JP2004009912A - ワイパ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータロック状態からの自動復帰を可能にするワイパ制御装置を提供すること。
【解決手段】コントローラ３は、制御手段３ａと、第１のタイマ３ｂと、第２のタイマ３ｃと、第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にロックフラグを設定するフラグ設定手段３ｄと、第２のタイマ３ｃのカウントアップ後のＡＳスイッチ８の信号のレベル変化時にロックフラグを解除するフラグ解除手段３ｅとを含み、制御手段３ａは、フラグ設定手段３ｄのロックフラグの設定に基づいて半導体スイッチ素子４をオフ制御すると共に、第２のタイマ３ｃのカウントアップ時に半導体スイッチ素子４をオン制御しかつフラグ解除手段３ｅのロックフラグの解除に基づいて半導体スイッチ素子４のオン制御を継続する。
【選択図】 図１
【解決手段】コントローラ３は、制御手段３ａと、第１のタイマ３ｂと、第２のタイマ３ｃと、第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にロックフラグを設定するフラグ設定手段３ｄと、第２のタイマ３ｃのカウントアップ後のＡＳスイッチ８の信号のレベル変化時にロックフラグを解除するフラグ解除手段３ｅとを含み、制御手段３ａは、フラグ設定手段３ｄのロックフラグの設定に基づいて半導体スイッチ素子４をオフ制御すると共に、第２のタイマ３ｃのカウントアップ時に半導体スイッチ素子４をオン制御しかつフラグ解除手段３ｅのロックフラグの解除に基づいて半導体スイッチ素子４のオン制御を継続する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイパ制御装置に関し、特にモータロック状態からの自動復帰機能を有するワイパ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイパ制御装置において、ワイパモータが何らかの異常（たとえば、ワイパの凍結、ゴミ詰まり、故障など）により、ワイパモータがロックしてしまうことがある。このモータロック状態を検出して、ワイパモータへの電源供給を遮断する保護機能があり、このような保護機能は、たとえば特開２０００−３３５３７４号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の公開公報に記載のものでは、モータロック状態を検出して停止させた状態からワイパモータを復帰させるには、再び何らかのワイパスイッチ（コンビスイッチ）を操作しなければならなかった。
【０００４】
ところが、モータロックの原因は様々であり、たとえばゴミ詰まり等であれば、ゴミが自然にとれてしまうこともあり、また、ワイパの凍結であれば、凍結が溶けてしまい、運転者が気が付かないうちにモータロックを起こした原因が解決されてしまうこともある。このような場合でも、上述の公報記載の技術では、スイッチ操作を行う必要があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述の問題点を解決し、モータロック状態からの自動復帰を可能にするワイパ制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的にかんがみて、請求項１記載の発明のワイパ制御装置は、図１の基本構成図に示すように、ワイパの動作モードを設定するコンビスイッチ２と、上記コンビスイッチ２で設定された動作モードに応じて駆動されるワイパモータ７と、上記ワイパモータ７の回転にしたがって上記ワイパのパーク位置とパーク位置以外の位置とに対応してハイレベルとローレベル間でレベル変化する信号を出力するオートストップスイッチ８と、バッテリ１１からの上記ワイパモータ７への通電をオンオフする半導体スイッチ素子４と、上記コンビスイッチ２および上記オートストップスイッチ８からの信号が入力され、上記半導体スイッチ素子４のオンオフを制御する制御信号を供給する制御手段３ａを含むコントローラ３とを備えたワイパ制御装置であって、上記コントローラ３は、さらに、上記半導体スイッチ素子４のオン時にスタートして予め設定された異常検出期間をカウントすると共に、上記オートストップスイッチ８の信号のレベル変化時にリセットされる第１のタイマ３ｂと、上記第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にスタートし、予め設定された待機期間をカウントする第２のタイマ３ｃと、上記第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にロックフラグを設定するフラグ設定手段３ｄと、上記第２のタイマ３ｃのカウントアップ後の上記オートストップスイッチ８の信号のレベル変化時に上記ロックフラグを解除するフラグ解除手段３ｅとを含み、上記制御手段３ａは、上記フラグ設定手段３ｄのロックフラグの設定に基づいて上記半導体スイッチ素子４をオフ制御すると共に、上記第２のタイマ３ｃのカウントアップ時に上記半導体スイッチ素子４をオン制御しかつ上記フラグ解除手段３ｅのロックフラグの解除に基づいて上記半導体スイッチ素子４のオン制御を継続することを特徴とするワイパ制御装置に存する。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、ワイパ制御装置は、ワイパの動作モードを設定するコンビスイッチ２と、コンビスイッチ２で設定された動作モードに応じて駆動されるワイパモータ７と、ワイパモータ７の回転にしたがってワイパのパーク位置とパーク位置以外の位置とに対応してハイレベルとローレベル間でレベル変化する信号を出力するオートストップスイッチ８と、バッテリ１１からのワイパモータ７への通電をオンオフする半導体スイッチ素子４と、コンビスイッチ２およびオートストップスイッチ８からの信号が入力され、半導体スイッチ素子４のオンオフを制御する制御信号を供給する制御手段３ａを含むコントローラ３とを備えたワイパ制御装置であって、コントローラ３は、さらに、半導体スイッチ素子４のオン時にスタートして予め設定された異常検出期間をカウントすると共に、オートストップスイッチ８の信号のレベル変化時にリセットされる第１のタイマ３ｂと、第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にスタートし、予め設定された待機期間をカウントする第２のタイマ３ｃと、第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にロックフラグを設定するフラグ設定手段３ｄと、第２のタイマ３ｃのカウントアップ後のオートストップスイッチ８の信号のレベル変化時にロックフラグを解除するフラグ解除手段３ｅとを含み、制御手段３ａは、フラグ設定手段３ｄのロックフラグの設定に基づいて半導体スイッチ素子４をオフ制御すると共に、第２のタイマ３ｃのカウントアップ時に半導体スイッチ素子４をオン制御しかつフラグ解除手段３ｅのロックフラグの解除に基づいて半導体スイッチ素子４のオン制御を継続するので、モータロック状態からの自動復帰が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるワイパ制御装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図２は、本発明によるワイパ制御装置の実施の形態を示すブロック図である。ワイパ制御装置は、コンビスイッチ２、コントローラ３、ＭＯＳ−ＦＥＴ４，５およびツェナーダイオード６からなる制御部１と、ワイパモータ７と、ＡＳ（オートストップ）スイッチ８と、ウォッシャモータ９とから構成されている。
【００１０】
コンビ（コンビネーション）スイッチ２は、車両の運転者が操作してワイパの種々の動作モードを設定するものであり、ＯＮ端子、ＩＮＴ端子、ＧＮＤ端子およびＷＡＳＨ端子の接続組み合わせにより、ワイパの動作モードとしてたとえばＯＦＦ（停止）モード、ＩＮＴ（間欠ワイパ動作）モード、ＯＮ（連続ワイパ動作）モードおよびＷＡＳＨ（ウォッシャ後ふき動作）モード等を選択することができる。また、コンビスイッチ２は、間欠ワイパ動作モード時の間欠時間設定用の可変抵抗１０を接続するＶＲ端子も備えている。
【００１１】
コントローラ３は、図３にその構成例を示すように、デジタル制御部３Ａ、５ボルトレギュレータ３Ｂ、リセット回路３Ｃ、発振回路３Ｄ、入力回路３Ｅ、レベルシフト回路３Ｆ、ＶＲ変換回路３Ｇおよび、ＭＯＳ−ＦＥＴゲートドライブ３Ｈを含む。
【００１２】
デジタル制御部３Ａは、ワイパ制御装置の全体動作を制御するものであり、上述の制御手段３ａ、第１のタイマ３ｂ、第２のタイマ３ｃ、フラグ設定手段３ｄおよびフラグ解除手段３ｅの各機能も実行する。
【００１３】
５ボルトレギュレータ３Ｂは、車両の電源であるバッテリ１１からＩＧ（イグニッション）スイッチ１２およびヒューズ１３を介してバッテリ電源電圧（たとえば、１３．５ボルト）が供給され、デジタル制御部３Ａの駆動用電圧、たとえば５ボルト、を供給する。
