JP4041981B2

JP4041981B2 - 駆動装置

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Publication number: JP4041981B2
Application number: JP2003286258A
Authority: JP
Inventors: 武司関根
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2023-08-04
Also published as: JP2005057889A

Description

本発明は、車両のパワーウインドウ開閉用などのモータを駆動する駆動装置に係り、車両の海などへの転落などによる水没事故が生じた場合でも、電食や誤動作が生じ難く、しかも操作に応じた動作が確実に実現される信頼性の高い駆動装置に関する。

一般に、車両のパワーウインドウ（特に運転席側ウインドウ）などの開閉機構の制御方式としては、挟み込み検出時のウインドウの自動反転機能（挟み込み防止機能）等を実現する電子制御が主流になっている。このため、前記開閉機構の駆動源であるモータに適宜電源供給してその動作を制御する駆動装置としては、例えば特許文献１或いは特許文献２に示されるように、リレーによる駆動方式を採用し、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を含む制御回路を備えたものが一般的になっている。

即ち、基本的にこの種の駆動装置は、例えば図７（ａ）又は（ｂ）に示すように、モータ１に電源供給してモータ１をそれぞれ正転方向（例えば車両ウインドウを開けるＤＯＷＮ方向）又は逆転方向（例えば車両ウインドウを閉じるＵＰ方向）に駆動するための二つのリレー２，３と、モータ１の正転方向又は逆転方向の作動を指令するための操作スイッチ４，５と、この操作スイッチ４，５の操作入力を受けてリレー２，３を制御する制御回路６（例えば、ワンチップのマイコンを含むもの）とを有する。

ここで、各リレーは、それぞれ励磁用のリレーコイル２ａ，３ａと、例えばコモン端子（以下、Ｃ端子という。），ノルマルオープン端子（以下、Ｎ．Ｏ端子という。）及びノルマルクローズド端子（以下、Ｎ．Ｃ端子という。）を有する接点部２ｂ，３ｂとよりなり、リレーコイルの通電（即ち、励磁）が行われていない非作動状態ではＣ端子とＮ．Ｃ端子が接続された状態となり、リレーコイルの通電が行われた作動状態ではＣ端子とＮ．Ｏ端子が接続された状態となる。
これらリレー２，３のＮ．Ｏ端子は、電源ラインＬ１（電源の高電位側に接続されたライン）に接続され、Ｎ．Ｃ端子は、グランドラインＬＧに接続されている。またリレーのＣ端子は、モータコイルの両端子のうちのいずれか一方（正転又は逆転を実現する所定の端子）に接続されている。

また操作スイッチ４，５は、車両の運転者などが操作可能な共通の操作部（揺動する操作ノブなど）の操作により作動するスイッチ接点（ノルマルオープン型のいわゆるａ接点）を有する。各スイッチ接点は、Ｃ端子が例えばグランドラインＬＧに接続され、Ｎ．Ｏ端子が制御回路６の入力端子に接続されるとともに、プルアップ抵抗を介して例えば電源ラインＬ２に接続されている。

また制御回路６は、各リレーコイル２ａ，３ａの通電ライン上（図７（ａ）では高電位側、図７（ｂ）ではグランド側）にそれぞれ設けられたスイッチング素子（この場合、図７（ａ）ではＮＰＮ型トランジスタ７，８、図７（ｂ）ではＰＮＰ型トランジスタ９，１０）と、このスイッチング素子を駆動制御する処理回路１１（例えば、マイコンを含むもの）とを備える。

この処理回路１１は、操作スイッチ４，５の各Ｎ．Ｏ端子の端子電圧を読み込み、操作部が何れかの向きに操作されたか否かの判定を行い、その判定結果に応じて所定のリレーコイルの通電制御（即ち、モータの正転又は逆転の駆動制御）を実行する。即ち処理回路１１は、操作部が例えば一方向（正転を指令する方向）に操作されて、操作スイッチ４のＣ端子と一方のＮ．Ｏ端子が接続された状態になると、このＮ．Ｏ端子の端子電圧がグランドレベルとなることで、モータ１を例えば正転させる操作指令が入力されたと判定し、正転側のスイッチング素子（トランジスタ７又は９）をオンする駆動信号を出力する。そして、正転側のスイッチング素子がオンすると、正転側のリレー２が作動して、そのリレー２のＣ端子とＮ．Ｏ端子を介して、モータコイルの両端子のうちの一方（正転側の端子）だけが電源ラインＬ１に接続されて、モータが例えば正転する。

なお、例えば車両のパワーウインドウでは、車種又は座席（特に運転席側ウインドウ）によっては、オート動作機能（例えば操作ノブを大きく開方向に操作すると、操作ノブの操作を止めても、全開位置までウインドウが自動的に動作する機能）が設けられる。この場合には、操作スイッチの接点としてオート動作用の接点がさらに設けられ、この接点がオンすると（即ち、オート動作が指令されると）、処理回路１１の制御で何れかのリレーが全開又は全閉位置まで駆動され続け、指令された方向のオート動作が実現される構成となっている。

