JPH11504796A - 自動車の多機能装置用制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車の多機能装置用の制御システムに、後部窓ワイパー組立体を制御するように操作可能な電子制御ユニット２５１を使用する。本発明の別の態様の場合、電子制御ユニットは、種々のリフトゲートの装置及び機能を制御するためのマルチプレクス・リアノードとして操作可能である。更に、本発明の別の態様では、電子制御ユニット２５１が、単一の多機能電磁装置を制御するようにされている。多機能電磁装置には、間欠運動機構が使用され、それによって駆動される異なる装置を選択的に操作可能である。本発明は、電子制御ユニット２５１の操作方法をも提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車の多機能装置用制御システム 関連出願のクロス・リファレンス 本願は、参照により本明細書に取入れられた下記の同時出願、すなわち、Ｈ． ウィンストン・マウ／エリック・Ｊ．クラップによるアメリカ合衆国特許出願第 ０８／４３１１４８号『電磁装置を用いる多機能装置』及びウィリアム・Ｃ．ジ ンマー／ジェイムス・ウェイン・ギブソンによるアメリカ合衆国特許出願第０８ ／４３０３８８号『間欠作動機構を用いた多機能装置』に関連するものである。 発明の背景 本発明は、広くは自動車用の制御システムに関し、具体的には自動車の多機能 装置用のマルチプレクス制御システムに関するものである。 ほとんどすべての自動車は、単一又は対のウインドーワイパー組立体を有して いる。これらの組立体は、従来、クローブラケットに取付けたゴム製ワイパーブ レードを有している。これらのクローブラケットは、回転軸に取付けたワイパー アームに旋回可能に取付けられている。これらの回転軸は、複数電動機によって 直接駆動されるか、又は直列もしくは並列に連結された４バー・リンク機構を起 動する単一の電動機で駆動される。更に、自動車のヘッドライトを洗浄する洗浄 器と組合わせて、ワイパー装置を備えることも公知である。 また、自動車の後部窓を洗浄するために、ウインドーワイパー組立体を用いる ことも広く行われている。通常、この種の後部窓ワイパー組立体は、ワイパーア ームに連結されたブラケットに取付けたワイパーブレードを有している。ワイパ ーアームは、はす歯歯車により周期的に往復動するように旋回駆動可能にワイパ ー軸に取付けられている。低馬力のｄｃ可逆電動機が、電機子軸に取付けられた ウォーム歯車を介して、ウォーム歯車と噛合うはす歯歯車を起動する。この種の 後部窓ワイパー装置は、ミニバン、ステーションワゴン、スポーツカー等の場合 、通常、旋回リフトゲートに取付けられている。従来形式のウインドーワイパー 組立体及び電動機機構の例は、次の各アメリカ合衆国特許に開示されている：す な わち、１９９０年１月９日付けでイシイに発行された第４８９３０３９号『ウイ ンドシールド・ワイパーの電動機』、１９８９年１１月７日付けでハインリヒに 発行された第４８７８３９８号『自動車のウインドーワイパー用の駆動装置』、 １９８１年３月３１日付けでセイビックに発行された第４２５９６２４号『車両 の窓を拭うための装置』、１９７２年９月２６日付けでシュナイダーほかに発行 された第３６９４７２３号『ワイパー区域の外側にパーキング位置を有する自動 車用ウインドシールド・ワイパー』、１９７２年５月３０日付けでベアードほか に発行された第３６６５７７２号『ウインドシールド・ワイパーの電動機リンク 押し下げ式（Depressed）パーク機構』。これら特許のすべては、参照により本 明細書に取入れてある。 従来式の車両のなかには、ソレノイドによって起動される後部窓リリース・ロ ック又はラッチを備えたものも見られる。このロック又はラッチは、解錠される と、後部窓が、他の場合には固定されているリフトゲートに対し上方へ旋回運動 することが可能になる。それと関連して、別個のリフトゲート・ロックをリフト ゲートドアに取付け、車体にリフトゲートを固定することで、意図せぬ旋回開放 を防止することが多い。このリフトゲート・ロックは、従来、マニュアルキー又 はハンドルの回動により、又は別個の電動機又はソレノイドによって操作される 。 加えて、乗員ドアロック、アンテナ引込み機構、ヘッッドライトカバー引込み 機構、燃料充填ドアロック、その他類似の機能を起動するために、別個の電動機 及びソレノイドが必要となる。従来、このような複合的な電磁装置の必要のため 、自動車の重量及び費用が増す一方、しばしば狭い所与の空間内にこれら装置を 収容することが困難になる。この重量の増大は、特に次の場合に障害となる。す なわち、ウインドーワイパー機構、リヤウインドーロック、リフトゲートロック 、同じくそれらのそれぞれ別個の電磁装置を、すべて旋回リフトゲート内に組み 込む場合である。この複合的な電磁装置のために、個別部品費用が増大するのみ でなく、組立体費用、部品数増加に伴う取扱い費用、電気配線費用、支障となる 電動機騒音、故障モードも増大する。 自動車内にマルチプレクス回路を設けることも知られている。その種のマルチ プレクスシステムの例は次の各アメリカ合衆国特許に開示されている：すなわち 、 １９８６年３月２５日付けでフロイドほかに発行された第４５７８５９１号『自 動車の付属部品システム用の制御回路』、１９８５年８月６日付けでフロイドに 発行された第４５３４０２５号『確実な通信トランザクション用のプロトコル／ フォーマットを有する車両マルチプレクスシステム』、１９８５年７月９日付け でフロイドほかに発行された第４５２８６６２号『完全性を高めたマルチプレク ス制御システム』、１９８５年１月８日付けでグレアムに発行された第４４９２ ９０４号『タッチコントロールを備えたウインドシールドワイパー・システム』 、１９８２年１０月１９日付けでハンプシャほかに発行された第４３５５３８５ 号『マルチプレクス情報処理システム』、１９８１年１０月６日付けでブリテー ンに発行された第４２９３９４７号『情報処理システム』である。