部席用メインスイッチ１４が操作された場合の動作については、上述した助手席用メインスイッチ１２が操作された場合の動作と同様であるので、詳細説明は割愛する。

（２）サブスイッチのみが操作された場合
図７は、助手席の助手席サブスイッチ２１がマニュアルＵＰ操作され、運転席のメインスイッチ１１〜１４が操作されない場合の回路状態を示している。この状態では、助手席サブスイッチ２１の接点２１１が、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。また、制御部１０は、接点２１２を配線２ｃを介してグランドＧへ接続する。このため、助手席用モータ２２には、電源Ｂから電源ライン５１、配線２ａ、接点２１１、接点２１２、配線２ｃを介して、矢印方向の電流が流れ、モータ２２は正転する。この結果、助手席サブスイッチ２１がマニュアルＵＰ操作されている間、助手席の窓は閉動作を行う。助手席サブスイッチ２１のマニュアルＵＰ操作を解除すると、接点２１１が復帰して助手席用モータ２２に電流が流れなくなり、モータ２２が停止して助手席の窓の閉動作も停止する。

図８は、助手席の助手席サブスイッチ２１がマニュアルＤＯＷＮ操作され、運転席のメインスイッチ１１〜１４が操作されない場合の回路状態を示している。この状態では、助手席サブスイッチ２１の接点２１２が、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わる。また、制御部１０は、接点２１１を配線２ｂを介してグランドＧへ接続する。このため、助手席用モータ２２には、電源Ｂから電源ライン５１、配線２ａ、接点２１２、接点２１１、配線２ｂを介して、矢印方向（図７と逆の方向）の電流が流れ、モータ２２は逆転する。この結果、助手席サブスイッチ２１がマニュアルＤＯＷＮ操作されている間、助手席の窓は開動作を行う。助手席サブスイッチ２１のマニュアルＤＯＷＮ操作を解除すると、接点２１２が復帰して助手席用モータ２２に電流が流れなくなり、モータ２２が停止して助手席の窓の開動作も停止する。

（３）メインスイッチとサブスイッチが共に操作された場合
＜同方向操作の場合＞
図９は、運転席の助手席用メインスイッチ１２と、助手席の助手席サブスイッチ２１が共にマニュアルＵＰ操作された場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。また、助手席サブスイッチ２１の接点２１１が、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。制御部１０は、図５の場合と同様に、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｂを電源Ｂに接続し、配線２ｃをグランドＧへ接続する。しかし、助手席サブスイッチ２１の接点２１１が、ＵＰ側に切り替わっているので、電源Ｂから配線２ｂを介して助手席用モータ２２に給電はされない。一方、接点２１１がＵＰ側に切り替わることで、助手席用モータ２２には、電源Ｂから電源ライン５１、配線２ａ、接点２１１、接点２１２、配線２ｃを介して、矢印方向の電流が流れ、モータ２２は正転する。すなわち、この場合は、助手席用モータ２２に、運転席の助手席用メインスイッチ１２と助手席の助手席サブスイッチ２１により指示された通りの方向に電流が流れるので、動作に不具合が生じない。

図１０は、運転席の助手席用メインスイッチ１２と、助手席の助手席サブスイッチ２１が共にマニュアルＤＯＷＮ操作された場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わる。また、助手席サブスイッチ２１の接点２１２が、ＤＯＷＮ側（窓閉側）に切り替わる。制御部１０は、図６の場合と同様に、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｃを電源Ｂに接続し、配線２ｂをグランドＧへ接続する。しかし、助手席サブスイッチ２１の接点２１２が、ＤＯＷＮ側に切り替わっているので、電源Ｂから配線２ｃを介して助手席用モータ２２に給電はされない。一方、接点２１２がＤＯＷＮ側に切り替わることで、助手席用モータ２２には、電源Ｂから電源ライン５１、配線２ａ、接点２１２、接点２１１、配線２ｂを介して、矢印方向（図９と逆の方向）の電流が流れ、モータ２２は逆転する。すなわち、この場合も、助手席用モータ２２に、運転席の助手席用メインスイッチ１２と助手席の助手席サブスイッチ２１により指示された通りの方向に電流が流れるので、動作に不具合が生じない。

