JP2000274142A - パワーウインドの安全装置 - Google Patents

パワーウインドの安全装置

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JP2000274142A JP11077154A JP7715499A JP2000274142A JP 2000274142 A JP2000274142 A JP 2000274142A JP 11077154 A JP11077154 A JP 11077154A JP 7715499 A JP7715499 A JP 7715499A JP 2000274142 A JP2000274142 A JP 2000274142A
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Tsutomu Takiguchi
勉 滝口
Fusao Fukazawa
房夫 深沢
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計一 田島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウインドガラスとサッシとの間に手や首等を
挟み込んだことを正確に検出して安全制御動作を実行す
るようにしたパワーウインドの安全装置を小型化し、か
つ構成を簡略化する。 【解決手段】 車両のウインドガラスを開閉動作させる
ための駆動モータ９の回転軸を減速機構１０で減速した
出力軸の回転角度位置を検出するポテンショセンサ２０
を設ける。このポテンショセンサ２０は、円環状の抵抗
トラック２５ａと導体トラック２５ｂ，２５ｃを設けた
抵抗トラック板２１と、この抵抗トラック板２１上で摺
動される導電ブラシ２４ａ，２４ｂを有する回転板２３
とを備えており、回転板２３の回転位置に応じて導電ブ
ラシ２４ａ，２４ｂが抵抗トラック２５ａ上を回転移動
されたときに出力される抵抗値に基づいて検出される。
抵抗トラック２５ａは直径方向の対向位置に高側電圧と
低側電圧が供給され、導電ブラシ２４ａ，２４ｂはこの
電圧を１８０度の回転角度で分圧して出力するため、高
精度の位置検出が可能となり、パワーウインド装置の小
型化、回路構成の簡略化が可能となる。

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
用されて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
てウインドガラスを開閉動作しているため、ウインドガ
ラスとサッシ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。従来からウインドガラスとサッシとの
間に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。このようなウインド安全装置で
は、例えば、ウインドガラスを駆動するモータに、ホー
ル素子からなるパルス信号発振器を装着し、このパルス
信号に基づいてウインドガラスの閉動作の絶対速度及び
相対速度を検出手段で検出すると共に、ウインドの開閉
方向を検出し、さらに挟み込みに対する安全動作を実行
する安全制御領域を判別した上で、ウインドの閉動作中
における、前記絶対速度と相対速度の少なくとも一方の
検出出力の変化に基づいて異物の挟み込みを検出する。
そして、異物の挟み込みを検出したときには、ウインド
ガラスを開方向に強制動作するという安全制御を行な
い、異物をウインドガラスとサッシとの挟み込みから解
放している。
【０００３】このような安全制御領域判別技術では、パ
ルス信号のカウントミス等により安全制御領域の判別に
誤りが生じるおそれがあるため、ウインドガラス上限近
傍にリミットスイッチ等のウインドガラス位置検出機構
を設けてウインドガラスの全閉位置を高精度に検出し、
しかる上で安全制御領域を設定することがが必要とな
る。しかしながら、このようなウインドガラス位置検出
機構を設けることは、自動車工場の組立工程での取り付
け位置調整作業が必要となり、組立作業の煩雑化を招く
ことになる。この組立作業を省略するためには例えば、
特開平８−３０３１１３号公報に記載のように、自動位
