JP4545588B2 - ワイパシステムを動作させる方法およびワイパシステム - Google Patents

Description

本発明は、ワイパシステムを動作させる方法、およびワイパシステムに関する。このワイパシステムは、ワイパブレードを保持するワイパアームに連結され、互いに独立に駆動し得る少なくとも２つのモータユニットと、これらのモータユニットを制御するコントローラと、このコントローラに接続され、ワイパアームの角度位置を求めるセンサユニットとを備える対向回転式、すなわちバタフライ式のワイパシステムである。

このような方法およびワイパシステムは、従来公知である。具体的には、用いられるモータユニットは、コントローラによって制御される可逆モータである。

このようなワイパシステムの利点は、ワイパブレードのそれぞれの回転軸間に、複雑でかさばるワイパロッドシステムを設けなくてもよいことである。そのため、拭取りの対象となるフロントガラス上の任意の位置で、互いに独立に、かつスペースをとらずに、ワイパブレードを配置し得る。その上、これらのワイパブレードは、任意の、あらかじめ規定可能な拭取り角を対象とすることができ、さらに、使用しないときには、保護待機位置に移動させることができる。

このようなワイパ装置における１つの問題は、ワイパブレードの角度位置を求めることに関する問題であり、このことは、ワイパブレードの衝突を防ぐために必要である。

公知のワイパシステムでは、通常、個々のワイパブレードの拭取り区域は重なり合う。対向回転式、すなわちバタフライ式のワイパシステムでは、最も上のワイパアーム、または最も上のワイパブレードの移動中に、最も下のワイパブレードと接触しないように、より大きく加速しなければならないという別の問題がある。下向きの移動中に、最も下のワイパブレードは、それに対応して、より速く移動しなければならない。そのため、モータユニットを適切に制御することが求められている。

ワイパブレードの角度位置を求めるために、様々な可能性が存在する。ワイパ軸のところで、例えば、出力信号が正弦波または余弦波の磁界センサなどのアナログ式回転角センサを使用することが考えられる。

しかし、この場合、送信機磁石の信号が温度に依存することが、不都合になることがわかっている。そのため、モータの温度または外の温度が高い場合には、ワイパアームの角度位置を正確に求めることはできず、ワイパブレードが衝突する恐れがある。この問題を多少とも解決するには、温度の較正が必要であるが、これは、比較的不正確であり、うまくいかないことが多い。

ワイパアームまたはワイパブレードの角度位置を求める別の可能性は、インクリメンタルセンサ、特に方形ＴＴＬ信号を有するデジタル式磁界センサを使用することである。しかし、このようなセンサを使用することは、計数を開始するために、基準点をあらかじめ定義しなければならないので不利である。

例えば、ワイパシステムに電源が入っていないか、あるいは、ワイパシステムが、車両用バッテリなどの電源から切り離されている間に、ワイパアームが手動で調整される場合、インクリメンタルセンサは、これを考慮に入れることができない。したがって、システムが起動されるとき、ワイパアームまたはワイパブレードの不正確な角度位置が、基礎として用いられる。

したがって、本発明の目的は、ワイパブレードの角度位置を、確実かつ簡単に求めることができるワイパシステムの動作方法、およびワイパシステムを提供することである。

この目的を達成するために、本発明は、ワイパブレードの拭取り角が、複数の角度ゾーンにまたがり、一方では、それぞれのワイパブレードが位置する角度ゾーンが偏向センサによって求められ、他方では、それぞれの角度ゾーン内でのそれぞれのワイパブレードの角度が、相対センサによって求められることを特徴とする上記で説明したタイプの方法を提案するものである。

こうすると、絶対センサを使用することによって、ワイパブレードまたはワイパアームが、どの角度ゾーンに位置しているかを、常に確実に求めることができるという利点が得られる。さらに、それぞれの角度ゾーン内でのワイパブレードの角度も求められる。

したがって、それぞれのワイパブレードの実際の角度位置は、第１に、それぞれの角度ゾーンと、第２に、この角度ゾーン内でのそれぞれの角度からなる。電力の供給が短時間途絶えるなどの理由で、角度ゾーン内での角度が正確に求まらない場合でも、それぞれのワイパブレードが位置する角度ゾーンに基づいて、それぞれのワイパブレードが、ワイパ角度のどの区域に、すなわちどの角度ゾーンに位置しているかを求めることができる。

ここで、ワイパブレードが、１つの角度ゾーンから隣接する角度ゾーンに横切るとき、この第２角度ゾーン内での角度がリセットされると有利である。したがって、２つの角度ゾーンの境界線を横切るとき、それぞれの角度ゾーン内での角度は、ゼロを始点として求められる。そのため、２つの角度ゾーンの境界は、それぞれ、角度ゾーン内での角度を求めるための基準点を形成する。

