JP2010143499A - ワイパ制御方法及びワイパ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドリングストップからのエンジン再起動時に、ワイパブレードの再始動動作により、歩行者等に対しフロントガラス上の水滴を跳ね掛けてしまうのを防止する。
【解決手段】ワイパブレードを上反転位置と下反転位置との間で往復払拭動作させるワイパ装置にて、アイドリングストップ等、ワイパスイッチ操作以外の原因によりワイパ装置が一時停止し、その後、ワイパ装置が再始動する場合、ワイパ装置が再始動後、ワイパ装置のワイパブレードが最初に上反転位置に至るまでの間は、通常の払拭速度よりも遅い速度にて前記ワイパブレードを作動させる（Ｓ１１,Ｓ１２）。これにより、ワイパブレードは、払拭速度が抑えられた状態で上反転位置まで駆動され、払拭範囲に溜まった雨水は、車両側方に撒き散らすことなく静かに払拭される。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車用ワイパ装置の制御方法及び制御装置に関し、特に、アイドリングストップ時におけるワイパ装置の制御形態に関する。

近年、ＣＯ_２削減や省エネルギ等の環境対応として、信号待ち時にエンジンのアイドリングを停止する、いわゆるアイドリングストップ機能を搭載した車両が上市されてきている。このようなアイドリングストップ機能付きの車両では、アイドリングストップ中もドライバの視界を確保する必要が有るため、ワイパスイッチがオンされている場合は、ワイパ装置の動作はそのまま継続して行われるのが通例である。一方、信号が青になり車両を再び駆動させる際には、スタータを作動させエンジンを起動させるが、スタータ動作には大電流を要するため、ワイパ作動時においても、セルモータが作動している間はワイパ動作を停止させている。そして、エンジンが作動し、セルモータが停止すると、ワイパ装置は再び動作を開始し、従前同様にフロントガラス上の水滴を払拭し、ドライバの視界を確保する。
特開2004-189197号公報

ところが、前述のように、アイドリングストップ後の車両再駆動時には、エンジンが作動するまでワイパ装置の動作が停止するが、この間にもフロントガラス上には雨滴が付着する。この状態で、エンジン起動と共にワイパ装置が再び動作を開始すると、ワイパ停止時に溜まった雨水をワイパブレードが一気に拭き払う形となり、拭き払った水滴を車両側方に撒き散らしてしまうおそれがある。特に、交差点でアイドリングストップしている場合、車両の側方に歩行者や二輪車など（以下、歩行者等と称する）が存在する場合があり、エンジン再起動時における歩行者等への水掛かりが問題となっていた。また、このような水飛びの問題は、交差点でのアイドリングストップ時のみならず、駐車場におけるエンジン起動時など、車両駆動時一般に発生するおそれがあり、その対策が求められていた。

本発明の目的は、アイドリングストップからエンジンを再起動する際に一時停止したワイパ装置を再始動させる際、再始動時のワイパブレード動作により、歩行者等に対しフロントガラス上の水滴を跳ね掛けてしまうのを防止することにある。

本発明のワイパ制御方法は、ワイパブレードを上反転位置と下反転位置との間で往復払拭動作させるワイパ装置において、ワイパスイッチ操作以外の原因により前記ワイパ装置が一時停止し、その後、前記ワイパ装置が再始動する場合における前記ワイパ装置の制御方法であって、前記ワイパ装置が再始動後、前記ワイパ装置の前記ワイパブレードが最初に前記上反転位置に至るまでの間は、通常の払拭速度よりも遅い速度にて前記ワイパブレードを作動させる再始動処理を行うことを特徴とする。

本発明にあっては、アイドリングストップからエンジンを再起動する際など、ワイパスイッチ操作以外の原因によりワイパ装置が一時停止し、その後、ワイパ装置が再始動する場合、ワイパブレードが最初に上反転位置に至るまでの間は通常の払拭速度よりも遅い速度にてワイパブレードを作動させる。これにより、ワイパブレードは、払拭速度が抑えられた状態で上反転位置まで駆動され、払拭範囲に溜まった雨水は、車両側方に撒き散らすことなく静かに払拭される。

