WO2007004617A1 - パワーウィンドウ用安全装置 - Google Patents
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- H02H7/093—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against increase beyond, or decrease below, a predetermined level of rotational speed
Definitions
- the present invention relates to a safety device for a power window of a vehicle door, and more particularly to a device for preventing a human body or the like from being caught by a lower window.
- a detection device that detects that a foreign object has been sandwiched between the window glass and the window frame is provided, and when the sandwich is detected, the motor is driven reversely regardless of the state of the operation switch.
- a safety device has been proposed for lowering.
- a pulse is repeatedly generated according to the number of rotations (corner) of the lifting motor, and the increase in the width of this pulse is detected.
- the elevating motor is driven by a battery mounted on the vehicle, it is inevitable that the number of rotations (rotation speed) increases or decreases due to the voltage fluctuation of the battery.
- the pulse width also changes with the change in the rotation speed. Therefore, the possibility of false detection increases when trying to perform pinching detection with high accuracy. In other words, there is an increased possibility of a malfunction that determines that a foreign object is caught even though the increase in pulse width is due to a decrease in the power supply voltage of the battery. The same applies when the power supply voltage rises above the reference voltage for some reason.
- a plurality of N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction of the rotation shaft of the motor, and the rotation of the motor rotation shaft is performed by a magneto-sensitive element arranged close to the rotor. The angle and direction of rotation were detected, and this detection data was used to detect pinching.
- the pinching detection threshold is set larger than the normal threshold at this time (see, for example, Patent Document 5).
- the window glass may be erroneously inverted due to the accompanying load fluctuation due to impact or vibration. To avoid this, temporarily close the door when the door is closed. To prevent this, the value is increased or the anti-pinch function is temporarily disabled.
- the opening / closing of the door is based on, for example, the on / off state of the courtesy switch! /, The force determined by the detection delay of the courtesy switch and the transmission delay of the detection signal, etc. In such a case, it is not possible to prevent erroneous reversal of the window glass (see, for example, Patent Documents 6 and 7).
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-46468
- Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-336444
- Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 7-317430
- Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 10-331524
- Patent Document 5 JP-A-7-113375
- Patent Document 6 JP-A-9-32414
- Patent Document 7 JP-A-9-328964
- An object of the present invention is to obtain a safety device for a war window that is less likely to cause erroneous detection (malfunction) even if there is a voltage fluctuation of the battery.
- the safety device for a power window generates an elevator motor that raises and lowers a window glass of a vehicle, an operation switch that gives a forward / reverse rotation command to the elevator motor, and repeatedly generates pulses according to the amount of rotation of the elevator motor.
- Pulse generator window position counter that counts the pulses generated by this pulse generator and obtains window opening information
- pulse width detector that detects the pulse width of each pulse by the pulse generator
- pulse width detection An arithmetic unit that extracts two specific pulse widths determined in advance from a plurality of pulse widths detected by the detector, and calculates the rate of change of the two extracted pulse widths in relation to the window position information by the window position counter
- a memory for storing the pulse width change rate associated with the window position information calculated by the calculator at a predetermined reference setting, and a pulse associated with the window position information by the memory
- the stored value of the change rate is compared with the calculated value of the pulse width change rate related to the window position information calculated by the calculator when the window glass moves up, and the sum of the differences between the two pulse width change rates is compared.
- a controller that drives the lifting motor in the window glass opening direction regardless of the state of the operation switch when the value exceeds the allowable value.
- the two specific pulse widths determined in advance may be two pulse widths apart by a specific number of pulses in addition to the pulse width of two consecutive pulses.
- the controller can store the rate of change of the pulse width of the two pulses to the memory at least during vehicle manufacture. Furthermore, changes over time can be accommodated by regular updates.
- Another object of the present invention is to provide a power window safety device that is less likely to cause false detection (malfunction) even when the opening and closing speed is not constant due to sliding resistance or the like when opening and closing the window glass.
- a power window safety device includes a lift motor that lifts and lowers a window glass of a vehicle, an operation switch that gives a lift command to the lift motor, and a rotation amount of the lift motor.
- a pulse generator that generates repetitive pulses, a window position counter that counts the pulses output from this pulse generator to obtain window opening information, and a pulse width detection that detects the width of the pulses generated by the pulse generator ,
- a storage device for storing each pulse width detected by the pulse width detector in association with the window position information by the window position counter during the window glass ascent operation at the reference time, and the above during the window glass ascent operation.
- the pulse width measured by the pulse width detector is compared with the reference pulse width corresponding to the window position information by the window position counter, and the difference between the two pulse widths is allowed.
- it is characterized by comprising a control unit, for moving drive reverses window glass opening direction the lift motor regardless of the state of the operation switch.
- the window position counter counts the pulses generated by the pulse generator every 1Z2 period
- the pulse width detector detects the 1Z2 period width of the pulse
- the memory stores the 1Z2 period of the pulse.
- the pulse width obtained in step 1 can be stored in association with the window position information.
- the storage of the pulse width and window position information at the reference time in the storage device can be also handled with a lapse of time by updating periodically or when the update switch means is operated. Even if the opening and closing speed is not constant due to sliding resistance when opening and closing the window glass, it is not erroneously determined that the foreign object is caught, and it is possible to reliably determine whether the foreign object is caught. Can do.
- Another object of the present invention is to obtain a power window safety device equipped with an encoder that can detect pinching with high accuracy and has high productivity.
- the safety device for a power window of the present invention is a lifting motor that lifts and lowers a window glass of a vehicle door, and a rotor provided with a plurality of irregularities at regular intervals on an outer peripheral surface is provided on a rotating shaft.
- the lift motor, the operation switch that gives a forward / reverse rotation command to the lift motor, the light emitting means that emits light toward the outer peripheral surface of the rotor, the reflected light of the outer peripheral surface force is received, and the amount of reflected light is Based on the pulse generation means for generating a pulse and the cycle of the pulse generated by the pulse generation means during the window glass ascending operation, the window motor is reversed by inverting the lifting motor regardless of the state of the operation switch. And a control means for lowering.
- the rotor can be formed by molding a resin material or a metal material.
- a light reflection layer may be provided on at least the convex portion of the outer peripheral surface. More preferably, the light-emitting means has two light-emitting portions that are arranged at a constant angular interval with respect to the central axis of the mouth and emit light toward the outer peripheral surface.
- a rotor is provided on the rotating shaft of the lifting motor, and pinching is detected using a pulse period based on reflected light from the outer peripheral surface thereof, thereby suppressing a reduction in productivity of the apparatus.
- pinching detection can be performed with high accuracy.
- Another object of the present invention is to realize a power window safety device that allows a user to easily recover the auto mode.
- the controller of the safety device for a power window of the present invention moves the window glass in the direction to open the window frame when erroneous pinching avoidance occurs in the auto mode and prohibits the auto mode.
- the auto mode is restored and the window frame is closed in the manual mode.
- the window glass is moved toward the opening of the window frame when the operation is canceled before the window frame is closed, or when the duration of the operation with the window frame closed is less than a predetermined time.
- the controller moves the window glass in the direction to open the window frame when erroneous pinching avoidance occurs in the auto mode, prohibits the auto mode, and sets the window frame in the manual mode.
- the duration of the user's operation for moving the window glass in the direction of closing the window frame in the closed state is reached, the auto mode is restored and the window frame is moved in the manual mode.
- the window glass is moved in the direction to open the window frame, so that the user can easily recover the auto mode.
- a power window safety device can be realized.
- the controller for the safety device for power windows of the present invention also moves the window glass in the direction of opening the window frame by invalidating the previous learning contents when erroneous pinching avoidance occurs in the auto mode.
- Auto mode is prohibited, and in order to move the window glass in the direction to close the window frame in manual mode, the user starts learning to avoid pinching, and in manual mode, the window frame is closed tightly.
- the duration of the operation reaches a predetermined time, learning for avoiding pinching is terminated and the auto mode is restored, and the operation is stopped before the window frame is completely closed in the manual mode.
- the duration of the operation with the window frame closed tight is less than a predetermined time, the learning is stopped.
- the window glass is moved in the direction of opening the window frame.
- the learning is learning in the learning range among the movement range of the window glass divided into the learning range and the non-learning range, and the movement of the window glass in the direction of opening the window frame is directed to the non-learning range. It is a move.
- the controller invalidates the previous learning contents and moves the window glass in the direction of opening the window frame, and prohibits the auto mode.
- learning for avoiding pinching is started simultaneously with the start of the user's operation to move the window glass in the direction of closing the window frame.
- the manual mode the operation with the window frame closed tightly is started.
- the continuation time reaches a predetermined time
- the learning for avoiding pinching is terminated and the auto mode is restored, and when the operation is stopped before the window frame is completely closed in the manual mode, the window frame is removed.
- the duration of the operation in the closed state is less than a predetermined time, the learning is stopped and the window glass is opened in the direction of opening the window frame.
- the learning is learning in the learning range among the movement range of the window glass divided into the learning range and the non-learning range, and the movement of the window glass in the direction of opening the window frame is directed to the non-learning range. Since it is mobile, learning can be performed efficiently and the user can easily know that auto mode has not been restored.
- Another object of the present invention is to realize a power window safety device capable of avoiding pinching even in the manual mode and capable of closing the opening.
- the controller of the safety device for a power window of the present invention includes a detection unit that detects a load state of a motor that drives the movable plate, and a comparison between the first threshold value and the detection signal of the detection unit in the auto mode. Based on the result! / Control means for avoiding pinching, and in manual mode, the control means for avoiding pinching based on the comparison result between the second threshold value and the detection signal of the detecting means. And
- the control means is characterized in that the switchgear distributed in a plurality of places is centrally controlled at one place.
- control means is characterized in that the second threshold value is increased when the pinching avoidance is repeated in the manual mode. Further, the control means does not perform the pinching avoidance after the repetition of the pinching avoidance in the normal mode reaches a predetermined number of times.
- the storage device stores a pinching avoidance history in the manual mode. Further, the present invention includes an erasing unit that erases the history when the opening is completely closed.
- the detection means converts the rotation speed of the motor that drives the movable plate into a two-phase pulse with a 90 ° phase difference whose pulse width is inversely proportional to the rotation speed, and the two-phase pulse of the conversion means The width of the two-phase pulse at the rising and falling timing of A pulse width measuring means for measuring the change, and a change measuring means for measuring a change in the pulse width of the measured two-phase pulse, respectively.
- the change measuring unit measures a change of at least one pulse force before one cycle.
- the controller is based on the result of comparison between the detection means for detecting the load state of the motor that drives the movable plate and the first threshold value in the auto mode and the detection signal of the detection means.
- the manual mode there is a control means for avoiding the pinching based on the comparison result between the second threshold value and the detection signal of the detection means, so that the pinching can be avoided even in the manual mode.
- a control device capable of closing the opening can be realized.
- the display means for displaying the pinching detection in the manual mode it is possible to clearly indicate the occurrence of an abnormal state.
- the release means for canceling the display when the opening is completely closed is provided, it is possible to clearly indicate that the abnormal state has been resolved.
- the control means centrally controls the switching devices distributed and arranged at a plurality of locations at one location, the switching devices at different locations can be controlled at one location.
- control means increases the second threshold value when pinching avoidance is repeated in the manual mode, it is possible to finally end erroneous pinching avoidance.
- control means does not perform pinching avoidance after the number of repetitions of pinching avoidance in the manual mode reaches a predetermined number of times, the opening can be closed.
- storage means for storing the pinching avoidance history in the manual mode is provided, it is possible to perform a treatment corresponding to the history.
- the history is erased when the opening is completely closed, the initial control state can be restored.
- the detection means converts the rotation speed of the motor that drives the movable plate into a two-phase pulse having a 90 ° phase difference whose pulse width is inversely proportional to the rotation speed, and the two-phase pulse of the conversion means.
- the change measuring means has at least one pulse width before the pulse width. Since the change from Lus is measured, the difference value of the Norse width can be obtained.
- Another object of the present invention is to realize a power window safety device including a control device that optimizes the ineffective period of avoiding pinching at the time of reversing the movable plate for each switchgear.
- the controller of the safety device for a power window includes a disabling unit that disables pinching avoidance at an initial stage of movement of the movable plate in the opposite direction after moving in one direction, and a period for disabling the pinching avoidance. And setting means for setting through learning.
- the setting means learns the period based on the stability of the rotational speed of the motor that drives the movable plate.
- the stability is the stability of the rotational speed after increasing and decreasing.
- the apparatus includes a storage unit that stores the period.
- the invalidating means for invalidating the pinch avoidance at the initial stage of the movement of the movable plate in the opposite direction after the controller force moves in one direction, and the period for invalidating the pinch avoidance are provided.
- the setting unit learns the period based on the stability of the rotational speed of the motor that drives the movable plate, it is possible to appropriately learn the invalid period. Further, since the stability is the stability of the rotational speed after it is once increased and reduced, the optimum invalid period can be learned. Further, since the storage means for storing the period is provided, it is possible to effectively perform the pinching avoidance control during the reversal of the movable plate.
- Another object of the present invention is to realize a power window safety device with a pinch prevention function that is stable when the door is closed.
- the controller of the safety device for a power window of the present invention is configured so that the pinch detection sensitivity is relatively low when the door is open, and the pinch detection sensitivity is relatively high when the door is closed.
- An adjusting means for adjusting the threshold value is provided.
- the adjusting means maintains a threshold value at which the pinch detection sensitivity becomes relatively low until a predetermined time elapses after the door is closed.
- the controller has a relative pinch detection sensitivity when the door is open. It is equipped with adjusting means for adjusting the threshold and the value so that the pinch detection sensitivity is relatively high when the door is closed, so that the stability when the door is closed is good and the power with the pinch prevention function is provided.
- a window control device can be realized.
- the adjusting means maintains a threshold value at which the pinch detection sensitivity is relatively low until a predetermined time has elapsed after the door is closed, the stability when the door is closed is further improved. Safety for power windows with a pinch prevention function can be realized.
- FIG. 1 is a system connection diagram showing an embodiment in which a power window safety device according to the present invention is applied to an X arm type power window.
- FIG. 2 is a diagram showing a pulse and a pulse width by a pulse generator.
- FIG. 3 is a graph showing a distribution example of a window opening and a pulse width at a reference time, and a distribution example of a window opening and a pulse width at a battery voltage drop.
- FIG. 4 is a chart showing a control example of the power window safety device according to the present invention.
- FIG. 5 is a system connection diagram showing an embodiment in which a power window safety device according to the present invention is applied to an X arm type power window.
- FIG. 6 is a diagram showing a pulse and a pulse width by a pulse generator.
- FIG. 7 is a flowchart showing an embodiment of the window closing process of the power window safety device according to the present invention.
- FIG. 8 is a flowchart showing an embodiment of a power window safety device update process according to the present invention.
- FIG. 9 is a system connection diagram showing an embodiment in which a power window safety device according to the present invention is applied to an X arm type power window.
- FIG. 10 (a) is a diagram showing the configuration and arrangement of a rotor and a sensor provided with a rotating shaft of a lifting motor according to this embodiment
- FIG. 10 (b) is a plan view thereof.
- FIG. 11 is a flowchart showing a flow of control of the closing operation of the window glass.
- FIG. 12 is a block diagram of a power window using a safety device of an example of the best mode for carrying out the present invention.
- FIG. 13 shows a power window using a safety device of an example of the best mode for carrying out the present invention. It is a figure which shows the structure of a window.
- FIG. 15 is a diagram showing the relationship between a window glass and a glass run.
- FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a pulse generator.
- FIG. 17 is a diagram showing a waveform of a pulse generated by a pulse generator.
- FIG. 18 is a block diagram of a power window using the safety device of an example of the best mode for carrying out the present invention.
- FIG. 19 is a diagram showing the arrangement of electrodes in the window glass.
- FIG. 20 is an equivalent circuit diagram showing the capacitance of the electrode.
- FIG. 22 is a diagram showing a voltage waveform in the circuit of the main part of the capacitance detection unit.
- ⁇ 23 It is a diagram showing a voltage waveform in the circuit of the main part of the capacitance detection unit.
- FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the window glass position and the capacitance detection signal.
- FIG. 25 is a diagram showing areas for learning.
- FIG. 28 is a flowchart of the operation of the control device in one example of the best mode for carrying out the present invention.
- FIG. 31 is a time chart of pulse width detection.
- FIG. 32 is a graph showing an example of a change in pulse width when the window glass is raised.
- FIG. 34 is a flowchart of the operation of the control apparatus as an example of the best mode for carrying out the present invention.
- FIG. 35 is a block diagram of an example of a control apparatus according to the best mode for carrying out the present invention.
- FIG. 36 shows an example of threshold adjustment.
- FIG. 37 is a flowchart of the operation of the control apparatus as an example of the best mode for carrying out the present invention.
- FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a vehicle door 10 having an X arm type power window (regulator) 20.
- the vehicle door 10 has a sash portion 12 having an upper window opening 11 and a lower panel portion 13, and the window opening 11 is opened and closed by a window glass 14.
- the X-arm type power window 20 for moving the window glass 14 up and down is supported in the panel portion 13. That is, a lift arm 21 of an X arm type power window 20 is supported on the panel portion 13 so as to be swingable by a shaft 22.
- the lift arm 21 has a sector gear (driven gear) 23 centered on the shaft 22. It has one.
- the sector gear 23 is in mesh with a pinion 25 that is driven to rotate by a lifting motor 24.
- An intermediate portion of the equalizer arm 27 is pivotally attached to the intermediate portion in the length direction of the lift arm 21 by a shaft 26.
- a guide piece (roller) 28 is pivotally attached to the upper end portion (tip portion) of the lift arm 21 and the equalizer arm 27, respectively.
- the guide piece (roller) 28 is pivotally attached to the lower end portion of the equalizer arm 27.
- (Laura) 29 is pivotally attached.
- Each of the guide pieces 28 of the lift arm 21 and the equalizer arm 27 is movably fitted to a window glass bracket 30 fixed to the lower end of the window glass 14, and the guide piece 29 of the equalizer arm 27 is arranged on the panel portion 13. It is guided to move by the equalizer arm bracket 31 fixed inside.
- the lift arm 21 swings around the shaft 22 via the sector gear 23.
- the window glass bracket 30 (window glass 14) moves up and down while being held in a substantially horizontal state by the equalizer arm 27, the guide pieces 28 and 29, and the equalizer arm bracket 31.
- This raising / lowering operation itself is a normal X-arm type power window operation.
- the lift motor 24 is driven in the forward and reverse directions by the drive circuit 32. That is, the drive circuit 32 to which the power of the battery 33 is also fed is given an ascending signal or a descending signal via the operation switch 34 and the controller 35, and drives the elevating motor 24 forward and backward based on the signal.
- the elevating motor 24 is also provided with a pulse generator 36 that generates pulses according to the rotation angle (number) (generates a pulse every time the rotation shaft rotates a predetermined angle).
- a force described later for example, in a pulse generator using a Hall element, a magnet rotor magnetized in the NS order in the circumferential direction is fixed to the shaft of the lifting motor 24.
- a Hall element placed close to the magnet rotor generates pulses as the motor rotation shaft rotates (angle).
- the rotation direction of the lifting motor 24 that is, whether the window glass 14 is moving up (window closing operation) or moving down (window opening operation). be able to.
- Such means for detecting the direction of rotation of the lifting motor 24 is well known. It is also possible to detect the state force of the operation switch 34 for the rotation direction of the lifting motor 24.
- the pulse from the pulse generator 36 is input to the window position counter 37 and the pulse width detector 38.
- the window position counter 37 obtains the opening information of the window glass 14 by counting the pulses from the pulse generator 36.
- the window opening information can be obtained according to the number of pulses generated by the pulse generator 36 between the window glass 14 from the fully open state to the fully closed state. In this embodiment, the number of pulses is 400.
- the pulse width detector 38 detects the width of the pulse input from the pulse generator 36.
- the pulse width measures the interval (time) from the rising edge of the pulse illustrated in Fig. 2 to the next rising edge (or falling edge to the next falling edge).
- Such a pulse width detector is well known. is there.
- the window opening information by the window position counter 37 and the pulse width information by the pulse width detector 38 are always given to the calculator 40, and the calculator 40 continuously inputs the window glass 14 as it rises.
- the rate of change of the width of two adjacent pulses is calculated in relation to the opening information of the window glass 14. That is, in the above example, the opening degree of the window glass 14 can be detected with a resolution of up to 400 pulses from the first pulse skater by the window position counter 37, and the arithmetic unit 40 is operated during the ascending operation of the window glass.
- the width (time) of the Nth pulse is 10 ms and the width (time) of the N + 1 pulse is 10. lms
- the above pulse width change rate is calculated according to all window opening information.
- the storage device 42 is a calculation result of the arithmetic unit 40 when the setting (update) switch 41 is turned on via the controller 35, that is, a rate of change of two continuous pulse widths when the window glass 14 is raised. Is stored in association with the window opening information. This memory is performed at least when the vehicle is manufactured. It can also be performed periodically or at an arbitrary timing.
- FIG. 13 is a diagram depicting an example of changes in both pulse widths when the voltage of 33 drops (B). As shown in this figure, when the voltage of the battery 33 decreases, the rotational speed of the lifting motor 24 decreases, and the pulse width tends to increase as a whole.
- the controller 35 compares the stored value of the pulse width change rate associated with the window position information by the storage device 42 with the calculated value of the pulse width change rate associated with the window position information by the calculator 40. In other words, the rate of change of the Nth pulse width and N + 1 pulse width calculated each time the window glass 14 is raised by the calculator 40, and the Nth pulse width and N + stored in the calculator 40. Regardless of the state of the operation switch 34 (even if the operation switch 34 is operated in the window closing direction) when the sum of the difference from the change rate of the No. 1 pulse width exceeds the allowable value, the lift motor 24 is reversed. The window glass 14 is lowered through the X-arm type power window 20.
- FIG. 4 is a diagram illustrating the above control example with specific numerical values.
- the four pulse widths bl, b2, b3, and b4 in the uppermost row in FIG. 4 are set as the reference pulse width (when the voltage of the battery 33 is a predetermined value) stored in the memory 42
- the four pulse widths al, a2, a3, and a4 are the pulse widths calculated by the calculator 40 when the window glass 14 is raised and lowered with the voltage of the battery 33 lowered. If the calculated pulse widths al, a2, a3, and a4 are simply compared with the stored pulse widths bl, b2, b3, and b4 and the difference in the rate of change is added, the difference is as high as 80%. Therefore, the conventional apparatus may easily determine that the foreign object is caught. However, the increase in pulse width is not due to the inclusion of a foreign object. If it is determined that a foreign object is caught at this time, an erroneous determination is made.
- the change rate (bl and b2, b2 and b3, b3 and b4) of the pulse width of two consecutive pulses (or the pulse width several pulses before) stored in the memory 42 is stored. Rate) is 1%, and similarly, the rate of change of the pulse width of two consecutive pulses calculated by the calculator 40 (al and a 2, a2 and a3, a3 and a4 rate of change) is 1 respectively. %.
- the difference between the change rate of the pulse width stored in the storage unit 42 and the change rate of the pulse width calculated by the calculator 40 is added, and the sum of the differences becomes a constant value. If it exceeds, it is determined that the foreign object is caught.
- (the rate of change of the pulse width of bl and b2)-(the rate of change of the pulse width of al and a2), (the rate of change of the pulse width of b2 and b3)-(the rate of change of the pulse width of a2 and a3) (Change rate), (Change rate of pulse width of b3 and b4)-(Change rate of pulse width of a3 and a4) are all 0%, and their sum is also 0%.
- the sum of the differences in the pulse width change rate for determining that the foreign object is caught can be arbitrarily set. Further, the present invention does not matter how the foreign object pinching is detected when the battery voltage is normal (reference value).
- the power of the present invention has been described by taking the case where the voltage of the notch 33 is lower than the reference voltage as an example. Even when the voltage of the battery 33 rises above the reference voltage for some reason, the present invention Is valid.
- the power window in the illustrated example is an X-arm type, but the present invention can be applied to any type of motor-driven power window regardless of the type such as a wire type. Furthermore, it can be applied not only to a side door of a vehicle but also to a back door, a sunroof and the like.
- FIG. 5 shows another example of the best mode for carrying out the invention.
- the pulse from the pulse generator 36 is input to a window position counter 37 and a pulse width detector 38.
- the window position counter 37 obtains the opening information of the window glass 14 by counting the number of pulses from the pulse generator 36.
- the window opening information can be obtained according to the number of pulses output by the pulse generator 36 when the window glass 14 moves between the fully open state and the fully closed state.
- the window position counter 37 of this embodiment uses the pulse input from the pulse generator 36 for 1Z2 period. Count on. In other words, the window position counter 37 counts up or down every time a pulse rise or fall is detected.
- the total number of pulses generated while the window glass 14 moves to the fully open state force is set to 800
- the pulse number in the fully open state is set to 0
- the pulse number in the fully closed state is set to 800
- the window opening is determined by the pulse number. I have information.
- the pulse width detector 38 counts the count interval of the window position counter 37, that is, the pulse width from the rising edge of the pulse to the falling edge (high level time), and the pulse width from the falling edge to the rising edge (low level time). Measure.
- the duty of the pulse output from the pulse generator 36 is a force that is ideally 50%.
- Figure 6 (A) shows the waveform when the duty is 45 percent, the high level pulse width is 3.6 ms, and the low level width is 4.4 ms.
- reference data of the window opening degree (pulse number) and the pulse width when the window glass 14 is driven to the fully open position force fully closed position and the pulse width thereof are set as reference pulse width data. Is remembered.
- the controller 35 raises the window number 14 and increases the pulse number (window opening information) and pulse width by the window position counter 37 and the pulse width detector 38. Measure and store the measured pulse width in the memory 42 in association with the pulse number (window opening information). In this embodiment, this storage is performed at the time of manufacture. Thereafter, it is performed periodically or when the setting (update) switch 41 is turned on. If the window glass 14 is not fully opened when the setting (update) switch 41 is turned on, it is preferable to perform the learning (update) process after the window glass 14 is fully opened.
- Figure 6 (B) shows the measured pulse waveform based on the measured pulse number and pulse width.
- the controller 35 calculates a difference between the input measurement pulse width and the reference pulse width corresponding to the input pulse number when the window glass 14 is raised. That is, in the above example, the opening degree of the window glass 14 is detected with a resolution from the 1st pulse to the 800th pulse by the window position counter 37, and the controller 35 is operated when the window glass is raised. For the generated measurement pulse, the difference between the measurement pulse width and the reference pulse width of the corresponding pulse number is obtained. Then, when the measurement pulse width is larger than the reference pulse width and the difference is larger than a predetermined threshold, the pinching is detected, and the window glass 14 is moved to the open position.
