JP2024062211A - 開閉体制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】挟み込んだ異物に応じて適切に挟み込みを解除できる開閉体制御装置を提供すること。【解決手段】PW制御装置は、ウインドガラスWGを閉作動させる閉作動工程(S10)と、ウインドガラスWGによる挟み込みを検出する検出工程(S11、S12)と、挟み込みが検出されると、ウインドガラスWGの移動速度低下の傾きを算出する算出工程(S13)とを備えている。さらに、PW制御装置は、算出工程後に、傾きが大きい場合よりも小さい場合の方が、挟み込みが解除されやすくなるようにウインドガラスWGを開作動させる開作動工程(S16a~S16c)を備えている。【選択図】図2

Description

本開示は、開閉体制御装置に関する。
開閉体制御装置の一例として、特許文献1に開示された技術がある。開閉体制御装置は、操作スイッチに対して所定の強制閉操作を行うことによって、挟み込みが検出されても開閉体を強制的に閉動作させる機能を備えている。また、開閉体制御装置は、挟み込み検出手段が挟み込みを検出し、かつ操作スイッチの強制閉操作が行なわれた後、操作スイッチが開操作された場合は、開閉体を開動作または停止させ、操作スイッチが開操作されない場合は、開閉体の閉動作を継続する。
特開2007-327240号公報
開閉体制御装置では、強制閉操作が行なわれた後に、操作スイッチが開操作されない場合は、開閉体の閉動作が継続されてしまう。このため、開閉体制御装置では、挟み込みを解除したい場合であっても、挟み込んだままの状態となってしまう可能性がある。また、上記観点において、または言及されていない他の観点において、開閉体制御装置にはさらなる改良が求められている。
開示される一つの目的は、挟み込んだ異物に応じて適切に挟み込みを解除できる開閉体制御装置を提供することである。
ここに開示された開閉体制御装置は、
プロセッサ(11)によって実行されるものであり、
開閉体を閉作動させる閉作動工程(S10)と、
開閉体による挟み込みを検出する検出工程(S11、S12)と、
挟み込みが検出されると、開閉体の移動速度低下の傾きを算出する算出工程(S13)と、
算出工程後に、傾きが大きい場合よりも小さい場合の方が、挟み込みが解除されやすくなるように開閉体を開作動させる開作動工程(S16a~S16g)と、を備えていることを特徴とする。
開閉体制御装置は、傾きが大きい場合よりも小さい場合の方が、挟み込みが解除されやすくなるように開閉体を開作動させる。そして、移動速度低下の傾きが小さい場合よりも大きい場合の方が、大人の腕などの比較的固いものを開閉体が挟み込んでいるとみなすことができる。開閉体に挟み込まれる大人は、乗員以外の暴漢などとみなすことができる。よって、開閉体制御装置は、暴漢などの車内への侵入を防止しつつ、挟み込みを解除することができる。一方、移動速度低下の傾きが大きい場合よりも小さい場合の方が、子供の首や腕などのように比較的柔らかいものを開閉体が挟み込んでいるとみなすことができる。よって、開閉体制御装置は、子供の首や腕などの挟み込みが解除されやすくすることができる。このように、開閉体制御装置は、挟み込んだ異物に応じて適切に挟み込みを解除できる。
この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
パワーウインド制御装置の概略構成を示すブロック図である。 パワーウインド制御装置の処理動作を示すフローチャートである。 パワーウインド制御装置の速度低下の傾きを示すイメージ図である。 パワーウインド制御装置の閉作動と開作動を示すイメージ図である。 変形例1のパワーウインド制御装置の処理動作を示すフローチャートである。 変形例2のパワーウインド制御装置の処理動作を示すフローチャートである。
