JP2003336446A - 車両用パワーウインド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窓ガラスが上昇するときのモータの回転を低
速化して、例え窓ガラスに指などが挟まれても挟み込み
加重を低減して、痛くなくした車両用パワーウインド装
置を提供すること。 【解決手段】 パワーウインド装置は、窓ガラスを開閉
する開閉機構２と、該開閉機構２を駆動し、回転するこ
とによりパルスを発信するモータ３と、該モータ３が回
転しているかを検出するパルス有無検出回路４と、前記
モータ３がオートＵＰ又はマニュアルＵＰのときに該モ
ータ３を低速にする低速化回路５と、窓ガラスが窓枠の
上端にあるかを検出する上端検出手段６と、該上端検出
手段６で窓ガラスの位置が窓枠の上端以外の位置で停止
したときに窓ガラスを反転させる窓動作制御回路７と、
で成る。

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、窓ガラスをモータ等によって開閉動作させる車
両用パワーウインド装置に関し、特に窓ガラスでの手や
頭や物体の挟み込みの安全制御動作を行う安全装置を備
える車両用パワーウインド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から自動車用パワーウインド装置
は、モータ等の駆動源によって窓ガラスを開閉動作させ
るため、窓ガラスと窓枠との間に手や頭や首を挟み込む
事故が生じることがある。このため、このような異物の
挟み込みを検出して窓ガラスの閉動作を停止させ、或い
は窓ガラスを開動作させることで異物の挟み込みに対す
る安全制御動作を行う安全装置を備えたものが種々提案
されている。

【０００３】この異物の挟み込みの検出には、一般的に
次の２つに手段がある。１つ目の異物の挟み込み検出手
段は、例えば窓ガラスの開閉速度と相関のあるモータの
回転駆動状態を測定し、前記モータの回転速度が設定値
よりも低下したとき、即ち異物の挟み込みによって窓ガ
ラス及びモータに加えられる負荷が増大して回転速度が
低下したことを、モータの減速用ギヤに設けた磁石と、
該磁石の回転を検出するホール素子とを備えて、前記ホ
ール素子からのパルス信号により異物の挟み込みを検出
する手段である。

【０００４】２つ目の異物の挟み込み検出手段は、例え
ば、窓ガラスの全閉状態と窓ガラスが開いていることを
検出するリミットスイッチを設け、このリミットスイッ
チが窓ガラスが開いていることを検出しているときに、
窓ガラスを開閉するモータの電流を検出してその電流値
が設定した設定値を超えたときは異物の挟み込みで、異
物の挟み込みよって窓ガラス及びモータに加えられる負
荷が増大して回転が停止したと判断する異物の挟み込み
を検出する手段である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような挟み込み検
出手段を備えたパワーウインド装置は、窓ガラスが窓枠
とで異物を挟み込んで、窓ガラスが停止してパルス信号
や電流が変化したのを検出して異物の挟み込みと判断
し、窓ガラスを反転する安全装置である。

【０００６】しかしながら、実際の車両用パワーウイン
ド装置では、窓ガラスが異物を挟んでから異物の挟み込
みを検出するまでの検出時間が遅い。このため、従来の
車両用パワーウインド装置は、窓ガラスが異物を挟んで
から、挟み込みを検出するまでに時間があり、その間に
異物が挟み込まれていても作動し続けて、異物を圧迫
し、挟み込み加重が大きいという問題点がある。

【０００７】従来、モータＵＰ動作中に窓ガラスが停止
してロック状態になったときに、モータは最大トルクを
発生する。この場合、通常のモータでは、２００〜３０
０［Ｎ］程度のロックトルクとなる上昇余力があり、手
が挟まれたときに痛く、異物であれば破損することがあ
る。

【０００８】本発明の目的は、窓ガラスが上昇するとき
のモータの回転速度を低速化して、手などが挟み込まれ
そうにて、これに気付いたときには窓から手を引くこと
ができるように窓ガラスの上昇速度を遅くし、例え窓ガ
ラスに指などが挟まれても挟み込み加重を低減して、痛
くない程度にした異物の挟み込み安全装置を備える車両
用パワーウインド装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した従来
技術の問題点を解消すべく発明されたものであり、請求
項１の発明は、窓ガラスを開閉する開閉機構と、該開閉
機構を駆動し、回転することによりパルスを発信するモ
ータと、該モータが回転しているかを検出するパルス有
無検出回路と、前記モータがオートＵＰ又はマニュアル
ＵＰのときに該モータを低速にする低速化回路と、前記
窓ガラスが窓枠の上端にあるかを検出する上端検出手段
と、該上端検出手段で前記窓ガラスが窓枠の上端以外の
位置で停止したときに該窓ガラスを反転させる窓動作制
御回路と、で成る。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記低速化回路は、前記モータにＦＥＴを設置して
該モータへの電圧供給を間欠制御して、窓ガラスの上昇
時にパルスのＨｉのパルス幅を短くし、Ｌｏのパルス幅
を長くしてその分だけ、下降時より低速化することで成
る。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、電圧、電流、及び温度などの環境の変化を測
定する外乱測定手段と、前記窓ガラスが上昇する方向に
操作したときに前記外乱測定手段を定時間隔で作動させ
るタイマと、各条件環境時におけるトルク特性をデータ
化したデューティデータテーブルと、その都度、各条件
環境時に該当するトルクのデューティ比を選択し、上記
デューティ比でモータを駆動するモータ駆動手段と、を
備えたことで成る。

