(57)【要約】【課題】ワイパーを作動するモーターの制動を簡易に制御可能なワイパー制御装置を提供する。【解決手段】ワイパー制御装置１は、ＦＥＴ７と、モーター４ａと、制御部５と、抵抗素子８を備える。ＦＥＴ７は、入力端子７ａと、出力端子７ｂと、入力端子７ａ及び出力端子７ｂに接続されてスイッチングを司る制御端子７ｃを有して入力端子７ａから出力端子７ｂに流れる電流のオンとオフを切り替えるスイッチングが可能である。モーター４ａは、出力端子４ｂとグランドＧ４に接続され、ワイパーを駆動する。制御部５は、制御端子７ｃに接続されてＦＥＴ７のスイッチングを行う信号を制御端子７ｃに出力する。抵抗素子８は、モーター４ａに並列に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と、出力端子と、前記入力端子及び前記出力端子に接続されてスイッチングを司る制御端子を有して前記入力端子から前記出力端子に流れる電流のオンとオフを切り替えるスイッチング可能なパワー素子と、
前記出力端子とグランドに接続され、ワイパーを駆動するモーターと、
前記制御端子に接続されて前記パワー素子のスイッチングを行う信号を前記制御端子に出力する制御部と、
前記モーターに並列に接続される抵抗素子と、
を備えることを特徴とするワイパー制御装置。
【請求項２】
前記パワー素子は、前記出力端子に接続されるアノードと、前記入力端子に接続されるカソードを有する寄生ダイオードを備え、
前記抵抗素子は、前記出力端子から前記寄生ダイオードを通り前記入力端子に電流が流れる場合に前記寄生ダイオードに流れる電流を制限して前記パワー素子の破壊を防止する請求項１に記載のワイパー制御装置。
【請求項３】
前記モーターは、
入力した電流により前記モーターを第１の回転速度で回転させる第１端子と、入力した電流により前記モーターを第２の回転速度で回転させる第２端子と、を備え、
前記パワー素子は、
第１入力端子と、前記第１端子及び前記抵抗素子に接続する第１出力端子と、前記第１入力端子、前記第１出力端子及び前記制御部に接続されてスイッチングを司る第１制御端子を有して前記第１入力端子から前記第１出力端子に流れる電流のオンとオフを切り替えるスイッチング可能な第１パワー素子と、
前記第１入力端子に接続する第２入力端子と、前記第２端子に接続する第２出力端子と、前記第２入力端子、前記第２出力端子及び前記制御部に接続されてスイッチングを司る第２制御端子を有して前記第２入力端子から前記第２出力端子に流れる電流のオンとオフを切り替えるスイッチング可能な第２パワー素子と、
を備える請求項１又は２に記載のワイパー制御装置。
【請求項４】
前記第１出力端子に接続されるアノードと、前記第１端子に接続されるカソードを有する第１ダイオードと、
前記第２出力端子に接続されるアノードと、前記第２端子に接続されるカソードを有する第２ダイオードと、
を備える請求項３に記載のワイパー制御装置。
【請求項５】
前記制御部に接続され、車両の走行環境を検出した検出信号を前記制御部に送信する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出信号に基づき前記パワー素子のスイッチングを行う信号の出力を制御する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のワイパー制御装置。
【請求項６】
前記制御部に接続され、ウォッシャー液の噴射を制御する制御信号を前記制御部に送信する噴射制御部と、
前記制御部は、前記制御信号に基づき前記パワー素子のスイッチングを行う信号の出力を制御する請求項５に記載のワイパー制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記ウォッシャー液の噴射に連動させて前記ワイパーが駆動するように前記パワー素子のスイッチングを行う信号の出力を制御する請求項６に記載のワイパー制御装置。
【請求項８】
前記パワー素子と、前記制御部と、前記抵抗素子とを有するワイパーコントローラーを備え、
前記ワイパーコントローラー、前記噴射制御部及び前記検出部は、ＬＡＮで接続される請求項６又は７に記載のワイパー制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイパー制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ワイパーを作動させるモーターの駆動を制御するためにＭＯＳＦＥＴ等のパワー素子を用いたワイパー制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４００８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の制御装置では、パワー素子によりモーターの制動を制御することについて具体的な開示がない。
【０００５】
本発明の課題は、ワイパーを作動するモーターの制動を簡易に制御可能なワイパー制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明のワイパー制御装置は、
入力端子と、出力端子と、入力端子及び出力端子に接続されてスイッチングを司る制御端子を有して入力端子から出力端子に流れる電流のオンとオフを切り替えるスイッチング可能なパワー素子と、
