JP4047692B2

JP4047692B2 - ワイパ装置の制御方法

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Publication number: JP4047692B2
Application number: JP2002297903A
Authority: JP
Inventors: 透古沢; 克彦川端
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP2004130943A

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。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両用ワイパ装置、特に対向払拭型（オポジットタイプ）のワイパ装置では、特開平11−301409号公報のように、運転席側と助手席側の各ワイパアームを個別にモータ駆動する方式が採用されている。このようなワイパ装置では、左右のワイパブレード（以下、適宜ブレードと略記する）が払拭面上で干渉しないように、各ブレードの位置角度を見ながらモータを個別に制御している。例えば前記公報の装置では、ワイパ制御装置にて左右のブレードの位置角度が常時監視されている。両ブレード間には予め目標角度差が設定され、互いに他方のブレードの位置角度を参照しつつ、目標角度差と実測角度差との差が小さくなるように左右のモータが個別に速度制御される。
【０００３】
一方、装置故障に対し運転者側の視界をできるだけ確保すべく、運転者側（以下、ＤＲ側と略記する）のブレードを常に所定の動作を行わせる方式も提案されている。ＤＲ側ブレードを駆動するモータは直接電源と接続され、ワイパ作動スイッチを操作すると一定の回転数で作動する。これに対し助手席側（以下、ＡＳ側と略記する）ブレードを駆動するモータは、ＤＲ側ブレードの状況に応じて制御される。すなわち、ＤＲ側ブレードの位置角度を常時検出し、これと両ブレード間の目標角度差とに基づいてＡＳ側モータの出力が適宜変更される。これにより、ＤＲ側モータは相互制御系からは切り離されて単独で駆動され、ＡＳ側の故障の影響を受けることなくＤＲ側の払拭動作が確保される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平11−301409号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような制御形態では、例えば風や雪等の影響により、ＡＳ側ブレードをＤＲ側ブレードと同期駆動できないと判断した場合には、両ブレードの干渉を避けるため、ＡＳ側ブレードを非干渉領域にて一旦停止させる。対向払拭型ワイパ装置では、復路においては、ＡＳ側ブレードが先行しＤＲ側ブレードがそれに追従する形態が一般的である。このため、ＡＳ側が遅れた場合、一定動作中のＤＲ側と干渉領域にてぶつかる恐れがある。そこで、かかる場合には、ＡＳ側を非干渉領域にて停止させ、次の払拭動作からＤＲ側と同期させるべくそこで待機させる。つまり、ＡＳ側の動作を一回休ませ、次回払拭時にＤＲ側の動作を見計らってその駆動を再開させる。
【０００６】
しかしながら、ＡＳ側ブレードの動作を各ブレードの角度差のみで判断すると、両ブレードの速度によっては同期可能かどうかの予測に誤差が生じ、正確な干渉判定ができないという問題があった。例えば、図７において、ＤＲ側が破線の位置にある場合、同期状態にあるＡＳ側の正規の位置がＢとすると、ＡＳ側がＡの位置にあると、ＡＳ側がより進んでいることになる。従って、ＡＳ側はＤＲ側よりも早くブレード干渉領域Ｑに入り、ブレード同士の干渉は起こりにくく、角度差のみによる制御では、このときには「同期可能・非干渉」と判断される。ところが、ＡＳ側のブレード速度が著しく遅い場合には、このときでも干渉が生じる恐れがあり、角度差のみの制御ではこれを避けることはできない。
【０００７】
