JP2011131676A - モータ装置、及び該モータ装置を備えるワイパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォームホイールムの回転位置（回転領域）を検出するセンサを２つ使用する場合において、この２つのセンサにおける故障の発生を容易に検出することができる、モータ装置を提供する。
【解決手段】本発明のモータ装置１０では、モータ回転軸の回転を異なる位相で検出する２つのセンサ（Ａ相センサ１１４、Ｂ相センサ１１５）と、ウォームホイール１２１の回転位置（回転領域）を検出する２つのセンサ（Ｃ相センサ１２４、Ｄ相センサ１２５）とを備える。そして、ウォームホイール１２１が回転する際に、ウォームホイール側の２つのセンサ（Ｃ相センサ１２４、Ｄ相センサ１２５）における出力状態（“０（Ｌｏｗ）”又は“１（Ｈｉｇｈ）”）の切り替わりの順番を検出して、これらの２つのセンサ（Ｃ相センサ１２４、Ｄ相センサ１２５）における故障の発生を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウォームホイール減速機を駆動するモータ装置に関し、特に自動車等の車両用ワイパ装置に使用されるモータ装置、及び該モータ装置を備えるワイパ装置に関する。

自動車などの車両用ワイパ装置の駆動源には、車両に搭載されたバッテリなどの電源により作動する電動モータ（単に「モータ」と略記）を使用したモータ装置が用いられている。このようなモータ装置では、モータの出力軸の回転数を所要の回転数に減速するための減速機構が取り付けられ、減速機構付きモータ装置として一つのユニットとなっている。ワイパ装置にはこのモータ装置が使用され、それを駆動源としてワイパアームが上反転位置と下反転位置との間で揺動運動する。

このワイパ装置に関連する先行技術として、ワイパ装置の制御方法及びワイパ装置並びに減速機構付きモータが開示されている（特許文献１を参照）。このワイパ装置では、２つのホール素子によるワイパ払拭角度検出の構造が開示されている。また、関連するワイパ装置制御方法が開示されている（特許文献２を参照）。このワイパ装置制御方法では、１つのセンサでワイパアームの位置を検出するワイパ装置の制御方法が開示されている。

前記特許文献１及び特許文献２で開示されたワイパの正逆回転制御を行うワイパ装置は、ウォームホイールに円環状のリングマグネット（磁石）が取り付けられ、リングマグネットに対向するようにホールＩＣが組みつけられている。この場合、特許文献２に示されるようにホールＩＣ（ホール素子と検出回路とを一体化してモジュール化したＩＣ）を１つ使用する場合は、ワイパの回転に対する分解能不足や、モータ起動時には自己の位置検出が困難などの問題がある。このため、特許文献１に示されるようにウォームホイール上のリングマグネットに対向して２つのホールＩＣを配置することが行われている。

ここで、ウォームホイールのリングマグネットに対向して２つのホールＩＣを配置するワイパ装置の構成例について説明しておく。
図１０は、ワイパ装置について説明するための図である。図１０に示すワイパ装置は、モータ部１０１によりワイパ部２０１内のワイパアーム２０２を揺動駆動する装置である。このモータ部１０１は、モータ１１１と、ウォーム１１２及びウォームホイール（駆動歯車）１２１で構成される減速機構とにより構成される。ワイパ部２０１のワイパアーム２０２の先端部にはワイパブレード２０３が取り付けられ、ワイパアーム２０２はその基端部でウォームホイール１２１のワイパ軸１２２に取り付けられている。すなわち、モータ１１１が正逆回転することにより、ウォームホイール１２１が正逆回転し、ワイパ軸１２２に取り付けられたワイパアーム２０２が図面上で左右に往復動作する。例えば、ワイパアーム２０２及びワイパブレード２０３が、下反転位置Ａと上反転位置Ｂとの間で往復動作（リバーシングワイパ）する。

また、ウォームホイール１２１の側面側に対向する位置に絶対位置検出用のホールＩＣであるＣ相センサ１２４とＤ相センサ１２５とが配置されている。このＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５には、磁極変化と共に磁極の種類（Ｎ極かＳ極）かを判定可能なものが使用される。また、この絶対位置検出用のＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の被検出部材（被検出対象）としてウォームホイール１２１の側面にリングマグネット１２３が取り付けられている。リングマグネット１２３はウォームホイール１２１と一体に回転するようになっており、回転方向に向けて２極（例えば、９０度のＮ極と２７０度のＳ極）に着磁されている。

また、モータ１１１の回転軸１１１ａは、ウォーム１１２に接続されるとともに、この回転軸１１１ａには、この回転軸１１１ａと一体に回転するリング状の多極着磁マグネット（例えば、回転方向に６極）１１３が取り付けられている。そして、ホールＩＣであるＡ相センサ１１４と、同じくホールＩＣであるＢ相センサ１１５とは、マグネット１１３と対向する位置に、それぞれマグネット１１３の回転方向に対して位相を、例えば、４５度ずらして取り付けられている。モータ１１１の回転軸１１１ａが回転すると、Ａ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５は、回転軸１１１ａが１回転するにつき６周期分のパルスを出力する。このパルスは、図示しない制御部に向けて発信され、これをカウントすることによりモータ１１１の回転速度と、回転方向と、回転位置とが検出される。

図１１は、ウォームホイール側のセンサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）とリングマグネット１２３との位置関係の一例を示す図である。図１１に示すように、リングマグネット１２３は１極（ここではＳ極）の着磁角度が他極（ここではＮ極）よりも大きくなっている。ウォームホイール１２１が回転すると、それに伴ってＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の前を通過する磁極が変化する。そして、その変化の組み合わせによりワイパアーム２０２（ウォームホイール１２１）の位置（エリア）が認識できるようになっている。

図１１（Ａ）示すように、ワイパアーム２０２が格納位置のときには、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５には、リングマグネット１２３のＳ極とＮ極がそれぞれ対向する。従って、Ｃ相センサ１２４がＳ極を検出し、Ｄ相センサ１２５がＮ極を検出する。
ワイパ軸１２２が回転し、ワイパアーム２０２が下反転位置に来ると、Ｃ相センサ１２４もリングマグネット１２３のＮ極が対向するようになる。そして、Ｃ相センサ１２４は、Ｎ極を検出し、Ｄ相センサ１２５は、Ｎ極を検出する。
さらにワイパ軸１２２が回転し、ワイパアーム２０２が原点位置に来ると、Ｃ相センサ１２４がリングマグネット１２３のＮ極からＳ極に移動する。このとき、Ｃ相センサ１２４の検出する磁極は、Ｎ極からＳ極となり、Ｄ相センサ１２５は、Ｓ極を検出する。
そして、ワイパアーム２０２が上反転位置に来ると、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５にリングマグネット１２３のＳ極がともに対向する。図１１（Ｄ）に示すように、Ｃ相センサ１２４は、Ｓ極を検出し、Ｄ相センサ１２５は、Ｓ極を検出する。

また、図１２は、ウォームホイール側のセンサを用いたワイパアーム２０２の位置検出の例を示す図である。図１２（Ａ）は、ウォームホイール側のセンサ（ホールＩＣ）が２つ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）の場合のエリア遷移の例を示している。また、図１２（Ｂ）は、ウォームホイール側のセンサ（ホールＩＣ）が１つ（Ｃ相センサ１２４のみ）の場合のエリア移行の例を示している。なお、図１２においては、横軸はアームの位置を示し、縦軸はセンサの出力状態を示している。また、センサの出力状態において、“０（Ｌｏｗ）”は、ホールＩＣがＳ極を検出している状態を示し、“１（Ｈｉｇｈ）”はホールＩＣがＮ極を検出している状態を示している。

