JP3546641B2 - 車両用パワーウインドウ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用パワーウインドウ装置に関し、特に、車窓に異物が挟み込まれた時に車窓を上昇駆動から下降駆動に切り替えることができる車両用パワーウインドウ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用パワーウインドウ装置としては、車窓をモータを用いて昇降駆動する際に、このモータの回転角をエンコーダを用いてパルス信号に変換し、車窓の開閉度合をパルス信号の計数値として検出するものが知られている。
【０００３】
従来、車両用パワーウインドウ装置では、車窓を閉じるようにモータを上昇駆動している際に、エンコーダから出力されるパルス信号のパルス幅に基づいてモータに加わる負荷を検出していた。このため、車窓枠と車窓の上端との間に異物が挟まれて過負荷状態になった場合には、車窓の上昇駆動を下降駆動に切り換えて反転駆動するように制御されていたので、異物が車窓に挟まれてもすぐに取り出すことができるといった利点があった。
【０００４】
さらに、従来、車両用パワーウインドウ装置では、車窓の上端位置を検出するためのリミットＳＷをドア内部に設け、車窓の上昇に応じてリミットＳＷの接点が閉状態になった場合には、モータに加わる負荷が増大するので、上記のような反転駆動を行なわず、車窓を完全に閉めるために反転禁止領域として制御していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、車両用パワーウインドウ装置にあっては、車窓の開閉状態に関係なく何らかの理由でリミットＳＷの接点が固着状態のままになっている場合には、車窓の上端が反転禁止領域にあると制御上判断されるので、例えば車窓スイッチをオート閉操作して車窓を閉じるようにモータを上昇駆動した際に、車窓枠と車窓の上端との間に異物が挟まれた場合には、車窓の上昇駆動を反転駆動するように制御することができなかった。このため、車窓を下降駆動するようにスイッチ操作を行なう必要があるので、不必要な操作を搭乗者に強いるといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、信頼性の向上に寄与することができる車両用パワーウインドウ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、車窓の上端より下方の所定位置を検出するための位置検出手段を設け、該所定位置より下方を異物の挟み込み時に車窓を上昇駆動から下降駆動または停止に切り替え制御可能な反転可能領域とする一方、該所定位置より上方を反転禁止領域として制御する車両用パワーウインドウ装置において、前記車窓を駆動するモータの回転角をパルス信号に変換するエンコーダと、前記車窓の上昇時に、前記位置検出手段からの検出信号があった時点で前記エンコーダからのパルス信号の計数を開始し、前記パルス信号のパルス幅が所定値を超えない間に前記パルス信号の計数値が所定値を超えたときには、前記反転禁止領域を反転可能領域に切り替えて制御し、その後、前記パルス信号のパルス幅が所定値を超えたときには、前記車窓を下降駆動する制御手段とを有することを要旨とする。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、車窓の上昇時に、位置検出手段からの検出信号があった時点でエンコーダからのパルス信号の計数を開始し、パルス信号のパルス幅が所定値を超えない間にパルス信号の計数値が所定値を超えたときには、反転禁止領域を反転可能領域に切り替えて制御し、その後、パルス信号のパルス幅が所定値を超えたときには、車窓を下降駆動するようにしているので、位置検出手段からの検出信号に異常があっても、車窓に異物が挟み込まれた時には車窓を上昇駆動から下降駆動に切り替えることができ、車両用パワーウインドウ装置の信頼性の向上に寄与することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態に係る車両用パワーウインドウ装置１のシステム構成を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、車両用パワーウインドウ装置１は、装置に電源を供給するバッテリ３と、車窓を上昇駆動または下降駆動するための操作信号を入力するメインＳＷ５と、車窓を昇降駆動するモータ７と、モータ７の回転角をパルス信号に変換するエンコーダ９と、車窓の上端位置を検出するためのリミットＳＷ１１と、メインＳＷ５からの操作信号や、エンコーダ９からのパルス信号や、リミットＳＷ１１からの接点状態に応じて切替回路１５に出力する開閉制御信号を制御するＣＰＵ１３と、ＣＰＵ１３からの車窓の開閉制御信号に応じてモータ９に供給する電流方向の切り換える切替回路１５とから構成される。
【００１２】
図１に示すメインＳＷ５は、詳しくは、一体構造のスイッチＳＷＡ とスイッチＳＷＢ とから構成される。スイッチＳＷＡ は、一定角度以上にスイッチ操作を行なった場合にスイッチから手を離しても上昇または下降が終了するまで自動的に車窓の駆動を続行させるためのワンタッチ機構を備えている。スイッチＳＷＢ は、スイッチを押している間のみ車窓を上昇または下降させるスイッチである。
【００１３】
さらに詳しくは、例えばメインＳＷ５を前方に押していくと、まず、スイッチＳＷＢ の接点Ｄが閉成され、その結果、車窓が下降を開始し、さらに前方に深く押していくとスイッチＳＷＡ が閉成される。このとき、手を離しても車窓の下降動作は続行される。また、メインＳＷ５を後方に引いていくと、まず、スイッチＳＷＢ の接点Ｕが閉成され、その結果、車窓が上昇を開始し、さらに後方に深く引いていくとスイッチＳＷＡ が閉成される。このときも同様に、手を離しても車窓の上昇動作は続行される。
【００１４】
また、図１に示す切替回路１５は、詳しくは、ＣＰＵ１３から出力されるＨｉｇｈレベルの閉制御信号に応じてオンするトランジスタＴｒ１と、トランジスタＴｒ１がオンしたときにコイルを励磁させて接点をグランド側から電源側に切り換えるリレー１と、ＣＰＵ１３から出力されるＨｉｇｈレベルの開制御信号に応じてオンするトランジスタＴｒ２と、トランジスタＴｒ２がオンしたときにコイルを励磁させて接点をグランド側から電源側に切り換えるリレー２とから構成される。
【００１５】
このように構成された車両用パワーウインドウ装置１では、車両の搭乗者によってスイッチＳＷＢ の接点Ｕが閉成され、さらに、スイッチＳＷＡ が閉成された場合には、ＣＰＵ１３は、車窓を続行して上昇させる操作と判断し、トランジスタＴｒ１にＨｉｇｈレベルの閉制御信号を出力する。次に、トランジスタＴｒ１は、このＨｉｇｈレベルの閉制御信号に応じてオンしてリレー１のコイルを励磁させ、接点をグランド側から電源側に切り換える。その結果、バッテリ３からの電流は、リレー１の接点を経由してモータ７の一端７ａに入り、モータ７の他端７ｂからリレー２の接点を経由してグランドに接地され、モータ７には端子７ａから端子７ｂに向かって駆動電流が流れ、車窓は全開状態から上昇状態に切り替わり、フロントガラス２７が下方から上方に向かって上昇する。
【００１６】
次に、図２は、車両用パワーウインドウ装置１のＸアーム式機構部の構成を示す図である。
【００１７】
図２に示すレギュレータ２１は、例えばフロントドア１９（車窓）のドアインナパネルに組み込まれており、モータ７の回転に応じてフロントガイドレール２３およびガイドチャンネル２５にガイドされたフロントガラス２７を昇降するように駆動する。詳しくは、モータ７の回転に応じてメインアーム２９が揺動し、サブチャンネル３１とメインチャンネル３３とがなす平行機構に保持されながらフロントガラス２７は平行に昇降される。
【００１８】
また、フロントドア１９のドアインナパネル上部には、リミットＳＷ１１が組み込まれており、フロントガラス２７が下方から上方に向かって上昇する際に、サブチャンネル３１の上端がこのリミットＳＷ１１のアーム部を押し上げる。この結果、リミットＳＷ１１の接点は閉成される。
【００１９】
