电动车窗装置的制作方法

文档序号:31355632发布日期:2022-08-31 13:35阅读:75来源:国知局
电动车窗装置的制作方法

1.本发明的一个或更多个实施方式涉及通过电机打开和关闭车窗的电动车窗装置,并且更具体地,涉及适合于具有浸没检测功能的电动车窗装置的电路配置。


背景技术:

2.安装在车辆上的电动窗装置是根据开关的操作状态使电机正向或反向旋转,并且经由设置在电机和车窗之间的打开/关闭机构来打开和关闭车窗的装置。当开关被操作为向上(车窗关闭)侧时,电机正向旋转以关闭车窗,而当开关被操作为向下(车窗打开)侧时,电机反向旋转以打开车窗。通过切换流过电机的电流的方向来控制电机的正向和反向旋转。
3.即使在车辆浸没并且不能正常执行车窗打开/关闭控制的情况下,电动车窗装置也具有能够检测浸没,并且通过操作开关来强制打开车窗以使得能够从车窗脱离并确保乘员的安全的功能。在jp-a-2018-100507、jp-b2-6634351、jp-a-2018-135726、jp-a-2019-015115和jp-a-2020-087834中,描述了具有这种浸没检测功能的电动车窗装置。
4.在jp-a-2018-100507、jp-b2-6634351、jp-a-2018-135726和jp-a-2019-015115中描述的电动车窗装置中,提供用于检测浸没的检测焊盘(电极),使得组件数量增加并且电路配置变得复杂。另一方面,在jp-a-2020-087834中描述的电动车窗装置中,基于当恒定电流通过输入端子时端子的电压与预定阈值之间的比较结果,在不提供检测焊盘的情况下确定浸没状态。根据jp-a-2020-087834的电动车窗装置,检测焊盘是不必要的并且需要恒定电流电路,使得电路配置不可避免地复杂。
5.另外,当在车辆浸没时由于错误的开关操作而关闭车窗时,车窗关闭并且乘员难以逃脱,从而威胁乘员的安全。因此,也需要采取措施。例如,在jp-a-2018-100507中,提供了当车辆浸没时检测焊盘短路时接通的第一开关元件,以及当第一开关元件接通时接通的第二开关元件。当检测到浸没并且每个开关元件接通时,车窗关闭开关在电源侧的一端通过第二开关元件接地。因此,即使操作车窗关闭开关,也没有电流流过开关并且没有检测到开关操作,从而可以防止当车辆浸没时车窗被错误地关闭。然而,为了实现该功能,除了检测焊盘之外还需要诸如晶体管或继电器之类的开关元件,使得电路配置变得更加复杂。


技术实现要素:

6.本发明的一个或更多个实施方式的目的是提供一种电动车窗装置,其通过在保持必要功能的同时使组件的数量最小化而具有简化的电路配置。
7.根据本发明的一个或更多个实施方式的电动车窗装置包括:操作单元,其设置有通过用于车窗的手动打开操作而接通的第一开关、通过用于车窗的手动关闭操作而接通的第二开关、以及通过用于车窗的自动打开或关闭操作而接通的第三开关;电机驱动单元,其驱动电机以打开和关闭车窗;以及控制单元,其基于操作单元的每个开关的状态来控制电机驱动单元的操作。操作单元包括第一电路和第二电路,第一电路包括第一开关、第二开关
和电阻器,第二电路包括第三开关。在第一电路中,第一开关和第二开关中的一个和电阻器的串联电路连接在第一电源和地之间,并且第一开关和第二开关中的另一个与串联电路并联连接。此外,在第二电路中,第三开关连接在第二电源和地之间。控制单元被配置为监测第一电路在第一电源侧的一端处的第一电位和第二电路在第二电源侧的一端处的第二电位中的每一个。控制单元被配置为当第一电位是在第一开关被接通时的电位时向电机驱动单元输出手动车窗打开信号,手动车窗打开信号给出仅在第一开关的接通时段期间打开车窗的指令。控制单元被配置为当第一电位是在第二开关被接通时的电位时向电机驱动单元输出手动车窗关闭信号,手动车窗关闭信号给出仅在第二开关的接通时段期间关闭车窗的指令。另一方面,控制单元被配置为当第二电位是在第三开关被接通时的电位时向电机驱动单元输出自动车窗打开信号或自动车窗关闭信号,自动车窗打开信号给出将车窗连续打开至完全打开位置的指令,自动车窗关闭信号给出将车窗连续关闭至完全关闭位置的指令。
