(57)【要約】【課題】  方向性モータ及びその他の負荷のアナログ制御のためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】  方向性負荷は複数の方向において動作することが可能である。例えば、方向性モータは時計方向及び反時計方向に回転することが可能である。方向性負荷ドライバが方向性負荷をして方向のうちの１つにおいて動作させる出力信号を発生し、それにより要求された機能を与える。要求された機能は状態符号化入力信号等の入力信号を使用して識別される。状態符号化入力信号は単一のワイヤ又は単一入力ピンを介して方向性負荷ドライバにより受取ることが可能である。方向性負荷ドライバの制御下において、方向性負荷は多様な機能のうちのいずれかを実施することが可能である。自動車適用例においては、方向性負荷は窓の開け閉め、ドアのロック又はアンロック、又はドアの開け閉めを行うことが可能である。その他の適用例においては、方向性負荷は住宅のドアロック、ホームオートメーションシステム、又は産業における制御において使用することが可能である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
方向性負荷ドライバにおいて、
状態符号化入力信号と関連する機能を識別することが可能な制御器、
複数個の出力信号を発生することが可能であり且つ前記出力信号を方向性負荷へ供給することが可能な複数個のトランジスタ、
を有しており、前記方向性負荷が複数個の方向において動作することが可能であり、前記出力信号が前記方向性負荷をして前記方向のうちの１つにおいて動作させて前記識別された機能を実施することを特徴とするドライバ。
【請求項２】
請求項１において、更に、
前記状態符号化入力信号のアナログサンプルを供給することが可能な入力サンプリング回路、
前記アナログサンプルを複数個の基準と比較することが可能な複数個の比較器、
を有しており、前記基準が複数個の範囲を提示しており、前記範囲は前記識別された機能を包含する複数個の機能と関連していることを特徴とするドライバ。
【請求項３】
請求項２において、前記アナログサンプルが、前記状態符号化入力信号の電圧及び前記状態符号化入力信号の電流のうちの１つを有していることを特徴とするドライバ。
【請求項４】
請求項１において、前記複数個のトランジスタが前記出力信号のうちの１つを発生することが可能な２個のトランジスタを有しており、前記２個のトランジスタが、
前記出力信号としてソース電圧を供給することが可能な第一トランジスタ、
前記出力信号として接地を供給することが可能な第二トランジスタ、
を有していることを特徴とするドライバ。
【請求項５】
請求項１において、更に、
前記トランジスタのゲートへ結合されているチャージポンプ、
を有しており、前記チャージポンプは前記出力信号を発生するために前記トランジスタの各々を導通状態又は非導通状態とさせることが可能であり、前記制御器は前記チャージポンプを制御することが可能であることを特徴とするドライバ。
【請求項６】
請求項５において、前記制御器のうちの少なくとも１つ及び逆極性ドライバが電源の逆装着を識別する信号を出力することが可能であることを特徴とするドライバ。
【請求項７】
請求項１において、
前記制御器が複数個の状態符号化入力信号のうちの１つを使用して前記機能を識別することが可能であり、且つ
本ドライバが、更に、
前記状態符号化入力信号のアナログサンプルを供給することが可能な複数個の入力サンプリング回路、
前記状態符号化入力信号のうちの１つのアナログレベルを基準と比較することが可能な比較器、
を有しており、前記比較器の出力が前記状態符号化入力信号のうちの別のものを受取る入力サンプリング回路をイネーブル及びディスエーブルさせることが可能であることを特徴とするドライバ。
【請求項８】
請求項７において、前記トランジスタが前記出力信号を複数個の方向性負荷のうちの１つへ供給することが可能であることを特徴とするドライバ。
【請求項９】
請求項１において、更に、
前記出力信号に供給される電流の量を制限することが可能な電流制限器、
を有しており、前記電流の量は前記電流制限器へ結合されている抵抗と関連していることを特徴とするドライバ。
【請求項１０】
請求項１において、更に、前記制御器へ結合されている温度センサー、前記制御器へ結合されている電流センサー、前記制御器へ結合されている過少電圧センサー、前記制御器へ結合されている過剰電圧プロテクタ、前記制御器へ結合されている短絡回路センサー、前記制御器へ結合されている開放回路センサーのうちの少なくとも１つを有していることを特徴とするドライバ。
【請求項１１】
請求項１において、
前記方向性負荷が乗り物における方向性モータであって複数の方向で動作することが可能な方向性モータを有しており、
前記識別される機能が、１つ又はそれ以上の窓を開けること、１つ又はそれ以上の窓を閉じること、１つ又はそれ以上の窓のエクスプレスで開けること、１つ又はそれ以上のウインドウをエクスプレスで閉じること、１つ又はそれ以上のドアロックをアンロックすること、１つ又はそれ以上のドアロックをロックすること、１つ又はそれ以上の座席を移動させること、１つ又はそれ以上のウインドシールドワイパーを動かすこと、１つ又はそれ以上の後方視ミラーを調節すること、１つ又はそれ以上のドアを開けること、１つ又はそれ以上のドアを閉じること、１つ又はそれ以上のサンルーフを開けること、及び１つ又はそれ以上のサンルーフを閉じることのうちの１つを有している、
ことを特徴とするドライバ。
【請求項１２】
請求項１において、前記方向性負荷が住居のドアロック、ホームオートメーションシステム、産業制御のうちの１つと使用される方向性負荷を有していることを特徴とするドライバ。
【請求項１３】
請求項１において、前記制御器が第二入力信号を受取ることが可能であり且つ前記第二入力信号を使用して本ドライバが調整されているか又は調整されていない供給電圧を受取っているか否かを決定することが可能であることを特徴とするドライバ。
【請求項１４】
請求項１３において、更に、複数個の基準を発生することが可能な基準発生器を有しており、前記基準発生器は、更に、本ドライバが調整されていない供給電圧を受取る場合に前記基準をスケーリングすることが可能であり、そのスケーリングされた基準は前記状態符号化入力信号と関連する機能を識別するために使用されることを特徴とするドライバ。
【請求項１５】
複数個の機能を実施するために複数個の方向において動作することが可能な方向性負荷、
前記機能のうちの１つを識別する状態符号化入力信号を発生することが可能な入力信号発生器、
前記状態符号化入力信号と関連する機能を識別することが可能であり、複数個の出力信号を発生することが可能であり、且つ前記出力信号を前記方向性負荷へ供給することが可能な方向性負荷ドライバ、
を有しており、前記出力信号は前記方向性負荷をして前記方向のうちの１つにおいて動作して前記識別された機能を実施することを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１５において、前記方向性負荷ドライバが、
前記状態符号化入力信号のアナログサンプルを供給することが可能な入力サンプリング回路、
前記アナログサンプルを複数個の基準であって複数個の機能と関連している複数個の範囲を提示する複数個の基準と比較することが可能な複数個の比較器、
前記比較器の出力を使用して前記機能のうちの１つを識別することが可能な制御器、
前記出力信号を発生することが可能な複数個のトランジスタ、
を有しており、前記制御器が前記トランジスタを制御することが可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１６において、前記方向性負荷ドライバが、更に、
前記出力信号を発生するために前記トランジスタの各々を導通状態又は非導通状態とさせることが可能なチャージポンプであって、前記制御器が前記チャージポンプを制御してそれにより前記トランジスタを制御することが可能であるチャージポンプ、
前記出力信号において供給される電流の量を制限することが可能な電流制限器であって、前記電流の量が前記電流制限器へ結合されている抵抗値と関連している電流制限器、
のうちの少なくとも１つを有していることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１６において、
前記制御器及び逆極性ドライバのうちの少なくとも１つが電源の逆装着を識別する信号を出力することが可能であり、
前記信号が前記電源を前記方向性負荷ドライバへ結合させるトランジスタのゲートへ供給される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１５において、
前記方向性負荷ドライバが１つ又はそれ以上の入力信号発生器から複数個の状態符号化入力信号を受取ることが可能であり、
前記方向性負荷ドライバが、
前記状態符号化入力信号のアナログサンプルを供給することが可能な複数個の入力サンプリング回路、
前記状態符号化入力信号のうちの１つのアナログレベルを基準と比較することが可能な比較器、
を有しており、前記比較器の出力が前記状態符号化入力信号のうちの別のものを受取る入力サンプリング回路をイネーブル及びディスエーブルさせることが可能であることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１５において、前記入力信号発生器が、
