JP2002220973A - 挟まれ防止システムにおけるウインドガラスの位置検出装置、及び、パルス生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上限位置の検出精度が高く、モーター内蔵の
センサを使わず、モーターの外部においても複雑な構造
物を必要としないドア構造によらず適応可能な挟まれ防
止システムにおけるウインドガラスの位置検出装置 を
提供する。 【解決手段】 モーター（Ｍ）の両端子間に発生する脈
動電圧と同期したパルスを生成させる。次に、ゾーンス
イッチ（３）を用いて、カウントの作動範囲を、ウイン
ドの動作範囲の最上端の締め切り位置から、挟まれ防止
システムの作動範囲の上限位置を含む範囲に限定して、
このパルスをカウントする。このことにより、ウインド
の位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流モーターによ
って駆動される移動体、例えば、車両のルーフパネル、
サイドドアの窓ガラス等の位置を検出する装置に関し、
特に、モーターに連結したパルス発生器が出力するパル
ス信号から窓の開閉位置及び窓による異物の挟み込みを
検出する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の窓ガラスはパワーウインドと呼ば
れ、モーターによる自動開閉が可能である。この自動開
閉には手や首等の挟まれを防止する対策（ジャミング・
プロテクション（Jamming protection））が施されてい
る。

【０００３】パワーウインドのジャミング・プロテクシ
ョンおいては、ガラス開口部最上端位置から４ｍｍ下が
った位置を検出することが必要である。ガラスの最上端
がこの位置より下にあるときはジャミング・プロテクシ
ョンが機能し、この位置より上のゾーンに入るとジャミ
ング・プロテクションが働かず、窓ガラスの締め切り動
作を行う。この位置を検出することにより、窓ガラスの
締め切り動作を異物の挟まれ動作と区別しているのであ
る。

【０００４】従来の位置の検出方式では、この位置はモ
ーターに内蔵したリミットスイッチまたはパルスセンサ
からのパルスをカウントすることにより検出していた。

【０００５】ガラス開口部最上端位置から４ｍｍ下がっ
た位置を“上限位置”と呼称すると、上限位置を検出す
る従来の方式は３種類に分類される。

【０００６】（１） まず、メカニカルスイッチ等を
用いて上限位置を直接検出する方式が上げられる。ガラ
スまたはガラス駆動機構の動きを検出するメカニカルス
イッチを用いて上限位置でその接点が開閉するようにす
るにセットする。メカニカルスイッチとして代表的なも
のはマイクロスイッチである。そのほかに光を用いたス
イッチもこの範疇に入る。

【０００７】この直接検出する方式の欠点は、検出され
る位置がスイッチの取り付け位置とガラスまたはガラス
駆動機構の軌跡との相対位置関係で決まるため上限位置
の検出精度が悪いことである。

【０００８】（２） 上限位置検出スイッチをパワー
ウインドモーターに内蔵する方式が上げられる。上限位
置検出用接点を組み込んだ接点板をパワーウインドモー
ターの回転軸に減速機構を介して結合し、ガラス開口部
の下端から上端まで移動するのに必要なだけモーターが
回転したとき、接点板が1回転以下の回転となるように
減速比を設定する。更に接点板とモーター回転軸の間に
すべり機構を設けて、窓ガラスが上限位置を超えて最上
端停止位置まで駆動されたとき、所定の上限位置で接点
が開閉するように自動的にモーター回転軸と接点板との
相対位置が決まる構造になっている。このため高精度の
上限位置検出が可能となる。

【０００９】しかし、この方法ではモーターに接点板お
よび減速機構を組み込む必要があり、その構造が複雑な
ためコスト負担が大きい。更に規定する上限位置からガ
ラス上端停止位置までの距離がドア構造により異なると
接点板を変更しなければならないという制約がある。

【００１０】（３） モーター回転に同期したパルス
をカウントする方式が上げられる。通常はモーター1回
転に1個のパルスを発生させるパルスセンサをモーター
に内蔵し、このパルスをアップ／ダウンカウンタでカウ
ントしカウント値を記憶する方式である。ウインドガラ
スが上端停止位置まで駆動されたときカウンタをゼロに
リセットし、ガラスが下降動作する時、パルスをアップ
カウントし、ガラスが上昇動作する時にパルスをダウン
カウントするようにカウンタを構成する。このようにア
ップ／ダウンカウンタを構成すると上限位置では常に一
定のカウント値を示すので、これを利用して上限位置を
検出する。

【００１１】パルスセンサ方式のジャミング・プロテク
ション制御では、この位置検出のためのパルスセンサは
ジャミング・プロテクション制御用パルスセンサが流用
されるが、パルスセンサ方式ではないジャミング・プロ
テクション制御、例えばモーター負荷電流を検出する方
式等では位置検出のためだけに高価なパルスセンサをモ
ーターに組み込まなければならないという問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、上
限位置の検出精度が高く、モーター内蔵のセンサを使わ
ず、モーターの外部においても複雑な構造物を必要とし
ないドア構造によらず適応可能な挟まれ防止システムに
おけるウインドガラスの位置検出装置 を提供すること
にある。

【００１３】本発明の目的は、上限位置の検出精度が高
く、モーター内蔵のセンサを使わず、モーターの外部に
おいても複雑な構造物を必要としないドア構造によらず
適応可能な挟まれ防止システムにおけるパルス生成装置
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を達成するた
めの本発明の第１の特徴は、ウインドの挟まれ防止シス
テムにおいて、モーターの両端子間に発生する脈動電圧
と同期したパルスを生成するパルス発生装置と、このパ
ルスをカウントすることにより、ウインドの位置を検出
するアップダウンカウンタとを有するウインドの位置検
出装置にある。上記パルスをアップダウンカウンタで加
算、減算して位置を判定する。上端締め切り位置でカウ
ンタをリセットし、Down動作でパルスを加算（積算）
し、アップ動作で減算する。このことにより、従来の位
置の検出方式では、位置はモーターに内蔵したリミット
スイッチまたはパルスセンサからのパルスをカウントす
ることにより検出していたが、本発明ではモーター内蔵
のセンサを使わない。モーターにLimitスイッチ、パル
スセンサを組み込む必要が無くなる。

【００１５】本発明の第１の特徴は、アップダウンカウ
ンタの作動範囲を、ウインドの動作範囲の最上端の締め
切り位置から、挟まれ防止システムの作動範囲の上限位
置迄に限定するゾーンスイッチをさらに有することによ
り一層効果的である。このことにより、僅かな電流変動
から正確なパルスを発生させること可能になる。ガラス
開口部最上端位置から４ｍｍ下の位置を検出することが
目的のため、この位置を含む最小範囲例えばガラス最上
端から１０〜１５ｍｍの範囲に加算・減算動作を限定す
る。そのために範囲限定スイッチとなるゾーンスイッチ
を設ける。すなわち、ウェザーストップがある場合は、
ガラス開口部最上端位置は、ガラス上端締め切り位置と
は異なり、ガラス開口部最上端位置よりガラス上端締め
切り位置の方が高い位置となる。いわゆる上限位置はガ
ラス開口部最上端位置から４ｍｍ下がった位置より上方
になるように設定する。ゾーンスイッチはガラス開口部
上端位置から４ｍｍ下がった位置より更に低い位置に設
定されることになる。

【００１６】これは加算・減算における誤差要因を除去
するためである。一般にダウン時の脈動電流分は安定し
た波形を示すが、アップ時の脈動電流成分には乱れが発
生する傾向がある。これはアップ時のガラス駆動力に微
少振動が発生し易いことによる。すなわち広い範囲を加
算・減算すると結果に誤差が発生する。これを避けるた
め加算・減算範囲を必要最小限に限定する。

【００１７】本発明の第１の特徴は、ゾーンスイッチ
が、作動範囲内で接点オンまたはオフの状態を維持し、
作動範囲外ではその逆の接点オフまたはオンを維持する
ことにより一層効果的である。

【００１８】本発明の第１の特徴は、ゾーンスイッチ
が、ウインドの特定の位置でオンまたはオフの信号を発
生し、信号をラッチ回路で記憶して作動範囲内か作動範
囲外かを識別することによっても一層効果的である。

【００１９】本発明の第１の特徴は、カウンタが、締め
切り位置からゾーンスイッチの位置までのカウントの正
常動作範囲ではオーバーフローが発生しない上限値を設
定しており、ラッチ回路が、ゾーンスイッチの開閉信号
が入力される毎にその出力を反転し、カウンタが上限値
を超えたらラッチ回路の出力を反転させることにより一
層効果的である。