【００１２】

【実施の形態】本発明について図面を参照して説明す
る。まず図１に基づき本発明の第１の実施の形態を説明
する。パワーウインド装置１は、窓ガラスを開閉する開
閉機構２と、該開閉機構２を駆動し、回転することによ
りパルスを発信するモータ３と、該モータ３が回転して
いるかを検出するパルス有無検出回路４と、前記モータ
３がオートＵＰ又はマニュアルＵＰのときに該モータ３
を低速にする低速化回路５と、窓ガラスが窓枠の上端に
あるかを検出する上端検出手段６と、該上端検出手段６
で窓ガラスが窓枠の上端以外の位置で停止した場合にモ
ータ３を反転させる窓動作制御回路７と、で成る。

【００１３】前記パワーウインド装置１は、モータ３で
窓ガラスを上昇・下降させる前記開閉機構２と、リミッ
トスイッチ等で窓ガラスが窓枠の上端にあるかを検出す
る上端検出手段６と、パワーウインドスイッチケース９
内などに配置された電気回路構成品から成る。

【００１４】パワーウインドスイッチケース９には、マ
ニュアルＵＰスイッチ１０と、マニュアルＤＯＷＮスイ
ッチ１１と、オートスイッチ１２とがある。前記マニュ
アルＵＰスイッチ１０は、ノブを一段引き上げ操作した
ときのみＯＮして窓ガラスを上昇方向に作動させ、ノブ
から指を離せば自動復帰してＯＦＦする。前記マニュア
ルＤＯＷＮスイッチ１１は、ノブを一段押し下げ操作し
たときのみＯＮして窓ガラスを下降方向に作動させ、ノ
ブから指を離せば自動復帰してＯＦＦする。前記オート
スイッチ１２は、ノブを引き上げ操作したときのみＯＮ
して窓ガラスを上昇方向に作動させ、ノブから指を離し
て窓ガラスが全閉状態になればＯＦＦする。

【００１５】前記マニュアルＵＰスイッチ１０は、可動
接点をアースし、固定接点を駆動回路１３の第１リレー
１４のリレーコイル１４ａに接続している。前記マニュ
アルＤＯＷＮスイッチ１１は、可動接点をアースし、固
定接点を駆動回路１３の第２リレー１５のリレーコイル
１５ａに接続している。前記オートスイッチ１２は、可
動接点をアースし、固定接点をパルス有無検出回路４に
接続している。

【００１６】前記駆動回路１３は、窓ガラスを上昇・下
降させるために、モータ３に流れる電流の方向を切り換
えて正転・反転させるための回路で、第１リレー１４と
第２リレー１５とで構成される。第１リレー１４は、リ
レーコイル１４ａと可動接点１４ｂと常閉固定接点１４
ｃと常開固定接点１４ｄとで成る。第２リレー１５は、
リレーコイル１５ａと可動接点１５ｂと常閉固定接点１
５ｃと常開固定接点１５ｄとで成る。

【００１７】前記第１リレー１４は、リレーコイル１４
ａの一方をダイオード１６のアノードに、他方を第２リ
レー１５のリレーコイル１５ａに接続し、可動接点１４
ｂをモータ３に、常閉固定接点１４ｃをパルス有無検出
回路４に、常開固定接点１４ｄを第２リレー１５の常開
固定接点１５ｄに接続している。

【００１８】第２リレー１５は、リレーコイル１５ａの
一方を第１リレー１４のリレーコイル１４ａに、他方を
マニュアルＤＯＷＮスイッチ１１に接続し、可動接点１
５ｂをパルス有無検出回路４に、常閉固定接点１５ｃを
低速化回路５のＦＥＴ８に、常開固定接点１５ｄ第１リ
レー１４のリレーコイル１４ａに接続している。

【００１９】開閉機構２のモータ３は、窓ガラスを上昇
・下降するための動力源となるもので、一方を第１リレ
ー１４の可動接点１４ｂに、他方を第２リレー１５の可
動接点１５ｂに接続している。前記ダイオード１６は、
電流の逆流を防止するための電子素子で、アノードをマ
ニュアルＵＰスイッチ１０に、カソードをパルス有無検
出回路４に接続している。

【００２０】前記低速化回路５は、窓ガラスが上昇方向
に回転するときのモータ３の回転を低速化するための電
気回路で、前記ＦＥＴ８と発振回路５ａと抵抗Ｒ１，Ｒ
２とで構成される。前記ＦＥＴ８は、Ｎ−ＣＨ ＰＯＷ
ＥＲ ＭＯＳ ＦＥＴであり、Ｈｉでモータ３が動き、
Ｌｏでモータ３が止まるスイッチの役目を有する。該Ｆ
ＥＴ８は、モータ３とアースとの間に設置して、ゲート
（Ｇ）に印加される電圧を間欠（パルス）制御し、モー
タ３に加わる電圧供給を間欠的に行うことでモータ３の
回転速度を低速化する。これにより、モータ３へのエネ
ルギーの供給は、一定の電圧印加時に比べて減少し、回
転速度が低下して、窓ガラスの上昇時のトルクも減少す
る。尚、前記発振回路５ａは、例えばマイクロコンピュ
ータで成る。

