(57)【要約】【課題】簡単な構成で直流モータ制御を低コストで行うことができる制御装置を提供する。【解決手段】車体側５２にあるＣＰＵ６は電源スイッチ５を制御して、ドアミラー２の角度を変更する直流モータ１の駆動制御を行う。ドアミラー筐体側５１にはドアミラー２の鏡面角度を検出するセンサ３が備え付けられており、このセンサ３からの信号がＰＬＣモデム９および切換器８を介してモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂの一方を伝送し、車体側５２のＣＰＵ６に到達する。ＣＰＵ６はこの信号に基づいて駆動制御を行う。【選択図】図１
2006203999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流モータの回転方向および駆動時間を制御する制御装置であって、
前記直流モータが駆動する駆動対象物の被駆動量を検出するセンサと、
前記直流モータおよび該直流モータに電力を供給する直流電源の間に置かれ、該直流電源および該直流モータの間の電気的接続をＯＮまたはＯＦＦにする電源スイッチと、
前記電源スイッチのＯＮとＯＦＦとを制御する制御部と、
前記直流モータと前記電源スイッチとを結ぶ２本のモータ駆動線と
を備え、
前記センサは切換器を介して２本の前記モータ駆動線と接続しており、
前記切換器は、前記２本のモータ駆動線のうち電源線である該モータ駆動線を選択して、選択した該モータ駆動線を介して前記センサの出力信号を電源電流に重畳させて伝送させ、
前記制御部は、前記モータ駆動線を伝送してきた前記出力信号を受け取り、該出力信号を基に前記電源スイッチの制御を行う、制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記直流モータ以外であって前記直流電源により作動する装置を、前記モータ駆動線を介してさらに制御する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
車両に搭載されている、請求項１または２に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関し、特に直流モータの回転方向および駆動時間を制御する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年自動車においては自動化が進んできて、１台の車両に複数の電子制御ユニットを搭載するようになってきている。これら複数の電子制御ユニットは、エンジンやトランスミッションの制御やパワーウィンドウ、ランプ、ワイパー等の制御を行うものである。個々の電子制御ユニットは、互いに連動して制御を行うことがあり、電子制御ユニット間の情報伝送の通信に関しては特許文献１に電源線を利用する技術が開示されている。
【０００３】
これらの電子制御ユニットによって制御される車載部品の中で、直流モータにより駆動されるものは、上記のパワーウィンドウ、ワイパー以外にもドアに取り付けられるアウトサイドミラー（いわゆるドアミラー）や、電動スライドシートなど多岐にわたっており、今後も増える傾向にある。これらの車載部品の中には、センサによってその駆動状態を監視し、そのセンサ情報に基づいて電子制御ユニットが直流モータを制御するものがある。
【特許文献１】特開２００１−１４４６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記直流モータ制御においてはセンサから電子制御ユニットに情報を伝達するのに専用の通信線を設置して行っており、通信線を設置するための手間、コスト、空間が必要となっている。