JP2022121002A - パワーウィンドウ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な回路構成でありながら、高い安全性と信頼性を備えたパワーウィンドウ装置を実現する。【解決手段】パワーウィンドウ装置１００の操作部１は、マニュアル閉スイッチＳ３と抵抗Ｒ１～Ｒ３の直列回路を含むスイッチ回路１Ａと、マニュアル開スイッチＳ４を含むスイッチ回路１Ｂとを有する。制御部２は、スイッチ回路１Ａ、１Ｂの各一端の電位Ｖ１と、水没検知センサＱの一端の電位Ｖ２とを独立して監視する。そして、電位Ｖ２が予め設定された水没電位範囲にある場合に、制御部２は水没が生じたと判定する。水没時には、電位Ｖ１が、オート閉スイッチＳ２やマニュアル閉スイッチＳ３が操作されたときの電位であっても、制御部２は、窓Ｗを閉じることを指令する窓閉指令信号を出力しない。一方、水没時に、電位Ｖ１が、マニュアル開スイッチＳ４が操作されたときの電位であれば、制御部２は、窓Ｗを開くことを指令する窓開指令信号を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータにより窓の開閉を行うパワーウィンドウ装置に関し、特に、車両の水没時にスイッチ操作の誤りによって窓が閉じないようにするための技術に関する。

車両に搭載されるパワーウィンドウ装置は、操作部に備わるスイッチの操作状態に応じてモータを正転または逆転させ、モータと窓との間に設けられた開閉機構を介して窓の開閉を行う装置である。スイッチをＵＰ（窓閉）側へ操作すると、モータが正転して窓が閉じ、スイッチをＤＯＷＮ（窓開）側へ操作すると、モータが逆転して窓が開く。モータの正転と逆転の制御は、モータに流れる電流の方向を切り替えることにより行う。

このようなパワーウィンドウ装置には、車両が水没して窓の開閉制御を正常に行えなくなった場合でも、窓からの脱出を可能にして乗員の安全を確保するために、水没を検知してスイッチの操作により強制的に窓を開くことができる機能を備えたものがある。特許文献１～５には、このような水没検知機能付きのパワーウィンドウ装置が記載されている。

特許文献１～４に記載されているパワーウィンドウ装置は、間隔を置いて配置された一対の電極からなる水没検知センサを有している。特許文献５に記載されているパワーウィンドウ装置は、水没検知センサを設ける代わりに、制御部の入力端子に定電流を流したときの当該端子の電圧と閾値との比較結果に基づいて、水没を検知するようにしている。

特許文献１～４のパワーウィンドウ装置では、水没検知センサの検知有無に応じてオン・オフするスイッチング素子が設けられている。そして、水没時にはスイッチング素子のオンによって、制御部の入力端子の電圧が変化することで、水没が検知される。このため、水没を検知する手段として、水没検知センサの他にトランジスタやリレーなどのスイッチング素子を必要とし、回路構成が複雑になるとともに、スイッチング素子が故障した場合は水没検知ができなくなる。一方、特許文献５のパワーウィンドウ装置も、水没を検知するために定電流回路が必要となるので、回路構成の複雑化は避けられず、また、定電流回路に備わるスイッチング素子が故障すると、同様に水没検知ができなくなる。

さらに、パワーウィンドウ装置においては、車両の水没時に、スイッチ操作を誤って窓を閉じる操作が行われると、窓が閉じて脱出が困難となり、乗員の安全が脅かされるので、そのための対策も必要となる。たとえば、特許文献１においては、水没時に検知パッドが短絡状態になるとオンする第１スイッチング素子と、この第１スイッチング素子がオンしたときにオンする第２スイッチング素子とが設けられている。そして、水没が検知されて各スイッチング素子がオンすると、窓閉スイッチの電源側の一端が、第２スイッチング素子によりグランドに接地される。このため、窓閉スイッチを操作しても、当該スイッチには電流が流れず、スイッチ操作が検出されないので、水没時に誤って窓が閉じるのを防止することができる。しかるに、この機能を実現するにあたっても、前述したスイッチング素子が必要となるため、回路構成が複雑となる。

