JPH0596371U - パワーウインドの安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウインドの全開閉動作領域において挟み込み
を正確に検出し、安全制御動作を正しく実行することを
可能にしたパワーウインドの安全装置を得る。 【構成】 車両のウインドを駆動源２によって開閉動作
させ、かつこの開閉動作状態に基づいてウインドガラス
とサッシとの間に異物の挟み込みを検出して安全制御動
作を行うようにしたパワーウインドにおいて、ウインド
の開閉動作領域を複数の領域に分割する手段１５を設
け、分割された各領域毎に異物挟み込み検出手段２０，
２２における基準を設定することで、各領域でのウイン
ド開閉動作の特性にばらつきが生じている場合でも、正
確に挟み込みの検出を行うことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車等の車両に適用され、ウインドをモータ等の駆動源によって開 閉動作させるパワーウインドに関し、特にウインドガラスとサッシとの間に手や 頭等を挟み込んだ状態を検出して安全制御動作を行う安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般にパワーウインドはモータ等によってウインドガラス（窓ガラス）を開閉 動作させているため、ウインドガラスとサッシ（窓枠）の間に乗員の手や頭等を 挟み込む事故を起こすことがある。このため、従来からこのような異物を挟み込 んだ状態を検出し、その際にウインドの開閉動作を停止させ、或いはウインドを 開動作させる等して事故を未然に防止するための安全装置が提案されている。 例えば、ウインドガラスやこれを駆動するモータの開閉動作速度等を検出し、 ウインドガラスが異物を挟み込んだ際の開閉動作速度の低下を検出して異物の挟 み込みを検出し、このときにウインドを開方向に強制動作させる安全制御動作を 行うことで、異物をウインドガラスとサッシとの挟み込みから解放させるように する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような異物の挟み込み検出方法では、ウインドを開閉動作させ るためのモータ及び開閉機構の特性や、開閉動作に伴うウインドガラスとサッシ 等との接触状況等により、ウインドの開閉動作速度が必ずしも一定にならない。 その一例を図６に示す。この図はウインドの全開状態から全閉状態までの間のウ インドの開閉速度（絶対速度）を示している。 このため、前記したように開閉動作速度に基づいて異物の挟み込みを検出しよ うとした場合に、比較対象となる基準速度を一義的に設定すると、開閉動作の動 作位置によって挟み込みの検出感度や精度にばらつきが生じ、正しい検出を行う ことができなくなるという問題がある。 本考案の目的は、ウインドの全開閉動作領域において挟み込みを正確に検出し 、安全制御動作を正しく実行することを可能にしたパワーウインドの安全装置を 提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ウインドの開閉動作領域を複数の領域に分割し、各領域毎に異物挟 み込み検出の基準を設定するように構成する。

【０００５】

【実施例】

次に、本考案について図面を参照して説明する。図１は本考案の主要部のブロ ック構成図である。同図において、１は安全制御を行うマイクロコンピュータで あり、パワーウインドの駆動源としてのモータ２に付設されたパルス信号発生手 段３からのパルス信号が入力される。このモータ２は歯車列を含む開閉機構４に よってウインドガラス５を上下動させてウインドを開閉動作でき、正転したとき に閉成動作させ、逆転したときに開放動作させる。又、機能スイッチ６によりウ インドの開閉動作が選択され、その選択信号が入力される。一方、マイクロコン ピュータ１からは制御信号が出力され、前記モータ２の回転方向を制御するモー タ駆動回路７を制御する。 前記パルス信号発生手段３は、例えば、モータの回転軸に円形マグネットを固 定し、かつこのマグネットの周囲の円周方向に９０度の異なる角度位置に一対の ホール素子を配置した構成とし、ホール素子がマグネットの磁極を検出して電流 を発生することで、モータの回転速度に応じた周波数のパルス信号が出力される ように構成する。

【０００６】 前記マイクロコンピュータ１には、ウインドの開閉動作状態から安全制御領域 を検出するための系と、異物挟み込みを検出するための系が設けられる。 この安全制御領域を検出するための系に設けられたウインドの開閉方向を検出 する手段１１は、前記パルス発生手段３から出力されるパルス信号を２値化して これを２ビットの信号とし、この２ビットの信号値が変化する周期性を検出する ことで、モータの回転方向を検出し、かつこれに伴うウインドの開閉方向を検出 する。 ウインドの開閉位置検出手段１２は、例えばアップダウンカウンタで構成し、 ウインドが全閉状態でのカウント値を０に初期設定した上で、モータが正転した ときのパルス信号を負方向にカウントし、モータが逆転したときのパルス信号を 正方向にカウントすることで、そのカウント値によってウインドの開閉位置を検 出する。

