(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モータと、第２モータと、前記第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと、前記第２モータによって駆動される第２ワイパブレードとを有し、前記第１および第２ワイパブレードの位置角度をそれぞれ算出して、前記第１モータと第２モータを制御する対向払拭型ワイパ装置であって、
前記第１ワイパブレードと前記第２ワイパブレードの位置角度差の目標となる目標角度差情報を、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードのそれぞれの位置角度について、それぞれ第１ワイパブレード目標角度差情報及び第２ワイパブレード目標角度差情報として予め別個に記憶する第１の記憶手段と、
前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの払拭速度の目標値を、前記第１ワイパブレードおよび第２ワイパブレードの位置角度に対応して予め記憶する第２の記憶手段と、
前記第１ワイパブレードおよび第２ワイパブレードの位置角度データをそれぞれ算出する位置角度算出手段と、
前記第１ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードとの位置角度の差である実測角度差情報を算出する第１ワイパブレード実測角度差情報算出手段と、
前記第２ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードとの位置角度の差である実測角度差情報を算出する第２ワイパブレード実測角度差情報算出手段と、
前記実測角度差情報と第１ワイパブレード目標角度差情報とから前記第１ワイパブレードの角度差情報を算出するとともに、前記実測角度差情報と第２ワイパブレード目標角度差情報とから前記第２ワイパブレードの角度差情報を算出する角度差情報算出手段と、
前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの実際の速度である実測速度をそれぞれ算出する実測速度算出手段と、
前記第１ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第１ワイパブレードの実測速度とから前記第１ワイパブレードの速度差情報を算出する第１の速度差情報算出手段と、
前記第２ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第２ワイパブレードの実測速度とから前記第２ワイパブレードの速度差情報を算出する第２の速度差情報算出手段と、
前記第１ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第１モータを制御する第１の出力算出手段と、
前記第２ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第２モータを制御する第２の出力算出手段と、
を備えていることを特徴とする対向払拭型ワイパ装置。
【請求項２】
第１モータと、第２モータと、前記第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと、前記第２モータによって駆動される第２ワイパブレードとを有し、前記第１および第２ワイパブレードの位置角度をそれぞれ算出して、前記第１モータと第２モータを制御する対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、
前記第１ワイパブレードと前記第２ワイパブレードの位置角度差の目標となる目標角度差情報を、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードのそれぞれの位置角度について、それぞれ第１ワイパブレード目標角度差情報及び第２ワイパブレード目標角度差情報として予め別個に記憶し、
前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの払拭速度の目標値を、前記第１および第２ワイパブレードの位置角度に対応して予め記憶し、
前記第１ワイパブレードおよび第２ワイパブレードの位置角度データをそれぞれ算出し、
前記第１ワイパブレードおよび第２ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードとの位置角度の差である実測角度差情報を算出し、
前記実測角度差情報と第１ワイパブレード目標角度差情報とから前記第１ワイパブレードの角度差情報を算出するとともに、前記実測角度差情報と第２ワイパブレード目標角度差情報とから前記第２ワイパブレードの角度差情報を算出し、
前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの実際の速度である実測速度をそれぞれ算出し、
前記第１ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第１ワイパブレードの実測速度とから前記第１ワイパブレードの速度差情報を算出し、
前記第２ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第２ワイパブレードの実測速度とから前記第２ワイパブレードの速度差情報を算出し、
前記第１ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第１モータを制御し、
前記第２ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第２モータを制御する
ことを特徴とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。
【請求項３】
