JPWO2008084577A1 - ワイパー制御回路 - Google Patents

Abstract

車両に搭載されるワイパーに間欠動作をさせるための間欠時間の設定指示に応じて抵抗値が変化すると共に一端がスイッチング素子を介してグラウンドに接続された可変抵抗器の当該一端に、所定の操作指示に応じてオン、オフする操作スイッチの一端が接続された外部回路における当該可変抵抗器の他端に接続するための第１接続端子と、前記操作スイッチの他端に接続するための第２接続端子と、第１電源電圧を受電するための第３接続端子と、前記第３接続端子により受電された第１電源電圧に基づき当該第１電源電圧より低い第２電源電圧を出力する電源部と、前記第１接続端子と前記電源部との間に、前記第１接続端子からみて逆方向になるように介設された第１ダイオードと、前記第１ダイオードのアノード電圧を検出すると共に、検出対象となる電圧の許容範囲の上限が前記第１電源電圧より低い第１電圧検出部と、前記第３接続端子により受電された第１電源電圧を前記第２接続端子へ供給する操作指示検出用電圧供給部と、前記第２接続端子の端子電圧を検出する第２電圧検出部とを備えた。

Description

本発明は、車両搭載機器への操作指示を受け付けるワイパー制御回路に関するものである。

自動車には、ワイパーやヘッドライト等の装備を操作するための操作スイッチが設けられており、ユーザがこのような操作スイッチをオンしたまま、イグニションキーをオフしてエンジンを停止し、自動車を駐車することが少なくない。このような状態で、再びユーザが自動車に乗ってイグニションキーをオンすると、オンしたままになっていた操作スイッチに応じてワイパーが動作したり、ヘッドライトが点灯したりしてしまう。特にワイパーは、雨の日にワイパーのスイッチをオンしたままイグニションキーをオフして駐車し、晴れの日にイグニションキーをオンしてワイパーが動作すると、ワイパーのゴムが乾いたフロントガラスとの摩擦で傷んだり、フロントガラスに傷を付けたりしてしまうことがある。

一方、ユーザが、自動車から離れた位置で無線通信機能を有する操作スイッチを操作することにより、エンジンを始動することができるリモコンエンジンスタータ装置が、広く用いられつつある。このようなリモコンエンジンスタータ装置を用いてエンジンを始動させた場合、ユーザはエンジンを始動させる際にワイパーやヘッドライト等の操作スイッチの状態を確認することができないから、なおさら駐車前の操作スイッチの状態に応じてワイパーが動作したり、ヘッドライトが点灯したりしてしまうことが起こりやすくなる。

しかも、リモコンエンジンスタータ装置を用いてエンジンを始動させた場合は、ユーザは自動車から離れた位置にいることが多い。従って、駐車前の操作スイッチの状態に応じてワイパーが動作したり、ヘッドライトが点灯したりしても、ユーザが自動車に乗車してこれらの操作スイッチをオフするまでに時間がかかる。そのため、上述のようにワイパーのゴムが乾いたフロントガラスと摩擦する時間が長くなってワイパーゴムの傷みや、フロントガラスへの傷付けが促進され、またエンジン始動時にヘッドライトが点灯していると、バッテリの出力電圧が低下し、エンジンの始動ができないことがある。

そこで、リモコンエンジンスタータ装置を用いてエンジンを始動させる際に、ワイパーやヘッドライト等の操作スイッチを無効にして、不必要にワイパーが動作したりヘッドライトが点灯したりすることを抑制するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

図２は、リモコンエンジンスタータ装置を用いてエンジンを始動させる際に、ワイパーの操作スイッチを無効にするようにしたワイパー制御回路を示す回路図である。図２に示すワイパー制御回路１０１には、バッテリ２０１と、ワイパーの操作スイッチが一体に構成されたコンビスイッチ１０２と、リモコンエンジンスタータ装置２０２と、リレースイッチ１０３が接続されている。コンビスイッチ１０２は、ワイパーに間欠動作をさせるための間欠時間の設定指示に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器１０５と、ワイパーを高速動作させるＨｉスイッチ１０６、低速動作させるＬｏスイッチ１０７、及び間欠動作させるＩＮＴスイッチ１０８を備えている。

そして、ワイパー制御回路１０１には、バッテリ２０１から電源電圧１２Ｖが供給され、制御用電源回路１３０から供給された制御用電源電圧である５Ｖが、デジタルトランジスタ１０９、抵抗１１０、可変抵抗器１０５、及びリレースイッチ１０３を介してグラウンドへ供給されるようになっている。デジタルトランジスタ１０９は、トランジスタと抵抗素子とが予め集積回路化して構成されたいわゆるデジタルトランジスタであり、デジタルトランジスタ１０９のエミッタ−コレクタ間に逆方向にダイオード１１１が接続されている。

