KR20030068242A - Safety system of power window for automobile - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A safety system of a power window for a vehicle is provided to detect objects or parts of the human body being held between an upper part of a door panel and an ascending window glass in a lifting operation of the door window glass and to secure safety by automatically descending the ascending window glass. CONSTITUTION: A safety system of a power window for a vehicle is composed of a detecting device installed to a rotary shaft(22) connecting a gear unit in a door window regulator device and a motor(12) supplying rotary power and coupled to an input side of an ECU(Electronic Control Unit,34), and the motor linked to an output side of the ECU. In addition, the safety system includes steps of detecting heavy torque applied on the rotary shaft when objects or some parts of the human body are held in an ascending window glass, inputting a detection signal of the detecting device into the ECU; calculating the detection signal in the ECU and transmitting a reverse-rotation signal to the motor; and accordingly descending the window glass.

Description

자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템{Safety system of power window for automobile}Safety system of power window for automobile

본 발명은 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도어 윈도우글래스의 승강 작동시 도어패널의 상단부와 승강하는 있는 윈도우 글래스 사이에 물체나 신체 일부가 끼이게 됨을 감지하는 동시에 승강중인 윈도우글래스를 자동으로 하강시켜 안전을 도모할 수 있도록 한 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a safety system for a power window for a vehicle, and more particularly, while lifting and lifting a door window glass while detecting an object or a part of a body being caught between an upper end of a door panel and a lifting window glass. The present invention relates to a safety system of a power window for a vehicle that automatically lowers a window glass for safety.

통상적으로 자동차용 파워 윈도우 레귤레이터는 모터의 구동에 의하여 도어글래스를 자동으로 승하강시키는 장치로서, 모터의 힘을 레귤레이터부로 전달하는 방법에 따라 기어식과 와이어식으로 나눌 수 있다.In general, an automotive power window regulator is a device for automatically raising and lowering a door glass by driving a motor, and may be divided into a gear type and a wire type according to a method of transmitting power of the motor to the regulator part.

즉, 도어패널의 내부에 설치되는 상기 파워 윈도우 레귤레이터에 의하여 도어패널의 내부 양측에 장착된 채널을 따라 윈도우글래스가 승하강하게 되는 것이다.That is, the window glass moves up and down along the channels mounted on both sides of the door panel by the power window regulator installed inside the door panel.

이러한 도어 윈도우글래스의 자동 개폐중, 도어패널의 상단부와 윈도우글래스의 상단끝 사이에 물체 또는 신체의 일부가 끼이게 되는 경우가 발생하여, 부상의 염려가 있고, 또한 도어 레귤레이터에 과부하가 걸리게 되어 소손의 우려가 있다.During the automatic opening and closing of the door window glass, an object or a part of the body may be caught between the upper end of the door panel and the upper end of the window glass, which may cause injury and overload the door regulator, resulting in burnout. There is concern.

이러한 점을 감안하여, 도어패널의 상단부와 윈도우글래스의 상단끝 사이에 물체 또는 신체의 일부가 끼이게 되는 경우에 승강중인 윈도우글래스를 자동으로 하강시키는 안전장치가 개발되고 있다.In view of this, a safety device has been developed to automatically lower the window glass being lifted when an object or a part of the body is caught between the upper end of the door panel and the upper end of the window glass.

미국 특허 6,160,370에는 도 5에 도시한 바와 같은 파워 윈도우 시스템용 안전장치가 개시되어 있는 바, 그 구성상태를 살펴보면 다음과 같다.US Patent 6,160,370 discloses a safety device for a power window system as shown in Figure 5, looking at its configuration as follows.

한 쌍의 캐패시터(36)가 윈도우 섀시 또는 윈도우 글래스 끝단에 제공되어 있고, 각각의 캐패시터는 두 개의 가변상 지연 발생기와 병렬로 연결되어 있다. 또한 선택기가 상기 캐패시터와 가변상 지연 발생기의 사이에 삽입되어 있다. 각각의 선택기는 상기 캐패시터와 두 개의 가변상 지연 발생기간을 선택적으로 연결한다.A pair of capacitors 36 are provided at the window chassis or window glass end, and each capacitor is connected in parallel with two variable phase delay generators. A selector is also inserted between the capacitor and the variable phase delay generator. Each selector selectively connects the capacitor and two variable phase delay occurrence periods.

