JP4789571B2

JP4789571B2 - 窓開閉制御装置

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Publication number: JP4789571B2
Application number: JP2005295719A
Authority: JP
Inventors: 智宏高橋
Original assignee: Omron Automotive Electronics Co Ltd
Current assignee: Nidec Mobility Corp
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2025-10-07
Also published as: JP2007100483A

Description

本発明は、車両の窓を開閉するための窓開閉制御装置に関するものである。

自動車に用いられる窓開閉制御装置（以下、「パワーウィンドウ装置」という。）は、スイッチの操作によりモータを正転または逆転させてドアの窓ガラスを昇降させ、窓を開閉する装置である。図１１は、一般的なパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。１は窓の開閉動作を制御するＣＰＵからなる制御部、２はモータ３を駆動するモータ駆動回路、４はモータ３の回転に同期したパルスを出力するロータリエンコーダ、５はロータリエンコーダ４から出力されるパルスを検出するパルス検出回路、６はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、７は窓の開閉を操作するための操作スイッチである。

操作スイッチ７を操作すると、制御部１に窓開閉指令が与えられ、モータ駆動回路２によりモータ３が正転または逆転する。モータ３の回転により、モータ３と連動する窓開閉機構が作動して窓の開閉が行われる。パルス検出回路５はロータリエンコーダ４から出力されるパルスを検出し、制御部１はこの検出結果に基づき窓の開閉量やモータ速度を算出して、モータ駆動回路２を介してモータ３の回転を制御する。

図１２は、操作スイッチ７の一例を示した概略構成図である。操作スイッチ７は、軸Ｑを中心としてａｂ方向に回転可能な操作ノブ７１と、この操作ノブ７１と一体に設けられたロッド７２と、公知のスライドスイッチ７３とから構成される。７４はスライドスイッチ７３のアクチュエータ、２０は操作スイッチ７が組み込まれるスイッチユニットのカバーである。ロッド７２の下端は、スライドスイッチ７３のアクチュエータ７４と係合しており、操作ノブ７１がａｂ方向に回転すると、ロッド７２を介してアクチュエータ７４がｃｄ方向に移動し、その移動位置に応じてスライドスイッチ７３の接点（図示省略）が切り換えられる。

操作ノブ７１は、オート閉ＡＣ、マニュアル閉ＭＣ、中立Ｎ、マニュアル開ＭＯ、オート開ＡＯの各位置へ切換可能となっている。図１２は、操作ノブ７１が中立Ｎの位置にある状態を示している。この位置から操作ノブ７１をａ方向に一定量回転させて、マニュアル閉ＭＣの位置にすると、マニュアル動作で窓が閉じるマニュアル閉動作が行われ、この位置よりさらにａ方向に操作ノブ７１を回転させてオート閉ＡＣの位置にすると、オート動作で窓が閉じるオート閉動作が行われる。また、操作ノブ７１を中立Ｎの位置からｂ方向に一定量回転させて、マニュアル開ＭＯの位置にすると、マニュアル動作で窓が開くマニュアル開動作が行われ、この位置よりさらにｂ方向に操作ノブ７１を回転させてオート開ＡＯの位置にすると、オート動作で窓が開くオート開動作が行われる。操作ノブ７１には、図示しないバネが設けられており、回転した操作ノブ７１から手を離すと、操作ノブ７１はバネの力により中立Ｎの位置に復帰する。

マニュアル動作の場合は、操作ノブ７１がマニュアル閉ＭＣまたはマニュアル開ＭＯの位置に手で保持され続ける間だけ、窓を閉じる動作または開ける動作が行われ、操作ノブ７１から手を離してノブが中立Ｎの位置に復帰すると、窓の閉動作または開動作は停止する。一方、オート動作の場合は、一旦、操作ノブ７１がオート閉ＡＣまたはオート開ＡＯの位置まで回転されると、その後は操作ノブ７１から手を離してノブが中立Ｎの位置に復帰しても、窓の閉動作または開動作が継続して行われる。

図１３は、車両の各窓に設けられる窓開閉機構の一例を示した図である。１００は自動車の窓、１０１は窓１００を開閉する窓ガラス、１０２は窓開閉機構である。窓ガラス１０１は、窓開閉機構１０２の作動により昇降動作を行い、窓ガラス１０１の上昇により窓１００が閉じ、窓ガラス１０１の下降により窓１００が開く。窓開閉機構１０２において、１０３は窓ガラス１０１の下端に取り付けられた支持部材である。１０４は一端が支持部材１０３に係合され、他端がブラケット１０６に回転可能に支持された第１アーム、１０５は一端が支持部材１０３に係合され、他端がガイド部材１０７に係合された第２アームである。第１アーム１０４と第２アーム１０５とは、それぞれの中間部において軸を介して連結されている。３は前述のモータ、４は前述のロータリエンコーダである。ロータリエンコーダ４はモータ３の回転軸に連結されており、モータ３の回転量に比例した数のパルスを出力する。所定時間内にロータリエンコーダ４から出力されるパルスを計数することにより、モータ３の回転速度を検出することができる。また、ロータリエンコーダ４の出力から、モータ３の回転量（窓ガラス１０１の移動量）を算出することができる。

１０９はモータ３により回転駆動されるピニオン、１１０はピニオン１０９と噛合して回転する扇形のギヤである。ギヤ１１０は、第１アーム１０４に固定されている。モータ３は正逆方向に回転可能であり、正逆方向への回転によりピニオン１０９およびギヤ１１０を回転させて、第１アーム１０４を正逆方向へ回動させる。これに追随して、第２アーム１０５の他端がガイド部材１０７の溝に沿って横方向にスライドし、支持部材１０３が上下方向に移動して窓ガラス１０１を昇降させ、窓１００を開閉する。