ワイパシステムまたは車両を始動したとき、各ワイパブレードがどの角度ゾーンに位置しているかが求められると、特に有利である。

この場合、それぞれのゾーン内での角度は不可欠ではない。それぞれの角度ゾーンから開始し、次いで、ワイパブレードが衝突することなく、それぞれの隣接する角度ゾーン内に移動するように、モータユニットを制御する制御シーケンスが、コントローラ内に供給される。２つの角度ゾーンの境界線を横切るとき、ワイパブレードが入る角度ゾーンに関して、この角度ゾーン内での角度が求められる。したがって、ワイパブレードが新しい角度ゾーンに入る時点から、それぞれのワイパブレードの実際の角度位置がわかる。

このような方法は、車両に電力が供給されていない場合や、電力の供給が途絶えた場合、あるいは、ワイパブレードまたはワイパアームが手動で調整される場合でさえ、ワイパブレードが衝突することなく、それらを、それぞれのワイパブレードが位置する角度ゾーンから隣接する角度ゾーンに移動させることが可能であるという利点を有する。

したがって、ワイパシステムまたは車両が始動されたすぐ後に、すなわち、ワイパブレードが１つの角度ゾーンから別の角度ゾーンに横切るときに、ワイパブレードの実際の角度位置を求めることができる。

さらに有利な方法は、制御シーケンスにより、ワイパブレードが移動して、待機位置に案内されることである。この場合、車両が始動されるとき、どの角度ゾーンにそれぞれのワイパブレードが位置するかを確認するための検査が行われると有利である。ワイパブレードが、待機位置などの所定の角度ゾーンに位置していない場合、供給された制御シーケンスによって、ワイパブレードをそれらの待機位置に案内する。

さらに、上記の目的は、本発明による方法を実行するのに適していることを特徴とするワイパシステムによって達成される。

１つの有利なワイパシステムは、各ワイパアームが、それぞれの角度ゾーンを求める絶対センサと、角度ゾーン内での角度を求める相対センサとを有するセンサユニットを備え、２つの隣接する角度ゾーンの境界が、それぞれ、相対センサ用の基準点を形成することを特徴している。

したがって、実際の角度位置は、それぞれの角度ゾーンおよび角度ゾーン内での角度からなっている。２つの隣接する角度ゾーンの境界をそれぞれ横切るとき、インクリメンタルセンサをゼロにして、再度計数を開始する。その結果、実際の角度位置が、極めて高い信頼性で求められる。このように、ワイパブレードの位置を正確に求めるので、適切な制御によって、ワイパブレードの衝突をほぼなくすことができる。

絶対センサが、それぞれのワイパアームの旋回軸のところで、角度ゾーンを検出すると有利である。ワイパブレードの拭取り角は、通常、せいぜい１６０°〜１８０°であるので、絶対センサにより、旋回軸の角度範囲に、明瞭な角度ゾーンを割り当てることができる。

ここで、このセンサが、旋回軸に配置された磁気ホイールを備えるデジタル式磁界センサであり、この磁気ホイールが、相互にずらして配置された２つのセンサ素子によって走査されると有利である。有利なことには、この配置では、４つの異なるデジタル出力信号が生成される。

これらの信号は、次のようなものとするのがよい。
角度ゾーンＺ₁：センサ素子Ｈ₁：Ｓおよびセンサ素子Ｈ₂：Ｓ
角度ゾーンＺ₂：センサ素子Ｈ₁：Ｎおよびセンサ素子Ｈ₂：Ｓ
角度ゾーンＺ₃：センサ素子Ｈ₁：Ｎおよびセンサ素子Ｈ₂：Ｎ
角度ゾーンＺ₄：センサ素子Ｈ₁：Ｓおよびセンサ素子Ｈ₂：Ｎ

このようなセンサにおいて、磁気ホイールの極性の角度間隔の数、およびサイズ、ならびに磁界センサの数および角度間隔の配置を、それぞれのワイパブレードの拭取り角に適合させると有利である。

各拭取り角ごとに、その拭取り角を、４つのゾーンＺ₁、Ｚ₂、Ｚ₃、およびＺ₄に分割すると十分であることがわかっている。３つの２極磁界センサを設ける場合、最大で８個の角度ゾーンを検出し得る。

本発明によれば、相対センサにより、ギア変速機の上流のモータシャフトの回転スピードの検出を実現し得る。この場合の利点は、モータの従動シャフトの回転スピードが、ギア変速機の従動シャフトの回転スピードよりも何倍も速いということである。

相対センサが、デジタル式インクリメンタル磁界センサであると有利である。角度ゾーン内での角度についての所望の精度に応じて、この磁界センサによって、各角度ゾーンごとに検出する信号の数を、適宜多くすることができる。

ワイパブレードの拭取り角が、それぞれ、少なくとも３つの、好ましくは４つの角度ゾーン内にまたがっていると、１つの有利なワイパシステムが得られる。この場合、個々の角度ゾーンは、異なる角度範囲を対象とし得る。

これらの角度ゾーンを、同じサイズにする必要はない。最大拭取り角度が１つのゾーン内にあり、すなわち、ワイパブレードの折返し位置が１つのゾーン内にあり、かつゾーンの境界上にないと有利である。これによって、明瞭な割り当てが可能になる。

