特許 6962209 ワイパ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6962209

(24)【登録日】2021年10月18日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】ワイパ制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60S 1/08 20060101AFI20211025BHJP

【ＦＩ】

   B60S1/08 D

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-6366(P2018-6366)

(22)【出願日】2018年1月18日

(65)【公開番号】特開2019-123424(P2019-123424A)

(43)【公開日】2019年7月25日

【審査請求日】2020年9月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 秀宣

(72)【発明者】

【氏名】土井 裕太

【審査官】 神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−１３２４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９６７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１４４９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５８９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２８３５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−０２４２５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１７−０６３５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１９４７３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１８−１４９９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１９３０２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｓ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイパブレードをウィンドシールド上で往復払拭動作させるワイパモータと、
前記ワイパモータの出力軸の回転角度を検知する回転角度検知部と、
前記ワイパモータの電流を検知する電流検知部と、
前記ワイパモータの回転制御を行うと共に、前記回転制御中に、前記回転角度検知部で検出された回転角度より得られる前記出力軸の回転速度が、往復払拭動作における前記ワイパブレードの基準位置からの移動距離に応じて定めた速度閾値以下で、かつ前記電流検知部で検知された電流が、電流閾値以上の状態が所定時間の間継続した場合に、前記往復払拭動作を停止させるかまたは前記往復払拭動作を反転させる制御を行う制御部と、
を含むワイパ制御装置。

【請求項2】

前記移動距離が長い場合の速度閾値は、前記移動距離が短い場合の速度閾値より大きくなるように定められている請求項１に記載のワイパ制御装置。

【請求項3】

前記所定時間は、前記移動距離に応じて定められている請求項１または２に記載のワイパ制御装置。

【請求項4】

前記移動距離が長い場合の所定時間は、前記移動距離が短い場合の所定時間より短くなるように定められている請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパ制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、反転させる制御を行なった後、前記ワイパブレードが反転位置または格納位置に到達した際に、前記ワイパモータの前記回転制御を停止する請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイパ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されるワイパ装置では、ウィンドシールドガラス（ウィンドシールド）上を払拭動作中のワイパブレードが、雪溜まり等の障害物によって払拭動作を阻害され、さらには障害物によって払拭動作が拘束（停止）される場合がある。かかる場合には、ワイパブレードを払拭動作させるワイパモータが過負荷になることを防止するために、ワイパモータの回転を停止させ、さらに、停止位置からワイパブレードを反転させる処理が行われる場合がある。

【0003】

特許文献１、２にはワイパモータの回転数の低下を検出した場合に、障害物によりワイパブレードの払拭動作が阻害され、ワイパブレードが拘束されたと判定して、ワイパモータの回転を停止すると共に、当該停止位置からワイパブレードを反転させるワイパ装置が各々開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−１２６１５２号公報

【特許文献2】特開２００８−２９６７９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１、２に記載のワイパ装置は、ワイパブレードが払拭動作を開始した位置から障害物によってワイパブレードが拘束された位置までの移動距離の長短にかかわらず同じ条件でワイパブレードの拘束を検出している。ワイパブレードの移動距離が短い場合、ワイパブレードの払拭速度が、ワイパブレードの移動距離が長い場合よりも緩慢なので、移動距離が長い場合のワイパモータの回転速度の閾値を移動距離が短い場合にも適用すると、ワイパブレードの払拭動作の拘束を誤検出しやすいという問題があった。

【0006】

本発明は上記に鑑みてなされたもので、ワイパブレードの移動距離に応じて、ワイパブレードの拘束を適切に検出するワイパ制御装置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】

【0007】

前記課題を解決するために、請求項１に記載のワイパ制御装置は、ワイパブレードをウィンドシールド上で往復払拭動作させるワイパモータと、前記ワイパモータの出力軸の回転角度を検知する回転角度検知部と、前記ワイパモータの電流を検知する電流検知部と、前記ワイパモータの回転制御を行うと共に、前記回転制御中に、前記回転角度検知部で検出された回転角度より得られる前記出力軸の回転速度が、往復払拭動作における前記ワイパブレードの基準位置からの移動距離に応じて定めた速度閾値以下で、かつ前記電流検知部で検知された電流が、電流閾値以上の状態が所定時間の間継続した場合に、前記往復払拭動作を停止させるかまたは前記往復払拭動作を反転させる制御を行う制御部と、を含んでいる。

