JPH10110573A - 車両用パワーウィンドゥ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はウィンドゥによる挟み込み以外の負荷
増大を検出したときに簡単な操作でウィンドゥを全閉可
能とする車両用パワーウィンドゥ制御装置を提供する。 【解決手段】開閉制御手段はウィンドゥに開指令または
閉指令を出力するスイッチ機構からの入力に対応してモ
ータに前記ウィンドゥを開方向あるいは閉方向に駆動す
る指令を与える。挟み込み検出手段は前記ウィンドゥの
閉じ動作時に、負荷増大を判別することにより前記ウィ
ンドゥによる挟み込みを検出する。停止手段は前記挟み
込み検出手段により前記ウィンドゥによる挟み込みが検
出されると前記モータを停止させる。禁止手段は前記挟
み込み検出手段による挟み込み検出及び前記停止手段に
よる前記モータの停止が連続して所定回数行われるとそ
の後の前記ウィンドゥの閉じ動作時に挟み込み検出が連
続して所定回数行われた場所における前記挟み込み検出
手段による挟み込み検出を禁止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は挟み込み防止機能を
有する車両用パワーウィンドゥ制御装置に係り、特にそ
の挟み込み防止機能について挟み込み以外の負荷増大時
に適切に対処し得るように改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車等の車両用に設置
されるパワーウィンドゥ機構においては、車室内に設置
されるウィンドゥの開閉制御用のスイッチ機構を操作す
ることにより、ウィンドゥを駆動するモータに対して供
給する回転駆動電流の方向を切り換えるように構成され
ている。

【０００３】しかるに、このようなパワーウィンドゥ機
構においては、ウィンドゥの閉動作時において、異物例
えば人体の一部等が挟み込まれることがあるため、挟み
込み防止機能としてウィンドゥを駆動するモータの回転
速度の変動を監視し、あるいはモータの駆動電流の変化
を監視することによって、モータの回転速度あるいはモ
ータの駆動電流が、設定された特定のしきい値を越えて
変化したときに、負荷が増大したものとしてウィンドゥ
による異物の挟み込みを判定している。

【０００４】そして、このようなウィンドゥによる挟み
込みと判定されたときには、ウィンドゥを駆動するモー
タの回転方向を逆転し、ウィンドゥによる異物の挟み込
み状態を解除させている。

【０００５】このようなパワーウィンドゥ制御装置にお
いて、例えばウィンドゥの凍結等によってウィンドゥの
動作に対して大きな負荷が作用するような状態となった
場合には、ウィンドゥが異物を挟み込んでいないにもか
かわらず、ウィンドゥによる異物挟み込み状態と判定し
てしまう可能性が大きい。

【０００６】このため、従来、ウィンドゥによる挟み込
み以外の負荷増大が生じた場合、ウィンドゥ駆動用のモ
ータがその箇所で反転駆動されるために閉め切れなくな
る対策として、モータが連続して反転するとそれ以降は
ウィンドゥによる挟み込み状態を判定しなくなる代わり
に、ウィンドゥ上昇のスイッチが押し続けられてもウィ
ンドゥは所定時間又は所定距離だけ閉方向に上昇駆動し
てから停止するようにしたパワーウィンドゥ制御装置が
考えられていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな、従来のパワーウィンドゥ制御装置では、ウィンド
ゥによる挟み込み以外の負荷増大が生じた場合に、ウィ
ンドゥを全閉するためには何回も同じような閉操作を繰
り返す必要があるので、操作が煩雑であるという問題が
ある。

【０００８】そこで、この発明は上記のような点に鑑み
なされたもので、ウィンドゥを閉める動作の途中におい
て、ウィンドゥによる挟み込みを検出することによって
ウィンドゥ駆動用のモータを反転停止するようにした挟
み込み防止機能を有する車両用パワーウィンドゥ制御装
置において、ウィンドゥによる挟み込み以外の負荷増大
が生じた場合、負荷増大箇所を通過させてウィンドゥが
全閉位置まで駆動して閉め切ることができるようにしつ
つ、挟み込み検出もできるようにした車両用パワーウィ
ンドゥ制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る車両用パ
ワーウィンドゥ制御装置おいて、開閉制御手段は、ウィ
ンドゥ制御用のモータに対して、スイッチ機構からの指
令に基づきウィンドゥを開方向あるいは閉方向に駆動す
る指令を与える。

