(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電流入出力端を有するとともに、前記電流入出力端間を介して流れる駆動電流の方向の違いによって車の開閉体を開又は閉に駆動する駆動部と、
前記駆動電流を供給する第１の電源端子と、
励磁コイルと切替接点とを有するとともに、前記励磁コイルに制御電流が流れているときに限り前記切替接点によって前記各電流入出力端をそれぞれ前記第１の電源端子に接続する第１、第２のリレーと、
前記制御電流を供給する第２の電源端子と、
水没したときに、前記第１のリレーの前記励磁コイルへの前記制御電流の供給を遮断する電源遮断手段とを備え、
前記開閉体は、前記第１のリレーの励磁コイルにのみ前記制御電流を流したときに閉に駆動され、前記第２のリレーの励磁コイルにのみ前記制御電流を流したときに開に駆動されるよう構成され、
前記電源遮断手段は、前記第１のリレーの励磁コイルおよび前記第２の電源端子との間に接続された電源供給ラインと、接地ラインとを有し、前記２つのラインをそれぞれの導体を露出した状態で互いに近接して並行に配設し、水没時に前記電源供給ラインと、前記接地ラインとの間をショートするようにしたことを特徴とする水没対応開閉体駆動回路。
【請求項２】
前記電源供給ラインの幅を前記接地ラインの幅に比べて細くしたことを特徴とする請求項１に記載の水没対応開閉体駆動回路。
【請求項３】
前記電源遮断手段の前記２つのラインを、プリント基板上に印刷形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の水没対応開閉体駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の開閉体駆動回路に関し、特に、水没したときでも、ある一定時間内（例えば、１分間ないし５分間）は、開閉体が開くことを可能にした水没対応開閉体駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車の開閉体を駆動する開閉体駆動回路を、図３を参照して説明する。図３に示すように、開閉体駆動回路は、ＣＰＵ３１、駆動部３２、リレーＲＬ１，ＲＬ２、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、電源端子ＶＣＣから構成されている。
【０００３】
ＣＰＵ３１は、入出力用の複数の端子を有し、出力端子（ＵＰ、ＤＯＷＮ）から、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２をオン／オフさせるための信号となる微小な電流を出力する。
【０００４】
駆動部３２は、図示しない開閉体を開閉させるための正逆回転可能なモータで、図３に示す回路において、上側から下側に電流が流れるときは、開閉体を閉めるように回転（ＵＰ）し、下側から上側に電流が流れるときは、開閉体を開けるように回転（ＤＯＷＮ）する。
リレーＲＬ１，ＲＬ２は、ともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２と励磁コイルＬ１、Ｌ２とを有し、励磁コイルＬ１、Ｌ２のどちらか一方にだけ制御電流が流れたときにのみ、電源端子ＶＣＣからの電源が、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を介して、駆動部３２に供給されるように構成されている。
【０００５】
トランジスタＴＲ１は、べースが、抵抗Ｒ３を介して、ＣＰＵ３１の出力端子ＵＰに接続され、コレクタが励磁コイルＬ１を介して電源端子ＶＣＣに接続され、エミッタが接地されている。
また、トランジスタＴＲ２は、べースが、抵抗Ｒ４を介して、ＣＰＵ３１の出力端子ＤＯＷＮに接続され、コレクタが励磁コイルＬ２を介して電源端子ＶＣＣに接続され、エミッタが接地されている。
【０００６】