以上のようなパワーウィンドウ装置において、操作ノブ７１が図１２のオート閉ＡＣの位置にあってオート閉動作が行われる場合は、物体の挟み込みを検出する機能が備わっている。すなわち、図１４に示したように、窓１００が閉まる途中で窓ガラス１０１の隙間に物体Ｚが挟み込まれた場合、これを検知して窓１００の閉動作を開動作へ切り換えるようになっている。オート閉動作中は窓１００が自動的に閉じるため、誤って手や首などが挟まれた場合に、人体に危害が加わるのを防止する必要性から、挟み込み検出機能が働いて窓１００の閉動作が禁止される。挟み込みの検出にあたっては、パルス検出回路５の出力であるモータ３の回転速度を制御部１が随時読み込み、現在の回転速度と以前の回転速度とを比較して、その比較結果に基づいて挟み込みの有無を判定する。窓１００に物体Ｚの挟み込みが発生すると、モータ３の負荷が増大して回転速度が低下するため、速度の変動量が大きくなり、この速度変動量が所定の閾値を超えたときに、物体Ｚが挟み込まれたと判定する。閾値はメモリ６にあらかじめ記憶されている。

ところで、モータ３の回転速度の変動は、異物の挟み込みだけではなく、ドアを閉じたときの振動によっても発生する。そして、このような振動により回転速度が変動すると、異物が挟み込まれていないにもかかわらず、異物が挟み込まれたと誤判定して窓が開いてしまうことが起こりうる。この対策として、挟み込みを判定するための閾値を高く設定することが考えられるが、単に閾値を高くしただけでは、挟み込みが検出される時点の荷重（以下、「挟み込み荷重」という。）が閾値を高くした分だけ増大するため、手や腕などが挟み込まれた場合に安全性が脅かされるという問題がある。

そこで、この問題の解決策として、下記の特許文献１では、ドアが閉じたことを検出してから一定時間だけ閾値を高くすることで、ドアの閉動作時には、振動によってモータの回転速度が変動しても、速度変動量が閾値を超えないようにして誤判定を防止し、ドアが閉じてから一定時間が経過した後は閾値を元に戻すことにより、通常の挟み込み検出を行うようにしたパワーウィンドウ装置が提案されている。特許文献２にも同様の技術が開示されている。

また、特許文献３には、ドアが開状態の場合はモータにかかる負荷を第１の閾値と比較し、ドアが閉状態の場合はモータにかかる負荷を第２の閾値と比較し、この比較結果に基づいて窓の閉成中における挟み込み状態を判断することで、ドアが閉じた場合のみならず、ドアが開いた場合にも挟み込みの誤検知を防止するようにしたパワーウィンドウ装置が示されている。特許文献４には、ブレ−キ操作、クラッチ操作、車速の存在、変速機のギア位置等に基づいて、運転者が運転席に存在することを検出したときに、窓を開方向に自動反転する動作を禁止するようにしたパワーウィンドウ装置が示されている。特許文献５には、リモコンから送信されたドアロック信号に応答してドアをロックするとともに、パワーウィンドウ装置を作動させて窓を閉じるキーレスエントリーシステムが記載されている。

特許第３１５６５５３号公報特開平９−１２５８１５号公報特許第３２０６３２７号公報特許第３４８００９３号公報特開平７−５４５２５号公報

異物の挟み込みを検知して窓を開方向に反転動作させるパワーウィンドウ装置が搭載された車両においては、乗員が降車時にパワーウィンドウ装置のスイッチ操作やキーレスエントリーシステムのリモコン操作によって窓ガラスを閉動作させながらドアを閉めたときに、ドアの衝撃によって挟み込み検知機能が働き、窓ガラスが誤反転して開く可能性がある。乗員がこの誤反転に気付かないまま車から離れると、盗難などの問題が発生する。そこで、特許文献１，２のようにドアが閉じた時にしきい値を上げることで、誤反転を防止することができるが、この場合、次のような問題が生じる。
（１）ドア閉を検出するための信号線を、挟み込み検知を行う機器（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）に取り込む必要があるため、ハーネスが増加し、またＥＣＵの入力インターフェースの追加が必要となって、コスト高となる。
（２）これを避けるために、ドア閉の検出信号を無線によりＥＣＵへ送信する場合は、通信速度やトラフィック量により検出信号が遅れる場合があり、検出信号が遅れると、閾値を上げるタイミングが遅くなって、ドア閉の衝撃により窓ガラスが誤反転する可能性が高くなる。

一方、特許文献３のように、ドアが開いたときの挟み込みの誤検知を防止するものでは、ドア開時に無条件に閾値を上げると、例えば、車内にいる乗員が閉動作中の窓に腕を挟まれた場合に、挟み込み荷重がある値まで達しないと窓ガラスが反転動作しないため、腕などが締め付けられて危険性が高まる。また、特許文献４のように、乗員が車内にいる場合に窓ガラスの反転動作を一律に禁止したのでは、挟み込みがあった場合の危険性が更に高まるという問題がある。

