(57)【要約】【課題】  駆動用モータＭ１の起動直後における誤停止の発生を阻止し、且つ、挟み込みが発生した場合には、確実にこれを検知することのできるパワーウインドの駆動装置を提供する。【解決手段】  第１のタイマＴＭ１が作動している間は、電圧Ｖinsが基準電圧Ｖｃよりも大きい状態で、且つ、電圧Ｖinsと基準電圧Ｖｃとの差が第１の所定値以上になるように保持し、第１のタイマＴＭ１による計時が終了した後、第２のタイマＴＭ２が作動している間には、電圧Ｖinsとと基準電圧Ｖｃとの差が第２の所定値Ｖclmpとなるまで単調減少させる。これにより、駆動用モータＭ１を起動させた直後に発生する電流増加により、駆動用モータＭ１を誤停止させるというトラブルの発生を防止し、且つ、障害物の挟み込みが発生した場合には、確実にこれを検知することができる。【選択図】      図２
2005110429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるパワーウインドの駆動を制御するパワーウインドの駆動装置において、
前記駆動用モータに流れるモータ電流（ＩＤ）の大きさに対応したレベルとなる参照電流（Ｉｒ）を生成する参照電流生成手段を有し、
前記参照電流生成手段は、前記モータ電流（ＩＤ）の変動値に対応したレベルとなる第１の電流（Ｉr1）を生成する第１の電流生成手段と、
前記第１の電流を電圧に変換し、これを第１の電圧（Ｖc2）とするとき、第１の電圧の時間的な平均値から生成される基準電圧（Ｖc）と、
前記基準電圧（Ｖc）から生成した電流で、前記第１の電流（Ｉr1）と足し合わせることにより参照電流（Ｉｒ）に等しくなる大きさとなる第２の電流（Ｉr3）を生成する第２の電流生成手段を備え、且つ、前記第１の電流を電圧に変換した電圧で、前記第１の電圧（Ｖc2）よりも大きい電圧である比較対象信号（Ｖins）を生成し、
前記比較対象信号（Ｖins）と基準電圧信号（Ｖｃ）とを比較する比較手段（ＣＭＰ１）と、
前記比較手段による比較結果に基づき、前記駆動用モータに流れる電流に急峻な電流増加が発生したと判断された際に、前記駆動用モータを停止、或いは反転させる停止反転手段と、
前記基準電圧信号から生成した電流で、前記第１の電流と足し合わせることにより参照電流（Ｉｒ）に等しくなる大きさとなる第２の電流（Ｉr3）を生成する第２の電流生成手段を備え、且つ、前記第１の電流を、電圧信号に変換して比較対象信号（Ｖins）を生成し、
更に、前記比較対象信号の時間的な平均値から、基準電圧信号（Ｖｃ）を生成する基準電圧生成手段と、
前記比較対象信号（Ｖins）と基準電圧信号（Ｖｃ）とを比較する比較手段（ＣＭＰ１）と、
前記比較手段による比較結果に基づき、前記駆動用モータに流れる電流に急峻な電流増加が発生したと判断された際に、前記駆動用モータを停止、或いは反転させる停止反転手段と、
前記駆動用モータを起動した際には、起動開始からの２つの所定時間を計測する第１のタイマ（ＴＭ１）、及び第２のタイマ（ＴＭ２）とを有し、
前記第１のタイマが作動している間、前記比較対象信号（Ｖins）が前記基準電圧信号（Ｖｃ）よりも大きい状態で、且つ、前記比較対象信号と基準電圧の差が第１の所定値以上になるように保持し、
前記第１のタイマによる計時が終了した後、前記第２のタイマが作動している間には、前記比較対象信号と基準電圧信号の差が第２の所定値（Ｖclmp）となるまで単調減少させることを特徴とするパワーウインドの駆動装置。
【請求項２】
前記第１のタイマによる計時時間は、前記駆動用モータを起動したとき、駆動用モータの突入電流がピーク値を超えて減少過程に入るまでの時間よりも長く設定することを特徴とする請求項１に記載のパワーウインドの駆動装置。
【請求項３】
前記第１のタイマが作動している間に、前記比較対象信号が前記基準電圧信号より大きい状態で、前記比較対象信号と基準電圧信号との差が、前記第１の所定値以上になるように保持する手段は、
前記基準電圧信号とグランドレベルとの間に第１の抵抗（Ｒ４２）と第１の半導体素子（Ｔ４１）の直列接続からなる第１の回路を有し、
前記第１のタイマが作動している間、第１の半導体素子を導通させることにより実現することを特徴とする請求項２に記載のパワーウインドの駆動装置。
【請求項４】
前記第１のタイマによる計時が終了した後、前記第２のタイマが作動している間、前記比較対象信号と前記基準電圧信号との差が第２の所定値となるまで単調減少させる手段は、
