(57)【要約】【課題】パルス数を高精度にカウントする車両用電装品の制御装置を提供する。【解決手段】モータの回転作動によってモータ電流が略一定周期で変動する。モータ電流の波形は増幅回路を通過して必要周波数成分だけ抽出されて増幅される。増幅信号がＣＰＵに入力され、ＣＰＵにより、バッテリー電圧に応じて決定されたフィルタ時間で増幅信号から不要成分が除去される。ＣＰＵのカウンタにより、不要成分を除去したパルス信号のパルス数がカウントされ、該パルス数に基づいてモータの回転回数が検出される。【選択図】図５
2005112068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用電装品の可動部を駆動する直流電動機の回転により生じる電流変化に基づいて、上記直流電動機の回転角度を検出する回転角検出手段と、該回転角検出手段により検出された上記直流電動機の回転角度に対応した信号に基づいて、電源による上記直流電動機の駆動を制御する制御手段とを備えた車両用電装品の制御装置であって、
上記制御手段は、
上記電源の電圧を検出し且つ該検出した電源電圧に応じてフィルタ時間を決定するとともに、該決定したフィルタ時間で上記信号からノイズ成分を除去し、
更に、上記ノイズ成分を除去した信号のパルス数をカウントするとともに、該カウントしたパルス数に基づいて上記電源から上記直流電動機への電力供給を制御するように構成されていることを特徴とする車両用電装品の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用電装品の制御装置において、
上記制御手段は、上記検出した電源電圧が小さい程、フィルタ時間を長くすることを特徴とする車両用電装品の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用電装品の制御装置において、
変速装置のギア変更状態を検出するギア変更状態検出手段を備え、
上記車両用電装品は、上記可動部としてのミラー本体を有しているリモコン式サイドミラーであり、
上記直流電動機は、上記ミラー本体の向きを変更するように構成され、
上記制御手段は、
上記ギア変更状態検出手段によりリバースギア以外のギアからリバースギアへの変更状態が検出されたときには、上記ミラー本体を初期状態よりも下側に向け、
その後、上記回転角検出手段により検出された上記直流電動機の回転角度が所定角度になったときには、上記電源から上記直流電動機への電力供給を停止するように構成されていることを特徴とする車両用電装品の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電装品の可動部を駆動する直流電動機の回転により生じる電流変化に基づいて、上記直流電動機の回転角度を検出する回転角検出手段と、該回転角検出手段により検出された上記直流電動機の回転角度に対応した信号に基づいて、電源による上記直流電動機の駆動を制御する制御手段とを備えた車両用電装品の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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又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できるように、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設けられている。そして、このサイドミラーのミラー傾斜角度の変更は、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が開発されている。
【０００３】
例えば、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。
【特許文献１】特開２００１−１３０３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のモータ回転角検出回路は、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。
【０００５】
ところで、図６に示すように、バッテリ電圧の低下等によってモータ回転速度が低くなったときには、通常時（図７を参照）と比べて、モータからの信号の必要成分と不必要成分との時間間隔が長くなる。また、上記のモータ回転角検出回路の一部を構成しているフィルタ回路はハードウェアであるため、フィルタ時間（マスク時間）が一定値に固定されている。そのため、図６に示すように、バッテリ電圧の低下等によってモータ回転速度が低くなったときには、通常時（図７を参照）と異なり、不要成分が上記のフィルタ回路で信号と認識されて、正確なパルス数よりも多いパルス数がカウントされる虞がある。
【０００６】
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。
【０００７】
