(57)【要約】【課題】ワイパブレードの動作速度を自動的に低下させずにワイパモータの過負荷状態を解消できるワイパモータ制御装置を提供する。【解決手段】ワイパモータ制御回路２２は、温度検出回路９０を介して取得したサーミスタが検知したワイパモータ１８の負荷を示す物理量である温度の値が所定範囲の下限値以上となった場合に、ワイパモータ１８の負荷を低下させるためにワイパスイッチ５０の位置を切り替える指示を主ＥＣＵ及びメータＥＣＵ９４を介してメータ９６に表示させる制御をする。【選択図】図１
2016043737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパブレードを往復動作させるワイパモータの負荷を示す物理量を検知する物理量検知部と、
ワイパスイッチの位置に応じた回転速度で前記ワイパモータの回転速度を制御すると共に、前記物理量が所定範囲の下限値より小さい値から下限値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転速度を低下させる第１要求、前記ワイパモータの回転速度を低下させる要求を行った後、前記物理量が所定範囲の中間値より小さい値から所定範囲の中間値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転速度を更に低下させる第２要求、及び前記ワイパモータの回転速度を更に低下させる要求を行った後、前記物理量が所定範囲の上限値より小さい値から所定範囲の上限値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転を停止させる第３要求の少なくとも１つの要求を行う制御部と、
を含むワイパモータ制御装置。
【請求項２】
ワイパブレードを往復動作させるワイパモータの負荷を示す物理量を検知する物理量検知部と、
ワイパモータが高速作動モードで回転している状態で、前記物理量が所定範囲の下限値より小さい値から下限値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転速度を低速作動モードに切り替える第１要求、ワイパモータが低速作動モードで回転している状態で、前記物理量が所定範囲の中間値より小さい値から中間値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転速度を間欠作動モードに切り替える第２要求、及びワイパモータが間欠作動モードで回転している状態で、前記物理量が所定範囲の上限値より小さい値から上限値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転を停止させる第３要求の少なくとも１つの要求を行う制御部と、
を含むワイパモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第３要求を行った後、前記ワイパブレードの回転を停止するように制御する請求項１又は２記載のワイパモータ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、表示部への表示、スピーカからの音声の出力、及びランプの点灯又は点滅の少なくとも１つにより、ドライバに対して前記少なくとも１つの要求を行う請求項１〜３のいずれか１項記載のワイパモータ制御装置。
【請求項５】
前記物理量検知部は、前記物理量として前記ワイパモータ又は前記制御部が実装された回路基板の温度を検知する請求項１〜４のいずれか１項記載のワイパモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイパモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウィンドシールドガラスの汚れ、乾燥又は積雪等により、ウィンドシールドガラス上を往復動作するワイパブレードの抵抗が大きくなると、ワイパブレードを駆動させるワイパモータの負荷が高まり、ワイパモータ及びワイパモータの制御回路が過熱しやすくなる。かかる場合には、ワイパモータ及び制御回路の損傷を防止するために、ワイパモータの動作を一時的に停止する等によって、過負荷状態を解消することがあった。
【０００３】
しかしながら、車両の走行中にワイパモータを停止すると、ワイパブレードによるウィンドシールドガラスの払拭が中断され、車両前方の視界が確保できなくなるおそれがあった。特許文献１には、過熱時にワイパブレードが往復動作する速度を段階的に低下させることにより、ワイパモータ及び制御回路の過熱状態を解消するワイパ制御装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載のワイパ制御装置では、例えば、ワイパブレードが高速で動作するＨＩＧＨモード中に過負荷状態を検知した場合に、ワイパブレードの動作速度をＨＩＧＨモードよりも低速なＬＯＷモード、さらには間欠動作のＩＮＴモードに変更して、過負荷状態を解消している。
