JP2016159666A - 半導体装置、ワイパシステム、及び移動体制御方法 - Google Patents

半導体装置、ワイパシステム、及び移動体制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】移動体の移動中に発生した異常を適切に抑制することができる、半導体装置、ワイパシステム、及び移動体制御方法を提供する。【解決手段】ワイパシステム１０のマイコン２０は、窓ガラス２の表面上を所定の経路で移動するワイパ１５に発生したビビリの発生を検出し、ビビリの発生を検出した際のワイパ１５の位置を異常発生位置として検出して異常発生位置を記憶部４８に記憶させる。さらにマイコン２０は、異常発生位置情報と、振動検出センサ２２の検出結果と、に基づいて、ワイパ１５が窓ガラス２を押さえつける押圧力を調整するように押圧部２６を制御する。または、マイコン２０は、異常発生位置情報と、振動検出センサ２２の検出結果と、に基づいて、窓ガラス２の表面と交差する方向のワイパ１５の位置を調整するよう押圧部２６を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置、ワイパシステム、及び移動体制御方法に関するものである。
従来から、所定の物体の表面上を所定の経路で移動する移動体に発生した異常を検出して、該異常を抑制する技術が知られている。
例えば、車両の窓ガラスの表面上を往復移動するワイパには、窓ガラス上を飛び跳ねるように振動する、いわゆるビビリと称する異常が発生する。そのため、ビビリを抑制する技術が知られている。例えば、特許文献１には、ワイパの移動速度を速めたり、ワイパブレードの押圧力を高めたりすることで、ビビリを抑制する技術が記載されている。また例えば、特許文献２には、ビビリの振動と逆位相の信号を生成して、ビビリが発生していないときの駆動信号と合成した駆動信号を用いてワイパを駆動することにより、ビビリを抑制する技術が記載されている。
特開平８−２９０７５６号公報 特開平１０−１９４０９０号公報
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、ビビリの発生の抑制が必ずしも十分ではなく、ビビリが適切に抑制できない場合があった。
そのため、移動体の移動中に発生した異常を適切に抑制する技術が望まれている。
本発明は、移動体の移動中に発生した異常を適切に抑制することができる、半導体装置、ワイパシステム、及び移動体制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、所定の物体の表面上を所定の経路で移動する移動体に発生した異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が異常を検出した際の前記移動体の位置を異常発生位置として検出し、前記異常発生位置を表す異常発生位置情報を記憶部に記憶させる位置検出部と、前記異常検出部で検出した検出結果と、前記異常発生位置情報と、に基づいて、前記移動体が前記所定の物体を押さえつける力、及び前記所定の物体の表面と交差する方向の前記移動体の位置の少なくとも一方を調整する調整部を制御する移動体制御部と、を備える。
また、本発明のワイパシステムは、ワイパと、前記ワイパを、車両の窓の表面上で往復移動させるワイパ駆動部と、本発明の半導体装置と、を備える。
また、本発明の移動体制御方法は、異常検出部により、所定の物体の表面上を所定の経路で移動する移動体に発生した異常を検出し、位置検出部により、前記異常検出部が異常を検出した際の前記移動体の置を異常発生位置として検出し、前記異常発生位置を表す異常発生位置情報を記憶部に記憶させ、移動体制御部により、前記異常検出部で検出した検出結果と、前記異常発生位置情報と、に基づいて、前記移動体が前記所定の物体を押さえつける力、及び前記所定の物体の表面と交差する方向の前記移動体の位置の少なくとも一方を調整する調整部を制御する、処理を含む。
本発明によれば、移動体の移動中に発生した異常を適切に抑制することができる、という効果を奏する。
第１の実施の形態のワイパシステムの一例の概略を示す構成図である。 第１の実施の形態のワイパシステムの一例を示すブロック図である。 第１の実施の形態のマイコンにより実行されるビビリ抑制処理の一例を表すフローチャートである。 第２の実施の形態のワイパシステムの一例を示すブロック図である。 第２の実施の形態のマイコンにより実行される設定処理の一例を表すフローチャートである。 第２の実施の形態のマイコンにより実行されるビビリ抑制処理の一例を表すフローチャートである。
以下では、図面を参照して、各実施の形態を詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、本実施の形態のワイパシステムの構成について説明する。図１には、本実施の形態のワイパシステム１０の一例の概略を表す構成図を示す。また、図２には、本実施の形態のワイパシステム１０のブロック図を示す。
本実施の形態のワイパシステム１０は、図１に示すように、本発明の所定の物体の一例である車両１の窓ガラス２の表面を矢印Ａ方向に往復移動する左右一対のワイパ１５Ｒ、１５Ｌにより窓ガラス２の表面を払拭する機能を有する。
また、一般的に、ワイパ１５Ｒ、１５Ｌが往復移動する際に、窓ガラス２の表面の水滴量の変化、窓ガラス２の表面上に付着した塵や油性物、及びワイパブレード１４の劣化等によって、窓ガラス２の表面と交差する方向に飛び跳ねるように、不規則に振動する、いわゆるビビリが生じる場合がある。
