JP6492706B2 - 車両窓開閉装置 - Google Patents

Description

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

しかしながら、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、開作動中の車両窓による異物巻き込みが検出されて車両窓の作動が停止された後に、搭乗者が誤って操作スイッチの開操作をしてしまった場合、車両窓が異物を巻き込んだ状態で開作動されるため、異物が深くまで巻き込まれて異物の解放が困難となるおそれがある。

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、巻き込まれた異物の解放を容易に行う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、モータの駆動力に基づく車両窓の開閉作動を制御する開閉制御部と、開作動中の前記車両窓に掛かる負荷変動に応じて変動する前記モータの特性値に基づいて該車両窓による異物の巻き込みを検出する巻き込み検出部とを備えた車両窓開閉装置であって、前記開閉制御部は、前記巻き込み検出部によって異物の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、かつ、前記車両窓の開作動を禁止するとともに、前記開閉制御部は、前記巻き込み検出部による異物の巻き込み検出後における前記車両窓の閉作動の回数に基づいて、前記車両窓の開作動を許可する。

この構成によれば、開作動中の車両窓による異物巻き込みが検出されて車両窓の開作動が停止又は所定量だけ反転作動された後、搭乗者が誤って操作スイッチの開操作をしたとしても、車両窓が開作動されない。これにより、車両窓が異物を巻き込んだ状態で開作動されることがないため、巻き込まれた異物の解放を容易に行うことができる。

また、巻き込み検出後における車両窓の閉作動の回数に基づいて車両窓の開作動が許可される。このため、車両窓をある程度閉作動させて巻き込まれた異物を解放した後に、車両窓の開作動が許可された通常作動モードに復帰させることが可能となる。
上記車両窓開閉装置において、前記開閉制御部は、前記巻き込み検出部による異物の巻き込み検出後における前記車両窓の閉作動の回数に基づいて前記車両窓の開作動を許可するとともに、前記巻き込み検出部による異物の巻き込み検出後における前記車両窓の閉作動の作動時間、及び閉作動の変位量の少なくとも１つに基づいて、前記車両窓の開作動を許可する。

この構成によれば、巻き込み検出後における車両窓の閉作動の作動時間、及び閉作動の変位量の少なくとも１つに基づいて車両窓の開作動が許可される。このため、車両窓をある程度閉作動させて巻き込まれた異物を解放した後に、車両窓の開作動が許可された通常作動モードに復帰させることが可能となる。

本発明の車両窓開閉装置によれば、巻き込まれた異物の解放を容易に行うことができる。

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制御態様を説明するためのフローチャートである。

以下、車両窓開閉装置の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、ウインドガラスＷＧを開閉させるべく車両ドアＤに取り付けられるものであり、モータ１１と、該モータ１１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。モータ１１は、直流モータに減速部が一体に組み付けられたギヤードモータにて構成されている。ウインドレギュレータは、モータ１１の回転をウインドガラスＷＧの開閉作動に変換する。

パワーウインド装置１０は、モータ１１を制御してウインドガラスＷＧの作動を制御するウインドＥＣＵ１２と、モータ１１の回転を検出する回転検出センサ１３とを備えている。回転検出センサ１３は、例えばホールＩＣよりなり、モータ１１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１１の回転数や回転位置等の回転情報を検出する。

ウインドＥＣＵ１２は、モータ１１と別体若しくはモータ１１内に一体に備えられる。ウインドＥＣＵ１２は、制御回路２１と駆動回路２２とを備え、駆動回路２２は制御回路２１の制御に基づいて車載のバッテリ２３からモータ１１に対して電源供給を行う。

制御回路２１は、車両ドアＤに備えられる操作スイッチ２４の操作に基づき駆動回路２２を通じてモータ１１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２１は、回転検出センサ１３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、制御回路２１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１１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、制御回路２１は、前記回転検出信号に基づいてモータ１１の回転方向を検出する。また、制御回路２１は、回転検出信号のパルスの間隔（周期）からモータ１１の回転速度を算出するとともに、モータ１１の速度の変動量（速度変動量）を算出する。

制御回路２１には、操作スイッチ２４からウインドガラス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２４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２４は、二段階操作可能な揺動型スイッチ等で構成され、開スイッチ、閉スイッチ及びオートスイッチを備えている。

