JP4422358B2 - ウインドウガラスの挟み込み有無検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウインドウガラスの挟み込み有無検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両には、ウインドウガラスをモータ等の駆動力によって昇降させるパワーウインドウ装置を備えたものがある。このパワーウインドウ装置では、各ドアに設けられたスイッチの操作によってモータを駆動し、ウインドウガラスを昇降させるようになっている。
【０００３】
ところで、このようなパワーウインドウ装置は、挟まれ防止機能を備えているものが多い。詳述すると、この挟まれ防止機能は、ウインドウガラスが閉動作を行っている途中において、該ガラスと窓枠の間に例えば異物が挟まって、それ以上の閉動作が不能となったとき、制御回路がその挟まりを検出する。そして、ウインドウガラスを逆方向たる開く方向に動作させて挟まった異物を開放させるものである。
【０００４】
この異物が挟まったことの検出には、例えば、パルス検知方式がある。パルス検知方式は、ウインドウガラスを開閉するモータの回転速度を検出し、その検出速度に比例した周期のパルス信号を生成することによって行われる。このパルスの周期（モータの回転速度）の変動を利用して制御回路では挟み込みの検出が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウインドウガラスの閉鎖動作の際における同ウインドウガラスの上昇速度、即ち、モータの回転速度は、窓に掛かる負荷が一定の場合、モータへの通電電圧に比例する。直流制御（Ｄ．Ｃ制御）でモータを駆動する際、モータへの通電電圧が小さい場合は上昇速度が遅くなり、通電電圧が大きい場合は上昇速度が速くなる。一般的な車両では８Ｖ〜１６Ｖがバッテリから供給し得る使用電圧範囲とされており、この電圧範囲では、最低値たる８Ｖの場合と最大値たる１６Ｖの場合との間でモータの回転に３倍近い速度差が発生してしまう。そして、１６Ｖの場合は、８Ｖの場合と比較してウインドウガラスが異物を挟み込んでから、挟み込み荷重が上昇するまでの時間が短い。この結果、１６Ｖ時の挟まれ検出を８Ｖ時の場合と同一ロジックで行うと、制御回路にて挟み込みと判断され逆転動作が行われるまでの間に挟まれた物に掛る荷重が８Ｖ時よりも大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、使用される電圧を始めとする駆動環境に影響されることなく、好適に挟まれ防止機能を発揮することができるウインドウガラスの挟み込み有無検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ウインドウガラスを開閉動作するためのウインドウスイッチと、前記ウインドウガラスを開閉動作させるモータと、そのモータを正逆回転駆動させる駆動回路と、前記スイッチからの操作信号に基づいて駆動回路を介してモータを駆動制御するとともに、前記ウインドウガラスによる挟まれが発生した際に前記モータの駆動を停止又は逆転する挟まれ防止機能を有する駆動制御手段とを備えるウインドウガラスの挟み込み有無検出装置において、ウインドウガラスの開閉の際にウインドウガラスの駆動環境パラメータを検出する駆動環境パラメータ検出手段と、同駆動環境パラメータ検出手段から検出された駆動環境パラメータが所定条件を満足しているか否かを判定する判定手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記判定手段が、前記駆動環境パラメータが所定条件を満足していると判定した際に、前記モータに対して速度制御を行い、前記速度制御は、デューティ制御であり、前記駆動制御手段は、モータに対してデューティ制御が行われている場合、前記デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて挟まれ防止機能を発揮し、前記モータの回転に応じたパルスを生成するパルス生成手段を更に備えるとともに、前記パルスのパルス周期の増大変化を検出し、同パルス周期の増大変化に伴ってデューティ比を増加調整するデューティ比調整手段を備え、増加調整されるデューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に、前記駆動制御手段は挟まれ防止機能を発揮することを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、ウインドウガラスを開閉動作するためのウインドウスイッチと、前記ウインドウガラスを開閉動作させるモータと、そのモータを正逆回転駆動させる駆動回路と、前記スイッチからの操作信号に基づいて駆動回路を介してモータを駆動制御するとともに、前記ウインドウガラスによる挟まれが発生した際に前記モータの駆動を停止又は逆転する挟まれ防止機能を有する駆動制御手段とを備えるウインドウガラスの挟み込み有無検出装置において、ウインドウガラスの開閉の際にウインドウガラスの駆動環境パラメータを検出する駆動環境パラメータ検出手段と、同駆動環境パラメータ検出手段から検出された駆動環境パラメータが所定条件を満足しているか否かを判定する判定手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記判定手段が、前記駆動環境パラメータが所定条件を満足していると判定した際に、前記モータに対して速度制御を行い、前記速度制御は、デューティ制御であり、前記駆動制御手段は、モータに対してデューティ制御が行われている場合、前記デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて挟まれ防止機能を発揮し、前記モータの回転に応じたパルスを生成するパルス生成手段を更に備えるとともに、前記パルスのパルス周期の増大変化を検出し、同パルス周期の増大変化に伴ってデューティ比を増加調整するデューティ比調整手段を備え、デューティ比の増加調整が所定時間以上続いた場合に、前記駆動制御手段は挟まれ防止機能を発揮することを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２において、前記駆動環境パラメータは、バッテリ電圧を含み、前記駆動環境パラメータ検出手段は、バッテリ電圧を検出するためのバッテリ電圧検出手段を含むことを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３において、前記駆動環境パラメータは、ウインドウガラス移動位置を含み、前記駆動環境パラメータ検出手段は、ウインドウガラス移動位置を検出するための位置検出手段をさらに含むことを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項３において、前記バッテリ電圧の所定条件は、そのバッテリの使用電圧範囲の上限値近傍であることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４において、前記ウインドウガラス移動位置の所定条件は、同ウインドウガラスの全閉位置から所定距離離間した位置であることを要旨とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項３において、前記バッテリ電圧の所定条件は、モータによって閉動作するウインドウガラスの挟み込み荷重に関連づけられ、同挟み込み荷重が所定荷重を示す電圧値より大きいか否かであることを要旨とする。
【００１５】
（作用）
請求項１又は請求項２の発明によれば、ウインドウガラスの駆動環境パラメータが所定条件を満たしている場合のみに駆動制御手段によりモータに対して速度制御が行われ、その状態で前記駆動制御手段にて挟まれ防止機能が発揮される。
また、モータの速度制御はデューティ制御にて容易に実現される。
さらに、駆動制御手段による挟まれ防止機能は、デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて実現される。
請求項１の発明によれば、挟まれが発生した場合は、パルス生成手段から生成されるパルスのパルス周期の増大変化に伴い、デューティ比調整手段によりデューティ比が増加調整される。そして、前記増加調整されたデューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えると、ウインドウガラスを閉動作させるためのモータの駆動が停止又は逆転される。
請求項２の発明によれば、挟まれが発生した場合は、パルス生成手段から生成されるパルスのパルス周期の増大変化に伴い、デューティ比調整手段によりデューティ比が増加調整される。そして、デューティ比の増加調整が所定時間以上続くと、ウインドウガラスを閉動作させるためのモータの駆動が停止又は逆転される。
【００１６】
請求項３の発明によれば、バッテリ電圧が所定条件を満足している際に、モータに対しての速度制御は実現される。
請求項４の発明によれば、ウインドウガラス移動位置が所定条件を満足している際に、モータに対しての速度制御は実現される。
【００１７】
請求項５の発明によれば、ウインドウガラスの移動速度が速くなる使用電圧範囲の上限値近傍にてモータに対して速度制御は行われるため、同速度制御は効果的に行われる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、ウインドウガラスの全閉位置から所定距離離間した位置を、物を挟み込む可能性が比較的高い位置とすることで、モータに対する速度制御は効果的に行われる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、バッテリ電圧の所定条件は、モータによって閉動作するウインドウガラスの挟み込み荷重に関連づけられた電圧値とされ、前記挟み込み荷重が所定荷重を示す電圧値よりバッテリ電圧が大きい場合に、モータに対して速度制御が実現される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両のサイドドアのパワーウインドウ装置に具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００２３】
図１はパワーウインドウ装置の電気的構成を示すブロック図である。
同図において、駆動制御手段、判定手段としてのコントローラ１１は演算部１２及び記憶部１３を備えている。演算部１２は各種の演算を行うようにされている。又、記憶部１３は演算部１２による演算結果等を記憶する書き換え可能なメモリ部（ＲＡＭ）と、各種制御プログラムを記憶する読み出し専用のメモリ部（ＲＯＭ）とを備えている。又、コントローラ１１はＰＷＭ出力部１４を備えている。
【００２４】
下降スイッチ、上昇スイッチ、自動操作スイッチ（オートスイッチ）からなるウインドウスイッチとしてのパワーウインドウスイッチ１５は、入力回路１６を介してコントローラ１１に接続されている。パワーウインドウスイッチ１５はドア１７（図３参照）の内側面に設けられている。前記上昇スイッチはウインドウガラス１８を閉まる方向（上方）に作動させるためのスイッチであり、下降スイッチはウインドウガラス１８を開く方向（下方）に作動させるためのスイッチである。両スイッチは、２段クリック式であり揺動型のパワーウインドウスイッチ１５を選択的に切換操作、即ち、一端側（ダウン側）若しくは他端側（アップ側）を一段押圧することにより、オン・オフ操作される。
【００２５】
また、前記オートスイッチは、パワーウインドウスイッチ１５のダウン側若しくはアップ側を２段押圧する操作に基づいてウインドウガラス１８を全開・全閉状態に作動させるためのスイッチである。
【００２６】
尚、本実施形態では、ウインドウガラス１８の全開から全閉までの距離は例えば、４００mm以上とされている。
