(57)【要約】【課題】ワイパ位置を直接に確認できない状態でもワイパアームの干渉を確実に防止できるようにする。【解決手段】ワイパ装置１は、２つのワイパモータ５，８を有し、それぞれの駆動制御する第１の制御装置４と第２の制御装置７を有し、これら制御装置４，７が３つの信号線６Ａ，６Ｂ，６Ｃで接続されている。制御装置４，７の間で通信される信号のうち、ワイパ位置に相当するデータを正しく受信できないときは、ワイパアーム９，１０を間欠動作させる共に、ワイパアーム９，１０が間欠停止位置にあるときにワイパモータ５，８の回転位置のずれを補正する。【選択図】図１
2008030613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワイパモータを持ち、
前記複数のワイパモータにワイパアームをひとつずつ連結させ、
それぞれのワイパモータに一体に設けられて前記ワイパモータを駆動制御する制御装置を互いに通信可能に接続し、前記ワイパモータを正逆回転させることで前記ワイパアームをそれぞれ揺動させるワイパ装置において、
前記制御装置間で行われる通信のうち、前記ワイパアームの位置を示すデータの通信に障害が発生したことを判定する判定手段と、
前記判定手段が通信障害と判定したときに、前記ワイパアームを間欠作動させる駆動制御手段と、
通信障害時に間欠作動する前記ワイパアームが間欠停止位置にあるときに、２つの前記ワイパモータ間のパルス信号のずれを補正する補正手段と、
をそれぞれの制御装置に有することを特徴とするワイパ装置。
【請求項２】
通信障害時には、助手席側の前記ワイパアームを間欠停止位置まで移動させた後に、運転席側の前記ワイパアームを間欠停止位置まで移動させてから補正を行うことを特徴とする請求項１に記載のワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のモータモータを備え、各モータでワイパアームを１本ずつ揺動させるワイパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の前面ガラスなどを払拭するワイパ装置には、運転者席側と助手席側のそれぞれにワイパモータを配置し、ワイパモータにワイパアームを１つずつ取り付け、各ワイパアームを個別にモータ駆動する機電一体型のデュアルモータワイパ装置がある。この種のワイパ装置は、ワイパモータが独立しているので、運転席側と助手席側で払拭パターンを変更することが可能である。また、ワイパモータを独立させることで車体レイアウトの自由度を高めることができる。さらに、モータを正逆動作させることでワイパアームを反転動作させるので、ワイパアームのオーバランを低減させられるというメリットを有する。
ところで、このようにワイパモータが独立に駆動可能なワイパ装置では、２つのワイパブレードが払拭面上で干渉しないように、各ワイパブレードの位置を調節する必要がある。そこで、従来のワイパ装置では、第１のワイパモータと第２のワイパモータを信号線で接続し、第１のワイパモータに制御ユニットを設け、第２のワイパモータに回転位置及び相対回転位置を検知するセンサを１つ設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。制御ユニットは、センサが検出した第２のワイパモータの回転軸の位置についての情報を通信線に通じて取得し、第１のワイパモータの回転制御を行う。
【特許文献１】特表２００４−５２１００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、制御ユニットに送信されるデータにノイズが重畳した場合のように、通信エラーが発生すると制御ユニットが互いのワイパ位置を確認できなくなるので、通信エラー状態でワイパモータの駆動を継続させると両ワイパアームが接触してしまう可能性がある。そこで、通信エラーが発生した場合でもワイパアームが干渉しないようにするためには、別系統の信号線を設けることが望ましい。別系統で入力される信号としては、双方のワイパモータの回転に合わせて形成されるパルス信号があげられる。この場合、通信エラーによりワイパ位置を通信できないときは、制御ユニットに入力されるワイパモータの回転を検出するパルス信号を用いて２つのワイパモータを同期制御する。
しかしながら、ワイパアームが揺動動作を繰り返す間に２つのワイパモータのそれぞれが発生するパルス信号の間にずれが発生すると、そのずれが次第に大きくなってワイパアーム同士が干渉してしまう可能性がある。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、それぞれの制御ユニットが相互のワイパ位置を直接に確認できない状態でもワイパアームの干渉を確実に防止できるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、複数のワイパモータを持ち、前記複数のワイパモータにワイパアームをひとつずつ連結させ、それぞれのワイパモータに一体に設けられて前記ワイパモータを駆動制御する制御装置を互いに通信可能に接続し、前記ワイパモータを正逆回転させることで前記ワイパアームをそれぞれ揺動させるワイパ装置において、前記制御装置間で行われる通信のうち、前記ワイパアームの位置を示すデータの通信に障害が発生したことを判定する判定手段と、前記判定手段が通信障害と判定したときに、前記ワイパアームを間欠作動させる駆動制御手段と、通信障害時に間欠作動する前記ワイパアームが間欠停止位置にあるときに、２つの前記ワイパモータ間のパルス信号のずれを補正する補正手段と、を前記制御装置に有することを特徴とするワイパ装置とした。
