JP2869542B2 - 車両用サーボパワウインドウ装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両用サーボパワウインドウ装置の制御方法
に関するものである。

従来の技術 窓ガラスの開閉を電動モータの正逆転駆動によって行
う車両用パワウインドウ装置において、例えば実開昭59
−196671号公報に示されるように、操作スイッチとして
窓ガラスの開度を任意に設定できるスライド式（又は回
転式）の開度設定スイッチを用い、該開度設定スイッチ
によって窓ガラスを所望の開度に自動的に開閉させるよ
うにしたサーボパワウインドウ装置が従来より開発され
ている。

このようなサーボパワウインドウ装置においては、窓
ガラスの開度位置を検出する位置センサを設け、開度設
定スイッチで設定された開度設定値と位置センサが検出
した窓ガラスの位置情報とが一致するよう電動モータへ
の通電を制御するものであり、上記位置センサとしては
電動モータの回転に伴ない回転角に対応するパルスを発
生するパルス発生器を用い、該パルス発生器が発生した
パルスの数をカウントしそのカウント値で窓ガラスの位
置を検出するものが従来より提唱されている。

発明が解決しようとする課題 ところが位置センサとして上記のように非接触センサ
を用い窓ガラスの相対変化量を出力するパルスをカウン
トして窓ガラス位置決めをする制御は、モータオーバラ
ン，センサから入るノイズ信号等によって、実際の窓ガ
ラス位置と上記位置センサの信号からマイクロコンピュ
ータ（以下マイコンと称す）が認識する位置との間にず
れが生じるので、その補正をしなければならない。

上記補正については、モータの停止命令直前のモータ
回転速度，速度変動率，窓ガラス位置，昇降方向により
予め作成したデータマップにより該当する補正値を与え
る方法（実開昭62−193082号公報参照）が従来より開発
されているが、この方法では例えば窓ガラス作動中に挟
み込み等の異常を検知して危険回避のための機能が働い
たときのように急反転動作を伴なったときに生ずる実際
の窓ガラス位置とマイコンが認識する位置とのずれ等に
は対応できず、又サッシュレスドア窓ガラスのように全
開から全閉に至るストロークのばらつきが大きく全閉位
置が正確に確定しにくいものの場合は従来の補正方法で
は不充分である。

本発明は、サッシュレスドア窓ガラスの位置制御を正
確に、しかも位置補正処理をユーザに違和感を与えずに
スムーズに行う方法を提供することを主目的とするもの
である。

課題を解決するための手段及び作用 本発明は、開度設定スイッチと電動モータ回転角に応
じたパルスを発生する位置センサとでマイクロコンピュ
ータが所望の開度に窓ガラスの開閉を制御するサッシュ
レスドア用のサーボパワウインドウ装置において、窓ガ
ラスの全開状態から全閉状態までの間に上記位置センサ
により検出されたパルス数で全閉位置のイニシャルを行
うことにより、サッシュレスドア窓ガラスの昇降ストロ
ーク量のばらつきを吸収するようにしたものである。

又、上記構成にものにおいて、位置センサの正常信号
の周波数を所定値範囲に設定し、その設定周波数範囲外
の周波数の信号入力をノイズと判断して無効とする処理
を行うことにより、周波数の高いアーク放電ノイズも周
波数が低い磁場エネルギ変動ノイズもすべてカウントか
ら除去され、ミスカウントに基づく窓ガラスのずれを防
止することができる。

更に、本発明は、開度設定スイッチと、窓ガラスの昇
降を手動指示するためのトグルスイッチと、モータの回
転角度に対応したパルスを発生する位置センサと、上記
開度設定スイッチによる開度設定値と上記位置センサか
ら入力されるパルスをカウントとして得られた窓ガラス
の位置情報とにより、電動モータを駆動制御して窓ガラ
スを開度設定値通りに動作させるとともに、上記トグル
スイッチによる窓ガラスの昇降指示に応じて上記電動モ
ータの正逆転を制御するマイクロコンピュータとを具備
するサッシュレスドア用のサーボパワウインドウ装置に
おいて、上記窓ガラスが昇降作動中に、上記電動モータ
を反転駆動して窓ガラスを逆方向へ動作させるように上
記開度設定スイッチと上記トグルスイッチのいずれか一
方を操作したときに、先ず、上記電動モータ反転前の動
作の停止命令を上記電動モータに出力し、所定時間後に
反転命令を出力して上記電動モータを反転させるように
したことを特徴とするものであり、これによって開閉方
向反転に伴う窓ガラスの位置検出のずれを防止すること
ができるものである。