【００１０】また、挟み込み検出手段は前記ウィンドゥ
による挟み込みを検出する。また、停止手段は、ウィン
ドゥによる挟み込みが検出されると前記モータを停止状
態とする。

【００１１】そして、禁止手段は、前記ウィンドゥによ
る挟み込み検出及びモータの停止が連続して所定回数行
われるとその後の前記ウィンドゥの閉じ動作時に挟み込
み検出が連続して所定回数行われた場所における前記挟
み込み検出手段による挟み込み検出を禁止させ、再度の
閉じ動作時に負荷増大箇所を通過させる処理を実行する
ことにより、前記ウィンドゥの閉じ動作を全閉位置まで
行うことができるようにする。

【００１２】すなわち、この請求項１に係る車両用パワ
ーウィンドゥ制御装置によれば、例えば凍結等によって
ウィンドゥの閉め切り動作中において、ウィンドゥ駆動
用のモータに作用する負荷が増大するように急激な負荷
変動があった場合において、再度の閉じ動作により負荷
増大箇所を通過させる処理を実行することにより、簡単
な操作でウィンドゥの閉じ動作を全閉位置まで確実に行
うことができるようになるので、このような負荷増大状
況におけるウィンドゥの閉め切りが不能となる不具合が
解決される。

【００１３】また、請求項３に係る発明は、ウィンドゥ
上昇中にモータの負荷増大を検出したときにモータを反
転停止する挟み込み防止機能を有する車両用のパワーウ
ィンドゥ制御装置において、ウィンドゥによる挟み込み
以外の負荷増大が生じた場合、挟み込み以外の負荷増大
により閉め切れなくことを防止するために、従来のよう
にそれ以降はウィンドゥによる挟み込み状態を検出しな
いようにするのでなく、起動マスク処理（モータ起動直
後の不安定領域のみ負荷変動を検出しない処理）と同様
なマスク処理を利用してウィンドゥを閉め切ることを特
徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。図１は車両に搭載されるパワー
ウィンドゥシステムの構成を示すもので、例えばマイク
ロコンピュータ（ＣＰＵ）等によって構成された制御回
路１１が備えられる。

【００１５】この制御回路１１は、パワーウィンドゥシ
ステム全体の制御を司るもので、以下に述べる各要素と
共に、本発明の特許請求の範囲に定義されるような車両
用パワーウィンドゥ制御装置を構成する。

【００１６】具体的には、この制御回路１１には車室内
に設置されるウィンドゥの上昇（ＵＰ）指令スイッチ１
２及び下降（ＤＯＷＮ）指令スイッチ１３の各別の操作
またはこれらと自動（ＡＵＴＯ）指令スイッチ１８との
組合せ操作による操作指令信号が入力される。

【００１７】この制御回路１１からは、それぞれバッフ
ァアンプＡ１，Ａ２を介してＵＰ側の第１のリレースイ
ッチ１４及びＤＯＷＮ側の第２のリレースイッチ１５に
それぞれ切り換え駆動指令が供給される。

【００１８】この第１及び第２のリレースイッチ１４，
１５は、パワーウィンドゥ駆動用のモータ１６の電源回
路を構成する。ここで、この第１及び第２のリレースイ
ッチ１４および１５の各接点（ＯＮ，ＯＦＦ）が図示の
状態に設定された状態で、第１のリレースイッチ１４を
介して＋Ｂ電源がモータ１６の一端に接続され、第２の
リレースイッチ１５を介してモータ１６の他端が接地回
路に接続され、モータ１６が上昇（ＵＰ）方向に回転駆
動されるようになる。

【００１９】すなわち、これによって図示しないパワー
ウィンドゥは閉方向に駆動されることになる。また、制
御回路１１からの指令で第１及び第２のリレースイッチ
１４及び１５の各接点が図示の状態から反対側に切り換
えられた場合には、モータ１６に供給される電源極性が
反転されるので、モータ１６は逆の方向すなわち下降
（ＤＯＷＮ）方向に回転駆動される。

