(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御回路によって駆動制御されるモータと、前記モータの回転角度に応じた検出値を出力する角度検出手段と、前記モータによって駆動されるワイパアームとを備えてなるワイパ装置であって、
前記制御回路は、前記角度検出手段の検出値をデジタル値に変換したＡＤ値に基づいて前記モータの回転速度を算出する速度算出処理部を有し、
前記速度算出処理部は、
前記ＡＤ値を所定時間間隔にて取得し、
過去に取得した前記ＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値とを比較し、両者の差を示すＡＤ値変化量が所定値を超えるまで、前記モータの回転速度を算出することなく、前記両ＡＤ値間の時間的間隔を積算してＡＤ変換インターバル時間積算値を算出・記憶し、
過去に取得した前記ＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値の差が所定値を超えた場合、前記両ＡＤ値の変化量をその時点で記憶されている前記ＡＤ変換インターバル時間積算値にて除することにより、前記モータの回転速度を算出することを特徴とするワイパ装置。
【請求項２】
請求項１記載のワイパ装置において、前記ワイパ装置は、
第１制御回路によって駆動制御される第１モータと、前記第１モータの回転角度に応じた検出値を出力する第１角度検出手段と、前記第１モータによって駆動される第１ワイパアームと、
前記第１制御回路と信号線を介して接続された第２制御回路によって駆動制御される第２モータと、前記第２モータの回転角度に応じた検出値を出力する第２角度検出手段と、前記第２モータによって駆動される第２ワイパアームと、
前記第１制御回路に設けられ、前記第１角度検出手段の検出値をデジタル値に変換したＡＤ値に基づいて前記第１モータの回転速度を算出する第１速度算出処理部と、
前記第２制御回路に設けられ、前記第２角度検出手段の検出値をデジタル値に変換したＡＤ値に基づいて前記第２モータの回転速度を算出する第２速度算出処理部と、を備え、
前記第１及び第２速度算出処理部はそれぞれ、前記ＡＤ値を所定時間間隔にて取得し、過去に取得した前記ＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値とを比較し、両者の差を示すＡＤ値変化量が所定値を超えるまで、前記モータの回転速度を算出することなく、前記両ＡＤ値間の時間的間隔を積算してＡＤ変換インターバル時間積算値を算出・記憶し、
過去に取得した前記ＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値の差が所定値を超えた場合、前記両ＡＤ値の変化量をその時点で記憶されている前記ＡＤ変換インターバル時間積算値にて除することにより、前記第１及び第２モータの回転速度をそれぞれ算出することを特徴とするワイパ装置。
【請求項３】
請求項２記載のワイパ装置において、前記第１及び第２速度算出処理部はそれぞれ、
過去に取得した前記ＡＤ値を格納する記憶部と、
前記過去に取得したＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値との差から前記ＡＤ値変化量を求め、該ＡＤ値変化量と所定の閾値とを比較するＡＤ値比較部と、
前記過去に取得したＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値との間の時間的間隔から前記ＡＤ変換インターバル時間積算値を算出する時間差算出部と、
前記過去に取得したＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値との差が前記閾値を超えた場合に、該両ＡＤ値の差と、両ＡＤ値間の時間的間隔を示すＡＤ変換インターバル時間積算値に基づいて、前記モータの回転速度を算出する速度演算部とを有することを特徴とするワイパ装置。