複数個の設定を有するスイッチ、
各抵抗が前記複数個の設定のうちの１つと関連している複数個の抵抗、
を有していることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１５において、前記入力信号発生器が単一のワイヤによって前記方向性負荷ドライバへ結合されていることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
単一のワイヤを介して方向性負荷であって複数個の方向において動作することが可能な方向性負荷と関連している機能を識別する状態符号化入力信号を受取り、
前記機能と関連する複数個の出力信号を発生し、
前記出力信号であって前記方向性負荷をして前記方向のうちの１つにおいて動作させて前記機能を実施する出力信号を前記方向性負荷へ供給する、
上記各ステップを有していることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２において、前記複数個の出力信号を発生する場合に、
前記状態符号化入力信号のアナログサンプルを供給し、
前記アナログサンプルを複数個の基準と比較し、
前記比較に基づいて前記アナログサンプルが該当する範囲であって前記機能と関連する範囲を識別し、
前記識別された範囲に基づいてチャージポンプを使用して複数個のトランジスタをして前記出力信号を発生させる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２２において、
前記状態符号化入力信号を受取る場合に、複数個の状態符号化入力信号を受取り、前記複数個の状態符号化入力信号のうちの少なくとも幾つかは異なる優先度を有しており、
前記複数個の出力信号を発生する場合に、
前記状態符号化入力信号の第一のもののアナログサンプルを供給し、
前記第一の状態符号化入力信号のアナログレベルが第一基準を超えるものでない場合には前記状態符号化入力信号のうちの第二のもののアナログサンプルを供給し、
前記アナログサンプルのうちの少なくとも１つを複数個の第二基準と比較し、
前記比較に基づいて前記アナログサンプルのうちの少なくとも１つが該当する範囲であって前記機能と関連する範囲を識別し、
前記識別した範囲に基づいてチャージポンプを使用して複数個のトランジスタをして前記出力信号を発生させる、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大略、制御システムに関するものであって、更に詳細には、方向性モータ及びその他の負荷のアナログ制御のためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの装置は、その装置のユーザに対して便利な特徴又は機能を提供するために方向性モータ及びその他の負荷を使用する。方向性モータ及びその他の負荷は、しばしば、ボタン又はスイッチ等の入力装置により制御される。
【０００３】
１つの例として、方向性モータは、しばしば、自動車の窓をユーザが閉じたり開いたりし且つドアをロックしたりアンロックすることを可能とするために使用される。これらの特徴は、典型的に、「パワーウインドウ」及び「パワードアロック」と呼称される。方向性モータは、又、「エクスプレス」開放又は閉止特徴をサポートすることが可能であり、その場合には、ユーザがボタン又はスイッチを継続して押し下げる必要性なしに窓は完全に開くか又は閉じる。方向性モータは、更に、自動車におけるドライバ又は同乗者の座席を調節するため、又は自動車のウインドシールドにわたってウインドシールドワイパーを往復移動させるために使用することが可能である。更に、方向性モータは、自動車のドアの上に位置されている側部後方視ミラーを調節するため、自動車のスライディングドアを開け閉めすること、及びサンルーフを開け閉めするために使用することが可能である。
【０００４】
方向性モータ及びその他の負荷は、自動車産業以外においても使用される。例えば、方向性モータ及びその他の負荷は住居のドアロック及びホームオートメーションシステムにおいて使用される。別の例としては、方向性モータ及びその他の負荷は、回転アクチュエータ、遅延及びスライドアクチュエータ、ソレノイド、弁及びモータ等の産業用制御において使用することが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、方向性モータ及びその他の負荷のアナログ制御に対するシステム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の実施例においては、方向性負荷ドライバは、状態符号化入力信号と関連している機能を識別することが可能な制御器を包含している。該方向性負荷ドライバは、又、複数個の出力信号を発生することが可能であり且つ該出力信号を方向性負荷へ供給することが可能な複数個のトランジスタを包含している。該方向性負荷は、複数個の方向において動作することが可能である。該出力信号は、該方向性付加をして該方向のうちの１つにおいて動作させて識別された機能を実施する。
【０００７】
特定の実施例においては、該方向性負荷は乗り物における方向性モータを包含しており、且つ該方向性モータは複数の方向において回転することが可能である。又、該識別された機能は、１つ又はそれ以上の窓を開けること、１つ又はそれ以上の窓を閉めること、１つ又はそれ以上の窓をエクスプレスで開けること、１つ又はそれ以上の窓をエクスプレスで閉めること、１つ又はそれ以上のドアロックをアンロックすること、１つ又はそれ以上のドアロックをロックすること、１つ又はそれ以上の座席を移動させること、１つ又はそれ以上のウインドシールドワイパーを動かすこと、１つ又はそれ以上の後方視ミラーを調節すること、１つ又はそれ以上のドアを開けること、１つ又はそれ以上のドアを閉じること、１つ又はそれ以上のサンルーフを開けること、及び１つ又はそれ以上のサンルーフを閉じることのうちの１つを包含している。
【０００８】
第二実施例においては、システムが複数個の機能を実施するために複数個の方向において動作することが可能な方向性負荷を包含している。該システムは、又、該機能のうちの１つを識別する状態符号化入力信号を発生することが可能な入力信号発生器を包含している。更に、該システムは、該状態符号化入力信号と関連している機能を識別し、複数個の出力信号を発生し、且つ該出力信号を該方向性負荷へ供給することが可能な方向性負荷ドライバを包含している。該出力信号は、該方向性負荷をして、該方向のうちの１つにおいて動作させて該識別された機能を実施する。
【０００９】
第三の実施例においては、方法が単一のワイヤを介して方向性負荷と関連している機能を識別する状態符号化入力信号を受取ることを包含している。該方向性負荷は複数個の方向で動作することが可能である。該方法は、又、該機能と関連している複数個の出力信号を発生することを包含している。更に、該方法は、該出力信号を該方向性負荷へ供給することを包含している。該出力信号は、該方向性負荷をして、該方向のうちの１つにおいて動作させて該機能を実施する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の１実施例に基づく１つ又はそれ以上の方向性負荷のアナログ制御のためのシステム１０２を具備する例示的な乗り物１００を例示している。図１に示した乗り物１００及びシステム１０２は単に例示的なものに過ぎない。乗り物１００及びシステム１０２のその他の実施例を本発明の技術的範囲を逸脱することなしに使用することが可能である。
【００１１】
この例においては、乗り物１００は１つ又はそれ以上の方向性負荷により制御される１つ又はそれ以上のコンポーネントを包含している。例えば、乗り物１００は、１つ又はそれ以上の方向性モータを使用して開け閉めすることが可能な１つ又はそれ以上の窓１０４を包含することが可能である。窓１０４を開け閉めする方向性モータは、又、「エクスプレス」での開閉特徴をサポートすることが可能である。乗り物１００は、又、１つ又はそれ以上の方向性モータを使用してロック及びアンロックされる１つ又はそれ以上のドアロック１０６を包含することが可能である。乗り物１００はドライバの又は同乗者の座席、ウインドシールドワイパー、側部後方視ミラー、スライド乗り物ドア、及びサンルーフ等の１つ又はそれ以上の方向性モータを使用して制御することが可能な任意のその他の又は付加的なコンポーネントを包含することが可能である。
【００１２】
図１の点線内の要素は、乗り物１００における１つ又はそれ以上の方向性負荷のアナログ制御のためのシステム１０２を実現する例示的なコンポーネントを表わしている。この例においては、乗り物１００は少なくとも１個の方向性モータ１０８を包含している。方向性モータ１０８は複数の方向に回転するか又はその他の態様で動作することが可能な任意の適宜のモータ又はその他の負荷を表している。例えば、方向性モータ１０８は時計方向及び反時計方向に回転することが可能なモータを表わすことが可能である。異なる方向の回転及び動作は乗り物１００における異なる機能と関連することが可能である。１例として、１つの動作方向は窓１０４を開かせ、一方別の動作方向は窓１０４を閉じさせることが可能である。別の例として、１つの動作方向はドアロック１０６を上昇（アンロック）させ、一方別の動作方向はドアロック１０６を下降（ロック）させることが可能である。本明細書を介して１つ又はそれ以上の方向性モータ１０８を包含するものとして説明するが、乗り物１００はソレノイド又はリニアアクチュエータ等の任意のその他の又は付加的な方向性負荷を包含することが可能であり及び／又はシステム１０２はそれを制御することが可能である。又、方向性モータ１０８は異なる方向に回転するものとして説明するが、その他の方向性負荷は直線的に往復移動させること等により異なる動作を行うことが可能である。この明細書においては、「方向性負荷」という用語は複数の方向に動作することが可能な任意の負荷のことを意味している。
