JP2015081077A - 雨滴検出装置及びワイパ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レインセンサが誤検出することを抑制し、かつ、雨滴の検出精度を向上する雨滴検出装置及びワイパ制御装置を提供する。【解決手段】雨滴検出装置は、レインセンサ２０と、ワイパブレード１０の払拭情報を検出する払拭情報検出部６４と、禁止範囲を払拭速度及び払拭加速度に基づいて算出するとともに、ワイパブレード１０が禁止範囲内を払拭している場合には、雨滴情報に基づくワイパブレード１０の駆動制御を禁止する禁止範囲設定部６６を有する。禁止範囲設定部６６は、一方の反転位置から他方の反転位置に向けてワイパブレード１０が移動する際に、払拭位置が一方の反転位置から禁止範囲に入るまでの範囲において、禁止範囲の算出を複数回行い、算出を行う毎に禁止範囲を更新する。【選択図】図５

Description

本発明は、雨滴を自動的に払拭するワイパ制御装置及び該ワイパ制御装置に適用される雨滴検出装置に関する。

従来、レインセンサの検出信号に基づいてワイパブレードの駆動を自動的に制御するワイパ制御装置が知られている。ここで、ワイパブレードがウインドシールドにおけるレインセンサの検出範囲を通過する際、レインセンサの検出範囲に到達するまでにワイパブレードが拭った雨滴が検出範囲に進入し、レインセンサが誤検出する虞がある。このため、ワイパブレードの払拭範囲において、レインセンサの検出信号に基づくワイパブレードの駆動制御を禁止する禁止範囲が設定される。

特許文献１には、禁止範囲が、ワイパブレードの払拭速度に応じて予め定められることが開示されている。

特開２０１０−２０２０９０号公報

しかしながら、ワイパブレードの払拭速度は、反転位置の一方から他方へ移動する際、加減速しており一定ではない。そのため、特定の払拭位置におけるワイパブレードの払拭速度に基づいて禁止範囲が定められた後、ワイパブレードが当該払拭位置から移動する際に加速すると、ワイパブレードが、禁止範囲の算出時に想定された距離を越えて移動してしまう。

これによれば、ワイパブレードが禁止範囲内を払拭していると判定されてから、レインセンサの検出信号に基づくワイパブレードの駆動制御を禁止するまでに、ワイパブレードがレインセンサの検出範囲まで移動し、レインセンサが誤検出することとなる。したがって、特許文献１では、レインセンサが誤検出することを抑制するために、禁止範囲は、余裕をもって大きく算出される必要がある。そのため、レインセンサの検出信号に基づいてワイパブレードの駆動制御を行う範囲が払拭範囲において小さくなり、雨滴の検出精度が低下する。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、適切な禁止範囲に設定することにより、レインセンサが誤検出することを抑制し、かつ、雨滴の検出精度をより向上することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、雨滴に応じた検出信号を出力するレインセンサ（２０）と、２つの反転位置の間に位置する払拭範囲を移動しながら払拭するワイパブレード（１０）の払拭位置、及び、払拭位置における払拭速度を検出する払拭情報検出手段（６４）と、払拭範囲の一部として、レインセンサの検出信号に基づくワイパブレードの駆動制御を禁止するための禁止範囲を、払拭速度に基づいて算出するとともに、ワイパブレードが禁止範囲内を払拭している場合には、検出信号に基づくワイパブレードの駆動制御を禁止する禁止範囲設定手段（６６）と、を備え、禁止範囲設定手段は、一方の反転位置から他方の反転位置に向けてワイパブレードが移動する際に、払拭位置が一方の反転位置から禁止範囲に入るまでの範囲において、禁止範囲の算出を複数回行い、算出を行う毎に禁止範囲を更新することを特徴とする。

これによれば、禁止範囲に払拭速度の変化を反映することができ、より適切に禁止範囲を算出することができる。例えば、ワイパブレードの払拭位置が、一方の反転位置から禁止範囲に入るまでの範囲において、一方の反転位置側の払拭位置（以下、第１払拭位置と示す）と、禁止範囲側の払拭位置（以下、第２払拭位置と示す）の２つの位置で禁止範囲を算出する場合を考える。

第２払拭位置におけるワイパブレードの払拭速度が、第１払拭位置のときよりも大きい場合、禁止範囲は、第１払拭位置よりも第２払拭位置のときの方が大きくなる。これによれば、ワイパブレードが禁止範囲内を払拭していると判定されてから、禁止範囲設定手段によるワイパブレードの駆動制御を禁止する処理が間に合わず、ワイパブレードがレインセンサの検出範囲に入ってしまうことを抑制することができる。つまり、レインセンサが誤検出することを抑制することができる。

また、第２払拭位置におけるワイパブレードの払拭速度が、第１払拭位置のときよりも小さい場合、禁止範囲は、第１払拭位置よりも第２払拭位置のときの方が小さくなる。これによれば、レインセンサの検出信号に基づいてワイパブレードの駆動制御を行う範囲を大きくすることができ、雨滴の検出精度を向上することができる。

