JP3331032B2 - パワーウィンドウ駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドアガラスをモータの
駆動力によって昇降させる場合に、モータの所定量の回
転数低下の検出によって異物挟み込みを判別し、モータ
の駆動を停止又は反転させる挟み込み回避処理を行うよ
うにモータの駆動を制御するパワーウィンドウ駆動制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パワーウィンドウ装置には、ドアガラス
を昇降させるためにモータが適用されており、車室内
（例えば、ドアトリム等）に設けられたスイッチを操作
することにより、モータが駆動され全閉又は全開までド
アガラスは移動される。ここで、ドアガラスと窓枠との
間に異物が挟み込まれると移動が阻止されるため、モー
タの回転数が低下する。モータの回転数は、モータの回
転に伴って出力されるパルスエンコーダからのパルスに
基づいて得るようになっている。

【０００３】このモータ回転数が相対的に予め定められ
た判定基準量を超えた場合に、モータの駆動を停止させ
ることが考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パワー
ウィンドウ装置における挟み込みか否かは判断は、パル
スエンコーダから出力されるパルスのパルス幅を測定
し、相対的な差によって行っているため、出力パルスの
周波数が高いほど挟まれ検出荷重が低くなる。一方、マ
イクロコンピュータでの処理速度は予め定められている
ため、１パルス分の時間の短縮に限界がある。これに対
し、挟み込みは迅速に検出することが挟まれ荷重を低く
することができるため、１パルス分の時間は可能な限り
短くすることが好ましい。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、挟み込み検出
の処理速度の限界をなくし、高い精度で挟み込みを検出
することにより挟まれ荷重を低減することができるパワ
ーウィンドウ駆動制御装置を得ることが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、モータの駆動力によるドアガラスの昇降動作中に異
物の挟み込みがあった場合に、モータの駆動を停止又は
反転させる挟み込み回避処理を行うようにモータの駆動
を制御するパワーウィンドウ駆動制御装置であって、モ
ータの回転に応じてパルス信号を発生するパルスエンコ
ーダと、ドアガラス上昇中の前記パルスエンコーダから
の出力パルスをパルス幅に応じて所定の変化率で増加す
ると共にパルス出力の反転時にリセットされる検査波形
を形成する検査波形変換回路と、前記波形変換回路によ
って形成された検査波形を平滑化し、かつ所定の倍率で
増幅することによって基準波形を形成する基準波形形成
手段と、前記検査波形のレベルが基準波形のレベルを越
えたときに挟み込みを認識する挟み込み認識手段と、を
有している。

【０００７】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、パルスエンコ
ーダによってモータの回転に応じたパルス信号が出力さ
れると、検査波形変換回路では、この出力パルスをパル
ス幅に応じて所定の変化率で増加し、パルス出力の反転
時にリセットされる検査波形（例えば、三角波）を形成
する。また、これと同時に基準波形形成手段では検査波
形を平滑化し、増幅することによって基準波形を形成す
る。

【０００８】ここで、常に一定のパルス幅で出力されて
いれば、検査波形は基準波形を超えることはなく、モー
タは安定して駆動していることが判断できる。ここで、
挟み込みがあると、その分モータの回転が遅くなり、出
力パルスのパルス幅が広くなり検査波形は前記所定の変
化率で増加していく。これに対して平滑化された基準波
形の増加率は前記変化率よりも小さいため、検査波形が
基準波形を超える。

【０００９】挟み込み認識手段では、この時点を挟み込
みと認識する。これにより、モータ駆動を停止又は反転
させるといった挟み込み回避処理が実行される。

【００１０】すなわち、検査波形にアナログ波形を用
い、連続的に基準波形と比較するため、マイクロコンピ
ュータで起こり得る処理限界がなく、迅速な挟み込み認
識が行い、その分、挟まれ荷重の低減を図ることができ
る。

【００１１】

【実施例】図２に示されるように、ウィンドウレギュレ
ータ部１６は、本実施例においては所謂ワイヤ式とされ
ており、モータ２２の駆動軸に取付けられた回転板２２
Ａにワイヤが巻き掛けられている。このワイヤの端部は
ドアガラス２０の下端部を支持する保持チャンネル２４
に連結されており、さらに、保持チャンネル２４はメイ
ンガイド２６へ上下移動可能に取り付けられている。こ
れにより、モータ２２が正逆方向に回転すると、この回
転駆動力がワイヤを介して伝達されて、ドアガラス２０
がガラスガイド１８に沿って上下移動する構成である。
なお、ウィンドウレギュレータ部１６の構成は、このよ
うなワイヤ式に限らず、Ｘアーム式のものや、モータ自
体がラックに沿って移動する所謂モータ自走式タイプの
ものであってもよい。

