JP2004023925A - Motor driving circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイコンの指示に応じてモータを駆動するモータ駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、マイコンからの指示に従って、モータを駆動するモータ駆動装置としては、例えば自動車のバックドアのラッチの開閉を制御するものが知られている。
【0003】
このモータ駆動装置は、ユーザにスイッチが操作されたことをマイコンにより認識して、バックドアのラッチ解除をして、バックドアをいわゆる半ドア状態にし、又は、バックドアが開状態から半ドア状態にされた際に、ラッチを閉状態にするようにモータの通電方向などを制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のモータ駆動回路のマイコンには、マイコンの暴走をなどによってモータが駆動することを防止するために、ウォッチドッグ回路を設けられている。このウォッチドッグ回路は、一定の周期にてパルスが生成されていることを監視し、例えば、パルス信号が略直流の信号になった場合に、マイコンの暴走等が発生したことを検出し、モータ駆動回路の動作を停止する。
【0005】
しかしながら、従来のモータ駆動回路では、専用のウォッチドッグ回路を設ける必要があったために、装置全体でのコストが高くなっていた。
【0006】
そこで、本発明は、上述したような実情に鑑みて提案されたものであり、専用のウォッチドッグ回路を設けることなく、マイコンが暴走した場合でもモータを駆動させることなく、装置全体でのコストを低減することができるモータ駆動回路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るモータ駆動回路では、ウォッチドッグパルス信号に相当するパルス状の交流信号をモータ駆動回路から入力し、この交流信号を直流電圧に変換する変換路と、この変換回路から駆動電圧(直流電圧)が供給され、モータの駆動電力のオンオフを制御するスイッチ回路と、上記スイッチ回路の動作に応じてモータに駆動電力を供給するモータ駆動手段と備える。
【0008】
このモータ駆動回路では、変換回路にパルス状の交流電圧が供給されている場合には一定電圧の直流電圧を上記スイッチ回路に印加し、変換回路に直流電圧が供給されている場合には上記スイッチ回路に供給する直流電圧レベルを低下させ、スイッチ回路をオフ状態にするように構成したことにより、上述の課題を解決する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0010】
本発明は、例えば図1に示すように構成されたスイッチ信号入力回路、図3に示すように構成されたモータ駆動回路から構成されたドア駆動システムに適用される。なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【0011】
[スイッチ信号入力回路の構成]
このスイッチ信号入力回路は、バッテリ電圧を発生するバッテリ1の正端子と、PNPトランジスタ2のエミッタ端子とを接続し、抵抗R1及び抵抗R2を介してPNPトランジスタ2のベース端子とO/Sハンドルスイッチ3の一方の端子とを接続している。また、このO/Sハンドルスイッチ3の他方の端子は、バッテリ1の負端子とGND端子4とに接続されている。
【0012】
本例において、O/Sハンドルスイッチ3は、自動車のバックドアのラッチを解除してバックドアを半ドア状態にするためのスイッチであって、ユーザに開閉動作される。
【0013】
また、PNPトランジスタ2のコレクタ端子には、抵抗R3及び抵抗R4を介してNPNトランジスタ5のベース端子が接続されている。このNPNトランジスタ5のコレクタ端子には抵抗R5を介してマイコン11のスイッチ信号入力端子11aに印加する駆動電源端子6が接続され、NPNトランジスタ5がオンオフすることにより、駆動電源Vccをスイッチ信号としてスイッチ信号入力端子11aに印加する。
【0014】
また、このスイッチ信号入力回路は、バックドアが開状態から半ドア状態にされたことを検出し、バックドアのラッチを閉方向に駆動するためのスイッチ7、ラッチを駆動するアクチュエータが終端位置に達したことを検出するスイッチ8を備えている。
【0015】
このスイッチ7は、O/Sハンドルスイッチ3と同様に、一方の端子がPNPトランジスタ9のベース端子と接続されると共に、他方の端子がバッテリ1の負端子及びGND端子4と接続されている。PNPトランジスタ9は、PNPトランジスタ2と同様に、エミッタ端子がバッテリ1の正端子と接続され、コレクタ端子がNPNトランジスタ10のベース端子に接続されている。また、NPNトランジスタ10はコレクタ端子が駆動電源端子11及びスイッチ信号入力端子11bと接続されると共にエミッタ端子が接地されている。
【0016】
スイッチ8は、O/Sハンドルスイッチ3と同様に、一方の端子がPNPトランジスタ12のベース端子と接続されると共に、他方の端子がバッテリ1の負端子及びGND端子4と接続されている。PNPトランジスタ12は、PNPトランジスタ2と同様に、エミッタ端子がバッテリ1の正端子と接続され、コレクタ端子がNPNトランジスタ13のベース端子に接続されている。また、NPNトランジスタ13はコレクタ端子が駆動電源端子14及びスイッチ信号入力端子11cと接続されると共にエミッタ端子が接地されている。
【0017】
このようなスイッチ信号入力回路では、O/Sハンドルスイッチ3が操作されておらず、開状態となっている場合には、抵抗R1を介してPNPトランジスタ2のベース端子にバッテリ電圧が印加されている状態になっており、PNPトランジスタ2がオフ状態になっている。したがって、PNPトランジスタ2からNPNトランジスタ5にベース電流が供給されることがないので、NPNトランジスタ5もオフ状態になっている。この状態では、駆動電源端子6からスイッチ信号入力端子11aに印加されるスイッチ信号が高(H)レベルとなっており、マイコン11にてO/Sハンドルスイッチ3が操作されていないことを認識する。また、スイッチ7及びスイッチ8が操作されていない場合であっても、同様に、スイッチ信号入力端子11b及びスイッチ信号入力端子11cに高(H)レベルのスイッチ信号が印加される。
