JP2908222B2 - 安全装置を備えるパワーウインド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等の車両に適用さ
れてウインドをモータ等の駆動源によって開閉動作させ
るパワーウインド装置に関し、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を備えるパワーウインド装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にパワーウインド装置はモータ等に
よってウインドガラスを開閉動作させるため、ウインド
ガラスとサッシ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、従来からウインドガラス
とサッシとの間に異物を挟み込んだ状態を検出し、その
際にウインドの開閉動作を停止させ、或いは積極的にウ
インドを開動作させる等して事故を未然に防止するため
の安全装置を備えたパワーウインド装置が提案されてい
る。既に、本出願人も複数のパワーウインド装置の提案
を行っており、自動車の安全対策の上で優れた効果を得
ているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のパワーウインド装置において最も重要とされること
は、異物の挟み込みを検出する基準値が、自動車が実際
に置かれている状況によって微妙に変動されることであ
り、したがって完璧な安全動作を確保するためにはこの
基準値の微妙な変動を補償することが必要とされる。こ
のため、本発明者は、この基準値の変動について種々の
実験を繰り返すとともに、その変動の要因について詳細
な検討を加え、自動車のあらゆる状況における基準値の
変動を解明し、優れたパワーウインド装置の開発を行っ
てきた。したがって、本発明の目的は、自動車のあらゆ
る状況においても、異物の挟み込みを迅速に検出して適
格な安全動作を行うことを可能にした安全装置を備える
パワーウインド装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のパワーウインド
装置は、ウインドの開閉動作の速度を基準値と比較して
異物の挟み込みを検出する手段と、前記ウインドの全開
から全閉までの移動位置を検出する第１の位置検出手段
と、前記ウインドの全閉近傍領域の移動位置を検出する
第２の位置検出手段と、前記第１及び第２の位置検出手
段での位置検出に基づいて前記ウインドの移動範囲を複
数の領域に分割し、ウインドの現在位置がいずれの領域
に属するかを検出する手段と、駆動源の駆動電圧および
ウインド近傍の温度をそれぞれ検出する手段と、ウイン
ドの現在位置が属する領域、駆動源の駆動電圧、ウイン
ド近傍の温度に応じて異物の挟み込み基準値を調整する
手段と、前記挟み込みを検出したときに前記ウインドを
所定量だけ開方向に移動する安全制御動作を行う手段と
を備え、前記第２の位置検出手段で検出されるウインド
移動位置が、ランチャンネル領域の全閉側の所要領域内
にあるときには前記安全制御動作を行う手段の動作を停
止させることを特徴とする。

【０００５】

【作用】この構成によれば、実際にウインドが閉動作さ
れる際に、自動車の置かれている状況に応じて変動され
る基準値の変動に追従して異物挟み込みを行うことがで
き、自動車のあらゆる状況での安全動作を確保すること
が可能となる。また、ウインド全閉近傍の位置を検出す
る第２の位置検出手段が、ランチャンネル領域の全閉側
の所要領域であることを検出したときには安全制御動作
を停止し、自動車の置かれている状況の変化にかかわら
ず、ウインドを確実に全閉することを可能とする。

【０００６】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明が適用されるパワーウインド装置の模
式的な構成図であり、自動車のウインドの下側車体内に
ウインド開閉機構１が設けられる。このウインド開閉機
構１は、上下方向に延設されたレール２を有し、このレ
ールにはスライダ３を上下に摺動可能に保持している。
このスライダ３にはワイヤ４が連結され、ワイヤ４はレ
ール２の上下端に配設されたプーリ５に巻き掛けられ、
更にレールの略中間位置に固定支持されたパワーウイン
ド駆動部６に設けたプーリに巻き掛けられる。

【０００７】このパワーウインド駆動部６には後述する
ようにプーリを駆動するモータ９が設けられており、こ
のモータ９が駆動されたときに駆動プーリ１０によりワ
イヤ４を回動させ、スライダ３が上下移動される。ま
た、このスライダ３にはウインドガラス７が取着され、
スライダ３と共に上下移動されたときにサッシで画成さ
れるウインド空間を開閉する。前記パワーウインド駆動
部６の駆動源としてのモータ９は、例えば、正転させた
ときにウインドガラスを上動してウインドを閉じ、逆転
させたときに下動させてウインドを開く。

【０００８】更に、前記レール２の上端寄りの位置には
ポジションセンサ８が固定され、スライダ３の移動位
置、換言すればウインドの開閉位置を検出する。図２に
示すように、前記ポジションセンサ８はポテンションメ
ータとして構成され、その詳細な説明は省略するが、例
えば抵抗体上で導電片を直線方向に往復摺動させ、その
摺動位置に応じた抵抗値が出力されるように構成され
る。前記導電片は感知レバー８ａにより抵抗体上で移動
できるように構成され、感知レバー８ａの先端部はケー
スの外方に突出されている。そして、このポジションセ
ンサ８は前記レール２の上端部寄りの位置に固定され、
かつ感知レバー８ａの先端部がスライダ３の移動軌跡に
臨ませられている。