図1~図4を用いて、パワーウインド制御装置10に関して説明する。本実施形態では、開閉体制御装置の一例として、パワーウインド制御装置10を採用する。よって、本実施形態では、開閉体として、車両ドアDのウインドガラスWGを採用する。パワーウインド制御装置10は、パワーウインド操作スイッチ30からの信号などに基づいて、車両ドアDのウインドガラスWGを開閉制御する装置である。しかしながら、本開示は、スライドドアなどウインドガラスWG以外の開閉体の制御装置であっても適用できる。なお、本開示では、パワーウインドをPWとも記載する。
<構成>
図1に示すように、PW制御装置10は、車両に搭載可能に構成されている。PW制御装置10は、マイコン11、モータ駆動回路12、ホールIC13などを備えている。PW制御装置10は、モータ20、PW操作スイッチ30、電源40と電気的に接続されている。
マイコン11は、処理装置、記憶装置、周辺機器とのインタフェースなどを備えている。処理装置は、CPUなどを備えている。記憶装置は、EEPROM(登録商標)やフラッシュメモリなどを不揮発性メモリ、DRAMやSRAMなどの揮発性メモリを備えている。マイコン11は、プロセッサに相当する。
マイコン11は、処理装置が記憶装置に記憶されているプログラムを実行する。処理装置は、プログラムを実行することで演算処理を行う。このとき、処理装置は、記憶装置に記憶されたデータ、ホールIC13やPW操作スイッチ30から出力された信号などを用いて演算処理を行う。そして、処理装置は、演算結果に基づいて、モータ駆動回路12を制御してモータ20を駆動する。
モータ駆動回路12は、スイッチング素子などを備えている。モータ駆動回路12は、マイコン11からの制御信号(指示)に応じてスイッチング素子が動作する。そして、モータ駆動回路12は、スイッチング素子が動作することで、モータ20に対して駆動信号を出力する。モータ駆動回路12は、モータ20に対して駆動信号を出力することで、モータ20を駆動させる。
ホールIC13は、ホールIC15は、モータ20の回転に応じた回転パルス信号をマイコン11に出力する。言い換えると、ホールIC13は、モータ20の回転速度を示す信号をウインドガラスWGの移動速度としてマイコン11に出力する。マイコン11は、回転パルス信号を参照可能に構成されている。マイコン11は、回転パルス信号を用いてモータ20の回転速度を算出する。また、マイコン11は、回転パルス信号のエッジを検出してパルス数をカウントすることで窓位置を検出してもよい。回転速度は、パワーウインドPWの移動速度とみなすことができる。また、回転速度は、モータ回転速度ともいえる。ホールIC13は、回転センサに相当する。
なお、ホールIC13は、PW制御装置10の外部に設けられていてもよい。本開示は、ホールIC13のかわりにホールセンサであっても採用できる。さらに、PW制御装置10は、マイコン11がモータ20の回転速度を算出可能に構成されていればよい。
PW制御装置10は、上記のようにモータ20を駆動することでウインドガラスWGを開閉させる。つまり、PW制御装置10は、車両ドアDにおける窓枠の全閉位置から全開位置との間でウインドガラスWGを移動させる。なお、PW制御装置10の処理動作に関しては、後ほど詳しく説明する。
モータ20は、PW制御装置10によって駆動される。モータ20は、回転することでウインドガラスWGを移動させる。このように、モータ20は、ウインドガラスWGの駆動源である。
PW操作スイッチ30は、オートスイッチ31、アップスイッチ32、ダウンスイッチ33などを備えている。PW操作スイッチ30は、操作部を乗員が操作することで、スイッチ31~33から操作信号を出力する。この操作信号は、PW制御装置10に出力される。
オートスイッチ31(AUTO)は、操作部が操作されると、その操作態様に応じてウインドガラスWGを全閉または全開を示す操作信号を出力するためのスイッチである。アップスイッチ32(UP)は、操作部が操作されている間だけ、ウインドガラスWGの閉方向への操作信号を出力するためのスイッチである。ダウンスイッチ33(DOWN)は、操作部が操作されている間だけ、ウインドガラスWGの開方向への操作信号を出力するためのスイッチである。
