JP3661347B2

JP3661347B2 - 動力付窓開閉装置

Info

Publication number: JP3661347B2
Application number: JP08828597A
Authority: JP
Inventors: 秀典石原; ツトム斉藤; 猛田中; 知之菊田; 昇柘植
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2017-04-07
Also published as: JPH1061315A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力付窓開閉装置に関するもので、特に、車両窓に使用して異物の挟み込みを未然に防止することができる動力付窓開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パワーウインドウ（動力付窓開閉装置）を装備した車両の増加とともに、パワーウインドウの閉作動中に、窓ガラスと窓枠との間に指等の異物を挟み込んでしまうという事故が増加している。
この事故を防止する手段として、例えば特願平７−４１３７号公報では、窓枠周縁に配設したコードスイッチ等の外力を感知する感知手段と、窓ガラスを移動駆動させるモータ３に通電する電流値（以下、モータ電流と略す。）を検出する手段と、これらを制御する制御装置とからパワーウインドウを構成している。
【０００３】
そして、感知手段によって感知される外力が所定値を越え、かつ、モータ電流が所定値を越えたときに、窓ガラスと窓枠との間に異物が挟み込まれたものとみなして、パワーウインドウの閉作動を中断するものである。
なお、コードスイッチの一般的な構造は、例えば特開平７−９６７４０号公報に記載のように、対向する一対の導電部材をゴム製の弾性部材を介在させて両導電部材間に空隙を形成するとともに、両導電部材を前記弾性部材に固着したものである。そして、外力の作用とともに前記弾性部材が弾性変形してゆき、その外力が所定値を越えて両導電部材が接触して通電可能状態となった時に、信号を発するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コードスイッチが、例えば弾性部材の経年変化や導電部材の表面に発生する絶縁性の酸化被膜等により、外力を正確に検出することができなくなるといった不具合が発生すると、異物挟み込みを十分に防止することができないという問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、コードスイッチ等の感知手段に不具合が発生した場合でも、異物挟み込みを十分に防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１、２に記載の発明では、外力検出手段（８、９）によって検出された外力が第１所定値（Ｎ1 ）を越え、かつ、感知手段（７）によって検出された外力が第２所定値を越えたときに、窓体（４）の移動を中止する第１中止指令信号（５１ａ）を発する。また、外力検出手段（８、９）によって検出された外力が、第１所定値（Ｎ1 ）および第２所定値より大きい第３所定値（Ｎ2 ）を越えたときも、窓体（１２）の移動を中止する第２中止指令信号（９ａ）を発する。
【０００７】
これにより、感知手段（７）が外力を感知することができず、外力が第２所定値を越えても、窓体駆動手段（５）の負荷が第３所定値Ｎ₂を越えたときに、窓体（４）の移動を中止させるので、感知手段（７）に不具合が発生した場合であっても、異物挟み込みを防止することができる。
また、第１所定値（Ｎ₁）および第３所定値（Ｎ₂）といった２つの負荷レベルに分けて検出するという簡便な手段を用いて、感知手段（７）に不具合が発生している場合であっても、異物挟み込みを防止することができるので、感知手段（７）に不具合が発生した場合に、感知手段（７）の機能を補完（バックアップ）するセンサ類や制御回路を必要としない。したがって、動力付窓開閉装置の製造原価上昇を抑制しつつ、感知手段（７）に不具合が発生した場合であっても、異物挟み込みを防止することができる。
