JP3121724B2

JP3121724B2 - 車両用窓ガラス開閉装置

Info

Publication number: JP3121724B2
Application number: JP06159181A
Authority: JP
Inventors: 昭雄江橋; 直樹大長
Original assignee: ナイルス部品株式会社
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 2001-01-09
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JPH084418A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、窓ガラスによる挟み
込み事故防止機能を具備した車両用窓ガラス開閉装置の
改良に関し、特に操作スイッチをＯＦＦ操作後において
もモーターの回転状態から挟み込み事故が発生している
ことを確実に検出することができるようにした車両用窓
ガラス開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の技術は、例えば実公平５−
１２４６４号公報に開示している。一般に、車両用窓ガ
ラス開閉装置に使用するモーターでは、停止時において
電気的急制動をさせるためにモーターの両端部を短絡
し、自己誘導電流によって急制動を行っている。しかし
ながら、モーターを慣性回転させないで停止させること
は実際不可能であり、該モーターは印加電圧を消滅した
後も慣性により若干量回転し、そのため、モーターに対
する印加電圧を消滅した後の慣性回転によって窓ガラス
の位置検出精度に誤差を生ずる。そのため、上記した従
来技術では、モーターへの印加電圧を消滅させる直前の
モーターの回転速度をもとに、予め作成したデータマッ
プから検索した補正値で窓ガラスの位置データの慣性回
転分を補正していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術や他の従来技術の場合、挟み込み検出はモー
ターへ電圧が印加されている間しか検出せず、換言する
と印加電圧の消滅後は挟み込み検出できない構成となっ
ていた。そのため、操作スイッチをＯＦＦ操作直後に挟
み込み状態が発生すると、この挟み込み状態を検出する
ことなく、窓ガラスを開放側に逆転させる所謂挟み込み
防止制御モードが作動しない。また、実際に挟み込み状
態が発生してから所定の遅れを伴って挟み込み状態を検
出するので、操作スイッチをＯＦＦ操作する直前に挟み
込み状態が発生しても、挟み込み状態を検出しないこと
が有った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記した課題
を解決するものであり、操作スイッチをＯＦＦ操作して
モーターに対する印加電圧を消滅した後においても、操
作スイッチをＯＦＦ操作する前後のモーターの回転状態
から窓ガラスによる挟み込み状態を確実に検出する車両
用窓ガラス開閉装置を提供することを目的とする。

【０００５】この発明は、上記目的を達成するために、
車両の窓ガラス開閉機構に設けたモーターと、該モータ
ーに接続した駆動回路及び回転検出回路と、車両の乗員
席に設けた操作スイッチと、前記回転検出回路、駆動回
路及び操作スイッチに接続するとともに前記回転検出回
路の出力信号から操作スイッチをＯＦＦ操作後における
窓ガラスの慣性移動量を予測演算しかつ該予測値に比べ
て実測値が小さい値であるとき挟み込み防止制御を実行
する機能を有した制御回路とを備えたことを特徴とする
車両用窓ガラス開閉装置を提供する。

【０００６】また、前記発明において、前記回転検出回
路が、前記モーターの回転状態を前記操作スイッチの操
作状態にかかわらず電気信号に常時変換する変換素子を
有し、前記制御回路が、前記操作スイッチをＯＦＦ操作
前の前記変換素子の出力信号から操作スイッチをＯＦＦ
操作後における窓ガラスの慣性移動量を予測演算する機
能と、前記操作スイッチをＯＦＦ操作後の前記変換素子
の出力信号から窓ガラスの慣性移動量を実測する機能
と、前記慣性移動量の予測値に比べて実測値が小さい値
であるとき挟み込み防止制御を実行する機能とを有した
ことを特徴とする車両用窓ガラス開閉装置を提供する。

【０００７】また、前記発明において、前記駆動回路
が、非作動状態であるとき前記モーターの両端部を短絡
する常閉接点及び可動接片を有し、前記回転検出回路
が、前記モーターと常閉接点及び可動接片とがなす短絡
回路中に接続した前記変換素子を有したことを特徴とす
る車両用窓ガラス開閉装置を提供する。

