JPH04278867A - ワイパ制御装置 - Google Patents

ワイパ制御装置

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JPH04278867A
JPH04278867A JP3065382A JP6538291A JPH04278867A JP H04278867 A JPH04278867 A JP H04278867A JP 3065382 A JP3065382 A JP 3065382A JP 6538291 A JP6538291 A JP 6538291A JP H04278867 A JPH04278867 A JP H04278867A
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terminal
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wiper
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Shinya Inamori
稲森 信也
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車のワイパの動
作を制御するワイパ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のワイパ制御装置の結線図で
ある。
【0003】同図に示すように、高速用及び低速用端子
を有するワイパモータ1の共通端子がイグニッションス
イッチIGに接続され、高速モードスイッチ2の一端が
ワイパモータ1の高速用端子に接続されると共に、他端
が接地され、切換スイッチからなる低速モードスイッチ
3の低速モード端子3aが接地され、オフ端子3bが後
述のリレー接点の共通接点に接続されると共に、共通端
子がワイパモータ1の低速用端子に接続されている。
【0004】そして切換スイッチからなるオートストッ
プスイッチ4の第1端子4aがイグニッションスイッチ
IGに接続され、第2端子4bが接地されており、この
スイッチ4はモータ1の回転により機械的に切り換わり
、即ち通常は第1端子4a側にあり、モータ1が回転し
始めるとすぐに第1端子4aから第2端子4bに切り換
わり、モータ1が1回転すると第1端子4a側に復帰す
るようになっており、モータ1が1回転する間のほとん
どは第2端子4b側に切り換った状態となる。
【0005】さらに、インターバルスイッチ5の一端が
イグニッションスイッチIGに接続され、タイマー回路
6の電源端子がインターバルスイッチ5の他端に接続さ
れ、インターバルスイッチ5のオンによる電源端子への
電源投入によりタイマー回路6が起動され、タイマー回
路6の入力端子がオートストップスイッチ4の共通端子
に接続されており、タイマー回路6の入力端子のハイレ
ベル(以下Hという)への立上がりから所定のタイマー
時間後に、出力端子がローレベル(以下Lという)から
Hに反転し、入力端子のHからLへの反転によって出力
端子もHからLに反転するようになっている。
【0006】また、ワイパリレー7のリレーコイル71
がタイマー出力端子と接地との間に設けられ、その接点
72の常開接点72aが接地されると共に、常閉接点7
2bがオートストップスイッチ4の共通端子及びタイマ
ー回路6の入力端子に接続されている。
【0007】つぎに、動作について説明する。
【0008】まずインターバルモードの場合、インター
バルスイッチ5をオンすると、タイマー回路6が起動さ
れて出力端子がHとなり、リレーコイル71が励磁され
てリレー接点72が常開接点72a側に切り換わり、イ
グニッションスイッチIG,モータ1,低速モードスイ
ッチ3のオフ端子3b,リレー接点72の常開接点72
aの経路を電流が流れてモータ1が所定方向に回転し始
める。
【0009】そして、モータ1が回転を始めるとすぐに
オートストップスイッチ4が第1端子4aから第2端子
4bに切り換わり、タイマー回路6の入力端子が接地さ
れて入力レベルがHからLに反転し、タイマー回路6の
出力がHからLに反転し、リレーコイル71の励磁が遮
断されてリレー接点72が常閉接点72b側に復帰する