特開２０１８－１００５０７号公報 特許第６６３４３５１号公報 特開２０１８－１３５７２６号公報 特開２０１９－１５１１５号公報 特開２０２０－８７８３４号公報

本発明の課題は、簡単な回路構成でありながら、高い安全性と信頼性を備えたパワーウィンドウ装置を実現することにある。

本発明に係るパワーウィンドウ装置は、窓を閉じる際に操作される窓閉スイッチおよび窓を開く際に操作される窓開スイッチが設けられた操作部と、窓を開閉するためのモータを駆動するモータ駆動部と、操作部の各スイッチの操作に基づいてモータ駆動部の動作を制御する制御部と、水没を検知する水没検知回路とを備えている。操作部は、第１電源とグランドとの間に接続された、窓閉スイッチと抵抗の直列回路を含む第１スイッチ回路と、第１電源とグランドとの間に第１スイッチ回路と並列に接続された、窓開スイッチを含む第２スイッチ回路とを有する。水没検知回路は、第２電源とグランドとの間に接続された水没検知センサを有する。制御部は、第１スイッチ回路および第２スイッチ回路における第１電源側の一端の第１電位と、水没検知センサにおける第２電源側の一端の第２電位とを独立して監視する。そして、第２電位が予め設定された水没電位範囲にある場合に、制御部は水没が生じたと判定する。水没が生じていない通常時には、制御部は、第１電位が、窓閉スイッチが操作されたときの電位であれば、窓を閉じることを指令する窓閉指令信号をモータ駆動部へ出力し、第１電位が、窓開スイッチが操作されたときの電位であれば、窓を開くことを指令する窓開指令信号をモータ駆動部へ出力する。一方、水没が生じている水没時には、制御部は、第１電位が、窓閉スイッチが操作されたときの電位であっても、窓閉指令信号をモータ駆動部へ出力せず、第１電位が、窓開スイッチが操作されたときの電位であった場合に、窓開指令信号をモータ駆動部へ出力する。

これによると、第１および第２スイッチ回路の一端の第１電位と、水没検知センサの一端の第２電位とが、制御部によりそれぞれ別個に監視される。そして、第２電位が水没を示す範囲にある水没時に、窓開スイッチが操作されると、第１電位の変化により制御部から出力される窓開指令信号に基づいて、窓を開くことができる。また一方で、水没時に誤って窓閉スイッチが操作されても、制御部から窓閉指令信号は出力されないので、窓が閉じて安全が脅かされる事態を回避することができる。このため、特許文献１～４のような水没検知センサの検知有無に応じてオン・オフするスイッチング素子や、特許文献５のような定電流回路などを設けなくても、簡単な回路構成によって、水没時に窓を開くことができ、かつ、操作を誤って窓が閉じるのを防止できる、安全性の高いパワーウィンドウ装置を実現することができる。また、スイッチング素子の故障により水没検知ができなくなる事態も回避することができ、信頼性が向上する。

本発明では、第１電位に対して、窓閉スイッチの操作の有無を判定するための窓閉閾値と、窓開スイッチの操作の有無を判定するための窓開閾値とが制御部に設定されており、また、第２電位に対して、水没の有無を判定するための水没閾値が制御部に設定されていてもよい。この場合、水没電位範囲は、水没閾値とゼロボルトの間の範囲であり、窓閉閾値および窓開閾値は水没閾値より小さくてもよい。

本発明では、制御部は、水没閾値に基づいて水没が生じたと判定した場合に、窓閉閾値に基づく窓閉スイッチの操作有無の判定を行わず、窓開閾値に基づく窓開スイッチの操作有無の判定のみを行ってもよい。

本発明では、窓開閾値は窓閉閾値より小さくてもよい。

本発明では、窓閉スイッチは、手動で窓を閉じるためのマニュアル閉スイッチと、自動で窓を閉じるためのオート閉スイッチとから構成され、窓開スイッチは、手動で窓を開くためのマニュアル開スイッチと、自動で窓を開くためのオート開スイッチとから構成され、抵抗は、第１分圧抵抗と、第２分圧抵抗と、第３分圧抵抗とから構成されていてもよい。この場合、第１スイッチ回路は、オート開スイッチ、オート閉スイッチ、マニュアル閉スイッチ、第１分圧抵抗、第２分圧抵抗、および第３分圧抵抗を含み、第２スイッチ回路は、マニュアル開スイッチを含む。第１スイッチ回路においては、マニュアル閉スイッチ、第１分圧抵抗、第２分圧抵抗、および第３分圧抵抗の直列回路と、オート閉スイッチ、第１分圧抵抗、および第２分圧抵抗の直列回路と、オート開スイッチおよび第１分圧抵抗の直列回路とが、それぞれ第１電源とグランドとの間に接続される。第２スイッチ回路においては、マニュアル開スイッチが第１電源とグランドとの間に接続される。

本発明において、操作部は、第１スイッチ回路および第２スイッチ回路の各一端が接続される第１端子と、水没検知センサの一端が接続される第２端子とを有していてもよい。また、制御部は、第１配線により第１端子と接続される第３端子と、第２配線により第２端子と接続される第４端子とを有していてもよい。また、第３端子は、第１プルアップ抵抗を介して第１電源に接続され、第４端子は、第２プルアップ抵抗を介して第２電源に接続されていてもよい。制御部は、第３端子の電位を第１電位として監視し、第４端子の電位を第２電位として監視する。