以上の構成によって、図示しない閉スイッチ又は開スイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応した信号がＣＰＵ３１の入力端子に入力され、ＣＰＵ３１は、入力された信号に応じて出力端子ＵＰ又はＤＯＷＮから微小な電流の信号をトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のベースに出力し、出力された信号によってトランジスタＴＲ１、ＴＲ２がオン／オフし、励磁コイルＬ１、Ｌ２に制御電流を流すことで、スイッチＳＷ１、ＳＷ２が切り替わり、駆動部３２に車載電源を供給することにより、駆動部３２が正／逆回転し、自動車の開閉体が開／閉する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３に示す回路の場合、励磁コイルＬ１の両端のＡ点及びＢ点の電位は、駆動部３２を駆動しない場合においては、電源端子ＶＣＣと同電位である。この状態でこの回路が水没した場合、Ａ点及びＢ点と、この回路内のＰＣＢパターンに存在する接地パターンや接地されたフレームなどとの間で、ショートする。
Ｂ点が接地パターンとの間でショートした場合においては、励磁コイルＬ１を介して電流が流れるため、スイッチＳＷ１が電源端子ＶＣＣ側に切り替わってしまう。このとき、スイッチＳＷ２側は、接地されているため、駆動部３２に電流が流れ、駆動部３２が閉方向に駆動してしまう。
同様に励磁コイルＬ２のＤ点でも、同じようなことが起こり得るため、駆動部３２はランダムに正転／逆転動作してしまう。
【０００８】
この回路が、車載用パワーウインド装置に使用されている場合においては、運転者が意図しない状況下で、かつ、車が浸水しているという冷静かつ適切な判断・動作ができ得ない特殊な条件下において、ランダムにウインドが開閉動作すると、運転者はパニック状態となり、適切な時間以内に判断・動作できない状況に追い込んでしまい、ますます危険な状態になってしまう恐れがある。
また、運転者が、車室内から脱出を試みようとしている状況下で、ウインドが閉方向へ動作した場合には、脱出が出来なくなり、前記同様にパニック状態になるという危険性を秘めている。
【０００９】
これを回避する目的で図４に示す回路が考えられている。図４に示す回路は、図３に示す励磁コイルＬ１，Ｌ２への通電制御を接地側で制御する方法に対し、電源側で制御する方法に変更するために、トランジスタＴＲ３、ＴＲ４をそれぞれトランジスタＴＲ１，ＴＲ２と励磁コイルＬ１，Ｌ２の一端との間に介挿し、エミッタを電源端子ＶＣＣに接続し、励磁コイルＬ１，Ｌ２の他端を接地したものである。
図４の回路の場合、励磁コイルＬ１のＡ点及びＢ点、又は、励磁コイルＬ２のＣ点及びＤ点の電位は、駆動体３２を駆動しない場合において、接地電位と同電位である。この状態でこの回路が浸水した場合、Ａ点及びＢ点と、この回路のＰＣＢパターンなどに、存在する接地パターンとの間では、ショートして、励磁コイルＬ１又はＬ２に電流が流れることはないが、コイルＬ１、Ｌ２への給電を制御する電源端子ＶＣＣに接続されたトランジスタＴＲ３、ＴＲ４のエミッタとコイルに接続されるコレクタとの間でショートすると、励磁コイルＬ１のＢ点またはコイルＬ２のＤ点が電源端子ＶＣＣとショートすることになるので、コイルＬ１又はＬ２に電流が流れ、前述の図３に示す回路と同様に開閉体がランダムな開閉動作をしてしまう可能性がある。
【００１０】
また、他に、浸水を検知し、ＣＰＵ等で、駆動部への駆動回路そのものの駆動方法に制限を加えたとしても、駆動回路内の駆動部への給電切り替え素子（リレー等）の制御部分でショートし、誤動作してしまえば、前述と同様の意図しないランダムな開閉動作をしてしまう可能性がある。
さらには、この対策としては、耐湿又は耐水コーティングを駆動回路内の駆動部への給電切り替え素子（リレー等）の制御部分に塗布するなどの方法も考えられるが、コーティングそのものが製品価格を引き上げ、かつ、半永久的にそれらコーティングが機能するための塗布量の規定及び、実際の製品組み立て場面での塗布量管理も容易ではなく、その点からも製品価格へ影響を及ぼす可能性を秘めている。
【００１１】