第２の半導体素子（Ｔ２４０）と、第２の抵抗（Ｒ２４０）との直列接続からなる第２の回路を、電源電圧と基準電圧信号との間に設置し、
第２の半導体素子の制御電極に比較対象信号、または比較対象信号に所定の電圧を加算または減算した電圧を印加することを特徴とする請求項２に記載のパワーウインドの駆動装置。
【請求項５】
前記第２の半導体素子（Ｔ２４０）は、ＰＭＯＳトランジスタまたはＰＮＰトランジスタで構成され、該第２の半導体素子のゲート〜ソース間電圧またはベース〜エミッタ間電圧が、前記第２の所定値（Ｖclmp）の中に含まれ、且つ、前記比較対象信号と基準電圧信号との差を単調減少させるときの勾配が、基準電圧生成手段に含まれるコンデンサ（Ｃ１）と第２の抵抗（Ｒ２４０）からなる時定数で設定されることを特徴とする請求項４に記載のパワーウインドの駆動装置。
【請求項６】
前記第１のタイマが作動している間、前記第１の回路と第２の回路を同時に作動させることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のパワーウインドの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるパワーウインドを駆動制御するパワーウインドの駆動装置に係り、特に、駆動初期に障害物の挟み込みが発生した際に、これを高精度に検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるパワーウインドのウインドガラスは、駆動用モータと連結され、スイッチ操作で該駆動用モータを可逆的に回転させることにより、上昇及び下降動作が成される。また、ウインドガラスを上昇させている際に、障害物を挟み込んだ場合には、駆動用モータを停止させ、更には、駆動用モータを反転させてウインドガラスを下降させることにより、障害物及びウインドガラス自体の損傷を防止する機能を具備したものが提案され、実用に供されている。
【０００３】
このような挟み込み防止機能を有するパワーウインドでは、駆動用モータの起動直後にて障害物の挟み込みが発生した場合には、即時に挟み込みを検知することができず、障害物に過大な荷重が加えられてしまう場合がある。
【０００４】
即ち、モータを起動すると突入電流が流れ、突入電流が消滅するまでの期間は、挟み込み検知機能が働かない。また、ウインドガラスを下降させ、一旦停止させた後、ウインドガラスを上昇させる操作を行うと、上昇操作を行った直後に駆動用モータが無負荷となる状態が発生し、モータ電流が極度に小さくなる期間が存在する。そして、この期間を経過すると、今度は駆動用モータに負荷がかかり、駆動用モータに流れる電流は急増することになる。
【０００５】
従来におけるパワーウインドの駆動装置では、このときの電流の急増を検知してしまい、駆動用モータを停止させ、或いは反転動作させてしまうという誤反転が発生することがあった。
【特許文献１】特開２００１−２０６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来におけるパワーウインドの駆動装置では、ウインドガラスが障害物を挟み込んだ場合においては、この挟み込みを検知してウインドガラスを停止させ、或いは反転動作が行われるので、挟み込みによるトラブルを回避することができるが、モータ駆動後の電流低下後再度電流の上昇時に、誤停止、或いは誤反転が発生するというトラブルが発生する場合があり、何とかこのようなトラブルの発生を防止したいという要望が高まりつつあった。
【０００７】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、駆動用モータの起動直後における誤停止の発生を阻止し、且つ、挟み込みが発生した場合には、確実にこれを検知することのできるパワーウインドの駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、車両に搭載されるパワーウインドの駆動を制御するパワーウインドの駆動装置において、前記駆動用モータに流れるモータ電流（ＩＤ）の大きさに対応したレベルとなる参照電流（Ｉｒ）を生成する参照電流生成手段を有し、前記参照電流生成手段は、前記モータ電流（ＩＤ）の変動値に対応したレベルとなる第１の電流（Ｉr1）を生成する第１の電流