【０００８】
なお、請求項２に記載の発明のごとく、第２指令手段（９）が第２中止指令信号（９ａ）を発したとき、車両乗員に向けて警告信号を発するようにしてもよい。また、請求項３に記載の発明のごとく、第３所定値（Ｎ2 ）を越えた回数（ｎ）が所定回数（ｎ0 ）を越えたときに、第３所定値（Ｎ2 ）を、所定回数（ｎ0）以下のときにおける第３所定値（Ｎ2 ）の値より小さくするようにしてもよい。
【０００９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態に係る異物挟み込み防止装置付きのパワーウインドウ（動力付窓開閉装置）の全体構成を示しており、１は車両ドアであり、２は窓枠である。車両ドア１内には、窓枠２によって形成される窓開口３内で移動（昇降）する窓ガラス（窓体）４と、この窓ガラス４を昇降させる駆動モータ（窓体駆動手段）５が配設されている。なお、６は、駆動モータ５の駆動力を窓ガラス４に伝達するレギュレータであり、窓ガラス４は、このレギュレータ６を介して昇降させられている。
【００１１】
また、車両ドア１の窓枠２の内周縁のうち前辺２ａから上辺２ｂに渡って、窓枠２に作用する外力を感知する窓枠センサ（感知手段）７が配設されており、この窓枠センサ７からのセンサ信号７ａがＡＮＤゲート５１およびインバータ５４に入力されている。
この窓枠センサ７は、例えば可撓性を有する絶縁性ゴムチューブの、対向する内周面にチューブ長手方向へ導電ゴム製の電極を設けた周知のもので、第２所定値を越える外力が作用するとゴムチューブが変形して対向電極が接触導通して出力信号を発するものである。
【００１２】
また、駆動モータ５には、駆動モータ５の回転数を検出する回転数センサ８が配設されており、この回転数センサ８からのセンサ信号８ａは、後述する判別装置９に入力されている。そして、判別装置９は、駆動モータ５の回転数の変化に基づいて駆動モータ５の負荷を検出しており、駆動モータ５の負荷が第１所定値Ｎ₁を越えたときは、レベル信号９ａをＡＮＤゲート５１に向けて発する。さらに、駆動モータ５の負荷が、第１所定値Ｎ₁を越えて第３所定値Ｎ₂に達したときは、レベル信号９ｂをＡＮＤゲート５２およびＯＲゲート５３に向けて発する。
【００１３】
つまり、本実施形態では、窓ガラス４に外力が作用すると、駆動モータ５の回転数が変化するとともに、駆動モータ５の負荷が変化する点に着目して、回転数センサ８と判別装置９とによって、窓ガラス４に作用する外力を検出する外力検出手段を構成している。なお、各所定値は、第３所定値Ｎ2 が最も大きく、以下、順に第１所定値Ｎ1、第２所定値となるように設定されている。因みに、本実施形態では、第１所定値Ｎ1 は、窓ガラス４に作用する外力に換算して約５０Ｎであり、第３所定値Ｎ2 は約１００Ｎであり、第２所定値は、窓枠２に作用する外力で約１０Ｎである（図２参照）。
【００１４】
そして、ＡＮＤゲート５１の出力信号５１ａはＯＲゲート５３に入力し、ＯＲゲート５３の出力信号５３ａは、後述するコントロール回路１０へ入力している。コントロール回路１０は、乗員が窓ガラス４の昇降を指示する操作スイッチ１１の指令信号１１ａおよび出力信号５３ａに基づいて駆動モータ５の駆動制御を行うモータ駆動回路１２を制御する。なお、モータ駆動回路１２は、図示されていないバッテリから電力を得て駆動モータ５を駆動するとともに、バッテリの直流電圧の極性を適宜切り替えて駆動モータ５の正転ないし逆転を制御している。
【００１５】
次に、本実施形態の作動を述べる。
Ａ．窓枠センサ７に不具合が発生していない場合
窓枠２と窓ガラス４との間に異物が挟み込まれると、窓枠２および窓ガラス４に外力が作用する。そして、窓枠センサ７に作用する外力が第２所定値を越え、かつ、駆動モータ５の負荷が第１所定値Ｎ₁を越えたときに、コントロール回路１０は駆動モータ５の回転を反転させる。
【００１６】
Ｂ．窓枠センサ７に不具合が発生している場合