また、デジタルトランジスタ１０９のベース端子は、ダイオード１１９及びデジタルトランジスタ１１８を介してグラウンドへ接続されている。

また、自動車に搭載されているバッテリ２０１から供給される電源電圧１２Ｖが、トランジスタ１１２、抵抗１１３、ダイオード１１４、操作スイッチ１０８、及びリレースイッチ１０３を介してグラウンドへ供給されるようになっている。トランジスタ１１２のエミッタ−ベース間には抵抗１１５が接続され、トランジスタ１１２のベースは、抵抗１１６、ダイオード１１７、及びデジタルトランジスタ１１８を介してグラウンドへ接続されている。

デジタルトランジスタ１１８のベース端子は、マイコン１０４の信号出力端子ＯＵＴに接続されている。これにより、例えばイグニションキーがオンされたり、リモコンエンジンスタータ装置によりエンジンスタートされたりした際に、マイコン１０４から制御信号を出力してデジタルトランジスタ１１８をオンさせることで、デジタルトランジスタ１０９とトランジスタ１１２とをオンさせて、コンビスイッチ１０２に５Ｖ及び１２Ｖの電源電圧を供給するようになっている。

また、可変抵抗器１０５と抵抗１１０との接続点が、抵抗１２０を介してマイコン１０４のアナログ入力端子ＡＤに接続されている。マイコン１０４は、ＡＤコンバータを備えており、アナログ入力端子ＡＤに入力された電圧、すなわち可変抵抗器１０５の抵抗値に応じて生じたワイパーの間欠時間を示す電圧値を、デジタル値に変換して処理することが可能にされている。アナログ入力端子ＡＤには、ノイズ除去用のコンデンサ１２１が取り付けられている。

ダイオード１１４のアノードは、抵抗１２２を介してデジタルトランジスタ１２５のベース端子に接続されている。そして、デジタルトランジスタ１２５のコレクタ端子から出力された電圧が、抵抗１２３を介してマイコン１０４の信号入力端子ＩＮに入力されるようになっている。また、デジタルトランジスタ１２５のコレクタ端子は、抵抗１２４を介してグラウンドに接続されている。

これにより、ＩＮＴスイッチ１０８のオン、オフが、電圧のハイ、ローとして信号入力端子ＩＮに入力され、マイコン１０４で検出可能にされている。なお、Ｈｉスイッチ１０６、Ｌｏスイッチ１０７に接続されている回路は、ＩＮＴスイッチ１０８に接続されている回路１４８と同様であるのでその説明を省略する。

リレースイッチ１０３の制御端子は、外部に接続されたリモコンエンジンスタータ装置２０２に接続されている。リモコンエンジンスタータ装置２０２は、エンジンを始動させる際にリレースイッチ１０３をオフさせることで、操作スイッチ１０６，１０７，１０８を無効とし、不必要にワイパーが動作することを抑制しようとするものである。

しかしながら、図２に示すワイパー制御回路１０１は、リモコンエンジンスタータ装置２０２によってリレースイッチ１０３がオフされると、例えばバッテリから供給される１２Ｖの電源電圧が、トランジスタ１１２、抵抗１１３、ダイオード１１４、オンしている操作スイッチ１０８、可変抵抗器１０５、抵抗１１０、及びダイオード１１１を介してバッテリ電圧より電圧が低い５Ｖ系の制御用電源回路への電流回り込みが発生する。そうすると、デジタルトランジスタ１２５がオンしてマイコン１０４が、操作スイッチ１０８がオンしているものと認識してしまう結果、意図に反してワイパーやヘッドライトを動作させてしまうおそれがあるという不都合があった。

また、１２Ｖの電源電圧は、トランジスタ１１２、抵抗１１３、ダイオード１１４、オンしている操作スイッチ１０８、可変抵抗器１０５、及び抵抗１２０を介してマイコン１０４のアナログ入力端子ＡＤへも回り込む。そして、アナログ入力端子ＡＤの最大定格電圧が５Ｖである場合、回り込みによりアナログ入力端子ＡＤに印加される電圧が５Ｖを超えると、例えばマイコン１０４に設けられた図略の他のアナログ入力端子での検知電圧に誤差が生じる等の誤動作をするおそれがあるという不都合があった。
特開２００２−２６６６７５号公報

