(57)【要約】【課題】払拭範囲を変更可能な構成を有する場合に、必要とされる駆動源の出力及び機械的強度を抑制しながら、払拭速度に対する乗員への違和感を抑制可能な車両用ワイパ装置を提供することを目的とする。【解決手段】ワイパブレードによる払拭面の払拭動作を行わせるワイパモータ１８と、ワイパブレードの払拭範囲を変更（拡大）する伸縮機構１２０と、ワイパブレードの払拭速度または払拭範囲を指示するワイパスイッチ５０と、ワイパスイッチ５０によって指示された払拭速度でかつ指示された払拭速度に応じて予め定めた払拭範囲で、またはワイパスイッチ５０によって指示された払拭範囲でかつ指示された払拭範囲に応じて予め定めた払拭速度で、ワイパブレードの払拭動作を行うように、ワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御する制御回路５２と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動されるワイパアーム、前記ワイパアームに連結されたワイパブレード、及び前記ワイパアームの揺動の支点と前記ワイパブレードの先端とを接近及び離反させる接離機構を備えたワイパのワイパアームを揺動させてワイパブレードによる払拭面の往復払拭動作を行うための第１駆動源と、
前記接離機構を駆動して前記払拭面の払拭範囲を変更する第２駆動源と、
前記ワイパブレードの払拭動作に係る条件を指示する指示部と、
前記指示部によって指示された条件に基づいて、前記ワイパブレードが往復払拭動作を行うように、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する制御部と、
を備えた車両用ワイパ装置。
【請求項２】
前記条件は、前記指示部によって指示された払拭速度であり、
前記制御部は、前記払拭速度が遅いほど前記払拭範囲を拡大するように前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する請求項１に記載の車両用ワイパ装置。
【請求項３】
前記条件は、前記指示部によって指示された払拭範囲であり、
前記制御部は、前記払拭範囲が大きいほど払拭速度が遅くなるように前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する請求項１に記載の車両用ワイパ装置。
【請求項４】
降水量を検出する検出部を更に備え、
前記ワイパブレードが往復払拭動作を行うように前記指示部が自動払拭を指示し、
前記制御部が、前記指示部によって前記自動払拭が指示された場合に、前記検出部の検出結果に応じて払拭速度及び払拭範囲を決定し前記往復払拭動作を行うように、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用ワイパ装置。
【請求項５】
前記条件は、運転者の視野角の変化に対応する変数である、請求項１に記載の車両用ワイパ装置。
【請求項６】
前記変数は、車両の速度を含み、
前記制御部は、検知された車両の速度が増大するに従って前記払拭範囲の拡大率を減少させる請求項５に記載の車両用ワイパ装置。
【請求項７】
前記変数は、車両前方の明るさを含み、
前記制御部は、車両前方の明るさが低下するに従って前記払拭範囲の拡大率を減少させる請求項５または６に記載の車両用ワイパ装置。
【請求項８】
前記変数は、降水量を含み、
前記制御部は、降水量が増大するに従って前記払拭範囲の拡大率を減少させる請求項５〜７のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置。
【請求項９】
前記第１駆動源は、出力軸を有し、前記出力軸の回転により前記ワイパブレードを動作させるワイパアームを往復回転させて、前記払拭面の予め定めた上反転位置と予め定めた下反転位置との間で前記ワイパブレードの前記往復払拭動作を行わせ、
前記第２駆動源は、前記接離機構を往復運動させるリニアモータである請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、払拭範囲を変更可能な車両用ワイパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ワイパ装置のリンク機構をいわゆる４節リンクとすることにより、動作中のワイパアームの全長を見かけ上伸長させることにより、助手席側のウィンドシールドガラスの払拭範囲を拡大するワイパ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のワイパ装置では、払拭範囲を拡大するために動作中の助手席側のワイパアームの全長を常時伸長させている。その結果、助手席側のアームの動く軌跡が長くなるため、アームの慣性等によりモータの出力が必要となり、かつ機械的強度も必要となる。駆動源であるモータの出力アップや機械的強度アップのためにモータを大型化すると、コスト増加に繋がる。
【０００５】
また、助手席側のアームの動く軌跡が長くなることで、１往復での払拭速度が、運転席側に対して速くなり、乗員にワイパ装置の動作に違和感を与えるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、払拭範囲を変更可能な構成を有する場合に、必要とされる駆動源の出力及び機械的強度を抑制しながら、払拭速度に対する乗員への違和感を抑制可能な車両用ワイパ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】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の車両用ワイパ装置は、揺動されるワイパアーム、前記ワイパアームに連結されたワイパブレード、及び前記ワイパアームの揺動の支点と前記ワイパブレードの先端とを接近及び離反させる接離機構を備えたワイパのワイパアームを揺動させてワイパブレードによる払拭面の往復払拭動作を行うための第１駆動源と、前記接離機構を駆動して前記払拭面の払拭範囲を変更する第２駆動源と、前記ワイパブレードの払拭動作に係る条件を指示する指示部と、前記指示部によって指示された条件に基づいて、前記ワイパブレードが往復払拭動作を行うように、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する制御部と、を備えている。
【０００８】
この車両用ワイパ装置によれば、第１駆動源によってワイパブレードによる払拭面の往復払拭動作が行われ、第２駆動源によってワイパブレードによる払拭面の払拭範囲が変更（拡大）され、ワイパブレードの払拭速度または払拭範囲は、指示部によって指示される。
【０００９】
そして、制御部では、指示部によって指示された条件（払拭速度、払拭範囲等）で、ワイパブレードの往復払拭動作を行うように、第１駆動源及び第２駆動源が制御される。
【００１０】
このように、払拭範囲に応じた払拭速度、または払拭速度に応じた払拭範囲になるように第１駆動源及び第２駆動源を制御することで、払拭範囲を変更可能な構成を有する場合に、必要とされる駆動源の出力及び機械的強度を抑制しながら、払拭速度に対する乗員への違和感を抑制することが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の車両用ワイパ装置は、請求項１に記載の車両用ワイパ装置において、前記条件は、前記指示部によって指示された払拭速度であり、前記制御部は、前記払拭速度が遅いほど前記払拭範囲を拡大するように前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する。
【００１２】
この車両用ワイパ装置によれば、払拭速度が変更された場合に、払拭速度が遅いほど払拭範囲を拡大することで、必要とされる駆動源の出力及び機械的強度を抑制できると共に、払拭速度に対する乗員の違和感がなくなる。
【００１３】
請求項３に記載の車両用ワイパ装置は、請求項１に記載の車両用ワイパ装置において、前記条件は、前記指示部によって指示された払拭範囲であり、前記制御部は、前記払拭範囲が大きいほど払拭速度が遅くなるように前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する。
【００１４】
この車両用ワイパ装置によれば、払拭範囲が変更された場合に、払拭範囲が大きいほど払拭速度を遅くすることで、必要とされる駆動源の出力及び機械的強度を抑制できると共に、払拭速度に対する乗員の違和感がなくなる。
【００１５】
請求項４に記載の車両用ワイパ装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用ワイパ装置において、降水量を検出する検出部を更に備え、前記ワイパブレードが往復払拭動作を行うように前記指示部が自動払拭を指示し、前記制御部が、前記指示部によって前記自動払拭が指示された場合に、前記検出部の検出結果に応じて払拭速度及び払拭範囲を決定し前記往復払拭動作を行うように、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する。
【００１６】
この車両用ワイパ装置によれば、自動払拭が指示された場合に、検出部によって検出された降水量によって払拭速度及び払拭範囲を決定し、決定した払拭速度及び払拭範囲に応じて払拭範囲及び払拭範囲の他方を変更することで、払拭範囲の拡大量または払拭範囲を自動的に制御することができる。
【００１７】
請求項５に記載の車両用ワイパ装置は、請求項１に記載の車両用ワイパ装置において、前記条件は、運転者の視野角の変化に対応する変数である。
【００１８】
この車両用ワイパ装置によれば、運転者の視野角に応じて払拭範囲の拡大量または払拭範囲を自動的に制御することにより、必要とされる駆動源の出力及び機械的強度を抑制できると共に、払拭速度に対する乗員の違和感がなくなる。
【００１９】
請求項６に記載の車両用ワイパ装置は、請求項５に記載の車両用ワイパ装置において、前記変数は、車両の速度を含み、前記制御部は、検知された車両の速度が増大するに従って前記払拭範囲の拡大率を減少させる。
【００２０】
この車両用ワイパ装置によれば、車速の増大に従って狭くなる運転者の視野角に応じて払拭範囲の拡大量または払拭範囲を自動的に制御することにより、必要とされる駆動源の出力及び機械的強度を抑制できると共に、払拭速度に対する乗員の違和感がなくなる。
【００２１】
請求項７に記載の車両用ワイパ装置は、請求項５または６に記載の車両用ワイパ装置において、前記変数は、車両前方の明るさを含み、前記制御部は、車両前方の明るさが低下するに従って前記払拭範囲の拡大率を減少させる。
【００２２】
この車両用ワイパ装置によれば、車両前方の明るさに従って狭くなる運転者の視野角に応じて払拭範囲の拡大量または払拭範囲を自動的に制御することにより、必要とされる駆動源の出力及び機械的強度を抑制できると共に、払拭速度に対する乗員の違和感がなくなる。
【００２３】
請求項８に記載の車両用ワイパ装置は、請求項５〜７のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置において、前記変数は、降水量を含み、前記制御部は、降水量が増大するに従って前記払拭範囲の拡大率を減少させる。
【００２４】
この車両用ワイパ装置によれば、降水量の増大に従って狭くなる運転者の視野角に応じて払拭範囲の拡大量または払拭範囲を自動的に制御することにより、必要とされる駆動源の出力及び機械的強度を抑制できると共に、払拭速度に対する乗員の違和感がなくなる。
【００２５】
請求項９に記載の車両用ワイパ装置は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置において、前記第１駆動源は、出力軸を有し、前記出力軸の回転により前記ワイパブレードを動作させるワイパアームを往復回転させて、前記払拭面の予め定めた上反転位置と予め定めた下反転位置との間で前記ワイパブレードの前記往復払拭動作を行わせ、前記第２駆動源は、前記接離機構を往復運動させるリニアモータである。
【００２６】
この車両用ワイパ装置によれば、第１駆動源及びリニアモータである第２駆動源を制御することで、助手席側上方のワイパブレードによる払拭範囲を見かけ上拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の構成を示した概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の伸縮機構の構成の一例を示した概略図である。