【０００５】
特許文献２に記載のワイパ制御装置では、例えば、ワイパブレードが高速で動作するＨＩＧＨモード中に過負荷状態を検知した場合に、ワイパモータの回転速度を低下させて、過負荷状態を解消している。
【０００６】
図６は、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載のワイパ制御装置における過熱時の制御の一態様を示した概略図である。ワイパスイッチの位置が「ＨＩＧＨ」で動作モードが「ＨＩＧＨ」の場合に、サーミスタ等の温度検知手段が検知した温度が時刻ｔ１でＴｏｖｅｒ０以上の場合には、ワイパスイッチの位置が「ＨＩＧＨ」であっても、動作モードを「ＬＯＷ」に切り替えている。ワイパモータ出力軸回転速度の変更は、ワイパモータ出力軸回転角度が０になる、すなわちワイパブレードが反転位置に到達した時刻ｔ２で行われ、時刻ｔ２でワイパモータ出力軸回転速度を動作モード「ＬＯＷ」に対応した速度に変更する。
【０００７】
時刻ｔ３で温度がＴｏｖｅｒ０よりも高いＴｏｖｅｒ１になった場合には、動作モードを間欠動作である「ＩＮＴ」に変更し、ワイパブレードが反転位置に到達した時刻ｔ４でワイパモータ出力軸回転速度を動作モード「ＩＮＴ」に対応した速度に変更する。さらに、時刻ｔ５で温度がＴｏｖｅｒ１よりも高いＴｏｖｅｒ２になった場合には、動作モードを「ＯＦＦ」に変更し、ワイパブレードが反転位置に到達した時刻ｔ６でワイパモータを停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２３８８９９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載のワイパ制御装置は、例えば、ワイパスイッチ位置が「ＨＩＧＨ」であっても、実際の動作速度が不意に低下するので、ユーザがワイパの動作に違和感を覚えるおそれがあるという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ワイパブレードの動作速度を自動的に低下させずにワイパモータの過負荷状態を解消できるワイパモータ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】
【００１１】
前記課題を解決するために、請求項１記載のワイパモータ制御装置は、ワイパブレードを往復動作させるワイパモータの負荷を示す物理量を検知する物理量検知部と、ワイパスイッチの位置に応じた回転速度で前記ワイパモータの回転速度を制御すると共に、前記物理量が所定範囲の下限値より小さい値から下限値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転速度を低下させる第１要求、前記ワイパモータの回転速度を低下させる要求を行った後、前記物理量が所定範囲の中間値より小さい値から所定範囲の中間値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転速度を更に低下させる第２要求、及び前記ワイパモータの回転速度を更に低下させる要求を行った後、前記物理量が所定範囲の上限値より小さい値から所定範囲の上限値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転を停止させる第３要求の少なくとも１つの要求を行う制御部と、を含んでいる。
【００１２】
このワイパモータ制御装置によれば、物理量検知部で検知された物理量の値が所定範囲の下限値、中間値、上限値以上となった場合に、前記ワイパモータの負荷を低下させるためにワイパモータの回転速度を低下させる要求を行い、ユーザであるドライバにワイパスイッチ切替の示唆をする。かかる示唆に応じてユーザがワイパスイッチの位置を切り替えることにより、ワイパブレードの動作速度を自動的に低下させずにワイパモータの過負荷状態を解消できる。
【００１３】
請求項２記載のワイパモータ制御装置は、ワイパブレードを往復動作させるワイパモータの負荷を示す物理量を検知する物理量検知部と、ワイパモータが高速作動モードで回転している状態で、前記物理量が所定範囲の下限値より小さい値から下限値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転速度を低速作動モードに切り替える第１要求、ワイパモータが低速作動モードで回転している状態で、前記物理量が所定範囲の中間値より小さい値から中間値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転速度を間欠作動モードに切り替える第２要求、及びワイパモータが間欠作動モードで回転している状態で、前記物理量が所定範囲の上限値より小さい値から上限値以上に上昇した場合に、前記ワイパモータの回転を停止させる第３要求の少なくとも１つの要求を行う制御部と、を含んでいる。
