JP6458523B2 - 車両窓開閉装置 - Google Patents

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本発明は、車両に搭載されるパワーウインド装置等の車両窓開閉装置に関するものである。
従来、車両窓開閉装置において、車両窓の開閉作動を妨げる異物の検出機能が知られている。例えば、特許文献1に示す車両窓開閉装置(パワーウインド装置)では、駆動源としてのモータの回転速度の変動推移等から車両窓の作動が異物によって妨げられたことを検出し、その異物検出を基にモータの駆動を停止する等して異物に掛かる荷重の軽減を図るものである。これにより、閉作動中の車両窓と窓枠との間での異物の挟み込みを防止することが可能となり、また、開作動中の車両窓によって異物が例えばドア内部に巻き込まれることを防止することが可能となる。
特開2011−122369号公報
ところで、上記のような異物検出機能を備えた車両窓開閉装置では、例えば運転席などからは他席の車両窓の開閉も可能とされるものがある。この場合、前述のように車両窓によって異物が巻き込まれた場合、運転席から他席の状況が分かりづらく、運転席の乗員が更に開作動を行うことで異物が更に巻き込まれる虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、異物の更なる巻き込みを抑えることができる車両窓開閉装置を提供することにある。
上記課題を解決する車両窓開閉装置は、車両に複数設けられた車両窓の各々に対して個別に設けられた駆動部と、乗員に操作されることで開閉指示信号を出力する操作部と、前記操作部から出力された開閉指示信号に基づいて前記駆動部を制御し、対応する前記車両窓の開閉作動を制御する制御部と、前記複数の車両窓のそれぞれの作動の状態の変化を検出する変化検出部と、前記変化検出部で検出された変化に基づいて前記車両窓の異物の巻き込みを検出する巻き込み検出部と、前記操作部が操作された際に、作動対象の車両窓に対して作動対象の車両窓と隣り合う席である自席からの操作か、前記自席以外の他席からの操作かを判定する操作位置判定部と、を備え、前記制御部は、前記巻き込み検出部により巻き込みが検出されると、前記車両窓の開作動を停止又は所定量だけ反転作動させる巻き込み防止制御を実行するものであり、前記制御部は、前記巻き込み検出部によって巻き込みが検出された後、前記操作部が操作された際に前記操作位置判定部によって前記他席からの操作と判定された場合、前記作動対象の車両窓の作動方向が閉方向となるように操作されたときは閉作動させるとともに、前記作動対象の車両窓の作動方向が開方向となるように操作されたときは開作動させないようにするものであって、前記制御部は、前記巻き込み検出部によって巻き込みが検出された後、前記操作部が操作された際に前記操作位置判定部によって前記自席からの操作と判定された場合、前記作動対象の車両窓の作動方向が閉方向となるように操作されたときは閉作動させるとともに、前記作動対象の車両窓の作動方向が開方向となるように操作されたときは開作動させるものである
この構成によれば、制御部は、巻き込みが検出された後、操作された操作部が他席の場合には作動対象の車両窓の作動方向を閉方向のみに制限するため、操作部を操作した乗員から見えづらい位置(他席)での開方向の作動が制限される。これによって、異物が更に巻き込みることが抑えられる。
この構成によれば、制御部は、巻き込みが検出された後、操作された操作部が自席の場合に作動対象の車両窓の作動方向の制限を行わないため、自席における操作性の低下が抑えられる。
本発明の車両窓開閉装置によれば、異物の更なる巻き込みを抑えることができる。
実施形態のパワーウインド装置の概略構成を示す電気ブロック図である。 同形態のパワーウインド装置における速度制御を説明するためのフローチャートである。
以下、車両窓開閉装置をパワーウインド装置に具体化した一実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態のパワーウインド装置10(車両窓開閉装置)は、車両に設けられた車両窓としてのウインドガラスWGの開閉作動を制御するものである各車両ドアDに取り付けられる。各ウインドガラスWGは、車両内に複数の設けられた座席並びに前記各車両ドアDに対応するように設けられている。