一方、ＡＳ側がＣの位置にあると、ＡＳ側が遅れていることになり、ＤＲ側との干渉が予測される。従って、角度差のみの制御では「非同期・干渉の恐れ有り」と判断され、干渉を避けるべく、ＡＳ側を非干渉領域Ｐにて待機させる。ところが、ＡＳ側のブレード速度が著しく速い場合には、このときでも干渉が生じない可能性があり、角度差のみの制御では、ＡＳ側ブレードを無駄に待機させることになる。
【０００８】
すなわち、角度差のみにてブレード動作を制御すると、同期可能予測を誤って干渉領域Ｑでブレード同士が衝突したり、必要もないのにＡＳ側ブレードが突然停止したりするという事態が生じる恐れがある。このため、的確な払拭動作を行えず、また、作動フィーリングも悪化するため、その改善が望まれていた。
【０００９】
本発明の目的は、ワイパブレードの同期・非同期判定をより正確に行い得るワイパ装置の制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のワイパ装置の制御方法は、第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと第２モータによって駆動される第２ワイパブレードを有してなるワイパ装置の制御方法であって、前記第１ワイパブレードが、前記第１ワイパブレードと前記第２ワイパブレードが干渉し得るブレード干渉領域に到達するまでの時間を示す第１ブレード干渉領域到達時間（DrFT）を算出し、前記第１ブレード干渉領域到達時間（DrFT）の経過時における前記第２ワイパブレードの将来到達位置（AsSfp）を予測することを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、第１ワイパブレードが干渉領域に到達するときの第２ワイパブレードの位置を予測してワイパブレード動作の制御を行う。例えば、第１ワイパブレードが干渉領域に到達するとき、第２ワイパブレードの予測到達位置が干渉領域まで至っていない場合には非同期状態と判断して、停止・待機等の同期回復・干渉防止措置を講ずる。これにより、角度差制御のみでは対処しきれなかった場合でも的確に同期・非同期の判断を行うことができる。従って、同期可能予測の誤差を抑え、より正確な干渉判断が可能となり、スムーズな払拭動作を実現でき、作動フィーリングの改善が図られる。
【００１２】
前記ワイパ装置の制御方法において、前記将来到達位置（AsSfp）を、前記第１ブレード干渉領域到達時間（DrFT）の算出時における前記第２ワイパブレードの速度（AsV）と加速度（AsA）に基づいて算出しても良い。この場合、前記第１ブレード干渉領域到達時間（DrFT）の算出時における前記第２ワイパブレードの速度（AsV）と加速度（AsA）から前記第２ワイパブレードが前記干渉領域に到達するまでの時間を示す第２ブレード干渉領域到達時間（AsT）を算出すると共に、前記第２ブレード干渉領域到達時間（AsT）の経過時における前記第２ワイパブレードの予測速度（AsBV）を算出し、前記第１ブレード干渉領域到達時間（DrFT）の算出時における前記第２ワイパブレードの速度（AsV）と前記予測速度（AsBV）の平均値（AsAvV）に基づいて前記将来到達位置（AsSfp）を算出するようにしても良い。
【００１３】
また、前記ワイパ装置の制御方法において、前記第２ワイパブレードの将来到達位置（AsSfp）と前記干渉領域との位置関係に基づき前記第２モータの動作を制御することも可能である。この場合、前記将来到達位置（AsSfp）が前記干渉領域内にある場合には前記第１及び第２ワイパブレードは同期可能状態にあると判断し、前記将来到達位置（AsSfp）が前記干渉領域外にある場合には前記第１及び第２ワイパブレードが非同期状態にあると判断するようにしても良い。
【００１４】
一方、前記ワイパ装置の制御方法において、前記第１モータが、前記第２モータとは連動することなく独立して前記第１ワイパブレードを駆動するようにしても良い。
【００１５】
【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における駆動系ならびに制御系の概略を示す説明図である。