【0008】

このワイパ制御装置によれば、払拭動作の移動距離に応じた速度閾値を用いてワイパモータの停止の判定を行うことにより、ワイパブレードの移動距離に応じて、ワイパブレードの拘束を適切に検出することができる。

【0009】

請求項２に記載のワイパ制御装置は、請求項１に記載のワイパ制御装置において、前記移動距離が長い場合の速度閾値は、前記移動距離が短い場合の速度閾値より大きくなるように定められている。

【0010】

このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードの移動距離が短い場合の速度閾値を、当該移動距離が長い場合よりも低下させることにより、ワイパブレードの拘束を適切に検出することができる。

【0011】

請求項３に記載のワイパ制御装置は、請求項１または２に記載のワイパ制御装置において、前記所定時間は、前記移動距離に応じて定められている。

【0012】

このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードの拘束の判定に要する所定時間をワイパブレードの移動距離に応じて定めることにより、ワイパブレードの拘束の誤検出を防止できる。

【0013】

請求項４に記載のワイパ制御装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパ制御装置において、前記移動距離が長い場合の所定時間は、前記移動距離が短い場合の所定時間より短くなるように定められている。

【0014】

このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードの拘束の判定に要する所定時間をワイパブレードの移動距離が短い場合は、当該移動距離が長い場合よりも長くすることにより、ワイパブレードの拘束の誤検出を防止できる。

【0015】

請求項５に記載のワイパ制御装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパ制御装置において、前記制御部は、反転させる制御を行なった後、前記ワイパブレードが反転位置または格納位置に到達した際に、前記ワイパモータの前記回転制御を停止する。

【0016】

このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードが拘束された後、ワイパブレードを反転位置又は格納位置に退避させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の形態に係るワイパ制御装置を含むワイパ装置の構成を示す概略図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置の構成の一例の概略を示すブロック図である。

【図3】目標移動距離に応じて変化するワイパブレードの払拭動作の目標速度の一例を示した説明図であり、（Ａ）は目標移動距離が長い場合、（Ｂ）は目標移動距離が短い場合、を各々示している。

【図4】本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置において、ウィンドシールドガラス上の上反転位置から格納位置までの払拭範囲における払拭動作の態様の例を示した説明図である。

【図5】本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置において、ワイパブレードが障害物により拘束される場合の一態様を示した説明図である。

【図6】本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置において、ワイパブレードが障害物により拘束される場合の他の態様を示した説明図である。

【図7】本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置における払拭範囲制御処理の一例を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００の構成を示す概略図である。ワイパ装置１００は、例えば、乗用自動車等の車両に備えられたウィンドシールドガラス１２を払拭するためのものであり、一対のワイパ１４、１６と、ワイパモータ１８と、リンク機構２０と、ワイパ制御装置１０とを備えている。

【0019】

ワイパ１４、１６は、それぞれワイパアーム２４、２６とワイパブレード２８、３０とにより構成されている。ワイパアーム２４、２６の基端部は、後述するピボット軸４２、４４に各々固定されており、ワイパブレード２８、３０は、ワイパアーム２４、２６の先端部に各々固定されている。

【0020】

ワイパ１４、１６は、ワイパアーム２４、２６の動作に伴ってワイパブレード２８、３０がウィンドシールドガラス１２上を往復動作し、ワイパブレード２８、３０がウィンドシールドガラス１２を払拭する。

【0021】

ワイパモータ１８は、主にウォームギアで構成された減速機構５２を介して、正逆回転可能な出力軸３２を有している。リンク機構２０は、クランクアーム３４と、第１リンクロッド３６と、一対のピボットレバー３８、４０と、一対のピボット軸４２、４４と、第２リンクロッド４６とを備えている。

【0022】

クランクアーム３４の一端側は、出力軸３２に固定されており、クランクアーム３４の他端側は、第１リンクロッド３６の一端側に動作可能に連結されている。また、第１リンクロッド３６の他端側は、ピボットレバー３８のピボット軸４２を有する端とは異なる端寄りの箇所に動作可能に連結されており、ピボットレバー３８のピボット軸４２を有する端とは異なる端及びピボットレバー４０におけるピボットレバー３８の当該端に対応する端には、第２リンクロッド４６の両端がそれぞれ動作可能に連結されている。

