(57)【要約】【課題】動作中の複数のパワーウィンドウのうち１つのウィンドウガラスが全閉または全開となった場合にパワーウィンドウモータに流れる電流を低減させると共に、残りのパワーウィンドウの再度の動作開始時に突入電流が流れるのを防ぐ。【解決手段】バッテリと複数のパワーウィンドウモータの間にそれぞれ接続されるモータ駆動手段と、パワーウィンドウモータに印加する電圧を降圧する電圧調節手段と、各ウィンドウガラスの全閉または全開を検知するウィンドウ状態検知手段と、電圧調節手段と前記ウィンドウ状態検知手段に接続された制御手段とを備え、制御手段は、閉動作または開動作を行っている複数のウィンドウガラスのうち少なくとも１つが全閉または全開であることをウィンドウ状態検知手段が検知するときに、動作中である残りのパワーウィンドウのパワーウィンドウモータに印加する電圧を電圧調節手段により降圧する構成としていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと複数のパワーウィンドウモータの間にそれぞれ接続されるモータ駆動手段と、
前記パワーウィンドウモータに印加する電圧を降圧する電圧調節手段と、
各ウィンドウガラスの全閉または全開を検知するウィンドウ状態検知手段と、
前記電圧調節手段と前記ウィンドウ状態検知手段に接続された制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記モータ駆動手段により閉動作または開動作を行っている複数のウィンドウガラスのうち少なくとも１つが全閉または全開に達したことを検知した信号を前記ウィンドウ状態検知手段から受信した時に、閉動作中または開動作中である残りのパワーウィンドウのパワーウィンドウモータに印加する電圧を前記電圧調節手段により降圧する構成としていることを特徴とするパワーウィンドウ制御システム。
【請求項２】
前記電圧調節手段はリレーと降圧手段とを備え、
前記リレーは、電圧を前記降圧手段により降圧して前記パワーウィンドウモータに印加する状態と、前記降圧手段を介さず電圧を前記パワーウィンドウモータに印加する状態とを切り替えるものである請求項１に記載のパワーウィンドウ制御システム。
【請求項３】
前記降圧手段はダイオードである請求項２に記載のパワーウィンドウ制御システム。
【請求項４】
前記ウィンドウ状態検知手段として、前記パワーウィンドウモータに流れる電流を測定する電流センサを備え、
前記電流センサにより測定した電流値が設定値以上の場合にウィンドウガラスが全閉または全開であると検知するものである請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のパワーウィンドウ制御システム。
【請求項５】
前記ウィンドウ状態検知手段として、パワーウィンドウモータの回転によりパルス信号を発生するパルスセンサを備え、
パルスセンサからのパルス信号をカウントすることでウィンドウガラスが全閉または全開であると検知するものである請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のパワーウィンドウ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーウィンドウ制御システムに関するものであり、詳しくは、複数のパワーウィンドウが動作している場合に、パワーウィンドウモータに流れる電流を低減するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、自動車には、ウィンドウガラスの開閉動作を各ウィンドウガラスに取付けられたパワーウィンドウモータで電気的に行うパワーウィンドウ制御システムが採用されている。該パワーウィンドウ制御システムにおいては、ウィンドウガラスが全閉または全開となった時にパワーウィンドウモータは回転数がゼロに近く大トルクを出力するロック状態になり、パワーウィンドウモータに大電流が流れる。
しかし、このようなロック状態が複数のパワーウィンドウに同時に発生した場合、パワーウィンドウモータに流れる電流が急激に増加するという問題があった。
【０００３】
このため、特開平８−１０５２７０号公報（特許文献１）においては、図５のように、複数のパワーウィンドウモータにロック状態が発生した場合や、複数のパワーウィンドウのスイッチが同時に操作された場合に、優先順位の低いパワーウィンドウの動作を全て無効にするパワーウィンドウの制御方法が提案されている。
該制御方法においては、各パワーウィンドウ１Ａ、１Ｂのウィンドウガラスの閉または開によってパワーウィンドウモータ２Ａ、２Ｂの両方がロックされ大電流が流れた場合には、あらかじめ設定された優先順位に従って、パワーウィンドウモータのロックが解除される。