本発明によれば、簡単な回路構成でありながら、高い安全性と信頼性を備えたパワーウィンドウ装置を実現することができる。

本発明の第１実施形態を示した回路図である。 通常時に用いられる判定閾値を説明する図である。 水没時に用いられる判定閾値を説明する図である。 通常時における第１電位と第２電位を表した図である。 水没時における第１電位と第２電位を表した図である。 本発明の第２実施形態を示した回路図である。 本発明の第３実施形態を示した回路図である。

本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態によるパワーウィンドウ装置を示している。パワーウィンドウ装置１００は、操作部１と、制御部２と、モータ駆動部３とを備えている。操作部１と制御部２とは、それぞれユニット化されており、両者はケーブルなどの配線Ｌ１、Ｌ２により電気的に接続されている。

操作部１には、スイッチ回路１Ａ（第１スイッチ回路）、スイッチ回路１Ｂ（第２スイッチ回路）、水没検知回路１０、端子Ｔ１（第１端子）、および端子Ｔ２（第２端子）が設けられている。制御部２には、ＣＰＵ４、プルアップ抵抗Ｒａ（第１プルアップ抵抗）、端子Ｔ３（第３端子）、および端子Ｔ４（第４端子）が設けられている。

制御部２において、プルアップ抵抗Ｒａの一端は、電源Ｂ１（第１電源）に接続されており、プルアップ抵抗Ｒａの他端は、端子Ｔ３に接続されている。端子Ｔ３は、配線Ｌ１（第１配線）により、操作部１の端子Ｔ１と接続されている。また、端子Ｔ４は、配線Ｌ２（第２配線）により、操作部１の端子Ｔ２と接続されている。

操作部１において、スイッチ回路１Ａ、１Ｂの一端は、それぞれ端子Ｔ１に接続されており、スイッチ回路１Ａ、１Ｂの他端は、それぞれグランドＧに接続されている。すなわち、スイッチ回路１Ａとスイッチ回路１Ｂは、電源Ｂ１とグランドＧとの間に並列に接続されている。水没検知回路１０は、プルアップ抵抗Ｒｂ（第２プルアップ抵抗）と水没検知センサＱの直列回路からなり、電源Ｂ２（第２電源）とグランドＧとの間に接続されている。水没検知センサＱの電源Ｂ２側の一端は、端子Ｔ２と接続されている。水没検知センサＱは、たとえば、基板上に間隔を置いて配置された一対の電極（パッド）から構成されている。

なお、図１では電源Ｂ１と電源Ｂ２を区別しているが、これらは同じ電源であってもよい。また、プルアップ抵抗Ｒａとプルアップ抵抗Ｒｂの抵抗値は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。以下では便宜上、電源Ｂ１の電圧をＢ１と表記し、電源Ｂ２の電圧をＢ２と表記する。

操作部１において、スイッチ回路１Ａは、スイッチＳ１～Ｓ３および抵抗Ｒ１～Ｒ３を有している。スイッチＳ１は、自動で窓を開くためのオート開スイッチであり、スイッチＳ２は、自動で窓を閉じるためのオート閉スイッチである。スイッチＳ３は、手動で窓を閉じるためのマニュアル閉スイッチである。抵抗Ｒ１～Ｒ３は、直列に接続された分圧抵抗である。

スイッチ回路１Ｂは、スイッチＳ４を有している。スイッチＳ４は、手動で窓を開くためのマニュアル開スイッチである。オート開スイッチＳ１とマニュアル開スイッチＳ４は、本発明における「窓開スイッチ」の一例であり、オート閉スイッチＳ２とマニュアル閉スイッチＳ３は、本発明における「窓閉スイッチ」の一例である。

オート開スイッチＳ１の場合は、操作後に操作を解除しても窓の開動作は継続されるのに対し、マニュアル開スイッチＳ４の場合は、操作状態を保持している間だけ窓の開動作が行われ、操作を解除すると窓の開動作は停止する。また、オート閉スイッチＳ２の場合は、操作後に操作を解除しても窓の閉動作は継続されるのに対し、マニュアル閉スイッチＳ３の場合は、操作状態を保持している間だけ窓の閉動作が行われ、操作を解除すると窓の閉動作は停止する。

スイッチ回路１Ａにおいて、マニュアル閉スイッチＳ３、抵抗Ｒ１（第１分圧抵抗）、抵抗Ｒ２（第２分圧抵抗）、および抵抗Ｒ３（第３分圧抵抗）の直列回路が、端子Ｔ１とグランドＧとの間に接続されている。また、オート閉スイッチＳ２、抵抗Ｒ１、および抵抗Ｒ２の直列回路が、端子Ｔ１とグランドＧとの間に接続されている。さらに、オート開スイッチＳ１と抵抗Ｒ１の直列回路が、端子Ｔ１とグランドＧとの間に接続されている。

スイッチ回路１Ｂにおいて、マニュアル開スイッチＳ４が、端子Ｔ１とグランドＧとの間に接続されている。端子Ｔ１は、配線Ｌ１と端子Ｔ３とプルアップ抵抗Ｒａを介して、電源Ｂ１に接続されており、端子Ｔ２は、プルアップ抵抗Ｒｂを介して、電源Ｂ２に接続されている。

