JP2014145188A - 開閉部材制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウィンドウガラスの開閉スイッチが複数設けられたパワーウィンドウ装置において省配線化しつつ、マイコンがスリープ状態であるときの消費電力を削減する。
【解決手段】ウィンドウガラスＷＤの開閉スイッチを複数備えるとともに単一の出力端子ＯＴを備えるスイッチユニットＳＵに出力端子ＯＴを介して接続されたＥＣＵ１００が、ウェイクアップ状態とスリープ状態との間で状態が切り替わるマイコン１４と、マイコン１４の状態をスリープ状態からウェイクアップ状態に移行させる電圧レベル変換回路２００を有する。マイコン１４は、ウェイクアップ状態にある間にスイッチがオンすると、オンした該スイッチの種類によって異なる出力端子ＯＴでの端子電圧の大きさに応じてモータＭの回転を制御する。電圧レベル変換回路２００は、マイコン１４がスリープ状態にある間にスイッチがオンして端子電圧の大きさが変化することで作動してマイコン１４をウェイクアップ状態に移行させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、開閉部材制御装置に係り、特に、開閉部材を開閉させるためにオンオフする複数のスイッチと、各スイッチと電気的に接続された制御回路とを備える開閉部材制御装置に関する。

従来から、車両に設けられたウィンドウガラス、ドア、スライドルーフなどの開閉部材をモータ等の駆動力により開閉させる開閉部材制御装置が知られている。一般的な開閉部材制御装置は、モータと、開閉スイッチ等のスイッチと、ＥＣＵ等の制御回路とを備えている。そして、スイッチがオンして制御回路がモータを駆動することで、オンしたスイッチと対応する方向に開閉部材が移動するようになる。

また、開閉部材制御装置の中には、制御回路の状態をウェイクアップ状態及びスリープ状態の間で切り替えられるものが存在する（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された開閉部材制御装置（特許文献１では、サンルーフ作動制御装置）では、ウェイクアップ状態の時にスイッチがオンすると、制御回路がモータを駆動して開閉部材としてのサンルーフが開閉移動する。一方、特許文献１に記載された開閉部材制御装置では、スイッチがオフであるときに制御回路がスリープ状態に移行し、制御回路での消費電力が抑えられるようになる。そして、制御回路がスリープ状態である期間中にスイッチがオンすると、制御回路がスリープ状態からウェイクアップ状態に復帰するようになっている。

特開２００３−３３５１３８号公報

ところで、特許文献１に記載された開閉部材制御装置をはじめ、一般的な開閉部材制御装置では、開スイッチ、閉スイッチ及びオート（自動）スイッチ等のように複数のスイッチが設けられている。このような構成においてスイッチから制御回路へ向かって延出した信号配線が図６に示すようにスイッチ別に設けられていると、信号配線がより多くなるため、その分開閉部材制御装置の製造コストが嵩んでしまうことになる。

また、上記の構成では、制御回路をスリープ状態からウェイクアップ状態に復帰させるために複数のスイッチのうちのいずれのスイッチがオンした場合にも対応できるように、スイッチがオンしたことを検知するための検知機構をスイッチ別（換言すると、信号配線別）に設けることになる。ここで、スイッチ別の検知機構は、スリープ状態中も継続して起動させておく必要があるので、その分余計に電力を要することになるため、スリープ状態移行による省電力化を妨げることとなっていた。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、開閉部材を開閉させるためにオンオフするスイッチが複数設けられた構成において省配線化を図るとともに、制御回路がスリープ状態であるときの消費電力を削減することが可能な開閉部材制御装置を提供することにある。

前記課題は、本発明の開閉部材制御装置によれば、開閉部材を開閉させるために回転するモータと、前記開閉部材を開閉させるためにオンするスイッチを複数備えるとともに、該スイッチ間で共通の出力端子を備えるスイッチユニットと、前記出力端子を介して前記スイッチユニットに接続された制御回路と、を有し、該制御回路は、前記モータの回転を制御することが可能なウェイクアップ状態と、前記モータの回転を制御しないスリープ状態との間で状態が切り替わり、前記ウェイクアップ状態にある間に前記スイッチがオンすると、オンした該スイッチの種類によって異なる前記出力端子における電圧の大きさに応じて前記モータの回転を制御する制御実行部と、該制御実行部が前記スリープ状態にある間に前記スイッチがオンして前記出力端子における電圧の大きさが変化することにより作動して、前記制御実行部の状態を前記スリープ状態から前記ウェイクアップ状態に移行させる移行部と、を備えることにより解決される。

上記の開閉部材制御装置によれば、オンしたスイッチの種類に応じてスイッチユニットの出力端子における電圧の大きさが変わり、制御回路が当該電圧の大きさに応じてモータを制御する。すなわち、各スイッチ別に信号配線を設ける必要がなく、より省配線化された開閉部材制御装置が実現されることになる。また、スイッチ別に信号配線を設ける必要がないので、スイッチがオンしたことを検知する上述の検知機構についてもスイッチ別に設ける必要がなくなる。これにより、制御実行部がスリープ状態にある間に検知機構を作動させ続けることによる消費電力を抑えることが可能となる。すなわち、制御実行部がスリープ状態であるときの消費電力を削減することが可能となる。

また、上記の開閉部材制御装置において、前記制御回路は、電源からの電力を前記モータに供給するために形成された電力供給路を備え、前記制御実行部は、前記制御実行部が前記ウェイクアップ状態にある間に限り、前記スイッチがオンしたときに前記出力端子における電圧の大きさを判定する判定部と、前記制御実行部が前記ウェイクアップ状態にある間に限り、前記判定部の判定結果に応じて前記電力供給路の通電状態を切り替える切り替え部と、を有することとしてもよい。
上記の構成であれば、制御実行部がスリープ状態にある期間中、判定部及び切り替え部の双方が停止するので、同期間中の消費電力を確実に抑えることが可能となる。

