JP3687286B2 - ウインドウ開閉制御装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、車両のウインドウその他各種のウインドウの開閉を制御するに適したウインドウ開閉制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のウインドウ開閉制御装置においては、例えば、特開平7−102851号公報にて開示されたものがある。
このウインドウ開閉制御装置においては、ウインドウの閉動作中において、このウインドウを駆動する直流モータの回転速度の周期を随時読み込み、この読み込み周期の以前に読み込んだ周期に対する変動率が所定の閾値以上になったときウインドウによる異物の挟み込みと判定するようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ウインドウ開閉制御装置では、開操作スイッチや閉操作スイッチを操作して直流モータを起動させてウインドウを開閉する。
ここで、直流モータの起動特性が不安定なことを考慮して、直流モータがその起動直後安定するまでの間、起動マスク期間を設けて、直流モータの起動直後の挟み込み判定を禁止している。
【0004】
しかし、起動マスク期間の経過後において、本来の異物以外の外乱(例えば、ウインドウに対する窓枠の摩擦抵抗)によりウインドウに対する負荷が増大し、挟み込みとの誤判定の繰り返しのもと、ウインドウが直流モータの停止により閉め切り不能となるという不具合がある。
これに対しては、上記公報に記載の起動マスク期間を利用して、閉操作スイッチの操作により、ウインドウを締め切ることは可能である。
【0005】
しかし、起動マスク期間が一定期間に制限されているため、この起動マスク期間を逸脱しないように、閉操作スイッチを何回も繰り返し操作しなければならないという不具合が生ずる。また、閉操作スイッチを起動マスク期間を超えて操作し続けると、起動マスク期間の経過後に、ウインドウの負荷が上記外乱のために増大したとき、再び、挟み込みと誤判定してしまう。
【0006】
そこで、本発明は、このようなことに対処するため、連続して挟み込み検出した時のみ、ウインドウの通常の使用時に連続して挟み込みをする可能性は殆どないことに着目し、ウインドウの駆動源の起動時の起動マスク期間を広く更新することで、ウインドウの閉時の誤動作を最小限に抑制しつつ、簡単な操作にてウインドウを締め切るようにしたウインドウ開閉制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1乃至3に記載の発明によれば、挟み込み判定手段の判定回数が複数回となったとき、禁止手段により挟み込み判定手段の判定を禁止される駆動手段の起動直後の所定期間が、更新手段により、広くするように更新期間として設定更新される。そして、駆動手段が、更新手段による更新後の操作手段の第2操作に基づき、更新期間の間にウインドウを閉め切る。
【0008】
これにより、上記所定期間を広くするように更新することで、ウインドウの閉動作過程にてその負荷変動があっても、挟み込みとの誤判定に基づくウインドウの誤動作を最小限に抑制しつつ、ウインドウを閉め切るための操作手段の第2操作の回数が大幅に減少され得る。
ここで、請求項2に記載の発明のように、上記複数回を1回又は2回とした場合には、請求項1に記載の発明の作用効果をより一層向上させ得る。
【0009】
また、請求項3に記載の発明によれば、更新手段は、挟み込み判定手段の判定回数の増加に伴い更新期間を順次広くするように更新する。
これにより、更新期間中のウインドウの閉動作期間を長くとれるから、請求項1及び2に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面により説明する。
図1及び図2は、自動車用ウインドウ開閉制御装置に本発明が適用された例を示している。
図2において、符号10は、当該自動車のドアを示しており、このドア10の窓枠11には、ウインドウ12が開閉可能に装着されている。ここで、ウインドウ12はその上昇に伴い閉じ、一方、その下降に伴い開く。
【0011】
なお、窓枠11は、図1にて示すごとく、傾斜状の前側枠部11aと、鉛直状の後側枠部11bと、水平状の上側枠部11cとにより構成されており、これら各枠部11a乃至11c内にはウェザーストリップ(図示しない)がその長手方向に沿い介装されている。
ウインドウ開閉制御装置は、駆動機構20を備えており、この駆動機構20は、直流モータMの正転或いは逆転に伴いウインドウ12を上昇或いは下降させる。なお、駆動機構20は、例えば、直流モータMの出力軸に連結した減速機構及びこの減速機構の出力軸とウインドウ12との間に連結した連結機構により構成されている。
【0012】