【００２１】尚、前記ＦＥＴ８は、Ｐ−ＣＨ ＰＯＷＥ
Ｒ ＭＯＳ ＦＥＴでもよい。この場合は図２に示すよ
うに、ＦＥＴ８を電源とモータ３との間に設置して、モ
ータ３への電圧供給を間欠制御（ＤＵＴＹ制御又はＰＷ
Ｍ制御）することでモータ３の速度を低速化する。１７
は発振回路５ａを構成するマイクロコンピュータで、抵
抗Ｒ９を介してＦＥＴ８に接続している。Ｒ１０は抵抗
で、１５は前記第２リレーで、３は前記モータである。
図２における前記ＦＥＴ８は、Ｐ−ｃｈタイプであり、
Ｈｉでモータ３が止まり、Ｌｏでモータ３が動くスイッ
チの役目を有する。

【００２２】前記低速化回路５は、モータ３の駆動回路
１３にＦＥＴ８を設置して該モータ３への電圧供給を間
欠制御して、パルスのＨｉ／Ｌｏ幅（デューティ比）を
可変して、図４に示すように窓ガラスの上昇時にパルス
のＨｉのパルス幅Ｌ１を短くして駆動時間を短縮させ、
Ｌｏのパルス幅Ｌ２を長くしてその分だけ、下降時より
低速化することができる。

【００２３】本発明のパワーウインド装置１は、パルス
のＨｉとＬｏの幅が同じパワーウインド装置と比較して
モータ３の回転速度及びトルク（回転力）を小さくする
ことができる。前記発振回路５ａは、抵抗Ｒ１を介して
ＦＥＴ８に接続している。抵抗Ｒ２は、一方をアース
し、他方をＦＥＴ８に接続している。

【００２４】そして、マニュアルＵＰスイッチ１０及び
オートスイッチ１２を操作して窓ガラスが上昇方向に駆
動操作したときは、電源から第１リレー１４のリレ−コ
イル１４ａに電流が流れて、可動接点１４ｂが常開固定
接点１４ｄに接触してモータ３がＯＮ状態になると共
に、第２リレー１５が作動しないので可動接点１５ｂが
常閉固定接点１５ｃに接触したままであるため、低速化
回路５がＯＮ状態にあり、低速化回路５を必ず介してモ
ータ３が作動することになる。モータ３は、低速化回路
５のＦＥＴ８でパルスのＬｏの幅を広げられたことで、
回転が遅くなると共にトルク（回転力）が小さくなり、
窓ガラスに挟み込まれたときの挟み込み荷重を例えば１
００［Ｎ］以下に小さくすることができる。

【００２５】窓ガラスが異物を窓枠に挟み込むときの押
圧力を減少できることで、指など人体の一部が挟まれて
も圧迫されず、痛くなくすることができ、また品物が挟
まれたときにはその品物が破壊することを防止すること
ができる。これにより、従来窓ガラスに挟まれたら危険
とういことで使用できなかったパワーウインド装置１の
遠隔操作が可能になる。キーレス装置などで遠隔操作し
てパワーウインド装置１を作動して、万が一窓ガラスに
挟まれても痛くなく危険性がないので、ドアロック装置
などの遠隔操作と同様に操作することも可能となる。

【００２６】窓ガラスに手を挟み込まれても圧迫され
ず、痛くなくすることができるので、パワーウインド装
置１はオートＵＰ終了時に窓ガラスが止まって、上端検
出手段６が全閉状態を検出しなければ異物の挟み込みと
判断してモータ３を反転させればよい。このため、従来
のパワーウインド装置に備えてあった挟み込み検出装置
としてのエンコーダセンサが不要になるため、モータ３
を駆動するための装置を簡略化できると共にパワーウイ
ンド装置１全体を構造をシンプル化してコストの削減を
図ることができる。

【００２７】モータ３は、回転速度が遅くなることで窓
ガラスの上昇速度も遅くなり、手などを窓ガラスに挟ま
れそうになったとき、とっさに手を引いて移動させる時
間を与えることができ、挟まれ難くすることができ安全
性を向上させることができる。モータ３は、回転速度が
低速になるとトルク、力率、出力、及び電流が小さくな
る。

【００２８】尚、低速とは、窓ガラスが下降するときと
上昇するときを比較して、上昇するときのモータ３の回
転速度を遅くすることである。本発明における低速化と
は、モータ３がＯＮしているパルスのＨｉの幅Ｌ１をＬ
ｏの幅Ｌ２より短くして低速にすることであり、これに
より、窓ガラスの上昇速度が遅くなって手が挟まれそう
にになったときの手を逃がすことができ、例え手を窓ガ
ラスに挟まれたとしても痛くないようにすることであ
る。