衝突する恐れがあるそれぞれの角度範囲（衝突区域）が、好ましくは３つの角度ゾーンに分割されていると有利であることがわかっている。

本発明の好ましい一実施形態では、コントローラ内で、様々なワイパブレードの拭取り角度ゾーンが、マトリックスの形で示されるように表われる。１つのワイパブレードの１つの角度ゾーンと、別のワイパブレードの１つの角度ゾーンが、それぞれ、このマトリックスの１つのフィールドを形成する。

こうするために、例えば、一方のワイパブレードのそれぞれの角度ゾーンを伴う拭取り角を、ｘ軸上にプロットし、他方のワイパブレードのそれぞれの角度ゾーンを伴う拭取り角を、ｙ軸上にプロットする。これら２つのワイパブレードの拭取り角を、それぞれ４つのゾーンに分割する場合、このマトリックスは、合計１６個の角度フィールドを有する。

このマトリックスにワイパブレードの衝突区域を重ねると有利である。こうすると、どのフィールドで、かつどの角度位置でワイパブレードの衝突が生じ得るかが、簡単に分かる。

さらに、衝突区域の境界線が、あるフィールドを１回だけ通過するように、このマトリックスのフィールドを選択すると有利である。こうすると、境界線が通過するフィールドを、衝突が生じる副区域と、衝突が生じない副区域の２つの副区域に明確に分割し得るという利点が得られる。

このようにして、各フィールドごとに、ワイパブレードが衝突せずに移動するように、モータユニットを制御する移動シーケンスを明確に規定し得る。

合計９個のフィールドで衝突区域を覆うと、特に有利なマトリックスが得られることがわかっている。

マトリックス内の任意の可能なフィールドから開始して、それぞれの角度ゾーン内での角度が未知である状態で、制御シーケンスが供給される。この制御シーケンスは、フィールド内の任意の点から開始して、衝突区域を通過せずに、隣接するフィールド内にワイパブレードを移動させる。

こうすると、例えば、ワイパシステムまたは車両が始動されたとき、拭取りゾーン内での角度が未知である状態で、衝突が生じる恐れなしに、ワイパブレードが隣接するフィールド内に案内されるという利点が得られる。隣接するフィールドへの境界線を横切るとき、インクリメンタルセンサが、そのゾーン内での角度を求める処理を開始し、その後、ワイパアームの実際の角度位置を求めることができる。

図面を参照して、本発明についてより詳細に述べ、かつ説明する以下の説明により、本発明の別の有利な改善点および細部が理解されると思う。

図１は、本発明によるワイパシステム１０を示す。このワイパシステムは、バタフライ式ワイパシステムとして設計されており、フロントガラス１２上に配置された２つのワイパブレード１４および１６を有する。ワイパブレード１４および１６は、それぞれのワイパアーム１８によって、それぞれの旋回軸２０の周りで、それぞれの拭取り角α₁およびα₂だけ旋回し得る。

ワイパブレード１４の角度範囲γ₁では、ワイパブレード１６と衝突する危険性がある。したがって、ワイパブレード１６の角度範囲γ₂では、ワイパブレード１４と衝突する危険性がある。

ワイパシステム１０は、２つのモータユニット２２および２４も備えている。モータユニット２２は、ワイパブレード１４を駆動するために設けられ、モータユニット２４は、ワイパブレード１６を駆動するために設けられている。

これら２つのモータユニット２２および２４は、それぞれ、可逆電動モータＭ₁、Ｍ₂、および電動モータＭ₁、Ｍ₂の下流に配置されたギア変速機Ｇ₁、Ｇ₂を備えている。これらのモータユニット２２および２４は、コントローラ２６によって、ワイパブレード１４、１６のそれぞれの角度位置の関数として制御される。

ワイパブレード１４、１６の角度位置を求めるために、それぞれ絶対センサ２８、３０および相対センサ３２、３４を有するセンサユニットが設けられている。

２つのワイパブレード１４、１６の拭取り角α₁およびα₂は、それぞれ、４つの角度ゾーンＺ₁、Ｚ₂、Ｚ₃、およびＺ₄にまたがっている。これらのゾーンは、衝突角度γ₁およびγ₂が、それぞれ、３つの角度ゾーンＺ₁、Ｚ₂、およびＺ₃にまたがり、最大拭取り角度、またはワイパブレード１４、１６の折返し位置が、ゾーン４内にあるように選択される。

ワイパアーム１８の旋回軸の領域内に配置された絶対センサ２８、３０を使用して、それぞれのワイパアーム１８、またはそれぞれのワイパブレード１４、１６が、どの角度ゾーンＺ₁、Ｚ₂、Ｚ₃、またはＺ₄内に位置するかを求める。

相対センサ３２、３４は、それぞれの角度ゾーン内での角度δを求めるために設けられる。次いで、それぞれの実際の角度位置φを、φ＝Ｚ＋δと求める。相対センサ３２、３４は、モータの従動シャフト、あるいはギア変速機の入力シャフトのところに配置されたインクリメンタルセンサとして設計すると有利である。