ここで、座席の一例として、車両の前方部及び後方部には、それぞれ2個の座席が配置されている。このため、座席から見て車外側である車両ドアDに当該座席用の各ウインドガラスWGが配置されている。なお、以下では車両の前方部の座席の一方を運転席といい、前方部の他方を補助席(助手席)といい、後方部の座席の一方を左後部座席といい、後方部の座席の他方を右後部座席という。このため、座席から見て最寄りのウインドガラスWGを当該座席用のウインドガラスWGといい、例えば運転席の最寄りのウインドガラスWGについては、運転席用のウインドガラスWGという。
図1に示すように、パワーウインド装置10は、各ウインドガラスWGに対応するべく個別に設けられた駆動ユニット11a,11b,11c,11dを有する。
駆動ユニット11aは、例えば運転席用のウインドガラスWGに対応するものであり、モータ21aと、そのモータ21aの回転駆動によりウインドガラスWGを開閉作動させる例えばXアーム式のウインドレギュレータ(図示略)とを備えている。また、駆動ユニット11aは、モータ21aを制御してウインドガラスWGの作動を制御する運転席用制御回路22aと、モータ21aの回転を検出する回転検出センサ23aとを備えている。
駆動ユニット11bは、例えば補助席用のウインドガラスWGに対応するものであり、モータ21bと、モータ21bの回転駆動によりウインドガラスWGを開閉作動させる例えばXアーム式のウインドレギュレータ(図示略)とを備えている。また、駆動ユニット11bは、モータ21bを制御してウインドガラスWGの作動を制御する制御回路22bと、モータ21bの回転を検出する回転検出センサ23bとを備えている。
駆動ユニット11cは、例えば左後部座席用のウインドガラスWGに対応するものであり、モータ21cと、モータ21cの回転駆動によりウインドガラスWGを開閉作動させる例えばXアーム式のウインドレギュレータ(図示略)とを備えている。また、駆動ユニット11cは、モータ21cを制御してウインドガラスWGの作動を制御する制御回路22cと、モータ21cの回転を検出する回転検出センサ23cとを備えている。
駆動ユニット11dは、例えば右後部座席用のウインドガラスWGに対応するものであり、モータ21dと、モータ21dの回転駆動によりウインドガラスWGを開閉作動させる例えばXアーム式のウインドレギュレータ(図示略)とを備えている。また、駆動ユニット11dは、モータ21dを制御してウインドガラスWGの作動を制御する制御回路22dと、モータ21dの回転を検出する回転検出センサ23dとを備えている。
上記の各駆動ユニット11a〜11dのウインドレギュレータは、各モータ21a〜21dの回転をウインドガラスWGの開閉作動に変換する。
各回転検出センサ23a,23b,23c,23dは、例えばホールICよりなり、モータ21a〜21dの回転軸に設けられたセンサマグネット(図示略)の回転に伴う磁界変化を検出して、モータ21a〜21dの回転数や回転位置等の回転情報を検出する。
各制御回路22a〜22dは、各モータ21a〜21dと別体若しくはモータ21a〜21d内に一体に備えられる。
また、各制御回路22a〜22dは、通信線CLを介して車両ECU40と通信可能に接続されている。車両ECU40は、エンジンスイッチ(図示略)のスイッチ状態に応じて車両各部にバッテリ(図示略)の電力を供給する。このため、車両ECU40から供給された電源を利用して各制御回路22a〜22dは、各モータ21a〜21dの駆動を行う。
各制御回路22a〜22dは、各車両ドアDに備えられる後述の操作スイッチ31,32,33,34の操作に基づきモータ21a〜21dを回転駆動させ、ウインドガラスWGの開閉制御を行う。制御回路22a〜22dは、回転検出センサ23a〜23dから出力される回転検出信号(パルス信号)に基づいてウインドガラスWGの位置情報を算出する。本実施形態では、各制御回路22a〜22dは、ウインドガラスWGの全閉位置を基準(ゼロ)として、ウインドガラスWGの開閉作動(つまり、モータ21a〜21dの正逆回転)に伴って加減算される回転検出信号のパルスエッジ(立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジ)のカウント数をウインドガラスWGの位置情報として算出する。
