(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパブレードを一方の所定位置と他方の所定位置との間で移動させる際のワイパモータの目標回転速度を該ワイパモータの出力軸の回転角度に対応させて定めた回転速度情報を記憶した記憶部と、
前記出力軸の回転角度を検出する回転角度検出部と、
前記ワイパブレードが前記一方の所定位置及び前記他方の所定位置とは異なる動作開始位置から前記一方の所定位置及び前記他方の所定位置のいずれかを次の移動先として動作を開始する場合に、前記動作開始位置と前記ワイパブレードの次の移動先の位置との間に対応する回転角度範囲と、前記一方の所定位置と前記他方の所定位置との間に対応する回転角度範囲との比である補正比によって、前記目標回転速度を補正することにより得た補正回転速度情報を用いて前記ワイパモータの回転速度を制御する制御部と、
を含むワイパ制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記回転速度情報の前記一方の所定位置と前記他方の所定位置との間に対応する回転角度範囲に前記補正比を乗算して前記回転速度情報の回転角度範囲を補正し、該回転角度範囲を補正した回転速度情報の目標回転速度に前記補正比を乗算することにより求めた前記補正回転速度情報を前記動作開始位置と前記次の移動先との間に適用して前記ワイパモータの回転速度を制御する請求項１記載のワイパ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ワイパブレードの移動速度を変更する信号が入力された場合に、前記補正回転速度情報の目標回転速度に、前記移動速度を変更する信号に基づいた係数を乗算してさらに補正した回転速度情報に基づいて前記ワイパモータの回転速度を制御する請求項１又は２記載のワイパ制御装置。
【請求項４】
前記回転速度情報は、前記目標回転速度が前記ワイパモータの出力軸の回転角度の離散値に対して離散的に定められ、
前記制御部は、前記回転速度情報の前記離散的に定められた目標回転速度の各値の間の回転速度を直線補間によって算出する請求項１〜３のいずれか１項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】
ワイパブレードをウィンドシールドガラス上の上反転位置と下反転位置との間を往復動作させてウィンドシールドガラス表面を払拭するワイパ装置では、ワイパブレードのウィンドシールドガラス上の位置に応じてワイパモータの出力軸の目標回転速度を定めた目標速度テーブルに従ってワイパモータの出力軸の回転速度を制御する。
【０００３】
図１１は、目標速度テーブルの一例を示している。図１１には、ワイパブレードが下反転位置と上反転位置との間を払拭動作する場合に用いられる上下反転位置間目標速度テーブル１１０が記載されている。また、図１１には、下反転位置とワイパ装置の停止時にワイパブレードが格納される格納位置との間でワイパブレードを移動させる場合に用いられる格納位置下反転位置間目標速度テーブル１１１が記載されている。さらに図１１には、ワイパ装置の始動時に格納位置から上反転位置にワイパブレードを移動させる場合に用いられる格納位置上反転位置間目標速度テーブル１１２が記載されている。
【０００４】
図１１に示したように、停止時に下反転位置よりも下方にワイパブレードを格納する、いわゆるコンシールドタイプのワイパ装置では、必要とされる目標速度テーブルは数種類に及ぶ。これらの目標速度テーブル全てを記憶させるには、記憶装置に相応の容量が要求され、製品のコスト削減の阻害要因となるおそれがあった。
【０００５】
また、図１１に示したように、目標速度テーブルの各々は反転時及び停止時にワイパブレードがオーバーランする場合を見越して目標回転速度を設定している。例えば、上下反転位置間目標速度テーブル１１０は、下反転位置よりも下方の格納位置寄りにワイパブレードが到達した場合に目標回転速度が０になるように定められている。また、格納位置下反転位置間目標速度テーブル１１１は、下反転位置よりも上方の上反転位置寄りにワイパブレードが到達した場合に目標回転速度が０になるように定められている。さらには、上下反転位置間目標速度テーブル１１０及び格納位置上反転位置間目標速度テーブル１１２は、上反転位置よりも上方にワイパブレードが到達した場合に目標回転速度が０になるように各々定められている。また、ワイパ装置の組み付け時の誤差により、上反転位置及び下反転位置の実際での位置が目標速度テーブル上の上反転位置及び下反転位置と一致しない場合もあり、かかる場合には、ワイパブレードが実際の上反転位置及び下反転位置に位置していても、目標速度テーブル上では目標回転速度が０にならないことが起こり得る。
【０００６】
図１１に示したように、目標速度テーブルにおいて下反転位置及び上反転位置での目標回転速度が０を超えている場合では、目標速度テーブルに従ってワイパモータの回転を制御してワイパブレードを上反転位置又は下反転位置から動作を開始させると、動作開始時にワイパモータの回転速度が急激に上がるおそれがあった。
【０００７】
ワイパブレードがウィンドシールドガラス上の上下反転位置又は格納位置以外の位置から始動させた場合には、ワイパブレードが停止していた位置の目標回転速度と停止状態での回転速度（すなわち０）との差がワイパブレードを上反転位置又は下反転位置から動作を開始させる場合よりも顕著となる。その結果、始動直後にワイパモータの回転速度がさらに急激に上がるおそれがあった。ワイパモータの回転速度が急変すると、ワイパモータの挙動が不安定化するのみならず、ユーザがワイパ装置の動作に違和感を覚えるおそれがある。
【０００８】