【０００９】したがって、同図に二点鎖線で示すよう
に、レール２上を移動されるスライダ３がウインドの全
閉位置近傍にまで移動されてくると、スライダ３に設け
た突片３ａに植設した当接ピン３ｂが感知レバー８ａの
先端部に接触し、これを押して矢印の方向に感知レバー
８ａを揺動させる。この感知レバーの８ａ揺動により導
電片が一体的に抵抗体上を移動され、その抵抗値が変化
される。

【００１０】このため、このポジションセンサ８によ
り、図３（ａ）に示すように、バッテリＢＡＴの電圧Ｖ
B を分圧する回路を構成すれば、ウインドの位置の変化
に応じてポジションセンサの抵抗値が変化され、この抵
抗値の変化に基づいて分圧された出力電圧ＶOUT が変化
され、この出力電圧ＶOUT がウインド位置の検出信号と
して得ることが可能になる。

【００１１】一方、図４に示すように、前記モータ９の
回転軸９ａの一部には円形をしたマグネット１０が固定
されており、このマグネット１０の周囲には円周方向に
９０度の異なる角度位置に一対のホール素子１１ａ，１
１ｂが配置され、これらでパルス信号発生手段１１を構
成する。ホール素子１１ａ，１１ｂはマグネット１０の
磁極を検出して電流を発生することができるため、モー
タ９の回転に伴ってマグネット１０が回転されると、各
ホール素子１１ａ，１１ｂは回転速度に応じた周波数の
パルス信号をそれぞれ出力する。

【００１２】図５は本発明のパワーウインド装置の全体
構成を示すブロック回路図である。前記パワーウインド
駆動部６はコントロールユニット２０に接続され、これ
を介して車載電源２１、機能スイッチ２２等に接続され
る。前記コントロールユニット２０はマイクロコンピュ
ータ４０を主体に構成されており、前記パルス発生手段
１１としてのホール素子１１ａ，１１ｂをセンサ入力回
路２３を介して接続し、入力されるパルス信号に基づい
てモータ９の回転速度や回転方向等を検出することがで
きる。又、前記モータ９をリレースイッチ２４を介して
車載電源２１に接続し、かつこのリレースイッチ２４を
リレー出力回路２６を介して前記マイクロコンピュータ
４０に接続しており、マイクロコンピュータ４０の制御
によってリレースイッチ２４を切替えることでモータ９
を正転、或いは逆転させることができる。

【００１３】また、前記機能スイッチ２２はスイッチ入
力回路２７を介してマイクロコンピュータ４０に接続さ
れ、ウインドの自動・手動の切替、及びウインドの開・
閉の切替、ウインドのロック、或いは安全制御動作の解
除、等の機能選択が行われる。更に、車載電源２１は定
電圧源２８及びＡ／Ｄコンバータ２９を介してマイクロ
コンピュータ４０に接続される。更に、前記ポジション
センサ８はＡ／Ｄコンバータ３０を介し、かつ前記モー
タ９等のパワーウインド装置の近傍の温度を検出するた
めに設けられた温度センサ３１がＡ／Ｄコンバータ３２
を介してそれぞれマイクロコンピュータ４０に接続され
る。

【００１４】図６は前記パワーウインド装置の機能ブロ
ック構成図である。マイクロコンピュータ４０には、パ
ワーウインド駆動部６のモータ９に付設されたパルス信
号発生手段１１からのパルス信号が入力される。このパ
ルス信号発生手段１１からは、前記したようにモータ９
の回転速度に応じた周波数のパルス信号が入力される。

【００１５】また、マイクロコンピュータ４０には前記
機能スイッチ２２からの信号が入力されるが、この機能
スイッチ２２は、ここではロックスイッチ、アップ・ダ
ウンスイッチ、安全動作解除スイッチ等で構成され、運
転者等がこの機能スイッチ２２を操作することで、マイ
クロコンピュータ４０はモータ駆動回路３３に所要の信
号を出力し、このモータ駆動回路３３を介して前記モー
タ９を駆動させ、ウインドのロックやアップ・ダウン、
或いは安全動作の解除を行うようにする。

【００１６】更に、このモータ駆動回路３３には、モー
タ９に供給する電圧を検出する電圧検出手段３４が設け
られる。また、ここでは前記した温度センサ３１はモー
タ９に配置され、パワーウインド装置近傍の温度してモ
ータ９の温度を検出する。また、前記パワーウインド駆
動部６の上端部に配置されている前記ポジションセンサ
８からの出力もマイクロコンピュータ４０に入力され
る。

【００１７】次に、前記マイクロコンピュータ４０の機
能構成を説明する。マイクロコンピュータ４０には、ウ
インドの開閉動作状態から安全制御領域を検出するため
の系と、異物挟み込みを検出するための系が設けられ
る。安全制御領域を検出するための系は、前記パルス発
生手段１１から出力されるパルス信号の周期性を検出し
てモータ９の回転方向を検出することでウインドの開閉
方向を検出するウインド開閉方向検出手段４１を有す
る。また、このウインドの開閉方向検出手段４１の信号
に基づいてウインドの開閉位置を検出するウインド開閉
位置検出手段４２が設けられる。また、安全制御領域判
別手段４３は、ウインド開閉位置検出手段４２の出力に
より、ウインドの開閉位置に対応して設けた安全制御領
域を判別し、この領域でのみ安全制御動作が行われるよ
うにする。