図１１は、運転席の助手席用メインスイッチ１２がオートＵＰ操作され、助手席の助手席サブスイッチ２１がマニュアルＵＰ操作された場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わるとともに、オート接点１２Ａが投入される。また、助手席サブスイッチ２１の接点２１１が、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｂを電源Ｂに接続し、配線２ｃをグランドＧへ接続する。しかし、助手席サブスイッチ２１の接点２１１が、ＵＰ側に切り替わっているので、電源Ｂから配線２ｂを介して助手席用モータ２２に給電はされない。一方、接点２１１がＵＰ側に切り替わることで、助手席用モータ２２には、電源Ｂから電源ライン５１、配線２ａ、接点２１１、接点２１２、配線２ｃを介して、矢印方向の電流が流れ、モータ２２は正転する。すなわち、この場合も、助手席用モータ２２に、運転席の助手席用メインスイッチ１２と助手席の助手席サブスイッチ２１により指示された通りの方向に電流が流れるので、動作に不具合が生じない。なお、途中で助手席サブスイッチ２１のマニュアルＵＰ操作を解除しても、制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２のオートＵＰ操作に基づき、窓が全閉位置に至るまでモータ２２の正転を継続する。

図１２は、運転席の助手席用メインスイッチ１２がオートＤＯＷＮ操作され、助手席の助手席サブスイッチ２１がマニュアルＤＯＷＮ操作された場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わるとともに、オート接点１２Ａが投入される。また、助手席サブスイッチ２１の接点２１２が、ＤＯＷＮ側（窓閉側）に切り替わる。制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｃを電源Ｂに接続し、配線２ｂをグランドＧへ接続する。しかし、助手席サブスイッチ２１の接点２１２が、ＤＯＷＮ側に切り替わっているので、電源Ｂから配線２ｃを介して助手席用モータ２２に給電はされない。一方、接点２１２がＤＯＷＮ側に切り替わることで、助手席用モータ２２には、電源Ｂから電源ライン５１、配線２ａ、接点２１２、接点２１１、配線２ｂを介して、矢印方向の電流（図１１と逆の方向）が流れ、モータ２２は逆転する。すなわち、この場合も、助手席用モータ２２に、運転席の助手席用メインスイッチ１２と助手席の助手席サブスイッチ２１により指示された通りの方向に電流が流れるので、動作に不具合が生じない。なお、途中で助手席サブスイッチ２１のマニュアルＤＯＷＮ操作を解除しても、制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２のオートＤＯＷＮ操作に基づき、窓が全開位置に至るまでモータ２２の逆転を継続する。

＜逆方向操作の場合＞
図１３は、運転席の助手席用メインスイッチ１２がマニュアルＵＰ操作され、助手席の助手席サブスイッチ２１がマニュアルＤＯＷＮ操作された場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。また、助手席サブスイッチ２１の接点２１２が、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わる。したがって、双方のスイッチ１２，２１間で操作に矛盾がある。しかし、制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｂを電源Ｂに接続するので（配線２ｃはグランドＧへ接続）、助手席用モータ２２の一端は、接点２１１と配線２ｂを介して電源Ｂに接続され、助手席用モータ２２の他端は、接点２１２と配線２ａおよび電源ライン５１を介して、電源Ｂに接続される。したがって、助手席用モータ２２の両端が電源Ｂに接続されて同電位となるため、モータ２２には電流が流れない。このため、助手席用モータ２２は停止しており、助手席の窓の開閉は行われない。これにより、矛盾した操作に起因して動作に不具合が発生するのが回避される。

