JPH03118720A - 負荷電流異常検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産皇上立１豆互 この発明は、制御回路、特にモータにより駆動されかつ
車両内に設けられた被駆動部を車外から操作することの
できる負荷電流異常検出回路に関連する。

従】四日１区 第４図は自動車のパワーウィンドを駆動するモータ１を
制御するパワーウィンド制御回路を示す。

モータ１は図示しないパワーウィンド駆動装置に連結さ
れ、一方の電極端子は第一の手動操作スイッチ２に接続
され、他方の電極端子は第二の手動操作スイッチ３に接
続される０手動操作スイッチ２．３は一般的に運転席側
の自動車のドアに取付けられたアームレスト内に設けら
れる０手動操作スイッチ２．３を操作すると、オン時に
電磁ロックがかがりモータが作動され、パワーウィンド
駆動装置が自動的に駆動される。パワーウィンドの全開
時又は全開時に手動操作スイッチ２，３のロックが外れ
て自動的にオフに切替られる。各手動操作スイッチ２，
３のカソード端子とグランドとの間には電流検出用の抵
抗４が接続されて１する。

また、各手動操作スイッチ２．３のカソード端子と抵抗
４との間には電圧比較器５が接続されてしする。電圧比
較器５は２個の差動増幅器６，７からなる２段増幅器８
と、２段増幅器８の出力により制御されるトランジスタ
９と、トランジスタ９のオン時に通電されて手動操作ス
イッチ２，３をオフに切替る巻線１０とを有する。通常
、電圧比較器５はパッケージ化され、内部の配線を変更
したり新たに配線を追加することができない構造を有す
る。また、電源１１にはイグニッションスイッチ１２の
オン時に付勢されるリレー１３が接続され、リレー１３
の巻線はイグニッションスイッチ１２とグランドとの間
に接続される。リレー１３のスイッチは電源１１と手動
操作スイッチ２．３のアノード端子との間に接続される
。

上記の構成において、例えば手動操作スイッチ２がオン
に手動で切替られると１手動操作スイッチ２は自動的に
オン状態にロックされる。従って、電源１１から手動操
作スイッチ２、モータ１、手動操作スイッチ３及び抵抗
４を通り電流が流れ、モータ１が駆動される。このため
、パワーウィンドが開放位置に移動される。パワーウィ
ンドが全開状態になると、抵抗４に大きな電流が流れて
抵抗４に印加される電圧が上昇する。このため、２段増
幅器８が出力を発生し、トランジスタ９がオンになる。

従って１巻線１０の通電により手動操作スイッチ２がオ
フに切替られる。

手動操作スイッチ３がオンに切替られたときも同様にオ
ン状態に自動的にロックされ、モータ１に逆方向の電流
が流れる。このため、電源１１から手動操作スイッチ３
、モータ１１手動操作スイッチ２及び抵抗４を通り電流
が流れ、モータ１が駆動され、モータが逆方向に回転し
て、パワーウィンドが閉鎖位置に移動される。パワーウ
ィンドが全閉状態になると、抵抗４に大きな電流が流れ
て抵抗４に印加される電圧が上昇するから、前記と同様
に手動操作スイッチ３がオフに切替られる。

が　　しよ　とする 自動車の装備に関する最近の要求では、車両の開閉部を
車外から操作できることが求められている０例えば、自
動車のドアの外部に設けられた複数のスイッチを所定の
順序で操作することによりドアロック装置を解錠又は施
錠することのできるキーレスエントリ装置が提案されて
いる。また。

発信機から送出される電波又は赤外線等の電磁波を受信
する受信機を車両に装備して、所定の電磁波を受信した
とき受信機がドアロック装置を解錠又は施錠する遠隔操
作装置が提案されている。