開示された他の発明は、上記した雨滴検出装置と、ウインドシールド（１）を払拭するよう駆動されるワイパブレードと、ワイパブレードを駆動させるワイパモータ（３０）と、雨滴検出装置が検出した雨滴に応じてワイパモータの駆動を制御する制御部（５２，６８）と、を備えることを特徴とする。

これによれば、上記した発明（雨滴検出装置）と同様の効果を奏することができる。

第１実施形態に係るワイパ制御装置において、ワイパブレードの払拭機構を示す平面図である。 ワイパ制御装置において、ワイパモータの概略構成を示す平面図である。 第１実施形態に係るワイパ制御装置及び雨滴検出装置の概略構成を示すブロック図である。 ワイパブレードの払拭位置における払拭速度を示す図である。 禁止範囲設定部による禁止処理を示すフローチャート図である。 禁止範囲を説明するための平面図である。 禁止範囲を説明するための平面図である。 禁止範囲を説明するための平面図である。 禁止範囲を説明するための平面図である。 第２実施形態に係るワイパ制御装置において、加速度センサを示す平面図である。 禁止範囲設定部による禁止処理を示すフローチャート図である。 禁止範囲設定部による基準範囲処理を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。なお、図６〜図９の平面図では、ワイパブレードを明確にするために、ワイパブレードにハッチングを施す。

（第１実施形態）
先ず、本実施形態に係る雨滴検出装置及びワイパ制御装置のうち、図１に基づき、ワイパブレード１０による払拭機構について説明する。

図１に示すように、ワイパブレード１０は車両に取り付けられ、ウインドシールド１の外面に付着する雨滴を払拭する。このワイパブレード１０は、長手方向のほぼ中心にてワイパアーム１２の先端と接続される。ワイパアーム１２の他端はピボット軸１４を介して、レバー１６に対し回動可能に連結される。レバー１６は、ワイパロッド１８と回動可能にピン接続される。

ワイパロッド１８は、下記のワイパモータ３０の出力軸４２と連結される。したがって、ワイパモータ３０が回転するとワイパロッド１８が回転し、ピボット軸１４が扇形状に移動する。これにより、ワイパブレード１０は、一方の反転位置と他方の反転位置の間に位置する払拭範囲を移動しながらウインドシールド１を払拭する。なお、ウインドシールド１に付着する雨滴を検出するレインセンサ２０が、ウインドシールド１の内面における払拭範囲内に配置される。

ここで、ワイパブレード１０の払拭位置（以下、単に払拭位置と示す）が、一方の反転位置から他方の反転位置へ移動する方向をワイパモータ３０における正転方向、その逆の方向を逆転方向とする。ワイパモータ３０は、正転と逆転とが切り替え可能となっている。ワイパブレード１０が他方の反転位置に到達すると、ワイパモータ３０が逆転方向に回転し、ワイパブレード１０が一方の反転位置に到達すると、ワイパモータ３０が正転方向に回転する。これを繰り返すことで、ワイパブレード１０が往復払拭を繰り返す。

次に、図２に基づき、ワイパモータ３０の概略構成について説明する。

図２に示すとおり、ワイパモータ３０は、内部を外気と遮蔽する筐体３２を有する。ワイパモータ３０は、アーマチャ３４を有し、アーマチャ３４と一体の回転軸３６が筐体３２に対し相対的に回転する。アーマチャ３４の回転軸３６にはウォーム３８が形成され、ウォーム３８は、ホイール４０と噛合する。このホイール４０の回転軸となる出力軸４２が、ワイパロッド１８を回転させるワイパモータ３０の出力軸となる。なお、出力軸４２は、筐体３２に対し回転可能に支持される。

ワイパモータ３０には、出力軸４２の回転を検出するための、回転角センサ４４が配置される。出力軸４２の端部のうちワイパロッド１８側の端部と反対の端部にマグネットが配置される。回転角センサ４４は、このマグネットに対向して配置される。回転角センサ４４は、マグネットの磁場を検出することにより出力軸の回転角を検出する。なお、図２では、便宜上、マグネットを省略して図示する。回転角センサ４４は、絶対角センサであり、出力軸４２が回転すると、基準位置から回転角度に応じた検出信号が出力される。

例えば、ワイパブレード１０の一方の反転位置に対応する位置が基準位置とされており、この基準位置からワイパブレード１０の他方の反転位置に対応する位置まで出力軸４２が回転すると、その回転角度に比例した検出信号が回転角センサ４４から出力される。

なお、回転角センサ４４は、回転軸３６に配置されてもよい。また、ワイパモータ３０は、回転角センサ４４とは別に、ワイパモータ３０の回転速度を検出するセンサを有していてもよい。

以上のような構成から、アーマチャ３４が回転するとウォーム３８とホイール４０により減速された回転速度で、出力軸４２が回転する。出力軸４２の回転と連動してワイパロッド１８が回転するので、ワイパブレード１０がウインドシールド１の払拭範囲を払拭する。

