JP2010059710A - パワーウインドウシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】マニュアル制御モードにおけるウインドウの微量な開閉調節とウインドウの開閉に要する時間の短縮との両立を図ることのできるパワーウインドウシステムを提供する。
【解決手段】ウインドウECU20は、上記開閉スイッチ10の操作量が所定量Th以下であると判断する場合、ウインドウモータ30の動作モードをマニュアル制御モードに設定するとともに、開閉スイッチ10の操作量が大きいほどマニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度が無段階に大きくなるように、ウインドウモータ30を駆動制御する。
【選択図】図1

Description

本発明は、マニュアル制御モード及びオート制御モードを有するパワーウインドウシステムに関する。
現在、自動車のパワーウインドウシステムは、開閉スイッチを小さく動かした場合に、操作しているときにのみ動作するマニュアル制御モードと、開閉スイッチを大きく動かした場合に、開閉スイッチ操作を止めても自動で全開または全閉するオート制御モードとを備えているものが主流である(例えば特許文献1参照)。
特開平8−77877号公報
こうした従来のパワーウインドウシステムでは、マニュアル制御モードにおいても、オート制御モードにおいても、ウインドウの開閉速度は同一である。そのため、開閉速度を大きく設定すると、ウインドウを開閉するのにそれほど時間がかからないものの、マニュアル制御モードにおいてウインドウの微量な開閉調節をすることが難しい。一方、開閉速度を小さく設定すると、マニュアル制御モードにおいてウインドウの微量な開閉調節をすることが容易となるものの、ウインドウを全開または全閉するのに時間がかかってしまう。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、マニュアル制御モードにおけるウインドウの微量な開閉調節とウインドウの開閉に要する時間の短縮との両立を図ることのできるパワーウインドウシステムを提供することにある。
こうした目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ウインドウを開閉するためのウインドウモータと、開閉スイッチの操作量が所定量を超えた場合、前記ウインドウモータの動作モードを、マニュアル制御モードからオート制御モードへ切り替える動作モード切替手段と、前記ウインドウモータの動作モードが前記マニュアル制御モードである間は、前記開閉スイッチが操作されている間、前記ウインドウモータを駆動制御することで前記ウインドウを開閉するとともに、前記ウインドウモータの動作モードが前記動作モード切替手段によって前記オート制御モードに設定されると、前記ウインドウが全開または全閉となるまで前記ウインドウモータを駆動制御する駆動制御部とを備えるパワーウインドウシステムにおいて、前記開閉スイッチの操作量を検出する操作量検出部を備え、前記駆動制御部は、前記マニュアル制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて可変となるように、前記ウインドウモータを駆動制御することを特徴とする。
パワーウインドウシステムとしてのこのような構成では、操作量検出部によって開閉スイッチの操作量が検出され、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度が、この検出される開閉スイッチの操作量に応じて可変となるように、ウインドウモータが駆動制御部によって駆動制御される。これにより、ユーザは、必要に応じて、開閉スイッチの操作量を調節してウインドウの開閉速度を小さく設定することで、ウインドウの微量な開閉調節を容易にしたり、開閉スイッチの操作量を調節してウインドウの開閉速度を大きく設定することで、ウインドウの開閉に要する時間を短縮したりすることができる。このようにして、マニュアル制御モードにおけるウインドウの微量な開閉調節とウインドウの開閉に要する時間の短縮との両立を図ることができるようになる。
ところで、上記従来の技術では、マニュアル制御モード及びオート制御モードの間で動作モードが切り替わる操作量がユーザにとってわかりにくく、動作モードの切替を適切に行なうには、ユーザは開閉スイッチに慣れることが必要であった。
また、上記請求項1に記載の発明には、マニュアル制御モードである場合に、開閉スイッチの操作量に応じてウインドウの開閉速度を可変とする一方、オート制御モードである場合に、開閉スイッチの操作量に応じてウインドウの開閉速度を可変としない態様が含まれ、この態様によれば、動作モードの切り替わる境界がユーザにとって分かり易くなる。
しかしながら、上記請求項1に記載の発明には、マニュアル制御モード及びオート制御モードのどちらの場合にも開閉スイッチの操作量に応じてウインドウの開閉速度を可変とする態様も含まれ、この態様では、動作モードの切り替わる境界がユーザにとって分かり難い。
