JPS61218420A - 車上電動装備の駆動制御装置 - Google Patents

車上電動装備の駆動制御装置

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JPS61218420A
JPS61218420A JP5902285A JP5902285A JPS61218420A JP S61218420 A JPS61218420 A JP S61218420A JP 5902285 A JP5902285 A JP 5902285A JP 5902285 A JP5902285 A JP 5902285A JP S61218420 A JPS61218420 A JP S61218420A
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motor
load
electric
vehicle
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JP5902285A
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Inventor
Masao Ohashi
正夫 大橋
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、車上サイドウィンドウ、ルーフパネル、シー
ト、ミラー等の姿勢設定あるいは位置決めを行なう位置
制御に関し、特に、それらを駆動する電動機構の位置決
めにおける駆動源の過負荷防止に関する。
(従来の技術) 車輌においては、サイドウィンドウ(ドライバ席ドアの
窓、助手席ドアの窓、ドライバ席後部のドアの窓および
助手席後部のドアの窓)、サンルーフ(ルーフパネル)
、座席シート、車内外のミラー等々が電動駆動されるよ
うになっているものがある。
これらの装置は一般に、スイッチでモータの正逆転付勢
回路を閉じてモータを付勢するようになっており、他の
方式としてマイクロコンピュータなどの、高度演算機能
を有する電子制御装置を中央制御装置として用いて、こ
れにより可動体の現在位置を監視させて、キースイッチ
操作で指示された位置に可動体を位置決めするようにし
たものもある。
この種の車上電動装置備における問題点の1つに、可動
体に物が乗ったり人がつかえたり、あるいは駆動機構に
異物が挟まったりすると、モータが付勢されている゛に
もかかわらず機構が円滑に動かず駆動源が過負荷になっ
たり、人や機構が損傷を受けたりすることがある。
また、機構部の摩耗やガタなどにより、時がたつにつれ
て可動部の位置決めが不正確になることがある。
駆動源の過負荷を検出するには、たとえば電気モータを
用いる場合にはそのモータに流れる電流を監視すればよ
い。ところが、たとえばサイドウィンドウを駆動(閉)
する場合には、これが全開となる前に窓ガラスとウェザ
ストリップとが接触してモータの負荷が増大するので異
常がない場合にもモータを流れる電流が大幅に変化する
。確実に全開位置まで窓ガラスを駆動するにはウェザス
トリップがモータの負荷となる場合でもこれを異常とし
て判定しないように負荷電流の判定レベルを大きくすれ
ばよい。しかしそのようにすると、逆に人の手が窓ガラ
スに挟まった場合などの異常を直ちに判定できず、人に
損傷を与える恐れがある。
−3= ところで、車輌は悪路を走行することがあるが、このよ
うな場合、車輌の上下動に伴なってサイドウィンドウも
上下動する。その場合にこのサイドウィンドウをモータ
で駆動すると、モータに接続されるウィンドウ機構の荷
重が周期的に変化するので、機構部に物が挟まっていな
い場合でもモータ負荷電流が大きく変動する。したがっ
て、検出精度を高くするため過負荷検出レベルを正常レ
ベルに比較的近い値に設定すると、装置に異常がない場
合でも、車輌が振動すると「過負荷検出」と判定してし
まう。
そこで、異常時にはすばやく動作を停止するとともに、
駆動中に、車輌の振動等によって生じうる正常な負荷変
化があっても確実に限界位置まで車上装備を駆動するこ
と、位置決め精度の高い車上電動装置備の駆動制御装置
を提供することを目的として、モータ負荷の大きさを参
照データと比較して異常の有無を判定するとともに、モ
ータ・電流検出器など負荷検出手段の出力に1機構部の
振動による脈動信号成分を除去するローパスフィルター
4= を接続し、このローパスフィルタの出力を参照データと
比較して過負荷検出をするものを提案した(特開昭59
−127583号公報)。これにおいて、ローパスフィ
ルタの遮断周波数を、窓ガラス等機構部等の固有振動数
よりもわずかに低く設定すれば、機構部の振動による一
時的なモータ負荷増大が生じても、それを異常として判
別することはないし、負荷変化に対する応答が遅くなる
こともない。したがって、実際の負荷レベルよりもわず
かに高いレベルを参照レベルとすることにより、窓ガラ
スに物が挟まる場合などに生ずる、負荷変化を敏感に検
出して直ちに駆動を停止あるいは逆転できる。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、窓ガラス等機構等、機構部の振動による負荷変
動、特に比較的に周期が短い負荷変動に対しては誤動作
はなくなるが、悪路走行、波状路走行など、外部環境で
車体が振動する場合、撮動周期が不定期で振幅もランダ