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、車両用電装品の可動部を駆動する直流電動機の回転により生じる電流変化に基づいて、上記直流電動機の回転角度を検出する回転角検出手段と、該回転角検出手段により検出された上記直流電動機の回転角度に対応した信号に基づいて、電源による上記直流電動機の駆動を制御する制御手段とを備えた車両用電装品の制御装置において、パルス数を高精度にカウントし得る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、車両用電装品の可動部を駆動する直流電動機の回転により生じる電流変化に基づいて、上記直流電動機の回転角度を検出する回転角検出手段と、該回転角検出手段により検出された上記直流電動機の回転角度に対応した信号に基づいて、電源による上記直流電動機の駆動を制御する制御手段とを備えた車両用電装品の制御装置であって、上記制御手段が、上記電源の電圧を検出し且つ該検出した電源電圧に応じてフィルタ時間を決定するとともに、該決定したフィルタ時間で上記信号からノイズ成分を除去し、更に、上記ノイズ成分を除去した信号のパルス数をカウントするとともに、該カウントしたパルス数に基づいて上記電源から上記直流電動機への電力供給を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
これにより、制御手段が、検出した電源電圧に応じてフィルタ時間を決定するとともに、該決定したフィルタ時間で回転角検出手段からの信号からノイズ成分を除去するため、電源電圧の大きさに左右されることなく、回転角検出手段からの信号からノイズ成分を除去できる。そのため、パルス数を高精度にカウントできる。
【００１０】
また、制御手段が回転角検出手段からの信号からノイズ成分を除去するため、上述のようなフィルタ回路を別途設ける必要がない。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段が、上記検出した電源電圧が小さい程、フィルタ時間を長くすることを特徴とするものである。
【００１２】
これにより、制御手段は、検出した電源電圧が小さい程、フィルタ時間を長くするため、電源電圧が通常時よりも小さくなった場合でも、回転角検出手段からの信号からノイズ成分を確実に除去できる。そのため、パルス数をより高精度にカウントできる。
【００１３】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、変速装置のギア変更状態を検出するギア変更状態検出手段を備え、上記車両用電装品が、上記可動部としてのミラー本体を有しているリモコン式サイドミラーであり、上記直流電動機が、上記ミラー本体の向きを変更するように構成され、上記制御手段が、上記ギア変更状態検出手段によりリバースギア以外のギアからリバースギアへの変更状態が検出されたときには、上記ミラー本体を初期状態よりも下側に向け、その後、上記回転角検出手段により検出された上記直流電動機の回転角度が所定角度になったときには、上記電源から上記直流電動機への電力供給を停止するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
これにより、車両の後退運転時にリバースギア以外のギアからリバースギアへ変更されると、そのことがギア変更状態検出手段により検出されて、制御手段による直流電動機の駆動の制御が行われ、電源から直流電動機に電力供給が行われて、直流電動機の回転によりミラー本体が初期状態よりも下側に向けられる。そしてその後、回転角検出手段により検出された直流電動機の回転角度が所定角度になったときには、制御手段により電源から直流電動機への電力供給が停止される。そのため、車両の後退運転時には、サイドミラーを、初期状態から予め設定された角度だけ自動的に下側に向けさせることが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、パルス数を高精度にカウントできるため、制御手段による電源から直流電動機への電力供給の制御を正確に行うことができる。したがって、車両用電装品の制御を正確に行うことができる。
【００１６】
また、フィルタ回路を別途設ける必要がないため、部品点数の削減を図ることができる。
【００１７】
第２の発明によれば、パルス数をより高精度にカウントできるため、制御手段による電源から直流電動機への電力供給の制御をより正確に行うことができる。したがって、車両用電装品の制御をより正確に行うことができる。
【００１８】
第３の発明によれば、車両の後退運転時には、サイドミラーを、初期状態から予め設定された角度だけ自動的に下側に向けさせることが可能になるため、運転者は後輪付近の路面状況や側溝、縁石等を容易に確認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
図１に示すように、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２に示す）の作動により、図示しない減速ギア装置を介して変更されるようになっている。なお、本発明で言うところの車両用電装品はドアミラー１に対応し、可動部はミラー本体４に対応する。
【００２１】
図２に示すように、ＤＣモータ５は、ワイヤハーネス（図示せず）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、電源としてのバッテリ７に接続されているとともに、少なくとも、変速装置（図示せず）のシフトレバー（ギアチェンジレバー）９の操作に連動するギア選択位置スイッチ（図示せず）からの出力信号が入力されるようになっていて、そのスイッチからコントローラ６に入力される信号に応じて、バッテリ７からＤＣモータ５への供給電力を制御し、ドアミラー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、ＤＣモータ５、及びギア選択位置スイッチを除いた残りの部分である。また、本発明で言うところの車両用電装品の制御装置はサイドミラー制御装置６に対応し、ギア変更状態検出手段はギア選択位置スイッチに対応する。
【００２２】