本発明の目的は、このような事情に鑑みて為された発明であり、回り込み電流の発生を抑制することができるワイパー制御回路を提供することである。

本発明の一局面に従うワイパー制御回路は、車両に搭載されるワイパーに間欠動作をさせるための間欠時間の設定指示に応じて抵抗値が変化すると共に一端がスイッチング素子を介してグラウンドに接続された可変抵抗器の当該一端に、所定の操作指示に応じてオン、オフする操作スイッチの一端が接続された外部回路における当該可変抵抗器の他端に接続するための第１接続端子と、前記操作スイッチの他端に接続するための第２接続端子と、第１電源電圧を受電するための第３接続端子と、前記第３接続端子により受電された第１電源電圧に基づき当該第１電源電圧より低い第２電源電圧を出力する電源部と、前記第１接続端子と前記電源部との間に、前記第１接続端子からみて逆方向になるように介設された第１ダイオードと、前記第１ダイオードのアノード電圧を検出すると共に、検出対象となる電圧の許容範囲の上限が前記第１電源電圧より低い第１電圧検出部と、前記第３接続端子により受電された第１電源電圧を前記第２接続端子へ供給する操作指示検出用電圧供給部と、前記第２接続端子の端子電圧を検出する第２電圧検出部とを備える。

このような構成のワイパー制御回路によれば、可変抵抗器や操作スイッチを無効にするべくスイッチング素子がオフされた場合、スイッチング素子によって、可変抵抗器及び操作スイッチがグラウンドから切り離されて、可変抵抗器及び操作スイッチが無効にされる。この場合、第３接続端子から操作スイッチ及び可変抵抗器を介して電源部に至る電流経路が第１ダイオードによって遮断されているので、第３接続端子から電源部へ回り込み電流が流れ、この回り込み電流により生じた電圧が、第１，第２電圧検出部により検出されて、誤った指示が受け付けられるおそれが低減される。

本発明の一実施形態に係るワイパー制御回路の一例を示す回路図である。 背景技術に係るワイパー制御回路の回路図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るワイパー制御回路の一例を示す回路図である。図１に示すワイパー制御回路１は、接続端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（第１，第２，第３接続端子）と、接続端子Ｔ３により受電された例えば１２Ｖの電源電圧（第１電源電圧）から５Ｖの電源電圧（第２電源電圧）を生成する制御用電源回路ＰＳと、マイコン４（制御部）とを備えている。接続端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、例えばコネクタであってもよく、ダイオード、トランジスタ、抵抗等の部品の端子であってもよく、ランドやパッド等の配線パターンやプリント配線基板のスルーホール等であってもよい。

そして、接続端子Ｔ１，Ｔ２には、ワイパーの操作スイッチが一体に構成されたコンビスイッチ２が接続され、接続端子Ｔ３には、車両に搭載された例えば１２ＶのバッテリＢが接続されている。

コンビスイッチ２は、ワイパーに間欠動作をさせるための間欠時間の設定指示に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器ＶＲ、ワイパーを高速動作させるＨｉスイッチＳＷ１、ワイパーを低速動作させるＬｏスイッチＳＷ２、及びワイパーを間欠動作させるＩＮＴスイッチＳＷ３を備えている。

そして、ワイパー制御回路１には、バッテリＢから電源電圧１２Ｖが供給され、制御用電源回路ＰＳによって、当該電源電圧１２Ｖから生成された電源電圧５Ｖが、トランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ１（直列抵抗）、ダイオードＤ１（第１ダイオード）、接続端子Ｔ１、可変抵抗器ＶＲ、及びリレースイッチ３（スイッチング素子）を介してグラウンドへ供給されるようになっている。トランジスタＴｒ１のエミッタ−ベース間には抵抗Ｒ２が接続され、トランジスタＴｒ１のベースには抵抗Ｒ３が接続されて、いわゆるデジタルトランジスタＤＴ１が構成されている。また、トランジスタＴｒ１のエミッタ−コレクタ間には、逆方向にダイオードＤ２が接続されている。また、トランジスタＴｒ１のベース端子は、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ５及びトランジスタＴｒ３を介してグラウンドへ接続されている。

また、自動車に搭載されているバッテリＢから供給される電源電圧１２Ｖが、トランジスタＴｒ２（操作指示検出用電圧供給部）、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ３、接続端子Ｔ２、オンしているＩＮＴスイッチＳＷ３、及びリレースイッチ３を介してグラウンドへ供給されるようになっている。トランジスタＴｒ２のエミッタ−ベース間には抵抗Ｒ５が接続され、トランジスタＴｒ２のベースには抵抗Ｒ６が接続されている。トランジスタＴｒ２のベースは、抵抗Ｒ６、ダイオードＤ４、及びトランジスタＴｒ３を介してグラウンドへ接続されている。なお、操作指示検出用電圧供給部は、接続端子Ｔ３により受電された１２Ｖの電源電圧を接続端子Ｔ２へ供給する配線等であってもよい。