【００１４】
リセット回路３Ｃは、ＩＧスイッチ１２のオンによるワイパ制御装置への電源電圧投入時に、デジタル制御部３Ａの動作を初期値にする。
【００１５】
発振回路３Ｄは、デジタル制御部３Ａ用のクロック信号を発生し、デジタル制御部３Ａに供給する。
【００１６】
入力回路３Ｅは、コンビスイッチ２のＩＮＴおよびＯＮ端子に電流を流し、各端子のオンオフを検出して、ＩＮＴモードオン信号またはＯＮモードオン信号をデジタル制御部３Ａに供給する。
【００１７】
レベルシフト回路３Ｆは、コンビスイッチ２のＷＡＳＨ端子およびＡＳスイッチの共通端子ａで検出されるバッテリ電源電圧（１３．５ボルト）を５ボルトに変換して、検出信号をデジタル制御部３Ａに供給する。
【００１８】
ＶＲ変換回路３Ｇは、コンビスイッチ２のＶＲ端子に接続され、ＩＮＴモード時の間欠時間設定のために設けられている。
【００１９】
ＭＯＳ−ＦＥＴゲートドライブ３Ｈは、デジタル制御部３Ａから出力されるＭＯＳ−ＦＥＴ制御用デジタル出力をＭＯＳ−ＦＥＴの動作レベル電圧に変換して、制御出力端子ＦＥＴ−ａおよび制御出力端子ＦＥＴ−ｂに出力する。
【００２０】
コントローラ３は、デジタル制御部３Ａの制御の下で、図４から図８に示すタイミング図に基づいて後述するように、ワイパの各動作モード時の時間的制御機能を働かせている。
【００２１】
ＭＯＳ−ＦＥＴ４は、上述の半導体スイッチ素子として働くＮチャンネル型ＭＯＳ−ＦＥＴであり、そのオンオフによりワイパモータ７への駆動電圧を供給または遮断するための半導体スイッチ素子として働き、ドレインがワイパモータ７に接続され、ソースがコンビスイッチ２のＧＮＤ端子と接地に接続され、ゲートがコントローラ３の制御出力ＦＥＴ−ａに接続されている。
【００２２】
ＭＯＳ−ＦＥＴ５は、Ｐチャンネル型ＭＯＳ−ＦＥＴであり、そのオンオフによりワイパモータ７のブレーキ動作を行うための半導体スイッチ素子として働き、ソースがツェナーダイオード６を介してヒューズ１３に接続され、ドレインがＭＯＳ−ＦＥＴ４のドレインに接続され、ゲートがコントローラ３の制御出力ＦＥＴ−ｂに接続されている。
【００２３】
ツェナーダイオード６は、そのツェナー電圧Ｖｚがバッテリ電圧（たとえば、１３．５ボルト）＜Ｖｚ＜ＭＯＳ−ＦＥＴ４の定格電圧ＶＤＳＳなる定格を持つように選択される。これにより、ツェナーダイオード６は、後述するように、ＭＯＳ−ＦＥＴ４が過熱遮断したときのワイパモータ７の逆起電圧を逃がす働きと、バッテリ１１の接続ミスによる逆接続時の保護と、ＭＯＳ−ＦＥＴ５のオフ時そのゲート電位を０．７ボルトシフトして確実にオフさせる働きとの３つの働きを兼ね備えている。
【００２４】
ワイパモータ７は、そのプラス端子がヒューズ１３に接続され、マイナス端子がＭＯＳ−ＦＥＴ４のドレインに接続されている。
【００２５】
ＡＳスイッチ８は、その共通接点ａがコントローラのＡＳ入力に接続され、ハイレベル接点ｂがバッテリ１１からの電源電圧に接続され、ローレベル接点ｃが接地に接続されている。このＡＳスイッチ８は、周知のように、その共通接点ａが、ワイパモータ７の回転に伴って、ワイパのパーク位置にあるときにハイレベル接点ｂに接続されると共に、ワイパがパーク位置以外の場所にあるとローレベル接点ｃに接続されるものである。
【００２６】
ウォッシャモータ９は、そのプラス端子がヒューズ１３に接続され、マイナス端子がコンビスイッチ２のＷＡＳＨ端子に接続されている。
【００２７】
上述の構成による本発明のワイパ制御装置の通常時の動作モードには、間欠ワイパ動作モード、連続ワイパ動作モードおよびウォッシャ後ふき動作モードの３つがある。以下の各々の動作について説明する。
【００２８】
まず初期状態では、ＩＧスイッチ１２がオン状態で、最初はワイパがパーク位置にあるため、ＡＳスイッチ８は、共通接点ａが、ハイレベル接点ｂに接続されている。また、各ＦＥＴ４，５へのコントローラ３からの制御出力は、制御出力ＦＥＴ−ｂと制御出力ＦＥＴ―ａが共にローであり、ＭＯＳ−ＦＥＴ５がオン、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフとなっている。ＭＯＳ−ＦＥＴ４は、Ｎチャンネル型なので、ハイレベルの制御信号がゲートに入力されるとオンとなり、ドレインとソース間に電流が流れ、ローレベルの制御信号がゲートに入力されるとオフとなる。これに対して、ＭＯＳ−ＦＥＴ５は、Ｐチャンネル型なので、ローレベルの制御信号がゲートに入力されるとオンになり、ハイレベルの制御信号が入力されるとオフになる。ハイまたはローの制御信号は、それぞれのＭＯＳ−ＦＥＴの動作しきい値よりも十分高いまたは低いレベルに設定される。
【００２９】
（間欠ワイパ動作モード）
まず、間欠ワイパ動作モード（ＩＮＴモード）について、図２のブロック図と、図４に示すこの動作モード時のコントローラ３の各部信号のタイミング図とを参照しながら説明する。
【００３０】
初期状態から、コンビスイッチ２をＩＮＴポジションに切り換えると、コンビスイッチ２からコントローラ３にＩＮＴオン信号（ローレベル）が入力される。ＩＮＴオン信号が入力されると、コントローラ３は、ＩＮＴオン信号の立ち下がりで直ちに、制御出力ＦＥＴ−ｂをローレベルからハイレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオフになるように制御し、続いてデッドタイムｔｄの経過後に、制御出力ＦＥＴ−ａをローレベルからハイレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオンになるように制御する。
【００３１】
デッドタイムｔｄは、上述のコントローラ３の機能Ａとして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５とＭＯＳ−ＦＥＴ４が同時にオン状態となって貫通電流が流れるのを防ぐために設けられており、ＦＥＴの応答時間よりも十分に長い時間とすれば良い。
【００３２】
ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンになると、バッテリ１１→ＩＧスイッチ１２→ヒューズ１３→ワイパモータ７→ＭＯＳ−ＦＥＴ４→グラウンド（接地）の経路で電流が流れ、ワイパモータ７は回転を始める。ワイパモータ７の回転に同期しているＡＳスイッチ８は、ハイレベル接点ｂからローレベル接点ｃに切り替わるため、コントローラ３のＡＳ入力は、ハイレベルからローレベルに変わる。ワイパモータ７が回転を続け、ワイパが車両のウインドシールドガラス上を１往復すると、ワイパはパーク位置に戻る。このとき、ＡＳスイッチ８は、ローレベル接点ｃからハイレベル接点ｂに戻り、コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が再度入力される。
【００３３】
コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が再入力されると、コントローラ３は、直ちに制御出力ＦＥＴ−ａをハイレベルからローレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後制御出力ＦＥＴ−ｂをハイレベルからローレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオンする。ワイパモータ７は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオフにより通電が止められたため、逆起電力を生じるが、ＭＯＳ−ＦＥＴ５がオンするので、ワイパモータ７のプラス端子→ツェナーダイオード６→ＭＯＳ−ＦＥＴ５→ワイパモータのマイナス端子の閉回路が形成される。そのため、ワイパモータ７に逆電流（ブレーキ電流）が急激に流れて逆起電力を消費するので、ワイパモータ７はブレーキがかかって急速に停止し、ワイパはパーク位置からはみ出ることなく停止する。
【００３４】
ＭＯＳ−ＦＥＴ５は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフしている間は常にオンされている。このため、サージ電圧を逃がすことができ、ＶＤＳＳ電圧定格を低いものにすることができる。ＭＯＳ−ＦＥＴ５のＶＤＳＳ電圧定格を、ＭＯＳ−ＦＥＴ４の２／３〜１／３程度とすることにより、小型かつ低コストになっている。さらに、ＭＯＳ−ＦＥＴ５には、ワイパモータ７の停止動作時のブレーキ電流のみが流れるように構成されている。ブレーキ電流は、数十〜数百ミリ秒の短時間流れるだけなので、ＭＯＳ−ＦＥＴ５のＲＤＳＯＮ定格を、ＭＯＳ−ＦＥＴ４の２〜２０倍と大きくしている。そのため、ＭＯＳ−ＦＥＴ５は、さらに小型、低コストとなっている。
【００３５】