8.因此,通过接通第一开关至第三开关来改变第一电路的一端处的第一电位和第二电路的一端处的第二电位,并且根据结果,从控制单元向电机驱动单元输出用于手动地或自动地打开和关闭车窗的信号。因此,可以通过其中仅一个电阻器被添加到操作单元中的现有开关的极其简单的电路配置,在保持电动车窗装置所需的功能的同时,以最小数量的组件显著地降低成本。
9.在本发明的一个或更多个实施方式中,当第二电位是第三开关被接通时的电位并且第一电位是第一开关被接通时的电位时,控制单元可以输出自动车窗打开信号,并且当第二电位是第三开关被接通时的电位并且第一电位是第二开关被接通时的电位时,控制单元可以输出自动车窗关闭信号。
10.在本发明的一个或更多个实施方式中,电动车窗装置可以具有浸没检测功能。在这种情况下,控制单元被配置为当第一电位在预定的第一浸没电位范围内时,或者当第二电位在预定的第二浸没电位范围内时,确定已经发生浸没。在没有浸没的正常时间,当第一电位是第一开关被接通时的电位时,控制单元输出手动车窗打开信号,并且当第一电位是第二开关被接通时的电位时,控制单元输出手动车窗关闭信号。另一方面,当存在浸没的浸没时,当第一电位是第一开关被接通时的电位时,控制单元输出手动车窗打开信号,并且即使当第一电位是第二开关被接通时的电位时,控制单元也不输出手动车窗关闭信号。
11.此外,当正常时间的第二电位是第三开关被接通时的电位并且当正常时间的第一电位是第一开关被接通时的电位时,控制单元可以输出自动车窗打开信号,并且当正常时间的第二电位是第三开关被接通时的电位并且正常时间的第一电位是第二开关被接通时的电位时,控制单元可以输出自动车窗关闭信号。
12.此外,在浸没时,控制单元可以不执行第二开关的接通和第三开关的接通的确定,而仅执行第一开关的接通的确定。
13.此外,关于在正常时间的第一电位,可以在控制单元中设置用于确定是否存在浸没的第一浸没阈值、用于确定第一开关的接通的第一接通阈值和用于确定第二开关的接通的第二接通阈值,并且关于在正常时间的第二电位,可以在控制单元中设置用于确定是否存在浸没的第二浸没阈值和用于确定第三开关的接通的第三接通阈值。此外,关于浸没时的第一电位,可以在控制单元中设置用于确定第一开关的接通的第四浸没阈值和用于确定
从浸没状态到非浸没状态的转变的第一非浸没阈值,并且关于浸没时的第二电位,可以在控制单元中设置用于确定从浸没状态到非浸没状态的转变的第二非浸没阈值。在上述情况下,第一浸没电位范围是在第一浸没阈值与第一接通阈值或第二接通阈值之间的范围,并且第二浸没电位范围是在第二浸没阈值和第三接通阈值之间的范围。
14.在本发明的一个或更多个实施方式中,第一开关可以是通过用于车窗的手动打开操作而接通的手动打开开关,第二开关可以是通过用于车窗的手动关闭操作而接通的手动关闭开关,第三开关可以包括自动打开开关和自动关闭开关,自动打开开关通过在通过用于车窗的手动打开操作接通第一开关的状态下连续执行的用于车窗的自动打开操作而接通,自动关闭开关通过在通过用于车窗的手动关闭操作接通第二开关的状态下连续执行的用于车窗的自动关闭操作而接通。
15.在本发明的一个或更多个实施方式中,操作单元可以包括连接第一电路的一端的第一端子和连接第二电路的一端的第二端子,并且控制单元可以包括通过第一布线连接到第一端子的第三端子和通过第二布线连接到第二端子的第四端子。此外,第三端子可以经由第一上拉电阻器连接到第一电源,第四端子可以经由第二上拉电阻器连接到第二电源。在这种情况下,控制单元可以监测第三端子处的电位作为第一电位,并且监测第四端子处的电位作为第二电位。
16.根据本发明的一个或更多个实施方式,可以实现在保持必要的功能的同时具有最小数量的组件的简化电路配置的电动车窗装置。
附图说明
17.图1是示出本发明的第一实施方式的电路图;
18.图2是用于解释在正常时间中使用的确定阈值的图;
19.图3是用于解释在浸没时使用的确定阈值的图;
20.图4是示出在正常时间执行手动打开操作的情况下的电位变化的图;
21.图5是示出在浸没时执行手动打开操作的情况下的电位变化的图;
22.图6是示出在正常时间执行自动打开操作的情况下的电位变化的图;
23.图7是示出在浸没时执行自动打开操作的情况下的电位变化的图;