特開平１１−３６７００号公報特開平１１−４１９６１号公報

しかし、上記従来の駆動装置においては、水没時にリレーコイルの下流側でリークが発生した場合、そのリーク抵抗によっては、何れか一方又は両方のリレーがユーザの意思に無関係にオンして、ウインドウが勝手に作動したり、ウインドウが作動しなくなったりする問題があった。

また、図７（ｂ）に示したようなハイサイド駆動の場合には、水没によりトランジスタ９又は１０のコレクタ端子とグランド間にリークが発生している状態で、このトランジスタがユーザの操作に応じた処理回路１１の制御によって駆動されてオンすると、このトランジスタに大電流が流れるという問題があった。そして、この大電流による実害（トランジスタが破壊され、その後モータが駆動制御不能になること）を避けるためには、このトランジスタとして高価なＷ品（大容量品）を使用しなければならないという不利があった。

なお、特許文献１には、水没時にウインドウが勝手に動作する問題を解消するため、水没を検出して両リレーを同時にオンしてモータコイルの両端子を何れも電源ラインに接続する技術が開示されている。しかしこの場合には、水没時にモータコイルの両端子側が高電位になるため、グランドレベルである筐体（車両のボディ）へのリークによるモータコイルやその通電ラインを構成する回路導体等の電食（電気の流れにより生じる腐食）が著しく促進される弊害や、万が一、モータ通電ラインを構成するハーネスがドアとボディの間に挟み込まれていた場合などには、水没時に両リレーが同時にオンされた時点で発煙又は発火が発生する恐れがあるという問題がある。

また、特許文献２には、水没時にウインドウが確実に操作可能（少なくとも開方向に作動させることが可能）となるようにするため、リレーコイルの両側にスイッチング素子（トランジスタ）又はスイッチ接点を設け、スイッチ操作時には、操作方向に応じた一方のリレーコイルの両側が同期してオンすることによって、所定のリレーコイルのみを確実に駆動する構成が開示されている。しかしこの場合には、高電位側のスイッチング素子であるトランジスタのコレクタ端子とグランド間にリークが発生すると、図７（ｂ）の場合と同様に、このトランジスタに大電流が流れるという問題（このトランジスタとして高価なＷ品を使用しなければならないという不利）があった。なお、単純にリレーコイルの両側をスイッチ接点により同期してオンオフする構成では、上記トランジスタの問題は発生しないが、この場合には、オート動作機能が実現できないという問題があった。

そこで本発明は、車両のパワーウインドウ開閉用などのモータを駆動する駆動装置に係り、車両の海などへの転落などによる水没事故が生じた場合でも、電食や誤動作が生じ難く、しかも操作に応じた動作（オート動作含む）が確実に実現される信頼性の高い駆動装置を提供することを目的としている。

本願第１の駆動装置は、モータに電源供給してモータを作動させるリレーを有し、モータの動作を指令する操作部の作動状態に応じて、前記リレーを作動させてモータを駆動する駆動装置であって、
前記リレーのコイルの高電位側端子と電源の高電位側との間を開閉する高電位側スイッチング素子と、
前記リレーのコイルの低電位側端子とグランド側との間を開閉する低電位側スイッチング素子と、
前記高電位側スイッチング素子と並列に接続され、前記操作部がモータのマニュアル動作又はオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となるスイッチ接点と、
前記操作部が非操作状態にあるときには、前記高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子をオフ状態に維持し、前記操作部がモータのマニュアル動作を指令した操作状態にあるときには、前記低電位側スイッチング素子をオン状態とし、前記操作部がモータのオート動作を指令した操作状態になると、所定のオート動作終了タイミングまでの間、前記高電位側スイッチング素子と前記低電位側スイッチング素子をオン状態に維持する制御手段とを備えたものである。

