JP2004130918A - ワイパ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイパの停止時にワイパ位置検出部２ａに供給する電力を低減する。
【解決手段】電源から電力が供給されている時にワイパの位置を検出するワイパ位置検出部２ａと、電源との間にトランジスタＴｒ３を設ける。ＣＰＵ３は、室内制御装置６からワイパの作動オフ信号が送られており、ワイパ位置検出部２ａによりワイパが停止位置にあることが検出されると、トランジスタＴｒ３のオン／オフを繰り返し行う間欠制御を行う。これにより、ワイパが停止位置にある間のバッテリの電力消費を低減するとともに、ワイパが回転位置にある状態でイグニッションスイッチ１１をオフにしても、次回イグニッションスイッチ１１をオンにしたときには、自動的にワイパを停止位置に戻すことができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のワイパを制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に備え付けられたワイパを制御する装置として、図５に示すものが知られている（非特許文献１参照）。ワイパスイッチ７は、運転席のハンドル近辺に取り付けられており、運転者によって操作される。室内制御装置６は、ワイパスイッチ７のスイッチ位置と後述するワイパ制御回路１Ａから送られてくるワイパ位置信号とに基づいて、ワイパ制御回路１ＡにＬＯ作動信号、ＨＩ作動信号、ＯＦＦ信号を送信する。
【０００３】
ワイパ制御回路１Ａは、ＣＰＵ３、ワイパＯｎ／Ｏｆｆリレー４（以下、単にリレー４と呼ぶ）、ワイパＨＩ／ＬＯリレー５（以下、単にリレー５と呼ぶ）、および、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を備える。ワイパ制御回路１Ａは、室内制御装置６から送られてくるＬＯ作動信号、ＨＩ作動信号またはＯＦＦ信号に基づいて、リレー４，５を制御することにより、ワイパモータ２を制御する。
【０００４】
ワイパモータ２は、図示しないワイパを駆動するためのモータであり、接点Ｌに電力が供給された場合には低速作動（ＬＯ作動）し、接点Ｈに電力が供給された場合には高速作動（ＨＩ作動）する。ワイパモータ２には、図２に示すようなワイパ位置検出部２ａが設けられている。ワイパ位置検出部２ａには、ワイパモータ２の回転に伴ってオートストッププレート上を回転するＰ端子１０が設けられている。ワイパが停止位置（格納位置）にある時には、Ｐ端子１０がオートストッププレートを介してアースされ、ワイパが回転位置（停止位置以外の位置）の時にはＰ端子１０が開路される。Ｐ端子１０には、常にイグニッション電源から電力が供給されており、ワイパ制御回路１ＡのＣＰＵ３はＰ端子１０の電圧を検出することにより、ワイパの位置が停止位置にあるのか回転位置にあるのかを検出する。検出されたワイパ位置に基づくワイパ位置信号は、室内制御装置６に送信される。
【０００５】
従来のワイパ制御装置の動作について図５，図６を用いて説明する。図６は、イグニッションスイッチ、ワイパ作動信号、リレー４、オートストップＰ端子１０の位置の各状態をそれぞれ示している。ワイパスイッチ７がＩＮＴ（間欠作動）位置に操作されると、室内制御装置６はＬＯ作動信号をワイパ制御回路１ＡのＣＰＵ３に送信する。ＣＰＵ３は、ＬＯ作動信号を受信すると、トランジスタＴｒ１をオンさせることによりリレー４をオンさせる。これにより、ワイパモータ２のＬ端子に電力が供給されて、ワイパモータ２は低速作動する（図６の時刻ｔ１）。
【０００６】
室内制御装置６は、ＣＰＵ３から送られてくるワイパ位置信号によりワイパが回転位置であることを認識すると、ＣＰＵ３にＯＦＦ信号を送信する。ＣＰＵ３は、ＯＦＦ信号を受信してもワイパが停止位置になるまではリレー４をＯＮ状態に保持し、ワイパが停止位置となった時にリレー４をオフする（図６の時刻ｔ２）。室内制御装置６は、ＣＰＵ３から送られてくるワイパ位置信号によってワイパが停止位置となったことを認識すると、所定時間後に再びＬＯ作動信号をＣＰＵ３に送信して、ワイパを低速作動させる。このような動作を繰り返すことにより、ワイパの間欠作動を行う。
【０００７】
【非特許文献１】
