JP4841318B2

JP4841318B2 - パワーウィンドウ装置

Info

Publication number: JP4841318B2
Application number: JP2006159115A
Authority: JP
Inventors: 清隆山口; 陽一佐久間
Original assignee: Omron Automotive Electronics Co Ltd
Current assignee: Nidec Mobility Corp
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: JP2007327240A

Description

本発明は、車両における窓を開閉するためのパワーウィンドウ装置に関するものである。

自動車に搭載されるパワーウィンドウ装置は、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。このようなパワーウィンドウ装置には、手動で窓を開閉するマニュアルモードと、自動で窓を開閉するオートモードとを備えたものがある。後掲の特許文献４には、マニュアル閉、オート閉、マニュアル開、オート開、中立（停止）の５つの操作状態に切換可能なパワーウィンドウ装置用の操作スイッチが記載されている。

一般に、マニュアルモードの場合は、スイッチの操作ノブがマニュアル閉またはマニュアル開の位置に手で保持され続ける間だけ、窓の閉動作または開動作が行われ、操作ノブから手を離してノブが中立位置に復帰すると、窓の閉動作または開動作は停止する。これに対して、オートモードの場合は、一旦、操作ノブがオート閉またはオート開の位置まで操作されると、その後は操作ノブから手を離してノブが中立位置に復帰しても、窓の閉動作または開動作が継続して行われる。

このようなパワーウィンドウ装置においては、窓が閉じている途中で窓ガラスの隙間に物体や人体が挟み込まれた場合、これを検出して窓の閉動作を開動作に切り換えることで、物体や人体の損傷を防止し、安全を確保するようにしている。特に、オート閉動作で窓を閉じる場合は、挟み込み検出機能がないと、挟み込みが発生した後も窓が閉じ続けるため、危険を回避する点から挟み込み検出機能は不可欠である。

挟み込みが発生すると、窓ガラス昇降用のモータの負荷が増大して回転速度が低下するので、モータの回転速度の変化量が増大する。そこで、モータの回転速度の変化量を所定の閾値と比較し、変化量が閾値を超えなければ挟み込みが発生していないと判定し、変化量が閾値を超えれば挟み込みが発生したと判定することで、挟み込みの有無を検出することができる。また、モータの回転速度の変化量に代えて、モータに流れる電流の変化量を用いることによっても、挟み込みの有無を検出することが可能である。

しかしながら、例えば冬場において窓ガラスが凍結し、これが原因で窓の閉動作時にモータの負荷が増大したような場合は、窓に異物が挟み込まれていないにもかかわらず、挟み込みが発生したと誤判定して、窓が開いてしまうおそれがある。この対策として、下記の特許文献１には、挟み込みがあったと判定されて窓が開動作または停止に切り換えられた後、窓を閉じる方向にスイッチが操作された場合には、強制的に窓を閉じることが記載されている。また、特許文献２には、挟み込みがあったと判定された場合に、窓を閉じようとするスイッチ操作が所定回数行われたことが検出されると、強制的に窓を閉じることが記載されている。さらに、特許文献３には、異物を挟み込んだことを所定回数連続して判定した場合に、強制的に窓を閉じることが記載されている。
特許第３１５７０１１号公報特開昭６１−６４９８３号公報特許第３５７８５６８号公報特開２００１−１１８４６５号公報

上述したように、パワーウィンドウ装置では、挟み込み検出機能を備えることによって、窓に挟み込まれた物体や人体の損傷を防止することができるが、その一方で、挟み込み検出機能が存在することにより、次のような課題が存在する。