【００１８】この安全制御領域判別手段４３の出力の一
部はアンドゲート４４の一方の入力端に入力され、他の
一部は動作指令手段４５に入力される。この動作指令手
段４５には前記機能スイッチ２２からの信号が入力さ
れ、この信号に基づいてモータ駆動回路３３を制御し、
モータ９を正転或いは逆転動作させてウインドを開閉動
作させる。

【００１９】一方、異物の挟み込み検出の系は、前記パ
ルス発生手段１１からの信号の間隔時間を検出してモー
タ９の回転速度を検出する絶対速度検出手段４６と、検
出された速度を基準値と比較してその速度の低下を検出
することで異物の挟み込みを検出する第１挟み込み検出
手段４７を有する。また、これと並列に、前記パルス信
号の間隔時間の相対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相対速度検出手段４８
と、検出された速度を基準値と比較してその速度の低下
を検出することで異物の挟み込みを検出する第２挟み込
み検出手段４９を有する。

【００２０】これら第１及び第２の各挟み込み検出手段
４７、４９の出力はオアゲート５０を通して前記アンド
ゲート４４の他方の入力端に入力される。又、アンドゲ
ート４４の出力は安全制御動作指令手段５１に入力さ
れ、この安全制御動作指令手段５１は、挟み込み検出信
号が入力されたときに前記動作指令手段４５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。さらに、前記オアゲート５０の出力
をその入力とするリセット手段５２を設けており、この
リセット手段５２により前記安全制御領域判別手段４３
の判別基準を補正するように構成される。

【００２１】また、前記第１挟み込み検出手段４７に
は、その基準値を設定し、かつ変更する基準値設定手段
５３が接続される。この基準値設定手段５３は、例えば
速度２０ｍＳを基準値として設定される。この基準値設
定手段５３にはモータ特性推定手段５４が接続され、こ
のモータ特性推定手段５４からの信号によりその設定基
準値が変更できるようになっている。即ち、モータ特性
推定手段５４は、前記温度センサ３１によって検出され
たモータ９の温度情報と、モータ駆動回路３３からのモ
ータ駆動電圧とに基づいてモータ９の現在の回転状態を
推定し、この推定結果に基づいて基準値設定信号を前記
基準値設定手段５３に出力し、第１挟み込み検出手段４
７の基準値を変更するように構成される。

【００２２】さらに、バックラッシュ検出手段５５が設
けられており、絶対速度検出手段４６で検出した絶対速
度から、この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５６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。このタイマ５６が一定
の時間を計測している間は、タイマ５６からの信号によ
り第２挟み込み検出手段４９はその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５
５からの信号に基づいて第２挟み込み検出手段４９はそ
の基準値をマイナス無限大とし、タイマ５６からの信号
に基づいて相対速度の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。

【００２３】前記した各構成のうち主要部を詳細に説明
する。前記ウインド開閉方向検出手段４１は、一対のホ
ール素子１１ａ，１１ｂから出力されるパルス信号を２
値化してこれを２ビットの信号とし、この２ビットの信
号値が変化する周期性を検出することで、モータ９の回
転方向を検出でき、更にこれに伴うウインドの開閉動作
方向を検出することができる。例えば、２ビット信号値
が「２，３，１，０」と変化する場合を正転とし、
「１，３，２，０」と変化する場合を逆転とする。

【００２４】前記ウインド開閉位置検出手段４２は、例
えばアップダウンカウンタで構成し、ウインドが全閉状
態でのカウント値を“０”に初期設定した上で、モータ
が正転したときのパルス信号を負方向にカウントし、モ
ータが逆転したときのパルス信号を正方向にカウントす
ることで、そのカウント値によってウインドの開閉位置
を検出する。また、このウインド開閉位置検出手段４２
には、前記ボジションセンサ８からの信号が入力され、
このポジションセンサ８で検出できる範囲のウインドの
移動位置をポジションセンサ８からの検出電圧に基づい
て検出する。

【００２５】前記安全制御領域判別手段４３は、ウイン
ド開閉位置検出手段４２の出力により、ウインドが全開
状態から完全に閉じる直前の状態までの領域を判別し、
この領域でのみ安全制御が行われるようにする。この場
合、ウインド開閉位置検出手段から出力されるカウント
値に基づいてウインド位置を４つの領域に判別するよう
に、安全制御領域判別手段４３内には各領域に対応する
カウント値が予め記憶されている。ここでは、図７のよ
うに、ウインドの全閉位置を基準とし、全閉位置よりも
開放側に２００ｍｍ以上の開放領域を第１領域とし、２
０ｍｍ以上２００ｍｍ未満までを第２領域とし、４ｍｍ
以上２０ｍｍ未満までを第３領域とし、４ｍｍ未満を第
４領域としている。