【００２０】本発明の第２の特徴は、ウインドの挟まれ
防止システムのモーターの逆起電力に含まれる脈動成分
を検出してパルスを作成するパルス生成装置において、
プラス入力端子にモーターの端子間電圧を印加させ、出
力端子から脈動成分に同期したパルスを出力させる比較
器と、比較器の出力端子に接続され、抵抗とコンデンサ
からなり、コンデンサの低電位側がモーターの低電位側
端子に接続し、抵抗とコンデンサの接続点を比較器のマ
イナス入力端子に接続する積分回路とを有するパルス生
成装置にある。このことにより、本発明は脈動電流によ
りMotor（インダクタンス）に発生する電圧変動を検出
する。インダクタンスには抵抗より大きな電圧変動が発
生するので、振幅の小さな脈動電流からでも正確なパル
スを発生させることができる。

【００２１】本発明の第２の特徴は、積分回路の時定数
を脈動成分の周期に対応させて設定することにより一層
効果的である。本発明は自励発振回路であり、固有発振
振動数に近い信号をノイズの中から拾い出すことが可能
である。検出信号に固有振動数を近づけることが望まし
い。

【００２２】本発明の第２の特徴は、ウインドのアップ
動作時とダウン動作時で時定数を切り換えることにより
一層効果的である。このことにより、検出信号を固有振
動数を近づけることができる。

【００２３】本発明の第２の特徴は、比較器の出力の一
部をプラス入力端子に戻す、抵抗とコンデンサの直列接
続からなる正帰還回路をさらに有することにより一層効
果的である。

【００２４】本発明の第３の特徴は、ウインドの挟まれ
防止システムのモーターの逆起電力に含まれる脈動成分
を検出してパルスを作成するパルス生成装置において、
モーターがウインドがダウンする方向に回転動作してい
る場合に、モーター電流の平均値が単調減少していると
きは脈動成分からパルスを生成し、モーター電流の平均
値が増加に転じた間はパルスの生成を中断または飛び飛
びに発生させるパルス生成装置にある。

【００２５】本発明の第３の特徴は、プラス入力端子に
モーターの端子間電圧を印加させ、出力端子から脈動成
分に同期したパルスを出力させる比較器と、この比較器
の出力端子に接続され、抵抗とコンデンサからなり、コ
ンデンサの低電位側がモーターの低電位側端子に接続
し、抵抗とコンデンサの接続点を比較器のマイナス入力
端子に接続する積分回路とを有し、比較器の出力がＨレ
ベルになったときの出力からコンデンサへの充電速度
が、出力がＬレベルになったときのコンデンサから出力
への放電速度より大きくすることにより一層効果的であ
る。

【００２６】本発明の第３の特徴は、プラス入力端子に
前記モーターの端子間電圧を印加させ、出力端子から脈
動成分に同期したパルスを出力させる比較器と、この比
較器の前記出力端子に接続され、定電流源とコンデンサ
からなり、コンデンサの低電位側がモーターの低電位側
端子に接続し、定電流源とコンデンサの接続点を比較器
のマイナス入力端子に接続する積分回路とを有し、比較
器の出力がＨレベルになったときの出力からコンデンサ
への充電速度が、出力がＬレベルになったときのコンデ
ンサから出力への放電速度より大きくことにより一層効
果的である。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態と実施例において本発明に係る挟まれ防止シ
ステムにおけるウインドガラスの位置検出装置とパルス
生成装置を説明する。以下の図面の記載において、同一
又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

【００２８】図１は、本発明の実施形態に係る挟まれ防
止システムにおけるウインドガラスの位置検出装置のブ
ロック図である。この位置検出装置は、パルス発生装置
１と、アップ／ダウンカウンタ装置２と、ゾーンスイッ
チ３とで構成される。

【００２９】パルス発生装置１は、モーターＭの逆起電
力Ｅの中に含まれる脈動成分からモーター回転数×整流
子セグメント数のパルスを発生させる。

【００３０】アップ／ダウンカウンタ装置２は、発生し
たこのパルスをカウントする。カウンタ装置２は、ウイ
ンドが上端締め切り位置にあると発せられる上端締切信
号４でリセットされ、モーターＭがウインドの降下（ダ
ウン）動作するときのパルスをアップカウントし、モー
ターＭがウインドの上昇（アップ）動作するときのパル
スをダウンカウントする。上限位置に相当するカウント
値をカウンタから読み取ることによって上限位置を検出
し、上限位置（リミットスイッチＬｉｍｉｔＳｗ）信号
５を出力する。

【００３１】ゾーンスイッチ３は、モーター逆起電力Ｅ
の脈動成分からパルスに変換するとき発生する変換誤差
が位置検出に与える影響を最小にする。変換誤差の発生
回数はカウンタ動作範囲が広くなるほど増える。一方、
検出目標である上限位置は窓ガラスの上端締め切り位置
から僅かに下がった範囲に限定されるので、カウンタ動
作範囲を上端締め切り位置から下方に上限位置を含む一
定の範囲に限定してパルス変換誤差による影響を回避す
る。カウンタの動作範囲の限定はゾーンスイッチ３を設
けて行い、ゾーンスイッチ３のＯＮ信号をカウンタ装置
２に出力する。これらのことにより、高精度の上限位置
の検出が可能になる。

【００３２】パワーウインドモーターＭは、正転と逆転
を行うため、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｔ１乃至
Ｔ４で構成される“Ｈ”ブリッジに接続されている。
“Ｈ”ブリッジの二つのローサイドＦＥＴ、Ｔ３、Ｔ４
はＮＭＯＳで構成され、それぞれのソース電極は互いに
結合され接地されている。その結合点と、モーターＭの
高電位側の端子間の電圧をダイオードＤ１またはＤ２を
経由して抵抗Ｒ１とＲ２からなる分圧回路に加え、抵抗
Ｒ１とＲ２の結合点の分圧電圧をパルス発生器１に入力
し、モーター逆起電力Ｅに含まれる脈動成分をパルスに
変換する。なお、図１では、抵抗Ｒ１とＲ２からなる分
圧回路は、パルス発生器１には含まれないと考えたが、
含んでいてもよく、実施例１乃至４の図３乃至６では含
まれているものとして説明する。

【００３３】モーターＭの逆起電力Ｅに含まれる脈動成
分について 図２は、脈動電圧（逆起電力Ｅに含まれる脈動成分）の
発生状況を説明するための図である。図２（ａ）に示す
ように、モーターＭが回転すると電機子に鎖交する界磁
の磁束が変化するため、逆起電力Ｅが発生する。逆起電
力ＥはモーターＭの回転速度に比例するが、回転中の電
機子の結線は整流子によって切り換えられるので、モー
ターが１回転する間に整流子セグメントの数だけ磁束変
動が発生する。すなわち通常の２極モーターからなるパ
ワーウインドモーターＭでは、モーターＭの逆起電力Ｅ
に脈動成分が必ず含まれ、モーターＭが１回転すると整
流子セグメントの数に等しい数の変動が脈動成分として
発生する。このためバッテリ等の直流電源ＶＢでモータ
ーを駆動すると、逆起電力Ｅの脈動成分により、モータ
ー電流Ｉにも脈動成分が発生する。バッテリＶＢのプラ
ス電極と図２（ａ）のａ点の間、およびｂ点とバッテリ
ＶＢのマイナス電極の間の配線に抵抗とインダクタンス
があるため、図２（ｂ）に示すように、モーター電流Ｉ
の脈動成分がプラス側に振れるとａ点の電位（バッテリ
ＶＢのマイナス端子を基準とした電圧）が低下し、ｂ点
の電位が上昇するので逆起電力Ｅは減少する。一方、モ
ーター電流Ｉの脈動成分がマイナス側に振れるとａ点の
電位が上昇し、ｂ点の電位が低下するので逆起電力Ｅは
増大する。すなわち、モーター電流Ｉが脈動成分により
増えると逆起電力Ｅは減少し、モーター電流Ｉが脈動成
分により減少すると逆起電力Ｅは増加する。なお、Ｅａ
とＥｂは配線の抵抗とインダクタンスにより発生する電
圧降下を表している。この電機子逆起電力Ｅに含まれる
脈動成分を検出してモーター回転数と整流子セグメント
数の積に同期したパルスを生成する。