そこで、請求項2に記載の発明のように、前記駆動制御部は、前記オート制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて可変となり、且つ、このオート制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度帯が前記マニュアル制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度帯とは異なるように、前記ウインドウモータを駆動制御すると、動作モードの切り替わる境界がより分かり易くなる。
なお、上記請求項1または2に記載の構成においては、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度が開閉スイッチの操作量に応じて可変であればよく、どのように変化させるかについては任意である。そのため、前記駆動制御部は、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量が大きいほど、前記ウインドウの開閉速度が小さくなるように、前記ウインドウモータを駆動制御してもよい。あるいは、請求項3に記載の発明のように、前記駆動制御部は、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量が大きいほど、前記ウインドウの開閉速度が大きくなるように、前記ウインドウモータを駆動制御してもよい。
また、上記請求項3に記載の構成においては、開閉スイッチの操作量が大きいほど、ウインドウの開閉速度が大きくなればよく、どのように大きくさせるかについては任意である。そのため、請求項4に記載の発明のように、前記駆動制御部は、前記マニュアル制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて無段階に変化するように、前記ウインドウモータを駆動制御することとしてもよい。あるいは、請求項5に記載の発明のように、前記駆動制御部は、前記マニュアル制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて段階的に変化するように、前記ウインドウモータを駆動制御することとしてもよい。
なお、上記請求項4または5に記載の構成においては、請求項6に記載の発明のように、前記駆動制御部は、前記オート制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて無段階に変化するように、前記ウインドウモータを駆動制御することとしてもよい。あるいは、請求項7に記載の発明のように、前記駆動制御部は、前記オート制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて段階的に変化するように、前記ウインドウモータを駆動制御することとしてもよい。
以下、本発明に係るパワーウインドウシステムの一実施の形態について、図1〜図4を参照しつつ説明する。なお、図1は、本実施の形態のパワーウインドウシステムについて、その全体構成を示すブロック図であり、図2は、パワーウインドウシステム1を構成する開閉スイッチ10について、その構造の一例を示す図であり、図3は、レバー10aの操作量により動作モード及び開閉速度を決定するための対応マップM1を示す図である。はじめに、これら図1〜図3を用いて、パワーウインドウシステム1の構成及び機能について説明する。
図1に示されるように、パワーウインドウシステム1は、開閉スイッチ10、パワーウインドウコンピュータ(以下、ウインドウECUと記載)20、ウインドウモータ30等々を備えて構成されており、図示しない自動車に搭載されている。
このうち、図2に示されるように、開閉スイッチ10は、ユーザによって直接推し引きされるレバー(操作部)10a、レバー10aの一端においてこのレバー10aを回転可能に支持する回転軸10b、及び、レバー10aの回転を検出するとともにこの検出した回転に応じたパルス信号を出力するロータリーエンコーダ10c等々を有している。そして、後述のCPU21は、ロータリーエンコーダ10cから出力されたパルス信号に基づき、開閉スイッチ10の回転角度(操作量)を検出する。
また、図1に示されるように、ウインドウECU20は、CPU21、モータ駆動回路22、パルスセンサ23及びEEPROM(記憶保持部)24等々を有している。
このうち、モータ駆動回路22は、後述のCPU21及びウインドウモータ30にそれぞれ電気的に接続されている。モータ駆動回路22は、CPU21から入力される制御信号の電圧レベルをウインドウモータ30用の電圧レベルに変換し、このウインドウモータ30に対して駆動信号として出力する。そして、ウインドウモータ30は、モータ駆動回路22(ウインドウECU20)から入力された駆動信号に応じて駆動する。
パルスセンサ23は、例えば公知のホールICにて構成されている。詳しくは、パルスセンサ(ホールIC)23は、ウインドウモータ30のアーマチュアシャフト(図示略)に設けられた磁石の磁界を非接触にて検出する。パルスセンサ23は、この検出した磁界に基づいてウインドウモータ30の回転に同期したパルス信号を生成し、生成したパルス信号をCPU21に出力する。また、パルスセンサ23は、検出した磁界に基づいてウインドウモータ30の回転方向を示す回転方向信号を生成し、生成した回転方向信号もCPU21に出力する。
EEPROM(記憶保持部)24は、CPU21が実行するための種々のプログラムや、ウインドウモータ30の動作モード及びウインドウの開閉速度をレバー10aの操作量により決定するための対応マップ等々を記憶保持している。
