(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓ガラスを開閉駆動するためのモータに、開閉駆動電流を切り替えて供給するパワーウインドウ制御装置において、
操作角度に応じて、自動閉駆動モード、手動閉駆動モード、自動開駆動モード、及び手動開駆動モードから１つを選択するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段内に設けられ、前記スイッチ手段の操作角度により手動閉駆動モードが選択されたときに前記モータの閉動作を行うためアース側から電源側へ切り換えられる第１の切換接点と、
前記第１の切換接点を機械的に切り換えるソレノイドと、
前記スイッチ手段の操作角度により手動開駆動モードまたは自動開駆動モードが選択されたときに前記モータの開動作を行うためアース側から電源側へ切り換えられる第２の切換接点を有するリレーと、
前記スイッチ手段の操作角度により自動閉駆動モードが選択されたときに前記第１の切換接点をアース側から電源側へ切り換えるように前記ソレノイドに駆動信号を発生する一方、前記スイッチ手段の操作角度により手動開駆動モードまたは自動開駆動モードが選択されたときに、前記リレーを切り換える制御手段と、
を有することを特徴とするパワーウインドウ制御装置。
【請求項２】
前記モータに供給される電流状態を監視して窓ガラスに異物が挟み込まれたか否かを検出する挟込検出手段を有し、
前記スイッチ手段により、自動的に継続して閉駆動することを表す自動閉駆動モードが選択された場合に、前記挟込検出手段が窓ガラスに異物が挟み込まれたことを検出したときには、前記制御手段は、前記ソレノイドの駆動信号を停止するとともに、前記リレーの切換信号の出力を開始することを特徴とする請求項１記載のパワーウインドウ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に備えられるパワーウィンドウやサンルーフ等の開閉装置を制御するパワーウインドウ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のパワーウィンドウ制御装置１０１の回路を示すものである。このものは、自動車の搭乗者によってＵＰ・ＳＷがオン操作された場合、ＵＰリレーの接点は、ｂ側からａ側に切り換わる。この場合、電源からＵＰリレーの端子ａから端子ｃを介して、モータ、ＤＯＷＮリレーの端子ｃから端子ｂを介してアースに至るＩＵ  方向の電流が流れる。この電流方向に対応して、モータは窓ガラスを上昇させる方向に回転する。こうして、ＵＰ・ＳＷがオン状態の間は、モータは回転を続けて、窓ガラスを上昇させる。
また、図５（ａ）は、従来のパワーウィンドウ制御装置１２１の回路を示すものである。また、図２（ａ）に示すようなスイッチ装置となっている。
【０００３】
このものは、自動車の搭乗者によってメイン・スイッチがマニュアルＵＰ角度まで操作された場合には、ＵＰ・ＳＷがオンされ、ＵＰ・ＳＷの接点は、ｂ側からａ側に切り換わる。この場合、電源からＵＰ・ＳＷの端子ａから端子ｃを介して、モータ、ＤＯＷＮ・ＳＷの端子ｃから端子ｂを介してアースに至るＩＵ  方向の電流が流れる。この電流方向に対応して、モータは窓ガラスを上昇させる方向に回転を開始する。ここで、電流ＩＵ  は保持回路１２３を経由してソレノイドコイル１２５を励磁させる。
