JP3666431B2 - パワーウィンドウ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されるパワーウィンドウ装置に係り、特に、窓ガラスの開閉動作時における異物の挟み込みを防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両に搭載される開閉可能な窓ガラスは、手動操作で開閉することが面倒であることから、該窓ガラスを電動で開閉させるようにしたパワーウィンドウ装置が多く用いられている。
【０００３】
パワーウィンドウ装置は、車両の乗員が操作スイッチを押している間だけ窓ガラスを開閉させるマニュアル操作と、一旦操作すると窓ガラスが全開、或いは全閉となるまで動作するワンタッチオート操作の機能を備えている。更には、窓ガラスを閉じる方向（上昇する方向）に操作しているときに、異物の挟み込みを検知した際には、該窓ガラスの上昇動作を停止させ、その後所定量だけ下降させることにより、挟み込みを防止する機能を具備したものが種々提案されている。
【０００４】
このような挟み込み防止機能を具備したパワーウィンドウ装置では、マニュアル操作、及びワンタッチオート操作を区別するために、４接点式の操作スイッチが用いられている。即ち、窓ガラスの上昇時、下降時それぞれ２接点ずつが備えられ、操作スイッチを１段目まで操作するとマニュアル操作となり、更に２段目まで操作すると、ワンタッチオート操作となるように動作する。
【０００５】
しかし、４接点式のスイッチは、コスト高となるので、コストダウンを図るために、上述した４接点式のスイッチに代えて、窓ガラスの上昇時、下降時それぞれ１接点ずつ備えた２接点式のスイッチが用いることが多くなっている。
【０００６】
この場合には、マニュアル操作とワンタッチオート操作とを接点で切り換えることができないので、以下に示す（イ）または（ロ）のいずれかの方法を用いて各操作を切り換えるようにしている。
【０００７】
（イ）操作スイッチが操作されている時間が所定時間よりも短い場合には、ワンタッチオート操作とし、所定時間よりも長い場合には、マニュアル操作とする。
【０００８】
（ロ）操作スイッチが操作されている時間が所定時間よりも短い場合には、マニュアル操作とし、所定時間よりも長い場合には、ワンタッチオート操作とする。
【０００９】
図５は、上記（イ）の方法を用いたときのスイッチ操作（窓ガラス上昇時）、及び窓ガラスを駆動するモータの動作を示すタイミングチャートであり、図示のように、スイッチが所定時間Ｔ１０１以上連続して操作された場合には、マニュアル操作でモータを駆動させ、スイッチの操作時間が所定時間Ｔ１０１以下である場合には、ワンタッチオート操作として、窓ガラスが全閉状態となるまでモータが駆動する。
【００１０】
他方、図６は、上記（ロ）の方法を用いたときのスイッチ操作（窓ガラス上昇時）、及び窓ガラスを駆動するモータの動作を示すタイミングチャートであり、図示のように、スイッチの操作時間が所定時間Ｔ１０２未満の場合にはマニュアル操作とし、スイッチの連続操作時間が所定時間Ｔ１０２以上である場合には、ワンタッチオート操作とする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した（イ）の方法では、車両内の換気を行う場合等、窓ガラスを僅かに開閉する際に、スイッチの操作時間が所定時間Ｔ１０１よりも短い場合には、ワンタッチオート操作となってしまうので、窓ガラスを開閉する際の微調整が容易でない。
【００１２】
また、上記した（ロ）の方法では、窓ガラスを上昇させる際の摺動抵抗が大きくなると、これを異物の挟み込みであると誤検出することがあり、この場合には、ワンタッチオートによる開閉操作ができなくなるので、マニュアル操作のみで窓ガラスを閉じる操作を行う必要がある。つまり、マニュアル操作時には、挟み込み防止機能が働かないように設定されているので、所定時間Ｔ１０２以下となるスイッチ操作を複数回繰り返しながら、窓ガラスを閉じるという作業が必要になり、操作が極めて煩雑となる。
