JPH066677U - 安全装置を備えるパワーウインド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のウインドのそれぞれに安全装置付のパ
ワーウインド装置を設けた自動車において、各パワーウ
インド装置を接続するための配線用のケーブルの本数を
削減する。 【構成】 運転席に設けたメインスイッチＭＳＷには、
複数のスイッチ（アップダウンスイッチＵＤ，オートス
イッチＡＴ，ロックスイッチＬＫ、安全制御動作解除ス
イッチＲＬ）の状態を検出してこれを多重化したディジ
タル信号として各パワーウインド装置ＰＷに伝送する手
段を備える。又、複数のウインドに設けられたバワーウ
インド装置ＰＷには、伝送されたディジタル信号を分離
化しかつ自己に対応するスイッチ状態を判別して所要の
パワーウインド動作を行う手段とを備える。このため、
メインスイッチＭＳＷと各パワーウインド装置ＰＷとを
ディジタル信号を伝送するための一対のケーブルＣ２で
接続するだけで、多機能な制御が可能となる。

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ウインドを自動的に開閉動作させるパワーウインド装置に 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を備えるパワーウインド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年の自動車では、ウインドを自動的に開閉動作させるパワーウインド装置が 装備されているが、この種の装置ではウインドガラスとサッシとの間に乗員の手 や頭等を挟み込む事故を起こすことがある。このため、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 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。更に、近年では自動 車の助手席や後席に乗車した子供等の挟み込みによる事故を防止するために、全 てのウインドのパワーウインド装置に対しても安全装置が適用されるようになっ ている。

【０００３】 例えば、図５は４つのウインドを有する自動車に適用した一例であり、全ての ウインドにそれぞれ安全装置付のパワーウインド装置ＰＷが設けられる。各パワ ーウインド装置はウインドを開閉させるためのモータ２と、ウインドの開閉状態 を検出するためのセンサ３と、パワーウインド動作及び安全制御動作を実行する マイクロコンピュータ１と、ウインドを操作するための機能スイッチ６とで構成 される。 そして、運転席に設けられた機能スイッチ（以下、メインスイッチＭＳＷと称 する）は、自動車の全てのウインドを開閉することができるスイッチとして構成 されるとともに、運転席以外のウインドにそれぞれ対応して設けられた機能スイ ッチ（以下、サブスイッチＳＳＷと称する）はそれぞれ自己のウインドのみを開 閉することができるスイッチとして構成される。

【０００４】 即ち、メインスイッチＭＳＷには全てのウインドを手動で開閉するためのウイ ンド数に対応した数のアップダウンスイッチＵＤ及び自動（ワンタッチ）で開閉 するためのオートスイッチＡＴと、運転席以外のウインドの開閉動作を停止させ るためのロックスイッチＬＫと、全てのウインドの安全制御動作を解除するため の解除スイッチＲＬとで構成される。又、サブスイッチＳＳＷは自己のウインド のみを開閉させるためのアップダウンスイッチＵＤとオートスイッチＡＴが設け られる。そして、バッテリ電源＋Ｂ，イグニッション電源Ｉｇ，グランドＧＮＤ と、各パワーウインド装置ＰＷとをそれぞれ複数本のケーブルＣ４で配線接続す るとともに、各パワーウインド装置ＰＷを複数本のケーブルＣ５で相互に配設接 続している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