第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと第２モータによって駆動される第２ワイパブレードを有してなる対向払拭型ワイパ装置の制御装置であって、
前記第１および第２ワイパブレードの位置角度をそれぞれ算出する第１および第２ワイパブレード位置角度算出手段と、
前記第１ワイパブレードの位置角度と前記第２ワイパブレードの位置角度とに基づき、前記第１ワイパブレードの位置角度を基準として前記第１ワイパブレードと前記第２ワイパブレードとの間の実際の位置角度差を示す第１ワイパブレード側実測角度差を算出する第１ワイパブレード側実測角度差算出手段と、
前記第２ワイパブレードの位置角度と前記第１ワイパブレードの位置角度とに基づき、前記第２ワイパブレードの位置角度を基準として前記第２ワイパブレードと前記第１ワイパブレードとの間の実際の位置角度差を示す第２ワイパブレード側実測角度差を算出する第２ワイパブレード側実測角度差算出手段と、
前記第１ワイパブレードと前記第２ワイパブレードの間の位置角度差の目標値として前記第１ワイパブレードの位置角度に対応して予め設定された第１ワイパブレード側目標角度差と前記第１ワイパブレード側実測角度差との差を示す第１ワイパブレード側角度差情報を算出する第１ワイパブレード側角度差情報算出手段と、
前記第２ワイパブレードと前記第１ワイパブレードの間の位置角度差の目標値として前記第２ワイパブレードの位置角度に対応して予め設定された第２ワイパブレード側目標角度差と前記第２ワイパブレード側実測角度差との差を示す第２ワイパブレード側角度差情報を算出する第２ワイパブレード側角度差情報算出手段と、
前記第１ワイパブレードの実際の速度から第１ワイパーブレード実測速度を算出する第１ワイパブレード実測速度算出手段と、
前記第２ワイパブレードの実際の速度から第２ワイパーブレード実測速度を算出する第２ワイパブレード実測速度算出手段と、
前記第１ワイパブレードの速度の目標値として前記第１ワイパブレードの位置角度に対応して予め設定された第１ワイパブレード側目標速度と前記第１ワイパブレード実測速度との差を示す第１ワイパブレード側速度差情報を算出する第１ワイパブレード側速度差情報算出手段と、
前記第２ワイパブレードの速度の目標値として前記第２ワイパブレードの位置角度に対応して予め設定された第２ワイパブレード側目標速度と前記第２ワイパブレード実測速度との差を示す第２ワイパブレード側速度差情報を算出する第２ワイパブレード側速度差情報算出手段と、
前記第１ワイパブレード側角度差情報と前記第１ワイパブレード側速度差情報に基づき、前記第１ワイパブレード側目標角度差と前記第１ワイパブレード側実測角度差との間の差を小さくし、かつ前記第１ワイパブレード側目標速度と前記第１ワイパブレード実測速度との差を小さくするような前記第１モータの出力を算出する第１モータ出力算出手段と、
前記第２ワイパブレード側角度差情報と前記第２ワイパブレード側速度差情報に基づき、前記第２ワイパブレード側目標角度差と前記第２ワイパブレード側実測角度差との間の差を小さくし、かつ前記第２ワイパブレード側目標速度と前記第２ワイパブレード実測速度との差を小さくするような前記第２モータの出力を算出する第２モータ出力算出手段とを有することを特徴とする対向払拭型ワイパ装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ワイパ装置の制御技術に関し、特に、対向払拭型のワイパ装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フロントガラスの大型化に伴う払拭面積増大や横方向の視界向上のため、フロントガラスの左右両端側にワイパアームの回転中心を配し、フロントガラスの両サイドから中央に向かってワイパブレードが作動するいわゆる対向払拭型のワイパ装置が採用されてきている。
【０００３】
この対向払拭型のワイパ装置では、まず車両中央部にワイパ駆動用のモータを配置し、リンク機構を介して左右のワイパブレードを対向作動させている。すなわち、モータの回転軸にクランクアームを取り付けるとともに、上下中間位置が枢支された中間リンクを設け、その一端側とクランクアームとを連結ロッドにて接続させる。これにより、モータの回転運動は中間リンクの往復揺動運動に変換される。そして、中間リンクの上下両端部を駆動ロッドを介してフロントガラス両端下部から突出する左右のワイパ軸の駆動レバーに連結させ、左右のワイパアームを対向的に作動させている。
【０００４】
ところが、対向払拭型のワイパ装置をこのように１個のモータで駆動しようとすると、前述のようにほぼ車両の全幅に等しい駆動機構を要し、機構が大がかりとなり、かつその重量も大きくなるという問題があった。そこで、このような問題を解決すべく、左右のワイパブレードをそれぞれ別個にモータ駆動する方式が開発されている。
【０００５】
この場合、左右のワイパブレードに完全同一の特性を持つモータを配することは困難であり、また、モータに対する負荷変動をなくすことも不可能である。従って、左右のモータの非同期動作が生じ易く、左右の動きがバラバラになりワイパブレード同士が干渉してしまうという問題が生じる。
【０００６】
そこで、公知の方法ではないが、左右のワイパアームの位置角度を検出し、基準となる側のワイパアームの位置角度から、もう一方の側のワイパアームの位置角度を引いて両者の位置角度差を求め、それに基づいて両ワイパアームの動作を制御する方式も開発されている。
【０００７】
そこではまず、例えば運転席側（以下、ＤＲ側と略す）を基準として、位置角度差＝ＤＲ側ワイパアーム位置角度−助手席側（以下、ＡＳ側と略す）ワイパアーム位置角度を求める。このとき、位置角度差は前記演算結果の絶対値であり、演算結果が＋のときはＤＲ側の角度が大きく、−のときはＡＳ側の角度が大きいことになる。そして、得られた値が＋のときは、その絶対値に応じて、ＤＲ側モータの出力を上げるか、ＡＳ側モータの出力を下げるか、あるいはその両方を行い位置角度差の解消を図る。また、演算結果が−のときはその逆の動作を行って正常動作への復帰を図っている。