- the controller 35 reads the pulse number from the storage unit 42 and sets it to the window position counter 37 (S11), gives an ascending signal to the drive circuit 32, and rotates the elevating motor 24 in the forward direction, so that the window glass is opened. 14 ascending motion (window closing motion) is started (S12).
- a pulse is output from the pulse generator 36 every time the rotating shaft 24a (magnet rotor) rotates by a predetermined angle, and its rising and falling edges are used as pulse numbers to indicate the window position counter.
- the pulse width from the rise to the fall and from the fall to the rise is measured by the pulse width detector 38, and the pulse number (window opening information) and the measured pulse width are input to the controller 35. (S13).
- the state switch of the operation switch 34 is checked whether or not it has been operated (S15). If DOWN is operated! (S15, Yes), the window opening process is executed.
- the window opening process flowchart is not shown, it operates as follows, for example.
- the elevator motor 24 is reversely rotated through the drive circuit 32 to lower the window glass 14 and the pulse number is input from the window position counter 37.
- the UP operation is performed or the DOWN operation is released. Check if it is (bottom dead center). When UP is operated, lift motor 24 is stopped and the process returns to S12.
- the elevating motor 24 is stopped via the drive circuit 32, the pulse number (window opening degree information) is written in the storage device 42, and the window closing process is terminated. Note that there is no pinching during the window opening operation, so the controller 35 can input only the pulse number from the window position counter 37 and store it in the memory 42 when the window opening operation is finished. ⁇ ⁇ .
- the measured pulse width force input from the pulse width detector 38 is input from the window position counter 37. It is checked whether or not it exceeds the reference pulse width corresponding to the input No. number (nth) (S17). If the measured pulse width exceeds the corresponding reference pulse width (S17, No), return to S13 because there is no possibility of foreign object pinching. In Fig. 6, the case of pulse number (1) and force (4) is applicable. Then, S13 to S17 are repeated, and if it is detected that the window closed state (top dead center) has been reached without detecting foreign object pinching (S14, Yes), the lifting motor 28 is connected via the drive circuit 32. Stop, write the pulse number to the memory 42 and finish the ascending process (S20, S21, END). The pulse number at this time is 800 in the closed state.
- the measured pulse width exceeds the corresponding reference pulse width (S17, Yes)
- pulse numbers (5) and (6) correspond.
- the dead zone in this embodiment is an area where the pinch detection is not performed before the window glass 14 is fully closed, and the upper edge of the window glass 14 is in contact with the glass run that is attached to the upper inside of the sash portion 12.
- Window position Check whether the window opening information of the position counter 37 is a force with pulse number 760 or more.
- the lift motor 24 is reversed via the drive circuit 32 (S 22) Wait for the reversal process to end (S23).
- the reversal process ends, for example, when the window glass 14 is fully open (bottom dead center).
- the lift motor 24 is stopped via the drive circuit 32 (S24), the fully open pulse number (0) is written in the memory 42, and the window closing process is terminated (S25). , END).
- the current pulse width (measurement pulse width) measured while the window glass 14 is rising and the reference pulse width of the pulse number stored in advance are obtained. By comparing, it is not affected by the change of the pulse width due to the sliding resistance of the glass run. Furthermore, since it is not necessary to set the threshold value in advance by considering the change in sliding resistance due to deterioration of the glass run or the like, the threshold value can be set low, and the pinching load can be reduced.
- the encoder pulse may be detected in one cycle of force detected in 1Z2 cycle.
- a force indicating that one pulse is output for each rotation of the rotating shaft 24a of the lifting motor 24 may be output more than two pulses for each rotation. Any encoder that repeatedly generates a pulse each time it rises may be used.
- FIG. 6 a table of an embodiment in which pinching is detected by obtaining a change rate of the measurement pulse width with respect to the reference pulse width, which is not the difference between the measurement pulse width and the reference pulse width, is shown in FIG. ).
- the rate of change of the measured pulse width with respect to the reference pulse width corresponding to the pulse number is obtained, and the number of increase in the pulse width is counted. To do.
- the force that the pulse width continuously extends beyond the reference pulse width In Fig. 6, it can be seen that from the force pulse number (5) where the rate of change is 0 for pulse numbers (1) to (4), the rate of change is not 0 and the rate of change is increasing.
- FIG. 8 A control example when updating (learning) the reference pulse width will be further described based on the flowchart of FIG.
- the flowchart in FIG. 8 relates to the update process (learning process) executed by the controller 35.
- This update process (learning process) is executed when the setting (update) switch 41 is turned on.
- the controller 35 checks whether or not the state force of the operation switch 34 has also been UP operated by the operation switch 34 (S51). (S51, No). When the UP operation is performed (S51, Yes), the update prohibition flag for identifying whether or not the update of the reference pulse width is prohibited is cleared and the update to the storage device 42 is permitted (S52). A signal is given to the drive circuit 32 to drive the elevating motor 24 to start the ascending operation (window closing operation) of the window glass 14 (S53). When the elevating motor 24 starts driving, a pulse is output from the pulse generator 36 every time the rotating shaft 24a rotates by a predetermined angle and counted by the window position counter 37.
- the count value (pulse number) is output to the controller 35. Is done.
- the controller 35 associates the measurement pulse width input from the pulse width detector 38 with the pulse number input from the window position counter 37 and stores it in the storage 42 as the latest measurement data. Subsequently, the controller 35 detects whether or not the window glass 14 is in a fully closed state (top dead center) based on the Nos number input from the window position counter 37 (S54).
- the measured pulse width is an abnormal value (S60).
- S60 when the measurement pulse width is determined to be an abnormal value, the measurement pulse width suddenly fluctuates greatly due to vibration during traveling. If the measurement pulse width is an abnormal value (S60, Yes), set the update prohibition flag to prohibit the update to the storage device 42 (S61), and return to S54. If the measured data is not an abnormal value, return to S54 (S60, No).
- Update to storage 42 is allowed If so (S65, Yes), the reference pulse width data stored in the memory 42 is updated to the latest measurement pulse width data (S66), and the lift motor 24 is stopped via the drive circuit 32 (S67). Then, the pulse number is written in the memory 42, and the update process is terminated (S68, END).
- the memory is stored in S66.
- the reference pulse width data stored in is updated to the latest measurement pulse width data, and then the updated data is used as the reference pulse width data. If this update process is executed regularly or every time the setting (update) switch 41 is turned on, even if the rising speed of the window glass 14 changes due to a change in sliding resistance due to deterioration of the glass run, etc., normal operation is performed. And pinching are clearly identified, and false detection of pinching is reduced.
- the power window glass 14 detects whether or not it has risen from the fully open state (bottom dead center) after detecting that the fully closed state (top dead center) has been reached. Check that the force is fully open (bottom dead center) before starting the ascent operation, and if it is not lifted from the fully open state (bottom dead center), turn the window glass 14 fully open and then Execute the process.
- FIG. 9 is an example in which the present invention is applied to a vehicle door 10 having an X arm type power window (regulator) 20.
- the vehicle door 10 has a sash portion 12 having an upper window opening 11 and a lower panel portion 13, and the window opening 11 is opened and closed by a window glass 14.
- An X arm type power window (regulator) 20 for moving the window glass 14 up and down is supported in the panel portion 13. That is, the panel section 13 has an X arm type power window.
- a lift arm 21 is supported by a shaft 22 so as to be swingable.
- the lift arm 21 integrally has a sector gear (driven gear) 23 centered on the shaft 22. This sector gear 23 is in mesh with a pinion 25 that is driven to rotate by a lifting motor 24.
- An intermediate portion of the equalizer arm 27 is pivotally attached to the intermediate portion in the length direction of the lift arm 21 by a shaft 26.
- a guide piece (roller) 28 is pivotally attached to the upper end portion (tip portion) of the lift arm 21 and the equalizer arm 27, respectively.
- the guide piece (roller) 28 is pivotally attached to the lower end portion of the equalizer arm 27.
- (Laura) 29 is pivotally attached.
- Each of the guide pieces 28 of the lift arm 21 and equalizer arm 27 is movably fitted to a window glass bracket 30 fixed to the lower end of the window glass 14, and the guide piece 29 of the equalizer arm 27 is fixed inside the panel section 13. Guided to the equalizer arm bracket 31 in a movable manner.
- the window glass 14 is sandwiched between sandwiching portions 30a and 30b arranged at both ends of the window glass bracket 30 in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 9).
- the lift motor 24 is driven forward and reverse by a lift motor drive circuit 32.
- the lifting motor drive circuit 32 fed from the notch 33 is given an ascending signal or a descending signal from the controller 35 in accordance with the operation switch 34, and drives the raising / lowering motor 24 forward and backward based on the signal.
- a cylindrical rotor 50 formed by molding a resin material is press-fitted and fixed concentrically on the rotating shaft 24a of the lifting motor 24.
- convex portions 51a and concave portions 51b extending in the axial direction are formed alternately and at equal widths.
- the rotor 50 rotates integrally with the rotary shaft 24a when the elevating motor 24 is driven.
- the convex portions 51a and the concave portions 51b can be formed not only by molding but also by etching or cutting the outer peripheral surface 51.
- the widths of the convex portions 51a and the concave portions 51b are equal to each other if the plurality of convex portions 51a and the plurality of concave portions 51b are the same width. It does not have to be.
- the rotor 50 may have a disk shape as long as the outer peripheral surface 51 is uneven.
- the rotational period of the rotor 50 can be accurately measured. This is preferable because it is possible.
- the rotor 50 may be formed by molding a metal material. If the rotor 50 is made of metal, the rigidity of the metal makes it difficult for the rotor 50 to be deformed even if it rotates at a high speed, so the rotation period can be measured with high accuracy. Furthermore, since metal materials generally have a higher reflectivity compared to resin materials, a large amount of reflected light can be obtained, thereby making it easier to remove noise and accurately measuring the rotation period.
- a light reflecting layer made of a reflective material can be formed by coating or dipping after the outer peripheral surface 51 is provided with irregularities.
- a light reflecting layer is provided only on the convex part 51a, the difference in the amount of reflected light from the convex part 51a and the concave part 51b increases, so noise can be easily removed and the rotation period can be measured accurately. wear.
- the rotor 50 and the rotating shaft 24a can be fixed to each other not only by press fitting but also by adhesion and fusion.
- the rotor 50 is formed of metal, it is preferable to form the rotor 50 integrally with the rotating shaft 24a because productivity is improved.
- a sensor 61 and a sensor 62 having the same configuration as the sensor 61 are arranged at ⁇ ).
- the positional relationship between the sensor 61 and the sensor 62 and the outer peripheral surface 51 is such that when the sensor 61 faces the central portion of the convex portion 51a, the sensor 62 is positioned at the end of the convex portion 51a. It is directed to the portion 51c (the falling portion when the rotor 50 rotates in the direction of the arrow in the figure).
- the force sensor 61 which will be described taking the sensor 62 as an example, has the same configuration, and has the same operations and effects.
- the sensor 62 (61) has an LED (light emitting unit) 62a (61a) that emits infrared light, and a phototransistor into which light emitted from the LED 62a (61a) and reflected by the outer peripheral surface 51 enters ( Light-receiving portion) 62b (61b) is built in, and each light-emitting surface and light-receiving surface are directed to the outer peripheral surface 51.
- the LED 62a (61a) is connected to an LED drive circuit (light emitting unit drive circuit) 43, and is supplied with a drive signal for continuously emitting infrared light under the control of the controller 35.
- the LED driving circuit 43 and the LED 62a (61a) constitute a light emitting means.
- the phototransistor 62b (61b) outputs a predetermined electrical signal on the assumption that the input is High when the amount of incident light exceeds the threshold, and assumes that the input is Low if the amount of light is below the threshold. Is not output.
- the reflected light from the outer peripheral surface 51 is input, the reflected light from the convex portion 51a having a small distance from the phototransistor 62b (61b) has a large amount of light! As a result, an electric signal is output to the pulse generator 36.
- the reflected light from the recess 51b having a large distance from the phototransistor 62b (61b) has a small amount of light, so that the input is low and no electrical signal is output. Therefore, when the infrared light is continuously irradiated from the LED 62a (61a) to the rotor 50 that is rotated by the driving of the lifting motor 24, the pulse generator 36 connected to the phototransistor 62b (61b) is periodically irradiated. An electrical signal is output, and a pulse generator 36 generates rectangular-wave pulses that repeat on and off at regular intervals.
- the phototransistor 62b (6 lb) and the pulse generator 36 constitute a pulse generating means.
- the senor 61 and the sensor 62 are arranged at a constant angular interval (angle ⁇ ) with respect to the central axis of the rotor 50, and when the sensor 61 faces the central portion of the convex portion 51a, Since 62 is directed to the end portion of the convex portion 5 la rather than the central portion, there is a certain shift in the timing at which light is incident on the outer peripheral surface 51 from the same location. Therefore, the pulses generated by the pulse generator 36 based on the electrical signals from the sensors 61 and 62 are always out of phase with each other by a constant value.
- the pulse output from the pulse generator 36 is input to the controller (control means) 35.
- the controller 35 calculates the period of the input pulse for each of the pulses from the sensor 61 and the sensor 62.
- the calculated period is stored in the memory 42.
- the controller 35 can calculate the rotation direction and rotation speed of the rotor 50 based on the phase shift of the pulses from the sensors 61 and 62, and the result is stored in the storage device 42.
- the arrangement interval between the sensor 61 and the sensor 62 can be any angle other than the above-mentioned 90 degrees, and the rotation direction and the rotation speed of the rotor 50 can be calculated at any angle. Can be issued.
- the pulse period (reference period) corresponding to the ascending / descending speed when the window glass 14 operates normally before shipment from the factory, and the actual pulse when the window glass 14 ascends.
- a threshold value is stored for reversing the lifting motor 24 when the period becomes larger than the reference period.
- the controller 35 compares the calculated period with the threshold value stored in the storage unit 42. As a result, if the controller 35 determines that the period has exceeded the threshold value, the controller 35 moves up and down the elevator motor drive circuit 32. Outputs a signal to invert the motor.
- step S1 When the passenger operates the operation switch 34 to close the window glass 14 (step S1), the controller 35 connected to the operation switch 34 outputs an ascending signal to the lifting motor drive circuit 32, and this is output.
- the received lift motor drive circuit 32 outputs a drive signal for forward rotation to the lift motor 24.
- the lifting motor 24 Upon receiving the drive signal, the lifting motor 24 rotates in the forward direction, so that the X arm type power window 20 raises the window glass 14.
- the controller 35 outputs a drive signal for causing the LED (light emitting unit) 61a and the LED 62a to emit light continuously to the LED driving circuit 43, and sets the pulse generator 36.
- the pulse generator 36 generates two pulses based on the reflected light from the outer peripheral surface 51 received by the phototransistor (light receiving unit) 61b and the phototransistor 62b, and outputs the two pulses to the controller 35.
- the controller 35 calculates the period of the two input pulses, calculates the rotation direction and rotation speed of the rotor 50 based on the phase shift of both pulses, and the rotor 50 rotates and V Whether or not is detected (step S2).
- the memory 42 stores in advance the total number of pulses generated by the pulse generator 36 until the window glass 14 reaches the fully closed state force fully opened state. While the rotor 50 is rotating and the window glass 14 is closing (Yes in step S2), the number of pulses generated by the pulse generator 36 is counted by the controller 35, and this number of pulses is controlled. It is compared with the total number of pulses stored in advance in the instrument 35 at any time. As a result of this comparison, if it is determined that the number of pulses has reached the total number of pulses, the controller 35 assumes that the window glass 14 has reached top dead center (fully closed state) (Yes in step S3).
- step S2 The output of the rising signal to the lifting motor drive circuit 32 is stopped, and the closing operation of the window glass 14 is finished.
- step S2 the controller 35 again outputs an ascending signal to the ascending / descending motor drive circuit 32, and then the rotor 50 is rotating. Detect whether or not.
- step S4 the controller 35 detects whether or not the foreign object has contacted the window glass 14 (step S4). This detection is performed by determining whether or not the cycle of the pulses generated by the pulse generator 36 in accordance with the rotation of the lifting motor 24 has exceeded a threshold value.
- the controller 35 detects that a foreign object has contacted the window glass 14 (Yes in step S4), it outputs a descending signal to the lifting motor drive circuit 32.
- the lift motor drive circuit 32 outputs a drive signal for inversion to the lift motor 24.
- the lifting motor 24 reverses regardless of the state of the operation switch 34, whereby the X arm type power window 20 lowers the window glass 14 (step S5).
- the controller 35 starts outputting the lowering signal to the lifting motor driving circuit 32 and stops outputting this signal after a predetermined time (30 seconds in this embodiment) after the force is also applied. Thereby, the rotation of the elevating motor 24 is stopped (step S6).
- step S4 While it is not detected that a foreign object has contacted the window glass 14 during the closing operation of the window glass 14 (No in step S4), the closing operation of the window glass 14 is continued and the top dead center is reached. When this is detected, the closing operation ends (Yes in step S3).
- the controller 35 determines that the cycle exceeds the threshold value.
- a signal instructing the reversing of the lifting motor is output to the ascending / descending motor drive circuit 32, but it can also be determined by the rate of change of the pulse period. That is, the controller 35 calculates the rate of change with respect to the immediately preceding pulse period or the average pulse period, and compares this calculation result with the rate of change of the pulse period stored in the memory 42 as a threshold value. As a result, if it is determined that the rate of change has exceeded the threshold value, the controller 35 may output a signal instructing the lifting motor driving circuit 32 to reverse the lifting motor.
- FIG. 12 shows a block diagram of an example of the power window.
- the power window includes a window 100, a window regulator 200, and a control device 300.
- the window 100 has a window glass 102.
- the window regulator 200 has a lifting motor 202 and a lifting mechanism 204, and the window glass 102 is lifted and lowered by the lifting motor 202 via the lifting mechanism 204! /.
- the control device 300 manages the safety of raising and lowering the window glass 102 by the window regulator 200.
- the control device 300 may centrally control a plurality of window regulators 200 provided in a plurality of windows in the same vehicle, for example, from a driver's seat or the like.
- the control device 300 has a CPU 302.
- the CPU 302 is the center of the control device 300 and performs safety management of the window regulator 200 based on a predetermined program.
- the CPU 302 controls the lifting motor 202 via the drive circuit 304.
- the amount of rotation of the lift motor 202 is fed back to the CPU 302 through a pulse generator 306 and a counter 308.
- the CP U 302 recognizes the window glass position based on the counter 308 count value.
- the output pulse of pulse generator 310 is input to CPU302.
- the CPU 302 detects the pulse width of the input pulse signal.
- a window glass ascending / descending command is input to the CPU 302 through the switch 310.
- the switch 310 is operated by the user. In the auto mode, the window glass is raised or lowered by a one-touch operation of the switch 310. In the manual mode, the window glass is raised or lowered as long as the switch 310 is pressed.
- the CPU 302 has a memory 312 and writes and reads data as appropriate during program execution.
- FIG. 13 shows an example of a vehicle door provided with such a power window.
- a vehicle door provided with such a power window.
- This door has a window 100 at the top of the door body 110.
- the window 100 has a structure in which the window frame 104 is opened and closed by a window glass 102 that also lifts and lowers the side force of the door body 110.
- the window regulator 200 for raising and lowering the window glass 102 and its control device 300 are provided in the door body 110.
- the window frame 104 includes an upper frame 104a, a rear frame 104b, and a front frame 104c.
- the upper frame 104a is generally horizontal.
- the rear frame 104b is generally inclined downward.
- Front frame 104c is almost vertical It is straight.
- FIG. 14 shows the process of raising and lowering the window glass 102.
- the window glass 102 is (a)
- (a) is a fully open state of the power window.
- (b) is a state in which the window glass 102 starts to rise. In this state, the upper side and the rear side of the window glass 102 have gaps with respect to the upper frame 104a and the rear frame 104b, respectively. Note that the front side of the window glass 102 is in the front frame 104c throughout the entire lifting process.
- (c) is a state in which the upper side and the rear side of the window glass 102 are close to the upper frame 104a and the rear frame 104b, respectively.
- (d) is a state in which the upper side and the rear side of the window glass 102 begin to enter the upper frame 104a and the rear frame 104b, respectively.
- (e) is a state in which the upper side and the rear side of the window glass 102 have completely entered the upper frame 104a and the rear frame 104b, respectively. This is the fully closed state of the power window.
- the states of (d) and (e) are shown in more detail, for example, as shown in FIG. 15, in the state of (d), the upper and rear sides of the window glass 102 are the upper frame 104a and the rear frame 104b. In the state (e), the upper side and the rear side of the window glass 102 completely enter the glass run 144a of the upper frame 104a and the rear frame 104b.
- the glass run 144a is made of an insulating material such as rubber or plastic.
- FIG. 16 shows a schematic configuration of the pulse generator 306.
- the pulse generator 306 has a permanent magnet 36a attached to the rotating shaft 24a of the lifting motor 202 and two horn elements 36b, 36c for detecting the magnetic flux, and the permanent magnet 36b, 36c is used as a permanent magnet. Pulse signals representing periodic magnetic flux changes accompanying rotation of 36a are output. The rotation speed of the lifting / lowering motor 202 is reflected in the pulse width of the pulse signal, and the increase and decrease of the rotation speed respectively shorten and extend the pulse width. Note that the pulse generator 306 is the one shown in Figure 10! /.
- Figure 17 shows the change in pulse width corresponding to the change in rotation speed.
- A shows the pulse signal during constant speed rotation, and the pulse width is constant.
- B is the norm when the speed drops halfway.
- the pulse width is extended by a decrease in the speed of the elevating motor 202 accompanying an increase in load when the window glass 102 is caught.
- the pulse width is inversely proportional to the rotational speed, that is, the rotational speed.
- the pulse width is stored in a predetermined threshold force memory 312. This threshold value is used by the CPU 302 for pinching determination based on the pulse width. When the CPU 302 determines that the object has been pinched, it lowers the window glass 102 to avoid the pinching.
- the pulse change rate is the change rate of the pulse width from the previous pulse. Learning is performed by measuring the pulse width or pulse change rate for each glass position while raising the window glass 102 from the bottom dead center to the top dead center, and storing them in the memory 312.
- a threshold value for pinching determination is set. Learning is performed, for example, at regular inspections of the vehicle, and the threshold is updated according to the learning content each time.
- FIG. 18 shows a block diagram of another example of the power window.
- the power window consists of a window 100, a window regulator 200, and a control device 300.
- the window 100 has a window glass 102.
- the window regulator 200 includes a lifting motor 202 and a lifting mechanism 204, and the window glass 102 is lifted and lowered by the lifting motor 202 via the lifting mechanism 204.
- the control device 300 manages the safety of raising and lowering the window glass 102 by the window regulator 200.
- the control device 300 has a CPU 302.
- the CPU 302 is the center of the control device 300 and performs safety management of the window regulator 200 based on a predetermined program.
- the CPU 302 controls the lifting motor 202 via the drive circuit 304.
- the amount of rotation of the lift motor 202 is fed back to the CPU 302 through a pulse generator 306 and a counter 308.
- a window glass ascent / descent command is input to CPU 302 through switch 310.
- the switch 310 is operated by the user. In the auto mode, the window glass is raised or lowered by a one-touch operation of the switch 310. In manual mode, switch 310 is The window glass is raised or lowered as long as it is pushed.
- the CPU 302 has a memory 312 and writes and reads data as appropriate during program execution.
- the window glass 102 is provided with an electrode 320.
- the capacitance of the electrode 320 is detected by the capacitance detection unit 330, and a capacitance detection signal is input to the CPU 302.
- FIG. 19 shows the arrangement of the electrodes 320 in the window glass 102.
- an electrode 320 is provided from the upper side to the rear side of the window glass 102.
- the electrode 320 is configured using, for example, a conductive material.
- the electrode on the window frame side corresponding to the electrode 320 may be the metal itself constituting the window frame.
- the electrode 320 has a capacitance cx with respect to the corresponding window frame. Since the window frame is at ground potential, the capacitance cx is the capacitance to ground. The capacitance to the ground increases when a human body such as a passenger's hand or finger touches the electrode 320.
- the electrostatic capacitance cx ′ of the human body is connected in parallel to the electrostatic capacitance cx of the electrode 320 as shown in an equivalent circuit in FIG.
- the capacitance cx of the electrode 320 is, for example, about 80 pF
- the capacitance cx ′ of the human body is, for example, about 400 pF. Therefore, the capacitance of the equivalent circuit is greatly increased. Such changes in capacitance are used to detect human contact.
- FIG. 21 shows an example of a circuit that detects a change in capacitance.
- This circuit constitutes the main part of the capacitance detection unit 330.
- this circuit is configured using an OP amplifier 332.
- a capacitor cx and a resistor Rx are connected in parallel between the non-inverting input terminal and the ground, and a capacitor ci is connected in parallel between the inverting input terminal and the ground.
- the output terminal is connected with resistor Rf.
- Capacitor cx is the capacitance cx of electrode 320 of the window glass.
- the capacitor ci is a compensation capacitor and has a capacitance equivalent to the capacitance of the electrode 320 when a human body or the like is not in contact.
- Resistor Rx has the same value as resistor Rf.
- the voltage generator 3 is connected to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of such an OP amplifier 332.
- the OP amplifier 332 outputs a voltage obtained by amplifying the difference between the voltage V + of the non-inverting input terminal and the voltage V ⁇ of the inverting input terminal with the amplification factor RfZRi. This voltage is smoothed by a smoothing circuit consisting of resistor Ro and capacitor Co to become output voltage Vo.
- the output voltage Vo is input to the CPU 302 as a capacitance detection signal.
- FIG. 22 and FIG. 23 show examples of waveforms of voltages Vi, V ⁇ , V + and Vo.
- the voltage Vi is a unipolar constant-period rectangular wave pulse.
- Voltages V— and V + are the charging voltages for capacitors Ci and Cx, respectively, with voltage Vi.
- the voltage Vo is the smoothed amplified value of the difference between V + and V ⁇ .
- Fig. 22 shows the case where there is no human body contact with the window glass electrode 320, and the voltage V + and V- have the same waveform and amplitude because there is no difference in the capacitance between the capacitors CX and Ci.
- the voltage Vo obtained by amplifying and smoothing the difference is 0V.
- Fig. 23 shows the case where a human body or the like is in contact with the window glass electrode 320. Since the waveform and amplitude of the voltage V + change as the capacitance of the capacitor CX increases, the difference between V + and V- The voltage Vo obtained by amplification and smoothing is increased from 0V. The amount of increase corresponds to the increase in the capacitance of capacitor Cx.
