JPS6160981A - 窓の開閉制御装置 - 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］ この発明は、例えば自動車のパワーウィンド装置の開閉
制御装置に係るものであり、特に窓ガラスを閉じる状態
における安全動作特性を改良するようにした窓の開閉制
御装置に関する。

［背景技術］ 例えば、自動車用のパワーウィンドにあっては、窓ガラ
スに連結されている電ｖＪ礪を正転あるいは逆転制御さ
せることによって、上記窓ガラスを閉じる方向に上昇駆
動（ｔＪＰ）　ｔ、、、また開く方向に下降駆動（ＤＯ
ＷＮ＞するように構成しているものである。この窓ガラ
スを開閉制御する上記電動機の制御は、上昇方向および
下降方向を指定する操作スイッチｔｉｌｔｌｉｔによっ
て行っている。しかし、このような窓の開閉装置におい
て、窓ガラスを閉じる閉成動作を実行している場合、窓
ガラスと窓フレームとの間に異物等が挟まれたような場
合にあっては、窓ガラスの上昇操作を停止しなければな
らないものであるが、操作スイッチのみで鰍ガラス操作
をしている場合には、その異物の挟み込みに気が付かな
い場合も発生する。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、例え
ば操作スイッチによって窓ガラスの開閉操作を行う場合
において、特に閉成動作状態でこの窓ガラスで異物を挟
み込んだような場合にあっては、この窓ガラスを停止１
１１１１１してその異物の排除が効果的に実行できるよ
うにする窓の開閉制御装置を提供しようとするものであ
る。

またこの発明にあっては、例えば経時変化等によって窓
ガラスの移動動作における抵抗状態に変化が生ずるよう
な状態であっても、特にその窓ガラスの閉成動作中にお
ける異常状態を確実に検知して、その異常の解除が効果
的に実行できるようにする窓の開閉制ａｌｌ装置を提供
することを目的としている。

Ｅ問題点を解決するための手段］ すなわち、この発明に係る窓の開閉ＩｂＩＪ御装置にあ
っては、窓の閉成動作中において異物等を挟み込む可能
性の存在する危険領域を設定し、この危険領域を複数の
領域に分割設定すると共に、この各分割１域それぞれに
対応して、窓を駆動する電動機の負荷電流値から比較基
準ｉｉ流値を読み取り学習しながら記憶設定する。そし
て、上記窓の閉成動作中では、上記電動機負荷電流値を
上記分割Ｗ４１１それぞれに対応して検出して上記記憶
設定された基準電流値と各分割領域毎に比較し、上記検
出された負荷電流値が基準電流値を特定される量以上に
越える状態で、異物挟み込み等の異常状態を検出して窓
の閉成動作の停止制御等を実行させるようにするもので
ある。

［作用］ 上記のように構成される窓の開閉制御装置にあっては、
窓の閉成動作が正常に実行される状態で、この窓の閉成
移動区間が細分化される状態でその各分割領域それぞれ
に対応して電動は負荷′ｉ！ｉ流値の比較基準値が学習
記憶設定されている。したがって、常にその時点の窓部
動機構の状態に対応した、窓の移動位置に対応する負荷
変化状態が、比較基準値として記憶設定されるものであ
り、この学習された基準値と電動磯負荷電流値とが、窓
の閉成動作中において対比されるようになる。このため
、特に窓の閉成動作中において、定常状態とは異なる負
荷が窓に作用した場合には、それを確実に検出できるも
のであり、窓の駆動機構等に摩擦抵抗の経時変化等が生
ずる状態にあっても、この変化状態を確実に検出学習し
ながら、窓の開閉制御動作が実行されるようになるもの
である。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図は例えば自動車用窓ガラスの駆動制御回路部分を
示しているもので、窓ガラス駆動用の電動機１１に対し
ては、Ｉ’ｌｌ！Ｖｃがリレースイッチ１２ａあるいは
１３ａを介して供給制御されるようになっているもので
、この電動機１１は上記リレースイッチ１２ａあるいは
１３ａの投入状態に対応して、窓ガラスを上昇（ｔＪＰ
）方向あるいは下降（ＤＯＷＮ）方向に駆動するように
正逆回転１１１　Ｉｌｌされる。上記リレースイッチ１
２ａおよび１３ａは、それぞれリレーコイル１２ｂ　、
　１３ｂに対して励磁電流が供給されることによって閉
成制■されるもので、このリレーコイル１２ｂ！３よび
１３ｂに対する励１ｉ１ｊ電流は、それぞれトランジス
タ１４および１５によってスイッチング制御される。