【図３】図２に示されたＡ−Ａ線に沿って切断した伸縮機構の断面図である。とにより、助手席側の払拭不能領域を縮小することができる。
【図４】本発明の第１の実施の形態において、払拭速度に応じて可変する払拭範囲の一例を説明するための図である。
【図５】（Ａ）はワイパモータの回転角度と伸縮機構の作動量の関係を示した図であり、（Ｂ）は払拭速度で変わる変数の一例を示した図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置において、払拭速度に応じて払拭範囲を変更する際に、制御回路で行われる処理の一部を示したフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置において、雨量に応じて払拭速度を決定し、払拭速度に応じて払拭範囲を変更する場合の制御回路で行われる処理の一部を示したフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ワイパ装置において、払拭範囲に応じて払拭速度を変更する場合の制御回路で行われる処理の一部を示したフローチャートである。
【図９】助手席側ワイパブレードの長さを払拭範囲を拡大した際に払拭されない領域がない長さに設定して往動時及び復動時共に同じ払拭軌跡の払拭範囲Ｚ２にした例を示した図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の構成を示した概略図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の回路を模式的に示した回路図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における出力軸の回転角度に応じた可動子の移動量（作動量）を規定した伸縮機構作動量マップの一例を示している。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る車両用ワイパ装置における、車両の速度に応じて助手席側ワイパアームの拡大率（変更率）を制御する変更率制御処理の一例を示したフローチャートである。
【図１４】運転者の視野の範囲である視野角と、車両の速度（車速）との対応関係の一例を示したグラフである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における伸縮機構の変更率に応じた変化を示した概略図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態における変更率Ｘに応じた払拭範囲の変化の一例を示した概略図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る車両用ワイパ装置における、車両の速度に応じて助手席側ワイパアームの変更率を制御する変更率制御処理の変形例を示したフローチャートである。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る車両用ワイパ装置の伸縮機構の一例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
[第１の実施の形態]
図１は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００の構成を示した概略図である。車両用ワイパ装置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（ウィンドシールド）１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、伸縮機構１２０と、制御回路５２と、ウォッシャ装置７０と、を備えている。
【００２９】
図１は、右ハンドル車の場合を示しているので、車両の右側（図１の左側）が運転席側、車両の左側（図１の右側）が助手席側である。車両が左ハンドル車の場合には、車両の左側（図１の右側）が運転席側、車両の右側（図１の左側）が助手席側になる。また、車両が左ハンドル車の場合には、ワイパ１４、１６の構成が左右反対になる。
【００３０】
ワイパモータ１８は、出力軸３２が所定の回転角度の範囲で正回転及び逆回転することにより、運転席側ワイパアーム２６及び助手席側ワイパアーム２４の各々をウィンドシールドガラス１上で往復動作させるための駆動源である。本実施形態では、ワイパモータ１８が正回転した場合に、運転席側ワイパアーム２６は運転席側ワイパブレード３０が下反転位置Ｐ２Ｄから上反転位置Ｐ１Ｄを払拭するように動作し、助手席側ワイパアーム２４は助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐを払拭するように動作する。また、ワイパモータ１８が逆回転した場合には、運転席側ワイパアーム２６は運転席側ワイパブレード３０が上反転位置Ｐ１Ｄから下反転位置Ｐ２Ｄを払拭するように動作し、助手席側ワイパアーム２４は助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐを払拭するように動作する。
【００３１】
ウィンドシールドガラス１の外縁部は、可視光及び紫外線を遮るため、セラミックス系の黒色顔料が塗布された遮光部１Ａとなっている。黒色顔料は、ウィンドシールドガラス１の車室内側の外縁部に塗布された後、所定温度で加熱されることにより溶融し、ウィンドシールドガラス１の車室側表面に定着される。ウィンドシールドガラス１は、外縁部に塗布された接着剤により車体に固定されるが、図１に示したように、紫外線を透過させない遮光部１Ａを外縁部に設けることにより、紫外線による当該接着剤の劣化を抑制する。
【００３２】
後述する伸縮機構１２０が動作しない場合には、ワイパモータ１８の出力軸３２が所定の回転角度（以下、「所定回転角度」と称する）で正回転及び逆回転することにより、運転席側ワイパブレード３０は払拭範囲Ｈ１を、助手席側ワイパブレード２８は払拭範囲Ｚ１を、各々払拭する。
【００３３】
伸縮機構１２０は、助手席側ワイパブレード２８を、助手席側ワイパアーム２４に対して動作させる機構である。伸縮機構１２０は、助手席側ワイパブレード２８を、ピボット軸４２を中心とする円弧の半径方向に移動させ、助手席側ワイパアーム２４を見かけ上伸長させる。前述のワイパモータ１８が動作中に伸縮機構１２０が動作することにより、助手席側ワイパアーム２４は助手席側上方に見かけ上伸長され、助手席側ワイパブレード２８は払拭範囲Ｚ２を払拭する。また、伸縮機構１２０の作動量（伸縮の程度）を変更することにより、助手席側ワイパアーム２４が伸長する範囲を変更することが可能となる。例えば、作動量を大きくすれば、助手席側ワイパアーム２４が伸長する範囲は大きくなり、作動量を小さくすれば、助手席側ワイパアーム２４が伸長する範囲は小さくなる。
【００３４】
ワイパモータ１８は、出力軸３２の回転方向を正回転及び逆回転に制御可能であると共に、出力軸３２の回転速度も制御可能なモータであり、一例としてブラシ付きＤＣモータ及びブラシレスＤＣモータのいずれかである。また、伸縮機構１２０は、後述するように、複数の電磁石及び複数の永久磁石を含む一種のリニアモータである。
【００３５】
ワイパモータ１８及び伸縮機構１２０には、各々の動作を制御するための制御回路５２が接続されている。本実施の形態に係る制御回路５２は、例えば、ワイパモータ１８の出力軸３２末端付近に設けられた絶対角センサ１１４が検知したワイパモータ１８の出力軸３２の回転方向、回転位置、回転速度及び回転角度に基づいて、ワイパモータ１８に印加する電圧のデューティ比を算出する。また、伸縮機構１２０の固定子側に設けられた移動検出センサ（図示せず）が検知した可動子の移動方向、移動による位置の変化及び移動速度に基づいて、電磁石で構成された固定子に印加する電圧の極性及びデューティ比を算出する。
【００３６】
本実施形態では、ワイパモータ１８及び伸縮機構１２０の各々に印加する電圧を、電源である車載バッテリの電圧（略１２Ｖ）をスイッチング素子によってオンオフしてパルス状の波形に変調するパルス幅変調（ＰＷＭ）によって生成する。本実施の形態でデューティ比は、ＰＷＭによって生成される電圧の波形の１周期間に対する前述のスイッチング素子がオンになったことで生じる１のパルスの時間の割合である。また、ＰＷＭによって生成される電圧の波形の１周期は、前述の１のパルスの時間と前述のスイッチング素子がオフになりパルスが生じない時間との和である。駆動回路５６は、制御回路５２によって算出されたデューティ比に従って駆動回路５６内のスイッチング素子をオンオフさせてワイパモータ１８及び伸縮機構１２０の各々に印加する電圧を生成し、生成した電圧をワイパモータ１８及び伸縮機構１２０の各々の巻線の端子に印加する。
【００３７】
本実施の形態に係るワイパモータ１８は、ウォームギアで構成された減速機構４８を有しているので、各々の出力軸の回転方向、回転速度及び回転角度は、ワイパモータ１８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、各モータと減速機構４８とは、一体不可分に構成されているので、以下、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度及び回転角度を、ワイパモータ１８の回転方向、回転速度及び回転角度とみなすものとする。
【００３８】
絶対角センサ１１４は、例えばワイパモータ１８の減速機構４８内に設けられ、出力軸３２に連動して回転する励磁コイル又はマグネットの磁界（磁力）を電流に変換して検出するセンサであり、一例として、ＭＲセンサ等の磁気センサである。また、移動検出センサは、固定子に面した側の磁極が交互に異なるように複数の永久磁石が配置された可動子の磁界（磁力）を電流に変換して検出するセンサであり、一例として、ＭＲセンサ等の磁気センサである。
【００３９】
制御回路５２は、ワイパモータ１８の出力軸３２末端付近に設けられた絶対角センサ１１４が検出したワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度から運転席側ワイパブレード３０のウィンドシールドガラス１上での位置を算出可能なマイクロコンピュータ５８を備えている。マイクロコンピュータ５８は、算出した位置に応じてワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度が変化するように駆動回路５６を制御する。
【００４０】
また、マイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の出力軸３２末端付近に設けられた絶対角センサ１１４が検出したワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度から助手席側ワイパブレード２８のウィンドシールドガラス１上での位置を算出し、算出した位置に応じて伸縮機構１２０の可動子の移動量及び移動速度が変化するように駆動回路５６を制御する。また、マイクロコンピュータ５８は、伸縮機構１２０の移動検出センサが検出した可動子の移動量から助手席側ワイパアーム２４の伸長の程度を算出する。
【００４１】
制御回路５２には、駆動回路５６の制御に用いるデータ及びプログラムを記憶した記憶装置であるメモリ６０が設けられている。メモリ６０は、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８のウィンドシールドガラス１上の位置を示すワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度に応じてワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度等（回転角度を含む）及び伸縮機構１２０の可動子の移動速度（移動量含む）を算出するためのデータ及びプログラムを記憶している。
【００４２】
また、マイクロコンピュータ５８には、車両のエンジン等の制御を統括する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０が接続されている。また、車両ＥＣＵ９０には、ワイパスイッチ５０、ウォッシャスイッチ６２、及びレインセンサ７６が接続されている。
【００４３】