特許文献１には、目標速度テーブルを、始動直後にワイパモータの回転速度を加速させる加速域と、当該加速域後にワイパモータの回転速度を一定に定めた等速域と、当該等速域後にワイパモータの回転速度を０まで減速させる減速域と、に区分したワイパモータの制御方法及びモータ制御装置が開示されている。特許文献１に記載の技術では、ワイパブレードが動作を開始する位置に応じて目標速度テーブルの等速域の長さを調整することにより、ワイパブレードの動作開始時にワイパモータの回転速度が０から円滑に上昇するようにワイパモータの回転を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１５／００２１２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１に開示された技術は、等速域を延長することにより、例えば、ワイパブレードが下反転位置よりも下方から動作を開始した場合でも、ワイパモータの回転速度が０から円滑に上昇するようにワイパモータの回転を制御することが可能となる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、等速域を長くするだけで、ワイパモータの回転速度の最大値は変化させない。その結果、下反転位置と上反転位置との間よりも長い行程を払拭動作するワイパブレードの払拭速度が緩慢であるとユーザが違和感を覚えるおそれがあった。
【００１１】
また、特許文献１に開示された技術は、等速域を短縮することにより、例えば、ワイパブレードが下反転位置よりも上方から動作を開始した場合でも、ワイパモータの回転速度が０から円滑に上昇するようにワイパモータの回転を制御することが可能となる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、等速域を極端に短縮した場合は、目標速度テーブルの加速域と減速域の各々のカーブが交差する。加速域と減速域とが交差する交点では、目標速度テーブルのカーブは鋭角状に上に凸の態様を示す。その結果、当該交点では、ワイパモータの回転速度が急激に変化することで、ワイパモータの挙動が不安定になるおそれがあった。
【００１２】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ワイパブレードがウィンドシールドガラス上の任意の位置から動作を開始した場合に、ワイパモータの回転速度を円滑に制御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】
【００１３】
前記課題を解決するために、請求項１記載のワイパ制御装置は、ワワイパブレードを一方の所定位置と他方の所定位置との間で移動させる際のワイパモータの目標回転速度を該ワイパモータの出力軸の回転角度に対応させて定めた回転速度情報を記憶した記憶部と、
前記ワイパブレードが前記一方の所定位置及び前記他方の所定位置とは異なる動作開始位置から前記一方の所定位置及び前記他方の所定位置のいずれかを次の移動先として動作を開始する場合に、前記動作開始位置と前記ワイパブレードの次の移動先の位置との間に対応する回転角度範囲と、前記一方の所定位置と前記他方の所定位置との間に対応する回転角度範囲との比である補正比によって、前記目標回転速度を補正することにより得た補正回転速度情報を用いて前記ワイパモータの回転速度を制御する制御部と、を含んでいる。
【００１４】
このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードを一方の所定位置と他方の所定位置との間を移動させる際のワイパモータの出力軸の目標回転速度を定めた回転速度情報を、動作開始位置と、ワイパブレードの次の移動先の位置と、に基づいて補正している。補正した回転速度情報を用いることにより、ワイパブレードがウィンドシールドガラス上の任意の位置から動作を開始した場合に、ワイパモータの回転速度を円滑に制御できる。
【００１６】
また、このワイパ制御装置によれば、一方の所定位置と他方の所定位置との間の出力軸の回転角度の範囲に対する動作開始位置から次の移動先までの出力軸の回転角度の範囲との比である補正比を算出する。算出した補正比によって回転速度情報を補正することにより、ワイパブレードがウィンドシールドガラス上の任意の位置から動作を開始した場合に、ワイパモータの回転速度を円滑に制御できる。
【００１７】
請求項２記載のワイパ制御装置は、請求項１記載のワイパ制御装置において、前記制御部は、前記回転速度情報の前記一方の所定位置と前記他方の所定位置との間に対応する回転角度範囲に前記補正比を乗算して前記回転速度情報の回転角度範囲を補正し、該回転角度範囲を補正した回転速度情報の目標回転速度に前記補正比を乗算することにより求めた前記補正回転速度情報を前記動作開始位置と前記次の移動先との間に適用して前記ワイパモータの回転速度を制御する。
【００１８】
このワイパ制御装置によれば、回転速度情報に各々定められた一方の所定位置と他方の所定位置との間の出力軸の回転角度の範囲及び出力軸の目標回転速度を補正することにより、ワイパブレードがウィンドシールドガラス上の任意の位置から動作を開始した場合に、ワイパモータの回転速度を円滑に制御できる。
【００１９】
請求項３記載のワイパ制御装置は、請求項１又は２記載のワイパ制御装置において、前記制御部は、前記ワイパブレードの移動速度を変更する信号が入力された場合に、前記補正回転速度情報の目標回転速度に、前記移動速度を変更する信号に基づいた係数を乗算してさらに補正した回転速度情報に基づいて前記ワイパモータの回転速度を制御する。
【００２０】
このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードの払拭動作の速度を変更する信号に基づいた係数を乗算して回転速度情報を補正することにより、１の回転速度情報によって、異なる払拭速度でワイパブレードを払拭動作させることができる。その結果、回転速度情報を記憶する記憶部の容量を削減でき、製品の製造コストを抑制できる。
【００２１】
請求項４記載のワイパ制御装置は、請求項１〜３のいずれか１項記載のワイパ制御装置において、前記回転速度情報は、前記目標回転速度が前記ワイパモータの出力軸の回転角度の離散値に対して離散的に定められ、前記制御部は、前記回転速度情報の前記離散的に定められた目標回転速度の各値の間の回転速度を直線補間によって算出する。
【００２２】
このワイパ制御装置によれば、直線補間により離散的な目標回転速度の各値の間の回転速度を算出することにより、回転速度情報は有限個の目標回転速度の値を保持することでワイパモータの回転速度を円滑に制御が可能となる。その結果、回転速度情報を記憶する記憶部の容量を削減でき、製品の製造コストを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施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右ワイパ装置のワイパ制御回路の構成の概略の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置における目標速度マップの一例を示した概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るワイパ制御装置の目標速度算出処理の一例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態において、ウィンドシールドガラス上の障害物の影響等により、ワイパブレードが下反転位置の手前で反転する場合に、基本テーブルの幅を補正して第１補正目標速度テーブルを算出した場合を示している。
【図６】本発明の実施の形態において、第１補正目標速度テーブルの最大値を反転位置に応じて補正した第２補正目標速度テーブルの一例を示している。
【図７】本発明の実施の形態において、直線補間の一例を示した概略図である。
【図８】本発明の実施の形態において、要求払拭速度とマップ係数との対応の一例を示したグラフであり、ＬＯ作動時の払拭速度とＨＩ作動時の払拭速度との間で任意の払拭速度が要求払拭速度として指定された場合を示している。
【図９】本発明の実施の形態における、第３補正目標速度テーブルの一例を示した概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態において、ワイパブレードが格納位置から動作を開始した場合に用いられる第４補正目標速度テーブルの一例を示した概略図である。
【図１１】従来技術における、目標速度テーブル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】
【００２４】
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、一例として、車両のウィンドシールドガラス１２の下部の左（助手席側）に左ワイパ装置１４、車両のウィンドシールドガラス１２の下部の右（運転席側）に右ワイパ装置１６を各々備えたタンデム式のワイパ装置である。なお、本実施の形態における左右は、車室内から見ての左右である。
【００２５】
左ワイパ装置１４及び右ワイパ装置１６は、ワイパモータ１８、２０、減速機構２２、２４、ワイパアーム２６、２８及びワイパブレード３０、３２を各々備えている。ワイパモータ１８、２０は、ウィンドシールドガラス１２の左下方及び右下方の各々に設けられている。
【００２６】
左ワイパ装置１４及び右ワイパ装置１６は、ワイパモータ１８、２０の正逆回転が減速機構２２、２４で各々減速され、減速機構２２、２４によって減速された正逆回転で出力軸３６、３８が各々回転する。さらに、出力軸３６、３８の正逆回転の回転力がワイパアーム２６、２８に各々作用することによりワイパアーム２６、２８が格納位置Ｐ３から下反転位置Ｐ２に移動し、下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間を往復動作する。かかるワイパアーム２６、２８の動作により、ワイパアーム２６、２８の先端に各々設けられたワイパブレード３０、３２がウィンドシールドガラス１２表面の下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１の間を払拭する。なお、減速機構２２、２４は、例えばウォームギア等で構成され、ワイパモータ１８、２０の回転を、ワイパブレード３０、３２によるウィンドシールドガラス１２表面の払拭に適した回転速度に各々減速し、当該回転速度で出力軸３６、３８を各々回転させる。
【００２７】
本実施の形態に係るワイパモータ１８、２０は、上述のように、ウォームギアで構成された減速機構２２、２４を各々有しているので、出力軸３６、３８の回転速度及び回転角度は、ワイパモータ１８、２０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１８、２０と減速機構２２、２４は各々一体不可分に構成されているので、以下、出力軸３６、３８の回転速度及び回転角度を、ワイパモータ１８、２０の各々の回転速度及び回転角度とみなす。
【００２８】
ワイパモータ１８、２０には、ワイパモータ１８、２０の回転を制御するためのワイパ制御回路６０、６２が各々接続されている。本実施の形態に係るワイパ制御回路６０は駆動回路６０Ａ及びワイパＥＣＵ６０Ｂを、ワイパ制御回路６２は、駆動回路６２Ａ及びワイパＥＣＵ６２Ｂを、各々含む。
