(57)【要約】【課題】ヒューズ遮断容量やワイパアームの線径を大きくすることなく、ワイパアームの駆動推力を上げることのできるワイパ装置を提供する。【解決手段】コントロール回路１０は、ワイパモータ１の駆動開始時に、ワイパスイッチ回路１１によりワイパモータ１の回転速度が高速に選択されている場合に、電流量検知回路１２により規定値以上の電流量が検知されると、ワイパモータ１の回転速度を低速に制御するＨｉ／Ｌｏｗ切換信号をモータ回転速度切替リレー７に出力するように構成されている。このことにより、ワイパがロック状態とあるときに、ワイパモータ１の回転速度が高速に選択されていても、ワイパモータ１の回転速度を自動的に低速に切り替えることができる。【選択図】      図１
2004237855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速回転用ブラシ、低速回転用ブラシおよび共通ブラシを有する、ワイパを動作させるためのワイパモータと、
前記ワイパモータに電力を供給する電源と、
前記ワイパの動作開始又は動作停止と、前記ワイパの動作速度とを選択し、ワイパ動作選択信号を出力するワイパ動作選択手段と、
前記ワイパ動作選択手段から入力されるワイパ動作選択信号に基づいて、前記ワイパモータの駆動開始又は駆動停止を制御するワイパモータ駆動制御信号と、
前記ワイパモータの回転速度を制御する回転速度制御信号とを出力する制御手段と、
前記制御手段から入力されるワイパモータ駆動制御信号に基づいて、前記電源から前記ワイパモータに流れる電流を通電又は遮断する電路開閉手段と、
前記制御手段から入力される回転速度制御信号に基づいて、前記ワイパモータの回転速度を高速又は低速に切り替える回転速度切替手段と、
前記ワイパモータと前記電源との間に介在されるヒューズと、
前記ワイパモータに流れる電流量を検知する電流量検知手段とを備え、
前記制御手段は、前記ワイパ動作選択手段から前記ワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、前記電流量検知手段により規定値以上の電流量が検知されると、前記ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を前記回転速度切替手段に出力することを特徴とするワイパ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後、前記電流検知手段が規定値よりも小さい電流量を検知すると、前記ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を前記回転速度切替手段に出力することを特徴とする請求項１に記載のワイパ装置。
【請求項３】
前記電流量検知手段は、前記回転速度切替手段と前記ワイパモータの高速回転用ブラシとの間に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のワイパ装置。
【請求項４】
前記電流量検知手段は、前記電源と前記電路開閉手段との間に設置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイパ装置。
【請求項５】
前記ワイパの動作を検出する動作検出手段を備え、
前記制御手段は、前記ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後に、前記動作検出手段により前記ワイパの動作が検出されると、前記ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を前記回転速度切替手段に出力することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイパ装置。
【請求項６】
前記ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を前記回転速度切替手段に出力する回転速度制御信号出力手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両に適用されるワイパ装置に関し、詳しくは、高速回転用ブラシ、低速回転用ブラシおよび共通ブラシを有するワイパモータの回転駆動によりワイパを動作させるワイパ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来のワイパ装置の基本的な回路構成を示すブロック図である。図３に示すように、図示しないワイパアームを揺動するワイパモータ１は、他の電装部品と同様に、ワイパ駆動用電源３から図示しないハーネスを介して電力を供給されている。また、ワイパモータ１とワイパ駆動用電源３との間には、ワイパ装置の回路全体に過大な電流が流れることを防止するために、ヒューズ４が設置されている。ヒューズ４の遮断容量は、例えばワイパとウインドウガラスとの間に雪がたまることにより、ワイパが動かない状態となったとき（以下、このような状態をロック状態という）でも、ヒューズが切れないような遮断容量に設定されている。また、ハーネスは、前記した遮断容量よりも電流容量の大きい、すなわち線径の太いハーネスを用いている。このように、ワイパ装置にヒューズを設置した従来技術は、例えば、特許文献１などに開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０−９４８５３号公報（第１頁、第４頁、図１、図６）