前記ワイパ制御方法において、アイドリングストップ後にエンジンを再起動させる際、前記ワイパ装置が一時停止しその後再始動する場合に前記再始動処理を実施するようにしても良い。

本発明のワイパ制御装置は、電動モータを駆動源とし、ワイパブレードを上反転位置と下反転位置との間で往復払拭動作させるワイパ装置の制御装置であって、前記ワイパブレードの動作速度を算出するブレード移動速度算出部と、前記ワイパブレードの現在位置を算出するブレード位置算出部と、ワイパスイッチ操作以外の原因により前記ワイパ装置が一時停止したことを検出するワイパ途中停止判定部と、ワイパ途中停止判定部の判断に基づき、前記ワイパブレードの動作速度を通常の払拭速度よりも遅い速度に低下させる旨の指示を行うワイパ動作速度抑制部と、前記ブレード移動速度算出部や前記ブレード位置算出部の算出結果に基づいて、前記電動モータの制御形態を演算すると共に、前記ワイパ動作速度抑制部の指示に基づき、前記ワイパブレードが最初に前記上反転位置に至るまでの間、前記電動モータの回転数を通常よりも低い回転数に抑制する駆動制御指示部と、前記駆動制御指示部の指示に基づいて前記電動モータの動作を制御するモータ駆動制御部と、を有することを特徴とする。

前記ワイパ制御装置において、前記ワイパ動作速度抑制部は、アイドリングストップ後にエンジンを再起動させる際、前記ワイパ装置が一時停止しその後再始動する場合に、前記ワイパブレードの動作速度を通常の払拭速度よりも遅い速度に低下させる旨の指示を行うようにしても良い。

本発明のワイパ制御方法によれば、ワイパブレードを上反転位置と下反転位置との間で往復払拭動作させるワイパ装置にて、ワイパスイッチ操作以外の原因によりワイパ装置が一時停止し、その後、ワイパ装置が再始動する場合、ワイパブレードが最初に上反転位置に至るまでの間は通常の払拭速度よりも遅い速度にてワイパブレードを作動させるようにしたので、払拭速度を抑え状態でワイパブレードを上反転位置まで駆動でき、払拭範囲に溜まった雨水を車両側方に撒き散らすことなく静かに払拭することが可能となる。このため、払拭範囲に水滴が多量に溜まっていても、それを車両側方に跳ね飛ばしてしまうのを抑えることができ、アイドリングストップ時等における歩行者等への水掛けを防止することが可能となる。

本発明のワイパ制御装置によれば、電動モータを駆動源とし、ワイパブレードを上反転位置と下反転位置との間で往復払拭動作させるワイパ装置の制御装置に、ワイパスイッチ操作以外の原因によりワイパ装置が一時停止したことを検出するワイパ途中停止判定部と、ワイパ途中停止判定部の判断に基づきワイパブレードの動作速度を通常の払拭速度よりも遅い速度に低下させる旨の指示を行うワイパ動作速度抑制部と、ワイパ動作速度抑制部の指示に基づきワイパブレードが最初に前記上反転位置に至るまでの間、電動モータの回転数を通常よりも低い回転数に抑制する駆動制御指示部と、を設けたので、アイドリングストップ時等においてワイパ装置が再始動する場合、払拭速度を抑えた状態でワイパブレードを上反転位置まで駆動することができ、払拭範囲に溜まった雨水を車両側方に撒き散らすことなく静かに払拭することが可能となる。このため、払拭範囲に水滴が多量に溜まっていても、それを車両側方に跳ね飛ばしてしまうのを抑えることができ、アイドリングストップ時等における歩行者等への水掛けを防止することが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明が適用されるワイパ装置の構成を示す説明図であり、当該ワイパ装置は、アイドリングストップ機能を備えた自動車に搭載されている。

図１に示すワイパ装置は、車体に揺動自在に設けられた運転席側のワイパアーム１ａと助手席側のワイパアーム１ｂとを有している。各ワイパアーム１ａ,１ｂには、運転席側のワイパブレード２ａと助手席側のワイパブレード２ｂが取り付けられている。ワイパブレード２ａ,２ｂ（以下、ブレード２ａ,２ｂと略記する)はワイパアーム１ａ,１ｂ内に内装された図示しないばね部材等によりフロントガラス３に弾圧的に接触している。車体には２つのワイパ軸４ａ,４ｂが設けられており、ワイパアーム１ａ,１ｂはその基端部でワイパ軸４ａ,４ｂにそれぞれ取り付けられている。なお、符号における「ａ,ｂ」は、それぞれ運転席側と助手席側に関連する部材や部分等であることを示している。