【００２９】
ワイパＥＣＵ６０Ｂには、ワイパモータ１８の出力軸３６の回転速度及び回転角度を各々検知する回転角度センサ４２が接続されている。ワイパＥＣＵ６２Ｂには、ワイパモータ２０の出力軸３８の回転速度及び回転角度を各々検知する回転角度センサ４４が接続されている。ワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂは、回転角度センサ４２、４４からの信号に基づいて、ウィンドシールドガラス１２上でのワイパブレード３０、３２の位置を各々算出する。また、ワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂは、算出した位置に応じて出力軸３６、３８の回転速度が変化するように駆動回路６０Ａ、６２Ａを各々制御する。なお、回転角度センサ４２、４４は、ワイパモータ１８、２０の減速機構２２、２４内に各々設けられ、出力軸３６、３８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。
【００３０】
駆動回路６０Ａ、６２Ａは、ワイパモータ１８、２０を各々作動させるための電圧（電流）をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって生成してワイパモータ１８、２０に各々供給する。駆動回路６０Ａ、６２Ａは、スイッチング素子にＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）を使用した回路を含み、駆動回路６０ＡはワイパＥＣＵ６０Ｂの、駆動回路６２ＡはワイパＥＣＵ６２Ｂの、各々の制御によって、所定のデューティ比の電圧を出力する。
【００３１】
ワイパＥＣＵ６０ＢとワイパＥＣＵ６２Ｂとは、例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等のプロトコルを用いた通信で連携させることにより、左ワイパ装置１４及び右ワイパ装置１６の動作を同期させている。また、ワイパ制御回路６２のワイパＥＣＵ６２Ｂには、車両制御回路６４を介して、ワイパスイッチ６６が接続されている。
【００３２】
ワイパスイッチ６６は、車両のバッテリからワイパモータ１８、２０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６６は、ワイパブレード３０、３２を、低速で動作させる低速作動（ＬＯ作動）モード選択位置、高速で動作させる高速作動（ＨＩ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、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てワイパモータ１８、２０を回転させるための指令信号を車両制御回路６４を介してワイパＥＣＵ６２Ｂに出力する。また、ワイパＥＣＵ６２Ｂに入力された指令信号は、前述のＬＩＮ等のプロトコルを用いた通信によってワイパＥＣＵ６０Ｂにも入力される。
【００３３】
ワイパスイッチ６６から各モードの選択位置に応じて出力された信号がワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂに入力されると、ワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂがワイパスイッチ６６からの出力信号に対応する制御を行う。具体的には、ワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂは、ワイパスイッチ６６からの指令信号に基づいて出力軸３６、３８の回転速度を算出する。さらにワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂは、算出した回転速度で出力軸３６、３８が回転するように駆動回路６０Ａ、６２Ａを制御する。
【００３４】
図２は、本実施の形態に係る右ワイパ装置１６のワイパ制御回路６２の構成の概略の一例を示すブロック図である。また、図２示したワイパモータ２０は、一例として、ブラシ付きＤＣモータである。なお、左ワイパ装置１４のワイパ制御回路６０の構成は、右ワイパ装置１６のワイパ制御回路６２と同様なので、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
図２に示したワイパ制御回路６２は、ワイパモータ２０の巻線の端子に印加する電圧を生成する駆動回路６２Ａと、駆動回路６２Ａ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ワイパＥＣＵ６２Ｂのマイクロコンピュータ４８とを含んでいる。マイクロコンピュータ４８には、ダイオード５６を介してバッテリ８０の電力が供給されると共に、供給される電力の電圧は、ダイオード５６とマイクロコンピュータ４８との間に設けられた電圧検出回路５０によって検知され、検知結果はマイクロコンピュータ４８に出力される。また、ダイオード５６とマイクロコンピュータ４８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４８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、接地領域にバイパスすることにより、マイクロコンピュータ４８を保護する。
【００３６】
マイクロコンピュータ４８には信号入力回路５２を介してワイパスイッチ６６及び車両制御回路６４からワイパモータ１８の回転速度を指示するための指令信号が入力される。ワイパスイッチ６６から出力された指令信号はアナログ信号の場合には、当該信号は信号入力回路５２においてデジタル化されてマイクロコンピュータ４８に入力される。