24.图8是示出在正常时间执行手动关闭操作的情况下的电位变化的图;
25.图9是示出在浸没时执行手动关闭操作的情况下的电位变化的图;
26.图10是示出在正常时间执行自动关闭操作的情况下的电位变化的图;
27.图11是示出在浸没时执行自动关闭操作的情况下的电位变化的图;
28.图12是示出本发明的第二实施方式的电路图;
29.图13是示出本发明的第三实施方式的电路图;以及
30.图14是示出本发明的第四实施方式的电路图。
具体实施方式
31.在本发明的实施方式中,阐述了许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而,对于本领域普通技术人员来说明显的是,没有这些具体细节也可实施本发明。在其它情况下,没有详细描述公知的特征以避免使本发明模糊。
32.将参照附图对本发明的实施方式进行描述。在附图中,相同的部件或相应的组件由相同的附图标记表示。图1示出了根据第一实施方式的电动车窗装置。电动车窗装置100包括操作单元1、控制单元2和电机驱动单元3。
33.操作单元1设置有第一电路1a、第二电路1b、端子t1(第一端子)和端子t2(第二端子)。第一电路1a的一端连接到端子t1,并且第一电路1a的另一端连接到地g。此外,第二电路1b的一端连接到端子t2,并且第二电路1b的另一端连接到地g。
34.控制单元2设置有cpu 4、上拉电阻器ra(第一上拉电阻器)、上拉电阻器rb(第二上拉电阻器)、端子t3(第三端子)和端子t4(第四端子)。上拉电阻器ra的一端连接到电源b1(第一电源),上拉电阻器ra的另一端连接到端子t3。上拉电阻器rb的一端连接到电源b2(第二电源),上拉电阻器rb的另一端连接到端子t4。虽然这里区分电源b1和电源b2,但是它们可以是相同的电源。在下文中,为了方便起见,将电源b1的电压称为b1,并且为了方便起见,将电源b2的电压称为b2。
35.操作单元1的端子t1通过布线l1(第一布线)连接到控制单元2的端子t3。此外,操作单元1的端子t2通过布线l2(第二布线)连接到控制单元2的端子t4。
36.在操作单元1中,第一电路1a具有开关s1、开关s2和电阻器r1。开关s1是用于手动打开车窗的手动打开开关,开关s2是用于手动关闭车窗的手动关闭开关。电阻器r1与手动关闭开关s2串联连接,并且手动打开开关s1与该串联电路并联连接。
37.第二电路1b具有开关s3和开关s4。开关s3是用于自动打开车窗的自动打开开关。开关s3是用于自动关闭车窗的自动关闭开关。这些开关s3和s4并联连接。
38.上拉电阻器ra和上拉电阻器rb的电阻值可以相同或不同。此外,电阻器r1和上拉电阻器ra的电阻值可以相同或不同。
39.在本发明的一个或更多个实施方式中,手动打开开关s1对应于“第一开关”,而在本发明的一个或更多个实施方式中,手动关闭开关s2对应于“第二开关”。此外,在本发明的一个或更多个实施方式中,自动打开开关s3和自动关闭开关s4对应于“第三开关”。
40.手动打开开关s1和自动打开开关s3机械地配置成由公共操作旋钮(未示出)操作。具体地,当按下操作旋钮时,手动打开开关s1首先接通(在接触点闭合的状态下),并且执行手动打开操作。当从该状态进一步按下操作旋钮时,除了手动打开开关s1之外,还接通自动打开开关s3,并且操作转移到自动打开操作。即,通过在通过用于车窗w的手动打开操作接通手动打开开关s1的状态下连续地用于车窗w的自动打开操作来接通自动打开开关s3。
41.在手动打开操作中,仅在保持操作旋钮的下压的同时(在手动打开开关s1接通的期间)打开车窗w,并且当释放下压时,对车窗w的打开操作停止。另一方面,在自动打开操作中,即使操作旋钮的下压被释放,窗口w也继续打开到完全打开位置。
42.类似地,手动关闭开关s2和自动关闭开关s4也机械地配置成由上述公共操作旋钮操作。具体地,当向上拉动操作旋钮时,手动关闭开关s2首先接通,并且执行手动关闭操作。当从该状态进一步向上拉动操作旋钮时,除了手动关闭开关s2之外,自动关闭开关s4也接通,并且操作转移到自动关闭操作。即,通过在通过手动关闭车窗w的操作而接通手动关闭开关s2的状态下连续地自动关闭车窗w的操作来接通自动关闭开关s4。
