JP4510553B2 - パワーウィンドウ装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの回転駆動力によってウィンドウガラスを自動的に開閉させるパワーウィンドウ装置に関する。詳しくは、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスとガラスランとの間に何らかの物が挟まれた場合に該物が挟まれた旨を検出する機能（挟まれ検出機能）を有するパワーウィンドウ装置に関する。

車両用のパワーウィンドウ装置では、ウィンドウガラスが例えば全開位置で維持されている状態から運転者によりオート閉スイッチが操作されたとき、モータが回転（例えば、逆転）駆動される。そして、モータの回転駆動力によってウィンドウガラスの閉動作が開始される。そして、モータの回転速度に対応した周期のパルス信号が回転センサからパワーウィンドウＥＣＵに入力される。ここで、ウィンドウガラスがやがて全閉位置に達したとき、ウィンドウガラスの更なる閉動作がガラスランにより規制される。この場合、モータの回転速度が低下する。すると、モータの回転速度が低下したことを示す幅広のパルス信号が、回転センサからパワーウィンドウＥＣＵに入力される。これにより、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨がパワーウィンドウＥＣＵにより認識されて、同パワーウィンドウＥＣＵによりモータの逆転駆動が停止される。その結果、ウィンドウガラスが全閉位置で維持される。

このようにパワーウィンドウ装置では、オート閉スイッチが操作されてウィンドウガラスの閉動作が一旦開始されて以後、該閉動作を解除するための操作が行われない限り、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでウィンドウガラスの閉動作が自動的に継続される。このため、パワーウィンドウ装置は、マニュアル閉スイッチを操作し続ける必要がないことから利便性に優れる。しかし、パワーウィンドウ装置は、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスとガラスランとの間に何らかの物が挟まれた場合、該物が挟まれた旨を自動的に検出して適切に対応する必要がある。

そこで、パワーウィンドウ装置は、挟まれ検出機能を有している（例えば、特許文献１を参照。）。ここで、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスとガラスランとの間に何らかの物が挟まれたとき、ウィンドウガラスの更なる閉動作が該物により規制される。この場合、モータの回転速度が低下する。すると、モータの回転速度が低下したことを示す幅広のパルス信号が、回転センサからパワーウィンドウＥＣＵに入力される。これにより、物が挟まれた旨がパワーウィンドウＥＣＵにより認識されて、同パワーウィンドウＥＣＵによりモータの逆転駆動が一旦停止される。続いて、先程の閉動作のときとは逆に、モータが今度は正転駆動されてウィンドウガラスの開動作が開始される。そして、モータの正転駆動が開始されてから所定時間が経過したとき、モータの正転駆動が停止される。その結果、ウィンドウガラスとガラスランとの間に挟まれた物は、このようなウィンドウガラスの反転動作に基づいて、該両者の間から解放される。

これらのことから分かるように、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨及び物が挟まれた旨のパワーウィンドウＥＣＵによる認識は、いずれも幅広のパルス信号が回転センサから入力されることによって行われる。つまり、いずれの認識も同様にして行われることから、幅広のパルス信号が入力された要因が、ウィンドウガラスが全閉位置に達したことによるものなのか、或いは物が挟まれたことによるものなのかを判別する必要がある。

そこで、挟まれ検出機能を有するパワーウィンドウ装置には、挟まれ検出機能を有効化する挟まれ感帯領域と、挟まれ検出機能を無効化する挟まれ不感帯領域とが設定されている。ここで、パワーウィンドウＥＣＵは、回転センサから入力されるパルス信号をカウントすることによって、現在のウィンドウガラスの位置を認識している。そして、パワーウィンドウＥＣＵは、ウィンドウガラスの閉動作に伴って幅広のパルス信号が入力されたとき、該幅広のパルス信号が入力された時点において認識している現在のウィンドウガラスの位置が挟まれ感帯領域にあれば、挟まれ検出機能を有効化して物が挟まれた旨を認識する。一方、パワーウィンドウＥＣＵは、該幅広のパルス信号が入力された時点において認識している現在のウィンドウガラスの位置が挟まれ不感帯領域にあれば、挟まれ検出機能を無効化してウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識する。

ちなみに、挟まれ不感帯領域は、ウィンドウガラスの全閉直前の所定位置から全閉位置に亘る極めて狭い領域に設定されている。従って、このような挟まれ不感帯領域においてウィンドウガラスとガラスランとの間に何らかの物が挟まれる可能性は極めて低い。従って、該挟まれ不感帯領域において挟まれ検出機能を無効化しても何ら不都合は生じない。

尚、特許文献２には、回転センサからパワーウィンドウＥＣＵにパルス信号が入力された場合に、パワーウィンドウＥＣＵにより、物が挟まれたか否かを判断するための手法が開示されている。即ち、パワーウィンドウＥＣＵは、回転センサからパルス信号が入力される度に、最後に入力された最新のパルス信号の幅Ｗ（０）と、そのパルス信号よりも１個〜Ｎ−１個前にそれぞれ入力された過去のパルス信号の幅Ｗ（１）〜Ｗ（Ｎ−１）とを全て加えた後、その合計値をＮで除して、平均パルス幅Ｗ（ＡＶＥ）を算出する。そして、パワーウィンドウＥＣＵは、前記最新のパルス信号の幅Ｗ（０）から前記平均パルス幅Ｗ（ＡＶＥ）を減じて、幅差分値ΔＷ（０）を算出する。