また、上記の開閉部材制御装置において、前記制御実行部は、マイコンからなり、前記判定部は、前記マイコンが備えるＡ／Ｄ変換器を構成要素として備えていることとしてもよい。
上記の構成であれば、制御実行部がスリープ状態にある期間中の消費電力を抑える効果がより有効に発揮されることになる。具体的に説明すると、Ａ／Ｄ変換器の消費電力は比較的大きいので、制御実行部がスリープ状態にあるときにＡ／Ｄ変換器を停止させることにより、同期間中の消費電力を確実に抑えることが可能となる。

また、上記の開閉部材制御装置において、前記移行部は、前記制御回路が前記電源と接続するために備えている接続端子と前記出力端子との間に配置された移行用回路であり、前記制御実行部が前記スリープ状態にある間に前記スイッチがオンして前記出力端子における電圧の大きさが変化すると、前記移行用回路の所定箇所における電圧の大きさが変化し、前記制御実行部は、前記移行用回路の所定箇所における電圧の大きさの変化を検知するために前記移行用回路の所定箇所に接続された電圧変化検知部を備え、前記スリープ状態にある間に前記電圧変化検知部が前記移行用回路の所定箇所における電圧の大きさの変化を検知すると前記ウェイクアップ状態に移行し、前記制御実行部が前記スリープ状態にある間、前記制御実行部のうち、前記電圧変化検知部のみが起動していることとしてもよい。
上記の構成であれば、出力端子における電圧変化を判定する判定部と、移行用回路の所定箇所における電圧変化を検知する電圧変化検知部とが別々に設けられている。そして、制御実行部がスリープ状態にある期間中、スイッチがオンとなったことを検知するために電圧変化検知部のみを起動させておけばよいので、同期間中には判定部を停止させておくことが可能となる。これにより、制御実行部がスリープ状態にある期間中の消費電力を抑える効果がより一層有効に発揮されることになる。

また、上記の開閉部材制御装置において、前記制御実行部は、マイコンからなり、前記電圧変化検知部は、前記マイコンが備える入力ポートを構成要素として備えることとしてもよい。
上記の構成であれば、比較的に消費電力が小さい入力ポートによって電圧変化検知部が構成されているので、制御実行部がスリープ状態にある期間中の消費電力を抑える効果が更に有効に発揮されることになる。

また、上記の開閉部材制御装置において、前記移行用回路は、前記所定箇所にコレクタ端子が繋がれたトランジスタを備えており、該トランジスタは、前記制御実行部が前記スリープ状態にある間に前記スイッチがオンして前記出力端子における電圧の大きさが変化することによりオンすることとしてもよい。
上記の構成であれば、制御実行部がスリープ状態にある間にスイッチがオンして出力端子における電圧の大きさが変化することに連動して所定箇所における電圧の大きさが変化するような移行用回路を容易に構築することが可能となる。

また、上記の開閉部材制御装置において、前記スイッチユニットにおいて複数の前記スイッチが互いに並列状態で設けられ、かつ、前記スイッチの各々と前記出力端子との間には前記スイッチ別に異なる抵抗値となった抵抗器が設けられていることとしてもよい。
上記の構成であれば、オンしたスイッチの種類により出力端子における電圧の大きさを変えることが可能なスイッチユニットを容易に構築することが可能となる。

本発明の開閉部材制御装置によれば、複数のスイッチの各々に対して個別の信号配線を設ける必要がなく、より省配線化された開閉部材制御装置が実現されることになる。また、スイッチ別に信号配線を設ける必要がないので、スイッチがオンしたことを検知する検知機構についてもスイッチ別に設ける必要がなくなる。これにより、制御実行部がスリープ状態にある間に検知機構を作動させ続けることによる消費電力が抑えられる結果、制御実行部がスリープ状態であるときの消費電力を削減することが可能となる。
また、本発明の開閉部材制御装置では、制御実行部がウェイクアップ状態にあるときにＡ／Ｄ変換器が出力端子における電圧の大きさを判定し、その判定結果に基づいてモータへの電力供給路の通電状態を備える一方で、制御実行部がスリープ状態にあるときにはＡ／Ｄ変換器が停止する。これにより、制御実行部がスリープ状態であるときの消費電力をより効率よく抑えることが可能となる。
さらに、本発明の開閉部材制御装置では、スリープ状態にある制御実行部をウェイクアップ状態に移行させるにあたりいずれかのスイッチがオンしたとき、これを検出するために入力ポートのみを起動させておき、移行用回路の所定箇所における電圧変化を検知することができるようにしている。これにより、制御実行部がスリープ状態であるときの消費電力をより一層効率よく抑えることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る開閉部材制御装置のメカ構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る制御回路の構成を示す図である。 スイッチと出力端子における電圧との対応関係を示す図である。 制御実行部がスリープ状態からウェイクアップ状態に移行する際の制御回路の動作例を示すタイミングチャートである。 他の実施形態に係る制御回路の構成を示す図である。 開閉部材制御装置の制御回路の構成についての第１参考例を示す図である。 開閉部材制御装置の制御回路の構成についての第２参考例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態（以下、本実施形態）について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る開閉部材制御装置のメカ構成を示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る制御回路の構成を示す図である。図３は、スイッチと出力端子における電圧との対応関係を示す図である。図４は、制御実行部がスリープ状態からウェイクアップ状態に移行する際の制御回路の動作例を示すタイミングチャートである。図５は、他の実施形態に係る制御回路の構成を示す図である。図６は、開閉部材制御装置の制御回路の構成についての第１参考例を示す図である。図７は、開閉部材制御装置の制御回路の構成についての第２参考例を示す図である。
なお、以下の説明では、電気回路における位置について言及する際に電源（具体的には、後述するバッテリＢ）の＋極により近い側を上流側と呼び、電源の−極により近い側を下流側と呼ぶこととする。