【００２６】ここで、図８に示すように、第１領域はウ
インドガラス７の上縁と、サッシＳＳに取着されている
ウェザーストリップＷＳとの間隔が充分に大きくて人間
の頭や手を挟むことが実際には有り得ない領域であり、
逆に第４領域ではウインド上縁とサッシとの間隔が極め
て小さいために人間の指先程度の細いものを挟み込むお
それがない領域でる。したがって、これらの第１領域と
第４領域は安全制御領域から除外させている。一方、前
記第２及び第３領域は挟み込みが実際に生じる領域であ
るため、安全制御領域として規定される。但し、第２領
域はウインドガラス７の上縁とウェザーストリップＷＳ
とが接触されることはなく、第３領域はウインドガラス
の上縁がウェザーストリップＷＳのリップ部ＷＬ等に接
触されるランチャンネル領域であるため、後述するよう
に挟み込みを検出する際の基準値を変えるためにこれら
の領域を区別したものである。

【００２７】前記絶対速度検出手段４６は、スイッチオ
ンから次のパルス信号の立ち上がりまでの間、またはパ
ルス信号の立ち上がりの間隔時間を検出することで、ウ
インドガラスを開閉動作させるモータ９の回転速度、即
ち開閉速度が予め設定された基準の速度よりも大きいか
否かを比較する。そして、第１挟み込み検出手段４７
は、この絶対速度が基準の速度よりも遅くなったときに
異物を挟み込んだ状態であることを検出する。ここで
は、前記したようにモータ９の回転速度が２０ｍｓ／回
転、以下となったときに挟み込み状態であることを検出
するようにしている。

【００２８】前記相対速度検出手段４８は、連続するパ
ルス信号の間隔時間を検出し、各間隔時間の相対比から
モータ９の回転速度の変化、即ち相対速度を検出する。
そして、第２挟み込み検出手段４９は、この相対速度が
一定の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。ここでは前記したように相対速度
が１０％以上低下したときに挟み込み状態であることを
検出するようにしている。

【００２９】次に、以上の構成のパワーウインド装置に
おける安全動作を説明する。機能スイッチ２２が操作さ
れてウインドを閉じる信号がマイクロコンピュータ４０
に入力されると、動作指令手段４５からの指令により、
モータ駆動回路３３を介してモータ９が正回転され、ウ
インドを閉動作させる。このとき、モータ９の回転に伴
ってパルス発生手段１１の各ホール素子１１ａ，１１ｂ
からそれぞれパルス信号がマイクロコンピュータ４０に
入力される。

【００３０】そして、このパルス信号により、ウインド
開閉方向検出手段４１はモータ９の回転方向、即ちウイ
ンドの開閉方向を検出する。そして、ウインド開閉位置
検出手段４２では、この開閉方向からモータ９が正転で
あるか否かを判断し、“０”に初期設定されているカウ
ント値を正転のときには−１し、逆転のときには＋１す
る。次いで、安全制御領域判別手段４３は、カウンタの
値を予め設定されているカウント値と比較することで、
ウインドが第１〜第４のいずれの領域にあるか否かを判
別する。そして、ウインドが第２領域および第３領域の
安全制御領域内にあるときには、信号をアンドゲート４
４に出力する。

【００３１】一方、前記パルス信号に基づいて、絶対速
度検出手段４６は絶対速度を検出し、第１挟み込み検出
手段４７はこの絶対速度を基準値と比較する。また、こ
れと同時に相対速度検出手段４８は相対速度を検出し、
第２挟み込み検出手段４９はこの相対速度を基準値と比
較する。これにより、いずれか一方の速度が基準値より
も低下された場合に、第１及び第２の挟み込み検出手段
４７，４９のいずれかが挟み込みを検出する。

【００３２】そして、この第１または第２の挟み込み検
出手段４７，４９からの挟み込み検出信号はオアゲート
５０を通してアンドゲート４４に入力され、安全制御領
域判別手段４３からも信号が入力されたときに、アンド
ゲート４４を通して安全制御動作指令手段５１に入力さ
れる。安全制御動作指令手段５１は、この挟み込み信号
を受けて動作指令手段４５を動作させ、安全制御動作を
実行する。この安全制御動作に際しては、図５に示した
ようにマイクロコンピュータ４０がリレー出力回路２６
を介してリレースイッチ２４を切り替えること、即ちモ
ータ駆動回路３３を制御することで、モータ９への通電
極性が反転され、モータが逆転されてウインドガラスを
所定量（１２ｃｍ）だけ開く方向に動作させた上で停止
させる。これにより、挟み込みが解除され、安全が確保
される。

【００３３】なお、挟み込みに際してウインドの開閉動
作の絶対速度と相対速度とを併用することで、次のよう
な利点がある。即ち、基準となる絶対速度を緩く設定す
ることにより、複数の車両毎に異なる絶対速度における
誤検出を防止、かつ一方で検出感度が低下されることが
あっても、異物を挟み込んだときの急峻な速度変化、即
ち相対速度の検出により瞬時に挟み込みを検出できる。
一方、柔らかいものを挟み込んだときのような場合には
相対速度による検出は困難であるが、この際には絶対速
度が大きく変化されるため、瞬時に挟み込みを検出する
ことができる。これにより、異物の挟み込みを高感度に
しかも瞬時に検出することが可能となり、安全制御動作
を迅速化し、安全性を改善することが可能となる。