【請求項４】
請求項１記載のワイパ装置において、
前記モータは、出力軸を有する減速機構を備え、
前記角度検出手段は、前記出力軸に取り付けられたマグネットと、前記マグネットに対向し前記マグネットの回転によって変化する出力電圧を用いて出力軸の回転角度を検出するセンサとからなることを特徴とするワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転速度算出技術に関し、特に、車両用ワイパ装置に使用されるモータに適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両用ワイパシステム、特に対向払拭型（オポジットタイプ）のワイパシステムでは、特許文献１のように、運転席側と助手席側の各ワイパアームを個別にモータ駆動する方式が採用されている。このようなワイパシステムでは、左右のワイパブレード（以下、適宜ブレードと略記する）が払拭面上で干渉しないように、各ワイパアームの位置や速度を見ながら、左右２つのコントローラによってモータを個別に制御している。この場合、各アームの速度は、モータユニットに配されたＭＲセンサにより、モータ回転角度を検出し、この角度データに基づいて算出される。左右のコントローラは、互いに通信を行いながら速度データや位置データを交換して各モータを同期制御し、両ブレード間が予め設定された目標角度差となるように左右のモータを制御する。
【０００３】
また、特許文献２には、対向払拭型ワイパ装置におけるブレード速度制御方法が記載されている。そこでは、それぞれ別個のモータによって駆動される左右のブレードの速度を、モータの回転に伴って連続的に出力される複数のパルス信号の周期を平均化して求めた周期データに基づいて制御している。この場合、周期データは、パルスの立ち上がりを起点とする１周期と、パルスの立ち下がりを起点とする１周期とを、半周期ずつ重畳させつつ連続的に積算して算出される。これにより、特許文献２のワイパ装置では、複数パルス周期の平均値である周期データを短期間で取得することが可能となり、より安定したブレード速度制御を実現している。
【特許文献１】特開平11−301417号公報
【特許文献２】特開2002-264774号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このような制御形態の場合、ＭＲセンサから得られる角度データの精度が低いと、ブレード速度の分解能が低くなり、制御精度が低下するという問題がある。特に、低速域ではＭＲセンサによる検出値の変化が少なく、制御周期毎に角度データが変化せず、ブレード速度を有効に算出できなくなる。例えば、１０ビット分解能の制御マイコンを使用する場合、２msサンプリングの制御周期のとき、モータ回転数が７.３rpm以下になると角度データに変化が生じなくなり、速度変化を捉えられなくなる。このため、ブレード反転時や起動時のようにモータ速度が小さくなる部位では、モータ速度を正確に把握できず、停止判定にかかる時間が長くなり、モータロックやオーバーラン、反転音等への対応が難しくなるという問題があった。
【０００５】
この場合、例えば、制御マイコンとして、１４ビット分解能のものを使用すれば、０.４３rpmまで速度変化を捉えることができるが、部品価格が高くなりコストアップの一因となる。また、回転センサを導入してモータ軸の回転角度を捉えれば、制御精度も向上するが、この場合も、部品点数増大等によりコストアップは避けられない。さらに、制御周期を長くすれば、その分、低速域まで角度データの変化を捉えることが可能となるが、全体的に制御精度が低下し、デメリットの方が大きい。
【０００６】