ホールＩＣを２つ使用する場合は、図１２（Ａ）に示すように、ワイパアーム２０２が格納位置から下反転位置を経て上反転位置に移動する際は、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態は、「エリア（１）→エリア（２）→エリア（３）→エリア（４）」に移行する。
すなわち、Ｃ相センサ１２４の出力が“０”、かつＤ相センサ１２５の出力が“１”である「エリア（１）」である位置Ｐ１からスタートし、位置Ｐ２において、Ｃ相センサ１２４の出力が“１”かつＤ相センサ１２５の出力が“１”である「エリア（２）」に移行し、位置Ｐ３においてＣ相センサ１２４の出力が“１”かつＤ相センサ１２５の出力が“０”である「エリア（３）」に移行する。そして、下反転位置Ｐ４を経て、位置Ｐ５において、Ｃ相センサ１２４の出力が“０”かつＤ相センサ１２５の出力が“０”である「エリア（４）」に移行する。

逆にワイパアームが上反転位置から下反転位置を経て格納位置に移動する場合、Ｃ相及びＤ相センサ１２５の出力状態は、「エリア（４）→エリア（３）→エリア（２）→エリア（１）」に遷移する。

一方、ホールＩＣ（Ｃ相センサ１２４）を１つ使用する場合は、ワイパアームが格納位置から下反転位置を経て上反転位置に移動する際に、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態は、ワイパアームの位置Ｐ２において、「エリア（α）→エリア（β）」に遷移する。
すなわち、Ｃ相センサ１２４の出力が“１”である「エリア（α）」である位置Ｐ１からスタートし、位置Ｐ２において、Ｃ相センサ１２４の出力が“１”から“０”になる「エリア（β）」に移行する。逆にアームが上反転位置から下反転位置を経て格納位置に移動する場合、Ｃ相センサ１２４の出力状態は、「エリア（β）→エリア（α）」に移行する。

特開２００４−１８９１９7号公報 特開２００５−１０４３３７号公報

前述したように、ワイパアームの正逆回転制御を行うワイパ装置は、ウォームホイールに円環状のリングマグネット取り付け、このリングマグネットに対向するように磁気を検出するセンサが組みつけられている。この場合、図１２（Ａ）に示すように、磁気を検出するセンサを使用することにより、磁気を検出するセンサの出力の組み合わせと、ワイパアームの位置とを予め対応付けておき、磁気を検出するセンサの出力に基づいてワイパアームの位置を判定する。

しかしながら、ウォームホイール側に２つのセンサを設ける場合においても、センサが故障するとワイパアームの現在の位置（エリア）を検出できなくなり、上停止位置及び下停止位置を越えてアームがオーバランをする可能性がある。このためセンサが故障した場合には、他の機器に影響を与える前に停止する必要があるので、センサの故障の検出を精度よく行う必要がある。

本発明は、斯かる実情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、ウォームホイールム（ワイパアーム）の回転位置を検出するセンサを２つ使用する場合において、この２つのセンサにおける故障の発生を容易に検出することができる、モータ装置、及び該モータ装置を備えるワイパ装置を提供することにある。

上記課題を解決する本発明の請求項１に係わるモータ装置は、ウォーム及びウォームホイールで構成される減速機と、前記減速機のウォームを駆動するモータと、前記モータの回転軸の回転に従って異なる位相のパルス信号を出力する第１のセンサ及び第２のセンサと、前記ウォームホイール上の被検出対象に対して、前記ウォームホイールの周回方向に沿って異なる位置に配置される第３のセンサおよび第４のセンサと、前記第１及び第２のセンサが検出する前記ウォームホイールの回転方向に応じて、前記第３及び第４のセンサにおける第１のレベルの出力状態と第２レベルの出力状態との間の切り替わりの順番が予め定められた順番であるか否かを判定することにより前記第３及び第４のセンサにおける故障の発生を検出する第１の故障判定部と、前記第１の故障判定部によりセンサ故障が検出された場合に予め定められた故障モードで前記モータを動作させる制御部とを備えることを特徴とする。
このモータ装置では、モータ回転軸の回転を異なる位相で検出する第１及び第２センサ（Ａ相センサ、Ｂ相センサ）と、ウォームホイールの回転位置を検出する第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）とを備え、ウォームホイールが回転する際に、第１及び第２のセンサの出力に基づいてモータ回転軸の回転方向を検出し、ウォームホイール側の第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）の出力状態（第１のレベルまたは第２のレベル）の切り替わりの順番を検出する。そして、検出した回転方向に応じた出力状態の切り替わりが発生しているか否かを判定することにより、第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）における故障の発生を検出する。
これにより、ウォームホイールの回転位置を２つのセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）を使用して検出する場合において、該２つのセンサの故障を容易に検出することができる。このため、ウォームホイール側のセンサに故障が発生した場合に、他の機器に影響を与える前にモータを停止するなど、所定の故障モードでモータを制御することができる。

また、請求項２に係わる発明は、請求項１に記載のモータ装置であって、前記第３及び第４のセンサにおける出力状態の組み合わせに応じて前記ウォームホイールの回転位置を４つに区分し、前記第１及び第２のセンサから出力されるパルス数により前記ウォームホイールの駆動量を計測し、各区分における前記ウォームホイールの駆動量が予め定められたパルス数を超えたか否かを判定することにより前記第３及び第４のセンサにおける故障の発生を検出する第２の故障検出部を備え、前記制御部は、さらに、前記第２の故障判定部において故障と判定された場合に前記故障モードで前記モータを動作させることを特徴とする。
このモータ装置では、さらに、ウォームホイール側の２つのセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）の出力状態の組み合わせに応じて、ウォームホイールの回転位置を４つに区分し、モータ回転軸の回転を検出するセンサ（Ａ相センサ、Ｂ相センサ）から出力されるパルス数をそれぞれの区分に対して計測し、各区分におけるパルス数の幅が予め定められたパルス数を超えた場合、第３及び第４のセンサに故障が発生したと判定する。
これにより、この駆動量の検出によるセンサ故障判定と、切り替わりの順番の検出によるセンサ故障判定を併用することにより、より確実に、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）における故障の発生を検出する精度を向上させることができる。

また、請求項３に係わる発明は、請求項２に記載のモータ装置であって、前記第１及び第２のセンサが検出する前記ウォームホイールの正転及び逆転のそれぞれの回転方向に応じて、前記第３のセンサの出力状態が切り替わる際の第４のセンサの出力状態と、前記第４のセンサの出力状態が切り替わる際の第３のセンサの出力状態とを監視し、前記第３及び第４のセンサの出力状態が予め定めた出力状態と一致しない場合に、当該センサに故障が発生したと判定する第３の故障判定部を備え、前記制御部は、さらに、前記第３の故障判定部において故障と判定された場合に前記故障モードで前記モータを動作させることを特徴とする
このモータ装置では、第３のセンサ（Ｃ相センサ）の出力状態が切り替わる際の第４のセンサ（Ｄ相センサ）の出力状態と、第４のセンサ（Ｄ相センサ）の出力状態が切り替わる際の第３のセンサ（Ｃ相センサ）の出力状態とを監視し、第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）の出力状態が予め定めた出力状態と一致しない場合に故障と判定する。
これにより、この相手方センサレベルの検出による故障判定と、前述したエリア順の検出によるセンサ故障判定と、エリア幅の検出によるセンサ故障判定と、を併用することにより、さらに、より確実に、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）における故障の発生を検出する精度を向上させることができる。