ワイパアーム１ａ,１ｂを揺動運動させるため、ワイパ装置には２つ電動モータ７ａ,７ｂ（以下、モータ７ａ,７ｂと略記する）が設けられている。モータ７ａ,７ｂは、モータ本体８と減速機構９とによって構成されており、ワイパ制御装置１０ａ,１０ｂによって駆動制御される。モータ７ａを駆動制御するワイパ制御装置１０ａは、車両側のコントローラであるＥＣＵ１１と車載ＬＡＮ１２を介して接続されている。ＥＣＵ１１からワイパ制御装置１０ａに対しては、ワイパスイッチのＯＮ／ＯＦＦや、Ｌｏ,Ｈｉ,ＩＮＴ（間欠作動）などのスイッチ情報やエンジン起動情報などがＬＡＮ１２を介して入力される。ワイパ制御装置１０ａ,１０ｂ同士の間は通信線１３にて接続されており、ＥＣＵ１１に接続されたモータ７ａがマスタ側となり、通信線１３にてモータ７ａと接続されたモータ７ｂがスレーブ側となって両モータの制御が行われる。

モータ７ａ,７ｂにはまた、モータ回転角度に比例しブレード２ａ,２ｂの移動量を示す相対位置信号（モータパルス）や、特定のブレード位置を示す絶対位置信号を出力するセンサ（図示せず）が設けられている。相対位置信号はモータの回転に伴って発生するパルス信号であり、モータの回転角度に比例したパルス数が出力される。一方、絶対位置信号は、ブレード２ａ,２ｂが、制御上の基準位置として下反転位置Ａよりも１５°ほど上方に設定された原点位置に来たときに発せられる単発信号である。この場合、モータ７ａ,７ｂの回転数とワイパ軸４ａ,４ｂの回転数は、減速機構９の減速比に基づく一定関係にあることから、パルス数によってワイパ軸４ａ,４ｂの回転角度を算出することができる。一方、ワイパ軸４ａ,４ｂの回転角度とブレード２ａ,２ｂの移動角度も一定の相関関係を有している。従って、相対位置信号のパルス数を積算することでブレード２ａ,２ｂの移動角度を知ることができる。

そこで、ワイパ制御装置１０ａ,１０ｂは、原点位置を示す絶対位置信号とパルス数の組み合わせによって、ブレード２ａ,２ｂの現在位置を検出する。ワイパ制御装置１０ａ,１０ｂは、この位置情報を通信線１３を介して交換しつつ、双方のブレードの位置関係に基づいて、モータ７ａ,７ｂを同期制御する。すなわち、ワイパ制御装置１０ａ,１０ｂは、まず、自身の側のブレード位置に基づきモータ７ａ,７ｂを正逆転制御する。これにより、ブレード２ａ,２ｂが上下反転位置間で往復払拭動作を行う。同時にワイパ制御装置１０ａ,１０ｂは、両ブレード２ａ,２ｂのブレード位置情報に基づいてモータ７ａ,７ｂを制御し、ブレード同士が干渉したり、角度差が拡大したりしないように当該ワイパ装置を制御する。

これにより、ブレード２ａ,２ｂが下反転位置Ａと上反転位置Ｂとの間、つまり図中一点鎖線で示す払拭範囲５を揺動運動し、フロントガラス３に付着した雨や雪などが払拭される。なお、ブレード２ａ,２ｂは、ワイパ休止時には下反転位置Ａよりも下側に位置する格納位置Ｃへ移動して格納部６に格納される。格納部６は図示しない車体のボンネットの内部に設けられている。ブレード２ａ,２ｂをこの格納部６に格納すると、フロントガラス３の最下端にブレード２ａ,２ｂが退去し、車両の前方視界が向上すると共に、外観的にもスマートな印象が与えられる。