- FIG. 24 shows the change in the capacitance detection signal as the window glass 102 is moved up and down.
- the figure is a graph in which the horizontal axis is the window glass position and the vertical axis is the signal intensity of the capacitance detection signal.
- the symbols ae attached to various parts of the horizontal axis correspond to the window glass positions (a)-(e) shown in Fig. 14.
- the window glass is also referred to as glass
- the window glass position is also referred to as glass position.
- the capacitance detection signal is also referred to as a detection signal.
- the detection signal has a small signal intensity and little change from position a to c. This is because there is a sufficient gap between the electrode 320 and the window frame 104. From position c to d, the signal strength increases rapidly. This is because the electrode 320 enters the window frame 104. From position d to e, the signal intensity is large and the signal changes little. This is because the electrode 320 has completely penetrated the window frame 104.
- a threshold value for determining the presence or absence of human contact or pinching is set.
- a value that is smaller than the detection signal intensity when the window glass 102 larger than the detection signal intensity enters the window frame and that can reliably determine the increase in the detection signal due to human contact as shown by the alternate long and short dash line is, for example, a broken line It is set as shown in.
- the threshold value may be set for each glass position.
- the threshold value is stored in the memory 312 and used for the pinching determination by the CPU 302. When the CPU 302 determines that the pinch has occurred, the CPU 302 lowers the window glass 102 to avoid the pinch.
- the threshold value for pinching determination is set in correspondence with the capacitance for each glass position obtained by such learning. Learning is performed, for example, during regular inspections of the vehicle, and the threshold value is updated according to the learning content each time.
- the learning of the pulse width or capacitance may be performed over the entire range of movement of the window glass 102, but the efficiency can be improved by limiting the learning range, and the learning result is saved.
- the storage area for saving can be saved.
- Figure 25 shows an example of learning range settings. In order to limit the learning range, the window glass movement range is divided in two by the boundary indicated by the alternate long and short dash line.
- the window glass movement range is divided into two parts: the position side where the window frame is opened (bottom dead center side) and the position side where the window frame is closed (top dead center side).
- the movement range on the open position side (bottom dead center side) is also referred to as the first area
- the movement range on the position side (top dead center side) with the window frame closed is also referred to as the second area.
- the first area is the non-learning range
- the second area is the learning range.
- the position of the boundary between the two areas is, for example, the window glass position b shown in FIG. 14, that is, the position where the window glass 102 is raised to some extent, or a position in the vicinity thereof.
- the entire moving range of the window glass 102 may be the second area (learning range).
- the position of the boundary between the two areas is the bottom dead center, and the bottom dead center is the first area (non-learning range). ).
- the CPU 302 determines that the pinch avoidance is erroneously performed. And to deal with such a situation, The following control is performed for the Indoregulator 200.
- FIG. 26 shows a flowchart of the operation of the CPU 302 when erroneous pinching avoidance occurs.
- step 101 if continuous false reversal of the window glass occurs, that is, erroneous pinching avoidance occurs, step 103 prohibits the auto mode.
- step 105 a learning reset is performed to erase the learning contents so far, and in step 107, the window glass is lowered to the first area. This stops the continuous false reversal of the window glass.
- step 111 it is determined whether or not the window glass has entered the second area. If not, the window glass rise in step 109 is continued.
- the example shown in FIG. 12 is performed for the pulse width, and the example shown in FIG. 18 is performed for the capacitance.
- step 115 it is determined whether or not the switch operation is continued.
- the window glass is in the process of ascending or has reached top dead center, and it is out of alignment. Therefore, if it is continued, it is determined in step 117 whether or not the switch operation is continued at top dead center, for example, for 1 second. If it continues for 1 second, relearning is completed in step 119, and auto mode is restored in step 121.
- the setting value of the duration is not limited to 1 second, but may be an appropriate value.
- the auto mode is restored after relearning the pulse width or capacitance. Based on the result of re-learning, the threshold for judging pinching is updated and used for subsequent pinching detection. As a result, in the auto mode after recovery, positive U and pinching avoidance are performed.
- step 115 If the user cancels the switch operation before the window glass reaches the top dead center, the answer is NO in step 115, and the process returns to step 105 to perform learning reset. Lower the window glass to the first area.
- the window glass 102 descends without stopping at the current position even though the switch operation is stopped, which is contrary to expectation. Therefore, if a switch operation is performed in the direction in which the window glass is raised again, the window glass is raised in step 109. Is resumed.
- step 117 When the duration of the switch operation at the top dead center is less than 1 second even if the window glass reaches the top dead center, it is judged as No in Step 117, and further judged as No in Step 115. Thus, returning to step 105, learning reset is performed, and in step 107, the window glass is lowered to the first area.
- step 111 since the operation after step 111 is resumed in any case, the auto mode can be finally recovered. Therefore, the user can easily restore the auto mode by performing a simple operation of raising the window glass to the top dead center and holding it for a predetermined time.
- the force power window which is an example of a power window for a vehicle, is not limited to a power window for a vehicle, but may be anything that moves a window glass with a window regulator.
- the power window is an example of a power window that raises the window glass and closes the window frame, but the power window can be closed by lowering the window glass to close the window frame, or the window glass can be moved horizontally or diagonally. It may be moved to close the window frame.
- FIG. 28 shows an example of the operation of the control device 300 in a flowchart. This is essentially the operation of CPU302.
- the closed motor is turned on. Closed mode
- the data ON is performed in response to the operation of the switch 310 in the direction in which the window 100 is closed.
- the closing side motor ON is driving the elevating motor 202 in the direction in which the window 100 is closed. As a result, the window glass 102 starts to rise.
- step 702 it is determined whether or not a top dead center has been detected.
- Top dead center detection is detection of a state in which the window glass 102 has reached top dead center. If the detection of the top dead center is no, it is determined in step 703 whether or not the force is within the top dead center dead zone range.
- the top dead center dead zone is a dead zone set up to the top dead center before the top dead center, which is not subject to pinching detection and avoidance. When it is in the top dead center dead zone range, the process returns to the top dead center detection in step 702.
- step 704 If it is not in the top dead center dead zone range, it is determined in step 704 whether or not it is in an abnormal state mode. If it is not in the abnormal state mode, in step 705, it is determined whether or not the force is in AUTO operation. The AUTO operation is an operation in the auto mode.
- the first threshold value is set by setting the target threshold value.
- the first threshold is a threshold for avoiding pinching in the auto mode.
- step 710 If it is determined in step 709 that the target threshold value has been exceeded in the pinching detection process, it is determined in step 710 whether a pinch detection error is caused by manual operation. During AUTO operation, it is judged as no. In step 712, the closed motor is turned off, and in step 713, the open motor is turned on. Note that turning on the opening motor means driving the lifting motor 202 in the direction of opening the window 100. As a result, the window glass 102 starts to descend.
- step 714 it is determined whether or not the opening operation has been completed up to the specified position.
- the opening side motor is turned off in step 715, and the closing side motor is turned off in step 716. In this manner, pinching avoidance in the auto mode is performed based on the first threshold value.
- the load of the lifting motor 202 is first due to the secular change of the resistance of the sliding portion of the window glass 102. When it increases beyond a threshold value, pinching avoidance is performed even if no foreign object is pinched. In other words, since erroneous pinching avoidance (false inversion) is performed, the window 100 cannot be closed completely. In such a case, an operation to close the window 100 is performed in the normal mode.
- This manual mode is a manual mode associated with the prohibition of auto mode when an erroneous reversal occurs.
- the manual mode is not limited to the manual mode under such circumstances, and the normal manual mode may be used. The same applies hereinafter.
- the power to perform the same operation as in auto mode from step 701 to step 704 is determined in step 705 that the AU TO operation is not in progress.
- step 707 it is determined that the manual operation is being performed.
- the second threshold value is set by setting the target threshold value.
- the second threshold value is a threshold value corresponding to a larger load or the like of the lifting motor 202.
- a threshold value larger than the first threshold value is set.
- step 709 The determination in step 709 is performed based on the second threshold value. If the second threshold value is not exceeded, the process returns to step 702. While in the normal mode in which the top dead center is not detected and the abnormal state mode is within the top dead center dead zone range and the second threshold is not exceeded, steps 702, 703, 704, 705, 707, 708, The operation of 709 is repeated. For this reason, even if the load exceeds the first threshold value, pinching is not avoided and the window glass 102 continues to rise.
- step 709 If it is determined in step 709 that the second threshold value has been exceeded, it is determined in step 710 whether or not a pinch detection error has occurred during manual operation. Since it is currently in manual mode, it is determined as yes, and in step 711, the abnormal state mode is set.
- step 712 the closed motor is turned off, and in step 713, the open motor is turned on.
- step 714 it is determined whether or not the opening operation has been completed up to the specified position.
- the opening side motor is turned off in step 715, and the closing side motor OFF is set in step 716. In this way, pinching avoidance in the manual mode is performed based on the second threshold value.
- the second threshold value is larger than the first threshold value, erroneous pinching avoidance due to the secular change of the resistance of the sliding portion of the window glass 102 as in the case of using the first threshold value does not occur. But Thus, the window 100 can be closed completely.
- the abnormal state mode is set in step 711. By displaying this state by lighting a lamp provided in the vicinity of the switch 310, the operator is notified of the occurrence of an abnormality.
- the lamp provided in the vicinity of the switch 310 is an example of display means in the present invention.
- the set abnormal state mode is used for the determination in step 704 at the next window operation. If it is determined in step 704 that the operation mode is abnormal, the AUTO operation determination in step 705 is skipped, only the manual operation determination in step 707 is performed, and if the manual operation determination is no, the process skips to step 715. In this way, the auto mode is prohibited for the next time, ensuring safety.
- the window 100 can be completely closed by performing the next window operation in the normal mode with the foreign matter removed.
- the top dead center is detected in step 702.
- the abnormal state mode is canceled.
- the abnormality display disappears and the control state returns to the initial state.
- steps 715 and 717 the open side motor is turned off and the closed side motor is turned off, respectively.
- the CPU 302 that cancels the abnormal state mode in step 717 is an example of the canceling means in the present invention.
- FIG. 29 is a flowchart showing another example of the operation of control device 300. This is substantially the operation of the CPU 302. This operation is started by operating the switch 310 to close the window 100. As shown in FIG. 29, in step 801, it is determined whether or not a forced closing operation is being performed.
- the forced closing operation is a closing operation of the window 100 in the manual mode.
- step 802 If the forcible closing operation is in progress, it is determined in step 802 whether the force detected at the top dead center is correct. If the top dead center is not detected, it is determined in step 803 whether or not the force has been detected. The presence or absence of pinching is performed based on a predetermined threshold. If you do not detect pinching, Return to Step 801. During the forced closing operation, while the top dead center is not detected and the pinching is not detected, the operations of Steps 801 to 803 are repeated.
- step 803 When pinching is not detected in step 803, the window glass 102 continues to rise, and in step 802, top dead center is detected. If the top dead center is detected, it is determined in step 831 whether there is an error history.
- the error history is a history of occurrence of pinching as described later.
- step 809 If there is no error history, stop the motor in step 809. This makes the window
- step 831 it is determined in step 831 whether there is an error history. If there is no error history, the motor is stopped in step 809.
- step 804 If pinching is detected in step 803, it is determined in step 804 whether the error history is 0 or not. Error history 0 means no error history. If the error history is 0, the error history is set to 1 in step 805. Error history 1 means that the trapping occurred once.
- the CPU 302 set to the error history 1 in step 805 is an example of the storage means in the present invention.
- step 806 the judgment threshold is not increased. This keeps the threshold at the default value.
- step 807 the opening operation is started (reversed).
- step 808 it is determined whether or not the opening operation has been completed up to the specified position. If the opening operation has been completed up to the specified position, the motor is stopped in step 809. In this way, if pinching is detected during the forced closing operation, pinching is avoided.
- the pinching avoidance may be erroneous pinching avoidance due to the secular change of the resistance of the sliding portion of the window glass 102 or the like.
- step 803 operations in steps 801 to 803 are performed.
- pinching is not detected in step 803
- the window glass 102 continues to rise, and in step 802, top dead center is detected.
- step 831 Based on the detection of top dead center, it is determined in step 831 whether there is an error history. If there is an error history, the history is reset in step 832 and the motor is stopped in step 809. This Therefore, the window 100 is closed. When the history is reset, the error history becomes 0 and the control status is initialized.
- the CPU 302 that resets the history in step 832 is an example of the erasing means in the present invention.
- step 804 it is determined in step 804 whether the error history is 0 or not.
- the error history is 1 due to the previous pinch detection, so the half IJ setting is no.
- step 814 it is determined whether or not the error history is 1. If the judgment is yes, in step 815, error history 2 is set. Error history 2 means that pinching has occurred twice in succession.
- the CPU 302 set in the error history 2 in step 815 is an example of the storage means in the present invention.
- step 816 the judgment threshold is increased by 50%. As a result, the threshold value is 50% higher than the initial setting value.
- the opening operation is started (reversed).
- step 808 it is determined whether or not the opening operation has been completed up to the specified position. If yes , the motor is stopped in step 809.
- the extra rate need not be limited to 50%.
- the threshold value may be increased when error history 1 is set.
- step 803 pinching is detected based on a 50% threshold.
- the window glass 102 continues to rise, and in step 802, the top dead center is detected.
- the top dead center is detected, it is determined in step 831 whether or not there is an error history. If there is an error history, the history is reset in step 832 and the motor is stopped in step 809. This closes the window 100.
- the load increase due to the secular change of the resistance of the sliding portion of the window glass 102 may not exceed the 50% threshold. In such a case, pinching is detected in step 803.
- step 804 whether or not the error history is 0 is determined based on the detection of pinching.
- step 814 whether the error history is 1 is also determined as no.
- the inversion function is turned off in step 824, and the process returns to step 8001.
- the window glass 102 is not inverted regardless of the pinching detection.
- the window 100 is forcibly closed. As a result, the window 100 is finally closed without being affected by erroneous pinching detection. Thereafter, the top dead center is detected in step 802, it is determined that there is an error history in step 831, and the error history is reset to 0 in step 832.
- FIG. 30 is a flowchart showing still another example of the operation of the control device 300. This is essentially the operation of the CPU 302. As shown in Fig. 30, in step 901, the closed motor is turned on. The closing side motor ON is performed in response to the operation of the switch 310 in the direction of closing the window 100. Note that the closing side motor ON is driving the elevating motor 202 in the direction in which the window 100 is closed. As a result, the window glass 102 starts to rise.
- step 902 it is determined whether a top dead center is detected.
- Top dead center detection is detection of a state in which the window glass 102 has reached top dead center.
- the open side motor is turned off and the closed side motor is turned off.
- step 903 If the detection of the top dead center in step 902 is no, it is determined in step 903 whether or not the force is within the top dead center dead zone range.
- the top dead center dead zone is a dead zone set from the top of the top dead center to the top dead center, which is not subject to pinching detection and avoidance. If it is in the top dead center dead zone range, the process returns to the top dead center detection in step 902.
- step 904 it is determined whether or not the edge of the motor rotation pulse 1 is present. If there is no motor rotation pulse 1 edge, step 905 determines whether there is a motor rotation pulse 2 edge. If the edge of motor rotation pulse 2 is not present, return to step 902.
- the motor rotation pulses 1 and 2 are, for example, output pulses of the Hall elements 36b and 36c of the NOR generator 306, and are two-phase pulses having a 90 ° phase difference as shown in FIG.
- One cycle of motor rotation pulses 1 and 2 corresponds to one motor rotation.
- the motor rotation pulses 1 and 2 may have a plurality of cycles corresponding to one rotation of the motor.
- the motor rotation pulses 1 and 2 have a rising edge and a falling edge at timings as indicated by broken lines.
- the edge interval through the motor rotation pulses 1 and 2 is 1 Z4 period.
- the pulse width between the edges is stored in step 906.
- the stored pulse width is the interval from one rising edge to the next rising edge and the interval from one falling edge to the next falling edge in each pulse. Such a pulse width is obtained every 1Z4 period.
- the CPU 302 that stores the pulse width between edges in step 906 is an example of the pulse width measuring means in the present invention.
- step 907 it is determined whether or not the current pulse width is larger than the pulse width before one rotation. Note that the value may be compared with the value before several rotations without being limited to one rotation. If the judgment power is Syes, the pulse width change rate accumulated value is updated in step 908. The CPU 302 that updates the pulse width change rate cumulative value is an example of a change measuring means in the present invention. If the judgment power at step 907 is 3 ⁇ 4o, the accumulated pulse width change rate is cleared at step 909 and the process returns to step 902.
- step 908 When the accumulated pulse width change rate is updated in step 908, the pulse width is updated in step 910. The cumulative change value determines whether the force exceeds the threshold. If the determination is no, return to Step 902.
- step 911 If it is determined that the accumulated value of the noise width has exceeded the threshold value, in step 911, the closed motor is turned off and the open motor is turned on. Note that turning on the opening motor means driving the lifting motor 202 in the direction of opening the window 100. As a result, the window glass 102 starts to descend.
- step 912 it is determined whether or not the opening operation has been completed to the specified position.
- the open side motor and the closed side motor are turned off. In this way, pinching avoidance is performed based on the threshold value.
- the power described above for the control device for the power window of the automobile is not limited to the power window of the automobile, but has a structure that opens and closes the opening with a movable plate, such as a sunroof and a sliding door. Can be applied to control.
- FIG. 32 is a graph showing an example of the pulse width change when the window glass is raised.
- the ⁇ plot is a graph of the rise after the rise
- the ⁇ plot is a graph of the rise after the fall.
- the norm width decreases monotonously with the start of the rise and eventually stabilizes.
- the pulse width gradually decreases as the rise starts, and then stabilizes through a process of increasing rapidly.
- the period in which the initial pulse width change during the window glass rise is large is excluded as an ineffective period.
- the invalid period includes an invalid period 1 for the rise after the rise and an invalid period 2 for the rise after the fall.
- the invalid period 2 has a large variation for each power window, and the force is longer than the invalid period 1. Therefore, learning about the invalid period 2 is performed in order to properly invalidate pinching avoidance.
- FIG. 33 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 300. This is essentially the behavior of CPU302 .
- step 801 it is determined whether or not the ascending operation after descending. If the determination is no, the force to end learning If yes, the pulse width decrease confirmed release is canceled in step 802, the pulse width increase confirmed release is canceled in step 803, and the invalid period 2 in step 804 Clear the measurement buffer.
- Invalid period 2 The measurement buffer is a buffer that holds the measurement value of invalid period 2. The measurement value is initialized to 0 when cleared.
- step 805 it is determined whether or not the force is during the ascending motion. If the determination is no, the learning is terminated. 1S If yes, in step 806, it is determined whether or not the dead center side dead zone.
- the dead zone on the top dead center side is a dead zone set from the top of the top dead center to the top dead center, which is not subject to pinching detection and avoidance. If it is in the dead zone on the top dead center side, return to Step 805.
- step 807 If the dead zone is not in the dead zone, it is determined in step 807 whether there is a motor rotation pulse. If the determination is no, the force to return to step 805. If yes, store the measurement result of the width of the noise in step 808. In step 809, update the invalid period 2 measurement buffer (+1). This increments the measured value for invalid period 2 by one.
- step 810 it is determined whether or not the invalid period 2 determination maximum value is exceeded. For invalid period 2, the maximum value is preset. If the determination is yes, in step 818, if the force that makes the invalid period 2 measurement buffer a definite value is no, in step 811, it is determined whether the pulse width reduction has been confirmed.
- step 812 it is determined whether or not the pulse width is reduced compared to the previous time. If no, force to return to step 805 If yes, in step 813, set pulse width reduction confirmed and return to step 805.
- step 815 it is determined whether the pulse width has increased compared to the previous time. If no, return to step 805. Up to this point, the measurement value 2 is obtained in the invalid period 2 measurement buffer. While the pulse width does not increase, repeat the operation in steps 805 to 815 to measure the invalid period 2 The count value of the constant buffer is incremented by one.
- step 816 the pulse width increase confirmed setting is performed, and the flow returns to step 805. Thereafter, the operations in steps 805 to 814 are performed in the same manner as described above.
- step 817 it is determined in step 817 whether the pulse width variation is within the stable range. This determination is made by comparing the pulse width variation with a predetermined threshold. When the pulse width fluctuation is below the threshold value, it is determined to be within the stable range, otherwise it is determined to be outside the stable range.
- step 817 the determination in step 817 is yes, in step 818, the count value of the invalid period 2 measurement buffer is set as the final value. According to this
- the determined measurement value is stored in the memory 312. At least a part of the memory 312 eg EE
- the memory 312 is an example of storage means in the present invention.
- an invalid period 2 adapted to each power window can be obtained.
- Learning is performed, for example, at the time of shipment or regular inspection of automobiles. A user or the like may perform it at any time.
- FIG. 34 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 300. This is essentially the operation of CPU302.
- step 901 the ascending drive motor is turned on.
- the ascending side drive motor is turned on in response to the operation of the switch 310 in the direction to close the window 100.
- the lift side drive motor ON is driving the lift motor 202 in the direction of closing the window 100.
- the window glass 102 starts to rise.
- step 902 it is determined whether or not the ascending operation after descending. If yes, in step 903, invalid period 2 is set. For the invalid period 2 setting, the invalid period 2 measurement buffer fixed value obtained by the above learning is used. Invalid period 2 is set for the register.
- the invalid period 1 is set in step 904.
- a set value prepared in advance is used for the invalid period 1 setting.
- the invalid period 1 may be set based on the learning result.
- the learning for the invalid period 1 can be performed according to the method described above.
- step 905 it is determined whether a top dead center has been detected.
- Top dead center detection is detection of a state in which the window glass 102 has reached top dead center. If the determination is no, in step 906, it is determined whether or not the force is in the dead center side dead zone. If it is in the dead zone on the top dead center side, return to Step 905.
- step 907 If the dead center side dead zone is not reached, it is determined in step 907 whether or not there is a motor rotation pulse edge. Judgment If no, force to return to step 905 If yes, store pulse width measurement result (PL) in step 908, perform invalid period (R) count (1) in step 909, and in step 910 Then, it is determined whether or not the pulse width (PL) exceeds the absolute allowable value.
- the absolute allowable value is, for example, a pulse width corresponding to an overload of the lifting motor 202, and exceeding it is an abnormal situation. Therefore, in such a case, the pinching avoidance process is performed in step 914, and the ascending drive motor is turned off in step 915. In this way, exceptional situations are dealt with.
- step 911 When the noise width (PL) does not exceed the absolute tolerance, it is determined in step 911 whether or not it is the invalid period (R) after the initial operation. If yes, the process proceeds to step 905. Return. As long as the pulse width (PL) does not exceed the absolute allowable value and the invalid period (R) is after the initial operation, the operations in steps 905 to 911 are repeated.
- the invalid period (R) count is decremented by one each time it is repeated, and eventually the invalid period (R) count drops to zero. At this time, since it is not the invalid period (R) after the initial operation, the judgment value in step 911 is zero.
- step 912 the pulse width change rate is calculated from the pulse width measurement result (PL) !, In step 913, it is determined whether the pulse width change rate exceeds a threshold value. When the pulse width change rate does not exceed the threshold value, the force returns to step 905. When the pulse width change rate exceeds the threshold value, the pinch avoidance process is performed in step 914, and the ascending drive motor is turned off in step 915.
- the pinching avoidance process is disabled during the invalid period in the initial rise of the window glass 102, and is activated after the invalid period has elapsed. Since the invalid period is set based on learning, it is possible to perform the pinch avoidance invalidation control optimal for each power window.
- the CPU 302 that performs the operation shown in the flowchart of Fig. 33 is an example of setting means in the present invention.
- the CPU 302 that performs the operation shown in the flowchart of FIG. 34 is an example of the invalidating means in the present invention.
- the power described above for the control device for the power window of the automobile is not limited to the power window of the automobile, but has a structure for opening and closing the opening with a movable plate, such as a sunroof and a sliding door. Can be applied to control.
- FIG. 35 shows a block diagram of the power window.
- this apparatus includes a switch 1 and an ECU (Electronic Control Unit) 3.
- Switch 1 is a user-operated switch that generates an AUTO signal, an UP signal, and a DOWN signal.
- the auto signal is a signal for instructing power window control with a pinching prevention function
- the up signal is a signal for instructing the window glass to rise
- the down signal is a signal for instructing the window glass to descend.
- the ECU 3 controls the power window with an anti-pinch function in the auto mode.
- the ECU3 is composed of LSI and the like.
- the ECU 3 detects the occurrence of pinching by comparing the detection signal of the pinching sensor with a threshold value.
- the detection signal of the pinching sensor is a signal representing the load state of the motor that raises and lowers the window glass.
- a detection signal for example, a signal corresponding to the rotational speed of the motor, a signal corresponding to the motor drive signal, or the like is used.
- the ECU 3 also has a function of detecting the opening and closing of the door based on an on / off signal from a cartis switch or the like.
- the ECU 3 further has means for adjusting the pinch detection threshold according to the open / closed state of the door. This means is an example of the adjusting means in the present invention. It is.
- FIG. 36 shows an example of threshold adjustment.
- FIG. 36 is a time chart showing the door opening / closing detection signal, the pinch sensor detection signal, and the transition of the threshold value when the door is closed while the window glass is rising in the auto mode.
- the detection signal of the pinch sensor is also referred to as a sensor signal.
- times tl, t2, and t3 are timings of door closing, door closing detection, and threshold change, respectively.
- the sensor signal starts to fluctuate from time tl due to impact or vibration when the door is closed.
- the door closing detection is time t2 later than the actual closing due to the positional relationship between the door and the cartis switch, signal transmission characteristics, and so on.
- the delay time is about 140 ms, for example.
- the threshold value is changed at time t3, which is delayed by a specified time from the detection of door closing.
- the specified time to delay is 60 ms, for example.
- the threshold value is a large value T1, and this value is changed to a small value T2 at time t3.
- T1 is a higher threshold.
- Such a value is, for example, 17.5 ms in terms of pulse width.
- T2 is a normal threshold value. Such a value is, for example, 15 ms in terms of pulse width.
- the values of Tl and T2 are not limited to this, and may be appropriate values.
- the threshold value is set to a large value T1 while the door closing is not detected, so that the pinch detection sensitivity is relatively low during that time. For this reason, even if the fluctuation of the sensor signal starts before the detection of the door closing due to the delay in the detection of the door closing, it is not mistaken for the occurrence of the pinching. Therefore, no erroneous reversal of the window glass occurs.
