JP4860393B2 - Wiper device - Google Patents
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Description
本発明は、複数のモータモータを備え、各モータでワイパアームを1本ずつ揺動させるワイパ装置に関する。 The present invention relates to a wiper device that includes a plurality of motors and swings one wiper arm at a time by each motor.
自動車の前面ガラスなどを払拭するワイパ装置には、運転者席側と助手席側のそれぞれにワイパモータを配置し、ワイパモータにワイパアームを1つずつ取り付け、各ワイパアームを個別にモータ駆動する機電一体型のデュアルモータワイパ装置がある。この種のワイパ装置は、ワイパモータが独立しているので、運転席側と助手席側で払拭パターンを変更することが可能である。また、ワイパモータを独立させることで車体レイアウトの自由度を高めることができる。さらに、モータを正逆動作させることでワイパアームを反転動作させるので、ワイパアームのオーバランを低減させられるというメリットを有する。
ところで、このようにワイパモータが独立に駆動可能なワイパ装置では、2つのワイパブレードが払拭面上で干渉しないように、各ワイパブレードの位置を調節する必要がある。そこで、従来のワイパ装置では、第1のワイパモータと第2のワイパモータを信号線で接続し、第1のワイパモータに制御ユニットを設け、第2のワイパモータに回転位置及び相対回転位置を検知するセンサを1つ設けたものがある(例えば、特許文献1参照)。制御ユニットは、センサが検出した第2のワイパモータの回転軸の位置についての情報を通信線に通じて取得し、第1のワイパモータの回転制御を行う。
By the way, in such a wiper device in which the wiper motor can be driven independently, it is necessary to adjust the position of each wiper blade so that the two wiper blades do not interfere on the wiping surface. Therefore, in the conventional wiper device, the first wiper motor and the second wiper motor are connected by a signal line, a control unit is provided in the first wiper motor, and a sensor for detecting the rotational position and the relative rotational position is provided in the second wiper motor. There is one provided (for example, see Patent Document 1). The control unit acquires information about the position of the rotation axis of the second wiper motor detected by the sensor through the communication line, and controls the rotation of the first wiper motor.
ところで、制御ユニットに送信されるデータにノイズが重畳した場合のように、通信エラーが発生すると制御ユニットが互いのワイパ位置を確認できなくなるので、通信エラー状態でワイパモータの駆動を継続させると両ワイパアームが接触してしまう可能性がある。そこで、通信エラーが発生した場合でもワイパアームが干渉しないようにするためには、別系統の信号線を設けることが望ましい。別系統で入力される信号としては、双方のワイパモータの回転に合わせて形成されるパルス信号があげられる。この場合、通信エラーによりワイパ位置を通信できないときは、制御ユニットに入力されるワイパモータの回転を検出するパルス信号を用いて2つのワイパモータを同期制御する。
しかしながら、ワイパアームが揺動動作を繰り返す間に2つのワイパモータのそれぞれが発生するパルス信号の間にずれが発生すると、そのずれが次第に大きくなってワイパアーム同士が干渉してしまう可能性がある。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、それぞれの制御ユニットが相互のワイパ位置を直接に確認できない状態でもワイパアームの干渉を確実に防止できるようにすることを主な目的とする。
By the way, if a communication error occurs, such as when noise is superimposed on the data transmitted to the control unit, the control units will not be able to confirm each other's wiper position. May come into contact. Therefore, it is desirable to provide a separate signal line so that the wiper arm does not interfere even when a communication error occurs. An example of a signal input by another system is a pulse signal formed in accordance with the rotation of both wiper motors. In this case, when the wiper position cannot be communicated due to a communication error, the two wiper motors are synchronously controlled using a pulse signal that detects the rotation of the wiper motor input to the control unit.
However, if a deviation occurs between the pulse signals generated by each of the two wiper motors while the wiper arm repeats the swinging motion, the deviation gradually increases and the wiper arms may interfere with each other.
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is a main object of the present invention to reliably prevent interference between wiper arms even in a state where the respective control units cannot directly confirm the mutual wiper positions. To do.
