JP4114267B2

JP4114267B2 - パワーウインドウ装置

Info

Publication number: JP4114267B2
Application number: JP08482699A
Authority: JP
Inventors: 誠河津; 泰昭斎藤; 哲夫伊藤; 信友高木; 昌史山浦
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2000282746A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のパワーウインドウやスライドルーフなどに適用されるパワーウインドウ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実願平９−２６２３号（実用新案登録第３０４３６１６号公報）は、車両水没時にパワーウインドウ装置の制御部への浸水によりパワーウインドウが開不能となって乗員が内部に閉じ込められるのを防止するために、水没センサにより車両の水没を検出して自動的にパワーウインドウを開くことを提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の水没センサ付きパワーウインドウ装置では、車両の水没検出と同時にパワーウインドウが開いてしまうために、この開いた窓から内部に水が早期に流入するため乗員脱出の準備が整う前に車両が早期に水没してしまうという問題があることがわかった。
【０００４】
といって、水没時にパワーウインドウを閉じておくと、パワーウインドウ装置の制御部などへの浸水によりパワーウインドウ装置の動作が不確実又は開不能となる可能性が生じる。もちろん、パワーウインドウ装置の制御部全体を防水設計することによりこの問題は防止できるが、
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、車両水没時における所望の時点で確実にパワーウインドウを開くことができるパワーウインドウ装置を提供することを、その目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
下記に記載する第１、第２発明によれば、水没センサにより水没を検出する場合において、水没時制御部は、水没センサによる水没検出時に水没に伴う窓制御部の電気的信号状態の如何にかかわらず、窓昇降用モータの窓上昇運転を禁止し、窓降下用の操作スイッチからの窓降下信号の入力がない場合にモータに窓降下運転を行わせず、窓降下用の操作スイッチからの窓降下信号の入力によりモータに窓降下運転を行わせる。
【０００６】
このように構成した本発明のパワーウインドウ装置によれば、車両水没時において、水没センサが水没を検出しても自動的にパワーウインドウが開くことがないので、この開いた窓から内部に水が早期に流入するため乗員脱出の準備が整う前に車両が早期に水没してしまうという不具合を解消でき、水没時に窓を閉じておくことにより水没を遅らせつつ脱出準備が整い次第、窓制御部の浸水による内部状態の如何にかかわらず、確実にパワーウインドウ（窓）を開いて乗員の脱出を可能とすることができる。
【０００７】
第１発明では更に、窓昇降用モータの両主端子は、切換リレーを通じて高位電源又は接地ラインのどちらかに接続され、これら両切換リレーの駆動コイルの一端は高位電源から給電され、他端は窓制御部の出力ドライバとしてのリレー駆動用スイッチを通じて接地される。そして、水没時制御部は、水没検出時に高位電源から窓上昇用切換スイッチの駆動コイルへの給電を遮断する。
【０００８】
このようにすれば、回路的に確実簡単に請求項１の機能を実現することができる。
更に説明すると、窓制御部に浸水することによりその出力ドライバとしての両リレー駆動用スイッチの出力端（非接地端）が水を通じて接地された場合、両切換リレーの駆動コイルに通電されて窓昇降用モータの両主端子は両切換リレーの切換端子を通じて高位電源に接続された状態となり、窓が開くことがない。
【０００９】
この状態で、窓降下用の操作スイッチをオンすると、水没時制御部が、高位電源から窓上昇用切換リレーの駆動コイルへの給電を遮断することにより窓上昇用の切換リレーは接地側に倒れて窓昇降用モータは下降動作を行う。
【００１０】
第２発明では更に、水没センサは、モータ駆動部、窓制御部及び水没時制御部が実装される回路基板の端子孔に互いに所定距離を隔てて嵌挿されてはんだ付けされる複数の端子ピンがそのまま水没センサの検出電極を兼ねる。このようにすれば極めて簡単に水没センサを製作、実装することができ、製造工程の増加などを抑止することができる。なお、この水没センサはこれら端子ピン間の電気抵抗の変化により水没を検出する。