【００１２】モータ２２によってドアガラス２０が上昇
されると、ドアガラス２０の周端部がドア１２のフレー
ム１２Ａ内のゴム製のウェザーストリップ（図示省略）
に嵌合してドアフレーム１２Ａの開口が閉じられる。ま
た、モータ２２の回転駆動によって、ドアガラス２０が
下降移動されるとドア１２のフレーム１２Ａの開口が開
かれるようになっている。

【００１３】モータ２２は、オート／マニュアルスイッ
チ３４によって操作される。オート／マニュアルスイッ
チ３４は、例えば、両方向へそれぞれ２段操作可能なも
のが適用でき、１段操作のときは操作中にのみドア１２
のモータ２２が駆動し（マニュアル操作）、２段操作す
ることによってスイッチから手を離してもドアガラス２
０が所定の位置に達するまでモータ２２が駆動される
（オート操作）。また、モータ２２は、回転板２２Ａを
正逆方向の何れかに回転し、ドアガラス２０を上昇また
は降下させることができる。

【００１４】図１には、本実施例にかかる挟み込み検出
回路４０が示されている。モータ２２の両端はモータ動
作ロジック回路４２に接続されている。このモータ動作
ロジック回路４２では、前記オート／マニュアルスイッ
チ３４が接続されると共に挟まれ検出信号が入力される
ようになっており、モータ２２の通常の動作及び挟み込
み時の緊急動作を制御することができる。

【００１５】また、モータ２２には、パルスエンコーダ
４４が取付けられている。このパルスエンコーダ４４か
らは、互いに位相がずれた２種類のパルス波形が出力さ
れており（以下、パルスＡ、パルスＢという）、このパ
ルスＡ及びパルスＢを出力する信号線はそれぞれ窓位置
検出ロジック回路４６に接続されている。ここで、窓位
置検出ロジック回路４６では、ドアガラス２０の現在の
位置及び上昇中か下降中かを位相の異なる２種類のパル
スＡＡ及びパルスＢによって判断するようになってお
り、ドアガラス２０が全閉状態のときにハイレベル
（１）の信号を出力する信号線４８を有している。

【００１６】一方の出力パルス（本実施例ではパルスＡ
を適用しており、以下波形という）は波形変換回路５
０にも入力されるようになっている。この波形変換回路
５０は、検査波形形成回路としての機能を有しており、
パルス幅に応じた電圧を出力する役目を有している。例
えば、図３に示される如く、波形変換回路５０は、波形
を分離し、一方を反転器５２で反転させ、それぞれを
積分回路５４、５６に入力させている。積分回路５４、
５６の出力端にはダイオード５８のアノード側が接続さ
れカソード側は積分回路５４、５６の入力端に接続され
ている（立ち下がり時のリセット用）。これにより、積
分回路５４、５６から三角波が出力され、これを加算器
６０によって加算することにより、連続した三角波を得
ることができる（以下波形という）。この波形は差
分検出のためのコンパレータ６２と絶対値検出のための
コンパレータ６４とのプラス側入力端子にそれぞれ接続
されている。

【００１７】絶対値検出のためのコンパレータ６２マイ
ナス側入力端子には予め定められた絶対値判定電圧が入
力されている。この絶対値判定電圧は比較的高めに設定
されており、前記差分検出でのブランキング期間中の保
護的要素が強い。

【００１８】波形変換回路５０の出力端からは信号線が
分岐され抵抗６６を介して増幅器６８に接続されてい
る。また、この抵抗６６と増幅器６８との間の信号線は
コンデンサ７０を介してアースされている。このため、
増幅器６８には波形が平滑された基準波形（以下波形
という）が入力され、この増幅器６８で所定の倍率で
増幅された後、前記差分検出のためのコンパレータ６２
のマイナス側入力端子に入力されている。

【００１９】このため、差分検出のためのコンパレータ
６２では、波形と波形とが比較されることになり、
波形が波形を超えた時点で出力端からはハイレベル
（１）の信号が出力されることになる。この波形は、
モータ２２が定常に駆動していれば、波形を超えるこ
とはなく、パルス幅が広くなったとき、すなわち挟み込
み等の原因によるモータ２２の回転速度が低下したとき
に波形の変化率と波形の変化率との差によって波形
を超えることになる。

【００２０】しかし、この判別が全て挟み込みであると
は限らない。すなわち、モータ２２の回転開始時では、
機械的な公差等により無負荷の状態から駆動が開始され
るため、最初はモータの回転が速く徐々に遅くなる（定
常の回転数になる）傾向にある。また、モータ動作ロジ
ック４２によってモータ２２の駆動を指示してからリレ
ー等の機械的な動作の開始まで若干の動作遅れが生じ、
モータ２２の駆動が安定しないことがある。

