JP4213583B2 - 多重化ミラー - Google Patents

Description

本願は、多重機能ミラーに関し、特に、車両用サイドビュー・ミラー・アセンブリに用いるサイドビュー・ミラー(side viewing mirror)に関する。近年、サイドビュー・ミラーは、増々複雑になりつつあり、その内部に用いられる電子的構造や機能が増加している。例えば、パドル・ライト、方向転換信号、電子制御、加熱ミラー面、スピーカ、エレクトロクロミック・ミラー(electrochromic mirror)、およびミラーの電子的折り畳みは、全て今日ではサイドビュー・ミラー内に普通に見られる機構である。

これらの機構全てを適正に制御し、またこれら全てを車両の運転手にとって便利な場所に設けることは、増々複雑な作業になりつつある。通例では、多機能ミラーは全て、いくらか複雑な一部を有するワイヤ・ハーネスを特徴とし、場合によっては６本、７本、または８本のワイヤを有し、ミラー・ハウジング内部の様々な機能部に達している。これらは全て、ミラー・ハウジングの外側から制御しなければならない。このために、車両アセンブリが一層複雑化し、コントローラやコンピュータ・チップを車両内に設けなければならない。これは、ミラーの機能および車両との統合の高コスト化、複雑化を招き、ミラーの販売という視点からはどちらかと言うと厄介である。

したがって、サイドビュー・ミラーの簡素化、軽量化、そしてミラー機能を制御する方法の改善が、当技術分野における目標となっている。

本発明によれば、ミラーの調節、折り畳み制御、加熱、点灯、メモリ、方向転換信号、パドル・ランプ、エレクトロクロミック・ミラー、温度読み取り、およびインターコム機能というような複数の制御機構を有するミラーを提供する。本発明のミラーは、ミラー・ハウジングと、このハウジングに内蔵された多重化チップとを含む。多重化チップは、前述の機構を制御するために、車両内部の制御インターフェースへの三線接続を含む。

本発明の第２の形態は、多重化チップを有効に用いて、ハウジング内におけるミラー面の位置を記憶し制御することにある。この点について、ミラー面のｘおよびｙ座標を制御し位置付けるために、１対のモータを用いる。モータの各々の回転毎に、多重化チップが信号を読み取る。モータを予めプログラムしたメモリ位置に戻す前に、最大（フル）のｘまたはｙの座標の終点にモータをインデックスし、そしてその後、多重化装置は、モータをその終端位置にインデックスし、そしてモータの回転を測定することにより、適正なメモリ位置までこれを戻すことができる。このように、何らかの理由により、ミラーがずれた場合、多重化チップは、多重化チップ内に記憶されている、予めプログラムしたメモリ位置まで戻す前に、毎回このインデックス機能によってミラーを適正な位置まで戻す。

加えて、多重化チップは、３本のワイヤを車両内に導入するだけで、多数のミラー機能を制御することを可能にし、車両内における制御が簡素化する。ミラー・ハウジング内部で多重化装置を用いることにより、ＮＴＣまたはＰＴＣサーミスタもハウジング内に実装することが可能となり、ミラー・モータのような電気システムに対して、ハウジング内部の温度補償を行ったり、外部温度を読み取ることができる。これによって、多重化装置チップからのパルス幅変調によって、ミラー・モータの正確な制御が可能となる。

図面の説明および本発明の詳細な説明を参照し、添付した特許請求の範囲と関連付けて検討することによって、本発明の更に深い理解が得られよう。

図１は、取付板１２を有するミラー・ハウジング１０の内側の平面図である。取付板は、種々の部品の取り付けのため、多数の凹部１４、１６、１８および２０を有し、例えば、個別駆動アセンブリ２２（図１および図２）は凹部１４内に、そして同様の個別駆動アセンブリ２４（図１のみ）は凹部１６内にある。

個別駆動アセンブリ２２は、カバー２６を備えており、その最上面は、破線で示す電気モータ２８を覆っている。モータのウォーム・スクリュー３０は、その出力軸に取り付けられている。

ウォーム・スクリュー３０は、ジャッキング・スクリュー３２と係合し、図２に示すように、ジャッキング・スクリュー３２の上端にあるボール・ヘッド３４は、リヤビュー・ミラー３６と係合するようになっている。ウォーム・スクリューがその長手方向に沿って長手方向に移動し、凹部１４に入ったりここから出たりすると、ミラーは、枢軸３８を中心に動く。