【０００８】

【実施例】添付図面は、この発明の好適な実施例を説明
する図面であり、図１は電気的回路図、図２はフローチ
ャート、図３は電気的特性図である。図１において、１
はモーター、２は駆動回路、３は回転検出回路、４は操
作スイッチ、５は制御回路、６は電源回路、７はウオッ
チドッグ回路、８はイグニションスイッチ及び９は直流
電源である。なお、モーター１、駆動回路２、回転検出
回路３、操作スイッチ４は運転席、助手席及び後部座席
に各々設けてあるが、図１では一組だけを例示してい
る。

【０００９】まずモーター１は、励磁電流を印加した方
向に応じて正転及び逆転するモーターである。該モータ
ー１は、窓ガラス開閉機構（図示せず）に設けており、
例えば正転時に窓ガラス（図示せず）を閉鎖作動し、逆
転時に開放作動するよう構成している。

【００１０】また駆動回路２は、リレーコイル２１，２
２、常開接点２３，２４、常閉接点２５，２６、可動接
片２７，２８及びパワートランジスタ２９，２０からな
る。そして常開接点２３，２４及びリレーコイル２１，
２２は直流電源９の正極に接続し、常閉接点２５，２６
は直流電源９の負極に接続している。また可動接片２７
はモーター１の一端部１ａに接続し、可動接片２８は回
転検出回路３の変換素子３１を介してモーター１の他端
部１ｂに接続している。さらにパワートランジスタ２
９，２０は制御回路５の端部Ｐ０１，Ｐ０２に接続して
いる。

【００１１】また回転検出回路３は、変換素子３１、リ
プル検出部３２及び誘起電流検出部３３を有している。
変換素子３１は、モーター１の励磁電流を電圧に変換す
るための、例えば数１０［ｍΩ］程度の低抵抗器によっ
て構成している。尚、該変換素子３１は、他の構成、例
えばトランスによって構成することもできる。またリプ
ル検出部３２は、該変換素子３１の出力信号からモータ
ー１に流れる電流中のリプル信号成分を検出するもので
あり、フィルター、増幅器及び波形整形器等によって構
成している。

【００１２】また誘起電流検出部３３は、該変換素子３
１の出力信号から常閉接点２５，２６がモーター１の両
端部１ａ，１ｂ間を短絡した状態であるときのモーター
１に流れる誘起電流を検出するものであり、誘起電流の
直流成分を絶対値に変換して検出する絶対値検出部３３
ａと、誘起電流の流れる方向を検出する方向検出部３３
ｂとで構成している。そしてリプル検出部３２は制御回
路５の端部Ｐ０３に、絶対値検出部３３ａは制御回路５
の端部Ｐ０４に、方向検出部３３ｂは制御回路５の端部
Ｐ０５，Ｐ０６にそれぞれ接続している。

【００１３】また操作スイッチ４は、車両の乗員席に設
けた手動操作式のスイッチである。該操作スイッチ４
は、窓ガラスを閉鎖側に作動させたいときに操作するた
めのＵＰスイッチ４１と、窓ガラスを開放側に作動させ
たいときに操作するためのＤＯＷＮスイッチ４２と、窓
ガラスをワンタッチで閉鎖又は開放させたいときに操作
するためのＡＵＴＯスイッチ４３とで構成しており、制
御回路５の端部Ｐ１２，Ｐ１３及びＰ１４に接続してい
る。但し、ＡＵＴＯスイッチ４３は運転席のみに設けて
いる。

【００１４】また制御回路５は、マイクロコンピュータ
と、その周辺回路とによって構成したものであり、前記
リプル検出部３２及び誘起電流検出部３３を介して入力
した変換素子３１からの信号に基づき窓ガラスの開閉位
置を演算するとともに、モーター１の回転状態から窓ガ
ラスによる挟み込み状態を検出し、挟み込み防止制御を
実行すべくプログラムしてある。以下、該プログラムに
ついて、図２のフローチャートをもとに説明する。

