JPH05179862A - 窓ガラスの開閉機構の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、窓ガラスの全閉位置近傍での障害
物の検出を行い、安全性を一層高めた窓ガラスの昇降機
構の制御方法を提供することを目的とする。 【構成】 窓ガラスを駆動するモータの回転数に応じて
発生し回転数の変化に対応して周期変化する第１パルス
信号と一定周期の第２パルス信号を用意し、上昇中の窓
ガラスが全閉位置近傍に達した際に、一定周期の第２パ
ルス信号の１周期内にパルス発生装置から第１パルス信
号が出力しているか否かにより窓ガラスが窓枠上端に達
しているか否かを判断し（ステップ０６）、１周期内に
出力しない場合には上昇を停止させ（ステップ０７）、
第１パルス信号が出力する場合は第２パルス信号１周期
分に出力される第１パルス信号がある所定値を下回った
時に障害物があるものとして異常状態を検出し、モータ
を反転させて窓ガラスを下降させる（ステップ０８，０
９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は窓ガラスの開閉機構の制
御方法に関するものであり、特に、自動車用のパワーウ
インドウの開閉機構の制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、自動車用の窓ガラスを手動によら
ず開閉させるいわゆるパワーウインドウが普及してい
る。これは、手動スイッチにより正逆回転させるモータ
を作動させ、窓ガラスを昇降させるものであり、手動ス
イッチをオンにしている間、窓ガラスは上昇又は下降を
続ける。よって、窓ガラスが上昇している間に窓ガラス
の上端と窓枠の間に障害物、例えば乗車する者の手や頭
等がある場合、窓ガラスと窓枠の間に挟まれてしまい危
険となるという問題があった。

【０００３】この問題が解決するものとして、特開昭６
３−１６５６８２号公報に示すものが存在する。この発
明では、窓ガラスが移動する範囲を全閉位置近傍の全閉
位置範囲とそれ以外の全閉位置範囲外とに分け、閉動作
中の窓ガラスが全閉位置範囲外にあり、モータの速度変
化率が設定値以上のモータを逆転させて障害物の挟込み
を防止するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記発明で
は、窓ガラスの位置とカウンタの値を対応させ、窓ガラ
スの全閉位置のカウンタの値を０とし全開位置のカウン
タの値を２０００とし、０〜１００までの範囲を全閉位
置範囲としている。この全閉位置範囲では障害物の検出
は行わず、窓ガラスが全閉位置になるまで上昇させる。
すると、窓ガラスの全移動距離を約４０ｃｍ〜５０ｃｍ
として考えると１００パルス分は２．０〜２．５ｃｍと
なり、これは子供の手や指は挟まれるに十分な範囲であ
り、この全閉位置範囲の安全対策を施す必要がある。全
閉位置範囲をなくして構成することも考えられるが、摺
動抵抗や機械的な問題で窓ガラスが実際には全閉してい
ないのに動作が終了してしまうという問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、窓ガラスの全閉位置近
傍での障害物の検出を行い、安全性を一層高めた窓ガラ
スの昇降機構の制御方法を提供することを目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に基づく窓ガラス
の開閉機構の制御方法は、第１には、窓枠内の窓ガラス
を自動開閉させる制御方法において、窓ガラスを駆動す
るモータの回転数に応じて発生し回転数の変化に対応し
て周期変化する第１パルス信号をパルス発生装置により
出力し、上昇中の窓ガラスが全閉位置近傍に達した際
に、一定周期の第２パルス信号の１周期内にパルス発生
装置から第１パルス信号が出力している場合には、窓ガ
ラスの上昇は停止せず、第２パルス信号の１周期内に出
力されるパルス発生装置からの第１パルス信号数が所定
値より下回った時に障害物があるものとして異常状態を
検出し、モータを反転させて窓ガラスを下降させ、一
方、第２パルス信号の１周期内にパルス発生装置から第
１パルス信号が出力しない場合に窓ガラスが窓枠の上端
にまで達したとしてモータを停止させることを特徴とす
るものであり、第２には、窓枠内の窓ガラスを自動開閉
させる制御方法において、窓ガラスを駆動するモータの
回転数に応じて発生し回転数の変化に対応して周期変化
する第１パルス信号をパルス発生装置により出力し、上
昇中の窓ガラスが全閉位置近傍外にある場合、一定周期
の第２パルス信号の１周期内に出力されるパルス信号数
が所定値より下回った時に障害物があるものとして異常
を検出し、モータを反転させて窓ガラスを下降又はモー
タを停止させて窓ガラスを停止させ、上昇中の窓ガラス
が全閉位置近傍に達した際には、一定周期の第２パルス
信号の１周期内にパルス発生装置から第１パルス信号が
出力している場合には、窓ガラスの上昇は停止せず、第
２パルス信号の１周期内に出力されるパルス発生装置か
らの第１パルス信号数が所定値より下回った時に障害物
があるものとして異常状態を検出し、モータを反転させ
て窓ガラスを下降させ、一方、第２パルス信号の１周期
内にパルス発生装置から第１パルス信号が出力しない場
合に窓ガラスが窓枠の上端にまで達したとしてモータを
停止させることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】上記構成に基づく窓ガラスの開閉機構の制御方
法においては、上昇中の窓ガラスが全閉位置近傍に達し
た場合に、第１パルス信号と第２パルス信号を比較し、
一定周期の第２パルス信号の１周期内に第１パルス信号
がパルス発生装置から出力している場合には、モータが
回転しているので窓ガラスが窓枠の上端には達していな
いと判断しモータの停止はせず、以下に示すように障害
物が挟まった状態にあるか否かを判断する。すなわち、
窓ガラスと窓枠の間に人の手等の障害物があるとモータ
の回転数がゆるやかに減少することから、一定周期の第
２パルス信号の１周期内に出力される第１パルス信号の
数が減少する。したがって、第２パルス信号の１周期内
に出力される第１パルス信号の数がある所定値を下回っ
た場合には、障害物があるものとしてモータの回転を反
転し窓ガラスを反転させる。また、所望値を下回らない
場合は窓ガラスは上昇を続ける。