【０００４】
ワイパモータ１は、３ブラシタイプのワイパモータであり、コモンブラシ（Ｃ）とＬｏブラシ（Ｌｏ）の間の電気角度が１８０°となり、コモンブラシ（Ｃ）とＨｉブラシ（Ｈｉ）の間の電気角度が１５０°となるように各ブラシを配置し、Ｌｏモードに対してＨｉモードが高速に回転するように構成されている。つまり、モータの回転速度は同一回転磁界のときには有効巻線数に逆比例するため、同一回転磁界における有効巻線数を減らすことによって（つまり、コイル間の電気角度を１８０°から１５０°にすることによって）モータの高速回転を実現している。そして、ワイパモータ１の駆動は、モータ回転速度切替リレー７のＨｉ／Ｌｏ接点を切り替えることによって、ワイパモータ１の回転速度が速い（つまり、ワイパの動作速度が速い）Ｈｉモードと、ワイパモータ１の回転速度が遅い（つまり、ワイパの動作速度が遅い）Ｌｏモードとに切り替えることができる。
【０００５】
また、モータの一般式は次の式（１）で表わされる。
Ｖｍ＝ｋｅ・Ｎｍ＋Ｉｍ・Ｒｍ……（１）
但し、Ｖｍはモータ電圧、ｋｅは誘起電圧定数、Ｎｍはモータ回転速度、Ｉｍはモータ電流、Ｒｍはモータの巻線抵抗である。
ここで、右辺第１項の“ｋｅ・Ｎｍ”はモータの回転によって発生する逆起電力であり、右辺第２項の“Ｉｍ・Ｒｍ”はモータ電流によって生じる巻線の発生電圧である。したがって、モータ電圧Ｖｍは、モータに発生する逆起電力と巻線抵抗の端子間電圧との和になる。
【０００６】
ＨｉモードとＬｏモードのモータ特性を比較すると、図４に示す比較表のように、Ｈｉモードは、Ｌｏモードよりも同一回転磁界内における有効巻線数が少ない（巻線抵抗が小さい）ので、モータ電流が増加すると共に回転速度が速くなり、回転トルクが減少する。なお、モータ電流は、モータへの印加電圧とモータコイルの抵抗値にのみ依存して流れるので、Ｈｉモード時におけるモータ電流の電流値は、Ｌｏモードにおけるモータ電流の電流値の数倍になることもある。
【０００７】
図３に示すワイパ装置の動作について簡単に説明すると、図示しないワイパスイッチをオンにするとワイパ電源リレー６がａ接点側に倒れ、ワイパモータ１とワイパ駆動用電源３が接続される。そして、モータ回転速度切替リレー７をＨｉ側又はＬｏ側に切り替えると、ワイパ駆動用電源３からワイパモータ１に電力が供給されて、ワイパモータ１が高速回転又は低速回転する。また、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａはワイパモータ１と連動して回転駆動するように構成されている。したがって、前記ワイパスイッチをオフにし、ワイパ電源リレー６がｂ接点側に倒れた場合でも、回転電極２ａと固定電極２ｂとが接触している間はワイパモータ１の回転駆動は継続するので、ワイパアームの揺動を継続させることができる。そして、回転電極２ａと固定電極２ｂとが非接触になるとワイパモータ１の駆動は停止し、ワイパアームの揺動を停止させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のワイパ装置では、ワイパがロック状態にある場合や、ワイパアームを長くしたり海岸地域の塩害対応としてワイパブレードのガラスへの接触圧力を上げたりする場合には、ワイパアームの駆動推力を上げる必要がある。これによって、Ｈｉモード時のロック電流も必然的に大きくなり、それに相当した遮断容量のヒューズが必要となる。さらに、ヒューズの遮断容量が大きくなれば、その電流に対応できるハーネスの線径を選定する必要がある。そのため、回路配線の太さやハーネスが大きくなり、結果的にはワイパ装置がコスト高となったり重量が増加したりするという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヒューズ遮断容量やワイパアームの線径を大きくすることなく、ワイパアームの駆動推力を上げることのできるワイパ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のワイパ装置は、高速回転用ブラシ、低速回転用ブラシおよび共通ブラシを有する、ワイパを動作させるためのワイパモータと、前記ワイパモータに電力を供給する電源と、前記ワイパの動作開始又は動作停止と、前記ワイパの動作速度とを選択し、ワイパ動作選択信号を出力するワイパ動作選択手段と、前記ワイパ動作選択手段から入力されるワイパ動作選択信号に基づいて、前記ワイパモータの駆動開始又は駆動