そのため、本実施の形態のワイパシステム１０は、ワイパ１５Ｒ、１５Ｌに発生したビビリを抑制する機能を有する。
本実施の形態のワイパシステム１０は、図１に示すように、ワイパ１５Ｌ、１５Ｒ、マイコン２０、振動検出センサ２２Ｒ、２２Ｌ、位置検出センサ２４Ｒ、２４Ｌ、押圧部２６Ｌ、２６Ｒ、駆動部３０、及びモータ３２Ｌ、３２Ｒを備えている。なお、以下、ワイパ１５Ｌ、１５Ｒ、振動検出センサ２２Ｒ、２２Ｌ、位置検出センサ２４Ｒ、２４Ｌ、押圧部２６Ｌ、２６Ｒ、及びモータ３２Ｌ、３２Ｒの各々を総称する場合は、それぞれワイパ１５、振動検出センサ２２、位置検出センサ２４、押圧部２６、及びモータ３２と称し、個々を区別する場合は符号の後に個々を示すＲ、Ｌの符号を付して説明する。
ワイパ１５は、本発明の移動体の一例である。ワイパ１５Ｒは、車両１の窓ガラス２の下部の右側に備えられている。ワイパ１５Ｒは、ワイパアーム１２Ｒ及びワイパブレード１４Ｒを備えている。ワイパブレード１４Ｒは、窓ガラス２に付着する雨滴などを払拭する機能を有し、ワイパアーム１２Ｒは、ワイパブレード１４Ｒを支持する機能を有する。また、ワイパ１５Ｌは、車両１の窓ガラス２の下部の左側に備えられている。ワイパ１５Ｌは、ワイパアーム１２Ｌ及びワイパブレード１４Ｌを備えている。ワイパブレード１４Ｌは、窓ガラス２に付着する雨滴などを払拭する機能を有し、ワイパアーム１２Ｌは、ワイパブレード１４Ｌを支持する機能を有する。
以下では、ワイパアーム１２Ｒ、１２Ｌ、及びワイパブレード１４Ｒ、１４Ｌ各々を総称する場合は、それぞれワイパアーム１２、及びワイパブレード１４と称し、個々を区別する場合は符号の後に個々を示すＲ、Ｌの符号を付して説明する。
ワイパ１５のワイパアーム１２には押圧バネ（図示省略）が設けられており、該押圧バネによって、ワイパブレード１４が窓ガラス２に押圧される。
ワイパ１５のワイパアーム１２は、図示を省略した減速機構等を介してモータ３２に連結されている。モータ３２は、駆動部３０に接続されている。駆動部３０は、ワイパ１５を駆動するための駆動信号を生成して、モータ３２に出力する機能を有する。車両１には、ワイパ１５の移動速度等、ワイパ１５の駆動に関する指示をユーザが行うためのスイッチ３が設けられている。
駆動部３０は、スイッチ３から信号が入力されると、該信号に基づいて、指示された移動速度等に応じて駆動信号を生成して、モータ３２に出力する。モータ３２は、該駆動信号に基づいてワイパ１５を駆動する機能を有する。駆動部３０は、後述するマイコン２０と同様に、マイコン（マイクロコンピュータ）として構成してもよいし、アナログ回路により構成してもよい。
図１に示すように本実施の形態のワイパシステム１０では、ワイパ１５のワイパアーム１２に振動検出センサ２２が設けられている。振動検出センサ２２は、本発明の異常検出センサの一例であり、ワイパ１５の振動を検出するための機能を有する。本実施の形態では、振動検出センサ２２の具体例として加速度センサを用いている。加速度センサである振動検出センサ２２は、ワイパ１５の振動を検出して、検出した振動に応じた加速度値をマイコン２０に出力する機能を有する。マイコン２０は、振動検出センサ２２から入力される加速度値（加速度値を表す信号）に基づいて、ワイパ１５にビビリが発生したか否かを判断する。具体例として本実施の形態のマイコン２０は、閾値を設定し、振動検出センサ２２から入力される加速度値が当該閾値を越える場合は、ワイパ１５が振動しているためビビリが発生していると判断し、当該閾値を越えない場合は、ビビリが発生していないと判断する。当該閾値は、ビビリが発生していない場合の加速度値に基づいて定めればよく、ビビリの許容範囲を考慮して定めてもよい。なお、本実施の形態のマイコン２０は、振動検出センサ２２Ｒ、２２Ｌの各々から入力される加速度値に基づいて、ワイパ１５Ｒ、１５Ｌそれぞれついて、個別に、ビビリが発生しているか否かを判断している。
なお、振動検出センサ２２は、ワイパ１５（ワイパアーム１２）の振動を検出可能なものであれば加速度センサに限定されない。例えば、振動検出センサ２２は、ひずみゲージであってもよい。ひずみゲージを用いる場合は、ワイパ１５（ワイパアーム１２）に生じたひじみを検出し、検出結果を表す信号をマイコン２０に出力すればよい。
また、本実施の形態のワイパシステム１０では、ワイパ１５に位置検出センサ２４が設けられている。位置検出センサ２４は、ワイパ１５の経路中の位置（以下、単に「位置」という）を検出するための機能を有する。本実施の形態では、位置検出センサ２４の具体例として回転センサを用いている。回転センサである位置検出センサ２４は、モータ３２の回転角度を検出して、検出結果（検出結果を表す信号）をマイコン２０に出力する機能を有する。マイコン２０は、位置検出センサ２４から入力される検出結果に基づいて、ビビリが発生した際のワイパ１５の位置を検出する。なお、本実施の形態のマイコン２０は、位置検出センサ２４Ｒ、２４Ｌの各々から入力される検出結果に基づいて、ワイパ１５Ｒ、１５Ｌそれぞれについて、個別に、ワイパ１５の位置を検出する。
なお、位置検出センサ２４は、ワイパ１５（ワイパアーム１２）の位置を検出可能なものであれば回転センサに限定されない。