【００１３】
方向性ドライバ１１０は方向性モータ１０８へ結合している。この明細書においては、「結合」という用語及びその派生的な用語はそれらが互いに物理的に接触しているか否かに拘わらず２個又はそれ以上の要素間において何等かの直接的又は間接的な連係があることを意味している。方向性ドライバ１１０は方向性モータ１０８の動作を制御する。例えば、方向性ドライバ１１０は方向性モータ１０８の所望の方向を識別する入力信号１１２を受取ることが可能である。方向性ドライバ１１０は、方向性モータ１０８が所望の動作を提供するように方向性モータ１０８を制御する出力信号１１４を発生することが可能である。特定の例として、方向性ドライバ１１０は２つの出力信号１１４を出力することが可能である。１つの出力信号１１４は正の電圧信号を表わすことが可能であり、且つ他方の出力信号１１４は接地を表わすことが可能である。静電圧を有する出力信号１１４と接地である出力信号１１４とをスイッチさせることにより、方向性ドライバ１１０は方向性モータ１０８の回転又は動作方向を制御することが可能である。方向性ドライバ１１０は方向性モータ１０８に対して任意の適宜の数の出力信号１１４を発生し且つ任意の適宜の態様で方向性モータ１０８を制御することが可能である。
【００１４】
方向性ドライバ１１０により受取られる入力信号１１２は、方向性モータ１０８により実施されるべき機能を識別する。方向性ドライバ１１０は入力信号１１２を使用してどの出力信号１１４を発生するかを決定する。例えば、ユーザが窓１０４を開けることを入力信号１１２が表わす場合には、方向性ドライバ１１０は方向性モータ１０８をして１つの方向に回転させる出力信号１１４を発生することが可能である。ユーザが窓１０４を閉じることを所望することを入力信号１１２が表わす場合には、方向性ドライバ１１０は、方向性モータ１０８をして別の方向に回転させる出力信号１１４を発生することが可能である。
【００１５】
幾つかの実施例においては、入力信号１１２はアナログ電圧信号を表わすものであるが、アナログ電流又はその他の信号を使用することが可能である。特定の実施例においては、入力信号１１２は単一の線又はワイヤを介して受取られる単一のアナログ電圧信号を表わす。これらの実施例においては、入力信号１１２の電圧レベルは特定の機能を識別することが可能であり、異なる電圧レベルは異なる機能を識別することが可能である。このように、該アナログ信号はサブレンジに分割した動作範囲を有することが可能であり、その場合に、該サブレンジの各々は異なるコマンド又はアクションに対応している。その結果、入力信号１１２は状態符号化入力信号又は電圧信号を表わすものということが可能であり、その場合に、要求することが可能な機能を表わす。その他の実施例においては、方向性ドライバ１１０は複数個の入力信号１１２を受取ることが可能である。この明細書においては、「状態符号化」信号とは、複数個のレベル（電圧、電流等）を有する信号のことを意味しており、その場合に、異なるコマンド又はアクションが該レベルのうちの少なくとも幾つかと関連している。
【００１６】
方向性ドライバ１１０は、１つ又はそれ以上の方向性モータ１０８の動作を制御するために任意のハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、又はそれらの組合わせを包含している。方向性ドライバ１１０の例示的実施例は図２乃至１０に示してあり、それらについて以下に説明する。入力信号発生器１１６が方向性ドライバ１１０へ結合されている。入力信号発生器１１６は方向性ドライバ１１０により受取られる入力信号１１２を発生する。入力信号発生器１１６は入力信号１１２の任意の適宜の供給源を表わす。例えば、入力信号発生器１１６はボタン又はスイッチ等のユーザにより動作することが可能な１つ又はそれ以上の入力装置を表わすことが可能である。入力信号発生器１１６は、又、乗り物１００における動作を制御することが可能なマイクロコントローラ又はマイクロプロセッサ等の乗り物１００における電子的コンポーネントを表わすことが可能である。入力信号発生器１１６は入力信号１１２の任意のその他の又は付加的な供給源を表わすことが可能である。幾つかの実施例においては、入力信号発生器１１６は、単一の状態符号化アナログ電圧信号を入力信号１１２として方向性ドライバ１１０へ供給することが可能である。
【００１７】
電源１１８が方向性ドライバ１１０へ結合されている。電源１１８は、供給電圧１２０を方向性ドライバ１１０へ供給し、それはパワーを方向性ドライバ１１０へ供給する。方向性ドライバ１１０は方向性モータ１０８へ電力を供給し且つ制御するために供給電圧１２０を使用する。電源１１８はバッテリ等の任意の適宜の電力供給源を表わす。
【００１８】
図１は１つ又はそれ以上の方向性負荷のアナログ制御のためのシステム１０２を具備する乗り物１００の１例を例示しているが、種々の変更を図１に対して行うことが可能である。例えば、乗り物１００は任意の数の方向性モータ１０８、方向性ドライバ１１０、入力信号発生器１１６、電源１１８を包含することが可能である。又、方向性モータ１０８は乗り物１００の窓１０４、ドアロック１０６、又は任意のその他の又は付加的なコンポーネントを制御するために使用することが可能である。更に、各方向性ドライバ１１０は１つ又は複数個の方向性モータ１０８を制御することが可能である。それを超えて、システム１０２は特定の必要性に応じて任意のその他の又は付加的なコンフィギュレーション即ち形態を包含することが可能である。更に、システム１０２は家庭又は産業システム等の自動車以外の環境におけるものを包含する任意の動作環境において使用することが可能である。
【００１９】
図２は本発明の１実施例に基づく方向負荷に対する第一例の方向性ドライバ１１０を例示している。図２に示した方向性ドライバ１１０の実施例は単に例示的なものであるに過ぎない。方向性ドライバ１１０のその他の実施例を本発明の技術的範囲を逸脱することなしに使用することが可能である。
【００２０】
この例においては、方向性ドライバ１１０はピンＩＮにおいて入力信号１１２を受取る。入力信号１１２は単一の状態符号化電圧信号を表わす。入力信号１１２は入力サンプリング回路（ＳＭＰＬ）２０２によりサンプルされる。入力サンプリング回路２０２は入力信号１１２を受取り、信号１１２の電圧をサンプル即ち測定し、且つサンプルした電圧を出力のために保持する。入力サンプリング回路２０２は入力信号のサンプリング、条件付け、又はフィルタリング及び制御信号を出力するための、例えばラッチ又はフィルタ等の任意の構造を表わす。
【００２１】
基準ユニット２０４は方向性ドライバ１１０において使用される複数の基準電圧Ｒ１−Ｒ５を発生する。基準ユニット２０４は複数の基準電圧を発生するための任意のメカニズムを表わす。例えば、基準ユニット２０４は１つ又はそれ以上の分圧器を表わすことが可能である。
【００２２】
５個の比較器２０６ａ−２０６ｅが入力サンプリング回路２０２により供給されたサンプルされた入力電圧及び基準ユニット２０４により供給された基準電圧を受取る。比較器２０６ａ−２０６ｅの各々は該サンプルされた入力電圧を基準電圧のうちの１つと比較する。比較器２０６ａ−２０６ｅは、次いで、比較結果を識別する信号を出力する。例えば、比較器２０６ａ−２０６ｅの各々は、サンプルされた入力電圧が受取った基準電圧より低い場合には、０の論理値を及びサンプルされた入力電圧が受取った基準電圧を超える場合には１の論理値を出力することが可能である。比較器２０６ａ−２０６ｅの各々は電圧を比較するための任意の構造を包含している。
【００２３】
制御器２０８は方向性ドライバ１１０の動作を制御し且つ方向性ドライバ１１０をして出力信号１１４を発生させ、該出力信号は方向性モータ１０８の動作を制御する。例えば、幾つかの実施例においては、入力信号１１２は単一の状態符号化電圧を表わし、且つ異なる電圧範囲は異なる機能又はコマンドと関連している。１例として、入力信号１１２の電圧が第一電圧範囲内に該当する場合には、制御器２０８は方向性モータ１０８をして乗り物の窓１０４を開けさせることが可能である。入力信号１１２の電圧が第二電圧範囲内に該当する場合には、制御器２０８は方向性モータ１０８をして乗り物の窓１０４を閉じさせることが可能である。入力信号１１２の電圧が第三電圧範囲内に該当する場合には、制御器２０８は方向性モータ１０８をして、乗り物の窓１０４をエクスプレスで開けさせることが可能である。この実施例においては、基準電圧Ｒ１−Ｒ５が４つの電圧範囲を定義するが、任意の適宜の数の電圧範囲を定義し且つ方向性ドライバ１１０において使用することが可能である。
【００２４】