【０００７】 安全制御領域判別手段１３は、ウインド開閉位置検出手段１２の出力により、 ウインドの全閉位置側に所要の範囲で設けた安全制御動作解除領域を除く安全制 御領域を判別し、この領域でのみ安全制御動作が行われるようにする。ここでは 、ウインドガラスの全開閉工程のうち、開側の約９０％の領域を安全制御領域と し、残りの約１０％の領域を安全制御動作解除領域とし、この解除領域では異物 の挟み込みを検出する系からの信号を無効とするようにする。 この安全制御領域判別手段１３の出力の一部はアンドゲート１４の一方の入力 端に入力され、別の一部は安全制御領域分割手段１５に入力され、更に他の一部 は動作指令手段１６に入力される。

【０００８】 安全制御領域分割手段１５は、検出された安全制御領域をウインド開閉位置検 出手段１２のカウント値に基づいて図２に示すように複数の領域、ここではＡ〜 Ｅの５つの領域に分割する。そして、各分割領域毎に異物挟み込みを検出する絶 対速度や相対速度の基準値を設定しておき、これを後述する第１及び第２の挟み 込み検出手段２０，２２に出力する。 尚、この実施例では、前記ウインド開閉方向検出手段１１には発熱量検出手段 １７を接続しており、ここでウインドの開動作、閉動作及び停止の各状態を検出 する。そして、付設されたタイマ１８により各状態の時間を計測し、この計測し た時間に基づいて発熱量を発熱値として演算し、この発熱値を基準値と比較した 上で信号を動作指令手段１６に出力する。

【０００９】 一方、異物の挟み込み検出の系は、絶対速度検出手段と相対速度検出手段等が 設けられる。 絶対速度検出手段１９は、パルス信号の間隔時間を検出することで、ウインド を開閉動作させるモータの回転速度、即ち開閉動作速度が予め設定された基準の 速度よりも大きいか否かを比較する。そして、第１挟み込み検出手段２０は、こ の絶対速度が基準の速度よりも遅くなったときに異物を挟み込んだ状態であるこ とを検出する。この基準の速度は前記安全制御領域分割手段１５から出力される 基準値により設定される。

【００１０】 又、相対速度検出手段２１は、連続するパルス信号の間隔時間を検出し、各間 隔時間の相対比からウインドの開閉動作の速度の変化、即ち相対速度を検出する 。そして、第２挟み込み検出手段２２は、この相対速度が基準の値よりも低下し たときに異物を挟み込んだ状態であることを検出する。ここでも基準値は前記安 全制御領域分割手段１５から出力される値とされる。

【００１１】 これら第１及び第２の各挟み込み検出手段２０、２２の出力はオアゲート２３ の各入力端に入力され、このオアゲート２３の出力は前記アンドゲート１４の他 方の入力端に入力される。又、アンドゲート１４の出力は安全制御動作指令手段 ２４に入力され、この安全制御動作指令手段２４は、挟み込み検出信号が入力さ れたときに動作指令手段１６を制御して安全制御動作を行わせる。ここでは、ウ インドガラスをその時の開閉位置から１２ｃｍだけ開く方向に動作させる制御を 行わせる。 尚、前記動作指令手段１６には機能スイッチ６からの信号が入力されてモータ ２を正転或いは逆転動作させることができるのはいうまでもない。又、動作指令 手段１６の出力はリレースイッチを含むモータ駆動回路７を介してモータ２の回 転を制御する。

【００１２】 このような構成の安全装置によれば、モータ２が回転を開始すると、パルス発 生手段３からパルス信号がマイクロコンピュータ１に入力される。そして、この パルス信号の信号間隔を絶対速度検出手段１９が検出し、これが基準速度よりも 大きくなったときに第１挟み込み検出手段２０が異物の挟み込み信号を出力する 。又、パルス信号の信号間隔の変化を相対速度検出手段２１が検出し、この相対 速度が基準速度よりも低下したときに第２挟み込み検出手段２２が異物の挟み込 み信号を出力する。

【００１３】 一方、開閉方向検出手段１１はパルス信号を使用してモータ２の回転方向、即 ちウインドの開閉方向を検出し、ウインド開閉位置検出手段１２では、この開閉 方向からモータが正転であるか否かを判断し、正転のときにはカウンタのカウン ト値を−１し、逆転のときにはカウント値を＋１する。 次いで、安全制御領域判別手段１３は、カウンタの値から現在のウインド開閉 位置が安全制御領域内にあるか否かを判別し、安全制御領域内にあるときには、 信号をアンドゲート１４に出力する。

