JPH0579247A - 車両用パワー・ウインド・レギユレータ・アセンブリの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作者に窓硝子操作釦の上で異なった２種類
の操作をさせること無く、窓硝子を完全に自動で、或は
手動で動かせるように設計された、構造が簡素な車両用
パワー・ウィンド・レギュレータ・アセンブリの制御装
置を提供する。 【構成】 入力手段５、６から送られる制御信号により
窓硝子を、前記入力手段５、６の作動時間次第で自動、
手動のいずれの手段によっても開閉することの出来るマ
イクロプロセッサ制御の電子回路１からなる。前記電子
回路１は前記窓硝子の正常な動作を妨げる障害物を検出
する手段と、前記窓硝子が開閉ストロークのリミット位
置に到達した時点で前記窓硝子の駆動手段１１への電流
を遮断するためのリミット・スィッチ手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両、例えば自動車の
パワー・ウィンド・レギュレータ・アセンブリの制御装
置に関し、特に窓硝子が自動、手動のいずれでも開閉で
きる様に設計された電子回路によって制御される装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、各種の車両、例えば自動
車にはいわゆるパワー・ウィンドが使われている。パワ
ー・ウィンドは電気を使った駆動アセンブリからなって
いるが、一般に、簡単に操作し、必要に応じて窓を動か
すことのできる、例えばレバーのような手動制御手段は
備えられていない。パワー・ウィンドの最大の利点は、
操作者が注意をそらされること無く操作でき、簡単に制
御できる手段によって、窓の全部もしくは一部を開ける
ことが出来、また自動的に閉めることができる点にあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】自動的にパワー・ウィ
ンドを制御する従来の駆動アセンブリの欠点は、窓硝子
を完全に開けたり、完全に閉めたりする際には、運転者
は比較的長い時間操作押し釦を押した状態で保持するこ
とを余儀なくされる点にある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、操作者に窓硝子
操作釦の上で異なった２種類の操作をさせること無く、
窓硝子を完全に自動で、或は手動で動かせるように設計
された車両用パワー・ウィンド・レギュレータ・アセン
ブリの制御装置を提供することによって、上記従来技術
の有する欠点を克服することにある。上に記載した目的
の範囲内で、本発明のもう１つの目的は、上で述べた車
両用パワー・ウィンド・レギュレータ・アセンブリの制
御装置で、窓硝子の正常な摺動を妨げる障害物があった
場合にこれを検出する回路手段、および窓硝子のストロ
ーク位置を検出する回路手段を含むものを提供すること
にある。本発明の更にもう１つの目的は、上に述べた車
両用パワー・ウィンド・レギュレータ・アセンブリの制
御装置で、構造が非常に簡素で、含まれる構成要素の信
頼性が高く、構成要素の数が少数に限定されており、極
めて簡単で迅速に組立可能であり、さらに純粋に経済的
な立場から見ても競合能力が十分にある車両用パワー・
ウィンド・レギュレータ・アセンブリの制御装置を提供
する点にある。更にもう１つの目的は、車両用パワー・
ウィンド・レギュレータ・アセンブリの制御装置で、窓
硝子の駆動手段たる駆動モータが電気的な接触の反発や
短期間のノイズに起因した誤動作をしないように、予め
セットされただけの時間的な遅れを伴って動作する回路
手段を備えたものを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的は、後に明
らかになる他の目的同様、本発明による車両用パワー・
ウィンド・レギュレータ・アセンブリの制御装置で達成
可能である。即ち、本発明の制御装置の特徴構成は、入
力手段から送られる制御信号により、窓硝子を前記入力
手段の作動時間次第で自動、手動のいずれの手段によっ
ても開閉することの出来るマイクロプロセッサ制御の電
子回路からなると共に、前記電子回路は更に前記窓硝子
の正常な動作を妨げる障害物を検出する手段、および前
記窓硝子が開閉ストロークのリミット位置に到達した時
点で前記窓硝子用駆動モータへの電流を遮断するための
リミット・スィッチ手段を有する点にある。

【０００６】

【発明の効果】以上の構成から本発明によれば、操作者
に窓硝子操作釦の上で異なった２種類の操作をさせるこ
と無く、窓硝子を完全に自動で、或は手動で動かせるよ
うに設計された便利な車両用パワー・ウィンド・レギュ
レータ・アセンブリの制御装置を提供することができ
た。従って、運転者のパワー・ウィンドに対する操作に
集中する時間を極力短縮でき、それだけ事故発生の可能
性を低減することができると共に、手動で動かしたい時
には手動操作が可能となる極めて実用に便利なパワー・
ウィンド・レギュレータ・アセンブリの制御装置を提供
できた。更に、窓硝子の正常な摺動を妨げる障害物を検
出する回路手段、および窓硝子のストローク位置を検出
する回路手段を有するので、未然に運転者に対してトラ
ブルを感知させ、パワー・ウィンド・レギュレータ・ア
センブリの損傷を防止できるようにすると共に、操作上
利便性の高い制御装置を提供することができた。しか
も、構造が非常に簡潔で、各構成要素の信頼性が高く、
数が少数に限定されており、極めて簡単で迅速な要領で
組立可能であり、純粋に経済的な立場から見ても非常に
競合能力がある制御装置を提供することができた。