- the threshold value is maintained at a large value T1 for a specified time (for example, 60 ms) even after the door closing is detected, so that the pinch detection sensitivity is relatively low during that time. For this reason, even if the sensor signal continues to change during that time, it is not mistaken for pinching. Therefore, no erroneous reversal of the window glass occurs.
- the specified time is not limited to 60 ms, but may be an appropriate length.
- FIG. 37 shows a flowchart of the operation of the present apparatus. As shown in FIG. 37, in step 301, it is determined whether or not the window glass is rising. When the window glass is not rising, rubbing is performed at this step. When the window glass is rising, it is determined at step 302 whether or not the door is open.
- step 303 If the door is not open, it is determined in step 303 whether the door is closed and the force is within the specified time.
- the specified time is 60 ms, for example. If it is not within the specified time, use the normal pinch detection threshold in step 304.
- the normal pinch detection threshold is T2. Then, with reference to the threshold value T2, in step 305, it is determined whether or not there is pinching. Thereby, the pinching determination with relatively high sensitivity is performed.
- step 306 window glass lowering control is performed. As a result, the window glass is inverted by detecting pinching with relatively high sensitivity.
- step 314 If it is determined in step 302 that the door is open, a higher pinch detection threshold is used in step 314.
- the higher pinch detection threshold is T1. Then, based on the threshold value T1, it is determined in step 305 whether or not there is pinching.
- the pinch determination is performed at a sensitivity relatively lower than the normal sensitivity. For this reason, even if the sensor signal fluctuates when the door is closed, it is not mistaken for occurrence of pinching. Therefore, it is possible to return to step 301 and continue to determine whether or not the window glass is rising. In this way, it is possible to raise the window glass stably without being affected by fluctuations in the sensor signal when the door is closed.
- step 314 Even if it is determined in step 303 that the door is closed and the force is within the specified time, in step 314, a higher pinching determination threshold value, that is, the threshold value T1, is used. Then, with reference to the threshold value T1, it is determined in step 305 whether or not there is pinching. As a result, the pinching determination with relatively low sensitivity is performed. For this reason, it is possible to continue the determination of whether or not the window glass is rising without returning to step 301 without misidentifying the fluctuation of the sensor signal when the door is closed. In this way, a stable window glass can be raised without being affected by fluctuations in the sensor signal when the door is closed.
- the threshold value may be reduced to relatively increase the pinching detection sensitivity, and the threshold value may be increased to relatively decrease the pinching detection sensitivity.
Landscapes
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Abstract
車両用パワーウィンドウの窓ガラスを昇降させる昇降モータの回転によりパルスを発生させ、窓閉動作中のパルス幅の変化をみて異物挟み込みと判断し、窓開動作に反転する安全装置において、バッテリの電圧変動による誤判定が生じにくいパワーウィンドウ用安全装置を得る。
基準時における窓ガラス上昇動作時においてパルス幅検知器で検知された連続するパルスのパルス幅の変化率を窓位置カウンタによる窓位置情報に関連させて記憶する記憶器、窓ガラス上昇動作時において上記パルス幅検知器で検知された連続するパルス幅を窓位置カウンタによる窓位置情報と関連させて演算する演算器、及び記憶器による窓位置情報と関連したパルス幅変化率の記憶値と、演算器による窓位置情報と関連したパルス幅変化率の演算値とを比較し、両パルス幅変化率の差分の合計が許容値を超えたときに、昇降モータを窓ガラス開放方向に駆動する制御器を備えた。
Description
明 細 書
ノ、。ワーウインドウ用安全装置
技術分野
[0001] 本発明は、車両ドアのパワーウィンドウ用安全装置に関し、とくに、ノワーウインドウ による人体等の挟み込みを防止する装置に関する。
背景技術
[0002] 車両の窓ガラスを昇降モータの駆動力で昇降させるパワーウィンドウでは、操作スィ ツチを閉方向にオンし続けて窓ガラスを閉じていくと、該窓ガラスと窓枠との間に異物 が挟み込まれる可能性がある。
[0003] そこで、窓ガラスと窓枠との間に異物が挟み込まれたことを検知する検知装置を設 け、挟み込みを検知したときには、操作スィッチの状況に拘わらずモータを反転駆動 して窓ガラスを下降させる安全装置が提案されている。(例えば、特許文献 1参照) この安全装置の挟み込み検知装置の一つとして、昇降モータの回転数 (角)に応じ て繰り返しパルスを発生させ、このパルスの幅の増加を検知することで、挟み込みと 判断する装置が知られている。すなわち、平常時のパルス幅を記憶しておき、動作時 のパルス幅が許容値以上に増加したときに異物挟み込みと判定する。
[0004] さらに挟み込み検知の精度を高めるために、エンコーダが出力するパルスの立ち 上がりから立ち下がりまでおよび立ち下がりから立ち上がりまでの半パルス幅を測定 する発明も提案されている。
[0005] 昇降モータは車両に搭載されているバッテリによって駆動されるため、ノ ッテリの電 圧変動によりその回転数(回転速度)が増減することが避けられない。回転速度が変 化すると、パルス幅も回転速度の変化に伴って変化するため、高精度な挟み込み検 知を行おうとすると、誤検知の可能性が増す。つまり、パルス幅の増加がバッテリの電 源電圧の低下によるものであるのに異物挟み込みと判断する誤動作の可能性が増 える。電源電圧が何らかの原因で基準電圧より上昇した場合も全く同様である。
[0006] 窓ガラスの上昇速度は、起動から所定期間経過した後も、摺動抵抗の変化等により 一定ではなぐ経年変化等によっても変化する。そのため、パルス幅の延びを検知す
る検知方法では誤差が大きぐ挟み込みでないのに挟み込みと誤検知する可能性が 増す。さらにエンコーダは、パルスが立ち上がつてから立ち下がるまでのハイレベル 間の回転角と、パルスが立ち下がってから立ち上がるまでのローレベル間の回転角 が同一でない場合がある。このようにエンコーダ自体に誤差が含まれると、半パルス 幅を検知する方法ではさらに誤差が大きくなつてしまい、挟み込みでないのに挟み 込みと誤検知する可能性が増す。
[0007] エンコーダの従来例としては、窓ガラスを昇降させるための昇降モータの回転軸上 に複数の磁極を備えたマグネットからなる円筒状のロータを同心状に固定したものが あった。(例えば、特許文献 2参照)。
[0008] この装置では、モータの回転軸の周方向にお!、て、複数の N極及び S極が交互に 配置されており、ロータに近接配置された感磁素子によりモータ回転軸の回転角及 び回転方向を検出し、この検出データを用いて挟み込みを検知していた。
[0009] この装置では、挟み込み検知の精度を上げるためには、より多くの磁極を持たせる 必要があった。しカゝしながら、複数の磁極を備えた磁石は単価が高い部材であるた め、装置のコストが上昇する。また、複数の磁極を持たせるために多くの時間を費や すことになるため、装置の生産性が低下するという問題がある。
[0010] パワーウィンドウ制御の一手法として、使用者の操作をきつかけとして、異物の挟み 込みを回避しつつ窓枠を閉じた位置と開いた位置の間で窓ガラスを往復させるォー トモードと、使用者の操作に従って、窓枠を閉じた位置と開いた位置の間で窓ガラス を往復させるマニュアルモードを有し、オートモードにお!、て誤った挟み込み回避が 繰り返されるときは、オートモードを禁止してマ-ユアルモードだけを有効にするよう にしたものがある(例えば、特許文献 3参照)。
[0011] その場合、モータの負荷状態の経時的な変化等に対応するために、挟み込みがな い状態におけるモータの負荷状態について学習が行われ、その学習内容を基にし て挟み込みの判定が行われる(例えば、特許文献 4参照)。
[0012] 誤った挟み込み回避の繰り返しが原因でオートモードが停止されたとき、ユーザー はウィンドウの開閉をマニュアルモードで行わざるを得ない。また、オートモード回復 手順が説明書等に記載されていたとしても、ユーザーがそれに気づかないことが多く
、また、気づいたとしてもその通りに実行されるとは限らない。
[0013] 誤った挟み込み回避の繰り返しが原因でオートモードが停止されたとき、ユーザー はウィンドウの閉じきりをマニュアルモードで行わざるを得な 、が、マニュアルモードで は挟み込み回避が行われな 、ので、例えば運転席側力 の操作で後部座席のパヮ 一ウィンドウを閉じる場合等に、不注意よる人体の挟み込みが発生するおそれがある 。これを避けるためにマニュアルモードでも挟み込み回避が可能なようにすると、誤つ た挟み込み回避が行われた場合にはウィンドウを閉じきることができなくなる。
[0014] 下降中の窓ガラスを反転上昇させると、ギヤ系列やワイヤ系統のバックラッシュや遊 び等により、上昇の初期には、モータの負荷がー且無負荷になりその後急増するよう な変化を示す。このときの負荷急増を異物の挟み込みと誤認しないように、この時期 については、挟み込み検出の閾値を通常の閾値よりも大きくしてある(例えば、特許 文献 5参照)。
[0015] この方式では、窓ガラス反転上昇の初期においては、閾値が大きいことにより挟み 込み検出感度が悪いので実質的に挟み込み回避が無効化され、本当に挟み込み 力 Sあった場合は大きな力が対象に加わる。しかも、大きな閾値を適用する期間は、パ ワーウインドウの個体差等を考慮して長めに設定されるので、挟み込まれた対象に大 きな力が加わる時間が長くなる。
[0016] 窓ガラスの上昇中にドアを閉じると、それに伴う衝撃や振動等による負荷変動によ つて窓ガラスの誤反転が発生することがあるので、それを回避するために、ドア閉止 時には一時的にしき!/、値を大きくしたり、挟み込み防止機能を一時的に無効にする ようにしている。
ドアの開閉は例えばカーテシスィッチ等のオンオフに基づ!/、て判定される力 カーテ シスイッチの検出遅れや検出信号の伝送遅れ等により、システムによるドアの閉止の 認識が負荷変動の発生後となるときは、窓ガラスの誤反転を防ぐことができない (例え ば、特許文献 6, 7参照)。
特許文献 1:特開 2002- 46468号公報
特許文献 2:特開 2003 - 336444号公報
特許文献 3:特開平 7— 317430号公報
特許文献 4:特開平 10— 331524号公報
特許文献 5:特開平 7— 113375号公報
特許文献 6:特開平 9— 32414号公報
特許文献 7:特開平 9— 328964号公報
発明の開示
[0017] 本発明は、ノ ッテリの電圧変動があっても誤検知 (誤動作)を生じるおそれの少ない ノ《ワーウインドウ用安全装置を得ることを目的とする。
本発明によるパワーウィンドウ用安全装置は、車両の窓ガラスを昇降させる昇降モ ータ、この昇降モータに対して正逆の回転指令を与える操作スィッチ、昇降モータの 回転量に応じて繰り返しパルスを発生するパルス発生器、このパルス発生器で発生 するパルスをカウントし窓ガラスの開度情報を得る窓位置カウンタ、パルス発生器によ る各パルスのパルス幅を検知するパルス幅検知器、パルス幅検知器で検知された複 数のパルス幅から予め定めた特定の 2つのパルス幅を抽出し、抽出した 2つのパルス 幅の変化率を窓位置カウンタによる窓位置情報に関連させて演算する演算器、所定 の基準設定時において演算器により演算された窓位置情報と関連したパルス幅変化 率を記憶する記憶器、及び記憶器による窓位置情報と関連したパルス幅変化率の記 憶値と、窓ガラス上昇動作時にぉ 、て演算器により演算された窓位置情報と関連し たパルス幅変化率の演算値とを比較し、両パルス幅変化率の差分の合計が許容値 を超えたときに、上記操作スィッチの状態に拘わらず昇降モータを窓ガラス開放方向 に駆動する制御器、を備えたことを特徴としている。
[0018] 予め定めた特定の 2つのパルス幅は、連続する 2つのパルスのパルス幅とする他、 特定の数パルス離れた 2つのパルス幅とすることができる。
制御器は、記憶器に対する 2つのパルスのパルス幅の変化率の記憶を、少なくとも 車両製造時に実行することができる。さらに定期的に更新することで経時変化にも対 応できる。
[0019] 本発明によれば、ノ ッテリに電圧変動があり、その電圧変動に起因するパルス幅変 動が生じても異物挟み込みと判断することのな 、、誤動作のな!、パワーウィンドウ用 安全装置を得ることができる。
[0020] 本発明は、また、窓ガラスを開閉する際の摺動抵抗等により開閉速度が一定でない 場合も誤検知 (誤動作)を生じるおそれの少な 、パワーウィンドウの安全装置を得るこ とを目的とする。
[0021] 本発明によるパワーウィンドウの安全装置は、車両の窓ガラスを昇降させる昇降モ ータ、この昇降モータに対して昇降の回転指令を与える操作スィッチ、この昇降モー タの回転量に伴って繰り返しパルスを発生するパルス発生器、このパルス発生器が 出力するパルスをカウントして窓ガラスの開度情報を得る窓位置カウンタ、上記パル ス発生器が発生するパルスの幅を検知するパルス幅検知器、基準時における窓ガラ ス上昇動作時において上記パルス幅検知器で検知された各パルス幅を上記窓位置 カウンタによる窓位置情報に関連させて記憶する記憶器、および窓ガラス上昇動作 時において上記パルス幅検知器が測定したパルス幅と上記窓位置カウンタによる窓 位置情報に対応する基準パルス幅とを比較し、両パルス幅の差が許容値を超えたと きに、上記操作スィッチの状態に拘わらず昇降モータを窓ガラス開放方向に逆転駆 動する制御器、を備えたことを特徴としている。
[0022] 窓位置カウンタは上記パルス発生器が発生するパルスを 1Z2周期毎にカウントし、 上記パルス幅検知器は上記パルスの 1Z2周期幅を検知し、上記記憶器は、上記パ ルスの 1Z2周期で得られたパルス幅を窓位置情報に関連させて記憶することができ る。
[0023] 基準時におけるパルス幅および窓位置情報の前記記憶器への記憶を、定期的に または更新スィッチ手段が操作されたときに更新することで経時変化にも対応できる 本発明によれば、窓ガラスを開閉する際の摺動抵抗等により開閉速度が一定でな くても異物挟み込みと誤判断せず、異物挟み込みを確実に判断できる、誤動作のな V、パワーウィンドウの安全装置を得ることができる。
[0024] 本発明は、また、精度の高い挟み込み検知が可能で生産性の良いエンコーダを備 えたパワーウィンドウ用安全装置を得ることを目的とする。
本発明のパワーウィンドウ用安全装置は、車両ドアの窓ガラスを昇降させる昇降モ ータであって、一定間隔の複数の凹凸を外周面上に備えるロータが回転軸上に設け
られた昇降モータと、昇降モータに対して正逆の回転指令を与える操作スィッチと、 ロータの外周面に向けて発光する発光手段と、外周面力 の反射光を受光し、反射 光の光量に基づ 、てパルスを発生させるパルス発生手段と、窓ガラス上昇動作時に おいてパルス発生手段が発生するパルスの周期に基づいて、操作スィッチの状態に 拘わらず、昇降モータを反転させて窓ガラスを下降させる制御手段と、を備えることを 特徴としている。
[0025] 上記ロータは榭脂材料又は金属材料を成型して形成することができる。上記外周 面のうち少なくとも凸部には光反射層が設けられているとよい。上記発光手段は、口 ータの中心軸に関して一定角度間隔に配置され、外周面に向けて発光する 2つの発 光部を有するとなおよい。
[0026] 本発明によれば、昇降モータの回転軸にロータを設け、その外周面からの反射光 に基づくパルスの周期を用いて挟み込みを検知することにより、装置の生産性の低 下を抑えつつ、精度の高 、挟み込み検知を行うことができる。
[0027] 本発明は、また、オートモードの回復をユーザーが容易に行えるパワーウィンドウ用 安全装置を実現することを目的とする。
本発明のパワーウィンドウ用安全装置の制御器は、オートモードにおいて誤った挟 み込み回避が生じたとき窓枠を開く方向へ窓ガラスを移動させるとともにオートモード を禁止し、マ-ユアルモードで窓枠を閉じきつた状態において窓枠を閉じる方向へ窓 ガラスを移動させるための使用者の操作の継続時間が予め定められた時間に達した ときはオートモードを回復させ、マニュアルモードにおいて窓枠を閉じきる前に前記 操作が中止されたときまたは窓枠を閉じきつた状態での前記操作の継続時間が予め 定めた時間に満たないときは窓枠を開く方へ窓ガラスを移動させる、ことを特徴とする
[0028] 本発明によれば、制御器が、オートモードにぉ 、て誤った挟み込み回避が生じたと き窓枠を開く方向へ窓ガラスを移動させるとともにオートモードを禁止し、マニュアル モードで窓枠を閉じきつた状態において窓枠を閉じる方向へ窓ガラスを移動させるた めの使用者の操作の継続時間が予め定められた時間に達したときはオートモードを 回復させ、マニュアルモードにおいて窓枠を閉じきる前に前記操作が中止されたとき
または窓枠を閉じきつた状態での前記操作の継続時間が予め定めた時間に満たな いときは窓枠を開く方向へ窓ガラスを移動させるので、オートモードの回復をユーザ 一が容易に行えるパワーウィンドウ用安全装置を実現することができる。
[0029] 本発明のパワーウィンドウ用安全装置の制御器は、また、オートモードにおいて誤 つた挟み込み回避が生じたときそれ以前の学習内容を無効にして窓枠を開く方向へ 窓ガラスを移動させるとともにオートモードを禁止し、マニュアルモードにおいて窓枠 を閉じる方向へ窓ガラスを移動させるための使用者の操作の開始とともに挟み込み 回避用の学習を開始させ、マニュアルモードにおいて窓枠を閉じきつた状態での前 記操作の継続時間が予め定められた時間に達したときは挟み込み回避用の学習を 終了させるとともにオートモードを回復させ、マ-ユアルモードにおいて窓枠を閉じき る前に前記操作が中止されたときまたは窓枠を閉じきつた状態での前記操作の継続 時間が予め定めた時間に満たないときは前記学習を中止させるとともに窓枠を開く方 向へ窓ガラスを移動させる、ことを特徴とする。
[0030] 前記学習は学習範囲と非学習範囲とに 2分された窓ガラスの移動範囲のうち学習 範囲における学習であり、前記窓枠を開く方向への窓ガラスの移動は非学習範囲へ の移動である。
[0031] 本発明によれば、制御器が、オートモードにおいて誤った挟み込み回避が生じたと きそれ以前の学習内容を無効にして窓枠を開く方向へ窓ガラスを移動させるとともに オートモードを禁止し、マ-ユアルモードにおいて窓枠を閉じる方向へ窓ガラスを移 動させるための使用者の操作の開始とともに挟み込み回避用の学習を開始させ、マ -ュアルモードにおいて窓枠を閉じきつた状態での前記操作の継続時間が予め定め られた時間に達したときは挟み込み回避用の学習を終了させるとともにオートモード を回復させ、マニュアルモードにおいて窓枠を閉じきる前に前記操作が中止されたと きまたは窓枠を閉じきつた状態での前記操作の継続時間が予め定めた時間に満た ないときは前記学習を中止させるとともに窓枠を開く方向へ窓ガラスを移動させるの で、オートモードの回復をユーザーが容易に行えるパワーウィンドウ用安全装置を実 現することができる。
[0032] また、連続誤反転が発生したときは、パルス幅または静電容量につ 、て再学習を行
つた上でオートモードを回復するので、再学習の結果に基づいて挟み込み判定用の 閾値が更新ことにより、回復後のオートモードでは正しい挟み込み回避を行うことが できる。
[0033] 前記学習は学習範囲と非学習範囲とに 2分された窓ガラスの移動範囲のうち学習 範囲における学習であり、前記窓枠を開く方向への窓ガラスの移動は非学習範囲へ の移動であるので、学習を能率良く行うことができかつユーザーがオートモードの未 回復を容易に知ることができる。
[0034] 本発明は、また、マニュアルモードでも挟み込みを回避させることが可能で、かつ、 開口を閉じきらせることが可能なパワーウィンドウ用安全装置を実現することを目的と する。
[0035] 本発明のパワーウィンドウ用安全装置の制御器は、可動板を駆動するモータの負 荷状態を検出する検出手段と、オートモードでは第一の閾値と前記検出手段の検出 信号との比較結果に基づ!/、て挟み込み回避を行わせ、マニュアルモードでは第二の 閾値と前記検出手段の検出信号との比較結果に基づいて挟み込み回避を行わせる 制御手段と、を具備することを特徴とする。
[0036] また、マニュアルモード時の挟み込み検出を表示する表示手段、を具備することを 特徴とする。また、開口を閉じきつたとき前記表示を解除する解除手段、を具備するこ とを特徴とする。また、前記制御手段が、複数個所に分散配置された開閉装置を一 個所で集中的に制御する、ことを特徴とする。
[0037] また、前記制御手段が、マ-ユアルモードにおいて挟み込み回避の繰り返し時に前 記第二の閾値を増加する、ことを特徴とする。また、前記制御手段が、マ-ユアルモ ードにおける挟み込み回避の繰り返しが予め定められた回数に達した後は挟み込み 回避を行わせない、ことを特徴とする。また、マニュアルモードにおける挟み込み回 避の履歴を記憶する記憶手段、を具備することを特徴とする。また、開口を閉じきつた とき前記履歴を消去する消去手段、を具備することを特徴とする。
[0038] また、前記検出手段が、可動板を駆動するモータの回転数をパルス幅が回転数に 反比例する 90° 位相差の 2相パルスに変換する変換手段と、前記変換手段の 2相 パルスの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングで 2相パルスのパルス幅をそれぞ
れ計測するパルス幅計測手段と、前記計測した 2相パルスのパルス幅の変化をそれ ぞれ計測する変化計測手段と、を具備することを特徴とする。また、前記変化計測手 段が、少なくとも 1周期前のパルス力もの変化を計測する、ことを特徴とする。
[0039] 本発明によれば、制御器が、可動板を駆動するモータの負荷状態を検出する検出 手段と、オートモードでは第一の閾値と前記検出手段の検出信号との比較結果に基 づいて挟み込み回避を行わせ、マニュアルモードでは第二の閾値と前記検出手段 の検出信号との比較結果に基づいて挟み込み回避を行わせる制御手段とを具備す るので、マニュアルモードでも挟み込みを回避させることが可能で、かつ、開口を閉じ きらせることが可能な制御装置を実現することができる。
[0040] また、マニュアルモード時の挟み込み検出を表示する表示手段を具備するので、 異常状態の発生を明示することができる。また、開口を閉じきつたとき前記表示を解 除する解除手段を具備するので、異常状態の解消を明示することができる。また、前 記制御手段が、複数個所に分散配置された開閉装置を一個所で集中的に制御する ので、別々な場所にある開閉装置を一個所で制御することができる。
[0041] また、前記制御手段が、マ-ユアルモードにおいて挟み込み回避の繰り返し時に前 記第二の閾値を増加するので、最終的には誤った挟み込み回避を終わらせることが できる。また、前記制御手段が、マニュアルモードにおける挟み込み回避の繰り返し が予め定められた回数に達した後は挟み込み回避を行わせないので、開口の閉じき りを行わせることができる。また、マニュアルモードにおける挟み込み回避の履歴を記 憶する記憶手段を具備するので、履歴に対応した処置を行うことが可能になる。また 、開口を閉じきつたとき前記履歴を消去する消去手段を具備するので、初期の制御 状態に戻すことができる。
[0042] また、前記検出手段が、可動板を駆動するモータの回転数をパルス幅が回転数に 反比例する 90° 位相差の 2相パルスに変換する変換手段と、前記変換手段の 2相 パルスの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングで 2相パルスのパルス幅をそれぞ れ計測するパルス幅計測手段と、前記計測した 2相パルスのパルス幅の変化をそれ ぞれ計測する変化計測手段とを具備するので、回転数の変化を 1周期より短い時間 間隔で求めることができる。また、前記変化計測手段が、少なくとも 1パルス幅前のパ