また、本願第２の駆動装置は、モータに電源供給してそれぞれモータを正転又は逆転させる正転用リレーと逆転用リレーを有し、モータの正転方向又は逆転方向の動作を指令する操作部の作動状態に応じて、前記二つのリレーのうちのいずれか一方を作動させてモータを正転方向又は逆転方向に駆動する駆動装置であって、
前記正転用リレーのコイルの高電位側端子と電源の高電位側との間を開閉する正転用高電位側スイッチング素子と、
前記逆転用リレーのコイルの高電位側端子と電源の高電位側との間を開閉する逆転用高電位側スイッチング素子と、
前記正転用リレーのコイルの低電位側端子とグランド側との間を開閉する正転用低電位側スイッチング素子と、
前記逆転用リレーのコイルの低電位側端子とグランド側との間を開閉する逆転用低電位側スイッチング素子と、
前記正転用高電位側スイッチング素子と並列に接続され、前記操作部がモータの正転方向のマニュアル動作又はオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となる正転用スイッチ接点と、
前記逆転用高電位側スイッチング素子と並列に接続され、前記操作部がモータの逆転方向のマニュアル動作又はオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となる逆転用スイッチ接点と、
前記操作部が非操作状態にあるときには、前記正転用高電位側スイッチング素子、前記正転用低電位側スイッチング素子、前記逆転用高電位側スイッチング素子、及び前記逆転用低電位側スイッチング素子をオフ状態に維持し、前記操作部がモータの正転方向のマニュアル動作を指令した操作状態にあるときには、前記正転用低電位側スイッチング素子をオン状態とし、前記操作部がモータの逆転方向のマニュアル動作を指令した操作状態にあるときには、前記逆転用低電位側スイッチング素子をオン状態とし、前記操作部がモータの正転方向のオート動作を指令した操作状態になると、所定の正転方向オート動作終了タイミングまでの間、前記正転用高電位側スイッチング素子と前記正転用低電位側スイッチング素子をオン状態に維持し、前記操作部がモータの逆転方向のオート動作を指令した操作状態になると、所定の逆転方向オート動作終了タイミングまでの間、前記逆転用高電位側スイッチング素子と前記逆転用低電位側スイッチング素子をオン状態に維持する制御手段とを備えたものである。

ここで、「グランド側」とは、アースライン又は電源の低電位側に接続されたラインを意味する。
また、「モータ」とは、電力によって機械的な駆動力を出力するアクチュエータであって、必ずしも回転型モータに限られず、例えばリニアモータであってもよいことはいうまでもない。また、第２の駆動装置における「正転」又は「逆転」とは、「モータ」の一方向又は他方向の動作を意味し、必ずしも一方向又は他方向の回転運動に限定されるものでない。

また、「所定のオート動作終了タイミング」とは、パワーウインドウの場合には、通常は全閉又は全開が検出されたタイミングであるが、これに限定されない。適用されるシステムによっては、例えばモータが規定量又は規定時間作動したタイミングであってもよい。
なお、本願第２の駆動装置は、モータの作動方向が２方向ある場合であって、各方向の駆動制御系に本願第１の駆動装置の思想を適用したものである。一方、本願第１の駆動装置は、モータが常に一方向に作動する態様でもよいし、モータが両方向に作動する態様でもよい。

本願の第１の駆動装置では、操作部が非操作状態にあるときには、高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子がオフ状態に維持され、また、高電位側スイッチング素子と並列に接続されたスイッチ接点も開状態（オフ状態）に維持されるから、リレーコイルが通電ラインから完全に切り離された状態（リレー接点はオフ状態）に維持される。これにより、既述した電食や発火の問題が解消されるとともに、操作部が非操作状態にあるときには、水没時にリレーコイルにリーク電流が流れることは有り得ないため、水没によるリークでモータが勝手に動作してしまう誤動作（例えば、パワーウインドウのウインドウが勝手に動作する現象）が発生しない。

また、操作部がモータのマニュアル動作を指令した操作状態にあるときには、高電位側スイッチング素子と並列に接続されたスイッチ接点が閉状態（オン状態）となり、低電位側スイッチング素子がオン状態とされる。これにより、リレーコイルが電源の高電位側とグランド側との間（即ち、通電ライン上）に接続されて、リレーコイルが確実に駆動される（リレーコイルに確実に所定の両端電位差が発生する）ため、モータが操作部の操作に応じて確実に作動する。

さらに、操作部がモータのオート動作を指令した操作状態になると、所定のオート動作終了タイミングまでの間（例えば、ウインドウが全閉又は全開となるまでの間）、高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子がオン状態に維持される。これにより、リレーコイルが通電ライン上に接続されて、リレーコイルが確実に駆動されるため、モータが操作部の操作に応じてオート動作終了タイミングまで確実に作動し、オート動作が確実に実現される。

しかも、操作部がモータのオート動作を指令した操作状態になった時には、高電位側スイッチング素子と並列に接続されたスイッチ接点も閉状態（オン状態）となる。このため、この状態で水没によるリークが発生（高電位側スイッチング素子である例えばトランジスタのコレクタ端子とグランド間にリークが発生）しても、このリークによる大電流は抵抗値の小さい上記スイッチ接点を流れる（高電位側スイッチング素子には流れない）。また、万が一高電位側スイッチング素子が故障しても、前記スイッチ接点と低電位側スイッチング素子の働きによりマニュアル動作に支障はない。したがって、高電位側スイッチング素子として高価なＷ品を使用しなくてもよいという優れた効果が得られる。

なお、本願の第２の駆動装置であっても、基本的に上記第１の駆動装置と同様の作用効果が得られる。但し、本願第２の駆動装置は、パワーウインドウなどのようにモータが両方向に駆動される態様であり、しかも各方向の駆動制御系に本願発明の思想が適用されている。このため、水没時にモータが何れの方向にも勝手に作動しない（例えばウインドウが何れの方向にも勝手に作動しない）という効果に加え、水没時でもモータをユーザが意図する操作方向に確実にマニュアル動作又はオート動作させることができる（ウインドウを開方向又は閉方向に確実にマニュアル動作又はオート動作させることができる）という効果が得られる。前述した作用によって、非操作状態では、水没時でも両方のリレーが非駆動状態に維持されるとともに、何れか一方向への操作が指令されると、水没時でもその方向のリレーのみが確実に駆動されるからである。

