JP3958437B2 - 対向払拭型ワイパ装置の制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ワイパ装置の制御技術に関し、特に、対向払拭型のワイパ装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フロントガラスの大型化に伴う払拭面積増大や横方向の視界向上のため、フロントガラスの左右両端側にワイパアームの回転中心を配し、フロントガラスの両サイドから中央に向かってワイパブレードが作動するいわゆる対向払拭型のワイパ装置が採用されてきている。
【０００３】
この対向払拭型のワイパ装置では、まず車両中央部にワイパ駆動用のモータを配置し、リンク機構を介して左右のワイパブレードを対向作動させている。すなわち、モータの回転軸にクランクアームを取り付けるとともに、上下中間位置が枢支された中間リンクを設け、その一端側とクランクアームとを連結ロッドにて接続させる。これにより、モータの回転運動は中間リンクの往復揺動運動に変換される。そして、中間リンクの上下両端部を駆動ロッドを介してフロントガラス両端下部から突出する左右のワイパ軸の駆動レバーに連結させ、左右のワイパアームを対向的に作動させている。
【０００４】
ところが、対向払拭型のワイパ装置をこのように１個のモータで駆動しようとすると、前述のようにほぼ車両の全幅に等しい駆動機構を要し、機構が大がかりとなり、かつその重量も大きくなるという問題があった。そこで、このような問題を解決すべく、左右のワイパブレードをそれぞれ別個にモータ駆動する方式が開発されている。
【０００５】
この場合、左右のワイパブレードに完全同一の特性を持つモータを配することは困難であり、また、モータに対する負荷変動をなくすことも不可能である。従って、左右のモータの非同期動作が生じ易く、左右の動きがバラバラになりワイパブレード同士が干渉してしまうという問題が生じる。
【０００６】
そこで、公知の方法ではないが、左右のワイパアームの位置角度を検出し、基準となる側のワイパアームの位置角度から、もう一方の側のワイパアームの位置角度を引いて両者の位置角度差を求め、それに基づいて両ワイパアームの動作を制御する方式も開発されている。
【０００７】
そこではまず、例えば運転席側（以下、ＤＲ側と略す）を基準として、位置角度差＝ＤＲ側ワイパアーム位置角度−助手席側（以下、ＡＳ側と略す）ワイパアーム位置角度を求める。このとき、位置角度差は前記演算結果の絶対値であり、演算結果が＋のときはＤＲ側の角度が大きく、−のときはＡＳ側の角度が大きいことになる。そして、得られた値が＋のときは、その絶対値に応じて、ＤＲ側モータの出力を上げるか、ＡＳ側モータの出力を下げるか、あるいはその両方を行い位置角度差の解消を図る。また、演算結果が−のときはその逆の動作を行って正常動作への復帰を図っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ワイパ作動中に何らかの原因によってワイパブレード同士が当接してロック状態となる場合がある。このような場合そのまま通電を続けるとシステムが破壊される恐れがある。そのため、ロック状態となってから一定時間が経過したときには通電を止めてモータを停止させシステムの保護を図るようにしている。
【０００９】
ここで、ワイパブレードがロック状態となる場合としては、雪などの障害物による場合の他、ワイパブレードの先後関係が何らかの外力によって入れ替わってしまった場合がある。前述のような位置角度差に基づく制御では、ＤＲ側とＡＳ側の先後関係が入れ替わった場合、入れ替わり状態であるにもかかわらず、先行する側を追い抜いて正常な位置角度差を保とうとする。すなわち、両者の位置角度差に基づき、追い越した方の出力を下げるとともに追い越された方の出力を上げて位置角度差を所定値に戻そうとする。このため追い越した側に追い越された側が追い付いて両者が接触し、さらにこの状態で追い越された側が追い越した側を追い抜こうとするため、両者は当接したままロック状態となってしまう。
【００１０】
これに対し公知の方法ではないが、ＤＲ側とＡＳ側の位置角度を比較し、両者の入れ替わりが判明すると両者の制御形態を一旦入れ替え、追い越した側を先に逃がしてロック状態を解消するという方式も検討されている。しかしながら、ワイパブレードの位置角度の変化を伴うことなく、機構部の撓みによってワイパブレードの入れ替えが生じることもある。このとき前記のような制御方法では、両者の先後関係は正常と判断され、前述のような制御形態の入れ替えは行われない。従って、ロック状態を解消することはできず、結局、障害物によるロック状態と区別できずにモータ停止によるシステムダウンで対処せざるを得ない。
【００１１】
