(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明に係る車両用パワーウインドウ装置(以下、単に「パワーウインドウ装置」という。)の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一の符号を付してある。
【0022】
最初に、パワーウインドウ装置の概略構成につき、
図1を参照しながら説明する。
図1において、パワーウインドウ装置100は、運転席ユニット1と、他席スイッチ2とから構成され、運転席の窓を開閉する運転席モータ3と、運転席以外の他席の窓を開閉する他席モータ4を制御する。
【0023】
運転席ユニット1は、車両の運転席に設けられており、制御部10、運転席スイッチ11、他席スイッチ12、他席オート動作用リレー13、電圧検出回路14、および電流検出回路15を有している。
【0024】
制御部10は、CPUやメモリなどから構成されており、パワーウインドウ装置100の動作を制御する。運転席スイッチ11は、運転席モータ3により運転席の窓を開閉するためのスイッチである。
【0025】
他席スイッチ12は、他席モータ4により運転席以外の他席の窓を開閉するためのスイッチであって、助手席スイッチ121、右後部席スイッチ122、および左後部席スイッチ123からなる。助手席スイッチ121は、運転席において助手席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。右後部席スイッチ122は、運転席において右後部席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。左後部席スイッチ123は、運転席において左後部席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。運転席スイッチ11と他席スイッチ12は、共に、マニュアル動作とオート動作の各機能を備えている。
【0026】
他席オート動作用リレー13は、他席スイッチ2で所定の操作が行われた場合に動作して、他席の窓の開閉動作をマニュアル動作からオート動作へ切り替えるためのリレーであって、助手席オート動作用リレー131、右後部席オート動作用リレー132、および左後部席オート動作用リレー133からなる。電圧検出回路14と電流検出回路15については、後で説明する。
【0027】
他席スイッチ2は、運転席以外の他席に設けられ、運転席ユニットと電気的に接続されている。この他席スイッチ2は、他席での操作により、当該他席の窓を開閉するためのスイッチであって、助手席スイッチ21、右後部席スイッチ22、および左後部席スイッチ23からなる。
【0028】
助手席スイッチ21は、助手席において助手席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。右後部席スイッチ22は、右後部席において右後部席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。左後部席スイッチ23は、左後部席において左後部席の窓の開閉を操作するためのスイッチである。これらの他席スイッチ21〜23は、他席の窓をマニュアル動作で開閉するためのマニュアルスイッチであって、スイッチが操作されている間だけ接点が切り替わる、いわゆるモーメンタリ式スイッチからなる。他席スイッチ21〜23には、オート動作で他席の窓を自動的に全開または全閉させる機能はない。
【0029】
運転席モータ3は、運転席スイッチ11の操作に基づいて、運転席の窓の開閉を行うモータであって、運転席ユニット1と電気的に接続されている。他席モータ4は、運転席に設けられた他席スイッチ12または他席に設けられた他席スイッチ2の操作に基づいて、他席の窓の開閉を行うモータであって、助手席モータ41、右後部席モータ42、および左後部席モータ43からなる。
【0030】
助手席モータ41は、助手席の窓の開閉を行うモータであって、助手席スイッチ21および運転席ユニット1と電気的に接続されている。より具体的には、助手席モータ41の一端(
図1で下側)は、運転席ユニット1と電気的に接続されているとともに、運転席ユニット1を経由して、助手席スイッチ21と電気的に接続されている。また、助手席モータ41の他端(
図1で上側)は、助手席スイッチ21と電気的に接続されている。
【0031】
右後部席モータ42は、右後部席の窓の開閉を行うモータであって、右後部席スイッチ22および運転席ユニット1と電気的に接続されている。より具体的には、右後部席モータ42の一端(
図1で下側)は、運転席ユニット1と電気的に接続されているとともに、運転席ユニット1を経由して、右後部席スイッチ22と電気的に接続されている。また、右後部席モータ42の他端(
図1で上側)は、右後部席スイッチ22と電気的に接続されている。
【0032】
左後部席モータ43は、左後部席の窓の開閉を行うモータであって、左後部席スイッチ23および運転席ユニット1と電気的に接続されている。より具体的には、左後部席モータ43の一端(