【００１４】 そして、絶対速度と相対速度のそれぞれの検出信号はオアゲート２３を通して アンドゲート１４に入力され、安全制御領域判別手段１３からの信号によってア ンドゲート１４を通して安全制御動作指令手段２４に入力される。安全制御動作 指令手段２４は入力された信号に基づいて動作指令手段１６を動作させ、安全制 御動作を実行する。この安全制御動作に際しては、動作指令手段１６がモータ駆 動回路７を介してモータ２への通電極性を反転し、モータが逆転されてウインド ガラスを所定量（１２ｃｍ）だけ開く方向に動作させた上で停止させる。これに より、挟み込みが解除され、安全が確保される。

【００１５】 ここで、安全制御領域分割手段１５は、図３にフローチャートを示すように、 安全制御領域判別手段１３からの信号、即ちカウント値を各分割領域に相当する 値と順次比較することで、現在のウインド開閉位置がいずれの分割領域Ａ〜Ｅに 存在しているかを検出することができる。そして、各領域におけるウインド開閉 動作の速度（絶対速度及び相対速度）の最適値に基づいて予め得られた基準速度 Ｖ_A 〜Ｖ_E をそれぞれ第１及び第２の各挟み込み検出手段２０，２２に出力する 。 したがって、第１及び第２の各挟み込み検出手段２０，２２における挟み込み 検出は、例えば図６に絶対速度の例をを示すように、各分割領域Ａ〜Ｅ毎に個別 に設定された基準速度Ｖ_A 〜Ｖ_E に基づいて行われることになる。これにより、 開閉動作速度が全開閉工程において一定したものでない場合でも、各分割領域毎 に最適な基準速度によって正確な挟み込みの検出が行われることになる。

【００１６】 尚、安全制御領域分割手段１５では、ウインドガラスの開閉位置を変数ｘとし た所定の関数ｆ（ｘ）に基づいて基準速度を設定するようにしてもよい。 又、ウインドの全閉近傍状態を安全制御動作解除領域として挟み込みの誤検出 を防止するようにした安全装置においては、安全制御動作領域を複数領域に分割 するのではなく、この安全制御動作解除領域を含むウインドガラスの全ての開閉 動作領域を複数領域に分割し、その分割領域の一つを安全制御動作解除領域とし て構成するようにしてもよい。この場合には、図１に示した安全制御領域判別手 段１３と安全制御領域分割手段１５を一体化して両者の機能を備える手段として 構成すればよい。

【００１７】 又、この実施例で設けられた発熱量検出手段１７は、図４にその動作フローチ ャートを示すように、モータが正転，逆転，停止のいずれかであるかを開閉方向 検出手段からの信号で判別する。そして、その動作時間に負荷の大きな正転（ウ インドガラスの上昇）と負荷の小さな逆転（下降）とで異なる係数を掛け、これ を発熱値とする。又、モータの停止時には、停止時間に所要の係数を掛けてこれ を放熱値とする。そして、発熱値を加算し、放熱値を減算する積算カウンタを用 いて現在の発熱値をカウントする。ここでは、積算カウンタは０以下にはならな いようにしている。尚、この発熱量の増減の様子を図５に示す。

【００１８】 そして、このカウント値を基準値と比較し、このカウント値が基準値よりも大 きい場合には、モータが過熱状態にあるとして動作指令手段に信号を出力し、モ ータの回転を停止させる。これにより、モータに温度センサを設ける等してモー タの過熱を回避するための回路を構成することなくモータの過熱による焼損等を 未然に防止することができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、ウインドの開閉動作領域を複数の領域に分割し 、各分割領域毎に設定した基準値で挟み込みを検出しているので、ウインドの全 開閉工程にわたって挟み込みを正しく検出し、これに対応した適切な安全制御動 作を実行することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のパワーウインド安全装置の主要部の機
能ブロック図である。

【図２】安全制御領域を分割した領域を示すウインドの
概略図である。

【図３】安全制御領域分割手段の動作を示すフローチャ
ートである。

【図４】発熱量検出手段の動作を示すフローチャートで
ある。

【図５】モータ発熱量の増減状態を示す図である。

【図６】ウインドの開閉動作速度（絶対速度）の変化を
示す図である。

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ ２ モータ ３ パルス発生手段 １１ 開閉方向検出手段 １２ 開閉位置検出手段 １３ 安全制御領域判別手段 １５ 安全制御領域分割手段 １６ 動作指令手段 １９ 絶対速度検出手段 ２０ 第１挟み込み検出手段 ２１ 相対速度検出手段 ２２ 第２挟み込み検出手段 ２４ 安全制御動作指令手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のウインドを駆動源によって開閉動
   作させ、かつこの開閉動作状態に基づいてウインドガラ
   スとサッシとの間の異物の挟み込みを検出して安全制御
   動作を行うようにしたパワーウインドにおいて、前記ウ
   インドの開閉動作領域を複数の領域に分割し、各領域毎
   に異物挟み込み検出の基準を設定したことを特徴とする
   パワーウインドの安全装置。