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、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８を、低速で動作させる低速作動モード選択位置、中速で動作させる中速作動モード選択位置、高速で動作させる高速作動モード選択位置、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、レインセンサ７６が雨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、格納（停止）モード選択位置に切替可能である。また、各モードの選択位置に応じた信号を、車両ＥＣＵ９０を介してマイクロコンピュータ５８に出力する。なお、本実施形態では、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８の動作させる速度は、予め定めた速度の中から選択可能な例として説明するが、無段階で速度変更可能としてもよい。
【００４４】
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車両ＥＣＵ９０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がワイパスイッチ５０からの出力信号に対応する制御をメモリ６０に記憶されたデータ及びプログラムを用いて行う。
【００４５】
本実施の形態では、ワイパスイッチ５０には、助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲を払拭範囲Ｚ２に変更する拡大モードスイッチが別途設けられていてもよい。拡大モードスイッチがオンになると、所定の信号が車両ＥＣＵ９０を介してマイクロコンピュータ５８に入力される。マイクロコンピュータ５８は、所定の信号が入力されると、例えば、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに動作する場合に、払拭範囲Ｚ２を払拭するように伸縮機構１２０を制御する。
【００４６】
ウォッシャスイッチ６２は、車両のバッテリからウォッシャモータ６４、ワイパモータ１８及び伸縮機構１２０に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ウォッシャスイッチ６２は、例えば、前述のワイパスイッチ５０を備えたレバー等の操作手段に一体に設けられ、当該レバー等を乗員が手元に引く等の操作によりオンになる。マイクロコンピュータ５８は、ウォッシャスイッチ６２がオンになると、ウォッシャモータ６４及びワイパモータ１８を作動させる。マイクロコンピュータ５８は、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐまで払拭する場合には、払拭範囲Ｚ２を払拭するように、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐまで払拭する場合には、払拭範囲Ｚ１を払拭するように伸縮機構１２０を各々制御する。かかる制御により、ウィンドシールドガラス１の助手席側を広く払拭することが可能となる。
【００４７】
ウォッシャスイッチ６２がオンになっている間は、ウォッシャ装置７０が備えるウォッシャモータ６４の回転でウォッシャポンプ６６が駆動される。ウォッシャポンプ６６はウォッシャ液タンク６８内のウォッシャ液を運転席側ホース７２Ａ又は助手席側ホース７２Ｂに圧送する。運転席側ホース７２Ａは、ウィンドシールドガラス１の運転席側の下方に設けられた運転席側ノズル７４Ａに接続されている。また、助手席側ホース７２Ｂは、ウィンドシールドガラス１の助手席側の下方に設けられた助手席側ノズル７４Ｂに接続されている。圧送されたウォッシャ液は、運転席側ノズル７４Ａ及び助手席側ノズル７４Ｂからウィンドシールドガラス１上に噴射される。ウィンドシールドガラス１上に付着したウォッシャ液は、動作している運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８によってウィンドシールドガラス１上の汚れと一緒に払拭される。
【００４８】
マイクロコンピュータ５８は、ウォッシャスイッチ６２がオンになっている間のみ動作するようにウォッシャモータ６４を制御する。また、マイクロコンピュータ５８は、ウォッシャスイッチ６２がオフになっても運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐに達するまで動作を継続するようにワイパモータ１８を制御する。さらにマイクロコンピュータ５８は、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐに向かって払拭している際にウォッシャスイッチ６２がオフになった場合には、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８が、ワイパモータ１８の回転により上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐに達するまで、払拭範囲Ｚ２を払拭するように伸縮機構１２０を制御する。
【００４９】
レインセンサ７６は、例えば、ウィンドシールドガラス１の車室内側に設けられる光学センサの一種であり、ウィンドシールドガラス１表面の水滴を検知する。レインセンサ７６は、一例として、赤外線の発光素子であるＬＥＤ、受光素子であるフォトダイオード、赤外線の光路を形成するレンズ及び制御回路を含んでいる。ＬＥＤから放射された赤外線はウィンドシールドガラス１で全反射するが、ウィンドシールドガラス１の表面に水滴が存在すると赤外線の一部が水滴を透過して外部に放出されるため、ウィンドシールドガラス１での反射量が減少する。その結果、受光素子であるフォトダイオードに入る光量が減少する。かかる光量の減少に基づいて、ウィンドシールドガラス１表面の水滴を検知する。図１に示したように、本実施の形態では、レインセンサ７６は、一例として、ウィンドシールドガラス１の中央上部付近に設けられる。
【００５０】
続いて、ワイパ１４、１６の構成について説明する。ワイパ１４、１６は、それぞれ助手席側ワイパアーム２４、２６と助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０とにより構成されている。助手席側ワイパアーム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、助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０は、助手席側ワイパアーム２４、２６の先端部に各々固定されている。
【００５１】
ワイパ１４、１６は、助手席側ワイパアーム２４、２６の動作に伴って助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０がウィンドシールドガラス１上を往復動作し、助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０がウィンドシールドガラス１を払拭する。
【００５２】
ワイパモータ１８は、減速機構４８を介して、正逆回転可能な出力軸３２を有し、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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を介して助手席側ワイパアーム２４、２６が各々固定されている。
【００５５】
車両用ワイパ装置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を介して助手席側ワイパアーム２４、２６に伝達され、この助手席側ワイパアーム２４、２６の往復動作に伴って助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０がウィンドシールドガラス１上における下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐと上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐとの間で往復動作をする。θ１の値は、車両用洗浄システム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°とする。
【００５６】
本実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００では、図１に示されるように、助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０が格納位置Ｐ３Ｄ、Ｐ３Ｐ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。
【００５７】
格納位置Ｐ３Ｄ、Ｐ３Ｐは、下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐの下方に設けられている。助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０が下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐにある状態から、出力軸３２がθ２回転することにより、助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０は格納位置Ｐ３Ｄ、Ｐ３Ｐに動作する。θ２の値は、車両用洗浄システム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。
【００５８】
なお、θ２が「０」の場合は、下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐと格納位置Ｐ３Ｄ、Ｐ３Ｐは一致し、助手席側ワイパブレード２８、運転席側ワイパブレード３０は、下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐで停止し、格納される。
【００５９】
図２は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００のワイパ１４の伸縮機構１２０の構成の一例を示した概略図である。図２に示したように、伸縮機構１２０は、助手席側ワイパアーム２４の端部に固定軸２４Ｐで固定されたハウジング１２０Ｈ内に設けられた固定子１２０Ａと、助手席側ワイパブレード２８側に設けられ、永久磁石列１２０Ｂを備えた可動子１２６と、を含む。
【００６０】
固定子１２０Ａにはコイル１２０Ｃが巻装され、コイル１２０Ｃに駆動回路５６から供給された電圧が印加されると励磁される。駆動回路５６は、コイル１２０Ｃに印加する電圧の極性を変化させることにより、励磁された固定子１２０Ａの磁極を変化させる。助手席側ワイパアーム２４の内部にはコイル１２０Ｃと駆動回路５６とを導通接続する接続線（図示せず）が配策されている。
【００６１】
可動子１２６の永久磁石列１２０Ｂは、固定子１２０Ａに面した側の磁極が交互に異なるように複数の永久磁石が配置されている。従って、固定子１２０Ａが励磁されると、固定子１２０Ａの磁界と永久磁石列１２０Ｂの磁界との吸引及び反発による相互作用により、可動子１２６は、固定子１２０Ａに対して図２の矢印Ｂ方向または矢印Ｃ方向に移動する、いわゆる往復運動を行う。
【００６２】
固定子１２０Ａを収めたハウジング１２０Ｈ内には、移動検出センサ１１８が設けられている。移動検出センサ１１８は、可動子１２６の移動に伴って変化する永久磁石列１２０Ｂの磁界を検出し、電気信号に変換して制御回路５２に出力する。図２の破線で示したように、助手席側ワイパアーム２４の内部には移動検出センサ１１８と制御回路５２とを導通接続する信号線が配策されている。
【００６３】
図３は、図２に示されたＡ−Ａ線に沿って切断した伸縮機構１２０の断面図である。図３に示したように、可動子１２６にはブレードラバー１２２と、金属板であるバッキング１２４とを備える。バッキング１２４は、可動子１２６のバッキング保持部１２６Ａに保持されることにより、助手席側ワイパブレード２８の形状保持及び弾性付与に資する部材である。
【００６４】
ブレードラバー１２２は、基端部１２２Ａが可動子１２６のブレードラバー保持部１２６Ｂに嵌合され、前述のバッキング１２４と共に、可動子１２６を含む助手席側ワイパブレード２８を構成する。
【００６５】