【００３４】ここで、図９（ａ）にウインドの全開から
全閉までのモータ９における絶対速度変化を示す。これ
から判るように、モータ９の始動時にはパワーウインド
駆動部６における各部に生じ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９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、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。

【００３５】即ち、図９（ｂ）を併せて参照すると、バ
ックラッシュ検出手段５５は、絶対速度検出手段４６で
検出した絶対速度から、この絶対速度が所定速度を越え
た時点ｔ１と、再び速度が所定速度よりも低下された時
点ｔ２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５６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ｔ２から一定の時間Δｔを
計測する。このタイマ５６が一定の時間Δｔを計測して
いる間は、タイマ５６からの信号により第２挟み込み検
出手段４９はその挟み込み検出の基準値を変更させる。

【００３６】ここでは、バックラッシュ検出手段５５か
らの信号に基づいて第２挟み込み検出手段４９はその基
準値をマイナス無限大とし、タイマ５６からの信号に基
づいて相対速度の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。これにより、
バックラッシュ時における速度の変動に伴って異物を検
出したとする誤信号が出力され、安全制御動作が行われ
ることが防止される。なお、この場合には、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。

【００３７】ここで、自動車の環境温度変化によってモ
ータや駆動部における潤滑油としてのグリースの粘性が
変化され、或いはウェザーストリップのゴム弾性が変化
されると、モータの基準となる絶対速度が変化され、ウ
インドが閉じる近傍の状態ではウインドガラスとウェザ
ーストリップとの弾接による絶対速度の低下度合いが変
化される。図１０にはその状態が示されており、モータ
に供給される駆動電圧を一定（１３Ｖ）としたときに、
モータ温度が−４０℃，＋２０℃，＋８５℃の各場合に
おける絶対速度の変化を、基準となる絶対速度に対する
変化率で示している。これから判るように、温度が低く
なると一般的に絶対速度が低くなる。特に、ウインドが
全閉に近い状態となってサッシに接触される状態では、
その現象が顕著なものとなる。

【００３８】したがって、温度の変化にもかかわらず第
１挟み込み検出手段４７の基準値を一定にしておくと、
温度が高い場合には基準値に対するモータの実際の速度
が相対的に高くなり、挟み込みの検出感度が鈍くなり、
挟み込みに検出遅れが生じ易い。逆に温度が低い場合に
は基準値とモータ速度との差が小さくなり、モータ速度
のばらつきによって挟み込みが生じていないのに挟み込
みとして検出し、ウインドが閉まらなくなることが生じ
る。

【００３９】そこで、環境温度と密接な関係があるモー
タ９の温度を温度センサ３１で検出してこれを環境温度
とし、この環境温度に基づいてモータ特性推定手段５４
がモータ９の回転速度状態を推定する。この推定に際し
ては、予めモータ特性推定手段５４内に記憶されている
環境温度と絶対速度基準値との相関特性に基づいて好適
な基準値を読み出し、これを基準値設定信号として基準
値設定手段５３に送出する。すると、基準値設定手段５
３は入力される基準値設定信号の値と現在の基準値とを
比較し、その差に基づいて第１挟み込み検出手段４７の
基準値を変更する。同図には、前記した各温度に対する
それぞれの設定基準値を示している。この例では、モー
タ９の温度が、＋８５℃，＋２０℃，−４０℃と温度が
低下するのに伴ってそれぞれ一点鎖線，二点鎖線、三点
鎖線で示すように、絶対速度の基準値を低下させてい
る。特に、第３領域としてウインドガラスの上縁がサッ
シのウェザーストリップに接触するランチャンネル領域
では、各温度における基準値の差が大きくなるように設
定されている。

【００４０】この基準値の変更動作は、先ず、電圧検出
手段３４によりモータの絶対速度に大きな影響を与える
モータ駆動電圧Ｖを検出し、次いで、温度センサ３１に
よりモータ温度Ｔ１を検出する。続いて、絶対速度検出
手段４１により現在のモータ絶対速度ｖを検出する。そ
して、前記したモータ駆動電圧Ｖ、モータ温度Ｔ１、モ
ータ絶対速度ｖの各情報はモータ特性推定手段５４に入
力され、ここでモータ回転状態の推定が行われ、基準値
を設定する。即ち、モータ駆動電圧Ｖはモータの絶対速
度に関係するため、基準電圧と検出された駆動電圧との
差と、検出された現在のモータ絶対速度ｖとに基づいて
絶対速度の変動を予め補正する。その上で、検出された
モータ温度Ｔ１と、モータ特性推定手段５４に予め記憶
されている相関特性に基づいて、その環境温度に対応す
る基準値を読み出し、基準値設定信号を送出する。

【００４１】これにより、この基準値設定信号を受けた
基準値設定手段５４は相当する基準値を第１挟み込み検
出手段４７に設定する。例えば、第１挟み込み検出手段
４７における絶対速度の基準としての２０ｍＳの時間
を、温度が高い場合にはこれよりも短くし、温度が低い
場合にはこれよりも長くする。したがって、モータ９の
変化によりモータの絶対速度が変化されるような状況に
なった場合でも、これに対応して挟み込みの検出基準値
が変更されるため、ウインドの挟み込みをモータの絶対
速度に基づいて正確に検出することが可能となり、適切
な安全動作が実行される。