これらの特許 のすべてが、参照により本明細書に取入れてある。これらの種々の特許は有意に 技術を改善しはしたが、マルチプレクス回路は、総じて、自動車への適用の費用 効果は立証されていない。これは、マルチプレクスノードに組込まれる操作可能 の構成部品及び機能の数が制限されることが多いからである。マイクロプロセッ サ費用の増分が、配線費用の低減で相殺されることは滅多にない。例えば、個別 に配線された非マルチプレクス配線ハーネスは、常に、リフトゲート装置を車体 のワイヤハーネスに電気接続するのに用いられて来た。これらの従来式のワイヤ ハーネスは、高価で、パッケージにするのが厄介な上に、重量が重く取扱いや設 置が困難で、リフトゲートの容易な旋回を阻害しもする。ワイヤハーネスが剛性 のためである。また、高価で大型の電気コネクタが必要である。 発明の要約 本発明によれば、自動車の多機能装置用の制御システムの好適実施態様には、 後部窓ワイパー組立体の操作を制御する電子制御ユニットを採用する。本発明の 別の態様によれば、電子制御ユニットは、種々のリフトゲート装置及び機能を制 御するためのマルチプレクス・リヤノードとして操作可能である。本発明の、更 に別の態様によれば、電子制御ユニットが、単一の多機能電磁装置を制御する。 この多機能電磁装置では、この装置によって駆動される異なる装置を選択的に操 作する間欠運動機構が使用される。本発明により、この電子制御ユニットを操作 する方法も得ることができる。 本発明の制御システムが従来のシステムより有利な理由は、本発明が、多くの 異なる機能を単一の電子制御ユニットに組合わせたことにある。更に、この電子 制御ユニットはプログラミングが可能であり、それによって、比較的容易に変更 が可能であり、車両ごとの、また消費者の任意選択の相違を考慮に入れることが でき、ハードウェアの変更を要しない。加えて、単一の電磁装置は制御システム により制御され、それにより、更に本発明の相乗効果が高められる。例えば、こ の電子制御ユニットは、従来の別個のリヤワイパー電動機、リフトゲートロック 電動機、リヤウィンドーロック・ソレノイドに代わて用いられている。１つの電 子制御ユニットで、単一の電磁装置を操作すればよいため、この電子制御ユニッ トをマルチプレクス・リアノードとして使用することもまた費用効果がよい。し たがって、本発明では、個別部品費用、組立体費用、部品増加に伴う取扱い費用 、配線費用が、非マルチプレクス及び多電磁装置構成に比して、有意に低減され る。更に、本発明の制御システム及び多機能装置の場合、重量及び所要パッケー ジ空間が低減される一方、その影響を受けたシステムの電気的及び機械的信頼性 が増大する。例えば、本発明による回路のマルチプレクス化により、従来の１４ の回路と８つのテークアウト（すなわち接続部、つまりスプライス又はコネクシ ョン）を削除できる。本発明の付加的な利点及び特徴は、添付図面と関連して行 う以下の説明及び添付クレイムによって明らかになろう。 図面の簡単な説明 図１は、自動車の多機能装置用の制御システムの好適実施態様を示した前面図 。 図２は、本発明の制御システムの好適実施態様に採用された多機能装置の第１ 好適実施態様の一部を取出して示した後面図。 図３ａは、本発明の制御システムの好適実施態様に採用された多機能装置の第 ２好適実施態様の横断面図。 図３ｂは、本発明による制御システムの好適実施態様に採用された多機能装置 の第２好適実施態様の一部を取出して示した斜視図。 図４は、本発明による制御システムの好適実施態様に採用された電動機フィー ドバック回路ディスクの略示前面図。 図５ａ〜ｃは、本発明による制御システムの好適実施態様を示す電気接続図。 図６は、本発明による制御システムの好適実施態様を採用した自動車配線の一 部を示した電気接続図。 図７は、本発明による制御システムの好適実施態様の電動機部分を示した電気 接続図。 図８は、本発明による制御システムの好適実施態様の中央高位置停止灯の電気 接続図。 図９は、本発明による制御システムの好適実施態様のライセンスランプの電気 接続図。 図１０は、本発明による制御システムの好適実施態様の加熱バックウィンドー 部分の電気接続図。 図１１ａ、ｂは、本発明による制御システムの好適実施態様の場合に採用した 主マイクロプロセッサの流れ図。 図１２は、本発明による制御システムの好適実施態様のＪ１８５０ソフトウェ ア・サブルーチンを示した流れ図。 図１３ａ〜ｃは、本発明による好適実施態様の電動機ソフトウェア・サブルー チンを示した流れ図。 図１４は、本発明による制御システムの好適実施態様のランプ類のソフトウェ ア・サブルーチンを示した流れ図。 図１５は、本発明による制御システムの好適実施態様の加熱式後部窓ソフトウ ェア・サブルーチンを示した流れ図。 図１６ａ〜ｃは、本発明による好適実施態様の入力ソフトウェア・サブルーチ ンを示した流れ図。 好適実施態様の詳細な説明 ミニバンその他の自動車は、車体構造物に連結された上部ヒンジ対を中心とし て旋回可能な後部リフトゲートドアを有している。リフトゲートを開位置へ旋回 させると、貨物室に後方から進入可能である。