置調整機構を設けることが考えられるが、構造が複雑と
なり、高コスト化を招く原因となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、ウインドの開
閉動作位置を位置センサにより求め、この位置センサ出
力によりウインドの開閉動作状態を検出することが考え
られる。この場合、位置センサとしては、例えばウイン
ドが開閉動作されるレールに沿ってポテンショセンサを
配設すれば、ウインドの開閉位置に応じてボテンショセ
ンサの抵抗値が変化されるため、その検出が可能である
が、これではウインドが開閉動作する全行程にわたる長
さのポテンショセンサが必要となり、車両のウインド構
造が複雑化されるとともに、前記した高コスト化を解消
することは難しい。
【０００５】このような問題を解決するために、本願出
願人は先に特願平９−２１９３９６号において、車両の
ウインドガラスを開閉動作する駆動モータの回転角度位
置を検出する位置センサと、この位置センサの出力に基
づいて前記ウインドガラスの開閉位置を検出する手段
と、この位置検出手段に基づいて前記異物挟み込みの安
全制御を行う手段とを備えたパワーウインドの安全装置
を提案している。この安全装置によれば、ウインドの開
閉動作の全行程を位置センサにより検出してウインドに
おける異物の挟み込みを検出してその安全対策を可能と
する一方で、位置センサを小型化し、かつ装置に要求さ
れる回路の簡易化を実現することが可能とされている。
ただ、この提案したものは、駆動モータの１回転のう
ち、回転角度３３０度の領域を利用し、この領域で回転
角度に対応した０〜５Ｖの電圧変化を検出しているが、
近年では安全制御の精度の要求が高まるにつれて、これ
以上の検出精度が要求されるのに至っている。
【０００６】本発明の目的は、この先に提案した安全装
置を更に改善し、特に位置センサで検出するウインドガ
ラスの開閉位置の検出精度と検出分解能を高めて安全制
御をより高精度に行うことを可能としたパワーウインド
の安全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】本発明のパワーウインド
装置は、ウインドを開閉動作するために回転駆動される
駆動モータの回転角度位置を検出する位置センサと、前
記位置センサの出力に基づいて前記ウインドガラスの開
閉位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段に
基づいて前記異物挟み込みの安全制御を行う安全制御手
段とを備え、前記位置センサは、円環状に形成された電
気抵抗体パターンからなる抵抗トラックと、前記駆動モ
ータの駆動に伴って前記抵抗トラック上を摺動されなが
ら回転動作される導電ブラシとを有し、前記抵抗トラッ
クは、直径方向に対向する円周上の２点にそれぞれ電極
が設けられ、前記駆動モータが駆動されたときに前記導
電ブラシから前記電極間の抵抗値を分割した抵抗値を出
力するポテンショセンサとして構成したことを特徴とす
る。例えば、前記ポテンショセンサは、前記抵抗トラッ
クの一方の電極には高側電位が、他方の電極には低側電
位がそれぞれ供給され、前記導電ブラシは前記高側電位
と低側電位を分割した電位を出力するように構成する。
また、前記導電ブラシは、回転方向に９０度ずれた２つ
の導電ブラシで構成され、前記各導電ブラシからは前記
駆動モータの回転駆動に対応してそれぞれ異なる位相の
出力信号が出力される構成とする。
【０００８】本発明においては、ウインドガラスの開閉
位置を検出するためのセンサとして、ウインドガラスを
開閉動作させるための駆動モータの回転角度位置を検出
する位置センサを備えることにより、駆動モータからの
信号のみでウインドの全閉から全開までの全行程を検出
することができ、構成の小型化と回路の簡略化が実現で
き、自動車への好適な装備が実現できる。また、前記セ
ンサとして、円環状をした抵抗トラックを有し、その直
径方向に対向する２箇所に設けた端子部間の抵抗値を分
割して出力する構成とすることにより、ウインド位置変
化に対する出力変化の割合を大きくして高精度の位置検
出が可能になり、また回転位置によって出力が不能とな
る状態が存在することがなく、出力特性の安定化を図っ
て高信頼度の位置検出が可能になり、より適切な安全制
