JP3310272B1 - ワイパー駆動信号発生装置、ワイパー駆動信号発生方法および車両 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】車両を運転中にワイパー装置を駆動させた場合
でも、当該駆動音が再生中の楽曲に対するノイズとなら
ないようにすることが可能なワイパー駆動信号発生装置
およびその装置を具備する車両を提供することにある。 【解決手段】運転手がドライブ中にオーディオ信号再生
部２にＣＤをセットして再生操作を行うと、オーディオ
信号再生部２はＣＤから必要な情報を読み取り、第１曲
目の演奏を開始すると同時に、ワイパー駆動信号発生部
３にテンポ情報を出力する。ワイパー部４は、ワイパー
レバーが中速に設定されると、設定速度情報として１Ｈ
ｚ、可変範囲情報として０．５〜１．５Ｈｚおよびワイ
パー駆動モータのエンコーダパルス信号を出力する。ワ
イパー駆動信号発生部３は、演算の結果ワイパー駆動速
度を０．９Ｈｚとし、サーボ系の基準信号として９００
Ｈｚを出力する。その結果、ワイパーは楽曲の演奏テン
ポに同期して駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイパー駆動信号
発生装置、ワイパー駆動信号発生方法および車両に係
り、更に詳しくは、再生中の楽曲からテンポ情報を抽出
し、当該テンポ情報に基づいてワイパーを駆動するため
の駆動信号を発生させ、その出力によってワイパー装置
を駆動するワイパー駆動信号発生装置、ワイパー駆動信
号発生方法および当該ワイパー駆動信号発生装置を具備
する車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や電車、船舶、飛行機など郊外を
移動できる車両には、雨が降っても運転手の視界を確保
するために、必ずワイパー装置を備えている。また、こ
のワイパー装置は、降雨量に応じて駆動速度を切り替え
ることができるようになっている。例えば、自動車では
通常ハンドルの左側にワイパーレバーがあり、第一段階
で間欠動作、第二段階で中速動作、第三段階で高速動作
するようになっている。さらに、ワイパーレバーの先端
に設けられた回転式の微調スイッチによって、間欠動作
時の駆動速度を連続的に調整できるようになっている。

【０００３】また、ワイパー装置とは全く無関係ではあ
るが、上記車両にはオーディオ装置（Ｃカセット、コン
パクト・ディスク、ミニ・ディスク、デジタル・ビデオ
・ディスクやマルチメディア・カードなどの半導体メモ
リに記憶している楽曲を演奏する装置およびＡＭやＦＭ
ラジオ放送を受信して聴かせる装置）が装備されるのが
普通であり、運転者は好みの楽曲やラジオ番組で流れる
曲を運転中に聴くものである。例えば、運転手は自動車
で長い距離をドライブする際には、オーディオ装置に好
みのアーチストのアルバムをセットし、そのアルバムに
収録された複数の楽曲を連続して聴きながら運転しＢＧ
Ｍを楽しむ。そして、特に好みの楽曲が流れた場合に
は、運転手はアーチストと一緒に歌い、また曲のリズム
やテンポに合わせて足や手を動かして拍子を取るもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した自
動車でのドライブ中に、突然雨が振り出したと仮定する
と、運転手は当然にワイパー装置を駆動させて視界を確
保しようとする。例えば、比較的強い雨の場合には、ワ
イパー装置を第二段階に設定し中速動作（１回／秒）さ
せると、ワイパーは設定された速度で正確に駆動され１
秒に１回の往復運動を繰り返す。

【０００５】一方、オーディオ装置もセットしたアルバ
ムに収録された複数の楽曲を連続して再生し、また運転
手はその楽曲に合わせて拍子を取っているのであるが、
同時にワイパー装置の駆動音が１秒に１回の割合で入っ
てくるので大変な違和感を覚える。即ち、再生中の楽曲
のリズムやテンポとワイパー装置の駆動音のテンポは必
ずと言って良い程ズレており、その微妙なズレを気にす
る余り楽曲を集中して楽しむことができなくなるのであ
る。

【０００６】本発明は、上記の問題点を解決する為にな
されたものであり、自動車などの車両を運転中にワイパ
ー装置を駆動させた場合でも、当該駆動音が再生中の楽
曲に対するノイズとならないようにすることが可能なワ
イパー駆動信号発生装置およびその装置を具備する車両
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
ワイパー駆動信号発生装置は、上記の目的を達成するた
めに、再生中の楽曲からテンポ情報を抽出するテンポ情
報抽出手段と、車両などに設けられるワイパーの駆動位
置を検出する位置検出手段と、前記テンポ情報抽出手段
が抽出したテンポ情報および前記位置検出手段が検出し
たワイパーの駆動位置に基づいて、前記ワイパーの駆動
位置周期を再生中の楽曲の演奏テンポに同期させて駆動
するための駆動信号を発生させる駆動信号発生手段と、
前記駆動信号を出力する駆動信号出力手段とを具備する
ことを特徴とする。