ルスからの変化を計測するので、ノルス幅の差分値を得ることができる。
[0043] 本発明は、また、可動板反転時の挟み込み回避の無効期間を個々の開閉装置ご とに最適化する制御装置を備えたパワーウィンドウ用安全装置実現することを目的と する。
本発明のパワーウィンドウ用安全装置の制御器は、一方向への移動後の反対方向 への可動板の移動の初期において挟み込み回避を無効にする無効化手段と、前記 挟み込み回避を無効にする期間を学習を通じて設定する設定手段と、を具備するこ とを特徴とする。
[0044] 前記設定手段は、可動板を駆動するモータの回転数の安定度に基づいて前記期 間を学習する。前記安定度は、ー且増加して減少した後の回転数の安定度である。 また、前記期間を記憶する記憶手段、を具備することを特徴とする。
[0045] 本発明によれば、制御器力 一方向への移動後の反対方向への可動板の移動の 初期において挟み込み回避を無効にする無効化手段と、前記挟み込み回避を無効 にする期間を学習を通じて設定する設定手段とを具備するので、可動板反転時の挟 み込み回避の無効期間を個々の開閉装置ごとに最適化することができる。
[0046] また、前記設定手段が、可動板を駆動するモータの回転数の安定度に基づいて前 記期間を学習するので、無効期間の学習を適切に行うことができる。また、前記安定 度が、一旦増力!]して減少した後の回転数の安定度であるので、最適な無効期間を学 習することができる。また、前記期間を記憶する記憶手段を具備するので、可動板反 転時の挟み込み回避制御を効果的に行うことができる。
[0047] 本発明は、また、ドア閉止時の安定性が良い挟み込み防止機能付のパワーウィンド ゥ用安全装置を実現することを目的とする。
本発明のパワーウィンドウ用安全装置の制御器は、前記ドアの開状態では挟み込 み検出感度が相対的に低くなり、前記ドアの閉状態では挟み込み検出感度が相対 的に高くなるように前記しきい値を調節する調節手段を具備する、ことを特徴とする。
[0048] 前記調節手段は、挟み込み検出感度が相対的に低くなるしきい値を前記ドアの閉 止後予め定められた時間が経過するまで維持する。
本発明によれば、制御器が、前記ドアの開状態では挟み込み検出感度が相対的
に低くなり、前記ドアの閉状態では挟み込み検出感度が相対的に高くなるように前記 しき 、値を調節する調節手段を具備するので、ドア閉止時の安定性が良 、挟み込み 防止機能付のパワーウィンドウ制御装置を実現することができる。
[0049] 前記調節手段は、挟み込み検出感度が相対的に低くなるしきい値を前記ドアの閉 止後予め定められた時間が経過するまで維持するので、ドア閉止時の安定性がさら に良い挟み込み防止機能付のパワーウィンドウ用安全を実現することができる。 図面の簡単な説明
[0050] [図 1]本発明によるパワーウィンドウ用安全装置を Xアーム式パワーウィンドウに適用 した実施形態を示す系統接続図である。
[図 2]パルス発生器によるパルス及びパルス幅を示す図である。
[図 3]基準時の窓開度とパルス幅の分布例、及びバッテリ電圧降下時の窓開度とパ ルス幅の分布例を示すグラフ図である。
[図 4]本発明によるパワーウィンドウ用安全装置の制御例を示す図表である。
[図 5]本発明によるパワーウィンドウの安全装置を Xアーム式パワーウィンドウに適用し た実施形態を示す系統接続図である。
[図 6]パルス発生器によるパルス及びパルス幅を示す図である。
[図 7]本発明によるパワーウィンドウの安全装置の窓閉鎖処理の実施形態をフローチ ヤートで示す図である。
[図 8]本発明によるパワーウィンドウの安全装置の更新処理の実施形態をフローチヤ ートで示す図である。
[図 9]本発明によるパワーウィンドウの安全装置を Xアーム式パワーウィンドウに適用し た実施形態を示す系統接続図である。
[図 10] (a)は本実施形態に係る昇降モータの回転軸の設けられたロータ及びセンサ の構成及び配置を示す図であり、 (b)はその平面図である。
[図 11]窓ガラスの閉動作の制御の流れを示すフローチャートである。
[図 12]本発明を実施するための最良の形態の一例の安全装置を使用するパワーウイ ンドウのブロック図である。
[図 13]本発明を実施するための最良の形態の一例の安全装置を使用するパワーウイ
ンドウの構成を示す図である。
圆 14]窓ガラスの昇降状態を示す図である。
[図 15]窓ガラスとガラスランの関係を示す図である。
圆 16]パルス発生器の構成を示す図である。
[図 17]パルス発生器が発生するパルスの波形を示す図である。
圆 18]本発明を実施するための最良の形態の一例の安全装置を使用するパワーウイ ンドウのブロック図である。
[図 19]窓ガラスにおける電極の配置を示す図である。
圆 20]電極の静電容量を示す等価回路図である。
圆 21]静電容量検出部の主要部の回路図である。
圆 22]静電容量検出部の主要部の回路中の電圧波形を示す図である。
圆 23]静電容量検出部の主要部の回路中の電圧波形を示す図である。
圆 24]窓ガラス位置と静電容量検出信号の関係を示す図である。
[図 25]学習を行うエリアを示す図である。
圆 26]本発明を実施するための最良の形態の一例の安全装置の動作のフローチヤ ートである。
圆 27]本発明を実施するための最良の形態の一例の安全装置の動作のフローチヤ ートである。
圆 28]本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置の動作のフローチヤ ートである。
圆 29]本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置の動作のフローチヤ ートである。
圆 30]本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置の動作のフローチヤ ートである。
[図 31]パルス幅検出のタイムチャートである。
[図 32]窓ガラス上昇時のパルス幅変化の一例を示すグラフである。
圆 33]本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置の動作のフローチヤ ートである。
[図 34]本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置の動作のフローチヤ ートである。
[図 35]本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置のブロック図である。
[図 36]しき 、値の調節の一例を示す図である。
[図 37]本発明を実施するための最良の形態の一例の制御装置の動作のフローチヤ ートである。
発明を実施するための最良の形態
[0051] 図 1は、本発明を Xアーム式パワーウィンドウ(レギユレータ) 20を有する車両ドア 10 に適用した例である。車両ドア 10は、上方の窓開口 11を有するサッシュ部 12と下方 のパネル部 13とを有し、窓開口 11が窓ガラス 14によって開閉される。
[0052] 窓ガラス 14を昇降動作させる Xアーム式パワーウィンドウ 20は、パネル部 13内に支 持されている。すなわち、パネル部 13には、 Xアーム式パワーウィンドウ 20のリフトァ ーム 21が軸 22で揺動自在に支持されており、このリフトアーム 21は、軸 22を中心と するセクタギヤ(ドリブンギヤ) 23を一体に有している。このセクタギヤ 23は昇降モー タ 24によって回転駆動されるピ-オン 25に嚙み合っている。
[0053] リフトアーム 21の長さ方向の中間部分には、軸 26でイコライザアーム 27の中間部 分が枢着されている。リフトアーム 21とイコライザアーム 27の上端部 (先端部)にはそ れぞれ、ガイドピース(ローラ) 28が回転可能に枢着されており、イコライザアーム 27 の下端部には、同様にガイドピース(ローラ) 29が枢着されている。
[0054] リフトアーム 21とイコライザアーム 27のガイドピース 28はそれぞれ、窓ガラス 14の下 端に固定された窓ガラスブラケット 30に移動自在に嵌められ、イコライザアーム 27の ガイドピース 29は、パネル部 13内に固定するイコライザアームブラケット 31に移動自 在に案内される。
[0055] この Xアーム式パワーウィンドウ 20は、昇降モータ 24を介してピ-オン 25を正逆に 駆動すると、セクタギヤ 23を介してリフトアーム 21が軸 22を中心に揺動し、その結果 、窓ガラスブラケット 30 (窓ガラス 14)が、イコライザアーム 27、ガイドピース 28、 29、 イコライザアームブラケット 31により略水平状態に保持されながら昇降運動する。この 昇降動作自体は、通常の Xアーム式パワーウィンドウの動作である。
[0056] 昇降モータ 24は、駆動回路 32によって正逆に駆動される。すなわち、バッテリ 33 力も給電される駆動回路 32は、操作スィッチ 34及び制御器 35を介して上昇信号ま たは下降信号を与えられ、その信号に基づき昇降モータ 24を正逆に駆動する。昇降 モータ 24にはまた、その回転角度 (数)に応じてパルスを発生する(回転軸が所定角 度回転する毎にノ ルスを発生する)パルス発生器 36が備えられて 、る。
[0057] パルス発生器 36については後述する力 例えばホール素子を利用したパルス発生 器では、昇降モータ 24の軸には周方向に NSに順に磁ィ匕されたマグネットロータが 固定されており、このマグネットロータに近接配置したホール素子がモータ回転軸の 回転 (角)に伴いパルスを発生する。また、昇降モータ 24内のホール素子を 2個配置 することで、昇降モータ 24の回転方向すなわち窓ガラス 14が上昇動作 (窓閉動作) 中か下降動作 (窓開動作)中であるかを知ることができる。このような昇降モータ 24の 回転方向の検知手段は周知である。昇降モータ 24の回転方向は操作スィッチ 34の 状態力 検知することも可能である。
[0058] パルス発生器 36からのパルスは、窓位置カウンタ 37とパルス幅検知器 38に入力さ れる。窓位置カウンタ 37は、ノ ルス発生器 36からのノ ルスをカウントすることで、窓ガ ラス 14の開度情報を得る。窓開度情報は、窓ガラス 14が全開状態から全閉状態まで の間にパルス発生器 36が発するパルス数に応じて得ることができる。この実施形態 では、このパルス数を 400としている。
[0059] パルス幅検知器 38は、パルス発生器 36から入力したパルスの幅を検知する。パル ス幅は、図 2に例示するパルスの立ち上がりから次の立ち上がり(又は立ち下がりから 次の立ち下がり)までの間隔(時間)を測定するものであり、このようなパルス幅検知器 は周知である。
[0060] 窓位置カウンタ 37による窓開度情報とパルス幅検知器 38によるパルス幅情報は演 算器 40に常時与えられ、演算器 40は、窓ガラス 14が上昇するときに連続して入力し た 2つの隣り合うパルスの幅の変化率を窓ガラス 14の開度情報に関連させて演算す る。すなわち、窓ガラス 14の開度は、上述の例では、窓位置カウンタ 37による 1番パ ルスカゝら 400番パルスまでの分解能で検出することができ、演算器 40は、窓ガラス上 昇動作時に発生する全てのパルスにっ 、て連続する 2つのパルスの幅の変化率(N
番パルスの幅と N+ 1番パルスの幅(N= 1から 399)の変化率を演算する。具体例を あげると、 N番パルスの幅(時間)が例えば 10ms、 N+ 1番パルスの幅(時間)が 10. lmsであれば、その変化率は、(10. 1-10) /10 = 0. 01 (1 %)として演算される。 以上のパルス幅の変化率を全ての窓開度情報に応じて演算する。
[0061] 記憶器 42は、制御器 35を介して設定 (更新)スィッチ 41をオンしたときに演算器 40 の演算結果、すなわち窓ガラス 14が上昇するときの連続する 2つのパルス幅の変化 率を窓開度情報に関連させて記憶する。この記憶は、少なくとも車両製造時に行わ れる。また定期的にあるいは任意のタイミングで行うこともできる。
[0062] 図 3は、横軸に窓開度情報 (パルス数)をとり、縦軸にパルス幅をとつて、バッテリ 33 の電圧が正常 (基準状態)であるとき (A)と、ノ ッテリ 33の電圧が下降したとき(B)の 双方のパルス幅の変化例を描いた図である。この図のようにバッテリ 33の電圧が下 降すると、昇降モータ 24の回転速度が遅くなり、パルス幅が全体として長くなる傾向 が認められる。
[0063] 制御器 35は、記憶器 42による窓位置情報と関連したパルス幅変化率の記憶値と、 演算器 40による窓位置情報と関連したパルス幅変化率の演算値とを比較する。すな わち、演算器 40によって窓ガラス 14が上昇する度に演算される N番パルス幅と N + 1番パルス幅の変化率と、演算器 40に記憶されている N番パルス幅と N+ 1番パルス 幅の変化率との差分の合計が許容値を超えたときに操作スィッチ 34の状態に拘わら ず (操作スィッチ 34が窓閉方向に操作されて 、ても)昇降モータ 24を反転させ Xァー ム式パワーウィンドウ 20を介して窓ガラス 14を下降させる。
[0064] 図 4は、以上の制御例を具体的な数値で説明する図である。いま、図 4の最上段の 4つのパルス幅 bl、 b2、 b3、 b4を記憶器 42に記憶されている基準時 (バッテリ 33の 電圧が所定値であるとき)のパルス幅とし、その下段の 4つのパルス幅 al、 a2、 a3、 a 4をバッテリ 33の電圧が下降した状態で窓ガラス 14を昇降させたときに演算器 40で 演算されたパルス幅とする。仮に、演算されたパルス幅 al、 a2、 a3、 a4を、記憶され ているパルス幅 bl、 b2、 b3、 b4と単純に比較してその変化率の差分を足していくと、 80%にも達し、従来装置では容易に異物挟み込みと判断してしまう可能性がある。し かし、パルス幅の増加は、異物挟み込みによるものではなぐノ ッテリ 33の電圧降下
によるものであり、このときに異物挟み込みと判断してしまうと誤判定となる。
[0065] 一方、記憶器 42が記憶して 、る連続する 2つのパルスのパルス幅(又は数パルス 前のパルス幅)の変化率(blと b2、 b2と b3、 b3と b4の変ィ匕率)はそれぞれ 1%であり 、同様に、演算器 40で演算された連続する 2つのパルスのパルス幅の変化率(alと a 2、 a2と a3、 a3と a4の変化率)はそれぞれ 1%である。
[0066] 本実施形態は、この記憶器 42に記憶されているパルス幅の変化率と演算器 40で 演算されたパルス幅の変化率の差分を加算していきその差分の合計が一定値を超 えた場合に異物挟み込みと判断する。この実施形態では、(blと b2のパルス幅の変 化率) -(alと a2のパルス幅の変化率)、(b2と b3のパルス幅の変化率) -(a2と a3の パルス幅の変化率)、(b3と b4のパルス幅の変化率) - (a3と a4のパルス幅の変化率) は全て 0%であり、その総和も 0%である。従って異物挟み込みと誤判定することがな い。つまり、例えばバッテリの電圧降下に起因する一様な昇降モータ 24の回転速度 の低下の場合には異物挟み込みを誤検知することがなぐ異物を挟み込んでいない のに昇降モータ 24が反転してしまう誤動作も生じな 、。
[0067] なお、この実施形態にお!、て、異物挟み込みと判定するパルス幅変化率の差分の 合計は任意に設定できる。また、本発明は、ノ ッテリ電圧が正常 (基準値)である場合 の異物挟み込みの検知を如何に行うかは問わない。
[0068] 以上の実施形態では、ノ ッテリ 33の電圧が基準電圧より下がった場合を例にして 本発明を説明した力 何らかの原因でバッテリ 33の電圧が基準電圧より上昇した場 合にも本発明は有効である。また、図示例のパワーウィンドウは Xアーム式であるが、 本発明はモータ駆動のパワーウィンドウであれば、ワイヤ式等形式を問わずに適用で きる。さらに、車両のサイドドアのみならず、バックドア、サンルーフ等にも適用できる。
[0069] 図 5に、発明を実施するための最良の形態の他の例を示す。図 5に示すように、パ ルス発生器 36からのパルスは、窓位置カウンタ 37とパルス幅検知器 38に入力される 。窓位置カウンタ 37は、パルス発生器 36からのパルス数をカウントすることで、窓ガラ ス 14の開度情報を得る。窓開度情報は、窓ガラス 14が全開状態と全閉状態の間を 移動するときにパルス発生器 36が出力するパルス数に応じて得ることができる。この 実施形態の窓位置カウンタ 37は、パルス発生器 36から入力したパルスを 1Z2周期
でカウントする。つまり窓位置カウンタ 37は、パルスの立ち上がり、立ち下がりを検知 する毎にカウントアップまたはカウントダウンする。この実施形態では、窓ガラス 14が 全開状態力 全閉状態まで移動する間に発するパルス総数を 800とし、全開状態の パルス番号を 0、全閉状態のパルス番号を 800としてパルス番号により窓開度情報を 得ている。さらにパルス幅検知器 38は、窓位置カウンタ 37のカウント間隔、つまりパ ルスの立ち上がり力も立ち下がりまでのパルス幅(ハイレベル時間)、およびパルスの 立ち下がりから立ち上がりまでのパルス幅(ローレベル時間)を測定する。
[0070] パルス発生器 36が出力するパルスのデューティ、つまりパルス 1周期におけるハイ レベル時間の割合は、理想的には 50パーセントである力 所定の許容誤差を生じて いる。図 6 (A)には、デューティが 45パーセントの場合の波形を示してあり、ハイレべ ルのパルス幅は 3. 6ms、ローレベル幅は 4. 4msである。
[0071] 記憶器 42には、予め、窓ガラス 14を全開位置力 全閉位置まで駆動したときの窓 開度情報 (パルス番号)とそのパルス幅を関連させたデータが基準パルス幅データと して記憶される。制御器 35は、設定 (更新)スィッチ 41がオンされたときに、窓ガラス 1 4を上昇させながら、窓位置カウンタ 37およびパルス幅検知器 38によりパルス番号( 窓開度情報)およびパルス幅を測定し、測定したパルス幅をパルス番号 (窓開度情報 )に関連させて記憶器 42に記憶する。この記憶は、この実施形態では、最初の記憶 処理は、製造時に行われる。その後は、定期的にあるいは設定 (更新)スィッチ 41の オン操作を受けたときに行われる。なお、設定 (更新)スィッチ 41がオンされたときに 窓ガラス 14が全開状態でないときは、窓ガラス 14を全開させてから学習(更新)処理 を行うことが好ましい。
[0072] 操作スィッチ 34の操作を受けて窓閉鎖動作しているときに窓位置カウンタ 37から 出力されるパルス番号 (窓開度情報)とパルス幅検知器 38から出力されるパルス幅 情報は、制御器 35に与えられる。図 6 (B)には、測定したパルス番号およびパルス幅 に基づく測定パルス波形を示した。制御器 35は、窓ガラス 14が上昇するときに、入 力した測定パルス幅と、入力したパルス番号に対応する基準パルス幅の差を演算す る。すなわち、窓ガラス 14の開度は、上述の例では、窓位置カウンタ 37による 1番パ ルスから 800番パルスまでの分解能で検出し、制御器 35は、窓ガラス上昇動作時に
発生する測定パルスにっ 、て、その測定パルス幅と対応するパルス番号の基準パル ス幅との差を求める。そうして、測定パルス幅の方が基準パルス幅よりも大きぐかつ その差が所定の閾値よりも大きいときに挟み込みを検出し、窓ガラス 14を、開放位置 まで開放移動させる。
[0073] 窓ガラス 14の閉鎖処理の一実施形態について、図 7に示したフローチャートを参照 してより詳細に説明する。この窓閉鎖処理は制御器 35によって実行される。なお、こ の窓閉鎖処理には、操作スィッチ 34が UP操作されたときに入るものとする。
先ず、制御器 35は、記憶器 42からパルス番号を読み込んで窓位置カウンタ 37にセ ットし (S11)、上昇信号を駆動回路 32に与えて昇降モータ 24を正回動させ、窓ガラ ス 14の上昇動作 (窓閉動作)を開始させる (S12)。昇降モータ 24が回動動作を開始 すると、回動軸 24a (マグネットロータ)が所定角度回転する毎にパルス発生器 36か らパルスが出力されて、その立ち上がり、立ち下がりがパルス番号として窓位置カウン タ 37でカウントされ、立ち上がりから立ち下がり、立ち下がりから立ち上がりまでのパ ルス幅がパルス幅検知器 38で測定され、そのパルス番号 (窓開度情報)および測定 パルス幅は制御器 35に入力される(S13)。
[0074] 窓ガラス 14が全閉状態 (上死点)である力否かを検出する(S14)。全閉状態 (上死 点)であるか否かは、窓位置カウンタ 37から入力したパルス番号 (窓開度情報)、また は窓ガラス 14が全閉状態(上死点)であることを検知するリミットスィッチ等によって検 出できる。窓ガラス 14が全閉状態(上死点)であることを検出したときは(S14、 Yes) 、昇降モータ 24を停止させ (S20)、全閉状態 (上死点)に対応するパルス番号 (窓開 度情報)を記憶器 42に書き込んで窓閉鎖処理を終了する(S21、 END)。
[0075] 窓ガラス 14が全閉状態(上死点)でなければ (S14、 No)、操作スィッチ 34の状態 力 DOWN操作されたか否かをチヱックする(S 15)。 DOWN操作されて!、た場合 は(S15、 Yes)、窓開放処理を実行する。なお、窓開放処理のフローチャートは示さ ないが、例えば次のように動作する。駆動回路 32を介して昇降モータ 24を逆回転さ せて窓ガラス 14を下降させ、窓位置カウンタ 37からパルス番号を入力しながら、 UP 操作されたか、 DOWN操作が解除されたカゝ、全開状態(下死点)になったカゝ否かを チェックする。 UP操作されたときは昇降モータ 24を停止させて S 12に戻る。 DOWN
操作が解除されるか、全開状態になったときは、駆動回路 32を介して昇降モータ 24 を停止させ、パルス番号 (窓開度情報)を記憶器 42に書き込んで窓閉鎖処理を終了 する。なお、窓開放動作しているときは挟み込みを生じることがないので、制御器 35 は、窓位置カウンタ 37によるパルス番号のみ入力し、窓開放動作を終了するときに 記憶器 42に記憶させてもょ ヽ。
[0076] DOWN操作されていない場合は(S 15、 No)、操作スィッチ 34の状態力 UP操作 が中止されたか否かをチェックする(S16)。 UP操作が中止された場合は(S 16、 Yes )、駆動回路 32を介して昇降モータ 24を停止させ (S20)、パルス番号 (窓開度情報) を記憶器 42に書き込んで窓閉鎖処理を終了する(S21、 END)。
[0077] DOWN操作されておらず(SI 5、 No)、 UP操作が中止されていない場合は(S 16 、 No)、パルス幅検知器 38から入力した測定パルス幅力 窓位置カウンタ 37から入 力したノ ルス番号 (n番目)に対応する基準パルス幅を超えて!/ヽるか否かをチェック する(S 17)。測定パルス幅が対応する基準パルス幅を超えて 、な ヽ場合は(S 17、 No)、異物挟み込みの可能性がないので S13に戻る。図 6において、パルス番号 (1) 力も (4)の場合が該当する。そうして、 S13〜S17を繰り返し、異物挟み込みを検出し ない状態で窓閉鎖状態 (上死点)に達したことを検出したら (S14、 Yes)、駆動回路 3 2を介して昇降モータ 28を停止させ、パルス番号を記憶器 42に書き込んで上昇処理 を終了する(S20、 S21、 END)。このときのパルス番号は閉鎖状態の値 800となる。
[0078] 測定パルス幅が対応する基準パルス幅を超えている場合は(S 17、 Yes)、その差 が所定の閾値以上かどうかをチェックする(S18)。その差が所定の閾値以上でない 場合は(S18、 No)、 S13に戻る。その差が閾値以上で無い場合は、異物挟み込み の可能性よりも、車両の振動等、他の要因の可能性が高いからである。図 6において は、パルス番号 (5)、(6)が該当する。
[0079] 測定パルス幅が対応する基準パルス幅の差が閾値以上の場合は(S18、 Yes)、挟 み込みの可能性を検知したので、窓ガラス 14が不感帯に達しているかどうかチェック する(S19)。図 6の (7)以降が該当する。この実施例における不感帯とは、窓ガラス 14 閉じきり前の挟み込み検知をさせない領域のことであって、窓ガラス 14の上縁がサッ シュ部分 12の上部内側に添着されて ヽるガラスランに接触する位置に相当し、窓位
置カウンタ 37の窓開度情報がパルス番号 760以上である力否かによりチェックする。
[0080] 窓ガラス 14が不感帯に達して 、れば(窓位置カウンタ 37のパルス番号が 760以上 であれば)(S19、 Yes)、異物挟み込みの可能性はないため、そのまま昇降モータ 2 4の正回転を継続させ、 S13に戻る。窓ガラス 14が全閉状態(上死点)になるまでの 間は、上記 S13〜S 19の処理を繰り返し実行する。そして窓ガラス 14が全閉状態に なったら(S14、 Yes)、駆動回路 32を介して昇降モータ 24を停止させ (S20)、全閉 状態のパルス番号(800)を記憶器 42に書き込んで終了する(S21、 END)。
[0081] 窓位置カウンタ 37の窓開度情報がパルス番号 760未満であれば(S19、 No)、異 物挟み込みの可能性があるので、駆動回路 32を介して昇降モータ 24を反転させ (S 22)、該反転処理が終了するのを待つ(S23)。反転処理の終了は、例えば、窓ガラ ス 14が全開状態(下死点)になったときとする。反転処理が終了すると(S23、 Yes) , 駆動回路 32を介して昇降モータ 24を停止させ (S24)、全開状態のパルス番号 (0) を記憶器 42に書き込んで窓閉鎖処理を終了する(S25、 END)。
[0082] このように本発明の実施形態によれば、窓ガラス 14上昇中において、測定した現在 のパルス幅(測定パルス幅)と、予め記憶しておいたそのパルス番号の基準パルス幅 とを比較することにより、ガラスランの摺動抵抗などによるパルス幅の変化の影響を受 けることがなくなる。さらに、ガラスラン等の劣化による摺動抵抗の変化を予め見込ん で閾値を設定する必要がなくなるため、閾値を低く設定することが可能になり、挟み 込み荷重を低くすることができる。
[0083] また、本実施例ではエンコーダのパルスを 1Z2周期で検知している力 1周期で検 知してもよい。エンコーダとして、昇降モータ 24の回転軸 24aが 1回転する毎に 1パ ルス出力するものを示した力 1回転する毎に 2パルス以上出力するものでもよぐ窓 ガラス 14の上昇に伴って所定量上昇する毎にパルスを繰り返し発生するエンコーダ であればよい。
[0084] 本発明の他の実施形態として、測定パルス幅と基準パルス幅の差ではなぐ基準パ ルス幅に対する測定パルス幅の変化率を求めて挟み込みを検知する実施形態の表 を図 6 (C)に示してある。この実施形態では、測定パルス幅の、そのパルス番号に対 応する基準パルス幅に対する変化率を求め、パルス幅が延びて ヽる個数をカウント
する。挟み込み時は連続してパルス幅が基準パルス幅よりも延びる力もである。図 6 では、パルス番号 (1)から (4)まで変化率 0である力 パルス番号 (5)から変化率が 0でな くなり、変化率が増カロしていることが分かる。この実施形態では、測定パルス幅の変 化率が連続して 3回閾値を超えたことを検知したときに挟み込みと判定する。図 6で は、パルス番号 (5)からカウントを開始し、パルス番号 (7)のときに挟み込みと判定する 。なお、変化率の合計が所定値を超えたとき、例えば 20パーセントを超えたときに挟 み込みと判定してもよぐ挟み込みを検知するパルスの変化率の閾値、変化率の合 計、または挟み込みと判定する連続個数はこの実施形態に限定されな 、。
[0085] 基準パルス幅を更新 (学習)する際の制御例を、さらに図 8のフローチャートに基づ いて説明する。図 8のフローチャートは、制御器 35によって実行される更新処理 (学 習処理)に関する。この更新処理 (学習処理)は、設定 (更新)スィッチ 41がオン操作 されたときに実行される。