【００３７】
また、マイクロコンピュータ４８には、出力軸３８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４４が接続されている。マイクロコンピュータ４８は、回転角度センサ４４が出力した信号に基づいて、出力軸３８の回転角度を算出することにより、ワイパブレード３０、３２のウィンドシールドガラス１２上での位置を特定する。
【００３８】
さらに、マイクロコンピュータ４８は、メモリ５４に記憶されているワイパブレード３０、３２の位置に応じて規定されたワイパモータ２０の回転速度のデータを参照して、ワイパモータ２０の回転が、特定したワイパブレード３０、３２の位置に応じた回転数になるように駆動回路６２Ａを制御する。
【００３９】
駆動回路６２Ａは、図２に示すように、スイッチング素子にＮ型のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であるトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４を用いている。トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２は、ドレインがノイズ防止コイル７６を介してバッテリ８０に各々接続されており、ソースがトランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４のドレインに各々接続されている。また、トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４のソースは接地されている。
【００４０】
また、トランジスタＴｒ１のソース及びトランジスタＴｒ３のドレインは、ワイパモータ１８の巻線の一端に接続されており、トランジスタＴｒ２のソース及びトランジスタＴｒ４のドレインは、ワイパモータ１８の巻線の他端に接続されている。
【００４１】
トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４の各々のゲートにハイレベル信号が入力されることにより、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４がオンになり、ワイパモータ２０には例えばワイパブレード３０、３２を車室側から見て時計回りに動作させるＣＷ電流７２が流れる。さらに、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４の一方をオン制御しているとき、他方をＰＷＭ制御により、小刻みにオンオフ制御することにより、ＣＷ電流７２の電圧を変調できる。
【００４２】
また、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３の各々のゲートにハイレベル信号が入力されることにより、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３がオンになり、ワイパモータ２０には例えばワイパブレード３０、３２を車室側から見て反時計回りに動作させるＣＣＷ電流７４が流れる。さらに、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３の一方をオン制御しているとき、他方をＰＷＭ制御により、小刻みにオンオフ制御することにより、ＣＣＷ電流７４の電圧を変調できる。
【００４３】
本実施の形態では、電源であるバッテリ８０と駆動回路６２Ａとの間には逆接続保護回路５８及びノイズ防止コイル７６が設けられると共に、駆動回路６２Ａ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７６は、駆動回路６２Ａ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。
【００４４】
電解コンデンサＣ２は、駆動回路６２Ａ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、接地領域にバイパスすることにより、当該高電圧の駆動回路６２Ａ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。
【００４５】
逆接続保護回路５８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、ワイパ制御回路６２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５８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。
【００４６】
以下、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０の作用及び効果について説明する。図３は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０における目標速度マップの一例を示している。図３の目標速度マップの横軸は、ワイパモータ１８、２０の出力軸３６、３８の回転角度であり、縦軸はワイパモータ１８、２０の出力軸３６、３８の回転速度である。本実施の形態では、出力軸３６、３８の回転角度は、回転角度センサ４２、４４によって検出される。
【００４７】