【０００８】請求項２に係る本発明のワイパー駆動信号
発生装置は、請求項１に記載のワイパー駆動信号発生装
置において、前記駆動信号発生手段は、設定されたワイ
パーの駆動周波数の可変範囲内に納まるように前記駆動
信号を発生させることを特徴とする。

【０００９】請求項３に係る本発明のワイパー駆動信号
発生方法は、再生中の楽曲からテンポ情報を抽出するテ
ンポ情報抽出ステップと、車両などに設けられるワイパ
ーの駆動位置を検出する位置検出ステップと、前記テン
ポ情報抽出ステップが抽出したテンポ情報および前記位
置検出ステップが検出したワイパーの駆動位置に基づい
て、前記ワイパーの駆動位置周期を再生中の楽曲の演奏
テンポに同期させて駆動するための駆動信号を発生させ
る駆動信号発生ステップと、前記駆動信号を出力する駆
動信号出力ステップとを含むことを特徴とする。

【００１０】請求項４に係る本発明のワイパー駆動信号
発生方法は、請求項３に記載のワイパー駆動信号発生方
法において、前記駆動信号発生ステップは、設定された
ワイパーの駆動周波数の可変範囲内に納まるように前記
駆動信号を発生させることを特徴とする。

【００１１】請求項５に係る本発明の車両は、自動車、
オートバイ、電車、船舶、飛行機など人間が乗って郊外
を移動できる車両であって、少なくともワイパー駆動信
号発生装置とワイパー装置とを具備し、前記ワイパー駆
動信号発生装置は、再生中の楽曲からテンポ情報を抽出
するテンポ情報抽出手段と、車両などに設けられるワイ
パーの駆動位置を検出する位置検出手段と、前記テンポ
情報抽出手段が抽出したテンポ情報および前記位置検出
手段が検出したワイパーの駆動位置に基づいて、前記ワ
イパーの駆動位置周期を再生中の楽曲の演奏テンポに同
期させて駆動するための駆動信号を発生させる駆動信号
発生手段と、前記駆動信号を出力する駆動信号出力手段
とを具備し、前記ワイパー装置は、前記ワイパー駆動信
号発生装置の駆動信号出力手段が出力する駆動信号によ
って駆動されることを特徴とする。

【００１２】請求項６に係る本発明の車両は、請求項５
に記載の車両において、前記駆動信号発生手段は、設定
されたワイパーの駆動周波数の可変範囲内に納まるよう
に前記駆動信号を発生させることを特徴とする。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【実施の形態】まず、以下の用語の意義を定義する。

【００１６】車両とは、自動車、オートバイ、電車、船
舶、飛行機など人間が乗って郊外を移動できる乗り物で
あって、ワイパー装置とオーディオ装置を備えることが
可能なものである。

【００１７】つぎに、本発明の実施の形態を図面と共に
詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る車両の要部構成ブロ
ック図である。

【００１９】１は、車両としての自動車である。なお、
自動車１は、当然にエンジンやハンドル、走行制御装置
など複雑なメカニズムで構成されているのであるが、そ
れらの構成は本発明とは直接関係しないので説明を省略
する。

【００２０】２は、オーディオ信号再生部であり、基本
的には従来のＣカセット、コンパクト・ディスク（Ｃ
Ｄ）、ミニ・ディスク（ＭＤ）、デジタル・ビデオ・デ
ィスク（ＤＶＤ）やマルチメディア・カード（ＭＭＣ）
などの半導体メモリに記憶している楽曲を再生する装置
およびＡＭやＦＭラジオ放送を受信して聴かせる装置で
ある。このオーディオ信号再生部２は、Ｄ／Ａ変換され
た音楽ソース信号などをアンプ（図示せず）で増幅し、
自動車１内に設置されたスピーカ（図示せず）によって
楽曲を再生する。また、音楽ソース信号やテンポ情報を
後述するワイパー駆動信号発生部に出力する。なお、こ
のテンポ情報は上記楽曲記憶媒体中の楽曲毎に予め個別
に記憶されており、例えば、楽曲「上を向いて歩こう」
であれば、曲の開始タイミング情報と４拍子で１拍が
０．４５秒という速度情報がペアで記憶されている。即
ち、テンポ情報中の開始タイミング情報に従ってワイパ
ーを起動し、１．８秒（＝４拍子ｘ０．４５秒／拍子）
周期で駆動させれば、楽曲の演奏テンポとワイパー駆動
音のテンポが揃い同期が取れるのである。また他の方法
としては、曲の進行に合わせて拍子のタイミング信号を
断続的に音楽ソースに記録して、再生中にタイミング信
号を読み出す様にしてもテンポ情報は得られる（例え
ば、カラオケのＭＩＤＩデータに採用されている）。