【００１５】図２は各席の窓ガラスを制御するフローチ
ャートである。まずステップ１００でスタートしたあ
と、ステップ１０１に進む。該ステップ１０１は、回転
検出回路３からモーター１の回転に伴うリプル信号が入
力したか否かを判断するステップである。該リプル信号
は、リプル検出部３２から端部Ｐ０３を介して制御回路
５に読み込んだものである。リプル検出部３２は、駆動
回路２が作動状態であるとき、すなわち可動接片２７ま
たは２８が常開接点２３または２４に接続した状態であ
るとき、変換素子３１の出力信号に基づいてモーター１
に流れる励磁電流中のリプル電流成分を検出し、パルス
信号に波形整形して制御回路５に入力している。そし
て、該ステップ１０１の判断がＹＥＳの場合はステップ
１０２に進み、ＮＯの場合はステップ１０１に帰還す
る。

【００１６】ステップ１０２は、上記ステップ１０１で
入力したリプル信号からモーター１の回転速度の平均値
を演算し、続いてステップ１０３に進む。

【００１７】ステップ１０３は、操作スイッチ４をＯＦ
Ｆ操作したか否かを判断するステップである。そして該
ステップ１０３の判断がＹＥＳの場合はステップ１０４
に進み、ＮＯの場合はステップ１０１に帰還する。

【００１８】ステップ１０４は、前記ステップ１０２で
算出したモーター１の操作スイッチ４をＯＦＦ操作する
直前の平均回転速度から、操作スイッチ４をＯＦＦ操作
後における窓ガラスの慣性移動量を予測演算し、ステッ
プ１０５に進む。

【００１９】ステップ１０５は、前記ステップ１０１と
同様に、回転検出回路３からモーター１の回転に伴うリ
プル信号が入力したか否かを判断するステップである。
そして該ステップ１０５の判断がＹＥＳの場合はステッ
プ１０６に進み、ＮＯの場合はステップ１０７に進む。

【００２０】ステップ１０６は、操作スイッチ４をＯＦ
Ｆ操作後の変換素子３１の出力信号から窓ガラスの慣性
移動量を実測するステップであり、上記ステップ１０５
で入力したリプル信号からモーター１の慣性回転分、す
なわち窓ガラスの慣性移動量を演算する。そして、該ス
テップ１０６に続いてステップ１０７に進む。

【００２１】ステップ１０７は、上記ステップ１０５で
入力したリプル信号からモーター１が回転を停止したか
否かを判断するステップであり、ＹＥＳの判断でステッ
プ１０８に進み、ＮＯの判断でステップ１０５に帰還す
る。

【００２２】ステップ１０８は、前記ステップ１０４で
算出した慣性移動量の予測値と、前記ステップ１０６で
算出した慣性移動量の実測値を比較するステップであ
る。そして、該予測値に比べて実測値が小さい場合は、
ＹＥＳと判断し、すなわち窓ガラスによる挟み込み状態
が発生したと判断し、ステップ１０９に進む。またＮＯ
と判断した場合は、ステップ１１０に進む。

【００２３】ステップ１０９は、上記ステップ１０８に
よって窓ガラスによる挟み込み状態を検出したことによ
り、窓ガラスを開放側に逆転させる挟み込み防止制御を
実行するステップであり、該ステップに続いてステップ
１１０に進む。

【００２４】この様に制御回路５は、図２のフローチャ
ートに示すごとく、リプル検出部３２を介して入力した
変換素子３１からの信号に基づき操作スイッチ４をＯＦ
Ｆ操作後における窓ガラスの慣性移動量を予測演算し、
かつ該予測値に比べて実測値が小さい値であるとき挟み
込み防止制御を実行する機能をプログラムしている。