そこで、本発明の課題は、ドアが閉じた時の衝撃による挟み込みの誤検知を防止でき、しかも、安全性を確保することができる窓開閉制御装置を提供することにある。

本発明では、車両の窓を開閉するためのモータの負荷を検出する負荷検出手段と、この負荷検出手段が検出した負荷の変化量と所定の閾値とを比較する比較手段と、この比較手段による比較結果に基づいて、窓に異物が挟み込まれたか否かを判定する判定手段と、この判定手段により異物が挟み込まれたと判定された場合に、窓を開くようにモータを制御する制御手段とを有する窓開閉制御装置において、車両のドアの開閉状態を検知する第１の検知手段と、イグニッションスイッチ、ドアロック検出センサ、電源電圧検出回路、乗員検出センサ、またはキー検出センサの出力に基づいて車両内にいる乗員の降車可能性の有無を検知する第２の検知手段とを備える。そして、上記比較手段は、第１の検知手段によりドアが開いたことが検知されず、または、第２の検知手段により乗員の降車可能性があることが検知されない場合に、負荷検出手段が検出した負荷の変化量を第１の閾値と比較し、第１の検知手段によりドアが開いたことが検知され、かつ、第２の検知手段により乗員の降車可能性があることが検知された場合に、負荷検出手段が検出した負荷の変化量を第１の閾値と異なる第２の閾値と比較する。また、上記判定手段は、モータにより窓の閉動作が行われている間、比較手段による比較結果に基づいて異物の挟み込みの有無を判定する。

本発明においては、第１の検知手段がドア開を検知せず、または第２の検知手段が降車可能性有を検知しない場合には、モータ負荷の変化量を比較するための閾値として第１の閾値を用い、第１の検知手段がドア開を検知し、かつ第２の検知手段が降車可能性有を検知した場合にのみ、第１の閾値に代えて第２の閾値を用いる。したがって、例えば第２の閾値を第１の閾値より大きくしておくことにより、ドアを開けて降車する可能性のない乗員が車内にいるような場合は、閾値は小さいままなので、乗員が閉動作中の窓に誤って腕などを挟んだ場合でも、本来の挟み込み検知機能が働いて窓が開き、挟み込みによる危険性を回避することができる。一方、車内の乗員がドアを開けて降車する可能性がある場合は、やがてドアが閉じられることが想定されるので、閾値を上げることにより、ドア閉時の衝撃により挟み込みを誤検知して窓が開いてしまうのを未然に防ぐことができる。また、閾値を上げても、乗員は降車するため、挟み込みによる危険性は少ない。

第２の検知手段にイグニッションスイッチを用いる場合、第２の検知手段は、イグニッションスイッチの切状態を検知した場合に、乗員の降車可能性があることを検知する。

第２の検知手段にドアロック検出センサを用いる場合、第２の検知手段は、ドアロックのされていないことを検知した場合に、乗員の降車可能性があることを検知する。

第２の検知手段に電源電圧検出回路を用いる場合、第２の検知手段は、電源電圧が所定値より低いことを検知した場合に、乗員の降車可能性があることを検知する。

第２の検知手段に乗員検出センサを用いる場合、第２の検知手段は、乗員が在席していないことを検知した場合に、乗員の降車可能性があることを検知する。

第２の検知手段にキー検出センサを用いる場合、第２の検知手段は、キーを検知しない場合に、乗員の降車可能性があることを検知する。

上記のような第１の検知手段および第２の検知手段を用いると、車両に備わっている既存の装置を利用して乗員の降車可能性を検知することができる。また、ドアの開状態を検知して、ドアが閉じられる前に閾値を変更することができるので、ドアが閉じた時のドア閉検出信号により閾値を変更する場合のような、検出信号の遅延による閾値を上げるタイミングの遅れは発生せず、ドア閉時の誤作動を防止することができる。

本発明によれば、第１の検知手段がドア開を検知し、かつ第２の検知手段が降車可能性有を検知した場合にのみ、閾値を変更して挟み込みの判定を行うので、ドアが閉じた時の衝撃によって挟み込みの誤検知が生じるのを防止できるとともに、乗員がドアを開けて降車する可能性がない場合は、閾値を変更することなく挟み込みの判定を行うので、挟み込みによる危険を回避することができ、安全性を高めることができる。

次に、本発明の実施形態につき図を参照して説明する。以下では、背景技術の項で説明した図１２〜図１４を本発明の実施形態の一部として引用する。

図１は、本発明の実施形態であるパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。図１では、図１１と同一部分に同一符号を付してある。１は窓の開閉動作を制御するＣＰＵからなる制御部、２はモータ３を駆動するモータ駆動回路、４はモータ３の回転に同期したパルスを出力するロータリエンコーダ、５はロータリエンコーダ４から出力されるパルスを検出するパルス検出回路、６はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリ、７は窓の開閉を操作するための操作スイッチ（図１２）である。メモリ６には、後述する第１の閾値および第２の閾値が記憶されている。

８は車両のドアが閉じたことを検出するドア閉検出スイッチであって、例えばドアの開閉に連動して車内のランプの点灯を制御するカーテシーランプスイッチを用いることができる。９はエンジンを始動させるためのイグニッションスイッチであって、車のキーがキー挿入口に差し込まれてエンジン始動位置まで回されたときに入状態（ＯＮ状態）となり、それ以外のときは切状態（ＯＦＦ状態）となっている。１０はドアロックの有無を検出するためのドアロック検出センサ、１１は電源電圧を検出するための電源電圧検出回路である。ドアロック検出センサ１０は、例えば、運転席のドアロックボタンが操作されたときの信号に基づいて、ドアがロックされたことを検知する。１２は乗員検出センサであって、例えば乗員が座席に座ったことを検知する着座センサからなる。この着座センサは、本来、乗員の有無に応じてエアバッグの膨張速度を調節するために使用されるものである。１３は車のキーの有無を検出するキー検出センサであって、例えばキー挿入口へキーが挿入されたときにこれを検知する。

