JP2000152677A - ウインドウガラスの挟持有無検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＰＷＭによってチョッパ制御を行なうパワーウ
インドウ装置において、挟まれ検出を行ない、自動反転
が可能なウインドウガラスの挟持有無検出装置を提供す
る。 【解決手段】コントローラ２はモータＭの回転速度に相
対したパルス周期のパルス信号Ｓpのパルス周期を求
め、パルス周期に基づいたウインドウガラスの移動速度
Ｖ0と、目標速度Ｖｍとの差ΔＶを出す。次に、差ΔＶ
に基づいてＰＷＭデューティ可変率Ｋｄを算出し、Ｋｄ
を加味してモータＭのデューティ比を算出する。第１の
サンプリング期間におけるデューティ比の平均値Ｄｖ
と、第２のサンプリング期間におけるデューティ比の平
均値Ｄｗとの差（差分）ΔＤをとり、その差ΔＤとしき
い値Ａと比較してガラスにものが挟持されたかどうかを
判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウィンドウガラ
スの挟持有無検出装置に係り、詳しくは閉まるウインド
ガラスにもの等が挟持されたときその挟持を検出し挟持
されたもの等をその挟持状態から解放するウィンドウガ
ラスの挟持有無検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のパワーウインドウ装置
は、窓開閉スイッチを操作することによりウィンドウガ
ラスが開閉するようになっている。詳述すると、例えば
窓が全開状態にあるとき、窓閉スイッチを操作すると、
ウィンドウガラスを上下動させるモータに対して電源を
供給するとともに該ガラスが閉まる方向に回転させる。
そして、該ガラスが完全に閉まると、モータに供給する
電源を停止させ該ガラスの閉動作は終了する。この電源
供給の停止は、例えばガラスが閉まることにより該モー
タの負荷が大きくなりその負荷電流が所定値以上になっ
たら該ガラスが閉まったものと判定して電源の供給を停
止するようになっている。

【０００３】又、この種のパワーウインドウ装置には、
挟まれ防止機能を備えたものがある。この挟まれ防止機
能は、ウィンドウガラスが閉動作を行っている途中にお
いて、該ガラスに例えばものが挟まってそれ以上の閉動
作が不能となったとき、その挟まったことを検出して該
ガラスを開く方向に開動作させて挟まったものを解放さ
せるものである。

【０００４】このもの等が挟まったことの検出（以下、
挟持有無検出という）には、パルス検知方式がある。こ
のパルス検知方式は、ウィンドウガラスを開閉するモー
タの回転速度を検出し、その回転速度の比例した周期の
パルス信号を生成することによって行われる。一般に、
モータの回転速度が速いとパルス周期は短く、反対に遅
いとパルス周期は長くなる。このパルス周期の変動を利
用して挟持有無検出を行なう一例を下記に説明する。

【０００５】今、モータが一定の回転速度でウィンドウ
ガラスを閉める方向に閉動作させているとき、その時々
に出力されるパルス周期は一定となる。そして、今出力
された実パルスのパルス周期Ｔ0 と、その今出力された
パルスより数えてＮ−１個前までの各パルスのパルス周
期Ｔ1 〜ＴN-1 とを合計し、その合計値をＮで割る。

【０００６】つまり、平均パルス周期Ｐ0 （＝（Ｔ0 ＋
Ｔ1 ＋・・・＋ＴN-1）／Ｎ）を求める。従って、パル
ス周期が常に一定ならば、平均パルス周期Ｐ0 も一定と
なる。

【０００７】又、その時々で求めた平均パルス周期Ｐ0
に対して予め定めた係数をかけた値を基本しきい値とし
てのしきい値ＰOS（＝ａ×Ｐ0 ；但し係数ａは０＜ａ＜
１である）として求める。このしきい値ＰOSは、その時
々における挟持有無を決定するための基準値となるもの
である。

【０００８】そして、その時に求められたパルス周期Ｔ
0 とそのパルス周期Ｔ0 を含む平均パルス周期Ｐ0 との
周期差分値△Ｓ（＝Ｔ0 −Ｐ0 ）を求める。この求めた
周期差分値△Ｓとその時に求められた前記しきい値ＰOS
とを比較する。そして、その時の周期差分値△Ｓがその
時のしきい値ＰOSより大きいとき何かがが挟まったと判
断する。反対にその時の周期差分値△Ｓがその時のしき
い値ＰOS以下のときは何も挟まっていないと判断する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パワーウイ
ンドウ装置において、パワーウインドウモータをＰＷＭ
によってチョッパ制御し、ウインドウの所定位置でウイ
ンドウの移動速度を常に一定にする制御を行なうタイプ
のものがある。

【００１０】このタイプのパワーウインドウ装置では、
上記のパルス検知方式による挟持有無検出装置を採用し
たものは未だ提案されていない。仮に、上記のパルス検
知方式を上記のタイプのパワーウインドウ装置に採用し
た場合、下記のような不具合が生ずる。

【００１１】ウインドウにものが挟まった場合、ウイン
ドウの移動速度が遅くなったことを検出すると、逆に補
正をして、さらにウインドウの移動速度を上げるように
デューティ制御するように作動する。このため、挟持有
無検出が遅れ、挟まれたものに掛る荷重が増加する問題
があるからである。挟持有無検出は低荷重で検出できる
ことが好ましいため、この理由から、上記タイプのパワ
ーウインドウ装置にはパルス検知方式の挟持有無検知方
式は採用されていなかった。

