JP2010090569A - モータ制御回路およびパワーウィンドウ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ素子がチャタリングすることにより、挟み込みが発生したと判断されるのを防止することが可能なモータ制御回路を提供する。
【解決手段】モータ制御回路１０４は、モータ１０２を逆転方向に駆動するときに電流が流れるコイル２ａを有するリレー回路２と、窓を開く指令を受けた場合にオンするスイッチ素子８ａと、スイッチ素子８ａがオンされた場合にコイル２ａの両端を短絡させるためのスイッチ素子５と、水没したことを検出する検出回路６と、検出回路６により水没したことを検出していない場合にコイル２ａに電流を供給する給電回路７とを備えている。スイッチ素子５がチャタリングして、電源１０５からスイッチ素子５を介してコイル２ａへ流れる電流が一時的に断たれても、給電回路７によりコイル２ａに電流を流すことができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、モータ制御回路およびそれを備えたパワーウィンドウ装置に関する。

従来、窓と、窓を開閉するモータと、モータを制御するモータ制御回路とを備えたパワーウィンドウ装置が種々知られている（たとえば、特許文献１および２参照）。これらのパワーウィンドウ装置では、モータが正転することにより窓の開動作が行われ、モータが逆転することにより窓の閉動作が行われる。

上記特許文献１のパワーウィンドウ装置には、「オート閉ＡＣ」、「マニュアル閉ＭＣ」、「中立Ｎ」、「マニュアル開ＭＯ」、および「オート開ＡＯ」の各位置へ切り替え可能な操作ノブが設けられている。そして、このパワーウィンドウ装置では、操作ノブが「オート閉ＡＣ」の位置に一旦切り替えられると、その後操作ノブが「中立Ｎ」の位置に戻った後も、窓の閉動作が継続して行われる。また、このパワーウィンドウ装置は、窓の閉動作中に異物の挟み込みを検出した場合に、窓の閉動作を中止するように構成されている。なお、挟み込みの検出は、モータの回転速度に基づいて判断される。

また、上記特許文献２のパワーウィンドウ装置は、水没時においても窓の開閉動作を行うことが可能なように構成されている。これにより、パワーウィンドウ装置が設けられた車両が海や河川に水没した場合にも、窓の開動作を行うことができるので、車両の内部に運転手などが閉じ込められるのを防止することが可能である。

ここで、パワーウィンドウ装置には、上記のような、挟み込み防止機能と、水没時に窓の開動作を行える機能とを備えることが求められており、これらの機能を備えたパワーウィンドウ装置が提案されている（たとえば、特許文献３参照）。

上記特許文献３のパワーウィンドウ装置には、モータを正転させるための第１のリレー回路と、モータを逆転させるための第２のリレー回路とが設けられている。第１のリレー回路は、窓を開くための操作スイッチがオンされた場合に電流が流れる第１コイルと、第１コイルに電流が流れた場合にモータを電源に接続する第１リレー接点とを有する。第２のリレー回路は、窓を閉じるための操作スイッチがオンされた場合に電流が流れる第２コイルと、第２コイルに電流が流れた場合にモータを電源に接続する第２リレー接点とを有する。

そして、上記特許文献３のパワーウィンドウ装置には、窓を開くための操作スイッチがオンされた場合に、第２コイルの両端を短絡させるためのスイッチ素子が設けられている。このスイッチ素子は、窓を開くための操作スイッチと連動して作動する。このため、パワーウィンドウ装置が水没することにより、窓を閉じるための操作スイッチが短絡して第２コイルに電流が流れる場合にも、窓を開くための操作スイッチがオンされれば、スイッチ素子により第２コイルの両端が短絡するので、第１コイルのみに電流を流すことができる。これにより、上記特許文献３のパワーウィンドウ装置では、水没時に窓の開動作を行うことが可能である。

特開２００７−２２４６３７号公報 特開２００８−１０６５６０号公報 再公表特許ＷＯ００／３７７６１

しかしながら、上記特許文献３のスイッチ素子は、操作ノブの操作によりオン／オフする操作スイッチと連動するため、操作ノブが操作された際の機械的な振動に起因してスイッチ素子が振動（チャタリング）することがある。たとえば、水没していない状態で、窓を閉じるために操作ノブを「オート閉ＡＣ」の位置に切り替え、その後手を離すと、操作ノブはバネの力で勢いよく「中立Ｎ」の位置へ戻るが、その際に生じる操作ノブの振動により、操作スイッチと連動するスイッチ素子がチャタリングし、第２コイルを流れる電流が一瞬途切れてしまう場合がある。この場合、モータの回転（逆転）が一時的に停止するので、挟み込みが発生したと判断され、窓を閉じる操作を行ったにもかかわらず、モータが正転に切り替わって窓が開いてしまうという問題点がある。

本発明は、上述した課題を解決するものであって、その目的とするところは、スイッチ素子がチャタリングすることにより、挟み込みが発生したと判断されるのを防止することが可能なモータ制御回路およびパワーウィンドウ装置を提供することである。