また、上記電動礪１１に対しては、抵抗１Ｇによる負荷
電流検出回路１７が設定されている。この負荷゛層流検
出回路１７で検出された負荷電流に対応すφ電圧信号は
、増幅器１８で適宜増幅してＡ／Ｄ変換器１９でディジ
タル信号に変換し、制御回路２０に対して供給する。ま
た、上記増幅器１８から得られる負荷電流に対応する電
圧信号は、ピークホールド回路２１に対して供給される
。このピークホールド回路２１は、上記制御回路２０か
らの指令によって検出電圧信号のピークレベルの記憶保
持動作のｌｌ　ＩＩＩされるもので、制御回路２０から
の指令に対応してそれまでの記憶ピークレベル情報を出
力し、改めてそれ以降のピークレベル検出動作が実行さ
れるように設定されている。そして、このピークホール
ド回路２１からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によっ
てディジタル信号に変換して上記制御回路２０に対して
供給する。

上記制御回路２０に対しては、窓ガラスの開閉制御指令
を発生する操作スイッチ２３からの操作信号が供ｌａ設
定される。このスイッチ２３は、窓ガラスを閉じる方向
を指定するａ接点、および開く方向を指定するｂ接点を
備える。また、窓ガラスの移動位置を検出する例えばポ
テンショメータ等による位置検出機構２４が設定される
もので、この位置検出機構２４からの検出信号はＡ／Ｄ
変換器２５でディジタル信号に変換して制御回路２０に
対して供給設定する。この場合、上記Ａ／Ｄ変換器２５
は１０１１回路２０からの指令で動作する読み取り要求
回路２６からの指令に対応してＡ／Ｄ変換動作が実行さ
れ、読み取られた窓ガラス位置情報が制御回路に対して
供給されるようになるものである。さらに、上記制御回
路２０に対しては、メモリ２７が設定されているもので
、このメモリ２７に対しては例えばピークホールド回路
２１で検出した負荷電流値に対応するピークレベル情報
を、上記位置検出＠１ｆＩＩ２４で検出された窓ガラス
位置に対応して記憶設定するものである。

第２図は上記のような駆動制御回路によって開閉駆動刺
部される窓ガラス３０の駆動は構を示すもので、電１Ｊ
ｌ１１１によって回転駆動される歯車３１により回転さ
れる扇型の歯車３２を備える。この歯車３２はその要部
弁に回転軸３３の設定されるもので、電動礪１１の回転
に対応して矢印３４で示すように回転制御される。

この歯車３２に対しては、この歯車３２の回転に伴って
上記窓ガラス３０を矢印３５で示すように上昇または下
降させるレバー（１，＋１１１３６が連結設定されてい
る。すなわち、電動線１１の回転に対応して窓ガラス３
０が閉成（上昇）あるいは閉成（下降）する方向に駆動
されるようになるものである。

また、上記窓ガラス３０を駆動する歯車３２の回転軸３
３に対しては、同軸的に回転されるようにポテンショメ
ータによる窓ガラス３０の位置検出機構２４が設けられ
ている。すなわち、この位置検出ＵＩＩＭ２４からは、
窓ガラス３０の移動位置に対応した電圧信号が出力され
るようになる。

