(57)【要約】【課題】高精度にモータ回転回数を検知し得るモータ回転回数検知装置を提供する。【解決手段】モータ回転回数検知装置１３は、モータ５が所定回数回転する毎に所定の信号を発する信号発生部３０と、信号発生部３０からの信号が入力されその信号を所定のパルス幅のパルス信号に整形変換して出力する信号出力部１７と、を備える。信号出力部１７は、モータ回転速度が相対的に低いときよりも高いときの方がパルス信号のパルス幅が短くなるように構成されている。【選択図】図１
2004268871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータが所定回数回転する毎に所定の信号を発する信号発生部と、
上記信号発生部からの信号が入力されその信号を所定のパルス幅のパルス信号に整形変換して出力する信号出力部と、
を備え、
上記信号出力部は、モータ回転速度が相対的に低いときよりも高いときの方が上記パルス信号のパルス幅が短くなるように構成されている、
ことを特徴とするモータ回転回数検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたモータ回転数検知装置において、
上記信号出力部は、特定のモータ回転速度を境界にして上記パルス信号のパルス幅が２段階で変化するように構成されている、
ことを特徴とするモータ回転回数検知装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたモータ回転数検知装置において、
上記モータ回転速度が特定のモータ回転速度よりも速いときの上記パルス信号のパルス幅は、該パルス信号のパルス結合を規制するものである、
ことを特徴とするモータ回転回数検知装置。
【請求項４】
請求項２に記載されたモータ回転数検知装置において、
上記モータ回転速度が特定のモータ回転速度よりも遅いときの上記パルス信号のパルス幅は、該パルス信号のパルス割れを規制するものである、
ことを特徴とするモータ回転回数検知装置。
【請求項５】
モータの作動によりミラー傾斜角度を調整させるように構成されモータ回転回数との対応関係によってミラー傾斜角度を制御する自動車のサイドミラー制御装置であって、
請求項１乃至４のいずれかに記載されたモータ回転回数検知装置を備えたことを特徴とする自動車のサイドミラー制御装置。
【請求項６】
モータが所定回数回転する毎に所定の信号を発せしめる信号発生ステップと、
上記信号発生ステップで発生した信号を所定のパルス幅のパルス信号に整形変換する信号整形変換ステップと、
を備え、
上記信号整形変換ステップにおいて、モータ回転速度が相対的に低いときよりも高いときの上記パルス信号のパルス幅を短くする、
ことを特徴とするモータ回転回数の検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ回転回数検知装置及びそれを備えた自動車のサイドミラーの制御装置、並びに、モータ回転回数の検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車を後退させるときには、運転者はいわゆるバックミラーと呼ばれるサイドミラー等により後方を確認しながら自動車の操作を行っている。このとき後輪の近傍に縁石等の障害物あるいは側溝や穴等があると危険なので、サイドミラーによって下方を見ることが出来るように、サイドミラーのミラー傾斜角度をアクチュエータにより変更できる装置が自動車に具備されている。そして、かかるサイドミラーのミラー傾斜角度変更は、手動で行うと煩雑であり角度の微妙な調節も困難であるため、自動制御の角度調節装置も開発されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、リモコン式ドアミラーのミラー傾斜角度を調節するＤＣモータとコントローラとの間に、モータ回転角検出回路を設け、コントローラからＤＣモータへ流れる電流の変化状態に基づいて、ＤＣモータの回転角度を検出する技術が開示されている。