なお、図１３の状態から、双方のスイッチ１２，２１のいずれか一方のスイッチの操作を解除すると、他方のスイッチの操作に応じて、助手席用モータ２２が回転する。例えば、助手席用メインスイッチ１２のマニュアルＵＰ操作が解除された場合は、制御部１０は、配線２ｂをグランドＧに接続する。このため、図８の電流経路が形成されて、助手席用モータ２２は逆転し、助手席サブスイッチ２１のマニュアルＤＯＷＮ操作に見合った動作が行われる。また、助手席サブスイッチ２１のマニュアルＤＯＷＮ操作が解除された場合は、制御部１０は、配線２ｃをグランドＧに接続する。このため、図５の電流経路が形成されて、助手席用モータ２２は正転し、助手席用メインスイッチ１２のマニュアルＵＰ操作に見合った動作が行われる。

図１４は、運転席の助手席用メインスイッチ１２がマニュアルＤＯＷＮ操作され、助手席の助手席サブスイッチ２１がマニュアルＵＰ操作された場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わる。また、助手席サブスイッチ２１の接点２１１が、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。したがって、双方のスイッチ１２，２１間で操作に矛盾がある。しかし、制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｃを電源Ｂに接続するので（配線２ｂはグランドＧへ接続）、助手席用モータ２２の一端は、接点２１１と配線２ａおよび電源ライン５１を介して、電源Ｂに接続され、助手席用モータ２２の他端は、接点２１２と配線２ｃを介して電源Ｂに接続される。したがって、この場合も、助手席用モータ２２の両端が電源Ｂに接続されて同電位となるため、モータ２２には電流が流れない。このため、助手席用モータ２２は停止しており、助手席の窓の開閉は行われない。これにより、矛盾した操作に起因して動作に不具合が発生するのが回避される。

なお、図１４の状態から、双方のスイッチ１２，２１のいずれか一方のスイッチの操作を解除すると、他方のスイッチの操作に応じて、助手席用モータ２２が回転する。例えば、助手席用メインスイッチ１２のマニュアルＤＯＷＮ操作が解除された場合は、制御部１０は、配線２ｃをグランドＧに接続する。このため、図９の電流経路が形成されて、助手席用モータ２２は正転し、助手席サブスイッチ２１のマニュアルＵＰ操作に見合った動作が行われる。また、助手席サブスイッチ２１のマニュアルＵＰ操作が解除された場合は、制御部１０は、配線２ｂをグランドＧに接続する。このため、図６の電流経路が形成されて、助手席用モータ２２は逆転し、助手席用メインスイッチ１２のマニュアルＤＯＷＮ操作に見合った動作が行われる。

図１５は、運転席の助手席用メインスイッチ１２がオートＵＰ操作され、助手席の助手席サブスイッチ２１がマニュアルＤＯＷＮ操作された場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わるとともに、オート接点１２Ａが投入される。また、助手席サブスイッチ２１の接点２１２が、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わる。制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｂを電源Ｂに接続するので（配線２ｃはグランドＧへ接続）、助手席用モータ２２の一端は、接点２１１と配線２ｂを介して電源Ｂに接続され、助手席用モータ２２の他端は、接点２１２と配線２ａおよび電源ライン５１を介して、電源Ｂに接続される。したがって、助手席用モータ２２の両端が電源Ｂに接続されて同電位となるため、モータ２２には電流が流れない。このため、助手席用モータ２２は停止しており、助手席の窓の開閉は行われない。これにより、矛盾した操作に起因して動作に不具合が発生するのが回避される。

なお、図１５の場合は、助手席用メインスイッチ１２の操作がオートＵＰのため、制御部１０の挟み込み検出部１０ａは、助手席用モータ２２が停止したことによって、助手席の窓に挟み込みが発生したと判定する。そして、この判定結果に基づき、制御部１０は、助手席の窓のオートＵＰ動作（閉動作）を停止する。オートＵＰ動作の停止後は、助手席サブスイッチ２１のマニュアルＤＯＷＮ操作に応じて、図８で説明した動作が行われる。

