(57)【要約】【課題】電源電圧が所定電圧以下になってもサイドミラー等の電装品が異常な位置で停止してしまうことを防止する自動車用電装品の制御方法および制御装置を提供する。【解決手段】バッテリ３０電圧をＭＰＵ１２でモニタする。この電圧が所定電圧よりも大きい場合にのみＭＰＵ１２がドライバ回路１１に指令を発して、バッテリ３０からＤＣモータ５への電力供給を行ってサイドミラー本体の傾斜角度を所定量変更する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用電装品の可動部を駆動する直流電動機へ自動車本体の電源から供給される供給電力を調節することで、該可動部を停止状態から所定量駆動するよう作動制御する自動車用電装品の制御方法であって、
上記電源電圧をモニタし、上記可動部を停止状態から駆動させる際において該電源電圧が所定電圧以下である場合には該可動部を上記停止状態に保持するように制御することを特徴とする自動車用電装品の制御方法。
【請求項２】
請求項１において、
自動車用電装品はサイドミラーであることを特徴とする自動車用電装品の制御方法。
【請求項３】
自動車用電装品の可動部を駆動する直流電動機に接続されて、該直流電動機へ自動車本体の電源から供給される供給電力を調節することで、該可動部の作動制御を行うようにした自動車用電装品の制御装置であって、
上記直流電動機への電力供給量を調節するために用いられる電力調節用回路と、
上記電力調節用回路による上記直流電動機への電力供給量を制御する制御手段と、
上記電源電圧をモニタし、該電源電圧が所定電圧よりも大きい場合にのみ上記電力調節用回路により上記直流電動機へ電力供給するよう上記制御手段へ供給命令を発するモニタ回路と、
を備えていることを特徴とする自動車用電装品の制御装置。
【請求項４】
請求項３において、
電力調節用回路と直流電動機との間に設けられ、該直流電動機の回転作動に伴う電力供給量の変化状態に基づいて該直流電動機の回転角度を検出する回転角検出手段をさらに備え、
制御手段は、上記回転角検出手段からの信号に基づいて上記電力調節用回路による上記直流電動機への電力供給量を制御するように構成されていることを特徴とする自動車用電装品の制御装置。
【請求項５】
請求項３または４において、
自動車用電装品はサイドミラーであることを特徴とする自動車用電装品の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の電動式のサイドミラーやパワーウィンドウ等の自動車用電装品の可動部を駆動する直流電動機への自動車本体の電源から供給される電力を調節することで該可動部の作動を制御する制御方法および制御装置に関する。
【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。サイドミラーの角度変更は、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、リバースギヤと連動させてミラー角度を傾動させる制御を行うものであって、シフトレバーがリバースギアに入れられたときにミラーを下方にモータで傾かせて、このときのモータ停止後の惰性による超過傾動分をモータの回転により生じるパルスの数としてカウントして、リバースギアから別のギアに切り替わったときにその惰性による超過傾動分も含めてミラーの角度を元に戻して、ミラー角度の傾動の操作を何回繰り返しても常に同じ位置にミラーが戻るようにする技術が既に開示されている（特許文献１参照）。このときのモータの電源は、自動車のバッテリーが用いられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１３８８１２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バッテリーや発電機の故障、あるいは電力配線の破断等によって電源電圧が低下したり０となると、モータが回転しなかったり、回転してもトルクが低すぎて正常に作動しなかったり、または途中で回転が停止したりする。また、電源電圧の低下により上記パルスもその振幅が低下してカウントできなくなる場合がある。このような場合には傾動制御が正常に行えないためにミラーが通常位置と下向き位置の途中で止まってしまったり、ミラーが上側あるいは下側に振り切ってしまうことが生じて、後方確認を正常に行うことができずサイドミラーとしての働きをなさなくなる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電源電圧が所定電圧以下になってもサイドミラー等の電装品が異常な位置で停止してしまうことを防止する自動車用電装品の制御方法および制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、電源電圧をモニタして所定電圧以下のときはモータを駆動しないこととした。
【０００８】
具体的には、請求項１に係る発明は、自動車用電装品の可動部を駆動する直流電動機へ自動車本体の電源から供給される供給電力を調節することで、該可動部を停止状態から所定量駆動するよう作動制御する自動車用電装品の制御方法を対象とする。
【０００９】
そして、上記電源電圧をモニタし、上記可動部を停止状態から駆動させる際において該電源電圧が所定電圧以下である場合には該可動部を上記停止状態に保持するように制御するものとする。
【００１０】