より詳しく説明すると、サイドミラー制御装置６には、ギア選択位置スイッチ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モータドライバ回路１１に出力するＣＰＵ（central processing unit）１２を有し、このＣＰＵ１２からの制御信号を受けたモータドライバ回路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、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ことができる。なお、コントローラ６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。また、本発明で言うところの制御手段はＣＰＵ１２に対応する。
【００２３】
サイドミラー制御装置６は、モータドライバ回路１１からＤＣモータ５へ供給される電流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が変動することに着目し、この電流の変動状態から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、モータドライバ回路１１からＤＣモータ５へ流れる直流電流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必要周波数成分だけを抽出し且つ抽出されたその信号を増幅する増幅回路１５とを備えている。なお、本発明で言うところの回転角検出手段はモータ回転回数検出回路１３に対応する。
【００２４】
また、本発明の特徴として、ＣＰＵ１２は、Ａ／Ｄ変換器１６を介してバッテリ７に接続されている。このＡ／Ｄ変換器１６は、バッテリ７から出力された、アナログ信号としてのバッテリ７の電圧を、デジタル信号に変換する。そして、ＣＰＵ１２は、Ａ／Ｄ変換器１６からのデジタル信号に基づいてバッテリ電圧を検出して、検出したそのバッテリ電圧に応じたフィルタ時間（マスク時間）を決定し且つ決定したそのフィルタ時間で、増幅回路１５からの出力信号から不要成分（ノイズ成分）を除去する。すなわち、ＣＰＵ１２はバッテリ電圧を常に監視して、そのバッテリ電圧に依存した電圧感応型フィルタを、ソフトウェアとして該ＣＰＵ１２内に形成する。さらに、ＣＰＵ１２は、バッテリ電圧が小さい程、フィルタ時間を長くする。なお、ＣＰＵ１２には、実験などを予め行うことにより得られた、バッテリ電圧とフィルタ時間との関係についてのデータが記憶されている。
【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、この実施形態のドアミラー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、モータ電流、即ちモータドライバ回路１１からＤＣモータ５への供給電流が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。この電流は、コントローラ６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。そして、電流の波形が増幅回路１５を通過して必要周波数成分だけ抽出されて増幅されると、図５（ａ）に示すような信号波形が得られる。
【００２８】
続いて、この増幅された信号がＣＰＵ１２に入力され、ＣＰＵ１２により、バッテリ電圧に応じて決定されたフィルタ時間で増幅信号から不要成分が除去される（図５（ｂ）を参照）。
【００２９】
そして、ＣＰＵ１２のカウンタにより、不要成分を除去したパルス信号のパルス数がカウントされ、計数されたこのパルス数に基づいて、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、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°だけ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回だけ計数されたときに、ミラー本体４の傾斜角度が１０°だけ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、バッテリ７からＤＣモータ５への電力供給量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。具体的には、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、バッテリ７からＤＣモータ５への電力供給のＯＮ・ＯＦＦ切換制御を行うことによって、ミラー傾斜角度を調節できる。
【００３１】
−サイドミラー制御装置の制御動作−
以下に、ドアミラー１のミラー本体４を初期位置から下向きに傾動させ、その後、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。ここで、初期位置とは、運転者が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の位置である。
【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から、リバースギア以外のギアからリバースギアへの変更状態検出信号をＣＰＵ１２が受けると、ＣＰＵ１２はミラー本体４のミラー傾斜角度を初期位置から下向きに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）だけ供給するようモータドライバ回路１１に指令を出し、モータドライバ回路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回数検出回路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。