本発明の目的は、左右のワイパブレードの先後関係が位置角度変化を伴うことなく入れ替わった場合であっても、ワイパブレードがロック状態となって停止してしまうことを防止することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の対向払拭型ワイパ装置の制御方法は、それぞれ別個のモータによって駆動され、予め定められた先後関係をもって払拭動作を行う左右のワイパブレードを有してなる対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、当該対向払拭型ワイパ装置の駆動中にワイパブレードが停止した場合、正常作動時に後側にあるべきワイパブレードを駆動するモータの出力を上昇させ、このモータ出力上昇により正常作動時に先側にあるべきワイパブレードが動作した場合、ワイパブレードの先後関係の入れ替わりによる停止と判断して、上反転位置に至るまで所定の先後関係を入れ替えてワイパブレードを駆動することを特徴としている。
【００１３】
この場合、各モータの少なくとも一方に、その回転に伴って発生するパルス信号によってリセットされるタイマを接続し、前記モータ出力上昇、つまり正常作動時に後側にあるべきワイパブレードを駆動するモータの出力上昇を、正常作動時に後側にあるべきワイパブレードを駆動するモータに接続されたタイマがリセットされずにオバーフローした場合に実施するようにしても良い。
【００１４】
また、モータ出力上昇により正常作動時に先側にあるべきワイパブレードが動作しないとき、モータ出力を一旦元の出力に復帰させ再び上昇させるようにしても良い。さらにこの際、前記モータ、すなわち正常作動時に後側にあるべきワイパブレードを駆動するモータの出力の上昇、復帰を所定回数繰り返しても正常作動時に先側にあるべきワイパブレードが動作しないときには、障害物によるワイパブレードの停止と判断して、各モータの出力を停止させるようにしても良い。
【００１５】
そして、これにより左右のワイパブレードが、先後関係の入れ替わりや雪等の障害物によりロック状態となっても、ロック状態とその原因を的確に検知し、その解消処置を採ることが可能となる。特に、位置角度変化を伴うことなく機構部の撓みによって左右のワイパブレードの先後関係が入れ替わった場合でも、入れ替わりによるロック状態であることを的確に認識できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、対向払拭型ワイパ装置の構成およびその制御系の概略を示す説明図である。
【００１７】
図１において、符号１は本発明によるワイパ制御方法を適用したワイパ装置である。当該ワイパ装置１は、ＤＲ側とＡＳ側を対向配置しＤＲ側ワイパブレード２ａとＡＳ側ワイパーブレード２ｂ（以下、ワイパブレード２ａ，２ｂと略す）を下反転位置において上下に重合させたいわゆる対向払拭型の構成となっている。そして、下反転位置から上反転位置まではＤＲ側がＡＳ側に先行し、上反転位置から下反転位置まではＡＳ側がＤＲ側に先行する先後関係にてワイパブレード２ａ，２ｂが駆動される。
【００１８】
ワイパ装置１では、ＤＲ側とＡＳ側にそれぞれＤＲ側モータ３ａとＡＳ側モータ３ｂ（以下、モータ３ａ，３ｂと略す）が別個に設けられており、各ワイパブレード２ａ，２ｂの位置情報（位置角度θａ，θｂ）に基づいて各々別個に制御されるようになっている。なお、符号における「ａ，ｂ」は、それぞれＤＲ側とＡＳ側に関連する部材や部分であることを示している。
【００１９】
ワイパブレード２ａ，２ｂには、図示しないブレードラバー部材が取り付けられている。そして、このブレードラバー部材を車両のフロントガラス上に密着させて移動させることにより、図１に２点鎖線にて示した払拭領域４ａ，４ｂに存在する水滴等が払拭される。ワイパブレード２ａ，２ｂは、ワイパ軸５ａ，５ｂを中心に左右に揺動運動を行うワイパアーム６ａ，６ｂに支持されている。ワイパアーム６ａ，６ｂには、ワイパ軸５ａ，５ｂと対称に駆動レバー７ａ，７ｂが配設されている。また、駆動レバー７ａ，７ｂの端部には連結ロッド８ａ，８ｂが取り付けられている。この連結ロッド８ａ，８ｂの他端側は、モータ３ａ，３ｂによって回転されるクランクアーム９ａ，９ｂの先端部に接続されている。そして、モータ３ａ，３ｂの回転に伴ってクランクアーム９ａ，９ｂが回転し、この動きが連結ロッド８ａ，８ｂを介して駆動レバー７ａ，７ｂへと伝達され、モータ３ａ，３ｂの回転運動がワイパアーム６ａ，６ｂの揺動運動に変換されるようになっている。
【００２０】
モータ３ａ，３ｂは、それぞれ別個に設けられた駆動回路、すなわちＤＲ側モータ駆動装置１０ａとＡＳ側モータ駆動装置１０ｂによって駆動される。また、モータ３ａ，３ｂには、ホール素子やロータリエンコーダ等を用いたパルス検出手段であるＤＲ側パルス検出装置１１ａとＡＳ側パルス検出装置１１ｂが接続されており、その回転角度が検出できるようになっている。この場合、各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂは、ワイパ駆動制御装置１２により制御されており、各パルス検出装置１１ａ，１１ｂの検出値もこのワイパ駆動制御装置１２に送られるようになっている。
【００２１】