本発明の駆動装置によれば、既述した電食や発火の問題が解消され、水没によるリークでモータが勝手に作動してしまう誤動作が防止できるとともに、モータを操作部の操作に応じて確実に動作（マニュアル動作及びオート動作）させることができる。しかも、水没によるリークが発生（高電位側スイッチング素子である例えばトランジスタのコレクタ端子とグランド間にリークが発生）しても、このリークによる大電流の問題を解消できるため、高電位側スイッチング素子として高価なＷ品を使用しなくてもよいという優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本例の駆動装置（車両のパワーウインドウの駆動装置）の回路構成の要部（正転方向の駆動制御系）を示す図であり、図２は、同装置の回路構成の全体を示す図である。なお、装置の外観やスイッチの操作部の機械的構造などは図示省略している。また、図７に示した従来の装置と同様の構成要素には、同符号を使用して説明を省略する。また以下では、ウインドウの開方向がモータ１の正転方向であるとして説明する。

本装置は、図２に示すように、トランジスタ２１（Ｔｒ１）と、トランジスタ２２（Ｔｒ２）と、トランジスタ２３（Ｔｒ３）と、トランジスタ２４（Ｔｒ４）と、正転用スイッチ接点２５（ＤＮＳＷ）と、逆転用スイッチ接点２６（ＵＰＳＷ）と、正転用オートスイッチ接点２７（ＡＵＴＯＤＮＳＷ）と、逆転用オートスイッチ接点２８（ＡＵＴＯＵＰＳＷ）と、制御処理回路４０とを備える。また図において、符号２９〜３７で示すものは、分圧用又はプルダウン或いはプルアップ用の抵抗であり、符号３８で示すものは、サージ吸収用のダイオードである。なお、トランジスタ２２，２４のコレクタ端子とグランド間にサージ吸収用のツェナーダイオードを接続してもよい。また、リレーコイル２ａ，３ａとトランジスタ２２，２４の間にある抵抗３５は、水没時にトランジスタ２２，２４へのリーク流れ込み電流量を制限するためのものであるが、例えば図４に示すようにパターン設計の最適化等によって削除することもできる。

トランジスタ２１（Ｔｒ１）は、正転用リレー２のコイル２ａの高電位側端子と電源の高電位側（電源ラインＬ１）との間を開閉する正転用高電位側スイッチング素子である。
トランジスタ２２（Ｔｒ２）は、正転用リレー２のコイル２ａの低電位側端子とグランド側との間を開閉する正転用低電位側スイッチング素子である。
トランジスタ２３（Ｔｒ３）は、逆転用リレー３のコイル３ａの高電位側端子と電源の高電位側との間を開閉する逆転用高電位側スイッチング素子である。
トランジスタ２４（Ｔｒ４）は、逆転用リレー３のコイル３ａの低電位側端子とグランド側との間を開閉する逆転用低電位側スイッチング素子である。
なおこの場合、トランジスタ２１，２３はＰＮＰ型トランジスタであり、トランジスタ２２，２４はＮＰＮ型トランジスタであるが、例えばＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）によって、これらスイッチング素子を構成してもよい。また、昇圧回路を別途設けることにより、トランジスタ２１，２３をＮＰＮ型トランジスタとすることもできる。

正転用スイッチ接点２５（ＤＮＳＷ）は、トランジスタ２１と並列に接続され、操作部がモータ１の正転方向のマニュアル動作又はオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となるノーマルオープン型のスイッチ接点（いわゆるａ接点）である。
逆転用スイッチ接点２６（ＵＰＳＷ）は、トランジスタ２３と並列に接続され、操作部がモータ１の逆転方向のマニュアル動作又はオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となるａ接点である。

正転用オートスイッチ接点２７（ＡＵＴＯＤＮＳＷ）は、操作部がモータ１の正転方向のオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となるａ接点である。
逆転用オートスイッチ接点２８（ＡＵＴＯＵＰＳＷ）は、操作部がモータ１の逆転方向のオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となるａ接点である。
この場合、これらオートスイッチ接点２７，２８の一方の端子は、電源ラインＬ１に接続され、他方の端子は図２に示すように分圧抵抗２９及びプルダウン抵抗３０を介してグランドラインＬＧに接続されている。
なお、これらオートスイッチ接点２７，２８及びこれに対応する後述の入力端子ＰｉｎＡＤ，ＰｉｎＡＵは、例えば図３に示すように一つに共通化することができる。オート動作の方向は、正転用スイッチ接点２５又は逆転用スイッチ接点２６の動作によって指令し、入力端子ＰｉｎＭＤ，ＰｉｎＭＵの電圧により制御処理回路４０において判別できるからである。