図１には、そのようなリフトゲー トが示してある。リフトゲート３１は、後部窓、つまりバックライト３３を有し ている。後部窓３３は、リフトゲート３１の外表面と事実上同一平面内に位置す る閉位置と、開位置との間を、上部ヒンジを中心として旋回可能である。本発明 による多機能装置４１は、リフトゲート３１の内表面に取付けられ、本発明によ る制御システムの好適実施態様により操作される。多機能装置４１の大部分は、 内部の飾り板（図示せず）によって隠されている。多機能装置４１は、中央駆動 ・動力伝達ユニット４３と、ウィンドーワイパー組立体４５と、ウィンドーリリ ース・ラッチ又はロック４７と、リフトゲートロック４９とを有し、これらすべ てが、リフトゲート３１に取付けられている。これらのロック（には別個のソレ ノイド又は電動機が用いられるが、これらは、本発明と一緒に用いるためのロッ ク機構を連結するために除去される）は、次のアメリカ合衆国特許に開示されて いる：すなわち１９９３年６月２９日付けでカトーに発行された第５２２２７７ ５号『自動車のバックドア用動力操作式ラッチ装置』、１９８３年１２月２７日 付けでスラヴィンほかに発行された第４４２２５２２号『車両ドアラッチ用の慣 性ロック』、１９７５年１１月４日付けでクワンツに発行された第３９１７３３ ０号『電気ロックリリース』である。これらの特許のすべてが、参照により本明 細書に取入れられている。 図２には、中央駆動・動力伝達ユニット４３の第１好適実施態様が示してある 。電動機５１等の電磁装置は、金属製の電動機ハウジングを有する従来式の低馬 力のｄｃ電磁装置であり、ハウジング内には、定置永久磁石、巻線を有する回転 可能の電機子、電機子に結合された回転可能の電機子軸、巻線に電気接続され、 電機子軸と共に回転可能な整流子、ブラシカード組立体、種々の電子構成素子、 ブッシング、保持部材が配置されている。当業者にとっては、前記の構成とは別 の電動機構成も容易に可能であることは言うまでもない。電動機ハウジングから 突出し延在している電機子軸の一部に、ウォーム歯車セグメント５３が設けられ ている。このウォーム歯車セグメント５３とは、主はすば歯車５５がかみ合って いる。更に、駆動ピン５７が、はすば歯車５５の面から突出し、３つの回転可能 な間欠運動機構又はカム７１、７３、７５のうちの１つのチャネル５９内に選択 的に係合する。カム７１は、ピニオン７７と駆動可能にかみ合う平歯車部分を有 している。ピニオン７７の方は、リベット、インサート成形、刻み付きプレスば め等々によって結合されているリヤワイパー軸７９を回転させる。リフトゲート ドアロック接続組立体１３５（図１）は、カム７３の運動を、リフトゲートロッ ク ４９（同じく図１）へ接続する。同じように、リヤウィンドーロック接続組立体 １４１（図１）は、カム７５の運動を機械式にウィンドーリリースロック４７（ 図１）へ接続する。 図３ａ、ｂには、中央駆動・動力伝達ユニット４３の第２の好適実施態様が示 してある。電機子軸のウォーム歯車１５５は、電動機等の電磁装置から延在して いる。主はすば歯車１５９は、ウォーム歯車セグメント１５５とかみ合っている 。導電性フィードバックディスク１８１は、はすば歯車１５９の内側面１８３に 対し、超音波ロール溶接又はインサート成形によって保持されている。フィード バックディスク１８１は、一組の銅合金又は真鍮合金を打ち抜いた接点から成り 、これらの接点が、図４に示したような特定位置域に応じた異なる導電及び不導 電パターンを有している。図３ａ、ｂに戻ると、選択的に解離可能なクラッチ機 構１８５が、ばねにより付勢されたアクチュエータ軸１８７と、歯車ハウジング から延在する定置カラー１８９と、後部窓ワイパー軸１９１とから成っている。 アクチュエータ軸１８７は、はすば歯車１５９の内側スプラインとスライド可能 にかみ合う１組のスプラインを有している。アクチュエータ軸１８７は、更にカ ムフォロワ１９３を有しており、このカムフォロワが、選択的にカム面１９５に 沿って従動する。アクチュエータ軸１８７から突出する１対の螺旋状フィンガ１ ９７が、ワイパー軸１９１の一対の組合わせ受容部１９９と解離可能に接続され る。旋回可能なワイヤロックリンク組立体２０１と、直線的にスライド可能なウ ィンドーリリースロックリンク機構２０３とは、はすば歯車１５９の後面に取付 けられたばねタブと直接に回転接触することで、選択的に可動である。 図１、図５、図６に示したように、電子制御ユニット又はマイクロプロセッサ ２５１は、中央駆動・動力伝達ユニット４３に取付けられた剛性のプリント回路 板に組付けてある。マイクロプロセッサ２５１は、リフトゲートに取付けたリヤ ノードとして操作可能に構成され、このリヤノードは、ワイヤハーネス２５５を 介して、マルチプレクス式に主車体コントローラ又はマイクロプロセッサ２５３ に電気接続されている。リヤノード２５１と車体コントローラ２５３との間の通 信には、周知のＳＡＥ Ｊ１８５０マルチプレクス（ＭＵＸ）プロトコルを用い る。ＳＡＥ Ｊ２１７８マルチプレクス・メッセージストラテジー及びＳＡＥ Ｊ２１９０マルチプレクス診断標準も、リヤノード２５１内で用いられる。これ らの３つのＳＡＥ標準は、参照により本明細書に取入れてある。ワイヤハーネス ２５５は、４つのバッテリ電力／接地ワイヤ回路２６１を有している。これらの 回路２６１は、計器盤内の接続箱（ＪＢ）２６３と、エンジン室内の動力分配セ ンタ（ＰＤＣ）２６５と、１個又は２個のＭＵＸ通信ワイヤ回路２６７とを通過 する。１個のＭＵＸ回路２６７は、リヤノード２５１が、本発明で用いられる形 式の電気システム内の最後のノードの場合に用いるのが好ましい。