JPH05286356A - パワーウィンドウの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、ウィンドウ部材の経年変化や異
物の付着或いはノイズ等による誤動作を防止し、全閉位
置検出のためのセンサ等を削減することを目的とする。 【構成】 リップル検出部２７によるモータ２４のリッ
プルカウント値から制御部２２によりウィンドウの推定
現在位置を導出すると共に、推定現在位置に対応する前
回の閉動作時の電流パターンにおける電流推定値を導出
し、制御部２２により推定値に基づいて電流上限値及び
電流下限値を演算し、モータ電流の現在値と電流上限値
及び電流下限値それぞれとを比較し、現在値が電流上限
値より大きいときに反転指令、電流下限値より小さいと
きに停止指令を出力する。 【効果】 従って、ウィンドウ部材の経年変化や異物の
付着或いはノイズ等による誤動作を防止でき、しかも全
閉位置検出のためのセンサ等を削減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車のパワーウィ
ンドウの閉動作中に手が挟まれる等の異常を的確に検知
する安全機能を備えたパワーウィンドウの制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】閉動作中に手が挟まれる等の異常に対す
る安全機能を備えた従来のパワーウィンドウの制御装置
として、例えば特開昭６１−７８９８４号公報に記載の
ものがある。

【０００３】これは図８に示すように構成されており、
操作部１に設けられたノンロック型の開または閉スイッ
チが押下されると、マイクロプロセッサ，記憶部等から
なる制御部２により、リレー駆動部３が制御され、スイ
ッチの押下中、モータ駆動部４によってモータ５が所定
の方向に回転され、モータ５の回転がベルト等によりギ
ヤ６に伝達されてイコライザアーム７が回転し、ウィン
ドウ８が窓枠に沿って上下方向に移動される。

【０００４】このとき、ウィンドウ８の位置を検出する
センサ９の出力信号から全閉位置検出部１０により全閉
が検出されると、全閉位置検出部１０の出力に基づき、
モータ５が停止される。

【０００５】ところで、ウィンドウ８の閉動作中に手が
挟まれる等の異常が発生した場合の動作について説明す
ると、モータ５の電流は電流検出部１１により一定のサ
ンプリング時間ごとに検出されて電流検出信号が制御部
２に出力され、閉スイッチの押下直後の突入電流に続く
ウィンドウ８の窓枠との接触抵抗の増加に伴う荷重増分
区間において、各サンプリング時間ごとの検出値が、前
回のサンプリング時間における検出値Ｉｍに、増分電流
値記憶部１２に予め記憶された所定の電流増分ΔＩｍを
加算した上限値（Ｉｍ＋ΔＩｍ）を超えているか否かの
判定が制御部２によりなされ、超えている場合には荷重
超過（過負荷）と判断されてスイッチ操作の有無の如何
に拘らず、制御部２によりリレー駆動部３が駆動されて
モータ５の回転が反転され、ウィンドウ８が下動され
る。

【０００６】このとき、上記したように求められた上限
値は上限値記憶部１３に記憶され、次のサンプリング時
間における電流検出値に増分電流値記憶部１２の電流増
分を加えた値と上限値記憶部１３の上限値との比較の結
果、前者の方が大きければ新たな電流上限値として上限
値記憶部１３の記憶内容が更新されるようになってい
る。

【０００７】ところが、窓枠のパッキンの経年変化やウ
ィンドウ等への異物の付着等により閉動作の途中でウィ
ンドウの荷重が急増してモータ電流が急激に変化するこ
とがあり、例えば異物等のない正常時におけるモータ電
流波形が図９中の実線に示すようになり、上限値が図９
中の破線に示すように推移する場合に、異物等の影響で
閉動作途中におけるモータ電流の波形が図９中の１点鎖
線に示すように急変すると、急変時にサンプリングされ
たモータ電流の検出値は直前のサンプリング値に基づい
て定められる上限値を容易に超えてしまうため、上記し
たようにモータ５が反転してウィンドウ８が下降し、手
等を挟んでいないにも拘らず、安全機能が働き、ウィン
ドウ８を完全に閉じることができない。