コントローラ３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフにした後、可変抵抗１０により設定されたＩＮＴ時間（ワイパが停止している時間）をカウントした後再びＭＯＳ−ＦＥＴ５をオンからオフにし、以後上述と同様の動作を繰り返す。このようにして間欠ワイパ動作が行われる。
【００３６】
次に、間欠ワイパ動作中、コンビスイッチ２がＩＮＴポジションからＯＦＦポジションに切り替えられると、コントローラ３のＩＮＴ入力にはオフ信号（ハイレベル）が入力される。このとき、ワイパがまだウインドシールドガラス上にあり、ＡＳスイッチ８がローレベル接点ｃ側であると、コントローラ３のＡＳ入力はローレベルであるので、コントローラ３は制御出力ＦＥＴ−ａおよびＦＥＴ−ｂの制御信号をハイレベルのままに保つ。したがって、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオン、ＭＯＳ−ＦＥＴ５がオフのままに保たれ、ワイパモータ７は回転し続ける。ワイパモータ７が回転を続けて、ワイパがパーク位置まで戻り、ＡＳスイッチ８がハイレベル接点ｂ側に切り替わると、コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が供給され、コントローラ３は、直ちに制御出力ＦＥＴ−ａをハイレベルからローレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後制御出力ＦＥＴ−ｂをハイレベルからローレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオンし、ワイパモータ７の回転が停止する。
【００３７】
なお、コンビスイッチ２がＩＮＴポジションからＯＦＦポジションに切り替えられたとき、ＡＳスイッチ８がハイレベル接点ｂ側になっていれば（したがって、ワイパがパーク位置になっていれば）、直ちにコントローラ３からのローレベルの制御信号がＭＯＳ−ＦＥＴ４およびＭＯＳ−ＦＥＴ５に供給され、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフ、ＭＯＳ−ＦＥＴ５がオンとなり、ワイパモータ７も直ちに停止状態となる。
【００３８】
このようにして、コンビスイッチ２をＯＦＦポジションに切り替える段階で、ワイパがどの位置にあっても、ＩＧスイッチ１２がオンされている限り、ワイパは必ずパーク位置で停止する。ＡＳスイッチ８は、単にワイパのパーク位置を検出するためだけに用いられており、ワイパモータ７の駆動電流が流れないので、その接点を小電流容量型とすることができ、小型かつ低コストにできる。さらに、接点の信頼性も高まる。
【００３９】
（連続ワイパ動作モード）
次に、連続ワイパ動作モード（ＯＮモード）について、図２のブロック図と、図５に示すこの動作モード時のコントローラ３の各部信号のタイミング図とを参照しながら説明する。
【００４０】
初期状態から、コンビスイッチ２をＯＮポジションに切り替えると、コンビスイッチ２からコントローラ３のＯＮ入力にオン信号（ローレベル）が入力される。オン信号が入力されると、コントローラ３は、制御出力ＦＥＴ−ａおよびＦＥＴ−ｂにより、直ちにＭＯＳ−ＦＥＴ５をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオンになるように制御する。
【００４１】
ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンすると、ワイパモータ７が回転を始める。ワイパモータ７の回転に同期しているＡＳスイッチ８は、ハイレベル接点ｂ側からローレベル接点ｃ側に切り替わるため、コントローラ３のＡＳ入力はローレベルに変わる。ワイパモータ７が回転を続けると、ワイパは、ウインドシールドガラス上を１往復するたびにパーク位置を通過する。このとき、ＡＳスイッチ８は一時的にハイレベル接点ｂ側に戻り、コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が入力されるが、コントローラ３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４およびＭＯＳ−ＦＥＴ５の各ゲートへハイレベルの制御信号を出力し続ける。そのため、ワイパモータ７は回転を続ける。
【００４２】
コンビスイッチがＯＮポジションからＯＦＦポジションに切り替えられると、コントローラのＯＮ入力端子にはオフ信号（ハイレベル）が入力される。このとき、ワイパがまだウインドシールドガラス上にあり、ＡＳスイッチ８がローレベル接点ｃ側であると、コントローラ３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４およびＭＯＳ−ＦＥＴ５への制御信号出力をハイレベルのままに保つ。したがって、ワイパモータ７が回転を続けて、ワイパがパーク位置まで戻り、コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が入力され、コントローラ３は、制御出力ＦＥＴ−ａおよびＦＥＴ−ｂにより、直ちにＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオンになるように制御し、ワイパモータの回転を停止させる。このときのブレーキ動作は前述の通りである。
【００４３】
（ウォッシャ後ふき動作モード）
次に、ウォッシャ後ふき動作モード（ＷＡＳＨモード）について、図２のブロック図と、図６に示すこの動作モード時のコントローラ３の各部信号のタイミング図とを参照しながら説明する。
【００４４】
コンビスイッチ２が、ＯＦＦポジションからＷＡＳＨポジションに切り替えられると、バッテリ１１→ＩＧスイッチ１２→ヒューズ１３→ウォッシャモータ９→コンビスイッチ２のＷＡＳＨ端子→ＧＮＤ端子→グラウンド（接地）の経路で電流が流れ、ウォッシャモータ９は回転を始める。ウォッシャモータ９は、ポンプ（図示しない）を作動させ、洗浄液タンク（図示しない）から洗浄液がウインドシールドガラス上に送出される。
【００４５】
このとき、ウォッシャモータ９への通電と同時に、コントローラ３のＷＳ入力にオン信号（ローレベル）が入力される。コントローラ３は、オン信号の立ち下がりから遅れ時間ｔａの経過後、制御出力ＦＥＴ−ｂをローレベルからハイレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後制御出力ＦＥＴ−ａをローレベルからハイレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオンする。ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンすると、ワイパモータ７は回転を始め、ワイパがウインドシールドガラス上を往復運動して洗浄液によるウインドシールドガラスの洗浄を行う。コンビスイッチ２がＷＡＳＨポジションにある期間中は、コントローラ３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４及びＭＯＳ−ＦＥＴ５にハイレベルの制御信号を出し続ける。遅れ時間ｔａは、ウォッシャモータ９が回転を始めてから洗浄液がウインドシールドガラス上に届くまでの時間遅れを想定して設けられている。
【００４６】
コンビスイッチ２が、ＷＡＳＨポジションからＯＦＦポジションに切り替えられると、コントローラ３のＷＳ入力端子にはオフ信号（ハイレベル）が入力される。コントローラ３は、ＷＳ入力にオフ信号が入力された後、ＡＳスイッチ８からのＡＳ入力がローレベルからハイレベルに戻ったのを確認し、さらに、ワイパが規定回数、たとえば３回、往復するまで（すなわち、ＡＳスイッチ８のローレベル接点ｃからハイレベル接点ｂへの切り替わりを３回カウントするまで）、ＭＯＳ−ＦＥＴ４およびＭＯＳ−ＦＥＴ５にハイレベルの制御信号を出し続け、その後ローレベルの制御信号にすることにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフにして、ワイパをパーク位置で止める。
【００４７】
コントローラ３は、上述の規定回数を予め設定して内部メモリ（図示しない）に格納しておき、ＡＳスイッチ８のローレベル接点ｃからハイレベル接点ｂへの切り替わり回数をＡＳ入力で監視し、内部メモリに格納されている規定回数と比較して一致したときに、制御出力ＦＥＴ−ａおよびＦＥＴ−ｂをハイレベルからローレベルにして、ワイパモータ７の通電を止める。
【００４８】
したがって、このウォッシャ後ふき動作では、コンビスイッチ２のポジションをＷＡＳＨポジションにしてウォッシャ動作をさせ、ウォッシャ動作を止めるためにＯＦＦポジションにしたときは、さらに規定回数だけ後ふき作業を行った後、動作が完了するものである。
【００４９】
一方、コンビスイッチ２がＷＡＳＨポジションからＯＮポジションに切り替えられた場合は、コントローラ３は、そのまま連続ワイパ動作を継続するように制御する。また、ＷＡＳＨポジションからＯＮポジション、さらにＯＦＦポジションと切り替えられたとき、まだ後ふきの規定回数（この例では３回）に達していなかった場合は、コントローラ３は、ワイパが残りの回数後ふきを行った上でパーク位置で停止するように制御する。