上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、複数のワイパモータを持ち、前記複数のワイパモータにワイパアームをひとつずつ連結させ、それぞれのワイパモータに一体に設けられて前記ワイパモータを駆動制御する制御装置を互いに通信可能に接続し、前記ワイパモータを正逆回転させることで前記ワイパアームをそれぞれ揺動させるワイパ装置において、前記制御装置間で行われる通信のうち、前記ワイパアームの位置を示すデータの通信に障害が発生したことを判定する判定手段と、前記ワイパモータに組みつけられた回転検出センサが出力するパルス信号をカウントし、このカウント値に基づいて前記ワイパアームの位置を特定するカウント手段と、前記判定手段が通信障害と判定したときに、前記ワイパアームを間欠停止位置まで移動させる駆動制御手段と、通信障害時に前記ワイパアームを間欠停止位置に移動させたとき、前記カウント手段のカウント値を、前記ワイパアームの前記間欠停止位置に対応するカウント値に置き換えるか、又は前記カウント値をリセットするように補正する補正手段と、をそれぞれの制御装置に有することを特徴とするワイパ装置とした。
このワイパ装置では、ワイパ位置の通信が不能になったときにワイパアームが間欠動作する。間欠動作の過程で、ワイパアームが間欠停止位置に到達したら、そのタイミングでワイパモータの回転位置を検出するパルス信号のずれを補正する。
The invention according to claim 1 of the present invention that solves the above-described problems has a plurality of wiper motors, and a wiper arm is connected to each of the plurality of wiper motors one by one, and is integrally provided with each wiper motor to drive and control the wiper motor. Communication of data indicating the position of the wiper arm among the communications performed between the control devices in a wiper device that connects the control devices so that they can communicate with each other and swings the wiper arm by rotating the wiper motor forward and backward. Determining means for determining that a failure has occurred , counting pulse signals output from a rotation detection sensor assembled in the wiper motor, and counting means for specifying the position of the wiper arm based on the count value; when the determination means determines that a communication failure, stop intermittently said wiper arm And drive control means for moving to a position, when moving the wiper arm to the intermittent stop position when a communication failure, to replace the count value of said counting means, the count value corresponding to the intermittent stop position of the wiper arm, or the The wiper device is characterized in that each control device has correction means for correcting the count value so as to be reset .
In this wiper device, the wiper arm operates intermittently when communication at the wiper position becomes impossible. When the wiper arm reaches the intermittent stop position in the process of intermittent operation, the deviation of the pulse signal for detecting the rotational position of the wiper motor is corrected at that timing.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のワイパ装置において、通信障害時には、助手席側の前記ワイパアームを間欠停止位置まで移動させた後に、運転席側の前記ワイパアームを間欠停止位置まで移動させてから、各補正手段によりそれぞれ対応する前記カウント手段のカウント値の補正を行うことを特徴とする。
このワイパ装置では、ワイパアームが通常の間欠動作をするので、通信障害が発生したときでもガラス面の水滴等を払拭することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the wiper device according to the first aspect, when the communication failure occurs, the wiper arm on the passenger seat side is moved to the intermittent stop position, and then the wiper arm on the driver seat side is moved to the intermittent stop position. Then, the correction of the count value of the corresponding count means is performed by each correction means .
In this wiper device, since the wiper arm performs a normal intermittent operation, water drops on the glass surface can be wiped even when a communication failure occurs.
本発明によれば、間欠停止位置でワイパモータの回転位置の修正を行うことでワイパモータの位置ずれによるワイパアームの接触を防止することができる。通信障害が発生したときにはワイパが間欠動作になるので、通信障害の発生を運転者に知らせることができる。 According to the present invention, by correcting the rotational position of the wiper motor at the intermittent stop position, it is possible to prevent the wiper arm from contacting due to the displacement of the wiper motor. Since the wiper operates intermittently when a communication failure occurs, the driver can be notified of the occurrence of the communication failure.