【0023】

また、ピボット軸４２、４４は、車体に設けられた図示しないピボットホルダによって動作可能に支持されており、ピボットレバー３８、４０におけるピボット軸４２、４４を有する端は、ピボット軸４２、４４を介してワイパアーム２４、２６が各々固定されている。

【0024】

本実施の形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００では、出力軸３２が所定の範囲の回転角度θ１で正逆回転されると、この出力軸３２の回転力がリンク機構２０を介してワイパアーム２４、２６に伝達され、このワイパアーム２４、２６の往復動作に伴ってワイパブレード２８、３０がウィンドシールドガラス１２上における下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間で往復動作をする。θ１の値は、ワイパ制御装置１０のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１４０°である。

【0025】

本実施の形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００では、図１に示されるように、ワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３に位置された場合には、クランクアーム３４と第１リンクロッド３６とが直線状をなす構成とされている。

【0026】

格納位置Ｐ３は、下反転位置Ｐ２の下方に設けられている。ワイパブレード２８、３０が下反転位置Ｐ２にある状態から、出力軸３２が回転角度θ２で回転することにより、ワイパブレード２８、３０は格納位置Ｐ３に動作する。θ２の値は、ワイパ制御装置１０のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１０°とする。

【0027】

なお、θ２が「０」の場合は、下反転位置Ｐ２と格納位置Ｐ３は一致し、ワイパブレード２８、３０は、下反転位置Ｐ２で停止し、格納される。

【0028】

ワイパモータ１８には、ワイパモータ１８の回転を制御するためのワイパモータ制御回路２２が接続されている。本実施の形態に係るワイパモータ制御回路２２は、マイクロコンピュータと、ワイパモータ１８のコイルに印加する電圧を生成する駆動回路５６と、を含む。

【0029】

ワイパモータ制御回路２２のマイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度及び回転角度を検知する回転角度センサ５４の検知結果に基づいてワイパモータ１８の回転速度を制御する。回転角度センサ５４は、ワイパモータ１８の減速機構５２内に設けられ、出力軸３２に連動して回転するセンサマグネットの磁界（磁力）を電流に変換して検出する。

【0030】

本実施の形態に係るワイパモータ１８は、前述のように減速機構５２を有しているので、出力軸３２の回転速度及び回転角度は、ワイパモータ本体の回転速度及び回転角度と同一ではない。しかしながら、本実施の形態では、ワイパモータ本体と減速機構５２は一体不可分に構成されているので、以下、出力軸３２の回転速度及び回転角度を、ワイパモータ１８の回転速度及び回転角度とみなすものとする。

【0031】

マイクロコンピュータ５８は、回転角度センサ５４が検出した出力軸３２の回転角度からワイパブレード２８、３０のウィンドシールドガラス１２上での位置及び出力軸３２の回転速度を算出可能で当該位置に応じて出力軸３２の回転速度が変化するように駆動回路５６を制御する。駆動回路５６は、ワイパモータ制御回路２２の制御に基づいてワイパモータ１８に印加する電圧を生成する回路であり、電源である車両のバッテリの電力をスイッチングしてワイパモータ１８に印加する電圧を生成する。駆動回路５６の制御に係るデータは、メモリ４８に格納される。

【0032】

また、ワイパモータ制御回路２２のマイクロコンピュータ５８には、車両のエンジンの制御等を行う主ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９２を介してワイパスイッチ５０が接続されている。ワイパスイッチ５０は、車両のバッテリからワイパモータ１８に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ワイパスイッチ５０は、ワイパブレード２８、３０を、低速で動作させる低速作動モード選択位置（ＬＯＷ）、高速で動作させる高速作動モード選択位置（ＨＩＧＨ）、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード選択位置（ＩＮＴ）、レインセンサ（図示せず）が水滴を検知した場合に動作させるＡＵＴＯ（オート）作動モード選択位置（ＡＵＴＯ）、停止モード選択位置（ＯＦＦ）に切替可能である。また、各モードの選択位置に応じてワイパモータ１８を回転させるための指令信号を主ＥＣＵ９２を介してマイクロコンピュータ５８に出力する。例えば、ワイパスイッチ５０が、高速作動モード選択位置ではワイパモータ１８を高速で回転させ、低速作動モード選択位置ではワイパモータ１８を低速で回転させ、間欠作動モード選択位置ではワイパモータ１８を間欠的に回転させる。