【００５０】
次に、本発明のワイパ制御装置では、上述の各種動作モードにおいて、ワイパモータ７がモータロックの異常を起こしたときに保護および自動復帰動作を行う。以下、この保護および自動復帰動作について、図２のブロック図と、図７および図８に示すワイパ制御装置の各部信号のタイミング図とを参照しながら説明する。
【００５１】
すなわち、コンビスイッチ２が、図７において時刻ｔ１でＯＦＦポジションからＯＮポジションに切り替えられ、連続ワイパ動作モードが指示されると、コンビスイッチ２からのＯＮ信号（ローレベル）がコントローラ３に入力される。それにより、コントローラ３の制御出力ＦＥＴ−ａがローレベルからハイレベルにされ、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンとなって、ワイパモータ７に通電が始まる。
【００５２】
ワイパモータ７に通電され、ワイパモータ７が回転したとき、ワイパモータ７にモータロックの異常が発生すると（時刻ｔ２）、ワイパモータ７の回転が止まり、ワイパモータ７に大きな負荷電流が流れ続ける。ワイパモータ７が途中で止まったまま回っていないので、ＡＳスイッチ８は、ローレベル接点ｃ側になったままである。
【００５３】
そこで、コントローラ３は、制御出力ＦＥＴ−ａをハイレベルとしてＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンとなった後、ＡＳ入力に供給されるＡＳスイッチ８からの信号のレベル変化を監視する。そして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオン後、ＡＳ周期（すなわち、ワイパが１往復してパーク位置に戻るまでにかかる時間）よりも十分長い時間（以下、異常検出期間Ｔ１という）の間、ＡＳスイッチ８が変化しなかったことを検出した場合は、時刻ｔ３で、デジタル制御部３Ａ内のフラグ設定手段（図１の３ｄで示される）によりロックフラグを設定すると共に、このロックフラグの設定に基づいて制御出力ＦＥＴ−ａを強制的にハイレベルからローレベルに変更する。それにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフとなり、ワイパモータ７への通電が、異常発生から異常検出期間Ｔ１の経過後遮断され、ワイパモータ７に大きな負荷電流が流れ続けるのを防止する。
【００５４】
上述の異常検出期間Ｔ１の時間経過は、デジタル制御部３Ａ内の第１のタイマ（図１の３ｂで示される）のカウントアップで検出される。この第１のタイマは、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオン時にカウントをスタートして異常検出期間Ｔ１の経過後カウントアップするが、ＡＳスイッチ８からＡＳ入力に供給される信号のレベル変化時毎にリセットとスタートを繰り返す。すなわち、第１のタイマは、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオン時にスタートして、ＡＳ入力に供給されるＡＳスイッチ８からの信号がローレベルからハイレベルに変化するときにリセットされ、続いてハイレベルからローレベルに変化するときにカウントを再スタートする。
【００５５】
その後、コントローラ３は、第１のタイマのカウントアップ後の時間経過をデジタル制御部３Ａ内の第２のタイマ（図１の３ｃで示される）でカウントし、この第２のタイマがカウントアップする予め設定された待機期間Ｔ２の経過後、時刻ｔ４で、再び制御出力ＦＥＴ−ａをローレベルからハイレベルに変更し、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオンとして、ワイパモータ７へ通電する。それと同時に、コントローラ３は、再びＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンとなった後、ＡＳ入力に供給されるＡＳスイッチ８からの信号のレベル変化を監視する。
【００５６】
そして、時刻ｔ５で、ＡＳスイッチ８からの信号のレベル変化が検出された場合は、待機期間Ｔ２の経過中に上述のような理由でモータロックの原因がなくなり、ワイパモータ７が回転していることを意味するので、コントローラ３は、デジタル制御部３Ａ内のフラグ解除手段（図１の３ｅで示される）によりロックフラグを解除する。次いで、コントローラ３は、ロックフラグの解除に基づいて、制御出力ＦＥＴ−ａをハイレベルに維持し、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオンを継続するように制御する。その結果、ワイパモータ７は回転し続け、ワイパは、連続ワイパ動作モードでの動作に自動復帰する。
【００５７】
一方、図８に示すように、時刻ｔ４で再びＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンとなった後、異常検出期間Ｔ１経過しても、ＡＳ入力に供給されるＡＳスイッチ８からの信号のレベル変化が無かった場合は、依然としてモータロック状態が続いており、ワイパモータ７が回転していないことを意味するので、ロックフラグは解除されず、コントローラ３は、時刻ｔ６で、再び制御出力ＦＥＴ−ａを強制的にハイレベルからローレベルに変更する。それにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフとなり、ワイパモータ７への通電が、異常検出期間Ｔ１の経過後遮断される。そして、時刻ｔ６から時刻ｔ７まで再び待機期間Ｔ２の間待機する。
【００５８】
このように、本発明によれば、モータロック状態からの自動復帰が可能となる。なお、上述の保護および自動復帰動作は、連続ワイパ動作モード時を例として説明したが、他の動作モード、すなわち、間欠ワイパ動作モードおよびウォッシャ後ふき動作モード時においても、同様に、保護および自動復帰動作が行われる。
【００５９】
以上のように、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず種々の変形、応用が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、モータロック状態からの自動復帰が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるワイパ制御装置の基本構成図である。
【図２】本発明によるワイパ制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図２のワイパ制御装置におけるコントローラの構成例を示すブロック図である。
【図４】図２のワイパ制御装置における間欠ワイパ動作モード時のコントローラの各部信号のタイミング図である。
【図５】図２のワイパ制御装置における連続ワイパ動作モード時のコントローラの各部信号のタイミング図である。
【図６】図２のワイパ制御装置におけるウォッシャ後ふき動作モード時のコントローラの各部信号のタイミング図である。
【図７】図２のワイパ制御装置における保護および自動復帰動作を説明するためのワイパ制御装置の各部信号のタイミング図である。
【図８】図２のワイパ制御装置における保護および自動復帰動作を説明するためのワイパ制御装置の各部信号のタイミング図である。
【符号の説明】
２ コンビスイッチ
３ コントローラ
３ａ 制御手段
３ｂ 第１のタイマ
３ｃ 第２のタイマ
３ｄ フラグ設定手段
３ｅ フラグ解除手段
４ ＭＯＳ−ＦＥＴ（半導体スイッチ素子）
７ ワイパモータ
８ オートストップ（ＡＳ）スイッチ
１１ バッテリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイパ制御装置に関し、特にモータロック状態からの自動復帰機能を有するワイパ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイパ制御装置において、ワイパモータが何らかの異常（たとえば、ワイパの凍結、ゴミ詰まり、故障など）により、ワイパモータがロックしてしまうことがある。このモータロック状態を検出して、ワイパモータへの電源供給を遮断する保護機能があり、このような保護機能は、たとえば特開２０００−３３５３７４号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の公開公報に記載のものでは、モータロック状態を検出して停止させた状態からワイパモータを復帰させるには、再び何らかのワイパスイッチ（コンビスイッチ）を操作しなければならなかった。
【０００４】
