JP6196115B2 - パワーウインドウ装置 - Google Patents

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本発明は、モータの駆動力によってウインドウガラスを開閉するパワーウインドウ装置に関する。
従来、例えば特許文献1に示されるように、スイッチの操作に基づきモータを駆動させてウインドウガラスを開閉するパワーウインドウ装置が知られている。通常、この種のパワーウインドウ装置は、ウインドウガラスを閉方向に変位させている最中に当該ウインドウガラスと窓枠との間に挟み込みがあると判断した場合、ウインドウガラスを閉方向とは反対の開方向に変位させる、いわゆる挟み込み防止機能を備えている。この種のパワーウインドウ装置は、あらかじめ挟み込みがないときのモータにかかる負荷(通常時の負荷)を登録しておき、当該負荷よりも駆動中のモータにかかる負荷が大きい場合に挟み込みがあると判断する。
特開平9−324581号公報
挟み込みは、車両に設けられるどのウインドウガラスでも発生するおそれがある。このため、パワーウインドウ装置は、ウインドウガラスを開閉させるモータの数だけ通常時の負荷を登録する必要がある。すなわち、例えば、車両が4つのウインドウガラスを備えている場合、4つのウインドウガラスのそれぞれに開閉させるモータが設けられるので、パワーウインドウ装置は、4つのモータのそれぞれについて通常時の負荷を登録する必要がある。ウインドウガラスは、取り付けるときに全開の位置には取り付けられないことが周知である。従って、通常時の負荷を登録するには、ウインドウガラスを一旦全開位置まで変位させた後全閉位置まで変位させる必要がある。この作業を、ウインドウガラスを開閉させるモータの数だけ行うには時間がかかる。
なお、このような問題は、車両に設けられるパワーウインドウ装置に限らずモータを駆動させてウインドウガラスを開閉するパワーウインドウ装置であれば同様に生じる。
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造時の作業工数が少ない挟み込み防止機能を備えたパワーウインドウ装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、第1のスイッチの操作を通じて駆動する第1のモータと、第1のモータの駆動を通じて開閉する第1のウインドウガラスと、第1のモータに実際にかかる負荷と、第1のウインドウガラスを閉方向に変位させる第1の登録作業を通じて予め第1の記憶部に登録されている挟み込みがない通常時に第1のモータにかかる第1の負荷との比較を通じて第1のウインドウガラスにおける挟み込みの有無を判断し、挟み込みが有ると判断される場合には第1のウインドウガラスが開方向に変位するように第1のモータを駆動させる第1のコントローラと、第1のモータと同じ構成とされ、第2のスイッチの操作を通じて駆動する第2のモータと、第1のウインドウガラスと同じ構成とされ、第2のモータの駆動を通じて開閉する第2のウインドウガラスと、第2のモータに実際にかかる負荷と、第2のウインドウガラスを閉方向に変位させる第2の登録作業を通じて予め第2の記憶部に登録されている挟み込みがない通常時に第2のモータにかかる第2の負荷との比較を通じて第2のウインドウガラスにおける挟み込みの有無を判断し、挟み込みが有ると判断される場合には第2のウインドウガラスが開方向に変位するように第2のモータを駆動させる第2のコントローラと、を備えるパワーウインドウ装置において、第1のコントローラと第2のコントローラとの間を接続する通信経路を備え、第2のコントローラは、通信経路を介して第1の記憶部に登録されている第1の負荷を取得してこれを第2の負荷として第2の記憶部に登録し、第1の登録作業は、第1のウインドウガラスを全開から全閉まで変位させることによって行われ、第2の登録作業は、第2のウインドウガラスを全開と全閉との間である中間位置から全閉まで変位させることによって行われ、第2のコントローラは、第2のウインドウガラスが全開となる位置から中間位置に対応する第1の負荷を第2の負荷として第2の記憶部に登録することを要旨とする。
