(57)【要約】【課題】違和感のない滑らかなモータ動作を行うようにモータの回転を制御しつつ、モータの作動角が変化しても制御対象物（ワイパアーム）を目標位置まで到達させる。【解決手段】ワイパアーム１の動作開始位置と動作終了位置との間に加速域ＳＵと減速域ＳＤを設けたシステムにて、加速域・減速域では、最大回転速度と現時点の回転速度の差に基づいて加算量・減算量を算出して目標回転速度を更新する。加算量を減算量よりも大きく設定し、加速域ＳＵと減速域ＳＤの間には等速域ＣＶを設ける。等速域ＣＶの長さは変更可能であり、ワイパアーム１の作動角の変化量が等速域ＣＶを超えない場合は、作動角変化量を等速域ＣＶから減じる。一方、ようにしても良い。また、作動角の変化量が等速域ＣＶを超えた場合は、加速域と減速域を同じ変化量、例えば、減速域での減算量にて目標回転速度を更新する。【選択図】図８
2015013529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによって制御対象物を作動させ、前記制御対象物の動作開始位置と動作終了位置との間に、該制御対象物の動作に対する加速域と減速域が設定されてなるシステムにおける前記モータの制御方法であって、
前記動作開始位置から前記動作終了位置まで前記制御対象物を動作させる際に、前記動作開始位置及び前記動作終了位置の情報から、前記減速域が開始される減速開始位置を算出し、
前記加速域では、前記モータの最大回転速度と現時点の回転速度の差と、前記モータの回転速度に関する加算量情報とから、現時点にて前記モータの目標回転速度に加算すべき加算量を算出すると共に該加算値によって目標回転速度を更新して行き、前記減速開始位置に到達したことが検出されるまで、前記目標回転速度で回転するように前記モータを加速しながら駆動し、
前記減速域では、前記減速開始位置に到達したことが検出された時点で、前記最大回転速度と現時点の回転速度の差と、前記モータの回転速度に関する減算量情報とから、現時点における前記モータの目標回転速度から減算すべき減算量を算出すると共に該減算値によって目標回転速度を更新して行き、前記動作終了位置に到達したことが検出されるまで、前記目標回転速度で回転するように前記モータを減速しながら駆動し、
前記加速域における前記加算量は、前記減速域における前記減算量よりも大きくなるように、前記加算量情報及び前記減算量情報を設定することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御方法において、
前記加速域と前記減速域の間に前記最大回転速度が変化しない等速域を設け、該等速域の長さを変更可能としたことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ制御方法において、
前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離が変化し、その変化量が前記等速域を超えない場合、前記作動距離の変化量を前記等速域から減じることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項４】
請求項２記載のモータ制御方法において、
前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離が変化し、その変化量が前記等速域を超えた場合は、前記加速域及び前記減速域において同じ変化量にて前記目標回転速度を更新することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項５】
請求項４記載のモータ制御方法において、
前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離の変化量が前記等速域を超えた場合は、前記減算量情報に基づいて、前記加速域及び前記減速域における前記モータの目標回転速度を算出し、該算出値によって前記目標回転速度を更新することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のモータ制御方法であって、
前記制御対象物が、車両に備えられるワイパ装置であることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項７】
モータによって制御対象物を作動させ、前記制御対象物の動作開始位置と動作終了位置との間に、該制御対象物の動作に対する加速域と減速域が設定されてなるシステムにおける前記モータの制御装置であって、
前記動作開始位置及び前記動作終了位置の情報と、前記モータの最大回転速度情報と、回転速度の加算量情報と、回転速度の減算量情報とからなる前記モータの制御に必要なパラメータが格納されたパラメータ格納手段と、
前記制御対象物の位置を検出する位置検出手段と、