本発明の目的は、コストアップやモータの全体的な制御精度の低下を招来することなく、モータ低速域における速度検出精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のワイパ装置は、制御回路によって駆動制御されるモータと、前記モータの回転角度に応じた検出値を出力する角度検出手段と、前記モータによって駆動されるワイパアームとを備えてなるワイパ装置であって、前記制御回路は、前記角度検出手段の検出値をデジタル値に変換したＡＤ値に基づいて前記モータの回転速度を算出する速度算出処理部を有し、前記速度算出処理部は、前記ＡＤ値を所定時間間隔にて取得し、過去に取得した前記ＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値とを比較し、両者の差を示すＡＤ値変化量が所定値を超えるまで、前記モータの回転速度を算出することなく、前記両ＡＤ値間の時間的間隔を積算してＡＤ変換インターバル時間積算値を算出・記憶し、過去に取得した前記ＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値の差が所定値を超えた場合、前記両ＡＤ値の変化量をその時点で記憶されている前記ＡＤ変換インターバル時間積算値にて除することにより、前記モータの回転速度を算出することを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、過去に取得したＡＤ値と現在のＡＤ値との差が所定の閾値を超えた時点でモータの回転速度を算出するため、ＡＤ値に変化の少ない低速域においても速度変化を確実に検出することができる。また、ＡＤ値に一定以上の変化が生じた場合にのみ回転速度の算出処理が実行されるため、速度算出処理のタイミングを一定周期で固定する必要がなく、その分、制御装置の負荷を低減できる。
【０００９】
前記ワイパ装置において、第１制御回路によって駆動制御される第１モータと、前記第１モータの回転角度に応じた検出値を出力する第１角度検出手段と、前記第１モータによって駆動される第１ワイパアームと、前記第１制御回路と信号線を介して接続された第２制御回路によって駆動制御される第２モータと、前記第２モータの回転角度に応じた検出値を出力する第２角度検出手段と、前記第２モータによって駆動される第２ワイパアームと、前記第１制御回路に設けられ、前記第１角度検出手段の検出値をデジタル値に変換したＡＤ値に基づいて前記第１モータの回転速度を算出する第１速度算出処理部と、前記第２制御回路に設けられ、前記第２角度検出手段の検出値をデジタル値に変換したＡＤ値に基づいて前記第２モータの回転速度を算出する第２速度算出処理部と、を設け、前記第１及び第２速度算出処理部はそれぞれ、前記ＡＤ値を所定時間間隔にて取得し、過去に取得した前記ＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値とを比較し、両者の差を示すＡＤ値変化量が所定値を超えるまで、前記モータの回転速度を算出することなく、前記両ＡＤ値間の時間的間隔を積算してＡＤ変換インターバル時間積算値を算出・記憶し、過去に取得した前記ＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値の差が所定値を超えた場合、前記両ＡＤ値の変化量をその時点で記憶されている前記ＡＤ変換インターバル時間積算値にて除することにより、前記第１及び第２モータの回転速度をそれぞれ算出するようにしても良い。
【００１０】
