JP2019019493A - パワーウィンドウ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】挟み込み検出の精度確保を可能にしたパワーウィンドウ装置を提供する。【解決手段】パワーウィンドウ装置５は、窓ガラス４による異物の挟み込みを防止する挟み込み防止機能（挟み込み防止部１２）を備える。路面状態判定部２８は、車両受信機２４で受信したタイヤ空気圧信号Ｓtpを基にタイヤ空気圧の変動量や変動周期を確認し、その確認結果から車両１の走行路面を判定する。閾値調整部２９は、車両１の走行路面が悪路であると路面状態判定部２８により判定された場合に、異物の挟み込み有無を判定する際に用いる挟み込み判定閾値を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、アクチュエータを駆動源にして窓ガラスを自動で昇降させるパワーウィンドウ装置に関する。

従来、パワーウィンドウ装置には、窓ガラスの開閉作動中に異物等を挟み込んだ場合に、窓ガラスの昇降を停止又は反転させる挟み込み防止機能を備えたものがある（特許文献１等参照）。一般的な挟み込み防止機能の場合、窓ガラスの昇降の駆動源となるモータの回転数を計測するパルスセンサを用い、そのパルスセンサの出力（パルス信号）の周期を基に、パルス周期と挟み込み判定閾値とを比較することにより、異物の挟み込みの有無を判断する。

特開平５−９５６９４号公報

ところで、車両が悪路走行した場合、車両に発生する振動により、パルス周期が変動してしまうことがある。この場合、実際は異物の挟み込みが発生していないにも拘わらず、挟み込みを検出してしまうことになる。このため、異物の挟み込み判定において、異物の挟み込みと悪路走行とを精度よく切り分けることができない問題があった。

本発明の目的は、挟み込み検出の精度確保を可能にしたパワーウィンドウ装置を提供することにある。

前記問題点を解決するパワーウィンドウ装置は、車両ドアに設けられた窓ガラスをアクチュエータによって自動で昇降させる場合に、当該窓ガラスの位置を検出する位置検出部の検出値を挟み込み判定閾値と比較し、挟み込みと判定された場合に前記窓ガラスを停止又は逆転させる挟み込み防止機能を備えた構成であって、車両のタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムを利用して、前記車両の走行路面の状態を判定する路面状態判定部と、前記路面状態判定部の判定結果を基に、前記挟み込み判定閾値を調整する閾値調整部とを備えた。

本構成によれば、タイヤ空気圧監視システムを利用して、挟み込み防止機能の挟み込み判定時に使用される挟み込み判定閾値を調整する。このため、本構成の場合、タイヤ空気圧の変化から、車両の走行路面の状態を判定することが可能となるので、パルス周期の変化が、異物の挟み込みによるものか、或いは悪路走行によるものかを切り分けることが可能となる。よって、挟み込み検出の精度を確保することが可能となる。

前記パワーウィンドウ装置において、前記閾値調整部による調整後の前記挟み込み判定閾値は、挟み込み検知の感度が通常よりも低くなる値に設定されていることが好ましい。この構成によれば、この構成によれば、悪路走行時の挟み込み判定閾値を、挟み込みを誤検知し難い好適な値に切り替えることが可能となる。なお、挟み込み検知の感度が通常よりも低いとは、異物の挟み込み有りと検知し難くなる状態をいう。

前記パワーウィンドウ装置において、前記閾値調整部は、前記挟み込み判定閾値を調整した場合、一定時間、又は走行路面が悪路と判定されなくなるまで、前記挟み込み判定閾値を調整後の値とすることが好ましい。この構成によれば、一旦変更した挟み込み判定閾値を、最適な時間の間、変更後の値に維持しておくことが可能となる。

前記パワーウィンドウ装置において、前記タイヤ空気圧監視システムは、前記タイヤに取り付けられたタイヤバルブからタイヤ空気圧信号を送信させ、当該タイヤ空気圧信号を、車体に設けられた車両受信機で受信して、前記タイヤの空気圧を監視するものであり、前記路面状態判定部は、前記車両受信機が受信した前記タイヤ空気圧信号を、前記車両に設けられた通信線を通じて取得し、当該タイヤ空気圧信号を基に前記車両の走行路面の状態を判定することが好ましい。この構成によれば、車両受信機で受信したタイヤ空気圧信号のデータを、そのまま路面状態判定部に取得させて走行路面の状態を判定する。よって、走行路面の状態を判定するにあたり、この処理を他のＥＣＵ等に負荷をかけずに実行させることが可能となる。

