JPH0596370U - パワーウインドの安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーウインドの駆動部において生じるバッ
クラッシュに伴う異物挟み込みの誤検出を防止して、安
全制御の誤動作を防止する。 【構成】 車両のウインドを開閉動作させる駆動源２の
動作速度を検出して異物の挟み込みを検出し、かつ安全
制御動作を行うパワーウインド（１１，１２，１３，１
４）に、駆動源２の始動時、ここではバックラッシュ状
態を検出する手段（絶対速度検出手段１５，バックラッ
シュ検出手段１６）と、バックラッシュ状態時に安全制
御動作を停止させ、かつバックラッシュ状態終了後一定
時間だけ挟み込み検出基準値を緩和させる手段（タイマ
１７，挟み込み基準値変更手段１８及び安全制御動作指
令手段１３）とを備え、駆動源に生じるバックラッシュ
を異物挟み込みとして誤検出することを防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車等の車両に適用され、ウインドをモータ等の駆動源によって開 閉動作させるパワーウインドに関し、特にウインドガラスとサッシとの間に手や 頭等を挟み込んだ状態を検出して安全制御動作を行う安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般にパワーウインドはモータ等によってウインドガラス（窓ガラス）を開閉 動作させているため、ウインドガラスとサッシ（窓枠）の間に乗員の手や頭等を 挟み込む事故を起こすことがある。このため、従来からこのような異物を挟み込 んだ状態を検出し、その際にウインドガラスの開閉動作を停止させ、或いはウイ ンドガラスを開動作させる等して事故を未然に防止するための安全装置が提案さ れている。

【０００３】 例えば、本考案者が別に提案している安全装置では、駆動源としてのモータの 回転速度の変化率、即ち相対速度を検出し、この相対速度が所要値以下に低下さ れたときに異物の挟み込みとして検出し、そのときにモータを停止乃至逆転させ てウインドガラスを開方向に強制動作させる安全制御動作を行っている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、通常のパワーウインドでは、モータの回転力を歯車機構等を介して ウインドガラスに伝達しているため、モータの始動時にはバックラッシュが生じ ることがある。このようなバックラッシュが生じると、始動時におけるモータの 回転速度が瞬間的に増大され、その後急激に低下されるという現象が生じること になる。このため、前記したように相対速度の低下を検出して安全制御動作を行 う安全装置では、この際の相対速度の低下を異物の挟み込み状態として誤検出し 、これによって安全制御が行われパワーウインドが正常に機能しなくなるという 不具合が生じるおそれがある。 本考案の目的は、バックラッシュに伴う異物挟み込みの誤検出を防止して、安 全制御の誤動作を防止したパワーウインドの安全装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、車両のウインドを開閉動作させる駆動源の動作速度を検出して異物 の挟み込みを検出し、かつ安全制御動作を行うパワーウインドに、駆動源の始動 時から所定の間だけ安全制御動作を停止又は抑止する構成とする。 ここで、好ましくは駆動源の始動時に発生するバックラッシュ状態を検出し、 このバックラッシュ状態のときに安全制御動作を停止させ、かつバックラッシュ 状態終了時から一定の時間、或いはウインドが一定距離移動する間、挟み込み検 出の基準値を緩和させるように構成する。

【０００６】

【実施例】

次に、本考案について図面を参照して説明する。図１は本考案の主要部のブロ ック構成図である。同図において、１は安全制御を行うマイクロコンピュータで あり、パワーウインドの駆動源としてのモータ２に付設されたパルス信号発生手 段３からのパルス信号が入力される。このモータ２は歯車列を含む開閉機構４に よってウインドガラス５を上下動させてウインドを開閉動作させる。又、機能ス イッチに６よりウインドの開閉動作が選択され、その選択信号が入力される。一 方、マイクロコンピュータ１からは制御信号が出力され、前記モータ２の回転方 向を制御するモータ駆動回路７を制御する。

【０００７】 前記パルス信号発生手段３は、図２に示すように、モータ２の回転軸２ａに固 定した円形マグネット８と、このマグネット８の周囲の円周方向に９０度の異な る角度位置に配置された一対のホール素子３ａ，３ｂで構成され、ホール素子３ ａ，３ｂがマグネット８の磁極を検出して電流を発生することで、モータ２の回 転速度に応じた周波数のパルス信号が出力される。