窓枠２と窓ガラス４との間に異物が挟み込まれると、窓枠２および窓ガラス４に外力が作用する。このとき、窓枠センサ７は第２所定値にてセンサ信号７ａを発することができないので、駆動モータ５の負荷が第１所定値Ｎ₁を越えてもコントロール回路１０は駆動モータ５の回転を反転させない。そして、駆動モータ５の負荷が第１所定値Ｎ₁を越えて上昇していき、第３所定値Ｎ₂に達するとレベル信号９ｂが発せられ、コントロール回路１０は駆動モータ５の回転を反転させる。また、レベル信号９ｂを受けたＡＮＤゲート５２から警告灯や警告ブザー等の警告装置１３に向けて異常信号５２ａが発せられ、乗員に対して窓枠センサ７に不具合が発生したことを警告する。
【００１７】
なお、図２は駆動モータ５の負荷と時間との関係を示しており、図２中、実線は窓枠センサ７に不具合が発生していない場合（Ａ）を示しており、破線は窓枠センサ７に不具合が発生している場合（Ｂ）を示している。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、上述の如く、窓枠センサ７に作用する外力が第２所定値を越えてもセンサ信号７ａを発しないときでも、駆動モータ５の負荷が第３所定値Ｎ₂を越えたときに、駆動モータ５の回転を反転させるので、窓枠センサ７に不具合が発生した場合であっても、異物挟み込みを防止することができる。
【００１８】
また、第１所定値Ｎ₁および第３所定値Ｎ₂といった２つの負荷レベルに分けて検出するという簡便な手段を用いて、窓枠センサ７に不具合が発生している場合であっても、異物挟み込みを防止することができるので、窓枠センサ７に不具合が発生した場合に、窓枠センサ７の機能を補完（バックアップ）するセンサ類や制御回路を必要としない。したがって、パワーウインドウの製造原価上昇を抑制しつつ、窓枠センサ７に不具合が発生した場合であっても、異物挟み込みを防止することができる。
【００１９】
ところで、異物挟み込みが発生していない通常状態においても、窓枠２内を摺動する際の摩擦抵抗などにより、駆動モータ５の負荷は変動している。このため、駆動モータ５の負荷を検出する際のしきい値である第１所定値Ｎ₁が、この変動幅より小さい場合には、フィルタ回路等を設けて負荷変動を補正しなければ、駆動モータ５の負荷を正確に検出することができない。
【００２０】
これに対して本実施形態によれば、上述のように、第２所定値は、第１所定値Ｎ₁より小さいので、異物の挟み込みの有無は、主に窓枠センサ７によって検出される。したがって、駆動モータ５の負荷を検出する際のしきい値である第１所定値Ｎ₁を大きくすることができるので、フィルタ回路等を設けて負荷変動を補正する必要がなくなり、パワーウインドの製造原価低減を図ることができる。
【００２１】
ところで、上述の実施形態では、駆動モータ５の回転数に基づいて駆動モータ５の負荷を検出することにより外力検出手段を構成していたが、駆動モータ５に通電する電流値を計測して駆動モータ５の負荷を検出し、これにより、外力検出手段としてもよい。
また、乗員に向けて警告を発する前もしくは発した後に、さらに、以下のａ）〜ｃ）のような新たな制御（図１の信号５２ｂ）を駆動モータ５に加えてもよい。
【００２２】
ａ）窓枠センサ７の不具合が発生した車両ドア１でのオートアップを禁止する。なお、オートアップとは、操作スイッチ１１を１回操作することによって自動的に窓ガラス４を上昇させることをいう。ｂ）窓枠センサ７の不具合が発生した車両ドア１以外の車両ドアでのパワーウインドウの操作を禁止する。
【００２３】
ｃ）駆動モータ５の負荷が第３所定値Ｎ₂を越えた回数ｎが所定回数ｎ₀を越えたときに、第３所定値Ｎ₂を現状の値（回数ｎが所定値以下のときの値）より小さくする。
なお、図３は、ｃ）を実施する際のブロック図を示しており、９１は回転数センサ８からのセンサ信号８ａに基づいて駆動モータ５の回転数の変化率を演算する回転速度演算回路である。９４は第１所定値Ｎ₁に相当する第１基準電圧Ｅ₁を発生する電源であり、９２は、駆動モータ５の負荷に相当する回転速度演算回路９１の演算値と第１基準電圧Ｅ₁との大小を比較する第１比較回路である。