【００２１】３は、ワイパー駆動信号発生部であり、オ
ーディオ信号再生部２から入力された音楽ソース信号や
テンポ情報と後述するワイパー部が設定した駆動速度に
基づいて、ワイパー駆動信号を発生させて楽曲の演奏テ
ンポに同期させる。なお、演奏テンポにワイパー駆動速
度を同期させる場合、オープンループ制御でも構わない
が、ワイパー部から入力されるワイパー駆動モータの回
転信号（例えば、エンコーダからのパルス信号）をフィ
ードバックさせてクローズドループ制御を行う方がより
正確に同期を取ることができる。

【００２２】音楽ソース信号から演奏テンポを判定・抽
出する方法としては、特開平６−１４９２４２号公報
（自動演奏装置）に開示されており、その明細書の段落
００１３には、”文献「知的採譜システム」（片寄、井
口、人工知能学会誌Ｖｏｌ．５Ｎｏ．１、１９９０年１
月）に記載されている方法、すなわち、音楽信号のパワ
ーの変化を求め、パワーの極大点の時間間隔のヒストグ
ラムを作成し、人間が一拍として自然に感じる長さ（0.
25〜0.8秒）に存在するヒストグラムのピークを一拍の
長さとして採用する方法や、文献「テンポ表示装置」
（特開昭６３−８６９７号公報）に記載されている方法
などがある。”と記載されている通り、これらの技術を
本発明に利用可能である。また、その他の従来技術とし
て、特開平６−７０３８６号公報、特開平６−７５５８
７号公報、特開平１１−２６５３９６号公報および特開
２０００−２１４８５１号公報に開示された技術を利用
できる。即ち、音楽ソース信号（ラジオ放送を含む）か
らテンポを求めることは、公知技術に基づいて容易に実
現できるということである。

【００２３】４は、ワイパー部であり、ワイパーやワイ
パー駆動モータ、ワイパーレバー、微調スイッチおよび
駆動制御部などが含まれる。ワイパーレバーは、自動車
の場合には、通常ハンドルの左側に設けられており、楽
曲との同期制御がなされていない場合には運転手が選択
した動作となり、例えば既に上述した第一段階で間欠動
作、第二段階で中速動作、第三段階で高速動作するよう
になっている。また、微調スイッチは、ワイパーレバー
の先端に設けられており、間欠動作時の駆動速度を連続
的に調整できる。なお、ワイパー部４は、ワイパーの設
定速度情報（換言すれば、設定テンポ情報または設定周
波数情報ともいう）、可変範囲情報およびワイパー駆動
モータに設けられたエンコーダからの回転信号をワイパ
ー駆動信号発生部３に出力する。例えば、ワイパーレバ
ーが第二段階の中速動作に設定されていれば、設定速度
情報は１回／秒（即ち、１Ｈｚ）で、可変範囲情報は
０．５〜１．５回／秒（即ち、０．５〜１．５Ｈｚ）お
よびその時の実際の回転信号を出力する（図２参照）。