具体的には、操作スイッチ２４は、一方側に一段階操作されると開スイッチがオンされ、ウインドガラスＷＧをマニュアル開作動、即ち操作している間だけ開作動させるためのマニュアル開指令信号を制御回路２１に出力する。また、操作スイッチ２４は、他方側に一段階操作されると閉スイッチがオンされ、ウインドガラスＷＧをマニュアル閉作動、即ち操作している間だけ閉作動させるためのマニュアル閉指令信号を制御回路２１に出力する。

また、操作スイッチ２４は、一方側に二段階操作（オート開操作）されると開スイッチ及びオートスイッチがともにオンされ、ウインドガラスＷＧをオート開作動、即ち操作を止めても全開位置まで開作動させるためのオート開指令信号を制御回路２１に出力する。また、操作スイッチ２４は、他方側に二段階操作（オート閉操作）されると閉スイッチ及びオートスイッチがともにオンされ、ウインドガラスＷＧをオート閉作動、即ち操作を止めても全閉位置まで閉作動させるためのオート閉指令信号を制御回路２１に出力する。

制御回路２１は、操作スイッチ２４からマニュアル開指令信号又はマニュアル閉指令信号が入力されると、該指令信号が入力されている間（操作スイッチ２４を操作している間）、ウインドガラスＷＧをマニュアル開作動又はマニュアル閉作動させるべくモータ１１を駆動する。また、操作スイッチ２４からオート開指令信号又はオート閉指令信号が入力されると、制御回路２１は、ウインドガラスＷＧを全開位置又は全閉位置までオート作動させるべくモータ１１を駆動する。

制御回路２１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、制御回路２１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１１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、制御回路２１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２１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１１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し、その巻き込み判定に基づきモータ１１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。

制御回路２１は、上記の巻き込み判定に基づいて、ウインドガラスＷＧの開作動の禁止と、上記の挟み込み防止機能の無効化と、ウインドガラスＷＧのオート閉作動の禁止とを実行する。

詳述すると、制御回路２１は、巻き込み判定がなされると、ウインドガラスＷＧの開作動禁止モードに移行する。この開作動禁止モードでは、制御回路２１は、操作スイッチ２４からマニュアル開指令信号及びオート開指令信号が入力されても、モータ１１を駆動させない。つまり、操作スイッチ２４が開操作されても、ウインドガラスＷＧの開作動が実行されないようになっている。

また、制御回路２１は、巻き込み判定がなされると、その後の閉作動時における挟み込み判定を無効化する。つまり、閉作動中におけるモータ１１の速度変動量が挟み込み判定閾値以上となっても、制御回路２１は、ウインドガラスＷＧを開方向に反転作動させない。これにより、巻き込まれた異物による負荷変動によってウインドガラスＷＧが反転作動しないようになっている。

また、制御回路２１は、巻き込み判定がなされると、操作スイッチ２４からのオート閉指令信号を無効化する（詳しくは、オート閉指令信号がマニュアル閉指令信号となる）。つまり、このとき、操作スイッチ２４がオート閉操作されても、ウインドガラスＷＧのオート閉作動が実行されない。なお、巻き込み判定がなされても、マニュアル閉作動は許可される。

その後、制御回路２１は、巻き込み判定後におけるウインドガラスＷＧの閉作動の回数ｎ、閉作動の作動時間ｔ及び閉作動の変位量ｐに基づいて、ウインドガラスＷＧの開作動の許可（開作動禁止モードから通常作動モードへの復帰）と、上記の挟み込み防止機能の有効化と、ウインドガラスＷＧのオート閉作動の許可とを実行する。

詳しくは、制御回路２１は、巻き込み判定後におけるウインドガラスＷＧの閉作動の回数ｎが予め設定された閾値ｎｓ以上となったとき、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを実行する。

また、制御回路２１は、巻き込み判定後におけるウインドガラスＷＧの閉作動の作動時間ｔ（積算作動時間）が予め設定された閾値ｔｓ以上となったとき、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを実行する。なお、この閾値ｔｓは、ウインドガラスＷＧの閉作動時の実際の変位量のおよそ５０ｍｍに対応する時間（例えば１秒）に設定されることが好ましい。

また、制御回路２１は、巻き込み判定に基づいて停止させたウインドガラスＷＧの停止位置からの閉方向への変位量ｐ（本実施形態では、前記回転検出信号のパルスエッジのカウント数）が予め設定された閾値ｐｓ以上となったとき、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを実行する。なお、この閾値ｐｓは、ウインドガラスＷＧの閉作動時の実際の変位量のおよそ５０ｍｍに対応する回転検出信号のパルスエッジのカウント数とするのが好ましい。