この場合、特許文献１に記載されている電源線を利用する技術を使うことも考えられるが、直流モータの回転方向が変わる場合は、２本の電源線の中で接地線と送電線とが入れ替わることになり、接地線が通信線と一致してしまうと通信ができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で直流モータ制御を低コストで行うことができる制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の制御装置は、直流モータの回転方向および駆動時間を制御する制御装置であって、前記直流モータが駆動する駆動対象物の被駆動量を検出するセンサと、前記直流モータおよび該直流モータに電力を供給する直流電源の間に置かれ、該直流電源および該直流モータの間の電気的接続をＯＮまたはＯＦＦにする電源スイッチと、前記電源スイッチのＯＮとＯＦＦとを制御する制御部と、前記直流モータと前記電源スイッチとを結ぶ２本のモータ駆動線とを備え、前記センサは切換器を介して２本の前記モータ駆動線と接続しており、前記切換器は、前記２本のモータ駆動線のうち電源線である該モータ駆動線を選択して、選択した該モータ駆動線を介して前記センサの出力信号を電源電流に重畳させて伝送させ、前記制御部は、前記モータ駆動線を伝送してきた前記出力信号を受け取り、該出力信号を基に前記電源スイッチの制御を行う。ここでモータ駆動線の一方は電源線であり他方は接地線であることが好ましい。
【０００７】
ある好適な実施形態において、前記制御部は、前記直流モータ以外であって前記直流電源により作動する装置を、前記モータ駆動線を介してさらに制御する。
【０００８】
本発明の制御装置は、車両に搭載されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、センサからの情報を伝送する通信線を増設することなく、且つ直流モータの回転方向が変わっても、モータ駆動線を利用した連続的な通信を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態を説明する前に、センサからの情報を専用の通信線を用いて制御部に伝送する比較の形態について説明をする。
【００１１】
この比較の形態は、ドアミラーの鉛直線に対する角度を変更する制御に関するものであり、図７に制御装置の概略を示す。この制御装置はドアミラーの鉛直方向の傾きを変えて後方の地面を運転者が観察できるようにするためのものである。
【００１２】
この比較形態においては、車体側１５２には直流電源（バッテリ）１０４と電源スイッチ１０５とＣＰＵ１０６とシフトレバー１１１とが備えられており、ドアミラー筐体側１５１にはドアミラー１０２と直流モータ１０１とセンサ１０３とが備えられている。直流電源１０４と電源スイッチ１０５とは２本の線で電気的に接続されており、電源スイッチ１０５と直流モータ１０１も２本のモータ駆動線で電気的に接続されている。センサ１０３は、ドアミラー１０２の鏡面角度をセンシングしており、車体側１５２のＣＰＵ１０６と専用線１２０によって接続されている。
【００１３】
ドアミラー１０２の傾き制御は、以下のように行われる。
【００１４】
まず、ギアがリバースに入れられたという信号がシフトレバー１１１からＣＰＵ１０６に送られると、センサ１０３はその時のドアミラー１０２の鏡面角度をセンシングして、その信号を初期値としてＣＰＵ１０６に専用信号線１２０を通じて伝送する。ＣＰＵ１０６はその初期値を記憶する。そして、ＣＰＵ１０６が電源スイッチ１０５をＯＮにして直流モータ１０１に電力を一定時間供給した後電源スイッチ１０５をＯＦＦとする。こうしてドアミラー１０２は鏡面が所定の角度下側を向くように直流モータ１０１によって駆動される。これにより、運転者は車をバックさせるときに後方の地面の状態をドアミラー１０２によって確認できるようになり、縁石に乗り上げたり溝にタイヤを落としたりすることを防止できる。
【００１５】
次に、ギアがリバース以外のところに入れられたという信号がシフトレバー１１１からＣＰＵ１０６に送られると、ＣＰＵ１０６が電源スイッチ１０５をＯＮにして、先ほどとは極性が反転した電力を直流モータ１０１に供給し、それにより直流モータ１０１は先ほどとは逆の回転をしてドアミラー１０２の鏡面が上に向く方向にドアミラー１０２を駆動する。同時に、センサ１０３がドアミラー１０２の鏡面角度をセンシングしてその信号を専用線１２０によってＣＰＵ１０６に伝送する。センサ１０３から送られてくる鏡面角度の信号が初期値になるまでＣＰＵ１０６は電源スイッチ１０５をＯＮにし続ける。ＣＰＵ１０６が初期値の信号を受け取ったら電源スイッチ１０５をＯＦＦにする。そして、ＣＰＵ１０６に記憶させた初期値をクリアする。こうして、ドアミラー１０２の鏡面角度は元の状態に戻る。
【００１６】