【０００８】尚、図９中のＴはサンプリング時間であ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような経年変化や
異物付着等による安全機能の誤動作を防止するには、ウ
ィンドウのメンテナンス，部品交換を行い、モータ電流
波形を正常時に戻すことが考えられるが、これらメンテ
ナンスや部品交換を頻繁に行わなければならず、非常に
繁雑である。

【００１０】また、従来のように直前のサンプリングに
よるモータ電流の検出値に基づいて上限値を定めるた
め、ノイズにより電流検出値が急変したときに、電流検
出値が上限値を超えて安全機能が容易に誤動作するとい
う不都合が生じる。

【００１１】さらに、従来の構成では全閉状態を検出し
てモータ５を停止するために、センサ９及び全閉装置検
出部１０が必要となり、これらを接続するワイヤ等も必
要になり、これらの設置スペースを確保しなければなら
ない。

【００１２】そこでこの発明は、上記のような問題点を
解消するためになされたもので、ウィンドウ部材の経年
変化や異物の付着或いはノイズ等による誤動作を防止で
き、全閉位置の検出のためのセンサ等を削減できるよう
にすることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係るパワーウ
ィンドウの制御装置は、自動車のウィンドウを開閉する
直流モータと、前記モータを駆動するモータ駆動部と、
一定のサンプリング時間ごとに前記モータの電流を検出
して電流検出信号を出力する電流検出部と、前記ウィン
ドウの閉時に前記電流検出信号が入力され前記モータの
ブラシの作用により発生するモータ電流波形のリップル
を検出してカウントするリップル検出部と、前回の閉動
作時における前記電流検出信号から導出した電流パター
ンを記憶した電流パターン記憶部と、前記モータの過負
荷及び前記モータ電流の検出系の異常をそれぞれ判定す
るための前記モータ電流の上限許容値及び下限許容値を
それぞれ記憶した上限許容値記憶部及び下限許容値記憶
部と、前記リップル検出部によるカウント値から導出さ
れる前記モータの回転量に基づき前記ウィンドウの推定
現在位置を導出し、前記電流パターン記憶部に記憶され
た前記電流パターンにおける前記推定現在位置に対応す
るモータ電流の推定値を導出する推定部と、前記推定値
に前記両許容値記憶部による前記上限許容値及び下限許
容値をそれぞれ加，減算して電流上限値及び電流下限値
を演算する演算部と、前記電流検出信号による前記モー
タ電流の現在値と前記電流上限値及び電流下限値それぞ
れとを比較し、前記現在値が前記電流上限値より大きい
ときに前記モータ駆動部に反転指令を出力し前記現在値
が前記電流下限値より小さいときに前記モータ駆動部に
停止指令を出力する指令部とを備えたことを特徴として
いる。

【００１４】

【作用】この発明においては、リップル検出部による直
流モータのリップルのカウント値から、推定部によりウ
ィンドウの推定現在位置が導出されると共に、この推定
現在位置に対応する前回閉動作時の電流パターンにおけ
るモータ電流の推定値が導出され、演算部によりこの推
定値に基づいて電流上限値及び電流下限値が演算され、
指令部によるモータ電流の現在値と電流上限値及び電流
下限値それぞれとの比較の結果、現在値が電流上限値よ
り大きいときに反転指令が、電流下限値より小さいとき
に停止指令が出力される。

【００１５】従って、従来のように直前のサンプリング
によるモータ電流の検出値から上限値を決めるのではな
く、電流パターンから推定される推定値に基づいて電流
上限値，電流下限値を決めることによって、ウィンドウ
部材の経年変化や異物の付着或いはノイズ等による誤動
作が防止される。

【００１６】また、モータのリップルのカウント値から
ウィンドウの推定現在位置を導出することにより、従来
のような全閉位置検出のためのセンサ等を設けることな
くウィンドウの全閉位置が検出され、配線数の削減及び
省スペース化が図れる。

【００１７】

【実施例】図１はこの発明のパワーウィンドウの制御装
置の一実施例のブロック図、図２は一部のブロック図、
図３は他の一部の結線図、図４ないし図６は動作説明
図、図７は動作説明用フローチャートである。