が、イグニッションスイッチIG,モータ1,低速モー
ドスイッチ3のオフ端子3b,リレー接点72の常閉接
点72b,オートストップスイッチ4の第2端子4bの
経路を電流が流れるため、モータ1は同じ方向に回転し
続ける。
【0010】つぎに、モータ1が1回転すると、オート
ストップスイッチ4が第2端子4bから第1端子4a側
に復帰し、モータ1の通電路が遮断されてモータ1が回
転停止すると共に、タイマー回路6の入力端子がLから
Hに反転し、このHへの立ち上がりから所定のタイマー
時間のカウントがスタートし、このタイマー時間のカウ
ント終了後、タイマー回路6の出力がLからHに反転し
、リレーコイル71が励磁されてリレー接点72が常開
接点72a側に切り換わり、前述と同様の動作が繰り返
され、ワイパが間欠駆動される。
【0011】このとき、タイマー回路6のタイマー時間
がモータ1の停止期間(インターバル期間)に相当する
【0012】一方、低速モードの場合、低速モードスイ
ッチ3を低速モード端子3a側に切り換えることにより
、モータ1の低速用端子が接地され、モータ1が低速で
連続的に回転し、ワイパが低速駆動される。
【0013】さらに、高速モードの場合、高速モードス
イッチ2をオンすることにより、モータ1の高速用端子
が接地され、モータ1が高速で連続的に回転し、ワイパ
が高速駆動される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の場合、
ワイパブレードの動作が雪などの障害物によって阻害さ
れると、モータ1がロックされてモータ1に流れる電流
が数10Aにも及び、各スイッチ2,3,イグニッショ
ンスイッチIGをオフするか障害物を除去しない限り、
モータ1に過大な電流が流れ続けるため、モータ1を破
損するおそれがあり、しかも図4に太線で示すように、
過大電流が流れる部分の電線サイズを太くし、ワイパヒ
ューズ(図示せず)やターミナルに容量の大きなものを
使用しなければならないという問題点があった。
【0015】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、ワイパモータの過電流に
よる破損を未然に防止すると共に、従来に比べ、使用す
る電線サイズを細くし、しかもヒューズやターミナルの
容量を小さくできるようにすることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】この発明に係るワイパ制
御装置は、低速モード,高速モード,インターバルモー
ドの各動作モードの選択により、選択された前記動作モ
ードでワイパモータを制御するワイパ制御装置において
、前記モータの通電路に設けられたスイッチング素子か
らなるスイッチ部と、当該動作モード時に前記スイッチ
ング素子を流れる電流が所定値に達したことを検知し検
知信号を出力する過電流検知部と、前記動作モードの選
択に関係して前記スイッチング素子の制御端子にオン制
御信号を出力し前記検知信号の入力により前記制御端子
にオフ制御信号を出力するスイッチ制御部とを備えたも
のである。
【0017】また、前記スイッチング素子が電流検知機
能付きのパワーMOSFETからなり、前記過電流検知
部が前記パワーMOSFETに接続された検知抵抗及び
該抵抗の両端電圧と基準電源とを比較するコンパレータ
からなることが好ましい。
【0018】
【作用】この発明においては、障害物等によってワイパ
の動きが阻害され、ワイパモータ及びその通電路に設け
られたスイッチ部に過電流が流れると、過電流検知部に
よって過電流が検知され、スイッチ制御部によりスイッ
チ部の制御端子にオフ制御信号が出力されるため、スイ
ッチ部がオフしてワイパモータへの通電が遮断されてモ
ータが停止し、ワイパモータの破損が未然に防止される
と共に、モータの通電路に当る電線,ヒューズ,ターミ
ナルに従来のように過電流が継続して流れることがなく
、電線サイズを細くし、これらヒューズやターミナルの
容量を小さくすることが可能になる。
【0019】また、スイッチ部のスイッチング素子とし
て電流検知機能付きのパワーMOSFETを用い、この
パワーMOSFETに接続された検知抵抗及びコンパレ
