JPH0547255Y2

JPH0547255Y2 -

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Publication number: JPH0547255Y2
Application number: JP1985135812U
Authority: JP
Priority date: 1985-09-04
Filing date: 1985-09-04
Publication date: 1993-12-13
Anticipated expiration: 2000-09-04
Also published as: US4709196A; JPS6242671U; DE3630003A1

Description

【考案の詳細な説明】（考案の技術分野）本考案は、パワーウインド装置に関し、例え
ば、自動車のウインドガラスを自動昇降させる際
に、そのウインドガラスと窓枠との間に異物を挟
み込んだ場合にその挟み込みを検出するようにし
たパワーウインド装置に関する。

（考案の技術的背景とその問題点）通常の自動車の場合は、ウインドガラス昇降用
のハンドルを回転することによりウインドガラス
を所望量だけ昇降させていた。しかし、最近では
この回転操作の煩雑さを解消するため、パワーウ
インド装置と呼ばれるウインドガラスの自動昇降
装置が種々検討され、一部で実用化されている。

このような自動昇降装置の一例としては、正逆
転可能な駆動用モータと、このモータによつてウ
インドガラスを上昇あるいは下降させるための切
換スイツチと、２組の単安定マルチバイブレータ
回路とを備えたものがある。このマルチバイブレ
ータ回路は、ウインドガラスの上昇あるいは下降
のためのトリガーパルスによつて駆動用モータを
一定時間駆動させて、ウインドガラスの上昇ある
いは下降を行う。

ところが、このような自動昇降装置では、ウイ
ンドガラスの移動前の位置に関係なく一定時間モ
ータを駆動するだけなので、例えば、半開きの状
態でウインドガラスを上昇させると、ウインドガ
ラスの上端が窓枠に当接して停止してもなおモー
タは回転し続ける。これはウインドガラスを下降
させる場合も同様である。従つて、モータの負荷
が大きくなるので、これを長期に亘つて繰り返し
ているとモータの耐用寿命が著しく短縮されると
いう問題点がある。

また、ウインドガラスの上昇時に腕や首等の人
体の一部がウインドガラスと窓枠との間に挟まつ
てしまうと、モータが回転し終わるまでは挟持力
が作用することになり極めて危険である。

このような問題点を解消するため、ウインドガ
ラスの移動時にそれと窓枠との間に異物が挟み込
まれたときに、その挟み込みを検出する手段を備
えたウインドガラス自動昇降装置が種々提案され
ている。

従来例としてのウインドガラス自動昇降装置に
おいて、ウインドガラスを移動させる際のモータ
電流波形を第４図に示す。ここで、(イ)は起動時、
(ハ)は定常時、(ハ)は挟み込みを生じたロツク時を示
している。

第４図に示すように、ロツク時には定常時より
もモータ電流値が急激に高くなるという特性を有
している。そのためこの特性を利用し、挟み込み
検出手段においてモータ電流値が基準レベルを越
えるとロツク状態であると判断して、モータへの
通電を遮断する方法が採用されている。ところが
起動時とロツク時は同じようにモータ電流値が急
激に高くなつていることから、起動時とロツク時
との判断をするための手段が必要となり、回路構
成が複雑となる。

また、このモータ電流値を測定する他にモータ
の回転数を監視して、ロツク時における回転数の
低減を検知し、その検知信号に基づいてモータへ
の通電を遮断する方法もある。

この回転数の検知も前述のモータ電流値の検知
も、絶対値を測定し、それが基準レベルから外れ
ているとロツク状態と判断して、モータを停止す
る方式である。ところが、モータの電流値や回転
数は、例えば、窓枠のきしみ度合、周囲温度の変
化ならびに車載バツテリーの放電電圧の降下等に
よつて影響を受け易い。従つて、ロツク判定のた
めの基準レベルはモータ電流値の場合にはかなり
高く、またモータ回転数の場合にはかなり低く設
定しなければならず、このために十分に効果のあ
るウインドガラス自動昇降装置を実現することが
できないといつた問題点があつた。