一方、ウインドウガラス１８を上昇又は下降させるためのモータとしての駆動モータ１９は、直流モータから構成され、駆動回路としてのドライブ・切換回路２０を介して前記コントローラ１１に接続されている。前記ドライブ・切換回路２０は、コントローラ１１からの駆動制御信号に基づいて、駆動モータ１９に対して駆動電源の供給又は停止を行うと共に正転又は逆転を行うための回路を切り換える。前記上昇・下降スイッチの操作信号たるアップ信号若しくはダウン信号に基づくコントローラ１１からの制御駆動信号に応答して、ドライブ・切換回路２０は駆動モータ１９を駆動させ、ウインドウガラス１８を上昇又は下降させるようになっている。
【００２７】
ここで前記ドライブ・切換回路２０について詳述すると、コントローラ１１に接続された第１リレーＲ１のコイル３３及び第２リレーＲ２のコイル４３は、共にバッテリ２５に接続されている。各コイル３３，４３の両端子には、保護用のダイオード３５，４５がそれぞれ接続されている。
【００２８】
前記第１リレーＲ１のリレー接点３４は、トランスファ接点とされており、可動接点３４ａ、第１固定接点３４ｂ、及び第２固定接点３４ｃとから構成されている。前記可動接点３４ａは、駆動モータ１９の一方の端子に接続されている。また、第１固定接点３４ｂは、バッテリ２５に接続されており、第２固定接点３４ｃはパワートランジスタ２１を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、通常時であるコイル３３の消磁時には可動接点３４ａはグラウンドＧＮＤ側の第２固定接点３４ｃに接続されている。又、前記可動接点３４ａは、前記コイル３３が励磁されると、バッテリ２５側の第１固定接点３４ｂに接続される。
【００２９】
一方、前記第２リレーＲ２のリレー接点４４は、トランスファ接点とされており、可動接点４４ａ、第３固定接点４４ｂ、及び第４固定接点４４ｃとから構成されている。前記可動接点４４ａは、駆動モータ１９の他方の端子に接続されている。また、第３固定接点４４ｂは、バッテリ２５に接続されており、第４固定接点４４ｃはパワートランジスタ２１を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、通常時であるコイル４３の消磁時には可動接点４４ａはグラウンドＧＮＤ側の第４固定接点４４ｃに接続されている。又、前記可動接点４４ａは前記コイル４３が励磁されると、バッテリ２５側の第３固定接点４４ｂに接続される。また、前記第１固定接点３４ｂ（第３固定接点４４ｂ）が接続されたラインと、第２固定接点３４ｃ（第４固定接点４４ｃ）が接続されたラインは駆動モータ１９に対する保護用のダイオード３６を介して接続されている。
【００３０】
この結果、下降スイッチ（又はオートスイッチ）がオン操作されると、第１リレーＲ１のコイル３３が励磁され、リレー接点３４の可動接点３４ａが第１固定接点３４ｂに接続される。すると、駆動モータ１９は正転され、同駆動モータ１９によりウインドウガラス１８が下降する。一方、上昇スイッチ（又はオートスイッチ）がオン操作されると、第２リレーＲ２のコイル４３が励磁され、リレー接点４４の可動接点４４ａが第３固定接点４４ｂに接続される。すると、駆動モータ１９は逆転され、同駆動モータ１９によりウインドウガラス１８が上昇する。
【００３１】
第２及び第４固定接点３４ｃ，４４ｃの下流側に接続されたパワートランジスタ２１は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）から構成されている。そして、コントローラ１１のＰＷＭ出力部１４から出力された所定のデューティ比を持つ電圧信号（以下、「デューティ信号」という。）に基づいてオン・オフを繰り返す。この結果、バッテリ２５からの直流電流は駆動モータ１９へパルス電流として通電され、駆動モータ１９は、そのデューティ信号に基づいた所定の回転速度で回転する。従って、前記パワートランジスタ２１にて前記駆動モータ１９の速度制御（デューティ制御）が可能になる。
【００３２】
前記駆動モータ１９の近傍には、パルス生成手段としてのパルスセンサ２２が配設されている。このパルスセンサ２２はパルス入力回路２３を介してコントローラ１１に接続されており、駆動モータ１９の駆動（回転）に応じてパルス信号（以下、単に「パルス」という）をコントローラ１１へ出力するようになっている。そして、コントローラ１１では、この入力されたパルスをカウントし、そのカウント数に基づいてウインドウガラス１８の位置（即ち、駆動環境パラメータ）を検出するとともに、前記パルスのパルス周期の長短に基づいて駆動モータ１９の回転速度を検出している。尚、前記パルスセンサ２２とコントローラ１１とから駆動環境パラメータ検出手段及び位置検出手段は構成されている。
【００３３】
さらに、前記コントローラ１１には、駆動環境パラメータ検出手段及びバッテリ電圧検出手段としてのバッテリ電圧検出回路２４が接続されている。バッテリ電圧検出回路２４はバッテリ２５の端子電圧（バッテリ電圧、即ち、駆動環境パラメータ）を検出し、その検出電圧に応じた信号をコントローラ１１に出力するようになっている。尚、本実施形態では、バッテリ２５から車両内に通電可能な使用電圧範囲は８Ｖ〜１６Ｖとされている。
【００３４】
次に、コントローラ１１にて行われ、挟まれ防止機能を発揮するための挟まれ判定処理について説明する。なお、本実施形態においては、この挟まれ判定処理は、速度制御（デューティ制御）が行われる、行われないに拘わらず、常に以下の手順で行われる。
【００３５】
本実施形態では、パルス検知方式をとっており、パルスセンサ２２にて生成され、駆動モータ１９の回転速度に比例した周期のパルス信号に基づいている。即ち、一般に、モータ１９の回転速度が速いとパルス周期は短く、反対に遅いとパルス周期は長くなり、このパルス周期の変動を利用している。
【００３６】
詳述すると、今、駆動モータ１９が一定の回転速度でウインドウガラス１８を閉める方向に閉動作されているとき、その時々に出力されるパルス周期は一定となる。そして、今出力された実パルスのパルス周期Ｔ0 と、その今出力されたパルスより数えてＮ−１個前までの各パルスのパルス周期Ｔ1 〜ＴN-1 とを合計し、その合計値をＮで割る。即ち、平均パルス周期Ｐ0 （＝Ｔ0 ＋Ｔ1 ＋・・・＋ＴN-1 ／Ｎ）を求める。すると、パルス周期が常に一定ならば、平均パルス周期Ｐ0 も一定となる。
【００３７】
また、その時々で求めた平均パルス周期Ｐ0 に対して予め定めた係数ａを掛けた値を基本閾値として閾値Ｐ0S（＝ａ＊Ｐ0 ；但し、０＜ａ＜１）として求める。この閾値Ｐ0Sは、その時々における挟み込みの有無を決定するための基準値となるものである。
【００３８】
そして、そのときに求められたパルス周期Ｔ0 と、そのパルス周期Ｔ0 を含む平均パルス周期Ｐ0 との周期差分値△Ｓ（＝Ｔ0 −Ｐ0 ）を求める。この求めた周期差分値△Ｓとそのときに求められた前記閾値Ｐ0Sとを比較する。そして、そのときの周期差分値△Ｓが閾値Ｐ0Sよりも大きいとき（△Ｓ＞Ｐ0S）、演算部１２は何かが挟まったと判断して、ウインドウガラス１８を停止又は逆転動作（開く方向への動作）させるようにドライブ・切換回路２０に制御信号を出力する。反対に、そのときの周期差分値△Ｓが閾値Ｐ0S以下（△Ｓ≦Ｐ0S）のときには演算部１２は何も挟まっていないと判断する。
【００３９】
従って、演算部１２による挟まれ判定処理は、現在の回転速度に基づくパルスと、現在に至るまでの回転速度に基づくパルスとの比較により行っている。ここで、上下動するウインドウガラス１８の上昇速度（駆動モータ１９の回転速度）に関わらず、同一ロジック（即ち、閾値Ｐ0Sに係る係数ａが同じ）で演算が行われると仮定する。すると、駆動モータ１９の回転速度が遅いほど、ウインドウガラス１８が異物の挟み込みを開始してから異物が挟まったと演算部１２に判断されるまでにおいて異物に掛かる挟み込み荷重は小さくなる。
【００４０】
なお、前記ウインドウガラス１８が全閉位置に到達したときは、図示しないリミットスイッチがオンされて、そのオン信号がコントローラ１１に出力されるようになっている。そして、そのオン信号に基づいてコントローラ１１からドライブ・切換回路２０に制御信号が出力され、駆動モータ１９の駆動は停止されるようになっている。
【００４１】
次に、上記のように構成されたパワーウインドウ装置の作用を説明する。
まず、コントローラ１１では常にパルスセンサ２２からパルス入力回路２３を介して入力されたパルスをカウントし、そのカウント数に基づいてウインドウガラス１８の位置を検出している。その一方で、コントローラ１１では常にバッテリ電圧検出回路２４からの入力信号に基づいてバッテリ２５の現在のバッテリ電圧を検出している。
【００４２】
そして、図２及び図３に示すように、バッテリ電圧が１３Ｖ以上であって、且つウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内に位置している際にＰＷＭ出力部１４からパワートランジスタ２１に所定デューティ比のデューティ信号が出力されて駆動モータ１９に対して速度制御を行うような制御プログラムが記憶部１３のＲＯＭに記憶されている。尚、全閉位置から３０mm以内が所定距離離間した位置に相当する。
【００４３】
ここで、駆動モータ１９に対してデューティ比による速度制御が行われるまでの制御態様を図４に示すフローチャートに基づいて詳述する。なお、このフローチャートは演算部１２が実行する処理を示したものである。
【００４４】
このフローチャートは、アップ信号を入力すると起動する。まず、パワーウインドウスイッチ１５がアップ側に押圧され、ウインドウガラス１８が閉まる方向に作動する中で、コントローラ１１の演算部１２は、バッテリ電圧検出回路２４から入力されるバッテリ電圧が所定電圧である１３Ｖ以上であるか否かを判定する（ステップ（以下、「Ｓ」と略す。）１０１）。そして、演算部１２にてバッテリ電圧が１３Ｖ以上でないと判断された場合には（Ｓ１０１がＮｏ）、Ｓ１０４に進む。Ｓ１０４において、コントローラ１１のＰＷＭ出力部１４からデューティ比が１００％となるように、パワートランジスタ２１をオン制御し、すなわち、直流でモータ１９を駆動制御する（Ｓ１０４）。この結果、駆動モータ１９はその通電電圧に比例した回転速度で回転する。
【００４５】
そして、直流でモータ１９が駆動され、ウインドウガラス１８が上昇動作をする中で、演算部１２は前述した挟まれの検出処理を行い、ウインドウガラス１８による異物の挟み込みを判断する。
【００４６】
一方、前記演算部１２がバッテリ電圧が所定電圧である１３Ｖ以上であると判断した場合は（Ｓ１０１がＹｅｓ）、ステップ１０２に進む。次のＳ１０２において、パルスセンサ２２からのパルスをカウントしたカウント数に基づいて演算部１２はウインドウガラス１８の位置が全閉位置から３０mm以内であるか否かを判定する。そして、ウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内に位置していないと判断した場合は（Ｓ１０２がＮｏ）、ステップ１０１でＮｏであった場合と同様に、デューティ比が１００％となるように、すなわち、直流でモータ１９を駆動制御する（Ｓ１０４）。従って、駆動モータ１９はそのときの通電電圧に比例した回転速度で回転する。
【００４７】
その一方で、ステップ１０２にて、演算部１２がウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内に位置していると判断した場合は、ステップ１０３に進み、デューティ比１００％を除いた所定のデューティ比で速度制御を行う。即ち、ＰＷＭ出力部１４から所定デューティ比（デューティ比が例えば、５０％）のデューティ信号がパワートランジスタ２１に印加される。この所定デューティ比は、直流で駆動した場合の回転速度よりも遅くなるデューティ比である。そして、パワートランジスタ２１はそのデューティ信号に基づいてオン・オフ作動され、駆動モータ１９は前記デューティ比に応じて遅い回転速度で回転するようになる。この結果、ウインドウガラス１８の上昇速度は低下される。
【００４８】