また、請求項４に係わる発明は、請求項１から３のいずれかに記載のモータ装置であって、前記第３のセンサ及び前記第４のセンサは磁気検出素子であり、前記ウォームホイール上の被検出対象は、前記ウォームホイールの側面に円環上に配置されるとともに、周方向に沿って互いに極性の異なる第１磁極と第２磁極を有し、前記ウォームホイールの回転に応じて、前記第３のセンサの磁気検出素子が前記第２磁極に対向し、かつ前記第４のセンサの磁気検出素子が前記第１磁極に対向する第１の領域と、前記第３のセンサの磁気検出素子が前記第１磁極に対向し、かつ前記第４のセンサの磁気検出素子が前記第１磁極に対向する第２の領域と、前記第３のセンサの磁気検出素子が前記第１磁極に対向し、かつ前記第４のセンサの磁気検出素子が前記第２磁極に対向する第３の領域と、前記第３のセンサの磁気検出素子が前記第２磁極に対向し、かつ前記第４のセンサの磁気検出素子が前記第２磁極に対向する第４の領域と、に区分されるように構成されることを特徴とする。
このモータ装置では、ウォームホイールの側面側に配置される被検出対象として円環状の磁石で構成されるリングマグネット等を用いる。このリングマグネットは周回方向に沿って一部の領域がＮ極であり残りの領域がＳ極である。そして、このリングマグネットに対向して２つの磁気検出素子（ホールＩＣ等）を配置し、リングマグネットのＳ極とＮ極の切り替わり検出することによりウォームホイールの回転領域を４つの領域に区分して検出する。
これにより、ウォームホイールの側面に被検出対象としてリングマグネット等を配置し、ウォームホイール側のセンサとして２つの磁気検出素子（ホールＩＣ等）を配置して、ウォームホイールの回転領域を区分して検出できるとともに、回転領域の移行に伴う磁気検出素子の出力レベルの切り替わりを検出して、磁気検出素子（センサ）の故障を検出することができる。

また、請求項５に係わるワイパ装置は、前記請求項１から４のいずれかに記載のモータ装置を備え、前記モータ装置によりワイパアームを駆動して車両の窓ガラスを払拭するとともに、前記ワイパアームを格納位置、下反転位置、及び上反転位置の間で往復動作させることを特徴とする。
このワイパ装置では、本発明のモータ装置によりワイパアームを駆動するようにしたので、これにより、ワイパ装置においてウォームホイール側に配置されるセンサの故障を容易に検出することができる。このため、ウォームホイール側のセンサに故障が発生した場合に、ワイパアームが他の機器に影響を与える前に停止することができる。

また、請求項６に係わる発明は、請求項５に記載のワイパ装置であって、前記ワイパアームの動きが機械的に規制されロック状態になった場合に、前記モータ装置内の制御部は、前記ワイパアームを前記格納位置の方向に向けて駆動するとともに、前記ワイパアームを前記格納位置の方向に向けて駆動する際の前記第３及び第４のセンサの出力状態の切り替わりを検出して、前記第３及び第４のセンサにおける故障の発生を検出する第４の故障判定部を備えることを特徴とする。
このワイパ装置では、ワイパアームの動きが機械的に規制されロック状態になった場合に、ワイパアームを格納位置の方向に向けて一旦駆動し、この際の第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）の出力状態の切り替わりを検出して、第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）における故障の発生を検出する。
これにより、ワイパアームがロックされた際に、センサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）の故障が発生しているか否かを容易に判定することができる。

本発明のモータ装置では、モータ回転軸の回転を検出する位相の異なるパルス信号を出力する第１及び第２のセンサ（Ａ相センサ、Ｂ相センサ）と、ウォームホイール側のセンサであってウォームホイールの回転位置（回転領域）を検出する第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）とを備える。そして、ウォームホイールが回転する際に、ウォームホイール側の第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）の出力状態（第１のレベルまたは第２のレベル）の切り替わりの順番を検出して、これらの第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）における異常の発生を検出する。
これにより、ウォームホイールの回転位置を第３及び第４のセンサ（Ｃ相センサ、Ｄ相センサ）を使用して検出する場合において、この２つのセンサにおける故障の発生を容易に検出することができる。このため、ウォームホイール側のセンサの故障が発生した場合に、他の機器に影響を与える前にモータを停止するなど、所定の故障モードでモータを制御することができる。

本発明の実施の形態に係わるモータ装置の構成を示す図である。 エリア順の検出によるウォームホイール側のセンサ故障の判定動作について説明するための図である。 エリア順故障判定部におけるセンサ故障の判定処理の流れを示すフローチャートである。 エリア幅の検出によるウォームホイール側のセンサ故障の判定動作について説明するための図である。 エリア幅の検出によるセンサ故障の判定動作の例を示す図である。 エリア幅故障判定部におけるセンサ故障の判定処理の流れを示すフローチャートである。 センサレベルの切り替わり時において相手方センサの故障を判定するためのセンサ状態対応表を示す図である。 相手方センサレベル故障判定部におけるセンサ故障の判定処理の流れを示すフローチャートである。 ワイパアームのロック時におけるイニシャル動作について説明するための図である。 ワイパ装置について説明するための図である。 ウォームホイール側のセンサとリングマグネットとの位置関係を示す図である。 ウォームホイール側のセンサを用いたワイパアームの位置検出の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わるワイパ装置１の構成を示す図である。このワイパ装置１は、ワイパ装置１を操作するスイッチが配置されるワイパスイッチモジュール２と、ワイパ部２０１を駆動制御するモータ装置１０と、ワイパ部２０１とで構成される。また、モータ装置１０は、制御部（ＣＰＵ）１１と、ＦＥＴ等のトランジスタブリッジ回路を有するモータ駆動回路３１と、モータ部１０１とで構成される。なお、モータ部１０１及びワイパ部２０１は、前述した図１０に示すモータ部１０１及びワイパ部２０１と同様の構成のものであり、このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示すように、制御部１１は、ワイパ駆動制御部１２と、モータ駆動部１３と、ウォームホイール側センサ状態検出部１４と、回転パルス検出部１５と、モータロック検出部１５Ａと、センサ故障判定部２１とで構成される。なお、図１に示す制御部（ＣＰＵ）１１は、ＣＰＵを用いて構成され、このＣＰＵは、マイクロコントローラや、カスタムマイクロコンピュータ等であり、内部にＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器（所望の場合にはＤ／Ａ変換器も含む）、カウンタ、Ｉ／Ｏポート、バッファ出力回路等を内蔵している。この制御部１１では、ＣＰＵがＣＰＵ自身に内蔵されたＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して、情報の加工、演算処理を実行することにより、その機能が実現される。すなわち、プログラム処理により実現される。

ワイパスイッチモジュール２は、運転席などに設けられたワイパスイッチが操作されることにより生成されるワイパ操作信号をワイパ駆動制御部１２に出力するためのモジュールであり、ワイパの起動／停止、ワイパの駆動速度などの指令信号をワイパ駆動制御部１２に出力する。
ワイパ駆動制御部１２は、ワイパスイッチモジュール２から入力される指令信号に従い、モータ駆動部１３及びモータ駆動回路３１を介して、モータ１１１の正逆運転、及び回転速度を制御することにより、ワイパアーム２０２を駆動制御する。また、このワイパ駆動制御部１２には、故障モード制御部１２Ａを備えており、この故障モード制御部１２Ａは、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４又はＤ相センサ１２５）のいずれかに故障が発生した場合に、残りの１つのセンサ（Ｃ相センサ１２４又はＤ相センサ１２５）を使用してワイパアーム２０２を駆動したり、ワイパアーム２０２を予め定めた方向に一定量駆動させて停止するなどの予め定められた故障モードの動作をするようにモータ１１１を制御をする。