例えば、オート閉動作で窓を閉じている間に、暴漢が窓から車室内に侵入しようとすると、閉動作中の窓が暴漢の身体に当たることにより、挟み込みが発生したと判定され、窓の閉動作が開動作に切り換わって窓が開いてしまう場合がある。このように窓が開くと、暴漢が容易に車室内に侵入できてしまい、運転者に危害がおよぶ可能性がある。そこで、暴漢が車室内に容易に侵入できないようにするために、スイッチをオート閉に操作して窓が自動的に閉じるようにした後、そのスイッチをオート閉の状態に維持した場合は、挟み込みが検出されても窓が開かないようにすることが行われている。

しかしながら、窓から侵入しようとした者が暴漢でないにもかかわらず、誤ってスイッチをオート閉の状態に維持すると、窓が強制的に閉じるため、侵入者の腕などが窓に挟み込まれて安全が脅かされるおそれがある。この場合、オート閉の維持を解除する（つまりスイッチから手を離す）ことでスイッチが通常のオート閉動作に戻り、挟み込み検出により窓が開くようになっておれば、上記の問題は解消できる。ところが、そのようにしたのでは、本物の暴漢が侵入してきた場合に、誤ってスイッチから手を離すと、オート閉の維持が解除され、窓が開いて暴漢が容易に車室内に侵入できてしまう。

そこで、本発明の課題は、暴漢対策として窓を強制的に閉動作させる機能を備えつつも、挟み込み時に安全が脅かされる事態が生じた場合は、窓を迅速に開動作へ切り換えることができるパワーウィンドウ装置を提供することにある。

本発明に係るパワーウィンドウ装置は、操作スイッチの操作に基づいて開閉される車両の窓ガラス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に基づいて当該窓ガラスに異物が挟み込まれたことを検出する挟み込み検出手段とを有し、操作スイッチに対して所定の強制閉操作を行うことによって、挟み込みが検出されても窓ガラスを強制的に閉動作させる機能を備えたパワーウィンドウ装置であって、操作スイッチは、自席の窓ガラスを開閉するための自席スイッチと、他席の窓ガラスを開閉するための他席スイッチとからなる。そして、挟み込み検出手段が挟み込みを検出し、かつ操作スイッチの強制閉操作が行なわれた後、操作スイッチのいずれかが開操作された場合は、窓ガラスを開動作または停止させ、操作スイッチのいずれもが開操作されない場合は、窓ガラスの閉動作を継続するようにしている。

このようなパワーウィンドウ装置においては、挟み込みが発生した状態で強制閉操作を行なった後に、自席スイッチおよび他席スイッチのいずれかを開操作すると、窓ガラスの閉動作が直ちに開動作または停止に切り換わる。このため、誤って操作スイッチを強制閉操作した場合でも、いずれかのスイッチを開操作すれば、強制閉動作が解除されて、窓ガラスは開くか停止するので、安全を確保することができる。一方、強制閉操作を行なった後に操作スイッチを開操作しなければ、窓ガラスの閉動作がそのまま継続されるので、暴漢襲撃時に操作スイッチから手が離れた場合でも窓ガラスが開くことはなく、これによって車内への暴漢の侵入を阻止することができる。

本発明によれば、暴漢対策として窓を強制的に閉動作させる機能を備えつつも、挟み込み時に安全が脅かされる事態が生じた場合は、窓を迅速に開動作へ切り換えて安全を確保することができる。

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。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は、運転席、助手席、後部右座席、後部左座席のそれぞれに設けられており、当該席の窓を開閉する場合に操作されるが、図１では便宜上１つのブロックで示している。また、２〜５のブロックは各操作スイッチ７ごとに設けられるが、図１では便宜上１つのブロックで示している。メモリ６には、挟み込み判定用の閾値が設定されている領域６ａと、後述する強制閉動作フラグが記憶される領域６ｂとが備わっている。ロータリエンコーダ４およびパルス検出回路５は、制御部１とともに、本発明における負荷検出手段の一実施形態を構成し、制御部１は本発明における挟み込み検出手段の一実施形態を構成する。

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（後述）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。

図２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２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、マニュアルモード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、オートモード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、マニュアルモード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、オートモード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。