制御部２において、ＣＰＵ４の入力側は、プルアップ抵抗Ｒａと端子Ｔ３との接続点、および端子Ｔ４に接続されている。ＣＰＵ４は、端子Ｔ３の電位Ｖ１（第１電位）、および端子Ｔ４の電位Ｖ２（第２電位）を独立して監視し、その結果に基づいて、モータ駆動部３を制御する（詳細は後述）。

モータ駆動部３は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成するＰＷＭ回路と、このＰＷＭ信号によりスイッチング動作を行うスイッチング回路などを備えた、公知の回路から構成されている。

モータ５は、本実施形態では直流モータからなり、モータ駆動部３から出力される駆動電圧に基づいて、所定の速度で回転する。操作部１において、オート閉スイッチＳ２またはマニュアル閉スイッチＳ３が操作されると、窓を閉じることを指令する窓閉指令信号が制御部２（ＣＰＵ４）から出力され、この指令信号に基づき、モータ５が正転して窓Ｗが閉じる。また、操作部１において、オート開スイッチＳ１またはマニュアル開スイッチＳ４が操作されると、窓を開くことを指令する窓開指令信号が制御部２（ＣＰＵ４）から出力され、この指令信号に基づき、モータ５が逆転して窓Ｗが開く。モータ５と窓Ｗとの間には、図示しない開閉機構が設けられている。

なお、図１では図示を省略しているが、制御部２は、モータ５の回転速度を検出するセンサ（ロータリエンコーダなど）の出力に基づいて、モータ５の回転速度が目標速度となるように、モータ駆動部３に対してフィードバック制御を行う。

次に、本発明の特徴である水没検知について、図２～図５を参照しながら詳細に説明する。

前述したように、制御部２のＣＰＵ４は、端子Ｔ３の電位Ｖ１と、端子Ｔ４の電位Ｖ２とを独立して監視している。端子Ｔ３、Ｔ４は、それぞれ端子Ｔ１、Ｔ２と接続されているので、電位Ｖ１は、スイッチ回路１Ａ、１Ｂの電源Ｂ１側の各一端の電位であり、電位Ｖ２は、水没検知センサＱの電源Ｂ２側の一端の電位である。制御部２には、電位Ｖ１に対して、スイッチＳ１～Ｓ４の操作の有無を判定するための閾値が設定されており、また、電位Ｖ２に対して、水没の有無を判定するための閾値が設定されている。各閾値は、ＣＰＵ４に内蔵された内部メモリ（図示省略）、またはＣＰＵ４と別に設けられた外部メモリ（図示省略）にあらかじめ記憶されている。

図２は、通常時（非水没時）に用いる判定閾値を示している。ここでは、電位Ｖ１に対して、電源電圧Ｂ１とゼロボルトとの間で、４つの閾値Ｘａ～Ｘｄが設定されており、電位Ｖ２に対して、電源電圧Ｂ２とゼロボルトとの間で、１つの閾値Ｙａが設定されている。なお、電源電圧Ｂ１、Ｂ２は同じ値となっている。

電位Ｖ１に対して設定された閾値のうち、Ｘａは、マニュアル閉スイッチＳ３が操作されたことを判定するための窓閉閾値である。Ｘｂは、オート閉スイッチＳ２が操作されたことを判定するための窓閉閾値である。Ｘｃは、オート開スイッチＳ１が操作されたことを判定するための窓開閾値である。Ｘｄは、マニュアル開スイッチＳ４が操作されたことを判定するための窓開閾値である。

ＣＰＵ４は、電位Ｖ１と各閾値Ｘａ～Ｘｄとを比較し、Ｘａ≧Ｖ１＞Ｘｂであればマニュアル閉スイッチＳ３が操作されたと判定し、Ｘｂ≧Ｖ１＞Ｘｃであればオート閉スイッチＳ２が操作されたと判定し、Ｘｃ≧Ｖ１＞Ｘｄであればオート開スイッチＳ１が操作されたと判定し、Ｘｄ≧Ｖ１≧０であればマニュアル開スイッチＳ４が操作されたと判定する。

一方、電位Ｖ２に対して設定されたＹａは、水没の有無を判定するための水没閾値である。Ｙａとゼロボルトの間の領域Ｚ（Ｙａ≧Ｚ≧０）は、水没電位範囲を示している。ＣＰＵ４は、電位Ｖ２と水没閾値Ｙａとを比較し、Ｙａ≧Ｖ２≧０であれば（すなわちＶ２が水没電位範囲Ｚにあれば）、水没が生じたと判定する。なお、電位Ｖ１に対する前述の４つの閾値Ｘａ～Ｘｄは、水没閾値Ｙａより小さい値となっている（Ｙａ＞Ｘａ＞Ｘｂ＞Ｘｃ＞Ｘｄ）。