停止を制御するワイパモータ駆動制御信号と、前記ワイパモータの回転速度を制御する回転速度制御信号とを出力する制御手段と、前記制御手段から入力されるワイパモータ駆動制御信号に基づいて、前記電源から前記ワイパモータに流れる電流を通電又は遮断する電路開閉手段と、前記制御手段から入力される回転速度制御信号に基づいて、前記ワイパモータの回転速度を高速又は低速に切り替える回転速度切替手段と、前記ワイパモータと前記電源との間に介在されるヒューズと、前記ワイパモータに流れる電流量を検知する電流量検知手段とを備え、前記制御手段は、前記ワイパ動作選択手段から前記ワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、前記電流量検知手段により規定値以上の電流量が検知されると、前記ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を前記回転速度切替手段に出力することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載のワイパ装置によれば、制御手段は、ワイパ動作選択手段から前記ワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、電流量検知手段により規定値以上の電流量が検知されると、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、例えば、ワイパがロック状態にある場合に、ワイパの動作速度を高速に選択されていても、ワイパの動作速度を自動的に低速に切り替えることができる。
【００１２】
したがって、例えば、ワイパがロック状態にあるときにワイパの動作速度を高速に選択された場合でも、ヒューズに規定値以上の過大な電流が流れることがない。また、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、回転トルクが大きいので、ワイパの動作開始時にワイパがロック状態にあるときでも、ワイパのロック状態を容易に脱することができる。
【００１３】
また、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、ワイパモータを高速回転で駆動する場合に比べて、ワイパがロック状態にあるときにワイパモータに流れる電流（ロック電流）が小さいので、ヒューズの遮断容量を小さく設定することができる。また、ヒューズの遮断容量を小さく設定することにより、電源からワイパモータに電力を供給するハーネスは、電流容量の小さい、すなわち線径の細いものを用いることができる。その結果、ワイパ装置の小型化やコストダウンを図ることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載のワイパ装置は、請求項１に記載のワイパ装置において、前記制御手段は、前記ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後、前記電流検知手段が規定値よりも小さい電流量を検知すると、前記ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を前記回転速度切替手段に出力することを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載のワイパ装置によれば、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後、電流検知手段が規定値よりも小さい電流量を検知すると、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、ワイパのロック状態を脱した際に、ワイパの動作速度を高速に自動的に切り替える（復帰させる）ことができる。
【００１６】
また、請求項３に記載のワイパ装置は、請求項１に記載のワイパ装置において、前記電流量検知手段は、前記回転速度切替手段と前記ワイパモータの高速回転用ブラシとの間に設置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載のワイパ装置によれば、電流量検知手段は、回転速度切替手段とワイパモータの高速回転用ブラシとの間に設置されているので、ワイパモータを低速回転で駆動するときには電流検知手段によって電圧降下することはない。したがって、ワイパモータを低速回転で駆動するときに、ワイパモータを効率よく回転させることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載のワイパ装置は、請求項１又は請求項２に記載のワイパ装置において、前記電流量検知手段は、前記電源と前記電路開閉手段との間に設置されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載のワイパ装置によれば、電流量検知手段は、電源と電路開閉手段との間に設置されているので、ワイパモータの回転速度を高速から低速に切り替えた後でもワイパモータへ流れる電流を検知することができる。また、この電流検知手段はワイパモータに対する電流制限抵抗として作用するので、ワイパモータへ過大な電流が流れるのを防ぐことができる。尚、通常時はワイパモータに流れる電流は小さく、電流検知手段による電圧降下は小さいため、ワイパモータの駆動に悪影響を及ぼすことはない。