この構成によれば、第1のモータと第2のモータとが同じ構成とされていること、及び第1のウインドウガラスと第2のウインドウガラスとが同じ構成とされていることから、通常時に第1のウインドウガラスを開閉するときに第1のモータにかかる第1の負荷と、第2のウインドウガラスを開閉するときに第2のモータにかかる第2の負荷とが等しくなる。このため、第1の負荷を第2の負荷として第2の記憶部に登録しておけば、第2のコントローラは、第2のウインドウガラスにおける挟み込みの有無を判断することができる。従って、上記構成のパワーウインドウ装置によれば、通常時に第1のモータにかかる第1の負荷を第1の記憶部に登録する第1の登録作業をすれば、第1及び第2のウインドウガラスにおける挟み込みの有無を判断することができる。すなわち、通常時に第2のモータにかかる第2の負荷を第2の記憶部に登録する第2の登録作業における作業者の作業工数が抑制される。ひいては、パワーウインドウ装置の製造時における作業工数が少なくなる。
しかも、第2の記憶部には、第2の登録作業によって第2のウインドウガラスが変位する中間位置と全閉との間の領域については当該作業によって得られた第2の負荷を登録し、第2の登録作業によって第2のウインドウガラスが変位していない全開と中間位置との間の領域についてはこの領域に対応する第1の負荷を第2の負荷として登録する。すなわち、第2の記憶部に登録されている第2の負荷の一部は第2のモータにかかる負荷である。これにより、第2のコントローラは、第2のウインドウガラスが変位する全ての領域において第1の負荷を第2の負荷として挟み込みの有無を判断する場合と比較して、より正確な判断をすることができる。
上記構成において、第1及び第2のウインドウガラスは、それぞれ閉じきり時にガラスランに接触するものであって、第2のコントローラは、第2のウインドウガラスの閉じきり時における第2の負荷を第2の登録作業を通じて登録することが好ましい。
ウインドウガラスの閉じきり時にかかるモータにかかる負荷は、ウインドウガラスとガラスランとの接触態様によって異なる。ウインドウガラスとガラスランとの接触態様は、ウインドウガラス毎に異なることが周知である。この点、上記の構成によれば、第2のコントローラは、第2のウインドウガラスの閉じきり時における第2の負荷を第2の登録作業を通じて第2の記憶部に登録する。これにより、第2のコントローラは、第1の負荷を第2の負荷として挟み込みの有無を判断する場合と比較して、より正確な判断をすることができる。
本発明のパワーウインドウ装置は、製造時にかかる作業工数が少なくなるという効果を有する。
パワーウインドウ装置の概略構成を示すブロック図。 ウインドウガラスが閉じきり付近にあるときの断面図。 パルス間隔とモータにかかる負荷との関係を示すグラフ。 ユーザの作業、及び2つのコントローラの処理を示すシーケンスチャート。
以下、車両に設けられるパワーウインドウ装置の一実施形態を図面に従って説明する。ここでは、車両が2ドア車であるものとする。
<車両の構成>
図1に示すように、車両1は、運転席ドアに設けられる第1のウインドウガラス11と、助手席ドアに設けられる第2のウインドウガラス21と、これらウインドウガラス11,21の開閉を制御するパワーウインドウ装置2と、を備えている。図示は省略するが、ウインドウガラス11,21は、車両の前後方向に延びる中心軸に対して線対象の関係とされている。なお、ウインドウガラス11,21は、上下方向に変位するものとし、下方向に変位するとき開き、上方向に変位するとき閉じるものする。
図2に示すように、ウインドウガラス11,21のそれぞれの窓枠には、ウインドウガラス11,21が閉じきるときに接触するガラスラン35,45を備えている。詳述すると、ガラスラン35,45は、車内側に向かうにつれて徐々に上方向に延びる外唇36,46と、車外側に向かうにつれて徐々に上方向に延びる内唇37,47とを備えている。外唇36,46及び内唇37,47によって上方向に向かって谷状をなす噛み込み部38,48が形成されている。ウインドウガラス11,21は、閉じきるときに噛み込み部38,48に侵入する。そして、ウインドウガラス11,21の外面が外唇36,46に、ウインドウガラス11,21の内面が内唇37,47に、それぞれ接触することによって、ウインドウガラス11,21の車両内外における液密が確保される。なお、図2に示すように、ウインドウガラスとガラスランとの接触態様はウインドウガラス毎に異なる。このため、ウインドウガラスの閉じきり付近においてウインドウガラスを開閉するモータにかかる負荷が異なる。