ムであるので、車体の比較的に長周期の振動によるモー
タ負荷変動を原因とする誤動作、すなわちモータ停止、
は十分に改善されないことが分かった。ローパスフィル
タの時定数を更に長くするとこの点が改善されるかも知
れないが、すると物のつかえに応答した迅速な異常停止
ができなくなる。
本発明は主に道路状態に原因する車体の比較的に長周期
の振動による、モータの異常停止を防止することを第1
の目的とし、物のつかえなどに対する異常停止はすみや
かに、しかも車体の長周期の振動に原因する異常停止は
可及的に少なくすることを第2の目的とする。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明においては、車速の加
速度より車体の振動を検出し、振動があるときに、モー
タ過負荷検出で参照する参照データを高い値に設定する
。この設定は、振動を検出すると高い1つの値に設定す
る2値的な設定であっても、また、振動の程度に応じた
多値を設定する多値設定であってもよい。
(作用) これによれば、振動がある場合にはその分高い負荷でし
かモータが停止しないので、モータ駆動中に車体が振動
したことによる異常停止の確率が低くなる。振動がない
場合には低い負荷でモータが停止するので物のつかえな
どによる異常停止がすみやかに行なわれる。
本発明の他の目的および特徴は図面を参照した以下の実
施例説明より明らかになろう。
(実施例) 第1a図に自動車の、助手席ドア1の、窓ガラス2を昇
降駆動する電動機構を示す。
窓ガラス2に固着されている上、下ガイドレールのそれ
ぞれに、リンクアーム31+32の一端のピンが結合し
ており、リンクアーム32の他端に係合する昇降アーム
を、それに結合した扇形歯車4が昇降駆動する。扇形歯
車4はウオーム・ホイール組体5のホイールに噛み合っ
ており、ホイールに噛み合っているウオームに電気モー
タMaの回転軸が結合している。これにより、モータM
aが正回転すると扇形歯車4が第1a図で時計方向に回
転してガラス2を上方に押し上げる。モータMaが逆回
転すると扇形歯車4が反時計方向に回転してガラス2を
下降させる。
ウオーム・ホイール組体5においては、ホイール軸に固
着された回転円板にリング状の永久磁石7aが固着され
ており、この永久磁石7aの外側面に、ホール素子とそ
の磁界検出信号を処理する電気回路を一体に集積したホ
ールICユニット6aが対向設置されている。永久磁石
7aは周方向に分極磁化されているので、ホイールが回
転するとサイン波状の電気信号をホールICユニット6
aが発生する。扇形歯車4とウオーム・ホイール組体5
との組合せを第1b図に、またウオーム・ホイール組体
5の永久磁石7aとホールICユニット6aの組合せを
第1C図に示す。
第2a図に示すようにドア1上部には、ウェザ−ストリ
ップ8の中空部に先端を突出させた位置検出器SEaを
設けである。第2e図を参照して説明すると、位置検出
器SEaは、この実施例では反射型フォトセンサになっ
ており、発光ダイオ−ドLEL、フォトトランジスタP
TI、集光用レンズLZI、LZ2.プリズムPZI、
PZ2等で構成しである。ウェザ−ストリップ8内面の
、それが変形するときに位置検出器SEaと対向する位
置P(小円形)には、光反射率を大きくするために白色
の塗装をしである。第2a図に示すように窓ガラス2が
所定量以上間いていると1発光ダイオードLEIから出
る光が位置Pに当たらず、また位置Pに当たっても反射
方向がレンズLZ2に向かないため、フォト1〜ランジ
スタPTIは光を検出しない。しかし第2b図、第2C
図又は第2d図に示すように窓ガラス2がウェザストリ
ップ8を変形させると、発光ダイオードLEIを出た光
がウェザ−ストリップ8で反射してこれがフォトトラン
ジスタPTIで検出される。つまり窓ガラス2が第2b
図の位置よりも上にあると位置検出器SEaは反射光を
検出し、それよりも窓ガラスが下であるとSEaは反射
光を検出しない。
モータMaを正転駆動してガラス2を上昇駆動している
状態で、ガラス2の先端が第2a図に示すように、まだ
ウェザ−ストリップ8に当っていないときには、モータ
電流は低く、その変動は小さい。しかしガラス2が上昇
して第2b図に示すようにウェザ−ストリップ8に当る
と、それからモータ電流(モータ負荷)が増大し、第2
C図に示すようにウェザ−ストリップ8を圧縮するよう
になるとモータ電流が更に上昇し、第2d図に示すよう
に完全にウェザ−ストリップ8を圧縮すると電動機構が
停止し、モータ電流が急上昇する。窓全開から第2d図
に示す窓全開までのガラス2の駆動におけるモータMa
の電流変化を第3a図に示す。モータ電流は公知の如く
モータの機械的な負荷に対応し、第3b図に示すように
、比例関係がある。ただし、モータ負荷となる窓ガラス
が上下振動する場合には、第3b図に一点鎖線で示すよ
うに、モータ電流が脈動する。
ドライバ席ドア、ドライバ席後部ドアおよび助手席後部
ドアのそれぞれにも上述の電動駆動機構と全く同じ構成
の電動駆動機構が備わっており、各電動駆動機構の電気
モータも、上述の特性と同様な特性を示ず。
第4a図に、上述の4つの窓の電動駆動機構のそれぞれ
を付勢制御する電気制御システムの構成を示す。この電
気制御システムの主体はマイクロコンピュータ9であり
、それの入力ポートRO〜R9に窓位置指示キースイッ
チ11〜17が接続されている。キースイッチ11..
