JPH08109769A - パワーウインドーの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウインドーガラスの挟み込み検出の誤判定を
防止する。 【構成】 ウインドーガラスを駆動するモータを有し、
挟み込み検出領域で異物の挟み込みを検出するパワーウ
インドーの制御装置に上昇方向へのモータの起動時の回
転数にオーバーシュートが発生する期間をマスク時間と
して、マスク時間だけモータの回転数に応じた速度減少
率算出部４４は起動時マスク部４３を経たパルスの間隔
からモータの回転速度の減少率を算出する。挟み込み検
出部４７は挟み込み検出領域内で上昇時に、減少率が一
定割合だけ大きくなったら異物の挟み込みと判定する。
境界領域検出部４８は閉め切り領域と挟み込み領域との
境界から挟み込み領域側に、マスク時間と減少率算出期
間内にウインドーガラスが移動する領域を境界領域とし
て設け、ウインドーガラスがこの境界領域で停止しない
ようモータを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両のウインドーガラス
の上昇、下降方向の駆動を制御するパワーウインドーの
制御装置に関する。特に本発明は、ウインドーガラスが
上昇している場合、ウインドーガラスの速度減少率が大
きくなった時に、例えば搭乗者の手や顔の挟み込みがあ
ったとしてウインドーガラスを下降するパワーウインド
ーの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記パワーウインドーの制御装置とし
て、特開昭６３−１６５６８２号公報に記載のものがあ
り、以下にこれを簡単に説明する。図１０は従来のパワ
ーウインドーの制御装置を示す図である。本図に示すよ
うに、パワーウインドーの制御装置に、窓ガラス１６を
アップ、ダウンさせるスイッチからなるスイッチパネル
２８が設けられる。ＣＰＵ２４(Central Processing Un
it) はスイッチパネル２８のスイッチ情報を入力してモ
ータ１０の駆動方向を決定し、さらに窓ガラス１６の位
置を検出し挟み込みを検出する。駆動回路１８は、リレ
ーからなり、ＣＰＵ２４からの情報を基にモータ１０を
駆動する。パルス発生回路２０は駆動回路１８からのモ
ータリップル電流によりモータ回転に対応したパルスを
生成する。カウンタ２６はパルス発生回路２０からのパ
ルス数をカウントする。

【０００３】図１１は上昇方向の駆動に伴うモータ１０
の回転数の変化を説明する図である。本図に示すよう
に、モータ１０を上昇方向に駆動した場合、所定時間回
転数が不安定であり（オーバーシュートが生じる場合有
り）その後一定速度になり、窓ガラス１６が全閉状態に
近づくと回転数が減少する。ところで、ＣＰＵ２４の挟
み込み検出方法では、窓ガラス１６が上昇動作中に、モ
ータ１０の回転速度の減少率が大きくなると、手、顔等
の異物が挟まれたと判断し、窓ガラス１６を下降するこ
とにしている。しかし窓ガラス１６の全閉近傍では回転
速度が減少しているので、このままだと、異物が挟まれ
ていなくとも挟まれたと誤判定されてしまう。この全閉
近傍は数ミリメートルで、指等が挟まれることはないの
で、以下のように、挟み込み検出から除外する。

【０００４】図１２は窓ガラス１６の挟み込み検出を行
う範囲を説明する図である。本図に示すように、窓ガラ
ス１６の全閉近傍に全閉近傍内と、これ以外の部分に全
閉近傍外とが設けられる。全閉近傍外では挟み込み検出
が行われるが全閉近傍内では挟み込み検出が行われな
い。なお、全閉近傍内、全閉近傍外の判定はカウンタ２
６のカウント値を基に行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１１に戻り、起動時
に起動後１００〜２００ｍｓの間、前述のように、回転
速度にはオーバーシュートが生じる場合があり、この全
閉近傍外でも回転速度の減少率が大きくなる部分がある
ので、異物が挟まれていなくとも、挟まれたと誤判定す
る可能性がある。この起動後１００〜２００ｍｓの間を
挟み込み検出から除外するために、上記期間中挟み込み
検出にマスクを行う必要がある。