ータにより過電流検知部を構成すると、回路の大型化を
招くことなく、小型のワイパ制御装置の提供が可能とな
る。
【0020】
【実施例】図1はこの発明のワイパ制御装置の一実施例
の結線図である。
【0021】図1に示すように、高速用及び低速用端子
を有するワイパモータ11の共通端子がヒューズ12を
介してイグニッションスイッチIGに接続され、高速モ
ードスイッチ13の一端がワイパモータ11の高速用端
子に接続され、切換スイッチからなる低速モードスイッ
チ14の低速モード端子14aが高速モードスイッチ1
3の他端に接続され、共通端子がモータ11の低速用端
子に接続されている。
【0022】そして、切換スイッチからなるオートスト
ップスイッチ15の第1端子15aがヒューズ12を介
してイグニッションスイッチIGに接続され、第2端子
15bが接地されており、前述した図4のオートストッ
プスイッチ4と同様の動作を行う。
【0023】さらに、インターバルスイッチ16の一端
がヒューズ12を介してイグニッションスイッチIGに
接続され、タイマー回路17の電源端子がインターバル
スイッチ16の他端に接続されると共に、入力端子がオ
ートストップスイッチ15の共通端子に接続されている
【0024】また、モータ11の通電路に電流検知機能
を備えたスイッチ部をなす第1〜第3Nチャネルパワー
MOSFET(以下これらを第1〜第3FETという)
18,19,20が設けられ、第1,第2FET18,
19のドレインDが共に低速モードスイッチ14のオフ
端子14bに接続され、第3FET20のドレインDが
高速モードスイッチ13の他端に接続され、第1,第3
FET18,20のソースSが接地されると共に、第2
FET19のソースSがオートストップスイッチ15の
共通端子に接続されている。
【0025】ところで、各FET18〜20は、図2に
示すように、ドレインD,ソースS,ゲートGのほかに
、ミラーM,ケルビンKと呼ばれる端子を備えており、
図3(a)に示すように、通常このミラーM,ケルビン
K間に検知抵抗RS が接続され、ケルビンKとソース
Sが接地されて用いられ、オン状態の等価回路を示す図
3(b)において、等価抵抗rm (on)と検知抵抗
RS とにより抵抗ra (on)両端電圧が分圧され
るため、FETを流れる電流が大きくなって等価抵抗r
a (on)が大きくなると、検知抵抗RS の両端電
圧が大きくなり、この両端電圧が所定の値をこえたか否
かを検出することによって許容範囲をこえる過電流が流
れたか否かを検出することができる。
【0026】従って、図1に示すように各FET18〜
20のミラーM,ケルビンK間それぞれには検知抵抗R
S1,RS2,RS3が設けられ、ケルビンKが各々の
ソースSに接続されている。
【0027】一方、図1に示すように、各FET18〜
20それぞれに対して検知抵抗RS1〜RS3及び後述
の基準電源と共に過電流検知部を構成する第1,第2,
第3コンパレータ21,22,23が設けられ、これら
各コンパレータ21〜23はオープンコレクタ構成であ
り、各コンパレータ21〜23の非反転入力端子が各F
ET18〜20それぞれのミラーMに接続され、各コン
パレータ21〜23の反転入力端子が基準電源24,2
5,26の正端子に接続されており、各FET18〜2
0に過電流が流れて各検知抵抗RS1〜RS3の両端電
圧が各基準電圧それぞれをこえると、各コンパレータ2
1〜23それぞれの出力がLとなる。
【0028】さらに、第1コンパレータ21の出力側に
はスイッチ制御部としての第1ラッチ回路27が設けら
れ、この第1ラッチ回路27の一方の入力端子が第1コ
ンパレータ21の出力端子に接続され、他方の入力端子
がタイマー回路17の出力端子に接続され、出力端子が
抵抗28を介して第1FET18のゲートGに接続され
ている。
【0029】このとき、第1ラッチ回路27の一方の入
力端子は、インターバルスイッチ16の他端(図1中で
はINTと記す)と接地との間に直列に設けられた時定
数用の抵抗29及びコンデンサ30の接続点に接続され
ている。なお、31は第1ラッチ回路27の出力端子と
接地との間に設けられた抵抗である。
【0030】また、図1に示すように、第2,第3コン
パレータ22,23の出力側にはスイッチ制御部として