【００１２】この発明の目的は、ＰＷＭによってチョッ
パ制御を行なうパワーウインドウ装置において、挟まれ
検出を行ない、自動反転が可能なウインドウガラスの挟
持有無検出装置の提供を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１の発明は、ウインドウガラスを開閉駆動
させるモータをＰＷＭによるチョッパ制御にて駆動する
駆動回路と、前記モータの回転速度に相対したパルス周
期のパルス信号を入力し、その時々のパルス信号のパル
ス周期に基づいたそのときのウインドウガラスの移動速
度と、目標速度との差を出し、その差に基づいて前記モ
ータのデューティ比を算出するデューティ比算出手段
と、前記デューティ比算出手段が算出したデューティ比
に基づいて前記駆動回路を制御する制御手段と、前記デ
ューティ比算出手段が算出した最新のデューティ比の所
定以上の増分があったか否かを検出し、所定値以上の増
分があったと検出したとき、ウィンドウガラスの閉動作
時において該ガラスにものが挟持されたとして前記駆動
回路を介して前記モータを反転駆動させる検出手段とを
備えたウインドウガラスの挟持有無検出装置を要旨とす
るものである。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１において、検
出手段は、前記デューティ比算出手段がそのときどきに
算出したデューティ比を基に履歴デューティ値を算出す
る履歴デューティ値算出手段と、最新のデューティ比を
含むデューティ比を基に前記履歴デューティ値算出手段
が算出した第１履歴デューティ値と、最新の履歴デュー
ティ比を除いた古いデューティ比を基に履歴デューティ
値算出手段が算出した第２履歴デューティ値との差分を
とり、その差分と所定しきい値と比較して、所定しきい
値以上であるとき前記所定値以上の増分があったとして
判定し、前記駆動回路を介して前記モータを反転駆動さ
せる第１判定手段であるウインドウガラスの挟持有無検
出装置を要旨とするものである。

【００１５】請求項３の発明は、請求項２において、第
１履歴デューティ値は、最新の期間である第１所定期間
内に算出された複数個のデューティ比の平均値であるウ
インドウガラスの挟持有無検出装置を要旨とするもので
ある。

【００１６】請求項４の発明は、請求項２又は請求項３
において、第２履歴デューティ値は、第１所定期間より
も以前の期間を含む第２所定期間内に算出された複数個
のデューティ比の平均値であるウインドウガラスの挟持
有無検出装置を要旨とするものである。

【００１７】請求項５の発明は、請求項１において、検
出手段は、前記デューティ比算出手段が算出した所定期
間のデューティ比の平均値をその時々に算出するととも
に、その平均値と前記デューティ比算出手段にてその時
々に算出された最新のデューティ比との差分を取り、そ
の時々の差分を所定個数分加算した積分値と所定しきい
値と比較して、所定しきい値以上であるとき前記所定値
以上の増分があったとして判定し、前記駆動回路を介し
て前記モータを反転駆動させる第２判定手段を備えたウ
インドウガラスの挟持有無検出装置を要旨とするもので
ある。

【００１８】（作用）請求項１の発明によれば、デュー
ティ比算出手段はモータの回転速度に相対したパルス周
期のパルス信号を入力し、その時々のパルス信号のパル
ス周期に基づいたそのときのウインドウガラスの移動速
度と、目標速度との差を出し、その差に基づいて前記モ
ータのデューティ比を算出する。制御手段は、デューテ
ィ比算出手段が算出したデューティ比に基づいて駆動回
路を制御する。

【００１９】又、検出手段は、デューティ比算出手段が
算出した最新のデューティ比の所定以上の増分があった
か否かを検出し、所定値以上の増分があったと検出した
とき、ウィンドウガラスの閉動作時において該ガラスに
ものが挟持されたとして前記駆動回路を介して前記モー
タを反転駆動させる。

【００２０】請求項２の発明によれば、履歴デューティ
値算出手段は、デューティ比算出手段がそのときどきに
算出したデューティ比を基に履歴デューティ値を算出す
る。又、第１判定手段は、最新のデューティ比を含むデ
ューティ比を基に前記履歴デューティ値算出手段が算出
した第１履歴デューティ値と、最新の履歴デューティ比
を除いた古いデューティ比に基に履歴デューティ値算出
手段が算出した第２履歴デューティ値との差分をとり、
その差分と所定しきい値と比較して、所定しきい値以上
であるとき前記所定値以上の増分があったとして判定
し、前記駆動回路を介して前記モータを反転駆動させ
る。

【００２１】請求項３の発明によれば、第１履歴デュー
ティ値を、最新の期間である第１所定期間内に算出され
た複数個のデューティ比の平均値とすることにより、請
求項２の発明の作用を実現する。

【００２２】請求項４の発明によれば、第２履歴デュー
ティ値を、第１所定期間よりも以前の期間を含む第２所
定期間内に算出された複数個のデューティ比の平均値と
することにより、請求項２又は請求項３の発明の作用を
実現する。

【００２３】請求項５の発明によれば、検出手段として
の第２判定手段は、デューティ比算出手段が算出した所
定期間のデューティ比の平均値をその時々に算出すると
ともに、その平均値と前記デューティ比算出手段にてそ
の時々に算出された最新のデューティ比との差分を取
り、その時々の差分を所定個数分加算した積分値と所定
しきい値と比較して、所定しきい値以上であるとき前記
所定値以上の増分があったとして判定し、駆動回路を介
してモータを反転駆動させる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明の
ウインドウガラスの挟持有無検出装置を車両のサイドド
アのパワーウインドウ装置に具体化した第１実施形態を
図１乃至図８を参照して説明する。