出力端子とグランドに接続され、ワイパーを駆動するモーターと、
制御端子に接続されてパワー素子のスイッチングを行う信号を制御端子に出力する制御部と、
モーターに並列に接続される抵抗素子と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明のワイパー制御装置は、制御部がパワー素子をスイッチングしてモーターに流れる電流を遮断すると、モーターの逆起電力による電流が、モーターに並列に接続される抵抗素子の抵抗値に応じて流れる。この電流によりモーターに制動力を作用させ、モーターを制動させることができる。よって、１つのパワー素子と抵抗素子によりワイパーのモーターの制動を簡易に制御することが可能となる。
【０００８】
抵抗素子の抵抗値により逆起電力による電流値が定まるため、抵抗素子の抵抗値を調整することで、ワイパーが停止する位置が調整される。また、抵抗素子により逆起電力による電流を調整され、モーターに作用する制動力を調整でき、ワイパーを緩やかに停止させることが可能となる。
【０００９】
本発明の実施態様では、パワー素子は、出力端子に接続されるアノードと、入力端子に接続されるカソードを有する寄生ダイオードを備え、
抵抗素子は、出力端子から寄生ダイオードを通り入力端子に電流が流れる場合に寄生ダイオードに流れる電流を制限してパワー素子の破壊を防止する。
【００１０】
これによれば、パワー素子の出力端子から入力端子に流れる電流を阻止するダイオードを設けずにパワー素子を保護できる。
【００１１】
本発明の実施態様では、
モーターは、
入力した電流によりモーターを第１の回転速度で回転させる第１端子と、入力した電流によりモーターを第２の回転速度で回転させる第２端子と、を備え、
パワー素子は、
第１入力端子と、第１端子及び抵抗素子に接続する第１出力端子と、第１入力端子、第１出力端子及び制御部に接続されてスイッチングを司る第１制御端子を有して第１入力端子から第１出力端子に流れる電流のオンとオフを切り替えるスイッチング可能な第１パワー素子と、
第１入力端子に接続する第２入力端子と、第２端子に接続する第２出力端子と、第２入力端子、第２出力端子及び制御部に接続されてスイッチングを司る第２制御端子を有して第２入力端子から第２出力端子に流れる電流のオンとオフを切り替えるスイッチング可能な第２パワー素子と、
を備える。
【００１２】
これによれば、２つのパワー素子を用いることで、モーターの回転速度（ワイパーの作動速度）を２つのパターンで駆動できる。また、駆動したモーターを制動させることも可能となる。
【００１３】
本発明の実施態様では、
第１出力端子に接続されるアノードと、第１端子に接続されるカソードを有する第１ダイオードと、
第２出力端子に接続されるアノードと、第２端子に接続されるカソードを有する第２ダイオードと、
を備える。
【００１４】
これによれば、第１及び第２ダイオードにより、モーターの回転により生じるノイズがパワー素子に侵入するのを防止できる。
【００１５】
本発明の実施態様では、
制御部に接続され、車両の走行環境を検出した検出信号を制御部に送信する検出部を備え、
制御部は、検出信号に基づきパワー素子のスイッチングを行う信号の出力を制御する。
【００１６】
これによれば、車両の走行環境に基づきワイパーを制御できる。
【００１７】
本発明の実施態様では、
制御部に接続され、ウォッシャー液の噴射を制御する制御信号を制御部に送信する噴射制御部と、
制御部は、制御信号に基づきパワー素子のスイッチングを行う信号の出力を制御する。
【００１８】
これによれば、ウォッシャー液の噴射に基づきワイパーを制御できる。より具体的には、制御部は、ウォッシャー液の噴射に連動させてワイパーが駆動するようにパワー素子のスイッチングを行う信号の出力を制御する。これによれば、ウォッシャー液の噴射に連動してワイパーを駆動できる。
【００１９】
また、本発明の実施態様では、パワー素子と、制御部と、抵抗素子とを有するワイパーコントローラーを備え、ワイパーコントローラー、噴射制御部及び検出部は、ＬＡＮで接続される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の例１であるワイパー制御装置のブロック図。
【図２】図１のワイパー制御装置がワイパーを間欠動作させる一連の処理を示すフローチャート。
【図３】図２のウォッシャー処理の詳細を示すフローチャート。
【図４】図２のＩＮＴ処理の詳細を示すフローチャート。
【図５】本発明の例２であるワイパー制御装置のブロック図。
【図６】図５のワイパー制御装置がワイパーを制御する一連の処理を示すフローチャート。
【図７】図６の手動処理の詳細を示すフローチャート。
【図８】図６の制動処理（手動モード）の詳細を示すフローチャート。
【図９】図６のＡＵＴＯ処理の詳細を示すフローチャート。
【図１０】図６の制動処理（ＡＵＴＯモード）の詳細を示すフローチャート。