【００１４】
このワイパモータ制御装置によれば、物理量検知部で検知された物理量の値が所定範囲の下限値、中間値、上限値以上となった場合に、前記ワイパモータの負荷を低下させるためにワイパ装置の動作モードを変更する要求を行い、ユーザであるドライバにワイパスイッチ切替の示唆をする。かかる示唆に応じてユーザがワイパスイッチの位置を切り替えることにより、ワイパブレードの動作速度を自動的に低下させずにワイパモータの過負荷状態を解消できる。
【００１５】
請求項３記載のワイパモータ制御装置は、請求項１又は２記載のワイパモータ制御装置において、前記制御部は、前記第３要求を行った後、前記ワイパブレードの回転を停止するように制御する。
【００１６】
このワイパモータ制御装置によれば、ワイパモータの負荷が大きくなったと判断される場合には、ワイパモータの回転を停止させて、ワイパモータ及び回路の損傷を防止できる。
【００１７】
請求項４記載のワイパモータ制御装置は、請求項１〜３のいずれか１項記載のワイパモータ制御装置において、前記制御部は、表示部への表示、スピーカからの音声の出力、及びランプの点灯又は点滅の少なくとも１つにより、ドライバに対して前記少なくとも１つの要求を行う。
【００１８】
このワイパモータ制御装置によれば、運転中のユーザに対して、ワイパモータの負荷を低下させるためのワイパスイッチの適切な位置を示唆することができる。
【００１９】
請求項５記載のワイパモータ制御装置は、請求項１〜４のいずれか１項記載のワイパモータ制御装置において、前記負荷検知部は、前記物理量として前記ワイパモータ又は前記制御部が実装された回路基板の温度を検知する。
【００２０】
このワイパモータ制御装置によれば、検知が比較的容易な温度に基づいて、ワイパモータが過負荷状態か否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係るワイパモータ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ワイパモータ制御装置の構成の一例の概略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モータ制御装置のワイパスイッチのモード選択位置、ワイパモータの出力軸の回転角度、ワイパモータの出力軸の回転速度、サーミスタが検知した温度、及びスイッチ操作要求を対比させた概略図である。
【図４】（Ａ）はワイパスイッチを「ＬＯＷ」に切り替えるスイッチ操作要求の一例であり、（Ｂ）はワイパスイッチを「ＩＮＴ」に切り替えるスイッチ操作要求の一例であり、（Ｃ）はワイパスイッチ５０をＯＦＦに切り替えるスイッチ操作要求の一例であり、（Ｄ）はワイパ装置を自動停止する可能性があることの表示の一例である。
【図５】本発明の実施の形態に係るワイパモータ制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】特許文献１及び特許文献２に記載のワイパ制御装置のワイパスイッチのモード選択位置、ワイパモータの出力軸の回転角度、ワイパモータの出力軸の回転速度、サーミスタが検知した温度、及び実際の動作モードを対比させた概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本実施の形態に係るワイパモータ制御装置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、例えば、乗用自動車等の車両に備えられたウィンドシールドガラス１２を払拭するためのものであり、一対のワイパ１４，１６と、ワイパモータ１８と、リンク機構２０と、ワイパモータ制御装置１０とを備えている。
【００２３】
ワイパ１４，１６は、それぞれワイパアーム２４，２６とワイパブレード２８，３０とにより構成されている。ワイパアーム２４，２６の基端部は、後述するピボット軸４２、４４に各々固定されており、ワイパブレード２８，３０は、ワイパアーム２４，２６の先端部に各々固定されている。
【００２４】
ワイパ１４，１６は、ワイパアーム２４，２６の動作に伴ってワイパブレード２８，３０がウィンドシールドガラス１２上を往復動作し、ワイパブレード２８，３０がウィンドシールドガラス１２を払拭する。
【００２５】
ワイパモータ１８は、主にウォームギアで構成された減速機構５２を介して、正逆回転可能な出力軸３２を有している。リンク機構２０は、クランクアーム３４と、第１リンクロッド３６と、一対のピボットレバー３８、４０と、一対のピボット軸４２、４４と、第２リンクロッド４６とを備えている。