【００２９】上端検出手段６は、窓枠の内側上端に設け
たリミットスイッチ等で成り、窓ガラスが全閉状態にな
ると、該窓ガラスに押圧されて作動して、窓ガラスが全
閉状態で異物を挟み込んでいないことをパルス有無検出
回路４に伝える。該上端検出手段６は、固定接点を電流
検出用の抵抗器Ｒ３を介してパルス有無検出回路４に接
続し、可動接点を窓制御回路７に接続している。該上端
検出手段６と窓制御回路７との間には、電流検出用の抵
抗Ｒ４が接続されている。

【００３０】前記窓動作制御回路７は、図１に示すよう
にＡ端子と、Ｂ端子と、Ｒｅｓｅｔ端子と、Ｑ端子と、
Ｒ／Ｃ端子と、Ｃ端子と、を有する。前記Ａ端子は上端
検出手段６に接続している。前記Ｂ端子は、ダイオード
１６を介してマニュアルＵＰスイッチ１０に接続してい
る。Ｃ端子は、コンデンサＣ１を介して抵抗Ｒ８に接続
している。Ｒ／Ｃ端子は、前記抵抗Ｒ８を介して電源に
接続している。Ｑ端子は、抵抗Ｒ５を介してトランジス
タＴｒのベースに接続している。該トランジスタＴｒ
は、ベースを抵抗Ｒ６を介してアースし、コレクタをマ
ニュアルＤＯＷＮスイッチ１１に接続し、エミッタをア
ースしている。Ｒｅｓｅｔ端子は、抵抗Ｒ７を介して電
源に接続している。

【００３１】前記窓動作制御回路７は、マニュアルＵＰ
スイッチ１０及びオートスイッチ１２がＯＮ操作されて
窓ガラスが上昇してＯＦＦした信号を受け、このとき上
端検出手段６からの信号がＬｏの場合、窓ガラスが上端
以外で停止したことになり挟み込みと判断して前記Ｑ端
子よりトランジスタＴｒのベースに所定時間流れて、該
トランジスタＴｒがＯＮする。すると、電源から第２リ
レー１５のリレーコイル１５ａ、マニュアルＤＯＷＮス
イッチ１１の固定接点側の接続部１１ａから前記トラン
ジスタＴｒのコレクタに電流が流れてマニュアルＤＯＷ
Ｎスイッチ１１がＯＦＦであるがＯＮのときと同じよう
な電気回路が形成されて、前記リレーコイル１５ａが可
動接点１５ｂを吸引して常開固定接点１５ｄに接触させ
て、低速化回路５をＯＦＦ状態にしてモータ３を一定時
間通常の速度で反転させて窓ガラスを開く。

【００３２】前記窓動作制御回路７はマニュアルＵＰス
イッチ１０及びオートスイッチ１２がＯＮ操作されて窓
ガラスが上昇してＯＦＦした信号を受け、このとき上端
検出手段６からＡ端子に入る信号がＨｉの場合、上端で
停止して窓ガラスが全閉して異物が挟み込まれていない
と判断して、前記Ｑ端子からは出力されずモータ３は反
転しない。

【００３３】このように本発明の第１の実施の形態は、
モータ３の回転速度を低速化したことで、窓ガラスに指
などを挟まれても押圧される力が、例えば１００［Ｎ］
以下の小さな力なので、痛く無くなる。これにより、従
来のパワーウインド装置のように窓ガラスの挟み込みを
瞬時に検出して瞬時に反転させる必要がなく、窓ガラス
が停止したときの上端検出手段６の状態で挟み込みを判
断すればよいなる。

【００３４】即ち、モータ３が窓ガラスを上昇させる方
向に作動中に、窓ガラスが停止しないで継続して回転し
ている場合は、そのままモータ３が回転し続ける。

【００３５】モータ３が窓ガラスを上昇させる方向に作
動中に窓ガラスが停止した場合に、上端検出手段６が窓
ガラスの全閉検出したときは、窓ガラスが完全に閉まっ
て挟み込みではないと判断して停止する。このとき、窓
制御回路７は、Ｑ端子から電流が流れず、モータ３が反
転しない。

【００３６】モータ３作動中に窓ガラスが停止した場合
に、上端検出手段６が窓ガラスの全閉検出していないと
きは、窓ガラスが完全に閉まっていない窓枠の上端以外
の場所で停止して、異物を挟み込んだと判断する。そし
て、窓制御回路７は、Ｑ端子から抵抗Ｒ５を介してトラ
ンジスタＴｒに電流を流してトランジスタＴｒがＯＮし
て、電源から駆動回路１３のリレーコイル１５ａに電流
が流れて第２リレー１５がＯＮして可動接点１５ｂを常
開固定接点１５ｄに接触させて低速化回路５をＯＦＦ状
態にしてモータ３を回転させると共に、マニュアルＤＯ
ＷＮスイッチ１１の固定接点側の接続部１１ａに流れて
該マニュアルＤＯＷＮスイッチ１１がＯＮしたときと同
じ電気回路が閉成した状態になり、窓ガラスが下降して
挟み込み状態を解放してから停止する。