【００２４】このワイパー部４は、基本的にワイパー駆
動信号発生部から入力される駆動制御信号によって、ワ
イパーの駆動速度を任意の速さに設定できる装置であ
り、例えば特開平１１−４８９１６号公報（ワイパー駆
動装置）の段落００２９には、「以上のような回路構成
の駆動装置では、電磁リレー１３とＦＥＴ１４が、ワイ
パースイッチ１のオン動作又はモータ原点検出スイッチ
１８の非検出動作により駆動され、これによりワイパー
モータ２のコイルに電流が流れてワイパーが作動する。
そしてこの際、ＩＣ１７，１９（駆動信号出力手段）か
ら出力されるＦＥＴ１４の駆動信号は、可変抵抗器ＶＲ
１（速度信号入力手段）により入力される電圧（速度信
号）に応じたパルス幅比のパルス信号となる。このた
め、モータ１２に印加される電圧が、上記電圧（速度信
号）によりいわゆるＰＷＭ変調（pulse width modulati
on；パルス幅変調）されることになり、ワイパーの動作
速度が上記電圧（速度信号）に応じた速度となる。した
がって、ワイパー動作速度が連続的に可変になり、しか
も従来と同様の原点復帰動作が実現される。」と記載さ
れている。また、その要約には、「ワイパーモータ１２
のコイルと電源との間に接続され、駆動信号に応じたス
イッチング動作により前記コイルと電源とを接続するＦ
ＥＴ１４と、ワイパーの動作速度を連続的に変化させる
ための電圧信号（速度信号）を入力する可変抵抗器ＶＲ
１（速度信号入力手段）と、ワイパースイッチ１１によ
りワイパーの作動が指令されると、前記速度信号に応じ
たパルス幅比のパルス信号をＦＥＴ１４の駆動信号とし
て出力するＩＣ１７（駆動信号出力手段）とを設け
る。」と記載されている通り、電圧（速度信号）に応じ
た任意の速度でワイパーを駆動できるのである。他の公
知資料としては、特開平１１−３１００９６号公報、特
開平５−５０８９６号公報および特表平１０−５０８５
５８号公報があり、これらの公報に開示された技術を利
用できる。

【００２５】また、このワイパー部４の位置（特に重要
なのは、ワイパーの反転音が発生する左右の折り返し位
置）を検出できるワイパー装置に関する公知技術として
は、例えば特開平１０−３２９６５６号公報（ワイパー
駆動装置）、特表平１０−５０８５５８号公報（可変Ｄ
Ｃモータを具備するウインドシールドワイパーシステ
ム）および特開２０００−３８１１５（ワイパ払拭角制
御装置）があり、これらの公報に開示された技術を利用
できる。

【００２６】特開平１０−３２９６５６号公報の段落０
０２３乃至段落００２７には、「また、モータ原点検出
手段としては、ワイパーモータ１の回転に連動して、モ
ータの原点検出信号としての波長の長いパルス信号を出
力するとともに、ワイパーブレードの位置検出信号とし
ての波長の短いパルス信号を出力するパルス発生器１４
を備える。

【００２７】ここで、電磁リレー１１は、励磁コイル１
１ａと、ノルマルオープンタイプの接点部１１ｂとより
なり、励磁コイル１１ａの通電が行われていない非作動
状態では接点部１１ｂが非接続状態となり、励磁コイル
１１ａの通電が行われた作動状態では接点部１１ｂが接
続された状態となる。この電磁リレー１１の接点部１１
ｂの一方の端子は、ウォッシャ液噴射モータ５のモータ
コイルの他端に接続され、また接点部１１ｂの他方の端
子は、励磁コイル１１ａの一端とともにイグニションス
イッチを介して電源に接続されている。また、励磁コイ
ル１１ａの他端は、マイコン１３に接続されて電圧がＨ
レベルからグランドレベルに制御され、グランドレベル
とされることでこの励磁コイル１１ａに電流が流れるよ
うになっている。

【００２８】また、ウォッシャ操作スイッチ１２は、こ
の場合ノルマルオープンタイプの接点を有し、一方の端
子がグランドに、他方の端子がマイコン１３に接続され
ており、この他方の端子電圧がグランドレベルとなるこ
とで、ウォッシャ液の噴射及びウォッシャ連動動作が指
令される。

【００２９】また、パルス発生器１４としては、この場
合ワイパーモータ１に内蔵されその回転軸に連動する摺
動接点よりなるものが採用されており、その接点の一方
の端子がワイパーモータ１の一端とともにグランドに接
続され、その接点の他方の端子がマイコン１３に接続さ
れ、この他方の端子の電圧がモータの原点検出信号或い
はワイパーブレードの位置検出信号となっている。な
お、図１においては、このパルス発生器１４の接点を１
組のみ図示しているが、実際には、モータの原点検出信
号用とワイパーブレードの位置検出信号用に２組設けら
れる。

【００３０】そしてこの場合、ワイパーブレードの位置
検出信号としては、具体的には図３に示すような短いパ
ルス信号が、ワイパーブレードの一周期の動作に対して
多数出力されるようになっており、マイコン１３がこの
パルス数を例えばモータの原点位置を基準として計数す
ることでワイパーブレードの位置を検知する構成となっ
ている。なお、パルス発生器１４としては、摺動接点に
限られず、例えば光電式ロータリーエンコーダ等の他の
方式のパルス発生器を使用してもよいことはいうまでも
なく、さらにいえば、非接触式のパルス発生器を使用す
るようにすれば、モータの防水構造等が簡素となり好ま
しい。」と記載されている。