【００２０】すなわち、これによって図示しないパワー
ウィンドゥは開方向に駆動されることになる。そして、
モータ１６には、例えばホール素子（ホールＩＣ）等を
用いて構成される回転検出回路１７が設けられており、
この回転検出回路１７からはモータ１６の回転速度に対
応した周期を有するパルス信号が発生される。

【００２１】この回転検出回路１８からのパルス信号は
制御回路１１に入力されて計数されることにより、ウィ
ンドゥの開度位置等が検出されると共に、そのパルス信
号の周期に基づいてモータ１６の回転速度が算出される
ようになる。

【００２２】なお、図１において、制御回路１１には後
述するウィンドゥによる挟み込み検出領域判別用のリミ
ットスイッチ（ＳＷ）１９が接続されている。すなわ
ち、このリミットＳＷ１９は、図３に示すようなウィン
ドゥ２０による挟み込み検出に関する不感領域Ｒ１（人
体の指等を挟み込む危険性がない狭い領域で、通常は数
ｍｍ程度）と検出領域Ｒ２（不感領域Ｒ１を除くウィン
ドゥ２０の閉領域）とを判別するために、車室内のウィ
ンドゥ枠の上端近傍に設けられるものである。

【００２３】次に、以上のように構成されるパワーウィ
ンドゥシステムの動作について、先ずその概要から説明
する。今、ウィンドゥが明けられている状態とし、この
状態からウィンドゥを閉じるために、ＵＰスイッチ１２
が操作されたとすると、制御回路１１により、第１及び
第２のリレースイッチ１４，１５の各接点が図示の状態
に設定されることにより、モータ１６には上昇（ＵＰ）
方向の電流が供給される。

【００２４】この場合、モータ１６の回転速度は、モー
タ１６に取り付けられている回転検出回路１７から出力
されるパルス信号の周期を制御回路１１で演算すること
により求められる。

【００２５】そして、このようなウィンドゥの上昇動作
中における挟み込み検出は、この回転検出回路１７から
出力されるパルス信号の周期の絶対値、変化量、変化率
等を制御回路１１で演算することによって実現すること
ができる。

【００２６】例えば、この回転検出回路１７から出力さ
れるパルス信号の周期が図示の如くＴ１からＴ２に伸び
たとするとき、制御回路１１では、予め設定される所定
のしきい値Ｔthより（Ｔ２−Ｔ１）が大きい場合に、ウ
ィンドゥによる挟み込みが生じたと判断する。

【００２７】すなわち、ウィンドゥによる挟み込みが生
じたとすると、パワーウィンドゥシステムには負荷の増
大として作用することになり、これはモータ１６の回転
速度を下げることになり、延いては回転検出回路１７か
ら出力されるパルス信号の周期が図示の如くＴ１からＴ
２に伸びるように長周期になるためである。

【００２８】そして、制御回路１１はウィンドゥによる
挟み込みが生じたと判断した場合、第１及び第２のリレ
ースイッチ１４，１５の各接点を図示の状態から反対方
向に切換えることにより、モータ１６延いてはウィンド
ゥをして下降（ＤＯＷＮ）方向への駆動に切り換える。

【００２９】このとき、制御回路１１は回転検出回路１
７からのパルス信号を計数して、それが所定パルス数に
達するまで下降駆動を継続した後、第１及び第２のリレ
ースイッチ１４，１５の各接点を同一極性に切換えるこ
とにより、モータ１６を停止させる。

【００３０】つまり、このようにウィンドゥを反転停止
させるのは、ウィンドゥによる挟み込みが例えば人体や
衣服等の挟み込みであったとすれば、この反転停止によ
ってそれが直ちに解除されるものと考えられるからであ
る。