【００３７】したがって、窓ガラスが全閉以外の場所で
停止したことを検出して挟み込みと判断するための従来
の挟み込み検出手段として使用していたエンコーダが不
要になるので、パワーウインド装置１の構造が簡単で、
構成品の数が少なく、低コストのパワーウインド装置１
を提供することができる。

【００３８】次に図３のフローチャートに基づき本発明
を説明する。ステップＳ１では、パワーウインドスイッ
チを操作することで、パワーウインド装置１が作動を開
始する。ステップ２では、初期設定が行われる。ステッ
プ３では、パワーウインドスイッチがＵＰ（上昇）方向
にノブ操作され、ＵＰスイッチがＯＮかを判断する。パ
ワーウインドスイッチのＵＰスイッチがＯＮ以外の時は
ＮＯ方向のステップ５のＲｅｔｕｒｎ（リターン）に進
む。パワーウインドスイッチのＵＰスイッチがＯＮの時
はＹＥＳ方向のステップ４に進む。ステップ４では、Ｕ
Ｐ出力を間欠制御で駆動してモータ３を低速回転させ、
Ｒｅｔｕｒｎ（リターン）に進んで元に戻る。

【００３９】ステップ６からステップ１１は、異物の挟
み込み検出と、挟み込み検出したときに窓ガラスを開く
ことを示したフローチャートである。ステップ６ではス
テップ１と同時に、パルス割り込みする。ステップ７で
は、パルスを取り込む。ステップ８では、取り込んだパ
ルスとモータ３が正常に回転しているときのパルスとを
比較する。ステップ９では、そのパルスの比較で挟み込
みと判断せずＮＯの時はＲｅｔｕｒｎ（リターン）に進
む。そのパルスの比較で挟み込みと判断したときはＹＥ
Ｓ方向のステップ１０に進む。ステップ１０では、挟み
込みと判断してモータ３を反転させて窓ガラスを開いて
挟み込みを解き、ステップ１１のＲｅｔｕｒｎ（リター
ン）に進んで元に戻る。

【００４０】次に本発明の第２の実施の形態を説明す
る。第２の実施の形態におけるパワーウインド装置１
は、電圧、電流、及び温度などの環境の変化を測定する
外乱測定手段と、該外乱測定手段を窓ガラスを上昇操作
したときに定時間隔（タイマ割り込み）で作動させるタ
イマと、各条件環境時における特性をデータ化したデュ
ーティデータテーブルと、その都度、該当するトルクに
相当のデューティ比を選択し（一定のトルクで上昇させ
る）上記デューティ比でモータを駆動するモータ駆動手
段と、を備えて成る。

【００４１】次に図５のブロック図に基づきパワーウイ
ンドスイッチＳＷを説明する。パワーウインドスイッチ
ＳＷは、温度の環境の変化を測定する外乱測定手段とし
ての温度センサ１８と、該温度センサ１８の経時変化を
窓ガラスを上昇操作したときに定時間隔で作動させるＥ
ＥＰＲＯＭ１９と、各条件環境時における特性をデータ
化したデューティデータテーブルを備えたマイクロコン
ピュータ２０と、その都度、各条件環境時に該当するト
ルクのデューティ比を選択し、該デューティ比でモータ
を駆動するモータ駆動手段としてのリレー２４（図６参
照）における電流を検出するモータ電流検出回路２１
と、電圧を監視する電圧監視回路２２とを備えて成る。

【００４２】次に図６の電気回路図に基づきパワーウイ
ンド装置を説明する。モータ２３は、パワーウインドス
イッチＳＷのモータ接続用端子を介してパワーウインド
スイッチＳＷに内設したリレー２４に接続している。パ
ワーウインドスイッチＳＷは、前記モータ端子をモータ
２３に接続し、電源端子をバッテリに接続している。パ
ワーウインドスイッチＳＷは、マニュアルＵＰスイッチ
２５とマニュアルＤＯＷＮスイッチ２６と、オートスイ
ッチ２７と、を備えて成る。

【００４３】前記リレー２４は、モータ２３を正転・反
転させるモータ駆動手段で、マイクロコンピュータ２０
に接続している。Ｒ１１は、前記モータ２３の電流が所
定値以上になったかを検出する抵抗器で、一方をリレー
２４に接続し、他方をアースしている。モータ電流検出
回路は、マイクロコンピュータ２０内にあり、パワーウ
インドスイッチをスイッチ操作してモータ２３が駆動し
ているときのモータ２３の電流を前記抵抗Ｒ１１とで監
視する。モータ電流検出回路は、モータ２３の電流の低
下を検出することでモータ２３の駆動電流を常に最適な
ものにデューティに設定する。

【００４４】前記マニュアルＵＰスイッチ２５は、例え
ば操作ノブを一段引き上げ操作している間だけマニュア
ル的にモータ２３を窓ガラス１４を上昇方向に回転させ
るスイッチ部で、一方をマイクロコンピュータ２０に接
続し、他方をアースしている。