【００４２】また、モータ９の相対速度に基づいて挟み
込みを検出する第２挟み込み検出手段４９の基準値を設
定するように構成してもよい。図１１は相対速度の特性
を示す図であり、絶対速度の特性に準じて３種類の温度
における相対速度の変化状態を示している。また、絶対
速度と相対速度の両方の挟み込み検出手段に適用するこ
とで、より高精度の挟み込み検出が可能となる。或い
は、ウインドガラスの移動速度や移動量を直接検出して
挟み込みを検出するものにおいても、その基準値を温度
変化によって設定することができる。

【００４３】あるいは、モータ９に供給される駆動電圧
が変動されている場合、例えば自動車においてエアコン
やその他の電気機器を車載電源で使用して駆動電圧が変
動される場合には、これに伴ってモータ９のトルクが変
化されるため、モータの回転の絶対速度にばらつきが生
じる。図１２にはその状態が示されており、モータ温度
を一定（＋２０℃）としたとき（モータは温度変化によ
ってもトルクが変化されるため）に、モータの駆動電圧
が１５Ｖ，１３Ｖ，９Ｖの各場合における絶対速度の変
化を示している。これから判るように、駆動電圧が低く
なると一般的に絶対速度が低くなる。

【００４４】したがって、駆動電圧の変動にもかかわら
ず第１挟み込み検出手段４７の基準値を一定にしておく
と、駆動電圧が高い場合には基準値に対するモータの実
際の速度が相対的に高くなり、挟み込みの検出感度が鈍
くなり、挟み込みに検出遅れが生じ易い。逆に駆動電圧
が低い場合には基準値とモータ速度との差が小さくな
り、モータ速度のばらつきによって挟み込みが生じてい
ないのに挟み込みとして検出してしまい、ウインドが閉
まらなくなることが生じる。

【００４５】そこで、モータ９の駆動電圧を検出する電
圧検出手段３１からの検出電圧に基づいてモータ特性推
定手段５４ではモータ９の回転速度状態を判定し、この
判定結果に基づいて基準値設定手段５３では、第１挟み
込み検出手段４７の基準値を変更する。同図には、前記
した各駆動電圧に対するそれぞれの設定基準値を示して
いる。この例では、１５Ｖ，１３Ｖ，９Ｖと電圧が低下
するのに伴ってそれぞれ一点鎖線，二点鎖線、三点鎖線
で示すように、絶対速度の基準値を低下させている。例
えば、前記した例と同様に、第１挟み込み検出手段４７
における絶対速度の基準としての２０ｍＳの時間を、駆
動電圧が高い場合にはこれよりも短くし、駆動電圧が低
い場合にはこれよりも長くする。したがって、駆動電圧
の変動によりモータの絶対速度が変化されるような状況
になった場合でも、これに対応して挟み込みの検出基準
値が変更されるため、ウインドの挟み込みをモータの絶
対速度に基づいて正確に検出することが可能となり、適
切な安全動作が実行される。

【００４６】なお、この場合には第２挟み込み検出手段
２９の基準値を変更するように構成してもよい。即ち、
図１３は駆動電圧が１５Ｖ，１３Ｖ，９Ｖと変動された
ときの相対速度の変化を示している。このように、モー
タ回転の相対速度に対してもそれぞれ異なる駆動電圧に
対応して基準値を異なる値に設定することで、駆動電圧
の変動に伴ってモータのトルクが変化された場合でも、
好適な挟み込みの検出が可能となる。

【００４７】さらに、ウインドの全閉位置にずれが生じ
た場合、即ち、温度変化によるパワーウインド駆動部の
ワイヤに伸びが生じたり、サッシュが軟らかくなってウ
インドが更に閉方向に移動される等のように、種々の理
由によってパワーウインド駆動部とウインドとの間に位
置ずれが生じたような場合には、ウインドの全閉位置
と、安全制御領域判別手段４３におけるカウンタの初期
値“０”との対応にずれが生じ、安全制御領域を正確に
判別することができなくなる。

【００４８】そこで、第１及び第２の挟み込み検出手段
４７，４９が共に基準値以下となってウインドが全閉状
態を検出した際に、リセット手段５２により安全制御領
域判別手段４３のカウンタの値を“０”にリセットす
る。したがって、以後はこのカウンタ値“０”を全閉位
置とすることで、正確な安全制御動作が可能となる。こ
のように、ウインドの全閉位置を実際に合わせて補正す
ることで、ウインドの全閉位置が実際のウインドの全閉
位置よりも上側にずれることがなくなり、ランチャンネ
ルの一部を第３領域として安全制御領域として認識する
ことが可能となる。これにより、ウインドガラスがラン
チャンネル領域に達したときにこれを挟み込みとして誤
検出してウインドが全閉されなくなることはない。