また、ウインドウ開閉制御装置は、図1にて示すように、閉操作スイッチ30及び開操作スイッチ40と、回転センサ50と、位置検出回路60と、これら閉操作スイッチ30、開操作スイッチ40及び回転センサ50及び位置検出回路60に接続したマイクロコンピュータ70と、このマイクロコンピュータ70に接続した駆動回路80を備えている。
【0013】
閉操作スイッチ30は、そのオン操作により、ウインドウ12を閉じるための閉操作信号を発生する。一方、開操作スイッチ40は、そのオン操作により、ウインドウ12を開くための開操作信号を発生する。
回転センサ50は、例えば、ホール素子からなるもので、この回転センサ50は、直流モータMの回転を検出してパルス信号を発生する。
【0014】
マイクロコンピュータ70は、電源回路70aから定電圧を受けて作動状態となり、図3及び図4にて示すフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行し、この実行中において、直流モータMの回転速度の算出やウインドウ12の開閉制御等のための演算処理をする。なお、電源回路70aは、当該自動車への本発明装置の搭載時にバッテリBに直結されて常時定電圧を発生している。
【0015】
位置検出回路60は、常閉型リミットスイッチ61を備えており、このリミットスイッチ61は、ウインドウ12の位置が所定閉め切り領域内に達すると、オフする。そして、このリミットスイッチ61は、そのオフにより、ハイレベルにて閉め切り位置検出信号を発生する。なお、上記所定閉め切り領域はウインドウ12による異物挟み込み検出禁止領域を表すもので、この所定閉め切り領域は、具体的には、ウインドウ12の全閉位置からその開方向への数mm程度の開口幅に対応する。
【0016】
駆動回路80は、マイクロコンピュータ70による制御のもとに駆動機構20を介し直流モータMを正転或いは逆転させるように駆動する。
以下、このように構成した本実施形態の作動について説明する。
本発明に係る窓開閉制御装置が車両に搭載されると、マイクロコンピュータ70が、図1にて示すごとく、電源回路70aを介してバッテリBの正側端子に接続される。なお、ウインドウ12は開状態にあるものとする。
【0017】
上述のような接続により電源回路70aから定電圧が発生すると、マイクロコンピュータ70が、図3及び図4のフローチャートに従いコンピュータプログラムの実行を開始し、ステップ100において初期化の処理をする。
このとき、起動マスク期間Msは初期マスク期間Ms1 と初期設定される。なお、本実施形態では、初期マスク期間Ms1 は、回転センサ50の出力パルス数=10に対応する。
【0018】
このような状態においては、閉操作スイッチ30及び開操作スイッチ40のいずれからの出力もなければ、各ステップ110、120においてNOと判定され、ステップ121にて直流モータMの停止処理がなされる。ついで、ステップ122において、マスク期間データCmがCm=0とクリアされる。
このような状態にて、開操作スイッチ40のオフのもと閉操作スイッチ30から閉操作信号を発生させると、ウインドウ12に対する上昇要求ありとの判断のもとに、ステップ110におけるNOとの判定後、ステップ120においてYESと判定される。この判定に伴い、ステップ123において、ウインドウ12を上昇させるための上昇信号が出力される。
【0019】
このため、駆動回路80が上記上昇信号に基づき駆動機構20を介し直流モータMを起動し、ウインドウ12がその上昇により閉動作を開始する。このとき、回転センサ50が直流モータMの回転を検出しパルス信号を順次出力し始める。ついで、ステップ124において、直流モータMの回転速度Nが回転センサ50からの今回のパルス信号と前回のパルス信号とにより定まる周期により算出される。
【0020】
現段階では、ウインドウ12の位置が上記所定閉め切り領域にはないため、リミットスイッチ61からの位置検出信号はローレベルとなっている。このため、ステップ130においてNOとの判定がなされる。
その後、ステップ140において、回転速度Nが所定の低速値No以下か否かにつき判定される。ここで、低速値Noは、ウインドウ12が閉め切り直前にあるときの直流モータMの低回転速度に相当する。
【0021】
現段階にて、回転速度Nが低速値Noよりも高ければ、ウインドウ12は閉め切り直前の場合よりも開いている。このため、ステップ140における判定がNOとなる。
ついで、ステップ124において、マスク期間データCmが、Cm=Cm+1と加算更新される。この場合、ステップ131における回転速度Nの算出は、マイクロコンピュータ70への回転センサ50からのパルス信号の入力毎、即ち、ステップ130におけるNOとの判定毎になされるから、ステップ141におけるマスク期間データCmの加算更新はマイクロコンピュータ70への回転センサ50からのパルス信号の入力毎になされる。