【００１６】
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、運転席側と助手席側のワイパブレードを対向配置したいわゆる対向払拭型の構成となっている。すなわち、ＤＲ側ワイパブレード（第１ワイパブレード）２ａとＡＳ側ワイパブレード（第２ワイパブレード）２ｂ（以下、ブレード２ａ,２ｂと略記する）は、フロントガラスの両端側に設定された上反転位置Ｘとフロントガラスの下端中央部に設定された下反転位置Ｙとの間で対向的に払拭作動を行うようになっている。両ブレード２ａ,２ｂは下反転位置において上下に重合すると共に、ワイパスイッチＯＦＦ時には格納位置Ｚに収容される。ワイパ装置１では、ＤＲ側とＡＳ側にそれぞれＤＲ側モータ（第１モータ）３ａとＡＳ側モータ（第２モータ）３ｂ（以下、モータ３ａ,３ｂと略す）が別個に設けられている。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。
【００１７】
ブレード２ａ,２ｂには、ブレードラバー部材が取り付けられている。この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。ブレード２ａ,２ｂは、ワイパ軸５ａ,５ｂの先端に固定されるワイパアーム６ａ,６ｂに支持されており、左右に揺動運動を行う。ワイパ軸５ａ,５ｂの他端には駆動レバー７ａ,７ｂが配設されている。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。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。モータ３ａ,３ｂが回転すると、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。
【００１８】
ワイパ装置１では、前述のように、ＤＲ側とＡＳ側にモータ３ａ,３ｂが別個に設けられている。図２は、モータ３ａ,３ｂの駆動回路の構成を示す説明図である。モータ３ａ,３ｂは、モータユニット１２ａ,１２ｂ内に収容されており、ユニット内に設けられたセンサ４１ａ,４１ｂからはモータ回転角度に比例しブレード移動量を示す相対位置信号（回転信号）や、ブレード位置を示す絶対位置信号が出力される。そして、これらの信号に基づいて、ブレード同士が干渉しないようにモータ３ｂが制御される。
【００１９】
ＡＳ側のモータ３ｂは、ワイパ駆動制御装置１０によって駆動制御される。ワイパ駆動制御装置１０には、モータユニット１２ａ,１２ｂから、前述の相対位置信号と絶対位置信号が入力されている。相対位置信号はモータの回転に伴って発生するパルス信号であり、モータの回転角度に比例したパルス数が出力される。絶対位置信号はブレード２ａ,２ｂが下反転位置に来たときに発せられる単発信号である。ワイパ駆動制御装置１０は、これらの信号に基づき、ブレード２ｂの位置情報（現在位置）を算出する。そして、上下反転位置にてモータ３ｂを正逆転制御し、ブレード２ｂを往復払拭動作させると共に、両ブレード２ａ,２ｂが衝突することがないように、モータ３ｂの回転速度をモータ３ａの回転速度に合わせて制御する。
【００２０】
これに対してＤＲ側では、モータユニット１２ａから相対位置信号および絶対位置信号が出力されるものの、モータ３ａは常時一定の出力にて駆動される。つまり、モータ３ａは、図２に示すように、ワイパスイッチ４２に直接連動しており、ワイパ駆動制御装置１０とは無関係に、ワイパスイッチ４２のＯＮ・ＯＦＦのみによって制御される。モータ３ａにはリレープレート４３が取り付けられており、リレープレート４３を介してモータ３ａに印加されるバッテリ電圧ＶＢの極性が適宜切り換えられ、モータの正逆転が行われる。これにより、モータ３ａは所定の回転角度にて正逆転し、ブレード２ａが上下反転位置の間を常時一定動作で往復動する。
【００２１】
