(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータに印加する直流電源の極性を逆向きに切り換えるスイッチを備え、前記直流電源の極性を切り換えた時に前記ＤＣモータが回転を開始し、所定の時間経過後、前記ＤＣモータの回転動作を強制的に停止させた時に流れる過電流を検出し、前記ＤＣモータの供給電源を遮断する、オープンコレクター型コンパレータＩＣ、半導体素子、抵抗及びコンデンサで構成された制御回路において、前記直流電源の極性が切り換わった時にも、極性が一定な電圧を出力するダイオード４本で構成されたブリッジ回路と、該ブリッジ回路から出力される電圧を電源として動作する２個のコンパレータ回路であって、一方は電源極性が切り換わった時に必ず正の信号が出力するフリップフロップを構成し、他方はＤＣモータが停止直前に機械的負荷が掛かった時に発生する過電流を検出し、該検出信号によって前記コンパレータ回路でなるフリップフロップをリセットする様構成されたコンパレータ回路と、前記フリップフロップの出力でＯＮ/ＯＦＦ制御される２個の電界効果型トランジスタで構成されたことを特徴とするＤＣモータ制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＣモータの回転、停止の制御回路に関し、専ら車のドアミラー格納装置に利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車のドアミラー格納装置はミラーの開閉動作に、ＤＣモータの電源の極性を反転させて、回転の方向を変える事で行っており、電圧又は電流の極性を問わないと言った点から制御には専ら機械式のスイッチ及び電磁リレーが使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の車のドアミラー格納装置はミラーの開閉動作では、有接点による寿命が短い、チャタリングによる不用な電磁波が発生する。又、ある程度以上の小型化が難しく、電磁リレーの種類によってはドアミラー格納動作が行われていない時の消費電流（以下暗電流と言う）が大きいと言った問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来の問題点に鑑みなされたもので、ＤＣモータに印加する直流電源の極性を逆向きに切り換えるスイッチを備え、前記直流電源の極性を切り換えた時に前記ＤＣモータが回転を開始し、所定の時間経過後、前記ＤＣモータの回転動作を強制的に停止させた時に流れる過電流を検出し、前記ＤＣモータの供給電源を遮断する、オープンコレクター型コンパレータＩＣ、半導体素子、抵抗及びコンデンサで構成された制御回路において、前記直流電源の極性が切り換わった時にも、極性が一定な電圧を出力するダイオード４本で構成されたブリッジ回路と、該ブリッジ回路から出力される電圧を電源として動作する２個のコンパレータ回路であって、一方は電源極性が切り換わった時に必ず正の信号が出力するフリップフロップを構成し、他方はＤＣモータが停止直前に機械的負荷が掛かった時に発生する過電流を検出し、該検出信号によって前記コンパレータ回路でなるフリップフロップをリセットする様構成されたコンパレータ回路と、前記フリップフロップの出力でＯＮ/ＯＦＦ制御される２個の電界効果型トランジスタで構成されたＤＣモータ制御回路を提案するものである。
【０００５】
【作用】
ＤＣモータ供給電源の極性反転毎に正信号を出力し、ＤＣモータが強制的に停止された時にリセットされるＦＦの出力をＦＥＴの制御信号とする事でＤＣモータを回転、停止及び逆転、停止を行える。
【０００６】
【発明の実施の形態】