【００２５】図１はパワーウインドウ装置１の電気的構
成を示している。同図において、電子制御ユニットを構
成するコントローラ２は演算部２ａ及び記憶部２ｂを備
えている。演算部２ａは各種の演算を行うようにされて
いる。又、記憶部２ｂは演算部２ａによる演算結果や後
記する各種センサ等からの検出信号を記憶する書き換え
可能なメモリ部（ＲＡＭ）と、各種制御プログラムを記
憶する読み出し専用のメモリ部（ＲＯＭ）とを備えてい
る。又、コントローラ２はＰＷＭ出力部２ｃを備えてい
る。前記コントローラ２は検出手段、制御手段、デュー
ティ比算出手段、及び第１判定手段を構成している。
又、コントローラ２はカウンタ２ｄを備え、同カウンタ
２ｄにて後記するパルス信号Ｓpの立ち上がり毎に
「１」を加算したカウント値ｋｍを求める（図３参
照）。

【００２６】前記コントローラ２は、定電圧回路３から
５ボルトの動作電源を入力する。定電圧回路３は、ダイ
オードＤを介してバッテリ電源（１２ボルト）Ｂを入力
し、５ボルトの動作電源を生成する。

【００２７】パワーウインドウスイッチ８は、閉動作用
スイッチ、開動作用スイッチ、オートスイッチからな
る。これらのスイッチは、ドアの内側面に設けられてい
る。閉動作用スイッチはウインドウガラスを閉まる方向
（上動）に作動させるためのスイッチであり、開動作用
スイッチはウインドウガラスを開く方向（下動）に作動
させるためのスイッチである。両スイッチは、揺動型の
パワーウインドウスイッチを選択的に切換え操作するこ
とによりオン・オフ操作される。即ち、パワーウインド
ウスイッチを一方へ揺動させると、閉動作用スイッチが
オンされ、他方へ揺動させると、開動作用スイッチがオ
ンされるようになっている。そして、両スイッチは、乗
員が操作中のみオン作動し、操作力を解除すると中立位
置に復帰してオフ作動する。

【００２８】又、オートスイッチは、揺動型のパワーウ
インドウスイッチを選択的に切換え押圧操作することに
よりオン・オフ操作される。そして、乗員の押圧操作が
解除された場合でも、コントローラ２の制御により、オ
ートスイッチの開動作側、若しくは閉動作側への操作に
基づいてウインドウガラスを全開・全閉状態に作動させ
る。そして、上記の閉動作用スイッチ、開動作用スイッ
チ、オートスイッチは、前記コントローラ２にそれぞれ
接続され、該コントローラ２に対してオン・オフ信号を
パワーウインドウスイッチ入力回路９を介してそれぞれ
入力する。

【００２９】ドライブ・切換回路５は、前記コントロー
ラ２と、ウインドウガラスを作動させるモータＭとの間
に介在されている。前記モータＭは直流モータにて構成
されている。該ドライブ・切換回路５は、コントローラ
２からの駆動制御信号に基づきモータＭに対して駆動電
源の供給又は停止を行うとともに正転又は逆転を行うた
めに回路を切り換える。すなわち、前記閉動作用スイッ
チのオン信号に基づくコントローラ２からの駆動制御信
号に応答して、ドライブ・切換回路５はモータＭを正転
駆動させウインドウガラスを上動させる。又、開動作用
スイッチのオン信号に基づくコントローラ２からの駆動
制御信号に応答して、ドライブ・切換回路５はモータＭ
を逆転駆動させウインドウガラスを下動させる。

【００３０】又、ドライブ・切換回路５とモータＭとの
間にはパワー素子６が接続されている。パワー素子６は
パワートランジスタから構成され、コントローラ２のＰ
ＷＭ部２ｃから出力された所定のデューティ比を持つ電
圧信号（以下、デューティ信号という。）に基づいてオ
ンオフを繰り返し、モータＭをＰＷＭにてチョッパ制御
駆動する。このＰＷＭによるチョッパ制御により、モー
タＭはそのときのデューティ信号に基づいた所定の回転
速度で回転する。

【００３１】前記ドライブ・切換回路５及びパワー素子
６とにより駆動回路が構成されている。パルスセンサ１
０は、前記モータＭに設けられ、該モータＭの回転速度
に比例したパルス周期Ｔ0 のパルス信号Ｓp を入力回路
１１を介して前記コントローラ２に出力する。即ち、パ
ルスセンサ１０は、モータＭの回転速度が速くなるとそ
れに比例した短いパルス周期Ｔ0 のパルス信号Ｓp をコ
ントローラ２に出力する。従って、反対にモータＭの回
転速度が遅くなると、コントローラ２にはそれに比例し
てパルス周期Ｔ0 が長くなるパルス信号Ｓp が入力され
る。

【００３２】ここで、ウィンドガラスＷＧの通常の閉動
作時において、前記モータＭは一定に回転しているとす
ると、パルスセンサ９からのパルス信号Ｓp はその周期
が一定である。ところが、ウィンドガラスＷＧにて何か
が挟持されると、モータＭの回転は徐々に低下する。図
２は、ウィンドウガラスが全開状態から全閉状態に推移
している途中に何かが挟持された場合のパルス信号Ｓp
の変動を示す。上記したように、ウィンドウガラスにて
何かが挟持されるとモータＭの回転は徐々に低下するこ
とから、挟まれ点からパルス周期 が徐々に長くなる。