本発明のモータ制御回路は、操作部から入力される正転指令または逆転指令に応じて、モータを正転方向または逆転方向に駆動し、モータの正転方向または逆転方向への駆動により開閉体を開方向または閉方向に駆動させるための制御部と、開閉体が閉方向駆動中に異物を挟み込んだことを検出する挟み込み検出手段とを備え、挟み込みが発生した場合に、挟み込み検出手段からの出力を受けて、制御部がモータの逆転方向への駆動を停止するモータ制御回路において、モータを正転方向に駆動するときに、モータの一方端子を電源に接続するための第１のリレー回路と、モータを逆転方向に駆動するときに、モータの他方端子を電源に接続するための第２のリレー回路と、操作部から制御部に正転指令が入力された場合に、第２のリレー回路を作動させるための電源との接続を切断するスイッチ素子と、水没したことを検出した場合にモータの逆転方向への駆動を防止するための検出回路と、検出回路により水没したことを検出していない状態で、モータを逆転方向に駆動する場合において、スイッチ素子により第２のリレー回路を作動させるための電源との接続が切断された際に、第２のリレー回路を作動させるための電源と第２のリレー回路とを導通させる給電回路と、をさらに備える。

このように構成することによって、水没していないときにスイッチ素子がチャタリングした場合にも、給電回路により第２のリレー回路に電力を供給することができるので、モータの逆転方向への駆動を継続することができる。また、水没したときには、給電回路から第２のリレー回路に電力が供給されないので、水没時に窓を開くことができなくなるのを防止することができる。

上記モータ制御回路において、第１のリレー回路は、モータが正転方向に駆動されるときに電流が流れる第１コイルと、第１コイルに電流が流れた場合にモータの一方端子を電源に接続する第１リレー接点と、を含み、第２のリレー回路は、モータが逆転方向に駆動されるときに電流が流れる第２コイルと、第２コイルに電流が流れた場合にモータの他方端子を電源に接続する第２リレー接点と、を含み、スイッチ素子は、操作部から正転指令が入力された場合に、第２コイルの一方端を第２コイルの他方端に短絡させるように構成することができる。

上記第２のリレー回路が第２コイルを含むモータ制御回路において、給電回路は、電源に接続された抵抗器と、抵抗器と第２コイルの一方端との間に接続されたダイオードと、検出回路により水没したことを検出した場合に、抵抗器とダイオードとの接続点を接地するためのトランジスタとで構成することができる。

上記第２のリレー回路が第２コイルを含むモータ制御回路において、第１コイルに電流を流すか否かを切り替えるための第１の切替回路と、第２コイルに電流を流すか否かを切り替えるための第２の切替回路と、をさらに備え、検出回路により水没したことが検出されていない場合に、第１の切替回路および第２の切替回路は、制御部からの制御によって第１コイルおよび第２コイルに電流を流すか否かを切り替え、検出回路により水没したことが検出された場合に、検出回路は第１の切替回路および第２の切替回路に電源を接続し、第１の切替回路および第２の切替回路は第１コイルおよび第２コイルに電流を流すように構成することができる。

また、本発明のパワーウィンドウ装置は、窓に設けられた開閉体と、開閉体を駆動するモータと、モータに電力を供給する電源と、上記のいずれかのモータ制御回路と、を備える。

本発明によれば、スイッチ素子がチャタリングすることにより、挟み込みが発生したと判断されるのを防止することが可能なモータ制御回路およびパワーウィンドウ装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、車両の運転席に設けられたパワーウィンドウ装置に本発明を適用した場合について説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるパワーウィンドウ装置の構成を示したブロック図である。本実施形態によるパワーウィンドウ装置１００は、図１に示すように、運転席の窓１０１と、窓１０１を開閉するためのモータ１０２と、運転手が窓１０１を操作するための操作スイッチ１０３と、モータ１０２を制御するモータ制御回路１０４と、モータ１０２に電力を供給する電源１０５とを備えている。

モータ１０２は、正転方向に駆動されたときに窓１０１を開く方向に駆動するとともに、逆転方向に駆動されたときに窓１０１を閉じる方向に駆動するように構成されている。

図２および図３は、操作スイッチ１０３の一例を示した概略構成図である。操作スイッチ１０３は、図２に示すように、軸Ｑを中心としてａｂ方向に回転可能な操作ノブ３１と、この操作ノブ３１と一体に設けられたロッド３２と、スライドスイッチ３３とから構成される。なお、操作ノブ３１は、本発明の「操作部」の一例である。１０３ａは操作スイッチ１０３が組み込まれるスイッチユニットのカバーである。図３に示す操作スイッチ１０３は、後述する図６におけるスイッチ素子群８およびスイッチ素子５を構成する操作スイッチである。ロッド３２の下端は、スライドスイッチ３３の内部に設けられているアクチュエータ３４の係合部３５と係合しており、操作ノブ３１がａｂ方向に回転すると、ロッド３２を介してアクチュエータ３４がｃｄ方向に移動する。アクチュエータ３４には、スイッチ素子５の可動側端子５１およびスイッチ素子群８の可動側端子８１が設けられており、これらは操作ノブ３１の操作により連動して動く。また、図示は省略するが、アクチュエータ３４の下方には、可動側端子５１および８１と接触する固定側端子が所定のパターンで形成された基板が配設されている。そして、アクチュエータ３４の移動位置に応じて可動側端子５１および８１が所定の固定側端子と接触することによって、スイッチ素子５およびスイッチ素子群８における切り換えが行われる。

操作ノブ３１は、図２に示すように、オート閉ＡＣ、マニュアル閉ＭＣ、中立Ｎ、マニュアル開ＭＯ、オート開ＡＯの各位置へ切換可能となっている。図２は、操作ノブ３１が中立Ｎの位置にある状態を示している。この位置から操作ノブ３１をａ方向に一定量回転させて、マニュアル閉ＭＣの位置にすると、マニュアル動作で窓１０１が閉じるマニュアル閉動作が行われ、この位置よりさらにａ方向に操作ノブ３１を回転させてオート閉ＡＣの位置にすると、オート動作で窓１０１が閉じるオート閉動作が行われる。また、操作ノブ３１を中立Ｎの位置からｂ方向に一定量回転させて、マニュアル開ＭＯの位置にすると、マニュアル動作で窓１０１が開くマニュアル開動作が行われ、この位置よりさらにｂ方向に操作ノブ３１を回転させてオート開ＡＯの位置にすると、オート動作で窓１０１が開くオート開動作が行われる。操作ノブ３１には、図示しないバネが設けられており、回転した操作ノブ３１から手を離すと、操作ノブ３１はバネの力により中立Ｎの位置に復帰する。