【０００８】次に、第２パルスの１周期内に第１パルス
信号がパルス発生装置から出力していない場合には、モ
ータは回転していないので窓ガラスは窓枠の上端に達し
たと判断し、モータの回転を停止する。

【０００９】また、窓ガラスが全閉位置近傍に達してい
ない場合には、上記と同様に障害物が挟まった状態にあ
るかどうかを第２パルスの１周期内の第１パルスの数に
より異常状態を判断し、パルス数がある所定値を下回っ
た場合には窓ガラスを下降又は停止させる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を図面を利用して説明する。

【００１１】本発明に係る制御方法を実施する装置は図
２に示すように構成され、モータ１４は正逆回転可能な
モータであって、自動車等の窓ガラスを昇降させるもの
である。パルス発生器１０はこのモータ１４の回転数に
応じたパルス信号を出力し、モータの回転数が変化する
とパルス信号の周期が変化するよう構成され、パルス発
生器１０の出力はカウンタ１１に入力される。このパル
ス発生器１０からのパルス信号が特許請求の範囲の第１
パルス信号に対応する。カウンタ１１はパルス発生器１
０から出力されたパルス信号の数をカウントしてＣＰＵ
１２に出力すると同時に、このパルス数のカウントデー
タを取り出すタイミングを決定するタイミングパルス信
号を出力するよう構成されている。このタイミングパル
ス信号は常時一定周期のパルス信号である。このタイミ
ングパルス信号が特許請求の範囲での第２パルス信号に
対応する。また、このカウンタ１１は窓ガラスが上昇中
であればカウントダウンし、下降中であればカウントア
ップするように構成されている。

【００１２】また、パワーウインドウのスイッチ１５の
上昇スイッチをオンにするとモータ上昇ライン１ａ、２
ａ，３ａを経てモータを上昇回転させる。下降スイッチ
をオンにするとモータ下降ライン１ｂ，２ｂ，３ｂを経
てモータを下降回転させるよう構成されている。

【００１３】窓ガラスが全閉位置近傍に位置している場
合は、以下のような制御を行う。ここで、全閉位置近傍
にあるかどうかは、図５のフローチャートにあるように
或るｌｉｍｉｔ値を設定し、カウンタが該ｌｉｍｉｔ値
より大きい場合は全閉位置範囲外と判断し（ステップ０
３）、ｌｉｍｉｔ値よりも小さい場合には全閉位置範囲
内、すなわり全閉位置近傍にあると判断する。例えば、
カウンタの窓ガラスの全閉位置の値を０とし、全開位置
の値を２０００として、ｌｉｍｉｔ値を１００とする
と、窓ガラスが上昇しｌｉｍｉｔ値が１００以下になっ
た場合に、全閉位置近傍と判断する。上記のような判断
を行った上で、全閉位置近傍にあると判断した場合、以
下のような制御を行う。