図1で下側)は、運転席ユニット1と電気的に接続されているとともに、運転席ユニット1を経由して、左後部席スイッチ23と電気的に接続されている。また、左後部席モータ43の他端(
図1で上側)は、左後部席スイッチ23と電気的に接続されている。
【0033】
運転席ユニット1の電圧検出回路14は、助手席モータ41、右後部席モータ42、および左後部席モータ43の各モータの一端の電圧を検出する回路である。また、運転席ユニット1の電流検出回路15は、運転席モータ3、助手席モータ41、右後部席モータ42、および左後部席モータ43の各モータに流れるモータ電流を検出する。
【0034】
以上の構成において、他席に設けられる他席スイッチ2は、本発明における「第1他席スイッチ」の一例であり、運転席に設けられる他席スイッチ12は、本発明における「第2他席スイッチ」の一例である。また、他席オート動作用リレー13は、本発明における「切替回路」の一例である。また、電圧検出回路14と電流検出回路15は、本発明における「検出手段」の一例である。
【0035】
次に、運転席ユニット1と他席スイッチ2の具体的構成を、
図2を参照しながら説明する。
図2では、運転席ユニット1において、
図1の運転席スイッチ11および他席スイッチ12の図示を省略してある。また、
図1の他席スイッチ2として、助手席スイッチ21のみを図示し、右後部席スイッチ22と左後部席スイッチ23の図示を省略してある。これに対応して、
図2では、他席オート動作用リレー13として、助手席オート動作用リレー131のみを図示し、右後部席オート動作用リレー132と左後部席オート動作用リレー133の図示を省略してある。また、他席モータ4として、助手席モータ41のみを図示し、右後部席モータ42と左後部席モータ43の図示を省略してある。
【0036】
運転席ユニット1において、助手席オート動作用リレー131は、2つのリレー131u、131dからなる。リレー131uは、助手席の窓をオート閉動作で閉じる場合に動作する窓閉用のリレーであって、コイルXuと、接点Yuとを備えている。リレー131dは、助手席の窓をオート開動作で開く場合に動作する窓開用のリレーであって、コイルXdと、接点Ydとを備えている。以下、リレー131uを「UPリレー」といい、リレー131dを「DOWNリレー」という。
【0037】
UPリレー131uにおいて、コイルXuの一端は、電源Bに接続されており、コイルXuの他端は、制御部10に接続されている。接点Yuは、コイルXuに通電されていない状態では、常閉端子b側(グランド側)に切り替わっており、コイルXuに通電されると、常開端子a側(電源側)に切り替わる。常開端子aは、電源Bに接続されているとともに、DOWNリレー131dの常開端子aに接続されている。常閉端子bは、後述するシャント抵抗Rsを介して、グランドGに接地されているとともに、DOWNリレー131dの常閉端子bに接続されている。接点Yuの共通端子cは、運転席ユニット1の端子T1に接続されている。
【0038】
DOWNリレー131dにおいて、コイルXdの一端は、電源Bに接続されており、コイルXdの他端は、制御部10に接続されている。接点Ydは、コイルXdに通電されていない状態では、常閉端子b側(グランド側)に切り替わっており、コイルXdに通電されると、常開端子a側(電源側)に切り替わる。常開端子aは、電源Bに接続されているとともに、UPリレー131uの常開端子aに接続されている。常閉端子bは、後述するシャント抵抗Rsを介して、グランドGに接地されているとともに、UPリレー131uの常閉端子bに接続されている。接点Ydの共通端子cは、運転席ユニット1の端子T2に接続されている。
【0039】
助手席スイッチ21は、2つのスイッチ21u、21dからなる。スイッチ21uは、助手席の窓を閉じる場合に操作する窓閉用のスイッチである。スイッチ21dは、助手席の窓を開く場合に操作する窓開用のスイッチである。この助手席スイッチ21は、助手席の窓をマニュアル動作で開閉するためのマニュアルスイッチであって、スイッチ21u、21dが操作されている間だけ接点が切り替わる、いわゆるモーメンタリ式スイッチからなる。助手席スイッチ21には、オート動作で助手席の窓を全開または全閉させる機能はない。以下、スイッチ21uを「UPスイッチ」といい、スイッチ21dを「DOWNスイッチ」という。
【0040】
UPスイッチ21uは、常開端子a側(電源側)と常閉端子b側(グランド側)に切り替わる。常開端子aは、電源Bに接続されているとともに、DOWNスイッチ21dの常開端子aに接続されている。常閉端子bは、助手席スイッチ21の端子T5に接続されており、共通端子cは、助手席スイッチ21の端子T7に接続されている。端子T5は、配線L1を介して運転席ユニット1の端子T1に接続されている。これにより、UPスイッチ21uの常閉端子bは、端子T5、配線L1、端子T1、UPリレー131uの常閉端子b、およびシャント抵抗Rsを介して、グランドGに接地されている。