制御処理回路４０は、マイコンを含む回路であり、信号端子としてＰｉｎＡＤ，ＰｏｕｔＡＤ，ＰｉｎＭＤ，ＰｏｕｔＭＤ，ＰｉｎＡＵ，ＰｏｕｔＡＵ，ＰｉｎＭＵ，ＰｏｕｔＭＵを有する。
このうち、ＰｉｎＡＤは、図２に示すように正転用オートスイッチ接点２７の他方の端子に前述の分圧抵抗２９を介して接続されており、正転用オートスイッチ接点２７がオンすると電圧が低電位（Ｌ）から高電位（Ｈ）に変化する入力端子である。
またＰｏｕｔＡＤは、図２に示す如く抵抗３２を介してトランジスタ２１に接続され、出力電圧が低電位になることによりトランジスタ２１をオンさせ、出力電圧が高電位になることによりトランジスタ２１をオフさせる出力端子である。

またＰｉｎＭＤは、図２に示すようにリレーコイル２ａの高電位側端子に分圧抵抗３３を介して接続された入力端子である。リレーコイル２ａの高電位側端子（即ち、トランジスタ２１のコレクタ端子、或いは正転用スイッチ接点２５の低電位側端子）は、この場合、図２に示すように上記分圧抵抗３３とプルダウン抵抗３４を介してグランドラインＬＧに接続されている。このため、トランジスタ２１又は正転用スイッチ接点２５がオンすると、入力端子ＰｉｎＭＤの電圧は、低電位から高電位に変化する。

またＰｏｕｔＭＤは、図２に示す如く抵抗３６を介してトランジスタ２２に接続され、出力電圧が高電位になることによりトランジスタ２２をオンさせ、出力電圧が低電位になることによりトランジスタ２２をオフさせる出力端子である。

またＰｉｎＡＵは、図２に示すように逆転用オートスイッチ接点２８の他方の端子に前述の分圧抵抗２９を介して接続されており、逆転用オートスイッチ接点２８がオンすると電圧が低電位から高電位に変化する入力端子である。
またＰｏｕｔＡＵは、図２に示す如く抵抗３２を介してトランジスタ２３に接続され、出力電圧が低電位になることによりトランジスタ２３をオンさせ、出力電圧が高電位になることによりトランジスタ２３をオフさせる出力端子である。

またＰｉｎＭＵは、図２に示すようにリレーコイル３ａの高電位側端子に分圧抵抗３３を介して接続された入力端子である。リレーコイル３ａの高電位側端子（即ち、トランジスタ２３のコレクタ端子、或いは逆転用スイッチ接点２６の低電位側端子）は、この場合、図２に示すように上記分圧抵抗３３とプルダウン抵抗３４を介してグランドラインＬＧに接続されている。このため、トランジスタ２３又は逆転用スイッチ接点２６がオンすると、入力端子ＰｉｎＭＵの電圧は、低電位から高電位に変化する。

またＰｏｕｔＭＵは、図２に示す如く抵抗３６を介してトランジスタ２４に接続され、出力電圧が高電位になることによりトランジスタ２４をオンさせ、出力電圧が低電位になることによりトランジスタ２４をオフさせる出力端子である。

そして制御処理回路４０は、出力端子ＰｏｕｔＡＤ，ＰｏｕｔＭＤ，ＰｏｕｔＡＵ，ＰｏｕｔＭＵの出力電圧を変化させることによって、次のような制御を実現する処理機能を有する。
即ち、操作部が非操作状態（ＰｉｎＭＤ，ＰｉｎＭＵなどの電圧が低電位の状態）にあるときには、全てのスイッチング素子（トランジスタ２１〜２４（Ｔｒ１〜Ｔｒ４））をオフ状態に維持し、操作部がモータの正転方向のマニュアル動作を指令した操作状態（ＰｉｎＭＤの電圧のみが高電位の状態）にあるときには、トランジスタ２２をオン状態とし、操作部がモータ１の逆転方向のマニュアル動作を指令した操作状態（ＰｉｎＭＵの電圧のみが高電位の状態）にあるときには、トランジスタ２４をオン状態とし、操作部がモータ１の正転方向のオート動作を指令した操作状態（ＰｉｎＡＤの電圧が高電位の状態）になると、所定の正転方向オート動作終了タイミング（ウインドウの全開検出時点）までの間、トランジスタ２１とトランジスタ２２をオン状態に維持し、操作部がモータ１の逆転方向のオート動作を指令した操作状態（ＰｉｎＡＵの電圧が高電位の状態）になると、所定の逆転方向オート動作終了タイミング（ウインドウの全閉検出時点）までの間、トランジスタ２３とトランジスタ２４をオン状態に維持する。