請求項１の方法であれば、バッテリーや発電機の故障等により電源電圧が所定電圧以下に低下して自動車用電装品の可動部を正常に作動させることができない電圧となったときに、可動部の停止状態を保持しておくので、可動部を所定量駆動できなくて途中で止まってしまったり、作動制御が正常に行われず途中で止まることが繰り返されて異常な位置にまで可動部を駆動してしまったりということが生じないよう防止することができる。
【００１１】
次に、請求項２に係る発明は、請求項１において、自動車用電装品はサイドミラーであるものとする。
【００１２】
請求項２の方法であれば、サイドミラーが電源電圧の低下によって異常な角度に傾斜して止まってしまい後方を正常に確認できない事態を防止できる。
【００１３】
次に、請求項３に係る発明は、自動車用電装品の可動部を駆動する直流電動機に接続されて、該直流電動機へ自動車本体の電源から供給される供給電力を調節することで、該可動部の作動制御を行うようにした自動車用電装品の制御装置を対象とする。
【００１４】
そして、上記直流電動機への電力供給量を調節するために用いられる電力調節用回路と、上記電力調節用回路による上記直流電動機への電力供給量を制御する制御手段と、上記電源電圧をモニタし、該電源電圧が所定電圧よりも大きい場合にのみ上記電力調節用回路により上記直流電動機へ電力供給するよう上記制御手段へ供給命令を発するモニタ回路と、を備えているものとする。
【００１５】
請求項３の構成であれば、電源電圧が所定電圧以下に低下しても、モニタ回路によりそのことを検出して、直流電動機に電力供給しないようにするので電装品の可動部が異常な位置で止まってしまうことを防止できる。
【００１６】
次に、請求項４に係る発明は、請求項３において、電力調節用回路と直流電動機との間に設けられ、該直流電動機の回転作動に伴う電力供給量の変化状態に基づいて該直流電動機の回転角度を検出する回転角検出手段をさらに備え、制御手段は、上記回転角検出手段からの信号に基づいて上記電力調節用回路による上記直流電動機への電力供給量を制御するものとする。
【００１７】
請求項４の構成であれば、回転角検出手段が正常に回転角度を検出することができないほど電源電圧が低下した場合には、直流電動機に電力供給を行なわず、電装品の可動部が異常位置に停止してしまうことを防止する。
【００１８】
次に、請求項５に係る発明は、請求項３または４において、自動車用電装品はサイドミラーであるものとする。
【００１９】
請求項５の構成であれば、サイドミラーが電源電圧の低下によって異常な角度に傾斜して止まってしまう事態を防止できる。
【００２０】
【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。
【００２１】
図１及び図２は、本発明の制御装置を自動車の電動サイドミラーに適用した実施形態を示し、図２において、１は自動車の右側フロントピラー下端に取り付けられるいわゆるドアミラー（サイドミラー）である。このサイドミラー１は、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、該ケーシング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が配設されていて、このミラー本体４がベースプレート２５を介して上記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の上下方向の角は、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。即ち、ミラー本体４とベースプレート２５とがサイドミラー１の可動部に該当する。なお、ミラー本体４の水平角を調節するＤＣモータも、同様にアクチュエータアッセンブリ３に取り付けられている。
【００２２】
上記ＤＣモータ５は、ワイヤハーネスによりコントローラ（制御装置）に接続されている。このコントローラは、自動車本体の電源であるバッテリ３０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、上記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の傾斜角度を調節する。ここで、スイッチ８，９は外部信号検出手段ということができる。なお、コントローラは、図１のバッテリ３０、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、上記コントローラには、上記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が設けられ、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、図１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が回転作動されるようになっている。この直流電圧は、バッテリ３０からドライバ回路１１に供給されている。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。ここで、上記ドライバ回路１１は、ＤＣモータ５への供給電力を調節するために用いられる電力調節用回路に対応し、また、ＭＰＵ１２がドライバ回路１１を制御する制御手段を含んでいる。尚、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】