また、前記第１及び第２速度算出処理部のそれぞれに、過去に取得した前記ＡＤ値を格納する記憶部と、前記過去に取得したＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値との差から前記ＡＤ値変化量を求め、該ＡＤ値変化量と所定の閾値とを比較するＡＤ値比較部と、前記過去に取得したＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値との間の時間的間隔から前記ＡＤ変換インターバル時間積算値を算出する時間差算出部と、前記過去に取得したＡＤ値とその後に取得した前記ＡＤ値との差が前記閾値を超えた場合に、該両ＡＤ値の差と、両ＡＤ値間の時間的間隔を示すＡＤ変換インターバル時間積算値に基づいて、前記モータの回転速度を算出する速度演算部とを設けても良い。
【００１１】
さらに、前記モータに出力軸を有する減速機構を設けると共に、前記角度検出手段を、前記出力軸に取り付けられたマグネットと、前記マグネットに対向し前記マグネットの回転によって変化する出力電圧を用いて出力軸の回転角度を検出するセンサと、を有する構成としても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のモータ回転速度算出方法によれば、過去に取得したＡＤ値と現在のＡＤ値との差が所定の閾値を超えている場合にモータの回転速度を算出するため、ＡＤ値に変化の少ない低速域においても速度変化を確実に検出することができ、より細かなモータ制御が可能となる。また、ＡＤ値に一定以上の変化が生じた場合にのみ回転速度の算出処理が実行されるため、速度算出処理のタイミングを一定周期で固定する必要がなく、その分、制御装置の負荷を低減させることが可能となる。
【００１３】
本発明のワイパ装置によれば、過去に取得したＡＤ値と現在のＡＤ値との差が所定の閾値を超えている場合にモータの回転速度を算出する速度算出処理部を設けたので、ＡＤ値に変化の少ない低速域においても速度変化を確実に検出することができ、より細かなモータ制御が可能となる。このため、モータ速度が遅くなるワイパ反転時においても、より高精度な速度制御が可能となり、反転音の低減や、停止位置精度の向上を図ることが可能となる。
【００１４】
また、ＡＤ値に一定以上の変化が生じた場合にのみモータ回転速度の算出処理が実行されるため、速度算出処理のタイミングを一定周期で固定する必要がなく、その分、制御装置の負荷を低減させることが可能となる。さらに、モータの制御周期中に常時ＡＤ変換と速度算出処理用の時間を設ける必要がないため、制御サイクルを短くすることができ、より高精度なワイパ制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例であるワイパ装置のシステム構成を示す説明図であり、本発明によるモータ回転速度算出方法が適用される。図１のワイパ装置１は、ＤＲ側とＡＳ側のワイパブレード２ａ（第１ワイパブレード）,２ｂ（第２ワイパブレード）を対向配置したいわゆる対向払拭型のワイパ装置となっている。ＤＲ側とＡＳ側にはそれぞれＤＲ側モータ（第１モータ）３ａとＡＳ側モータ（第２モータ）３ｂ（以下、モータ３ａ,３ｂと略記する）が別個に設けられている。なお、符号における「ａ,ｂ」は、それぞれＤＲ側とＡＳ側に関連する部材や部分であることを示している。
【００１６】
ブレード２ａ,２ｂには図示しないブレードラバー部材が取り付けられており、このラバー部材を車両のフロントガラス上に密着させて移動させることにより、図１に破線にて示した払拭領域１１ａ,１１ｂに存在する水滴等が払拭される。ブレード２ａ,２ｂは、ワイパ軸１２ａ,１２ｂの先端に固定されるワイパアーム１３ａ,１３ｂに支持されており、モータ３ａ,３ｂを駆動源とする駆動系１４ａ,１４ｂによって、左右に揺動運動を行う。駆動系１４ａ,１４ｂは、モータ３ａ,３ｂと、クランクアーム１５ａ,１５ｂ、連結ロッド１６ａ,１６ｂ、駆動レバー１７ａ,１７ｂおよびワイパアーム１３ａ,１３ｂからなるリンク機構から構成されている。
【００１７】