１２Ｖの電源電圧は、ＨｉスイッチＳＷ１、ＬｏスイッチＳＷ２、及びＩＮＴスイッチＳＷ３のオン、オフ状態を検出するために用いられている。この場合、もし、ＨｉスイッチＳＷ１、ＬｏスイッチＳＷ２、及びＩＮＴスイッチＳＷ３のオン、オフ状態を検出するために５Ｖの電源電圧を用いるとすれば、５Ｖ系の消費電流が増大するため５Ｖの電源電圧を供給する制御用電源回路ＰＳの電流容量を増大させる必要が生じ、電源回路のコストが増大するおそれがある。しかし、ワイパー制御回路１は、ＨｉスイッチＳＷ１、ＬｏスイッチＳＷ２、及びＩＮＴスイッチＳＷ３のオン、オフ状態を検出するためにバッテリＢ等から供給される１２Ｖの電源電圧を用いるので、電源回路のコストが増大するおそれを低減することができる。

トランジスタＴｒ３のエミッタ−ベース間には抵抗Ｒ７が接続され、トランジスタＴｒ３のベースには抵抗Ｒ８が接続されて、いわゆるデジタルトランジスタＤＴ２が構成されている。トランジスタＴｒ３のベース端子は、抵抗Ｒ８を介してマイコン４の信号出力端子ＯＵＴに接続されている。これにより、例えばイグニションキーがオンされたり、リモコンエンジンスタータ装置によりエンジンスタートされたりした際に、マイコン４から制御信号を出力してトランジスタＴｒ３をオンさせることで、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ２とをオンさせて、コンビスイッチ２に５Ｖ及び１２Ｖの電源電圧を供給するようになっている。

また、ダイオードＤ１のアノードが、抵抗Ｒ９を介してマイコン４のアナログ入力端子ＡＤ１（第１電圧検出部）に接続されている。アナログ入力端子ＡＤ１には、ノイズ除去用のコンデンサＣ１が取り付けられている。また、ダイオードＤ１のカソードが、抵抗Ｒ１０を介してマイコン４のアナログ入力端子ＡＤ２（第３電圧検出部）に接続されている。アナログ入力端子ＡＤ２には、ノイズ除去用のコンデンサＣ２が取り付けられている。

マイコン４は、ＡＤコンバータを備えており、アナログ入力端子ＡＤ２に入力された電圧、すなわち可変抵抗器ＶＲの抵抗値に応じて生じたワイパーの間欠時間を示す電圧値を、デジタル値に変換して処理するようになっている。また、マイコン４は、アナログ入力端子ＡＤ２に入力された電圧とアナログ入力端子ＡＤ１に入力された電圧との差分を、ダイオードＤ１の順方向電圧として取得するようになっている。また、マイコン４は、動作電源電圧が５Ｖであり、アナログ入力端子ＡＤ１，ＡＤ２の検出対象となる電圧の許容範囲の上限である最大定格電圧は、５Ｖ＋１０％すなわち５．５Ｖ程度であり、バッテリＢから供給される１２Ｖより低い電圧になっている。

また、アナログ入力端子ＡＤ２はダイオードＤ６（第３ダイオード）のアノードに接続され、ダイオードＤ６のカソードが、抵抗Ｒ１６を介してグラウンドに接続されると共にダイオードＤ７（第２ダイオード）のカソードに接続されている。また、ダイオードＤ７のアノードはトランジスタＴｒ１のコレクタに接続されている。そして、ダイオードＤ６，Ｄ７、抵抗Ｒ１６（第１抵抗）、及び抵抗Ｒ１０（第２抵抗）によって、アナログ入力端子ＡＤ２に入力される電圧が、５Ｖを超えることを抑制する過電圧保護回路５が構成されている。抵抗Ｒ１６，Ｒ１０の抵抗値は、１２Ｖを抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１０とで分圧した場合に得られる電圧が、５Ｖ以下となるように設定されている。

トランジスタＴｒ２のコレクタには、トランジスタＴｒ４のエミッタが接続されている。そして、トランジスタＴｒ４のエミッタ−ベース間には抵抗Ｒ１１が接続され、トランジスタＴｒ４のベースには抵抗Ｒ１２が接続されて、いわゆるデジタルトランジスタＤＴ３が構成されている。トランジスタＴｒ４のベースは、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３とを介してダイオードＤ３のアノードに接続されている。

そして、トランジスタＴｒ４のコレクタから出力された電圧が、抵抗Ｒ１４を介してマイコン４の信号入力端子ＩＮ（第２電圧検出部）に入力されるようになっている。また、トランジスタＴｒ４のコレクタ端子は、抵抗Ｒ１５を介してグラウンドに接続されている。

これにより、ＩＮＴスイッチＳＷ３のオン、オフが、電圧のハイ、ローとして信号入力端子ＩＮに入力され、マイコン４で検出可能にされている。なお、ＨｉスイッチＳＷ１、及びＬｏスイッチＳＷ２に接続されている回路は、ＩＮＴスイッチＳＷ３に接続されている回路と同様であるのでその説明を省略する。