このような問題点を解決するものとして、本出
願人は昭和59年７月30日付で特許願「ウインドガ
ラス自動昇降装置」を既に提案した。これは、ウ
インドガラスを昇降させるための駆動モータと、
ウインドガラスの昇降中にウインドガラスと窓枠
との間に、例えば、人体の一部やその他の異物が
挟み込まれたことを検出する検出手段を備えたも
のにおいて、前記検出手段が前記駆動モータの、
例えば、通電電圧、通電電流あるいは回転数等の
モータ特性値を測定するセンサ手段と、そのモー
タ特性値どうしを比較する比較手段とを有し、前
記センサ手段によつて測定されたモータ特性値
と、その測定されたモータ特性値より所定時間前
に測定されたモータ特性値とを前記比較手段によ
つて比較し、比較結果の偏差値が所定以上であれ
ば挟み込み検出信号を出力するように構成されて
いることを特徴とするものである。

しかしながら、自動車によつてはその窓枠が何
らかの原因で変形し、場合によつてはウインドガ
ラスが窓枠の適切な位置にきちんと収まらないこ
ともある。このような場合、特に、ウインドガラ
スが最上位置に到達していないにも拘らずロツク
状態となり、上述した異物が挟まつたと同様に判
断されてしまう。そのため、検出動作が働いて自
動下降動作に反転してしまうという問題点があつ
た。

（考案の目的）本考案の目的は、窓枠の変形により、自動上昇
時にウインドガラスが適切に最上位置に収まらな
い場合に、自動下降動作を行わせないようにした
パワーウインド装置を提供することにある。

（考案の概要）本考案は、ウインドガラスの自動上昇時に最上
位置まで収まらないにも拘らず自動下降動作に反
転してしまう場合に、ウインドガラスのロツク状
態を検出してウインドガラスの移動方向を反転さ
せる機能を無効とするようにしたことを特徴とす
る。

（考案の実施例）以下、本考案の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す。ここで、検
出回路１１は、ウインドガラス１８の上昇中で窓
枠（図示せず）に達していない時に、手や首等の
異物がウインドガラス１８と窓枠の間で挟まれる
と、それを適性に検出する機能を有している。

検出信号通過回路１２は、検出回路１１による
検出に応じて、その検出信号の通過を制御するも
のである。

反転回路１３は、ウインドガラス１８の上昇中
に、ウインドガラス１８と窓枠との間で手等が挟
まれると検出回路１１からの検出信号に応じて、
ラツチング回路１４の保持状態を解除し、モータ
１７を反転させてウインドガラス１８を下降さ
せ、最下位置に到達した時点でモータ１７の回転
を停止させる。

尚、上昇によつてウインドガラス１８が上側の
窓枠に達したか否かの判別は位置検出スイツチ
SW５（第２図参照）によつて行う。即ち、この
位置検出スイツチSW５がオンとなり、しかも検
出回路１１からの検出信号が入力されると、その
アンド条件でモータ１７の回転が反転する。一
方、位置検出スイツチSW５がオフとなつて検出
回路１１からの検出信号が入力されると、そのア
ンド条件でモータ１７の回転が停止する構成を有
している。従つて、この位置検出スイツチSW５
は、例えば、上側の窓枠付近等のようにウインド
ガラス１８あるいはそれを支持する支持部材の昇
降経路に設けるのが望ましい。

ラツチング回路１４は、自動スイツチSW３，
SW４（第２図参照）が一旦オンとなると、回路
的にモータ１７への通電状態を保持する機能を有
している。但し、前述のようにモータ１７がロツ
クし、検出回路１１が働くと保持を直ちに解除す
る構成になつている。

検出回路１１は、第２図に示す如く、モータ波
形センサ１０８と、リアルタイム増幅回路１０９
と、遅延増幅回路１１０と、起動電圧キヤンセル
回路１１１と、非反転加算増幅回路１１２と、コ
ンパレータ１１３とから主に構成されている。

モータ波形センサ１０８は、モータ１７の通電
電流を電圧に変換する抵抗器RSより構成され、
その出力電圧V₁₀₈は第３図Ａに示すような電圧波
形となる。

リアルタイム増幅回路１０９は、抵抗器RSに
よつて得られた電圧値を（１＋Ｒ４／Ｒ６）倍に
増幅するためのもので、その出力電圧V₁₀₉は第３
図Ｂのような波形となる。

遅延増幅回路１１０は、抵抗器RSによつて得
られた電圧信号を、コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ１
によつて挟まる時間T₁だけ遅らせて、（１＋Ｒ
３／Ｒ５）倍に増幅するためのもので、その出力
電圧V₁₁₀は第３図Ｃのような波形となる。