生成手段と、前記第１の電流を電圧に変換し、これを第１の電圧（Ｖc2）とするとき、第１の電圧の時間的な平均値から生成される基準電圧（Ｖc）と、前記基準電圧（Ｖc）から生成した電流で、前記第１の電流（Ｉr1）と足し合わせることにより参照電流（Ｉｒ）に等しくなる大きさとなる第２の電流（Ｉr3）を生成する第２の電流生成手段を備え、且つ、前記第１の電流を電圧に変換した電圧で、前記第１の電圧（Ｖc2）よりも大きい電圧である比較対象信号（Ｖins）を生成し、前記比較対象信号（Ｖins）と基準電圧信号（Ｖｃ）とを比較する比較手段（ＣＭＰ１）と、前記比較手段による比較結果に基づき、前記駆動用モータに流れる電流に急峻な電流増加が発生したと判断された際に、前記駆動用モータを停止、或いは反転させる停止反転手段と、前記基準電圧信号から生成した電流で、前記第１の電流と足し合わせることにより参照電流（Ｉｒ）に等しくなる大きさとなる第２の電流（Ｉr3）を生成する第２の電流生成手段を備え、且つ、前記第１の電流を、電圧信号に変換して比較対象信号（Ｖins）を生成し、更に、前記比較対象信号の時間的な平均値から、基準電圧信号（Ｖｃ）を生成する基準電圧生成手段と、前記比較対象信号（Ｖins）と基準電圧信号（Ｖｃ）とを比較する比較手段（ＣＭＰ１）と、前記比較手段による比較結果に基づき、前記駆動用モータに流れる電流に急峻な電流増加が発生したと判断された際に、前記駆動用モータを停止、或いは反転させる停止反転手段と、前記駆動用モータを起動した際には、起動開始からの２つの所定時間を計測する第１のタイマ（ＴＭ１）、及び第２のタイマ（ＴＭ２）とを有し、前記第１のタイマが作動している間、前記比較対象信号（Ｖins）が前記基準電圧信号（Ｖｃ）よりも大きい状態で、且つ、前記比較対象信号と基準電圧の差が第１の所定値以上になるように保持し、前記第１のタイマによる計時が終了した後、前記第２のタイマが作動している間には、前記比較対象信号と基準電圧信号の差が第２の所定値（Ｖclmp）となるまで単調減少させることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記第１のタイマによる計時時間は、前記駆動用モータを起動したとき、駆動用モータの突入電流がピーク値を超えて減少過程に入るまでの時間よりも長く設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記第１のタイマが作動している間に、前記比較対象信号が前記基準電圧信号より大きい状態で、前記比較対象信号と基準電圧信号との差が、前記第１の所定値以上になるように保持する手段は、前記基準電圧信号とグランドレベルとの間に第１の抵抗（Ｒ４２）と第１の半導体素子（Ｔ４１）の直列接続からなる第１の回路を有し、前記第１のタイマが作動している間、第１の半導体素子を導通させることにより実現することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記第１のタイマによる計時が終了した後、前記第２のタイマが作動している間、前記比較対象信号と前記基準電圧信号との差が第２の所定値となるまで単調減少させる手段は、第２の半導体素子（Ｔ２４０）と、第２の抵抗（Ｒ２４０）との直列接続からなる第２の回路を、電源電圧と基準電圧信号との間に設置し、第２の半導体素子の制御電極に比較対象信号、または比較対象信号に所定の電圧を加算または減算した電圧を印加することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記第２の半導体素子（Ｔ２４０）は、ＰＭＯＳトランジスタまたはＰＮＰトランジスタで構成され、該第２の半導体素子のゲート〜ソース間電圧またはベース〜エミッタ間電圧が、前記第２の所定値（Ｖclmp）の中に含まれ、且つ、前記比較対象信号と基準電圧信号との差を単調減少させるときの勾配が、基準電圧生成手段に含まれるコンデンサ（Ｃ１）と第２の抵抗（Ｒ２４０）からなる時定数で設定されることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記第１のタイマが作動している間、前記第１の回路と第２の回路を同時に作動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るパワーウインドの駆動装置では、第１のタイマが作動しているときには、比較対象信号Ｖinsが基準電圧信号Ｖｃよりも第１の所定値以上大きくなるように設定されるので、駆動用モータの起動時に発生する突入電流による誤動作を防止することができる。