以上のように構成された本例の駆動装置では、操作部が非操作状態にあるときには、水没時であっても、全てのスイッチング素子がオフ状態に維持され、また、高電位側スイッチング素子と並列に接続されたスイッチ接点２５，２６も開状態に維持されるから、リレーコイル２ａ，３ａが通電ラインから完全に切り離された状態（リレー接点２ｂ，３ｂはオフ状態）に維持され、モータ１のコイル両端はグランドに接続された状態に維持される。これにより、既述した電食や発火が防止されるとともに、操作部が非操作状態にあるときには、水没時にリレーコイルにリーク電流２ａ，３ａが流れることは有り得ないため、水没によるリークでモータ１が勝手に動作してしまう誤動作（ウインドウが勝手に動作する現象）が発生しない。

また、操作部が正転方向に操作されてウインドウの開方向へのマニュアル動作が指令された状態では、正転用スイッチ接点２５が閉状態となり、トランジスタ２２がオン状態とされる。これにより、正転用のリレーコイル２ａが電源の高電位側とグランド側との間（即ち、通電ライン上）に接続されて、リレーコイル２ａが確実に駆動される（リレーコイル２ａに確実に所定の両端電位差が発生する）ため、水没状態であっても、モータ１が操作部の操作に応じて正転方向に確実に作動し、ウインドウが確実に開方向に動作する。なお、操作部のこの操作が解除されると、その時点で正転用スイッチ接点２５が開状態に戻るので、この動作は即座に停止されウインドウの開方向へのマニュアル動作が信頼性高く実現される。

また、操作部が逆転方向に操作されてウインドウの閉方向へのマニュアル動作が指令された状態では、逆転用スイッチ接点２６が閉状態となり、トランジスタ２４もオン状態とされる。これにより、ウインドウの開方向と同様に、水没時であってもウインドウの閉方向へのマニュアル動作が信頼性高く実現される。

さらに、操作部がモータ１の正転方向のオート動作を指令した操作状態になると、所定のオート動作終了タイミングまでの間（ウインドウが全開となるまでの間）、トランジスタ２１，２２がオン状態に維持される。これにより、リレーコイル２ａが通電ライン上に接続されて、リレーコイル２ａが確実に駆動されるため、モータ１が操作部の操作に応じてオート動作終了タイミングまで確実に正転方向に作動し、ウインドウ開方向へのオート動作が確実に実現される。しかも、操作部がこのオート動作を指令した操作状態になった時には、正転用スイッチ接点２５も閉状態となる。このため、この状態で水没によるリークが発生（例えばトランジスタ２１のコレクタ端子とグランド間にリークが発生）しても、このリークによる大電流は抵抗値の小さい上記スイッチ接点２５を流れる（トランジスタ２１には流れない）。また、万が一高電位側のトランジスタ２１が故障しても、スイッチ接点２５と低電位側のトランジスタ２２の働きにより正転方向のマニュアル動作に支障はない。したがって、トランジスタ２１として高価なＷ品を使用しなくてもよいという優れた効果が得られる。

また同様に、操作部がモータ１の逆転方向のオート動作を指令した操作状態になると、所定のオート動作終了タイミングまでの間（ウインドウが全閉となるまでの間）、トランジスタ２３，２４がオン状態に維持される。これにより、リレーコイル３ａが通電ライン上に接続されて、リレーコイル３ａが確実に駆動されるため、モータ１が操作部の操作に応じてオート動作終了タイミングまで確実に逆転方向に作動し、ウインドウ閉方向へのオート動作が確実に実現される。しかも、操作部がこのオート動作を指令した操作状態になった時には、逆転用スイッチ接点２６も閉状態となる。このため、この状態で水没によるリークが発生（例えばトランジスタ２３のコレクタ端子とグランド間にリークが発生）しても、このリークによる大電流は抵抗値の小さい上記スイッチ接点２６を流れる（トランジスタ２３には流れない）。また、万が一高電位側のトランジスタ２３が故障しても、スイッチ接点２６と低電位側のトランジスタ２４の働きにより逆転方向のマニュアル動作にも支障はない。したがって、トランジスタ２３としても高価なＷ品を使用しなくてもよいという優れた効果が得られる。

なお、上述したオート動作中に（所定のオート動作終了タイミング前に）、ウインドウの動作を中断して停止させなければならない場合（例えば、操作部が逆向きに操作された場合、或いは異物の挟み込みを検出した場合）には、制御処理回路４０の制御処理によって、オンしていたトランジスタを全てオフ状態に戻せばよい。

つまり、本例の駆動装置によれば、水没事故が生じた場合でも、モータ１が勝手に作動してウインドウが勝手に動作する誤動作が防止されるとともに、操作部の操作に応じて的確にモータ１を作動させてウインドウを開方向又は閉方向に動作（マニュアル動作又はオート動作）させることができる。しかも、水没時に高電位側のトランジスタに大電流が流れる問題が解消され、高電位側のトランジスタとして高価なＷ品を使用する必要がなくなる。したがって、水没時にも、パワーウインドウの開動操作が確実に可能となり、車室からの脱出が容易に可能で安全性が高まる、パワーウインドウシステムのコスト低減にも貢献できるといった各種の利点が得られる。