実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。

本発明を適用するパワウインドウ装置は、サッシュレ
スドアにおいて、例えば第２図に示すように、少なくと
も運転席側のドア窓ガラス用の操作スイッチとしてスラ
イド式（又は回転式）の開度設定スイッチを用い、助手
席側及び後席側のドア窓ガラスの操作スイッチとして上
昇側又は下降側のいずれかにオン操作している間だけ電
動モータが駆動し続ける従来より一般に用いられている
トグルスイッチ２を３個ドライバが操作し得る位置に設
けたものとし（但し第1,2図では助手席側ドア窓ガラス
用のトグルスイッチを１個だけ示し他は省略してい
る）、又各ドアの窓ガラス駆動用の電動モータ３部に該
モータ３の回転に伴ない回転用に対応するパルスを発生
するリードスイッチ又はロータリエンコーダ等の非接触
型パルス発生器を設け、このパルス発生器を窓ガラスの
位置センサ４として用い、該位置センサ４のパルスをマ
イクロコンピュータ５（以下単にマイコンと称す）がカ
ウントして窓ガラス位置を認識記憶し、上記スイッチ1,
2の操作信号に基づきマイコン５がモータ制御回路６を
介して電動モータ３を正転又は逆転させるべき信号を発
し、ドア窓ガラスの開閉を行うようになっているもので
ある。

更に、各ドアの開閉を検出するドアスイッチ７をそれ
ぞれ設け、ドアを開いたとき所定開度まで窓ガラスを下
降させて乗員の乗降を楽にすると共にドアを閉めたとき
窓ガラスを全閉若しくはドア開時の窓ガラス開度位置ま
で上昇させるというセレフアクティブ機能を備えている
ものである。

尚上記開度設定スイッチ１としては、バイナリスイッ
チよりなりデジタル的に開度設定信号を発するものが用
いられるが、本発明ではこれに限らず例えば可変抵抗等
によりアナログ的に開度設定信号を発するものでも良
い。

以上のようなパワウインドウ装置において、窓ガラス
の位置ずれ防止は、 バッテリ投入時に窓ガラス位置をイニシャルする方
法 パワウインドウ装置が通常機能を動作しているとき
の方法 窓ガラスが一方向に動いている途中で反転動作命令
が出たときの方法 人体や物が窓ガラス動作中に挟まれ安全機能が働い
たときの方法 誤動作防止のためのパルスカウント補正方法 の５通りの方法の組合せによって行われる。

以下上記５通りの方法を順次説明する。

先ずのバッテリ投入時は、リセットモードとなり、
イグニッションスイッチがオフの状態でドアが開くと、
ドアスイッチ７のドア開信号にて前記セルフアクティブ
機能が作動し、マイコン５が窓ガラスを全開にする指令
を発し、窓ガラスを全開として、モータ３のロック状態
検知により窓ガラスの全開を検知した時点で全開のイニ
シャルを行い、これを基準位置とする。尚上記のイニシ
ャル処置の完了後最初の窓ガラス全閉を検知したとき、
上記全開の基準位置からのパルス数（例えば560±12パ
ルスの範囲）で全閉のイニシャルを行い、これによりサ
ッシュレスドア窓ガラスの昇降ストローク量のばらつき
を吸収する。

イグニッシュンスイッチがオン状態でドアを開いたと
きもセルフアクティブ機能が働いて上記と同様にして全
開のイニシャルを行う。

又イグニッションスイッチがオンの状態で開度設定ス
イッチ１を全開にセットしたことをマイコン５が検知し
て全開作動を入った場合もモータロックで全開を検出し
た時点で全開のイニシャルを行う。

上記の作動は、例えばバッテリ取りかえ等により一旦
電源が切れマイコン５が窓ガラス位置の記憶を失い、位
置検知不能となったときのリセット動作である。

このように従来から乗降に便なるよう装備されている
セルフアクティブ機能を利用して、全開のイニシャルを
不自然でなく行うことができ、且つ全開位置を基準位置
とすることにより昇降ストローク量のばらつきが大きい
サッシュレスドアにおいて窓ガラス位置の検出を容易に
且つ正確に行うことができるものである。

尚窓ガラスの全開及び全閉の検出は、全開近傍及び全
閉近傍の所定ストローク範囲（それぞれ10mm程度の範囲
に設定される）に設定した全開領域及び全閉領域にてモ
ータ１がロックしたことをモータ回転数ゼロ又はモータ
電流の上昇等により検出したとき、これを窓ガラスの全
開又は全閉と判断するものであり、上記全開領域，全閉
領域以外の領域でモータロックを検出したときは人体や
物を挟み込んだ異常状態と判断して、上昇動作をしてい
るときであればそれを停止して即座に下降動作に移行す
るという危険回避動作を行う。

上記バッテリ投入時の全開，全閉のイニシャルは、イ
グニッションスイッチをオンとした後、トグルスイッチ
２を開方向に操作して全開とした後、該トグルスイッチ
２を閉方向に操作して全閉とすることにより行うことも
できる。