【００４５】前記マニュアルＤＯＷＮスイッチ２６は、
例えば操作ノブを一段押し下げ操作している間だけマニ
ュアル的にモータ２３を窓ガラス下降方向に回転させる
スイッチ部で、一方をマイクロコンピュータ２０に接続
し、他方をアースしている。

【００４６】オートスイッチ２７は、例えば操作ノブを
２段目まで操作して、モータ２３を自動的に窓ガラスの
全開方向又は全閉方向に回転させるためのスイッチで、
一方をマイクロコンピュータ２０に接続し、他方をアー
スしている。

【００４７】温度センサ１８は、一方を抵抗Ｒ１２を介
して定電圧回路２８に接続し、他方をアースしている。
抵抗１２は、一方をマイクロコンピュータ２０のＡ／Ｄ
端子に、他方をマイクロコンピュータ２０のＶｃｃ端子
に接続している。前記定電圧回路２８は、一方を電源端
子に接続し、他方をアースしている。Ｒ１３及びＲ１４
は、電圧監視回路２２を構成する抵抗である。該抵抗Ｒ
１３は、一方を電源端子に接続し、他方をマイクロコン
ピュータ２０のＡ／Ｄ端子に接続している。前記抵抗Ｒ
１４は、一方を前記抵抗Ｒ１３に接続し、他方をアース
している。ＥＥＰＲＯＭ１９は、一方を前記定電圧回路
２８に接続し、他方をマイクロコンピュータ２０に接続
している。

【００４８】前記マイクロコンピュータ２０は、前記モ
ータ２３を正転・反転させるための駆動回路と、モータ
２３の電流が挟み込みの閾値を超えたことを検出するた
めのモータ電流検出回路と、マニュアルＵＰスイッチ２
５、マニュアルＤＯＷＮスイッチ２６、及びオートスイ
ッチ２７の信号が入力されるスイッチ回路と、抵抗Ｒ１
３及び１４とで電源電圧を監視する電圧監視回路と、温
度センサ１８からの信号が入力される温度監視回路と、
ＥＥＰＲＯＭ１９からの低速化回路と、を備えて成る。
パワーウインド装置は、以上のような構成で成る。

【００４９】図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、モータ２
３の出力トルク［Ｎ・ｍ］と入力電圧［Ｖ］、入力電流
［Ａ］、及び温度［°Ｃ］の関係を示したグラフであ
る。モータ２３の出力トルク［Ｎ・ｍ］は、図７（ａ）
に示すように電圧［Ｖ］にほぼ比例し、電圧が高ければ
起動トルクや停止トルクや定常トルクも高くなり、電圧
が低くなけば起動トルクや停止トルクや定常トルクも低
くなる。このため、モータ２３の電圧を下げればモータ
２３の回転力も低くなり、窓ガラスと窓枠との間に手な
どを挟まれても、手を押圧する窓ガラスの押圧力が小さ
く、挟まれた手が痛くない。

【００５０】モータ２３の出力トルク［Ｎ・ｍ］は、図
７（ｂ）に示すように電流［Ａ］にほぼ比例し、電流が
高ければ起動トルクや停止トルクや定常トルクも高くな
り、電流が低くなけば起動トルクや停止トルクや定常ト
ルクも低くなる。このため、モータ２３の電流を下げれ
ばモータ２３の回転力も低くなり、窓ガラスと窓枠との
間に手などを挟まれても痛くなくすることができる。

【００５１】モータ２３の出力トルク［Ｎ・ｍ］は、図
７（ｃ）に示すように温度［°Ｃ］にほぼ反比例し、温
度が高ければ起動トルクや停止トルクや定常トルクは低
くなり、温度が低くなけば起動トルクや停止トルクや定
常トルクは高くなる。このため、モータ２３の周囲の温
度が雪などが降るような冬の寒い時期であればコイルの
電気的温度特性やマグネットの電気的温度特性でモータ
２３の起動トルクや停止トルクや定常トルクも高くな
り、夏の炎天下のような気温が高いときにはモータ２３
の前記各トルクも低くなり、外乱によりモータ２３の回
転力に変化が起きる。そして、周囲の温度などの外乱に
より変化がある場合、窓ガラスと窓枠との間に手などを
挟まれて、手が窓ガラスに押圧されたとき、温度の相違
により窓ガラスが手を押し付ける力がその都度相違す
る。

【００５２】以上のような出力トルク［Ｎ・ｍ］と電圧
［Ｖ］、出力トルク［Ｎ・ｍ］と電流［Ａ］、出力トル
ク［Ｎ・ｍ］と温度［°Ｃ］の特性のデータを収集して
それぞれの最適なモータ２３の駆動条件をマイクロコン
ピュータ２０のデューティテーブルに設定する。

【００５３】次に図８のフローチャートに基づき本発明
を説明する。ステップＳ１０１では、パワーウインドス
イッチＳＷを操作することで、パワーウインド装置１が
作動を開始する。ステップＳ１０２では、外気温などの
温度の設定、モータ２３の電圧の設定、及び窓ガラスの
目標加重の初期設定が行われる。尚、このステップＳ１
０２の初期設定は、始めに一度設定するだけでよく、２
回目からはこのステップＳ１０２をスキップして行われ
る。

