JP2006321285A - ワイパ用制御装置及びワイパ用制御装置における補正方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ボリュームのバラツキを自動的に補正することができるワイパ用制御装置を提供する。
【解決手段】ワイパ用制御装置は、ワイパの間欠払拭周期を変更させるノブの操作に応じて抵抗値が変化するボリューム3の出力信号に基づいて該ボリューム3の位置を示す位置情報をワイパユニットに送信する。ワイパ用制御装置は、学習値を記憶するとともにボリューム3の出力信号に基づいて学習値を演算し、その演算結果に基づいて位置情報を補正する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ノブの操作情報をワイパユニットに送信するワイパ用制御装置及びワイパ用制御装置における補正方法に関する。
従来から、車両のワイパ装置において、操作ノブの操作に応じてワイパの間欠払拭周期が変更されるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
このようなワイパ装置は、操作ノブの回動に応じて抵抗値が変化するボリュームが設けられており、ボリュームの抵抗値の大小に応じてワイパの間欠払拭周期を変更するように構成されている。
特開平10−315919号公報
しかしながら、前記ボリュームの抵抗値には製品ごとにバラツキがあるため、上記従来の構成のようにボリュームからの入力値がそのままワイパユニットに送信されると、受信側での間欠切換ポイントによっては間欠時間が切り換えられない場合があった。つまり、ボリューム位置に応じた電圧がワイパユニットに送信されず、ボリューム位置に対応した間欠払拭制御が行われない場合があった。
例えば、図4に示すように、製品ごとに抵抗値の基準値に対して±30%のバラツキがあるボリュームである場合に、基準値に対して−30%のバラツキを持つボリュームの場合、抵抗値が最大となるボリューム位置(ポジションP4)とされても、基準値の1000(Ω)に対してボリュームの抵抗値は700(Ω)にしかならない。この値は、ボリュームの抵抗値が基準値である場合のポジションP3に対応する750(Ω)にも達していない。ボリュームがこのような個体であると、最大ボリューム位置とされても、その位置に対応する間欠払拭制御が行われない。その場合、補正が必要となるが、ボリューム個々でバラツキが異なるため、補正を個々に行わなければならず、処理が煩雑となるという問題があった。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボリュームのバラツキを自動的に補正することができるワイパ用制御装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1,4に記載の発明は、ワイパの間欠払拭周期を変更させるノブの操作に応じて抵抗値が変化するボリュームの出力信号に基づいて該ボリュームの位置を示す位置情報をワイパユニットに送信するワイパ用制御装置及びその補正方法であって、学習値を記憶するとともに前記ボリュームの出力信号に基づいて前記学習値を演算し、その演算結果に基づいて前記位置情報を補正することを特徴とする。
請求項1,4に記載の発明によれば、ボリュームの位置情報は、そのボリューム個体の特性(出力信号)に基づいて演算された学習値の演算結果に基づいて補正される。このため、製品バラツキ等により、ボリュームの位置情報が実際にユーザにより入力された位置情報と異なってしまう場合でも、実際の入力値に対応するように補正される。この結果、製品ごとのボリューム抵抗値のバラツキが吸収され、ワイパユニットに送信される位置情報が実際の入力値と一致する関係が成り立つようになる。