図３は、モータユニット１２ｂの構成を示す説明図である。なお、モータユニット１２ｂはＡＳ側の装置であるが、その内部の部材、部品等の符号には添字「ｂ」を付さずに示す。なお、リレープレート４３の有無を除き、モータユニット１２ａも図３と同様の構成となっている。
【００２２】
モータユニット１２ｂは、モータ３ｂとギアボックス１３とから構成され、モータ３ｂのモータ軸１４の回転がギアボックス１３内にて減速され、出力軸１５に出力される。モータ軸１４は、有底筒状のヨーク１６に回動自在に軸承され、コイルが巻装されたアーマチュアコア１７およびコンミテータ１８が取り付けられている。ヨーク１６の内面には複数の永久磁石１９が固定されている。コンミテータ１８には、給電用のブラシ２０が摺接している。
【００２３】
ヨーク１６の開口側端縁部には、ギアボックス１３のケースフレーム２１が取り付けられている。モータ軸１４の先端部は、ヨーク１６から突出してケースフレーム２１内に収納される。モータ軸１４の先端部には、ウォーム２２が形成されており、ウォーム２２にはケースフレーム２１に回動自在に支持されたウォーム歯車２３が噛合している。ウォーム歯車２３には、その同軸上に小径の第１ギア２４が一体的に設けられている。第１ギア２４には、大径の第２ギア２５が噛合されている。第２ギア２５には、ケースフレーム２１に回動自在に軸承される出力軸１５が一体に取り付けられている。なお、図示されないが、モータ軸１４には前記ウォーム２２に隣接してそのねじ方向とは逆向きのもう１つのウォームが形成されており、ウォーム歯車２３、第１ギア２４と同様の減速部材により第２ギア２５に動力伝達される。
【００２４】
モータ３ｂの駆動力は、ウォーム２２、ウォーム歯車２３、第１ギア２４、第２ギア２５を経て減速された状態で出力軸１５に出力される。出力軸１５には、クランクアーム９ｂが取り付けられている。そして、モータ３ｂの回転により出力軸１５を介してクランクアーム９ｂが駆動され、前述のようにワイパアーム６ｂが作動する。
【００２５】
なお、ＤＲ側のモータユニット１２ａにおいては、出力軸１５にリレープレート４３が取り付けられている。リレープレート４３は出力軸１５と同期して回転する。ブレード２ａが上下反転位置に達すると、モータ３ａに対する印加電圧の極性が切り換えられ、モータ３ａは正逆転し、ブレード２ａが上下反転位置の間を往復動する。
【００２６】
モータ軸１４には、多極着磁マグネット２６（以下、マグネット２６と略記する）が取り付けられている。これに対しケースフレーム２１内には、マグネット２６の外周部と対向するように、センサ４１ｂのひとつとして、相対位置検出用ホールＩＣ２７（以下、ホールＩＣ２７と略記する）が設けられている。図４は、マグネット２６とホールＩＣ２７の関係およびホールＩＣ２７の出力信号（モータパルス）を示す説明図である。
【００２７】
ホールＩＣ２７は、図４に示すように、モータ軸１４の中心に対して９０度の角度差を持った位置に２個（２７Ａ,２７Ｂ）設けられている。モータ３ｂでは、マグネット２６は６極に着磁されており、モータ軸１４が１回転すると各ホールＩＣ２７からは６周期分のパルス出力が得られる。ホールＩＣ２７Ａ,２７Ｂからは、図４の右側に示すように、その位相が１／４周期ずれたパルス信号が出力される。従って、ホールＩＣ２７Ａ,２７Ｂからのパルスの出現タイミングを検出することにより、モータ軸１４の回転方向が判別でき、これによりワイパ動作の往路／復路の判別を行うことができる。
【００２８】
ホールＩＣ２７Ａ,２７Ｂでは、その何れか一方のパルス出力の周期からモータ軸１４の回転速度を検出できる。モータ軸１４の回転数とブレード２ｂの速度との間には、減速比およびリンク動作比に基づく相関関係が存在しており、モータ軸１４の回転数からブレード２ｂの速度を算出できる。同様に、モータユニット１２ａにおいても、モータ軸１４の回転数からブレード２ａの速度が算出される。
【００２９】