【０００８】
ところが、このような位置角度差のみに基づいてワイパ動作を制御する場合、左右のワイパブレードやワイパアームに対し走行風圧等により左右等しい負荷が加わると、ワイパブレードの払拭速度が左右で同様に低下したり上昇したりする。このとき、位置角度には左右で差が生じないことから、この速度変化に対しては何らフィードバック制御が行われない。このため、ワイパブレードの１払拭の周期が変動してしまい、所望の払拭効果を得られないという問題があった。
【０００９】
そこで発明者らは、このような位置角度差のみによるワイパ制御に加えて、ワイパアームの実際の速度を求め、これを単位位置角度当たりの平均速度と比較して制御する方式を開発するに至った。そこでは、１払拭周期の平均値Ｔを１払拭動作に要する総パルス数Ｐで割ったＴ／Ｐを平均速度として用い、これと実測速度とを比較してその差を小さくするようにモータを制御している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、左右のワイパブレードを位置角度に応じて適宜角度差を付けて制御する場合、位置角度差の変化に伴い位置角度毎にワイパブレード（ワイパアーム）の速度も適宜変化する。従って、このような平均速度を基準とした動作制御の場合、角度差を大きくしたい場所では、求める速度に対して基準となる平均速度が小さくなる。また、逆に角度差を小さくしたい場所では、求める速度に対して基準となる平均速度が大きくなり、これらを是正するため出力補正用の更なる演算が必要となり制御装置の負担が大きいという問題がある。特に、角度差データは小数点を持たない値となるため、ワイパ速度を滑らかに変化させるためにはモータパルスを細かく取る必要があり、そこで出力補正演算を行うと演算処理がさらに重くなるという事態が生じる。
【００１１】
さらに、平均値による制御では、１払拭周期内における速度変化を平均化した値を基準値とするため、位置角度差を一定に保ちつつ速度を変動させるような動作に対してはこれを打ち消して平均的速度に制御するように働く。従って、平均値による制御はイレギュラーな外力に対しては有効に作用するが、多様な速度変化を持たせるような制御を行うことができず、その改善が望まれていた。
【００１２】
本発明の目的は、制御装置に過度の負担を与えることなく、払拭周期変動を抑制しつつ滑らかなワイパ動作を実現し得る対向型ワイパ装置の制御方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の対向払拭型ワイパ装置は、第１モータと、第２モータと、前記第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと、前記第２モータによって駆動される第２ワイパブレードとを有し、前記第１および第２ワイパブレードの位置角度をそれぞれ算出して、前記第１モータと第２モータを制御する対向払拭型ワイパ装置であって、前記第１ワイパブレードと前記第２ワイパブレードの位置角度差の目標となる目標角度差情報を、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードのそれぞれの位置角度について、それぞれ第１ワイパブレード目標角度差情報及び第２ワイパブレード目標角度差情報として予め別個に記憶する第１の記憶手段と、前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの払拭速度の目標値を、前記第１ワイパブレードおよび第２ワイパブレードの位置角度に対応して予め記憶する第２の記憶手段と、前記第１ワイパブレードおよび第２ワイパブレードの位置角度データをそれぞれ算出する位置角度算出手段と、前記第１ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードとの位置角度の差である実測角度差情報を算出する第１ワイパブレード実測角度差情報算出手段と、前記第２ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードとの位置角度の差である実測角度差情報を算出する第２ワイパブレード実測角度差情報算出手段と、前記実測角度差情報と第１ワイパブレード目標角度差情報とから前記第１ワイパブレードの角度差情報を算出するとともに、前記実測角度差情報と第２ワイパブレード目標角度差情報とから前記第２ワイパブレードの角度差情報を算出する角度差情報算出手段と、前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの実際の速度である実測速度をそれぞれ算出する実測速度算出手段と、前記第１ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第１ワイパブレードの実測速度とから前記第１ワイパブレードの速度差情報を算出する第１の速度差情報算出手段と、前記第２ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第２ワイパブレードの実測速度とから前記第２ワイパブレードの速度差情報を算出する第２の速度差情報算出手段と、前記第１ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第１モータを制御する第１の出力算出手段と、前記第２ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第２モータを制御する第２の出力算出手段とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の対向払拭型ワイパ装置の制御方法は、第１モータと、第２モータと、前記第