따라서, 신체의 일부가 윈도우글래스와 도어패널의 상단부간에 끼이게 되면, 상기 두 개의 가변상 지연 발생기는 가변상 지연 발생기로부터의 출력신호의 상대적인 지연을 반전시킨다. 그에따라 상대적인 상 지연중 하나가 반전되면, 신체의 일부가 윈도우글래스에 끼어 있음을 감지하게 된다.Thus, when a part of the body is caught between the window glass and the upper end of the door panel, the two variable phase delay generators reverse the relative delay of the output signal from the variable phase delay generator. As a result, if one of the relative phase delays is reversed, it detects that a part of the body is stuck in the window glass.

이러한 구성과 작동을 하는 미국특허 6,160,370는 두 개의 캐패시터(36)를 윈도우섀시 또는 윈도우글래스 끝단에 설치하여 신체의 일부가 끼었음을 감지하는 것이다.US Patent No. 6,160,370, which is configured and operated in this way, installs two capacitors 36 at the end of a window chassis or window glass to detect that a part of the body is caught.

또한, 미국특허 6,051,945에는 첨부한 도 6에 도시한 바와 같이 윈도우글래스의 열림위치와 닫힘위치간에 열림장치와 연결되는 전기모터를 설치한 차량 닫힘 장치용 안티-핀치 안전 시스템이 개시되어 있으며, 미국특허 5,983,567에는 첨부한 도 7에 도시한 바와 같이 윈도우글래스의 열림 및 닫힘방향을 감지하는 수단과 절대속도 및 상대속도 감지수단, 그리고 안전조절범위 조절수단을 포함한 윈도우 열림 및 닫힘용 안전장치를 개시하고 있다.In addition, US Patent No. 6,051,945 discloses an anti-pinch safety system for a vehicle closing device installed with an electric motor connected to the opening device between the open position and the closed position of the window glass, as shown in FIG. 5,983,567 discloses a window opening and closing safety device including means for detecting the opening and closing direction of the window glass, an absolute speed and relative speed detecting means, and a safety control range adjusting means as shown in FIG. .

이와 같은 종래의 안전 장치 시스템은 부수적인 구성이 더 추가되어 달성되는 것으로서, 구성이 복잡하고 비용이 많이 소모되는 단점이 있다.Such a conventional safety device system is to be achieved by adding an additional configuration, there is a disadvantage that the configuration is complicated and expensive.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여, 도어 윈도우 레귤레이터 장치내의 기어와, 회전력을 제공하는 모터간을 서로 연결시키고 있는 회전축에 토크 센서를 설치하여, 상승중인 윈도우글래스에 물체 또는 신체의 일부가 끼이는 경우이를 상기 토크 센서에서 감지하여 모터를 역회전시킴으로써, 윈도우글래스가 하강하게 되는 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, in view of the above, the present invention provides a torque sensor on a rotating shaft which connects the gears in the door window regulator device and the motor providing the rotational force to each other, thereby allowing a part of the object or the body to rise in the rising window glass. Is detected by the torque sensor to reverse the motor, to provide a safety system of a power window for a vehicle that the window glass is lowered.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은:In order to achieve this object the present invention provides:

도어 윈도우 레귤레이터 장치내의 기어와, 회전력을 제공하는 모터간을 서로 연결시키고 있는 회전축에 감지수단을 설치하고, 이 감지수단을 ECU의 입력측과 연결시키며, 상기 모터를 ECU의 출력측에 연결시켜서, 상승중인 윈도우글래스에 물건 또는 신체의 일부가 끼이는 경우에 상기 회전축에 걸리는 과중한 토크를 상기 감지수단에서 감지하는 단계와, 상기 감지수단의 감지신호가 상기 ECU에 입력되는 단계와, 상기 ECU에서 연산과 함께 상기 모터에 역회전 신호를 송신하는 단계가 진행되어, 윈도우글래스가 하강되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템을 제공한다.A sensing means is provided on a rotating shaft that connects the gears in the door window regulator device and the motor providing the rotational force to each other, connects the sensing means with the input side of the ECU, and connects the motor to the output side of the ECU, Detecting an excessive torque applied to the rotating shaft by the sensing means when the object or a part of the body is caught in the window glass, inputting a sensing signal of the sensing means to the ECU, and calculating with the ECU A step of transmitting a reverse rotation signal to the motor is in progress, thereby providing a safety system for a vehicle power window, characterized in that the window glass is lowered.

바람직한 구현예로서, 상기 감지수단은 회전축에서 서로 밀착되며 고정 설치되는 제1몸체 및 제2몸체와; 상기 제1몸체의 내표면에 소정의 간격을 유지하며 노출되게 부착된 한 쌍의 금속접점과; 상기 제2몸체의 내표면에 노출되게 부착된 금속접촉자로 구성된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the sensing means and the first body and the second body is in close contact with each other in the rotation shaft and fixed; A pair of metal contacts attached to the inner surface of the first body at predetermined intervals and exposed; And a metal contact member attached to the inner surface of the second body so as to be exposed.