CPU21は、上記パルスセンサ23から出力されるパルス信号をカウントすることでウインドウの移動量を検出し、上記パルスセンサ23から出力される回転方向信号に基づいてウインドウモータ30の回転方向(すなわち、ウインドウの移動方向)を判断する。さらに、CPU21は、上記パルスセンサ23から出力されるパルス信号に含まれるパルスの間隔に基づいて、ウインドウモータ30の回転速度の変化、すなわち、ウインドウの開閉速度の変化を検出する。
また、CPU21は、上記ロータリーエンコーダ10cから出力されるパルス信号に基づいて、開閉スイッチ10(レバー10a)の操作量を検出し、上記EEPROM24に記憶保持された対応マップM1を用いて、ウインドウモータ30の動作モード及びウインドウの開閉速度をレバー10aの操作量により決定する。そして、CPU21は、決定したウインドウモータ30の動作モード及びウインドウの開閉速度となるように、上記制御信号をモータ駆動回路22に出力する。
本実施の形態では、図3に示す対応マップM1がEEPROM24に記憶保持されており、CPU21は、この対応マップM1に従って、ウインドウモータ30の動作モード及びウインドウの開閉速度を決定する。
詳しくは、CPU21は、上記開閉スイッチ10の操作量が所定量Th以下であると判断する場合、ウインドウモータ30の動作モードをマニュアル制御モードに設定する。一方、CPU21は、上記開閉スイッチ10の操作量が所定量Thよりも大きいと判断する場合、ウインドウモータ30の動作モードをオート制御モードに設定する。
ちなみに、上記マニュアル制御モードである間は、CPU21は、開閉スイッチ10が操作されている間、ウインドウモータ30を駆動制御することでウインドウを開閉する。また、上記オート制御モードに設定されると、CPU21は、ウインドウが全開または全閉となるまでウインドウモータ30を駆動制御する。
CPU21は、このような機能を有するため、特許請求の範囲に記載する操作量検出部、駆動制御部、及び、動作モード切替手段に相当する。
また、CPU21は、開閉スイッチ10の操作量が大きいほどマニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度が大きくなるように、ウインドウモータ30を駆動制御する。同様に、CPU21は、開閉スイッチ10の操作量が大きいほどオート制御モードにおけるウインドウの開閉速度が大きくなるように、ウインドウモータ30を駆動制御する。
具体的には、図3に示されるように、CPU21は、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度が開閉スイッチ10の操作量に応じて無段階に変化するように、さらに、オート制御モードにおけるウインドウの開閉速度が開閉スイッチ10の操作量に応じて無段階に変化するように、ウインドウモータ30を駆動制御する。さらに、CPU21は、オート制御モードにおけるウインドウの開閉速度帯(V2〜V3)が、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度帯(0〜V1)とは異なるように、ウインドウモータ30を駆動制御する。
以上のように構成されたパワーウインドウシステム1の動作について図4を参照しつつ説明する。なお、図4(a)は、ユーザが開閉スイッチ10を僅かに引き上げた場合について示す図である。また、図4(b)は、ユーザが開閉スイッチ10を中程度引き上げた場合について示す図である。また、図4(c)は、ユーザが開閉スイッチ10を大きく引き上げた場合について示す図である。
図4(a)に示されるように、ユーザが開閉スイッチ10を僅かに引き上げた場合、CPU21は、上記開閉スイッチ10の操作量が所定量Th以下であると判断する。すると、CPU21は、ウインドウモータ30の動作モードを上記マニュアル制御モードに設定し、開閉スイッチ10の小さな操作量に応じた小さな閉速度となるように、ウインドウモータ30を駆動制御する。なお、この場合、ウインドウの閉速度は小さいため、ウインドウの微量な開調節が容易となる。
また、図4(b)に示されるように、ユーザが開閉スイッチ10を中程度引き上げた場合、CPU21は、上記開閉スイッチ10の操作量がまだ所定量Th以下であると判断する。すると、CPU21は、ウインドウモータ30の動作モードを上記マニュアル制御モードに設定し、開閉スイッチ10の中程度の操作量に応じた中程度の閉速度となるように、ウインドウモータ30を駆動制御する。なお、この場合、ウインドウの閉速度が中程度であるため、ウインドウを閉めるのにそれほど時間がかからなくなる。
また、図4(c)に示されるように、ユーザが開閉スイッチ10を大きく引き上げた場合、CPU21は、上記開閉スイッチ10の操作量が所定量Thを超えると判断する。すると、CPU21は、ウインドウモータ30の動作モードを上記オート制御モードに設定し、開閉スイッチ10の大きな操作量に応じた大きな閉速度となるように、ウインドウモータ30を駆動制御する。なお、この場合、ウインドウの閉速度は大きいため、ウインドウを自動で閉める時間が一層短縮される。