更に、３つだ けの電力／接地回路２６１を、所望の特定電気アーキテクチュアに応じて、交互 に用いることもできる。いずれの回路図の場合も、“＞＞”は、車体配線ハーネ スと定義される“Ｂ”と、リフトゲートハーネスと定義される“Ｌ”と、エンジ ン室ハーネスと定義される“Ｅ”と、計器盤ハーネスと定義される“Ｉ”とを有 する主ハーネス電気コネクタと定義される。 マイクロプロセッサ２５１は、はすば歯車５５（図４）の回転位置を測定し、 同様に電動機を、３つの電気入力接触器及びこれらに沿って支えられる１つの共 通の接地接触器３２３と接続されて起動するフィードバックディスク１８１を介 して測定する。モノストロピック（monostropic）コードを用いる（つまり、フ ィードバックディスクが、ある位置域から隣接域へ移る場合、単一ビットのみの 変更を要求する）ことによって、マイクロプロセッサ２５１は、フィードバック ディスクコードのパターン信号を、後で詳述する電動機サブルーチン内で使用す るバイナリコードに変換する。電力／接地回路２６１の第１回路は、常時閉リレ ー３３１への大電流バッテリ入力である。マイクロプロセッサ２５１は、導電性 の加熱式後部窓グリッド３３３へ、出力バッファ３３５を介して給電するリレー ３３１を制御する。グリッド３３３は、後部窓３３に、公知の銀セラミックペー ストでシルクスクリーン印刷したものである。制御システムの加熱式後部窓部分 は、図１０にも示してある。図１、図５、図６に戻れば、電力／接地回路２６１ の第２回路は、逆バッテリ保護ダイオード３４１と、１組の並列抵抗器３４３と 、マイクロプロセッサ２５１に付属するコンデンサ３４５のバッテリフィルタバ ンクと、出力バッファ３３５とを介して、電流を供給する。加えて、第２回路は 、可逆Ｈブリッジ構成、常時閉リレー３４６へ大電流を供給し、それによりリー ド ３４７を介して多機能電動機への給電が行われる。主車体コントローラ２５３は 、車両乗員が起動可能な加熱式後部窓スイッチ３９９からの電圧印加によって、 リアノード２５１へ加熱式後部窓の起動信号を発する。電力第２回路と論理・ア ナログ接地回路との間には、余剰負荷の過渡保護バリスタ３５１が配置されてい る。本発明による制御システムの多機能電動機部分は、図７にも示してある。図 １、図５、図６に再び戻れば、リフトゲートに取付けた１組の入力スイッチ３６ １とワイパー電動機位置入力３２３とをプルアップ抵抗器３６３、３６５の設定 と、抵抗器３６７、３６９ろ波設定と、コンデンサ３７１、３７３、３７５、３ ７７のろ波設定とがされたマイクロプロセッサ２５１への入力信号を発するよう に操作可能である。リフトゲートインプット３６１は、リフトゲートキーシリン ダ・ヂスアームスイッチ４５１、リフトゲート半開スイッチ４５３、リヤウイン ドー又はリフトゲートの半開スイッチ４５５、リフトゲート／ウィンドー・アン ロック／リリースボタンスイッチ４５７、リフトゲートロック／リミット位置ス イッチ４５９を有している。 マイクロプロセッサ２５１は、好ましくは、モトローラＭＣ６８ＨＣＯ５Ｖ６ （又はＭＣ６８ＨＣＯ５Ｖ７）チップを用いる。このチップは、オンチップ５ボ ルト電力調整器、ウォッチドッグシステム、ＲＯＭ，ＲＡＭ、消去可能のＥＥＰ ＲＯＭを有している。共振クロック（resonator clock）も備えている。６８Ｈ ＣＯ５Ｖ７モトローラの明細書の１９９４年８月１２日付け訂正版が、参照によ り本明細書に取入れてある。 図１、図５、図８、図９について説明する。マイクロプロセッサ２５１は選択 的に操作可能であり、それによって、中央の高い位置に配置されたストップラン プ（ＣＨＭＳＬ）の電球４０１の通電及び点灯を、固体素子スイッチ４０３を通 過する回路を介して制御できる。ＣＨＭＳＬ電球４０１は、リヤノード・マイク ロプロセッサ２５１が、ブレーキペダルで操作されるスイッチ４０５の起動に応 じた車体コントローラ２５３からのマルチプレクス（多重）信号を受信したとき に、点灯する。図面では、破線で示した回路が、共通の回路を示している。同じ ように、リヤノード・マイクロプロセッサ２５１を選択的に操作することで、一 対の電球４１１を有するライセンスランプの通電と点灯をも、スイッチ４０３及 び関連回路を介して制御できる。主車体コントローラ２５３は、リヤノード・マ イクロプロセッサ２５１が、接続箱２６３内のパークランプリレー４２３の通電 と組合わされて、車両乗員によるヘッドライトスイッチ４２１の起動に応じて、 ライセンスランプ電球４１１を点灯させる。種々の内部外部のランプ、例えばリ ーディングランプ、カーテシランプ、ブレーキランプ、方向指示ランプ、その他 のランプも、リヤノード・マイクロプロセッサ２５１を介して起動できる。 ＭＵＸ通信ライン２６７は、更に、完全性チェックのための一組の抵抗器３９ １と、ＭＵＸバスローディング及びろ波誘導用の構成素子３９３とを備えている 。マイクロプロセッサ２５１は、更に、所定時間間隔での入力信号の安定性を読 取りかつ検証する手段又はデバウンス手段を有している。 次に、本発明による制御システムの好ましい実施態様の操作と、この操作のさ いに使用するプログラム可能なソフトウエア論理とを詳説する。本発明による制 御システムの好適実施態様のリヤノード・マイクロプロセッサは、図１１ａ及び 図１１ｂの流れ図に示した主ソフトウェア・プログラムを介して操作される。点 火スイッチを介して給電されると、リヤノード・マイクロプロセッサは、先ずラ ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）をテストしてクリアし、読みだし専用メモリ（ ＲＯＭ）をテストし、検査合計機能を実施し、Ｊ１８５０ハードウェアを初期設 定し、出／入力ポートをクリアする一方、出／入力方向をセットアップする。 