【００１３】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、窓ガラスを僅かに開閉する操作を容易に行うことができ、且つ、窓ガラスを閉じる時の摺動抵抗が大きい場合でも、容易に窓ガラスを閉じることのできるパワーウィンドウ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、駆動モータを有し、該駆動モータの駆動力により車両に搭載される開閉可能な窓ガラスを開放、及び閉成させるパワーウィンドウ装置において、前記駆動モータの駆動方向を前記窓ガラスを開放する方向及び閉成する方向へ切り換えるための接点をそれぞれ１個ずつ具備した開閉操作スイッチと、前記開閉操作スイッチが、開放側または閉成側にオンされた場合には、オンとされてから第１の所定時間が経過するまでの間はマニュアル操作とし、第１の所定時間経過後、第２の所定時間が経過するまでの間はワンタッチオート操作とし、第２の所定時間経過後は、マニュアル操作とするべく前記駆動モータを制御する制御手段と、を具備したことが特徴である。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、前記駆動モータに加えられる荷重を検知する荷重検知手段を具備し、前記制御手段は、前記操作スイッチが窓ガラスの閉成側にオンとされている時間が、前記第２の所定時間よりも短いときに、前記荷重検出手段にて所定値以上の荷重を検出した場合には、前記駆動モータの駆動を停止させるべく制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、前記荷重検出手段にて所定値以上の荷重を検出して前記駆動モータを停止させた後、前記操作スイッチが前記第２の所定時間が経過するまでにオフとされた際には、前記駆動モータを、窓ガラス開放側に駆動させるべく制御することを特徴とする。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１の発明では、開閉操作スイッチが開放側、或いは閉成側にオンされた直後から第１の所定時間が経過するまでの間に開閉操作スイッチがオフとなった場合には、マニュアル操作（ショートマニュアル操作）として作動するので、窓ガラスを僅かに開閉する操作を容易に行うことができる。また、開閉操作スイッチのオン時間が第２の所定時間を超えた場合には、マニュアル操作（ロングマニュアル操作）として作動するので、窓ガラスの摺動抵抗があっても、容易に窓ガラスを閉じることができる。
【００１８】
請求項２，請求項３の発明では、従来の４接点スイッチのパワーウィンドウのように、ワンタッチオート操作で窓ガラスを閉じる場合には、挟み込み防止機能が作動する、という操作者の感性に合った制御が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るパワーウィンドウ制御装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、このパワーウィンドウ装置１は、車両に搭載される窓ガラス（図示省略）を開放側（下降させる方向）、或いは閉成側（上昇させる方向）へ駆動させる駆動モータＭ１と、制御部（制御手段）２と、操作スイッチ（開閉操作スイッチ）３と、を具備している。更に、窓ガラスを上昇させるように駆動モータＭ１に駆動信号を与える上昇駆動部４ａと、窓ガラスを下降させるように駆動モータＭ１に駆動信号を与える下降駆動部４ｂと、駆動モータＭ１の回転数を検出する回転検出器（荷重検知手段）５と、を有している。
【００２０】
操作スイッチ３は、窓ガラスを上昇させる方向へ操作するための接点（上昇側接点）３ａと、窓ガラスを下降させる方向へ操作するための接点（下降側接点）３ｂとを有している。
【００２１】