比較器２０６ａ−２０６ｅの出力は、入力信号１１２の現在のサンプルが該当する電圧範囲を識別する。例えば、比較器２０６ａの出力は、サンプルされた入力電圧が第一電圧範囲の下側スレッシュホールド（１Ｌ）を超えるか否かを表わす。比較器２０６ｂの出力は、サンプルされた入力電圧が第一電圧範囲の上側のスレッシュホールド（１Ｈ）及び／又は第二電圧範囲の下側のスレッシュホールド（２Ｌ）を超えるか否かを表わす。
【００２５】
比較器２０６ａ−２０６ｅの出力を使用して、制御器２０８は、サンプルされた入力電圧が該当する電圧範囲を識別する。例えば、制御器２０８は比較器２０６ａ−２０６ｅの出力を解析して、サンプルされた入力電圧が下側のスレッシュホールドを超えるか上側のスレッシュホールドを超えるものではない電圧範囲を識別することが可能である。次いで、制御器２０８は方向性ドライバ１１０におけるその他のコンポーネントの動作を制御して、適宜の出力１１４を発生して識別された電圧範囲と関連する機能を実現させる。例えば、制御器２０８は、方向性ドライバ１１０をして、識別された電圧範囲に基づいて乗り物１００における窓１０４を開け、閉じ、又はエクスプレスで開けるための出力信号１１４を発生することが可能である。制御器２０８は、方向性モータを制御するために使用される出力信号の発生を制御するための任意のハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、またはそれらの組合わせを包含している。
【００２６】
出力信号１１４は４個のスイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄによって発生される。スイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄの各々はピンＶCCにおける供給電圧２１２に対して又はピンＧＮＤにおける接地に対してのいずれかに結合される。スイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄの各々は導通状態（そのソースとドレインとを結合）又は非導通状態において動作することが可能である。図２に示したように、ピンＯＵＴ１において第一出力信号１１４を発生するために２つのトランジスタ２１０ａ−２１０ｂが使用され、且つピンＯＵＴ２において第二出力信号１１４を発生するために２つのトランジスタ２１０ｃ−２１０ｄが使用される。
【００２７】
この実施例においては、制御器２０８は、これら２つのトランジスタ２１０ａ−２１０ｂをして第一出力信号１１４として供給電圧２１２又は接地２１４のいずれかを供給する。例えば、制御器２０８はトランジスタ２１０ａを導通状態とさせ且つトランジスタ２１０ｂを非導通状態とさせることが可能であり、それにより第一出力信号１１４として供給電圧２１２を供給する。同様に、制御器２０８はトランジスタ２１０ａを非導通状態とさせ且つトランジスタ２１０ｂを導通状態とさせることが可能であり、それにより第一出力信号１１４として接地２１４を供給することが可能である。第二出力信号１１４を発生するために同様の技術を使用することが可能である。このように、方向性ドライバ１１０は、方向性モータをして、一方の出力として供給電圧２１２を他方の出力として接地２１４を出力することにより１つの方向において動作させることが可能である。方向性ドライバ１１０は、該方向性モータをして、該出力をスワップすることにより他方の方向で動作させることが可能である。スイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄの各々は、Ｎチャンネル金属−酸化物−半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）等の任意の適宜のトランジスタ又はトランジスタの結合を表わしている。
【００２８】
図２に示したように、スイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄのソースとドレインとの間の不所望の電流の流れを制限又は防止するために４個のダイオード２１６ａ−２１６ｄが使用されている。ダイオード２１６ａ−２１６ｄの各々は任意の適宜のタイプのダイオード及び任意の数のダイオードを表わしている。
【００２９】
スイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄはチャージポンプ２１８によって適宜の導通及び非導通状態とされる。チャージポンプ２１８はスイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄのゲートへ及び制御器２１８へ結合されている。チャージポンプ２１８はスイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄのゲートへ適宜の電圧を供給して導通状態と非導通状態との間でスイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄのトグル動作を制御する。チャージポンプ２１８は制御器２０８の制御の下で動作する。例えば、制御器２０８は、チャージポンプ２１８をして、トランジスタ２１０ａ−２１０ｃのうちの１つを導通状態とさせ且つトランジスタ２１０ｂ−２１０ｄのうちの１つを導通状態とさせることが可能である。チャージポンプ２１８は複数のスイッチングトランジスタのゲートへ制御電圧を供給することが可能な任意の構造を包含している。
【００３０】
方向性ドライバ１１０は、又、その動作環境において方向性ドライバ１１０を保護することに貢献する種々のコンポーネントを包含している。例えば、逆電力プロテクタ２１９は、供給電圧２１２を供給するバッテリ又はその他の電力供給源の逆装着により発生される方向性ドライバ１１０に対する損傷を減少させるか又は防止することに貢献することが可能である。過剰電圧プロテクタ２２０は、過剰な供給電圧２１２により発生される方向性ドライバ１１０に対しての損傷を減少させるか又は防止することに貢献することが可能である。この例においては、逆電力プロテクタ２１９及び過剰電圧プロテクタ２２０は供給電圧２１２に関して直列的に動作する。過剰電圧プロテクタ２２０はある電圧を基準ユニット２０４、比較器２０６ａ−２０６ｅ、制御器２０８、過少電圧センサー２２２へ供給し、それによりこれらのコンポーネントを過剰な供給電圧２１２から保護する。逆電力プロテクタ２１９は電力供給の逆装着により発生される損傷を緩和することが可能な任意の構造を表わしている。過剰電圧プロテクタ２２０は過剰な供給電圧により発生される損傷を緩和することが可能な任意の構造を表わしている。
【００３１】
過少電圧センサー２２２は計算されたスレッシュホールドより低い供給電圧２１２を検知する。低い供給電圧２１２から発生することのある損傷に対して保護するために、過少電圧センサー２２２はこの条件を検知しかつ制御器２０８へ信号を送る。次いで、制御器２０８は、方向性ドライバ１１０の動作が減少される保護状態に入る等の任意の適宜のアクションをとることが可能である。過少電圧センサー２２２は過少電圧条件を検知することが可能な任意の構造を表わしている。
【００３２】
２個の短絡／開放センサー２２４ａ−２２４ｂは短絡回路に対して及び接続されていない出力ピンＯＵＴ１及びＯＵＴ２に対して方向性ドライバ１１０を保護する。例えば、ピンＯＵＴ１及びＯＵＴ２のうちの１つ又はそれ以上が短絡回路のために接地へ直接的に結合される場合があり、且つ短絡／開放センサー２２４ａ−２２４ｂがこの条件を検知することが可能である。ピンＯＵＴ１及びＯＵＴ２のうちの１つ又はそれ以上は、又、方向性モータ１０８から離脱される場合があり、且つ短絡／開放センサー２２４ａ−２２４ｂはこの条件も検知することが可能である。
【００３３】
温度センサー２２６は方向性ドライバ１１０を過剰な温度に対して保護する。例えば、温度センサー２２６は方向性ドライバ１１０の温度を測定し且つこの温度を制御器２０８へ報告することが可能である。その温度がスレッシュホールドを超える場合には、制御器２０８は保護状態へ入る等の任意の適宜のアクションをとることが可能である。温度センサー２２６は温度を測定することが可能な任意の構造を表わしている。
【００３４】
方向性ドライバ１１０は、又、電流センサー２２８と電流制限器２３０とを包含している。電流センサー２２８は出力ピンＯＵＴ１及びＯＵＴ２を介して供給される電流の量を測定する。その電流の量がスレッシュホールドを超える場合には、制御器２０８は保護状態に入る等の任意の適宜のアクションをとることが可能である。電流センサー２２８は電流を測定することが可能な任意の構造を表わしている。
【００３５】
電流制限器２３０は、出力ピンＯＵＴ１及びＯＵＴ２を介して供給される電流の量を制限することが可能である。例えば、方向性ドライバ１１０は、多様な異なる方向性モータと共に使用することが可能であり、且つ異なる方向性モータは異なる電流の量を必要とする場合がある。電流制限器２３０は特定の適用例に対して必要とされる電流の最大量を識別し且つ制御器２０８へ報告する。特定の実施例においては、ピンＬＩＭを介して電流制限器２３０に対して抵抗を結合することが可能であり、又は電流制限器２３０を直接的に接地へ結合させることが可能である。接地へ結合される場合には、電流制限器２３０は方向性ドライバ１１０から最大の電流が引き出されることを可能とする。抵抗へ結合される場合には、方向性ドライバ１１０から引き出すことが可能な電流の量は抵抗に基づいており、その場合により大きな抵抗は電流のより小さな量となり且つより小さな抵抗は電流のより大きな量となる。電流制限器２３０は、方向性モータに供給されるべき電流の最大量を識別することが可能な任意の構造を表わしている。