電源40は、PW制御装置10に対して電力供給する。よって、PW制御装置10は、電源40から電力供給されることで動作可能な状態となる。
<処理動作>
ここで、図2~図4を用いて、PW制御装置10の処理動作に関して説明する。図2のフローチャートは、主に、マイコン11が実行する処理動作である。マイコン11は、ウインドガラスWGの開方向への操作信号が入力されると図2のフローチャートに示す処理をスタートする。
ステップS10では、閉作動を行う(閉作動工程)。マイコン11は、ウインドガラスWGを閉方向に移動させるように、モータ駆動回路12に対して制御信号を出力する。モータ駆動回路12は、その制御信号に応じて動作して、モータ20に駆動信号を出力する。このように、マイコン11は、ウインドガラスWGを閉作動させる。なお、閉作動とは、ウインドガラスWGを現在位置から全閉位置の方向に移動させることである。
ステップS11では、挟み込みを検出する(検出工程)。マイコン11は、ウインドガラスWGと窓枠との間における異物の挟み込みを検出する。このとき、マイコン11は、ホールIC13からの回転パルス信号に基づいて回転速度を算出する。そして、マイコン11は、回転速度の変動に基づいて、挟み込みを判定する。ここでの異物は、主に、人間の体の一部をさしている。しかしながら、挟み込み検出では、人間の体以外のものであっても検出できる。
ステップS12では、挟み込みがあるか否かを判定する(検出工程)。マイコン11は、回転速度が所定量変動した場合に、ウインドガラスWGと窓枠との間における挟み込みがあると判定する。マイコン11は、ウインドガラスWGによる挟み込みがあると判定した場合はステップS13へ進み、挟み込みがあると判定しなかった場合はステップS10へ戻る。
ステップS13では、回転速度低下の傾きAを算出する(算出工程)。図4aや図4bに示すように、モータ20は、ウインドガラスWGが挟み込みを開始(P0)してからマイコン11によって挟み込みがあると判定される(P1)までの間に回転速度が低下する。また、回転速度低下は、異物の固さによって回転速度低下の傾きが異なる。そこで、マイコン11は、ステップS12で挟み込みありと判定すると、回転速度低下の傾きAを算出する。マイコン11は、回転速度低下の傾きAによって、挟み込んだ異物の種類を推定する。なお、モータ20の回転速度低下は、ウインドガラスWGの移動速度低下とみなすことができる。
ステップS14では、傾きA1以下であるか否かを判定する。マイコン11は、ステップS13で算出した傾きAが傾きA1以下であるか否かを判定する。マイコン11は、傾きA1以下でないと判定するとステップS15へ進み、傾きA1以下であると判定するとステップS16aへ進む。
ステップS15では、傾きA2(>A1)以下であるか否かを判定する。マイコン11は、ステップS13で算出した傾きAが傾きA2以下であるか否かを判定する。マイコン11は、傾きA2以下でないと判定するとステップS16cへ進み、傾きA2以下であると判定するとステップS16bへ進む。
マイコン11は、挟み込みが発生していると判定すると、ウインドガラスWGを開方向に移動させる。このとき、マイコン11は、ウインドガラスWGを開方向に移動させるように、モータ駆動回路12に対して制御信号を出力する。モータ駆動回路12は、その制御信号に応じて動作して、モータ20に駆動信号を出力する。このように、マイコン11は、ウインドガラスWGを開作動させる。
さらに、マイコン11は、ステップS16a~16cに示すように、傾きAに応じて開方向移動量を指示する。これによって、マイコン11は、傾きAに対応して予め決められた移動量だけウインドガラスWGを移動させる。この点に関して、以下に説明する。
ステップS16aでは、開作動に移行し、開方向移動量=B1とする(開作動工程)。マイコン11は、傾きA1以下と判定した場合、開方向移動量B1として、ウインドガラスWGを開作動させる。なお、開作動とは、ウインドガラスWGを現在位置から全開位置の方向に移動させることである。