12.13および14でなるグループハキ−スイッチG
Aは運転席に備わっており、キースイッチ15,1.6
および17でなるグループBキースイッチGBはそれぞ
れ助手席、運転席の後席、および助手席の後席に備わっ
ている。入力ポートPO〜P3に、各ドアに設けた位置
検出器SEd、SEa、SEd bおよび5Eabの出
力端が接続されている。この例では、車輌の振動が窓ガ
ラス位置検出に影響しないように、各位置検出器SEd
、SEa。
5Edbおよび5Eabに、抵抗器とコンデンサでなる
積分器を内蔵しである。
各ドアの電動駆動機構のモータMd、Ma。
MdaおよびM a bは、出力ポート0゜〜○7によ
って正逆転制御される。たとえば、Oo 、o2゜04
および06に高レベルHがセットされると、それぞれモ
ータMd(ドライバ席ドア) 、 Ma (助手席ドア
) 、 Mab 、(助手席後部ドア)およびMdb(
ドライバ席後部ドア)が正転付勢され、出力ポート01
,03,05および07に高レベルHがセットされると
、それぞれモータMd(ドライバ席ドア) 、 Ma 
(助手席ドア) 、 Mab (助手席後部ドア)およ
びMdb (ドライバ席後部ドア)が逆転付勢される。
ウオーム・ホイール組体5において機械的にモータ出力
軸に結合されているリング状永久磁石(7aおよび図示
しない7d、7abおよび7db)と、これらのそれぞ
れに対向するホールICユニット(6aおよび図示しな
い6d’、6abおよび6 db)はそれぞれロータリ
ーエンコーダREI、RE2゜RE3およびRE4を構
成しており、それぞれパルス出力をマイクロコンピュー
タ9の入力ボートR14,R13,R12およびR11
に印加する。
マイクロコンピュータ9の入力ポートKO〜に3には、
アナログ−デジタル変換器A/Dの出力が接続されてお
り、変換器A/Dの4つのアナログ信号入力端には、そ
れぞれ抵抗器RとコンデンサCでなる積分器(ローパス
フィルタ)FLTを介して、モータMd、Ma、Mab
およびMdbに接続したモータ電流検出抵抗rの端子電
圧が印加される。抵抗rの電圧はモータ電流、つまりは
モータ負荷に比例する。
悪路等で車輌が振動しこの振動が小さいと、第3a図に
一点鎖線で示すようにモータ電流が脈動するが、積分器
F L Tがこの脈動成分を除去するので、アナログ−
デジタル変換器A/Dには第3a図に実線で示すような
信号レベルが印加される。つまり、窓ガラス等の振動に
より一時的にモータ電流が増大しても、脈動の山と谷と
が相殺され、電流の比較的短い時間内の平均的なレベル
がアナログ−デジタル変換器A/Dに印加されるので、
脈動の影響はA/Dの入力端に現われない。
しかし、振動が大きい場合には負荷検出電流Iが■1を
越える。
この実施例では、積分器FLTの遮断周波数を、窓ガラ
ス等モータの負荷となる機構部分の固有振動数よりも少
し低く設定しである。これは機構部分の振動(これは車
体の振動により生起される)、特に固有振動数での振動
、による異常停止を防止するためである。
アナログ−デジタル変換器A/Dは、マイクロコンピュ
ータ9の出力ポートR10およびR15からの制御信号
に応じて、モータMd (ドライバ席ドア) 、 Ma
 (助手席ドア) 、 Mab (助手席後部ドア)又
はMdb (ドライバ席後部ドア)の負荷電流に比例す
る電圧を選択的に4ビツトデジタルデータに変換し、そ
の4ビツトデータをマイクロコンピュータ9の入力ポー
トKO〜に3に印加する。
第4e図に、スイッチ11〜17の1つ12の外観を示
す。なお他のスイッチ13〜17もスイッチ12と全く
同じ構造である。スイッチ12は、2極スイツチであっ
て、定常状態において第5a図に示すようにアップ指示
側とダウン指示側とが等しく突出しているが、アップ側
が押下されると、第5b図に示すように、回動して可動
接点を1つの固定接点(窓閉め指示接点)に接触させる
。押下刃が無くなると第5d図に示すように定常状態に
戻り、可動接点を、2つの固定接点のいずれにも接触し
ない中立位置に戻す。ダウン側が押下されると、第5C
図に示すように、回動して可動接点をもう1つの固定接
点(窓開は指示接点)に接触させる。押下刃が無くなる
と第5d図に示すように定常状態に戻り、可動接点を、
2つの固定接点のいずれにも接触しない中立位置に戻す
。スイッチ11は、スイッチ12と機械構造は略同様で
あるが、更に2つのフレキシブルな接点を有し、これら
の接点の1つが窓開は指示接点とされ、もう1つが窓閉
め指示接点とされて、2つの固定接点はいずわも停止指
示接点とされている。このスイッチ1]は、ダウン側を
比較的に軽く押すと可動接点がフレキシブルな窓開は指
示接点に接触してモータ逆転を指示するが、更に強く押
すとフレキシブルな窓開は指示接点が可動接点に接触し
たまま停止指示接点に接触し、モータ停止が指示される
アップ側を比較的に軽く押すと可動接点がフレキシブル
な窓閉め指示接点に接触してモータ正転を指示するが、
更に強く押すとフレキシブルな窓閉め指示接点が可動接
点に接触したままもう1つの停止指示接点に接触し、モ
ータ停止が指示される。
マイクロコンピータ9のポートRIOとR15に、第4
b図に示す振動検出回路が接続されている。この検出回
路の各部信号を第4c図に示す。
この振動検出回路において、車高センサ20は本体が車
体に固定され回転軸が車軸にリンク結合されたロータリ
形ポテンショメータであり、車軸に対する車体の高さを
示すアナログ信号aを発生する。このアナログ信号は回
路21でノイズ除去および増幅されて微分回路22に与
えられる。微分回路22は該アナログ信号の変化率を示
すレベルのアナログ信号Cを発生する。アナログ信号C
は比較器23で所定電圧で2値化されて2値信号dに処
理される。この2値信号dのHは車高変化速度が所定値
以上(振動)であることを示し、Lは未満(振動なし)
を示す。再トリガモノマルチ=16− (リトリガブルモノマルチバイブレータ)24はこの2
値信号dの立」ユリでトリガされ、トリガから設定時間