第２ギア２５の底面には、センサ４１ｂの他のひとつとして、絶対位置検出用マグネット２８（以下、マグネット２８と略記する）が取り付けられている。ケースフレーム２１にはプリント基板２９が取り付けられ、その上には、マグネット２８と対向するように絶対位置検出用ホールＩＣ３０（以下、ホールＩＣ３０と略記する）が配設されている。マグネット２８は、第２ギア２５の底面上に１個設けられており、ブレード２ｂが下反転位置Ｙに来たときホールＩＣ３０と対向するようになっている。第２ギア２５は、前述のようにクランクアーム９ｂが取り付けられ、ブレード２ｂを往復動させるため１８０度回転する。第２ギア２５が回転しブレード２ｂが下反転位置Ｙに来ると、ホールＩＣ３０とマグネット２８が対向してパルス信号が出力される。なお、モータユニット１２ａにおいては、リレープレート４３を用いて絶対位置信号を得ても良い。
【００３０】
ホールＩＣ２７,３０からのパルス出力は、ワイパ駆動制御装置１０に送られる。ワイパ駆動制御装置１０のＣＰＵ１１は、ホールＩＣ３０からのパルス出力を絶対位置信号として用いてブレード２ｂの位置を認識する。ホールＩＣ２７からのパルス信号は、ブレード２ｂの相対位置信号として用いられ、絶対位置信号が得られた後のパルス数をカウントすることにより、ＣＰＵ１１はブレード２ｂの現在位置を認識する。ここでは、ホールＩＣ３０からの下反転位置を示す絶対位置信号と、ホールＩＣ２７からのパルス数の組み合わせによって、ブレード２ｂの現在位置を検出する。同様に、モータユニット１２ａにおいても、ホールＩＣ２７,３０からのパルス出力に基づきブレード２ａの現在位置が検出される。
【００３１】
このようにしてワイパ駆動制御装置１０はブレード２ａ，２ｂの現在位置を認識すると共に、そのデータに基づいてモータ３ｂを制御する。ＣＰＵ１１では、相対位置信号の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、パルス数とブレード２ａ,２ｂの位置角度（deg）との関係を予めマップ等によってＲＯＭ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。
【００３２】
ＣＰＵ１１では、まず第１に、ブレード２ａ,２ｂの現在の位置角度（パルス積算数）から、両ブレード２ａ,２ｂ間の実際の角度差を算出する。例えば往路においてＡＳ側が「８」パルスの位置角度にあるときＤＲ側が「１０」パルスの位置角度であれば、ＡＳ側の位置角度からＤＲ側の位置角度を減じて「２」（８−１０＝−２の絶対値）となる。
【００３３】
次に、ＣＰＵ１１は、現在の位置角度における両ブレード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する。目標角度差は、ＲＯＭに予め格納された目標角度差マップから読み出される。そして、両者の比較の結果、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。目標角度差マップでは、例えばＤＲ側の位置角度が「１０」パルスのときＡＳ側の位置角度目標は「４」パルスのように設定されており、このときの両者の目標角度差は「６」となる。
【００３４】
これを先の例で見ると、実測角度差は「２」であり、目標角度差に対して「＋４」（６−２）というＡＳ側角度差情報が算出される。これは、追従するＡＳ側がＤＲ側に対し目標位置角度よりも「４」パルス分進んでいる（近付いている）状態を表している。そこで、ＣＰＵ１１はモータ３ｂの出力を下げ、ＡＳ側の速度を落として両者の位置角度差が目標値に近付くように制御する。前述のように、モータ３ａは一定出力にて駆動されており、ＣＰＵ１１はその動き、すなわち、ブレード２ａの位置角度を見ながらブレード２ｂ（モータ３ｂ）の制御を行う。
【００３５】
一方、対向払拭型のワイパ装置では、復路においてＡＳ側のブレード２ｂの動作が遅れ両ブレードが同期しなくなると、ブレード同士が干渉する恐れがある。前述のように、位置角度のみによってブレード２ｂを制御すると、ブレード速度によっては同期・非同期の判断に誤差が生じるという弊害がある。そこで、当該ワイパ装置１では、目標角度差による制御に加えて、ブレード速度に基づきブレード２ｂの将来位置予測を行い、同期・非同期判定の精度向上を図っている。図５は本発明の一実施の形態であるワイパ装置制御方法の手順を示すフローチャート、図６は図５の制御を行う場合のワイパ動作を示す説明図である。
