JP3865536B2 - ワイパ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車に搭載されたワイパ装置を作動させるためのワイパ制御装置に係わり、とくに高速作動時と低速作動時とでワイパモータの回転方向を逆にすると共に、ワイパアームに偏心メタル機構を用いたアーム長さの調整装置を取付けることによって、高速作動時のワイパアーム長さを低速作動時のワイパアーム長さよりも短くなるようにし、もってワイパブレードの慣性によって生じる高速作動時と低速作動時における払拭範囲の差を解消するようにしたワイパ装置を制御するためのワイパ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のウインドシールドガラスに付着した雨滴を払拭して、ドライバーの視界を確保するためのワイパ装置としては、種々の構造や機能を備えたものが用いられているが、最近では降雨量に応じてワイパブレードの作動速度を高低２段の連続作動、および低速間欠作動に切り替えることができるようになったものが一般的である。
【０００３】
このようなワイパ装置においては、ワイパブレードの運動エネルギが低速作動時よりも高速作動時の方が大きくなることから、慣性力の差によって高速作動時の払拭範囲の方が低速作動時の払拭範囲よりも広くなる現象があり、このために高速作動時におけるワイパブレードの作動範囲に基づいてウインドシールドガラスの払拭範囲を設定すると、低速作動時には拭き残しが生じて視野が狭くなる一方、低速作動時におけるワイパブレードの作動範囲に基づいてウインドシールドガラスの払拭範囲を設定した場合には、高速作動時にはワイパブレードがウインドシールドガラス飛び越してしまうという不具合があった。
【０００４】
出願人は、このようなワイパブレードの作動速度の相違による払拭範囲の差を解消するために、高速作動時におけるワイパモータの回転方向を低速作動時とは逆方向とすると共に、モータアームにワイパモータの反転に際して１８０°回動する偏心メタルを用いたアーム長さの調整装置を取付けることによって、高速作動時のワイパアームの実質長さを低速作動時よりも短くなるようにして、高速作動時の構造的な払拭範囲を低速作動時のそれよりも狭くなるようにし、慣性力が加わることによって拡大される実際の払拭範囲の相違を解消するようにしたワイパリンク装置を先に提案している（特願平１０−１５８０２６号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようなワイパリンク装置においては、低速作動時と高速作動時とでワイパモータの回転方向が異なることにおいて従来のリンク装置と根本的に相違するため、モードの切り替え制御やワイパ停止時のオートストップ制御などにおいて従来のワイパ装置とは異なる種々の問題点がある。例えば、低速モードから高速モードへの、あるいは高速モードから低速モードへの切り替えに際して、ワイパモータに電流を供給するには方向と共にモータのブラシ端子を変更することが必要となり、ワイパブレードの位置に係わりなく切り替えを行った場合には、ワイパブレードがウインドシールドガラス上を逆行することになり、違和感を覚えるばかりでなく、ワイパブレードが反転して戻ってくるまで拭き残しができるなどの不具合が生じ、従来とは異なる特殊な制御が必要になるという問題点があり、低速作動時と高速作動時とでワイパモータの回転方向を変えることによって作動速度に基づく払拭範囲の相違を解消した上記のようなワイパリンク装置に適した制御装置の開発が課題となっていた。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、低速作動時と高速作動時とでワイパモータの回転方向が異なるワイパリンク装置における制御上の上記課題に着目してなされたものであって、回転速度と共に回転方向を円滑に切り替えることができ、作動速度の切り替え時や停止時の違和感や拭き残しを生じることのない制御を行うことができるワイパ制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わるワイパ制御装置は、操作に応じて低速指令信号または高速指令信号を選択的に発生するワイパスイッチと、コモンブラシに接続された第１端子と、コモンブラシに対向する位置に配設されたローブラシに接続された第２端子と、コモンブラシとローブラシの間のローブラシ寄りの位置に配設されたハイブラシに接続された第３端子をそなえ、低速正回転および高速逆回転してワイパブレードを下反転位置と上反転位置の間で往復作動させるワイパモータと、電源側に接続された高電位プレートと、接地された低電位プレートと、ワイパブレードの位置に応じて前記高電位プレートおよび低電位プレートに離接して位置信号を発生する可動接点を備えた位置スイッチと、ワイパスイッチからの低速指令信号と位置スイッチからの位置信号に応じて低速駆動信号を出力すると共に、ワイパスイッチからの高速指令信号と位置スイッチからの位置信号に応じて高速駆動信号を出力するコントローラと、コントローラからの低速および高速駆動信号に応じてワイパモータを低速正回転あるいは高速逆回転駆動するモータ駆動回路を備え、前記モータ駆動回路は、４個のリレーと、エミッタ接地されると共にベースがコントローラの高速駆動信号出力ポートに接続された第１のトランジスタと、同じくエミッタ接地されると共にベースがコントローラの低速駆動信号出力ポートに接続された第２のトランジスタを備え、各リレーコイルの一端側がそれぞれ電源側に接続されると共に、第１ないし第３リレーのコイルの他端側が第１トランジスタのコレクタに、第４リレーのコイルの他端側が第２トランジスタのコレクタにそれぞれ接続され、第１リレーの可動接点が電源側に接続されると共に常閉接点がワイパモータの第２端子に接続され、第２リレーの可動接点が接地されると共に常開接点がワイパモータの第３端子に接続され、第３リレーの可動接点がワイパモータの第１端子に接続されると共に常開接点が電源側に、常閉接点が第４リレーの可動接点にそれぞれ接続され、第４リレーの常閉接点が位置スイッチの可動接点に接続されると共に常開接点が接地されている構成としたことを特徴としており、ワイパ制御装置におけるこのような構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
また、本発明の実施の形態として請求項２に係わるワイパ制御装置においては、互いに直列に連結されて一端を電源側に接続され、位置スイッチの可動接点とコントローラの位置信号モニターポートとの間を結ぶ結線途中に他端を接続された２個の抵抗と、これら２個の抵抗の接続点と前記第１トランジスタのコレクタとの間に介装されて第１トランジスタ側に向かう電流を流すダイオードからなる隙間調整回路を備えている構成とし、同じく実施の形態として請求項３に係わるワイパ制御装置においては、２個のコンデンサと、第３および第４のトランジスタと、これら第３および第４のトランジスタの間に介装された第２のダイオードと、高速モードに操作することによって接地されるワイパスイッチの端子と第４トランジスタの間に介装されてワイパスイッチに向かう電流を流す第３のダイオードを有するバックアップ回路を備え、前記第３トランジスタはエミッタ接地されると共にコレクタが電源側に接続され、ベースが第１のコンデンサを介してコントローラのウオッチドッグ信号出力ポートに接続され、第４トランジスタのコレクタが前記モータ駆動回路における第４リレーのコイルの他端に接続されると共にベースが第２ダイオードのカソードに接続され、該第２ダイオードのアノードが第３トランジスタのコレクタに接続されると共に第２のコンデンサを介して接地されている構成としたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の作用】
本発明の請求項１に係わるワイパ制御装置は、ワイパスイッチと、ワイパモータと、位置スイッチと、コントローラと、モータ駆動回路を備え、モータ駆動回路は４個のリレーと第１および第２のトランジスタを備え、コントローラとワイパモータおよび位置スイッチとの間に上記のように電気的に接続されたものであるから、コントローラの低速駆動信号出力ポートからハイレベル信号（低速駆動信号）が出力されると、第２のトランジスタがオン状態となって第４リレーがオン作動してワイパモータの第２端子（ローブラシ端子）から第１端子（コモンブラシ端子）に向かう電流が供給され、ワイパモータが低速正回転する一方、コントローラの高速駆動信号出力ポートからハイレベル信号（高速駆動信号）が出力されると、第１のトランジスタがオン状態となって第１ないし第３リレーがオン作動してワイパモータの第１端子（コモンブラシ端子）から第３端子（ハイブラシ端子）に向かう電流が供給されて、ワイパモータが高速逆回転することになる。また、コントローラから低速駆動信号も高速駆動信号も出力されていない場合には、すべてのリレーがオフ状態となるが、位置スイッチの可動接点が低電位プレート上にあるうちは自走回路が形成されてワイパモータには低速正回転方向の電流が供給され、可動接点が低電位プレートから離れて高電位プレートに接触するとアーマチュアショート回路が形成されてワイパモータが停止することになる。