【００３４】アップ／ダウンカウンタの動作範囲限定に
ついて モーターＭの逆起電力Ｅに含まれる脈動成分と同期した
パルスを図１に示すアップ／ダウンカウンタ２でカウン
トして上限位置を検出する方法において、アップ／ダウ
ンカウンタ２の動作範囲をゾーンスイッチ３を用いて限
定して検出精度を向上させる。

【００３５】パルス発生器１から出力されるモーター回
転数×整流子セグメント数のパルスをアップ／ダウンカ
ウンタ２でカウントする。アップ／ダウンカウンタ２は
ウインドガラスが窓枠の最上端に達したとき出力される
上端締切信号４によりゼロにリセットされる。モーター
Ｍがその最上端の位置よりダウン動作に入るとカウンタ
は脈動成分から変換したパルスをアップカウントし、そ
の後モーターＭがアップ動作に入るとカウンタ２は変換
したパルスをダウンカウントする。従って、アップ動作
により、再びガラスが上端締切位置に達するとカウンタ
２のカウントは、原理的には、ゼロになることになる。
しかし、実際は下記に述べる理由により電機子の逆起電
力Ｅの脈動成分を検出し損なうことがあり、ゼロになら
ないことがある。

【００３６】（理由ａ）一般にダウン動作時は脈動成分
の波形が規則正しく変化し、比較的正確に脈動成分の波
形をパルスに変換できる。しかし、アップ動作時はガラ
ス駆動力に微小変動が発生する。そのために脈動成分の
波形が乱れて、脈動成分の波形からパルスへの変換ミス
が発生し易い。カウンタの動作範囲が広がるにつれて変
換ミスの発生回数は増える。

【００３７】（理由ｂ）ダウン動作またはアップ動作の
途中でガラス駆動を止めるときに、モーターＭにブレー
キを掛けるためにモーターＭの両端を短絡することがあ
る。具体的には、“Ｈ”ブリッジのハイサイドＦＥＴ、
Ｔ１とＴ２をオフし、ローサイドＦＥＴ、Ｔ３、Ｔ４を
オンさせる。この短絡の際は、モーターＭが回転してい
ても逆起電力Ｍの検出が不可能となり、カウント誤差が
発生する。

【００３８】一方、検出目標位置の“上限位置”はカウ
ンタリセット位置である上端締め切り位置から高だか２
０〜３０ｍｍ下方にあり、カウンタの動作範囲を限定す
ることが可能である。上限位置を含む一定の範囲でカウ
ンタを動作させればカウント範囲が狭くなるので、パル
ス変換ミスの機会が減少し、上限位置の検出精度が向上
する。そのためにカウンタ動作範囲を限定するゾーンス
イッチ３を追加する。ゾーンスイッチ３はガラスが上端
締め切り位置から下方へ降下する時、上限位置よりも降
下したときに接点が開閉するように設置し、上限位置か
らゾーンスイッチ３の位置までのガラス移動距離は極力
小さくなるように設定する。ゾーンスイッチ３はマイク
ロスイッチを用いて直接ガラスまたはガラス駆動機構の
動きを検出してもよいし、リードスイッチのような磁気
検出スイッチでもよい。また、光を利用した検出方法で
もよい。その取り付け位置は多少ばらついても上限位置
の検出精度には影響しない。カウンタ動作範囲を限定す
るだけの機能のため、モーターに内蔵するパルスセンサ
より安価なコストで実現可能である。

【００３９】従来方式との比較および効果について 脈動電流を利用してパルスを作る方法は従来よりあった
が、変動する電流をシャント抵抗等に流して、そのとき
のシャント抵抗における電圧降下を検出する方法であっ
た。この方法では抵抗値を大きく出来ないので感度が悪
く、正確なパルス変換が困難であった。本考案は脈動電
流が生じる要因であるモーターＭの逆起電力Ｅの脈動成
分をモーターＭに電力を供給する配線の抵抗およびイン
ダクタンスを利用して直接検出している。その結果従来
のシャント抵抗における電圧降下より大きな電圧変動が
発生するので、脈動成分に同期したパルスをより正確に
発生させることができる。

【００４０】更に従来方式にはゾーンスイッチ３の考え
方が無かったので、パルス変換誤差の影響を強く受け、
上限位置の検出精度が悪かった。従来方式では変換した
パルスをジャミングプロテクションにも使用していたた
め、パルス変換範囲を限定することは出来なかったので
ある。ゾーンスイッチ３を用いてカウンタ動作範囲を限
定できるのはジャミングプロテクションの制御に電流制
御を用いているからである。

【００４１】ゾーンスイッチ３の追加はコストアップに
なるが、従来方式では精度が悪くて製品化に至っていな
いことに比べると、精度改善の効果がコストアップを上
回ると考える。一方、モーター内蔵のパルスセンサまた
はリミットスイッチを用いる方法と比べるとゾーンスイ
ッチ３のコストが安価なので、本発明の方がコスト的に
は有利である。

【００４２】〔実施例１〕実施例１では、図３に示すよ
うなパルス発生装置１１について説明する。パルス発生
装置１１によりモーターＭの逆起電力Ｅの脈動成分から
パルスを生成させる。

【００４３】パルス発生装置１１の回路構成について パルス発生装置１１は、モーターＭの端子間電圧を分圧
するために、直列接続された抵抗Ｒ１とＲ２とからなる
分圧回路を有している。分圧回路にはモーターＭの高電
位側端子電圧がダイオードＤ１またはＤ２を経由して印
加される。図３中の抵抗Ｒ１等に添えられた１０Ｋは、
抵抗Ｒ１の抵抗値が１０ＫΩであることを表している。
同様に、コンデンサＣ１等に添えられた０．１１ｕｆ
は、コンデンサＣ１の容量が０．１１μＦであること
を、ツェナーダイオードＺＤ１等に添えられた４．８Ｖ
は、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧が４．８
Ｖであることを表している。他の図面においても同様に
用いている。抵抗Ｒ１とＲ２の結合点が、比較器（コン
パレータ）ＣＭＰのプラス（＋）入力端子とダイオード
Ｄ３のアノード電極に接続されている。Ｄ３のカソード
電極はＣＭＰのマイナス（−）入力端子とコンデンサＣ
１、Ｃ２と抵抗Ｒ４に接続されている。Ｃ１はトランジ
スタＴ５を介して接地されている。Ｔ５のゲート電極は
抵抗Ｒ３を介してモーターＭとウインドが上昇時にＯＮ
となるトランジスタＴ１の接続点に接続されている。Ｃ
２は接地されている。Ｒ４はＣＭＰの出力端子と抵抗Ｒ
５に接続されている。Ｒ５は抵抗Ｒ６とツェナーダイオ
ードＺＤ１のカソード電極とアップ／ダウンカウンタ２
の入力端子と接続されている。Ｒ６とＺＤ１とは接地さ
れている。

【００４４】パルス発生装置１１の動作説明 パルス発生回路１１の低電位側電源端子（接地点、ＧＮ
Ｄ）を“Ｈ”ブリッジのローサイドＦＥＴ Ｔ３、Ｔ４
のソース結合点（接地点、ＧＮＤ）に結合し同電位にす
る。アップ（Ｕｐ）またはダウン（Ｄｏｗｎ）動作時の
モーター端子間電圧をダイオードＤ１またはＤ２を介し
て抵抗Ｒ１とＲ２から成る分圧回路に入力する。Ｒ１と
Ｒ２の結合点の分圧電圧をオペアンプからなるコンパレ
ータＣＭＰのプラス入力端子に入力する。ＣＭＰとこの
出力端子とＧＮＤ間に接続された抵抗Ｒ４とコンデンサ
Ｃ２またはＣ１＋Ｃ２は、積分回路を構成する。なお、
アップ動作のときのみ、抵抗Ｒ３を介してトランジスタ
Ｔ５のゲートに電圧を印加し、Ｔ５がオンするので、コ
ンデンサＣ１がＣ２に並列接続される。Ｒ４とＣ１、Ｃ
２の結合点をＣＭＰのマイナス入力端子に接続する。こ
の構成によりＣＭＰのマイナス入力端子電位は積分回路
の時定数を介してプラス入力端子電位に追随するように
なる。

【００４５】脈動成分の周期はモーターＭの回転速度に
依存し、整流子セグメント１０個のとき１〜２ｍｓであ
り、アップ動作時よりダウン動作時の方が短くなる。積
分回路の時定数は脈動成分の周期より十分に大きく設定
するが、ダウン動作時の時定数Ｒ４×Ｃ１より、アップ
動作時の時定数Ｒ４×（Ｃ１＋Ｃ２）の方が大きくなる
ように設定する。