御を実現可能にしたパワーウインド装置が構築できる。
【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
インド装置の模式的な構成図であり、自動車のウインド
の下側車体内に設けた開閉機構２によってウインドガラ
ス１を開閉動作させる。すなわち、車体の上下方向には
レール３が延設され、ここにスライダ４を上下に摺動可
能に保持している。このスライダ４にはワイヤ５が連結
され、ワイヤ５はレール３の上下端に配設されたプーリ
６に巻き掛けられてパワーウインド駆動部７に連結され
ており、パワーウインド駆動部７が駆動されたときにワ
イヤ５を介してスライダ４が上下移動される。スライダ
４にはウインドガラス１が取着され、スライダ４と共に
上下移動されたときにサッシ８で画成されるウインド空
間を開閉する。前記パワーウインド駆動部７は、駆動源
としてのモータ９を有しており、このモータの回転力で
前記ワイヤ５を回動させ、ウインドガラス１を上下移動
させる。例えば、モータを正転させたときにウインドガ
ラスを上動してウインドを閉じ、逆転させたときに下動
させてウインドを開く。
【００１０】図２は前記パワーウインド装置の一例の正
面図であり、図１の各部に対応する部分には同一符号を
付してある。前記パワーウインド駆動部７は、図３に要
部の構成を部分に分解して示すように、電力で回転駆動
される前記したモータ９と、このモータ９の回転出力を
減速して前記ワイヤ５を駆動するための減速機構１０
と、この減速機構１０の出力軸の回転角度位置を検出す
るポテンショセンサ２０とを備えている。前記モータ９
の回転軸９ａの一端部にはウォーム１１が固定され、こ
のウォーム１１にはウォームホイール１２が噛合されて
前記減速機構１０を構成している。また、このウォーム
ホイール１２と一体的に回転される出力軸１３の一端部
には前記ワイヤ５が巻き掛けられたプーリ１４が固定さ
れる。なお、このプーリ１４は前記モータ９に一体化さ
れるケース１５内に内装されている。したがって、前記
モータ９が駆動され、減速機構１０を介してプーリ１４
が回転されたときには、前記ワイヤ５を駆動して前記ウ
インドガラス１を開方向あるいは閉方向に移動させる。
この実施形態では、前記プーリ１４が３〜４回転したと
きに、前記ウインドガラス１が開または閉動作のための
全行程を移動されるように構成されている。
【００１１】また、図４に示すように、前記ケース１５
内の前記プーリ１４と反対側の位置に前記ポテンショセ
ンサ２０が配置されている。前記ポテンショセンサ２０
は、前記ウォームホイール１２の出力軸１３と同軸位置
に配置されて固定支持された円形をした抵抗トラック板
２１と、この抵抗トラック板２１の中心穴を貫通して前
記出力軸１３と回転方向に一体結合されたポテンショ軸
２２と、このポテンショ軸２２に一体的に支持されると
ともに、前記抵抗トラック板２１上で回転方向に移動さ
れる１対の導電ブラシ２４ａ，２４ｂを有する回転板２
３が一体的に設けられている。そして、前記抵抗トラッ
ク板２１の前記回転板２３と対向する側の面には、円弧
状をした３本のポテンショトラック２５ａ〜２５ｃが形
成されている。
【００１２】図４（ａ）は前記抵抗トラック板２１に設
けられたポテンショトラック２５ａ〜２５ｃのパターン
図であり、絶縁材からなる前記可変抵抗トラック板の表
面に、円環状をした３本のポテンショトラック２５ａ〜
２５ｃとして前記ポテンショ軸２２に同心配置されてい
る。このうち、内側の１本のトラック２５ａは抵抗トラ
ックとしてカーボン等の材料で形成され、また、外側の
２本のトラック２５ｂ，２５ｃは導体トラックとして銅
等の良導電材料で形成される。前記抵抗トラック２５ａ
には直交方向に対向する円周上の２箇所に端子部Ｔ１，
Ｔ２が設けられ、この端子部Ｔ１，Ｔ２を通して前記抵
抗トラック２５ａに対して電源ＶＣＣ（５Ｖ）とＧＮＤ
（０Ｖ）を接続する。また、前記導体トラック２５ｂ，
２５ｃの各端子部Ｔ３，Ｔ４からは後述する出力電圧Ｖ
Ａ，ＶＢを取り出すように構成される。また、前記回転
板２３は、前記ポテンショ軸２２を中心とする円板形に
形成されており、その中心に対して９０度の角度をなす
円周位置にはそれぞれ前記した導電ブラシ２４ａ，２４