可動子１２６の頂部は、固定子１２０Ａのハウジング１２０Ｈの下端部の案内機構１２０Ｒと嵌合するガイドレール１２６Ｒとなっており、可動子１２６が固定子１２０Ａに対してピボット軸４２を中心とする円弧の半径方向に移動可能に構成されている。
【００６６】
本実施形態に係る車両用ワイパ装置１００では、図２、３に示した伸縮機構１２０を作動させることにより、助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲を拡大することが可能とされ、払拭範囲を拡大することにより、助手席側の払拭不能領域を縮小することができる。
【００６７】
しかしながら、払拭速度においては、払拭範囲を拡大するほどアーム慣性などによりモータの出力が必要となり、かつ機械的強度も必要になってしまう。
【００６８】
そこで、本実施形態では、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８を動作させる速度（以下、払拭速度という。）に応じて払拭範囲を可変するようになっている。具体的には、ワイパスイッチ５０によって指示された払拭速度が遅いほど、払拭範囲を拡大するように制御回路５２による制御が行われる。
【００６９】
詳細には、制御回路５２は、低速作動モード選択位置にワイパスイッチ５０が操作された場合に、払拭範囲最大の払拭範囲Ｚ２に拡大して図４の点線に沿って助手席側ワイパブレード２８が低速で移動するように制御回路５２がワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御する。また、中速作動モード選択位置にワイパスイッチ５０が操作された場合に、最大より小さい払拭範囲Ｚ３に拡大して図４の一点鎖線に沿って助手席側ワイパブレード２８が中速で移動するように制御回路５２がワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御する。そして、高速作動モード選択位置にワイパスイッチ５０が操作された場合に、拡大しない払拭範囲Ｚ１として図４の二点鎖線に沿って助手席側ワイパブレード２８が高速で移動するように制御回路５２がワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御する。なお、間欠作動モード位置にワイパスイッチ５０が操作された場合には、間欠作動モード時の払拭速度に応じて払拭範囲を変更するものとするが、以下では、間欠作動モード位置にワイパスイッチ５０が操作された場合の説明は省略する。
【００７０】
次に、払拭速度（払拭サイクル）に応じて払拭範囲の変更制御を行う場合の制御回路５２によるワイパモータ１８及び伸縮機構１２０の制御方法について説明する。
【００７１】
払拭範囲を最大に拡大する場合、伸縮機構１２０の作動量は、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度に応じて決定される。ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度をθ１、伸縮機構１２０の作動量をＭVとすると、図５（Ａ）に示したように伸縮機構１２０の作動量は、ワイパモータ１８の回転角度の関数として表せる（ＭV＝ｆ（θ１））。
【００７２】
また、払拭範囲を拡大しない場合の伸縮機構１２０の作動量ＭV＝ｆ’（θ１）とし、速度に応じて払拭範囲を最大と最小の間に変更する場合、伸縮機構１２０の作動量は、ＭV＝｛ｆ（θ１）−ｆ’（θ１）｝＊Ｘ＋ｆ’（θ１）で表せる。なお、Ｘは払拭速度で変わる変数とし、最大速度Ｖ＿Ｈｉ、最低速度Ｖ＿Ｌｏ、最大と最低の間の速度（中速度）をＶ＿ｍｉｄとすると、Ｘ＝（Ｖ＿Ｈｉ−Ｖ＿ｍｉｄ）／（Ｖ＿Ｈｉ−Ｖ＿Ｌｏ）で、例えば、図５（Ｂ）に示したようになる。
【００７３】
この関数を利用して本実施形態では、低速作動モード選択位置にワイパスイッチ５０が操作された場合には、ワイパモータ１８の速度（ワイパブレードの払拭速度）を予め設定された最低速度（Ｖ＿Ｌｏ）で駆動し、伸縮機構１２０の作動量をＭV＝ｆ（θ１）となるように駆動を制御する。
【００７４】
また、中速作動モード選択位置にワイパスイッチ５０が操作された場合には、ワイパモータ１８の速度を予め設定された中速度（Ｖ＿ｍｉｄ）で駆動し、変数Ｘを算出して算出した変数Ｘから伸縮機構１２０の作動量をＭV＝｛ｆ（θ１）−ｆ’（θ１）｝＊Ｘ＋ｆ’（θ１）で算出し、伸縮機構１２０を制御する。なお、本実施形態では、中速度は、予め定めた払拭速度として説明するが、払拭速度を無段階に変更可能として任意の払拭速度（Ｖ＿Ｌｏ＜Ｖ＿ｍｉｄ＜Ｖ＿Ｈｉ）としても同様に制御することができる。
【００７５】
また、高速作動モード選択位置にワイパスイッチ５０が操作された場合には、ワイパモータ１８の速度を予め設定された最大速度（Ｖ＿Ｈｉ）で駆動して、伸縮機構１２０の作動量をＭV＝ｆ’（θ１）となるように駆動を制御する。
【００７６】
なお、本実施形態では、払拭範囲を拡大しない場合には、伸縮機構１２０を駆動しないよう（伸縮機構１２０の作動量が常に０になるよう）にしたが、車両用ワイパ装置１００のリンク機構の構成やレイアウトによってはワイパモータ１８の駆動力が拡大動作に干渉することがあるため、図５（Ａ）に示したように、伸縮機構１２０の作動量はＭV＝ｆ’（θ１）として示した。
【００７７】
このように制御回路５２がワイパモータ１８及び伸縮機構１２０の駆動を制御することで、払拭速度に応じて払拭範囲を変更することが可能となる。
【００７８】
また、最大拡大時及び拡大しない場合のワイパモータ１８の回転角度と伸縮機構１２０の作動量の設定だけをメモリ６０等に記憶しておけば、可変拡大の範囲は上記数式から各回転角度を設定できるので、メモリ容量を節約することができる。
【００７９】
続いて、払拭速度に応じて払拭範囲を変更する際に、制御回路５２で行われる処理の一部について説明する。図６は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置１００において、払拭速度に応じて払拭範囲を変更する際に、制御回路５２で行われる処理の一部を示したフローチャートである。なお、図６の処理は、ワイパスイッチ５０がオンされて車両用ワイパ装置１００の作動が指示された場合に開始する。また、図６の処理は、説明を簡略化するために伸縮機構１２０の制御に関わる部分を主に捉えた処理であり、ワイパモータ１８の制御については一部省略して示す。
【００８０】
ステップ２００では、制御回路５２が、ワイパスイッチ５０の払拭速度を取得してステップ２０２へ移行する。すなわち、制御回路５２が、低速作動モード選択位置、中速作動モード選択位置、または高速作動モード選択位置の選択位置にワイパスイッチ５０が操作されたかを検出する。
【００８１】
ステップ２０２では、制御回路５２が、選択された払拭速度にワイパモータ１８の払拭速度を決定してステップ２０４へ移行する。
【００８２】
ステップ２０４では、制御回路５２が、伸縮機構１２０の作動量を算出するための速度の変数Ｘ（払拭速度で変わる変数Ｘ）を決定して、ワイパモータ１８の駆動を開始するようワイパモータ１８を制御してステップ２０６へ移行する。
【００８３】
ステップ２０６では、制御回路５２が、ワイパモータ１８の回転角度及び変数Ｘに基づいて伸縮機構１２０の作動量を算出してステップ２０８へ移行する。これにより、払拭速度に応じた払拭範囲で助手席側ワイパブレード２８を移動させることが可能となる。
【００８４】
ステップ２０８では、制御回路５２が、ステップ２０６で算出された伸縮機構１２０の作動量になるように伸縮機構１２０を制御してステップ２１０へ移行する。
【００８５】
ステップ２１０では、制御回路５２が、払拭速度の変更がないかを確認するために、ステップ２００と同様に、ワイパスイッチ５０の払拭速度を取得してステップ２１２へ移行する。
【００８６】
ステップ２１２では、制御回路５２が、払拭速度の変更があるか否か判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２１４へ移行し、否定された場合にはステップ２１８へ移行する。
【００８７】
ステップ２１４では、制御回路５２が、ワイパモータ１８の速度を変更された払拭速度に変更してステップ２１６へ移行する。
【００８８】
ステップ２１６では、制御回路５２が、伸縮機構１２０の作動量を算出するための速度の変数Ｘを再決定してステップ２０６に戻って前述の処理が繰り返される。
【００８９】
一方、ステップ２１８では、制御回路５２が、ワイパスイッチ５０がオフされたか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ２０６に戻って前述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合にはステップ２２０へ移行する。
【００９０】
ステップ２２０では、制御回路５２が、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８が停止位置に移動するようにワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御して一連の処理を終了する。なお、停止位置が下反転位置付近であり、ワイパブレードが下反転位置から上反転位置へ移動している場合は、上反転位置を経由してから停止位置に移動する。
【００９１】
このように制御回路５２が制御することで、ワイパスイッチ５０によって指示された払拭速度に応じた払拭範囲に変更することができる。本実施形態では、ワイパスイッチ５０によって指示された払拭速度が遅いほど、払拭範囲を拡大するように制御することで、モータの出力の増大が不要となり、また機械的強度も抑えることができるので、モータの大型化が不要となりコストアップを抑制することができる。
【００９２】
なお、上記実施形態では、ワイパスイッチ５０によって指示された払拭速度に応じて払拭範囲を変更する例を説明したが、雨量に応じて払拭速度を決定し、払拭速度に応じて払拭範囲を変更してもよい。例えば、ワイパスイッチ５０によってＡＵＴＯ作動モードが選択された場合に、雨量に応じて払拭速度を決定し、払拭速度に応じて払拭範囲を変更する。ここで、雨量に応じて払拭速度を決定し、払拭速度に応じて払拭範囲を変更する場合の制御回路５２で行われる処理について説明する。図７は、本発明の実施形態に係る車両用ワイパ装置１００において、雨量に応じて払拭速度を決定し、払拭速度に応じて払拭範囲を変更する場合の制御回路５２で行われる処理の一部を示したフローチャートである。なお、図６の処理と同一処理については同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、図７の処理は、例えば、ワイパスイッチ５０によってＡＵＴＯ作動モードが選択された場合に開始する。
【００９３】
図７の処理の場合にはステップ２００の代わりにステップ２００Ａを行う。ステップ２００Ａでは、制御回路５２が、レインセンサ７６の検出結果を取得することで、降水量（本実施形態では雨量）を検出し、雨量に応じた払拭速度を決定してステップ２０２へ移行する。例えば、少雨量、中雨量、多雨量とレインセンサ７６の検出値の対応関係を予め定めると共に、雨量に応じた払拭速度を予め定めておく、例えば、少雨量の場合は低速、中雨量の場合は中速、多雨量の場合は高速として予め定めて、レインセンサ７６の検出値に対応する雨量を検出して払拭速度を決定する。
【００９４】
また、ステップ２１０の代わりにステップ２１０Ａを行う。ステップ２１０Ａでは、制御回路５２が、雨量の変化があるか否かを判断するために雨量を再度検出してステップ２１２Ａへ移行する。
【００９５】
ステップ２１２Ａでは、制御回路５２が、雨量の変化があるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２１４Ａへ移行し、否定された場合には前述のステップ２１８へ移行する。
【００９６】
ステップ２１４Ａでは、制御回路５２が、雨量に応じた払拭速度にワイパモータ１８の速度を変更して前述のステップ２１６へ移行する。
【００９７】
これにより、雨量に応じて払拭速度を自動的に決定して払拭範囲を変更することが可能となる。
【００９８】
