JPS61222843A - 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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JPS61222843A
JPS61222843A JP60066129A JP6612985A JPS61222843A JP S61222843 A JPS61222843 A JP S61222843A JP 60066129 A JP60066129 A JP 60066129A JP 6612985 A JP6612985 A JP 6612985A JP S61222843 A JPS61222843 A JP S61222843A
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JP
Japan
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motor
window
vehicle
data
load
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Application number
JP60066129A
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English (en)
Inventor
Masao Ohashi
正夫 大橋
Takeshi Torii
鳥居 毅嗣
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Toyota Motor Corp
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical 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、そ上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1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1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
。確実に全閉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。
ところで、車輌は、路面のわずかな凹凸、あるいはエン
ジン等による振動を受ける。このとき、例えば、サイド
ウィンドウにおいては、上下動可能に支持されているの
で、固有振動数で上下動することになる。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、これらの振動によ
り「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、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59−12
7583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) 上記の場合、窓ガラス等機構等1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する誤動
作の防止には有効である。しかしながら、走行中の車輌
において、モータ過負荷となる要因はかなり複雑である
。例えば、走行中の車輌において、開いているサイドウ
ィンドウやサンルーフ等はオリフィスの働きをすること
になり開く方向の力を受ける。この力は、速度が速くな
るほど大きくなり、高速走行時にこれらの装備をモータ
で駆動(閉)するとモータ負荷電流が大きくなり、装置
に異常がない場合でも、「過負荷検出」と判定してしま
い、サイドウィンドウやサンルーフ等が閉まらなくなる
ことがある。
さらに、車輌速度が速いとわずかな凹凸でも太きな振動
となることがある。このような外部環境で車体が振動す
る場合の振動周期は不定期で振幅もランダムであり、車
体の比較的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、即ち、モータ停止、は十分に改讐されない
ことが分かった。
本発明は主に走行状態に起因する車体の比較的に長周期
の振動や風圧による、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や風圧に起因す
る異常停止は可及的に少なぐすることを第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、車輌の速
度を検出し、検出速度に応じて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、1つ
の所定速度を基準として高低を切り換える2値的な設定
であっても、また、複数の所定速度に比較して速度に応
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、車輌の走行中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。また、高速走行
時の参照データを設定しておけば、風圧による異常停止
を防止することができる。停止時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61i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
Ma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
回転すルトサイン波状の電気信号をホールICユニット
6aが発生する。11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ブオトセンサになっ
ており1発光ダイオードLEI、フォトトランジスタP
TI、集光用レンズLZI、LZ2.プリズAPZI、
PX3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、発光ダイオードLEIから出
る光が位1!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、フォトトランジスタ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(P
)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
に示す窓全閉までのガラス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す。
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(
MPU)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A
キースイッチGAは運転席に備わっており、キースイッ
チ15,16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、5Edbおよび5E
abの出力端が接続きれている。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O,−0,によって正逆転
制御される。たとえば、Oo、0□、o4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 e o3t o
S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7 db)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6dy6abおよび6db)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の入力ポート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
FLT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6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が参照値
11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の出力ボートRIO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れも停止指示
接点とされている。このスイッチ11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図に示す速度検出回路が接続されている。車速センサ
30は、車軸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スピード
メータ用のパルス発生器であり、この発生パルスを分岐
して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)は比較器32および比較器33
に与えられ、それぞれの比較速度に比較される。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/または重力方向の振動、ならびに、
波状路、悪路等の道路状態によってもたらされる車進行
方向および/または重力方向の振動は、車輌の通常走行
に伴うものであり、風圧の影響が問題となるのは高速走
行時であることから、本実施例では、速度の比較値を低