以上説明した上記実施の形態では、ウインドウECU20は、上記開閉スイッチ10の操作量が所定量Th以下であると判断する場合、ウインドウモータ30の動作モードをマニュアル制御モードに設定するとともに、開閉スイッチ10の操作量が大きいほど、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度が無段階に大きくなるように、ウインドウモータ30を駆動制御した。これにより、ユーザは、必要に応じて、開閉スイッチ10の操作量を調節してウインドウの開閉速度を小さく設定することで、ウインドウの微量な開閉調節を容易にすることができる。また、ユーザは、必要に応じて、開閉スイッチ10の操作量を調節してウインドウの開閉速度を大きく設定することで、ウインドウの開閉に要する時間を短縮することができる。このようにして、マニュアル制御モードにおけるウインドウの微量な開閉調節とウインドウの開閉に要する時間の短縮との両立を図ることができるようになる。
また、上記実施の形態では、ウインドウECU20は、上記開閉スイッチ10の操作量が所定量Thを超えると判断する場合、ウインドウモータ30の動作モードをオート制御モードに設定するとともに、開閉スイッチ10の操作量が大きいほど、オート制御モードにおけるウインドウの開閉速度が無段階に大きくなるように、且つ、オート制御モードにおけるウインドウの開閉速度帯がマニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度帯とは異なるように、ウインドウモータ30を駆動制御した。これにより、マニュアル制御モードとオート制御モードとの間で動作モードの切り替わる境界がより分かり易くなる。
なお、本発明に係るパワーウインドウシステム1は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。
上記実施の形態では、開閉スイッチ10は、ウインドウモータ30の動作モードがマニュアル制御モードからオート制御モードへの切替時に、レバー10aに抵抗が生じる構造となっていることが望ましい。これにより、動作モードの切り替わる境界にレバー10aが達したときに、ユーザは抵抗を感じる(クリック感を得る)ため、動作モードの切り替わる境界がユーザにとってより分かり易くなる。
上記実施の形態では、開閉スイッチ10(詳しくはレバー10a)の操作量を検出する操作量検出部として、例えばロータリーエンコーダ10cを採用していたが、これに限らない。他に例えば、レゾルバやポテンションメータ等を採用してもよい。要は、レバー10aの回転軸10bを中心とした回転角度を検出することができればよいのであって、回転角度の検出原理は任意である。
上記実施の形態では、対応マップM1(図3参照)を記憶保持する記憶保持部として、例えばEEPROMを採用していたが、これに限らない。他に例えば、ハードディスクドライブ装置等を採用してもよい。要は、ウインドウECU20(詳しくはCPU21)がウインドウモータ30の動作モード及びウインドウの開閉速度をレバー10aの操作量により決定するための対応マップを記憶保持することができればよい。
上記実施の形態では、対応マップM1を用いて、ウインドウモータ30の動作モード及びウインドウの開閉速度をレバー10aの操作量により決定していたが、用いる対応マップは対応マップM1に限らない。対応マップM1に相当する対応マップとして図5に示す対応マップM2や、図6に示す対応マップM3を用いてもよい。
具体的には、図5に示されるように、CPU21は、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度が開閉スイッチ10の操作量に応じて無段階に変化するように、且つ、オート制御モードにおけるウインドウの開閉速度が開閉スイッチ10の操作量に応じて無段階に変化するように、ウインドウモータ30を駆動制御する。また、CPU21は、オート制御モードにおけるウインドウの開閉速度帯(V1〜V3)が、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度帯(0〜V1)とは異なるように、ただし、これら開閉速度帯が連続し、且つ、その傾きが同一となるように、ウインドウモータ30を駆動制御してもよい。
あるいは、図6に示されるように、CPU21は、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度が開閉スイッチ10の操作量に応じて段階的に変化するように、且つ、オート制御モードにおけるウインドウの開閉速度が開閉スイッチ10の操作量によらず一定となるように、ウインドウモータ30を駆動制御する。また、CPU21は、オート制御モードにおけるウインドウの開閉速度V3が、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度帯(0〜V4〜V1)には含まれないように、ウインドウモータ30を駆動制御してもよい(なお、この場合、開閉速度V1<<開閉速度V3であることが望ましい)。
またあるいは、CPU21は、マニュアル制御モードにおけるウインドウの開閉速度も、オート制御モードにおけるウインドウの開閉速度も、開閉スイッチ10の操作量に応じて段階的に変化するように、ウインドウモータ30を駆動制御してもよい。
要は、段階的であるか無段階的であるかを問わず、開閉スイッチ10の操作量が大きいほどウインドウの開閉速度が大きくなるように、CPU21がウインドウモータ30を駆動制御すればよい。