43.在手动关闭操作中,仅在保持操作旋钮的上拉的同时(在手动关闭开关s2接通的期间)关闭车窗w,并且当释放上拉时,对车窗w的关闭操作停止。另一方面,在自动关闭操作
中,即使释放了操作旋钮的上拉,车窗w也持续关闭到完全关闭位置。
44.在第一电路1a中,手动打开开关s1连接在端子t1和地g之间。此外,手动关闭开关s2和电阻器r1的串联电路连接在端子t1和地g之间。端子t1经由布线l1、端子t3和上拉电阻器ra连接到电源b1。
45.在第二电路1b中,自动打开开关s3连接在端子t2和地g之间。此外,自动关闭开关s4连接在端子t2和地g之间。端子t2经由布线l2、端子t4和上拉电阻器rb连接到电源b2。
46.在控制单元2中,cpu 4的输入侧连接到上拉电阻器ra和端子t3之间的连接点m以及上拉电阻器rb和端子t4之间的连接点n。cpu 4监测端子t3的电位v1(第一电位)和端子t4的电位v2(第二电位),并且基于其结果控制电机驱动单元3(细节将在后面描述)。
47.电机驱动单元3由包括生成脉宽调制(pwm)信号的pwm电路、通过pwm信号执行开关操作的开关电路等的已知电路构成。
48.在本实施方式中,电机5由dc电机构成,并且基于从电机驱动单元3输出的驱动电压,以预定的速度旋转。在操作单元1中,当执行车窗关闭操作并且手动关闭开关s2或自动关闭开关s4接通时,从控制单元2(cpu4)输出指示关闭车窗w的信号,并且基于该信号,将车窗w关闭。根据该命令信号,电机5正向旋转并且车窗w关闭。此外,在操作单元1中,当执行车窗打开操作并且手动打开开关s1或自动打开开关s3接通时,从控制单元2(cpu4)输出指示打开车窗w的信号,并且基于该命令信号,电机5反向旋转并且车窗w打开。在电机5和车窗w之间设置有打开/关闭机构(未示出)。
49.虽然在图1中未示出,但是控制单元2基于检测电机5的旋转速度的传感器(旋转编码器等)的输出,执行用于电机驱动单元3的反馈控制,使得电机5的旋转速度被设定为目标速度。
50.接下来,将参照图2至图11详细描述图1的电动车窗装置100在正常时间和浸没时的每个操作。
51.如上所述,控制单元2的cpu 4监测端子t3的电位v1和端子t4的电位v2。由于端子t3、t4分别与端子t1、t2连接,因此电位v1是第一电路1a在电源b1侧的一端处的电位,电位v2是第二电路1b在电源b2侧的一端处的电位。对于这些电位v1和v2,在控制单元2中设置用于确定开关s1至s4的接通的阈值和用于确定是否存在浸没的阈值。每个阈值预先存储在cpu 4中内置的内部存储器(未示出)或与cpu 4分开设置的外部存储器(未示出)中。
52.图2示出了当未发生浸没时在正常时间使用的确定阈值。这里,对于电位v1,在电源电压b1与零伏之间设置三个阈值xa、xb和xc,并且对于电位v2,在电源电压b2与零伏之间设置两个阈值ya和yb。电源电压b1和b2具有相同的值。
53.在针对电位v1设置的阈值当中,xa是用于确定是否存在浸没的浸没阈值(第一浸没阈值)。xc是用于确定手动打开开关s1接通的接通阈值(第一接通阈值)。xb是用于确定手动关闭开关s2接通的接通阈值(第二接通阈值)。在xa和xb之间的区域z1(xa≥z1》xb)表示第一浸没电位范围。
54.cpu 4将电位v1与阈值xa至xc中的每一个进行比较,并且如果xa≥v1》xb(即,如果v1处于第一浸没电位范围z1中),则确定电动车窗装置100中已经发生浸没。此外,如果xb≥v1》xc,则cpu 4确定手动关闭开关s2接通,并且如果xc≥v1≥0,则cpu 4确定手动打开开关s1接通。
55.此外,在针对电位v2设置的阈值当中,ya是用于确定是否存在浸没的浸没阈值(第二浸没阈值),yb是用于确定自动打开开关s3或自动关闭开关s4接通的接通阈值(第三接通阈值)。在ya和yb之间的区域z2(ya≥z2》yb)表示第二浸没电位范围。浸没阈值ya与浸没阈值xa基本相同(ya≈xa)。
56.cpu 4将电位v2与阈值ya和yb中的每一个进行比较,并且如果ya≥v2》yb(即,如果v2在第二浸没电位范围z2中),则确定已经发生浸没。此外,如果yb≥v2≥0,则cpu 4确定自动打开开关s3或自动关闭开关s4接通。