ステップS16bでは、開作動に移行し、開方向移動量=B2とする(開作動工程)。マイコン11は、傾きA2以下と判定した場合、開方向移動量B2として、ウインドガラスWGを開作動させる。つまり、マイコン11は、A1<A≦A2と判定すると開方向移動量B2とする。
ステップS16cでは、開作動に移行し、開方向移動量=B3とする(開作動工程)。マイコン11は、傾きA2以下と判定しなかった場合、開方向移動量B3として、ウインドガラスWGを開作動させる。つまり、マイコン11は、A2<Aと判定すると開方向移動量B3とする。
ここで、傾きA1,A2,A3と開方向移動量B1,B2,B3との関係に関して説明する。図3は、傾きA1,A2,A3のイメージを示している。P1は、挟み込みが発生した位置を示している。各傾きA1,A2,A3の関係は、A1<A2<A3である。各開方向移動量B1,B2,B3の関係は、B1>B2>B3である。なお、傾きA1,A2,A3は、傾きに関する閾値である。一方、傾きAは、算出値ともいえる。
モータ20は、挟み込んだ異物の固さによって回転速度低下の態様が異なる。モータ20は、異物が柔らかいほど回転速度が低下しにくく、固いほど回転速度が低下しやすい。よって、回転速度低下の傾きAは、異物が柔らかいほど小さくなり固いほど大きくなる。
ここでは、傾きA1は、子供の首などの比較的柔らかいものを挟み込んだとみなせる値を採用している。つまり、傾きAがA1以下の場合は、異物として、子供の首を挟み込んでいると推定する。そのため、開方向移動量B1は、ウインドガラスWGと窓枠との間から子供の頭が抜ける程度の移動量とする。マイコン11は、開方向移動量B1としてウインドガラスWGを開作動させることで、ウインドガラスWGと窓枠との間から子供の頭が抜けやすくなる程度に開く。
傾きA2は、子供の腕など子供の首よりは固いものを挟み込んだとみなせる値を採用している。つまり、傾きAがA1より大きくA2以下の場合は、異物として、子供の腕を挟み込んでいると推定する。そのため、開方向移動量B2は、ウインドガラスWGと窓枠との間から子供の腕が抜ける程度の移動量とする。マイコン11は、開方向移動量B2としてウインドガラスWGを開作動させることで、ウインドガラスWGと窓枠との間から子供の腕(特に拳)が抜けやすくなる程度に開く。
傾きA3は、大人の腕などの比較的固いものを挟み込んだとみなせる値を採用している。つまり、傾きAがA2より大きい場合(たとえばA2<A≦A3)は、異物として、大人の腕を挟み込んでいると推定する。また、ウインドガラスWGで腕を挟み込まれる大人は、暴漢や車室内に侵入しようとする侵入者などの車両の乗員ではない可能性が高い。そこで、本開示では、A2<A≦A3の場合は、異物として車両の乗員以外(侵入者や暴漢)の腕を挟み込んでいるとみなす。
そのため、開方向移動量B3は、ウインドガラスWGと窓枠との間から大人の腕が抜ける程度の移動量とする。マイコン11は、開方向移動量B3としてウインドガラスWGを開作動させることで、ウインドガラスWGと窓枠との間から大人の腕が抜ける程度に開く。
このように、マイコン11は、ステップS13後に、傾きAが大きい場合よりも小さい場合の方が、挟み込みが解除されやすくなるようにウインドガラスWGを開作動させる。つまり、図4aおよび図4bに示すように、マイコン11は、傾きAが大きい場合よりも小さい場合の方が、開方向移動量を大きくする。
各傾きA1~A3と各開方向移動量B1~B3は、マイコン11の不揮発性メモリに記憶されている。また、各傾きA1~A3と各開方向移動量B1~B3は、A≦A1の場合に開方向移動量B1、A1<A≦A2の場合に開方向移動量B2、A2<A≦A3の場合に開方向移動量B3とマイコン11(処理装置)が認識できるように関連付けられている。
<効果>
PW制御装置10は、移動速度低下の傾きAが大きい場合よりも小さい場合の方が、挟み込みが解除されやすくなるようにウインドガラスWGを開作動させる。そして、傾きAが小さい場合よりも大きい場合の方が、大人の腕などの比較的固いものをウインドガラスWGが挟み込んでいるとみなすことができる。ウインドガラスWGに挟み込まれる大人は、乗員以外の暴漢などとみなすことができる。よって、PW制御装置10は、暴漢などの車内への侵入を防止しつつ、挟み込みを解除することができる。また、PW制御装置10は、乗員が暴漢などの対処を行いやすくなるように、ウインドガラスWGを開作動させることができるともいえる。