次に、本実施形態に係るパワーウィンドウ装置１の動作について説明する。車両の乗員が操作スイッチ３を操作すると、制御部２はこの操作を検出し、上昇側接点３ａがオンとされた場合には、上昇制御信号を駆動部４ａに出力し、下降側接点３ｂがオンとされた場合には、下降制御信号を駆動部４ｂに出力する。
【００２２】
この際、操作時間が第１の所定時間Ｔ１未満の場合、或いは第２の所定時間Ｔ２（但し、Ｔ２＞Ｔ１）以上の場合には、その操作時間に応じて、上昇制御信号、或いは下降制御信号を出力する。つまり、マニュアル操作となる。また、操作時間が第１の所定時間Ｔ１以上で第２の所定時間Ｔ２未満の場合には、窓ガラスが全閉、或いは全開となるまで、上記の制御信号を出力する。
【００２３】
ここで、操作時間が第１の所定時間Ｔ１未満のときの操作を、ショートマニュアル操作、第１の所定時間Ｔ１と第２の所定時間Ｔ２との間のときの操作を、ワンタッチオート操作、そして、第２の所定時間Ｔ２以上のときの操作を、ロングマニュアル操作という。
【００２４】
各駆動部４ａ，４ｂは、通常時には、駆動モータＭ１の両側の端子をアース側に落としており、制御信号が与えられると、該駆動部４ａまたは駆動部４ｂは、駆動モータＭ１との接続を、アース側から電源側に切り換えることにより、駆動モータＭ１を回転駆動させる。
【００２５】
図２は、本実施形態に係るパワーウィンドウ装置１の、主たる動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は上昇側接点３ａのオン、オフ操作のタイミング、（ｂ）は駆動モータＭ１の作動状態を示している。
【００２６】
同図に示すように、上昇側接点３ａのオンとされている時間が、第１の所定時間Ｔ１よりも短い場合には、ショートマニュアル操作として動作する。即ち、接点３ａがオンとされている時間だけ、窓ガラスは上昇する。
【００２７】
また、上昇側接点３ａのオン時間が、第２の所定時間Ｔ２以上である場合には、ロングマニュアル操作として動作するので、やはり接点３ａがオンとされている時間だけ、窓ガラスは上昇する。
【００２８】
更に、上昇側接点３ａのオン時間が、第１の所定時間Ｔ１と第２の所定時間Ｔ２との間の場合には、ワンタッチオート操作として動作するので、窓ガラスはオート動作により、全閉状態とされる。
【００２９】
そして、本実施形態に係るパワーウィンドウ装置１では、回転検出器５の出力信号に基づいて、予測荷重を求める。ここで、予測荷重とは、窓ガラスを上昇させている際に、このまま駆動モータＭ１を駆動させて窓ガラスを上昇させた場合に、当該窓ガラスに加えられると予想される荷重の大きさである。
【００３０】
つまり、回転検出器５は、駆動モータＭ１の回転数を検出して、この検出信号を制御部２に出力し、制御部２では、この回転数の信号に基づいて、駆動モータＭ１に加えられる荷重（予測荷重）の大きさを求め、窓ガラスに異物が挟まれているかどうかを推定する。尚、予測荷重の大きさを求める方法はこれに限定されず、例えば、モータの消費電力等に基づいて求めてもよい。
【００３１】
そして、この予測荷重の大きさが所定値よりも大きいと判断した場合には、窓ガラスの上昇を一旦停止させる。それでもなお、操作者により操作スイッチ３の上昇側接点３ａがオンとされている場合には、再度、窓ガラスを上昇させるように制御する。
【００３２】
以下、この動作の詳細を、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、ステップＳ１では、操作スイッチ３の上昇側接点３ａがオンとされているかどうかが判断される。そして、接点３ａがオンとされている場合には、ステップＳ２で駆動モータＭ１が回転駆動し、窓ガラスを上昇させる。
【００３３】
次いで、このときの回転検出器５の出力信号に基づき、ステップＳ３では、窓ガラスに加えられる荷重の予測値、即ち、予測荷重が一定のレベルよりも大きいかどうかが判断される。その結果、予測荷重が小さい場合には、そのまま駆動モータＭ１を動作させ、他方、予測荷重が大きい場合には、ステップＳ４にて、駆動モータＭ１の動作を停止させる。