起動電圧キヤンセル回路１１１は、スイツチ
SW３をオンした瞬間、コンデンサＣ３と抵抗器
Ｒ３９によつて決まる時間T₂だけトランジスタ
TR１５を強制的にオンさせて、起動時の電圧を
キヤンセルするためのもので、第３図Ｄの点線で
示すように起動時から時間T₂まで出力をキヤン
セルした形の波形で出力電圧V₁₁₁が得られる。

非反転加算増幅回路１１２は、遅延増幅回路１
１０の出力電圧値に｛Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８）｝・
Viで決まる電圧値を加算した値を出力するもの
で、第３図Ｄの実線で示すような出力波形V₁₁₂と
なる。

コンパレータ１１３は、起動電圧キヤンセル回
路１１１からの出力電圧V₁₁₁と非反転加算増幅回
路１１２からの出力電圧V₁₁₂とを常に比較して、
挟み込みによつてモータ１７がロツクしたか否か
を判定する。つまりV₁₁₁−V₁₁₂の値（マイナス）
が比較結果の偏差値となる。この偏差値が所定以
上（プラス）になつた時にモータがロツクしたと
判定される。

即ち、前述のように遅延増幅回路１１０により
モータ１７の電圧波形を時間T₁だけ遅らせたも
のに非反転加算増幅回路１１２により｛Ｒ８／
（Ｒ７＋Ｒ８）｝・Viで決まる電圧を予め加算して
おき、これをコンパレータ１１３の非反転入力端
子に入力する。一方、モータ１７の電圧Ｖそのも
のを起動してから時間T₂の間だけトランジスタ
TR１５によつて電圧を落としたものを、コンパ
レータ１１３の反転入力端子に入力する。第３図
Ｄにおいて、両電圧V₁₁₂及びV₁₁₁を便宜上両波形
を重ねて表わしている。

従つて、このコンパレータ１１３では、現在の
モータ電圧とそれよりも時間T₁前のモータ電圧
［｛Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８）｝・Viだけ加算されてい
る］と比較される。現在のモータ電圧の方が後者
のものより低いときには、コンパレータ１３の出
力は“高”レベルに維持されているが、現在のモ
ータ電圧の方が後者のものより高くなると、時点
Ｘでコンパレータ１１３の出力が“高”レベルか
ら“低”レベルに反転し、これによりモータ１７
がロツクされたと判定される。

タイマ１９は、通常は開いている開閉スイツチ
２０の閉結によつて所定時間（例えば、５秒程
度）を計時する。その計時している時間に亘つて
検出信号通過回路１２を無効化する制御信号２１
を発生する。

第１図で示すリレー１６は、第２図における両
リレーコイルＬ１及びＬ２と、それらに連動した
リレースイツチRL１及びRL２とで成つている。

リレーコイルＬ１（あるいはＬ２）に電流が流
れていない状態では、リレースイツチRL１（あ
るいはRL２）は接点ａ側（第１図に示す状態）
に倒れている。リレーコイルＬ１（あるいはＬ
２）が通電すると、それの電磁作用によりスイツ
チRL１（あるいはRL２）が接点ｂ側に倒れる。

駆動モータ１７のウインドガラス移動方向とし
ては、リレースイツチRL１が接点ｂ側に、リレ
ースイツチRL２が接点ａ側に倒れているときに
ウインドガラス上昇方向となる（正転）。また、
リレースイツチRL１が接点ａ側及びリレースイ
ツチRL２が接点ｂとなつているときに下降方向
となるようにモータ１７は回動する（逆転）。

次に、ウインドガラス１８の昇降動作を使用モ
ードにより（）自動上昇動作、（）手動上昇
動作、（）自動下降動作ならびに（）手動下
降動作に分けて説明する。

尚、通常状態として、スイツチ２０がオフ（開
放）であつてタイマ１９は駆動されていないもの
とする。そのため、検出信号通過回路１２を形成
するリレーコイルＬ１２は通電しておらず、それ
のリレースイツチRL１２はオン（閉結）状態に
あるものとして述べる。

(i) 自動上昇動作：自動上昇用のスイツチSW３をオンすると、抵
抗器Ｒ３７を通じてトランジスタTR３にベース
電流が流れ、該トランジスタTR３が導通し、リ
レーコイルＬ１→ダイオードＤ１１→トランジス
タTR３の経路でリレーコイルＬ１が通電され
る。これにより、リレースイツチRL１が接点ａ
からｂ側に切り換わる。リレースイツチRL２の
接点はａ側に保持されているので、駆動モータ１
７には電流が流れて該モータ１７が正転し、ウイ
ンドガラス１８が上昇する。