Tm0間Hの信号を発生する。このHを出力していると
きに更に信号dの立上りがあると再トリガモノマルチ2
4はまた0からTmの時限を開始し更にTmの間出力を
Hに保持する。したがって、Tm周期より短い周期で車
高変化があるとモノマルチ24の出力はHのままとなる
。このHは振動が継続していることを示す。
車速センサ30は、車速メータケーブルに連結され回転
する永久磁石ギアと、ギアの接近によって閉となるリー
ドスイッチでなるパルス発生器であり、発生パルスをF
/V変換器31に与える。
変換器31はパルス周波数(車速)に比例したアナログ
電圧を発生する。アナログ電圧(車速を示す)は微分回
路32に与えられ、微分回路32が加速度(速度変化率
二減速度も含む)を示す信号を発生する。加速度信号は
比較器33に与えられ、加速度が所定値以上のとき比較
器33の出力がHである。比較器33の出力がHに立上
るときに再トリガモノマルチバイブレータ34がトリガ
されてそれからTmの間Hの出力を生ずる。微分回路3
2、比較器33およびモノマルチバイブレータ34の組
合せは、車高系の微分回路22.比較器23およびモノ
マルチバイブレータ24の組合せと同様であり、同様な
動作をする。
車高センサ20〜再トリガモノマルチバイブレータ24
の振動検出系は車軸と車体の間の相対振動を検出する。
車速センサ30〜バイブレータ34の振動検出系は、ド
ライバのアクセルペダル。
ブレーキ、クラッチ等の操作による加、減速によっても
たらされる車進行方向および重力方向の振動、ならびに
、波状路など道路状態による車軸の回転速度の変化によ
ってもたらされる車進行方向および重力方向の振動を検
出することになる。
第4a図に示す電気系各部には定電圧Vccが与・えら
れるが、これは第4d図に示す定電圧回路が発生する。
マイクロコンピュータ9内部の読み出し専用メモリ(’
ROM)には、電源投入に応答した初期化から、限界位
置および現在位置検出、窓位置決め指示スイッチ11〜
17の動作読み取り、およびスイッチ動作で指示される
窓制御を行なうプログラムが組込まれている。このプロ
グラムに従かった制御動作の概要は次の通りである。
A、電源Vccが印加されると入出力ポートおよび内部
レジスタ (カラン1〜用およびフラグ用を含む)を初
期化する。出力ポートは全モータ停止とする状態にセッ
トする。
B、窓開閉指示スイッチ11〜17のスイッチ操作を待
つ。スイッチ操作があると、基点位置検出および限界位
置検出ならびにスイッチ操作の解読を開始する。スイッ
チ操作を待っているとき、また、モータ付勢をしている
とき、再1−リガモノマルチ24および34の出力を読
んで、いずれかがHであると、モータ過負荷判定用の参
照値(Io。
I1およびI2)を高い値に設定する。モータ付勢をし
ていないときにモノマルチ24および34のいずれの出
力もLになると、モータ過負荷判定用の参照値を低い値
に戻す。
C6基点位置検出および限界位置検出は、最先に操作さ
れたスイッチに対応付けられているサイドウィンドウの
電動駆動機構についてまず行ない、これの実行中は他の
スイッチの操作は、読取らない。但し、スイッチ11の
停止指示は常時読取り、それが指示されると、モータを
停止し、それまでの処理状態をクリアする。基点位置検
出および限界位置検出を終了すると位置決めフラグEi
(iは対象窓に割り当てられる)を立てる。このフラグ
は電源Vccが投入されている間保持される。フラグが
立っていると、基点位置検出および限界位置検出は行な
わず、スイッチ操作の解読結果に応じた位置に窓ガラス
を位置決めする窓開閉制御を行なう。
D、キースイッチ操作の解読は、スイッチ操作の開始に
応じて開始し、同一スイッチの繰り返し閉。
開モードを解読して窓開、閉の度合(全閉、1/3開、
1/2開22/3開および全開)指示データを作成して
これを目標値として設定する。
E、ガラス2の駆動速度は比較的に遅いので、スイッチ
操作の始点からモータ駆動を開始し、所定時間内にスイ
ッチ操作の解読を完了すると、ガラスの実位置が目標位
置になるまでモータの駆動を継続する。所定時間内に解
読が出来なかったらそこでモータを止める。
F、スイッチ11〜17がそれぞれ制御対象窓のそれぞ
れに割り当てられているので、操作されたスイッチに対
応して、駆動しようとするモータに結合されたロータリ
ーエンコーダからのパルス信号を読取りに設定し、かつ
該モータに接続された抵抗r tr A / D変換読
取りに設定し、スイッチNo、とそれがどちら側(アッ
プ側、ダウン側)に閉とされたかにより、出力ポートO
8〜07の1つを特定してそれに高レベルHをセットす
る。
G、上記Fでモータを駆動にセットすると、モータの回
転方向でアップカウント(正転ニガラス上昇)かダウン
カウント(逆転ニガラス下降)を定めてホールICユニ
ットの出力パルスのカウントをして現在位置を監視しつ
つ、モータ電流をA/D変換して負荷を監視し、現在位
置からガラスの移動範囲を判断してその範囲に割り当て
られている参照データをレジスタ(内部RAM)より読
んでA/D変換データをこれと比較して、過負荷のとき
にはモータを止める。また、現在位置が目標位置に合致
するとモータを止める。
スイッチ11〜17の操作と、入出カポ−1−の状態お
よび指示内容の相関を第1表に示す。第1表に示す場合
No、1〜12のいずれかが入力ポートRO〜R7に現
われるとマイクロコンピュータ9は、スイッチ操作モー
ドの読取りを開始すると共に、基点決めフラグE(第7
表参照)を参照し、場合N o 、に対応する基点決め
フラグEが立っていないと基点決めに進み、立っている
と窓開閉制御に進む。スイッチ操作モードでは、まず入
カポ−1−RO〜R9の入力を読んで第2表に示すデー
タAをレジスタに格納する。このデータAは、基点決め
又は窓開閉制御を終了するまで保持するが、スイッチ入
力が、所定のモードでないときには窓制御フラグをクリ
アし、窓開閉制御はそこで停止する。基点決めに入って