【0018】
一方、O/Sハンドルスイッチ3が操作されて、閉状態となった場合には、PNPトランジスタ2のベース端子に低(L)レベルの電圧が印加されてエミッタ端子−ベース端子間に電流が発生してPNPトランジスタ2がオン状態になり、ベース電流をNPNトランジスタ5のベース端子に供給してNPNトランジスタ5をオン状態にする。すると、スイッチ信号入力端子11aに低(L)レベルのスイッチ信号が印加されるようになる。これにより、マイコン11にてO/Sハンドルスイッチ3が操作されたことを認識する。また、スイッチ7及びスイッチ8がオン状態になった場合であっても、同様に、スイッチ信号入力端子11b及びスイッチ信号入力端子11cにLレベルのスイッチ信号が印加される。
【0019】
[スイッチ信号入力回路の動作]
つぎに、上述したスイッチ信号入力回路において、バッテリ1のクランキング等による一時的なバッテリ電圧の低下が発生したときの動作について図2のタイミングチャートを参照して説明する。
【0020】
このスイッチ信号入力回路では、バッテリ1が例えば12Vの電圧を発生させている場合に(図2(a))、時刻t1〜t2においてO/Sハンドルスイッチ3がオフ(非操作)からオン(操作)されたときには(図2(b))、上述したようにNPNトランジスタ5がオン状態になり、スイッチ信号入力端子11aに印加されるスイッチ信号がHレベルからLレベルとなる(図2(d))。
【0021】
一方、何らかの原因で時刻t3においてバッテリ1のクランキングが発生して電圧レベルが12Vから低下しても、図1のスイッチ信号入力回路では、NPNトランジスタ5がオン状態になることが無く、スイッチ信号入力端子11aに供給する電圧レベルがLレベルになることはない。したがって、何らかの原因でバッテリ電圧が急激に低下してもマイコン11においてO/Sハンドルスイッチ3が操作されたと誤認識することはない。
【0022】
また、オープンスイッチ7及びクローズスイッチ8についても、同様の動作をすることは勿論である。
【0023】
[スイッチ信号入力回路による効果]
このスイッチ信号入力回路によれば、クランキング等の電源瞬断が発生した場合であっても、O/Sハンドルスイッチ3が操作されない限りPNPトランジスタ2をオフ状態に保持することができ、バッテリ電圧の変動によるマイコン11の誤認識を防止することができる。したがって、このスイッチ信号入力回路によれば、O/Sハンドルスイッチ3が操作されていないのにマイコン11が誤認識をしてバックドアを半ドア状態に駆動させることを確実に防止することができる。
【0024】
[モータ駆動回路の構成]
つぎに、ドア駆動システムにおける、モータ駆動回路の構成について説明する。なお、本例において、モータ駆動回路は、上述のスイッチ信号入力回路とマイコン11を介して接続され、マイコン11の制御に従って、バックドアのラッチ(図示せず)を駆動するものについて説明する。
【0025】
モータ駆動回路は、図3にその回路構成を示すように、マイコン11のモータ駆動端子11d及びモータ駆動端子11eから制御信号を出力することに応じて、MOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field Effect Transistor)21及びMOSFET22をオンオフ制御することにより、リレー回路23を介してモータ駆動電源VBからモータ24に電流を供給するように構成されている。
【0026】
リレー回路23は、図示しないモータ駆動バッテリと接続され、モータ駆動電源VBが供給される。このリレー回路23は、MOSFET21と接続されたリレー31、MOSFET22と接続されたリレー32、スイッチ回路33、スイッチ回路34を備えている。
【0027】
このリレー回路23では、マイコン11からの指示に従って、モータ24に何れかの方向のモータ駆動電源VBを印加するように、スイッチ回路33の端子bと端子a又は端子cとが接続されると共に、スイッチ回路34の端子bと端子a又は端子cとが接続される。このリレー回路23では、バックドアのラッチを解除する場合には、スイッチ回路33の端子bと端子cとを接続すると共に、スイッチ回路34の端子bと端子aとを接続して、モータ駆動電源VBを図中矢印の通電方向にする。逆に、バックドアのラッチをロックする場合には、スイッチ回路33の端子bと端子aとを接続すると共に、スイッチ回路34の端子bと端子cとを接続する。
【0028】
なお、スイッチ8がオン状態になると、モータ駆動端子11e、又は11dの信号はLレベルになり、当然MOSFET22又は21はオフ状態になる。
【0029】
このモータ駆動回路では、ラッチを解除するようにモータ24を制御するに際して、モータ駆動端子11eにウォッチドッグパルスに相当するパルス状のモータ駆動信号が発生する。このモータ駆動信号は、図4(a)に示すように、例えば、その周期が400μsecにてマイコン11から出力され、抵抗R23に入力されると、図4(b)に示すような電圧波形となってコンデンサC1に印加される。そして、モータ駆動信号は、コンデンサC1及びダイオードD1により図4(c)に示すような電圧波形となってダイオードD2及びコンデンサC2に印加され、ダイオードD2及びコンデンサC2によって図4(e)に示すように略直流波形となる。このようにモータ駆動端子11eの出力端にパルス信号を直流信号に変換する変換回路を構成し、抵抗R24及び抵抗R25を介してMOSFET22のゲート端子に略直流波形を供給してMOSFET22をオンさせる。
【0030】
ここで、マイコン11に異常が発生して、図4(a)の時刻t11以降のように、パルス状のモータ駆動信号が発生しなくなり、モータ駆動端子11eから電圧がHレベルにてクランプされて出力されることがある。
【0031】
この時、モータ駆動回路では、上述したように端子11eにコンデンサC1が直列に接続されいるので、パルス信号としてモータ駆動信号が入力されていないので、図4(c)に示すように、MOSFET22のゲート端子に供給するモータ駆動信号のレベルは徐々に低下し、MOSFET22はオフ状態になる。その結果、モータ24にラッチを解除する電流が流れることはない。
【0032】
[モータ駆動回路による効果]
以上、詳細に説明したように、モータ駆動回路によれば、マイコンの異常によりHレベルのモータ駆動信号が出力された場合であっても、モータ24は駆動されず、それ故ラッチ解除されることを防止することができる。