このようなパワーウインド装置では、各ウインドのパワーウインド装置ＰＷと 電源系とを接続するためのケーブルＣ４と、各パワーウインド装置ＰＷを相互に 接続するためのケーブルＣ５（メインスイッチＭＳＷと各サブスイッチＳＳＷを 相互に接続するためのケーブルと、メインスイッチに設けたロックスイッチＬＫ と解除スイッチＲＬを各パワーウインド装置ＰＷに接続するためのケーブル）に 、それぞれ多数本のケーブルが必要とされるため、全体としてのケーブル本数が 多くなり、構造が複雑化する上に配線作業及び点検作業が繁雑になるという問題 がある。 本考案の目的は、安全装置を備えるパワーウインド装置において、配線用のケ ーブルの本数を削減したパワーウインド装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、運転席に設けたメインスイッチには、そのメインスイッチを構成す る複数のスイッチ状態を検出してこれを多重化したディジタル信号として各パワ ーウインド装置に伝送する手段を備え、かつ複数のウインドに設けられたバワー ウインド装置には伝送されたディジタル信号を分離化しかつ自己に対応するスイ ッチ状態を判別して所要のパワーウインド動作を行う手段とを備える。

【０００７】

【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は安全装置を有するパワ ーウインド装置を４つのウインドにそれぞれ設けた自動車の回路構成図であり、 図５に示した回路に対応するものである。運転席を含む全てのウインドに異物挟 み込みに対する安全装置を備えたパワーウインド装置ＰＷを設けており、かつ運 転席には全てのパワーウインド装置を操作するためのメインスイッチＭＳＷを設 け、他の３つのドアにはそれぞれサブスイッチＳＳＷが設けられる。

【０００８】 ここで、メインスイッチＭＳＷには全てのウインドを手動で開閉するためのド ア数に対応した数のアップダウンスイッチＵＤ及び自動で開閉するためのオート スイッチＡＴと、運転席以外のウインドの開閉動作を停止させるためのロックス イッチＬＫと、全てのウインドの安全制御動作を解除するための解除スイッチＲ Ｌとで構成される。又、サブスイッチＳＳＷは自己のウインドのみを開閉させる ためのアップダウンスイッチＵＤとオートスイッチＡＴが設けられることはこれ までと同じである。 又、各ウインドに設けられたパワーウインド装置ＰＷは、ウインドを開閉させ るためのモータ２と、ウインドの開閉状態を検出するためのセンサ３と、パワー ウインド動作及び安全制御動作を実行するマイクロコンピュータ１で構成される 。

【０００９】 このパワーウインド装置の一例を図２に示す。同図において、マイクロコンピ ュータ１は、パワーウインドの駆動源としてのモータ２に付設されたセンサとし ての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。この機能スイッチ６は、前記したように運転席のメインスイッチＭＳＷ、 或いはサブスイッチＳＳＷのいずれかで構成される。

【００１０】 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。

【００１１】 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。 安全制御領域を検出するための系は、前記パルス発生手段３から出力されるパ ルス信号の周期性を検出して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開閉方向検出手段１１を有する。又、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。更 に、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。 この安全制御領域判別手段１３の出力はアンドゲート１４の一方の入力端に入 力され、別の一部は動作指令手段１５に入力される。この動作指令手段は前記機 能スイッチ６のスイッチの状態に応じた動作をモータ駆動回路７に出力させる。

【００１２】 一方、異物の挟み込み検出の系は、前記パルス発生手段３からの信号の間隔時 間を検出してモータの回転速度を検出する絶対速度検出手段１６と、検出された 速度を基準値と比較してその速度の低下を検出することで異物の挟み込みを検出 する第１挟み込み検出手段１７を有する。又、これと並列に、前記パルス信号の 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 る相対速度検出手段１８と、検出された速度を基準値と比較してその速度の低下 を検出することで異物の挟み込みを検出する第２挟み込み検出手段１９を有する 。 これら第１及び第２の各挟み込み検出手段１７、１９の出力はオアゲート２０ を通して前記アンドゲート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２１に入力され、この安全制御動作指令手段 ２１は、挟み込み検出信号が入力されたときに動作指令手段１５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１２ｃ ｍだけ開く方向に動作させる制御を行わせる。