いるときにはデータAはクリアせず、基点決めも停止し
ない。電源投入があって一つの窓につき一回基点決めを
実行すると、電源が投入されている間、基点決めを終了
したことを示すフラグEはクリアせず、再度の基点決め
は行なわない。
スイッチ操作読取(入力読取)においてマイクロコンピ
ュータ9は、スイッチ操作を監視してデータB(第3表
参照)を作成する。そしてこのデータBが第4表に示す
スイッチ操作モードを示すもの、すなわち第3表のデー
タBa−Bcのいずわかであると、スイッチ操作読取(
入力読取)を終了し、基点決め制御又は窓開閉制御に専
念する。
データBが所定のもの(データBa−Bc)でないと前
述の通り、窓開閉制御であれば窓制御フラグをクリアし
、制御を停止し、データBをクリアする。基点決めI1
1御であ九ばデータBをクリアするが制御は続行する。
基点決めを終了すると、データAに対応した基点データ
D(第6表参照)をレジスタにメモリする。すなわち、
スイッチ11のアップ又はダウン操作に応答した基点決
めの場合は基点データDdを、スイッチ15のアップ又
はダウン操作に応答した基点決めの場合は基点データD
aを、スイッチ16のアップ又はダウン操作に応答した
基点決めの場合は基点データDabを、またスイッチI
7のアップ又はダウン操作に応答した基点決めの場合は
基点データDdbを、それぞれに割り当てられたレジス
タにメモリする(第6表参照)。
モータ駆動中は、そのモータ(各席の窓)に割り当てら
れた現在位置レジスタ(第5表参照)に、現在位置デー
タをメモリし、更新する。すなわち、ロータリーエンコ
ーダ(REI、RE2.RE3゜RE4の1つで、駆動
モータに対応するもの)の出力がHからLに、又その逆
に変化する毎に、正転付勢であればlインクレメントモ
ードで、逆転付勢であれば1デクレメントモードで現在
位置レジスタの内容を更新する。
第2表 第3表 データB 第4表 データBaニー回閉になってから1 sec以上経過し
てからもう一度同じく閉になったスイッチ操作モードデ
ータBbニー回閉になってから1 sec以内にもう一
度閉になり、それから1 sec以上経過してからまた
閉になったスイッチ操作モード データBcニー回閉になってから1 sec以内にもう
一度閉になり、それからまた1 sec以内にもう一度
閉になり、それから更に1 sec以上経過してからま
た閉になったスイッチ操作モード 第5表 現在位置データC ドライバドアの窓位置データCd:8ビット助手席ドア
の窓位置データCa  :8ビツトドライバ後部ドアの
窓位置データCdb:8ビット助手席後部ドアの窓位置
データCab:8ビット第6表 基点データD ドライバドアの基点データDd    :8ビット助手
席ドアの基点データDa     :8ビツトドライバ
後部ドアの基点データDdb:8ビット助手席後部ドア
の基点データDab  二8ビット注:基点データは第
0位置すなわち全開位置の、第1位置(数値O)に対す
る位置データ(負数)である。
=28= =27− 第7表 基点決めフラグE ドライバドアの基点決めフラグEd:1ビット助手席ド
アの基点決めフラグEa:1ビットドライバ後部ドアの
基点決めフラグEdb:1ビット助手席後部ドアの基点
決めフラグEab:1ビット注:この基点決めフラグは
、基点決めを終了していることを表わす。基点決めフラ
グFは、基点決めに入っていることを示す。
第8表 イクロコンピュータ9の制御動作(メインフロー)を示
し、第7a図〜第7C図に基点決めの制御動作(サブフ
ロー)を、第8a図および第8b図に窓開閉制御動作(
サブフロー)を示す。以下これらの図面を参照してマイ
クロコンピュータ9の制御動作を詳細に説明する。
まず第6a図を参照する。それ自身に電源(Vcc)が
投入されるとマイクロコンピュータ9は、入出力ボート
および内部レジスタを初期化する。出力ポートは、これ
によって全モータ停止に設定される。
マイクロコンピュータ(以下単にマイコンと称する)9
は、短時間dt時限のタイマ(dtタイマ:マイクロコ
ンピュータ9が内蔵するプログラムタイマであり、所定
時間毎に割込がかかり、この割り込み処理でカウントア
ツプしてリターンし、設定カウント値(設定時限)にな
るとタイムオーバフラグを立ててリターンする)をセッ
トし、ステップ3A以下に進む。
ステップ3Aおよび3Bでは、入力ポートRIOおよび
R15のレベルを読んで、いずれか一方がH(振動あり
)であると、すでに参照値レベル上げをしているか否か
を参照値変更フラグを参照して判定しく3D)参照値変
更フラグがない(レベル上げをしていない)と参照値I
O+11および工2をそれぞれa。yalおよび82分
高い値に設定しく3F)、参照値変更フラグをセットし
く3F)ステップ4以下に進む。
ステップ3Aおよび3Bで、RIOとR15のいずれも
Lであると、参照値変更フラグの存否を参照しく3G)
、それがあると(参照値を振動時用に高く設定している
ので)現在モータ付勢中であるか否かを参照して(3G
)、モータ付勢中でないと参照値IO+■1およびI2
をそれぞれacl+alおよびa2分小さい値に更新設
定しく3H)参照値変更フラグをクリアして(3■)ス
テップ4以下に進む。
以上のステップ3A〜3■の、振動(の存否)に応じた
参照値の設定により、後述するモータ付勢、停止制御と
相伴って、振動があるときには過負荷検出用の参照値が
高く、ないときには低く設定され、モータ付勢の前、後
に参照値が高く設定されると、そのモータ付勢の終了ま
で高く維持される。モータ付勢中に振動がなくなっても
モータ付勢が終了するまで設定値は低値に戻されない。
これは振動がいつ起るかも知れないことに対処している
からである。すなわち、振動状態でモータ付勢を行なっ
ていて振動を検出しなくなっても、その後すぐにまた振
動を検出するかも知れないが、振動を検出し設定値を変
更したときにはすてにモータが過負荷保護停止にされて
いる、という誤動作を防止する。
ステップ4では、入力ポートR7,R8のレベルを読み