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと、前記第２モータによって駆動される第２ワイパブレードとを有し、前記第１および第２ワイパブレードの位置角度をそれぞれ算出して、前記第１モータと第２モータを制御する対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、前記第１ワイパブレードと前記第２ワイパブレードの位置角度差の目標となる目標角度差情報を、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードのそれぞれの位置角度について、それぞれ第１ワイパブレード目標角度差情報及び第２ワイパブレード目標角度差情報として予め別個に記憶し、前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの払拭速度の目標値を、前記第１および第２ワイパブレードの位置角度に対応して予め記憶し、前記第１ワイパブレードおよび第２ワイパブレードの位置角度データをそれぞれ算出し、前記第１ワイパブレードおよび第２ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードと第２ワイパブレードとの位置角度の差である実測角度差情報を算出し、前記実測角度差情報と第１ワイパブレード目標角度差情報とから前記第１ワイパブレードの角度差情報を算出するとともに、前記実測角度差情報と第２ワイパブレード目標角度差情報とから前記第２ワイパブレードの角度差情報を算出し、前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの位置角度データに基づいて、前記第１ワイパブレードおよび前記第２ワイパブレードの実際の速度である実測速度をそれぞれ算出し、前記第１ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第１ワイパブレードの実測速度とから前記第１ワイパブレードの速度差情報を算出し、前記第２ワイパブレードの払拭速度の目標値と前記第２ワイパブレードの実測速度とから前記第２ワイパブレードの速度差情報を算出し、前記第１ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第１モータを制御し、前記第２ワイパブレードの角度差情報と速度差情報に基づいて前記第２モータを制御することを特徴としている。
【００１５】
さらに、本発明の対向払拭型ワイパ装置の制御装置は、第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと第２モータによって駆動される第２ワイパブレード有してなる対向払拭型ワイパ装置の制御装置であって、第１および第２ワイパブレードの位置角度をそれぞれ算出する第１および第２ワイパブレード位置角度算出手段と、第１ワイパブレードの位置角度と第２ワイパブレードの位置角度とに基づき第１ワイパブレードの位置角度を基準として第１ワイパブレードと第２ワイパブレードとの間の実際の位置角度差を示す第１ワイパブレード側実測角度差を算出する第１ワイパブレード側実測角度差算出手段と、第２ワイパブレードの位置角度と第１ワイパブレードの位置角度とに基づき第２ワイパブレードの位置角度を基準として第２ワイパブレードと第１ワイパブレードとの間の実際の位置角度差を示す第２ワイパブレード側実測角度差を算出する第２ワイパブレード側実測角度差算出手段と、第１ワイパブレードと第２ワイパブレードの間の位置角度差の目標値として第１ワイパブレードの位置角度に対応して予め設定された第１ワイパブレード側目標角度差と第１ワイパブレード側実測角度差との差を示す第１ワイパブレード側角度差情報を算出する第１ワイパブレード側角度差情報算出手段と、第２ワイパブレードと第１ワイパブレードの間の位置角度差の目標値として第２ワイパブレードの位置角度に対応して予め設定された第２ワイパブレード側目標角度差と第２ワイパブレード側実測角度差との差を示す第２ワイパブレード側角度差情報を算出する第２ワイパブレード側角度差情報算出手段と、第１ワイパブレードの実際の速度から第１ワイパーブレード実測速度を算出する第１ワイパブレード実測速度算出手段と、第２ワイパブレードの実際の速度から第２ワイパーブレード実測速度を算出する第２ワイパブレード実測速度算出手段と、第１ワイパブレードの速度の目標値として第１ワイパブレードの位置角度に対応して予め設定された第１ワイパブレード側目標速度と第１ワイパブレード実測速度との差を示す第１ワイパブレード側速度差情報を算出する第１ワイパブレード側速度差情報算出手段と、第２ワイパブレードの速度の目標値として第２ワイパブレードの位置角度に対応して予め設定された第２ワイパブレード側目標速度と第２ワイパブレード実測速度との差を示す第２ワイパブレード側速度差情報を算出する第２ワイパブレード側速度差情報算出手段と、第１ワイパブレード側角度差情報と第１ワイパブレード側速度差情報に基づき第１ワイパブレード側目標角度差と第１ワイパブレード側実測角度差との間の差を小さくしかつ第１ワイパブレード側目標速度と第１ワイパブレード実測速度との差を小さくするような第１モータの出力を算出する第１モータ出力算出手段と、第２ワイパブレード側角度差情報と第２ワイパブレード側速度差情報に基づき、第２ワイパブレード側目標角度差と第２ワイパブレード側実測角度差との間の差を小さくしかつ第２ワイパブレード側目標速度と第２ワイパブレード実測速度との差を小さくするような第２モータの出力を算出する第２モータ出力算出手段とを有することを特徴としている。
【００１６】