【００２０】
また、請求項５に記載のワイパ装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイパ装置において、前記ワイパの動作を検出する動作検出手段を備え、前記制御手段は、前記ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後に、前記動作検出手段により前記ワイパの動作が検出されると、前記ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を前記回転速度切替手段に出力することを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載のワイパ装置によれば、制御手段は、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後に、動作検出手段によりワイパの動作が検出されると、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、ワイパのロック状態を脱した際に、ワイパの動作速度を高速に自動的に切り替える（復帰させる）ことができる。
【００２２】
また、請求項６に記載のワイパ装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイパ装置において、前記ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を前記回転速度切替手段に出力する回転速度制御信号出力手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項６に記載のワイパ装置によれば、運転者がＬｏモードでのロック状態の脱出を確認したら、運転者自身が回転速度制御信号出力手段を操作して、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力することにより、ワイパの動作速度を高速に手動で切り替える（復帰させる）ことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
まず、本実施形態に係るワイパ装置の概要について説明する。本実施形態に係るワイパ装置は、ワイパモータの駆動回路に電流検知手段を設けて、ワイパモータに流れる電流を常時センシングするように構成されている。そして、ワイパがロック状態にあるときに、ワイパの動作開始時においてワイパモータが高速動作モード（Ｈｉモード）に選択されていても、ワイパモータを自動的に低速動作モード（Ｌｏモード）で駆動させるように構成されている。
【００２５】
このように構成することにより、ワイパがロック状態にあるときでも、ヒューズに規定値以上の過大な電流が流れることがないので、ワイパモータの過電流によってヒューズが溶断することを防止することができる。また、ワイパの動作開始時に、ワイパモータをトルクの大きいＬｏモードで駆動することにより、ワイパのロック状態を容易に脱することができる。
【００２６】
次に、本実施形態に係るワイパ装置の構成について、図１を参照して説明する。参照する図面において、図１は、本実施形態に係るワイパ装置の基本的な回路構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態に係るワイパ装置は、ワイパモータ１と、ワイパ駆動用電源（電源）３と、ヒューズ４と、ワイパ駆動用電源３からワイパモータ１に電力を供給又遮断するワイパ電源リレー（電路開閉手段）６と、ワイパモータ１の回転速度をＨｉｇｈ（以下、Ｈｉと略す）又はＬｏｗ（以下、Ｌｏと略す）に切り替えるモータ回転速度切替リレー（回転速度切替手段）７とが、直列に接続されて構成されており、ワイパモータ１のＨｉブラシには電流検知回路（電流検知手段）１２が接続されている。
【００２８】
また、本実施形態に係るワイパ装置は、ワイパモータ１の回転駆動に対応して電圧が変化するオートストップ信号を出力する摺動接点スイッチ（動作検出手段）２と、ワイパ電源リレー６にワイパオン／オフ信号（ワイパモータ駆動制御信号）を出力する第１のスイッチ素子８と、モータ回転速度切替リレー７にＨｉ／Ｌｏ切替信号（回転速度制御信号）を出力する第２のスイッチ素子９と、第１のスイッチ素子８及び第２のスイッチ素子９を制御するコントロール回路（制御手段）１０と、コントロール回路１０に、ワイパの動作（ワイパの動作開始又は動作停止と、ワイパの動作速度）を選択するワイパ動作選択信号を出力するワイパスイッチ回路（ワイパ動作選択手段）１１と、ワイパ電源リレー６及びモータ回転速度切替リレー７に電力を供給するリレー用電源５とを備えている。