【０００６】しかしながら、全閉近傍内と全閉近傍外と
の境界において、窓ガラス１６が全閉近傍外の側にある
時に起動されると、上記マスク時間に窓ガラス１６が全
閉近傍内に入るおそれがある（図１２参照）。この場
合、起動前の全閉近傍外の側にある窓ガラス１６位置で
は全閉まで十数ミリメートルあるのでこの間に指等が入
るおそれがある。全閉近傍外の起動後マスク時間は挟み
込み検出を行わず、全閉近傍内では、挟み込みを行わな
いので、この場合には挟み込み検出が有効に働かないこ
とになるとの問題がある。なお、回転速度の減少率の計
算は、パルスの間隔から速度が求められ、、その変化か
ら減少率が求めるので、最低限３つのパルスを必要とす
る。このために、このパルスを待つ間さらに窓ガラス１
６が上昇するので、挟み込み検出を行うことができない
前記境界の範囲が大きくなる。

【０００７】したがって、本発明は、上記問題点に鑑
み、窓ガラスの全閉近傍で、起動時のマスク時間等を考
慮しても指等の挟み込みを防止できるパワーウインドー
の制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、次の構成を有するパワーウインドーの
制御装置を提供する。すなわち、ウインドーガラスを上
昇、下降方向に駆動するモータを有し、ウインドーガラ
スを閉め切る閉め切り領域よりも下部にある挟み込み検
出領域で異物の挟み込みを検出するパワーウインドーの
制御装置に、上昇方向へのモータの起動時の回転数にオ
ーバーシュートが発生する期間をマスク時間として、こ
の間は、挟み込み検出領域内でも挟み込み検出を行わな
い。速度減少率算出部はパルスの間隔からモータの回転
速度の減少率を算出する。挟み込み検出部は前記挟み込
み検出領域内でウインドーガラスの上昇時に、前記速度
減少率算出部により得られた減少率が一定割合だけ大き
くなったら異物の挟み込みと判定する。境界領域検出部
は前記閉め切り領域と前記挟み込み領域との境界から挟
み込み領域側に、前記マスク時間、これに加え前記減少
率の算出時間内にウインドーガラスが移動する領域を境
界領域として設け、ウインドーガラスがこの境界領域で
停止しないようモータを制御する。

【０００９】

【作用】本発明のパワーウインドーの制御装置によれ
ば、前記閉め切り領域と前記挟み込み領域との境界から
挟み込み領域側に、起動時のマスク時間、これに加え前
記減少率の算出時間内にウインドーガラスが移動する領
域を境界領域として設け、ウインドーガラスがこの境界
領域で停止しないようモータを制御することにより、従
来境界領域で停止した場合にオーバーシュート時の誤判
定を防止するために異物が挟まれても挟み込み検出がで
きず挟み込みを防止できなかったが、このような挟み込
みを防止できるようになった。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例に係るパワーウインド
ーの制御装置を示す図である。本図に示すように、スイ
ッチ１及び２はウインドガラスを選択的に上昇（Ｕ
Ｐ）、下降（ＤＯＷＮ）させるスイッチである。スイッ
チ１及び２はウインドーガラスを同時に上昇、下降が選
択されないようになっている。電源回路３はバッテリ
（＋Ｂ）に接続され＋５Ｖの電圧を形成する回路であ
る。制御回路４は、マイクロコンピュータにより構成さ
れ、電源回路３から電源電圧が供給され、スイッチ１及
び２の選択信号を入力して制御信号を形成する回路であ
る。制御回路４の制御信号を受けるモータ駆動回路５
は、バッテリ（＋Ｂ）からモータ７への電源供給を行
い、モータ７を右回り又は左回りに回転させる駆動を行
う回路である。ここに、モータ７はウインドーガラスを
駆動するパワーウインドーモータである。回転数検出回
路６はモータ７の回転数に応じたパルスを出力する回路
である。さらに、制御回路４は、回転数検出回路６から
の情報を入力しこれを基に、モータ７の回転速度、ウイ
ンドーガラス位置等を計算して、上記制御信号を形成す
る。

【００１１】図２は図１のモータ駆動回路５を示す図で
ある。本図（ａ）に示すように、モータ駆動回路５に
は、モータ７とバッテリ（＋Ｂ）との間に、ウインドー
ガラスを上昇させる主接点Ｕ−ＭＣ、下降させる主接点
Ｄ−ＭＣが設けられる。本図（ｂ）に示すように、主接
点の制御回路が設けられ、トランジスタのベースの端子
ＴＵ、ＴＤには制御回路４からの制御信号が入力する。

【００１２】図３は図２の制御回路４を示す図である。
本図に示すように、制御回路４は、スイッチ１及び２の
押圧情報を入力して電圧信号に変換する電圧変換部４１
を有する。この電圧変換部４１からの制御信号はモータ
駆動回路の主接点の開閉を制御するトランジスタのベー
スに接続され、スイッチ１又は２のいずれかが押圧され
れば「Ｌ（low)」信号から「Ｈ（high) 」信号へ変化す
る。スイッチ１又は２の押圧が解除されれば、電圧変換
部４１は「Ｌ」信号を出力する。