【0022】
次に、ステップ150において、マスク期間データCmが現段階の起動マスク期間Ms(=Ms1 )以内か否かが判定される。マスク期間データCmが現段階の起動マスク期間Ms以内であれば、ステップ150における判定がYESとなり、ステップ110乃至ステップ150の処理がマスク期間データCmを加算更新しつつ繰り返される。
【0023】
その後、ステップ150における判定がNOとなると、マスク期間データCmが起動マスク期間Msを越えたことになる。このことは、直流モータMがその起動直後の不安定な動作から安定な動作に移行した状態にあることを意味する。
このため、次のステップ151において、ステップ124にて求めた回転速度Nに対応する周期Tn と先回の回転速度Nに対応する周期Tn -1との差(Tn −Tn -1)が算出される。
【0024】
そして、ステップ160において、差(Tn −Tn -1)が閾値Tthと比較判定される。但し、閾値Tthはウインドウ12による異物の挟み込みを表す。
ここで、(Tn −Tn -1)>Tthが成立しなければ、ステップ160における判定がNOとなり、コンピュータプログラムがステップ110に戻る。
一方、ステップ160における判定がYESとなる場合には、ウインドウ12が異物を挟み込んだ状態にあることから、ステップ161において、直流モータMの停止処理がなされる。これにより、直流モータMが停止し、ウインドウ12の上昇が停止する。
【0025】
ステップ160における処理後、ステップ162において、挟み込み回数データCjがCj=Cj+1と加算更新される。なお、この挟み込み回数データCjはステップ100にてCj=0とクリアされている。
ついで、ステップ163において、マスク期間データCmがCm=0とクリアされる。
【0026】
次に、ステップ170において、挟み込み回数データCjが、所定挟み込み回数Coと比較判定される。ここで、所定挟み込み回数Coは、次のように設定されている。
上記ウェザーストリップがその温度変化や劣化により硬化すると、ウインドウ12の前縁部、後縁部及び上縁部の上記ウェザーストリップとの摩擦抵抗が増大してウインドウ12の上昇時の負荷として作用する。
【0027】
このため、この負荷が増大すると、ウインドウ12による本来の異物の挟み込みでもないのに、直流モータMの周期の差(Tn −Tn -1)が増大して、挟み込みの誤判定を招く。
また、ウインドウ12の通常の使用時に、本来の異物の挟み込みを連続して行う可能性は殆どないことが経験されている。換言すれば、本来の異物の挟み込みがあった後に、再度、本来の異物の挟み込みが行われるということは殆どないといえる。
【0028】
従って、本来の異物の挟み込みであると否とにかかわらず、ステップ160においてYESとの判定が1回なされた後に、再度、ステップ160にてYESとの判定がなされたときは、この再度の判定は、本来の異物の挟み込みではないのになされたものといえる。
以上のようなことから、本実施形態では、所定挟み込み回数CoはCo=2と設定してある。
【0029】
現段階において、挟み込み回数データCjが所定挟み込み回数Co=2未満であれば、本来の異物挟み込みであるから、ステップ170においてNOとの判定がなされる。
このため、上述のごとく、ステップ161にて直流モータMを停止した後、ステップ180においてウインドウ12の下降処理がなされる。これに伴い、直流モータMの逆転されてウインドウ12が下降する。
【0030】
その後、回転センサ50から順次発生するパルス信号の数が所定パルス数に達したとき、ウインドウ12がこの所定パルス数に対応する距離だけ下降したことに基づき、ステップ190にて、YESとの判定がなされる。そして、ステップ191にて直流モータMの停止処理がなされる。これにより、直流モータMの下降が停止する。
【0031】
ここで、ウインドウ12を閉め切るために、閉操作スイッチ40から閉操作信号を発生させれば、ステップ110におけるNOとの判定後ステップ120にてYESとの判定がなされ、ステップ123にて、上述と同様にウインドウ12の上昇処理がなされる。これにより、ウインドウ12が上昇する。
その後、ウインドウ12の位置が閉め切り領域になく、かつ回転速度Nが所定速度No以下でない状態であって、起動マスク期間Ms(=初期マスク期間Ms1 )がマスク期間データCmを越えた状態になると、コンピュータプログラムはステップ130からステップ150に進む。そして、このステップ150での判定がNOとなる。
【0032】
このような状態にて、上述と同様にステップ151にて算出した周期の差(Tn −Tn -1)が閾値Tthよりも大きければ、ステップ160における判定がYESとなる。