ｂが固定支持されている。前記導電ブラシ２４ａは前記
抵抗トラック板２１に設けられている抵抗トラック２５
ａと導体トラック２５ｂとを短絡し、前記導電ブラシ２
４ｂは前記抵抗トラック２５ａと導体トラック２５ｃと
を導通するように構成されている。
【００１３】したがって、前記駆動モータ９が駆動さ
れ、その回転駆動力が回転軸９ａのウォーム１１からウ
ォームホイール１２に伝達され、出力軸１３が回転され
ると、プーリ１４によりワイヤ５を駆動してウインドガ
ラス１を開閉動作させると同時に回転板２３が回転さ
れ、その回転量がポテンショセンサ２０によって検出さ
れる。すなわち、回転板２３が回転されると、導電ブラ
シ２４ａ，２４ｂが抵抗トラック板２１の表面に沿って
回転される。このため、一端部において抵抗トラック２
５ａに接触されている２つの導電ブラシ２４ａ，２４ｂ
は、ぞれぞれ抵抗トラック２５ａに対する接触位置が回
転方向に変化され、これに伴い導体トラック２５ｂ，２
５ｃの端子部Ｔ３，Ｔ４には、それぞれ電源電圧ＶＣＣ
を分圧した出力電圧ＶＡ，ＶＢが出力され、かつこの出
力は導電ブラシ２４ａ，２４ｂの回転に伴って変化され
る。このとき、２つの導電ブラシ２４ａ，２４ｂは、９
０度の位置に配設されているため、その出力の位相は回
転板の回転角に対して９０度だけずれたものとなる。図
５（ａ）は前記ポテンショセンサ２０の等価回路図であ
り、図５（ｂ）はその出力特性を示す図であり、図５
（ｂ）における横軸が回転板の回転角度、縦軸は前記ポ
テンショセンサ２０から出力される出力電圧ＶＡ，ＶＢ
の電圧値である。同図から判るように、実線で示す一方
の導電ブラシ２４ａの出力電圧ＶＡと、破線で示す他方
の導電ブラシ２４ｂの出力電圧ＶＢは９０度位相がずれ
ている。
【００１４】図６は前記した位置センサ、すなわち前記
ポテンショセンサ２０を用いた本発明の安全装置の全体
構成を示すブロック回路図である。前記パワーウインド
駆動部７はモータ駆動回路３０によって正転、逆転の回
転駆動が行われる。そして、その駆動モータ９の回転に
伴ってウインドを開閉動作させるとともに、この駆動モ
ータ９の回転角度位置が前記したようにポテンショセン
サ２０から２つの出力電圧ＶＡ，ＶＢとして出力され
る。これらの出力電圧ＶＡ，ＶＢはそれぞれＬＰＦ（ロ
ーパスフィルタ）３１，３２により雑音が除去された上
で、オアゲート５０を通してウインド位置検出部３３、
バックラッシュ検出部３４、開閉速度検出部３５にそれ
ぞれ入力される。
【００１５】前記ウインド位置検出部３３ではウインド
開閉位置を検出し、その開閉位置を安全制御領域検出部
３６に出力する。この安全制御領域検出部３６では入力
された開閉位置からウインドの安全制御領域を検出す
る。この安全制御領域は、ウインドが全開状態から完全
に閉じる直前の状態までの領域であり、この領域でのみ
挟み込みのための安全制御が行われる。すなわち、ウイ
ンドが完全に閉じる直前の状態は、ウインドガラス１が
サッシ８に接触してその接触抵抗によって異物を挟んだ
状態と似た状態となり、後述する挟み込み検出部がこれ
を挟み込みとして検出してしまうため、その際にウイン
ドが全閉されなくなることを回避するためのものであ
る。前記安全制御領域検出部３６の出力はアンドゲート
３７の一方の入力端に入力される。
【００１６】一方、前記バックラッシュ検出部３４は、
パワーウインドのウインド開閉スイッチ３８をオンして
ウインドが正方向と逆方向との間で反転動作されるとき
に生じるバックラッシュに伴うポテンショセンサ２０か
らの出力電圧変化により、ウインドガラスの開動作後の
閉動作におけるバックラッシュを検出する。また、前記
開閉速度検出部３５は、ウインドガラスの開閉動作にお
ける速度を検出する。この速度を検出するために、前記
開閉速度検出部３５では前記ウインド開閉スイッチ３８
がオンされたときから一定の時間をタイマ３９で検出
し、この一定時間におけるポテンショセンサ２０からの
電圧変化を用いて演算を行ない、ウインドガラスの開閉
動作の絶対速度を検出し、かつその変化速度である相対
速度を相対速度検出部４８で検出し、前記絶対速度と相
対速度を基準値設定手段４１に出力する。そして、これ
らバックラッシュ検出部３４と開閉速度検出部３５から
の検出出力を利用して、挟み込み検出部４０では、ウイ