【００３６】
図５の処理は、ＡＳ側モータ３ｂにおけるホールＩＣ２７のパルス出力１周期毎に実施される。ここではまず、ＤＲ側ブレード２ａが現在の位置からブレード干渉領域Ｑ（以下、干渉領域Ｑと略記する）に達するまでのＤＲ側ブレード干渉領域到達時間（第１ブレード干渉領域到達時間）DrFT（以下、時間DrFTと略記する）を算出する（ステップＳ１）。時間DrFTは、モータ３ａのホールＩＣ２７,３０のパルス出力からブレード２ａの現在位置を把握し、パルス出力から求めた速度に基づいて算出される。干渉領域ＱのＤＲ側における境界位置角度θdriは予め設定されており、それと現在の位置角度との差を求め、この角度差と現在のブレード速度により、ブレード２ａが干渉領域Ｑに至るまでの時間DrFTが求められる。
【００３７】
また、ステップＳ１と共にステップＳ２を実行し、ＡＳ側ブレード２ｂが現在の位置から干渉領域Ｑに達するまでのＡＳ側ブレード干渉領域到達時間（第２ブレード干渉領域到達時間）AsT（以下、時間AsTと略記する）を算出する（ステップＳ２）。干渉領域ＱのＡＳ側における境界位置角度θasiも予め設定されており、それと時間DrFT算出時におけるブレード２ａの位置角度との差を求める。そして、この角度差と、時間DrFT算出時におけるブレード２ａの速度AsV及び加速度AsAにより、ブレード２ｂが干渉領域Ｑに至るまでの時間AsTが算出される。なお、加速度AsAはホールＩＣ２７のパルス出力１周期の速度変化量（パルス周期の変化量）である。また、時間DrFT算出時からブレード２ｂが干渉領域Ｑに達するまでのパルス１周期の数が時間AsTとなる。
【００３８】
次に、ステップＳ３に進み、時間DrFT算出時のブレード２ａの速度AsVと時間AsTから、ブレード２ｂが干渉領域Ｑに達したときの速度（AsBV）を推定する。なお、この際、ブレード２ｂの加速度AsAを考慮して干渉領域到達速度AsBV（以下、速度AsBVと略記する）を求めても良い。このようにして速度AsBVを求めた後、ステップＳ４にて、時間DrFT算出時のブレード速度AsVと速度AsBVの平均値（を求める(平均速度AsAvV＝AsV+AsBV)/2）。
【００３９】
さらに、平均速度AsAvVと時間DrFTにより、時間DrFT経過後におけるブレード２ｂの位置を算出する（ステップＳ５）。すなわち、ＤＲ側ブレード２ａが干渉領域Ｑに達するとき、ブレード２ｂがどの位置まで移動するか、その位置（将来到達位置：AsSfp）を実速度によって求めた平均速度AsAvVを用いて予測する。そして、この将来到達位置AsSfpとＡＳ側の境界位置角度θasiから、ＤＲ側に対するＡＳ側の非干渉安全マージンレベルAsFLv（以下、マージンレベルAsFLvと略記する）を設定する（ステップＳ６）。
【００４０】
マージンレベルAsFLvは、将来到達位置AsSfpと境界位置角度θasiとの角度差を示し、図６に示すように、ＤＲ側ブレード２ａが境界位置角度θdriにあるとき、ＡＳ側ブレード２ｂが境界位置角度θasiに対しどの程度下反転位置側に離れているかを示す値である。従って、この値が＋であるときには、ブレード２ａが干渉領域Ｑに到達したとき、既にブレード２ｂは干渉領域Ｑに到達していることになる。一方、０または−の場合には、ブレード２ａが干渉領域Ｑに到達したとき、ブレード２ｂは干渉領域Ｑにちょうど到達したか、未だ到達していないことになる。
【００４１】