なお、本発明は上述した形態例に限られず、各種の変形や応用があり得る。
例えば、同様の回路構成で車両のサンルーフやパワーシートの駆動装置を実現し、同様の効果を奏することができる。
また、本発明の思想は、システム中の一部の駆動制御系統にのみ適用してもよい。例えば、図１に示すように、ウインドウの開方向の駆動制御系にのみ本願発明を適用し、ウインドウの閉方向については異なる回路構成（例えば、図７に示した従来と同様の回路構成）を採用してもよい。
また、水没状態を検出する検出手段を設け、この検出手段により水没が検出されると、制御処理回路４０が操作入力に無関係に例えばウインドウ閉方向のトランジスタ２３，２４の駆動を実行しない構成として、水没時にウインドウが勝手に閉方向に作動する誤動作をより信頼性高く防止するようにしてもよい。

また、例えば図３に示すように、トランジスタ２１，２３の制御信号ラインに、トランジスタ５１，５４、及びそのための抵抗５２，５３，５５，５６を設けて、出力端子ＰｏｕｔＡＤ，ＰｏｕｔＡＵの信号態様を、アクティブローからアクティブハイに変更してもよい。制御処理回路を構成するＣＰＵの能力によっては、トランジスタ２１，２３の前段にこのようなトランジスタが必要になる。
また既述したように、図２におけるオートスイッチ接点２７，２８及びこれに対応する後述の入力端子ＰｉｎＡＤ，ＰｉｎＡＵを、例えば図３に示すように一式のオートスイッチ接点２７ａと入力端子ＰｉｎＡに共通化してもよい。
また既述したように、図２における抵抗３５は、例えば図４に示すように削除してもよい。

また、図２におけるスイッチ接点２５，２６を、制御処理回路４０に操作信号を入力するためのスイッチ接点とは別個のスイッチ接点として設けてもよい。即ち、例えば図５に示すように、スイッチ接点５７，５８及びその信号入力ラインをマニュアル動作の操作指令用に別個に設け、スイッチ接点２５，２６の低電位側端子の電圧を上記操作信号として入力するラインを削除してもよい。

また、例えば図６に示すような回路構成として、オート動作中でもマニュアル操作（スイッチ接点２５又は２６のオン動作）の有無が制御処理回路４０ａにおいて判断できるようにしてもよい。即ち、上記形態例では、トランジスタ２１又は正転用スイッチ接点２５がオンすると、入力端子ＰｉｎＭＤの電圧が高電位に変化し、またトランジスタ２３又は逆転用スイッチ接点２６がオンすると、入力端子ＰｉｎＭＵの電圧が高電位に変化する構成となっているため、オート動作中にマニュアル操作（スイッチ接点２５又は２６のオン動作）があっても入力端子ＰｉｎＭＤや入力端子ＰｉｎＭＵの電圧は高電位のまま変化せず、制御処理回路４０で判断できない。

しかし、例えば図６のように、スイッチ接点２５や２６の低電位側端子とリレーコイル２ａ，３ａとの間に逆流防止用のダイオード３９を接続し、このダイオード３９のカソード側にトランジスタ２１や２３のコレクタ端子を接続することによって、トランジスタ２１や２３をリレーコイル２ａ，３ａと接続するようにすれば、オート動作中でもマニュアル操作の有無が制御処理回路４０ａにおいて判断できる。この場合、入力端子ＰｉｎＭＤや入力端子ＰｉｎＭＵの電圧は、トランジスタ２１や２３の動作状態に無関係に、スイッチ接点２５又は２６の状態のみによって変化するからである。なお、車両のパワーウインドウなどでは、オート動作中にマニュアル操作があった場合、そのマニュアル操作がオート動作方向と同方向のものであっても、そのオート動作を中断するシステム構成とするように、車両メーカ等から要望されることがあり、図６のような回路構成とすれば、このような市場の要望に答えることが可能となる利点がある。

また、図２等により説明した前述の形態例では、操作部がマニュアル動作を指令した操作状態（ＰｉｎＭＤ又はＰｉｎＭＵの電圧が高電位の状態）になったときには、制御処理回路が単純に低電位側トランジスタ２２又は２４のみをオン状態としている。しかし、操作部がマニュアル動作を指令した操作状態（ＰｉｎＭＤ又はＰｉｎＭＵの電圧が高電位の状態）になったときには、トランジスタ２２又は２４をオン状態とするとともに、一定時間（例えば数１０ｍｓｅｃ）だけ高電位側トランジスタ２１又は２３もオン状態とする制御内容としてもよい。このようにすると、例えば車両の振動などによってスイッチ接点２５又は２６が瞬間的にオン状態となった後に即座にオフ状態に戻ったような場合でも、少なくとも上記一定時間だけは、リレーがオンし続けることになり、リレーの耐久性（寿命）を向上させることができる。一般にリレーは、一度オンしたら、数１０ｍｓｅｃ間はオフさせないほうが、接点磨耗が少なくなり、耐久性が向上するからである。なおここで、高電位側トランジスタ２１又は２３を一定時間後にオフ状態に戻すのは、マニュアル動作を止める操作（スイッチ接点２５又は２６がオフ状態とされる操作）を制御処理回路で判断可能とするためである。このため、前述した図６のような回路構成であれば、その必要はなく、マニュアル動作が指令されている間、高電位側トランジスタ２１又は２３をオン状態のままとしてもよい。但し、マニュアル動作が指令された直後は、その後すぐにマニュアル動作の指令が解除されても、最低でも上記一定時間だけは、高電位側と低電位側の両方のトランジスタをオン状態に維持する構成が好ましい。