次に上記のパワウインドウ装置が通常機能を動作し
ているときについて説明する。

この状態では開度設定スイッチ１を全開位置にセット
するか或はトグルスイッチ２を開方向に操作し、これら
の窓ガラス開作動信号がマイコン５に入力された状態で
モータロックにより窓ガラス全開を検知したとき、全開
位置の検知後所定時間（通常0.5〜0.7sec程度）下降動
作を持続した後にモータ３を停止し、全開の再イニシャ
ルを行う。

又上記セルフアクティブ機能が働いて窓ガラスを全開
としたときも、全開位置をモータロックで検出した後所
定時間たってモータを停止し、全開の再イニシャルを行
う。

開度設定スイッチ１を全閉位置にセットするかトグル
スイッチ２を閉方向操作して全閉とするか或は又ドアス
イッチ７がドア閉信号を発しセルフアクティブ機能の働
きによって窓ガラスが全閉となるとき、これらのいずれ
かの一つの窓ガラス閉作動信号がマイコン５に入力され
ている状態でモータロックにより窓ガラス全閉を検出し
たときは、モータロック検知後所定時間（通常0.5〜0.7
sec程度）上昇動作を持続してからモータ３を停止し、
全閉の再イニシャルを行う。

このようにしてパワウインドウ装置の通常動作時は窓
ガラスの全開，全閉の度毎に再イニシャルを繰り返すこ
とで、窓ガラスの位置ずれはほぼ完全に防止できる。

次にの窓ガラス反転動作命令がマイコン５に入力さ
れたときの制御について説明する。

窓ガラス昇降動作時のパルスカウントは開度設定スイ
ッチ１又はトグルスイッチ２等からの開又は閉の作動信
号に基づくマイコン５のモータ回転方向命令（即ちモー
タ駆動回路６のモータ制御リレー信号）によってきまる
ので、例えば開度設定スイッチ１の開作動信号により窓
ガラスの開動作を行っている途中で開度設定スイッチ１
を閉方向に切換操作し閉作動信号がマイコン５に入力さ
れたような場合は、マイコン５の命令によってモータ制
御リレーが切換ってもモータ１はすぐに反転できず幾分
開動作を続けるがその間の位置センサ４から入力される
パルスは閉方向のパルスとしてカウントさせることにな
り、大きな位置ずれを生じることになる。

そこで、このような急激な反転命令が入力されたとき
マイコン５は次のようなパルスカウント処理を行う。

即ち、急激な反転命令が入力されるとマイコン５は、
先ず前の動作の停止命令を発し、その後設定時間（モー
タのオーバランの時間に相当する時間、ほぼ0.3sec程度
に設定する）をおいて反転命令を出しモータを反転させ
る。

このようにすることにより、例えば開動作途中で急に
閉作動信号が入力されたような場合、開動作の停止命令
が出てから設定時間の間はまだ反転命令が出されていな
いので、その間に位置センサ４から入力されるパルスは
開動作のパルスとしてカウントされ、その後反転命令が
出てからのパルスは閉動作のパルスとしてカウントされ
ることになり、窓ガラスの位置ずれは防止されると共
に、窓ガラスの実際の動作としては一時的な停止状態な
しに、オーバラン後直ちに反転動作をはじめた自然な動
きと同じになり、操作者に違和感を与えるようなことが
ない。

前記のように安全機能が働いときの制御について以
下説明する。

前述した全開領域と全閉領域を除くその途中での窓ガ
ラス閉動作（上昇動作）中に、位置センサ４からのパル
ス入力によって得られるモータ回転速度が設定値以上に
変動を生じた場合は、人体や物等を挟み込んだ異常事態
であると判断し、マイコン５が即座に閉作動をやめ下降
動作に移行し窓ガラスを所定ストローク（ほぼ25〜30mm
程度）下降させて停止するという安全機能が働くように
なっている。

上記のような挟み込みを検知し安全機能が働いた後
は、ドアを開きドアスイッチ７のドア開信号が入力され
るか又は開度設定スイッチ１或はトグルスイッチ２の操
作により窓ガラスを全開とすることによって前記のリ
セットモードに移行し、全開のイニシャルを行った後に
通常動作に戻る。

即ち、上記安全機能が働いた後ドアを開くと、前記
のリセットモードに移行し、の場合と同様マイコン５
が窓ガラス全開を指示して窓ガラスを全開とした全開の
イニシャルを行った後通常動作に戻る。

