JP4861884B2 - ワイパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両ウインドガラス上を払拭すべく車両ワイパを往復回動させるワイパ装置に関するものである。

従来、ワイパ装置としては、ワイパモータの出力軸を正逆回転することで出力軸に連結された車両ワイパを往復回動させてウインドガラス上を払拭するものがある。
又、ワイパ装置としては、ワイパモータの負荷電流と閾値とを比較して車両ワイパのロック（拘束）状態を検出し、ロックを検出すると駆動停止又は大トルクを発生させてロック状態からの回避を図るものがある（特許文献１参照）。このようなワイパ装置では、ロック状態から回避することで、ワイパモータに大電流が流れ続けることを防止でき、それにより回路の発熱や損傷、並びに電源の無駄な消費を防ぐことができるとある。
特開２００１−０９５２８９号公報

しかしながら、上記したワイパ装置におけるロック状態を検出すると駆動を停止させるものでは、ウインドガラス上の全払拭範囲内における端部に溜まった雪等の障害物によりロック状態が検出された場合であって、全払拭範囲の大部分に障害物がない場合でも車両ワイパが全払拭範囲内における端部近傍で停止したままとなる。よって、それ以降、前記端部近傍（雪が溜まった範囲）以外の払拭範囲でも払拭動作が不能となり、運転者の視界を確保することができないという問題がある。又、車両ワイパが前記端部近傍（前記払拭範囲内の中間位置）に停止したままの状態となるため、該車両ワイパ自身が視界を妨げる虞がある。

又、上記したワイパ装置におけるロック状態を検出すると大トルクを発生させてロック状態からの回避を図るものでは、障害物が極めて重い場合（例えば雪が厚く積もっている場合）、大トルクを発生させてもロック状態を回避することができず、逆に回路の発熱や損傷を招きやすく、電源の無駄な消費が増大してしまうことになる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ワイパモータに大電流が流れ続けることを防止でき、更に運転者の視界を確保することができるワイパ装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、ワイパモータの出力軸を正逆回転することで前記出力軸に連結された車両ワイパを往復回動させてウインドガラス上を払拭するワイパ装置であって、払拭動作時、前記ウインドガラス上の障害物による前記車両ワイパの拘束状態の検出に基づいて前記ワイパモータの出力を低下させ、その後、前記出力軸及び前記車両ワイパを反転駆動させる制御部を備えた。

同構成によれば、払拭動作時、障害物による拘束状態の検出に基づいて出力軸及び車両ワイパが反転駆動されるため、（車両ワイパがロックされて）ワイパモータに大電流が流れ続けることを防止でき、ひいては、その回路の発熱や損傷を防止できるとともに電力の無駄な消費を防止することができる。しかも、障害物による拘束状態の検出に基づいて出力軸及び車両ワイパが反転駆動されるため、例えば、車両ワイパの駆動が障害物に拘束されるまでの範囲で行われ、同範囲でウインドガラス上を払拭することができる。又、例えば、車両ワイパを所定の停止位置（クローズ位置）まで戻すことが可能となり、車両ワイパがウインドガラス上の払拭範囲内の中間位置に停止したままの状態となることを防止することが可能となる。更に、反転駆動させる前に、ワイパモータの出力が低下されることで障害物を押圧する方向の力を抜く（弱める）ことができるため、車両ワイパが反転駆動される際の動きをスムーズとすることができ、所謂びびり等を低減させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記拘束状態の検出に基づいて、障害物を押圧する方向の力が略無くなるまで前記ワイパモータの出力を低下させ、その後、前記出力軸及び前記車両ワイパを反転駆動させる。

同構成によれば、反転駆動させる前に、障害物を押圧する方向の力が略無くなる（略完全に抜ける）までワイパモータの出力が低下されるため、車両ワイパが反転駆動される際の動きがよりスムーズとなり、所謂びびり等がより低減される。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記拘束状態の検出に基づいて、前記車両ワイパにて障害物を押圧させた後、前記ワイパモータの出力を低下させる。