図２は、本発明によるワイパ制御方法を適用したワイパ駆動制御装置１２の回路構成を示すブロック図である。図２に示したように、当該ワイパ駆動制御装置１２は、ＣＰＵ２１を中心として、Ｉ／Ｏインターフェース２２と、対策効果確認タイマ２３ａ、ＤＲ側タイマ２３ｂ、ＡＳ側タイマ２３ｃ、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５、ロック判断カウンタ２７がバスライン２６を介して互いに接続されたマイクロコンピュータと、その周辺回路とから構成される。そして、各パルス検出装置１１ａ，１１ｂからの信号を処理し、各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂに制御信号を送出する。
【００２２】
Ｉ／Ｏインターフェース２２には、ＤＲ側パルス検出装置１１ａと、ＡＳ側パルス検出装置１１ｂ、ＤＲ側モータ駆動装置１０ａ、ＡＳ側モータ駆動装置１０ｂが接続されている。対策効果タイマ２３ａは、ワイパブレード２ａ，２ｂがロック状態となって停止した場合、後述する入れ替わり解消処理の実施継続時間を所定制限時間に基づいて計時するタイマである。ＤＲ側タイマ２３ｂとＡＳ側タイマ２３ｃは、それぞれＤＲ側、ＡＳ側のモータパルスの割り込み処理毎にリセットされるアップカウントタイマである。また、ロック判断カウンタ２７は、ワイパブレード２ａ，２ｂがロック状態となった場合に、入れ替わり解消処理を実施した回数を計数するカウンタであり、ロック状態が入れ替わりによるものか積雪等の障害物によるものかを判断するためのものである。さらに、ＲＯＭ２４には制御プログラムおよび各種制御用固定データが記憶されており、ＲＡＭ２５にはデータ処理した後の各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂへの出力信号や、ＣＰＵ２１にて演算処理したデータが格納される。そして、ＣＰＵ２１では、ＲＯＭ２４に記憶されている制御プログラムに従い、ワイパ装置１の駆動制御を実行する。
【００２３】
一方、図３はＣＰＵ２１の主要機能構成を示すブロック図である。以下、ＣＰＵ２１の機能を通して、本発明によるワイパ装置制御方法をその処理手順も含め具体的に説明する。
【００２４】
図３に示したように、ＣＰＵ２１は、Ｉ／Ｏインターフェース２２を介してＤＲ側パルス検出装置１１ａとＡＳ側パルス検出装置１１ｂから取得したパルスに基づき、ワイパブレード２ａ，２ｂの現在の位置角度θａ，θｂを算出するＤＲ側位置角度算出手段３１ａおよびＡＳ側位置角度算出手段３１ｂと、求めた位置角度に基づいて各モータ３ａ，３ｂに対する制御出力をそれぞれ算出して各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂに対し送出するＤＲ側モータ制御手段３２ａおよびＡＳ側モータ制御手段３２ｂとを有する構成となっている。
【００２５】
この場合、各位置角度算出手段３１ａ，３１ｂはそれぞれ、各パルス検出装置１１ａ，１１ｂから取得したパルスを累積して現在のワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度を算出する。なお、当該ＣＰＵ２１では、パルス累積数をそのまま位置角度として取り扱い、パルス数に基づいて以下の処理を行っている。但し、パルス数とワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度θａ，θｂ（deg)との関係を予めマップ等によってＲＯＭ２４に格納しておき、角度（deg)によって以下の処理を行っても良い。また、モータ１回転（３６０°）がワイパアーム１往復に相当することから、パルス累積数からモータ３ａ，３ｂの回転角度を求め、それを位置角度ｘ°として取り扱い、これに基づいて以下の処理を行っても良い。
【００２６】
また、当該ＣＰＵ２１では、各モータ制御手段３２ａ，３２ｂはそれぞれ次のような機能手段を備えている。まず第１に、ワイパブレード２ａ，２ｂの現在の位置角度から、ＤＲ側，ＡＳ側のそれぞれの立場で見た両ワイパブレード２ａ，２ｂ間の実際の角度差を算出するＤＲ側実測角度差算出手段３３ａとＡＳ側実測角度差算出手段３３ｂを備える。
【００２７】
この場合、ＤＲ側，ＡＳ側のそれぞれの立場で見た実測角度差とは、例えばＤＲ側では、ＤＲ側ワイパブレード２ａの位置角度を基準としてＡＳ側ワイパブレード２ｂの位置角度との差を求めることによって得られる角度差である。つまり、例えばＤＲ側が「１０」パルスの位置角度にあるときＡＳ側が「３」パルスの位置角度である場合、ＤＲ側実測角度差はＤＲ側の位置角度からＡＳ側の位置角度を減じて（１０−３）「＋７」となる。一方、これをＡＳ側から見ると、ＡＳ側ワイパブレード２ｂの位置角度を基準として、ＡＳ側実測角度差はＡＳ側の位置角度からＤＲ側の位置角度を減じて（３−１０）「−７」となる。
【００２８】