さらに、メイン・スイッチがオートＵＰ角度まで操作された場合には、図５（ｂ）に示すように、ソレノイドコイル１２５の鉄心１２９は磁化されているので、スイッチ操作に応じて移動させられた端部１２７ａは鉄心１２９に吸着される。この結果、搭乗者がＵＰ・ＳＷから手を放してもオン状態は保持され、モータは回転を続けて、窓ガラスを上昇させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパワーウィンドウの制御装置１０１にあっては、何らかの原因により、ＵＰスイッチが短絡した場合や、ＵＰリレーが端子ａ側に固着した場合、ＵＰスイッチをオン操作しているときと同様の状態になり、ＵＰリレーの接点は、ａ側に接触した状態を維持し続ける。この結果、モータにはＩＵ方向の電流が流れて窓ガラスを上昇させる方向に回転する。
【０００５】
このとき、自動車の搭乗者によってＤＯＷＮ・ＳＷがオン操作された場合、ＤＯＷＮリレーの端子は、ｂ側からａ側に切り換わる。しかしながら、モータの両端は同電位になるので、モータには電流が流れない。この結果、ＤＯＷＮ・ＳＷをオン操作した場合でも、モータが回転しないため、窓ガラスを下降させることができなかった。
このように、ＵＰスイッチが短絡した場合や、ＵＰリレーが端子ａ側に固着した場合、窓ガラスを下降させることができなくなるといった問題があった。
【０００６】
また、従来のパワーウィンドウ制御装置１２１にあっては、モータは回転を続けて、窓ガラスを上昇しているので、例えば窓ガラスに異物を挟み込んだ場合には、ソレノイドコイル１２５の鉄心１２９が磁化され端部１２７ａに吸着されているので、ＵＰ・ＳＷはオン状態を保持しており、例え異物の挟み込みを検知しても、強制的に窓ガラスを下降させる動作に移行することができなかった。
【０００７】
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パワーウインドウ制御装置を提供することにある。
【０００８】
【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、窓ガラスを開閉駆動するためのモータに、開閉駆動電流を切り替えて供給するパワーウインドウ制御装置において、操作角度に応じて、自動閉駆動モード、手動閉駆動モード、自動開駆動モード、及び手動開駆動モードから１つを選択するスイッチ手段と、前記スイッチ手段内に設けられ、前記スイッチ手段の操作角度により手動閉駆動モードが選択されたときに前記モータの閉動作を行うためアース側から電源側へ切り換えられる第１の切換接点と、前記第１の切換接点を機械的に切り換えるソレノイドと、前記スイッチ手段の操作角度により手動開駆動モードまたは自動開駆動モードが選択されたときに前記モータの開動作を行うためアース側から電源側へ切り換えられる第２の切換接点を有するリレーと、前記スイッチ手段の操作角度により自動閉モードが選択されたときに前記第１の切換接点をアース側から電源側へ切り換えるように前記ソレノイドに駆動信号を発生する一方、前記スイッチ手段の操作角度により手動開駆動モードまたは自動開駆動モードが選択されたときに、前記リレーを切り換える制御手段と、を有することを要旨とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１記載のパワーウインドウ制御装置において、前記モータに供給される電流状態を監視して窓ガラスに異物が挟み込まれたか否かを検出する挟込検出手段を有し、前記スイッチ手段により、自動的に継続して閉駆動することを表す自動閉駆動モードが選択された場合に、前記挟込検出手段が窓ガラスに異物が挟み込まれたことを検出したときには、前記制御手段は、前記ソレノイドの駆動信号を停止するとともに、前記リレーの切換信号の出力を開始することを要旨とする。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、操作角度に応じて、自動閉駆動モード、手動閉駆動モード、自動開駆動モード、手動開駆動モードから１つを選択するスイッチ手段の内部に、手動閉駆動モードが選択されたときに、アース側から電源側へ切り換えられる第１の切換接点を設けている。