同じ構成は、個別駆動アセンブリ２４によっても設けられ、枢軸３８を中心としたミラーの動きが行われる。

両電気モータは、車両の運転者が遠隔制御し、場合によっては、全てのミラーではないが、ミラーの位置を、単軸ミラー・アセンブリのように、１つのモータのみを用いて調節する。本発明については、以下で更に詳細に説明するが、１つ以上の位置調節モータを有するものと共に使用可能である。このようなモータ位置付けシステムは、１９８９年１１月２１日にFimeriに発行された米国特許第４，８８１，４１８号に示されている。

先に明記したように、そして特定したことによれば、本発明は、ミラー１０の位置付け方法である。このミラーは、反射面３６と、ミラー面に取り付けられたキャリア・アセンブリ３とを含み、ミラーの角度配向を調節する２８のような第１モータを少なくとも含む。

図３におけるモータのシャフト４０は、モータ・シャフトがブラシ４１および４４に沿って回転する際に、電流のピークを測定することによって監視する。したがって、ａ、ｂ、ｃ等に示すような多数のピークが、多重化装置によって数えられる。こうして、モータ・シャフトの各回転毎に信号（ａ、ｂ、ｃ．．．）を測定する。回転シャフトは、第１位置と第２位置との間、好ましくは、ミラーの移動のｘまたはｙ軸いずれか（好ましくは両方）におけるストップ位置とストップ位置との間で測定し、第１ストップ位置と第２ストップ位置との間におけるシャフトの回転数（ピークａ、ｂ、ｃ．．．）を判定する。第１および第２位置間でミラー位置を適正に決めるために、第１または第２位置の一方にあるストップまでモータを駆動することによりミラーの位置付けのための基準点を確立し、その後第１および第２位置間の所定位置までモータを作動させる。モータ２４、２８の各々をこのように作動させ、ミラーの正確メモリ位置を得る。

本発明では、多重化チップ４２を設け、モータ２４および２８のピークを測定し、ミラー・アセンブリのｘおよびｙ位置の制御を可能とし、リコピー・ポテンショメータ(recopy potentiometer)を全く用いずに、メモリ機能を可能にする。

ここで図４を参照すると、多重化チップは、ミラー内にある種々の機能機構に接続されている。これらは、折り畳み制御、ミラーの加熱、セキュリティ点灯、方向転換信号、停止信号、警報、インターコム機能、光センサ、キーレスエントリ、画像取り込みデバイス、コンパス、インテリジェント車両高速道路システム、全地球測位システム、ガレージ・ドア開閉器、またはこれらの組み合わせ、そして勿論、ミラーのｘおよびｙ座標位置決めの群から選択する。多重化チップを使用すると、シリアル・バス、コントローラ４５へのＬＩＮ接続によって、これらの機能全ての制御が可能となる。つまり、多重化チップの使用のために、これらの機能全てが、直列入力／出力ライン４６および接地ライン４８によって制御することが可能となる。このように、好適な実施形態では、シリアル・バス・ライン４６によって、５２に示すように、ミラーの折り畳みを制御することができる。ミラー表面のｘ位置５４およびｙ位置５６のメモリ位置を格納することができる。加えて、５８において、メモリ折り畳み位置を、警報などの目的のために、与えることができる。ミラーのミラー加熱は、６０におけるように制御することができる。

好適な実施形態では、ＮＴＣサーミスタ６２を温度測定のために設ける。容易に認められようが、サーミスタ６２は、多重化装置によって線形化することができるため、従来技術の設計において必要であったミラー外側の線形化システムを取り除くことができる。したがって、指定した温度に対してＮＴＣ多重化装置の組み合わせを用いると、必要な入力が少なくて済み、必要な外部制御機構も少なくて済むので、ミラー自体の中にＮＴＣや種々の感温部品を内蔵し、制御することができる。多重化装置の使用により、ＮＴＣ出力を線形化し、温度に応じてミラーを制御することにより、温度にかかわらずｘおよびｙモータが一定速度を出せるようになる。加えて、多重化装置の使用と共に、二重速度ミラー折り畳み機能を設けることもできる。

加えて、多重化装置の使用により、更に、温度制御ミラー加熱のような機能をミラーに追加することも可能となる。例えば、本発明の別の形態では、アラーム機構を多重化装置に接続することができる。アラーム機構では、例えば、ドア・ロックにおいてキーが検知されずに、またはワイヤレス・キー・ホルダ信号(wireless key fob signal)が検知されずに、不正な乗車が行われた場合、点滅光または光を放射し、および／またはミラー全体を折り畳み、キー・ホルダを作動させるか、またはドアでキーを用いるまでミラー全体を折り畳んだた状態で固定するように、多重化装置をプログラムすることができる。これによって、車両のセキュリティを高めることができる。