【００４９】また、ウインドにおける挟み込みをウイン
ドの絶対速度及び相対速度に基づいて行うと、ウインド
が全閉に近い状態となってウインドガラスがサッシに設
けたウェザーストリップに当接したときに、ウェザース
トリップとの摩擦抵抗によってモータ回転速度が低下さ
れるため、これを挟み込みとして誤検出し易く、その結
果ウインドの閉動作が停止され、ウインドが全閉されな
くなることがある。例えば、図８に示したようなウェザ
ーストリップＷＳを有するウインドでは、ウインドの全
閉位置よりも約２０ｍｍ程度手前からウインドガラス７
の上縁がウェザーストリップＷＳのリップ部ＷＬに接触
されるため、このランチャンネル領域においてウインド
の閉動作に抵抗が生じ、モータ回転速度が低下され、誤
検出が生じ易くなる。

【００５０】そこで、前記ポジションセンサ８で図３
（ａ）に示したような回路を構成することで、ボジショ
ンセンサ８の出力電圧の最大値をバッテリ電圧ＶB と
し、最小値を０（零）とし、この出力電圧をウインドの
位置に対応して出力させることが可能となる。つまり、
図２に示したようにパワーウインド駆動部６のスライダ
３がポジションセンサ８の感知レバー８ａに衝突されな
いとき、即ちスライダ３がレール２の下方位置にあって
ウインドが所定以上開いた状態にあるときにはポジショ
ンセンサ８からの出力電圧は最小レベルとなり、ウイン
ドが全閉状態に近づいてポジションセンサ８が動作され
る状態とされたときに出力電圧ＶOUT が徐々に増大され
る。

【００５１】そして、このボジションセンサの出力によ
り、ウインド位置検出手段４２ではランチャンネル領
域、即ち第３領域におけるウインドの開閉位置を高精度
に検出する。即ち、図３（ｂ）に示したように、ポジシ
ョンセンサ８の動作範囲内において、ウインドの全閉位
置Ｐｘから４ｍｍだけ開いた位置、即ち第４領域を設定
するに際しては、出力電圧に基づいて高精度に検出する
ことが可能となる。即ち、ウインド位置検出手段４２
は、前記したようにポジションセンサ８からの出力電圧
ＶOUT に基づいてウインド位置Ｐを検出する。即ち、ウ
インドが十分に開いた状態のときには、ポジションセン
サ８の感知レバー８ａがスライダ３によって操作される
ことがないため、ポジションセンサ８の出力電圧は最小
値０であり、これによりウインドが安全制御を行う領域
であることを検出する。

【００５２】一方、ウインドが全閉近傍の状態まで閉じ
られてきたときには、スライダ３がポジションセンサ８
の感知レバー８ａにより動作されるため、その抵抗値が
変化され、ポジションセンサ８からはスライダの移動量
に対応した図３（ｂ）のような出力電圧ＶOUT が出力さ
れる。このため、ウインド位置検出手段４２は、この出
力電圧に基づいてウインドの位置検出を行う。なお、実
際には前記したように、ウェザーストリップの劣化等に
よりウインドの全閉位置が上側にずれることがあるの
で、ウインド全閉位置Ｐｘの出力電圧Ｖｘは、ポジショ
ンセンサ８が出力可能な最大電圧、即ちバッテリ電圧Ｖ
B よりも若干低い電圧に設定しておく。そして、ウイン
ドが最初に設定されていた全閉位置よりも更に閉方向に
移動されたとき、即ちポジションセンサの出力電圧が設
定された電圧Ｖｘよりも高くなったときには、この高く
なった電圧ＶOUT を改めて全閉位置の電圧Ｖｘとし、以
後この更新された電圧を全閉位置の電圧とする。

【００５３】そして、ウインド位置ＰがＬ１（Ｐ１）よ
りも小さい位置にあるときには、ウインドが全閉状態か
ら４ｍｍ以内で開いた第４領域にあり、挟み込みが生じ
るおそれがないため、安全制御領域判別手段４３から安
全動作指令手段４５に対して信号が出力されず、したが
って安全制御動作が行われることはない。また、この第
４領域であることは動作指令手段４５に出力されてお
り、このときに挟み込みを検出したときには、実際には
挟み込みは生じないものであるから、ウインドが全閉位
置であると判断でき、動作指令手段４５はモータ駆動回
路３３に対して信号を出力してモータ９の回転を停止さ
せる。これにより、ウインドが全閉状態のときに安全制
御動作が行われてウインドが全閉されなくなることが未
然に防止される。

【００５４】一方、ウインド位置ＰがＬ０よりも大きい
位置にあるときにはウインドがウェザーストリップのラ
ンチャンネル領域内に存在していない第２領域であると
判断でき、この領域では前記したような通常の安全制御
動作が行われる。また、ウインド位置ＰがＬ０（Ｐ０）
以下でＬ１（Ｐ１）よりも大きいときには、ウインドガ
ラスの上縁がウェザーストリップに接触されるランチャ
ンネル領域にある第３領域であると判断でき、このとき
にはウインドガラスとウェザーストリップとの摩擦によ
り絶対速度が低下されることになるため、安全制御領域
判別手段４３から基準値設定手段５３に信号か出力さ
れ、これにより基準値設定手段５３は第１挟み込み検出
手段４７における基準値を低下させる。これにより、こ
の第３領域での挟み込みの誤検出を防止することができ
る。

