JP2023159990A - Wiper device and control method of wiper device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワイパ装置及びワイパ装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a wiper device and a method of controlling the wiper device.
従来、ワイパアームが固定されている出力軸を電動モータで回転駆動することにより、ワイパアームに取り付けられたワイパブレードを払拭動作させるワイパ装置が知られている。ワイパブレードの払拭範囲は、車体に取り付けられた電動モータの出力軸の位置に応じて決定される。このため、車体に取り付けられた電動モータの出力軸の位置が規定位置からずれていると、ワイパブレードの払拭範囲が規定範囲からずれてしまい、ワイパブレードの反転位置も規定位置からずれてしまう。特に、ワイパブレードの上反転位置が規定位置からずれると、車体のピラーに衝突する恐れがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wiper device is known in which a wiper blade attached to a wiper arm performs a wiping operation by rotationally driving an output shaft to which the wiper arm is fixed using an electric motor. The wiping range of the wiper blade is determined according to the position of the output shaft of the electric motor attached to the vehicle body. Therefore, if the position of the output shaft of the electric motor attached to the vehicle body deviates from the specified position, the wiping range of the wiper blade will deviate from the specified range, and the reverse position of the wiper blade will also deviate from the specified position. In particular, if the wiper blade's upwardly inverted position deviates from the specified position, there is a risk that the wiper blade will collide with a pillar of the vehicle body.
そこで、車体にワイパ装置を取り付けた後に、ワイパブレードの上反転位置が規定位置となるように制御するための技術が各種提案されている。例えば、下記特許文献1には、ワイパブレードの上反転位置付近に治具(ゴム片)を配置し、ワイパブレードが治具に接触した位置を上反転位置として学習する技術が開示されている。当該技術では、ワイパブレードと治具とが接触した際にワイパアームが撓むことで、電動モータの出力軸の位置が接触時の位置からずれることを考慮した学習が行われる。
Therefore, various techniques have been proposed for controlling the wiper blade so that the upwardly inverted position is at the specified position after the wiper device is attached to the vehicle body. For example,
しかしながら、ワイパブレードと治具とが接触した際に生じる電動モータの出力軸の位置のずれは、ワイパアームが撓むことによって生じるだけでなく、ワイパアームと電動モータとを連結するリンク機構が撓むことによっても生じる。上記特許文献1の技術では、リンク機構のたわみまでは考慮されていなかった。
However, the displacement of the output shaft of the electric motor that occurs when the wiper blade and the jig come into contact is not only caused by the bending of the wiper arm, but also by bending of the link mechanism that connects the wiper arm and the electric motor. It also occurs due to The technique disclosed in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ワイパブレードの規定位置をより精度高く学習することが可能なワイパ装置及びワイパ装置の制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a wiper device and a wiper device control method that can learn the prescribed position of the wiper blade with higher accuracy.
本発明の一態様に係るワイパ装置は、払拭面上に配置されるワイパブレードと、一端に前記ワイパブレードが装着され、他端にピボット軸が装着されるワイパアームと、前記ピボット軸に連結されるリンク機構と、出力軸を回転駆動し、前記リンク機構を介して前記ピボット軸を正逆回転させる電動モータと、前記ワイパブレードの位置を検出する位置検出部と、前記電動モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記払拭面に対する前記ワイパブレードの規定位置を学習する学習モードが実行された場合、前記ワイパブレードが前記規定位置に到達するまで前記電動モータを駆動する駆動指令部と、前記学習モードの実行中に、前記ワイパブレードが前記規定位置に停止したと判定する停止判定部と、前記学習モードが開始されてから前記停止判定部による停止判定が行われるまでの間における、前記ピボット軸の回転角度を取得するピボット軸回転角度取得部と、前記学習モードが開始されてから前記停止判定部による停止判定が行われるまでの間における、前記電動モータの前記出力軸の回転角度を取得する出力軸回転角度取得部と、前記ピボット軸の回転角度と前記出力軸の回転角度との差から、補正量を算出する補正量算出部と、前記停止判定部による停止判定が行われた時の前記出力軸の角度を前記補正量により補正した角度を、前記規定位置として学習する学習部と、を備えることを特徴とする。 A wiper device according to one aspect of the present invention includes a wiper blade disposed on a wiping surface, a wiper arm having the wiper blade attached to one end and a pivot shaft attached to the other end, and a wiper arm coupled to the pivot shaft. a link mechanism, an electric motor that rotationally drives an output shaft and rotates the pivot shaft in forward and reverse directions via the link mechanism, a position detection unit that detects the position of the wiper blade, and controls driving of the electric motor. a control unit, the control unit driving the electric motor until the wiper blade reaches the specified position when a learning mode for learning a specified position of the wiper blade with respect to the wiped surface is executed. a drive command unit; a stop determination unit that determines that the wiper blade has stopped at the prescribed position during execution of the learning mode; and a period from when the learning mode is started until the stop determination unit makes a stop determination. a pivot shaft rotation angle acquisition unit that acquires the rotation angle of the pivot shaft; and the output of the electric motor between when the learning mode is started and when the stop determination unit makes a stop determination. an output shaft rotation angle acquisition unit that acquires the rotation angle of the shaft; a correction amount calculation unit that calculates a correction amount from the difference between the rotation angle of the pivot shaft and the rotation angle of the output shaft; and a stop determination unit that calculates a correction amount. The present invention is characterized by comprising a learning section that learns, as the specified position, an angle obtained by correcting the angle of the output shaft when the determination is made using the correction amount.
本発明の一態様に係るワイパ装置の制御方法は、払拭面上に配置されるワイパブレードと、一端に前記ワイパブレードが装着され、他端にピボット軸が装着されるワイパアームと、前記ピボット軸に連結されるリンク機構と、出力軸を回転駆動し、前記リンク機構を介して前記ピボット軸を正逆回転させる電動モータと、前記ワイパブレードの位置を検出する位置検出部と、前記電動モータの駆動を制御する制御部と、を備えるワイパ装置を制御するためのワイパ装置の制御方法であって、駆動指令部が、前記払拭面に対する前記ワイパブレードの規定位置を学習する学習モードが実行された場合、前記ワイパブレードが前記規定位置に到達するまで前記電動モータを駆動する駆動指令過程と、停止判定部が、前記学習モードの実行中に、前記ワイパブレードが前記規定位置に停止したと判定する停止判定過程と、ピボット軸回転角度取得部が、前記学習モードが開始されてから前記停止判定部による停止判定が行われるまでの間における、前記ピボット軸の回転角度を取得するピボット軸回転角度取得過程と、出力軸回転角度取得部が、前記学習モードが開始されてから前記停止判定部による停止判定が行われるまでの間における、前記電動モータの前記出力軸の回転角度を取得する出力軸回転角度取得過程と、補正量算出部が、前記ピボット軸の回転角度と前記出力軸の回転角度との差から、補正量を算出する補正量算出過程と、学習部が、前記停止判定部による停止判定が行われた時の前記出力軸の角度を前記補正量により補正した角度を、前記規定位置として学習する学習過程と、を含むことを特徴とする。 A method for controlling a wiper device according to one aspect of the present invention includes: a wiper blade disposed on a wiping surface; a wiper arm to which the wiper blade is attached to one end and a pivot shaft to the other end; A linked link mechanism, an electric motor that rotationally drives an output shaft and rotates the pivot shaft in forward and reverse directions via the link mechanism, a position detection section that detects the position of the wiper blade, and a drive of the electric motor. A control method for a wiper device comprising: a control unit for controlling a wiper device, wherein a learning mode in which a drive command unit learns a prescribed position of the wiper blade with respect to the wiping surface is executed; , a drive command process of driving the electric motor until the wiper blade reaches the prescribed position, and a stop determination unit determining that the wiper blade has stopped at the prescribed position during execution of the learning mode. a determination step; and a pivot shaft rotation angle acquisition step in which the pivot shaft rotation angle acquisition unit acquires the rotation angle of the pivot shaft from the start of the learning mode until the stop determination is performed by the stop determination unit. and an output shaft rotation angle at which the output shaft rotation angle acquisition unit acquires the rotation angle of the output shaft of the electric motor from the start of the learning mode until the stop determination unit makes a stop determination. an acquisition step, a correction amount calculation step in which a correction amount calculation section calculates a correction amount from the difference between the rotation angle of the pivot shaft and the rotation angle of the output shaft, and a learning section that calculates a stop judgment by the stop judgment section. The present invention is characterized in that it includes a learning step of learning, as the specified position, an angle obtained by correcting the angle of the output shaft when the correction is performed using the correction amount.