【００３１】また、特表平１０−５０８５５８号公報の
好適実施例には、「図１はこの発明のウインドシールド
ワイパー制御システム１０の構成要素を選択的に示した
図である。ワイパーシステムの動作構成部は図１の符号
１２として示されている。この図のようにワイパーシス
テムはＤＣモータ１４を含み、このモータはモータに供
給されたモータ制御信号に応じて速度を可変する。ワイ
パーブレード１６は一般的なリンケージ１８を介してモ
ータ１４に接続され、モータ１４により駆動される。

【００３２】アーム及びブレード位置インジケータ２０
は、ウインドシールド上のワイパーパターンの反転ポイ
ントに対する位置を判断するのに用いられる位置検出装
置を含む。この位置検出装置は好適に、例えばカム又は
プレートに連動するスイッチ、或いはワイパーブレード
の位置を示す電気信号を発生するのに適した電子回路に
より接続された光学的エンコーダ、又は磁気ピックアッ
プ装置を含む。本実施例において、位置検出装置からの
電気信号電圧は、制御信号或いは重要な特性を含んでい
る。位置を示す電圧信号は、ブロック２４により示され
る信号レベル回路により発生される。

【００３３】この位置を示す電圧信号は、反転ポイント
すなわちワイパーストローク端部に対するワイパーブレ
ードの位置に依存してその信号が所望のモータ速度に比
例するように、信号処理回路２６により処理される。ワ
イパーブレードがワイパーの低速化領域すなわち反転ポ
イントに到達する前に減速が望ましいワイパーブレード
パターン領域にあるか否かにより、所望モータ速度が決
定される。ワイパーパターンの低速化領域に含まれる表
面領域を定義する最適角度は、車の車種毎に決定され
る。ノイズ、角度変化及び排水に関するシステムの性能
を最適にする速度低下領域の角度は、この技術分野で一
般的なシステム解析及び実験によって、各車種のワイパ
ーシステムについて決定される。従ってこれに関する更
なる詳細説明は省略する。

【００３４】回路２６で行われる信号処理には、信号レ
ベル回路２４から受信した電圧信号を整えるためのレベ
ルシフト及びフィルタリングが含まれる。このレベルシ
フト及びフィルタリング回路は、例えばワイパーブレー
ド１６がワイパーパターンに沿って移動するときに起こ
る急激なモータ速度変化による悪影響を除くために用い
られる。

【００３５】信号処理回路２６により発生される制御信
号は所望モータ速度に正比例しており、パルス幅変調器
２８によって処理されることにより、一定周波数可変デ
ューティサイクルを有する信号が生成される。変調器２
８により生成される変調信号のデューティサイクルは、
好適に０ボルトから最大ワイパー速度動作に対応する高
レベル電圧までの間で変化する。特に高レベル電圧はＭ
ＯＳＦＥＴのゲートのような電力半導体装置を駆動する
のに適している。

【００３６】パルス幅変調された信号はＤＣ−ＤＣコン
バータ回路３０により処理される。２トランジスタハー
フブリッジ又は４トランジスタＨブリッジ回路のような
ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、この発明の実施例におい
て好適に動作する回路である。モータ１４の固定子電圧
はモータ速度信号に対応し、従ってモータ速度は固定子
電圧に対応することになる。」と記載されている。

【００３７】また、特開２０００−３８１１５の段落０
０１７乃至段落００２５には、「図１に示される如く、
本実施形態の車両のワイパ装置１０は２ワイパ払拭タイ
プとなっており、運転席側のワイパーアーム１２と助手
席側のワイパーアーム１４とが、ウインドシールドガラ
ス１６の下方の位置（実線の位置）から上方の位置（二
点鎖線の位置）にかけて往復運動してこの範囲を払拭す
るようになっている。

【００３８】なお、ワイパ装置１０はワイパーアーム１
２、１４とウォームホイール１８とを連結する周知のリ
ンク機構２０を備えている。リンク機構２０の一方の端
部を形成するアーム２０Ａは、ウォームホイール１８に
固定されており、ウォームホイール１８と一体的に、軸
２２を回転中心として図１の反時計回転方向（図１の矢
印Ａ方向）及び図１の時計回転方向（図１の矢印Ｂ方
向）へ回転可能となっている。