【００１３】 ここで、前記メインスイッチＭＳＷには図１に示すように、第２マイクロコン ピュータ１Ａが設けられており、メインスイッチＭＳＷを構成するアップダウン スイッチＵＤ，オートスイッチＡＴ，ロックスイッチＬＫ，解除スイッチＲＬの 状態が入力され、この入力された各スイッチの状態に基づく信号をディジタル信 号として、しかも後述するように多重化信号とした上で出力することができるよ うに構成されている。 図３（ａ）は第２マイクロコンピュータ１Ａにおける信号処理系を示す図であ り、機能スイッチ６、即ちメインスイッチＭＳＷを構成する複数のスイッチの状 態を信号変換部２２がディジタル信号に変換し、タイミング発生部２３から出力 されるタイミング信号によって多重化出力部２４が信号を多重化して各パワーウ インド装置ＰＷに送出する。

【００１４】 一方、各パワーウインド装置ＰＷのマイクロコンピュータ１には、図３（ｂ） に示すように、伝送されてきた信号をシフトレジスタ２５に一時記憶し、タイミ ング抽出部２６において抽出されたタイミング信号によって信号を読み出すこと で多重化信号を分離し、分離された信号を信号変換部２７でスイッチ制御信号に 変換し、モータ駆動回路７を制御する信号処理系が設けられる。又、ここでは信 号が一定時間以上伝送されて来ないときにはモータ駆動回路７を待機状態とする スタンバイ制御部２８が設けられている。 そして、図１に示すように、バッテリ＋Ｂ及びグランドＧＮＤに対して全ての パワーウインド装置ＰＷを一対のケーブルＣ１で接続し、かつメインスイッチＭ ＳＷに設けた第２マイクロコンピュータ１Ａと全てのパワーウインド装置ＰＷと をそれぞれ一対のケーブルＣ２で電気接続している。又、イグニッション電源Ｉ ｇは第２マイクロコンピュータ１Ａに対してのみ１本のケーブルＣ３で接続して いる。

【００１５】 このような構成のパワーウインド装置によれば、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に基づいて絶対速度を絶対速度検出手段１６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１７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に基づいて相 対速度を相対速度検出手段１８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１９が異物の挟み込み信号を出力する。

【００１６】 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 方向に基づいて内蔵するカウンタの値を加減し、このカウンタの値から現在のウ インド開閉位置を検出する。安全制御領域判別手段１３は、このウインド開閉位 置検出手段１２の出力に基づいて、現在のウインド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。

【００１７】 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２０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２１に入力される。安全制御動作 指令手段２１は入力された信号に基づいて動作指令手段１５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。

【００１８】 ここで、メインスイッチＭＳＷの各スイッチを操作したときには、第２マイク ロコンピュータ１Ａは、図３（ａ）の信号処理系においてアップダウンスイッチ ＵＤ，オートスイッチＡＴ，ロックスイッチＬＫ，解除スイッチＲＬの全ての状 態を判断し、これらのスイッチの状態をディジタル信号として、しかも各信号を 多重化したシリアル信号として出力させる。例えば、図４はその一例であり、デ ィジタル信号“１”がオン，“０”がオフを示しており、この例ではアップダウ ンスイッチがアップ側にオンされ、かつオートスイッチ，ロックスイッチがオン された状態を示している。又、ここではパリティ信号を加えている。そして、こ の信号は一対のケーブルＣ２を通して各パワーウインド装置ＰＷのマイクロコン ピュータ１に入力され、ここで図３（ｂ）の信号処理系において信号が分離され た上で判別され、これに対応する制御が行われる。

【００１９】 したがって、メインスイッチＭＳＷにおいて所要のウインドに対応するアップ ダウンスイッチＵＤやオートスイッチＡＴが操作されたときには、このスイッチ がオンの状態が多重化信号によって各パワーウインド装置ＰＷに伝送され、各パ ワーウインド装置ＰＷではこの信号からオンされたスイッチを判別し、該当する スイッチに対応するウインドのパワーウインド装置が選択的に動作されてウイン ドを開閉する。又、メインスイッチＭＳＷのロックスイッチＬＫが入力されたと きには、同様にして多重化信号を各パワーウインド装置ＰＷがそれぞれ判別し、 運転席以外のウインドのパワーウインド装置の動作が停止される。更に、解除ス イッチＲＬが入力されたときには全てのウインドのパワーウインド装置ＰＷの安 全制御動作が停止される。