以上説明したように、この発明によれば、ワイパブレードの規定位置をより精度高く学習することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to learn the prescribed position of the wiper blade with higher accuracy.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
<1.ワイパ装置の概略構成>
図1から図3を参照して、本実施形態に係るワイパ装置の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係るワイパ装置の概略構成の一例を示す図である。
図1に示すワイパ装置100は、自動車等の車両に搭載され、雨天時等における運転者の視界を確保するため、ウインドシールド(フロントガラス)Fに付着した雨や、前車からの飛沫を払拭する装置である。
図1に示すように、ワイパ装置100は、ワイパアーム1a,1bと、ワイパブレード2a,2bと、ピボット軸3a,3bと、リンク機構4と、電動モータ5と、回転角センサ6と、ワイパスイッチ7と、制御装置8と、ピボット軸測定部14と、出力軸測定部15とを備える。
<1. Schematic configuration of wiper device>
A schematic configuration of a wiper device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a wiper device according to the present embodiment.
The
As shown in FIG. 1, the
(1)ワイパアーム1a,1b
ワイパアーム1a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である。ワイパアーム1aは、ピボット軸3aに固定されている。
ワイパアーム1bは、車体に揺動自在に設けられた助手席側のワイパアームである。ワイパアーム1bは、ピボット軸3bに固定されている。
(1)
The
The
(2)ワイパブレード2a,2b
ワイパブレード2aは、車両の運転席側に配置され、ワイパアーム1aにおいて、ピボット軸3aが支持されている側とは反対側の先端に取り付けられている。
ワイパブレード2bは、車両の運転席側に配置され、ワイパアーム1bにおいて、ピボット軸3bが支持されている側とは反対側の先端に取り付けられている。
(2) Wiper
The
The
ワイパブレード2a,2bは、それぞれワイパアーム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Fに弾圧的に接触している。
The
(3)ピボット軸3a,3bと
ピボット軸3aは、回転自在であって、リンク機構4を介して電動モータ5に連結されている。
ピボット軸3bは、回転自在であって、リンク機構4を介して電動モータ5に連結されている。
(3) Pivot shafts 3a, 3b The pivot shaft 3a is rotatable and connected to the
The pivot shaft 3b is rotatable and connected to the
(4)リンク機構4
リンク機構4は、各ピボット軸3a,3bと、電動モータ5の出力軸Oとの間に設けられ、出力軸Oの回転運動を各ピボット軸3a,3bの揺動運動に変換する。
(4)
The
(5)電動モータ5
電動モータ5は、ワイパブレード2a,2bを駆動する駆動源である。例えば、電動モータ5は、制御装置8の制御指示に基づいて、ピボット軸3a,3bを回転駆動することで、ワイパアーム1a,1aを揺動運動させる。具体的には、電動モータ5は、制御装置8の制御指示に基づいて動作すると、出力軸Oが回転運動し、各ピボット軸3a,3bを同期して回動させる。これにより、ワイパアーム1a,1bが揺動し、ワイパブレード2a,2bがフロントガラスFの払拭面上を払拭する払拭動作が行われる。
(5)
The
(6)回転角センサ6
回転角センサ6は、電動モータ5の回転角に応じたパルス信号を制御装置8に出力する。例えば、電動モータ5には、電動モータ5のロータ軸と一体回転するセンサマグネットが設けられており、回転角センサ6は、そのセンサマグネットの磁極の変化に基づいてパルス信号を制御装置8に出力する。例えば、回転角センサ6は、ホールICを備えている。
(6)
(7)ワイパスイッチ7
ワイパスイッチ7は、ワイパアーム1a,1bの動作させるためのスイッチであって、使用者や作業者により操作される。具体的には、ワイパスイッチ7は、使用者や作業者による操作に応じて、通常モードと学習モードとのいずれかのモードを選択し、その選択したモードにおいてワイパアーム1a,1bの動作させることができる。
(7)
The
通常モードとは、フロントガラスFに付着した雨や前車からの飛沫をワイパブレード2a,2bで払拭する払拭動作を実行するモードである。すなわち、通常モードとは、ワイパアーム1a,1bを揺動させることで、各払拭範囲の上反転位置と下反転位置との間でワイパブレード2a及びワイパブレード2bを同一方向に往復払拭動作させるモードである。具体的には、図1に示すように、通常モードは、ワイパブレード2aが払拭範囲Haの下反転位置Aaと上反転位置Baとの間を往復払拭動作し、ワイパブレード2bが払拭範囲Hbの下反転位置Abと上反転位置Bbとの間を往復払拭動作するモードである。
The normal mode is a mode in which a wiping operation is performed in which the
例えば、通常モードには、ワイパアーム1a,1bを低速(例えば、予め設定された速度)で動作させる低速作動モード、ワイパアーム1a,1bを低速作動モードより高速で動作させる高速作動モード、ワイパアーム1a,1bを一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード、及びワイパアーム1a,1bの揺動動作を停止させる停止モード等である。
For example, the normal mode includes a low speed operation mode in which the
一方、学習モードとはフロントガラスFの払拭面に対するワイパブレード2a,2bの規定位置を学習するモードである。
より具体的には、学習モードとは、例えば、規定位置に当接部材を配置して、ワイパブレード2aが当接部材に当接したときのワイパブレード2a,2bの位置を規定位置として学習するモードである。
本実施形態では、規定位置は、上反転位置である場合について説明するが、本発明はこれに限定されず、通常モードにおける払拭動作において規定され得る位置であればよく、例えば、下反転位置やAピラーと干渉する位置、ワイパブレード2a,2bを格納する位置等であってもよい。
On the other hand, the learning mode is a mode in which the prescribed positions of the
More specifically, the learning mode means, for example, that the abutting member is placed at a predetermined position, and the position of the
In the present embodiment, a case will be described in which the prescribed position is the upper inverted position, but the present invention is not limited to this, and may be any position that can be defined in the wiping operation in the normal mode, for example, the lower inverted position or It may be a position that interferes with the A-pillar, a position that stores the
ここで、図2を参照して、本実施形態に係る当接部材の配置位置について説明する。図2は、本実施形態に係る当接部材の配置位置の一例を示す図である。
図2に示すように、当接部材Gは、その一端の位置が上反転位置となるようにフロントガラスF上に配置される。
上記当接部材Gとは、例えば、ブロック形状の部材を有する冶具(ブロック冶具)である。上記部材は、例えば、樹脂製である。なお、ワイパ装置100及び当接部材Gは、規定位置を学習する学習システムとして構成されてもよい。
Here, with reference to FIG. 2, the arrangement position of the abutting member according to this embodiment will be explained. FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement position of the contact member according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the abutting member G is arranged on the windshield F so that one end thereof is in an upwardly inverted position.