本実施の形態のマイコン２０は、ワイパ１５に生じたビビリを抑制する機能を有する。また、本実施の形態のマイコン２０は、ワイパ１５にビビリが生じた場合に、所定の条件（詳細後述）に基づいて、その旨を表示部５に表示する。表示部５の構成や設けられている位置については特に限定されるものではないが、車両１の運転中に、ユーザが視認できる位置に設けられていることが好ましい。
図２に示すように、本発明の半導体装置の一例に対応するマイコン２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４４、ＩＦ（Interface）４６、及び記憶部４８を備えている。ＲＯＭ４２には、詳細を後述するビビリ抑制処理のプログラムが記憶されている。ＣＰＵ４０が、ＲＯＭ４２に記憶されている当該プログラムを実行することにより、本発明の異常検出部、位置検出部、及び移動体制御部の一例として機能する。ＲＡＭ４４は、ＣＰＵ４０によるプログラムの実行の際に、ワークメモリ等として用いられる。ＩＦ４６は、マイコン２０と、振動検出センサ２２、位置検出センサ２４、及び押圧部２６と、の間で各種情報等の送受信を可能にするための機能を有する。記憶部４８は、本発明の異常発生位置の一例に対応する、ビビリが発生した異常発生位置や押圧力等を記憶する機能を有している。記憶部４８の具体例としては、フラッシュメモリ等のメモリが挙げられる。なお、記憶部４８は、不揮発性の記憶部であることが好ましい。
ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４４、ＩＦ４６、及び記憶部４８は、バス４９を介して相互に接続されている。
押圧部２６は、本発明の調整部の一例であり、ワイパ１５が窓ガラス２を押さえつける力を調整する機能を有する。なお、本実施の形態では、ワイパ１５が窓ガラス２を押さえつける力を、「押圧」と称している。
本実施の形態では、押圧部２６の具体例として、コイルスプリング及びモータ（ギヤードモータ）を含み、コイルスプリングがワイパ１５を窓ガラス２に押しつける方向に力を加え、該コイルスプリングの端部をモータ（ギヤードモータ）に連結し、該モータを回転させることにより該コイルスプリングの伸縮を調整することにより、ワイパ１５の窓ガラス２に対する押圧を調整している。このように、モータを含む押圧部２６により、ワイパ１５の窓ガラス２に対する押圧を調整する方法は、従来から知られている方法を用いればよく、例えば、特開昭６３−１５９１６１号公報に記載されている技術を用いてもよい。
なお、押圧部２６は、ワイパ１５の押圧を調整する機能を有していれば上記のものに限定されない。また、窓ガラス２の表面と交差する方向のワイパ１５（ワイパブレード１４）の位置が変化することにより、ワイパ１５の押圧が変化するため、押圧部２６は、窓ガラス２の表面と交差する方向のワイパ１５（ワイパブレード１４）の位置を調整するものであってもよい。
次に、本実施の形態のワイパシステム１０のマイコン２０によるビビリの抑制作用について説明する。
図３には、マイコン２０により実行されるビビリ抑制処理の一例を表すフローチャートを示す。図３に示したビビリ抑制処理は、スイッチ３からワイパ１５の駆動を指示する信号が入力されると実行される。また、スイッチ３から入力された当該信号に基づいて、駆動部３０は、モータ３２によりワイパ１５を駆動する。なお、図３に示したビビリ抑制処理は、ワイパ１５Ｌ、１５Ｒの各々について個別に行い、また、同時とみなせるタイミングで行う。
ステップＳ１００でマイコン２０は、ワイパ１５の位置が異常発生位置であるか否かを判断する。本実施の形態のビビリ抑制処理では、ビビリが発生した場合、後述のステップＳ１２２で、ビビリが発生した位置を記憶部４８に記憶させる。そのため、本ステップでマイコン２０は、位置検出センサ２４の検出結果に基づいて、検出した現在のワイパ１５の位置が、記憶部４８に記憶されている異常発生位置と一致するか否かを判断する。
一致しない場合は、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２でマイコン２０は、振動検出センサ２２の検出結果（加速度値）に基づいて、ワイパ１５にビビリが発生しているか否かを判断する。ビビリが発生していないと判断した場合はステップＳ１２４へ移行する。一方、ビビリが発生していると判断した場合は、ステップＳ１０４へ移行する。
ステップＳ１０４でマイコン２０は、位置検出センサ２４の検出結果に基づいて異常発生位置を検出する。そして、次のステップＳ１０６でマイコン２０は、ステップＳ１０４で検出した異常発生位置を記憶部４８に記憶させる。なお、ビビリは、ワイパ１５の経路の往路及び復路において、同一の位置で発生するとは限らない。例えば、往路ではビビリが発生したが復路ではビビリが発生しない場合がある。そのため、本実施の形態では、異常発生位置（ビビリが発生した位置）は、往路中及び復路中のいずれにおけるものであるのかについても考慮している。
次のステップＳ１０８でマイコン２０は、現在の押圧力を増加し、次のステップＳ１１２でマイコン２０は、増加した押圧力でワイパ１５が窓ガラス２を押圧するように押圧部２６を制御する。ワイパ１５の押圧を増加させることにより、ビビリが抑制される場合があることが知られている。そのため、本実施の形態のマイコン２０は、ビビリが発生した場合、まず、ワイパ１５の押圧力を増加させるよう押圧部２６を制御する。押圧力をどの程度増加させるかについては、特に限定されず、予め実験等により得られた増加量を用いればよい。また、増加量は、ワイパ１５の移動速度等に応じて定めてもよい。