そして、自動閉駆動モードが選択されたときに、制御手段からの駆動信号を供給して前記ソレノイドが第１の切換接点を切り換えるように駆動するこよにより、第１の切換接点が例えば閉駆動状態で固着した場合でも、手動操作により第１の切換接点の固着状態を解除することができ、さらに、スイッチ手段を操作して、開駆動状態に切り替えて窓ガラスを開駆動することができ、信頼性の向上に寄与することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の本発明によれば、自動的に継続して閉駆動することを表す自動閉駆動モードに切り替えられた場合に、窓ガラスに異物が挟み込まれたことを検出したときには、前記制御手段は、前記ソレノイドの駆動信号を停止するとともに、前記リレーの切換信号の出力を開始することで、異物の挟み込み時にも反転駆動することができ、信頼性の向上に寄与することができる。
【００１４】
【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。
図１は、本発明の一実施の形態に係るパワーウインドウ制御装置１の構成を示す図である。
図１において、制御回路３は、車窓を継続して上昇させるため操作を入力するアップ・オート・スイッチ２１（以下、ＵＰ・ＡＳＷという）、車窓（窓ガラス）を継続して下降させるための操作を入力するダウン・オート・スイッチ２５（以下、ＤＯＷＮ・ＡＳＷという）、車窓を開閉駆動するためのモータ５に通電される電流値、このモータ５の両端に加わるモータ電圧ＶU ，ＶD 等に基づいてモータ５の通電極性及び停止を制御する。
【００１５】
また、制御回路３は、入力端子Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を常時監視している。例えば、回転時のモータ５の駆動電流には脈流が発生しているが、車窓が全閉または全開になってモータ５がロック状態になった場合には、この脈流が停止する。制御回路３では、ＵＰ・ＭＳＷ２３及びＤＯＷＮ・ＭＳＷ２７の端子ｂとＧＮＤの間に接続された抵抗Ｒ４に発生する電圧変化として入力端子Ｉ１を監視して、モータ５が回転状態かロック状態かを判断している。
さらに、制御回路３は、入力端子Ｉ２，Ｉ３を監視して、モータ５に加わる駆動電流の方向を検出している。また、制御回路３は、任意の時間を設定可能なタイマを有し、異物の挟み込みを検出した場合に反転駆動時間を設定することができる。
【００１６】
メイン・スイッチ７は、上述したＵＰ・ＡＳＷ２１、ＤＯＷＮ・ＡＳＷ２５とは別に、車窓を閉駆動するためにオン操作されると接点を端子ｂから端子ａに切り替えるアップ・マニュアル・スイッチ２３（以下、ＵＰ・ＭＳＷという）、車窓を開駆動するためにオン操作されると接点を閉成するダウン・マニュアル・スイッチ２７（以下、ＤＯＷＮ・ＭＳＷという）から構成されている。なお、メイン・スイッチ７を構成する各スイッチは、後述するように一体成形されており、操作角度に応じて閉成または切り替えされるように構成された連動スイッチである。また、メイン・スイッチ７内部には、ＵＰ・ＡＳＷ２１が閉成されたときにＵＰ・ＭＳＷ２３をも継続して切り替えるためのソレノイドコイル９を有している。
【００１７】
ここで、ＵＰ・ＭＳＷ２３の接点が端子ｂから端子ａに切り替わるように操作された場合には、電源ＶBAT からＵＰ・ＭＳＷ２３の端子ａ、端子ｃを介して、モータ５、ＤＯＷＮリレー２９の端子ｃ、端子ｂ、抵抗Ｒ４を介してアースに至るＩU 方向の電流が流れる。この電流方向に対応して、モータ５は車窓を上昇させる方向に回転する。こうして、ＵＰ・ＭＳＷ２３が切替状態の間は、モータ５は回転を続けて、車窓を上昇させる。