【図１１】本発明の例３であるワイパー制御装置のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示す本発明の例１となるワイパー制御装置１は、例えば、車両のフロントガラスに位置するワイパーを制御する。ワイパー制御装置１は、位置が運転者により操作されるワイパースイッチ（以下、「スイッチ２」）と、運転者が選択したスイッチ２の位置に基づき電気信号を制御するコントローラー３と、コントローラー３により制御された信号に基づきワイパーを駆動する駆動部４を備える。また、ウォッシャー液の噴射に連動してワイパーが作動するようにワイパー制御装置１は、ウォッシャー液を噴射させる回路Ｃを備える。
【００２２】
スイッチ２は、車両のフロントガラスに付着する水滴等を払拭して車両の運転者の視界を確保するワイパーを作動又は停止させる。スイッチ２は、位置が運転者により操作され、ＭＩＳＴ、ＯＦＦ、ＩＮＴ、ＬＯ、ＨＩの計５つの位置が運転者により選択される。選択された位置によりスイッチ２に接続する回路が切り替わり、ワイパーの状態が切り替わる。例えば、ＯＦＦを選択するとワイパーが停止する。ＩＮＴを選択するとワイパーが所定の間隔毎に間欠的に作動する。ワイパーが間欠的に作動する間隔は、運転者が手動で調整することが可能である。ＬＯを選択すると低速の作動速度（第１速度）でワイパーが連続して作動する。ＨＩを選択すると高速の作動速度（第２速度）でワイパーが連続して作動する（第２速度＞第１速度）。ＭＩＳＴを選択すると第１速度でワイパーが連続して作動する。スイッチ２は、ＭＩＳＴ以外のＯＦＦ、ＩＮＴ、ＬＯ、ＨＩの位置が選択されると選択された位置を維持する。その一方で、ＭＩＳＴの位置が選択されると、運転者がＭＩＳＴの位置にスイッチ２を保持しない限り、スイッチ２が自動的にＯＦＦの位置に戻る。よって、ＭＩＳＴは、ワイパーを１、２回のみ作動させたい場合に便利な機能となる。
【００２３】
スイッチ２がＩＮＴに位置すると、グランドＧ１とコントローラー３が電気的に接続される。コントローラー３は、ワイパーが間欠的に作動するようにワイパーの作動を制御する。コントローラー３は、ワイパーの作動を制御する制御部５と、制御部５に入力する信号を可変する可変抵抗器６と、制御部５からの信号によりスイッチングを行うパワー素子となるＭＯＳＦＥＴ（以下、「ＦＥＴ７」）と、ＦＥＴ７に接続する抵抗素子８を備える。図１では、パワー素子の一例としてｎチャンネルタイプのＭＯＳＦＥＴ（ＦＥＴ７）が図示される。ここで、ＦＥＴ７の内部には図示しないチャージポンプ等の昇圧回路が内蔵され、ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＦＥＴ７）のゲート端子をドレイン端子より高電圧にして後述するモーター４ａをドライブさせる。なお、後述するＦＥＴ１７ａ、１７ｂについても同様に図示しない昇圧回路が内蔵される。
【００２４】
制御部５は、端子５ａ〜端子５ｅ並びに図示しないＣＰＵ、メモリ及びタイマを有し、メモリに記憶されたプログラムに基づき制御を実行する。
【００２５】
端子５ａは可変抵抗器６に接続される。可変抵抗器６は、抵抗値を調節するために運転者に操作されるボリュームを有する。運転者がボリュームを調節すると、ワイパーが間欠的に作動する間欠時間（ワイパーの作動が終了後、再びワイパーが作動を開始するまでの時間）が調節される。可変抵抗器６は、電源Ｅ１、グランドＧ２及び制御部５に接続され、抵抗値を変えるボリュームが運転者により操作され、選択されたボリュームの位置に応じた信号が端子５ａに入力される。
【００２６】
端子５ｂはスイッチ２に接続され、スイッチ２がＩＮＴに切り替わると、端子５ｂがグランドＧ１に接続される。制御部５は、端子５ｂがグランドＧ１に接続すると、ワイパーが間欠的に動作するようにＦＥＴ７のスイッチングを制御する。
【００２７】
端子５ｃは、ウォッシャー液を噴射する機構を制御する回路Ｃに接続される。回路Ｃは、車両のフロントガラスを洗浄するウォッシャー液を噴射させるためのモーターＣ１と、モーターＣ１を駆動又は停止させるためのスイッチＣ２を備える。モーターＣ１及びスイッチＣ２は端子５ｃに接続される。スイッチＣ２は位置が運転者により操作され、ＯＦＦ又はＷＡＳＨＥＲの２つの位置が運転者により選択される。選択された位置に応じてスイッチＣ２に接続する回路が切り替わり、例えば、ＷＡＳＨＥＲを選択するとモーターＣ１がグランドＧ１に接続され、モーターＣ１を駆動してウォッシャー液を噴射させることが可能となる。一方、ＯＦＦを選択するとモーターＣ１とグランドＧ１との接続が開放され、モーターＣ１を停止してウォッシャー液の噴射を停止させることが可能となる。端子５ｃには、スイッチＣ２の位置に応じた信号が入力される。
【００２８】
端子５ｄは駆動部４に接続され、駆動部４を通じて信号が入力される。端子５ｅはＦＥＴ７に接続される。制御部５は、端子５ａ〜５ｄに入力される信号に基づき端子５ｅからＦＥＴ７に信号を出力することでＦＥＴ７のスイッチングを制御する。例えば、端子５ｂが開放されると、制御部５はＦＥＴ７をオフにするのに対し、端子５ｂがグランドＧ１に接続すると、制御部５はＦＥＴ７を定期的にオンにする。
【００２９】
