JPH01178018A - 自動車用窓ガラス昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、窓ガラス開閉装置に係り、特に自動車用窓ガ
ラスの昇降装置に関する。

［従来の技術］ 従来の自動用用窓ガラス昇降装置としては、例えば操作
スイッチの投入操作により駆動モータを正逆転させて窓
を昇降するようにしたものがある、このような装置に於
いて、喫煙の時等に車室内の換気をするため窓ガラスを
適当な量だけ開ける場合がある。このような時には操作
スイッチの微妙な投入操作が必要であり、例えば走行中
に窓ガラスが全開状態であるとき運転者が換気のために
操作スイッチをＤＯＷＮ側に投入すると窓ガラスは一定
の速度で下降し、その際操作スイッチの投入時間が長い
と運転者が希望するガラス位置を超えてしまう場合があ
る。このような場合運転者は操作スイッチをＣＰ側に投
入し再度全開状態に戻してからもう一度下降操作を行な
うようになる。

走行中に運転者が上記のような動作を行なうと運転の妨
げになり事故を起こす原因にも成り得る上記の問題に関
する対策としては実開昭６０−１６９０１５号公報に於
いて、灰皿装置の灰皿本体がリテーナから引き出された
とき窓ガラスを開け、ガラスが一定量開くと停止すると
いうものがある。

しかしながら前記の方法では灰皿装置と昇降機構にスイ
ッチ手段を新しく設ける必要があるので、経済性に於い
て問題があり、また設定された窓ガラス位置が運転者に
とって都合のよい位置であるとは限らない、さらに喫煙
時以外の換気時も灰皿を引き出さなければならないとい
う操作性の点についても配慮されていなかった。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、操作性も良く、特別なスイッチｍｕを設ける
ことなく運転者が容易に希望する量だけ窓ガラスを開け
ることができる窓ガラス昇降装置を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は窓ガラスを昇降するスイッチ操作により正逆回
転可能なモータと、このモータの回転数に応じたパルス
を発生するパルス発生器とこのパルス発生器が発生する
パルスに荘づき、前記モータの回転速度を求めるモータ
速度演算器と、車速センサの信号に応じて窓ガラスの目
標動作速度を設定する窓ガラス動作速度設定器と、前記
モータ速度演算器の演算値と前記窓ガラス動作速度設定
器の設定値とにより前記モータの回転数を制御する回転
数制御装置と、窓ガラスの動作状況を判別する動作判別
器と、前記動作判別器が窓ガラスの上昇動作か、保持動
作を検知したとき前記回転数制御装置を作動させない論
理装置とを有する。

［作用］ 上記の如く構成した本発明に於いては、車速か増加する
と窓ガラス開動作時のモータの回転速度が減少するので
、車室内の換気のために窓ガラスを開ける際、運転者は
操・作スイッチによって容易に窓ガラス位置を決めるこ
とが゛できる。

［実施例］ 本発明に係る窓ガラス昇降装置の実施例を図面の簡単な
説明する。

第１図は本発明に係る窓ガラス昇降装置の実施例を示す
ブロック図である。

第１図に於いて、モータ１は正逆転可能なモータであっ
て図示しない自動車の各ドアにそれぞれ対応して設けら
れる。このモータ１は駆動回路２を介して電ｉｌ！（バ
ッテリ）Ｂに接続しである。

ＷＩＡ！１３回路２はパワーＭＯ３ＦＥＴのブリッジ回
路により構成されており、電流検出用の検出抵抗３とパ
ルス発生器５と中央処理ユニット（ＣＰｔｌ　）　４に
接続されている。　ＣＰ（１４は搭乗者が操作する操作
スイッチ６により窓ガラスの上昇要求信号（ｕｐｓｗ信
号）　６ａまたは下降要求信号（ｏｏｗＮｓｗ信号）Ｇ
ｂまたは自動昇降要求信号（＾ｕｒｏｓｗ信号）６ｃを
受は上昇信号（（ＩＰ倍信号４ａ、下降信号（ＤＯＷＮ
信号）４ｂｔｔ＊動回路２に出力する。駆動回路２は、
ＣＦ’ＬＩ４の出力信号に応じて窓ガラスを上昇させる
上昇駆動信号２ａまたは窓ガラスを下降させる下降駆動
信号２ｂをモータ１に与える。