他面、夏季には日光の照射により自動車内が高温に加熱
されることがあり、このような場合には運転者が車内に
入る前に車内の高温空気を遠隔操作により自動的に排気
することが要求される。しかし、自動車のドアが施錠さ
れている状態では、イグニッションスイッチは当然にオ
フ状態に維持されているから、従来ではイグニッション
スイッチをオンに切り換えない限り開閉部を開放するこ
とができない。また、開閉部が遠隔操作により開放位置
又は閉鎖位置に駆動できる場合においても、特定の状態
では車外からの操作による開閉部の駆動を停止しなけれ
ばならない。即ち、パワーウィンド駆動装置の作動中に
手又は顔等の人体の一部を窓に掛けていると、ウィンド
にはさまれて危険な状態を回避しなければならない。こ
の目的のため、各ドアに設けられている手動操作スイッ
チを操作することにより、パワーウィンド駆動装置の作
動を停止する必要がある。この場合に、手動操作スイッ
チの操作を検出するため、各手動操作スイッチより電気
的な信号を取り出さなければならないので、配線が増加
して配線の接続工程が複雑化する欠点があった。また、
電圧比較器５はパッケージ化され、内部の配線を変更し
たり新たに配線を追加することができない構造のため、
抵抗４に電流を流す付加的な回路を追加することができ
ない。更に、車両用電源は使用状態の変化により電源電
圧が大きく変動する特徴があり、絶対的な電圧変動レベ
ルを測定しても負荷電流の異常は充分に測定できない、
他の条件として手動操作スイッチを含む電流検出回路は
従来通りの態様に従って使用できる状態を確保しなけれ
ばならない、従来ではこれらの問題を解決できる負荷電
流異常検出回路は提案されなかった。

そこで、この発明は負荷に流れる電流の大きさを検出す
ることのできる負荷電流異常検出回路を提供することを
目的とする。

るための この発明による負荷電流異常検出回路は、電源、抵抗、
スイッチング素子及び負荷を含む直列回路と、前記抵抗
とグランドとの間に接続された電気抵抗体と、電気抵抗
体を流れる電流の大きさに対応する大きさの出力を発生
する増幅器と、増幅器の出力が所定のレベルを越えたと
きに出力を発生する比較器とを有し、比較器の出力によ
りスイッチング素子をオンからオフに切り換えて負荷へ
の通電を停止する。

負荷としては、サンルーフ駆動部、ドアミラー駆動部、
ウィンド駆動部、シートスプリング自動調節駆動部、ア
ンテナ駆動部、リトラクタブルへラドライト駆動部等積
々の車両の被駆動部のほかに車両以外の分野において使
用される負荷が対象となる。

電気抵抗体は定電圧ダイオードと抵抗との直列回路であ
り、増幅器は定電圧ダイオードと抵抗との間に接続され
る。増幅器は電気抵抗体を流れる電流の大きさに反比例
して増幅された出力を発生する。

この発明の実施例では、負荷電流異常検出回路にはスイ
ッチング素子のオン・オフを制御する出力を発生する外
部制御回路が設けられ、比較器の出力により外部制御回
路はスイッチング素子への出力を停止して負荷への通電
を停止する。外部制御回路はキーレスエントリ装置又は
電磁波を利用する遠隔操作装置の受信装置等の操作手段
である外部入力回路に接続されている。

庄−一里 スイッチング素子がオンからオフに切替られると、電源
から抵抗及びスイッチング素子通じて負荷に電流が流れ
る。同時に、抵抗を流れる電流は電気抵抗体に分流して
グランドに流れる。負荷が拘束停止状態になると負荷に
流れる電流が増加し。

これに伴って電気抵抗体を流れる電流が減少する。

このため、増幅器の出力レベルが所定のレベルを越えた
とき、比較器は出力を発生して、比較器の出力によりス
イッチング素子がオンからオフに切替られる。電気抵抗
体の定電圧ダイオードは抵抗に流れる電流の大きさの変
動を下方にシフトする作用がある。

キーレスエントリ装置又は電磁波を利用する遠隔操作装
置の受信装置等の操作手段である外部入力回路から外部
制御回路に所定の信号が入力されると、外部制御回路は
スイッチング素子をオンに切替るが、比較器の出力を受
信すると、スイッチング素子をオフに切替る。

災−凰一透 以下、この発明の実施例を第１図〜第３図について説明
する。第１図では第４図に示す箇所と同一の部分につい
ては同一の符号を付し、説明を省略する。

第１図に示す車両用被駆動部制御回路としてのパワウィ
ンド制御回路では、拘束停止検出回路２０は手動操作ス
イッチ２．３に対し直列に電源１１とモータ１との間に
接続されたスイッチング素子としての一対の３端子リレ
ー２１．２２と、モータ１の拘束停止時にモータ１に流
れる電流の大きさを検出し、この電流レベルが一定レベ
ル以上になったとき出力を発生する比較回路２３とを有
する。３端子リレー２１．２２の各共通端子はそれぞれ
モータ１の端子に接続され、一方の端子はそれぞれ手動
操作スイッチ２．３の共通端子に接続される。３端子リ
レー２１．２２の他方の端子はいずれも定電圧ダイオー
ド２９と抵抗２４の一端との間に接続される。電源１１
の電圧変動に対して相対的に安定化した電圧を印加する
ため、抵抗２４．定電圧ダイオード２９及び抵抗４４か
らなる直列回路に対し並列に定電圧ダイオード３３が接
続される。