ここで、ＭＰＵ１２には、本発明の特徴として、バッテリ３０の電圧をモニタするモニタ回路が含まれている。このモニタ回路はバッテリ３０電圧をモニタし、この電圧が所定電圧よりも大きい場合にのみ同じＭＰＵ１２内の制御手段に供給指令を発して、ＤＣモータ５に電力を供給するよう制御する。バッテリ３０電圧が所定値以下の場合であったら、モニタ回路は制御手段に電力の供給命令を出さないため、ＤＣモータ５は回転しない。つまり、電源電圧が所定電圧以下である場合には可動部の駆動を禁止するように制御をしている。
【００２５】
さらに、上記コントローラは、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、該ＤＣモータ５の回転角度を検出するモータ回転角検出回路１３（回転角検出手段）を有する。このモータ回転角検出回路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の回転角度を検出するものである。
【００２６】
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からの出力波形を矩形波になるように整形する波形整形回路１７とを備えている。ここで、一つのＤＣモータ５のみを用いてそれ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２系列のうち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。
【００２７】
上記コントローラを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、上記ロータ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。
【００２８】
そして、上記回転シャフト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、該各電磁石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、上記ブラシ５６，５６への電流ｉの向きを反転させれば、ロータ５３は上記一方向とは反対向きに回転する。
【００２９】
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の回転角度に対応するように、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。
【００３０】
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により矩形波に整形されて、パルス信号ｐとしてＭＰＵ１２に入力される。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の回転角度、即ちミラー本体４の傾動角度が検出される。本実施形態では、上記図５に示すようにＤＣモータ５の回転角度が６０°変化する毎にパルス信号ｐ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ｐ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。尚、上記図５（ａ）に示すようにモータ電流ｉに雑音成分が含まれていても、同図（ｄ）に示すように波形整形後のパルス数ｐには誤りはないので、ＤＣモータ５の回転角度は正確に検出できる。
【００３１】
従って、後述の如く、上記パルス信号ｐの計数値に基づいて、コントローラにより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の傾動角度を調節することができる。以下に、本実施形態の制御手段が行う、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。
【００３２】
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に含まれているモニタ回路がバッテリ３０の電圧をモニタして、所定電圧よりも大きい場合には、ＭＰＵ１２内でモニタ回路から制御手段へ供給命令を発して以下に説明する電力供給を行い、所定電圧以下の場合には該供給命令を発しなくて、電力の供給を行わずにミラー本体４を停止状態のまま保持する。
【００３３】
ここで、所定電圧は、ＤＣモータ５がミラー本体４をＭＰＵ１２からの指令に従った所定量分確実に駆動することができる電圧のうち最低の電圧、またはＭＰＵ１２によりカウントできるパルス振幅を有する上記パルスを発生させうるバッテリ３０電圧のうち最低の電圧、の二つの電圧のうち高い方の電圧よりも高い電圧を設定すればよい。上記パルスの振幅は、ＤＣモータ５を駆動するバッテリ３０電圧が低くなると小さくなるため、バッテリ３０電圧がある電圧値よりも低くなるとＭＰＵ１２はパルスをカウントできなくなる。またこのような所定電圧はミラー本体４、ＤＣモータ５およびＭＰＵ１２の種類によって異なっているので、ミラー本体４、ＤＣモータ５およびＭＰＵ１２の種類毎に設定する。なお、経時的にミラー本体４やＤＣモータ５の動きが悪くなったりするので、所定電圧は大きめの値に設定しておくことが好ましく、具体的には１２〜１６Ｖが好ましい。
【００３４】
モニタした結果バッテリ３０電圧が所定電圧よりも大きければ、モニタ回路は制御手段に供給命令を発し、それからＭＰＵ１２はミラー本体４の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。こうして下向きの傾動が終了する。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り、制御手段であるＭＰＵ１２が記憶しておく。このとき電力供給終了後のＤＣモータ５の惰性回転によるパルスの数もこの下向き傾動回転角度に含まれる。