この場合、既に、本来の異物の挟み込み判定が一回行われていることから、再度の異物の挟み込みには該当しない。従って、このステップ160におけるYESとの判定は、上記ウェザーストリップの温度変化や劣化による硬化のためにウインドウ12に対するウインドウの摩擦抵抗、即ち負荷が増加したことによる誤判定である。
【0033】
ついで、上述と同様に、ステップ161にて直流モータMの停止処理がなされ、ステップ162にて挟み込み回数データCjが加算更新され、ステップ163にてマスク期間データCmがクリアされる。
そして、挟み込み回数データCj=2が所定挟み込み回数Co=2と一致していることから、ステップ170における判定がYESとなる。このため、ステップ171において、起動マスク期間Msが、所定マスク期間Ms1 よりも長い所定マスク期間Ms2 (=回転センサ50の出力パルス数=30に対応する期間)とセットされる。
【0034】
また、本発明の実施にあたり、スイッチ形態は、上記実施形態にて述べたように、閉操作スイッチ30、又は開操作スイッチ40をオンさせている状態のみ駆動する、いわゆるマニュアルスイッチに限らず、スイッチ30、又は40のオンに加え、別途入力スイッチがオンすると、スイッチを離しても駆動状態ガ続く、いわゆるオートスイッチを備えたスイッチにて実施してもよい。この場合、ステップ171において、上記マスク期間更新にあわせて、オートスイッチを無効化する事によって、操作中誤ってオート入力した場合でも上記実施形態にて述べた作用効果と同様の作用効果を達成する事が出来る。
【0035】
その後、上述と同様に、ステップ180におけるウインドウ12の下降処理、ステップ190における回転センサ50からのパルス信号数に基づく判定処理及びステップ191における直流モータMの停止処理がなされる。これにより、ウインドウ12が停止する。
このような状態において、再度、閉操作スイッチ30から閉操作信号を発生させると、上述と同様に、コンピュータプログラムが両ステップ110、120を通りステップ123に進み、ウインドウ12の上昇処理がなされる。このため、直流モータMが起動してウインドウ12を上昇させる。
【0036】
このとき、ウインドウ12の位置が閉め切り領域になく、かつ、回転速度Nが所定速度Noより高ければ、上述と同様に、コンピュータプログラムはステップ123からステップ141に進み、マスク期間データCmが加算更新される。
以下、ステップ150、110、130乃至141を通る処理が繰り返され、ウインドウ12が上昇し続ける。
【0037】
この場合、上述したごとく、起動マスク期間Msは、初期マスク期間Ms1 よりも広い所定マスク期間Ms2 にセット済みである。従って、ステップ141における更新マスク期間データCmが所定マスク期間Ms2 を超える前に、ステップ150におけるNOとの判定を招くことなく、ウインドウ12の位置が閉め切り領域に達する。
【0038】
このため、ステップ130における判定がYESとなり、ステップ131において、起動マスク期間Msが初期マスク期間Ms1 と初期化され、ステップ133において、挟み込み回数データCjがCj=0とクリアされる。
その後、回転速度Nが所定速度No以下になると、ステップ200における判定がYESとなり、ステップ201にて直流モータMの停止処理がなされる。これにより、直流モータMが停止する。このとき、ウインドウ12は閉め切った位置にある。
【0039】
この場合、ウインドウ12は、ステップ160における1回めの異物の挟み込みとの判定後、閉操作スイッチ30のオン操作を経てセットした起動マスク期間Ms(=初期マスク期間Ms1 よりも広い所定マスク期間Ms2 )に基づき、その後の閉操作スイッチ30の再度のオン操作を経て閉め切ることとなる。従って、起動マスク期間Msの調整でもって、閉操作スイッチ30のオン操作回数を大幅に減少させつつ、ウインドウ12の閉め切りが可能となる。その結果、ウインドウ12の閉め切り操作が著しく簡単となる。
【0040】
なお、上記作動説明において、ステップ140における判定がYESとなる場合には、コンピュータプログラムは、ステップ141に進むことなく、ステップ161に進む。
また、開操作スイッチ40から開操作信号が発生する場合には、ステップ110における判定がYESとなる。これに伴い、ステップ111において、ウインドウ12の下降処理がなされ、ステップ112において回転速度Nが算出される。そして、この回転速度Nが所定速度No以下になると、ステップ211にて直流モータMの停止処理がなされてウインドウ12が停止する。
【0041】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べた周期の差(Tn −Tn -1)に代えて、直流モータMの回転周波数の差に基づき、ステップ160にて判定してもよい。閾値THの値も、直流モータMの回転周波数に対応した値に変更する。