同構成によれば、拘束状態の検出に基づいて、車両ワイパにて障害物を押圧させた後、ワイパモータの出力を低下させるため、例えば、雪等の障害物を極力押し出しながら、請求項１又は２に記載の発明の効果を得ることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワイパ装置において、前記制御部が、前記出力軸及び前記車両ワイパを反転駆動させるタイミングは、前記車両ワイパの通常の往復回動時に反対方向に通過すると仮想される仮想反転タイミングであって、その仮想反転タイミングまでに前記ワイパモータの出力を低下させる。

同構成によれば、通常の往復回動時に反対方向に通過すると仮想される仮想反転タイミングで出力軸及び車両ワイパが反転駆動されるため、例えば、通常の往復回動時に反対方向に通過するタイミングと略同じタイミングで車両ワイパが運転者の視界を通過する（横切る）ことになる。よって、例えば、運転者の違和感を小さくすることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記仮想反転タイミングを、前記拘束状態が検出されてから前記車両ワイパの通常の往復回動時に前記ウインドガラス上の全払拭範囲内における最端部に到達すると仮想されるまでの時間の２倍の時間に設定する。

同構成によれば、拘束状態が検出されてから車両ワイパの通常の往復回動時にウインドガラス上の全払拭範囲内における最端部に到達すると仮想されるまでの時間の２倍の時間で、出力軸及び車両ワイパが反転駆動されるため、容易に（簡単な演算で）請求項４に記載の発明の効果を得ることができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記拘束状態が検出されると、前記車両ワイパの位置に基づく反転許可条件を満たす場合にのみ前記ワイパモータの出力を低下させ、その後、前記出力軸及び前記車両ワイパを反転駆動し、前記車両ワイパの位置に基づく反転禁止条件を満たす場合には前記出力軸及び前記車両ワイパを停止させる。

同構成によれば、拘束状態が検出されると、車両ワイパの位置に基づく反転許可条件を満たす場合にのみワイパモータの出力が低下され、その後、出力軸及び車両ワイパが反転駆動され、車両ワイパの位置に基づく反転禁止条件を満たす場合には出力軸及び車両ワイパが停止される。よって、反転許可条件及び反転禁止条件によって、例えば、出力軸及び車両ワイパが反転駆動されてもその払拭動作により確保できる運転者の視界が小さい場合などの不必要な払拭動作を防止することができる。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記反転禁止条件を満たす場合には、前記車両ワイパにて障害物を押圧させた後、前記出力軸及び前記車両ワイパを停止させる。

同構成によれば、拘束状態が検出され反転禁止条件を満たす場合には、車両ワイパにて障害物を押圧させた後、出力軸及び車両ワイパを停止させるため、例えば、雪等の障害物を極力押し出しながら、請求項６に記載の発明の効果を得ることができる。

請求項８に記載の発明では、請求項７に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記出力軸及び前記車両ワイパを停止させた後、再度、前記車両ワイパにて障害物を押圧させる方向に前記払拭動作を再開させる。

同構成によれば、出力軸及び車両ワイパが停止した後、再度、車両ワイパにて障害物が押圧される方向に払拭動作が再開されるため、雪等の障害物を極力押し出す動作が複数回行われることになる。よって、雪等の障害物を極力押し出すことができる。しかも、ワイパモータに大電流が流れ続けることが防止され、ひいては、その駆動回路の発熱や損傷が防止されるとともに電力の無駄な消費が防止される。

請求項９に記載の発明では、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記ワイパモータに流れる電流値と予め設定された拘束閾値とを比較することで前記拘束状態を検出する。

同構成によれば、ワイパモータに流れる電流値と予め設定された拘束閾値とを比較することで前記拘束状態を検出するため、ワイパモータに大電流が流れることを直接監視して精度良く防止（制御）することができる。

本発明によれば、ワイパモータに大電流が流れ続けることを防止でき、更に運転者の視界を確保することができるワイパ装置を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図５に従って説明する。図１に示すように、ワイパ装置１は、車両のウインドガラス２の下端近傍位置に設けられるワイパモータ１１と、前記ウインドガラス２上を払拭すべくワイパモータ１１の図示しない出力軸に連結された車両ワイパ１２と、前記ワイパモータ１１に電気的に接続された制御部としてのコントローラ（ＣＰＵ）１３とを備える。