前記パラメータ格納手段から前記パラメータを取得し、前記動作開始位置及び前記動作終了位置の情報から前記減速域が開始される減速開始位置を算出し、前記動作開始位置から前記動作終了位置まで前記制御対象物を動作させる際に、前記加速域では、前記モータの最大回転速度と現時点の回転速度の差と、前記モータの回転速度に関する加算量情報とから、現時点にて前記モータの目標回転速度に加算すべき加算量を算出すると共に該加算値によって目標回転速度を更新して行き、前記減速開始位置に到達したことが検出されるまで、前記目標回転速度で回転するように前記モータを加速しながら駆動し、前記減速域では、前記減速開始位置に到達したことが検出された時点で、前記最大回転速度と現時点の回転速度の差と、前記モータの回転速度に関する減算量情報とから、現時点における前記モータの目標回転速度から減算すべき減算量を算出すると共に該減算値によって目標回転速度を更新して行き、前記動作終了位置に到達したことが検出されるまで、前記目標回転速度で回転するように前記モータを減速しながら駆動する駆動制御手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、前記加速域における前記加算量が、前記減速域における前記減算量よりも大きくなるように設定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項８】
請求項７記載のモータ制御装置において、
前記モータには、前記加速域と前記減速域の間に、前記最大回転速度が変化しない等速域が設けられ、
前記駆動制御手段は、前記等速域の長さを変更可能であることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項９】
請求項８記載のモータ制御装置において、
前記駆動制御手段は、前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離が変化し、その変化量が前記等速域を超えない場合、前記作動距離の変化量を前記等速域から減じることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１０】
請求項９記載のモータ制御装置において、
前記駆動制御手段は、前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離が変化し、その変化量が前記等速域を超えた場合は、前記加速域及び前記減速域において同じ変化量にて前記目標回転速度を更新することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のモータ制御装置において、
前記駆動制御手段は、前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離の変化量が前記等速域を超えた場合は、前記減算量情報に基づいて、前記加速域及び前記減速域における前記モータの目標回転速度を算出し、該算出値によって前記目標回転速度を更新することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１２】
請求項７〜１１の何れか１項に記載のモータ制御装置であって、
前記制御対象物が、車両に備えられるワイパ装置であることを特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータの制御技術に関し、特に、自動車等の車両に備えられるワイパ装置の駆動源として使用されるモータの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、雨天時等における運転者の視界を確保するため、ウインドシールド（フロントガラス）に付着した雨や、前車からの飛沫を拭き取るワイパ装置が設けられている。ワイパ装置は、ワイパ駆動装置によって揺動制御されるワイパアームを有しており、ワイパアームの先端には、ウインドシールドに当接するワイパブレードが装着されている。ワイパアームは、リンク機構によってモータの回転運動を往復運動に変えることにより揺動し、ワイパアームが往復運動することにより、ウインドシールド上にてワイパブレードが払拭動作を行う。
【０００３】
自動車等のワイパ装置では、従来より、ガラス面上におけるワイパアームの現在位置を検出し、この検出データに基づいて、ワイパブレードを上下反転位置間にて往復払拭動作させるシステムが知られている（例えば、特許文献１）。このようなワイパ装置では、ワイパアームの動作制御に際し、ワイパアームの角度位置に対応して、アームの目標速度が設定されている。ワイパ制御装置は、ワイパアームの現在位置を検出すると共に、検出したアーム現在位置と前記目標速度に基づいてワイパモータをフィードバック制御し、ワイパブレードを上下反転位置間にて往復払拭動作させている。
【０００４】
一方、ワイパ装置の動作制御に際しては、違和感のない滑らかな払拭動作を行うべく、特許文献２のように、片道払拭動作（往路or復路）中に、加速域と減速域を設定したものも知られている。この場合、まず加速域では、アームの角度位置が進む毎に、モータの最大回転速度と現在の角度の時の目標速度との差を算出し、その差の１／ｘずつを現在の目標速度に加算して次の目標速度を設定する。また、減速域では、前述の差の１／（ｘ−１）ずつを現在の目標速度から減算して次の目標速度を設定する。その際、速度の加算・減算量は、違和感のない滑らかな払拭動作となるよう、加速時の目標速度カーブと減速時の目標速度カーブが線対称に近い形に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７３３３８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際のワイパ動作では、ウインドシールド面上の状態や走行風などの影響により、モータの負荷量は、払拭範囲の全域で必ずしも均等にはならない。