【００４６】更に、ＣＭＰ出力がＨレベルのときとＬレ
ベルのときで積分回路のコンデンサＣ１、Ｃ２を充放電
するＲ４の電圧降下がほぼ等しくなるようにＲ１とＲ２
による分圧比を設定する。分圧されてパルス発生器１１
に入力される電圧はモーターＭの端子間電圧のおよそ１
／２である。図３に用いたオペアンプＣＭＰの出力範囲
が２Ｖ〜電源電圧のためＲ１＝１０ＫΩ、Ｒ２＝１５Ｋ
Ωに設定してある。

【００４７】このような回路構成にしたことにより、モ
ーターＭの端子間電圧の平均値が緩やかに変化するとき
はプラス入力端子に追随し、モーターＭの逆起電力Ｅの
脈動成分には追随しないようなＣＭＰのマイナス入力端
子電位を実現できる。すなわち、ＣＭＰのマイナス入力
端子電位は常にプラス入力端子電位の平均値に追随し、
脈動するプラス入力端子電位の脈動成分のほぼ中央に位
置する。その結果ＣＭＰ出力は脈動電圧成分に同期した
パルスを発生することになる。

【００４８】ダイオードＤ３はモーターＭの起動直後、
ＣＭＰのプラス入力端子電位が急速に立ち上がって行く
とき、マイナス入力端子電位も同時に立ち上げるために
追加されている。Ｄ３により、マイナス入力端子電位は
プラス入力端子電位より０．７Ｖ低い電位で立ち上がっ
て行く。Ｒ５、Ｒ６、ＺＤ１から成る回路はアップ／ダ
ウンカウンタの入力電圧範囲０〜５Ｖに整合させるため
に追加されている。

【００４９】これらのことにより、僅かな脈動電圧成分
からも精度よくパルスを発生できる。

【００５０】〔実施例２〕実施例２では、図４に示すよ
うなパルス発生装置１２によりモーターＭの逆起電力Ｅ
の脈動成分からパルスを生成させる。

【００５１】パルス発生装置１２の回路構成について 図４に示すパルス発生装置１２は、図３に示すパルス発
生装置１１の回路に、新たに、抵抗Ｒ７とＲ８、コンデ
ンサＣ３を追加したものである。Ｒ７は、ダイオードＤ
３のアノード端子とＣＭＰのプラス入力端子の間の結線
に挿入される。Ｒ８は、Ｃ１とＣ２の並列接続の高電位
側の接続点とＲ４の間の結線に挿入される。Ｃ３は、Ｒ
４とＲ８の接続点とＣＭＰのプラス入力端子との間に接
続される。

【００５２】パルス発生装置１２の動作説明 パルス発生装置１２の動作は、パルス発生装置１１の動
作に加えて、ＣＭＰの出力とＧＮＤ間に接続した積分回
路の抵抗Ｒ４＋Ｒ８に発生する電圧降下をＲ８／（Ｒ４
＋Ｒ８）に分圧してＣ３とＲ７によりＣＭＰのプラス端
子にポジティブフィードバックする。これはＣＭＰの出
力が反転したとき、ヒステリシス効果を持たせて脈動電
圧成分の変化に対するＣＭＰの応答性を改善することが
ねらいである。

【００５３】フィードバック電圧が０．７Ｖを超えると
Ｄ３を介してＣＭＰのマイナス入力端子電位を持ち上げ
てしまうので、これを回避するため、積分回路の抵抗Ｒ
４＋Ｒ８に発生する電圧降下をＲ８／（Ｒ４＋Ｒ８）に
分圧してフィードバック電圧の最大値が０．７Ｖを超え
ないようにしている。

【００５４】コンデンサＣ３は約１００μｓの時定数で
充電されるように設定することにより、脈動成分の周期
に比べて十分に短い時間でヒステリシス効果を消滅させ
ている。このようにして、次にＣＭＰ出力が反転する時
点ではヒステリシスの影響が出ないようにしている。

【００５５】〔実施例３〕実施例３では、図５に示すよ
うなパルス発生装置１３によりモーターＭの逆起電力Ｅ
の脈動成分からパルスを生成させる。

【００５６】モーターＭとウインドガラス間の遊びにつ
いての考察 モーターＭとウインドガラスは駆動機構を介して結合さ
れているが、その結合には遊びがあるので、ガラスが上
端締め切り位置にあるとき、モーターＭをダウン動作さ
せてもウインドガラスと窓枠の間の摩擦力が大きいとき
は遊びの分だけ、モーターＭが回転してもガラスは動か
ない。一方、ウインドガラスと窓枠の間の摩擦力が小さ
いとき、例えばゼロのときには遊びがあってもガラスに
加わる重力によりモーターＭがダウン動作を始めると同
時にウインドガラスも下降を開始する。

【００５７】すなわち、モーターＭのダウン動作とウイ
ンドガラスの位置は１対１には対応せず、モーターＭが
ダウン動作したとき遅れゼロでガラスが下降するケース
から、最大遊びの分だけ遅れてガラスが下降するケース
までばらつくことになる。従って、上端締め切り位置か
らゾーンスイッチ位置までガラスが下降したときのパル
ス数は一定とならず、遊びによる遅れが発生した分だけ
パルス数が増加することになる。通常のパワーウインド
システムでは６〜８ｍｍ程度の遊びが存在する。

【００５８】一方、ガラスが上昇して行く場合は、遊び
があっても、ガラスに加わる重力のため常にモーターＭ
とガラスとの位置関係は１対１の関係が保たれている。
すなわちウインドガラスが上昇して行く場合は常に遊び
ゼロの状態である。従って、ゾーンスイッチ位置から上
端締め切り位置までの間に発生するパルス数は常に一定
となる。

【００５９】このため、アップ／ダウンカウンタ２のカ
ウント値から上限位置を検出すると、下降時、遅れゼロ
のときの上限位置が最も低い位置となり、下降時遊びに
よる遅れが発生するとその分だけ上限位置が相対的に上
がって行くことになる。上限位置が一定せず、ばらつく
ことは好ましいことではない。これを改善するには下降
時、遊びによるガラスの下降遅れで、パルス数が増加す
ることを防止しすれば良い。この防止方法について下記
に述べる。

【００６０】遊びによるパルス数増加の防止方法につい
て モーターＭがダウン動作を開始するとモーター電流は突
入電流のピーク値まで立ち上がりその後は減少する。も
し、遊びによる遅れがゼロであれば、モーター電流はゾ
ーンスイッチ３をオフする時点まで単調減少する。も
し、遊びによるガラスの動作遅れがあれば、モーターＭ
は無負荷でダウン動作を開始し、その後、ガラスを引き
下げるための力が必要になるため、モーターＭに負荷が
発生することになる。そのため、モーター電流は単調減
少とならず、途中の負荷発生時に増加し、その後減少す
るという動作を行う。場合によってはそれを繰り返しな
がらウインドがゾーンスイッチ３をオフする位置に至
る。

【００６１】そこで、モーター電流が途中で増加してか
らほぼ増加する前の電流値に戻るまでの間はモーターＭ
の逆起電力Ｅの脈動成分からパルス変換する動作を中断
するようにする。すなわち、モーター電流が単調減少し
ている期間のみ、変換パルスを発生させることにより、
遊びによるカウント値の増大を防止する。

【００６２】パルス発生装置１３の回路構成について パルス発生装置１３も、モーターＭの高電位側の端子間
の電圧をダイオードＤ１またはＤ２を経由して分圧する
直列接続された抵抗Ｒ１とＲ２からなる分圧回路を有し
ている。抵抗Ｒ１とＲ２の結合点が、コンパレータＣＭ
Ｐのプラス入力端子とダイオードＤ３のアノード電極に
接続されている。Ｄ３のカソード電極はＣＭＰのマイナ
ス入力端子とコンデンサＣ１と抵抗Ｒ４とダイオードＤ
４のカソード電極に接続されている。Ｃ１は接地されて
いる。Ｄ４のアノード電極は抵抗Ｒ１２に接続され、ま
た、スイッチングトランジスタＴ８を介して接地されて
いる。Ｔ８のゲート電極は抵抗Ｒ１５を介してモーター
Ｍとウインドが上昇時にＯＮとなるトランジスタＴ１の
接続点に接続されている。Ｒ１２は可変抵抗Ｒ１３と抵
抗Ｒ１４に接続されている。Ｒ１４は接地されている。
Ｒ１３はＲ１とＤ１、２のカソード電極との接続点に接
続されている。Ｒ４はＣＭＰの出力端子と抵抗Ｒ５に接
続されている。Ｒ５は抵抗Ｒ６とツェナーダイオードＺ
Ｄ１のカソード電極とアップ／ダウンカウンタ２の入力
端子と接続されている。Ｒ６とＺＤ１とは接地されてい
る。