ＦＥＴ７は、スイッチングを司る主体である。ＦＥＴ７は、入力端子７ａと、出力端子７ｂと、入力端子７ａ及び出力端子７ｂに接続されてスイッチングを司る制御端子７ｃと、入力端子７ａ及び出力端子７ｂに接続される寄生ダイオード７ｄを備える。入力端子７ａは、車両のイグニッションスイッチ（以下、「スイッチＩＧ」）に接続されるとともに、スイッチ２、駆動部４及びモーターＣ１に接続される。スイッチＩＧがオンになると、入力端子７ａ等には電源Ｅ２の電圧が入力される。出力端子７ｂには抵抗素子８が接続され、スイッチ２がＩＮＴ又はＯＦＦに位置する場合は出力端子７ｂには更に駆動部４が接続される。制御端子７ｃは端子５ｅに接続され、端子５ｅから入力される信号に基づき入力端子７ａから出力端子７ｂに流れる電流のオンとオフを切り替える。寄生ダイオード７ｄは、入力端子７ａに接続するカソードと出力端子７ｂに接続するアノードを有し、このアノードからカソードに大きな電流が流れると、ＦＥＴ７が故障する原因となる。
【００３０】
抵抗素子８は、出力端子７ｂとグランドＧ３に接続される。抵抗素子８とＦＥＴ７の間には、スイッチ２がＩＮＴ又はＯＦＦに位置すると、駆動部４に接続する回路ｃ１が位置する。
【００３１】
駆動部４は、図示しない回転軸を有するモーター４ａと、モーター４ａの回転軸（図示省略）とともに回転するカムプレート（図示省略）により接続が切り替わるカムプレートスイッチ４ｂを有する。モーター４ａは、ワイパーを駆動させる、例えば、ＤＣモーターである。モーター４ａは、低速の回転速度でモーター４ａを回転させるブラシに接続する低速端子ＬＯと、高速の回転速度でモーター４ａを回転させるブラシに接続する高速端子ＨＩと、グランドＧ４に接続する接地端子Ｇを有する。
【００３２】
低速端子ＬＯは、スイッチ２がＩＮＴ又はＯＦＦに位置すると、スイッチ２を経由して回路ｃ１に接続される。また、低速端子ＬＯは、スイッチ２がＨＩに位置すると、開放された状態となる。そして、低速端子ＬＯは、スイッチ２がＬＯ又はＭＩＳＴに位置すると、スイッチＩＧのオンにより電源Ｅ２からの電圧が入力され、低速端子ＬＯに電流が入力されてモーター４ａが第１回転速度で回転する。
【００３３】
高速端子ＨＩは、スイッチ２がＯＦＦ、ＭＩＳＴ、ＩＮＴ又はＬＯに位置すると、開放された状態となる。また、高速端子ＨＩは、スイッチ２がＨＩに位置すると、スイッチＩＧがオンにより電源Ｅ２からの電圧が入力され、高速端子ＨＩに電流が入力されてモーター４ａは第２回転速度（＞第１回転速度）で回転する。
【００３４】
カムプレートスイッチ４ｂは、端子５ｄに接続する回路ｃ２をモーター４ａの回転に応じてスイッチＩＧに接続する回路ｃ３又はグランドＧ４に接続する回路ｃ４に接続するスイッチである。カムプレートスイッチ４ｂは、モーター４ａが回転してワイパーがフロントガラスを拭いて、例えば、フロントガラスの下端部のワイパー格納位置にワイパーが達すると、回路ｃ２の接続を切り替える。これにより、ワイパーが格納位置にあるか否かに応じて、端子５ｄに入力される信号が変化する。
【００３５】
以上、ワイパー制御装置１の主要な各部の説明をした。次に、ワイパー制御装置１により制御されるワイパーの動作について説明する。ワイパー制御装置１では、スイッチＩＧがオンになると、電源Ｅ２が印加される。スイッチＩＧがオンにされた直後は、通常、スイッチ２がＯＦＦに位置し、カムプレートスイッチ４ｂが回路ｃ２と回路ｃ４を接続する。この状態で、電源Ｅ２の電圧がスイッチ２、ＦＥＴ７及びモーターＣ１等に印加される。
【００３６】
スイッチ２がＯＦＦに位置すると、高速端子ＨＩ及び端子５ｂが開放される。端子５ｂが開放されると、制御部５はＦＥＴ７をオフにするため、低速端子ＬＯも開放される。よって、スイッチ２がＯＦＦに位置すると、ワイパーを作動させるモーター４ａは駆動しない。
【００３７】
スイッチ２がＨＩに位置すると、高速端子ＨＩからモーター４ａに電源Ｅ２の電圧が印加される。その一方で、端子５ｂが開放され、ＦＥＴ７がオフになることで、低速端子ＬＯは開放される。よって、モーター４ａは、高速の第２回転速度で回転し、ワイパーが高速で作動する。
【００３８】
スイッチ２がＬＯに位置すると、高速端子ＨＩが開放される。また、端子５ｂが開放されてＦＥＴ７がオフとなるため、コントローラー３を経由して低速端子ＬＯに電源Ｅ２の電圧が印加されないが、スイッチ２を経由して低速端子ＬＯに電源Ｅ２の電圧が印加される。よって、モーター４ａは、低速の第１回転速度で回転し、ワイパーが低速で作動する。スイッチ２がＭＩＳＴの場合も同様となる。
【００３９】
スイッチ２がＩＮＴに位置すると、高速端子ＨＩが開放される。一方、端子５ｂがスイッチ２を経由してグランドＧ１に接続される。そのため、制御部５は、端子５ｅから信号を出力してＦＥＴ７を定期的にオンにする。ＦＥＴ７がオンになると、電源Ｅ２の電圧がＦＥＴ７と回路ｃ１を経由して低速端子ＬＯに印加され、モーター４ａが回転する。モーター４ａが回転して格納位置からワイパーが飛び出すと、カムプレートスイッチ４ｂが作動し、回路ｃ２と回路ｃ３が接続する。そして、ワイパーがフロントガラスを１往復して再び格納位置に戻る位置までモーター４ａが回転すると、カムプレートスイッチ４ｂが作動して回路ｃ２と回路ｃ４が接続する。すると、端子５ｄには、回路ｃ２と回路ｃ４が接続した信号が入力され、制御部５はＦＥＴ７をオフにする。ＦＥＴ７がオフになると、モーター４ａの逆起電力による電流が、低速端子ＬＯ→スイッチ２→回路ｃ１→抵抗素子８→グランドＧ３と流れ、モーター４ａに制動力を加えてモーター４ａを電気的に制動させる。抵抗素子８の抵抗値により逆起電力による電流値が定まるため、抵抗素子８の抵抗値を調整するとワイパーが停止する位置が調整され、ワイパーを緩やかに停止することが可能となる。そして、端子５ａから入力される信号に応じて設定される間欠時間に基づき制御部５が再び、ＦＥＴ７をオンにしてモーター４ａを駆動させた後、制動させるとの動作を繰り返す。以上のようにして間欠的にワイパーが作動する。