ところが、モータロックの原因は様々であり、たとえばゴミ詰まり等であれば、ゴミが自然にとれてしまうこともあり、また、ワイパの凍結であれば、凍結が溶けてしまい、運転者が気が付かないうちにモータロックを起こした原因が解決されてしまうこともある。このような場合でも、上述の公報記載の技術では、スイッチ操作を行う必要があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述の問題点を解決し、モータロック状態からの自動復帰を可能にするワイパ制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的にかんがみて、請求項１記載の発明のワイパ制御装置は、図１の基本構成図に示すように、ワイパの動作モードを設定するコンビスイッチ２と、上記コンビスイッチ２で設定された動作モードに応じて駆動されるワイパモータ７と、上記ワイパモータ７の回転にしたがって上記ワイパのパーク位置とパーク位置以外の位置とに対応してハイレベルとローレベル間でレベル変化する信号を出力するオートストップスイッチ８と、バッテリ１１からの上記ワイパモータ７への通電をオンオフする半導体スイッチ素子４と、上記コンビスイッチ２および上記オートストップスイッチ８からの信号が入力され、上記半導体スイッチ素子４のオンオフを制御する制御信号を供給する制御手段３ａを含むコントローラ３とを備えたワイパ制御装置であって、上記コントローラ３は、さらに、上記半導体スイッチ素子４のオン時にスタートして予め設定された異常検出期間をカウントすると共に、上記オートストップスイッチ８の信号のレベル変化時にリセットされる第１のタイマ３ｂと、上記第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にスタートし、予め設定された待機期間をカウントする第２のタイマ３ｃと、上記第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にロックフラグを設定するフラグ設定手段３ｄと、上記第２のタイマ３ｃのカウントアップ後の上記オートストップスイッチ８の信号のレベル変化時に上記ロックフラグを解除するフラグ解除手段３ｅとを含み、上記制御手段３ａは、上記フラグ設定手段３ｄのロックフラグの設定に基づいて上記半導体スイッチ素子４をオフ制御すると共に、上記第２のタイマ３ｃのカウントアップ時に上記半導体スイッチ素子４をオン制御しかつ上記フラグ解除手段３ｅのロックフラグの解除に基づいて上記半導体スイッチ素子４のオン制御を継続することを特徴とするワイパ制御装置に存する。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、ワイパ制御装置は、ワイパの動作モードを設定するコンビスイッチ２と、コンビスイッチ２で設定された動作モードに応じて駆動されるワイパモータ７と、ワイパモータ７の回転にしたがってワイパのパーク位置とパーク位置以外の位置とに対応してハイレベルとローレベル間でレベル変化する信号を出力するオートストップスイッチ８と、バッテリ１１からのワイパモータ７への通電をオンオフする半導体スイッチ素子４と、コンビスイッチ２およびオートストップスイッチ８からの信号が入力され、半導体スイッチ素子４のオンオフを制御する制御信号を供給する制御手段３ａを含むコントローラ３とを備えたワイパ制御装置であって、コントローラ３は、さらに、半導体スイッチ素子４のオン時にスタートして予め設定された異常検出期間をカウントすると共に、オートストップスイッチ８の信号のレベル変化時にリセットされる第１のタイマ３ｂと、第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にスタートし、予め設定された待機期間をカウントする第２のタイマ３ｃと、第１のタイマ３ｂのカウントアップ時にロックフラグを設定するフラグ設定手段３ｄと、第２のタイマ３ｃのカウントアップ後のオートストップスイッチ８の信号のレベル変化時にロックフラグを解除するフラグ解除手段３ｅとを含み、制御手段３ａは、フラグ設定手段３ｄのロックフラグの設定に基づいて半導体スイッチ素子４をオフ制御すると共に、第２のタイマ３ｃのカウントアップ時に半導体スイッチ素子４をオン制御しかつフラグ解除手段３ｅのロックフラグの解除に基づいて半導体スイッチ素子４のオン制御を継続するので、モータロック状態からの自動復帰が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるワイパ制御装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図２は、本発明によるワイパ制御装置の実施の形態を示すブロック図である。ワイパ制御装置は、コンビスイッチ２、コントローラ３、ＭＯＳ−ＦＥＴ４，５およびツェナーダイオード６からなる制御部１と、ワイパモータ７と、ＡＳ（オートストップ）スイッチ８と、ウォッシャモータ９とから構成されている。
【００１０】
コンビ（コンビネーション）スイッチ２は、車両の運転者が操作してワイパの種々の動作モードを設定するものであり、ＯＮ端子、ＩＮＴ端子、ＧＮＤ端子およびＷＡＳＨ端子の接続組み合わせにより、ワイパの動作モードとしてたとえばＯＦＦ（停止）モード、ＩＮＴ（間欠ワイパ動作）モード、ＯＮ（連続ワイパ動作）モードおよびＷＡＳＨ（ウォッシャ後ふき動作）モード等を選択することができる。また、コンビスイッチ２は、間欠ワイパ動作モード時の間欠時間設定用の可変抵抗１０を接続するＶＲ端子も備えている。
【００１１】
コントローラ３は、図３にその構成例を示すように、デジタル制御部３Ａ、５ボルトレギュレータ３Ｂ、リセット回路３Ｃ、発振回路３Ｄ、入力回路３Ｅ、レベルシフト回路３Ｆ、ＶＲ変換回路３Ｇおよび、ＭＯＳ−ＦＥＴゲートドライブ３Ｈを含む。
【００１２】
デジタル制御部３Ａは、ワイパ制御装置の全体動作を制御するものであり、上述の制御手段３ａ、第１のタイマ３ｂ、第２のタイマ３ｃ、フラグ設定手段３ｄおよびフラグ解除手段３ｅの各機能も実行する。
【００１３】
５ボルトレギュレータ３Ｂは、車両の電源であるバッテリ１１からＩＧ（イグニッション）スイッチ１２およびヒューズ１３を介してバッテリ電源電圧（たとえば、１３．５ボルト）が供給され、デジタル制御部３Ａの駆動用電圧、たとえば５ボルト、を供給する。
【００１４】
リセット回路３Ｃは、ＩＧスイッチ１２のオンによるワイパ制御装置への電源電圧投入時に、デジタル制御部３Ａの動作を初期値にする。
【００１５】
発振回路３Ｄは、デジタル制御部３Ａ用のクロック信号を発生し、デジタル制御部３Ａに供給する。
【００１６】
入力回路３Ｅは、コンビスイッチ２のＩＮＴおよびＯＮ端子に電流を流し、各端子のオンオフを検出して、ＩＮＴモードオン信号またはＯＮモードオン信号をデジタル制御部３Ａに供給する。
【００１７】
レベルシフト回路３Ｆは、コンビスイッチ２のＷＡＳＨ端子およびＡＳスイッチの共通端子ａで検出されるバッテリ電源電圧（１３．５ボルト）を５ボルトに変換して、検出信号をデジタル制御部３Ａに供給する。
【００１８】
ＶＲ変換回路３Ｇは、コンビスイッチ２のＶＲ端子に接続され、ＩＮＴモード時の間欠時間設定のために設けられている。
【００１９】
ＭＯＳ−ＦＥＴゲートドライブ３Ｈは、デジタル制御部３Ａから出力されるＭＯＳ−ＦＥＴ制御用デジタル出力をＭＯＳ−ＦＥＴの動作レベル電圧に変換して、制御出力端子ＦＥＴ−ａおよび制御出力端子ＦＥＴ−ｂに出力する。
【００２０】
コントローラ３は、デジタル制御部３Ａの制御の下で、図４から図８に示すタイミング図に基づいて後述するように、ワイパの各動作モード時の時間的制御機能を働かせている。
【００２１】
ＭＯＳ−ＦＥＴ４は、上述の半導体スイッチ素子として働くＮチャンネル型ＭＯＳ−ＦＥＴであり、そのオンオフによりワイパモータ７への駆動電圧を供給または遮断するための半導体スイッチ素子として働き、ドレインがワイパモータ７に接続され、ソースがコンビスイッチ２のＧＮＤ端子と接地に接続され、ゲートがコントローラ３の制御出力ＦＥＴ−ａに接続されている。
【００２２】
ＭＯＳ−ＦＥＴ５は、Ｐチャンネル型ＭＯＳ−ＦＥＴであり、そのオンオフによりワイパモータ７のブレーキ動作を行うための半導体スイッチ素子として働き、ソースがツェナーダイオード６を介してヒューズ１３に接続され、ドレインがＭＯＳ−ＦＥＴ４のドレインに接続され、ゲートがコントローラ３の制御出力ＦＥＴ−ｂに接続されている。
【００２３】
ツェナーダイオード６は、そのツェナー電圧Ｖｚがバッテリ電圧（たとえば、１３．５ボルト）＜Ｖｚ＜ＭＯＳ−ＦＥＴ４の定格電圧ＶＤＳＳなる定格を持つように選択される。これにより、ツェナーダイオード６は、後述するように、ＭＯＳ−ＦＥＴ４が過熱遮断したときのワイパモータ７の逆起電圧を逃がす働きと、バッテリ１１の接続ミスによる逆接続時の保護と、ＭＯＳ−ＦＥＴ５のオフ時そのゲート電位を０．７ボルトシフトして確実にオフさせる働きとの３つの働きを兼ね備えている。
【００２４】
ワイパモータ７は、そのプラス端子がヒューズ１３に接続され、マイナス端子がＭＯＳ−ＦＥＴ４のドレインに接続されている。
【００２５】