２００２年２月　日産自動車　マーチ新型車解説書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のワイパ制御装置では、ワイパ位置検出部２ａのＰ端子１０に常に電力を供給しているので、ワイパが停止位置にあるにも関わらず、バッテリの電力が消費されるという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、ワイパが停止位置にある間のバッテリの電力消費を低減するワイパ制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によるワイパ制御装置は、電源から電力が供給されている時にワイパの位置を検出するワイパ位置検出手段を備え、乗員によるワイパスイッチの操作とワイパ位置検出手段によって検出されたワイパ位置とに基づいて、ワイパの作動／停止を制御するものであり、検出されたワイパの位置に基づいて、ワイパ位置検出手段を制御する制御手段を備える。制御手段は、検出されたワイパの位置が停止位置である場合にワイパ位置検出手段を間欠制御することにより、上記目的を達成する。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によるワイパ制御装置によれば、ワイパが停止位置にあることが検出されると、ワイパ位置検出手段の間欠制御を行うので、ワイパが停止位置にある間の電源の電力消費を低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるワイパ制御装置の一実施の形態のシステム構成を示す図である。本発明によるワイパ制御装置を備えた一実施の形態のワイパ制御システムは、ワイパ制御回路１と、ワイパモータ２と、室内制御装置６と、ワイパスイッチ７とを備える。なお、図５に示す従来のワイパ制御システムと同一の構成要素については、同一の符合を付す。ワイパスイッチ７は、運転席のハンドル近辺に取り付けられており、運転者によって操作される。ワイパスイッチ７には、「ＯＦＦ」、「ＩＮＴ」、「ＬＯ」、「ＨＩ」の４種類のスイッチ位置が設けられている。ワイパスイッチ７が「ＬＯ」の位置にあるときは、不図示のワイパが低速作動し、「ＨＩ」の位置にあるときは高速作動する。また、「ＩＮＴ」の位置にあるときは、所定時間ごとにワイパが低速で作動する間欠作動が行われる。
【００１３】
室内制御装置６は、ワイパスイッチ７の各スイッチ位置と後述するワイパ制御回路１から送られてくるワイパ位置信号とに基づいて、ワイパ制御回路１にＬＯ作動信号、ＨＩ作動信号、ＯＦＦ信号を送信する。ワイパ制御回路１は、ＣＰＵ３、リレー４、リレー５、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３、抵抗Ｒ１，Ｒ２を備える。
【００１４】
ワイパモータ２は、ワイパを駆動するためのモータであり、接点Ｌに電力が供給された場合には低速作動（ＬＯ作動）し、接点Ｈに電力が供給された場合には高速作動（ＨＩ作動）する。本実施の形態では、ワイパモータ２が駆動することにより、車両のフロントワイパが作動する。ワイパモータ２には、図２に示すようなワイパ位置検出部２ａが設けられている。ワイパ位置検出部２ａには、ワイパモータ２の回転に伴ってオートストッププレート上を回転するＰ端子１０が設けられている。Ｐ端子１０は、ワイパが停止位置から作動して１往復する間にオートストッププレート上を１回転する。ワイパが停止位置（格納位置）にある時には、Ｐ端子１０がオートストッププレートを介してアースされ、ワイパが回転位置の時にはＰ端子１０が開路される。なお、本明細書では、ワイパが停止位置以外の位置にある状態を「ワイパが回転位置にある」と記す。
【００１５】
Ｐ端子１０への電源供給は、スイッチング素子であるＰＮＰトランジスタＴｒ３の動作に基づいて行われる。トランジスタＴｒ３のベース端子は、ＣＰＵ３に接続されており、エミッタ端子はイグニッション電源と、コレクタ端子は抵抗Ｒ１を介してＰ端子１０と接続されている。ＣＰＵ３によってトランジスタＴｒ３がオンされると、ワイパ位置検出部２ａのＰ端子１０にイグニッション電源から電力が供給される。ワイパ制御回路１ＡのＣＰＵ３は、Ｐ端子１０の電圧を検出することにより、ワイパの位置が停止位置にあるのか回転位置にあるのかを検出する。検出されたワイパ位置に基づくワイパ位置信号は、室内制御装置６に送信される。なお、イグニッション電源とは、イグニッションスイッチ１１を介してバッテリＢＡＴと接続されており、イグニッションスイッチ１１がオンすることにより電力が供給される電源のことである。