以上のようなドアミラー１０２の鏡面角度制御においては、直流モータ１０１のモータ駆動線以外にセンサ１０３とＣＰＵ１０６との間の通信線を設置する必要があるため、車体にこれらの制御装置を設置する手間が増える。一方、この問題を避けるべくモータ駆動線を利用した通信を行おうと検討したが、電力線通信には発明が解決しようとする課題の欄にて述べた問題があった。本願発明者らはこれらの問題を解決すべく鋭意検討の結果、本願発明に至った。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
（実施形態１）
実施形態１は、上記の比較の形態と同様に車両のドアミラーの鏡面角度を変更させる制御に関するものである。図１に本実施形態の制御装置の概略を示す。なお、比較の形態と同様に、この制御装置はドアミラーの鉛直方向の傾きを変えて後方の地面を運転者が観察できるようにするためのものである。
【００１８】
本実施形態の制御装置は、車体側５２に電源スイッチ５とＣＰＵ６とＰＬＣモデム（電力線通信モデム）７とが備えられており、ドアミラー筐体側５１にはドアミラー（駆動対象物）２と直流モータ１とセンサ３と切換器８とＰＬＣモデム９とが備えられている。ここではＣＰＵ６とＰＬＣモデム７とで制御部を構成している。車体側５２にはさらに直流電源４とシフトレバー１１も備えられている。また、電源スイッチ５と直流モータ１も２本のモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂで電気的に接続されている。なお、車体側５２とドアミラー筐体側５１とを結ぶ線はこれらのモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂだけである。また、センサ３は、ドアミラー２の鏡面角度をセンシングしている。換言すると、直流モータ１により駆動されたドアミラー２の被駆動量（鏡面角度変化量）をセンサ３が検出している。
【００１９】
本実施形態のドアミラー２鏡面角度の制御は以下のように行われる。
【００２０】
まず、ギアがリバースに入れられたという信号がシフトレバー１１からＣＰＵ６に送られると、ＣＰＵ６はＰＬＣモデム７を介して電源スイッチ５をＯＮにして直流モータ１に電力を供給させる。この電力供給により直流モータ１は、鏡面が下を向くようにドアミラー２を駆動する。
【００２１】
また、この電力供給と同時にドアミラー筐体側５１の切換器８，ＰＬＣモデム９，センサ３にも電力が供給されてこれらが作動するようになり、駆動される直前のドアミラー２の鏡面角度をセンサ３がセンシング（検出）する。この鏡面角度の情報を初期値の信号としてセンサ３がＣＰＵ６に伝送し、ＣＰＵ６はその初期値を記憶する。
【００２２】
上記初期値の信号の伝達をさらに説明すると、センサ３の信号は、センサ３からＰＬＣモデム９および切換器８を介して２本のモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂの一方（電源線の方）を流れる電源電流に重畳して送られていき、さらに電源スイッチ５からＰＬＣモデム７を介してＣＰＵ６に伝送される。モータ駆動線１０Ａ，１０Ｂを通る信号の伝達は、直流モータ１に電力が供給されている間にのみ可能である。
【００２３】
電源スイッチ５は一定時間ＯＮとなり続け、一定時間経過後にＣＰＵ６が電源スイッチ５をＯＦＦとする。こうして直流モータ１には一定時間電力が供給され、ドアミラー２は鏡面が所定の角度下側を向くように直流モータ１によって駆動される。ドアミラー２が所定の角度下側を向くと、運転者は車をバックさせるときに後方の地面の状態をドアミラー２によって確認できるようになり、縁石への乗り上げや溝にタイヤを落としたりすることを防止できる。
【００２４】
次に、車をバックさせる操作が終了し、ギアがリバース以外のところに入れられたという信号がシフトレバー１１からＣＰＵ６に送られると、ＣＰＵ６がＰＬＣモデム７を介して電源スイッチ５をＯＮにして、先ほどとは極性が反転した電力を直流モータ１に供給させる。即ち、ＣＰＵ６はモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂの電源線と接地線との組み合わせを先ほどとは逆の組み合わせとし、つまり先ほどとは逆の線を接地線として選び、電力を供給させることで極性が反転した電力を供給させるのである。