【００４０】
なお、ウォッシャー液を噴射する場合には、スイッチＣ２をＯＦＦからＷＡＳＨＥＲに移動させると、モーターＣ１が回転してウォッシャー液が噴射される。スイッチＣ２がＷＡＳＨＥＲに位置すると、端子５ｃに入力される信号が変化し、この信号に基づきウォッシャー液の噴射に連動してワイパーを作動させるように制御部５はＦＥＴ７を制御してモーター４ａを駆動させる。
【００４１】
次に、図２〜図４のフローチャートを参照して制御部５が実行するプログラムの一例を説明する。図２〜図４は、スイッチ２が主にＩＮＴに位置する場合に制御部５がＦＥＴ７をスイッチングしてワイパーを作動させる一連の処理であり、例えば、スイッチＩＧがオフからオンになり、再び、オフになるまで繰り返し実行される。スイッチ２がＨＩ、ＬＯ、ＭＩＳＴ又はＯＦＦに位置する場合には制御部５はＦＥＴ７をオフにし、運転者のスイッチ２の切り替えによりワイパーが制御されるため、この場合の処理は、図２〜図４に示されていない。
【００４２】
スイッチＩＧがオンになると、ワイパーの間欠時間（ワイパーの作動が終了後、再びワイパーが作動を開始するまでの時間）及びウォッシャー液の噴射に連動させるワイパーの作動時間をリセットして、ＦＥＴ７をオフにする（Ｓ１）。次にスイッチ２がＩＮＴに位置するか判定する（Ｓ２）。スイッチ２の位置がＩＮＴに位置しない場合はＳ３のウォッシャー処理（図３）を実行する。図３に示すようにウォッシャー液を噴射させるためのスイッチＣ２がＷＡＳＨＥＲに位置すると（Ｓ２１）、端子５ｃに入力される信号により、制御部５はＦＥＴ７をオンにする。すると、電源Ｅ２の電圧がモーター４ａに印加してワイパーが低速で作動する（Ｓ２２）。ワイパーが作動すると、タイマをスタートさせ（Ｓ２３）、所定時間Ｔ１を経過すると（Ｓ２４）、タイマをリセットし、この処理を終える。Ｓ２１でスイッチＣ２がＯＦＦに位置する場合には、ワイパーを作動させずにウォッシャー処理を終える。
【００４３】
ウォッシャー処理後は、図２のＳ４において、作動したワイパーが格納位置であるフロントガラスの下端部に到達したかを判定する。ワイパーが格納位置に到達していない場合にはワイパーを継続して作動させる（Ｓ５）。ワイパーが格納位置に到達すると、端子５ｄに回路ｃ２と回路ｃ４が接続した信号が入力され、それをきっかけに制御部５はＦＥＴ７をオフにしてワイパーを制動させる（Ｓ６）。そして、Ｓ５、Ｓ６の後は、再び、Ｓ２に戻る。なお、ワイパーが作動しておらず、格納位置で停止している場合には、Ｓ６でワイパーをそのまま停止させ、Ｓ２に戻る。
【００４４】
一方、Ｓ２でスイッチ２がＩＮＴに位置する場合は、Ｓ７でＩＮＴ処理（図４）を実行する。制御部５は、ＦＥＴ７をオンにしてワイパーを低速で作動させ（Ｓ３１）、タイマをスタートさせる（Ｓ３２）。次に制御部５は、端子５ａに入力される信号から間欠時間を算出し（Ｓ３３）、スイッチ２がＩＮＴに位置するか判定する（Ｓ３４）。ここで、スイッチ２がＩＮＴに位置しない場合にはタイマをリセットし（Ｓ３５）、図２のＳ３に移行する。図４のＳ３４でスイッチ２がＩＮＴに位置するなら、ＩＮＴ処理を終えて、図２のＳ８でウォッシャー処理を実行する。なお、Ｓ８のウォッシャー処理は、Ｓ３と同様の処理である。
【００４５】
Ｓ８のウォッシャー処理を終えると、Ｓ９でワイパーが格納位置であるフロントガラスの下端部に到達したかを判定する。格納位置にワイパーが到達していない場合は、制御部５はＦＥＴ７をオンにしてワイパーを継続して作動させる（Ｓ１０）。一方で、ワイパーが格納位置に到達している場合は、制御部５はＦＥＴ７をオフにしてモーター４ａへの電圧の印加を遮断してワイパーを制動させる（Ｓ１１）。Ｓ１０又はＳ１１を終えると、タイマの経過時間が図４のＳ３３で算出した間欠時間（時間Ｔ２）を経過しているかを判定し（Ｓ１２）、時間Ｔ２を経過していない場合には、図４のＩＮＴ処理におけるＳ３３に戻る。一方、図２のＳ１２で時間Ｔ２を経過している場合は、タイマをリセットして（Ｓ１３）、Ｓ２に戻る。
【００４６】
このような一連の処理が、例えば、スイッチＩＧがオフからオンになり、再びオフになるまで繰り返し実行される。スイッチ２がＩＮＴに位置する場合において、制御部５がＦＥＴ７をオンからオフにスイッチングすると、ＦＥＴ７及び回路ｃ１を経由してモーター４ａに流れる電流が遮断される。すると、図１に示すようにモーター４ａの逆起電力による電流が低速端子ＬＯ→スイッチ２→回路ｃ１→抵抗素子８→グランドＧ３に流れる。この電流は、モーター４ａに並列に接続される抵抗素子８の抵抗値に応じて流れてモーター４ａを制動させる。そのため、制御部５によりＦＥＴ７のスイッチングを制御することで、ワイパーのモーター４ａの制動を簡易に制御することが可能となる。抵抗素子８の抵抗値により逆起電力による電流値が定まるため、抵抗素子８の抵抗値を調整すると、ワイパーが停止する位置が調整され、ワイパーを緩やかに停止できる。また、ＦＥＴ７は、寄生ダイオード７ｄを有するため、電源Ｅ２のプラスとマイナスが逆に接続されると、寄生ダイオード７ｄに大きな電流が流れてＦＥＴ７が破壊されるおそれがある。しかし、出力端子７ｂから寄生ダイオード７ｄを通り入力端子７ａに電流が流れる場合に寄生ダイオード７ｄに流れる電流を制限するように抵抗素子８の抵抗値を調整することによりＦＥＴ７の破壊を防止できる。この場合には、ＦＥＴ７の出力端子７ｂから入力端子７ａに流れる電流を阻止するダイオードを設けることなくＦＥＴ７を保護できる。