【００１６】
ＮＰＮトランジスタＴｒ１のベース端子はＣＰＵ３に接続されており、コレクタ端子はリレー４を構成するリレーコイル４ａと接続されている。また、エミッタ端子は接地されている。ＣＰＵ３は、後述する動作によってトランジスタＴｒ１をオンさせることにより、リレー４をオンする。リレー４がオンすることにより、バッテリＢＡＴからワイパモータ２に電力が供給される。
【００１７】
ＮＰＮトランジスタＴｒ２のベース端子はＣＰＵ３に接続されており、コレクタ端子はリレー５を構成するリレーコイル５ａと接続されている。また、エミッタ端子は接地されている。ＣＰＵ３は、室内制御装置６からＨＩ作動信号を受信すると、リレー５をオンさせる。ＣＰＵ３は、ＨＩ作動信号を受信するとリレー４もオンさせるので、ワイパモータ２の接点Ｈに電力が供給される。これにより、ワイパモータ２は高速作動する。
【００１８】
図３は、本実施の形態におけるワイパ制御装置で行われる処理動作を示すフローチャートである。ステップＳ１０から始まる制御は、ワイパ制御回路１のＣＰＵ３にて行われる。ステップＳ１０では、イグニッションスイッチ１１がオンとなったか否かを判定する。イグニッションスイッチ１１がオンになったと判定するとステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、室内制御装置６から送られてくる作動信号に基づいて、ＬＯ作動信号またはＨＩ作動信号を受信したか否かを判定する。ＬＯ作動信号またはＨＩ作動信号を受信したと判定するとステップＳ５０に進み、受信していないと判定するとステップＳ３０に進む。
【００１９】
ステップＳ３０では、トランジスタＴｒ３をオンにする。これにより、ワイパ位置検出部２ａのＰ端子１０に電力が供給されるので、ワイパが停止位置にあるか回転位置にあるかを検出することができる。ステップＳ３０に続くステップＳ４０では、ワイパ位置検出部２ａから送られてくるワイパ位置信号に基づいて、ワイパが回転位置にあるか否かを判定する。ワイパが回転位置にあると判定するとステップＳ５０に進み、ワイパが停止位置にあると判定するとステップＳ７０に進む。
【００２０】
ステップＳ５０では、トランジスタＴｒ１をオンすることにより、リレー４をオンする。次のステップＳ６０では、トランジスタＴｒ３を常時オンにする。この場合、後述するステップＳ８０にてトランジスタＴｒ３の間欠制御を行うか、または、後述するステップＳ１００でトランジスタＴｒ３をオフする制御を行うまで、トランジスタＴｒ３のオンの状態が保たれる。一方、ワイパが停止位置にあると判定されてステップＳ７０に進むと、トランジスタＴｒ１をオフすることにより、リレー４をオフする。次のステップＳ８０では、トランジスタＴｒ３のオン／オフを繰り返す間欠制御を行う。
【００２１】
一方、ステップＳ１０にてイグニッションスイッチ１１がオフであると判定するとステップＳ９０に進む。ステップＳ９０では、トランジスタＴｒ１をオフすることにより、リレー４をオフする。次のステップＳ１００では、トランジスタＴｒ３をオフする。ステップＳ６０，Ｓ８０，Ｓ１００の制御が終わると、ステップＳ１０に戻って、上述した処理が繰り返し行われる。
【００２２】
なお、図３のフローチャートでは、本発明の特徴点であるトランジスタＴｒ３のオン／オフ制御を説明するために、リレー５の制御についての説明を省略したが、上述したように、ＣＰＵ３は室内制御装置６から送られる作動信号に基づいて、リレー５の制御も行う。
【００２３】
図４は、イグニッションスイッチ、ワイパ作動信号、リレー４、トランジスタＴｒ３、オートストップＰ端子１０の位置の各状態を示す図である。図４を用いて、ワイパスイッチ７が「ＩＮＴ」の位置に設定された時の本実施の形態におけるワイパ制御装置の動作を説明する。操作者（運転者）によって、ワイパスイッチ７が「ＩＮＴ」の位置に設定されると、図４に示すように、所定時間ごとにＬＯ作動信号が室内制御装置６からＣＰＵ３に送られる。時刻ｔ０でイグニッションスイッチ１１がオンになると、ワイパの作動信号がＯＦＦであり、かつ、ワイパ位置検出部２ａのＰ端子１０が停止位置にあることから、トランジスタＴｒ３のオン／オフを繰り返す間欠制御を行う。
【００２４】