【００１４】すなわち、窓ガラスが窓枠の上端にまで達
し、モータが回転しなくなると図４に示すようにパルス
発生器のパルス信号（図４ではｓｉｇ１）は発生しな
い。そこで、タイミングパルス信号（図４ではｓｉｇ
２）のある１周期まで（図４のＡ点まで）のパルス数と
タイミングパルス信号のその次の１周期まで（図４のＢ
点まで）のパルス数とを比較する。すると、Ａ点とＢ点
の間、すなわち、タイミングパルス信号の１周期分間で
はパルス信号が発生していないので、Ａ点までに発生し
たパルス数とＢ点までに発生したパルス数とは一致し
（Ａ点までのパルス数）＝（Ｂ点までのパルス数）とな
る。よって、（Ａ点までのパルス数）＝（Ｂ点までのパ
ルス数）となったらモータロック状態すなわち窓ガラス
が全閉位置にあると判断し、駆動回路に対する上昇信号
の入力をオフにする（ステップ０６，ステップ０７）。

【００１５】一方、全閉位置範囲内で人の手や指等が挟
まれた場合には、人の手や指は柔軟性を持っているの
で、周期ｂの間にもモータが正逆いずれかに回転しパル
ス信号が発生するので（Ａ点までのパルス数）＝（Ｂ点
までのパルス数）とはならない。この場合は、タイミン
グパルス１周期分間に発生するパルス信号の数としきい
値としてのｔｕｒｎ値との比較を行う異常状態の検出
（ステップ０８）を行い、パルス数がｔｕｒｎ値を下回
る場合には反転動作をし窓ガラスを下降させ（ステップ
０９）、ｔｕｒｎ値を下回らない場合には上昇を続け
る。

【００１６】ただし、現実には自動車のウインドウ開口
部にはシールゴム（ウェザーストリップ）が設けられて
おり、この部分においてもウインドウ（モータ）のスピ
ードは徐々に遅くなると考えられ、窓ガラスが全閉位置
近傍にまで来ると異常時の検出を行い、反転動作をして
しまう可能性がある。したがって、その場合シールゴム
として十分柔らかいものを用いてシールゴムによるモー
タの回転速度の低下が上記しきい値を越えないように構
成する必要がある。

【００１７】異常状態の検出（ステップ０８）について
詳しく説明すると、図３に示すように、窓枠と窓ガラス
の間に人の手等の障害物が挟まっている場合、上記の特
に窓枠上端にまで達した場合とは異なり、モータの回転
数は比較的ゆるやかに変化するのでパルス発生器のパル
ス信号（図３ではｓｉｇ１）は周波数が変化する。つま
り、正常時にはｓｉｇ１は図３に示すように一定周期の
信号であるが、障害物が挟まる等異常時の場合にはパル
ス信号の周期が長くなる。ここで、ＣＰＵがパルス発生
器のカウント数をタイミングパルス信号（図３ではｓｉ
ｇ２）の立上がりのタイミングで取り込む。具体的に
は、パルス発生器のパルス信号の周波数を１００Ｈｚ、
カウンタからのタイミングパルス信号の周波数を１０Ｈ
ｚ、異常の是非を判断するパルス数のｔｕｒｎ値を７と
する。すると、障害物が挟まっている場合、タイミング
パルス信号の１周期に入ってくるパルス数が例えば６と
いうように少なくなり図３の異常時に示すようにｔｕｒ
ｎ値を下回ると、異常状態と判断してモータを反転させ
る（ステップ０９）。以上のようにして、窓枠と窓ガラ
スの間に障害物が挟まった場合の反転動作を行う。

【００１８】この異常状態の検出は、全閉位置範囲内だ
けでなく全閉位置範囲外においても使用され、上昇中の
窓ガラスと窓枠の間に障害物が存在する場合、異常と判
断し窓ガラスを反転下降させる（ステップ０４，０
５）。なお、全閉位置範囲外にある場合には、反転下降
だけでなく停止としてもよい。

【００１９】全体の動作状況を図５によりまとめて説明
すると、タイムチャートにおけるＢ位置をＡ位置に更新
して検出対象位置を更新し（ステップ０１）、Ｂ位置ま
でのｓｉｇ１のパルス数をカウントし窓ガラスの位置を
検出する（ステップ０２）。この位置があるｌｉｍｉｔ
値を越えるか否かを判断し（ステップ０３）、越えない
場合はまだ窓ガラスが全閉位置近傍には来ていないの
で、この場合にはＢ点とＡ点の間のｓｉｇ１の数とｔｕ
ｒｎ値（上述したしきい値がこれに当たる）とを比較し
て上述したような異常状態の検出を行い（ステップ０
４）、ｔｕｒｎ値を下回る場合は窓ガラスを反転下降又
は停止させる（ステップ０５）。