押圧部２６は、マイコン２０から入力された指示に基づいて、ワイパ１５の押圧を増加させる。
次のステップＳ１１４でマイコン２０は、振動検出センサ２２の検出結果に基づいて、ワイパ１５にビビリが発生しているか否かを判断する。上記ステップＳ１１２の処理により押圧力が変化することによりビビリの発生が抑制され、マイコン２０が、ビビリが発生していないと判断する場合がある。このようにビビリが発生していないと判断した場合はステップＳ１２２へ移行する。一方、ビビリが発生していと判断した場合は、ステップＳ１１６へ移行する。
ステップＳ１１６でマイコン２０は、発生したビビリが、前回発生したビビリよりも大きいか否かを判断する。具体的に本実施の形態のマイコン２０は、上記ステップＳ１０２でビビリが発生したと判断した際の振動検出センサ２２の検出結果である加速度値（前回の加速度値）と、ステップＳ１１４でビビリが発生したと判断した際の振動検出センサ２２の検出結果である加速度値（現在の加速度値）とを比較して、現在の加速度値の方が大きい場合は、ビビリが前回よりも大きくなったと判断する。
ビビリが前回よりも大きくなったと判断した場合は、ステップＳ１２０へ移行する。ステップＳ１２０でマイコン２０は、押圧力を変化させる。ここでマイコン２０は、前回よりも押圧力を増加させていた場合は、押圧力を減少させる。また、前回よりも押圧力を減少させていた場合は、押圧力を増加させる。例えば、ステップＳ１０８により押圧力を増加させていた場合は、押圧力を減少させる。押圧力をどの程度減少させるかについては、特に限定されず、予め実験等により得られた減少量を用いればよい。また、減少量は、ワイパ１５の移動速度等に応じて定めてもよい。なお、マイコン２０が押圧力を調整する際の押圧力の１回の調整当たりの増加量と減少量とは、異なっていることが好ましい。
一方、ステップＳ１１６でビビリが前回よりも小さくなった、または変化なしと判断した場合は、ステップＳ１１８へ移行する。ステップＳ１１８でマイコン２０は、押圧力を変化させる。ここでマイコン２０は、前回よりも押圧力を増加させていた場合は、押圧力を増加させる。また、前回よりも押圧力を減少させていた場合は、押圧力を減少させる。例えば、ステップＳ１０８により押圧力を増加させていた場合は、押圧力を増加させる。
なお、ステップＳ１１４〜Ｓ１２０の処理を、繰り返し行ってもよい。例えば、ステップＳ１１４でビビリが発生していないと判断するまで繰り返してもよい。しかしながら、ワイパ１５が移動しているため、ステップＳ１１４〜Ｓ１２０の処理を繰り返している間に、押圧部２６により押圧力を調整しなくてもビビリが発生していない位置までワイパ１５が移動してしまう場合がある。そのため、ステップＳ１１４〜Ｓ１２０の処理を繰り返す場合は、ワイパ１５の移動速度に応じて、繰り返す回数の上限値を定めておくとよい。
次のステップＳ１２２でマイコン２０は、異常発生位置に対応付けて現在の押圧力を記憶部４８に記憶させる。
なお、ワイパ１５の往復移動の経路中に異常発生位置が複数有る場合は、マイコン２０は、押圧部２６により、それぞれの異常発生位置において押圧を調整し、その際の押圧力を異常発生位置に対応付けて記憶部４８に記憶させる。
次のステップＳ１２４でマイコン２０は、本ビビリ抑制処理を終了するか否かを判断する。本ビビリ抑制処理を終了しない場合は、ステップＳ１００に戻る。
上記ステップＳ１２２の処理により、異常発生位置に対応付けて押圧力を記憶部４８に記憶させてある場合、ワイパ１５が往復移動して、再び異常発生位置に到達した場合、繰り返し実行されるステップＳ１００でマイコン２０は、ワイパ１５の位置が異常発生位置であると判断し、ステップＳ１１０へ移行する。
ステップＳ１１０でマイコン２０は、記憶部４８から、該異常発生位置に応じた前回の押圧力を取得してステップＳ１１２へ移行する。そして、ステップＳ１１２でマイコン２０は、前回の押圧力でワイパ１５が窓ガラス２を押圧するように押圧部２６を制御した後、ステップＳ１１４へ移行して上述のビビリ抑制処理を繰り返す。
一方、ステップＳ１２４でマイコン２０は、ユーザがスイッチ３によりワイパ１５の駆動停止を指示した場合や、車両１のエンジンが停止した場合等は、終了すると判断し、本ビビリ抑制処理を終了する。
このように本実施の形態のワイパシステム１０では、マイコン２０、振動検出センサ２２、及び押圧部２６を備えている。マイコン２０は、振動検出センサ２２の検出結果に基づいて、ビビリが発生しているか否かを判断する。また、マイコン２０は、位置検出センサ２４の検出結果に基づいて、異常（ビビリ）が発生した際のワイパ１５の位置を検出する。マイコン２０は、ビビリが発生している場合は、ワイパ１５が窓ガラス２を押圧する押圧力の強弱を調整して、ビビリが発生しない押圧力で窓ガラス２を押圧するように押圧部２６を制御する。
また、本実施の形態のワイパシステム１０のマイコン２０は、位置検出センサ２４により異常発生位置を検出し、異常発生位置と調整した押圧力とを対応付けて記憶部４８に記憶し、ワイパ１５の往復移動中に、記憶した異常発生位置に達すると、対応付けられた押圧力でワイパ１５が窓ガラス２を押圧するように押圧部２６を制御する。
このように、本実施の形態のワイパシステム１０のマイコン２０は、ビビリが発生した異常発生位置で押圧部２６を制御して、その異常発生位置で発生したビビリの大きさに合わせて押圧力を調整する。