【００１５】
また、第１のタイマによる計時が終了し、且つ第２のタイマが作動しているときには、比較対象信号Ｖinsが基準電圧信号Ｖｃよりも第２の所定値以上大きくなるように設定されるので、駆動用モータを起動させた直後に発生する電流の上昇により、該駆動用モータが停止、或いは反転するというトラブルの発生を回避することができる。また、この期間にてウインドガラスが障害物を挟み込んだ場合には、確実にこれを検知して、駆動用モータを停止、或いは反転させることができるので、挟み込みによる障害物の損傷、及びウインドガラス自体の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るパワーウインドウ駆動装置の構成を示すブロック図、図２は、具体的な構成を示す回路図（一部省略している）である。図１に示すように、該パワーウインドの駆動装置１００は、ウインドガラスを駆動させるための駆動用モータＭ１を可逆的に回転駆動させるための駆動回路１と、参照電流生成回路２と、初期制御回路３と、基準電圧生成回路５、及び比較回路４を備えている。
【００１７】
更に、オア回路ＯＲ１と、フリップフロップ回路６、及び２つのアンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ２を備えている。また、アンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ２の出力端子は、それぞれＦＥＴ（Ｔ１１）、及びＦＥＴ（Ｔ１２）に接続されており、アンド回路ＡＮＤ１の出力信号が「Ｈ」レベルとなると、ＦＥＴ（Ｔ１２）がオンとなり、アンド回路ＡＮＤ２の出力信号が「Ｈ」となると、ＦＥＴ（Ｔ１１）がオンとなる。
【００１８】
駆動用モータＭ１は、２つのリレー接点ＲＹ１、ＲＹ２を介して、バッテリ電源ＶＢ、及びＦＥＴ（Ｔ１）と接続され、更に、ＦＥＴ（Ｔ１）は、シャント抵抗Ｒｓを介して、グランドに接続されている。
【００１９】
そして、ウインドガラスを上昇させるべくＵｐ信号が入力されると、ＦＥＴ（Ｔ１２）がオンとなり、リレー接点ＲＹ２がオンとなって、駆動用モータＭ１に順方向の電流が流れ、駆動用モータＭ１が順方向に回転して、ウインドガラスが上昇する。
【００２０】
他方、ウインドガラスを下降させるべくＤｏｗｎ信号が入力されると、ＦＥＴ（Ｔ１１）がオンとなり、リレー接点ＲＹ１がオンとなって、駆動用モータＭ１に逆方向の電流が流れ、駆動用モータＭ１が逆方向に回転して、ウインドガラスが下降する。
【００２１】
また、駆動回路１は、ドライバ１１を備えており、該ドライバ１１により、ＦＥＴ（Ｔ１）のオン、オフが制御される。
【００２２】
図２に示すように、参照電流生成回路２は、２つのアンプＡＭＰ１，アンプＡＭＰ２と、２つのＦＥＴ（Ｔ２１），（Ｔ２２）を備えている。アンプＡＭＰ１のマイナス側入力端子は、抵抗を介してＦＥＴ（Ｔ１）とシャント抵抗Ｒｓとの接続点（この点の電圧を、ＶSAとする）に接続され、プラス側入力端子は、抵抗を介して点Ｐ１（この点の電圧を、ＶSBとする）に接続されている。
【００２３】
点Ｐ１は、抵抗Ｒ２０を介してグランドに接続されている。なお、図２中、抵抗Ｒ２０の下に記載した「３００」とは、この抵抗Ｒ２０が３００Ωであることを示し、他の素子についても同様である。
【００２４】
更に、点Ｐ１は、ＦＥＴ（Ｔ２２）のドレイン、及びＦＥＴ（Ｔ２１）のドレインに接続され、ＦＥＴ（Ｔ２２）のゲートは、アンプＡＭＰ１の出力端子に接続されている。また、ＦＥＴ（Ｔ２２）のソース（点Ｐ４）は、抵抗Ｒ２７、抵抗Ｒ２４を介して、バッテリ電源ＶＢに接続されている。
【００２５】
また、抵抗Ｒ２４と抵抗Ｒ２７との接続点Ｐ２は、コンパレータＣＭＰ１のプラス側入力端子に接続されている。なお、点Ｐ２の電圧をＶins（比較対象信号）とする。更に、点Ｐ４は後述するアンプＡＭＰ３のプラス側入力端子に接続されている。
【００２６】
ＦＥＴ（Ｔ２１）のゲートは、アンプＡＭＰ２の出力端子に接続され、ソースは、抵抗Ｒ２３を介してバッテリ電源ＶＢに接続されている。アンプＡＭＰ２のマイナス側入力端子は、ＦＥＴ（Ｔ２１）のソースに接続され、プラス側入力端子は、後述する初期制御回路３が有する抵抗Ｒ２４０に接続されている。
