JP2002274329A

JP2002274329A - 対向払拭型ワイパ装置の制御方法

Info

Publication number: JP2002274329A
Application number: JP2001071570A
Authority: JP
Inventors: Toru Furusawa; 透古沢; Takashi Hoshino; 孝星野; Katsuhiko Kawabata; 克彦川端; Toshiyuki Amagasa; 俊之天笠
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】対向払拭型ワイパ装置において、左右の両ブ
レードが互いに干渉することなくスムーズに動作できる
ようにする。【解決手段】対向払拭型ワイパ装置において、別個の
モータによって駆動されるワイパブレード２ａ，２ｂ
は、装置作動時には下反転位置と上反転位置との間で往
復払拭動作を行い、装置停止時には下反転位置の下方に
設定された格納位置にて停止する。ワイパブレード２
ａ，２ｂが格納位置から始動する場合、先行側のワイパ
ブレード２ａを作動させた後、追従側のワイパブレード
２ｂを所定時間停止状態で待機させる。そして、この待
機時間経過後にワイパブレード２ｂを作動させ、追従側
のワイパブレード２ｂが先行側のワイパブレード２ａに
追突することなく払拭動作を行うことができるようにす
る。

Description

【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（以
下、適宜ブレードと略記する）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】この種の対向払拭型のワイパ装置として
は、従来より、車両中央部に１個の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
を対向作動させる構成のものが知られている。しかしな
がら、ブレードを１個のモータで駆動しようとすると、
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
る。そこで、左右のブレードをそれぞれ別個にモータ駆
動し、装置の小型化、軽量化を図る方式が検討され、実
用化が図られている。

【０００４】ところが、左右のブレードを別個のモータ
にて駆動すると、モータ特性の違いや負荷変動によるモ
ータ速度の変化により両ブレードの動きが同期しなくな
るおそれがある。かかる非同期状態が生じると、左右の
ブレードの動きがバラバラとなり、ブレード同士が干渉
してしまうという問題が生じる。そこで、このような問
題を解決すべく、特開平１１−３０１４０９号公報に
は、他方のブレードの位置角度を見ながらモータを個別
に制御してブレードをスムーズに駆動させる方式が提案
されている。そこでは、予め左右のブレード間の目標角
度差が設定され、他方のブレードの位置角度を参照しつ
つ目標角度差と実測角度差との差が小さくなるように左
右のモータが個別に制御される。

【０００５】ところで、このような対向払拭型のワイパ
装置では、装置作動時にはブレードは下反転位置と上反
転位置との間で往復払拭動作を行う一方、装置停止時に
は下反転位置の下方に設定された格納位置にて停止す
る。そして、この格納位置においては、一般に、運転者
側（以下、ＤＲ側と略記する）のブレードと助手席側
（以下、ＡＳ側と略記する）のブレードがフロントガラ
ス下部にて略平行な状態となっている。この際、両ブレ
ードは、外観上や運転者からの見た目の問題もあり、ブ
レード間の間隔を狭めて並んで停止した状態となってい
る。

【０００６】これに対し、近年、デザイン上の要請か
ら、格納位置にあるブレードを外部から見えないようし
た、いわゆるフルコンシールド機能付のワイパ装置（以
下、フルコンワイパと略記する）も登場している。この
フルコンワイパでは、格納位置がボンネットより下側に
設定され、ボンネットのフロントガラス側端部の下に格
納位置にあるブレードが隠れるようになっている。そし
て、格納位置ではブレードが立体的に収容され、そこで
は両ブレードは上下に交差した状態となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、格納位置か
らブレードを始動するに際し、まず、ブレードが平行に
停止しているタイプのものでは、両ブレード間がきわめ
て接近しているため、左右同時に払拭動作を開始すると
ブレード同士が衝突してしまうおそれがある。すなわ
ち、図１０に示すように、接近して平行に並んだ両ブレ
ードを作動させると（図１０（ａ））、回転中心からの
距離の違いに伴うブレード移動量の差から、追従側のＡ
Ｓ側ブレードの先端側が先行側のＤＲ側ブレードの根元
側にぶつかるおそれがある（図１０（ｂ））。このた
め、両ブレードを平行に重合させた状態から同時に始動
させると、ＤＲ側ブレードを相当に速く駆動させない限
り、ＡＳ側ブレードがＤＲ側ブレードに衝突するという
弊害を生じる。

【０００８】また、間欠動作時においても、運転者の前
方視界確保のため、両ブレードの間は同様に近接して一
時停止させることになる。このため、再始動時において
も、左右のブレードを同時に始動させると前述同様の問
題が生じる。さらに、連続動作時においても、下反転位
置にて両ブレードは近接して停止するため、これと同様
の問題が生じる。

【０００９】一方、フルコンワイパでは、図１１のよう
に、両ブレードは格納位置にてほぼ同じ位置角度にて上
下に交差して収容されているので（図１１（ａ））、こ
の場合も、左右同時に払拭動作を開始するとブレード同
士が衝突してしまうおそれがある。この場合、左右のブ
レードは上下の格納位置からフロントガラス上に滑り出
てくるため、両者を同時作動させると、上方のＡＳ側ブ
レードに下側からＤＲ側ブレードが衝突する形となる
（図１１（ｂ））。このため、ＡＳ側ブレードの骨組み
にＤＲ側ブレードが突入してしまうなど、システム故障
の原因となるという問題があった。