従って、ボリュームのバラツキを自動的に補正することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のワイパ用制御装置において、前記ボリュームは固定抵抗と可変抵抗とが直列に接続されて基準電圧を各抵抗値の比に応じて分圧する分圧回路を備えており、前記固定抵抗の抵抗値を前記学習値として記憶し、該記憶した学習値を分圧回路からの入力信号に基づいて演算し、該演算結果の学習値に基づいて前記位置情報を補正することを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、ボリュームの位置情報は、そのボリューム個体の特性(入力信号)に基づいて演算された分圧回路を構成する固定抵抗の抵抗値の演算結果に基づいて補正される。このため、製品バラツキ等により、ボリュームの位置情報が実際にユーザにより入力された位置情報と異なってしまう場合でも、分圧回路を構成する固定抵抗の可変抵抗に対する相対値が、そのボリューム個体の特性に従って変更されることで、ワイパユニットに送信される位置情報が実際の入力値に近づけられる。従って、ボリュームのバラツキを自動的に補正することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のワイパ用制御装置において、前記ボリュームは固定抵抗と可変抵抗とが直列に接続されて基準電圧を各抵抗値の比に応じて分圧する分圧回路を備えており、前記可変抵抗の最大抵抗値を学習し、該学習値に基づいて前記位置情報を補正することを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、ボリュームの位置情報は、そのボリューム個体の特性(可変抵抗の最大値)に基づいて補正される。このため、製品バラツキ等により、ボリュームの位置情報が実際にユーザにより入力された位置情報と異なってしまう場合でも、そのボリューム個体の可変抵抗の最大抵抗値とボリュームの基準値の最大抵抗値との相対値として位置情報が補正されると、ワイパユニットに送信される位置情報が実際の入力値に近づけられる。従って、ボリュームのバラツキを自動的に補正することができる。
本発明のワイパ用制御装置及びワイパ用制御装置における補正方法によれば、ボリュームのバラツキを自動的に補正することができる。
以下、本発明のワイパ用制御装置を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、ワイパ装置1は、ワイパスイッチ2と、ボリューム3と、ワイパスイッチ2とボリューム3とが接続されたワイパ駆動制御回路4と、ワイパ駆動制御回路4が接続されたワイパ制御ECU5と、ワイパ制御ECU5に接続されたワイパ駆動部6とを備えている。なお、本実施形態では、ワイパ制御ECU5とワイパ駆動部6とがワイパユニットを構成している。
ワイパスイッチ2は、例えば車両室内に設けられたワイパ用操作レバー(図示せず)の操作に応じて複数の位置に切り替えられるように構成されており、本実施形態では、停止位置「OFF」と、間欠払拭モード位置「INT」と、低速払拭モード位置「LO」と、高速払拭モード位置「HI」とに切換られるように構成されている。ワイパ駆動制御回路4は、ワイパスイッチ2の操作位置に応じた信号を入力する。
ボリューム3は、例えば、前記ワイパ用操作レバーの先端部分に収納されるものであり、その先端に取り付けられた操作ノブの回動操作に応じて抵抗値が変化するように構成され、ボリューム3の抵抗値が変更されることでワイパの間欠払拭周期が変更される。なお、本実施形態では間欠払拭周期は4段階、ポジションP1〜P4(図3参照)に変更される。
ボリューム3は、定電圧端子(基準電圧+Vcc)とグランド端子との間に、固定抵抗としてのプルアップ抵抗7と可変抵抗8とが直列に接続された分圧回路を備えている。プルアップ抵抗7と可変抵抗8との間のノードは抵抗を介してワイパ駆動制御回路4に接続されている。この構成により、ボリューム3は、プルアップ抵抗7の抵抗値R7と可変抵抗8の抵抗値R8の抵抗値の比率に応じた電圧レベルの信号を発生するようになっている。