ＡＳスイッチ８は、その共通接点ａがコントローラのＡＳ入力に接続され、ハイレベル接点ｂがバッテリ１１からの電源電圧に接続され、ローレベル接点ｃが接地に接続されている。このＡＳスイッチ８は、周知のように、その共通接点ａが、ワイパモータ７の回転に伴って、ワイパのパーク位置にあるときにハイレベル接点ｂに接続されると共に、ワイパがパーク位置以外の場所にあるとローレベル接点ｃに接続されるものである。
【００２６】
ウォッシャモータ９は、そのプラス端子がヒューズ１３に接続され、マイナス端子がコンビスイッチ２のＷＡＳＨ端子に接続されている。
【００２７】
上述の構成による本発明のワイパ制御装置の通常時の動作モードには、間欠ワイパ動作モード、連続ワイパ動作モードおよびウォッシャ後ふき動作モードの３つがある。以下の各々の動作について説明する。
【００２８】
まず初期状態では、ＩＧスイッチ１２がオン状態で、最初はワイパがパーク位置にあるため、ＡＳスイッチ８は、共通接点ａが、ハイレベル接点ｂに接続されている。また、各ＦＥＴ４，５へのコントローラ３からの制御出力は、制御出力ＦＥＴ−ｂと制御出力ＦＥＴ―ａが共にローであり、ＭＯＳ−ＦＥＴ５がオン、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフとなっている。ＭＯＳ−ＦＥＴ４は、Ｎチャンネル型なので、ハイレベルの制御信号がゲートに入力されるとオンとなり、ドレインとソース間に電流が流れ、ローレベルの制御信号がゲートに入力されるとオフとなる。これに対して、ＭＯＳ−ＦＥＴ５は、Ｐチャンネル型なので、ローレベルの制御信号がゲートに入力されるとオンになり、ハイレベルの制御信号が入力されるとオフになる。ハイまたはローの制御信号は、それぞれのＭＯＳ−ＦＥＴの動作しきい値よりも十分高いまたは低いレベルに設定される。
【００２９】
（間欠ワイパ動作モード）
まず、間欠ワイパ動作モード（ＩＮＴモード）について、図２のブロック図と、図４に示すこの動作モード時のコントローラ３の各部信号のタイミング図とを参照しながら説明する。
【００３０】
初期状態から、コンビスイッチ２をＩＮＴポジションに切り換えると、コンビスイッチ２からコントローラ３にＩＮＴオン信号（ローレベル）が入力される。ＩＮＴオン信号が入力されると、コントローラ３は、ＩＮＴオン信号の立ち下がりで直ちに、制御出力ＦＥＴ−ｂをローレベルからハイレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオフになるように制御し、続いてデッドタイムｔｄの経過後に、制御出力ＦＥＴ−ａをローレベルからハイレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオンになるように制御する。
【００３１】
デッドタイムｔｄは、上述のコントローラ３の機能Ａとして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５とＭＯＳ−ＦＥＴ４が同時にオン状態となって貫通電流が流れるのを防ぐために設けられており、ＦＥＴの応答時間よりも十分に長い時間とすれば良い。
【００３２】
ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンになると、バッテリ１１→ＩＧスイッチ１２→ヒューズ１３→ワイパモータ７→ＭＯＳ−ＦＥＴ４→グラウンド（接地）の経路で電流が流れ、ワイパモータ７は回転を始める。ワイパモータ７の回転に同期しているＡＳスイッチ８は、ハイレベル接点ｂからローレベル接点ｃに切り替わるため、コントローラ３のＡＳ入力は、ハイレベルからローレベルに変わる。ワイパモータ７が回転を続け、ワイパが車両のウインドシールドガラス上を１往復すると、ワイパはパーク位置に戻る。このとき、ＡＳスイッチ８は、ローレベル接点ｃからハイレベル接点ｂに戻り、コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が再度入力される。
【００３３】
コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が再入力されると、コントローラ３は、直ちに制御出力ＦＥＴ−ａをハイレベルからローレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後制御出力ＦＥＴ−ｂをハイレベルからローレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオンする。ワイパモータ７は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオフにより通電が止められたため、逆起電力を生じるが、ＭＯＳ−ＦＥＴ５がオンするので、ワイパモータ７のプラス端子→ツェナーダイオード６→ＭＯＳ−ＦＥＴ５→ワイパモータのマイナス端子の閉回路が形成される。そのため、ワイパモータ７に逆電流（ブレーキ電流）が急激に流れて逆起電力を消費するので、ワイパモータ７はブレーキがかかって急速に停止し、ワイパはパーク位置からはみ出ることなく停止する。
【００３４】
ＭＯＳ−ＦＥＴ５は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフしている間は常にオンされている。このため、サージ電圧を逃がすことができ、ＶＤＳＳ電圧定格を低いものにすることができる。ＭＯＳ−ＦＥＴ５のＶＤＳＳ電圧定格を、ＭＯＳ−ＦＥＴ４の２／３〜１／３程度とすることにより、小型かつ低コストになっている。さらに、ＭＯＳ−ＦＥＴ５には、ワイパモータ７の停止動作時のブレーキ電流のみが流れるように構成されている。ブレーキ電流は、数十〜数百ミリ秒の短時間流れるだけなので、ＭＯＳ−ＦＥＴ５のＲＤＳＯＮ定格を、ＭＯＳ−ＦＥＴ４の２〜２０倍と大きくしている。そのため、ＭＯＳ−ＦＥＴ５は、さらに小型、低コストとなっている。
【００３５】
コントローラ３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフにした後、可変抵抗１０により設定されたＩＮＴ時間（ワイパが停止している時間）をカウントした後再びＭＯＳ−ＦＥＴ５をオンからオフにし、以後上述と同様の動作を繰り返す。このようにして間欠ワイパ動作が行われる。
【００３６】
次に、間欠ワイパ動作中、コンビスイッチ２がＩＮＴポジションからＯＦＦポジションに切り替えられると、コントローラ３のＩＮＴ入力にはオフ信号（ハイレベル）が入力される。このとき、ワイパがまだウインドシールドガラス上にあり、ＡＳスイッチ８がローレベル接点ｃ側であると、コントローラ３のＡＳ入力はローレベルであるので、コントローラ３は制御出力ＦＥＴ−ａおよびＦＥＴ−ｂの制御信号をハイレベルのままに保つ。したがって、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオン、ＭＯＳ−ＦＥＴ５がオフのままに保たれ、ワイパモータ７は回転し続ける。ワイパモータ７が回転を続けて、ワイパがパーク位置まで戻り、ＡＳスイッチ８がハイレベル接点ｂ側に切り替わると、コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が供給され、コントローラ３は、直ちに制御出力ＦＥＴ−ａをハイレベルからローレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後制御出力ＦＥＴ−ｂをハイレベルからローレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオンし、ワイパモータ７の回転が停止する。
【００３７】
なお、コンビスイッチ２がＩＮＴポジションからＯＦＦポジションに切り替えられたとき、ＡＳスイッチ８がハイレベル接点ｂ側になっていれば（したがって、ワイパがパーク位置になっていれば）、直ちにコントローラ３からのローレベルの制御信号がＭＯＳ−ＦＥＴ４およびＭＯＳ−ＦＥＴ５に供給され、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフ、ＭＯＳ−ＦＥＴ５がオンとなり、ワイパモータ７も直ちに停止状態となる。
【００３８】
このようにして、コンビスイッチ２をＯＦＦポジションに切り替える段階で、ワイパがどの位置にあっても、ＩＧスイッチ１２がオンされている限り、ワイパは必ずパーク位置で停止する。ＡＳスイッチ８は、単にワイパのパーク位置を検出するためだけに用いられており、ワイパモータ７の駆動電流が流れないので、その接点を小電流容量型とすることができ、小型かつ低コストにできる。さらに、接点の信頼性も高まる。
【００３９】
（連続ワイパ動作モード）
次に、連続ワイパ動作モード（ＯＮモード）について、図２のブロック図と、図５に示すこの動作モード時のコントローラ３の各部信号のタイミング図とを参照しながら説明する。
【００４０】