【００４７】
また、制御部５には、回路Ｃからウォッシャー液の噴射を制御する制御信号が送信され、制御部５は、制御信号に基づきＦＥＴ７のスイッチングを制御する。例えば、スイッチ２がＯＦＦに位置する場合にウォッシャー液が噴射された信号が端子５ｃに入力されると、制御部５は、ＦＥＴ７をオンにし、ウォッシャー液の噴射に連動してワイパーを作動させるようにモーター４ａを回転させる。
【００４８】
上記の説明では、１つのＦＥＴ７を用いてワイパーを制御するワイパー制御装置１を例示した。図５のように２つのＦＥＴ１７ａ、ＦＥＴ１７ｂを用いてワイパーを制御するワイパー制御装置１１としてもよい。以下、ワイパー制御装置１１について説明する。なお、以下の説明においては、上記と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略し、特有の構成を説明する。
【００４９】
図５に示す本発明の例２のワイパー制御装置１１は、ワイパーを自動で制御するオート機能を備える。ワイパー制御装置１１は、位置が運転者により操作されるスイッチ１２と、運転者が選択したスイッチ１２の位置に基づき電気信号を制御するコントローラー１３と、コントローラー１３により制御された信号に基づきワイパーを駆動する駆動部４を備える。また、ワイパー制御装置１１は、ウォッシャー液を噴射させる回路Ｃを備える。
【００５０】
スイッチ１２は、本発明の例１のワイパー制御装置１のスイッチ２のＩＮＴの位置にＡＵＴＯを設けたものである。ＡＵＴＯを選択するとコントローラー１３が車両の走行環境を検出して車両の走行環境に応じてワイパーを制御する。ＡＵＴＯ以外の位置はスイッチ２と同様となる。
【００５１】
スイッチ１２がＡＵＴＯに位置すると、グランドＧ１とコントローラー１３が接続される。コントローラー１３は、ワイパーが車両の走行環境に応じて自動的に作動するようにワイパーを制御する。コントローラー１３は、ワイパーを制御する制御部１５と、制御部１５が出力する信号によりスイッチングをするＦＥＴ１７ａ、ＦＥＴ１７ｂと、ＦＥＴ１７ａに接続する抵抗素子８を備える。
【００５２】
制御部１５は、端子１５ａ〜端子１５ｉと、図示しないＣＰＵ、メモリ及びタイマを有してメモリに記憶されたプログラムに基づき制御を実行する。
【００５３】
端子１５ａは、測定した雨量を電気信号に変換して出力する雨滴センサーｓ１に接続され、雨滴センサーｓ１から雨量の電気信号が入力される。雨滴センサーｓ１は、車両のボンネットの当たる雨の衝撃を測定する振動タイプのものでもよいし、ボンネットに照射した赤外線の反射量及び方向から雨量を測定する赤外線タイプのものでもよい。
【００５４】
端子１５ｂは、計測した車両の車速を電気信号に変換して出力する車速センサーｓ２に接続され、車速センサーｓ２から車速の電気信号が入力される。車速センターｓ２は、例えば、車軸の回転を非接触により検出した検出結果を車速の電気信号に変換したＭＲＥ（磁気抵抗効果）方式のものが採用される。
【００５５】
端子１５ｃは、スイッチ１２に接続され、スイッチ１２がＨＩに切り替わると、グランドＧ１に接続される。端子１５ｄは、スイッチ１２に接続され、スイッチ１２がＬＯ又はＭＩＳＴに位置すると、グランドＧ１に接続される。端子１５ｅは、スイッチ１２に接続され、スイッチ１２がＡＵＴＯに位置すると、グランドＧ１に接続される。端子１５ｆは回路Ｃに接続され、端子１５ｇは回路ｃ２に接続される。端子１５ｈはＦＥＴ１７ａに接続され、端子１５ｉはＦＥＴ１７ｂに接続される。
【００５６】
制御部１５は、端子１５ａ〜端子１５ｇに入力される信号に基づき端子１５ｈからＦＥＴ１７ａ、端子１５ｉからＦＥＴ１７ｂに信号を送信してＦＥＴ１７ａ、１７ｂのスイッチングを制御する。ＦＥＴ１７ａ、１７ｂのスイッチングを制御することで、モーター４ａを通じてワイパーを制御する。例えば、スイッチ１２がＯＦＦに位置して端子１５ｄが開放されると、制御部１５はＦＥＴ１７ａ、１７ｂをオフにする。一方で、スイッチ１２がＡＵＴＯに位置して端子１５ｅがグランドＧ１に接続すると、制御部１５はＦＥＴ１７ａ、１７ｂを車両の走行環境に応じてスイッチングする。
【００５７】