このワイパ装置では、ワイパ位置の通信が不能になったときにワイパアームが間欠動作する。間欠動作の過程で、ワイパアームが間欠停止位置に到達したら、そのタイミングでワイパモータの回転位置を検出するパルス信号のずれを補正する。
【０００５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のワイパ装置において、通信障害時には、助手席側の前記ワイパアームを間欠停止位置まで移動させた後に、運転席側の前記ワイパアームを間欠停止位置まで移動させてから補正を行うことを特徴とする。
このワイパ装置では、ワイパアームが通常の間欠動作をするので、通信障害が発生したときでもガラス面の水滴等を払拭することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、間欠停止位置でワイパモータの回転位置の修正を行うことでワイパモータの位置ずれによるワイパアームの接触を防止することができる。通信障害が発生したときにはワイパが間欠動作になるので、通信障害の発生を運転者に知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、ワイパ装置１は、車室内に設けられたスイッチ２に通信線３で接続された第１の制御装置４及び第１のワイパモータ５と、第１の制御装置４に３つの通信線６Ａ，６Ｂ，６Ｃを介して接続された第２の制御装置７及び第２のワイパモータ８とを有し、各ワイパモータ５，８にワイパアーム９，１０が１つずつ連結されている。
【０００８】
スイッチ２は、運転者の操作を受け付ける入力装置であり、ワイパ装置１をＯＮ−ＯＦＦさせる信号と、ワイパアーム９，１０の動作（間欠作動や、揺動速度）を制御する信号が入力可能になっている。スイッチ２と第１の制御装置４の間の通信は、車内ＬＡＮ、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）を用いたシリアル通信が使用されている。
【０００９】
第１の制御装置４は、スイッチ２からの信号が入力されるＣＰＵ（中央演算装置、駆動制御手段）２１を有し、第１のモータ５の回転制御に必要な固定データを格納したメモリ２２Ａと、一時的にデータを保管可能なメモリ２２Ｂを有する。さらに、第１のワイパモータ５のドライバ回路２３（駆動制御手段）と、第２の制御装置７と通信をする際に使用する通信回路２４を有する。ここで、ＣＰＵ２１は、第１のワイパモータ５の回転位置に応じて出力されるパルス信号をカウントするカウント手段５１と、パルス信号のカウント値を補正する補正手段５２と、通信線６Ａを使用した通信のエラーを判定する判定手段５３として機能する。
【００１０】
第１のワイパモータ５は、ステータ及びロータを有し、第１の制御装置４から入力される通電パターンに従ってロータを回転させる。第１のワイパモータ５には、ロータの回転角度を検出する回転検出センサ２５と、回転方向を検出する方向検出センサ２６が取り付けられている。これらセンサ２５，２６には、ロータの回転に伴う磁極の変化に対応してパルス信号を出力するホール素子等が用いられている。例えば、回転検出センサ２５に対して方向検出センサ２６を９０°位相がずれた位置に配置すると、回転検出センサ２５のパルス信号の立ち上がり時の方向検出センサ２６の信号レベルから回転方向を特定することができる。
【００１１】
第１のワイパモータ５のロータの回転軸は、ギヤボックス２７に入力されている。ギヤボックス２７は、回転軸の回転数を減速させてからクランクアーム２８に伝達する内部構造を有する。クランクアーム２８の先端は、駆動レバー２９を介してワイパアーム９に連結されている。第１のワイパモータ５の回転運動は、クランクアーム２８及び駆動レバー２９からなるリンク機構を介してワイパアーム９の揺動運動に変換される。ワイパアーム９の先端には、ワイパブレード３０が取り付けられている。ワイパブレード３０には、ガラス面の水滴等を払拭するラバー部材が装着されている。
【００１２】
第２の制御装置７は、第１の制御装置４と同様の構成を有する。すなわち、駆動手段として機能するＣＰＵ２１及びドライバ回路２３と、メモリ２２Ａ及びメモリ２２Ｂと、通信回路２４を有する。また、ＣＰＵ２１は、カウント手段５１と、補正手段５２と、判定手段５３として機能する。
【００１３】
第２のワイパモータ８は、第１のワイパモータ５と同じ構成を有し、回転検出センサ２５と方向検出センサ２６でロータの回転角度及び回転方向を検出可能になっている。ロータの回転軸は、ギヤボックス２７を介してクランクアーム２８及び駆動レバー２９からなるリンク機構に連結されており、ワイパアーム１０を揺動運動させることができる。ワイパアーム１０の先端には、ワイパブレード３０が取り付けられている。なお、リンク機構及びワイパアーム１０は、第１のワイパモータ５側のリンク機構及びワイパアーム９と略対称な配置になっている。第１のワイパモータ５側のワイパアーム９は運転席側に配置され、第２のワイパモータ８側のワイパアーム１０は助手席側に配置されている。