次いで、マイクロプロセッサは、タイマ及び割込みを起動し、低電力停止モード に入り、外部割込みの検出の有無を決定する。検出されていれば、リヤノード・ マイクロプロセッサは、システム・タイマを初期設定し、入力タスクを起動し、 Ｊ１８５０タスクを起動する。マイクロプロセッサは、次ぎにＪ１８５０サブル ーチンのランの必要の有無を決定する。イエスであれば、Ｊ１８５０サブルーチ ンをランさせ、ノーであれば、電動機サブルーチンのランが必要か否かを決定す る。イエスであれば、電動機サブルーチンをランさせる。ノーであれば、ランプ 類のサブルーチンのランが必要か否かを決定する。イエスなら、ランプ類のサブ ルーチンをランさせる。ノーであれば、リヤノード・マイクロプロセッサは、加 熱式後部窓のサブルーチンのランが必要か否かを決定する。イエスなら、加熱式 後部窓のサブルーチンをランさせる。ノーであれば、入力サブルーチンのランの 必要の有無を決定する。イエスであれば、入力サブルーチンをランさせる。ノー の場合、又は入力サブルーチンの完了後には、リヤノード・マイクロプロセッサ は、Ｊ１８５０サブルーチンのランの必要の有無を決定する段階へ復帰する。 Ｊ１８５０サブルーチンの論理の流れは、図１２に示してある。リヤノード・ マイクロプロセッサは、先ず、何らかのＪ１８５０メッセージが主車体コントロ ーラから受信されているか否かを検出する。イエスなら、リヤノード・マイクロ プロセッサは、すべての新しいメッセージを表示し、応答する。ノーの場合、又 は表示／応答段階の完了後には、リヤノード・マイクロプロセッサは、何らかの Ｊ１８５０メッセージが、主車体コントローラへ戻っているか否かを検出せねば ならない。ノーであれば、マイクロプロセッサは、再起動(re-enable)ルーチン 段階へスキップする。イエスであれば、伝送バッファが空いているか否かを検出 せねばならない。ノーであれば、再起動ルーチン段階へスキップする。イエスで あれば、伝送バッファへ伝送すべきメッセージを負荷し、次いでそのメッセージ を、ワイヤハーネス内のＪ１８５０回路を介して主車体コントローラへ返送する 。次ぎに、リヤノード・マイクロプロセッサは、５ミリセカンド後にＪ１８５０ サブルーチンを再起動する。次いで、マイクロプロセッサ・ソフトウェアは、主 プログラムへ復帰する。 図１３ａ〜図１３ｃには、リヤノード・マイクロプロセッサによる多機能電動 機サブルーチンへのアクセスが示されている。マイクロプロセッサは、先ず、電 動機位置が無効(invalid)か否かを決定せねばならない。イエスなら、電動機は 切られ、つまり給電を停止され、ソフトウエアが主プログラムへ復帰する。ノー であれば、電動機位置変化が操作順序外か否かを決定せねばならない。ノーであ れば、電動機が、過熱、氷結による過剰負荷、その他によるストール状態か否か を決定せねばならない。ノーであれば、マイクロプロセッサは、リフトゲート又 は後部窓が半開か、部分開か検出せねばならない。イエスなら、電動機がウィン ドーワイパー又は窓洗いのモードか否かを検出する。電動機が窓拭い／窓洗いモ ードにあれば、マイクロプロセッサは、電動機をワイパーのパーク位置へ送る。 電動機をワイパーのパーク位置へ送り終わり、半開又は窓拭い／窓洗いモードが 検出されない場合は、マイクロプロセッサは、リフトゲートのロック又はアンロ ック起動入力メッセージの受信の有無を検出せねばならない。イエスなら、電動 機が窓拭い／窓洗いモードか否かを検出する。イエスなら、電動機を、ワイパー パーク位置へ送り、引き続き電動機を、後部窓のアンロック／リリース位置へ送 る。これによって、空気シリンダが、ウィンドーワイパー組立体に妨害される恐 れなしに、後部窓を上方へ旋回させることができる。また、電動機が窓拭い／窓 洗いモードにないことが検出された場合には、マイクロプロセッサは、電動機を 、リフトゲートをアンロックする位置へ直接にスキップする。次いで、マイクロ プロセッサは、窓拭い／窓洗い起動又はオンの入力メッセージが、主車体コント ローラから受信されたか否かを検出する。。イエスであれば、リフトゲート又は 後部窓半開スイッチ信号が受信されたか否かを検出する（なぜなら、乗員が後部 窓を手で閉じ、ロックすることがあるからである）。半開信号が受信されていな ければ、リヤノード・マイクロプロセッサは、電動機を起動し、ワイパー組立体 を窓拭い／窓洗いモードにする。窓拭い／窓洗いオンのメッセージが受信されず 、リフトゲート又は後部窓半開信号が受信されるか、窓拭い／窓洗いモードが完 了した後には、リヤノード・マイクロプロセッサは、窓拭い／窓洗いオフの入力 メッセージが、主車体コントローラから受信されたか否かを検出せねばならない 。イエスであれば、マイクロプロセッサは、電動機をワイパーパーク位置へ送る 。この段階が終わるか、又は窓拭い／窓洗いオフのメッセージ決定が検出されな い場合には、ソフトウェアは、主プログラムに復帰する。 図１４に示したように、ランプ類のサブルーチンでは、リヤノード・マイクロ プロセッサは、先ず、新たなライセンスランプ入力メッセージが、主車体コント ローラから受信されたか否かを検出せねばならない。イエスなら、そのメッセー ジがランプのオン／オフいずれにすべきメッセージかを検出する。オンのメッセ ージであれば、マイクロプロセッサは、ライセンスランプをオンにし、点灯させ る。オフのメッセージであれば、ライセンスランプをオフにし、消灯する。