マニュアル動作の場合は、操作ノブ３１がマニュアル閉ＭＣまたはマニュアル開ＭＯの位置に手で保持され続ける間だけ、窓１０１を閉じる動作または開ける動作が行われ、操作ノブ３１から手を離してノブが中立Ｎの位置に復帰すると、窓１０１の閉動作または開動作は停止する。一方、オート動作の場合は、一旦、操作ノブ３１がオート閉ＡＣまたはオート開ＡＯの位置まで回転されると、その後は操作ノブ３１から手を離してノブが中立Ｎの位置に復帰しても、窓１０１の閉動作または開動作が継続して行われる。

図４は、窓１０１に設けられる窓開閉機構の一例を示した図である。４１は窓１０１を開閉する窓ガラス、４２は窓開閉機構である。なお、窓ガラス４１は、本発明の「開閉体」の一例である。窓ガラス４１は、窓開閉機構４２の作動により昇降動作を行い、窓ガラス４１の上昇により窓１０１が閉じ、窓ガラス４１の下降により窓１０１が開く。窓開閉機構４２において、４２ａは窓ガラス４１の下端に取り付けられた支持部材である。４２ｂは一端が支持部材４２ａに係合され、他端がブラケット４２ｄに回転可能に支持された第１アーム、４２ｃは一端が支持部材４２ａに係合され、他端がガイド部材４２ｅに係合された第２アームである。第１アーム４２ｂと第２アーム４２ｃとは、それぞれの中間部において軸を介して連結されている。１０２は前述のモータ、４３はロータリエンコーダである。ロータリエンコーダ４３はモータ１０２の回転軸に連結されており、モータ１０２の回転に応じたパルスを出力する。このパルスの周波数または周期を計数することにより、モータ１０２の回転速度を検出することができる。また、ロータリエンコーダ４３の出力から、モータ１０２の回転量（窓ガラス４１の移動量）を算出することができる。

４４はモータ１０２により回転駆動されるピニオン、４５はピニオン４４と噛合して回転する扇形のギヤである。ギヤ４５は、第１アーム４２ｂに固定されている。モータ１０２は正逆方向に回転可能であり、正逆方向への回転によりピニオン４４およびギヤ４５を回転させて、第１アーム４２ｂを正逆方向へ回動させる。これに追随して、第２アーム４２ｃの他端がガイド部材４２ｅの溝に沿って横方向にスライドし、支持部材４２ａが上下方向に移動して窓ガラス４１を昇降させ、窓１０１を開閉する。

以上のようなパワーウィンドウ装置１００において、操作ノブ３１が図２のマニュアル閉ＭＣまたはオート閉ＡＣの位置にあって、マニュアル閉動作またはオート閉動作が行われる場合は、物体（異物）の挟み込みを検出する機能が備わっている。すなわち、図５に示したように、窓１０１が閉まる途中で窓ガラス４１の隙間に物体（異物）Ｚが挟み込まれた場合、後述する制御部１０（図６参照）により、これを検出して窓１０１の閉動作を開動作へ切り換えるようになっている。挟み込みの検出にあたっては、モータ１０２の回転速度に基づいてモータ負荷を算出し、このモータ負荷を閾値と比較して挟み込みの有無を判定する。モータ負荷は、例えば回転速度の変化量で表される。窓１０１に物体Ｚの挟み込みが発生すると、モータ１０２の負荷が増大して回転速度が低下するため、速度の変化量が大きくなり、この速度変化量が所定の閾値を超えたときに、物体Ｚが挟み込まれたと判定する。閾値は、メモリ（図示省略）にあらかじめ記憶されている。

図６は、図１のモータ制御回路を示した回路図である。モータ制御回路１０４は、図６に示すように、リレー回路１および２と、スイッチ回路３および４と、水没対策用のスイッチ素子５と、水没したことを検出する検出回路６と、給電回路７と、操作ノブ３１（図２参照）で受け付けた指令を出力するためのスイッチ素子群８と、入力インターフェース９と、制御部１０とを含んでいる。なお、リレー回路１および２は、それぞれ、本発明の「第１のリレー回路」および「第２のリレー回路」の一例である。また、スイッチ回路３および４は、それぞれ、本発明の「第１の切替回路」および「第２の切替回路」の一例である。

リレー回路１は、モータ１０２を正転方向に駆動するときに電流が流れるコイル１ａと、コイル１ａに電流が流れた場合にモータ１０２の一方端子を電源１０５に接続するリレー接点１ｂとを有する。なお、コイル１ａは、本発明の「第１コイル」の一例であり、リレー接点１ｂは、本発明の「第１リレー接点」の一例である。

コイル１ａは、一方端がダイオード１１を介して電源１０５に接続されるとともに、他方端がスイッチ回路３を介して接地されている。なお、ダイオード１１は、逆流防止用に設けられており、カソードがコイル１ａの一方端に接続され、アノードが電源１０５に接続されている。リレー接点１ｂは、モータ１０２の一方端子に接続された共通端子１ｃと、接地された常閉端子１ｄと、電源１０５に接続された常開端子１ｅとを有する。