この電力供給により直流モータ１は先ほどとは逆方向の回転をしてドアミラー２の鏡面が上に向く方向にドアミラー２を駆動する。同時に、センサ３がドアミラー２の鏡面角度をセンシングしてその角度情報の信号を上述のようにモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂの一方（電源線の方）を流れる電源電流に重畳させてＣＰＵ６に伝送する。この時、信号通信に用いるモータ駆動線は、上記のドアミラー２の鏡面が下向きになる場合とは別のモータ駆動線となる。即ち、接地線と電源線とが入れ替わるのである。２本のモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂのうちどちらを接地線とするのかは、ＣＰＵ６が制御している。
【００２５】
センサ３から送られてくる鏡面角度の信号が初期値になるまでＣＰＵ６は電源スイッチ５をＯＮにし続ける。ＣＰＵ６が、鏡面角度が初期値になったとの信号を受け取ったら、電源スイッチ５をＯＦＦにして直流モータ１への電力供給を停止させる。そして、ＣＰＵ６に記憶させた初期値をクリアする。こうして、ドアミラー２の鏡面角度は元の状態に戻る。
【００２６】
次に切換器８について説明する。
【００２７】
ドアミラー筐体側５１にある切換器８の構造を図２に示す。切換器８は、カップリングデバイス１７とモータ線（モータ駆動線）切換回路１５と電圧検知回路１６とを備えている。カップリングデバイス１７は、ＰＬＣモデム９のモデム信号線１９Ａを通ってきたセンサ３からの信号を電源線の直流電流に重畳させる役割を果たす。カップリングデバイス１７としては、トランスやコンデンサを例として挙げることができる。なお、直流モータ１の回転方向が変わっても、モデム信号線１９Ａとモデム接地線１９Ｂとは入れ替わることはない。
【００２８】
電圧検知回路１６は、モータ駆動線１０Ａ，１０Ｂのどちらが電源線でどちらが接地線か（あるいは両方とも接地線か）を判断する回路である。モータ駆動線１０Ａ，１０Ｂは、１）１０Ａが電源で１０ＢがGND、２）１０ＡがGNDで１０Ｂが電源、３）１０Ａ，１０ＢともにGND（直流モータ１が停止している場合）、の３つの組み合わせの中でいずれか一つの状態となる。電圧検知回路１６は、今の状態がこれら３つのうちのいずれであるかを判断して２ビットの情報線１８でモータ線切換回路１５に情報を出力する。
【００２９】
モータ線切換回路１５の構成の一例を図３に示す。モータ線切換回路１５は、電圧検知回路１６からの切換情報を情報線１８から受け取って、スイッチング素子２０の２つの接点ａ，ｂをカップリングデバイス１７側の切換部２１の４つの接点の何れに接続するかを決定して接続する。モータ駆動線１０Ａ，１０Ｂの状態が上記の１）の場合は、ａを(2)に、ｂを(3)に接続し、２）の場合は、ａを(1)に、ｂを(4)に接続し、３）の場合は、ａを(1)に、ｂを(3)に接続する。こうして、センサ３からの信号は電源線に必ず伝送されるようになる。
【００３０】
これまで説明したように、センサ３からの信号は切換器８を用いることにより常に電源線でＣＰＵ６に伝送されるので、直流モータ１の回転方向が変わることによるモータ駆動線の極性反転が生じても、連続的にセンサ３からの信号が電力線通信により確実にＣＰＵ６に伝送される。また、切換器８の電力はモータ駆動線から供給されるため、直流モータ１が回転していないときは切換器８に電力が供給されず、無駄な電力が消費されることはない。
【００３１】
（実施形態２）
実施形態２は、車両の電動スライドシートの制御に関するものである。図４に本実施形態の制御装置の概略を示す。なお、本実施形態の制御は、降車時にシートをモータによって後方にスライドさせて運転者を降車させ易くし、エンジンスタート時にはシートをモータによって運転時のポジションにスライドさせる制御である。
【００３２】
本実施形態の制御装置は、実施形態１の制御装置とほぼ同じであるので、実施形態１と異なっている部分を中心に説明をする。
【００３３】
本実施形態の制御装置の構成は、制御される直流モータ１等が運転シート側５３に設置されている点、被駆動対象物が運転シート４２である点、制御をスタートさせる信号がキーシリンダー２５から送られる点が実施形態１とは異なっている。
【００３４】
本実施形態の運転シート４２の制御は以下のように行われる。