ワイパ駆動制御回路4は、ワイパスイッチ2とボリューム3からの入力信号に基づく信号をワイパ制御ECU5に送信する。このワイパ制御ECU5に送信される信号は、ワイパスイッチ2の操作位置を示す情報と、ボリューム3の位置を示す位置情報即ち操作ノブのポジションの情報を含む。ワイパ制御ECU5は、ワイパ駆動制御回路4からの入力信号に基づいて、ワイパ駆動部6を駆動制御する。
ワイパ駆動部6は、ワイパモータ9と定位置停止スイッチ10とを備えている。ワイパモータ9は、回転速度を2段階に切換可能とされており、その高速回転端子Hと低速回転端子Lとがワイパ制御ECU5に接続され、共通端子cがグランド端子に接続されている。定位置停止スイッチ10は、ワイパが待機位置にあるときに接点(c−b)間をオンし、且つ、ワイパモータ9に一旦通電されてワイパが上記待機状態から移動されたときに接点(c−a)間をオンした動作状態に切換えられる周知構成のものである。その常開接点a及び常閉接点bが前記ワイパ制御ECU5に接続され、共通端子cがグランドラインに接続されている。
ワイパ制御ECU5は、ワイパスイッチ2の操作位置に基づいて、ワイパスイッチ2が低速払拭モード位置「LO」にある時にはワイパモータ9に低速回転端子Lから駆動電流を供給し、ワイパスイッチ2が高速払拭モード位置「HI」にある時にはワイパモータ9に高速回転端子Hから駆動電流を供給する。ワイパモータ9は、供給される駆動電流により低速又は高速にて回転し、ワイパが低速又は高速にてウインドガラスを払拭する。そして、ワイパ制御ECU5は、ワイパスイッチ2が停止位置「OFF」に操作された場合にワイパモータ9に対する駆動電流の供給を停止し、ワイパモータ9の回転を停止する。
また、ワイパ制御ECU5は、ワイパスイッチ2が間欠払拭モード位置「INT」にあるとき、定位置停止スイッチ10の状態に基づいてワイパモータ9に低速回転端子Lから間欠的に駆動電流を供給して該ワイパモータ9即ちワイパを間欠駆動する。この時、ワイパ制御ECU5は、操作ノブのポジション即ちボリュームの位置を示す位置情報に基づいて間欠駆動の周期つまりワイパの間欠払拭周期を変更する。
ここで、ワイパ駆動制御回路4について詳述する。
ワイパ駆動制御回路4は、ワイパスイッチ2からの信号を入力する入力回路11と、ボリューム3から電圧を入力するA/D変換回路12と、A/D変換回路12の出力値に基づいてボリューム3の位置情報に対する学習値及び補正値を演算する演算部13と、演算部13の演算結果等を記憶するメモリ14と、出力回路15とを備えている。A/D変換回路12と、演算部13と、メモリ14と、出力回路15とが互いに接続されている。出力回路15は、演算部13による補正値や入力回路11からの入力信号をワイパ制御ECU5に送信する。なお、本実施形態では、A/D変換回路12と、演算部13と、メモリ14と、出力回路15とが、ワイパ用制御装置を構成している。
演算部13は、A/D変換回路12の出力信号から可変抵抗8の抵抗値を算出する。そして、演算部13は、算出した抵抗値を学習値に基づいて補正した補正値を算出する。A/D変換回路12の出力信号はボリューム3、即ち基準電圧Vccとグランドとの間の電位差を、プルアップ抵抗7及び可変抵抗8の抵抗比により分圧した分圧電圧Vinに応じたデジタル値を持つ。演算部13は、この分圧電圧Vinのデジタル値と、プルアップ抵抗7の抵抗値R7と、基準電圧Vccのデジタル値とから、可変抵抗8の抵抗値R8を次式により算出する。
R8=R7×(Vin/(Vcc−Vin))
従って、プルアップ抵抗7の抵抗値R7と基準電圧Vccの値がメモリ14に記憶され、演算部13はそれらの値と分圧電圧Vinの値とに基づいて可変抵抗8の抵抗値R8を算出する。そして、演算部13は、この抵抗値R8により操作ノブの位置がポジションP1〜P4のいずれであるかを判断する。