図１において、操作スイッチ７を操作すると、制御部１に窓開閉指令が与えられ、モータ駆動回路２によりモータ３が正転または逆転する。モータ３の回転により、モータ３と連動する窓開閉機構１０２（図１３、図１４）が作動して窓１００の開閉が行われる。パルス検出回路５はロータリエンコーダ４から出力されるパルスを検出し、制御部１はこの検出結果に基づき窓１００の開閉量やモータ３の回転速度を算出して、モータ駆動回路２を介してモータ３の回転を制御する。モータ３の負荷は回転速度から求めることができる。

以上の構成において、ロータリエンコーダ４とパルス検出回路５とは、本発明における負荷検出手段の一例であり、制御部１は、本発明における比較手段、判定手段、制御手段の一例であり、ドア閉検出スイッチ８および制御部１は本発明における第１の検知手段の一例であり、イグニッションスイッチ９、ドアロック検出センサ１０、電源電圧検出回路１１、乗員検出センサ１２およびキー検出センサ１３と、制御部１とは、本発明における第２の検知手段の一例である。

図２は、本発明の実施形態に係るパワーウィンドウ装置の基本的な動作を示したフローチャートである。図中の「ＳＷ」は「操作スイッチ７」を表している（以下のフローチャートにおいても同じ）。ステップＳ１で、操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば、マニュアル閉動作の処理が行われ（ステップＳ２）、ステップＳ３で、操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置にあれば、オート閉動作の処理が行われ（ステップＳ４）、ステップＳ５で、操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあれば、マニュアル開動作の処理が行われ（ステップＳ６）、ステップＳ７で、操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば、オート開動作の処理が行われる（ステップＳ８）。また、ステップＳ７で、操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置になければ、操作スイッチ７は中立Ｎの位置にあって、何も処理を行わない。ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８の詳細については、以下に順を追って説明する。

図３は、図２のステップＳ２での「マニュアル閉処理」の詳細手順を示している。この処理手順については、従来と変わりはない。図３の手順は、制御部１を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、マニュアル閉動作により窓１００が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ１１）。窓１００が完全に閉じれば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ１１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から正転信号を出力してモータ３を正転させ、窓１００を閉じる（ステップＳ１２）。続いて、窓１００が完全に閉じたか否かを判定し（ステップＳ１３）、完全に閉じれば（ステップＳ１３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ１３：ＮＯ）、挟み込みを検出したか否かを判定する（ステップＳ１４）。この挟み込みの検出にあたっては、パルス検出回路５の出力に基づいてモータ３の回転速度を算出し、この回転速度からモータの負荷を求めて、負荷の変化量が所定の閾値を超えたときに、挟み込みがあったと判定する。

本実施形態では、閾値として第１の閾値と、この第１の閾値よりも大きい第２の閾値とを用いる。第１の閾値を使用して挟み込み判定を行う場合は、モータの負荷の変化量が第１の閾値を超えれば挟み込みと判定するが、第２の閾値を使用して挟み込み判定を行う場合は、モータの負荷の変化量が第１の閾値を超えたとしても挟み込みとは判定せず、第２の閾値を超えてはじめて挟み込みと判定する。ステップＳ１４の挟み込み検出においては、第１の閾値が用いられる。

図１４で示したような物体Ｚの挟み込みがあった場合は（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開く（ステップＳ１５）。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ１６）、完全に開けば（ステップＳ１６：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１５へ戻ってモータ３の逆転を継続する。

ステップＳ１４で挟み込みが検出されなかった場合は（ステップＳ１４：ＮＯ）、操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１７）。操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ステップＳ１２へ戻ってモータ３の正転を継続し、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ１７：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１８）。操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、後述（図４）のオート閉処理に移り（ステップＳ１９）、オート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ１８：ＮＯ）、マニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２０）。操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、後述（図５）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ２１）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ２０：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、後述（図６）のオート開処理に移り（ステップＳ２３）、操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ２２：ＮＯ）、何も処理せずに終了する。

図４は、図２のステップＳ４での「オート閉処理」の詳細手順を示している。この処理手順は、本発明の特徴をなすものである。図４の手順は、制御部１を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、閾値変更フラグを０にリセットする（ステップＳ３１）。閾値変更フラグは、閾値が第１の閾値から第２の閾値へ変更された場合に１にセットされるフラグであって、メモリ６の所定領域に記憶される。なお、初期状態では、第１の閾値と第２の閾値のうち、第１の閾値が選択される。次に、オート閉動作により窓１００が完全に閉じたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ３２）。窓１００が完全に閉じれば（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ４７へ移行し、完全に閉じてなければ（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３３へ移行する。

ステップＳ３３では、閾値変更フラグが０か否かを判定する。最初は、閾値変更フラグが０であるから（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ステップＳ３４ａへ移行して、イグニッションスイッチ９（図１）が切状態（ＯＦＦ状態）か否かを判定する。イグニッションスイッチ９が切状態の場合は（ステップＳ３４ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ移り、ドアが開状態であるか否かを、ドア閉検出スイッチ８の検出出力に基づいて判定する。ドアが開状態であれば（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、閾値を大きくする（ステップＳ３６）。すなわち、第１の閾値を第２の閾値に置き換える。そして、閾値変更フラグを１にセットする（ステップＳ３７）。また、イグニッションスイッチ９が入状態（ＯＮ状態）の場合（ステップＳ３４ａ：ＮＯ）、または、ドアが閉状態の場合（ステップＳ３５：ＮＯ）は、ステップＳ３６、Ｓ３７を実行せず、閾値を第１の閾値のままにして、ステップＳ３８へ移行する。

