(57)【要約】【課題】専用のウォッチドッグ回路を設けることなく、マイコンが暴走した場合でもモータを駆動させることなく、装置全体でのコストを低減する。【解決手段】ウォッチドッグパルス信号に相当するパルス状の交流信号をから入力し、この交流信号を直流電圧に変換する変換回路Ｒ２３，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２と、この変換回路から駆動電圧（直流電圧）が供給され、モータ２４の駆動電力のオンオフを制御するＭＯＳＦＥＴ２１，２２と、このＭＯＳＦＥＴの動作に応じてモータ２４に駆動電力を供給するリレー回路２３と備える。変換回路にパルス状の交流電圧が供給されている場合には一定電圧の直流電圧をＭＯＳＦＥＴ２１，２２に印加し、変換回路に直流電圧が供給されている場合にはＭＯＳＦＥＴ２１，２２に供給する直流電圧レベルを低下させ、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２をオフ状態にするように構成した。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
パルス状の交流信号を発生するマイクロコンピュータと、
上記マイクロコンピュータが発生した交流信号を直流電圧信号に変換する変換回路と、
上記変換回路から出力された直流電圧信号に応じて上記モータに供給する駆動電力のオンオフを制御するスイッチ回路と、
上記スイッチ回路の動作に応じて上記モータに駆動電力を供給するモータ駆動手段と備え、
上記変換回路は、パルス状の交流電圧が供給されている場合には一定電圧の直流電圧を上記スイッチ回路に印加し、上記マイクロコンピュータの異常により、パルス状の交流信号に代え、直流電圧が供給された場合には上記スイッチ回路に供給する直流電圧レベルを低下させるように構成されていること
を特徴とするモータ駆動回路。
【請求項２】
上記変換回路は、上記マイクロコンピュータと上記スイッチ回路とに直列に接続されたコンデンサを備えていることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイコンの指示に応じてモータを駆動するモータ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、マイコンからの指示に従って、モータを駆動するモータ駆動装置としては、例えば自動車のバックドアのラッチの開閉を制御するものが知られている。
【０００３】
このモータ駆動装置は、ユーザにスイッチが操作されたことをマイコンにより認識して、バックドアのラッチ解除をして、バックドアをいわゆる半ドア状態にし、又は、バックドアが開状態から半ドア状態にされた際に、ラッチを閉状態にするようにモータの通電方向などを制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のモータ駆動回路のマイコンには、マイコンの暴走をなどによってモータが駆動することを防止するために、ウォッチドッグ回路を設けられている。このウォッチドッグ回路は、一定の周期にてパルスが生成されていることを監視し、例えば、パルス信号が略直流の信号になった場合に、マイコンの暴走等が発生したことを検出し、モータ駆動回路の動作を停止する。
【０００５】
しかしながら、従来のモータ駆動回路では、専用のウォッチドッグ回路を設ける必要があったために、装置全体でのコストが高くなっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上述したような実情に鑑みて提案されたものであり、専用のウォッチドッグ回路を設けることなく、マイコンが暴走した場合でもモータを駆動させることなく、装置全体でのコストを低減することができるモータ駆動回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るモータ駆動回路では、ウォッチドッグパルス信号に相当するパルス状の交流信号をモータ駆動回路から入力し、この交流信号を直流電圧に変換する変換路と、この変換回路から駆動電圧（直流電圧）が供給され、モータの駆動電力のオンオフを制御するスイッチ回路と、上記スイッチ回路の動作に応じてモータに駆動電力を供給するモータ駆動手段と備える。
【０００８】