【００３６】
図２に示したように、ピンＣFLTを介して方向性ドライバ１１０に対しパワーフィルタを結合させることが可能である。該パワーフィルタは、供給電圧２１２における変動を減少させるか又は除去することに貢献する。例えば、該パワーフィルタは、供給電圧２１２が一時的に降下する場合に付加的な電圧を供給することが可能な１個又はそれ以上のコンデンサを包含することが可能である。
【００３７】
ある電圧がピンＶREFを介して方向性ドライバ１１０へ供給される。ピンＶREFにおいて受取られるその電圧は、どのようにして入力信号１１２が方向性ドライバ１１０によりデコードされるかを規制する。例えば、ピンＶREFに電圧が供給されないか又はピンＶREFにおける電圧が高へプルされる場合には、方向性ドライバ１１０は、ピンＶCCにおいて受取られた供給電圧が調整されていないものと仮定することが可能である。このことは、例えば、方向性ドライバ１１０のピンＶCCがバッテリ又はその他の調整されていない電力供給源へ結合されている場合に発生する場合がある。ピンＶREFが接地へ結合されると、方向性ドライバ１１０は、ピンＶCCにおいて受取られる供給電圧は例えば＋５Ｖ等の調整された電圧であると仮定することが可能である。
【００３８】
ピンＶREFにおける電圧は制御器２０８へ供給され、それは、方向性ドライバ１１０が調整モードか又は非調整モードのいずれで動作するかを決定する。非調整モードが使用される場合には、制御器２０８は、基準ユニット２０４をして、ピンＶCCにおいて受取られた実際の供給電圧に基づいて基準電圧Ｒ１−Ｒ５をスケールさせる。例えば、ピンＶCCにおける供給電圧が最大で１６Ｖを有することが可能であり且つ基準ユニット２０４が１６Ｖと実際に受取った電圧との比に等しい係数だけ基準電圧Ｒ１−Ｒ５をスケールすることが可能である。１４Ｖが受取られる場合には、基準ユニット２０４は０．８７５（１４Ｖ／１６Ｖ）の係数だけ基準電圧Ｒ１−Ｒ５をスケールすることが可能である。８Ｖが受取られる場合には、基準ユニット２０４は０．５（８Ｖ／１６Ｖ）の係数だけ基準電圧Ｒ１−Ｒ５をスケールすることが可能である。このように、制御器２０８及び基準ユニット２０４は、非調整電圧供給源から受取った供給電圧が変化するに従い、方向性ドライバ１１０の動作を調節することが可能である。
【００３９】
図３及び４は、本発明の１実施例に基づく方向性負荷のアナログ制御のためのシステム１０２における図２の方向性ドライバ１１０の例示的実現例を例示している。図３及び４に示した例示的実現例は例示のためのものであるに過ぎない。図２の方向性ドライバ１１０は、本発明の技術的範囲を逸脱することなしにその他のシステムにおいて使用することが可能である。
【００４０】
図３において、方向性ドライバ１１０は入力信号発生器１１６へ結合されており、それはスイッチ３０２と複数個の抵抗３０４とを包含している。スイッチ３０２は乗り物１００のドライバ等のユーザにより選択することが可能な複数個の設定を有する入力装置である。この例においては、スイッチ３０２は３つの設定を有しており、それらは乗り物１００における窓１０４に対する「上」、「下」、及び「エクスプレス下」（ＥＸＤ）機能に対応している。スイッチ３０２はユーザによる選択のための複数個の設定を有する任意の構造を表わしている。
【００４１】
スイッチ３０２の各設定は異なる抵抗３０４と関連している。抵抗３０４は互いに異なる抵抗値を有することが可能である。ユーザがスイッチ３０２を動作させると、抵抗３０４のうちの１つが方向性ドライバ１１０のピンＩＮへ結合され且つそこにおいて電圧を発生させる。抵抗３０４の異なる抵抗値は方向性ドライバ１１０のピンＩＮにおいて異なる電圧を発生させる。このように、異なる機能は異なる抵抗３０４と関連付けることが可能であり、異なる電圧は抵抗３０４を使用して発生させることが可能であり、且つ方向性ドライバ１１０は該電圧を使用してユーザにより選択された異なる機能を識別することが可能である。抵抗３０４の各々は任意の適宜の抵抗値を有することが可能である。
【００４２】
スイッチ３０２とピンＩＮとはコンデンサ３０６へ結合されている。ピンＯＵＴ１及びＯＵＴ２は夫々コンデンサ３０８及び３１０へ結合されている。電源１１８がコンデンサ３１２へ結合されている。ピンＣFLTがコンデンサ３１４−３１６へ結合されている。コンデンサ３０６−３１６は任意の適宜の容量値を有することが可能である。例えば、コンデンサ３０６−３１４の各々は０．１μＦの抵抗値を有することが可能であり、且つコンデンサ３１６は４７μＦの抵抗値を有することが可能である。
【００４３】
図３に示したように、ピンＬＩＭは抵抗３１８へ結合させることが可能である。抵抗３１８は、オプションにより、ピンＬＩＭへ結合され且つ方向性モータ１０８へ供給されるべき電流に依存して任意の適宜の値を有することが可能である。抵抗３１８がピンＬＩＭへ結合されない場合には、ピンＬＩＭは直接的に接地へ結合され、且つ方向性ドライバ１１０は方向性モータ１０８へ最大量の電流を供給することが可能である。
【００４４】
図４に示した方向性ドライバ１１０の実現例は図３に示した方向性ドライバ１１０の実現例に類似している。図４に示した実現例においては、電源１１８がトランジスタ４０２とダイオード４０４とを介してピンＶCCヘ結合されている。トランジスタ４０２はＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ等の任意の適宜のトランジスタ又はトランジスタの結合を表わすことが可能である。ダイオード４０４は方向性ドライバ１１０から電源１１８への不所望の電流の流れを減少させるか又は阻止する。ダイオード４０４は任意の適宜のタイプのダイオード及び任意の数のダイオードを表わしている。この実施例においては、トランジスタ４０２及びダイオード４０４は電源１１８の逆装着に対し付加的な保護を与えている。トランジスタ４０２のゲートはトランジスタ４０２を制御することが可能なシステム１０２における任意の適宜のコンポーネントへ結合させることが可能である。
【００４５】
図５は本発明の１実施例に基づく方向性モータ１０８に対する第二の例示的な方向性ドライバ１１０を例示している。図５に示した方向性ドライバ１１０の実施例は例示的なものであるに過ぎない。方向性ドライバ１１０のその他の実施例を本発明の技術的範囲を逸脱することなしに使用することが可能である。
【００４６】
この例においては、図２からの４個の出力を有するチャージポンプ２１８が５個の出力を有するチャージポンプ５０２で置換されている。チャージポンプ５０２はスイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄを継続して制御する。チャージポンプ５０２からの５番目の出力は逆極性ドライバ５０４へ供給される。チャージポンプ５０２は、制御器２０８が電源の逆装着を検知する場合に、逆極性ドライバ５０４へ信号を出力する。逆極性ドライバ５０４はチャージポンプ５０２からの該信号を受取り且つピンＧ／Ｓにおいてゴー／ストップ（Ｇ／Ｓ）信号５０６を駆動する。このＧ／Ｓ信号５０６はシステム１０２における他のコンポーネントに逆電源装着を知らせるためのインジケータとして作用し且つ任意の適宜のあて先に対して供給することが可能である。逆極性ドライバ５０４は電源の逆装着を識別する信号を駆動する任意の構造を表わしている。
【００４７】
図６は本発明の１実施例に基づく方向性負荷のアナログ制御のためのシステム１０２における図５の方向性ドライバ１１０の例示的実現例を例示している。この図６に示した例示的実現例は例示のためのものに過ぎない。図５の方向性ドライバ１１０は、本発明の技術的範囲を逸脱することなしにその他のシステムにおいて使用することが可能である。
【００４８】
図６に示した方向性ドライバ１１０の実現例は図４に示した方向性ドライバ１１０の実現例に類似している。この例においては、Ｇ／Ｓ信号５０６が方向性ドライバ１１０のピンＧ／Ｓからトランジスタ４０２のゲート及び抵抗５０２へ供給される。抵抗５０２は、又、トランジスタ４０２のソース及び電源１１８へ結合されている。トランジスタ４０２のゲートへＧ／Ｓ信号５０６を供給することにより、トランジスタ４０２は、Ｇ／Ｓ信号がアサート即ち活性化される場合に非導通状態とさせることが可能であり、そのことは方向性ドライバ１１０に与える逆電源装着効果を減少させるか又は除去することに貢献することが可能である。抵抗５０２は任意の適宜の抵抗値を有することが可能である。
【００４９】
システム１０２のこの実現例は、又、コンデンサ５０４とツェナーダイオード５０６とを包含している。コンデンサ５０４は４７μＦの容量値のような任意の適宜の容量値を有することが可能である。ツェナーダイオード５０６は任意の適宜のツェナーダイオード又はダイオードの結合を表わすことが可能である。
【００５０】
図２乃至６に示した方向性ドライバ１１０の実施例は、方向性モータ１０８を制御するために単一の状態符号化入力信号１１２の使用を例示している。図７乃至１０は複数個の状態符号化入力信号１１２を使用する方向性ドライバ１１０の実施例を例示している。例えば、入力信号１１２は複数個の入力信号発生器１１６から発生することが可能である。又、複数個の入力信号１１２は同一の方向性モータ１０８を制御するために使用することが可能である。例として、例えばドライバ側のドアにあるスイッチと同乗者側のドアにあるスイッチとが同乗者側のドアにある窓１０４を制御するために使用することが可能であるように乗り物１００における同一の窓１０４を制御するために複数個の入力信号発生器１１６を使用することが可能である。