なお、前記所定デューティ比は、パルスセンサ２２から入力されたパルスに係るパルス周期に基づいたその時のウインドウガラス１８の上昇速度と、予め記憶部１３のＲＯＭに記憶された目標速度との差を出し、その差に基づいて算出されたものである。
【００４９】
そして、所定のデューティ比でモータ１９が駆動され、ウインドウガラス１８が上昇動作をする中で、演算部１２は前述した挟まれの検出処理を行い、ウインドウガラス１８による異物の挟み込みを判断する。
【００５０】
この結果、ウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内において、たとえバッテリ電圧が大きい状態で異物を挟み込んだとしても、このときのウインドウガラス１８の上昇速度は遅くされているため、挟み込み荷重が上昇するまでに時間的な余裕を得る。従って、コントローラ１１による挟まれ検出をいちいち敏感な設定（即ち、閾値Ｐ0Sに係る係数ａを小さくする）にして行う必要もない。
【００５１】
従って、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、バッテリ電圧が所定電圧である１３Ｖ以上であり、且つウインドウガラス１８の位置が全閉位置から所定距離離間した３０mm以内である限定された移動範囲においてＰＷＭ出力部１４からパワートランジスタ２１に所定のデューティ比のデューティ信号が出力されて駆動モータ１９の速度制御を行うようにし、他の移動範囲では、直流でモータ１９を駆動するようにした。このため、ウインドウガラス１８の移動範囲全域においてデューティ比により速度制御を行う場合には、ウインドウの移動位置に応じて異なるデューティ比で行うことになるが、この場合と比較して、デューティ比は少ない種類で行うことができるためＰＷＭ用にそのための回路や速度制御のためのロジック等を追加する必要がなく、好適にデューティ比による速度制御を行うことができる。
【００５２】
また、バッテリ電圧が所定電圧である１３Ｖ以上、ウインドウガラス１８の位置が全閉位置から所定距離離間した３０mm以内の範囲ではデューティ比により確実に速度制御が行われるため、たとえバッテリ電圧が高くてもウインドウガラス１８の上昇速度を低下させた状態で、電圧に影響されることなく、好適に挟まれ防止機能を発揮できる。
【００５３】
（２）上記実施形態では、バッテリ電圧及び、ウインドウガラス１８の全閉位置からの距離の両方でデューティ制御を行う範囲を限定したため、何れか一方のみで範囲を特定する場合と比較して、より効果的である。
【００５４】
（３）上記実施形態では、デューティ比による速度制御を行うバッテリ電圧の条件は使用電圧範囲（８Ｖ〜１６Ｖ）の上限値近傍たる１３Ｖ以上であったため、ウインドウガラス１８の上昇速度が大きくなる際に確実に速度制御を行うことができる。
【００５５】
（４）上記実施形態では、デューティ比による速度制御を行うウインドウガラス１８の位置は、全閉位置付近たる３０mm以内であっため、物を挟み込む可能性が最も高い箇所で確実に速度制御を行うことができる。
【００５６】
（５）上記実施形態では、デューティ比による速度制御にて物が挟まれ易い所では、ウインドウガラス１８の上昇速度を遅くするように制御されるため、ウインドウガラス１８の挟まれ検出を敏感に行う高速度用のロジック（係数ａが小さいロジック）の追加も不要となり、所謂低速度用のロジック１つのみでも十分な精度で挟まれ検出の判断ができる。
【００５７】
（６）上記実施形態では、バッテリ電圧が１３Ｖ以上であり、且つウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内という限られた範囲のみでデューティ比による速度制御を行うため、ウインドウガラス１８の開閉における全域でデューティ比による速度制御を行う場合と異なり、異音も極短時間しか発生しなくなり、その対策も不要となる。また、たとえ対策を立てる場合でも、デューティ比は移動範囲の全域で行うよりは少ない種類であるため、容易に対応できる。
【００５８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５（ａ）に基づいて説明する。
尚、第２実施形態を含む以下の各実施形態においては、既に説明した実施形態の構成と同一構成又は相当する構成については、同一番号を付しその説明を省略する。
【００５９】
本第２実施形態において、第１実施形態と異なるのは、デューティ比による速度制御を行う又は行わないの判断が、演算部１２にてバッテリ電圧のみに基づいて行われることである。従って、本実施形態において、パルスセンサ２２とコントローラ１１は位置検出手段として機能しない。なお、本実施形態では、コントローラ１１はさらにデューティ比調整手段に相当する。
【００６０】
次に、駆動モータ１９に対してデューティ比による速度制御が行われる制御態様及び、挟まれ防止機能を発揮するための挟み込みの有無の検出について図５（ａ）に示すフローチャートに従って詳述する。なお、このフローチャートは演算部１２が実行する処理を示したものである。
【００６１】
このフローチャートは、アップ信号を入力すると起動する。即ち、パワーウインドウスイッチ１５からコントローラ１１に操作信号たるアップ信号が入力されると、演算部１２はバッテリ電圧検出回路２４を介してコントローラ１１に入力されるバッテリ電圧を検出する。そして、そのバッテリ電圧が判定電圧値より大きいか否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００６２】
ここで、前記判定電圧値について詳しく説明する。
直流で駆動モータ１９を駆動させ、バッテリ２５からの電圧を変化させた場合のウインドウガラス１８による挟み込み荷重が、予め実験にて測定されている。なお、挟み込み荷重とは、ウインドウガラス１８の閉動作に際して、窓枠とウインドウガラス１８との間に挟まれた物に掛かる荷重のことである。そして、その挟み込み荷重が基準荷重となる電圧値が判定電圧値と設定され、ＲＯＭに格納されている。なお、前記基準荷重は、本実施形態では１００Ｎとしているが、この値に限定するものではない。
【００６３】
そして、演算部１２は、前記判定電圧値を超えたバッテリ電圧がバッテリ電圧検出回路２４を介してコントローラ１１に入力された際に（Ｓ２０１がＹＥＳ）、Ｓ２０２に進み、速度制御（デューティ制御）を行う。
【００６４】
ところで、前記判定電圧値より大きい各電圧値で、デューティ比を変化させて駆動モータ１９を駆動し、各電圧値においてウインドウガラス１８の挟み込み荷重を前記基準荷重（１００Ｎ）にするような基準デューティ比が、予め実験にて決定されている。そして、判定電圧値より大きく、使用電圧範囲（８Ｖ〜１６Ｖ）内の各電圧値に応じた複数の基準デューティ比が予め記憶部１３のＲＯＭに格納されている。
【００６５】
この結果、Ｓ２０２において、演算部１２は、複数の基準デューティ比のうち今回検出されたバッテリ電圧に応じており、デューティ比１００％を除いた所定の基準デューティ比（デューティ比が例えば、５０％）をＲＯＭから読み出す。そして、ＰＷＭ出力部１４から前記基準デューティ比のデューティ信号をパワートランジスタ２１に印加し、駆動モータ１９を速度制御しながら駆動する（Ｓ２０３）。
【００６６】
一方、駆動モータ１９の回転駆動に基づいて、パルスセンサ２２はその回転速度に比例した周期のパルスを生成し、コントローラ１１へ出力する。この結果、コントローラ１１では、パルス周期の取得を行う。
【００６７】
そして、Ｓ２０４において、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が記憶部１３のＲＯＭに記憶されている基準パルス周期Ｐｋと同じであるか否かを判定する。なお、前記基準パルス周期Ｐｋとは、ウインドウガラス１８の挟み込み荷重が前記基準荷重（１００Ｎ）となるデューティ比（基準デューティ比）で駆動モータ１９が駆動制御された際のパルス周期である。そして、前記基準パルス周期Ｐｋは判定電圧値より大きい各電圧値に応じてそれぞれ設定されている。
【００６８】
ここで、例えば、挟まれが発生している場合等は、駆動モータ１９の回転速度が遅くなるため、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が長くなる。その一方で、ウインドウガラス１８とドア１７の摺動抵抗が小さくなった場合等は、駆動モータ１９の回転速度が速くなり、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が短くなる。このように取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が基準パルス周期Ｐｋと同じでない場合は（Ｓ２０４がＹＥＳ）、Ｓ２０５に進む。
【００６９】
そして、Ｓ２０５において、増加又は減少しているパルス周期Ｔ0 を、基準パルス周期Ｐｋと等しくするために、今回入力されたパルス周期Ｔ0 に基づいて、新たなデューティ比の算出を行うパルス周期調整処理を行う。このとき、例えば、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が基準パルス周期Ｐｋよりも長かった場合は、駆動モータ１９の回転速度を速め、パルス周期を短くするようにデューティ比が増加調整される。
【００７０】
次いで、Ｓ２０６において、パルス周期調整処理が行われた後のデューティ比（以下、「調整デューティ比」という）が挟まれ判定デューティ値を超えたか否かを判定する。ここで、挟まれ判定デューティ値とは、Ｓ２０２でＲＯＭから読み出される各バッテリ電圧に応じた基準デューティ比よりも大きい値であり、挟まれの有無を判定するための判定値である。前記記憶部１３のＲＯＭには、判定電圧値より大きい各電圧値毎に挟まれ判定デューティ値がそれぞれ格納されている。そして、今回のパルスのパルス周期Ｔ0 が長く、Ｓ２０５で算出（増加調整）された調整デューティ比が挟まれ判定デューティ値よりも大きかった場合は、演算部１２は挟まれが発生したと判断してＳ２０７に進む。
【００７１】
従って、本実施形態において、駆動モータ１９がデューティ比で速度制御（デューティ制御）されている場合は、設定（算出）される調整デューティ比に基づいて挟まれ判定が行われる。
【００７２】
挟まれが検出されると、演算部１２からドライブ・切換回路２０に制御信号を出力し、ウインドウガラス１８を逆転動作（開く方向への動作）させることで、ウインドウガラス１８の逆転制御を行い、このフローチャートを終了する。なお、この場合、駆動モータ１９は、直流にて逆転駆動する。
【００７３】
また、前記Ｓ２０６において、パルス周期調整処理が行われた後の調整デューティ比が挟まれ判定デューティ値以下であった場合は（Ｓ２０６がＮＯ）、Ｓ２０３に戻り次のパルスの取得を行うとともに、Ｓ２０５で算出された調整デューティ比で駆動モータ１９を速度制御しながら駆動する。
【００７４】
また、前記Ｓ２０４において、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が記憶部１３のＲＯＭに記憶されている基準パルス周期Ｐｋと同じであった場合は、Ｓ２０８に進む。そして、Ｓ２０８において、図示しないリミットスイッチからのオン信号が入力されたか否かを判定して、ウインドウガラス１８が全閉位置か否かを判定する。リミットスイッチからのオン信号を検出した際は（Ｓ２０８がＹＥＳ）、ウインドウガラス１８が全閉位置に到達したと判断して、このフローチャートを終了する。一方、リミットスイッチからのオン信号を検出していない場合は、Ｓ２０１に戻る。
【００７５】
さて、Ｓ２０１において、バッテリ電圧検出回路２４を介して入力されるバッテリ電圧が判定電圧値以下であった場合は（Ｓ２０１がＮＯ）、ＰＷＭ出力部１４からデューティ比が１００％となるようにパワートランジスタ２１をオン制御し、直流でモータ１９を駆動制御（直流制御）する（Ｓ２０９）。
【００７６】