【００３３】リミットスイッチ１２は、前記コントロー
ラ２に対して入力回路１３を介して接続され、前記ウイ
ンドウガラスが全閉位置に到達したときオンして、その
オン信号をコントローラ２に出力する。コントローラ２
は、リミットスイッチ１２からのオン信号に基づきドラ
イブ・切換回路５に対してモータＭの正転駆動を停止さ
せるべく該モータＭへの駆動電源の供給を停止させる。

【００３４】そして、コントローラ２は、その内部に格
納された制御プログラムに従って、前記パワーウインド
ウスイッチ８の各スイッチからのオン信号に基づきモー
タＭを正転又は逆転駆動を行わせるとともに、リミット
スイッチ１２からのオン信号に基づいて該モータＭを停
止させる。又、コントローラ２は、パルスセンサ１０か
ら入力したパルス信号Ｓpに基づき、制御プログラムに
従った所定速度で、モータＭを駆動すべく、デューティ
信号をパワー素子６に印加するとともに、ウインドウに
もの等が挟まったか否かの挟持有無検出を行なう。

【００３５】次に、上記のように構成されたパワーウイ
ンドウ装置１の作用を説明する。図４及び図５は、コン
トローラ２が実行するパワーウインドウ装置１の挟持判
定制御ルーチンである。この制御ルーチンは、ウインド
ウガラスが閉まる方向に作動が開始されたとき、すなわ
ち前記閉動作用スイッチのオン信号に基づいてスタート
する。又、カウンタはリセットされ、カウント値ｋm は
「０」となる。

【００３６】ステップ２１では、図２（ａ）に示すよう
なパルスセンサ１０からのパルス信号Ｓp を入力し、ス
テップ２２において該信号Ｓp の立ち上がりに基づいて
カウント値ｋm に「１」が加算される（カウントアッ
プ）。ステップ２３において、今入力されたパルス信号
Ｓp のパルス周期Ｔ0 を求める。ステップ２３はパルス
周期算出手段を構成する。

【００３７】次に、ステップ２４では、今求めたパルス
周期Ｔ0 に基づいてウインドウの移動速度（以下、ウイ
ンドウ速度という）Ｖ0を算出する。ステップ２４はウ
インドウ速度算出手段を構成する。なお、モータＭの回
転速度はパルス周期Ｔ0に反比例し、ウインドウ速度Ｖ0
は、モータＭの回転速度に比例するため、ウインドウ速
度Ｖ0の算出は、パルス周期Ｔ0より求められるモータＭ
の回転速度に対して予め定められた係数を乗算すること
により求められる。ステップ２５では、目標速度Ｖmと
今求めた現在のウインドウ速度Ｖ0の差ΔＶを算出す
る。

【００３８】ステップ２６では差ΔＶに応じた、ＰＷＭ
デューティ可変率（係数）Ｋｄを求める。図７は、本実
施形態におけるＰＷＭデューティ可変率（％）Ｋｄと差
ΔＶとの関係を示したマップであって、予め記憶部２ｂ
に格納されている。ステップ２６で、このマップを参照
してコントローラ２は差ΔＶに対応するＰＷＭデューテ
ィ可変率を求める。このマップでは、差ΔＶの絶対値が
小さい場合には、ＰＷＭデューティ可変率Ｋｄを０とし
たヒステリシスを備えている。

【００３９】又、本実施形態では、ウィンドウガラスが
下限位置（完全開状態）から上限位置（完全閉状態）に
位置するまでの間はウィンドウガラスが図８に実線で示
された所定の速度パターンで移動するように、目標速度
Ｖｍが設定されている。すなわち、図８において、下限
位置から上限位置迄の間は、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の
移動領域においてそれぞれ異なる移動速度を有するよう
にされている。この場合、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４の移動領域
内ではそれぞれ異なる一定の移動速度で移動する。

【００４０】そして、デューティ比Ｄは、前記目標速度
Ｖｍに対応したデューティ比が設定されている。例え
ば、図８において、最高速度の場合はデューティ比が８
０％、最低速度ではデューティ比が５０％となるように
設定され、上限位置に接近すると、最高速度から最低速
度までの間は、徐々に速度が低下するようにデューティ
比が設定されている。そして、この速度の切換えは、す
なわち、デューティ比の切換えは、カウンタ２ｄがカウ
ントしたカウント値ＫＭがそれぞれ所定のカウント値に
達したときに、移動領域Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に達し
たものとして行なわれる。

【００４１】次にステップ２７においては、（１＋Ｋ
ｄ）Ｄx-1を算出し、次のデューティ比Ｄxとする。ステ
ップ２６，２７はデューティ比算出手段を構成し、ステ
ップ２６はデューティ可変係数算出手段を構成する。な
お、Ｄx-1はコントローラ２の制御サイクルにおいて前
回算出したデューティ比である。ステップ２８におい
て、記憶部２ｂに第１のサンプリング期間記憶領域及び
第２のサンプリング期間記憶領域におけるそれぞれのデ
ータを更新する。ここで、第１のサンプリング期間と
は、今回算出したデューティ比Ｄxを含んだ、最近のサ
ンプリング期間をいい、本願発明の第１所定期間に相当
する。第１のサンプリング期間記憶領域はこの期間中に
算出されたｎ個のデューティ比を記憶する領域である。
すなわち、現在算出されたデューティ比Ｄxから、過去
に算出されたＤx-(n-1)までのデューティ比を記憶す
る。