リレー回路２は、モータ１０２を逆転方向に駆動するときに電流が流れるコイル２ａと、コイル２ａに電流が流れた場合にモータ１０２の他方端子を電源１０５に接続するリレー接点２ｂとを有する。なお、コイル２ａは、本発明の「第２コイル」の一例であり、リレー接点２ｂは、本発明の「第２リレー接点」の一例である。

コイル２ａは、一方端がスイッチ素子５およびダイオード１１を介して電源１０５に接続されるとともに、他方端がスイッチ回路４を介して接地されている。リレー接点２ｂは、モータ１０２の他方端子に接続された共通端子２ｃと、接地された常閉端子２ｄと、電源１０５に接続された常開端子２ｅとを有する。

スイッチ回路３は、制御部１０の出力により、コイル１ａに電流を流すか否かを制御するために設けられている。このスイッチ回路３は、ｎｐｎ型のトランジスタ３ａと、トランジスタ３ａのベース電流を調整するためのベース抵抗３ｂと、トランジスタ３ａのベースをグランドに接続するためのプルダウン抵抗３ｃとを有する。

トランジスタ３ａは、コレクタがコイル１ａの他方端に接続され、エミッタが接地されている。トランジスタ３ａのベースは、ベース抵抗３ｂに接続されるとともに、プルダウン抵抗３ｃを介して接地されている。ベース抵抗３ｂは、ダイオード１２を介して制御部１０に接続されている。なお、ダイオード１２は、逆流防止用に設けられており、アノードが制御部１０に接続され、カソードがベース抵抗３ｂに接続されている。

スイッチ回路４は、制御部１０の出力により、コイル２ａに電流を流すか否かを制御するために設けられている。このスイッチ回路４は、ｎｐｎ型のトランジスタ４ａと、トランジスタ４ａのベース電流を調整するためのベース抵抗４ｂと、トランジスタ４ａのベースをグランドに接続するためのプルダウン抵抗４ｃとを有する。

トランジスタ４ａは、コレクタがコイル２ａの他方端に接続され、エミッタが接地されている。トランジスタ４ａのベースは、ベース抵抗４ｂに接続されるとともに、プルダウン抵抗４ｃを介して接地されている。ベース抵抗４ｂは、ダイオード１３を介して制御部１０に接続されている。なお、ダイオード１３は、逆流防止用に設けられており、アノードが制御部１０に接続され、カソードがベース抵抗４ｂに接続されている。

スイッチ素子５は、操作ノブ３１（図２参照）が「マニュアル開ＭＯ」または「オート開ＡＯ」の位置に切り替えられた場合に、リレー回路２を作動させるための電力を遮断するために設けられている。具体的には、スイッチ素子５は、後述するスイッチ素子８ａと連動するように設けられており、スイッチ素子８ａがオンされた場合に、コイル２ａの一方端をコイル２ａの他方端に短絡させるために設けられている。このスイッチ素子５は、コイル２ａの一方端に接続された共通端子５ａと、ダイオード１１のカソードに接続された常閉端子５ｂと、コイル２ａの他方端に接続された常開端子５ｃとを有する。また、スイッチ素子５は、スライドスイッチ３３に設けられており、操作ノブ３１（図３参照）によりスイッチ素子８ａと機械的に連動してオン／オフ状態が切り替えられる。

検出回路６は、水没時の水漏れを検出した場合にコイル２ａおよび２ｂに電流を流すために設けられており、水漏れ検知素子６ａとスイッチ回路６ｂとを含む。水漏れ検知素子６ａは、一方電極が接地されるとともに、他方電極がスイッチ回路６ｂに接続されている。

スイッチ回路６ｂは、ｐｎｐ型のトランジスタ６ｃと、トランジスタ６ｃのベース電流を調整するためのベース抵抗６ｄと、トランジスタ６ｃのベースをダイオード１１を介して電源１０５に接続するためのプルアップ抵抗６ｅとを有する。

トランジスタ６ｃは、エミッタがダイオード１１を介して電源１０５に接続されている。トランジスタ６ｃのベースは、ベース抵抗６ｄに接続されるとともに、プルアップ抵抗６ｅを介して電源１０５に接続されている。ベース抵抗６ｄは、水漏れ検知素子６ａの他方電極に接続されている。

トランジスタ６ｃのコレクタは、ダイオード１４を介してスイッチ回路３に接続されるとともに、ダイオード１５を介してスイッチ回路４に接続されている。なお、ダイオード１４は、逆流防止用に設けられており、アノードがトランジスタ６ｃのコレクタに接続され、カソードがベース抵抗３ｂに接続されている。また、ダイオード１５は、逆流防止用に設けられており、アノードがトランジスタ６ｃのコレクタに接続され、カソードがベース抵抗４ｂに接続されている。

給電回路７は、検出回路６により水没したことを検出していない場合に、リレー回路２を作動させるための電力を供給するように構成されている。この給電回路７は、電源１０５が直接グランドに接続されるのを防止するための抵抗器７ａと、逆流防止用のダイオード７ｂと、スイッチ回路７ｃとを含んでいる。

抵抗器７ａは、一方端がダイオード１１を介して電源１０５に接続されるとともに、他方端がダイオード７ｂのアノードに接続されている。ダイオード７ｂのカソードは、コイル２ａの一方端に接続されている。抵抗器７ａの他方端とダイオード７ｂのアノードとの接続点には、スイッチ回路７ｃが接続されている。