【００１３】次に、制御回路４は回転数検出回路６の出
力であるパルスをカウントし、カウント値からウインド
ーガラスの位置を求めるカウンタ４２と、回転数検出回
路６の出力であるパルスを入力しかつ電圧変換部４１の
出力である上昇信号の立ち上がりから一定時間だけ入力
パルスの受入れを拒否するマスクを行う起動時マスク部
４３と、起動時マスク部４３によりマスクされた回転数
検出回路６からのパルスを入力し、パルス間隔からウイ
ンドーガラスの移動速度の減少率を算出する速度減少率
算出部４４とを有する。

【００１４】図４は図２のカウンタ４２及び速度減少率
算出部４４を説明する図である。本図（ａ）に示すよう
に、カウンタ４２の全閉時のカウント値０、全開時のカ
ウント値Ｎとし、ウインドーガラスの全閉、全開間の距
離Ｌとすると、カウンタ４２のカウント値ｎ場合のウイ
ンドーガラス位置Ｌxは全閉位置からＬ・ｎ／Ｎとな
る。なお、ウインドーガラスが全閉位置の時に、カウン
タ４２がリセットされ、全開位置の時に、全開から全閉
までの総パルス数Ｎが再設定される。次に、速度減少率
算出部４４では、本図（ｂ）に示すように、２パルスの
時間間隔Ｔからウインドーガラスの速度ＶはＬ／Ｎ・１
／Ｔを算出する。速度減少率は以下のように算出され
る。

【００１５】減少率＝Ｖ_n ／Ｖ_n-1 Ｖ_n ：最新の速度 Ｖ_n-1 ：直前の速度 なお、起動時のマスクがかかった場合は、Ｖ_n ，Ｖ_n-1
はマスク解除後、最初の速度が使用される。

【００１６】図５は図２の起動時マスク４３による起動
時マスク時間を説明する図である。本図（ａ）に示すよ
うに、前述のように、起動時には回転数にオーバシュー
トが発生する場合があるので、上昇時の大きな速度減少
率により、後述の全閉検出、全開検出、挟み込み検出の
と誤判断となるので、オーバシュートがある間は、速度
減少率算出部４４にパルスを出力するのが禁止される。
なお、回転数検出回路６に代わりモータ７を駆動する電
流を使用することも可能であるが、この場合には、本図
（ｂ）に示すように、起動時に突入電流が生じ、この突
入電流がある間は、速度減少率４にパルスを出力するの
が禁止される。

【００１７】次に、全閉検出部４５は、電圧変換部４１
の上昇信号、カウンタ４２のカウント値、速度減少率算
出部４４の減少率データを入力しウインドーガラスの全
閉状態を検出する。全閉検出部４５は以下の条件が全て
成立した場合にウインドーガラスを全閉と判定し、
「Ｈ」信号を出力する。 ウインドーガラスが上昇動作中であること。

【００１８】ウインドーガラスの位置が後述する閉め
切り範囲にあること。 速度減少率がβ（所定値）以上あること。 次に、全開検出部４６は、電圧変換部４１の下降信号、
速度減少率算出部４４の速度減少率データを入力しウイ
ンドーガラスの全開状態を検出する。全開検出部４６は
以下の条件が全て成立した場合にウインドーガラスを全
開と判定し、「Ｈ」信号を出力する。

【００１９】ウインドーガラスが下降動作中であるこ
と。 速度減少率がβ以上であること。 次に、挟み込み検出部４７は、電圧変換部４１の上昇信
号、カウンタ４２のカウント値、速度減少率算出部４４
の減少率データを入力しウインドーガラスへの異物の挟
み込みを、以下のように、検出する。

【００２０】図６はウインドーガラスの閉め切り領域と
挟み込み検出領域を説明する図である。本図に示すよう
に、全閉状態から数ミリメートルで指が入らない範囲を
閉め切り領域とし、この領域から全開状態に向けた領
域を挟み込み検出領域とする。挟み込み検出部４７
は、以下の条件が全て成立した場合に、異物の挟み込み
があったと判定し、「Ｈ」信号を出力する。