【００２０】 このため、メインスイッチＭＳＷと全てのウインドのパワーウインド装置ＰＷ とをディジタル信号を伝送するための一対のケーブルＣ２で接続すれば、メイン スイッチＭＳＷにより全てのウインドのパワーウインド装置ＰＷの操作、及びそ のロック、更には安全制御動作の解除を行うことが可能となる。これにより、ケ ーブルの本数を削減し、配線作業や点検作業の簡略化を図ることができる。 又、詳細な説明は省略したが、イグニッション電源Ｉｇのオン，オフの情報を ディジタル信号に併せて多重化することで、各パワーウインド装置にイグニッシ ョン電源に接続するためのケーブルを不要にでき、結果として各パワーウインド 装置とバッテリとの間を電源系の一対のケーブルで接続するだけでよい。 尚、前記実施例は４ウインド車に適用した例を示しているが、自動車の左右の 前側サイドウインドガラスを独立して開閉できるように構成した２ウインドの自 動車においても同様に適用することができる。勿論、それ以上の数のウインドを 有する自動車においても同様である。 又、ドアロックに連動してウインドを自動的に閉じる等の機能を追加する場合 でも、ドアロックと近くのマイクロコンピュータとを配線するのみでよく、配線 の簡略化が可能となる。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、運転席に設けたメインスイッチには、そのメイ ンスイッチを構成する複数のスイッチ状態を検出してこれを多重化したディジタ ル信号として各パワーウインド装置に伝送する手段を備え、かつ複数のウインド に設けられたバワーウインド装置には伝送されたディジタル信号を分離化しかつ 自己に対応するスイッチ状態を判別して所要のパワーウインド動作を行う手段と を備えているので、メインスイッチと各パワーウインド装置とを多重化されたデ ィジタル信号を伝送するためのケーブルを配設するだけでよく、ケーブル本数を 削減でき、構成の簡略化を図るとともに、配線作業や点検作業の簡易化を図るこ 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装置を適用した４ドア
自動車の配線図である。

【図２】各ドアに設けられた安全装置を有するパワーウ
インド装置のブロック構成図である。

【図３】第２マイクロコンピュータと各パワーウインド
装置のマイクロコンピュータに設けられた信号処理系の
ブロック構成図である。

【図４】第２マイクロコンピュータから各パワーウイン
ド装置に伝送される多重化信号の一例を示す信号波形図
である。

【図５】本考案者が先に提案したパワーウインド装置を
適用した４ウインド自動車の配線図である。

【符号の説明】

ＰＷ パワーウインド装置 ＭＳＷ メインスイッチ ＳＳＷ サブスイッチ ＵＤ アップダウンスイッチ ＡＴ オートスイッチ ＬＫ ロックスイッチ ＲＬ 解除スイッチ １ マイクロコンピュータ １Ａ 第２マイクロコンピュータ ２ モータ ３ センサ Ｃ１，Ｃ２ ケーブル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のウインドにそれぞれ安全装置付の
   パワーウインド装置を適用し、運転席に設けたメインス
   イッチにより全てのパワーウインド装置を制御するよう
   に構成した自動車において、前記メインスイッチには、
   そのメインスイッチを構成する複数のスイッチ状態を検
   出してこれを多重化したディジタル信号として各パワー
   ウインド装置に伝送する手段を備え、前記各パワーウイ
   ンド装置には伝送されたディジタル信号を分離化しかつ
   自己に対応するスイッチ状態を判別して所要のパワーウ
   インド動作を行う手段とを備えることを特徴とする安全
   装置を備えるパワーウインド装置。