JPH11159245A

JPH11159245A - 安全装置付パワーウインド装置

Info

Publication number: JPH11159245A
Application number: JP9327395A
Authority: JP
Inventors: Masanori Nishigaya; 正則西ケ谷; Shoichiro Yokoi; 正一郎横井
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ウインドの開閉位置とモータの駆動状態に基
づいて挟み込みを検出して安全制御を行うパワーウイン
ド装置において、ウインド位置検出用のポジションセン
サの高精度化を実現する。【解決手段】ウインドを開閉動作させるモータ９の出
力軸９５によって回転されるガイド板８５に螺旋ガイド
溝８５３が設けられ、この螺旋ガイド溝８５３に係合さ
れる従動子８７がガイド板の回転に伴って径方向に移動
可能とされる。ガイド板８５の外径側の一部にカム体８
５５が設けられ、従動子８７がガイド板８５の外径位置
にまで移動されたときにカム体８５５に係合してカム体
８５５を外径方向に回動する。カム体８５５の外面には
摺動子８５８が設けられており、カム体８５５の回動に
よって摺動子８５８がハウジング８１の内周面に設けら
れた導電膜８３に接触され、ガイド板８５の回動に伴っ
て摺動子８５８が導電膜８３に接触され、ウインドの開
閉位置をスイッチ動作により検出する。ウインドの移動
量に対して１：１の精度で位置検出ができ、かつウイン
ド近傍にポジションセンサを配置する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車等の車両に適
用され、ウインドをモータ等によって開閉動作する一方
でウインドにおける手や頭の挟み込みに対する安全制御
動作を行う安全装置付パワーウインド装置に関し、特に
モータにウインド位置検出機能を持たせたパワーウイン
ド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、パワーウインド装置はモータ等
の駆動源によってウインドを開閉動作させるため、ウイ
ンドガラスとサッシとの間に手や頭を挟み込む事故が生
じることがある。このため、このような挟み込みを検出
してウインドの閉動作を停止させ、或いはウインドを開
動作させることで挟み込みに対する安全制御動作を行う
安全装置を備えたものが提案されている。この種のパワ
ーウインド装置では、挟み込みの検出として、ウインド
の開閉速度と相関のあるモータの回転速度を測定し、こ
の速度が一定の基準値よりも低下されたとき、即ち挟み
込みによってウインド及びモータに加えられる負荷が増
大して回転速度が低下されたときを挟み込みとして検出
する方式が用いられる。

【０００３】ところが、このような検出方式では、モー
タの回転速度を検出するための手段が必要となり、この
手段として電磁方式や光学方式等が適用されているが、
いずれも構造が複雑でかつ高価であり、しかも自動車等
のように振動、衝撃が加わり易い装置にこの種の回転検
出手段を適用したときには、その検出精度の信頼性が低
下されるおそれもある。また、ウインドにおける挟み込
みをモータの回転速度に基づいてのみ行うと、ウインド
が全閉に近い状態となってウインドガラスがサッシに設
けたウェザーストリップに当接したときに、ウェザース
トリップとの摩擦抵抗によってモータ回転速度が低下さ
れるため、これを挟み込みとして誤検出し易く、その結
果ウインドの閉動作が停止され、ウインドが全閉されな
くなることがある。例えば、図１０に示すような断面構
造のウェザーストリップＷＳをサッシＳＳに取着してい
るウインドでは、ウインドの全閉位置よりも約１５ｍｍ
程度手前からウインドガラス７の上縁がウェザーストリ
ップＷＳのリップ部ＷＬに接触されるため、この接触状
態が生じる領域（これをランチャンネル領域と称する）
においてウインドの閉動作に抵抗が生じ、モータ回転速
度が低下され、誤検出が生じ易くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この誤検出を避けるた
めに、モータの回転数に基づいてウインド位置を認識
し、このウインド位置に応じて安全制御を行ない、或い
は解除するように構成したものが提案されている。しか
しながら、モータ回転数を検出する手段も比較的に構造
が複雑でかつ高価になるとともに、実際のパワーウイン
ド装置では、モータの回転力をギヤ機構，ワイヤ・プー
リ機構等を介してウインドガラスに伝達しているため、
ギヤ機構に設けたダンパーが原因とされる回転方向の捩
れや、ワイヤの伸び、プーリの摩耗等によってモータ回
転数とウインド開閉位置との間にずれが生じ、前記した
ウインドの開閉位置を高精度に検出して安全制御領域を
認識することは困難である。