ゾーンＺ₁からＺ₄へのゾーン境界を横切るときには、これらの相対センサをゼロにリセットする。それぞれのセンサユニットの信号、すなわちセンサ２８、３０、３２、３４の信号は、コントローラ２６の入力信号である。

絶対センサ２４、２８がデジタル式磁界センサであると有利である。相対センサ３２、３４が、デジタル式インクリメンタル磁界センサであると有利である。

磁界センサの代わりに、対応するデジタル測定結果が得られる他の任意のタイプのセンサを使用することも可能である。

図２は、考え得る１つの絶対センサ２８、３０を概略的に示す。磁化された磁気ホイール３６に取り囲まれた旋回軸２０が、断面で示されている。この磁気ホイールは、約７０°の角度θ_Nにわたって延びるＮ極区間３８と、約２９０°の角度θ_Sにわたって延びるＳ極区間４０とを有する。磁気ホイール３６は、相互に約２０°の角度θ_Hずらして配置された２つのセンサ素子Ｈ₁およびＨ₂によって走査される。

これらのセンサ素子Ｈ₁およびＨ₂によって検出された信号は、線路４４を介してコントローラ２６に接続された求値ユニット４２に供給される。求値ユニット４２は、センサ素子Ｈ₁およびＨ₂によって検出されたデジタル信号の値（Ｎ極はプラス、Ｓ極はマイナス）を求める。このように検出された信号から、旋回軸２０のそれぞれの角度ゾーン、および関連するワイパブレード１４、１６のそれぞれの角度ゾーンが求められる。

図２に示す求値テーブルから、センサ素子Ｈ₁およびＨ₂が、ともにＳ極を検出した場合には、ワイパブレード１４または１６が、角度ゾーンＺ₁内にあることがわかる。

軸２０が時計回り（矢印４５）の方向に回転する場合、センサ素子Ｈ₁はＮ極を検出し、Ｈ₂はＳ極を検出する。対応するワイパブレード１４、１６は、角度ゾーンＺ₂内に位置している。さらに回転すると、ワイパブレードは、ゾーンＺ₃内を通過し、センサ素子Ｈ₁およびＨ₂は、ともにＮ極を検出する。角度ゾーンＺ₄では、Ｈ₁はＳ極を検出し、Ｈ₂はＮ極を検出する。

拭取り角α₁、α₂に応じて、磁気ホイール３６の極性の角度区間３８、４０の数およびサイズθ_S、θ_Nは互いに異なる。また、これらは、ホールセンサの間隔θ_Hにも依存する。

図３に、ワイパブレード１４の角度位置φ₁をｘ軸上にプロットし、角度位置φ₂をｙ軸上にプロットしたマトリックスを示す。

図３からわかるように、拭取り角α₁は、約１０５°、拭取り角α₂は、約９０°であり、拭取り角α₁およびα₂、すなわちワイパブレード１４、１６の折返し位置は、ゾーンＺ₄内にある。ゾーン４の端部は、拭取り角の外側、すなわちフロントガラスの外側にあり、それによって、ゾーン４の終了領域とゾーン３の開始領域の明確な区別が可能である。

一方のワイパブレード１４のゾーン４は、φ₁、すなわち約１１０°で終了し、他方のワイパブレード１６のゾーン４は、φ₂、すなわち約９５°で終了する。

ゾーン４の終了領域が、拭取り角α₁、α₂の外側となるようにできない場合、別のホールセンサＨ₃を使用して、別のゾーン（非衝突ゾーン）を設ける。この場合、全体として、拭取り角α₁、α₂が、それぞれ、合計して最大８個のゾーンにまたがるように、フロントガラスを分割し得る。こうすると、６４個のフィールドからなるマトリックスが得られる。

ワイパブレード１４と１６が衝突し得る角度γ₁およびγ₂の値は、それぞれ、約８０°と約４０°である。拭取り角α₁およびα₂は、それぞれ、４つの角度ゾーンＺ₁〜Ｚ₄にまたがっている。この場合の分割は、角度ゾーンＺ₁〜Ｚ₃が角度γ₁およびγ₂を３つの部分に分割するように行う。ゾーンＺ₄は、それぞれ、ワイパブレード１４、１６の衝突が生じる恐れがない角度範囲を含む。一方のワイパアームに割り当てられた１つのゾーンと、他方のワイパアームに割り当てられた１つのゾーンが、それぞれ、マトリックスのあるフィールドを形成する。

全体として、ｘ＝１、２、３、４、ｙ＝１、２、３、４の１６個のフィールド（ｘ）（ｙ）が得られる。ただし、ｘおよびｙは、それぞれのワイパアームまたはワイパブレード１４、１６のそれぞれの角度ゾーンＺ₁〜Ｚ₄の指数である。

図３では、さらに、２つのワイパブレード１４、１６の衝突区域４６をハッチングによって示している。角度位置φ₁とφ₂の角度の対が、この区域内にあると、ワイパブレード１４、１６の衝突が生じる。したがって、この区域４６は避けるべき区域である。区域４６は、上部境界線４８と下部境界線５０によって囲まれている。