一方、傾きAが大きい場合よりも小さい場合の方が、子供の首や腕などのように比較的柔らかいものを開閉体が挟み込んでいるとみなすことができる。よって、PW制御装置10は、子供の首や腕などの挟み込みが解除されやすくすることができる。つまり、PW制御装置10は、挟み込んだ子供の首や腕などを抜けやすくすることができる。
このように、PW制御装置10は、挟み込んだ異物に応じて適切に挟み込みを解除できる。また、PW制御装置10は、暴漢などに対する対策と安全性を両立することができるともいえる。
なお、本実施形態では、開方向移動量としてB1~B3の三段階に切り替える構成を採用している。しかしながら、本開示は、開方向移動量B2、B3や、開方向移動量B1、B3などのように二段階に切り替える構成であっても採用できる。
次に、図5を用いて、変形例1のPW制御装置10に関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態との相違点に関して説明する。変形例1のPW制御装置10は、処理動作が上記実施形態と異なる。変形例1のPW制御装置10は、上記実施形態と同様の構成を有している。なお、図5では、図2と同じ処理に同じステップ番号を付与している。
マイコン11は、ステップS13で傾きAを算出するとステップS16dを実行する。ステップS16dでは、開作動に移行し、開方向移動量=B/A+αとする(開作動工程)。Bとαは、予め設定された設計値である。このように、マイコン11は、傾きAが大きい場合よりも小さい場合の方が、挟み込みが解除されやすくなるようにウインドガラスWGをリニアに開作動させる。
変形例1のPW制御装置10は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。また、変形例1のPW制御装置10は、上記のような演算で開方向移動量を設定する。そのため、変形例1のPW制御装置10は、上記実施形態よりも、マイコン11の不揮発性メモリに記憶させておく情報を減らすことができる。
次に、図6を用いて、変形例2のPW制御装置10に関して説明する。こでは、主に、上記実施形態との相違点に関して説明する。変形例2のPW制御装置10は、処理動作が上記実施形態と異なる。変形例2のPW制御装置10は、上記実施形態と同様の構成を有している。なお、図6では、図2と同じ処理に同じステップ番号を付与している。
ステップS16eでは、開作動に移行し、作動速度=C1とする(開作動工程)。マイコン11は、傾きA1以下と判定した場合、作動速度C1として、ウインドガラスWGを開作動させる。作動速度は、ウインドガラスWGを開方向に移動させる際の、モータ20の回転速度である。
ステップS16fでは、開作動に移行し、作動速度=C2とする(開作動工程)。マイコン11は、傾きA2以下と判定した場合、作動速度C2として、ウインドガラスWGを開作動させる。つまり、マイコン11は、A1<A≦A2と判定すると作動速度C2とする。
ステップS16gでは、開作動に移行し、作動速度=C3とする(開作動工程)。マイコン11は、傾きA2以下と判定しなかった場合、作動速度C3として、ウインドガラスWGを開作動させる。つまり、マイコン11は、A2<Aと判定すると作動速度C3とする。
ここで、傾きA1,A2,A3と作動速度C1,B2,B3との関係に関して説明する。各傾きA1,A2,A3は、上記と同様である。各作動速度C1,C2,C3の関係は、C1>C2>C3である。
作動速度C1は、ウインドガラスWGと窓枠との間から直ぐに子供の頭が抜けるように、比較的速い速度とする。マイコン11は、作動速度C1としてウインドガラスWGを開作動させることで、ウインドガラスWGと窓枠との間から子供の頭が抜けやすくすることができる。