本実施形態では、本発明の開閉部材制御の一例として、車両用パワーウィンドウ装置ＰＷ（以下、パワーウィンドウ装置ＰＷ）について説明する。すなわち、本実施形態に係る開閉部材制御装置であるパワーウィンドウ装置ＰＷは、車両に備えられた開閉部材としてのウィンドウガラスＷＤを開閉移動させるためのものである。パワーウィンドウ装置ＰＷのメカ構成については、その大部分が公知である。

パワーウィンドウ装置ＰＷのメカ構成例について図１を参照しながら説明すると、ウィンドウガラスＷＤを開閉駆動させるために回転するモータＭと、モータＭの回転を利用してウィンドウガラスＷＤを昇降させるＸアーム式の昇降機構ＸＭを主たる構成要素とする。かかる構成においてモータＭが回転すると、モータＭからギアＧＲを介して駆動力が昇降機構ＸＭに伝達されて同機構ＸＭが作動する。この結果、車両ドアＤＲ内に昇降自在に配設されたウィンドウガラスＷＤが昇降移動、すなわち、開閉するようになる。

パワーウィンドウ装置ＰＷの制御系統について説明すると、図２に示すように、電源としてのバッテリＢと、制御回路としてのＥＣＵ１００と、ＥＣＵ１００と接続されたスイッチユニットＳＵとが設けられている。

ＥＣＵ１００は、モータＭに対するバッテリＢからの電力供給を制御するものであり、図２に示すように、後述する出力端子ＯＴを介してスイッチユニットＳＵに接続されている。また、ＥＣＵ１００は、バッテリＢからの電力をモータＭに供給するために形成された電力供給路としてのモータドライブ回路ＭＣと、制御実行部としてのマイコン１４とを備える。

モータドライブ回路ＭＣについて説明すると、同回路ＭＣの（＋）側の端子がヒューズＨを介してバッテリＢの陽極に接続されている。つまり、モータドライブ回路ＭＣの（＋）側の端子は、ＥＣＵ１００がバッテリＢと接続するために備えている接続端子に相当する。
一方、モータドライブ回路ＭＣの（−）側の端子がバッテリＢの陰極に接続されている。バッテリＢの陰極については、図２に示すようにグランドに接地されているため、モータドライブ回路ＭＣの（−）側の端子は、グランドに接地されていることになる。

また、図２に示すように、モータドライブ回路ＭＣには２つのリレー２２、２３が配置されている。各リレー２２、２３は、励磁コイルＲｃと切り替え接点（ｃ接点）を有し、そのコモン端子にはモータＭの端子が結線されている。そして、各リレー２２、２３が動作することにより、モータドライブ回路ＭＣの通電状態が切り替わり、バッテリＢからモータＭへの電力供給の有無やモータＭ内を流れる電流の向きが切り替わるようになる。

各リレー２２、２３の動作、換言すると、モータドライブ回路ＭＣの通電状態については、マイコン１４（より具体的に説明すると、後述する信号生成回路１０７）によって制御される。また、本実施形態に係るモータＭは、正転方向及び反転方向の双方に回転可能であり、モータＭの回転方向については、各リレー２２、２３の切り替え接点における閉端子を切り替えることによって変更することが可能である。

マイコン１４による各リレー２２、２３の制御について説明すると、図２に示すように、各リレー２２、２３の励磁コイルＲｃに対してバッテリＢからの電流が流れる経路が形成されており、かかる経路中にトランジスタ２０、２１が配置されている。一方、マイコン１４は、信号生成回路１０７を備えている。この信号生成回路１０７は、モータドライブ回路ＭＣの通電状態を切り替える切り替え部として機能し、より具体的に説明すると、各トランジスタ２０、２１をオンするための信号（電流信号）を各トランジスタ２０、２１のベース端子に向けて出力する。また、信号生成回路１０７から信号が出力されていない間、各リレー２２、２３の切り替え接点は、グランド側の端子が閉じた状態（図２に示す状態）となっている。

以上のような構成において、信号生成回路１０７が２つのトランジスタ２０、２１の一方に対して電流信号を出力すると、当該トランジスタ２０、２１がオンし、これに対応するリレー２２、２３の励磁コイルＲｃに電流が流れるようになる。この結果、励磁コイルＲｃが通電した側のリレー２２、２３では、切り替え接点における閉端子がグランド側の端子からバッテリＢ側の端子に切り替わるようになる。この結果、モータドライブ回路ＭＣは通電状態となり、モータＭが所定方向に回転するようになる。

なお、図２に示すように、信号生成回路１０７と各トランジスタ２０、２１のベース端子との間にはベース抵抗１６、１７が設けられており、ベース端子に流れる電流の大きさが制限されている。また、各トランジスタ２０、２１のベース端子とエミッタ端子との間には放電抵抗１８、１９が設けられており、トランジスタのオフ時に両端子間の寄生容量に溜まった電荷を放電してエミッタ電位をグランド電位に確定している。

上述したように、マイコン１４は、モータドライブ回路ＭＣの通電状態を切り替えるために、上記の信号生成回路１０７によって生成された信号を対応するトランジスタ２０、２１に向けて上記信号を出力する。ここで、信号生成回路１０７は、スイッチユニットＳＵに設けられた複数のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３のうち、オンとなったスイッチに応じた信号を生成することになる。

より具体的に説明すると、スイッチユニットＳＵには、図２に示すように、ウィンドウガラスＷＤを閉移動させるためにオンするスイッチ（以下、閉スイッチ）Ｓ１と、ウィンドウガラスＷＤを開移動させるためにオンするスイッチ（以下、開スイッチ）Ｓ２と、ウィンドウガラスＷＤの移動を移動限界位置に到達するまで保持させるためにオンするスイッチ（以下、オートスイッチ）Ｓ３とを有する。そして、マイコン１４は、これらのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３のうち、いずれのスイッチがオンになったのかを検出し、検出結果に応じた信号を信号生成回路１０７によって生成する。