【0033】
また、このモータ駆動回路によれば、ウォッチドッグパルスをモータ駆動信号として使用することができるので、ウォッチドッグ回路などを設ける必要が無く、装置全体のコストを低減することができる。
【0034】
このモータ駆動回路で、ラッチを閉じる場合、モータ駆動端子11dからMOSFET21のゲート端子に抵抗R21及び抵抗R22を介してHレベルのモータ駆動信号が供給され、MOSFET21がオン状態になる。これにより、リレー23のリレーコイル31によりスイッチ回路33の端子bが端子aに接続され、モータ駆動電源VBからモータ24へ図示した矢印と反対方向の電流が供給される。
【0035】
【発明の効果】
本発明に係るモータ駆動回路によれば、マイコンが発生したウォッチドッグパルス信号に相当するパルス状の交流信号が直流電圧に変換され、この直流電圧をスイッチ回路に印加し、モータを駆動するので、マイコンに異常が発生し、パルス状の交流信号を発生せず、直流電圧が発生したような場合には、スイッチ回路に供給される電圧レベルが低下し、スイッチ回路がオン状態になることはない。すなわち、マイコンに異常が発生し、マイコンから略直流のモータ駆動信号が供給された場合でもモータが駆動されることない。更に、このモータ駆動回路によれば、ウォッチドッグパルス信号の監視回路などを設ける必要なく、装置全体でのコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】スイッチ信号入力回路の構成を示す回路図である。
【図2】スイッチ信号入力回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図3】本発明を適用したモータ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図4】本発明を適用したモータ駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 バッテリ
2 PNPトランジスタ
3 O/Sハンドルスイッチ
4 GND端子
5 NPNトランジスタ
6 駆動電源端子
7 スイッチ
8 スイッチ
9 PNPトランジスタ
10 NPNトランジスタ
11 マイコン
12 PNPトランジスタ
13 NPNトランジスタ
14 駆動電源端子
21 MOSFET
22 MOSFET
23 リレー回路
24 モータ
31,32 リレー
33,34 スイッチ回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor drive circuit that drives a motor according to an instruction from a microcomputer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a motor driving device that drives a motor in accordance with an instruction from a microcomputer, for example, a motor driving device that controls opening and closing of a latch of a back door of an automobile is known.
[0003]
In this motor drive device, the microcomputer recognizes that the switch has been operated by the user, releases the latch of the back door, brings the back door into a so-called half-door state, or changes the back door from the open state to the half-door state. In this case, the direction of power supply to the motor is controlled so that the latch is closed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the microcomputer of the conventional motor drive circuit is provided with a watchdog circuit in order to prevent the motor from being driven due to runaway of the microcomputer. This watchdog circuit monitors that a pulse is generated at a constant cycle, and for example, when the pulse signal becomes a substantially DC signal, detects that a microcomputer runaway or the like has occurred, Stop the operation of the drive circuit.
[0005]
However, in the conventional motor drive circuit, it was necessary to provide a dedicated watchdog circuit, so that the cost of the entire apparatus was increased.
[0006]
