(57)【要約】【課題】異物の挟み込みを防止しながら、操作性に優れた車両用挟み込み防止装置を提供する。【解決手段】モータと、窓ガラスの上縁に設けた電極と、電極の静電容量を検出する静電容量検出回路と、静電容量検出回路で検出された静電容量に基づいてモータを制御するモータ制御部とを備えた車両用挟み込み防止装置において、静電容量と第一の閾値Ｃｔｈ１との比較に基づいて電極への異物の近接を検出し、静電容量と第二の閾値Ｃｔｈ２との比較に基づいて電極への異物の接触を検出する判定部と、判定部から出力される検出信号に基づいて、静電容量が第一の閾値を超えるまで窓ガラスを通常速度Ｖｏで上昇させ、静電容量が第一の閾値を超えるとともに第二の閾値を超えない範囲では窓ガラスの上昇速度を通常速度より低下させ、静電容量が第二の閾値を超えたとき、窓ガラスを下降させるようにモータを制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の窓ガラスを昇降駆動するモータと、
前記窓ガラスの上縁に設けた電極と、
前記電極の静電容量を検出する静電容量検出回路と、
前記静電容量検出回路で検出された静電容量に基づいて、前記モータを制御するモータ制御部と
を備えた車両用挟み込み防止装置において、
前記静電容量と第一の閾値との比較に基づいて、前記電極への異物の近接を検出し、前記静電容量と第二の閾値との比較に基づいて、前記電極への異物の接触を検出する判定部と、
前記判定部から出力される検出信号に基づいて、前記静電容量が前記第一の閾値を超えるまで前記窓ガラスを通常速度で上昇させ、前記静電容量が前記第一の閾値を超えるとともに前記第二の閾値を超えない範囲では前記窓ガラスの上昇速度を前記通常速度より低下させ、前記静電容量が前記第二の閾値を超えたとき、前記窓ガラスを下降させるように前記モータを制御するモータ制御部と
を備えたことを特徴とする車両用挟み込み防止装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用挟み込み防止装置において、
前記窓ガラスの昇降位置を検出する窓位置カウンタと、
前記窓位置カウンタの出力信号に基づいて前記窓ガラスの昇降範囲を上下方向に分割した複数の分割領域として設定する領域設定部と、
前記窓ガラスが下方分割領域に位置するとき、前記第一の閾値と前記第二の閾値に基づいて前記窓ガラスを制御し、前記窓ガラスが上方分割領域に位置するとき、前記第二の閾値に基づいてのみ窓ガラスを制御するモータ制御部と
を備えたことを特徴とする車両用挟み込み防止装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用挟み込み防止装置において、
前記モータ制御部は、前記窓ガラスが下方分割領域に位置するとき、前記静電容量が前記第二の閾値を超えると前記窓ガラスの上昇を停止させることを特徴とする車両用挟み込み防止装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の車両用挟み込み防止装置において、
前記下方分割領域と上方分割領域の境界を、前記窓ガラスの昇降範囲の中央に設定したことを特徴とする車両用挟み込み防止装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用挟み込み防止装置において、
前記判定部に、前記第一の閾値を複数段階で設定し、前記モータ制御部は、前記静電容量が各閾値を超える毎に前記窓ガラスの上昇速度を順次切り替えることを特徴とする車両用挟み込み防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるパワーウィンドウ装置に設けられ、窓ガラスと窓枠との間での異物の挟み込みを防止する車両用挟み込み防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータの駆動力により窓ガラスを昇降可能としたパワーウィンドウ装置では、窓ガラス上縁と窓枠との間での人体及びその他の異物の挟み込みを防止する挟み込み防止装置を備えたものがある。
【０００３】
挟み込み防止装置の一種類として、窓ガラスの上縁に電極を備え、その電極の静電容量の増大に基づいて、窓ガラス上縁への異物の接触、あるいは異物の接近を検知するようにしたものがある。
【０００４】
このような挟み込み防止装置では、例えば窓ガラスの上昇中に窓ガラス上縁の電極の静電容量が増大すると、窓ガラス上縁近傍に異物が存在することを検知して、窓ガラスの上昇動作を停止する。また、窓ガラスの上縁に異物が接触すると、モータを所定時間反転させて窓ガラスを下降させるように動作する。このような動作により、窓ガラス上縁と窓枠との間への異物の挟み込みが防止される。
【０００５】