【００６３】パルス発生装置１３の動作説明 モーターＭがダウン動作を開始するとダイオードＤ２を
経由して抵抗Ｒ１とＲ２からなる分圧回路に加わる電圧
はゼロから立ち上がりモーター電流が減少するに連れて
増加して行く。それはバッテリＶＢとモーターＭ間の配
線抵抗による電圧降下がモーター電流の減少に連れて減
少するからである。Ｒ１とＲ２の結合点に接続している
ＣＭＰのプラス入力端子電位はモーター電流が単調減少
する場合は、抵抗Ｒ１とＲ２からなる分圧回路に加わる
電圧に伴い単調増加して行く。

【００６４】ＣＭＰのマイナス入力端子電位は、抵抗Ｒ
１とＲ２の分圧電位が急上昇時は、ダイオードＤ３によ
りプラス入力端子電位より０．７Ｖ低い電位で持ち上げ
られ、その後はＣ１が充電されるに連れてプラス入力端
子電位に近づいて行く。

【００６５】図５において、ダイオードＤ４、抵抗Ｒ１
２、１３、１４、トランジスタＴ８が無い場合（図３に
相当）についてまず説明する。マイナス入力端子電位が
プラス入力端子電位に十分に近づいたとき、モーターＭ
の逆起電力Ｅの脈動成分がマイナス側に振れると、この
振れにプラス入力端子電位は追従するが、マイナス入力
端子電位はコンデンサＣ１により追従できず、ＣＭＰの
出力はＨレベルからＬレベルに反転する。この反転によ
り、抵抗Ｒ４を通してコンデンサＣ１からＣＭＰ出力に
向かって放電電流が流れＣ１の電位は低下する。

【００６６】引き続き、モーターＭの逆起電力Ｅの脈動
成分がプラス側に振れるとＣＭＰの出力はＬレベルから
Ｈレベルに反転し、抵抗Ｒ４を通してＣＭＰ出力からＣ
１への充電電流が流れＣ１の電位は上昇する。このとき
充電時のＲ４の電圧降下と放電時のＲ４の電圧降下がほ
ぼ等しくなるように、Ｒ１とＲ２による分圧比を設定し
てあるので、ＣＭＰのマイナス入力端子電位はプラス入
力端子電位に増加方向にも減少方向にも同じスピードと
時間で追随する。

【００６７】次に、図５において、ダイオードＤ４、抵
抗Ｒ１２、１３、１４、トランジスタＴ８がある場合に
ついて説明する。モーターＭの逆起電力Ｅを抵抗Ｒ１３
とＲ１４で分圧した電圧により、抵抗Ｒ１２とダイオー
ドＤ４を通してＣ１への充電電流Ｉcが流れる。ＣＭＰ
出力がＬレベルのときはＲ４による放電電流がこのＩc
により一部キャンセルされ、Ｃ２の放電スピードは低下
する。一方、ＣＭＰ出力がＨレベルの時はＲ４による充
電電流にＩcが加わり、充電スピードは増加する。

【００６８】Ｒ４の抵抗値をＲ１２の抵抗値と同じに設
定すると、Ｉcの大きさは可変抵抗Ｒ１３と固定抵抗Ｒ
１４の比で変化し、Ｒ１３が小さくなるに連れて増加す
る。Ｒ１３がゼロになるとＣＭＰ出力がＨレベルのと
き、Ｃ１は抵抗（Ｒ４）／２で充電され、ＣＭＰ出力が
Ｌレベルのとき、Ｃ１の放電電流はほぼゼロとなる。一
方、Ｒ１３の抵抗値を大きくしてＲ１３の抵抗値をＲ１
４の抵抗値と等しくするとＩcはゼロになり、Ｃ１の充
放電スピードは等しくなる。

【００６９】従って、図５の回路でＣ１の放電スピード
を遅くし、充電スピードが速くなるようにＲ１３の値を
小さく設定すると、モーター電流が減少しているときは
脈動成分に同期したパルスを確実に発生するが、モータ
ー電流が増加しているときは脈動成分からのパルス変換
が困難になり、変換を中断するか飛び飛びに変換する回
路を実現できる。モーター電流が増加しているときパル
ス変換が困難になる度合いはＲ１３を可変することによ
り調整可能である。Ｒ１３を小さくするほど変換率が低
下する。モーターのダウン動作時、ガラスとモーター間
の遊びにより、ガラスの動作遅れが発生した場合は、動
作遅れに応じてモーター電流の増加期間が発生するの
で、この回路を用いてこの間はパルスの変換を中断また
は抑制することにより、遊びによるガラスの動作遅れが
あっても、上端締め切り位置からゾーンスイッチ３まで
の移動時間で発生するパルスの数をほぼ一定値に保つこ
とが出来る。これにより遊びの影響を回避することが可
能となる。

【００７０】なお、アップ動作時はダイオードＤ４、抵
抗Ｒ１２、１３、１４、トランジスタＴ８から成る回路
により、充電電流Ｉcを流す必要が無いので、トランジ
スタＴ８をアップ動作時のみオンさせてＩcがＣ１に流
れ込まないようにする。

【００７１】〔実施例４〕実施例４では、図６に示すよ
うなパルス発生装置１４によりモーターＭの逆起電力Ｅ
の脈動成分からパルスを生成させる。パルス発生装置１
４においても、遊びによるガラスの下降遅れでパルス数
が増加することを防止できる。

【００７２】パルス発生装置１４の回路構成について パルス発生装置１４も、モーターＭの高電位側の端子間
の電圧をダイオードＤ１またはＤ２を経由して分圧する
直列接続された抵抗Ｒ１とＲ２からなる分圧回路を有し
ている。抵抗Ｒ１とＲ２の結合点が、コンパレータＣＭ
Ｐのプラス入力端子とダイオードＤ３のアノード電極に
接続されている。Ｄ３のカソード電極は、ＣＭＰのマイ
ナス入力端子とコンデンサＣ１に接続され、電流が電流
源Ｉ１から流れ出る方向に電流源Ｉ１が接続され、電流
が電流源Ｉ２へ流れ込む方向に電流源Ｉ２が接続されて
いる。ＣＭＰの出力端子は、抵抗Ｒ５に接続され、さら
に、電流が電流源Ｉ１へ流れ込む方向に電流源Ｉ１が接
続され、電流が電流源Ｉ２から流れ出る方向に電流源Ｉ
２が接続されている。Ｒ５は抵抗Ｒ６とツェナーダイオ
ードＺＤ１のカソード電極とアップ／ダウンカウンタ２
の入力端子と接続されている。Ｒ６とＺＤ１とは接地さ
れている。

【００７３】パルス発生装置１４の動作説明 図５のパルス発生器１３ではＣ１の充電速度と放電速度
に差をつけて、放電速度を遅くしているが、それを実現
する方法として図６のパルス発生器１４のように定電流
源Ｉ１とＩ２を用いる方法がある。図６ではＣＭＰ出力
がＨレベルになったとき定電流Ｉ１でＣ１の充電を行
い、ＣＭＰ出力がＬレベルになったときは定電流Ｉ２に
よりＣ１の放電を行う。ダウン動作時は、それぞれの電
流値をＩ１＞Ｉ２の関係に設定すれば、図５と同等の機
能を実現できる。アップ動作時はＩ１の電流値とＩ２の
電流値を同じに設定する。定電流源を用いる方法はＩＣ
化するのに適している。

【００７４】〔実施例５〕実施例５では、図７に示すよ
うなアップ／ダウンカウンタ装置２によりパルス発生器
１で発生させたパルスをカウントし、上限位置信号５を
出力する。

【００７５】アップ／ダウンカウンタ装置２の回路構成
について 図７のアップ／ダウンカウンタ装置２では、下位４ビッ
トのカウントに使用する４ビットのアップ／ダウンカウ
ンタ６と、上位４ビットのカウントに使用する４ビット
のアップ／ダウンカウンタ７の２個を使用している。ゾ
ーンスイッチ３はカウンタ動作範囲でオンになり、カウ
ンタ動作範囲外ではオフになるノーマリークロウズ
（Ｎ．Ｃ）タイプのスイッチを用いている。