ＦＥＴ１７ａ、１７ｂは、スイッチングを司る主体である。それぞれ、入力端子７ａ、出力端子７ｂ、制御端子７ｃ、及び寄生ダイオード７ｄを有する。ＦＥＴ１７ａ、１７ｂの入力端子７ａは互いに接続し、スイッチＩＧがオンになると電源Ｅ２の電圧が入力される。また、ＦＥＴ１７ａの出力端子７ｂには、カソードが接続するダイオード１７ｃが接続される。ダイオード１７ｃのアノードはモーター４ａの低速端子ＬＯと抵抗素子８に接続される。同様にＦＥＴ１７ｂの出力端子７ｂには、カソードが接続するダイオード１７ｄが接続される。ダイオード１７ｄのアノードはモーター４ａの高速端子ＨＩに接続される。ＦＥＴ１７ａの制御端子７ｃは端子１５ｈに接続され、制御部１５から入力される信号に基づき入力端子７ａから出力端子７ｂに流れる電流のオンとオフを切り替える。同様にＦＥＴ１７ｂの制御端子７ｃは端子１５ｉが接続され、制御部１５から入力される信号に基づき入力端子７ａから出力端子７ｂに流れる電流のオンとオフを切り替える。
【００５８】
以上、ワイパー制御装置１１の主要な各部の説明をした。次に、ワイパー制御装置１１により制御されるワイパーの動作について説明する。ワイパー制御装置１１では、スイッチＩＧがオンになると、電源Ｅ２が印加される。スイッチＩＧがオンにされた直後は、通常、スイッチ１２がＯＦＦに位置し、カムプレートスイッチ４ｂが回路ｃ２と回路ｃ４を接続する。この状態で、電源Ｅ２の電圧がＦＥＴ１７ａ、１７ｂの入力端子７ａ等に印加される。
【００５９】
スイッチ１２がＯＦＦに位置すると端子１５ｄが開放され、制御部１５はＦＥＴ１７ａ、ＦＥＴ１７ｂをオフし、ワイパーは作動しない。
【００６０】
スイッチ１２がＨＩに位置すると、端子１５ｃがグランドＧ１に接続され、制御部１５はＦＥＴ１７ａ、ＦＥＴ１７ｂの両方をオンにする。低速端子ＬＯと高速端子ＨＩの両方に電流が入力されると、モーター４ａは高速の第２回転速度で回転するため、ワイパーが高速で作動する。
【００６１】
スイッチ１２がＬＯに位置すると、端子１５ｄがグランドＧ１に接続され、制御部１５は、ＦＥＴ１７ａオンにする一方で、ＦＥＴ１７ｂをオフにする。低速端子ＬＯに電流が入力されることで、モーター４ａは、第１回転速度で回転し、ワイパーが低速で作動する。なお、スイッチ１２がＭＩＳＴに位置する場合も同様となる。
【００６２】
スイッチ１２がＡＵＴＯに位置すると、端子１５ｅがグランドＧ１に接続され、制御部１５は、端子１５ａに入力される雨滴センサーｓ１からの雨量と、端子１５ｂに入力される車速センサーｓ２からの車速に基づいてワイパーを制御する。制御部１５は、あらかじめ決められたアルゴリズムに基づき入力された雨量と車速に応じてワイパーを作動させる状態をＨＩ、ＬＯ、ＯＦＦ、ＩＮＴの４つに分類する。ＯＦＦ、ＨＩ、ＬＯの場合は、スイッチ１２の位置が上記のＯＦＦ、ＨＩ、ＬＯの場合と同様にワイパーを制御する。ワイパーを作動させる状態がＩＮＴの場合は、制御部１５は、ＦＥＴ１７ａをオンする一方で、ＦＥＴ１７ｂをオフにし、低速端子ＬＯに電源Ｅ２からの電圧を印加させる。すると、モーター４ａが低速で回転してワイパーが低速で作動する。モーター４ａが回転してフロントガラスの下端の格納位置からワイパーが飛び出すと、カムプレートスイッチ４ｂが作動し、回路ｃ２と回路ｃ３が接続する。そして、ワイパーがフロントガラスを１往復して再び格納位置に戻る位置までモーター４ａが回転すると、カムプレートスイッチ４ｂが作動して回路ｃ２と回路ｃ４を接続する。そうすると、端子１５ｇにはカムプレートスイッチ４ｂにより回路ｃ２と回路ｃ４が接続した信号が入力され、制御部１５は、端子１５ｈ、１５ｉによりＦＥＴ１７ａ、１７ｂをオフにする。ＦＥＴ１７ａ、１７ｂがオフになると、モーター４ａの逆起電力による電流が、低速端子ＬＯ→抵抗素子８→グランドＧ３と流れ、モーター４ａに制動力を加えてモーター４ａを電気的に制動させる。すると、ワイパーが緩やかに減速し、格納位置でワイパーが停止する。その後、制御部１５は、雨滴センサーｓ１からの雨量と、車速センサーｓ２からの車速に応じて算出されるワイパーの間欠時間に基づき制御部１５がＦＥＴ１７ａをオンにし、モーター４ａを駆動させた後、制動させるとの動作を繰り返す。以上のようにして間欠的にワイパーが作動する。
【００６３】
なお、ウォッシャー液を噴射する場合には、スイッチＣ２をＯＦＦからＷＡＳＨＥＲに移動させると、モーターＣ１が回転してウォッシャー液が噴射される。スイッチＣ２がＷＡＳＨＥＲに位置すると、端子１５ｆに入力される信号が変化し、この信号に基づきウォッシャー液の噴射に連動してワイパーを作動させるように制御部１５はＦＥＴ１７ａ、１７ｂを制御してモーター４ａを駆動させる。
【００６４】
次に、図６〜図１０のフローチャートを参照して制御部１５が実行するプログラムの一例を説明する。図６〜図１０は、制御部１５によりＦＥＴ１７ａ、１７ｂをスイッチングしてワイパーを作動させる一連の処理である。この処理は、例えば、スイッチＩＧがオフからオンになり、再びオフになるまで繰り返し実行される。
【００６５】
スイッチＩＧがオンになると、制御部１５は、ワイパーの間欠時間及びウォッシャー液の噴射に連動させるワイパーの作動時間をリセットして、ＦＥＴ１７ａ、１７ｂをオフにする（Ｓ１０１）。そして、スイッチ１２がＡＵＴＯに位置するかを判定する（Ｓ１０２）。スイッチ１２がＡＵＴＯに位置しない場合には、Ｓ１０３の手動処理（図７）を実行する。この処理（Ｓ１１１〜Ｓ１１６）は、運転者により操作されて選択されたスイッチ１２の位置に応じてワイパーを作動させる。図７の処理を終えると、図６のＳ１０４において、ウォッシャー処理を実行する。この処理は、ワイパー制御装置１におけるウォッシャー処理と同様の処理であり、図３に詳細が示される。