【０００５】そこで、本発明者はウインドの開閉位置を
機械電気的に検出する手段を設け、検出されたウインド
の開閉位置に基づいて挟込みの検出基準値を適切な値に
設定する構成のパワーウインド装置を提案している。そ
して、このウインドの開閉位置を機械電気的に検出する
手段として、ウインドの閉位置の近傍に例えばポテンシ
ョメータ構造のボジションセンサを配設し、ウインドの
閉動作に伴って変化されるポジションセンサの出力を利
用することで前記ランチャンネル領域を認識し、挟み込
みを誤検出することを防止している。しかしながら、こ
の装置では、ウインドの閉位置の近傍にポジションセン
サを配置するためのスペースを確保する必要があり、自
動車のウインド周辺の構成の簡易化、省スペース化を図
る上での障害になる。また、ポジションセンサの取付位
置誤差がそのままウインド開閉位置の検出誤差につなが
るため、ポジションセンサの取付位置を高精度に管理す
る必要があり、パワーウインド装置を自動車に組み付け
る際の作業が難しいものになるとともに、位置検出精度
を高めることが難しいという問題を含んでいる。

【０００６】本発明の目的は、モータにおいてウインド
開閉位置を検出する構成を採用することで、前記したウ
インド開閉位置センサを別体として配置する必要をなく
し、配置スペース上の問題を解消するとともに、ウイン
ド位置を高精度に検出することを可能にした安全装置付
パワーウインド装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、挟み込みの安
全制御を行うためにモータにより駆動されるウインドの
開閉位置を検出するポジションセンサの構成として、ウ
インドの閉状態の近傍位置での前記モータの回転出力軸
の回転角度位置を検出し、この検出された回転角度位置
に基づいて前記ウインドの開閉位置を検出する。すなわ
ち、前記ポジションセンサは、前記モータのケースと一
体的に支持されて内面一部に導電膜が形成された円筒容
器状のハウジングと、前記ハウジング内に内装されて回
転出力軸により回転駆動され、その回転面に螺旋ガイド
が形成されたガイド板と、前記ハウジングに対して径方
向に移動可能に支持され、かつ前記ガイド板の回転に伴
って前記螺旋ガイドに案内されて径方向に移動される従
動子と、前記螺旋ガイドの終端側の一部を構成し、前記
従動子が移動されてきたときに前記ガイド板に対して外
径方向に移動されるカム体と、前記カム体が外径方向に
移動されたときに前記導電膜に接触されて電気的に導通
される摺動子とを備える構成とされる。ここで、前記導
電膜は抵抗膜で構成され、前記摺動子がガイド板の回転
に伴って抵抗膜の表面上で摺動されて、その出力抵抗が
変化される構成としてもよい。

【０００８】モータの出力軸によりウインドが開閉動作
されると、これに追従してガイド板が回転され、螺旋ガ
イド溝に案内されて従動子が径方向に移動される。ウイ
ンドが全閉近傍位置まで移動されると、従動子はガイド
板の外径位置にまで移動され、そこでカム体に係合して
カム体を外径方向に回動する。このため、カム体の外面
の摺動子が導電膜の表面に接触されてスイッチがＯＮさ
れ、このＯＮ動作によりウインドの位置を検出すること
が可能となる。また、導電膜を抵抗膜で構成することに
より、摺動子がガイド板の回転に伴って抵抗膜の表面を
摺動する際の抵抗膜の抵抗値の変化から、モータ出力軸
の回転角が検出でき、これと相関のあるウインドの全閉
近傍での開閉位置を検出することが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明が適用されるパワーウ
インド装置の全体構成図であり、自動車のウインドの下
側車体内にウインド開閉機構１が設けられる。このウイ
ンド開閉機構１は、上下方向に延設されたレール２を有
し、このレールにはスライダ３を上下に摺動可能に保持
している。このスライダ３にはワイヤ４が連結され、ワ
イヤ４はレール２の上下端に配設されたプーリ５に巻き
掛けられ、更にレールの略中間位置に固定支持されたパ
ワーウインド駆動部６に設けたプーリに巻き掛けられ
る。このパワーウインド駆動部６には後述するようにプ
ーリを駆動するモータ９が設けられており、このモータ
９が駆動されたときに駆動プーリ１０によりワイヤ４を
回動させ、スライダ３が上下移動される。また、このス
ライダ３にはウインドガラス７が取着され、スライダ３
と共に上下移動されたときにサッシで画成されるウイン
ド空間を開閉する。

【００１０】図２は前記パワーウインド駆動部６の前記
モータ９及び駆動プーリ１０の構成を示す一部を破断し
た外観斜視図、図３及び図４は図２のＡＡ線、ＢＢ線に
沿う断面図である。前記モータ９は、これまで用いられ
ているモータと基本的な構成は同じであり、モータケー
ス９１内に図２に破線で示すように回転軸９２が軸転可
能に支持されており、図外のモータアクチュエータによ
って軸転駆動される。また、前記回転軸９２にはウォー
ム９３が一体に取着されており、このウォーム９３に噛
合されたウォームホイール９４が前記回転軸９２の回転
動作によって減速されて回転され、前記ウォームホイー
ル９４の回転軸である出力軸９５の回転力として出力さ
れる。なお、前記ウォームホイール９４と出力軸９５と
の間には回転方向の衝撃を緩和するためのダンパー９６
が介挿されている。そして、前記出力軸９５はその両端
部がそれぞれ前記モータケース９１の両面から突出され
ており、そのうち一方の端部９５ａには、前記ウォーム
ホイール９４と同軸配置された円筒容器状の前記駆動プ
ーリ１０が軸支されており、この駆動プーリ１０の周面
に形成された螺旋溝１０ａには前記ウインドガラス７を
開閉駆動させるための前記ワイヤ４が巻き掛けられる。