【0041】
DOWNスイッチ21dも、常開端子a側(電源側)と常閉端子b側(グランド側)に切り替わる。常開端子aは、電源Bに接続されているとともに、UPスイッチ21uの常開端子aに接続されている。常閉端子bは、助手席スイッチ21の端子T6に接続されており、共通端子cは、助手席スイッチ21の端子T8に接続されている。端子T6は、配線L2を介して運転席ユニット1の端子T2に接続されている。これにより、DOWNスイッチ21dの常閉端子bは、端子T6、配線L2、端子T2、DOWNリレー131dの常閉端子b、およびシャント抵抗Rsを介して、グランドGに接地されている。
【0042】
助手席スイッチ21の端子T7は、配線L3により運転席ユニット1の端子T3に接続されている。助手席スイッチ21の端子T8と、運転席ユニット1の端子T4との間には、助手席モータ41が設けられている。助手席モータ41の一端は、配線L4により、運転席ユニット1の端子T4に接続されている。助手席モータ41の他端は、配線L5により、助手席スイッチ21の端子T8に接続されている。
【0043】
運転席ユニット1において、端子T3は、電圧検出回路14に接続されているとともに、端子T4に接続されている。したがって、助手席モータ41の一端は、配線L4および端子T4を介して、電圧検出回路14に接続されている。
【0044】
電圧検出回路14は、端子T3、T4と制御部10との間に設けられており、抵抗R1および抵抗R2から構成される。抵抗R1の一端は、抵抗R2の一端に接続されているとともに、制御部10に接続されている。抵抗R1の他端は、端子T3および端子T4に接続されており、抵抗R2の他端は、グランドGに接地されている。
【0045】
シャント抵抗Rsは、助手席モータ41に流れるモータ電流を検出するための抵抗である。シャント抵抗Rsの一端は、UPリレー131uおよびDOWNリレー131dのそれぞれの常閉端子bに接続されている。シャント抵抗Rsの他端は、グランドGに接地されている。電流検出回路15の入力側は、シャント抵抗Rsの両端に接続されている。電流検出回路15の出力側は、制御部10に接続されている。制御部10には、電流検出回路15の出力に基づいて、窓に異物が挟み込まれたことを検出する、挟込検出部10aが備わっている。
【0046】
以上の構成において、UPスイッチ21uは、本発明における「第1スイッチ」の一例であり、DOWNスイッチ21dは、本発明における「第2スイッチ」の一例である。また、UPリレー131uは、本発明における「第1リレー」の一例であり、DOWNリレー131dは、本発明における「第2リレー」の一例である。
【0047】
次に、上述したパワーウインドウ装置100の動作について説明する。なお、運転席ユニット1の運転席スイッチ11を操作して運転席の窓を開閉する動作や、運転席ユニット1の他席スイッチ12を操作して他席の窓を開閉する動作については、従来と同じであるので、説明を省略する。
【0048】
ここでは、他席スイッチ2を代表して、助手席スイッチ21が操作された場合の動作について述べる。以下、助手席スイッチ21を窓閉側に操作して窓を閉じる操作(窓閉操作)を「UP操作」、助手席スイッチ21を窓開側に操作して窓を開く操作(窓開操作)を「DOWN操作」という。また、マニュアル動作で窓が閉じる動作(マニュアル閉動作)を「マニュアルUP動作」、マニュアル動作で窓が開く動作(マニュアル開動作)を「マニュアルDOWN動作」、オート動作で窓が閉じる動作(オート閉動作)を「オートUP動作」、オート動作で窓が開く動作(オート開動作)を「オートDOWN動作」という。
【0049】
(1)通常状態
運転席ユニット1の助手席スイッチ121と、他席スイッチ2の助手席スイッチ21がいずれも操作されていない場合は、パワーウインドウ装置100は
図2の状態にある。この状態では、電源Bから助手席モータ41への電流経路が形成されないので、助手席モータ41は通電されず停止している。
【0050】
(2)窓を閉じる場合
<マニュアルUP動作>
図3は、運転席ユニット1の助手席スイッチ121が操作されない状態で、他席スイッチ2の助手席スイッチ21がUP操作された場合の電流経路を示している。助手席スイッチ21のUP操作により、窓閉用のUPスイッチ21uが、常開端子a側に切り替わる。すると、破線矢印で示すように、電源B→UPスイッチ21u→端子T7→配線L3→端子T3→端子T4→配線L4→助手席モータ41→配線L5→端子T8→DOWNスイッチ21d→端子T6→配線L2→端子T2→DOWNリレー131dの接点Yd→シャント抵抗Rs→グランドGへ至る電流経路が形成される。
【0051】
このため、助手席モータ41には、当該モータを正転させる方向の電流が流れる。その結果、助手席モータ41は正転方向に回転し、これと連動して、窓が閉じてゆく。そして、一定時間が経過するまでに、UP操作を解除すると、UPスイッチ21uが常閉端子b側に復帰して、