【００５１】
図７は本発明の１実施例に基づく方向性モータ１０８用の３番目の例の方向性ドライバ１１０を例示している。図７に示した方向性ドライバ１１０の実施例は例示的なものであるに過ぎない。方向性ドライバ１１０のその他の実施例を本発明の技術的範囲を逸脱することなしに使用することが可能である。
【００５２】
この例においては、方向性ドライバ１１０は２個のピンＩＮ１及びＩＮ２において２個の状態符号化電圧入力信号１１２ａ−１１２ｂを受取る。入力信号１１２ａ−１１２ｂは１個又はそれ以上の入力サンプリング回路７０２ａ−７０２ｂによりサンプルされる。入力サンプリング回路７０２ａ−７０２ｂの各々は入力信号をサンプリングし且つ該サンプルを出力する任意の構造を表わしている。
【００５３】
図７に示したように、入力信号１１２ａのうちの１つはマスター信号であり、且つ他方の入力信号１１２ｂはスレーブ信号である。これらの実施例においては、方向性ドライバ１１０は入力信号１１２ａ−１１２ｂがプライオリティ即ち優先度を有するものとして割当てるか又はその他の態様で取扱い、その場合に、マスター入力信号１１２ａはスレーブ入力信号１１２ｂよりも一層高い優先度を有している。入力サンプリング回路７０２ａはマスター入力信号１１２ａをサンプルし、且つ入力サンプリング回路７０２ｂはスレーブ入力信号１１２ｂをサンプルする。比較器７０４は、マスター入力信号１１２ａの電圧と測定又は計算された基準電圧Ｒとを比較するために使用される。マスター入力信号１１２ａの電圧が基準電圧Ｒを超えると、比較器７０４は入力サンプリング回路７０２ｂをディスエーブルさせる信号を出力する。そうでない場合には、比較器７０４は入力サンプリング回路７０２ｂをイネーブルさせる信号を出力する。このように、スレーブ入力信号１１２ｂをサンプリングする入力サンプリング回路７０２ｂは、マスター入力信号１１２ａがコマンドを表わす電圧を有しているか否かに依存してイネーブルされるか又はディスエーブルされる。基準電圧Ｒは任意の適宜の電圧に設定することが可能であり、例えば、符号化されたコマンドを表わすことが可能なマスター入力信号１１２ａの最も低い電圧より低い電圧とすることが可能である。
【００５４】
ピンＥＮＳがスレーブ入力信号１１２ｂをオーバーライドするためのマスター入力信号１１２ａの能力をイネーブルさせるために方向性ドライバ１１０に設けられている。ピンＥＮＳがいずれかのその他のコンポーネントへ結合されていない場合には、比較器７０４は基準電圧Ｒを受取り且つ上述した如くに動作する。ピンＥＮＳが接地へ結合されている抵抗へ結合されている場合には、入力サンプリング回路７０２ｂは常にディスエーブルされ、スレーブ入力信号１１２ｂを無視することが可能である。
【００５５】
方向性ドライバ１１０のこの実施例は、又、基準ユニット７０６を包含している。基準ユニット７０６は図２の基準ユニット２０４と同一の機能を実施し、５個の基準電圧Ｒ１−Ｒ５を発生する。基準ユニット７０６は、又、比較器７０４により使用される基準電圧Ｒを発生する。基準ユニット７０６は１個又はそれ以上の分圧器等の複数個の基準電圧を発生するための任意のメカニズムを表わしている。
【００５６】
図７に示したように、制御器２０８は図５に示したような逆極性ドライバ５０４を使用することなしにＧ／Ｓ信号７０８を直接的にピンＧ／Ｓへ出力する。然しながら、逆極性ドライバ５０４は図７に示した方向性ドライバ１１０の実施例において使用することが可能である。
【００５７】
図８は本発明の１実施例に基づく方向性負荷のアナログ制御のためのシステム１０２における図７の方向性ドライバ１１０の例示的な実現例を例示している。図８に示した例示的な実現例は単に例示的なものに過ぎない。図７の方向性ドライバ１１０は本発明の技術的範囲を逸脱することなしにその他のシステムにおいて使用することが可能である。
【００５８】
図８に示した方向性ドライバ１１０の実現例は図３に示した方向性ドライバ１１０の実現例に類似している。この例においては、複数個の入力信号発生器１１６が方向性ドライバ１１０へ入力信号１１２ａ−１１２ｂを供給するために使用される。２個の入力信号発生器１１６はスイッチ８０２ａ−８０２ｂ及び抵抗８０４ａ−８０４ｂを包含している。入力信号１１２ａ−１１２ｂは、又、２個のコンデンサ８０６ａ−８０６ｂヘ供給される。スイッチ８０２ａ−８０２ｂ及び抵抗８０４ａ−８０４ｂは図３に示したスイッチ３０２及び抵抗３０４と同一のもの又は同様のものとすることが可能である。又、コンデンサ８０６ａ−８０６ｂの各々は図３に示したコンデンサ３０６と同一又は同様のものとすることが可能である。
【００５９】
図８に示したように、抵抗８０８は、オプションとして、方向性ドライバ１１０のピンＥＮＳへ結合させることが可能である。上述したように、抵抗８０８の存在は、方向性ドライバ１１０をして、両方の入力信号１１２ａ−１１２ｂを等しく取扱わせる（入力信号１１２ａはマスターではない）。抵抗８０８への接続を取除くことにより、方向性ドライバ１１０は入力信号１１２ａをマスター信号として取扱い且つ入力信号１１２ｂをスレーブ信号として取扱う。
【００６０】
図９は本発明の１実施例に基づく複数個の方向性モータ１０８に対する４番目の例としての方向性ドライバ１１０を例示している。図９に示した方向性ドライバ１１０の実施例は単に例示的なものに過ぎない。方向性ドライバ１１０のその他の実施例を本発明の技術的範囲を逸脱することなしに使用することが可能である。
【００６１】
この例においては、方向性ドライバ１１０は３個のピンＯＵＴ１−ＯＵＴ３に供給される３個の出力信号１１４を使用して２個の異なる方向性モータ１０８を制御する。２個の出力信号１１４（例えばピンＯＵＴ１及びＯＵＴ２における信号）の組合わせは方向性モータ１０８のうちの１つを制御する。２個の出力信号１１４（例えばピンＯＵＴ２及びＯＵＴ３における信号）の異なる組合わせは方向性モータ１０８のうちの別のものを制御する。
【００６２】
この実施例においては、３個の出力信号１１４を発生するために６個のスイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｆを使用している。スイッチングトランジスタ２１０ｅ−２１０ｆはスイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄと同様の態様で動作することが可能である。又、スイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｆのソースとドレインとの間での不所望の電流の流れを減少させるか又は阻止するために６個のダイオード２１６ａ−２１６ｄが使用されている。
【００６３】
６個のスイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｆを制御するためにチャージポンプ９０２が設けられている。チャージポンプ９０２は上述した図２のチャージポンプ２１８と同様の態様で動作することが可能である。この実施例においては、チャージポンプ９０２は６個の異なる出力を包含しており、それらは６個の異なるスイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｆを制御するために使用される。又、３個の出力信号１１４が発生されるので、方向性ドライバ１１０は３個の短絡／開放センサー２２４ａ−２２４ｃを包含している。
【００６４】
図１０は本発明の１実施例に基づく複数個の方向性負荷のアナログ制御のためのシステム１０２における図９の方向性ドライバ１１０の例示的な実現例を例示している。図１０に示した例示的な実現例は単に例示的なものに過ぎない。図９の方向性ドライバ１１０は本発明の技術的範囲を逸脱することなしにその他のシステムにおいて使用することが可能である。
【００６５】
図１０に示した方向性ドライバ１１０の実現例は図８に示した方向性ドライバ１１０の実現例に類似している。この例においては、複数個の入力信号発生器１１６が方向性ドライバ１１０へ入力信号１１２ａ−１１２ｂを供給するために使用されている。２個の入力信号発生器１１６はスイッチ９０２ａ−９０２ｂを包含している。一方の入力信号発生器１１６は、又、４個の抵抗９０４ａを包含しており、且つ別の入力信号発生器１１６は、又、３個の抵抗９０４ｂを包含している。この例においては、４個の抵抗９０４ａは窓１０４に対する３個の設定（上、下、エクスプレス下）、＋付加的な診断抵抗に対応している。３個の抵抗９０４ｂはドアロック１０６に対する２個の設定（ロック及びアンロック）＋付加的な診断抵抗に対応している。該診断抵抗は、常に、入力ピンＩＮ１及びＩＮ２と接地との間に結合されており且つスイッチ９０２ａ−９０２ｂが開放位置にあることを確認するために使用することが可能である。図１０のシステム１０２は、又、第三出力ピンＯＵＴ３へ結合されている付加的なコンデンサ９０８を包含している。コンデンサ９０８はコンデンサ３０８−３１０と同一又は同様のものとすることが可能である。
【００６６】