【００３９】従って、ウォームホイール１８が軸２２を
回転中心として図１の反時計回転方向（図１の矢印Ａ方
向）へ回転すると、これに連動して、ワイパーアーム１
２、１４がピポット軸２４、２６を回転中心として図１
の反時計回転方向（図１の矢印Ｃ方向）へ揺動すると共
に、ウォームホイール１８が軸２２を回転中心として図
１の時計回転方向（図１の矢印Ｂ方向）へ回転すると、
これに連動して、ワイパーアーム１２、１４がピポット
軸２４、２６を回転中心として図１の時計回転方向（図
１の矢印Ｄ方向）へ揺動するようになっている。

【００４０】ウォームホイール１８はウォーム３０に噛
合しており、ウォーム３０は、ワイパ装置１０の一部と
しての駆動モータ３２の出力軸３２Ａに固定されてい
る。従って、駆動モータ３２の出力軸３２Ａが正転（図
１の矢印Ｅ方向の回転）すると、ウォームホイール１８
が軸２２を回転中心として図１の反時計回転方向（図１
の矢印Ａ方向）へ回転し、駆動モータ３２の出力軸３２
Ａが逆転（図１の矢印Ｆ方向の回転）すると、ウォーム
ホイール１８が軸２２を回転中心として図１の時計回転
方向（図１の矢印Ｂ方向）へ回転するようになってい
る。

【００４１】また、駆動モータ３２は制御手段としての
コントロールユニット３４に接続されており、このコン
トロールユニット３４は、マイクロコンピュータを備え
ている。

【００４２】軸２２には、ワイパーアーム１２、１４の
払拭速度及び反転位置を検出するためのパルスエンコー
ダ３６のディスク３６Ａが固定されている。また、図示
を省略した支持部材に固定されたパルスエンコーダ３６
のパルス検出部３６Ｂは、コントロールユニット３４に
接続されている。従って、コントロールユニット３４
は、パルスエンコーダ３６により検出したパルス信号に
基づいて、ウォームホイール１８の回転速度、即ち、ワ
イパーアーム１２、１４の払拭速度と、ワイパーアーム
１２、１４の反転位置を制御できるようになっている。

【００４３】軸２２には、ワイパーアーム１２、１４が
基準位置（図１の実線の位置）に在ることを検出するた
めの基準位置検出手段としての位置検知センサ４０のデ
ィスク４０Ａが固定されており、このディスク４０Ａに
は切欠４２が形成されている。また、図示を省略した支
持部材に固定された位置検知センサ４０の検知部４０Ｂ
は、一例として光学センサで構成されており、ワイパー
アーム１２、１４が基準位置に在る時、切欠４２を検知
するようになっている。

【００４４】コントロールユニット３４には、払拭速度
選択手段としてのワイパコントロールスイッチ５２が接
続されている。

【００４５】図２に示される如く、ワイパコントロール
スイッチ５２はスイッチ部５２Ａを下方へ倒すとオン
し、ワイパ装置１０が作動するようになっている。スイ
ッチ部５２Ａの下方（図２の矢印Ｇ方向）への倒し角度
を変え、スイッチ部５２Ａの位置を本体外周に表示され
た「ＯＦＦ」（ワイパアーム停止位置）から「ＥＸＴＨ
Ｉ」（ワイパアームの払拭速度が最も早くなる位置）の
何れかへ移動することで、ワイパアームの払拭速度、即
ち、駆動モータ３２の回転速度を選択できるようになっ
ている。」と記載されている。

【００４６】つぎに、上述のように構成された本発明に
係る車両およびワイパー駆動信号発生装置の動作につい
て説明する。

【００４７】まず、運転手が、ドライブ中にオーディオ
信号再生部２にＣＤをセットして再生操作を行うと、オ
ーディオ信号再生部２は当該ＣＤから必要な情報を読み
取って、第１曲目の演奏を開始すると同時に、ワイパー
駆動信号発生部３にテンポ情報を出力する。例えば、第
１曲目の楽曲が「上を向いて歩こう」であれば、４拍子
で１拍が０．４５秒および拍子の開始タイミング情報か
らなるテンポ情報をワイパー駆動信号発生部３に出力す
る。

【００４８】この状態で天候が突然悪くなって雨が振り
出し、運転手は視界を確保するためにワイパーレバーを
第二段階の中速動作に設定したと仮定する。

【００４９】ワイパー部４は、図２に示す通り、ワイパ
ーレバーが中速に設定されると、設定速度情報として１
Ｈｚ、可変範囲情報として０．５〜１．５Ｈｚ及びワイ
パー駆動モータのエンコーダパルス信号を出力する。こ
のエンコーダパルス信号は、ワイパーが一往復する毎に
例えば１０００パルス出力する様になっており、ワイパ
ーを１Ｈｚで駆動する場合、エンコーダパルス信号が１
ＫＨｚとなるように制御すればよい。

