JP3779467B2 - 耐水性パワーウインド装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐水性パワーウインド装置に係わり、特に、何等かの原因によって自動車が水中に落ちたような場合、ウインド下降スイッチの操作によりドアウインドを確実に開くことができるようにした耐水性パワーウインド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車に用いられるパワーウインド装置は、自動車が水中に落ちたような場合、ウインド上昇スイッチやウインド下降スイッチに浸水し、それらスイッチの各接点間が浸水によって電気的絶縁状態の維持が困難になり、ウインド上昇スイッチ及びウインド下降スイッチの各接点が開いているにも係わらず、それらの接点が比較的小さな抵抗値を介して電気的に導通した状態になり、以後、ウインド下降スイッチを操作しても、ウインドの下降操作、即ち、ウインドの開放操作を行なうことができなくなる。
【0003】
図5は、かかる既知のパワーウインド装置の主要な部分の回路構成の一例を示す回路図である。
【0004】
図5に示されるように、パワーウインド装置は、ウインド上昇スイッチ51と、ウインド上昇リレー52及びその接点52Cと、ウインド下降スイッチ53と、ウインド下降リレー54及びその接点54Cと、自動ウインド上昇スイッチ55と、自動ウインド下降スイッチ56と、ウインド開閉用モーター57と、制御用集積回路(以下、制御ICという)58と、車載電源59とからなっている。
【0005】
そして、車載電源59と接地点間に、ウインド上昇スイッチ51とウインド上昇リレー52が直列接続され、ウインド下降スイッチ53とウインド下降リレー54が直列接続される。ウインド上昇スイッチ51とウインド上昇リレー52の接続点Aは制御IC58の端子▲1▼、▲4▼に接続され、ウインド下降スイッチ53とウインド下降リレー54の接続点Bは制御IC58の端子▲2▼、▲5▼に接続される。自動ウインド上昇スイッチ55は、一端が接続点Aに、他端が制御IC58の端子▲3▼にそれぞれ接続され、自動ウインド下降スイッチ56は、一端が接続点Bに、他端が制御IC58の端子▲3▼にそれぞれ接続される。ウインド上昇リレー52の接点52Cは、可動接点がウインド開閉用モーター57の一端に、一方の固定接点が車載電源59に、他方の固定接点が接地点にそれぞれ接続される。ウインド下降リレー54の接点54Cは、可動接点がウインド開閉用モーター57の他端に、一方の固定接点が車載電源59に、他方の固定接点が接地点にそれぞれ接続される。制御IC58の端子▲6▼は車載電源59に接続される。
【0006】
前記構成によるパワーウインド装置は、概略、次のように動作する。
【0007】
ドライバー等がウインド上昇スイッチ51を操作すると、その接点が閉じ、ウインド上昇リレー52が車載電源59によって駆動される。このとき、ウインド上昇リレー52の接点52Cが切替わり、ウインド開閉用モーター57が一方方向に回転し、それによりウインドが上昇方向(ウインド閉方向)に移動する。そして、ウインド上昇スイッチ51の操作を停止すれば、その接点が開き、ウインド上昇リレー52の駆動が停止され、ウインド開閉用モーター57の回転も停止してウインドが上昇も停止する。一方、ウインド下降スイッチ53を操作すると、その接点が閉じ、ウインド下降リレー54が車載電源59によって駆動される。このとき、ウインド下降リレー54の接点54Cが切替わり、ウインド開閉用モーター57が他方方向に回転し、それによりウインドが下降方向(ウインド開方向)に移動する。そして、ウインド下降スイッチ53の操作を停止すれば、その接点が開き、ウインド下降リレー54の駆動が停止され、ウインド開閉用モーター57の回転も停止してウインドの下降も停止する。
【0008】
また、ドライバー等が自動ウインド上昇スイッチ55を操作すると、その接点が閉じるとともに、ウインド上昇スイッチ51が同時操作され、その接点も閉じるようになる。このウインド上昇スイッチ51の接点の閉鎖により、ウインド上昇リレー52が車載電源59によって駆動され、前述のウインド上昇スイッチ51を操作した場合と同様に、ウインド開閉用モーター57が一方方向に回転し、それによりウインドが上昇方向(ウインド閉方向)に移動する。また、ウインド上昇スイッチ51の接点及び自動ウインド上昇スイッチ55の接点がともに閉じることにより、制御IC58の端子▲1▼及び▲3▼にそれぞれ接続点Aの電圧が供給され、その電圧の供給に応答して、制御IC58の端子▲4▼に車載電源59の電圧がラッチされて出力され、この電圧がウインド上昇リレー52に供給される。このため、自動ウインド上昇スイッチ55の操作を停止し、その接点が開かれ、同時に、ウインド上昇スイッチ51の操作が停止され、その接点が開かれたとしても、端子▲4▼の出力電圧はラッチされているので、ウインド上昇リレー52は駆動され続け、ウインド開閉用モーター57が続いて一方方向に回転し、それによりウインドが上昇方向に移動し続ける。そして、このウインドの上昇方向への移動は、ウインドが全閉状態になるまで続行される。
【0009】
同様にして、自動ウインド下降スイッチ56を操作すると、その接点が閉じるとともに、ウインド下降スイッチ53も同時操作され、その接点も閉じる。この場合においても、前述のウインド下降スイッチ53を操作した場合と同様に、ウインド開閉用モーター57が他方方向に回転し、それによりウインドが下降方向(ウインド開方向)に移動する。また、ウインド下降スイッチ53の接点及び自動ウインド下降スイッチ56の接点がともに閉じることにより、制御IC58の端子〔2〕及び〔3〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)にそれぞれ接続点Bの電圧が供給され、その電圧の供給に応答して、制御IC58の端子〔5〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)に車載電源59の電圧がラッチされて出力され、この電圧がウインド下降リレー54に供給される。このため、自動ウインド下降スイッチ56の操作を停止し、その接点が開かれ、同時に、ウインド下降スイッチ53の操作が停止され、その接点が開かれたとしても、端子〔5〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)の出力電圧はラッチされているので、ウインド下降リレー54は駆動され続け、ウインド開閉用モーター57が続いて他方方向に回転し、それによりウインドが下降方向に移動し続ける。そして、このウインドの下降方向への移動はウインドが全開状態になるまで続行される。