【００２５】尚、図２に示すフローチャートでは省略し
たが、制御回路５はモーター１の回転量、即ち窓ガラス
の位置データを補正する機能もプログラムしている。例
えば、モーター１が発生する誘起電流はモーター１の回
転量に比例する。この誘起電流は、変換素子３１によっ
て電圧信号に変換され、さらに絶対値検出部３３ａによ
って絶対値に変換する。結局、該絶対値は前記誘起電流
及びモーター１の回転量に比例している。したがって、
制御回路５は、絶対値検出部３３ａから単位時間毎に入
力した絶対値信号を積分することによってモーター１の
回転量を検出し、そのレベルに応じて補正する。その補
正方向は方向検出部３３ｂから入力した信号がＵＰ側信
号であるから、ＵＰ側に補正することとなる。また、方
向検出部３３ｂから入力した信号がＤＯＷＮ側信号であ
る場合は、窓ガラス開閉位置の演算値を絶対値検出部３
３ａから読み込んだ絶対値信号のレベルに応じてＤＯＷ
Ｎ側に補正することとなる。

【００２６】また、ウオッチドッグ回路７は、制御回路
５の作動が暴走状態に成らないよう制御回路５を端部Ｐ
０８，Ｐ０９の信号によって監視し、暴走状態を検出し
た際には端部Ｐ１０にリセット信号を入力する回路であ
る。また、電源回路６は、制御回路５の端部Ｐ０７から
の信号によって制御を受け、電源端部ＶＤＤに一定電圧
を印加する回路である。

【００２７】次に上記構成からなる実施例の作動を図３
に示すタイムチャートに基づき説明する。尚、図３の
（Ａ）は図１に示すＡ点電位、即ち操作スイッチ４のＵ
Ｐスイッチ４１の操作信号を示す。また、（Ｂ）及び
（Ｃ）は図１に示すＢ点電位であり、（Ｂ）は挟み込み
状態が発生しないときの回転検出回路３のリプル検出部
３２の出力信号を示し、（Ｃ）は挟み込み状態が発生し
たときの回転検出回路３のリプル検出部３２の出力信号
を示す。

【００２８】まず、時間ｔ０において乗員が窓ガラスを
閉じるべく操作スイッチ４のＵＰスイッチ４１をＯＮ操
作する。すると、制御回路５はリレーコイル２１に励磁
電流を導出し、可動接片２７が常開接点２３に接続し、
モーター１が回転して窓ガラスが閉鎖側に動き始める。
このときモーター１に流れる電流は、変換素子３１によ
って電圧に変換し、リプル検出部３２に入力する。リプ
ル検出部３２は、変換素子３１の出力信号からリプル信
号成分を抽出し、パルス信号に波形整形して制御回路５
に入力する。制御回路５は、該リプル信号を受けると、
このリプル信号からモーター１の回転速度を演算する。

【００２９】次に、時間ｔ１においてＵＰスイッチ４１
をＯＦＦ操作すると、制御回路５はリレーコイル２１の
励磁を停止する。このとき、可動接片２７は常閉接点２
５に接触し、モーター１の両端部が短絡して電気的急制
動が働く。しかしながら、モーター１は挟み込み状態が
発生しないときは、図３の（Ｂ）に示すごとく、慣性回
転によって時間ｔ４まで回転する。

【００３０】上記時間ｔ１において操作スイッチ４をＯ
ＦＦ操作し、時間ｔ４においてモーター１が停止するま
での間に発生した窓ガラスの慣性移動量の実測値は、こ
のとき挟み込み状態が発生していないので、予じめ算出
した予測値と略近似した値となる。そのため、制御回路
５は挟み込み防止制御を実行しない。

【００３１】しかしながら、時間ｔ２において挟み込み
状態が発生した場合、モーター１は時間ｔ３で停止す
る。そのため、上記時間ｔ１において操作スイッチ４を
ＯＦＦ操作し、時間ｔ３においてモーター１が停止する
までの間に発生した窓ガラスの慣性移動量の実測値は、
予じめ算出した予測値に比べて小さい値となる。そのた
め、制御回路５は挟み込み防止制御を実行し、リレーコ
イル２２に励磁電流を導出し、可動接片２８を常開接点
２４に接続し、モーター１を回転して窓ガラスを所定時
間だけ開放側に駆動する。

