JP2588835Y2 - パワーウインドの安全装置 - Google Patents

パワーウインドの安全装置

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JP2588835Y2
JP2588835Y2 JP1992044076U JP4407692U JP2588835Y2 JP 2588835 Y2 JP2588835 Y2 JP 2588835Y2 JP 1992044076 U JP1992044076 U JP 1992044076U JP 4407692 U JP4407692 U JP 4407692U JP 2588835 Y2 JP2588835 Y2 JP 2588835Y2
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backlash
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仁志 武田
計一 田島
徹 中山
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は自動車等の車両に適用さ
れ、ウインドをモータ等の駆動源によって開閉動作させ
るパワーウインドに関し、特にウインドガラスとサッシ
との間に手や頭等を挟み込んだ状態を検出して安全制御
動作を行う安全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にパワーウインドはモータ等によっ
てウインドガラス(窓ガラス)を開閉動作させているた
め、ウインドガラスとサッシ(窓枠)の間に乗員の手や
頭等を挟み込む事故を起こすことがある。このため、従
来からこのような異物を挟み込んだ状態を検出し、その
際にウインドガラスの開閉動作を停止させ、或いはウイ
ンドガラスを開動作させる等して事故を未然に防止する
ための安全装置が提案されている。
【0003】例えば、本考案者が別に提案している安全
装置では、駆動源としてのモータの回転速度の変化率、
即ち相対速度を検出し、この相対速度が所要値以下に低
下されたときに異物の挟み込みとして検出し、そのとき
にモータを停止乃至逆転させてウインドガラスを開方向
に強制動作させる安全制御動作を行っている。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】ところで、通常のパワ
ーウインドでは、モータの回転力を歯車機構等を介して
ウインドガラスに伝達しているため、モータの始動時に
はバックラッシュが生じることがある。このようなバッ
クラッシュが生じると、始動時におけるモータの回転速
度が瞬間的に増大され、その後急激に低下されるという
現象が生じることになる。このため、前記したように相
対速度の低下を検出して安全制御動作を行う安全装置で
は、この際の相対速度の低下を異物の挟み込み状態とし
て誤検出し、これによって安全制御が行われパワーウイ
ンドが正常に機能しなくなるという不具合が生じるおそ
れがある。本考案の目的は、バックラッシュに伴う異物
挟み込みの誤検出を防止して、安全制御の誤動作を防止
したパワーウインドの安全装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本考案は、車両のウイン
ドを開閉動作させる駆動源の相対速度を検出して異物の
挟み込みを検出し、かつ安全制御動作を行うパワーウイ
ンドに、駆動源の絶対速度が急激に増大する状態を検出
する手段と、この動作速度の急激な増大状態の検出時
ら所定の間だけ安全制御動作を停止又は抑止する手段を
備える構成とする。ここで、前記駆動源の絶対速度が急
激に増大する状態は駆動源の始動時に発生するバックラ
ッシュ状態であり、前記安全制御動作を停止又は抑止す
る手段は、バックラッシュ状態のときに安全制御動作を
停止させ、かつバックラッシュ状態終了時から一定の時
間、或いはウインドが一定距離移動する間、挟み込み検
出の基準値を緩和させる手段である。
【0006】
【実施例】次に、本考案について図面を参照して説明す
る。図1は本考案の主要部のブロック構成図である。同
図において、1は安全制御を行うマイクロコンピュータ
であり、パワーウインドの駆動源としてのモータ2に付
設されたパルス信号発生手段3からのパルス信号が入力
される。このモータ2は歯車列を含む開閉機構4によっ
てウインドガラス5を上下動させてウインドを開閉動作
させる。又、機能スイッチに6よりウインドの開閉動作
が選択され、その選択信号が入力される。一方、マイク
ロコンピュータ1からは制御信号が出力され、前記モー
タ2の回転方向を制御するモータ駆動回路7を制御す
る。
【0007】前記パルス信号発生手段3は、図2に示す
ように、モータ2の回転軸2aに固定した円形マグネッ
ト8と、このマグネット8の周囲の円周方向に90度の
異なる角度位置に配置された一対のホール素子3a,3
bで構成され、ホール素子3a,3bがマグネット8の
