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

開閉体の開閉制御装置

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JP3433585B2 JP21263095A JP21263095A JP3433585B2 JP 3433585 B2 JP3433585 B2 JP 3433585B2 JP 21263095 A JP21263095 A JP 21263095A JP 21263095 A JP21263095 A JP 21263095A JP 3433585 B2 JP3433585 B2 JP 3433585B2
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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
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
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
する位置と規格位置との間に相当するモータの回転量
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
    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。
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