JP3433585B2 - 開閉体の開閉制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、窓・扉等の開閉体
の開閉動作中に手などが挟まれたことを検知し、安全か
つ的確に開閉体を開閉動作させる開閉体の開閉制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両にはモータを利用して窓等を
操作者のスイッチ操作により自動開閉するパワーウイン
ドと称される開閉制御装置が標準装備化されつつある。
従来のこの種の開閉制御装置には、閉動作中に手や腕等
の異物が挟まるといった事故を防止するために、閉動作
時に異物が挟まったか否かを検知してモータの駆動を停
止させるようにしたものが知られている。例えば、特公
平２−６６４８号公報に示される装置においては、モー
タの電流を監視し、この電流値がしきい値以上になった
ことを検出すると挟み込みが起こったと判断して、モー
タの動作を停止又は反転させることで手や腕などの異物
の挟み込みを防止している。また、パワーウインドの全
閉位置において発生するモータへの負荷電流の増加を挟
み込みによる電流変化として誤判断しないように、リミ
ットスイッチ等の全閉位置検出手段を設けて、全閉位置
では挟み込みを検知しないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように従来のリミットスイッチを用いた開閉制御装置で
は、リミットスイッチだけで全閉検知の判断を行ってお
り、リミットスイッチは、通常、実際の全閉位置より一
定距離だけ手前の規格位置に設けられ、その生産ライン
において、リミットスイッチの取り付け位置には若干の
誤差が生じることがある。取り付け位置に誤差がある
と、例えば、リミットスイッチが規格位置から開閉体の
開方向に離れて設けられていた場合、その位置でリミッ
トスイッチがオンすると、子供の手指などの異物が挟ま
ったにも拘らず、それを検知せず異物が挟まったままの
状態でさらに開閉体の駆動モータを回転させ続けるとい
ったことが考えられ不具合である。また、リミットスイ
ッチの取り付け位置のばらつきにより、全閉検出に誤差
が生じ、完全に開閉体が閉まり切らないといった問題が
ある。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、開閉体の全閉検知をリミットス
イッチとモータ回転量とに基づいて行うようにすること
で、リミットスイッチの取り付け位置に誤差があったと
しても、その誤差はソフト的に検出され、所定の位置ま
で的確に挟み込み検知を継続させることができ、従っ
て、開閉体を安全かつ確実に開閉動作させることがで
き、また、生産ライン上におけるリミットスイッチの取
り付け精度が厳密に必要とされず、取り付け作業が容易
となる開閉体の開閉制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明の開閉体の開閉制御装置は、窓・扉等
の開閉体をモータの駆動により開閉制御する開閉体の開
閉制御装置において、開閉体の動作に応じて作動するリ
ミットスイッチと、モータの回転量を検出する回転量検
出手段と、開閉体の動作によりリミットスイッチが作動
する位置と開閉体の全閉する全閉位置との間を開閉体が
移動する際に、回転量検出手段で検出されたモータの回
転量を第１の記憶値として記憶し、かつ全閉位置と全閉
位置より一定の距離だけ開閉体の開放側の規格位置との
間を開閉体が移動する際のモータの回転量を第１の記憶
値から減算し、その減算値を第２の記憶値として記憶す
る記憶手段と、リミットスイッチが作動してからモータ
の回転量が第２の記憶値に達したときに、開閉体が全閉
したと判断する判断手段とを備えたものである。また、
請求項２の発明のパワーウインドシステムは、上記請求
項１に記載の開閉体の開閉制御装置を用いたシステムで
あって、操作スイッチを操作することによりモータが駆
動され、開閉体としての窓を開閉動作させるものであ
る。