【００１８】
一方、ＤＯＷＮリレー２９の接点が端子ｂから端子ａに切り替わるように制御された場合には、電源ＶBAT からＤＯＷＮリレー２９の端子ａ、端子ｃを介して、モータ５、ＵＰ・ＭＳＷ２３の端子ｃ、端子ｂ、抵抗Ｒ４を介してアースに至るＩD 方向の電流が流れる。この電流方向に対応して、モータ５は車窓を下降させる方向に回転する。こうして、ＤＯＷＮリレー２９が切替状態の間は、モータ５は回転を続けて、車窓を下降させる。
【００１９】
次に、図２を参照してメイン・スイッチ７の構造を説明する。
メイン・スイッチ７は、上述したようにＵＰ・ＡＳＷ２１、ＤＯＷＮ・ＡＳＷ２５、ＵＰ・ＭＳＷ２３、ＤＯＷＮ・ＭＳＷ２７の４つのスイッチを有している。また、メイン・スイッチ７の各スイッチは、図２（ａ）に示すように、一体成形されており、ノブ８の操作角度に応じて閉成または切り替えされるように構成された連動スイッチである。
【００２０】
例えば、メイン・スイッチ７の鉛直軸に対して、ノブ８の操作角度がニュートラル角度θN 以下の場合には、ＵＰ・ＡＳＷ２１、ＤＯＷＮ・ＡＳＷ２５、ＤＯＷＮ・ＭＳＷ２７の出力はオフ状態にあり、ＵＰ・ＭＳＷ２３の接点は端子ｂと端子ｃとが接触する状態にある。
次に、ノブ８の操作角度がニュートラル角度θN からＵＰ角度θU の範囲にある場合には、ＵＰ・ＭＳＷ２３の接点が端子ｂから端子ａに切り替わる。さらに、操作者によるワンタッチでノブ８の操作角度が一旦ＵＰ角度θU 以上になった場合には、ＵＰ・ＡＳＷ２１が閉成される。
【００２１】
また、ノブ８の操作角度がニュートラル角度θN からＤＯＷＮ角度θD の範囲にある場合には、ＤＯＷＮ・ＭＳＷ２７が閉成される。さらに、操作者によるワンタッチでノブ８の操作角度が一旦ＤＯＷＮ角度θD 以上になった場合には、ＤＯＷＮ・ＡＳＷ２５が閉成される。
【００２２】
このように、メイン・スイッチ７は、操作角度に応じて自動閉駆動モードと手動閉駆動モードと手動開駆動モード及び自動開駆動モードから１つを選択するスイッチである。
なお、本実施の形態においては、メイン・スイッチ７の吸着部分の構造として、図２（ｂ）のような構造例を示したが、このような構造に限ることなく、例えば図２（ｃ）に示すような構造例を用いても同様に、ＵＰ・ＭＳＷ２３の接点を端子ｂ、端子ａに切り替わった状態に保持することができる。
【００２３】
次に、図３に示す動作状態表を参照して、パワーウインドウ制御装置１の動作を説明する。
まず、図３に示すダウン・マニュアル操作について説明する。
操作者がメイン・スイッチ７のノブ８を操作して、マニュアル・オン・ストロークになった場合、即ち、ＤＯＷＮ・ＭＳＷ２７がオン状態になった場合には、ＤＯＷＮリレー２９のソレノイドコイルの一端がＧＮＤに接地される。次に、電源ＶBAT からＤＯＷＮリレー２９のソレノイドコイルに電流が流れて磁化し、ＤＯＷＮリレー２９の端子ｂが端子ａに切り替わる。この結果、電源ＶBAT からＤＯＷＮリレー２９の端子ａ、端子ｃを介して、モータ５、ＵＰ・ＭＳＷ２３の端子ｃ、端子ｂ、抵抗Ｒ４を介してアースに至るＩD 方向の電流が流れる。この電流方向に対応して、モータ５は車窓を下降させる方向に回転する。こうして、ＤＯＷＮリレー２９が切替状態の間は、モータ５は回転を続けて、車窓を下降させる。
【００２４】
次に、操作者がメイン・スイッチ７のノブ８を操作して、マニュアル・オフ・ストロークになった場合、即ち、ＤＯＷＮ・ＭＳＷ２７がオフ状態になった場合には、ＤＯＷＮリレー２９のソレノイドコイルの一端がオープン状態になるので、モータ５は回転を停止し、車窓の下降は停止状態になる。