【００１１】一方、前記出力軸９５の他方の端部９５ａ
には、前記モータ９と一体化されたポジションセンサ８
が連結されている。このポジションセンサ８は、前記モ
ータケース９１に一体的に固定される浅い円筒容器状の
ハウジング８１と、このハウジング８１の開口を塞ぐハ
ウジングカバー８２を有しており、前記ハウジング８１
の内周面の一部に２列の導電膜８３が円周方向に形成さ
れている。なお、この実施形態では、前記導電膜８３を
抵抗膜で形成した例を示しており、したがって、以降は
抵抗膜８３と称する。前記ハウジング８１の中心位置に
は、前記モータ９の出力軸９５の他端部９５ｂが突出さ
れており、この他端部９５ｂには前記ハウジング８１内
に内装された円筒状のボス８４が一体に嵌着され、さら
に、このボス８４の周面には円形板状をしたガイド板８
５の中心スリーブ部８５１が嵌挿されている。そして、
この中心スリーブ部８５１の外周には中心方向に締結力
を加えるための円形バネ８５２が装着されており、この
円形バネ８５１の締結力によって前記中心スリーブ部８
５１の内周面は前記ボス８４の外周面に摩擦的に係合さ
れ、この摩擦係合力によって前記ガイド板８５は前記出
力軸９５と一体的に回転駆動される構成とされている。

【００１２】また、前記ガイド板８５には、その外側面
に、中心位置から外径方向に向けて１本の連続した渦巻
状の螺旋ガイド溝８５３が形成されている。ここで、前
記螺旋ガイド溝８５３の外径方向の終端部は、前記螺旋
ガイド溝８５３を形成している円弧状の隔壁体８５４の
一部がカム体８５５として前記ガイド板８５とは別体に
形成されており、その一端部において軸ピン８５６によ
り前記ガイド板８５の径方向に小角度で回動可能に前記
ガイド板８５に枢支されている。また、前記カム体８５
５の一端部には板バネで構成されて前記ガイド板の一部
に支持された復帰バネ８５７が係合されており、前記カ
ム体８５５の他端部を内径方向に付勢している。この付
勢により、前記カム体８５５は自身が延在される円周部
分において前記螺旋ガイド溝８５３の溝幅が他端部側に
向けて徐々に小幅になるような状態にまで微小角度だけ
回動されている。さらに、前記カム体８５５の外面には
金属片で構成された二股状の摺動子８５８が取着されて
おり、この二股端部はそれぞれ前記ハウジング８１に設
けられている前記抵抗膜８３の表面に対して接触可能に
形成されている。さらに、前記ハウジングカバー８２に
は半径方向の開口溝８６が形成されており、この開口溝
８６には前記螺旋ガイド溝８５３に係合される従動子８
７が開口溝８６に沿って径方向に移動可能に支持されて
いる。

【００１３】このポジションセンサ８によれば、モータ
９により回転軸９２が駆動されると、ウォーム９３が一
体に回転され、これに伴ってウォームホイール９４が回
転され、このウォームホイール９４と一体的に出力軸９
５が回転される。そして、この出力軸９５の回転により
駆動プーリ１０が回転され、前記ワイヤ４を駆動してウ
インドガラス７を開閉動作させる。また、前記出力軸９
５の回転に伴い、ハウジング８１内のガイド板８５が回
転される。このため、ハウジングカバー８２の開口溝８
６に支持されてガイド板８５の螺旋ガイド溝８５３に係
合されている従動子８７は、螺旋ガイド溝８５３に沿っ
て開口溝８６内で径方向に移動される。このとき、螺旋
ガイド溝８５３の全溝長さを、ウインドの開閉動作の全
移動長に１：１に対応するように設計しておくことで、
ウインドの全開位置では従動子８７は中心側の位置にあ
り、ウインドの全閉位置では従動子８７は外径側の位置
にまで移動されるように構成される。