しかし、可変抵抗8の抵抗値R8は、個々の可変抵抗8においてバラツキを持つ。従って、操作ノブの位置が同じであっても可変抵抗8のバラツキにより分圧電圧Vinの値が異なり、算出される抵抗値が異なる。このため、上記式の抵抗値R7、つまり演算上におけるプルアップ抵抗7の抵抗値を学習値として記憶し、該学習値を変更することで可変抵抗8の抵抗値を補正する。つまり、可変抵抗8のバラツキに応じてプルアップ抵抗7に対応する学習値を変更し、操作ノブの位置に応じた抵抗値に補正する。そして、その補正値を用いることで、バラツキを持つボリューム3を使用したワイパ装置1において、現在の操作ノブの位置がポジションP1〜P4のいずれであるかを判断することができるようになる。
つまり、演算部13は、プルアップ抵抗7の抵抗値R7を学習値R1としてメモリ14に記憶すると共にその学習値R1をボリューム3の出力信号に基づいて学習し、その学習値R1に基づいてボリューム3の抵抗値を補正する処理を実行する。例えば、可変抵抗8の抵抗値R8が基準値よりも低く、ボリューム3の最大位置に対応する電圧出力が得られない場合、演算部13は学習値R1を減算する。そして、学習値、入力信号の電圧値、及び基準電圧Vccの電圧値に基づいて可変抵抗8の抵抗値(補正値Rv)を算出する。この補正値Rvは、学習値R1を減算することにより、実際の抵抗値R8よりも大きくなる。従って、補正値Rvを基準値と一致させることができる。
ここで、演算部13が実行する補正処理の一例を図1〜図3を参照しながら説明する。
演算部13は、ワイパスイッチ2からの信号に基づいて、図2に示す補正処理を実行する。なお、本処理においては、図3に示すように、ボリューム3(可変抵抗8)の抵抗値が最小値となる個体である場合について説明する。
今、初期設定として、演算部13は、プルアップ抵抗7の抵抗値R7を学習値R1としてメモリ14に記憶する。また、演算部13は、送信最大値Rvmax、基準電圧Vccの電圧値(基準電圧VccをA/D変換した値であり、以下の説明において同じ符号を用いる。)をメモリ14に記憶する。なお、学習値R1の値は、実際のプルアップ抵抗7の抵抗値R7に対して、ボリューム3(可変抵抗器9)のバラツキが最大であるときに補正値が基準抵抗値と一致する値である。送信最大値Rvmaxは、基準抵抗値を持つ可変抵抗を備えたボリュームにおいて、抵抗値が最大となるように操作ノブを操作した場合、即ちポジションP4に操作ノブを操作したときに出力回路15からワイパ制御ECU5へ送信される位置情報の値である。ワイパ制御ECU5は、基準抵抗値を持つ可変抵抗を備えたボリュームの操作に応じて出力回路15から送信される値に基づいてポジションを判断する。しかし、可変抵抗8の抵抗値がバラツキを持つ場合、演算により算出される値は基準抵抗値より大きくなる場合があり、基準抵抗値より大きい値では、ワイパ制御ECU5がポジションを判断することができない。従って、補正値が基準抵抗値を超える場合、補正値を基準抵抗値と等しくすることで、ワイパ制御ECU5の判断を確実に行わせるわけである。
図2に示すように、演算部13は、ステップ100において、ボリューム3の分圧電圧Vinを入力する。この分圧電圧Vinは、ボリューム3の製品ごとにバラツキのある実際の入力値であり、本処理ではボリューム3(可変抵抗8)の抵抗値が基準値よりも低いため、抵抗値の補正前は、ボリューム3(可変抵抗8)の抵抗値が基準値である場合よりも分圧電圧Vinは低い値となる。
次に、演算部13は、ステップ110において、学習値R1に基づいてボリューム3の抵抗値の補正値Rv(=R1×Vin/(Vcc−Vin))を算出する。
次に、演算部13は、ステップ120において、補正値Rvが送信最大値Rvmaxよりも大きいか否かを判断する。
演算部13は、補正値Rvが送信最大値Rvmaxよりも大きいと判断すれば、ステップ130に進んで学習値R1の補正(デクリメント)を実行する。学習値R1がデクリメントされることで、可変抵抗8のプルアップ抵抗7に対する相対比が上昇する。更に、演算部13は、ステップ140に進み、送信最大値Rvmaxを補正値Rvとする。その後、演算部13は、ステップ150に進み、補正値Rvを送信値としてセットする。
一方、演算部13は、上記ステップ120において補正値Rvが送信最大値Rvmaxよりも小さいと判断した場合、ステップ150に進み補正値Rvを送信値としてセットする。