ここで、本実施形態に係るスイッチユニットＳＵでは、図２に示すように、複数のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３の中でいずれのスイッチがオンとなったのかを検出するために設けられた端子、すなわち、出力端子ＯＴが一つだけ備えられている。換言すると、本実施形態に係るスイッチユニットＳＵは、スイッチ間で共通の出力端子ＯＴを一つのみ備えており、当該出力端子ＯＴからマイコン１４に向けて延出した信号線についても一つのみ設けられている。このように本実施形態ではスイッチユニットＳＵの出力端子ＯＴから延出した信号線が一つのみとなっているため、スイッチ別に信号線を備えている構成に比して省配線化され、その分、パワーウィンドウ装置ＰＷの製造コストが抑えられている。

そして、本実施形態では、３つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３のうち、いずれのスイッチがオンになったのかを検出するために、スイッチユニットＳＵの出力端子ＯＴにおける電圧の大きさ（以下、端子電圧）を判定することとしている。

具体的に説明すると、マイコン１４は、Ａ／Ｄ変換器１０６を備えており、Ａ／Ｄ変換器１０６は、その入力端子（不図示）にてスイッチユニットＳＵの出力端子ＯＴに接続されている。そして、Ａ／Ｄ変換器１０６は、端子電圧を判定したうえで信号生成回路１０７を駆動し、信号生成回路１０７にて判定結果に応じた信号を生成させる。以上のように、マイコン１４側では、端子電圧を判定する判定部の構成要素としてＡ／Ｄ変換器１０６が備えられている。

一方、スイッチユニットＳＵは、図２に示すように、出力端子ＯＴにてプルアップ抵抗４を介してバッテリＢの陽極に接続されているとともに、グランドに接地されている。このため、スイッチユニットＳＵが備えるスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３のいずれもオフとなっているとき、端子電圧は、バッテリＢの電源電圧に相当する。

また、図２に示すように、スイッチユニットＳＵでは３つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３が互いに並列状態で設けられており、さらに、３つのスイッチの各々と出力端子ＯＴとの間にはスイッチ別に異なる抵抗値となった抵抗器１０１、１０２、１０３が設けられている。そして、スイッチユニットＳＵにおいて少なくとも一のスイッチがオンすると、オンしたスイッチの種類に応じて端子電圧が変化するようになっている。

以下、端子電圧の変化について図３を参照しながら説明する。
例えば、閉スイッチＳ１がオンすると、端子電圧が電源電圧（図３中、＋Ｂと表記）から降下し、最終的に、抵抗器１０１の抵抗値に応じた分圧（図３中、記号Ｖ１にて示す電圧）に達する。同様に、開スイッチＳ２がオンしたときには、端子電圧が電源電圧から抵抗器１０２の抵抗値に応じた分圧（図３中、記号Ｖ２にて示す電圧）まで降下する。

また、閉スイッチＳ１とオートスイッチＳ３とが同時にオンしたときには、端子電圧が電源電圧から抵抗器１０１及び抵抗器１０３の双方の抵抗値に応じた分圧（図３中、記号Ｖ３にて示す電圧）まで降下する。さらにまた、開スイッチＳ２とオートスイッチＳ３とが同時にオンしたときには、端子電圧が電源電圧から抵抗器１０２及び抵抗器１０３の双方の抵抗値に応じた分圧（図３中、記号Ｖ４にて示す電圧）まで降下する。
なお、本実施形態では、図３に示すように分圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の順に小さくなっているが、各スイッチがオンしたときの端子電圧についてはオンしたスイッチの種類に応じて異なっていればよく、その大小関係については上述の内容に限定されるものではない。

以上のようにオンしたスイッチの種類によって端子電圧が異なり、マイコン１４は、前述のＡ／Ｄ変換器１０６によって端子電圧を判定し、その判定結果に応じた信号を前述の信号生成回路１０７により生成し、当該信号を対応するトランジスタ２０、２１に向けて出力する。これにより、モータドライブ回路ＭＣの通電状態が切り替わり、結果として、モータＭの回転が制御されるようになる。

なお、図２に示すように、出力端子ＯＴとＡ／Ｄ変換器１０６との間には抵抗器１０４が設けられており、かかる抵抗器１０４が配置されていることにより、Ａ／Ｄ変換器１０６に過大な電流が流れ込むのを防止している。また、抵抗器１０４とＡ／Ｄ変換器１０６との中途位置が抵抗器１０５を介してグランドに接地されており、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３がオフとなっているときに上記中途位置の電位をグランド電位に確定している。

また、マイコン１４は、バッテリＢからの電力が供給されることにより作動し、バッテリＢからマイコン１４への電力供給は、マイコン１４の電源入力端子に接続された定電圧電源回路３を経由して行われる。この定電圧電源回路３は、電源電圧（例えば１２Ｖ）を５Ｖの電圧に変換し、変換後の電圧を供給電圧としてマイコン１４に供給する。

また、定電圧電源回路３は、逆接続防止ダイオード１を介してバッテリＢの陽極に接続されているとともに、モータドライブ回路ＭＣの（−）側の端子を介してグランドに接地されている。さらに、定電圧電源回路３については、バッテリＢの陽極に接続されている側の端子とグランドに接地されている側の端子との間が連絡されており、当該連絡路中には電源瞬断防止コンデンサ２が配置されている。

ところで、いずれのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３もオフとなっている期間（換言すると、ウィンドウガラスＷＤが移動しない期間）については、省電力化のためにマイコン１４の一部のみを除き、マイコン１４全体を停止する。つまり、本実施形態では、マイコン１４の状態がウェイクアップ状態とスリープ状態との間で切り替え可能となっている。ここで、ウェイクアップ状態とは、マイコン１４がモータＭの回転を制御することが可能な状態のことであり、スリープ状態とは、マイコン１４がモータＭの回転を制御しない状態のことである。そして、スリープ状態にある期間中にはマイコン１４の大部分が停止することになっている。