パルス発生器５は、後述するパルス信号をＣＰｔ１４に
出力する。　ＣＰＩＪ４は前記パルス信号を受け、その
パルス周期からモータ１の回転速度を算出する。

またＣＰＵ４は前記ＤＯＷＮ信号４ａをパルス幅変調信
号で駆動回路２に出力することができ、パルス幅によっ
てモータ１への供給電力を制御することができる。パル
ス幅は車速センサ７からの車速信号７ａの周期から算出
されるモータ１の回転速度設定値とパルス発生器５が出
力するパルス信号から得られるモータ１の実際の回転速
度との差に対応して変化する。

上記の如く構成した実施例の作用は次のとおりである。

搭乗者が窓ガラスを開けたいときは操作スイッチ６のＤ
ＯＷＮボタンを押す、これにより操作スイッチ６から下
降要求信号６ｂがＣＰＵ４に入力される。ＣＰＵ４は下
降要求信号６ｂが入力されると、Ｄｏ實Ｎ信号４ｂを駆
動回路２に出力し、駆動口□路２が下降駆動信号２ｂを
出力してモータ１を窓ガラスが下降するように駆動する
。

モータ１が回転すると、その回転数に対応したリップル
電流がモータに発生する。このリップル電流の脈動波形
は、検出抵抗３により電圧レベルに変換されパルス発生
器５に導かれる。パルス発生器５は電圧レベルに変換さ
れた脈動波形のモータの回転により発生する成分だけを
取り出して波形整形し、モータパルス信号としてＣＰＵ
４に送出する。

第２図はＣＰＵ４の部分に相当する機能ブロック図であ
る。

モータ速度演算器１１は窓ガラス昇降用モータの回転に
よって発生するパルス信号を受け、そのパルス周期から
現在の上記モータ回転数を算出する、窓ガラス動作速度
設定器１２は車速センサからの信号を受け、その信号の
周期から現在の車速を算出し、車速に対するモータ１の
目標回転速度を後述するマツプ、又は算出によって求め
る。モータ速度演算器１１の演算値と窓ガラス動作速度
設定器１２の設定値は回転数制御装置１３に送られ、回
転数制御袋ｆｉｒ３は両者の差がＯになるような制御信
号１３ａ　を論理装置１４に送る。

動作判別器ｌＯは操作スイッチ６から上昇要求信号６ａ
またはへＵＴＯ信号６ｃが発生したことを検知すると、
検知（ｔ１号１０ａ　を論理装置７＋４に送る。

論理Ａ置１４は、制御（３号＋３ａ　と検知信号１０ａ
　を受け、検知信号１０ａ　が発生したときは、制御信
号１丁＋ａ　を無効にし、回転制御を行なわない。検知
信号ｌＯａ　が発生していないときは、制御信号を駆動
回路に送り、回転制御を行なう。

以上のような動作を行なうＣＰ［Ｊ４は第３図に示すフ
ローチャートに従って処理を行なう。

ＣＰｔ１４は、一定周期１例えば１【１０μｓｅｃごと
にタイマ割込を行ない、第３図に示すような割込処理を
実行する。

この割込処理は、パルス発生器５が出力するモータパル
スに基づき現在のモータｌの回転速度と、車速センサ７
からの車速信号７ｍに基づき、モータ１の回転速度設定
値とを算出するもので、まずステップ５０においてモー
タパルス信号の立上り（又は立下がり）エツジがあった
か否かの判断がなされる。立上がりエツジがなければス
テップ５２に。