<パワーウインドウ装置の構成>
図1に示すように、パワーウインドウ装置2は、第1のウインドウガラス11を開閉する運転席側開閉部10と、第2のウインドウガラス21を開閉する助手席側開閉部20と、を備えている。
まず、運転席側開閉部10の構成について説明する。運転席側開閉部10は、第1のウインドウガラス11と、第1のスイッチ12と、第1のコントローラ13と、第1のモータ14と、第1の開閉機構15とを備えている。
第1のスイッチ12は、ユーザによって上下方向に操作可能とされている。第1のスイッチ12は、操作されると、当該操作された方向の情報を含ませたスイッチ信号を生成する。
第1のコントローラ13は、第1のモータ14に供給する駆動電流を生成する第1の駆動部16を備えている。第1の駆動部16は、スイッチ信号に含まれる情報に対応する方向に第1のモータ14が回転駆動するように駆動電流を生成する。すなわち、スイッチ信号に上方向に操作された旨示す情報が含まれる場合には、第1の駆動部16は、第1のモータ14が第1の方向に回転するように駆動電流を生成する。一方、スイッチ信号に下方向に操作された旨示す情報が含まれる場合には、第1の駆動部16は、第1のモータ14が第1の方向とは逆方向である第2の方向に回転するように駆動電流を生成する。
また、第1のコントローラ13は、第1のモータ14に設けられる第1のパルスセンサ18が生成するパルス信号に基づき第1のウインドウガラス11とその窓枠との間の挟み込みの有無を判断する第1の挟み込み判断部17を備えている。第1のパルスセンサ18は、第1のモータ14の回転速度に応じたパルス間隔のパルス信号を生成する。
第1の挟み込み判断部17は、第1のパルスセンサ18が生成するパルス信号のパルス数をカウントするパルスカウンタ19を備えている。また、第1の挟み込み判断部17のメモリ17aには、挟み込みがないとき、すなわち第1のウインドウガラス11が通常開閉するときにおける第1のウインドウガラス11の位置に対応するパルスカウンタ19のカウント値とパルス信号のパルス間隔とが対応付けられた第1の負荷情報が登録されている。第1の挟み込み判断部17は、第1のパルスセンサ18を通じて認識する実際のパルス間隔がメモリ17aに登録されているパルス間隔よりも長いと判断した場合に、第1のウインドウガラス11とその窓枠との間に挟み込みが有ると判断する。これは、図3に示すように、モータにかかる負荷とモータの回転速度に応じたパルス間隔との間には比例関係が成り立つためである。なお、メモリ17aは第1の記憶部に相当する。
なお、第1のコントローラ13は、第1の挟み込み判断部17を通じて挟み込みの有無を判断する通常モードと、メモリ17aに第1のウインドウガラス11の位置とパルス信号のパルス間隔とを対応付けて登録する登録モードとを備えている。製造後の第1のコントローラ13は、登録モードとされている。登録モードの第1のコントローラ13は、登録処理の完了後、通常モードに移行する。なお、登録処理については後述する。
第1のモータ14は、第1の駆動部16が生成する駆動電流により第1又は第2の方向に回転駆動する。
第1の開閉機構15は、第1のモータ14が第1の方向に回転駆動する場合には当該回転を第1のウインドウガラス11が上方向(閉じ方向)に変位するように、第1のモータ14が第2の方向に回転駆動する場合には当該回転を第1のウインドウガラス11が下方向(開き方向)に変位するように、それぞれ変換する。
次に、助手席側開閉部20の構成について説明する。なお、図1に示すように、助手席側開閉部20は、運転席側開閉部10の構成と同様の構成とされている。このため、助手席側開閉部20の各構成については、運転席側開閉部10の各構成に付した符号の十の位を2として、同様の動作をするものについては、その動作の説明を割愛する。すなわち、助手席側開閉部20は、第2のウインドウガラス21、第2のスイッチ22、第2のコントローラ23、第2のモータ24、第2の開閉機構25、第2の駆動部26、第2の挟み込み判断部27、メモリ27a、第2のパルスセンサ28、及びパルスカウンタ29の各構成を備えている。メモリ27aは第2の記憶部に相当する。また、第2のコントローラ23は、第1のコントローラ13と同様に、製造後の段階では登録モードとされている。登録モードの第2のコントローラ13は、登録処理の完了後、通常モードに移行する。なお、登録処理については後述する。