マニュアルモードの場合は、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、窓の閉動作または開動作が行われ、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。これに対して、オートモードの場合は、一旦、操作ノブ７１がオート閉ＡＣまたはオート開ＡＯの位置まで操作されると、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３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。窓ガラス１０１は、本発明における開閉体の一実施形態を構成する。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２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４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が自動的に閉じるので、挟まれた物体Ｚが損傷したりするのを防ぐため、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。図４のように窓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、速度の変化量が大きくなり、この速度変化量がメモリ６に記憶されている閾値を超えたときに、物体Ｚが挟み込まれたと判定する。

図５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（図６〜図９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６は、図５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）、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Ｓ１４）。

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Ｓ１４：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Ｓ１４：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１５）。操作スイッチ７がオート閉ＡＣの位置にあれば（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、後述（図７）のオート閉処理に移り（ステップＳ１６）、オート閉ＡＣの位置になければ（ステップＳ１５：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Ｓ１７）。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Ｓ１７：ＹＥＳ）、後述（図８）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ１８）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ１７：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１９）。操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、後述（図９）のオート開処理に移り（ステップＳ２０）、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Ｓ１９：ＮＯ）、何も処理せずに終了する。

図７は、図４のステップＳ４での「オート閉処理」の詳細手順を示しており、本発明の特徴をなすものである。この手順は、制御部１を構成するＣＰＵにより実行される。最初に、メモリ６の領域６ｂにおける強制閉操作フラグを「０」にセットする（ステップＳ２１）。強制閉操作フラグは、操作スイッチ７による強制閉操作が行われたか否かを表すフラグである。強制閉操作とは、操作スイッチ７を操作してオート閉動作を開始した後、挟み込みが発生しても窓を開かずに強制的に窓を閉じるために、操作スイッチ７を再度「閉」側（オート閉ＡＣまたはマニュアル閉ＭＣ）に操作することをいう。強制閉操作が行われると、強制閉操作フラグは「１」になり、強制的閉操作が行われなければ、強制閉操作フラグは「０」となる。

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Ｓ２２）。窓１００が完全に閉じれば（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ２２：ＮＯ）、ステップＳ２３へ移行する。

ステップＳ２３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Ｓ２４）、完全に閉じれば（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、処理を終了し、完全に閉じてなければ（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２５へ移行して、挟み込みを検出したか否かを判定する。この挟み込み検出は、前述のように、モータ３の速度変化量と、メモリ６の領域６ａに記憶されている閾値との比較により行い、速度変化量が閾値を超えれば、図４で示したような物体Ｚの挟み込みがあったと判定する。

挟み込みが検出されなければ（ステップＳ２５：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Ｓ３４）。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Ｓ３４：ＹＥＳ）、後述（図８）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ３５）、マニュアル開ＭＯの位置になければ（ステップＳ３４：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ３６）。操作スイッチ７がオート開ＡＯの位置にあれば（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、後述（図９）のオート開処理に移り（ステップＳ３７）、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Ｓ３６：ＮＯ）、ステップＳ２３へ戻ってオート閉動作を継続し、窓１００を閉じる。

一方、挟み込みが検出された場合は（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、そのときの窓ガラス１０１の位置をメモリ６に記憶する（ステップＳ２６）。この位置は、ロータリエンコーダ４から出力されるパルス数を計数することにより、検出することができる。その後、ステップＳ２７へ移り、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。操作スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置にない場合は（ステップＳ２７：ＮＯ）、オート閉ＡＣの位置にあるか否かを判定し（ステップＳ２９）、オート閉ＡＣの位置にない場合は（ステップＳ２９：ＮＯ）、マニュアル開ＭＯの位置にあるか否かを判定し（ステップＳ３０）、マニュアル開ＭＯの位置にない場合は（ステップＳ３０：ＮＯ）、オート開ＡＯの位置にあるか否かを判定する（ステップＳ３２）。挟み込みが検出された場合、操作スイッチ７が操作されていなければ、ステップＳ２７、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３２での判定は全てＮＯとなり、ステップＳ３８へ移行する。