ワイパモータ１１は、電機子の巻線に供給される電流（図３中、出力ｄｕｔｙ参照）によって回転軸が正逆回転されるモータ本体と、モータ本体における回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構とが一体に組み付けられたものであって、さらに回転軸の回転方向、回転数及び回転速度（図３参照）を検出するための回転検出装置を備えている。

本実施の形態の車両ワイパ１２は、図示しないリンク機構を介してワイパモータ１１の出力軸に連結され、出力軸が正逆回転することで往復回動し、ウインドガラス２上に設定された払拭範囲Ｈを往復して払拭する。尚、払拭範囲Ｈは、図１に模式的に２点鎖線で示す範囲であってハッチングされた部分を含む範囲である。又、図１において払拭範囲Ｈにおける左側端部の位置が通常時（ワイパ非駆動時）に車両ワイパ１２が停止するクローズ位置Ｈ１であり、図１において払拭範囲Ｈにおける右側端部の位置が通常の（払拭動作が阻害されていない）払拭動作時に車両ワイパ１２が反転するオープン位置Ｈ２である。

コントローラ１３は、図示しない運転席のワイパスイッチの操作に基づき、ワイパモータ１１に回転軸、ひいては出力軸を正逆回転させるための電流を供給する等種々の制御を行う。詳しくは、本実施の形態のコントローラ１３は、ワイパスイッチの操作に基づいた目標回転速度（図３及び図５参照）に前記回転検出装置にて検出される回転速度を一致させるようにワイパモータ１１に電流を供給する（前記出力ｄｕｔｙを制御（本実施の形態ではＰＩＤ制御）する）。尚、目標回転速度には、車両ワイパ１２が前記オープン位置Ｈ２に向かう方向であるオープン方向のものと車両ワイパ１２が前記クローズ位置Ｈ１に向かう方向であるクローズ方向のものとがある（図３及び図５参照）。又、図３及び図５では、目標回転速度、出力ｄｕｔｙ等を絶対値表示している。

次に、本実施の形態のコントローラ１３が行う特徴的な処理、及びワイパ装置１の特徴的な動作を図２及び図４に示すフローと図３及び図５に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。

コントローラ１３は、ワイパスイッチの操作に基づく払拭動作時、図２に示すフロー（拘束時用処理）を常時実行する。
まずステップＳ１において、コントローラ１３は、前記ウインドガラス２上の障害物による車両ワイパ１２の拘束状態が検出されたか否かを判定する。

詳しくは、コントローラ１３は、ワイパモータ１１（その電機子の巻線）に流れる電流値（以下、モータ電流という）と予め設定された拘束閾値とを比較し、該拘束閾値にモータ電流が到達していると、拘束状態であると判定し拘束状態を検出する（拘束状態フラグを立てる）。尚、その後、モータ電流が前記拘束閾値より僅かに低く設定された下限拘束閾値を下回ると拘束状態が解除されたと判定して非拘束状態を検出する（拘束状態フラグをクリアする）。又、前記拘束閾値は、ワイパモータ１１の特性やリンク機構の特性及び剛性等に基づきワイパモータ１１及びリンク機構等を保護すべく設定される値である。そして、本実施の形態の拘束閾値は、前記クローズ位置Ｈ１及び前記オープン位置Ｈ２の各近傍でリンク機構の特性により車両ワイパ１２の駆動が低速高トルクとなることに基づくリンク機構の変形防止を考慮して、クローズ位置Ｈ１及びオープン位置Ｈ２のそれぞれに向かうほど低い値とするリンク機構保護範囲Ｌ（図３参照）を有している。図３の横軸は時間であるが、時間と共に車両ワイパ１２の位置が変化する（車両ワイパ１２が拘束されない）時間帯Ａにおいては、クローズ位置Ｈ１に向かうほど低い値となる前記リンク機構保護範囲Ｌが視覚的に分かり易く図示されている。