そして、前記構成により、ワイパブレード間の位置角度差制御に加えて、ワイパブレードの実測速度と目標速度とを比較しつつワイパ動作を制御し、よりきめ細かなワイパ動作制御を実現する。これにより、位置角度毎の目標速度変化を滑らかに設定することができ、位置角度差制御のみの場合に比して滑らかなワイパ動作を実現できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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。図１は、対向払拭型ワイパ装置の構成およびその制御系の概略を示す説明図である。当該ワイパ制御方法は、ワイパブレード間の角度差変動に加えてその速度変動をも監視することにより、外力負荷変動による速度変動と角度差のバラツキを抑制するものである。
【００１８】
図１において、符号１は本発明によるワイパ制御方法を適用したワイパ装置である。当該ワイパ装置１は、ＤＲ側とＡＳ側を対向配置しＤＲ側ワイパブレード（第１ワイパブレード）２ａとＡＳ側ワイパーブレード（第２ワイパブレード）２ｂ（以下、ワイパブレード２ａ，２ｂと略す）を下反転位置において上下に重合させたいわゆる対向払拭型の構成となっている。このワイパ装置１では、ＤＲ側とＡＳ側にそれぞれ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と略す）が別個に設けられており、モータ回転角度や下反転位置からの角度θａ，θｂによって表される各ワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度に基づいて各々別個に制御されるようになっている。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。
【００１９】
ワイパブレード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いる。そして、このブレード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２点鎖線にて示した払拭領域４ａ，４ｂに存在する水滴等が払拭される。ワイパブレード２ａ，２ｂは、ワイパ軸５ａ，５ｂを中心に左右に揺動運動を行うワイパアーム６ａ，６ｂに支持されている。ワイパアーム６ａ，６ｂには、ワイパ軸５ａ，５ｂと対称に駆動レバー７ａ，７ｂが配設されている。また、駆動レバー７ａ，７ｂの端部には連結ロッド８ａ，８ｂが取り付けられている。この連結ロッド８ａ，８ｂの他端側は、モータ３ａ，３ｂによって回転されるクランクアーム９ａ，９ｂの先端部に接続されている。そして、モータ３ａ，３ｂの回転に伴ってクランクアーム９ａ，９ｂが回転し、この動きが連結ロッド８ａ，８ｂを介して駆動レバー７ａ，７ｂへと伝達され、モータ３ａ，３ｂの回転運動がワイパアーム６ａ，６ｂの揺動運動に変換されるようになっている。
【００２０】
モータ３ａ，３ｂは、それぞれ別個に設けられた駆動回路、すなわちＤＲ側モータ駆動装置１０ａとＡＳ側モータ駆動装置１０ｂによって駆動される。また、モータ３ａ，３ｂには、ロータリエンコーダ等を用いたパルス検出手段であるＤＲ側パルス検出装置１１ａとＡＳ側パルス検出装置１１ｂが接続されており、その回転角度が検出できるようになっている。この場合、各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂは、ワイパ駆動制御装置１２により制御されており、各パルス検出装置１１ａ，１１ｂの検出値もこのワイパ駆動制御装置１２に送られるようになっている。
【００２１】
図２は、本発明の一実施の形態であるワイパ駆動制御装置１２の回路構成を示すブロック図である。図２に示したように、当該ワイパ駆動制御装置１２は、ＣＰＵ２１を中心として、Ｉ／Ｏインターフェース２２と、タイマ２３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５がバスライン２６を介して互いに接続されたマイクロコンピュータと、その周辺回路とから構成される。そして、各パルス検出装置１１ａ，１１ｂからの信号を処理し、各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂに制御信号を送出する。
【００２２】
Ｉ／Ｏインターフェース２２には、ＤＲ側パルス検出装置１１ａと、ＡＳ側パルス検出装置１１ｂ、ＤＲ側モータ駆動装置１０ａ、ＡＳ側モータ駆動装置１０ｂが接続されている。また、ＲＯＭ２４には制御プログラムおよび各種制御用固定データが記憶されており、ＲＡＭ２５にはデータ処理した後の各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂへの出力信号や、ＣＰＵ２１にて演算処理したデータが格納される。そして、ＣＰＵ２１では、ＲＯＭ２４に記憶されている制御プログラムに従い、ワイパ装置１の駆動制御を実行する。
【００２３】
一方、図３はＣＰＵ２１の主要機能構成を示すブロック図である。以下、ＣＰＵ２１の機能を通して、本発明によるワイパ装置制御方法をその処理手順も含め具体的に説明する。
【００２４】
図３に示したように、ＣＰＵ２１は、Ｉ／Ｏインターフェース２２を介してＤＲ側パルス検出装置１１ａとＡＳ側パルス検出装置１１ｂから取得したパルスに基づき、ワイパブレード２ａ，２ｂの現在の位置角度θａ，θｂを算出するＤＲ側位置角度算出手段（第１ワイパブレード側位置角度算出手段）３１ａおよびＡＳ側位置角度算出手段（第２ワイパブレード側位置角度算出手段）３１ｂと、求めた位置角度に基づいて各モータ３ａ，３ｂに対する制御出力をそれぞれ算出して各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂに対し送出するＤＲ側モータ制御手段３２ａおよびＡＳ側モータ制御手段３２ｂとを有する構成となっている。
【００２５】