モータ駆動部１３は、ワイパ駆動制御部１２から出力される制御指令に応じて、モータ駆動回路３１を駆動するための制御信号を生成する。このモータ装置１０では、モータ１１１に対しては、印加電圧のパルス幅のＯＮ／ＯＦＦ比率を変化させて駆動制御を行うＰＷＭ制御（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）が実行される。ＰＷＭ制御に際し、モータ駆動部１３は、パルス電圧のＯＮ期間の時比率(Duty：デューティ)を設定しモータ駆動回路３１に制御信号を送出する。モータ駆動回路３１は、この制御信号を受けて、ＦＥＴブリッジ回路を構成する各トランジスタ素子をＯＮ／ＯＦＦ制御し、設定されたデューティのパルス電圧をモータ１１１に印加する。これにより、モータ１１１は、モータ回転パルスや絶対位置信号に基づいてフィードバック制御される。

ウォームホイール側センサ状態検出部１４は、ウォームホイール側のＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５から出力される信号を入力し、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態を検出する。ウォームホイール側センサ状態検出部１４では、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態に応じて“０（Ｌｏｗ）”又は“１（Ｈｉｇｈ）”の信号を生成し、この信号をワイパ駆動制御部１２及びセンサ故障判定部２１に出力する。

回転パルス検出部１５は、Ａ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５から出力されるパルス信号に基づいて、モータ１１１の回転軸（アマチュア軸）の回転速度と、回転方向と、回転位置とを検出する。例えば、ＣＰＵ内の１つのカウンタ（図示せず）を用いて所定周期ごとに、Ａ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５から出力されるパルス信号の数（またはパルス間隔）を計測して、モータ１１１の回転速度を算出する。また、この回転パルス検出部１５は、Ａ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５から入力される位相の異なる２相（Ａ、Ｂ相）のパルス信号に基づいて、モータ１１１の回転方向を判別する。
さらに、回転パルス検出部１５は、ＣＰＵ内の他の１つのカウンタ（図示せず）を用いて、Ａ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５から入力される位相の異なる２相（Ａ、Ｂ相）のパルス信号を計数し、モータ１１１の回転軸１１１ａの回転位置を算出する。

また、回転パルス検出部１５は、回転速度と回転方向と回転位置の信号をワイパ駆動制御部１２に出力し、モータ回転のパルス信号をモータロック検出部１５Ａ及びセンサ故障判定部２１内のエリア幅計数カウンタ２４に出力する。
また、回転パルス検出部１５にはモータロック検出部１５Ａが付設され、このモータロック検出部１５Ａは、回転パルス検出部１５から出力されるモータ回転パルスの間隔（周期）からモータ１１１の状態をモニタし、パルス周期が所定時間以上になった場合にはモータロック発生と判断する。また、このモータロック検出部１５Ａでは、ロック検出回数や経過時間などが検出できるようになっている。なお、モータロック状態の検出については、モータ１１１の負荷電流をモニタして検出するようにしてもよい。
このモータロック検出部１５Ａによりモータロック状態が検出された場合、ワイパ駆動制御部１２は、ワイパアーム２０２を一旦格納位置の方向に戻すようにモータ１１１を駆動する。なお、この際に、後述するセンサ故障判定部２１内のモータロック時故障判定部２７により、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）における出力状態の切り替わりを検出して、ウォームホイール側センサの故障検出が行われる。

センサ故障判定部２１は、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）の故障を検出する。また、センサ故障判定部２１は、エリア順故障判定部２２と、エリア幅故障判定部２３と、エリア幅計数カウンタ２４と、相手方センサレベル故障判定部２５と、センサ状態対応表２６と、モータロック時故障判定部２７とを備えている（各部故障判定部の動作について後述する）。
そして、このセンサ故障判定部２１では、３種類の故障判定部（エリア順故障判定部２２と、エリア順故障判定部２２と、相手方センサレベル故障判定部２５）における故障検出処理を常に並列に行っている。そして、いずれかの故障判定部においてセンサ故障が検出された場合に、センサ故障情報をワイパ駆動制御部１２に通知する。ワイパ駆動制御部１２では、センサ故障判定部２１からセンサ故障情報を入力すると、故障モードに移行し、モータ１１１を停止させるか、又は、故障モード制御部１２Ａにより残りの１つの正常なセンサを使用してワイパ動作を継続する。

また、センサ状態対応表２６は、相手方センサレベル故障判定部２５において故障判定に使用されるものである。また、モータロック時故障判定部２７は、モータロック検出部１５Ａによりモータロック状態が検出された場合に、後述するイニシャル動作中に、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）の出力状態の切り替わりを検出して、ウォームホイール側センサの故障検出を行う。

［エリア順によるセンサ故障判定］
次に、エリア順故障判定部２２において行われる、ウォームホイール側のＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の故障判定動作について説明する。図２は、エリア順の検出によるウォームホイール側のセンサ故障の判定動作について説明するための図である。

図２（Ａ）は、ウォームホイール側のセンサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）がともに正常な場合のエリア移行の例を示している。図において、横方向にアームの位置を示し、縦方向にＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態を並べて示している。なお、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態において、“０（Ｌｏｗ）”は、センサがＳ極を検出している状態を示し、“１（Ｈｉｇｈ）”はセンサがＮ極を検出している状態を示している。

図２（Ａ）に示すように、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５が正常な場合は、ワイパアーム２０２が格納位置から下反転位置を経て上反転位置に移動する際に、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態は、「エリア（１）→エリア（２）→エリア（３）→エリア（４）」に移行する。
すなわち、Ｃ相センサ１２４の出力が“０”かつＤ相センサ１２５の出力が“１”である「エリア（１）」である位置Ｐ１からスタートし、位置Ｐ２において、Ｃ相センサ１２４の出力が“１”かつＤ相センサ１２５の出力が“１”である「エリア（２）」に移行し、位置Ｐ３においてＣ相センサ１２４の出力が“１”かつＤ相センサ１２５の出力が“０”である「エリア（３）」に移行する。そして、下反転位置Ｐ４を経て、位置Ｐ５において、Ｃ相センサ１２４の出力が“０”かつＤ相センサ１２５の出力が“０”である「エリア（４）」に移行する。
逆にワイパアーム２０２が上反転位置から下反転位置を経て格納位置に移動する場合、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態により、「エリア（４）→エリア（３）→エリア（２）→エリア（１）」に移行する。

エリア順故障判定部２２では、ワイパアーム２０２が移動する際のエリア認識が、「エリア（１）→エリア（２）→エリア（３）→エリア（４）」又は「エリア（１）←エリア（２）←エリア（３）←エリア（４）」の順番でない場合に、Ｃ相センサ１２４又はＤ相センサ１２５の故障が発生していると判定する。

例えば、図２（Ｂ）は、Ｃ相センサ１２４が故障し、その出力状態が“０（Ｌｏｗ）”に固定された場合の例を示している。図２（Ｂ）に示すように、位置Ｐ２〜位置Ｐ３の間では、本来はエリア（２）と認識されるはずであるが、Ｃ相センサ１２４の出力が“０（Ｌｏｗ）”のままであるため、エリア（１）と判定されてしまう。また、位置Ｐ３から位置Ｐ５の間は、本来はエリア（３）と認識されるはずであるが、Ｃ相センサ１２４の出力が“０（Ｌｏｗ）”のままであるため、エリア（４）と判定されてしまう。

このように、Ｃ相センサ１２４の出力が“０（Ｌｏｗ）”に固定されると、ワイパアーム２０２の移動に伴うエリア認識が、位置Ｐ３において、「エリア（１）→エリア（４）」又は「エリア（１）←エリア（４）」となり、また、エリア（２）及びエリア（３）が検出できない状態になり、正常時におけるエリア順の認識「エリア（２）→エリア（３）」又は「エリア（２）←エリア（３）」と異なることになる。これにより、Ｃ相センサ１２４に故障が生じたことを検知できる。