また、各制御回路22a〜22dは、前記回転検出信号に基づいてモータ21a〜21dの回転方向を検出する。また、制御回路22a〜22dは、回転検出信号のパルスの間隔(周期)からモータ21a〜21dの回転速度を算出するとともに、モータ21a〜21dの速度の変動量(速度変動量)を算出する。
各制御回路22a〜22dは、ウインドガラスWGと車両ドアDのフレームとの間での挟み込みを防止する機能を有している。詳述すると、各制御回路22a〜22dは、ウインドガラスWGの閉作動中(上昇作動中)において回転検出信号を基に算出したモータ21a〜21dの速度変動量と挟み込み判定閾値とを比較する。そして、速度変動量が挟み込み判定閾値以上である場合に、ウインドガラスWGによる異物挟み込みが発生したと判定(検出)し、その挟み込み判定に基づいてウインドガラスWGを開方向に所定量だけ反転作動させて挟み込んだ異物を解放可能とする。
また、各制御回路22a〜22dは、開作動中(下降作動中)のウインドガラスWGによって異物が車両ドアD内に巻き込まれる異物巻き込みを検出する機能も有している。詳述すると、制御回路22a〜22dは、ウインドガラスWGの開作動中において回転検出信号を基に算出したモータ21a〜21dの速度変動量と巻き込み判定閾値とを比較する。そして、速度変動量が巻き込み判定閾値以上である場合に、ウインドガラスWGによる異物巻き込みが発生したと判定(検出)し、その巻き込み検出に基づきモータ21a〜21dの駆動を停止してウインドガラスWGの開作動を停止させる。
また、各制御回路22a〜22dには、操作スイッチ31,32,33,34が接続されている。制御回路22a〜22dには、操作スイッチ31,32,33,34から対象となるウインドガラスWGを開閉(昇降)作動させるべく各種指令信号が入力される。操作スイッチ31,32,33,34は、ウインドガラスWGを全閉位置から全開位置までの範囲において開閉作動させるべく操作されるものである。
操作スイッチ31,32,33,34は、その座席から最も近いウインドガラスWGを開閉させるために乗員によって操作されるものであり、車両内に設けられた座席の付近に設けられる。
以下、運転席付近に設けられた操作スイッチ31と運転席以外の席(補助席や後部座席)に設けられた操作スイッチ32,33,34とを区別するために、前者の操作スイッチを運転席側スイッチ31といい、後者の操作スイッチを非運転席側スイッチ32,33,34という。
運転席側スイッチ31は、運転席側にあるウインドガラスWGを開閉させるために操作する自席用スイッチ31aと、運転席以外の席側にあるウインドガラスWGを開閉させるために操作する他席用スイッチ31b,31c,31dとを有する。
運転席側スイッチ31の自席用スイッチ31aと各他席用スイッチ31b,31c,31dは、運転席に着座した乗員(運転手)が操作可能な位置(例えば車両ドアDの内張部分)に設けられる。運転席側スイッチ31の自席用スイッチ31aは、乗員によって操作されるとその旨を運転席用制御回路22aに出力する。また、各他席用スイッチ31b,31c,31dは、乗員によって操作されるとその旨を作動対象のウインドガラスWGの開閉作動の制御を行う制御回路22b,22c,22dに出力する。
非運転席側スイッチ32,33,34は、運転席以外の各座席(補助席及び2つの後部座席)に着座した乗員が操作可能な位置(例えば車両ドアDの内張部分)にそれぞれ1つ設けられる。そして、非運転席側スイッチ32,33,34は、乗員によって操作されるとその旨の信号を対応する制御回路22b,22c,22dに出力する。
運転席用制御回路22aは、操作されたスイッチが自席用スイッチ31aの場合、同じ駆動ユニット11a内のモータ21aに対して電源供給を行ってウインドガラスWGの開閉作動を制御する。