なお、この直流で駆動モータ１９を駆動する場合における挟まれ判定処理（Ｓ２１０〜Ｓ２１２）は、デューティ比で速度制御される場合（Ｓ２０４〜Ｓ２０６）とは異なっている。その一方で、第１実施形態における挟まれ判定処理とほぼ同じである。以下の説明では、第１実施形態における挟まれ判定処理と異なる箇所のみを説明する。そして、第１実施形態の処理と異なっているのは、閾値Ｐ0Sに係る係数ａが、判定電圧値以下の各電圧毎に予め設定されており、ＲＯＭに格納されている所である。なお、前記係数ａは、電圧が大きくなるに従って、次第に小さくなるように設定されている。このため、高電圧時には、低電圧時と比較して閾値ＰOSが大きくなり、挟まれの誤判定を防ぐことができる。また、低電圧時には、高電圧時と比較して閾値ＰOSが小さくなり、敏感に挟まれを判定できる。
【００７７】
さて、Ｓ２１０において、記憶部１３のＲＯＭから電圧に応じた係数ａを読みだす。そして、平均パルス周期Ｐ0 と掛け合わせることで、閾値Ｐ0S（＝ａ＊Ｐ0 ）を算出する（Ｓ２１１）。その後、入力されたパルスのパルス周期Ｔ0 に係る周期差分値△Ｓ（＝Ｔ0 −Ｐ0 ）が閾値Ｐ0Sを超えている場合は（Ｓ２１２がＹＥＳ）、Ｓ２１３に進む。そして、演算部１２からドライブ・切換回路２０に制御信号を出力し、ウインドウガラス１８を逆転動作（開く方向への動作）させることで、ウインドウガラス１８の逆転制御を行い、このフローチャートを終了する。一方、前記周期差分値△Ｓが閾値Ｐ0Sを超えていなかった場合は（Ｓ２１２がＮＯ）、前記Ｓ２０８に進む。
【００７８】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、バッテリ電圧が判定電圧値を超えた場合には、ＰＷＭ出力部１４からパワートランジスタ２１にデューティ比１００％を除いた所定のデューティ比のデューティ信号が出力されて駆動モータ１９の速度制御を行うようにし、判定電圧値以下の場合は直流でモータ１９を駆動した。このため、バッテリ２５からの電圧に影響されることなく、好適に挟まれ防止機能を発揮できる。
【００７９】
（２）上記実施形態では、デューティ比による速度制御（デューティ制御）にて駆動モータ１９の速度制御が好適に実現できる。
（３）上記実施形態では、駆動モータ１９の速度制御を行うか否かの判定値となる判定電圧値を、ウインドウガラス１８による挟み込み荷重が基準荷重（１００Ｎ）となる電圧値としている。このため、判定電圧値を全ての車両に対して一律に決める場合と比較して、ドア１７の建て付け状態等に応じて、車両に応じた適切な判定電圧値を設定できる。
【００８０】
（４）上記実施形態では、駆動モータ１９に対して速度制御（デューティ制御）が行われる際の挟まれ判定は、デューティ比に基づいて行われ、演算部１２は、パルス周期調整処理が行われた後の調整デューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に挟まれと判断する。このため、速度制御時の挟まれ判定を好適に実現できる。
【００８１】
（５）上記実施形態では、駆動モータ１９に対して速度制御が行われる場合において、パルスセンサ２２から生成されたパルスのパルス周期Ｔ0 が基準パルス周期Ｐｋと同じでない場合は、Ｓ２０５において基準パルス周期Ｐｋになるようにデューティ比を調整した。このため、たとえ窓の移動範囲の全域でデューティ制御を行った場合でも、ウインドウガラス１８の移動速度に関して操作者に違和感を与えることはない。
【００８２】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第１及び第２実施形態では、車両のサイドドアのパワーウインドウ装置に具体化したが、車両の天井面に設けられる電動のスライドルーフを含むスライドルーフ装置に具体化してもよい。このようにしても、本発明は、異物の挟まれが有り得るスライドルーフに対して効果的に用いられる。尚、このようにした場合は前記スライドルーフがウインドウガラスに相当する。
【００８３】
・上記第１実施形態において、デューティ比による速度制御が行われるバッテリ電圧は１３Ｖ以上に限定することはなく、例えば、１２Ｖや１４，１５Ｖ等、使用電圧範囲の上限値近傍であるならば何れの値でもよい。
【００８４】
・上記第１実施形態において、デューティ比による速度制御が行われるウインドウガラス１８の全閉位置からの距離は、３０mmに限定することはなく、例えば４０mmや５０mm等、ウインドウガラスの全閉位置付近であるならば、何れの値でもよい。
【００８５】
・上記第１実施形態では、コントローラ１１（演算部１２）はデューティ比による速度制御をする処理において、まず、バッテリ電圧検出回路２４から入力されるバッテリ電圧が１３Ｖ以上であるか否かを判定した後に、ウインドウガラス１８の位置が全閉位置から３０mm以内であるか否かを判定したが、それらの処理を逆に行ってもよい。
【００８６】
・上記第２実施形態では、Ｓ２０６における演算部１２による挟まれ判定は、Ｓ２０５で算出され増加調整された調整デューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に行われたが、図５（ｂ）に示す様に変更してもよい。
【００８７】
即ち、コントローラ１１にタイマを備え、Ｓ２０４でＹＥＳと判断されてからの時間、換言すると、パルス周期調整処理が行われ（Ｓ２０５）、増加調整された調整デューティ比で駆動モータ１９が駆動し続けられる時間を計測する。なお、このタイマが計測開始されるときは、今回のパルス周期Ｔ0 が基準パルス周期Ｐｋよりも長い状態であった場合に限定される。そして、Ｓ２１６において、計測時間が所定時間を経過したか否かを判定する。前記計測時間が所定時間以内であれば、Ｓ２０３に戻り、時間の計測は維持したままで、調整デューティ比による駆動モータ１９の駆動を行う。そして、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５、Ｓ２１６の処理が繰り返され、計測時間が所定時間を超えた場合は（Ｓ２１６がＹＥＳ）、ウインドウガラス１８（駆動モータ１９）の逆転制御を行う。尚、タイマは、Ｓ２０７を通過した際、若しくはＳ２０４でＮＯと判断された際にリセットされるようになっている。このようにしても速度制御時の挟まれ判定を好適に実現できる。
【００８８】
・上記第２実施形態では、速度制御をするか否かの判定値となる判定電圧値を、ウインドウガラス１８による挟み込み荷重が基準荷重（１００Ｎ）を示す電圧値としたが、第１実施形態のように、１３Ｖとしてもよい。また、第１実施形態におけるＳ１０１の電圧判定を判定電圧値を用いてもよい。
【００８９】
・上記第２実施形態では、基準荷重を１００Ｎとしたが、例えば、９５Ｎや９０Ｎ等１００Ｎより小さい値にしてもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１又は請求項２の発明によれば、駆動環境に影響されることなく、好適に挟まれ防止機能を発揮できる。
また、モータの速度制御をデューティ制御にて容易に実現できる。
さらに、速度制御時における駆動制御手段による挟まれ防止機能を、デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて好適に実現できる。
請求項１の発明によれば、速度制御時において、増加調整されたデューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に、駆動制御手段による挟まれ防止機能を実現できる。
請求項２の発明によれば、速度制御時において、デューティ比の増加調整が所定時間以上続いた場合に、駆動制御手段による挟まれ防止機能を実現できる。
【００９１】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加えて、バッテリ電圧が所定条件を満たしているときに、モータに対する速度制御を実現できる。
請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項の発明の効果に加えて、ウインドウガラス移動位置が所定条件を満たしているときに、モータに対する速度制御を実現できる。
【００９２】
請求項５の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、使用電圧範囲の上限値近傍は、ウインドウガラスの移動速度が速くなる所であるため、モータに対しての速度制御を効果的に実現できる。
【００９３】
請求項６の発明によれば、請求項４の発明の効果に加えて、ウインドウガラスの全閉位置から所定距離離間した位置を、物を挟み込む可能性が高い位置に設定すれば、モータに対する速度制御を効果的に実現できる。
【００９４】
請求項７の発明によれば、請求項３の効果に加えて、バッテリ電圧の所定条件を、ウインドウガラスの挟み込み荷重に関連づけられた電圧値を用いた条件としたため、車両に応じた適切な電圧値が設定でき、モータに対する速度制御を効果的に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るパワーウインドウ装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】同じくウインドウガラスの上昇速度と電圧の関係を示す説明図。
【図３】同じく速度制御範囲を図示した車両のサイドドアの側面図。
【図４】第１実施形態における速度制御の処理を示すフローチャート。
【図５】（ａ）は、第２実施形態におえる挟まれ判定処理を示すフローチャート、（ｂ）は他の実施形態におけるフローチャートの一部。
【符号の説明】
１１…コントローラ（駆動制御手段、判定手段、駆動環境パラメータ検出手段、位置検出手段、デューティ比調整手段）、１５…パワーウインドウスイッチ（ウインドウスイッチ）、１８…ウインドウガラス、１９…駆動モータ（モータ）、２０…ドライブ・切換回路（駆動回路）、２２…パルスセンサ（駆動環境パラメータ検出手段、位置検出手段、パルス生成手段）、２４…バッテリ電圧検出回路（駆動環境パラメータ検出手段、バッテリ電圧検出手段）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウインドウガラスの挟み込み有無検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両には、ウインドウガラスをモータ等の駆動力によって昇降させるパワーウインドウ装置を備えたものがある。このパワーウインドウ装置では、各ドアに設けられたスイッチの操作によってモータを駆動し、ウインドウガラスを昇降させるようになっている。
【０００３】
ところで、このようなパワーウインドウ装置は、挟まれ防止機能を備えているものが多い。詳述すると、この挟まれ防止機能は、ウインドウガラスが閉動作を行っている途中において、該ガラスと窓枠の間に例えば異物が挟まって、それ以上の閉動作が不能となったとき、制御回路がその挟まりを検出する。そして、ウインドウガラスを逆方向たる開く方向に動作させて挟まった異物を開放させるものである。
【０００４】