図１０に示したシステム１０２の実現例は、複数個の方向性モータ１０８が制御される多くの異なる適用例において使用することが可能である。例えば、図１０に示したシステム１０２は、乗り物１００のドアにおいて実現することが可能であり、その場合には、方向性モータ１０８はそのドアの窓１０４とドアロック１０６の両方を制御する。
【００６７】
以下の記載は、図２乃至１０のうちのいずれかに示した方向性ドライバ１１０の特定の実施例の特定の詳細を説明するものである。以下の詳細な説明は単に例示的なものに過ぎない。異なる動作特性を有する方向性ドライバ１１０のその他の実施例を本発明の技術的範囲を逸脱することなしに使用することが可能である。
【００６８】
幾つかの実施例においては、方向性ドライバ１１０は自動車の本体及びシャシ適用例において使用されている。予測される動作温度範囲は−４０℃乃至８５℃又は−４０℃乃至１０５℃の範囲である場合がある。方向性ドライバ１１０は９ＶＤＣと１６ＶＤＣとの間の入力電圧（入力信号１１２の電圧）で動作する場合がある。基準電圧ＶREFは方向性ドライバ１１０へ供給される場合があり、それはどのようにして入力信号１１２がデコードされるかを規制する。方向性モータ１０８のインピーダンス、例えば１６ｍΩ、５０ｍΩ又は１５０ｍΩを整合させるために使用することが可能である。方向性ドライバ１１０の接地ピンＧＮＤは方向性モータ１０８のハウジングを介して車体シートメタル接地へ結合させることが可能である。非動作状態にある場合（入力信号１１２が中立であり、コマンドが受取られていないことを意味する）、方向性ドライバ１１０は非常に低いゼロ入力状態電流消費を有することが可能である。
【００６９】
方向性ドライバ１１０のＩＮピン上の電圧レベルは方向性ドライバ１１０の出力を制御する。表１は窓１０４を開け閉めする方向性モータ１０８を制御するための方向性ドライバ１１０により使用される出力信号１１４の１例を例示している。
【００７０】
【表１】
2007014194.tif 000003
【００７１】
この例においては、ＶREFの値は識別された係数±７．５％により割算することが可能である。「障害発生オフ」状態は、外部制御器又はその他の装置によりモニタすることが可能なＩＮピンの出力状態を表わす。
【００７２】
方向性ドライバ１１０は出力ステータスピンを包含することが可能であり、それはステータスデータを外部の制御器又はその他の装置へ供給する。ステータスピンは、例えば、方向性ドライバ１１０の制御器２０８により供給される情報を出力することが可能である。１つの例として、ステータスピンは方向性ドライバ１１０において検知された第一障害を識別する電圧符号化出力信号を供給することが可能である。その出力はリセットされるまでラッチさせ且つ維持することが可能である。特定の例として、ステータスピンは、障害が検知されない場合にＶREF／１．２の値を出力することが可能である。過剰電流障害が検知される場合には、ピンＯＵＴ１及びＯＵＴ２は接地とさせることが可能であり、且つステータスピンは過剰電流障害を識別する電圧を出力することが可能である。
【００７３】
方向性ドライバ１１０により供給される電流はＬＩＭピンへ結合した抵抗を使用して制限することが可能である。その他の実施例においては、過剰電流条件を検知する場合の条件として時間を使用することが可能であり、その場合には、過剰電流制限及び時間スレッシュホールドの両方を選択するために抵抗値が使用される。表２は方向性ドライバ１１０の異なる可能な電流制限設定を例示している。
【００７４】
【表２】
2007014194.tif 000004
【００７５】
表２に示した最後の４つの設定を識別するために任意の適宜の抵抗値を使用することが可能である。又、ＬＩＭピンが開放である場合には、その検知時間は何等有意性を有するものではないものとすることが可能である。
【００７６】
方向性ドライバ１１０は、又、イネーブルピンを有することが可能であり、それは方向性ドライバ１１０が動的制動及び電流制限をイネーブルさせるか否かを制御する信号を受取る。例えば、該信号はこれらの機能のうちの各々を独立的にイネーブルさせることが可能である。表３はこれらの特徴を制御するための１つの可能な符号化方法を例示している。
【００７７】
【表３】
2007014194.tif 000005
【００７８】
上述したように、方向性ドライバ１１０は種々の問題（過剰電流問題及び過少電流問題等）を検知することが可能である。問題の検知は、方向性ドライバ１１０を複数個の障害モードのうちの１つとさせることが可能であり、且つその障害はステータスピンを介して識別することが可能である。例えば、内部的に測定した電流が検知時間を超えて選択した電流制限（存在する場合に、ＬＩＭピンに結合されている抵抗値に基づく）を超える場合には、方向性ドライバ１１０の出力はオフをラッチし且つリセットされるまでオフを維持することが可能である。幾つかの実施例においては、方向性ドライバ１１０は、電流制限がイネーブルピンを介してディスエーブルされている場合に過剰電流障害を検知するに過ぎない。
【００７９】
方向性ドライバ１１０は、又、供給電圧２１２が最大動作電圧を超える場合に過剰電圧問題に悩まされる場合がある。これが発生すると、方向性ドライバ１１０はその出力をディスエーブルさせ且つその問題をステータスピンへ報告することが可能である。この問題は非ラッチ問題を表わすことが可能である。換言すると、供給電圧２１２が最大動作電圧−過剰電圧ヒステリシス値より低い電圧へ復帰すると、方向性ドライバ１１０はリセットを必要とすることなしに通常動作を再開することが可能である。
【００８０】
方向性ドライバ１１０は、更に、過剰温度に悩まされる場合がある。方向性ドライバ１１０の温度が最大動作温度を超えると、方向性ドライバ１１０はその出力をディスエーブルさせることが可能である。その温度が最大動作温度−過剰温度ヒステリシス値より下がると、方向性ドライバ１１０は通常動作を再開することが可能である。循環的な過剰温度条件が検知される場合には（特定した時間において又は現在の「パワーオン」期間中に五回の過剰温度条件等）、方向性ドライバ１１０はその「パワーオン」期間の残部に対しそれ自身をディスエーブルさせることが可能である。
【００８１】
更に、方向性ドライバ１１０は、供給電圧２１２が９ＶＤＣより降下する場合等の過少電圧条件に悩まされる場合がある。これが発生すると、方向性ドライバ１１０の出力はラッチオフすることが可能であり、且つ方向性ドライバ１１０はリセットされるべきである。
【００８２】
これらの障害モードに加えて、方向性ドライバ１１０はその他の問題からそれ自身を保護することが可能な場合がある。例えば、方向性ドライバ１１０は電圧１１８の逆装着により発生される−１６Ｖ程度の低い逆電圧の印加に耐えぬくことが要求される場合がある。これが発生すると、方向性ドライバ１１０は方向性ドライバ１１０の出力を向上させてトランジスタの接合温度を１５０℃未満に維持することが可能である。又、方向性ドライバ１１０が使用期間中に接地から切断される場合には、方向性ドライバ１１０はその出力をターンオフさせることが可能である。更に、方向性ドライバ１１０は使用期間中における電源切断に耐えぬくことが可能な場合がある。電源切断に対する方向性ドライバ１１０を保護するために外部的な保護を与えることも可能である。これを超えて、開放出力（ＯＵＴ１又はＯＵＴ２への接続無し）はステータスピンを介して検知し且つ報告することが可能である。更に、該出力が保護を与え且つ誘導性負荷内に格納されたエネルギを散逸させるために内部的な過剰電圧クランプを使用することが可能である。該クランプは、トランジスタのドレイン対ソース電圧を特定の範囲に独立的に制限することが可能である。
【００８３】
方向性ドライバ１１０は絶縁した金属基板及び／又は高熱散逸性基板上に製造することが可能である。方向性ドライバ１１０はプリント回路基板（ＰＣＢ）へ取付けた生のダイとして生産することが可能であり且つ３つの層（回路経路付け層、エポキシ層、及び底部金属層）の複合体を表わすことが可能である。方向性ドライバ１１０は、又、サーマルパッケージングエンハンスメントと共に又は無しでモノリシック、トライリシック、又はその他のマルチダイ装置として構成することが可能である。パッケージ化した方向性ドライバ１１０はインサート成形したリードフレーム上に配置させ、次いでカスタム又はスタンダードハウジング内に配置させることが可能である。方向性ドライバ１１０を中央マイクロコントローラ等の乗り物におけるその他のコンポーネントへ結合させるためにスタンダード又はカスタムの自動車用のコネクタを使用することが可能である。
【００８４】
図２乃至１０は１個又はそれ以上の方向性モータ１０８に対する方向性ドライバ１１０の種々の例示的実施例及び実現例を例示しているが、図２乃至１０に対して種々の変更を行うことが可能である。例えば、基準電圧Ｒ１−Ｒ５によって４個の異なる電圧範囲が定義されているが、方向性ドライバ１１０は任意の数の電圧範囲をサポートすることが可能である。又、方向性ドライバ１１０における種々のコンポーネントは結合させるか又は省略することが可能であり且つ特定の必要性に従って付加的なコンポーネントを付加することが可能である。更に、種々のスイッチは、各々、任意の数の設定を有することが可能であり、且つその他の又は付加的なタイプの入力装置を入力信号１１２を発生するために使用することが可能である。これを超えて、方向性ドライバ１１０の１つの実施例又は実現例において実現したものとして示した特徴は方向性ドライバのその他の実施例又は実現例において使用することが可能である。１つの例として、図４及び６に示したトランジスタ４０２及びダイオード４０４は、又、図８及び１０に示した実現例において使用することが可能である。更に、入力信号１１２の電圧レベルに基づいて動作するものとして説明したが、方向性ドライバ１１０は入力信号１１２の電流レベル又はその他の特性に基づいて動作することが可能である。１つの例として、入力サンプリング回路は入力信号の電流レベルを測定することが可能であり、且つ比較器はその測定した電流レベルを基準値と比較することが可能である。