そして、パワーウィンドウＥＣＵは、前記幅差分値ΔＷ（０）を、予め設定されている閾値ΔＷ（Ｘ）と比較する。そして、パワーウィンドウＥＣＵは、幅差分値ΔＷ（０）が閾値ΔＷ（Ｘ）よりも大きい場合、物が挟まれたものと判断する。
特開２００４−０９２３１４号公報 特開２０００−１５２６７７号公報

さて、従来のパワーウィンドウ装置での挟まれ不感帯領域の設定手法について図５を用いて説明する。
まず、ウィンドウガラスを閉動作させる。すると、ウィンドウガラスの上端がやがてガラスランのリップ部に達する。すると、モータには、両者の摩擦による摺動抵抗に応じた負荷がかかる。この場合、モータの回転速度が低下する。すると、モータの回転速度が低下したことを示す幅広のパルス信号が、回転センサからパワーウィンドウＥＣＵに入力される。この場合、物が挟まれている訳ではないが、物が挟まれた場合と同様のパルス信号が入力される。このため、ウィンドウガラスがリップ部を摺動するとき、パワーウィンドウＥＣＵにより、物が挟まれたものとみなされる。ただし、挟まれ不感帯領域の設定時には、ウィンドウガラスの反転動作が行われることはなく、物が挟まれたものとみなされたときにウィンドウガラスの反転動作が開始される筈の位置（リップ反転開始位置）が計算上で求められた後、閉動作が継続される。

やがて、ウィンドウガラスが上死点に達する。この場合、モータの回転速度が低下する。すると、モータの回転速度が低下したことを示す幅広のパルス信号が、回転センサからパワーウィンドウＥＣＵに入力される。これにより、ウィンドウガラスが全閉位置（上死点）に達した旨がパワーウィンドウＥＣＵにより認識される。そして、上死点を基準（カウンタ値０）としてリップ反転開始位置のカウンタ値Ｃ１を特定することが可能となる。

ここで、リップ反転開始位置よりも全開位置側（下側）に、挟まれ不感帯領域の下限を設ける必要がある。その理由は、仮にリップ反転開始位置よりも全閉位置側（上側）に、挟まれ不感帯領域の下限を設けた場合、リップ反転開始位置は挟まれ感帯領域内に位置する。このため、ウィンドウガラスがリップ部を摺動することで物が挟まれたものとみなされたときにウィンドウガラスの反転動作が行われてウィンドウガラスを全閉位置で維持することができなくなるからである（第１の不都合）。

ちなみに、リップ反転開始位置は、モータの雰囲気温度やモータに対する印加電圧等の環境変化、パワーウィンドウＥＣＵによるカウンタ値の読み取り誤差、ウィンドウガラスやガラスランの機械的特性によるバラツキによって、同一車種でも車両毎に異なる。このため、挟まれ不感帯領域を同一車種の車両間で統一する場合、リップ反転開始位置の車両間のバラツキを考慮する必要がある。従って、かかる場合、リップ反転開始位置のカウンタ値Ｃ１にカウンタ値Ｎを加算して、該加算後のカウンタ値Ｃ２（＝Ｃ１＋Ｎ）を挟まれ不感帯領域の下限に設定する。その結果、同一車種であれば共通のものとして、上死点との間（カウンタ値０〜カウンタ値Ｃ２）の領域が挟まれ不感帯領域に設定される。

次に、このように設定された挟まれ不感帯領域が適切なものであるか否かの検証手法について説明する。
パワーウィンドウ装置の挟まれ検出機能に関する法規では、ウィンドウガラスの上端とガラスランの下端との間に４ｍｍの物が挟まれた場合に該物が挟まれた旨を検出すべきことが規定されている。ここで、このように４ｍｍの物が挟まれた場合にウィンドウガラスの反転動作が開始される筈の位置（４ｍｍ反転開始位置）よりも上側に、挟まれ不感帯領域の下限が設けられていなければならない。その理由は、仮に４ｍｍ反転開始位置よりも下側に、挟まれ不感帯領域の下限が設けられている場合、４ｍｍ反転開始位置は挟まれ不感帯領域内に位置する。このため、４ｍｍの物が挟まれているにも拘わらず、挟まれ検出機能が無効化されてウィンドウガラスの反転動作が行われないことになってしまうからである（第２の不都合）。

さて、挟まれ不感帯領域が適切なものであるか否かを検証する場合、ウィンドウガラスの上端とガラスランの下端との間に４ｍｍの物を挟んでウィンドウガラスを閉動作させる。そして、４ｍｍ反転開始位置が挟まれ不感帯領域の下限よりも下側に位置している場合、第１の不都合及び第２の不都合はいずれも生じない。従って、この場合、先に設定した挟まれ不感帯領域は適切である。