マイコン１４の状態について詳しく説明すると、マイコン１４がウェイクアップ状態にある間にスイッチユニットＳＵのいずれかのスイッチがオンすると、マイコン１４が、オンしたスイッチの種類によって異なる端子電圧に応じてモータＭの回転を制御する。より具体的には、マイコン１４がウェイクアップ状態にある間に限り、Ａ／Ｄ変換器１０６が端子電圧を判定し、その判定結果に応じた信号を信号生成回路１０７が生成し出力する。つまり、本実施形態では、マイコン１４がウェイクアップ状態にある期間中にのみ、モータドライブ回路ＭＣの通電状態を切り替えることが可能である。

一方、スイッチユニットＳＵが有するスイッチのすべてがオフとなっていると、マイコン１４の状態は、所定の条件を満たしたとき（例えば、すべてのスイッチがオフとなった時間が所定時間以上継続したとき）にスリープ状態に移行する。マイコン１４がスリープ状態にある間、Ａ／Ｄ変換器１０６及び信号生成回路１０７を含むマイコン１４の大部分が停止状態となる。これにより、スイッチユニットＳＵが有するスイッチのすべてがオフとなっている期間の消費電力が抑えられる。

また、本実施形態では、マイコン１４がスリープ状態にある間にスイッチユニットＳＵのいずれかのスイッチがオンすると、それをトリガーとしてマイコン１４がスリープ状態からウェイクアップ状態に移行するようになっている。具体的に説明すると、ＥＣＵ１００内には移行用回路としての電圧レベル変換回路２００が設けられている。かかる電圧レベル変換回路２００は、マイコン１４がスリープ状態にある間にスイッチユニットＳＵのいずれかのスイッチがオンすることにより作動するようになっている。そして、電圧レベル変換回路２００が作動して同回路２００の状態（具体的には、所定箇所における電圧の大きさ）が変化すると、この変化を検出することでマイコン１４がスリープ状態からウェイクアップ状態に変化するようになっている。

以下、電圧レベル変換回路２００と、同回路２００の状態変化を検出するためにマイコン１４に備えられた機構について説明する。
電圧レベル変換回路２００は、モータドライブ回路ＭＣの（＋）側の端子とスイッチユニットＳＵの出力端子ＯＴとの間に配置された回路であり、本実施形態ではマイコン１４の状態をスリープ状態からウェイクアップ状態に移行させる移行部として機能する。

そして、本実施形態において、電圧レベル変換回路２００は、マイコン１４がスリープ状態にある間にスイッチユニットＳＵのいずれかのスイッチがオンして端子電圧が変化することにより作動するようになっている。具体的に説明すると、マイコン１４がスリープ状態にある間にスイッチユニットＳＵのいずれかのスイッチがオンすると、電圧レベル変換回路２００の所定箇所における電圧の大きさが変化することになっている。

より詳しく説明すると、図２に示すように、電圧レベル変換回路２００は、２つのバイポーラトランジスタ（以下、単にトランジスタ）２０３、２０６を構成要素として有している。この２つのトランジスタ２０３、２０６は、マイコン１４がスリープ状態にある間にスイッチユニットＳＵのいずれかのスイッチがオンすることに連動してオンする。厳密に言うと、上記２つのトランジスタ２０３、２０６は、マイコン１４がスリープ状態にある間にいずれかのスイッチがオンして端子電圧が変化することによりオンする。この結果、電圧レベル変換回路２００の所定箇所、具体的には、一方のトランジスタ２０６のコレクタ端子に繋がれた箇所に電流が流れ、同箇所における電圧の大きさが降下するようになる。この電圧変化がマイコン１４側で検出されるようになっている。

電圧レベル変換回路２００の構成について図２を参照しながら説明すると、モータドライブ回路ＭＣの（＋）側の端子よりもやや下流側の箇所（厳密には、プルアップ抵抗４よりは上流にある位置）とスイッチユニットＳＵの出力端子ＯＴよりもやや上流側の箇所（厳密には、プルアップ抵抗４よりは下流にある位置）とを連絡する連絡路が設けられている。この連絡路にトランジスタ（以下、第１のトランジスタ）２０３のベース端子が繋ぎ込まれている。ここで、第１のトランジスタ２０３は、ＰＮＰ型のトランジスタである。

なお、上記の連絡路において第１のトランジスタ２０３のベース端子が繋ぎ込まれた箇所よりも上流位置にはベース抵抗２０１が配置されている。また、上記の連絡路において第１のトランジスタ２０３のベース端子が繋ぎ込まれた箇所よりも下流位置には放電抵抗２０２が配置されている。さらに、上記の連絡路においてベース抵抗２０１よりも上流側に位置する箇所に第１のトランジスタ２０３のエミッタ端子が繋ぎ込まれている。

そして、第１のトランジスタ２０３のコレクタ端子は、ベース抵抗２０４を介してもう一つのトランジスタ（以下、第２のトランジスタ）２０６のベース端子に接続されている。ここで、第２のトランジスタ２０６は、ＮＰＮ型のトランジスタである。

また、第２のトランジスタ２０６のコレクタ端子は、プルアップ抵抗２０７を介して定電圧電源回路３（より具体的には、定電圧電源回路３の出力端子）に接続されている。さらに、第２のトランジスタ２０６のコレクタ端子にはマイコン１４（具体的には、後述する入力ポート１５）が繋ぎ込まれている。
なお、第２のトランジスタ２０６のエミッタ端子は、モータドライブ回路ＭＣの（−）側の端子を介してグランドに接地されている。さらに、第２のトランジスタ２０６のベース端子とエミッタ端子との間を連絡する連絡路には放電抵抗２０５が配置されている。