図１６は、運転席の助手席用メインスイッチ１２がオートＤＯＷＮ操作され、助手席の助手席サブスイッチ２１がマニュアルＵＰ操作された場合の回路状態を示している。この状態では、助手席用メインスイッチ１２のマニュアル接点１２Ｍが、ＤＯＷＮ側（窓開側）に切り替わるとともに、オート接点１２Ａが投入される。また、助手席サブスイッチ２１の接点２１１が、ＵＰ側（窓閉側）に切り替わる。制御部１０は、助手席用メインスイッチ１２から入力される信号に基づき、配線２ｃを電源Ｂに接続するので（配線２ｂはグランドＧへ接続）、助手席用モータ２２の一端は、接点２１１と配線２ａおよび電源ライン５１を介して、電源Ｂに接続され、助手席用モータ２２の他端は、接点２１２と配線２ｃを介して電源Ｂに接続される。したがって、助手席用モータ２２の両端が電源Ｂに接続されて同電位となるため、モータ２２には電流が流れない。このため、助手席用モータ２２は停止しており、助手席の窓の開閉は行われない。これにより、矛盾した操作に起因して動作に不具合が発生するのが回避される。

なお、図１６の場合は、助手席用メインスイッチ１２の操作がオートＤＯＷＮ（開動作）のため、通常は挟み込みは発生しない。しかし、制御部１０は、助手席用モータ２２が停止したことによって、挟み込み発生時と同様の判定を行い、助手席の窓のオートＤＯＷＮ動作を停止する。オートＤＯＷＮ動作の停止後は、助手席サブスイッチ２１のマニュアルＵＰ操作に応じて、図７で説明した動作が行われる。

以上の説明では、運転席の助手席用メインスイッチ１２と、助手席の助手席サブスイッチ２１が操作された場合を例に挙げたが、運転席の右後部席用メインスイッチ１３と、助手席の右後部席サブスイッチ３１が操作された場合や、運転席の左後部席用メインスイッチ１４と、助手席の左後部席サブスイッチ４１が操作された場合も、同様の動作が行われるので、これらの場合についての詳細説明は割愛する。

次に、挟み込みを検出する方法について説明する。制御部１０は、各配線１ａ，１ｂ，２ｂ，２ｃ，３ｂ，３ｃ，４ｂ，４ｃに流れる電流（モータ電流）を常時監視しており、挟み込み検出部１０ａは、この電流の状態に基づいて、挟み込みの検出を行う。各配線に流れるモータ電流には、リップルが含まれている。挟み込みが発生していない状態では、リップルの波形は図１７（ａ）に示すような安定した波形となる。制御部１０は、このリップルを図１７（ｂ）に示すようなパルス列に変換する。

なお、制御部１０では、図１７（ｂ）のパルス列に基づいて、各モータ１５，２２，３２，４２の回転数を算出する。モータの回転数を算出することにより、運転席および他席の各窓の開閉位置を検出することができる。このため、窓位置を検出するためのセンサが不要となる。

挟み込みが発生すると、モータ電流のリップルは、図１８（ａ）に示すように、電流レベルが増大しかつ周期が伸びる不安定な波形となる。そして、このリップルをパルス列に変換すると、図１８（ｂ）に示すようなパルス列となる。そこで、このパルス列における周期Ｔの変化を監視し、周期Ｔが一定以上になったときに、挟み込み検出部１０ａは、挟み込みが発生したと判定する。あるいは、周期Ｔに代えて、パルスの幅ｗが一定以上になったときに、挟み込みが発生したと判定してもよい。このようにして、モータ電流のリップルに基づいて、挟み込みを検出することができる。

他の挟み込み検出方法として、電流値の変化を監視する方法がある。図１９（ａ）は、モータ電流の変化を示している。モータの始動時には突入電流が流れるため、モータ電流は急増するが、その後は安定状態に落ち着く。しかし、挟み込みが発生すると、モータがロック状態となってモータ電流は増大する。そこで、現在の電流値と過去の電流値との差分Δ１、Δ２、Δ３、…を演算し、この電流差分を、図１９（ｂ）に示すように挟み込み判定閾値と比較して、電流差分が閾値を超えたときに、挟み込みが発生したと判定する。