特許文献１には、窓ガラスの上昇にともなう静電容量の変化と、窓ガラスを上昇させるモータの負荷の変化に基づいて挟み込みの検出精度を向上させるようにした挟み込み検出装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、車両のドアパネルの閉じ切り動作時に、ドアパネルの端縁に設けられたセンサで異物との近接状態に応じて変化する静電容量を２種類の閾値で検出し、異物との近接状態に応じてドアパネルの移動速度を減速し、あるいは反転させるように制御する開閉装置が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、３つ以上の電極のうちの任意の２つの電極間の静電容量を測定することにより、電界測定部の感度を変更可能とした物体検知装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２５６９９０号公報
【特許文献２】特開２００９−２５６９０６号公報
【特許文献３】特開２０１１−２４０７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような挟み込み防止装置では、窓ガラスの上昇移動中に、窓ガラス上縁に異物が接触し、あるいは上縁に異物が近接すると、モータが反転動作して窓ガラスが下降される。従って、窓ガラスを閉じ切り操作する場合には、操作スイッチを再度操作して窓ガラスを上昇させる必要があるため、閉じ切り操作が煩雑となる。
【００１０】
特許文献１〜３に開示された検出装置では、窓ガラス上縁あるいはドアパネルの端縁に異物が接触あるいは近接して静電容量が所定の閾値を超えた場合には、モータが反転動作する。従って、閉じ切り操作を行う場合には異物を取り除いた後、操作スイッチを再度操作して、窓ガラスを上昇させ、あるいはドアパネルを移動させる必要がある。
【００１１】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は異物の挟み込みを防止しながら、操作性に優れた車両用挟み込み防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する車両用挟み込み防止装置は、車両の窓ガラスを昇降駆動するモータと、前記窓ガラスの上縁に設けた電極と、前記電極の静電容量を検出する静電容量検出回路と、前記静電容量検出回路で検出された静電容量に基づいて、前記モータを制御するモータ制御部とを備えた車両用挟み込み防止装置において、前記静電容量と第一の閾値との比較に基づいて、前記電極への異物の近接を検出し、前記静電容量と第二の閾値との比較に基づいて、前記電極への異物の接触を検出する判定部と、前記判定部から出力される検出信号に基づいて、前記静電容量が前記第一の閾値を超えるまで前記窓ガラスを通常速度で上昇させ、前記静電容量が前記第一の閾値を超えるとともに前記第二の閾値を超えない範囲では前記窓ガラスの上昇速度を前記通常速度より低下させ、前記静電容量が前記第二の閾値を超えたとき、前記窓ガラスを下降させるように前記モータを制御するモータ制御部を備えることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、電極の静電容量が第一の閾値を超えるまでは窓ガラスが通常速度で上昇し、静電容量が第一の閾値を超えるとともに第二の閾値を超えない範囲では窓ガラスの上昇速度が低くなり、静電容量が第二の閾値を超えたとき、窓ガラスが下降する。
【００１４】
また、上記の車両用挟み込み防止装置では、前記窓ガラスの昇降位置を検出する窓位置カウンタと、前記窓位置カウンタの出力信号に基づいて前記窓ガラスの昇降範囲を上下方向に分割した複数の分割領域として設定する領域設定部と、前記窓ガラスが下方分割領域に位置するとき、前記第一の閾値と前記第二の閾値に基づいて前記窓ガラスを制御し、前記窓ガラスが上方分割領域に位置するとき、前記第二の閾値に基づいてのみ窓ガラスを制御する主制御部とを備えることが好ましい。
【００１５】
この構成により、窓ガラスが下方分割領域に位置するとき、第一の閾値と第二の閾値に基づいて窓ガラスの上昇動作が制御され、窓ガラスが上方分割領域に位置するとき、第二の閾値に基づいてのみ窓ガラスが制御される。
【００１６】
また、上記の車両用挟み込み防止装置では、前記モータ制御部は、前記窓ガラスが下方分割領域に位置するとき、前記静電容量が前記第二の閾値を超えたとき前記窓ガラスの上昇を停止させることが好ましい。
【００１７】
この構成により、窓ガラスが下方分割領域に位置するときには、静電容量が第二の閾値を超えたときに限り窓ガラスの上昇が停止される。
また、上記の車両用挟み込み防止装置では、下方分割領域と上方分割領域の境界を、前記窓ガラスの昇降範囲の中央に設定することが好ましい。
【００１８】
この構成により、窓ガラスの昇降範囲の中央で、下方分割領域と上方分割領域の境界が設定される。
また、上記の車両用挟み込み防止装置では、前記判定部に、前記第一の閾値を複数段階で設定し、前記主制御部は、前記静電容量が各閾値を超える毎に前記窓ガラスの上昇速度を順次切り替えることが好ましい。
【００１９】