図３は、パワーウィンドウ装置１００が水没状態となった水没時に用いる判定閾値を示している。水没時においては、電位Ｖ１に対して、電源電圧Ｂ１とゼロボルトとの間で、マニュアル開スイッチＳ４の操作有無を判定する閾値Ｘｄのみが設定されている。この閾値Ｘｄは、図２の閾値Ｘｄと同じものである。また、電位Ｖ２に対しては、図２と同じ水没閾値Ｙａが設定されている。

制御部２のＣＰＵ４は、通常時においては、電位Ｖ１、Ｖ２と図２の各閾値との比較結果に基づいて、前述した要領で各スイッチＳ１～Ｓ４の操作の有無を判定するとともに、水没の有無を判定する。そして、水没が生じたと判定した場合、ＣＰＵ４は、図２の判定閾値に代わって、図３の判定閾値を用いてスイッチ操作の有無と水没の有無を判定する。

図３において、水没状態が継続している間は、電位Ｖ２はＹａ≧Ｖ２≧０の範囲にある。このとき、電位Ｖ１については、オート開スイッチＳ１、オート閉スイッチＳ２、およびマニュアル閉スイッチＳ３の操作有無の判定は行われず、電位Ｖ１と閾値Ｘｄとの比較に基づく、マニュアル開スイッチＳ４の操作有無の判定のみが行われる。そしてＣＰＵ４は、マニュアル開スイッチＳ４が操作されたと判定した場合（Ｘｄ≧Ｖ１≧０）、窓Ｗを手動で開くことを指令する窓開指令信号をモータ駆動部３へ出力する。

図４は、通常時における、電位Ｖ１、Ｖ２の変化の様子を示している。電位Ｖ１は端子Ｔ３の電位であるから、端子Ｔ３に接続されているスイッチＳ１～Ｓ４のオンによって電位Ｖ１が変化する。一方、電位Ｖ２は端子Ｔ４の電位であるから、スイッチＳ１～Ｓ４のオンによって電位Ｖ２は変化せず、端子Ｔ４に接続されている水没検知センサＱの検知状態によって電位Ｖ２が決まる。水没が検知されていない通常時は、水没検知センサＱの電極間が短絡されていないので、図４における電位Ｖ２は、Ｂ２≧Ｖ２＞Ｙａの範囲にある。

図４において、スイッチＳ１～Ｓ４がいずれも操作されていない場合、電位Ｖ１は、Ｂ１≧Ｖ１＞Ｘａとなっている（ＯＦＦ状態）。いま、オート開スイッチＳ１が操作されてオンになると、電位Ｖ１はＶｓ１まで低下する。このときのＶｓ１は、図１より
Ｖｓ１＝Ｂ１・Ｒ１／（Ｒａ＋Ｒ１）
となる。なお、便宜上、スイッチＳ１や配線Ｌ１等における抵抗は無視する（後述のＶｓ２、Ｖｓ３、Ｖｓ１’～Ｖｓ３’についても同様）。ＣＰＵ４は、このＶｓ１がＸｃ≧Ｖｓ１＞Ｘｄの範囲にあれば、オート開スイッチＳ１が操作されたと判定し、窓Ｗを自動で開くことを指令する窓開指令信号をモータ駆動部３へ出力する。

また、図４において、オート閉スイッチＳ２が操作されてオンになると、電位Ｖ１はＶｓ２まで低下する。このときのＶｓ２は、図１より
Ｖｓ２＝Ｂ１・（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒａ＋Ｒ１＋Ｒ２）
となる。ＣＰＵ４は、このＶｓ２がＸｂ≧Ｖｓ２＞Ｘｃの範囲にあれば、オート閉スイッチＳ２が操作されたと判定し、窓Ｗを自動で閉じることを指令する窓閉指令信号をモータ駆動部３へ出力する。

また、図４において、マニュアル閉スイッチＳ３が操作されてオンになると、電位Ｖ１はＶｓ３まで低下する。このときのＶｓ３は、図１より
Ｖｓ３＝Ｂ１・（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）／（Ｒａ＋Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）
となる。ＣＰＵ４は、このＶｓ３がＸａ≧Ｖｓ３＞Ｘｂの範囲にあれば、マニュアル閉スイッチＳ３が操作されたと判定し、窓Ｗを手動で閉じることを指令する窓閉指令信号を、モータ駆動部３へ出力する。

また、図４において、マニュアル開スイッチＳ４が操作されてオンになると、電位Ｖ１はＶｓ４まで低下する。このときのＶｓ４は、スイッチＳ４や配線Ｌ１等の合計抵抗をＲｘとした場合、
Ｖｓ４＝Ｂ１・Ｒｘ／（Ｒａ＋Ｒｘ）
となる。ここで、ＲｘはＲａに比べて十分小さい値である（Ｒａ≫Ｒｘ）。ＣＰＵ４は、このＶｓ４がＸｄ≧Ｖｓ４≧０の範囲にあれば、マニュアル開スイッチＳ４が操作されたと判定し、窓Ｗを手動で開くことを指令する窓開指令信号を、モータ駆動部３へ出力する。