以上述べた実施形態によれば、運転席ユニット１と運転席用モータ１５との間が２本の配線１ａ，１ｂで接続され、運転席ユニット１とサブスイッチ２１，３１，４１および他席用モータ２２，３２，４２との間が２本の配線２ｂ，２ｃ，３ｂ，３ｃ，４ｂ，４ｃで接続されている。そして、運転席ユニット１のメインスイッチ１１〜１４の操作状態に応じて、制御部１０が各配線に流れる電流の方向を切り替えることで、各モータ１５，２２，３２，４２に流れる電流の方向が切り替わり、各モータの回転方向を制御することができる。

このため、配線を少なくした簡単な構成により、運転席ユニット１において、全席の窓のオート開閉動作およびマニュアル開閉動作を行うことが可能となる。さらに、運転席ユニット１に設けられた制御部１０によって、各席のモータ１５，２２，３２，４２の電流を監視することで、運転席ユニット１において、全ての窓での挟み込みの発生を検出することができる。このため、挟み込みの発生を検出するためのセンサが不要となるとともに、各席ごとに制御部を設ける必要がないので、回路構成をより簡略化することが可能となる。

また、従来においては、運転席の窓のみをオート動作させるシステムと、全席の窓をオート動作させるシステムとの間に互換性がなく、前者のシステムを後者のシステムに交換する場合には、システム全体を交換する以外になかった。しかるに、上述した実施形態によれば、運転席ユニット１に、全席の窓のオート動作が可能なメインスイッチ１１〜１４と、全席の窓の挟み込みを検出する制御部１０とが装備されているので、運転席ユニット１だけを交換することで容易に機能の向上を図ることができる。さらに、運転席ユニット１を、後付けパーツやオプション品としても提供しやすくなる。

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、前記の各実施形態では、サブスイッチ２００として、助手席サブスイッチ２１、右後部席サブスイッチ３１、左後部席サブスイッチ４１の３つを例に挙げたが、サブスイッチは座席の数に応じて任意の数だけ設けることができる。この場合は、メインスイッチもサブスイッチの数に対応した数だけ設ければよい。

また、前記の各実施形態では、他席が複数あって、各他席にサブスイッチ２１，３１，４１と他席用モータ２２，３２，４２が設けられている例を挙げたが、本発明は、他席が１つだけ（例えば助手席のみ）の場合にも、適用することができる。

１ 運転席ユニット
１ａ，１ｂ 配線
２ａ，２ｂ，２ｃ 配線
３ａ，３ｂ，３ｃ 配線
４ａ，４ｂ，４ｃ 配線
１０ 制御部
１０ａ 挟み込み検出部
１１ 運転席用メインスイッチ
１２ 助手席用メインスイッチ
１３ 右後部席用メインスイッチ
１４ 左後部席用メインスイッチ
１５ 運転席用モータ
２１ 助手席サブスイッチ
３１ 右後部席サブスイッチ
４１ 左後部席サブスイッチ
２２ 助手席用モータ
３２ 右後部席用モータ
４２ 左後部席用モータ
１００ メインスイッチ
２００ サブスイッチ
２１１，２１２ 接点
Ｂ 電源

Claims (8)