図2の状態に戻り、助手席モータ41は停止する。したがって、助手席スイッチ21をUP操作している間だけ窓が閉じる、マニュアルUP動作が行われる。
【0052】
<オートUP動作>
図4は、
図3の状態から、助手席スイッチ21のUP操作が一定時間を超えて継続した場合の電流経路を示している。UPスイッチ21uが常開端子a側に切り替わって、助手席モータ41に
図3の経路で電流が流れると、助手席モータ41の一端の電圧Vup(P点の電圧)が電圧検出回路14により検出される。このときのP点の電圧は、電源Bの電圧(以下「電源電圧B」と表記)とほぼ等しくなる。すなわち、Vup≒電源電圧Bとなる。この電圧Vupは、電圧検出回路14の抵抗R1およびR2によって分圧され、分圧された電圧Vup・R2/(R1+R2)が制御部10へ入力される。制御部10は、この電圧が連続して入力された時間を監視することで、助手席スイッチ21が一定時間を超えて延長操作(いわゆる長押し)されたと判定する。また、制御部10は、Vup≒電源電圧Bであることにより、助手席スイッチ21の延長操作がUP操作である、つまりUPスイッチ21uが常開端子a側に切り替わっていると判定する。
【0053】
制御部10は、助手席スイッチ21がUP側に延長操作されたと判定すると、助手席オート動作用リレー131のUPリレー131uのコイルXuへ通電を行う。これによって、UPリレー131uがオン状態となり、
図4に示すように、UPリレー131uの接点Yuが常開端子a側に切り替わる。この時点では、
図3の電流経路(
図4にも示す)が維持されており、助手席モータ41は正転を続けているので、窓を閉じる動作が継続される。
【0054】
その後、助手席スイッチ21の延長操作(UP操作)が解除されると、
図5に示すように、UPスイッチ21uが常閉端子b側に切り替わる。すると、破線矢印で示すように、電源B→UPリレー131uの接点Yu→端子T1→配線L1→端子T5→UPスイッチ21u→端子T7→配線L3→端子T3→端子T4→配線L4→助手席モータ41→配線L5→端子T8→DOWNスイッチ21d→端子T6→配線L2→端子T2→DOWNリレーの接点Yd→シャント抵抗Rs→グランドGへ至る電流経路が形成される。
【0055】
このため、助手席モータ41には、当該モータを正転させる方向の電流が流れ続ける。その結果、助手席モータ41は引き続き正転方向に回転し、これと連動して、窓が閉じてゆく。そして、制御部10は、窓が全閉状態になったことを検出すると、UPリレー131uのコイルXuへの通電を停止する。これにより、UPリレー131uはオフ状態となり、UPリレー131uの接点Yuが常閉端子b側に切り替わる。その結果、助手席モータ41は、電流が流れなくなって停止する。
【0056】
なお、窓が全閉状態になったことは、例えば、シャント抵抗Rsを流れるモータ電流に基づいて検出することができる。詳しくは、窓が全閉状態になると、助手席モータ41の負荷が大きくなってモータ電流が増加し、このモータ電流はシャント抵抗Rsに流れるので、シャント抵抗Rsの電圧降下が増加する。電流検出回路15は、この電圧降下に基づいて、シャント抵抗Rsに流れるモータ電流を検出し、検出結果を制御部10へ出力する。制御部10は、モータ電流を所定の閾値と比較し、モータ電流が閾値を超えた場合に、窓が全閉状態になったと判断する。
【0057】
このようにして、助手席スイッチ21のUP操作を一定時間を超えて継続することで、UPリレー131uがオン状態となり、当該リレーの接点Yuを介して助手席モータ41への通電が継続される。したがって、助手席スイッチ21のUP操作を解除しても、助手席の窓が自動的に全閉状態となる、オートUP動作が行われる。
【0058】
このオートUP動作の途中で、オートUP動作をキャンセル(解除)して、助手席モータ41を停止させたい場合は、助手席スイッチ21をDOWN操作する。このDOWN操作により、
図6に示すように、助手席スイッチ21のDOWNスイッチ21dが常開端子a側に切り替わる。すると、助手席モータ41の一端は、配線L4、配線L3、UPスイッチ21u、配線L1、およびUPリレー131uの接点Yuを介して電源Bに接続され、助手席モータ41の他端は、配線L5およびDOWNスイッチ21dを介して電源Bに接続される。その結果、助手席モータ41は、両端が同電位となるので、電流が流れなくなって停止する。これにより、窓の閉動作が中止される。
【0059】
助手席モータ41に電流が流れなくなると、電流検出回路15でモータ電流が検出されないので、電流検出回路15から制御部10への出力がなくなる。これにより、制御部10は、オートUP動作が解除されたと判断し、UPリレー131uのコイルXuへの通電を停止する。その結果、
図7に示すように、UPリレー131uがオフして、接点Yuが常閉端子b側に切り替わる。これにより、窓を開くために助手席スイッチ21をDOWN操作した場合(後述の