【００３４】
その後、ステップＳ５にて、上昇側接点３ａがオンとされている時間が第２の所定時間Ｔ２以上であるかどうかが判断され、所定時間Ｔ２未満である場合には、ステップＳ６にて、上昇側接点３ａがオンとされているかどうかが判断される。
【００３５】
上昇側接点３ａがオンである場合には、ステップＳ３に戻って、窓ガラスを上昇させるように駆動モータＭ１を回転駆動させる。
【００３６】
他方、ステップＳ６の処理で、上昇側接点３ａがオフとされた場合には、ステップＳ７で、駆動モータが停止中であるかどうかが判断され、停止中であれば、ステップＳ１４にて、駆動モータＭ１を反転させる操作を実施する。つまり、操作者が上昇側接点３ａをオンとし、窓ガラスが上昇中に予測荷重が大きくなり、その後、操作者による上昇側接点３ａのオン操作が回避された場合には、窓ガラスに異物が挟まれたものと見なして、駆動モータＭ１を反転させて、窓ガラスを下降させる。これにより、異物の挟み込みを回避することができる。
【００３７】
他方、ステップＳ７の処理で、駆動モータＭ１が停止してない場合には、ステップＳ８にて、上昇側接点３ａのオン時間が、第１の所定時間Ｔ１未満であるかどうかが判断される。
【００３８】
そして、第１の所定時間Ｔ１未満である場合には、ステップＳ１２にて、駆動モータＭ１の動作を停止させる。また、第１の所定時間Ｔ１以上である場合には、ステップＳ１３にて、ワンタッチオートの操作を実行する。
【００３９】
一方、ステップＳ５の処理で、上昇側接点３ａのオン時間が、第２の所定時間Ｔ２以上である場合には、ステップＳ９にて、駆動モータＭ１が停止中であるかどうかが判断され、停止中である場合には、ステップＳ１０にて、駆動モータＭ１を駆動させ、窓ガラスを上昇させる。
【００４０】
その後、ロングマニュアル操作が行われるので、ステップＳ１１で上昇スイッチがオフとされた際に、ステップＳ１５にて駆動モータＭ１の動作を停止する。
【００４１】
こうして、操作者による、上昇側接点３ａのオン、オフ操作、及び、予測荷重の大きさに応じて、駆動モータの回転、停止、或いは反転の動作が制御されるのである。
【００４２】
図４は、駆動モータＭ１の動作と、予測荷重の大きさとの関係を示すタイミングチャートであり、同図（ａ）は、ショートマニュアル操作時、（ｂ）は、ワンタッチオート操作時、（ｃ）は、ロングマニュアル操作時をそれぞれ示している。
【００４３】
同図（ａ）に示すように、上昇側接点３ａのオン時間が第１の所定時間Ｔ１未満である場合で、窓ガラスが異物を挟み込んだ場合には、接点３ａがオンとされてから挟み込み荷重が徐々に上昇し、予測荷重に達したところで駆動モータＭ１の回転が停止される。そして、接点３ａがオフとされた後に、駆動モータＭ１が反転動作する。これにより、挟み込みによるトラブルを回避する。
【００４４】
また、同図（ｂ）に示すように、上昇側接点３ａがオフとされるまでの時間が、第１の所定時間Ｔ１と第２の所定時間Ｔ２との間である場合においても、上記と同様に、挟み込み荷重が予測荷重に達したところで駆動モータＭ１を停止させ、接点３ａがオフとされた後に、駆動モータＭ１を反転動作させる。
【００４５】
更に、同図（ｃ）に示すように、上昇側接点３ａのオン時間が第２の所定時間Ｔ２以上である場合には、挟み込み荷重が予測荷重に達して駆動モータＭ１が一旦停止し、その後、第２の所定時間Ｔ２を経過した後に、再度駆動モータＭ１を駆動させて、窓ガラスを上昇させる。従って、窓ガラスの摺動抵抗が大きくなり、これを異物の挟み込みであると判断した場合であっても、上昇側接点３ａをオンとし続けることにより、窓ガラスを上昇させることができる。つまり、摺動抵抗等による誤検出が発生した場合でも、これに対処することができる。
【００４６】