57.可以通过参考电位v1与接通阈值xb和xc之间的比较结果来确定自动打开开关s3和自动关闭开关s4中的哪一个接通。如上所述,在自动打开开关s3接通的情况下,手动打开开关s1也处于接通状态,使得电位v1在xc≥v1≥0的范围内。因此,在图2中,如果yb≥v2≥0且xc≥v1≥0,则cpu 4确定自动打开开关s3接通。此外,在自动关闭开关s4接通的情况下,手动关闭开关s2也处于接通状态,使得电位v1在xb≥v1》xc的范围内。因此,在图2中,如果yb≥v2≥0且xb≥v1》xc,则cpu 4确定自动关闭开关s4接通。
58.图3示出了在电动车窗装置100处于浸没状态的浸没时使用的确定阈值。在浸没时,对于电位v1,在电源电压b1和零伏之间设置两个阈值xd和xe。阈值xd是用于确定已经发生从浸没状态到非浸没状态的转变的非浸没阈值(第一非浸没阈值)。阈值xe是用于确定在浸没时手动打开开关s1接通的接通阈值(第四接通阈值)。另一方面,对于电位v2,在电源电压b2和零伏之间仅设置一个阈值yc。该阈值yc也是与阈值xd类似的非浸没阈值(第二非浸没阈值)。
59.对于图2和图3中的每个阈值,xa和ya、xb和yb、xd和yc、xa和xd、xc和xe以及ya和yc可以具有相同的值或不同的值。
60.在正常时间,控制单元2的cpu 4基于电位v1和v2与图2中的每个阈值之间的比较结果来确定开关是否接通以及是否存在浸没。然后,在确定已发生浸没的情况下,cpu 4通过使用图3中的确定阈值而不是图2中的确定阈值来确定开关是否接通以及是否存在浸没。
61.在图3中,在浸没状态继续时,电位v1和v2分别在xd≥v1》xe和yc≥v2≥0的范围内。此时,对于电位v1,设置手动关闭开关s1的接通阈值xe,但不设置手动关闭开关s2的接通阈值。因此,不确定手动关闭开关s2的接通,而仅确定手动打开开关s1的接通。此外,对于电位v2,对开关s3和s4中的任何一个都不设置接通阈值,并且不确定这些开关s3和s4的接通。因此,在浸没时,cpu 4仅基于电位v1和接通阈值xe执行手动打开开关s1的接通的确定,并且当xe≥v1≥0时确定开关s1接通。
62.图4示出了在没有发生浸没的正常时间执行“手动打开”操作的情况下电位v1和v2的变化的状态。由于电位v1是端子t3处的电位,因此当连接到端子t3的开关s1和s2接通时电位v1改变,而当未连接到端子t3的开关s3和s4接通时电位v1不改变。另一方面,由于电位v2是端子t4处的电位,所以当连接到端子t4的开关s3和s4接通时电位v2改变,而当未连接到端子t4的开关s1和s2接通时电位v2不改变。
63.在图4中,在开关s1和s2都断开的情况下,电位v1在b1≥v1》xa(off区域)的范围内。在开关s3和s4都断开的情况下,电位v2在b2≥v2》ya(off区域)的范围内。
64.现在,当执行“手动打开”操作并且手动打开开关s1接通时,电位v1下降到vs1。根据图1,此时的vs1如下获得:
65.vs1=b1
·
rw/(ra+rw)
66.其中,开关s1和布线l1中的电阻的总值为rw。这里,rw是充分小于ra(ra》》rw)的值。如果该vs1在xc≥vs1≥0的范围内,则cpu 4确定手动打开开关s1接通,并向电机驱动单元3输出指示手动打开车窗w的手动车窗打开信号。因此,车窗w基于手动打开操作打开。
67.图5示出了在浸没时执行“手动打开”操作的情况下电位v1和v2的变化的状态。图1所示的操作单元1和控制单元2具有水不会进入的防水结构,并且在浸没状态期间,在暴露于外部的端子t1至t4处发生漏电,使得在开关s1至s4的操作之前的电位v1和v2低于图4中的正常时间的电位(同样适用于图7、图9和图11)。
68.在图5中,在开关s1和s2都断开的情况下,电位v1在xd≥v1》xe(浸没状态)的范围内。在开关s3和s4都断开的情况下,电位v2在yc≥v2≥0(浸没状态)的范围内。在这种状态下,当执行“手动打开”操作并且手动打开开关s1接通时,电位v1下降到vs1'。此时,vs1'基本上与图4中的vs1相同,并且在xe≥vs1'≥0的范围内。另一方面,即使手动打开开关s1接通,电位v2也不改变。