速(10km/ h )および高速(110km/h)
の2段階としている。
比較器32および比較器33はヒステリシス特性を有し
ており、この出力信号を第4c図に示す。
比較器32は低速検出用であり、車輌の加速時において
、速度が0→15km/hの範囲でLレベルを出力し、
15km/h以上となるとHレベルを出力する。また、
Hレベルの出力時は、車輌が減速されて、速度が10k
m/h以下となるとLレベルを出力する。同様に比較器
33は高速検出用であり、車輌の加速時において、速度
がO→110km/ hの範囲でLレベルを出力し、1
10km/h以上となるとHレベルを出力する。また、
Hレベルの出力時は、車輌が減速されて、速度が110
5k/ h以下となるとLレベルを出力する。このヒス
テリシス特性により、比較速度(10km/h。
110km/h)付近で検出車速度が微小変動すること
により比較器32または33出力がチャタリング様とな
ることを防止している。
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(R
OM)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11〜1
7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Vecが印加されると入出力ポートおよび内部
レジスタ(カウント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、g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、またはモータ付勢をしている
とき、比較器32および33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(工。、工
1およびI2)を出力に対応する高い値に設定する。モ
ータ付勢をしていないときに比較器32および33の出
力のいずれかがしになると、モータ過負荷判定用の参照
値を出力に対応する低い値に戻す。
C0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、
l/2開、2/3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を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oo〜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、l!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、入出力ポートの状態およ
び指示内容の相関を第1表に示す。第1表に示す場合N
o、1〜12のいずれかが入力ボート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、基点決めプラグE(第7表
参照)を参照し、場合No、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、まず入力ボー
ト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のいずれかであると、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。基点決め制御
であればデータ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1
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゜RE
4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1
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 第5表 現在位置データC 第6表 基点データD 注二基点データは第0位置すなわち全開位置の、第1位
置(数値0)に対する位置データ(負数)である。
第7表 基点決めフラグE 注二二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 参照データ(RAMにメモリしている可変データ)第9
表 第6a図〜第6c図にスイッチ入力読取を主体に。
マ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図に基点法めの制御動作(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では、加速時には15km/h以上でHと
なり、減速時には10km/h以下でLどなる入力ポー
トRIOを読み取る。このボート入力がLであれば現在
モータ付勢中であるか否かを参照して(ステップ3R:
以下「ステップ」を省略)、モータ付勢中でないと参照
値変更フラグ1および2をクリアして参照値l0y11
およびI2をそれぞれ初期値に更新設定しく3S)、ス
テップ4以下に進む。
入力ポートRIOがHであり、入力ポートR15がLで
あれば(3B)、通常走行(加速時:15〜110に+
a/ h 、減速時10〜1105k/h)であり、す
でに高速走行の参照値レベル上げをしているか否かを示
す参照値変更フラグ2を参照しく3G)、参照値変更フ
ラグ2がない(高速走行のレベル上げをしていない)と
さらに1通常走行の参照値レベル上げをしているか否か
を示す参照値変更フラグ1を参照する(3D)、参照値
変更フラグ1がなければ通常走行のレベル上げをしてい
ないので、参照値工◎、11およびI2をそれぞれao
fyaflおよび821分高い値に設定しく3E)、参
照値変更フラグ1をセットしく3F)ステップ4以下に
進む、このとき、参照値変更プラグ1があれば通常走行
のレベル上げをすでに行なっているのでそのままステッ
プ4以下に進む。
ステップ3Bで、入力ポートR15がHであれば、高速
走行(加速時110km/h、減速時115kit/h
)であり、すでに高速走行の参照値レベル上げをしてい
るか否かを示す参照値変更フラグ2を参照しく3G)。
参照値変更フラグ2があれば高速走行のレベル上げをす
でに行なっているのでそのままステップ4以下に進む。
ステップ3Gで参照値変更フラグ2がない(高速走行の
レベル上げをしていない)と1通常走行の参照値レベル
上げをしているか否かを示す参照値変更フラグ1を参照
しく3H)、参照値変更フラグ1がなければ参照値I。
yllおよびI2は初期値のままであるので、それぞれ
a02*a12および122分高い値に設定しく3K)
、参照値変更フラグ2をセットしく3L)ステップ4以
下に進む。
ステップ3Hで参照値変更フラグ1があれば(通常走行
のレベル上げをしている)、参照値I。pllおよび工
2を、それぞれI02とaoipa12とallおよび
I22とI21の差分だけ高い値に設定しく3■)、参
照値変更フラグ1をクリア(3J)した後、参照値変更
フラグ2をセットしく3L)ステップ4以下に進む。
ステップ3Cに戻る。このステップで参照値変更フラグ
2がある(すでに高速走行のレベル上げをしている)と
きは、高速走行から通常走行に移行したことを示してい
るので、現在モータ付勢中であるか否かを参照して(3
M)、モータ付勢中でないと参照値IO211およびI
2を、それぞれI02とao1ya12とallおよび
I22とI21の差分だけ低い値に設定しく3N)、参
照値変更フラグ2をクリア(3P)L、た後、参照値変
更フラグ1をセットしく3Q)ステップ4以下に進む。
以上のステップ3A〜3Sの、車輌速度に応じた参照値
の設定により、後述するモータ付勢、停止制御と相伴っ
て、通常走行時は過負荷検出用の参照値がやや高く、高
速走行時はさらに高く、また、停止時あるいは低速走行
時には低く設定され。
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い値が維持される。
モータ付勢中に車速が減速されてもモータ付勢が終了す
るまで設定値は低い値に戻されない0例えば、通常走行
でサイドウィンドウのモータ付勢を行なっているとき、
ブレーキングがあって車速か10に+m/h以下となっ
ても、モータ付勢間の間の過負荷検出用の参照値は通常
走行時のままとなる。
これは減速時の加速度(マイナス)を考慮するものであ
る。すなわち、ブレーキングによる負の加速度でサイド
ウィンドウの機械的な開閉機構に加速度方向の力を受け
てモータ負荷が大きくなる。
このとき、低い参照値で過負荷検出と判定されてサイド
ウィンドウが閉らない、という誤動作を防止している。
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I)OWN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(出力ボートQo
−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が、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F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F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Fがあると
ステップ51の基点決め制御に、基点決めフラグF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。
ステップ5で「キーイン読取停止フラグ」がないと第6
b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のいずれかがしになるので、ス