【００１０】
したがって、位置スイッチの各プレートをワイパブレードの下反転位置および上反転位置への到達にタイミングを合わせて信号変化が生じるように配設すると共に、コントローラがワイパスイッチからの高速指令信号や低速指令信号、位置スイッチからの位置信号に応じて、ワイパブレードの下反転位置あるいは上反転位置への到達にタイミングを合わせて低速駆動信号および高速駆動信号の遮断や切り替えを行うように制御することにより、ワイパスイッチのオフ操作によりワイパブレードが正確に下反転位置（ホームポジション）で自動停止すると共に、ワイパスイッチがモード切り替え操作された場合には、ワイパブレードが上反転位置あるいは下反転位置に到達した時点、つまりワイパリンク機構がデッドポイントに到達した時点おいてワイパモータの回転方向が切り替わることから、ワイパモータの逆転に伴ってワイパブレードがウインドシールドガラス上を逆方向に移動するような不具合がなくなり、円滑な作動モードの切り替えが行われるようになる。
【００１１】
本発明の請求項２に係わるワイパ制御装置においては、電源側に接続された２個の抵抗と、これら抵抗間の接続点と第１トランジスタのコレクタとの間に介装されたダイオードからなる隙間調整回路を備えているので、コントローラの高速駆動信号出力ポートからハイレベル信号（高速駆動信号）が出力されている時には、第１トランジスタがオン状態となって２個の抵抗間の接続点がダイオードおよび第１トランジスタを介して接地されることから、位置スイッチの可動接点が高電位プレートと低電位プレートの間の隙間上にあるときにも、コントローラの位置信号モニターポートに入力される位置信号をローレベルとする。一方、コントローラの高速駆動信号出力ポートから高速駆動信号が出力されていない時には、第１トランジスタがオフ状態となるので、位置スイッチの可動接点が前記隙間位置にあるときでも、２個の抵抗によって調整されたハイレベル信号がコントローラの位置信号モニターポートに入力されることになる。すなわち、コントローラは、高速駆動信号が出力されていない低速作動時にはプレート間の隙間を高電位プレートと認識し、高速作動時にはこの隙間を低電位プレートと認識することになるので、作動速度に係わりなく、つまりワイパモータの回転方向がいずれの場合であってもワイパブレードが反転位置よりも手前の所定位置に到達した時点で位置信号に信号変化が生じるように設定することができるようになり、ワイパブレードが慣性によって反転位置を行き過ぎるようなことがなくなり、反転位置で正確に反転し、下反転位置で正確に停止するようになる。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係わるワイパ制御装置においては、さらにそれぞれ２個のトランジスタ，コンデンサ，ダイオードを備えたバックアップ回路を有しているので、コントローラのウオッチドッグ信号出力ポートからのパルス信号が消滅した場合には、第３のトランジスタがオフ状態となることによって第４のトランジスタがオン状態となるので、このときワイパスイッチを高速モードに操作することにより、第３ダイオードおよびワイパスイッチを介してモータ駆動回路の第４リレーのコイルが励磁され、第４リレーがオン作動する。したがって、万一、コントローラが何らかの原因によって突然に故障したとしても、ワイパスイッチを高速モードに操作することによってワイパモータに低速正回転方向の電流が供給されてワイパブレードが低速作動し、ワイパ装置が操作不能に陥るようなことがなくなる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいてさらに具体的に説明する。
【００１４】
図１ないし図１３は、本発明の一実施例に係わるワイパ制御装置の構造および制御を説明するためのものであって、図１は当該ワイパ制御装置の回路図である。
【００１５】
図に示すワイパ制御装置１は、ワイパスイッチ２，ワイパモータ３，位置スイッチ４，制御ユニット５，パルス発生器６およびウオッシャモータ７から主に構成されており、制御ユニット５には、電源回路８，リセット回路９，コントローラ１０，モータ駆動回路１１，隙間調整回路１２，バックアップ回路１３および発振回路１４が含まれる。
【００１６】
ワイパスイッチ２は、ワイパ装置の操作モードを停止（ＯＦＦ），間欠作動（ＩＮＴ），低速作動（ＬＯＷ），高速作動（ＨＩ）および洗浄（ＷＡＳＨ）に選択できるようになっており、ワイパスイッチ２のＨ端子が制御ユニット５の７番端子を介して後述するコントローラ１０の高速指令信号入力ポートＰ４に接続されると共に、ワイパスイッチ２のＬ端子，Ｉ端子，Ｗ端子がパルス発生器６および制御ユニット５の６番端子を介してコントローラ１０の低速指令信号入力ポートＰ３に接続されており、ワイパスイッチ２が高速モード（ＨＩ）に操作されると、制御ユニット５の７番端子がワイパスイッチ２のＨ端子およびＥ端子を介して接地され、高速指令信号入力ポートＰ４にローレベル信号が入力されることによって高速モードの選択がコントローラ１０に認識される。
【００１７】
ワイパスイッチ２が低速モード（ＬＯＷ）に操作されると、制御ユニット５の６番端子がパルス発生器６（非作動）およびワイパスイッチ２のＬ端子，Ｅ端子を介して接地されるので、低速高速指令信号入力ポートＰ３にローレベル信号が入力され、これによって低速モードの選択がコントローラ１０に認識される。
【００１８】
また、ワイパスイッチ２が間欠モード（ＩＮＴ）に操作されると、制御ユニット５の６番端子がパルス発生器６（作動）およびワイパスイッチ２のＬ端子，Ｅ端子を介して断続的に接地されるので、ワイパモータ３が間欠的に低速作動し、ワイパスイッチ２がウオッシャモード（ＷＡＳＨ）に操作されると、ワイパスイッチ２のＷ端子がＥ端子を介して接地されるので、ウオッシャモータ７が回転を開始し、洗浄液がウインドシールドガラスに噴射されるようになっている。
【００１９】
ワイパモータ３は、第１端子（コモンブラシ端子）３ｃ，第２端子（ローブラシ端子）３ａおよび第３端子（ハイブラシ端子）３ｂを備えた正逆転可能な減速機構付モータであって、第１端子３ｃは制御ユニット５の３番端子を介して後述するモータ駆動回路１１の第３リレーＬ３の可動接点Ｌ３ｍに接続されており、第２端子３ａは制御ユニット５の１番端子を介してモータ駆動回路１１の第１リレーＬ１の常閉接点Ｌ１ｃに接続されると共に、第３端子３ｂは制御ユニット５の２番端子を介してモータ駆動回路１１の第２リレーＬ２の常開接点Ｌ２ｏに接続されている。なお、ワイパモータ３は、その第２端子３ａから第１端子３ｃに向かう電流によって低速で正回転する一方、第１端子３ｃから第３端子３ｂに向かう電流によって高速で逆回転するように設定されている。
【００２０】
また、ワイパモータ３は、図２に示すように、ワイパブレード２０を往復作動させるリンク装置に機械的に連結されており、ワイパモータ３の出力軸３ｓにモータアーム２１の一端側が固定されている。
【００２１】
このモータアーム２１の他端側には、偏心メタル２２が偏心軸２２ａを中心に１８０°の範囲で回動可能に取付けてあり、この偏心メタル２２を介してコンロッド２３が連結されている。また、コンロッド２３の他端は、ピボットシャフト２５に一端を固定されたピボットアーム２４の他端に連結され、ピボットシャフト２５の他端側には先端側にワイパブレード２０を装着したワイパアーム２６の基端側が固定されている。したがって、ワイパモータ３が回転作動すると、この回転がモータアーム２１によってコンロッド２３の往復運動として伝達され、コンロッド２３の往復運動がピボットアーム２４およびピボットシャフト２５を介してワイパアーム２６およびワイパブレード２０の往復揺動に変換され、ワイパブレード２０がウインドシールドガラス３０上を払拭作動する。
【００２２】
このとき、当該リンク装置においては、上記したようにモータアーム２１に偏心メタル２２が取付けてあり、モータアーム２１の回転方向に応じてモータアーム２１上を１８０°回転し、図２（ａ）に示すようにワイパモータ３が低速で正回転することによって、ワイパモータ３の出力軸３ｓに固定されたモータアーム２１が図中の矢印Ａ方向（時計回り方向）に回転しているときにはモータアーム２１の実質長さＬａが長くなり、図２（ｂ）に示すようにワイパモータ３が高速で逆回転することによって、モータアーム２１が図中の矢印Ｂ方向（反時計回り方向）に回転しているときには、モータアーム２１の実質長さＬｂが低速正回転時の長さＬａよりも短くなるようにしてあることから、図２（ａ）に示す低速作動時におけるリンクの構造的な払拭範囲（静的な払拭範囲）Ｓａに較べて、図２（ｂ）に示す高速作動時の構造的な払拭範囲Ｓｂが狭いものとなり、これにワイパブレード２０の慣性力が加わることによって拡大される作動時における実際の払拭範囲（動的な払拭範囲）を低速作動時と高速作動時とで差のないものとすることができるようにしてある。
【００２３】
