(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のウィンドガラスを駆動源でアップダウンさせ、位置検出スイッチからの信号でウィンドガラスの安全制御領域を判定し、駆動源の回転速度に応じた周波数のパルス信号を発生手段で発生し、パルス信号に基づき安全制御領域において異物の挟み込みを検出手段で検出して安全制御動作を行なう安全装置付きパワーウィンド装置であって、
ウィンドガラスがアップ中に前記検出手段が複数回挟み込みを検出した場合にその挟み込み回数を計数する挟み込み計数手段と、
前記挟み込み回数が所定の挟み込み回数に達したとき前記位置検出スイッチが故障したと判定してウィンドガラスをダウンさせて全開位置に停止させる故障判定手段と、
ウィンドガラスが全開位置に停止した後にウィンドガラスが全開位置からアップするとき、全開位置から前記発生手段のパルス信号のパルス数をカウントするパルス計数手段と、
カウントされたパルスカウント値に基づきウィンドガラスを前記全開位置から全閉位置より所定長下の所定位置までの前記安全制御動作が必要でない領域は連続してアップさせ、所定位置から全閉位置の近傍までの前記安全制御動作が必要な領域と全閉位置の近傍から全閉位置までの全閉領域はウィンドガラスを所定量ずつアップさせて停止させるアップ出力停止処理を繰り返し行なうアップ出力制御手段と、を備えることを特徴とする安全装置付きパワーウィンド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のウィンドガラスをモータ等の駆動源によってアップダウンさせ、ウィンドガラスとサッシとの間の異物の挟み込みを検知して安全制御動作を行ない、リミットスイッチ等が故障した場合にその故障を検出し、利便性の高いフェールセーフ機能を付加させた安全装置付きパワーウィンド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車にはウィンドガラスを自動的に開閉動作（アップダウン動作）させるパワーウィンド装置が装備されている。このパワーウィンド装置では、ウィンドガラスとサッシとの間に手や頭部などの異物を挟み込むことがしばしばある。この場合、異物の挟み込みを検出し、ウィンドガラスのアップダウン動作を停止させて、事故を未然に防止する安全制御動作を行なう安全装置が自動車には装備されている。
【０００３】
この安全装置では、ウィンドガラスを駆動するモータの回転数に応じた周波数のパルスをパルス発生器（パルスセンサ）で発生し、発生したパルスに基づきモータの回転速度を速度検出部で検出し、このモータの回転速度が低下することで、異物がウィンドガラスに挟み込まれたことを検出して、ウィンドガラスをダウンさせる安全制御動作を行ない、挟み込みを防止している。
【０００４】
また、全閉領域の近傍には位置検出スイッチとしてのリミットスイッチが設けられ、このリミットスイッチがＯＦＦであるときの位置検出信号により、そのリミットスイッチ取付位置よりも下側の領域を安全制御領域として、挟み込み検出を行ない安全制御動作を行なっている。
【０００５】
一方、リミットスイッチがＯＮであるときの位置検出信号により、そのリミットスイッチ取付位置よりも上側の領域を非安全制御領域（全閉領域）として、安全制御動作を解除している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リミットスイッチが故障する場合もある。例えば、リミットスイッチがＯＦＦのままで故障した場合には、ウィンドガラスが全閉しても、挟み込みと判断してウィンドガラスをダウンさせてしまう。また、オートアップスイッチ等でアップ指示が続いていると、アップ中に挟み込みを検出してウィンドガラスが所定時間ダウンし、その後にアップ指示によるウィンドガラスがアップして、また挟み込みを検出するという連続挟み込みを繰り返すため、ウィンドガラスを全閉できない状態が続く。
【０００７】
このため、リミットスイッチが故障したときのフェールセーフ機能として、例えば、３回連続して異物の挟み込みを検出した場合には、オートアップ機能を停止させる方法が知られている。