ワイパアーム１３ａ,１３ｂが固定されたワイパ軸１２ａ,１２ｂにはさらに、駆動レバー１７ａ,１７ｂが取り付けられている。駆動レバー１７ａ,１７ｂの端部には連結ロッド１６ａ,１６ｂが取り付けられている。連結ロッド１６ａ,１６ｂの他端側は、クランクアーム１５ａ,１５ｂの先端部に接続されている。クランクアーム１５ａ,１５ｂは、モータ３ａ,３ｂの減速機構に設けられた出力軸（ウォーム軸）１８ａ,１８ｂに固定されている。モータ３ａ,３ｂが駆動され出力軸１８ａ,１８ｂが回転すると、クランクアーム１５ａ,１５ｂが回転し、この動きが連結ロッド１６ａ,１６ｂを介して駆動レバー１７ａ,１７ｂへと伝達される。これにより、モータ３ａ,３ｂの回転運動がワイパアーム１３ａ,１３ｂの揺動運動に変換され、ブレード２ａ,２ｂが上下反転位置間にて往復動する。
【００１８】
モータ３ａ,３ｂはモータユニット４ａ,４ｂ内に収容されており、モータユニット４ａ,４ｂ内には、ワイパアーム１３ａ,１３ｂの位置や速度を検出するセンサとして、ＭＲセンサ（図２参照）２２ａ（第１角度検出手段）,２２ｂ（第２角度検出手段）が設けられている。このＭＲセンサ２２ａ,２２ｂは、減速機構の出力軸１８ａ,１８ｂの近傍に配置されており、出力軸１８ａ,１８ｂには、ＭＲセンサ２２ａ,２２ｂと対向する形でマグネット２１ａ,２１ｂ（図２参照）が取り付けられている。ＭＲセンサ２２ａ,２２ｂは、出力軸１８ａ,１８ｂの回転に伴って出力電圧が変化し、例えば、ワイパアーム１３ａ,１３ｂが下反転位置に来たときに出力電圧値が最大となるように設定される。従って、ＭＲセンサ２２ａ,２２ｂから出力電圧の変化を見ることにより、出力軸１８ａ,１８ｂの回転角度を検出することができ、ワイパアーム１３ａ,１３ｂの現在の位置を把握することが可能となる。
【００１９】
モータユニット４ａ,４ｂにはさらに、ＭＲセンサ２２ａ,２２ｂの出力に基づいてワイパアーム１３ａ,１３ｂの位置情報や速度情報を算出する制御マイコン５ａ（第１制御回路）,５ｂ（第２制御回路）が設けられている。ＤＲ側のモータユニット４ａは、車体側の制御装置であるＥＣＵ６に接続されている。ＥＣＵ６からモータユニット４ａに対しては、ワイパスイッチのON/OFFやLO,HI,INTなどのスイッチ情報や車速情報などが入力される。モータユニット４ａ,４ｂ同士の間は通信線７にて接続されており、ＥＣＵ６に接続されたモータ３ａがマスター側となり、通信線７にてモータ３ａと接続されたモータ３ｂがスレーブ側となって両モータの制御が行われる。
【００２０】
両ユニット４ａ,４ｂの制御マイコン５ａ,５ｂは、通信線７を介して相手方のブレード位置情報を取得する。両マイコン５ａ,５ｂは、ワイパアーム１３ａ,１３ｂの位置データや速度データを通信線７を介して交換しつつ、両アームの位置関係や移動速度に基づいて、モータ３ａ,３ｂを同期駆動する。すなわち、制御マイコン５ａ,５ｂは、相手側のアーム位置や速度を参照しつつ、自身の側のデータに基づきモータ３ａ,３ｂを正逆転制御し、ブレード同士が干渉したり、角度差が拡大したりしないようにワイパ装置１を適宜制御する。
【００２１】
図２は、このような制御形態を採るワイパ装置１の制御系の構成を示す説明図である。制御マイコン５ａ,５ｂは、図２のような制御系により、所定の制御周期（例えば、２ms）にて、ワイパアーム１３ａ,１３ｂの位置データや速度データを把握し、前述のようなモータ制御を行っている。図２に示すように、モータ３ａ,３ｂの回転に伴い、出力軸１８ａ,１８ｂに取り付けられたマグネット２１ａ,２１ｂが回転すると、ＭＲセンサ２２ａ,２２ｂからその磁界変化に応じた電圧信号が出力される。ＭＲセンサ２２ａ,２２ｂの出力信号は、増幅回路２３ａ,２３ｂを介して制御マイコン５ａ,５ｂに入力され、Ａ／Ｄ変換部２４ａ,２４ｂにてデジタル信号（ＡＤ値）に変換される。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換部２４ａ,２４ｂにて作成されたＡＤ値は、角度算出処理部２５ａ,２５ｂに送られ、出力軸１８ａ,１８ｂの回転角度が算出される。ＭＲセンサ出力値と出力軸回転角度との間には所定の関係があり、角度算出処理部２５ａ,２５ｂは、予め設定された関係に基づき、ＡＤ値から出力軸１８ａ,１８ｂの回転角度を算出する。また、ＡＤ値は、速度算出処理部２６ａ（第１速度算出処理部）,２６ｂ（第２速度算出処理部）にも送られ、ＡＤ値の変化、すなわち、出力軸１８ａ,１８ｂの回転角度と制御周期に基づき、出力軸１８ａ,１８ｂの回転速度を算出する。