位置スイッチ４は、前記ワイパモータ３に内蔵されたものであって、図３に示すように、導電材料からなる扇形をなし電源Ｂに接続されて円周上の一方側（図中上方側）に位置する高電位プレート４ｂと、同じく導電材料からなる扇形をなし円周上の他方側（図中下方側）に位置して接地された低電位プレート４ｅと、ワイパモータ３の出力軸３ｓに取付けられて出力軸３ｓと一体回転する押圧部材４ｐと、高電位プレート４ｂおよび低電位プレート４ｅと同心に回転可能に取付けられ、押圧部材４ｐに当接して押圧方向のみに押圧部材４ｐと共回りするクラッチ部材４ｃと、クラッチ部材４ｃに取付けられて高電位プレート４ｂおよび低電位プレート４ｅに摺接する可動接点４ｍを備えており、可動接点４ｍは制御ユニット５の４番端子を介してコントローラ１０の位置信号モニターポートＰ５およびモータ駆動回路１１の第４リレーＬ４の常閉接点Ｌ４ｃにそれぞれ接続されている。したがって、可動接点４ｍが高電位プレート４ｂ上にあるときにはハイレベル信号が、低電位プレート４ｅ上にあるときにはローレベル信号がコントローラ１０の位置信号モニターポートＰ５にそれぞれ供給されるようになっている。
【００２４】
なお、クラッチ部材４ｃは押圧部材４ｐに押されて押圧方向にのみ共回りするようになっているので、ワイパモータ３の逆転時には、出力軸３ｓと共に押圧部材４ｐが逆方向にほぼ一周する間、可動接点４ｍが逆転開始時の位置に置き去りにされるようになっている。
【００２５】
また、この実施例における位置スイッチ４の高電位プレート４ｂと低電位プレート４ｅの配置およびクラッチ部材４ｃの大きさについては、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ワイパモータ３の出力軸と一体回転する押圧部材４ｐが図中の矢印Ａ方向（時計回り方向）に低速正回転している場合には、押圧部材４ｐの中心部分がワイパブレード２０の下反転位置に対応する位置Ｐ１よりもθａ＝１８°だけ手前の位置に到達した時点で位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅから離れるように、また、同様にワイパブレードの上反転位置に対応する位置Ｐ２よりもθａ＝１８°だけ手前の位置に到達した時点で接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触するように設定してある。また、図３（ｃ）に示すように、押圧部材４ｐがワイパモータ３の出力軸３ｓと共に図中の矢印Ｂ方向（反時計回り方向）に高速逆回転している場合には、押圧部材４ｐの中心部分がワイパブレード２０の下反転位置に対応する位置Ｐ１よりもθｂ＝１８°だけ手前の位置に到達した時点で可動接点４ｍが高電位プレート４ｅから離れるように設定してある。
【００２６】
制御ユニット５内の電源回路８は、イグニッションスイッチ１５を介して電源Ｂに接続された５番端子とコントローラ１０の電源ポートＰ２の間に接続された定電圧回路であって、イグニッションスイッチ１５のオン操作によって定電圧電位をコントローラ１０に供給する機能を有する。
【００２７】
リセット回路９は、前記電源回路８とコントローラ１０のリセットポートＰ１の間に接続された遅延回路であって、イグニッションスイッチ１５が投入されたのち、所定の時間リセットポートＰ１を接地することによってマイクロコンピュータであるコントローラ１０を初期状態にリセットする機能を備えている。
【００２８】
コントローラ１０は、前述のようにマイクロコンピュータ（マイクロプロセッサ）であって、既述のリセットポートＰ１，電源ポートＰ２，低速指令信号入力ポートＰ３，高速指令信号入力ポートＰ４，位置信号モニターポートＰ５に加えて、低速指令信号入力ポートＰ３を経てワイパスイッチ２から入力された低速指令信号と位置信号モニターポートＰ５を経て位置スイッチ４から入力された位置信号に応じて低速駆動信号を出力する低速駆動信号出力ポートＰ６、ウオッチドッグ信号を出力するウオッチドッグ信号出力ポートＰ７、高速指令信号入力ポートＰ４を経てワイパスイッチ２から入力された高速指令信号と位置信号モニターポートＰ５からの前記位置信号に応じて高速駆動信号を出力する高速駆動信号出力ポートＰ８、さらに後述する発振回路１４が接続される発振ポートＰ９，Ｐ１０を備えている。
【００２９】
モータ駆動回路１１は、４個のリレーＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とトランジスタＴＲ１およびＴＲ２から主に構成され、第１ないし第３リレーＬ１，Ｌ２，Ｌ３のリレーコイルＬ１ｓ，Ｌ２ｓ，Ｌ３ｓの一端側が電源側に接続されると共に、他端側においてエミッタが接地された第１トランジスタＴＲ１のコレクタにそれぞれ接続され、当該第１トランジスタＴＲ１のベースは、コントローラ１０の高速駆動信号出力ポートＰ８に接続されている。
【００３０】
そして、第１リレーＬ１の可動接点Ｌ１ｍは、第３リレーＬ３の常開接点Ｌ３ｏと共に電源側に接続されると共に、常閉接点Ｌ１ｃは前述のように制御ユニット５の１番端子を介してワイパモータ３の第２端子（ローブラシ）３ａに接続されている。また、第２リレーＬ２の可動接点Ｌ２ｍは接地され、常開接点Ｌ２ｏは２番端子を介してワイパモータ３の第３端子（ハイブラシ）３ｂに接続されている。さらに第３リレーＬ３の可動接点Ｌ３ｍが３番端子を介してワイパモータ３の第１端子（コモンブラシ）３ｃに接続され、常閉接点Ｌ３ｃは第４リレーＬ４の可動接点Ｌ３ｍに接続されている。
【００３１】
また、第４リレーＬ４のリレーコイルＬ４ｓの一端側が同様に電源側に接続されると共に、他端側はエミッタが接地された第２トランジスタＴＲ２のコレクタに接続され、第２トランジスタＴＲ２のベースは、コントローラ１０の低速駆動信号出力ポートＰ６に接続されている。さらに、第４リレーＬ４の常開接点Ｌ４ｏは接地され、常閉接点Ｌ４ｃは、前述のように制御ユニット５の３番端子を介してワイパモータ３の第１端子３ｃに接続されると共に、可動接点Ｌ４ｍは第３リレーＬ３の常閉接点Ｌ３ｃに接続されている。
【００３２】
隙間調整回路１２は、２個の抵抗Ｒ１，Ｒ２とダイオードＤ１から構成され、電源電圧を抵抗Ｒ１，Ｒ２によって調圧してコントローラ１０の位置信号モニターポートＰ５と位置スイッチ４の可動接点４ｍを接続する結線の途中に印加すると共に、これら抵抗Ｒ１とＲ２との接続点をダイオードＤ１を介してトランジスタＴＲ１のコレクタに接続したものである。
【００３３】
すなわち、コントローラ１０の高速駆動信号出力ポートＰ８からの高速駆動信号が停止しているときにはトランジスタＴＲ１がオフ状態となるので、位置スイッチ４の接点４ｍが高電位プレート４ｂから離れて両プレート４ｂ，４ｅ間の隙間にあるときでも、この隙間調整回路１３によって、抵抗Ｒ１，Ｒ２により調整されたハイレベル信号がコントローラ１０の位置信号モニターポートＰ５に入力される。一方、高速駆動信号出力ポートＰ８から高速駆動信号が出力されているときにはトランジスタＴＲ１がオン状態となって、抵抗Ｒ１とＲ２の間の接続点がダイオードＤ３およびトランジスタＴＲ１を介して接地されるので、位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂから離れると同時に位置信号モニターポートＰ５に入力される位置信号がローレベルに変化することになる。
【００３４】
したがって、位置スイッチ４の高電位プレート４ｂおよび低電位プレート４ｅを図３に示したような配置とすることにより、押圧部材４ｐがワイパモータ３の出力軸３ｓと共に図中の矢印Ａ方向に低速正回転している場合（高速駆動信号は出力されていない）には、図３（ａ）に示すように押圧部材４ｐがワイパブレード２０の下反転位置に対応する位置Ｐ１よりも、この実施例ではθａ＝１８°だけ手前の位置に到達して、可動接点４ｍが低電位プレート４ｅから離れると同時に位置信号モニターポートＰ５に入力される位置信号がローレベルからハイレベルに変化し、コントローラ１０が位置信号の信号変化（Ｌ→Ｈ）を検知することになり、この時点でワイパモータ３を停止させたり、反転させたりすることによって、ワイパブレード２０が慣性によって下反転位置を通り過ぎることなく、下反転位置において正確に停止させたり、高速モードへの切り替えを行うことができる。
【００３５】
また、同じく図中の矢印Ａ方向に低速正回転している場合に、図３（ｂ）に示すように、可動接点４ｍが高電位プレート４ｂから離れた時には、可動接点４ｍが高電位プレート４ｂから離れた時点では位置信号に変化はなく、押圧部材４ｐがワイパブレード２０の上反転位置に対応する位置Ｐ２よりもθａ＝１８°だけ手前の位置に到達して可動接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触した時点で、位置信号モニターポートＰ５に入力される位置信号がハイレベルからローレベルに変化し、コントローラ１０が位置信号変化（Ｈ→Ｌ）を検知することになる。したがって、この信号変化に応じてワイパモータ３を反転させることによって、慣性によるワイパブレード２０の通過を防止して、上反転位置において正確に高速モードへの切り替えを行うことができる。
【００３６】
一方、図３（ｃ）に示すように、押圧部材４ｐが出力軸３ｓと共に図中の矢印Ｂ方向に高速逆回転している場合（高速駆動信号出力中）には、押圧部材４ｐがワイパブレード２０の下反転位置に対応する位置Ｐ１よりもθｂ＝１８°だけ手前の位置に到達して、可動接点４ｍが高電位プレート４ｂから離れると同時に位置信号モニターポートＰ５に入力される位置信号がハイレベルからローレベルに変化し、コントローラ１０が位置信号の変化（Ｈ→Ｌ）が検知され、この時点で高速駆動信号を低速駆動信号に切り替えることにより下反転位置で正確にワイパブレード２０を反転させると共に、高速モードを低速モードに切り替えることができる。