演算部13は、ステップ100〜150の処理を繰り返すことにより、補正値Rvが送信最大値Rvmaxに近づくように補正する。
例えば、プルアップ抵抗7の抵抗値R7が1000(Ω)、ボリューム最大位置(ポジションP4)での可変抵抗8の抵抗値R8の基準値が1000(Ω)である場合に、ボリューム3の抵抗値R8が700(Ω)となる個体であった場合について考察する。
この場合、可変抵抗8の抵抗値R8に対して、プルアップ抵抗7の抵抗値が1000(Ω)から700(Ω)に補正されれば、ボリューム3の最大位置に対応する電圧が得られる。つまり、ステップ100〜ステップ150の処理を可変抵抗8の抵抗値R8に応じた回数繰り返せば、ボリューム3の抵抗値が補正され、ボリューム位置に対応する電圧がワイパユニットに入力される。
なお、演算部13における実際の演算では、A/D変換回路12の出力値が用いられる。つまり、分圧電圧VinをA/D変換した値が用いられる。例えば、基準電圧Vccを511、送信最大値Rvmaxを255、学習値R1の初期値を366とする。
可変抵抗8が基準抵抗値(1000Ω)を持つ場合、分圧電圧VinのA/D変換値は255となる。従って、演算部13は、補正値Rv=364を算出する。従って、演算部13は、学習値R1をデクリメントし、補正値Rvに送信最大値Rvmax(=255)を設定し、補正値Rvをワイパ制御ECU5に送信する。これらの処理を繰り返すと、演算部13は、学習値R1=255のときに補正値RV=255を算出する。
可変抵抗8が−30%のバラツキを持つ、即ち抵抗値R8=700Ωの場合、分圧電圧VinのA/D変換値は210となる。従って、演算部13は、補正値Rv=255を算出する。従って、演算部13は、補正値Rvをワイパ制御ECU5に送信する。
可変抵抗8が+30%のバラツキを持つ、即ち抵抗値R8=1300Ωの場合、分圧電圧VinのA/D変換値は289となる。従って、演算部13は、補正値Rv=476を算出する。従って、演算部13は、学習値R1をデクリメントし、補正値Rvに送信最大値Rvmax(=255)を設定し、補正値Rvをワイパ制御ECU5に送信する。これらの処理を繰り返すと、演算部13は、学習値R1=196のときに補正値RV=255を算出する。
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
(1)ボリューム3の位置情報は、そのボリューム個体の特性(分圧電圧Vin)に基づいて演算された学習値R1の演算結果に基づいて補正される。このため、製品バラツキ等により、ボリューム3の位置情報が実際にユーザにより入力された位置情報と異なってしまう場合でも、実際の入力値に対応するように補正される。この結果、製品ごとのボリューム抵抗値のバラツキが吸収され、ワイパユニットに送信される位置情報が実際の入力値と一致する関係が成り立つようになる。従って、ボリューム3のバラツキを自動的に補正することができる。
(2)ボリューム3の位置情報は、そのボリューム個体の特性(分圧電圧Vin)に基づいて演算された分圧回路を構成するプルアップ抵抗7の抵抗値R7(即ち、学習値R1)の演算結果に基づいて補正される。このため、分圧回路を構成するプルアップ抵抗7の可変抵抗8に対する相対値が、そのボリューム個体の特性に従って変更されることで、ワイパユニットに送信される位置情報が実際の入力値に近づけられる。
(3)演算部13は、ボリューム3の補正値Rvがボリューム3の最大抵抗値を超えた場合に、プルアップ抵抗7の抵抗値を単純にデクリメント処理するため、演算によりボリューム3の最大抵抗値を算出する場合と比較して、処理を簡易化することができる。
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ボリューム3の補正値Rvがボリューム3の最大抵抗値を超えた場合に、プルアップ抵抗7の抵抗値を補正(デクリメント)することで、ボリューム3の最大抵抗値を更新する構成としたが、学習値を直接計算する処理としてもよい。その場合、学習値R1は、