そして、コントローラ１３は、拘束状態にあると判定し拘束状態を検出すると（図３中、タイミングｔ１、及び図５中、タイミングｔ２参照）ステップＳ２に移行し、逆に拘束状態にないと判定し非拘束状態を検出するとステップＳ１を繰り返す。尚、図３では、前記拘束閾値における前記リンク機構保護範囲Ｌ内でモータ電流が拘束閾値に到達している様子を図示している。

ステップＳ２において、コントローラ１３は、前記車両ワイパ１２の位置に基づく反転許可条件を満たすか否か（反転禁止条件か）を判定する。
詳しくは、コントローラ１３は、図４に示すフロー（判定処理）を実行する。即ち、ステップＳ２１において、コントローラ１３は、回転軸（出力軸）の回転方向がオープン方向に対応しているか否か（クローズ方向か）を判定する。そして、コントローラ１３は、オープン方向に対応していると判定するとステップＳ２２に移行し、オープン方向に対応していない（即ちクローズ方向に対応している）と判定するとステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２２において、コントローラ１３は、基準（例えば、クローズ位置Ｈ１と対応した値）からの回転軸の回転数（車両ワイパ１２の位置に対応した値）がオープン時の反転許可範囲にあるか否かを判定する。ここで、オープン時の反転許可範囲とは、前記払拭範囲Ｈ内において、オープン位置Ｈ２近傍の範囲Ｈ２ａ（図１中、右側のハッチングで示す範囲であって、本実施の形態では全払拭範囲Ｈの略２０％に相当する範囲）と対応した範囲に設定されている。尚、このオープン時の反転許可範囲は、オープン位置Ｈ２近傍に障害物としての雪が溜まったことを想定して設定されている。そして、コントローラ１３は、基準からの回転軸の回転数がオープン時の反転許可範囲にあると判定すると（即ちオープン時の車両ワイパ１２が範囲Ｈ２ａにあると判定すると）ステップＳ２４に移行して反転許可条件を満たすと判定し、図２のステップＳ３に移行する。又、コントローラ１３は、基準からの回転軸の回転数がオープン時の反転許可範囲にないと判定すると（即ちオープン時の車両ワイパ１２が範囲Ｈ２ａを除く範囲にあると判定すると）ステップＳ２５に移行して反転禁止条件を満たす（反転許可条件を満たさない）と判定し、図２のステップＳ４に移行する。尚、本実施の形態では、前記範囲Ｈ２ａを除く範囲と対応した範囲がオープン時の反転禁止範囲として設定され、反転許可条件を満たさない場合は反転禁止条件を満たすように設定されている。又、図３では、タイミングｔ１で基準からの回転数がオープン時の反転許可範囲にあり、反転許可条件を満たしステップＳ３に移行する場合を図示している。又、図５では、タイミングｔ２で基準からの回転数がオープン時の反転許可範囲になく（オープン時の反転禁止範囲にあり）、反転許可条件を満たさず（反転禁止条件を満たし）ステップＳ４に移行する場合を図示している。

一方、ステップＳ２３において、コントローラ１３は、基準（例えば、クローズ位置Ｈ１と対応した値）からの回転軸の回転数（車両ワイパ１２の位置に対応した値）がクローズ時の反転許可範囲にあるか否かを判定する。ここで、クローズ時の反転許可範囲とは、前記払拭範囲Ｈ内において、クローズ位置Ｈ１近傍の範囲Ｈ１ａ（図１中、左側のハッチングで示す範囲であって、本実施の形態では全払拭範囲Ｈの略２０％に相当する範囲）と対応した範囲に設定されている。尚、このクローズ時の反転許可範囲は、クローズ位置Ｈ１近傍に障害物としての雪が溜まったことを想定して設定されている。そして、コントローラ１３は、基準からの回転軸の回転数がクローズ時の反転許可範囲にあると判定すると（即ちクローズ時の車両ワイパ１２が範囲Ｈ１ａにあると判定すると）ステップＳ２４に移行して反転許可条件を満たすと判定し、図２のステップＳ３に移行する。又、コントローラ１３は、基準からの回転軸の回転数がクローズ時の反転許可範囲にないと判定すると（即ちクローズ時の車両ワイパ１２が範囲Ｈ１ａを除く範囲にあると判定すると）ステップＳ２５に移行して反転禁止条件を満たす（反転許可条件を満たさない）と判定し、図２のステップＳ４に移行する。尚、本実施の形態では、前記範囲Ｈ１ａを除く範囲と対応した範囲がクローズ時の反転禁止範囲として設定され、反転許可条件を満たさない場合は反転禁止条件を満たすように設定されている。