【００１４】したがって、モータ９の駆動によりウイン
ドが全閉近傍位置まで移動される状態のときには、従動
子８７は螺旋ガイド溝８５３の外径側のカム体８５５の
位置にまで移動されることになる。そして、このカム体
８５５の位置まで移動されると、それまで図５（ａ）の
ように復帰バネ８５７によって内径方向に付勢されてい
るカム体８５５は、図５（ｂ）のように、螺旋ガイド溝
８５３内を進行されてくる従動子８７によって復帰バネ
８５７の付勢力に抗して外径方向に回動される。このた
め、カム体８５５の外面に取着されている摺動子８５８
がハウジング内周面の抵抗膜８３に接触される状態とな
る。さらに続くガイド板８５の回転によって、図４に示
したように、摺動子８５８は抵抗膜８３に接触した状態
で抵抗膜８３の表面を摺動されることになる。これによ
り、ポジションセンサ８はポテンショメータとして機能
されることになり、ウインドの全閉近傍位置におけるウ
インドガラス７の移動位置を、モータ９の出力軸９５の
回転角度としての抵抗値の変化として検出することが可
能となる。

【００１５】このため、図６（ａ）に示すように、この
ポジションセンサ８にバッテリＢＡＴを接続し、前記抵
抗膜８３と摺動子８５８とでバッテリＢＡＴの電圧ＶB
を分圧する回路を構成すれば、ウインドガラス７の位置
の変化に応じてポジションセンサ８の抵抗値が変化さ
れ、この抵抗値の変化に基づいて分圧された出力電圧Ｖ
OUT が変化され、この出力電圧ＶOUT がウインド位置の
検出信号として得ることが可能になる。そして、ここで
は、図６（ｂ）に示すように、ウインドが閉じられる方
向に移動されたときに出力電圧ＶOUT が増大されるよう
に構成される。ここで、出力電圧の最大値はバッテリ電
圧ＶB であり、最小値は０（零）となる。そして、前記
従動子がカム体に係合されないとき、すなわち従動子が
ガイド板の中心側の位置にあってウインドが所定以上開
いた状態にあるときにはポジションセンサ８からの出力
電圧は最小レベルとなり、ウインドが全閉状態に近づい
てポジションセンサ８が動作される状態とされたときに
出力電圧ＶOUT が徐々に増大されるように構成される。

【００１６】図７は前記したウインド開閉機構１やポジ
ションセンサ８を含むパワーウインド装置の回路構成図
である。同図において、マイクロコンピュータ２０は、
パワーウインドの駆動源としてのモータ９の駆動電流を
検出する電流検出手段１１からの電流値が入力される。
また、前記ポジションセンサ８からのウインドの位置検
出信号としての出力電圧が入力される。更に、手操作さ
れる機能スイッチ１２に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。この機能スイッチ１
２はウインドをオート或いはマニュアルで開閉動作させ
る際に自動車の乗員によって操作される。更に、マイク
ロコンピュータ２０からの信号に基づいてモータ駆動回
路１３が前記パワーウインド駆動部のモータ９の回転を
制御するように構成され、また、このモータ駆動回路１
３に電力を供給するバッテリＢＡＴの電圧がマイクロコ
ンピュータ２０に入力される。

【００１７】前記マイクロコンピュータ２０には、ウイ
ンドの開閉動作状態から安全制御領域を検出するための
系と、異物挟み込みを検出するための系が設けられる。
安全制御領域を検出するための系においては、前記ポジ
ションセンサ８からの位置検出信号をウインド位置検出
手段２１に入力させ、ここでウインドの開閉位置を検出
する。このウインド位置検出手段２１は、ポジションセ
ンサ８から出力される電圧ＶOUT に基づいて、ウインド
の位置を検出する。即ち、図６（ｂ）に示したように、
ポジションセンサ８の動作範囲内において、ウインドの
全閉位置Ｐｘから４ｍｍだけ開いた位置Ｐ３を設定し、
かつこの位置Ｐｘよりも更にウインドが開かれた異なる
３つの位置Ｐ２，Ｐ１，Ｐ０をそれぞれ設定する。但
し、ウインドの全閉位置Ｐｘから各位置Ｐ３〜Ｐ０まで
の寸法をそれぞれＬ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０とする（Ｌ３
＜Ｌ２＜Ｌ１＜Ｌ０）。

【００１８】そして、これらの位置Ｐ３，Ｐ２，Ｐ１，
Ｐ０におけるポジションセンサ８の各出力電圧Ｖ３，Ｖ
２，Ｖ１，Ｖ０をそれぞれ図外の内蔵メモリに記憶させ
ることで、このウインド位置検出手段２１では、ポテン
ションセンサ８からの出力電圧ＶOUT を常時検出し、こ
の検出した電圧を前記電圧Ｖ３〜Ｖ０と比較することに
より、ウインド位置を検出することが可能となる。な
お、ウインド全閉位置Ｐｘの出力電圧Ｖｘは、ポジショ
ンセンサ８が出力可能な最大電圧、即ちバッテリ電圧Ｖ
B よりも若干低い電圧に設定しておく。