【００５４】ステップＳ１０３では、パワーウインドス
イッチＳＷがＵＰ（上昇）方向にノブ操作され、ＵＰス
イッチ２５がＯＮかを判断する。パワーウインドスイッ
チＳＷのＵＰスイッチ２５がＯＮ以外の時はＮＯ方向の
ステップＳ１０５のＲｅｔｕｒｎ（リターン）に進む。
パワーウインドスイッチＳＷのＵＰスイッチ２５がＯＮ
の時はＹＥＳ方向のステップＳ１０４に進む。ステップ
Ｓ１０４では、パワーウインドスイッチＳＷのＵＰスイ
ッチ２５がＯＮの時はＵＰ出力を間欠制御で駆動してモ
ータ２３を低速回転させ、ステップＳ１０５のＲｅｔｕ
ｒｎ（リターン）に進んで元に戻る。

【００５５】ステップＳ１０６からステップ１１１は、
電圧、温度、及び電流の変化によって変わるモータ２３
のトルク特性を常に最適なモータ駆動にすることを示し
た不オーチャートである。ステップＳ１０６では、タイ
マ割り込みする。ステップＳ１０７では、モータ２３の
電圧が変動したかを判断する。そして、ＹＥＳならばス
テップＳ１０８に進む。ＮＯならばステップＳ１０９に
進む。ステップＳ１０８では、予め収集した電圧−トル
ク特性により、現在の電圧に最適なモータ駆動デューテ
ィに設定する。

【００５６】ステップＳ１０９では、外気温度などの温
度が変化したかを判断する。そして、ＹＥＳならばステ
ップＳ１１０に進む。ＮＯならばステップＳ１１１に進
む。ステップＳ１１０では、予め収集した温度−トルク
特性により、現在の温度に最適なモータ駆動デューティ
に設定しステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１で
は、予め収集した電流−トルク特性により、現在の電流
に最適なモータ駆動デューティに設定する。以下は一般
的な挟み込み防止機能付きパワーウインド装置と同一で
あり、特に限定しないので、その説明を省略する。

【００５７】このように本発明は、電圧・温度・電流な
どの外乱を監視して、常に外乱に合った環境データでモ
ータ駆動をさせるので、挟み込みの誤作動を無くすこと
ができる。

【００５８】例えば、雪や雨等が降り温度が低い場合
は、モータ２３の回転が摩擦などで遅くなることもある
が、一般的にモータ２３のコイルの電気的な温度特性や
マグネットの電気的温度特性により、モータ２３の起動
トルクや停止トルクや定常トルクが高くなるが、温度セ
ンサ１８で温度を検出しマイクロコンピュータ２０でモ
ータ２３の回転力を平常の高さに調整することができ
る。また、夏、直射日光を浴びて温度が高い場合は、モ
ータ２３の回転が潤滑油の粘性が良好になり速くなるこ
ともあるが、一般的には前述したようにコイルやマグネ
ットの電気的温度特性により、モータ２３の起動トルク
や停止トルクや定常トルクが低くなるが温度センサ１８
で温度を検出しマイクロコンピュータ２０でモータ２３
の回転力を平常の高さに調整することができる。

【００５９】例えば、自動車のバッテリの電圧は、エン
ジンを切ったり、停止したりすると電圧が低くなり、モ
ータ２３の起動トルクや停止トルクや定常トルクが低く
なるが、抵抗Ｒ１３からの電圧を検出しマイクロコンピ
ュータ２０でモータ２３の回転力を平常の高さに調整す
ることができる。

【００６０】例えば、電流は、モータ２３の経過的な劣
化や窓ガラスの摺動摩擦の増加等により変化して、モー
タ２３の起動トルクや停止トルクや定常トルクが低くな
るが、抵抗Ｒ１１からの電流を検出しマイクロコンピュ
ータ２０でモータ２３の回転力を平常の高さに調整する
ことができる。

【００６１】以上のように本発明は、定時間隔でタイマ
割り込みし、各条件の環境変化に合ったデューティ比を
その都度選択して、これを出力デューティとして、モー
タ２３を一定のトルクで上昇駆動させる。これにより、
各条件の環境条件にも対応したパワーウインド装置を提
供することができる。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、次のような効果がある。請求項１の発明は、窓ガ
ラスを開閉する開閉機構と、該開閉機構を駆動し、回転
することによりパルスを発信するモータと、該モータが
回転しているかを検出するパルス有無検出回路と、前記
モータがオートＵＰ又はマニュアルＵＰのときに該モー
タを低速にする低速化回路と、前記窓ガラスが窓枠の上
端にあるかを検出する上端検出手段と、該上端検出手段
で前記窓ガラスが窓枠の上端以外の位置で停止したとき
に該窓ガラスを反転させる窓動作制御回路と、で成るこ
とで、窓ガラスを上昇させるときは、窓ガラスが下降す
るときよりもモータの回転速度を遅くすることで、モー
タのトルクを小さくして、窓ガラスと窓枠との間に異物
や人体が挟まれても破壊したり、怪我することをなくす
ことができる。また、パルス有無検出回路で窓ガラスの
上昇の停止を検出したときに、上端検出手段で窓ガラス
が全閉していなければ挟み込みと判断し、窓ガラスが上
端以外で止まったら挟み込みと判断するので、エンコー
ダが不要で、部品点数が少なく、パワーウインド装置の
構造が簡素である。また、窓ガラスの上昇速度が遅いの
で挟まれそうになっても逃げることができる。モータの
最大トルク（ロック時の上昇余力）を例えば１００Ｎ以
下とすることができ、これにより、窓ガラスに指などを
挟まれても痛くすることができ、パワーウインド装置の
安全性を向上させることができる。