図9)と同じ状態となる。その結果、助手席スイッチ21のDOWN操作が解除されるまでの間、助手席モータ41に逆転方向の電流が流れて窓が開く。
【0060】
このようにして、オートUP動作の途中で、助手席スイッチ21をUPと反対側のDOWN側へ操作することにより、オートUP動作を解除して、窓の閉動作を停止させることができる。
【0061】
図8は、以上述べた窓を閉じる場合の動作を示したタイミングチャートである。
図8において、(a)はUPスイッチ21uの動作、(b)はDOWNスイッチ21dの動作を表している。(c)はUPリレー131uの動作、(d)はDOWNリレー131dの動作を表している。(e)はP点の電圧(助手席モータ41の一端の電圧)を表している。VupはUP操作と判定する場合の電圧レベル、VdownはDOWN操作と判定する場合の電圧レベルである。(f)はシャント抵抗Rsに流れる助手席モータ41のモータ電流(シャント電流)の波形を表している。t1〜t7は時刻を表している。
【0062】
時刻t1までの区間Aは、
図2に対応している。この状態では、助手席モータ41にモータ電流が流れない。
【0063】
時刻t1〜t3の区間Bは、
図3および
図4に対応している。時刻t1では、助手席スイッチ21がUP操作され、
図8(a)のように、UPスイッチ21uがオンして常開端子a側に切り替わる。このため、
図3の電流経路が形成され、
図8(f)のように、助手席モータ41にモータ電流が流れる。なお、時刻t1におけるモータ電流の急峻な立ち上がりは、突入電流を表している。モータ電流が流れることで、P点の電圧は、
図8(e)のようにVupとなる。
【0064】
助手席スイッチ21がUP操作されてから、一定時間τが経過した後もUP操作が継続されると、
図8(c)のように、時刻t2でUPリレー131uがオンし、接点Yuが常開端子a側に切り替わる(
図4)。その後、時刻t3で助手席スイッチ21のUP操作が解除され、
図8(a)のようにUPスイッチ21uがオフして、常閉端子b側に切り替わる。ただし、UPスイッチ21uが常開端子aから離れて常閉端子bに接触するまでには、一定時間を要する。このため、時刻t3から時刻t4までの区間Cでは、
図8(f)のように、助手席モータ41に電流が流れない状態となる。しかしながら、この区間Cはごく短時間であるので、助手席モータ41は慣性により回転を継続する。そして、時刻t4でUPスイッチ21uが常閉端子bに接触すると、
図8(f)のように、助手席モータ41に再び電流が流れる。なお、時刻t4におけるモータ電流の急峻な立ち上がりは、突入電流を表している。
【0065】
時刻t4〜t5の区間Dは、
図5に対応している。この状態では、UPリレー131uの接点Yuを介して助手席モータ41への通電が継続されるため、助手席スイッチ21のUP操作を解除しても、助手席の窓はオートUP動作により閉じてゆく。
【0066】
時刻t5〜t6の区間Eは、
図6に対応している。時刻t5で助手席スイッチ21がDOWN操作されると、
図8(b)のように、DOWNスイッチ21dがオンして常開端子a側に切り替わる。このため、助手席モータ41の両端が同電位となり、
図8(f)のように、助手席モータ41に電流が流れなくなる。これに伴い、
図8(e)のように、P点の電圧が0となる。これにより、オートUP動作が解除され、助手席モータ41は停止する。
【0067】
時刻t6〜t7の区間Fは、
図7に対応している。
図8(c)のように、時刻t6でUPリレー131uがオフし、接点Yuが常閉端子b側に切り替わる(
図7)。このとき、前述したように、助手席モータ41に逆転方向の電流が流れ、窓が開く。その後、時刻t7で助手席スイッチ21のDOWN操作が解除されると、
図8(b)のように、DOWNスイッチ21dがオフして常閉端子b側に切り替わる。これにより、助手席モータ41に電流が流れなくなって窓の開動作が停止し、回路は
図2の状態に戻る。
【0068】
(3)窓を開く場合
<マニュアルDOWN動作>
図9は、運転席ユニット1の助手席スイッチ121が操作されない状態で、他席スイッチ2の助手席スイッチ21がDOWN操作された場合の電流経路を示している。助手席スイッチ21のDOWN操作により、窓開用のDOWNスイッチ21dが、常開端子a側に切り替わる。すると、破線矢印で示すように、電源B→DOWNスイッチ21d→端子T8→配線L5→助手席モータ41→配線L4→端子T4→端子T3→配線L3→端子T7→UPスイッチ21u→端子T5→配線L1→端子T1→UPリレー131uの接点Yu→シャント抵抗Rs→グランドGへ至る電流経路が形成される。
【0069】
このため、助手席モータ41には、当該モータを逆転させる方向の電流が流れる。その結果、助手席モータ41は逆転方向に回転し、これと連動して、窓が開いてゆく。そして、一定時間が経過するまでに、DOWN操作を解除すると、DOWNスイッチ21dが常閉端子b側に復帰して、
図2の状態に戻り、助手席モータ41は停止する。したがって、助手席スイッチ21をDOWN操作している間だけ窓が開く、マニュアルDOWN動作が行われる。