又は開度設定スイッチ１を全開にセットするかトグル
スイッチ２を開方向に操作して窓ガラスを全開とし全開
のイニシャルを行った後に通常動作に戻る。

このようにして安全機能が働いてから後の窓ガラスの
位置ずれは防止される。

次に前記のパルスカウント補正について説明する。

位置センサ４からマイコン５に至る信号入力回路から
は、モータ３のブラシノイズ，モータ電源の接点ノイズ
等のアーク放電によるノイズ及びリアクトル（誘電）ノ
イズのように磁場エネルギの変動によるノイズ等の種々
のノイズが位置センサ４のパルスと共にマイコン５に入
力され、このようなノイズによりマイコン５がカウント
ミスを行い位置ずれを起すことがある。

位置センサ４からマイコン５に入力される信号は、例
えば第３図に示すようなノイズフイルタによりハード処
理されるが、それだけでは充分とは言えない。

そこで、位置センサ４の正常な出力の周波数範囲を例
えば130Hz〜250Hzと設定し、マイコン５が該周波数範囲
のパルスは正常な位置情報と判断してカウントするが、
該周波数範囲外の信号についてはノイズと判断するソフ
ト処理を行うようにし、これによって周波数の高いアー
ク放電ノイズも周波数が低い磁場エネルギ変動ノイズも
すべてカウントから除去し、ミスカウントに基づく窓ガ
ラス位置のずれを防止することができる サッシュレスドアにおけるサーボパワウインドウ装置
において、窓ガラスの位置ずれを実用上支障のない範囲
内に止めるためには少なくとも上記乃至の方法の組
合せが必要であり、これにの方法を加えれば更に正確
な位置認識を行い位置ずれをほぼ完全に防止することが
できる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、車両のサーボパワウイ
ンドウ装置において、実際の窓ガラス位置と窓ガラス位
置検出値とのずれを、不自然な窓ガラス動作を伴なうこ
となく、ソフト処理のみによりほとんど完全に防止する
ことができるもので、特に窓ガラスの昇降ストローク量
にばらつきの大きいサッシュレスドアのサーボパワウイ
ンドウ装置において大なる効果を発揮し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

附図は本発明の実施例を示すもので、第１図はマイクロ
コンピュータの入出力要素を示す図でフロントの左右の
ドア分のみを示している。第２図は本発明を適用すべき
サーボパワウインドウ装置の概略を説明する説明図、第
３図はノイズをハード処理するためのノイズフィルタの
一例を示す回路図である。 １……開度設定スイッチ、２……トグルスイッチ、３…
…電動モータ。４……位置センサ、５……マイクロコン
ピュータ、６……モータ制御回路、７……ドアスイッ
チ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−580（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−196671（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E05F 15/10 - 15/18 B60J 1/00 - 1/118

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】窓ガラス開度を任意に手動設定できる開度
   設定スイッチと、窓ガラス駆動用電動モータの回転角度
   に対応したパルスを発生する位置センサと、上記開度設
   定スイッチによる開度設定値と上記位置センサから入力
   されるパルスをカウントして得られた窓ガラスの位置情
   報とにより、上記電動モータを駆動制御して窓ガラスを
   開度設定値通りに動作させるマイクロコンピュータとを
   具備するサッシュレスドア用のサーボパワウインドウ装
   置において、窓ガラスの全開状態から全閉状態までの間
   に上記位置センサにより検出されたパルス数で全閉位置
   のイニシャルを行うことにより、サッシュレスドア窓ガ
   ラスの昇降ストローク量のばらつきを吸収することを特
   徴とする車両用サーボパワウインドウ装置の制御方法。
2. 【請求項２】位置センサの正常信号の周波数を所定値範
   囲に設定し、その設定周波数範囲外の周波数の信号入力
   をノイズと判断して無効とする処理を行うことを特徴と
   する請求項１に記載の車両用サーボパワウインドウ装置
   の制御方法。
3. 【請求項３】窓ガラス開度を任意に手動設定できる開度
   設定スイッチと、窓ガラスの昇降を手動指示するための
   トグルスイッチと、窓ガラス駆動用電動モータの回転角
   度に対応したパルスを発生する位置センサと、上記開度
   設定スイッチによる開度設定値と上記位置センサから入
   力されるパルスをカウントとして得られた窓ガラスの位
   置情報とにより、上記電動モータを駆動制御して窓ガラ
   スを開度設定値通りに動作させるとともに、上記トグル
   スイッチによる窓ガラスの昇降指示に応じて上記電動モ
   ータの正逆転を制御するマイクロコンピュータとを具備
   するサッシュレスドア用のサーボパワウインドウ装置に
   おいて、上記窓ガラスが昇降作動中に、上記電動モータ
   を反転駆動して窓ガラスを逆方向へ動作させるように上
   記開度設定スイッチと上記トグルスイッチのいずれか一
   方を操作したときに、先ず、上記電動モータ反転前の動
   作の停止命令を上記電動モータに出力し、所定時間後に
   反転命令を出力して上記電動モータを反転させることを
   特徴とする車両用サーボパワウインドウ装置の制御方
   法。