３端子リレー２１．２２を作動する巻線２５．２６の一
端はいずれも定電圧ダイオード２９のカソードと抵抗２
４の一端との間に接続される０巻線２５．２６の他端は
それぞれトランジスタ２７．２８のコレクタに接続され
る。トランジスタ２７．２８のエミッタは接地され、ベ
ースは外部制御回路３０の異なる出力端子０．、０．に
接続される。

３端子リレー２１，２２はそ九ぞれ図示する第一の作動
状態から第二の作動状態に電気的に切り換えることがで
きる。

抵抗２４の他端は電源１１に接続される。トランジスタ
３１のコレクタは抵抗３７を介して電源１工に接続され
、ベースは定電圧ダイオード２９のアノードと抵抗４４
との間に接続される。トランジスタ３１のエミッタは抵
抗４５、トランジスタ４７及び抵抗４６を通じて接地さ
れる。トランジスタ４７のベースはトランジスタ４８の
コレクタに接続され、トランジスタ４８のベースは外部
制御回路３０の出力端子０□に接続される。トランジス
タ４８のエミッタは接地される。

トランジスタ４７のオフ時には抵抗４６に電流が流れな
いが、外部制御回路３０の出力端子Ｏ工から出力が生じ
ると、トランジスタ４８がオンになる。このため、トラ
ンジスタ４７がオンになると、抵抗２４．定電圧ダイオ
ード２９、抵抗４４トランジスタ４７のエミッタ・コレ
クタ間及び抵抗４６を通じて電源１１からグランドに常
時一定の電流が流れている。また、トランジスタ３１の
コレクタは拘束停止検出手段としての電圧比較器３２の
非反転入力端子に接続される。電圧比較器３２の反転入
力端子は分圧回路を構成する抵抗４０と４１の間に接続
される。電圧比較器３２の出力端子は定電圧ダイオード
３５を介してトランジスタ３６のベースに接続される。

トランジスタ３６のコレクタは外部制御回路３０の入力
端チエ。

に接続される。

第１図に示すトランジスタ３１のベース電圧及び電圧は
、第２図に示すようにモータ１の停止時（非作動時）、
駆動時及び拘束停止時において変動する。即ち、モータ
１の作動中にはモータ１の非作動時より０．２〜０．３
ボルト低下する。また。

モータ１の拘束停止時にはモータ１の非作動時より２〜
３ボルト低下する。第一の電圧比較器３２の非反転入力
端子にはトランジスタ３１のコレクタ電圧が印加され１
反転入力端子は抵抗４ｏ及び４１により第２図の基準電
圧Ｖｆで示すようにモータ駆動時の電圧レベルよりやや
高いレベルに設定される。

一対の第一の３端子スイツチを構成する手動操作スイッ
チ２，３及び一対の第二の３端子スイツチを構成する３
端子リレー２１．２２の各々は通常接地状態に保持され
かつオン時にモータ１に電力を供給する。３端子リレー
２１．２２が図示する第一の作動状態にある状態におい
て手動操作スイッチ２．３の一方を操作したときに、電
源から手動操作スイッチ２，３の一方、３端子リレー２
１．２２の一方、モータ、３端子リレー２１，２２の他
方及び手動操作スイッチ２．３の他方を通りグランドに
電流が流れる。

３端子リレー２１，２２が第一の作動状態にある状態に
おいて手動操作スイッチ２．３の他方を操作したときに
、電源から手動操作スイッチ２．３の他方、３端子リレ
ー２１．２２の他方、モータ１．３端子リレー２１．２
２の一方及び手動操作スイッチ２．３の一方を通りグラ
ンドに電流が流れる。