この場合、各位置角度算出手段３１ａ，３１ｂはそれぞれ、各パルス検出装置１１ａ，１１ｂから取得したパルスを累積して現在のワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度を算出する。なお、当該ＣＰＵ２１では、パルス累積数をそのまま位置角度として取り扱い、パルス数に基づいて以下の処理を行っている。但し、パルス数とワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度θａ，θｂ（deg)との関係を予めマップ等によってＲＯＭ２４に格納しておき、角度（deg)によって以下の処理を行っても良い。また、モータ１回転（３６０°）がワイパアーム１往復に相当することから、パルス累積数からモータ３ａ，３ｂの回転角度を求め、それを位置角度ｘ°として取り扱い、これに基づいて以下の処理を行っても良い。
【００２６】
また、当該ＣＰＵ２１では、各モータ制御手段３２ａ，３２ｂはそれぞれ次のような機能手段を備えている。まず第１に、ワイパブレード２ａ，２ｂの現在の位置角度から、ＤＲ側，ＡＳ側のそれぞれの立場で見た両ワイパブレード２ａ，２ｂ間の実際の位置角度差を算出し、必要に応じてその値を補正してＤＲ側実測角度差情報を算出するＤＲ側実測角度差算出手段（第１ワイパブレード側実測角度差算出手段）３３ａと、同様にしてＡＳ側実測角度差を算出するＡＳ側実測角度差算出手段（第２ワイパブレード側実測角度差算出手段）３３ｂを備える。
【００２７】
この場合、ＤＲ側，ＡＳ側のそれぞれの立場で見た実測角度差とは、例えばＤＲ側では、ＤＲ側ワイパブレード２ａの位置角度を基準としてＡＳ側ワイパブレード２ｂの位置角度との差を求めることによって得られる角度差である。つまり、例えばＤＲ側が「１０」パルス（モータ３ａの回転角度では２０°）の位置角度にあるときＡＳ側が「３」パルスの位置角度である場合、ＤＲ側実測角度差（第１ワイパブレード側実測角度差）は、ＤＲ側の位置角度からＡＳ側の位置角度を減じて（１０−３）「＋７」となる。一方、これをＡＳ側から見ると、ＡＳ側ワイパブレード２ｂの位置角度を基準として、ＡＳ側実測角度差（第２ワイパブレード側実測角度差）は、ＡＳ側の位置角度からＤＲ側の位置角度を減じて（３−１０）「−７」となる。
【００２８】
次に、各実測角度差算出手段３３ａ，３３ｂの後段には、現在の位置角度における両ワイパブレード２ａ，２ｂ間の位置角度差の目標値である目標角度差と先に求めた実測角度差とを比較して、現時点における実測角度差と目標角度差との差を示す角度差情報を算出するＤＲ側角度差情報算出手段（第１ワイパブレード側角度差情報算出手段）３４ａとＡＳ側角度差情報算出手段（第２ワイパブレード側角度差情報算出手段）３４ｂがそれぞれ設けられている。
【００２９】
ここで、比較対象となる目標角度差は、ＲＯＭ２４に予め格納された制御マップ３６からそれぞれ読み出される。図４にこの制御マップ３６の一部を示す。図４には、ＤＲ側の位置角度を基準とした目標角度差（第１ワイパブレード側目標角度差）と、ＡＳ側の位置角度を基準とした目標角度差（第２ワイパブレード側目標角度差）と、後述する両ワイパブレード２ａ，２ｂの目標速度が格納されている。
【００３０】
図４の制御マップ３６を見ると、ＤＲ側を基準とした場合では、例えばＤＲ側の位置角度が「１０」パルスであるときＡＳ側の位置角度目標は「５」パルスであり、両者の間の目標角度差は「＋５」であることがわかる。従って、例えば先の例のように「ＤＲ＝１０，ＡＳ＝７」で実測角度差「＋３」との位置情報が得られている場合は、ＤＲ側角度差情報算出手段３４ａでは、目標角度差に対して「＋２」（（＋５）−（＋３））というＤＲ側角度差情報（第１ワイパブレード側角度差情報）を算出する。これは、先行するＤＲ側から見てＡＳ側が目標位置角度よりも「２」パルス分進んでいる（近付いている）状態を表している。
【００３１】
一方、ＡＳ側を基準とした場合では、制御マップ３６によると前記の例のとき（「ＡＳ＝７，ＤＲ＝１０」）、ＡＳ側の位置角度が「７」パルスのときＤＲ側の位置角度目標は「１４」パルスであり、両者の間の目標角度差は「−７」となる。これに対して、先の例では実測角度差は「−３」（７−１０）であり、ＡＳ側角度差情報算出手段３４ｂでは、目標角度差に対して「−４」（（−７）−（−３））というＡＳ側角度差情報（第２ワイパブレード側角度差情報）を算出する。これは、追従するＡＳ側から見てＤＲ側が目標位置角度よりも「４」パルス分遅れている（近付いている）状態を表している。
【００３２】
ところで、制御マップ３６では、先行側は追従側に比してパルスのデータ分布が粗くなっている。これは、先行側に衝突しないようにワイパブレードを制御するに際しては、追従側の制御をより細かくする必要があるためであり、このとき先行側のパルス区分は粗くとも差し支えない。これを制御マップ３６で見ると、例えばＤＲ側基準の場合、ＤＲ側の位置角度が１〜３パルスまではＡＳ側の目標位置角度が１パルスとなっており、ＤＲ側に対してＡＳ側は段階的に目標位置角度が設定されている。これは換言すると、追従するＡＳ側１パルスに対してＤＲ側は３パルス分の動きがあることになり、その分ＤＲ側は粗なデータとなる。また、ＡＳ基準の場合には、初動時にはＡＳ側が１パルス進行するとＤＲ側は２パルス進むように目標値が設定される。これは、追従するＡＳ側１パルスに対してＤＲ側は２パルス分の動きがあることを意味しており、前述同様先行するＤＲ側のデータが粗となっている。
【００３３】
このため、ＤＲ側とＡＳ側では同じ位置角度であっても、制御形態が異なる場合が出てくる。例えば、「ＤＲ＝３，ＡＳ＝１」という位置角度データを得た場合、ＤＲ基準によればＤＲ側実測角度差「２」（３−１）は目標角度差「２」と一致しておりＯＫのデータとなる。ところが、ＡＳ基準の場合は、ＡＳ＝１に対しては目標角度差は「−１」であり、この場合の実測角度差「−２」（１−３）に対してはＮＧとなる。このため、ＤＲ側では通常制御が行われるのに対し、ＡＳ側では遅れを取り戻すべく追従制御が行われることになる。
【００３４】