また、例えば、図２（Ｃ）は、Ｄ相センサ１２５が故障し、その出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”に固定された場合の例を示している。図２（Ｃ）に示すように、位置Ｐ３〜位置Ｐ５の間では、本来はエリア（３）と認識されるはずであるが、Ｄ相センサ１２５の出力が“１（Ｈｉｇｈ）”のままであるため、エリア（２）と判定されてしまう。また、位置Ｐ５から位置Ｐ６の間は、本来はエリア（４）と認識されるはずであるが、Ｄ相センサ１２５の出力が“１（Ｈｉｇｈ）”のままであるため、エリア（１）と判定されてしまう。

このように、Ｄ相センサ１２５の出力が“１（Ｈｉｇｈ）”に固定されると、ワイパアームの上反転位置への移動に伴うエリア認識が、位置Ｐ５において、「エリア（２）→エリア（１）」となり、また、エリア（３）及びエリア（４）が検出できない状態になり、正常時におけるエリア順の認識「エリア（２）→エリア（３）」と異なることになる。これにより、Ｄ相センサ１２５に故障が生じたことを検知できる。
すなわち、ワイパアーム２０２の位置に対応付けられたＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態の組み合わせに番号を割り当て、割り当てた番号が予め定められた順序と異なる場合、故障を検出する。

また、図３は、エリア順故障判定部２２におけるセンサ故障の判定処理の流れを示すフローチャートである。
ワイパの動作が払拭動作開始されると（ステップＳ１０１）、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。そして、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”の場合は（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、次にＤ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

そして、ステップＳ１０３において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、ワイパアーム２０２の位置がエリア（２）であることを検知し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０９に移行する。また、ステップＳ１０３において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”と判定された場合は（ステップＳ１０３でＮｏ）、アーム位置がエリア（３）であることを検知し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０９に移行する。

一方、ステップＳ１０２において、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ１０１でＮｏ）、ステップＳ１０６に移行し、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。そして、ステップＳ１０６において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、ワイパアーム２０２の位置がエリア（１）であることを検知し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０９に移行する。また、ステップＳ１０６において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ１０６でＮｏ）、ワイパアーム２０２の位置がエリア（４）であることを検知し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０９に移行する。

そして、ステップＳ１０９においては、前回エリアのエリア番号と今回エリアのエリア番号との差分を取り、その差分の絶対値が１を超える（２以上）場合は（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、センサ異常と判定する（ステップＳ１１０）。また、その差分の絶対値が１以下の場合（１または０）場合は（ステップＳ１０９でＮｏ）、センサ正常と判定する（ステップＳ１１１）。このように、エリア順故障判定部２２では、今回エリアと前回エリアのエリア番号を比較することにより、センサ異常を検出することができる。
なお、図３に示すフローチャートのステップＳ１０９において、図２（Ｃ）に示す故障が発生した場合は、前回エリアのエリア番号と今回エリアのエリア番号との差分の絶対値が１となり、故障が検出できない状態となる。このため、以下で説明する他の故障判定方法が併用される。

［エリア幅によるセンサ故障判定］
次に、エリア幅故障判定部２３において行われる、エリア幅の検出によるセンサ故障の判定処理について説明する。図４は、エリア幅の検出によるウォームホイール側のセンサ故障の判定動作について説明するための図である。
図４に示すように、エリア（１）〜エリア（４）のそれぞれの幅には固有の長さがあり、その長さは、モータ１１１の回転軸（アマチュア軸）１１１ａに設けたＡ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５から出力されるパルス信号をエリア幅計数カウンタ２４によりカウントすることにより検出される。例えば、エリア（１）及びエリア（２）に対して、エリア（３）及びエリア（４）は幅が広い。
そこで、エリア幅故障判定部２３は、エリア幅計数カウンタ２４において、各エリアに対応したパルスカウント数（予め設定されたパルス数）よりも所定分（＋α）だけ大きなパルスカウント数を経過しても、エリアの切り替えが検出されない場合は異常（ＮＧ）と判定する。
すなわち、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態の組み合わせに応じて、ウォームホイール１２１の回転位置を４つに区分し、各区分におけるウォームホイール１２１の駆動量（パルス数）を予め計測する。そして、４つの区分それぞれにおいて、計測するウォームホイール１２１の駆動量が予め計測した駆動量に対して所定量（+α）を超えた場合、エリア幅故障判定部２３は、Ｃ相センサ１２４又はＤ相センサ１２５の故障を検出する。

図５は、エリア幅の検出によるセンサ故障の判定動作の例を示す図である。図５（Ａ）はＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５がともに正常な場合の例であり、図５（Ｂ）は、Ｃ相センサ１２４の出力が“１（Ｈｉｇｈ）”固定で故障した場合の例を示している。
図５（Ｂ）に示すように、位置Ｐ１〜位置Ｐ２の間では、本来はエリア（１）と認識されるはずであるが、Ｃ相センサ１２４の出力が“１（Ｈｉｇｈ）”のままであるため、エリア（２）と判定されてしまう。また、位置Ｐ５から位置Ｐ６の間は、本来はエリア（４）と認識されるはずであるが、Ｄ相センサ１２５の出力が“１（Ｈｉｇｈ）”のままであるため、エリア（３）と判定されてしまう。

このように、Ｃ相センサ１２４の出力が“１（Ｈｉｇｈ）”に固定されると、エリア認識の幅が、エリア（２）とエリア（３）において拡大することになる。そこで、例えば、ワイパアーム２０２を下反転位置から上反転位置へ移動する際に、位置Ｐ５においてエリア（３）からエリア（４）に切り替わらない場合に、エリア（３）の幅のパルスカウント数が所定の閾値（正規のパルスカウント数＋α）を超えた時点で、センサ異常が生じていると判定する。

また、図６は、エリア幅故障判定部２３におけるセンサ故障の判定処理の流れを示すフローチャートである。以下、図６を参照して、エリア幅の検出による故障判定処理について説明する。
ワイパの動作が払拭動作開始されると（ステップＳ２０１）、Ｃ相センサ１２４の出力状態の切り替わり、又はＤ相センサ１２５の出力状態の切り替わりが生じたか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２において、Ｃ相センサ１２４又はＤ相センサ１２５において切り替わりが発生したと判定された場合は（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、センサ切り替わり時のパルスカウント数を記憶し（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０４に移行する。一方、ステップＳ２０２において、Ｃ相センサ１２４又はＤ相センサ１２５において出力状態の切り替わりが発生していないと判定された場合は（ステップＳ２０２でＮｏ）、そのままステップＳ２０４に移行する。

ステップＳ２０４においては、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”か否かを判定する（ステップＳ２０４）。そして、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”の場合は（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、次にＤ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

そして、ステップＳ２０５において、Ｄ相センサ１２５の出力状態は“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、ワイパアーム２０２の位置がエリア（２）であることを検知し（ステップＳ２０６）、ステップＳ２１１に移行する。また、ステップＳ２０５において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ２０５でＮｏ）、アーム位置がエリア（３）であることを検知し（ステップＳ２０７）、ステップＳ２１１に移行する。

一方、ステップＳ２０４において、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ２０４でＮｏ）、次にＤ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。そして、Ｄ相センサ１２５の出力状態は“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、アーム位置がエリア（１）であることを検知し（ステップＳ２０９）、その後、ステップＳ２１１に移行する。また、ステップＳ２０８において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ２０８でＮｏ）、アーム位置がエリア（４）であることを検知し（ステップＳ２１０）、その後、ステップＳ２１１に移行する。