従って、本実施の形態のワイパシステム１０のマイコン２０によれば、ワイパ１５の移動中に発生したビビリを適切に抑制することができる。
また、本実施の形態のワイパシステム１０のマイコン２０によれば、異常発生位置ではない位置（その他の位置）にワイパ１５が有る場合は、押圧部２６を制御せず、また、押圧部２６は駆動しない。そのため、例えば、本実施の形態の押圧部２６では、上述したように具体例としてモータ（ギヤードモータ）を用いているが、その他の位置では、当該モータの電力供給を遮断することができる。従って、ワイパ１５の移動している間中ずっと、押圧部２６により押圧力を調整する場合に比べて、消費電力を抑制することができ、車両１の電費を向上させることができる。
なお、異常発生位置は、窓ガラス２の状態、雨量、及びワイパブレード１４の劣化具合等により変化するため、異常発生位置は変化する。例えば、異常発生位置であった位置でビビリが発生しなくなる場合もある。そのため、適宜、記憶部４８に記憶させた異常発生位置をリセットし、新たに、異常発生位置を検出して記憶部４８に記憶させるようにするとよい。また、ワイパブレード１４を交換した場合は、記憶部４８に記憶させた異常発生位置をリセットすることはいうまでもない。
［第２の実施の形態］
本実施の形態のワイパシステム１０は、押圧部２６がワイパ１５の押圧力を調整する場合（異常発生位置）以外では、スリープモードに移行することにより、消費電力を抑制して、電費を向上させる機能を有する。
まず、本実施の形態のワイパシステム１０の構成について説明する。図４には、本実施の形態のワイパシステム１０のブロック図を示す。図４に示すように、本実施の形態のワイパシステム１０は、第１の実施の形態のワイパシステム１０（図２参照）に比べて、マイコン２０がタイマ４５及び設定部４７を備えている点が異なっている。その他のワイパシステム１０の構成は第１の実施の形態（図２参照）と同様であるため詳細な説明を省略する。
本実施の形態のマイコン２０は、本発明の電力制御部の一例として機能する。設定部４７は、マイコン２０（ＣＰＵ４０）が、スリープモードから復帰するタイミングを設定するための機能を有する。タイマ４５は、マイコン２０（ＣＰＵ４０）が、復帰するタイミングを計るための機能を有する。
次に、本実施の形態のワイパシステム１０のマイコン２０によるビビリの抑制作用について説明する。
本実施の形態のビビリの抑制では、マイコン２０は、まず、ビビリが発生する異常発生位置を検出して記憶部４８に記憶させ、また、異常発生位置に基づいて、スリープモードから復帰するタイミングを設定部４７に設定する設定処理を行う。
図５には、マイコン２０により実行される設定処理の一例を表すフローチャートを示す。図５に示した設定処理は、スイッチ３からワイパ１５の駆動を指示する信号が入力されると実行される。また、スイッチ３から入力された当該信号に基づいて、駆動部３０は、モータ３２によりワイパ１５を駆動する。なお、図５に示した設定処理は、ワイパ１５Ｌ、１５Ｒの各々について個別に行い、また、同時とみなせるタイミングで行う。
ステップＳ２００〜Ｓ２０４の各ステップは、第１の実施の形態のビビリ抑制処理のステップＳ１０２〜Ｓ１０６（図３参照）の各ステップにそれぞれ対応している。
ステップＳ２００でマイコン２０は、振動検出センサ２２の検出結果に基づいて、ワイパ１５にビビリが発生しているか否かを判断する。ビビリが発生していないと判断した場合はステップＳ２０６へ移行する。一方、ビビリが発生していると判断した場合は、ステップＳ２０２へ移行する。
ステップＳ２０２でマイコン２０は、位置検出センサ２４の検出結果に基づいて異常発生位置を検出する。そして、次のステップＳ２０４でマイコン２０は、ステップＳ２０２で検出した異常発生位置を記憶部４８に記憶させる。
次のステップＳ２０６でマイコン２０は、ワイパ１５の経路全体（往路及び復路）において、異常発生位置の検出が全て終了したか否かを判断する。終了していない場合は、ステップＳ２００に戻り、ステップＳ２００〜Ｓ２０４の処理を繰り返す。なお、異常発生位置の検出は、ワイパ１５を１回往復移動させるのみならず、数回往復移動させて、当該往復移動優に検出を行うことにより、検出精度を向上させることができるため、好ましい。
異常発生位置の検出が全て終了した場合は、ステップＳ２０８へ移行する。ステップＳ２０８でマイコン２０は、ワイパ１５の移動速度と、異常発生位置とから、スリープモードから復帰する復帰タイミングを算出する。なお、復帰タイミングは、スリープモードの復帰からワイパ１５の押圧力を調整するまでに要する時間を考慮して算出する。
次のステップＳ２１０でマイコン２０は、記憶部４８に記憶されている異常発生位置が複数有るか否かを判断する。複数無い場合（記憶されている異常発生位置が１つのみの場合）は、ステップＳ２１４へ移行する。一方、記憶部４８に記憶されている異常発生位置が複数有る場合は、ステップＳ２１２へ移行する。
ステップＳ２１２でマイコン２０は、記憶部４８に記憶されている全ての異常発生位置に関して、復帰タイミングを算出したか否かを判断する。未だ復帰タイミングを算出していない異常発生位置が有る場合は、ステップＳ２０８に戻り、復帰タイミングの算出を繰り返す。一方、全ての異常発生位置に関して、復帰タイミングを算出した場合は、ステップＳ２１４へ移行する。
ステップＳ２１４でマイコン２０は、設定部４７に復帰タイミングを設定した後、本設定処理を終了する。