なお、上記の実施形態では、払拭速度に応じて払拭範囲を変更する例を説明したが、これに限るものではなく、払拭範囲に応じて払拭速度を変更するようにしてもよい。ここで、払拭範囲に応じて払拭速度を変更する場合の制御回路５２で行われる処理について説明する。図８は、本発明の実施形態に係る車両用ワイパ装置１００において、払拭範囲に応じて払拭速度を変更する場合の制御回路５２で行われる処理の一部を示したフローチャートである。なお、図６の処理と同一処理については同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、図８の処理では、払拭範囲は、拡大しない払拭範囲Ｚ１と、拡大した払拭範囲Ｚ２に２種類にワイパスイッチ５０の操作によって変更可能として、払拭速度がＨＩとＬＯＷの２種類である場合を例として説明する。
【００９９】
図８の処理の場合には、ステップ２００の代わりステップ２００Ｂを行う。ステップ２００Ｂでは、制御回路５２が、ワイパスイッチ５０の信号を取得することにより、払拭範囲の指示を検出してステップ２０１へ移行する。
【０１００】
ステップ２０１では、制御回路５２が、ワイパスイッチ５０の信号に基づいて払拭範囲を拡大するか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２０２Ａへ移行し、否定された場合にはステップ２０２Ｂへ移行する。
【０１０１】
ステップ２０２Ａでは、制御回路５２が、ワイパモータ１８の払拭速度を予め定めたＬＯＷ速度に設定してステップ２０４へ移行する。一方、ステップ２０２Ｂでは、制御回路５２が、ワイパモータ１８の払拭速度を予め定めたＨＩ速度に設定してステップ２０４へ移行する。これにより、払拭範囲に応じて払拭速度を設定することが可能となる。
【０１０２】
また、ステップ２１０の代わりにステップ２１０Ｂを行う。ステップ２１０Ｂでは、制御回路５２が、払拭範囲の変更があるか否かを判断するためにワイパスイッチ５０の信号を再度取得してステップ２１２Ｂへ移行する。
【０１０３】
ステップ２１２Ｂでは、制御回路５２が、払拭範囲の変更があるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２１４Ｂへ移行し、否定された場合には前述のステップ２１８へ移行する。
【０１０４】
ステップ２１４Ｂでは、制御回路５２が、変更された払拭範囲に応じてワイパモータ１８の速度を変更して前述のステップ２１６へ移行する。
【０１０５】
これにより、払拭範囲を拡大するか否かをワイパスイッチ５０により指示することで、払拭速度を自動的に変更することができる。すなわち、払拭範囲を拡大する場合には拡大しない場合よりも払拭速度を遅くすることで、モータの出力の増大が不要となり、また機械的強度も抑えることができるので、モータの大型化等が不要となりコストアップを抑制することができる。
【０１０６】
また、払拭範囲を拡大する場合と拡大しない場合とで払拭速度が同じ場合は、助手席側のアームの動く軌跡が長くなるため、１往復での払拭速度が非常に速くなり、乗員に違和感を与えるが、払拭範囲に応じて払拭速度を変更するので、乗員の違和感を防止できる。
【０１０７】
なお、上記の図６の処理、図７の処理、及び図８の処理は、各々個別に説明したが、これに限るものではなく、少なくとも２つ以上の処理を含むものとして、ワイパスイッチ５０等によって切替可能としてもよい。
【０１０８】
また、上記の実施形態では、助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲を拡大することにより、助手席側ワイパブレード２８の車両下側の払拭軌跡が運転席側ワイパブレード３０の払拭軌跡と重ならず、払拭不能領域が発生してしまう。そのため、払拭不能な領域をなくすために、払拭範囲を拡大する場合に往動時と復動時の助手席側ワイパブレード２８を異なる軌跡として説明したが、これに限るものではない。例えば、図９に示したように、助手席側ワイパブレード２８の長さが払拭範囲を拡大した際に払拭されない領域がない長さに設定して往動時及び復動時共に同じ払拭軌跡の払拭範囲Ｚ２となるように制御してもよい。
【０１０９】
また、本実施形態は、ワイパモータ１８の出力軸３２が正逆（往復）回転可能に制御されていたが、これに限定されることはない。例えば、出力軸３２が一方向に回転するものでもよい。
【０１１０】
また、本実施形態は、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転により、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐとの間で移動させていたが、これに限定されることはない。例えば、ワイパモータ１８として「運転席側ワイパモータ」と「助手席側ワイパモータ」とを備え、運転席側ワイパモータの回転によって運転席側ワイパブレード３０を上反転位置Ｐ１Ｄと下反転位置Ｐ２Ｄとの間で移動させ、助手席側ワイパモータの回転によって助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｐとの間で移動させる構造でもよい。
【０１１１】
また、本実施形態では、出力軸３２の所定回転角度における中間角度付近までの間で助手席側ワイパアーム２４（助手席側ワイパブレード２８）を伸長させ、中間角度付近から所定回転角度までの間で助手席側ワイパアーム２４（助手席側ワイパブレード２８）を縮小させる制御を行ったが、これに限定されることはない。例えば、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに向かって払拭する際（往動払拭時）に、助手席側ワイパアーム２４が徐々に伸長するように制御してもよい。
【０１１２】
また、本実施形態では、レインセンサ７６で検出した雨量に応じて払拭速度を決定し、決定した払拭速度に応じた払拭範囲にてワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御していたが、これに限定されることはない。例えば、レインセンサ７６で検出した雨量に応じて払拭範囲を決定し、決定した払拭範囲に応じた払拭速度にてワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御してもよい。また、雨の量に代えて雪の量に応じてワイパモータ１８及び伸縮機構１２０を制御してもよい。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度と伸縮機構１２０の作動量とを用いた実施の形態を説明したが、これに代えて出力軸３２の回転位置と伸縮機構の作動位置とを用いたものとしてもよい。
【０１１４】
また、上記の実施形態における払拭範囲を変更可能にする構成は一例として説明したが、これに限るものではなく、他の構成を適用してもよい。
【０１１５】
また、上記の実施形態では、助手席側ワイパブレード２８の払拭範囲のみを変更可能な例を説明したが、これに限るものではなく、運転席側についても助手席側と同様の機構を設けて払拭範囲を変更可能としてもよい。
【０１１６】
以上、第１の実施の形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【０１１７】
［第２の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る車両用ワイパ装置２００自体の基本構成は第１の実施の形態と同様であるため、共通部分には同一の符号を用いて、説明を省略する。
【０１１８】
図１０に示されるように、本実施の形態の車両ＥＣＵ９０には、ワイパスイッチ５０、ウォッシャスイッチ６２、レインセンサ７６に加えて、方向指示器スイッチ５４、車両の速度を検知する車速センサ９２、車両の前方を撮影する車載カメラ９４、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置９６及び操舵角センサ９８が接続されている。
【０１１９】
方向指示器スイッチ５４は、車両の方向指示器（図示せず）の作動を指示するスイッチであり、運転者の操作により、右又は左の方向指示器をオンにするための信号を車両ＥＣＵ９０に出力する。車両ＥＣＵ９０は、方向指示器スイッチ５４から出力された信号に基づいて、右又は左の方向指示器のランプを点滅させる。方向指示器スイッチ５４から出力された信号は、車両ＥＣＵ９０を介してマイクロコンピュータ５８にも入力される。
【０１２０】
車速センサ９２は、車両の車輪の回転数を検知し、当該回転数を示す信号を出力するセンサである。車両ＥＣＵ９０は、車速センサ９２が出力した信号と車輪の周長から車速を算出する。
【０１２１】
車載カメラ９４は、車両前方を撮影し、動画像のデータを取得する装置である。車両ＥＣＵ９０は、車載カメラ９４で取得した動画像のデータを画像処理することにより、車両がカーブに差し掛かっている等を判定することが可能である。また、車両ＥＣＵ９０は、車載カメラ９４で取得した動画像のデータの輝度から、車両前方の明るさを算出できる。
【０１２２】
本実施の形態に係る車載カメラ９４は、被写体までの距離を取得した画像データから算出できるように右撮像部９４Ｒと左撮像部９４Ｌとを備えた、いわゆるステレオカメラである。別途ミリ波レーダ等の車両前方の障害物等を探知し、当該障害物までの距離を検出できる装置を車両が備えている場合には、車載カメラはステレオカメラでなくてもよい。
【０１２３】
図１０に示したように、本実施の形態では、レインセンサ７６及び車載カメラ９４は、ウィンドシールドガラス１の中央上部付近の機能エリア１０２に設けられる。機能エリア１０２は、レインセンサ７６の検知範囲と、車載カメラ９４の撮影の視野と、をカバーし得る所定範囲である。
【０１２４】
ＧＰＳ装置は、上空にあるＧＰＳ衛星から受信した測位のための信号に基づいて車両の現在位置を算出する装置である。本実施の形態では、車両用ワイパ装置２００専用のＧＰＳ装置９６を用いるが、車両がカーナビゲーションシステム等の他のＧＰＳ装置を備える場合には、当該他のＧＰＳ装置を用いてもよい。
【０１２５】
操舵角センサ９８は、一例としてステアリングの回転軸（図示せず）に設けられ、当該ステアリングの回転角度を検出するセンサである。
【０１２６】
図１１は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置２００の回路を模式的に示した回路図である。図１１に示したように、車両用ワイパ装置２００は、制御回路５２と駆動回路５６とを含んでいる。
【０１２７】
制御回路５２は、前述のようにマイクロコンピュータ５８とメモリ６０を有し、マイクロコンピュータ５８には、車両ＥＣＵ９０（図示せず）を介して、ワイパスイッチ５０、方向指示器スイッチ５４、ウォッシャスイッチ６２、レインセンサ７６、車速センサ９２、車載カメラ９４、ＧＰＳ装置９６、操舵角センサ９８が各々接続されている。
【０１２８】
駆動回路５６は、ワイパモータ１８を駆動させるための第１プリドライバ１０４及びワイパモータ駆動回路１０８、伸縮機構１２０を駆動させるための第２プリドライバ１０６及び伸縮機構駆動回路１１０を備えている。また駆動回路５６は、ウォッシャモータ６４を駆動させるための、リレー駆動回路７８、ＦＥＴ駆動回路８０及びウォッシャモータ駆動回路５７を有している。
【０１２９】
制御回路５２のマイクロコンピュータ５８は、第１プリドライバ１０４を介してワイパモータ駆動回路１０８を構成するスイッチング素子をオンオフさせることによりワイパモータ１８の回転を、第２プリドライバ１０６を介して伸縮機構駆動回路１１０のスイッチング素子をオンオフさせることにより伸縮機構１２０の動作を、各々制御する。また、マイクロコンピュータ５８は、リレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０を制御することによりウォッシャモータ６４の回転を制御する。
【０１３０】
ワイパモータ１８がブラシ付きＤＣモータの場合、ワイパモータ駆動回路１０８は４個のスイッチング素子を含む。スイッチング素子は、一例としてＮ型のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。また、伸縮機構１２０を駆動する電圧を生成する伸縮機構駆動回路１１０も、一例として図１１に示したように、４個のスイッチング素子を含み、各スイッチング素子はＮ型のＦＥＴである。
【０１３１】