テップ39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、動作モード(
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
Ei (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(これについては後で詳細に説明する)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、キーオフフラグがセットされ
ているので、ステップ40−57−58と進んで、ステ
ップ58で1 sec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)の下位2ビツト(BO,Bl)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秒タイマが
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.B3)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
停止フラグをセットし。
I     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64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1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0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の入力ポートセットに進む、この入
力ポ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Lであると、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Ca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(スイッチ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であフたとき(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。
まず基点となる第1位置をみつけるため、入力ポートP
O〜P3をチェックし、これがL(位置検出@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、l S Ei (1=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1回転信号入力ポートR1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R1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(95)L、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ト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Ri
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10
0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
すなわち窓障子であると、ボートPO〜P3をチェック
してこれが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、モータ電流工をA/D変換しつつ設定値Ioと比
較してI≧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1oを負荷電流Iの比較レベルと
し、I≧Ioになるとモータを止める。第1位置より上
では1人の手が挟まる心配がないので比較設定値を工2
に更新する。
窓ガラスが上限位置に達すると(I≧工2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
2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2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2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2の位置が第1
位置よりも下であると、窓ガラス2を一担第3位置まで
上昇させ、その後で窓ガラス2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8brMを参照して窓制御を説
明する。「窓制御」に入ると、ステップ138−139
−140〜144で、モータ駆動をセットし、駆動初期
フラグをセットし、人出カポートをセットし、機構が動
かないとモータを停止する。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0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133−134−150
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133−151−153−154−15
5と進んで、入力ポートに1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I
の比較設定値を11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、モータの回転方
向に応じて、現在位置レジスタの内容を目標レジスタの
内容と比較し面会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、車輌の速度を検出して、
走行時は過負荷判定用の参照値を高い値に設定するので
、モータ駆動中に走行状態の諸条件で車体が振動したこ
とによる異常停止の確率が低くなる。また、速度に応じ
て多段階に参照値を設定することにより高速走行時の風
圧による静的な過負荷に対処することができる。さらに
、物のつかえなどを生起しやすい停止時あるいは低速走
行時には低い負荷でモータが停止するので異常停止がす
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図は窓ガラス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
は速度検出回路の構成を示すブロック図、第4c図は速
度検出回路の比較器32および33の出力を示す波形図
、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5ali!ll、第5b@、第5C図、および第5
d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ブローチヤードであ
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ユニット 7a〜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ll(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) 特許出願人 アイシン精機株式会社(他1名)F13b
■ ′ゞ7一対に8mkg 烹3aTZJ 第4b図 J3 第4C回 1vフ ■す ?14d −F’+4e 泗 ’A 5a”O’A’5b”m    ff15dTZ
J児5c■ (グクンスイッチON)

Claims (3)

    【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; 車の速度を検出する速度検出手段; 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)速度検出手段は、スピードメータ用の車速センサ
    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)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。
JP60066129A 1985-03-29 1985-03-29 車上電動装備の駆動制御装置 Pending JPS61222843A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6100658A (en) * 1996-06-07 2000-08-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Window opening and closing apparatus
US6472836B1 (en) 1998-09-22 2002-10-29 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co., Kg, Coburg Method and arrangement for electrically controlling and regulating the movement of an electrically operated aggregate of a motor vehicle

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