【００７６】パルス発生器１で発生させたパルス信号の
出力端子は、４ビットカウンタ６のカウント信号入力端
子Ｃ（１５番ピン）に接続されている。

【００７７】アップ動作の際にＨレベルが出力されるＵ
ｐ信号が論理積ＡＮＤ１の入力端子に接続されている。
また、ウインドを締め切った時にＨレベルが出力される
「締切」信号４が論理積ＡＮＤ１の入力端子に接続され
ている。ＡＮＤ１の出力端子はカウンタ６と７のリセッ
ト端子ＲＳＴ（９番ピン）に接続されている。カウンタ
６と７のキャリーイン端子Ｃａｒｒｙ ｉｎ（５番ピ
ン）がゾーンスイッチ３と抵抗Ｒ１０に接続されてい
る。ゾーンスイッチ３は接地されている。Ｒ１０は５Ｖ
の直流電源に接続されている。カウンタ６および７のＵ
／Ｄ端子（１０番ピン）は抵抗Ｒ９とツェナーダイオー
ドＺＤ２のカソード電極に接続されている。ＺＤ２のア
ノード電極は接地されている。Ｒ９はモーターＭとウイ
ンドが降下時にＯＮとなるトランジスタＴ２の接続点に
接続されている。カウンタ７のカウント信号入力端子Ｃ
（１５番ピン）は、カウンタ６のＱ４端子（２番ピン）
に接続されている。カウンタ７のＱ４端子（２番ピン）
はスイッチングトランジスタＴ７のゲート電極に接続さ
れている。Ｔ７は抵抗Ｒ１１と上限位置信号５の出力端
子に接続されている。Ｒ１１は５Ｖの直流電源に接続さ
れている。また、Ｔ７は接地されている。上限位置信号
５の出力端子はジャミングプロテクションの機能をオン
オフする入力端子に接続される。

【００７８】アップ／ダウンカウンタ装置２の動作説明 アップ／ダウンカウンタ装置２は５Ｖで動作する。Ｃａ
ｒｒｙ ｉｎ端子がＬレベルのときそれぞれのカウンタ
６と７が動作し、Ｈレベルのときカウンタ６と７は動作
しない。

【００７９】Ｕ／Ｄ端子がＨレベルのときカウントアッ
プし、Ｌレベルの時カウントダウンする。モーターＭが
ダウン動作するときのモーター端子間電圧を抵抗Ｒ９と
ツェナーダイオードＺＤ２で約５Ｖに変換して、Ｕ／Ｄ
端子に加える。

【００８０】パルス発生器１から出力される脈動成分に
同期したパルスを下位４ビットカウンタ６のカウント信
号入力端子Ｃに加える。カウンタ６と７のカウントの最
大値は５１２パルスとし、それ以上はカウント出来ずオ
ーバーフロー信号を発生する。

【００８１】上端締め切り位置からゾーンスイッチ３の
位置までガラスが下降したときのパルス数は５１２パル
ス以下になるようにゾーンスイッチ３の位置を設定す
る。ゾーンスイッチ３は上端締め切り位置から、ゾーン
スイッチ３の位置までの間、スイッチ接点がオンを維持
し、ゾーンスイッチ位置を超えてガラスが低下したとき
はオフするように構成する。ゾーンスイッチ３の信号を
Ｃａｒｒｙ ｉｎ端子に入力するので、これによりアッ
プ／ダウンカウンタ２の動作範囲を上端締め切り位置か
ら、ゾーンスイッチ３の位置の間のみに限定することが
出来る。

【００８２】上限位置信号５は、カウント値が２５６以
下でＬレベル、２５６を超えるとＨレベルとなるＱ４端
子から、トランジスタＴ７を介して取り出す。上限位置
信号５は上端締め切り位置から２５６パルスの位置まで
はＨレベルとなり、それ以降はＬレベルとなる。

【００８３】〔実施例６〕実施例６では、図８に示すよ
うなアップ／ダウンカウンタ装置２によりパルス発生器
１で発生させたパルスをカウントし、上限位置信号５を
出力する。

【００８４】アップ／ダウンカウンタ装置２の回路構成
について 図８に示すアップ／ダウンカウンタ装置２は、図７に示
すアップ／ダウンカウンタ装置２の回路に対し、ゾーン
スイッチ３の回路構成を変更し、論理積ＡＮＤ２、３、
インバータＮＯＴ１乃至３、論理和ＯＲ１、およびＤマ
スタスレーブフリップ・フロップであるラッチ１を追加
したものである。カウンタ６と７のキャリーイン端子Ｃ
ａｒｒｙ ｉｎ（５番ピン）がラッチ１の＋Ｑ出力端子
に接続されている。ラッチ１の−Ｑ出力端子はディレイ
Ｄ入力端子に接続されている。ＮＯＴ１はＡＮＤ１の出
力端子とラッチ１のリセットＲ入力端子の間に挿入され
ている。ラッチ１のクロックＣＫ入力端子はＯＲ１の出
力端子に接続している。ＯＲ１の入力端子は、カウンタ
７のキャリーアウト端子Ｃａｒｒｙ ｏｕｔ（７番ピ
ン）とＡＮＤ２と３の出力端子に接続している。ＡＮＤ
２の入力端子はＮＯＴ２と３の出力端子に接続してい
る。ＡＮＤ３とＮＯＴ２の入力端子は、Ｒ１０とゾーン
スイッチ３に接続されている。ＡＮＤ３とＮＯＴ３の入
力端子は、Ｒ９とＺＤ２のカソード電極に接続されてい
る。

【００８５】アップ／ダウンカウンタ装置２の動作説明 ゾーンスイッチ３はウインドガラスがゾーンスイッチ３
の位置に達したとき接点を開閉し、それ以外の位置では
オンまたはオフの状態となる。これには、上端締め切り
位置からゾーンスイッチ３の位置の間でゾーンスイッチ
３の接点をオンまたはオフに保持する必要がある。この
ためには、スイッチ３の構造、取り付け方法に制約を与
えることになる。そこで、この制約を無くしてゾーンス
イッチ３の機能を安価に実現することがねらいである。
しかし、このオンオフ状態を保持しないタイプのスイッ
チを用いると、ウインドガラスがゾーンスイッチ３の位
置より上側にあるのか下側にあるのかを識別する必要が
生じるので、ラッチ１を追加している。

【００８６】ラッチ１はＡＮＤ１による上端締め切り信
号でリセット端子ＲがＬレベルになってリセットされ、
クロック端子ＣＫがＬレベルからＨレベルに立ち上がる
とき出力を反転する。ダウン動作時はゾーンスイッチ３
がオンからオフに変化したときクロック端子ＣＫに立ち
あがり信号が入力され、アップ動作時はゾーンスイッチ
がオフからオンに変化したときクロック端子ＣＫに立ち
あがり信号が入力されるようになっている。このように
構成することにより、アップ動作、ダウン動作いずれの
場合も同じ位置でゾーンスイッチ３の信号が取り込まれ
るようになる。

【００８７】ラッチ１の出力＋ＱがカウンタのＣａｒｒ
ｙ ｉｎ端子に入力され、ウインドガラスが上端締め切
り位置からゾーンスイッチ３の位置の間にあるときＣａ
ｒｒｙ ｉｎ端子がＬレベルになってカウンタが動作す
るようになっている。

【００８８】万一、ラッチ１が誤動作してウインドガラ
スがゾーンスイッチ３の位置より下側の位置でカウンタ
を動作させた場合は、カウンタが５１２パルス以上をカ
ウントしてオーバーフローしたときＣａｒｒｙ ｏｕｔ
端子がＨレベルになることによってＯＲ１を通してクロ
ック端子ＣＫに立ちあがり信号が入力され、ラッチ１出
力＋Ｑを反転して正常な状態に復帰させるようにしてい
る。この場合、アップ動作によりゾーンスイッチ３の位
置よりダウンカウントして上端締め切り位置に達しても
上限位置信号が出力されない場合がある。そのときはガ
ラスは挟み込み防止動作を行い、上端締め切り位置に留
まらず、一定距離下降することになる。これは異常動作
であるから、ユーザーは気が付く。この場合再度イニシ
ャライズすることが必要となる。イニシャライズはオー
トアップスイッチをアップ状態に保持して上端締め切り
位置までウインドガラスを持ち上げることで行うように
設定している。