一方、４ｍｍ反転開始位置が挟まれ不感帯領域の下限よりも上側に位置している場合、第２の不都合が生じる。従って、この場合、物が挟まれたか否かを判断するための指標となる閾値ΔＷ（Ｘ）を再設定した上で、先に述べた手法によって挟まれ不感帯領域を再設定する。その後、該再設定した挟まれ不感帯領域が適切なものであるか否かを検証する。つまり、４ｍｍ反転開始位置が挟まれ不感帯領域の下限よりも下側に位置するまで、再設定及び検証を繰り返す。

ところで、ウィンドウガラスやガラスランは、車種毎に異なるものが採用されている。このため、車種毎にリップ反転開始位置が異なる。しかしながら、従来のパワーウィンドウ装置では、上記のようにリップ反転開始位置の車両間のバラツキが考慮されて挟まれ不感帯領域が設定されているものの、車種間のバラツキまでもが考慮されている訳ではなかった。要するに、車種毎に個別に挟まれ不感帯領域を設定する必要があった。従って、挟まれ不感帯領域の設定作業に伴う負荷が大きく非常に煩雑であった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、挟まれ不感帯領域を車種間で統一することが可能なパワーウィンドウ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、モータの回転速度に対応した周期のパルス信号を出力する回転センサと、前記回転センサから入力されたパルス信号を用いてモータ負荷を算出し、そのモータ負荷が基準モータ負荷よりも大きいとき、ウィンドウガラスとガラスランとの間に物が挟まれた旨を検出する挟まれ検出手段と、物が挟まれていない状態でウィンドウガラスの閉動作が行われた場合に、前記挟まれ検出手段により物が挟まれた旨が検出されたとき、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識する位置認識手段と、前記回転センサから入力されたパルス信号をカウントし、ウィンドウガラスの位置の指標となるカウンタ値を出力するカウンタ手段とを備えたパワーウィンドウ装置において、物が挟まれていない状態でウィンドウガラスの閉動作が行われた場合のモータ負荷をウィンドウガラスの位置毎に記憶する記憶手段を備え、前記位置認識手段は、前記カウンタ手段から入力されたカウンタ値に基づいて、ウィンドウガラスの位置を認識するとともに、挟まれ検出機能を無効化する挟まれ不感帯領域をウィンドウガラスの全閉位置を基準として設定し、前記位置認識手段は、前記挟まれ検出手段により物が挟まれた旨が検出されたとき、その旨が検出された時点において認識しているウィンドウガラスの位置が前記挟まれ不感帯領域にあるか否かを判断し、前記挟まれ不感帯領域になければ、物が挟まれた旨を認識する一方、前記挟まれ不感帯領域にあれば、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識し、前記位置認識手段は、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識した時点において前記カウンタ手段から既に入力されている最終のカウンタ値に、車種間の全閉位置のバラツキ分に相当する予め定められたカウンタ値を加算して、前記最終のカウンタ値よりも開動作側の位置を示す該加算後のカウンタ値を挟まれ不感帯領域の下限に設定する。

以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、記憶手段には、ウィンドウガラスとガラスランとに固有の機械的特性によって決まるモータ負荷が予め記憶されている。勿論、ウィンドウガラスがガラスランのリップ部を摺動するときのモータ負荷も記憶されている。このため、挟まれ不感帯領域を設定する場合、車種毎に異なるリップ反転開始位置を考慮する必要がない。つまり、挟まれ不感帯領域をウィンドウガラスの全閉位置を基準として設定することが可能である。

また、車種間の全閉位置のバラツキが考慮された上で挟まれ不感帯領域が設定される。このため、挟まれ不感帯領域を車種間で確実に統一することができる。

本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、挟まれ不感帯領域を車種間で統一することができる。

以下、本発明を車両用のパワーウィンドウ装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１に示すように、パワーウィンドウ装置１は、スイッチ群１０、パワーウィンドウＥＣＵ２０、モータ３０を備えている。パワーウィンドウ装置１は、運転者によりスイッチ群１０が操作されたとき、スイッチ群１０の操作に応じてパワーウィンドウＥＣＵ２０によりモータ３０の駆動制御を行う。そして、パワーウィンドウ装置１は、モータ３０の回転駆動力によって車両のウィンドウガラスを自動的に開閉させる。

スイッチ群１０は、マニュアル開スイッチ１１、マニュアル閉スイッチ１２、オート開スイッチ１３、オート閉スイッチ１４を備えている。マニュアル開スイッチ１１は、該マニュアル開スイッチ１１が操作されている期間に亘って、ウィンドウ開信号をパワーウィンドウＥＣＵ２０に出力する。マニュアル閉スイッチ１２は、該マニュアル閉スイッチ１２が操作されている期間に亘って、ウィンドウ閉信号をパワーウィンドウＥＣＵ２０に出力する。

オート開スイッチ１３は、該オート開スイッチ１３が一旦操作されて以後、かかる操作が解除されても、オート開スイッチ１３が操作されている期間と同様にウィンドウ開信号をパワーウィンドウＥＣＵ２０に出力する。尚、オート開スイッチ１３が操作されて以後、ウィンドウガラスの開動作を解除するための操作、つまりスイッチ群１０を構成する他のスイッチ１１，１２，１４を用いた新たな操作が行われた場合は、この限りではない。加えて、オート開スイッチ１３が操作されて以後、スイッチ群１０を構成する他のスイッチ１１，１２，１４が操作されることなくウィンドウガラスが全開位置に達した場合も、この限りではない。