進み、前回の立上がりエツジから経過した時間Ｔｍとあ
らかじめ決められた基準値ＴＯ例えば３００ｍ５．ｅｃ
とを比較するａ　Ｔｍ）　Ｔｏのときはモータ１が停止
していると判断し、ステップ５３で回転速度Ｖｔを０に
する。　Ｔｍ≦Ｔｏのときはモータ１が回転中と判断し
、ステップ５４にスキップする。

ステップ５０において立上りエツジがあった場合はステ
ップ５１に進み、モータパルス周期に基づきモータ１の
回転速度Ｖｔを算出する。

次にステップ５４において車速信号７ａの立上り（又は
立下がり）エツジがあったか否かの判断がなされる。立
上がりエツジがなければステップ５６に進み、前回の立
上がりエツジから経過した時間Ｔｓとあらかじめ決めら
れた基準値Ｔ＋　（例えば１ｓｅｃ）とを比較する。Ｔ
ｓ）Ｔ１のときは車速が０であると判断し、ステップ５
７に進みモータ１の回転速度設定値ＶｓａＨ二する。尚
、　Ｖｓａｔは下降（１号４ｂのパルス幅が最大、すな
わちモータｌに供給される電力が最大になったときのモ
ータ１の回転速度よりも大きい値に設定される。　Ｔｓ
≦Ｔ１のときは車速が０ではないと判断し、ステップ５
日に進み割込処理を終了する。

ステップ５４において立上りエツジがあった場合はステ
ップ５５に進む、ステップ５５では車速信号の周期から
車速を求め、第５図に示すような特性を表わすマツプか
ら、その車速に応じたモータ１の回転速度設定値Ｖｓを
選択する処理を行なっている、例えば車速信号７ａの周
期から車速がＶａと算出されたとき、第５図よりＶｓに
はＶｓａ　という値をマツプから選択し、代入される。

ステップ５５の処理が終るとステップ５Ｂに進み割込処
理が終了する。

以上のように１００μｓｅｃ毎にモータ１の回転速度Ｖ
ｔと回転速度設定値Ｖｓを算出しており算出精度は±１
００μｓｅｃとなる。さらに精度を向上させたい場合に
は、タイマ割込の周期を小さくしてもよい。

ＣＰＵ４は、ステップ５８に達して割込処理が終了する
と、第３図に示したメインルーチンに戻る。

メインルーチンの動作は、まずステップ１００で操作ス
イッチのＤＯＷＮスイッチが押されているか否かの判断
を行なう、　ＤＯＷＮスイッチが押されていなければ、
ステップ１０３に進みＩＪＰＵＰスイツチされているか
否かを判断する。ここでＵＰスイッチが押されていれば
ステップ１０４に進み、押されていなければステップ１
０５にスキップする。ステップ＋０４ではＵＰ駆動のた
めＵＰ信号４ａを出力してステップ１０５に進む、ステ
ップ１０５ではパルス幅変調信号のパルス幅（ＤＩＪＴ
Ｙ）を表わすＤ（ｎ）に初期値としてＤ（０）を設定し
ている。第６図にＤ（ｎ）で表現するパルス幅変調信号
を示す、Ｔはパルス幅変調周期であり、Ｔはさらにｍ等
分されている。

Ｄ（ｎ）のｎはＯ＝　ｍまでの値をとることができＤ（
ｎ）は周期Ｔの始まりからＴＸ−への期間だけ信号を出
力し、次のＴＸ（′″１）への期間は信号を出力しない
ようにしたパルス幅変調信号を表わす、したがって／、
はパルス幅変調のＯＮデユーティである０例えば第６図
に示すようにＤ（１）の場合はＯＮデユーティがｌ／ｍ
のイコ号となり、ＴＸｌ／ｍの期間だけ出力される。こ
のＤ（ｎ）は後述するステップ＋１４のＤＯＷＮ駆動司
令のときにデータとして扱われる。