このようにして、設定処理が終了すると、マイコン２０は、スリープモードに移行する。本実施の形態のスリープモードでは、マイコン２０では、タイマ４５及び設定部４７のみが起動しており、ＣＰＵ４０等その他の部分は、駆動電力の供給が遮断され、スリープ（停止）した状態になる。また、本実施の形態のスリープモードでは、押圧部２６の駆動、特に、第１の実施の形態において上述したように、押圧部２６のモータ（ギヤードモータ）を停止させる。なお、スリープモードに駆動電力の供給を遮断して停止させる部分は特に限定されないが、消費電力の抑制の観点からは、押圧部２６を停止させることが最も好ましく、ＣＰＵ４０も停止させることが好ましい。なお、これらに加えて振動検出センサ２２及び位置検出センサ２４等も停止させてもよい。
マイコン２０等がスリープモードであっても、ワイパ１５は、駆動部３０によって駆動され、窓ガラス２上を往復移動する。
設定部４７は、タイマ４５のカウントに基づき、スリープモードから復帰させるタイミングに至ると、マイコン２０のＣＰＵ４０を起動させるための起動信号を出力する。ＣＰＵ４０は、当該起動信号に基づいて起動すると、停止している押圧部２６等を起動させる信号を生成して、出力する。このようにスリープモードから復帰する場合は、設定部４７がまず、ＣＰＵ４０を起動させ、ＣＰＵ４０がその他の停止した部分を起動させる。
ＣＰＵ４０がスリープモードから復帰すると、マイコン２０は、図６に示したビビリ抑制処理を実行する。図６には、本実施の形態のマイコン２０により実行される設定処理の一例を表すフローチャートを示す。
ステップＳ２５０〜Ｓ２６２の各ステップは、第１の実施の形態のビビリ抑制処理のステップＳ１１０〜Ｓ１２２（図３参照）の各ステップにそれぞれ対応している。
ステップＳ２５０でマイコン２０は、異常発生位置に応じた前回の押圧力を記憶部４８から取得する。ワイパ１５が異常発生位置に至ると、マイコン２０は、スリープモードから復帰するため、該異常発生位置に対応する前回の押圧力を記憶部４８から取得する。
次のステップＳ２５２でマイコン２０は、取得した前回の押圧力でワイパ１５が窓ガラス２を押圧するように押圧部２６を制御した後、ステップＳ２５４へ移行する。ステップＳ２５４でマイコン２０は、振動検出センサ２２の検出結果に基づいて、ワイパ１５にビビリが発生しているか否かを判断し、ビビリが発生していないと判断した場合はステップＳ２６２へ移行する。一方、ビビリが発生していと判断した場合は、ステップＳ２５６へ移行する。
ステップＳ２５６でマイコン２０は、発生したビビリが、前回発生したビビリよりも大きいか否かを判断し、ビビリが前回よりも大きくなったと判断した場合は、ステップＳ２６０へ移行する。ステップＳ２６０でマイコン２０は、第１の実施の形態のビビリ抑制処理のステップＳ１２０（図３参照）と同様に、前回よりも押圧力を増加させていた場合は、押圧力を減少させ、前回よりも押圧力を減少させていた場合は、押圧力を増加させる。
一方、ステップＳ２５６でビビリが前回よりも小さくなった、または変化なしと判断した場合は、ステップＳ２５８へ移行する。ステップＳ２５８でマイコン２０は、第１の実施の形態のビビリ抑制処理のステップＳ１１８（図３参照）と同様に、前回よりも押圧力を増加させていた場合は、押圧力を増加させ、前回よりも押圧力を減少させていた場合は、押圧力を減少させる。
なお、第１の実施の形態のビビリ設定処理（図３参照）と同様に、ステップＳ２５４〜Ｓ２６０の処理を、繰り返し行ってもよい。
次のステップＳ２６２でマイコン２０は、異常発生位置に対応付けて現在の押圧力を記憶部４８に記憶させる。
次のステップＳ２６４でマイコン２０は、本ビビリ抑制処理を終了するか否かを判断する。本実施の形態のマイコン２０では、異常発生位置が複数有り、かつ隣接する異常発生位置間の距離が所定の距離以下である場合は、一方の異常発生位置におけるビビリ抑制処理の終了後、スリープモードに移行せずに、続けて隣接する異常発生位置におけるビビリ抑制処理を行う。例えば、隣接する異常発生位置間の距離が短い場合、スリープモードから復帰してＣＰＵ４０や押圧部２６等を起動し終えるまでに、隣接する異常発生位置にワイパ１５が到達してしまう場合がある。また、頻繁にスリープモードへの移行及び復帰を繰り返すことが好ましくない場合がある。そのため、本実施の形態のマイコン２０では、隣接する異常発生位置間の距離、及びワイパ１５の移動速度に応じて、スリープモードに移行するか否かを予め定めて設定している。当該設定は、上記設定処理を行う際に行い、設定部４７に設定しておいてもよいし、上記設定処理とは別途に行ってもよい。なお、ここでの具体的な隣接する異常発生位置間の距離については、予め実験等により得ておいてもよい。
マイコン２０が本ビビリ抑制処理を終了しないと判断した場合は、ステップＳ２６６へ移行する。ステップＳ２６６でマイコン２０は、第１の実施の形態のビビリ抑制処理のステップＳ１００（図３参照）と同様に、ワイパ１５の位置が異常発生位置であるか否かを判断する。未だ異常発生位置までワイパ１５が移動していない場合は、待機状態になり、ワイパ１５が異常発生位置まで移動した場合は、ステップＳ２５０に戻り、本ビビリ抑制処理を繰り返す。
一方、ステップＳ２６４でマイコン２０が本ビビリ抑制処理を終了すると判断した場合は、ステップＳ２６８へ移行する。ステップＳ２６８でマイコン２０は、ＣＰＵ４０及び押圧部２６等の駆動電力の供給を遮断して、スリープモードに移行させると本設定処理を終了する。