オート閉スイッチ１４は、該オート閉スイッチ１４が一旦操作されて以後、かかる操作が解除されても、オート閉スイッチ１４が操作されている期間と同様にウィンドウ閉信号をパワーウィンドウＥＣＵ２０に出力する。尚、オート閉スイッチ１４が操作されて以後、ウィンドウガラスの閉動作を解除するための操作、つまりスイッチ群１０を構成する他のスイッチ１１〜１３を用いた新たな操作が行われた場合は、この限りではない。加えて、オート閉スイッチ１４が操作されて以後、スイッチ群１０を構成する他のスイッチ１１〜１３が操作されることなくウィンドウガラスが全閉位置に達した場合も、この限りではない。さらに加えて、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスとガラスランとの間に何らかの物が挟まれた旨が検出された場合も、この限りではない。

パワーウィンドウＥＣＵ２０は、コントローラ５０、ＦＥＴ６１〜６４を備えている。コントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるＣＰＵユニットである。コントローラ５０は、カウンタ５１、メモリ５２を備えている。カウンタ５１は、後述する回転センサ３４，３５から入力されたパルス信号（図３参照）をカウントし、ウィンドウガラスの位置の指標となるカウンタ値を出力する。メモリ５２には、物が挟まれていない状態でウィンドウガラスの閉動作が行われた場合のモータ負荷（モータ３０にかかる負荷）がウィンドウガラスの位置毎（カウンタ値毎）に記憶されている。また、メモリ５２には、基準モータ負荷が記憶されている。基準モータ負荷とは、ウィンドウガラスとガラスランとの間に物が挟まれたか否かを判断するための指標となるものである。

つまり、コントローラ５０は、回転センサ３４から入力されたパルス信号を用いてモータ負荷を算出し、そのモータ負荷が基準モータ負荷よりも大きいとき、物が挟まれた旨を検出する。また、コントローラ５０は、物が挟まれていない状態でウィンドウガラスの閉動作が行われた場合に、物が挟まれた旨を検出したとき、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識する。

ＦＥＴ６１〜６４の各々は、コントローラ５０によりＯＮ／ＯＦＦ制御されることによって、モータ３０を正転駆動又は逆転駆動させるためのものである。
ここで、コントローラ５０は、ウィンドウガラスの開動作又は閉動作がいずれも行われていない待機時には、ＦＥＴ６１〜６４の各々をＯＦＦ作動させる。このため、待機時には、モータ３０には電流が流れない。従って、ウィンドウガラスは、開動作又は閉動作がいずれも行われない状態で維持される。

そして、このような待機時からマニュアル開スイッチ１１又はオート開スイッチ１３が操作されたとき、該マニュアル開スイッチ１１又はオート開スイッチ１３からコントローラ５０にウィンドウ開信号が入力される。すると、コントローラ５０は、ウィンドウ開信号が入力されている期間に亘って、ＦＥＴ６１，６２の各々を所定のデューティ比（本実施形態ではオンデューティ１００％）でＯＮ作動させる一方、ＦＥＴ６３，６４の各々をＯＦＦ作動させたまま維持する。このため、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６１、モータ３０、ＦＥＴ６２を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れる。

このようにコントローラ５０は、マニュアル開スイッチ１１又はオート開スイッチ１３が操作されたとき、ＦＥＴ６１，６２の各々をＯＮ作動させることによりモータ３０を正転駆動する。つまり、コントローラ５０は、ウィンドウ開制御を行う。その結果、モータ３０の回転駆動力によってウィンドウガラスの開動作が開始される。

そして、コントローラ５０は、前記ウィンドウ開制御に伴って、ウィンドウガラスがやがて全開位置に達したとき、後述する回転センサ３４，３５から入力されるパルス信号（図３参照）の幅に基づいて、ウィンドウガラスが全開位置に達した旨を認識する。尚、コントローラ５０によるウィンドウガラスが全開位置に達した旨の認識手法の詳細については後述する。そして、コントローラ５０は、このようにウィンドウガラスが全開位置に達した旨を認識したとき、ＦＥＴ６１，６２の各々をＯＦＦ作動させる一方、ＦＥＴ６３，６４の各々をＯＦＦ作動させたまま維持する。このため、モータ３０には電流が流れなくなる。

このようにコントローラ５０は、ウィンドウ開制御に伴って、ウィンドウガラスが全開位置に達した旨を認識したとき、ウィンドウ開制御を停止する。その結果、ウィンドウガラスが全開位置に達した状態で該ウィンドウガラスの開動作が停止される。尚、ウィンドウガラスが全開位置に達する前にマニュアル開スイッチ１１の操作が解除された場合、コントローラ５０にはウィンドウ開信号が入力されなくなる。この場合、ウィンドウ開信号が入力されなくなった時点でコントローラ５０によりウィンドウ開制御が行われなくなる。従って、ウィンドウガラスが全開位置に達する前に該ウィンドウガラスの開動作が停止される。