発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、ワイパ装置1は、車室内に設けられたスイッチ2に通信線3で接続された第1の制御装置4及び第1のワイパモータ5と、第1の制御装置4に3つの通信線6A,6B,6Cを介して接続された第2の制御装置7及び第2のワイパモータ8とを有し、各ワイパモータ5,8にワイパアーム9,10が1つずつ連結されている。
The best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the wiper device 1 includes a first control device 4 and a
スイッチ2は、運転者の操作を受け付ける入力装置であり、ワイパ装置1をON−OFFさせる信号と、ワイパアーム9,10の動作(間欠作動や、揺動速度)を制御する信号が入力可能になっている。スイッチ2と第1の制御装置4の間の通信は、車内LAN、例えば、CAN(Controller Area Network)やLIN(Local Interconnect Network)を用いたシリアル通信が使用されている。
The switch 2 is an input device that accepts a driver's operation, and can input a signal for turning on and off the wiper device 1 and a signal for controlling the operations (intermittent operation and swing speed) of the
第1の制御装置4は、スイッチ2からの信号が入力されるCPU(中央演算装置、駆動制御手段)21を有し、第1のモータ5の回転制御に必要な固定データを格納したメモリ22Aと、一時的にデータを保管可能なメモリ22Bを有する。さらに、第1のワイパモータ5のドライバ回路23(駆動制御手段)と、第2の制御装置7と通信をする際に使用する通信回路24を有する。ここで、CPU21は、第1のワイパモータ5の回転位置に応じて出力されるパルス信号をカウントするカウント手段51と、パルス信号のカウント値を補正する補正手段52と、通信線6Aを使用した通信のエラーを判定する判定手段53として機能する。
The first control device 4 has a CPU (central processing unit, drive control means) 21 to which a signal from the switch 2 is input, and stores a fixed data necessary for rotation control of the
第1のワイパモータ5は、ステータ及びロータを有し、第1の制御装置4から入力される通電パターンに従ってロータを回転させる。第1のワイパモータ5には、ロータの回転角度を検出する回転検出センサ25と、回転方向を検出する方向検出センサ26が取り付けられている。これらセンサ25,26には、ロータの回転に伴う磁極の変化に対応してパルス信号を出力するホール素子等が用いられている。例えば、回転検出センサ25に対して方向検出センサ26を90°位相がずれた位置に配置すると、回転検出センサ25のパルス信号の立ち上がり時の方向検出センサ26の信号レベルから回転方向を特定することができる。
The
第1のワイパモータ5のロータの回転軸は、ギヤボックス27に入力されている。ギヤボックス27は、回転軸の回転数を減速させてからクランクアーム28に伝達する内部構造を有する。クランクアーム28の先端は、駆動レバー29を介してワイパアーム9に連結されている。第1のワイパモータ5の回転運動は、クランクアーム28及び駆動レバー29からなるリンク機構を介してワイパアーム9の揺動運動に変換される。ワイパアーム9の先端には、ワイパブレード30が取り付けられている。ワイパブレード30には、ガラス面の水滴等を払拭するラバー部材が装着されている。
The rotational axis of the rotor of the
第2の制御装置7は、第1の制御装置4と同様の構成を有する。すなわち、駆動手段として機能するCPU21及びドライバ回路23と、メモリ22A及びメモリ22Bと、通信回路24を有する。また、CPU21は、カウント手段51と、補正手段52と、判定手段53として機能する。
The second control device 7 has the same configuration as the first control device 4. That is, the
第2のワイパモータ8は、第1のワイパモータ5と同じ構成を有し、回転検出センサ25と方向検出センサ26でロータの回転角度及び回転方向を検出可能になっている。ロータの回転軸は、ギヤボックス27を介してクランクアーム28及び駆動レバー29からなるリンク機構に連結されており、ワイパアーム10を揺動運動させることができる。ワイパアーム10の先端には、ワイパブレード30が取り付けられている。なお、リンク機構及びワイパアーム10は、第1のワイパモータ5側のリンク機構及びワイパアーム9と略対称な配置になっている。第1のワイパモータ5側のワイパアーム9は運転席側に配置され、第2のワイパモータ8側のワイパアーム10は助手席側に配置されている。
The second wiper motor 8 has the same configuration as the