次に、図３に基づいて、雨滴検出装置６０及びワイパ制御装置５０の概略構成について説明する。

本実施形態においてワイパ制御装置５０は、上記したワイパブレード１０（を含む払拭機構）と、ワイパモータ３０と、回転角センサ４４と、モータ制御部５２と、ワイパスイッチ５４と、雨滴検出装置６０と、払拭速度決定部６８と、を備える。雨滴検出装置６０は、レインセンサ２０と、雨滴情報取得部６２と、払拭情報検出部６４と、禁止範囲設定部６６と、を備える。

ここで、雨滴情報取得部６２と、払拭情報検出部６４と、禁止範囲設定部６６と、払拭速度決定部６８は、マイコン７０により構成される。マイコン７０は、実際には、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムやデータを保存するためメモリを含む記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、Ａ／Ｄ変換器等の入力回路、出力回路、及び電源回路等を含んで構成される。

払拭情報検出部６４は、特許請求の範囲に記載の「払拭情報検出手段」に相当し、禁止範囲設定部６６は「禁止範囲設定手段」に相当する。また、モータ制御部５２と払拭速度決定部６８により、特許請求の範囲の「制御部」が構成される。

雨滴情報取得部６２は、レインセンサ２０の検出信号に基づきウインドシールド１に付着する雨滴の情報（例えば、ウインドシールド１に付着する雨滴の量）を算出し、雨滴情報として払拭速度決定部６８に出力する。

払拭情報検出部６４は、出力軸４２の回転位置を示す回転角センサ４４の検出信号に基づいて、ワイパブレード１０の払拭位置を算出する。また、払拭位置を時間で微分することにより払拭速度を算出する。本実施形態では、さらに、払拭速度を微分することにより払拭加速度を算出する。そして、払拭情報として、払拭位置、払拭速度、払拭加速度に関する情報を、禁止範囲設定部６６に出力する。

禁止範囲設定部６６は、出力された払拭速度及び払拭加速度に基づき禁止範囲を算出する。さらに、払拭位置が禁止範囲内にあるか否かの判定（以下、単に禁止判定と示す）を行う。ここで、禁止範囲とは、払拭範囲の一部であって、レインセンサ２０の検出信号に基づくワイパブレード１０の駆動制御を禁止するための範囲である。

また、禁止範囲設定部６６は、禁止判定の結果に基づき、払拭速度決定部６８のフラグ操作を行う。具体的には、禁止範囲設定部６６は、払拭位置が禁止範囲外であると判定すると、フラグを立てるよう払拭速度決定部６８に指示する。これにより、払拭速度決定部６８は、雨滴情報に基づいて払拭速度を決定する。また、払拭位置が禁止範囲内であると判定すると、フラグをクリアするように払拭速度決定部６８に指示する。すなわち、払拭速度決定部６８に対して禁止範囲を設定することで、払拭速度決定部６８が雨滴情報に基づいて払拭速度を決定することを禁止する（以下、禁止処理と示す）。なお、禁止範囲設定部６６による禁止処理は、レインセンサ２０が雨滴を検出することを禁止してもよい。また、フラグの状態による払拭速度決定部６８の挙動は、逆でも良い。

払拭速度決定部６８は、乗員によるワイパスイッチ５４の操作位置を検出することでワイパブレード１０の動作モードを決定する。ワイパスイッチ５４には、「Ｈｉ」「Ｌｏｗ」「ＡＵＴＯ」の操作位置がある。「Ｈｉ」は高速な連続払拭を、「Ｌｏｗ」は低速な連続払拭を、それぞれ意味する。また、「ＡＵＴＯ」は、レインセンサ２０の検出信号に応じて、払拭速度決定部６８が払拭速度を決定する。

ここで、図４にワイパスイッチ５４の操作位置が「ＡＵＴＯ」の場合における、ワイパブレード１０の払拭動作の一例を示す。払拭速度は一定ではなく、ワイパブレード１０が、一方の反転位置と他方の反転位置の間を加減速しながら移動する。具体的には、払拭速度が各反転位置で０となり、一方の反転位置と他方の反転位置との間の中心位置で最高速度となるように、払拭速度決定部６８は各払拭位置における払拭速度を決定する。

払拭速度決定部６８は、上記フラグが立っている場合に、雨滴情報に基づきワイパブレード１０の払拭速度を決定する。さらに、ワイパブレード１０が当該決定した払拭速度となるように、モータ制御部５２に制御信号を出力する。モータ制御部５２は、制御信号に基づきワイパモータ３０の回転を制御することにより、ワイパブレード１０を払拭動作させる。

これらの構成により、払拭速度は、ウインドシールド１に付着する雨滴に応じて決定される。さらに、払拭位置が禁止範囲に入ったと判定されると、払拭位置がレインセンサ２０の検出範囲に入る前に、禁止処理が実行される。すなわち、払拭位置がレインセンサ２０の検出範囲に入った場合、ワイパブレード１０が拭った雨滴情報を払拭速度に反映させないようになっている。