ここで、運転席側スイッチ31において他席用スイッチ31b,31c,31dのいずれかが操作されると、その操作に基づく信号が作動対象のウインドガラスWGの開閉作動の制御を行う制御回路22b,22c,22dに出力される。そして、制御回路22b,22c,22dでは、操作された他席用スイッチ31b,31c,31dから出力された信号に基づいて各モータ21b,21c,21dの制御が実施される。ただし、各駆動ユニット11b,11c,11dの制御回路22b,22c,22dにおいて、巻き込み検出がなされると、各他席用スイッチ31b,31c,31dが操作されてもウインドガラスWGの作動方向が閉方向のみに限定される。即ち、各他席用スイッチ31b,31c,31dで閉方向作動となるように操作がなされると各制御回路22b,22c,22dは、モータ21b,21c,21dを駆動させるが、開方向作動の場合においてはモータ21b,21c,21dは停止(又は停止を継続)させる。
さらに、各駆動ユニット11b,11c,11dの制御回路22b,22c,22dは、制御回路22b,22c,22dに対してそれぞれと接続された場合には非運転席側スイッチ32,33,34の操作に基づいてそれぞれのモータ21b,21c,21dを制御する。このとき、各駆動ユニット11b,11c,11dの制御回路22b,22c,22dで巻き込み検出がなされても自席からの操作であるためウインドガラスWGの作動方向の制限は行われない。
次に、パワーウインド装置10の一動作例を説明する。
本実施形態のパワーウインド装置10の制御回路22a〜22dは、使用者によって操作スイッチ31〜34が操作されるとその操作(開操作又は閉操作)に基づいて対象となるウインドガラスWGを開作動又は閉作動させるべく、対象となるモータ21a〜21dに給電を行う。また、各制御回路22a〜22dは、作動対象のウインドガラスWGが閉作動中に、ウインドガラスWGによって異物が挟み込まれる異物挟み込みを検出するようになっている。そして、各制御回路22a〜22dは、作動対象のウインドガラスWGが開作動中に、ウインドガラスWGによって異物が車両ドアD内に巻き込まれる異物巻き込みを検出するようになっている。
以下に、本実施形態における非運転席と隣り合うウインドガラスWG開作動時における異物巻き込み検出時の制御について主に図2を用いて説明する。なお、以下では非運転席における駆動ユニット11b〜11dの内、駆動ユニット11bにおける処理を説明するが他の駆動ユニット11c,11dもほぼ同様の処理を行うものである。
駆動ユニット11bの制御回路22bは、開作動が開始されると開作動中のウインドガラスWGによる異物の巻き込み検出を行う(ステップS1)。
このとき、制御回路22bは、モータ21bの速度変動量と巻き込み判定閾値とを比較し、速度変動量が巻き込み判定閾値未満である場合、ウインドガラスWGによる異物巻き込みが発生していないと判定し(ステップS1:NO)、ステップS2を繰り返す。また、制御回路22bは、速度変動量が巻き込み判定閾値以上である場合、ウインドガラスWGによる異物巻き込みが発生したと判定し(ステップS1;YES)、モータ21bの駆動を停止してウインドガラスWGの開作動を停止させる(ステップS2)。
次いで、制御回路22bは、非運転席側スイッチ32又は他席用スイッチ31bの操作の有無を検出する(ステップS3)。制御回路22bは、非運転席側スイッチ32又は他席用スイッチ31bの操作が無い場合(ステップS3:NO)、ステップS3から繰り返す。
そして、非運転席側スイッチ32又は他席用スイッチ31bの操作があると(ステップS3:YES)、制御回路22bは、作動対象のウインドガラスWGに対して操作されたスイッチが他席か否かを判定する(ステップS4)。
このとき、制御回路22bは、作動対象のウインドガラスWGに対して操作したスイッチが非運転席側スイッチ32の場合に自席と判定し(ステップS4:NO)、非運転席側スイッチ32の操作に基づいてモータ21bを駆動させて対象のウインドガラスWGを作動させる(ステップS6)。