【００３１】しかるに、本実施の形態では、このような
ＵＰスイッチ１２の操作によるウィンドゥの上昇動作中
において、反転停止動作が所定回数（Ｎ）に渡って繰り
返えされた場合、制御回路１１は単なる挟み込みではな
く、ウィンドゥによる挟み込み以外の何らかの原因（例
えば凍結等）による負荷増大と見なして、次に述べるよ
うな起動マスク処理と同様なマスク処理に入るように構
成されている。

【００３２】ここで、起動マスク処理とは、ウィンドゥ
による挟み込みを検出するに当り、起動直後におけるモ
ータの回転速度が不安定な期間をウィンドゥによる挟み
込み検出から避ける処理である。

【００３３】すなわち、本実施の形態のように、モータ
の回転速度の変化を利用してウィンドゥによる挟み込み
を検出するようにしている挟み込み防止機能を有するパ
ワーウィンドゥシステムでは、それによる誤反転動作を
防止するため、起動マスク処理により起動時にモータの
回転速度が安定するまでの間、ウィンドゥによる挟み込
み検出を禁止するようにしている。

【００３４】これは、若し、このような起動マスク処理
を行わないと、ＵＰスイッチの操作による起動時のモー
タ回転速度が不安定な期間に誤まってウィンドゥによる
挟み込みが検出されてしまう場合があり、この場合にウ
ィンドゥが不必要に下降方向に反転された後に停止され
てしまうのを防止するためである。

【００３５】具体的には、ウィンドゥの上昇動作中にお
いて、上述したような反転停止動作が連続して所定回数
（Ｎ）に渡って繰り返えされた場合に制御回路１１は、
ウィンドゥによる挟み込み以外の何らかの原因（例えば
凍結等）による負荷増大と見なして、その後、再度ＵＰ
スイッチ１２がオンされてモータ１６をＵＰ方向に駆動
させている間に、回転検出回路１７からのパルス信号の
周期がしきい値より大きくなった時点でモータ１６をＤ
ＯＷＮ方向に反転させることなく直ちに停止させると共
に、その後の所定期間は起動マスク処理と同様に挟み込
み検出を行わないようにする。

【００３６】これにより、その後、再度ＵＰスイッチ１
２がオンされると、制御回路１１は挟み込み検出を行わ
ないようにしているため、負荷増大領域でもモータ１６
をＤＯＷＮ方向に反転することなく、ＵＰ方向への駆動
を継続させて、ウィンドゥをして完全に閉め切れること
ができるようになる。

【００３７】次に、本実施の形態による動作の詳細を図
２に示すようなフローチャートを参照して説明する。先
ず、制御回路１１は、ＵＰスイッチ１２がオンされるこ
とによりウィンドゥを上昇させるか否かをステップ１０
１で判定し、オンされていたらステップ１０２でＵＰ側
のリレースイッチ１４をオン状態に設定する（なお、こ
のとき、ＤＯＷＮ側のリレースイッチ１５はオフ状態に
設定される）。

【００３８】次に、制御回路１１はウィンドゥによる挟
み込み検出の検出領域であるか否かをリミットＳＷ１９
の極性に基づいてステップ１０３で判別し、例えばリミ
ットＳＷ１９がオン極性“Ｌ”時にウィンドゥによる挟
み込み検出の検出領域であるとすると、リミットＳＷ１
９から“Ｌ”が入力されたらステップ１０４にてモータ
１６が停止しているか否かをＴst＜Ｔm により判断す
る。

【００３９】ここで、Ｔm は回転検出回路１７から制御
回路１１に最新のパルス信号が入力されてからの経過時
間である。また、Ｔstは定数（例えば５００ｍｓ）で、
これ以上経過したらモータ１６が停止していると判定す
るしきい値である。

【００４０】そして、制御回路１１はステップ１０４に
おいて、Ｔm ＜Ｔstであるならば、モータ１６が停止し
ていないとしてステップ１０５の処理へ進み起動マスク
処理と同様なマスク処理中であるか否かを判断する。

【００４１】このとき、制御回路１１は後述する図４の
フローチャートに示すような割り込みによる別処理で回
転検出回路１７からのパルス信号をカウントした値Ｃp
と起動マスクパルス数Ｃm （定数）とをステップ１０５
で比較する。