また、制御回路２１は、巻き込み判定後において、ウインドガラスＷＧが全閉位置（又は全閉位置を含む所定の全閉領域）にあるか否かを判定し、ウインドガラスＷＧが全閉位置（又は全閉領域）にある場合には、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを実行する。

次に、本実施形態における異物巻き込み検出時の制御とその作用について説明する。
図２に示すように、制御回路２１は、操作スイッチ２４からマニュアル開指令信号又はオート開指令信号が入力されると、駆動回路２２を介してモータ１１に給電を行い、ウインドガラスＷＧを開作動させる（ステップＳ１）。

ステップＳ２において、制御回路２１は、開作動中のウインドガラスＷＧによる異物の巻き込み判定を行う。このとき、制御回路２１は、モータ１１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Ｓ２を繰り返す。一方、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、モータ１１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Ｓ３）。また、ステップＳ３において、制御回路２１は、図示しないメモリに記憶されているウインドガラスＷＧの閉作動の回数ｎ、閉作動の作動時間ｔ、及び閉作動の変位量ｐを初期化（リセット）する。

次に、ステップＳ４において、制御回路２１は、上記のようにウインドガラスＷＧの開作動を禁止（開作動禁止モードに移行）する。これにより、搭乗者が誤って操作スイッチ２４の開操作をしたとしても、ウインドガラスＷＧが開作動されない。

また、同ステップＳ４において、制御回路２１は、上記のように挟み込み防止機能を無効化する。これにより、巻き込み検出後において、巻き込まれた異物の解放を図るべくウインドガラスＷＧを閉作動させるときに、その巻き込まれた異物による負荷変動でモータ１１の特性値が挟み込み判定閾値以上となっても、ウインドガラスＷＧが反転作動（開作動）されないため、巻き込まれた異物の解放を容易に行うことが可能となる。

また、同ステップＳ４において、制御回路２１は、上記のようにウインドガラスＷＧのオート閉作動を禁止する。これにより、挟み込み防止機能が無効化されている状態で、ウインドガラスＷＧがオート閉作動されることが防止される。

その後、ステップＳ５において、操作スイッチ２４が閉操作されると、制御回路２１はウインドガラスＷＧを閉作動させ、ステップＳ６に移る。なお、このとき、操作スイッチ２４の操作がオート閉操作（二段階操作）であっても、制御回路２１はウインドガラスＷＧをマニュアル閉作動させる。また、このとき、制御回路２１は、操作スイッチ２４の閉操作に基づいて閉作動回数カウンタ（閉作動の回数ｎ）に１を加算するとともに、図示しないタイマによる閉作動の作動時間ｔの計測を開始させる。

ステップＳ６において、制御回路２１は、ウインドガラスＷＧが全閉位置（又は全閉領域）にあるか否かを判定し、ウインドガラスＷＧが全閉位置（又は全閉領域）にある場合には、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを実行する（ステップＳ１１）。一方、ウインドガラスＷＧが全閉位置（又は全閉領域）以外の位置にある場合には、ステップＳ７に移る。

ステップＳ７において、制御回路２１は、閉作動の回数ｎ（閉作動回数カウンタ）と予め設定された閾値ｎｓとを比較し、閉作動の回数ｎが閾値ｎｓ以上の場合には、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを実行する（ステップＳ１１）。一方、閉作動の回数ｎが閾値ｎｓ未満の場合には、ステップＳ８に移る。

ステップＳ８において、制御回路２１は、閉作動の作動時間ｔと予め設定された閾値ｔｓとを比較し、作動時間ｔが閾値ｔｓ以上の場合には、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを実行する（ステップＳ１１）。一方、作動時間ｔが閾値ｔｓ未満の場合には、ステップＳ９に移る。

ステップＳ９において、制御回路２１は、ステップＳ３でのウインドガラスＷＧの停止位置からの閉方向への変位量ｐと予め設定された閾値ｐｓとを比較し、変位量ｐが閾値ｐｓ以上の場合には、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを実行する（ステップＳ１１）。一方、変位量ｐが閾値ｐｓ未満の場合には、ステップＳ１０に移る。