上記実施の形態(変形例を含む)では、対応マップを用いて、ウインドウモータ30の動作モード及びウインドウの開閉速度を決定していたが、これに限らない。他に例えば、対応マップに示したような操作量と開閉速度との対応関係を捉えた演算式を用いて開閉スイッチ10の操作量から目標開閉速度を定め、この目標開閉速度となるように、CPU21がウインドウモータ30を駆動制御することとしてもよい。
本発明に係るパワーウインドウシステムの一実施の形態について、その全体構成を示すブロック図である。 本実施の形態を開閉スイッチについて、その構成の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態について、レバーの操作量により動作モード及び開閉速度を決定するための対応マップを示す図である。 本実施の形態の開閉スイッチについて、(a)は、レバーの操作量が小さい場合、(b)は、レバーの操作量が中程度の場合、(c)は、レバーの操作量が大きい場合についてそれぞれ示す図である。 本実施の形態の変形例について、レバーの操作量により動作モード及び開閉速度を決定するための対応マップを示す図である。 本実施の形態の他の変形例について、レバーの操作量により動作モード及び開閉速度を決定するための対応マップを示す図である。
符号の説明
1…パワーウインドウシステム、10…開閉スイッチ、10a…レバー、10b…回転軸、10c…ロータリーエンコーダ、20…ウインドウECU、21…CPU(動作モード切替手段、操作量検出部、駆動制御部)、22…モータ駆動回路、23…パルスセンサ(ホールIC)、24…EEPROM、30…ウインドウモータ

Claims (7)

  1. ウインドウを開閉するためのウインドウモータと、
    開閉スイッチの操作量が所定量を超えた場合、前記ウインドウモータの動作モードを、マニュアル制御モードからオート制御モードへ切り替える動作モード切替手段と、
    前記ウインドウモータの動作モードが前記マニュアル制御モードである間は、前記開閉スイッチが操作されている間、前記ウインドウモータを駆動制御することで前記ウインドウを開閉するとともに、前記ウインドウモータの動作モードが前記動作モード切替手段によって前記オート制御モードに設定されると、前記ウインドウが全開または全閉となるまで前記ウインドウモータを駆動制御する駆動制御部とを備えるパワーウインドウシステムにおいて、
    前記開閉スイッチの操作量を検出する操作量検出部を備え、
    前記駆動制御部は、前記マニュアル制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて可変となるように、前記ウインドウモータを駆動制御することを特徴とするパワーウインドウシステム。
  2. 請求項1に記載のパワーウインドウシステムにおいて、
    前記駆動制御部は、前記オート制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて可変となり、且つ、このオート制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度帯が前記マニュアル制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度帯とは異なるように、前記ウインドウモータを駆動制御することを特徴とするパワーウインドウシステム。
  3. 請求項1または2に記載のパワーウインドウシステムにおいて、
    前記駆動制御部は、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量が大きいほど、前記ウインドウの開閉速度が大きくなるように、前記ウインドウモータを駆動制御することを特徴とするパワーウインドウシステム。
  4. 請求項3に記載のパワーウインドウシステムにおいて、
    前記駆動制御部は、前記マニュアル制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて無段階に変化するように、前記ウインドウモータを駆動制御することを特徴とするパワーウインドウシステム。
  5. 請求項3に記載のパワーウインドウシステムにおいて、
    前記駆動制御部は、前記マニュアル制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて段階的に変化するように、前記ウインドウモータを駆動制御することを特徴とするパワーウインドウシステム。
  6. 請求項4または5に記載のパワーウインドウシステムにおいて、
    前記駆動制御部は、前記オート制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて無段階に変化するように、前記ウインドウモータを駆動制御することを特徴とするパワーウインドウシステム。
  7. 請求項4または5に記載のパワーウインドウシステムにおいて、
    前記駆動制御部は、前記オート制御モードにおける前記ウインドウの開閉速度が、前記操作量検出部によって検出される前記開閉スイッチの操作量に応じて段階的に変化するように、前記ウインドウモータを駆動制御することを特徴とするパワーウインドウシステム。
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