The abutting member G is, for example, a jig (block jig) having a block-shaped member. The above member is made of resin, for example. Note that the
ところで、工場等において、ワイパブレード2a,2bが装着されたワイパアーム1a,1bは、作業者により車両のピボット軸3a,3bに取り付けられる。ただし、そのワイパアーム1a,1bの取り付け位置は、作業者やワイパアーム1a,1bの寸法誤差、剛性等の影響により、車両ごとにバラツキ(以下、「取付バラツキ」とも称される)が生じる。そのため、通常、上記学習モードは、この取付バラツキを抑制するために、ワイパアーム1a,1bをピボット軸3a,3bに取り付けた後に実行される。
By the way, in a factory or the like, the
ワイパスイッチ7は、使用者や作業者により通常モードが選択された場合には、その通常モードを示す通常モード信号を制御装置8に出力する。一方、ワイパスイッチ7は、使用者や作業者により学習モードが選択された場合には、その学習モードを示す学習モード信号を制御装置8に出力する。
When the normal mode is selected by the user or worker, the
(8)制御装置8
制御装置8は、ワイパ装置100の動作全般を制御する装置である。図1に示すように、制御装置8は、位置検出部9と、速度算出部10と、駆動部11と、記憶部12と、制御部13とを備える。
(8)
The
(8-1)位置検出部9
位置検出部9は、回転角センサ6からのパルス信号に応じて、ワイパブレード2a,2bの現在の位置を検出する。例えば、ワイパブレード2a,2bの位置とは、出力軸Oの回転角度である。すなわち、本実施形態に係る位置検出部9は、回転角センサ6からのパルス信号に基づいて、出力軸Oの現在の回転角度θをワイパブレード2a,2bの現在の位置として算出する。位置検出部9は、算出した出力軸Oの現在の回転角度θを、制御部13に出力する。なお、本発明はこれに限定されず、位置検出部9は、例えば、ピボット軸3a,3bや電動モータ5の回転角度をワイパブレード2a,2bの位置として検出してもよい。
(8-1)
The
(8-2)速度算出部10
速度算出部10は、回転角センサ6からのパルス信号に応じて、ワイパブレード2a,2bの速度Vを算出する。例えば、ワイパブレード2a,2bの速度Vとは、出力軸Oの回転速度である。そして、速度算出部10は、算出した速度Vを制御部13に出力する。なお、本発明はこれに限定されず、位置検出部9は、ワイパブレード2a,2bの速度Vとして、例えば、回転角センサ6からのパルス信号に応じて、ピボット軸3a,3bや電動モータ5の回転速度を検出してもよい。
(8-2)
The
(8-3)駆動部11
駆動部11は、制御部13からのPWM(Pulse Width Modulation)信号に基づいて、電動モータ5を駆動する。例えば、駆動部11は、インバータを備えて構成される。
(8-3)
The
(8-4)記憶部12
記憶部12には、第1の回転速度データ及び第2の回転速度データを備える。
(8-4)
The
ここで、図3を参照して、本実施形態に係る第1の回転速度データ及び第2の回転速度データについて説明する。図3は、本実施形態に係る第1の回転速度データ及び第2の回転速度データを説明する図である。 Here, with reference to FIG. 3, first rotation speed data and second rotation speed data according to the present embodiment will be explained. FIG. 3 is a diagram illustrating first rotation speed data and second rotation speed data according to this embodiment.
第1の回転速度データとは、通常モードにおいて使用されるデータであって、下反転位置Aと上反転位置Bとの間におけるワイパブレード2a,2bの各位置に応じて規定された速度V(例えば、出力軸Oの回転速度)の目標値のデータである。
例えば、図2(a)に示すように、第1の回転速度データとは、下反転位置Aに対応した回転角度θAと、上反転位置Bに対応した回転角度θBとの間の各回転角度ごとに、速度Vの目標値(以下、「目標速度」とも称される)が記憶されたデータである。
The first rotational speed data is data used in the normal mode, and is a speed V( For example, it is data of a target value of the rotation speed of the output shaft O.
For example, as shown in FIG. 2(a), the first rotation speed data includes each rotation angle between the rotation angle θA corresponding to the lower inversion position A and the rotation angle θB corresponding to the upper inversion position B. This is data in which a target value of the speed V (hereinafter also referred to as "target speed") is stored for each time.
第2の回転速度データとは、学習モードにおいて使用されるデータであって、下反転位置Aと上反転位置Bよりも先の位置Cとの間におけるワイパブレード2a,2bの各位置に応じて規定された速度Vの目標値のデータである。
例えば、図2(b)に示すように、第2の回転速度データとは、下反転位置Aに対応した回転角度θAと、上反転位置BよりもAピラー側に進んだ位置Cに対応した回転角度θCとの間の各回転角度ごとに目標速度が記憶されたデータである。ただし、位置C(回転角度θC)は、ワイパブレード2aがAピラーを飛び出して動作しないように設定される。
The second rotational speed data is data used in the learning mode, and is based on each position of the
For example, as shown in FIG. 2(b), the second rotation speed data includes a rotation angle θA corresponding to the lower inversion position A, and a rotation angle θA corresponding to a position C that is further toward the A-pillar side than the upper inversion position B. This is data in which target speeds are stored for each rotation angle between rotation angle θC. However, the position C (rotation angle θC) is set so that the
ここで、第2の回転速度データでは、第1の回転速度データと比較して、規定位置である上反転位置Bでの目標速度は0にはならない。すなわち、第2の回転速度データでは、ワイパブレード2a,2bが規定位置である上反転位置Bで停止せずに通り過ぎるように設定されている。
Here, in the second rotational speed data, compared to the first rotational speed data, the target speed at the upper reversal position B, which is the specified position, does not become zero. That is, the second rotational speed data is set so that the
なお、ワイパブレード2aにおける当接部材Gへの衝撃緩和のため、第2の回転速度データにおける目標速度は、第1の回転速度データの目標速度よりも低い値に設定されていてもよい。
Note that in order to reduce the impact on the contact member G of the
(8-5)制御部13
制御部13は、ワイパスイッチ7から通常モード信号を取得した場合には、通常モードに移行して、ワイパブレード2a,2bを払拭動作させる。例えば、制御部13は、通常モードに移行すると、位置検出部9から取得した現在の回転角度θに対応する目標速度を、記憶部12の第1の回転速度データから読み出す。そして、制御部13は、速度算出部10で算出された速度Vが、第1の回転速度データから読みだした目標速度になるように電動モータ5をPWM制御することでワイパブレード2a,2bを払拭動作させる。すなわち、制御部13は、速度算出部10で算出された速度Vが、第1の回転速度データから読みだした目標速度になるようにデューティ比のPWM信号を生成して駆動部11に出力することで、電動モータ5をPWM制御してワイパブレード2a,2bを払拭動作させる。
(8-5)
When the
一方、制御部13は、ワイパスイッチ7から学習モード信号を取得した場合には、払拭面に対するワイパブレード2a,2bの規定位置を学習する学習モードに移行する。具体的には、制御部13は、学習モードに移行すると、電動モータ5をPWM制御することによりワイパブレード2a,2bを動作させる。そして、制御部13は、学習モード中において、PWM制御のデューティ比が上昇した場合におけるワイパブレード2a,2bの位置、すなわち回転角度θを上反転位置(規定位置)として学習する。