図５に基づき、禁止範囲設定部６６により実行される禁止処理の具体的な処理手順を説明する。ここで、図５に示す禁止処理は、ワイパスイッチ５４の操作位置が「ＡＵＴＯ」になるとスタートし、「ＡＵＴＯ」の間は繰り返し処理を実行する。

禁止範囲設定部６６は、払拭情報検出部６４から出力されたワイパブレード１０の払拭情報を取得する（Ｓ１０）。具体的に払拭情報とは、回転角センサ４４の検出信号に基づき、払拭情報検出部６４が算出した情報であり、払拭位置、払拭速度、及び払拭加速度に関する情報を含む。

次に、禁止範囲設定部６６は、メモリに保存されている禁止範囲（前回値）を取得する（Ｓ１２）。そして、Ｓ１０で取得した払拭位置と、Ｓ１２で取得した禁止範囲とに基づき、払拭位置が禁止範囲の前回値よりも手前にあるか否かを判定する（Ｓ１４）。Ｓ１４において禁止範囲の手前であると判定すると、禁止範囲設定部６６は、Ｓ１０で取得した払拭速度及び払拭加速度に基づいて、禁止範囲を算出する（Ｓ１６）。そして、算出した禁止範囲（今回値）をメモリに保存する（Ｓ１８）。すなわち、禁止範囲を更新する。

次に、禁止範囲設定部６６は、Ｓ１０で取得した払拭位置と、Ｓ１８で保存した禁止範囲（今回値）とに基づいて、払拭位置が禁止範囲内か否かを判定する（Ｓ２０）。Ｓ２０において、禁止範囲内ではないと判定すると、禁止範囲設定部６６は、フラグを立てるよう払拭速度決定部６８に指示する（Ｓ２２）。これにより、払拭速度決定部６８は、フラグを立てている期間において、雨滴情報取得部６２から出力された雨滴情報に基づいて払拭速度を決定する。以上が、払拭位置が禁止範囲に入るまでに行う処理である。

一方、Ｓ２０において、払拭位置が禁止範囲（今回値）内であると判定すると、禁止範囲設定部６６は、フラグをクリアするように払拭速度決定部６８に指示する（Ｓ２４）。払拭速度決定部６８は、フラグをクリアしている期間において、雨滴情報取得部６２からの雨滴情報を考慮せずに、払拭速度を決定する。すなわち、禁止範囲設定部６６は、払拭速度決定部６８が雨滴情報に基づいて払拭速度を決定することを禁止する。

このように、禁止範囲設定部６６が、払拭速度決定部６８に対してフラグのクリアを指示することが、払拭速度決定部６８に対する禁止範囲の設定に相当する。禁止範囲が設定されている期間において、例えば、払拭速度決定部６８は、払拭位置が禁止範囲に入る前に雨滴情報取得部６２が出力した雨滴情報に基づいて払拭速度を決定する。

Ｓ１４において、払拭位置が禁止範囲（前回値）の手前ではないと判定すると、禁止範囲設定部６６は、払拭位置が禁止範囲（前回値）内であるか否かを判定する（Ｓ２６）。Ｓ２６において、払拭位置は禁止範囲内であると判定すると、禁止範囲設定部６６は、上記したＳ２４の処理を実行する。すなわち、フラグをクリアするように払拭速度決定部６８に指示する。このように、払拭速度決定部６８が雨滴情報に基づいて払拭速度を決定することを禁止する。

Ｓ２６において、払拭位置が禁止範囲（前回値）内ではないと判定すると、つまり、払拭位置が禁止範囲を通り過ぎたと判定すると、禁止範囲設定部６６は、フラグを立てるよう払拭速度決定部６８に指示する（Ｓ２８）。これにより、払拭速度決定部６８は、フラグを立てている期間において、雨滴情報取得部６２からの雨滴情報に基づいて払拭速度を決定する。次に、禁止範囲設定部６６は、払拭位置が反転位置に到達したかを判定する（Ｓ３０）。払拭位置が反転位置に到達したと判定すると、禁止範囲を初期化する（Ｓ３２）。例えば、禁止範囲設定部６６は、禁止範囲の初期化として、レインセンサ２０の検出範囲を禁止範囲とする。

以上に示したように、禁止範囲設定部６６は、ワイパブレード１０が反転位置の一方から他方に向けて移動する際に、払拭位置が一方の反転位置から禁止範囲に入るまで、すなわち進行方向において禁止範囲の手前において、禁止範囲を随時算出し、更新する。払拭位置が禁止範囲に入ると、禁止処理は行うが、禁止範囲の算出は行わない。つまり、禁止範囲に入ったと判定したときに算出した禁止範囲のまま、禁止判定を行う。さらに、払拭位置が禁止範囲を通り過ぎると、禁止範囲の算出及び禁止処理を行わない。