外部入力回路３８を操作したときに、外部制御回路３０
は３端子リレー２１．２２の一方又は他方を選択的に第
一の作動状態から第二の作動状態に切替えてモータ１に
電流を供給して被駆動部を駆動する。

外部制御回路３０には複数のスイッチを有するキーレス
エントリ装置又は電磁波を利用する遠隔操作装置の受信
装置等の操作手段である外部入力回路３８が接続されて
いる０本実施例では赤外線を利用した遠隔操作装置を使
用する場合について説明する。

上記の構成において１手動操作スイッチ２又は３がオン
に手動で切り換えられると、第３図に示す従来の回路と
同様にモータ１を作動して、被駆動部の操作を行うこと
ができる。外部制御回路３０は第３図に示す作動シーケ
ンスに従って作動される。

また、スタート５０からステップ５１に進み、外部制御
回路３０は外部入力回路３８において受信した赤外線が
所定のコード番号に一致したか否か判断する。受信した
赤外線が所定のコード番号に一致しないとき、ステップ
５１から５０に戻る。

ステップ５１において受信した赤外線が所定のコード番
号に一致すると、ステップ５２に進み、外部制御回路３
０は出力端子０３又は０．がらトランジスタ２７又は２
８に対し選択的にベース電流を付与すると共に、出力端
子０１からトランジスタ４８にベース電流を付与する。

詳細には図示しないが、モータ１をアンロック状態から
ロック状態に作動するときは、トランジスタ２７にベー
ス電流が付与され、モータ１をロック状態からアンロッ
ク状態に作動するときは、トランジスタ２８にベース電
流を付与する。即ち、３端子リレー２１．２２の一方を
第一の作動状態から第二の作動状態に切替たとき、電源
から３端子リレー２１．２２の一方、モータ１．３端子
リレー２１．２２の他方及び手動操作スイッチ２，３の
他方を通りグランドに電流が流れる。また、３端子リレ
ー２１．２２の他方を第一の作動状態から第二の作動状
態に切替だとき、電源から３端子リレー２１，２２の他
方、モータ、３端子リレー２１．２２の一方及び手動操
作スイッチ２，３の一方を通リグランドに電流が流れる
。

これと同時に、外部制御回路３ｏ内に設けられたタイマ
手段により例えば０．５ミリ秒のタイマがセットされる
（ステップ５３）、このタイマがセットされている間は
ステップ５４に示すように、外部制御回路３０は入カ端
チエ、に入力されるトランジスタ３６のコレクタ電圧を
検出しない不検出状態に保持される１次に、ステップ５
５に進み、０．５ミリ秒が経過してタイマがタイムアツ
プしたか否か判断される。０．５ミリ秒が経過しないと
、ステップ５４に戻り、経過するとステップ５６に進み
、入力端チエ、が入力信号を検出可能な状態に切り換え
られる。更に、ステップ５７において入力端子１１が入
力信号を検出したが否が判断され、入力信号を検出しな
いとステップ５６に戻り、検出するとステップ５８に進
み、トランジスタ２７又は２８のベース電流を停止した
後、ストップ５９で終了する。

外部１回路３０からトランジスタ２７にベース電流が流
れると、リレー２１が第一の作動状態から第二の作動状
態に切り換えられてオンになる。

このため、電源１１から抵抗２４．リレー２１、モータ
１、リレー２２及び第二の手動操作スイッチ３を通りグ
ランドに電流が流れ、モータ１が作動される、被駆動部
が閉鎖される。

モータ１の作動状態ではモータ１に流れる電流の増加に
より抵抗４４に印加される電圧が低下する。このため、
トランジスタ３１のベース電流が減少するから、第２図
に示すように、第１図に示すトランジスタ３１のコレク
タ電圧は０．２〜０゜３ボルト上昇する。この状態で、
被駆動部が完全に開放位置若しくは閉鎖位置に移動した
とき又は被駆動部の作動中に何等かの障害物により被駆
動部の作動が阻止される。被駆動部が拘束停止状態にな
ると、モータ１には更に大きな電流が流れる。