ンドガラスにおける異物の挟み込みを検出する。この異
物の挟み込みの検出では、バックラッシュが生じていな
いときに、ウインドの閉動作時における絶対速度または
相対速度を基準値設定部４１の基準絶対速度または基準
相対速度と比較し、この閉速度が前記各基準速度よりも
遅くなったときに異物を挟み込んだ状態であることを検
出する。そして、この挟み込みの検出出力は前記アンド
ゲート３７の他方の入力端に入力される。なお、前記各
基準速度は、予め設定されているが、温度変化やバッテ
リ電圧の変化によっても変動されることがないように、
サーミスタ４２を用いた温度検出部４３と、バッテリ４
４の電圧を検出するバッテリ電圧検出部４５の各出力を
参照して前記各基準速度の補正を行っている。
【００１７】そして、前記アンドゲート３７は、安全制
御領域内でかつ挟み込みが検出されたときに安全制御動
作信号を出力する。この安全制御動作信号を受けて、安
全制御動作部４６は動作指令部４７に動作指令を出力
し、この動作指令部４７は前記モータ駆動回路３０を制
御して駆動モータ９を所定量だけ逆転、すなわち開方向
に所定量だけ回転駆動させる。これにより、ウインドガ
ラス１とサッシ８との間に人の手や指を挟み込んだとき
に、ウインドは直ちに開動作され、その挟み込みを解放
することになり、パワーウインドの安全制御が行われ
る。
【００１８】図７は前記ウインド位置検出部３３の構成
を示すブロック図であり、前記ポテンショセンサ２０か
らの出力電圧ＶＡ，ＶＢと、ウインドの閉方向（アッ
プ）または開方向（ダウン）を切り替えるアップ・ダウ
ンスイッチＵＤＳＷ（３８）の状態信号が入力されるＣ
ＰＵと、このＣＰＵの演算プログラムを記憶したＲＯＭ
と、前記各電圧ＶＡ，ＶＢから求められる各種設定電圧
を記憶するＲＡＭと、前記出力電圧ＶＡ，ＶＢを選択す
るために用いられるアップダウンカウンタＵＤＣＴを備
えている。
【００１９】また、図８は前記パワーウインド駆動部７
の駆動により開閉動作されるウインドに追従したポテン
ショセンサ２０の出力特性を示す図である。横軸はウイ
ンドガラスの移動距離であり、同図の右方向に向けてウ
インドの全閉状態から全開状態に変化される。また、縦
軸はポテンショセンサ２０の出力電圧であり、ＶＡはポ
テンショセンサ２０の回転板２３の一方の導電ブラシ２
４ａによる出力電圧、ＶＢは同じく他方の導電ブラシ２
４ｂによる出力電圧である。そして、前記ウインド位置
検出部では、これら出力Ａ，Ｂから同図にＶＣで示す特
性の仮想の位置電圧を算出し、この算出された位置電圧
ＶＣからウインドの開閉位置を検出している。ここで、
ポテンショセンサ２０からの出力電圧ＶＡ，ＶＢの最大
電圧ＶＣＣを５Ｖとした場合に、マージンをとって、こ
れよりも０．５Ｖだけ低い４．５Ｖを検出最大電圧ＶＵ
として、最低電圧０Ｖよりも０．５Ｖだけ高い０．５Ｖ
を検出最小電圧ＶＤとして設定する。そして、Ｖ０は全
閉位置でのＶＡの電圧、ＶＤ１はＶＡがＶＵのときのＶ
Ｂの電圧、ＶＵ２はＶＢがＶＵのときのＶＡの電圧、Ｖ
Ｕ３はＶＡがＶＤのときのＶＢの電圧、ＶＤ４はＶＢが
ＶＤのときのＶＡの電圧である。また、同図において
「０」，「１」，「２」，「３」，「４」，…は、後述
するように前記アップダウンカウンタＵＤＣＴのカウン
ト値に対応している。
【００２０】図９は前記ウインド位置検出部３３での位
置検出動作を示すフローチャートである。先ず、本発明
のパワーウインド装置を自動車に組み付ける製造工場に
おいて、初期化を行う。この初期化は、ウインドガラス
１を上動させてウインドを全閉状態とし（Ｓ０１）、ウ
インドガラスがロックされたときのポテンショセンサ２
０からの一方の出力電圧を検出する。この実施形態の場
合には、ポテンショセンサ２０からの出力電圧ＶＡを検
出し、その電圧を全閉電圧Ｖ０としてＲＡＭに記憶する
（Ｓ０２）。また、前記ポテンショセンサ２０からの出
力電圧ＶＡ，ＶＢの最大電圧ＶＣＣを検出し、この実施
形態では、最大電圧の５Ｖを検出し、これよりも０．５
Ｖだけ低い４．５Ｖを検出最大電圧ＶＵとしてＲＡＭに
記憶する（Ｓ０３）。また、一方の出力電圧ＶＡまたは
ＶＢがこの検出最大電圧ＶＵのときの他方の出力電圧Ｖ
ＢまたはＶＡの電圧を検出最小電圧ＶＤとしてＲＡＭに
記憶する（Ｓ０４）。さらに、その後、アップダウンカ