【0070】
<オートDOWN動作>
図10は、
図9の状態から、助手席スイッチ21のDOWN操作が一定時間を超えて継続した場合の電流経路を示している。DOWNスイッチ21dが常開端子a側に切り替わって、助手席モータ41に
図9の経路で電流が流れると、助手席モータ41の一端の電圧Vdown(P点の電圧)が電圧検出回路14により検出される。このときのP点の電圧は、電源電圧Bから助手席モータ41での電圧降下Vmを差し引いた値とほぼ等しくなる。すなわち、Vdown≒電源電圧B−モータ電圧降下Vmとなる。この電圧Vdownは、電圧検出回路14の抵抗R1およびR2によって分圧され、分圧された電圧Vdown・R2/(R1+R2)が制御部10へ入力される。制御部10は、この電圧が連続して入力された時間を監視することで、助手席スイッチ21が一定時間を超えて延長操作されたと判定する。また、制御部10は、Vdown≒電源電圧B−モータ電圧降下Vmであることにより、助手席スイッチ21の延長操作がDOWN操作である、つまりDOWNスイッチ21dが常開端子a側に切り替わっていると判定する。
【0071】
制御部10は、助手席スイッチ21がDOWN側に延長操作されたと判定すると、助手席オート動作用リレー131のDOWNリレー131dのコイルXdへ通電を行う。これによって、DOWNリレー131dがオン状態となり、
図10に示すように、DOWNリレー131dの接点Ydが常開端子a側に切り替わる。この時点では、
図9の電流経路(
図10にも示す)が維持されており、助手席モータ41は逆転を続けているので、窓を開く動作が継続される。
【0072】
その後、助手席スイッチ21の延長操作(DOWN操作)が解除されると、
図11に示すように、DOWNスイッチ21dが常閉端子b側に切り替わる。すると、破線矢印で示すように、電源B→DOWNリレー131dの接点Yd→端子T2→配線L2→端子T6→DOWNスイッチ21d→端子T8→配線L5→助手席モータ41→配線L4→端子T4→端子T3→配線L3→端子T7→UPスイッチ21u→端子T5→配線L1→端子T1→UPリレー131uの接点Yu→シャント抵抗Rs→グランドGへ至る電流経路が形成される。
【0073】
このため、助手席モータ41には、当該モータを逆転させる方向の電流が流れ続ける。その結果、助手席モータ41は引き続き逆転方向に回転し、これと連動して、窓が開いてゆく。そして、制御部10は、窓が全開状態となったことを検出すると、DOWNリレー131dのコイルXdへの通電を停止する。これにより、DOWNリレー131dはオフ状態となり、DOWNリレー131dの接点Ydが常閉端子b側に切り替わる。その結果、助手席モータ41は、電流が流れなくなって停止する。なお、窓が全開状態となったことは、前述した全閉状態の場合と同様に、シャント抵抗Rsを流れるモータ電流に基づいて検出することができる。
【0074】
このようにして、助手席スイッチ21のDOWN操作を一定時間を超えて継続することで、DOWNリレー131dがオン状態となり、当該リレーの接点Ydを介して助手席モータ41への通電が継続される。したがって、助手席スイッチ21のDOWN操作を解除しても、助手席の窓が自動的に全開状態となる、オートDOWN動作が行われる。
【0075】
このオートDOWN動作の途中で、オートDOWN動作をキャンセル(解除)して、助手席モータ41を停止させたい場合は、助手席スイッチ21をUP操作する。このUP操作により、
図12に示すように、助手席スイッチ21のUPスイッチ21uが常開端子a側に切り替わる。すると、助手席モータ41の一端は、配線L4、配線L3、およびUPスイッチ21uを介して電源Bに接続され、助手席モータ41の他端は、配線L5、DOWNスイッチ21d、配線L2、およびDOWNリレー131dの接点Ydを介して電源Bに接続される。その結果、助手席モータ41は、両端が同電位となるので、電流が流れなくなって停止する。これにより、窓の開動作が中止される。
【0076】
助手席モータ41に電流が流れなくなると、電流検出回路15でモータ電流が検出されないので、電流検出回路15から制御部10への出力がなくなる。これにより、制御部10は、オートDOWN動作が解除されたと判断し、DOWNリレー131dのコイルXdへの通電を停止する。その結果、
図13に示すように、DOWNリレー131dがオフして、接点Ydが常閉端子b側に切り替わる。これにより、窓を閉じるために助手席スイッチ21をUP操作した場合(前述の
図3)と同じ状態となる。その結果、助手席スイッチ21のUP操作が解除されるまでの間、助手席モータ41に正転方向の電流が流れて窓が閉じる。
【0077】
このようにして、オートDOWN動作の途中で、助手席スイッチ21をDOWNと反対側のUP側へ操作することにより、オートDOWN動作を解除して、窓の開動作を停止させることができる。
【0078】
図14は、以上述べた窓を開く場合の動作を示したタイミングチャートである。