【００２９】
直流モータからなるワイパモータ１は、高速駆動用ブラシ側の給電端子Ｈｉ（以下、Ｈｉブラシという）と、低速駆動用ブラシ側の給電端子Ｌｏ（以下、Ｌｏブラシという）と、電機子コイルの他端側のブラシに接続されるコモン端子Ｃ（以下、Ｃブラシという）とを有している。各ブラシは、ＣブラシとＬｏブラシの間の電気角度を１８０°、ＣブラシとＨｉブラシの間の電気角度を１５０°とするように配置されており、ＣブラシとＬｏブラシが接続されたＬｏモードに対して、ＣブラシとＨｉブラシが接続されたＨｉモードの方が高速回転するようになっている。つまり、モータの回転速度は同一回転磁界のときは有効巻線数に逆比例するため、同一回転磁界における有効巻線数を減らすことによって、すなわちコイル間の電気角度を１８０°から１５０°にすることによって、ワイパモータ１を高速回転させることができる。
【００３０】
また、摺動接点スイッチ２は、ワイパモータ１の回転に連動する回転電極２ａと固定電極２ｂとから構成されており、回転電極２ａが１回転すると、ワイパモータ１に駆動される図示しないワイパアームが１ストローク揺動するようになっている。そして、回転電極２ａと固定電極２ｂとの電気的な接触がなくなる回転位置で、ワイパアームを停止させるようになっている。
【００３１】
電流検知回路１２は、電流検知抵抗Ｒ１とｐｎｐ型のトランジスタＱ１とによって構成されている。この電流検知回路１２は、電流検知抵抗Ｒ１がワイパモータ１のＨｉブラシに流れる電流を検出し、規定値以上の電流が流れたときの電流検知抵抗Ｒ１の両端の電位差によってトランジスタＱ１がオンして、所定電圧（例えば、電源電圧ＶＤＤ）の電流検知信号をコントロール回路１０に供給するようになっている。また、抵抗Ｒ２は電流検知信号の電流制限抵抗Ｒ３は電流検知回路１２のトランジスタＱ１がオフのときに電流検知信号をグランド電位（ＧＮＤ）に落とすための抵抗である。尚、電流検知回路１２の電流検知信号によってコントロール回路１０をＨｉモードからＬｏモードに切り替える動作の詳細な説明は後記する。
【００３２】
コントロール回路１０は、ワイパスイッチ回路１１から入力されるワイパ動作選択信号に基づいて、ワイパモータ１の駆動開始又は駆動停止を制御するワイパＯＮ／ＯＦＦ信号（ワイパモータ駆動制御信号）をワイパ電源リレー６に出力し、ワイパモータ１の回転速度を制御するＨｉ／Ｌｏｗ切換信号（回転速度制御信号）をモータ回転速度切替リレー７に出力するように構成されている。
【００３３】
また、コントロール回路１０は、ワイパモータ１の駆動開始時に、ワイパスイッチ回路１１によりワイパモータ１の回転速度が高速に選択されている場合に、電流量検知回路１２により規定値以上の電流量が検知されると、ワイパモータ１の回転速度を低速に制御するＨｉ／Ｌｏｗ切換信号をモータ回転速度切替リレー７に出力するように構成されている。
【００３４】
また、コントロール回路１０は、ワイパモータ１の駆動開始時にワイパモータの回転速度を低速に制御するＨｉ／Ｌｏｗ切換信号をモータ回転速度切替リレー７に出力した後、摺動接点スイッチ２から出力されたオートストップ信号の電圧が変化した際に、ワイパモータ１の回転速度を高速に制御するＨｉ／Ｌｏｗ切換信号をモータ回転速度切替リレー７に出力するように構成されている。
【００３５】
次に、図１に示すワイパ装置の動作について説明する。尚、モータ回転速度切替リレー７は、ワイパスイッチ回路１１でワイパモータ１のＨｉモード又はＬｏモードを選択することにより、あらかじめ、Ｈｉ側又はＬｏ側の接点に接続されている。
【００３６】
ワイパ電源リレー６をオンにすると（ａ接点側に倒すと）、ワイパ駆動用電源３が、ワイパ電源リレー６及びモータ回転速度切替リレー７を介して、ワイパモータ１の給電端子Ｈｉ（Ｈｉブラシ）又は給電端子Ｌｏ（Ｌｏブラシ）に繋がる電機子コイル（図示せず）に接続される。一方、電機子コイルの他端側のブラシはコモン端子Ｃ（Ｃブラシ）を介してグランド（ＧＮＤ）に接続されている。したがって、モータ回転速度切替リレー７がＨｉ側の接点に倒れている場合は、ワイパモータ１のＨｉブラシに繋がる電機子コイルに電流が流れるので、ワイパモータ１は高速回転する。また、モータ回転速度切替リレー７がＬｏ側に倒れている場合は、ワイパモータ１のＬｏブラシに繋がる電機子コイルに電流が流れるので、ワイパモータ１は低速回転する。
【００３７】