【0010】
ところで、前記既知のパワーウインド装置は、何等かの原因で自動車が水中に落ち、ウインド上昇スイッチ51やウインド下降スイッチ53に浸水した場合、それらスイッチ51、53の接点間に水による比較的抵抗値の小さな漏洩抵抗51R、53Rが接続された形になり、ウインド上昇スイッチ51及びウインド下降スイッチ53の各接点が開いているにも係わらず、ウインド上昇リレー52及びウインド下降リレー54にこれらの漏洩抵抗51R、53Rを通して車載電源59の出力電圧が加わり、ウインド上昇リレー52及びウインド下降リレー54が同時駆動されるか、ウインド上昇リレー52及びウインド下降リレー54が同時半駆動されるようになり、その結果、それらの接点52C、54Cが同時に切替えられた状態になるか、または、それらの接点52C、54Cがいずれの固定接点にも切替えられない状態になる。その結果、モーター57は回転駆動されない。このとき、自動車のドライバー等がウインドを開くために、ウインド下降スイッチ53を操作しても、ウインド開閉用モーター57が回転駆動されず、ウインドが開かれない状態になる。このように、前記既知のパワーウインド装置は、自動車が水中に落ち、浸水状態になったとき、もはや正常なウインド操作を行うことができなくなるという問題を有している。
【0011】
このような問題点を解決するために、本出願人は、一端が車載電源または接地点に選択的に接続される1回路2接点の第1スイッチと第1リレーとからなる第1直列回路、一端が車載電源または接地点に選択的に接続される第2スイッチと第2リレーからなる第2直列回路、制御用集積回路を備え、第1直列回路の他端が第2スイッチと第2リレーの接続点に接続され、第2直列回路の他端が第1スイッチと第1リレーの接続点に接続され、第1スイッチの接点切替により第1リレーを付勢してモーターを一方方向に回転駆動させ、ウインドを上昇させるとともに、第2スイッチの接点切替により第2リレーを付勢してモーターを他方方向に回転駆動させ、ウインドを下降させる耐水性パワーウインド装置を既提案しており、特願平9−335728号として出願されている。
【0012】
ここで、図6は、前記提案による耐水性パワーウインド装置の構成を示す回路構成図である。
【0013】
図6に示されるように、耐水性パワーウインド装置は、1回路2接点のウインド上昇スイッチ61と、ウインド上昇リレー62及びその接点62Cと、1回路2接点のウインド下降スイッチ63と、ウインド下降リレー64及びその接点64Cと、自動ウインド上昇スイッチ65と、自動ウインド下降スイッチ66と、第1逆流防止ダイオード67と、第2逆流防止ダイオード68と、第3逆流防止ダイオード69と、第4逆流防止ダイオード70と、ウインド開閉用モーター71と、制御用集積回路(以下、制御ICとういう)72と、車載電源73とからなっている。
【0014】
また、ウインド上昇スイッチ61の可動接点と第3逆流防止ダイオード69と第1逆流防止ダイオード67とウインド上昇リレー62は直列接続され、第1直列回路を構成する。ウインド下降スイッチ63の可動接点と第4逆流防止ダイオード70と第2逆流防止ダイオード68とウインド下降リレー64は直列接続され、第2直列回路を構成する。ウインド上昇スイッチ61は、常閉接点が接地接続され、常開接点が車載電源73に接続される。ウインド上昇リレー62は、他端がウインド下降スイッチ63の可動接点と第4逆流防止ダイオード70の接続点B1に接続される。ウインド下降スイッチ63は、常閉接点が接地接続され、常開接点が車載電源73に接続される。ウインド下降リレー64は、他端がウインド上昇スイッチ61の可動接点と第3逆流防止ダイオード69の接続点A1に接続される。第3逆流防止ダイオード69と第1逆流防止ダイオード67の接続点A2は制御IC72の端子〔1〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)及び端子〔4〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)に接続され、第4逆流防止ダイオード70と第2逆流防止ダイオード68の接続点B2は制御IC72の端子〔2〕及び端子〔5〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)に接続される。
【0015】
前記構成による耐水性パワーウインド装置は、概略、次のように動作する。
【0016】
ドライバー等がウインド上昇スイッチ61を操作すると、可動接点が図示の常閉接点側から常開接点側に切替わり、車載電源73の電圧は、切替わったウインド上昇スイッチ61、第3逆流防止ダイオード69、第1逆流防止ダイオード67、ウインド上昇リレー62、可動接点が図示の常閉接点側に切替わっているウインド下降スイッチ63を介して接地点に達し、ウインド上昇リレー62が駆動される。このとき、ウインド上昇リレー62の接点62Cは可動接点が図示の接続状態から逆の接続状態に切替わり、ウインド開閉モーター71に車載電源73の電圧が供給され、ウインド開閉モーター71が一方方向に回転し、ウインドを上昇させ、ウインドを閉じる。そして、ウインド上昇スイッチ61の操作を停止すれば、可動接点が図示の常閉接点側に切替わり、車載電源73の電圧がウインド上昇スイッチ61で阻止され、ウインド上昇リレー62の駆動が停止するので、ウインド開閉モーター71の回転が停止し、ウインドの上昇が停止し、ウインドはその位置に保持される。
【0017】