そして、ステップＳ２１１においては、現在のパルスカウント数と、ステップＳ２０３において記憶したセンサ切り替わり時のパルスカウント数との差分を取る。そして、その差分の絶対値が、ステップＳ２０３〜Ｓ２１０において認識されたエリアの幅に対応して予め設定されたパルスカウント数に所定の値（＋α）を加えたエリア毎のパルスカウント閾値を超えるか否かを判定する。
そして、差分の絶対値が、エリアの幅に対応して予め設定されたパルスカウント数を所定の値（＋α）以上超えると判定された場合は（ステップＳ２１１でＹｅｓ）、センサ異常と判定する（ステップＳ２１２）。一方、所定の値（＋α）以下と判定された場合は（ステップＳ２１１でＮｏ）、センサ正常と判定する（ステップＳ２１３）。このように、エリア幅故障判定部２３では、センサの出力状態の切り替わりが発生した場合に、現在のパルスカウント数と、前回のセンサ切り替わり時のパルスカウント数との差分を、予め各エリアごとに設定されたパルスカウント数と比較することにより、ウォームホイール側センサのセンサ異常を検出することができる。

以上説明したように、エリア幅故障判定部２３では、ウォームホイール側の２つのセンサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）の出力状態の組み合わせにより区分される４つの領域の幅を、モータ１１１の回転軸１１１ａの回転を検出するセンサ（Ａ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５）から出力されるパルス数により計測し、各領域の幅が予め定められたパルス数の幅であることを検出する。
これにより、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）における故障の発生を検出することができる。
そして、このエリア幅の検出によるセンサ故障判定と、前述したエリア順の検出によるセンサ故障判定とを併用することにより、より確実に、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）における故障の発生を検出することができる。

［センサレベルの切り替わり時の相手方センサレベルによるセンサ故障判定］
次に、相手方センサレベル故障判定部２５におけるセンサ故障判定動作について説明する。すなわち、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５における出力状態（センサレベル）の切り替わりごとに、相手方のセンサレベルを検出し、センサ状態対応表２６を参照してセンサ故障を判定する例について説明する。

図７は、センサレベルの切り替わり時において相手方センサの故障を判定するためのセンサ状態対応表２６を示す図である。図７に示す対応表では、アームの往路（上反転位置方向への移動）と復路（格納位置への移動）において、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５のそれぞれについて、出力状態（センサレベル）が切り替わる際の相手方のセンサレベルと、この相手方のセンサレベルに応じた故障の有無を示している。

図に示すように、往路において、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”から“１（Ｈｉｇｈ）”に切り替わる際に（位置Ｐ２）、Ｄ相センサ１２５が正常な場合は、Ｄ相センサ１２５の出力状態は“１（Ｈｉｇｈ）”である。従って、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”である場合は、Ｄ相センサ１２５が故障していると判定できる。
また、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”から“０（Ｌｏｗ）”に切り替わる際に（位置Ｐ５）、Ｄ相センサ１２５が正常な場合は、Ｄ相センサ１２５の出力状態は“０（Ｌｏｗ）”である。従って、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”である場合は、Ｄ相センサ１２５が故障していると判定できる。

また、往路において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”から“１（Ｈｉｇｈ）”に切り替わる状態は発生しないので、この場合のＣ相センサ１２４の出力状態は、“０（Ｌｏｗ）”また“１（Ｈｉｇｈ）”のいずれの値であってもよい（Ｄｏｎ’ｔ Ｃａｒｅ）。なお、往路において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”から“１（Ｈｉｇｈ）”に切り替わる状態は発生した場合は、Ｄ相センサ１２５が故障していると判定してもよい。

また、往路において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”から“０（Ｌｏｗ）”に切り替わる際は（位置Ｐ３）、Ｃ相センサ１２４が正常な場合は、Ｃ相センサ１２４の出力状態は“１（Ｈｉｇｈ）”である。従って、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”である場合は、Ｃ相センサ１２４が故障していると判定できる。

一方、復路においては、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”から“１（Ｈｉｇｈ）”に切り替わる際に（位置Ｐ５）、Ｄ相センサ１２５が正常な場合は、Ｄ相センサ１２５の出力状態は“０（Ｌｏｗ）”である。従って、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”である場合は、Ｄ相センサ１２５が故障していると判定できる。
また、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”から“０（Ｌｏｗ）”に切り替わる際に（位置Ｐ２）、Ｄ相センサ１２５が正常な場合は、Ｄ相センサ１２５の出力状態は“１（Ｈｉｇｈ）”である。従って、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”である場合は、Ｄ相センサ１２５が故障していると判定できる。

また、復路において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”から“１（Ｈｉｇｈ）”に切り替わる際は（位置Ｐ３）、Ｃ相センサ１２４が正常な場合は、Ｃ相センサ１２４の出力状態は“１（Ｈｉｇｈ）”である。従って、Ｃ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”である場合は、Ｃ相センサ１２４が故障していると判定できる。

また、復路において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”から“０（Ｌｏｗ）”に切り替わる状態は発生しないので、この場合のＣ相センサ１２４の出力状態は、“０（Ｌｏｗ）”また“１（Ｈｉｇｈ）”のいずれの値であってもよい（Ｄｏｎ’ｔ Ｃａｒｅ）。
なお、復路において、Ｄ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”から“１（Ｈｉｇｈ）”に切り替わる状態は発生した場合は、Ｄ相センサ１２５が故障していると判定してもよい。

図８は、相手方センサレベル故障判定部２５におけるセンサ故障判定処理の流れを示すフローチャートである。以下、図８を参照して、その処理の流れについて説明する。
まず、ワイパアーム２０２の動作が開始されると、往路作動であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。往路作動であると判定された場合は（ステップＳ３０１でＹｅｓ）、ステップＳ３０２に移行する。また、往路作動でないと判定された場合は（ステップＳ３０１でＮｏ）、ステップＳ３１１に移行する。

ステップＳ３０２では、Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生し、かつＤ相が“１（Ｈｉｇｈ）”であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生し、かつＤ相の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、Ｄ相センサ１２５が異常であることが検出され（ステップＳ３０３）、ステップＳ３１１に移行する。一方、Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」が発生していないか、又はＤ相の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ３０２でＮｏ）、ステップＳ３０４に移行する。

ステップＳ３０４においては、Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生し、かつＤ相の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生し、かつＤ相の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ３０４でＹｅｓ）、Ｄ相センサ１２５が異常であることが検出され（ステップＳ３０５）、ステップＳ３１１に移行する。一方、Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生していないか、又はＤ相の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ３０４でＮｏ）、ステップＳ３０６に移行する。

ステップＳ３０６においては、Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生し、かつＣ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生し、かつＣ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ３０６でＹｅｓ）、Ｃ相センサ１２４が異常であることが検出され（ステップＳ３０７）、ステップＳ３１１に移行する。一方、Ｄ相センサ１２５の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わが発生していないか、又はＣ相の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ３０６でＮｏ）、ステップＳ３０８に移行する。

ステップＳ３０８においては、Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生したか否かを判定する（ステップＳ３０８）。この切り替わり状態は通常状態では発生しないので、Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わり発生であると判定された場合は（ステップＳ３０８でＹｅｓ）、Ｄ相センサ１２５が異常であることが判定され（ステップＳ３０９）、ステップＳ３１１に移行する。一方、Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生していないと判定された場合は（ステップＳ３０８でＮｏ）、Ｃ相センサ１２４およびＤ相センサ１２５の両方が正常であると判定して（ステップＳ３１０）、ステップＳ３１１に移行する。

続いて、ステップＳ３１１において、復路動作であるか否かを判定する（ステップＳ３１１）。往路作動であると判定された場合は（ステップＳ３１１でＹｅｓ）、ステップＳ３１２に移行する。往路作動でないと判定された場合は（ステップＳ３１１でＮｏ）、再びステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ３１２では、Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生し、かつＤ相の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であるか否かを判定する（ステップＳ３１２）。Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生し、かつＤ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ３１２でＹｅｓ）、Ｄ相センサ１２５が異常であることが検出され（ステップＳ３１３）、再びステップＳ３０１に戻る。一方、Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生していないか、又はＤ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ３１２でＮｏ）、ステップＳ３１４に移行する。