ステップＳ３において、コントローラ１３は、仮想反転タイミングに基づく押圧終了タイミングまで車両ワイパ１２にて障害物を押圧させるように、ワイパモータ１１に電流を供給する。ここで、仮想反転タイミングとは、車両ワイパ１２の通常（障害物にて拘束されていない場合）の往復回動時に反対方向に通過すると仮想されるタイミングである。又、押圧終了タイミングとは、仮想反転タイミングまでに、障害物を押圧する方向の力が略無くなる（略完全に抜ける）までワイパモータ１１の出力を低下させることが可能な（時間を残した）タイミングである。言い換えると、押圧終了タイミングとは、仮想反転タイミングから、障害物を押圧する方向の力が略無くなる（略完全に抜ける）までワイパモータ１１の出力を低下させることが可能な時間Ｔ（図３参照）を引き算したタイミングである。尚、車両ワイパ１２にて障害物を押圧させる際には、ワイパモータ１１に供給する電流（モータ電流）が前記拘束閾値と略一致するように制御する。又、本実施の形態では、仮想反転タイミングを、前記拘束状態が検出されてから前記車両ワイパ１２の通常の往復回動時に前記オープン位置Ｈ２に到達すると仮想されるまでの時間の２倍の時間に設定している。又、図３では、仮想反転タイミングが前記タイミングｔ１の時点で決定され、タイミングｔ１からカウントされたカウンタ値（時間）が前記仮想反転タイミングまで到達する様子（タイミングｔ３）を図示している。又、図３では、車両ワイパ１２にて押圧しても障害物が移動しなかった（押し出せなかった）場合を図示している。そして、コントローラ１３は、タイミングｔ１からカウントされたカウンタ値（時間）が前記押圧終了タイミングまで到達すると（図３中、仮想反転タイミングまで到達するタイミングｔ３から前記時間Ｔを引き算したタイミングｔ４参照）、ステップＳ５に移行する。尚、本実施の形態では、前記拘束状態が検出されてから前記押圧終了タイミングまでに時間がない場合が考えられるが、その場合は、車両ワイパ１２にて障害物を押圧させることなくステップＳ５に移行する。

ステップＳ５において、コントローラ１３は、前記仮想反転タイミング（タイミングｔ３）までに、障害物を押圧する方向の力が略無くなる（略完全に抜ける）までワイパモータ１１の出力を低下させるように、ワイパモータ１１に供給する電流を制御する。詳しくは、本実施の形態のコントローラ１３は、ワイパモータ１１に流れる電流値（モータ電流）が前記拘束閾値を大きく超えないように制御するものであって、ステップＳ５においては（前記時間Ｔ内で）前記拘束閾値を低下させることで前記モータ電流を略一致させて低下させ、それによりワイパモータ１１の出力を低下させる。これにより、障害物を押圧する方向の力が抜けることになる。そして、コントローラ１３は、タイミングｔ１からカウントされたカウンタ値（時間）が前記仮想反転タイミングまで到達すると（図３中、タイミングｔ３参照）、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ６において、コントローラ１３は、車両ワイパ１２にて障害物を押圧させる方向の反対方向に払拭動作を再開する（即ち、まず反転駆動する）ように、ワイパモータ１１に電流を供給する。尚、図３では、タイミングｔ３で目標回転速度（及び回転速度）がクローズ方向に切り替えられている様子を図示している。又、図３では、上記した処理（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６）及び動作が繰り返される、即ち車両ワイパ１２の駆動（往復回動）が障害物に拘束されるまでの範囲で繰り返され、同範囲でウインドガラス２上が払拭され続ける様子を図示している。