これと同時にトランジスタTR７のベース電流
がトランジスタTR３を通じて流れ、それのコレ
クタ電流がトランジスタTR５のベースに流れ込
むので、トランジスタTR５が導通し、リレーコ
イルＬ１の通電状態が保持される。従つて、スイ
ツチSW３をオフとしても、モータ１７は回転し
続け、ウインドガラス１８は上昇を続行する。

上昇中にウインドガラス１８と窓枠との間に異
物が挟み込まれてモータ１７がロツクされたとき
には、検出回路１１が働く。これによりコンパレ
ータIC４の出力が“低”レベルに反転するため、
トランジスタTR１３が導通状態となり、“異物
挟み込み”信号が発生される。これにより、トラ
ンジスタTR１３のコレクタ電位は“高”レベル
から“低”レベルへと遷移する。従つて、ダイオ
ード１５が導通し、トランジスタTR７のエミツ
タ電位が接地電位近くまで下がるため該トランジ
スタTR７は非導通状態となる。それに従ってト
ランジスタTR５もオフとなるため、リレーコイ
ルＬ１への通電が遮断され、モータ１７の正回転
が停止する。

このとき位置検出スイツチSW５が閉じている
と、コンデンサＣ２に貯えられた電荷がトランジ
スタTR１０→抵抗器Ｒ２２→トランジスタTR
１１→位置検出スイツチSW５→トランジスタ
TR６の経路で放電される。このため、トランジ
スタTR６がオンとなり、リレーコイルＬ２へ通
電されてリレースイツチRL２が接点ｂ側に倒れ、
モータ１７が逆転してウインドガラス１８が下降
する。それと同時にトランジスタTR８のベース
電流が流れ、そのコレクタ電流がトランジスタ
TR６のベースに流れ込むので、トランジスタ
TR６の導通状態は維持され、リレーコイルＬ２
への通電が保持されてウインドガラス１８の下降
が続行する。

ところで、窓枠が形成している等の理由でウイ
ンドガラス１８が適切な位置に収まらないときに
は、その中途で上述したような“異物挟み込み”
と判断されてしまう。そのため、検出回路１２が
作動し、上述したような自動上昇から自動下降へ
と反転してしまい、ウインドガラス１８を閉める
動作が行われない。

そこで、運転者はセーフテイーフリー用のスイ
ツチ２０を手動操作によつて閉結する。これによ
り、タイマ１９が作動して制御信号２１が発生
し、リレーコイルＬ１２が通電し、その電磁力に
よつてリレースイツチRL１２が強制的にオフと
される。このようなオフ状態はタイマ１９が計時
する所定時間（約５秒）に亘つて続き、その後は
リレースイツチRL１２は閉結状態に復帰する。

つまり、タイマ１９が計時している時間（約５
秒）については、検出回路１１が例えばロツク状
態の検出信号を発生しても反転回路１３には伝達
されない。従つて、その間にウインドガラス１８
の自動上昇動作を行わせることによつて、該ウイ
ンドガラス１８は変形状態にある窓枠に対して最
適位置まで上昇されることとなる。

(ii) 手動上昇動作：手動上昇用のスイツチSW１をオンすると、抵
抗器３５を通じてトランジスタTR１にベース電
流が流れ、トランジスタTR１がオンとなる。リ
レーコイルＬ１→トランジスタTR１→ダイオー
ドＤ７の経路でリレーコイルＬ１が通電し、モー
タ１７が正転してウインドガラス１８が上昇す
る。スイツチSW１をオフとしたときには、リレ
ーコイルＬ１に電流が流れなくなるので、モータ
１７の回転ならびにウインドガラスの上昇が停止
される。

(iii) 自動下降動作：自動下降用のスイツチSW４をオンすると、抵
抗器Ｒ３８を通じてトランジスタTR４にベース
電流が流れ、トランジスタTR４がオンとなる。
リレーコイルＬ２→ダイオード１２→トランジス
タTR４の経路でリレーコイルＬ２へ通電され、
モータ１７が逆転してウインドガラスを下降させ
る。

それと同時にトランジスタTR８のベース電流
がトランジスタTR４を通じて流れ、そのコレク
タ電流がトランジスタTR６のベースに流れ込む
ので、トランジスタTR６がオンとなり、リレー
コイルＬ２への通電が保持される。従つて、スイ
ツチSW４をオフとしてもモータ１７は回転が維
持され、ウインドガラス１８の下降が続行され
る。