ステップＳ３８では、強制閉操作フラグが「１」か否かを判定する。今の場合は、強制閉操作は行われておらず、強制閉操作フラグが「０」であるから（ステップＳ３８：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、窓の動作を閉動作から開動作に切り換える（ステップＳ３９）。続いて、ステップＳ４０へ進んで、窓が２００ｍｍ以上開いたか否かを判定する。窓の開き量は、ステップＳ２６で記憶した窓位置を用いて算出することができる。窓が２００ｍｍ以上開いていない場合は（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ３９へ戻り、窓の開動作を継続する。そして、窓が２００ｍｍ以上開くと（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、モータ３を停止して動作を終了する。以上は、挟み込み発生時における通常の窓反転動作である。

一方、挟み込みが検出され、かつ操作スイッチ７が強制閉操作の状態にある場合、すなわち、スイッチ７がマニュアル閉ＭＣの位置に操作されている場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、またはオート閉ＡＣの位置に操作されている場合は（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、ステップＳ２８に進んで、メモリ６の領域６ｂにおける強制閉操作フラグを「１」に書き換える。そして、ステップＳ２３へ移って、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。操作スイッチ７が強制閉操作の状態に維持されている間は、ステップＳ２７またはＳ２９の判定がＹＥＳとなって、窓の閉動作が継続され、挟み込みがあっても窓１００は開かない（ステップＳ２３〜Ｓ２９）。

上記のようにして強制閉操作が行なわれた後、操作スイッチ７がオート閉ＡＣまたはマニュアル閉ＭＣの位置からマニュアル開ＭＯの位置に操作されると、ステップＳ２７，Ｓ２９の判定はＮＯ、ステップＳ３０の判定はＹＥＳとなって、後述（図８）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ３１）、窓を開動作へ切り換える。また、強制閉操作が行なわれた後、操作スイッチ７がオート閉ＡＣまたはマニュアル閉ＭＣからオート開ＡＯの位置に操作されると、ステップＳ２７，Ｓ２９，Ｓ３０の判定はＮＯ、ステップＳ３２の判定はＹＥＳとなって、後述（図９）のオート開処理に移り（ステップＳ３３）、窓を開動作へ切り換える。すなわち、挟み込みが検出され、強制閉操作が行なわれた後、操作スイッチ７が開操作されると、窓ガラス１０１が開くようになっている。

操作スイッチ７の強制閉操作が維持されている状態で、操作スイッチ７から手が離れて、操作ノブ７１がオート閉ＡＣまたはマニュアル閉ＭＣの位置から中立Ｎの位置に戻ると、ステップＳ２７、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３２の判定が全てＮＯとなるので、ステップＳ３８へ移行する。ステップＳ３８では、前述のように、強制閉操作フラグが「１」か否かを判定する。今の場合は、すでに強制閉操作が行われてステップＳ２８で強制閉操作フラグが「１」となっているから（ステップＳ３８：ＹＥＳ）、ステップＳ２３へ移行して、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。以後は、上述したステップＳ２４以降の処理が実行される。すなわち、挟み込みが検出され、強制閉操作が行なわれた後、操作スイッチ７が開操作されなければ、操作スイッチ７から手が離れても窓ガラス１０１は開かず、閉動作が継続されるようになっている。

このように、図７の実施形態においては、挟み込みが発生した状態で強制閉操作を行なった後に、操作スイッチ７を開操作すると、窓ガラス１０１の閉動作が直ちに開動作に切り換わる。このため、誤って操作スイッチ７を強制閉操作した場合でも、操作スイッチ７の開操作により強制閉動作が解除されて窓ガラス１０１が開くので、安全を確保することができる。一方、強制閉操作を行なった後に操作スイッチ７を開操作しなければ、窓ガラス１０１の閉動作がそのまま継続される。したがって、暴漢襲撃時に操作スイッチ７から手が離れた場合でも窓ガラス１０１が開くことはなく、これによって車内への暴漢の侵入を阻止することができる。