【0033】

ワイパスイッチ５０から各モードの選択位置に応じて出力された信号が主ＥＣＵ９２を介してマイクロコンピュータ５８に入力されると、マイクロコンピュータ５８はワイパスイッチ５０からの指令信号に対応する制御を行う。具体的には、マイクロコンピュータ５８は、ワイパスイッチ５０からの指令信号に基づいて、所望する往復払拭周期でワイパブレード２８、３０が作動するようにワイパモータ１８に印加する電圧を制御する。

【0034】

図２は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０の構成の一例の概略を示すブロック図である。図２に示したワイパ制御装置１０は、ワイパモータ１８の巻線の端子に印加する電圧を生成する駆動回路５６と、駆動回路５６を構成するスイッチング素子のオン及びオフを制御するマイクロコンピュータ５８を有するワイパモータ制御回路２２とを含んでいる。マイクロコンピュータ５８には、ダイオード６８を介してバッテリ８０の電力が供給されると共に、バッテリ８０から供給される電力の電圧は、ダイオード６８とマイクロコンピュータ５８との間に設けられた電圧検出回路６０によって検知され、検知結果はマイクロコンピュータ５８に出力される。また、ダイオード６８とマイクロコンピュータ５８との間に一端が接続され、他端（−）が接地された電解コンデンサＣ１が設けられている。電解コンデンサＣ１は、マイクロコンピュータ５８の電源を安定化するためのコンデンサである。電解コンデンサＣ１は、例えば、サージ等の突発的な高電圧を蓄え、接地領域に放電することにより、マイクロコンピュータ５８を保護する。

【0035】

マイクロコンピュータ５８にはワイパスイッチ５０から主ＥＣＵ９２及び信号入力回路６２を介してワイパモータ１８の回転速度を指示するための信号が入力される。

【0036】

また、マイクロコンピュータ５８には、出力軸３２の回転に応じて変化するセンサマグネット７０の磁界を検知する回転角度センサ５４が接続されている。マイクロコンピュータ５８は、回転角度センサ５４が出力した信号に基づいて、出力軸３２の回転角度を算出することにより、ワイパブレード２８、３０のウィンドシールドガラス１２上での位置を特定する。

【0037】

さらに、マイクロコンピュータ５８は、メモリ４８に記憶されているワイパブレード２８、３０の位置に応じて規定されたワイパモータ１８の回転速度のデータを参照して、ワイパモータ１８の回転が、特定したワイパブレード２８、３０の位置に応じた回転数になるように駆動回路５６を制御する。かかるデータは、メモリ４８に格納される。

【0038】

駆動回路５６は、マイクロコンピュータ５８が出力した駆動回路５６の制御信号から、電圧生成回路５６Ｂのスイッチング素子をオンオフさせる駆動信号を生成するプリドライバ５６Ａと、プリドライバ５６Ａが出力した駆動信号に従ってスイッチング素子を動作させてワイパモータ１８のコイルに印加する電圧を生成する電圧生成回路５６Ｂと、含む。

【0039】

本実施の形態では、電源であるバッテリ８０と駆動回路５６との間には逆接続保護回路６４及びノイズ防止コイル６６が設けられると共に、駆動回路５６に対して並列になるように電解コンデンサＣ２が設けられている。ノイズ防止コイル６６は、駆動回路５６のスイッチングによって発生するノイズを抑制するための素子である。

【0040】

電解コンデンサＣ２は、駆動回路５６から生じるノイズを緩和すると共に、サージ等の突発的な高電圧を蓄え、接地領域に放電することにより、駆動回路５６に過大な電流が入力されるのを防止するための素子である。

【0041】

逆接続保護回路６４は、バッテリ８０の正極と負極が図２に示した場合とは逆に接続された場合に、ワイパ制御装置１０を構成する素子を保護するための回路である。逆接続保護回路６４は、一例として、自身のドレインとゲートを接続した、いわゆるダイオード接続されたＦＥＴ等で構成される。