【００２１】さらに、モータ２２の回転数の低下は、バ
ッテリ電源電圧の低下によっても起こり得る。

【００２２】そこで、差分検出のためのコンパレータ６
２の出力と、電源電圧が入力され電圧低下を検出した時
にハイレベル（１）の信号を出力する電圧低下検出回路
７２の出力と、前記モータ動作ロジック回路４２に接続
されてモータ２２の動作開始の所定時間だけローレベル
（０）を出力し、その後ハイレベル（１）を出力する遅
延回路７４の出力とをＡＮＤ回路７６に入力している。
このため、このＡＮＤ回路７６からハイレベル（１）の
信号が出力されるのは、差分検出のためのコンパレータ
６２で挟み込みを検出したときのみとなる。

【００２３】このＡＮＤ回路７６の出力はＯＲ回路８０
の一方の入力端に接続されている。ＯＲ回路８０の他方
の入力端には前記絶対値検出のためのコンパレータ６４
の出力端が接続されている。このため、ＯＲ回路７８か
らは、差分検出（電圧低下検出時と動作初期のブランキ
ング期間を除く）又は絶対値検出のためのコンパレータ
６２又は６４の何れかからハイレベル（１）の信号が出
力された場合にハイレベル（１）の信号を出力するよう
になっている。

【００２４】ＯＲ回路７８の出力端はＡＮＤ回路８０の
一方の入力端に接続されている。このＡＮＤ回路８０の
他方の入力端には前記モータ動作ロッジック回路４２か
らモータ２２の駆動指示が出てからリレー等の機械的な
動作が安定するまでの時間ローレベル（０）の信号を出
力し、その後ハイレベル（１）の信号を出力する遅延回
路８２の出力端が接続されている。

【００２５】これにより、モータ２２が不安定な状態で
挟み込み等が検出されたとしてもこれを挟み込みとは認
識せず、モータ２２が確実に動作を開始してからの判断
とすることができる。

【００２６】ここで、ドアガラス２０の全閉状態に起こ
る波形の電圧上昇と挟み込みによって起こる波形の
電圧上昇とを区別するため、前記ＯＲ回路７８からの出
力値と、前記窓位置検出ロジック回路４２からドアガラ
ス２０が全閉状態のときにローレベル（０）の信号の反
転値とをＡＮＤ回路８４に入力している。これにより、
ＡＮＤ回路８４からハイレベル（１）の信号が出力され
るのは、挟み込み時のみに限定されることになる。ＡＮ
Ｄ回路８４の出力信号線８６は、モータ動作ロジック４
２の入力端に接続されており、この信号線８６からハイ
レベル（１）の信号が入力された場合に、モータ動作ロ
ジック回路４２では、モータ２２の駆動を停止させると
共に若干量ドアガラスを下降させる挟み込み回避処理を
行うようになっている。これにより、異物の破損及びド
アガラス自体の損傷等を防止することができる。

【００２７】次に本実施例の作用を図４のタイムチャー
トに従い説明する。ドアガラス２０を上昇させるべく、
スイッチ操作がなされると、モータ動作ロジック回路４
２の制御によって、モータ２２の駆動を指示する。この
とき、リレー等の機械的な動作遅れが生じるため、この
期間中は遅延回路８２によってローレベル（０）の信号
が出力されているため、ＡＮＤ回路８０は常にローレベ
ル（０）の信号を出力となる。このため、例えば絶対値
検出のコンパレータ６４で波形の電圧値が予め定めら
れた絶対値を超えたとしても挟み込み回避動作はなされ
ない。また、このモータ２２の非動作中に挟み込みは起
こり得ない。

【００２８】リレー等の機械的動作の遅れの後、モータ
２２の駆動が開始されると、遅延回路８２の出力はハイ
レベル（１）に切り換わる。

【００２９】ここで、モータ２２の駆動開始直後はモー
タ２２はほぼ無負荷で駆動され徐々に定常の負荷で回転
するようになるため、傾向としてはモータ２２の回転数
が低下する、所謂挟み込み時と同様となる。このとき、
差分検出のコンパレータ６２では、ハイレベル（１）の
信号が出力されることになるが、遅延回路７４によっ
て、このモータ初期動作時にブランキング期間を設けて
いるため、ＡＮＤ回路７６の出力がハイレベル（１）の
信号になることはなく、挟み込みであるとの誤判断が防
止できる。

【００３０】モータ２２の駆動開始から所定時間が経過
すると、遅延回路７４からの信号がハイレベル（０）か
らローレベル（１）に切り換わる。これにより、実質的
な通常の挟み込み検出が開始される。