ここで、上記窓ガラス３０にあっては、第３図に示すよ
うにその上昇位置に対応して異物３７の挟み込み可能性
のある危険領域と、異物挟み込みの可能性の非常に少な
い安全ｆｉｉ［とが区分設定されるもので、Ａ点によっ
てその百ｗ４域が区分設定される。この区分点Ａは窓ガ
ラス３０の上端と窓フレーム３８の下端との間隔ｄが、
例えば５■の位置に設定されるもので、このＡ点より窓
ガラス３０が開いている範囲を危険領域とするものであ
る。そして、このＡ点とフレーム３８との間は、異物３
７が挟み込まれる可能性の非常に少ない安全領域として
設定するもので、この安全領域は窓ガラス３０が閉成さ
れる停止範囲が設定される領域とされるものである。

第４図は、窓ガラス３０が全開状態から全開の状態まで
閉じる動作をする場合の電［１１１の負荷電流Ｉの状態
を示しているもので、その起動時のｔｌの区間では起ｅ
電流が大きい状態となるものである。そして、それ以降
は定常電流状態となり、窓ガラス３０が全開状態となる
時点においてｔ２の間最大電流状態となる。

この第４図において、窓ガラス３０の位置は上記位置検
出機構２４からの出力信号に対応する状態となるもので
、例えばＡ点に対応する位置検出機構２４の出力信号は
Ｖｔ＋ａ、窓ガラス３０が全曲状態となった時の出力信
号はＶｐｏに設定されるものとする。

この全開位置とＡ点との間は、前記したように危険領域
とされるものであるが、この危険領域は上記ＶｐａとＶ
ｐｏとの問をｎ等分することによって、ざらにｎ個の分
割領域が設定されるようにする。

そして、このｎ個の各分割領域それぞれに対応して、上
記定常的な状態の電動機１１の負荷１！＠ｌｉｍ　ｌに
対応して比較基準電流値Ｉｃが設定されるようにするも
のである。

このような窓ガラスの間閉駆動磯構を長期間に屋って使
用する状態となった場合にあっては、ガラス駆動ＵＮの
摩擦抵抗等が経時的に変化するようになり、この窓ガラ
ス３０を駆動する１１１３１１１の負荷電流の状態も変
動する。このため、窓ガラス３０の閉成動作が正常に終
了する毎に、その閉成動作中の負荷電流値の検出状態に
よって、上記比較基準電流１ｉ１ｉ１ｃを変更して学習
制御が実行されるようにする。

そして、上記開閉制御ｌｌ装置にあっては、窓ガラス３
０の閉成動作過程の危険領域にある状態で、電ｖＪｌｉ
１１の負荷電流Ｍｌと上記ｎｇに分割設定される各領域
に対応して記憶設定されている比較基準電？ｌｌｌ［Ｉ
Ｃとを、その各領域にそれぞれ対応して比較し、負荷？
！電流値が基準電流１１１ｃを一定値ＩＯを越えた時に
、異物３１の挟み込みとみなす。

このような状態となった場合には、窓ガラス３０の閉成
動作を停止し、あるいは閉成動作に反転させるものであ
る。

また、安全領域にあっては上記比較基準電流値Ｉｃ＠最
大負荷電流１１１　ｗａｘに設定するもので、この安全
領域に窓ガラス３０が存在する状態で負荷電１１ｔｌｉ
ｔが基準電′Ｉｔ埴１ｃを越えた時には、窓ガラス３０
が全閉状態となったとみなすものである。

第５図は上記のような開閉ＩＩＩＩＩｌ装置の動作の流
れを説明するもので、まず窓ガラス３０の初期位置検出
サブルーチン１００によって、窓ガラス３０の位置を検
出する。

第６図はこの初期位置検出サブルーチン１００の流れの
状態を示すもので、位置検出ｙ機構２４からの出力信号
ｖｐ１．：基づき、窓ガラス３０の位置が上記ｎ個に分
割設定された領域の何番目の位置にあるかを比較ステッ
プ１００１．１００２、・・・１００ｎで検出し、その
検出された領域の番号をＮに代入するものである。