また、本発明の実施にあたり、初期マスク期間Ms1 、所定マスク期間Ms2 及び所定パルス数は、上記実施形態にて述べた値に限ることなく、適宜変更して実施してもよい。
【0042】
また、本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べたステップ171における起動マスク期間Msの更新処理は、例えば、Msを、Ms=Ms+Ms2 とするものであってもよい。
この場合、起動マスク期間Msはステップ170におけるYESとの判定毎にMs2 だけ広くなるので、ステップ150におけるYESとの判定期間が順次長くなる。このため、起動マスク期間Ms中においてウインドウ12をより一層確実に閉め切りことができる。
【0043】
また、本発明の実施にあたり、ステップ170にて採用した所定挟み込み回数Coは、2に限ることなく1としてもよい。これにより、ウインドウ12を閉め切るために要する閉操作スイッチ30の操作回数が上記実施形態にて述べた場合よりも1回減少する。従って、上記実施形態にて述べた作用効果をより一層向上できる。
【0044】
なお、所定挟み込み回数Coは、1又は2に限ることなく、適宜変更して実施してもよい。
また、本発明の実施にあたり、ウインドウ12に対するウェザーストリップの摩擦抵抗の増大変動を負荷変動の例として挙げて説明したが、これに限らず、駆動機構20の構成部材に起因する負荷変動等を、ウェザーストリップの摩擦抵抗の増大変動に基づく負荷変動に代え、或いはこの負荷変動と共に考慮してもよい。
【0045】
また、上記実施形態においては、自動車のドアのウインドウ開閉制御装置に本発明を適用した例について説明したが、これに限らず、自動車のサンルーフ、各種車両や船舶或いは建築物等のウインドウの開閉制御装置に本発明を適用して実施してもよい。この場合、ウインドウの開閉方向は、上下方向に限らず、横方向等任意の方向に開閉するものであってもよい。
【0046】
また、本発明の実施にあたっては、直流モータMの回転に限らず、例えば、駆動機構20の作動状態を検出するセンサの出力を回転センサ50の出力に代えてマイクロコンピュータ70に入力するようにして実施してもよい。なお、回転センサ50はホール素子に限らず直流モータMの回転を検出できればどのようなセンサでもよい。
【0047】
また、本発明の実施にあたり、直流モータMに代えて、他の種類のモータやリニアアクチュエータを採用してもよい。なお、リニアアクチュエータを採用する場合には、少なくとも、上記減速機構は廃止してもよい。
また、本発明の実施にあたり、上記実施形態のフローチャートにおける各ステップは、それぞれ、機能実行手段としてハードロジック構成により実現するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】自動車のドアの側面図である。
【図3】図1のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図4】図1のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【符号の説明】
12…ウインドウ、20…駆動機構、50…回転センサ、
70…マイクロコンピュータ、80…駆動回路、M…直流モータ。
Claims (3)
- 操作手段(30、40)の第1操作に基づきウインドウ(12)を開くように駆動し、前記操作手段の第2操作に基づき前記ウインドウを閉じるように駆動する駆動手段(20、M、80)と、
この駆動手段の作動状態を検出する作動状態検出手段(50)と、
前記ウインドウの閉動作中にて、前記検出作動状態の変動値を異物の挟み込み判定のための閾値と比較して、この比較結果に応じ前記ウインドウの異物挟み込みの有無を判定する挟み込み判定手段(160)と、
この判定手段による判定結果に基づき前記ウインドウの閉動作中の前記駆動手段の作動状態を制御する制御手段(161、180、191)と、
前記駆動手段の起動直後の所定期間の間、前記挟み込み判定手段の判定を禁止する禁止手段(150)とを備えたウインドウ開閉制御装置において、
前記挟み込み判定手段の判定回数が複数回となったとき、前記所定期間を広くするように更新し更新期間と設定する更新手段(170、171)を設け、
前記駆動手段が、前記更新手段による更新後の前記操作手段の第2操作に基づき、前記更新期間の間に前記ウインドウを閉め切ることを特徴とするウインドウウインドウ開閉制御装置。 - 前記複数回は1回又は2回であることを特徴とする請求項1に記載のウインドウ開閉制御装置。
- 前記更新手段は、前記挟み込み判定手段の判定回数の増加に伴い前記更新期間を順次広くするように更新することを特徴とする請求項1又はは2に記載のウインドウ開閉制御装置。
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