また、各パワーウィンドウ１Ａ、１Ｂのスイッチ２Ａ，２Ｂを同時操作する等により両パワーウィンドウモータ３Ａ，３Ｂに突入電流が流れた場合、優先順位の高いパワーウィンドウのスイッチ操作が優先され、優先されたパワーウィンドウの開閉動作終了後に、残りのパワーウィンドウの開閉動作が行われる。
該制御方法により、複数のパワーウィンドウモータに大電流が流れた場合に、優先順位の低いパワーウィンドウモータの動作を停止させ、パワーウィンドウモータに流れる電流を低減させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１０５２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１においては、複数のパワーウィンドウモータに大電流が流れた場合に優先順位の低い残りのパワーウィンドウの動作を完全に停止させているので、再度、動作を開始した時点で大きな突入電流が流れてしまい、この点において改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、複数のパワーウィンドウが同時に動作して１つのウィンドウガラスが全閉または全開となった場合に、動作中である残りのパワーウィンドウの動作を完全に停止させずに遅延させながらも継続させ、パワーウィンドウモータに流れる電流を低減させると共に再度の動作開始時に突入電流が流れるのを防ぐことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、バッテリと複数のパワーウィンドウモータの間にそれぞれ接続されるモータ駆動手段と、
前記パワーウィンドウモータに印加する電圧を降圧する電圧調節手段と、
各ウィンドウガラスの全閉または全開を検知するウィンドウ状態検知手段と、
前記電圧調節手段と前記ウィンドウ状態検知手段に接続された制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記モータ駆動手段により閉動作または開動作を行っている複数のウィンドウガラスのうち少なくとも１つが全閉または全開に達したことを検知した信号を前記ウィンドウ状態検知手段から受信した時に、閉動作中または開動作中である残りのパワーウィンドウのパワーウィンドウモータに印加する電圧を前記電圧調節手段により降圧する構成としていることを特徴とするパワーウィンドウ制御システムを提供している。
【０００８】
前記構成によれば、複数のパワーウィンドウのパワーウィンドウモータが同時に動作している場合に、ウィンドウ状態検知手段は少なくとも１つのパワーウィンドウのウィンドウガラスが全閉または全開になったことを検知する。
ウィンドウガラスの全閉とは、ウィンドウガラスの上周端部がドアフレーム内にあるウェザーストリップに当接した状態を指し、ウィンドウガラスが全開とはウィンドウガラスの上周辺部がウインドウの下側のドアパネル内に収容されたことを指す。
ウィンドウガラスが全閉または全開になった時点で、パワーウィンドウモータは回転数がゼロに近く大トルクを出力するロック状態になる。このとき、制御手段は、動作中である残りのパワーウィンドウのパワーウィンドウモータに印加する電圧を、電圧調節手段により降圧する。
【０００９】
動作中である残りのパワーウィンドウのパワーウィンドウモータに印加する電圧を降圧することで、残りのウィンドウガラスの開閉動作が遅延する。このため、１つのパワーウィンドウモータがロック状態である場合に、残りのパワーウィンドウモータがロック状態になることが少なくなり、パワーウィンドウモータに大電流が流れることを防ぐことができる。
さらに、残りのパワーウィンドウモータは完全に動作を停止するのではなく、印加電圧の降圧により動作は遅延するが継続している。動作が完全に停止すると、再度残りのウィンドウモータの動作を開始する時に大きい突入電流が流れるが、本発明では残りのウィンドウモータの動作は継続しているので、再度突入電流が流れることを防ぐことができる。
【００１０】
前記電圧調節手段はリレーと降圧手段とを備え、
前記リレーは、電圧を前記降圧手段により降圧して前記パワーウィンドウモータに印加する状態と、前記降圧手段を介さず電圧を前記パワーウィンドウモータに印加する状態とを切り替えるものであることが好ましい。
具体的には、前記降圧手段はダイオードであることが好ましい。
【００１１】
リレーによりダイオードを介してバッテリとパワーウィンドウモータが接続されると、パワーウィンドウモータに印加される電圧はダイオードの電圧降下分だけ降圧される。このため、パワーウィンドウモータに印加される電圧はダイオードの数によって調整することができる。また、ダイオードは電流値によらず電圧降下がほぼ一定であるため、パワーウィンドウモータに印加される降圧された電圧は、電流値によらず常に一定とすることができる。