【００６３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記低速化回路は、前記モータにＦＥＴを設置して
該モータへの電圧供給を間欠制御して、窓ガラスの上昇
時にパルスのＨｉのパルス幅を短くし、Ｌｏのパルス幅
を長くしてその分だけ、下降時より低速化することで、
パルスがＬｏのときはモータが停止しているのでトルク
が小さくなるので、窓ガラスが上昇する速度及びトルク
を小さくして、例え人体の指等が挟まれても痛くない程
度の締付け力にすることができ、安全性を向上して、パ
ワーウインド装置を遠隔操作して利用しても危険性がな
い。

【００６４】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、電圧、電流、及び温度などの環境の変化を測
定する外乱測定手段と、前記窓ガラスが上昇する方向に
操作したときに前記外乱測定手段を定時間隔で作動させ
るタイマと、各条件環境時における特性をデータ化した
デューティデータテーブルと、その都度、各条件環境時
に該当するトルクのデューティ比を選択し、上記デュー
ティ比でモータを駆動するモータ駆動手段と、を備えた
ことで、低温時には窓枠のゴム硬化や雪や雨により、窓
ガラスの摺動抵抗が増大して挟み込みと誤認識して反転
作動して窓ガラスが閉まらない等の不具合を防止するこ
とができる。そして、電圧低下時には、バッテリの容量
不足時、エンジン始動時、エアコン始動時、他の席のパ
ワーウインドロックをした時などはモータの回転速度が
低下して挟み込みと誤認識して反転作動して窓ガラスが
閉まらない等の不具合を防止することができる。また、
経年変化で開閉機構の摺動抵抗が大きくなり速度が低下
して、挟み込みと誤認識し、反転作動して窓ガラスが閉
まらない等の不具合を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図面で、電気
回路図である。

【図２】本発明の他の実施の形態を示す図面で、低速化
回路の他の実施例を示す電気回路図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図面で、フロ
ーチャートである。

【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図面で、モー
タのパルスの波形図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図面で、ブロ
ック図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態を示す図面で、電気
回路である。

【図７】本発明の実施の形態を示す図面で、（ａ）はモ
ータのトルクと電圧の関係を示すグラフで、（ｂ）はモ
ータのトルクと電流の関係を示すグラフであり、（ｃ）
はモータのトルクと温度の関係を示すグラフである。

【図８】本発明の実施の形態を示す図面で、フローチャ
ートである。

【符号の説明】

２ 開閉機構 ３ モータ ４ パルス有無検出回路 ５ 低速化回路 ６ 上端検出手段 ７ 窓動作制御回路 ８ ＦＥＴ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窓ガラスを開閉する開閉機構（２）と、 該開閉機構（２）を駆動し、回転することによりパルス
   を発信するモータ（３）と、 該モータ（３）が回転しているかを検出するパルス有無
   検出回路（４）と、 前記モータ（３）がオートＵＰ又はマニュアルＵＰのと
   きに該モータ（３）を低速にする低速化回路（５）と、 前記窓ガラスが窓枠の上端にあるかを検出する上端検出
   手段（６）と、 該上端検出手段（６）で前記窓ガラスが窓枠の上端以外
   の位置で停止したときに該窓ガラスを反転させる窓動作
   制御回路（７）と、 で成ることを特徴とする車両用パワーウインド装置。
2. 【請求項２】 請求項１の発明において、 前記低速化回路（５）は、前記モータ（３）にＦＥＴ
   （８）を設置して該モータ（３）への電圧供給を間欠制
   御して、窓ガラスの上昇時にパルスのＨｉのパルス幅
   （Ｌ１）を短くし、Ｌｏのパルス幅（Ｌ２）を長くして
   その分だけ、下降時より低速化することを特徴とする車
   両用パワーウインド装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の発明において、 電圧、電流、及び温度などの環境の変化を測定する外乱
   測定手段と、 前記窓ガラスが上昇する方向に操作したときに前記外乱
   測定手段を定時間隔で作動させるタイマと、 各条件環境時におけるトルク特性をデータ化したデュー
   ティデータテーブルと、 その都度、各条件環境時に該当するトルクのデューティ
   比を選択し、上記デューティ比でモータを駆動するモー
   タ駆動手段と、を備えたこと特徴とする車両用パワーウ
   インド装置。