そこで、次にステップＳ７において、マージンレベルAsFLvの正負を判定する。正の場合（AsFLv＞０）には、前述のように、ブレード２ｂはブレード２ａに先んじて干渉領域Ｑに到達することが予測されるため、ブレード動作としては正常であり、ステップＳ８に進み「同期可能・非干渉」と判定しルーチンを抜ける。これに対し０または負の場合（AsFLv≦０）には、ブレード２ｂはブレード２ａと同時またはそれより遅れて干渉領域Ｑに到達することが予測される。これは、ブレード動作としては異常であり、両ブレードの衝突が起きる恐れがある。そこで、この場合はステップＳ９に進み「非同期・干渉発生の恐れ有り」と判定する。そして、同期回復・干渉防止のため、ステップＳ１０にてブレード２ｂを非干渉領域Ｐにて停止させ、次回払拭時にブレード２ａと同期させるべくそこに待機させてルーチンを抜ける。
【００４２】
このように本発明による制御では、ＡＳ側ブレードの速度を見てその将来到達位置を予測し、この予測位置に基づきブレードの同期・非同期を判定する。従って、角度差制御においては同期可能判断を誤る恐れがある場合においても、的確に同期・非同期を判定し、より正確な干渉予測を行うことができる。例えば、図６においてのＡの位置では、図７において述べたように、角度差制御では「同期可能・非干渉」と判断されるもののブレード速度が遅い場合には干渉の恐れがある。これに対し本発明による制御では、ブレード速度が遅く、時間DrFT経過後にブレード２ｂが干渉領域Ｑに到達できないときにはAsFLv＜０となり「非同期・干渉の恐れ有り」と判断され、干渉回避動作が行われる。
【００４３】
また、図６においてのＣの位置では、角度差制御では「非同期・干渉の恐れ有り」と判断されるもののブレード速度が速い場合には干渉が生ぜず、不要な干渉回避動作が行われる。これに対し本発明による制御では、ブレード速度が速く、時間DrFT経過後にブレード２ｂが干渉領域Ｑに到達できるときにはAsFLv＞０となり「同期・非干渉」と判断され、干渉回避動作は行われずに通常制御が維持される。すなわち、当該制御によれば、予測を誤って干渉領域Ｑでブレード同士が衝突したり、必要もないのにＡＳ側ブレードが突然停止したりするという事態の発生を抑えることができる。従って、同期可能予測の誤差を抑え、より正確な干渉判断が可能となり、的確な払拭動作が実現できると共に、作動フィーリングの改善を図ることが可能となる。
【００４４】
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言うまでもない。
例えば、モータ３ａの基本制御形態としては、両ブレード２ａ,２ｂ間の角度差を目標角度差に維持する形態のみならず、両モータ３ａ,３ｂを同速度に維持する形態も採用できる。また、前記の実施の形態では本発明を対向払拭型ワイパ装置に適用した場合について説明したが、本発明は並行払拭型ワイパ装置についても適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のワイパ装置の制御方法によれば、第１ワイパブレードがブレード干渉領域に到達するまでの第１ブレード干渉領域到達時間（DrFT）を算出し、この時間DrFTの経過時における第２ワイパブレードの将来到達位置（AsSfp）を予測してワイパブレード動作の制御を行うので、角度差制御のみでは対処しきれなかった場合でも的確に両ワイパブレードの同期・非同期の判断を行うことができる。従って、同期可能予測の誤差を抑え、より正確な干渉判断が可能となり、スムーズな払拭動作を実現でき、作動フィーリングの改善が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】対向払拭型ワイパ装置における駆動系ならびに制御系の概略を示す説明図である。
【図２】モータ駆動回路の構成を示す説明図である。
【図３】モータユニットの構成を示す説明図である。
【図４】マグネットとホールＩＣの関係およびホールＩＣの出力信号（モータパルス）を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態であるワイパ装置制御方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の制御を行う場合のワイパ動作を示す説明図である。