【００４２】又、第２のサンプリング期間とは、第１の
サンプリング期間より以前のサンプリング期間をいい、
本実施形態では、第１のサンプリング期間とは重複しな
い期間とされ、本願発明の第２所定期間に相当する。従
って、記憶部２ｂの第２のサンプリング期間記憶領域は
この期間中に算出されたｎ個のデューティ比を記憶する
領域である。

【００４３】そして、ステップ２８を実行する毎に、各
記憶領域においては、そのサンプリング期間における最
近のデューティ比が新たなデータとして加わると共に、
そのサンプリング期間のうち最古のデータを消去する。

【００４４】なお、ステップ２８において、この制御ル
ーチンが開始された直後の場合には、第１のサンプリン
グ期間及び第２のサンプリング期間内で、所定個数のサ
ンプリングができないが、この場合には予め設定された
初期値がそれぞれのサンプリング値として使用される。
なお、初期値を使用しない場合には、所定個数のサンプ
リングが得られた後に、次のステップ２９に移行しても
よい。

【００４５】ステップ２９においては、それぞれ更新さ
れた第１のサンプリング期間及び第２のサンプリング期
間におけるデューティ比の平均値Ｄｖ，Ｄｗとを算出す
る。ステップ２９は履歴デューティ値算出手段を構成す
る。前記平均値Ｄｖは第１履歴デューティ値に相当し、
平均値Ｄｗは第２履歴デューティ値に相当する。

【００４６】ステップ３０では、両平均値の差ΔＤ（＝
Ｄｖ−Ｄｗ）を算出する。次のステップ３１において
は、差ΔＤがしきい値Ａより大きいか否かを判定する。
このしきい値Ａは、予めものを挟み込みした場合を想定
した試験等により求められており、記憶部２ｄのＲＯＭ
に格納されている。ステップ３０，３１は第１判定手段
を構成する。従って、ステップ２９〜ステップ３１は検
出手段を構成する。

【００４７】ステップ３１において、差Ｄがしきい値Ａ
より大きいと、何かが挟まったと判断してステップ３２
に進む。ステップ３２では、前記ドライブ・切換回路５
を介して所定時間だけモータＭを正転駆動から逆転駆動
に切り換え、ステップ３３に進む。ステップ３３では、
モータＭを所定時間だけ逆転駆動させ、上昇しているウ
インドウガラスを所定の量だけ下降させる。すると、ウ
インドウガラスにて挟持されたものを解放することがで
きるようになる。そして、ウインドウガラスを所定の量
だけ下降させた後、この制御ルーチンは終了する（エン
ド）。

【００４８】一方、ステップ３１において、差Ｄがしき
い値Ａ 以下のときは何も挟まっていないと判断してス
テップ３４に進む。ステップ３４では、コントローラ２
はＰＷＭ出力２ｃを介してステップ２７で算出した新た
なデューティ比に調整したデューティ信号をパワー素子
６に出力する。すなわち、モータＭの正転駆動を続行さ
せ、ウインドウガラスを引き続き上昇させる。次に、ス
テップ３５では、ウインドウガラスが全閉状態か否かを
判定する。即ち、前記リミットスイッチ１２がウインド
ウガラスにてオン作動されると、該ガラスが全閉状態で
あると判定しステップ３６に進む。ステップ３６ではモ
ータＭの駆動を停止させ、その後、制御ルーチンを終了
する（エンド）。又、リミットスイッチ１２がオン作動
されていない場合には、ウインドウガラスが上昇途中で
あると判定し、図４に示すステップ２１に戻る。すなわ
ち、ウインドウガラスが全閉状態となるまで、ステップ
２１〜３１は繰り返される。このようにして、本実施の
形態におけるコントローラ２は、ウインドウガラスの挟
持有無の検出を行っている。

【００４９】なお、上記各ステップは、それぞれのステ
ップにおいて説明した機能を有する手段に相当する。上
記した本実施形態によれば、以下の特徴を有する。

【００５０】（１） 本実施形態では、モータＭの回転
速度に相対したパルス周期のパルス信号Ｓp を入力し、
コントローラ２はその時々のパルス信号Ｓp のパルス周
期に基づいたそのときのウインドウガラスの移動速度Ｖ
0と、目標速度Ｖｍとの差ΔＶを出した。そして、差Δ
Ｖに基づいてＰＷＭデューティ可変率Ｋｄを算出し、そ
のＰＷＭデューティ可変率Ｋｄを加味してモータＭのデ
ューティ比を算出した。そして、コントローラ２が算出
した第１のサンプリング期間におけるデューティ比の平
均値Ｄｖと、第１のサンプリング期間よりも以前である
第２のサンプリング期間におけるデューティ比の平均値
Ｄｗとの差（差分）ΔＤをとった。さらに、その差ΔＤ
としきい値Ａと比較することにより、ウィンドウガラス
の閉動作時においてガラスにものが挟持されたかどうか
を判定し、挟持されている時にはドライブ・切換え回路
５を介してモータＭを反転駆動させた。

【００５１】この結果、第２のサンプリング期間のデュ
ーティ比の平均値Ｄｗよりも第１のサンプリング期間の
デューティ比の平均値Ｄｖが、しきい値Ａよりも大きく
なったことを判定することにより、もの等の挟まれ検出
ができる。