【００１０】本発明の目的は、対向払拭型ワイパ装置に
おいて、左右の両ブレードが互いに干渉することなくス
ムーズに動作できるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の対向払拭型ワイ
パ装置の制御方法は、それぞれ別個のモータによって駆
動される左右のワイパブレードを有し、前記ワイパブレ
ードを下反転位置にて上下に重合させてなる対向払拭型
ワイパ装置の制御方法であって、前記ワイパブレードを
前記格納位置から始動する場合、先行側のワイパブレー
ドを作動させた後、追従側のワイパブレードを所定時間
停止状態で待機させることを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、待機時間として、例え
ば、格納位置からの始動時に追従側ブレードが先行側ブ
レードに当接しない距離だけ両者間が離れ得る時間が設
定され、追従側のブレードがこの待機時間経過後に作動
するので、追従側のブレードは、先行するブレードに追
突することなく払拭動作を行うことができる。

【００１３】また、本発明の対向払拭型ワイパ装置の制
御方法は、それぞれ別個のモータによって駆動される左
右のワイパブレードを有し、前記ワイパブレードを下反
転位置にて上下に重合させてなる対向払拭型ワイパ装置
の制御方法であって、前記ワイパブレードを前記格納位
置から始動する場合、先行側のワイパブレードが所定位
置まで駆動されるまで追従側のワイパブレードを停止状
態で待機させることを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、追従側を待機させて先行
側を作動させる位置角度として、例えば、格納位置から
の始動時に追従側ブレードが先行側ブレードに当接しな
い距離だけ両者間が離れ得る位置角度が設定され、先行
側ブレードがこの位置角度分だけ駆動された後に追従側
のブレードが作動するので、追従側のブレードは、先行
するブレードに追突することなく払拭動作を行うことが
できる。

【００１５】この場合、装置停止時に前記ワイパブレー
ドを前記下反転位置よりも下方に設けられた格納位置に
て停止させ、前記追従側のワイパブレードは、前記先行
側のワイパブレードが前記下反転位置に到達するまで前
記格納位置にて待機させるようにしても良い。この際、
下反転位置を示す絶対位置信号を活用しても良く、これ
により、先行側ブレードの正確な位置が把握でき、より
信頼性の高い制御が可能となる。

【００１６】さらに、本発明の対向払拭型ワイパ装置の
制御方法は、それぞれ別個のモータによって駆動される
左右のワイパブレードを有してなる対向払拭型ワイパ装
置の制御方法であって、前記ワイパ装置の間欠動作時に
一時停止状態にある前記ワイパブレードを再始動する場
合、先行側のワイパブレードを作動させた後、追従側の
ワイパブレードを所定時間停止状態で待機させる。

【００１７】本発明によれば、待機時間として、例え
ば、間欠動作時の一時停止後の再起動に追従側が先行側
に当接しない距離だけ両者間が離れ得る時間が設定さ
れ、追従側のブレードがこの待機時間経過後に作動する
ので、追従側のブレードは、先行するブレードに追突す
ることなく払拭動作を行うことができる。

【００１８】加えて、本発明の対向払拭型ワイパ装置の
制御方法は、それぞれ別個のモータによって駆動される
左右のワイパブレードを有してなり、前記ワイパブレー
ドが下反転位置と上反転位置との間で往復払拭動作を行
う対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、前記ワイ
パ装置が連続的に払拭動作を行う場合、前記下反転位置
において下側となる前記ワイパブレードの前記下反転位
置を、通常下反転位置よりも下方に補正することを特徴
とする。

【００１９】本発明によれば、補正量として、例えば、
下反転位置において両ブレードが同時に反転作動しても
追従側が先行側に当接しない距離が設定され、追従側の
ブレードがこの距離をおいて作動するので、下反転位置
から反転作動した追従側ブレードは、同時に反転作動し
た先行側ブレードに追突することなく払拭動作を行うこ
とができる。

【００２０】

【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
装置における駆動系ならびに制御系の概略を示す説明図
である。

【００２１】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２ａとＡＳ側ワイパーブレード２ｂ（以下、ブレー
ド２ａ,２ｂと略記する）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３ａとＡＳ側モータ３ｂ（以下、モータ３ａ,３
ｂと略す）が別個に設けられている。

【００２２】モータ３ａ,３ｂはモータユニット１２
ａ，１２ｂに収容されており、ユニット内に設けられた
センサにより相対位置信号や絶対位置信号が出力され
る。すなわち、モータユニット１２ａ，１２ｂからは、
モータの回転に伴って発生するパルス信号からなる相対
位置信号と、ブレード２ａ，２ｂが下反転位置に来たと
きに発せられる絶対位置信号が出力されている。これら
の信号は、ワイパ駆動制御装置１０に送出され、それに
基づき各ブレード２ａ,２ｂの位置情報（位置角度）が
算出され、モータ３ａ，３ｂが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。

【００２３】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。ま
た、ブレード２ａ,２ｂは駆動系３２ａ，３２ｂによっ
て駆動される。駆動系３２ａ，３２ｂは、駆動源として
のモータ３ａ，３ｂと、クランクアーム９ａ,９ｂ、連
結ロッド８ａ,８ｂ、駆動レバー７ａ,７ｂおよびワイパ
アーム６ａ，６ｂからなるリンク機構から構成されてい
る。