ステップＳ３８では、モータ駆動回路２へ正転信号を出力してモータ３を正転させ、窓１００を閉じる。続いて、窓１００が完全に閉じたか否かを判定し（ステップＳ３９）、完全に閉じれば（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、ステップＳ４７へ移行し、完全に閉じてなければ（ステップＳ３９：ＮＯ）、ステップＳ４０へ移行して、挟み込みを検出したか否かを判定する。この挟み込みの検出にあたっては、前述のように、パルス検出回路５の出力に基づいてモータ３の回転速度を算出し、この回転速度からモータの負荷を求めて、負荷の変化量が所定の閾値を超えたときに、挟み込みがあったと判定する。このステップＳ４０の挟み込み検出においては、ステップＳ３４ａ、Ｓ３５の判定結果に応じて、第１の閾値または第２の閾値のいずれかが用いられる。第２の閾値が用いられる場合（ステップＳ３４ａ、Ｓ３５の判定が共にＹＥＳの場合）は、閾値が上がることによって、ドア閉による振動があっても、これを挟み込みと誤判定してしまうのを防止することができる。

図１４で示したような物体Ｚの挟み込みがあった場合は（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開く（ステップＳ４１）。これによって、挟み込みが解除される。そして、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ４２）、完全に開けば（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ４７へ移り、完全に開いてなければ（ステップＳ４２：ＮＯ）、ステップＳ４１へ戻ってモータ３の逆転を継続する。

ステップＳ４０で挟み込みが検出されなかった場合は（ステップＳ４０：ＮＯ）、操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ４３）。操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、後述（図５）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ４４）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ４３：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ４５）。操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、後述（図６）のオート開処理に移り（ステップＳ４６）、操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ４５：ＮＯ）、ステップＳ３３へ戻る。先のステップＳ３６で閾値が第２の閾値に変更され、ステップＳ３７で閾値フラグが１にセットされている場合は、ステップＳ３３の判定はＮＯとなり、ステップＳ３４ａ〜Ｓ３７を省略して、ステップＳ３８へ移る。すなわち、第２の閾値を維持したまま窓のオート閉動作を継続する。

ステップＳ３２、Ｓ３９、Ｓ４２で判定がＹＥＳの場合、およびステップＳ４４、Ｓ４６の実行後は、ステップＳ４７へ移り、閾値変更フラグを０にする。その後、閾値を第２の閾値から第１の閾値へ戻して（ステップＳ４８）、処理を終了する。

以上のように、図４に示した実施形態においては、イグニッションスイッチ９が切状態であって、かつ、ドアが開状態の場合にのみ閾値を上げるようにしている。イグニッションスイッチ９が切状態でドアが開いたということは、乗員が降車する可能性が高いことを意味しており、やがてドアが閉じられることが想定される。したがって、この状況下で閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更して閾値を上げることにより、ドア閉時の衝撃により挟み込みを誤検知して窓が開いてしまうのを未然に防ぐことができる。また、閾値を上げても、乗員は降車するため、挟み込みによる危険性は少ない。一方、イグニッションスイッチ９が入状態であったり、ドアが閉状態である場合は、乗員が降車する可能性は低いとみられるので、閾値を第１の閾値のままとすることで、車内にいる乗員が閉動作中の窓に誤って腕などを挟んだ場合でも、本来の挟み込み検知機能が働いて窓が開き、挟み込みによる危険性を回避することができる。

また、ドアの開閉状態やイグニッションスイッチ９の入切状態は、車両に備わっている既存のドア閉検出スイッチ８やイグニッションスイッチ９を利用して検出できるので、専用の検出手段を別に設ける必要はなく、簡易かつ安価に実現できる。さらに、ドアの開状態を検知して、ドアが閉じられる前に閾値を上げることができるので、ドアが閉じた時のドア閉検出信号により閾値を上げる場合のような、検出信号の遅延による閾値を上げるタイミングの遅れは発生せず、ドア閉時の誤作動を防止することができる。

図５は、図２のステップＳ６での「マニュアル開処理」の詳細手順を示している。この処理手順については、従来と変わりはない。図５の手順は、制御部１を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、マニュアル開動作により窓１００が完全に開いたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ５１）。窓１００が完全に開けば（ステップＳ５１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ５１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開ける（ステップＳ５２）。続いて、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ５３）、完全に開けば（ステップＳ５３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ５３：ＮＯ）、操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ５４）。操作スイッチ７がマニュアル開ＭＯの位置にあれば（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、ステップＳ５２へ戻ってモータ３の逆転を継続し、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ５４：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ５５）。操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、後述（図６）のオート開処理に移り（ステップＳ５６）、オート開ＡＯの位置になければ（ステップＳ５５：ＮＯ）、マニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ５７）。操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、前述（図３）のマニュアル閉処理に移り（ステップＳ５８）、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ５７：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ５９）。操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ５９：ＹＥＳ）、前述（図４）のオート閉処理に移り（ステップＳ６０）、操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ５９：ＮＯ）、何も処理せずに終了する。