一方、前記待機時からマニュアル閉スイッチ１２又はオート閉スイッチ１４が操作されたとき、該マニュアル閉スイッチ１２又はオート閉スイッチ１４からコントローラ５０にウィンドウ閉信号が入力される。すると、コントローラ５０は、ウィンドウ閉信号が入力されている期間に亘って、ＦＥＴ６３，６４の各々を所定のデューティ比（本実施形態ではオンデューティ１００％）でＯＮ作動させる一方、ＦＥＴ６１，６２の各々をＯＦＦ作動させたまま維持する。このため、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６３、モータ３０、ＦＥＴ６４を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れる。

このようにコントローラ５０は、マニュアル閉スイッチ１２又はオート閉スイッチ１４が操作されたとき、ＦＥＴ６３，６４の各々をＯＮ作動させることによりモータ３０を逆転駆動する。つまり、コントローラ５０は、ウィンドウ閉制御を行う。その結果、モータ３０の回転駆動力によってウィンドウガラスの閉動作が開始される。

そして、コントローラ５０は、前記ウィンドウ閉制御に伴って、ウィンドウガラスがやがて全閉位置に達したとき、後述する回転センサ３４，３５から入力されるパルス信号（図３参照）の幅に基づいて、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識する。尚、コントローラ５０によるウィンドウガラスが全閉位置に達した旨の認識手法の詳細については後述する。そして、コントローラ５０は、このようにウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識したとき、ＦＥＴ６３，６４の各々をＯＦＦ作動させる一方、ＦＥＴ６１，６２の各々をＯＦＦ作動させたまま維持する。このため、モータ３０には電流が流れなくなる。

このようにコントローラ５０は、ウィンドウ閉制御に伴って、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識したとき、ウィンドウ閉制御を停止する。その結果、ウィンドウガラスが全閉位置に達した状態で該ウィンドウガラスの閉動作が停止される。尚、ウィンドウガラスが全閉位置に達する前にマニュアル閉スイッチ１２の操作が解除された場合、コントローラ５０にはウィンドウ閉信号が入力されなくなる。この場合、ウィンドウ閉信号が入力されなくなった時点でコントローラ５０によりウィンドウ閉制御が行われなくなる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達する前に該ウィンドウガラスの閉動作が停止される。

ところで、コントローラ５０は、前記ウィンドウ閉制御に伴って、ウィンドウガラスとガラスランとの間に何らかの物が挟まれたとき、後述する回転センサ３４，３５から入力されるパルス信号（図３参照）の幅に基づいて、物が挟まれた旨を認識する。つまり、コントローラ５０は、挟まれ検出機能を有している。尚、コントローラ５０による物が挟まれた旨の認識手法の詳細については後述する。そして、コントローラ５０は、このように物が挟まれた旨を認識したとき、ＦＥＴ６３，６４の各々をＯＦＦ作動させる一方、ＦＥＴ６１，６２の各々をＯＦＦ作動させたまま維持する。このため、モータ３０には電流が流れなくなる。従って、モータ３０の逆転駆動が一旦停止される。

続いて、コントローラ５０は、ＦＥＴ６１，６２の各々をＯＮ作動させる一方、ＦＥＴ６３，６４の各々をＯＦＦ作動させたまま維持する。このため、モータ３０には前記ウィンドウ開制御時と同様の電流が流れる。従って、モータ３０の正転駆動が開始される。そして、このようにモータ３０の正転駆動が開始されてから所定時間が経過したとき、該モータ３０の正転駆動が停止される。

このようにコントローラ５０は、前記ウィンドウ閉制御に伴って、物が挟まれた旨を認識したとき、ウィンドウ閉制御からウィンドウ開制御に切り替える。つまり、コントローラ５０は、ウィンドウ反転制御を行う。そして、このようなウィンドウ反転制御がコントローラ５０により行われることによって、ウィンドウガラスは閉方向から開方向へ反転動作される。その結果、ウィンドウガラスとガラスランとの間に挟まれた物は、このようなウィンドウガラスの反転動作に基づいて、該両者の間から解放される。

次に、コントローラ５０が、ウィンドウガラスが全開位置に達した旨、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨、ウィンドウガラスとガラスランとの間に物が挟まれた旨のそれぞれを認識するための手法について詳細に説明する。

まず、これらの認識手法を説明するのに先立って、モータ３０について説明する。
モータ３０は、既に説明した内容から明らかなように、正転駆動及び逆転駆動が可能な直流モータにより構成されている。そして、図２に示すように、モータ３０のシャフト３１には、該シャフト３１を取り巻くように一対の磁石３２，３３が固定されている。これら磁石３２，３３の各々は、半割状に形成されており、互いに密着されて両者により円筒状をなした状態でシャフト３１と一体回転される。そして、これら磁石３２，３３の各々は、互いに異なる磁極同士が対向するように配置されている。つまり、磁石３２のＮ極と磁石３３のＳ極とが対向するように配置されている。