【００３５】
まず、エンジンが掛かっている状態からキーを回してエンジンをＯＦＦにしたとき、車体側５４ではキーシリンダー２５からＣＰＵ６に制御開始の信号が送られる。次に、ＣＰＵ６はＰＬＣモデム７を介して電源スイッチ５をＯＮにして直流モータ１に電力を供給させる。電力が供給されると、直流モータ１は運転シート４２を車両後方に移動させる。
【００３６】
また、上記の電力供給が開始されると同時に、運転シート側５３の切換器８およびセンサ２３にも電力が供給されてこれらが作動し始める。センサ２３は、移動開始時の運転シート４２の位置情報を初期値信号として、ＰＬＣモデム９および切換器８を介して２本のモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂの一方（電源線の方）を伝送させてＣＰＵ６に送る。ＣＰＵ６はこの初期値信号を記憶する。一方、運転シート４２が車両後方に移動している間、センサ２３は運転シート４２の位置を検出し続けて、その位置信号をＣＰＵ６に送る。運転シート４２が移動可能な最後方まで移動し、センサ２３から送られてきた最後方の位置信号をＣＰＵ６が受け取ったら、ＣＰＵ６は電源スイッチ５をＯＦＦにして直流モータ１への電力供給を停止させる。電力供給が停止されるので、センサ２３および切換器８も作動停止し、信号送信が停止される。こうして運転シート４２が最後方に位置するので、運転者は容易に降車できるようになる。
【００３７】
次に、エンジン停止状態においてキーを回して電源ＯＮとしたとき、車体側５４ではキーシリンダー２５からＣＰＵ６に制御開始の信号が送られる。それから、ＣＰＵ６はＰＬＣモデム７を介して電源スイッチ５をＯＮにして直流モータ１に電力を供給させる。このとき、ＣＰＵ６はモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂの電源線と接地線との組み合わせを先ほどとは逆の組み合わせとし、つまり先ほどとは逆の線を接地線として選び、電力を供給させることで極性が反転した電力を供給させる。電力が供給されると、直流モータ１は運転シート４２を車両前方に移動させる。
【００３８】
また、上記の電力供給が開始されると同時に、運転シート側５３の切換器８およびセンサ２３にも電力が供給されてこれらが作動し始める。運転シート４２が車両前方に移動している間、センサ２３は運転シート４２の位置を検出し続けて、その位置信号をＣＰＵ６に送る。ＣＰＵ６は記憶している初期値と送られてきた位置信号とを比較して、これらが一致したらＣＰＵ６は電源スイッチ５をＯＦＦにして直流モータ１への電力供給を停止する。この時、ＣＰＵ６において初期値は消去される。また、電力供給が停止されると、センサ２３および切換器８も作動停止し、信号送信が停止される。
【００３９】
このようにして、運転シート４２は降車時およびエンジンスタート時に適切なポジションとなるように制御される。本実施形態においても、センサ２３からの信号は切換器８を用いることにより常に電源線でＣＰＵ６に伝送されるので、直流モータ１の回転方向が変わることによるモータ駆動線の極性反転が生じても、連続的にセンサ２３からの信号が電力線通信により確実にＣＰＵ６に伝送される。また、切換器８の電力はモータ駆動線から供給されるため、直流モータ１が回転していないときは切換器８に電力が供給されず、無駄な電力が消費されることはない。
【００４０】
（その他の実施形態）
図５は、鏡面角度を上下に変更させる垂直用直流モータ以外に、ドアミラーの筐体内に水平角度変更用直流モータ、筐体自体を開閉させる開閉用直流モータ、ヒータ、ウィンカ、スモールランプが設置されている構成を示している。これらの直流電源により作動する装置類も電力線通信により動作が制御される。制御用の信号はボディー（車体）側の車載ＬＡＮからＰＬＣユニット（ＣＰＵとＰＬＣモデムと電源スイッチ）を介し、モータ駆動線を通じてドアミラー側に伝送される。また、ドアミラー側の角度センサの信号は、モータ駆動線を通じてボディー側に伝送される。ドアミラー側のＰＬＣユニットには、切換器およびＰＬＣモデムが含まれている。
【００４１】