また、同特許文献１には、自動車の後退運転時にギアチェンジレバーがリバース位置に操作されたとき、モータ回転角検出回路からの出力信号に基づいて、ＤＣモータを作動制御することで、ミラーを所定角度だけ下向きに傾動させ、その後、ギアチェンジレバーがリバース位置以外の位置に操作されれば、モータ回転角検出回路からの出力信号に基づいて、ＤＣモータを作動制御することで、ミラーを元通りの角度になるように上向きに傾動させる技術が開示されている。そして、それによって、自動車用電装品の自動制御を行う場合に、コスト増大を回避しかつ電装品のコンパクト化やそのデザインの自由度向上という要請を満足させながら、電装品可動部の正確な制御を行い得る、と記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１３０３２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のモータ回転角検出回路は、図８に示すように、モータが所定回数回転（例えば１／６回転）、つまり所定回転角（例えば６０°）回転する毎に発した信号をＤＣカット、アンプ及びリミッタにより抽出し、アナログスイッチで正／逆回転を選択した後、さらに波形整形回路にて一定のパルス幅のパルス信号に整形変換し、それをマイクロコンピュータに入力してパルス数からモータ回転角を換算検出するものである。このようなモータ回転回数の検出は、モータ回転回数とパルス数とが一対一に対応していることが前提となる。
【０００６】
ところが、モータ始動期乃至過渡期のモータ回転速度の低いときには、図９（ａ）に示すように、モータからの信号の周期が約３〜８ｍｓｅｃと長いため、信号間に生じたリンギングなどの波形の乱れが波形整形回路で信号と認識され、リンギングなどの波形の乱れもが波形整形されるために正確なパルス数よりも多くのパルス数がカウントされる、いわゆるパルス割れが生じる虞がある。
【０００７】
一方、モータ定速期のモータ回転速度の高いときには、図９（ｂ）に示すように、モータからの信号の周期が約１〜２ｍｓｅｃと短いため、複数（例えば２つ）の信号が波形整形回路で１つの信号として認識され、波形整形される信号が減るために正確なパルス数よりも少ないパルス数がカウントされる、いわゆるパルス結合を生じる虞がある。
【０００８】
このように、正確なパルス数がカウントされないと検知されるモータ回転回数も不正確なものとなるため、ミラー傾斜角度の高精度な制御が行い得なくなってしまう。
【０００９】
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、高精度にモータ回転回数を検知し得るモータ回転回数検知装置及びそれを備えた自動車のサイドミラーの制御装置、並びに、モータ回転回数の検知方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明のモータ回転回数検知装置は、
モータが所定回数回転する毎に所定の信号を発する信号発生部と、
上記信号発生部からの信号が入力されその信号を所定のパルス幅のパルス信号に整形変換して出力する信号出力部と、を備え、
上記信号出力部は、モータ回転速度が相対的に低いときよりも高いときの方が上記パルス信号のパルス幅が短くなるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、モータ回転速度が相対的に低いときよりも高いときの方がパルス信号のパルス幅が短くなるように構成されている。そのため、モータ始動期乃至過渡期のモータ回転速度の低いときには、信号間に生じたリンギングなどの波形の乱れが波形整形回路で信号と認識され難く、いわゆるパルス割れの発生が抑止される。また、モータ定速期のモータ回転速度の高いときには、複数の信号が波形整形回路で１つの信号として認識され難く、いわゆるパルス結合の発生が抑止される。従って、本発明のモータ回転回数検知装置を用いることによりモータの回転回数に対応させた高精度な制御を行うことができる。
【００１２】
このとき、パルス信号のパルス幅を連続的に変化させるようにしてもよいが、簡易なものとして段階的にパルス信号のパルス幅を変化させるようにしてもよく、特定のモータ回転速度を境界にしてパルス信号のパルス幅を２段階に変化させるのが最も簡易的である。
【００１３】