上記第１、第２発明の好適な態様において、水没時制御部は防水されているので、水没時制御部によるパワーウインドウ下降（開き）動作は水没による水没時制御部への浸水にかかわらず一層確実となる。また、窓制御部の防水を必要とせず水没時制御部のみを防水するだけで防水処理が簡単となり、更に水没による窓制御部への外部からの信号の浸水による変形にかかわらずに確実に適切な時点での窓下降を行うことができる。
【００１１】
【発明を実施するための態様】
以下、本発明の好適な態様を以下の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
【実施例１】
この実施例のパワーウインドウ装置の回路図を図１に示す。
（回路構成）
１は直流モータからなる窓昇降用モータ、２は窓上昇用切換リレー（モータ駆動部）、３は窓降下用切換リレー（モータ駆動部）、４は窓制御部、５は水没検出部、６は窓上昇用の操作スイッチ、７は窓降下用の操作スイッチ、８は水没時制御部である。Ｄ１、Ｄ２はダイオードであり、窓昇降用モータ１及び操作スイッチ６、７以外はプリント基板１０に実装されている。
【００１３】
窓上昇用切換リレー２は、窓昇降用モータ１の一主端子に接続される共通端子２０、接地される常閉の第一の切換端子２１、高位電源から給電される常開の第二端子２２、駆動コイル２３を有する。
窓降下用切換リレー３は、窓昇降用モータ１の他主端子に接続される共通端子３０、接地される常閉の第一の切換端子３１、高位電源から給電される常開の第二端子３２、駆動コイル３３を有する。
【００１４】
窓制御部４は、非水没時に外部空の操作信号により駆動コイル２３、３３への通電を断続して窓昇降用モータ１を制御する。４１は窓制御部４の窓上昇用のリレー駆動用スイッチ（出力ドライバ）をなすエミッタ接地トランジスタであり、４２は窓制御部４の窓降下用のリレー駆動用スイッチ（出力ドライバ）をなすエミッタ接地トランジスタである。
【００１５】
水没検出部５は、水没センサ５０とプルダウン抵抗５２とからなる。ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５１は後述する水没時制御部８の一部をなし、トランジスタ５１のゲート電極はプルダウン抵抗５２を通じて接地されるとともに、水没センサ５０の出力端子に接続されている。トランジスタ５１のソース電極は接地され、ドレイン電極はそれぞれダイオードＤ１、Ｄ２を通じて駆動コイル２３、３３の接地側の端子に接続されている。
【００１６】
水没センサ５０の断面を図２に示す。
この水没センサ５０は、高位電源に接続される端子ピン５０１、接地される端子ピン５０２、出力用の端子ピン５０３、電気絶縁性の樹脂からなる端子ピン支持部５０４からなり、プリント基板１０の端子孔１００に嵌挿されてはんだ付けされている。５０５ははんだである。各端子ピン５０１〜５０３は一定間隔（この実施例では約５ｍｍ）を隔てて一列に配置されている。水没によりこれら端子ピン５０１〜５０３が水没すると、出力用の端子ピン５０３と高位電源側の端子ピン５０１との間の電気抵抗値ｒ１、及び、出力用の端子ピン５０３と接地側の端子ピン５０２との間の電気抵抗値ｒ２が水の低電気抵抗により大幅に低下し（電気抵抗値ｒ１、ｒ２がプルダウン抵抗５２の電気抵抗より一桁以上小さくなり）、トランジスタ５１のゲート電極には高位電源電圧の約半分の電圧が水没信号として印加される。また、非水没時には、電気抵抗値ｒ１、ｒ２がプルダウン抵抗５２の電気抵抗より一桁以上大きくなり）、トランジスタ５１のゲート電極にはほぼ接地電位が非水没信号として印加される。
【００１７】
水没時制御部８は、プルアップ抵抗８１、トランジスタ５１、８２〜８４、ベースバイアス抵抗ｒｂｉ、ベース電流制限抵抗ｒｂ、ダイオードＤ１、Ｄ２を有する。
（回路動作）
・非水没時
非水没時には、水没センサ５０の出力端子は高位電源及び接地ラインから絶縁されるので、プルダウン抵抗５２によりトランジスタ５１はオフし、その結果、窓降下用操作スイッチ７がオンしなければトランジスタ８２がオフであるのでトランジスタ８３がオンし、トランジスタ８４が常時オンして駆動コイル２３に給電する状態となる。したがって、トランジスタ４１、４２がオンしなければ、駆動コイル２３、３３に通電されず、窓昇降用モータ１の両主端子は接地されたままとなる。
【００１８】
次に、窓上昇用操作スイッチ６をオンすると窓制御部４のトランジスタ４１がオンし、駆動コイル２３がオンし、共通端子２０が切換端子２２と接続されて窓昇降用モータ１が正転し、パワーウインドウを上昇させる。