なお、本実施形態では、制御部13は、ピボット軸測定部14によって測定されるピボット軸の回転角度と、出力軸測定部15によって測定される出力軸の回転角度に基づき、回転角度θを補正する。そして、制御部13は、補正後の回転角度θ’を上反転位置(規定位置)として学習する。
On the other hand, when the
In this embodiment, the
(9)ピボット軸測定部14
ピボット軸測定部14は、ピボット軸の角度を測定する。例えば、ピボット軸測定部14は、少なくとも、学習モードが開始された際のピボット軸3aの角度θP1(基準角度)と、学習モードが開始してからワイパブレード2aが停止した際のピボット軸3aの角度θP2とを測定する。ピボット軸測定部14は、測定したピボット軸3aの角度θP1とθP2を制御装置8に出力する。
(9) Pivot
The pivot
(10)出力軸測定部15
出力軸測定部15は、出力軸Oの角度を測定する。例えば、出力軸測定部15は、少なくとも、学習モードが開始された際の出力軸Oの角度θO1(基準角度)と、学習モードが開始してからワイパブレード2aが停止した際の出力軸Oの角度θO2とを測定する。出力軸測定部15は、測定した出力軸Oの角度θO1とθO2を制御装置8に出力する。
(10) Output
The output
<2.制御部の機能構成>
以上、本実施形態に係るワイパ装置100の概略構成について説明した。続いて、図4及び図5を参照して、本実施形態に係る制御部13の機能構成について説明する。図4は、本実施形態に係る制御部13の機能構成の一例を示す図である。
図4に示すように、制御部13は、駆動指令部20と、停止判定部21と、エリア判定部22と、学習部23と、ピボット軸回転角度取得部24と、出力軸回転角度取得部25と、補正量算出部26とを備える。
<2. Functional configuration of control section>
The schematic configuration of the
As shown in FIG. 4, the
(1)駆動指令部20
駆動指令部20は、ワイパスイッチ7から学習モード信号を取得した場合には、位置検出部9から取得した現在の回転角度θに対応する目標速度を、記憶部12の第2の回転速度データから読み出す。そして、駆動指令部20は、速度算出部10で算出された速度Vが、第2の回転速度データから読み出した目標速度になるように電動モータ5をPWM制御することでワイパブレード2a,2bを位置Cに向けて動作させる。すなわち、駆動指令部20は、速度算出部10で算出された速度Vが、第2の回転速度データから読み出した目標速度になるようにデューティ比DのPWM信号を生成して駆動部11に出力することで、電動モータ5をPWM制御してワイパブレード2a,2bを位置Cに向けて動作させる。
(1) Drive
When the
さらに、駆動指令部20は、電動モータ5に対してPWM制御している場合において、停止判定部21から停止信号を取得した場合には、電動モータ5に対するPWM制御を停止することで、電動モータ5の駆動を停止する。
これにより、当接部材Gへのワイパアーム1a,1bの押し込みを緩和することができる。
Further, when the
Thereby, pushing of the
(2)停止判定部21
停止判定部21は、学習モード中に電動モータ5が駆動指令部20によりPWM制御されている場合において、当該PWM制御におけるPWM信号のデューティ比Dを駆動指令部20からリアルタイムで取得する。停止判定部21は、駆動指令部20からリアルタイムで取得したデューティ比Dに基づいて、当接部材Gにワイパブレード2aが当接して停止したか否かを判定する停止判定を行う。具体的には、停止判定部21は、駆動指令部20からリアルタイムで取得したデューティ比Dが上昇したか否かを判定する上昇判定を行うことで停止判定する。ここで、当接部材Gにワイパブレード2aが当接すると、速度Vが目標速度よりも低下するため、駆動指令部20は、速度Vを目標速度に制御するために、デューティ比Dを上昇させる。したがって、停止判定部21は、このデューティ比Dの上昇を検出することで、当接部材Gにワイパブレード2aが当接したことを検出することができる。
(2) Stop
When the
停止判定部21は、デューティ比Dが上昇したと判定することで当接部材Gにワイパブレード2aが当接して停止したことを検出した場合には、その旨を示す停止信号を駆動指令部20、エリア判定部22及び学習部23に出力する。
When the
停止判定部21は、駆動指令部20からリアルタイムで取得したデューティ比Dが上昇したか否かを判定することで停止判定するが、より精度良く停止判定するには、例えば、以下の方法により停止判定を実行してもよい。
The
例えば、停止判定部21は、停止判定として、学習モード中のPWM制御のデューティ比Dが下降から上昇に転じたか否かを判定し、デューティ比が下降から上昇に転じたと判定した場合に、当接部材Gにワイパブレード2aが当接し、停止したと判定する。
For example, the
具体的には、停止判定部21は、まず、デューティ比Dが下降したか否かを判定する下降判定を行う。この下降判定は、ワイパブレード2aが上反転位置に近接しているか否かを判定するものである。すなわち、ワイパブレード2aが下反転位置から上反転位置の方向に移動すると、デューティ比Dはある一定の値まで徐々に上昇するが、その後、ワイパブレード2aが上反転位置に近づくにつれてデューティ比Dは下降することになる。したがって、停止判定部21は、下降判定を行うことで、ワイパブレード2aが上反転位置に近接しているか否かを判定することができる。そして、停止判定部21は、下降判定によりデューティ比Dが下降したと判定した場合には、デューティ比が上昇したか否かを判定する上昇判定を行う。
これにより、ワイパアーム1a,1bが当接部材Gに当接したことをより正確に判定することができる。
Specifically, the
Thereby, it is possible to more accurately determine that the
本実施形態では、一例として以下の方法で上昇判定を行う。
例えば、停止判定部21は、下降判定にてデューティ比Dが下降したと判定された後において、PWM制御の制御サイクルのうち、現在から過去a(aは自然数)サイクル分のデューティ比Dの平均値Daveを制御サイクルごとに算出する。そして、停止判定部21は、その算出した平均値Daveが前回の制御サイクルの平均値Daveよりも上昇したか否かを制御サイクルごとに判定する。その結果、停止判定部21は、平均値Daveがb(bは自然数)回以上連続して上昇したと判定した場合には、デューティ比Dが上昇したと判定する。
これにより、ノイズ等の影響を除去し、上昇判定の精度を向上させることができる。
In this embodiment, as an example, the rise determination is performed using the following method.
For example, after it is determined that the duty ratio D has decreased in the decrease determination, the
Thereby, the influence of noise etc. can be removed and the accuracy of the rise determination can be improved.
また、本実施形態では、一例として以下の方法で下降判定を行う。
例えば、停止判定部21は、PWM制御の制御サイクルのうち、現在から過去c(cは自然数)サイクル分のデューティ比Dの平均値Daveを制御サイクルごとに算出する。そして、停止判定部21は、その算出した平均値Daveが前回の制御サイクルの平均値Daveよりも下降したか否かを制御サイクルごとに判定する。その結果、停止判定部21は、d(dは自然数)回以上連続して下降したと判定した場合には、デューティ比Dが下降したと判定する。
これにより、ノイズ等の影響を除去し、下降判定の精度を向上させることができる。
Further, in this embodiment, the descent determination is performed by the following method, as an example.
For example, the
This makes it possible to remove the influence of noise and the like and improve the accuracy of descent determination.
ここで、図5を参照して、本実施形態に係る上昇判定と下降判定について、具体的に説明する。図5は、本実施形態に係る上昇判定と下降判定を説明する図である。以下では、a=b=c=d=3と設定した場合における下降判定及び上昇判定について説明する。 Here, with reference to FIG. 5, the rise determination and descent determination according to the present embodiment will be specifically explained. FIG. 5 is a diagram illustrating upward determination and downward determination according to this embodiment. Below, the descending determination and ascending determination in the case of setting a=b=c=d=3 will be explained.