【００２３】
出力軸１８ａ,１８ｂの回転速度とモータ３ａ,３ｂの回転速度とは、減速機構の減速比に基づき一定の相関関係がある。従って、出力軸１８ａ,１８ｂの回転速度を求めることにより、モータ３ａ,３ｂの回転速度を把握することができる。一方、出力軸１８ａ,１８ｂの回転速度とワイパアーム１３ａ,１３ｂの移動速度との間にも、リンク比等に基づく一定の相関関係がある。従って、出力軸１８ａ,１８ｂの回転速度を求めることにより、ワイパアーム１３ａ,１３ｂの移動速度を把握することができる。当該ワイパ装置１では、ＭＲセンサ２２ａ,２２ｂの出力から求めたＡＤ値を用いて出力軸１８ａ,１８ｂの回転速度を検出することにより、ワイパアーム１３ａ,１３ｂの移動速度を把握する。そして、データ送受信部２７ａ,２７ｂを介して、制御マイコン５ａ,５ｂ間にて各種データを交換し、それらに基づきモータ３ａ,３ｂの動作制御を行う。
【００２４】
図３は、速度算出処理部２６ａの構成を示す説明図である。なお、速度算出処理部２６ｂもこれと同様の構成となっている。図３に示すように、速度算出処理部２６ａ内には、Ａ／Ｄ変換部２４ａから送られてきたＡＤ値等を格納する記憶部３１ａが設けられている。記憶部３１ａには、過去のＡＤ値（Ｎ回前のＡＤ値）が記憶されている。速度算出処理部２６ａ内にはまた、Ｎ回前のＡＤ値と現在のＡＤ値との差を求め、この差と所定の閾値（速度変換処理実行閾値）とを比較するＡＤ値比較部３２ａが設けられている。記憶部３１ａには、ＲＡＭ部３３ａとＲＯＭ部３４ａが設けられており、速度変換処理実行閾値は、他の制御プログラム等と共にそのＲＯＭ部３４ａに格納されている。なお、ＲＡＭ部３３ａには前述のＮ回前のＡＤ値が格納される。さらに、速度算出処理部２６ａ内には、Ｎ回前のＡＤ値と現在のＡＤ値との間の時間的間隔を計上する時間差算出部３５ａが設けられている。
【００２５】
速度算出処理部２６ａでは、ＡＤ値比較部３２ａにて、現在と過去のＡＤ値の差と速度変換処理実行閾値とが比較される。その際、ＡＤ値の差分が閾値を超えた場合には、速度算出処理部２６ａ内に設けられた速度演算部３６ａにて、ＡＤ値の差分と両ＡＤ値間の時間的間隔に基づいて、出力軸１８ａの回転速度、すなわち、ワイパアーム１３ａの作動速度が算出される。このようにして算出されたワイパアーム１３ａ,１３ｂの位置データや速度データは、通信線７を介して相手方の制御マイコン５ａ,５ｂとやり取りされ、それに基づいてモータ３ａ,３ｂが同期制御される。
【００２６】
一方、このような制御形態を採ると、前述のように、反転位置などのモータ低速域では、各制御周期におけるＭＲセンサ２２ａ,２２ｂの出力電圧の変化が小さく、ブレード速度の分解能が低くなり制御精度が低下する。そこで、当該ワイパ装置１では、従来、制御周期毎に行っていたＡＤ値に基づくアーム速度算出処理をＡＤ値の変化に応じて行い、ブレード速度分解能の向上を図ると共に、制御マイコン５ａ,５ｂの制御負荷の軽減を図っている。
【００２７】
図４は、アーム速度算出処理のタイミングを示す説明図であり、（ａ）は従来の方式、（ｂ）は本発明による方式を示している。図４（ａ）に示すように、従来の制御方式では、各制御周期の冒頭にアーム速度算出処理を行い、そこで得られた速度データに基づいてモータ３ａ,３ｂの制御を行っている。この場合、ワイパアーム１３ａ,１３ｂの移動速度は、（今回のＡＤ値−前回のＡＤ値）／制御周期にて算出される。従って、制御周期毎のＡＤ値の変化量が小さいと、制御周期内でＡＤ値に差異が生じず、速度変化を迅速に把握できないおそれがある。