【0042】

本実施の形態に係るワイパ制御装置１０の基板上には、基板の温度を抵抗値として検知するチップサーミスタＲＴが実装されている。本実施の形態に用いられるチップサーミスタＲＴは、一例として、温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ (Negative Temperature Coefficient)サーミスタである。なお、反転回路を併用することで、温度が上昇するにつれて抵抗値が増大するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタを使用してもよい。

【0043】

チップサーミスタＲＴは一種の分圧回路を構成しており、チップサーミスタＲＴによって構成される分圧回路の出力端からは、チップサーミスタＲＴの抵抗値に基づいて変化する電圧が出力される。マイクロコンピュータ５８は、チップサーミスタＲＴによって構成される分圧回路の出力端から出力された電圧に基づいてワイパ制御装置１０の基板の温度を算出し、当該温度が所定の閾値温度を超えた場合は、ワイパ制御装置１０の動作を停止させる処理を行う。

【0044】

また、電圧生成回路５６Ｂを構成するスイッチング素子の各々のソースとバッテリ８０との間にはワイパモータ１８のコイルと電圧生成回路５６Ｂとの電流（モータ電流）を検知するための電流検知部８２が設けられている。電流検知部８２は、抵抗値が０．２ｍΩ〜数Ω程度のシャント抵抗８２Ａと、電圧生成回路５６Ｂの電流に応じて変化するシャント抵抗８２Ａの両端の電位差を検知すると共に検知した電位差の信号を増幅するアンプ８２Ｂとを含む。マイクロコンピュータ５８は、アンプ８２Ｂが出力した信号からモータ電流の電流値を算出し、当該電流値が所定の閾値を超えた場合に、後述するように、電圧生成回路５６Ｂによる電圧生成を停止してワイパモータ１８の回転を停止させる処理を行う。

【0045】

図３は、目標移動距離Ｘ₁、Ｘ₂に応じて変化するワイパブレード２８、３０の払拭動作の目標速度の一例を示した説明図であり、（Ａ）は目標移動距離Ｘ₁が長い場合、（Ｂ）は目標移動距離Ｘ₂が短い場合、を各々示している。

【0046】

図３（Ａ）、（Ｂ）の横軸は、ウィンドシールドガラス１２上のワイパブレード２８、３０の位置を示すワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度であるモータ角度（ｄｅｇ）である。本実施の形態では、実際のモータ角度は、回転角度センサ５４で検出することができる。

【0047】

図３（Ａ）、（Ｂ）の縦軸は、ワイパブレード２８、３０の払拭速度の目標である目標速度である。一例として、目標速度は出力軸３２の角速度（ｄｅｇ／ｓ）であるが、回転速度（ｒｐｍ）であってもよい。

【0048】

前述のように、本実施の形態では、マイクロコンピュータ５８は、メモリ４８に記憶されているワイパブレード２８、３０の位置に応じて規定されたワイパモータ１８の回転速度のデータを参照して、ワイパモータ１８の回転が、特定したワイパブレード２８、３０の位置に応じた回転数になるように駆動回路５６を制御する。当該データには種々の態様が考えられるが、一例として、図３（Ａ）、（Ｂ）に示したような、横軸にワイパブレード２８、３０の位置を示すモータ角度、縦軸に出力軸３２の回転速度である目標速度を設定したものである。

【0049】

図３（Ａ）に示した現在位置θ_cは、ワイパブレード２８、３０が払拭動作を開始する位置であり、例えば下反転位置Ｐ２等である。図３（Ａ）に示した目標位置θ_TAは、一例として、現在位置θcが下反転位置Ｐ２であれば、上反転位置Ｐ１である。

【0050】

図３（Ａ）に示したように、目標速度は現在位置θ_cと目標位置θ_TAとの略中間点で極大値Ｖ_Aとなる。また、図３（Ａ）の縦軸に記されたＶ_Nは、ワイパブレード２８、３０の拘束判定に係る目標速度閾値である。回転角度センサ５４が出力した信号に基づいて算出された出力軸３２の回転速度が、速度閾値Ｖ_N以下の場合、マイクロコンピュータ５８は、ワイパブレード２８、３０が障害物で拘束されたと基本的に判定する。

【0051】

図３（Ａ）では、現在位置θ_c付近及び目標位置θ_TA付近で、目標速度は速度閾値Ｖ_N以下となるが、回転角度センサ５４が出力した信号に基づいて算出されたワイパブレード２８、３０の位置（モータ角度）と出力軸３２の回転速度とが、図３（Ａ）に示したモータ角度に応じた目標速度に従っているのであれば、マイクロコンピュータ５８は、ワイパブレード２８、３０が拘束されたとは判定しない。