の第2ラッチ回路32が設けられ、第2ラッチ回路32
の一方の入力端子が第2,第3コンパレータ22,23
の出力端子に接続されるとともに、イグニッションスイ
ッチIGと接地との間に直列に設けられた時定数用の抵
抗33及びコンデンサ34の接続点に接続され、第2ラ
ッチ回路32の他方の入力端子がイグニッションスイッ
チIGと接地との間に直列に設けられたもうひとつの時
定数用の抵抗35及びコンデンサ36の接続点に接続さ
れ、第2ラッチ回路32の出力端子が第2,第3FET
19,20のゲートGに接続されている。
【0031】このとき、抵抗33及びコンデンサ34に
よる時定数が抵抗35及びコンデンサ36による時定数
より小さくなるように設定されている。
【0032】そして、スイッチ制御部である両ラッチ回
路27,32のH出力によって、各FET18〜20が
それぞれオンするようになっている。
【0033】さらに、図1に示すように、モノマルチバ
イブレータ(以下単にモノマルチという)37が設けら
れ、モノマルチ37の入力端子がオートストップスイッ
チ15の共通端子に接続され、出力端子が第1ラッチ回
路27の一方の入力端子に接続され、モノマルチ37の
入力がオートストップスイッチ15の切り換えによって
LからHに反転したときに、モノマルチ37の出力から
Lのパルスを出力するようになっている。
【0034】つぎに、動作について説明する。
【0035】まず、過電流の流れない正常時の動作につ
いて説明する。
【0036】インターバルモードの場合、イグニッショ
ンスイッチIGがオンの状態でインターバルスイッチ1
6をオンすると、タイマー回路17の出力がLとなるが
、インターバルスイッチ16のオンによって抵抗29及
びコンデンサ30の接続点がHとなるため、第1ラッチ
回路27の一方の入力がHとなり、第1ラッチ回路27
の出力がHとなって第1FET18がオン状態となり、
イグニッションスイッチIG,ヒューズ12,モータ1
1,低速モードスイッチ14のオフ端子14b,第1F
ET18のドレインD,ソースSの経路を電流が流れて
モータ11が所定方向に回転し始め、モータ11が回転
を始めるとすぐに、オートストップスイッチ15が第1
端子15aから第2端子15b側に切り換わり、第2F
ET19のソースSが接地され、モノマルチ37の入力
がLとなる。
【0037】ところで、抵抗33,コンデンサ34によ
る時定数が抵抗35,コンデンサ36による時定数より
小さく、イグニッションスイッチIGのオンにより、第
2ラッチ回路32の一方の入力が他方の入力よりも早く
Hに立上がり、第2ラッチ回路32の出力がHとなって
いるため、第2,第3FET19,20がすでにオン状
態となっており、オートストップスイッチ15が第2端
子15b側へ切り換わると、イグニッションスイッチI
G,ヒューズ12,モータ11,低速モードスイッチ1
4のオフ端子14b,第2FET19のドレインD,ソ
ースSの経路にも電流が流れ、モータ11が1回転する
間は、第1,第2FET18,19のオンによってモー
タ11への通電が保持される。
【0038】そして、モータ11が1回転すると、オー
トストップスイッチ15が第2端子15bから第1端子
15a側に復帰し、第2FET19を介したモータ11
の通電が遮断されると共に、モノマルチ37の入力がL
からHに反転するため、モノマルチ37の出力から所定
パルス幅のLのパルスが出力され、第1ラッチ回路27
の出力がLとなって第1FET18がオフし、第1FE
T18を介したモータ11の通電も遮断され、モータ1
1が停止する。
【0039】一方、タイマー回路17は、オートストッ
プスイッチ15の第1端子15aへの切り換わりによっ
て入力がLからHに反転するため、このHへの立上がり
から所定のタイマー時間のカウントがスタートし、この
タイマー時間をカウントする間、タイマー回路17の出
力がHとなり、第1ラッチ回路27の両入力が共にHと
なってその出力はそれ以前のLの状態を保持しつづけ、
第1FET18がオフ状態に保持されてモータ11は停
止し続け、タイマー時間のカウントが終了すると、タイ
マー回路17の出力がLに反転し、第1ラッチ回路27
の出力がHに反転し、第1FET18が再びオンし、前