69.当在浸没状态下xe≥vs1'≥0时,cpu 4确定手动打开开关s1接通,并且向电机驱动单元3输出指示手动打开车窗w的手动车窗打开信号。因此,在浸没时,通过“手动打开”操作接通开关s1,可以打开车窗w以脱离车辆。
70.当浸没状态被释放时,端子t1至t4处的漏电消失,从而流过第一电路1a和第二电路1b的电流增加,并且电位v1和v2上升,在图5中,b1≥v1》xd或b2≥v2》yc。此时,cpu 4确定状态已经从浸没状态改变到非浸没状态,并且将图3中的确定阈值切换到图2中的确定阈值。因此,在正常时间基于上述确定阈值来执行处理(这同样适用于以下图6至图11)。
71.图6示出了在正常时间执行“自动打开”操作的情况下电位v1和v2的变化的状态。当执行“自动打开”操作时,手动打开开关s1和自动打开开关s3都处于接通状态。由于当手动打开开关s1接通时的电位vs1与图4中的电位vs1相同,因此将省略对其的描述。在图6中,当自动打开开关s3接通时,电位v2下降到vs3。根据图1,此时的vs3如下获得:
72.vs3=b2
·
rx/(rb+rx)
73.其中,开关s3、布线l2等中的电阻的总值是rx。这里,rx是充分小于rb(rb》》rx)的值。如果vs3在yb≥vs3≥0的范围内且vs1在xc≥vs1≥0的范围内,则cpu 4确定自动打开开关s3接通,并向电机驱动单元3输出指示自动打开车窗w的自动车窗打开信号。因此,车窗w基于自动打开操作打开。
74.图7示出了在浸没时执行“自动打开”操作的情况下电位v1和v2的变化的状态。从图中可以看出,当开关s1和s3接通时,电位v1下降到vs1'并且电位v2下降到vs3'。此时,vs1’和vs3'分别具有几乎与图6中的vs1和vs3相同的值,但是由于没有为vs3'设置接通阈值,所以即使执行自动打开操作,也不确定自动打开开关s3的接通。然而,由于为vs1'设置了接通阈值xe,所以如图5中的情况,如果xe≥vs1'≥0,则cpu 4确定手动打开开关s1接通,并且向电机驱动单元3输出指示手动打开车窗w的手动车窗打开信号。因此,在浸没时,车窗w可以通过执行“自动打开”操作而打开并且得以脱离。
75.图8示出了在正常时间执行“手动关闭”操作的情况下电位v1和v2的变化的状态。当通过“手动关闭”操作接通手动关闭开关s2时,电位v1下降到vs2。根据图1,此时的vs2如下获得:
76.vs2=b1
·
(r1+ry)/(ra+r1+ry)
77.其中,开关s2、布线l1等中的电阻的总值为ry。这里,ry是充分小于ra和r1(ra》》ry,并且r1》》ry)的值。此外,由于电阻器r1串联连接到手动关闭开关s2,因此vs2的值大于图4中的vs1的值(vs2》vs1)。如果vs2在xb≥vs2》xc的范围内,则cpu 4确定手动关闭开关s2接通,并向电机驱动单元3输出指示手动关闭车窗w的手动车窗关闭信号。结果,车窗w基于手动关闭操作而关闭。
78.图9示出了在浸没时执行“手动关闭”操作的情况下电位v1和v2的变化的状态。从图中可以看出,当手动关闭开关s2接通时,电位v1下降到vs2',但是由于没有为该vs2'设置接通阈值,所以即使执行手动关闭操作也不确定手动关闭开关s2的接通。即,由于在浸没状态下忽略“手动关闭”操作,所以即使执行该操作,也不从cpu4向电机驱动单元3输出手动车窗关闭信号,并且车窗w也不关闭。因此,即使在浸没时错误地执行“手动关闭”操作,也可以避免车窗w关闭并且无法脱离的情况。
79.图10示出了在正常时间执行“自动关闭”操作的情况下电位v1和v2的变化的状态。当执行“自动关闭”操作时,手动关闭开关s2和自动关闭开关s4都接通。由于当手动关闭开关s2接通时的电位vs2与图8中的电位vs2相同,因此将省略对其的描述。在图10中,当自动关闭开关s4接通时,电位v2下降到vs4。根据图1,此时的vs4如下获得:
80.vs4=b2
·
rz/(rb+rz)
81.其中,开关s4、布线l2等中的电阻的总值为rz。这里,rz是充分小于rb(rb》》rz)的值。如果vs4在yb≥vs4≥0的范围内且vs2在xb≥vs2》xc的范围内,则cpu 4确定自动关闭开关s4接通,并向电机驱动单元3输出指示自动关闭车窗w的自动车窗关闭信号。因此,车窗w基于自动关闭操作而关闭。