そして、これら磁石３２のＮ極と磁石３３のＳ極とを含む平面上には、一対の回転センサ３４，３５が設けられている。これら回転センサ３４，３５の各々は、前記平面上において、シャフト３１の軸心を中心とする同一円周上に沿って、互いが９０度ずれるように配置されている。本実施形態の回転センサ３４，３５の各々は、ホール素子により互いに同様に構成されている。そして、これら回転センサ３４，３５の各々は、磁石３２のＮ極を検出したときＨレベルの信号を生成してコントローラ５０に出力する一方、磁石３３のＳ極を検出したときＬレベルの信号を生成してコントローラ５０に出力する。尚、シャフト３１の回転に伴って回転センサ３４，３５からコントローラ５０に入力される信号を図３に示す。そして、このように回転センサ３４，３５からコントローラ５０に入力される信号は、モータ３０の回転速度に対応した周期のパルス信号に相当する。つまり、モータ３０の回転速度が小さい程、パルス信号の幅は広くなる。

ここで、モータ３０が正転駆動されることに伴ってウィンドウガラスの開動作が行われたとき、ウィンドウガラスがやがて全開位置に達する。すると、ウィンドウガラスの更なる開動作がストッパにより規制される。このため、モータ３０の回転速度が急激に低下して略ゼロとなる。つまり、このようにウィンドウガラスが全開位置に達したとき、モータ３０は、正転駆動がいわば強制的に停止されてロック状態となる。すると、回転センサ３４，３５からコントローラ５０に幅広のパルス信号、詳しくはＬレベル又はＨレベルが長時間に亘って継続されるようなパルス信号、より詳しくは所定時間以上に亘ってレベル変化が無いパルス信号が入力される。そして、コントローラ５０は、前記ウィンドウ開制御に伴って、上記のような幅広のパルス信号が入力された場合、ウィンドウガラスが全開位置に達した旨を認識してウィンドウ開制御を停止する。

一方、モータ３０が逆転駆動されることに伴ってウィンドウガラスの閉動作が行われたとき、ウィンドウガラスがやがて全閉位置に達する。すると、ウィンドウガラスの更なる閉動作がガラスランにより規制される。このため、モータ３０の回転速度が急激に低下して略ゼロとなる。つまり、このようにウィンドウガラスが全閉位置に達したとき、モータ３０は、逆転駆動がいわば強制的に停止されてロック状態となる。すると、回転センサ３４，３５からコントローラ５０に幅広のパルス信号、詳しくはＬレベル又はＨレベルが長時間に亘って継続されるようなパルス信号、より詳しくは所定時間以上に亘ってレベル変化が無いパルス信号が入力される。そして、コントローラ５０は、前記ウィンドウ閉制御に伴って、上記のような幅広のパルス信号が入力された場合、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識してウィンドウ閉制御を停止する。

他方、モータ３０が逆転駆動されることに伴ってウィンドウガラスの閉動作が行われている途中で、ウィンドウガラスとガラスランとの間に何らかの物が挟まれた場合を想定する。すると、この場合、ウィンドウガラスの更なる閉動作が該物により規制される。このため、モータ３０の回転速度が急激に低下して略ゼロとなる。つまり、このように物が挟まれたとき、モータ３０は、逆転駆動がいわば強制的に停止されてロック状態となる。すると、回転センサ３４，３５からコントローラ５０に幅広のパルス信号、詳しくはＬレベル又はＨレベルが長時間に亘って継続されるようなパルス信号、より詳しくは所定時間以上に亘ってレベル変化が無いパルス信号が入力される。そして、コントローラ５０は、前記ウィンドウ閉制御に伴って、上記のような幅広のパルス信号が入力された場合、物が挟まれた旨を認識してウィンドウ反転制御を行う。

次に、コントローラ５０が、ウィンドウ閉制御に伴って幅広のパルス信号が入力された要因が、ウィンドウガラスが全閉位置に達したことによるものなのか、或いは物が挟まれたことによるものなのかを判別するための手法について説明する。

まず、かかる判別手法を説明するのに先立って、コントローラ５０によるウィンドウガラスの位置の認識手法について説明する。
さて、回転センサ３４，３５からコントローラ５０にモータ３０の回転速度に対応した周期のパルス信号が入力されたとき、コントローラ５０は、回転センサ３４，３５から入力されたパルス信号をカウンタ５１によりカウントする。本実施形態のカウンタ５１は、両回転センサ３４，３５のうち、回転センサ３４から入力されたパルス信号の立ち上がり及び立ち下がりの合計をカウントし、ウィンドウガラスの位置の指標となるカウンタ値を出力する。

そして、コントローラ５０は、該カウンタ値に基づいて、ウィンドウガラスの位置を認識する。詳述すると、コントローラ５０は、前記ウィンドウ開制御に伴って回転センサ３４からパルス信号が入力されたとき、該パルス信号の立ち上がりを検出する度にカウンタ値をインクリメントする。加えて、コントローラ５０は、該パルス信号の立ち下がりを検出する度にカウンタ値をインクリメントする。つまり、コントローラ５０は、前記ウィンドウ開制御に伴って回転センサ３４から１周期分のパルス信号が入力されたとき、カウンタ値を２回に亘ってインクリメントする。そして、コントローラ５０は、前記ウィンドウ開制御時には、このようにインクリメントしてゆくカウンタ値に基づいて、ウィンドウガラスの位置を認識する。ちなみに、ウィンドウガラスが全閉位置にある状態からウィンドウ開制御が開始されて、ウィンドウガラスがやがて全開位置に達するとき、カウンタ値は０からＮまでインクリメントされる。

