技術 パワーウィンドスイッチ装置

0001

本発明は、車載用のパワーウィンドスイッチ装置に係り、特に、手等が車窓に挟まれるのを防止する機能を持つものに関する。

0002

従来の車載用のパワーウィンドスイッチ装置に備えられた挟まれ防止機能は、車窓を上下させるためのモータに流れる電流値又はモータの回転速度を検出し、現在時点における電流値又は回転速度と、この現在時点よりも所定の時間前における１つの電流値又は回転速度との差を求め、この電流差又は回転速度差が挟み込み検出しきい値より高い時には、手等を挟みこんでいる状態（以下、挟み込み状態という）であると判断し、モータを停止又は逆回転させて、手等に痛みを感じることを防止していた。

0003

しかしながら、車が悪路を走行している時に、パワーウィンド装置を駆動するとモータに流れる電流値又はモータの回転速度は上下に大きく振れる。そのため、偶然に電流差又は回転速度差が検出しきい値を越える場合があり、上記のような判断方法では、挟み込み状態であると誤判断して、モータを停止又は逆回転させることがある。このような誤検出をしないようにするには、検出しきい値を高めに設定すればよいが、それでは挟み込み状態の判断の検出荷重が高くなるので、実際に手を挟み込んだ時に痛みを感じる。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、車窓への手等の挟み込み発生を検出するためのしきい値を高くすることなく、悪路走行時に使用しても挟み込みを誤検出することがなく、また、挟み込み検出荷重を低くできて挟まれ時の痛みを和らげることが可能なパワーウィンドスイッチ装置を提供することを目的とする。

0004

上記目的を達成するために、本発明は、車窓の上下駆動を指示する操作スイッチと、車窓を上下駆動するモータと、操作スイッチからの指示情報をもとにモータに動作指令を与えると共に、モータの電流値又は速度値を取り込みモータ動作を制御する制御手段とを備えたパワーウィンドスイッチ装置において、制御手段は、現在時点におけるモータ電流値又はモータ速度と現在時点よりも複数の所定の時間前におけるモータ電流値又はモータ速度との差を求める算出手段と、算出手段による算出値と車窓に手指等の挟み込みが生じたか否かを判断するためのしきい値とを比較する比較手段と、比較手段により前記複数の所定時間についての算出値が連続してしきい値を越えたとき、挟み込み発生と判断する判断手段とから構成され、挟み込み発生と判断されたとき、モータの駆動を停止し又は逆転させるようにしたものである。

0005

この構成においては、複数の所定時間前のモータの電流値又はモータの回転速度と現在のモータの電流値又はモータの回転速度とを比較し、これら複数の電流差又は回転速度差が連続してしきい値を越えると、手指等の挟み込みが発生したと判断し、車窓の駆動を停止する。従って、悪路走行時のように、モータに流れる電流値又はモータの回転速度が常に上下に大きく振れている場合には、実際に挟み込みが発生していない限り、連続して電流差又は速度差がしきい値を越えるということはなく、これにより、悪路走行時における誤検出を減少することができる。また、しきい値を高く設定することなく正しく挟み込み発生か否かの判断を行うことができ、挟み込み検出荷重を低くできる。また、悪路走行と挟み込み状態との判別を今までと同じ構成で行うことができるので、システムを変更する必要がない。

0006

また、本発明は、上記挟み込みが生じたか否かを判断するためのしきい値が可変であるものであってもよい。この構成においては、使用状況に応じてしきい値を変えることができるので、悪路走行時における挟み込み誤検出の防止と、挟み込み検出時の荷重の低減とを適正にバランスさせることができる。

0007

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本実施の形態によるパワーウィンドスイッチ装置の構成図であり、図２はこのパワーウィンドスイッチ装置の制御系のブロック図である。パワーウィンド装置１は、車窓２の上下指示を行うパワーウィンドスイッチ３を含むコントローラ６と、この上下指示により駆動されるモータ４、及びこのモータ４の駆動力により車窓２を上下させる駆動装置５とからなる。