第1の制御装置4と第2の制御装置7を繋ぐ通信線6A,6B,6Cは、第1の制御装置4をマスタとし、第2の制御装置7をスレーブとして2つのワイパモータ5,6を同期制御するための専用の通信線である。通信線6Aは、ワイパアーム9,10の位置(以下、ワイパ位置という)を通信するために用いられる。通信プロトコルとしては、例えば、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:調歩同期式シリアル通信)プロトコルがあげられる。図2に示すように、通信されるデータ構成としては、位置情報やワイパのLo/Hi動作情報などを示すデータが含まれ、それぞれが複数のビットから構成されるデータDとして構成される。この場合は、1フレームに5つのデータD1〜D5が連続した構成を有している。なお、この実施の形態では、各データD1〜D5におけるIDビット(データ順)を省略している。このようにすることで、通信速度を高めると共にCPU21の負担を低減している。
通信線6Bは、第1のワイパモータ5および第2のワイパモータ8にそれぞれ組みつけられた回転検出センサ25が出力するパルス信号(回転パルス信号)を2つの制御装置4,7間で互いに送受信するために用いられる。回転パルス信号としては、例えば、図3に示すものがあげられる。
通信線6Cは、第1のワイパモータ5および第2のワイパモータ8にそれぞれ組みつけられた方向検出センサ26が出力するパルス信号(方向パルス信号)を2つの制御装置4,7間で互いに送受信するために用いられる。方向パルス信号としては、例えば、図3に示すものがあげられる。なお、図3において、方向パルス信号は、正転時に回転パルス信号に対して90°位相が進んだ信号になっている。逆転時には、回転パルス信号に対して90°位相が進んだタイミングでパルス信号が発生し、その信号レベルは正転時に対して反転している。したがって、回転パルス信号のパルス数をカウント手段51でカウントすることでロータの回転位置が特定でき、回転パルス信号の立ち上がりエッジを検出したときに方向パルスの信号レベルを調べることでワイパモータ5,8の回転方向を識別できる。
The
The
次に、この実施の形態の作用について説明する。
運転者がスイッチ2を操作すると、第1の制御装置4がメモリ22Aに記憶されている制御データを参照してワイパアーム9でガラス面を払拭するための位置情報を演算する。位置情報に基づいて第1のワイパモータ5の指令信号を作成し、ドライバ回路23を介して第1のワイパモータ5を駆動させると共に、通信線6Aを通して第2の制御装置7に位置情報およびその他動作情報などを送信する。第2の制御装置7は、自己のメモリ22Aに記憶されている制御データを参照してワイパアーム10でガラス面を払拭するための位置情報を演算する。位置情報に基づいて第2のワイパモータ8の指令信号を作成し、ドライバ回路23を介して第2のワイパモータ8を駆動させる。さらに、通信線6Aを通して第2の制御装置7から第1の制御装置4に位置情報およびその他動作情報などを送信する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the driver operates the switch 2, the first control device 4 calculates position information for wiping the glass surface with the
第1のワイパモータ5は、ドライバ回路23からの電流供給を受けてロータを回転させる。ロータの回転は、ギヤボックス27で減速されてからクランクアーム28に伝達され、クランクアーム28を回転させる。クランクアーム28の回転は、駆動レバー29を介してワイパアーム9に伝達され、ワイパブレード30でガラス面の運転席側の水滴等を払拭する。ロータの回転に伴ってセンサ25,26がそれぞれのタイミングでパルス信号を発生させる。このパルス信号は、CPU21に入力されて第1のワイパモータ5の回転制御に利用される。第1のワイパモータ5を逆回転させると、ワイパアーム9が反転する。第1のワイパモータ5の正転と逆転を交互に実施するとワイパアーム9を揺動しながらガラス面の水滴等を払拭する。なお、助手席側も同様にして第2のワイパモータ8の回転でワイパアーム10を揺動させ、ガラス面の助手席側の水滴等を払拭する。
The
ここで、2つの制御装置4,7の間でデータ通信を行う際の処理について図4を参照して説明する。
最初に通常の払拭動作を行い(ステップS101)、判定手段53が通信エラーの有無を調べる(ステップS102)。通信エラーの判定は、例えば、予め定められた通信時間内に必要なデータ量を受信できない場合や、ノイズを受信した場合、ノイズによってデータが壊れていた場合、などがあげられる。
通信エラーを検出したら(ステップS102でYes)、ワイパアーム9,10を間欠停止位置まで移動させる(ステップS103)。間欠停止位置は、下反転位置であり、運転席側のワイパアーム9が助手席側のワイパアーム10より上側に配置される。つまり、CPU21及びドライバ回路23は、最初に助手席側のワイパアーム10が下反転位置に到達した後に、運転席側のワイパアーム9が下反転位置に到達するようにそれぞれのワイパモータ5,9の回転制御を行う。
Here, processing when data communication is performed between the two control devices 4 and 7 will be described with reference to FIG.