【００１８】まず、全体構成を示す図１について説明す
ると、操作部２１に設けられた開または閉スイッチを押
下することによりこれらスイッチの操作信号が、マイク
ロプロセッサ，記憶部等からなり後述する推定部，演算
部，指令部として機能する制御部２２に出力され、制御
部２２によりモータ駆動部２３に操作された開又は閉ス
イッチに応じた方向に直流モータ２４を回転すべく回転
指令信号が出力され、モータ駆動部２３からの駆動信号
によりモータ２４が回転し、このモータ２４の回転運動
が図８に示すようなベルト，ギヤ，イコライザアーム等
を介して上下運動に変換され、図１には示されていない
自動車のウィンドウが開閉される。

【００１９】ところで、モータ２４の回転中、電流検出
部２５によりモータ２４に流れるモータ電流が検出され
るようになっており、電流検出部２５からモータ電流に
応じて出力される電流検出信号がアナログ／デジタル
（以下Ａ／Ｄという）変換部２６に入力されてＡ／Ｄ変
換されると共に、電流検出信号はリップル検出部２７に
も入力され、このリップル検出部２７によりモータ２４
のブラシの作用により発生するモータ電流波形のリップ
ルが検出されてカウントされ、ウィンドウの閉時におけ
るカウント値が制御部２２により取り込まれる。

【００２０】このとき、電流検出部２５は、例えば図２
（ａ）に示すようにモータ２４の通電路に巻装された電
流検出用コイルＬとホール素子Ｈとにより構成しても、
或いはモータ２４の通電路に設けられた抵抗Ｒとその両
端の電圧降下を測定する電圧計Ｖとにより構成してもよ
い。

【００２１】また、リップル検出部２７は、例えば図３
に示すようにアンプＡ，バンドパスフィルタＦ及び波形
整形回路Ｗにより構成され、閉動作時におけるモータ電
流の波形が図４に示すようになり、スイッチの操作直後
の突入電流の後、ウィンドウと窓枠との抵抗の増加に連
れてモータ電流が徐々に増大し、全閉によってモータ電
流は急増するが、モータ電流の漸増期間における波形を
拡大すると図５に示すようになり、直流モータ２４のブ
ラシの作用によって周期的なリップルが発生し、このリ
ップルがリップル検出部２７によって検出されカウント
される。

【００２２】さらに、Ａ／Ｄ変換部２６により一定のサ
ンプリング時間ごとにサンプリングされた電流検出信号
がＡ／Ｄ変換され、図６の実線に示すようなＡ／Ｄ変換
されたモータ電流のデジタル値が制御部２２に出力され
る。ここで、各サンプリングによるサンプル値は直前の
サンプル値との移動平均がとられ、この平均値が制御部
２２に出力されるようになっており、このような移動平
均処理によりノイズの影響が低減される。

【００２３】そして、図１に戻って、前回の閉動作時に
おけるモータ電流のＡ／Ｄ変換値に基づき制御部２２に
より導出された電流パターンが電流パターン記憶部２８
により記憶され、このパターンは閉動作が行われるごと
に更新され、モータの過負荷及びモータ電流の検出系の
異常をそれぞれ判定するためのモータ電流の上限許容値
ΔＩ_U 及び下限許容値ΔＩ_L が上限許容値記憶部２９及
び下限許容値記憶部３０にそれぞれ予め記憶されてい
る。

【００２４】さらに、推定部としての制御部２２によ
り、リップル検出部２７によるカウント値から導出され
るモータ２４の回転量に基づきウィンドウの推定現在位
置が導出され、この推定現在位置がウィンドウ位置記憶
部３１に一旦記憶され、電流パターン記憶部２８に記憶
された電流パターンにおけるウィンドウ位置記憶部３１
の推定現在位置に対応したモータ電流の推定値が制御部
２２により導出され、演算部としての制御部２２によ
り、モータ電流の推定値に両許容値記憶部２９，３０に
よる上限許容値ΔＩ_U 及び下限許容値ΔＩ_L が加，減算
されて電流上限値Ｉ_U 及び電流下限値Ｉ_L が演算され、
指令部としての制御部２２により、モータ電流の移動平
均値Ｉ_M バーと電流上限値Ｉ_U 及び電流下限値Ｉ_L それ
ぞれとが比較され、現在値Ｉ_M が電流上限値Ｉ_U より大
きいときには、上昇中のウィンドウに手が挟まった等に
よる過負荷状態であると判断され、制御部２２からモー
タ駆動部２３に反転指令信号が出力され、モータ駆動部
２３によりモータ２４がウィンドウを下動すべく反転さ
れる。