一方、ドライバー等がウインド下降スイッチ63を操作すると、可動接点が図示の常閉接点側から常開接点側に切替わり、車載電源73の電圧は、切替わったウインド下降スイッチ63、第4逆流防止ダイオード70、第2逆流防止ダイオード68、ウインド下降リレー64、可動接点が図示の常閉接点側に切替わっているウインド上昇スイッチ61を介して接地点に達し、ウインド下降リレー64が駆動される。このとき、ウインド下降リレー64の接点64Cは可動接点が図示の接続状態から逆の接続状態に切替わり、ウインド開閉モーター71に車載電源73の電圧が供給され、ウインド開閉モーター71が他方方向に回転し、ウインドが下降し、ウインドを開く。そして、ウインド下降スイッチ63の操作を停止すれば、可動接点が図示の常閉接点側に切替わり、車載電源73の電圧がウインド下降スイッチ63で阻止され、ウインド下降リレー64の駆動が停止するので、ウインド開閉モーター71の回転が停止し、ウインドの下降が停止し、ウインドはその位置に保持される。
【0018】
また、ドライバー等が自動ウインド上昇スイッチ65を操作すると、操作に連動してウインド上昇スイッチ61も同時操作され、自動ウインド上昇スイッチ65の可動接点が閉じ、ウインド上昇スイッチ61の可動接点が図示の常閉接点側から常開接点側に切替わる。ウインド上昇スイッチ61の可動接点の切替えにより、車載電源73の電圧がウインド上昇スイッチ61、第3逆流防止ダイオード69、第1逆流防止ダイオード67を介してウインド上昇リレー62に印加され、前記ウインド上昇スイッチ61を単独操作した場合と同様に、ウインド上昇リレー62が駆動され、ウインド開閉モーター71が一方方向に回転して、ウインドを上昇させ、ウインドを閉じる。このとき、自動ウインド上昇スイッチ65の可動接点が閉じると、制御IC72の端子▲3▼に車載電源73の電圧が印加され、制御用IC72は、端子▲6▼に供給される車載電源63の電圧を端子▲1▼に出力し、ウインド上昇リレー62に供給する。ここで、自動ウインド上昇スイッチ65の操作を停止し、連動するウインド上昇スイッチ61の操作も停止すると、ウインド上昇スイッチ61の可動接点が常開接点側から常閉接点側に切替わり、ウインド上昇スイッチ61を介するウインド上昇リレー62への車載電源73の電圧の供給は停止されるが、制御IC72の端子▲1▼から出力される車載電源73の電圧の供給はラッチされ、ウインド上昇リレー62への車載電源73の電圧の供給が持続されるので、ウインド上昇リレー62は駆動され続ける。このため、ウインド開閉モーター61は一方方向に回転を続け、ウインドを上昇させ続ける。ウインドの上昇は、ウインドが移動範囲の最上部にまで到達し、ウインド全閉状態になるまで続けられる。
【0019】
同様に、ドライバー等が自動ウインド下降スイッチ66を操作すると、操作に連動してウインド下降スイッチ63も同時操作され、自動ウインド下降スイッチ66の可動接点が閉じ、ウインド下降スイッチ63の可動接点が図示の常閉接点側から常開接点側に切替わる。ウインド下降スイッチ63の可動接点が常開接点側に切替わると、車載電源73の電圧がウインド下降スイッチ63、第4逆流防止ダイオード70、第2逆流防止ダイオード68を介してウインド下降リレー64に印加され、ウインド下降スイッチ63を単独操作した場合と同様に、ウインド下降リレー64が駆動され、ウインド開閉モーター71が他方方向に回転し、ウインドを下降させ、ウインドを開く。このとき、自動ウインド下降スイッチ66の可動接点が閉じたことで、制御IC72の端子▲3▼に車載電源73の電圧が印加され、制御IC72は、端子▲6▼に供給される車載電源73の電圧を端子▲2▼に出力し、ウインド下降リレー64に供給する。ここで、自動ウインド下降スイッチ64の操作を停止し、連動するウインド下降スイッチ63の操作も停止すると、ウインド下降スイッチ63の可動接点が常開接点側から常閉接点側に切替わり、ウインド下降スイッチ63を介するウインド下降リレー64への車載電源73の電圧の供給は停止されるが、制御IC72の端子▲2▼から出力される車載電源73の電圧の供給はラッチされ、ウインド下降リレー64への車載電源73の電圧の供給が持続され、ウインド下降リレー64は駆動され続ける。このため、ウインド開閉モーター71は他方方向に回転を続け、ウインドを下降し続ける。このウインドの下降は、ウインドが移動範囲の最下部にまで到達し、ウインド全開状態になるまで続けられる。
【0020】
さらに、ウインドが完全に閉じた状態または完全に閉じた状態に近い状態のとき、自動車が何等かの原因で水中に落ちたとすると、ドアの内部に取り付けられているこの耐水性パワーウインド装置も浸水状態になる。この耐水性パワーウインド装置は、大部分の構成部品は防水処理されているが、ウインド上昇スイッチ41、ウインド下降スイッチ63、自動ウインド上昇スイッチ65、自動ウインド下降スイッチ66は、いずれも完全な防水処理を行なうことができないため、浸水時に僅かながら水が浸入するようになる。そして、ウインド上昇スイッチ61やウインド下降スイッチ63内に水が浸入すると、前述のように、それらの可動接点と常開接点との間に比較的抵抗値の小さい水による漏洩抵抗が接続されたものと等価になるが、ウインド上昇スイッチ61及びウインド下降スイッチ63は、常閉接点が接地接続されているので、ウインド上昇スイッチ61及びウインド下降スイッチ63に加えられた車載電源53の電圧は、可動接点と常開接点との間にある漏洩抵抗と常閉接点側に切替わっている可動接点を通して接地点に流れ、ウインド上昇リレー62及びウインド下降リレー64に印加されない。このため、ウインド上昇リレー62の接点62C及びウインド下降リレー64の接点64Cは図示の接続状態になっており、ウインド開閉モーター71は回転駆動されない。
【0021】
このような状態のとき、ドライバー等がウインド下降スイッチ63を操作すると、ウインド下降スイッチ63の接点が常閉接点側から常開接点側に切替わり、常開接点と可動接点との間に接続されていた水による漏洩抵抗が接点の切替えによって短絡状態になり、同時に、常閉接点側と可動接点との間が短絡状態から開放状態になり、今度は常閉接点側と可動接点との間に水による漏洩抵抗が接続されるようになる。このため、車載電源73の電圧は、短絡状態のウインド下降スイッチ63、第4逆流防止ダイオード70、第2逆流防止ダイオード68を介してウインド下降リレー64に供給され、ウインド下降リレー64が駆動される。そして、ウインド下降リレー44の駆動により、接点44Cが図示の接続状態から逆の接続状態に切替わり、ウインド開閉モーター71に車載電源73の電圧が印加され、ウインド開閉モーター71が他方方向に回転駆動される。これによりウインドが下降し、ウインドが開くので、ドライバー等は開いたウインドから脱出することが可能になる。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