スイッチ回路７ｃは、検出回路６により水没したことを検出した場合に、抵抗器７ａの他方端とダイオード７ｂのアノードとの接続点をグランドに接続するために設けられている。このスイッチ回路７ｃは、ｎｐｎ型のトランジスタ７ｄと、トランジスタ７ｄのベース電流を調整するためのベース抵抗７ｅと、トランジスタ７ｄのベースをグランドに接続するためのプルダウン抵抗７ｆとを有する。

トランジスタ７ｄは、コレクタが抵抗器７ａの他方端とダイオード７ｂのアノードとの接続点に接続され、エミッタが接地されている。トランジスタ７ｄのベースは、ベース抵抗７ｅに接続されるとともに、プルダウン抵抗７ｆを介して接地されている。ベース抵抗７ｅは、検出回路６のトランジスタ６ｃのコレクタに接続されている。

スイッチ素子群８は、窓１０１を開く指令を受けた場合にオンするスイッチ素子８ａと、窓１０１を閉じる指令を受けた場合にオンするスイッチ素子８ｂと、窓１０１をオートで動作させる指令を受けた場合にオンするスイッチ素子８ｃとを有する。また、スイッチ素子８ａ、８ｂ、および８ｃは、スライドスイッチ３３に設けられており、操作ノブ３１（図３参照）により機械的にオン／オフ状態が切り替えられる。

したがって、運転手により操作ノブ３１（図２参照）が「オート閉ＡＣ」の位置に切り替えられた場合には、スイッチ素子８ｂおよび８ｃがオンする。また、運転手により操作ノブ３１が「マニュアル閉ＭＣ」の位置に切り替えられた場合には、スイッチ素子８ｂのみがオンする。また、運転手により操作ノブ３１が「マニュアル開ＭＯ」の位置に切り替えられた場合には、スイッチ素子８ａのみがオンする。また、運転手により操作ノブ３１が「オート開ＡＯ」の位置に切り替えられた場合には、スイッチ素子８ａおよび８ｃがオンする。そして、スイッチ素子８ａ〜８ｃの出力が入力インターフェース９を介して制御部１０に入力される。

ここで、運転手により操作ノブ３１が「中立Ｎ」以外の位置に切り替えられた後、運転手が指を離すと操作ノブ３１が「中立Ｎ」の位置に戻るが、このとき、操作ノブ３１が機械的に振動する。そして、この振動に起因してスイッチ素子８ａと連動するスイッチ素子５が振動（チャタリング）する場合がある。

なお、入力インターフェース９には、スイッチ素子群１６〜１８の出力も入力されている。スイッチ素子群１６は、助手席の窓を操作するための操作ノブ（図示省略）で受け付けた指令を出力するために設けられている。このスイッチ素子群１６は、助手席の窓（図示省略）を開く指令を受けた場合にオンするスイッチ素子と、助手席の窓を閉じる指令を受けた場合にオンするスイッチ素子と、助手席の窓をオートで動作させる指令を受けた場合にオンするスイッチ素子とを有する。なお、スイッチ素子群１６を構成する操作スイッチ１０３は、図３のようなスイッチ素子５と連動する構造にはなっていない。スイッチ素子群１７、１８を構成する操作スイッチ１０３についても同様である。

また、スイッチ素子群１７は、左側の後部座席の窓を操作するための操作ノブ（図示省略）で受け付けた指令を出力するために設けられている。このスイッチ素子群１７は、左側の後部座席の窓（図示省略）を開く指令を受けた場合にオンするスイッチ素子と、左側の後部座席の窓を閉じる指令を受けた場合にオンするスイッチ素子とを有する。

また、スイッチ素子群１８は、右側の後部座席の窓を操作するための操作ノブ（図示省略）で受け付けた指令を出力するために設けられている。このスイッチ素子群１８は、右側の後部座席の窓（図示省略）を開く指令を受けた場合にオンするスイッチ素子と、右側の後部座席の窓を閉じる指令を受けた場合にオンするスイッチ素子とを有する。

制御部１０は、入力インターフェース９からの入力に応じて、スイッチ回路３のトランジスタ３ａおよびスイッチ回路４のトランジスタ４ａのオン／オフ状態を制御する。また、制御部１０は、図５に示すように、窓１０１を閉じているときに、物体（異物）Ｚの挟み込みを検出した場合に、窓１０１を閉じる動作を中止して窓１０１を開くように構成されている。具体的には、制御部１０は、モータ１０２の回転方向を逆転方向から正転方向に反転させるように、トランジスタ３ａおよび４ａを制御する。なお、制御部１０は、本発明の「挟み込み検出手段」の一例である。

図７〜図１５は、本発明の一実施形態によるパワーウィンドウ装置のモータ制御回路の動作を説明するための回路図である。次に、図７〜図１５を参照して、本実施形態によるパワーウィンドウ装置１００の動作について説明する。なお、以下の動作説明では、水漏れの有無およびチャタリングの有無を場合分けして、各場合のオート閉操作およびオート開操作について説明する。

（水漏れ無し、チャタリング無し、オート閉操作）
この場合には、図７に示すように、スイッチ素子８ｂおよび８ｃがオンされる。このため、制御部１０によりトランジスタ４ａのベースに電圧が印加されることによって、トランジスタ４ａがオンされる。これにより、電源１０５からダイオード１１、スイッチ素子５、コイル２ａ、トランジスタ４ａの順に電流が流れる。このとき、コイル２ａに電流が流れることから、リレー接点２ｂが作動して、共通端子２ｃと常開端子２ｅとが接続される。これにより、電源１０５からリレー接点２ｂ、モータ１０２、リレー接点１ｂの順に電流が流れる。このとき、モータ１０２にはＡ方向に電流が流れることから、モータ１０２が逆転方向に駆動される。その結果、窓ガラス４１（図４参照）が閉じる方向に駆動される。