このため、加速時と減速時の目標速度カーブを線対称に設定すると、連続した往復動作をさせる場合、ブレード移動速度にムラが生じ、違和感のない滑らかな払拭動作を実現できない、という問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、違和感のない滑らかなモータ動作を行うようにモータの回転を制御することにある。また、本発明の他の目的は、例えばワイパ装置において、モータの作動角が変化しても、制御対象物たるワイパアームが目標位置まで到達するようなモータの駆動制御を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のモータ制御方法は、モータによって制御対象物を作動させ、前記制御対象物の動作開始位置と動作終了位置との間に、該制御対象物の動作に対する加速域と減速域が設定されてなるシステムにおける前記モータの制御方法であって、前記動作開始位置から前記動作終了位置まで前記制御対象物を動作させる際に、前記動作開始位置及び前記動作終了位置の情報から、前記減速域が開始される減速開始位置を算出し、前記加速域では、前記モータの最大回転速度と現時点の回転速度の差と、前記モータの回転速度に関する加算量情報とから、現時点にて前記モータの目標回転速度に加算すべき加算量を算出すると共に該加算値によって目標回転速度を更新して行き、前記減速開始位置に到達したことが検出されるまで、前記目標回転速度で回転するように前記モータを加速しながら駆動し、前記減速域では、前記減速開始位置に到達したことが検出された時点で、前記最大回転速度と現時点の回転速度の差と、前記モータの回転速度に関する減算量情報とから、現時点における前記モータの目標回転速度から減算すべき減算量を算出すると共に該減算値によって目標回転速度を更新して行き、前記動作終了位置に到達したことが検出されるまで、前記目標回転速度で回転するように前記モータを減速しながら駆動し、前記加速域における前記加算量は、前記減速域における前記減算量よりも大きくなるように、前記加算量情報及び前記減算量情報を設定することを特徴とする。
【０００９】
前記モータ制御方法において、前記加速域と前記減速域の間に前記最大回転速度が変化しない等速域を設け、該等速域の長さを変更可能としても良い。その場合、前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離が変化し、その変化量が前記等速域を超えない場合、前記作動距離の変化量を前記等速域から減じるようにしても良い。また、前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離が変化し、その変化量が前記等速域を超えた場合は、前記加速域及び前記減速域において同じ変化量にて前記目標回転速度を更新するようにしても良く、その際、前記減算量情報に基づいて、前記加速域及び前記減速域における前記モータの目標回転速度を算出し、該算出値によって前記目標回転速度を更新しても良い。さらに、前記制御対象物は、車両に備えられるワイパ装置であっても良い。
【００１０】
本発明のモータ制御装置は、モータによって制御対象物を作動させ、前記制御対象物の動作開始位置と動作終了位置との間に、該制御対象物の動作に対する加速域と減速域が設定されてなるシステムにおける前記モータの制御装置であって、前記動作開始位置及び前記動作終了位置の情報と、前記モータの最大回転速度情報と、回転速度の加算量情報と、回転速度の減算量情報とからなる前記モータの制御に必要なパラメータが格納されたパラメータ格納部と、前記制御対象物の位置を検出する位置検出手段と、前記パラメータ格納手段から前記パラメータを取得し、前記動作開始位置及び前記動作終了位置の情報から前記減速域が開始される減速開始位置を算出し、前記動作開始位置から前記動作終了位置まで前記制御対象物を動作させる際に、前記加速域では、前記モータの最大回転速度と現時点の回転速度の差と、前記モータの回転速度に関する加算量情報とから、現時点にて前記モータの目標回転速度に加算すべき加算量を算出すると共に該加算値によって目標回転速度を更新して行き、前記減速開始位置に到達したことが検出されるまで、前記目標回転速度で回転するように前記モータを加速しながら駆動し、前記減速域では、前記減速開始位置に到達したことが検出された時点で、前記最大回転速度と現時点の回転速度の差と、前記モータの回転速度に関する減算量情報とから、現時点における前記モータの目標回転速度から減算すべき減算量を算出すると共に該減算値によって目標回転速度を更新して行き、前記動作終了位置に到達したことが検出されるまで、前記目標回転速度で回転するように前記モータを減速しながら駆動する駆動制御手段と、を備え、前記駆動制御手段は、前記加速域における前記加算量が、前記減速域における前記減算量よりも大きくなるように設定することを特徴とする。
【００１１】
前記モータ制御装置において、前記モータの前記加速域と前記減速域の間に、前記最大回転速度が変化しない等速域を設け、前記駆動制御手段によって、前記等速域の長さを変更できるようにしても良い。その場合、前記駆動制御手段は、前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離が変化し、その変化量が前記等速域を超えない場合、前記作動距離の変化量を前記等速域から減じるようにしても良い。また、前記駆動制御手段は、前記動作開始位置から前記動作終了位置までの作動距離が変化し、その変化量が前記等速域を超えた場合は、前記加速域及び前記減速域において同じ変化量にて前記目標回転速度を更新するようにしても良く、その際、前記駆動制御手段は、前記減算量情報に基づいて、前記加速域及び前記減速域における前記モータの目標回転速度を算出し、該算出値によって前記目標回転速度を更新するようにしても良い。さらに、前記制御対象物は、車両に備えられるワイパ装置であっても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のモータ制御方法によれば、制御対象物の動作開始位置と動作終了位置との間に加速域と減速域を有するシステムにて、加速域における加算量を減速域における減算量よりも大きくなるようにしたので、制御し易い目標速度の設定が可能となる。