前記提案による耐水性パワーウインド装置は、自動車が水中に落ち、耐水性パワーウインド装置に水が完全に浸水したような場合にも、ウインド下降スイッチ63の操作を行なうことによってウインドを開くことができるものであるが、前述したように、ウインド下降スイッチ63を操作してその接点が常開接点側に切替わり、常開接点と可動接点が短絡状態になって車載電源73の電圧がウインド下降リレー64に供給される際、同時に、常閉接点側と可動接点との間は開放状態になっているが、比較的抵抗値の小さい水による漏洩抵抗が接続されるようになるため、この漏洩抵抗を通して接地点に漏洩電流が分流し、ウインド下降リレー64に流れる駆動電流はその分だけ小さくなって、ウインド下降リレー64の接点64Cが切替えられず、その結果、ウインド開閉用モータ71が回転駆動されないで、ウインドが開かれない状態になる虞れがある。
【0023】
このように、前記提案による耐水性パワーウインド装置は、自動車が水中に落ち、耐水性パワーウインド装置が浸水状態になったとき、ウインド下降スイッチを操作しても確実にウインドを開くことができず、耐水性パワーウインド装置の動作の信頼性を確保することが難しいという問題を有している。
【0024】
本発明は、これらの問題点を解決するもので、その目的は、耐水性パワーウインド装置内への浸水を迅速に検知し、その検知によって直ちに浸水時への対応が可能な信頼性の高い耐水性パワーウインド装置を提供することにある。
【0025】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の耐水性パワーウインド装置は、第1直列回路における第1リレーの駆動端を制御用集積回路の第1端子に、第2直列回路における第2リレーの駆動端を制御用集積回路の第2端子にそれぞれ接続し、車載電源と制御用集積回路の検出端子間に接続された半導体検知素子と、半導体検知素子の制御端子と接地間に接続され、配線基板に立設された一対の水没検知導体とからなる水没検知素子を設け、耐水性パワーウインド装置への浸水時に、浸水開始後、直ちに水没検知素子による水没検知によって半導体検知素子をオンにし、制御用集積回路の第1端子及び第2端子から電源電圧を出力する手段を具備している。
【0026】
前記手段によれば、自動車が水中に落ち、耐水性パワーウインド装置内に浸水が生じたとき、耐水性パワーウインド装置に浸水が始まって間もなく、一対の水没検知導体からなる水没検知素子による水没検知を行ない、直ちに半導体検知素子をオンにし、制御用集積回路の第1端子及び第2端子から電源電圧を出力させ、ウインドを上昇させる(閉じる)第1リレー及びウインドを下降させる(開く)第2リレーにそれぞれ電源電圧を供給するようにしているので、浸水後の早い時点からウインドを上昇させる第1スイッチまたはウインドを下降させる第2スイッチを操作することにより、ウインドを上昇またはウインドを下降させることができ、特に、第2スイッチの操作によりウインドを下降させ、開いたウインドから迅速に脱出することが可能になる。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態において、耐水性パワーウインド装置は、一端が車載電源または接地点に切替接続される第1スイッチ及び第1リレーからなる第1直列回路、一端が車載電源または接地点に切替接続される第2スイッチ及び第2リレーからなる第2直列回路、制御用集積回路と、少なくとも水没検知素子を立設した配線基板を備え、前記第1リレーの前記第1スイッチが接続されていない他端が前記第2スイッチと前記第2リレーの接続点に接続され前記第1リレーの前記第1スイッチが接続されている一端が前記制御用集積回路の第1端子に接続され、前記第2リレーの前記第2スイッチが接続されていない他端が前記第1スイッチと前記第1リレーの接続点に接続され前記第2リレーの前記第2スイッチが接続されている一端が前記制御用集積回路の第2端子に接続され、前記第1スイッチの接点切替時に、第1リレーの付勢でモーターを一方方向に回転駆動させてウインドを上昇させ、第2スイッチの接点切替時に、第2リレーの付勢でモーターを他方方向に回転駆動させてウインドを下降させるものであって、車載電源と制御用集積回路の検知端子間に接続された半導体検知素子と、半導体検知素子の制御端子と接地間に接続され、配線基板に立設された一対の水没検知導体からなる水没検知素子とを備え、水没検知素子による水没検知時に半導体検知素子がオンになり、制御用集積回路の第1端子と第2端子から電源電圧を出力するものである。
【0028】
本発明の実施の形態の1つのものにおいて、耐水性パワーウインド装置は、水没検知素子が2つ以上並列的に配置接続されているものである。
【0029】
本発明の実施の形態の1つの具体例において、耐水性パワーウインド装置は、一対の水没検知導体の先端部が配線基板の面に平行に、かつ、外側方向に屈曲されているものである。
【0030】
これらの本発明の実施の形態によれば、車載電源の制御用集積回路の検出端子間に接続された半導体検知素子と、半導体検知素子の制御端子と接地間に接続され、配線基板に立設された一対の水没検知導体とからなる水没検知素子を設け、耐水性パワーウインド装置への浸水時に、水没検知素子による水没検知時に半導体検知素子をオンにし、制御用集積回路の第1端子及び第2端子から電源電圧を出力させ、ウインドを上昇させる(閉じる)第1リレー及びウインドを下降させる(開く)第2リレーに供給するようにしているものであって、自動車が水中に落ち、耐水性パワーウインド装置内に浸水したとき、配線基板に立設された一対の水没検知導体からなる水没検知素子が耐水性パワーウインド装置内への浸水の検知、即ち、水没検知をいち早く行い、直ちに半導体検知素子をオンにし、制御用集積回路の第1端子及び第2端子から電源電圧を出力し、第1リレー及び第2リレーにそれぞれ電源電圧を供給するようにするので、この時点またはそれ以降の時点に、ウインドを上昇させる第1スイッチまたはウインドを下降させる第2スイッチを操作することにより、ウインドを上昇またはウインドを下降させることができるようになり、特に、第2スイッチの操作によってウインドを下降させることにより、水没した自動車の開いたウインドから迅速に車外に脱出することが可能になる。