本発明は、この問題を解決するもので、その目的は、水没したときに、開閉体が予期しない閉動作をせず、さらには、開きたいときには確実に開閉体を開くことのできる水没対応開閉体駆動回路を安価に提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための解決手段として本発明の水没対応開閉体駆動回路は、２つの電流入出力端を有するとともに、前記電流入出力端間を介して流れる駆動電流の方向の違いによって車の開閉体を開又は閉に駆動する駆動部と、前記駆動電流を供給する第１の電源端子と、励磁コイルと切替接点とを有するとともに、前記励磁コイルに制御電流が流れているときに限り前記切替接点によって前記各電流入出力端をそれぞれ前記第１の電源端子に接続する第１、第２のリレーと、前記制御電流を供給する第２の電源端子と、水没したときに、前記第１のリレーの前記励磁コイルへの前記制御電流の供給を遮断する電源遮断手段とを備え、前記開閉体は、前記第１のリレーの励磁コイルにのみ前記制御電流を流したときに閉に駆動され、前記第２のリレーの励磁コイルにのみ前記制御電流を流したときに開に駆動されるよう構成され、前記電源遮断手段は、前記第１のリレーの励磁コイルおよび前記第２の電源端子との間に接続された電源供給ラインと、接地ラインとを有し、前記２つのラインをそれぞれの導体を露出した状態で互いに近接して並行に配設し、水没時に前記電源供給ラインと、前記接地ラインとの間をショートするようにした。
【００１３】
この構成としたことで、水没したときに、電源遮断手段の２つのラインがショートするので、第１のリレーの励磁コイルに流す制御電流を容易に遮断でき、第２のリレーの切替接点は動作しなくなるので、予期しない開閉動作をしなくなる。
【００１４】
さらに、水没したときに、第１のリレーの切替接点は動作しなくなるので、予期しない閉動作をせず、また、第２のリレーの励磁コイルに制御電流を流せば、開閉体を開くことができる。
【００１５】
さらに、前記電源供給ラインの幅を前記接地ラインの幅に比べて細くした。この構成としたことで、ショートしたときに、電源供給ラインを溶断することができる。また、前記電源遮断手段の前記２つのラインを、プリント基板上に印刷形成した。この構成としたことで、電源供給ラインを細く形成でき、また、接地ラインとの間隔を精度よく近接させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の水没対応開閉体駆動回路を図１、図２を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の水没対応開閉体駆動回路の構成を示す回路図である。本発明の水没対応開閉体駆動回路は、制御部（ＣＰＵ）１１、駆動部１２、第１、第２のリレーＲＬ１，ＲＬ２、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、第１、第２の電源端子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、及び、電源遮断手段１３から構成されている。
【００１８】
ＣＰＵ１１は、マイクロコンピュータやＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などで構成され、入出力用の複数の端子を有し、入力用端子には、図示しない操作スイッチから信号となる電圧が入力され、出力用端子（ＵＰ、ＤＯＷＮ）から、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２にオン／オフさせるための信号となる電圧を出力する。
【００１９】
駆動部１２は、図示しない車の開閉体（ウインド、サンルーフ、ドアなど）を開閉させるための２つの電流入出力端を有し、正逆回転可能な、例えば、モータで構成され、図１に示す回路において、上側から下側に電流が流れるときは、開閉体を閉じるように（ＵＰ）回転し、下側から上側に電流が流れるときは、開閉体を開けるように（ＤＯＷＮ）回転する。