図８は、図５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９）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６）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７）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９は、図５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６）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７）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。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１０は他の実施形態におけるオート閉処理のフローチャート、図１１は本実施形態で用いられ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。なお、基本的動作と、マニュアル閉、マニュアル開、オート開の各動作については、それぞれ図５、図６、図８、図９と同じであり、窓開閉機構についても図３、図４と同じである。

本実施形態では、操作スイッチが図１１に示した自席スイッチ１７および他席スイッチ１８からなる。自席スイッチ１７は自席の窓ガラスを開閉するための操作スイッチであり、運転席、助手席、後部右座席、後部左座席のそれぞれに設けられるが、図１１では便宜上１つのブロックで示している。他席スイッチ１８は、他席（運転席以外の席）の窓ガラスを開閉するための操作スイッチであり、運転席にのみ設けられる。各スイッチ１７，１８の構造は、図２に示したものと基本的に同じである。

図１２は運転席に設けられるパワーウィンドウスイッチ３０の一例を示す上面図であり、スイッチハウジング３１に１個の自席スイッチ１７と、３個の他席スイッチ１８が装備されている。自席スイッチ１７は運転席の窓ガラスを開閉するものであり、他席スイッチ１８は助手席、後部右座席、後部左座席の窓ガラスを開閉するものであって、これらの各スイッチは運転手により操作される。他席スイッチ１８は複数個設けられるが、図１１では便宜上１つのブロックで示している。

図１１において、１１は窓の開閉動作を制御するＣＰＵからなる制御部、１２は運転席の窓を開閉するためのモータ１３を駆動するモータ駆動回路、１４はモータ１３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、１５はロータリエンコーダ１４から出力されるパルスを検出するパルス検出回路、１６はＲＯＭやＲＡＭ等から構成されるメモリである。メモリ１６には、挟み込み判定用の閾値が設定されている領域１６ａと、強制閉動作フラグが記憶される領域１６ｂとが備わっている。１７は前述の自席スイッチ、１８は前述の他席スイッチである。２２は運転席以外の各席の窓を開閉するためのモータ２３を駆動するモータ駆動回路、２４はモータ２３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、２５はロータリエンコーダ２４から出力されるパルスを検出するパルス検出回路である。２２〜２５のブロックは運転席以外の各席ごとに設けられるが、図１１では便宜上１つのブロックで示している。ロータリエンコーダ１４，２４およびパルス検出回路１５，２５は、制御部１１とともに、本発明における負荷検出手段の一実施形態を構成し、制御部１１は本発明における挟み込み検出手段の一実施形態を構成する。

図１０の手順は、制御部１１を構成するＣＰＵにより実行される。図１０の各ステップのうち、Ｓ２１〜Ｓ３７に関しては、図７と基本的に同じであるので、簡単に説明するにとどめる。最初に、強制閉操作フラグを「０」にセットし（ステップＳ２１）、オート閉動作により窓の閉動作を行う（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。閉動作中に挟み込みが検出されず（ステップＳ２５：ＮＯ）、開操作も行われない場合は（ステップＳ３４：ＮＯ、ステップＳ３６：ＮＯ）オート閉動作を継続する。マニュアル開またはオート開の操作がされた場合は、マニュアル開またはオート開の処理へ移行する（ステップＳ３５、Ｓ３７）。また、挟み込みが検出された場合は（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、窓位置を記憶した後（ステップＳ２６）、運転席を含む各席に設けられている自席スイッチ１７の操作有無を判別するとともに（ステップＳ２７、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３２）、運転席にのみ設けられている他席スイッチ１８の操作有無を判別する（ステップＳ４１、Ｓ４２）。いずれの操作スイッチも操作されなければ、ステップＳ２７、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２での判定は全てＮＯとなり、ステップＳ３８へ移行する。