【００２６】
クランクアーム３４の一端側は、出力軸３２に固定されており、クランクアーム３４の他端側は、第１リンクロッド３６の一端側に動作可能に連結されている。また、第１リンクロッド３６の他端側は、ピボットレバー３８のピボット軸４２を有する端とは異なる端寄りの箇所に動作可能に連結されており、ピボットレバー３８のピボット軸４２を有する端とは異なる端及びピボットレバー４０におけるピボットレバー３８の当該端に対応する端には、第２リンクロッド４６の両端がそれぞれ動作可能に連結されている。
【００２７】
また、ピボット軸４２，４４は、車体に設けられた図示しないピボットホルダによって動作可能に支持されており、ピボットレバー３８，４０におけるピボット軸４２，４４を有する端は、ピボット軸４２，４４を介してワイパアーム２４，２６が各々固定されている。
【００２８】
本実施の形態に係るワイパモータ制御装置１０を含むワイパ装置１００では、出力軸３２が所定の範囲の回転角θ１で正逆回転されると、この出力軸３２の回転力がリンク機構２０を介してワイパアーム２４，２６に伝達され、このワイパアーム２４，２６の往復動作に伴ってワイパブレード２８，３０がウィンドシールドガラス１２上における下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間で往復動作をする。θ１の値は、ワイパ装置１００のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１４０°である。
【００２９】
本実施の形態に係るワイパモータ制御装置１０を含むワイパ装置１００では、図１に示されるように、ワイパブレード２８，３０が格納位置Ｐ３に位置された場合には、クランクアーム３４と第１リンクロッド３６とが直線状をなす構成とされている。
【００３０】
格納位置Ｐ３は、下反転位置Ｐ２の下方に設けられている。ワイパブレード２８，３０が下反転位置Ｐ２にある状態から、出力軸３２がθ２回転することにより、ワイパブレード２８，３０は格納位置Ｐ３に動作する。θ２の値は、ワイパ装置１００のリンク機構の構成等によって様々な値をとり得るが、本実施の形態では、一例として１０°とする。
【００３１】
なお、θ２が「０」の場合は、下反転位置Ｐ２と格納位置Ｐ３は一致し、ワイパブレード２８，３０は、下反転位置Ｐ２で停止し、格納される。
【００３２】
ワイパモータ１８には、ワイパモータ１８の回転を制御するためのワイパモータ制御回路２２が接続されている。本実施の形態に係るワイパモータ制御回路２２は、ワイパモータ１８の回路基板に設けられたサーミスタから出力された信号に基づいて、回路基板の温度を検出する温度検出回路９０とマイクロコンピュータとを含む。
【００３３】
ワイパモータ制御回路２２のマイクロコンピュータ５８は、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度及び回転角を検知する回転角度センサ５４の検知結果に基づいてワイパモータ１８の回転速度を制御する。回転角度センサ５４は、ワイパモータ１８の減速機構５２内に設けられ、出力軸３２に連動して回転するセンサマグネットの磁界（磁力）を電流に変換して検出する。
【００３４】
本実施の形態に係るワイパモータ１８は、前述のように減速機構５２を有しているので、出力軸３２の回転速度及び回転角は、ワイパモータ本体の回転速度及び回転角と同一ではない。しかしながら、本実施の形態では、ワイパモータ本体と減速機構５２は一体不可分に構成されているので、以下、出力軸３２の回転速度及び回転角を、ワイパモータ１８の回転速度及び回転角とみなすものとする。
【００３５】
マイクロコンピュータ５８は、回転角度センサ５４が検出した出力軸３２の回転角からワイパブレード２８，３０のウィンドシールドガラス１２上での位置を算出可能で当該位置に応じて出力軸３２の回転速度が変化するように駆動回路５６を制御する。駆動回路５６は、ワイパモータ制御回路２２の制御に基づいてワイパモータ１８に印加する電圧を生成する回路であり、電源である車両のバッテリの電力をスイッチングしてワイパモータ１８に印加する電圧を生成する。
【００３６】