リレースイッチ３の制御端子は、外部に接続されたリモコンエンジンスタータ装置ＥＵ（エンジンスタート部）に接続されている。リモコンエンジンスタータ装置ＥＵは、エンジンを始動させる際にリレースイッチ３をオフさせることで、ＨｉスイッチＳＷ１、ＬｏスイッチＳＷ２、及びＩＮＴスイッチＳＷ３を無効とし、不必要にワイパーやヘッドライトが動作することを抑制するようになっている。

上述のように構成されたワイパー制御回路１は、エンジンが始動される際にリモコンエンジンスタータ装置ＥＵによってリレースイッチ３がオフされても、例えばバッテリＢから供給される１２Ｖの電源電圧は、トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ３、オンしているＩＮＴスイッチＳＷ３、及び可変抵抗器ＶＲを介してダイオードＤ１のカソードに印加される。

しかしながら、ダイオードＤ１によって５Ｖ系の制御用電源回路ＰＳへ回り込み電流が流れることが阻止されるので、回り込み電流によってトランジスタＴｒ４がオンしてマイコン４の信号入力端子ＩＮにハイレベルの電圧が印加され、マイコン４によって誤ってＩＮＴスイッチＳＷ３がオンしているものと認識されてしまうことが抑制される。

また、トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ３、オンしているＩＮＴスイッチＳＷ３、及び可変抵抗器ＶＲを介して回り込んだ電圧が、アナログ入力端子ＡＤ１へ回り込むことがダイオードＤ１によって阻止されるので、アナログ入力端子ＡＤ１に最大定格電圧を超える電圧が印加されることが抑制される結果、例えばアナログ入力端子ＡＤ２や図略の他のアナログ入力端子での検知電圧に誤差が生じる等の誤動作の発生が抑制される。

また、トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ３、オンしているＩＮＴスイッチＳＷ３、可変抵抗器ＶＲ、及び抵抗Ｒ１０を介して回り込んだ回り込み電圧が、５Ｖを超えるとダイオードＤ６がオンする。そうすると、前記回り込み電圧は、抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１０とで分圧されて５Ｖ以下にされるので、アナログ入力端子ＡＤ２に最大定格電圧を超える電圧が印加されることが抑制される結果、例えばアナログ入力端子ＡＤ１や図略の他のアナログ入力端子での検知電圧に誤差が生じる等の誤動作の発生が抑制される。

また、図１に示すワイパー制御回路１は、トランジスタＴｒ１及びリレースイッチ３がオンしている状態で可変抵抗器ＶＲに流れる電流が、ダイオードＤ１の順方向電圧によって変化する。ダイオードＤ１の順方向電圧は、温度やダイオードＤ１のバラツキによって変化するため、可変抵抗器ＶＲに流れる電流もまた温度やダイオードＤ１のバラツキによって変化する結果、アナログ入力端子ＡＤ２に入力される電圧、すなわち可変抵抗器ＶＲの抵抗値に応じて生じたワイパーの間欠時間を示す電圧値もまた温度やダイオードＤ１のバラツキによって変化してしまう。

しかしながら、マイコン４は、アナログ入力端子ＡＤ１によって、ダイオードＤ１のアノード電圧を取得することができる。そこで、マイコン４によって、アナログ入力端子ＡＤ２に入力された電圧とアナログ入力端子ＡＤ１に入力された電圧との差を算出することにより、ダイオードＤ１の順方向電圧を取得し、このようにして得られたダイオードＤ１の順方向電圧によって、アナログ入力端子ＡＤ２に入力された電圧値から得られる可変抵抗器ＶＲの抵抗値を補正する。

具体的には、アナログ入力端子ＡＤ１に入力される電圧をＶ_ＡＤ１、アナログ入力端子ＡＤ２に入力される電圧をＶ_ＡＤ２、可変抵抗器ＶＲの抵抗値をＲ_ＶＲ、抵抗Ｒ１の抵抗値をＲ_１、制御用電源回路ＰＳから出力される第２電源電圧をＶ_２（図１に示す例では５Ｖ）、トランジスタＴｒ１のコレクタエミッタ間電圧をＶ_ＣＥとすると、これらの関係は、以下の式で表される。