【００５２】又、所定速度にするために算出されたデュ
ーティ比を含めて、その算出されたデューティ比が出力
される前にステップ３２にてモータＭを反転（逆転）す
るため、ウインドウに挟まれたものに対して荷重が新た
に加わることが無く、低荷重にてもの等の挟まれ検出を
行なうことができるとともに、低荷重で反転させること
ができる。

【００５３】図６は、ものが挟まれ検出される場合のデ
ューティ比と、ウインドウ位置との関係を示したデュー
ティ比の変化を示す説明図である。もの等が挟まれた場
合には、同図に示すようにデューティ比が上昇する。

【００５４】（２） 本実施形態では、第１のサンプリ
ング期間におけるデューティ比の平均値Ｄｖを算出する
ようにした。この結果、第１のサンプリング期間中にサ
ンプリングされた個々のデューティ比の変動が抑制され
た平均値を使用することにより、安定した挟まれ検出を
行なうことができる。

【００５５】（３） 本実施形態では、第２のサンプリ
ング期間におけるデューティ比の平均値Ｄｗを算出する
ようにした。この結果、第２のサンプリング期間中にサ
ンプリングされた個々のデューティ比の変動が抑制され
た平均値を使用することにより、安定した挟まれ検出を
行なうことができる。 （第２実施形態）次に第２実施形態を図９乃至図１２を
参照して説明する。

【００５６】なお、前記第１実施形態と同一構成につい
ては、同一符号を付して、その説明を省略し、異なると
ころを中心に説明する。第２実施形態では、電気的構成
及び機械的構成は同じ構成であり、コントローラ２が実
行する挟持判定制御ルーチンが異なっている。

【００５７】そして、第２実施形態では、図１に示すコ
ントローラ２は、デューティ比算出手段、制御手段、及
び第２判定手段（検出手段）を構成している。又、ドラ
イブ・切換え回路５及びパワー素子６は駆動回路を構成
する。

【００５８】又、本実施形態においても、第１実施形態
と同様に図８の実線の速度パターンで速度制御し、図９
で示すヒステリシス特性を有したデューティ可変率Ｋｄ
で目標速度との差分が出た場合にデューティ比を可変す
るものとする。

【００５９】本実施形態のパワーウィンド装置１の作用
を説明する。図１０及び図１１は、コントローラ２が実
行するパワーウィンド装置１の挟持判定制御ルーチンで
ある。この制御ルーチンは、前記第１実施形態の挟持判
定制御ルーチンの各ステップのうち、ステップ２８〜ス
テップ３１の代わりにステップ２８Ａ〜ステップ３１Ａ
を実行し、他のステップについては第１実施形態と同様
に実行する。なお、前記第１実施形態と同様に、ステッ
プ２３はパルス周期算出手段を構成し、ステップ２４は
ウインドウ速度算出手段を構成し、ステップ２６，２７
はデューティ比算出手段を構成し、ステップ２６はデュ
ーティ可変係数算出手段を構成する。

【００６０】以下、ステップ２８Ａ〜ステップ３１Ａに
ついて説明する。ステップ２８Ａでは、ステップ２７に
て算出されたデューティ比値を更新する。ここでは、第
１実施形態の第１のサンプリング期間記憶領域に相当す
る領域のデータを更新する。ここで、第１のサンプリン
グ期間とは、今回算出したデューティ比Ｄxを含んだ、
最近のサンプリング期間である。第１のサンプリング期
間記憶領域はこの期間中に算出されたｎ個のデューティ
比を記憶する領域である。すなわち、現在算出されたデ
ューティ比Ｄxから、過去に算出されたＤx-(n-1)までの
ｎ個分のデューティ比を記憶する。

【００６１】そして、ステップ２８Ａを実行する毎に、
各記憶領域においては、そのサンプリング期間における
最近のデューティ比が新たなデータとして加わると共
に、そのサンプリング期間のうち最古のデータを消去す
る。

【００６２】なお、ステップ２８Ａにおいて、この制御
ルーチンが開始された直後の場合には、第１のサンプリ
ング期間内で、所定個数であるｎ個のサンプリングがで
きないが、この場合には予め設定された初期値がそれぞ
れのサンプリング値として使用される。なお、初期値を
使用しない場合には、所定個数のサンプリングが得られ
た後に、次のステップ２８Ｂに移行してもよい。

【００６３】ステップ２８Ｂにおいては、それぞれ更新
された第１のサンプリング期間におけるデューティ比の
平均値Ｄｖを算出する。すなわち、平均Ｄｖ（＝（Ｄｘ
＋Ｄx-1 ＋・・・＋ Ｄx-(n-1））／n）を求める。

【００６４】ステップ２９Ａでは、平均値Ｄｖと現在の
デューティ比Ｄｘとの差ΔＤsx（＝Ｄｘ−Ｄｖ）を算出
する。次のステップ３０Ａにおいては、第１のサンプリ
ング期間中に得られた過去の複数個（この実施形態では
ｎ＝０〜Ｘ）までの差ΔＤsnの総和ΣＤsn、すなわちデ
ューティ可変量積分値を算出する。

【００６５】次のステップ３１Ａにおいて、デューティ
可変量積分値（総和ΣＤsn）がしきい値Ｂより大きいか
否かを判定する。このしきい値Ｂは、予めものを挟み込
みした場合を想定した試験等により求められており、記
憶部２ｄのＲＯＭに格納されている。