前記パワーウィンドウ装置において、前記タイヤ空気圧監視システムは、前記タイヤに取り付けられたタイヤバルブからタイヤ空気圧信号を送信させ、当該タイヤ空気圧信号を、車体に設けられた車両受信機で受信して当該車体の空気圧監視コントローラに送り、当該空気圧監視コントローラにおいて前記タイヤの空気圧を監視するものであり、前記路面状態判定部は、前記タイヤの空気圧に関わる空気圧情報を前記空気圧監視コントローラから入力し、当該空気圧情報を基に前記車両の走行路面の状態を判定することが好ましい。この構成によれば、走行路面の状態の判定を路面状態判定部のみに課す構成をとらないので、走行路面の状態を判定するにあたり、路面状態判定部にかかる負荷を低く抑えることが可能となる。

本発明によれば、挟み込み検出の精度を確保することができる。

一実施形態のパワーウィンドウ装置の構成図。 悪路走行時のパルス周期の変化図。 挟み込み判定閾値調整時の作動図。 悪路走行時にタイヤ空気圧が大きく変動した場合の変化図。 （ａ），（ｂ）は悪路走行時にタイヤ空気圧に周期変動が生じた場合の変化図。 挟み込み判定閾値の変更の例示図。 別例のパワーウィンドウ装置の構成図。

以下、パワーウィンドウ装置の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、アクチュエータ２を駆動源として車両ドア３の窓ガラス４を自動で昇降させるパワーウィンドウ装置５を備える。パワーウィンドウ装置５は、パワーウィンドウ装置５の作動を制御するパワーウィンドウ制御部６と、窓ガラス４を昇降させる際に操作するパワーウィンドウスイッチ７とを備える。パワーウィンドウ制御部６は、パワーウィンドウスイッチ７から入力するスイッチ信号Ｓａを基に、アクチュエータ２を介して窓ガラス４の昇降を実行する。アクチュエータ２は、例えばモータ８であることが好ましい。

パワーウィンドウ制御部６は、モータ８の回転を検出するパルスセンサ１１を備える。パルスセンサ１１は、モータ８の回転速度に応じたパルス信号Ｓｂをパワーウィンドウ制御部６に出力する。パワーウィンドウ制御部６は、パルスセンサ１１から入力するパルス信号Ｓｂの周期（パルス周期Ｔｐ）により、窓ガラス４の開閉位置、窓ガラス４の昇降時の作動速度などを検出する。

パワーウィンドウ制御部６は、パワーウィンドウスイッチ７から入力するスイッチ信号Ｓａに応じた態様で、窓ガラス４の昇降を実行する。例えば、パワーウィンドウ制御部６は、例えばパワーウィンドウスイッチ７が操作されている間、窓ガラス４を昇降させる通常作動（通常上昇、通常下降）や、パワーウィンドウスイッチ７が操作されて手が離された後も、窓ガラス４の昇降を継続して行うオート作動（オート上昇、オート下降）を実行する。

図２に示すように、パワーウィンドウ装置５（パワーウィンドウ制御部６）は、窓ガラス４による異物の挟み込みを防止する挟み込み防止機能（挟み込み防止部１２）を備える。なお、図２に示す例では、モータ８の回り始めは回転速度が低いので、パルス周期Ｔｐが大きく、モータ８の回転速度が速くなるに従って、パルス周期Ｔｐが小さくなっていく波形変化をとる。そして、異物の挟み込みが生じると、モータ８の回転速度が低くなるので、それに伴って、パルス周期Ｔｐが大きくなる。

挟み込み防止部１２は、窓ガラス４をモータ８によって自動で昇降させている期間中、窓ガラス４の位置を検出する位置検出部１３（本例はパルスセンサ１１）の検出値（本例はパルス周期Ｔｐ）と挟み込み判定閾値Ｔｋとを比較する。そして、挟み込み防止部１２は、パルス周期Ｔｐが挟み込み判定閾値Ｔｋ以上となったとき、窓ガラス４の作動を停止又は逆転させる。これにより、窓ガラス４による人体の一部の挟み込みを防止する。

図１に戻り、車両１は、タイヤ１６（前後左右の４輪）の空気圧（タイヤ空気圧）を監視するタイヤ空気圧監視システム１７を備える。タイヤ空気圧監視システム１７は、タイヤ空気圧監視システム１７の作動を制御する空気圧監視コントローラ１８と、タイヤ１６の空気圧（タイヤ空気圧）を検出して無線により空気圧監視コントローラ１８に通知するタイヤバルブ１９とを備える。タイヤ空気圧監視システム１７は、各々のタイヤ１６に取り付けられたタイヤバルブ１９から、タイヤ空気圧データを有するタイヤ空気圧信号Ｓtpを車体２０の空気圧監視コントローラ１８に送信して、各タイヤ１６のタイヤ空気圧を車体２０において監視する。