（水漏れ無し、チャタリング無し、オート開操作）
この場合には、図８に示すように、スイッチ素子８ａおよび８ｃがオンされる。このとき、スイッチ素子５がスイッチ素子８ａと連動することにより、共通端子５ａと常開端子５ｃとが接続される。そして、制御部１０によりトランジスタ３ａのベースに電圧が印加されることによって、トランジスタ３ａがオンされる。これにより、電源１０５からダイオード１１、コイル１ａ、トランジスタ３ａの順に電流が流れる。このとき、コイル１ａに電流が流れることから、リレー接点１ｂが作動して、共通端子１ｃと常開端子１ｅとが接続される。これにより、電源１０５からリレー接点１ｂ、モータ１０２、リレー接点２ｂの順に電流が流れる。このとき、モータ１０２にはＢ方向に電流が流れることから、モータ１０２が正転方向に駆動される。その結果、窓ガラス４１（図４参照）が開く方向に駆動される。

（水漏れ無し、チャタリング有り、オート閉操作）
本発明が意義をもつのはこの場合である。この場合には、図９に示すように、スイッチ素子８ｂおよび８ｃがオンされる。このとき、操作ノブ３１（図３参照）の操作に起因してスイッチ素子５がチャタリングすることにより、共通端子５ａが常閉端子５ｂおよび常開端子５ｃと離れる。このため、電源１０５からスイッチ素子５を介してコイル２ａへ流れる電流が一時的に断たれる。しかし、制御部１０によりトランジスタ４ａのベースに電圧が印加されることによって、トランジスタ４ａがオンされる。これにより、電源１０５からダイオード１１、抵抗器７ａ、ダイオード７ｂ、コイル２ａ、トランジスタ４ａの順に電流が流れる。すなわち、給電回路７からコイル２ａへ電力が供給され、コイル２ａに電流が流れることから、リレー接点２ｂが作動して、共通端子２ｃと常開端子２ｅとが接続される。これにより、電源１０５からリレー接点２ｂ、モータ１０２、リレー接点１ｂの順に電流が流れる。このとき、モータ１０２にはＡ方向に電流が流れることから、モータ１０２が逆転方向に駆動される。その結果、窓ガラス４１（図４参照）が閉じる方向に駆動される。このようにして、スイッチ素子５がチャタリングした場合でも、給電回路７によってリレー回路２を作動させるための電力が供給されるので、モータ１０２は一時的に停止せずに逆転方向への回転を継続することができ、これによって挟み込みの誤判定を防止することができる。

（水漏れ無し、チャタリング有り、オート開操作）
この場合には、図１０に示すように、スイッチ素子８ａおよび８ｃがオンされる。このとき、スイッチ素子５がチャタリングすることにより、共通端子５ａが常閉端子５ｂおよび常開端子５ｃと離れる。しかし、モータ制御回路１０４の動作は、図８の場合と同じである。すなわち、制御部１０によりトランジスタ３ａのベースに電圧が印加されることによって、トランジスタ３ａがオンされる。これにより、電源１０５からダイオード１１、コイル１ａ、トランジスタ３ａの順に電流が流れる。このとき、コイル１ａに電流が流れることから、リレー接点１ｂが作動して、共通端子１ｃと常開端子１ｅとが接続される。これにより、電源１０５からリレー接点１ｂ、モータ１０２、リレー接点２ｂの順に電流が流れる。このとき、モータ１０２にはＢ方向に電流が流れることから、モータ１０２が正転方向に駆動される。その結果、窓ガラス４１（図４参照）が開く方向に駆動される。

（水漏れ有り、操作前）
この場合には、図１１に示すように、水漏れ検知素子６ａの一方電極と他方電極とが水Ｗにより導通する。このため、トランジスタ６ｃのベースに印加される電圧が低下するので、トランジスタ６ｃがオンされる。したがって、電源１０５によりトランジスタ３ａ、４ａ、および７ｄのベースに電圧が印加されるので、トランジスタ３ａ、４ａ、および７ｄがオンされる。

このとき、電源１０５からダイオード１１、スイッチ素子５、コイル２ａ、トランジスタ４ａの順に電流が流れる。そして、コイル２ａに電流が流れることから、リレー接点２ｂが作動して、共通端子２ｃと常開端子２ｅとが接続される。また、電源１０５からダイオード１１、コイル１ａ、トランジスタ３ａの順に電流が流れる。このとき、コイル１ａに電流が流れることから、リレー接点１ｂが作動して、共通端子１ｃと常開端子１ｅとが接続される。これにより、モータ１０２の両端の電位が同電位になることから、モータ１０２は駆動されない。

また、トランジスタ７ｄがオンすることにより、電源１０５からダイオード１１、抵抗器７ａ、トランジスタ７ｄの順に電流が流れる。これにより、給電回路７からコイル２ａに電流が流れないようになる。

（水漏れ有り、チャタリング無し、オート閉操作）
この場合には、図１２に示すように、スイッチ素子８ｂおよび８ｃがオンされる。このため、制御部１０によってもトランジスタ４ａのベースに電圧が印加される。しかし、モータ制御回路１０４は図１１の状態から変化はなく、モータ１０２は駆動されない。なお、この場合は、閉操作を行ったにもかかわらず窓１０１が閉じないことになるが、通常時と異なり水没時であるため、窓１０１が閉じなくても問題はない。