駆動装置の要部回路構成を示す図である。駆動装置の回路構成を示す図である。駆動装置の他の例を示す図である。駆動装置の他の例を示す図である。駆動装置の他の例を示す図である。駆動装置の他の例を示す図である。従来の駆動装置を示す回路図である。

符号の説明

１モータ
２正転用リレー
３逆転用リレー
２ａ正転用リレーのコイル
３ａ逆転用リレーのコイル
２１トランジスタ（正転用高電位側スイッチング素子）
２２トランジスタ（正転用低電位側スイッチング素子）
２３トランジスタ（逆転用高電位側スイッチング素子）
２４トランジスタ（逆転用低電位側スイッチング素子）
２５正転用スイッチ接点
２６逆転用スイッチ接点
４０制御処理回路（制御手段）

Claims

モータに電源供給してモータを作動させるリレーを有し、モータの動作を指令する操作部の作動状態に応じて、前記リレーを作動させてモータを駆動する駆動装置であって、
前記リレーのコイルの高電位側端子と電源の高電位側との間を開閉する高電位側スイッチング素子と、
前記リレーのコイルの低電位側端子とグランド側との間を開閉する低電位側スイッチング素子と、
前記高電位側スイッチング素子と並列に接続され、前記操作部がモータのマニュアル動作又はオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となるスイッチ接点と、
前記操作部が非操作状態にあるときには、前記高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子をオフ状態に維持し、前記操作部がモータのマニュアル動作を指令した操作状態にあるときには、前記低電位側スイッチング素子をオン状態とし、前記操作部がモータのオート動作を指令した操作状態になると、所定のオート動作終了タイミングまでの間、前記高電位側スイッチング素子と前記低電位側スイッチング素子をオン状態に維持する制御手段と
を備えたことを特徴とする駆動装置。
モータに電源供給してそれぞれモータを正転又は逆転させる正転用リレーと逆転用リレーを有し、モータの正転方向又は逆転方向の動作を指令する操作部の作動状態に応じて、前記二つのリレーのうちのいずれか一方を作動させてモータを正転方向又は逆転方向に駆動する駆動装置であって、
前記正転用リレーのコイルの高電位側端子と電源の高電位側との間を開閉する正転用高電位側スイッチング素子と、
前記逆転用リレーのコイルの高電位側端子と電源の高電位側との間を開閉する逆転用高電位側スイッチング素子と、
前記正転用リレーのコイルの低電位側端子とグランド側との間を開閉する正転用低電位側スイッチング素子と、
前記逆転用リレーのコイルの低電位側端子とグランド側との間を開閉する逆転用低電位側スイッチング素子と、
前記正転用高電位側スイッチング素子と並列に接続され、前記操作部がモータの正転方向のマニュアル動作又はオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となる正転用スイッチ接点と、
前記逆転用高電位側スイッチング素子と並列に接続され、前記操作部がモータの逆転方向のマニュアル動作又はオート動作を指令した状態にあるときに閉状態となる逆転用スイッチ接点と、
前記操作部が非操作状態にあるときには、前記正転用高電位側スイッチング素子、前記正転用低電位側スイッチング素子、前記逆転用高電位側スイッチング素子、及び前記逆転用低電位側スイッチング素子をオフ状態に維持し、前記操作部がモータの正転方向のマニュアル動作を指令した操作状態にあるときには、前記正転用低電位側スイッチング素子をオン状態とし、前記操作部がモータの逆転方向のマニュアル動作を指令した操作状態にあるときには、前記逆転用低電位側スイッチング素子をオン状態とし、前記操作部がモータの正転方向のオート動作を指令した操作状態になると、所定の正転方向オート動作終了タイミングまでの間、前記正転用高電位側スイッチング素子と前記正転用低電位側スイッチング素子をオン状態に維持し、前記操作部がモータの逆転方向のオート動作を指令した操作状態になると、所定の逆転方向オート動作終了タイミングまでの間、前記逆転用高電位側スイッチング素子と前記逆転用低電位側スイッチング素子をオン状態に維持する制御手段と
を備えたことを特徴とする駆動装置。