このように上記サブルーチン１００で窓ガラス３０の位
置が検出される状態で、操作スイッチ２３による開閉指
令状態がステップ１０１によって判別されるもので、ま
ずこのスイッチ２３によって閉成要求も閉成要求も発生
されていない場合には、ステップ１０２で閉成信号およ
び閉成信号をクリア設定する。また、閉成要求の存在す
る場合は、ステップ１０３に進んで閉成信号をクリアし
閉成信号を出力する。この状態では、１１１１１ｔ１１
１回路２０からトランジスタ１５に対して信号が与えら
れ、リレースイッチ１３ａを閉じて［１１１を窓ガラス
２３の閉成方向に回転させる。この状態は、ステップ１
０４で操作スイッチ２３が閉成あるいは停止状態に設定
されるまでＭ１続されるものであり、スイッチ２３から
閉成あるいは停止要求が発生された場合には、次のステ
ップ１０５で閉成信号をクリアして、上記ステップ１０
０に戻る。

上記ステッ゛ブ１０１において操作スイッチ２３の閉成
要求が確認された場合には、ステップ１０１で割込み禁
止し、ステップ１０８で閉成信号をクリア設定して閉成
信号を出力する。そして、１ｉｌＪ　ｔｌ１回路２０に
よってトランジスタ１４に対して信号を供給してリレー
スイッチ１２ａを閉じ、電動１ｊ１１１を閉成方向に回
転駆動する。

この場合、電動機１１の起動時にあっては起動大′Ｒ８
！が流れるものであるため、ステップ１０９でｔｌの間
この状態を保持し、起動電流が定常電流状態に戻るのを
待つ。そして、その後ステップ１１０で電動１ｊ１１１
の負荷？ｌＩ流値を記憶するメモリＭＭ〜Ｍｎ　ｌをク
リアし、ステップ１１１でピークホールド回路２１にク
リアパルスを出力してステップ１１２で上記割込み禁止
を解除する。

上記割込み禁止を実行するのは、電動灘１１の起動電流
が流れている門は、比較基準電流値を設定する作業を行
うための、負［１の読み取り要求を受付けないようにす
るためである。

このようにステップ１１２で割込み禁止が解除された後
は、ステップ１１３で閉成要求が確認される状態でステ
ップ１１４に進み、位ｆｆｉ検出礪溝２４の出力によっ
て窓ガラス３０が危険領域にあるか否かを判断する。窓
ガラス３０が異物挟み込み危険領域に存在する状態の時
は、ステップ１１５でそのときの窓ガラス３０の位置に
対応した負荷電流の比較基準電流値の記憶１１　Ｍ　Ｎ
をモメリから読み取り、ｒＭｓ−ＯＪであれば窓ガラス
３０が安全領域にある場合と同様の制御が実行されるよ
うにする。

ステップ１１５でｒＭｓ≠０」と判断されたときは、ス
テップ１１ＧでＭｓを負荷電流比較基準値ｌｃとするも
のであり、ステップ１１７でその時の電動機１１の負荷
電流Ｉと基準電流ｒｆｉＩＣとの差を求め、その差「ｌ
−１ｃＪが一定１１ｆｌｏと比較され、上記差が一定Ｖ
ｎｌｏ以上の状態となった時には、異物挟み込みとみな
すようにする。また、上記差がＩＯより小さい状態の時
は異常無しとしてステップ１１３に戻り、窓ガラス３０
の閉成動作が継続されるようになる。

上記ステップ１１７で異物挟み込みを検出する状態の時
は、ステップ１１８に進んで閉成信号をクリアして電動
１１１１を停止した後に、閉成信号を出力して電動櫟１
１を窓ガラス３０の閉成方向に反転駆動する。そして、
この状態はステップ１１９で設定される時間ｔ３の間保
持するもので、その後ステップ１２０で上記閉成信号を
クリアし、電動１ｊｌ１１停止制御する。