ウンタＵＤＣＴでカウント値ＮをＮ＝０に設定する（Ｓ
０５）。なお、この初期化は、自動車の製造後において
も、リセット動作によって随時行うことが可能である。
【００２１】このように、初期化が行われたパワーウイ
ンド装置においてウインドの位置検出を行うために、先
ず、ポテンショセンサ２０から出力電圧ＶＡ，ＶＢを検
出すると共に、ウインド開閉スイッチＵＤＳＷの開閉情
報信号からウインドが開動作あるいは開動作のいずれで
あるかを検出する（Ｓ０６）。そして、開動作の場合に
は、アップダウンカウンタ値Ｎの値を判定し（Ｓ１
１）、Ｎ＝０の場合には、出力電圧ＶＡをＶＳに設定し
（Ｓ１２）、ついでこの電圧ＶＳを検出最大電圧ＶＵと
比較する（Ｓ１３）。電圧ＶＳがＶＵ以下の場合には、
この電圧ＶＳと、前記全閉電圧Ｖ０とから、 Ｖｘ＝ＶＳ−Ｖ０ …（１） を求め（Ｓ１４）、このＶｘを図８の出力特性ＶＣの
「０」の領域に対応させることによってウインド位置を
検出する（Ｓ０７）。すなわち、図８の出力特性の縦軸
の電圧Ｖｘから横軸のウインド位置を検出する。
【００２２】また、ステップＳ１３において、ＶＳがＶ
Ｕよりも高電圧のときには、電圧ＶＢを採用してこれを
ＶＳとする（Ｓ３２）。また、アップダウンカウンタＵ
ＤＣＴの値ＮをＮ＝Ｎ＋１とし（Ｓ３３）、前記電圧Ｖ
Ｓを検出最大電圧ＶＵと比較し（Ｓ３４）、ＶＳがＶＵ
以下の場合には、前記電圧ＶＳ、全閉電圧Ｖ０、検出最
小電圧ＶＤ、検出最大電圧ＶＵ、及び前記各電圧ＶＤ
１，ＶＵ２，ＶＵ３，ＶＤ４とから、 Ｖｘ＝ＶＵ−Ｖ０＋ｍ（ＶＵ−ＶＤ１）＋ｍ（ＶＵ２−ＶＤ）＋ｍ（ＶＵ３−Ｖ Ｄ）＋ｍ（ＶＵ−ＶＤ４）＋ＶＳ−ＶＤ１…（２） を求め（Ｓ３５）、このＶｘに基づいて図８の出力特性
ＶＣの「１」の領域に対応させることによってウインド
位置を検出する（Ｓ０７）。ここで、ｍは０を含む正の
整数である。
【００２３】また、ステップＳ３４において、ＶＳがＶ
Ｕよりも高電圧のときには、電圧ＶＡを採用してこれを
ＶＳとし（Ｓ４２）、アップダウンカウンタ値ＮをＮ＝
Ｎ＋１とし（Ｓ４３）、前記電圧ＶＳを検出最小電圧Ｖ
Ｄと比較し（Ｓ４４）、ＶＳがＶＤ以上の場合には、ス
テップＳ４５に進み、Ｖｘを求める。ここでは、 Ｖｘ＝ＶＵ−Ｖ０＋（ｍ＋１）（ＶＵ−ＶＤ１）＋ｍ（ＶＵ２−ＶＤ）＋ｍ（Ｖ Ｕ３−ＶＤ）＋ｍ（ＶＵ−ＶＤ４）＋ＶＵ２−ＶＳ…（３） このＶｘを図８の出力特性ＶＣの「２」の領域に対応さ
せることによってウインド位置を検出する（Ｓ０７）。
【００２４】また、ステップＳ４４において、ＶＳがＶ
Ｄよりも低電圧のときには、電圧ＶＢを採用してこれを
ＶＳとし（Ｓ５２）、アップダウンカウンタ値ＮをＮ＝
Ｎ＋１とし（Ｓ５３）、前記電圧ＶＳを検出最小電圧Ｖ
Ｄと比較し（Ｓ５４）、ＶＳがＶＤ以上の場合には、ス
テップＳ５５に進み、Ｖｘを求める。ここでは、 Ｖｘ＝ＶＵ−Ｖ０＋（ｍ＋１）（ＶＵ−ＶＤ１）＋（ｍ＋１）（ＶＵ２−ＶＤ） ＋ｍ（ＶＵ３−ＶＤ）＋ｍ（ＶＵ−ＶＤ４）＋ＶＵ３−ＶＳ…（４） このＶｘを図８の出力特性ＶＣの「３」の領域に対応さ
せることによってウインド位置を検出する（Ｓ０７）。
【００２５】また、ステップＳ５４において、ＶＳがＶ
Ｄよりも低電圧のときには、電圧ＶＡを採用してこれを
ＶＳとし（Ｓ２２）、アップダウンカウンタ値ＮをＮ＝
Ｎ＋１とし（Ｓ２３）、前記電圧ＶＳを検出最大電圧Ｖ
Ｕと比較し（Ｓ２４）、ＶＳがＶＵ以下の場合には、ス
テップＳ２５に進み、Ｖｘを求める。ここでは、 Ｖｘ＝ＶＵ−Ｖ０＋（ｍ＋１）（ＶＵ−ＶＤ１）＋（ｍ＋１）（ＶＵ２−ＶＤ） ＋（ｍ＋１）（ＶＵ３−ＶＤ）＋ｍ（ＶＵ−ＶＤ４）＋ＶＳ−ＶＤ４…（４） このＶｘを図８の出力特性ＶＣの「４」の領域に対応さ
せることによってウインド位置を検出する（Ｓ０７）。
また、ステップＳ２４において、ＶＳがＶＵよりも高電
圧のときには、前記ステップＳ３２に戻り、以降のステ
ップを前記したように実行する。
【００２６】また、ステップＳ１１において、アップダ
ウンカウンタの値Ｎが“０”以外の場合、すなわちウイ
ンドが全閉と全開の中間の状態からフローが始まるとき
には、Ｎの値が４ｍ＋１、４ｍ＋２、４ｍ＋３、４ｍ＋
４のいずれか（ｍは０を含む正の整数）であるか否かを
ステップＳ２１，Ｓ３１，Ｓ４１，Ｓ５１において判定