一方、ステップＳ４において、コントローラ１３は、予め設定された出力停止タイミングまで車両ワイパ１２にて障害物を押圧させるように、ワイパモータ１１に電流を供給する。尚、この場合、ワイパモータ１１に供給する電流（モータ電流）が前記拘束閾値と略一致するように制御する。又、本実施の形態における予め設定された出力停止タイミングは前記拘束状態が検出されてから１［ｓ］（図５参照）に設定されている。又、図５では、タイミングｔ２からカウントされたカウンタ値（時間）が前記出力停止タイミングまで到達する様子（タイミングｔ５）を図示している。又、図５では、車両ワイパ１２にて押圧しても障害物が移動しなかった（押し出せなかった）場合を図示している。そして、コントローラ１３は、タイミングｔ２からカウントされたカウンタ値（時間）が前記出力停止タイミングまで到達すると（図５中、タイミングｔ５参照）、ステップＳ７に移行する。

ステップＳ７において、コントローラ１３は、予め設定された再開タイミングまでワイパモータ１１への電流の供給を停止する。尚、本実施の形態における予め設定された再開タイミングは前記拘束状態が検出されてから２［ｓ］（図５参照）に設定されている。又、図５では、タイミングｔ２からカウントされたカウンタ値（時間）が前記出力停止タイミングまで到達する様子（タイミングｔ６）を図示している。そして、コントローラ１３は、タイミングｔ２からカウントされたカウンタ値（時間）が前記再開タイミングまで到達すると（図５中、タイミングｔ６参照）、ステップＳ８に移行する。

ステップＳ８において、コントローラ１３は、（予め設定された再開タイミングで）再度、車両ワイパ１２にて障害物を押圧させる方向に払拭動作を再開するように、ワイパモータ１１に電流を供給する。尚、図５では、上記した処理（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ８）及び動作が繰り返される、即ちワイパモータ１１に電流を供給して車両ワイパ１２にて障害物を押圧することとワイパモータ１１への電流の供給を停止することが繰り返される様子を図示している。又、本実施の形態では、ステップＳ８の回数をカウントし、ステップＳ８を５回行っても（即ち、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ８を５周しても）ステップＳ１にて前記拘束状態が検出されると、ステップＳ２に移行せずに、ワイパモータ１１への電流の供給を完全に停止させる（払拭動作を再開させない）ようにしている。

次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）払拭動作時、反転許可条件を満たす雪溜まり等の障害物による拘束状態の検出に基づいてワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が反転駆動されるため、（車両ワイパがロックされて）ワイパモータ１１に大電流が流れ続けることが防止され、ひいてはその回路の発熱や損傷を防止できるとともに電力の無駄な消費を防止することができる。しかも、反転許可条件を満たす雪溜まり等の障害物による拘束状態の検出に基づいてワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が反転駆動されるため、車両ワイパ１２の駆動が障害物に拘束されるまでの範囲で行われ、同範囲でウインドガラス２上を払拭することができ、同範囲で運転者の視界を確保することができる。更に、反転駆動させる前に、ワイパモータ１１の出力が低下されることで障害物を押圧する方向の力を抜く（弱める）ことができるため、車両ワイパ１２が反転駆動される際の動きをスムーズとすることができ、所謂びびり等を低減させることができる。

（２）反転駆動させる前に、障害物を押圧する方向の力が略無くなる（略完全に抜ける）までワイパモータの出力が低下されるため、車両ワイパが反転駆動される際の動きがよりスムーズとなり、所謂びびり等がより低減される。

（３）反転許可条件を満たす雪溜まり等の障害物による拘束状態の検出に基づいて、車両ワイパ１２にて障害物を押圧させる方向の反対方向に前記払拭動作が再開されるため、車両ワイパ１２の駆動が障害物に拘束されるまでの範囲で繰り返され、同範囲でウインドガラス２上を払拭し続けることができる。

（４）反転許可条件を満たす雪溜まり等の障害物による拘束状態の検出に基づいて、車両ワイパ１２にて障害物を押圧させた後、ワイパモータ１１の出力を低下させるため、例えば、雪等の障害物を極力押し出すことができる。よって、例えば、確保される運転者の視界を極力広くすることができる。