従って、本発明のモータ回転数検知装置は、上記信号出力部が、特定のモータ回転速度を境界にして上記パルス信号のパルス幅が２段階で変化するように構成されているものであってもよい。
【００１４】
そして、上記モータ回転速度が特定のモータ回転速度よりも速いときの上記パルス信号のパルス幅は、該パルス信号のパルス結合を規制するものに設定されることが好ましい。ここで、パルス信号のパルス結合を規制するパルス幅とは、装置構成より決定されるものであり、モータ回転速度が特定のモータ回転速度よりも速いときにパルス結合が全く起こり得ないパルス幅である。
【００１５】
また、上記モータ回転速度が特定のモータ回転速度よりも遅いときの上記パルス信号のパルス幅は、該パルス信号のパルス割れを規制するものに設定されることが好ましい。ここで、パルス信号のパルス割れを規制するパルス幅とは、装置構成より決定されるものであり、モータ回転速度が特定のモータ回転速度よりも遅いときにパルス割れが全く起こり得ないパルス幅である。
【００１６】
以上のような本発明のモータ回転回数検知装置は、モータの作動によりミラー傾斜角度が調整されるように構成されモータ回転回数との対応関係によってミラー傾斜角度を制御する自動車のサイドミラーの制御装置への適用が好適である。
【００１７】
かかる自動車のサイドミラーの制御装置であれば、モータ回転回数検知装置でのパルス割れやパルス結合が有効に抑止され、モータ回転回数とパルス数との一対一の対応関係が保持されるので、ミラー傾斜角度の高精度な制御を行うことができる。
【００１８】
また、本発明のモータ回転回数検知装置によるモータ回転回数の検知方法は、
モータが所定回数回転する毎に所定の信号を発せしめる信号発生ステップと、
上記信号発生ステップで発生した信号を所定のパルス幅のパルス信号に整形変換する信号整形変換ステップと、
を備え、
上記信号整形変換ステップにおいて、モータ回転速度が相対的に低いときよりも高いときの上記パルス信号のパルス幅を短くする、
ことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る自動車のサイドミラー制御システムを示す。図２は、その自動車の電動サイドミラーを示す。
【００２１】
図２に示すように、このドアミラー（サイドミラー）１は、自動車のフロントピラー下端に取り付けられるものであり、貝殻のような形状のケーシング２を有し、このケーシング２内にアクチュエータアッセンブリ３が収容されているとともに、ケーシング２の車両後方側には、略全面に亘り平面鏡からなるミラー本体４が配設されており、このミラー本体４がベースプレート２５を介してアクチュエータアッセンブリ３に取り付けられている。そして、ミラー本体４の上下方向のミラー傾斜角度は、それぞれアクチュエータアッセンブリ３内に組み込まれたＤＣモータ５（直流電動機：図１にのみ示す）の作動により、図示しない減速ギア装置を介して調節されるようになっている。
【００２２】
図１に示すように、ＤＣモータ５は、ワイヤハーネスによりサイドミラー制御装置６に接続されている。このサイドミラー制御装置６は、電力源であるバッテリ（図示せず）に接続されているとともに、少なくとも、自動車の運転者により手動操作されるリモコン操作スイッチ８、及び図示しないギアチェンジレバーの操作に連動するギア選択位置スイッチ９（ギア選択状態検出手段）からの出力信号が入力されるようになっていて、それらスイッチ８，９からコントローラに入力される信号に応じて、ＤＣモータ５への供給電力を調節し、サイドミラー１におけるミラー本体４のミラー傾斜角度を調節するようになっている。なお、サイドミラー制御装置６は、図１のＤＣモータ５、リモコン操作スイッチ８及びギア選択位置スイッチ９を除いた残りの部分である。
【００２３】