【００２７】
初期制御回路３は、駆動用モータＭ１が起動した後、所定時間（例えば、５０ｍsec）オン状態となりその後オフとなるように動作する第１のタイマＴＭ１と、同様に所定時間（例えば、２００ｍsec）オン状態となりその後オフとなるように動作する第２のタイマＴＭ２と、ＦＥＴ（Ｔ４１），（Ｔ４２），（Ｔ２４１），（Ｔ２４０）を備えている。
【００２８】
第２のタイマＴＭ２の出力端子は、ＦＥＴ（Ｔ４２）のゲートに接続されており、該ＦＥＴ（Ｔ４２）のソースは接地され、ドレインは、抵抗Ｒ２４２、Ｒ２４１を介して、バッテリ電源ＶＢに接続されている。また、抵抗Ｒ２４２とＲ２４１との接続点は、ＦＥＴ（Ｔ２４１）のゲートに接続され、該ＦＥＴ（Ｔ２４１）のソースはバッテリ電源ＶＢに接続されている。
【００２９】
更に、ＦＥＴ（Ｔ２４１）のドレインは、抵抗Ｒ２４６、Ｒ２４７を介して、ＦＥＴ（Ｔ２４４）のソースに接続され、該ＦＥＴ（Ｔ２４４）のドレインは接地され、ゲートは点Ｐ４に接続されている。また、抵抗Ｒ２４７とＦＥＴ（Ｔ２４４）との接続点は、コンデンサＣ２４を介して接地されている。
【００３０】
更に、抵抗Ｒ２４６とＲ２４７との接続点は、ＦＥＴ（Ｔ２４０；第２の半導体素子）のゲート（この点の電圧をＶｇとする）と接続され、該ＦＥＴ（Ｔ２４０）のドレインは、バッテリ電圧ＶＢに接続され、ソースは抵抗Ｒ２４０（第２の抵抗）を介してアンプＡＭＰ２のプラス側入力端子と接続されると共に、後述する基準電圧生成回路５の、点Ｐ３とも接続されている。ここで、ＦＥＴ（Ｔ２４０）と、抵抗Ｒ２４０とにより、第２の回路が構成される。
【００３１】
第１のタイマＴＭ１の出力端子は、ＦＥＴ（Ｔ４１；第１の半導体素子）のゲートと接続され、該ＦＥＴ（Ｔ４１）のソースは接地され、ドレインは、抵抗Ｒ４２（第１の抵抗）を介して点Ｐ３に接続されている。ここで、ＦＥＴ（Ｔ４１）と、抵抗Ｒ４２とにより、第１の回路が構成される。
【００３２】
基準電圧生成回路５は、電流源ＩＡ、ＩＢと、アンプＡＭＰ３とコンデンサＣ１を備えている。アンプＡＭＰ３のプラス側入力端子は、前述した点Ｐ４と接続され、点Ｐ４における電圧Ｖc2が印加される。また、マイナス側入力端子（点Ｐ３）は、コンデンサＣ１を介して電源電圧ＶＢと接続され、且つ、この点Ｐ３は、比較回路４が有するコンパレータＣＭＰ１のマイナス側入力端子に接続されている。
【００３３】
電流源ＩＡ、ＩＢの電流値はＩＢ＝２＊ＩＡの関係を満足するように構成され、バッテリ電源ＶＢとグランドとの間に直列接続されており、その接続点が点Ｐ３となっている。また、電流源ＩＢは、アンプＡＭＰ３の出力端子が「Ｌ」レベルのときに電流を流し、「Ｈ」レベルのときに電流を停止する。
【００３４】
この際、電圧Ｖc2＞Ｖｃであれば、アンプＡＭＰ３の出力信号がＨレベルとなって、定電流源ＩＢは遮断され、コンデンサＣ１のマイナス側入力端子には、電流ＩＡが流れ込んで電圧Ｖｃ（基準電圧信号）は上昇する。また、電圧Ｖc2＜Ｖｃであれば、アンプＡＭＰ３の出力信号がＬレベルとなり、電流ＩＢが流れ、コンデンサＣ１のマイナス側端子から（ＩＢ−ＩＡ）＝ＩＡの電流が引き出され、電圧Ｖｃは低下する。
【００３５】
なお、図２では、図１に示したコンパレータＣＭＰ１の出力側に設けられる電流制限回路、モータ回転数低下量検出回路、モータ停止・反転回路、及びドライバーを、省略して記載している。
【００３６】
次に、上述のように構成された本実施形態に係るパワーウインドの駆動装置の動作について説明する。パワーウインド起動時には、駆動用モータＭ１に流れる電流が、図３の曲線Ｓ１にように変化する。つまり、起動直後に電流値が急増し、その後、電流値が低減し、再度上昇しながら（図中Ｘ１に示す部分）、定常電流に安定する。
【００３７】
本実施形態では、起動後５０ｍsec程度まで発生する突入電流による誤動作、及び起動後５０〜２００ｍsec程度（図中Ｘ１に示す範囲）で発生する電流変動に起因する誤作動を防止し、且つ、ウインドガラスが障害物を挟み込んだ場合には、確実にこれを検知する。
【００３８】
まず、通常時の動作について説明する。図１に示すＵｐ信号が入力されると、アンド回路ＡＮＤ１の出力信号が「Ｈ」レベルとなり、ＦＥＴ（Ｔ１２）がオンとなる。これにより、リレー設定ＲＹ２がオンとなり、バッテリ電源ＶＢ、リレー接点ＲＹ２、駆動用モータＭ１、リレー接点ＲＹ１、ＦＥＴ（Ｔ１）、シャント抵抗Ｒｓの順で電流が流れ、駆動用モータＭ１が駆動して、ウインドガラスが上昇方向に駆動する。