また、ワイパモータ制御回路２２のマイクロコンピュータ５８には、車両のエンジンの制御等を行う主ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９２を介してワイパスイッチ５０が接続されている。ワイパスイッチ５０は、車両のバッテリからワイパモータ１８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５０は、ワイパブレード２８，３０を、低速で動作させる低速作動モード選択位置（ＬＯＷ）、高速で動作させる高速作動モード選択位置（ＨＩＧＨ）、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（ＩＮＴ）、レインセンサ９８が雨滴を検知した場合に動作させるＡＵＴＯ（オート）作動モード選択位置（ＡＵＴＯ）、停止モード選択位置（ＯＦＦ）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を回転させるための指令信号を主ＥＣＵ９２を介してマイクロコンピュータ５８に出力する。例えば、ワイパスイッチ５０が、高速作動モード選択位置ではワイパモータ１８を高速で回転させ、低速作動モード選択位置ではワイパモータ１８を低速で回転させ、間欠作動モード選択位置ではワイパモータ１８を間欠的に回転させる。
【００３７】
ワイパスイッチ５０から各モードの選択位置に応じて出力された信号が主ＥＣＵ９２を介してマイクロコンピュータ５８に入力されると、マイクロコンピュータ５８はワイパスイッチ５０からの指令信号に対応する制御を行う。具体的には、マイクロコンピュータ５８は、ワイパスイッチ５０からの指令信号に基づいて、所望する往復払拭周期でワイパブレード２８，３０が作動するように、出力軸３２の回転信号を読み取ってワイパモータ１８に印加する電圧を制御する。
【００３８】
ウィンドシールドガラス１２の車室内側の表面には、ウィンドシールドガラス１２表面の水を検知し、ウィンドシールドガラス１２表面の水量に応じた信号を出力するレインセンサ９８が設けられ、レインセンサ９８はマイクロコンピュータ５８に接続されている。
【００３９】
レインセンサ９８は、例えば、赤外線の発光素子であるＬＥＤ、受光素子であるフォトダイオード、赤外線の光路を形成するレンズ及び制御回路を含んでいる。ＬＥＤから放射された赤外線はウィンドシールドガラス１２で全反射するが、ウィンドシールドガラス１２の表面に水滴が存在すると赤外線の一部が水滴を透過して外部に放出されるため、ウィンドシールドガラス１２での反射量が減少する。その結果、受光素子であるフォトダイオードに入る光量が減少する。本実施の形態では、フォトダイオードの赤外線の受光光量の減少量から雨量を算出し、ワイパ装置１００の制御を行う。
【００４０】
主ＥＣＵ９２には、車両の計器類を制御するメータＥＣＵ９４が接続されており、メータＥＣＵ９４には、車両の計器類であるメータ９６が接続されている。なお、主ＥＣＵ９２とマイクロコンピュータ５８との通信、及びレインセンサ９８とマイクロコンピュータ５８との通信は、一例としてプロトコルにＬＩＮ（Local Interconnect Network）用いる。
【００４１】
図２は、本実施の形態に係るワイパモータ制御装置１０の構成の一例の概略を示すブロック図である。また、図２示したワイパモータ１８は、一例として、ブラシ付きＤＣモータである。
【００４２】
図２に示したワイパモータ制御装置１０は、ワイパモータ１８の巻線の端子に印加する電圧を生成する駆動回路５６と、駆動回路５６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マイクロコンピュータ５８を有するワイパモータ制御回路２２とを含んでいる。マイクロコンピュータ５８には、ダイオード６８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６８とマイクロコンピュータ５８との間に設けられた電圧検出回路６０によって検知され、検知結果はマイクロコンピュータ５８に出力される。また、ダイオード６８とマイクロコンピュータ５８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５８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５８を保護する。
【００４３】
マイクロコンピュータ５８には信号入力回路６２を介してワイパスイッチ５０から主ＥＣＵ９２を介してワイパモータ１８の回転速度を指示するための信号が入力される。ワイパスイッチ５０から出力された信号はアナログ信号なので、当該信号は信号入力回路６２においてデジタル化されてマイクロコンピュータ５８に入力される。
【００４４】
また、マイクロコンピュータ５８には、出力軸３２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５４が接続されている。マイクロコンピュータ５８は、回転角度センサ５４が出力した信号に基づいて、出力軸の回転角度を算出することにより、ワイパブレード２８，３０のウィンドシールドガラス１２上での位置を特定する。
【００４５】
さらに、マイクロコンピュータ５８は、メモリ４８に記憶されているワイパブレード２８，３０の位置に応じて規定されたワイパモータ１８の回転速度のデータを参照して、ワイパモータ１８の回転が、特定したワイパブレード２８，３０の位置に応じた回転数になるように駆動回路５６を制御する。