一方、マイコン１４は、電圧レベル変換回路２００の所定箇所、具体的には第２のトランジスタ２０６のコレクタ端子が繋がれた箇所における電圧の大きさの変化を検知する電圧変化検知部を備えている。この電圧変化検知部は、マイコン１４が有する入力ポート１５を構成要素として有しており、当該入力ポート１５は、第２のトランジスタ２０６のコレクタ端子が繋がれた箇所に接続されている。

そして、電圧変化検知部は、マイコン１４がスリープ状態にある間に電圧レベル変換回路２００の所定箇所における電圧の大きさの変化を検知する。当該電圧変化を検知すると、電圧変化検知部は、マイコン本体（マイコン１４のうち、電圧変化検知部を除く部分）に対してスリープ解除を実行する。この結果、スリープ状態にあったマイコン１４（厳密には、マイコン本体）がウェイクアップ状態に移行するようになる。

なお、マイコン１４がスリープ状態にある間に電圧レベル変換回路２００の所定箇所における電圧の大きさの変化を検知するため、マイコン１４のうち、入力ポート１５を構成要素とする電圧変化検知部については、マイコン１４がスリープ状態にある間にも起動状態を保持する。すなわち、マイコン１４がスリープ状態にある間、電圧変化検知部のみが起動していることになる。

次に、以上までに説明してきた電圧レベル変換回路２００の動作例と、これに連動するマイコン１４の状態の移行について図４を参照しながら説明する。
先ず、マイコン１４がスリープ状態にあるとき、スイッチユニットＳＵが備えるスイッチのうちのいずれもがオフとなっている間、端子電圧、及び、第１のトランジスタ２０３のベース端子における電圧の大きさは、電源電圧（図４中、記号＋Ｂと表記）に相当する。また、同期間における第２のトランジスタ２０６のコレクタ端子における電圧の大きさは、定電圧電源回路３の供給電圧（図４中、ＶＤＤと表記）に相当する。

そして、マイコン１４がスリープ状態にある期間中にスイッチユニットＳＵのうちのいずれかのスイッチ（図４では、閉スイッチＳ１を例としている）がオンすると、これに伴って、端子電圧がオンしたスイッチの種類に応じた大きさ（図４では、閉スイッチＳ１に対応する電圧の大きさＶ１）まで降下する。

一方、図４に示すように、端子電圧が電源電圧＋Ｂからオンしたスイッチの種類に応じた大きさまで降下する途中の段階で、電圧レベル変換回路２００内に備えられた第１のトランジスタ２０３がオンする。換言すると、第１のトランジスタ２０３は、端子電圧がオンしたスイッチの種類に応じた大きさまで降下する前段階でオンするように設計されている。これにより、図２中、記号ａが付された箇所での電圧の大きさ、すなわち、第１のトランジスタ２０３のベース端子における電圧の大きさが電源電圧から降下する。ここで、第１のトランジスタ２０３のベース端子における電圧降下は、図４に示すようにベース−エミッタ間の電圧差（図４中、Ｖｂｅ（２０３）と表記）に相当する。

そして、第１のトランジスタ２０３がオンすると、図２中、記号ｂが付された箇所での電圧の大きさ、すなわち、第１のトランジスタ２０３のコレクタ端子における電圧の大きさが徐々に上昇し、最終的には図４に示すようにコレクタ−エミッタ間の飽和電圧（図４中、Ｖｃｅｓａｔ（２０３）と表記）に達する。

また、図４に示すように、第１のトランジスタ２０３のコレクタ端子における電圧が上昇すると、これに伴って第１のトランジスタ２０３のコレクタ端子から第２のトランジスタ２０６のベース端子に向かって電流が流れるようになる。そして、図４に示すように第１のトランジスタ２０３のコレクタ端子における電圧の大きさが上記飽和電圧Ｖｃｅｓａｔ（２０３）に達する前の段階で、電圧レベル変換回路２００内に備えられた第２のトランジスタ２０６もオンする。換言すると、第２のトランジスタ２０６は、第１のトランジスタ２０３のコレクタ端子における電圧の大きさが飽和電圧Ｖｃｅｓａｔ（２０３）まで上昇する前段階でオンするように設計されている。

第２のトランジスタ２０６がオンすると、図２中、記号ｃが付された箇所での電圧の大きさ、すなわち、第２のトランジスタ２０６のコレクタ端子における電圧の大きさが定電圧電源回路３の供給電圧ＶＤＤからコレクタ−エミッタ間の飽和電圧（図４中、Ｖｃｅｓａｔ（２０６）と表記）に落ちる。これに伴って、電圧レベル変換回路２００中、第２のトランジスタ２０６のコレクタ端子に繋がれた箇所における電圧の大きさも変化する。この電圧変化は、上記箇所に接続されたマイコン１４の入力ポート１５により検知され、これにより入力ポート１５を構成要素とする電圧変化検知部がスリープ解除を実行するようになる。

なお、本実施形態では、図４に示すように、第２のトランジスタ２０６がオンしてから２０〜３０秒間が経過するまでの期間をスリープ解除期間Ｔとして設定しており、かかる期間Ｔ中にはマイコン１４がスリープ状態で維持される。ただし、スリープ解除期間の有無や長さについては、任意に設定することが可能である。

以上までに説明してきた一連の処理を経て、マイコン１４は、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行し、マイコン１４各部が起動する。これにより、以降、スイッチユニットＳＵにおいてスイッチがオンすると、当該スイッチの種類に応じて異なってくる端子電圧をＡ／Ｄ変換器１０６にて判定し、判定結果に応じた信号を信号生成回路１０７により生成して出力することでモータＭの回転を制御することが可能となる。

次に、本実施形態に係るパワーウィンドウ装置ＰＷの有効性について説明する。
従来のパワーウィンドウ装置は、図６に示す構成となっており、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３からマイコン１４に向かって延出している信号線がスイッチ別に設けられていた。このような構成では配線数が多くなってしまい、パワーウィンドウ装置の製造コストが嵩んでしまうことになる。