図６は、図２のステップＳ８での「オート開処理」の詳細手順を示している。この処理手順については、従来と変わりはない。図６の手順は、制御部１を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、オート開動作により窓１００が完全に開いたか否かをロータリエンコーダ４の出力に基づいて判定する（ステップＳ７１）。窓１００が完全に開けば（ステップＳ７１：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ７１：ＮＯ）、モータ駆動回路２から逆転信号を出力してモータ３を逆転させ、窓１００を開ける（ステップＳ７２）。続いて、窓１００が完全に開いたか否かを判定し（ステップＳ７３）、完全に開けば（ステップＳ７３：ＹＥＳ）処理を終了し、完全に開いてなければ（ステップＳ７３：ＮＯ）、操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ７４）。操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にあれば（ステップＳ７４：ＹＥＳ）、前述（図３）のマニュアル閉処理に移り（ステップＳ７５）、マニュアル閉ＭＣの位置になければ（ステップＳ７４：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ７６）。操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ７６：ＹＥＳ）、前述（図４）のオート閉処理に移り（ステップＳ７７）、操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ７６：ＮＯ）、ステップＳ７２へ戻って、モータ３の逆転を継続する。

図７は、本発明の他の実施形態におけるオート閉処理の手順を示したフローチャートである。なお、マニュアル閉処理、マニュアル開処理、オート開処理の手順については、それぞれ図３、図５、図６で示したもの同じである。図７においては、図４のステップＳ３４ａがステップＳ３４ｂに置き換わっているだけで、それ以外は図４と変わりがない。ステップＳ３４ｂでは、ドアロックがされているか否かをドアロック検出センサ１０の検出出力に基づいて判定し、ドアロックがされていない場合は（ステップＳ３４ｂ：ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ移り、ドアが開状態であるか否かを、ドア閉検出スイッチ８の検出出力に基づいて判定する。ドアが開状態であれば（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、閾値を大きくする（ステップＳ３６）。すなわち、第１の閾値を第２の閾値に置き換える。そして、閾値変更フラグを１にセットする（ステップＳ３７）。また、ドアロックがされていない場合（ステップＳ３４ｂ：ＮＯ）、または、ドアが閉状態の場合（ステップＳ３５：ＮＯ）は、ステップＳ３６、Ｓ３７を実行せず、閾値を第１の閾値のままにしてステップＳ３８へ移行する。ステップＳ３８以降の手順については、図４の場合と同じである。

図７の実施形態においては、ドアロックがされておらず、かつ、ドアが開状態の場合にのみ閾値を上げるようにしている。ドアロックがされていない状態でドアが開いたということは、乗員が降車する可能性が高いことを意味しており、やがてドアが閉じられることが想定される。したがって、この状況下で閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更して閾値を上げることにより、ドア閉時の衝撃により挟み込みを誤検知して窓が開いてしまうのを未然に防ぐことができる。また、閾値を上げても、乗員は降車するため、挟み込みによる危険性は少ない。一方、ドアロックがされていたり、ドアが閉状態にある場合は、乗員が降車する可能性は低いとみられるので、閾値を第１の閾値のままとすることで、車内にいる乗員が閉動作中の窓に誤って腕などを挟んだ場合でも、本来の挟み込み検知機能が働いて窓が開き、挟み込みによる危険性を回避することができる。

また、ドアの開閉状態やドアロックの有無は、車両に備わっている既存のドア閉検出スイッチ８やドアロック検出センサ１０を利用して検出できるので、専用の検出手段を別に設ける必要はなく、簡易かつ安価に実現できる。さらに、ドアの開状態を検知して、ドアが閉じられる前に閾値を上げることができるので、ドアが閉じた時のドア閉検出信号により閾値を上げる場合のような、検出信号の遅延による閾値を上げるタイミングの遅れは発生せず、ドア閉時の誤作動を防止することができる。

図８は、本発明の他の実施形態におけるオート閉処理の手順を示したフローチャートである。なお、マニュアル閉処理、マニュアル開処理、オート開処理の手順については、それぞれ図３、図５、図６で示したもの同じである。図８においては、図４のステップＳ３４ａがステップＳ３４ｃに置き換わっているだけで、それ以外は図４と変わりがない。ステップＳ３４ｃでは、電源電圧が所定値より低いか否かを電源電圧検出回路１１の出力に基づいて判定し、所定値より低い場合は（ステップＳ３４ｃ：ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ移り、ドアが開状態であるか否かをドア閉検出スイッチ８の検出出力に基づいて判定する。ドアが開状態であれば（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、閾値を大きくする（ステップＳ３６）。すなわち、第１の閾値を第２の閾値に置き換える。そして、閾値変更フラグを１にセットする（ステップＳ３７）。また、電源電圧が所定値以上の場合（ステップＳ３４ｃ：ＮＯ）、または、ドアが閉状態の場合（ステップＳ３５：ＮＯ）は、ステップＳ３６、Ｓ３７を実行せず、閾値を第１の閾値のままにしてステップＳ３８へ移行する。ステップＳ３８以降の手順については、図４の場合と同じである。

図８の実施形態においては、電源電圧が所定値より低く、かつ、ドアが開状態の場合にのみ閾値を上げるようにしている。エンジンが作動しているときは、発電機の発電により電源電圧は例えば１３．５Ｖとなるが、エンジンが作動しなくなると発電機の発電は停止し、電源電圧は例えば１２Ｖ（バッテリー電圧）に低下する。したがって、電源電圧が低下した状態でドアが開いたということは、エンジンが停止して乗員が降車する可能性が高いことを意味しており、やがてドアが閉じられることが想定される。したがって、この状況下で閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更して閾値を上げることにより、ドア閉時の衝撃により挟み込みを誤検知して窓が開いてしまうのを未然に防ぐことができる。また、閾値を上げても、乗員は降車するため、挟み込みによる危険性は少ない。一方、電源電圧が低下していなかったり、ドアが閉状態にある場合は、乗員が降車する可能性は低いとみられるので、閾値を第１の閾値のままとすることで、車内にいる乗員が閉動作中の窓に誤って腕などを挟んだ場合でも、本来の挟み込み検知機能が働いて窓が開き、挟み込みによる危険性を回避することができる。