また、当該ワイパ装置１では、上反転位置を境に先行側と追従側が逆転する。すなわち、復路においてはＡＳ側がＤＲ側に先行することになる。従って、制御マップ３６においても、図示されていないが、パルスが進むとＡＳ側が先行する形となる。なお、図４の制御マップ３６はあくまでも一例であり、マップ形態やその中の数値が図４のものに限定されないことは言うまでもない。
【００３５】
このように、本発明のワイパ制御装置にあっては、ＤＲ側とＡＳ側のそれぞれを基準として、各位置角度における相手方との対応関係を示した制御マップ３６を持たせ、移動速度の異なるワイパブレード２ａ，２ｂを自らの位置角度のみならず他方の位置角度をも勘案して制御するようにしている。このため、外力負荷変動等によりワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度差に変動が生じても、その変動に対して逐次両方のモータ３ａ，３ｂの出力を可変できるため、目標角度差マップに示された目標位置角度差に速やかに収束され、ワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度差のバラツキが抑えられる。
【００３６】
また、当該ＣＰＵ２１では、このような位置角度に関する情報に加え、ワイパブレード２ａ，２ｂの速度に関する情報をも把握してワイパ制御を行っている。すなわち、ＣＰＵ２１の各モータ制御手段３２ａ，３２ｂにはさらに、ＤＲ側ワイパブレード実測速度算出手段（第１ワイパブレード実測速度算出手段）３７ａおよびＡＳ側ワイパブレード実測速度算出手段（第２ワイパブレード実測速度算出手段）３７ｂと、ＤＲ側速度差情報算出手段（第１ワイパブレード側速度差情報算出手段）３８ａおよびＡＳ側速度差情報算出手段（第２ワイパブレード側速度差情報算出手段）３８ｂがそれぞれ設けられている。
【００３７】
ＤＲ側およびＡＳ側ワイパブレード実測速度算出手段３７ａ，３７ｂは、ワイパブレード２ａ，２ｂの現在時における実際の速度を算出するものであり、ここではワイパブレード２ａ，２ｂが１パルス分移動する時間、すなわち１パルス当たりの所要時間をワイパブレードの実測速度として捉えこれを求めている。
【００３８】
ＤＲ側およびＡＳ側ワイパブレード実測速度算出手段３７ａ，３７ｂではまず、各位置角度算出手段３１ａ，３１ｂからワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度をそれぞれ取得する。次に、取得した位置角度とタイマ２３による計時に基づき、ワイパブレード２ａ，２ｂの１パルス当たりの所要時間を算出する。そして、これを各ワイパブレード２ａ，２ｂの実測速度として次段のＤＲ側およびＡＳ側速度差情報算出手段３８ａ，３８ｂに送出する。
【００３９】
次に、ＤＲ側およびＡＳ側速度差情報算出手段３８ａ，３８ｂでは、送られてきたワイパブレードの実測速度と、前述の制御マップ３６に予め格納されているワイパブレードの目標速度とを比較して速度差情報を作成する。ここで図４の制御マップ３６を参照すると、例えば、ＤＲ側が「１０」パルスのときは、ＤＲ側目標速度（目標周期）として「３２６８」が格納されている。この目標速度はＤＲ側，ＡＳ側のそれぞれについて、位置角度に対応して１パルス毎に予め決められた値が設定されており、各位置角度に応じて適宜変化する。例えばＤＲ側では、「１」パルス時の目標速度は「３６１７」であり、これが「２」パルス目には、加周期欄の「−７２３」が加えられて「２８９３」となる。これは、１パルス目に比して２パルス目は減速されていることを意味しており、ワイパブレード２ａは加周期欄に示されているように、位置角度毎に適宜加速と減速を繰り返しながら駆動制御されることになる。
【００４０】
このような制御マップ３６を用いると、各ワイパブレード２ａ，２ｂの目標速度をそれぞれの位置角度に対応して細かく決めることができるため、角度毎の目標速度変化を滑らかに設定することが可能となる。従って、目標位置角度を適宜変化させるだけでは飛び飛びの値となっていたモータの出力値を滑らかにつなぐことができる。また、角度差を一定に保ちながら速度を変化させるようなきめ細かな速度制御をも実現できることになる。さらに、左右のワイパブレードやワイパアームに等しい負荷が加わった際でも所望の制御形態で払拭速度を維持することができ、ワイパブレードの１払拭の周期が変動するのを防止できる。
【００４１】
ＤＲ側速度差情報算出手段３８ａでは、このような制御マップ３６に格納されたＤＲ側目標速度とワイパブレード２ａの実測速度とを比較してその差をとりＤＲ側速度差情報を作成する。すなわち、例えばワイパブレード２ａの実測速度として「４０００」という値が得られている場合には、ＤＲ側速度差情報算出手段３８ａは、「＋７３２」（４０００−３２６８）というＤＲ側速度差情報を作成する。また、ＡＳ側速度差情報算出手段３８ｂにおいても同様の手順により、制御マップ３６に予め格納されているＡＳ側目標速度とワイパブレード２ｂの実測速度とからＡＳ側速度差情報が作成される。
【００４２】
ＤＲ側とＡＳ側の各角度差情報算出手段３４ａ，３４ｂおよび速度差情報算出手段３８ａ，３８ｂの後段にはさらに、得られた角度差情報と速度差情報に基づいて各モータ３ａ，３ｂの出力を算出、決定するＤＲ側モータ出力算出手段（第１モータ出力算出手段）３５ａと、ＡＳ側モータ出力算出手段（第２モータ出力算出手段）３５ｂが設けられている。ここでは、先の角度差情報と速度差情報により、目標角度差と実測角度差との間の差を小さくし、かつ目標速度と実測速度との間の差を小さくするような各モータ３ａ，３ｂの出力をそれぞれ算出し、それを各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂに指示する。すなわち、本発明のワイパ制御装置では、角度差変動に加え速度変動をも監視してワイパ制御を行い、ワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度差と速度が目標値にに近付くように各モータ３ａ，３ｂを独自に制御している。