モータ１に流れる電流の大きさに対応して、抵抗４４に
加えられる電圧が低下するから、これにトランジスタ３
１のコレクタ電圧も増加する。従って、モータ１の拘束
停止時には第２図に示すように、コレクタ電圧は基準電
圧Ｖｆを越えて２〜３ボルト降下する。このため、第一
の電圧比較器３２は高レベルの出力を発生するから、定
電圧ダイオード３５を介してトランジスタ３６がオンに
なる。トランジスタ３６がオンすると、外部制御回路３
０から発生するトランジスタ２７へのベース電流が停止
され、リレー２１．２２がオフに切り換えられる。この
ようにモータ１の拘束停止時にモータ１に流れる電流の
大きさを検出して、モータ１を停止することが可能とな
る。

上記の実施例では、外部制御回＄３０がトランジスタ２
７にベース電流を付与する例を示したが、同様にトラン
ジスタ２８にベース電流を付与することも可能である。

この場合は、キーレスエントリ装置又は赤外線による遠
隔操作装置により外部入力回路３８に入力コード信号を
付与して、外部制御回路３０からトランジスタ２８にベ
ース電流を流し、被駆動部を開放位置に移動する場合も
上記と同様である。

本実施例では、各手動操作スイッチ２．３がら信号を得
ることなくモータ１の拘束停止状態を検出してモータ１
の作動を自動的に停止できるから。

配線を簡素化することができる。また、従来の電圧比較
器を変更することなく、既存の被駆動部のモータを使用
する装置にそのまま実装することができる利点がある。

この発明の上記実施例は変更が可能である０例えば、リ
レー２１．２２の代りにトランジスタ等の他のスイッチ
ング素子を使用することができる。

また、増幅器はバイポーラトランジスタ３１のほかに電
界効果トランジスタ、ＣＭＯ５等種々の増幅素子を使用
することができる。

１里立羞求 この発明による負荷電流異常検出回路では、電源電圧の
レベルが変動しても負荷に流れる電流の大きさを確実に
検出することができる６また、従来の電流検出回路と併
用して負荷に取付けることができる。従って、例えばこ
の発明による負荷電流異常検出回路を車両の被駆動部に
接続すると、車内及び車外から被駆動部を作動すること
が可能となり、操作性が改善される等積々の利点が得ら
れる。

４、　１！！１面の簡単な説明 第１図はこの発明による負荷電流異常検出回路を応用し
た車両用被駆動部制御回路を示す回路図、第２図は第１
図に示す回路に使用されるトランジスタに印加される電
圧のタイムチャート、第３図は外部制御回路の動作シー
ケンスを表わすフローチャート、第４図は従来のパワー
ウィンド制御回路を示す回路図である。

１１．モータ、１１．、電源％２．３００手動操作スイ
ッチ、２１，２２．、リレー（スイッチング素子）、２
０．、拘束停止検出回路、２３．。

比較回路、３００．外部制御回路、３２０．電圧比較器
、 第 ４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源、抵抗、スイッチング素子及び負荷を含む直
   列回路と、前記抵抗とグランドとの間に接続された電気
   抵抗体と、電気抵抗体を流れる電流の大きさに対応する
   大きさの出力を発生する増幅器と、増幅器の出力が所定
   のレベルを越えたときに出力を発生する比較器とを有し
   、比較器の出力によりスイッチング素子をオンからオフ
   に切り換えて負荷への通電を停止することを特徴とする
   負荷電流異常検出回路。
2. （２）電気抵抗体は定電圧ダイオードと抵抗との直列回
   路であり、増幅器は定電圧ダイオードと抵抗との間に接
   続される請求項（１）に記載の負荷電流異常検出回路。
3. （３）増幅器は電気抵抗体を流れる電流の大きさに反比
   例して増幅された出力を発生する請求項（１）に記載の
   負荷電流異常検出回路。
4. （４）電源、抵抗、スイッチング素子及び負荷を含む直
   列回路と、前記抵抗とグランドとの間に接続された電気
   抵抗体と、電気抵抗体を流れる電流の大きさに対応する
   大きさの出力を発生する増幅器と、増幅器の出力が所定
   のレベルを越えたときに出力を発生する比較器と、スイ
   ッチング素子のオン・オフを制御する出力を発生する外
   部制御回路とを有し、比較器の出力により外部制御回路
   はスイッチング素子への出力を停止して負荷への通電を
   停止することを特徴とする負荷電流異常検出回路。
5. （５）外部制御回路はキーレスエントリ装置又は電磁波
   を利用する遠隔操作装置の受信装置等の操作手段である
   外部入力回路に接続された請求項（４）に記載の負荷電
   流異常検出回路。