次に、図６〜図９に基づき、禁止範囲設定部６６が算出する禁止範囲について説明する。なお、図６〜図９に示す白抜き矢印は、ワイパブレード１０の移動する方向を示す。また、禁止範囲の手前側において、複数回の禁止処理がなされる。図６〜図９は、上記した禁止処理を行う任意のタイミングを示している。例えば図６より手前側においても、禁止処理はなされる。図６と図７のタイミングの間においても、禁止処理がなされる。

払拭位置が下反転位置Ａから上反転位置Ｅに向かって移動する方向を正転方向とし、上反転位置Ｅから下反転位置Ａに向かって移動する方向を逆転方向とする。図６では、払拭位置が正転方向に移動する場合であって、禁止範囲に入る前の位置Ｗ１において、禁止範囲設定部６６が上記Ｓ１６で算出した禁止範囲（今回値）を禁止範囲Ｘ１として示す。

禁止範囲Ｘ１において、下反転位置Ａ側の一端を位置Ｂ１、上反転位置Ｅ側の他端を位置Ｄとする。ここで、禁止範囲Ｘ１は、処理時間必要範囲Ｙ１（位置Ｂ１から位置Ｃ）と、センサ検出範囲Ｚ（位置Ｃから位置Ｄ）と、から成る。

処理時間必要範囲Ｙ１は、払拭位置が禁止範囲内であると判定された後、払拭位置がレインセンサ２０の検出範囲まで移動する間に、禁止範囲設定部６６による禁止処理が間に合うように算出される。また、センサ検出範囲Ｚは、レインセンサ２０の検出範囲における、下反転位置Ａ側の一端を位置Ｃ、上反転位置Ｅ側の他端を位置Ｄとする。

ワイパブレード１０が位置Ｂ１から位置Ｃまで進む距離を距離Ｌとする。具体的には、ワイパブレード１０がレインセンサ２０を通過する際に、ワイパブレード１０におけるレインセンサ２０と対向する位置において、ワイパブレード１０の軌跡に沿う長さを距離Ｌとする。また、位置Ｗ１におけるワイパブレード１０の払拭速度をｖ、払拭加速度をａ、禁止範囲設定部６６がワイパブレード１０の駆動制御を禁止するのにかかる処理時間をｔとすると、以下の数式１を満たすように距離Ｌが算出される。ｖ及びａは、距離Ｌと同様に、ワイパブレード１０がレインセンサ２０を通過する際に、ワイパブレード１０のレインセンサ２０と対向する位置の速度及び加速度である。

Ｙ１は、位置Ｃを一端とし、位置Ｃから下反転位置Ａ側に距離Ｌ離れた位置Ｂ１を他端として算出される。換言すれば、数式１を満たすように、禁止範囲が算出される。例えば、右辺をＬとして算出してもよく、また、右辺に所定の数値だけ足した値をＬとしてもよい。

禁止範囲設定部６６は、払拭位置が禁止範囲に入るまで禁止範囲を算出し、算出した禁止範囲に基づいて禁止判定を行う。また、払拭位置が禁止範囲に入るまでは、フラグを立てるよう払拭速度決定部６８に指示する。これにより、払拭速度決定部６８は、雨滴情報に基づいて払拭速度を決定する。

次に、図７に基づき、払拭位置が位置Ｗ１よりも上反転位置Ｅ側である位置Ｗ２まで進んだ場合において、上記Ｓ１６で新たに算出される禁止範囲（以下、禁止範囲Ｘ２と示す）について説明する。

図７において、禁止範囲Ｘ２における下反転位置Ａ側の一端である位置Ｂ２と、位置Ｗ２がほぼ一致している。ここで、位置Ｗ２における数式１の右辺の値が、位置Ｗ１における値と異なるため、新たに算出された処理時間必要範囲Ｙ２は、処理時間必要範囲Ｙ１と異なる。したがって、禁止範囲Ｘ２の範囲も禁止範囲Ｘ１とは異なり、位置Ｗ２では、新たに算出された禁止範囲Ｘ２に基づいて禁止判定が行われる。

図７に示す場合において、禁止範囲設定部６６は、払拭位置が禁止範囲Ｘ２内であるため、禁止処理を行う。具体的には、フラグをクリアするように払拭速度決定部６８に指示する。すなわち、払拭速度決定部６８が雨滴情報に基づいて払拭速度を決定することを禁止する。

図８は、払拭位置が図７に示す位置Ｗ２から位置Ｗ３まで進み、払拭位置が依然として禁止範囲内にある状態を示している。払拭位置が位置Ｂ２から位置Ｄまでの範囲内にある間は、禁止範囲の算出を行わないため、禁止範囲は不変である。したがって、位置Ｗ２で算出した禁止範囲Ｘ２、すなわち、禁止範囲の前回値に基づいて禁止判定を行う。また、払拭位置が禁止範囲内のとき、禁止範囲設定部６６は、フラグをクリアするように払拭速度決定部６８に指示する。払拭速度決定部６８が雨滴情報に基づいて払拭速度を決定することを禁止する。