【００２０】Ｂ位置がｌｉｍｉｔ値を越えない場合、つ
まり、全閉位置近傍にある場合は、上述のようにＡ位置
でのパルス数とＢ位置でのパルス数を比較し（ステップ
０６）、（Ａ点までのパルス数）＝（Ｂ点までのパルス
数）ならば入力をオフにして動作を停止し（ステップ０
７）、（Ａ点までのパルス数）≠（Ｂ点までのパルス
数）の場合にはｔｕｒｎ値との比較を行ういわゆる異常
状態の検出を行い（ステップ０８）、異常ならば窓ガラ
スを反転下降させる（ステップ０９）。

【００２１】なお、上記説明の場合とは異なり、周期一
定のタイミングパルス信号の周期を短くし、パルス発生
器のパルス信号にいくつのタイミングパルスが入るかを
数えることによって異常検出を行うことも考えられる。
また、この制御方法は自動車用のパワーウインドウだけ
でなく、サンルーフにも適用可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され、窓ガラ
スの窓枠への全閉位置近傍においても障害物の検出を行
うことができるので、安全性をより一層向上させた窓ガ
ラスの開閉機構の制御方法を得ることができる。第２パ
ルス信号の１周期内に出力されるパルス発生装置からの
第１パルス信号数と所定値を比較する異常状態の検出方
法は、全閉位置近傍外に窓ガラスがある場合にも適用で
き、全体としてこの異常状態の検出の制御をしつつ、窓
ガラスが窓枠の上端にまで達しているかの制御を全閉位
置近傍で採用すればよく、また、２つの信号のみを使用
することにより制御できるので、簡単な構成で全閉位置
近傍内のみならず全閉位置近傍外まで含めた開閉の制御
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】窓枠の全閉位置近傍及び全開位置近傍の範囲を
示す説明図である。

【図２】本発明の構成を示したブロック図である。

【図３】異常状態の検出方法を示すタイムチャートであ
る。

【図４】全閉位置の検出方法を示すタイムチャートであ
る。

【図５】全体の動作状態を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ パルス発生器 １１ カウンタ １２ ＣＰＵ １３ 駆動回路 １４ モータ １５ パワーウインドウスイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窓枠内の窓ガラスを自動開閉させる制御
   方法において、窓ガラスを駆動するモータの回転数に応
   じて発生し回転数の変化に対応して周期変化する第１パ
   ルス信号をパルス発生装置により出力し、上昇中の窓ガ
   ラスが全閉位置近傍に達した際に、一定周期の第２パル
   ス信号の１周期内にパルス発生装置から第１パルス信号
   が出力している場合には、窓ガラスの上昇は停止せず、
   第２パルス信号の１周期内に出力されるパルス発生装置
   からの第１パルス信号数が所定値より下回った時に障害
   物があるものとして異常状態を検出し、モータを反転さ
   せて窓ガラスを下降させ、一方、第２パルス信号の１周
   期内にパルス発生装置から第１パルス信号が出力しない
   場合に窓ガラスが窓枠の上端にまで達したとしてモータ
   を停止させることを特徴とする窓ガラスの開閉機構の制
   御方法。
2. 【請求項２】 窓枠内の窓ガラスを自動開閉させる制御
   方法において、窓ガラスを駆動するモータの回転数に応
   じて発生し回転数の変化に対応して周期変化する第１パ
   ルス信号をパルス発生装置により出力し、上昇中の窓ガ
   ラスが全閉位置近傍外にある場合、一定周期の第２パル
   ス信号の１周期内に出力されるパルス信号数が所定値よ
   り下回った時に障害物があるものとして異常状態を検出
   し、モータを反転させて窓ガラスを下降又はモータを停
   止させて窓ガラスを停止させ、上昇中の窓ガラスが全閉
   位置近傍に達した際には、一定周期の第２パルス信号の
   １周期内にパルス発生装置から第１パルス信号が出力し
   ている場合には、窓ガラスの上昇は停止せず、第２パル
   ス信号の１周期内に出力されるパルス発生装置からの第
   １パルス信号数が所定値より下回った時に障害物がある
   ものとして異常状態を検出し、モータを反転させて窓ガ
   ラスを下降させ、一方、第２パルス信号の１周期内にパ
   ルス発生装置から第１パルス信号が出力しない場合に窓
   ガラスが窓枠の上端にまで達したとしてモータを停止さ
   せることを特徴とする窓ガラスの開閉機構の制御方法。