【００８９】〔実施例７〕実施例７では、図４に示す実
施例２のパルス発生器１２を用いて発生させたパルスＶ
ＰＬＳを測定したので説明する。

【００９０】図９乃至１１は、パルス発生器１２の入力
信号波形である脈動成分を有するモーター電流Ｉと、Ｃ
ＭＰの出力端子電圧の波形であるパルスＶＰＬＳの波形
を示すグラフである。横軸は時間で１目盛りが１．００
ｍ秒である。縦軸は、モーター電流Ｉと、出力パルスＶ
ＰＬＳを示している。

【００９１】縦軸の単位は、グラフ中のモーター電流と
ＶＰＬＳの右側に示している。ＶＰＬＳの縦軸は、（３
Ｖ／ｄｉｖ、９Ｖ）と表され、１目盛りが３Ｖで、全８
目盛り中の４目盛り目の電圧が９Ｖである。同様にモー
ター電流Ｉの縦軸は、（２Ａ／ｄｉｖ、６Ａ）と表さ
れ、１目盛りが２Ａで、全８目盛り中の４目盛り目の電
流が６Ａである。以下のグラフでも縦軸は同様な表記法
で表している。

【００９２】図９は図４の直流電源ＶＢを８Ｖに設定し
た場合であり、図１０は１２Ｖに設定し、図１１は１６
Ｖに設定した場合である。また、図９乃至１１の（ａ）
はウインドが上昇している場合であり、（ｂ）は降下し
ている場合である。

【００９３】まず、図９（ａ）に示すように、ＶＢが８
Ｖでウインドが上昇の場合に、Ｉの振幅に合わせてＶＰ
ＬＳのパルスが発生していることが分かる。Ｉの脈動成
分の振幅は０．５Ａ程度である。ＶＰＬＳのＬレベルの
電圧は２Ｖであり、Ｈレベルの電圧は７Ｖである。

【００９４】図９（ｂ）にＶＢが８Ｖでウインドが降下
する場合を示す。（ａ）と比較すると、ＶＰＬＳのＬと
Ｈのレベルは同じだが、時間当たりのパルスの回数が増
えていることが分かる。これは、上昇に比べ降下の方が
負荷が低いのでモーターＭの回転数が高くなっているた
めである。パルス波形の立ち上がりと立ち下がりの傾き
が上昇の場合と同じで良好なパルス形状になっている。
これは、図４のトランジスタＴ５によるコンデンサＣ１
の切り替えが行われているためである。また、Ｉの電流
の時間平均値が４．７Ａから１．５Ａに低下している。
上昇に比べ降下の方が負荷が低いのでモーター回転数が
高くなり、逆起電力が増加してモーター電流Ｉが小さく
なったためである。

【００９５】図１０（ａ）にＶＢが１２Ｖでウインドが
上昇する場合を示す。図９（ａ）と比較すると、ＶＰＬ
ＳのＬレベルは２Ｖで同じだが、Ｈレベルは１１Ｖに大
きくなっている。また、時間当たりのパルスの回数が増
えていることが分かる。また、Ｉの脈動成分の振幅も
０．８Ａ程度に大きくなっている。これらは、ＶＢが１
２Ｖに高くなり、モーターＭの回転数があがったためで
ある。

【００９６】図１０（ｂ）にＶＢが１２Ｖでウインドが
降下する場合を示す。図９（ｂ）に対する（ａ）の変化
と同じ変化が図１０（ａ）に対して見られる。

【００９７】図１１（ａ）にＶＢが１６Ｖでウインドが
上昇する場合を、（ｂ）にＶＢが１６Ｖでウインドが降
下する場合を示す。図９（ａ）（ｂ）に対する図１０
（ａ）（ｂ）の変化と同じ変化が図１１に対して見られ
る。

【００９８】ＶＢが８Ｖから１６Ｖまで変化しても良好
にパルスが出力されていることが分かる。これは、ＣＭ
Ｐのマイナス入力端子電位が積分回路の時定数を介して
ＶＢ（プラス入力端子電位）に追随しているからであ
る。

【００９９】〔実施例８〕実施例８では、図４に示す実
施例２のパルス発生器１２と、図８に示す実施例６のア
ップ／ダウンカウンタ２とゾーンスイッチ３を用いて発
生させた上限位置信号５を測定したので説明する。ウイ
ンドを締切位置からゾーンスイッチ３を通過するまで移
動させている。

【０１００】図１２と１３は、パルス発生器１２の入力
信号波形である脈動成分を有するモーター電流Ｉと、Ｃ
ＭＰの出力端子電圧の波形である波動パルスと、この波
動パルスの１６分周のパルスと、ゾーンスイッチ３のオ
ンオフ波形を示すグラフである。横軸は時間で、図１２
の１目盛りが４０．０ｍ秒であり、図１３の１目盛りは
５．００ｍ秒である。電源電圧ＶＢは１２．５Ｖに設定
している。

【０１０１】モーターＭがダウン動作を開始するとモー
ター電流Ｉは突入電流となりピーク値まで立ち上がりそ
の後は減少する。もし、遊びによる遅れがゼロであれ
ば、モーター電流Ｉはゾーンスイッチ３をオフする時点
まで単調減少する。実施例８では、遊びによるガラスの
動作遅れがあり、モーターＭは無負荷でダウン方向の回
転動作を開始しても、ガラスが動いていない時間帯が存
在する。その後、ガラスを引き下げるための力が必要に
なるため、モーターＭに負荷が発生し電流Ｉが増加する
ことになる。そのため、モーター電流Ｉは単調減少とな
らず、途中の負荷発生時に増加し、その後減少するとい
う動作を行う。場合によってはそれを繰り返しながらゾ
ーンスイッチ３の位置に至る。

【０１０２】波動パルスは電流Ｉが流れた後コンデンサ
Ｃ１の充電を待って発生している。パルスのＬレベルは
２Ｖで、Ｈレベルは１１．５Ｖである。パルスの１６分
周がパルス間隔において均等であることから脈動に対応
した脈動パルスを確実に発生させていると考えられる。
また、ゾーンスイッチ３の位置に至ると、カウンタ２は
脈動パルスの入力を受けるものの、カウンタ２で発生す
る１６分周のパルスはストップしている。このことによ
り、ゾーンスイッチ３によって脈動パルスのカウントが
停止したことが分かる。

【０１０３】上限位置信号５は脈動パルスの２５６パル
ス目で出力される。２５６パルス目の発生する時間帯
は、遊びでなくガラスが動いている時間帯で、ゾーンス
イッチ３の位置に至る前の時間帯に設定されている。

【０１０４】〔実施例９〕実施例９では、図５に示す実
施例３のパルス発生器１３と、図８に示す実施例６のア
ップ／ダウンカウンタ２とゾーンスイッチ３を用いて発
生させた上限位置信号５を測定したので説明する。

【０１０５】図１４乃至１６は、パルス発生器１３の入
力信号波形である脈動成分を有するモーター電流Ｉと、
ＣＭＰの出力端子電圧の波形である波動パルスと、この
波動パルスの１６分周のパルスと、ゾーンスイッチ３の
オンオフ波形を示すグラフである。横軸は時間で、図１
４と１６の１目盛りが４０．０ｍ秒であり、図１５の１
目盛りは５．００ｍ秒である。電源電圧ＶＢは１２．５
Ｖに設定している。図１４と１５がウインドが降下時の
波形であり、図１６は上昇時の波形である。

【０１０６】図１４と１５のモーター電流Ｉの波形は図
１２と１３に同じである。異なる点は、脈動パルスのＨ
レベルが１１．５Ｖに達しないパルスが多数見られるこ
とである。これは、図５の抵抗１３を調節し、コンデン
サＣ１の充電速度を上げ放電速度を遅くしたため、ＣＭ
Ｐ出力のＨレベルに滞在する時間がＬレベルのそれに比
べ短くなり、更にＣＭＰにオペアンプを用いているので
応答速度が遅いこともあって、Ｈレベルに上がりきれな
い状態が発生したためである。このように、充放電時間
を調節することによりモーター脈動成分からパルス変換
する動作を中断することができる。