【００１２】
前記ウィンドウ状態検知手段は前記パワーウィンドウモータに流れる電流を測定する電流センサを備え、
前記電流センサにより測定した電流値が設定値以上の場合にウィンドウガラスが全閉または全開であると検知するものであってもよい。
【００１３】
ウィンドウガラスが全閉または全開の場合、パワーウィンドウモータはロック状態となるのでパワーウィンドウモータには大電流が流れる。このため、電流センサを用いることで、ウィンドウガラスの全閉または全開を検知することができる。
【００１４】
前記ウィンドウ状態検知手段はパワーウィンドウモータの回転によりパルス信号を発生するパルスセンサを備え、
パルスセンサからのパルス信号をカウントすることでウィンドウガラスが全閉または全開であると検知するものであってもよい。
【００１５】
ウィンドウガラスの上周端部がドアフレームの内面に装着しているウェザーストリップに当接して全閉となった後も、ウィンドウガラスと当接しているウェザーストリップはゴム製であるため、若干ウィンドウガラスを上昇させることができる。このため、当接後、所定の時間はパワーウィンドウモータに電圧を印加し続けロック状態を保ち、ウィンドウガラスを完全に閉（以下、完閉と称する）となるようにする。
【００１６】
このとき、ウィンドウ状態検知手段にパルスセンサを用いてウィンドウガラスの昇降時の位置を検出することで、ウィンドウガラスの完閉時を検出することができる。このため、パワーウィンドウモータをロック状態とする時間をウィンドウガラスの全閉時から完閉時までとし、ウィンドウガラスの完閉時にパワーウィンドウモータのロック状態を解除することで、パワーウィンドウモータに大電流が流れる時間を最小にすることができる。
ウィンドウガラスが全開となった場合も完開時を検出してロック状態を解除することで、ウィンドウガラスの全閉時と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１７】
前述したように、本発明のパワーウィンドウ制御システムによれば、複数のパワーウィンドウが同時に動作して、１つのウィンドウガラスが全開でパワーウィンドウモータがロック状態となった場合に、動作中である残りのパワーウィンドウのパワーウィンドウモータに印加する電圧を降圧することで、残りのウィンドウガラスの開閉動作が遅延する。このため、残りのパワーウィンドウモータがロック状態になることが少なくなり、パワーウィンドウモータに大電流が流れることを防ぐことができる。
さらに、残りのパワーウィンドウモータは完全に動作を停止するのではなく、動作を継続しているので、再度突入電流が流れることを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態を示し、２ドアの自動車のパワーウィンドウ制御システム１０についてのブロック図である。パワーウィンドウ制御システム１０は各パワーウィンドウ２０Ａ、２０Ｂに設けられたウィンドウガラス（図示せず）の昇降の動作をパワーウィンドウモータ２１（以下モータ２１と称す）で電気的に行うものである。パワーウィンドウ２０Ａ、２０Ｂ毎に、ウィンドウ状態検知手段を構成する電流センサ２３と電圧調節手段２４とモータ駆動手段を構成するモータ駆動リレー２５を設けていると共に、各パワーウィンドウ２１の動作を制御する制御手段３０をパワーウィンドウ制御システム１０に１つ設けている。
【００１９】
電流センサ２３はモータ２１に流れる電流を測定するものである。電圧調節手段２４はモータ２１に印加する電圧を降圧するものであり、降圧手段を構成するダイオード２６と、リレー２７とを備えている。モータ駆動リレー２５はウィンドウガラスの昇降または停止に伴ってモータ２１を正逆転または停止させるために、回路の接続を切り替えるものである。
【００２０】
電流センサ２３はバッテリ１１とリレー２７の第１接点２７ａとの間に接続し、リレー２７の第２接点２７ｂはダイオード２６を介してモータ駆動リレー２５に接続し、第３接点２７ｃはダイオード２６を介さずに直接モータ駆動リレー２５に接続している。モータ駆動リレー２５はモータ２１に接続している。
制御手段３０は電流センサ２３と電圧調整手段２４内のリレー２７に接続している。
なお、パワーウィンドウ２０Ｂについても同様の構成としており、図１では記載を省略している。
【００２１】
次に、本発明の原理について説明する。図２はモータ２１に流れる電流とウィンドウガラスの動作のタイムチャートである。