ステップＳ３８では、強制閉操作フラグが「１」か否かを判定する。今の場合は、強制閉操作は行われておらず、強制閉操作フラグが「０」であるから（ステップＳ３８：ＮＯ）、ステップＳ３９へ移行する。ステップＳ３９では、モータ駆動回路１２（２２）から逆転信号を出力してモータ１３（２３）を逆転させ、窓の動作を閉動作から開動作に切り換える。その後、ステップＳ４０へ進んで、窓が２００ｍｍ以上開いたか否かを判定する。窓の開き量は、ステップＳ２６で記憶した窓位置を用いて算出することができる。窓が２００ｍｍ以上開いていない場合は（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ３９へ戻り、窓の開動作を継続する。そして、窓が２００ｍｍ以上開くと（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、モータ１３（２３）を停止して動作を終了する。以上は、挟み込み発生時における通常の窓反転動作である。

一方、挟み込みが検出され、かつ自席スイッチ１７（他席スイッチ１８であっても同様）が強制閉操作の状態にある場合は（ステップＳ２７：ＹＥＳ、ステップＳ２９：ＹＥＳ）、強制閉操作フラグを「１」に書き換え（ステップＳ２８）、モータ１３（２３）を正転させて窓１００を閉じる（ステップＳ２３）。強制閉操作が維持されている間は、窓の閉動作が継続され、挟み込みがあっても窓１００は開かない（ステップＳ２３〜Ｓ２９）。

上記のようにして強制閉操作が行なわれた後、自席スイッチ１７がマニュアル開ＭＯの位置に操作されると、ステップＳ２７，Ｓ２９の判定はＮＯ、ステップＳ３０の判定はＹＥＳとなって、前述（図８）のマニュアル開処理に移り（ステップＳ３１）、窓を開動作へ切り換える。また、強制閉操作が行なわれた後、自席スイッチ１７がオート開ＡＯの位置に操作されると、ステップＳ２７，Ｓ２９，Ｓ３０の判定はＮＯ、ステップＳ３２の判定はＹＥＳとなって、前述（図９）のオート開処理に移り（ステップＳ３３）、窓を開動作へ切り換える。また、強制閉操作が行なわれた後、他席スイッチ１８のいずれかがマニュアル開ＭＯの位置に操作されると（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ステップＳ３９へ移って窓を開動作へ切り換える。また、強制閉操作が行なわれた後、他席スイッチ１８のいずれかがオート開ＡＯの位置に操作された場合も（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ３９へ移って窓を開動作へ切り換える。すなわち、挟み込みが検出され、強制閉操作が行なわれた後、自席スイッチ１７および他席スイッチ１８のいずれかのスイッチが開操作されると、窓ガラス１０１が開くようになっている。

自席スイッチ１７の強制閉操作が維持されている状態で、自席スイッチ１７から手が離れて、操作ノブがオート閉ＡＣまたはマニュアル閉ＭＣの位置から中立Ｎの位置に戻ると、ステップＳ２７、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３２の判定は全てＮＯとなる。また、他席スイッチ１８が操作されなければ、ステップＳ４１、Ｓ４２の判定もＮＯとなる。この場合は、ステップＳ３８へ移行して、前述のように、強制閉操作フラグが「１」か否かを判定する。今の場合は、すでに強制閉操作が行われてステップＳ２８で強制閉操作フラグが「１」となっているから（ステップＳ３８：ＹＥＳ）、ステップＳ２３へ移行して、モータ駆動回路１２（２２）から正転信号を出力してモータ１３（２３）を正転させ、窓１００を閉じる。以後は、上述したステップＳ２４以降の処理が実行される。すなわち、挟み込みが検出され、強制閉操作が行なわれた後、スイッチ１７，１８のいずれもが開操作されなければ、自席スイッチ１７から手が離れても窓ガラス１０１は開かず、閉動作が継続されるようになっている。