図14の(a)〜(f)は、
図8の(a)〜(f)と対応している。
【0079】
時刻t1までの区間Aは、
図2に対応している。この状態では、助手席モータ41にモータ電流が流れない。
【0080】
時刻t1〜t3の区間Bは、
図9および
図10に対応している。時刻t1では、助手席スイッチ21がDOWN操作され、
図14(b)のように、DOWNスイッチ21dがオンして常開端子a側に切り替わる。このため、
図9の電流経路が形成され、
図14(f)のように、助手席モータ41にモータ電流が流れる。なお、時刻t1におけるモータ電流の急峻な立ち上がりは、突入電流を表している。モータ電流が流れることで、P点の電圧は、
図14(e)のようにVdownとなる。
【0081】
助手席スイッチ21がDOWN操作されてから、一定時間τが経過した後もDOWN操作が継続されると、
図14(d)のように、時刻t2でDOWNリレー131dがオンし、接点Ydが常開端子a側に切り替わる(
図10)。その後、時刻t3で助手席スイッチ21のDOWN操作が解除され、
図14(b)のようにDOWNスイッチ21dがオフして、常閉端子b側に切り替わる。ただし、DOWNスイッチ21dが常開端子aから離れて常閉端子bに接触するまでには、一定時間を要する。このため、時刻t3から時刻t4までの区間Cでは、
図14(f)のように、助手席モータ41に電流が流れない状態となる。しかしながら、この区間Cはごく短時間であるので、助手席モータ41は慣性により回転を継続する。そして、時刻t4でDOWNスイッチ21dが常閉端子bに接触すると、
図14(f)のように、助手席モータ41に再び電流が流れる。なお、時刻t4におけるモータ電流の急峻な立ち上がりは、突入電流を表している。
【0082】
時刻t4〜t5の区間Dは、
図11に対応している。この状態では、DOWNリレー131dの接点Ydを介して助手席モータ41への通電が継続されるため、助手席スイッチ21のDOWN操作を解除しても、助手席の窓はオートDOWN動作により開いてゆく。
【0083】
時刻t5〜t6の区間Eは、
図12に対応している。時刻t5で助手席スイッチ21がUP操作されると、
図14(a)のように、UPスイッチ21uがオンして常開端子a側に切り替わる。このため、助手席モータ41の両端が同電位となり、
図14(f)のように、助手席モータ41に電流が流れなくなる。これに伴い、
図14(e)のように、P点の電圧が0となる。これにより、オートDOWN動作が解除され、助手席モータ41は停止する。
【0084】
時刻t6〜t7の区間Fは、
図13に対応している。
図14(d)のように、時刻t6でDOWNリレー131dがオフし、接点Ydが常閉端子b側に切り替わる(
図13)。このとき、前述したように、助手席モータ41に正転方向の電流が流れ、窓が閉じる。その後、時刻t7で助手席スイッチ21のUP操作が解除されると、
図14(a)のように、UPスイッチ21uがオフして常閉端子b側に切り替わる。これにより、助手席モータ41に電流が流れなくなって窓の閉動作が停止し、回路は
図2の状態に戻る。
【0085】
以上の説明では、他席スイッチ2のうち、助手席スイッチ21がUP操作およびDOWN操作された場合について述べたが、右後部席スイッチ22や左後部席スイッチ23がUP操作およびDOWN操作された場合も、上述した動作と同様の動作が行われる。
【0086】
次に、窓に異物が挟み込まれた場合の挟込検出方法について説明する。以下では、助手席の窓における挟み込みを検出する場合を例に挙げるが、運転席や、右後部席および左後部席の窓における挟み込みを検出する場合も、同様である。
【0087】
前述のように、助手席モータ41のモータ電流はシャント抵抗Rsに流れ、この電流によりシャント抵抗Rsに生じる電圧降下に基づいて、電流検出回路15はモータ電流を検出する。制御部10の挟込検出部10aは、電流検出回路15で検出されたモータ電流に基づいて、挟み込みを検出する。以下、さらに詳細に説明する。
【0088】
通常、モータ電流にはリップルが含まれている。挟み込みが発生していない状態では、リップルの波形は
図15(a)に示すような安定した波形となる。制御部10は、このリップルを
図15(b)に示すようなパルス列に変換する。
【0089】
一方、挟み込みが発生すると、モータ電流のリップルは、
図16(a)に示すように、電流レベルが増大しかつ周期が伸びる不安定な波形となる。そして、このリップルをパルス列に変換すると、
図16(b)に示すようなパルス列となる。そこで、このパルス列における周期Tの変化を監視し、周期Tが一定以上になったときに、挟み込み検出部10aは、挟み込みが発生したと判定する。あるいは、周期Tに代えて、パルスの幅wが一定以上になったときに、挟み込みが発生したと判定してもよい。このようにして、モータ電流のリップルに基づいて、挟み込みを検出することができる。
【0090】
他の挟み込み検出方法として、電流値の変化を監視する方法がある。