0008

使用者がパワーウィンドスイッチ３のノブ３ａを操作し、車窓２の上下指示を与えると、この上下指示情報はノブスイッチ３ｂにより電気信号に変換され、コントローラ６の入力部７を介して、ＣＰＵ（制御手段）８に入力される。ＣＰＵ８は入力されたノブ情報に基づいて出力部９を介してモータ４を駆動する。さらに、ＣＰＵ８はモータ電流値又はモータ速度値を取り込み、これに基づいて車窓２へ異物を挟み込んでいる状態であるか否かを判断し、挟み込み状態と判断したときには、モータ４の駆動を停止し又は逆転させる。ＣＰＵ８は、挟み込み状態であるか否かの判断を行うための、後述する電流差又は速度差を算出する算出手段と、この算出手段を基に挟み込みが生じたかを判断するための比較手段、及び判断手段を構成する。その処理方法については以下に詳述する。

0009

図３（ａ），（ｂ）は本実施の形態に係るパワーウィンドスイッチ装置１を搭載した車両が舗装道路等を走行している状態（以下、通常状態という）と、悪路を走行している状態（以下、悪路状態という）におけるパワーウィンドスイッチ装置１を動作させた時のモータ４の電圧、モータ４に流れる電流及び、モータ４の回転速度の変化を示す図である。同図（ａ）に示すように、通常状態における電圧、電流、及び回転速度の値は、車窓２がスムーズに動作している時は一定値を示し、手等の挟み込みが発生した時は電圧は下降し、電流は上昇し、回転速度は低下する。また、悪路状態においては、電流、電圧、回転速度は常に上下に振れている。

0010

図４（ａ），（ｂ）は通常状態と悪路状態においてパワーウィンドスイッチ装置１を使用した時のモータ電圧と電流の変化を示す図、図５（ａ），（ｂ）は通常状態と悪路状態においてパワーウィンドスイッチ装置１を使用した時のモータ電圧と回転速度の変化を示す図である。上述したように、従来の挟み込み状態の検出方法は、一定時間前（例えば１００ｍｓ）の電流値又は回転速度と、現在の電流値又は回転速度とを比較し、これにより得られた電流差又は速度差（算出値）が予め設定されたしきい値以上であれば挟み込み状態であると判断するものであった。従って、悪路走行状態等において偶然に一時的に電流差又は速度差がしきい値より大きくなった場合でも、誤って挟み込み状態と判断し、モータ４を停止するように指示が出ることがあった。

0011

本発明のパワーウィンドスイッチ装置１による検出方法は、複数の所定の時間前における電流値と現在の電流値とを比較し、これにより得られた複数の電流差が、連続してしきい値以上であれば、挟み込み状態であると判断するようにしたものである。図５（ａ）及び同図（ｂ）から分かるように、悪路状態と通常状態における電流波形を比較すると、悪路状態においては常に振れがある。そこで、現在の電流値と、５０ｍｓ（ｔ1 ），１００ｍｓ（ｔ2 ），１５０ｍｓ（ｔ3 ）前の電流値との差を求め、これら電流差ΔＩ1 ，ΔＩ2 ，ΔＩ3 と、所定のしきい値Ｉt とを比較し、全ての電流差ΔＩ1 ，ΔＩ2 ，ΔＩ3 がしきい値Ｉt を越えていれば、挟み込み状態と判断する。図４（ｂ）の悪路状態においては、電流差ΔＩ2 はしきい値Ｉt を越えているが、電流差ΔＩ1 ，ΔＩ3 はしきい値Ｉtを越えていないので、挟み込み状態とは判断されず、誤検出を防ぐことができる。また、このようにして検出するので、しきい値を比較的に低く設定しても、誤検出することが少なく、従って、挟み込み検出の荷重が小さくなり、手指が挟まれて痛みを感じることが和らぐ効果がある。しきい値は、装置や使用状況に応じて適宜に変更可能なものとしておけばよい。