【００６６】
ウォッシャー処理後は、Ｓ１０５において、制動処理（手動モード）を実行する。図８のＳ１２１において、作動したワイパーが格納位置であるフロントガラスの下端部に到達したかを判定する。ワイパーが格納位置に到達した場合にはワイパーを制動させ（Ｓ１２２）、その処理を終える。その一方で、Ｓ１２１でワイパーが格納位置に到達していない場合には、ワイパーを継続して作動させて（Ｓ１２３〜Ｓ１２５）、処理を終える。この手動処理を終えると、図６のＳ１０２に戻る。
【００６７】
一方、Ｓ１０２でスイッチ２がＡＵＴＯに位置する場合は、Ｓ１０６でＡＵＴＯ処理を実行する。図９に示すようにＳ１３１でワイパーを作動させる作動モードを判定する。制御部１５は、雨滴センサーｓ１及び車速センサーｓ２から取得したデータに基づきワイパーを作動させる状態を決定する。決定したワイパーの作動状態が高速（ＨＩ）又は低速（ＬＯ）ならば、決定した速度でワイパーを作動させて（Ｓ１３２〜Ｓ１３５）、図６のＳ１０２に移行する。図９のＳ１３１で決定した作動モードがＩＮＴならば（Ｓ１３６：Ｙ）、ワイパーを低速で作動させ、タイマをスタートする（Ｓ１３７、Ｓ１３８）。次いでＳ１３９でスイッチ１２がＡＵＴＯに位置するかを判定し、スイッチ１２がＡＵＴＯに位置しない場合ならば、タイマをリセットして（Ｓ１４０）、図７のＳ１１１に移行する。図９のＳ１３６で作動モードがＩＮＴでない（ＯＦＦ）ならば（Ｓ１３６：Ｎ）、図７のＳ１１１に移行する。図９のＳ１３９でスイッチ１２がＡＵＴＯに位置するなら、ＡＵＴＯ処理を終えて、図６のＳ１０７でウォッシャー処理を実行する。なお、このウォッシャー処理は、Ｓ１０４と同様の処理となる。
【００６８】
ウォッシャー処理後は、Ｓ１０８において制動処理（ＡＵＴＯモード）を実行する。図１０に示すＳ１４１において、ワイパーが格納位置であるフロントガラスの下端部に到達したかを判定する。ワイパーが格納位置に到達した場合には、制御部１５はＦＥＴ１７ａ、１７ｂをオフにしてモーター４ａへの電圧の印加を遮断してワイパーを制動させる（Ｓ１４２）。一方で、Ｓ１４１でワイパーが格納位置に到達していない場合はワイパーの作動速度を維持してワイパーを作動させる（Ｓ１４３〜Ｓ１４５）。その後、Ｓ１４６においてタイマが図９のＳ１３１で決定された所定の間欠時間（時間Ｔ２）を経過したかを判定し、時間Ｔ２を経過していない場合には、図９のＡＵＴＯ処理のＳ１３１に戻り、処理を繰り返す。時間Ｔ２を経過した場合には、図１０のＳ１４７によりタイマをリセットして処理を終えて図６のＳ１０２に戻る。
【００６９】
このような一連の処理が、例えば、スイッチＩＧがオフからオンになり、再びオフになるまで繰り返し実行される。ワイパー制御装置１１は、２つのＦＥＴ１７ａ、１７ｂを用いてワイパーを制御する。雨滴センサーｓ１及び車速センターｓ２が検出した走行環境に応じて制御部１５は、ＦＥＴ１７ａ、１７ｂのスイッチングを行う信号の出力を制御することで、車両の走行環境に応じて自動的にワイパーを制御できる。また、ＦＥＴ１７ａにダイオード１７ｃ、ＦＥＴ１７ｂにダイオード１７ｄが接続されるため、モーター４ａの回転により生じるノイズがＦＥＴ１７ａ、１７ｂに侵入することを防止できる。
【００７０】
また、上記とは異なり、図１１に示すようにスイッチ１２及びスイッチＣ２、コントローラー１３、雨滴センサーｓ１並びに車速センサーｓ２に通信機能をもたせることでＬＡＮ接線してもよい。これにより、高機能なワイパー制御を実行することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施の態様を説明したが、本発明はその具体的な記載に限定されることなく、例示した構成、処理等を技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせて実施することも可能であるし、またある要素、処理を周知の形態に置き換えて実施することもできる。
【符号の説明】
【００７２】
１    ワイパー制御装置            ２    スイッチ
３    コントローラー              ４    駆動部
４ａ  モーター                    ４ｂ  カムプレートスイッチ
５    制御部                      ６    可変抵抗器
７    ＦＥＴ（パワー素子）        ８    抵抗素子
Ｃ    回路（噴射制御部）          Ｃ１  モーター
Ｃ２  スイッチ                    ＩＧ  スイッチ
Ｅ１、Ｅ２  電源
Ｇ１〜Ｇ４  グランド
ｃ１〜ｃ４  回路
１７ａ  ＦＥＴ（第１パワー素子）  １７ｂ  ＦＥＴ（第２パワー素子）
【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】
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【図９】
2017132342.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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