リレーＲＬ１、及びＲＬ２は、ともに、切替接点ＳＷ１、ＳＷ２と励磁コイルＬ１、Ｌ２とを有し、、切替接点ＳＷ１、ＳＷ２は、それぞれの可動接点が駆動部１２の互いに異なる電源入出力端に接続され、一方の固定接点が第１の電源端子ＶＣＣ１に接続され、他方の固定接点がグランドに接続されている。
そして、切替接点ＳＷ１、ＳＷ２の可動接点は、通常は、図示のようにグランド側の固定接点に接続されていて、励磁コイルＬ１、Ｌ２に電流が流れている間だけ第１の電源端子ＶＣＣ１側の固定接点に接続される。すなわち、励磁コイルＬ１、Ｌ２のどちらか一方にだけ電圧が印加されたときに、第１の電源端子ＶＣＣ１からの電源が、切替接点ＳＷ１、ＳＷ２を介して、駆動部１２に供給され、駆動部１２が開閉体を開閉するように構成されている。
【００２０】
トランジスタＴＲ１は、べースが、抵抗Ｒ１を介して、ＣＰＵ１１の出力端子ＵＰに接続され、コレクタが励磁コイルＬ１、電源遮断手段１３を介して第２の電源端子ＶＣＣ２に接続され、エミッタが接地されている。
また、トランジスタＴＲ２は、べースが、抵抗Ｒ２を介して、ＣＰＵ１１の出力端子ＤＯＷＮに接続され、コレクタが励磁コイルＬ２を介して第２の電源端子ＶＣＣ２に接続され、エミッタが接地されている。
【００２１】
電源遮断手段１３は、図２に示すように、例えばＰＣＢ上に、励磁コイルＬ１と第２の電源端子ＶＣＣ２との間の電源供給ライン１４と、両端を接地した接地ライン１５とを近接して並行に配置したもので構成され、この近接している部分は、電源供給ライン１４は細く、接地ライン１５は太く形成され、また、レジスト（被覆材）１６が除去されている。
この電源遮断手段１３は、両ライン１４、１５間に水が浸水すると、両ライン１４、１５間は電気的に導通し、さらに時間が経つと、第２の電源端子ＶＣＣ２からの電流によって電源供給ライン１４が切断されるように構成されている。
【００２２】
以上の構成によって、図示しない閉スイッチ又は開スイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応した信号がＣＰＵ１１の入力端子に入力され、ＣＰＵ１１は、入力された信号に応じて出力端子ＵＰ又はＤＯＷＮから微小な電流の信号をトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のベースに出力し、出力された信号によってトランジスタＴＲ１、ＴＲ２がオン／オフし、励磁コイルＬ１、Ｌ２に制御電流を流すことで、切替接点ＳＷ１、ＳＷ２が切り替わり、駆動部１２に車載電源を供給することにより、駆動部１２が正／逆回転し、自動車の開閉体が開／閉する。
【００２３】
また、自動車が水没して、水が車内に侵入し、電源遮断手段１３が浸水すると電源供給ライン１４と接地ライン１５との間がショートし、さらに時間が経つと、電源供給ライン１４の一部が切断される。
そうすると励磁コイルＬ１には、電流が流れなくなるので、リレーＲＬ１の切替接点ＳＷ１は、グランドに接続されたままとなる。
この状態においては、駆動部１２は、閉方向には動作しない。したがって、不規則な開閉動作をしない。
【００２４】
このとき、図示しない開スイッチが操作されると、対応する信号がＣＰＵ１１の入力端子に入力され、ＣＰＵ１１は、出力端子ＤＯＷＮからローレベルの微小な電流の信号をトランジスタＴＲ２のベースに出力し、その信号によってトランジスタＴＲ２がオンし、励磁コイルＬ２に第２の電源端子ＶＣＣ２からの制御電流を流すので、切替接点ＳＷ２が第１の電源端子ＶＣＣ１側に切り替わり、駆動部１２に、図示下側から上側に電源を供給することにより、駆動部１２が逆回転し、自動車の開閉体が開く。
【００２５】
以上のような構成と動作によって、水中に落ちた場合にでも開閉体が予期しない開閉動作をすることがなく、また、開スイッチを操作すると確実に開閉体を開けることができ、乗員は自動車から脱出することが可能となっている。
【００２６】