ウインドガラス１８の下降中にモータ１７がロ
ツクされたときには検出回路１１が働き、コンパ
レータIC４の出力が“低”レベルに反転するた
め、トランジスタTR１３がオンとなる。タイマ
１９の単安定マルチバイブレータIC１２のＱ出
力信号が“低”レベルへと遷移することにより、
トランジスタTR８のエミツタ電位が接地電位近
くまで下がるので、トランジスタTR８がオフと
なる。それに従つてトランジスタTR６もオフと
なるため、リレーコイルＬ２への通電が遮断さ
れ、モータ１７の回転が停止する。

(iv) 手動下降動作：手動下降用のスイツチSW２をオンすると、抵
抗器Ｒ３６を通じてトランジスタTR２にベース
電流が流れてそれがオンとなる。リレーコイルＬ
２→トランジスタTR２→ダイオードＤ８の経路
でリレーコイルＬ２へ通電され、モータ１７が逆
転してウインドガラス１８が下降する。スイツチ
SW２をオフしたときは、リレーコイルＬ２に電
流が流れなくなるので、ウインドガラス１８の下
降が停止する。

尚、上述した実施例では検出回路１１と反転回
路１３との間に信号通過を遮断する回路を設けた
が、本考案はこれに限られることはない。例え
ば、タイマ１９によつてタイマ計時時間に亘つて
発生される信号を検出回路１１あるいは反転回路
１３に供給し、その間これらの回路の動作を禁止
するように構成してもよい。

また、モータ特性値としてモータの通電電圧値
を測定したが、本考案はこれに限られるものでは
なく、例えば、モータの通電電流値や回転数等を
測定して、この測定値に基づいてモータのロツク
を検出することも可能である。

更に、実施例では図示したようにアナログ回路
から成る検出手段について説明したが、本考案は
これに限定されるものではなく、例えば、マイク
ロコンピユータを用いて、モータのロツクを検出
し、ウインドガラスの昇降動作を制御することも
可能である。

（考案の効果）本考案によれば、ウインドガラスの自動上昇時
に適切な最高位置にそのウインドガラスが収まら
ない場合でも、自動昇降反転動作を無効化するこ
とにより、ウインドガラスを最適位置に持つてい
くことのできるパワーウインド装置を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるパワーウイン
ド装置の構成を示すブロツク図、第２図は第１図
の本考案実施例装置を詳細に示す具体的回路図、
第３図Ａ〜Ｄは第２図における動作を説明するた
めの電圧波形図、第４図は従来の挟み込み検出手
段を説明するためのモータ通電時における電流波
形図である。１１……検出回路、１２……検出信号通過回
路、１３……反転回路、１４……ラツチング回
路、１７……駆動用モータ、１８……ウインドガ
ラス、１９……タイマ、１０８……モータ波形セ
ンサ、１０９……リアルタイム増幅回路、１１０
……遅延増幅回路、１１１……起動電圧キヤンセ
ル回路、１１２……非反転加算増幅回路、１１３
……コンパレータ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１駆動モータによつてウインドガラスの昇降中
に該ウインドガラスと窓枠との間に異物が挟み
込まれたことを検知することが可能なパワーウ
インド装置において、前記駆動モータのモータ
特性値を測定するセンサ手段とその測定された
モータ特性値を遅延増幅したモータ特性値とを
比較する比較手段と、その比較結果の偏差値が
所定以上であれば、挟み込み検出信号を出力す
る検出信号出力手段と、前記検出信号に応じて
前記駆動モータによるウインドガラスの移動動
作を切り換える切換手段と、前記切換手段の前
記検出信号出力手段に応動する動作をタイマ計
時時間に亘つて無効化するように人により任意
のタイミングで制御される制御手段とを有する
ことを特徴とするパワーウインド装置。２前記制御手段は、前記検出信号の前記切換手
段への供給をタイマ計時時間に亘つて断つこと
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に
記載のパワーウインド装置。３前記制御手段は、前記検出信号出力手段の検
出動作をタイマ計時時間に亘つて無効化するこ
とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
に記載のパワーウインド装置。４前記制御手段は、前記切換手段の動作をタイ
マ計時時間に亘つて無効化することを特徴とす
る実用新案登録請求の範囲第１項に記載のパワ
ーウインド装置。５前記制御手段によるタイマ計時時間に亘る無
効化動作は、タイマの計時に応じて行われるこ
とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
乃至第４項のいづれかに記載のパワーウインド
装置。