First, a normal wiping operation is performed (step S101), and the
If a communication error is detected (Yes in step S102), the
ワイパアーム9,10が間欠停止位置に到達したら(ステップS104でYes)、補正手段52がカウント手段51でカウントしている回転パルス信号のカウント値を補正する(ステップS105)。間欠停止位置におけるワイパモータ5,8の回転位置、及び間欠停止位置から払拭動作に移行するときの回転方向は予め決まっているので、カウント手段51のカウント値をワイパアーム9,10が間欠停止位置のときの本来のカウント値に置き換えるか、カウント値をリセットする。
When the
この後、ワイパモータ5,8を駆動させて各ワイパアーム9,10を一往復させて払拭動作を1回実施し(ステップS106)、間欠停止位置まで動作させる(ステップS107)。ワイパアーム10と、ワイパアーム9をこの順番で間欠停止位置に到達させたら(ステップS108でYes)、補正手段52でパルスカウントを補正する(ステップS109)。さらに、このタイミングで、判定手段53は通信が正常状態に復旧したか否かを判定し(ステップS110)、正常状態にあればステップS101に戻る。
通信が正常状態に復帰していない場合には(ステップS110でNo)、間欠時間が経過したら(ステップS111でYes)、ステップS110に戻って通信状態をチェックする。なお、間欠時間は、通常の間欠運転時において払拭動作と払拭動作の間の停止時間のことをいう。
Thereafter, the
If the communication has not returned to the normal state (No in step S110), when the intermittent time has elapsed (Yes in step S111), the process returns to step S110 to check the communication state. The intermittent time refers to a stop time between the wiping operation and the wiping operation during normal intermittent operation.
上記ステップS101からステップS110の処理は、スイッチ2がOFFになるまで繰り返される。
なお、ここまでは第1の制御装置4から第2の制御装置7への通信を説明したが、データが送信されない時間帯を利用して第2の制御装置7から第1の制御装置4に位置情報を通信する場合には、第1の制御装置4においても同様の処理を行う。
The processing from step S101 to step S110 is repeated until the switch 2 is turned off.
The communication from the first control device 4 to the second control device 7 has been described so far. However, the second control device 7 transfers to the first control device 4 using a time zone during which data is not transmitted. When communicating position information, the first control device 4 performs the same processing.
この実施の形態によれば、通信異常によって2つの制御装置4,8の間で位置情報を直接に通信できなくなって、回転パルス信号と方向パルス信号でワイパモアーム9,10の揺動制御をする場合に、間欠停止位置で回転パルス信号の補正を行うようにしたので、通信異常状態下で払拭動作を行っている間に2つのワイパアーム9,10の間に位置ずれが大きくなることを防止できる。このため、ワイパアーム9,10の干渉等が防止される。
通信異常状態下でパルスを常時補正するような特別の通信を行う必要がなくなり、装置構成を簡略化することができる。
ワイパ装置1でガラス面をhighモード又はLowモードで連続して払拭しているときに通信エラーが発生したら、ワイパ装置1が自動的に間欠動作に移行するので、異常が発生したことを運転者が容易に認識することができる。
According to this embodiment, the position information cannot be directly communicated between the two control devices 4 and 8 due to a communication abnormality, and the swing control of the
It is not necessary to perform special communication that constantly corrects pulses under abnormal communication conditions, and the apparatus configuration can be simplified.