次に、各実測角度差算出手段３３ａ，３３ｂの後段には、現在の位置角度における両ワイパブレード２ａ，２ｂ間の位置角度差の目標値である目標角度差と先に求めた実測角度差とを比較して、現時点における実測角度差と目標角度差との差を示す角度差情報を算出するＤＲ側角度差情報算出手段３４ａとＡＳ側角度差情報算出手段３４ｂがそれぞれ設けられている。
【００２９】
ここで、比較対象となる目標角度差は、ＲＯＭ２４に予め格納されたＤＲ側目標角度差マップ３６ａとＡＳ側目標角度差マップ３６ｂからそれぞれ読み出される。図４，５にこれらの構成を示す。図４はＤＲ側の位置角度を基準とした目標角度差を示すＤＲ側目標角度差マップ３６ａであり、図５はＡＳ側の位置角度を基準とした目標角度差を示すＡＳ側目標角度差マップ３６ｂである。
【００３０】
この場合、図４のＤＲ側目標角度差マップ３６ａを見ると、例えばＤＲ側の位置角度が「１０」パルスであるときＡＳ側の位置角度目標は「５」パルスであり、両者の間の目標角度差は「＋５」であることがわかる。従って、例えば「ＤＲ＝１０，ＡＳ＝７」で実測角度差「＋３」との位置情報が得られている場合は、ＤＲ側角度差情報算出手段３４ａでは、目標角度差に対して「＋２」（（＋５）−（＋３））というＤＲ側角度差情報を算出する。これは、先行するＤＲ側から見てＡＳ側が目標位置角度よりも「２」パルス分進んでいる（近付いている）状態を表している。
【００３１】
これに対し図５のＡＳ側目標角度差マップ３６ｂでは、前記の例の場合（「ＤＲ＝１０，ＡＳ＝７」）、ＡＳ側の位置角度が「７」パルスのときＤＲ側の位置角度目標は「１４」パルスであり、両者の間の目標角度差は「−７」となる。これに対して、先の例では実測角度差は「−３」（７−１０）であり、ＡＳ側角度差情報算出手段３４ｂでは、目標角度差に対して「−４」（（−７）−（−３））というＡＳ側角度差情報を算出する。これは、追従するＡＳ側から見てＤＲ側が目標位置角度よりも「４」パルス分遅れている（近付いている）状態を表している。
【００３２】
ところで、各目標角度差マップ３６ａ，３６ｂでは、先行側は追従側に比してパルスのデータ分布が粗くなっている。これは、先行側に衝突しないようにワイパブレードを制御するに際しては、追従側の制御をより細かくする必要があるためであり、このとき先行側のパルス区分は粗くとも差し支えない。これを各マップにおいて見ると、例えば図４では、ＤＲ側の目標位置角度が１〜３パルスまではＡＳ側の目標位置角度が１パルスとなっており、ＤＲ側に対してＡＳ側は段階的に目標位置角度が設定されている。これは換言すると、追従するＡＳ側１パルスに対してＤＲ側は３パルス分の動きがあることになり、その分ＤＲ側は粗なデータとなる。また、図５では、初動時にはＡＳ側が１パルス進行するとＤＲ側は２パルス進むように目標値が設定される。これは、追従するＡＳ側１パルスに対してＤＲ側は２パルス分の動きがあることを意味しており、前述同様先行するＤＲ側のデータが粗となっている。
【００３３】
このため、ＤＲ側とＡＳ側では同じ位置角度であっても、制御形態が異なる場合が出てくる。例えば、「ＤＲ＝３，ＡＳ＝１」という位置角度データを得た場合、図４によればＤＲ側実測角度差「２」（３−１）は目標角度差「２」と一致しておりＯＫのデータとなる。ところが、図５においては、ＡＳ＝１に対しては目標角度差は「−１」であり、この場合の実測角度差「−２」（１−３）に対してはＮＧとなる。このため、ＤＲ側では通常制御が行われるのに対し、ＡＳ側では遅れを取り戻すべく追従制御が行われることになる。
【００３４】
また、当該ワイパ装置１では、上反転位置を境に先行側と追従側の先後関係が逆転する。すなわち、復路においてはＡＳ側がＤＲ側に先行する先後関係となる。従って、各目標角度差マップ３６ａ，３６ｂにおいても、図示されてはいないがパルス９０を超えパルス１２４以降はＡＳ側が先行する形となっている。なお、図４，５のマップはあくまでも一例であり、マップ形態やその中の数値が図４，５のものに限定されないことは言うまでもない。
【００３５】
このように、本発明のワイパ制御装置にあっては、ＤＲ側とＡＳ側のそれぞれに相手方との対応を有するマップを個々に持たせ、移動速度の異なるワイパブレード２ａ，２ｂを自らの位置角度のみならず他方の位置角度をも勘案して制御するようにしている。なお、このため、何れか一方の側にモータ３ａまたは３ｂからのパルスが入力されると両モータ３ａ，３ｂの制御が開始されることになる。
【００３６】
一方、角度差情報算出手段３４ａ，３４ｂの後段にはさらに、得られた角度差情報に基づいて各モータ３ａ，３ｂの出力を算出、決定するＤＲ側モータ出力算出手段３５ａと、ＡＳ側モータ出力算出手段３５ｂが設けられている。ここでは、各モータ出力算出手段３５ａ，３５ｂは、先の実測角度差からワイパブレードの先後関係を判定した後、角度差情報に基づいて目標角度差と実測角度差との間の差が小さくなるような各モータ３ａ，３ｂの出力をそれぞれ算出し、それを各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂに指示する。