なお、図６中、図２と同じ符号が付された機器、部品については、本実施形態に係るパワーウィンドウ装置ＰＷに備えられた機器、部品と同様である。また、図６中、スイッチ別の信号線中の構成は信号線間で同様であり、具体的に説明すると、各信号線では、その中途位置がプルアップ抵抗４、５、６を介してモータドライブ回路ＭＣの（＋）側の端子に接続され、マイコン１４よりも上流位置に電流制限抵抗７、８、９が配置され、当該抵抗７、８、９とマイコン１４との間の箇所は、モータドライブ回路ＭＣの（−）側の端子を介してグランドに接地されている。

信号線を少なくする構成としては、図７に示すように、出力端子及び信号線をスイッチ間で共通化することが考えられる。これにより、信号線が少なくなる結果、省配線化されるとともに、信号線を接続させるためにマイコン１４側に備えられるコネクタの個数についても削減でき、マイコン１４の小型化を図ることも可能となる。
なお、図７中、図２と同じ符号が付された機器、部品については、本実施形態に係るパワーウィンドウ装置ＰＷに備えられた機器、部品と同様である。

一方、出力端子及び信号線をスイッチ間で共通化した場合、どのスイッチがオンしたのかを検出するために、オンしたスイッチの種類に応じて出力端子における電圧の大きさ、すなわち、端子電圧を異ならせることになる。さらに、端子電圧の相違を判定してオンしたスイッチを特定する機構が必要となり、具体的には、図７に示すようにＡ／Ｄ変換器１０６をマイコン１４に搭載することとなる。

ここで、図７に示す構成では、マイコン１４の状態がスリープ状態にあるときにいずれかのスイッチをオンしてマイコン１４の状態をウェイクアップ状態に移行させる場合に、いずれかのスイッチがオンしたことをＡ／Ｄ変換器１０６にて検知することになる。つまり、マイコン１４の状態をスリープ状態からウェイクアップ状態に移行させるうえで、マイコン１４がスリープ状態にある期間中にもＡ／Ｄ変換器１０６を起動させ続けることになる。しかしながら、Ａ／Ｄ変換器１０６の消費電力については比較的大きいため、マイコン１４の状態をスリープ状態に移行することで電力消費を抑えようとしても、Ａ／Ｄ変換器１０６による消費電力があるのでスリープ状態時の消費電力を削減することが困難となってしまう。

これに対して、本実施形態に係るマイコン１４であれば、図７に示す構成と同様、出力端子ＯＴ及び信号線がスイッチ間で共通化しているので、配線数を少なくして製造コストを抑えることが可能である。また、マイコン１４がスリープ状態にあるときにいずれかのスイッチがオンしたことを検出するにあたり、マイコン１４がスリープ状態にある間、Ａ／Ｄ変換器１０６よりも消費電力が小さな入力ポート１５を起動させ続ける一方で、Ａ／Ｄ変換器１０６を停止させることとした。これにより、マイコン１４がスリープ状態にある間の消費電力を抑えることが可能となる。

なお、本実施形態では、マイコン１４がスリープ状態にある間、入力ポート１５を除き、マイコン１４各部（例えば、Ａ／Ｄ変換器１０６及び信号生成回路１０７）が停止するので、マイコン１４がスリープ状態にある期間中の消費電力を確実に抑えることが可能となる。

以上までに説明してきたように、本実施形態に係るパワーウィンドウ装置ＰＷは、ウィンドウガラスＷＤを開閉させるためにオンオフするスイッチを複数備えつつも、スイッチとマイコン１４間の信号線の本数を最小に抑えつつ、マイコン１４がスリープ状態であるときの消費電力を従来型のパワーウィンドウ装置よりも確実に削減することが可能である。

以上までに、主として本発明の開閉部材制御装置の一実施形態について説明してきたが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

また、上記の実施形態において、モータＭへの通電がモータドライブ回路ＭＣ中に配置された２つのリレー２２、２３によって切り替えられることとした。そして、上記の実施形態では、マイコン１４が、各リレー２２、２３の励磁コイルＲｃに電流を流すための信号（電流信号）を出力することで各リレー２２、２３を制御することとした。ただし、モータＭへの通電を切り替える構成については、リレー２２、２３によるものに限定されず、例えば、図５に示すように、複数の回路切り替え用トランジスタ３０６、３０７、３０８、３０９によって切り替えることとしてもよい。

具体的に説明すると、図５に示すＥＣＵ３００は、上記の実施形態に係る２つのリレー２２、２３の代わりに、モータドライブ回路ＭＣ中に４つの回路切り替え用トランジスタ３０６、３０７、３０８、３０９を備えている。より具体的に説明すると、Ｐ型チャンネルのパワーＭＯＳＦＥＴからなる２つの回路切り替え用トランジスタ３０６、３０８がバッテリＢの陽極とモータＭの入力端子との間に介在している。この２つの回路切り替え用トランジスタ３０６、３０８については、各々のソース端子が互いに連結されており、各々のドレイン端子がモータＭの入力端子に接続されている。なお、上記２つの回路切り替え用トランジスタ３０６、３０８の各々のゲート端子とソース端子との間には放電抵抗３０４、３１０が配置されている。

他方、Ｎ型チャンネルのパワーＭＯＳＦＥＴからなる２つの回路切り替え用トランジスタ３０７、３０９がグランドとモータＭの入力端子との間に介在している。この２つの回路切り替え用トランジスタ３０７、３０９については、各々のソース端子が互いに連結されており、各々のドレイン端子がモータＭの入力端子に接続されている。なお、上記２つの回路切り替え用トランジスタ３０７、３０９の各々のゲート端子とソース端子との間には放電抵抗３０５、３１１が配置されている。