ｘ＝１、２、３およびｙ＝１、２、３のフィールド（ｘ）（ｙ）は、衝突区域４６がこれら９個のフィールドにまたがるように配置される。ワイパブレード１４、１６のゾーンＺ₄で覆われる残りの７個のフィールドは、衝突区域４６と重なり合わない。

２つの絶対センサ２８、３０によって、それぞれのワイパブレード１４、１６がどのフィールドに位置しているかを求めることができる。具体的には、ワイパシステム１０または車両が始動されると、すぐに、絶対センサ２８、３０を使用することによって、ワイパブレード１４、１６がどのフィールドにあるかを直ちに検出し得る。

それぞれのフィールドから開始して、コントローラ２６に制御シーケンスが供給され、その結果、ワイパブレード１４、１６の衝突が生じる恐れがない状態で、ワイパブレード１４、１６が移動する。図４は、この点に関する様々な例を示す。

図４は、衝突区域４６がある９個のフィールドを拡大して示す。例として、例えばワイパシステム１０が起動されたときにワイパブレード１４、１６が位置する角度位置の位置Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、およびＰ’₃も示してある。

例えばワイパ装置１０が起動されたときに、ワイパブレード１４、１６が、点Ｐ₁が存在するフィールド（２）（２）に位置していることが確認された場合、コントローラ２６に供給される制御シーケンスは、次のようなものとし得る。

点Ｐ₁における角度φ₂は、一定のままとし、ワイパブレード１４の角度φ₁を小さくする。次いで、図４に線で示すように、Ｐ₁を垂直下向きに移動させる。フィールド（２）（１）への境界線を横切ると、すぐに、相対センサ３２は計数を開始し、その結果、実際の角度位置が、φ₁＝Ｚ₁−δと求められる。φ₁が所定の値に達した後、角度φ₁は、一定のままとし、φ₂を小さくする。

このようにして、点Ｐ₁がマトリックス内を左側に移動する。フィールド（２）（１）と（１）（１）の境界線を横切るとすぐに、相対センサ３４は計数を開始し、その結果、境界線を横切った後では、実際の角度位置φ₂がわかる。衝突区域４６がコントローラ２６に格納されているので、コントローラ２６には、フィールド（２）（２）から開始して、説明した手順により、常に、ワイパブレード１４、１６が衝突せずに移動することになることがわかっている。

ワイパ装置が起動されたときに絶対センサ２８によって、ワイパブレード１４がゾーンＺ₃内にあることが確認され、かつ、ワイパ装置１０が起動されたときに絶対センサ２４によって、ワイパブレード１６がゾーンＺ₂内にあることが確認された場合、点Ｐ₂がフィールド（２）（３）内に開始点として生成される。

ワイパブレード１４、１６が衝突する恐れがない状態で、フィールド（２）（３）からワイパブレード１４、１６の待機位置に移動するために、図４の点Ｐ₂から開始する移動シーケンスが実行される。

まず、ワイパブレード１６の角度φ₂を一定に保ち、ワイパブレード１４の角度φ₁をほぼ９０°に増加させる。フィールド（２）（３）の領域内では、角度φ₁の実際の角度位置はまだ未知である。フィールド（２）（３）からフィールド（２）（４）への境界線を横切るときにのみ、相対センサ３２がその基準値にリセットされ、実際の角度位置φ₁＝Ｚ₁＋Ｚ₂＋Ｚ₃＋δが正確に求められる。

φ₁の値がほぼ９０°に達した後、φ₁を一定に保ち、角度位置φ₂がγ₂よりも大きい値、例えば約４０°に増加するように、モータＭ₂を制御する。この値に達した後、φ₂を一定に保ち、φ₁を約２〜３°の値に減少させる。こうすると、ワイパブレード１４がその待機位置に達する。

最後に、φ₂を減少させ、すなわち、ワイパブレード１６も移動させて、待機位置内に戻す。さらに、図４から、このような移動シーケンスによって、ゾーン（２，３）から開始して、衝突区域４６が回避され、その結果、ワイパブレード１４、１６の衝突が生じないように、これらのワイパブレードが制御されることが明らかになる。

この移動シーケンスの場合には、実際の角度位置φ₂は、フィールド（２，４）と（３，４）の境界線を横切った後でしか、正確にわからない。ここで、相対センサ３４をゼロにリセットし、増分計数を開始する。

図４から、フィールド（２，３）から開始して、角度φ₂を一定に保ちかつ角度φ₁を増加させる格納された移動シーケンスによって、衝突が生じることなく、ワイパブレード１４、１６の移動を実現し得ることが明らかになる。

絶対センサ２８、３０によって、求値ユニット４２が起動されるときに、ワイパブレード１４、１６が、フィールド（３）（３）内に位置することが確認された場合、最初は、ワイパブレード１４、１６が、上部境界線４８の上の点Ｐ₃（Ｐ₃）に位置しているのか、あるいは、下部境界線５０の下の点（Ｐ’₃）に位置しているのかどうかはわからない。これは、両方の境界線、すなわち、上部境界線４８および下部境界線５０がフィールド（３）（３）を通過するという欠点が、フィールド（３）（３）にあるからである。