このように、図１０の実施形態においては、挟み込みが発生した状態で強制閉操作を行なった後に、自席スイッチ１７および他席スイッチ１８のいずれかを開操作すると、窓ガラス１０１の閉動作が直ちに開動作に切り換わる。このため、誤って操作スイッチを強制閉操作した場合でも、いずれかのスイッチ１７，１８を開操作すれば、強制閉動作が解除されて窓ガラス１０１が開くので、安全を確保することができる。特に、図１２のような運転席に設けられるパワーウィンドウスイッチ３０では、同様の形状をした自席スイッチ１７と他席スイッチ１８とが近接して配置されているため、咄嗟の場合にスイッチの押し間違いが生じ易いが、本実施形態によれば、４つのスイッチのどれを開操作しても窓ガラス１０１が開くので、閉動作から開動作への切り換えを確実に行なうことができる。一方、強制閉操作を行なった後にスイッチ１７，１８を開操作しなければ、窓ガラス１０１の閉動作がそのまま継続される。したがって、暴漢襲撃時に操作スイッチから手が離れた場合でも窓ガラス１０１が開くことはなく、これによって車内への暴漢の侵入を阻止することができる。

本発明は、以上述べた実施形態以外にも、種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、強制閉操作の後に操作スイッチを開操作することにより、開閉体を開動作させるようにしたが、これに代えて開閉体を停止させるようにしてもよい。開閉体が停止することで、それ以上の挟み込みが生じなくなり、人体や物の損傷を回避することができる。

また、図７および図１０のステップＳ４０における２００ｍｍの値は一例であって、窓の開き量の基準値としてこれ以外の値を採用してもよいことは勿論である。

また、上記実施形態では、挟み込みが検出された場合に、操作スイッチがオート閉またはマニュアル閉のいずれかの状態に維持されておれば、窓を強制的に閉じるようにしたが、挟み込みが検出された場合に、操作スイッチがオート閉に維持されている場合のみ、または、操作スイッチがマニュアル閉に維持されている場合のみ、窓を強制的に閉じるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、モータの回転速度に基づいてモータの負荷を検出したが、これに代えて、モータに流れる電流に基づいてモータの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、モータ電流を検出する電流検出回路を設ければよい。

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。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。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。他の実施形態によ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。他の実施形態で用いられ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。パワーウィンドウスイッチの一例を示す上面図である。

符号の説明

１，１１制御部
２，１２，２２モータ駆動回路
３，１３，２３モータ
４，１４，２４ロータリエンコーダ
５，１５，２５パルス検出回路
６，１６メモリ
７操作スイッチ
１７自席スイッチ
１８他席スイッチ
３０パワーウィンドウスイッチ
１００窓
１０１窓ガラス
１０２窓開閉機構
Ｚ物体

Claims

操作スイッチの操作に基づいて開閉される車両の窓ガラス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に基づいて当該窓ガラスに異物が挟み込まれたことを検出する挟み込み検出手段とを有し、
前記操作スイッチに対して所定の強制閉操作を行うことによって、挟み込みが検出されても前記窓ガラスを強制的に閉動作させる機能を備えたパワーウィンドウ装置において、
前記操作スイッチは、自席の窓ガラスを開閉するための自席スイッチと、他席の窓ガラスを開閉するための他席スイッチとからなり、
前記挟み込み検出手段が挟み込みを検出し、かつ前記操作スイッチの強制閉操作が行なわれた後、前記操作スイッチのいずれかが開操作された場合は、前記窓ガラスを開動作または停止させ、前記操作スイッチのいずれもが開操作されない場合は、前記窓ガラスの閉動作を継続するようにしたことを特徴とするパワーウィンドウ装置。