【００２４】ブレード２ａ,２ｂは、ワイパ軸５ａ,５ｂ
の先端に固定されるワイパアーム６ａ,６ｂに支持され
ており、左右に揺動運動を行うようになっている。ま
た、ワイパ軸５ａ,５ｂの他端には駆動レバー７ａ,７ｂ
が配設されている。さらに、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。モータ３ａ,３ｂが回転すると、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
る。そして、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。すなわち、ブレ
ード２ａ，２ｂが駆動系３２ａ，３２ｂによって駆動さ
れる。

【００２５】図２は、駆動系３２ａ，３２ｂにおけるリ
ンク機構の構成を示す説明図である。また、図３はブレ
ードの動作特性を示す説明図であり、横軸はクランクア
ーム回転角度、縦軸はワイパアームの角速度を示してい
る。なお、図２，３ではＤＲ側を例に採って説明してい
るが、ＡＳ側も同様の構成となっている。

【００２６】図２に示すように、ワイパ装置１では、モ
ータ３ａによって駆動されるクランクアーム９ａがＡ→
Ｂ→Ｃと１８０度回転移動することにより、連結ロッド
８ａがＡ’→Ｂ’→Ｃ’と移動する。これに伴い、駆動
レバー７ａもワイパ軸５ａを中心に揺動し、ワイパアー
ム６ａが格納位置Ｚから上反転位置Ｘまで移動し、ブレ
ード２ａの往路動作が行われる。一方、当該ワイパ装置
１では、ワイパアーム６ａの揺動運動は、モータ３ａの
正逆転によって行われる。図２のようなリンク構成で
は、クランクアーム９ａを３６０度回転させて揺動運動
を得ることも可能であるが、ここではモータ３ａの逆転
により、クランクアーム９ａをＣ→Ｂ→Ｅと回転移動さ
せ復路動作を行わせている。

【００２７】払拭動作を継続させる場合には、復路動作
にてクランクアーム９ａをＥ点にて停止させ、そこを下
反転位置Ｙとする。そして、クランクアーム９ａはＥ点
から再び往路方向（正転方向）に駆動され、下反転位置
Ｙから往路動作が開始される。これらの反転動作は、モ
ータ３ａを電気的に逆転制御することによって行われ
る。また、ワイパスイッチがＯＦＦされ払拭動作を停止
させる場合には、復路においてクランクアーム９ａをＥ
点で停止させずＡ点まで駆動する。これにより、ワイパ
アーム６ａおよびブレード２ａは格納位置Ｚまで駆動さ
れ停止状態となる。

【００２８】このようなリンク機構により駆動されるブ
レード２ａは、図３に示すように、その角速度はＡ点か
らＣ点まで略正弦曲線を描いて変化する。なお、図中１
８０度以降の点線は、クランクアーム９ａを逆転させず
に１回転させた場合の角速度変化を示している。図３か
らわかるように、ブレード２ａの角速度は、Ｂ点を過ぎ
た後徐々に低下し、リンク上の死点に当たるＣ点に至り
ゼロとなる。すなわち、ブレード２ａは上反転位置Ｘに
向かって制動がかかり、上反転位置Ｘではリンクが伸び
きり停止状態となった後モータ３ａが逆転され、復路の
払拭動作が行われる。従って、上反転位置Ｘでは、機械
的な停止作用が働き反転動作が行われることになる。

【００２９】これに対し下反転位置Ｙでは、図３からわ
かるように、対応するＥ点においては角速度はゼロには
なっていない。当該ワイパ装置１では、このＥ点にてモ
ータ３ａを電気的に反転させて往路払拭動作へと切り換
えており、クランクアーム９ａはＥ点にて急激な制動を
受ける。従って、ブレード２ａやワイパアーム６ａ、ク
ランクアーム９ａ等の慣性が作用し、ブレード２ａをス
ムーズに反転させることが上反転位置Ｘよりも難しくな
るが、本実施の形態では、モータ３ａはそれを緩和する
ように逆転制御される。

【００３０】モータ３ａ,３ｂは、それぞれ別個に設け
られた駆動回路によって駆動される。この駆動回路はワ
イパ駆動制御装置１０内に格納されており、ＣＰＵ１１
により制御される。ワイパ駆動制御装置１０は、ＣＰＵ
１１を中心として、図示しないＩ／Ｏインターフェース
や、タイマ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスラインを介して互
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、各モータユニット１２ａ,
１２ｂからの信号を処理し、各モータ３ａ，３ｂに対し
モータ駆動出力信号を送出してその動作を制御する。

【００３１】図４は、モータユニット１２ａの構成を示
す説明図である。なお、モータユニット１２ａはＤＲ側
の装置であるが、その内部の部材、部品等の符号には添
字「ａ」を付さずに示す。また、モータユニット１２ｂ
も図４と同様の構成となっていることは言うまでもな
い。

【００３２】モータユニット１２ａは、モータ３ａとギ
アボックス１３とから構成され、モータ３ａのモータ軸
１４の回転がギアボックス１３内にて減速され、出力軸
１５に出力される。モータ軸１４は、有底筒状のヨーク
１６に回動自在に軸承され、コイルが巻装されたアーマ
チュアコア１７およびコンミテータ１８が取り付けられ
ている。ヨーク１６の内面には複数の永久磁石１９が固
定されている。また、コンミテータ１８には、給電用の
ブラシ２０が摺接している。