この異物が挟まったことの検出には、例えば、パルス検知方式がある。パルス検知方式は、ウインドウガラスを開閉するモータの回転速度を検出し、その検出速度に比例した周期のパルス信号を生成することによって行われる。このパルスの周期（モータの回転速度）の変動を利用して制御回路では挟み込みの検出が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウインドウガラスの閉鎖動作の際における同ウインドウガラスの上昇速度、即ち、モータの回転速度は、窓に掛かる負荷が一定の場合、モータへの通電電圧に比例する。直流制御（Ｄ．Ｃ制御）でモータを駆動する際、モータへの通電電圧が小さい場合は上昇速度が遅くなり、通電電圧が大きい場合は上昇速度が速くなる。一般的な車両では８Ｖ〜１６Ｖがバッテリから供給し得る使用電圧範囲とされており、この電圧範囲では、最低値たる８Ｖの場合と最大値たる１６Ｖの場合との間でモータの回転に３倍近い速度差が発生してしまう。そして、１６Ｖの場合は、８Ｖの場合と比較してウインドウガラスが異物を挟み込んでから、挟み込み荷重が上昇するまでの時間が短い。この結果、１６Ｖ時の挟まれ検出を８Ｖ時の場合と同一ロジックで行うと、制御回路にて挟み込みと判断され逆転動作が行われるまでの間に挟まれた物に掛る荷重が８Ｖ時よりも大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、使用される電圧を始めとする駆動環境に影響されることなく、好適に挟まれ防止機能を発揮することができるウインドウガラスの挟み込み有無検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ウインドウガラスを開閉動作するためのウインドウスイッチと、前記ウインドウガラスを開閉動作させるモータと、そのモータを正逆回転駆動させる駆動回路と、前記スイッチからの操作信号に基づいて駆動回路を介してモータを駆動制御するとともに、前記ウインドウガラスによる挟まれが発生した際に前記モータの駆動を停止又は逆転する挟まれ防止機能を有する駆動制御手段とを備えるウインドウガラスの挟み込み有無検出装置において、ウインドウガラスの開閉の際にウインドウガラスの駆動環境パラメータを検出する駆動環境パラメータ検出手段と、同駆動環境パラメータ検出手段から検出された駆動環境パラメータが所定条件を満足しているか否かを判定する判定手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記判定手段が、前記駆動環境パラメータが所定条件を満足していると判定した際に、前記モータに対して速度制御を行い、前記速度制御は、デューティ制御であり、前記駆動制御手段は、モータに対してデューティ制御が行われている場合、前記デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて挟まれ防止機能を発揮し、前記モータの回転に応じたパルスを生成するパルス生成手段を更に備えるとともに、前記パルスのパルス周期の増大変化を検出し、同パルス周期の増大変化に伴ってデューティ比を増加調整するデューティ比調整手段を備え、増加調整されるデューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に、前記駆動制御手段は挟まれ防止機能を発揮することを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、ウインドウガラスを開閉動作するためのウインドウスイッチと、前記ウインドウガラスを開閉動作させるモータと、そのモータを正逆回転駆動させる駆動回路と、前記スイッチからの操作信号に基づいて駆動回路を介してモータを駆動制御するとともに、前記ウインドウガラスによる挟まれが発生した際に前記モータの駆動を停止又は逆転する挟まれ防止機能を有する駆動制御手段とを備えるウインドウガラスの挟み込み有無検出装置において、ウインドウガラスの開閉の際にウインドウガラスの駆動環境パラメータを検出する駆動環境パラメータ検出手段と、同駆動環境パラメータ検出手段から検出された駆動環境パラメータが所定条件を満足しているか否かを判定する判定手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記判定手段が、前記駆動環境パラメータが所定条件を満足していると判定した際に、前記モータに対して速度制御を行い、前記速度制御は、デューティ制御であり、前記駆動制御手段は、モータに対してデューティ制御が行われている場合、前記デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて挟まれ防止機能を発揮し、前記モータの回転に応じたパルスを生成するパルス生成手段を更に備えるとともに、前記パルスのパルス周期の増大変化を検出し、同パルス周期の増大変化に伴ってデューティ比を増加調整するデューティ比調整手段を備え、デューティ比の増加調整が所定時間以上続いた場合に、前記駆動制御手段は挟まれ防止機能を発揮することを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２において、前記駆動環境パラメータは、バッテリ電圧を含み、前記駆動環境パラメータ検出手段は、バッテリ電圧を検出するためのバッテリ電圧検出手段を含むことを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３において、前記駆動環境パラメータは、ウインドウガラス移動位置を含み、前記駆動環境パラメータ検出手段は、ウインドウガラス移動位置を検出するための位置検出手段をさらに含むことを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項３において、前記バッテリ電圧の所定条件は、そのバッテリの使用電圧範囲の上限値近傍であることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４において、前記ウインドウガラス移動位置の所定条件は、同ウインドウガラスの全閉位置から所定距離離間した位置であることを要旨とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項３において、前記バッテリ電圧の所定条件は、モータによって閉動作するウインドウガラスの挟み込み荷重に関連づけられ、同挟み込み荷重が所定荷重を示す電圧値より大きいか否かであることを要旨とする。
【００１５】
（作用）
請求項１又は請求項２の発明によれば、ウインドウガラスの駆動環境パラメータが所定条件を満たしている場合のみに駆動制御手段によりモータに対して速度制御が行われ、その状態で前記駆動制御手段にて挟まれ防止機能が発揮される。
また、モータの速度制御はデューティ制御にて容易に実現される。
さらに、駆動制御手段による挟まれ防止機能は、デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて実現される。
請求項１の発明によれば、挟まれが発生した場合は、パルス生成手段から生成されるパルスのパルス周期の増大変化に伴い、デューティ比調整手段によりデューティ比が増加調整される。そして、前記増加調整されたデューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えると、ウインドウガラスを閉動作させるためのモータの駆動が停止又は逆転される。
請求項２の発明によれば、挟まれが発生した場合は、パルス生成手段から生成されるパルスのパルス周期の増大変化に伴い、デューティ比調整手段によりデューティ比が増加調整される。そして、デューティ比の増加調整が所定時間以上続くと、ウインドウガラスを閉動作させるためのモータの駆動が停止又は逆転される。
【００１６】
請求項３の発明によれば、バッテリ電圧が所定条件を満足している際に、モータに対しての速度制御は実現される。
請求項４の発明によれば、ウインドウガラス移動位置が所定条件を満足している際に、モータに対しての速度制御は実現される。
【００１７】
請求項５の発明によれば、ウインドウガラスの移動速度が速くなる使用電圧範囲の上限値近傍にてモータに対して速度制御は行われるため、同速度制御は効果的に行われる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、ウインドウガラスの全閉位置から所定距離離間した位置を、物を挟み込む可能性が比較的高い位置とすることで、モータに対する速度制御は効果的に行われる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、バッテリ電圧の所定条件は、モータによって閉動作するウインドウガラスの挟み込み荷重に関連づけられた電圧値とされ、前記挟み込み荷重が所定荷重を示す電圧値よりバッテリ電圧が大きい場合に、モータに対して速度制御が実現される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両のサイドドアのパワーウインドウ装置に具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００２３】
図１はパワーウインドウ装置の電気的構成を示すブロック図である。
同図において、駆動制御手段、判定手段としてのコントローラ１１は演算部１２及び記憶部１３を備えている。演算部１２は各種の演算を行うようにされている。又、記憶部１３は演算部１２による演算結果等を記憶する書き換え可能なメモリ部（ＲＡＭ）と、各種制御プログラムを記憶する読み出し専用のメモリ部（ＲＯＭ）とを備えている。又、コントローラ１１はＰＷＭ出力部１４を備えている。
【００２４】
下降スイッチ、上昇スイッチ、自動操作スイッチ（オートスイッチ）からなるウインドウスイッチとしてのパワーウインドウスイッチ１５は、入力回路１６を介してコントローラ１１に接続されている。パワーウインドウスイッチ１５はドア１７（図３参照）の内側面に設けられている。前記上昇スイッチはウインドウガラス１８を閉まる方向（上方）に作動させるためのスイッチであり、下降スイッチはウインドウガラス１８を開く方向（下方）に作動させるためのスイッチである。両スイッチは、２段クリック式であり揺動型のパワーウインドウスイッチ１５を選択的に切換操作、即ち、一端側（ダウン側）若しくは他端側（アップ側）を一段押圧することにより、オン・オフ操作される。
【００２５】
また、前記オートスイッチは、パワーウインドウスイッチ１５のダウン側若しくはアップ側を２段押圧する操作に基づいてウインドウガラス１８を全開・全閉状態に作動させるためのスイッチである。
【００２６】
尚、本実施形態では、ウインドウガラス１８の全開から全閉までの距離は例えば、４００mm以上とされている。
一方、ウインドウガラス１８を上昇又は下降させるためのモータとしての駆動モータ１９は、直流モータから構成され、駆動回路としてのドライブ・切換回路２０を介して前記コントローラ１１に接続されている。前記ドライブ・切換回路２０は、コントローラ１１からの駆動制御信号に基づいて、駆動モータ１９に対して駆動電源の供給又は停止を行うと共に正転又は逆転を行うための回路を切り換える。前記上昇・下降スイッチの操作信号たるアップ信号若しくはダウン信号に基づくコントローラ１１からの制御駆動信号に応答して、ドライブ・切換回路２０は駆動モータ１９を駆動させ、ウインドウガラス１８を上昇又は下降させるようになっている。
【００２７】
ここで前記ドライブ・切換回路２０について詳述すると、コントローラ１１に接続された第１リレーＲ１のコイル３３及び第２リレーＲ２のコイル４３は、共にバッテリ２５に接続されている。各コイル３３，４３の両端子には、保護用のダイオード３５，４５がそれぞれ接続されている。
【００２８】
前記第１リレーＲ１のリレー接点３４は、トランスファ接点とされており、可動接点３４ａ、第１固定接点３４ｂ、及び第２固定接点３４ｃとから構成されている。前記可動接点３４ａは、駆動モータ１９の一方の端子に接続されている。また、第１固定接点３４ｂは、バッテリ２５に接続されており、第２固定接点３４ｃはパワートランジスタ２１を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、通常時であるコイル３３の消磁時には可動接点３４ａはグラウンドＧＮＤ側の第２固定接点３４ｃに接続されている。又、前記可動接点３４ａは、前記コイル３３が励磁されると、バッテリ２５側の第１固定接点３４ｂに接続される。
【００２９】
一方、前記第２リレーＲ２のリレー接点４４は、トランスファ接点とされており、可動接点４４ａ、第３固定接点４４ｂ、及び第４固定接点４４ｃとから構成されている。前記可動接点４４ａは、駆動モータ１９の他方の端子に接続されている。また、第３固定接点４４ｂは、バッテリ２５に接続されており、第４固定接点４４ｃはパワートランジスタ２１を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。そして、通常時であるコイル４３の消磁時には可動接点４４ａはグラウンドＧＮＤ側の第４固定接点４４ｃに接続されている。又、前記可動接点４４ａは前記コイル４３が励磁されると、バッテリ２５側の第３固定接点４４ｂに接続される。また、前記第１固定接点３４ｂ（第３固定接点４４ｂ）が接続されたラインと、第２固定接点３４ｃ（第４固定接点４４ｃ）が接続されたラインは駆動モータ１９に対する保護用のダイオード３６を介して接続されている。