【００２８】
これに対し、本発明による制御方式では、図４（ｂ）に示すように、アーム速度の算出処理をＡＤ値の変化に応じて行うこととし、ＡＤ値の変化量が所定値より大きい場合のみ速度算出を行い、アーム速度の変化を迅速に把握できるようにしている。図５は、本発明の制御形態の処理手順を示すフローチャートである。図５の処理は、Ａ／Ｄ変換部２４ａ,２４ｂにてＡＤ変換処理が終了した時点で開始される。この場合、ＡＤ変換処理は、通常のワイパ制御処理よりも短い周期（例えば、１ms）にて実行され、他の通常制御処理と並行して行われる。そこで、当該処理ではまず、ＡＤ変換処理が行われＡＤ値が得られると、ステップＳ１にて、所定制御周期にて実行されているモータ制御に対し、ＡＤ変換終了の割り込みが行われる。
【００２９】
ステップＳ１にてモータ制御処理内に割り込みを行った後、ステップＳ２に進み、時間差算出部３５ａにより、ＡＤ変換インターバル時間の積算値を算出する。当該処理では、ＡＤ値の変化量が所定値を超えた場合に限りアーム速度の算出処理が行われるため、それが所定値以下の場合には、速度算出処理が見送られる。従って、速度算出処理が実行されるまでの保留時間がここで算出される。すなわち、Ｓ２では、これまでのＡＤ変換インターバル時間の積算値に、前回のＡＤ変換処理から今回のＡＤ変換処理までのインターバル時間を加算し、ＡＤ変換インターバル時間の積算値を算出する。これにより、ステップＳ２にて、ＡＤ変換インターバル時間の積算値が最新の値に更新される。
【００３０】
このような更新処理を行った後、ステップＳ３に進み、ＡＤ値比較部３２ａにてＡＤ値の変化量を算出する。この場合、ＡＤ値変化量は、ＡＤ変換インターバル時間の積算が開始された時点のＡＤ値と今回のＡＤ値との間の変化量を意味しており、積算開始がＮ回前の変換処理から行われた場合には、Ｎ回前のＡＤ値（起点ＡＤ値）と今回のＡＤ値との差を算出する。つまり、このステップＳ３にて、前回アーム速度の検出を行った時点からのＡＤ値の変化量が算出される。
【００３１】
ステップＳ３にてＡＤ値の変化量を算出した後、ステップＳ４に進み、ＡＤ値比較部３２ａにて、この変化量が速度変換処理実行閾値を超えているか否かを判断する。この閾値は、ＡＤ値の変化量がある程度大きくなって初めて速度算出処理を行うための基準値であり、ＡＤ値の変化が小さい段階で速度算出を行っても有用なデータが得られないため、当該処理では、このような基準値を設け、それを超えた段階で初めて速度算出処理を行う。このため、ステップＳ４にて、ＡＤ値の変化量が閾値以下の場合には、速度算出処理を保留し、さらにＡＤ変換インターバル時間を積算すべく、ルーチンを抜け、ＡＤ変換処理の割り込みを終了する。
【００３２】
これに対し、ステップＳ４にて、ＡＤ値の変化量が閾値よりも大きくなった場合には、ステップＳ５に進み、速度演算部３６ａにて、現時点における出力軸１８ａ,１８ｂの回転速度（ワイパアーム１３ａ,１３ｂの移動速度）を算出する。この際、アーム移動速度は、ステップＳ３にて算出したＡＤ値の変化量を、ステップＳ２にて算出したＡＤ変換インターバル時間の積算値で除することによって算出される。すなわち、ＡＤ値が有意に変化した時点で、Ｎ回分のＡＤ変換処理をまとめた形でアーム速度が算出される。このため、モータ低速域では、ＡＤ値がほとんど変化のない状態で速度算出処理を行う従来の制御形態と異なり、ＡＤ値がある程度生じた時点で速度算出処理を行う形となり、速度変化を確実に捉えることが可能となる。
【００３３】