初期状態から、コンビスイッチ２をＯＮポジションに切り替えると、コンビスイッチ２からコントローラ３のＯＮ入力にオン信号（ローレベル）が入力される。オン信号が入力されると、コントローラ３は、制御出力ＦＥＴ−ａおよびＦＥＴ−ｂにより、直ちにＭＯＳ−ＦＥＴ５をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオンになるように制御する。
【００４１】
ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンすると、ワイパモータ７が回転を始める。ワイパモータ７の回転に同期しているＡＳスイッチ８は、ハイレベル接点ｂ側からローレベル接点ｃ側に切り替わるため、コントローラ３のＡＳ入力はローレベルに変わる。ワイパモータ７が回転を続けると、ワイパは、ウインドシールドガラス上を１往復するたびにパーク位置を通過する。このとき、ＡＳスイッチ８は一時的にハイレベル接点ｂ側に戻り、コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が入力されるが、コントローラ３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４およびＭＯＳ−ＦＥＴ５の各ゲートへハイレベルの制御信号を出力し続ける。そのため、ワイパモータ７は回転を続ける。
【００４２】
コンビスイッチがＯＮポジションからＯＦＦポジションに切り替えられると、コントローラのＯＮ入力端子にはオフ信号（ハイレベル）が入力される。このとき、ワイパがまだウインドシールドガラス上にあり、ＡＳスイッチ８がローレベル接点ｃ側であると、コントローラ３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４およびＭＯＳ−ＦＥＴ５への制御信号出力をハイレベルのままに保つ。したがって、ワイパモータ７が回転を続けて、ワイパがパーク位置まで戻り、コントローラ３のＡＳ入力にハイレベル信号が入力され、コントローラ３は、制御出力ＦＥＴ−ａおよびＦＥＴ−ｂにより、直ちにＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオンになるように制御し、ワイパモータの回転を停止させる。このときのブレーキ動作は前述の通りである。
【００４３】
（ウォッシャ後ふき動作モード）
次に、ウォッシャ後ふき動作モード（ＷＡＳＨモード）について、図２のブロック図と、図６に示すこの動作モード時のコントローラ３の各部信号のタイミング図とを参照しながら説明する。
【００４４】
コンビスイッチ２が、ＯＦＦポジションからＷＡＳＨポジションに切り替えられると、バッテリ１１→ＩＧスイッチ１２→ヒューズ１３→ウォッシャモータ９→コンビスイッチ２のＷＡＳＨ端子→ＧＮＤ端子→グラウンド（接地）の経路で電流が流れ、ウォッシャモータ９は回転を始める。ウォッシャモータ９は、ポンプ（図示しない）を作動させ、洗浄液タンク（図示しない）から洗浄液がウインドシールドガラス上に送出される。
【００４５】
このとき、ウォッシャモータ９への通電と同時に、コントローラ３のＷＳ入力にオン信号（ローレベル）が入力される。コントローラ３は、オン信号の立ち下がりから遅れ時間ｔａの経過後、制御出力ＦＥＴ−ｂをローレベルからハイレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ５をオフし、続いてデッドタイムｔｄの経過後制御出力ＦＥＴ−ａをローレベルからハイレベルにして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオンする。ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンすると、ワイパモータ７は回転を始め、ワイパがウインドシールドガラス上を往復運動して洗浄液によるウインドシールドガラスの洗浄を行う。コンビスイッチ２がＷＡＳＨポジションにある期間中は、コントローラ３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ４及びＭＯＳ−ＦＥＴ５にハイレベルの制御信号を出し続ける。遅れ時間ｔａは、ウォッシャモータ９が回転を始めてから洗浄液がウインドシールドガラス上に届くまでの時間遅れを想定して設けられている。
【００４６】
コンビスイッチ２が、ＷＡＳＨポジションからＯＦＦポジションに切り替えられると、コントローラ３のＷＳ入力端子にはオフ信号（ハイレベル）が入力される。コントローラ３は、ＷＳ入力にオフ信号が入力された後、ＡＳスイッチ８からのＡＳ入力がローレベルからハイレベルに戻ったのを確認し、さらに、ワイパが規定回数、たとえば３回、往復するまで（すなわち、ＡＳスイッチ８のローレベル接点ｃからハイレベル接点ｂへの切り替わりを３回カウントするまで）、ＭＯＳ−ＦＥＴ４およびＭＯＳ−ＦＥＴ５にハイレベルの制御信号を出し続け、その後ローレベルの制御信号にすることにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオフにして、ワイパをパーク位置で止める。
【００４７】
コントローラ３は、上述の規定回数を予め設定して内部メモリ（図示しない）に格納しておき、ＡＳスイッチ８のローレベル接点ｃからハイレベル接点ｂへの切り替わり回数をＡＳ入力で監視し、内部メモリに格納されている規定回数と比較して一致したときに、制御出力ＦＥＴ−ａおよびＦＥＴ−ｂをハイレベルからローレベルにして、ワイパモータ７の通電を止める。
【００４８】
したがって、このウォッシャ後ふき動作では、コンビスイッチ２のポジションをＷＡＳＨポジションにしてウォッシャ動作をさせ、ウォッシャ動作を止めるためにＯＦＦポジションにしたときは、さらに規定回数だけ後ふき作業を行った後、動作が完了するものである。
【００４９】
一方、コンビスイッチ２がＷＡＳＨポジションからＯＮポジションに切り替えられた場合は、コントローラ３は、そのまま連続ワイパ動作を継続するように制御する。また、ＷＡＳＨポジションからＯＮポジション、さらにＯＦＦポジションと切り替えられたとき、まだ後ふきの規定回数（この例では３回）に達していなかった場合は、コントローラ３は、ワイパが残りの回数後ふきを行った上でパーク位置で停止するように制御する。
【００５０】
次に、本発明のワイパ制御装置では、上述の各種動作モードにおいて、ワイパモータ７がモータロックの異常を起こしたときに保護および自動復帰動作を行う。以下、この保護および自動復帰動作について、図２のブロック図と、図７および図８に示すワイパ制御装置の各部信号のタイミング図とを参照しながら説明する。
【００５１】
すなわち、コンビスイッチ２が、図７において時刻ｔ１でＯＦＦポジションからＯＮポジションに切り替えられ、連続ワイパ動作モードが指示されると、コンビスイッチ２からのＯＮ信号（ローレベル）がコントローラ３に入力される。それにより、コントローラ３の制御出力ＦＥＴ−ａがローレベルからハイレベルにされ、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンとなって、ワイパモータ７に通電が始まる。
【００５２】
ワイパモータ７に通電され、ワイパモータ７が回転したとき、ワイパモータ７にモータロックの異常が発生すると（時刻ｔ２）、ワイパモータ７の回転が止まり、ワイパモータ７に大きな負荷電流が流れ続ける。ワイパモータ７が途中で止まったまま回っていないので、ＡＳスイッチ８は、ローレベル接点ｃ側になったままである。
【００５３】
そこで、コントローラ３は、制御出力ＦＥＴ−ａをハイレベルとしてＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンとなった後、ＡＳ入力に供給されるＡＳスイッチ８からの信号のレベル変化を監視する。そして、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオン後、ＡＳ周期（すなわち、ワイパが１往復してパーク位置に戻るまでにかかる時間）よりも十分長い時間（以下、異常検出期間Ｔ１という）の間、ＡＳスイッチ８が変化しなかったことを検出した場合は、時刻ｔ３で、デジタル制御部３Ａ内のフラグ設定手段（図１の３ｄで示される）によりロックフラグを設定すると共に、このロックフラグの設定に基づいて制御出力ＦＥＴ−ａを強制的にハイレベルからローレベルに変更する。それにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフとなり、ワイパモータ７への通電が、異常発生から異常検出期間Ｔ１の経過後遮断され、ワイパモータ７に大きな負荷電流が流れ続けるのを防止する。
【００５４】