[0086] 制御器 35は、設定 (更新)スィッチ 41がオンされて更新処理に入ると、操作スィッチ 34の状態力も操作スィッチ 34により UP操作されたか否かをチェックし(S51)、 UP操 作されるまで待機する(S51、 No)。そして UP操作されたら(S51、 Yes)、基準パル ス幅の更新を禁止するか否かを識別するための更新禁止フラグをクリアして記憶器 4 2への更新を許可し (S52)、上昇信号を駆動回路 32に与えて昇降モータ 24を駆動 させ、窓ガラス 14の上昇動作 (窓閉動作)を開始させる(S53)。昇降モータ 24が駆 動開始すると、回転軸 24aが所定角度回転する毎にパルス発生器 36からパルスが 出力されて窓位置カウンタ 37でカウントされ、そのカウント値 (パルス番号)が制御器 35に出力される。制御器 35は、パルス幅検知器 38から入力した測定パルス幅と窓 位置カウンタ 37から入力したパルス番号とを関連させて、最新の測定データとして記 憶器 42に記憶させる。続いて、制御器 35は、窓位置カウンタ 37から入力したノ ルス 番号に基づき、窓ガラス 14が全閉状態(上死点)である力否かを検出する(S54)。
[0087] 窓ガラス 14が全閉状態でな!、場合は(S54、 No)、パルス番号および測定パルス 幅を入力して挟み込み検知処理を実行し (S55、 S56)、挟み込み検知かどうか判定 する(S57)。この挟み込み検知処理は、 S17、 S18、 S19の処理と同等であり、測定 パルス幅が対応する基準パルス幅を超えていて、その差が閾値以上であり、かつ不
感帯でな 、場合に挟み込みであると検知する。挟み込みを検知して 、な 、場合 (S5 7、 No)は、操作スィッチ 34の状態から DOWN操作があつたか否かをチェックする( S58)。挟み込みを検知した場合(S57、 Yes)、または、挟み込みを検知していなく ても DOWN操作があった場合(S57、 No、 S58、 Yes)は、駆動回路 32を介して昇 降モータ 24を反転させ (S62)、該反転処理が終了するまで待機してから駆動回路 3 2を介して昇降モータ 24を停止させ(S63、 Yes、 S67)、パルス番号を入力してその パルス番号を記憶器 42に書き込んで更新処理を終了する(67、 S68、 END)。一方 、 DOWN操作がなかった場合は(S58、 No)、操作スィッチ 34の状態力 UP操作 が中止された力否かをチェックし (S59)、 UP操作が中止された場合には駆動回路 3 2を介して昇降モータ 24を停止させ、パルス番号を記憶器 42に書き込んで更新処理 を終了する(S59、 Yes、 S67、 S68、 END)。このように窓ガラス 14が全閉状態にな る前に、挟み込みを検知した場合(S57、 Yes)、 DOWN操作があった場合(S58、 Y es)及び UP操作が中止された場合(S59、 Yes)は、一部の測定データしか取得でき て ヽな 、ので、記憶器 42へのデータ更新は行なわな!/、。
[0088] UP操作が中止されて!、なければ(S59、 No)、測定パルス幅が異常値であるか否 かをチェックする(S60)。ここで、測定パルス幅が異常値と判定される場合は、走行 中の振動により測定パルス幅が突発的に大きく変動してしまった場合等である。測定 パルス幅が異常値であれば (S60、 Yes)、更新禁止フラグをセットして記憶器 42へ の更新を禁止し (S61)、 S54へ戻る。測定データが異常値でなければ、そのまま S5 4へ戻る(S60、 No)。
[0089] 窓ガラス 14が全閉状態になるまで、上記 S54〜S60の処理を繰り返し実行する。
窓ガラス 14が全閉状態になると (S54、 Yes)、パルス番号 (窓開度情報)に基づき、 窓ガラス 14の全開状態(下死点)力 上昇動作を開始させた力否力をチェックする(S 64)。ここで、窓ガラス 14の全開状態力も上昇動作を開始させた力否かをチェックす ることは、全開状態力 全閉状態までの全測定データを取得して 、るか否かをチエツ クすることを意味している。窓ガラス 14の全開状態力も上昇動作を開始させていた場 合は(S64、 Yes)、更新禁止フラグがクリアされている力否かにより記憶器 42への更 新が許可されているか否かをチェックする(S65)。記憶器 42への更新が許可されて
いれば(S65、 Yes)、記憶器 42に記憶されている基準パルス幅データを最新の測定 パルス幅データに更新し(S66)、駆動回路 32を介して昇降モータ 24を停止させ(S 67)、パルス番号を記憶器 42に書き込んで更新処理を終了する(S68、 END)。
[0090] 一方、窓ガラス 14の全開状態から上昇動作を開始させていな力つた場合は(S64、 No)、一部の測定データしか取得できていないので、記憶器 42への更新は行なわ ずに、駆動回路 32を介して昇降モータ 24を停止させ (S67)、パルス番号を記憶器 4 2に書き込んで更新処理を終了する(S68、 END)。また、記憶器 42への更新が許 可されていない場合 (S65、 No)、すなわち取得した測定データが異常値であると S6 0にて判定されている場合は、記憶器 42への更新は行なわずに、そのまま、駆動回 路 32を介して昇降モータ 24を停止させ (S67)、パルス番号を記憶器 42に書き込ん で更新処理を終了する(S68、 END)。
[0091] 以上の更新処理 (学習処理)により、窓ガラス 14を全開状態力 全閉状態まで上昇 動作させて ヽるときの測定パルス幅データが適正に得られた場合に、 S66で記憶器 42に記憶されている基準パルス幅データが最新の測定パルス幅データに更新され、 その後は更新されたデータが基準パルス幅データとして使用される。この更新処理を 定期的にまたは設定 (更新)スィッチ 41がオンされる毎に実行すれば、ガラスラン等 の劣化による摺動抵抗の変化により窓ガラス 14の上昇速度が変化しても、正常動作 と挟み込みとを明瞭に識別し、挟み込みを誤検知することが減少する。
[0092] この更新処理の実施形態では、全閉状態(上死点)に達したことを検知した後に全 開状態(下死点)からの上昇か否かを検知している力 窓ガラス 14の上昇動作を開 始する前に全開状態 (下死点)力どうかをチェックするようにし、全開状態 (下死点)か らの上昇でない場合は窓ガラス 14を全開状態にしてから S54以降の処理を実行して ちょい。
[0093] 図 9は、また、本発明を Xアーム式パワーウィンドウ(レギユレータ) 20を有する車両 ドア 10に適用した例である。車両ドア 10は、上方の窓開口 11を有するサッシュ部 12 と下方のパネル部 13とを有し、窓開口 11が窓ガラス 14によって開閉される。
[0094] 窓ガラス 14を昇降動作させる Xアーム式パワーウィンドウ(レギユレータ) 20は、パネ ル部 13内に支持されている。すなわち、パネル部 13には、 Xアーム式パワーウィンド
ゥ 20のリフトアーム 21が軸 22で揺動自在に支持されており、このリフトアーム 21は、 軸 22を中心とするセクタギヤ(ドリブンギヤ) 23を一体に有している。このセクタギヤ 2 3は昇降モータ 24によって回転駆動されるピ-オン 25に嚙み合っている。
[0095] リフトアーム 21の長さ方向の中間部分には、軸 26でイコライザアーム 27の中間部 分が枢着されている。リフトアーム 21とイコライザアーム 27の上端部 (先端部)にはそ れぞれ、ガイドピース(ローラ) 28が回転可能に枢着されており、イコライザアーム 27 の下端部には、同様にガイドピース(ローラ) 29が枢着されている。リフトアーム 21とィ コライザアーム 27のガイドピース 28はそれぞれ、窓ガラス 14の下端に固定された窓 ガラスブラケット 30に移動自在に嵌められ、イコライザアーム 27のガイドピース 29は、 パネル部 13内に固定するイコライザアームブラケット 31に移動自在に案内される。窓 ガラス 14は、窓ガラスブラケット 30の前後方向(図 9の左右方向)両端に配置された 狭持部 30a、 30bにより挟持されている。
[0096] Xアーム式パワーウィンドウ 20は、昇降モータ 24を介してピ-オン 25を正逆に駆動 すると、セクタギヤ 23を介してリフトアーム 21が軸 22を中心に揺動し、その結果、窓 ガラスブラケット 30 (窓ガラス 14)力 イコライザアーム 27、ガイドピース 28、 29、ィコ ライザアームブラケット 31により略水平状態に保持されながら昇降運動する。この昇 降動作自体は、通常の Xアーム式パワーウィンドウの動作である。
[0097] 昇降モータ 24は、昇降モータ駆動回路 32によって正逆に駆動される。すなわち、 ノ ッテリ 33から給電される昇降モータ駆動回路 32は、操作スィッチ 34に応じて制御 器 35から上昇信号または下降信号を与えられ、その信号に基づき昇降モータ 24を 正逆に駆動する。
[0098] 図 10に示すように、昇降モータ 24の回転軸 24aには、榭脂材料を成型してなる円 筒状のロータ 50が同心状に圧入固定されている。ロータ 50の外周面 51上には、軸 方向に延びる凸部 51a及び凹部 51bが交互かつ等幅に形成されている。このロータ 50は、昇降モータ 24が駆動されると回転軸 24aと一体となって回転する。なお、凸部 51a及び凹部 51bの形成は、成型のほか、外周面 51のエッチングや切削によっても 行うことができる。また、凸部 51a及び凹部 51bの幅は、複数の凸部 51a同士及び複 数の凹部 51b同士がそれぞれ等幅であれば、凸部 51aの幅と凹部 51bの幅が同一
でなくてもよい。
[0099] ロータ 50は、外周面 51に凹凸が設けられていれば円板形状とすることもできる。ま た、外周面 51の周方向において凸部 51a、凹部 51bの幅を小さくすることにより、外 周面 51上により多数の凹凸を設けると、ロータ 50の回転周期を精度良く測定するこ とができるため好ましい。
[0100] ロータ 50は金属材料を成型することによって形成してもよい。ロータ 50を金属で形 成すると、金属の剛性によりロータ 50が高速で回転しても変形しずらいため、回転周 期を精度良く測定することができる。さらに、一般に金属材料は榭脂材料と比較して 高い反射率を有するため、光量の大きな反射光を得られ、これによりノイズを除去し やすくなつて回転周期を精度良く測定することができる。
[0101] 外周面 51の反射率を高めるためには、外周面 51に凹凸を設けた後に反射材料か らなる光反射層をコーティング、浸漬などにより形成することもできる。とくに、凸部 51 aのみに光反射層を設けると、凸部 51a及び凹部 51bそれぞれからの反射光の光量 差が大きくなるため、ノイズを除去しやすくなり回転周期を精度良く測定することがで きる。
[0102] ロータ 50と回転軸 24aとは、圧入のほか、接着、融着により互いに固定することがで きる。ロータ 50を金属で形成する場合は、回転軸 24aと一体で成型すると生産性が 向上するため好ましい。
[0103] ロータ 50の周囲には、その中心軸 50aに関して一定角度間隔(図 10の場合は角度
Θ )にセンサ 61、及びセンサ 61と同一構成のセンサ 62が配置されている。センサ 61 及びセンサ 62と、外周面 51との位置関係は、図 10 (b)に示すように、センサ 61が凸 部 51aの中央部分に向いているときに、センサ 62は凸部 51aの端部 51c (同図の矢 印の方向にロータ 50が回転する場合の立ち下がり部分)に向けられるようになって 、 る。以下、センサ 62を例にとって説明する力 センサ 61も同じ構成であり、同様の作 用 ·効果を備える。
[0104] センサ 62 (61)には、赤外光を出射する LED (発光部) 62a (61a)と、 LED62a (61 a)から出射し外周面 51で反射された光が入射するフォトトランジスタ (受光部) 62b ( 61b)とが内蔵され、それぞれの発光面及び受光面が外周面 51に向けられる。
[0105] LED62a (61a)は、 LED駆動回路 (発光部駆動回路) 43に接続され、制御器 35 の制御により赤外光を連続発光するための駆動信号が供給される。これら LED駆動 回路 43と LED62a (61a)とで発光手段が構成される。
[0106] フォトトランジスタ 62b (61b)は、入射光の光量が閾値を超えると入力が Highである として所定の電気信号を出力し、光量が閾値以下であると入力が Lowであるとして電 気信号を出力しない。この特性を用いると、外周面 51からの反射光を入力させる場 合、フォトトランジスタ 62b (61b)との距離が小さい凸部 51aからの反射光は光量が大 き!ヽため入力が Highであるとしてパルス発生器 36に対して電気信号が出力される。 これに対して、フォトトランジスタ 62b (61b)との距離が大きい凹部 51bからの反射光 は光量が小さいため入力が Lowであるとして電気信号は出力されない。よって、昇降 モータ 24の駆動により回転するロータ 50に対して LED62a (61a)から赤外光を連続 照射すると、フォトトランジスタ 62b (61b)に接続されたパルス発生器 36に対して一 定時間ごとに電気信号が出力され、パルス発生器 36において一定時間ごとにオンォ フを繰り返す矩形波状のパルスが生成される。フォトトランジスタ 62b (6 lb)とパルス 発生器 36でパルス発生手段が構成される。
[0107] 上述のようにセンサ 61とセンサ 62とはロータ 50の中心軸に関して一定角度間隔( 角度 Θ )で配置されるとともに、センサ 61が凸部 51aの中央部分に向いているときに 、センサ 62は凸部 5 laの中央部分ではなく端部に向けられるようになつているため、 外周面 51上の同じ箇所から両者へ光が入射するタイミングには一定のずれが生じる 。よって、センサ 61及びセンサ 62からの電気信号に基づいてパルス発生器 36で生 成されるパルスは互いに常に一定値だけ位相がずれたものとなる。
[0108] パルス発生器 36から出力されるパルスは、制御器 (制御手段) 35に入力される。こ の制御器 35では、センサ 61とセンサ 62からのパルスそれぞれについて、入力された パルスの周期を算出する。算出された周期は記憶器 42に記憶される。また、制御器 35においては、センサ 61とセンサ 62からのパルスの位相ずれに基づいて、ロータ 5 0の回転方向及び回転速度を算出することができ、その結果は記憶器 42に記憶され る。なお、センサ 61とセンサ 62との配置間隔は上述の 90度以外の任意の角度とする ことができ、かつ、いずれの角度であってもロータ 50の回転方向及び回転速度を算
出することができる。
[0109] 記憶器 42内には、工場出荷前に、窓ガラス 14が正常に動作したときの昇降速度に 対応するパルスの周期(基準周期)、及び、窓ガラス 14の上昇時の実際のパルスの 周期が基準周期に比して大きな数値となったときに昇降モータ 24を反転させるため の閾値が記憶されている。制御器 35では、算出された周期と記憶器 42に記憶された 閾値とを比較し、その結果、周期が閾値を越えたと判断すると、制御器 35は昇降モ ータ駆動回路 32に対して昇降モータの反転を指示する信号を出力する。
[0110] つづいて、図 11を参照しつつ、窓ガラス 14の閉動作中の制御例を説明する。
同乗者が操作スィッチ 34を窓ガラス 14を閉じるように操作すると (ステップ S1)、操 作スィッチ 34に接続された制御器 35は、昇降モータ駆動回路 32に対して上昇信号 を出力し、これを受けた昇降モータ駆動回路 32は昇降モータ 24に対して正転のた めの駆動信号を出力する。駆動信号を受けた昇降モータ 24は正転し、これにより X アーム式パワーウィンドウ 20が窓ガラス 14を上昇させる。また、制御器 35は、 LED駆 動回路 43に対して LED (発光部) 61a及び LED62aを連続発光させるための駆動 信号を出力するとともに、パルス発生器 36をセットする。パルス発生器 36は、フォトト ランジスタ(受光部) 61b及びフォトトランジスタ 62bそれぞれが受光した外周面 51か らの反射光に基づいて 2つのパルスを生成し、制御器 35へ出力する。制御器 35に おいては、入力された 2つのパルスの周期をそれぞれ算出し、両パルスの位相のず れに基づいてロータ 50の回転方向および回転速度を算出し、ロータ 50が回転して V、るか否かを検知する(ステップ S2)。
[0111] 記憶器 42には、窓ガラス 14が全閉状態力 全開状態に至るまでにパルス発生器 3 6が発生する総ノ ルス数があらかじめ記憶されている。ロータ 50が回転し、窓ガラス 1 4が閉動作をしている間は (ステップ S2で Yes)、パルス発生器 36が発生したパルス 数を制御器 35がカウントしており、このパルス数は制御器 35において随時、あらかじ め記憶された総パルス数と比較される。この比較の結果、パルス数が総パルス数に 達したと判断した場合は、制御器 35は、窓ガラス 14は上死点に至った (全閉状態)と して (ステップ S3で Yes)、昇降モータ駆動回路 32への上昇信号の出力を停止して 窓ガラス 14の閉動作を終了する。
[0112] 一方、ロータ 50が回転していない場合は (ステップ S2で No)、制御器 35は再び昇 降モータ駆動回路 32に対して上昇信号を出力した後、ロータ 50が回転している力否 かを検知する。
[0113] 窓ガラス 14が上死点に至っていない間(ステップ S3で No)は、制御器 35は、窓ガ ラス 14に異物が接触した力否かを検知する (ステップ S4)。この検知は、昇降モータ 24の回転に応じてパルス発生器 36が発生するノ ルスの周期が閾値を超えたか否か を判断することによって行う。制御器 35は、窓ガラス 14に異物が接触したことを検知 したとき (ステップ S4で Yes)、昇降モータ駆動回路 32に対して下降信号を出力する 。これを受けて昇降モータ駆動回路 32は昇降モータ 24に対して反転のための駆動 信号を出力する。この駆動信号を受けた昇降モータ 24は操作スィッチ 34の状態に 拘わらずに反転し、これにより Xアーム式パワーウィンドウ 20が窓ガラス 14を下降させ る (ステップ S5)。この後、制御器 35は、昇降モータ駆動回路 32に対して下降信号を 出力し始めて力も所定時間後 (本実施形態では 30秒後)に、この信号の出力を停止 する。これにより、昇降モータ 24の回転は停止する (ステップ S6)。
[0114] 窓ガラス 14の閉動作中に、窓ガラス 14に異物が接触したことを検知していない間 は (ステップ S4で No)、窓ガラス 14の閉動作は継続され、上死点に達したことが検知 されると閉動作は終了する (ステップ S3で Yes)。
[0115] 上述の説明では、制御器 35で算出されたパルスの周期とあら力じめ記憶器 42に記 憶された閾値とを比較した結果、周期が閾値を越えたと判断すると、制御器 35は昇 降モータ駆動回路 32に対して昇降モータの反転を指示する信号を出力することとし ていたが、パルス周期の変化率によって判断することもできる。すなわち、制御器 35 において直前のパルス周期または平均パルス周期に対する変化率を算出し、この算 出結果と、記憶器 42にあら力じめ閾値として記憶させたパルス周期の変化率と、を比 較した結果、変化率が閾値を越えたと判断すると、制御器 35が昇降モータ駆動回路 32に対して昇降モータの反転を指示する信号を出力することとすることもできる。
[0116] また、上述の実施形態は、本発明を Xアーム式パワーウィンドウ(レギユレータ)を有 する車両ドア 10に適用した例である力 本発明はワイヤ式レギユレータを有する車両 ドアにち適用することがでさる。
[0117] 図 12に、パワーウィンドウの一例のブロック図を示す。同図に示すように、パワーウ インドウは、ウィンドウ 100、ウィンドウレギユレータ 200および制御装置 300からなる。
[0118] ウィンドウ 100は窓ガラス 102を有する。ウィンドウレギユレータ 200は昇降モータ 20 2と昇降機構 204を有し、昇降モータ 202により昇降機構 204を介して窓ガラス 102 を昇降させるようになって!/、る。
[0119] 制御装置 300は、ウィンドウレギユレータ 200による窓ガラス 102の昇降の安全を管 理する。制御装置 300は、同一車内の複数ウィンドウにそれぞれ設けられた複数のゥ インドウレギユレータ 200を、例えば運転席等から集中的に制御するものであってよい
[0120] 制御装置 300は CPU302を有する。 CPU302は制御装置 300の中枢であり、所 定のプログラムに基づ 、てウィンドウレギユレータ 200の安全管理を遂行する。 CPU 302は駆動回路 304を介して昇降モータ 202を制御する。昇降モータ 202の回転量 は、パルス発生器 306とカウンタ 308を通じて CPU302にフィードバックされる。 CP U302は、カウンタ 308計数値に基づいて窓ガラス位置を認識する。パルス発生器 3 06の出力パルスは CPU302に入力される。 CPU302は入力されたパルス信号のパ ルス幅を検出する。
[0121] CPU302には、スィッチ 310を通じて窓ガラス昇降指令が入力される。スィッチ 310 の操作は使用者によって行われる。オートモードでは、スィッチ 310のワンタッチ操作 により窓ガラスの上昇または下降が行われる。マニュアルモードでは、スィッチ 310を 押して 、る間だけ窓ガラスの上昇または下降が行われる。 CPU302はメモリ 312を有 し、プログラム実行の過程で適宜データの書込および読出を行う。
[0122] 図 13に、このようなパワーウィンドウを備えた車両用ドアの一例を示す。ここでは、セ ダン形車両の後部ドアの例を示す。このドアは、ドア本体 110の上部がウィンドウ 100 となっている。ウィンドウ 100は、ドア本体 110側力も昇降する窓ガラス 102により窓枠 104を開閉する構造となっている。窓ガラス 102を昇降させるウィンドウレギユレータ 2 00とその制御装置 300はドア本体 110内に設けられる。
[0123] 窓枠 104は、上枠 104a、後枠 104bおよび前枠 104cを有する。上枠 104aは概ね 水平になっている。後枠 104bは概ね後下がりに傾斜している。前枠 104cは概ね垂
直になつている。
[0124] 図 14に、窓ガラス 102の昇降過程を示す。同図に示すように、窓ガラス 102は(a)、
(b)、(c)、(d)、(e)の順に上昇する。下降はこの逆順になる。(a)は窓ガラス 102が 下死点にある状態を示し、(e)は上死点にある状態を示す。(b)、(c)、(d)は途中の 状態を示す。
[0125] 各状態についてさらに説明すれば、(a)はパワーウィンドウの全開状態である。 (b) は窓ガラス 102が上昇し始めた状態である。この状態では、窓ガラス 102の上辺およ び後辺がそれぞれ上枠 104aおよび後枠 104bに対して隙間を生じている。なお、窓 ガラス 102の前辺は昇降の全過程を通じて前枠 104cの中にある。
[0126] (c)は窓ガラス 102の上辺および後辺がそれぞれ上枠 104aおよび後枠 104bに接 近した状態である。 (d)は窓ガラス 102の上辺および後辺がそれぞれ上枠 104aおよ び後枠 104bに進入し始める状態である。 (e)は窓ガラス 102の上辺および後辺がそ れぞれ上枠 104aおよび後枠 104bに完全に進入した状態である。これはパワーウイ ンドウの全閉状態である。
[0127] (d)および (e)の状態をさらに詳細に示せば、例えば図 15のようになり、(d)の状態 では、窓ガラス 102の上辺および後辺が上枠 104aおよび後枠 104bのガラスラン 14 4aに接触し、(e)の状態では、窓ガラス 102の上辺および後辺が上枠 104aおよび後 枠 104bのガラスラン 144a内に完全に進入する。ガラスラン 144aは例えばゴムゃプ ラスチック等の絶縁材料で構成される。
[0128] 図 16に、パルス発生器 306の模式的構成を示す。パルス発生器 306は、昇降モー タ 202の回転軸 24aに取り付けられた永久磁石 36aと、その磁束を検出する 2つのホ 一ノレ素子 36b, 36cを有し、ホーノレ素子 36b, 36c力ら永久磁石 36aの回転に伴う周 期的な磁束変化を表すパルス信号をそれぞれ出力するようになっている。昇降モー タ 202の回転速度はパルス信号のパルス幅に反映され、回転速度の増加および減 少カ それぞれ、パルス幅の短縮および伸長となる。なお、パルス発生器 306図 10 に示したものであってよ!/、。
[0129] 回転速度の変化に対応するパルス幅の変化を図 17に示す。(a)は定速回転中の パルス信号を示し、パルス幅が一定である。(b)は途中で速度が低下したときのノ ル
ス信号を示し、例えば窓ガラス 102による挟み込み発生時の負荷増加に伴う昇降モ ータ 202の速度低下によって、パルス幅が伸長する。パルス幅は、回転速度すなわ ち回転数に反比例する。
[0130] パルス幅については、予め定められた閾値力メモリ 312に記憶されている。この閾 値は、 CPU302によって、パルス幅に基づく挟み込み判定に利用される。 CPU302 は、挟み込みと判定したとき窓ガラス 102を降下させて挟み込みを回避させる。
[0131] 挟み込みがないときの負荷状態を憶えておくために、パルス幅またはノ ルス変化率 について学習が行われる。なお、パルス変化率は 1つ前のパルスからのパルス幅の 変化率である。学習は、下死点から上死点まで窓ガラス 102を上昇させながらガラス 位置ごとのパルス幅またはパルス変化率を測定し、それらをメモリ 312に記憶すること によって行われる。
[0132] このような学習によって得られたガラス位置ごとのパルス幅またはパルス変化率に 対応して、挟み込み判定用の閾値がそれぞれ設定される。学習は例えば車両の定 期点検時等に行われ、そのつど、閾値が学習内容に応じて更新される。
[0133] 図 18に、パワーウィンドウの他の例のブロック図を示す。同図に示すように、パワー ウィンドウは、ウィンドウ 100、ウィンドウレギュレータ 200および制御装置 300からなる
[0134] ウィンドウ 100は窓ガラス 102を有する。ウィンドウレギユレータ 200は昇降モータ 20 2と昇降機構 204を有し、昇降モータ 202により昇降機構 204を介して窓ガラス 102 を昇降させるようになつている。制御装置 300は、ウィンドウレギユレータ 200による窓 ガラス 102の昇降の安全を管理する。
[0135] 制御装置 300は CPU302を有する。 CPU302は制御装置 300の中枢であり、所 定のプログラムに基づ 、てウィンドウレギユレータ 200の安全管理を遂行する。 CPU 302は駆動回路 304を介して昇降モータ 202を制御する。昇降モータ 202の回転量 はパルス発生器 306とカウンタ 308を通じて、 CPU302にフィードバックされる。
[0136] CPU302には、スィッチ 310を通じて窓ガラス昇降指令が入力される。スィッチ 310 の操作は使用者によって行われる。オートモードでは、スィッチ 310のワンタッチ操作 により窓ガラスの上昇または下降が行われる。マニュアルモードでは、スィッチ 310を
押して 、る間だけ窓ガラスの上昇または下降が行われる。 CPU302はメモリ 312を有 し、プログラム実行の過程で適宜データの書込および読出を行う。
[0137] 窓ガラス 102には電極 320が設けられている。電極 320の静電容量が静電容量検 出部 330によって検出され、静電容量検出信号が CPU302に入力される。図 19に、 窓ガラス 102における電極 320の配置を示す。同図に示すように、窓ガラス 102の上 辺から後辺にかけて電極 320設がけられる。電極 320は、例えば導電材料等を用い て構成される。電極 320に対応する窓枠側の電極は、窓枠を構成する金属そのもの であってよい。
[0138] 電極 320は、対応する窓枠に対して静電容量 cxを持つ。窓枠はグラウンド電位に あるので静電容量 cxはグラウンドに対する静電容量となる。グラウンドに対する静電 容量は、電極 320に例えば搭乗者の手や指等の人体が触れたときに増大する。