タイヤバルブ１９は、タイヤ空気圧信号ＳtpをＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波によって車体２０に送信する。タイヤバルブ１９は、例えばタイヤ回転のピーク位置（タイヤ１６の回転軌跡において鉛直方向の最上点又は最下点など）に到来したタイミング、又は一定周期のタイミングで、タイヤ空気圧信号Ｓtpを車体２０に送信する。タイヤ空気圧信号Ｓtpは、例えば各タイヤ１６が有する固有のＩＤ（バルブＩＤ）、タイヤ空気圧データ等を含むことが好ましい。

空気圧監視コントローラ１８は、車体２０に設けられた通信線２３を通じて、車体２０に設置された車両受信機２４に接続されている。通信線２３は、例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network）やＣＡＮ（Controller Area Network）であることが好ましい。車両受信機２４は、ＵＨＦ電波を受信する。空気圧監視コントローラ１８は、タイヤバルブ１９から送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを車両受信機２４で受信すると、このタイヤ空気圧信号Ｓtpを、通信線２３を通じて取得し、各タイヤ１６のタイヤ空気圧を確認する。空気圧監視コントローラ１８は、タイヤ空気圧が空気圧判定閾値未満であるタイヤ１６を検出すると、その旨を運転席の表示部２５を通じて運転者に通知する。

パワーウィンドウ装置５は、車両１の走行路面の状態に応じて挟み込み判定閾値Ｔｋを調整する挟み込み判定閾値調整機能を備える。本例の挟み込み判定閾値調整機能は、タイヤ空気圧監視システム１７を利用して、挟み込み判定閾値Ｔｋを調整するものである。

この場合、パワーウィンドウ装置５は、タイヤ空気圧監視システム１７を利用して車両１の走行路面の状態を判定する路面状態判定部２８を備える。路面状態判定部２８は、パワーウィンドウ制御部６に設けられている。路面状態判定部２８は、タイヤ空気圧監視システム１７を用いてタイヤ空気圧の変動量や変動周期を確認し、その確認結果から車両１の走行路面を判定する。

路面状態判定部２８は、車両受信機２４が受信したタイヤ空気圧信号Ｓtp（タイヤ空気圧データ）を、車両１に設けられた通信線２３を通じて取得し、このタイヤ空気圧信号Ｓtpを基に車両１の走行路面の状態を判定する。このように、本例の路面状態判定部２８は、タイヤ１６から送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを、車両受信機２４を通じて直接取得し、このタイヤ空気圧信号Ｓtp自体から車両１の走行路面の状態を判定する。

パワーウィンドウ装置５は、路面状態判定部２８の判定結果を基に挟み込み判定閾値Ｔｋを調整する閾値調整部２９を備える。閾値調整部２９は、パワーウィンドウ制御部６に設けられている。閾値調整部２９は、車両１の走行路面が悪路であると路面状態判定部２８により判定された場合に、挟み込み判定閾値Ｔｋを調整する。本例の場合、閾値調整部２９は、走行路面が悪路と判定された場合、挟み込み判定閾値Ｔｋを感度の低い値に変更する。

次に、図３〜図６を用いて、本発明の実施例であるパワーウィンドウ装置５の作用及び効果を説明する。
図３に示すように、車両受信機２４は、タイヤバルブ１９から送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信すると、受信したタイヤ空気圧信号Ｓtpのデータを、通信線２３に出力する。路面状態判定部２８は、車両受信機２４から通信線２３に流されたタイヤ空気圧信号Ｓtpのデータを取得し、車両１の走行路面の状態を判定する。本例の場合、路面状態判定部２８は、車両受信機２４から取得したタイヤ空気圧信号Ｓtpを基に、タイヤ空気圧の変動量又は変動周期を求め、これらパラメータから、車両１が悪路走行しているか否かを判定する。

図４に、車両１が段差に乗り上げるなどの悪路走行したときのタイヤ空気圧の変化を図示する。同図に示されるように、車両１のタイヤ１６が路面の段差等に乗り上げた場合、タイヤ空気圧が瞬間的に上昇することがある。このとき、タイヤ空気圧の変動量が大きくなり、所定の比較値Ｐｋ１以上に上昇する可能性が高い。路面状態判定部２８は、タイヤ空気圧が所定値の比較値Ｐｋ１以上となることを検出すると、車両１が悪路走行していると判定する。なお、比較値Ｐｋ１は、車両１が突発的な段差に乗り上げて悪路走行と判定可能な値に設定されている。