直流電源の極性が切り換わった時にも、極性が一定な電圧を出力するダイオード４本で構成されたブリッジ回路から出力される電圧を電源として動作する２個のコンパレータ回路で、一方は電源極性が切り換わった時に必ず正の信号が出力するフリップフロップを構成し、他方はＤＣモータが強制的に回転を停止させられた時に発生する過電流を検出し、この検出信号によってコンパレータ回路を構成するフリップフロップをリセットする様構成されたコンパレータ回路と、フリップフロップの出力でＯＮ／ＯＦＦ制御される２個の電界効果型トランジスタでＤＣモータ制御回路ＤＣモータを頻繁に正逆回転させる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説明する。先ず、回路図のＳ１は手動でＤＣモータ１の電源極性を変えるスイッチであって、このスイッチＳ１を操作する事でＤＣモータの電源の極性が一瞬の切断を終えた後、反転される。ここでスイッチＳ１は電源短絡防止の為、操作の時、一時切断するブレーク・メーク式スイッチを使用する。
【０００８】
次にダイオードＤ１〜Ｄ４で構成されたブリッジ回路２は、電源の極性が反転しても、常に回路に順バイアスする電源をコンパレ−タＩＣ１及びＩＣ２の回路に供給する為のもので、ツェナ−ダイオ−ドＺＤ１及び抵抗Ｒ２、コンデンサＣ１の構成はダイオードブリッジ回路２で作られた電源を一定の電圧（以下Ｖｃｃと言う）に安定させる為のものである。以上の構成を基にして回路の動作を説明する。先ずスイッチＳ１によってＶ１に正、Ｖ２に負（又は０Ｖ）の電源が印加されると、コンパレ−タＩＣ１は（−）端子にコンデンサＣ１でＶｃｃに対する０Ｖ（以下ＧＮＤとする）に、（＋）端子がコンデンサＣ２でＶｃｃ側に接続されている為に、瞬間的に（−）端子がＧＮＤレベルに、（＋）端子がＶｃｃレベルになり、コンパレ−タＩＣ１は、ほぼＶｃｃに近い電圧を出力する。
【０００９】
コンデンサＣ２は、前記機能以外にコンパレ−タＩＣ１で構成されたＦＦがノイズによるリセット防止の役目も果たしている。ここで、抵抗をＲ３＝Ｒ４《Ｒ５＝Ｒ６＝Ｒ７としておくと、コンパレ−タＩＣ１の出力によってコンパレ−タＩＣ１の（＋）端子はコンデンサＣ３の充電後、抵抗Ｒ３、Ｒ４で１／２Ｖｃｃに分割された電圧と、Ｖｃｃの差の電圧を更に抵抗Ｒ５とＲ７で分割され、結果として３／４Ｖｃｃの電圧が加わっている事になる。一般的にコンパレータの入力インピーダンスは非常に高い為、抵抗Ｒ３〜Ｒ７を適当な値に設定する事で（＋）端子はほぼ３／４Ｖｃｃの電圧が印加される。他方（−）端子はコンデンサＣ２の充電後、抵抗Ｒ３、Ｒ４で分割された１／２Ｖｃｃの電圧が抵抗Ｒ６を通じて印加される事になり、コンパレ−タＩＣ１は前述の如くコンパレータＩＣである為、（＋）端子＞（−）端子によってほぼＶｃｃの電圧を出力したまま安定状態になる。
【００１０】
次にコンパレ−タＩＣ１の出力は、抵抗Ｒ１５、Ｒ１６を通して夫々電界効果型トランジスタ（以下ＦＥＴという。）ＦＥＴ１、ＦＥＴ２のゲートに送られる。Ｖ１が正、Ｖ２が負（又は０Ｖ）である為、ＦＥＴ１は逆バイアスとなりＯＦＦ状態である。ＦＥＴ２はゲートに順バイアスされる為、ＯＮ状態となりＤＣモータ１は抵抗Ｒ１７、ダイオ−ドＤ１１、ＤＣモータ１、ＦＥＴ２、抵抗Ｒ１８の経路で電流が流れ回転を始める。この時の電流を定常電流とする。
【００１１】
次に所定期間のＤＣモータ１回転後、機械的に停止状態になるとＤＣモータ１には過電流が流れ、定常電流の約２倍以上の電流値となる。この電流により、抵抗Ｒ１７、Ｒ１８の両端に電圧降下分の電圧が発生する。この時、抵抗Ｒ１７に発生した電圧は、ダイオ−ドＤ９が逆バイアスとなる為、ダイオ−ドＤ９はＯＦＦ状態となり、抵抗Ｒ１８に発生した電圧がダイオ−ドＤ１０、抵抗Ｒ１４を通してコンパレ−タＩＣ２の（−）端子に印加される。ダイオ−ドＤ９及びＤ１０はＯＲ回路を構成し、抵抗Ｒ１７、Ｒ１８の両端に発生した電圧を通過させる以外に、抵抗Ｒ１７又はＲ１８の両端に発生した電圧を正方向にレベルシフトする機能を有する。則ち、コンパレ−タＩＣ１及びＩＣ２の電源はダイオードブリッジ２より供給されている為、コンパレ−タＩＣ１、ＩＣ２のＧＮＤ電位はダイオード１個分、Ｖ２の電位より正方向にある為、ダイオードの順方向電圧降下分（約０．７Ｖ）以下の信号を扱う時には不可欠である。
【００１２】