【０００７】

【実施例】図面を参考に、本発明による車両用パワー・
ウィンド・レギュレータ・アセンブリの制御装置を、自
動車に用いた例について詳細に説明する。図１および図
２に示すように、この実施例にかかる制御装置は、本質
的に、マイクロプロセッサ制御の電子回路たる制御回路
１、もしくは何らかの適当な技術で出来たカスタム回路
からなり、特に制御駆動回路２が回路設計に取り入れら
れており、これは対応した駆動リレー３、４を動作させ
るのに適合したものになっている。

【０００８】この制御回路または制御モジュール２は、
プリセットした時間より短い最初の短時間だけ入力手段
たる押し釦５、６を正しく操作した時には、前記リレー
は窓硝子が全開または完全に閉まるまで通電状態を保持
する。又、押し釦５、６の操作がプリセット時間を越え
た場合には、操作している時間だけ通電状態を保持する
ように設計されている。アース回路には低抵抗値を有す
る抵抗７が設けられていてシャント・レジスタとして働
き、電圧降下をもたらし操作回路８によって適切に増幅
される。この電圧降下は、専用の比較回路９を通して電
子的な傾斜発生回路１０によって発生された傾斜電圧と
対比される。

【０００９】制御時には、前記傾斜電圧が（与えられた
許容範囲内で）入力電圧と等しい場合は、前記比較回路
９の出力は論理レベルとして低く表れ、制御回路に対し
ていわゆる遮断信号を発生する。換言すれば、この制御
回路はリセット能力を備えた特別な設計になっており、
即ち、傾斜回路のリセット入力を通じて電圧をクリアす
る能力が設けられている。

【００１０】更に、上記比較回路９を使えば制御モジュ
ールのマイクロプロセッサにモータ１１への供給電流値
を計算させることによって、電流を回路自身が正常に動
作するのに必要な値に調整することができる。当業者に
とって明かなように、回路８、９および１０は、本質的
に単一傾斜のアナログ／デジタル変換機になっている。
このようにして、妥当な指令が検出されモータが作動す
ると、制御回路はモータの起動電流を第１の参照値とし
て調べ、この電流値を記憶する。そして、約３００ｍｓ
（１つの決定条件）後には別の電流値をサンプリングし
て記憶し、窓硝子のリミット位置でモータを停止するた
めの比較参照値として使用される。必要に応じてこの参
照値は、硝子とガイドとの間で発生する不連続な摩擦力
が原因で窓硝子が不本意に停止したりすることの無いよ
うに、適当な定数（ヒステリシス）で補正される。

【００１１】上記のヒステリシス値は、特に回路上有効
なブリッジ接続手段で選択できるので、偶発的に発生す
るいかなる要求にも対応できる装置が提供される。硝子
の全移動ストロークを通じてモータ電流の瞬間値が、継
続的にサンプリングされる（例えば、各２ｍｓの時間間
隔毎にサンプリングする）。もしこの電流値がセットさ
れた参照値より大きいか等しく、ドレーン電流の値が与
えられた時間継続すれば（この時間もブリッジ接続手段
で選択指定できる）、窓硝子の駆動は停止され、駆動ス
トローク端部またはリミット条件が記憶される。選択さ
れた論理によっては、ブリッジ接続の配列が同じでも、
リミット位置または摺動を妨害する物体の存在によっ
て、待ち時間またはその種の（デバウンシング）時間と
して異なった値が得られる場合がある。いずれの場合で
も、モータの駆動電流は連続的に上述の起動時の値また
は最大値と比較され、もし駆動電流がこれらの最大値を
越えると駆動アセンブリは停止される。

【００１２】このようにして、過剰に低い電圧値（９Ｖ
またはそれ以下）が原因で、高いヒステリシス値と相ま
ってモータがリミット変位位置で停止してしまうという
事故が防止される。又、押し釦上の操作が解除された時
に、リミット条件は自動的にリセットされるようになっ
ている。更に、車体が押し潰されるような衝撃条件が自
動車に発生した場合、これは対衝撃センサ１２によって
感知され、モータへの電源は即座に遮断される。