図５（ａ），（ｂ）に、車両１が凸凹路を走行したときのタイヤ空気圧の変化を図示する。図５（ａ）に示すように、例えば車両１が緩やかな凹凸路を走行した場合、タイヤ空気圧は低い変動周期の変化波形をとる可能性が高い。すなわち、タイヤ空気圧は、所定の比較値Ｐｋ２を相対的に少ない頻度で繰り返し超える変化をとる。路面状態判定部２８は、タイヤ空気圧の変動周期が、前述の低周期変化の波形をとることを確認すると、車両１が悪路走行していると判定する。なお、比較値Ｐｋ２は、タイヤ空気圧から車両１が凸凹路を走行していると判定し得る値に設定されている。

また、図５（ｂ）に示すように、例えば車両１が凸凹の多い路面を走行した場合、タイヤ空気圧は高い変動周期の波形変化をとる可能性が高い。すなわち、タイヤ空気圧は、所定の比較値Ｐｋ２を相対的に多い頻度で繰り返し超える変化をとる。路面状態判定部２８は、タイヤ空気圧の変動周期が、前述のような高周期変化の波形をとることを確認するときも、車両１が悪路走行していると判定する。

図６に示すように、閾値調整部２９は、車両１が悪路走行していると路面状態判定部２８により判定された場合、挟み込み判定閾値Ｔｋを調整する。本例の場合、閾値調整部２９は、走行路面が悪路であると路面状態判定部２８により判定されたタイミングで、挟み込み判定閾値Ｔｋを、それまでの「Ｔｋ１」から高い値の「Ｔｋ２」に変更する。これにより、挟み込み判定の感度が低くなるので、車両１が振動してパルスセンサ１１の出力周期（パルス周期）が意図せず変化（上昇）しても、これを挟み込みと検知しなくなる。よって、挟み込み判定の精度を確保することが可能となる。

さて、本例の場合、タイヤ空気圧監視システム１７を利用して、挟み込み防止機能の挟み込み判定時に使用される挟み込み判定閾値Ｔｋを調整する。このため、本例の場合、タイヤ空気圧の変化から、車両１の走行路面の状態を判定することが可能となるので、パルス周期の変化が、異物の挟み込みによるものか、或いは悪路走行によるものかを切り分けることができる。よって、挟み込み検出の精度を確保することができる。

また、本例では、タイヤ空気圧の変化から路面状態を判定して走行路面が悪路と判定された場合に、挟み込み判定閾値Ｔｋを調整するので、タイヤ空気圧の変動から路面状態の微妙な変化を読み取って、実際に車体に大きな振動が生じる前に、予め挟み込み判定閾値Ｔｋを調整しておくことが可能となる。よって、この点からも、挟み込み検出の精度を確保できることが分かる。

閾値調整部２９による調整後の挟み込み判定閾値Ｔｋは、挟み込み検知の感度が通常よりも低くなる値に設定されている。よって、悪路走行時の挟み込み判定閾値Ｔｋを、挟み込みを誤検知し難い好適な値に切り替えることができる。なお、本例の場合は、挟み込み判定閾値Ｔｋを通常時より高い値に切り替えることにより、挟み込み検知の感度を低く（鈍く）している。

また、モータ８のパルス周期の変動が悪路走行によるものか、又は挟み込みによるものなのかを切り分けることも可能となる。よって、このことも、挟み込みの誤検出を低く抑えることに繋がる。

閾値調整部２９は、挟み込み判定閾値Ｔｋを調整した場合、一定時間、又は走行路面が悪路と判定されなくなるまで、挟み込み判定閾値Ｔｋを調整後の値とする。よって、一旦変更した挟み込み判定閾値Ｔｋを、最適な時間の間、変更後の値に維持しておくことができる。

路面状態判定部２８は、車両受信機２４が受信したタイヤ空気圧信号Ｓtpを、車両１に設けられた通信線２３を通じて取得し、そのタイヤ空気圧信号Ｓtpを基に車両１の走行路面の状態を判定する。このように、本例の場合、車両受信機２４で受信したタイヤ空気圧信号Ｓtpのデータを、そのまま路面状態判定部２８に取得させて走行路面の状態を判定する。よって、走行路面の状態を判定するにあたり、この処理を他のＥＣＵ等に負荷をかけずに実行させることができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・図７に示すように、路面状態判定部２８は、タイヤ１６の空気圧に関わる空気圧情報Ｓｐを空気圧監視コントローラ１８から入力し、この空気圧情報Ｓｐを基に車両１の走行路面の状態を判定してもよい。空気圧情報Ｓｐは、例えばタイヤ空気圧を表すデータでもよいし、或いは挟み込み判定閾値Ｔｋの変更を要求する指令でもよい。この構成の場合、走行路面の状態の判定を路面状態判定部２８のみに課す構成をとらないので、走行路面の状態を判定するにあたり、路面状態判定部２８にかかる負荷を低く抑えることができる。