【０００８】
さらに、ウィンドガラスを所定下降量、例えば４０ｃｍだけダウンさせ、ウィンドガラスをその所定下降量の位置から例えば、５ｃｍずつアップさせて停止させる処理を繰り返し行ないウィンドガラスを全閉させる方法も考えられる。
【０００９】
しかし、ウィンドガラスを５ｃｍずつアップしていくため、ウィンドガラスが全閉位置に達するまでにはかなりの時間がかかってしまう。また、ウィンドガラスの位置が全閉位置（上端位置）から０．４ｃｍ〜２０ｃｍの領域では、アメリカのＦＭＶＳＳ規格により、挟み込み防止機能が必要であるが、ウィンドガラスの位置が上端位置から０．４ｃｍ〜２０ｃｍの領域よりも下側にある場合では、挟み込み防止機能（安全制御動作）は特に必要ではない。
【００１０】
本発明は、リミットスイッチが故障した場合にその故障を検知し、必要な領域のみフェールセーフ機能を行ない、より利便性の高い機能を有する安全装置付きパワーウィンド装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために以下の手段を採用した。請求項１の発明は、車両のウィンドガラスを駆動源でアップダウンさせ、位置検出スイッチからの信号でウィンドガラスの安全制御領域を判定し、駆動源の回転速度に応じた周波数のパルス信号を発生手段で発生し、パルス信号に基づき安全制御領域において異物の挟み込みを検出手段で検出して安全制御動作を行なう安全装置付きパワーウィンド装置であって、ウィンドガラスがアップ中に前記検出手段が複数回挟み込みを検出した場合にその挟み込み回数を計数する挟み込み計数手段と、前記挟み込み回数が所定の挟み込み回数に達したとき前記位置検出スイッチが故障したと判定してウィンドガラスをダウンさせて全開位置に停止させる故障判定手段と、ウィンドガラスが全開位置に停止した後にウィンドガラスが全開位置からアップするとき、全開位置から前記発生手段のパルス信号のパルス数をカウントするパルス計数手段と、カウントされたパルスカウント値に基づきウィンドガラスを前記全開位置から全閉位置より所定長下の所定位置までの前記安全制御動作が必要でない領域は連続してアップさせ、所定位置から全閉位置の近傍までの前記安全制御動作が必要な領域と全閉位置の近傍から全閉位置までの全閉領域はウィンドガラスを所定量ずつアップさせて停止させるアップ出力停止処理を繰り返し行なうアップ出力制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、ウィンドガラスがアップ中に検出手段が複数回挟み込みを検出した場合に挟み込み計数手段が挟み込み回数を計数すると、計数された挟み込み回数が所定の挟み込み回数に達したとき、故障判定手段は、位置検出スイッチが故障したと判定してウィンドガラスをダウンさせて全開位置に停止させる。そして、ウィンドガラスが全開位置に停止した後にウィンドガラスが全開位置からアップするとき、パルス計数手段が全開位置から発生手段のパルス信号のパルス数をカウントすると、アップ出力制御手段は、カウントされたパルスカウント値に基づきウィンドガラスを全開位置から全閉位置より所定長下の所定位置までの安全制御動作が必要でない領域は連続してアップさせ、所定位置から全閉位置の近傍までの安全制御動作が必要な領域と全閉位置の近傍から全閉位置までの全閉領域はウィンドガラスを所定量ずつアップさせて停止させるアップ出力停止処理を繰り返し行なう。
【００１３】
このように、位置検出スイッチが故障した場合にその故障を検出し、さらに、ウィンドガラスの位置を検出し、安全制御動作があまり必要でない全開位置から全閉位置より所定長下の所定位置までの領域では、ウィンドガラスを連続してアップさせ、安全制御動作が必要な所定位置よりも上側の領域では、ウィンドガラスを小刻みにアップさせて停止させるアップ出力停止処理を全閉位置まで繰り返し行なう。すなわち、安全制御動作が必要な領域のみフェールセーフ機能を行なうことでより利便性の高い機能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の安全装置付きパワーウィンド装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。本発明の安全装置付きパワーウィンド装置は、自動車の運転席ユニット，助手席ユニット，左後部席ユニット及び右後部席ユニットの各ユニットに搭載され、ウィンドガラスに異物を挟み込んだ状態を検出して安全制御動作を行なう。