【００１３】安全性と装置の制御性を改善するために、
次の機能が付加されている。即ち、 （ａ）開の制御５は閉の指令または制御６に優先してお
り、２つの指令がぶつかる場合には開の指令が排他的に
働く。特に、閉の釦が押されて、更に開の釦も押される
と、窓硝子はその動きを止め手動制御が働く。 （ｂ）もし２つの釦の内１つが、又は両方の釦がリセッ
ト時に既に押されていたら（リセット時とは、始動キー
が差し込まれた時、又は運転席側のドアが開いている
時）、２つの釦とも解除されるまで指令は出されない。
これによって、どちらか又は両方の釦のショートによっ
て窓硝子が不本意に動作することが防がれる。 （ｃ）開の作動または指令の釦が３０秒以上押し続けら
れると、ショートと見なされ、硝子を閉めるために指令
はクリアされる。 （ｄ）電流制御は、モータの形式やドアの機構とは本質
的に無関係である。実際、３００ｍｓにセットされた電
流参照値が自動的に更新されるようなアルゴリズムが組
まれている。この制御は、硝子を動かすモータへ供給さ
れる瞬間電流値を、各５００ｍｓ毎の時間間隔で、その
前の値と比較することにより達成される。電流値が前の
値より大きければ（もちろん、ヒステリシス範囲または
領域内で）新しい電流参照値と判断される。このように
して、窓硝子がそのガイドとの間で不連続で大きな摩擦
力を受けて不本意に停止してしまうといった事故が防止
される。いずれの場合でも、ドレーン電流の瞬間値が、
有意時間の間（これは選択的デバウンシング）、最大値
と等しいか、最大値より大きければモータは停止され
る。もし最大値または始動時電流値を直接に選択した場
合は、明らかに、このアルゴリズムは働かないだろう。

【００１４】（ｅ）中央制御ユニットは、モータの配線
導体が遮断されたら、数十ｍｓ以内にリレーを停止し
て、前記モータは全く動かないように設計されている。
もし作動中に配線遮断が起きたら、５００ｍｓ後にリレ
ーは停止される。 （ｆ）手動による指令おいては、ドアが開いた状態で
は、配線が遮断されている場合を除いていかなる電流制
御もしない。それは、特に、摩擦力が働いても窓硝子を
閉めることが出来るためである。キーを差し込んだ条件
では、電流制御は選択されても良いし、されなくても良
い（ＣＳＲ上のブリッジ接続手段を使って）。そのよう
な制御が選択された場合は、ストローク位置の硝子端の
電流参照値として、モータの最大電流値または始動時電
流値が採られる。 （ｇ）何らかの理由で、電流制御が起動しなかったら
（例えばコンデンサの電圧傾斜が不足している等）、各
５００ｍｓ毎に窓硝子の動作は中断され、この故障はユ
ーザーに信号で伝えられるが、制御は、たとえ本来の働
き方ではなくとも遂行される。

【００１５】（ｈ）プログラムが誘発によって不本意な
ループを遂行することを防止するための「スイッチ・ト
ラップ」が付加されており、このような場合では、マイ
クロプロセッサのスイッチがリセットされる。即ち、マ
イクロプロセッサの正常な動作をモニターするために適
切な「見張り」回路が設けられている。 （ｉ）硝子とドアの縁部の間に障害物が存在する時に窓
硝子のストロークまたは変位を各５００ｍｓ毎に逆転さ
せるために、マイクロプロセッサの自動指令によっての
み動作される「対衝突」センサ又は回路を採用すること
が出来る。 （ｊ）更に、１０秒のタイム・アウト・システムが採用
されており、これを越えるとそれまでに存在した如何な
る指令もクリアされる。このアプローチは、故障のため
にモータがリミット位置で停止しない場合に非常に大き
な安全手段として働く。 既に明かなように、上に述べた２個の操作押し釦５、６
を、一個のニュートラル・ポジション付のトグル・スイ
ッチに代えても良い。

【００１６】更に、始動キーが「ｏｆｆ」の位置で、運
転席側のドアが開いていれば、パワー・ウィンドの中央
制御ユニット１３に電源が供給されていて、手動制御の
みが可能である。一方、始動キーが「ｏｆｆ」の位置
で、運転席側のドアが閉まっていれば中央制御ユニット
１３には電源が供給されず、その結果、指令や制御が不
可能になる。それと反対に、始動キーが「ｏｎ」の位置
であれば、自動制御と手動制御の両方とも不可能にな
る。本発明による装置では、窓硝子を動かすモータへ電
気を供給するための出力源としては、エレクトロメカニ
カルなリレーでも良いし半導体装置でも良い。