【００３３】ヨーク１６の開口側端縁部には、ギアボッ
クス１３のケースフレーム２１が取り付けられている。
モータ軸１４の先端部は、ヨーク１６から突出してケー
スフレーム２１内に収納される。モータ軸１４の先端部
には、ウォーム２２が形成されており、このウォーム２
２には、ケースフレーム２１に回動自在に支持されたウ
ォーム歯車２３が噛合している。このウォーム歯車２３
には、その同軸上に小径の第１ギア２４が一体的に設け
られている。第１ギア２４には、大径の第２ギア２５が
噛合されている。第２ギア２５には、ケースフレーム２
１に回動自在に軸承される出力軸１５が一体に取り付け
られている。なお、図示されないが、モータ軸１４には
前記ウォーム２２に隣接してそのねじ方向とは逆向きの
もう１つのウォームが形成されており、ウォーム歯車２
３、第１ギア２４と同様の減速部材により第２ギア２５
に動力伝達されるようになっている。

【００３４】モータ３ａの駆動力は、ウォーム２２、ウ
ォーム歯車２３、第１ギア２４、第２ギア２５を経て減
速された状態で出力軸１５に出力される。出力軸１５に
は、クランクアーム９ａが取り付けられている。そし
て、モータ３ａの回転により出力軸１５を介してクラン
クアーム９ａが駆動され、前述のようにワイパアーム６
ａが作動する。

【００３５】また、モータ軸１４には、多極着磁マグネ
ット２６（以下、マグネット２６と略記する）が取り付
けられている。これに対しケースフレーム２１内には、
マグネット２６の外周部と対向するように相対位置検出
用ホールＩＣ２７（以下、ホールＩＣ２７と略記する）
が設けられている。図５は、マグネット２６とホールＩ
Ｃ２７の関係およびホールＩＣ２７の出力信号（モータ
パルス）を示す説明図である。

【００３６】ホールＩＣ２７は、図５に示すように、モ
ータ軸１４の中心に対して９０度の角度差を持った位置
に２個（２７Ａ，２７Ｂ）設けられている。当該モータ
３ａでは、マグネット２６は６極に着磁されており、モ
ータ軸１４が１回転すると各ホールＩＣ２７からは６周
期分のパルス出力が得られるようになっている。また、
ホールＩＣ２７Ａ，２７Ｂからは、図５の右側に示すよ
うに、その位相が１／４周期ずれたパルス信号が出力さ
れる。従って、ホールＩＣ２７Ａ，２７Ｂからのパルス
の出現タイミングを検出することにより、モータ軸１４
の回転方向が判別でき、これによりワイパ動作の往路／
復路の判別を行うことができる。

【００３７】さらに、ホールＩＣ２７Ａ，２７Ｂの何れ
か一方のパルス出力の周期からモータ軸１４の回転速度
を検出することができる。モータ軸１４の回転数とブレ
ード２ａの速度との間には、減速比およびリンク動作比
に基づく相関関係が存在しており、モータパルス周期か
らブレード２ａの速度を知ることができる。当該ワイパ
装置１では、ブレード２ａ，２ｂの位置角度（パルス
数）ごとの目標速度を示す速度マップとして、モータパ
ルスの周期マップがＲＯＭに格納されており、これに基
づきブレード速度制御が行われる。

【００３８】一方、第２ギア２５の底面には、絶対位置
検出用マグネット２８（以下、マグネット２８と略記す
る）が取り付けられている。また、ケースフレーム２１
にはプリント基板２９が取り付けられ、その上には、絶
対位置検出用マグネット２８と対向するように絶対位置
検出用ホールＩＣ３０（以下、ホールＩＣ３０と略記す
る）が配設されている。マグネット２８は、第２ギア２
５の底面上に３個設けられており、ブレード２ａが上反
転位置Ｘ、下反転位置Ｙ、格納位置Ｚの各位置に来たと
き、ホールＩＣ３０と対向するようになっている。第２
ギア２５は、前述のようにクランクアーム９ａが取り付
けられ、ブレード２ａを往復動させるため１８０度回転
する。そして、第２ギア２５が回転し、ブレード２ａが
各位置に来るとホールＩＣ３０とマグネット２８が対向
し、パルス信号が出力される。

【００３９】そして、ホールＩＣ２７，３０からのパル
ス出力は、ワイパ駆動制御装置１０に送られ、ＣＰＵ１
１はホールＩＣ３０からのパルス出力を絶対位置信号と
して用いてブレード２ａの位置を認識する。また、ホー
ルＩＣ２７からのパルス信号は、ブレード２ａの相対位
置信号として用いられ、絶対位置信号が得られた後のパ
ルス数をカウントすることにより、ＣＰＵ１１はブレー
ド２ａの現在位置を認識する。

【００４０】すなわち、モータ軸１４の回転数と出力軸
１５の回転数は、減速比に基づく一定関係にあることか
ら、ホールＩＣ２７からのパルス数によって出力軸１５
の回転角度を算出することができる。一方、出力軸１５
の回転角度とブレード２ａの移動角度は、図２に示した
リンク機構に基づき一定の相関関係を有している。従っ
て、ホールＩＣ２７からのパルス数を積算することでブ
レード２ａの移動角度を知ることができる。そこで、ワ
イパ駆動制御装置１０は、ホールＩＣ３０からの各位置
を示す絶対位置信号と、ホールＩＣ２７からのパルス数
の組み合わせによって、ブレード２ａの現在位置を検出
する。