【０００８】 前記マイクロコンピュータ１には異物挟み込み検出手段として、相対速度検出 手段１１が設けられる。この相対速度検出手段１１は、パルス発生手段３からの 連続するパルス信号の信号間の時間を検出し、この時間の比からウインドの開閉 動作の速度の変化、即ち相対速度を検出する。そして、異物挟み込み検出手段１ ２は、この相対速度が予め設定された基準値よりも低下したときに異物を挟み込 んだ状態であることを検出する。ここでは相対速度が１０％以上低下したときに 挟み込み状態であることを検出し、この検出信号を安全制御動作指令手段１３に 出力する。 安全制御動作指令手段１３は、挟み込み検出信号が入力されたときに動作指令 手段１４を制御して安全制御動作を行わせる。ここでは、ウインドガラスをその 時の開閉位置から１２ｃｍだけ開く方向に動作させる制御を行わせる。

【０００９】 一方、絶対速度検出手段１５は、パルス信号発生手段３からのパルス信号の周 期時間を検出することで、モータ２の回転速度を開閉動作の絶対速度として検出 する。又、バックラッシュ検出手段１６は、絶対速度検出手段１５で検出した絶 対速度が所定速度を越えた時点と、再び速度が所定速度よりも低下された時点と を検出し、これらの時点間をバックラッシュ状態として検出する。タイマ１７は 前記バックラッシュ状態が終了された時点、即ち絶対速度が所定速度より小さく なったことを検出した時点から一定の時間を計測する。挟み込み基準値変更手段 １８は、前記バックラッシュ検出手段１６がバックラッシュ状態を検出している とき、及びタイマ１７から一定時間の信号が入力されているときに、挟み込み検 出の基準値を変更させる。ここでは、バックラッシュ検出手段１６からの信号に 基づいて基準値をマイナス無限大とし、タイマ１７からの信号に基づいて前記し た相対速度の１０％低下の基準値に対し、２０％の速度低下となるように基準値 を変更する。

【００１０】 このような構成の安全装置によれば、モータ２の回転に伴ってパルス信号発生 手段３からパルス信号がマイクロコンピュータ１に入力されると、相対速度検出 手段１１がモータの相対速度を検出する。異物挟み込み検出手段１２は、この相 対速度が基準値よりも低下したときにウインドガラスとサッシとの間に異物が挟 まれて開閉動作が抑制されたものと判断し、挟み込み検出信号を出力する。この 挟み込み検出信号が安全制御動作指令手段１３に入力されると、ここから安全動 作の指令が動作指令手段１４に出力され、動作指令手段１４はモータ駆動回路７ を介してモータ２の回転を制御し、ウインドの閉動作を停止させ、更には開方向 に動作させて安全を確保する。

【００１１】 一方、図３（ａ）にウインドの全開から全閉までのモータ２における絶対速度 変化を示すように、モータの始動時には開閉機構におけるバックラッシュにより 、絶対速度が急激に増大する現象が生じる。そして、この直後、バックラッシュ が解消されるとモータの負荷が急激に増大するため、絶対速度は急激に低下され 、しかる上で絶対速度が略一定となる。したがって、これに対応する相対速度の 変化を図３（ｂ）に示すと、相対速度はモータ始動時には正の大きな値であり、 バックラッシュ状態の間徐々に低下され、バックラッシュが解消されると負の方 向に大きな値を取り、その後絶対速度の安定により略０の値となる。又、異物を 挟み込んだときには、負の方向に値が増大される。

【００１２】 そして、単に相対速度の低下のみで挟み込みを検出すると、モータ始動直後の バックラッシュによる相対速度の低下（図の斜線領域）を挟み込みとして誤検出 することになる。しかしながら、ここでは絶対速度に一定の基準値Ｖｒを設け、 検出した絶対速度と基準速度とを比較することで、バックラッシュ時における絶 対速度の増大を検出し、これをバックラッシュ状態として検出している。このた め、バックラッシュ検出手段１６がバックラッシュを検出した時点ｔ１では、挟 み込み基準値変更手段１８が基準値をマイナス無限大とするため、この間異物挟 み込み検出手段１２からは信号が出力されることはなく、この間での安全制御動 作は強制的に停止される。この間では、実際に異物を挟み込む恐れは殆ど無いた め、安全制御動作を停止しても問題はない。