82.图11示出了在浸没时执行“自动关闭”操作的情况下电位v1和v2的变化的状态。从图中可以看出,当开关s2和s4接通时,电位v1下降到vs2’,电位v2下降到vs4'。此时,vs2’和vs4’分别具有几乎与图10中的vs2和vs4相同的值,但是由于没有为vs2'设置接通阈值,所以如图9中的情况那样,不确定手动关闭开关s2。此外,由于没有为vs4'设置接通阈值,所以即使执行自动关闭操作,也不确定自动关闭开关s4的接通。即,由于在浸没状态下忽略“自动关闭”操作,所以即使执行该操作,也不从cpu 4向电机驱动单元3输出自动车窗关闭信号,并且车窗w也不关闭。因此,即使在浸没时错误地执行“自动关闭”操作,也可以避免车窗w关闭并且无法脱离的情况。
83.根据上述第一实施方式,第一电路1a和第二电路1b的每一端处的电位v1和v2由cpu 4监测,并且在电位v1处于第一浸没电位范围z1或电位v2处于第二浸没电位范围z2的情况下,当手动打开开关s1或自动打开开关s3接通时,即使在接通任一个开关的情况下也从cpu 4输出手动车窗打开信号。因此,通过在浸没时由操作单元1执行“手动打开”操作或“自动打开”操作,车窗w被打开并且可以从车辆内部逃离。
84.另一方面,在电位v1处于浸没电位范围z1或电位v2处于浸没电位范围z2的情况下,即使手动关闭开关s2或自动关闭开关s4接通,也不从cpu 4输出手动车窗关闭信号和自动车窗关闭信号。因此,即使在浸没时错误地执行“手动关闭”操作或“自动关闭”操作,这些操作也被忽略并且车窗w不关闭,从而可以确保安全性。
85.然后,为了实现如上所述的各种功能,在本发明的一个或更多个实施方式中,在操
作单元1中仅一个电阻器r1被添加到现有开关s1至s4就足够了。因此,不需要如jp-a-2018-100507、jp-b2-6634351、jp-a-2018-135726和jp-a-2019-015115中的用于浸没的检测焊盘、如jp-a-2020-087834中的恒定电流电路以及如jp-a-2018-100507中的开关元件,并且电路配置变得非常简单。结果,在以最少的组件数量显著降低成本的同时,可以实现具有“手动打开”、“手动关闭”、“自动打开”和“自动关闭”这四种功能、检测浸没的功能、以及在浸没时允许车窗打开和禁止车窗关闭的功能的电动车窗装置100。
86.此外,即使在电位v1和v2中的一个不在浸没电位范围z1和z2中的情况下,如果另一个在浸没电位范围z1和z2中,则确定已经发生浸没。因此,即使在端子t1和t3中没有发生漏电,如果在端子t2和t4处存在漏电,则电位v2进入浸没电位范围z2,从而可以确定已经发生浸没,并且提高了浸没检测的可靠性。另外,由于通过第一电路1a和第二电路1b这两个系统检测浸没,因此即使在一个电路中发生诸如失败、断开或接触不良等的故障,也可以通过另一个电路检测浸没,并且进一步提高了可靠性。此外,具有浸没检测功能的电动车窗装置和不具有浸没检测功能的电动车窗装置可以仅通过改变cpu 4的软件程序由相同的电路板组件来实现,从而可以共享产品号以便于管理。
87.图12示出了根据本发明的第二实施方式的电动车窗装置200。图12与图1的不同之处在于:在第一电路1a中,手动打开开关s1和电阻器r1串联连接,而手动关闭开关s2与所述串联电路并联连接。第二电路1b的配置与图1的配置相同,并且其它配置也与图1的配置相同。
88.即,在第二实施方式中,手动打开开关s1和手动关闭开关s2在图1的第一电路1a中互换。在第二实施方式中,在图2中,xb是用于手动打开开关s1的接通阈值,xc是用于手动关闭开关s2的接通阈值。
89.图13示出了根据本发明的第三实施方式的电动车窗装置300。图13与图1的不同之处在于:第二电路1b仅由自动开关s5构成。第一电路1a的配置与图1的配置相同,并且其它配置也与图1的配置相同。自动开关s5对应于本发明的一个或更多个实施方式的“第三开关”,并且具有自动打开开关和自动关闭开关两者的功能。具体地,在通过手动打开操作接通手动打开开关s1之后,当连续执行自动打开操作时接通自动开关s5。此外,在通过手动关闭操作接通手动关闭开关s2之后,当连续执行自动关闭操作时接通自动开关s5。在第三实施方式中,在图2中,yb是用于自动开关s5的接通阈值。