【００１９】前記ウインド位置検出手段２１の出力は安
全制御領域判別手段２２と、後述する基準値設定手段３
１にそれぞれ入力され、安全制御領域の判別を行う際、
或いは挟み込み検出基準の基準値設定にそれぞれ利用さ
れる。安全制御領域判別手段２２は、ウインド位置検出
手段２１からの出力により、前記したようにウインドが
全閉状態から微小寸法（４ｍｍ）だけ開方向に移動され
た位置Ｐ３よりも、ウインドの開方向の位置を全て安全
制御領域として判別する。この４ｍｍの寸法は、図１０
に示したように人の指先が挟み込まれることがない、最
小の寸法であり、この寸法位置よりもウインドが閉じ方
向に位置されているときには指先等の挟み込みが生じる
ことはなく、したがって安全制御動作を行う必要がない
寸法である。

【００２０】この安全制御領域判別手段２２における判
別結果の出力はアンドゲート２３の一方の入力端に入力
され、更にこのアンドゲート２３を通して安全制御動作
手段２４に入力される。また、他の一部は動作指令手段
２５に入力される。この動作指令手段２５は前記機能ス
イッチ１２のスイッチの状態に応じた動作指令をモータ
駆動回路１３に出力する。また、前記安全制御動作指令
手段２４は、挟込み検出信号が入力されたときに動作指
令手段２５を制御して安全制御動作を行わせる。ここで
は、ウインド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。

【００２１】一方、異物の挟み込み検出の系は、前記電
流検出手段１１からの信号を低域ろ波器２６を通した信
号を入力し、この信号値を後述する基準値設定手段３１
で設定された基準値と比較して挟み込みを検出する挟み
込み検出手段２７を有する。この挟み込み検出手段２７
には、機能スイッチ１２によりウインドを閉じるスイッ
チがオンされてから所定の時間を検出する第１タイマ２
８が接続される。また、モータが始動された後、前記電
流検出手段１１からの電流値が予め設定されたバックラ
ッシュ電流値を下から上に向けて通過したときを検出す
るバックラッシュ検出手段２９と、このバックラッシュ
を検出した後に所定の時間を検出する第２タイマ３０と
が直列接続される。

【００２２】また、挟み込み検出手段２７は前記電流検
出手段１１からの電流値を取込み、これを基準値設定手
段３１で設定された基準電流値Ｉthと比較し、平均値が
基準電流値よりも大きいときに挟込みを検出するように
構成される。前記挟み込み検出手段２７の出力は前記ア
ンドゲート２３の他方の入力端に入力される。前記挟み
込み検出手段２７に接続される基準値設定手段３１は、
前記第２タイマ３０からの出力と、前記電流検出手段１
１からの電流値が入力され、これに加えて前記バッテリ
ＢＡＴの電圧を検出する電圧検出手段３２からの検出電
圧が入力される。この基準値設定手段３１は、クロック
３３からの時間信号を参照信号として入力し、前記第２
タイマ３０で測定した時間Ｓ２の時間が経過した後に、
予め設定された数Ｎだけ電流検出手段１１からの検出電
流値をサンプリングし、サンプリングされたＮ個の電流
値の平均を演算する。そして、この平均値を標準基準電
流値Ｉ０として設定する。

【００２３】また、前記基準値設定手段３１には、モー
タ９のロック電流値ＩL とウインド全閉近傍時における
特殊基準電流値Ｉｘが予め設定されたメモリが内蔵され
ており、電圧検出手段３２で検出された前記バッテリＢ
ＡＴの電圧ＶB が入力されたときに、このバッテリ電圧
値ＶB と前記サンプリング及び演算の結果から求められ
た標準基準電流値Ｉ０とで、前記ロック電流値ＩL と特
殊基準電流値Ｉｘとを出力するように構成される。ロッ
ク電流値とは、ウインドが全閉状態となって負荷が増大
したときの電流値である。この場合、詳細は後述する
が、前記ロック電流値ＩL はモータの始動時と、ウイン
ド全閉直近時、即ち前記ウインド位置検出手段２１が検
出するウインドの開閉位置Ｌ３よりもウインドが閉じら
れる領域時に採用される。また、ウインド全閉近傍時に
おける特殊基準電流値Ｉｘは、ウインドの前記した位置
Ｐ３〜Ｐ０の間で採用され、更にＰ０〜Ｐ１，Ｐ１〜Ｐ
２，Ｐ２〜Ｐ３の各間でそれぞれ特殊基準電流値Ｉｘが
変化され、各間における特殊基準電流値Ｉ１，Ｉ２，Ｉ
３が階段状に増加されるように設定されている。