図５は、水没時における、電位Ｖ１、Ｖ２の変化の様子を示している。操作部１（図１）においては、スイッチＳ１～Ｓ４は水が浸入しない防水構造となっているが、端子Ｔ１は外部に露出しており、また制御部２の端子Ｔ３も外部に露出している（端子Ｔ２、Ｔ４も同様）。このため、水没によって端子Ｔ１、Ｔ３で漏電が生じると、スイッチ回路１Ａ、１Ｂに流れる電流が減少するため、電位Ｖ１は図４の通常時に比べて低電位となる。また、水没時には水没検知センサＱの電極間が短絡されるので、電位Ｖ２も図４の通常時に比べて低電位となる。

図５において、スイッチＳ１～Ｓ４がいずれも操作されていない場合、電位Ｖ１、Ｖ２は、それぞれＢ１≧Ｖ１＞Ｘｄ、Ｙａ≧Ｖ２≧０となっている。この状態で、オート開スイッチＳ１が操作されてオンになると、電位Ｖ１はＶｓ１’まで低下し、オート閉スイッチＳ２が操作されてオンになると、電位Ｖ１はＶｓ２’まで低下し、マニュアル閉スイッチＳ３が操作されてオンになると、電位Ｖ１はＶｓ３’まで低下する。しかしながら、これらのスイッチＳ１～Ｓ３については、閾値が設定されていないため、操作の有無は判定されない（ＯＦＦ状態）。つまり、水没状態においては、スイッチＳ１～Ｓ３の操作が無視される。したがって、水没時においては、電位Ｖ１が、オート閉スイッチＳ２やマニュアル閉スイッチＳ３が操作されたときの電位Ｖｓ２’、Ｖｓ３’であっても、ＣＰＵ４からモータ駆動部３へ窓閉指令信号は出力されず、窓Ｗが閉じることはない。

一方、水没状態においてマニュアル開スイッチＳ４が操作されてオンになると、電位Ｖ１はＶｓ４’まで低下する。このスイッチＳ４については、閾値Ｘｄが設定されているので、Ｘｄ≧Ｖｓ４’≧０であれば、ＣＰＵ４は、マニュアル開スイッチＳ４が操作されたと判定して、窓Ｗを手動で開くことを指令する窓開指令信号を、モータ駆動部３へ出力する。

したがって、水没時には、マニュアル開スイッチＳ４を操作することで、窓Ｗを開いて脱出することが可能となる。また、水没時には、オート閉スイッチＳ２やマニュアル閉スイッチＳ３が操作されても、それらの操作は無視されるので、窓Ｗが閉じて脱出できなくなる事態を回避することができる。

水没状態が解消すると、水没検知センサＱの電極間が短絡されていない状態に戻るので、電位Ｖ２が上昇し、図５においてＢ２≧Ｖ２＞Ｙａとなる。このときＣＰＵ４は、水没状態から非水没状態へ移行したと判断し、図３の判定閾値を図２の判定閾値へ切り替える。これにより、前述した通常時の判定閾値に基づく処理が行われる。

上述した実施形態によると、スイッチ回路１Ａ、１Ｂの各一端の電位Ｖ１と、水没検知センサＱの一端の電位Ｖ２とが、ＣＰＵ４によりそれぞれ別個に監視される。そして、電位Ｖ２が水没電位範囲Ｚにあり、かつ電位Ｖ１がマニュアル開スイッチＳ４の操作を示している場合に、ＣＰＵ４からモータ駆動部３へ窓開指令信号が出力される。

このため、電位Ｖ２が水没電位範囲Ｚにある水没時に、マニュアル開スイッチＳ４が操作されると、電位Ｖ１の変化によりＣＰＵ４から出力される窓開指令信号に基づいて、窓Ｗを開くことができる。また一方で、水没時に誤ってオート閉スイッチＳ２やマニュアル閉スイッチＳ３が操作されても、ＣＰＵ４から窓閉指令信号は出力されないので、窓Ｗが閉じて安全が脅かされる事態を回避することができる。このため、水没検知センサＱの検知有無に応じてオン・オフするスイッチング素子（特許文献１～４）や、定電流回路（特許文献５）などを設けなくても、簡単な回路構成によって、水没時に窓を開くことができ、かつ、操作を誤って窓が閉じるのを防止できる、安全性の高いパワーウィンドウ装置を実現することができる。また、スイッチング素子の故障により水没検知ができなくなる事態も回避することができ、信頼性が向上する。

なお、パワーウィンドウ装置の市場においては、上述したような水没検知機能を必要としないニーズもある。この場合、図１のパワーウィンドウ装置１００において、操作部１では水没検知回路１０と端子Ｔ２が省略され、制御部２では端子Ｔ４が省略される。したがって、端子Ｔ２と端子Ｔ４とを接続する配線Ｌ２が不要となり、ハーネスの削減ができる。