磁極を検出して電流を発生することで、モータ2の回転
速度に応じた周波数のパルス信号が出力される。
【0008】前記マイクロコンピュータ1には異物挟み
込み検出手段として、相対速度検出手段11が設けられ
る。この相対速度検出手段11は、パルス発生手段3か
らの連続するパルス信号の信号間の時間を検出し、この
時間の比からウインドの開閉動作の速度の変化、即ち相
対速度を検出する。そして、異物挟み込み検出手段12
は、この相対速度が予め設定された基準値よりも低下し
たときに異物を挟み込んだ状態であることを検出する。
ここでは相対速度が10%以上低下したときに挟み込み
状態であることを検出し、この検出信号を安全制御動作
指令手段13に出力する。安全制御動作指令手段13
は、挟み込み検出信号が入力されたときに動作指令手段
14を制御して安全制御動作を行わせる。ここでは、ウ
インドガラスをその時の開閉位置から12cmだけ開く
方向に動作させる制御を行わせる。
【0009】一方、絶対速度検出手段15は、パルス信
号発生手段3からのパルス信号の周期時間を検出するこ
とで、モータ2の回転速度を開閉動作の絶対速度として
検出する。又、バックラッシュ検出手段16は、絶対速
度検出手段15で検出した絶対速度が所定速度を越えた
時点と、再び速度が所定速度よりも低下された時点とを
検出し、これらの時点間をバックラッシュ状態として検
出する。タイマ17は前記バックラッシュ状態が終了さ
れた時点、即ち絶対速度が所定速度より小さくなったこ
とを検出した時点から一定の時間を計測する。挟み込み
基準値変更手段18は、前記バックラッシュ検出手段1
6がバックラッシュ状態を検出しているとき、及びタイ
マ17から一定時間の信号が入力されているときに、挟
み込み検出の基準値を変更させる。ここでは、バックラ
ッシュ検出手段16からの信号に基づいて基準値をマイ
ナス無限大とし、タイマ17からの信号に基づいて前記
した相対速度の10%低下の基準値に対し、20%の速
度低下となるように基準値を変更する。
【0010】このような構成の安全装置によれば、モー
タ2の回転に伴ってパルス信号発生手段3からパルス信
号がマイクロコンピュータ1に入力されると、相対速度
検出手段11がモータの相対速度を検出する。異物挟み
込み検出手段12は、この相対速度が基準値よりも低下
したときにウインドガラスとサッシとの間に異物が挟ま
れて開閉動作が抑制されたものと判断し、挟み込み検出
信号を出力する。この挟み込み検出信号が安全制御動作
指令手段13に入力されると、ここから安全動作の指令
が動作指令手段14に出力され、動作指令手段14はモ
ータ駆動回路7を介してモータ2の回転を制御し、ウイ
ンドの閉動作を停止させ、更には開方向に動作させて安
全を確保する。
【0011】一方、図3(a)にウインドの全開から全
閉までのモータ2における絶対速度変化を示すように、
モータの始動時には開閉機構におけるバックラッシュに
より、絶対速度が急激に増大する現象が生じる。そし
て、この直後、バックラッシュが解消されるとモータの
負荷が急激に増大するため、絶対速度は急激に低下さ
れ、しかる上で絶対速度が略一定となる。したがって、
これに対応する相対速度の変化を図3(b)に示すと、
相対速度はモータ始動時には正の大きな値であり、バッ
クラッシュ状態の間徐々に低下され、バックラッシュが
解消されると負の方向に大きな値を取り、その後絶対速
度の安定により略0の値となる。又、異物を挟み込んだ
ときには、負の方向に値が増大される。
【0012】そして、単に相対速度の低下のみで挟み込
みを検出すると、モータ始動直後のバックラッシュによ
る相対速度の低下(図の斜線領域)を挟み込みとして誤
検出することになる。しかしながら、ここでは絶対速度
に一定の基準値Vrを設け、検出した絶対速度と基準速
度とを比較することで、バックラッシュ時における絶対
速度の増大を検出し、これをバックラッシュ状態として
検出している。このため、バックラッシュ検出手段16
がバックラッシュを検出した時点t1では、挟み込み基
準値変更手段18が基準値をマイナス無限大とするた
め、この間異物挟み込み検出手段12からは信号が出力
されることはなく、この間での安全制御動作は強制的に
停止される。この間では、実際に異物を挟み込む恐れは
殆ど無いため、安全制御動作を停止しても問題はない。
【0013】その後、絶対速度が低下され、基準値Vr
よりも小さくなると、この時点t2から一定時間Δtを
タイマ17で計時し、この間挟み込み基準値変更手段1
8が異物挟み込み検出手段12における基準値を通常よ
りも緩和された20%低下の値とする。このため、バッ
クラッシュ後の負荷の増大に伴って図3(b)の斜線領
域のように相対速度が低下された場合でも、これを挟み
込みとして誤検出することを回避し、安全制御動作の誤
動作を回避することができる。尚、この一定時間Δtの
間に実際に挟み込みが生じた場合には、相対速度は急激
に低下されて、20%低下の基準値よりも低くなるた
め、これを異物挟み込み検出手段12が検出して信号を