Ｖ_ＡＤ２＝｛Ｒ_ＶＲ／（Ｒ_１＋Ｒ_ＶＲ）｝×［Ｖ_２−｛Ｖ_ＣＥ＋（Ｖ_ＡＤ１−Ｖ_ＡＤ２）｝］

この式を変形すると、ワイパーの間欠時間を示す抵抗値Ｒ_ＶＲを与える下記の式（１）が得られる。

Ｒ_ＶＲ＝Ｒ_１／［［［Ｖ_２−｛Ｖ_ＣＥ＋（Ｖ_ＡＤ１−Ｖ_ＡＤ２）｝］／Ｖ_ＡＤ２］−１］・・・（１）

ここで、トランジスタＴｒ１のベース電流を、トランジスタＴｒ１をオンさせるのに充分な電流値に設定しておけば、コレクタエミッタ間電圧Ｖ_ＣＥは、温度の影響による変化が微小となる。そのため、上記式（１）において、コレクタエミッタ間電圧Ｖ_ＣＥは、近似的に一定値として取り扱うことができる。

また、式（１）から、電圧Ｖ_ＡＤ１、Ｖ_ＡＤ２に基づいて、ダイオードＤ１の順方向電圧の影響を受けることなく可変抵抗器ＶＲの抵抗値Ｒ_ＶＲが得られる。

なお、アナログ入力端子ＡＤ１に入力された電圧を、ワイパーの間欠時間を示す電圧値として取得し、アナログ入力端子ＡＤ２に入力された電圧を用いてダイオードＤ１の順方向電圧を算出することで、ワイパーの間欠時間を示す抵抗値Ｒ_ＶＲを算出する構成としてもよい。

この場合は、以下の式で示す関係が成り立つ。

Ｖ_ＡＤ１＝｛Ｒ_ＶＲ／（Ｒ_１＋Ｒ_ＶＲ）｝×［Ｖ_２−｛Ｖ_ＣＥ＋（Ｖ_ＡＤ１−Ｖ_ＡＤ２）｝］＋（Ｖ_ＡＤ１−Ｖ_ＡＤ２）

また、抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ２、過電圧保護回路５、及びアナログ入力端子ＡＤ２を備えず、アナログ入力端子ＡＤ１に入力された電圧を、ワイパーの間欠時間を示す電圧値として取得する構成としてもよい。この場合、アナログ入力端子ＡＤ１が第１電圧検出部に相当する。

また、アナログ入力端子ＡＤ２への入力電圧が、マイコン４に供給されている電源電圧（５Ｖ）以下であれば、過電圧保護回路５を備えない構成としてもよい。

本発明の一局面に従うワイパー制御回路は、車両に搭載されるワイパーに間欠動作をさせるための間欠時間の設定指示に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器の一端が、スイッチング素子を介してグラウンドに接続され、前記可変抵抗器の一端に、所定の操作指示に応じてオン、オフする操作スイッチが接続された外部回路に接続されて、当該可変抵抗器及び操作スイッチにより得られた指示を受け付けるワイパー制御回路であって、前記可変抵抗器の他端に接続するための第１接続端子と、前記操作スイッチの他端に接続するための第２接続端子と、第１電源電圧を受電するための第３接続端子と、前記第３接続端子により受電された第１電源電圧に基づき当該第１電源電圧より低い第２電源電圧を出力する電源部と、前記第１接続端子と前記電源部との間に、前記第１接続端子からみて逆方向になるように介設された第１ダイオードと、前記第１ダイオードのアノード電圧を検出すると共に、検出対象となる電圧の許容範囲の上限が前記第１電源電圧より低い第１電圧検出部と、前記第３接続端子により受電された第１電源電圧を前記第２接続端子へ供給する操作指示検出用電圧供給部と、前記第２接続端子の端子電圧を検出する第２電圧検出部とを備える。

この構成によれば、第３接続端子によって第１電源電圧が受電され、電源部によって第１電源電圧より低い第２電源電圧が生成される。そして、可変抵抗器の一端に接続されたスイッチング素子がオンされると、第２電源電圧に基づき第１ダイオードと可変抵抗器とに電流が流れ、可変抵抗器に設定された抵抗値に応じた電圧、すなわち車両に搭載されるワイパーに間欠動作をさせるための間欠時間の設定指示を示す電圧が、第１電圧検出部によって検出される。また、操作スイッチのオン、オフに応じて第１電源電圧に基づき変化する操作スイッチの端子電圧が、第２電圧検出部によって検出されることで、操作スイッチのオン、オフで表された操作指示が第２電圧検出部によって受け付けられる。

一方、可変抵抗器や操作スイッチを無効にするべくスイッチング素子がオフされた場合、スイッチング素子によって、可変抵抗器及び操作スイッチがグラウンドから切り離されて、可変抵抗器及び操作スイッチが無効にされる。この場合、第３接続端子から操作スイッチ及び可変抵抗器を介して電源部に至る電流経路が第１ダイオードによって遮断されているので、第３接続端子から電源部へ回り込み電流が流れ、この回り込み電流により生じた電圧が、第１，第２電圧検出部により検出されて、誤った指示が受け付けられるおそれが低減される。