【００１８】
図１に各ユニットに搭載された安全装置付きパワーウィンド装置の概略構成ブロック図を示す。図１に示す安全装置付きパワーウィンド装置において、パワーウィンドスイッチ１は、定電圧供給回路５、ＳＷ入力回路１０、マイクロコンピュータ２１、ドライバ４１、パルスカウンタ４５を有する。定電圧供給回路５は、電源３からの電圧を一定電圧に変換して、その一定電圧をマイクロコンピュータ２１に供給する。また、電源３からの電圧は、ドライバ４１、パルスカウンタ４５に供給される。
【００１９】
マイクロコンピュータ２１には、ＳＷ入力回路１０、ドライバ４１、パルスカウンタ４５、及びリミットスイッチ８が接続される。ドライバ４１にはモータ２５が接続され、このモータ２５に隣接してパルス発生器２４が配置され、このパルス発生器２４にはパルスカウンタ４５が接続される。
【００２０】
図２に各ユニットに搭載された安全装置付きパワーウィンド装置の詳細な構成ブロック図を示す。図２に示す安全装置付きパワーウィンド装置において、ＳＷ入力回路１０は、アップスイッチ１１、ダウンスイッチ１３、オートアップスイッチ１５、及びオートダウンスイッチ１７から構成される。
【００２１】
マイクロコンピュータ２１は、これらのスイッチからの操作信号を受けてウィンドガラス７の開閉動作を指令する。モータ２５は、駆動源を構成し、ドライバ４１を介してマイクロコンピュータ２１からの信号を受けてウィンドガラス７を開閉動作させる。
【００２２】
マイクロコンピュータ２１は、安全制御動作を行なうと共にリミットスイッチ８やパルス発生器２４の故障等による異常時にパワーウィンド動作の制限を行なうもので、安全制御領域判定部３１、速度検出部３３、挟み込み検出部３５、安全制御動作指令部３７、動作指令部３９、挟み込みカウンタ４３、故障判定部４５、パルスカウンタ４７、アップ出力制御部４９を有する。
【００２３】
アップスイッチ１１はウィンドガラス７をアップ動作させ、ダウンスイッチ１３は、ウィンドガラス７をダウン動作させ、オートアップスイッチ１５は、全閉動作を自動的に行なわせ、オートダウンスイッチ１７は、全開動作を自動的に行なわせる。
【００２４】
リミットスイッチ８は、ウィンドガラス７の位置を検出するもので、ウィンドガラス７のストローク内でウィンドガラス７が予め定められた全閉位置Ａ（図３に示す。）の近傍の手前まで移動するとＯＮし、位置検出信号を出力する位置検出スイッチである。パルス発生器２４は、モータ２５の回転軸の回転数を検出して、モータ２５の回転速度に応じた周波数のパルス信号を発生する回転検出センサ（パルスセンサ）である。
【００２５】
安全制御領域判定部３１は、リミットスイッチ８からの位置検出信号によりウィンドガラス７の開閉位置が全閉位置近傍（全閉領域）を除く挟み込み検出領域（安全制御領域）かどうかを判定し、この安全制御領域において安全制御動作を行なう。
【００２６】
リミットスイッチ８は、ウィンドガラス７が全閉位置に移動する際に全閉位置近傍の手前に到達するとＯＮとなり位置検出信号を発生し、ウィンドガラス７が全開位置Ｂ（図３に示す。）から全閉近傍位置の手前まで移動する間、ＯＦＦとなり位置検出信号を発生しない。安全制御領域判定部３１は、位置検出信号が入力された場合には、安全制御動作を解除し、位置検出信号が入力されない場合には、安全制御動作を行なう。
【００２７】
速度検出部３３は、パルス発生器２４からのパルス信号の立上がり時から次の立上がり時までの間隔時間を検出してモータの回転速度（絶対速度）を検出する。挟み込み検出部３５は、速度検出部３３で検出されたモータ２５の回転速度を所定値と比較することによりその回転速度が所定値以下であるときに異物の挟み込みを検出する。なお、アップ出力中に所定時間以上パルスエッジ無しを検出し、リミットスイッチ８がＯＮであるとき、全閉位置を検出したとして出力を停止させる。