【００３９】
この際、シャント抵抗Ｒｓの両端には、駆動用モータＭ１のモータ電流ＩＤに比例した大きさの電圧が発生し、この電圧がＶSAとなる。また、参照電流生成回路２の抵抗Ｒ２０には、ＦＥＴ（Ｔ２２）に流れる電流Ｉr1（第１の電流）と、ＦＥＴ（Ｔ２１）に流れる電流Ｉr3（第２の電流）とを足し合わせた参照電流Ｉｒが流れており、この抵抗Ｒ２０の両端には、参照電流Ｉｒに比例した大きさの電圧が発生し、この電圧がＶSBとなる。
【００４０】
そして、アンプＡＭＰ１の出力信号は、電圧ＶSAと電圧ＶSBとの差分に比例した大きさとなり、この出力信号がＦＥＴ（Ｔ２２）のゲートに供給されるので、モータ電流ＩＤに比例した大きさの参照電流Ｉｒとなるように、電流Ｉr1が制御される。この電流Ｉr1の大きさは、点Ｐ２における電圧Ｖinsに反映されるので、モータ電流ＩＤが正常な値であれば（急激な電流増加がなければ）、電圧Ｖinsは、点Ｐ３にて発生する基準電圧Ｖｃよりも大きくなり、コンパレータＣＭＰ１の出力信号が、通常状態を示す「Ｈ」レベルとなる。従って、比較回路４による駆動用モータＭ１の停止・反転動作は行われない。
【００４１】
また、駆動用モータＭ１に急激な電流増加が発生すると、これに伴って、参照電流Ｉｒが増大し、抵抗Ｒ２４による電圧降下分が大きくなるので、点Ｐ２における電圧Ｖinsが低下して、基準電圧Ｖｃを下回ることになる。すると、コンパレータＣＭＰ１の出力信号が反転して「Ｌ」レベルとなり、ドライバ回路１１によりＦＥＴ（Ｔ１）がオフとされる。また、比較回路４がフリップフロップ回路６にリセット信号を出力し、アンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ２への出力信号を「Ｌ」レベルに切り換える。これにより、駆動用モータＭ１は停止する。
【００４２】
これにより、ウインドガラスが上昇しているときに、障害物を挟み込み、駆動用モータＭ１に過電流が流れた場合には、駆動用モータＭ１を即時に停止させることができ、障害物の損傷或いはウインドガラス自体の損傷を防止することができる。
【００４３】
次に、駆動用モータＭ１を駆動させた直後の動作について説明する。駆動直後においては、図２に示した第１のタイマＴＭ１、第２のタイマＴＭ２の出力信号が共に「Ｈ」レベルとなる。
【００４４】
また、駆動用モータＭ１の起動直後（特に、下降動作を行った後に初めて上昇させる場合）には、駆動用モータＭ１は一時的に無負荷状態となり、その後、負荷がかかるので、大きな電流変化が発生する。本実施形態では、この電流変化に起因する誤停止の発生を防止し、且つ、真の挟み込みが発生した場合には、これを確実に検知するように動作する。
【００４５】
第１のタイマＴＭ１がオンとなると、ＦＥＴ（Ｔ４１）のゲートに「Ｈ」レベルの信号が供給されて、該ＦＥＴ（Ｔ４１）がオンとなる。
【００４６】
第２のタイマＴＭ２がオンの場合には、ＦＥＴ（Ｔ４２）のゲートに第２のタイマＴＭ２の出力信号が供給され、該ＦＥＴ（Ｔ４２）がオンとなる。これにより、ＦＥＴ（Ｔ２４１）がオンとなり、ＦＥＴ（Ｔ２４０）及び抵抗Ｒ２４０からなる第２の回路を作動させる。
【００４７】
ＦＥＴ（Ｔ２４０）のゲートには、点Ｐ２における電圧Ｖinsから派生した電圧Ｖｇが印加される。この電圧Ｖｇは、ＦＥＴ（Ｔ２４４）、抵抗Ｒ２４６，Ｒ２４７、及びコンデンサＣ２４からなる回路により、以下に示すように生成される。
【００４８】
抵抗Ｒ２４６、Ｒ２４７、ＦＥＴ（Ｔ２４４）が直列に接続され、抵抗Ｒ２４６の一方の端子がＦＥＴ（Ｔ２４１）のドレインに接続され、抵抗Ｒ２４６とＲ２４７との結合点が、ＦＥＴ（Ｔ２４０）のゲートに接続されている。
【００４９】
ＦＥＴ（Ｔ２４４）のドレインを接地し、このゲートに、参照電流生成手段２で生成された、点Ｐ４の電圧Ｖc2を印加する。
【００５０】
ＦＥＴ（Ｔ２４１）がオンしているとき（即ち、タイマＴＭ２がオンのとき）、ＦＥＴ（Ｔ２４４）と抵抗（Ｒ２４６＋Ｒ２４７）はソースフォロアとして動作する。ＦＥＴ（Ｔ２４０）のゲート電圧をＶｇとし、ＦＥＴ（Ｔ２４４）のスレッショルド電圧をＶth244とすると、以下に示す（１）式が成立する。
【００５１】