一方、コントローラ５０は、前記ウィンドウ閉制御に伴って回転センサ３４からパルス信号が入力されたとき、該パルス信号の立ち上がりを検出する度にカウンタ値をデクリメントする。加えて、コントローラ５０は、該パルス信号の立ち下がりを検出する度にカウンタ値をデクリメントする。つまり、コントローラ５０は、前記ウィンドウ閉制御に伴って回転センサ３４から１周期分のパルス信号が入力されたとき、カウンタ値を２回に亘ってデクリメントする。そして、コントローラ５０は、前記ウィンドウ閉制御時には、このようにデクリメントしてゆくカウンタ値に基づいて、ウィンドウガラスの位置を認識する。ちなみに、ウィンドウガラスが全開位置にある状態からウィンドウ閉制御が開始されて、ウィンドウガラスがやがて全閉位置に達するとき、カウンタ値はＮから０までデクリメントされる。

ここで、コントローラ５０は、ウィンドウガラスの全開位置から全閉位置に向かって、挟まれ検出機能を有効化する挟まれ感帯領域、挟まれ検出機能を無効化する挟まれ不感帯領域の順にこれらを設定する。挟まれ不感帯領域は、ウィンドウガラスの全閉直前の所定位置から全閉位置に亘る極めて狭い領域に設定されている。

そして、コントローラ５０は、前記ウィンドウ閉制御に伴って回転センサ３４から幅広のパルス信号が入力されたとき、該幅広のパルス信号が入力された時点において認識しているウィンドウガラスの位置が挟まれ感帯領域にあれば、挟まれ検出機能を有効化して物が挟まれた旨を認識する。一方、コントローラ５０は、該幅広のパルス信号が入力された時点において認識しているウィンドウガラスの位置が挟まれ不感帯領域にあれば、挟まれ検出機能を無効化してウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識する。

次に、本実施形態のパワーウィンドウ装置１での挟まれ不感帯領域の設定手法について図４を用いて説明する。
まず、かかる手法を説明するのに先立って、物が挟まれていない状態でウィンドウガラスの閉動作が行われた場合のモータ負荷（モータ３０にかかる負荷）について説明する。

さて、ウィンドウガラスがガラスランのリップ部に達したとき、モータ３０には、両者の摩擦による摺動抵抗に応じた負荷（モータ負荷）がかかる。この場合、ウィンドウガラスがリップ部に達する前よりも大きな負荷がモータ３０にかかる。ただし、モータ３０が完全にロック状態になる訳ではなく、モータ負荷が急激に上昇した後、リップ部に達する前のレベル近くまでモータ負荷が徐々に低下する。そして、ウィンドウガラスがやがて上死点（全閉位置）に達したとき、ウィンドウガラスの更なる閉動作が規制される。つまり、モータ３０には最も大きな負荷がかかる。この場合、モータ３０は、完全にロック状態となる。

ここで、モータ負荷とモータ３０の回転速度との間には密接な関係がある。具体的には、モータ負荷が大きい（小さい）程、回転速度は小さく（大きく）なる。つまり、モータ３０の回転速度を検出すれば、モータ負荷を推定することが可能となる。従って、コントローラ５０は、回転センサ３４から入力されたパルス信号（モータ３０の回転速度に対応）を用いてモータ負荷を算出する。そして、コントローラ５０は、該算出したモータ負荷（物が挟まれていない状態でウィンドウガラスの閉動作が行われた場合のモータ負荷）をウィンドウガラスの位置（カウンタ値）毎にメモリ５２に記憶する。

要するに、メモリ５２には、ウィンドウガラスとガラスランとに固有の機械的特性によって決まるモータ負荷が予め記憶されている。勿論、ウィンドウガラスがガラスランのリップ部を摺動するときのモータ負荷も記憶されている。このため、挟まれ不感帯領域を設定する場合、車種毎に異なるリップ反転開始位置（図５参照）を考慮する必要がない。つまり、コントローラ５０は、挟まれ不感帯領域をウィンドウガラスの全閉位置（上死点）を基準として設定する。

ちなみに、上死点（コントローラ５０による認識）は、モータ３０の雰囲気温度やモータ３０に対する印加電圧等の環境変化、コントローラ５０によるカウンタ値の読み取り誤差、ウィンドウガラスやガラスランの機械的特性によるバラツキ、モータ３０とウィンドウガラスとを作動連結するレギュレータの遊びによって異なる。そこで、コントローラ５０は、ウィンドウガラスが全閉位置（上死点）に達した旨を認識した時点においてカウンタ５１から既に入力されている最終のカウンタ値に、車種間の全閉位置（上死点）のバラツキ分に相当するカウンタ値を加算して、該加算後のカウンタ値を挟まれ不感帯領域の下限に設定する。具体的には、コントローラ５０は、上死点のカウンタ値０にカウンタ値Ｃ３を加算して、該加算後のカウンタ値Ｃ３（＝０＋Ｃ３）を挟まれ不感帯領域の下限に設定する。その結果、車種に拘わらず共通のものとして、上死点との間（カウンタ値０〜カウンタ値Ｃ３）の領域が挟まれ不感帯領域に設定される。