本ビビリ抑制処理は、ワイパ１５の移動中、設定部４７の設定に応じて実行される。すなわち、ワイパ１５が異常発生位置に至ると、（上述のように隣接する異常発生位置間の距離が短い場合は除く）マイコン２０のＣＰＵ４０は、ビビリ抑制処理を実行し、ワイパ１５がその他の一にある場合は、ＣＰＵ４０及び押圧部２６等がスリープモードに移行して停止する。
このように本実施の形態のワイパシステム１０では、異常発生位置以外の、その他の位置にワイパ１５が有る場合は、ＣＰＵ４０及び押圧部２６等への駆動電力の供給を遮断してスリープモードに移行する。そのため、本実施の形態のワイパシステム１０では、さらに、消費電力を抑制して、車両１の電費を抑制することができる。
なお、異常発生位置は、窓ガラス２の状態、雨量、及びワイパブレード１４の劣化具合等により変化するため、異常発生位置は変化する。そのため、設定処理は、駆動部３０によるワイパ１５の駆動が開始された最初のタイミングのみでなく、適宜行うことが好ましい。また、ワイパブレード１４の劣化具合がビビリの発生に影響を与えるため、新たなワイパブレード１４の使用開始から（交換してから）ワイパ１５の往復移動の回数や、移動時間等の累積値に基づいて、累積値が大きいほど、頻繁に行うように設定処理のタイミングを設定してもよい。なお、設定処理を行うタイミングは、設定部４７に設定してもよいし、記憶部４８等に設定してもよい。
また、設定処理において、異常発生位置において、ビビリの発生を抑制するようワイパ１５の押圧力を調整し、調整した押圧力を異常発生位置に対応付けて記憶部４８に記憶させてもよい。
また、タイマ４５及び設定部４７は、マイコン２０の外部に設けられていてもよい。
以上説明したように、上記各実施の形態のワイパシステム１０のマイコン２０は、窓ガラス２の表面上を所定の経路で移動するワイパ１５に発生したビビリの発生を検出し、ビビリの発生を検出した際のワイパ１５の位置を異常発生位置として検出して異常発生位置を記憶部４８に記憶させる。さらにマイコン２０は、異常発生位置情報と、振動検出センサ２２の検出結果と、に基づいて、ワイパ１５が窓ガラス２を押さえつける押圧力を調整するように押圧部２６を制御する。または、マイコン２０は、異常発生位置情報と、振動検出センサ２２の検出結果と、に基づいて、窓ガラス２の表面と交差する方向のワイパ１５の位置を調整するよう押圧部２６を制御する。
このように、本実施の形態のワイパシステム１０のマイコン２０は、ビビリが発生した異常発生位置で押圧部２６を制御して、その異常発生位置で発生したビビリの大きさに合わせて押圧力を調整する。
従って、本実施の形態のワイパシステム１０のマイコン２０によれば、ワイパ１５の移動中に発生したビビリを適切に抑制することができる。
また、ビビリを適切に抑制することができるため、ワイパブレード１４の交換をすぐに行えない場合にも、ビビリによる不快感が運転手等のユーザに生じることを抑制することができる。また、ビビリを適切に抑制することができるため、窓ガラス２に付着した水滴を適切に除去して、運転手等のユーザの視界を良好に保つことができる。
なお、マイコン２０が調整する押圧力は、上限値及び下限値を予め定めておくことが好ましい。例えば、押圧力が大きすぎる場合は、ワイパ１５が窓ガラス２を強く押圧してしまい、窓ガラス２やワイパ１５が損傷する懸念が生じる場合がある。一方、例えば、押圧力が小さすぎる場合は、ワイパ１５が窓ガラス２から浮いてしまう等して、窓ガラス２が払拭できない懸念が生じる場合がある。そのため、マイコン２０が調整する押圧力は、上限値及び下限値を予め定めておき、上限値及び下限値に達してもビビリが発生している場合、マイコン２０は、最も振動が小さい押圧力でワイパ１５が窓ガラス２を押圧するように押圧部２６を制御するとよい。また、この場合は、ワイパブレード１４が劣化している等の懸念があるため、ビビリの発生が抑制できない旨を表す表示を表示部５に行うことが好ましい。当該表示により、ユーザに、ワイパブレード１４の点検や交換等を促すことができる。
また、異常発生位置が複数有る場合も、ワイパブレード１４が劣化している等の懸念があるため、マイコン２０は、異常発生位置の数に応じて、ワイパブレード１４の点検や交換等をユーザに促すための表示を表示部５に行うことが好ましい。
さらに、これらの、ワイパブレード１４の点検や交換等をユーザに促すための表示は、車両１のエンジンの停止後、再びエンジンが始動した際にも行うことが好ましい。
なお、上記各実施の形態では、振動検出センサ２２をワイパアーム１２に設けた場合について説明したが振動検出センサ２２を設ける位置は、これに限らない。例えば、ワイパブレード１４に設けてもよいし、ワイパアーム１２やワイパブレード１４に設ける際の位置（端部や中央部等）も特に限定されない。また、ワイパ１５ではなく、窓ガラス２に設けてもよい。窓ガラス２に振動検出センサ２２を設ける場合、ワイパ１５に設ける場合に比べて配線が容易になり、また、ワイパ１５の移動による影響を受け難くなるため耐久性が向上する。振動検出センサ２２と同様に、位置検出センサ２４を設ける位置についても、上記各実施の形態に限定されるものではないことは、いうまでもない。
また、振動検出センサ２２及び位置検出センサ２４の各々から出力される検出結果は、有線でマイコン２０に出力してもよいし、無線でマイコン２０に出力してもよい。なお、無線を用いる場合は、配線数を抑制することができる。