一方、前述のように、図１のワイパ装置もまた、アイドリングストップからのエンジン再起動時には、セルモータに大電流を供給すべく、モータ７ａ,７ｂの動作が停止される。その際、ブレード２ａ,２ｂは払拭範囲５の途中で一旦停止するが、この停止の間にも払拭範囲５には雨滴が降り注ぐ。そして、エンジンが起動しモータ７ａ,７ｂの動作停止が解除されると、その間に払拭範囲５内に溜まった雨水をブレード２ａ,２ｂが一気に払拭する。このため、従来のワイパ装置では、この一気に払拭された雨水が車両側方に散水され、車両の近くにいる歩行者等に降り掛かってしまうおそれがある。

これに対し、当該ワイパ装置では、アイドリングストップ時におけるワイパ再始動時を含め、ワイパスイッチ操作以外により、ワイパ装置が一時停止から再始動する場合には、上反転位置Ｂに至るまでの間、通常の払拭速度よりもブレード２ａ,２ｂの動作速度を落とし、ワイパ再始動時の水飛びを抑えている。図２は、本発明によるワイパ制御装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。また、図３は、本発明によるワイパ制御方法の処理手順を示すフローチャート、図４は、図３のステップＳ３における処理手順を示すフローチャートであり、これらの処理はワイパ制御装置１０ａ,１０ｂによって実行される。

図２に示すように、ワイパ制御装置１０ａ,１０ｂは、ＣＰＵ２１ａ,２１ｂと、データ送受信部２２ａ,２２ｂが設けられている。ワイパ制御装置１０ａは、ＬＡＮ１２を介してＥＣＵ１１と接続されており、ＥＣＵ１１からワイパスイッチの設定状態（ＯＮ／ＯＦＦやＬｏ,Ｈｉ,ＩＮＴ等の動作モード設定）や、エンジン起動信号等の各種車両情報が入力される。ワイパ制御装置１０ａ,１０ｂ内にはさらに、制御プログラムや各種制御情報が格納されたＲＯＭ２３ａ,２３ｂや、ブレード２ａ,２ｂの動作速度や現在位置などの制御上のデータを格納しておくＲＡＭ２４ａ,２４ｂが設けられている。

ＣＰＵ２１ａ,２１ｂは中央演算処理装置であり、ここでは、ＥＣＵ１１と接続されたＣＰＵ２１ａがマスタ側、ＣＰＵ２１ｂがスレーブ側となっている。ＣＰＵ２１ａ,２１ｂは、データ送受信部２２ａ,２２ｂを介して通信線１３に接続されており、それらを通じて位置情報や動作指示を互いにやり取りしている。マスタ側のＣＰＵ２１ａは、ワイパスイッチの状態に従って、ワイパ制御装置１０ｂから送られてきたブレード２ｂの位置情報や自ら（ブレード２ａ）の位置情報に基づいてモータ７ａの動作を制御する。スレーブ側のＣＰＵ２１ｂは、ワイパ制御装置１０ａからの指示に従って、ワイパ制御装置１０ａから送られてきたブレード２ａの位置情報や自ら（ブレード２ｂ）の位置情報に基づいてモータ７ｂの動作を制御する。

ＣＰＵ２１ａ,２１ｂにはそれぞれ、相対位置信号に基づいてブレード２ａ,２ｂの動作速度を算出するブレード移動速度算出部２５ａ,２５ｂと、絶対位置信号と相対位置信号に基づいてブレード２ａ,２ｂの現在位置を算出するブレード位置算出部２６ａ,２６ｂが設けられている。また、ブレード移動速度算出部２５ａ,２５ｂやブレード位置算出部２６ａ,２６ｂにおける算出結果と、現在のブレード位置や両ブレードの位置関係、モータ負荷、ワイパスイッチ情報などに基づいて、モータ７ａ,７ｂの制御形態を演算し指示する駆動制御指示部２７ａ,２７ｂと、駆動制御指示部２７ａ,２７ｂの指示に基づき、モータ７ａ,７ｂに対し回転方向やDuty等を指示し、ブレード２ａ,２ｂを上下反転位置間で適宜動作させるモータ駆動制御部２８ａ,２８ｂが各ＣＰＵ２１ａ,２１ｂに設けられている
加えて、ＣＰＵ２１ａには、アイドリングストップ時のワイパ途中停止動作のように、ワイパスイッチ操作以外の原因によりワイパ装置が一時停止したことを検出するワイパ途中停止判定部３１ａが設けられている。さらに、ＣＰＵ２１ａ,２１ｂには、ワイパ途中停止判定部３１ａの判断に基づき、ブレード２ａ,２ｂの動作速度を低下させるワイパ動作速度抑制部３２ａ,３２ｂが設けられている。