R1=Rvmax×((Vcc−Vin)/Vin)
とされる。
・上記実施の形態では、プルアップ抵抗7の抵抗値R7を学習値R1として記憶し、学習値R1を分圧回路からの入力信号の分圧電圧Vinに基づいて演算し、該演算結果に基づいて位置情報が補正される構成としたが、可変抵抗8の最大抵抗値を学習値として学習し、その学習値に基づいて位置情報を補正するように構成してもよい。このように構成すれば、ボリュームの位置情報は、そのボリューム個体の可変抵抗の最大抵抗値とボリュームの基準値の最大抵抗値との相対値として位置情報が補正されると、ワイパユニットに送信される位置情報が実際の入力値に近づけられる。
次に、上記実施形態より把握される技術的思想を以下に列挙する。
(イ)請求項1に記載のワイパ用制御装置において、前記ボリュームの最大抵抗値を学習値として学習することを特徴とするワイパ用制御装置。
(ロ)ワイパの間欠払拭周期を変更させるノブの操作に応じて抵抗値が変化するボリュームの出力信号に基づいて該ボリュームの位置を示す位置情報をワイパユニットに送信するワイパ用制御装置であって、前記ボリュームからの出力信号を入力する入力部(A/D変換回路12)と、学習値と前記出力信号とに基づいて前記学習値を演算する演算部(演算部13)と、前記学習値と前記演算部の演算結果に基づいて補正された前記位置情報を記憶する記憶部(メモリ14)と、前記記憶部に記憶された前記位置情報を出力する出力部(出力回路15)と、を備えたことを特徴とするワイパ用制御装置。
本実施形態のワイパ用ボリューム装置の概略構成図。 ボリュームの補正処理を説明するフローチャート。 ボリューム位置−ボリューム抵抗値特性図。 従来のボリューム位置−ボリューム抵抗値特性図。
符号の説明
3…ボリューム、5…ワイパユニットを構成するワイパ制御ECU、6…ワイパユニットを構成するワイパ駆動部、7…固定抵抗としてのプルアップ抵抗、8…可変抵抗、12…ワイパ用制御装置を構成するA/D変換回路、13…ワイパ用制御装置を構成する演算部、14…ワイパ用制御装置を構成するメモリ、15…ワイパ用制御装置を構成する出力回路、R1…学習値、R7…固定抵抗の抵抗値、R8…可変抵抗の抵抗値、Vcc…基準電圧、Vin…出力信号としての分圧電圧、Rmax…位置情報としての送信最大値。

Claims (4)

  1. ワイパの間欠払拭周期を変更させるノブの操作に応じて抵抗値が変化するボリュームの出力信号に基づいて該ボリュームの位置を示す位置情報をワイパユニットに送信するワイパ用制御装置であって、
    学習値を記憶するとともに前記ボリュームの出力信号に基づいて前記学習値を演算し、その演算結果に基づいて前記位置情報を補正することを特徴とするワイパ用制御装置。
  2. 請求項1に記載のワイパ用制御装置において、
    前記ボリュームは固定抵抗と可変抵抗とが直列に接続されて基準電圧を各抵抗値の比に応じて分圧する分圧回路を備えており、前記固定抵抗の抵抗値を前記学習値として記憶し、該記憶した学習値を分圧回路からの入力信号に基づいて演算し、該演算結果の学習値に基づいて前記位置情報を補正することを特徴とするワイパ用制御装置。
  3. 請求項1に記載のワイパ用制御装置において、
    前記ボリュームは固定抵抗と可変抵抗とが直列に接続されて基準電圧を各抵抗値の比に応じて分圧する分圧回路を備えており、前記可変抵抗の最大抵抗値を学習し、該学習値に基づいて前記位置情報を補正することを特徴とするワイパ用制御装置。
  4. ワイパの間欠払拭周期を変更させるノブの操作に応じて抵抗値が変化するボリュームの出力信号に基づいて該ボリュームの位置を示す位置情報をワイパユニットに送信するワイパ用制御装置における補正方法であって、
    学習値を記憶するとともに前記ボリュームの出力信号に基づいて前記学習値を演算し、その学習値に基づいて前記位置情報を補正することを特徴とするワイパ用制御装置における補正方法。
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