まず、停止判定部21は、PWM制御の制御サイクルのうち、現在から過去3サイクル分のデューティ比Dの平均値Daveに基づいて、下降判定を制御サイクルごとに行う。図5に示す例では、制御サイクル「4」「5」「6」と連続して平均値Daveが下降しているため、停止判定部21は、制御サイクル「6」の時点でデューティ比Dが下降したと判定する。
First, the
次に、停止判定部21は、PWM制御の制御サイクルのうち、現在から過去3サイクル分のデューティ比Dの平均値Daveに基づいて、上昇判定を制御サイクルごとに行う。図5に示す例では、制御サイクル「12」「13」「14」と連続して平均値Daveが上昇しているため、停止判定部21は、制御サイクル「14」の時点でデューティ比Dが上昇したと判定する。
Next, the
(3)エリア判定部22
エリア判定部22は、停止判定部21から停止信号を取得した場合において、位置検出部9から取得した回転角度θが所定の判定エリア内か否かを判定する。そして、エリア判定部22は、位置検出部9から取得した回転角度θが所定の判定エリア内であると判定した場合には、学習部23に通知する。この所定の判定エリアとは、期待しない回転角度θで当接部材Gへの当接と停止を検知された場合には、当該回転角度θを規定位置として学習しないようにするための領域である。例えば、作業者により規定位置ではない位置に誤って当接部材Gが設けられた場合であって、ワイパブレード2a,2bがその当接部材Gに当接したことが停止判定部21によって検出された場合には、学習部23による規定位置の学習が行われない。その結果、誤ったワイパブレード2a,2bの位置を規定位置として学習することを防止することができる。
(3)
When the
ここで、ワイパアーム1a,1bの取付バラツキの範囲は、ワイパブレード2aや車両の構造上、ある所定範囲内に制限される。したがって、取付バラツキが発生したとしても、規定位置として設定され得る回転角度は、所定の範囲内に収まることになる。そのため、この所定の範囲を判定エリアとして設定することで、明らかに規定位置ではない回転角度θを規定位置として学習しないようにする。
Here, the range of variation in the mounting of the
(4)学習部23
学習部23は、停止判定部21から停止信号を取得した場合であって、エリア判定部22からの通知を受信した場合には、停止判定部21から停止信号を取得したときの回転角度θ(以下、「認識回転角度」とも称される)を、規定位置(例えば、第1の回転速度データにおける上反転位置)として学習する。例えば、学習部23は、通常モードにおいて、認識回転角度で反転動作するように第1の回転速度データを補正する。この認識回転角度とは、停止判定部21によりワイパブレード2aが当接部材Gに当接して停止したことが検出されたときに位置検出部9で検出された回転角度θである。
(4)
When the
ここで、停止判定部21から停止信号を取得した場合には、すでに電動モータ5に対するPWM制御が停止されており電動モータ5が停止されている。ただし、電動モータ5が停止するまでの間において、ワイパブレード2aが当接部材Gに食い込み、ワイパアーム1a,1bが撓むことで出力軸Oが余分に回転してしまっている可能性もないとは言えない。したがって、学習部23は、認識回転角度ではなく、停止判定部21から停止信号を取得してから一定時間Tが経過した時の回転角度θを規定位置(例えば、第1の回転速度データにおける上反転位置)に設定してもよい。この一定時間Tとは、ワイパアーム1a,1bの撓みが解消され得る時間以上であればよい。
これにより、ワイパアーム1a,1bが当接部材Gに食い込むことでワイパアーム1a,1bが撓むことで出力軸Oが余分に回転してしまった場合においては、その撓みを解消し、出力軸Oを安定させることができる。
Here, when a stop signal is acquired from the
As a result, if the
また、学習部23は、後述する補正量算出部26によって算出される補正量で、回転角度θを補正した回転角度θ’を、既定位置として学習してもよい。例えば、学習部23は、通常モードにおいて、補正後の認識回転角度で反転動作するように第1の回転速度データを補正する。
Further, the
上述したように、電動モータ5が停止するまでの間において、ワイパブレード2aが当接部材Gに食い込んだ際にワイパアーム1a,1bが撓むことがあるが、ワイパアーム1a,1bだけでなく、リンク機構4が撓むこともある。リンク機構4の撓みによって、出力軸Oが余分に回転してしまう可能性もある。しかしながら、ワイパアーム1a,1bの撓みについては一定時間が経過することで元に戻るが、リンク機構4の撓みについては一定時間が経過しても元に戻らない。したがって、学習部23は、一定時間Tが経過してワイパアーム1a,1bの撓みが解消された後の回転角度θを、リンク機構4の撓みが考慮された補正量で補正し、補正後の回転角度θ’を規定位置に設定してもよい。これにより、学習部23は、より精度高く規定位置を学習して設定することができる。
As described above, when the
(5)ピボット軸回転角度取得部24
ピボット軸回転角度取得部24は、ピボット軸の回転角度を取得する。例えば、ピボット軸回転角度取得部24は、学習モードが開始されてから停止判定部21による停止判定が行われるまでの間における、ピボット軸3aの回転角度θPを取得する。具体的に、ピボット軸回転角度取得部24は、ピボット軸測定部14から角度θP1と角度θP2を取得する。そして、ピボット軸回転角度取得部24は、角度θP2と角度θP1との差分(θP2-θP1)を算出する。これにより、ピボット軸回転角度取得部24は、学習モードが開始されてからワイパブレード2aが停止するまでの間にピボット軸3aが回転した角度(回転角度θP)を取得することができる。
(5) Pivot axis rotation
The pivot shaft rotation
(6)出力軸回転角度取得部25
出力軸回転角度取得部25は、出力軸の回転角度を取得する。例えば、出力軸回転角度取得部25は、学習モードが開始されてから停止判定部21による停止判定が行われるまでの間における、電動モータ5の出力軸Oの回転角度θOを取得する。具体的に、出力軸回転角度取得部25は、出力軸測定部15から角度θO1と角度θO2を取得する。そして、出力軸回転角度取得部25は、角度θO2と角度θO1との差分(θO2-θO1)を算出する。これにより、出力軸回転角度取得部25は、学習モードが開始されてからワイパブレード2aが停止するまでの間に出力軸Oが回転した角度(回転角度OP)を取得することができる。
(6) Output shaft rotation
The output shaft rotation
(7)補正量算出部26
補正量算出部26は、回転角度θを補正するための補正量を算出する。例えば、補正量算出部26は、ピボット軸3aの回転角度θPと出力軸Oの回転角度θOとの差から、補正量を算出する。具体的に、補正量算出部26は、ピボット軸3aの回転角度θPと出力軸Oの回転角度θOとの差分を補正量として算出する。
ワイパブレード2aが撓んだ場合、ピボット軸3aと出力軸Oは、ワイパブレード2aの撓みに応じた角度だけ余分に回転する。さらに、リンク機構4が撓んだ場合、出力軸Oは、リンク機構4の撓みに応じた角度だけさらに余分に回転する。これより、出力軸Oの回転角度θOには、ピボット軸3aの回転角度θPよりも、リンク機構4の撓みに応じた角度の分だけ大きくなる。よって、補正量算出部26は、ピボット軸3aの回転角度θPと出力軸Oの回転角度θOとの差分を、リンク機構4の撓みによって余分に回転した角度を除くための補正量とすることができる。
(7) Correction
The correction
When the
<3.処理の流れ>
以上、本実施形態に係る制御部13の機能構成について説明した。続いて、図6及び図7を参照して、本実施形態に係る処理の流れについて説明する。図6及び図7は、本実施形態に係る処理の流れの一例を示すフローチャートである。図6にはステップS101からステップS108までの処理が示され、図7にはステップS109からステップS117までの処理が示されている。図6に示すステップS108の後、処理は、図7に示すステップS109へ進む。
なお、以下の説明において、規定位置が上反転位置である場合について説明する。
<3. Processing flow>
The functional configuration of the
In addition, in the following description, the case where the prescribed position is the upper inversion position will be explained.
まず、ワイパ装置100を車両に取り付ける工程において、作業者は、上反転位置Baに当接部材Gを配置する(ステップS101)。
当接部材Gを上反転位置Baに配置した後、作業者は、ワイパブレード2a,2bが装着されたワイパアーム1a,1bが下反転位置又は格納位置になるように車両のピボット軸3a,3bに取り付ける(ステップS102)。
作業者によるワイパアーム1a,1bの取り付け後、ピボット軸測定部14はピボット軸3aの基準角度(角度θ1)を測定し、出力軸測定部15は出力軸Oの基準角度(角度θO1)を測定する(ステップS103)。
First, in the process of attaching the
After placing the contact member G in the upper inverted position Ba, the operator moves the
After the
基準角度の測定後、作業者は、ワイパスイッチ7に対して所定の操作を実行する(ステップS104)。この所定の操作とは、学習モードに移行させるための操作であって、通常モードに移行させるための操作とは異なる操作である。
ワイパスイッチ7は、作業者により上記所定の操作が実行されると、学習モード信号を制御部13に出力する。したがって、制御部13は、ワイパスイッチ7から学習モード信号を取得した場合には、ワイパブレード2a,2bの上判定位置を学習する学習モードに移行する(ステップS105)。
After measuring the reference angle, the operator performs a predetermined operation on the wiper switch 7 (step S104). This predetermined operation is an operation for shifting to learning mode, and is a different operation from an operation for shifting to normal mode.