、ストップ(UPホールド又はDOWNホールド)指示
があるかどうかチェックする。ストップ指示があれば、
ステップ7に進んで全モータを停止(出カポ−h O。
〜07のすべてにLをセット)し、ステップ8でそれま
でにセットした状態データであって、モータのインタラ
ブド停止により現状に合わなくなったものをすべてクリ
アする。
後述するように、1サイクルのプログラムを実行する毎
にこのステップ4に戻るので、スイッチ11がアップ方
向あるいはダウン方向に強く (深く)押されると。
制御がどのような状態にあっても、全モータが停止とさ
れる。したがってドライバは、窓駆動で異常が感じられ
たときは、スイッチ11を強く押せばよい。
なお、スイッチ11〜14はドライバドアに装着されて
おり、スイッチ15〜17は、それぞれその順に、助手
席ドア、助手席後部ドアおよびドライバ後部ドアに装着
されている。
さてもう一度ステップ4に戻って説明を続けると、そこ
でストップ指示がないときにはステップ5に進み、この
ステップ5で、すでにキーイン読取を終了していること
を示す「キーイン読取停止フラグ」があるか否かを参照
する。このフラグは、キーイン読取およびキー操作の解
読を終って、これに対応した制御動作を開始しようとし
ているか、あるいは開始していることを示す。制御動作
は基点決めと窓(開閉)制御の2つであり、「キーイン
読取停止フラグ」があって基点決めフラグがあるときに
は基点決め制御がセットされており、基点決めフラグが
無いと窓制御がセットされている。そこで、「キーイン
読取停止フラグ」があるとステップ6に進み、このステ
ップ6で基点決めフラグがあるとステップ51の基点決
め制御に、基点決めフラグが無いとステップ71の窓制
御に進む。
もう一度ステップ5に戻って説明を続けると一ステップ
5で「キーイン読取停止フラグ」がないと第6b図に示
すキーイン読取処理に進む。すなわち、キー人力がない
とステップ4−5−39−52−3Aのループを繰り返
し実行し、キー人力があると、そのキーに応じて入力ポ
ートRO−R9のいずれかがLになるので、ステップ3
9からステップ40に進み、ステップ41でキーインフ
ラグを立て、ステップ42−43−44と進んで、1秒
タイマおよび5秒タイマをセットし、動作モ(開度指示
)を判別するためデータB(第3表参照)の下位2桁(
BO,Bl)を1つカウントアツプする。データAをセ
ットし、その内容に応じて(すなわち操作キーの種別に
応じて)それと対応するドアの基点決めフラグEj、 
(Ed、Ea、Eab。
E db)をセットする。更に基点決めフラグFをセッ
トして、第7a図、第7b図および第7C図に示す基点
決め制御(これについては後が詳細に説明する)を実行
する。
ステップ3Aに戻ると前述と同様にしてステップ39ま
で進むが、今度はキーインフラグがあるのでステップ3
9−40−57−6−51と進み、基点決め制御を続行
する。基点決めが終了すると、基点決めフラグFがクリ
アされるので、再びステップ6に戻ると、モータを停止
してキー読取を続行する。
操作したキースイッチが一度開になると、ステップ39
からステップ52に進み、キーオフフラグを変化させる
。再度キーが押されると、キーオフフラグがクリアされ
ているので、ステップ4〇−57、−58と進んで、ス
テップ58で]−5ecタイマの状態データを参照して
タイムオーバしていないとステップ59でデータB(第
3表参照)の下イ立2ビットBO+81を1カウントア
ツプしてステップ60でまた1 secタイマをセット
(再セット)してキー読取りを続行する。1秒タイマガ
タイムオーバしていたときにはステップ61でデータB
(第3表参照)の上位2ビツトB2 + 83を1カウ
ントアツプし、ステップ62でキーインフラグ、キーオ
フフラグおよびタイマをクリアして、キーイン読取を終
了し、データBを条件テーブル(ROMの固定データ)
と参照して、データBが条件テーブルにあるものである
と(ステップ63)ステップ65でキーイン読取停止フ
ラグをセラ1−シ、データAおよびデータBに基づいて
目標位置データを求めて目標レジスタにメモリする。デ
ータBが条件テーブルに無いものであると、ステップ6
4に進んでデータBおよび窓制御フラグをクリアしてス
テップ6に進む。
以上のキーイン読取により、データBが第3表に示すデ
ータBa、Bb、又はBeのときのみ、つまりキーイン
操作が第4表に示すモードであったときのみ、キーイン
読取が完了し、キーイン読取停止フラグがセットされる
。キーイン操作モードがそれら以外であったときには、
キーインが無視され、ステップ7に進んでモータが止め
られる。
基点決めフラグは、それが終了するまでクリアされない
ので、基点決めは継続される。
なお、目標位置データは、次のようにセットする。
(1)データB=Ba(第3表参照) データAがアップ指示(RO,R2又はR4= L)の
ときは目標位置データ=第3位置データに、ダウン指示
(R1,R3又はR5= L)のときは目標位置データ
=第0位置データにする。
(2)データB=Bb (第3表参照)データAがアッ
プ指示(RO,R2又はR4= L)のときおよびダウ
ン指示(R1,R3又はR5’=L)のとき共に目標位
置データ=第O位置データの絶対値の172の値を示す
データにする。
(3)データB=Bc (第3表参照)データAがアッ
プ指示(RO,R2又はR4=L)のときは、目標位置
データ=第0位置データの絶対値の1/3の値を示すデ
ータに、ダウン指示(R1,R3又はR5=L)のとき
は目標位置データ=第0位置データの絶対値の2/3の
値を示すデータにする。
次に第7a図〜第7C図に示す「基点決め」制御を説明
する。基点決めに入るとステップ72および74を経て
ステップ75〜82の入力ボートセットに進む。この入
力ボートセットにおいて、データAを参照して、それの
R6又はR9がしてあると、現在位置レジスタ(窓開閉
位置をメモリするレジスタ:第5表参照)をモータMd