そうではあるが、ワイパブレード１４、１６を衝突させずに移動させることができるように、ワイパブレード１４および１６の角度φ₁およびφ₂を同時に増加させる移動シーケンスが提供される。

点Ｐ₃または点Ｐ’₃から開始して、次いで、点Ｐ₃および点Ｐ’₃を、図４に示す線に沿った角度で上向きに移動させる。この場合、点Ｐ₃およびＰ’₃を始点とする２本の線は互いに平行に進む。これらの線の傾きは、フィールド（３）（３）内でのワイパブレード１４、１６の場所にかかわらず、ワイパブレードが衝突しないように、すなわち、フィールド（３）（３）内の開始点Ｐ₃またはＰ’₃のいずれかを始点とする線が、衝突区域４６と交差しないように選択される。フィールド（３）（３）の範囲を定める境界線を横切るとすぐに、対応する相対センサはゼロにリセットされる。

点Ｐ₃から開始すると、数度進んだだけでフィールド（３）（４）への境界線を横切る。その結果、点Ｐ₃が、フィールド（３）（３）の上部領域内に位置していたことが検出される。

次いで、角度φ₁を一定に保ち、角度φ₂を、フィールド（４）（４）に達するまで増加させる。ワイパブレード１４、１６の待機位置に移動するために、まず、角度φ₁を約３°に減少させ、次いで、角度φ₂を約０°に減少させる。

点Ｐ’₃から開始すると、フィールド（４）（３）への境界線を横切るときに、点Ｐ’₃が、フィールド（３）（３）の下部領域内に位置していたことが検出される。フィールド（４）（３）では、次いで、角度φ₁を、フィールド（４）（１）に達するまで減少させる。

次いで、角度φ₂を、ワイパブレード１４、１６の待機位置ＰＳに達するまで減少させる。

上記で説明したワイパシステム１０およびワイパシステム１０を動作させる上記で説明した方法は、特に、ワイパシステム１０または車両が始動されるときに、常にワイパブレード１４、１６を、それらが衝突することなく移動させて、それらの開始位置または待機位置ＰＳに戻すことができるという利点を有する。

ワイパシステム１０を開始させるとき、ワイパブレード１４、１６がどのフィールドに位置しているかがわかっている。そのフィールドに応じて、次いで、コントローラ２６に格納された制御シーケンスを用いて、ワイパブレード１４、１６をそれらの対応する位置に移動させる。

例えば、フィールド（１）（２）、（１）（３）、（２）（３）から開始して、まず、角度φ₁をゾーンＺ₄に達するまで増加させる。次いで、φ₁を一定に保ち、角度φ₂をゾーン（４）（４）に達するまで増加させる。その後、ワイパブレード１４が待機位置に達するまで、角度φ₁を減少させる。

その後、角度φ₂を減少させることによって、同様にワイパブレード１６を移動させて、待機位置に戻す。その結果、衝突区域４６が確実に回避される。

ワイパブレード１４、１６が、ゾーン（１）（１）、（２）（１）、（２）（２）、（３）（２）内に位置する場合、まず、ワイパブレード１４がその待機位置に入るまで、角度φ₁を減少させる。その後、角度φ₂を減少させることによって、同様にワイパブレード１６を移動させて、待機位置に戻す。

フィールド（３）（３）は、１つの特殊な場合を表している。というのは、フィールド（３）（３）には、ワイパブレード１４、１６が存在し得る部分が上下にあるからである。したがって、この場合には、一方では角度φ₁を増加させ、他方では角度φ₂を増加させるように、これら２つのワイパブレード１４、１６を同時に移動させる。

コントローラ２６に格納されたすべての移動シーケンスは、衝突区域４６が存在しないフィールド、すなわち、フィールド（１）（４）、（２）（４）、（３）（４）、（４）（４）、（４）（３）、（４）（２）、（４）（１）、（３）（１）、（２）（１）、（１）（１）を通って、衝突区域４６を回避するという共通の特徴を有する。

本発明によるワイパシステムを示す概略図である。 本発明によるワイパシステムのワイパブレードの角度ゾーンを求めるセンサを、関連する信号求値テーブルとともに示す概略図である。 拭取り角の様々な角度ゾーン、および関連する角度フィールドを有するマトリックスを示す図である。 図３からのマトリックスの拡大部分を、制御シーケンスとともに示す図である。