引き 続き、マイクロプロセッサは、ＣＨＭＳＬランプについてのメッセージが、主車 体コントローラから受信されているか検出せねばならない。イエスなら、そのメ ッセージが、ＣＨＭＳＬランプのオン／オフいずれにすべきメッセージかを検出 する。オンのメッセージであれば、ＣＨＭＳＬ電球を点灯させる。オフのメッセ ージなら、ＣＨＭＳＬ電球をオフにし、消灯する。その後で、ソフトウェアは主 プログラムに復帰する。 図１５には、加熱式後部窓のサブルーチンが示してある。リヤノード・マイク ロプロセッサは、先ず、加熱式後部窓に関する新たな操作メッセージが、主車体 コントローラから受信されているか否かを検出する。イエスなら、そのメッセー ジが、後部窓の加熱素子をオン／オフいずれにすべきメッセージかを検出する。 オンのメッセージであれば、加熱素子に通電し、後部窓タイマを起動し、１秒後 に、このサブルーチンへ復帰する。オフのメッセージであれば、マイクロプロセ ッサは、加熱式後部窓タイマを不動化し、加熱素子をオフにし、給電を停止する 。この新たなメッセージが受信されていない場合には、マイクロプロセッサは、 加熱素子が既にオンの状態で、通電されているか否かを検出せねばならない。イ エスであれば、タイマが切れているか否かを検出する。タイマが切れていれば、 マイクロプロセッサは、加熱素子をオフにする。タイマが切れていなければ、１ 秒後に、ソフトウェアは、このサブルーチンに復帰する。これらの分岐段階をす べて完了した後、ソフトウェアは主プログラムへ復帰する。 最後に、図１６ａ〜図１６ｃに入力のサブルーチンを示す。リヤノード・マイ クロプロセッサのソフトウェアは、先ず、リフトゲートの入力をデバウンス(deb ounce)し、次いで、リフトゲートの入力に関し変化が見られるか否かを検出する 。イエスであれば、マイクロプロセッサは、リフトゲート入力がアクティブな状 態、つまり信号発生状態に変化したか否かを検出する。イエスなら、電動機サブ ルーチンを起動する。ノーであれば、半開入力がアクティブ状態に変わったか否 かを検出せねばならない。イエスであれば、電動機サブルーチンを起動し、次い でリフトゲート半開入力メッセージを待つか、アクセスする。次ぎに、マイクロ プロセッサは、リフトゲートシリンダロックスイッチ入力が、アクティブ状態に 変化したか否かを検出する。イエスなら、電動機を起動する。これら前述の入力 デシジョンのいずれもが検出されない場合は、電動機位置入力のためのデバウン ス・ステップが導入される。リヤノード・マイクロプロセッサは、電動機位置入 力に関する何らかの変化が受信されたか否かを検出する。イエスであれば、電動 機サブルーチンを起動する。次いで、マイクロプロセッサは、新たな窓拭い ／窓洗いＪ１８５０メッセージが受信されているかを検出する。イエスなら、電 動機サブルーチンを起動し、ソフトウェアは新たなメッセージフラッグをクリア する。次いで、新たなリフトゲートのロック／アンロックＪ１８５０入力メッセ ージの有無を検出する。イエスであれば、電動機サブルーチンを起動し、新たな メッセージフラッグがクリアされる。引き続き、マイクロプロセッサは、新たな 後部窓アンロック及びリリースＪ１８５０入力メッセージの受信の有無を検出す る。イエスであれば、電動機サブルーチンを起動し、新たなメッセージフラッグ がクリアされる。マイクロプロセッサは、次いで新たなライセンスランプ又はＣ ＨＭＳＬ Ｊ１８５０入力メッセージの受信の有無を検出する。イエスなら、こ のランプのサブルーチンを起動し、新たなメッセージフラッグがクリアされる。 最後に、リヤノード・マイクロプロセッサは、新たな加熱式これＪ１８５０入力 メッセージの受信の有無を検出し、イエスであれば、加熱式後部窓サブルーチン を起動し、新たなメッセージフラッグがクリアされる。この入力サブルーチンは 、１０ミリセコンド後に再起動され、ソフトウェアは主プログラムに復帰し、リ ヤノード・マイクロプロセッサへの給電が停止される。 以上、本発明による制御システム及び多機能装置の好適実施態様を開示したが 、言うまでもなく、本発明の範囲を逸脱することなしに種々の変更態様が可能で ある。前記以外の実施態様の場合には、フィードバックディスクは、歯車又は電 動機に接続された他のフィードバック手段、例えば光学センサ、磁気センサ、リ ミットスイッチ、ポテンショメータ、近接センサ、回転センサ、トルクセンサ、 蒸着金属トレース、プリント回路板、導電性インキトレース等々に置き換えるか 、又はそれらで補足できることは言うまでもない。更に、開示したマイクロプロ セッサは、ＦＥＴｓ及びバイポーラ構成素子で置き換えることもできる。更に、 その他種々のマルチプレクス又は非マルチプレクスのマイクロプロセッサ又はア ナログ回路を、本発明の装置の制御に使用できる。更にまた、既述の電動機に代 えて、ソレノイド、電磁石、その他の電磁装置を使用することもできる。また、 電磁装置、回転可能な部材、クラッチ機構、間欠運動機構、ロック等の間を接続 するためには、付加的な平歯車、ピニオン、セクター歯車、遊星歯車、ねじジャ ッキ、スプロケットとチェーン、プーリとベルト、ケーブル、その他の力伝達手 段 も使用できる。加えて、ワイパー組立体をワイパー軸に連結するには、既述の形 式のほかに、マルチ歯車伝動装置、リンク機構、ベルト又はケーブルシステムを 利用できる。クラッチ機構も、種々の他の構成体、例えば皿ばね、ダイアフラム ばね、摩擦板、セクター歯車、リンク機構、その他に代えることができる。