【００２１】ウインドーガラスが上昇動作中であるこ
と。 ウインドーガラスの位置が挟み込み検出領域にある
こと。 速度減少率がα（一定値）以上であること。 なお、閉め切り領域を挟み込み検出領域から除外す
るのは、実際には指を挟み込むことが無いのに、ウイン
ドーガラスを上昇動作中に速度減少率が大きくなり、上
記条件により挟み込みと誤判断し、全閉できなくなるの
を回避するためである。

【００２２】次に、境界領域検出部４８はカウンタ４２
のカウント値を入力し、起動時マスク４３によるマスク
時間に起因して、以下のように、指等の異物が挟まれる
境界領域を検出する。図７はウインドーガラスの境界領
域を説明する図である。本図に示すように、閉め切り領
域と挟み込み検出領域との境界から挟み込み検出領
域側に幅γの境界領域が設けられる。

【００２３】図８は図７の境界領域の幅γの決定を説明
する図である。先ず、速度減少率算出部４４が最初の速
度減少率の算出に必要な時間、すなわち、起動時マスク
４３による起動時のマスク時間と速度減少率の算出に必
要な時間（最低限３パルスの時間）との合計時間を起動
時算出時間と呼ぶ。この起動時算出時間に、本図（ａ）
の停止状態から本図（ｂ）の閉め切り領域と挟み込み
検出領域の境界まで移動する幅γが境界領域として
決定される。このような境界領域の検出を行うのは、起
動時算出時間にウインドーガラスが閉め切り領域に入
ると、指等の異物が挟まれて速度減少率がα以上になっ
ても、挟み込み検出領域にはないので、挟み込みが無い
との誤判定を行うのを回避するためである。なお、境界
領域と閉め切り領域とを合わせた領域の幅は約十数
ミリメートルである。

【００２４】したがって、境界領域検出部４８は、ウイ
ンドーガラスが停止時にウインドーガラスの位置が境界
領域にあると、この境界領域にウインドーガラスを
止めないようにする「Ｈ」信号を出力する。次に、論理
積回路５０は電圧変換部４１の上昇信号と、全閉検出部
４５の出力の反転信号とを入力し、上昇信号が「Ｈ」で
あっても、全閉検出部４５の出力信号が「Ｈ」である
と、その出力信号は「Ｌ」となる。

【００２５】論理積回路５１は電圧変換部４１の下降信
号と、全開検出部４６の出力の反転信号とを入力し、下
降信号が「Ｈ」であっても、全開検出部４６の出力信号
が「Ｈ」であると、その出力信号は「Ｌ」となる。論理
積回路５２は論理積回路５０の出力信号と、挟み込み検
出部４７の出力の反転信号とを入力し、論理積回路５０
の出力信号が「Ｈ」であっても、挟み込み検出部４７の
出力信号が「Ｈ」であると、その出力信号は「Ｌ」とな
る。

【００２６】論理和回路５３は論理積５１の出力信号
と、挟み込み検出部４７の出力信号とを入力し、論理積
回路５１の出力信号が「Ｌ」であっても、挟み込み検出
部４７の出力信号が「Ｈ」であると、その出力信号は
「Ｈ」となる。論理和回路５４は論理積５２の出力信号
と、境界領域検出部４８の出力信号とを入力し、論理積
回路５１の出力信号が「Ｌ」であっても、挟み込み検出
部４７の出力信号が「Ｈ」であると、その出力信号は
「Ｈ」となる。

【００２７】論理和回路５５は論理和５３の出力信号
と、境界領域検出部４８の出力信号とを入力し、論理積
回路５３の出力信号が「Ｌ」であっても、挟み込み検出
部４７の出力信号が「Ｈ」であると、その出力信号は
「Ｈ」となる。論理和回路５４の出力は、制御信号とし
て、モータ駆動回路５の主接点の開閉を制御するトラン
ジスタのベース端子ＴＵへ接続される。

【００２８】論理和回路５５の出力は、制御信号とし
て、モータ駆動回路５の主接点の開閉を制御するトラン
ジスタのベース端子ＴＤへ接続される。図９は本発明の
実施例の一連の動作を説明するフローチャートである。
ステップＳ１において、上昇方向のスイッチ１がＯＮか
否かを判断する。この判断が「ＹＥＳ」ならステップＳ
２に進み、「ＮＯ」ならステップＳ９に進む。

【００２９】ステップＳ２において、ウインドーガラス
が上昇する。ステップＳ３において、起動後の経過時間
がマスク時間中か否かを判断する。この判断が「ＹＥ
Ｓ」ならステップＳ１に戻り、「ＮＯ」ならステップＳ
４に進む。ステップＳ４において、ウインドーガラスの
位置が挟み込み検出領域にあるか否かを判断する。この
判断が「ＹＥＳ」ならステップＳ５に進み、「ＮＯ」な
らステップＳ１１に進む。