【００３７】
先の例（「ＤＲ＝１０，ＡＳ＝７」）について見れば、ＤＲ側モータ出力算出手段３５ａは、実測角度差「＋３」、ＤＲ側角度差情報「＋２」を取得し、これに基づいて以後のＤＲ側モータ３ａの出力を算出する。この場合、取得した実測角度差からＤＲ側とＡＳ側の先後関係が正しく維持されていることが認識され、その上でＤＲ側角度差情報からＡＳ側が目標値よりも近付いていることが認識される。すなわち、往路においてはＤＲ側がＡＳ側に先行する先後関係となるため、実測角度差は「＋」となるのが正常であり、この場合には実測角度差の値が「＋３」であることから両者の先後関係は正常であることがわかる。また、ＤＲ側角度差情報からは、ＡＳ側が目標値よりも「２」パルス分近付いていることが認識される。そこで、ＤＲ側モータ出力算出手段３５ａではこの認識に従い、位置角度差を広げて目標値に近付けるべくＤＲ側について現在よりも高い出力（回転数）を算出する。そして、この出力を実現するようにＤＲ側モータ駆動装置１０ａに制御信号が送出される。
【００３８】
また、ＡＳ側モータ出力算出手段３５ｂでは、先の例の場合、実測角度差「−３」、ＡＳ側角度差情報「−４」を取得し、これに基づいて以後のＡＳ側モータ３ｂの出力を算出する。この場合、取得した実測角度差から、ＡＳ側とＤＲ側の先後関係が正しく維持されており、その上でＡＳ側角度差情報からＤＲ側が近付いていることが認識される。すなわち、往路においてはＡＳ側はＤＲ側に追従する先後関係となるため、実測角度差は「−」となるのが正常であり、この場合にはこの値が「−４」であることから両者の先後関係は正常であることがわかる。また、ＡＳ側角度差情報からは、ＤＲ側が目標値よりも「４」パルス分近付いていることが認識される。そこで、ＡＳ側モータ出力算出手段３５ｂではこの認識に従い、位置角度差を広げて目標値に近付けるべくＡＳ側について現在よりも低い出力（回転数）が算出される。そして、この出力を実現するようにＡＳ側モータ駆動装置１０ｂに制御信号が送出される。
【００３９】
このように、当該ワイパ制御装置１２では、ワイパブレード２ａ，２ｂ間の実測角度差が目標角度差に近付くように各モータ３ａ，３ｂが独自に制御され、両者の位置角度差が目標よりも小さくなったとき（近付いたとき）は、先行側の出力を上げるとともに、追従側の出力を下げて位置角度差を拡大して目標位置角度との差を縮めるようにする。また、位置角度差が目標よりも大きくなったとき（離れたとき）は、先行側の出力を下げるとともに、追従側の出力を上げて位置角度差を縮小して目標位置角度との差を縮める。
【００４０】
一方、このような位置角度差に基づく制御を行っている際に、例えば往路にて何らかの外力によりワイパアーム６ａ，６ｂ等が撓み、位置角度が変化することなくＤＲ側とＡＳ側が入れ替わった場合を考える。この場合、位置角度に変化がないため、角度差情報の符号は正常であり各モータ出力算出手段３５ａ，３５ｂはワイパブレード２ａ，２ｂの入れ替わりを符号からは認識できない。すなわち、本来後側のＡＳ側がＤＲ側より先に出ても、先となったＡＳ側は自らは後側であるとの認識を依然として持っていることになる。また、後となったＤＲ側も依然として前側との認識を持っている。従って、各モータ出力算出手段３５ａ，３５ｂは、入れ替わり以後もＤＲ側を先行させるべく、ＤＲ側をＡＳ側より速く動作させる。このため、追い越されたＤＲ側の方が速く作動され、ワイパブレード同士が当接してロック状態となり停止してしまう。
【００４１】
そこで、当該ワイパ駆動制御装置１２では、各モータ出力算出手段３５ａ，３５ｂでは認識できない入れ替え状態に対処すべく、図３に示したようにロック検出処理手段３７をさらに設け、ワイパブレード２ａ，２ｂの入れ替わりや積雪等によりロック状態が発生するとそれを検知してその解消を図っている。図６は、ロック検出処理手段３７におけるロック検出解消処理の手順を示すフローチャートである。なお、図６では往路におけるロック状態を対象として当該処理を説明しているが、復路においてもＤＲ側が先側、ＡＳ側が後側となって図６と同様の処理が行われる。
【００４２】
当該処理では、正常作動時に後側に位置すべき側（以下、本来後側または単に後側と略す）のモータのパルスによってロック状態の発生を検出し、その原因を検知している。この場合、後側のモータパルスによって状態を判断しているのは、通常作動中であれば、後側のワイパアームは、正常作動時に先側に位置すべき側（以下、本来先側または単に先側と略す）のロック状態に関係なく出力を上げれば動作するはずだからである。すなわち、ワイパブレードが重なり合うラップ領域では、後側のワイパアームは先側のワイパアームに対して間隔を置いて作動しており、正常動作であればその間隔分自由に動き得るためである。
【００４３】