【００２８】
安全制御動作指令部３７は、安全制御領域判定部３１からの出力及び挟み込み検出部３５からの挟み込み検出信号により、動作指令部３９を制御して安全制御動作を行なわせる。安全制御動作としては、挟み込み位置でウィンドガラスを停止させて後にこの挟み込み位置からウィンドガラスを所定量ダウンさせる。ドライバ４１は、動作指令部３９からの出力によりモータ２５を回転駆動する。ここで、リミットスイッチＯＮは、リミットスイッチ８が閉であり、リミットスイッチＯＦＦは、リミットスイッチ８が開であることを示す。
【００２９】
安全制御動作指令部３７は、リミットスイッチ８がＯＦＦ（ウィンドガラス７が開）になったままで故障した場合にはウィンドガラス７が全閉しても挟み込みと判断して、ウィンドガラス７を所定量ダウンさせる安全制御動作を行なわせ、さらに、オートアップスイッチ１５等のアップ入力により、挟み込み検出部３５から連続して送られる挟み込み検出信号により前記安全制御動作を繰り返し行なう。
【００３０】
挟み込みカウンタ４３は、リミットスイッチ８がＯＦＦになったままで故障した場合に挟み込み検出部３５からの挟み込み検出信号に基づき挟み込み回数をカウントする。
【００３１】
故障判定部４５は、挟み込みカウンタ４３のパルスカウント値が所定挟み込み回数（例えば、３回）かどうかを判定し、パルスカウント値が所定挟み込み回数である場合には、リミットスイッチ８が故障したと判定して、挟み込みを行なわないでウィンドガラス７を例えば、全開位置Ｂまでダウンさせた後に停止させるように動作指令部３９を制御する。
【００３２】
パルスカウンタ４７は、リミットスイッチ８が故障したと判定され且つウィンドガラス７が全閉位置からアップした時から、パルス発生器２４から出力されるパルス信号のパルス数をカウントすることにより、ウィンドガラス７の位置を検出する。このため、ウィンドガラス７の位置が全開位置Ｂ（第１の位置）にあるとき、パルス信号のパルスを”０”に設定しておく。
【００３３】
アップ出力制御４９は、ウィンドガラス７が全開位置Ｂからアップしていくとき、パルスカウンタ４５のパルスカウント値が所定パルス数を越えたかどうかを判定し、パルスカウント値が所定パルス数を越えた場合には、動作指令部３９を制御してウィンドガラス７を所定位置Ｃ（第２の位置）で停止させる。全開位置Ｂ（第１の位置）から所定位置Ｃ（第２の位置）までの移動量は第１の所定量に対応する。
【００３４】
なお、ここでは、パルスカウント値を所定パルス数と比較してウィンドガラス７のアップ出力を制限するが、例えば、計時手段としてのパルスタイマで時間を計数し、計数時間を所定時間と比較してウィンドガラス７のアップ出力を制限してもよい。
【００３５】
また、アップ出力制御４９は、ウィンドガラス７が所定位置Ｃまでアップした後には、動作指令部３９を制御してウィンドガラス７を所定位置Ｃから一定アップ量Ｌ（第１の所定量よりも小さい第２の所定量）ずつアップする処理を全閉位置Ａまで繰り返し行なう。
【００３６】
次に、このように構成された安全装置付きパワーウィンド装置の処理を図４に示すフローチャートに従って説明する。まず、アップスイッチ１１またはオートアップスイッチ１７が操作されると、動作指令部３９は、アップスイッチ１１またはオートアップスイッチ１７からの入力があったか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００３７】
該スイッチからの入力があった場合には、該スイッチからの操作信号をドライバ４１に送り、ドライバ４１がモータ２５を回転駆動し、ウィンドガラス７をアップさせる（ステップＳ１３）。
【００３８】
次に、故障判定部４５は、異物の挟み込み回数がｎ回、例えば、３回以上か否かを判定し（ステップＳ１５）、挟み込み回数がｎ回未満である場合には、安全制御領域判定部３１は、リミットスイッチ８がＯＦＦかどうかを判定する（ステップＳ１７）。
【００３９】