また、前記第１接続端子の端子電圧を検出する第３電圧検出部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、第１電圧検出部により検出される電圧と、第３電圧検出部により検出される電圧とに基づいて、第１ダイオードで生じた順方向電圧を取得することができるので、第１ダイオードで生じた順方向電圧に基づいて、可変抵抗器に設定された抵抗値に応じた電圧、すなわち車両に搭載されるワイパーに間欠動作をさせるための間欠時間の設定指示を示す電圧を補正することが可能となる。

また、前記第１電圧検出部により検出される前記第１ダイオードのアノード電圧と、前記第３電圧検出部により検出される前記第１接続端子の端子電圧とのうちいずれか一方を、前記間欠時間を示す設定指示として受け付けると共に、当該アノード電圧と当該端子電圧との差に基づいて、前記設定指示として受け付けられた電圧値で示される間欠時間を補正する制御部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、可変抵抗器に設定された抵抗値に応じて得られる電圧である第１ダイオードのアノード電圧と第１接続端子の端子電圧とのうちいずれか一方が、制御部によって受け付けられる。そして、制御部によって、第１ダイオードのアノード電圧と第１接続端子の端子電圧との差、すなわち第１ダイオードの順方向電圧に基づいて、前記設定指示として受け付けられた電圧値で示される間欠時間が補正される。これにより、第１ダイオードの順方向電圧に起因して、可変抵抗器に設定された抵抗値に応じて得られる電圧に誤差が生じた場合であっても、当該電圧から得られる抵抗値を補正して、設定指示として受け付けられた電圧値で示される間欠時間の誤差を低減することが可能となる。

また、前記電源部から出力される第２電源電圧は、トランジスタと直列抵抗とを介して前記第１ダイオードのアノードへ供給され、前記制御部は、前記第３電圧検出部により検出される前記第１接続端子の端子電圧であるＶ_ＡＤ２を、前記間欠時間を示す設定指示として受け付けると共に、前記第１電圧検出部により検出される前記第１ダイオードのアノード電圧をＶ_ＡＤ１、前記可変抵抗器の抵抗値をＲ_ＶＲ、前記直列抵抗の抵抗値をＲ_１、前記第２電源電圧をＶ_２、前記トランジスタのコレクタエミッタ間電圧をＶ_ＣＥとすると、下記の式（１）に基づいて、前記間欠時間を示す情報として前記抵抗値Ｒ_ＶＲを算出することが好ましい。

Ｒ_ＶＲ＝Ｒ_１／［［［Ｖ_２−｛Ｖ_ＣＥ＋（Ｖ_ＡＤ１−Ｖ_ＡＤ２）｝］／Ｖ_ＡＤ２］−１］・・・（１）

この構成によれば、式（１）に基づき、第１ダイオードの順方向電圧に起因して生じる誤差成分を排除して、設定指示として受け付けられた電圧値から得られる可変抵抗器の抵抗値、すなわち間欠時間を示す情報を補正することができる。

また、前記端子電圧を検出するべく前記第３電圧検出部に入力される電圧が、前記第２電源電圧を超えることを抑制する過電圧保護回路をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、制御信号入力端子によって受信されたスイッチング制御信号に応じてスイッチング素子がオフされると、第３接続端子から操作スイッチを介して可変抵抗器に至る経路によって、可変抵抗器の端子電圧として第１電源電圧が現れるが、過電圧保護回路によって、第３電圧検出部に入力される電圧が第２電源電圧を超えることが抑制されるので、第３電圧検出部に第２電源電圧を超える電圧が印加されて誤動作を生じるおそれが低減される。

また、前記過電圧保護回路は、前記電源部の出力端子にアノードが接続され、カソードが第１抵抗を介してグラウンドに接続された第２ダイオードと、カソードが前記第２ダイオードのカソードに接続され、アノードが前記第３電圧検出部における前記入力電圧の入力端子に接続された第３ダイオードと、前記第３ダイオードのアノードと前記第１接続端子との間に介設された第２抵抗とを備え、前記第１電源電圧を前記第１及び第２抵抗により分圧した場合に得られる電圧が、前記第２電源電圧以下となるように、前記第１及び第２抵抗の抵抗値が設定されていることが好ましい。

この構成によれば、第３ダイオードのカソードには、第２ダイオードと第１抵抗とによって、電源部から出力された第２電源電圧と略等しい電圧が印加される。そして、第３電圧検出部における入力端子の電圧が第２電源電圧を超えると、第３ダイオードがオンして第１及び第２抵抗による分圧電圧が、第３電圧検出部における入力端子に印加される。そうすると、第１及び第２抵抗による分圧電圧は、第２電源電圧以下となるように第１及び第２抵抗の抵抗値が設定されているから、第３電圧検出部に入力される電圧が第２電源電圧を超えることが抑制される。