【００３０】ステップＳ５において、モータ７の回転数
の低下又は駆動電流の低下に伴うウインドーガラスの速
度減少率を算出し、速度減少率が所定の閾値を越えて低
下したことを条件にウインドーガラスに指等の異物の挟
み込みの判定を行う。ステップＳ６において、挟み込み
判定においてウインドーガラスに異物の挟み込みがある
か否かを判断する。この判断が「ＹＥＳ」ならステップ
Ｓ７に進み、「ＮＯ」ならステップＳ１に進む。

【００３１】ステップＳ７において、ウインドーガラス
を全開位置に下降させる。また、全開位置でなく、所定
量だけ下降するようにしてもよい。ステップＳ８におい
て、モータ７を停止し処理を終了する。ステップＳ９に
おいて、ウインドーガラス位置が境界領域にあるか否か
を判断する。この判断が「ＹＥＳ」ならステップＳ２に
進み、「ＮＯ」ならステップＳ１０に進む。

【００３２】ステップＳ１０において、モータ７を停止
し、処理を終了する。ステップＳ１１において、ウイン
ドーガラス位置が全閉位置にあるか否かを判断する。こ
の判断が「ＹＥＳ」ならステップＳ１２に進み、「Ｎ
Ｏ」ならステップＳ１に進む。ステップＳ１２におい
て、モータ７を停止し、処理を終了する。

【００３３】また、ウインドーガラスの下降時にも、前
記境界領域内ではウインドーガラスを停止させないよう
制御を行う。このようにして、ウインドーガラスを境界
領域内に停止しないようにすることにより、挟み込みの
誤判定により挟み込みが行われるのを防止できる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、閉
め切り領域と挟み込み領域との境界から挟み込み領域側
に、マスク時間、これに加え減少率の算出時間内にウイ
ンドーガラスが移動する領域を境界領域として設け、ウ
インドーガラスがこの境界領域で停止しないようモータ
を制御することにより、従来境界領域で停止した場合に
オーバーシュート時の誤判定を防止するために異物が挟
まれても挟み込み検出ができず挟み込みを防止できなか
ったが、このような挟み込みを防止できるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るパワーウインドーの制御
装置を示す図である。

【図２】図１のモータ駆動回路５を示す図である。

【図３】図２の制御回路４を示す図である。

【図４】図２のカウンタ４２及び速度減少率算出部４４
を説明する図である。

【図５】図２の起動時マスク４３による起動時マスク時
間を説明する図である。

【図６】ウインドーガラスの閉め切り領域と挟み込み検
出領域を説明する図である。

【図７】ウインドーガラスの境界領域を説明する図であ
る。

【図８】図７の境界領域の幅γの決定を説明する図であ
る。

【図９】本発明の実施例の一連の動作を説明するフロー
チャートである。

【図１０】従来のパワーウインドーの制御装置を示す図
である。

【図１１】上昇方向の駆動に伴うモータ１０の回転数の
変化を説明する図である。

【図１２】窓ガラス１６の挟み込み検出を行う範囲を説
明する図である。

【符号の説明】

４３…起動時マスク部 ４４…速度減少率算出部 ４７…挟み込み検出部 ４８…境界領域検出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウインドーガラスを上昇、下降方向に駆
   動するモータを有し、ウインドーガラスを閉め切る閉め
   切り領域よりも下部にある挟み込み検出領域で異物の挟
   み込みを検出するパワーウインドーの制御装置におい
   て、 上昇方向へのモータの起動時の回転数の不安定区間内は
   挟み込み検出を行わないようにする起動時マスク部と、 前記起動時マスク部を経たパルスの間隔からモータの回
   転速度の減少率を算出する速度減少率算出部と、 前記挟み込み検出領域内で上昇時に、前記速度減少率算
   出部により得られた減少率が一定割合だけ大きくなった
   ら異物の挟み込みと判定する挟み込み検出部と、 前記閉め切り領域と前記挟み込み領域との境界から挟み
   込み領域側に、前記マスク時間、これに加え前記減少率
   の算出時間内にウインドーガラスが移動する領域を境界
   領域として設け、ウインドーガラスがこの境界領域で停
   止しないようモータを制御するための境界領域検出部と
   を備えることを特徴とするパワーウインドーの制御装
   置。