【００４１】このようにしてワイパ駆動制御装置１０は
ブレード２ａ，２ｂの現在位置を認識すると共に、その
データに基づいてモータ３ａ，３ｂを制御する。この場
合、ＣＰＵ１１では、相対位置信号のパルス累積数をそ
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、パルス数とブレード２
ａ,２ｂの位置角度θａ,θｂ（deg）との関係を予めマ
ップ等によってＲＯＭ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。

【００４２】ＣＰＵ１１では、まず第１に、ブレード２
ａ,２ｂの現在の位置角度（パルス積算数）から、ＤＲ
側,ＡＳ側のそれぞれの立場で見た両ブレード２ａ,２ｂ
間の実際の角度差を算出する。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側ブレード２ａの位置角度を基準としてＡ
Ｓ側ブレード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（パルス数差）の絶対値である。つま
り、例えばＤＲ側が「１０」パルスの位置角度にあると
きＡＳ側が「４」パルスの位置角度である場合、ＤＲ側
の位置角度からＡＳ側の位置角度を減じて「６」（１０
−４）となる。一方、これをＡＳ側から見ると、ＡＳ側
ブレード２ｂの位置角度を基準として、ＡＳ側の位置角
度からＤＲ側の位置角度を減じて「６」（４−１０＝−
６の絶対値）となる。

【００４３】次に、ＣＰＵ１１は、現在の位置角度にお
ける両ブレード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。ここで、比較対象となる目標角度差
は、ＲＯＭに予め格納されたＤＲ側目標角度差マップ３
１ａとＡＳ側目標角度差マップ３１ｂからそれぞれ読み
出される。図６にこれらの構成を示す。図６（ａ）はＤ
Ｒ側の位置角度を基準とした目標角度差を示すＤＲ側目
標角度差マップ３１ａであり、図６（ｂ）はＡＳ側の位
置角度を基準とした目標角度差を示すＡＳ側目標角度差
マップ３１ｂである。

【００４４】図６（ａ）のＤＲ側目標角度差マップ３１
ａを見ると、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「４」パルスであ
り、両者の間の目標角度差は「６」であることがわか
る。従って、例えば「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、目標角
度差に対して「３」（６−３）というＤＲ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「３」パルス分進んでいる（近付い
ている）状態を表している。

【００４５】これに対し図６（ｂ）のＡＳ側目標角度差
マップ３１ｂでは、前記の例の場合（「ＤＲ＝１０,Ａ
Ｓ＝７」）、ＡＳ側の位置角度が「７」パルスのときＤ
Ｒ側の位置角度目標は「３２」パルスであり、両者の間
の目標角度差は「２５」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、目標角度
差に対して「２２」（２５−３））というＡＳ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「２２」パルス分遅れている
（近付いている）状態を表している。

【００４６】また、当該ワイパ装置１では、上反転位置
Ｘ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。モータ
３ａ，３ｂでは、下反転位置の絶対位置信号出力後に相
対位置信号のパルス累積数が「１６０」となったとき上
反転位置Ｘとなるように設定されている。そして、復路
では相対位置信号入力ごとにパルス数を「１６０」から
減算して位置角度を算出する。各目標角度差マップ３１
ａ,３１ｂでは、目標角度差が絶対値で示されており、
先行と追従の違いはあるが、復路においても当該マップ
にてブレード２ａ，２ｂの位置制御ができるようになっ
ている。なお、図６のマップ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６のものに限定されない
ことは言うまでもない。

【００４７】このように、ワイパ駆動制御装置１０で
は、ＤＲ側とＡＳ側のそれぞれに相手方との対応を有す
るマップを個々に持たせ、移動速度の異なるブレード２
ａ,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。そして、何れか一方の側にモータ
３ａまたは３ｂからのパルスが入力されると両モータ３
ａ,３ｂの制御が開始される。

【００４８】一方、ＣＰＵ１１ではさらに、得られた角
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。ここでは、先の角度差情報により、目標角度
差と実測角度差との間の差が小さくなるような各モータ
３ａ,３ｂの出力をそれぞれ算出し、それをモータ駆動
出力としてモータユニット１２ａ，１２ｂに送出する。

【００４９】すなわち、ＣＰＵ１１では、先の例によれ
ば、ＤＲ側角度差情報として「３」という値を取得し、
これに基づいて以後のＤＲ側モータ３ａの出力を算出す
る。この場合、取得した角度差情報からＡＳ側が目標値
よりも「３」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。そして、この出力を実現するようにＤＲ側のモ
ータユニット１２ａに制御信号が送出される。

【００５０】また、ＡＳ側については、先の例によれ
ば、ＡＳ側角度差情報として「２２」という値を取得
し、これに基づいて以後のＡＳ側モータ３ｂの出力を算
出する。この場合、取得した角度差情報からＤＲ側が目
標値よりも「２２」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
側のモータユニット１２ｂに制御信号が送出される。

【００５１】なお、図６によれば、ＤＲ側とＡＳ側は４
パルス目までは同時に駆動され、その後、５パルス目以
降ではＤＲ側はそのまま駆動されるが、ＡＳ側はＤＲ側
が３２パルスとなるまで４パルスの状態で待機する。つ
まり、ＤＲ側を３２パルスの位置角度まで先行させ、ブ
レード２ａ，２ｂ間に３２パルス分（約３２度）の距離
を持たせる。従って、前述の例（「ＤＲ＝１０,ＡＳ＝
７」）では、ＤＲ側に対してＡＳ側が進みすぎているこ
とになり、ＡＳ側はパルス７の位置角度にて停止し、Ｄ
Ｒ側の進行を待つことになる。