【００１３】
また、加速域と減速域の間に等速域を設け、この等速域の長さを変更できるようにしたので、目標速度で角度が変化した場合でも、安定した目標速度を設定でき、例えば、ワイパ装置において作動角が変化しても、ワイパアームを反転位置まで到達させることが可能となる。
【００１４】
一方、本発明のモータ制御装置によれば、制御対象物の動作開始位置と動作終了位置との間に加速域と減速域を有するシステムにて、加速域における加算量を減速域における減算量よりも大きくする駆動制御手段を設けたので、制御し易い目標速度の設定が可能となる。
【００１５】
また、加速域と減速域の間に等速域を設け、駆動制御手段により、この等速域の長さを変更できるようにしたので、目標速度で角度が変化した場合でも、安定した目標速度を設定でき、例えば、ワイパ装置において作動角が変化しても、ワイパアームを反転位置まで到達させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１であるワイパ制御方法・制御装置によって駆動されるワイパシステムの全体構成を示す説明図である。
【図２】パラメータ記憶部のテーブル構造を示す説明図である。
【図３】実施の形態１のシステムにおけるモータの回転速度の変化を示した説明図である。
【図４】モータの回転速度を加速させる動作を示す説明図である。
【図５】実施の形態１の制御方式におけるモータの制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６】現時点で特定されている回転角度と原点位置との差異が大きい場合の再計算処理の様子を示した説明図である。
【図７】実施の形態１の制御方式にて、目標角度が小さくなった場合のモータの回転速度の変化を示した説明図であり、（ａ）は実施の形態１の制御を行う場合、（ｂ）は従来の対称型の制御を行う場合をそれぞれ示している。
【図８】本発明の実施の形態２である制御方式におけるモータの回転速度の変化を示した説明図である。
【図９】実施の形態２の制御方式におけるモータの制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２の制御方式にて、目標角度が小さくなった場合のモータの回転速度の変化を示した説明図であり、（ａ）は目標角度の変化が等速域よりも小さい場合、（ｂ）,（ｃ）は目標角度の変化が等速域よりも大きい場合をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施形態１であるワイパ制御方法・制御装置によって駆動されるワイパシステムの全体構成を示す説明図である。図１において、符号１は、自動車のウインドシールド（払拭面）を払拭するワイパアームである。符号２は、ワイパアーム１に払拭動作を行わせるためのモータである。ワイパアーム１は、モータ２の回転軸とリンク機構によって接続されている。ワイパアーム１は、モータ２の回転方向を正回転と逆回転で切り替えることにより往復運動し、ウインドシールド上にて払拭動作を行う。
【００１９】
符号２１はモータの回転検出部（位置検出手段）であり、モータ２の回転軸の回転角度を検出するための信号（モータ回転角度検出信号）を出力する。回転検出部２１は、１点の原点を検出するセンサを有すると共に、回転軸の回転に応じてパルスを出力する。原点を検出するセンサは、原点を検出した時点で、原点を検出したことを示す信号を出力する。回転を示すパルスは、所定の回転角に応じてパルスを出力する。例えば、回転角１度毎に１パルスを出力する構成である場合、出力されたパルスの数をカウントすることにより、モータ回転軸の回転角を求めることができる。従って、原点を検出してから発生したパルスの数をカウントすることにより、絶対的な回転角を求めることが可能となる。
【００２０】
ここでは、説明を簡単にするために、モータ２の回転軸の回転角度とワイパアーム１の動作角度が一致しているものとして説明する。すなわち、ワイパアーム１の動作角度が０度〜１５０度であれば、モータ２の回転軸の回転角度も０度〜１５０度の間を正回転と逆回転によって往復運動するものとする。符号３は、駆動指令に応じて、供給する電力を制御してモータ２を駆動するモータ駆動部である。
【００２１】
符号４は制御部であり、マイクロコンピュータにて構成されている。制御部４は、モータ２の回転を制御するために、モータ駆動部３に対して駆動指令を出力する。符号４１は信号入力部であり、車両内に備えられた車内ＬＡＮ、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）を介して、車両内で送受信される信号を入力する。信号入力部４１に入力する信号には、ワイパ装置に対して払拭動作の開始／停止を指示するワイパスイッチの状態を示す信号や、払拭動作の速さ（低速、高速、間欠等）を示す信号が含まれる。また、信号入力部４１には、車両の車速を示す信号やボンネットの開閉状態を示す信号も入力する。