【００１７】図３は、制御装置に含まれる中央制御ユニ
ット１３の外部接続の概略ブロック回路図を表す。自動
車の前側ドア、助手席側１４に取り付けられた押し釦ア
センブリと、運転席に取り付けられた２列の押し釦アセ
ンブリ１５を示し、図番１６は全ドアが閉鎖した条件で
作動する接点を示す。

【００１８】図４は、Ａ／Ｄコンバータを回路構成中に
含み、増幅ステージ３の出力信号を直接受けるように特
に設計されたマイクロプロセッサを使用した、更に改善
された適用例の回路を示す。上記の開示内容および添付
図面の番号から、本発明の装置によれば意図された目的
が完全に達成されることが明らかであろう。

【００１９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御装置の機能的なブロック回路図

【図２】押し釦上の操作と、それに対応する駆動リレー
に関する波形図で、それぞれ自動制御条件におけるもの
と手動制御条件における比較図

【図３】制御装置に含まれる制御センター・ユニットの
外部接続の概略ブロック回路図

【図４】マイクロ・プロセッサの使用に合わせて改良し
たブロック回路図

【符号の説明】

１ 電子回路 ２ 駆動回路要素 ３ 駆動リレー ４ 駆動リレー ５ 入力手段 ６ 入力手段 ７ 抵抗 ８ 制御回路 ９ 比較回路 １０ 傾斜電圧発生手段 １１ モータ １２ 対衝突センサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力手段（５）、（６）から送られる制
   御信号により窓硝子を、前記入力手段（５）、（６）の
   作動時間次第で自動、手動のいずれの手段によっても開
   閉することの出来るマイクロプロセッサ制御の電子回路
   （１）からなると共に、前記電子回路（１）は前記窓硝
   子の正常な動作を妨げる障害物を検出する手段と、前記
   窓硝子が開閉ストロークのリミット位置に到達した時点
   で前記窓硝子の駆動手段（１１）への電流を遮断するた
   めのリミット・スィッチ手段とを有することを特徴とす
   る車両用パワー・ウィンド・レギュレータ・アセンブリ
   の制御装置。
2. 【請求項２】 前記電子回路（１）が複数の駆動回路要
   素（２）を制御し、これらの駆動回路要素（２）はこれ
   に対応する複数のリレー（３）、（４）をさらに制御
   し、プリセットした時間より短い間だけ入力手段を操作
   すると、前記電子回路（１）の働きによって、前記リレ
   ー（３）、（４）は窓硝子が全開または完全に閉まるま
   で動作状態に保持され、前記操作時間がプリセット時間
   より長いと前記リレー（３）、（４）は操作されている
   間だけ動作状態に保持される請求項１に記載の制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記電子回路（１）が、電圧降下を与え
   るために低抵抗値の抵抗（７）を組み込んだアース線を
   有していて、この電圧降下は操作回路（８）で増幅され
   て、比較回路手段（９）によって、傾斜電圧発生手段
   （１０）から発生した傾斜電圧と比較される請求項１に
   記載の制御装置。
4. 【請求項４】 前記電子回路（１）が、傾斜回路のリセ
   ット入力を通して電圧をクリアする手段を含み、前記マ
   イクロプロセッサが窓硝子駆動手段（１１）への供給電
   力値を比較演算の方法で計算し、これによって前記電流
   をセットされた電流値に制御することが出来る請求項１
   に記載の制御装置。
5. 【請求項５】 前記電子回路（１）がさらに、前記窓硝
   子駆動手段（１１）への供給電流の参照値を自動的に更
   新するアルゴリズムを基本にした、複数の窓硝子駆動手
   段（１１）への電流を別々に制御する電流制御手段を含
   む請求項１に記載の制御装置。
6. 【請求項６】 前記電子回路（１）がさらに、対衝突セ
   ンサ（１２）を含み、これが前記マイクロプロセッサに
   よって自動的に動作されると、前記窓硝子の縁部と前記
   車両のドアの縁部の間に障害物が存在する場合に、前記
   窓硝子駆動手段（１１）を反転させて前記窓硝子の進行
   方向を逆転する請求項１に記載の制御装置。
7. 【請求項７】 前記電子回路（１）がさらに、窓硝子駆
   動手段（１１）への電力を供給する電源装置を含み、前
   記電源装置にはパワー・リレーと電力制御半導体素子が
   含まれる請求項１に記載の制御装置。
8. 【請求項８】 前記電子回路（１）がさらに、複数のブ
   リッジ・コネクタを含み、これが制御パラメータを設定
   し、また動作指令や衰退指令が少なくともプリセットし
   た遅れ時間の間、作動状態になければ全てクリアするよ
   うになっている請求項１に記載の制御装置。