【００２５】
次に、図３に示すダウン・オート操作について説明する。
操作者がメイン・スイッチ７のノブ８を操作して、オート・オン・ストロークからオフストロークになった場合、即ち、操作者によるワンタッチでＤＯＷＮ・ＡＳＷ２５が一旦オン状態になった後にオフ状態になった場合には、制御回路３の入力端子ＩDAがＧＮＤに接地される。一方、制御回路３は、ＩDA端子がＧＮＤレベルになった場合には、開制御信号として出力ＯD をＧＮＤレベルに設定し、ＤＯＷＮリレー２９のソレノイドコイルの一端をＧＮＤに接地する。この結果、モータ５は車窓を下降させる方向に回転し、ＤＯＷＮリレー２９が切替状態の間は、モータ５は継続して回転して車窓を下降させる。
【００２６】
ここで、制御回路３は、入力端子Ｉ１に入力される電圧レベルを監視して、モータ５が回転状態からロック状態に変化したか否かを判断する。モータ５がロック状態に変化した場合には、今まで設定されていた出力ＯD をＧＮＤレベルからオープン状態に変更し、ＤＯＷＮリレー２９のソレノイドコイルへの通電を停止する。この結果、モータ５は回転を停止し、車窓は全開状態になる。
【００２７】
次に、図３に示すアップ・マニュアル操作について説明する。
操作者がメイン・スイッチ７のノブ８を操作して、マニュアル・オン・ストロークになった場合、即ち、ＵＰ・ＭＳＷ２３の端子ｂが端子ａに切り替わった場合には、電源ＶBAT からＵＰ・ＭＳＷ２３の端子ａ、端子ｃを介して、モータ５、ＤＯＷＮリレー２９の端子ｃ、端子ｂ、抵抗Ｒ４を介してアースに至るＩU 方向の電流が流れる。この電流方向に対応して、モータ５は車窓を上昇させる方向に回転する。
こうして、ＵＰ・ＭＳＷ２３が切替状態の間は、モータ５は回転を続けて、車窓を上昇させる。
【００２８】
次に、操作者がメイン・スイッチ７のノブ８を操作して、マニュアル・オフ・ストロークになった場合、即ち、ＵＰ・ＭＳＷ２３が端子ａから端子ｂに切り替わった場合には、モータ５の両端がＧＮＤ状態になるので、モータ５は回転を停止し、車窓の上昇は停止状態になる。
【００２９】
次に、図３に示すアップ・オート操作について説明する。
操作者がメイン・スイッチ７のノブ８を操作して、オート・オン・ストロークからオフストロークになった場合、即ち、操作者によるワンタッチでＵＰ・ＡＳＷ２１が一旦オン状態になった後にオフ状態になった場合には、制御回路３の入力端子ＩUAが一瞬ＧＮＤに接地される。一方、制御回路３は、ＩUA端子が一瞬ＧＮＤレベルになった場合には、閉制御信号として出力ＯU をＧＮＤレベルに設定し、メイン・スイッチ７のソレノイドコイル９の一端をＧＮＤに接地する。この結果、図２（ｂ）に示す破線のように、ソレノイドコイル９に通電して鉄板１１を磁化させ、磁化された鉄板１１にアーム１３を吸着する。次に、引き続きＵＰ・ＭＳＷ２３の接点を端子ｂから端子ａに切り替わった状態に保持される。ここで、電源ＶBAT からＵＰ・ＭＳＷ２３の端子ａ、端子ｃを介して、モータ５、ＤＯＷＮリレー２９の端子ｃ、端子ｂ、抵抗Ｒ４を介してアースに至るＩU 方向の電流が流れる。この電流方向に対応して、モータ５は車窓を上昇させる方向に回転する。こうして、ＵＰ・ＭＳＷ２３が切替状態の間は、モータ５は回転を続けて、車窓を上昇させる。
【００３０】
ここで、制御回路３は、入力端子Ｉ１に入力される電圧レベルを監視して、モータ５が回転状態からロック状態に変化したか否かを判断する。車窓が窓上端より手前に位置するリミッタスイッチを超えて上昇し、モータ５がロック状態に変化した場合には、今まで設定されていた出力ＯＵ  をＧＮＤレベルからオープン状態に変更し、ソレノイドコイル９への通電を停止する。この結果、モータ５は回転を停止し、車窓は全閉状態になる。