【００３７】
すなわち、隙間調整回路１２は、ワイパモータ３の回転方向に係わりなく、言い換えると低速モード，高速モードのいずれの場合にも、ワイパブレード２０が下反転位置の手前の所定位置に到達した時点で位置スイッチ４からの位置信号に変化が生じるようにする機能を有している。
【００３８】
なお、位置スイッチ４のプレート配置について、この実施例ではθａ，θｂともに１８°に設定した例を示したが、作動速度による慣性力の差を考慮してθｂをθａよりも大きな角度に設定することも可能である。
【００３９】
バックアップ回路１３は、２個のトランジスタＴＲ３，ＴＲ４、コンデンサＣ１，Ｃ２、およびダイオードＤ２，Ｄ３から主に構成され、トランジスタＴＲ３のベースは、コンデンサＣ１を介してコントローラ１０のウオッチドッグ信号出力ポートＰ７に接続され、エミッタが接地されると共に、コレクタが電源Ｂに接続され、抵抗およびダイオードＤ２を介してトランジスタＴＲ４のベースに接続されている。また、トランジスタＴＲ４のコレクタは、モータ駆動回路１１の第４リレーＬ４のコイルＬ４ｓの他端側（下流側）に接続され、トランジスタＴＲ４のエミッタはダイオードＤ３を介して制御ユニット５の７番端子に接続され、制御ユニット５の７番端子は先に述べたようにワイパスイッチ２のＨ端子に接続されている。
【００４０】
バックアップ回路１３においては、コントローラ１０のウオッチドッグ信号出力ポートＰ７からウオッチドッグ信号が正常に出力されている間は、コンデンサＣ１が充電され、トランジスタＴＲ３がオン状態となり、ベースが低電位となってトランジスタＴＲ４がオフ状態となっているが、何らかの原因によってウオッチドッグ信号の出力が途絶えると、コンデンサＣ１が放電されてＴＲ３がオフされ、コンデンサＣ１が充電されることによってトランジスタＴＲ４がオンできる状態となる。このとき、ワイパスイッチ２を高速モード（ＨＩ）に操作すると、第４リレーＬ４のリレーコイルＬ４ｓがトランジスタＴＲ４，ダイオードＤ３およびワイパスイッチ２のＨ端子およびＥ端子を介して接地されることから、第４リレーＬ４がオン状態となり、後述する図５（ｂ）に示すように、ワイパモータ３に低速正回転方向の電流が供給され、ワイパブレードが低速作動する。
【００４１】
すなわち、この実施例においては、コントローラ１０のマイクロコンピュータが万一故障したとしても、ワイパスイッチ２を高速モード（ＨＩ）に操作することによって低速作動させることができ、ワイパ装置が操作不能に陥ることがないようになっている。
【００４２】
発振回路１４は、クロック信号発振器１４ａと２個のコンデンサからなり、コントローラ１０の発振ポートＰ９，Ｐ１０に接続されて、マイクロコンピュータであるコントローラ１０に制御用のクロック信号を与える。
【００４３】
次に、フローチャートやタイムチャートなどに基づいて、上記構造のワイパ制御装置１の制御について説明する。
【００４４】
（１）制御開始
図４に示すフローチャートにおいて、当該制御装置１の電源が投入されて制御がスタートすると、まず、ステップ１０１において内部レジスタが初期設定される。
【００４５】
そして、ステップ１０２においてタイマーがスタートし、プログラム周期を常に１ｍｓに保持するため、ステップ１０３において１ｍｓ経過するまで待機する。１ｍｓの時間経過ののち、ステップ１０４に進み、前記タイマーをクリヤしたのち、再スタートさせる。
【００４６】
続いて、ステップ１０５および１０６において、ワイパスイッチからのスイッチ入力およびオートストップスイッチの状態を読み込んだ後、ステップ１０７において、入力信号のチャタリング回避処理、すなわちワイパスイッチおよびオートストップスイッチからの信号を複数回読み込み、これらの信号が変わることなく安定した状態であることを確認して、以下のステップに移行する。
【００４７】
そして、ステップ１０８および１０９において、ワイパスイッチ２がオン操作されたかどうか、すなわち指令信号入力ポートＰ３あるいはＰ４への信号入力の有無が判定され、信号入力がない場合（ＮＯ）には、ステップ１１０および１１１において、高速作動フラッグＦ_H および低速作動フラッグＦ_L がセットされているかどうかが判定されるが、この場合には両フラッグＦ_H およびＦ_L は共に、ステップ１０１で初期設定（＝０）されたまま（ＮＯ）なので、ステップ１１２および１１３において、これらフラッグＦ_H およびＦ_L が再度クリヤされたのち、ステップ１１４および１１５において、コントローラ１０の高速作動信号出力ポートＰ８および低速作動信号出力ポートＰ６からの出力がオフされる。すなわちコントローラ１０から何も信号出力がないので、各リレーＬ１ないしＬ４は、図５（ａ）に示すようにすべてオフ状態となり、ワイパモータ３は停止状態を維持する。こののち、制御はステップ１０３に戻り、同様の処理がワイパスイッチ２が操作されるまで繰り返される。
【００４８】
（２）低速作動
図６（ａ）および（ｂ）に示す時刻ｔ0 において、ワイパスイッチ２がオフ状態から低速（ＬＯＷ）側に操作されると、コントローラ１０の低速指令信号入力ポートＰ３がワイパスイッチ２を介して接地されることから、図４に示すフローチャートのステップ１０９において低速スイッチがオン操作された（ＹＥＳ）と判定されてステップ１１６に移行し、ステップ１１６において低速作動フラッグＦ_L をセット（＝１）したのち、ステップ１１７に進み、高速作動フラッグＦ_H のセット状態が判定される。このとき高速作動フラッグＦ_H は、ステップ１１２においてクリヤされたまま（ＮＯ）なので、ステップ１１７からステップ１１８および１１９に進み、高速駆動信号出力ポートＰ８からは信号を出力することなく、ステップ１１９において低速駆動信号出力ポートＰ６から低速駆動信号が出力される。
【００４９】
低速駆動信号出力ポートＰ６からの信号出力によって、リレー回路１１のトランジスタＴＲ２がオン状態となることによってリレ−Ｌ４のコイルＬ４ｓが励磁され、図５（ｂ）に示すように当該リレ−Ｌ４のみがオンされることから、電源Ｂから第１リレーＬ１の常閉側接点Ｌ１ｃ、ワイパモータ３の第２端子（ローブラシ）３ａ、ワイパモータ３の第１端子３ｃ、第３リレーＬ３の常閉側接点Ｌ３ｃ、および第４リレーＬ４の常開側接点Ｌ４ｏを経て接地される給電回路が形成され、ワイパモータ３が低速での正回転を開始し、ワイパブレード２０が低速で払拭作動を始める。こののち、制御はステップ１０３に戻り、ワイパスイッチ２が次に操作されるまで同様の処理が繰り返され、ワイパブレード２０による低速払拭作動が続けられる。
【００５０】
（３）低速モードにおけるオフ操作
ワイパ装置が低速作動している状態（低速モード）で、ワイパスイッチ２がオフ操作されると、ワイパスイッチ２からの低速指令信号が消滅（低速指令信号入力ポートＰ３が接地されなくなる）し、図４に示すフローチャートのステップ１０９において低速スイッチがオン操作されていない（ＮＯ）と判定される。そして、ステップ１１０では高速作動フラッグＦ_H がセットされていない（ＮＯ）と判定されて、ステップ１１１に進み、ステップ１１１において低速作動フラッグＦ_L の状態が判定される。この場合には、ステップ１１６において低速作動フラッグＦ_L がセットされているので、ステップ１２０に移行し、ステップ１２０においてコントローラ１０の位置信号モニターポートＰ５からの入力信号、すなわちワイパブレード２０の位置が参照される。
【００５１】
図６（ａ）に示す時刻ｔ1 、すなわち位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅ上にあるとき、言い換えるとワイパブレード２０が上反転位置から下反転位置（ホームポジション）に向かっている時にワイパスイッチ２のオフ操作が行われた場合には、位置スイッチ４の接点４ｍが低電位プレート４ｅを介して接地されることから、ステップ１２０において位置信号モニターポートＰ５からの位置信号入力がローレベルである（ＹＥＳ）と判定され、ステップ１２１において低速作動フラッグＦ_L をクリヤしたのち、ステップ１１４および１１５に移行し、ステップ１１５において低速駆動信号出力ポートＰ６からの低速駆動信号が停止される。
【００５２】
低速駆動信号出力ポートＰ６からの低速駆動信号出力の停止により、トランジスタＴＲ２がオフ状態となり、リレ−Ｌ４のコイルＬ４ｓが消磁され、すべてのリレーがオフ状態となるが、図５（ｃ）に示すように位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触している間は、電源Ｂから第１リレーＬ１の常閉側接点Ｌ１ｃ、ワイパモータ３の第２端子３ａ、ワイパモータ３の第１端子３ｃ、第３リレーＬ３の常閉側接点Ｌ３ｃ、第４リレーＬ４の常閉側接点Ｌ４ｃ、および位置スイッチ４の低電位プレート４ｅを経て接地される自走回路が形成されるため、ワイパモータ３は低速での正回転を続ける。そして、時刻ｔ2 においてワイパブレード２０が下反転位置直前の所定位置に達すると、位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅから離れて自走回路が遮断されるが、こののちも惰性によってさらに回転し、ワイパブレード２０が下反転位置に到達して位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂに接触した時点で、図５（ａ）に示すようにアーマチュアショート回路が形成され、これによってワイパモータ３が停止し、ワイパブレード２０は下反転位置（ホームポジション）で停止する。