本発明では、ロック状態が検出されると、入れ替わりによるロック状態なのか障害物によるロック状態なのかを判断し、入れ替わり対策を施して動かない場合には障害物と見て出力を停止させる。ここではまず、ロック状態検出に伴い後側の出力を上げ先側ワイパブレードの位置角度の変化を見る。この動作は、ワイパブレードが入れ替わっている状況においては、追い越した側を逃がす動作となる。そして、この際には追い越された側もまた、障害が除かれて共に作動する。従って、このような逃がし動作を行ったとき、本来先側のワイパブレードに位置角度変化が見られた場合は、入れ替わりによるロック状態と判断できる。
【００４４】
一方、後側出力を上げた後に前述の位置角度差に基づく制御に戻すと、入れ替わり状態を本来の状態に復元しようとして再びロック状態となる。このため、当該処理では、入れ替わりと判断された後には、上反転位置に至るまで先後関係を入れ替えて制御し、ロック状態の解消と再発生の防止を図っている。
【００４５】
これに対し本来後側の出力を上げても本来先側のワイパブレードの位置角度に変化がないときには、一旦後側の出力を元に戻し再びその出力を上げ、出力アップ動作を何回か繰り返す。そして、後側の出力アップを繰り返しても先側の位置角度に変化がないときには、積雪等によるロック状態と判断してワイパ装置１を停止させる。
【００４６】
そこで、図６を参照しつつ前記処理を改めて詳細に説明する。ロック検出処理手段３７はまず、ステップＳ１にてロック判断カウンタ２７が所定基準値以上となっているか否かを判断する。ここでロック判断カウンタ２７は、前述のような後側出力を上げる動作が実施された回数を計数するカウンタであり、それを数回繰り返しても先側が動かない場合には、障害物によるロック状態と判断するためのものである。ロック検出処理手段３７は、ステップＳ１においてこのロック判断カウンタ２７を参照し、これが基準値以上となっているときは、出力アップ動作が所定回数行われてもロック状態が解消しないとして、積雪等の障害物やガラス面の負荷過大によるロック状態と判断する。そして、ロック検出処理手段３７は、システムの保護を図るべくステップＳ２に進み、各モータ出力算出手段３５ａ，ｂに対しモータ３ａ，３ｂの出力を停止させる旨の命令を発する。
【００４７】
なお、この際モータ３ａ，３ｂの駆動回路はオープン状態となるため、積雪によるロック状態などでは、ワイパブレード２ａ，２ｂは積雪の重みによって下反転位置に戻る。また、ステップＳ２にてシステムダウンした場合には、障害物がある旨の警告を表示灯や音声にて運転者に対して行っても良い。さらに、ワイパ作動スイッチがＯＮのままであるときには、タイマ動作により、所定時間経過後に再トライするようにしても良い。
【００４８】
一方、ロック判断カウンタ２７が所定基準値に満たない場合には、入れ替わりによるロック状態を解消させるための動作に進む。ここではまずステップＳ３にて、往路にて本来後側となるべきＡＳ側（復路ではＤＲ側）を動かす処置の進行状況が確認される。すなわち、対策効果確認タイマ２３ａがオバーフローしているか、または、ＡＳ側（本来後側）のモータパルスが所定基準値（Ｎ個）以上発せられているかが確認される。
【００４９】
この場合、対策効果確認タイマ２３ａは、ＡＳ側の出力を上げたが所定角度以下しか動かなかった場合に、ＤＲ側（本来先側）の動きを調べに行く制限時間を示している。従って、ＤＲ側が動かない場合には、ＡＳ側の出力アップは対策効果確認タイマ２３ａに示された制限時間の間継続されることになる。
【００５０】
ステップＳ３にて、対策効果確認タイマ２３ａがオーバフローしておらず、ＡＳ側のモータパルスも基準値を下回っているときにはステップＳ４に進み、ＡＳ側タイマ２３ｃがオーバーフローしているか否かが判断される。
【００５１】
ここで、ＡＳ側タイマ２３ｃは、ＡＳ側モータ３ｂの回転パルスが入力される毎に割り込み処理がなされてリセットされる。従って、ＡＳ側タイマ２３ｃのオーバーフローは、ＡＳ側モータ３ｂからの回転パルスが入力されていないこと、つまりモータ３ｂが停止していることを意味する。このため、ステップＳ３にてＡＳ側タイマ２３ｃがオーバフローしているときには、ステップＳ５〜Ｓ８側に進み、入れ替わりによるロック状態を解消すべく後側出力を上げる処理を行う。なお、オーバーフローしていないときには、正常動作と判断してステップＳ１に戻る。
【００５２】
ステップＳ５では、まずＤＲ側（本来先側）のワイパブレード２ａの位置角度をＲＡＭ２５に記憶する。その後ステップＳ６にて、ＡＳ側のモータ３ｂの出力を上げる。これにより、ワイパブレードの入れ替わりにより本来後側のＡＳ側が先に来ている場合、ＡＳ側のワイパブレード２ｂを逃がすように動かすことになり、ワイパブレード２ｂはロック状態から離脱して作動する。
【００５３】
ステップＳ６におけるＡＳ側の出力アップを行った後、ステップＳ７で対策効果確認タイマ２３ａをスタートさせ、さらに、ステップＳ８にてＡＳ側タイマ２３ｃをリセットする。
【００５４】