図３に示したように、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０は、ワイパブレード３０、３２を上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２との間を移動させる際の出力軸３６、３８の回転角度の変化に対応付けて出力軸３６、３８の目標回転速度を定めた上下反転位置間目標速度テーブル９０をメモリ５４に記憶している。また、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０は、ワイパブレード３０、３２を格納位置Ｐ３と下反転位置Ｐ２との間を移動させる際の出力軸３６、３８の回転角度の変化に対応付けて出力軸３６、３８の目標回転速度を定めた格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２をメモリに５４に記憶している。上下反転位置間目標速度テーブル９０及び格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２は、ワイパブレード３０、３２を一方の所定位置と他方の所定位置との間を移動させる際の出力軸３６、３８の回転角度の変化に対応付けて出力軸３６、３８の回転速度を定めたものである。
【００４８】
上下反転位置間目標速度テーブル９０は、ワイパブレード３０、３２が下反転位置Ｐ２から移動を開始した際にワイパモータ１８、２０の目標回転速度を０から加速させ、目標回転速度が最大値Ｖmaxに到達した後は減速に転じ、ワイパブレード３０、３２が上反転位置Ｐ１に到達した際に目標回転速度が０になるように定められている。
【００４９】
格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２は、ワイパブレード３０、３２が格納位置Ｐ３から移動を開始した際にワイパモータ１８、２０の目標回転速度を０から加速させ、目標回転速度が最大値に到達した後は減速に転じ、ワイパブレード３０、３２が下反転位置Ｐ２に到達した際に目標回転速度が０になるように定められている。
【００５０】
上下反転位置間目標速度テーブル９０及び格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２は、各々上に凸の滑らかな曲線で構成され、目標回転速度が、０から最大値に単純増加すると共に、最大値から０に単調減少するように定められている。
【００５１】
後述するように、本実施の形態では、ワイパブレード３０、３２が反転又は動作を開始する位置に応じて上下反転位置間目標速度テーブル９０及び格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２を補正し、補正した上下反転位置間目標速度テーブル９０及び格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２に基づいてワイパモータの目標回転速度を算出する。ワイパブレード３０、３２の位置は、本実施の形態では、一例として、回転角度センサ４２、４４によって検出された出力軸３６、３８の回転角度によって示される。
【００５２】
例えば、図１０を用いて後述するように、ワイパブレード３０、３２が格納位置Ｐ３から払拭動作を開始して、上反転位置Ｐ１まで移動する場合には、上下反転位置間目標速度テーブル９０を格納位置Ｐ３と上反転位置Ｐ１とに応じて補正して出力軸３６、３８の回転速度の制御に適用する。従って、本実施の形態では、格納位置Ｐ３から上反転位置Ｐ１までの目標回転速度を定めた目標速度テーブルを要しない。
【００５３】
また、ワイパブレード３０、３２が下反転位置Ｐ２から格納位置Ｐ３方向にオーバーランして停止した後に、ワイパブレードを格納位置Ｐ３に移動させる場合は、格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２をオーバーラン後のワイパブレード３０、３２の位置と格納位置Ｐ３とに応じて補正して出力軸３６、３８の回転速度の制御に適用する。
【００５４】
同様に、ワイパブレード３０、３２が下反転位置Ｐ２の手前で停止した後に、ワイパブレードを格納位置Ｐ３に移動させる場合は、格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２を下反転位置Ｐ２手前のワイパブレード３０、３２の位置と格納位置Ｐ３とに応じて補正して出力軸３６、３８の回転速度の制御に適用する
【００５５】
従って、図３に示した各々の目標速度テーブルは、図１１に示した目標速度テーブルと異なり、格納位置Ｐ３、下反転位置Ｐ２及び上反転位置Ｐ１の各々で目標回転速度が０に定められている。本実施の形態では、図１１に示した場合のように、ワイパブレード３０、３２のオーバーランを見越して目標速度テーブルを設定する必要がないので、目標速度テーブルの設定が容易となる。
【００５６】
図４は、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０の目標速度算出処理の一例を示したフローチャートである。ステップ４００では、回転角度センサ４２、４４が検出したワイパモータ１８、２０の出力軸の回転角度からワイパブレード３０、３２の反転位置を検出する。ワイパブレード３０、３２は、常に上反転位置Ｐ１及び下反転位置Ｐ２で反転するとは限らない。例えば、ウィンドシールドガラス１２上に雪溜まり等の障害物が存在する場合には、ワイパブレード３０、３２は、下反転位置Ｐ２の手間で上反転位置Ｐ１から払拭動作を停止し、動作を停止した位置から反転又は動作を開始する。
【００５７】
ステップ４０２では、ワイパブレード３０、３２の反転位置に応じて基本テーブルの幅を補正する。図５は、ウィンドシールドガラス１２上の障害物の影響等により、ワイパブレード３０、３２が下反転位置Ｐ２の手前の反転位置Ｐ４で反転する場合に、基本テーブルである上下反転位置間目標速度テーブル９０の幅を補正して第１補正目標速度テーブル９４を算出した場合を示している。