符号の説明

１０ ワイパシステム
１２ フロントガラス
１４ ワイパブレード
１６ ワイパブレード
１８ ワイパアーム
２０ 旋回軸
２２ モータユニット
２４ モータユニット
２６ コントローラ
２８ 絶対センサ
３０ 絶対センサ
３２ 相対センサ
３４ 相対センサ
３６ 磁気ホイール
３８ Ｎ極区間
４０ Ｓ極区間
４２ 求値ユニット
４４ 線路
４５ 時計回り方向
４６ 衝突区域
４８ 上部境界線
５０ 下部境界線
α₁ 拭取り角
α₂ 拭取り角
γ₁ 衝突角度
γ₂ 衝突角度
θ_H オフセット角
θ_N Ｎ極セクタの角度
Ｇ₁ ギア変速機
Ｇ₂ ギア変速機
Ｈ₁ センサ素子
Ｈ₂ センサ素子
Ｍ₁ 電動モータ
Ｍ₂ 電動モータ
Ｐ₁ 角度位置
Ｐ₂ 角度位置
Ｐ₃ 角度位置
Ｐ’₃ 角度位置
ＰＳ 待機位置

Claims (17)

1. バタフライ式のワイパシステムを動作させる方法であって、前記ワイパシステムが２本のワイパブレード（１４）（１６）を保持するワイパアーム（１８）に連結され、互いに独立して駆動し得る少なくとも２つのモータユニット（２２）（２４）と、モータユニット（２２）（２４）を制御するコントローラ（２６）と、コントローラ（２６）に接続され、２本のワイパブレード（１４）（１６）の角度を検知する絶対センサ（２８）（３０）及び相対センサ（３２）（３４）から成り前記コントローラ（２６）に接続されているセンサユニットを備えているバタフライ式のワイパシステムを動作させる方法であって、
   Ｉ：２本のワイパブレード（１４）（１６）の最大拭取り角度α ₁ 及びα ₂ を、最大拭取り角度α ₁ 及びα ₂ 毎に、ウインドスクリーンに４個の角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）に分割すること、
   ＩＩ：前記絶対センサ（２８、３０）に、前記２本のワイパブレード（１４）（１６）のそれぞれが位置している前記４個の角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）を検知させること、
   ＩＩＩ：前記４個の角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）内の前記２本のワイパブレード（１４）（１６）の実際の角度（δ ₁ ，δ ₂ ）を前記相対センサ（３２，３４）に検知させること、及び
   ＩＶ：前記絶対センサ（２８，３０）及び相対センサ（３２、３４）の両方の上方を組み合わせて２本のワイパブレード（１４）（１６）の正確な角度を確定することを含むバタフライ式のワイパシステムを動作させる方法。
2. 前記絶対センサ（２８，３０）が、前記２本のワイパブレード（１４）（１６）が１つの角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）から隣接する角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）へ横切ったことを検知したとき、当該角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）内での前記２本のワイパブレード（１４）（１６）の実際の角度（δ ₁ ，δ ₂ ）を検知する相対センサ（３２，３４）をリセットすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ワイパシステム（１０）または車両が始動されるとき、２本のワイパブレード（１４）（１６）のそれぞれが位置している角度ゾーン（Ｚ₁）（Ｚ₂）（Ｚ₃）又は（Ｚ₄）を求め、それぞれの角度ゾーン（Ｚ₁）（Ｚ₂）（Ｚ₃）（Ｚ₄）から開始して、２本のワイパブレード（１４）（１６）が衝突することなく、それぞれの隣接する角度ゾーン（Ｚ₁）（Ｚ₂）（Ｚ₃）（Ｚ₄）内に移動するように、モータユニット（２２）（２４）を制御する制御シーケンスを、コントローラ（２６）に供給することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 制御シーケンスにより、２本のワイパブレード（１４）（１６）を移動させて、待機位置（ＰＳ）内に案内することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. バタフライ式のワイパシステムであって、前記ワイパシステムが２本のワイパブレード（１４）（１６）を保持するワイパアーム（１８）に連結され、互いに独立して駆動し得る少なくとも２つのモータユニット（２２）（２４）と、モータユニット（２２）（２４）を制御するコントローラ（２６）と、コントローラ（２６）に接続され、２本のワイパブレード（１４）（１６）の角度を検知する絶対センサ（２８）（３０）及び相対センサ（３２）（３４）を含み前記コントローラ（２６）に接続されているセンサユニットとを備えていて、
   Ｉ：２本のワイパブレード（１４）（１６）の最大拭取り角度α ₁ 及びα ₂ を、最大拭取り角度α ₁ 及びα ₂ 毎に、ウインドスクリーンに４個の角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）に分割し、
   ＩＩ：前記絶対センサ（２８、３０）に、前記４個の角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）内に位置している前記２本のワイパブレード（１４）（１６）のそれぞれの最大拭取り角度α ₁ 及びα ₂ を検知させ、