（水漏れ有り、チャタリング無し、オート開操作）
この場合には、図１３に示すように、スイッチ素子８ａおよび８ｃがオンされる。このため、制御部１０によってもトランジスタ３ａのベースに電圧が印加される。そして、スイッチ素子５がスイッチ素子８ａと連動することにより、共通端子５ａと常開端子５ｃとが接続される。これにより、電源１０５に接続されていたコイル２ａの一方端がコイル２ａの他方端に接続され、コイル２ａの両端が短絡されるので、コイル２ａには電流が流れない。したがって、リレー接点２ｂは作動せず、共通端子２ｃと常閉端子２ｄとが接続される。

一方、電源１０５からダイオード１１、コイル１ａ、トランジスタ３ａの順に電流が流れている。このとき、コイル１ａに電流が流れていることから、リレー接点１ｂが作動して、共通端子１ｃと常開端子１ｅとが接続されている。これにより、電源１０５からリレー接点１ｂ、モータ１０２、リレー接点２ｂの順に電流が流れる。このとき、モータ１０２にはＢ方向に電流が流れることから、モータ１０２が正転方向に駆動される。その結果、窓ガラス４１（図４参照）が開く方向に駆動される。

（水漏れ有り、チャタリング有り、オート閉操作）
この場合には、図１４に示すように、スイッチ素子８ｂおよび８ｃがオンされる。このため、制御部１０によってもトランジスタ４ａのベースに電圧が印加される。このとき、スイッチ素子５がチャタリングすることにより、共通端子５ａが常閉端子５ｂおよび常開端子５ｃと離れる。これにより、電源１０５とコイル２ａの一方端とが切断された状態になるので、コイル２ａには電流が流れない。したがって、リレー接点２ｂは作動せず、共通端子２ｃと常閉端子２ｄとが接続される。

一方、電源１０５からダイオード１１、コイル１ａ、トランジスタ３ａの順に電流が流れている。このとき、コイル１ａに電流が流れていることから、リレー接点１ｂが作動して、共通端子１ｃと常開端子１ｅとが接続されている。これにより、電源１０５からリレー接点１ｂ、モータ１０２、リレー接点２ｂの順に電流が流れる。このとき、モータ１０２にはＢ方向に電流が流れることから、モータ１０２が正転方向に駆動される。その結果、窓ガラス４１（図４参照）が開く方向に駆動される。なお、この場合は、閉操作を行ったにもかかわらず窓１０１が開くことになるが、通常時と異なり水没時であるため、窓１０１が開いても問題はない。

（水漏れ有り、チャタリング有り、オート開操作）
この場合には、図１５に示すように、スイッチ素子８ａおよび８ｃがオンされる。このため、制御部１０によってもトランジスタ３ａのベースに電圧が印加される。このとき、スイッチ素子５がチャタリングすることにより、共通端子５ａが常閉端子５ｂおよび常開端子５ｃと離れる。その後のモータ制御回路１０４の動作は図１４の場合と同じである。すなわち、電源１０５とコイル２ａの一方端とが切断された状態になるので、コイル２ａには電流が流れない。したがって、リレー接点２ｂは作動せず、共通端子２ｃと常閉端子２ｄとが接続される。

一方、電源１０５からダイオード１１、コイル１ａ、トランジスタ３ａの順に電流が流れている。このとき、コイル１ａに電流が流れていることから、リレー接点１ｂが作動して、共通端子１ｃと常開端子１ｅとが接続されている。これにより、電源１０５からリレー接点１ｂ、モータ１０２、リレー接点２ｂの順に電流が流れる。このとき、モータ１０２にはＢ方向に電流が流れることから、モータ１０２が正転方向に駆動される。その結果、窓ガラス４１（図４参照）が開く方向に駆動される。

本実施形態では、図９で説明したように、給電回路７を設けることによって、水漏れ無し時に、オート閉操作によりスイッチ素子５がチャタリングした場合にも、給電回路７によりコイル２ａに電流を流すことができるので、モータ１０２の逆転方向への駆動を継続することができる。したがって、チャタリングに起因してモータ１０２の回転が一時的に停止するのを防止することができるので、スイッチ素子５がチャタリングした場合にも、制御部１０により挟み込みが発生したと判断されるのを防止することができる。すなわち、モータ１０２が正転して窓１０１が開いてしまうという不具合が発生しなくなる。

また、本実施形態では、スイッチ素子５を設けることによって、オート開操作時にスイッチ素子８ａがオンされた場合にコイル２ａの両端を短絡させることができる。それによって、水漏れ時に窓１０１を開くことができなくなるのを防止することができる（図１３）。

また、本実施形態では、給電回路７にスイッチ回路７ｃを設けることによって、水漏れ時に給電回路７からコイル２ａに電流が流れないようになる。それによって、水漏れ時にオート開操作が行われた際にスイッチ素子５がチャタリングした場合にも、窓１０１を開くことができる（図１５）。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、車両の運転席に設けられたパワーウィンドウ装置１００に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、車両の助手席や後部座席に設けられたパワーウィンドウ装置に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、操作ノブ３１により、スイッチ素子５および８ａが機械的に連動する例を示したが、これに限らず、たとえば、スイッチ素子８ａのオン／オフ状態が制御部１０に入力され、その入力結果に基づいて、制御部１０がスイッチ素子５のオン／オフ状態を制御することにより、スイッチ素子５および８ａが電気的に連動するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、制御部１０により、挟み込みの検出を行う例を示したが、これに限らず、制御部１０とは別に挟み込み検出部（図示省略）を設けてもよい。