【００１３】 その後、絶対速度が低下され、基準値Ｖｒよりも小さくなると、この時点ｔ２ から一定時間Δｔをタイマ１７で計時し、この間挟み込み基準値変更手段１８が 異物挟み込み検出手段１２における基準値を通常よりも緩和された２０％低下の 値とする。このため、バックラッシュ後の負荷の増大に伴って図３（ｂ）の斜線 領域のように相対速度が低下された場合でも、これを挟み込みとして誤検出する ことを回避し、安全制御動作の誤動作を回避することができる。 尚、この一定時間Δｔの間に実際に挟み込みが生じた場合には、相対速度は急 激に低下されて、２０％低下の基準値よりも低くなるため、これを異物挟み込み 検出手段１２が検出して信号を安全制御動作指令手段１３に出力し、安全制御動 作を実行することができる。

【００１４】 ここで、前記実施例ではバックラッシュ状態の終了後、一定時間Δｔだけ挟み 込み検出の基準値を緩和させているが、タイマ１７を距離カウンタとして構成し 、バックラッシュ検出後、ウインドが一定距離移動するまで挟み込み検出の基準 値を変更させるように構成してもよい。 又、バックラッシュ状態を絶対速度に基づいて検出しているが、駆動部にトル ク等を検出する負荷センサを設け、検出したモータの負荷に基づいて検出するよ うにしてもよい。

【００１５】 ここで、本考案では駆動源のスイッチがＯＮされたことを検出し、これに基づ いて前記したような挟み込み検出の基準値の緩和或いは安全制御動作の停止を行 うようにしてもよい。但し、駆動源を構成する機構は、経時変化、環境温度、電 源電圧の低下等によって図３（ａ）に破線で示すようにバックラッシュの状態が 変化されることがあるため、基準値の緩和或いは安全制御動作の停止時間に充分 余裕をとる必要がある。この点、前記実施例のようにバックラッシュを検出して 基準値の緩和或いは安全制御動作の停止を行うようにすれば、特に一定時間Δｔ を短く設定することができ、始動直後に生じる異物の挟み込みを確実に検出する ことができ、より安全な制御が可能となる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、ウインドを開閉動作させる駆動源の始動時を検 出し、一定の間だけ安全制御動作を停止させ、かつ挟み込み検出の基準値を緩和 させるように構成しているので、ウインドの開閉動作の速度等に基づいて異物の 挟み込みを検出する際に、駆動部において生じるバックラッシュが原因とされる 異物挟み込みの誤検出を回避し、パワーウインド装置の正常な動作を阻害するこ となく、しかも正しい安全制御動作を実行することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のパワーウインド安全装置の主要部の機
能ブロック図である。

【図２】パルス発生手段の模式的な図である。

【図３】本考案が適用されるパワーウインド駆動部のモ
ータの絶対速度と相対速度の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ ２ モータ ３ パルス発生手段 １１ 相対速度検出手段 １２ 挟み込み検出手段 １３ 安全制御動作指令手段 １４ 動作指令手段 １５ 絶対速度検出手段 １６ バックラッシュ検出手段 １７ タイマ １８ 挟み込み基準値変更手段

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のウインドを駆動源により開閉動作
   させ、この駆動源の動作速度を検出し、その検出値に基
   づいて異物の挟み込みを検出して安全制御動作を行うパ
   ワーウインドの安全装置において、前記駆動源の始動時
   を検出する手段と、この始動時から所定の間だけ前記安
   全制御動作を停止させ或いは抑止する手段とを備えるこ
   とを特徴とするパワーウインドの安全装置。
2. 【請求項２】 車両のウインドを駆動源により開閉動作
   させ、この駆動源の動作速度を検出し、その検出値に基
   づいて異物の挟み込みを検出して安全制御動作を行うパ
   ワーウインドの安全装置において、前記駆動源に生じる
   バックラッシュを検出する手段と、このバックラッシュ
   状態時に前記安全制御動作を停止させ、かつバックラッ
   シュ状態終了時から一定の時間或いはウインドが所定距
   離だけ移動する間、前記挟み込み検出の基準値を緩和さ
   せる手段とを備えることを特徴とするパワーウインドの
   安全装置。