【０００６】

【作用】上記構成を有する請求項１の開閉体の開閉制御
装置においては、開閉体の開閉動作時に、回転量検出手
段は開閉体の開閉動作におけるモータの回転量を検出
し、リミットスイッチは開閉体の動作に応じてオン／オ
フ動作する。そして、回転量検出手段はリミットスイッ
チが作動する位置と開閉体の全閉する全閉位置との間を
開閉体が移動する際のモータの回転量を検出し、この検
出回転量が第１の記憶値として記憶手段に記憶される。
また、全閉位置と全閉位置より一定の距離だけ開閉体が
開く側の規格位置との間を開閉体が移動する際のモータ
の回転量が第１の記憶値から減算され、その減算値が第
２の記憶値として記憶手段に記憶される。第２の記憶値
は、開閉体がリミットスイッチの作動位置と規格位置と
の間を移動する際のモータの回転量に相当する値とな
る。判断手段は、閉動作時にリミットスイッチがオンし
てからモータの回転量が第２の記憶値に達したときに、
開閉体が全閉したと判断する。このように、リミットス
イッチが作動する位置と規格位置との間に相当するモー
タの回転量を第２の記憶値として記憶手段に記憶し、開
閉動作の度に第２の記憶値を更新するようにしているの
で、リミットスイッチの取り付け位置にばらつきがあっ
ても開閉体が全閉したことを正確に判定することがで
き、開閉体の多数回に及ぶ開閉動作により駆動機構など
に機械的な誤差が発生しても高精度に開閉体を開閉駆動
制御することができる。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】また、請求項２のパワーウインドシステム
においては、操作スイッチの操作によりモータが駆動さ
れ、開閉体としての窓を高精度に開閉制御することがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
例を図面を参照して説明する。図１は、本実施例による
開閉体の開閉制御装置を示す概略構成図である。開閉制
御装置１は、自動車のパワーウインドシステムに搭載さ
れ、パワーウインドの閉動作時における手や腕などの異
物の挟み込みを適正に検知して誤動作を低減し、パワー
ウインドに異物が挟み込まれたままで閉動作を続けるこ
とや、パワーウインドが完全に閉まり切らないといった
ことを防止する。開閉制御装置１は、開閉体であるパワ
ーウインドの操作スイッチなどからの信号を受けて各回
路を動作させると共に各回路からの信号を演算処理して
パワーウインドの自動昇降を制御するマイクロコンピュ
ータ２（以下、マイコン２と記す）と、このマイコン２
からの制御信号に基づいて、パワーウインドを昇降させ
るモータ３を正逆駆動させるモータ駆動回路４と、モー
タ３の電流を検出する電流検出回路５と、モータ３の回
転量を検出するモータ回転量検出回路６と、パワーウイ
ンドを操作する操作スイッチ７と、パワーウインドが閉
動作時に所定の閉位置に達するとオンされるリミットス
イッチ８とを有している。

【００１３】マイコン２は、各種の信号の演算処理や信
号制御を行うＣＰＵ２０、記憶手段としてのＲＡＭ２
１、及び各種のプログラムが格納されたＲＯＭ２２など
から構成されている。ＲＡＭ２１には、リミットスイッ
チ８の作動位置から全閉位置までのモータ３の回転量、
及び全閉位置より一定距離だけ手前位置におけるモータ
の回転量などが記憶されており、これらの記憶値はＣＰ
Ｕ２０により読み出される。ＲＯＭ２２には、モータ回
転量検出回路６からの検出値と、ＲＡＭ２１に記憶され
たリミットスイッチ８の作動位置から全閉位置までのモ
ータ回転量及び全閉位置より一定距離だけ手前位置にお
けるモータの回転量とを比較し、また、電流検出回路５
にて検出された電流値と所定のしきい値とを比較する比
較プログラム２２ａ、パワーウインドに手や指等の異物
が挟み込まれたことを検知する挟み込み検知プログラム
２２ｂなどが格納されている。

【００１４】モータ回転量検出回路６は、モータ３の回
転駆動による電流のリップル数（Ｔ）を計測する。リッ
プル数（Ｔ）を計測することでパワーウインドの位置情
報を得ることができる。モータ回転量検出回路６は、モ
ータ３の回転に応じてパルス信号を発するパルサを備え
たものであってもよく、その場合はパルス信号を計測す
ることによりパワーウインドの位置情報を得る。

【００１５】操作スイッチ７は、パワーウインド閉動作
時に操作させるアップスイッチ７ａ、開動作時に操作さ
せるダウンスイッチ７ｂ、及びこれらスイッチが所定の
ストローク以上操作されるとスイッチの操作ノブの操作
を止めても動作が継続されるオートスイッチ７ｃを備え
ている。また、操作スイッチ７の切り換え信号は、入力
インタフェース（Ｉ／Ｆ）９を介してマイコン２に入力
される。