以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）メモリ５２には、ウィンドウガラスとガラスランとに固有の機械的特性によって決まるモータ負荷が予め記憶されている。勿論、ウィンドウガラスがガラスランのリップ部を摺動するときのモータ負荷も記憶されている。このため、挟まれ不感帯領域を設定する場合、車種毎に異なるリップ反転開始位置を考慮する必要がない。つまり、挟まれ不感帯領域をウィンドウガラスの全閉位置を基準として設定することが可能である。従って、挟まれ不感帯領域を車種間で統一することができる。

（２）上死点のカウンタ値０にカウンタ値Ｃ３が加算されて、該加算後のカウンタ値Ｃ３（＝０＋Ｃ３）が挟まれ不感帯領域の下限に設定される。このように車種間の全閉位置のバラツキが考慮された上で挟まれ不感帯領域が設定される。このため、挟まれ不感帯領域を車種間で確実に統一することができる。

（３）挟まれ不感帯領域を設定するときの基準は、従来のリップ反転開始位置よりも上側（全閉位置側）の上死点である。このため、４ｍｍ反転開始位置が挟まれ不感帯領域の下限よりも下側に位置する可能性が従来よりも高い。従って、４ｍｍの物が挟まれているにも拘わらず、挟まれ検出機能が無効化されてウィンドウガラスの反転動作が行われないことになってしまうという第２の不都合の発生を抑制できる。要するに、挟まれ不感帯領域の設定作業に伴う負荷を軽減できる。

尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ウィンドウガラスが全開位置にある状態からオート閉スイッチ１４が操作されて、物が挟まれることなくウィンドウガラスの閉動作が正常に完了されたとき、閉動作が正常に完了された前回のモータ負荷を今回のモータ負荷に更新してメモリ５２に記憶する構成としてもよい。このように構成すれば、モータ３０、ウィンドウガラス、ガラスラン等の経時変化に対応できる。

・物が挟まれた旨がコントローラ５０により認識された場合に、ウィンドウ反転制御を行う構成に代えて、単にウィンドウ閉制御を停止させるだけの構成としてもよい。

パワーウィンドウ装置の構成を示す電気回路図。 モータの要部構成を示す断面図。 回転センサからマイコンに入力されるパルス信号を示す説明図。 本実施形態のパワーウィンドウ装置での挟まれ不感帯領域の設定手法を説明するための説明図。 従来のパワーウィンドウ装置での挟まれ不感帯領域の設定手法を説明するための説明図。

符号の説明

１…パワーウィンドウ装置、３０…モータ、３４…回転センサ、５０…コントローラ（挟まれ検出手段、位置認識手段）、５１…カウンタ（カウンタ手段）、５２…メモリ（記憶手段）。

Claims (1)

1. モータの回転速度に対応した周期のパルス信号を出力する回転センサと、
   前記回転センサから入力されたパルス信号を用いてモータ負荷を算出し、そのモータ負荷が基準モータ負荷よりも大きいとき、ウィンドウガラスとガラスランとの間に物が挟まれた旨を検出する挟まれ検出手段と、
   物が挟まれていない状態でウィンドウガラスの閉動作が行われた場合に、前記挟まれ検出手段により物が挟まれた旨が検出されたとき、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識する位置認識手段と、
   前記回転センサから入力されたパルス信号をカウントし、ウィンドウガラスの位置の指標となるカウンタ値を出力するカウンタ手段とを備えたパワーウィンドウ装置において、
   物が挟まれていない状態でウィンドウガラスの閉動作が行われた場合のモータ負荷をウィンドウガラスの位置毎に記憶する記憶手段を備え、
   前記位置認識手段は、前記カウンタ手段から入力されたカウンタ値に基づいて、ウィンドウガラスの位置を認識するとともに、挟まれ検出機能を無効化する挟まれ不感帯領域をウィンドウガラスの全閉位置を基準として設定し、
   前記位置認識手段は、前記挟まれ検出手段により物が挟まれた旨が検出されたとき、その旨が検出された時点において認識しているウィンドウガラスの位置が前記挟まれ不感帯領域にあるか否かを判断し、前記挟まれ不感帯領域になければ、物が挟まれた旨を認識する一方、前記挟まれ不感帯領域にあれば、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識し、
   前記位置認識手段は、ウィンドウガラスが全閉位置に達した旨を認識した時点において前記カウンタ手段から既に入力されている最終のカウンタ値に、車種間の全閉位置のバラツキ分に相当する予め定められたカウンタ値を加算して、前記最終のカウンタ値よりも開動作側の位置を示す該加算後のカウンタ値を挟まれ不感帯領域の下限に設定することを特徴とするパワーウィンドウ装置。

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