リミットスイッチ８がＯＦＦである場合には、速度検出部３３は、パルス発生器２４からのパルス信号に基づきモータの回転速度を検出し、挟み込み検出部３５は、速度検出部３３で検出されたモータ２５の回転速度を所定値と比較することにより異物の挟み込みが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１９）。
【００４０】
異物の挟み込みが検出された場合には、挟み込みカウンタ４３は、挟み込み回数を１だけインクリメントする。そして、安全制御動作指令部３７は、ウィンドガラス７を所定量ダウンさせてその位置に停止させるよう動作指令部３９を制御する（ステップＳ２１）。
【００４１】
次に、故障判定部４５は、オートアップ指示等により挟み込み回数が例えば３回となった場合、すなわち、３回連続挟み込み検出が行なわれると、リミットスイッチ８が故障とした判定する。この場合には、ウィンドガラス７が全閉できない状態が継続されることになるため、ウィンドガラス７を挟み込み検出位置から全開位置Ｂまでダウンさせる（ステップＳ２３）。
【００４２】
次に、アップスイッチ１１またはオートアップスイッチ１７が操作されると、ドライバ４１がモータ２５を回転駆動し、全開位置Ｂからウィンドガラス７をアップさせる（ステップＳ２５）。
【００４３】
このとき、ウィンドガラス７が全開位置Ｂの状態で、パルス発生器２４からのパルス信号のパルス数が”０”に設定されているので、パルスカウンタ４７は、パルス数が”０”に設定されたことを確認した時から、パルス発生器２４からのパルス信号のパルス数をカウントしていくことでウィンドガラス７の位置を検出する。
【００４４】
そして、カウントされたパルス数が所定パルス数に達するときまで、すなわち、アップ出力制御部４９は、図３に示すように、ウィンドガラス７を全開位置Ｂから所定位置Ｃまで連続してアップさせる（ステップＳ２７）。この所定位置Ｃは、上端から２０ｃｍ程度下側の位置である。すなわち、全開位置Ｂから所定位置Ｃまでは安全制御動作（挟み込み防止機能）があまり必要でない領域であり、この領域において、ウィンドガラス７を連続してアップさせることで、アップ時間が短縮することができる。
【００４５】
さらに、アップ出力制御部４９は、カウントされたパルス数が所定パルス数を越えた場合にはそのパルス数に基づき、ウィンドガラス７を所定位置Ｃから一定アップ量Ｌずつアップするアップ出力停止処理を全閉位置Ａまで繰り返し行なう（ステップＳ２９）。
【００４６】
例えば、図３に示すように、ウィンドガラス７は、所定位置Ｃから一定アップ量Ｌ、例えば５ｃｍだけアップして位置Ｄに停止し、次に、位置Ｄから一定アップ量Ｌ、例えば５ｃｍだけアップして位置Ｅに停止するようなアップ出力停止処理を全閉位置Ａまで繰り返し行なう。
【００４７】
この所定位置Ｃから全閉位置Ａの近傍までの領域は、安全制御動作（挟み込み防止機能）が必要な領域であり、この領域においては、小刻みにウィンドガラス７をアップ及び停止させる。すなわち、必要な領域のみフェールセーフ機能を付加させることでより利便性の高い機能になる。
【００４８】
一方、ステップＳ１１においてアップスイッチ入力がなければ、ダウンスイッチ１３またはオートダウンスイッチ１７が入力されたか否かを判定し（ステップＳ３１）、ダウンスイッチ１３またはオートダウンスイッチ１７が入力された場合には、ドライバ４１がモータ２５を回転駆動し、ウィンドガラス７をダウンさせる（ステップＳ３３）。なお、ステップＳ３１においてダウンスイッチ入力がなければ、出力を停止する（ステップＳ３５）。
【００４９】
このように実施の形態では、計数された挟み込み回数が所定の挟み込み回数に達したとき、リミットスイッチ８が故障したと判定されウィンドガラス７をダウンさせて全開位置Ｂに停止させ、ウィンドガラス７が全開位置Ｂに停止した後にウィンドガラス７が全開位置Ｂからアップするとき、ウィンドガラス７を全開位置Ｂから所定位置Ｃまでは連続してアップさせ、所定位置Ｃからはウィンドガラス７を一定アップ量Ｌずつアップさせて停止させるアップ出力停止処理を全閉位置Ａまで繰り返し行なう。