ステップＳ１０において、制御回路２１は、操作スイッチ２４の閉操作が継続されているか否か（閉指令信号が入力されているか否か）を判定し、閉操作が継続されている場合、ステップＳ８に戻る。一方、操作スイッチ２４がオフ状態とされて、閉指令信号が入力されていない場合には、ステップＳ５に戻る。なお、制御回路２１は、操作スイッチ２４の閉操作がオフ状態されたとき、前記タイマによる作動時間ｔの計測を一旦停止させる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）制御回路２１は、開作動中のウインドガラスＷＧによる異物の巻き込みを検出すると、その開作動を停止させるとともに、その後のウインドガラスＷＧの開作動を禁止する（開作動禁止モードに移行する）。この構成によれば、開作動中のウインドガラスＷＧによる異物巻き込みが検出されてウインドガラスＷＧの開作動が停止又は所定量だけ反転作動された後、搭乗者が誤って操作スイッチ２４の開操作をしたとしても、ウインドガラスＷＧが開作動されない。これにより、ウインドガラスＷＧが異物を巻き込んだ状態で開作動されることがないため、巻き込まれた異物の解放を容易に行うことができる。

（２）制御回路２１は、異物の巻き込み検出後におけるウインドガラスＷＧの閉作動の回数ｎ、閉作動の作動時間ｔ及び閉作動の変位量ｐに基づいて、ウインドガラスＷＧの開作動を許可する。これにより、ウインドガラスＷＧをある程度閉作動させて巻き込まれた異物を解放した後に、ウインドガラスＷＧの開作動が許可された通常作動モードに復帰させることが可能となる。

（３）制御回路２１は、ウインドガラスＷＧが全閉位置（又は全閉領域）にある場合、ウインドガラスＷＧの開作動を許可するため、無駄な演算を減らすことが可能となる。
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、制御回路２１は、モータ１１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く、モータ１１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モータ１１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２１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モータ１１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２１は、巻き込み判定に基づきモータ１１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、巻き込み判定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、制御回路２１は、巻き込み判定に基づいて開作動禁止モードに移行した後において、ウインドガラスＷＧの閉作動の回数ｎ、閉作動の作動時間ｔ及び閉作動の変位量ｐに基づいてウインドガラスＷＧの開作動を許可（通常作動モードに復帰）する。しかしながら、これに特に限定されるものではなく、ウインドガラスＷＧの閉作動の回数ｎ、閉作動の作動時間ｔ及び閉作動の変位量ｐの少なくとも１つに基づいて通常作動モードに復帰させてもよい。例えば、閉作動の回数ｎは考慮せずに、閉作動の作動時間ｔ及び閉作動の変位量ｐに基づいて通常作動モード復帰させてもよい。なお、挟み込み防止機能の有効化及びオート閉作動の許可の条件についても同様に変更してもよい。

・上記実施形態では、閉作動の作動時間ｔを開作動禁止モード時における閉作動の積算作動時間としたが、開作動禁止モード時における１回の閉作動の継続時間としてもよい。
・上記実施形態のステップＳ８において、作動時間ｔが閾値ｔｓ以上の場合で、かつ、操作スイッチ２４の閉操作が終了されたとき（操作スイッチ２４がオフ状態とされたとき）に、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを行うようにしてもよい。また、上記実施形態のステップＳ９においても同様に、閉作動の変位量ｐが閾値ｐｓ以上の場合で、かつ、操作スイッチ２４の閉操作が終了されたときに、ウインドガラスＷＧの開作動の許可と、挟み込み防止機能の有効化と、オート閉作動の許可とを行うようにしてもよい。

・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。

１０…パワーウインド装置（車両窓開閉装置）、１１…モータ、２１…制御回路（開閉制御部、巻き込み検出部）、２４…操作スイッチ、ＷＧ…ウインドガラス（車両窓）。

Claims (2)

1. モータの駆動力に基づく車両窓の開閉作動を制御する開閉制御部と、
   開作動中の前記車両窓に掛かる負荷変動に応じて変動する前記モータの特性値に基づいて該車両窓による異物の巻き込みを検出する巻き込み検出部と
   を備えた車両窓開閉装置であって、
   前記開閉制御部は、前記巻き込み検出部によって異物の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、かつ、前記車両窓の開作動を禁止するとともに、
   前記開閉制御部は、前記巻き込み検出部による異物の巻き込み検出後における前記車両窓の閉作動の回数に基づいて、前記車両窓の開作動を許可することを特徴とする車両窓開閉装置。
2. 請求項１に記載の車両窓開閉装置において、
   前記開閉制御部は、
   前記巻き込み検出部による異物の巻き込み検出後における前記車両窓の閉作動の回数に基づいて前記車両窓の開作動を許可するとともに、
   前記巻き込み検出部による異物の巻き込み検出後における前記車両窓の閉作動の作動時間、及び閉作動の変位量の少なくとも１つに基づいて、前記車両窓の開作動を許可することを特徴とする車両窓開閉装置。