[0139] これは、図 20に等価回路で示すように、電極 320の静電容量 cxに人体の静電容 量 cx'が並列接続されるためである。電極 320の静電容量 cxは例えば 80pF程度で あり、人体の静電容量 cx'は例えば 400pF程度であるので、等価回路の静電容量は 大幅に増大することになる。このような静電容量の変化が人体の接触の検出に利用 される。
[0140] 図 21に、静電容量の変化を検出する回路の一例を示す。本回路は静電容量検出 部 330の主要部を構成する。同図に示すように、本回路は、 OPアンプ 332を用いて 構成される。 OPアンプ 332には例えば VC= + 5V、 VE=0Vの片極性の直流電源 が供給されている。
[0141] OPアンプ 332は、非反転入力端子とグラウンドの間にキャパシタ cxと抵抗 Rxが並 列に接続され、反転入力端子とグラウンドの間にキャパシタ ciが並列に接続され、反 転入力端子と出力端子が抵抗 Rfで接続されている。
[0142] キャパシタ cxは窓ガラスの電極 320の静電容量 cxである。キャパシタ ciは、補償用 のキャパシタであり、人体等が接触しないときの電極 320の静電容量に相当する静 電容量を持つものである。抵抗 Rxは抵抗 Rfと値が等し 、。
[0143] このような OPアンプ 332の非反転入力端子および反転入力端子に、電圧発生器 3
34の電圧 Vi力 抵抗 Ri+および Ri—を通じてそれぞれ入力される。抵抗 Ri+およ
び Ri—は値が等しい。
[0144] OPアンプ 332は、非反転入力端子の電圧 V+と反転入力端子の電圧 V—の差を 増幅率 RfZRiで増幅した電圧を出力する。この電圧が抵抗 Roとキャパシタ Coから なる平滑回路で平滑されて出力電圧 Voとなる。出力電圧 Voは静電容量検出信号と して CPU302に入力される。
[0145] 図 22および図 23に、電圧 Vi、 V—、 V+および Voの波形の一例を示す。同図に 示すように、電圧 Viは単極性の定周期の矩形波パルスである。電圧 V—および V+ は、それぞれ、電圧 Viによるキャパシタ Ciおよび Cxの充電電圧となる。電圧 Voは V +と V—の差の増幅値を平滑したものとなる。
[0146] 図 22は窓ガラスの電極 320に対して人体等の接触がない場合であり、キャパシタ C Xと Ciの静電容量に差がないことにより、電圧 V+および V—は波形も振幅も同一とな り、それらの差を増幅および平滑して得られる電圧 Voは 0Vとなる。
[0147] 図 23は窓ガラスの電極 320に対して人体等の接触がある場合であり、キャパシタ C Xの静電容量の増加により電圧 V+の波形や振幅が変わるので、 V+と V—の差を増 幅かつ平滑して得られる電圧 Voは 0Vから増加したものとなる。増加量はキャパシタ Cxの静電容量の増加に対応する。
[0148] 図 24に、窓ガラス 102の昇降に伴う静電容量検出信号の変化を示す。同図は、窓 ガラス位置を横軸とし静電容量検出信号の信号強度を縦軸とするグラフである。横軸 の各所に付した符号 a— eは、図 14に示した窓ガラス位置 (a) - (e)に対応する。以 下、窓ガラスをガラスともいい、窓ガラス位置をガラス位置ともいう。また、静電容量検 出信号を検出信号ともいう。
[0149] 検出信号は、位置 aから cまでは信号強度が小さく変化の少ないものとなる。これは 電極 320と窓枠 104との間に十分な間隔があるためである。位置 cから dまでは信号 強度が急増する信号となる。これは電極 320が窓枠 104に入り込むためである。位置 dから eまでは信号強度が大きく変化の少な 、信号となる。これは電極 320が窓枠 10 4に完全に入り込んだためである。
[0150] このような検出信号について、人体の接触ないし挟み込みの有無を判定するため の閾値が設定されている。閾値としては、窓ガラス 102が窓枠に入り込まないときの
検出信号強度より大きぐ窓ガラス 102が窓枠に入り込んだときの検出信号強度より 小さぐかつ、一点鎖線で示すような人体接触等による検出信号の増加を確実に判 別できる値が、例えば破線で示すように設定される。閾値はガラス位置ごとに設定す るようにしてもよい。閾値はメモリ 312に記憶され、 CPU302による挟み込み判定に 利用される。 CPU302は、挟み込みと判定したとき窓ガラス 102を降下させて挟み込 みを回避させる。
[0151] 挟み込みがないときの静電容量を憶えておくために、静電容量について学習が行 われる。静電容量の学習は、下死点から上死点まで窓ガラス 102を上昇させながら ガラス位置ごとの静電容量を測定し、それらをメモリ 312に記憶することによって行わ れる。
[0152] このような学習によって得られたガラス位置ごとの静電容量に対応して、挟み込み 判定用の閾値がそれぞれ設定される。学習は例えば車両の定期点検時等に行われ 、そのつど、閾値が学習内容に応じて更新される。
[0153] パルス幅または静電容量の学習は、窓ガラス 102の移動の全範囲において行って もよいが、学習の範囲を限定すれば能率を良くすることができ、また、学習結果を保 存するための記憶領域を節約することができる。学習範囲の設定の一例を図 25に示 す。学習範囲を限定するために、一点鎖線で示す境界によって窓ガラスの移動範囲 が 2分される。
[0154] この境界によって、窓ガラス移動範囲は、窓枠を開いた位置側(下死点側)と閉じた 位置側 (上死点側)とに 2分される。以下、開いた位置側(下死点側)の移動範囲を第 1エリアともいい、窓枠を閉じた位置側 (上死点側)の移動範囲を第 2エリアともいう。 第 1エリアは非学習範囲となり、第 2エリアは学習範囲となる。
[0155] 両エリアの境界の位置は、例えば、図 14に示した窓ガラス位置 bすなわち窓ガラス 102がある程度上昇した位置、または、その近傍の位置とされる。なお、窓ガラス 102 の全移動範囲を第 2エリア(学習範囲)としてもよぐその場合は両エリアの境界の位 置は下死点となり、かつ、下死点が第 1エリア (非学習範囲)に相当するものとなる。
[0156] CPU302は、挟み込み回避動作が連続して何回も繰り返されるときは、挟み込み 回避が誤ってなされていると判断する。そして、そのような事態に対処するために、ゥ
インドウレギユレータ 200について以下のような制御を行う。
[0157] 図 26に、誤った挟み込み回避が発生したときの、 CPU302の動作のフローチヤ一 トを示す。ステップ 101で、窓ガラスの連続誤反転すなわち誤った挟み込み回避が発 生すると、ステップ 103でオードモードを禁止する。そして、ステップ 105で学習リセッ トを行ってそれまでの学習内容を消去し、ステップ 107で窓ガラスを第 1エリアまで降 下させる。これによつて窓ガラスの連続誤反転が止まる。
[0158] この状態において、ステップ 109で、スィッチ操作による窓ガラス上昇が行われると
、ステップ 111で窓ガラスが第 2エリアに入った力否かを判断し、入っていない場合は ステップ 109での窓ガラス上昇を継続させる。
[0159] 窓ガラスが第 2エリア内に入ると、ステップ 113で再学習を開始する。再学習は、図
12に示した例ではパルス幅について行われ、図 18に示した例では静電容量につい て行われる。
[0160] ステップ 115でスィッチ操作が継続して 、る力否かを判断する。スィッチ操作が継 続して 、るときは、窓ガラスが上昇過程にあるか上死点に達して 、るカ^、ずれかであ る。そこで、継続している場合は、ステップ 117でスィッチ操作が上死点で例えば 1秒 継続したカゝ否かを判断する。 1秒継続したときはステップ 119で再学習を完了し、ステ ップ 121でオートモードを回復する。なお、継続時間の設定値は 1秒に限らず適宜の 値としてよい。
[0161] 以上の動作により、連続誤反転が発生したときは、パルス幅または静電容量につい て再学習を行った上でオートモードを回復する。再学習の結果に基づいて挟み込み 判定用の閾値が更新され、それが以後の挟み込み検出に用いられる。これによつて 、回復後のオートモードでは正 U、挟み込み回避が行われる。
[0162] 窓ガラスが上死点に達しないうちにユーザーがスィッチ操作を中止した場合は、ス テツプ 115で Noと判定されることにより、ステップ 105に戻って学習リセットを行い、ス テツプ 107で窓ガラスを第 1エリアまで降下させる。
[0163] このときの窓ガラスの挙動をユーザーから見ると、スィッチ操作を中止したのに窓ガ ラス 102が現位置にとどまらずに降下するので、予期に反することになる。そこで、再 度窓ガラスを上昇させる方向にスィッチ操作を行うと、ステップ 109で窓ガラスの上昇
が再開される。
[0164] 窓ガラスが上死点に達しても、上死点でのスィッチ操作の継続時間が 1秒に満たな いときは、ステップ 117で Noと判定され、さらにステップ 115で Noと判定されることに より、ステップ 105に戻って学習リセットを行って、ステップ 107で窓ガラスを第 1エリア まで降下させる。
[0165] このときの窓ガラスの挙動をユーザーから見ると、窓ガラスが上死点に達したのにそ こにとどまらずに降下するので予期に反することになる。そこで、再度窓ガラスを上昇 させる方向にスィッチ操作を行うと、ステップ 109で窓ガラスの上昇が再開される。
[0166] このようにして、いずれの場合もステップ 111以降の動作が再開されるので、最終的 にはオートモードを回復することができる。したがって、ユーザーは窓ガラスを上死点 まで上昇させて所定時間保持するという単純な操作を行うことにより、容易にオートモ ードを回復させることができる。
[0167] 連続誤反転発生の原因によっては再学習を要しない場合があり、そのような場合は 再学習を省略することができる。再学習を行わない場合は、連続誤反転発生時のォ ートモード回復動作のフローチャートは図 27に示すようになる。このフローチャートは 、図 26のフローチャートからステップ 105, 113および 119を除いたものに相当する。 このような動作により、連続誤反転発生時のオートモード回復を行うことができる。
[0168] 以上は、車両用のパワーウィンドウの例である力 パワーウィンドウは車両用のパヮ 一ウィンドウに限らず、ウィンドウレギュレータによって窓ガラスを移動させるものであ ればよい。また、窓ガラスを上昇させて窓枠を閉じるパワーウィンドウの例であるが、 パワーウィンドウは窓ガラスを下降させて窓枠を閉じるものであってよぐあるいは、窓 ガラスを水平方向または斜め方向に移動させて窓枠を閉じるものであってよい。
[0169] また、挟み込み検出に利用する物理量としてパルス幅あるいは静電容量を利用す る例を示したが、そのような物理量に以外に、光を含む電磁波、超音波、温度、圧力 、歪み等を利用するようにしてもよい。
[0170] 挟み込み回避を行わせるための、制御装置 300の動作の他の例を説明する。図 2 8に、制御装置 300の動作の一例をフローチャートで示す。これは実質的に CPU30 2の動作である。図 28に示すように、ステップ 701で閉側モータ ONとする。閉側モー
タ ONは、ウィンドウ 100を閉じる方向へのスィッチ 310の操作に対応して行われる。 なお、閉側モータ ONとは、昇降モータ 202をウィンドウ 100を閉じる方向に駆動する ことである。これによつて窓ガラス 102の上昇が始まる。
[0171] ステップ 702で、上死点検出したか否かを判定する。上死点検出とは窓ガラス 102 が上死点に到達した状態の検出である。上死点検出が noであるときは、ステップ 703 で、上死点不感帯範囲にある力否かを判定する。上死点不感帯とは、上死点の手前 力 上死点まで設定された不感帯であり、そこは挟み込み検出および回避の対象外 である。上死点不感帯範囲にあるときは、ステップ 702の上死点検出に戻る。
[0172] 上死点不感帯範囲にないときは、ステップ 704で、異常状態モードか否かを判定す る。異常状態モードでないときは、ステップ 705で、 AUTO動作中力否かを判定する 。 AUTO動作とはオートモードでの動作である。
[0173] AUTO動作中であるときは、ステップ 706で、 目標閾値設定により第一閾値を設定 する。第一閾値とは、オートモードにおいて挟み込み回避を行うための閾値である。 ステップ 709にお 、て、挟み込み検知処理で目標閾値をこえた力否かを判定する。 目標閾値をこえていないときはステップ 702に戻る。
[0174] 上死点検出せず、上死点不感帯範囲になぐ異常状態モードでなぐオートモード であって、 目標閾値をこえな ヽ f¾iま、ステップ 702, 703, 704, 705, 706, 709の 動作が繰り返される。この間、窓ガラス 102の上昇が続く。
[0175] ステップ 709において、挟み込み検知処理で目標閾値をこえたと判定したときは、 ステップ 710で、マニュアル操作での挟み込み検出カゝ否かを判定する。 AUTO動作 中は noと判定され、ステップ 712で閉側モータ OFFとし、ステップ 713で開側モータ ONとする。なお、開側モータを ONとは、昇降モータ 202をウィンドウ 100を開く方向 に駆動することである。これによつて窓ガラス 102の下降が始まる。
[0176] ステップ 714で、規定位置まで開動作終了か否を判定し、規定位置まで開動作終 了したときは、ステップ 715で開側モータ OFFとし、ステップ 716で閉側モータ OFFと する。このようにして、オートモード時の挟み込み回避が第一閾値に基づいて行われ る。
[0177] 窓ガラス 102の摺動部分の抵抗の経年変化等により昇降モータ 202の負荷が第一
閾値以上に増加した場合は、異物の挟み込みがなくても挟み込み回避が行われる。 すなわち誤った挟み込み回避 (誤反転)が行われるので、ウィンドウ 100を閉じきるこ とができない。そのような場合は、マ-ユアルモードで、ウィンドウ 100を閉じきる操作 が行われる。
[0178] このマニュアルモードは、誤反転発生時のオートモード禁止に伴うマニュアルモー ドである。なお、そのような状況下でのマニュアルモードに限らず、通常のマニュアル モードであってよい。以下同様である。
[0179] マニュアルモードでウィンドウ 100の閉じきり操作が行われたときは、ステップ 701か らステップ 704まで、オートモード時と同じ動作を行う力 ステップ 705において、 AU TO動作中でないと判定し、ステップ 707で、マニュアル動作中であると判定し、ステ ップ 708で、目標閾値設定により第二閾値を設定する。第二閾値は昇降モータ 202 のさらに大きな負荷等に相当する閾値であり、パルス幅に対する閾値である場合は、 第一閾値よりも大きな閾値が設定される。
[0180] ステップ 709での判定は第二閾値に基づいて行い、第二閾値をこえていないときは ステップ 702に戻る。上死点を検出せず、上死点不感帯範囲になぐ異常状態モー ドでなぐマ-ユアルモードであって、第二閾値をこえない間は、ステップ 702, 703, 704, 705, 707, 708, 709の動作が繰り返される。このため、負荷が第一閾値をこ えたとしても挟み込み回避は行われず、窓ガラス 102は上昇を続ける。
[0181] ステップ 709において、第二閾値をこえたと判定したときは、ステップ 710で、マ-ュ アル操作での挟み込み検出カゝ否かを判定する。現在はマニュアルモードであること により yesと判定され、ステップ 711で、異常状態モード設定を行う。
[0182] そして、ステップ 712で閉側モータ OFFとし、ステップ 713で開側モータ ONとする 。ステップ 714で、規定位置まで開動作終了か否を判定し、規定位置まで開動作終 了したときは、ステップ 715で開側モータ OFFを行い、ステップ 716で閉側モータ OF Fとする。このようにして、マニュアルモード時の挟み込み回避は第二閾値に基づい て行われる。
[0183] 第二閾値は第一閾値より値が大きいので、第一閾値を用いるときのような、窓ガラス 102の摺動部分の抵抗の経年変化等による誤った挟み込み回避は生じな 、。したが
つて、ウィンドウ 100を閉じきることが可能である。
[0184] しかし、本当に異物を挟み込んだときは、負荷が第二閾値をこえたと判定されるの で、そのときは、上記のようにして、マニュアルモードであっても挟み込み回避が行わ れる。したがって、人体を挟み込む等の危険は防止される。
[0185] マニュアルモードにおいて挟み込み回避が行われたときは、ステップ 711で異常状 態モードが設定される。この状態をスィッチ 310の近傍に設けたランプの点灯等によ つて表示することにより、異常発生を操作者に報知する。スィッチ 310の近傍に設け たランプは、本発明における表示手段の一例である。
[0186] 設定された異常状態モードは、次回のウィンドウ操作時に、ステップ 704での判定 に利用される。ステップ 704で異常状態モードと判定すると、ステップ 705の AUTO 動作判定をスキップし、ステップ 707のマニュアル動作判定だけを行い、マニュアル 動作判定が noの場合はステップ 715にスキップする。このようにして、次回について はオートモードが禁止され、安全性確保が行われる。
[0187] 次回のウィンドウ操作を、異物を除去した状態で、マ-ユアルモードで行うことにより 、ウィンドウ 100を閉じきることができる。ウィンドウ 100を閉じきつたとき、ステップ 702 で上死点検出される。上死点検出したときは、ステップ 717で、異常状態モードを解 除する。これによつて、異常表示が消えるとともに制御状態が初期状態に戻る。その 後、ステップ 715, 717で、それぞれ開側モータ OFFおよび閉側モータ OFFとする。 ステップ 717において異常状態モードを解除する CPU302は、本発明における解除 手段の一例である。
[0188] 図 29に、制御装置 300の動作の他の例をフローチャートで示す。これは実質的に CPU302の動作である。この動作は、ウィンドウ 100を閉じる方向へのスィッチ 310の 操作によって開始する。図 29に示すように、ステップ 801で、強制閉じきり操作中か 否かを判定する。強制閉じきり操作とは、マニュアルモードでのウィンドウ 100の閉操 作のことである。
[0189] 強制閉じきり操作中であるときは、ステップ 802で、上死点検出した力否かを判定す る。上死点検出しないときは、ステップ 803で、挟み込み検出した力否かを判定する 。挟み込みの有無は所定の閾値に基づいて行われる。挟み込み検出しないときはス
テツプ 801に戻る。強制閉じきり操作中で、上死点検出せず、挟み込み検出しない間 は、ステップ 801— 803の動作が繰り返される。
[0190] ステップ 803で挟み込みが検出されないとき、窓ガラス 102は上昇を続け、やがて ステップ 802で、上死点検出がされる。上死点検出により、ステップ 831で、エラー履 歴ありか否かを判定する。エラー履歴とは後述のような挟み込み発生の履歴である。
[0191] エラー履歴なしの場合はステップ 809でモータを停止する。これによつて、ウィンドウ
100は閉じきられる。強制閉じきり操作中でないと判定したときも、ステップ 831で、ェ ラー履歴ありか否かを判定し、エラー履歴なしの場合はステップ 809でモータ停止を 行う。
[0192] ステップ 803において挟み込み検出したときは、ステップ 804で、エラー履歴 0か否 かを判定する。エラー履歴 0とはエラー履歴がないことを意味する。エラー履歴 0のと きは、ステップ 805で、エラー履歴 1に設定する。エラー履歴 1は挟み込みが 1回発生 したことを意味する。ステップ 805で、エラー履歴 1に設定する CPU302は、本発明 における記憶手段の一例である。
[0193] ステップ 806で、判定閾値割増しなしとする。これによつて閾値は初期設定値に保 たれる。ステップ 807で、開動作開始 (反転)を行う。ステップ 808で、規定位置まで 開動作終了か否かを判定し、規定位置まで開動作終了したときは、ステップ 809でモ ータ停止を行う。このようにして、強制閉じきり操作中に挟み込みを検出したときは挟 み込み回避が行われる。
[0194] これによつて、人体等の挟み込みが回避され危険が防止される。しかし、挟み込み 回避は、窓ガラス 102の摺動部分の抵抗の経年変化等による誤った挟み込み回避 である可能性もある。
[0195] 挟み込み回避によりウィンドウ 100を閉じきることができな力つたので、再度強制閉 じきり操作が行われる。これによつて、ステップ 801— 803の動作が行われる。ステツ プ 803で挟み込みが検出されないとき、窓ガラス 102は上昇を続け、やがてステップ 802で、上死点検出がされる。
[0196] 上死点検出により、ステップ 831で、エラー履歴ありか否かを判定し、エラー履歴あ りの場合はステップ 832で履歴リセットし、ステップ 809でモータを停止する。これによ
つて、ウィンドウ 100は閉じきられる。履歴リセットによりエラー履歴 0となり、制御状態 は初期化される。ステップ 832で履歴リセットする CPU302は、本発明における消去 手段の一例である。
[0197] これに対して、ステップ 803で再度挟み込みを検出すると、ステップ 804で、エラー 履歴 0か否かを判定する。前回挟み込み検出があったことによりエラー履歴 1となって いるので、半 IJ定は noとなる。
[0198] そこで、ステップ 814で、エラー履歴 1か否かを判定する。判定が yesとなることによ り、ステップ 815で、エラー履歴 2に設定する。エラー履歴 2は挟み込みが連続して 2 回発生したことを意味する。ステップ 815で、エラー履歴 2に設定する CPU302は、 本発明における記憶手段の一例である。
[0199] ステップ 816で、判定閾値 5割増しとする。これによつて閾値は初期設定値の 5割増 しとなる。ステップ 807で開動作開始 (反転)を行い、ステップ 808で規定位置まで開 動作終了か否かを判定し、 yesときはステップ 809でモータ停止を行う。
[0200] このようにして、 2回目の強制閉じきり操作中に挟み込みが発生したときも、挟み込 み回避が行われる。これによつて、人体等の挟み込みが回避され危険が防止される 力 2回続けて人体等が挟み込まれる可能性は低ぐ挟み込み回避は、窓ガラス 102 の摺動部分の抵抗の経年変化等による誤った挟み込み回避である可能性が高まる
[0201] 挟み込み回避が 2回連続したことにより閾値は 5割増しされる力 この割増し量は、 窓ガラス 102の摺動部分の抵抗の経年変化等力 予想される負荷の増加より大きく してある。なお、割増し率は 5割に限る必要はない。また、閾値の割増しはエラー履 歴 1を設定したときにも行ってよい。
[0202] 2回連続の挟み込み回避により、ウィンドウ 100を閉じきることができなかったので、 みたび強制閉じきり操作が行われる。これによつて、ステップ 801— 803の動作が行 われる。ステップ 803での挟み込みを検出は 5割増しの閾値に基づいて行われる。
[0203] 閾値が 5割増しになっているので、窓ガラス 102の摺動部分の抵抗の経年変化等 による負荷増加を挟み込み発生と判定する可能性は少ない。このため、通常は判定 力 ¾oとなり、ステップ 801— 803の動作が繰り返される。
[0204] これによつて、窓ガラス 102は上昇を続け、やがてステップ 802で、上死点が検出さ れる。上死点検出により、ステップ 831で、エラー履歴ありか否かを判定し、エラー履 歴ありの場合はステップ 832で履歴リセットし、ステップ 809でモータを停止する。これ によって、ウィンドウ 100は閉じきられる。
[0205] 極めて特殊な場合には、窓ガラス 102の摺動部分の抵抗の経年変化等による負荷 増加が 5割増しの閾値を超えないとも限らない。そのような場合は、ステップ 803で挟 み込みが検出される。
[0206] 挟み込み検出されたことにより、ステップ 804で、エラー履歴 0か否かを判定する。
挟み込み検出が 2回連続してあったことによりエラー履歴 2となっているので、判定は noとなる。ステップ 814での、エラー履歴 1か否かの判定も noとなる。
[0207] V、ずれの判定も noとなったことにより、ステップ 824で反転機能 OFFとし、ステップ 8 01に戻る。反転機能 OFFとしたことにより、挟み込み検出にもかかわらず窓ガラス 10 2の反転は行われなくなる。
[0208] このため、ウィンドウ 100は強制的に閉じきられる。これによつて、誤った挟み込み検 出に影響されることなくウィンドウ 100が最終的に閉じきられる。その後、ステップ 802 で上死点検出され、ステップ 831でエラー履歴ありが判定され、ステップ 832でエラ 一履歴が 0にリセットされる。
[0209] なお、以上は、挟み込み検出が 3回連続したときに強制閉じきりするようにしたもの であるが、強制閉じきりを行うまでの挟み込み検出回数は 3回に限らず、それ以上ま たは以下の適宜の回数としてよ!/、。
[0210] 図 30に、制御装置 300の動作のさらに他の例をフローチャートで示す。これは実質 的に CPU302の動作である。図 30に示すように、ステップ 901で閉側モータ ONとす る。閉側モータ ONは、ウィンドウ 100を閉じる方向へのスィッチ 310の操作に対応し て行われる。なお、閉側モータ ONとは、昇降モータ 202をウィンドウ 100を閉じる方 向に駆動することである。これによつて窓ガラス 102の上昇が始まる。
[0211] ステップ 902で、上死点検出したか否かを判定する。上死点検出とは窓ガラス 102 が上死点に到達した状態の検出である。上死点検出したときはステップ 913で開側 モータ OFFおよび閉側モータ OFFとする。
[0212] ステップ 902での上死点検出が noであるときは、ステップ 903で、上死点不感帯範 囲にある力否かを判定する。上死点不感帯とは、上死点の手前から上死点まで設定 された不感帯であり、そこは挟み込み検出および回避の対象外である。上死点不感 帯範囲にあるときは、ステップ 902の上死点検出に戻る。
[0213] 上死点不感帯範囲にないときは、ステップ 904で、モータ回転パルス 1のエッジあり か否かを判定する。モータ回転パルス 1のエッジありでないときは、ステップ 905で、 モータ回転パルス 2のエッジありか否かを判定する。モータ回転パルス 2のエッジあり でもないときは、ステップ 902に戻る。
[0214] モータ回転パルス 1, 2は、例えば、ノ レス発生器 306のホール素子 36b, 36cの出 力パルスであり、図 31に示すように、 90° 位相差を有する 2相パルスである。モータ 回転パルス 1, 2の 1周期はモータ 1回転に対応する。なお、モータ回転パルス 1, 2は 、複数周期がモータ 1回転に対応するものであってよい。
[0215] モータ回転パルス 1, 2は、破線で示すようなタイミングにおいて、立ち上がりエッジ および立ち下がりエッジを有する。モータ回転パルス 1, 2を通じてのエッジ間隔は 1 Z4周期となる。
[0216] ステップ 904, 905で、いずれかのパルスのエッジを検出したとき、ステップ 906で、 エッジ間のパルス幅を格納する。格納するパルス幅は、それぞれのパルスにおける、 ひとつの立ち上がりから次の立ち上がりまでの間隔、および、ひとつの立ち下がりか ら次の立ち下がりまでの間隔である。このようなパルス幅が 1Z4周期毎に得られる。 ステップ 906でエッジ間のパルス幅を格納する CPU302は、本発明におけるパルス 幅計測手段の一例である。
[0217] ステップ 907で、今回パルス幅が 1回転前パルス幅より大きいか否かを判定する。な お、 1回転前に限らず数回転前の値と比べるようにしても良い。判定力 Syesのときは、 ステップ 908でパルス幅変化率累積値を更新する。パルス幅変化率累積値を更新す る CPU302は、本発明における変化計測手段の一例である。ステップ 907での判定 力 ¾oのときは、ステップ 909でパルス幅変化率累積値をクリアしてステップ 902に戻 る。