【００６６】そして、ステップ３１Ａにおいて、デュー
ティ可変量積分値がしきい値Ｂより大きいと、何かが挟
まったと判断してステップ３２に進む。又、ステップ３
１Ａにおいて、デューティ可変量積分値がしきい値Ｂ
以下のときは何も挟まっていないと判断してステップ３
４に進む。

【００６７】前記ステップ２８Ｂ，ステップ２９Ａ，ス
テップ３０Ａ，ステップ３１Ａとにより第２判定手段
（検出手段）を構成している。以上のようにして、第２
実施形態においては、ものが挟まっているか否かを判定
（検出）し、挟まっていると判定（検出）した場合に、
ウインドウガラスを反転移動（開方向に移動）する。な
お、上記各ステップは、それぞれのステップにおいて説
明した機能を有する手段に相当する。

【００６８】上記した第２実施形態によれば、以下の特
徴を有する。 （１） 第２実施形態では、コントローラ２が算出した
第１サンプリング期間のデューティ比の平均値Ｄvをそ
の時々に算出するとともに、その平均値Ｄvとその時々
に算出されたデューティ比Ｄｘとの差分Ｄsxを取り、そ
の時々の差分Ｄsxを所定個数分加算したデューティ可変
量積分値としきい値Ｂと比較することにより、ウィンド
ウガラスの閉動作時においウインドウガラスにもの等が
挟持されたかどうかを判定（検出）し、挟持されている
時にはドライバ・切換回路５を介してモータＭを反転駆
動させた。

【００６９】この結果、第１のサンプリング期間のデュ
ーティ可変量積分値が、しきい値Ｂよりも大きくなった
ことを判定（検出）することにより、もの等の挟まれ検
出ができる。図１２は、デューティ可変量積分値の速度
制御域と挟まれ検出域とがしきい値Ｂを境にしているこ
とを示している。

【００７０】（２） 又、この実施形態においても、所
定速度にするために算出されたデューティ比が出力され
る前にステップ３２にてモータＭを反転（逆転）するた
め、ウインドウに挟まれたものに対して荷重が新たに加
わることが無く、低荷重にてものの挟まれ検出を行なう
ことができるとともに、低荷重で反転させることができ
る。

【００７１】図９は、もの等が挟まれ検出される場合の
デューティ可変量積分値と、ウインドウ位置との関係を
示し、デューティ可変量積分値の変化を示す説明図であ
る。同図に示すように、もの等が挟まれた場合には、デ
ューティ比が上昇することにより、デューティ可変量積
分値も上昇する。

【００７２】（３） この実施形態では、デューティ可
変量積分値を挟まれ検出用のパラメータとしているた
め、デューティ比の変化量について、その継続状態、変
化の幅により挟まれ検出を行うことができる。

【００７３】なお、この発明の実施の形態は前記実施の
形態に限定されるものではなく、下記のようにすること
も可能である。 （イ） 前記各実施形態では、図８に示すように目標速
度を実線の通りとしたが、Ｌ３の領域においては、Ｌ４
と同様に即低速度に移行するようにしてもよい。又、Ｌ
３，Ｌ４の領域をＬ２と同様に高速度で移動するように
してもよい。

【００７４】（ロ） 前記第１実施形態では、第１のサ
ンプリング期間と、第２のサンプリング期間とは重複し
ないようにしたが、一部を重複してもよい。こうする
と、第１所定期間と第２所定期間とが一部オーバラップ
するため、第１履歴デューティ値及び第２履歴デューテ
ィ値との差分が大きくなった場合に、それぞれの近接し
た期間内に急激なデューティ比の変化があったとして、
すなわち、もの等が挟まったとして検出することができ
る。

【００７５】（ハ） 前記第２実施形態では、デューテ
ィ比の平均値を取るためのサンプリング個数は、ｎ個と
し、デューティ可変量積分値の算出のための個数もｎ個
としたが、積分値の算出のための個数を平均値算出のた
めのサンプリング個数よりも少なくしてもよい。

【００７６】この明細書中に記載された事項から特許請
求の範囲に記載された請求項以外に把握される技術的思
想についてその効果とともに記載する。 （１） 請求項３又は請求項４のうちいずれかにおい
て、第１所定期間と第２所定期間とは、一部オーバーラ
ップしているウインドウガラスの挟持有無検出装置を要
旨とするものである。こうすると、第１所定期間と第２
所定期間とが一部オーバラップするため、第１履歴デュ
ーティ値及び第２履歴デューティ値との差分が大きくな
った場合に、それぞれの近接した期間内に急激なデュー
ティ比の変化があったとして、すなわち、もの等が挟ま
ったとして検出することができる。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１乃至請求
項５の発明によれば、ＰＷＭによってチョッパ制御を行
なうパワーウインドウ装置において、挟まれ検出がで
き、自動反転を行なうことができる。又、低荷重にても
のの挟まれ検出を行なうことができるとともに、低荷重
で自動反転駆動させることができる。

【００７８】請求項２の発明によれば、最新のデューテ
ィ比を含むデューティ比を基に算出された第１履歴デュ
ーティ値と、最新の履歴デューティ比を除いた古いデュ
ーティ比に基に算出された第２履歴デューティ値との差
分をとり、その差分と所定しきい値と比較することによ
り、もの等が挟まれたことが検出でき、その検出結果に
基づいて、低荷重にてモータを自動反転駆動させること
ができる。