以上のように配置された各回路切り替え用トランジスタ３０６、３０７、３０８、３０９については、それぞれのゲート端子が増幅器３０１及びゲート抵抗３０２、３１２、３０３、３１３を介してマイコン１４の信号生成回路１０７に接続されている。すなわち、マイコン１４は、信号生成回路１０７を介して各回路切り替え用トランジスタ３０６、３０７、３０８、３０９のゲート端子に対して信号を出力し、これにより、当該信号をゲート端子側で受け取ったトランジスタがオンするようになる。このように図５に示すＥＣＵ３００では、マイコン１４が４つの回路切り替え用トランジスタ３０６、３０７、３０８、３０９の各々のオンオフを個別に制御することにより、モータドライブ回路ＭＣの通電状態及びモータＭ内を流れる電流の向きを切り替えることが可能である。
なお、図５中、図２と同じ符号が付された機器及び部品については、上記の実施形態において説明したものと同様であるため、説明を省略する。

また、上記の実施形態では、開閉部材制御装置の一例として車両のパワーウィンドウ装置ＰＷを説明した。つまり、上記の実施形態では、開閉部材の一例としてのウィンドウガラスＷＤを開閉移動させる制御装置の構成について説明した。ただし、開閉部材についてはウィンドウガラスＷＤ以外のものであってもよく、ドアやサンルーフ等を開閉移動させる制御装置に対しても本発明は適用可能である。

１ 逆接続防止ダイオード
２ 電源瞬断防止コンデンサ
３ 定電圧電源回路
４、５、６ プルアップ抵抗
７、８、９ 電流制限抵抗
１４ マイコン
１５ 入力ポート
１６、１７ ベース抵抗
１８、１９ 放電抵抗
２０、２１ トランジスタ
２２、２３ リレー
１００ ＥＣＵ
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５ 抵抗器
１０６ Ａ／Ｄ変換器
１０７ 信号生成回路
２００ 電圧レベル変換回路
２０１、２０４ ベース抵抗
２０２、２０５ 放電抵抗
２０３、２０６ トランジスタ
２０７ プルアップ抵抗
３００ ＥＣＵ
３０１ 増幅器
３０２、３０３、３１２、３１３ ゲート抵抗
３０４、３０５、３１０、３１１ 放電抵抗
３０６、３０７、３０８、３０９ 回路切り替え用トランジスタ
Ｂ バッテリ
ＤＲ 車両ドア
ＧＲ ギア
Ｈ ヒューズ
Ｍ モータ
ＭＣ モータドライブ回路
ＯＴ 出力端子
ＰＷ パワーウィンドウ装置
Ｒｃ 励磁コイル
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ スイッチ
ＳＵ スイッチユニット
ＷＤ ウィンドウガラス
ＸＭ 昇降機構

Claims (7)

1. 開閉部材を開閉させるために回転するモータと、
   前記開閉部材を開閉させるためにオンするスイッチを複数備えるとともに、該スイッチ間で共通の出力端子を備えるスイッチユニットと、
   前記出力端子を介して前記スイッチユニットに接続された制御回路と、を有し、
   該制御回路は、
   前記モータの回転を制御することが可能なウェイクアップ状態と、前記モータの回転を制御しないスリープ状態との間で状態が切り替わり、前記ウェイクアップ状態にある間に前記スイッチがオンすると、オンした該スイッチの種類によって異なる前記出力端子における電圧の大きさに応じて前記モータの回転を制御する制御実行部と、
   該制御実行部が前記スリープ状態にある間に前記スイッチがオンして前記出力端子における電圧の大きさが変化することにより作動して、前記制御実行部の状態を前記スリープ状態から前記ウェイクアップ状態に移行させる移行部と、を備えることを特徴とする開閉部材制御装置。
2. 前記制御回路は、電源からの電力を前記モータに供給するために形成された電力供給路を備え、
   前記制御実行部は、
   前記制御実行部が前記ウェイクアップ状態にある間に限り、前記スイッチがオンしたときに前記出力端子における電圧の大きさを判定する判定部と、
   前記制御実行部が前記ウェイクアップ状態にある間に限り、前記判定部の判定結果に応じて前記電力供給路の通電状態を切り替える切り替え部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の開閉部材制御装置。
3. 前記制御実行部は、マイコンからなり、
   前記判定部は、前記マイコンが備えるＡ／Ｄ変換器を構成要素として備えていることを特徴とする請求項２に記載の開閉部材制御装置。
4. 前記移行部は、前記制御回路が前記電源と接続するために備えている接続端子と前記出力端子との間に配置された移行用回路であり、
   前記制御実行部が前記スリープ状態にある間に前記スイッチがオンして前記出力端子における電圧の大きさが変化すると、前記移行用回路の所定箇所における電圧の大きさが変化し、
   前記制御実行部は、前記移行用回路の所定箇所における電圧の大きさの変化を検知するために前記移行用回路の所定箇所に接続された電圧変化検知部を備え、前記スリープ状態にある間に前記電圧変化検知部が前記移行用回路の所定箇所における電圧の大きさの変化を検知すると前記ウェイクアップ状態に移行し、
   前記制御実行部が前記スリープ状態にある間、前記制御実行部のうち、前記電圧変化検知部のみが起動していることを特徴とする請求項２又は３に記載の開閉部材制御装置。
5. 前記制御実行部は、マイコンからなり、
   前記電圧変化検知部は、前記マイコンが備える入力ポートを構成要素として備えることを特徴とする請求項４に記載の開閉部材制御装置。
6. 前記移行用回路は、前記所定箇所にコレクタ端子が繋がれたトランジスタを備えており、
   該トランジスタは、前記制御実行部が前記スリープ状態にある間に前記スイッチがオンして前記出力端子における電圧の大きさが変化することによりオンすることを特徴とする請求項４又は５に記載の開閉部材制御装置。
7. 前記スイッチユニットにおいて複数の前記スイッチが互いに並列状態で設けられ、かつ、前記スイッチの各々と前記出力端子との間には前記スイッチ別に異なる抵抗値となった抵抗器が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の開閉部材制御装置。

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