このモータ駆動回路では、変換回路にパルス状の交流電圧が供給されている場合には一定電圧の直流電圧を上記スイッチ回路に印加し、変換回路に直流電圧が供給されている場合には上記スイッチ回路に供給する直流電圧レベルを低下させ、スイッチ回路をオフ状態にするように構成したことにより、上述の課題を解決する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
本発明は、例えば図１に示すように構成されたスイッチ信号入力回路、図３に示すように構成されたモータ駆動回路から構成されたドア駆動システムに適用される。なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００１１】
［スイッチ信号入力回路の構成］
このスイッチ信号入力回路は、バッテリ電圧を発生するバッテリ１の正端子と、ＰＮＰトランジスタ２のエミッタ端子とを接続し、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２を介してＰＮＰトランジスタ２のベース端子とＯ／Ｓハンドルスイッチ３の一方の端子とを接続している。また、このＯ／Ｓハンドルスイッチ３の他方の端子は、バッテリ１の負端子とＧＮＤ端子４とに接続されている。
【００１２】
本例において、Ｏ／Ｓハンドルスイッチ３は、自動車のバックドアのラッチを解除してバックドアを半ドア状態にするためのスイッチであって、ユーザに開閉動作される。
【００１３】
また、ＰＮＰトランジスタ２のコレクタ端子には、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４を介してＮＰＮトランジスタ５のベース端子が接続されている。このＮＰＮトランジスタ５のコレクタ端子には抵抗Ｒ５を介してマイコン１１のスイッチ信号入力端子１１ａに印加する駆動電源端子６が接続され、ＮＰＮトランジスタ５がオンオフすることにより、駆動電源Ｖｃｃをスイッチ信号としてスイッチ信号入力端子１１ａに印加する。
【００１４】
また、このスイッチ信号入力回路は、バックドアが開状態から半ドア状態にされたことを検出し、バックドアのラッチを閉方向に駆動するためのスイッチ７、ラッチを駆動するアクチュエータが終端位置に達したことを検出するスイッチ８を備えている。
【００１５】
このスイッチ７は、Ｏ／Ｓハンドルスイッチ３と同様に、一方の端子がＰＮＰトランジスタ９のベース端子と接続されると共に、他方の端子がバッテリ１の負端子及びＧＮＤ端子４と接続されている。ＰＮＰトランジスタ９は、ＰＮＰトランジスタ２と同様に、エミッタ端子がバッテリ１の正端子と接続され、コレクタ端子がＮＰＮトランジスタ１０のベース端子に接続されている。また、ＮＰＮトランジスタ１０はコレクタ端子が駆動電源端子１１及びスイッチ信号入力端子１１ｂと接続されると共にエミッタ端子が接地されている。
【００１６】
スイッチ８は、Ｏ／Ｓハンドルスイッチ３と同様に、一方の端子がＰＮＰトランジスタ１２のベース端子と接続されると共に、他方の端子がバッテリ１の負端子及びＧＮＤ端子４と接続されている。ＰＮＰトランジスタ１２は、ＰＮＰトランジスタ２と同様に、エミッタ端子がバッテリ１の正端子と接続され、コレクタ端子がＮＰＮトランジスタ１３のベース端子に接続されている。また、ＮＰＮトランジスタ１３はコレクタ端子が駆動電源端子１４及びスイッチ信号入力端子１１ｃと接続されると共にエミッタ端子が接地されている。
【００１７】
このようなスイッチ信号入力回路では、Ｏ／Ｓハンドルスイッチ３が操作されておらず、開状態となっている場合には、抵抗Ｒ１を介してＰＮＰトランジスタ２のベース端子にバッテリ電圧が印加されている状態になっており、ＰＮＰトランジスタ２がオフ状態になっている。したがって、ＰＮＰトランジスタ２からＮＰＮトランジスタ５にベース電流が供給されることがないので、ＮＰＮトランジスタ５もオフ状態になっている。この状態では、駆動電源端子６からスイッチ信号入力端子１１ａに印加されるスイッチ信号が高（Ｈ）レベルとなっており、マイコン１１にてＯ／Ｓハンドルスイッチ３が操作されていないことを認識する。また、スイッチ７及びスイッチ８が操作されていない場合であっても、同様に、スイッチ信号入力端子１１ｂ及びスイッチ信号入力端子１１ｃに高（Ｈ）レベルのスイッチ信号が印加される。
【００１８】