このような構成を備えた本発明によるワイパ装置では、アイドリングストップ時には、次のような処理が行われる。なお、駐車場等にてワイパ装置を動作させた状態でエンジンを起動させるときも同様の処理が実行される。図３に示すように、ここではまずステップＳ１にて、アイドルストップ時の途中停止も含め、ワイパスイッチ操作以外によりワイパ装置が一時停止したか否かを判断する。この判断は、ワイパ途中停止判定部３１ａにて実行され、ステップＳ１にてそのような停止形態でない場合にはステップＳ２に進み、通常の制御形態にてワイパ装置を駆動させる。つまり、ＣＰＵ２１ａ,２１ｂは、スイッチ状態に応じた払拭速度でブレード２ａ,２ｂを同期駆動し、ルーチンを抜ける。

これに対し、ステップＳ１にて、エンジン起動に伴いワイパスイッチＯＮ状態でワイパが途中停止した、と判定された場合にはステップＳ３に進み、再始動時処理を行う。この再始動時処理では、図４に示すように、ブレード２ａ,２ｂの動作速度を低下させる旨の指示が行われる（ステップＳ１１）。この指示は、ワイパ途中停止判定部３１ａの判断に基づき、ワイパ動作速度抑制部３２ａ,３２ｂを通じて、駆動制御指示部２７ａ,２７ｂによって行われる。この指示に従い、モータ駆動制御部２８ａ,２８ｂは、ワイパスイッチの状態にかかわらず、モータ７ａ,７ｂの回転速度を一定値に低下させ、ブレード２ａ,２ｂの払拭速度を抑制する（例えば、通常Ｌｏ作動の５０％）。

次に、ステップＳ１２に進み、ブレード２ａ,２ｂの現在位置を認識する。すなわち、駆動制御指示部２７ａ,２７ｂによって、ブレード位置算出部２６ａ,２６ｂの算出結果からブレード２ａ,２ｂの現在位置を認識し、ブレード２ａ,２ｂが上反転位置Ｂに到達したか否か判断される。ブレード２ａ,２ｂが上反転位置Ｂに到達していない場合には、ステップＳ１１に戻り、払拭速度低下状態を維持する。一方、ブレード２ａ,２ｂが上反転位置Ｂに到達した場合には、ステップＳ１３に進み、ワイパ装置を通常の制御形態に復帰させる。つまり、スイッチ状態に応じた払拭速度でブレード２ａ,２ｂを同期駆動させ、ルーチンを抜ける。

これにより、ブレード２ａ,２ｂは、払拭速度が抑えられた状態で上反転位置Ｂまで駆動される。すなわち、アイドリングストップ時等におけるエンジン起動後のワイパ再始動では、ブレード２ａ,２ｂがゆっくりと上反転位置Ｂまで移動し、払拭範囲５に溜まった雨水を静かに払拭する。従って、エンジン起動に伴いワイパスイッチＯＮ状態でワイパが途中停止した場合など、ワイパスイッチ操作以外によりワイパ装置が一時停止から再始動する場合において、払拭範囲５に水滴が多量に溜まっていても、それを車両側方に拭き払って撒き散らしてしまうのを防止することができる。このため、車両の近くにいる歩行者等にワイパ再始動時に水が降り掛かってしまうのを防止でき、歩行者等に不快感を与えたり、歩行者等とトラブルを生じたりすることを未然に防止することが可能となる。

本発明は前記実施例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言うまでもない。

例えば、前述の実施例では、左右のワイパアーム１ａ,１ｂを各々個別のモータで駆動するワイパ装置に本発明を適用した例を示したが、本発明は、このような形態のワイパ装置のみならず、単一のモータとリンク機構によって左右のワイパアームを作動させるワイパ装置にも適用可能である。その場合、ワイパ制御装置は１個で足り、前述のワイパ制御装置１０ａ,１０ｂのうち、ワイパ制御装置１０ａの構成のみで対応可能であり、この場合、データ送受信部２２ａが不要となる。また、本発明は、図１のような並行払拭型(タンデムタイプ)のワイパ装置のみならず、対向払拭型(オポジットタイプ)のワイパ装置にも適用可能である。