安全制御動作指令手段13に出力し、安全制御動作を実
行することができる。
【0014】ここで、前記実施例ではバックラッシュ状
態の終了後、一定時間Δtだけ挟み込み検出の基準値を
緩和させているが、タイマ17を距離カウンタとして構
成し、バックラッシュ検出後、ウインドが一定距離移動
するまで挟み込み検出の基準値を変更させるように構成
してもよい。又、バックラッシュ状態を絶対速度に基づ
いて検出しているが、駆動部にトルク等を検出する負荷
センサを設け、検出したモータの負荷に基づいて検出す
るようにしてもよい。
【0015】ここで駆動源のスイッチがONされたこ
とを検出し、これに基づいて前記したような挟み込み検
出の基準値の緩和或いは安全制御動作の停止を行うよう
することが考えられるが、駆動源を構成する機構は、
経時変化、環境温度、電源電圧の低下等によって図3
(a)に破線で示すようにバックラッシュの状態が変化
されることがあるため、基準値の緩和或いは安全制御動
作の停止時間に充分余裕をとる必要がある。この点、
考案のようにバックラッシュを検出して基準値の緩和或
いは安全制御動作の停止を行うようにすれば、特に一定
時間Δtを短く設定することができ、始動直後に生じる
異物の挟み込みを確実に検出することができ、より安全
な制御が可能となる。
【0016】
【考案の効果】以上説明したように本考案は、ウインド
を開閉動作させる駆動源の始動時に生じるバックラッシ
ュ状態をその絶対速度の急激な増大に基づいて検出し、
一定の間だけ安全制御動作を停止させ、かつ挟み込み検
出の基準値を緩和させるように構成しているので、ウイ
ンドの開閉動作の速度等に基づいて異物の挟み込みを検
出する際に、駆動部において生じるバックラッシュが原
因とされる異物挟み込みの誤検出を回避し、パワーウイ
ンド装置の正常な動作を阻害することなく、しかも正し
い安全制御動作を実行することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案のパワーウインド安全装置の主要部の機
能ブロック図である。
【図2】パルス発生手段の模式的な図である。
【図3】本考案が適用されるパワーウインド駆動部のモ
ータの絶対速度と相対速度の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 マイクロコンピュータ 2 モータ 3 パルス発生手段 11 相対速度検出手段 12 挟み込み検出手段 13 安全制御動作指令手段 14 動作指令手段 15 絶対速度検出手段 16 バックラッシュ検出手段 17 タイマ 18 挟み込み基準値変更手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E05F 15/10 - 15/16 B60J 1/00

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両のウインドを駆動源により開閉動作
    させ、この駆動源の相対速度を検出し、その検出値に基
    づいて異物の挟み込みを検出して安全制御動作を行うパ
    ワーウインドの安全装置において、前記駆動源の絶対速
    度が急激に増大する状態を検出する手段と、この絶対速
    度の急激な増大状態の検出時から所定の間だけ前記安全
    制御動作を停止させ或いは抑止する手段とを備えること
    を特徴とするパワーウインドの安全装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動源の絶対速度の急激な増大状態
    が、駆動源を始動する際に生じるバックラッシュ状態で
    あり、前記安全制御動作を停止させ或いは抑止する手段
    は、前記バックラッシュ状態時に前記安全制御動作を停
    止させ、かつバックラッシュ状態終了時から一定の時間
    或いはウインドが所定距離だけ移動する間、前記挟み込
    み検出の基準値を緩和させる手段である請求項1に記載
    パワーウインドの安全装置。
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US08/062,769 US5422551A (en) 1992-05-23 1993-05-18 Safety device and method for power window
GB9310298A GB2267161B (en) 1992-05-23 1993-05-19 Safety device and method for power window
DE4316898A DE4316898C3 (de) 1992-05-23 1993-05-19 Sicherheitsvorrichtung und Antriebsverfahren für ein mechanisch betätigtes Fenster

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