間欠 運動機構も、他の周知の間欠運動機構、例えば、ゼネバ機構、スターホイール機 構、途切れ歯車装置、エスケープ、ラチェット機構、その他周知の選択的に起動 可能な装置に代えることができる。本発明による多機能装置は、更に、ウィンド シールド・ワイパー、サイドドアロック、他の自動車、自動車以外の車両にも適 用可能である。種々の材料、電子構成素子、ソフトウェア流れ図、回路、力伝達 手段を開示したが、別の材料、電子構成素子、ソフトウェア流れ図、回路、力伝 達手段を用いてもよい。以下に述べるクレイムは、以上に開示した実施態様と異 なるこれらの、またこのほかの実施態様をも含める意図のものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カルクズキィ，ジェフリー，エル. アメリカ合衆国48170 ミシガン州プリマ ウス，パイン ヒル ドライブ 48828 (72)発明者 ザレスキィ，ロナルド アメリカ合衆国48070 ミシガン州ハンチ ントン ウッズ，ラサール ブールバード 10865

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．後方窓ワイパーシャフトと、 ワイパーシャフトに駆動連結された電磁装置と、 多重送信後方ノードとして作動可能な、電磁装置の励起を選択的に制御するよ う電磁装置に電気的に接続された電子制御ユニットと、 を有する、自動車制御システム。 ２．更に、電磁装置により選択的に駆動される回転可能部材と、回転可能部材 の回転位置を決定するフィードバック装置とを有し、ワイパーシャフトは回転可 能部材の選択的回転に応答して回転可能である、請求項１に記載の制御システム 。 ３．更に、回転可能部材と選択的に係合可能な、第一間欠動作機構を有する、 請求項２に記載の制御システム。 ４．更に、回転可能部材が第一間欠動作機構を駆動する時に回転可能部材から ワイパーシャフトを選択的に駆動離脱させる装置を有し、回転可能部材がワイパ ーシャフトを駆動する時に第一間欠動作機構は回転可能部材から選択的に駆動離 脱させられる、請求項３に記載の制御システム。 ５．更に、回転可能部材と選択的に係合可能な、第二間欠動作機構と、 回転可能部材が第二間欠動作機構を駆動する時に回転可能部材からワイパーシ ャフトを選択的に駆動離脱させる装置を有し、回転可能部材がワイパーシャフト を駆動する時と回転可能部材が第一間欠動作機構する時に第二間欠動作機構は回 転可能部材から選択的に駆動離脱させられる、請求項４に記載の制御システム。 ６．回転可能部材の回転位置を決定する装置は、 回転可能部材に連動するフィードバック導通性パターンと、 フィードバック導通性パターンと電気的に連通する少なくても三つの導通性接 触子と、 電子制御ユニットを導通性接触子に電気的に接続する電気回路装置とを有し、 導通性接触子の内の少なくても二つが入力信号を電子制御ユニットに出力する よう作動可能である、請求項２に記載の制御システム。 ７．更に、電磁装置が子馬力電気モーターとして定義されるよう電磁装置によ り回転駆動される主ギアと、 ワイパーシャフトを主ギアから離脱可能に連結する機械的装置と、 電気モーターへの励起を選択的に逆転させる回路装置と、を有する、請求項１ に記載の制御システム。 ８．電子制御ユニットは、窓ワイパー位置範囲内での繰り返しで電気モーター に主ギアを回転させる、第一ソフトウェア論理を使用し、 電子制御ユニットは更に、押し下げられたワイパーアームパーク位置まで電気 モーターに主ギアを回転させる、第二ソフトウェア論理を使用する、請求項７に 記載の制御システム。 ９．電子制御ユニットは、第一固定位置範囲内に電気モーターに主ギアを回転 させる、第三ソフトウェア論理を使用する、請求項８に記載の制御システム。 １０．電子制御ユニットは、第二固定位置範囲内に電気モーターに主ギアを回転 させる、第四ソフトウェア論理を使用する、請求項９に記載の制御システム。 １１．電子制御装置は、電磁装置へ直接に装着されるマイクロプロセッサーとし て定義される、請求項１に記載の制御システム。 １２．リフトゲート固定カップリングと、 リフトゲート窓固定解除カップリングと、を有し、 電磁装置は、ワイパーシャフトとカップリングとを選択的に駆動するよう作動 可能な単一電気モーターであり、電磁装置と電子制御ユニットとは後方リフトゲ ート上に装着される、請求項１に記載の制御システム。 １３．電子制御ユニットと、 電子制御ユニットに電気的に接続され、回転可能アーマチャーシャフトを備え る子馬力電気モーターと、を有し、 電子制御ユニットは選択的にモーターを励起してアーマチャーシャフトに第一 回転量を発生させてそれに連結される第一装置を作動させ、電子制御ユニットは 選択的にモーターを励起してアーマチャーシャフトを第二回転量移動しそれに連 結される第二装置を作動させる、自動車制御システム。 １４．電子制御ユニットは、選択的にモーターを励起してアーマチャーシャフト を第三回転量までを移動させてそれに連結される第三装置を作動させる、請求項 １３に記載の自動車制御システム。 １５．第三装置は固定カップリングである、請求項１４に記載の制御システム。 １６．更に、電子制御装置への電気的連絡を可能にする多重送信装置を有する、 請求項１３に記載の制御システム。 １７．更に、車両に居る人に制御されるスイッチからの入力信号を受けるよう作 動可能な本体マイクロプロセッサーを有し、本体マイクロプロセッサーは多重送 信装置を介して電子制御ユニットと電気的に連絡する、請求項１６に記載の制御 システム。 １８．電子制御ユニットとモーターとは自動車の後方ドア上に装着され、後方ド アは自動車の乗員室への進入を可能にするよう移動可能である、請求項１３に記 載の制御システム。 １９．更に、第一装置をアーマチャーシャフトに連結する第一間欠動作装置と、 第一装置をアーマチャーシャフトに連結する第二間欠動作装置とを有する、請求 項１３に記載の制御システム。 ２０．第一装置は、後方窓ワイパーシャフトを備える、請求項１３に記載の制御 システム。 ２１．更に、電子制御ユニットとモーターとを電気的に接続するリレー装置を有 し、リレー装置は、電子制御ユニットからの出力信号に応答して選択的にモータ ーへの電気極性を反転させるよう作動可能である、請求項１３に記載の制御シス テム。 ２２．子馬力直流電気モーターと、 電気モーターにより回転駆動される主ギアと、 電気モーターへの励起を選択的に反転させる回路装置と、 窓ワイパー位置範囲内での繰り返しで電気モーターに主ギアを回転させる第一 ソフトウェア論理を使用し、押し下げられたワイパーアームパーク位置まで電気 モーターに主ギアを回転させる第二ソフトウェア論理を更に使用し、第一固定位 置範囲内に電気モーターに主ギアを回転させる、第三ソフトウェア論理を使用す る、電子制御ユニットと、 を有する、自動車制御システム。 ２３．電子制御ユニットは、第二固定位置範囲内に電気モーターに主ギアを回転 させる、第四ソフトウェア論理を使用する、請求項２２に記載の制御システム。 ２４．更に、車両に居る人に制御されるスイッチからの入力信号を受けるよう作 動可能な本体マイクロプロセッサーを有し、本体マイクロプロセッサーは多重送 信装置を介して電子制御ユニットと電気的に連絡する、請求項２２に記載の制御 システム。 ２５．(a)後方ノード電子制御ユニットにより本体電子制御ユニットから第一多 重送信信号を受ける段階と、 (b)電気モーターを励起する段階と、 (c)モーターにより後方窓ワイパーシャフトを回転させる段階と、 を有する、少なくても一つの自動車装置を制御する方法。 ２６．更に、 (a)後方ノード電子制御ユニットにより本体電子制御ユニットから第二多重送 信信号を受ける段階と、 (b)段階(a)に応答して照明装置を励起する段階と、を有する、請求項２５に記 載の方法。 ２７．更に、照明装置を使用して中央ハイマウント停止ランプを点灯させる段階 を有する、請求項２６に記載の方法。 ２８．更に、照明装置を使用してナンバープレートランプを点灯させる段階を有 する、請求項２６に記載の方法。 ２９．更に、半開き入力信号を後方ノード電子制御ユニットが受けているかを決 定する段階を有する、請求項２５に記載の方法。 ３０．更に、半開き入力信号を受けているかを決定する段階が肯定して応答され るなら、ワイパーシャフトをパーク位置へ回転させる段階を有する、請求項２９ に記載の方法。 ３１．更に、 (a)後方ノード電子制御ユニットにより本体電子制御ユニットから第二多重送 信信号を受ける段階と、 (b)段階(a)に応答してモーターを励起する段階と、 (c)段階(b)に応答してしかし第一多重送信信号を受ける段階には応答しないで 、固定カップリングを移動する段階と、を有する、請求項２５に記載の方法。 ３２．(a)リフトゲートが半開きであることを示す第一スイッチからのリフトゲ ート半開き信号を確認する段階と、 (b)リフトゲート窓が半開きであることを示す第二スイッチからのリフトゲー ト窓半開き信号を確認する段階と、 (c)段階(a)と(b)のどちらかが半開き信号を検出するなら子馬力電気モーター の励起を許容する段階と、 (d)段階(c)に応答してモーターの位置を窓ワイパーパーク位置へ移動させる段 階と、 (e)固定の動作が所望であることを示すスイッチからの固定動作入力信号を確 認する段階と、 (f)確認段階(e)が固定動作入力信号を検出するなら、電気モーターの励起を許 容する段階と、 (g)段階(f)に応答してモーターの位置を固定動作位置へ移動させる段階と、 を有する、マイクロプロセッサーを使用する自動車制御システム操作方法。 ３３．更に、マイクロプロセッサーにより照明源の励起を許容する段階を有する 、請求項３２に記載の方法。 ３４．(a)固定動作入力信号を受けたかを決定する段階と、 (b)決定段階(a)が固定動作入力信号を検出するなら電気モーターを励起させる 段階と、 (c)段階(b)に応答して固定機構を固定解除する段階と、 (d)窓ワイパー作動入力信号を受けたかを決定する段階と、 (e)段階(d)が窓ワイパー作動入力信号を検出するならモーターを励起させる段 階と、 (f)段階(e)に応答して窓ワイパー位置範囲に渡って窓ワイパーシャフトを移動 させる段階と、 を有する、自動車制御システム操作方法。 ３５．更に、 (a)モーターの回転可能部分の回転位置を検知する段階と、 (b)モーターの回転可能位置が所望の位置にあることを検知するとモーターを 脱励起する段階と、を有する、請求項３４に記載の方法。 ３６．更に、 (a)ワイパー作動入力信号が既に存在しないことを検出する段階と、 (b)モーターの回転可能部分をワイパーパーク位置へ回転させる段階と、 を有する、請求項３４に記載の方法。 ３７．更に、 (a)ランプの照明が望まれることを示すランプ照明入力信号があるかを決定す る段階と、 (b)決定段階(a)がランプ入力信号を検知するとランプ内の照明源を励起する段 階と、を有する、請求項３４に記載の方法。 ３８．更に、 (a)被加熱バックライト導通要素の作動が望まれることを示す被加熱バックラ イト作動入力信号があるかを決定する段階と、 (b)決定段階(a)が被加熱バックライト入力信号を検出すると被加熱バックライ ト導通要素を励起させる段階と、を有する、請求項３４に記載の方法。