一方、制御回路22bは、作動対象のウインドガラスWGに対して操作したスイッチが他席用スイッチ31bの場合に他席と判定し(ステップS:YES)、他席用スイッチ31bの操作に基づくウインドガラスWGの作動方向を判定する(ステップS5)。
そして、ステップS5において、他席用スイッチ31bの操作に基づくウインドガラスWGの作動方向が開方向である場合、制御回路22bは、他席用スイッチ31bの開操作に基づいてモータ21bを駆動させて対象のウインドガラスWGの作動(開作動)させる(ステップS6)。
また、ステップS5において、他席用スイッチ31bの操作に基づくウインドガラスWGの作動方向が閉方向である場合、制御回路22bは、ステップS3から処理を繰り返す。即ち、制御回路22bはモータ21bの駆動停止を継続させ、ウインドガラスWGの閉作動をさせないようになっている。
次に、本実施形態の効果を記載する。
(1)制御回路22b,22c,22dは、巻き込みが検出された後、操作された操作スイッチが他席の場合には作動対象のウインドガラスWGの作動方向を閉方向のみに制限するため、操作スイッチを操作した乗員から見えづらい位置(他席)での開方向の作動が制限される。これによって、異物が更に巻き込まれることが抑えられる。
(2)制御回路22b,22c,22dは、巻き込みが検出された後、操作された操作スイッチが自席の場合に作動対象のウインドガラスWGの作動方向の制限を行わないため、自席における操作性の低下が抑えられる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、巻き込み検出後、作動対象のウインドガラスWGを他席の操作スイッチ(例えば他席用スイッチ31b,31c,31dのいずれか)で操作した場合に、作動対象のウインドガラスWGの作動方向を閉方向のみに制限したが、これに限らない。自席スイッチ(例えば自席用スイッチ31a、非運転席側スイッチ32,33,34)が巻き込み検出後に操作された場合に、各制御回路22a,22b,22c,22dにおいて他席からの操作と見なしてウインドガラスWGの作動方向を閉方向のみに制限するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ステップS4の後にステップS5を実施することとしたが、これに限らず、ステップS5の後にステップS4を実施するようにしてもよい。即ち、作動方向判定を先に実施し、その後に操作スイッチが他席(又は自席)か否かを判定するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ステップS4にて他席か否かを判定することとしたが、同ステップS4においては自席か他席かが判定できればよい。
・上記実施形態では、運転席側スイッチ31の各他席用スイッチ31b,31c,31dが各駆動ユニット11b,11c,11dの制御回路22b,22c,22dと接続される構成としたが、これに限らない。例えば、各他席用スイッチ31b,31c,31dと運転席用制御回路22aとを接続し、各運転席用制御回路22aと各制御回路22b,22c,22dとを接続し、運転席用制御回路22aを介して各他席用スイッチ31b,31c,31dの信号が出力されるようにしてもよい。この場合、例えば各制御回路22b,22c,22dと運転席用制御回路22aとの間で通信を行い、制御回路22b,22c,22dにおいて巻き込みの検出がなされた場合に運転席用制御回路22aにその旨の信号を出力し、運転席用制御回路22aにおいて他席か否かを判定する構成を採用してもよい。そして、巻き込み検出後に他席用スイッチ31b,31c,31dが操作された際に他席用スイッチ31b,31c,31dがウインドガラスWGを開方向に作動させる操作であった際には運転席用制御回路22aから各制御回路22b,22c,22dに開方向作動となる操作信号を出力しない構成としてもよい。
・上記実施形態では、運転席側スイッチ31に車両に複数設けられるウインドガラスWGのそれぞれを操作可能とする構成としたが、これに加えて補助席等から車両に複数設けられるウインドガラスWGのそれぞれを操作可能とする構成を採用してもよい。また、運転席側スイッチ31を運転席と補助席との間(センターコンソールボックスなど)に設けてもよい。この場合、運転席側スイッチ31が補助席から操作可能であれば補助席専用に非運転席側スイッチを設けなくてもよい。