図９は、払拭位置が図８に示す位置Ｗ３から位置Ｗ４まで進み、禁止範囲外を通過した状態を示している。図９では、便宜上、位置Ｗ４の比較として図６〜図８に記載した位置Ｄを記載する。禁止範囲設定部６６は、ワイパブレード１０が禁止範囲を通過したと判定すると、禁止範囲の算出及び禁止処理を行わない。また、禁止範囲設定部６６は、フラグを立てるよう払拭速度決定部６８に指示する。これにより、払拭速度決定部６８は、雨滴情報に基づいて払拭速度を決定する。

払拭位置が上反転位置Ｅに到達すると、禁止範囲が初期化される。さらに、ワイパブレード１０が下反転位置Ａに向かって移動し、禁止範囲設定部６６は禁止範囲の算出を再開する。ここで、新たに算出される禁止範囲は、上記説明した２つの反転位置及び禁止範囲の始点と終点を入れ替えたように算出される。

次に、上記した雨滴検出装置６０の効果について説明する。

本実施形態において、禁止範囲設定部６６は、例えば下反転位置Ａから上反転位置Ｅに向けてワイパブレード１０が移動する際に、払拭位置が下反転位置Ａから禁止範囲に入るまでの範囲において、禁止範囲を複数回算出し、算出を行う毎に禁止範囲を更新する。すなわち、禁止範囲の手前において、禁止範囲を複数回算出する。

これによれば、禁止範囲に払拭速度の変化を反映することができ、より適切に禁止範囲を算出することができる。例えば、図６及び図７に示すように、ワイパブレード１０が正転方向に移動する際、位置Ｗ１における払拭速度が、位置Ｗ２のときよりも大きい場合、禁止範囲Ｘ２は、禁止範囲Ｘ１よりも大きくなる。

さらに、払拭位置が禁止範囲内であると判定されてから、ワイパブレード１０の加速により禁止処理が間に合わず、ワイパブレード１０がレインセンサ２０の検出範囲に入ってしまうことを抑制することができる。つまり、レインセンサ２０が誤検出することを抑制することができる。

また、位置Ｗ２における払拭速度が、位置Ｗ１のときよりも小さい場合、禁止範囲Ｘ２は禁止範囲Ｘ１よりも小さくなる。これによれば、レインセンサ２０の検出信号に基づいてワイパブレード１０の駆動制御を行う範囲を大きくすることができ、雨滴の検出精度を向上することができる。

本実施形態において、禁止範囲設定部６６は、払拭速度、及び、払拭加速度に基づいて、禁止範囲を算出する。このように、払拭速度に加え、払拭加速度を考慮することで、払拭速度の時間変化を禁止範囲に反映することができる。つまり、禁止範囲を算出する際の払拭位置における払拭速度だけではなく、当該払拭位置よりもレインセンサ２０の検出範囲に近い払拭位置における払拭速度を予測して、当該払拭速度を禁止範囲に反映できる。したがって、禁止範囲をより適切に算出することができる。

ところで、禁止範囲は、ワイパブレード１０がレインセンサ２０の検出範囲を通過する際、ワイパブレード１０により払拭される雨滴が検出範囲に進入し、レインセンサ２０が誤検出することを抑制するために設定される。したがって、ワイパブレード１０がレインセンサ２０の検出範囲を通過した後の払拭範囲において禁止範囲を設けることは、禁止範囲を無駄に大きくすることとなる。

これに対し、本実施形態において、禁止範囲設定部６６は、例えば下反転位置Ａから上反転位置Ｅに向けてワイパブレード１０が移動する際、レインセンサ２０の検出範囲における上反転位置Ｅ側の端部である位置Ｄを、禁止範囲における上反転位置Ｅ側の端部とする。

これによれば、レインセンサ２０の検出範囲通過後の払拭位置を禁止範囲として算出することが抑制される。レインセンサ２０の検出範囲における上反転位置Ｅ側の端部である位置Ｄから、上反転位置Ｅまでを、レインセンサ２０の検出信号に基づいてワイパブレード１０の駆動制御を行う範囲とすることができる。したがって、禁止範囲が必要以上に大きく算出されることを抑制し、雨滴の検出精度を向上することができる。

禁止範囲設定部６６は、禁止範囲の算出を複数回行い、算出を行う毎に禁止範囲を更新する。そのため、ワイパブレード１０が禁止範囲内を払拭していると判定された後においても、再度禁止範囲の算出、更新、判定を行うことにより、誤って当該判定を覆す虞がある。例えば、払拭位置が禁止範囲内であると判定された後に、禁止範囲を再度算出することにより、より小さい禁止範囲を算出した場合に、払拭位置が禁止範囲外であると判定される虞がある。この場合、レインセンサ２０の検出信号に基づくワイパブレード１０の駆動制御は禁止されることなく、ワイパブレード１０がレインセンサ２０の検出範囲に入ってしまい、レインセンサ２０が誤検出することとなる。

これに対し、本実施形態において、禁止範囲設定部６６は、例えば下反転位置Ａから上反転位置Ｅに向けてワイパブレード１０が移動する際、払拭位置が禁止範囲内であると判定すると、払拭位置が上反転位置Ｅに到達するまで禁止範囲を算出しない。払拭位置が、上反転位置Ｅに到達後に、禁止範囲の算出を再開する。これによれば、ワイパブレード１０が禁止範囲内であると判定された後に、当該判定を覆すことが抑制される。したがって、レインセンサ２０が誤検出することを抑制することができる。

（第２実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示したワイパ制御装置５０及び雨滴検出装置６０と共通する部分についての説明は割愛する。

図１０に基づきワイパブレード１０に配置された加速度センサ７２について説明する。

本実施形態では、加速度センサ７２は、例えば周知のＭＥＭＳ技術によって形成されており、ワイパブレード１０の払拭加速度に応じた信号を出力する。払拭情報検出部６４は、加速度センサ７２が出力する検出信号に基づいて、払拭情報である払拭加速度を算出する。払拭情報検出部６４は、当該払拭加速度を時間で積分及び２重積分し、払拭速度及び払拭位置を算出する。

図１１及び図１２に基づき、禁止範囲設定部６６により実行される禁止処理の具体的な処理手順を説明する。

図５に示した第１実施形態における処理手順に対し、図１１に示す本実施形態の処理手順では、禁止範囲を算出する処理（Ｓ１６）と、算出した禁止範囲を保存する処理（Ｓ１８）の間に、基準範囲処理（Ｓ１７）を有する。ここで、基準範囲処理とは、算出した禁止範囲が許容範囲であるかを判断し、許容範囲でない場合には許容範囲を禁止範囲とする処理である。

基準範囲処理の具体的な処理手順を図１２に基づき説明する。Ｓ１６において禁止範囲を算出すると、禁止範囲設定部６６は、基準範囲処理をスタートする。禁止範囲設定部６６は、予め設定された上限基準範囲とＳ１６で算出した禁止範囲（今回値）とを比較し、禁止範囲が上限基準範囲以下であるか否かを判定する（Ｓ３４）。上限基準範囲とは、禁止範囲として許容できる最大の範囲のことである。

Ｓ３４において、上限基準範囲以下と判定すると、禁止範囲設定部６６は、予め設定された下限基準範囲と禁止範囲（今回値）とを比較し、禁止範囲が下限基準範囲以上であるか否かを判定する（Ｓ３６）。下限基準範囲とは、禁止範囲として許容できる最小の範囲のことである。Ｓ３６において、下限基準範囲以上と判定すると、基準範囲処理を終了し、Ｓ１８を実行する。この場合、Ｓ１６で算出した禁止範囲を保存することとなる。以上が、算出した禁止範囲が許容範囲である場合の処理である。

Ｓ３４において、算出した禁止範囲が上限基準範囲よりも大きいと判定すると、禁止範囲設定部６６は、上限基準範囲を禁止範囲とする（Ｓ３８）。この場合、Ｓ１８では、上限基準範囲が、禁止範囲として保存されることとなる。これによれば、算出した禁止範囲が大きくて許容できない範囲である場合に、禁止範囲を許容範囲にすることができる。したがって、禁止範囲が必要以上に大きく算出されることを抑制し、雨滴の検出精度をより向上することができる。

Ｓ３６において、算出した禁止範囲が下限基準範囲未満と判定すると、下限基準範囲を禁止範囲とする（Ｓ４０）。この場合、Ｓ１８では、下限基準範囲が、禁止範囲として保存されることとなる。これによれば、算出した禁止範囲が小さくて許容できない範囲である場合に、禁止範囲を許容範囲にすることができる。したがって、禁止範囲が過度に小さく算出されることを抑制し、レインセンサ２０が誤検出することを抑制することができる。

例えば、上限基準範囲及び下限基準範囲は、上記処理時間ｔにおいて、ワイパブレード１０が移動する距離に基づき決定される。具体的には、図４に示すようなワイパブレード１０の払拭速度の分布に基づき、ワイパブレード１０が処理時間ｔで進む最大の距離を上記距離Ｌとして算出し、この距離Ｌに基づき禁止範囲を算出する。ここで算出した禁止範囲を上限基準範囲とする。同様に、ワイパブレード１０が処理時間ｔで進む最小の距離に基づき下限基準範囲とする。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態において、禁止範囲設定部６６は、払拭速度、及び、払拭加速度に基づいて禁止範囲を算出する構成としたが、払拭速度のみに基づいて禁止範囲を算出してもよい。

上記実施形態において、ワイパモータ３０の回転を検出する回転角センサ４４として、絶対角センサの例を示したが、これに限定するものではない。回転角センサ４４が相対角センサであって、ワイパモータ３０の回転速度を検出する回転速度センサが別に設けられてもよい。