なお、リミットＳＷ１１は、サブチャンネル３１の上端がリミットＳＷ１１の接点を閉成した後にも、後述する反転禁止領域として約４ｍｍ程度上昇することができる位置に配置されているものであり、このような位置を検出できるものであればどのような構成のものでもよく、例えばエンコーダや、光を用いて検出するようなものでもよい。
【００２０】
次に、図３に示すフローチャートを用いて車両用パワーウインドウ装置１の動作を説明する。
【００２１】
ここで、図１に示す各スイッチの接点状態は、開放状態にあることとする。また、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２に入力される制御信号はＬｏｗ状態にあることとする。さらに、車窓は全開状態にあることとする。
【００２２】
いま、車両の搭乗者によってドアに備えられているメインＳＷ５が後方に充分引かれて手を離されたこととする。この場合には、スイッチＳＷＢ の接点Ｕが閉成され、さらに、スイッチＳＷＡ が閉成されてから再度両スイッチが開成されたことになる。
【００２３】
ＣＰＵ１３では、メインＳＷ５の接点状態として、スイッチＳＷＢ の接点ＵがＬｏｗ状態になってからＨｉｇｈ状態に変化したことが検出されるとともに、この間に、スイッチＳＷＡ の接点がＬｏｗ状態になってからＨｉｇｈ状態に変化したことも検出される。ここで、ＣＰＵ１３は、車窓を続行して上昇するワンタッチ機能を操作したことと判断し、閉制御フラグを１にセットし、トランジスタＴｒ１のベースにＨｉｇｈレベルの閉制御信号を出力する。
【００２４】
トランジスタＴｒ１は、ＣＰＵ１３から出力されるＨｉｇｈレベルの閉制御信号に応じてオンするので、トランジスタＴｒ１のコレクタとエミッタは導通し、リレー１のコイルは励磁して接点をグランド側から電源側に切り換える。そして、バッテリ３からの電流は、リレー１の接点を経由してモータ７の一端７ａに入り、モータ７の他端７ｂからリレー２の接点を経由してグランドに接地される。この結果、モータ７には端子７ａから端子７ｂに向かって駆動電流が流れ、車窓は全開状態から上昇状態に切り替わり、フロントガラス２７が下方から上方に向かって上昇する。
【００２５】
まず、ステップＳ１０では、ＣＰＵ１３は、車窓が上昇中か否かを判断する。具体的には、閉制御フラグが１にセットされ、かつ、エンコーダ９からパルス信号が出力されている場合には、車窓が上昇中となる。車窓が上昇中の場合にはステップＳ２０に進む。一方、車窓が下降中、または停止中の場合にはステップＳ１０に戻り、この処理を繰り返す。
【００２６】
ここで、フロントガラス２７は、下方から上方に向かって上昇する過程にあるので、ステップＳ２０では、ＣＰＵ１３は、フロントドア１９のドアインナパネル上部に組み込まれたリミットＳＷ１１がオン状態に切り替わったか否かを判断する。リミットＳＷ１１がオン状態に切り替わった場合にはステップＳ３０に進む。一方、リミットＳＷ１１がまだオン状態に切り替わっていない場合にはステップＳ１０に戻り、この処理を繰り返す。
【００２７】
次に、ステップＳ３０では、ＣＰＵ１３は、エンコーダ９から出力されているパルス信号の計数を開始する。
【００２８】
上述したように、リミットＳＷ１１の接点が閉成された後にも、車窓が上端に到達するまで約４ｍｍ程度の間隔がある。この間には、車窓と車窓枠との間で摺動抵抗が増大して過負荷状態になるので、エンコーダ９から出力されているパルス信号のパルス幅Ｔが比較的長くなる。ここで、ステップＳ４０では、エンコーダ９から出力されているパルス信号のパルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも大きいか否かを判断する。パルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも大きい場合にはステップＳ５０に進む。一方、パルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも小さい場合にはステップＳ６０に進む。
【００２９】