【００２４】このような構成のパワーウインド装置の動
作を図８の信号波形図と、図９のフローチャートに基づ
いて説明する。機能スイッチ１２のウインド閉スイッチ
をオンしてモータ９が回転を開始すると、電流検出手段
１１がモータ９の駆動電流ＩM の検出を開始する（ステ
ップＳ１０）。このモータ９の回転に伴ってウインド開
閉機構１によりウインドが閉方向に動作される。そし
て、電流検出手段１１で検出されるモータの駆動電流Ｉ
M は、初期時にはウインドの静負荷により大電流が流
れ、その後はパワーウインド駆動部6 に内蔵されている
ダンパ等によりバックラッシュが生じて急速に電流が低
減される。したがって、この間の時間Ｓ１を第１タイマ
で計測し、この間は挟み込み検出手段２７での挟み込み
の検出を停止させる（Ｓ１１）。この間、挟み込み検出
手段２７ではロック電流値ＩL が設定されているか否か
を判定し（Ｓ１２）、設定されていない場合には、電圧
検出手段３２がバッテリ電圧ＶB を検出し（Ｓ１３）、
この検出された電圧により基準値設定手段３１はロック
電流値ＩL を設定する（Ｓ１４）。そして、モータ９を
正転方向（ウインド閉方向）に連続駆動させる（Ｓ１
５）。

【００２５】次いで、前記時間Ｓ１の間におけるバック
ラッシュの経過後に再び負荷が増大されるため電流が増
大する。この直後は未だに電流が不安定なため、電流検
出手段１１で検出される電流値を先に設定されたロック
電流値ＩL とのみ比較し、電流値がこのロック電流値を
越えたときのみ挟み込みがあったと判定し（Ｓ１６）、
モータの反転による安全制御動作を実行させる（Ｓ１
７）。即ち、この安全制御動作では、安全制御動作指令
手段２４から動作指令手段２５に信号を出力してモータ
駆動回路１３を制御し、モータ９を反転方向（ウインド
開方向）に駆動し、前記したようにウインドを１２ｃｍ
だけ開いて停止させる。これにより、挟み込まれた手や
指等をウインドから外すことが可能となる。

【００２６】そして、検出電流ＩM が予め設定されたバ
ックラッシュ電圧を下から上に向けて通過したことをバ
ックラッシュ検出手段２９が検出すると（Ｓ１８）、第
２タイマ３０が時間Ｓ２を計測する（Ｓ１９）。通常で
は、この時間Ｓ２を経過すると、電流値が安定される状
態となる。すると、基準値設定手段３１では、電流検出
手段１１からの電流値ＩM のサンプリングを開始し、Ｎ
個の電流値をサンプリングする（Ｓ２０〜Ｓ２２）。そ
して、Ｎ個の電流値の平均値を求め（Ｓ２３）、この平
均値を標準基準電流値Ｉ０として設定する（Ｓ２４）。

【００２７】次いで、ウインド位置検出手段２１は、前
記したようにポジションセンサ８からの出力電圧ＶOUT
に基づいてウインド位置Ｐを検出する。即ち、ウインド
が十分に開いた状態のときには、ポジションセンサ８の
カム体が従動子によって動作されることがないため、ポ
ジションセンサ８の出力電圧は最小値０であり、これに
よりウインドが安全制御を行う領域であることを検出す
る。一方、ウインドが全閉近傍の状態まで閉じられてき
たときには、カム体が従動子によって回動されて摺動子
が抵抗膜に接触され、かつこれに続くウインドの閉動作
によって摺動子が抵抗膜上で摺動されてその抵抗値が変
化され、ポジションセンサ８からはスライダの移動量に
対応した図６（ｂ）のような出力電圧ＶOUT が出力され
る。このため、ウインド位置検出手段２１は、この出力
電圧に基づいてウインドの位置検出を行う。

【００２８】ここで、ウインド位置Ｐの検出はウインド
の閉方向から順次行っており、ポジションセンサ８から
の出力電圧ＶOUT と、メモリに設定されている電圧Ｖ０
〜Ｖ３との比較により、ウインド位置Ｐが位置Ｐ３より
も閉じた位置（ウインド位置Ｐ＜Ｌ３）にあるか否か
（Ｓ２５）、Ｐ３とＰ２の間の位置（Ｌ３＜ウインド位
置Ｐ＜Ｌ２）か（Ｓ２６）、Ｐ２とＰ１の間の位置（Ｌ
２＜ウインド位置Ｐ＜Ｌ１）か（Ｓ２７）、Ｐ１とＰ０
の間の位置（Ｌ１＜ウインド位置Ｐ＜Ｌ０）か（Ｓ２
８）を順次検出する。

【００２９】そして、ウインド位置ＰがＬ３よりも小さ
いときには、ウインドが全閉状態から４ｍｍ以内で開い
た状態にあり、挟み込みが生じるおそれがないため、安
全制御領域判別手段２２から安全動作指令手段２４に対
して信号が出力されず、したがって安全制御動作が行わ
れることはない。また、この状態であることは直接動作
指令手段２５に出力されており、このときに検出電流値
ＩM がロック電流値ＩL を越えたときには、ウインドが
ウェザーストリップに接触して負荷が増大した状態、即
ち全閉状態であると判断でき、動作指令手段２５はモー
タ駆動回路１３に対して信号を出力してモータ９の回転
を停止させる（Ｓ２９，Ｓ３０）。これにより、ウイン
ドが全閉状態のときに安全制御動作が行われてウインド
が全閉されなくなることが未然に防止される。