図６は、本発明の第２実施形態によるパワーウィンドウ装置２００を示している。図６においては、スイッチ回路１Ａが、マニュアル閉スイッチＳ３と分圧抵抗Ｒ４の直列回路のみで構成されている点が、図１と異なっている。スイッチ回路１Ｂの構成は図１と同じであり、その他の構成も図１と同じである。

すなわち、第２実施形態は、図１のスイッチ回路１Ａにおいて、オート開スイッチＳ１とオート閉スイッチＳ２を除外し、抵抗Ｒ１～Ｒ３を抵抗Ｒ４に置き換えたものである。第２実施形態では、図２において閾値Ｘｂ、Ｘｃが省略される。このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

図７は、本発明の第３実施形態によるパワーウィンドウ装置３００を示している。図７においては、スイッチ回路１Ａが、オート閉スイッチＳ２と分圧抵抗Ｒ５の直列回路のみで構成されている点、および、スイッチ回路１Ｂが、オート開スイッチＳ１で構成されている点が、図１と異なっている。その他の構成は図１と同じである。

すなわち、第３実施形態は、図１のスイッチ回路１Ａにおいて、オート開スイッチＳ１、マニュアル閉スイッチＳ３、および抵抗Ｒ３を除外し、抵抗Ｒ１、Ｒ２を抵抗Ｒ５に置き換えるとともに、図１のスイッチ回路１Ｂにおいて、マニュアル開スイッチＳ４をオート開スイッチＳ１に置き換えたものである。第３実施形態では、図２において閾値Ｘａ、Ｘｄが省略され、水没状態でオート開スイッチＳ１が操作された場合（Ｘｃ≧Ｖ１≧０）に、窓Ｗが開く。このような第３実施形態によっても、第１および第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明では、上述した実施形態以外にも、種々の実施形態を採用することができる。

たとえば、上述した実施形態においては、水没検知回路１０を操作部１に設けた例を挙げたが、水没検知回路１０は制御部２に設けてもよい。あるいは、操作部１や制御部２とは別に、水没検知回路１０を設けてもよい。

また、上述した実施形態においては、プルアップ抵抗Ｒｂを操作部１に設けた例を挙げたが、プルアップ抵抗Ｒｂは制御部２に設けてもよい。

また、上述した実施形態においては、モータ駆動部３が制御部２から分離して設けられている例を挙げたが、モータ駆動部３を制御部２に組み込んでもよい。

また、上述した実施形態においては、パワーウィンドウ装置１００、２００、３００の外部にモータ５が設けられている例を挙げたが、モータ５はパワーウィンドウ装置１００、２００、３００に備わっていてもよい。

さらに、上述した実施形態においては、車両用のパワーウィンドウ装置１００、２００、３００を例に挙げたが、本発明は、車両以外の分野で用いられるパワーウィンドウ装置にも適用することができる。

１ 操作部
１Ａ スイッチ回路（第１スイッチ回路）
１Ｂ スイッチ回路（第２スイッチ回路）
２ 制御部
３ モータ駆動部
４ ＣＰＵ
５ モータ
１０ 水没検知回路
１００、２００、３００ パワーウィンドウ装置
Ｔ１ 端子（第１端子）
Ｔ２ 端子（第２端子）
Ｔ３ 端子（第３端子）
Ｔ４ 端子（第４端子）
Ｂ１ 電源（第１電源）
Ｂ２ 電源（第２電源）
Ｌ１ 配線（第１配線）
Ｌ２ 配線（第２配線）
Ｒ１ 分圧抵抗（第１分圧抵抗）
Ｒ２ 分圧抵抗（第２分圧抵抗）
Ｒ３ 分圧抵抗（第３分圧抵抗）
Ｒａ プルアップ抵抗（第１プルアップ抵抗）
Ｒｂ プルアップ抵抗（第２プルアップ抵抗）
Ｓ１ オート開スイッチ（窓開スイッチ）
Ｓ２ オート閉スイッチ（窓閉スイッチ）
Ｓ３ マニュアル閉スイッチ（窓閉スイッチ）
Ｓ４ マニュアル開スイッチ（窓開スイッチ）
Ｖ１ スイッチ回路の一端の電位（第１電位）
Ｖ２ 水没検知センサの一端の電位（第２電位）
Ｑ 水没検知センサ
Ｗ 窓
Ｙａ 水没閾値
Ｘａ、Ｘｂ 窓閉閾値
Ｘｃ、Ｘｄ 窓開閾値
Ｚ 水没電位範囲

Claims (6)