【0031】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【0032】
図1は、本発明による耐水性パワーウインド装置の第1実施例の要部構成を示す回路図である。
【0033】
図1に示されるように、第1実施例の耐水性パワーウインド装置は、1回路2接点のスイッチからなるウインド上昇スイッチ(第1スイッチ)1と、ウインド上昇リレー2及びその接点2Cと、1回路2接点のスイッチからなるウインド下降スイッチ(第2スイッチ)3と、ウインド下降リレー4及びその接点4Cと、自動ウインド上昇スイッチ5と、自動ウインド下降スイッチ6と、第1逆流防止ダイオード7と、第2逆流防止ダイオード8と、第3逆流防止ダイオード9と、第4逆流防止ダイオード10と、ウインド開閉用モーター11と、制御用集積回路(以下、制御ICという)12と、車載電源(バッテリー)13と、トランジスタ(半導体検知素子)14と、一対の平行水没検知導電ピン(水没検知素子)15と、抵抗16、17と、ダイオード18とを備えている。
【0034】
そして、ウインド上昇スイッチ1の可動接点と第3逆流防止ダイオード9と第1逆流防止ダイオード7とウインド上昇リレー2は直列接続されて第1直列回路を構成する。ウインド下降スイッチ3の可動接点と第4逆流防止ダイオード10と第2逆流防止ダイオード8とウインド下降リレー4は直列接続されて第2直列回路を構成する。ウインド上昇スイッチ1は、一方の固定接点(常閉接点)が接地接続され、他方の固定接点(常開接点)が車載電源13に接続され、可動接点が第3逆流防止ダイオード9のアノードに接続される。ウインド上昇リレー2は、一端が第1逆流防止ダイオード7のカソードに接続され、他端がウインド下降スイッチ3の可動接点と第4逆流防止ダイオード10のアノードとの接続点B1に接続される。第1逆流防止ダイオード7のアノード及び第3逆流防止ダイオード9のカソードとの接続点A2は、制御IC12の端子〔1〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)及び端子(第1端子)〔4〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)に接続される。ウインド下降スイッチ3は、一方の固定接点(常閉接点)が接地接続され、他方の固定接点(常開接点)が車載電源13に接続される。ウインド下降リレー4は、一端が第2逆流防止ダイオード8のカソードに接続され、他端がウインド上昇スイッチ1の可動接点と第3逆流防止ダイオード9のアノードとの接続点A1に接続される。第2逆流防止ダイオード8のアノードと第4逆流防止ダイオード10のカソードとの接続点B2は制御IC12の端子〔2〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)及び端子(第2端子)〔5〕(図では丸付数字で示しているが、ここではカッコ付数字で示す。)に接続される。
【0035】
また、自動ウインド上昇スイッチ5は、可動接点が車載電源13に接続され、固定接点が制御IC12の端子▲3▼に接続される。自動ウインド下降スイッチ6は、可動接点が車載電源13に接続され、固定接点が制御IC12の端子▲3▼に接続される。ウインド上昇リレー2の接点2Cは、可動接点がウインド開閉モーター11の一端に接続され、一方の固定接点が車載電源13に接続され、他方の固定接点が接地接続される。ウインド下降リレー4の接点4Cは、可動接点がウインド開閉モーター11の他端に接続され、一方の固定接点が車載電源13に接続され、他方の固定接点が接地接続される。車載電源13は、正極側が制御IC12の端子▲6▼及び端子(電源端子)▲7▼に接続され、負極側が接地接続される。
【0036】
さらに、トランジスタ14は、エミッタが制御IC12の端子▲7▼に接続され、コレクタが制御IC12の端子(検出端子)▲8▼に接続され、ベースが平行水没検知導電ピン15を介して接地点に接続される。抵抗16はトランジスタ14のベース・エミッタ間に接続され、抵抗17とダイオード18は制御IC12の検出端子▲8▼と接地間に直列接続される。
【0037】
また、図2(a)、(b)及び図3は、第1実施例の耐水性パワーウインド装置を配線基板に装着配置した場合の構成の一例を示す構成図であって、図2(a)は配線基板の上面図、図2(b)は配線基板の下面図であり、図3は配線基板の側面図である。
【0038】
図2(a)、(b)及び図3に示されるように、耐水性パワーウインド装置は、配線基板19に各種構成部品が装着配置されているもので、これらの各種構成部品については、図1に図示された構成部品と同じ構成部品については同じ符号を付けている。
【0039】
そして、配線基板19は、上面側に、制御IC12、運転席側ウインド開閉スイッチ20、助手席側ウインド開閉スイッチ21、後部右座席側ウインド開閉スイッチ22、後部左座席側ウインド開閉スイッチ23等が装着配置され、下面側に、ウインド上昇リレー2やウインド下降リレー4、トランジスタ14、コネクタ25等が装着配置され、上面側から下面側にわたってウインド開閉ロックスイッチ24が装着配置されている。
【0040】
この場合、一対の水没検知導電ピン15は、配線基板19の下面側に、配線基板19の面に対して略直角状態に突出するように立設配置されている。平行水没検知導電ピン15の長さは、浸水の検知範囲を拡げるためになるべく長くなるように、少なくとも他の主要な構成部品の高ささよりも長くなるように選ぶことが好ましい。
【0041】
前記構成による第1実施例の耐水性パワーウインド装置は、概略、次のように動作する。
【0042】
始めに、自動車の正常時(非浸水時)の動作について説明する。