【0052】

図３（Ｂ）に示した現在位置θ_cは、例えば下反転位置Ｐ２等である。図３（Ｂ）に示した目標位置θ_TBは、一例として、現在位置θ_cが下反転位置Ｐ２であれば、格納位置Ｐ３である。

【0053】

図３（Ｂ）に示したように、目標移動距離Ｘ₂が短距離であると、目標速度の極大値Ｖ_Bも、図３（Ａ）に示した場合に比して小さくなる。停止状態のワイパモータ１８の加速及び減速には相応の時間を要するので、ワイパブレード２８、３０の位置に応じて規定されたワイパモータ１８の回転速度のデータにおける目標速度の極大値Ｖ_Bは、目標移動距離Ｘ₂が短くなれば、目標移動距離Ｘ₁が長い場合に比して低下する。

【0054】

図３（Ｂ）に示したように、目標移動距離Ｘ₂が極端に短いと、極大値Ｖ_Bが速度閾値Ｖ_N以下になる場合がある。かかる場合には、目標移動距離Ｘ₂に応じて、速度閾値Ｖ_Nよりも低速な速度閾値Ｖ_Sを設定しないと、ワイパブレード２８、３０の拘束を誤検出するおそれが生じる。

【0055】

図４は、ウィンドシールドガラス１２上の上反転位置Ｐ１から格納位置Ｐ３までの払拭範囲１１０における払拭動作の態様の例を示した説明図である。図４に示したように、ワイパスイッチ５０がオンになると、ワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３から上反転位置Ｐ１まで払拭動作１１２を行う。ワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１に到達すると、ワイパブレード２８、３０は上反転位置Ｐ１で反転し、上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２まで払拭動作１１４を行う。

【0056】

ワイパブレード２８、３０が下反転位置Ｐ２に到達すると、ワイパブレード２８、３０は下反転位置Ｐ２で反転し、下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１まで払拭動作１１６を行う。

【0057】

払拭動作１１２、１１４、１１６は、図３（Ａ）に示したような、目標移動距離Ｘ₁が長い場合なので、ワイパブレード２８、３０の拘束を検出する際には速度閾値Ｖ_Nが適用される。

【0058】

払拭動作１１２、１１４、１１６の際に、ワイパスイッチ５０がオフなると、ワイパブレード２８、３０は払拭動作１１４により下反転位置Ｐ２に移動した後、下反転位置Ｐ２から格納位置Ｐ３に移動する払拭動作１１８によって、格納位置Ｐ３に格納される。

【0059】

払拭動作１１８は、図３（Ｂ）に示したような、目標移動距離Ｘ₂が短い場合なので、ワイパブレード２８、３０の拘束を検出する際には速度閾値Ｖ_Sが適用される。

【0060】

図５は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０において、ワイパブレード２８、３０が障害物１２２により拘束される場合の一態様を示した説明図である。図５は、時間ｔ₀に後続する時間ｔ₁にワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３から払拭動作を開始し、時間ｔ₂で位置ＰＸにおいて障害物１２２によりワイパブレード２８、３０の払拭動作がブロック１２２Ａされた場合の、ワイパブレード２８、３０の位置を示すモータ角度、出力軸３２の角速度であるモータ速度、電流検知部８２による電流認識値及びマイクロコンピュータ５８による拘束判定の状態を示している。

【0061】

図５では、ワイパブレード２８、３０が格納位置Ｐ３から上反転位置Ｐ１と格納位置Ｐ３との中間点に近い位置ＰＸまでの一方向で移動するので、ワイパブレード２８、３０の移動距離は、本実施の形態では長い部類に属する。本実施の形態では、回転角度センサ５４が出力した信号からマイクロコンピュータ５８がワイパブレード２８、３０の移動距離を算出し、移動距離に応じてワイパブレード２８、３０の拘束の判定に用いる閾値を選択する。図５の場合は、ワイパブレード２８、３０の移動距離が長いので、モータ速度の閾値は、図３（Ａ）に示した速度閾値Ｖ_Nが用いられる。