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and without providing a dedicated watchdog circuit, without driving a motor even when a microcomputer runs away, the cost of the entire apparatus can be reduced. It is an object of the present invention to provide a motor drive circuit that can reduce power consumption.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the motor drive circuit according to the present invention, a pulse-like AC signal corresponding to a watchdog pulse signal is input from the motor drive circuit, and a conversion path for converting the AC signal into a DC voltage; Voltage) is supplied, and a switch circuit that controls on / off of the drive power of the motor, and a motor drive unit that supplies drive power to the motor in accordance with the operation of the switch circuit.
[0008]
In this motor drive circuit, a constant DC voltage is applied to the switch circuit when a pulsed AC voltage is supplied to the conversion circuit, and the switch is applied when the DC voltage is supplied to the conversion circuit. The above problem is solved by reducing the DC voltage level supplied to the circuit and turning off the switch circuit.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0010]
The present invention is applied to, for example, a door drive system including a switch signal input circuit configured as illustrated in FIG. 1 and a motor drive circuit configured as illustrated in FIG. Note that the above embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and other than the present embodiment, various modifications may be made according to the design and the like within a range not departing from the technical idea according to the present invention. Can be changed.
[0011]
[Configuration of switch signal input circuit]
This switch signal input circuit connects a positive terminal of a
[0012]
In the present example, the O /
[0013]
The base terminal of the
[0014]
The switch signal input circuit detects that the back door has been changed from the open state to the half-door state, and the switch 7 for driving the latch of the back door in the closing direction and the actuator for driving the latch are in the terminal position. A switch 8 is provided for detecting the arrival.
[0015]
The switch 7 has one terminal connected to the base terminal of the PNP transistor 9 and the other terminal connected to the negative terminal and the GND terminal 4 of the
[0016]
The switch 8 has one terminal connected to the base terminal of the
[0017]
In such a switch signal input circuit, when the O /
[0018]
On the other hand, when the O /
[0019]
[Operation of switch signal input circuit]
Next, the operation of the above-described switch signal input circuit when the battery voltage temporarily drops due to the cranking of the
[0020]
In this switch signal input circuit, when the
[0021]
On the other hand, even if the voltage of the
[0022]
In addition, it goes without saying that the open switch 7 and the close switch 8 perform the same operation.