上記ステップ１１４で窓ガラス３０が安全領域にあると
判断された場合、また上記ステップ１１５でｒＭＮ−Ｏ
Ｊと判断された場合には、ステップ１２１で比較基準電
流１ｉ１１ｃを［ＷａＸに設定し、ステップ１２２でこ
のｌｃとその時の電動機負荷電流１ｉ１１とを比較する
。このステップ１２２で１がｌｃより小さい状態のとき
はステップ１１３に戻りこの閉成動作が継続される。そ
して、ステップ１２２でＩがＩＯを越える状態となった
ならば、窓ガラス３０が全開状態となったと判断される
もので、この状態のときはステップ１２３で時間ｔ２の
間この状態を保持した後、ステップ１２４で閉成信号を
クリアし、電動（１１１を停止制御する。

このようにステップ１２４に至る動作は窓ガラス３０の
閉成動作の正常状態における終了であるので、ステップ
１２５においてこの閉成動作中の電動憬１１の負荷電流
Ｉを用いて、メモリに記憶設定される負荷電流の比較基
準電流値を変更する動作を実行させるようにする。

前記ステップ１１３で操作スイッチ２３による要求が、
停止あるいは閉成要求となっている場合には、ステップ
１２６に進んで閉成信号をクリアし、ステップ１２１で
負荷ｒ４流比較基準電流値を変更するようにする。

第７図は、例えば窓ガラス３０がａ点にあるときに閉成
要求が与えられた場合の、電動改１１の負荷電流Ｉの状
態を示しているもので、起動後負荷電流Ｉが基準電流１
ｃを越える状態となる起動時ｔ３の間は、前記ステップ
１１９の状旧保持で閉成動作が継続され、その後負荷電
流Ｉと基準電流ｌｃとの比較によって閉成動作がｍ続さ
れ、６点の停止要求に対応して電動１ｊ１１１が停止制
御されるようになる。

第８図は上記比較基準電流値変更のための電流ｌ１１［
読み取り要求割込み処理ルーチン２００を示しているも
ので、この電流Ｉ読み取り要求は窓ガラス３０の閉成過
程時において、この窓ガラス３０の位置が前記区分設定
されたｉ番目の領域から１＋１番目の領域に移った時に
発生する。すなわち、制皿回路２０が電流値読み取り要
求割込みを受は付けると、ｉ番目の領域における電動瀘
１１の負荷ｉｉ電流値の最大値ｌＮ１ａＸをピークホー
ルド回路２１から読取る。そして、この値をステップ２
０１でメモリｗ４域ＭＮ’に格納し、ステップ２０２で
上記ピークホールド回路２１をクリアした後、ステップ
２０３で窓ガラスの位置番号Ｎに１を加える。

第９図は比較値更新ルーチン３００を示すもので、まず
ステップ３０１で窓ガラス位置番号ＮをｒＮ−１」に設
定する。そして、ステップ３０２および３０３で、前回
までの負荷電流１１　Ｍ　Ｎおよび今回の負荷電流１ａ
ｔＶＬ’　が共にＯでない場合には、ステツブ３０４に
おいて、 Ｍｌｖ　＝０．９Ｍｓ　＋Ｑ、ＩＭＦＩ　’と負荷電流
ＭＮを変更する。また、ステップ３０２でＭＮがＯであ
ると判断された時はステップ３０５でＭＮを今回の負荷
電流ＭＮ’に変更し、さらにステップ３０３でＭＮ’が
Ｏと判定されたときは上記ＭＮを変更することなくステ
ップ３０６に進む。

ステップ３０６では、位置番号Ｎに「＋１」し、ステッ
プ３０７ではその番号Ｎが分割個ｒＩｉｎを越える状態
にあるか否かを判断するもので、ステップ３０７で「Ｎ
≦ｎ」の状態と判断された時はステップ３０２に戻りこ
の更新動作が継続される。そして、ステップ３０１でＮ
がｎを越える状態となったと判断された時には、この更
新ルーチンが終了されるものである。

前記第７図において、ａ点とｂ点との間が比較値変更領
域とされるもので、比較基準電流は破線で示す前回まで
の状態がこの閉成動作に対応して実線の状態に更新され
るものである。