そして、ワイパ電源リレー６をオフにすると（ｂ接点側に倒すと）、ワイパ駆動用電源３からワイパモータ１への電流供給は停止される。しかし、摺動接点スイッチ２の回転電極２ａには、ワイパ駆動用電源３から電力が供給されているので、ワイパモータ１の回転位置によって回転電極２ａと固定電極２ｂとが電気的に接続されたときは、ワイパ駆動用電源３から供給される電力の電圧がオートストップ信号（以下、ＡＳ信号と略す）としてワイパ電源リレー６及びモータ回転速度切替リレー７を介してワイパモータ１のＬｏブラシ又はＨｉブラシに印加されて電機子コイルに電流が流れ、ワイパモータ１は低速回転又は高速回転を続ける。そして、ワイパモータ１の回転位置が変わって回転電極２ａと固定電極２ｂとの電気的接続が絶たれたときは、固定電極２ｂは接地されているので、ＡＳ信号はグランドレベル（ゼロボルト）となり、ワイパモータ１の回転はその位置で停止する。つまり、ワイパアームは運転に支障のない所定の位置で停止する。
【００３８】
したがって、ワイパモータ１の駆動中にワイパ電源リレー６をオフにすると（ｂ接点側に倒すと）、ワイパモータ１が如何なる回転位置にあっても（つまり、ワイパアームが如何なる位置にあっても）、ワイパモータ１は常に回転電極２ａと固定電極２ｂとの電気的接続が絶たれる位置まで回転して、ワイパアームを運転に支障のない所定の位置まで移動させてから停止する。尚、ワイパ装置にはワイパモータ１を間欠的に動作させる間欠動作の機能を持たせることもできる。間欠動作は、ワイパ駆動用電源３から、ワイパアームが１ストロークの揺動動作を行う周期よりも長い周期で間欠的に印加されるようにワイパ電源リレー６を動作させることで実現することができる。
【００３９】
そして、ワイパモータ１が故障してヒューズ４に規定値以上の過大な電流が流れた場合には、ヒューズ４はただちに溶断して、ワイパ駆動用電源３からワイパモータ１への電流供給を遮断する。このことにより、ワイパモータ１に規定値以上の過大な電流が流れて、ワイパモータ１の電機子コイルが発熱することを防止している。また、他の部品へ故障が波及したりすることを防止している。
【００４０】
電流検知回路１２の検出電流によってＨｉモードからＬｏモードに切り替える動作について詳しく説明する。図１に示すように、ワイパモータ１のＨｉブラシのラインに電流検知抵抗Ｒ１を介在させた電流検知回路１２を配置している。したがって、このラインにＨｉモード時のロック電流Ｉｍが流れると、電流検知抵抗Ｒ１の両端にＩｍ・Ｒ１の電位差が発生する。この電位差Ｉｍ・Ｒ１がトランジスタＱ１のオン電圧（例えば０．６Ｖ以上）となったときにトランジスタＱ１がオンし、コントロール回路１０に入力される電流検知信号がグランド電位（ＧＮＤ）から電源電位（ＶＤＤ）に上昇する。
【００４１】
したがって、コントロール回路１０は、電流検知信号の電位上昇をみて第２のスイッチ素子９をオン状態からオフ状態にするので、モータ回転速度切替リレー７はＬｏ接点側に切り替わる。これによって、ワイパモータ１の電源系統はＨｉブラシからＬｏブラシへ切り替えられるので、ワイパモータ１の回転速度はＨｉモードの高速回転からＬｏモードの低速回転に切り替わる。したがって、ワイパスイッチ回路１１によってＨｉモードが選択されていても、ワイパモータ１がロック状態（つまり、ワイパブレードがロック状態）にあるときは、電流検知回路１２がＨｉモードのロック電流を検出してＬｏモードへ自動的に切り替えるので、低速動作で比較的大きいトルクでロック状態を脱出することができる。
【００４２】
ここで、電流検知回路１２の検出電流値と電流検知抵抗Ｒ１の値は、例えば、トランジスタＱ１のオン電圧を０．６Ｖとして、Ｈｉモード時のロック電流２０Ａを検知する場合は、電流検知抵抗Ｒ１の値は、Ｒ１＝０．６／２０＝０．０３Ωとなる。このように、電流検知抵抗Ｒ１は極めて小さな抵抗値であるので、通常のワイパ動作時にはワイパモータ１に対して殆ど影響を与えない。
【００４３】
なお、ロック状態を脱出した後は自動的にＬｏモードからＨｉモードに復帰させることもできる。つまり、Ｌｏモードによってロック状態を脱出した後は、ワイパモータ１が回転を開始したときに（つまり、ワイパブレードが遥動を開始したときに）摺動接点スイッチ２で発生するＡＳ信号の電圧変化が生じるので、このＡＳ信号の電圧変化情報を検出してロック状態が解除されたと判断する。したがって、ＡＳ信号をコントロール回路１０へ送出すれば、コントロール回路１０は、ＡＳ信号の電圧変化情報によって第２のスイッチ素子９をオンし、モータ回転速度切替リレー７をＨｉ接点側に倒すので、ワイパモータ１は最初に選択されたＨｉモードに復帰する。これによってワイパブレードを高速動作させることができる。
【００４４】
また、運転者がＬｏモードでのロック状態の脱出を確認したら、運転者自身が回転速度制御信号出力手段を操作して、例えば、一度ワイパスイッチ回路１１をＨｉモード以外に切り替えた後、再度Ｈｉモードへ切り替えるように操作して、ロック状態を脱出した後にＬｏモードからＨｉモードに手動で復帰させることができる。この場合は、ワイパブレードのロック状態が解除できた後、運転者自身がワイパブレードの動作速度が遅いと判断したときのみ、再び、ワイパスイッチ回路１１をＨｉ側へ切り替えるようにすれば、頻繁にＨｉモードとＬｏモードが自動切り替えされるような不具合を防ぐことができる。