この構成により、静電容量が複数段階の第一の閾値の各閾値を超える毎に、窓ガラスの上昇速度が順次低速化される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の車両用挟み込み防止装置によれば、異物の挟み込みを防止しながら、操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車両用挟み込み防止装置を示す概要図。
【図２】車両用挟み込み防止装置の動作を示す説明図。
【図３】車両用挟み込み防止装置の動作を示すフローチャート。
【図４】車両用挟み込み防止装置の動作を示す説明図。
【図５】車両用挟み込み防止装置の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、車両用挟み込み防止装置を備えたパワーウィンドウ装置の一実施形態を図面に従って説明する。図１に示す車両用パワーウィンドウ装置は、モータ制御部１により制御されるモータ２の駆動力に基づいて、たとえばフロントドアの窓ガラス３が窓枠内で昇降される。モータ制御部１は、モータ２に駆動電流を供給する駆動回路を備えている。
【００２３】
モータ制御部１には、パワーウィンドウ装置の操作スイッチ（図示しない）が接続され、操作スイッチから出力される操作信号に基づいてモータ２の動作が制御される。
窓ガラス３の上縁には電極４が取着され、その電極４の一端は、静電容量検出回路５に接続線６を介して電気的に接続されている。電極４は、窓ガラス３が上昇して窓枠に近接若しくは接触したとき、あるいは人体等の異物が近接若しくは接触したとき、その静電容量Ｃが増大する。
【００２４】
図２に示すように、静電容量検出回路５は電極４の静電容量Ｃの増加を検出するために２段階の第一の閾値Ｃｔｈ１と第二の閾値Ｃｔｈ２を備えている。
第一の閾値Ｃｔｈ１は、窓ガラス３の上縁に異物あるいは窓枠が接近したことを検出するための閾値であり、異物あるいは窓枠があらかじめ設定した距離以内に接近したとき、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えるように設定されている。
【００２５】
そして、静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えると、静電容量検出回路５はモータ制御部１に第一の検出信号ｄｔ１を出力する。
第二の閾値Ｃｔｈ２は、窓ガラス３の上縁に異物が接触したことを検出するための閾値であり、異物が接触したとき電極４の静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えるように設定されている。
【００２６】
そして、静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えると、静電容量検出回路５はモータ制御部１に第二の検出信号ｄｔ２を出力する。
モータ制御部１には窓位置カウンタ７が接続されている。窓位置カウンタ７は、モータの回転角を積算して、その積算値をモータ制御部１に出力する。モータ制御部１は、窓位置カウンタ７の出力信号に基づいて窓ガラス３の昇降範囲内での位置を認識する。
【００２７】
モータ制御部１は、静電容量検出回路５から出力される第一の検出信号ｄｔ１及び第二の検出信号ｄｔ２に基づいてモータ２の動作を制御する。
図２に示すように、窓ガラス３の閉じ切り操作時に電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えて第一の検出信号ｄｔ１が入力されると、モータ制御部１は窓ガラス３の上昇速度Ｖを低下させる。
【００２８】
また、窓ガラス３の上縁に異物が接触して第二の検出信号ｄｔ２が入力されると、モータ制御部１はモータ２を反転動作させて窓ガラス３を下降させる。窓ガラス３が下降されたのち、静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を下回れば、再び窓ガラス３が低速で上昇駆動され、さらに静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を下回れば、窓ガラス３が通常速度Ｖｏで上昇駆動される。
【００２９】
次に、上記のように構成された挟み込み防止装置の作用を説明する。
[第一の制御動作]
図３に示すように、パワーウィンドウ装置の操作スイッチを操作して、閉じ切り操作を開始すると、モータ制御部１は窓ガラス３を通常速度Ｖｏで上昇駆動する（ステップ１）。ここで、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えているか否かを検出し（ステップ２）、超えていない場合には通常速度Ｖｏでの上昇駆動を継続する。
【００３０】
ステップ２で、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えていると、窓位置カウンタ７の出力信号に基づいて窓ガラス３が窓枠近傍まで上昇しているか否か、すなわち窓ガラス３上縁が窓枠に近接したことにより静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えているか否かを検出する（ステップ３）。