また、ドアの開閉状態や電源電圧低下の有無は、車両に備わっている既存のドア閉検出スイッチ８や電源電圧検出回路１１を利用して検出できるので、専用の検出手段を別に設ける必要はなく、簡易かつ安価に実現できる。さらに、ドアの開状態を検知して、ドアが閉じられる前に閾値を上げることができるので、ドアが閉じた時のドア閉検出信号により閾値を上げる場合のような、検出信号の遅延による閾値を上げるタイミングの遅れは発生せず、ドア閉時の誤作動を防止することができる。

図９は、本発明の他の実施形態におけるオート閉処理の手順を示したフローチャートである。なお、マニュアル閉処理、マニュアル開処理、オート開処理の手順については、それぞれ図３、図５、図６で示したもの同じである。図９においては、図４のステップＳ３４ａがステップＳ３４ｄに置き換わっているだけで、それ以外は図４と変わりがない。ステップＳ３４ｄでは、乗員が在席しているか否かを乗員検出センサ１２の検出出力に基づいて判定し、乗員が在席していない場合は（ステップＳ３４ｄ：ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ移り、ドアが開状態であるか否かを、ドア閉検出スイッチ８の検出出力に基づいて判定する。ドアが開状態であれば（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、閾値を大きくする（ステップＳ３６）。すなわち、第１の閾値を第２の閾値に置き換える。そして、閾値変更フラグを１にセットする（ステップＳ３７）。また、乗員が在席している場合（ステップＳ３４ｄ：ＮＯ）、または、ドアが閉状態の場合（ステップＳ３５：ＮＯ）は、ステップＳ３６、Ｓ３７を実行せず、閾値を第１の閾値のままにしてステップＳ３８へ移行する。ステップＳ３８以降の手順については、図４の場合と同じである。

図９の実施形態においては、乗員が在席しておらず、かつ、ドアが開状態の場合にのみ閾値を上げるようにしている。乗員の在席を検知しなくなってドアが開いたということは、乗員が降車する可能性が高いことを意味しており、やがてドアが閉じられることが想定される。したがって、この状況下で閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更して閾値を上げることにより、ドア閉時の衝撃により挟み込みを誤検知して窓が開いてしまうのを未然に防ぐことができる。また、閾値を上げても、乗員は降車するため、挟み込みによる危険性は少ない。一方、乗員が在席していたり、ドアが閉状態にある場合は、乗員が降車する可能性は低いとみられるので、閾値を第１の閾値のままとすることで、車内にいる乗員が閉動作中の窓に誤って腕などを挟んだ場合でも、本来の挟み込み検知機能が働いて窓が開き、挟み込みによる危険性を回避することができる。

また、ドアの開閉状態や乗員の在席有無は、車両に備わっている既存のドア閉検出スイッチ８や乗員検出センサ１２（着座センサなど）を利用して検出できるので、専用の検出手段を別に設ける必要はなく、簡易かつ安価に実現できる。さらに、ドアの開状態を検知して、ドアが閉じられる前に閾値を上げることができるので、ドアが閉じた時のドア閉検出信号により閾値を上げる場合のような、検出信号の遅延による閾値を上げるタイミングの遅れは発生せず、ドア閉時の誤作動を防止することができる。

図１０は、本発明の他の実施形態におけるオート閉処理の手順を示したフローチャートである。なお、マニュアル閉処理、マニュアル開処理、オート開処理の手順については、それぞれ図３、図５、図６で示したもの同じである。図１０においては、図４のステップＳ３４ａがステップＳ３４ｅに置き換わっているだけで、それ以外は図４と変わりがない。ステップＳ３４ｅでは、車のキーの有無をキー検出センサ１３の検出出力に基づいて判定する。キー検出センサ１３は、車のキーが所定箇所にセットされているか否かを検出する。例えば、通常のキーの場合であれば、キー挿入口にキーが差し込まれているか否かを検出し、スマートエントリーキーの場合であれば、所定の位置にキーが載置されているか否かを検出する。キーが検出されない場合は（ステップＳ３４ｅ：ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ移り、ドアが開状態であるか否かを、ドア閉検出スイッチ８の検出出力に基づいて判定する。ドアが開状態であれば（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、閾値を大きくする（ステップＳ３６）。すなわち、第１の閾値を第２の閾値に置き換える。そして、閾値変更フラグを１にセットする（ステップＳ３７）。また、キーが検出された場合（ステップＳ３４ｅ：ＮＯ）、または、ドアが閉状態の場合（ステップＳ３５：ＮＯ）は、ステップＳ３６、Ｓ３７を実行せず、閾値を第１の閾値のままにしてステップＳ３８へ移行する。ステップＳ３８以降の手順については、図４の場合と同じである。