【００３０】
この結果、下降スイッチ（又はオートスイッチ）がオン操作されると、第１リレーＲ１のコイル３３が励磁され、リレー接点３４の可動接点３４ａが第１固定接点３４ｂに接続される。すると、駆動モータ１９は正転され、同駆動モータ１９によりウインドウガラス１８が下降する。一方、上昇スイッチ（又はオートスイッチ）がオン操作されると、第２リレーＲ２のコイル４３が励磁され、リレー接点４４の可動接点４４ａが第３固定接点４４ｂに接続される。すると、駆動モータ１９は逆転され、同駆動モータ１９によりウインドウガラス１８が上昇する。
【００３１】
第２及び第４固定接点３４ｃ，４４ｃの下流側に接続されたパワートランジスタ２１は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）から構成されている。そして、コントローラ１１のＰＷＭ出力部１４から出力された所定のデューティ比を持つ電圧信号（以下、「デューティ信号」という。）に基づいてオン・オフを繰り返す。この結果、バッテリ２５からの直流電流は駆動モータ１９へパルス電流として通電され、駆動モータ１９は、そのデューティ信号に基づいた所定の回転速度で回転する。従って、前記パワートランジスタ２１にて前記駆動モータ１９の速度制御（デューティ制御）が可能になる。
【００３２】
前記駆動モータ１９の近傍には、パルス生成手段としてのパルスセンサ２２が配設されている。このパルスセンサ２２はパルス入力回路２３を介してコントローラ１１に接続されており、駆動モータ１９の駆動（回転）に応じてパルス信号（以下、単に「パルス」という）をコントローラ１１へ出力するようになっている。そして、コントローラ１１では、この入力されたパルスをカウントし、そのカウント数に基づいてウインドウガラス１８の位置（即ち、駆動環境パラメータ）を検出するとともに、前記パルスのパルス周期の長短に基づいて駆動モータ１９の回転速度を検出している。尚、前記パルスセンサ２２とコントローラ１１とから駆動環境パラメータ検出手段及び位置検出手段は構成されている。
【００３３】
さらに、前記コントローラ１１には、駆動環境パラメータ検出手段及びバッテリ電圧検出手段としてのバッテリ電圧検出回路２４が接続されている。バッテリ電圧検出回路２４はバッテリ２５の端子電圧（バッテリ電圧、即ち、駆動環境パラメータ）を検出し、その検出電圧に応じた信号をコントローラ１１に出力するようになっている。尚、本実施形態では、バッテリ２５から車両内に通電可能な使用電圧範囲は８Ｖ〜１６Ｖとされている。
【００３４】
次に、コントローラ１１にて行われ、挟まれ防止機能を発揮するための挟まれ判定処理について説明する。なお、本実施形態においては、この挟まれ判定処理は、速度制御（デューティ制御）が行われる、行われないに拘わらず、常に以下の手順で行われる。
【００３５】
本実施形態では、パルス検知方式をとっており、パルスセンサ２２にて生成され、駆動モータ１９の回転速度に比例した周期のパルス信号に基づいている。即ち、一般に、モータ１９の回転速度が速いとパルス周期は短く、反対に遅いとパルス周期は長くなり、このパルス周期の変動を利用している。
【００３６】
詳述すると、今、駆動モータ１９が一定の回転速度でウインドウガラス１８を閉める方向に閉動作されているとき、その時々に出力されるパルス周期は一定となる。そして、今出力された実パルスのパルス周期Ｔ0 と、その今出力されたパルスより数えてＮ−１個前までの各パルスのパルス周期Ｔ1 〜ＴN-1 とを合計し、その合計値をＮで割る。即ち、平均パルス周期Ｐ0 （＝Ｔ0 ＋Ｔ1 ＋・・・＋ＴN-1 ／Ｎ）を求める。すると、パルス周期が常に一定ならば、平均パルス周期Ｐ0 も一定となる。
【００３７】
また、その時々で求めた平均パルス周期Ｐ0 に対して予め定めた係数ａを掛けた値を基本閾値として閾値Ｐ0S（＝ａ＊Ｐ0 ；但し、０＜ａ＜１）として求める。この閾値Ｐ0Sは、その時々における挟み込みの有無を決定するための基準値となるものである。
【００３８】
そして、そのときに求められたパルス周期Ｔ0 と、そのパルス周期Ｔ0 を含む平均パルス周期Ｐ0 との周期差分値△Ｓ（＝Ｔ0 −Ｐ0 ）を求める。この求めた周期差分値△Ｓとそのときに求められた前記閾値Ｐ0Sとを比較する。そして、そのときの周期差分値△Ｓが閾値Ｐ0Sよりも大きいとき（△Ｓ＞Ｐ0S）、演算部１２は何かが挟まったと判断して、ウインドウガラス１８を停止又は逆転動作（開く方向への動作）させるようにドライブ・切換回路２０に制御信号を出力する。反対に、そのときの周期差分値△Ｓが閾値Ｐ0S以下（△Ｓ≦Ｐ0S）のときには演算部１２は何も挟まっていないと判断する。
【００３９】
従って、演算部１２による挟まれ判定処理は、現在の回転速度に基づくパルスと、現在に至るまでの回転速度に基づくパルスとの比較により行っている。ここで、上下動するウインドウガラス１８の上昇速度（駆動モータ１９の回転速度）に関わらず、同一ロジック（即ち、閾値Ｐ0Sに係る係数ａが同じ）で演算が行われると仮定する。すると、駆動モータ１９の回転速度が遅いほど、ウインドウガラス１８が異物の挟み込みを開始してから異物が挟まったと演算部１２に判断されるまでにおいて異物に掛かる挟み込み荷重は小さくなる。
【００４０】
なお、前記ウインドウガラス１８が全閉位置に到達したときは、図示しないリミットスイッチがオンされて、そのオン信号がコントローラ１１に出力されるようになっている。そして、そのオン信号に基づいてコントローラ１１からドライブ・切換回路２０に制御信号が出力され、駆動モータ１９の駆動は停止されるようになっている。
【００４１】
次に、上記のように構成されたパワーウインドウ装置の作用を説明する。
まず、コントローラ１１では常にパルスセンサ２２からパルス入力回路２３を介して入力されたパルスをカウントし、そのカウント数に基づいてウインドウガラス１８の位置を検出している。その一方で、コントローラ１１では常にバッテリ電圧検出回路２４からの入力信号に基づいてバッテリ２５の現在のバッテリ電圧を検出している。
【００４２】
そして、図２及び図３に示すように、バッテリ電圧が１３Ｖ以上であって、且つウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内に位置している際にＰＷＭ出力部１４からパワートランジスタ２１に所定デューティ比のデューティ信号が出力されて駆動モータ１９に対して速度制御を行うような制御プログラムが記憶部１３のＲＯＭに記憶されている。尚、全閉位置から３０mm以内が所定距離離間した位置に相当する。
【００４３】
ここで、駆動モータ１９に対してデューティ比による速度制御が行われるまでの制御態様を図４に示すフローチャートに基づいて詳述する。なお、このフローチャートは演算部１２が実行する処理を示したものである。
【００４４】
このフローチャートは、アップ信号を入力すると起動する。まず、パワーウインドウスイッチ１５がアップ側に押圧され、ウインドウガラス１８が閉まる方向に作動する中で、コントローラ１１の演算部１２は、バッテリ電圧検出回路２４から入力されるバッテリ電圧が所定電圧である１３Ｖ以上であるか否かを判定する（ステップ（以下、「Ｓ」と略す。）１０１）。そして、演算部１２にてバッテリ電圧が１３Ｖ以上でないと判断された場合には（Ｓ１０１がＮｏ）、Ｓ１０４に進む。Ｓ１０４において、コントローラ１１のＰＷＭ出力部１４からデューティ比が１００％となるように、パワートランジスタ２１をオン制御し、すなわち、直流でモータ１９を駆動制御する（Ｓ１０４）。この結果、駆動モータ１９はその通電電圧に比例した回転速度で回転する。
【００４５】
そして、直流でモータ１９が駆動され、ウインドウガラス１８が上昇動作をする中で、演算部１２は前述した挟まれの検出処理を行い、ウインドウガラス１８による異物の挟み込みを判断する。
【００４６】
一方、前記演算部１２がバッテリ電圧が所定電圧である１３Ｖ以上であると判断した場合は（Ｓ１０１がＹｅｓ）、ステップ１０２に進む。次のＳ１０２において、パルスセンサ２２からのパルスをカウントしたカウント数に基づいて演算部１２はウインドウガラス１８の位置が全閉位置から３０mm以内であるか否かを判定する。そして、ウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内に位置していないと判断した場合は（Ｓ１０２がＮｏ）、ステップ１０１でＮｏであった場合と同様に、デューティ比が１００％となるように、すなわち、直流でモータ１９を駆動制御する（Ｓ１０４）。従って、駆動モータ１９はそのときの通電電圧に比例した回転速度で回転する。
【００４７】
その一方で、ステップ１０２にて、演算部１２がウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内に位置していると判断した場合は、ステップ１０３に進み、デューティ比１００％を除いた所定のデューティ比で速度制御を行う。即ち、ＰＷＭ出力部１４から所定デューティ比（デューティ比が例えば、５０％）のデューティ信号がパワートランジスタ２１に印加される。この所定デューティ比は、直流で駆動した場合の回転速度よりも遅くなるデューティ比である。そして、パワートランジスタ２１はそのデューティ信号に基づいてオン・オフ作動され、駆動モータ１９は前記デューティ比に応じて遅い回転速度で回転するようになる。この結果、ウインドウガラス１８の上昇速度は低下される。
【００４８】
なお、前記所定デューティ比は、パルスセンサ２２から入力されたパルスに係るパルス周期に基づいたその時のウインドウガラス１８の上昇速度と、予め記憶部１３のＲＯＭに記憶された目標速度との差を出し、その差に基づいて算出されたものである。
【００４９】
そして、所定のデューティ比でモータ１９が駆動され、ウインドウガラス１８が上昇動作をする中で、演算部１２は前述した挟まれの検出処理を行い、ウインドウガラス１８による異物の挟み込みを判断する。
【００５０】
この結果、ウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内において、たとえバッテリ電圧が大きい状態で異物を挟み込んだとしても、このときのウインドウガラス１８の上昇速度は遅くされているため、挟み込み荷重が上昇するまでに時間的な余裕を得る。従って、コントローラ１１による挟まれ検出をいちいち敏感な設定（即ち、閾値Ｐ0Sに係る係数ａを小さくする）にして行う必要もない。
【００５１】
従って、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、バッテリ電圧が所定電圧である１３Ｖ以上であり、且つウインドウガラス１８の位置が全閉位置から所定距離離間した３０mm以内である限定された移動範囲においてＰＷＭ出力部１４からパワートランジスタ２１に所定のデューティ比のデューティ信号が出力されて駆動モータ１９の速度制御を行うようにし、他の移動範囲では、直流でモータ１９を駆動するようにした。このため、ウインドウガラス１８の移動範囲全域においてデューティ比により速度制御を行う場合には、ウインドウの移動位置に応じて異なるデューティ比で行うことになるが、この場合と比較して、デューティ比は少ない種類で行うことができるためＰＷＭ用にそのための回路や速度制御のためのロジック等を追加する必要がなく、好適にデューティ比による速度制御を行うことができる。
【００５２】
また、バッテリ電圧が所定電圧である１３Ｖ以上、ウインドウガラス１８の位置が全閉位置から所定距離離間した３０mm以内の範囲ではデューティ比により確実に速度制御が行われるため、たとえバッテリ電圧が高くてもウインドウガラス１８の上昇速度を低下させた状態で、電圧に影響されることなく、好適に挟まれ防止機能を発揮できる。
【００５３】