【００１６】リミットスイッチ８は、全閉位置より一定
距離だけ手前の位置、すなわち窓が閉動作していったと
き全閉になる少し手前位置（以下、この位置を規格位置
という）に設けられ、この位置で作動し、オン状態にな
るとそれ以降は全閉位置として挟み込みを検知しないよ
うにするためのものである。この検出信号を用いて、パ
ワーウインドの全閉位置において発生するモータへの負
荷電流の増加を、手や腕などの異物が挟み込まれたとき
の電流変化として誤判断しないようにすることができ
る。リミットスイッチ８のオン／オフ信号は、入力イン
タフェース９を介してマイコン２に入力される。

【００１７】次に、上記構成による開閉制御装置１の動
作を説明する。パワーウインドの昇降動作は、操作ノブ
のストローク動作によりアップスイッチ７ａ、ダウンス
イッチ７ｂ、オートスイッチ７ｃのいずれかがオンされ
ると、このオン信号が入力インタフェース９を介してマ
イコン２に入力され、この入力信号に基づいてマイコン
２がモータ駆動回路４に制御信号を出力し、この制御信
号に基づいてモータ駆動回路４がモータ３を正転又は逆
転させて行われる。マイコン２は、パワーウインドのオ
ートスイッチ７ｃがオンされた閉動作中に、パワーウイ
ンドに手や腕の異物が挟み込まれるとこれを挟み込み検
知プログラム２２ｂに基づいて検知し、モータ３を停止
又は逆転させ、また、リミットスイッチ８がオンされ比
較プログラム２２ａに基づいてＲＡＭ２１に記憶された
記憶値すなわちリミットスイッチ８のオン作動位置から
規格位置までをパワーウインドが移動するときのモータ
３の回転量と、検出されたモータ３の回転量とを比較
し、検出値がＲＡＭ２１の記憶値に達すると全閉状態と
判断してそれ以降の閉動作については挟み込みの検知を
行わない。

【００１８】ところで、開閉制御装置において、リミッ
トスイッチは、正確に規格位置に取り付けらることが望
ましいが、実際には、リミットスイッチの取り付け位置
に若干の誤差が生じることがある。取り付け位置に誤差
があると、開閉体の全閉位置をリミットスイッチのみで
判断する従来の装置においては、例えば、リミットスイ
ッチが規格位置からパワーウインドの開方向に離れて取
り付けられた場合、子供の手指などの異物が挟まったに
も拘らず、それを検知せず異物が挟まったままの状態で
さらにパワーウインドを閉め続けるといったことが考え
られる。また、逆にリミットスイッチが規格位置より全
閉位置側に取り付けられた場合、リミットスイッチのオ
ンタイミングのばらつきなどにより、全閉状態を挟み込
みと誤検知してしまい、モータを停止又は逆転駆動させ
てしまうことが考えられる。

【００１９】それに対して、本発明の開閉制御装置１に
おいては、パワーウインドの全閉検知をリミットスイッ
チ８とモータ回転量とに基づいて行うようにしたので、
リミットスイッチ８の取り付け誤差はモータ回転量から
検出され、この検出誤差に基づいて規格位置まで挟み込
み検知を継続させることができる。このような、パワー
ウインドの開閉制御及び挟み込み検知処理について以下
に説明する。

【００２０】図２は、開閉制御装置１の開閉制御及び挟
み込み検知処理手順を示すフローチャートである。図３
は、パワーウインドの位置とモータ３のリップル数Ｔと
の関係を示す図である。図２のフローチャートでは、ア
ップ又はダウンスイッチ７ａ，７ｂが所定のストローク
以上操作されてオートスイッチ７ｃがオンされた場合を
示している。本実施例では、パワーウインドの開動作に
おいて、全閉位置０からリミットスイッチ８の作動する
つまり取付位置ｂまでのモータ３の回転量と、全閉位置
０と規格位置ａとの間を開閉体が移動するときのモータ
３の回転量とから、規格位置ａと取付位置ｂとの誤差ｃ
を算出し、閉動作時において、モータ回転量の検出値が
誤差ｃより大きくなると、全閉状態と判断するようにし
ている。

【００２１】マイコン２は、オートスイッチ７ｃがオン
されたかを調べ（＃１）、オンされていれば（＃１：Ｙ
ＥＳ）、アップスイッチ７ａ又はダウンスイッチ７ｂの
どちらがオンされたかを調べる（＃２）。いま、パワー
ウインドの開動作時であって、ダウンスイッチ７ｂがオ
ンされていれば（＃２：ＮＯ）、全閉位置０からモータ
３のリップル数Ｔの計測を開始し（＃３）、モータ駆動
回路４へダウンの駆動制御信号を出力する（＃４）。