【００５３】
また、図６（ｂ）に示す時刻ｔ3 、すなわち位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂ上にあるとき、言い換えるとワイパブレード２０が下反転位置から上反転位置に向かっている時にワイパスイッチ２が低速モード（ＬＯＷ）からオフ操作された場合には、位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂを介して電源Ｂに接続されることから、位置信号モニタポートＰ５がハイレベルとなることによって、ステップ１２０において位置信号モニターポートＰ５からの入力信号がローレベルではない（ＮＯ）と判定され、ステップ１１８および１１９に移行して、低速駆動信号出力ポートＰ６からの低速駆動信号出力が保持され、ワイパモータ３の低速正回転が継続される。
【００５４】
そして、時刻ｔ4 において、位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅを介して接地され、ステップ１２０において位置信号モニタポートＰ５がローレベル（ＹＥＳ）であると判定されると、ステップ１２１を経てステップ１１４および１１５に移行し、ステップ１１５において低速駆動信号出力ポートＰ６からの低速駆動信号が停止されるが、以後同様に自走回路による低速正回転回転を続け、位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅから離れて自走回路が遮断された（時刻ｔ5 ）のち、高電位プレート４ｂに接触することでアーマチュアショート回路が形成され、ワイパブレード２０が下反転位置（ホームポジション）に停止する。このときのワイパブレード２０およびワイパリンクと位置スイッチ４の可動接点４ｍとの位置関係について図９に基づいて説明する。
【００５５】
図９（ａ）において、位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂ上にあるとき（図６（ｂ）に示した時刻ｔ3 ）、すなわちワイパブレード２０が下反転位置Ｔ_L（ ホームポジション）から上反転位置Ｔ_U に向かっている時にワイパスイッチ２がオフ操作されると、可動接点４ｍが高電位プレート４ｂから離れたのちも隙間調整回路１２により位置信号がハイレベルに保持されるので、可動接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触するまでワイパモータ３の低速正回転が維持される。
【００５６】
時刻ｔ4 においてワイパブレード２０が上反転位置Ｔ_U よりもやや手前の所定位置に達すると、図９（ｂ）に示すように位置スイッチ４の接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触し、低速駆動信号の出力が停止されるが、図５（ｃ）に示したように自走回路が形成されるためワイパモータ３は低速での正回転を続け、ワイパブレード２０は、上反転位置Ｔ_U に達したのち、下反転位置Ｔ_L に向けて移動を始める。
【００５７】
そして、時刻ｔ5 においてワイパブレード２０が下反転位置Ｔ_L よりも手前に設定された所定位置に達すると、図９（ｃ）に示すように位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅから離れて自走回路が遮断されるが、ワイパモータ３は惰性によってさらに回転を続け、位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂに接触した時点で、図５（ａ）に示したようなアーマチュアショート回路が形成されてワイパモータ３が停止し、ワイパブレード２０は、図９（ｄ）に示すように下反転位置Ｔ_L で停止する。
【００５８】
（４）低速モードから高速モードへの切り替え操作
ワイパ装置が低速作動しているときに、ワイパスイッチ２が低速モード（ＬＯＷ）から高速モード（ＨＩ）に切り替え操作されると、ワイパスイッチ２からの低速指令信号が消滅すると同時に、ワイパスイッチ２から高速指令信号が入力、すなわちコントローラ１０の高速指令信号入力ポートＰ４がワイパスイッチ２を介して接地されることから、図４に示すフローチャートのステップ１０８において高速スイッチがオン操作された（ＹＥＳ）と判定されてステップ１２２に移行し、ステップ１２２において高速作動フラッグＦ_H がセットされているかどうかが判定される。
【００５９】
この場合、高速作動フラッグＦ_H は、まだセットされていない（ＮＯ）ので、ステップ１２３に移行し、ステップ１２３において低速作動フラッグＦ_L の状態が判定される。低速作動フラッグＦ_L は、今までの低速作動時にステップ１１６においてセットされている（ＹＥＳ）ので、ステップ１２４に移行し、ステップ１２４においてコントローラ１０の位置信号モニタポートＰ５に入力される位置信号に立下がり（Ｈ→Ｌ）あるいは立上がり（Ｌ→Ｈ）の変化があったかどうか、言い換えると、ワイパブレード２０が上反転位置、あるいは下反転位置の手前の所定位置に到達したかどうかが判定され、信号変化のない場合（ＮＯ）には、ステップ１１８および１１９に移行して低速駆動信号出力ポートＰ６からの低速駆動信号出力を保持し、位置スイッチからの位置信号が変化するまで、ワイパモータ３の低速正回転が継続される。
【００６０】
ワイパブレード２０が上反転位置あるいは下反転位置直前の所定位置に到達して、位置スイッチ４からの位置信号に変化が認められると、ステップ１２４（ＹＥＳ）からステップ１２５および１２６に進み、高速作動フラッグＦ_H がセットされると共に、低速作動フラッグＦ_L がクリヤされたのち、ステップ１２７において高速駆動信号出力ポートＰ８から高速駆動信号が出力されると共に、ステップ１２８において低速駆動信号出力ポートＰ６からの信号出力が停止される。
【００６１】
低速駆動信号出力ポートＰ６からの信号出力の停止により、トランジスタＴＲ２がオフ状態となって第４リレ−Ｌ４のコイルＬ４ｓが消磁（ＯＦＦ）されると共に、高速駆動信号出力ポートＰ８からの信号出力によってトランジスタＴＲ１がオン状態となり、これによってリレーＬ１，Ｌ２およびＬ３のコイルＬ１ｓ，Ｌ２ｓおよびＬ３ｓがそれぞれ励磁（ＯＮ）されることから、図５（ｄ）に示すように電源Ｂから第３リレーＬ３の常開側接点Ｌ３ｏ、ワイパモータ３の第１端子３ｃ、ワイパモータ３の第３端子３ｂ、および第２リレーＬ２の常開側接点Ｌ２ｏを経て接地される給電回路が形成され、ワイパモータ３の低速正回転が高速逆回転に切り替わる。
【００６２】
例えば、図６（ｃ）に示す時刻ｔ1 、すなわち位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂ上にあるとき、言い換えると図１０（ａ）に示すように、ワイパブレード２０が下反転位置Ｔ_L から上反転位置Ｔ_U に向かう途上でワイパスイッチ２が低速モードから高速モードに切り替えられた場合には、図１０（ｂ）に示すように位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触して、コントローラ１０の位置信号モニタポートＰ５に入力される位置信号が立下がった（Ｈ→Ｌ）時刻ｔ2 （前述のように、可動接点４ｍが高電位プレート４ｂから離れたのちも低電位プレート４ｅに接触するまでは、隙間調整回路１２によって位置信号がハイレベルに保持される）、すなわちワイパブレード２０が上反転位置直前の所定位置に到達したときに低速駆動信号が高速駆動信号に切り替わるが、ワイパモータ３はなおも惰性による正回転（矢印Ａ方向）を続け、図１０（ｃ）に示すようにワイパブレード２０が上反転位置Ｔ_U に到達して、位置スイッチ４の押圧部材４ｐが位置Ｐ２に到達した時点でワイパモータ３が高速逆回転を開始する。
【００６３】
このとき、可動接点４ｍは、図１０（ｄ）に示すようにワイパモータ３の逆転によって、押圧部材４ｐが反対方向からクラッチ部材４ｃに当接するまで低電位プレート４ｅ上に置き去りにされる。また、ワイパモータ３の逆転が開始されると、モータ３の出力軸３ｓに固定されたモータアーム２１の逆回転（矢印Ｂ方向回転）に伴って、モータアーム２１に取り付けられた偏心メタル２２がモータアーム２１上を１８０°反転することによってモータアーム２１の実質長さがＬａからＬｂに短くなる（図２参照）ことから、前述のように高速モードにおける実際の払拭範囲を低速モード時と同じにすることができる。
【００６４】