The
駆動指令部20は、学習モードに移行すると、第2の回転速度データに基づいて、電動モータ5をPWM制御することで、ワイパブレード2a,2bを上反転位置方向に向けて動作させる(ステップS106)。
ここで、駆動指令部20は、ワイパブレード2a,2bの上反転位置方向への動作として、ワイパブレード2a,2bが上反転位置を通過するように動作させる。すなわち、通常モードではワイパブレード2a,2bが上反転位置で停止するように動作するが、学習モードでは、ワイパブレード2a,2bが上反転位置を通過するように動作する。これは、学習モードにおいて、ワイパブレード2aを当接部材Gに確実に当接させる必要があるためである。
When the
Here, the
停止判定部21は、電動モータ5がPWM制御されワイパブレード2a,2bが動作している場合において、当該PWM制御におけるPWM信号のデューティ比Dに基づいて停止判定を行う(ステップS107)。
停止判定部21は、停止判定の下降判定において、デューティ比Dが下降したと判定した場合には、当接部材Gにワイパブレード2aが当接して停止したと判定する(ステップS107/YES)。一方、停止判定部21は、停止判定の下降判定において、デューティ比Dが下降したと判定しない場合には、当接部材Gにワイパブレード2aが当接して停止していないと判定する(ステップS107/NO)。なお、停止判定部21は、当接部材Gにワイパブレード2aが当接して停止したと判定するまで、停止判定(ステップS107の処理)を繰り返す。
When the
When the
停止判定部21は、当接部材Gにワイパブレード2aが当接して停止したと判定した場合(ステップS107/YES)、停止信号を駆動指令部20、エリア判定部22及び学習部23に出力する。
When the
駆動指令部20は、停止判定部21から停止信号を取得した場合には、電動モータ5に対するPWM制御を停止して(例えば、デューティ比D=0)、電動モータ5の駆動を停止する(ステップS108)。
When the
エリア判定部22は、停止判定部21から停止信号を取得し、駆動指令部20によるPWM制御が停止された場合には、位置検出部9から回転角度θを取得する。そして、エリア判定部22は、その取得した回転角度θが判定エリア内か否かを判定する(ステップS109)。
The
エリア判定部22は、回転角度θが判定エリア内ではないと判定した場合(ステップS109/NO)、処理をステップS110へ進める。一方、エリア判定部22は、回転角度θが判定エリア内であると判定した場合(ステップS109/YES)には、学習部23にその旨を通知し、処理をステップS111へ進める。
If the
処理がステップS110へ進んだ場合、エリア判定部22は、エラーを報知する(ステップS110)。具体的に、エリア判定部22は、車両のエラー報知部(不図示)へエラー信号を送信し、エラー報知部がエラーの報知を行う。このエラーの報知とは、音の出力でもよいし、表示灯の点灯又は点滅表示でもよいし、その両方であってもよい。なお、この音の出力及び表示灯の点灯又は点滅表示に関しては、車両に備えられた既存の警音器及び表示灯であってもよい。
エラーを報知後、処理をステップS117へ進める。
When the process proceeds to step S110, the
After reporting the error, the process advances to step S117.
処理がステップS111へ進んだ場合(停止判定部21から停止信号を取得した場合であって、エリア判定部22からの通知を受信した場合)、学習部23は、駆動指令部20によるPWM制御の停止後、一定時間T経過したときの回転角度θを規定位置として取得する(ステップS111)。なお、当該回転角度θは、位置検出部9によって検出されるものである。
When the process proceeds to step S111 (when a stop signal is acquired from the
次いで、ピボット軸回転角度取得部24は、駆動指令部20によるPWM制御の停止後、一定時間T経過したときのピボット軸3aの回転角度θPを取得し、出力軸回転角度取得部25は、駆動指令部20によるPWM制御の停止後、一定時間T経過したときの出力軸Oの回転角度θOを取得する(ステップS112)。
Next, the pivot shaft rotation
次いで、補正量算出部26は、ピボット軸3aの回転角度θPと出力軸Oの回転角度θOとの差分を補正量として算出する(ステップS113)。
次いで、学習部23は、ステップS113で補正量算出部26によって算出されて補正量を用いて、ステップS111で取得した回転角度θを補正し、補正後の回転角度θ’を取得する(ステップS114)。
次いで、学習部23は、補正後の回転角度θ’を上反転位置として記憶部12に記憶することで学習する(ステップS115)。
Next, the correction
Next, the
Next, the
駆動指令部20は、ステップS115において、回転角度θ’が上反転位置として記憶部12に記憶されると、電動モータ5を制御してワイパブレード2a,2bを格納位置に移動させる(ステップS116)。移動後、処理をステップS117へ進める。
処理がステップS117へ進んだ場合、学習モードが終了する(ステップS117)。
When the rotation angle θ' is stored in the
If the process proceeds to step S117, the learning mode ends (step S117).
以上説明したように、本実施形態に係るワイパ装置100は、払拭面上に配置されるワイパブレード2a,2bと、一端にワイパブレード2a,2bが装着され、他端にピボット軸3a,3bが装着されるワイパアーム1a,1bと、ピボット軸3a,3bに連結されるリンク機構4と、出力軸Oを回転駆動しリンク機構4を介してピボット軸3a,3bを正逆回転させる電動モータ5と、ワイパブレード2a,2bの位置を検出する位置検出部9と、電動モータ5の駆動を制御する制御部13とを備える。そして、制御部13は、払拭面に対するワイパブレード2a,2bの規定位置を学習する学習モードが実行された場合、ワイパブレード2a,2bが規定位置に到達するまで電動モータ5を駆動する駆動指令部20と、学習モードの実行中にワイパブレード2a,2bが規定位置に停止したと判定する停止判定部21と、学習モードが開始されてから停止判定部21による停止判定が行われるまでの間におけるピボット軸3aの回転角度を取得するピボット軸回転角度取得部24と、学習モードが開始されてから停止判定部21による停止判定が行われるまでの間における電動モータ5の出力軸Oの回転角度を取得する出力軸回転角度取得部25と、ピボット軸3aの回転角度と出力軸Oの回転角度との差から補正量を算出する補正量算出部26と、停止判定部21による停止判定が行われた時の出力軸Oの角度を補正量により補正した角度を規定位置として学習する学習部23と、を備える。
As described above, the
かかる構成により、ワイパ装置100は、学習モードの実行中にワイパブレード2a,2bが規定位置に停止した際にワイパアーム1a,1bが撓むことによって出力軸Oの角度にずれが生じることだけでなく、リンク機構4が撓むことによって出力軸Oの角度にずれが生じることも考慮された規定位置を学習することができる。
よって、本実施形態に係るワイパ装置100は、ワイパブレードの規定位置をより精度高く学習することを可能とする。
このように、ワイパ装置100におけるワイパブレードの規定位置の精度向上により、当該ワイパ装置100を備える車両における効率的運用に寄与することができる。このため、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標7「全ての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する」に貢献することが可能となる。
With this configuration, the
Therefore, the
In this way, improving the accuracy of the prescribed position of the wiper blade in the
<4.変形例>
以上、本発明の実施形態について説明した。続いて、本発明の実施形態の変形例について説明する。なお、以下に説明する各変形例は、単独で本発明の実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで本発明の実施形態に適用されてもよい。また、各変形例は、本発明の実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、本発明の実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。
<4. Modified example>
The embodiments of the present invention have been described above. Next, a modification of the embodiment of the present invention will be described. Note that each modification described below may be applied to the embodiment of the present invention singly, or may be applied to the embodiment of the present invention in combination. Further, each modification may be applied instead of the configuration described in the embodiment of the present invention, or may be applied in addition to the configuration described in the embodiment of the present invention.