If a communication error occurs while the wiper device 1 is continuously wiping the glass surface in high mode or low mode, the wiper device 1 automatically shifts to intermittent operation. Can be easily recognized.
なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、間欠停止位置は、下反転位置に限定されず、他の位置でも良い。
回転パルス信号だけでなく方向パルス信号も補正する構成でも良い。さらに、方向パルス信号を使用せずに、位置情報と回転パルス信号のみを通信して2つのワイパモータ5,8の駆動制御を行う構成でも良い。
ワイパアーム9,10及びリンク機構の構成は、実施の形態に限定されない。また、第1の制御装置4及び第1のワイパモータ5を助手席側に配置しても良い。制御装置及びワイパモータ、並びにワイパアームを3つ以上有しても良い。1つの制御装置をマスタとし、残りの2つの制御装置をスレーブとすることで、前記と同様の作用及び効果が得られる。
Note that the present invention can be widely applied without being limited to the above-described embodiment.
For example, the intermittent stop position is not limited to the lower reverse position, and may be another position.
The configuration may be such that not only the rotation pulse signal but also the direction pulse signal is corrected. Furthermore, the configuration may be such that the drive control of the two
The configurations of the
1 ワイパ装置
4 第1の制御装置
5 第1のワイパモータ
6A,6B,6C 通信線
7 第2の制御装置
8 第2のワイパモータ
9,10 ワイパアーム
21 CPU(駆動制御手段)
23 ドライバ回路(駆動制御手段)
52 補正手段
53 判定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wiper apparatus 4
23 Driver circuit (drive control means)
52 Correction means 53 Determination means
Claims (2)
前記複数のワイパモータにワイパアームをひとつずつ連結させ、
それぞれのワイパモータに一体に設けられて前記ワイパモータを駆動制御する制御装置を互いに通信可能に接続し、前記ワイパモータを正逆回転させることで前記ワイパアームをそれぞれ揺動させるワイパ装置において、
前記制御装置間で行われる通信のうち、前記ワイパアームの位置を示すデータの通信に障害が発生したことを判定する判定手段と、
前記ワイパモータに組みつけられた回転検出センサが出力するパルス信号をカウントし、このカウント値に基づいて前記ワイパアームの位置を特定するカウント手段と、
前記判定手段が通信障害と判定したときに、前記ワイパアームを間欠停止位置まで移動させる駆動制御手段と、
通信障害時に前記ワイパアームを間欠停止位置に移動させたとき、前記カウント手段のカウント値を、前記ワイパアームの前記間欠停止位置に対応するカウント値に置き換えるか、又は前記カウント値をリセットするように補正する補正手段と、
をそれぞれの制御装置に有することを特徴とするワイパ装置。 Have multiple wiper motors,
The wiper arms are connected to the plurality of wiper motors one by one,
In the wiper device that is integrally provided with each wiper motor, and that connects the control devices that drive and control the wiper motor so that they can communicate with each other, and that the wiper motor swings by rotating the wiper motor forward and backward,
Of the communication performed between the control devices, a determination unit that determines that a failure has occurred in communication of data indicating the position of the wiper arm;
Counting means for counting the pulse signal output from the rotation detection sensor assembled in the wiper motor, and specifying the position of the wiper arm based on the count value;
Drive control means for moving the wiper arm to an intermittent stop position when the determination means determines a communication failure;
When moving the wiper arm to the intermittent stop position when a communication failure, the count value of said counting means, to replace the count value corresponding to the intermittent stop position of the wiper arm, or the correction is to reset the count value Correction means;
Each of the control devices has a wiper device.
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