【0043】
ドライバー等がウインド上昇スイッチ1を操作すると、可動接点が図示の常閉接点側から常開接点側に切替わり、車載電源13の電圧は、切替わったウインド上昇スイッチ1、第3逆流防止ダイオード9、第1逆流防止ダイオード7、ウインド上昇リレー2、可動接点が図示の常閉接点側に切替わっているウインド下降スイッチ3を介して接地点に達し、ウインド上昇リレー2が駆動される。このとき、ウインド上昇リレー2の接点2Cにおいて、可動接点が図示の接続状態から逆の接続状態に切替わり、ウインド開閉モーター11に車載電源13の電圧が供給され、ウインド開閉モーター11が一方方向に回転する。ウインド開閉モーター11の一方方向への回転によって、ウインドが上昇し、ウインドを閉じる。そして、ウインド上昇スイッチ1の操作を停止すれば、可動接点が図示の常閉接点側に切替わり、車載電源13の電圧がウインド上昇スイッチ1によってウインド上昇リレー2への供給が阻止され、ウインド上昇リレー2の接点2Cが図示の接続状態になるので、ウインド開閉モーター11の回転が停止し、ウインドの上昇が停止してウインドはその位置に保持される。
【0044】
一方、ドライバー等がウインド下降スイッチ3を操作すると、可動接点が図示の常閉接点側から常開接点側に切替わり、車載電源13の電圧は、切替わったウインド下降スイッチ3、第4逆流防止ダイオード10、第2逆流防止ダイオード8、ウインド下降リレー4、可動接点が図示の常閉接点側に切替わっているウインド上昇スイッチ1を介して接地点に達し、ウインド下降リレー4が駆動される。このとき、ウインド下降リレー4の接点4Cにおいて、可動接点が図示の接続状態から逆の接続状態に切替わり、ウインド開閉モーター11に車載電源13の電圧が供給され、ウインド開閉モーター11が他方方向に回転する。ウインド開閉モーター11の他方方向への回転によって、ウインドが下降し、ウインドを開く。そして、ウインド下降スイッチ3の操作を停止すれば、可動接点が図示の常閉接点側に切替わり、車載電源13の電圧がウインド下降スイッチ3によってウインド下降リレー4への供給が阻止され、ウインド下降リレー4の接点4Cが図示の接続状態になるので、ウインド開閉モーター11の回転が停止し、ウインドの下降が停止してウインドはその位置に保持される。
【0045】
また、ドライバー等が自動ウインド上昇スイッチ5を操作すると、その操作に連動してウインド上昇スイッチ1も同時操作され、自動ウインド上昇スイッチ5の可動接点が閉じ、ウインド上昇スイッチ1の可動接点が図示の常閉接点側から常開接点側に切替わる。ウインド上昇スイッチ1の可動接点が常開接点側に切替わると、車載電源13の電圧がウインド上昇スイッチ1、第3逆流防止ダイオード9、第1逆流防止ダイオード7を介してウインド上昇リレー2に印加され、前記ウインド上昇スイッチ1を単独操作した場合と同様に、ウインド上昇リレー2が駆動され、ウインド開閉モーター11が一方方向に回転し、ウインド開閉モーター11の一方方向への回転によって、ウインドを上昇させ、ウインドを閉じる。このとき、自動ウインド上昇スイッチ5の可動接点が閉じたことで、制御IC12の端子▲3▼に車載電源13の電圧が印加され、制御IC12は、端子▲6▼に供給される車載電源13の電圧を端子▲1▼に出力し、ウインド上昇リレー2に供給する。ここで、自動ウインド上昇スイッチ5の操作を停止し、それに連動するウインド上昇スイッチ1の操作も停止すると、ウインド上昇スイッチ1の可動接点が常開接点側から常閉接点側に切替わり、ウインド上昇スイッチ1を通したウインド上昇リレー2への車載電源13の電圧の供給は停止されるが、制御IC12の端子▲1▼から出力される車載電源13の電圧の供給がラッチされ、ウインド上昇リレー2への車載電源13の電圧の供給が持続されるので、ウインド上昇リレー2は駆動され続ける。このため、ウインド開閉モーター11は一方方向に回転を続け、ウインドを上昇させ続ける。ウインドの上昇は、ウインドが移動範囲の最上部にまで到達してウインド全閉状態になるまで続けられる。この場合、第3逆流防止ダイオード9は、制御IC12の端子▲1▼から出力される車載電源13の電圧を全てウインド上昇リレー2に印加するために接続されているものである。
【0046】
同じように、ドライバー等が自動ウインド下降スイッチ6を操作すると、その操作に連動してウインド下降スイッチ3も同時操作され、自動ウインド下降スイッチ6の可動接点が閉じ、ウインド下降スイッチ3の可動接点が図示の常閉接点側から常開接点側に切替わる。ウインド下降スイッチ3の可動接点が常開接点側に切替わると、車載電源13の電圧がウインド下降スイッチ3、第4逆流防止ダイオード10、第2逆流防止ダイオード8を介してウインド下降リレー4に印加され、前記ウインド下降スイッチ3を単独操作した場合と同様に、ウインド下降リレー4が駆動され、ウインド開閉モーター11が他方方向に回転し、ウインド開閉モーター11の他方方向への回転により、ウインドを下降させ、ウインドを開く。このとき、自動ウインド下降スイッチ6の可動接点が閉じて、制御IC12の端子▲3▼に車載電源13の電圧が印加され、制御IC12は、端子▲6▼に供給される車載電源13の電圧を端子▲2▼に出力し、ウインド下降リレー4に供給する。ここで、自動ウインド下降スイッチ6の操作を停止し、それに連動するウインド下降スイッチ3の操作も停止すると、ウインド下降スイッチ3の可動接点が常開接点側から常閉接点側に切替わり、ウインド下降スイッチ3を介するウインド下降リレー4への車載電源13の電圧の供給は停止されるが、制御IC12の端子▲2▼から出力される車載電源13の電圧の供給がラッチされ、ウインド下降リレー4への車載電源13の電圧の供給が持続され、ウインド下降リレー4は駆動され続ける。このため、ウインド開閉モーター11は他方方向に回転を続け、ウインドを下降し続ける。ウインドの下降は、ウインドが移動範囲の最下部にまで到達し、ウインド全開状態になるまで続けられる。この場合、第4逆流防止ダイオード10は、制御IC12の端子▲2▼から出力される車載電源13の電圧を全てウインド下降リレー4に印加するために接続されているものである。
【0047】
次に、自動車内に浸水した時(非常時)の動作について説明する。