(変形例1)
上述の実施形態では、学習部23は、ワイパブレード2aが当接部材Gに当接した後にワイパアーム1a,1bが撓むことを考慮して、電動モータ5へのPWM制御が停止されてからワイパアーム1a,1bの撓みを解消し得る一定時間Tが経過後の回転角度θを規定位置として取得し、補正してから学習したが、本発明はこれに限定されない。例えば、学習部23は、ワイパブレード2aが当接部材Gに当接した後にワイパアーム1a,1bが撓むことを考慮して、認識回転角度に対してワイパアーム1a,1bが撓んだ量に相当する回転角度θ0をオフセットした回転角度(例えば、規定回転角度-回転角度θ0)を規定位置として取得してもよい。
また、一定時間Tが経過後であっても、ワイパアーム1a,1bの撓みが完全には解消せずに多少の撓みが発生している場合には、例えば、学習部23は、一定時間T経過後であって、かつ上記多少の撓みに相当する所定角度をオフセットした回転角度(例えば、規定回転角度-所定角度)を規定位置として取得してもよい。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the
Further, even after the predetermined time T has elapsed, if the deflection of the
このような構成によれば、ワイパアーム1a,1bが当接部材Gに食い込みワイパアーム1a,1bが撓むことで出力軸Oが余分に回転してしまった場合であっても、その撓み分の回転角度(上記所定角度)だけオフセットされるため、より正確にワイパブレード2a,2bの規定位置を学習することができる。
According to such a configuration, even if the
(変形例2)
また、上述の実施形態では、制御部13は、ワイパスイッチ7に対して所定の操作が実行された場合に学習モードに移行したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の制御部13は、学習モードに移行させる方法には特に限定されず、種々の態様で学習モードに移行可能である。例えば、制御部13は、所定の条件が成立している場合にのみ学習モードを実行可能としてもよい。すなわち、制御部13は、学習モード信号を取得しても、上記所定の条件が成立していない場合には、学習モードには移行しない。ここで、例えば、所定の条件とは、電動モータ5や車両の状態が異常でないこと、LIN等の通信が異常でないこと、ワイパブレード2a,2bが格納位置で停止していることの少なくとも一以上である。
(Modification 2)
Further, in the above-described embodiment, the
(変形例3)
また、上述の実施形態では、制御部13は、学習モード中であっても、解除条件が成立した場合には、規定位置を学習していなくても、学習モードを終了してもよい。例えば、解除条件とは、電動モータ5や車両の状態に異常が発生したことや通常モード信号を取得したこと等である。なお、制御部13は、解除条件として電動モータ5や車両の状態に異常が発生した場合には、学習モードを終了するとともに、学習モード時の学習結果を当該異常内容ともに通知してもよい。この通知とは、学習モード時の学習結果と異常内容とを外部の表示装置に表示することであってもよいし、外部の通知装置に送信することであってもよい。
(Modification 3)
Further, in the above-described embodiment, even if the
(変形例4)
また、上述の実施形態では、停止判定部21は、上昇判定において、平均値Daveがb回以上連続して上昇したと判定した場合には、デューティ比Dが上昇したと判定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、停止判定部21は、平均値Daveがb回以上連続して上昇し、かつデューティ比Dが所定値を上回っていると判定した場合に、デューティ比Dが上昇したと判定してもよい。
これにより、ノイズ等の影響を除去し、上昇判定の精度を向上させることができる。
なお、停止判定部21は、デューティ比Dが所定値を上回っていると判定する場合には、平均値Daveが連続して上昇したときの少なくとも一以上のデューティ比Dが所定値を上回っていれば、デューティ比Dが上昇したと判定してもよい。
(Modification 4)
Further, in the above-described embodiment, the
Thereby, the influence of noise etc. can be removed and the accuracy of the rise determination can be improved.
In addition, when determining that the duty ratio D exceeds the predetermined value, the
(変形例5)
また、上述の実施形態において、第2の回転速度データの位置C(回転角度θC)は、下反転位置Aに対応した回転角度θAと、上反転位置BよりもAピラー側に進んだ位置Cに対応した回転角度θCとの間の各回転角度ごとに目標速度が記憶されたデータである。ただし、位置C(回転角度θC)は、所定の判定エリアの上限値より大きい値に設定されてもよい。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the position C (rotation angle θC) of the second rotational speed data is the rotation angle θA corresponding to the lower inversion position A, and the position C further toward the A-pillar side than the upper inversion position B. This is data in which target speeds are stored for each rotation angle between rotation angle θC corresponding to . However, the position C (rotation angle θC) may be set to a value larger than the upper limit of the predetermined determination area.
(変形例6)
また、駆動指令部20は、ステップS116におけるワイパブレード2a,2bの格納動作の速度は、学習モード時のAピラー付近へのワイパブレード2a,2bの動作時の速度と同じでもあってもよい。
(Modification 6)
Further, the
(変形例7)
また、上述の実施形態では、ワイパブレード2a,2bが既定位置に位置していることを検出するための手段として、当接部材Gを用いる手段について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ワイパブレード2a,2bが規定位置に位置していることを検出するための他の手段としては、次のようなものが考えられる。
まず、センサを用いる手段として、次のものが挙げられる。
(1)フロントガラスFにセンサを設置し、ブレード位置(規定位置存在)を検出。
(2)ボディ側にセンサを設置。
(3)治具にセンサを設置。
(4)ワイパアーム1a,1b又はワイパブレード2a,2bにセンサを設置。
この場合、センサとしては、ワイパブレード2a,2bが規定位置に近接したことを検知できるものであれば、光学式や磁気式など種々のセンサが適用できる。
次に、映像を用いた手段として、次のものが挙げられる。
(5)フロントガラスFの面上をカメラにて撮影し、画像処理によりワイパブレード位置を検出。
(6)ワイパアーム1a,1b又はワイパブレード2a,2bにカメラを設置し、その画像からワイパブレード位置を検出。
なお、(1)~(6)の手段の場合、学習処理の際、ワイパブレード2a,2bが想定の動作範囲を超えて作動することを防止するため、ボディ側に動作抑止用のストッパ部材を設置する。
(Modification 7)
Further, in the above-described embodiment, a method using the contact member G was described as a means for detecting that the
First, the following methods can be mentioned as means using sensors.
(1) A sensor is installed on the windshield F to detect the blade position (presence of specified position).
(2) Install the sensor on the body side.
(3) Install the sensor on the jig.
(4) Sensors are installed on
In this case, various types of sensors such as optical and magnetic sensors can be used as long as they can detect that the
Next, the following methods can be mentioned as means using images.
(5) The surface of the windshield F is photographed with a camera, and the wiper blade position is detected through image processing.