【００４６】
駆動回路５６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６６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。
【００４７】
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。
【００４８】
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１８には例えばワイパブレード２８，３０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（Pulse Width Modulation）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。
【００４９】
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１８には例えばワイパブレード２８，３０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（Pulse Width Modulation）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。
【００５０】
駆動回路５６の回路基板には温度検知のためのサーミスタＲＴと抵抗Ｒ１とで構成された分圧回路が実装されている。サーミスタＲＴは、温度に応じて抵抗値が変化する素子である。サーミスタＲＴの抵抗値が変化すると、サーミスタＲＴと抵抗Ｒ１とで構成された分圧回路によって分圧された電圧が変化する。マイクロコンピュータ５８は、当該分圧回路で分圧された電圧は、温度検出回路９０でマイクロコンピュータ５８が処理可能なデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ５８に入力される。マイクロコンピュータ５８は、サーミスタＲＴと抵抗Ｒ１とで構成された分圧回路で分圧された電圧の変化から駆動回路５６が実装されている回路基板の温度を算出する。本実施の形態では、サーミスタＲＴが検知した温度を、ワイパモータ１８の負荷を示す物理量として扱う。
【００５１】
サーミスタＲＴは、ワイパモータ１８の負荷に応じて温度が変化し、かつ発熱が顕著な箇所であれば、駆動回路５６が実装されている回路基板以外の箇所に設けてもよい。例えば、可能であれば、ワイパモータ１８のハウジング内部に実装してもよい。
【００５２】
本実施の形態では、電源であるバッテリ８０と駆動回路５６との間には逆接続保護回路６４及びノイズ防止コイル６６が設けられると共に、駆動回路５６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６６は、駆動回路５６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。
【００５３】
電解コンデンサＣ２は、駆動回路５６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、駆動回路５６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。
【００５４】
逆接続保護回路６４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、ワイパモータ制御装置１０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６４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。
【００５５】
図３は、本実施の形態に係るワイパモータ制御装置１０のワイパスイッチ５０のモード選択位置、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転速度、サーミスタＲＴが検知した温度、及びスイッチ操作要求を対比させた概略図である。
【００５６】
時刻ｔ０でワイパスイッチ５０が「ＨＩＧＨ」に切り替えられると、ワイパ装置１００は、ワイパブレード２８，３０を高速で動作させる高速作動モード（High mode）になる。
【００５７】
温度が上昇していき、時刻ｔ１で温度が所定範囲１１０の下限値であるＴＲＱ０以上となった場合、主ＥＣＵ９２は、図４（Ａ）に示すワイパスイッチ５０を「ＬＯＷ」に切り替える要求を運転席のメータ９６に表示するようにメータＥＣＵ９４を制御する。そして、時刻ｔ２でワイパスイッチ５０が「ＬＯＷ」に切り替えられると、ワイパ装置１００は、ワイパブレード２８，３０を低速で動作させる低速作動モード（Low mode）に移行する。