【００３１】
また、車窓が上昇する過程で窓枠と車窓との間に異物が挟み込まれた場合には、モータ５が回転状態からロック状態に変化することを検出し、車窓の駆動方向を上昇から下降に切り替える。即ち、今まで閉制御信号として設定されていた出力ＯU をＧＮＤレベルからオープン状態に変更し、ソレノイドコイル９への通電を停止する。一方、開制御信号として出力ＯD をＧＮＤレベルに所定時間だけ設定し、ＤＯＷＮリレー２９のソレノイドコイルの一端をＧＮＤに接地する。この結果、モータ５は車窓を下降させる方向に自動的に回転し、所定時間だけ車窓を下降させる。こうして、車窓が上昇する過程で窓枠と車窓との間に異物が挟み込まれた場合にも車窓を下降方向に反転駆動することができる。
【００３２】
このように、操作角度に応じて、自動閉駆動モード、手動閉駆動モード、自動開駆動モード、手動開駆動モードから１つを選択するメイン・スイッチ７の内部に、手動閉駆動モードが選択されたときに、アース側から電源側へ切り換えられるＵＰ・ＭＳＷ２３を設けている。そして、自動閉駆動モードが選択されたときに、制御回路３から駆動されるソレノイドコイル９がＵＰ・ＭＳＷ２３の接点を切り換えるので、メイン・スイッチ７のＵＰ・ＭＳＷ２３の接点ａが例えば閉駆動状態で固着した場合でも、手動操作によりメイン・スイッチ７のＵＰ・ＭＳＷ２３の接点ａの固着状態を解除することができ、さらに、メイン・スイッチ７を操作して、開駆動状態に切り替えて車窓を開駆動することができ、信頼性の向上に寄与することができる。
【００３３】
また、操作時のみ車窓を開駆動することを表す手動開駆動モードにメイン・スイッチ７が切り替えられた場合には、開制御信号に応じて電気的に電源供給状態に保持して、開駆動電流を強制的にモータ５に供給することで、例えば自動的に車窓を閉駆動している際にも、開駆動に切り替えることができる。また、メイン・スイッチ７が閉駆動モードで固着した場合でも、手動でメイン・スイッチ７を操作してこの固着を剥がすことができる。この結果、開駆動に切り替えることができ、装置の信頼性の向上に寄与することができる。
【００３４】
さらに、自動的に継続して閉駆動することを表す自動閉駆動モードにメイン・スイッチ７が切り替えられた場合に、車窓に異物が挟み込まれたことを検出したときには、閉制御信号の出力を停止するとともに、開制御信号の出力を開始することで、異物の挟み込み時にも反転駆動することができ、信頼性の向上に寄与することができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、パワーウィンドウ制御装置について説明したが、本発明はこのような場合に限られることなく、自動車用サンルーフ等についても同様に開駆動を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るパワーウインドウ制御装置１の構成を示す図である。
【図２】メイン・スイッチ７のノブ構造を示す図（ａ）と、ソレノイドコイル９に通電して鉄板１１にアーム１３を吸着する様子を示す図（ｂ），（ｃ）である。
【図３】パワーウインドウ制御装置１の動作状態を説明するための表である。
【図４】従来のパワーウィンドウ制御装置１０１の回路を示すものである。
【図５】従来のパワーウィンドウ制御装置１２１の回路（ａ）、従来のスイッチ構造を示す図である。
【符号の説明】
３  制御回路
５  モータ
７  メイン・スイッチ
９  ソレノイドコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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