(6) A camera is installed on the
In addition, in the case of the means (1) to (6), in order to prevent the
(変形例8)
また、上述の実施形態では、学習部23が、補正量算出部26によってピボット軸3aの回転角度θPと出力軸Oの回転角度θOとの差分として算出された補正量を用いて、回転角度θを補正する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、学習部23は、リンク機構4の剛性も考慮して算出された補正量を用いてもよい。リンク機構4には、車両やワイパ装置の種類などによって、異なる素材のリンク機構4が用いられ得る。リンク機構4の撓みは、素材の剛性の違いによって変化し、剛性のバラツキによっても変化し得る。このため、リンク機構4に用いられる素材の剛性に応じた補正量を算出することで、回転角度θをより精度高く補正することができる。
(Modification 8)
In the above-described embodiment, the
(変形例9)
また、上述の実施形態では、学習部23が回転角度θを補正量で補正した後の回転角度θ’を上反転位置として記憶部12に記憶する例(ステップS115参照)について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、学習部23は、出力軸Oを補正量の分だけ動かした後の角度を上反転位置として記憶部12に記憶してもよい。具体的に、補正量の算出後(ステップS113)、駆動指令部20は、電動モータ5を制御して、位置検出部9によって検出された回転角度θから補正量が示す角度だけ出力軸Oを動かす(逆転させる)。そして、学習部23は、駆動指令部20によって動かされた後の出力軸Oの角度を上反転位置として記憶部12に記憶する。
(Modification 9)
Furthermore, in the above-described embodiment, an example was described in which the
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述した実施形態におけるワイパ装置の一部又は全部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。 The embodiments of the present invention have been described above. Note that part or all of the functions of the wiper device in the embodiments described above may be realized by a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed. Note that the "computer system" herein includes hardware such as an OS and peripheral devices. Furthermore, the term "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, and CD-ROMs, and storage devices such as hard disks built into computer systems. Furthermore, a "computer-readable recording medium" refers to a storage medium that dynamically stores a program for a short period of time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It may also include a device that retains a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that is a server or client in that case. Further, the above-mentioned program may be one for realizing a part of the above-mentioned functions, or may be one that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized using a programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and includes designs within the scope of the gist of the present invention.
1a,1b…ワイパアーム、2a,2b…ワイパブレード、3a,3b…ピボット軸、4…リンク機構、5…電動モータ、6…回転角センサ、7…ワイパスイッチ、8…制御装置、9…位置検出部、10…速度算出部、11…駆動部、12…記憶部、13…制御部、14…ピボット軸測定部、15…出力軸測定部、20…駆動指令部、21…停止判定部、22…エリア判定部、23…学習部、24…ピボット軸回転角度取得部、25…出力軸回転角度取得部、26…補正量算出部、100…ワイパ装置、O…出力軸 1a, 1b... Wiper arm, 2a, 2b... Wiper blade, 3a, 3b... Pivot shaft, 4... Link mechanism, 5... Electric motor, 6... Rotation angle sensor, 7... Wiper switch, 8... Control device, 9... Position detection Part, 10...Speed calculation unit, 11...Drive unit, 12...Storage unit, 13...Control unit, 14...Pivot axis measurement unit, 15...Output axis measurement unit, 20...Drive command unit, 21...Stop determination unit, 22 ...Area determination section, 23..Learning section, 24..Pivot shaft rotation angle acquisition section, 25..Output shaft rotation angle acquisition section, 26..Correction amount calculation section, 100..Wiper device, O..Output shaft
Claims (3)
一端に前記ワイパブレードが装着され、他端にピボット軸が装着されるワイパアームと、
前記ピボット軸に連結されるリンク機構と、
出力軸を回転駆動し、前記リンク機構を介して前記ピボット軸を正逆回転させる電動モータと、
前記ワイパブレードの位置を検出する位置検出部と、
前記電動モータの駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記払拭面に対する前記ワイパブレードの規定位置を学習する学習モードが実行された場合、前記ワイパブレードが前記規定位置に到達するまで前記電動モータを駆動する駆動指令部と、
前記学習モードの実行中に、前記ワイパブレードが前記規定位置に停止したと判定する停止判定部と、
前記学習モードが開始されてから前記停止判定部による停止判定が行われるまでの間における、前記ピボット軸の回転角度を取得するピボット軸回転角度取得部と、
前記学習モードが開始されてから前記停止判定部による停止判定が行われるまでの間における、前記電動モータの前記出力軸の回転角度を取得する出力軸回転角度取得部と、
前記ピボット軸の回転角度と前記出力軸の回転角度との差から、補正量を算出する補正量算出部と、
前記停止判定部による停止判定が行われた時の前記出力軸の角度を前記補正量により補正した角度を、前記規定位置として学習する学習部と、
を備えることを特徴とするワイパ装置。 a wiper blade placed on the wiping surface;
a wiper arm having the wiper blade attached to one end and a pivot shaft attached to the other end;
a link mechanism connected to the pivot shaft;
an electric motor that rotationally drives an output shaft and rotates the pivot shaft in forward and reverse directions via the link mechanism;
a position detection unit that detects the position of the wiper blade;
a control unit that controls driving of the electric motor;
Equipped with
The control unit includes:
a drive command unit that drives the electric motor until the wiper blade reaches the specified position when a learning mode for learning a specified position of the wiper blade with respect to the wiped surface is executed;
a stop determination unit that determines that the wiper blade has stopped at the prescribed position during execution of the learning mode;
a pivot shaft rotation angle acquisition unit that acquires the rotation angle of the pivot shaft from when the learning mode is started until the stop determination unit makes a stop determination;
an output shaft rotation angle acquisition unit that acquires a rotation angle of the output shaft of the electric motor from the start of the learning mode until the stop determination unit makes a stop determination;
a correction amount calculation unit that calculates a correction amount from a difference between a rotation angle of the pivot shaft and a rotation angle of the output shaft;
a learning unit that learns, as the prescribed position, an angle obtained by correcting the angle of the output shaft when the stop determination unit makes the stop determination by the correction amount;
A wiper device comprising:
請求項1に記載のワイパ装置。 the prescribed position is an upper inversion position;
A wiper device according to claim 1.
駆動指令部が、前記払拭面に対する前記ワイパブレードの規定位置を学習する学習モードが実行された場合、前記ワイパブレードが前記規定位置に到達するまで前記電動モータを駆動する駆動指令過程と、
停止判定部が、前記学習モードの実行中に、前記ワイパブレードが前記規定位置に停止したと判定する停止判定過程と、
ピボット軸回転角度取得部が、前記学習モードが開始されてから前記停止判定部による停止判定が行われるまでの間における、前記ピボット軸の回転角度を取得するピボット軸回転角度取得過程と、
出力軸回転角度取得部が、前記学習モードが開始されてから前記停止判定部による停止判定が行われるまでの間における、前記電動モータの前記出力軸の回転角度を取得する出力軸回転角度取得過程と、
補正量算出部が、前記ピボット軸の回転角度と前記出力軸の回転角度との差から、補正量を算出する補正量算出過程と、
学習部が、前記停止判定部による停止判定が行われた時の前記出力軸の角度を前記補正量により補正した角度を、前記規定位置として学習する学習過程と、
を含むことを特徴とするワイパ装置の制御方法。 a wiper blade disposed on the wiping surface, a wiper arm having the wiper blade attached to one end and a pivot shaft attached to the other end, a link mechanism connected to the pivot shaft, and an output shaft rotationally driven; Controlling a wiper device comprising: an electric motor that rotates the pivot shaft in forward and reverse directions via the link mechanism; a position detection section that detects the position of the wiper blade; and a control section that controls driving of the electric motor. A method for controlling a wiper device, the method comprising:
a drive command step in which, when a learning mode is executed in which the drive command section learns a prescribed position of the wiper blade with respect to the wiping surface, the electric motor is driven until the wiper blade reaches the prescribed position;
a stop determination step in which a stop determination unit determines that the wiper blade has stopped at the prescribed position during execution of the learning mode;
a pivot shaft rotation angle acquisition step in which a pivot shaft rotation angle acquisition unit acquires a rotation angle of the pivot shaft from the start of the learning mode until the stop determination unit makes a stop determination;
an output shaft rotation angle acquisition step in which the output shaft rotation angle acquisition unit acquires the rotation angle of the output shaft of the electric motor from the start of the learning mode until the stop determination unit makes a stop determination; and,
a correction amount calculation step in which a correction amount calculation unit calculates a correction amount from a difference between a rotation angle of the pivot shaft and a rotation angle of the output shaft;
a learning process in which a learning unit learns, as the specified position, an angle obtained by correcting the angle of the output shaft when the stop determination unit made the stop determination by the correction amount;
A method for controlling a wiper device, comprising:
Priority Applications (1)
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JP2022069963A JP2023159990A (en) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | Wiper device and control method of wiper device |
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