図17(a)は、モータ電流の変化を示している。モータの始動時には突入電流が流れるため、モータ電流は急増するが、その後は安定状態に落ち着く。しかし、挟み込みが発生すると、モータがロック状態となってモータ電流は増大する。そこで、現在の電流値と過去の電流値との差分Δ1、Δ2、Δ3、…を演算し、この電流差分を、
図17(b)に示すように挟み込み判定閾値と比較して、電流差分が閾値を超えたときに、挟み込みが発生したと判定する。
【0091】
上述した実施形態によれば、他席スイッチ2は、操作している間だけ窓を開閉させるマニュアルスイッチから構成されている。そして、他席スイッチ2が一定時間を超えて延長操作(UP操作またはDOWN操作)されると、UPリレー131uまたはDOWNリレー131dがオンしてオート動作へ移行し、各リレーの接点Yu、Ydと他席スイッチ2を介して他席モータ4へ通電が行われる。したがって、マニュアルスイッチを用いて、オートUPまたはオートDOWNの動作を行わせることができるので、他席スイッチ2の構成を簡略化しつつ、他席スイッチ2により他席の窓をオート動作で開閉することができる。
【0092】
また、上述した実施形態によれば、オートUP動作の途中で、オートUP動作をキャンセルしたい場合は、他席スイッチ2をDOWN操作することで、他席モータ4に電流が流れなくなり、窓の閉動作を停止させることができる。一方、オートDOWN動作の途中で、オートDOWN動作をキャンセルしたい場合は、他席スイッチ2をUP操作することで、他席モータ4に電流が流れなくなり、窓の開動作を停止させることができる。
【0093】
また、上述した実施形態によれば、他席スイッチ2の延長操作がUP操作かDOWN操作かを、電圧検出回路14で検出された電圧値に基づいて判定している。この場合、UP操作の場合とDOWN操作の場合とで、P点の電圧レベルに明確な違いが現われるので、いずれの操作が行われたかを容易に判別することができる。
【0094】
さらに、上述した実施形態によれば、他席スイッチ2を構成する個々のスイッチ21〜23を、オート動作用のスイッチに取り替えなくても、運転席ユニット1と配線を変更することで、他席を含む全席の窓をオート動作により開閉することが可能となる。
【0095】
本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、前記の実施形態では、他席スイッチ2として、助手席スイッチ21、右後部席スイッチ22、左後部席スイッチ23の3つを例に挙げたが、他席スイッチ2は座席の数に応じて任意の数だけ設けることができる。
【0096】
また、前記の実施形態では、他席の窓の開閉動作をマニュアル動作からオート動作へ切り替える切替回路として、他席オート動作用リレー13を例に挙げたが、リレーに代えてトランジスタやFETなどのスイッチング素子を用いて切替回路を構成してもよい。
【0097】
また、前記の実施形態では、他席スイッチ2が所定時間を超えてUP操作またはDOWN操作されたことを検知して、オート動作へ移行するようにしたが、他席スイッチ2が所定時間内に複数回(例えば2回)連続してUP操作またはDOWN操作されたことを検知して、オート動作へ移行するようにしてもよい。
【0098】
また、前記の実施形態では、窓が全閉状態または全開状態になったことを、シャント抵抗Rsを流れるモータ電流に基づいて検出したが、これ以外の方法を採用してもよい。例えば、
図15(b)のパルス列に基づきモータの回転数を算出することによって、窓の全閉位置または全開位置を検出してもよい。
【0099】
また、前記の実施形態では、オート動作がキャンセルされた場合に、電流検出回路15がモータ電流を検出しなくなったことに基づいて、制御部10がUPリレー131uまたはDOWNリレー131dをオフにしたが、これ以外の方法を採用してもよい。例えば、モータが停止するとモータ電圧のレベルが下がるので、電圧検出回路14の検出結果に基づいて、制御部10がUPリレー131uまたはDOWNリレー131dをオフするようにしてもよい。
【0100】
また、前記の実施形態では、他席スイッチ2が延長操作されたことを、電圧検出回路14で検出された電圧に基づいて判定したが、他席スイッチ2が延長操作されたことを、電流検出回路15で検出された電流に基づいて判定してもよい。同様に、前記の実施形態では、他席スイッチ2の延長操作がUP操作かDOWN操作かを、電圧検出回路14で検出された電圧値に基づいて判定したが、他席スイッチ2の延長操作がUP操作かDOWN操作かを、電流検出回路15で検出された電流値に基づいて判定することも可能である。
【0101】
また、前記の実施形態では、他席モータ4の一端の電圧を電圧検出回路14で検出したが、他席モータ4の他端の電圧を電圧検出回路14で検出する回路構成を採用してもよい。さらに、前記の実施形態では、電圧検出回路14と電流検出回路15の両方を設けたが、電圧検出回路14と電流検出回路15の一方のみを設けてもよい。