１・・・ウインドシールド、１０・・・ワイパブレード、１２・・・ワイパアーム、１４・・・ピボット軸、１６・・・レバー、１８・・・ワイパロッド、２０・・・レインセンサ、３０・・・ワイパモータ、３２・・・筐体、３４・・・アーマチャ、３６・・・回転軸、３８・・・ウォーム、４０・・・ホイール、４２・・・出力軸、４４・・・回転角センサ、５０・・・ワイパ制御装置、５２・・・モータ制御部、５４・・・ワイパスイッチ、６０・・・雨滴検出装置、６２・・・雨滴情報取得部、６４・・・払拭情報検出部、６６・・・禁止範囲設定部、６８・・・払拭速度決定部、７０・・・マイコン、７２・・・加速度センサ

Claims (10)

1. 雨滴に応じた検出信号を出力するレインセンサ（２０）と、
   ２つの反転位置の間に位置する払拭範囲を移動しながら払拭するワイパブレード（１０）の払拭位置、及び、前記払拭位置における払拭速度を検出する払拭情報検出手段（６４）と、
   前記払拭範囲の一部として、前記検出信号に基づく前記ワイパブレードの駆動制御を禁止するための禁止範囲を、前記払拭速度に基づいて算出するとともに、前記ワイパブレードが前記禁止範囲内を払拭している場合には、前記検出信号に基づく前記ワイパブレードの駆動制御を禁止する禁止範囲設定手段（６６）と、を備え、
   前記禁止範囲設定手段は、一方の前記反転位置から他方の前記反転位置に向けて前記ワイパブレードが移動する際に、前記払拭位置が一方の前記反転位置から前記禁止範囲に入るまでの範囲において、前記禁止範囲の算出を複数回行い、算出を行う毎に前記禁止範囲を更新することを特徴とする雨滴検出装置。
2. 前記払拭情報検出手段は、前記ワイパブレードの前記払拭位置における加速度である払拭加速度を検出し、
   前記禁止範囲設定手段は、前記払拭速度、及び、前記払拭加速度に基づいて、前記禁止範囲を設定することを特徴とする請求項１に記載の雨滴検出装置。
3. 前記禁止範囲設定手段は、一方の前記反転位置から他方の前記反転位置に向けて前記ワイパブレードが移動する際に、前記禁止範囲における一方の前記反転位置側の端部から前記レインセンサの検出範囲における一方の前記反転位置側の端部までの距離をＬ、前記払拭速度をｖ、前記払拭加速度をａ、前記禁止範囲設定手段が前記ワイパブレードの駆動制御を禁止するのにかかる処理時間をｔとすると、以下の数式１
   

   

   を満たすように、前記禁止範囲を算出することを特徴とする請求項２に記載の雨滴検出装置。
4. 前記払拭情報検出手段は、前記ワイパブレードに設けられた加速度センサ（７２）により、前記ワイパブレードの前記払拭加速度を検出することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の雨滴検出装置。
5. 前記禁止範囲設定手段は、算出した前記禁止範囲と、算出した前記禁止範囲が許容範囲であるか否かを判断するために予め設定された基準範囲の上限値である上限基準範囲と、を比較するとともに、前記禁止範囲が前記上限基準範囲以上の場合には、前記上限基準範囲を前記禁止範囲とすることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の雨滴検出装置。
6. 前記禁止範囲設定手段は、算出した前記禁止範囲と、算出した前記禁止範囲が許容範囲であるか否かを判断するために予め設定された基準範囲の下限値である下限基準範囲と、を比較するとともに、前記禁止範囲が前記下限基準範囲以下の場合には、前記下限基準範囲を前記禁止範囲とすることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の雨滴検出装置。
7. 前記禁止範囲設定手段は、一方の前記反転位置から他方の前記反転位置に向けて前記ワイパブレードが移動する際に、前記レインセンサの検出範囲における他方の前記反転位置側の端部を、前記禁止範囲における他方の前記反転位置側の端部とすることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の雨滴検出装置。
8. 前記禁止範囲設定手段は、一方の前記反転位置から他方の前記反転位置に向けて前記ワイパブレードが移動する際に、前記禁止範囲における他方の前記反転位置側の端部から他方の前記反転位置までの範囲では、前記禁止範囲を算出せず、前記ワイパブレードの前記払拭位置が、他方の前記反転位置に到達後は、前記禁止範囲の算出を再開することを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の雨滴検出装置。
9. 前記払拭情報検出手段は、前記ワイパブレードを駆動させるワイパモータ（３０）の回転を検出する回転角センサ（４４）の検出信号に基づいて、前記ワイパブレードの前記払拭速度、及び、前記払拭位置を検出することを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の雨滴検出装置。
10. 請求項１〜９いずれか１項に記載の雨滴検出装置と、
    ウインドシールド（１）を払拭するよう駆動される前記ワイパブレードと、
    前記ワイパブレードを駆動させるワイパモータと、
    前記雨滴検出装置が検出した雨滴に応じて前記ワイパモータの駆動を制御する制御部（５２，６８）と、を備えることを特徴とするワイパ制御装置。

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