好適な実施形態では、Motorola社のパワー・チップおよびAMP社のコネクタを利用した。例えば、適したMotorola社のパワー・チップ、型番M05Br06を利用する。追加の機能が設けられ、パワー折り畳み機構(power fold mechanism)のロジックをチップに含ませると、パワー折り畳み機構のコストを削減することができ、パワー折り畳みに二種類の速度を有するようにするために利用することができる。また、他の実施形態では、構成部品が正しく動作していない場合、自動診断を行い、信号を発生するように、回路を構成する。更に、パワー折り畳み機構に関して、過剰電流を検知するようにチップをプログラムし、例えば、物体などに衝突したときにパワー折り畳みを中断したり、他の機能を与えることもできる。加えて、前述のように、遠隔命令モジュールを直接パワー・チップに接続し、ドアの開放を可能にすることにより、機能を高め、コストを削減することができる。

ミラーにおける機能の制御に、従来の制御パネルを利用することもできる。つまり、ミラーの角度および所定のミラー位置を制御する標準的なユーザ制御部を、シリアル・バス・インターフェースを通じて、多重化チップに接続する。しかしながら、本発明では、メモリは、車両内部の外部ユニットではなく、多重化装置によってミラー自体に保持されている。したがって、車両の組立がし易くなるという利点がある。

ここで図５〜図７を参照して、別個のポテンショメータを利用せずに、ミラー位置を固定(permanization)する方法を示す。この方法では、各軸上の電気モータ・コレクタのリップル電流の測定によって、図５のゼロ位置Y'OY、X'OXを発見することができる。この説明では、ｙおよびｘは、Y'OYおよびX'OXに沿った歩進中の距離における電気モータの回転数を表す。格納したゼロ位置は、位置ベクトルOYについては＋ｙ₁であり、OY'については−ｙ₂である。同様に、位置OXに対する回転数は＋ｘ₁であり、OX'に対する回転数は−ｘ₂である。

殆どのミラーは、オーバーライド位置(override position)を含み、ミラーが衝突した場合、ミラーの位置を移動させ、ミラーの角度がミラー面の衝撃即ち移動時に狂うので、基準位置が消失する。本例では、ミラーをいずれかの軸上で１２゜回転させることができる。この入力をチップ内に記憶する。リブ１および２を設けて、ｙ位置の移動を制限し、ｘの位置判定のために、ストップ３および４が移動に制限を設ける。したがって、動作において、記憶機構は常に中点のゼロ位置Ｏから起動する。中点ゼロ位置Ｏを記憶するには、最初にミラーをリブ１まで進ませ、次いでリブ２まで進ませた後、ミラーの回転を記憶する。したがって、中間即ちゼロ位置はｙ／２（ｙ_mで示す）となる。その後、ミラーをｙ_mに位置付け、同じ位置付けをｘ軸上で用いる。したがって、ミラーはリブ３まで進み、次いでリブ４に移り、回転数を記憶する。これの中点は、ｘ／２によって記憶され、ｘ_mで示す。その後、ミラーは、ゼロ位置におけるストップ位置まで進み、このゼロ位置から記憶位置を探すことによって、ミラーは、それ自体をｘ_mｙ_mに再度位置付ける。

このように、記憶した位置は、常にｘ_mｙ_m位置から測定する。ミラーの記憶が望まれる毎に、この手順にしたがってミラーはそれ自体の位置付けを行い、その後ｘ_mｙ_m位置からミラー目標位置(mirror prize position)を測定する。

実際には、高速モータで調節を行い、調節時間を、好ましくは５秒未満に短縮するとよい。加えて、ミラー位置および記憶位置の精度を高めるために、位置付けの間の移動における行ったり来たり(dispute)を、電流のパルス幅変調を用いて、減少させ、記憶した位置よりも多少前に位置付ける。記憶した位置は、精度高く適所に調整することができる。例えば、高速モータを、記憶した位置よりも約４゜前まで用い、その後ミラー・ハウジング内の適正な位置にゆっくりと持っていくことができる。このように、この方法を用いると、ミラーの位置に関するフィードバックを与えるために、ミラー・アセンブリ内に別個のポテンショメータを設ける必要はなくなる。これによって、ミラーのコストが削減され、少ない入力で正確な位置決めシステムが設けられる。その結果、ワイヤ・ハーネスが簡素化される。

以上の説明から、本発明の広いの教示内容は種々の形態で実現可能であることを、今では当業者は認めることができよう。したがって、特定的な例に関連付けて本発明について説明したが、図面、明細書、および特許請求の範囲を検討することによって、その他の変更も当業者には明白となるので、本発明の真の範囲はそれには限定されるべきものではない。