【００３１】
ステップ３で、窓位置カウンタ７の出力信号により窓ガラス３が窓枠近傍まで上昇していないと判定すると、モータ制御部１は窓ガラス３の上縁に人体やその他の異物が接近したことにより静電容量Ｃが増大していると判定して、窓ガラス３の上昇速度Ｖを低下させる（ステップ４）。
【００３２】
そして、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超え、かつ第二の閾値Ｃｔｈ２を超えなければ、窓ガラス３を低速で上昇させる（ステップ２〜５）。
ステップ５において、人体あるいはその他の異物が窓ガラス３の上縁に当接して、電極４の静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えると、モータ制御部１は静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を下回るまでモータ２を反転動作させて、窓ガラス３を下降させる（ステップ５，６）。なお、ステップ５，６において窓ガラス３を一定量に限り下降させるように制御してもよい。
【００３３】
窓ガラス３の下降により、静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を下回り、かつ第一の閾値Ｃｔｈ１より大きいときには、ステップ４に移行して窓ガラス３を低速で上昇させる状態に復帰する。
【００３４】
さらに、ステップ２において、静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を下回ると、ステップ１に移行して、窓ガラス３を通常速度Ｖｏで上昇駆動する。
ステップ３で、窓ガラス３が上限近傍まで上昇していると、ステップ７に移行して、電極４の静電容量Ｃに関わらず、窓ガラス３を上限まで低速で上昇させる。ここで、上限近傍とは、窓ガラス３の上縁と窓枠との間に人体等の異物を挟み込むおそれがない位置まで窓ガラス３が上昇している場合である。
[第二の制御動作]
上記のような挟み込み防止装置では、次に示すような制御を設定することもできる。
図４に示すように、窓ガラス３の昇降範囲のうち、下半分の第一の領域Ａと、上半分の第二の領域Ｂで異なる制御を行い、第一の領域Ａ及び第二の領域Ｂは、窓位置カウンタ７の出力信号に基づいてモータ制御部１で認識する。
【００３５】
第一の領域Ａでは、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えると、モータ制御部１は窓ガラス３を低速で上昇させ、第二の閾値Ｃｔｈ２を超えると窓ガラス３の上昇動作を停止させる。
【００３６】
第二の領域Ｂでは、電極４の静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えたとき、モータ制御部１は窓ガラス３を下降させるように制御する。
具体的な制御動作を図５に従って説明すると、
パワーウィンドウ装置の操作スイッチを操作して、閉じ切り操作を開始すると、モータ制御部１は窓位置カウンタ７の出力信号に基づいて窓ガラス３の上縁が第一の領域Ａに位置するか第二の領域Ｂに位置するかを判別する(ステップ１１)。
【００３７】
窓ガラス３の上縁が第一の領域Ａに位置すると、モータ制御部１はステップ１２に移行して窓ガラス３を通常速度Ｖｏで上昇させる。そして、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えているか否かを判別し(ステップ１３)、超えていない場合は通常速度Ｖｏでの上昇制御を継続する(ステップ１１〜１３)。
【００３８】
ステップ１３で電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えている場合、すなわち何等かの異物が窓ガラス３の上縁に近接したとき、ステップ１４に移行して、電極４の静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えているか否かを判別する。
【００３９】
ステップ１４で電極４の静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えていると、モータ制御部１は窓ガラス３の上縁に異物が接触したことを検知して、モータ２の作動を停止させ、窓ガラス３の上昇を停止させて(ステップ１５)、制御動作を終了する。
【００４０】
ステップ１４で、静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えていないとき、異物は未だ接触していないので、モータ制御部１は窓ガラス３を低速で上昇させ、ステップ１３に移行する。そして、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超え、第二の閾値Ｃｔｈ２を超えていないときには、低速で上昇させる状態を継続する(ステップ１３，１４，１６)。