【００５８】
さらに温度が上昇し、時刻ｔ３で温度がＴＲＱ０よりも高い所定範囲１１０の中間値であるＴＲＱ１以上となった場合、主ＥＣＵ９２は、図４（Ｂ）に示すワイパスイッチ５０を「ＩＮＴ」に切り替える要求を運転席のメータ９６に表示するようにメータＥＣＵ９４を制御する。そして、時刻ｔ４でワイパスイッチ５０が「ＩＮＴ」に切り替えられると、ワイパモータ制御装置１０は、ワイパモータ１８の出力軸３２の回転角度が０になった時、すなわちワイパブレード２８，３０が反転位置に達した時刻ｔ５に、ワイパブレード２８，３０を一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード（Int mode）で動作させる。
【００５９】
間欠作動モードで動作させたにも拘わらず温度が上昇し、時刻ｔ６で温度がＴＲＱ１よりも高い所定範囲１１０の上限値であるＴＲＱ２以上になった場合、主ＥＣＵ９２は、図４（Ｃ）に示すワイパスイッチ５０をＯＦＦに切り替える要求を運転席のメータ９６に表示するようにメータＥＣＵ９４を制御する。そして、時刻ｔ７でワイパスイッチ５０が「ＯＦＦ」に切り替えられると、ワイパモータ制御装置１０は、ワイパブレード２８，３０の動作を停止する。
【００６０】
本実施の形態では、ワイパスイッチ５０が「ＨＩＧＨ」又は「ＬＯＷ」の状態で温度がＴＲＱ２以上となった場合、ワイパ装置１００を自動停止する可能性があることを表示する。図４（Ｄ）はワイパ装置１００を自動停止する可能性があることをメータ９６に表示した場合の一例である。
【００６１】
間欠作動モードよりもワイパモータ１８の回転速度が高い高速作動モード又は低速作動モードの状態では、温度がＴＲＱ２を超えると、ワイパモータ１８、駆動回路５６又はワイパモータ制御回路２２を構成する素子が損傷する温度であるＴＯＶＥＲを超えるおそれがあるためである。本実施の形態では、図４（Ｄ）の表示後、所定時間が経過した場合に、ワイパスイッチ５０の位置に関係なくワイパ装置１００をオフにする。所定時間は、車種又はワイパ装置の仕様によるが、一例として、略３秒である。
【００６２】
また、図３の時刻ｔ６で図４（Ｃ）に示したスイッチ操作要求が表示されて一定時間が経過してもユーザがワイパスイッチ５０を「ＯＦＦ」に切り替えない場合には、図４（Ｄ）に示したワイパ装置１００を自動停止する可能性があることをメータ９６に表示してもよい。一定時間は、車種又はワイパ装置の仕様によるが、一例として、略３秒である。
【００６３】
なお、所定範囲１１０は、ワイパ装置の機種によるが、一例として、下限値ＴＲＱ０は１１０℃、中間値ＴＲＱ１は１２０℃、上限値ＴＲＱ２は１３０℃である。また、駆動回路５６又はワイパモータ制御回路２２を構成する素子が損傷する温度であるＴＯＶＥＲは、一例として１４０℃である。
【００６４】
図５は、本実施の形態に係るワイパモータ制御装置１０の処理の一例を示すフローチャートである。ステップ４００では、ワイパスイッチ５０が「ＯＦＦ」以外の「ＩＮＴ」、「ＬＯＷ」又は「ＨＩＧＨ」になり、かつワイパ装置１００にエラーがない場合、ワイパブレード２８，３０がワイパスイッチ５０の位置に応じた動作モードで作動を開始する。
【００６５】
ステップ４０２では、サーミスタＲＴが検知したサーミスタ温度がＴＲＱ０以上になったか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ４０４でワイパスイッチ５０の位置が「ＨＩＧＨ」以外か否かを判定する。
【００６６】
ステップ４０４で否定判定の場合、すなわちワイパスイッチ５０の位置が「ＨＩＧＨ」の場合には、ステップ４０６でサーミスタ温度がＴＲＱ２以上になったか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ４０８で図４（Ｄ）に示したスイッチ操作要求を表示して、処理を（１）にリターンする。ステップ４０６で否定判定の場合には、ステップ４１０で図４（Ａ）に示したスイッチ操作要求を表示して、処理を（１）にリターンする。
【００６７】
ステップ４０４で肯定判定の場合には、ステップ４１２でサーミスタ温度がＴＲＱ１以上になったか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ４１４でワイパスイッチ５０の位置が「ＬＯＷ」以外か否かを判定する。
【００６８】
ステップ４１４で否定判定の場合、すなわちワイパスイッチ５０の位置が「ＬＯＷ」の場合には、ステップ４１６でサーミスタ温度がＴＲＱ２以上になったか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ４１８で図４（Ｄ）に示したスイッチ操作要求を表示して、処理を（１）にリターンする。ステップ４１６で否定判定の場合には、ステップ４２０で図４（Ｂ）に示したスイッチ操作要求を表示して、処理を（１）にリターンする。