一方、図７（ｄ）に示す時刻ｔ3 、すなわち位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅ上にあるとき、言い換えると図１１（ａ）に示すように、ワイパブレード２０が上反転位置Ｔ_U から下反転位置Ｔ_L に向かっている時にワイパスイッチ２が低速モードから高速モードに切り替えられた場合には、図１１（ｂ）に示すように位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅから離れ、隙間調整回路１２によって位置信号モニタポートＰ５に入力される位置信号に立上がり（Ｌ→Ｈ）が生じた時刻ｔ4 、すなわちワイパブレード２０が下反転位置直前の所定位置に到達したときに低速駆動信号が高速駆動信号に切り替わるが、ワイパモータ３は同様に惰性による正回転（矢印Ａ方向）を続け、図１１（ｃ）に示すようにワイパブレード２０が下反転位置Ｔ_L に到達して、位置スイッチ４の押圧部材４ｐが位置Ｐ１に到達した時点でワイパモータ３が高速逆回転を始める。このとき、可動接点４ｍは、図１１（ｄ）に示すように、押圧部材４ｐがほぼ１回転する間、高電位プレート４ｂ上に置き去りにされる。また、同様に、ワイパモータ３の逆転によって偏心メタル２２が１８０°回転し、モータアーム２１の実質長さがＬａからＬｂに短くなる。
【００６５】
このように、ワイパブレード２０が下反転位置Ｔ_L あるいは上反転位置Ｔ_U にあるときにワイパモータ３の低速正回転が高速逆回転に切り替わるようになっているので、ワイパブレード２０がウインドガラス３０上で逆行するようなことがなくなり、違和感のない払拭作動となる。また、ワイパスイッチ２を低速から高速に切り替えたのち、最初に到達した反転位置で高速逆回転に切り替わるので、低速モードから高速モードへの切り替えが速やかなものとなる。
【００６６】
（５）高速作動
ワイパスイッチ２のオフ状態において、図７（ｅ）に示す時刻ｔ0 でワイパスイッチ２を高速（ＨＩ）側にオン操作すると、ワイパスイッチ２を介してコントローラ１０の高速指令信号入力ポートＰ４が接地されることにより、図４に示すフローチャートのステップ１０８において高速スイッチがオン操作された（ＹＥＳ）と判定されてステップ１２２に移行し、ステップ１２２において高速作動フラッグＦ_H の状態が判定される。このとき、高速作動フラッグＦ_H は、ワイパスイッチ２が操作される前に、ステップ１１２でクリヤされたまま（ＮＯ）なので、ステップ１２３に移行して低速作動フラッグＦ_L がセットされているかどうかが判定される。低速作動フラッグＦ_L もステップ１１３でクリヤされたまま（ＮＯ）なので、ステップ１２９に進み、ステップ１２９において低速作動フラッグＦ_L をセットしたのち、ステップ１１８および１１９に移行し、ステップ１１９において低速駆動信号出力ポートＰ６から低速駆動信号のみが出力される。そして、制御はステップ１０３に戻る。
【００６７】
低速駆動信号出力ポートＰ６からの低速駆動信号の出力により、トランジスタＴＲ２がオン状態となることによってリレ−Ｌ４のコイルＬ４ｓが励磁され、第４のリレ−Ｌ４のみがオンされることから、図５（ｂ）に示すようにワイパモータ３への低速正回転方向の給電回路が形成されるので、ワイパモータ３が低速での正回転を開始し、ワイパブレード２０が低速で払拭作動を始める。
【００６８】
ステップ１０３に戻ったのち、同様にステップ１０８（ＹＥＳ）およびステップ１２２（ＮＯ）を経てステップ１２３に進み、ステップ１２９において低速作動フラッグＦ_L がセットされているので、ステップ１２３（ＹＥＳ）からステップ１２４に移行し、位置スイッチ４からの位置信号の変化の有無が判定され、信号変化がない場合にはステップ１１８および１１９においてワイパモータ３の低速正回転が維持され、位置スイッチ４から位置信号モニタポートＰ５に入力される位置信号に信号変化が生じるまでこのような処理が繰り返される。
【００６９】
時刻ｔ1 において、ワイパブレード２０が上反転位置直前の所定位置に到達し、位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触することによって位置信号モニタポートＰ５に入力される位置信号に立下がり（Ｈ→Ｌ）が生じると、ステップ１２４（ＹＥＳ）からステップ１２５および１２６に進み、高速作動フラッグＦ_H がセットされると共に、低速作動フラッグＦ_L がクリヤされたのち、ステップ１２７において高速駆動信号出力ポートＰ８から高速駆動信号が出力されると共に、ステップ１２８において低速駆動信号出力ポートＰ６からの低速駆動信号の出力が停止される。
【００７０】
低速駆動信号出力ポートＰ６からの信号出力がなくなり、高速駆動信号出力ポートＰ８から高速駆動信号が出力されることにより、トランジスタＴＲ２がオフ状態、トランジスタＴＲ３がオン状態となって、第４リレ−Ｌ４がオフ状態、第１ないし第３リレーＬ１，Ｌ２，Ｌ３がそれぞれオン状態となることから、図５（ｄ）に示すようにワイパモータ３への高速逆回転方向の給電回路が形成され、ワイパモータ３の低速正回転が高速逆回転に切り替わり、ワイパブレード２０が高速での払拭作動を開始する。このときのワイパブレード２０と位置スイッチ４の接点位置との関係については、図１０と同様である。また、ワイパモータ３の低速正回転から高速逆回転への切り替わりに伴って、モータアーム２１に取付けた偏心メタル２２の１８０°旋回によりモータアーム２１の実質長さがＬａからＬｂに短くなる（図２参照）ことも同様である。
【００７１】
（６）高速モードにおけるオフ操作
ワイパ装置が高速作動し、図１２（ａ）に示すようにワイパモータ３の出力軸３ｓがモータアーム２１および位置スイッチ４の押圧部材４ｐと共に、図中の矢印Ｂ方向に高速逆回転している状態において、図８（ｆ）に示す時刻ｔ2 でワイパスイッチ２がオフ操作されると、ワイパスイッチ２からの高速指令信号が消滅し（高速指令信号入力ポートＰ４が接地されなくなる）、図４に示すフローチャートのステップ１０８において高速スイッチがオン操作されていない（ＮＯ）と判定されたのち、ステップ１０９においても低速スイッチがオン操作されていない（ＮＯ）と判定され、高速作動フラッグＦ_H はステップ１２５においてセットされているので、ステップ１１０（ＹＥＳ）からステップ１３０に移行し、ステップ１３０において、位置信号モニタポートＰ５への位置信号に立下がり（Ｈ→Ｌ）があるかどうかが判定される。このような信号変化がない場合（ＮＯ）には、ステップ１２７および１２８に進み、位置信号に立下がり変化が生じるまでワイパモータ３の高速逆回転が維持される。
【００７２】
時刻ｔ3 において、位置スイッチ４の可動接点４ｍが、図１２（ｂ）に示すように、高電位プレート４ｂに接触すると、位置信号に立上がり（Ｌ→Ｈ）変化が生じる（可動接点４ｍが低電位プレート４ｅから離れても高電位プレート４ｂに接触するまでは隙間調整回路１２により位置信号がローレベルに保持される）が、立下がりではないので無視され、その後、時刻ｔ4 において、図１２（ｃ）に示すように、ワイパブレード２０が下反転位置直前の所定位置に到達して位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂから離れると、位置信号モニタポートＰ５が隙間調整回路１２の抵抗Ｒ２，ダイオードＤ１およびトランジスタＴＲ１を介して接地されることから、位置信号に立下がり（Ｈ→Ｌ）が生じたことが検知され、ステップ１３０（ＹＥＳ）からステップ１３１に移行して、高速作動フラッグＦ_H をリセットしたのち、ステップ１１４および１１５に進み、高速駆動信号出力ポートＰ８からの出力が停止される。
【００７３】
高速駆動信号出力ポートＰ８からの高速駆動信号が停止すると、トランジスタＴＲ１がオフ状態となり、リレ−Ｌ１，Ｌ２およびＬ３のコイルＬ１ｓ，Ｌ２ｓおよびＬ３ｓが消磁され、すべてのリレーがオフ状態となってワイパモータ３への給電回路が遮断されるが、ワイパモータ３は惰性によってなおも回転を続け、、図１３（ｄ）に示すように、ワイパブレード２０が下反転位置Ｔ_L に到達し、位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触した状態で停止する。そして、可動接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触している間は、図５（ｃ）に示すようにワイパモータ３の自走回路が形成されるため、図１３（ｅ）に示すように、ワイパモータ３は低速での正回転を始める。このとき、可動接点４ｍは、押圧部材４ｐが正回転方向（矢印Ａ）にほぼ１回転してクラッチ部材４ｃに反対側から当接するまでの間、低電位プレート４ｅ上に置き去りにされ、ワイパブレード２０がほぼ１往復する間、ワイパモータ３の自走回路を保持する。
【００７４】