パワーウィンドウ２０Ａが時刻ｔ０でウィンドウガラスＡの閉動作を開始すると、モータ２１Ａには突入電流が流れたあとで一定の電流値の電流が流れる。一方、パワーウィンドウ２０Ｂは時刻ｔ１でウィンドウガラスＢの閉動作を開始し、モータ２１Ａと同様にモータ２１Ｂには突入電流が流れたあとで一定の電流値の電流が流れる。
【００２２】
時刻ｔ２において、ウィンドウガラスＡの上周端部がドアフレーム内にあるウェザーストリップ（図示せず）に当接してウィンドウガラスＡが全閉になったとき、モータ２１Ａは回転数がゼロに近く大トルクを出力するロック状態になり、モータ２１Ａには大電流が流れる。このため、パワーウィンドウ２０Ｂに印加する電圧を下げ、モータ２１Ｂに流れる電流を小さくし、モータ２１Ｂの動作速度を遅くする。
【００２３】
時刻ｔ２から所定の時間を経過させた時刻ｔ３まではモータ２１Ａをロック状態としており、モータ２１Ａには大電流が流れ続ける。ウィンドウガラスＡが全閉となっても、ウィンドウガラスＡと当接しているウェザーストリップはゴム製であるため、当接後も若干ウィンドウガラスＡを上昇させることができる。このため、当接後、時刻ｔ２からｔ３までの所定の時間はモータ２１Ａのロック状態を保ち、ウィンドウガラスが完全に閉（完閉）となるようにしている。時刻ｔ３においてモータ２１Ａの動作を停止させると、モータ２１Ａに流れる電流はゼロとなる。
【００２４】
時刻ｔ４ではパワーウィンドウ２０Ｂに印加する電圧を回復させることで、モータ２１Ｂに流れる電流は印加電圧を下げる前の状態に戻る。時刻ｔ２でモータ２１Ｂに印加する電圧を降圧しているが電圧は印加され続けていたので、モータ２１Ｂに印加する電圧を回復してもモータ２１Ｂには突入電流は流れない。時刻ｔ５ではウィンドウガラスＢが全閉状態となり、一定時間経過後、時刻ｔ６でモータ２１Ｂの動作を停止させる。
【００２５】
図３は動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１では、パワーウィンドウ２０ＡのウィンドウガラスＡが昇降の動作を開始する。
ステップＳ２では、電流センサ２３Ａによりモータ２１Ａに流れる電流を測定し、制御手段３０は電流が流れている場合はパワーウィンドウ２０Ａが動作中であると判断し、電流が流れていない場合は停止中であると判断する。パワーウィンドウ２０Ａが動作していない場合は、パワーウィンドウ２０Ａの動作を検知するまでＳ２を繰り返す。パワーウィンドウ２０Ａが動作している場合はＳ３に進む。
ステップＳ３では、電流センサ２３Ｂでモータ２１Ｂに流れる電流を測定し、制御手段３０はパワーウィンドウ２０Ｂが動作中か否かを判断する。パワーウィンドウ２０Ｂが動作していない場合は、Ｓ１に戻る。動作している場合はＳ４に進む。
【００２６】
ステップＳ４では、制御手段３０はモータ２１Ａに流れる電流があらかじめ設定した閾値以下であるか否かを判断している。電流値が閾値以上の場合は、ウィンドウガラスＡは全閉であり、モータ２１Ａはロック状態にあるとする。モータ２１Ａがロック状態にある場合はＳ５に進み、ロック状態にない場合はＳ８に進む。
ステップＳ５では、制御手段３０はパワーウィンドウ２０Ｂのリレー２７を第３接点２７ｃから第２接点２７ｂに切り替え、ダイオード２６の電圧降下によりモータ２１Ｂに印加される電圧を降圧する。降圧される電圧はダイオード２６の数により定まる。
【００２７】
ステップＳ６では、モータ２１Ａのロック状態の解除を検知するため、モータ２１Ａに流れる電流が閾値以下か否かを判断する。ウィンドウガラスを全閉から完閉とするのに必要と思われる所定の時間があらかじめ定められており、ロック状態はロック状態検知後から所定の時間後に解除される。モータ２１Ａに流れる電流が閾値より大きければ、モータ２１Ａのロック状態が続いているとして、Ｓ６を繰り返す。閾値より小さくなれば、ロック状態が解除されたとしてＳ７に進む。
ステップＳ７では、制御手段３０はパワーウィンドウ２０Ｂのリレー２７を第２接点２７ｂから第３接点２７ｃに切り替え、ダイオード２６を介さずにバッテリ１１をモータ２１Ｂに接続することで、モータ２１Ｂに印加される電圧を回復する。この後、再びＳ２に戻り動作を繰り返す。
【００２８】
ステップＳ８では、制御手段３０はモータ２１Ｂに流れる電流があらかじめ設定した閾値以下であるか否かを判断している。電流値が閾値以上の場合は、ウィンドウガラスＢは全閉であり、モータ２１Ｂはロック状態にあるとする。ステップＳ４においてモータ２１Ａはロック状態にないと判断されているので、モータ２１Ｂがロック状態にある場合はＳ９に進んでウィンドウＡのモータ２１Ａにかかる電圧を降圧する。モータ２１Ｂがロック状態にない場合は、モータ２１Ａ，２１Ｂ共に開閉動作中であり、Ｓ２に戻る。