より詳しく説明すると、サイドミラー制御装置６には、リモコン操作スイッチ８又はギア選択位置スイッチ９からの出力信号を受け入れて、この信号に対応する制御信号をドライバ回路１１に出力するＭＰＵ（ｍｉｃｒｏ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）１２を有し、このＭＰＵ１２からの制御信号を受けたドライバ回路１１によりＤＣモータ５（車体の左右にそれぞれ存するが、本図では一方のみ示す）の端子にそれぞれ直流電圧が印加されて、ＤＣモータ５が回転作動するようになっている。この構成により、自動車の運転者はリモコン操作スイッチ８を操作することで、通常の前進運転時には、運転席に着座した状態で略水平方向の適切な後方視界が得られるように、ミラー本体４の上下方向の傾斜角度を容易に調節することができる。この運転席に着座した状態で略水平方向の適切な後方視界が得られるミラー本体４の位置が初期位置である。そして、後述のギアチェンジに応じたミラー本体４の上下方向の傾斜角度の自動調節を行うようにさせることもできる。なお、コントローラにおけるメモリやＩ／Ｏインタフェース等は図示省略している。
【００２４】
サイドミラー制御装置６は、ドライバ回路１１からＤＣモータ５へ供給される電流ｉの変化状態に基づいて、ＤＣモータ５の回転回数を検出するモータ回転回数検出回路１３（モータ回転回数検知装置）を有する。このモータ回転回数検出回路１３は、ＤＣモータ５の回転作動に伴う内部インピーダンスの変化によって供給電流ｉが変動することに着目し、この電流ｉの変動状態からＤＣモータ５の回転回数を検出するものであり、具体的には、ドライバ回路１１からＤＣモータ５へ流れる直流電流ｉを検出するための抵抗器１４と、この抵抗器１４を流れる電流波形の高周波成分を除去するローパスフィルタからなるフィルタ回路１５と、このフィルタ回路１５からの出力から直流成分をカットするコンデンサ２１ａ，２１ｂと、この直流成分がカットされた信号を増幅するオペアンプ等からなる増幅回路１６ａ，１６ｂと、リミッタ２２ａ，２２ｂと、アナログスイッチ（Ａ／Ｓ）２３と、増幅回路１６ａ，１６ｂからの出力信号を所定のパルス幅の矩形波のパルス信号に整形変換する波形整形回路１７とを備えている。これらのうち抵抗器１４から増幅回路１６ａ，１６ｂまでが信号発生部３０を構成し、波形整形回路１７が信号出力部を構成している。ここで、一つのＤＣモータ５を正回転あるいは逆回転させることによってミラー本体４を上にあるいは下に傾動させるのであるが、ＤＣモータ５の正回転と逆回転とではドライバ回路１１からの駆動電流の符号が逆である。そのため、コンデンサ２１ａ，２１ｂと増幅回路１６ａ，１６ｂとリミッタ２２ａ，２２ｂとをそれぞれの符号に合わせて２系列設け、Ａ／Ｓ２３により一方の信号のみを選択して波形整形回路１７に送るようにしている。
【００２５】
サイドミラー制御装置６についてさらに詳しく説明すると、この実施形態のサイドミラー１に用いられているＤＣモータ５は、例えば図３に示すような３スロットのものであって、周知の如く、ＤＣモータ５の回転シャフト５１には３つの電磁石５２，５２，５２を有するロータ５３が絶縁部を介して取り付けられ、その外側に永久磁石からなるステータ５４が配設されている。また、ロータ５３と同軸上に、各電磁石５２のコイルに給電するためのコミュテータ５５がロータ５３と一体的に設けられ、このコミュテータ５５の外側に接触するようにブラシ５６，５６が配設されている。
【００２６】
そして、回転シャフト５１、ロータ５３及びコミュテータ５５が一体に回転すると、このコミュテータ５５を介してブラシ５６，５６から各電磁石５２に給電される電流の向きが切換えられて、各電磁石５２の極性が次々に反転されることにより、ロータ５３はその回転位置に拘わらずステータ５４の界磁と反発して、一方向（図例では反時計回り方向）に回転する。一方、ブラシ５６，５６への電流ｉの向きを反転させれば、ロータ５３は一方向とは反対向きに回転する。
【００２７】
そして、このようなＤＣモータ５の回転作動によって、図４（ａ）〜（ｅ）に模式的に示すようにコミュテータ５５とブラシ５６，５６との接触位置が変化するに従い、その接触位置に対応するように各電磁石５２のコイルの誘導起電力が変化して、図５（ａ）に示すように、モータ電流ｉ、即ちドライバ回路１１からＤＣモータ５への供給電流ｉがＤＣモータ５の回転回数に対応するように、略一定周期で変動する。この図５（ａ）は、コントローラにおける抵抗器１４両端部の電圧降下に基づいて検出される電流ｉの変化状態を示しており、この電流ｉの波形がフィルタ回路１５を通過してなまされると、同図（ｂ）に示すような信号波形ｉ′が得られる。