【００４５】
以上説明したように、Ｈｉモード選択中にロック状態となったときは、自動的にＬｏモードに切り替えてからロック状態の脱出動作を行うので、Ｈｉモード時のロック電流のような過大な電流をワイパモータ１へ流すことはなくなる。したがって、ロック状態の脱出動作中にヒューズ４が切れる虞はない。また、ヒューズ４の遮断容量は、Ｈｉモード時のロック電流によって決める必要はなく、Ｌｏモード時のロック電流によって決定すればよいので、ハーネスの線径を細くすることができる。したがって、ワイパ装置をコストダウンすることや小型化することができる。
【００４６】
また、Ｈｉモードの電源ラインに電流検知抵抗Ｒ１を配置することによって、ロック状態でＨｉモードのロック電流が流れているときには電流検知抵抗Ｒ１の両端の電位差が大きくなるので、ワイパモータ１へ突入するロック電流を制限することができ、結果的にワイパモータ１の電機子コイルの過電流焼損を防ぐことができる。尚、通常のワイパ動作時は、ワイパモータ１へ流れる電流が少ないため、電流検知抵抗Ｒ１による電位降下は極めて小さいので、電流検知抵抗Ｒ１が通常のワイパ動作時に悪影響を及ぼすことはない。
【００４７】
次に、図１に示したワイパ装置の変形例について、図２を参照して説明する。参照する図面において、図２は、図１に示したワイパ装置の変形例の基本的な回路構成を示すブロック図である。
【００４８】
図２に示すワイパ装置は、電流検知回路１２が配置される位置が、図１に示したワイパ装置と異なっている。つまり、図１に示したワイパ装置では電流検知回路１２はワイパモータ１のＨｉブラシ側で配置されているが、図２に示すワイパ装置では電流検知回路１２はワイパモータ１のＨｉブラシ側ではなく、ワイパモータ１の入力側の共通ラインに設けられている。それ以外の構成は図１に示したワイパ装置と全く同じであるので重複する説明は省略する。
【００４９】
図２に示すように、電流検知回路１２の電流検知抵抗Ｒ１は、ワイパモータ１の入力側の共通ラインであるヒューズ４と直列に配置されているので、ワイパモータがＨｉモードであるかＬｏモードであるかに関わらず、ワイパモータ１にロック電流などの過電流が流れると、電流検知抵抗Ｒ１の両端に所定レベルの電位差が発生する。したがって、この電位差がトランジスタＱ１のオン電圧以上（例えば、０．６Ｖ以上）となったときに、コントロール回路１０に入力される電流検知信号がグランド電位（ＧＮＤ）から電源電位（ＶＤＤ）に上昇する。これによって、コントロール回路１０は、電流検知信号の電位上昇をみて第２のスイッチ素子９をオン状態からオフ状態にするので、モータ回転速度切替リレー７がＬｏ接点側に切り替わり、ワイパモータ１をＬｏモードで低速回転させることができる。
【００５０】
このようにして、ワイパブレードがロック状態（つまり、ワイパモータ１がロック状態）のときは常にＬｏモードでワイパモータを低速回転させるので、Ｈｉモードによる過大なロック電流を流し続けることはない。したがって、ヒューズ４の遮断容量をＬｏモードのロック電流で溶断しない程度に選定すればよいので、ハーネスや回路配線を細くすることができる。
【００５１】
また、図２に示すワイパ装置では、摺動接点スイッチ２のＡＳ信号を用いなくても、Ｌｏモードでロック状態を脱出した後にＨｉモードへ復帰させることができる。つまり、電流検知回路１２がＨｉモード時のロック電流を検出してＬｏモードに切り替えた後、Ｌｏモードによるロック状態の脱出が終了するとワイパモータ１の電流が減少するので、電流検知回路１２が減少した電流値を検出して再びＨｉモード側に切り替えることができる。
【００５２】
このように、ワイパモータ１の入力ラインに電流検知回路１２の電流検知抵抗Ｒ１を入れることによって、ロック状態におけるＨｉモードからＬｏモードへの切り替えと、ロック解除後におけるＬｏモードからＨｉモードへの復帰の両方の切り替え動作を行うことができる。つまり、図２に示すワイパ装置は、Ｌｏモードになっている場合でも電流検知を行うことができるのでＡＳ信号を用いる必要がなくなり、制御回路をより簡略化することができる。
【００５３】
以上説明したように、ロック状態の時にはトルクの大きいＬｏモードによってワイパモータ１を回転させるので、比較的容易にロック状態を脱出できると共に、Ｌｏモードにおけるロック電流はそれ程大きくないので、通常の設計マージンのあるヒューズ４を装着していれば、ロック状態でワイパ装置を動作させてもヒューズ４が溶断する虞はない。もちろん、ワイパ装置の何れかの部品が故障して過電流が流れたときはヒューズ４が溶断してシステムを保護することは云うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１に記載のワイパ装置によれば、制御手段は、ワイパ動作選択手段から前記ワイパの動作速度を高速に制御するワイパ動作選択信号が入力された場合に、電流量検知手段により規定値以上の電流量が検知されると、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、ワイパがロック状態にあるときに、ワイパの動作速度が高速に選択されていても、ワイパの動作速度を自動的に低速に切り替えることができる。