【００３０】一方、ウインド位置ＰがＬ０よりも大きい
とき、即ちウインドがウェザーストリップのランチャン
ネル領域内に存在していない開状態のときには、ステッ
プＳ２４で設定された標準基準電流値Ｉ０に係数Ｒを掛
けた値（Ｉ０×Ｒ）（例えばＲ＝１．０５）をその際の
基準電流値Ｉthとして設定し（Ｓ３１）、以後この基準
電流値Ｉthに基づいて挟込検出手段２７が検出電流値Ｉ
M との比較を行って挟み込みの検出を行う（Ｓ３２）。
したがって、安全制御領域判別手段２２からの信号と、
挟込検出手段２７における挟込検出の信号が共に出力さ
れたときに、安全制御動作指令手段２４から動作指令手
段２５に信号が出力され、モータ駆動回路１３を動作さ
せて前記したような安全制御動作が行われる。

【００３１】また、ウインド位置がＬ３とＬ２の間、Ｌ
２とＬ１の間、Ｌ１とＬ０の間のときには、予めメモリ
に設定されている特殊基準電流値Ｉｘに従って図６
（ｃ）のように、それぞれにおける特殊基準電流値をＩ
３，Ｉ２，Ｉ１を各基準電流値Ｉthとして設定する（Ｓ
３３〜Ｓ３５）。そして、このＬ３〜Ｌ０の間では、検
出電流値ＩM を前記各特殊基準電流値Ｉ１〜Ｉ３と比較
して挟込検出手段２７での挟込みの検出を行う（Ｓ３
２）。このときの安全制御動作も前記した場合と同じで
ある。したがって、このＬ３〜Ｌ０の間では、ウインド
がウェザーストリップのランチャンネル領域に進行して
その負荷が徐々に増加して行くため、これに合わせて特
殊基準電流値Ｉ１〜Ｉ３を階段状に増加させることで、
このランチャンネル領域における挟み込みを検出するこ
とになる。これにより、ウインドがランチャンネル領域
に達するまで閉じられてウェザーストリップに接触して
モータの負荷が増大し、その電流値が増大されても、基
準電流値はこれに対応して順次増加されるため、このＬ
３〜Ｌ０の間での挟み込みの検出を適切に行うことが可
能となる。

【００３２】ここで、ウェザーストリップの疲労や、ウ
インド開閉機構１におけるワイヤ４の弛み等によりウイ
ンドの全閉位置が閉方向に移動されると、ウインド位置
とポジションセンサ８との間の相対位置にずれが生じ、
ポジションセンサ８からの出力電圧による全閉位置の検
出に誤差が生じることになる。このような誤差が生じる
と、ウインドが全閉位置から４ｍｍ以上開いた状態とな
っても安全制御動作が動作されない状態が生じ、全閉近
傍位置での安全制御が確保できなくなるおそれがある。
しかしながら、前記ポジションセンサ８では、出力軸９
５に取着したボス８４に対してガイド板８５が摩擦的に
係合されているため、従動子８７が外径方向の終端位置
に到達しても、実際にウインドが全閉状態となっておら
ず、さらにモータ９の出力軸９５が回転される状態が生
じても、ガイト板８５に対して出力軸９５と一体のボス
８４が空転されるため、最終的にウインドの全閉位置で
モータ回転が停止されたときには、従動子８７も終点位
置に位置されているため、両者間での誤差が是正される
ことになる。なお、この動作はガイド板８５が反対方向
に回転された位置、すなわち、ウインドが全開状態側に
位置されるよりも前に従動子８７が中心側の終点位置に
達した場合においても同様であり、実際のウインドの開
閉位置と、螺旋ガイド溝８５３内での従動子８７の位置
との相互間での誤差を常時是正することが可能となる。