本発明の一実施形態によるパワーウィンドウ装置の構成を示したブロック図である。 図１の操作スイッチの概略を示した側面図である。 図１の操作スイッチの概略を示した斜視図である。 図１の窓に設けられる窓開閉機構を示した図である。 図１の窓に物体が挟み込まれた状態を示した図である。 図１のモータ制御回路を示した回路図である。 図６のモータ制御回路の「水漏れ無し、チャタリング無し」時のオート閉操作を説明するための回路図である。 図６のモータ制御回路の「水漏れ無し、チャタリング無し」時のオート開操作を説明するための回路図である。 図６のモータ制御回路の「水漏れ無し、チャタリング有り」時のオート閉操作を説明するための回路図である。 図６のモータ制御回路の「水漏れ無し、チャタリング有り」時のオート開操作を説明するための回路図である。 図６のモータ制御回路の水漏れ有り時の操作前の状態を説明するための回路図である。 図６のモータ制御回路の「水漏れ有り、チャタリング無し」時のオート閉操作を説明するための回路図である。 図６のモータ制御回路の「水漏れ有り、チャタリング無し」時のオート開操作を説明するための回路図である。 図６のモータ制御回路の「水漏れ有り、チャタリング有り」時のオート閉操作を説明するための回路図である。 図６のモータ制御回路の「水漏れ有り、チャタリング有り」時のオート開操作を説明するための回路図である。

符号の説明

１ リレー回路（第１のリレー回路）
１ａ コイル（第１コイル）
１ｂ リレー接点（第１リレー接点）
２ リレー回路（第２のリレー回路）
２ａ コイル（第２コイル）
２ｂ リレー接点（第２リレー接点）
３ スイッチ回路（第１の切替回路）
４ スイッチ回路（第２の切替回路）
５ スイッチ素子
６ 検出回路
７ 給電回路
７ａ 抵抗器
７ｂ ダイオード
７ｄ トランジスタ
１０ 制御部（挟み込み検出手段）
３１ 操作ノブ（操作部）
４１ 窓ガラス（開閉体）
１００ パワーウィンドウ装置
１０１ 窓
１０４ モータ制御回路
１０５ 電源

Claims (5)

1. 操作部から入力される正転指令または逆転指令に応じて、モータを正転方向または逆転方向に駆動し、前記モータの正転方向または逆転方向への駆動により開閉体を開方向または閉方向に駆動させるための制御部と、
   前記開閉体が閉方向駆動中に異物を挟み込んだことを検出する挟み込み検出手段とを備え、
   挟み込みが発生した場合に、前記挟み込み検出手段からの出力を受けて、前記制御部が前記モータの逆転方向への駆動を停止するモータ制御回路において、
   前記モータを正転方向に駆動するときに、前記モータの一方端子を電源に接続するための第１のリレー回路と、
   前記モータを逆転方向に駆動するときに、前記モータの他方端子を電源に接続するための第２のリレー回路と、
   前記操作部から前記制御部に正転指令が入力された場合に、前記第２のリレー回路を作動させるための電源との接続を切断するスイッチ素子と、
   水没したことを検出した場合に前記モータの逆転方向への駆動を防止するための検出回路と、
   前記検出回路により水没したことを検出していない状態で、前記モータを逆転方向に駆動する場合において、前記スイッチ素子により前記第２のリレー回路を作動させるための電源との接続が切断された際に、前記第２のリレー回路を作動させるための電源と前記第２のリレー回路とを導通させる給電回路と、
   をさらに備えることを特徴とするモータ制御回路。
2. 請求項１に記載のモータ制御回路において、
   前記第１のリレー回路は、前記モータが正転方向に駆動されるときに電流が流れる第１コイルと、前記第１コイルに電流が流れた場合に前記モータの一方端子を電源に接続する第１リレー接点と、を含み、
   前記第２のリレー回路は、前記モータが逆転方向に駆動されるときに電流が流れる第２コイルと、前記第２コイルに電流が流れた場合に前記モータの他方端子を電源に接続する第２リレー接点と、を含み、
   前記スイッチ素子は、前記操作部から正転指令が入力された場合に、前記第２コイルの一方端を前記第２コイルの他方端に短絡させるように構成されている、ことを特徴とするモータ制御回路。
3. 請求項２に記載のモータ制御回路において、
   前記給電回路は、
   電源に接続された抵抗器と、
   前記抵抗器と前記第２コイルの一方端との間に接続されたダイオードと、
   前記検出回路により水没したことを検出した場合に、前記抵抗器と前記ダイオードとの接続点を接地するためのトランジスタと、
   を含むことを特徴とするモータ制御回路。
4. 請求項２または請求項３に記載のモータ制御回路において、
   前記第１コイルに電流を流すか否かを切り替えるための第１の切替回路と、
   前記第２コイルに電流を流すか否かを切り替えるための第２の切替回路と、をさらに備え、
   前記検出回路により水没したことが検出されていない場合に、前記第１の切替回路および前記第２の切替回路は、前記制御部からの制御によって前記第１コイルおよび前記第２コイルに電流を流すか否かを切り替え、
   前記検出回路により水没したことが検出された場合に、前記検出回路は前記第１の切替回路および前記第２の切替回路に電源を接続し、前記第１の切替回路および前記第２の切替回路は前記第１コイルおよび前記第２コイルに電流を流すように構成されている、ことを特徴とするモータ制御回路。
5. 窓に設けられた開閉体と、
   前記開閉体を駆動するモータと、
   前記モータに電力を供給する電源と、
   請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のモータ制御回路と、
   を備えることを特徴とするパワーウィンドウ装置。

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