이때, 상기 제1몸체의 각 금속접점과, 상기 제2몸체의 금속접촉자는 상기 ECU와 연결되는 것을 특징으로 한다.At this time, each metal contact of the first body and the metal contact of the second body is characterized in that connected to the ECU.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템을 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a safety system of a power window for a vehicle according to the present invention,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 파워 윈도우의 안전 시스템에서 토크 센서를 보여주는 사시도,3 is a perspective view showing a torque sensor in the safety system of the power window according to the present invention,

도 4은 본 발명에 따른 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템의 작동 순서도,4 is an operational flowchart of a safety system of a power window for a vehicle according to the present invention;

도 5,6,7은 종래의 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템을 나타내는 개략도.5, 6, and 7 are schematic diagrams showing a safety system of a conventional automotive power window.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 윈도우글래스12 : 모터10: window glass 12: motor

14 : 기어부16 : 도어 레귤레이터 장치14 gear 16 door regulator device

18 : 채널20 : 도어패널18: channel 20: door panel

22 : 회전축24 : 토크 센서22: rotating shaft 24: torque sensor

26 : 제1몸체28 : 제2몸체26: first body 28: second body

30 : 금속접점32 : 금속접촉자30: metal contact 32: metal contact

34 : ECU36 : 캐패시터34: ECU36: capacitor

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a safety system of an automotive power window according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.

도 1에서 보는 바와 같이, 도어패널(20)의 내부에는 윈도우글래스(10)를 승하강시키는 도어 레귤레이터 장치(16)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, a door regulator device 16 for raising and lowering the window glass 10 is provided inside the door panel 20.

또한, 상기 도어 레귤레이터 장치(16)에는 회전력을 제공하는 정역모터(12)가 연결 설치되어 있다.In addition, the door regulator device 16 is connected to the stationary motor 12 for providing a rotational force.

특히, 상기 도어 레귤레이터 장치(16)에는 기어부(14)가 포함되어 있는 바, 이 기어부(14)는 상기 정역모터(12)의 축과 동축을 이루는 회전축(22)으로 연결되어 있다.In particular, the door regulator device 16 includes a gear portion 14, which is connected to a rotating shaft 22 which is coaxial with the axis of the stationary motor 12.

여기서, 상기 회전축(22)상에 첨부한 도 3에 나타낸 바와 같은 본 발명의 감지수단을 설치한다.Here, the sensing means of the present invention as shown in FIG. 3 attached to the rotating shaft 22 is provided.

상기 감지수단은 일종의 토크 센서(24)로서, 상기 회전축(22)에서 서로 밀착되며 고정 설치되는 원판형의 제1몸체(26) 및 제2몸체(28)로 구성되어 있다.The sensing means is a kind of torque sensor 24, and is composed of a disc-shaped first body 26 and a second body 28 which are in close contact with and fixed to each other on the rotating shaft 22.

이때, 상기 제1몸체(26)는 도어 레귤레이터 장치(16)의 기어부(14)쪽에 배치되는 것으로서, 내표면에는 소정의 간격을 유지하며 한 쌍의 금속접점(30)이 노출되며 부착되어 있다.At this time, the first body 26 is disposed on the gear portion 14 side of the door regulator device 16, and a pair of metal contacts 30 are exposed and attached to the inner surface at a predetermined interval. .

또한, 상기 제2몸체(28)는 모터(12)쪽에 배치되는 것으로서, 내표면에는 하나의 금속접촉자(32)가 노출되며 부착되어 있다.In addition, the second body 28 is disposed on the motor 12 side, one metal contact 32 is exposed and attached to the inner surface.

상기 제1몸체(26)의 내표면과 제2몸체(28)의 내표면은 서로 밀착된 상태인 바, 제2몸체(28)의 금속접촉자(32)는 상기 한 쌍의 금속접점(30)의 사이에 위치하게 되어, 일단 서로 접촉되지 않은 상태가 된다.The inner surface of the first body 26 and the inner surface of the second body 28 are in close contact with each other, and the metal contact 32 of the second body 28 is the pair of metal contacts 30. It is located between and, once, it is in a state which is not in contact with each other.