[0218] ステップ 908でパルス幅変化率累積値を更新したときは、ステップ 910で、パルス幅
変化累積値は閾値を超えた力否かを判定する。判定が noのときはステップ 902に戻 る。
[0219] ノ ルス幅変化累積値は閾値を超えたと判定したときは、ステップ 911で、閉側モー タ OFFおよび開側モータ ONとする。なお、開側モータを ONとは、昇降モータ 202を ウィンドウ 100を開く方向に駆動することである。これによつて窓ガラス 102の下降が 始まる。
[0220] ステップ 912で、規定位置まで開動作終了か否を判定し、規定位置まで開動作終 了したときは、ステップ 913で開側モータ OFFおよび閉側モータ OFFとする。このよう にして、挟み込み回避が閾値に基づいて行われる。
[0221] 閾値と比較するパルス幅信号は、 1Z4周期毎に得られるので、ステップ 910の、パ ルス幅変化累積値が閾値を超えたカゝ否かの判定は高い時間分解能で行われる。し たがって、挟み込み検出を迅速に行うことができ、また、挟み込み回避も迅速に行う ことができる。
[0222] 以上、自動車のパワーウィンドウのための制御装置について説明した力 本発明の 制御装置は、自動車のパワーウィンドウに限らず、サンルーフ、スライドドア等、開口 を可動板で開閉する構造を持つものの制御に適用することができる。
[0223] 図 32に、窓ガラス上昇時のパルス幅変化の一例をグラフで示す。図 32において、 ▲のプロットは上昇後の上昇のグラフであり、參のプロットは下降後の上昇のグラフで ある。図 32に示すように、上昇後の上昇では、上昇開始とともにノ ルス幅は単調に減 少してやがて安定する。これに対して、下降後の上昇では、上昇開始とともにパルス 幅はー且急減しその後急増するという過程を経て安定する。
[0224] 窓ガラス上昇の初期のパルス幅変化の大きい期間は、無効期間として挟み込み回 避の対象外とされる。無効期間には、上昇後の上昇についての無効期間 1と、下降 後の上昇についての無効期間 2がある。このうち、無効期間 2は個々のパワーウィンド ゥごとのばらつきが大きぐし力も、無効期間 1より長い。そこで、挟み込み回避の無効 化を適正に行うために、無効期間 2についての学習が行われる。
[0225] 無効期間 2を学習するときの制御装置 300の動作を説明する。図 33に、制御装置 300の動作の一例をフローチャートで示す。これは実質的に CPU302の動作である
。図 33に示すように、ステップ 801で、下降後の上昇動作か否かを判定する。判定が noのときは学習を終了する力 yesのときは、ステップ 802、でパルス幅減少確認済 み解除を行い、ステップ 803で、パルス幅増加確認済み解除を行い、ステップ 804で 、無効期間 2測定バッファクリアを行う。無効期間 2測定バッファは無効期間 2の測定 値を保持するノ ッファであり、クリアによって測定値は 0に初期化される。
[0226] ステップ 805で、上昇動作中力否かを判定する。判定が noのときは学習を終了する 1S yesのときは、ステップ 806で、上死点側不感帯か否かを判定する。上死点側不 感帯とは、上死点の手前から上死点まで設定された不感帯であり、そこは挟み込み 検出および回避の対象外である。上死点側不感帯にあるときはステップ 805に戻る。
[0227] 上死点側不感帯にないときは、ステップ 807で、モータ回転パルスありか否かを判 定する。判定が noのときはステップ 805に戻る力 yesのときは、ステップ 808で、ノ ルス幅測定結果格納を行い、ステップ 809で、無効期間 2測定バッファ更新( + 1)を 行う。これによつて、無効期間 2の測定値が 1だけインクリメントされる。
[0228] ステップ 810で、無効期間 2判定最大値を超えたか否かを判定する。無効期間 2に 関しては、最大値が予め設定されている。判定が yesのときは、ステップ 818で、無効 期間 2測定バッファを確定値とする力 noのときは、ステップ 811で、パルス幅減少確 認済み否かを判定する。
[0229] パルス幅減少確認済みがステップ 802で解除されているので、判定は noとなる。そ こで、ステップ 812で、前回に比べパルス幅減少か否かを判定する。 noのときはステ ップ 805に戻る力 yesのときは、ステップ 813で、パルス幅減少確認済み設定を行つ てステップ 805に戻る。
[0230] ここまでの動作で、無効期間 2測定バッファに測定値 1が得られる。この後、ステップ 805— 811の動作が上記と同様に行われる。そのときは、ステップ 811での判定が ye sとなることにより、ステップ 814で、パルス幅増加確認済み力否かを判定する。
[0231] パルス幅増加確認済みがステップ 803で解除されていて判定が noとなることにより 、ステップ 815で、前回に比べパルス幅増加か否かを判定する。 noのときはステップ 805に戻る。ここまでの動作で、無効期間 2測定バッファに測定値 2が得られる。パル ス幅増加でない間は、ステップ 805— 815の動作の繰り返しによって、無効期間 2測
定バッファの計数値が 1つずつインクリメントされる。
[0232] パルス幅はやがて増加に転じる。そのときは、ステップ 815での判定が yesとなるの で、ステップ 816で、パルス幅増加確認済み設定を行ってステップ 805に戻る。この 後、ステップ 805— 814の動作が上記と同様に行われる。
[0233] そのときは、ステップ 814での判定が yesとなることにより、ステップ 817で、パルス幅 変動は安定範囲内力否かを判定する。この判定は、パルス幅変動を所定の閾値と比 較することによって行われる。パルス幅変動が閾値以下のときは安定範囲内と判定さ れ、そうでないときは安定範囲外と判定される。
[0234] パルス幅変動が安定範囲内でないときはステップ 805に戻る。ノ ルス幅変動が安 定範囲内でない間は、ステップ 805— 817の動作の繰り返しによって、無効期間 2測 定バッファの計数値が 1つずつインクリメントされる。
[0235] パルス幅変動はやがて安定する。そのときは、ステップ 817での判定が yesとなるの で、ステップ 818で、無効期間 2測定バッファの計数値を確定値とする。これによつて
、無効期間 2の測定値が確定し学習が終了する。
[0236] 確定した測定値はメモリ 312に記憶される。メモリ 312の少なくとも一部を例えば EE
PROM等の不揮発性のメモリとし、そこに確定した測定値を記憶すれば、電源喪失 等が発生しても記憶内容は失われない。メモリ 312は、本発明における記憶手段の 一例である。
[0237] このような学習を個々のパワーウィンドウについて行うことにより、個々のパワーウイ ンドウに適応した無効期間 2を得ることができる。学習は、例えば、自動車等の出荷 時や定期点検時に行われる。なお、ユーザー等が随時に行ってもよい。
[0238] 無効期間 2についての学習値を用いた制御装置 300の動作を説明する。図 34に、 制御装置 300の動作の一例をフローチャートで示す。これは実質的に CPU302の動 作である。
[0239] 図 34に示すように、ステップ 901で上昇側駆動モータ ONとする。上昇側駆動モー タ ONは、ウィンドウ 100を閉じる方向へのスィッチ 310の操作に対応して行われる。 なお、上昇側駆動モータ ONとは、昇降モータ 202をウィンドウ 100を閉じる方向に駆 動することである。これによつて窓ガラス 102の上昇が始まる。
[0240] ステップ 902で、下降後の上昇動作か否かを判定する。 yesのときは、ステップ 903 で、無効期間 2設定を行う。無効期間 2設定には、前述の学習によって得られた無効 期間 2測定バッファ確定値が用いられる。無効期間 2設定は、レジスタに対して行わ れる。
[0241] 判定が noのときは上昇後の上昇である。その場合は、ステップ 904で、無効期間 1 設定を行う。無効期間 1設定には、予め用意された設定値が用いられる。なお、無効 期間 1の設定も学習結果に基づいて行うようにしてよい。無効期間 1の学習は、前述 の手法に準じて行うことができる。
[0242] ステップ 905で、上死点検出したか否かを判定する。上死点検出とは窓ガラス 102 が上死点に到達した状態の検出である。判定が noであるときは、ステップ 906で、上 死点側不感帯にある力否かを判定する。上死点側不感帯にあるときは、ステップ 905 に戻る。
[0243] 上死点側不感帯にな 、ときは、ステップ 907で、モータ回転パルスエッジありか否か を判定する。判定 noのときはステップ 905に戻る力 yesのときは、ステップ 908で、 パルス幅測定結果 (PL)格納を行い、ステップ 909で、無効期間 (R)カウント(一 1)を 行い、ステップ 910で、パルス幅(PL)は絶対許容値を超えたか否を判定する。
[0244] 絶対許容値は、例えば、昇降モータ 202の過負荷に相当するパルス幅であり、それ を超えたということは、何らかの異常事態である。そこで、そのような場合は、ステップ 914で挟み込み回避処理を行い、ステップ 915で、上昇側駆動モータ OFFとする。 このようにして例外的事態に対処する。
[0245] ノ ルス幅 (PL)が絶対許容値を超えな 、ときは、ステップ 911で、初期動作後の無 効期間(R)であるか否かを判定し、 yesのときはステップ 905に戻る。パルス幅(PL) が絶対許容値超えず、初期動作後の無効期間 (R)である間は、ステップ 905— 911 の動作が繰り返される。
[0246] これによつて、繰り返しの都度、無効期間 (R)カウントが 1つずつデクリメントされ、や がて、無効期間 (R)カウントは 0を切る。このとき、初期動作後の無効期間 (R)でなく なるので、ステップ 911の判定カ 0となる。
[0247] そこで、ステップ 912で、パルス幅測定結果 (PL)よりパルス幅変化率計算を行!、、
ステップ 913で、パルス幅変化率は閾値を超えたか否かを判定する。パルス幅変化 率は閾値を超えないときはステップ 905に戻る力 閾値を超えたときはステップ 914 で挟み込み回避処理を行 、、ステップ 915で上昇側駆動モータ OFFとする。
[0248] このようにして、挟み込み回避処理は、窓ガラス 102の上昇初期の無効期間中は無 効化され、無効期間が経過してから有効化される。無効期間は学習に基づいて設定 されるので、個々のパワーウィンドウに最適な挟み込み回避無効化制御を行うことが できる。
[0249] 図 33のフローチャートで示した動作を行う CPU302は、本発明における設定手段 の一例である。図 34のフローチャートで示した動作を行う CPU302は、本発明にお ける無効化手段の一例である。
[0250] 以上、自動車のパワーウィンドウのための制御装置について説明した力 本発明の 制御装置は、自動車のパワーウィンドウに限らず、サンルーフ、スライドドア等、開口 を可動板で開閉する構造を持つものの制御に適用することができる。
[0251] 図 35に、パワーウィンドウのブロック図を示す。図 35に示すように、本装置は、スィ ツチ 1と ECU(Electronic Control Unit)3を有する。スィッチ 1は使用者によって操作さ れるスィッチであり、オート (AUTO)信号、アップ (UP)信号およびダウン (DOWN)信号 を発生する。オート信号は、挟み込み防止機能付のパワーウィンドウ制御を指令する 信号であり、アップ信号は窓ガラスの上昇を指令する信号であり、ダウン信号は窓ガ ラスの下降を指令する信号である。
[0252] ECU3は、オードモード時にパワーウィンドウを挟み込み防止機能付で制御する。
ECU3は LSI等で構成される。 ECU3は、挟み込みセンサの検知信号をしきい値と 比較することによって挟み込みの発生を検出する。挟み込みセンサの検知信号は、 窓ガラスを昇降させるモータの負荷状態を表す信号である。そのような検出信号とし ては、例えば、モータの回転数に対応した信号やモータ駆動信号に対応した信号等 が利用される。
[0253] ECU3は、また、カーテシスィッチ等のオンオフ信号に基づいてドアの開閉を検出 する機能を備えている。 ECU3は、さらに、ドアの開閉状態に応じて挟み込み判定用 のしきい値を調節する手段を有する。この手段は、本発明における調節手段の一例
である。
[0254] 図 36に、しきい値調節の一例を示す。図 36は、オードモードで窓ガラスが上昇して いる途中でドアが閉じられたときの、ドア開閉検出信号、挟み込みセンサの検知信号 およびそのしきい値の推移を示すタイムチャートである。以下、挟み込みセンサの検 知信号をセンサ信号とも 、う。
[0255] 図 36において、時刻 tl, t2および t3は、それぞれ、ドア閉止、ドア閉止検出および しきい値変更のタイミングである。ドア閉止時の衝撃や振動等により、時刻 tlからセン サ信号の変動が始まる。ドア閉止検出は、ドアとカーテシスィッチの位置関係や信号 伝送特性等により、実際の閉止より遅れた時刻 t2となる。遅れ時間は例えば約 140 msである。しきい値変更は、ドア閉止検出から規定時間だけ遅らせた時刻 t3で行わ れる。遅らせる規定時間は例えば 60msである。
[0256] 最初は、しきい値は大きな値 T1となっており、この値が時刻 t3で小さな値 T2に変 更される。 T1は高めのしきい値である。そのような値は、例えばパルス幅換算で 17. 5msである。 T2は通常のしきい値である。そのような値は、例えばパルス幅換算で 1 5msである。なお、 Tl, T2の値はこれに限らず適宜の値としてよい。
[0257] このように、しきい値は、ドア閉止が検出されない間は大きな値 T1とされるので、そ の間は挟み込み検出の感度が相対的に低い状態にある。このため、ドア閉止検出遅 れにより、センサ信号の変動がドア閉止検出より前に始まっても、それを挟み込み発 生と誤認することがない。したがって、窓ガラスの誤反転は発生しない。
[0258] しきい値は、また、ドア閉止検出後も規定時間 (例えば 60ms)にわたつて大きな値 T 1が維持されるので、その間も挟み込み検出の感度が相対的に低い状態にある。こ のため、その間センサ信号の変動が続いていても、それを挟み込みと誤認することが ない。したがって、窓ガラスの誤反転は発生しない。なお、規定時間は 60msに限ら ず適宜の長さとしてよい。
[0259] しきい値は、センサ信号の変動が十分に整定する頃の時刻 t3に小さな値 T2に変 更され、それ以降、挟み込み検出の感度が通常の感度すなわち相対的に高い状態 となる。これによつて、それ以降に発生した挟み込みを正しく検出して窓ガラスの反転 を行うことができる。
[0260] 図 37に、本装置の動作のフローチャートを示す。図 37に示すように、ステップ 301 で、窓ガラス上昇中か否かを判定する。窓ガラス上昇中でないときはこのステップで ルービングし、窓ガラス上昇中のときは、ステップ 302で、ドア開状態か否かを判定す る。
[0261] ドア開状態でないときは、ステップ 303で、ドア閉状態になって力も規定時間内か否 かを判定する。規定時間は例えば 60msである。規定時間内でないときは、ステップ 3 04で、通常の挟み込み判定しきい値を利用する。通常の挟み込み判定しきい値は T 2である。そして、そのしきい値 T2を基準として、ステップ 305で、挟み込みありか否 かを判定する。これによつて、相対的に高感度な挟み込み判定が行われる。
[0262] 挟み込みなしと判定したときは、ステップ 301に戻る力 挟み込みありと判定したとき は、ステップ 306で、窓ガラス下降制御を行う。これによつて、相対的に高感度な挟み 込み検出による窓ガラス反転が行われる。
[0263] ステップ 302でドア開状態と判定したときは、ステップ 314で、高めの挟み込み判定 しきい値を利用する。高めの挟み込み判定しきい値は T1である。そして、そのしきい 値 T1を基準として、ステップ 305で、挟み込みありか否かを判定する。
[0264] これによつて、通常感度よりも相対的に低感度での挟み込み判定が行われる。この ため、ドア閉止時にセンサ信号が変動しても、それを挟み込み発生と誤認することが ない。したがって、ステップ 301に戻って窓ガラス上昇中か否かの判定を «続するこ とができる。このようにして、ドア閉止時のセンサ信号の変動に影響されることなぐ安 定な窓ガラス上昇を行うことができる。
[0265] ステップ 303で、ドア閉状態になって力も規定時間内と判定したときも、ステップ 31 4で、高めの挟み込み判定しきい値すなわちしきい値 T1を利用する。そして、そのし きい値 T1を基準として、ステップ 305で、挟み込みありか否かを判定する。これによつ て、相対的に低感度の挟み込み判定が行われる。このため、ドア閉止時のセンサ信 号の変動を挟み込み発生と誤認することがなしにステップ 301に戻って、窓ガラス上 昇中か否かの判定を継続することができる。このようにして、ドア閉止時のセンサ信号 の変動に影響されることなぐ安定な窓ガラス上昇を行うことができる。
[0266] 以上は、センサ信号が負荷増加に伴って増加する例であるが、センサ信号は負荷
増大に伴って減少するものであってよい。その場合は、挟み込み検出感度を相対的 に高くするにはしきい値を小さくし、挟み込み検出感度を相対的に低くするにはしき い値を大きくすればよい。
Claims
[1] 車両の窓ガラスを昇降させる昇降モータ、
この昇降モータに対して正逆の回転指令を与える操作スィッチ、
上記昇降モータの回転量に応じて繰り返しパルスを発生するパルス発生器、 このパルス発生器で発生するパルスをカウントし窓ガラスの開度情報を得る窓位置力 ゥンタ、
上記パルス発生器による各パルスのパルス幅を検知するパルス幅検知器、 上記パルス幅検知器で検知された複数のパルス幅力 予め定めた特定の 2つのパ ルス幅を抽出し、抽出した 2つのパルス幅の変化率を上記窓位置カウンタによる窓位 置情報に関連させて演算する演算器、
所定の基準設定時において上記演算器により演算された窓位置情報と関連したパ ルス幅変化率を記憶する記憶器、及び
上記記憶器による窓位置情報と関連したパルス幅変化率の記憶値と、窓ガラス上昇 動作時において上記演算器により演算された窓位置情報と関連したパルス幅変化 率の演算値とを比較し、両パルス幅変化率の差分の合計が許容値を超えたときに、 上記操作スィッチの状態に拘わらず昇降モータを窓ガラス開放方向に駆動する制御 を備えたことを特徴とするパワーウィンドウ用安全装置。
[2] 請求項 1記載のパワーウィンドウ用安全装置において、上記制御器は、記憶器に対 するパルス幅の記憶を、定期的に更新するパワーウィンドウ用安全装置。
[3] 車両の窓ガラスを昇降させる昇降モータ、
この昇降モータに対して昇降の回転指令を与える操作スィッチ、
この昇降モータの回転量に伴って繰り返しパルスを発生するパルス発生器、 このパルス発生器が出力するパルスをカウントして窓ガラスの開度情報を得る窓位置 カウンタ、
上記パルス発生器が発生するパルスの幅を検知するパルス幅検知器、
基準時における窓ガラス上昇動作時において上記パルス幅検知器で検知された各 パルス幅を上記窓位置カウンタによる窓位置情報に関連させて記憶する記憶器、お
よび
窓ガラス上昇動作時において上記パルス幅検知器が測定したパルス幅と上記窓位 置カウンタによる窓位置情報に対応する基準パルス幅とを比較し、両パルス幅の差 が許容値を超えたときに、上記操作スィッチの状態に拘わらず昇降モータを窓ガラス 開放方向に逆転駆動する制御器
を備えたことを特徴とするパワーウィンドウ用安全装置。
[4] 請求項 3記載のパワーウィンドウ用安全装置において、上記窓位置カウンタは上記パ ルス発生器が発生するノ ルスを 1Z2周期毎にカウントし、上記パルス幅検知器は上 記パルスの 1Z2周期幅を検知し、上記記憶器は、上記パルスの 1Z2周期で得られ たパルス幅を窓位置情報に関連させて記憶するパワーウィンドウ用安全装置。
[5] 請求項 3または請求項 4記載のパワーウィンドウ用安全装置において、上記基準時に おけるパルス幅および窓位置情報の前記記憶器への記憶を、定期的にまたは更新 スィッチ手段が操作されたときに実行するパワーウィンドウ用安全装置。
[6] 車両ドアの窓ガラスを昇降させる昇降モータであって、一定間隔の複数の凹凸を外 周面上に備えるロータが回転軸上に設けられた昇降モータと、
前記昇降モータに対して正逆の回転指令を与える操作スィッチと、
前記ロータの外周面に向けて発光する発光手段と、
前記外周面からの反射光を受光し、前記反射光の光量に基づ!、てパルスを発生さ せるパルス発生手段と、
前記窓ガラス上昇動作時にお!、て前記パルス発生手段が発生するパルスの周期に 基づいて、前記操作スィッチの状態に拘わらず、前記昇降モータを反転させて前記 窓ガラスを下降させる制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項 1または請求項 3に記載のパワーウィンドウ用安全装 置。
[7] 前記ロータは榭脂材料を成型して形成する請求項 6記載のパワーウィンドウ用安全 装置。
[8] 前記ロータは金属材料を成型して形成する請求項 6記載のパワーウィンドウ用安全 装置。
[9] 前記外周面のうち少なくとも凸部には光反射層が設けられて 、る請求項 6に記載の パワーウィンドウ用安全装置。
[10] 前記発光手段は、前記ロータの中心軸に関して一定角度間隔に配置され、前記外 周面に向けて発光する 2つの発光部を有する請求項 6に記載のパワーウィンドウ用安 全装置。
[11] 前記制御器は、
オートモードにおいて誤った挟み込み回避が生じたとき窓枠を開く方向へ窓ガラスを 移動させるとともにオートモードを禁止し、
マニュアルモードで窓枠を閉じきつた状態において窓枠を閉じる方向へ窓ガラスを 移動させるための使用者の操作の継続時間が予め定められた時間に達したときはォ ートモードを回復させ、
マ-ユアルモードにおいて窓枠を閉じきる前に前記操作が中止されたときまたは窓枠 を閉じきつた状態での前記操作の継続時間が予め定めた時間に満たないときは窓枠 を開く方へ窓ガラスを移動させる、
ことを特徴とする請求項 1または請求項 3に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[12] 前記制御器は、
オートモードにぉ 、て誤った挟み込み回避が生じたときそれ以前の学習内容を無効 にして窓枠を開く方向へ窓ガラスを移動させるとともにオートモードを禁止し、 マ-ユアルモードにおいて窓枠を閉じる方向へ窓ガラスを移動させるための使用者 の操作の開始とともに挟み込み回避用の学習を開始させ、
マ-ユアルモードにおいて窓枠を閉じきつた状態での前記操作の継続時間が予め定 められた時間に達したときは挟み込み回避用の学習を終了させるとともにオートモー ドを回復させ、
マ-ユアルモードにおいて窓枠を閉じきる前に前記操作が中止されたときまたは窓枠 を閉じきつた状態での前記操作の継続時間が予め定めた時間に満たな!/、ときは前記 学習を中止させるとともに窓枠を開く方向へ窓ガラスを移動させる、
ことを特徴とする請求項 1または請求項 3に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[13] 前記学習は学習範囲と非学習範囲とに 2分された窓ガラスの移動範囲のうち学習範
囲における学習であり、
前記窓枠を開く方向への窓ガラスの移動は非学習範囲への移動である、 ことを特徴とする請求項 12に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[14] 前記制御器は、
可動板を駆動するモータの負荷状態を検出する検出手段と、
オートモードでは第一の閾値と前記検出手段の検出信号との比較結果に基づいて 挟み込み回避を行わせ、マニュアルモードでは第二の閾値と前記検出手段の検出 信号との比較結果に基づいて挟み込み回避を行わせる制御手段と、
を具備することを特徴とする請求項 1または請求項 3に記載のパワーウィンドウ用安全 装置。
[15] マニュアルモード時の挟み込み検出を表示する表示手段、
を具備することを特徴とする請求項 14に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[16] 開口を閉じきつたとき前記表示を解除する解除手段、
を具備することを特徴とする請求項 15に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[17] 前記制御手段が、複数個所に分散配置された開閉装置を一個所で集中的に制御す る、
ことを特徴とする請求項 14に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[18] 前記制御手段が、マニュアルモードにおいて挟み込み回避の繰り返し時に前記第二 の閾値を増加する、
ことを特徴とする請求項 14に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[19] 前記制御手段が、マ-ユアルモードにおける挟み込み回避の繰り返しが予め定めら れた回数に達した後は挟み込み回避を行わせない、
ことを特徴とする請求項 18に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[20] マニュアルモードにおける挟み込み回避の履歴を記憶する記憶手段、
を具備することを特徴とする請求項 18に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[21] 開口を閉じきつたとき前記履歴を消去する消去手段、
を具備することを特徴とする請求項 20に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[22] 前記検出手段が、
可動板を駆動するモータの回転数をパルス幅が回転数に反比例する 90° 位相差の 2相パルスに変換する変換手段と、
前記変換手段の 2相パノレスの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングで 2相パノレス のパルス幅をそれぞれ計測するパルス幅計測手段と、
前記計測した 2相パルスのパルス幅の変化をそれぞれ計測する変化計測手段と、 を具備することを特徴とする請求項 14に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[23] 前記変化計測手段が、少なくとも 1周期前のパルス力もの変化を計測する、
ことを特徴とする請求項 22に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[24] 前記制御器は、
一方向への移動後の反対方向への可動板の移動の初期において挟み込み回避を 無効にする無効化手段と、
前記挟み込み回避を無効にする期間を学習を通じて設定する設定手段と、 を具備することを特徴とする請求項 1または請求項 3に記載のパワーウィンドウ用安全 装置。
[25] 前記設定手段が、可動板を駆動するモータの回転数の安定度に基づいて前記期間 を学習する、
ことを特徴とする請求項 24に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[26] 前記安定度が、ー且増加して減少した後の回転数の安定度である、
ことを特徴とする請求項 25に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[27] 前記期間を記憶する記憶手段、
を具備することを特徴とする請求項 24に記載のパワーウィンドウ用安全装置。
[28] 前記制御器は、
前記ドアの開状態では挟み込み検出感度が相対的に低くなり、前記ドアの閉状態で は挟み込み検出感度が相対的に高くなるように前記しきい値を調節する調節手段を 具備する、
ことを特徴とする請求項 1または請求項 3に記載のパワーウィンドウ制御装置。
[29] 前記調節手段は、挟み込み検出感度が相対的に低くなるしきい値を前記ドアの閉止 後予め定められた時間が経過するまで維持する、
ことを特徴とする請求項 28に記載のパワーウィンドウ制御装置。
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