第1のコントローラ13と第2のコントローラ23との間は、通信経路30によって接続されている。第2のコントローラ23は、通信経路30を介して第1のコントローラ13との間で情報を授受する。
登録モードの第2のコントローラ23は、通信経路30を通じてメモリ17aに登録されている第1の負荷情報を取得し、これを第2のウインドウガラス21の位置とパルス信号のパルス間隔とが対応付けられた第2の負荷情報としてメモリ27aに登録する。また、第2のコントローラ23は、第2のウインドウガラス21が現状の位置から全閉に変位する最中に第2のパルスセンサ28を通じて取得する第2のウインドウガラス21の位置に対応するパルスカウンタ29のカウント値とパルス信号のパルス間隔とが対応付けられた第2の負荷情報を登録する。第2のコントローラ23は、第2の負荷情報をメモリ27aに登録後、登録モードから通常モードに切り替える。なお、メモリ27aへの情報の登録処理については、後に詳述する。
<メモリへの登録にかかる処理及び作業>
次に、メモリ17a,27aへの登録にかかる処理及びその作業について説明する。当該作業は、パワーウインドウ装置2、ひいては車両1の製造時において、ウインドウガラス11,21をそれぞれの窓枠に取り付けた後に行われる。なお、ウインドウガラスは、全開及び全閉の位置への取り付けができないことが周知である。すなわち、それぞれの窓枠に取り付けられたウインドウガラス11,21は、それぞれ全開位置と全閉位置との間(中間位置)に位置している。なお、第1及び第2のコントローラ13,23は製造後であるため登録モードとされている。また、パルスカウンタ19,29は初期状態、すなわち、0(零)とされている。
図4に示すように、まず、作業者は、第1のスイッチ12の操作を通じて第1のウインドウガラス11を全開位置まで変位させた後、全閉位置まで変位させる(ステップS1)。
第1のコントローラ13は、第1のウインドウガラス11が閉じ方向へ変位している間、パルスカウンタ19のカウント値とパルス信号のパルス間隔とが対応付けられた負荷情報をメモリ17aに仮登録する(ステップS2)。
第1のコントローラ13は、第1のウインドウガラス11が全閉位置まで変位したことを検出すると、メモリ17aに仮登録した負荷情報のカウント値を全閉位置を基準とした値に調整して、調整後のカウント値とパルス間隔とが対応付けられた負荷情報を第1の負荷情報としてメモリ17aに登録する(ステップS3)。なお、第1のコントローラ13は、第1のウインドウガラス11が閉じ方向に変位するように駆動電流を生成しているにもかかわらずパルスカウンタ19のカウント値が変化しないことを通じて、第1のウインドウガラス11が全閉位置まで変位したことを検出する。
その後、第1のコントローラ13は、登録モードから通常モードに切り替える(ステップS4)。なお、ステップS1〜S4が第1の登録作業に相当する。
次に、作業者は、第2のスイッチ22の操作を通じて第2のウインドウガラス21を中間位置から全閉位置まで変位させる(ステップS5)。
第2のコントローラ23は、第2のウインドウガラス21が閉じ方向へ変位している間、パルスカウンタ29のカウント値とパルス信号のパルス間隔とが対応付けられた負荷情報をメモリ27aに仮登録する(ステップS6)。
第2のコントローラ23は、第2のウインドウガラス21が全閉位置まで変位したことを検出すると、メモリ27aに仮登録した負荷情報のカウント値を全閉位置を基準とした値に調整して、調整後のカウント値とパルス間隔とが対応付けられた負荷情報を第2の負荷情報の一部としてメモリ27aに登録する(ステップS7)。これにより、第2のウインドウガラス21が取り付けられた中間位置から全閉位置までの第2の負荷情報の一部がメモリ27aに登録される。なお、第2のコントローラ23は、第2のウインドウガラス21が閉じ方向に変位するように駆動電流を生成しているにもかかわらずパルスカウンタ29のカウント値が変化しないことを通じて、第2のウインドウガラス21が全閉位置まで変位したことを検出する。
その後、第2のコントローラ23は、第2のウインドウガラス21の全開位置から中間位置に相当する第1の負荷情報を通信経路30を通じて取得し、これを第2の負荷情報の一部とし、ステップS7で得られた第2の負荷情報の一部と組み合わせて第2の負荷情報として登録し(ステップS8)、登録モードから通常モードに移行する(ステップS9)。なお、ステップS5〜S9が第2の登録作業に相当する。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