이와 같은 상기 제1몸체(26)의 각 금속접점(30)과, 상기 제2몸체(28)의 금속접촉자(32)는 ECU(34)에 신호 교환 가능하게 연결된다.Each of the metal contacts 30 of the first body 26 and the metal contacts 32 of the second body 28 are connected to the ECU 34 so that signal exchange is possible.

여기서 본 발명에 따른 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템에 대한 작동관계를 첨부한 도 3을 참조로 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 attached to the operation relationship for the safety system of the power window for automobiles according to the invention as follows.

도어트림 내부에 위치된 작동스위치의 조작등으로 도어 윈도우글래스(10)를 상승시키는 작동을 하게 되면, 상기 정역모터(12)가 정방향 회전을 하게 되고, 이때의 회전력은 회전축(22)을 따라 도어 레귤레이터 장치(16)의 기어부(14)로 전달되어, 윈도우글래스(10)가 상승하게 된다.When the door window glass 10 is operated to raise the door window glass 10 by an operation of an operation switch located inside the door trim, the forward and reverse motor 12 rotates in the forward direction, and the rotational force at this time is along the rotation shaft 22. It is transmitted to the gear portion 14 of the regulator device 16, the window glass 10 is raised.

이때, 상기 승강중인 윈도우글래스(10)에 물체 또는 신체의 일부가 끼이는경우가 발생하게 되면, 모터(12)는 계속 정방향 회전력을 전달중이고 그에따라 윈도우글래스(10)도 계속 승강하려고 한다.At this time, when a case where an object or a part of the body is caught in the lifting window glass 10, the motor 12 continues to transmit the forward rotational force, and accordingly the window glass 10 tries to continue to lift.

즉, 상기 모터(12)가 계속 회전하려고 하지만, 윈도우글래스(10)가 물체 또는 신체의 일부에 의하여 걸려서 상승되지 않기 때문에, 결국 상기 모터(12)의 축과 상기 도어 레귤레이터 장치(16)의 기어부(14)간을 연결하고 있는 회전축(22)에 비틀림이 발생하게 된다.That is, the motor 12 is about to continue to rotate, but because the window glass 10 is not caught by an object or a part of the body, eventually the shaft of the motor 12 and the gear of the door regulator device 16 Torsion occurs in the rotating shaft 22 connecting the portions 14.

이와 동시에, 상기 회전축(22)의 비틀림에 따라, 이 회전축(22)에 장착되어 있는 상기 제2몸체(28)의 금속접촉자(32)도 같은 방향으로 움직이게 되어, 상기 제1몸체(26)의 금속접점(30)과 접촉이 이루어지게 된다.At the same time, as the rotation shaft 22 is twisted, the metal contact 32 of the second body 28 mounted on the rotation shaft 22 also moves in the same direction, so that the first body 26 The contact with the metal contact 30 is made.

이때, 상기 제1몸체(26)의 금속접점(30)중 하나와 상기 제2몸체(28)의 금속접촉자(32)가 서로 접촉되면, 이를 상기 ECU(34)에서 인지하게 된다.At this time, when one of the metal contact 30 of the first body 26 and the metal contact 32 of the second body 28 is in contact with each other, it is recognized by the ECU (34).

한편, 상기 윈도우글래스(10)가 상승하여 완전히 닫힘되는 순간에 도어패널의 내부에 설치되는 상단리미트 스위치(미도시됨)가 스위칭되는데, 이 상단 리미트 스위치의 스위칭 유무를 상기 ECU(34)에서 감지하게 된다.On the other hand, the upper limit switch (not shown) installed inside the door panel is switched at the moment when the window glass 10 is raised and completely closed, and the ECU 34 detects whether the upper limit switch is switched. Done.

물론, 물체 또는 신체의 일부가 윈도우글래스(10)에 끼인 상태이므로, 상기 ECU(34)에서는 리미트 스위치의 스위칭이 이루어지지 않은 것으로 감지하게 된다.Of course, since the object or a part of the body is caught in the window glass 10, the ECU 34 detects that the limit switch is not switched.

따라서, 상기 ECU(34)에서는 상기 모터(12)에 역회전 전류신호를 보내게 되어, 모터(12)의 축이 역방향 회전을 하게 되고, 이때의 회전력은 도어 레귤레이터 장치(16)의 기어부(14)로 전달되는 동시에 윈도우글래스(10)가 하강 이동을 하게 된다.Therefore, the ECU 34 transmits a reverse rotation current signal to the motor 12, and the shaft of the motor 12 rotates in reverse direction, and the rotational force at this time is the gear portion of the door regulator device 16. 14) at the same time the window glass 10 is moved downward.