【０１０７】図１６は、ウインドを開放状態からゾーン
スイッチ３を通過して締切位置まで移動させた際の波形
である。モーター電流Ｉは脈動成分を有し徐々に大きき
なっていることが分かる。これは締切のためにより大き
な負荷が必要なためであると考えられる。脈動パルス
は、ゾーンスイッチ３の位置の手前から締切位置までの
間で発生している。ゾーンスイッチ３の信号が入ると１
６分周のパルスが発生しており、カウンタ２で脈動パル
スのカウントがスタートしたことが分かる。そして、締
切位置前の脈動パルスの２５６パルス目で上限位置信号
５が出力される。ゾーンスイッチ３とガラスの上端停止
位置の間で発生するパルス数は、ガラスとモーターの間
の遊び対策を盛り込んでいない図１２ではアップ動作の
図１６より多くなっているが、遊び対策を盛り込んだ図
１４で図１６と同じになっていることが分かる。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上限位置の検出精度が高く、モーター内蔵のセンサを使
わず、モーターの外部においても複雑な構造物を必要と
しないドア構造によらず適応可能な挟まれ防止システム
におけるウインドガラスの位置検出装置 を提供でき
る。

【０１０９】本発明によれば、上限位置の検出精度が高
く、モーター内蔵のセンサを使わず、モーターの外部に
おいても複雑な構造物を必要としないドア構造によらず
適応可能な挟まれ防止システムにおけるパルス生成装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る挟まれ防止システムに
おけるウインドガラスの位置検出装置のブロック図であ
る。

【図２】脈動電圧の発生状況を説明するための図であ
る。

【図３】本発明の実施例１に係るパルス発生装置１１の
回路構成を説明するための図である。

【図４】本発明の実施例２に係るパルス発生装置１２の
回路構成を説明するための図である。

【図５】本発明の実施例３に係るパルス発生装置１３の
回路構成を説明するための図である。

【図６】本発明の実施例４に係るパルス発生装置１４の
回路構成を説明するための図である。

【図７】本発明の実施例５に係るウインドガラスの位置
検出装置のアップ／ダウンカウンタ装置２の回路構成を
説明するための図である。

【図８】本発明の実施例６に係るウインドガラスの位置
検出装置のアップ／ダウンカウンタ装置２の回路構成を
説明するための図である。

【図９】本発明の実施例２に係るパルス発生装置１２の
信号波形図（その１）である。

【図１０】本発明の実施例２に係るパルス発生装置１２
の信号波形図（その２）である。

【図１１】本発明の実施例２に係るパルス発生装置１２
の信号波形図（その３）である。

【図１２】本発明の実施例２に係るパルス発生装置１２
を用いた位置検出装置のウインドガラスの降下時の信号
波形図（その１）である。

【図１３】本発明の実施例２に係るパルス発生装置１２
を用いた位置検出装置のウインドガラスの降下時の信号
波形図（その２）である。図１２のモーターが始動した
ときを、図１２に比べ時間軸を８倍に拡大して表示して
いる。

【図１４】本発明の実施例３に係るパルス発生装置１３
を用いた位置検出装置のウインドガラスの降下時の信号
波形図（その１）である。

【図１５】本発明の実施例３に係るパルス発生装置１３
を用いた位置検出装置のウインドガラスの降下時の信号
波形図（その２）である。図１４のモーターが始動した
ときを、図１４に比べ時間軸を８倍に拡大して表示して
いる。

【図１６】本発明の実施例３に係るパルス発生装置１３
を用いた位置検出装置のウインドガラスの上昇時の信号
波形図（その３）である。

【符号の説明】

１、１１、１２、１３、１４ パルス発生装置 ２ アップ／ダウンカウンタ装置 ３ ゾーンスイッチ ４ 上端締切信号 ５ 上限位置信号 ６、７ ４ビットのアップ／ダウンカウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 広和 静岡県湖西市鷲津2464−48 矢崎部品株式 会社内 Ｆターム(参考） 2E052 AA09 BA07 CA06 EA13 GA10 GB06 GC07 GC10 GD09 HA01 JA04 3D127 AA02 DF04 DF35 FF09 FF20 5H571 AA03 CC02 DD01 EE02 GG01 HA09 HC01 HD01 JJ02 JJ13 LL31

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウインドの挟まれ防止システムにおい
   て、 モーターの両端子間に発生する脈動電圧と同期したパル
   スを生成するパルス発生装置と、 前記パルスをカウントすることにより、前記ウインドの
   位置を検出するアップダウンカウンタとを有することを
   特徴とするウインドの位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記アップダウンカウンタの作動範囲
   を、前記ウインドの動作範囲の最上端の締め切り位置か
   ら、前記挟まれ防止システムの作動範囲の上限位置を含
   む範囲に限定するゾーンスイッチをさらに有することを
   特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記ゾーンスイッチは、 前記作動範囲内で接点オンまたはオフの状態を維持し、 前記作動範囲外ではその逆の接点オフまたはオンを維持
   することを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
4. 【請求項４】 前記ゾーンスイッチは、 前記ウインドの特定の位置でオンまたはオフの信号を発
   生し、 前記信号をラッチ回路で記憶して作動範囲内か作動範囲
   外かを識別することを特徴とする請求項２に記載の位置
   検出装置。
5. 【請求項５】 前記カウンタが、前記締め切り位置から
   ゾーンスイッチの位置までのカウントの正常動作範囲で
   はオーバーフローが発生しない上限値を設定しており、 前記ラッチ回路が、ゾーンスイッチの開閉信号が入力さ
   れる毎にその出力を反転し、前記カウンタが前記上限値
   を超えたら前記ラッチ回路の出力を反転させることを特
   徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
6. 【請求項６】 ウインドの挟まれ防止システムのモータ
   ーの逆起電力に含まれる脈動成分を検出してパルスを作
   成するパルス生成装置において、 プラス入力端子に前記モーターの端子間電圧を印加さ
   せ、出力端子から脈動成分に同期したパルスを出力させ
   る比較器と、 前記比較器の前記出力端子に接続され、抵抗とコンデン
   サからなり、前記コンデンサの低電位側がモーターの低
   電位側端子に接続し、前記抵抗と前記コンデンサの接続
   点を前記比較器のマイナス入力端子に接続する積分回路
   とを有することを特徴とするパルス生成装置。
7. 【請求項７】 前記積分回路の時定数を前記脈動成分の
   周期に対応させて設定することを特徴とする請求項６に
   記載のパルス生成装置。
8. 【請求項８】 前記ウインドのアップ動作時とダウン動
   作時で前記時定数を切り換えることを特徴とする請求項
   ７に記載のパルス生成装置。
9. 【請求項９】 前記比較器の前記出力の一部を前記プラ
   ス入力端子に戻す、抵抗とコンデンサの直列接続からな
   る正帰還回路をさらに有することを特徴とする請求項６
   乃至８のいずれか１つに記載のパルス生成装置。
10. 【請求項１０】 ウインドの挟まれ防止システムのモー
    ターの逆起電力に含まれる脈動成分を検出してパルスを
    作成するパルス生成装置において、 前記モーターが前記ウインドがダウンする方向に回転動
    作している場合に、 モーター電流の平均値が単調減少しているときは前記脈
    動成分から前記パルスを生成し、 前記モーター電流の平均値が増加に転じた間は前記パル
    スの生成を中断または飛び飛びに発生させることを特徴
    とするパルス生成装置。
11. 【請求項１１】 プラス入力端子に前記モーターの端子
    間電圧を印加させ、出力端子から脈動成分に同期したパ
    ルスを出力させる比較器と、 前記比較器の前記出力端子に接続され、抵抗とコンデン
    サからなり、前記コンデンサの低電位側がモーターの低
    電位側端子に接続し、前記抵抗と前記コンデンサの接続
    点を前記比較器のマイナス入力端子に接続する積分回路
    とを有し、 前記比較器の出力がＨレベルになったときの前記出力か
    らコンデンサへの充電速度が、前記出力がＬレベルにな
    ったときの前記コンデンサから前記出力への放電速度よ
    り大きくすることを特徴とする請求項１０に記載のパル
    ス発生装置。
12. 【請求項１２】 プラス入力端子に前記モーターの端子
    間電圧を印加させ、出力端子から脈動成分に同期したパ
    ルスを出力させる比較器と、 前記比較器の前記出力端子に接続され、定電流源とコン
    デンサからなり、前記コンデンサの低電位側がモーター
    の低電位側端子に接続し、前記定電流源と前記コンデン
    サの接続点を前記比較器のマイナス入力端子に接続する
    積分回路とを有し、 前記比較器の出力がＨレベルになったときの前記出力か
    らコンデンサへの充電速度が、前記出力がＬレベルにな
    ったときの前記コンデンサから前記出力への放電速度よ
    り大きくすることを特徴とする請求項１０に記載のパル
    ス発生装置。