図１１に示したように、ワイパモータ駆動回路１０８は、ＦＥＴ１０８Ａ〜１０８Ｄを含んでいる。ＦＥＴ１０８Ａは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートが第１プリドライバ１０４に接続され、ソースがワイパモータ１８の一端部に接続されている。ＦＥＴ１０８Ｂは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートが第１プリドライバ１０４に接続され、ソースがワイパモータ１８の他端部に接続されている。ＦＥＴ１０８Ｃは、ドレインがワイパモータ１８の一端部に接続され、ゲートが第１プリドライバ１０４に接続され、ソースが接地されている。ＦＥＴ１０８Ｄは、ドレインがワイパモータ１８の他端部に接続され、ゲートが第１プリドライバ１０４に接続され、ソースが接地されている。
【０１３２】
第１プリドライバ１０４は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に従ってＦＥＴ１０８Ａ〜１０８Ｄのゲートに供給する制御信号を切り替えることで、ワイパモータ１８の駆動を制御する。すなわち、第１プリドライバ１０４は、ワイパモータ１８の出力軸３２を所定方向に回転（正回転）させる場合には、ＦＥＴ１０８ＡとＦＥＴ１０８Ｄの組をオンさせ、ワイパモータ１８の出力軸３２を所定方向と逆方向に回転（逆回転）させる場合には、ＦＥＴ１０８ＢとＦＥＴ１０８Ｃの組をオンさせる。また、第１プリドライバ１０４は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に基づいて、ＦＥＴ１０８Ａ及びＦＥＴ１０８Ｄを断続的にオンオフさせるＰＷＭを行う。
【０１３３】
第１プリドライバ１０４はＰＷＭにより、ＦＥＴ１０８Ａ及びＦＥＴ１０８Ｄのオンオフに係るデューティ比を変化させることにより、ワイパモータ１８の正回転での回転速度を制御する。当該デューティ比が大きくなれば、正回転時にワイパモータ１８の端子に印加される電圧の実効値が高くなり、ワイパモータ１８の回転速度は大きくなる。
【０１３４】
同様に、第１プリドライバ１０４はＰＷＭにより、ＦＥＴ１０８Ｂ及びＦＥＴ１０８Ｃのオンオフに係るデューティ比を変化させることにより、ワイパモータ１８の逆回転での回転速度を制御する。当該デューティ比が大きくなれば、逆回転時にワイパモータ１８の端子に印加される電圧の実効値は高くなり、ワイパモータ１８の回転速度は大きくなる。
【０１３５】
伸縮機構駆動回路１１０は、ＦＥＴ１１０Ａ〜１１０Ｄを含んでいる。ＦＥＴ１１０Ａは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートが第２プリドライバ１０６に接続され、ソースが伸縮機構１２０の固定子１２０Ａのコイルの一端部に接続されている。ＦＥＴ１１０Ｂは、ドレインが電源(＋Ｂ)に接続され、ゲートが第２プリドライバ１０６に接続され、ソースが伸縮機構１２０の固定子１２０Ａのコイルの他端部に接続されている。ＦＥＴ１１０Ｃは、ドレインが伸縮機構１２０の固定子１２０Ａのコイル１２０Ｃの一端部に接続され、ゲートが第２プリドライバ１０６に接続され、ソースが接地されている。ＦＥＴ１１０Ｄは、ドレインが伸縮機構１２０の固定子１２０Ａのコイル１２０Ｃの他端部に接続され、ゲートが第２プリドライバ１０６に接続され、ソースが接地されている。
【０１３６】
第２プリドライバ１０６は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に従ってＦＥＴ１１０Ａ〜１１０Ｄのゲートに供給する制御信号を切り替えることで、伸縮機構１２０の駆動を制御する。一例として、助手席側ワイパアーム２４を助手席側上方に見かけ上伸長させるように伸縮機構１２０の可動子１２６を所定方向に移動させる場合、第２プリドライバ１０６は、ＦＥＴ１１０ＡとＦＥＴ１１０Ｄの組をオンさせ、次いでＦＥＴ１１０ＢとＦＥＴ１１０Ｃの組をオンさせる。かかるスイッチング制御を反復することにより、可動子１２６を所定方向に移動させる。また、可動子１２６の移動速度は、ＦＥＴ１１０ＡとＦＥＴ１１０Ｄの組をオンさせ、次いでＦＥＴ１１０ＢとＦＥＴ１１０Ｃの組をオンさせるスイッチングのタイミングを早めるとともに、ＦＥＴ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの各々に印加する電圧を高くすることによって高速化できる。第２プリドライバ１０４は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に基づいて、前述の第１プリドライバ１０４のようなＰＷＭを行うことにより、ＦＥＴ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの各々に印加する電圧を制御する。
【０１３７】
伸縮機構１２０の可動子１２６を所定方向の逆方向に移動させる場合、第２プリドライバ１０６は、ＦＥＴ１１０ＢとＦＥＴ１１０Ｃの組をオンさせ、次いでＦＥＴ１１０ＡとＦＥＴ１１０Ｄの組をオンさせる。かかるスイッチング制御を反復することにより、可動子１２６を所定方向の逆方向に移動させる。また、可動子１２６の移動速度は、ＦＥＴ１１０ＢとＦＥＴ１１０Ｃの組をオンさせ、次いでＦＥＴ１１０ＡとＦＥＴ１１０Ｄの組をオンさせるスイッチングのタイミングを早めるとともに、ＦＥＴ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの各々に印加する電圧を高くすることによって高速化できる。第２プリドライバ１０４は、マイクロコンピュータ５８からの制御信号に基づいて、前述の第１プリドライバ１０４のようなＰＷＭを行うことにより、ＦＥＴ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄの各々に印加する電圧を制御する。
【０１３８】
ワイパモータ１８の減速機構４８内における出力軸３２の出力軸端部１１２には、２極のセンサマグネット１１２Ａが固定され、センサマグネット１１２Ａに対向するように絶対角センサ１１４が設けられている。
【０１３９】
伸縮機構１２０のハウジング１２０Ｈ内には、可動子１２６の永久磁石列１２０Ｂに対向するように移動検出センサ１１８が設けられている。
【０１４０】
絶対角センサ１１４はセンサマグネット１１２Ａの磁界を、移動検出センサ１１８は永久磁石列１２０Ｂの磁界を、各々検出し、検出した磁界の強さに応じた信号を出力する。マイクロコンピュータ５８は、絶対角センサ１１４が出力した信号に基づいて、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度、回転位置、回転方向及び回転速度を算出すると共に、移動検出センサ１１８が出力した信号に基づいて、伸縮機構１２０の移動量、位置、移動方向及び移動速度を算出する。
【０１４１】
ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度からは、運転席側ワイパブレード３０の下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間での位置が算出できる。また、伸縮機構１２０の可動子１２６の移動量からは、助手席側ワイパアーム２４の見かけの伸長の程度（拡大の程度）が算出できる。マイクロコンピュータ５８は、出力軸３２の回転角度から算出した運転席側ワイパブレード３０の下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間での位置に基づいて、可動子１２６の移動量を制御することにより、ワイパモータ１８と伸縮機構１２０の各々の動作を同期させる。一例として、メモリ６０に、運転席側ワイパブレード３０の下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間での位置（又は出力軸３２の回転角度）と可動子１２６の移動量とを対応付けたマップ（例えば、後述する伸縮機構作動量マップ）を予め記憶させ、当該マップに従って、出力軸３２の回転角度に応じて可動子１２６の移動量を制御する。
【０１４２】
図１２は、本実施の形態における出力軸３２の回転角度に応じた可動子１２６の移動量（作動量）を規定した伸縮機構作動量マップの一例を示している。図１２の横軸は出力軸３２の回転角度である出力軸回転角度θAである。出力軸回転角度θAは、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐに位置する場合は「０°」になる。図１２の縦軸は可動子１２６の移動量である伸縮機構作動量ＭVであり、その最大値は所定作動量ＭV2となる。伸縮機構作動量ＭVは、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐに位置する場合に「０」となるので、伸縮機構作動量ＭVが「０」となる位置から可動子１２６の位置までの距離を示している。図１２の原点Ｏは、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐにある状態を示している。図１２のθ1は、出力軸３２が所定回転角度θ1回転した結果、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐにある状態を示している。
【０１４３】
マイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の出力軸３２が回転を始めると、絶対角センサ１１４で検知した出力軸３２の回転角度と伸縮機構作動量マップとを照合する。かかる照合により、図１２の曲線１９０で示された角度から、絶対角センサ１１４で検知した出力軸回転角度θAに対応する伸縮機構作動量ＭVを算出し、算出した伸縮機構作動量ＭVになるように伸縮機構１２０の可動子１２６の移動量を制御する。
【０１４４】
より具体的には、マイクロコンピュータ５８は、絶対角センサ１１４によりワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度が０°から正回転方向で変化を開始した場合を、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐからの移動を開始したと判定し、伸縮機構１２０の可動子１２６の助手席側上方（所定方向）への移動を開始させる。マイクロコンピュータ５８は、前述のように、伸縮機構作動量マップを用いて出力軸３２の回転角度に対応した可動子１２６の移動量を決定するが、マイクロコンピュータ５８は、移動検出センサ１１８からの信号に基づいて可動子１２６の移動量をモニターし、伸縮機構作動量マップを用いて決定した移動量になるように伸縮機構１２０の動作を制御する。伸縮機構作動量マップの設定によるが、図１２に示したように、出力軸回転角度θAが０°と所定回転角度θ1との間の中間回転角度θmになった場合に、可動子１２６の助手席側上方への移動量が所定作動量ＭV2となるようにする。可動子１２６の助手席側上方への移動量が所定作動量ＭV2になることで、助手席側ワイパブレード２８をウィンドシールドガラス１上の助手席側上方に移動させる。
【０１４５】
可動子１２６の所定方向への移動量が所定作動量ＭV2に達した後は、伸縮機構作動量マップに従い、可動子１２６を所定方向とは逆方向に移動させる。具体的には、出力軸３２の回転角度が所定回転角度θ1に達して、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐに達するまでに可動子１２６を所定作動量ＭV2で所定方向とは逆方向に移動させることにより、図１２の伸縮機構作動量マップに示したように、可動子１２６の移動量を０まで減少させる。本実施の形態の移動検出センサ１１８は、ＭＲセンサ等の、対象物の移動量及び移動方向が検出可能なセンサを用いているので、可動子１２６が所定方向と逆方向に移動した場合には、それまでに検出した移動量が０に向かって減少する状態を検出できる。そして、かかる可動子１２６の移動量の減少により、助手席側ワイパブレード２８は元の位置に戻される。
【０１４６】
以上の説明は、助手席側ワイパブレード２８を下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに移動させながら払拭範囲Ｚ２を払拭させる場合である。助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐに移動させながら払拭範囲Ｚ２を払拭させる場合には、絶対角センサ１１４により出力軸３２の回転角度が０°から逆回転方向で変化を開始した場合を、助手席側ワイパブレード２８が上反転位置Ｐ１Ｐからの移動を開始したと判定し、伸縮機構１２０の可動子１２６の所定方向への移動を開始させ、可動子１２６の所定方向への移動量が所定作動量ＭV2に達した後は、伸縮機構作動量マップに従い、可動子１２６を所定方向とは逆方向に移動させる。なお、図１２に示した伸縮機構作動量マップは中間回転角度θmを軸にして左右対称な曲線１９０となっているが、これに限定されることはない。マップの曲線はウィンドシールドガラス１の形状等に応じて、個別に設定する。