상기 모터(12)의 축이 역방향으로 회전 구동됨에 따라, 상기 회전축(22)의 비틀림 상태가 해제되고, 동시에 회전축(22)에 장착되어 있는 상기 제2몸체(28)의 금속접촉자(32)와 제1몸체(26)의 금속접점(30)간의 접촉상태도 초기 위치로 복귀되며 단락된다.As the shaft of the motor 12 is driven to rotate in the reverse direction, the torsional state of the rotating shaft 22 is released, and at the same time the metal contact 32 of the second body 28 mounted on the rotating shaft 22 and The contact state between the metal contacts 30 of the first body 26 is also returned to the initial position and shorted.

이에따라, 상기 윈도우글래스(10)에 물체 및 신체의 일부가 끼이게 되더라도, 곧바로 윈도우글래스(10)가 하강 이동하여, 신체의 일부에 상해를 입게 되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.Accordingly, even if an object and a part of the body are caught in the window glass 10, the window glass 10 may immediately move downward, thereby easily preventing a part of the body from being injured.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템에 의하면, 도어 레귤레이터 장치의 기어부와 모터의 축간을 연결하는 회전축에 소정의 토크 센서를 설치함으로써, 상승중인 윈도우글래스에 물체 또는 신체의 일부가 끼이게 되더라도, 곧바로 윈도우글래스가 하강하여 상해를 입는 것을 예방하고, 차량의 고급화를 이룰 수 있다.As described above, according to the safety system of a power window for a vehicle according to the present invention, by installing a predetermined torque sensor on a rotating shaft connecting between the gear portion of the door regulator device and the shaft of the motor, the object or the object in the rising window glass Even if a part of the body is caught, the window glass can be immediately lowered to prevent injuries and the vehicle can be upgraded.

또한, 토크센서만을 설치하여 ECU와 연결시킴에 따라, 기존의 장치에 비하여 그 구조가 간단하고 설치 비용이 적게 드는 장점이 있다.In addition, since only the torque sensor is installed and connected to the ECU, the structure is simpler and the installation cost is lower than that of the conventional device.

Claims (3)

도어 윈도우 레귤레이터 장치(16)내의 기어부(14)와, 회전력을 제공하는 모터(12)간을 서로 연결시키고 있는 회전축(22)에 감지수단을 설치하고, 이 감지수단을 ECU(34)의 입력측과 연결시키며, 상기 모터(12)를 ECU(34)의 출력측에 연결시켜서,A sensing means is provided on the rotating shaft 22 connecting the gear 14 and the motor 12 providing the rotational force to each other in the door window regulator device 16, and the sensing means is provided on the input side of the ECU 34. The motor 12 to the output side of the ECU 34, 상승중인 윈도우글래스(10)에 물건 또는 신체의 일부가 끼이는 경우에 상기 회전축(22)에 걸리는 과중한 토크를 상기 감지수단에서 감지하는 단계와, 상기 감지수단의 감지신호가 상기 ECU(34)에 입력되는 단계와, 상기 ECU(34)에서 연산과 함께 상기 모터(12)에 역회전 신호를 송신하는 단계가 진행되어, 윈도우글래스(10)가 하강되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템.Detecting an excessive torque applied to the rotating shaft 22 by the sensing means when the object or part of the body is caught in the rising window glass 10, and a sensing signal of the sensing means is transmitted to the ECU 34. The input step and the step of transmitting the reverse rotation signal to the motor 12 together with the operation by the ECU 34 are performed, so that the window glass 10 is lowered. system. 제 1 항에 있어서, 상기 감지수단은 회전축에서 서로 밀착되며 고정 설치되는 제1몸체(26) 및 제2몸체(28)와; 상기 제1몸체(26)의 내표면에 소정의 간격을 유지하며 노출되게 부착된 한 쌍의 금속접점(30)과; 상기 제2몸체(28)의 내표면에 노출되게 부착된 금속접촉자(32)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템.The method of claim 1, wherein the sensing means and the first body 26 and the second body 28 is in close contact with each other in the rotation axis and fixed; A pair of metal contacts 30 attached to the inner surface of the first body 26 while being exposed at a predetermined interval; Safety system for a power window for a vehicle, characterized in that consisting of a metal contact (32) attached to be exposed to the inner surface of the second body (28). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1몸체(26)의 각 금속접점(30)과, 상기 제2몸체(28)의 금속접촉자(32)는 상기 ECU(34)와 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 윈도우의 안전 시스템.The metal contact 30 of the first body 26 and the metal contact 32 of the second body 28 are connected to the ECU 34. Safety system for automobile power windows.
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