窓降下用操作スイッチ７をオンすると窓制御部４のトランジスタ４２がオンし、駆動コイル３３がオンし、共通端子３０が切換端子３２と接続されて窓昇降用モータ１が逆転し、パワーウインドウを下降させる。なお、この窓降下用操作スイッチ７をオンする場合、トランジスタ８２がオンし、トランジスタ８３、８４がオフし、駆動コイル２３への給電が禁止されて共通端子２０は常に接地されたままで高位電源側に切り替わることはない。
【００１９】
・水没時
水没時には、水没センサ５０の出力端子は高位電源及び接地ラインに低電気抵抗値で接続され、水没センサ５０の出力端子の電位は高位電源電圧の約１／２の電位となり、この電位はトランジスタ５１のターンオンしきい値電圧Ｖｔより大きいので、トランジスタ５１がオンする。
【００２０】
これにより、たとえ窓制御部４が浸水してその影響によりトランジスタ４１、４２の状態が不明となったとしても、駆動コイル２３、３３へはトランジスタ５１を通じて強制的に通電がなされ、これにより駆動コイル２３、３３はリレー２、３をそれぞれ高位側に切換え、これにより窓昇降用モータ１の両主端子は高位電源に接続される。
【００２１】
この時、窓降下用操作スイッチ７がオンしなければトランジスタ８２がオフであるのでトランジスタ８３がオンし、トランジスタ８４が常時オンして駆動コイル２３に給電する状態のままである。
次に、窓降下用操作スイッチ７をオンするとトランジスタ８２がオンし、トランジスタ８３、８４がオフし、これにより、窓制御部４の状態すなわちトランジスタ４１、４２の状態にかかわらず、窓上昇用の駆動コイル２３への通電が遮断され、リレー２の共通端子２０は接地側の切換端子２１へばねにより復帰し、これにより窓昇降用モータ１に通電されて、パワーウインドウの下降がなされる。
【００２２】
【実施例２】
他の実施例のパワーウインドウ装置の回路図を図３に示す。
（回路構成）
このパワーウインドウ装置は、実施例１のパワーウインドウ装置（図１参照）において、３端子型の水没センサ５０を２端子型の水没センサ５０ａに変更しただけである。
【００２３】
この水没センサ５０ａを用いると水没時に水の抵抗率に応じてトランジスタ５１のゲート電極電位が変動する点だけが実施例１と異なるが水没センサ５０ａの形状やプルダウン抵抗５２の抵抗値設定により支障無く実用することができる。
【００２４】
【実施例３】
この実施例のパワーウインドウ装置の回路図を図４に示す。
（回路構成）
このパワーウインドウ装置は、実施例１のパワーウインドウ装置（図１参照）において、水没検出部５を水没時検出部５ａに変更し、水没時制御部８を水没時制御部８ａに変更した点にその特徴がある。この水没時制御部８ａについて更に説明する。
【００２５】
水没検出部５ａは、水没センサ５０とプルアップ抵抗５２ａとからなる。
水没時制御部８ａは、トランジスタ５１ａ、８５〜８６、ダイオードＤ１〜Ｄ４を有する。なお、ｒｃは電流制限用抵抗である。
（回路動作）
・非水没時
非水没時には、水没センサ５０ａの出力端子は高位電源及び接地ラインからほぼ絶縁されるので、プルアップ抵抗５２ａによりＰＭＯＳトランジスタ５１ａはオフし、トランジスタ８５〜８６は常時オフし、ダイオードＤ１〜Ｄ３を通じて電流が流れることはない。
【００２６】
したがって、操作スイッチ６、７による操作により窓制御部４が実施例１と同様に作動して駆動コイル２３、３３への通電を制御し、これにより従来同様に窓昇降用モータ１の動作が制御され、パワーウインドウの昇降動作が制御される。
・水没時
水没時には、水没センサ５０の出力端子は高位電源及び接地ラインに低電気抵抗値で接続され、水没センサ５０の出力端子の電位は高位電源電圧の約１／２の電位まで低下し、この電位はＰＭＯＳトランジスタ５１ａのターンオンしきい値電圧Ｖｔより大きいので、トランジスタ５１ａがオンし、それにより増幅用のトランジスタ８５がオンする。
【００２７】
これにより、たとえ窓制御部４が浸水してその影響によりトランジスタ４１、４２（図１参照）の状態が不明となったとしても、駆動コイル２３、３３へはトランジスタ８５を通じて強制的に通電がなされ、これにより駆動コイル２３、３３は切換リレー２、３をそれぞれ高位電源側に切換え、これにより窓昇降用モータ１の両主端子は高位電源に接続される。
【００２８】
この時、窓降下用操作スイッチ７がオンしなければトランジスタ８６はオフのままである。次に、窓降下用操作スイッチ７をオンすると、水没センサ５０、トランジスタ５１ａを通じて既にトランジスタ８５がオンしているので、トランジスタ８６がオンし、これにより窓制御部４の状態すなわちトランジスタ４１、４２の状態にかかわらず、ダイオードＤ４を通じて駆動コイル２３と電流制限抵抗抵抗ｒｃとの接続点にほぼ高位電源の電圧を印加する。その結果、窓制御部４の内部状態にかかわらず、窓上昇用の駆動コイル２３が実質的に短絡されることになり、駆動コイル２３への通電が遮断される。これにより、駆動コイル２３により作動する窓上昇用の切換リレー２の共通端子２０は接地側の切換端子２１へばねにより倒れ、窓昇降用モータ１にパワーウインドウ下降用の電流が流れて、パワーウインドウが窓制御部４の状態に無関係に下降する。