【００５８】
基本テーブルの幅の補正は、例えば、反転位置Ｐ４と上反転位置Ｐ１との間の出力軸３６、３８の回転角度の変化量θ1と、下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間の出力軸３６、３８の回転角度の変化量θ0との商である補正比Ｋ1を下記の式（１）のように算出する。算出した補正比Ｋ1により、上下反転位置間目標速度テーブル９０を横軸方向に伸縮処理して第１補正目標速度テーブル９４を算出し、第１補正目標速度テーブル９４を反転位置Ｐ４と上反転位置Ｐ１との間に適用する。
Ｋ1＝θ1/θ0                  ・・・（１）
【００５９】
後述するように、上下反転位置間目標速度テーブル９０及び格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２の各々は、目標回転速度が、連続した値ではなく、離散的な有限個の値で定められたものである。ステップ４０２での伸縮処理は、種々の方法が考えられるが、上下反転位置間目標速度テーブル９０及び格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２が離散的な有限個の値の集合であるならば、隣接する値の横軸上での間隔（角度）に、上述の補正比Ｋ1を乗算することにより、上下反転位置間目標速度テーブル９０及び格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２の横軸上での伸縮処理を行う。
【００６０】
図５では、横軸上での伸縮処理がされた上下反転位置間目標速度テーブル９０を、反転位置Ｐ４と上反転位置Ｐ１との間に適用することにより、第１補正目標速度テーブル９４を生成している。より具体的には、横軸上での伸縮処理がされた上下反転位置間目標速度テーブル９０の各値を、反転位置Ｐ４から上反転位置Ｐ１をプロットすることで、第１補正目標速度テーブル９４を算出する。
【００６１】
ステップ４０４では、反転位置Ｐ４に応じた目標回転速度の最大値を算出する。図６は、第１補正目標速度テーブル９４の最大値を反転位置Ｐ４の位置に応じて補正した第２補正目標速度テーブル９６の一例を示している。ステップ４０４では、補正比Ｋ1を第１補正目標速度テーブル９４の最大値を含む目標回転速度の各値に乗算することにより、最大値を含む各地が反転位置Ｐ４に応じて補正された第２補正目標速度テーブル９６を算出する。
【００６２】
ステップ４０６では、第２補正目標速度テーブル９６の目標回転速度の各値の間を直線補間する。図７は、直線補間の一例を示した概略図である。本実施の形態では基本テーブルである上下反転位置間目標速度テーブル９０は、目標回転速度を連続した値ではなく、離散的な値で保持している。第２補正目標速度テーブル９６は、前述のように基本テーブルである上下反転位置間目標速度テーブル９０に基づくものなので、第２補正目標速度テーブル９６も同様に目標回転速度を有限個の離散的な値で保持している。上下反転位置間目標速度テーブル９０及び第２補正目標速度テーブル９６が各々保持する有限個の数値の個数は、一例として２０〜１００程度であるが、具体的な個数は、ワイパ装置１００の仕様等に応じて決定する。
【００６３】
目標回転速度が離散的に定められたテーブルに従ってワイパモータ１８、２０の回転を制御すると、１の目標回転速度に従った制御から次の目標回転速度に従った制御に切り替わる際に、ワイパモータ１８、２０の回転が不整となるおそれがある。従って、本実施の形態では、図７に示した直線補間により、第２補正目標速度テーブル９６で離散的に定められている目標速度の各値の間を補間する。
【００６４】
ステップ４０８では、要求払拭速度に応じた目標回転速度の補正を行う。車両用ワイパ装置では、多く場合、ワイパブレードの払拭速度を、高速なＨＩ作動と、低速なＬＯ作動と、に切り換えるようになっている。さらには、ワイパブレードの払拭速度を、ＬＯ作動時の払拭速度と、ＨＩ作動時の払拭速度と、の間で任意に設定可能な場合もある。
【００６５】
図８は、要求払拭速度とマップ係数との対応の一例を示したグラフであり、ＬＯ作動時の払拭速度とＨＩ作動時の払拭速度との間で任意の払拭速度が要求払拭速度として指定された場合を示している。ステップ４０８では、指定された要求払拭速度に対応するマップ係数を、第２補正目標速度テーブル９６の各値に乗算することにより、要求払拭速度に応じた第３補正目標速度テーブル９８を算出する。
【００６６】
図９は、第３補正目標速度テーブル９８の一例を示した概略図である。図９に示したように、第３補正目標速度テーブル９８が示す目標回転速度は、第２補正目標速度テーブル９６が示す目標回転速度よりも低速である。図９は、０以上１以下のマップ係数が第２補正目標速度テーブル９６の各値に乗算された場合である。ワイパブレード３０、３２の払拭速度を第２補正目標速度テーブル９６の場合よりも高速にするには、１以上のマップ係数を第２補正目標速度テーブル９６の各値に乗算する。
【００６７】
以上、図３〜９を用いて上下反転位置間目標速度テーブル９０から反転位置Ｐ４及び要求払拭速度に応じた第３補正目標速度テーブル９８を算出する場合を説明した。本実施の形態では、反転位置に応じて基本テーブルである上下反転位置間目標速度テーブル９０を補正することにより、反転位置に応じた回転速度となるようにワイパモータ１８、２０を制御する。従って、下反転位置Ｐ２、上反転位置Ｐ１とは異なる位置からワイパブレード３０、３２を反転させる又は移動を開始させる場合に、ワイパモータ１８、２０の出力軸３６、３８の回転速度が急激に変化することを防止して、ワイパモータ１８、２０の回転速度を円滑に制御できる。その結果、ワイパブレード３０、３２の払拭速度を円滑に変化させることが可能となる。