【００２２】
符号４２は駆動制御部であり、信号入力部４１に入力した信号と、回転検出部２１が出力するモータ回転角度検出信号に基づいてモータ２の回転動作を制御し、ワイパアーム１の払拭動作を制御する。符号４３はパラメータ記憶部（パラメータ格納部）であり、信号入力部４１に入力された入力信号のパターンと、モータ制御用の各種パラメータが予め関係付けて記憶されている。
【００２３】
図２は、パラメータ記憶部４３のテーブル構造を示す説明図である。パラメータ記憶部４３には、入力信号パターン毎に、制御パラメータが関係付けられて記憶されている。入力信号パターンとは、信号入力部４１に３系統の信号が入力される場合、３系統の信号の場合分けをしたものである。すなわち、入力される信号が、ワイパスイッチ信号、ボンネット開閉信号、車速信号である場合、それぞれの信号値毎に場合分けしたものである。例えば、１番目の入力信号パターンは、ワイパスイッチが、低速払拭動作を表す「Ｌｏ」、ボンネット開閉信号が「閉」、車速信号が６０ｋｍ／ｈ以下の場合である。このような場合分けが、信号入力部４１に入力する信号に応じて、ワイパ装置の動作を制御する必要がある場合全てについて予め関係付けて格納されている。
【００２４】
モータ制御用のパラメータには、「最大回転速度」、「動作開始位置」、「動作終了位置」、「加算量」、「減算量」の５つがある。「最大回転速度」とは、ワイパアーム１が現在位置または所定位置から目的の位置までに動作する際における、モータ２の回転速度の最大値である。ここでは、回転速度を回転数［ｒｐｍ］で表現する。「動作開始位置」とは、所定の動作を開始させる時点のワイパアーム１の位置のことである。ここでは、ワイパアーム１の位置を角度で表現し、ワイパアーム１の格納位置を０度とし、最大の払拭範囲におけるワイパアーム１の折り返し位置（上反転位置）を１５０度であるものとする。
【００２５】
「動作終了位置」とは、所定の動作を終了させるときのワイパアーム１の位置のことである。例えば、ワイパアームを最大の払拭範囲で払拭させる場合の「動作開始位置」は０度であり、「動作終了位置」は、１５０度である。「加算量」とは、ワイパアーム１を最大回転速度まで加速させる際、制御周期毎に回転速度量を加算する値である。「減算量」とは、ワイパアーム１を最大回転速度から減速させる際、制御周期毎に回転速度量を減算する値である。
【００２６】
図３は、本実施形態におけるモータ２の回転速度の変化を示した説明図である。制御部４の駆動制御部４２は、図３のような制御形態にてモータ２を駆動し、ワイパアーム１を動作開始位置から動作終了位置まで動作させる（片道払拭動作）。この場合、駆動制御部４２は、入力信号パターンに応じて、５つの制御パラメータ（最大回転速度、動作開始位置、動作終了位置、加算量、減算量の各情報）が特定されると、まず、動作開始位置と動作終了位置から減速開始位置を演算によって求める。次に、減速開始位置の角度において、モータ２の回転速度が最大回転速度になるように、回転速度を加速させる。続いて、減速開始位置になった時点（最大回転速度になった時点）で、回転速度を減速に転じ、動作終了位置の角度において回転速度が０になるように、回転速度を減速させる。
【００２７】
ここで、従来のモータ制御形態では、加速時の目標速度カーブと減速時の目標速度カーブが線対称に近い形に設定されており、図３のカーブがほぼ左右対称に設定されている。しかしながら、前述のように、このような左右対称の場合、払拭面の状況や走行風による抵抗等の影響により、ブレード移動速度にムラが生じ、円滑な払拭動作が行われない場合がある。また、ブレード速度を制御するに当たっては、所定の位置で停止させる、という制御目的を有している減速時の方が、加速時よりも制御しづらく、より細かな制御が必要となる。
【００２８】
そこで、本発明による制御形態では、加速中のカーブが減速時よりも傾きが急となるよう、加速域と減速域とで速度の変化量を変え、目標速度の制御が行い易いようにしている。すなわち、減速域における速度変化量（減算量）を加速域よりも小さくし、加速域では、モータの最大回転速度と現時点の目標速度との差の１／Ｘずつを現在の目標速度に加算して次の目標速度を設定するのに対し、減速域では、前述の差の１／Ｙ（Ｙ＞Ｘ）ずつを現在の目標速度から減算して次の目標速度を設定する。従って、モータ２の回転速度は、図３に示すように、加速時が減速時よりも傾きが急となった左右非対称のカーブとなる。なお、図３の動作開始位置と動作終了位置を入れ換えることにより、ウインドシールド上にてワイパアーム１を往復動させることができる。
【００２９】
図４は、モータ２の回転速度を加速させる動作を示す説明図である。駆動制御部４２は、まず、動作開始位置において、予め決められた初速値を目標回転速度の指令値として出力し、モータ２の回転を開始させる。その後、制御周期に到達した時点で、最大回転速度と現時点の回転速度（ここでは初速値）から加算量を算出し、それを現時点の目標回転速度に加算し、新たな目標回転速度を設定する。すなわち、まず、最大回転速度と現時点の回転速度の差（ここでは、最大回転速度−初速）に対し、所定の加算係数（パラメータ記憶部４３から得られた値で、例えば、１／Ｘ）を乗算して加算量を算出する。そして、この加算量（（最大回転速度−初速）×１／Ｘ）を現時点の目標回転速度に加算し、新たな目標回転速度を設定・更新する（初速＋（最大回転速度−初速）×１／Ｘ：図４に示す点Ｐ１）。なお、図４は、Ｘ＝４の例である。