【００１４】
第１の制御装置４と第２の制御装置７を繋ぐ通信線６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、第１の制御装置４をマスタとし、第２の制御装置７をスレーブとして２つのワイパモータ５，６を同期制御するための専用の通信線である。通信線６Ａは、ワイパアーム９，１０の位置（以下、ワイパ位置という）を通信するために用いられる。通信プロトコルとしては、例えば、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter：調歩同期式シリアル通信）プロトコルがあげられる。図２に示すように、通信されるデータ構成としては、位置情報やワイパのＬｏ／Ｈｉ動作情報などを示すデータが含まれ、それぞれが複数のビットから構成されるデータＤとして構成される。この場合は、１フレームに５つのデータＤ１〜Ｄ５が連続した構成を有している。なお、この実施の形態では、各データＤ１〜Ｄ５におけるＩＤビット（データ順）を省略している。このようにすることで、通信速度を高めると共にＣＰＵ２１の負担を低減している。
【００１５】
通信線６Ｂは、第１のワイパモータ５および第２のワイパモータ８にそれぞれ組みつけられた回転検出センサ２５が出力するパルス信号（回転パルス信号）を２つの制御装置４，７間で互いに送受信するために用いられる。回転パルス信号としては、例えば、図３に示すものがあげられる。
通信線６Ｃは、第１のワイパモータ５および第２のワイパモータ８にそれぞれ組みつけられた方向検出センサ２６が出力するパルス信号（方向パルス信号）を２つの制御装置４，７間で互いに送受信するために用いられる。方向パルス信号としては、例えば、図３に示すものがあげられる。なお、図３において、方向パルス信号は、正転時に回転パルス信号に対して９０°位相が進んだ信号になっている。逆転時には、回転パルス信号に対して９０°位相が進んだタイミングでパルス信号が発生し、その信号レベルは正転時に対して反転している。したがって、回転パルス信号のパルス数をカウント手段５１でカウントすることでロータの回転位置が特定でき、回転パルス信号の立ち上がりエッジを検出したときに方向パルスの信号レベルを調べることでワイパモータ５，８の回転方向を識別できる。
【００１６】
次に、この実施の形態の作用について説明する。
運転者がスイッチ２を操作すると、第１の制御装置４がメモリ２２Ａに記憶されている制御データを参照してワイパアーム９でガラス面を払拭するための位置情報を演算する。位置情報に基づいて第１のワイパモータ５の指令信号を作成し、ドライバ回路２３を介して第１のワイパモータ５を駆動させると共に、通信線６Ａを通して第２の制御装置７に位置情報およびその他動作情報などを送信する。第２の制御装置７は、自己のメモリ２２Ａに記憶されている制御データを参照してワイパアーム１０でガラス面を払拭するための位置情報を演算する。位置情報に基づいて第２のワイパモータ８の指令信号を作成し、ドライバ回路２３を介して第２のワイパモータ８を駆動させる。さらに、通信線６Ａを通して第２の制御装置７から第１の制御装置４に位置情報およびその他動作情報などを送信する。
【００１７】
第１のワイパモータ５は、ドライバ回路２３からの電流供給を受けてロータを回転させる。ロータの回転は、ギヤボックス２７で減速されてからクランクアーム２８に伝達され、クランクアーム２８を回転させる。クランクアーム２８の回転は、駆動レバー２９を介してワイパアーム９に伝達され、ワイパブレード３０でガラス面の運転席側の水滴等を払拭する。ロータの回転に伴ってセンサ２５，２６がそれぞれのタイミングでパルス信号を発生させる。このパルス信号は、ＣＰＵ２１に入力されて第１のワイパモータ５の回転制御に利用される。第１のワイパモータ５を逆回転させると、ワイパアーム９が反転する。第１のワイパモータ５の正転と逆転を交互に実施するとワイパアーム９を揺動しながらガラス面の水滴等を払拭する。なお、助手席側も同様にして第２のワイパモータ８の回転でワイパアーム１０を揺動させ、ガラス面の助手席側の水滴等を払拭する。
【００１８】
ここで、２つの制御装置４，７の間でデータ通信を行う際の処理について図４を参照して説明する。
最初に通常の払拭動作を行い（ステップＳ１０１）、判定手段５３が通信エラーの有無を調べる（ステップＳ１０２）。通信エラーの判定は、例えば、予め定められた通信時間内に必要なデータ量を受信できない場合や、ノイズを受信した場合、ノイズによってデータが壊れていた場合、などがあげられる。