コンパレ−タＩＣ２はＶｃｃを抵抗Ｒ１１、Ｒ１２で分割した電圧を基準電圧とし、抵抗Ｒ９、Ｒ１０でヒステリシスを持たせた一般的コンパレータ回路である。ＤＣモータ１の過電流により抵抗Ｒ１８の両端に発生した電圧は抵抗Ｒ１４を通してコンパレ−タＩＣ２の（−）端子に加えられる。（＋）端子に加えられた基準電圧が定常電流で抵抗Ｒ１８の両端に発生した電圧より高く、過電流で抵抗Ｒ１８の両端に発生した電圧より低く設定すると、図２に示す如くコンパレ−タＩＣ２は過電流が流れると出力はＧＮＤレベルになる。
【００１３】
コンパレ−タＩＣ１とＩＣ２はオープンコレクターである事を利用して、出力同士をワイヤードＯＲ接続でき、コンパレ−タＩＣ２の出力がＧＮＤレベルになるとコンパレ−タＩＣ１で構成されたＦＦはリセットされ、コンパレ−タＩＣ１の出力信号をゲートに印加されていたＦＥＴ２はＯＦＦ状態となってＤＣモータ１への電源供給が停止し、回転は停止する。この時、コンパレ−タＩＣ１の（＋）端子は、コンパレ−タＩＣ１の出力がＧＮＤレベルになる事から、抵抗Ｒ５、Ｒ７で１／２Ｖｃｃ（ＶｃｃをＲ３、Ｒ４、で分割した電圧）を半分に分割した電圧１／４Ｖｃｃになる。コンパレ−タＩＣ１の（−）端子は、１／２Ｖｃｃである事からコンパレ−タＩＣ１は、出力０（ＧＮＤレベル）で安定した状態になる。則ちＦＦの動作を行うものである。
【００１４】
コンデンサＣ４はノイズでの誤動作防止及び機械的動作にタイミングを合わせる為の遅延機能を持たせた積分用コンデンサである。この他ダイオ−ドＤ７、Ｄ８はＶ１、Ｖ２の電源がＯＦＦした時にコンデンサＣ４に蓄積された電荷を急速に放電させる為のものであり、同様にダイオ−ドＤ５はコンデンサＣ２の、ダイオ−ドＤ６はコンデンサＣ３の放電を早める為のものである。
【００１５】
次にスイッチＳ１の操作によってＶ１に負（又は０Ｖ）、Ｖ２に正の電源を印加すると、前述の如くダイオードブリッジ回路２から電源を供給されるコンパレ−タＩＣ１、ＩＣ２及び周辺回路は全く同様の動作をし、電源ＯＮ時はＦＥＴ１及びＦＥＴ２のゲートに、ほぼＶｃｃの電圧が加わる。ＦＥＴ１及びＦＥＴ２は前述と逆にＦＥＴ１が順バイアス、ＦＥＴ２が逆バイアスとなり、今度はＦＥＴ１がＯＮし、ＤＣモータ１への電流は抵抗Ｒ１８、ダイオ−ドＤ１２、ＤＣモータ１、ＦＥＴ１、抵抗Ｒ１７の経路となる。又、ダイオ−ドＤ１９、Ｄ１０のＯＲ回路はダイオ−ドＤ１０が逆バイアスとなる為ＯＦＦとなり、抵抗Ｒ１７の両端に発生する電圧がダイオ−ドＤ９を通し、コンパレ−タＩＣ２の回路に入力され、この後は、前述の動作と全く同じとなり電源ＯＮ→ＤＣモータ１回転→機械的停止→ＦＥＴ１ＯＦＦ→回転停止となる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明により、ＤＣモータ制御回路はＤＣモータに供給する電源のＯＮ／ＯＦＦを半導体で行う事で、半永久的寿命を可能としており、且つ高入力インピーダンスのコンパレータを使用する事でＤＣモータ強制停止で発生する過電流の機械的遅れをＩＣ２の入力に挿入されたＣＲの時定数を選ぶ事でカバーする事ができる。更には、コンパレータＩＣでＦＦを構成する為に１チップに２つのコンパレータを内蔵する（例えば新日本無線製のＣＯＭＳＩＣ、ＮＪＲ２９０３等）ＩＣを使用でき、別々の電源を作らなくて良いと言う利点があり、ＣＭＯＳの為、非常に少ない電流で動作させる事ができる。又、この他不用電磁波の発生減少、小型化、低暗電流が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体的回路図
【図２】タイミングチャート
【符号の説明】
１            ＤＣモ−タ
２            ダイオ−ドブリッジ回路
ＩＣ１        コンパレータＩＣ
ＩＣ２        コンパレータＩＣ
ＦＥＴ１      電界効果型トランジスタ
ＦＥＴ２      電界効果型トランジスタ
Ｄ１〜Ｄ１２  シリコンダイオ−ド
Ｒ１〜Ｒ１８  カーボン抵抗
Ｃ１〜Ｃ３    セラミックコンデンサ
Ｃ４          電解又はタンタルコンデンサ
Ｓ１          極性切換スイッチ
【図１】
0003564589.tif 000002
【図２】
0003564589.tif 000003