そして、ワイパモータ３が低速正回転に切り替わることによって、モータアーム２１に取付けられた偏心メタル２２が１８０°旋回し、これによってモータアーム２１の実質長さがＬｂからＬａの長さに戻り、ワイパブレード２０の構造的な払拭範囲（静的な払拭範囲）がＳａに復帰する（図２参照）。なお、時刻ｔ4 において、位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂから離れる（図１２（ｃ）参照）ことによって位置信号の立ち下がりが検知されたのち、高速駆動信号の停止によってトランジスタＴＲ１がオフ状態になることから、位置調整回路１２によって一時的に位置信号がハイレベルとなるが制御には関係なく、可動接点４ｍが低電位プレート４ｅ上に移行することによってその直後にローレベルとなる。
【００７５】
そして、ワイパモータ３の低速正回転により、位置スイッチ４の押圧部材４ｐがクラッチ部材４ｃに反対方向から当接し、時刻ｔ5 において、図１３（ｆ）に示すように、ワイパブレード２０が下反転位置直前の所定位置に到達して可動接点４ｍが低電位プレート４ｅから離れると、自走回路が遮断されるが、ワイパモータ３は惰性によってさらに回転を続け、可動接点４ｍが高電位プレート４ｂに接触すると、図５（ａ）に示すようなアーマチュアショート回路が形成されてワイパモータ３が停止し、図１３（ｇ）に示すように、ワイパブレード２０は下反転位置Ｔ_L （ホームポジション）に停止する。
【００７６】
すなわち、高速モードにおいてワイパスイッチ２がオフ操作された場合に、ワイパブレード２０が下反転位置に到達するまでは高速モードのままとし、下反転位置に到達した時点で自走回路による自動停止に移行するようになっているので、制御が単純化されると共に、ワイパスイッチ２をオフ操作したのち、実際にワイパブレード２０が下反転位置に停止するまでの時間を短くすることができる。
【００７７】
（７）高速モードにおける低速モードへの切り替え操作
ワイパ装置が高速作動しているときに、図８（ｇ）に示す時刻ｔ1 においてワイパスイッチ２が高速モード（ＨＩ）から低速モード（ＬＯＷ）に切り替え操作されると、ワイパスイッチ２からの高速指令信号が消滅すると同時に、コントローラ１０の低速信号入力ポートＰ３がワイパスイッチ２を介して接地され、図４に示すフローチャートのステップ１０８において高速スイッチがオン操作されていない（ＮＯ）と判定された後、ステップ１０９において低速スイッチがオン操作されている（ＹＥＳ）と判定されて、制御はステップ１１６に移行する。ステップ１１６において低速作動フラッグＦ_L がセットされたのち、ステップ１１７において高速作動フラッグＦ_H の状態が判定される。
【００７８】
高速作動フラッグＦ_H は、ワイパスイッチ２が低速モードに切り替え操作される前の高速作動時にステップ１２５においてセットされているので、ステップ１１７からステップ１３２に移行し、ステップ１３２において遅延フラッグＦ_D がセットされているかどうかが判定される。遅延フラッグＦ_D は、制御開始時の初期設定においてステップ１０１でリセット（＝０）されたままなのでステップ１３２（ＮＯ）からステップ１３３に進み、ステップ１３３において位置スイッチ２からの位置信号に立下がり変化（Ｈ→Ｌ）があるかどうかが判定される。
【００７９】
このような信号の変化が検出されない場合（ＮＯ）には、ステップ１２７および１２８に進み、高速駆動信号出力ポートＰ８からの高速駆動信号が維持されるので、ワイパモータ３は高速逆回転を持続する。すなわちワイパブレード２０が下反転位置直前の所定に到達して、位置スイッチ４からの位置信号に立下がり変化が生じるまでは、上反転位置Ｔ_U に到達してもそのまま高速作動を続ける。
【００８０】
そして時刻ｔ2 において、ワイパブレード２０が下反転位置直前の所定位置に到達して位置スイッチ４の可動接点４ｍが高電位プレート４ｂ離れて（図１２（ｃ）参照）、位置信号モニタポートＰ５に入力される位置スイッチ４からの位置信号に立下がり変化（Ｈ→Ｌ）が生じると、ステップ１３３（ＹＥＳ）からステップ１３４に移行し、ステップ１３４で遅延フラッグＦ_D をセットしたのち、ステップ１１４および１１５に進み、高速駆動信号出力ポートＰ８からの高速駆動信号が遮断される。
【００８１】
高速駆動信号出力ポートＰ８からの高速駆動信号の消滅により、トランジスタＴＲ１がオフ状態となり、リレーＬ１，Ｌ２，Ｌ３がそれぞれオフされ、すべてのリレーがオフ状態となるが、ワイパモータ３は惰性でさらに回転（逆回転）を続ける。
【００８２】
この間に、制御はステップ１０３に戻り、ステップ１０４〜ステップ１０９（ＹＥＳ）、ステップ１１６およびステップ１１７（ＹＥＳ）を経て、ステップ１３２に進み、遅延フラッグＦ_D の状態が判定される。遅延フラッグＦ_D はステップ１３４においてセットされているので、ステップ１３２（ＹＥＳ）からステップ１３５に移行し、遅延カウンタＤのカウント値が所定の時間Ｔに達したかどうかが判定される。なお、この時間Ｔは位置スイッチの可動接点がＢプレートとＥプレートの間の隙間を通過するのに要する時間Ｔｏよりも十分長い時間に設定されている。
【００８３】
遅延カウンタＤのカウント値がＴに達するまでは、ステップ１３５（ＮＯ）からステップ１３６に進んで遅延カウンタＤをインクリメントしたのち、ステップ１１４および１１５において高速駆動信号および低速駆動信号の停止状態を継続し、各リレーのオフ状態を維持する。
【００８４】
一方、ワイパモータ３の惰性回転によって、時刻ｔ3 において位置スイッチ４の可動接点４ｍが低電位プレート４ｅに接触すると、図５（ｃ）に示すように自走回路が形成されワイパモータ３に低速正回転方向の電流が供給されるが、惰性によってなお逆転方向の回転を続け、ワイパブレード２０が下反転位置に到達したのち、ワイパモータ３が自走回路による低速正回転を始める。そして低速正回転を開始したのち、時刻ｔ4 において遅延カウンタＤのカウント値がＴに達すると、制御はステップ１３５（ＹＥＳ）からステップ１３７および１３８に移行し、遅延カウンタＤおよび高速作動フラッグＦ_H をクリヤしたのち、ステップ１１８および１１９に進み、コントローラ１０の低速駆動信号出力ポートＰ６から低速駆動信号を発生する。低速駆動信号によって、トランジスタＴＲ２がオン状態となることからリレーＲＬ４がオンされ、図５（ｂ）に示すようなワイパモータ３に対する低速正回転方向の給電回路が形成されるので、ワイパブレード２０は低速による払拭作動を続ける。
【００８５】
このとき、ワイパモータ３の低速正回転への切り替わりに伴ってモータアーム２１に取付けた偏心メタル２２の旋回が生じ、これによってモータアーム２１の実質長さが図２（ａ）に示すようにＬａに復帰し、ワイパブレード２０による構造的な払拭範囲がＳａとなることは言うまでもない。
【００８６】
このように、高速モードから低速モードへの切り替えに際して、切り替え操作後ワイパブレード２０が下反転位置直前の所定位置に達した時点でワイパモータ３への高速逆転方向の給電を遮断したのち、自走回路による低速正回転に切り替え、しかるのちモータ駆動回路１１による低速正回転方向の給電回路を形成して低速作動させるようにしているので、ワイパモータ３の逆転に伴う大きな電流をリレーによって遮断することがないので、リレーの負荷を低減して故障を防止することができ、リレーの小型化および信頼性の向上が可能になる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わるワイパ制御装置は、ワイパスイッチと、ワイパモータと、位置スイッチと、コントローラと、モータ駆動回路を備え、モータ駆動回路は４個のリレーと第１および第２のトランジスタを有し、コントローラとワイパモータおよび位置スイッチとの間に電気的に接続されたものであるから、コントローラからの低速駆動信号出力に基づいて第２のトランジスタがオン状態となって第４リレーがオン作動することによってワイパモータのローブラシ端子からコモンブラシ端子に向かう電流が供給されると共に、高速駆動信号出力に基づいて第１のトランジスタがオン状態となって第１ないし第３リレーがそれぞれオン作動することによってワイパモータのコモンブラシ端子からハイブラシ端子に向かう電流が供給される。また、コントローラから低速駆動信号も高速駆動信号も出力されていない場合には、すべてのリレーがオフ状態となるが、位置スイッチの可動接点が低電位プレート上にあるうちは自走回路が形成されると共に、可動接点が低電位プレートから離れて高電位プレートに接触するとアーマチュアショート回路が形成されるようになっているので、位置スイッチの各プレートをワイパブレードの下反転位置および上反転位置への到達にタイミングを合わせて信号変化が生じるように配設し、ワイパスイッチからの指令信号および位置スイッチからの位置信号に応じて、ワイパブレードの下反転位置あるいは上反転位置への到達にタイミングを合わせて低速駆動信号および高速駆動信号の遮断や切り替えを行うように制御することにより、高速モードと低速モードでワイパモータの回転方向が異なるワイパリンク装置においても、作動モードの切り替えに伴うワイパブレードの逆行やこれに伴う拭き残しが防止できると共に、下反転位置（ホームポジション）における円滑な自動停止が可能になるという極めて優れた効果をもたらすものである。
【００８８】