【００２２】続いて、マイコン２は、リミットスイッチ
８がオンからオフになったかを調べ（＃５）、オフにな
っていなければ＃４に戻り、オフになれば（＃５：ＹＥ
Ｓ）、全閉位置０からリミットスイッチ８がオフした位
置までに計測したモータ３のリップル数Ｔをリミットス
イッチ８が取り付けられ作動する位置ｂ（以下、取付位
置ｂと記す。請求項１に記載の第１の記憶値である。）
としてＲＡＭ２１に記憶し、かつ取付位置ｂの値（記憶
されたリップル数）から、ＲＡＭ２１に予め記憶された
全閉位置０から規格位置ａ（４mm）まで開閉体が移動す
る際のモータ３のリップル数（Ｔ）を減算し、これを誤
差ｃ（請求項１に記載の第２の記憶値である。）として
ＲＡＭ２１に記憶する（＃６）。続いて、パワーウイン
ドが全開状態となったときに、モータ３の負荷電流が増
加するので、この増加した電流値がしきい値以上になる
のを待って（＃７：ＹＥＳ）、全開状態と判断してダウ
ン駆動を停止させ（＃８）、モータ回転量検出回路６の
モータ３のリップル数Ｔの計測値をリセットする（＃
９）。

【００２３】次に、パワーウインドの閉動作時において
は、上記＃２の判定がＹＥＳとなり、モータ駆動回路４
へアップの駆動制御信号を出力する（＃１０）。続い
て、リミットスイッチ８がオフからオンになったかを調
べ（＃１１）、リミットスイッチ８が未だオンしていな
ければ（＃１１：ＮＯ）、パワーウインドに手や腕等の
異物が挟み込まれたことをモータ３の電流値から検出す
るために、モータ３の電流値としきい値とを比較し（＃
１３）、しきい値以上でなければ（＃１３：ＮＯ）、＃
１０に戻りアップ駆動を続け、しきい値以上になれば
（＃１３：ＹＥＳ）、リミットスイッチ８がオフかを調
べ（＃１４）、オフであれば（＃１４：ＹＥＳ）、＃１
３での電流増加は図３の取付位置ｂに至るまでの挟み込
みによるものと判断し、パワーウインドのアップ駆動を
停止しダウン駆動を開始させ（＃１７）、ダウン駆動し
てから所定時間経過するのを待って（＃１８：ＹＥ
Ｓ）、ダウン駆動を停止させる（＃１９）。

【００２４】＃１１においてリミットスイッチ８がオフ
からオンになれば（＃１１：ＹＥＳ）、パワーウインド
は取付位置ｂにまで達したことになるので、この位置よ
りモータ３のリップル数Ｔの計測を開始する（＃１
２）。その後、＃１３において電流値がしきい値以上と
なった場合（＃１３：ＹＥＳ）、リミットスイッチ８は
既にオンされているので（＃１４：ＮＯ）、処理は＃１
５へ進み、モータ３のリップル数Ｔが誤差ｃより小さい
かを調べ（＃１５）、小さければ（＃１５：ＹＥＳ）、
誤差ｃの区間において挟み込みが発生したと判断して、
挟み込まれた異物の開放・除去のために＃１７〜＃１９
の処理を行う。

【００２５】また、上記＃１５において、モータ３のリ
ップル数Ｔが誤差ｃより小さくない、つまり大きければ
（＃１５：ＮＯ）、パワーウインドは規格位置ａを過ぎ
て全閉状態にあり、＃１３での電流増加は完全にパワー
ウインドが閉まり切ったために起こったと判断し、アッ
プ駆動を停止する（＃１６）。上記＃８、＃１９、及び
＃１６の処理後は、モータ３のリップル数Ｔをリセット
し（＃９）、処理は＃１に戻る。