する。Ｎが４ｍ＋１の場合には、前記ステップＳ３２に
進み、電圧ＶＢを採用してこれをＶＳとする。また、Ｎ
が４ｍ＋２の場合には、前記ステップＳ４２に進み、電
圧ＶＡを採用してこれをＶＳとする。Ｎが４ｍ＋３の場
合には、前記ステップＳ５２に進み、電圧ＶＢを採用し
てこれをＶＳとする。また、Ｎが４ｍ＋４の場合には、
前記ステップＳ２２に進み、電圧ＶＡを採用してこれを
ＶＳとする。そして、各ステップ以降は、前記したと同
じである。
【００２７】また、ステップＳ０６において、パワーウ
インド装置が閉動作の場合における処理は、基本的には
前記した開動作の処理と同じであり、ステップＳ２４，
Ｓ３４，Ｓ４４，Ｓ５４における判断「ＶＳ≦ＶＵ？」
を「ＶＳ＞ＶＤ？」に、「ＶＳ≧ＶＤ？」を「ＶＳ＞Ｖ
Ｄ？」にそれぞれ置き換え、またカウンタの値Ｎについ
てステップＳ２３，Ｓ３３，Ｓ３４，４４の「Ｎ＝Ｎ＋
１」を「Ｎ＝Ｎ−１」に置き換えればよい。そのフロー
チャートは図１０に示す通りであり、図９の各フローに
対応する部分には同一符号を付しており、その詳細な説
明は省略する。
【００２８】以上の結果、図８のＶＡ，ＶＢの特性のう
ち、太線で示す領域を順次利用することでＶＣに対応す
る電圧であるＶｘが得られることになり、このＶｘに基
づいてしてウインド位置を検出することが可能となる。
この特性では、ポテンショセンサ２０では、回転板２３
の導電ブラシ２４ａ，２４ｂの回転角度が１８０度で０
〜５Ｖの間で出力が変化される特性であるため、先に提
案されている技術に比較してウインド位置変化に対する
電圧変化の割合を大きくし、ウインド位置の検出の分解
能を高めることができる。また、抵抗トラック２５ａは
円環状に形成され、導電ブラシ２４ａ，２４ｂは、その
全回転角度の領域にわたって電圧を出力することが可能
なため、回転角度位置によって出力が不能となる状態は
存在せず、出力特性の安定化を図ることが可能となる。
これにより、ウインド位置を高精度に検出し、より信頼
度の高い安全制御が実現できる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウインド
ガラスにおける異物挟み込みの安全制御を行うために、
ウインドガラスの開閉位置を検出するためのセンサとし
て、ウインドガラスを開閉動作させるための駆動モータ
の回転角度位置を検出する位置センサを備えているの
で、駆動モータからの信号のみでウインドの全閉から全
開までの全行程を検出することができるため、従来のよ
うに位置センサをガイドレールの全長にわたって配設す
る必要がなく、したがって従来の構成に比較して、構成
の小型化と回路の簡略化が実現でき、自動車への好適な
装備が実現できる。また、前記センサとして、円環状を
した抵抗トラックを有し、その直径方向に対向する２箇
所に設けた端子部間の抵抗値を分割して出力するように
構成しているので、ウインド位置変化に対する出力変化
の割合を大きくして高精度の位置検出が可能になり、ま
た回転位置によって出力が不能となる状態が存在するこ
とがなく、出力特性の安定化を図って高信頼度の位置検
出が可能になり、より適切な安全制御を実現可能にした
パワーウインド装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるパワーウインドのウインド
開閉機構の概略構成図である。
【図２】ウインド開閉機構の要部の正面図である。
【図３】パワーウインド駆動部の要部を分解した状態で
示す斜視図である。
【図４】ポテンショセンサを説明するための図であり、
（ａ）は抵抗トラック板の平面図、（ｂ）はパワーウイ
ンド駆動部の一部の破断側面図である。
【図５】ポテンショセンサの等価回路とその出力特性を
示す図である。
【図６】本発明にかかる安全装置の全体構成を示すブロ
ック図である。
【図７】ウインド位置検出部の構成を示すブロック図で
ある。
【図８】ウインド位置検出部における検出方法を説明す
るための電圧と開閉位置との関係を示す図である。
【図９】ウインド位置検出動作を説明するためのフロー
チャートのその１である。
【図１０】ウインド位置検出動作を説明するためのフロ
ーチャートのその２である。
【符号の説明】