【００７９】請求項３及び請求項４の発明によれば、安
定した挟まれ検出を行なうことができる。請求項５の発
明によれば、デューティ比の変化量について過去の所定
期間の積分した値と所定しきい値と比較して、所定しき
い値以上であるとき、駆動回路を介してモータを反転駆
動させることができ、デューティ比の変化量について、
その継続状態、変化の幅により挟まれ検出を行うことが
できる。

【００８０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第１実施形態のパワーウインド
ウ装置の電気回路図。

【図２】同じくパルス信号の説明図。

【図３】パルス信号とカウント値との関係を示す説明
図。

【図４】挟持判定制御ルーチンを示すフローチャート。

【図５】同じく挟持判定制御ルーチンを示すフローチャ
ート。

【図６】ある移動領域におけるウインドウ位置とデュー
ティ値の関係を示す説明図。

【図７】ＰＷＭデューティ可変率（％）Ｋｄと差ΔＶと
の関係を示したマップ。

【図８】ウインドウガラスの移動速度（目標速度）のパ
ターンをしめす説明図。

【図９】第２実施形態のデューティ可変量積分値とウイ
ンドウ位置とを示す説明図。

【図１０】第２実施形態における挟持判定制御ルーチン
を示すフローチャート。

【図１１】同じく挟持判定制御ルーチンを示すフローチ
ャート。

【図１２】デューティ可変量積分値の速度制御域と挟ま
れ検出域を示す説明図。

【符号の説明】

２…コントローラ（検出手段、デューティ比算出手段、
制御手段、第１及び第２判定手段を構成する。）、２ａ
…演算部、２ｂ…記憶部、５…ドライブ・切換回路、６
…パワー素子（ドライブ・切換回路５とともに駆動回路
を構成する。）。１０…パルスセンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 賢次 愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地 株式会社東海理化電機製作所内 Ｆターム(参考） 2E052 AA09 BA02 CA06 EA14 EB01 GA03 GA10 GB06 GB13 GB15 GC06 GD03 GD09 HA01 KA13 3D127 AA02 BB01 CB05 CC05 DF04 DF35 FF06 5H004 GA29 GB12 HA08 JA07 JB03 KA03 KA22 MA01 MA32 5H550 AA16 BB10 CC01 DD01 EE01 FF10 GG03 HB16 JJ02 JJ12 JJ17 LL06 LL31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウインドウガラスを開閉駆動させるモー
   タ（Ｍ）をＰＷＭによるチョッパ制御にて駆動する駆動
   回路（５，６）と、 前記モータ（Ｍ）の回転速度に相対したパルス周期のパ
   ルス信号（Ｓp）を入力し、その時々のパルス信号（Ｓ
   p）のパルス周期に基づいたそのときのウインドウガラ
   スの移動速度と、目標速度との差を出し、その差に基づ
   いて前記モータ（Ｍ）のデューティ比を算出するデュー
   ティ比算出手段（２）と、 前記デューティ比算出手段（２）が算出したデューティ
   比に基づいて前記駆動回路（５，６）を制御する制御手
   段と、 前記デューティ比算出手段（２）が算出した最新のデュ
   ーティ比に所定以上の増分があったか否かを検出し、所
   定値以上の増分があったと検出したとき、ウィンドウガ
   ラスの閉動作時において該ガラスにものが挟持されたと
   して前記駆動回路（５，６）を介して前記モータ（Ｍ）
   を反転駆動させる検出手段（２）とを備えたウインドウ
   ガラスの挟持有無検出装置。
2. 【請求項２】 検出手段は、 前記デューティ比算出手段（２）がそのときどきに算出
   したデューティ比を基に履歴デューティ値を算出する履
   歴デューティ値算出手段と、 最新のデューティ比を含むデューティ比を基に前記履歴
   デューティ値算出手段が算出した第１履歴デューティ値
   と、最新の履歴デューティ比を除いた古いデューティ比
   を基に履歴デューティ値算出手段が算出した第２履歴デ
   ューティ値との差分をとり、その差分と所定しきい値と
   比較して、所定しきい値以上であるとき前記所定値以上
   の増分があったとして判定し、前記駆動回路（５，６）
   を介して前記モータ（Ｍ）を反転駆動させる第１判定手
   段（２）である請求項１に記載のウインドウガラスの挟
   持有無検出装置。
3. 【請求項３】 第１履歴デューティ値は、最新の期間で
   ある第１所定期間内に算出された複数個のデューティ比
   の平均値である請求項２に記載のウインドウガラスの挟
   持有無検出装置。
4. 【請求項４】 第２履歴デューティ値は、第１所定期間
   よりも以前の期間を含む第２所定期間内に算出された複
   数個のデューティ比の平均値である請求項２又は請求項
   ３に記載のウインドウガラスの挟持有無検出装置。
5. 【請求項５】 検出手段は、 前記デューティ比算出手段（２）が算出した所定期間の
   デューティ比の平均値をその時々に算出するとともに、
   その平均値と前記デューティ比算出手段（２）にてその
   時々に算出された最新のデューティ比との差分を取り、
   その時々の差分を所定個数分加算した積分値と所定しき
   い値と比較して、所定しきい値以上であるとき前記所定
   値以上の増分があったとして判定し、前記駆動回路
   （５，６）を介して前記モータ（Ｍ）を反転駆動させる
   第２判定手段（２）を備えた請求項１に記載のウインド
   ウガラスの挟持有無検出装置。