図６は、電動スライドシートにおいて運転シートを前後に移動させるスライド用直流モータ以外に、リクライニング用モータ、リフト用モータ、ランバーサポート用モータが設置されている構成を示している。これらの直流モータも電力線通信により動作が制御される。なお、これらの直流モータのそれぞれに対応したセンサおよび手動によるポジション調整用のスイッチも備え付けられている。
【００４２】
実施形態１および２の制御装置は、完成車に後ほどオプションで設置する後付システムとして考案したものであり、はじめから自動車の標準装備として制御装置を搭載する場合には、限られた機能のみを電力線通信で行うこれらの実施形態ではコストメリットはない。
【００４３】
図５および図６に示されている構成では、一対のモータ駆動線で複数の直流電源により作動する装置類の制御を行うことができる。従って、各装置毎に制御用の通信線を設置する必要がなく、装置を車両に設置する際も簡単に行うことができ、コストも低減できる。
【００４４】
なお、以上の実施形態は本発明の例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されない。切換器の構成は図２，３に示されたものに限定されない。また、実施形態１，２において車体側のＰＬＣモデム７は電源スイッチ５に接続されるのではなく、切換器を追加してその切換器を介してモータ駆動線１０Ａ，１０Ｂに接続されていてもよい。この場合、ＣＰＵ６はＰＬＣモデム７に信号を送るだけではなく、電源スイッチ５とも信号線が接続されていて、電源スイッチ５に信号を送り制御する。
【００４５】
ドアミラーの鏡面角度の制御方法や運転シートのスライドの制御方法も上記の方法に限定されない。例えば、実施形態２において、ＣＰＵ６に初期値が送られたらＣＰＵ６はその初期値から運転シート４２の後方への移動可能量を計算して、この移動可能量を基に、その後のセンサ２３からの信号なしで運転シート４２を最後方まで移動させてストップさせても良い。
【００４６】
上記実施形態ではドアミラーや運転シートの位置制御を対象としているが、パワーウィンドウや電動スライドドア、サンルーフなどの位置制御などを対象としても構わない。さらに、車両搭載装置だけではなく、一般の家電やＬＡＮなどにおける直流モータを対象とした制御に応用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように、本発明に係る制御装置は、直流モータの回転方向が変わる制御においてもモータ駆動線を利用した連続的な通信を簡単な構成で行うことができ、車両搭載直流電動機器等の制御装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施形態１に係る制御装置の構成を示す図である。
【図２】切換器の構成を示す図である。
【図３】モータ線切換回路の構成を示す図である。
【図４】実施形態２に係る制御装置の構成を示す図である。
【図５】他の実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。
【図６】別の実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。
【図７】比較の形態に係る制御装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１                  直流モータ
２                  ドアミラー
３                  センサ
４                  直流電源
５                  電源スイッチ
６                  ＣＰＵ
７                  ＰＬＣモデム
８                  切換器
９                  ＰＬＣモデム
１０Ａ，１０Ｂ      モータ駆動線
２３                センサ
４２                運転シート
【図１】
2006203999.tif 000003
【図２】
2006203999.tif 000004
【図３】
2006203999.tif 000005
【図４】
2006203999.tif 000006
【図５】
2006203999.tif 000007
【図６】
2006203999.tif 000008
【図７】
2006203999.tif 000009