【００３５】
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はバッテリ３０電圧をモニタする。バッテリ３０電圧が所定電圧以下であれば、電力の供給を行わずにミラー本体４を停止状態のまま保持する。バッテリ３０電圧が所定電圧よりも大きいと、ＭＰＵ１２内でモニタ回路が制御手段に供給命令を発し、さらに制御手段が記憶された上記下向きの電力供給中の回転のパルスの数の分だけＤＣモータ５を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は下向き傾動回転角度の分だけ上向きに傾動するように電力をＤＣモータ５に供給をして、上向きの傾動は終了する。この上向き傾動時も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（惰性回転を含む）のパルスの数は上向き傾動回転角度としてＭＰＵ１２に記憶され、次回の下向き傾動の制御に用いられる。こうして、下向き及び上向きの傾動が終了したら、ミラー本体４は初期位置に戻っている。
【００３６】
以上が、変速ギアの選択によってミラー本体４の傾動を開始する一連の制御である。
【００３７】
本実施形態の自動車のサイドミラー１の制御方法および制御装置は、ＭＰＵ１２内のモニタ回路がバッテリ３０電圧をモニタして、所定電圧以下であればＤＣモータ５を駆動せずサイドミラー１の可動部であるミラー本体４を停止状態のまま保持しておく。従って、バッテリ３０電圧が低下してミラー本体４が正常に傾動されない電圧になったときにはミラー本体４を駆動しないので、ミラー本体４が異常な位置で止まってしまうことは生じない。また、同様にバッテリ３０電圧が降下してＤＣモータ５の回転パルスの大きさが小さくなりカウントすることができなくなったときにも、モニタ回路から制御手段へ電力供給命令が発せられないので、ミラー本体４は停止状態の保持して、正常ではない作動制御を行うことはない。
【００３８】
本実施形態は本発明の一つの例であって本発明は本実施形態に限定されない。本実施形態のモニタ回路はギア選択位置スイッチ９からの信号を受けたときにバッテリ３０電圧をモニタして所定電圧よりも大きいか否かを判断しているが、常時バッテリ３０電圧をモニタしていてもよい。常時モニタするときには、所定電圧よりも大きいか否かの判断信号（大きいときは供給命令）は、常時制御手段に送られていてもよいし、ギア選択位置スイッチ９からの信号を受けたときに送られるようにしてもよい。また、ＤＣモータ５を駆動し始めるタイミングは、ギア選択位置スイッチ９からの信号が入力されたときに限られず、リモコン操作スイッチ８からの信号が入力されたタイミングや他の信号の入力タイミングであっても構わない。コントローラの構成も図１に示されるものに限定されず、例えばリミッタを２２ａ，２２ｂを省いたり、また、２系列を１系列にしてＡ／Ｓ２３を省いたりしてもよいし、他の部品を加えても構わない。さらに、パワーウィンドウやその他の自動車用電装品の制御に応用してもよい。また、ＤＣモータ５への電力供給の制御方法も本実施形態の方法に限られず、例えば、ミラー本体４の傾斜角度をセンサーにより測定しながら制御を行ってもよい。バッテリ３０電圧が所定電圧以下であることをモニタ回路によりモニタしたときに、運転者に所定電圧以下であることを知らせる装置、例えばアラームを備えていてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に述べる効果を奏する。
【００４０】
バッテリ電圧をモニタして所定電圧以下であるときはＤＣモータを駆動させないように制御しているので、電装品の可動部が所定量駆動される前に停止してしまうことを防止できる。また、ＤＣモータ回転角度を検出して作動制御する際にＤＣモータ回転角度を検出できる電圧よりもバッテリ電圧が大きいときのみＤＣモータへ電力を供給するので、異常な作動制御が行われることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態を適用するドアミラーの一例を示す斜視図である。
【図３】ＤＣモータの構造例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モータの回転角度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）は該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。
【符号の説明】
１            サイドミラー（ドアミラー）
４            ミラー本体
５            ＤＣモータ（直流電動機）
１１          ドライバ回路（電力調節用回路）
１２          ＭＰＵ（モニタ回路、制御手段）
１３          モータ回転角検出回路（回転角検出手段）
３０          バッテリ
【図１】
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【図２】
2004168199.tif 000004
【図３】
2004168199.tif 000005
【図４】
2004168199.tif 000006
【図５】
2004168199.tif 000007