その後ステップＳ８から再びステップＳ１に戻り、ロック判断カウンタ２７が確認される。この場合、ロック判断カウンタ２７はカウントアップされていないのでそのままステップＳ２に進む。ステップＳ２では、対策効果確認タイマ２３ａとＡＳ側のモータ３ｂのパルス数が確認される。この場合、モータ３ｂの出力アップの結果、ＡＳ側が作動していればその分モータパルスが入力されておりパルス数がＮ個を超える。これに対しＡＳ側が作動していないときには、モータパルスが入力されない。このため、対策効果確認タイマ２３ａがオーバーフローし制限時間切れとなるまでステップＳ４からＳ８までの動作が繰り返され、その間ＡＳ側の出力アップ状態が維持される。
【００５５】
このようにステップＳ３では、モータ３ｂの出力アップによりＡＳ側が作動したときはその後すぐにステップＳ９側に進む。また、ＡＳ側が作動しないときには、出力アップをしばらく続けて対策効果確認タイマ２３ａによる制限時間が経過した後ステップＳ９側に進む。
【００５６】
ステップＳ９に進むと、まず対策効果確認タイマ２３ａがリセットされ、ステップＳ１０にて現在のＤＲ側（本来先側）の位置角度が読み込まれる。そして、ステップＳ１１にて、ステップＳ５で記憶したＤＲ側の位置角度と、ステップＳ１０で読み込んだ位置角度とが比較される。
【００５７】
この場合、ワイパブレード２ａ，２ｂの入れ替わりによるロック状態であれば、ＡＳ側の出力アップによる作動に伴い、ＤＲ側のワイパブレード２ａもロック状態から解放されて作動する。従って、新旧のＤＲ側の位置角度を比較して、ＤＲ側にＡＳ側の出力アップに伴う微動域を超えた所定基準値以上の動きがあったときには、入れ替わりによるロック状態であったと判断できる。これに対してＡＳ側の出力を上げたにもかかわらずＤＲ側が作動しないときは、両者が積雪等による障害物によってロック状態となっていると判断できる。
【００５８】
このためステップＳ１２では、ロック原因の識別を行うべく、新旧のＤＲ側位置角度の差、つまりＤＲ側の移動量が所定基準値以下であるか否かを判断する。そして、移動量が基準値以下の場合には、ステップＳ１３に進んでＡＳ側の出力を元に戻した上で、ステップＳ１４でロック判断カウンタ２７をカウントアップしステップＳ１に戻る。ここではロック判断カウンタ２７はまだ「１」であるため、ステップＳ１からＳ２へ進む。ステップＳ２では、先にＳ９にて対策効果確認タイマ２３ａがリセットされていることからＳ４側に進む。また、このときＡＳ側は依然として作動していないのでＡＳタイマ２３ｃはオバーフローしておりＳ５〜Ｓ８の処理が行われる。その後対策効果確認タイマ２３ａがオバーフローするとＳ２からＳ９側に進み、Ｓ９〜Ｓ１４の処理が行われる。すなわち、ＤＲ側の移動が認められないときにはＡＳ側の出力上昇→復帰→上昇の動作を複数回繰り返すことになる。そして、出力アップ動作を繰り返すたびにロック判断カウンタ２７がカウントアップされ、所定基準回数（例えば、２〜４回）繰り返してもＤＲ側が作動しないときには、ステップＳ１からステップＳ２へと進んで出力が停止される。
【００５９】
一方、ステップＳ１２にてＤＲ側の移動量が基準値を超えていると確認された場合には、ワイパブレード２ａ，２ｂの入れ替わり発生と判断して、ステップＳ１５，１６側に進む。このときステップＳ１５では、ロック状態の解消処置開始に先立ちロック判断カウンタ２７をリセットし、ステップＳ１６に進む。
【００６０】
ステップＳ１６では、前述の位置角度制御により再度ロック状態となるのを防止すべく、上反転位置に至るまでＤＲ側とＡＳ側の制御形態を入れ替えて動作させる。すなわち、本来先行側であるべきＤＲ側を追従側のＡＳ側目標角度差マップ３６ｂに基づいて制御し、本来追従側であるべきＡＳ側を先行側のＤＲ側目標角度差マップ３６ａに基づいて制御する。従って、ＤＲ側モータ出力算出手段３５ａは、ＡＳ側角度差情報算出手段３４ｂから角度差情報を取得し、そのデータに基づいてＤＲ側モータ３ａの出力を決定する。また、ＡＳ側モータ出力算出手段３５ｂでは、ＤＲ側角度差情報算出手段３４ａから角度差情報を取得し、そのデータに基づいてＡＳ側モータ３ｂの出力を決定する。
【００６１】
このため、上反転位置に至るまで、入れ替わって先側となったＡＳ側（本来は後側）はそのまま先行させて駆動され、後側となったＤＲ側（本来は先側）は所定位置角度差を維持するようにＡＳ側に追従させて駆動される。そして、上反転位置にて本来の制御形態に戻される。これにより、入れ替わりによってロック状態となったワイパブレード２ａ，２ｂは、ロック状態が解除されて再び動き始め、上反転位置に至った以降は通常の動作に復帰することになる。また、作動開始後も、ワイパブレード同士が再び当接してロック状態となる事態も回避される。
【００６２】
なお、ステップＳ１６における入れ替え制御においては、復路にてワイパブレードが入れ替わった時には、入れ替わり後下反転位置を経て上反転位置までＤＲ側とＡＳ側の制御形態が入れ替えられる。これは、下反転位置にて制御形態を元に戻すとＤＲ側が先行するように制御されるため、下反転位置においてワイパブレードがロック状態となるためである。また、一旦入れ替わりが生じて制御形態を入れ替えた後、また何らかの原因によって再び入れ替わりが生じ正規の先後関係に戻った場合には、制御形態を元に戻しワイパブレードを通常の制御形態で駆動する。