【００２５】一方、現在値Ｉ_M が電流下限値Ｉ_L より小
さいときには、モータ電流の検出系等に異常が生じたと
判断され、制御部２２からモータ駆動部２３に停止指令
信号が出力され、モータ駆動部２３によりモータ２４が
停止される。

【００２６】つぎに、一連の制御手順について図７を参
照しつつ説明する。

【００２７】まず、電流検出信号がリップル検出部２７
に入力されてモータ電流波形のリップルがリップル検出
部２７によりカウントされ（ステップＳ１）、そのカウ
ント値からウィンドウの推定現在位置が導出されたのち
（ステップＳ２）、ウィンドウが上昇中，即ち閉動作中
か否かが判定され（ステップＳ３）、この判定結果がＮ
ＯであればステップＳ１に戻り、一方判定結果がＹＥＳ
であればサンプリングのタイミングか否かの判定がなさ
れ（ステップＳ４）、この判定結果がＮＯであればステ
ップＳ１に戻る。

【００２８】そして、Ａ／Ｄ変換部２６によりＡ／Ｄ変
換された各サンプリングごとのモータ電流の現在値Ｉ_M
が制御部２２に入力され（ステップＳ５）、制御部２２
により移動平均処理がなされてモータ電流の移動平均値
Ｉ_M バーが導出され（ステップＳ６）、リップルのカウ
ント値からウィンドウが全閉位置にあるか否かの判定が
なされ（ステップＳ７）、この判定結果がＹＥＳであれ
ば、制御部２２によりモータ駆動部２３に停止指令信号
が出力されモータ２４が停止されてウィンドウが停止制
御される（ステップＳ８）。

【００２９】一方、ステップＳ７の判定結果がＮＯであ
れば、制御部２２により、電流パターン記憶部２８に記
憶された前回の閉動作時の電流パターンが読み出され、
リップル検出部２７によるカウント値に基づくモータ２
４の回転量から導出されるウィンドウの推定現在位置に
対応する前回の電流パターンにおけるモータ電流の推定
値Ｉ_M ′が導出され（ステップＳ９）、この推定値
Ｉ_M ′と下限許容値記憶部３０の下限許容値ΔＩ_L とか
らモータ電流の電流下限値Ｉ_L が演算される（ステップ
Ｓ１０）。

【００３０】つぎに、ステップＳ６で求めたモータ電流
の移動平均値Ｉ_M バーを現在値として、この平均値Ｉ_M
バーが電流下限値Ｉ_L より大きいか否かの判定がなされ
（ステップＳ１１）、この判定結果がＮＯであればモー
タ電流の検出系等に異常があると判断できるため、ステ
ップＳ８に移行してモータ２４が停止され、ウィンドウ
が停止制御され、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳで
あれば、ステップＳ９で求めたモータ電流の推定値
Ｉ_M ′と上限許容値記憶部２９の上限許容値ΔＩ_Uとか
らモータ電流の電流上限値Ｉ_U が演算される（ステップ
Ｓ１２）。

【００３１】その後、ステップＳ６で求めたモータ電流
の移動平均値Ｉ_M バーが電流上限値Ｉ_U より小さいか否
かの判定がなされ（ステップＳ１３）、この判定結果が
ＮＯであればモータ電流の移動平均値Ｉ_M バーが電流上
限値Ｉ_U よりも大きく、上昇中のウィンドウに手が挟ま
った等による過負荷状態にあると判断できるため、制御
部２２からモータ駆動部２３に反転指令信号が出力さ
れ、モータ駆動部２３によりモータ２４が反転されてウ
ィンドウが下降制御され（ステップＳ１４）、一方判定
結果がＹＥＳであれば、ウィンドウの上昇中において何
ら異常がないと判断できるため、ステップＳ５で求めた
モータ電流の現在値Ｉ_M が次の処理において使用する電
流パターン用データとして電流パターン記憶部２８に記
憶されたのち（ステップＳ１５）、ステップＳ１に戻
る。