【００４３】
従って、ＤＲ側モータ出力算出手段３５ａではまず角度差情報を考慮して、ＤＲ側角度差情報として例えば先の例では「＋２」という値を取得し、さらにこれに速度差情報を加味して以後のＤＲ側モータ３ａの出力を算出する。このためモータ３ａの新出力は、「新出力＝ａ×（目標角度差−実測角度差）＋ｂ×（目標速度−実測速度）、ａ，ｂは係数」という形で表されることになる。前記の例の場合、角度差に関しては、取得した角度差情報からＡＳ側が目標値よりも「２」パルス分近付いていることが認識され、この認識に従い、位置角度差を広げて目標値に近付けるべくＤＲ側について現在よりも高い出力（回転数）が算出される。また、速度差については「＋７３２」という値からＤＲ側の速度が目標よりも速いと認識し、先の角度差情報をも勘案して出力（回転数）が算出される。そして、この出力を実現するようにＤＲ側モータ駆動装置１０ａに制御信号が送出される。
【００４４】
また、ＡＳ側モータ出力算出手段３５ｂでは、先の例によれば、ＡＳ側角度差情報として「−４」という値を取得し、これと速度差情報に基づいて以後のＡＳ側モータ３ｂの出力を算出する。この場合、角度差に関しては、取得した角度差情報からＤＲ側が目標値よりも「４」パルス分近付いていることが認識され、この認識に従い、位置角度差を広げて目標値に近付けるべくＡＳ側について現在よりも低い出力（回転数）が算出される。そして、この出力を実現するようにＡＳ側モータ駆動装置１０ｂに制御信号が送出される。
【００４５】
このように当該ワイパ駆動装置１２は、両ワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度差が目標よりも小さくなったとき（近付いたとき）は、先行側の出力を上げ、追従側の出力を下げて目標位置角度との差を縮めるようにする。また、位置角度差が目標よりも大きくなったとき（離れたとき）は、先行側の出力を下げ、追従側の出力を上げ目標位置角度との差を縮める。さらに、ワイパブレード２ａ，２ｂの速度がそれぞれの目標速度より速い場合には対応するモータ３ａ，３ｂの出力を上げ、遅い場合には対応するモータ３ａ，３ｂの出力を下げる。そしてこれにより、ワイパブレード２ａ，２ｂを、それらの目標とする位置角度や速度に制御し、滑らかで１払拭周期の変動のないワイパ動作を実現する。
【００４６】
本発明は前記実施の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いうまでもない。
【００４７】
たとえば、前述の実施の形態では、ＤＲ側とＡＳ側の目標角度差および目標速度を１個の制御マップ３６にまとめた例を示したが、それぞれを別個のマップとしてＲＯＭ２４に格納しても良いことは言うまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明にあっては、ワイパブレードの目標速度を位置角度毎に設定し、ワイパブレード間の位置角度差制御に加えて、ワイパブレードの実測速度と目標速度とを比較しつつワイパ動作を制御するようにしたので、よりきめ細かなワイパ動作制御を実現することが可能となる。従って、位置角度毎の目標速度変化を滑らかに設定することにより、位置角度差制御のみの場合に比して滑らかなワイパ動作を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】対向払拭型ワイパ装置の構成およびその制御系の概略を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態であるワイパ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵの主要機能構成を示すブロック図である。
【図４】ＤＲ側目標角度差、ＡＳ側目標角度差、ＤＲ側目標速度およびＡＳ側目標速度を格納した制御マップである。
【符号の説明】
１    ワイパ装置
２ａ  ＤＲ側ワイパブレード
２ｂ  ＡＳ側ワイパブレード
３ａ  ＤＲ側モータ
３ｂ  ＡＳ側モータ
４ａ，４ｂ  払拭領域
５ａ，５ｂ  ワイパ軸
６ａ，６ｂ  ワイパアーム
７ａ，７ｂ  駆動レバー
８ａ，８ｂ  連結ロッド
９ａ，９ｂ  クランクアーム
１０ａ  ＤＲ側モータ駆動装置
１０ｂ  ＡＳ側モータ駆動装置
１１ａ  ＤＲ側パルス検出装置
１１ｂ  ＡＳ側パルス検出装置
１２    ワイパ駆動制御装置
２２    Ｉ／Ｏインターフェース
２３    タイマ
２６    バスライン
３１ａ  ＤＲ側位置角度算出手段（第１ワイパブレード側位置角度算出手段）
３１ｂ  ＡＳ側位置角度算出手段（第２ワイパブレード側位置角度算出手段）
３２ａ  ＤＲ側モータ制御手段
３２ｂ  ＡＳ側モータ制御手段
３３ａ  ＤＲ側実測角度差算出手段（第１ワイパブレード側実測角度差算出手段）
３３ｂ  ＡＳ側実測角度差算出手段（第２ワイパブレード側実測角度差算出手段）
３４ａ  ＤＲ側角度差情報算出手段（第１ワイパブレード側角度差情報算出手段）
３４ｂ  ＡＳ側角度差情報算出手段（第２ワイパブレード側角度差情報算出手段）
３５ａ  ＤＲ側モータ出力算出手段（第１モータ出力算出手段）
３５ｂ  ＡＳ側モータ出力算出手段（第２モータ出力算出手段）
３６    制御マップ
３７ａ  ＤＲ側ワイパブレード実測速度算出手段（第１ワイパブレード実測速度算出手段）
３７ｂ  ＡＳ側ワイパブレード実測速度算出手段（第２ワイパブレード実測速度算出手段）
３８ａ  ＤＲ側速度差情報算出手段（第１ワイパブレード側速度差情報算出手段）
３８ｂ  ＡＳ側速度差情報算出手段（第２ワイパブレード側速度差情報算出手段）
【図１】
0003910297.tif 000002
【図２】
0003910297.tif 000003
【図３】
0003910297.tif 000004
【図４】
0003910297.tif 000005