一方、Ｏ／Ｓハンドルスイッチ３が操作されて、閉状態となった場合には、ＰＮＰトランジスタ２のベース端子に低（Ｌ）レベルの電圧が印加されてエミッタ端子−ベース端子間に電流が発生してＰＮＰトランジスタ２がオン状態になり、ベース電流をＮＰＮトランジスタ５のベース端子に供給してＮＰＮトランジスタ５をオン状態にする。すると、スイッチ信号入力端子１１ａに低（Ｌ）レベルのスイッチ信号が印加されるようになる。これにより、マイコン１１にてＯ／Ｓハンドルスイッチ３が操作されたことを認識する。また、スイッチ７及びスイッチ８がオン状態になった場合であっても、同様に、スイッチ信号入力端子１１ｂ及びスイッチ信号入力端子１１ｃにＬレベルのスイッチ信号が印加される。
【００１９】
［スイッチ信号入力回路の動作］
つぎに、上述したスイッチ信号入力回路において、バッテリ１のクランキング等による一時的なバッテリ電圧の低下が発生したときの動作について図２のタイミングチャートを参照して説明する。
【００２０】
このスイッチ信号入力回路では、バッテリ１が例えば１２Ｖの電圧を発生させている場合に（図２（ａ））、時刻ｔ１〜ｔ２においてＯ／Ｓハンドルスイッチ３がオフ（非操作）からオン（操作）されたときには（図２（ｂ））、上述したようにＮＰＮトランジスタ５がオン状態になり、スイッチ信号入力端子１１ａに印加されるスイッチ信号がＨレベルからＬレベルとなる（図２（ｄ））。
【００２１】
一方、何らかの原因で時刻ｔ３においてバッテリ１のクランキングが発生して電圧レベルが１２Ｖから低下しても、図１のスイッチ信号入力回路では、ＮＰＮトランジスタ５がオン状態になることが無く、スイッチ信号入力端子１１ａに供給する電圧レベルがＬレベルになることはない。したがって、何らかの原因でバッテリ電圧が急激に低下してもマイコン１１においてＯ／Ｓハンドルスイッチ３が操作されたと誤認識することはない。
【００２２】
また、オープンスイッチ７及びクローズスイッチ８についても、同様の動作をすることは勿論である。
【００２３】
［スイッチ信号入力回路による効果］
このスイッチ信号入力回路によれば、クランキング等の電源瞬断が発生した場合であっても、Ｏ／Ｓハンドルスイッチ３が操作されない限りＰＮＰトランジスタ２をオフ状態に保持することができ、バッテリ電圧の変動によるマイコン１１の誤認識を防止することができる。したがって、このスイッチ信号入力回路によれば、Ｏ／Ｓハンドルスイッチ３が操作されていないのにマイコン１１が誤認識をしてバックドアを半ドア状態に駆動させることを確実に防止することができる。
【００２４】
［モータ駆動回路の構成］
つぎに、ドア駆動システムにおける、モータ駆動回路の構成について説明する。なお、本例において、モータ駆動回路は、上述のスイッチ信号入力回路とマイコン１１を介して接続され、マイコン１１の制御に従って、バックドアのラッチ（図示せず）を駆動するものについて説明する。
【００２５】
モータ駆動回路は、図３にその回路構成を示すように、マイコン１１のモータ駆動端子１１ｄ及びモータ駆動端子１１ｅから制御信号を出力することに応じて、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２１及びＭＯＳＦＥＴ２２をオンオフ制御することにより、リレー回路２３を介してモータ駆動電源ＶＢからモータ２４に電流を供給するように構成されている。
【００２６】
リレー回路２３は、図示しないモータ駆動バッテリと接続され、モータ駆動電源ＶＢが供給される。このリレー回路２３は、ＭＯＳＦＥＴ２１と接続されたリレー３１、ＭＯＳＦＥＴ２２と接続されたリレー３２、スイッチ回路３３、スイッチ回路３４を備えている。
【００２７】
このリレー回路２３では、マイコン１１からの指示に従って、モータ２４に何れかの方向のモータ駆動電源ＶＢを印加するように、スイッチ回路３３の端子ｂと端子ａ又は端子ｃとが接続されると共に、スイッチ回路３４の端子ｂと端子ａ又は端子ｃとが接続される。このリレー回路２３では、バックドアのラッチを解除する場合には、スイッチ回路３３の端子ｂと端子ｃとを接続すると共に、スイッチ回路３４の端子ｂと端子ａとを接続して、モータ駆動電源ＶＢを図中矢印の通電方向にする。逆に、バックドアのラッチをロックする場合には、スイッチ回路３３の端子ｂと端子ａとを接続すると共に、スイッチ回路３４の端子ｂと端子ｃとを接続する。
【００２８】
なお、スイッチ８がオン状態になると、モータ駆動端子１１ｅ、又は１１ｄの信号はＬレベルになり、当然ＭＯＳＦＥＴ２２又は２１はオフ状態になる。
【００２９】