【００２８】
続いて、同図（ｃ）に示すように、増幅回路１６ａ，１６ｂによって信号が増幅され、この増幅された信号ｉ″が波形整形回路１７により所定のパルス幅の矩形波のパルス信号に整形変換されてＭＰＵ１２に入力される。
【００２９】
そして、ＭＰＵ１２のカウンタにより入力パルス数が計数され、この計数値に基づいて、ＤＣモータ５の回転回数、即ちミラー本体４の傾動角度が検出される。この実施形態では、図５に示すようにＤＣモータ５の回転回数が１／６回転（回転角度６０°）変化する毎にパルス信号が１回入力されるようになっているので、ミラー本体４及びＤＣモータ５を駆動連結する減速ギア装置のギア比が、例えば、ＤＣモータ５が２０回転したときにミラー角度が１０°変化するという対応関係になるように設定されていれば、パルス信号が１２０回計数されたときに、ミラー本体４の傾斜角度が１０°変化したことになる。
【００３０】
従って、後述の如く、パルス信号の計数値に基づいて、サイドミラー制御装置６により、ＤＣモータ５への電力供給を制御することによって、ミラー本体４のミラー傾斜角度を調節することができる。
【００３１】
また、本発明の特徴として、波形整形回路１７は、モータ回転速度が相対的に低い始動期乃至過渡期よりも回転速度が相対的に高い定速期の方が、つまり、始動期乃至過渡期よりも定速期の方が波形整形回路１７から発されるパルス信号のパルス幅が短くなるように構成されている。具体的には、特定のモータ回転速度を境界にしてパルス信号のパルス幅が２段階で変化するようになっており、始動期乃至過渡期のパルス信号のパルス幅はパルス信号のパルス結合を規制するもの（第１パルス信号）に設定され、定速期のパルス信号のパルス幅はパルス信号のパルス割れを規制するもの（第２パルス信号）に設定されている。
【００３２】
境界となる特定のモータ回転速度としては、例えば、第１パルス信号のパルス幅がパルス周期に近い所定値となるときのモータ回転速度を選択することができ、その場合、そのモータ回転速度を境界として第１及び第２パルス信号が切り替わることとなる。また、境界となる特定のモータ回転速度としては、第１パルス信号がパルス結合により第１パルス信号よりもパルス幅の長いパルス信号が観測されたときのモータ回転速度を選択してもよい。この場合、１パルス分のカウントが少なくなるのでそれを補正するよう設定が必要である。さらに、境界となる特定のモータ回転速度としては、実験的に始動期乃至過渡期から定速期までの時間を測定しておき、例えば始動から３秒後に過渡期から定速期になるということであれば、始動から３秒後のモータ回転速度を選択してもよい。但し、この場合、温度や電圧などの使用状況により不正確となりがちであるので信頼性に劣る。
【００３３】
なお、このようなパルス信号のパルス幅の切替は、波形整形回路１７自体での設定や波形整形回路１７のパルス発生チップの外付け抵抗の定数変更により行うことができる。
【００３４】
以下に、ドアミラー１の可動部を初期位置から下向きに傾動させ、その後に上向きに傾動させて元の初期位置に戻す一連の制御について説明をする。
【００３５】
一連の制御の開始は、変速ギアをリバースにする動作である。ギア選択位置スイッチ９からリバースギアの選択状態検出信号をＭＰＵ１２が受けると、ＭＰＵ１２はミラー本体４のミラー傾斜角度を下向きに初期位置から所定量だけ変えるようにＤＣモータ５に電力を一定時間、例えば２秒間供給するようドライバ回路１１に指令を出し、ドライバ回路１１はそのように電力を供給した後供給停止する。初期位置からの所定量の傾動角度は、自動車の後退時に後下方の安全確認を行いうる角度であって、具体的には約５〜１０度である。なお、この下向きの電力供給中にモータ回転角検出回路１３により検出されたＤＣモータ５回転のパルスの数は、下向き傾動回転角度に当たる。
【００３６】
この後にリバースギアから他のギアへの選択状態検出信号をギア選択位置スイッチ９からＭＰＵ１２が受けると、ＭＰＵ１２はＤＣモータ５を下向きの電力供給中の回転のパルスの数の分だけ上向きに回転させて初期位置に戻すようにドライバ回路１１に制御信号を送り、ドライバ回路１１が電力をＤＣモータ５に供給する。