【００４２】ここで、図４に示す制御回路１１によるＣ
p パルスカウントのための割込み処理について説明す
る。先ず、制御回路１１はステップ２０１でＵＰ側のリ
レースイッチ１４がオンされると、ステップ２０２でＣ
p ＝０に初期化する。

【００４３】続いて、制御回路１１はステップ２０３で
回転検出回路１７からのパルス信号Ｃp の入力があるか
否かを判定した後、ステップ２０４でＣp をカウントア
ップしてインクリメントすることをステップ２０５でモ
ータ１６の停止が判定するまで続ける。

【００４４】制御回路１１はこのようにして得られるパ
ルスカウント値Ｃp と起動マスクパルス数Ｃm （定数）
とをステップ１０５で比較し、パルスカウント値Ｃp が
起動マスクパルス数Ｃm （通常２０パルス前後）以上に
カウントされていたらマスク解除（挟み込み検出開始）
とする。

【００４５】続いて、制御回路１１はステップ１０６で
最新のパルス周期Ｔn と前回のパルス周期Ｔn-1 との差
（Ｔn −Ｔn-1 ）がしきい値Ｔthを越えたとき、ステッ
プ１０７でＵＰ側のリレースイッチ１４をオフとする。

【００４６】続いて、制御回路１１はステップ１０８に
て挟み込み回数カウンタＣj をインクリメントし、ステ
ップ１０９でＣj を所定回数Ｎ（例えばＮ＝２〜３）と
比較し、挟み込み回数カウンタＣj が所定回数Ｎを越え
ていたらステップ１１０でＣj をクリア（１１０）して
一連の処理を終了する。

【００４７】すなわち、この状態では、制御回路１１は
挟み込みを検出したにもかかわらず、ウィンドゥによる
挟み込み以外の何らかの原因（例えば凍結等）による負
荷増大と見なして、モータ１６を反転させていないた
め、再度ＵＰスイッチ１２がオンされると、ステップ１
０１からステップ１０４を経て、ステップ１０５で前述
したようなマスクパルス比較（Ｃm ＜Ｃp ）が成立して
ステップ１０６に流れるまでの間にモータ１６をＵＰ方
向に駆動し続けるので、前回挟み込み検出した箇所（ウ
ィンドゥの摺動負荷が大きな箇所）では実質的に挟み込
み検出を行っていないのと同様になり、ウィンドゥをそ
こから通過させることができる。

【００４８】これによって、何らかの高負荷箇所におい
てウィンドゥを閉じ切れなくなることを防止することが
できる。なお、ステップ１０９で挟み込み回数カウンタ
Ｃj が所定回数Ｎ以下ならば、制御回路１１はステップ
１１４でＤＯＷＮ側のリレースイッチ１５をオン状態と
して、モータ１６を反転してウィンドゥを下降させると
共に、ステップ１１５で所定パルスＣd 数だけパルスを
カウントしたか否かを判定した後にステップ１１６でＤ
ＯＷＮ側のリレースイッチ１５をオフ状態として一連の
処理を終了することになる。

【００４９】この所定パルスＣd 数のパルスカウントは
前述したパルスカウント値Ｃp を得るのと同様にするこ
とができる。以上において、ステップ１０１でＵＰスイ
ッチ１２がオンされていなければ、制御回路１１はステ
ップ１１１で両リレースイッチ１４，１５をオフ状態と
してステップ１０１の処理に戻る。

【００５０】また、ステップ１０３で不感領域であると
判定した場合、制御回路１１はステップ１１２でモータ
１６が停止されているか否かを判定し、停止であればス
テップ１１３でＵＰ側のリレースイッチ１１３をオフ状
態としてして一連の処理を終了するが、モータ１６が停
止でなければステップ１０１の処理に戻る。

【００５１】また、ステップ１０４でモータ停止と判定
した場合、制御回路１１はステップ１０７の処理にジャ
ンプする。また、ステップ１０５及び１０６での比較が
不成立の場合、制御回路１１はステップ１０１の処理に
戻る。