【００６８】
また、本実施に形態では、反転位置に応じて補正した目標速度テーブルを、さらに要求払拭速度に応じて補正することにより、要求払拭速度に応じて定めた目標速度テーブルを予め記憶することを要しない。メモリ５４に記憶しておく目標速度テーブルは、基本テーブルである上下反転位置間目標速度テーブル９０である。コンシールドタイプのワイパ装置の場合には、さらに格納位置Ｐ３と下反転位置Ｐ２との間のワイパモータ１８、２０の目標回転速度を定めた格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２をメモリ５４に記憶しておけばよい。
【００６９】
従って、メモリ５４に予め記憶しておく目標速度テーブルは、上下反転位置間目標速度テーブル９０と格納位置下反転位置間目標速度テーブル９２とで足りる。その結果、ワイパ装置の記憶装置の容量を、要求払拭速度に応じて複数記憶する場合よりも抑制でき、製品の生産コスト削減を図ることができる。
【００７０】
以上、ワイパブレード３０、３２が下反転位置Ｐ２の手前（上反転位置Ｐ１側から手前）の位置で反転等により動作を開始した場合を説明した。本実施の形態では、ワイパブレード３０、３２が下反転位置Ｐ２と格納位置Ｐ３との間で反転等により動作を開始した場合に、基本テーブルである上下反転位置間目標速度テーブル９０を補正することにより、ワイパモータ１８、２０の回転速度を円滑に制御する。
【００７１】
図１０は、ワイパブレード３０、３２が格納位置Ｐ３から動作を開始した場合の第４補正目標速度テーブル１０２の一例を示した概略図である。第４補正目標速度テーブル１０２の算出の手順も、上述の第３補正目標速度テーブル９８の場合と同様である。すなわち、上下反転位置間目標速度テーブル９０の幅を、下記の式（２）で算出した補正比Ｋ2を用いて格納位置Ｐ３に応じて補正する。
Ｋ2＝θ2/θ0                  ・・・（２）
【００７２】
次に、補正比Ｋ2を、幅を格納位置Ｐ３に応じて補正した目標速度テーブルの目標回転速度の最大値を含む各値に乗算することにより、最大値Ｖmaxを格納位置Ｐ３に応じてＶmax2に補正した第４補正目標速度テーブル１０２を算出する。算出された第４補正目標速度テーブル１０２は、ワイパブレード３０、３２を格納位置Ｐ３から上反転位置Ｐ１に移動させる場合のみならず、ワイパブレード３０、３２を上反転位置Ｐ１から格納位置Ｐ３に移動させる場合にも適用できる。
【００７３】
さらに要求払拭速度を変更する場合には、要求払拭速度に応じたマップ係数を第４補正目標速度テーブル１０２の各値に乗算することにより、ワイパモータ１８、２０の回転速度に必要な目標速度テーブルを算出する。
【００７４】
以上説明したように、本実施の形態では、反転位置又はワイパブレードが動作を開始した位置に応じて基本テーブルを補正することにより、反転位置又は動作を開始した位置に応じた回転速度となるようにワイパモータ１８、２０を制御する。従って、下反転位置Ｐ２、上反転位置Ｐ１とは異なる位置からワイパブレード３０、３２を反転させる又は移動を開始させる場合に、ワイパモータ１８、２０の出力軸３６、３８の回転速度が急激に変化することを防止して、ワイパモータ１８、２０の回転速度を円滑に制御できる。その結果、ワイパブレード３０、３２の払拭速度を円滑に変化させることが可能となる。
【００７５】
なお、本実施の形態に係るワイパ制御装置１０は、リンク機構を有しないタンデム式ワイパ装置１００以外にも、リンク機構を有するワイパ装置に用いてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０…ワイパ制御装置、１２…ウィンドシールドガラス、１４…左ワイパ装置、１６…右ワイパ装置、１８，２０…ワイパモータ、２２，２４…減速機構、２６，２８…ワイパアーム、３０、３２…ワイパブレード、３６，３８…出力軸、４２，４４…回転角度センサ、４８…マイクロコンピュータ、５０…電圧検出回路、５２…信号入力回路、５４…メモリ、５６…ダイオード、５８…逆接続保護回路、６０…ワイパ制御回路、６０Ａ…駆動回路、６０Ｂ…ワイパＥＣＵ、６２…ワイパ制御回路、６２Ａ…駆動回路、６２Ｂ…ワイパＥＣＵ、６４…車両制御回路、６６…ワイパスイッチ、７０…センサマグネット、７２…ＣＷ電流、７４…ＣＣＷ電流、７６…ノイズ防止コイル、８０…バッテリ、９０…上下反転位置間目標速度テーブル、９２…格納位置下反転位置間目標速度テーブル、９４…第１補正目標速度テーブル、９６…第２補正目標速度テーブル、９８…第３補正目標速度テーブル、１００…ワイパ装置、１０２…第４補正目標速度テーブル、１１０…上下反転位置間目標速度テーブル、１１１…格納位置下反転位置間目標速度テーブル、１１２…格納位置上反転位置間目標速度テーブル、θ0，θ1…回転角度の変化量、Ｃ１，Ｃ２…電解コンデンサ、Ｋ1，Ｋ2…補正比、Ｐ１…上反転位置、Ｐ２…下反転位置、Ｐ３…格納位置、Ｐ４…反転位置、Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４…トランジスタ、Ｖmax，Ｖmax2…最大値
【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】
0006696190.tif 000009
【図９】
0006696190.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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