（２）上記実施形態では、バッテリ電圧及び、ウインドウガラス１８の全閉位置からの距離の両方でデューティ制御を行う範囲を限定したため、何れか一方のみで範囲を特定する場合と比較して、より効果的である。
【００５４】
（３）上記実施形態では、デューティ比による速度制御を行うバッテリ電圧の条件は使用電圧範囲（８Ｖ〜１６Ｖ）の上限値近傍たる１３Ｖ以上であったため、ウインドウガラス１８の上昇速度が大きくなる際に確実に速度制御を行うことができる。
【００５５】
（４）上記実施形態では、デューティ比による速度制御を行うウインドウガラス１８の位置は、全閉位置付近たる３０mm以内であっため、物を挟み込む可能性が最も高い箇所で確実に速度制御を行うことができる。
【００５６】
（５）上記実施形態では、デューティ比による速度制御にて物が挟まれ易い所では、ウインドウガラス１８の上昇速度を遅くするように制御されるため、ウインドウガラス１８の挟まれ検出を敏感に行う高速度用のロジック（係数ａが小さいロジック）の追加も不要となり、所謂低速度用のロジック１つのみでも十分な精度で挟まれ検出の判断ができる。
【００５７】
（６）上記実施形態では、バッテリ電圧が１３Ｖ以上であり、且つウインドウガラス１８が全閉位置から３０mm以内という限られた範囲のみでデューティ比による速度制御を行うため、ウインドウガラス１８の開閉における全域でデューティ比による速度制御を行う場合と異なり、異音も極短時間しか発生しなくなり、その対策も不要となる。また、たとえ対策を立てる場合でも、デューティ比は移動範囲の全域で行うよりは少ない種類であるため、容易に対応できる。
【００５８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５（ａ）に基づいて説明する。
尚、第２実施形態を含む以下の各実施形態においては、既に説明した実施形態の構成と同一構成又は相当する構成については、同一番号を付しその説明を省略する。
【００５９】
本第２実施形態において、第１実施形態と異なるのは、デューティ比による速度制御を行う又は行わないの判断が、演算部１２にてバッテリ電圧のみに基づいて行われることである。従って、本実施形態において、パルスセンサ２２とコントローラ１１は位置検出手段として機能しない。なお、本実施形態では、コントローラ１１はさらにデューティ比調整手段に相当する。
【００６０】
次に、駆動モータ１９に対してデューティ比による速度制御が行われる制御態様及び、挟まれ防止機能を発揮するための挟み込みの有無の検出について図５（ａ）に示すフローチャートに従って詳述する。なお、このフローチャートは演算部１２が実行する処理を示したものである。
【００６１】
このフローチャートは、アップ信号を入力すると起動する。即ち、パワーウインドウスイッチ１５からコントローラ１１に操作信号たるアップ信号が入力されると、演算部１２はバッテリ電圧検出回路２４を介してコントローラ１１に入力されるバッテリ電圧を検出する。そして、そのバッテリ電圧が判定電圧値より大きいか否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００６２】
ここで、前記判定電圧値について詳しく説明する。
直流で駆動モータ１９を駆動させ、バッテリ２５からの電圧を変化させた場合のウインドウガラス１８による挟み込み荷重が、予め実験にて測定されている。なお、挟み込み荷重とは、ウインドウガラス１８の閉動作に際して、窓枠とウインドウガラス１８との間に挟まれた物に掛かる荷重のことである。そして、その挟み込み荷重が基準荷重となる電圧値が判定電圧値と設定され、ＲＯＭに格納されている。なお、前記基準荷重は、本実施形態では１００Ｎとしているが、この値に限定するものではない。
【００６３】
そして、演算部１２は、前記判定電圧値を超えたバッテリ電圧がバッテリ電圧検出回路２４を介してコントローラ１１に入力された際に（Ｓ２０１がＹＥＳ）、Ｓ２０２に進み、速度制御（デューティ制御）を行う。
【００６４】
ところで、前記判定電圧値より大きい各電圧値で、デューティ比を変化させて駆動モータ１９を駆動し、各電圧値においてウインドウガラス１８の挟み込み荷重を前記基準荷重（１００Ｎ）にするような基準デューティ比が、予め実験にて決定されている。そして、判定電圧値より大きく、使用電圧範囲（８Ｖ〜１６Ｖ）内の各電圧値に応じた複数の基準デューティ比が予め記憶部１３のＲＯＭに格納されている。
【００６５】
この結果、Ｓ２０２において、演算部１２は、複数の基準デューティ比のうち今回検出されたバッテリ電圧に応じており、デューティ比１００％を除いた所定の基準デューティ比（デューティ比が例えば、５０％）をＲＯＭから読み出す。そして、ＰＷＭ出力部１４から前記基準デューティ比のデューティ信号をパワートランジスタ２１に印加し、駆動モータ１９を速度制御しながら駆動する（Ｓ２０３）。
【００６６】
一方、駆動モータ１９の回転駆動に基づいて、パルスセンサ２２はその回転速度に比例した周期のパルスを生成し、コントローラ１１へ出力する。この結果、コントローラ１１では、パルス周期の取得を行う。
【００６７】
そして、Ｓ２０４において、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が記憶部１３のＲＯＭに記憶されている基準パルス周期Ｐｋと同じであるか否かを判定する。なお、前記基準パルス周期Ｐｋとは、ウインドウガラス１８の挟み込み荷重が前記基準荷重（１００Ｎ）となるデューティ比（基準デューティ比）で駆動モータ１９が駆動制御された際のパルス周期である。そして、前記基準パルス周期Ｐｋは判定電圧値より大きい各電圧値に応じてそれぞれ設定されている。
【００６８】
ここで、例えば、挟まれが発生している場合等は、駆動モータ１９の回転速度が遅くなるため、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が長くなる。その一方で、ウインドウガラス１８とドア１７の摺動抵抗が小さくなった場合等は、駆動モータ１９の回転速度が速くなり、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が短くなる。このように取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が基準パルス周期Ｐｋと同じでない場合は（Ｓ２０４がＹＥＳ）、Ｓ２０５に進む。
【００６９】
そして、Ｓ２０５において、増加又は減少しているパルス周期Ｔ0 を、基準パルス周期Ｐｋと等しくするために、今回入力されたパルス周期Ｔ0 に基づいて、新たなデューティ比の算出を行うパルス周期調整処理を行う。このとき、例えば、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が基準パルス周期Ｐｋよりも長かった場合は、駆動モータ１９の回転速度を速め、パルス周期を短くするようにデューティ比が増加調整される。
【００７０】
次いで、Ｓ２０６において、パルス周期調整処理が行われた後のデューティ比（以下、「調整デューティ比」という）が挟まれ判定デューティ値を超えたか否かを判定する。ここで、挟まれ判定デューティ値とは、Ｓ２０２でＲＯＭから読み出される各バッテリ電圧に応じた基準デューティ比よりも大きい値であり、挟まれの有無を判定するための判定値である。前記記憶部１３のＲＯＭには、判定電圧値より大きい各電圧値毎に挟まれ判定デューティ値がそれぞれ格納されている。そして、今回のパルスのパルス周期Ｔ0 が長く、Ｓ２０５で算出（増加調整）された調整デューティ比が挟まれ判定デューティ値よりも大きかった場合は、演算部１２は挟まれが発生したと判断してＳ２０７に進む。
【００７１】
従って、本実施形態において、駆動モータ１９がデューティ比で速度制御（デューティ制御）されている場合は、設定（算出）される調整デューティ比に基づいて挟まれ判定が行われる。
【００７２】
挟まれが検出されると、演算部１２からドライブ・切換回路２０に制御信号を出力し、ウインドウガラス１８を逆転動作（開く方向への動作）させることで、ウインドウガラス１８の逆転制御を行い、このフローチャートを終了する。なお、この場合、駆動モータ１９は、直流にて逆転駆動する。
【００７３】
また、前記Ｓ２０６において、パルス周期調整処理が行われた後の調整デューティ比が挟まれ判定デューティ値以下であった場合は（Ｓ２０６がＮＯ）、Ｓ２０３に戻り次のパルスの取得を行うとともに、Ｓ２０５で算出された調整デューティ比で駆動モータ１９を速度制御しながら駆動する。
【００７４】
また、前記Ｓ２０４において、取得したパルスのパルス周期Ｔ0 が記憶部１３のＲＯＭに記憶されている基準パルス周期Ｐｋと同じであった場合は、Ｓ２０８に進む。そして、Ｓ２０８において、図示しないリミットスイッチからのオン信号が入力されたか否かを判定して、ウインドウガラス１８が全閉位置か否かを判定する。リミットスイッチからのオン信号を検出した際は（Ｓ２０８がＹＥＳ）、ウインドウガラス１８が全閉位置に到達したと判断して、このフローチャートを終了する。一方、リミットスイッチからのオン信号を検出していない場合は、Ｓ２０１に戻る。
【００７５】
さて、Ｓ２０１において、バッテリ電圧検出回路２４を介して入力されるバッテリ電圧が判定電圧値以下であった場合は（Ｓ２０１がＮＯ）、ＰＷＭ出力部１４からデューティ比が１００％となるようにパワートランジスタ２１をオン制御し、直流でモータ１９を駆動制御（直流制御）する（Ｓ２０９）。
【００７６】
なお、この直流で駆動モータ１９を駆動する場合における挟まれ判定処理（Ｓ２１０〜Ｓ２１２）は、デューティ比で速度制御される場合（Ｓ２０４〜Ｓ２０６）とは異なっている。その一方で、第１実施形態における挟まれ判定処理とほぼ同じである。以下の説明では、第１実施形態における挟まれ判定処理と異なる箇所のみを説明する。そして、第１実施形態の処理と異なっているのは、閾値Ｐ0Sに係る係数ａが、判定電圧値以下の各電圧毎に予め設定されており、ＲＯＭに格納されている所である。なお、前記係数ａは、電圧が大きくなるに従って、次第に小さくなるように設定されている。このため、高電圧時には、低電圧時と比較して閾値ＰOSが大きくなり、挟まれの誤判定を防ぐことができる。また、低電圧時には、高電圧時と比較して閾値ＰOSが小さくなり、敏感に挟まれを判定できる。
【００７７】
さて、Ｓ２１０において、記憶部１３のＲＯＭから電圧に応じた係数ａを読みだす。そして、平均パルス周期Ｐ0 と掛け合わせることで、閾値Ｐ0S（＝ａ＊Ｐ0 ）を算出する（Ｓ２１１）。その後、入力されたパルスのパルス周期Ｔ0 に係る周期差分値△Ｓ（＝Ｔ0 −Ｐ0 ）が閾値Ｐ0Sを超えている場合は（Ｓ２１２がＹＥＳ）、Ｓ２１３に進む。そして、演算部１２からドライブ・切換回路２０に制御信号を出力し、ウインドウガラス１８を逆転動作（開く方向への動作）させることで、ウインドウガラス１８の逆転制御を行い、このフローチャートを終了する。一方、前記周期差分値△Ｓが閾値Ｐ0Sを超えていなかった場合は（Ｓ２１２がＮＯ）、前記Ｓ２０８に進む。
【００７８】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、バッテリ電圧が判定電圧値を超えた場合には、ＰＷＭ出力部１４からパワートランジスタ２１にデューティ比１００％を除いた所定のデューティ比のデューティ信号が出力されて駆動モータ１９の速度制御を行うようにし、判定電圧値以下の場合は直流でモータ１９を駆動した。このため、バッテリ２５からの電圧に影響されることなく、好適に挟まれ防止機能を発揮できる。
【００７９】
（２）上記実施形態では、デューティ比による速度制御（デューティ制御）にて駆動モータ１９の速度制御が好適に実現できる。
（３）上記実施形態では、駆動モータ１９の速度制御を行うか否かの判定値となる判定電圧値を、ウインドウガラス１８による挟み込み荷重が基準荷重（１００Ｎ）となる電圧値としている。このため、判定電圧値を全ての車両に対して一律に決める場合と比較して、ドア１７の建て付け状態等に応じて、車両に応じた適切な判定電圧値を設定できる。
【００８０】