【0048】
自動車が何等かの原因で水中に落ち、車内に浸水したとすると、ドア内部に取り付けられている第1実施例の耐水性パワーウインド装置は、順次浸水状態になる。この場合、車内に浸水が始まった直後に、耐水性パワーウインド装置の底部に僅かに浸入した水が、露出している一対の平行水没検知導電ピン15の間に真っ先に加わるようになると、一対の平行水没検知導電ピン15間の抵抗が小さくなり、トランジスタ15のベース回路が閉じてオン状態になる。そして、トランジスタ14がオンになると、制御IC12の検出端子▲8▼に車載電源13の電源電圧がトランジスタ14を通して印加され、それによって制御IC12の第1端子▲4▼及び第2端子▲5▼にそれぞれ電源電圧が出力され、ウインド上昇リレー2及びウインド下降リレー4に供給されるようになる。このとき、ウインド上昇リレー2及びウインド下降リレー4はともに駆動され、それらの接点2C、4Cは図示の接続状態と逆の接続状態に切替わるが、ウインド開閉モーター11に車載電源13の電圧が印加されないので、ウインド開閉モーター11は回転することがなく、ウインドは開閉を行なわない。
【0049】
この時点に、ドライバー等がウインド下降スイッチ3を操作すると、ウインド下降スイッチ3の接点が常閉接点側から常開接点側に切替わり、ウインド上昇リレー2の他端にも車載電源13の電圧が印加されるので、ウインド上昇リレー2の駆動が停止されるので、接点2Cが図示の接続状態に切替わる。このとき、ウインド下降リレー4は、依然として駆動状態にあって、接点4Cが図示の接続状態と逆の接続状態に切替わっているので、ウインド開閉モーター11に車載電源13の電圧が印加され、ウインド開閉モーター11が他方方向に回転駆動される。このウインド開閉モーター11の他方方向への回転駆動によって、ウインドが下降し、ウインドが開かれるので、ドライバー等は浸水した自動車の開いたウインドから車外に脱出することが可能になる。
【0050】
この場合、ドライバー等がウインド下降スイッチ3を操作する代わりに、ウインド上昇スイッチ1を操作したとすれば、前述の機能と同様の機能によって、ウインドを閉じることができる。
【0051】
一対の平行水没検知導電ピン15が浸水を検知し、ウインド上昇リレー2及びウインド下降リレー4を駆動した後、浸水が進行してウインド上昇スイッチ1内及びウインド下降スイッチ3内にそれぞれ水が浸入すると、前述のように、それらの可動接点と常開接点との間に比較的抵抗値の小さい水による漏洩抵抗が接続されたものと等価になるが、ウインド上昇スイッチ1及びウインド下降スイッチ3は、いずれも常閉接点が接地接続されているので、ウインド上昇スイッチ1及びウインド下降スイッチ3に加えられた車載電源13の電圧は、可動接点と常開接点との間にある漏洩抵抗と常閉接点側に切替わっている可動接点を通して接地点に流れ、ウインド上昇リレー2及びウインド下降リレー4には殆んど印加されない。このため、ウインド上昇リレー2の接点2C及びウインド下降リレー4の接点4Cの接続状態に変更はなく、ウインド開閉モーター11は回転駆動されない。この状態からドライバー等がウインド下降スイッチ3を操作すると、前述の動作と同じ動作が実行される。
【0052】
もし、仮りに、一対の平行水没検知導電ピン15が水中に没する以前に、ウインド上昇スイッチ1またはウインド下降スイッチ3が水中に没するような事態になった場合には、図6に示された、本出願人が先に提案した技術と同一のプロセスにより、浸水に対する対策が実行される。
【0053】
このように、第1実施例の耐水性パワーウインド装置によれば、自動車が水中に落ち、それにより耐水性パワーウインド装置が水に浸かった直後、即ち、ウインド下降スイッチ3内に水が浸入する以前に、耐水性パワーウインド装置の底部に僅かに溜まった水が一対の平行水没検出導電ピン15に加わり、平行水没検出導電ピン15によるいち早い浸水の検知が行われるもので、その検知が行われた直後またはそれ以後にウインド下降スイッチ3を操作すれば、自動的にウインドを開くことができるようになるので、これまでの耐水性パワーウインド装置の機能に加え、浸水時の安全性をより向上させることができる。
【0054】
また、浸水に対する対策が平行水没検出導電ピン15の浸水検知のみで行われるので、不安定さが解消される。
【0055】
なお、第1実施例の耐水性パワーウインド装置は、配線基板19上の離れた位置に立設された2組の平行水没検出導電ピン15を備え、これらは回路的に並列に配置されているので、いずれかの組の平行水没検出導電ピン15が浸水を検知した時点で浸水対策が進められることになり、浸水の状態や浸水の方向の影響を受けない早期の浸水対策が可能である。
【0056】
この場合、用いられる平行水没検出導電ピン15の数は、容易に考えられるように、多い程よく、また、立設の方向を四方八方にすればなおよいものである。
【0057】
次に、図4は、本発明による耐水性パワーウインド装置の第2実施例の要部構成を示す回路図である。
【0058】
図4において、図1に図示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【0059】
第2実施例の構成が第1実施例の構成と異なる点は、第1実施例の構成において用いられていた自動ウインド上昇スイッチ5及び自動ウインド下降スイッチ6を省いている点(第1相違点)、及び、一対の平行水没検知導電ピン15の構成として、第1実施例がまっすぐな一対の平行水没検知導電ピンを用いているのに対し、先端が配線基板19の面に平行に、かつ、互いに外側を向くように屈曲された一対の平行水没検知導電ピンを用いている点(第2相違点)だけであって、その他の構成は、第1実施例の構成と同じである。このため、第2実施例の構成についてはこれ以上の説明を省略する。
【0060】
また、第2実施例の動作における正常時(非浸水時)の動作については、ウインドを上昇及び下降させる際に、自動ウインド上昇スイッチ5及び自動ウインド下降スイッチ6が省かれていることから、自動ウインド上昇スイッチ5及び自動ウインド下降スイッチ6を用いた自動(オート)操作を行なうことができない点を除けば、第1実施例の正常時の動作と殆んど同じである。このため、第2実施例の正常時の動作についてはこれ以上の説明を省略する。