【００３０】
その後は、次の制御周期に到達した時点で、現時点の目標回転速度（ここでは点Ｐ１）と最大回転速度の差に１／４を乗算して得られた値を現時点の目標回転速度に加算し、新たな目標回転速度とする（図４に示す点Ｐ２）。同様の処理を繰り返して、点Ｐ３、点Ｐ４を新たな目標回転速度としてモータ２の回転動作を制御する。
【００３１】
一方、減速開始位置まで到達した後は、現時点の目標回転速度から、所定の減算量を制御周期毎に減算する。すなわち、最大回転速度と現時点の回転速度の差に対し、所定の減算係数（パラメータ記憶部４３から得られた値で、例えば、１／Ｙ）を乗算して減算量を算出する。そして、この減算量（（最大回転速度−現時点の回転速度）×１／Ｙ）を現時点の目標回転速度から減算し、新たな目標回転速度を設定・更新する（現時点の回転速度−（最大回転速度−現時点の回転速度）×１／Ｙ）。
【００３２】
前述のように、本発明の制御形態では、Ｙ＞Ｘに設定されており、図３に示すように、減速域では、加速域における速度変化量（加算量）よりも、小さな速度変化量（減算量）にて回転動作を制御する。このように、加速域にて速度変化量を大きく設定し、加速時の目標速度カーブを減速時よりも急（減速時のカーブが加速時よりも緩やか）にすることにより、ワイパアーム１は、加速時には素速く最高速度まで立ち上がり、減速時には緩やかに減速して停止する。従って、払拭面の状況や走行風が適宜変化しても、安定したワイパ動作（加速・減速・停止）が行われ、違和感のない滑らかなワイパ動作が可能となる。
【００３３】
図５は、実施の形態１の制御方式におけるモータ２の制御処理手順を示すフローチャートであり、当該処理は制御部４によって実行される。図５に示すように、まず、制御部４の信号入力部４１は、入力信号を読み取り、駆動制御部４２に対して、読み取った入力信号を出力する（ステップＳ１）。駆動制御部４２は、信号入力部４１から出力された入力信号のパターンを特定する。そして、駆動制御部４２は、特定した入力信号パターンと一致する入力信号パターンに関係付けられている制御パラメータを、パラメータ記憶部４３から読み込む（ステップＳ２）。ここでは、制御パラメータとして、最大回転速度「６５」、動作開始位置「０」、動作終了位置「１５０」、加算量「１／４」（Ｘ＝４）、減算量「１／６」（Ｙ＝６）が読み出されたものとして説明する。
【００３４】
ステップＳ２にて制御パラメータを読み込んだ後、駆動制御部４２は、動作開始位置「０」と、動作終了位置「１５０」とから減速開始位置を算出する（ステップＳ３）。減速開始位置は、例えば、動作開始位置と動作終了位置の中間点（（０＋１５０）／２＝７５）とする。そして、駆動制御部４２は、予め決められた初速値を目標回転速度とする指令をモータ駆動部３に対して出力する（ステップＳ４）。これにより、モータ２が回転を開始する。
【００３５】
次に、駆動制御部４２は、回転検出部２１から出力する信号を読み取り、読み取った信号のパルスをカウントし、回転角度を特定する（ステップＳ５）。ここで特定した回転角度は、ワイパアーム１の位置を示す値に相当する。また、駆動制御部４２は、回転検出部２１から原点を検出したことを示す信号が出力された場合、現時点において、出力パルスをカウントすることにより特定した回転角度と、原点との差異が大きいか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００３６】
この判定の結果、現時点で特定されている回転角度と原点位置との差異が大きい場合、駆動制御部４２は、現時点の回転角度を原点位置にリセットするとともに、制御パラメータと減速開始位置を再設定する（ステップＳ７）。すなわち、新たに動作終了位置、最大回転速度及び減速開始位置を再計算して設定し直す（図６（ａ）,（ｂ）参照）。一方、現時点で特定されている回転角度と原点位置との差異が小さい（急激な速度変化が発生しない程度）場合、または差異がない場合は、制御パラメータと減速開始位置の再設定は行わない。
【００３７】
ステップＳ６,Ｓ７の後、駆動制御部４２は、特定した角度値が、減速開始位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ８）。この判定の結果、減速開始位置に到達していなければ、駆動制御部４２は、制御周期のトリガが入力されたか否かを判定しながら制御周期のトリガが入力するまで待機する（ステップＳ９,Ｓ１０）。
【００３８】
そして、制御周期のトリガが入力された時点で、現時点の目標回転速度（回転数）に加算量を加算することにより新たな目標回転速度（回転数）を求め、求めた目標回転速度値を新たな目標回転速度とする指令をモータ駆動部３に対して出力する（ステップＳ１１）。駆動制御部４２は、減速開始位置に到達するまで、ステップＳ５〜Ｓ１１の処理動作を繰り返し行う。これにより、モータ２は、図３に示すように、動作開始位置から回転速度が上がりながら、減速開始位置に到達することになる。
【００３９】
一方、減速開始位置に到達した時点で、駆動制御部４２は、回転検出部２１から出力する信号を読み取り、読み取った信号のパルスをカウントし、回転角度を特定する（ステップＳ１２）。また、駆動制御部４２は、回転検出部２１から原点を検出したことを示す信号が出力された場合、現時点において、出力パルスをカウントすることにより特定した回転角度と、原点との差異が大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００４０】