時刻ｔ１にて室内制御装置６からＬＯ作動信号がＣＰＵ３に送られると、ＣＰＵ３は、トランジスタＴｒ１をオンすることによりリレー４をオンにする。これにより、ワイパモータ２が回転駆動してワイパが作動する。また、トランジスタＴｒ３を常時オンにする制御を行う。すなわち、トランジスタＴｒ３がオフになっている時にはオンにし、オンになっている時はそのままオンの状態を維持する。これにより、ワイパ位置検出部２ａのＰ端子１０に電力が供給され続けるので、ワイパが回転位置から停止位置に戻ってきた状態を確実に検出することができる。
【００２５】
時刻ｔ１にＰ端子が回転位置となり、ワイパ位置信号がＣＰＵ３から室内制御装置６に送られると、室内制御装置６からＯＦＦ信号がＣＰＵ３に送られるが、Ｐ端子１０が回転位置にあるので、リレー４はオンの状態が保たれる。時刻ｔ２にてワイパが停止位置に戻ると、ＣＰＵ３はＰ端子１０の電圧に基づいて、ワイパが停止位置にあることを検出する。この時、イグニッションスイッチ１１がオン、ワイパ作動信号がＯＦＦ、かつ、ワイパが停止位置にあるので、ＣＰＵ３はトランジスタＴｒ１をオフにすることにより、リレー４をオフにする。これによりワイパの停止状態が保たれる。また、トランジスタＴｒ３を所定時間ごとにオン／オフする間欠制御を行う。これにより、ワイパが停止状態にあるときのバッテリの電力消費を低減するとともに、室内制御装置６からＯＦＦ信号が送られている間に、ワイパが停止位置にあるか否かを確実に検出することができる。
【００２６】
すなわち、ワイパが回転位置にある状態でイグニッションスイッチ１１がオフにされて、ワイパが回転位置で停止した場合に、次回イグニッションスイッチ１１がオンにされると、ＣＰＵ３に送られてくるワイパ作動信号がＯＦＦ信号でも、トランジスタＴｒ３の間欠制御を行うことにより、ワイパが停止位置にあるか回転位置にあるかを検出することができる。従って、ワイパが回転位置にあることが検出されれば、運転者がワイパスイッチ７を操作しなくても、ワイパを停止位置に戻すことができる。
【００２７】
時刻ｔ３では、再び室内制御装置６からＬＯ作動信号がＣＰＵ３に送られる。ＬＯ作動信号を受信したＣＰＵ３は、リレー４をオンするとともに、トランジスタＴｒ３をオンする。すなわち、時刻ｔ１で行った制御と同じ制御を行う。ワイパスイッチ７が「ＩＮＴ」の位置にある間は、このような制御が繰り返し行われる。
【００２８】
トランジスタＴｒ３のオン／オフを繰り返す間欠制御を行う際に、オフとなってからオンとなるまでの時間、すなわち、トランジスタＴｒ３がオフとなっている時間は、次のようにして算出することができる。フロントウインドがＷＥＴ状態の時にワイパが低速作動する速度を４６（ｒｐｍ）とすると、Ｐ端子１０が１回転するのに要する時間は、約１．３（＝６０／４６）（ｓｅｃ）となる。図２に示すオートストッププレート上の停止位置の角度幅を２０（°）とすると、Ｐ端子１０がオートストッププレート上の停止位置を通過するのに要する時間は、約７．２（＝１．３×２０／３６０）（ｍｓｅｃ）となる。従って、トランジスタＴｒ３のオン／オフを繰り返し行う間欠制御を行う際に、トランジスタＴｒ３がオフとなっている時間を７．２（ｍｓｅｃ）以下に設定すれば、Ｐ端子１０がオートストッププレート上の停止位置にあること、すなわち、ワイパが停止位置にあることを確実に検出することができる。
【００２９】
本実施の形態におけるワイパ制御装置によれば、ワイパ位置を検出するワイパ位置検出部２ａとイグニッション電源との間にスイッチング素子であるトランジスタＴｒ３を設け、ワイパの作動ＯＦＦ信号を受信し、かつ、ワイパが停止位置にある時にはトランジスタＴｒ３のオン／オフを繰り返す間欠制御を行うので、ワイパが停止位置にある間の電力消費を低減することができる。また、上述したように、ワイパが回転位置にある状態でイグニッションスイッチ１１をオフにしても、次回イグニッションスイッチ１１をオンにしたときには、運転者がワイパスイッチ７を操作しなくても、ワイパを停止位置に戻すことができる。
【００３０】
従来のワイパ制御装置では、ワイパが停止位置にある時（図６の時刻ｔ２〜ｔ３）にもワイパ位置検出部２ａのＰ端子１０に電力が供給され続けるために、ワイパを使用していない時にもワイパ制御装置が発熱することにより、ワイパ制御装置の耐熱特性に影響を与える可能性があった。これに対し、本実施の形態におけるワイパ制御装置によれば、ワイパが停止位置にある時にはトランジスタＴｒ３を交互にオン／オフする間欠制御を行うので、ワイパ制御装置における発熱の問題を緩和することができる。