通信エラーを検出したら（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、ワイパアーム９，１０を間欠停止位置まで移動させる（ステップＳ１０３）。間欠停止位置は、下反転位置であり、運転席側のワイパアーム９が助手席側のワイパアーム１０より上側に配置される。つまり、ＣＰＵ２１及びドライバ回路２３は、最初に助手席側のワイパアーム１０が下反転位置に到達した後に、運転席側のワイパアーム９が下反転位置に到達するようにそれぞれのワイパモータ５，９の回転制御を行う。
【００１９】
ワイパアーム９，１０が間欠停止位置に到達したら（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、補正手段５２がカウント手段５１でカウントしている回転パルス信号のカウント値を補正する（ステップＳ１０５）。間欠停止位置におけるワイパモータ５，８の回転位置、及び間欠停止位置から払拭動作に移行するときの回転方向は予め決まっているので、カウント手段５１のカウント値をワイパアーム９，１０が間欠停止位置のときの本来のカウント値に置き換えるか、カウント値をリセットする。
【００２０】
この後、ワイパモータ５，８を駆動させて各ワイパアーム９，１０を一往復させて払拭動作を１回実施し（ステップＳ１０６）、間欠停止位置まで動作させる（ステップＳ１０７）。ワイパアーム１０と、ワイパアーム９をこの順番で間欠停止位置に到達させたら（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、補正手段５２でパルスカウントを補正する（ステップＳ１０９）。さらに、このタイミングで、判定手段５３は通信が正常状態に復旧したか否かを判定し（ステップＳ１１０）、正常状態にあればステップＳ１０１に戻る。
通信が正常状態に復帰していない場合には（ステップＳ１１０でＮｏ）、間欠時間が経過したら（ステップＳ１１１でＹｅｓ）、ステップＳ１１０に戻って通信状態をチェックする。なお、間欠時間は、通常の間欠運転時において払拭動作と払拭動作の間の停止時間のことをいう。
【００２１】
上記ステップＳ１０１からステップＳ１１０の処理は、スイッチ２がＯＦＦになるまで繰り返される。
なお、ここまでは第１の制御装置４から第２の制御装置７への通信を説明したが、データが送信されない時間帯を利用して第２の制御装置７から第１の制御装置４に位置情報を通信する場合には、第１の制御装置４においても同様の処理を行う。
【００２２】
この実施の形態によれば、通信異常によって２つの制御装置４，８の間で位置情報を直接に通信できなくなって、回転パルス信号と方向パルス信号でワイパモアーム９，１０の揺動制御をする場合に、間欠停止位置で回転パルス信号の補正を行うようにしたので、通信異常状態下で払拭動作を行っている間に２つのワイパアーム９，１０の間に位置ずれが大きくなることを防止できる。このため、ワイパアーム９，１０の干渉等が防止される。
通信異常状態下でパルスを常時補正するような特別の通信を行う必要がなくなり、装置構成を簡略化することができる。
ワイパ装置１でガラス面をhighモード又はLowモードで連続して払拭しているときに通信エラーが発生したら、ワイパ装置１が自動的に間欠動作に移行するので、異常が発生したことを運転者が容易に認識することができる。
【００２３】
なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、間欠停止位置は、下反転位置に限定されず、他の位置でも良い。
回転パルス信号だけでなく方向パルス信号も補正する構成でも良い。さらに、方向パルス信号を使用せずに、位置情報と回転パルス信号のみを通信して２つのワイパモータ５，８の駆動制御を行う構成でも良い。
ワイパアーム９，１０及びリンク機構の構成は、実施の形態に限定されない。また、第１の制御装置４及び第１のワイパモータ５を助手席側に配置しても良い。制御装置及びワイパモータ、並びにワイパアームを３つ以上有しても良い。１つの制御装置をマスタとし、残りの２つの制御装置をスレーブとすることで、前記と同様の作用及び効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係るワイパ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】制御装置間で通信されるデータを模式的に示す図である。
【図３】回転パルス信号と方向パルス信号を模式的に示す図である。
【図４】制御装置間で通信されるデータの処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１      ワイパ装置
４      第１の制御装置
５      第１のワイパモータ
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ      通信線
７      第２の制御装置
８      第２のワイパモータ
９，１０      ワイパアーム
２１      ＣＰＵ（駆動制御手段）
２３      ドライバ回路（駆動制御手段）
５２      補正手段
５３      判定手段
【図１】
2008030613.tif 000003
【図２】
2008030613.tif 000004
【図３】
2008030613.tif 000005
【図４】
2008030613.tif 000006