この判定の結果、現時点で特定されている回転角度と原点位置との差異が大きい場合、駆動制御部４２は、現時点の回転角度を原点位置にリセットするとともに、制御パラメータを再設定する（ステップＳ１４）。すなわち、新たに動作終了位置及び最大回転速度を再計算して設定し直す。一方、現時点で特定されている回転角度と原点位置との差異が小さい（急激な速度変化が発生しない程度）場合、または差異がない場合は、制御パラメータの再設定を行わない。
【００４１】
ステップＳ１３,Ｓ１４の後、駆動制御部４２は、特定した角度値が、動作終了位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。この判定の結果、動作終了位置に到達していなければ、駆動制御部４２は、制御周期のトリガが入力されたか否かを判定しながら制御周期のトリガが入力するまで待機する（ステップＳ１６,Ｓ１７）。
【００４２】
そして、制御周期のトリガが入力された時点で、現時点の目標回転速度（回転数）から減算量を減算することにより新たな目標回転速度（回転数）を求め、求めた目標回転速度値を新たな目標回転速度とする指令をモータ駆動部３に対して出力する（ステップＳ１８）。駆動制御部４２は、動作終了位置に到達するまで、ステップＳ１２〜Ｓ１８の処理動作を繰り返し行い、動作終了位置に到達して時点でモータ２の回転が停止する。これにより、モータ２は、図３に示すように回転速度が下がりながら、動作終了位置に到達することになる。
【００４３】
このように、実施の形態１の制御方式では、加速域と減速域とで速度の変化量に差異を設け、速度の加算量を減算量よりも多くすることにより、加速中のカーブを減速時よりも傾きが急となるように設定している。このため、モータ２は、加速時には素速く最高速度まで立ち上がり、減速時には緩やかに減速して停止する。従って、払拭面の状況や走行風が適宜変化しても、それらの影響を受けにくくなり、安定したワイパ動作（加速・減速・停止）が行われ、違和感のない滑らかなワイパ動作が可能となる。
【００４４】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２である制御方法・装置について説明する。なお、実施の形態２では、実施の形態１と同様の部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４５】
前述の実施の形態１では、制御のし易さから、加速中のカーブを減速時のカーブよりも急にした制御形態を示したが、このような制御形態を採用した場合、積雪や障害物等の影響によって目標の払拭角度が狭くなると、目標速度が目標角度よりも手前で０になってしまう可能性がある。図７は、実施の形態１の制御方式にて、目標角度が小さくなった場合のモータ２の回転速度の変化を示した説明図であり、（ａ）は実施の形態１の制御を行う場合、（ｂ）は従来の対称型の制御を行う場合をそれぞれ示している。
【００４６】
図７（ｂ）に示すように、モータ回転速度が加速域と減速域で対称に変化する場合は、変化目標角度が小さくなっても、対称的な速度変化となるため、目標速度は、想定通り目標角度にて０になる。これに対し、図７（ａ）に示すように、加速域と減速域が非対称な場合、加速域にて達した回転速度Ｖ１から減速域に入ると、図７（ａ）のＱ部の速度曲線に沿ってモータが制御され、目標速度が目標角度よりも手前で０になってしまう。つまり、目標とする位置まで達しないうちにワイパブレードが停止・反転してしまう。
【００４７】
そこで、実施の形態２では、実施の形態１のように加速域と減速域の速度カーブ形状が異なっている制御方式において、モータの作動角（制御対象物の作動距離）が変化しても、ワイパアームが確実に目標位置まで到達し得るように、以下のような制御を行う。図８は、本発明の実施の形態２である制御方式におけるモータ２の回転速度の変化を示した説明図である。
【００４８】
図８に示すように、実施の形態２の制御方式では、加速域ＳＵと減速域ＳＤとの間に等速域ＣＶが設定されている。等速域ＣＶは最大回転速度にて設定されており、その時間的な長さを適宜変更できるようになっている。図８に破線にて示したように、目標角度に変化が生じた場合は、等速域ＣＶの区間を変更して角度変化分を吸収し角度調整を行う。この場合、等速域ＣＶは、ワイパ装置を通常に使用する分には、その角度変化を十分に吸収し得る程度に設定されており、日常的な使用形態であれば、この等速域ＣＶの存在により、作動角が変化しても、ワイパアームは反転位置まで確実に到達する。
【００４９】
一方、図８に一点鎖線にて示したように、大量の積雪などにより、等速域によって吸収できない状態まで目標角度が狭くなる場合も想定され得る。かかる場合は、ワイパ装置としては通常動作とは言えない状態であり、ワイパ動作も通常より遅めの方が良く、モータ２の加速カーブも緩やかな方が好ましい。但し、停止位置の精度を出すためには、通常の動作と同じ速度カーブにてモータ２を動作させる必要がある。また、加速域と減速域のカーブが同じであれば、角度が変化しても目標の角度より手前で速度が０になることはない。そこで、実施の形態２の制御方式では、目標角度が狭くなり等速域にて吸収できない状態となった場合は、より緩やかな減速域のカーブを加速域にても使用し、加速域と減速域を同じ速度カーブにて制御する（減速域カーブに置換）。
【００５０】