【００２４】
また、９５は第３所定値Ｎ₂に相当する第２基準電圧Ｅ₂を発生する電源であり、９６は第１所定値Ｎ₁より低いしきい値である第４所定値Ｎ₃に相当する第３基準電圧Ｅ₃（Ｅ₃＜Ｅ₁＜Ｅ₂）を発生する電源である。そして、９３は回転速度演算回路９１の演算値と、電圧選択回路９７により選択された基準電圧（第２基準電圧Ｅ₂および第３基準電圧Ｅ₃のいずれか）との大小を比較する第２比較回路である。
【００２５】
また、９８は、第２比較回路９３により回転速度演算回路９１の演算値が第２基準電圧Ｅ₂を越えたときの回数ｎを数える計数手段を有するとともに、その数えた回数ｎが所定回数ｎ₀（本実施形態では、１回）を越えたときに、電圧選択回路９７を作動させる、フリップフロップのごとき記憶回路である。
なお、記憶回路９８は、回数ｎが所定回数ｎ₀以下のときには電圧選択回路９７に第２基準電圧Ｅ₂を選択させ、一方、回数ｎが所定回数ｎ₀を越えたときには電圧選択回路９７に第３基準電圧Ｅ₃を選択させる。つまり、この例では、電圧選択回路９７および記憶回路９８により、駆動モータ５の負荷が第３所定値Ｎ₂まで達する回数ｎが所定回数ｎ₀を越えたときに、第３所定値Ｎ₂を現状の値より小さくする制御手段を構成している。
【００２６】
なお、上述の実施形態では、異物鋏込みが発生したとみなされたときには、駆動モータ５を反転させたが、本発明は異物鋏込みが発生したとみなされたときには、駆動モータ５を停止させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパワーウインドウの全体ブロック構成図である。
【図２】外力（駆動モータの負荷）と時間との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の変形例に係るパワーウインドウの全体ブロック構成図である。
【符号の説明】
１…車両ドア、２…窓枠、３…窓開口、４…窓ガラス（窓体）、
５…駆動モータ（窓体駆動手段）、６…レギュレータ、
７…窓枠センサ（感知手段）、８…回転数センサ、
９…判別手段、１０…コントロール回路、
１１…操作スイッチ、１２…モータ駆動回路。

Claims

窓枠（２）によって形成される窓開口（３）内で移動する窓体（４）と、
前記窓体（４）を移動させて前記窓開口（３）を開閉する窓体駆動手段（５、１２）と、
前記窓体（４）に作用する外力を検出する外力検出手段（８、９）と、
前記窓枠（２）に作用する外力を感知する感知手段（７）と、
前記外力検出手段（８、９）によって検出された外力が第１所定値（Ｎ1 ）を越え、かつ、前記感知手段（７）によって検出された外力が第２所定値を越えたときに、前記窓体駆動手段（５、１２）に向けて前記窓体（４）の移動を中止する第１中止指令信号（５１ａ）を発する第１指令手段（５１）と、
前記外力検出手段（８、９）によって検出された外力が、第３所定値（Ｎ2 ）を越えたときに、前記窓体駆動手段（５、１２）に向けて前記窓体（１２）の移動を中止する第２中止指令信号（９ａ）を発する第２指令手段（９）とを備え、
前記第３所定値（Ｎ2 ）は、前記第１所定値（Ｎ1 ）および前記第２所定値より大きいことを特徴とする動力付窓開閉装置。
請求項１に記載の動力付窓開閉装置を車両窓に適用した車両用動力付窓開閉装置であって、
前記第２指令手段（９）が前記第２中止指令信号（９ａ）を発したとき、前記感知手段（７）が、前記窓枠（２）に作用する外力を感知することができない状態になったものと判定し、車両乗員に向けて警告を発することを特徴とする請求項１に記載の動力付窓開閉装置。
前記外力検出手段（８、９）によって検出された外力のうち、前記第３所定値（Ｎ₂）を越えた回数（ｎ）が所定回数（ｎ₀）を越えたときに、前記第３所定値（Ｎ₂）を、前記所定回数（ｎ₀）以下のときにおける前記第３所定値（Ｎ₂）の値より小さくする制御手段（９７、９８）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の動力付窓開閉装置。