【００６３】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６４】
【発明の効果】
本発明にあっては、後側のタイマのオーバーフローによりワイパブレードのロック状態を検知されると後側の出力を上げて先側の様子を見るようにしたことにより、左右のワイパブレードが、先後関係の入れ替わりや障害物によりロック状態となっても、ロック状態とその原因を的確に検知し、その解消処理を行うことが可能となる。特に、位置角度変化を伴うことなく機構部の撓みによって左右のワイパブレードの先後関係が入れ替わった場合でも、入れ替わりによるロック状態であることを的確に認識でき、その解消処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】対向払拭型ワイパ装置の構成およびその制御系の概略を示す説明図である。
【図２】本発明によるワイパ制御方法を適用したワイパ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵの主要機能構成を示すブロック図である。
【図４】ＤＲ側の位置角度を基準として目標角度差を設定したＤＲ側目標角度差マップである。
【図５】ＡＳ側の位置角度を基準として目標角度差を設定したＡＳ側目標角度差マップである。
【図６】ロック検出処理手段におけるロック検出解消処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ワイパ装置
２ａ ＤＲ側ワイパブレード（第１ワイパブレード）
２ｂ ＡＳ側ワイパブレード（第２ワイパブレード）
３ａ ＤＲ側モータ
３ｂ ＡＳ側モータ
４ａ，４ｂ 払拭領域
５ａ，５ｂ ワイパ軸
６ａ，６ｂ ワイパアーム
７ａ，７ｂ 駆動レバー
８ａ，８ｂ 連結ロッド
９ａ，９ｂ クランクアーム
１０ａ ＤＲ側モータ駆動装置
１０ｂ ＡＳ側モータ駆動装置
１１ａ ＤＲ側パルス検出装置
１１ｂ ＡＳ側パルス検出装置
１２ ワイパ駆動制御装置
２１ ＣＰＵ
２２ Ｉ／Ｏインターフェース
２３ａ 対策効果確認タイマ
２３ｂ ＤＲ側タイマ
２３ｃ ＡＳ側タイマ
２４ ＲＯＭ
２５ ＲＡＭ
２６ バスライン
２７ ロック判断カウンタ
３１ａ ＤＲ側位置角度算出手段
３１ｂ ＡＳ側位置角度算出手段
３２ａ ＤＲ側モータ制御手段
３２ｂ ＡＳ側モータ制御手段
３３ａ ＤＲ側実測角度差算出手段
３３ｂ ＡＳ側実測角度差算出手段
３４ａ ＤＲ側角度差情報算出手段
３４ｂ ＡＳ側角度差情報算出手段
３５ａ ＤＲ側モータ出力算出手段
３５ｂ ＡＳ側モータ出力算出手段
３６ａ ＤＲ側目標角度差マップ
３６ｂ ＡＳ側目標角度差マップ
３７ ロック検出処理手段

Claims (4)

1. それぞれ別個のモータによって駆動され、予め定められた先後関係をもって払拭動作を行う左右のワイパブレードを有してなる対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、
   前記対向払拭型ワイパ装置の駆動中に前記ワイパブレードが停止した場合、正常作動時に後側にあるべきワイパブレードを駆動するモータの出力を上昇させ、このモータ出力上昇により正常作動時に先側にあるべきワイパブレードが動作した場合、上反転位置に至るまで前記先後関係を入れ替えて前記ワイパブレードを駆動することを特徴とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。
2. 請求項１記載の対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、前記各モータの少なくとも一方には、その回転に伴って発生するパルス信号によってリセットされるタイマが接続されており、前記モータ出力上昇は、正常作動時に後側にあるべきワイパブレードを駆動するモータに接続された前記タイマがリセットされずにオバーフローした場合に実施されることを特徴とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。
3. 請求項１記載の対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、前記モータ出力上昇により正常作動時に先側にあるべきワイパブレードが動作しないとき、前記モータ出力を一旦元の出力に復帰させ再び上昇させることを特徴とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。
4. 請求項３記載の対向払拭型ワイパ装置の制御方法であって、前記モータ出力の上昇、復帰を所定回数繰り返しても正常作動時に先側にあるべきワイパブレードが動作しないとき、前記各モータの出力を停止させることを特徴とする対向払拭型ワイパ装置の制御方法。

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