【００３２】従って、従来のように直前のサンプリング
によるモータ電流の検出値から上限値を決めるのではな
く、電流パターン記憶部２８に記憶された前回の閉動作
時の電流パターンから推定される推定値Ｉ_M ′から電流
上限値Ｉ_U ，電流下限値Ｉ_Lを決めるため、ウィンドウ
部材の経年変化や異物の付着或いはノイズ等による誤動
作を防止することができ、ウィンドウ部材の交換やメン
テナンスの頻度を低減することが可能となる。

【００３３】また、モータ２４のリップルのカウント値
からウィンドウの推定現在位置を導出することにより、
このカウント値からウィンドウの全閉位置を検出できる
ため、従来のような全閉位置検出のためのセンサ等が不
要となり、配線数の削減及び省スペース化を図ることが
できる。

【００３４】なお、電流検出部２５，リップル検出部２
７の構成は上記したものに限らないのは言うまでもな
い。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明のパワーウィン
ドウの制御装置によれば、リップル検出部によるモータ
電流波形のリップルのカウント値からウィンドウの推定
現在位置を導出し、この推定現在位置に対応する前回の
閉動作時の電流パターンからモータ電流の推定値を導出
し、推定値から電流上限値及び電流下限値を決めるた
め、ウィンドウ部材の経年変化や異物の付着或いはノイ
ズ等による誤動作の発生を防止することができ、ウィン
ドウの開閉制御の信頼性の向上を図ることが可能とな
り、しかも従来のような全閉位置検出のためのセンサ等
も不要となり、従来に比べて配線数の削減及び省スペー
ス化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のパワーウィンドウの制御装置の一実
施例のブロック図である。

【図２】図１の一部の詳細な結線図である。

【図３】図１の他の一部のブロック構成図である。

【図４】図１の動作説明図である。

【図５】図１の動作説明図である。

【図６】図１の動作説明図である。

【図７】図１の動作説明用フローチャートである。

【図８】従来のパワーウィンドウの制御装置のブロック
図である。

【図９】図８の動作説明図である。

【符号の説明】

２２ 制御部 ２３ モータ駆動部 ２４ 直流モータ ２５ 電流検出部 ２７ リップル検出部 ２８ 電流パターン記憶部 ２９，３０ 上限，下限許容値記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 剛 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 森 剛 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 高橋 慎一郎 大阪市此花区島屋１丁目１番３号 住友電 気工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のウィンドウを開閉する直流モー
   タと、前記モータを駆動するモータ駆動部と、一定のサ
   ンプリング時間ごとに前記モータの電流を検出して電流
   検出信号を出力する電流検出部と、前記ウィンドウの閉
   時に前記電流検出信号が入力され前記モータのブラシの
   作用により発生するモータ電流波形のリップルを検出し
   てカウントするリップル検出部と、前回の閉動作時にお
   ける前記電流検出信号から導出した電流パターンを記憶
   した電流パターン記憶部と、前記モータの過負荷及び前
   記モータ電流の検出系の異常をそれぞれ判定するための
   前記モータ電流の上限許容値及び下限許容値をそれぞれ
   記憶した上限許容値記憶部及び下限許容値記憶部と、前
   記リップル検出部によるカウント値から導出される前記
   モータの回転量に基づき前記ウィンドウの推定現在位置
   を導出し、前記電流パターン記憶部に記憶された前記電
   流パターンにおける前記推定現在位置に対応するモータ
   電流の推定値を導出する推定部と、前記推定値に前記両
   許容値記憶部による前記上限許容値及び下限許容値をそ
   れぞれ加，減算して電流上限値及び電流下限値を演算す
   る演算部と、前記電流検出信号による前記モータ電流の
   現在値と前記電流上限値及び電流下限値それぞれとを比
   較し、前記現在値が前記電流上限値より大きいときに前
   記モータ駆動部に反転指令を出力し前記現在値が前記電
   流下限値より小さいときに前記モータ駆動部に停止指令
   を出力する指令部とを備えたことを特徴とするパワーウ
   ィンドウの制御装置。