ステップＳ９では、制御手段３０はパワーウィンドウ２０Ａのリレー２７Ａを第３接点２７ｃから第２接点２７ｂに切り替え、ダイオード２６の電圧降下によりモータ２１Ａに印加される電圧を降圧する。
【００２９】
ステップＳ１０では、モータ２１Ｂのロック状態の解除を検知するため、モータ２１Ｂに流れる電流が閾値以下か否かを判断する。閾値より大きければ、モータ２１Ｂのロック状態が続いているとして、Ｓ１０を繰り返す。閾値より小さくなれば、ロック状態が解除されたとしてＳ１１に進む。
ステップＳ１１では、制御手段３０はパワーウィンドウ２０Ａのリレー２７Ａを第２接点２７ｂから第３接点２７ｃに切り替え、ダイオード２６を介さずにバッテリ１１をモータ２１Ａに接続することで、モータ２１Ａに印加される電圧を回復する。この後、再びＳ２に戻り動作を繰り返す。
【００３０】
前記構成によれば、ウィンドウガラスＡが全閉となりモータ２１Ａに大電流が流れたときに、モータ２１Ｂに印加する電圧を下げることで、モータ２１Ｂの動作速度は遅くなり、複数のウィンドウガラスが同時に全閉状態となって大電流が流れるのを防ぐことができる。また、モータ２１Ｂに印加する電圧を下げてはいるが遮断してはいないので、モータ２１Ｂの印加電圧を再び回復させた場合に、再度突入電流が流れることを防ぐことができる。
また、ウィンドウガラスＢが全閉となりモータ２１Ｂに大電流が流れたときには、モータ２１Ａに印加する電圧を下げることで同様の効果が得られる。
【００３１】
なお、図２、図３ではウィンドウガラスが閉動作を行う場合を説明しているが、開動作を行っていてもよい。全開の場合にもモータ２１はロック状態となり、モータ２１に大きい電流が流れる。
【００３２】
図４は本発明の第２実施形態を示す。
ウィンドウ状態検知手段として電流センサ２３に代えてパルスセンサ２８を用いており、パルスセンサ２８はモータ２１に取り付けられると共に制御手段３０に接続されている。制御手段３０はあらかじめパルス信号のカウント値とウィンドウガラスの昇降時の位置との関係を示したテーブルを備えており、パルスセンサ２８から送られるパルス信号をカウントしてウィンドウガラスの昇降時の位置（ウィンドウガラスの全閉または全開、完閉または完開）を知ることができる。
【００３３】
パルスセンサ２８はモータ２１の回転軸に円形マグネット（図示せず）を取り付けると共にマグネットの周囲に一対のホール素子（図示せず）を配置した構成とし、マグネットの回転によりホール素子から回転数に応じたパルス信号が出力される。なお、パルスセンサ２８はモータ２１のリプル電流やモータ２１自体のブラシノイズを検出する構成としてもよい。
【００３４】
電流センサ２３を用いた場合には、ウィンドウガラスの全閉と完閉を区別できず、ウィンドウガラスが完閉であってもモータ２１がロック状態であり大電流が流れ続ける場合があるが、本実施形態ではパルスセンサ２８を用いることでウィンドウガラスの位置を知り、ウィンドウガラスの完閉を検知することができる。ウィンドウガラスの完閉を検知するとすぐにモータ２１の通電を停止しロック状態を解除できるので、モータ２１に大きな電流が流れる時間を最小にすることができる。
なお、他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
また、第１実施形態、第２実施形態では２ドアの自動車について説明したが、４ドアの自動車についても本発明を実施することができると共に同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の特許請求の範囲内の種々の形態が含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明であるパワーウィンドウ制御システムの第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】モータに流れる電流とウィンドウガラスの動作のタイムチャートである。
【図３】パワーウィンドウ制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態を示すブロック図である。
【図５】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  パワーウィンドウ制御システム
１１  バッテリ
２０Ａ，２０Ｂ  パワーウィンドウ
２１  パワーウィンドウモータ
２３  電流センサ
２４  電圧調節手段
２５  モータ駆動リレー
２６  ダイオード
２７  リレー
２８  パルスセンサ
３０  制御手段
【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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