   ＩＩＩ：前記相対センサ（３２，３４）に、前記４個の角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）内の前記２本のワイパブレード（１４）（１６）の実際の角度（δ ₁ ，δ ₂ ）を検知させ、
   ＩＶ：前記絶対センサ（２８，３０）及び相対センサ（３２、３４）の両方の情報を組み合わせて２本のワイパブレード（１４）（１６）の正確な角度を確定することを含むバタフライ式のワイパシステム。
6. 前記各ワイパアーム（１８）が、前記コントローラ（２６）に接続されている絶対センサ（２８）（３０）と相対センサ（３２）（３４）とを備えことを特徴とする、請求項５に記載のワイパシステム（１０）。
7. 絶対センサ（２８）（３０）が、それぞれのワイパアーム（１８）の旋回軸（２０）のところで、前記４個の角度ゾーン（Ｚ ₁ ）（Ｚ ₂ ）（Ｚ ₃ ）（Ｚ ₄ ）を検知するようになっていることを特徴とする、請求項５に記載のワイパシステム（１０）。
8. 絶対センサ（２８）（３０）が、旋回軸（２０）に配置された磁気ホイール（３６）を備えるデジタル式磁界センサであり、前記磁気ホイールが、相互にずらして配置された少なくとも２つのセンサ素子（Ｈ₁）（Ｈ₂）によって走査されるようになっていることを特徴とする、請求項５〜７のいずれかに記載のワイパシステム（１０）。
9. 磁気ホイール（３６）の極性の角度区間（３８）（４０）の数、およびサイズ（θ_N）（θ_S）、ならびに磁界センサ（Ｈ₁）（Ｈ₂）の数、および角度間隔（θ_H）が、それぞれのワイパブレード（１４）（１６）の拭取り角（α₁）（α₂）に適合されていることを特徴とする、請求項８に記載のワイパシステム（１０）。
10. ワイパシステム（１０）は、ワイパブレード（１４）を駆動するモータユニット（２２）と、ワイパブレード（１６）を駆動するモータユニット（２４）を備えていて、モータユニット（２２）（２４）は、それぞれ、可逆電動モータ（Ｍ ₁ ）（Ｍ ₂ ）および電動モータ(Ｍ ₁ ）（Ｍ ₂ ）の下流に位置されたギア変速機（Ｇ ₁ ）（Ｇ ₂ ）を備えていて、モータユニット（２２）（２４）は、コントローラ（２６）によって、ワイパブレード（１４）（１６）のそれぞれの角度位置の関数として制御されていることを特徴とする（［００４４］〜［００４５］）請求項５〜９のいずれかに記載のワイパシステム（１０）。
11. ２本のワイパブレード（１４，１６）の最大拭取り角度（α₁）（α₂）が、角度ゾーン（Ｚ ₁ 〜Ｚ ₄ ）の３個又は４個に分割されている、請求項５〜１１のいずれかに記載のワイパシステム（１０）。
12. ２本のワイパブレードが衝突する恐れがある最大拭取り角度範囲（α₁）（α₂）が、３つの角度ゾーン（Ｚ₁）（Ｚ₂）（Ｚ₃）に分割されていることを特徴とする、請求項６〜１２のいずれかに記載のワイパシステム（１０）。
13. コントローラ（２６）内で、様々なワイパブレード（１４）（１６）の角度ゾーン（Ｚ₁）（Ｚ₂）（Ｚ₃）（Ｚ₄）が、マトリックスの形で示され、１つのワイパブレードの１つの角度ゾーンと、別のワイパブレードの１つの角度ゾーンとが、それぞれ、前記マトリックスの１つのフィールド（ｘ）（ｙ）（ｘ＝１〜４）（ｙ＝１〜４）を形成していることを特徴とする、請求項５〜１３のいずれかに記載のワイパシステム（１０）。
14. 前記２本のワイパブレード（１４）（１６）が前記角度ゾーン（Ｚ ¹ ）（Ｚ ² ）〜（Ｚ ³ ）内で衝突する恐れがある区域（４６）を前記マトリックスに重ねられていることを特徴とする、請求項１４に記載のワイパシステム（１０）。
15. 前記２本のワイパブレード（１４）（１６）が衝突する恐れがある区域（４６）の境界線（４８）（５０）が通過するフィールド（ｘ）（ｙ）が１回だけ通過するようにし、且つ、前記境界線が通過する前記マトリックスのフィールド（ｘ、ｙ）を、２本のワイパブレード（１４）（１６）が衝突する恐れがある区域（４６）と、２本のワイパブレード（１４）（１６）衝突しない区域の２つの区域に明確に分割するように、前記マトリックスのフィールド（ｘ、ｙ）を選択することを特徴とする、請求項１４又は１５に記載のワイパシステム（１０）。
16. 前記２本のワイパブレード（１４）（１６）が衝突する恐れがある区域（４６）が、ｘ＝１、２、３、ｙ＝１、２、３の合計９個のフィールド（ｘ）（ｙ）で被われていることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載のワイパシステム（１０）。
17. フィールド（ｘ）（ｙ）内の前記２本のワイパブレード（１４）（１６）の実際の角度位置（Ｐ₁）（Ｐ₂）（Ｐ₃）（Ｐ’₃）から開始して、コントローラ（２６）に制御シーケンスを供給して２本のワイパブレード（１４）（１６）が衝突する恐れがある区域（４６）を通過せずに、隣接するフィールド（ｘ）（ｙ）内に２本のワイパブレード（１４）（１６）を移動させるようになっていることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれかに記載のワイパシステム（１０）。

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