従って、当該制御処理によれば、制御マイコン５ａ,５ｂの分解能が低い場合でも、低速域の速度変化を確実に検出することができ、より細かなモータ制御が可能となる。このため、反転時におけるより高精度な速度制御が可能となり、反転音の低減を図ることが可能となる。また、反転位置でのより細かなモータ停止判定が可能となり、停止位置精度の向上が図られる。さらに、速度算出処理のタイミングを一定周期で固定する必要がなくなり、その分、制御マイコン５ａ,５ｂの制御負荷を低減させることが可能となる。
【００３４】
さらに、従来の処理形態ではＡＤ値のリアルタイム性を重視し、ＡＤ変換中は他の処理を止めており、それによる制御処理の遅れや、制御周期の短縮に限界が生じるなどの問題がある。すなわち、モータ制御周期ごとに「ＡＤ変換＋速度算出処理」が実行されるため、制御周期を長くせざるを得ず、その分、モータ制御処理にも遅れが生じる。その点、本発明による制御形態では、「ＡＤ変換＋速度算出処理」用の時間を制御周期中に設ける必要がなく、Ｓ１〜Ｓ４のＡＤ値の比較処理も短時間で済むため、制御周期（制御サイクル）の短縮化を図り、より高精度な制御処理が可能となる。
【００３５】
このようにしてアーム速度を算出した後、ステップＳ６にて、ＡＤ変換インターバル時間の積算値をクリア（＝０）すると共に、今回のＡＤ値を次の速度変換処理の起点とすべく、これを起点ＡＤ値として設定し（ステップＳ７）、ルーチンを抜ける。そして、次のＡＤ変換処理が行われると、再びステップＳ１からの処理が繰り返され、適宜、ＡＤ値の変化量に応じてアーム速度算出処理が実行される。
【００３６】
本発明は前記実施例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、前述の実施例では、本発明をワイパ装置のモータ制御に適用した例を示したが、本発明を他の装置に使用されるモータの制御に適用することも可能である。また、出力軸１８ａ,１８ｂの回転角度を検出する角度センサとしてはＭＲセンサ以外のセンサ、例えば、ポテンショメータなどを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例であるワイパ装置のシステム構成を示す説明図である。
【図２】図１のワイパ装置の制御系の構成を示す説明図である。
【図３】速度算出処理部の構成を示す説明図である。
【図４】アーム速度算出処理のタイミングを示す説明図であり、（ａ）は従来の方式、（ｂ）は本発明による方式を示している。
【図５】本発明による制御処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１    ワイパ装置
２ａ,２ｂ    ブレード
３ａ,３ｂ    モータ
４ａ,４ｂ    モータユニット
５ａ,５ｂ    制御マイコン
６    ＥＣＵ
７    通信線
１１ａ,１１ｂ    払拭領域
１２ａ,１２ｂ    ワイパ軸
１３ａ,１３ｂ    ワイパアーム
１４ａ,１４ｂ    駆動系
１５ａ,１５ｂ    クランクアーム
１６ａ,１６ｂ    連結ロッド
１７ａ,１７ｂ    駆動レバー
１８ａ,１８ｂ    出力軸
２１ａ,２１ｂ    マグネット
２２ａ,２２ｂ    ＭＲセンサ
２３ａ,２３ｂ    増幅回路
２４ａ,２４ｂ    Ａ／Ｄ変換部
２５ａ,２５ｂ    角度算出処理部
２６ａ,２６ｂ    速度算出処理部
２７ａ,２７ｂ    データ送受信部
３１ａ    記憶部
３２ａ    ＡＤ値比較部
３３ａ    ＲＡＭ部
３４ａ    ＲＯＭ部
３５ａ    時間差算出部
３６ａ    速度演算部
【図１】
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【図２】
0005294597.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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