【0061】
さらに、第2実施例の自動車内に浸水した時(非常時)の動作については、第1実施例の非常時の動作と全く同じであるので、この動作の説明を省略する。
【0062】
また、第2実施例が奏する作用効果については、一対の平行水没検知導電ピン15の先端形状が外側方向に開いた形になっているため、第1実施例で用いている一対の平行水没検知導電ピン15と比較して、浸入してきた水に接触した瞬間により広い面積で接触するために、平行水没検知導電ピン15間の抵抗が急激に低下する、即ち、検知の感度がより鋭敏になるものである。
【0063】
なお、前記各実施例においては、半導体検知素子14がトランジスタであり、水没検知素子が一対の平行水没検知導電ピンである例を挙げて説明したが、本発明は、これらの構成のものに限られずものでなく、半導体検知素子14として、トランジスタ以外にトランジスタに類似の動作を行う素子に代えてもよく、水没検知素子として、一対の平行水没検知導電ピン以外に一対の平行水没検知導電板を用いるようにしてもよい。
【0064】
また、前記各実施例においては、第1実施例の水没検知素子にまっすぐな一対の平行水没検知導電ピンを、第2実施例の水没検知素子に先端形状が外側方向に開いた一対の平行水没検知導電ピンをそれぞれ用いた例を挙げて説明したが、第1実施例の水没検知素子に先端形状が外側方向に開いた一対の平行水没検知導電ピンを用い、第2実施例にまっすぐな一対の平行水没検知導電ピンを用いてもよく、第1実施例及び第2実施例の双方にまっすぐな一対の平行水没検知導電ピンを用いてもよく、第1実施例及び第2実施例の双方に先端形状が外側方向に開いた一対の平行水没検知導電ピンを用いてもよい。
【0065】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、自動車が水中に落ち、耐水性パワーウインド装置内に浸水したとき、配線基板に立設された平行水没検知導体が耐水性パワーウインド装置内への浸水の検知、即ち、水没検知をいち早く行い、直ちに半導体検知素子をオンにし、制御用集積回路の第1端子及び第2端子から電源電圧を出力し、第1リレー及び第2リレーにそれぞれ電源電圧を供給するようにしているので、この時点またはそれ以降の時点に、ウインドを上昇させる第1スイッチまたはウインドを下降させる第2スイッチを操作することにより、ウインドを上昇またはウインドを下降させることができるようになり、特に、第2スイッチの操作によってウインドを下降させることによって、水没した自動車の開いたウインドから迅速に車外に脱出することが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による耐水性パワーウインド装置の第1実施例の要部構成を示す回路図である。
【図2】第1実施例の耐水性パワーウインド装置を配線基板に装着配置した場合の構成の一例を示す上面図及び下面図である。
【図3】第1実施例の耐水性パワーウインド装置を配線基板に装着配置した場合の構成の一例を示す側面図である。
【図4】本発明による耐水性パワーウインド装置の第2実施例の要部構成を示す回路図である。
【図5】既知のパワーウインド装置の主要部分の回路構成の一例を示す回路図である。
【図6】既に提案されている耐水性パワーウインド装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 ウインド上昇スイッチ(第1スイッチ)
2 ウインド上昇リレー
2C ウインド上昇リレーの接点
3 ウインド下降スイッチ(第2スイッチ)
4 ウインド下降リレー
4C ウインド下降リレーの接点
5 自動ウインド上昇スイッチ
6 自動ウインド下降スイッチ
7 第1逆流防止ダイオード
8 第2逆流防止ダイオード
9 第3逆流防止ダイオード
10 第4逆流防止ダイオード
11 ウインド開閉用モーター
12 制御IC(制御用集積回路)
13 車載電源(バッテリー)18
14 トランジスタ(半導体検知素子)
15 平行水没検知導電ピン(水没検知素子)
16、17 抵抗
18 ダイオード
19 配線基板
20 運転席側ウインド開閉スイッチ
21 助手席側ウインド開閉スイッチ
22 後部右座席側ウインド開閉スイッチ
23 後部左座席側ウインド開閉スイッチ
Claims (3)
- 一端が車載電源または接地点に切替接続される第1スイッチ及び第1リレーからなる第1直列回路、一端が前記車載電源または接地点に切替接続される第2スイッチ及び第2リレーからなる第2直列回路、制御用集積回路と、少なくとも水没検知素子を立設した配線基板を備え、前記第1リレーの前記第1スイッチが接続されていない他端が前記第2スイッチと前記第2リレーの接続点に接続され前記第1リレーの前記第1スイッチが接続されている一端が前記制御用集積回路の第1端子に接続され、前記第2リレーの前記第2スイッチが接続されていない他端が前記第1スイッチと前記第1リレーの接続点に接続され前記第2リレーの前記第2スイッチが接続されている一端が前記制御用集積回路の第2端子に接続され、前記第1スイッチの接点切替時に、前記第1リレーの付勢でモーターを一方方向に回転駆動させてウインドを上昇させ、前記第2スイッチの接点切替時に、前記第2リレーの付勢で前記モーターを他方方向に回転駆動させてウインドを下降させる耐水性パワーウインド装置であって、前記車載電源と前記制御用集積回路の検知端子間に接続された半導体検知素子と、前記半導体検知素子の制御端子と接地間に接続され、前記配線基板に立設された一対の水没検知導体からなる前記水没検知素子とを備え、前記水没検知素子による水没検知時に前記半導体検知素子がオンになり、前記制御用集積回路の前記第1端子と前記第2端子から電源電圧を出力する耐水性パワーウインド装置。
- 前記水没検素子は、2つ以上並列的に配置接続されていることを特徴とする請求項1に記載の耐水性パワーウインド装置。
- 前記一対の水没検知導体は、先端部が前記配線基板の面に平行に、かつ、外側方向に屈曲されていることを特徴とする請求項1または2に記載の耐水性パワーウインド装置。
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