・挟み込み判定閾値Ｔｋを変更しておく時間は、実施例以外の態様に適宜変更することが可能である。
・挟み込み判定閾値Ｔｋは、変更後、走行路面が悪路ではないと判定されたことを条件に、元の値に戻されてもよい。

・挟み込み判定閾値Ｔｋは、例えば悪路状態に応じて多段階で変更可能としてもよい。例えば、緩やかな悪路の場合、少しだけ感度を鈍くした挟み込み判定閾値Ｔｋに変更し、激しい悪路に変更した場合に、更に感度を鈍くした別の挟み込み判定閾値Ｔｋに変更するようにしてもよい。

・比較値Ｐｋ１，Ｐｋ２は、異なる値、又は同じ値のどちらでもよい。
・位置検出部１３は、パルスセンサ１１に限定されず、他の種類のセンサやスイッチ類に変更してもよい。

・検出値は、パルス周期Ｔｐに限定されず、使用する位置検出部１３の種類に応じて、他のパラメータに変更可能である。
・走行路面の状態判定のロジックは、実施例以外の他の態様に適宜変更してもよい。

・タイヤ空気圧監視システム１７は、種々のシステムのものが採用可能である。

１…車両、２…アクチュエータ、３…車両ドア、４…窓ガラス、５…パワーウィンドウ装置、１３…位置検出部、１６…タイヤ、１７…タイヤ空気圧監視システム、１８…空気圧監視コントローラ、１９…タイヤバルブ、２０…車体、２４…車両受信機、２３…通信線、２８…路面状態判定部、２９…閾値調整部、Ｔｋ…挟み込み判定閾値、Ｔｐ…検出値の一例であるパルス周期、Ｓtp…タイヤ空気圧信号。

Claims (5)

1. 車両ドアに設けられた窓ガラスをアクチュエータによって自動で昇降させる場合に、当該窓ガラスの位置を検出する位置検出部の検出値を挟み込み判定閾値と比較し、挟み込みと判定された場合に前記窓ガラスを停止又は逆転させる挟み込み防止機能を備えたパワーウィンドウ装置であって、
   車両のタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムを利用して、前記車両の走行路面の状態を判定する路面状態判定部と、
   前記路面状態判定部の判定結果を基に、前記挟み込み判定閾値を調整する閾値調整部と
   を備えたパワーウィンドウ装置。
2. 前記閾値調整部による調整後の前記挟み込み判定閾値は、挟み込み検知の感度が通常よりも低くなる値に設定されている
   請求項１に記載のパワーウィンドウ装置。
3. 前記閾値調整部は、前記挟み込み判定閾値を調整した場合、一定時間、又は走行路面が悪路と判定されなくなるまで、前記挟み込み判定閾値を調整後の値とする
   請求項１又は２に記載のパワーウィンドウ装置。
4. 前記タイヤ空気圧監視システムは、前記タイヤに取り付けられたタイヤバルブからタイヤ空気圧信号を送信させ、当該タイヤ空気圧信号を、車体に設けられた車両受信機で受信して、前記タイヤの空気圧を監視するものであり、
   前記路面状態判定部は、前記車両受信機が受信した前記タイヤ空気圧信号を、前記車両に設けられた通信線を通じて取得し、当該タイヤ空気圧信号を基に前記車両の走行路面の状態を判定する
   請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のパワーウィンドウ装置。
5. 前記タイヤ空気圧監視システムは、前記タイヤに取り付けられたタイヤバルブからタイヤ空気圧信号を送信させ、当該タイヤ空気圧信号を、車体に設けられた車両受信機で受信して当該車体の空気圧監視コントローラに送り、当該空気圧監視コントローラにおいて前記タイヤの空気圧を監視するものであり、
   前記路面状態判定部は、前記タイヤの空気圧に関わる空気圧情報を前記空気圧監視コントローラから入力し、当該空気圧情報を基に前記車両の走行路面の状態を判定する
   請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のパワーウィンドウ装置。