90.图14示出了根据本发明的第四实施方式的电动车窗装置400。在图14中,图13中的手动打开开关s1和手动关闭开关s2互换。第二电路1b的配置与图13的配置相同,并且其它配置也与图13的配置相同。在第四实施方式中,在图2中,xb是用于手动打开开关s1的接通阈值,xc是用于手动关闭开关s2的接通阈值,yb是用于自动开关s5的接通阈值。
91.通过第二实施方式、第三实施方式和第四实施方式可以获得与第一实施方式相同的效果。
92.在上述每个实施方式中,以设置有浸没检测功能的电动车窗装置为例,但是本发明的一个或更多个实施方式也可以应用于没有设置浸没检测功能的电动车窗装置。如上所述,不具有浸没检测功能的电动车窗装置可以仅通过改变软件程序来实现,并且不需要改变硬件配置。
93.例如,在图1所示的电动车窗装置100不具有浸没检测功能的情况下,操作单元1、
控制单元2和电机驱动单元3的电路配置与提供浸没检测功能的情况下的电路配置相同,并且仅cpu 4的软件程序不同。即使在不具有浸没检测功能的电动车窗装置100中,通过如本发明的一个或更多个实施方式中那样配置操作单元1,也可以在保持必要功能的同时以最小数量的组件显著降低成本。这将在下面更详细地描述。
94.在电动车窗装置100不具有浸没检测功能的情况下,针对开关s1至s4设置图2中的接通阈值xb、xc和yb,而不设置浸没阈值xa和ya。当然,不设置图3中的浸没时的阈值xd、xe和yc。此外,图2中的浸没电位范围z1和z2改变为off区域。
95.开关s1至s4的接通确定与在存在浸没检测功能的情况下在正常时间(非浸没状态)的确定相同。具体地,当手动打开开关s1通过“手动打开”操作接通时,电位v1为xc≥v1≥0,而当手动关闭开关s2通过“手动关闭”操作接通时,电位v1为xb≥v1》xc,从而可以根据各自的结果确定开关s1和s2接通。
96.此外,当通过“自动打开”操作或“自动关闭”操作接通自动打开开关s3或自动关闭开关s4时,电位v2为yb≥v2≥0。此时,如上所述,如果电位v1为xc≥v1≥0,则确定自动打开开关s3接通,并且如果电位v1为xb≥v1》xc,则确定自动关闭开关s4接通。
97.这样,即使在不具有浸没检测功能的电动车窗装置100中,也可以通过其中仅将一个电阻器r1添加到现有开关s1至s4的极其简单的电路配置,在保持“手动打开”、“手动关闭”、“自动打开”和“自动关闭”这四种功能的同时以最小数量的组件显著降低成本。
98.在本发明中,除了上述实施方式之外,还可以采用各种实施方式。
99.例如,在上述实施方式中,给出了电机5设置在电动车窗装置100、200、300和400的外部的示例,但是电机5可以设置在电动车窗装置中。这种情况下的电动车窗装置可以配置为电机模块,在该电机模块中操作单元1、控制单元2、电机驱动单元3和电机5安装在电路板上。
100.例如,在上述实施方式中,给出了其中上拉电阻器ra和rb设置在控制单元2中的示例,但是这些上拉电阻器ra和rb可以设置在操作单元1中。
101.此外,在上述实施方式中,给出了电机驱动单元3与控制单元2分开设置的示例,但是电机驱动单元3可以并入控制单元2中。
102.此外,在上述实施方式中,给出了其中为车辆提供电动车窗装置的示例,但是本发明的一个或更多个实施方式也可以应用于在除车辆之外的领域中使用的电动车窗装置。
103.虽然已经关于有限数量的实施方式描述了本发明的一个或更多个实施方式,但是受益于本公开的本领域技术人员将理解,可以设计不脱离本文所公开的本发明的一个或更多个实施方式的范围的其它实施方式。因此,本发明的范围应当仅由所附权利要求书限定。
104.相关申请的交叉引用
105.本技术基于并要求于2021年2月19日提交的日本专利申请no.2021-025138的权益,该日本专利申请的全部内容通过引用合并于本文中。
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