【００８５】
図１１は本発明の１実施例に基づく１個又はそれ以上の方向性負荷のアナログ制御のための例示的な方法１１００を例示している。説明の便宜上、方法１１００を図１のシステム１０２において動作する図２又は図７の方向性ドライバ１１２に関して説明する。方法１１００は任意のその他の適宜のドライバによって及び任意のその他の適宜のシステムにおいて使用することが可能である。
【００８６】
方向性ドライバ１１０がステップ１１０２において少なくとも１個の状態符号化入力信号を受取る。これは、例えば、方向性ドライバ１１０が入力ピンＩＮを介して入力信号を１１２を又は入力ピンＩＮ１及びピンＩＮ２を介して入力信号１１２ａ−１１２ｂを受取ることを包含することが可能である。入力信号１１２はユーザ制御型スイッチ又は中央マイクロコントローラ等の任意の適宜の入力信号発生器１１６から発生することが可能である。
【００８７】
方向性ドライバ１１０はステップ１１０４において基準電圧ＶREFを識別する。これは、例えば、基準電圧ＶREFが高へプルされるか又は接地へ結合されるか否かを方向性ドライバ１１０が決定することを包含することが可能である。基準電圧ＶREFは、方向性ドライバ１１０が調整された電圧（例えば＋５Ｖ）又は調整されていない電圧を使用して状態符号化入力信号１１２をデコードするか否かを決定する。
【００８８】
ステップ１１０６において決定されたように１個又は複数個の入力信号が受取られたか否か（及び、複数個の入力信号のうちのスレーブ信号が無視されるか否か）に依存して、方向性ドライバ１１０はステップ１１０８又はステップ１１１０においてその入力信号と関連する機能を識別する。いずれのステップも基準ユニット２０４が複数個の基準電圧Ｒ１−Ｒ５を発生することを包含することが可能であり、それは基準電圧ＶREFに基づいてスケールさせることが可能である。単一の入力信号が受取られる場合には、これは、又、入力サンプリング回路２０２が入力信号１１２をサンプリングすることを包含することが可能である。複数個の入力信号が受取られる場合には、これは、又、入力サンプリング回路７０２ａ−７０２ｂが入力信号１１２をサンプリングすることを包含することが可能であり、その場合に、入力サンプリング回路７０２ｂは比較器７０４によって制御されて入力信号１１２ａに入力信号１１２ｂよりも一層高い優先度を与える。いずれのステップも、更に、比較器２０６ａ−２０６ｅがサンプルした入力電圧と基準電圧Ｒ１−Ｒ５とを比較することを包含することが可能である。更に、このことは、制御器２０８が比較結果を受取り且つサンプルされた入力電圧が該当する電圧範囲を識別することを包含することが可能である。識別された電圧範囲は要求された機能と関連している。
【００８９】
方向性ドライバ１１０は１つ又はそれ以上の方向性負荷をしてステップ１１１２において要求された機能を提供させることが可能な出力信号を発生する。このことは、例えば、制御器２０８が、チャージポンプ２１８をして、スイッチングトランジスタ２１０ａ−２１０ｄの各々を適宜の導通又は非導通状態とさせることを包含することが可能である。特定の例として、このことは、トランジスタ２１０ａ−２１０ｂのうちの１つが第一出力信号１１４としてソース電圧２１２又は接地２１４のいずれかを与え且つトランジスタ２１０ｃ−２１０ｄのうちの１つが第二出力信号１１４としてその反対のものを与えることを包含することが可能である。
【００９０】
方向性ドライバ１１０はステップ１１１４において１個又はそれ以上の方向性負荷に対して発生された出力信号１１４を供給する。このことは、例えば、方向性ドライバ１１０が２つの出力信号１１４を出力ピンＯＵＴ１及びＯＵＴ２を介して１つ又はそれ以上の方向モータ１０８へ供給することを包含することが可能である。
【００９１】
ステップ１１１６において方向性ドライバ１１０において障害が検知された場合には、方向性ドライバ１１０はステップ１１１８において障害データを出力する。このことは、例えば、制御器２０８が、その障害（過少電圧条件等）を識別し且つその検知された障害を識別する電圧符号化出力信号を出力することを包含することが可能である。障害が検知されることがなく且つステップ１１２０において別の機能が要求されている場合には、方向性ドライバ１１０はステップ１１０４へリターンし次の要求された機能をデコードし且つ実現する。そうでない場合には、方法１１００は終了する。
【００９２】
図１１は１個又はそれ以上の方向性負荷のアナログ制御のための方法１１００の１例を例示しているが、図１１に対して種々の変更を行うことが可能である。例えば、方向性ドライバ１１０は方向性ドライバ１１０において１つ又はそれ以上の障害が検知された場合に保護動作を行う等の任意の付加的なアクションを実施することが可能である。又、種々のステップは並列的に実施することが可能である。
【００９３】
本明細書において使用した幾つかの用語及び句の定義について説明することが有益的な場合がある。「包含する」及び「有する」更にその派生的用語は制限なしでの包含することを意味している。「又は」という用語は及び／又はを意味する包括的なものである。「各々」という用語は識別した品目の少なくともサブセットの全てを意味している。「と関連する」及び「それと関連する」及びその派生的なものの句は包含する、の中に包含される、と相互接続する、含む、その中に含まれる、それへ又はそれと接続する、それへ又はそれと結合する、と通信可能である、と共同する、インターリーブする、並置する、と近接している、と結合されている、持っている、の特性を有している、等を意味する場合がある。「制御器」及び「マイクロコントローラ」という用語は少なくとも１つの動作を制御する装置、システム又はその一部を意味している。制御器又はマイクロコントローラはハードウエア、ファームウエア、又はソフトウエア、又はそれらの少なくとも２つの結合で実現することが可能である。注意すべきことであるが、任意の特定の制御器又はマイクロコントローラと関連する機能性は集中化させるか又は局所的に又は遠隔的に分散させることが可能である。
【００９４】
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の１実施例に基づく１個又はそれ以上の方向性負荷のアナログ制御のためのシステムを具備する例示的な乗り物を示した概略図。
【図２】本発明の１実施例に基づく方向性負荷に対する第一例の方向性ドライバを示した概略図。
【図３】本発明の１実施例に基づく方向性負荷のアナログ制御のためのシステムにおける図２の方向性ドライバの実現例を示した概略図。
【図４】本発明の１実施例に基づく方向性負荷のアナログ制御のためのシステムにおける図２の方向性ドライバの実現例を示した概略図。
【図５】本発明の１実施例に基づく方向性負荷用の第二例の方向性ドライバを示した概略図。
【図６】本発明の１実施例に基づく方向性負荷のアナログ制御のためのシステムにおける図５の方向性ドライバの例示的実現例を示した概略図。
【図７】本発明の１実施例に基づく方向性負荷用の第三例の方向性ドライバを示した概略図。
【図８】本発明の１実施例に基づく方向性負荷のアナログ制御のためのシステムにおける図７の方向性ドライバの例示的実現例を示した概略図。
【図９】本発明の１実施例に基づく複数個の方向性負荷に対する第四例の方向性ドライバを示した概略。
【図１０】本発明の１実施例に基づく複数個の方向性負荷のアナログ制御のためのシステムにおける図９の方向性ドライバの例示的実現例を示した概略図。
【図１１】本発明の１実施例に基づく１個又はそれ以上の方向性負荷のアナログ制御のための例示的な方法を示したフローチャート。
【符号の説明】
【００９６】
１００  乗り物
１０２  システム
１０４  窓
１０６  ドアロック
１０８  方向性モータ
１１０  方向性ドライバ
１１６  入力信号発生器
１１８  電源
２０２  入力サンプリング回路
２０４  基準ユニット
２０６  比較器
２０８  制御器
２１８  チャージポンプ
２２０  過剰電圧プロテクタ
２２２  過少電圧センサー
２２４  短絡／開放センサー
２２６  温度センサー
２２８  電流センサー
２３０  電流制限器
【図１】
2007014194.tif 000006
【図２】
2007014194.tif 000007
【図３】
2007014194.tif 000008
【図４】
2007014194.tif 000009
【図５】
2007014194.tif 000010
【図６】
2007014194.tif 000011
【図７】
2007014194.tif 000012
【図８】
2007014194.tif 000013
【図９】
2007014194.tif 000014
【図１０】
2007014194.tif 000015
【図１１】
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