図１０の実施形態においては、キーが検出されず、かつ、ドアが開状態の場合にのみ閾値を上げるようにしている。キーを検出しなくなってドアが開いたということは、キーが抜かれて乗員が降車する可能性が高いことを意味しており、やがてドアが閉じられることが想定される。したがって、この状況下で閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更して閾値を上げることにより、ドア閉時の衝撃により挟み込みを誤検知して窓が開いてしまうのを未然に防ぐことができる。また、閾値を上げても、乗員は降車するため、挟み込みによる危険性は少ない。一方、キーが検出されていたり、ドアが閉状態にある場合は、乗員が降車する可能性は低いとみられるので、閾値を第１の閾値のままとすることで、車内にいる乗員が閉動作中の窓に誤って腕などを挟んだ場合でも、本来の挟み込み検知機能が働いて窓が開き、挟み込みによる危険性を回避することができる。

また、ドアの開閉状態やキーの有無は、車両に備わっている既存のドア閉検出スイッチ８やキー検出センサ１３を利用して検出できるので、専用の検出手段を別に設ける必要はなく、簡易かつ安価に実現できる。さらに、ドアの開状態を検知して、ドアが閉じられる前に閾値を上げることができるので、ドアが閉じた時のドア閉検出信号により閾値を上げる場合のような、検出信号の遅延による閾値を上げるタイミングの遅れは発生せず、ドア閉時の誤作動を防止することができる。

以上述べた実施形態では、モータ３の負荷を回転速度に基づいて検出するようにしたが、これに代えて、モータ３に流れる電流に基づいて負荷を検出するようにしてもよい。この場合は、負荷検出手段として電流検出回路を設ければよい。また、上記実施形態では、第２の閾値を第１の閾値より大きく設定したが、負荷変化量の計算式によっては、第１の閾値を第２の閾値より大きく設定してもよく、要は、第１の閾値と第２の閾値とが異なった値であればよい。

なお、実施形態で示したような、ドアが開いた状態でイグニッションスイッチが切状態であったり、ドアが開いた状態で乗員の在席やキーが検知されなかったりする状況は、降車時だけでなく乗車時にも起こりうるが、乗車する前は窓の開閉操作ができないので、オート閉動作による挟み込みの心配はない。一方、降車時は、キーを抜いても一定時間（例えば３０秒間）オート閉動作のできる車種があるので、この場合には本発明が有効なものとなる。

本発明に係るパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。パワーウィンドウ装置の基本的な動作を示したフローチャートである。マニュアル閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。オート閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。マニュアル開処理の詳細手順を表したフローチャートである。オート開処理の詳細手順を表したフローチャートである。他の実施形態におけるオート閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。他の実施形態におけるオート閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。他の実施形態におけるオート閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。他の実施形態におけるオート閉処理の詳細手順を表したフローチャートである。一般的なパワーウィンドウ装置の電気的構成を示したブロック図である。操作スイッチの一例を示した概略構成図である。窓開閉機構の一例を示した図である。窓に物体が挟み込まれた状態を示す図である。

符号の説明

１制御部
２モータ駆動回路
３モータ
４ロータリエンコーダ
５パルス検出回路
６メモリ
７操作スイッチ
８ドア閉検出スイッチ
９イグニッションスイッチ
１０ドアロック検出センサ
１１電源電圧検出回路
１２乗員検出センサ
１３キー検出センサ
１００窓
１０１窓ガラス
１０２窓開閉機構
Ｚ物体

Claims

車両の窓を開閉するためのモータの負荷を検出する負荷検出手段と、
前記負荷検出手段が検出した負荷の変化量と所定の閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、窓に異物が挟み込まれたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により異物が挟み込まれたと判定された場合に、窓を開くように前記モータを制御する制御手段と、
を有する窓開閉制御装置において、
車両のドアの開閉状態を検知する第１の検知手段と、イグニッションスイッチ、ドアロック検出センサ、電源電圧検出回路、乗員検出センサ、またはキー検出センサの出力に基づいて車両内にいる乗員の降車可能性の有無を検知する第２の検知手段とを備え、
前記比較手段は、前記第１の検知手段によりドアが開いたことが検知されず、または、前記第２の検知手段により乗員の降車可能性があることが検知されない場合に、前記負荷検出手段が検出した負荷の変化量を第１の閾値と比較し、前記第１の検知手段によりドアが開いたことが検知され、かつ、前記第２の検知手段により乗員の降車可能性があることが検知された場合に、前記負荷検出手段が検出した負荷の変化量を前記第１の閾値と異なる第２の閾値と比較し、
前記判定手段は、前記モータにより窓の閉動作が行われている間、前記比較手段による比較結果に基づいて異物の挟み込みの有無を判定することを特徴とする窓開閉制御装置。
請求項１に記載の窓開閉制御装置において、
前記第２の検知手段は、前記イグニッションスイッチの切状態を検知した場合に、乗員の降車可能性があることを検知することを特徴とする窓開閉制御装置。
請求項１に記載の窓開閉制御装置において、
前記第２の検知手段は、前記ドアロック検出センサによりドアロックのされていないことを検知した場合に、乗員の降車可能性があることを検知することを特徴とする窓開閉制御装置。
請求項１に記載の窓開閉制御装置において、
前記第２の検知手段は、前記電源電圧検出回路により電源電圧が所定値より低いことを検知した場合に、乗員の降車可能性があることを検知することを特徴とする窓開閉制御装置。
請求項１に記載の窓開閉制御装置において、
前記第２の検知手段は、前記乗員検出センサにより乗員が在席していないことを検知した場合に、乗員の降車可能性があることを検知することを特徴とする窓開閉制御装置。
請求項１に記載の窓開閉制御装置において、
前記第２の検知手段は、前記キー検出センサによりキーを検知しない場合に、乗員の降車可能性があることを検知することを特徴とする窓開閉制御装置。