尚、上記電動機１１の負荷電流値更新手段において、そ
の変更式を一般的にするために次のようにすることがで
きる。

ＭＮ　＝　（１−１’）Ｍｓ　＋ｒＭＮ’但し、Ｏ＜ｒ
＜１とする。

〔発明の効果Ｊ 以上のようにこの発明に係る窓の開閉制御装置によれば
、きめ細かな状態で窓ガラスの位置に対応してこの窓ガ
ラスを駆動する電動はの負荷電流の状態を監視すること
のできるものであり、窓の閉成動作中において異物挟み
込み等の障害が発生したような場合に、この状態を確実
に検出することができ、窓の閉成動作の停止ＩＩＩ　Ｉ
２１１が効果的に実行されるものである。また、このよ
うな動作中における電動機負荷電流を比較する比較基準
電流値は、窓の正常な閉成動作に対応して更Ｆｒ設定さ
れるものであり、したがって窓の駆動礪構等の摩擦抵抗
が経時的に変化するようなに状態にあっても、常に安定
した窓閉成動作時における障害発生を検出できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る窓の開閉制御装置を
説明する構成図、第２図は上記制御装置で駆動される窓
駆動’（Ｅｌ　４１部を説明する構成図、第３図は同じ
く窓部分位置状態を説明する図、第４図は上記窓を駆動
する電動機電流の状態を説明する図、第５図は上記制御
装置の動作状態を説明するフローチャート、第６図は上
記フローにおける窓の初期位置検出ルーチンを示す図、
第７因は窓の閉成動作に対応する負荷電流状態と比較基
準電流の状態を示す図、第８図は前記フローにおける割
込み処理ルーチンを説明する図、第９図は比較値更新ル
ーチンを説明する図である。 １１・・・電動機、１２ａ　、１３ａ・・・リレースイ
ッチ、１７・・・負荷′Ｒ流流出出回路２０・・・ＩＩ
Ｊ即回路、２１・・・ピークホールド回路、２３・・・
操作スイッチ、２４・・・位置検出儂構、３０・・・窓
ガラス、３１．３２・・・歯車、３３・・・回転軸。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　戚　彦第　１ｒ：！Ｊ 第　４　図 第　７　口 窓プフスのづ立！！　　　　　　Ａ 第６凶 第　８　区 第　９　囚

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電動機によって窓を開方向および閉方向に駆動制
   御する窓開閉機構と、上記窓の閉成動作状態で異物の挟
   み込み危険領域を設定する手段と、上記設定された危険
   領域を窓の移動方向に対応してｎ個に分割してその各分
   割領域に対応する窓移動位置を検出する手段と、上記窓
   の閉成動作状態で上記電動機の負荷電流値を上記分割設
   定されたｎ個の領域にそれぞれ対応して読み取り上記各
   分割領域にそれぞれ対応する比較基準電流値として学習
   記憶する手段と、上記窓の閉成動作状態で上記電動機の
   負荷電流値を上記学習記憶された各分割範囲それぞれに
   対応した比較基準電流値と上記窓の位置に対応して比較
   する手段と、この比較基準電流値と電動機負荷電流値と
   の比較で負荷電流値が上記基準電流値より特定される電
   流量よりも大きい状態で上記窓の閉成動作を停止させる
   手段とを具備したことを特徴とする窓の開閉制御装置。
2. （２）上記学習記憶する手段は、電動機負荷電流値を記
   憶保持するピークレベル保持手段、上記閉成移動する窓
   の上記ｎ分割設定される各範囲の境界部分を通過する状
   態で上記ピークレベル保持手段に対してピークレベル読
   み取りおよび更新記憶指令を発生する手段、および上記
   読み取られたピークレベル情報を上記窓位置分割範囲に
   それぞれ対応して記憶設定するメモリによって構成され
   、このメモリには上記窓の過去の正常な閉成動作に対応
   する上記ピークレベル読み取り情報が各分割領域毎に記
   憶設定され、この記憶設定された情報はピークレベル保
   持手段からの新しい情報によって修正制御されるように
   した特許請求の範囲第１項記載の窓の開閉制御装置。