[0023]
[Effect of switch signal input circuit]
According to this switch signal input circuit, the
[0024]
[Configuration of motor drive circuit]
Next, the configuration of the motor drive circuit in the door drive system will be described. In this example, a motor drive circuit that is connected to the above-described switch signal input circuit via the
[0025]
As shown in FIG. 3, the motor drive circuit outputs a control signal from a motor drive terminal 11 d and a motor drive terminal 11 e of the
[0026]
The
[0027]
In this
[0028]
When the switch 8 is turned on, the signal of the motor drive terminal 11e or 11d becomes L level, and naturally the
[0029]
In this motor drive circuit, when controlling the
[0030]
Here, when an abnormality occurs in the
[0031]
At this time, in the motor drive circuit, since the capacitor C1 is connected in series to the terminal 11e as described above, no motor drive signal is input as a pulse signal, and therefore, as shown in FIG. The level of the motor drive signal supplied to the gate terminal gradually decreases, and the
[0032]
[Effects of motor drive circuit]
As described above in detail, according to the motor drive circuit, even when the H level motor drive signal is output due to the abnormality of the microcomputer, the
[0033]
Further, according to this motor drive circuit, since a watchdog pulse can be used as a motor drive signal, there is no need to provide a watchdog circuit or the like, and the cost of the entire apparatus can be reduced.
[0034]
When the motor drive circuit closes the latch, an H level motor drive signal is supplied from the motor drive terminal 11d to the gate terminal of the
[0035]
【The invention's effect】
According to the motor drive circuit of the present invention, a pulse-like AC signal corresponding to a watchdog pulse signal generated by the microcomputer is converted into a DC voltage, and this DC voltage is applied to the switch circuit to drive the motor. In the case where an abnormality occurs in the microcomputer, a pulse-like AC signal is not generated, and a DC voltage is generated, the voltage level supplied to the switch circuit is reduced, and the switch circuit is not turned on. . That is, even when an abnormality occurs in the microcomputer and a substantially DC motor drive signal is supplied from the microcomputer, the motor is not driven. Further, according to this motor drive circuit, it is not necessary to provide a watchdog pulse signal monitoring circuit or the like, and the cost of the entire apparatus can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a switch signal input circuit.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the switch signal input circuit.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a motor drive circuit to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the motor drive circuit to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
22 MOSFET
23
Claims (2)
パルス状の交流信号を発生するマイクロコンピュータと、
上記マイクロコンピュータが発生した交流信号を直流電圧信号に変換する変換回路と、
上記変換回路から出力された直流電圧信号に応じて上記モータに供給する駆動電力のオンオフを制御するスイッチ回路と、
上記スイッチ回路の動作に応じて上記モータに駆動電力を供給するモータ駆動手段と備え、
上記変換回路は、パルス状の交流電圧が供給されている場合には一定電圧の直流電圧を上記スイッチ回路に印加し、上記マイクロコンピュータの異常により、パルス状の交流信号に代え、直流電圧が供給された場合には上記スイッチ回路に供給する直流電圧レベルを低下させるように構成されていること
を特徴とするモータ駆動回路。Motor and
A microcomputer for generating a pulsed AC signal,
A conversion circuit for converting the AC signal generated by the microcomputer into a DC voltage signal,
A switch circuit that controls on / off of drive power supplied to the motor according to the DC voltage signal output from the conversion circuit;
Motor drive means for supplying drive power to the motor in accordance with the operation of the switch circuit,
When a pulsed AC voltage is supplied, the conversion circuit applies a constant DC voltage to the switch circuit, and supplies a DC voltage instead of a pulsed AC signal due to an abnormality in the microcomputer. A motor driving circuit configured to reduce a DC voltage level to be supplied to the switch circuit when the switching is performed.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104234549A (en) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 陈树添 | Full waterproof type automatic door lock and window opening device with battery pack for automobiles after water inflow |
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CN104234549A (en) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 陈树添 | Full waterproof type automatic door lock and window opening device with battery pack for automobiles after water inflow |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070307 |