述した一連の動作が繰り返され、ワイパモータ11が間
欠的に回転されてワイパが間欠運転される。
【0040】つぎに、低速モードの場合、前述したよう
に、イグニッションスイッチIGのオンによって第2,
第3FET19,20が共にオン状態にあるため、この
状態で低速モードスイッチ14を低速モード端子14a
側に切り換えると、イグニッションスイッチIG,ヒュ
ーズ12,モータ11,低速モードスイッチ14の低速
モード端子14a,第3FET20のドレインD,ソー
スSの経路を電流が流れ、モータ11が低速で連続的に
回転し、ワイパが低速駆動される。
【0041】さらに、高速モードの場合も、上記低速モ
ードの場合と同様であり、高速モードスイッチ13のオ
ンにより、モータ11,高速モードスイッチ13,第3
FET20のドレインD,ソースSの経路に電流が流れ
、モータ11が高速で連続的に回転し、ワイパが高速駆
動される。
【0042】つぎに、ワイパブレードの動作が雪などの
障害物によって阻害され、モータ11がロックされて過
電流が流れる場合の動作について説明する。
【0043】いま、インターバルスイッチ16がオンさ
れたときに、モータ11がロックされていると、インタ
ーバルスイッチ16のオンにより、前述した正常時と同
様にして第1FET18がオン状態になり、モータ11
から第1FET18のドレインD,ソースSの経路に電
流が流れるが、この電流が所定値をこえる過電流である
ため、検知抵抗RS1の両端電圧が基準電源24の基準
電圧をこえ、第1コンパレータ21の出力がHからLに
反転する。
【0044】そして、第1コンパレータ21のL出力に
よって、抵抗29,コンデンサ30の接続点の電位もL
となり、第1ラッチ回路27の一方の入力がLとなって
その出力がLとなり、第1FET18のゲートGがLと
なって第1FET18がオフ状態となり、第1FET1
8を介したモータ11への通電が遮断される。
【0045】一方、前述したように、イグニッションス
イッチIGのオンによって第2FET19もオン状態に
あるが、モータ11を流れる過電流により、検知抵抗R
S2の両端電圧が基準電源25の基準電圧をこえ、第2
コンパレータ22の出力がHからLに反転するため、第
2ラッチ回路32の出力もHからLに反転し、第2FE
T19がオフ状態となり、第2FET19を介したモー
タ11への通電が遮断される。
【0046】従って、インターバルスイッチ16がオン
されたときにモータ11がロックされている場合、上記
のように第1,第2FET18,19がオフしてモータ
11への通電が遮断されるため、モータ11が停止状態
となり、従来のようにモータ11が破損することがなく
、障害物を除去し、インターバルスイッチ16をオフし
たのち再度オンしない限り、モータ11は回転しない。
【0047】ところで、インターバルモードにおいて、
モータ11が回転し始めてからしばらくしてロック状態
になった場合も、同様にしてモータ11への通電が遮断
される。
【0048】つぎに、低速モード時にモータ11がロッ
クした場合、前述したようにイグニッションスイッチI
Gのオンによって第3FET20もオン状態にあるため
、低速モードスイッチ14の低速モード端子14aへの
切り換えにより、モータ11,第3FET20に過電流
が流れると、検知抵抗RS3の両端電圧が基準電源26
の基準電圧をこえ、第3コンパレータ20の出力がHか
らLに反転し、第2ラッチ回路32の出力もHからLに
反転し、第3FET20がオフ状態となり、第3FET
20を介したモータ11への通電が遮断され、モータ1
1が停止する。
【0049】また、高速モード時にモータ11がロック
した場合も、同様にして第3FET20がオフし、モー
タ11が停止する。
【0050】このように、インターバルモード,低速モ
ード,高速モードのいずれの場合であっても、障害物等
によってワイパの動きが阻害されてワイパモータ11が
ロックしたときに、モータ11のロックによる過電流が
各コンパレータ21〜23により検知され、第1,第2
ラッチ回路27,32のL出力によって各FET18〜
20がオフされ、モータ11の通電路が遮断されるため
、ワイパモータ11の過電流による破損を未然に防止で