【０１４７】
また、マイクロコンピュータ５８は、運転席側ワイパブレード３０の下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間での位置及び助手席側ワイパアーム２４の拡大の程度に基づいて、ワイパブレードの払拭速度を変化させる等の制御を行うことも可能である。以下に、可動子１２６の移動量である所定作動量を大きく設定して、助手席側ワイパアーム２４の拡大の程度を大きくした場合の払拭速度の制御の一例について述べる。かかる場合には、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度が中間回転角度θmに近づくにつれて、出力軸３２の回転速度を徐々に減速させる。そして、出力軸３２の回転角度が中間回転角度θmに達した場合、すなわち、助手席側ワイパアーム２４が最大に伸長される場合に、出力軸３２の回転速度が極小となるように制御する。出力軸３２の回転速度の制御には、例えば、出力軸３２の回転角度に応じて規定された出力軸３２の回転速度のマップ等（図示せず）を用いる。また、出力軸３２の回転速度に対応して、可動子１２６の移動速度も制御する。例えば、図１２に示したような伸縮機構作動量マップを用いているのであれば、出力軸３２の回転に可動子１２６の動作を同期できるので、出力軸３２の回転速度の増減に対応して、可動子１２６の移動速度も制御できる。かかる制御により、助手席側ワイパアーム２４を伸長させる速度と助手席側ワイパブレード２８の払拭速度とを緩和でき、「助手席側ワイパアーム２４が急激に伸びた」という違和感を乗員が覚えるおそれを軽減できる。
【０１４８】
ウォッシャモータ駆動回路５７は、２個のリレーRLY1、RLY2を内蔵したリレーユニット８４、２個のＦＥＴ８６Ａ、８６Ｂを含んでいる。リレーユニット８４のリレーRLY1、RLY2のリレーコイルはリレー駆動回路７８に各々接続されている。リレー駆動回路７８はリレーRLY1、RLY2のオンオフ(リレーコイルの励磁／励磁停止)を切り替える。リレーRLY1、RLY2は、リレーコイルが励磁されていない間は、共通端子８４Ｃ１、８４Ｃ２が第１端子８４Ａ１、８４Ａ２と各々接続している状態(オフ状態)を維持し、リレーコイルが励磁されると共通端子８４Ｃ１、８４Ｃ２を第２端子８４Ｂ１、８４Ｂ２に各々接続する状態に切り替わる。リレーRLY1の共通端子８４Ｃ１はウォッシャモータ６４の一端に接続されており、リレーRLY2の共通端子８４Ｃ２はウォッシャモータ６４の他端に接続されている。また、リレーRLY1、RLY2の第１端子８４Ａ１、８４Ａ２の各々はＦＥＴ８６Ｂのドレインに接続され、リレーRLY1、RLY2の第２端子８４Ｂ１、８４Ｂ２の各々は電源(＋Ｂ)に接続されている。
【０１４９】
ＦＥＴ８６ＢはゲートがＦＥＴ駆動回路８０に接続され、ソースが接地されている。ＦＥＴ８６Ｂのオンオフに係るデューティ比はＦＥＴ駆動回路８０によって制御される。また、ＦＥＴ８６Ｂのドレインと電源(＋Ｂ)との間にはＦＥＴ８６Ａが設けられている。ＦＥＴ８６Ａは、ゲートに制御信号が入力されないのでオンオフの切り替えは行われず、寄生ダイオードをサージの吸収に用いる目的で設けられている。
【０１５０】
リレー駆動回路７８及びＦＥＴ駆動回路８０は、２個のリレーRLY1、RLY2とＦＥＴ８６Ｂとのオンオフを切り替えることで、ウォッシャモータ６４の駆動を制御する。すなわち、ウォッシャモータ６４の出力軸を所定方向に回転（正回転）させる場合、リレー駆動回路７８はリレーRLY1をオンさせ(リレーRLY2はオフ)、ＦＥＴ駆動回路８０は所定のデューティ比でＦＥＴ８６Ｂをオンさせる。上記の制御により、ウォッシャモータ６４の出力軸の回転速度が制御される。
【０１５１】
以下、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置２００の制御について説明する。図１３は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置２００における、車両の速度に応じて助手席側ワイパアーム２４の拡大率（変更率）を制御する変更率制御処理の一例を示したフローチャートである。図１３に示した一連の手順は、制御回路５２内のマイクロコンピュータ５８によって処理される。本実施の形態では、助手席側ワイパアーム２４を見かけ上伸長させることにより、払拭範囲を拡大することが可能であるが、助手席側ワイパアーム２４を見かけ上収縮させることにより、払拭範囲を縮小することも可能である。従って、以下、払拭範囲を拡大または縮小することを、「払拭範囲の変更」と称し、払拭範囲の変更に係る拡大率を変更率と称する。
【０１５２】
ステップ３００では、車速センサ９２が出力した信号から算出した車両の速度の情報を取得する。車両の速度が車両ＥＣＵ９０により算出されるのであれば、マイクロコンピュータ５８は、車両ＥＣＵ９０から車両の速度の情報を取得する。
【０１５３】
図１４は、運転者の視野の範囲である視野角１３０と、車両の速度（車速）との対応関係の一例を示したグラフである。視野角１３０は、正中線（生物体の前面・背面の中央を，頭頂から縦にまっすぐ通る線）を中心とした左右方向でのヒトの両眼での視野の範囲を角度で表したものであり、健常者であれば、略１２０°である。しかしながら、車速が増大すると運転者の視野角１３０は狭くなる。図１４に示したように、車速が４０ｋｍ／ｈの場合、運転者の視野角１３０は略１００°であるが、車速が１３０ｋｍ／ｈに達すると視野角１３０は略３０°となる。
【０１５４】
車両用ワイパ装置２００による払拭範囲の拡大は、助手席側前方の視界確保（助手席側の広い視界の確保）に有効であるが、運転者の視野が低下している場合に払拭範囲の拡大を行っても、その効果は有意とは言えない。助手席側ワイパアーム２４が伸長される払拭範囲の拡大の動作は、乗員、特に助手席側の乗員に違和感を抱かせるおそれがあるので、払拭範囲の拡大の効果が薄いと思われる高速走行時には、払拭範囲の変更率を低速時に比して抑制することが望ましい。
【０１５５】
本実施の形態では、一例として、払拭範囲の変更率１３２を、図１４に示したように車速に応じて変化させる。そのため、図１３のステップ３０２では、下記の式（１）により、０〜１．０の数値で示される払拭範囲の変更率Ｘを現在の車速Ｖpに応じて算出する。
【０１５６】
2019018614.tif 000003
【０１５７】
一例として、式（１）中の、Ｖmax、Ｖminは各々定数であり、本実施の形態では、Ｖmaxは９０ｋｍ／ｈ以上、Ｖminは３０〜４０ｋｍ／ｈである。上記の式（１）に変数である現在の車速Ｖpを代入して、車速に応じた変更率Ｘを算出する。
【０１５８】
または、車速に応じた変更率Ｘを、図１４に示したように予め算出しておき、メモリ６０に車速に対する変更率Ｘのマップとして記憶させてもよい。かかる場合には、マイクロコンピュータ５８は、マップを参照して車速に応じた変更率Ｘを決定する。
【０１５９】
ステップ３０４では、ステップ３０２で算出した変更率Ｘに応じて助手席側ワイパアーム２４の伸長の制御をして、処理をリターンする。ステップ３０４では、変更率Ｘと図１５に示した伸縮機構作動量マップと下記の式（２）とによって算出した伸縮機構作動量ＭVになるように可動子１２６の移動量を制御する。
【０１６０】
2019018614.tif 000004
【０１６１】
上記の式（２）中のθAは、図１２、１５で示した出力軸３２の回転角度である出力軸回転角度θAである。ｆ(θA)は図１５の曲線１９０で示された、変更率Ｘが１．０（１００％相当）の場合に、出力軸回転角度θAに応じて決定される可動子１２６の移動量である。また、ｇ(θA)は図１５の曲線１９４で示された、変更率Ｘが０（０％相当）の場合に、出力軸回転角度θAに応じて決定される可動子１２６の移動量である。
【０１６２】
変更率Ｘが０の場合、すなわち伸縮機構１２０が動作しない場合には、理論上、可動子１２６の移動量ｇ(θA)は、出力軸回転角度θAの値に関係なく常に「０」になる。しかしながら、本実施の形態では、伸縮機構１２０にも、運転席側ワイパアーム２６及び助手席側ワイパアーム２４を往復動作させるワイパモータ１８の駆動力が影響する場合があり、ｇ(θA)は、実際には出力軸回転角度θAの値に関係なく常に「０」にはならない場合がある。
【０１６３】
ただし、出力軸回転角度θAに対するｇ(θA)の変化が無視できるようであれば、下記の式（３）のように、変更率Ｘでの伸縮機構作動量ＭVは、ｆ(θA)とＸとの積で算出できる。
【０１６４】
2019018614.tif 000005
【０１６５】
図１５の曲線１９２は、上記の式（１）に基づいて算出された変更率Ｘが０．５（５０％相当）の場合の伸縮機構作動量ＭVである。曲線１９２が示す伸縮機構作動量ＭVは、変更率Ｘが１００％相当の場合である曲線１９０が示す角度の略１／２になっている。
【０１６６】
図１６は、変更率Ｘに応じた払拭範囲の変化の一例を示している。図１６において、払拭範囲Ｚ１は変更率Ｘが０％相当の場合、払拭範囲Ｚ２は変更率Ｘが１００％相当の場合、払拭範囲Ｚ３は変更率Ｘが５０％相当の場合、を各々示している。図１６に示したように、車速に応じて変更率Ｘを変化させることにより、運転者の視野角が狭まる高速走行時には、助手席側ワイパアーム２４の伸長の程度を抑制して、乗員に車両用ワイパ装置２００の動作についての違和感を与えないようにすることができる。
【０１６７】
なお、本実施の形態では、車速に対する運転者の視野角の変化に着目して助手席側ワイパアーム２４の伸長の程度を制御した。運転者の視野角は車速以外にも、周囲の明るさ及び天候によっても左右される。
【０１６８】
例えば、車両前方の光景の明るさが低下するほど、運転者の視野角も低下する。本実施の形態では、車載カメラ９４によって取得した車両前方の画像データの輝度から、車両前方の光景の明るさ（照度）を算出し、算出した照度に応じて変更率Ｘを算出してもよい。
【０１６９】
車外の明るさに応じた変更率Ｘの算出は、一例として、下記の式（４）による。
【０１７０】
2019018614.tif 000006
【０１７１】
一例として、式（４）中のＬmax、Ｌminは各々定数であり、本実施の形態では、Ｌmaxは晴天の日中における車両前方の光景の照度、Ｌminは晴天の日没時における車両前方の光景の照度である。上記の式（４）に変数である現在の照度Ｌpを代入して、照度Ｌpに応じた変更率Ｘを算出し、算出した変更率Ｘに応じて伸縮機構作動量ＭVを制御する。
【０１７２】
または雨脚の強さに対応して変更率Ｘを算出してもよい。本実施の形態に係る車両用ワイパ装置２００は、レインセンサ７６を備えているので、レインセンサ７６によって検知した降水の程度によって、変更率Ｘを算出する。降水の程度に応じた変更率Ｘの算出は、一例として、下記の式（５）による。
【０１７３】
2019018614.tif 000007
【０１７４】
一例として、式（４）中のＲmax、Ｒminは各々定数であり、本実施の形態では、Ｒmaxは１時間雨量で２０〜３０ｍｍ程度の強い雨に相当する降水の程度、Ｒminは１時間雨量で１〜３ｍｍ程度の弱い雨に相当する降水の程度である。上記の式（４）に変数であるレインセンサ７６によって検知した降水の程度Ｒpを代入して、雨脚に応じた変更率Ｘを算出し、算出した変更率Ｘに応じて伸縮機構作動量ＭVを制御する。
【０１７５】
本実施の形態では、上述のように、車速、車両前方の明るさ又は天候による影響がいずれか１つ存在する場合に、当該影響に応じて変更率Ｘを変化させる、いわゆるＯＲ制御を行った。しかしながら、変更率Ｘの制御を厳格化する等の場合は、車速、車両前方の明るさ又は天候による影響が少なくとも２つ以上存在する場合に変更率Ｘを変化させる、いわゆるＡＮＤ制御を行ってもよい。
【０１７６】
なお、上記照度又は雨脚に応じた変更率Ｘを、予め算出しておき、メモリ６０に照度又は雨脚に対する変更率Ｘのマップとして記憶させてもよい。かかる場合には、マイクロコンピュータ５８は、マップを参照して照度又は雨脚に応じた変更率Ｘを決定する。