【図７】角度のみの制御を行う場合のワイパ動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１ワイパ装置
２ａＤＲ側ワイパブレード（第１ワイパブレード）
２ｂＡＳ側ワイパーブレド（第２ワイパブレード）
３ａＤＲ側モータ（第１モータ）
３ｂＡＳ側モータ（第２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
１０ワイパ駆動制御装置
１１ＣＰＵ
１２ａ,１２ｂモータユニット
１３ギアボックス
１４モータ軸
１５出力軸
１６ヨーク
１７アーマチュアコア
１８コンミテータ
１９永久磁石
２０ブラシ
２１ケースフレーム
２２ウォーム
２３ウォーム歯車
２４第１ギア
２５第２ギア
２６多極着磁マグネット
２７（２７Ａ,２７Ｂ）相対位置検出用ホールＩＣ
２８絶対位置検出用マグネット
２９プリント基板
３０絶対位置検出用ホールＩＣ
４１ａ,４１ｂセンサ
４２ワイパスイッチ
４３リレープレート
Ｐ非干渉領域
Ｑブレード干渉領域
Ｘ上反転位置
Ｙ下反転位置
Ｚ格納位置
DrFT ＤＲ側ブレード干渉領域到達時間(第１ブレード干渉領域到達時間)
AsV DrFT算出時におけるＡＳ側ブレード速度
AsA DrFT算出時におけるＡＳ側ブレード加速度
AsT ＡＳ側ブレード干渉領域到達時間(第２ブレード干渉領域到達時間)
AsBV ＡＳ側ブレード干渉領域到達速度
AsAvV AsVとAsBVの平均値
AsSfp ＡＳ側ブレード将来到達位置
AsFLv 非干渉安全マージンレベル
θasi ＡＳ側干渉領域境界位置角度
θdri ＤＲ側干渉領域境界位置角度

Claims

第１モータによって駆動される第１ワイパブレードと第２モータによって駆動される第２ワイパブレードを有してなるワイパ装置の制御方法であって、
前記第１ワイパブレードが、前記第１ワイパブレードと前記第２ワイパブレードが干渉し得るブレード干渉領域に到達するまでの時間を示す第１ブレード干渉領域到達時間を算出し、
前記第１ブレード干渉領域到達時間の経過時における前記第２ワイパブレードの将来到達位置を予測することを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項１記載のワイパ装置の制御方法において、前記将来到達位置は、前記第１ブレード干渉領域到達時間の算出時における前記第２ワイパブレードの速度と加速度に基づいて算出されることを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項２記載のワイパ装置の制御方法において、前記第１ブレード干渉領域到達時間の算出時における前記第２ワイパブレードの速度と加速度から前記第２ワイパブレードが前記干渉領域に到達するまでの時間を示す第２ブレード干渉領域到達時間を算出すると共に、前記第２ブレード干渉領域到達時間の経過時における前記第２ワイパブレードの予測速度を算出し、前記第１ブレード干渉領域到達時間の算出時における前記第２ワイパブレードの速度と前記予測速度の平均値に基づいて前記将来到達位置を算出することを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項１〜３の何れか１項に記載のワイパ装置の制御方法において、前記第２ワイパブレードの将来到達位置と前記干渉領域との位置関係に基づき前記第２モータの動作を制御することを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項４記載のワイパ装置の制御方法において、前記将来到達位置が前記干渉領域内にある場合には前記第１及び第２ワイパブレードは同期可能状態にあると判断し、前記将来到達位置が前記干渉領域外にある場合には前記第１及び第２ワイパブレードが非同期状態にあると判断することを特徴とするワイパ装置の制御方法。
請求項１〜５の何れか１項に記載のワイパ装置の制御方法において、前記第１モータは、前記第２モータとは連動することなく独立して前記第１ワイパブレードを駆動することを特徴とするワイパ装置の制御方法。