【００５０】ワイパー駆動信号発生部３は、テンポ情報
から再生中の楽曲のテンポが１．８Ｈｚ（＝４拍子ｘ
０．４５秒／拍子＝１．８秒）であることを計算で求め
る。また、ワイパー駆動速度を可変範囲の０．５〜１．
５Ｈｚ内に収め、そしてワイパー設定速度の１Ｈｚに近
づけようとする。この場合、楽曲のテンポが１．８Ｈｚ
であるので可変範囲よりオーバーしており、まず楽曲の
テンポを整数の２で割った値を求めると０．９Ｈｚとな
り可変範囲内に収まる。一方、整数の４で割った場合に
は、０．４５Ｈｚとなり可変範囲外となる。この整数の
２で割る理由は、演奏中の楽曲が４拍子だからであり、
「２」、「４」、「８」という値の順に割ったり掛けた
りする。また、演奏中の楽曲が３拍子や６拍子の場合
は、「３」、「６」、「９」という値の順に割ったり掛
けたりする。

【００５１】ワイパー駆動信号発生部３は、上記演算の
結果、ワイパー駆動速度を０．９Ｈｚとし、サーボ系の
基準信号として９００Ｈｚを出力する。その結果、ワイ
パー部４にワイパー駆動信号が出力され、自動制御によ
りエンコーダパルス信号から９００Ｈｚのフィードバッ
ク信号が帰ってきて同期が取れるので、最終的にワイパ
ーは楽曲の演奏テンポに同期して０．９Ｈｚで駆動され
ることになる。なお、上記実施例では、ワイパーレバー
が中速に設定された場合を説明したが、間欠または高速
に設定された場合も全く同様の制御が行われ、楽曲の演
奏テンポ（拍子のタイミングも含む）とワイパーの駆動
音とが正しく同期がとられる。

【００５２】図３は、本発明に係るワイパー駆動信号発
生部内の制御信号を示すタイミングチャートである。

【００５３】図３（Ａ）は、再生中の音楽ソースのテン
ポ情報であり、４拍子の楽曲であって１拍子がＴ０秒間
隔で繰り返されることを示している。

【００５４】ワイパー駆動信号発生部３は、このＴ０秒
間隔で続く拍子（またはテンポ）に同期して、ワイパー
駆動信号を発生させる。る。

【００５５】図３（Ｂ１）は、ワイパーの位置信号であ
り、図の「右」がワイパーの右側ホームポジションを示
しており、一方、図の「左」がワイパーの左側反転位置
を示している。

【００５６】ワイパー駆動信号発生部３は、クローズド
ループ制御により、まず第１拍子目（図３（Ａ）の）
とワイパーの右側ホームポジション（図３（Ｂ１）の
右）とが一致するようにワイパー駆動信号を発生させ、
次ぎに第２拍子目（図３（Ａ）の）とワイパーの左側
反転位置（図３（Ｂ１）の左）とが一致するようにワイ
パー駆動信号を発生させる。このクローズドループ制御
は、テンポ情報とワイパー位置信号の時間差信号（時間
ズレ量）の大小と極性に応じて、パルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）されたワイパー駆動信号が生成される。ただし、オ
ープンループ制御でも何ら問題はない。

【００５７】図３（Ｂ１）は、図３（Ａ）のテンポ情報
とワイパー位置信号とが完全に同期した状態を示してお
り、図３（Ｃ１）のワイパー駆動信号の幅はほぼ一定に
保たれる。

【００５８】図３（Ｂ２）は、図３（Ａ）のテンポ情報
に対して、ワイパー位置信号が時間的に早い状態（即
ち、ワイパーが進んでいる状態）を示している。ワイパ
ー駆動信号発生部３は、クローズドループ制御により、
図３（Ｃ２）のワイパー駆動信号の幅を図３（Ｃ１）の
幅に対して狭くする。その結果、ワイパー駆動速度が遅
くなり、最終的にテンポ情報とワイパー位置信号とが完
全に同期した状態となって、図３（Ｃ２）のワイパー駆
動信号の幅はほぼ一定に保たれる。