【０１７７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、車速、車両前方の明るさ又は天候によって運転者の視野角が影響を受ける場合には、受ける影響に応じて変更率Ｘを変化させることにより、運転者の視野角が狭まる場合に、助手席側ワイパアーム２４の伸長の程度を抑制して、乗員に車両用ワイパ装置２００の動作についての違和感を与えないようにすることができる。
【０１７８】
続いて、本実施の形態の変形例について説明する。図１７は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置２００における、車両の速度に応じて助手席側ワイパアーム２４の変更率を制御する変更率制御処理の変形例を示したフローチャートである。図１７に示した一連の手順は、制御回路５２内のマイクロコンピュータ５８によって処理される。
【０１７９】
図１３に示した変更率制御処理は、車速の変化に応じて連続的に変更率Ｘを変更したが、図１７に示した変形例は、所定の閾値速度に応じて段階的に変更率Ｘを変更する。
【０１８０】
図１７のステップ３３０では、車速センサ９２が出力した信号から算出した車速の情報を取得する。車速が車両ＥＣＵ９０により算出されるのであれば、マイクロコンピュータ５８は、車両ＥＣＵ９０から車速の情報を取得する。
【０１８１】
ステップ３３２では、車速が第１閾値速度以上か否かを判定する。第１閾値速度は、一例として一般道での制限速度に相当する４０〜５０ｋｍ／ｈである。ステップ３３２で肯定判定の場合には、手順をステップ３３６に移行させる。ステップ３３２で否定判定の場合には、ステップ３３４で変更率Ｘを例えば１００％相当に設定して、手順をステップ３４２に移行させる。
【０１８２】
ステップ３３６では、車速が第２閾値速度以上か否かを判定する。第２閾値速度は、一例として高速道路での制限速度に相当する８０〜１００ｋｍ／ｈである。ステップ３３６で肯定判定の場合には、ステップ３４０で変更率Ｘを例えば０％相当に設定して、手順をステップ３４２に移行させる。ステップ３３６で否定判定の場合には、ステップ３３８で変更率Ｘを例えば５０％相当に設定して、手順をステップ３４２に移行させる。
【０１８３】
ステップ３４２では、ステップ３３４、３３８、３４０で各々算出された変更率Ｘに応じて、図１３のステップ３０４のように、助手席側ワイパアーム２４の伸長の制御を行い、処理をリターンする。
【０１８４】
以上説明したように、本実施の形態の変形例では、車速に応じて段階的に変更率Ｘを変更しているので、マイクロコンピュータ５８による演算処理の負荷を、図１３に示した場合よりも軽減できる。従って、図１３に示したような、車速に応じて連続的に変更率Ｘを変更する場合よりも、マイクロコンピュータ５８の性能は高度であることを必要とせず、車両用ワイパ装置２００を、図１３の場合よりも低コストで構成できる。
【０１８５】
なお、本実施の形態は、ワイパモータ１８の出力軸３２が正逆（往復）回転可能に制御されていたが、これに限定されることはない。例えば、出力軸３２が一方向に回転するものでもよい。
【０１８６】
なお、本実施の形態は、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転により、運転席側ワイパブレード３０及び助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐとの間で移動させていたが、これに限定されることはない。例えば、ワイパモータ１８として「運転席側ワイパモータ」と「助手席側ワイパモータ」とを備え、運転席側ワイパモータの回転によって運転席側ワイパブレード３０を上反転位置Ｐ１Ｄと下反転位置Ｐ２Ｄとの間で移動させ、助手席側ワイパモータの回転によって助手席側ワイパブレード２８を上反転位置Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｐとの間で移動させる構造でもよい。
【０１８７】
なお、本実施の形態では、運転席側ワイパブレード３０と助手席側ワイパブレード２８とが下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐにて車幅方向に重ならない構造になっていたが、これに限定されることはない。例えば、助手席側ワイパブレード２８の運転席側ワイパブレード３０側を長く設定してもよい。換言すると、助手席側ワイパブレード２８の運転席側ワイパブレード３０側が、当該運転席側ワイパブレード３０の助手席側ワイパブレード２８側と重なるように助手席側ワイパブレード２８の長さを設定してもよい。これにより、往復動時に払拭範囲Ｚ２を払拭する際に、ウィンドシールドガラスの中央下側に残る払拭不能領域を少なくすることができる。
【０１８８】
なお、本実施の形態では、出力軸３２の所定回転角度における中間角度付近までの間で助手席側ワイパアーム２４（助手席側ワイパブレード２８）を伸長させ、中間角度付近から所定回転角度までの間で助手席側ワイパアーム２４（助手席側ワイパブレード２８）を縮小させる制御を行ったが、これに限定されることはない。例えば、助手席側ワイパブレード２８が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに向かって払拭する際（往動払拭時）に、助手席側ワイパアーム２４が徐々に伸長するように制御してもよい。
【０１８９】
なお、本実施の形態では、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度と伸縮機構１２０の可動子１２６の移動量とを用いた実施の形態を説明したが、これに代えて出力軸３２の回転位置と可動子１２６の位置とを用いたものとしてもよい。
【０１９０】
以上、第２の実施の形態について説明したが、本願は、上記に限定されるものではなく、上記以外にも、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。例えば、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを適宜組み合わせることが可能である。
【０１９１】
［第３の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、伸縮機構１４０が助手席側ワイパアーム２４のピボット軸４２の近くに設けられている点で、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と相違するが、その他の構成については、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様なので、詳細な説明は省略する。
【０１９２】
図１８は、本実施の形態に係る車両用ワイパ装置の伸縮機構１４０の一例を示した概略図である。図１８に示したように、本実施の形態の伸縮機構１４０は、助手席側ワイパアーム２４を望遠鏡状に伸縮させる機構であり、一端がピボット軸４２に連結され、内部に電磁石列１４０Ａを備えた固定子である外部筒２４Ｂと、永久磁石列１４０Ｂを備えた可動子である内部筒２４Ａと、を含み、ゴム等の弾性体で構成されたシール部材１７０によって伸縮機構１４０の内部の機構が保護されている。外部筒２４Ｂの内部に入り込んだ水は、排水孔１７２を介して外部筒２４Ｂの外に排出される。
【０１９３】
永久磁石列１４０Ｂは、電磁石列１４０Ａに面した側の磁極が交互に異なるように複数の永久磁石が配置されている。従って、電磁石列１４０Ａが励磁されると、電磁石列１４０Ａの磁界と永久磁石列１４０Ｂとの磁界の吸引及び反発による相互作用により、内部筒２４Ａは、外部筒２４Ｂに対して図１８の矢印Ｄ方向または矢印Ｅ方向に移動する、いわゆる往復運動を行う。
【０１９４】
外部筒２４Ｂ内には、移動検出センサ１１８が設けられている。移動検出センサ１１８は、可動子である内部筒２４Ａの移動に伴って変化する永久磁石列１４０Ｂの磁界を検出し、電気信号に変換して制御回路５２に出力する。
【０１９５】
マイクロコンピュータ５８は、第２の実施の形態で説明したように、出力軸３２の回転角度から算出した運転席側ワイパブレード３０の下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間での位置に基づいて、内部筒２４Ａの移動量を制御することにより、ワイパモータ１８と伸縮機構１４０の各々の動作を同期させる。
【０１９６】
以上説明したように、本実施の形態では、伸縮機構１４０を助手席側ワイパアーム２４が揺動する支点であるピボット軸４２近くに設けられるので、第１の実施の形態及び第２の実施の形態よりも、助手席側ワイパアーム２４の揺動による遠心力が伸縮機構１４０に作用しにくくなり、伸縮機構１４０をより安定して動作させることができる。
【０１９７】
また、ウィンドシールドガラス１表面の水滴を払拭する助手席側ワイパブレード２８近くに設けられた第１の実施の形態及び第２の実施の形態の伸縮機構１２０よりも、本実施の形態に係る伸縮機構１４０は、助手席側ワイパブレード２８から離れた位置に設けられるので、内部機構に雨水が侵入するおそれが軽減できる。
【０１９８】
以上、第３の実施の形態について説明したが、本願は、上記に限定されるものではなく、上記以外にも、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。例えば、第１の実施の形態と第２の実施の形態と第３の実施の形態とを適宜組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【０１９９】
１…ウィンドシールドガラス、１Ａ…遮光部、１４，１６…ワイパ、１８…ワイパモータ、２０…リンク機構、２４…助手席側ワイパアーム、２４Ａ…内部筒、２４Ｂ…外部筒、２４Ｐ…固定軸、２６…運転席側ワイパアーム、２８…助手席側ワイパブレード、３０…運転席側ワイパブレード、３２…出力軸、３４…クランクアーム、３６…第１リンクロッド、３８，４０…ピボットレバー、４２，４４…ピボット軸、４６…第２リンクロッド、４８…減速機構、５０…ワイパスイッチ、５２…制御回路、５４…方向指示器スイッチ、５６…駆動回路、５７…ウォッシャモータ駆動回路、５８…マイクロコンピュータ、６０…メモリ、６２…ウォッシャスイッチ、６４…ウォッシャモータ、６６…ウォッシャポンプ、６８…ウォッシャ液タンク、７０…ウォッシャ装置、７２Ａ…運転席側ホース、７２Ｂ…助手席側ホース、７４Ａ…運転席側ノズル、７４Ｂ…助手席側ノズル、７６…レインセンサ、７８…リレー駆動回路、８０…ＦＥＴ駆動回路、８４…リレーユニット、８４Ａ１，８４Ａ２…第１端子、８４Ｂ１，８４Ｂ２…端子、８４Ｃ１，８４Ｃ２…共通端子、９０…車両ＥＣＵ、９２…車速センサ、９４…車載カメラ、９４Ｌ…左撮像部、９４Ｒ…右撮像部、９６…ＧＰＳ装置、９８…操舵角センサ、１００…車両用ワイパ装置、１０２…機能エリア、１０４…第１プリドライバ、１０６…第２プリドライバ、１０８…ワイパモータ駆動回路、１１０…伸縮機構駆動回路、１１２…出力軸端部、１１２Ａ…センサマグネット、１１４…絶対角センサ、１１８…移動検出センサ、１２０…伸縮機構、１２０Ａ…固定子、１２０Ｂ…永久磁石列、１２０Ｃ…コイル、１２０Ｈ…ハウジング、１２０Ｒ…案内機構、１２２…ブレードラバー、１２２Ａ…基端部、１２４…バッキング、１２６…可動子、１２６Ａ…バッキング保持部、１２６Ｂ…ブレードラバー保持部、１２６Ｒ…ガイドレール、１３０…視野角、１３２…変更率、１４０…伸縮機構、１４０Ａ…電磁石列、１４０Ｂ…永久磁石列、１７０…シール部材、１７２…排水孔、１９０，１９２，１９４…曲線、２００…車両用ワイパ装置、RLY1，RLY2…リレー、θ1…所定回転角度、θA…出力軸回転角度、θm…中間回転角度、θ１…回転角度、Ｈ１…払拭範囲、ＭV…伸縮機構作動量、ＭV2…所定作動量、Ｐ１Ｄ，Ｐ１Ｐ…上反転位置、Ｐ２Ｄ，Ｐ２Ｐ…下反転位置、Ｐ３Ｄ，Ｐ３Ｐ…格納位置、Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３…払拭範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2019018614.tif 000023
【図１７】
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【図１８】
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