図１は、取付板、およびこの取付板上に設置された２つの個別駆動アセンブリの平面図である。 図２は、図１の切断線２−２に沿った取付板およびリヤビュー・ミラー・アセンブリの断面図である。 図３は、モータ回転ピックアップ、および多重化装置チップが読み取ったピーク信号を示す概略図である。 図４は、多重化装置チップの概略図である。 図５は、別の実施形態において用いる、ｘおよびｙ軸を有するミラーを示す図である。 図６は、図５の軸ｙ−ｙに沿った断面図である。 図７は、図５のｘ−ｘに沿った断面図である。

Claims (12)

1. ミラー調節、折り畳み制御、加熱、点灯、メモリ、方向転換信号、温度読み取り、およびインターコム機能から成る群から選択した複数の制御可能な機能を有するミラーであって、
   ミラー・ハウジング（１０）と、
   反射面（３６）が取り付けられたキャリア・アセンブリ（３）と、
   前記ハウジングに内蔵されている多重化チップ（４２）と、
   前記多重化チップは、前記制御可能な機能を制御するために、制御インターフェース（４５）への三線直列接続（４６）を含み、
   回転可能な軸（４０）を有し、第１軸に沿って前記ハウジング内の所定位置に前記反射面の位置付けを行うための少なくとも１つのモータ（２８）であって、少なくとも１カ所のゼロ位置から前記軸の回転を数え、多重化チップ・メモリに格納し、前記多重化チップは、所定のミラー位置を格納し、前記第１軸に沿って前記ミラーを前記所定位置まで移動させる前に、前記ゼロ位置にインデックスする、モータと、
   を備えたミラー。
2. 請求項１記載のミラーにおいて、前記三線直列接続は、正接続、負（接地）接続、およびＬＩＮシリアル・バス接続を含む、ミラー。
3. 請求項１または２のいずれかに記載のミラーにおいて、前記ハウジング内において第２軸に沿って前記ミラーを位置付けるために第２の回転可能な軸を有する第２モータを備え、前記第１軸および前記第２軸に沿った地点としてゼロ位置を設け、このゼロ位置に対し、前記ミラーを前記所定の位置まで移動する前にインデックスする、ミラー。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のミラーにおいて、サーミスタ（６２）を設け、該サーミスタを前記多重化チップに接続して、該多重化チップが前記サーミスタを線形化し、前記ミラー内から感温電気機能を制御するようにする、ミラー。
5. 請求項４記載のミラーにおいて、前記サーミスタは、ＮＴＣおよびＰＴＣサーミスタの群から選択されて、前記多重化チップが行うパルス幅変調によって、電力または温度を制御可能とした、ミラー。
6. 請求項４または５に記載のミラーにおいて、前記サーミスタおよび前記多重化チップは、温度に対する関係において前記モータの前記速度を補償して、温度変動状態下において実質的に一定の速度を提供するようにした、ミラー。
7. 請求項４，５または６に記載のミラーにおいて、前記サーミスタは前記ミラー・ハウジングと一体である、ミラー。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のミラーにおいて、前記チップは、更に、車両の前記制御入力に取り付けるための出力コネクタを備えている、ミラー。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のミラーにおいて、前記多重化チップは、前記ミラー表面について、数カ所の所定の位置をメモリに格納するように構成された、ミラー。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のミラーにおいて、更に、前記モータ軸の各回転に関する信号を電気的に捕獲するための信号ピックアップを含む、ミラー。
11. 請求項１０記載のミラーを位置付ける方法であって、
    （ａ）第１位置と第２位置との間の任意の所定地点に前記反射面を位置付ける位置インデックスを与えるため、前記第１位置と前記第２位置との間における前記軸の回転を測定するステップと、
    （ｂ）前記モータを前記第１位置および第２位置の一方にあるストップまで駆動することによって前記ミラー面の位置付けのための基準点を確立し、その後前記第１位置および第２位置の間の所定位置まで前記モータを作動させるステップと、
    を備えた方法。
12. 請求項１０記載のミラーを位置付ける方法であって、
    （ａ）第１軸または第２軸のいずれかに沿って、第１ストップ位置と第２ストップ位置との間で前記軸の回転を測定してその中間位置を求め、該中間位置に前記反射面を位置付けるためのゼロ位置インデックスを設けるステップと、
    （ｂ）前記モータを前記ゼロ位置まで駆動することによって、前記ミラー面の位置付けのための基準点を確立し、その後前記モータを前記ゼロ位置から前記第１および第２位置の間にある所定位置まで進ませることによって、前記所定位置まで前記モータを作動させるステップと、
    を備えた方法。

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