このモータ駆動回路では、ラッチを解除するようにモータ２４を制御するに際して、モータ駆動端子１１ｅにウォッチドッグパルスに相当するパルス状のモータ駆動信号が発生する。このモータ駆動信号は、図４（ａ）に示すように、例えば、その周期が４００μｓｅｃにてマイコン１１から出力され、抵抗Ｒ２３に入力されると、図４（ｂ）に示すような電圧波形となってコンデンサＣ１に印加される。そして、モータ駆動信号は、コンデンサＣ１及びダイオードＤ１により図４（ｃ）に示すような電圧波形となってダイオードＤ２及びコンデンサＣ２に印加され、ダイオードＤ２及びコンデンサＣ２によって図４（ｅ）に示すように略直流波形となる。このようにモータ駆動端子１１ｅの出力端にパルス信号を直流信号に変換する変換回路を構成し、抵抗Ｒ２４及び抵抗Ｒ２５を介してＭＯＳＦＥＴ２２のゲート端子に略直流波形を供給してＭＯＳＦＥＴ２２をオンさせる。
【００３０】
ここで、マイコン１１に異常が発生して、図４（ａ）の時刻ｔ１１以降のように、パルス状のモータ駆動信号が発生しなくなり、モータ駆動端子１１ｅから電圧がＨレベルにてクランプされて出力されることがある。
【００３１】
この時、モータ駆動回路では、上述したように端子１１ｅにコンデンサＣ１が直列に接続されいるので、パルス信号としてモータ駆動信号が入力されていないので、図４（ｃ）に示すように、ＭＯＳＦＥＴ２２のゲート端子に供給するモータ駆動信号のレベルは徐々に低下し、ＭＯＳＦＥＴ２２はオフ状態になる。その結果、モータ２４にラッチを解除する電流が流れることはない。
【００３２】
［モータ駆動回路による効果］
以上、詳細に説明したように、モータ駆動回路によれば、マイコンの異常によりＨレベルのモータ駆動信号が出力された場合であっても、モータ２４は駆動されず、それ故ラッチ解除されることを防止することができる。
【００３３】
また、このモータ駆動回路によれば、ウォッチドッグパルスをモータ駆動信号として使用することができるので、ウォッチドッグ回路などを設ける必要が無く、装置全体のコストを低減することができる。
【００３４】
このモータ駆動回路で、ラッチを閉じる場合、モータ駆動端子１１ｄからＭＯＳＦＥＴ２１のゲート端子に抵抗Ｒ２１及び抵抗Ｒ２２を介してＨレベルのモータ駆動信号が供給され、ＭＯＳＦＥＴ２１がオン状態になる。これにより、リレー２３のリレーコイル３１によりスイッチ回路３３の端子ｂが端子ａに接続され、モータ駆動電源ＶＢからモータ２４へ図示した矢印と反対方向の電流が供給される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に係るモータ駆動回路によれば、マイコンが発生したウォッチドッグパルス信号に相当するパルス状の交流信号が直流電圧に変換され、この直流電圧をスイッチ回路に印加し、モータを駆動するので、マイコンに異常が発生し、パルス状の交流信号を発生せず、直流電圧が発生したような場合には、スイッチ回路に供給される電圧レベルが低下し、スイッチ回路がオン状態になることはない。すなわち、マイコンに異常が発生し、マイコンから略直流のモータ駆動信号が供給された場合でもモータが駆動されることない。更に、このモータ駆動回路によれば、ウォッチドッグパルス信号の監視回路などを設ける必要なく、装置全体でのコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スイッチ信号入力回路の構成を示す回路図である。
【図２】スイッチ信号入力回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】本発明を適用したモータ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図４】本発明を適用したモータ駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１　バッテリ
２　ＰＮＰトランジスタ
３　Ｏ／Ｓハンドルスイッチ
４　ＧＮＤ端子
５　ＮＰＮトランジスタ
６　駆動電源端子
７　スイッチ
８　スイッチ
９　ＰＮＰトランジスタ
１０　ＮＰＮトランジスタ
１１　マイコン
１２　ＰＮＰトランジスタ
１３　ＮＰＮトランジスタ
１４　駆動電源端子
２１　ＭＯＳＦＥＴ
２２　ＭＯＳＦＥＴ
２３　リレー回路
２４　モータ
３１，３２　リレー
３３，３４　スイッチ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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