このようにして、本実施形態に係るパワーウィンドウ装置１では、操作スイッチ３を第１の所定時間Ｔ１未満となる時間内でオンとすると、ショートマニュアル操作となるので、操作者による窓ガラス位置の微調整が可能となり、また、第１の所定時間Ｔ１と、第２の所定時間Ｔ２との間となる時間内でオンとすると、ワンタッチオート操作となるので、容易に窓ガラスを全閉状態、或いは全開状態とすることができる。また、操作スイッチ３を、第２の所定時間Ｔ２以上となる時間でオンとすると、ロングマニュアル操作となるので、窓ガラスを所定の位置で停止させることができる。
【００４７】
更に、ショートマニュアル操作、或いはワンタッチオート操作にて、窓ガラスを上昇させる際に、予測荷重が大きくなった場合には、一度駆動モータＭ１を停止させ、その後、駆動モータＭ１を反転させて、窓ガラスが下降する方向に動作させるので、窓ガラスに異物を挟み込むことによるトラブルを回避することができる。
【００４８】
また、駆動モータＭ１が停止した後、更に、操作者により操作スイッチ３のオンが継続されている場合には、引き続き窓ガラスを上昇させる。従って、窓ガラスの摺動抵抗が大きくなった場合でも、窓ガラスを上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るパワーウィンドウ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係るパワーウィンドウ装置の、主たる動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本実施形態に係るパワーウィンドウ装置にて、窓ガラスを上昇させているときに、異物の挟み込みが発生したときの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】窓ガラス上昇時に、異物を挟み込んだときの、駆動モータの動作を示すタイミングチャートである。
【図５】従来におけるパワーウィンドウ装置の、第１の動作例を示すタイミングチャートである。
【図６】従来におけるパワーウィンドウ装置の、第２の動作例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ パワーウィンドウ装置
２ 制御部（制御手段）
３ 操作スイッチ（開閉操作スイッチ）
３ａ 上昇側接点
３ｂ 下降側接点
４ａ，４ｂ 上昇駆動部
５ 回転検出器（荷重検知手段）
Ｍ１ 駆動モータ

Claims (3)

1. 駆動モータを有し、該駆動モータの駆動力により車両に搭載される開閉可能な窓ガラスを開放、及び閉成させるパワーウィンドウ装置において、
   前記駆動モータの駆動方向を前記窓ガラスを開放する方向及び閉成する方向へ切り換えるための接点をそれぞれ１個ずつ具備した開閉操作スイッチと、
   前記開閉操作スイッチが、開放側または閉成側にオンされた場合には、オンとされてから第１の所定時間が経過するまでの間はマニュアル操作とし、第１の所定時間経過後、第２の所定時間が経過するまでの間はワンタッチオート操作とし、第２の所定時間経過後は、マニュアル操作とするべく前記駆動モータを制御する制御手段と、
   を具備したことを特徴とするパワーウィンドウ装置。
2. 前記駆動モータに加えられる荷重を検知する荷重検知手段を具備し、
   前記制御手段は、前記操作スイッチが窓ガラスの閉成側にオンとされている時間が、前記第２の所定時間よりも短いときに、前記荷重検出手段にて所定値以上の荷重を検出した場合には、前記駆動モータの駆動を停止させるべく制御することを特徴とする請求項１に記載のパワーウィンドウ装置。
3. 前記制御手段は、前記荷重検出手段にて所定値以上の荷重を検出して前記駆動モータを停止させた後、前記操作スイッチが前記第２の所定時間が経過するまでにオフとされた際には、前記駆動モータを、窓ガラス開放側に駆動させるべく制御することを特徴とする請求項２に記載のパワーウィンドウ装置。

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