【００２６】このように、本実施例による開閉制御装置
１は、リミットスイッチ８とモータ３の回転量とからパ
ワーウインドの全閉状態の検知を行うようにしているの
で、リミットスイッチ８の取り付け位置がばらついてい
て規格位置ａではなく取付位置ｂのような位置であった
としても誤差ｃはパワーウインドの開動作時にモータ３
のリップル数Ｔを計測しておくことで認識され、閉動作
時にこの誤差ｃが考慮され、規格位置ａまでは的確に挟
み込み検知を行うことができ、従って、パワーウインド
を安全に開閉動作させることができ、さらに、パワーウ
インドへの手や指等の異物の挟み込みを的確に検知する
ことができ、また、生産ライン上におけるリミットスイ
ッチの取り付け精度を厳密に必要としないので、生産コ
ストの低減を図ることができる。

【００２７】なお、本発明は上記実施例構成に限られず
種々の変形が可能である。上記実施例では、開動作時に
記憶値となる取付位置ｂ、及び誤差ｃを算出していた
が、これを閉動作時、つまり、ある一回の閉動作におい
て、全閉位置０からリミットスイッチ８がオフするまで
のモータ回転量を記憶し、取付位置ｂ、及び誤差ｃを算
出するようにしてもよい。また、開閉制御装置１は、自
動車のパワーウインドに用いられたが、例えば、自動車
のサンルーフの開閉制御装置として用いてもよいし、ガ
レージの電動シャッター、エレベータの扉などに適用す
ることが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る開閉
体の開閉制御装置によれば、開閉体の全閉状態の判断
を、リミットスイッチと回転量検出手段による開閉体の
開閉動作時のモータ回転量とにより行うようにし、モー
タの回転量により開閉体の位置を監視し、リミットスイ
ッチが作動してもモータの回転量が開閉体の規格位置に
対応する値に達していなければ全閉状態であると判断し
ないので、リミットスイッチの取り付け位置にばらつき
がある場合にも、適正に全閉状態を判断することができ
る。また、開閉体の開動作時に、リミットスイッチが作
動する位置と規格位置との間に相当するモータの回転量
を第２の記憶値として記憶手段に記憶しておき、開閉体
の閉動作時に、リミットスイッチが作動してからのモー
タ回転量が記憶手段に記憶された第２の記憶値に達した
ときに、開閉体が全閉したと判断するようにしているの
で、開閉体の多数回に及ぶ開閉動作により機械的な誤差
が生じても常にデータは更新され、高精度に開閉体を開
閉駆動することができる。

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】また、請求項２の発明に係るパワーウイン
ドシステムによれば、操作スイッチの操作によりモータ
が駆動され、開閉体としての窓を開閉制御することがで
き、パワーウインドシステムの安全性が向上し、また、
生産ライン上におけるリミットスイッチの取り付け精度
を厳密に必要とされないので、コストの低減に繋がる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による開閉体の開閉制御装置
のブロック構成図である。

【図２】開閉制御装置の全閉検知及び挟み込み検知の処
理手順を示すフローチャートである。

【図３】開閉制御装置の開閉体の位置とモータの回転量
との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 開閉制御装置 ２ マイクロコンピュータ ３ モータ ６ モータ回転量検出回路（回転量検出手段） ８ リミットスイッチ ２１ ＲＡＭ（記憶手段） ２２ａ 比較プログラム（判断手段） ２２ｂ 挟み込み検知プログラム

フロントページの続き (72)発明者 東海林 真一 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−346661（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−165682（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E05F 15/00 B60J 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窓・扉等の開閉体をモータの駆動により
   開閉制御する開閉体の開閉制御装置において、 前記開閉体の動作に応じて作動するリミットスイッチ
   と、 前記モータの回転量を検出する回転量検出手段と、 前記開閉体の動作により前記リミットスイッチが作動す
   る位置と前記開閉体の全閉する全閉位置との間を前記開
   閉体が移動する際に、前記回転量検出手段で検出された
   前記モータの回転量を第１の記憶値として記憶し、かつ
   前記全閉位置と前記全閉位置より一定の距離だけ前記開
   閉体の開放側の規格位置との間を前記開閉体が移動する
   際の前記モータの回転量を前記第１の記憶値から減算
   し、その減算値を第２の記憶値として記憶する記憶手段
   と、 前記リミットスイッチが作動してから前記モータの回転
   量が前記第２の記憶値に達したときに、前記開閉体が全
   閉したと判断する判断手段とを備えたことを特徴とする
   開閉体の開閉制御装置。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の開閉体の開閉制御
   装置を用いたシステムであって、操作スイッチを操作す
   ることによりモータが駆動され、開閉体としての窓を開
   閉動作させることを特徴とするパワーウインドシステ
   ム。