ステップＳ３１４においては、Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生し、かつＤ相の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であるか否かを判定する（ステップＳ３１４）。Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生し、かつＤ相センサ１２５の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ３1４でＹｅｓ）、Ｄ相センサ１２５が異常であることが検出され（ステップＳ３１５）、再びステップＳ３０１に戻る。一方、Ｃ相センサ１２４の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生していないか、又はＤ相センサ１２５の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ３１４でＮｏ）、ステップＳ３１６に移行する。

ステップＳ３１６においては、Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生し、かつＣ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生し、かつＣ相センサ１２４の出力状態が“０（Ｌｏｗ）”であると判定された場合は（ステップＳ３１６でＹｅｓ）、Ｃ相センサ１２４が異常であることが検出され（ステップＳ３１７）、再びステップＳ３０１に戻る。一方、Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“０（Ｌｏｗ）”→“１（Ｈｉｇｈ）”」への切り替わりが発生していないか、又はＣ相の出力状態が“１（Ｈｉｇｈ）”であると判定された場合は（ステップＳ３１６でＮｏ）、ステップＳ３１８に移行する。

ステップＳ３１８においては、Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生しているか否かを判定する（ステップＳ３１８）。この切り替わり状態は通常状態では発生しないので、Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりであると判定された場合は（ステップＳ３１８でＹｅｓ）、Ｄ相センサ１２５が異常であることが判定され（ステップＳ３１９）、再びステップＳ３０１に戻る。一方、Ｄ相センサ１２５の出力状態の「“１（Ｈｉｇｈ）”→“０（Ｌｏｗ）”」への切り替わりが発生していないと判定された場合は（ステップＳ３１８でＮｏ）、Ｃ相センサ１２４およびＤ相センサ１２５の両方が正常であると判定して（ステップＳ３２０）、再びステップＳ３０１に戻る。

以上説明したように、相手方センサレベル故障判定部２５では、Ｃ相センサ１２４の出力状態が切り替わる際のＤ相センサ１２５の出力状態と、Ｄ相センサ１２５の出力状態が切り替わる際のＣ相センサ１２４の出力状態とを監視し、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態が予め定めた出力状態と一致しない場合に故障と判定する。これにより、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）における故障の発生を検出することができる。

そして、この相手方センサレベルの検出による故障判定と、前述したエリア順の検出によるセンサ故障判定と、エリア幅の検出によるセンサ故障判定と、を併用することにより、より確実に、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）における故障の発生を検出することができる。

［センサ故障検出後の動作]
ウォームホイール側センサの故障検知後の動作としては、センサ異常判定で即ワイパの作動を停止して、他の機器に影響を与えることを回避する他に、残りの１つの正常なセンサを使用してワイパ払拭動作を継続する方法がある。例えば、前述の特許文献１に示されるように１つのセンサによりワイパアーム２０２の位置を検出して、ワイパ装置１の払拭制御を行うことができる。但し、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の両方が使用できる場合に比べて、ワイパにより払拭できる範囲が制限される。

ところで、積雪等の障害物が存在しワイパアーム２０２が払拭途中で停止する場合や、ワイパスイッチ（あるいはイグニッションスイッチ）がＯＦＦされると、それまでのアーム位置情報（Ａ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５の出力パルスのカウント値）がリセットされる。このため、ワイパ再始動時には、例えば、ワイパアーム２０２を一旦復路側に駆動し、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態の切り替わりを検出して格納位置、下反転位置、又は原点位置を検出するか、又は、ワイパアーム２０２の下限位置当接（下限側のブラケットにより規制される位置）を利用して検知されるアーム現在位置を認識する。

図９は、センサ故障時におけるワイパ動作について説明するための図である。図９（Ａ）に示すように、ワイパアーム２０２が位置Ｐｈにおいてワイパアーム２０２の払拭動作を開始する場合、ワイパアーム２０２は本来はエリア（４）にあるものと判定されて復路方向に戻されるのであるが、Ｄ相センサ１２５の故障によりエリア（１）にあるもの判定されて往路方向に移動を開始する。そして、ワイパアーム２０２はブラケット位置Ｐｂまで移動し、ブラケットにより機械的に規制されてロックされる。このロック状態はモータ１１１の回転周期を監視するモータロック検出部１５Ａ（図１を参照）により検出される。

このワイパアーム２０２のロック状態においては、Ｄ相センサ１２５の故障によりワイパアーム２０２がエリア（１）にいると判定されるため、センサ故障によるロックであるか、積雪などによるロックであるかの識別ができない。このため、ワイパアーム２０２がロックされた場合は、ワイパアーム２０２のイニシャル動作を行う。このイニシャル動作では、例えば、ワイパアーム２０２を一旦復路側に駆動して格納位置まで移動させ、この際にモータロック時故障判定部２７（図１を参照）により、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５における出力状態の切り替わりを検出して、センサ故障が発生しているか否かを判定する。

例えば、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の切り替わり状態を検出できる場合は、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の両方が正常であるとともに、ワイパアーム２０２が位置するエリアを検出できる。一方、Ｃ相センサ１２４又はＤ相センサ１２５において出力状態の切り替わりを検出できない場合は、出力状態が切り替わらないセンサに異常が発生していることを検出できる。
このように、センサ故障によりワイパアーム２０２がロックされた場合は、ワイパアーム２０２をイニシャル動作させることで、どのセンサが故障しているかを判定し、該判定結果に応じて故障モードを設定できる。例えば、Ｃ相センサ１２４とＤ相センサ１２５のうちの一方のセンサだけが故障している場合は、故障モード制御部１２Ａにより、残りの正常な１つのセンサを使用して、ワイパアームの払拭動作を継続することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明と実施形態との対応関係について補足して説明しておく。本発明における第１のセンサはＡ相センサ１１４が、第２のセンサはＢ相センサ１１５が、第３のセンサはＣ相センサ１２４が、第４のセンサはＤ相センサ１２５がそれぞれ相当する。また、本発明の第１の故障判定部はエリア順故障判定部２２が、第２の故障判定部はエリア幅故障判定部２３が、第３の故障判定部は相手方センサレベル故障判定部２５が、第４の故障判定部はモータロック時故障判定部２７がそれぞれ相当する。また、本発明のウォームホイール上の被検出対象はリングマグネット１２３が相当し、第１磁極はＮ極が、第２磁極はＳ極がそれぞれ相当する。また、本発明におけるウォームホイール上の第１の領域はエリア（１）が、第２の領域はエリア（２）が、第３の領域はエリア（３）が、第４の領域はエリア（４）が、それぞれ相当する。また、本発明における第１のレベルは“０（Ｌｏｗ）”が相当し、第２のレベルは“１（Ｈｉｇｈ）”が相当する。

そして上記実施形態は、ウォーム１１２とウォームホイール１２１とで構成される減速機と、減速機のウォーム１１２を駆動するモータ１１１と、モータ１１１を駆動する制御部１１とで構成されるモータ装置１０であって、モータ１１１の回転軸１１１ａの回転に従って異なる位相のパルス信号を出力するＡ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５と、ウォームホイール１２１上のリングマグネット１２３に対して、ウォームホイール１２１の周回方向に沿って異なる位置に配置されるＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５と、ウォームホイール１２１の回転方向に応じて、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５における“０（Ｌｏｗ）”の出力状態と“１（Ｈｉｇｈ）”の出力状態との間の切り替わりの順番が予め定められた順番であるか否かを判定することによりＣ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５における故障の発生を検出するエリア順故障判定部２２と、エリア順故障判定部２２によりセンサ故障と判定された場合に予め定められた故障モードでモータ１１１を動作させる制御部１１と、を有して構成される。
これにより、ウォームホイール１２１の回転位置（エリア（１）〜エリア（４））を２つのセンサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）を使用して検出する場合において、該２つのセンサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）における故障の発生を容易に検出することができる。このため、ウォームホイール側のセンサ（Ｃ相センサ１２４又はＤ相センサ１２５）に故障が発生した場合に、他の機器に影響を与える前にモータ１１１を停止するなど、所定の故障モードでモータ１１１を制御することができる。