【００５２】次に、ＤＲ側が３２パルスの位置角度に至
ると、ＡＳ側は２７パルスの位置角度まで駆動される。
つまり、ＤＲ側が５〜３１パルスの間停止状態にあった
ＡＳ側は、ＤＲ側が３２パルスとなるとき再始動し、一
気に２７パルスの位置角度まで移動し両者の間の位置角
度差は「５」とされる。その後、ＤＲ側が３７パルスま
ではＡＳ側は２７パルスの位置にとどまり、ＤＲ側が３
８パルスとなると１パルス分進行して２８パルスの位置
に移動する。

【００５３】さらに、図６（ｂ）からわかるように、Ｄ
Ｒ側が４４パルスの位置に至るとＡＳ側は１パルス進ん
で２９パルスの位置へ移動し、ＤＲ側が５０パルスとな
ると３０パルスの位置に移動する。つまり、ＤＲ側のパ
ルスが「３９→４３」あるいは「４５→４９」と積算さ
れる間、ＡＳ側はそれぞれ「２８」、「２９」パルスの
位置で保持される。

【００５４】このように、ワイパ駆動制御装置１０は、
ブレード２ａ,２ｂ間の実測角度差が目標角度差に近付
くように各モータ３ａ,３ｂを独自に制御する。すなわ
ち、両ブレード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、前述の例のように
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。このため、外力負荷変動等によりブレード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
束される。従って、ブレード２ａ,２ｂの位置角度差の
バラツキを抑えることが可能となる。

【００５５】また、ワイパ駆動制御装置１０では、目標
角度差による制御に加えてブレード２ａ,２ｂのフィー
ドバック速度制御も行っている。この速度制御は、ホー
ルＩＣ２７Ａ，２７Ｂの何れか一方のパルス出力の周期
を用い、予め定めた速度目標値に基づいてモータ３ａ，
３ｂをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御すること
により行われる。本実施の形態では、ホールＩＣ２７Ａ
からのパルス信号によりブレード２ａの速度を検出し、
前述のようにこれを周期マップと比較することにより、
ブレード２ａ，２ｂが位置角度に応じた目標速度となる
ように制御している。

【００５６】なお、当該ワイパ装置１では、このブレー
ド速度制御ならびに前述の位置角度角度制御について、
いわゆるＰＩＤ制御を採用している。このＰＩＤ制御で
は、モータパルス周期と目標周期の差に対して、Ｐ項
（比例項）、Ｉ項（積分項）、Ｄ項（微分項）を設け、
それぞれに所定のゲイン係数を乗じてモータのdutyを設
定している。これにより、周期差に基づく比例制御単独
の場合に比して、目標値近傍における残留偏差を減じる
と共に（Ｉ項）、周期変化の傾向から追従応答性を判断
して制御を行うので（Ｄ項）、制御性の向上を図ること
ができる。このため、例えば、風圧や積雪等によりブレ
ード速度が変化した場合でも、目標速度を維持すべくモ
ータ３ａ,３ｂに適宜指令が発せられ、ブレード速度は
負荷変動によらず略一定に保たれる。

【００５７】そして、先行側のブレードをＰＩＤ速度制
御すると共に、追従側のブレードに対して、ＰＩＤ速度
制御に加えて、前述の目標角度差マップ３１ａ，３１ｂ
に基づいてＰＩＤ角度差制御を行うことで、より精度の
高い動作制御が可能となる。すなわち、ＰＩＤ制御によ
るブレード速度の安定化に伴い、より正確な角度差制御
を行うことができると共に、角度制御自身もＰＩＤ制御
による高精度の制御形態が実現される。

【００５８】ところで、従来の対向払拭型のワイパ装置
では、格納位置にて両ブレードが接近して平行に停止し
ている場合、左右同時に払拭動作を開始するとブレード
同士が衝突してしまうおそれがあった。そこで、本発明
においては、始動時に追従側のブレードを待機させる始
動遅れ制御を行い、ブレード同士の衝突防止を図ってい
る。

【００５９】図７は、本発明を適用した対向払拭型ワイ
パ装置における格納位置からのブレード始動動作を示す
説明図である。ここでは、ワイパスイッチがＯＮされる
と、図７（ａ）に示すように、格納位置ＺにあるＤＲ側
のブレード２ａがまず作動する。ワイパ駆動制御装置１
０では、格納位置Ｚを示す絶対位置信号を得た後、タイ
マにより経過時間を計測する。一方、ＡＳ側ブレード２
ｂは、ブレード２ａが作動した後、所定時間（例えば、
０.５秒）が経過するまで格納位置Ｚにて待機する（図
７（ｂ））。そして、待機時間が経過したところで、ワ
イパ駆動制御装置１０はブレード２ｂを作動させる（図
７（ｃ））。この場合、前記待機時間としては、追従側
のブレード２ｂが作動しても先行側のブレード２ａに当
接しない距離だけ両者が離れ得る時間が設定される。従
って、待機時間経過後に始動したブレード２ｂは、先行
するブレード２ａに追突することなく払拭動作を行うこ
とができる。なお、間欠動作時における一時停止動作か
らの再始動時もこれと同様に制御される。