1. 窓を閉じる際に操作される窓閉スイッチ、および窓を開く際に操作される窓開スイッチが設けられた操作部と、
   窓を開閉するためのモータを駆動するモータ駆動部と、
   前記操作部の各スイッチの操作に基づいて、前記モータ駆動部の動作を制御する制御部と、
   水没を検知する水没検知回路と、を備え、
   前記操作部は、
   第１電源とグランドとの間に接続された、前記窓閉スイッチと抵抗の直列回路を含む第１スイッチ回路と、
   前記第１電源とグランドとの間に前記第１スイッチ回路と並列に接続された、前記窓開スイッチを含む第２スイッチ回路と、を有し、
   前記水没検知回路は、第２電源とグランドとの間に接続された水没検知センサを有し、
   前記制御部は、
   前記第１スイッチ回路および前記第２スイッチ回路における前記第１電源側の一端の第１電位と、前記水没検知センサにおける前記第２電源側の一端の第２電位とを独立して監視し、
   前記第２電位が予め設定された水没電位範囲にある場合に、水没が生じたと判定し、
   水没が生じていない通常時には、
   前記第１電位が、前記窓閉スイッチが操作されたときの電位であれば、窓を閉じることを指令する窓閉指令信号を前記モータ駆動部へ出力し、
   前記第１電位が、前記窓開スイッチが操作されたときの電位であれば、窓を開くことを指令する窓開指令信号を前記モータ駆動部へ出力し、
   水没が生じている水没時には、
   前記第１電位が、前記窓閉スイッチが操作されたときの電位であっても、前記窓閉指令信号を前記モータ駆動部へ出力せず、
   前記第１電位が、前記窓開スイッチが操作されたときの電位であった場合に、前記窓開指令信号を前記モータ駆動部へ出力する、ことを特徴とするパワーウィンドウ装置。
2. 請求項１に記載のパワーウィンドウ装置において、
   前記第１電位に対して、前記窓閉スイッチの操作の有無を判定するための窓閉閾値と、前記窓開スイッチの操作の有無を判定するための窓開閾値とが、前記制御部に設定されており、
   前記第２電位に対して、水没の有無を判定するための水没閾値が、前記制御部に設定されており、
   前記水没電位範囲は、前記水没閾値とゼロボルトの間の範囲であり、
   前記窓閉閾値および前記窓開閾値は前記水没閾値より小さい、ことを特徴とするパワーウィンドウ装置。
3. 請求項２に記載のパワーウィンドウ装置において、
   前記制御部は、前記水没閾値に基づいて水没が生じたと判定した場合に、前記窓閉閾値に基づく前記窓閉スイッチの操作有無の判定を行わず、前記窓開閾値に基づく前記窓開スイッチの操作有無の判定のみを行う、ことを特徴とするパワーウィンドウ装置。
4. 請求項２または請求項３に記載のパワーウィンドウ装置において、
   前記窓開閾値は前記窓閉閾値より小さい、ことを特徴とするパワーウィンドウ装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のパワーウィンドウ装置において、
   前記窓閉スイッチは、手動で窓を閉じるためのマニュアル閉スイッチと、自動で窓を閉じるためのオート閉スイッチとからなり、
   前記窓開スイッチは、手動で窓を開くためのマニュアル開スイッチと、自動で窓を開くためのオート開スイッチとからなり、
   前記抵抗は、第１分圧抵抗と、第２分圧抵抗と、第３分圧抵抗とからなり、
   前記第１スイッチ回路は、前記オート開スイッチ、前記オート閉スイッチ、前記マニュアル閉スイッチ、前記第１分圧抵抗、前記第２分圧抵抗、および前記第３分圧抵抗を含み、
   前記第２スイッチ回路は、前記マニュアル開スイッチを含み、
   前記第１スイッチ回路においては、前記マニュアル閉スイッチ、前記第１分圧抵抗、前記第２分圧抵抗、および前記第３分圧抵抗の直列回路と、前記オート閉スイッチ、前記第１分圧抵抗、および前記第２分圧抵抗の直列回路と、前記オート開スイッチおよび前記第１分圧抵抗の直列回路とが、それぞれ前記第１電源とグランドとの間に接続されており、
   前記第２スイッチ回路においては、前記マニュアル開スイッチが前記第１電源とグランドとの間に接続されている、ことを特徴とするパワーウィンドウ装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のパワーウィンドウ装置において、
   前記操作部は、前記第１スイッチ回路および前記第２スイッチ回路の各一端が接続される第１端子と、前記水没検知センサの一端が接続される第２端子と、を有し、
   前記制御部は、第１配線により前記第１端子と接続される第３端子と、第２配線により前記第２端子と接続される第４端子と、を有し、
   前記第３端子は、第１プルアップ抵抗を介して前記第１電源に接続され、前記第４端子は、第２プルアップ抵抗を介して前記第２電源に接続されており、
   前記制御部は、前記第３端子の電位を前記第１電位として監視し、前記第４端子の電位を前記第２電位として監視する、ことを特徴とするパワーウィンドウ装置。

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