・上記実施形態では、制御回路22a,22b,22c,22dは、各モータ21a〜21dの速度変動量を基に異物検出(挟み込み及び巻き込みの検出)を行うが、これに特に限定されるものではない。例えば、各モータ21a〜21dの速度変動量以外の特性値(ウインドガラスWGに掛かる負荷変動に応じて変動する各モータ21a〜21dの特性値)を基に異物検出を行ってもよい。
・上記実施形態では、制御回路22a,22b,22c,22dは、挟み込み判定に基づいてウインドガラスWGを開方向に所定量だけ反転作動させるが、これ以外に例えば、挟み込み判定に基づいて各モータ21a〜21dの作動を停止させてもよい。また、上記実施形態では、制御回路22a,22b,22c,22dは、巻き込み検出に基づき各モータ21a〜21dの駆動を停止してウインドガラスWGの開作動を停止させるが、これ以外に例えば、巻き込み検出に基づいてウインドガラスWGを閉方向に所定量だけ反転作動させてもよい。
・上記実施形態では、Xアーム式のウインドレギュレータを用いたパワーウインド装置10に適用したが、ワイヤ式のウインドレギュレータを用いたパワーウインド装置やシングルアーム式のウインドレギュレータを用いたパワーウインド装置に適用してもよい。
・上記実施形態では、車両ドアDに備えられたウインドガラスWGを開閉させるパワーウインド装置10に適用したが、これ以外に例えば、車両の屋根に備えられたルーフガラスを開閉させるサンルーフ装置に適用してもよい。
・上記実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
10…パワーウインド装置(車両窓開閉装置)、21a,21b,21c,21d…モータ(駆動部)、22a…運転席用制御回路(制御部、変化検出部、巻き込み検出部、操作位置判定部)、22b,22c,22d…制御回路(制御部、変化検出部、巻き込み検出部、操作位置判定部)、31…運転席側スイッチ(操作部)、31a…自席用スイッチ(操作部)、31b,31c,31d…他席用スイッチ(操作部)、32,33,34…非運転席側スイッチ(操作部)、WG…ウインドガラス(車両窓)。

Claims (1)

  1. 車両に複数設けられた車両窓の各々に対して個別に設けられた駆動部と、
    乗員に操作されることで開閉指示信号を出力する操作部と、
    前記操作部から出力された開閉指示信号に基づいて前記駆動部を制御し、対応する前記車両窓の開閉作動を制御する制御部と、
    前記複数の車両窓のそれぞれの作動の状態の変化を検出する変化検出部と、
    前記変化検出部で検出された変化に基づいて前記車両窓の異物の巻き込みを検出する巻き込み検出部と、
    前記操作部が操作された際に、作動対象の車両窓に対して作動対象の車両窓と隣り合う席である自席からの操作か、前記自席以外の他席からの操作かを判定する操作位置判定部と、を備え、
    前記制御部は、前記巻き込み検出部により巻き込みが検出されると、前記車両窓の開作動を停止又は所定量だけ反転作動させる巻き込み防止制御を実行するものであり、
    前記制御部は、前記巻き込み検出部によって巻き込みが検出された後、前記操作部が操作された際に前記操作位置判定部によって前記他席からの操作と判定された場合、前記作動対象の車両窓の作動方向が閉方向となるように操作されたときは閉作動させるとともに、前記作動対象の車両窓の作動方向が開方向となるように操作されたときは開作動させないようにするものであって、
    前記制御部は、前記巻き込み検出部によって巻き込みが検出された後、前記操作部が操作された際に前記操作位置判定部によって前記自席からの操作と判定された場合、前記作動対象の車両窓の作動方向が閉方向となるように操作されたときは閉作動させるとともに、前記作動対象の車両窓の作動方向が開方向となるように操作されたときは開作動させるものであることを特徴とする車両窓開閉装置。
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