ステップ１０５でＤ（ｎ）のイニシャライズを行なった
あとはステップ１００に戻る。

ステップ１００でＤＯＷＮスイッチが押されていわばス
テップ１０１　に進みＡＵＴＯスイッチが押されていれ
ばステップ１０２に進みＤＯＷＮ駆動のためＤＯＷＮ信
号４ｂを出力してステップ１０５に進む、これはＤＯＷ
Ｎスイッチが押されても同時にＡＵＴＯスイッチが押さ
れている場合は、この実施例の目的とする窓ガラスの下
降速度を減少する機能を働かせないようにしたものであ
る１例えば有料道路を走行し出口料金所付近で運転者は
料金支払の為窓を開ける際、車速が０になっていなけれ
ば、窓ガラスの下降速度が遅くなっているので運転者は
もどかしさを感じる、このような場合を配慮して上記の
制御を行なえばＡＵＴＯスイッチの投入により下降速度
は本来の速度となり、速やかに下降動作を行なうことが
できる。

ステップ１０１でＡ（ＩＴＯスイッチが押されていなけ
ればステップ１０６に進み、車速が０か否かの判断を行
なう、ステップ１０６で車速がＯであると判断した場合
はステップ１０２に進み、ＤＯＷＮ駆動を行なう。

ステップＩＯＧで車速がＯではないと判断したときはス
テップ１０７に進み、モータ１の回転速度Ｖｔが設定値
Ｖｓより大きいか否かを判断する。ステップ１０７でＶ
ｔがＶｓよりも大きくない場合はステップ１０８に進み
ＶｔがＶｓより小さいか否かを判断する。

ステップ１０８でＶｔがＶｓより小さい場合、すなわち
モータ１の起動時、又はモータ１に連動した機械負荷の
増大等により回転速度が減少し設定値Ｖｓを下回ってい
る場合はステップ１１０に進み、ＤＯＷＮ信号のパルス
幅を表わすＤ（ｎ）の前回の変数ｎにαを加算する。ス
テップ１１０の処理の後、ステップｔｔｔ　テｏｏｗＮ
ａ動の為、　ＤＯＷＮ信号４ｂを出力するが、その際の
パルス幅はＴ　Ｘ　ａ＋“７ｍとなり、前回のステップ
１１１の処理による出力よりも０７ｍ％パルス幅が増加
している。

以上のステップ１０８．１１０．１１１はモータｌの回
転数Ｖｔを設定値Ｖｓに制御する為の補正を行なってお
り、補正値であるαはモータの特性及び制御の応答性に
応じで決定したものである。

ステップ１０ＢにおいてＶｔがＶｓよりも小さくないと
判断したときは、ステップ１０７においてＶｔはＶｓよ
りも大きくないと判断しているのでモータ１の回転速度
Ｖｔは設定値Ｖｓと等しいと判定し、補正の必要がない
ためステップＩｌｌ　に進み、前回と同じパルス幅の信
号を出力する。

ステップ＋０７でＶｔがνＳより大きい場合はステップ
１０９に進み、Ｄ（ｎ）の前回の変数ｎにαを減算する
。ステップ＋０９の処理の後、ステップＩｌｌ　でＤ　
（ｎ　）で表わされるパルス幅でＤＯＷＮ信号４ｂを出
力する。ステップ■！の処理が終るとステップ１００に
戻り前述した処理内容に従ってＣＰＵ４は動作する以上
のような動作をするＣＰＩＪ４によって制御される本実
施例の動きを第７図に示すタイムチャートによって説明
する。

車速がＯのとき時刻ｔｏでＤＯＷＮスイッチが０にする
とモータ１には駆動回路２を介してバッテリ電源子Ｂが
供給される。従ってモータ１の回転速度Ｖｔは従来の回
転速度を維持する。