【００２９】
なお、上記各実施例において、水没センサの出力信号をＭＯＳトランジスタ増幅回路で増幅して二値レベル信号出力しているが、このＭＯＳトランジスタ増幅回路の代わりにバイポーラトランジスタ増幅回路を用いてもよいことはもちろんである。
以上説明した上記各実施例によれば、水没センサにより水没を検出した場合に切換リレー２、３の共通端子２０を同一電位側（実施例では高位電源側であるが、接地側でもよい）に切換えているので、手元側の下降用操作スイッチをオンしない限り、水没による電気的影響により勝手にパワーウインドウが動作したりすることがなく、更に手元側の下降用操作スイッチをオンしたにもかかわらずパワーウインドウが下降しないということがないという優れた作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のパワーウインドウ装置のブロック図である。
【図２】水没センサの断面図である。
【図３】実施例２のパワーウインドウ装置のブロック図である。
【図４】実施例３のパワーウインドウ装置のブロック図である。
【符号の説明】
１は直流モータからなる窓昇降用モータ、２は窓上昇用切換リレー（モータ駆動部）、３は窓降下用切換リレー（モータ駆動部）、４は窓制御部、５は水没検出部、６は窓上昇用の操作スイッチ、７は窓降下用の操作スイッチ、８は水没時制御部

Claims

窓昇降用モータ、
前記窓昇降用モータへの通電を断続するモータ駆動部、
窓上昇用及び窓降下用の操作スイッチ、
前記操作スイッチからの窓昇降信号の入力により前記窓昇降用モータに窓昇降運転を行わせる窓制御部、
水没を検出する水没センサ、及び、
前記水没センサによる水没検出時にのみ前記窓昇降用モータを制御する水没時制御部、
を備え、
前記水没時制御部は、
前記水没センサによる水没検出時に水没に伴う前記窓制御部の電気的信号状態の如何にかかわらず、前記窓昇降用モータの窓上昇運転を禁止し、前記窓降下用の操作スイッチからの窓降下信号の入力がない場合に前記モータに窓降下運転を行わせず、前記窓降下用の操作スイッチからの窓降下信号の入力により前記モータに窓降下運転を行わせ、
前記モータ駆動部は、窓昇降用モータの一主端子に接続される共通端子、接地される常閉の第一の切換端子及び高位電源から給電される常開の第二端子を有する窓上昇用切換リレーからなり、
前記窓降下用の操作スイッチは、窓昇降用モータの他主端子に接続される共通端子、接地される第一の切換端子及び高位電源から給電される第二端子を有する窓降下用切換リレーからなり、
前記両切換リレーの駆動コイルの各一端は、前記高位電源から給電され、
前記窓制御部は、オンにより前記両切換リレーの駆動コイルの各他端を個別に接地するリレー駆動用スイッチを有し、
前記水没時制御部は、前記水没検出時に前記高位電源から前記窓上昇用切換スイッチの前記駆動コイルへの給電を遮断することを特徴とするパワーウインドウ装置。
窓昇降用モータ、
前記窓昇降用モータへの通電を断続するモータ駆動部、
窓上昇用及び窓降下用の操作スイッチ、
前記操作スイッチからの窓昇降信号の入力により前記窓昇降用モータに窓昇降運転を行わせる窓制御部、
水没を検出する水没センサ、及び、
前記水没センサによる水没検出時にのみ前記窓昇降用モータを制御する水没時制御部、
を備え、
前記水没時制御部は、
前記水没センサによる水没検出時に水没に伴う前記窓制御部の電気的信号状態の如何にかかわらず、前記窓昇降用モータの窓上昇運転を禁止し、前記窓降下用の操作スイッチからの窓降下信号の入力がない場合に前記モータに窓降下運転を行わせず、前記窓降下用の操作スイッチからの窓降下信号の入力により前記モータに窓降下運転を行わせ、
前記水没センサは、
前記モータ駆動部、窓制御部及び水没時制御部が実装される回路基板の端子孔に嵌挿されてはんだ付けされるとともに前記水没センサの検出電極を兼ねる複数の端子ピンと、
各前記端子ピンを互いに所定間隔を隔てて保持する電気絶縁性の樹脂からなる端子ピン支持部と、
を有し、
隣接する前記各端子ピン間の電気抵抗値により前記水没の有無を判別するものであることを特徴とするパワーウインドウ装置。
請求項１又は２記載のパワーウインドウ装置において、
前記水没時制御部は、防水されていることを特徴とするパワーウインドウ装置。