【００３１】
本実施の形態におけるワイパ制御装置によれば、ワイパが回転位置にある時にはトランジスタＴｒ３をオン状態に保つので、ワイパ位置検出部２ａのＰ端子１０に電力が供給され続けることにより、ワイパが回転位置から停止位置に戻ったことを確実に検出することができる。また、トランジスタＴｒ３の間欠制御を行う際のオフ時間を、ワイパが低速作動している時にワイパが停止位置にある時間以下に設定することにより、トランジスタＴｒ３の間欠制御を行っている間においても確実にワイパの停止状態を検出することができる。
【００３２】
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、本実施の形態におけるワイパ制御装置では、フロントワイパを制御する装置として説明したが、リアワイパを制御する装置に適用することもできる。また、ワイパの間欠作動時に、車速に応じてワイパの停止時間を変えるワイパ制御装置が知られているが、本発明をそのようなワイパ制御装置に適用することもできる。
【００３３】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、ＣＰＵ３およびワイパ位置検出部２ａがワイパ位置検出手段を、ＣＰＵ３が制御手段を、トランジスタＴｒ３がスイッチング手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるワイパ制御装置の一実施の形態における構成を示す図
【図２】ワイパ位置検出部の構成を示す図
【図３】一実施の形態におけるワイパ制御装置により行われる処理内容を示すフローチャート
【図４】イグニッションスイッチ、ワイパ作動信号、リレー４、トランジスタＴｒ３、オートストップＰ端子の位置の各状態を示す図
【図５】従来のワイパ制御装置の構成を示す図
【図６】従来のワイパ制御装置を用いた場合において、イグニッションスイッチ、ワイパ作動信号、リレー４、トランジスタＴｒ３、オートストップＰ端子の位置の各状態を示す図
【符号の説明】
１…ワイパ制御装置、２…ワイパモータ、２ａ…ワイパ位置検出部、３…ＣＰＵ、４…ワイパＯＮ／ＯＦＦリレー、４ａ，４ｂ…リレーコイル、５…ワイパＨＩ／ＬＯリレー、６…室内制御装置、７…ワイパスイッチ、１０…Ｐ端子、１１…イグニッションスイッチ、Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３…トランジスタ、Ｒ１，Ｒ２…抵抗

Claims (4)

1. 電源に接続され、電源から電力が供給されている時にワイパの位置を検出するワイパ位置検出手段を備え、乗員によるワイパスイッチの操作と前記ワイパ位置検出手段によって検出されたワイパ位置とに基づいて、ワイパの作動／停止を制御するワイパ制御装置において、
   前記ワイパ位置検出手段によって検出されたワイパの位置に基づいて、前記ワイパ位置検出手段を制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記ワイパ位置検出手段によって検出されたワイパの位置が停止位置である場合には、前記ワイパ位置検出手段を間欠制御することを特徴とするワイパ制御装置。
2. 請求項１に記載のワイパ制御装置において、
   前記ワイパ位置検出手段と電源との間に接続されたスイッチング手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記ワイパ位置検出手段によって検出されたワイパの位置が停止位置である場合には、前記スイッチング手段を間欠的にオン／オフすることによって、前記ワイパ位置検出手段を間欠制御することを特徴とするワイパ制御装置。
3. 請求項１または２に記載のワイパ制御装置において、
   前記制御手段は、前記ワイパ位置検出手段によりワイパが回転位置にあることが検出されると、前記スイッチング手段をオン状態に保つことを特徴とするワイパ制御装置。
4. 請求項２または３に記載のワイパ制御装置において、
   前記間欠制御における前記スイッチング手段のオフ時間は、前記ワイパの低速作動時に前記ワイパが前記停止位置に停止している時間以下であることを特徴とするワイパ制御装置。

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