１ ウインドガラス ２ 開閉機構 ７ パワーウインド駆動部 ９ 駆動モータ １０ 減速機構 ２０ ポテンショセンサ ２１ 抵抗トラック板 ２３ 回転板 ２４ａ，２４ｂ 導電ブラシ ２５ａ 抵抗トラック ２５ｂ，２５ｃ 導体トラック
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１０月１８日（１９９９．１０．
１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年３月２４日（２０００．３．２
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】このような問題を解決するために、本願出
願人は先に特願平９−２１９３９５号において、車両の
ウインドガラスを開閉動作する駆動モータの回転角度位
置を検出する位置センサと、この位置センサの出力に基
づいて前記ウインドガラスの開閉位置を検出する手段
と、この位置検出手段に基づいて前記異物挟み込みの安
全制御を行う手段とを備えたパワーウインドの安全装置
を提案している。この安全装置によれば、ウインドの開
閉動作の全行程を位置センサにより検出してウインドに
おける異物の挟み込みを検出してその安全対策を可能と
する一方で、位置センサを小型化し、かつ装置に要求さ
れる回路の簡易化を実現することが可能とされている。
ただ、この提案したものは、駆動モータの１回転のう
ち、回転角度３３０度の領域を利用し、この領域で回転
角度に対応した０〜５Ｖの電圧変化を検出しているが、
近年では安全制御の精度の要求が高まるにつれて、これ
以上の検出精度が要求されるのに至っている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 計一 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 Ｆターム(参考） 2E052 AA09 BA02 CA06 DA03 DA08 DB03 DB08 EA14 EB01 EC01 GA08 GA09 GB06 GB12 GB15 GB20 GC06 GD03 HA01 KA13 KA15 KA16 3D127 AA02 BB01 CB05 CC05 DF04 DF09 DF15 DF20 DF35

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両のウインドガラスを駆動モータによ
    り開閉動作するとともに、前記ウインドガラスの開閉位
    置を検出して異物挟み込みの安全制御を行うパワーウイ
    ンドにおいて、前記駆動モータの回転角度位置を検出す
    る位置センサと、前記位置センサの出力に基づいて前記
    ウインドガラスの開閉位置を検出する位置検出手段と、
    前記位置検出手段に基づいて前記異物挟み込みの安全制
    御を行う安全制御手段とを備え、前記位置センサは、円
    環状に形成された電気抵抗体パターンからなる抵抗トラ
    ックと、前記駆動モータの駆動に伴って前記抵抗トラッ
    ク上を摺動されながら回転動作される導電ブラシとを有
    し、前記抵抗トラックは、直径方向に対向する円周上の
    ２点にそれぞれ電極が設けられ、前記駆動モータが駆動
    されたときに前記導電ブラシから前記電極間の抵抗値を
    分割した抵抗値を出力するポテンショセンサとして構成
    した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】 前記ポテンショセンサは、前記抵抗トラ
    ックの一方の電極には高側電位が、他方の電極には低側
    電位がそれぞれ供給され、前記導電ブラシは前記高側電
    位と低側電位を分割した電位を出力するように構成した
    ことを特徴とする請求項１に記載のパワーウインドの安
    全装置。
  3. 【請求項３】 前記ポテンショセンサは、前記導電ブラ
    シは、回転方向に９０度ずれた２つの導電ブラシで構成
    され、前記各導電ブラシからは前記駆動モータの回転駆
    動に対応してそれぞれ異なる位相の出力信号が出力され
    る請求項２に記載のパワーウインドの安全装置。
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