【００５５】
したがって、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、ヒューズに規定値以上の過大な電流が流れることがないので、ワイパの動作開始時にワイパがロック状態にあるときでも、ヒューズが溶断することを防止することができる。また、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、回転トルクが大きいので、ワイパの動作開始時にワイパがロック状態にあるときでも、ワイパのロック状態を容易に脱することができる。
【００５６】
また、ワイパモータを低速回転で駆動する場合は、ワイパモータを高速回転で駆動する場合に比べて、ワイパがロック状態にあるときにワイパモータに流れる電流（ロック電流）が小さいので、ヒューズの遮断容量を小さく設定することができる。また、ヒューズの遮断容量を小さく設定することにより、電源からワイパモータに電力を供給するハーネスは、線径の小さいものを用いることができる。その結果、ワイパ装置の小型化やコストダウンを図ることができる。
【００５７】
また、請求項２に記載のワイパ装置によれば、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後、電流検知手段が規定値よりも小さい電流量を検知すると、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、ワイパのロック状態を脱した際に、ワイパの動作速度を高速に自動的に切り替える（復帰させる）ことができる。
【００５８】
また、請求項３に記載のワイパ装置によれば、電流量検知手段は、回転速度切替手段とワイパモータの高速回転用ブラシとの間に設置されているので、ワイパモータを低速回転で駆動するときには電流検知手段によって電圧降下することはない。したがって、ワイパモータを低速回転で駆動するときに、ワイパモータを効率よく回転させることができる。
【００５９】
また、請求項４に記載のワイパ装置によれば、電流量検知手段は、電源と電路開閉手段との間に設置されているので、ワイパモータの回転速度を高速から低速に切り替えた後でもワイパモータへ流れる電流を検知することができる。また、この電流検知手段はワイパモータに対する電流制限抵抗として作用するので、ワイパモータへ過大な電流が流れるのを防ぐことができる。尚、通常時はワイパモータに流れる電流は小さく、電流検知手段による電圧降下は小さいため、ワイパモータの駆動に悪影響を及ぼすことはない。
【００６０】
また、請求項５に記載のワイパ装置によれば、制御手段は、ワイパモータの回転速度を低速に制御する回転速度制御信号を出力した後、動作検出手段によりワイパの動作が検出されると、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力するように構成されているので、ワイパのロック状態を脱した際に、ワイパの動作速度を高速に自動的に切り替える（復帰させる）ことができる。
【００６１】
また、請求項６に記載のワイパ装置によれば、運転者がＬｏモードでのロック状態の脱出を確認したら、運転者自身が回転速度制御信号出力手段を操作して、ワイパモータの回転速度を高速に制御する回転速度制御信号を回転速度切替手段に出力することにより、ワイパの動作速度を高速に手動で切り替える（復帰させる）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るワイパ装置の基本的な回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したワイパ装置の変形例の基本回路構成を示すブロック図である。
【図３】従来のワイパ装置の基本的な回路構成を示すブロック図である。
【図４】Ｈｉモード時とＬｏモード時におけるワイパモータの特性を示す表である。
【符号の説明】
１    ワイパモータ
２    摺動接点スイッチ（動作検出手段）
２ａ  回転電極
２ｂ  固定電極
３    ワイパ駆動用電源（電源）
４    ヒューズ
５    リレー用電源
６    ワイパ電源リレー（電路開閉手段）
７    モータ回転速度切替リレー（回転速度切替手段）
８    第１のスイッチ素子
９    第２のスイッチ素子
１０  コントロール回路（制御手段）
１１  ワイパスイッチ回路（ワイパ動作選択手段）
１２  電流検知回路（電流検知手段）
Ｒ１  電流検知抵抗
【図１】
2004237855.tif 000003
【図２】
2004237855.tif 000004
【図３】
2004237855.tif 000005
【図４】
2004237855.tif 000006