【００３３】なお、前記したウインドの開閉動作に伴う
モータの検出電流の特性は一例を示したものであり、モ
ータの種類によっては異なる電流特性を呈するものがあ
る。その場合には、各モータの電流特性に応じて適宜基
準電流値を制御すればよい。また、前記実施形態ではラ
ンチャンネルを３つの領域に区分してそれぞれの基準電
流値を階段状に設定しているが、区分数を増加させるこ
とも可能であり、より精度の高い挟み込みの検出を行う
ことも可能である。あるいは、ポジションセンサの構成
として、導電膜を電気良導電体で構成し、従動子が導電
膜に接触した時点でスイッチがＯＮされるスイッチ機構
として構成し、ウインドが全閉時より少し手前の位置、
例えば４ｍｍの時点でスイッチＯＮになるように構成し
てもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウインド
の閉状態の近傍位置でのモータの回転出力軸の回転角度
を検出し、この検出された回転角度に基づいてウインド
の開閉位置を検出するポジションセンサを備えているの
で、ウインドの近傍にポジションセンサを配置する必要
がなく、自動車のウインド周囲における配置スペースを
確保する必要がなく、パワーウインド装置の構成の簡易
化と小型化が実現でき、しかもウインドの全閉近傍状態
におけるウインド位置を高精度に検出し、高精度の安全
制御を行うパワーウインド装置が実現できる。また、ポ
ジションセンサとして、モータ出力軸によって回転され
るガイド板の螺旋ガイドに沿って従動子が径方向に移動
され、この従動子がガイド板の外径位置にまで移動され
たときにカム体に係合してカム体を外径方向に回動し、
この回動によって摺動子が導電膜の表面に接触されるこ
とによって得られるスイッチ動作により、あるいは抵抗
値の変化により、ウインドの移動量に１：１で対応した
精度での位置検出が可能となる。このため、モータの出
力軸の回転数を減速し、その減速した回転数によりポテ
ンショメータ構成の位置検出を行う場合に比較して、セ
ンサにおける回転角変化に対する位置検出精度を高める
ことができる。また、従来のようにウインドの移動量に
１：１で対応した位置検出を行うべく、モータ出力軸の
複数の回転数を同一のポテンショセンサでの繰り返しの
抵抗値変化として検出し、この検出出力を電気回路にお
いて処理を行うことで位置検出を行う場合に比較して、
回路構成が極めて単純化でき、かつ回路処理における誤
差の発生を未然に防いで高精度の検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパワーウインド装置の全体構成を示す
側面図である。

【図２】本発明にかかるポジションセンサの一部を分解
した外観斜視図である。

【図３】図２のＡＡ線に相当する断面図である。

【図４】図２のＢＢ線に相当する断面図である。

【図５】ポジションセンサの動作を説明するための図４
の一部の拡大図である。

【図６】ホジションセンサの出力電圧とウインド開閉位
置との関係を示す図である。

【図７】本発明にかかる安全制御動作回路の一実施例の
ブロック回路図である。

【図８】本発明の動作を説明するための電流特性図であ
る。

【図９】本発明の動作を説明するためのフローチャート
である。

【図１０】ウインドにおけるランチャンネル領域を説明
するための断面図である。

【符号の説明】

１ウインド開閉機構２レール３スライダ７ウインドガラス８ポジションセンサ９モータ１１電流検出手段２１ウインド位置検出手段２２安全制御領域判別手段２７挟込検出手段３１基準値設定手段８１ハウジング８３抵抗膜（導電膜）８５ガイド板８５３螺旋ガイド溝８５５カム体８５７復帰バネ８５８摺動子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータにより開閉動作されるウインドの
開閉位置をポジションセンサにより検出し、この検出さ
れた開閉位置に応じて挟み込みの安全制御動作を行うパ
ワーウインド装置において、前記ポジションセンサは、
前記ウインドの閉状態の近傍位置での前記モータの回転
出力軸の回転角度位置を検出し、この検出された回転角
度位置に基づいて前記ウインドの開閉位置を検出するこ
とを特徴とする安全装置付パワーウインド装置。
【請求項２】前記ポジションセンサは、前記モータの
ケースと一体的に支持され、その内周面の一部に導電膜
が形成された円筒容器状のハウジングと、前記ハウジン
グ内に内装されて回転出力軸により回転駆動され、その
回転面に螺旋ガイドが形成されたガイド板と、前記ハウ
ジングに前記ガイド板の径方向に沿って移動可能に支持
され、かつ前記ガイド板の回転に伴って前記螺旋ガイド
に案内されて径方向に移動される従動子と、前記螺旋ガ
イドの終端側の一部を構成して外径方向に移動可能に支
持され、前記従動子が移動されてきたときに前記ガイド
板に対して径方向に移動されるカム体と、前記カム体の
外面に取着され、かつ前記カム体が外径方向に移動され
たときに前記導電膜の表面に接触されて電気的に導通さ
れる摺動子とを備える請求項１に記載の安全装置付パワ
ーウインド装置。
【請求項３】前記導電膜は抵抗膜で構成され、前記摺
動子は前記ガイド板の回動に伴って前記抵抗膜表面上を
摺動されてその出力抵抗が変化する構成とされる請求項
２に記載の安全装置付パワーウインド装置。
【請求項４】前記カム体は、バネ部材により内径方向
に付勢されており、前記従動子が移動されたときに前記
バネ部材の付勢力に抗して外径方向に移動される構成と
される請求項２または３に記載の安全装置付パワーウイ
ンド装置。