図９は、実施の形態２の制御方式におけるモータ２の制御処理手順を示すフローチャートである。この場合も、当該制御処理は制御部４によって実行され、図５の制御処理と併せて実行される。ここではまず、目標角度に変化が生じているか否かが判断される（ステップＳ１）。目標角度に変化がない場合には、ステップＳ２５に進み、図５と同様の処理が実行され、ルーチンを抜ける。
【００５１】
一方、目標角度に変化があった場合は、ステップＳ２２に進み、その角度変化が等速域ＣＶの角度を超えているか否かが判断される。ステップＳ２２にて、角度変化が等速域ＣＶの角度を超えていない場合には、ステップＳ２３に進み、等速域ＣＶの区間を縮小して角度変化分を吸収し角度調整を行う（図８の破線）。そして、角度調整を行った後、ステップＳ２５に進み、図５と同様の処理が実行され、ルーチンを抜ける。これに対し、ステップＳ２２にて、角度変化が等速域ＣＶの角度を超えている場合には、ステップＳ２４に進み、加速域と減速域に同じ速度カーブ（減速域のカーブ）を適用し、ステップＳ２５に進み、この速度カーブに基づいて回転速度制御が実行される。
【００５２】
図１０は、実施の形態２の制御方式にて、目標角度が小さくなった場合のモータ２の回転速度の変化を示した説明図であり、（ａ）は目標角度の変化が等速域ＣＶよりも小さい場合（図８の破線Ａ：目標角度θ１）、（ｂ）,（ｃ）は目標角度の変化が等速域ＣＶよりも大きい場合（図８の一点鎖線Ｂ：目標角度θ２,Ｃ：目標角度θ３）をそれぞれ示している。図１０（ａ）に示すように、実施の形態２の制御方式は、加速域と減速域とでカーブが異なる制御形態であるが、目標角度に変化が生じても、安定した目標速度を維持でき、ワイパアーム１を確実に反転位置まで到達させることが可能となる。また、目標角度の変化が大きく、その変化が等速域ＣＶによって吸収できない状態となっても、図１０（ｂ）,（ｃ）に示すように、加速域と減速域が共に緩やかな減速域カーブにて制御される。このため、異常事態においても、緩やかなカーブに基づいて目標速度を安定的に維持しつつ、ワイパアーム１を確実に反転位置まで到達させることが可能となる。
【００５３】
なお、図１における制御部４の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりワイパの制御処理を行っても良い。ここで言う「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことを言う。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００５４】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されても良い。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことを言う。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００５５】
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施形態では、リンク機構を用いて１つのモータで運転席側と助手席側とのワイパアームおよびワイパブレードを払拭動作させるワイパ装置に本発明を適用した構成を示したが、モータを２つ備え、運転席側と助手席側とのワイパアームおよびワイパブレードを略同一方向に払拭動作させるものや、２つのモータをウインドシールドに対して左右対称に配置し、運転席側と助手席側とのワイパアームおよびワイパブレードを対向するよう払拭動作させる対向払拭型のワイパ装置に本発明を適用しても良い。
【００５６】
また、前述の実施形態では、目標角度の変化が等速域ＣＶよりも大きい場合、減速域カーブにてモータ２を制御する形態を示したが、この場合の制御カーブは、減速域カーブには限定されず、別の制御カーブ、例えば、減速域カーブよりもさらに緩やかな異常時制御カーブを設定しても良く、または加速域カーブにてモータ２を制御するよう設定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、ワイパ装置以外にも、モータの回転軸に接続されたリンク機構を介して、制御対象物の動作を制御することが不可欠な用途に適用でき、例えば、車両に備えられる電動のテイルゲート、スライドドア、パワーウインドウ等の動作の制御にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１    ワイパアーム
２    モータ
３    モータ駆動部
４    制御部
２１  回転検出部
４１  信号入力部
４２  駆動制御部
４３  パラメータ記憶部
Ａ    破線
Ｂ    一点鎖線
ＣＶ  等速域
ＳＤ  減速域
ＳＵ  加速域
Ｖ１  回転速度
【図１】
2015013529.tif 000003
【図２】
2015013529.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015013529.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015013529.tif 000009
【図８】
2015013529.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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