(1)第2のコントローラ23は、第2の登録作業において、第2のウインドウガラス21が変位していない中間位置から全開位置までに相当する第1の負荷情報を第2の負荷情報として登録する。
これにより、第2の登録作業において、第2のウインドウガラス21を全開位置から全閉位置に変位させる必要がない。すなわち、第2のウインドウガラス21を取り付けた位置(中間位置)から全開まで変位させる必要がないので、その分、第2の登録作業における作業者の作業工数が抑制される。ひいては、パワーウインドウ装置2の製造時にかかる作業工数が少なくなる。
(2)また、第1及び第2の負荷情報は、それぞれのウインドウガラス11,21が変位することによりそれぞれのメモリ17a,27aに登録される。ウインドウガラスの閉じきり時にモータにかかる負荷は、ウインドウガラスとガラスランとの接触態様によって異なる。すなわち、ウインドウガラスとガラスランとの接触態様は、ウインドウガラス毎に異なることが周知である。従って、第2のコントローラ23は、第1の負荷情報を第2の負荷情報として挟み込みの有無を判断する場合と比較して、より正確な判断をすることができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、第2のコントローラ23は、第2のウインドウガラス21を変位させることを通じてメモリ27aに登録できなかった領域に相当する第1の負荷情報をメモリ17aから取得してこれを第2の負荷情報として登録するようにしてもよい。
・上記実施形態において、第1のコントローラ13と第2のコントローラ23とを接続する通信経路30は、有線タイプであってもよいし、無線タイプであってもよい。すなわち、情報が授受できればよい。
・上記実施形態において、第2のコントローラ23は、第1の負荷情報を全て第2の負荷情報として登録してもよい。
・上記実施形態において、ウインドウガラス11,21は、上下方向に開閉するものであったが、前後方向をはじめその他の方向に開閉するものであってもよい。
・上記実施形態において、メモリ17a,27aは、それぞれ挟み込み判断部17,27とは別個に設けられてもよい。また、コントローラ13,23とも別個に設けられてもよい。
・上記実施形態において、第1及び第2のモータ14,24にかかる負荷は、第1及び第2のパルスセンサ18,28を通じて検出したが、他の方法を通じて検出してもよい。例えば、モータの回転速度等により検出してもよい。
・上記実施形態において、車両1は、2ドア車であったが、3ドア車、4ドア車、5ドア車であってもよい。ウインドウガラスの形状が左右対称であって、当該ウインドウガラスを開閉するモータが左右で同様の構成であればよい。
また、バスなどの大型車において前後の位置関係にあるウインドウガラスにおいても、同様の構成のモータによって開閉する同じ形状であればよい。
・上記実施形態において、パワーウインドウ装置は、建造物等、車両以外に適用してもよい。
次に、上記実施形態及び上記別例より想起される技術的思想について追記する。
(イ)第1のスイッチの操作を通じて駆動する第1のモータと、第1のモータの駆動を通じて開閉する第1のウインドウガラスと、第1のモータに実際にかかる負荷と、第1のウインドウガラスを閉方向に変位させる第1の登録作業を通じて予め第1の記憶部に登録されている挟み込みがない通常時に第1のモータにかかる第1の負荷との比較を通じて第1のウインドウガラスにおける挟み込みの有無を判断し、挟み込みが有ると判断される場合には第1のウインドウガラスが開方向に変位するように第1のモータを駆動させる第1のコントローラと、第1のモータと同じ構成とされ、第2のスイッチの操作を通じて駆動する第2のモータと、第1のウインドウガラスと同じ構成とされ、第2のモータの駆動を通じて開閉する第2のウインドウガラスと、第2のモータに実際にかかる負荷と、第2のウインドウガラスを閉方向に変位させる第2の登録作業を通じて予め第2の記憶部に登録されている挟み込みがない通常時に第2のモータにかかる第2の負荷との比較を通じて第2のウインドウガラスにおける挟み込みの有無を判断し、挟み込みが有ると判断される場合には第2のウインドウガラスが開方向に変位するように第2のモータを駆動させる第2のコントローラと、第1のコントローラと第2のコントローラとの間を接続する通信経路を備えるパワーウインドウ装置において、第2のコントローラが、通信経路を介して第1の記憶部に登録されている第1の負荷を取得してこれを第2の負荷として第2の記憶部に登録するステップを有するパワーウインドウ装置における挟み込み判断基準値の登録方法。