【００３３】
この後にリバースギアから他のギアへの変更状態検出信号をギア選択位置スイッチからＣＰＵ１２が受けると、ＣＰＵ１２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モータドライバ回路１１に制御信号を送り、モータドライバ回路１１が電力をＤＣモータ５に供給する。
【００３４】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、ＣＰＵ１２が、検出したバッテリ電圧に応じてフィルタ時間を決定するとともに、該決定したフィルタ時間でモータ回転回数検出回路１３からの信号からノイズ成分を除去するため、バッテリ電圧の大きさに左右されることなく、モータ回転回数検出回路１３からの信号から不要成分を除去できる。そのため、パルス数を高精度にカウントできる。したがって、ＣＰＵ１２によるバッテリ７からＤＣモータ５への電力供給の制御を正確に行うことができ、ひいては、ドアミラー１の制御を正確に行うことができる。
【００３５】
また、ＣＰＵ１２がモータ回転回数検出回路１３からの信号から不要成分を除去するため、上述のようなフィルタ回路を別途設ける必要がない。したがって、部品点数の削減を図ることができる。
【００３６】
また、ＣＰＵ１２は、検出したバッテリ電圧が小さい程、フィルタ時間を長くするため、バッテリ電圧が通常時よりも小さくなった場合でも、モータ回転回数検出回路１３からの信号から不要成分を確実に除去できる。そのため、パルス数をより高精度にカウントできる。したがって、ＣＰＵ１２によるバッテリ７からＤＣモータ５への電力供給の制御をより正確に行うことができ、ひいては、ドアミラー１の制御をより正確に行うことができる。
【００３７】
また、車両の後退運転時にリバースギア以外のギアからリバースギアへ変更されると、そのことがギア選択位置スイッチにより検出されて、ＣＰＵ１２によるＤＣモータ５の駆動の制御が行われ、バッテリ７からＤＣモータ５に電力供給が行われて、ＤＣモータ５の回転によりミラー本体４が初期状態よりも下側に向けられる。そしてその後、モータ回転回数検出回路１３により検出されたＤＣモータ５の回転角度が所定角度になったときには、ＣＰＵ１２によりバッテリ７からＤＣモータ５への電力供給が停止される。そのため、車両の後退運転時には、ドアミラー１を、初期状態から予め設定された角度だけ自動的に下側に向けさせることが可能になる。したがって、運転者は後輪付近の路面状況や側溝、縁石等を容易に確認できる。
【００３８】
（その他の実施形態）
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態を包含するものである。すなわち、本実施形態では、コントローラ６からＤＣモータ５に供給される電流の変化状態に基づいて、ＤＣモータ５の回転角度を検出するようにしているが、これに限らず、ＤＣモータ５の端子間に印可される電圧を検出し、この電圧の変化状態に基づいて、ＤＣモータ５の回転角度を検出することも可能である。
【００３９】
また、本実施形態では、ＤＣモータ５として３スロットのものを用いているが、これに限らず、例えば４〜１２スロットのものにも適用することができ、さらにブラシレスモータにも適用可能である。
【００４０】
また、本実施形態では、本発明を車両用電装品としての電動リモコン式サイドミラーに適用しているが、これに限らず、例えばパワーウインドウ装置や電動サンルーフ装置、さらには電動式のステアリング位置調節装置やシート位置調節装置等にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上説明したように、本発明は、電装品の可動部を駆動する直流電動機の回転により生じる電流変化に基づいて、上記直流電動機の回転角度を検出する回転角検出手段と、該回転角検出手段により検出された上記直流電動機の回転角度に対応した信号に基づいて、電源による上記直流電動機の駆動を制御する制御手段とを備えた制御装置などについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係るドアミラーの斜視図である。
【図２】サイドミラー制御装置の概略構成図である。
【図３】ＤＣモータの構造を示す説明図である。
【図４】ＤＣモータの回転動作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）は増幅信号を示した図であり、（ｂ）はマスク時間を示した図である。
【図６】従来におけるモータからの信号とマスク時間との対応関係を示す図である。
【図７】従来におけるモータからの信号とマスク時間との対応関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
４    ミラー本体（可動部）
５    ＤＣモータ（直流電動機）
６    サイドミラー制御装置（車両用電装品の制御装置）
７    バッテリ（電源）
１２  ＣＰＵ（制御手段）
１３  モータ回転回数検出回路（回転角検出手段）
【図１】
2005112068.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】
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【図７】
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