【0062】

マイクロコンピュータ５８は、時間ｔ₂後に電流認識値が電流閾値Ｉ_N以上となり、時間ｔ₃でモータ速度が速度閾値Ｖ_N以下になると、ワイパブレード２８、３０の拘束が成立すると判定する。さらに、電流認識値が電流閾値Ｉ_N以上かつモータ速度が速度閾値Ｖ_N以下の状態が時間ｔ₃から時間ｔ₄までの判定時間α以上継続した場合に、ワイパブレード２８、３０の拘束が確定したと判定する。マイクロコンピュータ５８は、ワイパブレード２８、３０の拘束が確定した場合は、ワイパモータ１８が過負荷になることを回避すべく、電圧生成回路５６Ｂによる電圧生成を停止してワイパモータ１８に供給する電力を停止する、または、ワイパブレード２８、３０が拘束された位置でワイパモータ１８を停止させた後、ワイパモータ１８の出力軸を逆転させて、当該位置からワイパブレード２８、３０を反転させる。反転後は、ワイパブレード２８、３０が上反転位置Ｐ１、下反転位置Ｐ２及び格納位置Ｐ３のいずれかに到達した際にワイパモータ１８の回転を停止する。

【0063】

図６は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０において、ワイパブレード２８、３０が障害物１２４により拘束される場合の他の態様を示した説明図である。図６は、時間ｔ₀₀に後続する時間ｔ₀₁にワイパブレード２８、３０が位置ＰＹから格納位置Ｐ３方向の一方向に移動する払拭動作を開始し、時間ｔ₀₂で位置ＰＺにおいて障害物１２４によりワイパブレード２８、３０の払拭動作がブロック１２４Ａされた場合の、モータ角度、モータ速度、電流認識値及びマイクロコンピュータ５８による拘束判定の状態を示している。

【0064】

図６の場合、ワイパブレード２８、３０の移動距離は、図５の場合に比して短い。回転角度センサ５４が出力した信号からマイクロコンピュータ５８が計算したワイパブレード２８、３０の移動距離が所定の距離閾値よりも短い場合、移動距離が距離閾値以上の場合の閾値とは異なる閾値を選択する。例えば、図６の場合は、ワイパブレード２８、３０の移動距離が短いので、モータ速度の閾値は、図３（Ｂ）に示した速度閾値Ｖ_Sが用いられる。また、図６の場合は、図５に示した電流閾値Ｉ_Nに代えて、電流閾値Ｉ_Sが用いられる。電流閾値Ｉ_N、Ｉ_Sは、各々ワイパモータ１８の仕様に応じて決定するが、電流閾値Ｉ_Nと電流閾値Ｉ_Sとが、同じ値であってもよい。

【0065】

マイクロコンピュータ５８は、時間ｔ₀₂後にモータ速度が速度閾値Ｖ_S以下になり、時間ｔ₀₃で電流認識値が電流閾値Ｉ_S以上となると、時間ｔ₀₃でワイパブレード２８、３０の拘束が成立すると判定する。さらに、電流認識値が電流閾値Ｉ_S以上かつモータ速度が速度閾値Ｖ_S以下の状態が時間ｔ₀₃から時間ｔ₀₄までの判定時間β以上継続した場合に、ワイパブレード２８、３０の拘束が確定したと判定する。マイクロコンピュータ５８は、ワイパブレード２８、３０の拘束が確定した場合は、ワイパモータ１８が過負荷になることを回避すべく、電圧生成回路５６Ｂによる電圧生成を停止してワイパモータ１８に供給する電力を停止する、または、ワイパブレード２８、３０が拘束された位置でワイパモータ１８を停止させた後、ワイパモータ１８の出力軸を逆転させて、当該位置からワイパブレード２８、３０を反転させる。反転後は、ワイパブレード２８、３０が反転位置等に到達した際にワイパモータ１８の回転を停止する。

【0066】

図６に示した場合は、速度閾値Ｖ_Nよりも低い速度閾値Ｖ_Sでワイパブレード２８、３０の拘束を判定するので、誤判定を回避すべく、判定時間βは判定時間αよりも長くする。ワイパブレード２８、３０の拘束判定に係る閾値及び判定時間は、ワイパ装置１００及びワイパモータ１８の仕様によって異なり、速度閾値Ｖ_N、Ｖ_S、電流閾値Ｉ_N、Ｉ_S、判定時間α、β及び後述の距離閾値Ｘ_Tは、各々メモリ４８等の記憶装置に格納される。なお、判定時間α、βは、ワイパブレード２８、３０の拘束の誤検出を防止するためのものなので、当該誤検出のおそれがないと考えられる場合には、設定を要しない。