【００３１】すなわち、挟み込みがあると、モータ２２
の回転数が低下する。この低下に伴って波形のパルス
幅が大きくなる。このため、波形変換回路５０で形成さ
れる三角波の電圧が一定の変化率で徐々に上昇してい
く。一方、この三角波が平滑化されて形成される基準波
形の電圧も上昇するこにとになるが、この基準波形の
電圧の上昇変化率は前記検査波形の変化率よりも小さ
いため、波形の電圧が波形の電圧を上回ることにな
る。この時点で、差分検出のためのコンパレータ６２か
らハイレベル（１）の信号が出力され、ＯＲ回路７８、
ＡＮＤ回路８０及びＡＮＤ回路８４を通って、ハイレベ
ル（１）の信号がモータ動作ロジック回路４２へ入力さ
れる。

【００３２】モータロジック回路４２では、ＡＮＤ回路
８４からハイレベル（１）の信号が入力されると、モー
タ２２の停止又は所定時間反転させる。これによって、
挟み込みの回避を行うことができる。

【００３３】ここで、差分検出のコンパレータ６２で
は、モータ２２の回転数に応じて判断しているが、定常
時におけるモータ２２の回転数低下が全て挟み込みによ
るものとは言えない。すなわち、電源電圧の低下によっ
てモータ２２の回転数低下を生じる。すなわち、モータ
２２の作動中にエアコンディショナなリヤデフォッガ等
の比較的大電力を必要とする電気機器の動作が開始され
たときが挙げられる。

【００３４】このため、本実施例では、電圧低下検出回
路７２を用いて、差分検出のためのコンパレータ６２か
らハイレベル（１）の信号が出力されても、電圧低下検
出回路７２で電源電圧の低下を検出した場合には、ＡＮ
Ｄ回路７６からの出力をローレベル（０）とし、差分検
出のコンパレータ６２による判断を禁止する。これによ
り、挟み込みの誤動作を防止することができる。

【００３５】しかし、この電源電圧の低下時にも挟み込
みは起こり得るものである。このため、絶対値検出のコ
ンパレータ６４では、この電源電圧低下時にも挟み込み
検出を実行できるようにし、挟み込み回避動作の開始は
遅れるものの、挟み込み未検出になることはない。

【００３６】このように本実施例では、モータ２２に取
付けられたパルスエンコーダ４４から出力されるパルス
波形をパルス幅の拡大に応じて所定の変化率で電圧が増
加する三角波（波形）に変換すると共に、この三角波
を平滑化した基準波形（波形）と比較することによっ
て、アナログ的に連続した比較を実行でき、マイクロコ
ンピュータ等を用いたときに生じる処理速度に応じたイ
ンタバルがなくなり、より迅速に挟み込みを検出するこ
とができる。迅速に挟み込みを検出することは、挟み込
み時の挟まれ荷重を低減することにつながる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係るパワーウ
ィンドウ駆動制御装置は、挟み込み検出の処理速度の限
界をなくし、高い精度で挟み込みを検出することにより
挟まれ荷重を低減することができるという優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るパワーウィンドウ装置の挟み込
み検出回路図である。

【図２】運転席側ドアの内部構造を示す斜視図である。

【図３】波形変換回路の一例を示す回路図である。

【図４】挟み込み検出のためのタイムチャートである。

【符号の説明】

１０ パワーウィンドウ駆動制御装置 ２２ モータ ４４ パルスエンコーダ ５０ 波形変換回路（検査波形変換回路） ６２ コンパレータ（認識手段） ６６ 抵抗（基準波形形成手段） ７０ コンデンサ（基準波形形成手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−165578（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−167081（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−179862（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E05F 15/00 - 15/20 B60J 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの駆動力によるドアガラスの昇降
   動作中に異物の挟み込みがあった場合に、モータの駆動
   を停止又は反転させる挟み込み回避処理を行うようにモ
   ータの駆動を制御するパワーウィンドウ駆動制御装置で
   あって、 モータの回転に応じてパルス信号を発生するパルスエン
   コーダと、 ドアガラス上昇中の前記パルスエンコーダからの出力パ
   ルスをパルス幅に応じて所定の変化率で増加すると共に
   パルス出力の反転時にリセットされる検査波形を形成す
   る検査波形変換回路と、 前記波形変換回路によって形成された検査波形を平滑化
   し、かつ所定の倍率で増幅することによって基準波形を
   形成する基準波形形成手段と、 前記検査波形のレベルが基準波形のレベルを越えたとき
   に挟み込みを認識する挟み込み認識手段と、 を有するパワーウィンドウ駆動制御装置。