（４）上記実施形態では、駆動モータ１９に対して速度制御（デューティ制御）が行われる際の挟まれ判定は、デューティ比に基づいて行われ、演算部１２は、パルス周期調整処理が行われた後の調整デューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に挟まれと判断する。このため、速度制御時の挟まれ判定を好適に実現できる。
【００８１】
（５）上記実施形態では、駆動モータ１９に対して速度制御が行われる場合において、パルスセンサ２２から生成されたパルスのパルス周期Ｔ0 が基準パルス周期Ｐｋと同じでない場合は、Ｓ２０５において基準パルス周期Ｐｋになるようにデューティ比を調整した。このため、たとえ窓の移動範囲の全域でデューティ制御を行った場合でも、ウインドウガラス１８の移動速度に関して操作者に違和感を与えることはない。
【００８２】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第１及び第２実施形態では、車両のサイドドアのパワーウインドウ装置に具体化したが、車両の天井面に設けられる電動のスライドルーフを含むスライドルーフ装置に具体化してもよい。このようにしても、本発明は、異物の挟まれが有り得るスライドルーフに対して効果的に用いられる。尚、このようにした場合は前記スライドルーフがウインドウガラスに相当する。
【００８３】
・上記第１実施形態において、デューティ比による速度制御が行われるバッテリ電圧は１３Ｖ以上に限定することはなく、例えば、１２Ｖや１４，１５Ｖ等、使用電圧範囲の上限値近傍であるならば何れの値でもよい。
【００８４】
・上記第１実施形態において、デューティ比による速度制御が行われるウインドウガラス１８の全閉位置からの距離は、３０mmに限定することはなく、例えば４０mmや５０mm等、ウインドウガラスの全閉位置付近であるならば、何れの値でもよい。
【００８５】
・上記第１実施形態では、コントローラ１１（演算部１２）はデューティ比による速度制御をする処理において、まず、バッテリ電圧検出回路２４から入力されるバッテリ電圧が１３Ｖ以上であるか否かを判定した後に、ウインドウガラス１８の位置が全閉位置から３０mm以内であるか否かを判定したが、それらの処理を逆に行ってもよい。
【００８６】
・上記第２実施形態では、Ｓ２０６における演算部１２による挟まれ判定は、Ｓ２０５で算出され増加調整された調整デューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に行われたが、図５（ｂ）に示す様に変更してもよい。
【００８７】
即ち、コントローラ１１にタイマを備え、Ｓ２０４でＹＥＳと判断されてからの時間、換言すると、パルス周期調整処理が行われ（Ｓ２０５）、増加調整された調整デューティ比で駆動モータ１９が駆動し続けられる時間を計測する。なお、このタイマが計測開始されるときは、今回のパルス周期Ｔ0 が基準パルス周期Ｐｋよりも長い状態であった場合に限定される。そして、Ｓ２１６において、計測時間が所定時間を経過したか否かを判定する。前記計測時間が所定時間以内であれば、Ｓ２０３に戻り、時間の計測は維持したままで、調整デューティ比による駆動モータ１９の駆動を行う。そして、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５、Ｓ２１６の処理が繰り返され、計測時間が所定時間を超えた場合は（Ｓ２１６がＹＥＳ）、ウインドウガラス１８（駆動モータ１９）の逆転制御を行う。尚、タイマは、Ｓ２０７を通過した際、若しくはＳ２０４でＮＯと判断された際にリセットされるようになっている。このようにしても速度制御時の挟まれ判定を好適に実現できる。
【００８８】
・上記第２実施形態では、速度制御をするか否かの判定値となる判定電圧値を、ウインドウガラス１８による挟み込み荷重が基準荷重（１００Ｎ）を示す電圧値としたが、第１実施形態のように、１３Ｖとしてもよい。また、第１実施形態におけるＳ１０１の電圧判定を判定電圧値を用いてもよい。
【００８９】
・上記第２実施形態では、基準荷重を１００Ｎとしたが、例えば、９５Ｎや９０Ｎ等１００Ｎより小さい値にしてもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１又は請求項２の発明によれば、駆動環境に影響されることなく、好適に挟まれ防止機能を発揮できる。
また、モータの速度制御をデューティ制御にて容易に実現できる。
さらに、速度制御時における駆動制御手段による挟まれ防止機能を、デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて好適に実現できる。
請求項１の発明によれば、速度制御時において、増加調整されたデューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に、駆動制御手段による挟まれ防止機能を実現できる。
請求項２の発明によれば、速度制御時において、デューティ比の増加調整が所定時間以上続いた場合に、駆動制御手段による挟まれ防止機能を実現できる。
【００９１】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加えて、バッテリ電圧が所定条件を満たしているときに、モータに対する速度制御を実現できる。
請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項の発明の効果に加えて、ウインドウガラス移動位置が所定条件を満たしているときに、モータに対する速度制御を実現できる。
【００９２】
請求項５の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、使用電圧範囲の上限値近傍は、ウインドウガラスの移動速度が速くなる所であるため、モータに対しての速度制御を効果的に実現できる。
【００９３】
請求項６の発明によれば、請求項４の発明の効果に加えて、ウインドウガラスの全閉位置から所定距離離間した位置を、物を挟み込む可能性が高い位置に設定すれば、モータに対する速度制御を効果的に実現できる。
【００９４】
請求項７の発明によれば、請求項３の効果に加えて、バッテリ電圧の所定条件を、ウインドウガラスの挟み込み荷重に関連づけられた電圧値を用いた条件としたため、車両に応じた適切な電圧値が設定でき、モータに対する速度制御を効果的に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るパワーウインドウ装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】同じくウインドウガラスの上昇速度と電圧の関係を示す説明図。
【図３】同じく速度制御範囲を図示した車両のサイドドアの側面図。
【図４】第１実施形態における速度制御の処理を示すフローチャート。
【図５】（ａ）は、第２実施形態におえる挟まれ判定処理を示すフローチャート、（ｂ）は他の実施形態におけるフローチャートの一部。
【符号の説明】
１１…コントローラ（駆動制御手段、判定手段、駆動環境パラメータ検出手段、位置検出手段、デューティ比調整手段）、１５…パワーウインドウスイッチ（ウインドウスイッチ）、１８…ウインドウガラス、１９…駆動モータ（モータ）、２０…ドライブ・切換回路（駆動回路）、２２…パルスセンサ（駆動環境パラメータ検出手段、位置検出手段、パルス生成手段）、２４…バッテリ電圧検出回路（駆動環境パラメータ検出手段、バッテリ電圧検出手段）。
Claims (7)
- ウインドウガラスを開閉動作するためのウインドウスイッチと、前記ウインドウガラスを開閉動作させるモータと、そのモータを正逆回転駆動させる駆動回路と、前記スイッチからの操作信号に基づいて駆動回路を介してモータを駆動制御するとともに、前記ウインドウガラスによる挟まれが発生した際に前記モータの駆動を停止又は逆転する挟まれ防止機能を有する駆動制御手段とを備えるウインドウガラスの挟み込み有無検出装置において、
ウインドウガラスの開閉の際にウインドウガラスの駆動環境パラメータを検出する駆動環境パラメータ検出手段と、
同駆動環境パラメータ検出手段から検出された駆動環境パラメータが所定条件を満足しているか否かを判定する判定手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記判定手段が、前記駆動環境パラメータが所定条件を満足していると判定した際に、前記モータに対して速度制御を行い、
前記速度制御は、デューティ制御であり、
前記駆動制御手段は、モータに対してデューティ制御が行われている場合、前記デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて挟まれ防止機能を発揮し、
前記モータの回転に応じたパルスを生成するパルス生成手段を更に備えるとともに、前記パルスのパルス周期の増大変化を検出し、同パルス周期の増大変化に伴ってデューティ比を増加調整するデューティ比調整手段を備え、増加調整されるデューティ比が挟まれ判定デューティ値を超えた場合に、前記駆動制御手段は挟まれ防止機能を発揮することを特徴とするウインドウガラスの挟み込み有無検出装置。 - ウインドウガラスを開閉動作するためのウインドウスイッチと、前記ウインドウガラスを開閉動作させるモータと、そのモータを正逆回転駆動させる駆動回路と、前記スイッチからの操作信号に基づいて駆動回路を介してモータを駆動制御するとともに、前記ウインドウガラスによる挟まれが発生した際に前記モータの駆動を停止又は逆転する挟まれ防止機能を有する駆動制御手段とを備えるウインドウガラスの挟み込み有無検出装置において、
ウインドウガラスの開閉の際にウインドウガラスの駆動環境パラメータを検出する駆動環境パラメータ検出手段と、
同駆動環境パラメータ検出手段から検出された駆動環境パラメータが所定条件を満足しているか否かを判定する判定手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記判定手段が、前記駆動環境パラメータが所定条件を満足していると判定した際に、前記モータに対して速度制御を行い、
前記速度制御は、デューティ制御であり、
前記駆動制御手段は、モータに対してデューティ制御が行われている場合、前記デューティ制御に用いるデューティ比に基づいて挟まれ防止機能を発揮し、
前記モータの回転に応じたパルスを生成するパルス生成手段を更に備えるとともに、前記パルスのパルス周期の増大変化を検出し、同パルス周期の増大変化に伴ってデューティ比を増加調整するデューティ比調整手段を備え、デューティ比の増加調整が所定時間以上続いた場合に、前記駆動制御手段は挟まれ防止機能を発揮することを特徴とするウインドウガラスの挟み込み有無検出装置。 - 前記駆動環境パラメータは、バッテリ電圧を含み、前記駆動環境パラメータ検出手段は、バッテリ電圧を検出するためのバッテリ電圧検出手段を含む請求項１又は請求項２に記載のウインドウガラスの挟み込み有無検出装置。
- 前記駆動環境パラメータは、ウインドウガラス移動位置を含み、前記駆動環境パラメータ検出手段は、ウインドウガラス移動位置を検出するための位置検出手段をさらに含む請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載のウインドウガラスの挟み込み有無検出装置。
- 前記バッテリ電圧の所定条件は、そのバッテリの使用電圧範囲の上限値近傍である請求項３に記載のウインドウガラスの挟み込み有無検出装置。
- 前記ウインドウガラス移動位置の所定条件は、同ウインドウガラスの全閉位置から所定距離離間した位置である請求項４に記載のウインドウガラスの挟み込み有無検出装置。
- 前記バッテリ電圧の所定条件は、モータによって閉動作するウインドウガラスの挟み込み荷重に関連づけられ、同挟み込み荷重が所定荷重を示す電圧値より大きいか否かである請求項３に記載のウインドウガラスの挟み込み有無検出装置。
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