0012

なお、図５（ａ），（ｂ）に示すように、現在のモータの速度（パルス周期等）と一定時間前の速度の差ΔＶ1 ，ΔＶ2 ，ΔＶ3 をしきい値と比較することにより、挟み込み状態であるか否かを判断するものであっても構わず、この場合においても、電流値により挟み込み状態を検出するのと同様、悪路状態における誤検出を防ぐことができる。上述した従来方法では、例えば、１００ｍｓ前のΔＩ2 （又はΔＶ2 ）のみを調べて挟み込み判断を行っているので、誤検出することになる。

0013

次に、パワーウィンドスイッチ装置１のＣＰＵ８による挟み込み状態の判定動作について図６のフローチャートを参照して説明する。ＣＰＵ８は一定時間（図４においては５０ｍｓ）ごとの電流値のデータを記憶していく。電流値に変化が生じると、現在の電流値と５０ｍｓ前の電流値との電流差ΔＩ1 と一定値（しきい値Ｉt ）とを比較し、この電流差ΔＩ1 がしきい値Ｉt より大きい時には（Ｓ１でＹＥＳ）、現在の電流値と１００ｍｓ前の電流値との電流差ΔＩ2 と、しきい値Ｉt とを比較する。この電流差ΔＩ2 がしきい値Ｉt より大きい時には（Ｓ２でＹＥＳ）、さらに現在の電流値と１５０ｍｓ前の電流値との電流差ΔＩ3 と、しきい値Ｉt とを比較し、この電流差ΔＩ3 がしきい値Ｉt より大きい時には（Ｓ３でＹＥＳ）、挟み込み状態と判断し（Ｓ４）、モータ４の駆動を停止又は逆回転させるように指示を出す。Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のいずれか一つのステップにおいて、その電流差ΔＩ1 ，ΔＩ2 ，ΔＩ3 がしきい値Ｉt より小さい場合には（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３でＮＯ）、挟み込み状態とは判断し（Ｓ５）、これにより、悪路走行における誤検出を防ぐことができる。なお、この挟み込み状態の判定をモータの回転速度差（図６におけるΔＶ1 ，ΔＶ2 ，ΔＶ3 ）により行ってもよく、この場合においても電流値による判定と同様の作用、効果を得ることができる。

0014

以上のように本発明によれば、複数の所定時間前におけるモータに流れる電流値又はモータの回転速度と現在の電流値又は回転速度との差をとり、この複数の電流差又は速度差が連続して挟み込み検出しきい値以上であれば、挟み込み状態と判断し、モータの駆動を停止又は逆回転する。従って、悪路走行時のように、電流値又は速度が常に上下に振れている場合において、誤って挟み込み検出することが低減でき、また、挟み込み検出しきい値を高く設定することなく正しく検出を行うことができるので、挟み込み検出の荷重が小さくなり、手指が挟まれた時に感じる痛みを和らげることが可能となる。また、悪路走行等と挟み込み状態の判別を今までと同じ構成で行えるため、システムを変更する必要もない。

0015

また、本発明によれば、挟み込み検出しきい値を可変とすることにより、使用状況等に応じてしきい値を変えることにより、より正確な挟み込み状態の判別をすることができる、また、挟み込み検出時の荷重を可及的に小さくすることが可能である。

0016

図１本発明の実施形態によるパワーウィンドスイッチ装置の構成図である。
図２本発明の実施形態によるパワーウィンドスイッチ装置の制御系のブロック図である。
図３（ａ）は通常状態におけるモータ電圧と電流、及び回転速度の変化を示す図であり、（ｂ）は悪路状態におけるモータ電圧と電流、及び回転速度の変化を示す図である。
図４（ａ）は通常状態におけるモータ電圧と電流の変化を示す図であり、（ｂ）は悪路状態におけるモータ電圧と電流の変化を示す図である。
図５（ａ）は通常状態におけるモータ電圧と回転速度の変化を示す図であり、（ｂ）は悪路状態におけるモータ電圧と回転速度の変化を示す図である。
図６本発明の実施形態によるパワーウィンドスイッチ装置における挟み込み状態の判定動作のフローチャートである。

0017

１パワーウィンドスイッチ装置
２車窓
３ パワーウィンドスイッチ（操作スイッチ）
４モータ
８ ＣＰＵ（制御手段；算出手段、比較手段、判断手段）