に当てられたCdレジスタに定め、基点をメモリするレ
ジスタをDdレジスタ(第6表参照)に定め(ステップ
76)、レジスタセットフラグをセットする(ステップ
82)。R4又はR5=L (スイッチ12又は15閉
)であると現在位置レジスタをCaレジスタとして基点
レジスタをDaレジスタとする。RO又はR1がしてあ
ったとき(スイツチ14又は17閉)には、現在位置レ
ジスタをCabレジスタとして基点レジスタをDabレ
ジスタとする。R2又はR3がLであったとき(スイッ
チ13又は16閉)には、現在位置レジスタをCdbレ
ジスタとして基点レジスタをDdbレジスタとする。い
ずれの場合も、レジスタセットフラグをセットして次の
ステップに進む6まず基点となる第1位置をみつけるた
め、入力ポートPO−P3をチェックし、これがL(位
置検出器SEiが反射光検出)すなわち現在位置が第1
位置よりも上であると、モータ駆動を逆転にセットして
正転フラグをクリアし、ステップ105に進む。S E
i (i =d、 a、 ab、 db)の出力がHl
すなわち現在位置が第1位置よりも下であると、モータ
駆動を正転にセットし、正転フラグをセットして次のス
テップ91に進む。
ステップ91に進むと、回転信号入力ポートRiの入力
レベル(H又はL)を極性レジスタにメモリし、ステッ
プ92で保護タイマーおよびマスクタイマーをセットす
る。これらのタイマーは割込でカウントアツプするプロ
グラムタイマーである。
なお、保護タイマーは、モータ付勢を開始してから、正
常に機構部が動くまでの時間よりわずかに長い時間をセ
ットするものであり、このタイマーがタイムオーバする
までに、回転信号入力ポートRiの信号レベルが変化し
ない(機構部が動かない)と、異常であるとしてモータ
停止に進む。マスクタイマーは、モータを付勢開始して
から、モータ電流が定常レベルに降下するまでの時間を
セットするものであり、このタイマーがタイムオーバし
てから後述する過負荷検出を開始する。
さて保護タイマーがタイムオーバするまでにRiの信号
レベルが変化しなかったら、ステップ93−94を経て
モータを停止し、ステップ96で、基点決めをしようと
していた窓(モータ)の基点決めフラグをクリアし、そ
の他の、状態データもクリアしてメインルーチンのステ
ップ4に戻る。
保護タイマーがタイムオーバするまでにポー1〜Riの
信号レベルが変化すると、ステップ97の位置データの
更新に進み、正回転フラグがあると=39− きには現在位置レジスタの内容を1インクリメントし、
正回転フラグが無いと現在位置レジスタの内容を1デク
レメントする。そしてモータ駆動を開始したことを示す
駆動初期フラグをセットする。
ここでメインルーチンに戻ってキーイン読取を1めぐり
してステップ6を経由してまた基点決めに戻る。今度は
レジスタセットフラグがあるのでステップ74からステ
ップ98 (第7c図)に進み、回転信号入力ポートR
iの信号レベルが変化していないと、メインルーチンに
戻ってキーイン読取を1めぐりしてステップ6を経由し
てまた基点決めに戻る。R1の信号レベルが変化してい
ると、ステップ99で位置データを更新し、ステップ1
00および101でモータ起動期間を経過しているか否
かを見て、起動期間を経過しくマスクタイマタイムオー
バ)かつ駆動初期フラグがあるときにはそれをクリアし
、ステップ103に進んでモータ負荷のA/D変換をす
る。起動期間を経過していないと、メインルーチンに戻
ってキーイン読取を1めぐりしてステップ6を経由して
また基点決めに戻る。
ステップ103でA/D変換を終ると、ステップ104
で正転フラグすなわちモータ回転方向を参照する。逆転
すなわち窓降下であると、ボートP 、0− P 3を
チェックしてご九がHに変化するのを、すなわち第1位
置を検出するのを待つ。第1位置を検出したら、現在位
置レジスタCをクリア(すなわち第1位置をメモリ)す
る。この後は、モータ電流I ′&A/D変換しつつ設
定値roと比較して工≧Ioとなるまですなわち窓ガラ
スが下限位置まで降下するのを待つ。
下限位置に達したら、モータ駆動を止めて、現在位置レ
ジスタCの内容を基点レジスタ(すなわち第0位置レジ
スタ)にストアする。そして、基点決めフラグをクリア
して窓制御フラグをセットし、ステップ3Aに戻る。
ステップ104で正転すなわち窓上昇であると、−担、
全閉となるまで窓ガラスを駆動する。この間で第1位置
より下(センサSEiの出力がH)では、危険防止のた
め比較的小さな設定値Ioを負荷電流■の比較レベルと
し、■≧工0になるとモータを止める。第1位置より上
では、人の手が挟まる心配がないので比較設定値をI2
に更新する。
窓ガラスが上限位置に達すると(■≧I2になると)、
モータを一担止めてから、モータ駆動を逆転にセットし
、正転フラグをクリアし、ステップ93に戻る。この後
は前記と同様にステップ104からステップ105に進
み、第1位置で現在位置レジスタをクリアし、第0位置
で基点レジスタをセットする。
つまり、基点決めをするときには、そのときに窓ガラス
が第1位置よりも上にあるかどうかで駆動方向を変え、
上であれば、窓ガラスを降下させてその途中で第1位置
をみつけ、更に下限位置まで窓ガラスを降下させて第0
位置をみつける。また、基点決めにはいるときの窓ガラ
スの位置が第1位置よりも下であると、窓ガラスを一担
第3位置まで上昇させ、その後で窓ガラスを降下させて
第1位置および第0位置をみつける。
次に、第8a図および第8b図を参照して窓制御を説明
する。「窓制御」に入ると、ステップ133− ]、 
34−135−136−1.37−138−139−1
40〜144で、モータ駆動をセットし、駆動初期フラ
グをセットし、入出力ポートをセットし、機構が動かな
いとモータを止める。そしてメインルーチンに戻ってキ
ーイン読取を1めぐりしてステップ6を経由してまた窓
制御に戻る。機構が動いてメインルーチンより窓制御に
戻ると、今度はステップ133−134−145−1.