(ロ)パワーウインドウ装置における挟み込み判断基準値の登録方法において、第1の登録作業は、第1のウインドウガラスを全開から全閉まで変位させることによって行われ、第2の登録作業は、第2のウインドウガラスを全開と全閉との間である中間位置から全閉まで変位させることによって行われ、第2のコントローラは、第2のウインドウガラスが全開となる位置から中間位置に対応する第1の負荷を第2の負荷として第2の記憶部に登録するステップを有するパワーウインドウ装置における挟み込み判断基準値の登録方法。
(ハ)パワーウインドウ装置における挟み込み判断基準値の登録方法において、第1及び第2のウインドウガラスは、それぞれ閉じきり時にガラスランに接触するものであって、第2のコントローラは、第2のウインドウガラスの閉じきり時における第2の負荷を第2の登録作業を通じて登録するステップを有するパワーウインドウ装置における挟み込み判断基準値の登録方法。
1…車両、2…パワーウインドウ装置、10…運転席側開閉部、11,21…ウインドウガラス、12,22…スイッチ、13,23…コントローラ、14,24…モータ、15,25…開閉機構、16,26…駆動部、17,27…挟み込み判断部、17a,27a…メモリ(記憶部)、18,28…パルスセンサ、20…助手席側開閉部、30…通信経路、35,45…ガラスラン、36,46…外唇、37,47…内唇、38,48…噛み込み部。

Claims (2)

  1. 第1のスイッチの操作を通じて駆動する第1のモータと、
    第1のモータの駆動を通じて開閉する第1のウインドウガラスと、
    第1のモータに実際にかかる負荷と、第1のウインドウガラスを閉方向に変位させる第1の登録作業を通じて予め第1の記憶部に登録されている挟み込みがない通常時に第1のモータにかかる第1の負荷との比較を通じて第1のウインドウガラスにおける挟み込みの有無を判断し、挟み込みが有ると判断される場合には第1のウインドウガラスが開方向に変位するように第1のモータを駆動させる第1のコントローラと、
    第1のモータと同じ構成とされ、第2のスイッチの操作を通じて駆動する第2のモータと、
    第1のウインドウガラスと同じ構成とされ、第2のモータの駆動を通じて開閉する第2のウインドウガラスと、
    第2のモータに実際にかかる負荷と、第2のウインドウガラスを閉方向に変位させる第2の登録作業を通じて予め第2の記憶部に登録されている挟み込みがない通常時に第2のモータにかかる第2の負荷との比較を通じて第2のウインドウガラスにおける挟み込みの有無を判断し、挟み込みが有ると判断される場合には第2のウインドウガラスが開方向に変位するように第2のモータを駆動させる第2のコントローラと、を備えるパワーウインドウ装置において、
    第1のコントローラと第2のコントローラとの間を接続する通信経路を備え、
    第2のコントローラは、通信経路を介して第1の記憶部に登録されている第1の負荷を取得してこれを第2の負荷として第2の記憶部に登録し、
    第1の登録作業は、第1のウインドウガラスを全開から全閉まで変位させることによって行われ、
    第2の登録作業は、第2のウインドウガラスを全開と全閉との間である中間位置から全閉まで変位させることによって行われ、
    第2のコントローラは、第2のウインドウガラスが全開となる位置から中間位置に対応する第1の負荷を第2の負荷として第2の記憶部に登録するパワーウインドウ装置。
  2. 請求項に記載のパワーウインドウ装置において、
    第1及び第2のウインドウガラスは、それぞれ閉じきり時にガラスランに接触するものであって、
    第2のコントローラは、第2のウインドウガラスの閉じきり時における第2の負荷を第2の登録作業を通じて登録するパワーウインドウ装置。
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