【００６０】次に、連続払拭動作が行われている場合の
下反転位置での反転動作について説明する。この場合も
両ブレード間を接近させて停止させると反転時に両ブレ
ードが干渉するおそれがある。そこで、本発明において
は、下反転位置における先行側ブレード２ａと追従側ブ
レード２ｂの停止位置の間に衝突防止用間隙Ｇ（以下、
間隙Ｇと略記する）を設けている。

【００６１】図８は、連続払拭動作時における下反転位
置でのブレード動作を示す説明図である。図８に示すよ
うに、ブレード２ａ，２ｂは、復路の払拭動作にて下方
へ向けて駆動され下反転位置に近付く（図８（ａ））。
この場合、通常のワイパ装置では、ＡＳ側ブレード２ｂ
は、図８（ａ）のように略平行状態となると下反転位置
となり停止する。これに対して、本発明によるワイパ装
置では、ブレード２ｂの停止位置が下方に補正され、間
欠動作時における通常下反転位置Ｘよりもさらに下方ま
で駆動される。この補正は、ＡＳ側ブレード２ｂの通常
下反転位置Ｘの絶対位置信号から所定パルス分駆動する
ことで行われる。そして、ＤＲ側のブレード２ｂが略平
行位置まで来たとき、ブレード２ｂは、ブレード２ａと
の間に間隙（補正量）Ｇをあけて停止し、このとき両ブ
レード２ａ，２ｂは下反転位置となる。

【００６２】この間隙Ｇは、下反転位置において両ブレ
ード２ａ，２ｂが同時に反転作動しても、追従側のブレ
ード２ｂが先行側のブレード２ａに当接しない距離が設
定される。従って、下反転位置から反転作動したブレー
ド２ｂは、同時に反転作動したブレード２ａに追突する
ことなく払拭動作を行うことができる。なお、ブレード
２ｂを略平行位置にて停止させ、それより上方位置にて
ブレード２ａを停止させて間隙Ｇを確保しても良い。

【００６３】一方、格納位置でブレードが立体的に交差
して停止するタイプの場合においても、同様に始動遅れ
制御を行うことができる。図９は、格納位置でブレード
が立体的に交差して停止するタイプの対向払拭型ワイパ
装置における格納位置からのブレード始動動作を示す説
明図である。この場合、両ブレード２ａ，２ｂは、格納
位置Ｚにおいて上下に交差状態となっている（図９
（ａ））。そして、ワイパスイッチがＯＮされると、こ
こでもまずＤＲ側のブレード２ａが先に作動される。

【００６４】ブレード２ａが作動すると、ワイパ駆動制
御装置１０は、相対位置信号を順次取得し、ブレード２
ａの位置角度を捕捉する。このとき、ワイパ駆動制御装
置１０は、ブレード２ａが下反転位置Ｙに来るまでの
間、ブレード２ｂを待機させる（図９（ｂ））。ブレー
ド２ａが下反転位置Ｙに到達すると、ワイパ駆動制御装
置１０は、下反転位置を示す絶対位置信号を取得する。
そして、この絶対位置信号を取得した後にブレード２ｂ
を作動させる（図９（ｃ））。この場合、ブレード２ａ
が下反転位置Ｙまで進んでいれば、ブレード２ｂが作動
して当接しないだけの距離が両者間に確保される。従っ
て、ブレード２ａが下反転位置Ｙに到達した後に始動し
たブレード２ｂは、先行するブレード２ａに追突するこ
となく払拭動作を行うことができる。

【００６５】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。例えば、図７の例では、待
機時間経過後にブレード２ｂが始動する構成となってい
るが、時間による管理に代えてブレードの動作角度によ
って始動遅れ制御を行っても良い。すなわち、ワイパ駆
動制御装置１０により、ブレード２ａの相対位置信号を
取得してブレード２ａの位置角度を捕捉し、ブレード２
ａが所定位置角度（例えば、１０パルス）移動するまで
の間、ブレード２ｂを待機させる。そして、ブレード２
ａが所定位置に到達した後にブレード２ｂを作動させ
る。この際、図９の例のように、ブレード２ａの位置と
して下反転位置を基準としてブレード２ｂの待機を解除
しても良い。

【００６６】一方、図９の例においても、追従側の始動
基準点を下反転位置に代えて、前述のように例えば１０
パルスなどの所定角度位置としても良い。さらに、図９
の例において待機時間による始動遅れ制御を実施するこ
とも可能である。

【００６７】なお、本実施の形態においては、絶対位置
検出用のマグネット２８を３個用いているが、必要に応
じて増減させることもできる。例えば、第２ギア２５の
下反転位置Ｙに対応する部分のみにマグネット２８を設
けて、ここを基準として、上反転位置Ｘと格納位置Ｚを
パルスの向きと数とで検出するようにしても良い。

【００６８】

【発明の効果】本発明のワイパ装置制御方法によれば、
格納位置からの始動時に、先行側ブレード作動後、追従
側ブレードを所定時間待機させることにより、追従側ブ
レードと先行側ブレードの衝突を防止でき、スムーズな
払拭動作を確保し、装置の信頼性向上を図ることが可能
となる。

【００６９】また、本発明のワイパ装置制御方法によれ
ば、格納位置からの始動時に、先行側ブレードが所定位
置まで駆動されるまで追従側ブレードを待機させること
により、追従側ブレードと先行側ブレードの衝突を防止
でき、スムーズな払拭動作を確保し、装置の信頼性向上
を図ることが可能となる。