46−147−148−149−150と進んで、モー
タ駆動フラグをセットし、初期駆動フラグをクリアして
メインルーチンに戻ってキーイン読取を1めぐりしてス
テップ6を経由してまた窓制御に戻る。今度はステップ
133−151、 153 154−155と進んで、
入力ポートKiの入力が変化する毎に現在位置データ(
現在位置レジスタの内容)を更新し、モータ電流をA/
D変換する。そして、ステップ156で現在位置レジス
タの内容をみてその時の窓ガラス位置が第1位置よりも
上か下かを判定し、下であれば負荷電流工の比較設定値
を工1とし、上であれば比較設定値をI2とする。いず
れも、それらの比較レベルを負荷電流が越えていると過
負荷又は限界位置(第0位置もしくは第3位置)である
のでステップ7に進んでモータを停止させる。
モータ負荷電流が所定範囲内であると、モータの回動力
向に応じて、現在位置レジスタの内容を目標レジスタの
内容と比較し両者が一致するとステップ175を経てキ
ーイン読取停止フラグがあると(すでにキーイン読取を
終了して目標位置データがセットされていると)ステッ
プ7のモータ停止に進むが、現在位置が目標位置に達し
ていないと、あるいはキーイン読取停止フラグが無い(
まだキーイン読取が終っていないので目標位置データが
セットされていない)と、メインルーチンに戻ってキー
イン読取を1めぐりしてステップ6を経由してまた窓制
御に戻る。
〔発明の効果〕
以上のとおり本発明によれば、車体の振動を加速度検出
により検出して、振動時は過負荷判定用の参照値を高い
値に設定するので、モータ駆動中に車体が振動したこと
による異常停止の確率が低くなる。振動がない場合には
低い負荷でモータが停止するので物のつかえなどによる
異常停止がすみやかに行なわれる。
【図面の簡単な説明】
第1a図は本発明の一実施例の機構部の側面図であり、
自動車の助手席の電動窓開閉機構を示す。 第1b図は電動窓開閉機構の一部の拡大斜視図、第1c
図は平面図である。 第2a図、第2b図、第2c図、および第2d図は窓ガ
ラス2とウェザ−ストリップ8の関係を示す部分断面図
、第2e図は第2a図の位置検出器SEを示す拡大断面
図である。 第3a回は窓ガラス2を駆動する電気モータの、窓ガラ
ス上昇駆動時の付勢電流を示すグラフ、第3b図は付勢
電流とモータの負荷との関係を示すグラフである。 第4a図はスイッチ入力を読み、電動窓開閉機構を付勢
制御する電気制御系の構成を示すブロック図、第4b図
は振動検出回路の構成を示すブロック図、第4c図は振
動検出回路の各部の電気信号を示す波形図、第4d図は
電気制御系に電圧Vccを与える定電圧電源回路を示す
電気回路図、第4e図は第4a図に示す窓開閉指示スイ
ッチ12〜17の1つの外観を示す斜視図、第5a図、
第5b図、第5C図、および第5d図は該スイッチの定
常状態および操作状態を示す側面図である。 第6a図、第6b図および第6C図は、それぞれ第4a
図に示すマイクロコンピュータ9のキーイン読取動作を
示すフローチャートである。 第7a図、第7b図および第7C図は、それぞれ第4a
図に示すマイクロコンピュータ9の基点決め制御動作を
示すフローチャートである。 第8a図および第8b図は第4a図に示すマイクロコン
ピュータ9の窓開閉制御動作を示すフローチャートであ
る。 1:助手席ドア        2:窓ガラス3:リン
クアーム       4:扇形歯車5:ウオーム・ホ
イール組体 6a−6d:ホールICユニツ1− 78〜7d:リング状永久磁石 8:ウェザ−ストリップ 9:マイクロコンピュータ(電子制御装置)11〜17
:窓位置決め指示スイッチ(スイッチ手段)FLT:積
分器(アナログローパスフィルタ)Mb、M a 、 
Mab、Mdb :窓ガラス駆動モータr:モータ電流
検出抵抗(負荷検出手段)23:定電圧電源回路 SEd、SEa、5Eab、5Edb (S E i 
)  :位置検出器(位置検出手段) −]bE2] 気1cワ LLIcL 」 I叶ぺ県央くく

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車上装備を移動自在に支持する支持手段;車上装
    備を駆動する電動駆動機構; 電動駆動機構の電気モータを付勢する電気ドライバ; 車の加速度を検出する加速度検出手段; 加速度に応じた値の参照データを設定する参照値設定手
    段; 電気モータの負荷を検出する負荷検出手段;電動駆動機
    構の駆動を指示するスイッチ手段;および スイッチ手段の動作に応答して電気モータの付勢を指示
    し、負荷検出信号に基づいて電気モータの負荷を監視し
    、検出負荷を前記参照値と比較し、負荷が前記参照値を
    越えると電気モータの付勢を止める制御装置; を備える車上電動装備の駆動制御装置。
  2. (2)負荷検出手段は、電気モータの付勢電流ループに
    介挿された抵抗器である、前記特許請求の範囲第(1)
    項記載の車上電動装備の駆動制御装置。
  3. (3)加速度検出手段は、車速検出手段、車速検出信号
    の微分値を得る微分手段、微分信号を所定値と比較する
    比較手段および比較手段の出力で付活されて加速度が所
    定値以上であることを示す信号を所定時間の間保持する
    時限手段でなる前記特許請求の範囲第(1)項記載の車
    上電動装備の駆動制御装置。
  4. (4)時限手段は、加速度が所定値以上であることを示
    す信号を保持している間に再度付活されるとそこから更
    に所定時間の間該信号を保持する再付活形の時限手段で
    ある前記特許請求の範囲第(3)項記載の車上電動装置
    備の駆動制御装置。
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