なお、より良い構成として、電源を供給する電源供給ライン１４のうちで、接地ライン１５が並行に設置されていて、かつレジスト１６抜きとなっている箇所の経路幅は、励磁コイルＬ１で消費する電流を流す最低限の線幅が望ましく、電源遮断手段１３をＰＣＢで構成する場合においては、その加工性と、価格から、０．３ｍｍ程度以下が望ましい。更に細くすることが可能であれば、より早い段階で電源遮断手段１３の電源供給ライン１４が断線できるようになり、より効果的だが、ＰＣＢの場合、細くするにつれて、徐々に高価になるため、製品価格を圧迫しない範囲のパターン幅が望ましい。  更には電源供給ライン１４に対して、並行設置される接地ライン１５の経路幅は、電源供給ライン１４のレジスト１６抜きとなっている箇所の経路幅に比べて十分太い経路幅が望ましい。
電源遮断手段１３をＰＣＢで構成する場合においては、電源供給ライン１４の線路幅に対して、１０倍以上の経路幅が望ましい。そして電源供給ライン１４と、並行設置される接地ライン１５の経路間のギャップは、電源供給ライン１４の経路幅と同等以下とし、経路長は、出きるだけ長く取ることが望ましく、１０ｍｍから５０ｍｍの並行部経路長が望ましい。経路長を短くするとせっかく断線した電源供給ライン１４の、電源接続側と、水没対応開閉体駆動回路のトランジスタＴＲ１への接続側とでショートし、断線の効果が得られないためである。
また、電源遮断手段１３の設置場所は、水没したことを素早く検知させるために、エンジンが前置きの車であれば、車室内の前方の下側に設置するのが良く、また、浸水した水の通り道を設けて、その通り道上に設置しても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の水没対応開閉体駆動回路は、２つの電流入出力端を有するとともに、前記電流入出力端間を介して流れる駆動電流の方向の違いによって車の開閉体を開又は閉に駆動する駆動部と、前記駆動電流を供給する第１の電源端子と、励磁コイルと切替接点とを有するとともに、前記励磁コイルに制御電流が流れているときに限り前記切替接点によって前記各電流入出力端をそれぞれ前記第１の電源端子に接続する第１、第２のリレーと、前記制御電流を供給する第２の電源端子と、水没したときに、前記第１のリレーの前記励磁コイルへの前記制御電流の供給を遮断する電源遮断手段とを備え、前記開閉体は、前記第１のリレーの励磁コイルにのみ前記制御電流を流したときに閉に駆動され、前記第２のリレーの励磁コイルにのみ前記制御電流を流したときに開に駆動されるよう構成され、前記電源遮断手段は、前記第１のリレーの励磁コイルおよび前記第２の電源端子との間に接続された電源供給ラインと、接地ラインとを有し、前記２つのラインをそれぞれの導体を露出した状態で互いに近接して並行に配設し、水没時に前記電源供給ラインと、前記接地ラインとの間をショートするようにしたので、水没したときに、電源遮断手段の２つのラインがショートするので、第１の一方のリレーの励磁コイルに流す制御電流を容易に遮断でき、第２のリレーの切替接点は動作しなくなるので、予期しない開閉動作をしなくなる。さらに、水没したときに、第１のリレーの切替接点は動作しなくなるので、予期しない閉動作をせず、また、第２のリレーの励磁コイルに制御電流を流せば、開閉体を開くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水没対応開閉体駆動回路の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の水没対応開閉体駆動回路の電源遮断手段の構成を示す図である。
【図３】従来の水没対応開閉体駆動回路の構成を示す回路図である。
【図４】従来の他の水没対応開閉体駆動回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１１  制御部（ＣＰＵ）
１２  駆動部
１３  電源遮断手段
１４  電源供給ライン
１５  接地ライン
１６  レジスト
ＲＬ１，ＲＬ２  リレー
Ｌ１、Ｌ２  励磁コイル
ＳＷ１，ＳＷ２  切替接点
ＶＣＣ１  第１の電源端子
ＶＣＣ２  第２の電源端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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