【0067】

図７は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０における払拭範囲制御処理の一例を示したフローチャートである。ステップ７００では、回転角度センサ５４が出力した信号に基づいて払拭動作を開始した位置からのワイパブレード２８、３０の移動距離を算出する。

【0068】

ステップ７０２では、ステップ７００で算出したワイパブレード２８、３０の移動距離が距離閾値Ｘ_T以上であるかを判定する。

【0069】

ステップ７０２でワイパブレード２８、３０の移動距離が距離閾値Ｘ_T以上であると判定した場合は、ステップ７０４でワイパブレード２８、３０は長距離移動であると認定し、ステップ７０６で、速度閾値Ｖ_N、電流閾値Ｉ_N及び判定時間αを採用して処理をリターンする。

【0070】

ステップ７０２でワイパブレード２８、３０の移動距離が距離閾値Ｘ_T未満であると判定した場合は、ステップ７０８でワイパブレード２８、３０は短距離移動であると認定し、ステップ７１０で、速度閾値Ｖ_S、電流閾値Ｉ_S及び判定時間βを採用して処理をリターンする。

【0071】

以上説明したように、本実施の形態によれば、ワイパブレード２８、３０の移動距離が距離閾値Ｘ_T以上の場合は、長距離用の閾値を、ワイパブレード２８、３０の移動距離が距離閾値Ｘ_T未満の場合は、短距離用の閾値を、各々用いることにより、ワイパブレード２８、３０の移動距離に応じて、ワイパブレード２８、３０の拘束を適切に検出することができる。

【0072】

本実施の形態では１の距離閾値Ｘ_Tに基づいて、ワイパブレード２８、３０の移動距離の長短を判定したが、複数の距離閾値を用い、多段階でワイパブレード２８、３０の移動距離の長短を判定し、各移動距離に応じた速度閾値、電流閾値、判定時間に基づいてワイパブレード２８、３０の拘束の有無、及びワイパモータ１８の停止の要否を判定してもよい。

【符号の説明】

【0073】

１０…ワイパ制御装置、１２…ウィンドシールドガラス、１４…ワイパ、１８…ワイパモータ、２０…リンク機構、２２…ワイパモータ制御回路、２４，２６…ワイパアーム、２８,３０…ワイパブレード、３２…出力軸、３４…クランクアーム、３６…リンクロッド、３８,４０…ピボットレバー、４２，４４…ピボット軸、４６…リンクロッド、４８…メモリ、５０…ワイパスイッチ、５２…減速機構、５４…回転角度センサ、５６…駆動回路、５６Ａ…プリドライバ、５６Ｂ…電圧生成回路、５８…マイクロコンピュータ、６０…電圧検出回路、６２…信号入力回路、６４…逆接続保護回路、６６…ノイズ防止コイル、６８…ダイオード、７０…センサマグネット、８０…バッテリ、８２…電流検知部、８２Ａ…シャント抵抗、８２Ｂ…アンプ、９２…主ＥＣＵ、１００…ワイパ装置、１１０，１１２，１１４，１１６，１１８…払拭動作、１２２…障害物、１２２Ａ…ブロック、１２４…障害物、１２４Ａ…ブロック、α，β…判定時間、θ_TA，θ_TB…目標位置、θ_c…現在位置、θ１，θ２…回転角度、Ｃ１，Ｃ２…電解コンデンサ、Ｉ_N，Ｉ_S…電流閾値、Ｐ１…上反転位置、Ｐ２…下反転位置、Ｐ３…格納位置、ＰＸ，ＰＹ，ＰＺ…位置、ＲＴ…チップサーミスタ、Ｖ_A，Ｖ_B…極大値、Ｖ_N，Ｖ_S…速度閾値、Ｘ₁，Ｘ₂…目標移動距離、Ｘ_T…距離閾値、ｔ₀，ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃，ｔ₄，ｔ₀₀，ｔ₀₁，ｔ₀₂，ｔ₀₃，ｔ₀₄…時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】