【００３７】
以上の構成のサイドミラー制御装置６によれば、モータ回転回数検知回路１３を備えており、その中の波形整形回路１７がモータ回転速度が相対的に低いときよりも高いときの方がパルス信号のパルス幅が短くなるように構成されている。そのため、モータ始動期乃至過渡期のモータ回転速度の低いときには、図６に示すようにパルス幅が短いため、信号間に生じたリンギングなどの波形の乱れが波形整形回路で信号と認識され難く、いわゆるパルス割れの発生が抑止される。また、モータ定速期のモータ回転速度の高いときには、図７に示すようにパルス幅が長いため、複数の信号が波形整形回路で１つの信号として認識され難く、いわゆるパルス結合の発生が抑止される。従って、ドアミラーのミラー傾斜角度をＤＣモータ５の回転回数に対応させて高精度に制御を行うことができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、モータ回転回数検知回路１３をサイドミラー制御装置６に適用したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、他の用途に用いられるものであってもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、波形整形回路１７でのパルス信号のパルス幅の２段階制御としたが、特にこれに限定されるものではなく、さらに多段階制御を行ってもよく、連続的に制御を行うようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モータ回転速度が相対的に低いときよりも高いときの方がパルス信号のパルス幅が短くなるように信号出力部が構成されているので、モータ始動期乃至過渡期のモータ回転速度の低いときには、信号間に生じたリンギングなどの波形の乱れが波形整形回路で信号と認識され難く、いわゆるパルス割れの発生を抑止することができ、また、モータ定速期のモータ回転速度の高いときには、複数の信号が波形整形回路で１つの信号として認識され難く、いわゆるパルス結合の発生を抑止することができる。従って、モータの回転回数に対応させた高精度な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車のサイドミラー制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】ドアミラーを示す斜視図である。
【図３】ＤＣモータの構造を示す説明図である。
【図４】ＤＣモータの回転作動に伴いコミュテータとブラシとの接触状態が変化する様子を示す説明図である。
【図５】（ａ）はＤＣモータの回転回数とモータ電流の変化状態との対応関係を示す説明図であり、（ｂ）〜（ｄ）はそのモータ電流を信号処理した後の出力を段階的に示す説明図である。
【図６】ＤＣモータの始動期乃至過渡期におけるモータ電流とパルス信号との対応関係を示す説明図である。
【図７】ＤＣモータの定速期におけるモータ電流とパルス信号との対応関係を示す説明図である。
【図８】モータ電流とパルス信号との対応関係を示す説明図である。
【図９】（ａ）は従来技術のＤＣモータの始動期乃至過渡期におけるモータ電流とパルス信号との対応関係を示す説明図である。（ｂ）は従来技術のＤＣモータの定速期におけるモータ電流とパルス信号との対応関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ドアミラー（サイドミラー）
５  ＤＣモータ
６  サイドミラー制御装置
１３  モータ回転回数検知回路（モータ回転回数検知装置）
１７  波形整形回路（信号出力部）
３０  信号発生部
【図１】
2004268871.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004268871.tif 000008
【図７】
2004268871.tif 000009
【図８】
2004268871.tif 000010
【図９】
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