ステップＳ５０では、パルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも大きいので、車窓が上端から約４ｍｍ程度手前の位置まで到達しているものと判断する。この場合には、エンコーダ９からは約２０〜４０個のパルス数だけパルス信号が出力され、かつ、パルス幅Ｔは徐々に増大し、最後に、車窓は上端で停止し全閉状態になる。
【００３０】
一方、ステップＳ６０では、エンコーダ９から出力されているパルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも小さい場合には、エンコーダ９から出力されているパルス信号の計数値が基準となる所定の計数値Ｎｒｅｆ よりも大きいか否かを判断する。上述したように、車窓が上端から約４ｍｍ程度手前の位置まで到達している場合には、エンコーダ９からは約２０〜４０個のパルス数だけパルス信号が出力されるので、例えば所定の計数値Ｎｒｅｆ を、
Ｎｒｅｆ ＝２０
と設定する。
【００３１】
ここで、パルス信号の計数値が基準となる所定の計数値Ｎｒｅｆ よりも大きい場合にはステップＳ８０に進む。一方、パルス信号の計数値が基準となる所定の計数値Ｎｒｅｆ よりも小さい場合にはステップＳ７０に進む。
【００３２】
次に、ステップＳ７０では、パルス信号の計数値が基準となる所定の計数値Ｎｒｅｆ よりも小さいので、リミットＳＷ１１の接点は正常な状態にあり、車窓は上端位置に到達しつつあると判断する。そこで、反転禁止フラグに１をセットし、以降の車窓の上昇範囲を反転禁止領域として扱うこととし、次に、ステップＳ４０に戻る。
【００３３】
一方、ステップＳ８０では、パルス信号の計数値が基準となる所定の計数値Ｎｒｅｆ よりも大きいので、リミットＳＷ１１の接点がオン状態にあるにも拘わらず、エンコーダ９から出力されているパルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも小さい場合には、リミットＳＷ１１の接点が何らかの原因で固着、または、リミットＳＷ１１からの信号線が短絡している故障状態にあると判断する。
【００３４】
そこで、ステップＳ９０では、反転可能フラグに１をセットし、以後、車窓の反転禁止領域を反転可能領域として扱うこととし、次に、反転制御動作としてステップＳ１００に進む。
【００３５】
次に、図４に示すフローチャートを用いて車両用パワーウインドウ装置１の反転制御動作を説明する。
【００３６】
まず、ステップＳ２１０では、エンコーダ９から出力されているパルス信号のパルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも大きいか否かを判断する。パルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも大きい場合にはステップＳ２２０に進む。一方、パルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも小さい場合にはステップＳ２１０に戻り、処理を繰り返す。
【００３７】
パルス幅Ｔが基準となる所定値Ｔｒｅｆ よりも大きい場合には、車窓の上部と車窓枠との間に異物が挟み込まれて摺動抵抗が増大して過負荷状態になっている可能性があるので、ステップＳ２２０では、ＣＰＵ１３は、車窓を下降させるために、開制御フラグを１にセットし、トランジスタＴｒ２のベースにＨｉｇｈレベルの開制御信号を出力する。
【００３８】
トランジスタＴｒ２は、ＣＰＵ１３から出力されるＨｉｇｈレベルの開制御信号に応じてオンするので、トランジスタＴｒ２のコレクタとエミッタは導通し、リレー２のコイルは励磁して接点をグランド側から電源側に切り換える。そして、バッテリ３からの電流は、リレー２の接点を経由してモータ７の一端７ｂに入り、モータ７の他端７ａからリレー１の接点を経由してグランドに接地される。この結果、モータ７には端子７ｂから端子７ａに向かって駆動電流が流れ、車窓は上昇状態から下降状態に切り替わり、フロントガラス２７が上方から下方に向かって下降する。
【００３９】
次に、ステップＳ２３０では、ＣＰＵ１３の内部タイマを０にセットして始動させる。次に、ステップＳ２４０では、例えば５００ｍｓｅｃ経過したか否かを判断する。５００ｍｓｅｃ経過した場合にはステップＳ２５０に進む。一方、５００ｍｓｅｃ経過していない場合にはステップＳ２４０に戻り、処理を繰り返す。