【００５５】なお、第１領域と第４領域において、絶対
速度検出手段４６によりモータ９の回転速度が０または
これに近い値が検出されたとき、即ちモータがブロッキ
ング状態となったときには、モータ９への通電を停止さ
せるようにしている。これは、第１領域では挟み込みが
生じるおそれがないのにモータ９がブロッキング状態と
なったのは、何らかの異常が生じたためと判断できるた
め、異常を拡大しないように速やかにモータ９を停止さ
せる。また、第４領域では、ウインド位置検出手段４２
においてウインドが全閉状態を検出していないのにもか
かわらず、ウインドが全閉状態になったためと判断で
き、ウインドを全閉させるためにモータ９を停止させ
る。なお、これらいずれの場合も、モータ９がブロッキ
ング状態になってから所定の時間を経過してモータ９を
停止させているが、第４領域においてはウインドを確実
に閉めるためにその所定時間を長目に設定している。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウインド
の開閉動作の速度を基準値と比較して異物の挟み込みを
検出するとともに、前記ウインドの全開から全閉までの
移動位置を検出する第１の位置検出手段と、前記ウイン
ドの全閉近傍領域の移動位置を検出する第２の位置検出
手段とによる位置検出に基づいて前記ウインドの移動範
囲を複数の領域に分割し、ウインドの現在位置がいずれ
の領域に属するかを検出し、かつ駆動源の駆動電圧およ
びウインド近傍の温度をそれぞれ検出した上で、これら
の検出値に基づいて異物の挟み込み基準値を調整し、挟
み込みを検出したときにウインドを所定量だけ開方向に
移動する安全制御動作を行うように構成し、その上で、
前記第２の位置検出手段で検出されるウインドの移動位
置が、前記ウインドのランチャンネル領域の全閉側の所
要領域内にあるときには前記安全制御動作を行う手段の
動作を停止するように構成しているので、実際にウイン
ドが閉動作される際に、自動車の置かれている状況に応
じて変動される基準値の変動に追従して異物挟み込みを
行うことができ、自動車のあらゆる状況での安全動作を
確保することが可能となる効果がある。また、第２の位
置検出手段がランチャンネル領域の全閉側の所要領域で
あることを検出したときには安全制御動作を停止するた
め、自動車の置かれている状況の変化にかかわらず、ウ
インドを確実に全閉することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパワーウインド装置の概略構成図であ
る。

【図２】図１の要部の拡大斜視図である。

【図３】ボジションセンサの出力特性を示す図である。

【図４】パルス発生手段の概略斜視図である。

【図５】本発明の一実施例のブロック回路図である。

【図６】本発明の一実施例の機能ブロック構成図であ
る。

【図７】ウインドの位置領域を説明するための概念図で
ある。

【図８】ランチャンネル領域（第３，第４領域）を説明
するためのサッシの断面図である。

【図９】バックラッシュとその際の速度変化を示す図で
ある。

【図１０】温度変化による絶対速度の変化特性を示す図
である。

【図１１】温度変化による相対速度の変化特性を示す図
である。

【図１２】モータ駆動電圧変化による絶対速度の変化特
性を示す図である。

【図１３】モータ駆動電圧変化による相対速度の変化特
性を示す図である。

【符号の説明】

１ ウインド開閉機構 ６ パワーウインド駆動部 ８ ポジションセンサ ９ モータ １１ パルス発生手段 ２２ 機能スイッチ ３１ 温度センサ ３３ モータ駆動回路 ３４ モータ電圧検出手段 ４０ マイクロコンピュータ ４２ ウインド位置検出手段 ４３ 安全制御領域判別手段 ４５ 動作指令手段 ４６ 絶対速度検出手段 ４７ 第１挟み込み検出手段 ４８ 相対速度検出手段 ４９ 第２挟み込み検出手段 ５２ リセット手段 ５３ 基準値設定手段 ５４ モータ特定推定部 ５５ バックラッシュ検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−165682（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−102851（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−203392（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−83982（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E05F 15/00 - 15/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のウインドをモータ等の駆動源によ
   り開閉動作させるパワーウインド装置において、前記ウ
   インドの開閉動作の速度を基準値と比較して異物の挟み
   込みを検出する手段と、前記ウインドの全開から全閉ま
   での移動位置を検出する第１の位置検出手段と、前記ウ
   インドの全閉近傍領域の移動位置を検出する第２の位置
   検出手段と、前記第１及び第２の位置検出手段での位置
   検出に基づいて前記ウインドの移動範囲を複数の領域に
   分割し、ウインドの現在位置がいずれの領域に属するか
   を検出する手段と、前記駆動源の駆動電圧およびウイン
   ド近傍の温度をそれぞれ検出する手段と、ウインドの現
   在位置が属する領域、駆動源の駆動電圧、ウインド近傍
   の温度に応じて前記異物の挟み込み基準値を調整する手
   段と、前記挟み込みを検出したときに前記ウインドを所
   定量だけ開方向に移動する安全制御動作を行う手段とを
   備え、前記第２の位置検出手段で検出されるウインド移
   動位置が、ランチャンネル領域の全閉側の所要領域内に
   あるときには前記安全制御動作を行う手段の動作を停止
   させることを特徴とする安全装置を備えるパワーウイン
   ド装置。