車速が０でないとき、時刻ｔｏにおいてＤＯＷＮスイッ
チがＯＮすると、第３図フローチャートのステップＵｔ
の処理によりＤ（ｎ）に基づいたパルス幅で下降信号４
ｂを出力する６時刻ｔｏ以前ではステップ１０５の処理
によりＤ（ｎ）はＤ（ｏ）にイニシャライズされており
、時刻（。以後、ステップ１１０の処理によりＤ（αン
ずつパルス幅、すなりちモータ１への供給電力を増して
いく、供給電力をＯから徐々に増していくと時刻１．に
おいて、モータ１を起動できる電力に達するので回転速
度Ｖｔは増加しはじめる０時刻ｔ２になるとＶｔが設定
値Ｖｓと等しくなるためステップ１１０の処理は行なわ
ず前回の供給電力値が維持されＶｔ＝Ｖｓとなり回転は
安定する。

次にモータｌに連動する機械負荷の変動により回転速度
が下がるとＣＰＵ４は時刻ｔ３においてＶｔ　（Ｖｓを
ステップ１０８で判断し、ステップ＋１０に進み供給電
力を増加Ｖｔを補正する。

また上記と同様にして回転速度が上がった場合は時刻ｔ
４においてＶＬ）Ｖｓをステップ１０７で判断し、ステ
ップ１０９に進み供給電力を減少する。ｔはステップ１
０７の実行から吹のステップ１０７の実行までの時間で
あり、ｃｐｏに内蔵されたタイマー監視により一定時間
になるように設定されている。

従ってこのｔはＶｔを検出するサンプリング周期に相当
し、制御の応答性を向上させるにはタイマー監視の操作
により、ｔの値を小さくとればよい。

また運転者が、他の目的で走行中であっても窓ガラスを
速やかに開けたい場合は、へ〇ＴＯスイッチを投入すれ
ばよい、第７図の時刻ｔ５にようにＡＵＴＯスイッチが
ＯＮするとステップ１０２の実行により下降信号４ｂの
ＯＮデユーティは１００％となり、供給電力は即時に最
大値となり、モータ１は従来の回転速度になる。

前記実施例では回転速度設定値Ｖｓを車速に対しリニヤ
な特性であったが、基準車速に対して、ＶＳが段階的に
変化するような特性にしても好適な制御を実況できる。

［発明の効果］ 以上に説明した如く１本発明によれば、特別なスイッチ
機構を設けることなく運転者が容易に希望する量だけ窓
ガラスを開けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両用窓ガラス昇降装置の実施例
のブロック図、第２図は第１図に於けるＣＩＩＵの機能
を示すブロック図、第３図は同実施例の主なる動作を説
明するフローチャート、第４図はモータ速度とモータ速
度設定値を求める方法のフローチャート、第５図は車速
と速度設定値の関係を示す説明図、第６図はパルス幅変
調のパルス幅の制御方法の説明図、第７図は実施例の動
作を示す説明図である。 １・・・モータ、　　２・・・駆動回路、　　　３・・
・ｃｐｕ　。 ５・・・パルス発生器、　　６・・・操作スイッチ。 ７・・・車速センサ 名、３回 ＄ら昭 Ｔ Ｄ（１）Ｌ− Ｄ（２）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車の窓ガラスが第１のスイッチ手段で正転、
   第２のスイッチ手段で逆転するモータにより昇降され、
   前記第１、第２のスイッチ手段と連動する第３のスイッ
   チ手段によりモータの回転動作を保持する機能を有する
   自動車用窓ガラス昇降装置に於いて、前記自動車の車速
   センサからの車速信号に応じた、窓ガラスの動作速度を
   設定する窓ガラス動作速度設定器と、前記モータの回転
   によって発生するパルスから、前記モータの回転数を演
   算するモータ速度演算器と、前記窓ガラス動作速度設定
   器と前記モータ速度演算器からの出力信号によって、前
   記モータの回転数を制御する回転数制御装置とを有する
   ことを特徴とする自動車用窓ガラス昇降装置。
2. （２）前記第１、第２、第３のスイッチ手段の投入状態
   を検知する動作判別装置と、その動作判別装置が前記第
   １、第３のスイッチ手段の少なくとも１つが投入された
   ことを検知したとき前記回転数制御装置を作動させない
   ような論理装置を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の自動車用窓ガラス昇降装置。