また、上記実施形態においては、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５における出力状態の組み合わせにより区分される４つの領域（エリア（１）〜エリア（４））の幅を、Ａ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５から出力されるパルス数により計測し、各領域（エリア（１）〜エリア（４））の幅が予め定められたパルスカウント数の幅であるか否かを判定することにより、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５における故障の発生を検出するエリア幅故障判定部２３を、さらに有し、制御部１１は、エリア順故障判定部２２又はエリア幅故障判定部２３において故障と判定された場合に予め定められた故障モードでモータ１１１を動作させる。
これにより、ウォームホイール１２１側のセンサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）の出力状態により区分される４つの領域の幅を、センサ（Ａ相センサ１１４及びＢ相センサ１１５）から出力されるパルスにより計測してセンサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）の故障を判定できる。
そして、このエリア幅の検出によるセンサ故障判定と、エリア順の検出によるセンサ故障判定を併用することにより、より確実に、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）における故障の発生を検出することができる。

また、上記実施形態においては、ウォームホイール１２１の正転及び逆転のそれぞれの回転方向に応じて、Ｃ相センサ１２４の出力状態が切り替わる際のＤ相センサ１２５の出力状態と、Ｄ相センサ１２５の出力状態が切り替わる際のＣ相センサ１２４の出力状態とを監視し、Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５の出力状態が予め定めた出力状態と一致しない場合に、当該センサ（Ｃ相センサ１２４又はＤ相センサ１２５）に故障が発生したと判定する相手方センサレベル故障判定部２５を、さらに有し、制御部１１は、エリア順故障判定部２２、エリア幅故障判定部２３、及び相手方センサレベル故障判定部２５のいずれかにおいて故障と判定された場合に予め定められた故障モードでモータ１１１を動作させる。
これにより、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）の出力状態が切り替わる際に、相手方のセンサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）の出力状態を検出することにより、センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）における故障の発生を検出することができる。そして、この相手方センサレベルの検出による故障判定と、エリア順の検出によるセンサ故障判定と、エリア幅の検出によるセンサ故障判定と、を併用することにより、さらに、より確実に、ウォームホイール側センサ（Ｃ相センサ１２４及びＤ相センサ１２５）における故障の発生を検出することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明のモータ装置、及びワイパ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、故障モード制御部１２Ａによりウォームホイール側センサのいずれかに故障が発生した場合に故障モードとしてモータ１１１を停止させる場合、ワイパスイッチモジュールの操作により再度モータ１１１を駆動可能としてもよい。

１…ワイパ装置、１０…モータ装置、１１…制御部、１２…ワイパ駆動制御部、１２Ａ…故障モード制御部、１３…モータ駆動部、１４…ウォームホイール側センサ状態検出部、１５…回転パルス検出部、１５Ａ…モータロック検出部、２１…センサ故障判定部、２２…エリア順故障判定部、２３…エリア幅故障判定部、２４…エリア幅計数カウンタ、２５…相手方センサレベル故障判定部、２６…センサ状態対応表、２７…モータロック時故障判定部、３１…モータ駆動回路、１０１…モータ部、１１１…モータ、１１１ａ…回転軸、１１２…ウォーム、１１３…マグネット、１１４…Ａ相センサ、１１５…Ｂ相センサ、１２１…ウォームホイール、１２２…ワイパ軸、１２３…リングマグネット、１２４…Ｃ相センサ、１２５…Ｄ相センサ、２０１…ワイパ部、２０２…ワイパアーム、２０３…ワイパブレード

Claims (6)

1. ウォーム及びウォームホイールで構成される減速機と、
   前記減速機のウォームを駆動するモータと、
   前記モータの回転軸の回転に従って異なる位相のパルス信号を出力する第１のセンサ及び第２のセンサと、
   前記ウォームホイール上の被検出対象に対して、前記ウォームホイールの周回方向に沿って異なる位置に配置される第３のセンサおよび第４のセンサと、
   前記第１及び第２のセンサが検出する前記ウォームホイールの回転方向に応じて、前記第３及び第４のセンサにおける第１のレベルの出力状態と第２レベルの出力状態との間の切り替わりの順番が予め定められた順番であるか否かを判定することにより前記第３及び第４のセンサにおける故障の発生を検出する第１の故障判定部と、
   前記第１の故障判定部によりセンサ故障が検出された場合に予め定められた故障モードで前記モータを動作させる制御部と
   を備えることを特徴とするモータ装置。
2. 前記第３及び第４のセンサにおける出力状態の組み合わせに応じて前記ウォームホイールの回転位置を４つに区分し、前記第１及び第２のセンサから出力されるパルス数により前記ウォームホイールの駆動量を計測し、各区分における前記ウォームホイールの駆動量が予め定められたパルス数を超えたか否かを判定することにより前記第３及び第４のセンサにおける故障の発生を検出する第２の故障検出部を備え、
   前記制御部は、さらに、前記第２の故障判定部において故障と判定された場合に前記故障モードで前記モータを動作させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のモータ装置。
3. 前記第１及び第２のセンサが検出する前記ウォームホイールの正転及び逆転のそれぞれの回転方向に応じて、前記第３のセンサの出力状態が切り替わる際の第４のセンサの出力状態と、前記第４のセンサの出力状態が切り替わる際の第３のセンサの出力状態とを監視し、前記第３及び第４のセンサの出力状態が予め定めた出力状態と一致しない場合に、当該センサに故障が発生したと判定する第３の故障判定部を備え、
   前記制御部は、さらに、前記第３の故障判定部において故障と判定された場合に前記故障モードで前記モータを動作させる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のモータ装置。
4. 前記第３のセンサ及び前記第４のセンサは磁気検出素子であり、
   前記ウォームホイール上の被検出対象は、前記ウォームホイールの側面に円環上に配置されるとともに、周方向に沿って互いに極性の異なる第１磁極と第２磁極を有し、
   前記ウォームホイールの回転に応じて、
   前記第３のセンサの磁気検出素子が前記第２磁極に対向し、かつ前記第４のセンサの磁気検出素子が前記第１磁極に対向する第１の領域と、
   前記第３のセンサの磁気検出素子が前記第１磁極に対向し、かつ前記第４のセンサの磁気検出素子が前記第１磁極に対向する第２の領域と、
   前記第３のセンサの磁気検出素子が前記第１磁極に対向し、かつ前記第４のセンサの磁気検出素子が前記第２磁極に対向する第３の領域と、
   前記第３のセンサの磁気検出素子が前記第２磁極に対向し、かつ前記第４のセンサの磁気検出素子が前記第２磁極に対向する第４の領域と、
   に区分されるように構成される
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモータ装置。
5. 前記請求項１から４のいずれかに記載のモータ装置を供え、前記モータ装置によりワイパアームを駆動して車両の窓ガラスを払拭するとともに、前記ワイパアームを格納位置、下反転位置、及び上反転位置の間で往復動作させる
   ことを特徴とするワイパ装置。
6. 前記ワイパアームの動きが機械的に規制されロック状態になった場合に、
   前記モータ装置内の制御部は、
   前記ワイパアームを前記格納位置の方向に向けて駆動させ、前記ワイパアームを前記格納位置の方向に向けて駆動する際の前記第３および第４のセンサの出力状態の切り替わりを検出して、前記第３および第４のセンサにおける故障の発生を検出する第４の故障判定部を備える
   ことを特徴とする請求項５に記載のワイパ装置。

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