【００６９】
ステップ４１４で肯定判定の場合、すなわちワイパスイッチ５０の位置が「ＩＮＴ」又は「ＯＦＦ」の場合には、ステップ４２２でサーミスタ温度がＴＲＱ２以上になったか否かを判定し、肯定判定の場合には、ステップ４２４でワイパスイッチ５０の位置が「ＯＦＦ」以外か否かを判定する。
【００７０】
ステップ４２４で肯定判定の場合、すなわちワイパスイッチ５０の位置が「ＩＮＴ」の場合には、には、ステップ４２６で図４（Ｃ）に示したスイッチ操作要求を表示して、処理を（１）にリターンする。ステップ４２４で否定判定の場合、すなわちワイパスイッチ５０の位置が「ＯＦＦ」の場合には、ステップ４２８でスイッチ操作要求をメータ９６には表示せず、処理を（１）にリターンする。
【００７１】
なお、ステップ４０２，４１２，４２２で否定判定の場合には、ステップ４３０でスイッチ操作要求をメータ９６には表示せず、手順をステップ４０２に移行させる。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態では、サーミスタ温度が所定の値を超えた場合に、ワイパモータ１８の負荷を低下させる動作モードに切り替えるためのスイッチ操作要求をメータ９６に表示する。ユーザがかかる表示を認識して、表示されたスイッチ操作要求に応じてワイパスイッチ５０を切り替えることにより、ワイパブレードの動作速度を自動的に低下させずにワイパモータの過負荷状態を解消できる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、サーミスタ温度をワイパモータ１８の負荷を示す物理量としたが、ワイパモータ１８に流れる電流の値又はワイパモータ１８の出力軸３２のトルクを、ワイパモータ１８の負荷を示す物理量としてもよい。例えば、ワイパモータ制御回路２２とワイパモータ１８との間の電流を検知するためのセンサを設けたのであれば、当該センサの電流の値が所定範囲の下限値以上の場合にワイパモータ１８が過負荷になったと判定し、スイッチ操作要求をメータ９６に表示する。また、ワイパモータ１８の出力軸３２にトルクメータを設けたのであれば、当該トルクメータが示したトルクが所定範囲の下限値以上の場合にワイパモータ１８が過負荷になったと判定し、スイッチ操作要求をメータ９６に表示する。
【００７４】
また、本実施の形態では、図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に各々示したスイッチ操作要求に対応した音声を、車載のスピーカから出力してもよい。音声でスイッチ操作要求を出力することにより、運転中で車両の前方を注視しているユーザに、ワイパモータ１８が過負荷であり、過負荷を解消するために、ワイパスイッチ５０を切り替える必要があることを報知できる。さらに、メータ９６等に隣接して、ワイパスイッチ５０の切り替えを促す表示をするためのランプを設け、当該ランプの点灯又は点滅によって、ユーザにワイパスイッチ５０を切り替える必要があることを報知してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０…ワイパモータ制御装置、１２…ウィンドシールドガラス、１４，１６…ワイパ、１８…ワイパモータ、２０…リンク機構、２２…ワイパモータ制御回路、２４，２６…ワイパアーム、２８，３０…ワイパブレード、３２…出力軸、３４…クランクアーム、３６…リンクロッド、３８，４０…ピボットレバー、４２，４４…ピボット軸、４６…リンクロッド、４８…メモリ、５０…ワイパスイッチ、５２…減速機構、５４…回転角度センサ、５６…駆動回路、５８…マイクロコンピュータ、６０…電圧検出回路、６２…信号入力回路、６４…逆接続保護回路、６６…ノイズ防止コイル、６８…ダイオード、７０…センサマグネット、７２…ＣＷ電流、７４…ＣＣＷ電流、８０…バッテリ、９０…温度検出回路、９２…主ＥＣＵ、９４…メータＥＣＵ、９６…メータ、９８…レインセンサ、１００…ワイパ装置、１１０…所定範囲、Ｃ１，Ｃ２…電解コンデンサ、Ｐ１…上反転位置、Ｐ２…下反転位置、Ｐ３…格納位置、Ｒ１…抵抗、ＲＴ…サーミスタ、Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４…トランジスタ
【図１】
2016043737.tif 000003
【図２】
2016043737.tif 000004
【図３】
2016043737.tif 000005
【図４】
2016043737.tif 000006
【図５】
2016043737.tif 000007
【図６】
2016043737.tif 000008