【００５２】なお、以上のような実施の形態において、
ウィンドゥによる挟み込みを検出する手段としては、モ
ータの回転速度の変動を監視する代わりに、モータの駆
動電流の変化を監視するようにしてもよい。

【００５３】また、図２のステップ１０５の処理とし
て、マスクパルスをカウントしてＣm＜Ｃp ？を判定す
る代わりに、タイマを設け、ＵＰスイッチ１２のオン後
の時間が所定時間以上経過したか否かを判定して、それ
が所定時間以上となったら、ステップ１０６の処理に進
むようにしてもよい。

【００５４】したがつて、以上のようにして本実施の形
態によれば、起動マスク処理と同様なマスク処理を採用
することにより、ウィンドゥによる挟み込み以外の負荷
増大があった位置を安全に通過することができるように
して、例えば凍結等によってモータ１６の負荷が増大し
てもウィンドゥが閉め切れないような不具合を回避する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態を説明するための回路構成
図。

【図２】この発明の実施形態の全体の動作を説明するた
めのフローチャート。

【図３】この発明の実施形態に用いるリミットスイッチ
の判別領域を示す図。

【図４】この発明の実施形態の一部の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【符号の説明】

１１…制御回路（ＣＰＵ）、 １２…ＵＰスイッチ、 １３…ＤＯＷＮスイッチ、 １４…リレースイッチ、 １５…リレースイッチ、 １６…モータ、 １７…回転検出回路、 １８…ＡＵＴＯスイッチ、 １９…リミットスイッチ、 Ａ１…バッファアンプ、 Ａ２…バッファアンプ、 ２０…ウィンドゥ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 和睦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウィンドゥを開方向あるいは閉方向に選
   択的に駆動するウィンドゥ駆動用のモータと、 前記ウィンドゥに開指令または閉指令を出力するスイッ
   チ機構からの入力に対応して前記モータに前記ウィンド
   ゥを開方向あるいは閉方向に駆動する指令を与える開閉
   制御手段と、 前記ウィンドゥの閉じ動作時に、負荷増大を判別するこ
   とにより前記ウィンドゥによる挟み込みを検出する挟み
   込み検出手段と、 前記挟み込み検出手段により前記ウィンドゥによる挟み
   込みが検出されると前記モータを停止させる停止手段
   と、 前記挟み込み検出手段による挟み込み検出及び前記停止
   手段による前記モータの停止が連続して所定回数行われ
   るとその後の前記ウィンドゥの閉じ動作時に挟み込み検
   出が連続して所定回数行われた場所における前記挟み込
   み検出手段による挟み込み検出を禁止させる禁止手段と
   を具備したことを特徴とする車両用パワーウィンドゥ制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記挟み込み検出手段は挟み込み検出の
   ための検出領域判定を行う領域判定手段を具備すること
   を特徴とする請求項１に記載の車両用パワーウィンドゥ
   制御装置。
3. 【請求項３】 前記禁止手段は、前記モータの起動直後
   の不安定領域のみ負荷変動を検出しないようにする起動
   マスク処理を利用して前記ウィンドゥの再度の閉じ動作
   による前記モータの上昇駆動により負荷増大箇所を通過
   させるマスク処理を実行することを特徴とする請求項１
   または２に記載の車両用パワーウィンドゥ制御装置。
4. 【請求項４】 前記禁止手段は、所定時間または前記ウ
   ィンドゥが所定距離閉方向に駆動する間、前記挟み込み
   検出手段による挟み込み検出を禁止させることを特徴と
   する請求項１または２に記載の車両用パワーウィンドゥ
   制御装置。
5. 【請求項５】 前記停止手段は、前記挟み込み検出手段
   による挟み込み検出が前記所定回数に満たなければ、前
   記モータを停止後、反転させる反転手段を具備したこと
   を特徴とする請求項１乃至４に記載の車両用パワーウィ
   ンドゥ制御装置。
6. 【請求項６】 前記挟み込み検出手段は、前記モータの
   回転速度に対応する周期を有したパルス信号の周期の変
   化に基づいて、前記負荷増大を判別することを特徴とす
   る請求項１乃至５に記載の車両用パワーウィンドゥ制御
   装置。