【００５０】
このように、リミットスイッチ８が故障した場合にその故障を検出し、さらに、ウィンドガラス７の位置を検出し、安全制御動作があまり必要でない全開位置Ｂから所定位置Ｃまでの領域では、ウィンドガラス７を連続してアップさせ、安全制御動作が必要な所定位置Ｃよりも上側の領域では、ウィンドガラス７を小刻みにアップさせて停止させるアップ出力停止処理を全閉位置Ａまで繰り返し行なう。すなわち、安全制御動作が必要な領域のみフェールセーフ機能を行なうことでより利便性の高い機能になる。
【００５１】
なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。例えば、速度検出部３３が、パルス発生器２４からのパルス信号の間隔時間の前後比を検出してモータの回転速度の変化（相対速度）を検出し、挟み込み検出部３５が、速度検出部３３で検出されたモータ２５の相対速度を所定値と比較してその相対速度が所定値以下であるときに異物の挟み込みを検出するようにしてもよい。
【００５２】
また、速度検出部３３を設ける代わりに、基準時間判定部を設け、この基準時間判定部が、パルス発生器２４からのパルス信号のエッジが基準時間内に検出されたかどうかを判定し、挟み込み検出部３５は、パルス発生器２４からのパルス信号のエッジが基準時間内に検出されない場合に、異物の挟み込みを検出してもよい。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、計数された挟み込み回数が所定の挟み込み回数に達したとき、位置検出スイッチが故障したと判定されウィンドガラスをダウンさせて全開位置に停止させ、ウィンドガラスが全開位置に停止した後にウィンドガラスが全開位置からアップするとき、ウィンドガラスを全開位置から全閉位置より所定長下の所定位置までの安全制御動作が必要でない領域は連続してアップさせ、所定位置から全閉位置の近傍までの安全制御動作が必要な領域と全閉位置の近傍から全閉位置までの全閉領域はウィンドガラスを所定量ずつアップさせて停止させるアップ出力停止処理を繰り返し行なう。
【００５４】
このように、位置検出スイッチが故障した場合にその故障を検出し、さらに、ウィンドガラスの位置を検出し、安全制御動作があまり必要でない全開位置から全閉位置より所定長下の所定位置までの領域では、ウィンドガラスを連続してアップさせ、安全制御動作が必要な所定位置よりも上側の領域では、ウィンドガラスを小刻みにアップさせて停止させるアップ出力停止処理を全閉位置まで繰り返し行なう。すなわち、安全制御動作が必要な領域のみフェールセーフ機能を行なうことでより利便性の高い機能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の安全装置付きパワーウィンド装置の概略構成ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の安全装置付きパワーウィンド装置の詳細な構成ブロック図である。
【図３】リミットスイッチ故障時のフェールセーフ機能を説明するための図である。
【図４】実施の形態の安全装置付きパワーウィンド装置の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
７  ウィンドガラス
８  リミットスイッチ
１１  アップスイッチ
１３  ダウンスイッチ
１５  オートアップスイッチ
１７  オートダウンスイッチ
２１  マイクロコンピュータ
２４  パルス発生器
２５  モータ
３１  安全制御領域判定部
３３  速度検出部
３５  挟み込み検出部
３７  安全制御動作指令部
３９  動作指令部
４１  ドライバ
４３  挟み込みカウンタ
４５  故障判定部
４７  パルスカウンタ
４９  アップ出力制御部
【図１】
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【図２】
0003568761.tif 000003
【図３】
0003568761.tif 000004
【図４】
0003568761.tif 000005