Ｖｇ＝Ｖc2＋Ｖth244
＋（ＶＢ−Ｖth244−Ｖc2）×Ｒ２４７／（Ｒ２４６＋Ｒ２４７）…（１）
一方、比較対象信号Ｖinsを電圧ＶＢ、及びＶc2を用いて表すと、以下に示す（２）式が得られる。
【００５２】
Ｖins＝Ｖc2＋（ＶＢ−Ｖc2）＊Ｒ２７／（Ｒ２４＋Ｒ２７）  …（２）
ＶinsとＶｇの電位差を、ΔＶinsgとし、（２）式の両辺から（１）式の両辺を減じると、以下の（３）式が得られる。
【００５３】
ΔＶinsg＝Ｖins−Ｖｇ
＝（ＶＢ−Ｖc2）＊｛Ｒ２７／（Ｒ２４＋Ｒ２７）
−Ｒ２４７／（Ｒ２４６＋Ｒ２４７）｝
−Ｖth244＊｛１−Ｒ２４７／（Ｒ２４６＋Ｒ２４７）｝  …（３）
ＦＥＴ（Ｔ２４０）のスレッショルド電圧をＶth240とし、比較対象信号ＶinsとＦＥＴ（Ｔ２４０）ソース間の電位差をＶclmpとすると、以下の（４）式が得られる。
【００５４】
Ｖclmp＝ΔＶinsg＋Ｖth240
＝（ＶＢ−Ｖc2）＊｛Ｒ２７／（Ｒ２４＋Ｒ２７）
−Ｒ２４７／（Ｒ２４６＋Ｒ２４７）｝
−Ｖth244＊｛１−Ｒ２４７／（Ｒ２４６＋Ｒ２４７）｝
＋Ｖth240    …（４）
ここで、Ｖth240＝Ｖth244となるようにＦＥＴ（Ｔ２４０）、ＦＥＴ（Ｔ２４４）のスレッショルド電圧を選定すると、以下の（５）式が得られる。
【００５５】
Ｖclmp＝（ＶＢ−Ｖc2）＊｛Ｒ２７／（Ｒ２４＋Ｒ２７）
−Ｒ２４７／（Ｒ２４６＋Ｒ２４７）｝
＋Ｖｔｈ２４０＊Ｒ２４７／（Ｒ２４６＋Ｒ２４７）  …  （５）
図２に示した例では、Ｒ２４＝１４ＫΩ、Ｒ２７＝８．５ＫΩ、Ｒ２４６＝５６０ＫΩ、Ｒ２４７＝２７０ＫΩ、Ｖth＝０．８５Ｖに設定しているので、以下の（６）式が得られる。
【００５６】
Ｖclmp＝０．０５２＊（ＶＢ−Ｖc2）＋０．２７６（Ｖ）  …  （６）
ここで、ＦＥＴ（Ｔ２４４）のソースとグランド間にコンデンサＣ２４を設置している。コンデンサＣ２４の放電は、ＦＥＴ（Ｔ２４４）を通して行われるので、放電抵抗は非常に小さい。一方、コンデンサＣ２４の充電は抵抗値の大きい抵抗（Ｒ２４６＋Ｒ２４７）を通して行われるので、その時定数は大きくなる。
【００５７】
図２に示す回路では、Ｒ２４６＝５６０ＫΩ、Ｒ２４７＝２７０ＫΩ、Ｃ２４＝０．０１μＦとしているので、充電時定数は８．３ｍsecとなる。従って、Ｖc2が脈動成分により変動したとき、その最小値に対応した電圧レベルに、ＦＥＴ（Ｔ２４４）のソースが保持される。
【００５８】
電圧Ｖinsも、電圧Ｖc2に同期して脈動するので、電圧Ｖinsの最小値に対して、Ｖｃをクランプしていることになる。挟み込み検出の閾値電圧（これを、Ｖjthとする）は、電圧Ｖinsの最小値とＶｃとの電位差になるので、閾値電圧Ｖjthに対応したクランプ電圧が実現していることになる。
【００５９】
次に、上記の内容を踏まえて、駆動用モータＭ１の起動直後の動作について説明する。駆動用モータＭ１を起動すると、第１のタイマＴＭ１、及び第２のタイマＴＭ２が共にスタートする。第１のタイマＴＭ１の出力信号が「Ｈ」レベルとなることにより、ＦＥＴ（Ｔ４１）、ＦＥＴ（Ｔ４２）が共にオンとなり、第１の回路（Ｔ４１，Ｒ４２からなる回路）、及び第２の回路（Ｔ２４０，Ｒ２４０からなる回路）が同時に作動する。その結果、抵抗Ｒ２４０、及びＲ４２に電流Ｉr4が流れ、点Ｐ３における電圧Ｖｃは（Ｖins−Ｖclmp）を、抵抗Ｒ２４０とＲ４２で分圧した電圧、即ち、（Ｖins−Ｖclmp）＊Ｒ４２／（Ｒ４２＋Ｒ２４０）に保持される。このときの比較対象信号Ｖinsは、基準電圧信号Ｖｃよりも大きく、比較対象信号Ｖinsと基準電圧信号Ｖｃの差は、以下の（７）式にて示すことができる。
【００６０】
Ｖins−Ｖｃ＝（Ｖins−Ｖclmp）＊Ｒ２４０／（Ｒ２４０＋Ｒ４２）＋Ｖclmp…（７）
その結果、２つの電圧の間には、一定値以上の電圧差が確保される。（７）式で示した電圧「Ｖins−Ｖｃ」が、第１の所定値である。
【００６１】
従って、駆動用モータＭ１を駆動開始した後、タイマＴＭ１の出力信号がオフとなるまで（例えば、５０ｍsecが経過するまで）の間は、第１の所定値（（７）式に示す電圧）により、電圧Ｖinsが基準電圧Ｖｃを上回ることを防止することができ、駆動開始時における突入電流により、駆動用モータＭ１の回転動作が停止するというトラブルを回避することができる。
【００６２】