【００５９】図３（Ｂ３）は、図３（Ａ）のテンポ情報
に対して、ワイパー位置信号が時間的に遅い状態（即
ち、ワイパーが遅れている状態）を示している。ワイパ
ー駆動信号発生部３は、クローズドループ制御により、
図３（Ｃ２）のワイパー駆動信号の幅を図３（Ｃ１）の
幅に対して広くする。その結果、ワイパー駆動速度が早
くなり、最終的にテンポ情報とワイパー位置信号とが完
全に同期した状態となって、図３（Ｃ３）のワイパー駆
動信号の幅はほぼ一定に保たれる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係るワイパ
ー駆動信号発生装置、ワイパー駆動信号発生方法および
車両によれば、音楽を聴きながら車両を運転している
際、ワイパー装置を駆動させても音楽のテンポとワイパ
ーの駆動音（特に、ワイパーの反転音）のテンポが拍子
のタイミングも含めて同期が取られるので、当該駆動音
が再生中の楽曲に対するノイズとならず、楽曲を集中し
て楽しむことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の要部構成ブロック図であ
る。

【図２】本発明に係るワイパー駆動信号発生装置のワイ
パー部が出力する信号の対応関係表である。

【図３】本発明に係るワイパー駆動信号発生部内の制御
信号を示すタイミングチャートである。

【図４】特開平１０−３２９６５６号公報に開示された
図である。

【図５】特表平１０−５０８５５８号公報に開示された
図である。

【図６】特開２０００−３８１１５に開示された図であ
る。

【符号の説明】

１ 自動車 ２ オーディオ信号再生部 ３ ワイパー駆動信号発生部 ４ ワイパー部

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】再生中の楽曲からテンポ情報を抽出するテ
   ンポ情報抽出手段と、 車両などに設けられるワイパーの駆動位置を検出する位
   置検出手段と、 前記テンポ情報抽出手段が抽出したテンポ情報および前
   記位置検出手段が検出したワイパーの駆動位置に基づい
   て、前記ワイパーの駆動位置周期を再生中の楽曲の演奏
   テンポに同期させて駆動するための駆動信号を発生させ
   る駆動信号発生手段と、 前記駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、 を具備することを特徴とするワイパー駆動信号発生装
   置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のワイパー駆動信号発生装
   置において、 前記駆動信号発生手段は、設定されたワイパーの駆動周
   波数の可変範囲内に納まるように前記駆動信号を発生さ
   せること、 を特徴とするワイパー駆動信号発生装置。
3. 【請求項３】再生中の楽曲からテンポ情報を抽出するテ
   ンポ情報抽出ステップと、 車両などに設けられるワイパーの駆動位置を検出する位
   置検出ステップと、 前記テンポ情報抽出ステップが抽出したテンポ情報およ
   び前記位置検出ステップが検出したワイパーの駆動位置
   に基づいて、前記ワイパーの駆動位置周期を再生中の楽
   曲の演奏テンポに同期させて駆動するための駆動信号を
   発生させる駆動信号発生ステップと、 前記駆動信号を出力する駆動信号出力ステップと、 を含むことを特徴とするワイパー駆動信号発生方法。
4. 【請求項４】請求項３に記載のワイパー駆動信号発生方
   法において、 前記駆動信号発生ステップは、設定されたワイパーの駆
   動周波数の可変範囲内に納まるように前記駆動信号を発
   生させること、 を特徴とするワイパー駆動信号発生方法。
5. 【請求項５】自動車、オートバイ、電車、船舶、飛行機
   など人間が乗って郊外を移動できる車両であって、少な
   くともワイパー駆動信号発生装置とワイパー装置とを具
   備し、 前記ワイパー駆動信号発生装置は、 再生中の楽曲からテンポ情報を抽出するテンポ情報抽出
   手段と、 車両などに設けられるワイパーの駆動位置を検出する位
   置検出手段と、 前記テンポ情報抽出手段が抽出したテンポ情報および前
   記位置検出手段が検出したワイパーの駆動位置に基づい
   て、前記ワイパーの駆動位置周期を再生中の楽曲の演奏
   テンポに同期させて駆動するための駆動信号を発生させ
   る駆動信号発生手段と、 前記駆動信号を出力する駆動信号出力手段とを具備し、 前記ワイパー装置は、前記ワイパー駆動信号発生装置の
   駆動信号出力手段が出力する駆動信号によって駆動され
   ること、 を特徴とする車両。
6. 【請求項６】請求項５に記載の車両において、 前記駆動信号発生手段は、設定されたワイパーの駆動周
   波数の可変範囲内に納まるように前記駆動信号を発生さ
   せること、 を特徴とする車両。