【００４１】
また、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を下回る状態に復帰すれば、窓ガラス３を通常速度Ｖｏで上昇させる状態に復帰する(ステップ１１〜１３)。
ステップ１１で、窓ガラス３の上縁が第二の領域Ｂに位置していると、モータ制御部１はステップ１７に移行して窓ガラス３を通常速度Ｖｏで上昇させる。そして、窓ガラス３が未だ上限近傍まで達していない場合には、静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えているか否かを判別する(ステップ１８，１９)。
【００４２】
ステップ１９で、静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えている場合には、モータ制御部１はモータ２を反転させて窓ガラス３を所定時間下降させた後、制御動作を終了する。
ステップ１９で、静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えていない場合には、ステップ１７に復帰して、モータ制御部１は窓ガラス３を通常速度で上昇させる(ステップ１７〜１９)。
【００４３】
また、ステップ１８で窓ガラス３が上限近傍まで上昇しているときには、ステップ２１に移行して窓ガラス３を上限まで低速で上昇させる。
上記のような挟み込み防止装置では、次に示す効果を得ることができる。
（１）窓ガラス３の上縁に設けられた電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えるまで、窓ガラス３を通常速度で上昇させ、静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１から第二の閾値Ｃｔｈ２までの範囲では窓ガラス３を低速で上昇させ、静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えると、窓ガラス３の上昇を停止させ、あるいは下降させることができる。
（２）窓ガラス３の上縁に異物が近接して、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えたとき、窓ガラス３を低速で上昇させることができる。
（３）窓ガラス３の上縁に異物が接触して、電極４の静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えたとき、窓ガラス３を停止させ、あるいは下降させることができる。従って、窓ガラス３と窓枠との間での異物の挟み込みを防止することができる。
（４）第一の制御動作を設定すると、静電容量Ｃの変化に応じて、窓ガラス３を通常速度で上昇させる状態と、低速で上昇させる状態と、下降させる状態とを自動的に切り替えることができる。従って、窓ガラス３の上縁への異物の接触あるいは近接が解除されると、窓ガラス３を通常速度で上昇させる状態に自動的に復帰させることができるので、操作性を向上させることができる。
（５）第二の制御動作を設定すると、第一の領域Ａでは電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えたとき、窓ガラス３を低速で上昇させ、第二の閾値Ｃｔｈ２を超えたとき、窓ガラス３の上昇を停止させることができる。すると、車両の乗員が意図的に異物を窓ガラス３の上縁に近接させて、窓ガラス３の上昇速度を低下させ、さらには窓ガラス３の上縁に異物を接触させて窓ガラス３の上昇を停止させることができる。このため、乗員は、操作スイッチを操作することなく、窓ガラス３の停止位置を細かく調整することができるので、操作性を向上させることができる。
（６）第二の制御動作を設定すると、第二の領域Ｂでは電極４の静電容量Ｃが第二の閾値Ｃｔｈ２を超えたとき、窓ガラス３を下降させることができる。従って、窓ガラス３の上縁と窓枠との間での異物の挟み込みを未然に防止することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・窓ガラス３の下降操作時に、電極４の静電容量Ｃが第一の閾値Ｃｔｈ１を超えた場合に、下降速度を上げるように制御してもよい。
・第一の閾値Ｃｔｈ１を複数段階の閾値として設定し、各閾値で窓ガラス３の上昇速度を段階的に変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…モータ制御部（領域設定部）、２…モータ、３…窓ガラス、４…電極、５…静電容量検出回路（判定部）、７…窓位置カウンタ、Ｃｔｈ１…第一の閾値、Ｃｔｈ２…第二の閾値、Ｃ…静電容量、Ａ…下方分割領域（第一の領域）、Ｂ…上方分割領域（第二の領域）、Ｖｏ…通常速度。
【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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