その後、第１のタイマＴＭ１がオフとなると（５０ｍsecが経過すると）、ＦＥＴ（Ｔ４１）がオフとなり、電流Ｉr4は、コンデンサＣ１を充電する電流のみとなるので、該電流Ｉr4は急速に減少し、電圧Ｖinsと電圧Ｖｃとの間の電位差は単調減少することになる。そのときの減少勾配は、「Ｃ１＊Ｒ２４０」の大きさで規制されることになる。
【００６３】
コンデンサＣ１の充電が終了して、電流Ｉr4が零となると、電圧Ｖinsと電圧Ｖｃとの間の電位差は、Ｖclmpに収束する。Ｖclmpが第２の所定値である。
【００６４】
従って、図３の符号Ｘ１に示した領域では、電圧Ｖinsと電圧Ｖｃとの間に電圧Ｖclmpが生じるので、通常動作による電流の増加（領域Ｘ１に示す電流増加）では、コンパレータＣＭＰ１の出力が反転することなく、「Ｈ」レベルを維持する。また、障害物の挟み込みにより、駆動用モータＭ１に流れるモータ電流ＩＤが増加し、電圧Ｖinsが基準電圧Ｖｃを下回ると、コンパレータＣＭＰ１の出力信号が反転して、「Ｌ」レベルとなるので、図１に示したドライバ１１の制御により、ＦＥＴ（Ｔ１）をオフとし、駆動用モータＭ１を停止させる。但し、第２の所定値Ｖclmpを大きく設定すると誤反転防止効果は強まるが、挟み込み発生時の反転荷重は増大する。逆に、第２の所定値を小さくすると反転荷重は低下するが、図３の符号Ｘ１に示す電流変化に対する誤反転防止効果も低下するので、これらを考慮して、ＴＭ１、ＴＭ２、時定数Ｃ１＊Ｒ２４０を設定する必要がある。
【００６５】
こうして、駆動用モータＭ１の起動開始後、一旦低下して再度上昇する電流による誤停止を防止することができ、且つ、この時間帯で挟み込みが発生した場合には確実にこれを検知し、駆動用モータＭ１を停止させることができるのである。
【００６６】
このようにして、本実施形態に係るパワーウインドの駆動装置１００では、駆動用モータＭ１の駆動を開始した際に、駆動開始後第１のタイマＴＭ１で計時される時間が経過するまでの間（例えば、５０ｍsec）は、第１の所定値で設定される電位差が、電圧Ｖinsと電圧Ｖｃとの間に発生するので、駆動時に発生する突入電流により、駆動用モータＭ１が停止するというトラブルを回避することができる。
【００６７】
また、第１のタイマＴＭ１による計時が終了し、第２のタイマＴＭ２による計時が継続している間（例えば、駆動開始後５０〜２００ｍsecの間）は、第２の所定値（Ｖclmp）で設定される電位差が、電圧Ｖinsと電圧Ｖｃとの間に発生するので、駆動初期に生じる電流の上昇（図３の符号Ｘ１に示す電流上昇）が発生した場合に、駆動用モータＭ１が誤停止するというトラブルを回避することができ、且つ、挟み込みが発生した場合には、確実にこれを検知して駆動用モータＭ１を停止させることができる。
【００６８】
以上、本発明のパワーウインドの駆動装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。例えば、上記した実施形態では、第１のタイマＴＭ１の計時時間を５０ｍsec、第２のタイマＴＭ２の計時時間を２００ｍsecに設定する例を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、駆動用モータＭ１の特性に応じて、適切な時間を設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
パワーウインドの挟み込みを防止する上で、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態に係るパワーウインドの駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したパワーウインドの駆動装置の具体的な構成を示す回路図である。
【図３】駆動用モータを駆動させたときの電流の変化を示す特性図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  駆動回路
２  参照電流生成回路
３  初期制御回路
４  比較回路
５  基準電圧生成回路
６  フリップフロップ回路
１１  ドライバ
１００  パワーウインドの駆動装置  
Ｍ１  駆動用モータ
【図１】
2005110429.tif 000003
【図２】
2005110429.tif 000004
【図３】
2005110429.tif 000005