【００７０】さらに、本発明のワイパ装置制御方法によ
れば、間欠動作時の一時停止状態からの再始動時に、先
行側ブレード作動後、追従側ブレードを所定時間待機さ
せることにより、追従側ブレードと先行側ブレードの衝
突を防止でき、スムーズな払拭動作を確保し、装置の信
頼性向上を図ることが可能となる。

【００７１】加えて、本発明のワイパ装置制御方法によ
れば、連続払拭動作時に、下反転位置において、先行側
ブレードと追従側ブレードとの間に衝突防止用の間隙を
設けることにより、追従側ブレードが間隙をあけて作動
するので、下反転位置から同時に反転作動した両ブレー
ドの衝突が回避でき、スムーズな払拭動作を確保し、装
置の信頼性向上を図ることが可能となる。

【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】図１のワイパ装置におけるワイパ駆動機構の構
成を示す説明図である。

【図３】ワイパブレードの動作特性を示す説明図であ
る。

【図４】モータユニットの構成を示す説明図である。

【図５】マグネットとホールＩＣの関係およびホールＩ
Ｃからの出力信号を示す説明図である。

【図６】（ａ）はＤＲ側の位置角度を基準とした目標角
度差を示すＤＲ側目標角度差マップであり、（ｂ）はＡ
Ｓ側の位置角度を基準とした目標角度差を示すＡＳ側目
標角度差マップである。

【図７】本発明を適用した対向払拭型ワイパ装置におけ
る格納位置からのブレード始動動作を示す説明図であ
り、格納位置でブレードが平行に停止するタイプの場合
の動作を示している。

【図８】連続払拭動作時における下反転位置でのブレー
ド動作を示す説明図である。

【図９】本発明を適用した対向払拭型ワイパ装置におけ
る格納位置からのブレード始動動作を示す説明図であ
り、格納位置でブレードが立体的に交差して停止するタ
イプの場合の動作を示している。

【図１０】従来の対向払拭型ワイパ装置における格納位
置からのブレード始動動作を示す説明図であり、格納位
置でブレードが平行に停止するタイプの場合の動作を示
している。

【図１１】従来の対向払拭型ワイパ装置における格納位
置からのブレード始動動作を示す説明図であり、格納位
置でブレードが立体的に交差して停止するタイプの場合
の動作を示している。

【符号の説明】

１ワイパ装置２ａＤＲ側ワイパブレード２ｂＡＳ側ワイパーブレード３ａＤＲ側モータ３ｂＡＳ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１０ワイパ駆動制御装置１１ＣＰＵ１２ａ，１２ｂモータユニット１３ギアボックス１４モータ軸１５出力軸１６ヨーク１７アーマチュアコア１８コンミテータ１９永久磁石２０ブラシ２１ケースフレーム２２ウォーム２３ウォーム歯車２４第１ギア２５第２ギア２６多極着磁マグネット２７（２７Ａ，２７Ｂ）相対位置検出用ホールＩＣ２８絶対位置検出用マグネット２９プリント基板３０絶対位置検出用ホールＩＣ３１ａＤＲ側目標角度差マップ３１ｂＡＳ側目標角度差マップ３２ａ，３２ｂ駆動系Ｘ上反転位置Ｙ下反転位置Ｚ格納位置Ｇ衝突防止用間隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川端克彦群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地株式会社ミツバ内 (72)発明者天笠俊之群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地株式会社ミツバ内Ｆターム(参考） 3D025 AA01 AB01 AC01 AD02 AD09 AE57 AE79 AG21 AG78

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ別個のモータによって駆動され
る左右のワイパブレードを有し、前記ワイパブレードを
下反転位置にて上下に重合させてなる対向払拭型ワイパ
装置の制御方法であって、前記ワイパブレードを前記格納位置から始動する場合、
先行側のワイパブレードを作動させた後、追従側のワイ
パブレードを所定時間停止状態で待機させることを特徴
とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。
【請求項２】それぞれ別個のモータによって駆動され
る左右のワイパブレードを有し、前記ワイパブレードを
下反転位置にて上下に重合させてなる対向払拭型ワイパ
装置の制御方法であって、前記ワイパブレードを前記格納位置から始動する場合、
先行側のワイパブレードが所定位置まで駆動されるまで
追従側のワイパブレードを停止状態で待機させることを
特徴とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。
【請求項３】請求項１または２記載の対向払拭型ワイ
パ装置の制御方法において、前記ワイパ装置は装置停止
時に前記ワイパブレードが前記下反転位置よりも下方に
設けられた格納位置にて停止し、前記追従側のワイパブ
レードは、前記先行側のワイパブレードが前記下反転位
置に到達するまで前記格納位置にて待機することを特徴
とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。
【請求項４】それぞれ別個のモータによって駆動され
る左右のワイパブレードを有してなる対向払拭型ワイパ
装置の制御方法であって、前記ワイパ装置の間欠動作時に一時停止状態にある前記
ワイパブレードを再始動する場合、先行側のワイパブレ
ードを作動させた後、追従側のワイパブレードを所定時
間停止状態で待機させる対向払拭型ワイパ装置の制御方
法。
【請求項５】それぞれ別個のモータによって駆動され
る左右のワイパブレードを有してなり、前記ワイパブレ
ードが下反転位置と上反転位置との間で往復払拭動作を
行う対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、前記ワイパ装置が連続的に払拭動作を行う場合、前記下
反転位置において下側となる前記ワイパブレードの前記
下反転位置を、通常下反転位置よりも下方に補正するこ
とを特徴とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。