作動速度C2は、ウインドガラスWGと窓枠との間から直ぐに子供の腕が抜けるように、比較的速い速度とする。しかしながら、子供の腕は、子供の頭よりも小さい。そのため、作動速度C2は、作動速度C1よりも遅くてもよい。マイコン11は、作動速度C2としてウインドガラスWGを開作動させることで、ウインドガラスWGと窓枠との間から子供の腕(特に拳)が抜けやすくすることができる。
作動速度C3は、ウインドガラスWGと窓枠との間からゆっくりと暴漢などの腕が抜けて、乗員が暴漢などの対処を行いやすいように比較的遅い速度とする。マイコン11は、作動速度C3としてウインドガラスWGを開作動させることで、乗員による暴漢などの対処を行いやすいようにしつつ、暴漢などの腕を抜けやすくすることができる。
このように、マイコン11は、ステップS13後に、傾きAが大きい場合よりも小さい場合の方が、挟み込みが解除されやすくなるようにウインドガラスWGを開作動させる。つまり、マイコン11は、傾きAが大きい場合よりも小さい場合の方が、ウインドガラスWGの開方向への移動速度を速くなるようにウインドガラスWGを開作動させる。
各傾きA1~A3と各作動速度C1~C3は、マイコン11の不揮発性メモリに記憶されている。また、各傾きA1~A3と各作動速度C1~C3は、A≦A1の場合に作動速度C1、A1<A≦A2の場合に作動速度C2、A2<A≦A3の場合に作動速度C3とマイコン11(処理装置)が認識できるように関連付けられている。
なお、本実施形態では、作動速度としてC1~C3の三段階に切り替える構成を採用している。しかしながら、本開示は、作動速度C2、C3や、作動速度C1、C3などのように二段階に切り替える構成であっても採用できる。
変形例2のPW制御装置10は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。また、変形例2のPW制御装置10は、移動量ではなく作動速度を切り替えるため、ウインドガラスWGを全開位置まで移動させやすい。そのため、変形例2のPW制御装置10は、異物の挟み込みをより一層容易にすることができる。
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。
10…パワーウインド制御装置、11…マイコン、12…モータ駆動回路、13…ホールIC、20…モータ、30…パワーウインド操作スイッチ、31…オートスイッチ、32…アップスイッチ、33…ダウンスイッチ、40…電源、D…車両ドア、WG…ウインドガラス

Claims (5)

  1. プロセッサ(11)によって実行されるものであり、
    開閉体を閉作動させる閉作動工程(S10)と、
    前記開閉体による挟み込みを検出する検出工程(S11、S12)と、
    前記挟み込みが検出されると、前記開閉体の移動速度低下の傾きを算出する算出工程(S13)と、
    前記算出工程後に、前記傾きが大きい場合よりも小さい場合の方が、前記挟み込みが解除されやすくなるように前記開閉体を開作動させる開作動工程(S16a~S16g)と、を備えている開閉体制御装置。
  2. 前記開作動工程では、前記傾きが大きい場合よりも小さい場合の方が、前記開閉体の開方向への移動量が大きくなるように前記開閉体を開作動させる、請求項1に記載の開閉体制御装置。
  3. 前記開作動工程では、前記開閉体をリニアに変動させて開作動させる、請求項2に記載の開閉体制御装置。
  4. 前記開作動工程では、前記傾きが大きい場合よりも小さい場合の方が、前記開閉体の開方向への移動速度を速くなるように前記開閉体を開作動させる、請求項1に記載の開閉体制御装置。
  5. 前記プロセッサに加えて、
    前記プロセッサからの指示に応じて、前記開閉体の駆動源であるモータを駆動するモータ駆動回路(12)と、
    前記モータの回転速度を示す信号を前記開閉体の移動速度として前記プロセッサに出力する回転センサ(13)と、を備えている請求項1~4のいずれか1項に記載の開閉体制御装置。
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