上述の異常検出期間Ｔ１の時間経過は、デジタル制御部３Ａ内の第１のタイマ（図１の３ｂで示される）のカウントアップで検出される。この第１のタイマは、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオン時にカウントをスタートして異常検出期間Ｔ１の経過後カウントアップするが、ＡＳスイッチ８からＡＳ入力に供給される信号のレベル変化時毎にリセットとスタートを繰り返す。すなわち、第１のタイマは、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオン時にスタートして、ＡＳ入力に供給されるＡＳスイッチ８からの信号がローレベルからハイレベルに変化するときにリセットされ、続いてハイレベルからローレベルに変化するときにカウントを再スタートする。
【００５５】
その後、コントローラ３は、第１のタイマのカウントアップ後の時間経過をデジタル制御部３Ａ内の第２のタイマ（図１の３ｃで示される）でカウントし、この第２のタイマがカウントアップする予め設定された待機期間Ｔ２の経過後、時刻ｔ４で、再び制御出力ＦＥＴ−ａをローレベルからハイレベルに変更し、ＭＯＳ−ＦＥＴ４をオンとして、ワイパモータ７へ通電する。それと同時に、コントローラ３は、再びＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンとなった後、ＡＳ入力に供給されるＡＳスイッチ８からの信号のレベル変化を監視する。
【００５６】
そして、時刻ｔ５で、ＡＳスイッチ８からの信号のレベル変化が検出された場合は、待機期間Ｔ２の経過中に上述のような理由でモータロックの原因がなくなり、ワイパモータ７が回転していることを意味するので、コントローラ３は、デジタル制御部３Ａ内のフラグ解除手段（図１の３ｅで示される）によりロックフラグを解除する。次いで、コントローラ３は、ロックフラグの解除に基づいて、制御出力ＦＥＴ−ａをハイレベルに維持し、ＭＯＳ−ＦＥＴ４のオンを継続するように制御する。その結果、ワイパモータ７は回転し続け、ワイパは、連続ワイパ動作モードでの動作に自動復帰する。
【００５７】
一方、図８に示すように、時刻ｔ４で再びＭＯＳ−ＦＥＴ４がオンとなった後、異常検出期間Ｔ１経過しても、ＡＳ入力に供給されるＡＳスイッチ８からの信号のレベル変化が無かった場合は、依然としてモータロック状態が続いており、ワイパモータ７が回転していないことを意味するので、ロックフラグは解除されず、コントローラ３は、時刻ｔ６で、再び制御出力ＦＥＴ−ａを強制的にハイレベルからローレベルに変更する。それにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ４がオフとなり、ワイパモータ７への通電が、異常検出期間Ｔ１の経過後遮断される。そして、時刻ｔ６から時刻ｔ７まで再び待機期間Ｔ２の間待機する。
【００５８】
このように、本発明によれば、モータロック状態からの自動復帰が可能となる。なお、上述の保護および自動復帰動作は、連続ワイパ動作モード時を例として説明したが、他の動作モード、すなわち、間欠ワイパ動作モードおよびウォッシャ後ふき動作モード時においても、同様に、保護および自動復帰動作が行われる。
【００５９】
以上のように、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず種々の変形、応用が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、モータロック状態からの自動復帰が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるワイパ制御装置の基本構成図である。
【図２】本発明によるワイパ制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図２のワイパ制御装置におけるコントローラの構成例を示すブロック図である。
【図４】図２のワイパ制御装置における間欠ワイパ動作モード時のコントローラの各部信号のタイミング図である。
【図５】図２のワイパ制御装置における連続ワイパ動作モード時のコントローラの各部信号のタイミング図である。
【図６】図２のワイパ制御装置におけるウォッシャ後ふき動作モード時のコントローラの各部信号のタイミング図である。
【図７】図２のワイパ制御装置における保護および自動復帰動作を説明するためのワイパ制御装置の各部信号のタイミング図である。
【図８】図２のワイパ制御装置における保護および自動復帰動作を説明するためのワイパ制御装置の各部信号のタイミング図である。
【符号の説明】
２ コンビスイッチ
３ コントローラ
３ａ 制御手段
３ｂ 第１のタイマ
３ｃ 第２のタイマ
３ｄ フラグ設定手段
３ｅ フラグ解除手段
４ ＭＯＳ−ＦＥＴ（半導体スイッチ素子）
７ ワイパモータ
８ オートストップ（ＡＳ）スイッチ
１１ バッテリ
Claims (1)
- ワイパの動作モードを設定するコンビスイッチと、上記コンビスイッチで設定された動作モードに応じて駆動されるワイパモータと、上記ワイパモータの回転にしたがって上記ワイパのパーク位置とパーク位置以外の位置とに対応してハイレベルとローレベル間でレベル変化する信号を出力するオートストップスイッチと、バッテリからの上記ワイパモータへの通電をオンオフする半導体スイッチ素子と、上記コンビスイッチおよび上記オートストップスイッチからの信号が入力され、上記半導体スイッチ素子のオンオフを制御する制御信号を供給する制御手段を含むコントローラとを備えたワイパ制御装置であって、
上記コントローラは、さらに、
上記半導体スイッチ素子のオン時にスタートして予め設定された異常検出期間をカウントすると共に、上記オートストップスイッチの信号のレベル変化時にリセットされる第１のタイマと、
上記第１のタイマのカウントアップ時にスタートし、予め設定された待機期間をカウントする第２のタイマと、
上記第１のタイマのカウントアップ時にロックフラグを設定するフラグ設定手段と、
上記第２のタイマのカウントアップ後の上記オートストップスイッチの信号のレベル変化時に上記ロックフラグを解除するフラグ解除手段とを含み、
上記制御手段は、さらに、上記フラグ設定手段のロックフラグの設定に基づいて上記半導体スイッチ素子をオフ制御すると共に、上記第２のタイマのカウントアップ時に上記半導体スイッチ素子をオン制御しかつ上記フラグ解除手段のロックフラグの解除に基づいて上記半導体スイッチ素子のオン制御を継続する
ことを特徴とするワイパ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002166978A JP2004009912A (ja) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | ワイパ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002166978A JP2004009912A (ja) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | ワイパ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004009912A true JP2004009912A (ja) | 2004-01-15 |
Family
ID=30434361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002166978A Abandoned JP2004009912A (ja) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | ワイパ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004009912A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011050190A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Autonetworks Technologies Ltd | モータシステムおよびモータ制御回路 |
| JP2013163476A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Denso Corp | ワイパ駆動装置 |
-
2002
- 2002-06-07 JP JP2002166978A patent/JP2004009912A/ja not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011050190A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Autonetworks Technologies Ltd | モータシステムおよびモータ制御回路 |
| JP2013163476A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Denso Corp | ワイパ駆動装置 |
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