きると共に、ワイパモータ11の通電路に当る電線,ヒ
ューズ,ターミナルに従来のように過電流が継続して流
れることを防止でき、電線サイズを細くし、これらヒュ
ーズやターミナルの容量を小さくすることが可能になる
【0051】具体的には、電線サイズとしてAVSSの
2.0sq.が0.85sq.になり、ヒューズ容量と
して30Aが10Aになり、ターミナル容量として25
0が090になる。
【0052】またスイッチ部のスイッチング素子として
電流検知機能付きのパワーMOSFET18〜20を用
い、FET18〜20のミラーM,ケルビンK間に接続
された検知抵抗RS1〜RS3及びコンパレータ21〜
23により過電流検知部を構成することにより、回路の
大型化を招くことなく、小型のワイパ制御装置の提供が
可能となり、自動車に組み込む場合にスペースをとらず
好適である。
【0053】なお、上記実施例では、スイッチ部のスイ
ッチング素子として電流検知機能付きのNチャネルパワ
ーMOSFET18〜20を用いたが特にこれに限る必
要はない。
【0054】また、過電流検知部の構成も、上記のよう
にFET18〜20のミラーM,ケルビンK間の検知抵
抗RS1〜RS3,基準電源24〜26及びコンパレー
タ21〜23に限定されるものではなく、スイッチ制御
部も上記のラッチ回路27,32に限定されるものでは
ない。
【0055】
【発明の効果】以上のように、この発明のワイパ制御装
置によれば、ワイパモータ及びその通電路に設けられた
スイッチ部に過電流が流れると、過電流検知部によって
過電流が検知され、スイッチ制御部の制御端子にオフ制
御信号が出力され、スイッチ部がオフするため、ワイパ
モータを強制停止させてワイパモータの破損を未然に防
止することができ、モータの通電路に当たる電線サイズ
を細くし、ヒューズやターミナルの容量を小さくするこ
とが可能になる。
【0056】また、スイッチ部のスイッチング素子とし
て電流検知機能付きのパワーMOSFETを用い、この
パワーMOSFETに接続された検知抵抗及びコンパレ
ータにより過電流検知部を構成することにより、回路の
大型化を招くことなく、小型のワイパ制御装置の提供が
可能となり、省スペース化が図れ、車載用に好適である
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のワイパ制御装置の一実施例の結線図
である。
【図2】図1の電流検知機能付きNチャネルパワーMO
SFETの構成図である。
【図3】図2の動作説明図である。
【図4】従来のワイパ制御装置の結線図である。
【符号の説明】
11  ワイパモータ 13  高速モードスイッチ 14  低速モードスイッチ 16  インターバルスイッチ 18〜20  第1〜第3FET 21〜23  第1〜第3コンパレータRS1〜RS3
  検知抵抗 24〜26  基準電源 27,32  第1,第2ラッチ回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  低速モード,高速モード,インターバ
    ルモードの各動作モードの選択により、選択された前記
    動作モードでワイパモータを制御するワイパ制御装置に
    おいて、前記モータの通電路に設けられたスイッチング
    素子からなるスイッチ部と、当該動作モード時に前記ス
    イッチング素子を流れる電流が所定値に達したことを検
    知し検知信号を出力する過電流検知部と、前記動作モー
    ドの選択に関係して前記スイッチング素子の制御端子に
    オン制御信号を出力し前記検知信号の入力により前記制
    御端子にオフ制御信号を出力するスイッチ制御部とを備
    えたことを特徴とするワイパ制御装置。
  2. 【請求項2】  請求項1記載のワイパ制御装置におい
    て、前記スイッチング素子が電流検知機能付きのパワー
    MOSFETからなり、前記過電流検知部が前記パワー
    MOSFETに接続された検知抵抗、及び該抵抗の両端
    電圧と基準電源とを比較するコンパレータからなること
    を特徴とするワイパ制御装置。
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