【００３２】

【他の実施例】尚、上記した実施例では回転検出回路が
有する変換素子を低抵抗器によって構成したものを例示
したが、例えばモーターの出力ギア部にホール素子やフ
ォトインタラプタ等を用いた回転検出機構を設けた構成
であってもよい。

【００３３】

【発明の効果】この発明は上記した構成作用を有するの
で、操作スイッチをＯＦＦ操作してモーターに対する印
加電圧を消滅した後においても、操作スイッチをＯＦＦ
操作する前後のモーターの回転状態から窓ガラスによる
挟み込み状態を確実に検出することができる。そのた
め、挟み込み防止機能の安全性が向上する。特に、操作
スイッチをＯＦＦ操作前の変換素子の出力信号から、操
作スイッチをＯＦＦ操作後の窓ガラスの慣性移動量を予
測演算し、この予測値と操作スイッチをＯＦＦ操作後に
実測した窓ガラスの慣性移動量の実測値とを比較して挟
み込み状態を検出するので、例えば窓枠部に挟み込み検
出用の圧力スイッチを設ける等の特殊な構成を必要とせ
ず、操作スイッチのＯＮ操作中は勿論のこと、ＯＦＦ操
作後においても単にモーターの回転状態を監視するだけ
で挟み込み状態を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の好適な実施例を示す電気的回路図で
ある。

【図２】図１に示す制御回路にプログラムした機能を示
すフローチャートである。

【図３】図１に示す回路の電気的特性図である。

【符号の説明】

１モーター２駆動回路３回転検出回路４操作スイッチ５制御回路６電源回路７ウオッチドッグ回路８イグニションスイッチ９直流電源３１変換素子３２リプル検出部３３誘起電流検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E05F 15/10 - 15/20 B60J 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の窓ガラス開閉機構に設けたモータ
ー（１）と、該モーター（１）に接続した駆動回路（２）及び回転検
出回路（３）と、車両の乗員席に設けた操作スイッチ（４）と、前記回転検出回路（３）、駆動回路（２）及び操作スイ
ッチ（４）に接続するとともに前記回転検出回路（３）
の出力信号から操作スイッチ（４）をＯＦＦ操作後にお
ける窓ガラスの慣性移動量を予測演算しかつ該予測値に
比べて実測値が小さい値であるとき挟み込み防止制御を
実行する機能を有した制御回路（５）とを備えたことを
特徴とする車両用窓ガラス開閉装置。
【請求項２】前記請求項１記載の発明において、前記回転検出回路（３）が、前記モーター（１）の回転
状態を前記操作スイッチ（４）の操作状態にかかわらず
電気信号に常時変換する変換素子（３１）を有し、前記制御回路（５）が、前記操作スイッチ（４）をＯＦ
Ｆ操作前の前記変換素子（３１）の出力信号から操作ス
イッチ（４）をＯＦＦ操作後における窓ガラスの慣性移
動量を予測演算する機能と、前記操作スイッチ（４）を
ＯＦＦ操作後の前記変換素子（３１）の出力信号から窓
ガラスの慣性移動量を実測する機能と、前記慣性移動量
の予測値に比べて実測値が小さい値であるとき挟み込み
防止制御を実行する機能とを有したことを特徴とする車
両用窓ガラス開閉装置。
【請求項３】前記請求項１または２記載の発明におい
て、前記駆動回路（２）が、非作動状態であるとき前記モー
ター（１）の両端部を短絡する常閉接点（２５，２６）
及び可動接片（２７，２８）を有し、前記回転検出回路（３）が、前記モーター（１）と常閉
接点（２５，２６）及び可動接片（２７，２８）とがな
す短絡回路中に接続した前記変換素子（３１）を有した
ことを特徴とする車両用窓ガラス開閉装置。