1. 車両の運転席に設けられる運転席ユニットと、前記運転席以外の他席に設けられるサブスイッチとを含み、
   前記運転席ユニットは、運転席の窓の開閉を操作するための運転席用メインスイッチと、運転席以外の他席の窓の開閉を操作するための他席用メインスイッチと、前記各メインスイッチの操作に基づき、運転席に設けられた運転席用モータおよび他席に設けられた他席用モータを制御して、運転席および他席を含む全席の窓のマニュアル開閉およびオート開閉を行う制御部とを有し、
   前記サブスイッチは、前記他席用モータにより、当該他席の窓のマニュアル開閉のみを行うためのスイッチであり、
   前記運転席用メインスイッチと前記他席用メインスイッチは、前記制御部に接続されており、
   前記制御部と前記運転席用モータとは、前記運転席用メインスイッチを介さずに第１および第２の配線からなる２本の配線で接続されていて、前記運転席用メインスイッチによる運転席の窓の開閉操作に応じて、前記運転席用モータと前記第１および第２の配線に流れる電流の方向が切り替わり、
   前記制御部と他席の前記他席用モータとは、前記他席用メインスイッチを介さずに他席の前記サブスイッチを介して、第３および第４の配線からなる２本の配線で接続されていて、前記他席用メインスイッチによる他席の窓の開閉操作に応じて、前記他席用モータと前記第３および第４の配線と前記サブスイッチに流れる電流の方向が切り替わり、
   前記制御部は、窓における挟み込みを検出する挟み込み検出部を備えているとともに、前記第１ないし第４の配線に流れる全席のモータの電流を監視し、当該電流の状態に基づいて、前記挟み込み検出部により、全席の窓における挟み込みの発生を検出する、車両の窓開閉制御装置であって、
   前記サブスイッチは、第１接点および第２接点を有しており、
   前記第１接点は、常時は前記第３の配線により運転席ユニットに接続されていて、前記サブスイッチで窓を閉じる操作が行われた場合に切り替わり、
   前記第２接点は、常時は前記第４の配線により運転席ユニットに接続されていて、前記サブスイッチで窓を開く操作が行われた場合に切り替わり、
   切り替わった前記第１接点および前記第２接点は、前記第３および第４の配線とは別の配線により電源に接続される、ことを特徴とする車両の窓開閉制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の窓開閉制御装置において、
   前記制御部は、前記第１ないし第４の配線に流れる電流に発生するリップルを検出し、当該リップルの状態から、前記運転席および前記他席の窓の開閉位置を判定する、ことを特徴とする車両の窓開閉制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両の窓開閉制御装置において、
   前記制御部は、前記メインスイッチで他席の窓の開閉操作が行われ、かつ、前記サブスイッチでも他席の窓の開閉操作が行われた場合に、両スイッチの操作が、窓の開閉方向が同方向となる操作であるときは、当該方向に窓が開きまたは閉じるように前記他席用モータを回転させる、ことを特徴とする車両の窓開閉制御装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の車両の窓開閉制御装置において、
   前記制御部は、前記メインスイッチで他席の窓の開閉操作が行われ、かつ、前記サブスイッチでも他席の窓の開閉操作が行われた場合に、両スイッチの操作が、窓の開閉方向が逆方向となる操作であるときは、前記他席用モータを停止させる、ことを特徴とする車両の窓開閉制御装置。
5. 請求項４に記載の車両の窓開閉制御装置において、
   前記制御部は、前記メインスイッチで他席の窓のマニュアル開操作が行われ、前記サブスイッチで他席の窓のマニュアル閉操作が行われた場合、または、前記メインスイッチで他席の窓のマニュアル閉操作が行われ、前記サブスイッチで他席の窓のマニュアル開操作が行われた場合に、両方のスイッチが操作されている間は、前記他席用モータを停止させ、一方のスイッチの操作が停止されると、他方のスイッチの操作に応じて前記他席用モータを回転させる、ことを特徴とする車両の窓開閉制御装置。
6. 請求項４に記載の車両の窓開閉制御装置において、
   前記制御部は、前記メインスイッチで他席の窓のオート開操作が行われ、前記サブスイッチで他席の窓のマニュアル閉操作が行われた場合、または、前記メインスイッチで他席の窓のオート閉操作が行われ、前記サブスイッチで他席の窓のマニュアル開操作が行われた場合に、前記他席用モータの停止により、前記他席の窓に挟み込みが発生したと判定して、他席の窓のオート開動作またはオート閉動作を停止する、ことを特徴とする車両の窓開閉制御装置。
7. 請求項６に記載の車両の窓開閉制御装置において、
   前記制御部は、他席の窓のオート開動作またはオート閉動作を停止した後、前記サブスイッチの操作に応じて、前記他席の窓のマニュアル開動作またはマニュアル閉動作を行う、ことを特徴とする車両の窓開閉制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の車両の窓開閉制御装置において、
   前記サブスイッチおよび前記他席用モータは、複数の他席のそれぞれに設けられている、ことを特徴とする車両の窓開閉制御装置。

Images