また、振動検出センサ２２及び位置検出センサ２４等の駆動には、車両１に設けられた電源供給部（図示省略）から供給される電力を用いてもよいし、エナジーハーベスト（環境発電）を用い、ビビリにより発生した振動を利用した発電により得られた電力を用いてもよい。この場合、ビビリにより発生した振動を電力に変換し、該電力を振動検出センサ２２及び位置検出センサ２４等に供給する電力供給部を設ければよい。なお、該電力供給部から供給される電力は、振動検出センサ２２及び位置検出センサ２４の少なくとも一方に用いるのみに限らず、両者の駆動に用いてもよいし、その他、マイコン２０や、ワイパシステム１０の駆動等に用いてもよい。
なお、車両１における窓ガラス２の位置や、ワイパ１５の数や配置等は、上記各実施の形態に限らない。また、車両１の種類の特に限定されるものではなく、自動車、列車、及び航空機等であってもよい。
また、ワイパ１５は、本発明の移動体の一例であり、所定の物体の表面上を所定の経路で移動する移動体であれば特に限定されない。例えば、移動体は、画像形成装置の感光体の表面を払拭するクリーニングブレードであってもよい。
また、その他の上記各実施の形態で説明したワイパシステム１０、及びマイコン２０の構成、及び動作は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。
１０ ワイパシステム
１５Ｒ、１５Ｌ ワイパ
２０ マイコン
２２Ｒ、２２Ｌ 振動検出センサ
２４Ｒ、２４Ｌ 位置検出センサ
２６Ｒ、２６Ｌ 押圧部
３０ 駆動部
４０ ＣＰＵ
４５ タイマ
４７ 設定部
４８ 記憶部

Claims (9)

  1. 所定の物体の表面上を所定の経路で移動する移動体に発生した異常を検出する異常検出部と、
    前記異常検出部が異常を検出した際の前記移動体の位置を異常発生位置として検出し、前記異常発生位置を表す異常発生位置情報を記憶部に記憶させる位置検出部と、
    前記異常検出部で検出した検出結果と、前記異常発生位置情報と、に基づいて、前記移動体が前記所定の物体を押さえつける力、及び前記所定の物体の表面と交差する方向の前記移動体の位置の少なくとも一方を調整する調整部を制御する移動体制御部と、
    を備えた半導体装置。
  2. 前記移動体制御部は、前記異常発生位置における前記移動体が前記所定の物体を押さえつける力を制御する場合は、該力の強弱を調整するよう調整部を制御し、
    前記異常発生位置における前記所定の物体の表面と交差する方向の前記移動体の位置を制御する場合は、前記所定の物体に近付く方向及び遠ざかる方向に該位置を制御する、
    請求項１に記載の半導体装置。
  3. 前記異常発生位置情報に基づいて、前記調整部に電源から供給される駆動電力、及び前記移動体制御部に電源から供給される駆動電力の少なくとも一方を制御する電力制御部をさらに備えた、
    請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
  4. 前記電力制御部は、前記異常発生位置情報に基づいて、前記移動体が前記異常発生位置から所定の範囲内にある場合は、前記駆動電力を前記移動体制御部に供給し、前記移動体がその他の位置にある場合は、駆動電力を前記調整部及び前記移動体制御部の少なくとも一方に供給しないよう制御する、
    請求項３に記載の半導体装置。
  5. 前記電力制御部は、前記異常発生位置が複数有る場合は、前記異常発生位置の数、隣接する前記異常発生位置間の距離、及び前記移動体の移動速度の少なくとも一つに基づいて、前記移動体がその他の位置にある場合であっても、駆動電力を前記調整部及び前記移動体制御部に供給するよう制御する、
    請求項４に記載の半導体装置。
  6. 前記異常検出部は、前記異常を検出する異常検出センサを備え、
    前記位置検出部は、前記移動体の位置を検出する位置検出センサを備え、
    前記移動体に発生した異常に基づいて発電された電力を前記異常検出センサ及び前記位置検出センサの少なくとも一方に供給する電力供給部をさらに備えた、
    請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。
  7. 前記所定の物体は、車両の窓であり、
    前記移動体は、ワイパであり、
    前記異常は、ビビリである、
    請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置。
  8. ワイパと、
    前記ワイパを、車両の窓の表面上で往復移動させるワイパ駆動部と、
    請求項７に記載の半導体装置と、
    を備えたワイパシステム。
  9. 異常検出部により、所定の物体の表面上を所定の経路で移動する移動体に発生した異常を検出し、
    位置検出部により、前記異常検出部が異常を検出した際の前記移動体の置を異常発生位置として検出し、前記異常発生位置を表す異常発生位置情報を記憶部に記憶させ、
    移動体制御部により、前記異常検出部で検出した検出結果と、前記異常発生位置情報と、に基づいて、前記移動体が前記所定の物体を押さえつける力、及び前記所定の物体の表面と交差する方向の前記移動体の位置の少なくとも一方を調整する調整部を制御する、
    処理を含む移動体制御方法。
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