さらに、前述の実施例では、アイドリングストップ時におけるワイパ再始動時を含め、ワイパスイッチ操作以外によりワイパ装置が一時停止から再始動する場合に広く適用可能な制御形態を示したが、本発明は、アイドリングストップ時のワイパ再始動のみに特化した制御形態とすることも可能である。

本発明が適用されるワイパ装置の構成を示す説明図である。 本発明によるワイパ制御装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明によるワイパ制御方法の処理手順を示すフローチャートである。 本発明による再始動処理（図３のステップＳ３）における処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ａ,１ｂ ワイパアーム
２ａ,２ｂ ワイパブレード
３ フロントガラス
４ａ,４ｂ ワイパ軸
５ 払拭範囲
６ 格納部
７ａ,７ｂ 電動モータ
８ モータ本体
９ 減速機構
１０ａ,１０ｂ ワイパ制御装置
１１ ＥＣＵ
１２ ＬＡＮ
１３ 通信線
２１ａ,２１ｂ ＣＰＵ
２２ａ,２２ｂ データ送受信部
２３ａ,２３ｂ ＲＯＭ
２４ａ,２４ｂ ＲＡＭ
２５ａ,２５ｂ ブレード移動速度算出部
２６ａ,２６ｂ ブレード位置算出部
２７ａ,２７ｂ 駆動制御指示部
２８ａ,２８ｂ モータ駆動制御部
３１ａ ワイパ途中停止判定部
３２ａ,３２ｂ ワイパ動作速度抑制部
Ａ 下反転位置
Ｂ 上反転位置
Ｃ 格納位置

Claims (4)

1. ワイパブレードを上反転位置と下反転位置との間で往復払拭動作させるワイパ装置において、ワイパスイッチ操作以外の原因により前記ワイパ装置が一時停止し、その後、前記ワイパ装置が再始動する場合における前記ワイパ装置の制御方法であって、
   前記ワイパ装置が再始動後、前記ワイパ装置の前記ワイパブレードが最初に前記上反転位置に至るまでの間は、通常の払拭速度よりも遅い速度にて前記ワイパブレードを作動させる再始動処理を行うことを特徴とするワイパ制御方法。
2. 請求項１記載のワイパ制御方法において、前記再始動処理は、アイドリングストップ後にエンジンを再起動させる際、前記ワイパ装置が一時停止しその後再始動する場合に実施されることを特徴とするワイパ制御方法。
3. 電動モータを駆動源とし、ワイパブレードを上反転位置と下反転位置との間で往復払拭動作させるワイパ装置の制御装置であって、
   前記ワイパブレードの動作速度を算出するブレード移動速度算出部と、
   前記ワイパブレードの現在位置を算出するブレード位置算出部と、
   ワイパスイッチ操作以外の原因により前記ワイパ装置が一時停止したことを検出するワイパ途中停止判定部と、
   ワイパ途中停止判定部の判断に基づき、前記ワイパブレードの動作速度を通常の払拭速度よりも遅い速度に低下させる旨の指示を行うワイパ動作速度抑制部と、
   前記ブレード移動速度算出部や前記ブレード位置算出部の算出結果に基づいて、前記電動モータの制御形態を演算すると共に、前記ワイパ動作速度抑制部の指示に基づき、前記ワイパブレードが最初に前記上反転位置に至るまでの間、前記電動モータの回転数を通常よりも低い回転数に抑制する駆動制御指示部と、
   前記駆動制御指示部の指示に基づいて前記電動モータの動作を制御するモータ駆動制御部と、を有することを特徴とするワイパ制御装置。
4. 請求項３記載のワイパ制御装置において、前記ワイパ動作速度抑制部は、アイドリングストップ後にエンジンを再起動させる際、前記ワイパ装置が一時停止しその後再始動する場合に、前記ワイパブレードの動作速度を通常の払拭速度よりも遅い速度に低下させる旨の指示を行うことを特徴とするワイパ制御装置。

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