【００４０】
次に、ステップＳ２５０では、ＣＰＵ１３は、車窓の下降を停止させるために、開制御フラグを０にセットし、トランジスタＴｒ２のベースにＬｏｗレベルの停止制御信号を出力する。
【００４１】
トランジスタＴｒ２は、ＣＰＵ１３から出力されるＬｏｗレベルの停止制御信号に応じてオフするので、トランジスタＴｒ２のコレクタはオープン状態になり、リレー２のコイルは励磁状態が解除され接点を電源側からグランド側に切り換わる。この結果、いままでモータ７に供給されていた駆動電流がなくなり、車窓は下降状態から停止状態に切り替わり、挟み込み状態が解消されて、車窓がある程度開いた状態に維持される。
【００４２】
そこで、搭乗者の要望により車窓を全閉状態にしたい場合には、メインＳＷ５を後方にある程度引いて、スイッチＳＷＢ の接点Ｕが閉成させ、この状態を車窓が上昇するまで継続する。
【００４３】
ＣＰＵ１３では、メインＳＷ５の接点状態として、スイッチＳＷＢ の接点ＵがＬｏｗ状態になったことが検出される。ここで、ＣＰＵ１３は、マニュアル機能を操作したことと判断し、閉制御フラグを１にセットし、トランジスタＴｒ１のベースにＨｉｇｈレベルの閉制御信号を出力する。
【００４４】
トランジスタＴｒ１は、ＣＰＵ１３から出力されるＨｉｇｈレベルの閉制御信号に応じてオンするので、トランジスタＴｒ１のコレクタとエミッタは導通し、リレー１のコイルは励磁して接点をグランド側から電源側に切り換える。そして、バッテリ３からの電流は、リレー１の接点を経由してモータ７の一端７ａに入り、モータ７の他端７ｂからリレー２の接点を経由してグランドに接地される。この結果、モータ７には端子７ａから端子７ｂに向かって駆動電流が流れ、車窓は停止状態から上昇状態に切り替わり、フロントガラス２７が下方から上方に向かって上昇し、全閉状態となる。
【００４５】
このように、車窓の上昇時に、リミットＳＷ１１からの検出信号があった場合に、エンコーダ９からのパルス信号の計数値が所定の値を超えたときには、ＣＰＵ１３は車窓の反転禁止領域を反転可能領域に切り替えて制御することで、リミットＳＷ１１からの検出信号に故障や異常があっても、車窓に異物が挟み込まれた時に車窓を上昇駆動から下降駆動に切り替えることができるので、車両用パワーウインドウ装置の信頼性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用パワーウインドウ装置１のシステム構成を示す図である。
【図２】車両用パワーウインドウ装置１のＸアーム式機構部の構成を示す図である。
【図３】車両用パワーウインドウ装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】車両用パワーウインドウ装置１の反転制御動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
３ バッテリ
５ メインＳＷ
７ モータ
９ エンコーダ
１１ リミットＳＷ
１３ ＣＰＵ
１５ 切替回路

Claims (1)

1. 車窓の上端より下方の所定位置を検出するための位置検出手段を設け、該所定位置より下方を異物の挟み込み時に車窓を上昇駆動から下降駆動または停止に切り替え制御可能な反転可能領域とする一方、該所定位置より上方を反転禁止領域として制御する車両用パワーウインドウ装置において、
   前記車窓を駆動するモータの回転角をパルス信号に変換するエンコーダと、
   前記車窓の上昇時に、前記位置検出手段からの検出信号があった時点で前記エンコーダからのパルス信号の計数を開始し、前記パルス信号のパルス幅が所定値を超えない間に前記パルス信号の計数値が所定値を超えたときには、前記反転禁止領域を反転可能領域に切り替えて制御し、その後、前記パルス信号のパルス幅が所定値を超えたときには、前記車窓を下降駆動する制御手段とを有することを特徴とするパワーウインドウ装置。

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