また、前記可変抵抗器と、前記操作スイッチと、前記スイッチング素子と、前記車両のエンジンを始動させる際に前記スイッチング素子をオフさせるエンジンスタータ部とをさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、車両のエンジンを始動させる際に、スイッチング素子がオフされて操作スイッチがグラウンドから切り離される。その結果、操作スイッチがオンしても操作スイッチに電流が流れなくなるので、エンジン始動時における操作スイッチの状態に応じて、不必要な動作が行われるおそれが低減される。

Claims (7)

1. 車両に搭載されるワイパーに間欠動作をさせるための間欠時間の設定指示に応じて抵抗値が変化すると共に一端がスイッチング素子を介してグラウンドに接続された可変抵抗器の当該一端に、所定の操作指示に応じてオン、オフする操作スイッチの一端が接続された外部回路における当該可変抵抗器の他端に接続するための第１接続端子と、
   前記操作スイッチの他端に接続するための第２接続端子と、
   第１電源電圧を受電するための第３接続端子と、
   前記第３接続端子により受電された第１電源電圧に基づき当該第１電源電圧より低い第２電源電圧を出力する電源部と、
   前記第１接続端子と前記電源部との間に、前記第１接続端子からみて逆方向になるように介設された第１ダイオードと、
   前記第１ダイオードのアノード電圧を検出すると共に、検出対象となる電圧の許容範囲の上限が前記第１電源電圧より低い第１電圧検出部と、
   前記第３接続端子により受電された第１電源電圧を前記第２接続端子へ供給する操作指示検出用電圧供給部と、
   前記第２接続端子の端子電圧を検出する第２電圧検出部と
   を備えることを特徴とするワイパー制御回路。
2. 前記第１接続端子の端子電圧を検出する第３電圧検出部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１記載のワイパー制御回路。
3. 前記第１電圧検出部により検出される前記第１ダイオードのアノード電圧と、前記第３電圧検出部により検出される前記第１接続端子の端子電圧とのうちいずれか一方を、前記間欠時間を示す設定指示として受け付けると共に、当該アノード電圧と当該端子電圧との差に基づいて、前記設定指示として受け付けられた電圧値で示される間欠時間を補正する制御部をさらに備えること
   を特徴とする請求項２記載のワイパー制御回路。
4. 前記電源部から出力される第２電源電圧は、トランジスタと直列抵抗とを介して前記第１ダイオードのアノードへ供給され、
   前記制御部は、
   前記第３電圧検出部により検出される前記第１接続端子の端子電圧であるＶ_ＡＤ２を、前記間欠時間を示す設定指示として受け付けると共に、前記第１電圧検出部により検出される前記第１ダイオードのアノード電圧をＶ_ＡＤ１、前記可変抵抗器の抵抗値をＲ_ＶＲ、前記直列抵抗の抵抗値をＲ_１、前記第２電源電圧をＶ_２、前記トランジスタのコレクタエミッタ間電圧をＶ_ＣＥとすると、下記の式（１）に基づいて、前記間欠時間を示す情報として前記抵抗値Ｒ_ＶＲを算出すること
   を特徴とする請求項３記載のワイパー制御回路。
   Ｒ_ＶＲ＝Ｒ_１／［［［Ｖ_２−｛Ｖ_ＣＥ＋（Ｖ_ＡＤ１−Ｖ_ＡＤ２）｝］／Ｖ_ＡＤ２］−１］・・・（１）
5. 前記端子電圧を検出するべく前記第３電圧検出部に入力される電圧が、前記第２電源電圧を超えることを抑制する過電圧保護回路をさらに備えること
   を特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のワイパー制御回路。
6. 前記過電圧保護回路は、
   前記電源部の出力端子にアノードが接続され、カソードが第１抵抗を介してグラウンドに接続された第２ダイオードと、
   カソードが前記第２ダイオードのカソードに接続され、アノードが前記第３電圧検出部における前記入力電圧の入力端子に接続された第３ダイオードと、
   前記第３ダイオードのアノードと前記第１接続端子との間に介設された第２抵抗とを備え、
   前記第１電源電圧を前記第１及び第２抵抗により分圧した場合に得られる電圧が、前記第２電源電圧以下となるように、前記第１及び第２抵抗の抵抗値が設定されていること
   を特徴とする請求項５記載のワイパー制御回路。
7. 前記可変抵抗器と、
   前記操作スイッチと、
   前記スイッチング素子と、
   前記車両のエンジンを始動させる際に前記スイッチング素子をオフさせるエンジンスタータ部とをさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のワイパー制御回路。

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