本発明の請求項２に係わるワイパ制御装置においては、さらに電源側に接続された２個の抵抗と、これら抵抗間の接続点と第１トランジスタのコレクタとの間に介装されたダイオードからなる隙間調整回路を備えているので、コントローラから高速駆動信号が出力されている間は、第１トランジスタがオン状態となってコントローラの位置信号モニターポートが抵抗，ダイオードおよび第１トランジスタを介して接地されることから、位置スイッチの可動接点が低電位プレートから離れて高電位プレートとの間の位置にあるときにも、ローレベルの位置信号をコントローラの位置信号モニターポートに供給することができ、高速駆動信号が出力されていない時には、第１トランジスタがオフ状態となるので、位置スイッチの可動接点が高電位プレートから離れて上記隙間位置にあるときでも、２個の抵抗によって調整されたハイレベル信号を位置信号として位置信号モニターポートに供給することができる。したがって作動速度、つまりワイパモータの回転方向に係わりなくワイパブレードが反転位置よりも手前の所定位置に到達した時点で位置信号に信号変化が生じるように設定することができ、この信号変化に応じて駆動信号を遮断したり切り替えたりすることにより、慣性によるワイパブレードのオーバランを防止して、ワイパブレードの停止や作動速度の切り替えを所定の反転位置で正確に行うことが可能になる。
【００８９】
また、本発明の請求項３に係わるワイパ制御装置においては、それぞれ２個のトランジスタ，コンデンサ，ダイオードを備えたバックアップ回路を有しており、コントローラのウオッチドッグ信号出力ポートからのパルス信号が消滅した場合には、第３のトランジスタがオフ状態となることによって第４のトランジスタがオン状態となる。したがって、この状態でワイパスイッチを高速モードに操作することによって、第３ダイオードおよびワイパスイッチを介してモータ駆動回路の第４リレーのコイルを励磁させてオン作動させることができ、これによってワイパモータが低速正回転を始めるので、コントローラが何らかの原因によって万一故障したとしても操作不能となるようなことがなく、運転者の視界を確保することができるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるワイパ制御装置の回路構成図である。
【図２】（ａ） 本発明に係わるワイパ制御装置により制御されるワイパリンク装置の原理を示す概略図であって、低速モードにおけるモータアームの回転方向とモータアーム長さおよび構造的な払拭範囲の関係を示す説明図である。
（ｂ） 図２（ａ）に示したワイパリンク装置の高速モードにおけるモータアームの回転方向とモータアーム長さおよびワイパブレードによる構造的な払拭範囲の説明図である。
【図３】（ａ）ないし（ｂ）は図１に示したワイパ制御装置の位置スイッチの構造と作動を示す概略図であって、低速モードおよび高速モードにおいてワイパブレードが反転位置に接近したときの接点位置を示すそれぞれ説明図である。
【図４】図１に示したワイパ制御装置における制御を示すフローチャートである。
【図５】図１に示したワイパ制御装置のモータ駆動回路の動作を示す説明図であって、（ａ）ないし（ｄ）はそれぞれワイパモータの停止時、低速作動時、自走回路による低速正回転時、および高速作動時における給電経路を示す図である。
【図６】（ａ） 低速モードにおけるオフ操作時の制御を示すタイムチャートである。
（ｂ） 同じく低速モードにおけるオフ操作時の制御を示すタイムチャートである。
（ｃ） 低速モードから高速モードへの切り替え操作時の制御を示すタイムチャートである。
【図７】（ｄ） 同じく低速モードから高速モードへの切り替え操作時の制御を示すタイムチャートである。
（ｅ） オフ状態における高速モードへのオン操作時の制御を示すタイムチャートである。
【図８】（ｆ） 高速モードにおけるオフ操作時の制御を示すタイムチャートである。
（ｇ） 高速モードから低速モードへの切り替え操作時の制御を示すタイムチャートである。
【図９】（ａ）ないし（ｄ）は低速モードにおいてオフ操作がなされた場合のワイパブレードと位置スイッチ接点との位置関係を順次示す説明図である。
【図１０】（ａ）ないし（ｄ）はワイパブレードが下反転位置から上反転位置に向けて移動している時に低速モードから高速モードへの切り替え操作がなされた場合のワイパブレードと位置スイッチ接点との位置関係を順次示す説明図である。
【図１１】（ａ）ないし（ｄ）はワイパブレードが上反転位置から下反転位置に向けて移動している時に低速モードから高速モードへの切り替え操作がなされた場合のワイパブレードと位置スイッチ接点との位置関係を順次示す説明図である。
【図１２】（ａ）ないし（ｃ）は高速モードにおいてオフ操作がなされた場合のワイパブレードと位置スイッチ接点との位置関係を順次示す説明図である。
【図１３】（ｄ）ないし（ｇ）は高速モードにおいてオフ操作がなされた場合の図１２（ｃ）に続くワイパブレードと位置スイッチ接点との位置関係を順次示す説明図である。
【符号の説明】
１ ワイパ制御装置
２ ワイパスイッチ
３ ワイパモータ
４ 位置スイッチ
４ｂ 高電位プレート
４ｅ 低電位プレート
４ｍ 可動接点
１０ コントローラ
１１ モータ駆動回路
１２ 隙間調整回路
１３ バックアップ回路
２０ ワイパブレード
Ｌ４，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ リレー
ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４ トランジスタ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ ダイオード
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｐ５ 位置信号モニターポート
Ｐ６ 低速駆動信号出力ポート
Ｐ７ ウオッチドッグ信号出力ポート
Ｐ８ 高速駆動信号出力ポート

Claims (3)

1. 操作に応じて低速指令信号または高速指令信号を選択的に発生するワイパスイッチと、
   コモンブラシに接続された第１端子と、コモンブラシに対向する位置に配設されたローブラシに接続された第２端子と、コモンブラシとローブラシの間のローブラシ寄りの位置に配設されたハイブラシに接続された第３端子をそなえ、低速正回転および高速逆回転してワイパブレードを下反転位置と上反転位置の間で往復作動させるワイパモータと、
   電源側に接続された高電位プレートと、接地された低電位プレートと、ワイパブレードの位置に応じて前記高電位プレートおよび低電位プレートに離接して位置信号を発生する可動接点を備えた位置スイッチと、
   ワイパスイッチからの低速指令信号と位置スイッチからの位置信号に応じて低速駆動信号を出力すると共に、ワイパスイッチからの高速指令信号と位置スイッチからの位置信号に応じて高速駆動信号を出力するコントローラと、
   コントローラからの低速および高速駆動信号に応じてワイパモータを低速正回転あるいは高速逆回転駆動するモータ駆動回路を備え、
   前記モータ駆動回路は、４個のリレーと、エミッタ接地されると共にベースがコントローラの高速駆動信号出力ポートに接続された第１のトランジスタと、同じくエミッタ接地されると共にベースがコントローラの低速駆動信号出力ポートに接続された第２のトランジスタを備え、各リレーコイルの一端側がそれぞれ電源側に接続されると共に、第１ないし第３リレーのコイルの他端側が第１トランジスタのコレクタに、第４リレーのコイルの他端側が第２トランジスタのコレクタにそれぞれ接続され、第１リレーの可動接点が電源側に接続されると共に常閉接点がワイパモータの第２端子に接続され、第２リレーの可動接点が接地されると共に常開接点がワイパモータの第３端子に接続され、第３リレーの可動接点がワイパモータの第１端子に接続されると共に常開接点が電源側に、常閉接点が第４リレーの可動接点にそれぞれ接続され、第４リレーの常閉接点が位置スイッチの可動接点に接続されると共に常開接点が接地されていることを特徴とするワイパ制御装置。
2. 互いに直列に連結されて一端を電源側に接続され、位置スイッチの可動接点とコントローラの位置信号モニターポートとの間を結ぶ結線途中に他端を接続された２個の抵抗と、これら２個の抵抗の接続点と前記第１トランジスタのコレクタとの間に介装されて第１トランジスタ側に向かう電流を流すダイオードからなる隙間調整回路を備えていることを特徴とする請求項１記載のワイパ制御装置。
3. ２個のコンデンサと、第３および第４のトランジスタと、これら第３および第４のトランジスタの間に介装された第２のダイオードと、高速モードに操作することによって接地されるワイパスイッチの端子と第４トランジスタの間に介装されてワイパスイッチに向かう電流を流す第３のダイオードを有するバックアップ回路を備え、前記第３トランジスタはエミッタ接地されると共にコレクタが電源側に接続され、ベースが第１のコンデンサを介してコントローラのウオッチドッグ信号出力ポートに接続され、第４トランジスタのコレクタが前記モータ駆動回路における第４リレーのコイルの他端に接続されると共にベースが第２ダイオードのカソードに接続され、該第２ダイオードのアノードが第３トランジスタのコレクタに接続されると共に第２のコンデンサを介して接地されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のワイパ制御装置。

Images