（５）通常（障害物にて拘束されていない場合）の往復回動時に反対方向に通過すると仮想される仮想反転タイミングでワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が反転駆動されるため、通常の往復回動時に反対方向に通過するタイミングと略同じタイミングで車両ワイパ１２が運転者の視界を通過する（横切る）ことになる。よって、例えば、運転者の違和感を小さくすることができる。又、反転許可条件を満たす雪溜まり等の障害物による拘束状態が検出されてから押圧終了タイミング（仮想反転タイミングまでに、障害物を押圧する方向の力が略無くなるまで出力を低下させることが可能なタイミング）まで車両ワイパ１２にて障害物を押圧させるため、運転者の違和感を小さくしながら、雪等の障害物を極力押し出すことができる。

（６）仮想反転タイミングを、前記拘束状態が検出されてから車両ワイパ１２の通常の往復回動時に払拭範囲Ｈ内における最端部（オープン位置Ｈ２又はクローズ位置Ｈ１）に到達すると仮想されるまでの時間の２倍の時間に設定するため、容易に（簡単な演算で）仮想反転タイミングを設定することができる。

（７）拘束状態が検出されると、車両ワイパ１２の位置に基づく反転許可条件を満たす場合にのみワイパモータ１１の出力が低下され、その後、ワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が反転駆動され、車両ワイパ１２の位置に基づく反転禁止条件を満たす場合にはワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が停止される。よって、反転許可条件及び反転禁止条件によって、例えば、ワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が反転駆動されてもその払拭動作により確保できる運転者の視界が小さい場合（オープン時の車両ワイパ１２が範囲Ｈ２ａを除く範囲であって、例えば払拭範囲Ｈの中央位置にある場合）などの不必要な払拭動作を防止することができる。又、勿論、ワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が停止される場合においても、ワイパモータ１１に大電流が流れ続けることが防止され、ひいてはその回路の発熱や損傷を防止できるとともに電力の無駄な消費を防止することができる。又、本実施の形態では、反転許可条件及び反転禁止条件は、回転軸（出力軸）の回転方向と回転数（基準からの回転数）によって設定されるため、各条件を満たすか否かを容易に判定することができる。

（８）拘束状態が検出され反転禁止条件を満たす場合には、予め設定された出力停止タイミングまで車両ワイパ１２にて障害物を押圧させた後、ワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２を停止させるため、例えば、雪等の障害物を極力押し出すことができる。

（９）ワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が停止した後、（予め設定された再開タイミングで）再度、車両ワイパ１２にて障害物が押圧される方向に払拭動作が再開されるため、雪等の障害物を極力押し出す動作が複数回行われることになる。よって、雪等の障害物を極力押し出すことができる。又、本実施の形態では、雪等の障害物を極力押し出す動作を５回行っても拘束状態が検出されると、ワイパモータ１１への電流の供給を完全に停止させる（払拭動作を再開させない）ようにするため、雪等の障害物を押し出すことが困難と予想される場合の電力の無駄な消費を防止することができる。

（１０）ワイパモータ１１に流れる電流値（モータ電流）と予め設定された拘束閾値とを比較することで拘束状態を検出するため、ワイパモータ１１に大電流が流れることを直接監視して精度良く防止（制御）することができる。

（１１）コントローラ１３は、ワイパモータ１１に流れる電流値（モータ電流）が拘束閾値を大きく超えないように制御するものである。そして、拘束閾値が低下されることでモータ電流が略一致して低下され、それによりワイパモータ１１の出力が低下されるため、ワイパモータ１１の出力の制御が容易且つ確実となる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、反転許可条件及び反転禁止条件は、回転軸（出力軸）の回転方向と回転数（基準からの回転数）によって設定される（図４参照）としたが、これに限定されず、例えば、回転軸（出力軸）の回転速度と時間（カウンタ値）によって設定されるようにしてもよい。例えば、図４に示すフロー（判定処理）を、図６に示すフロー（判定処理）に変更してもよい。

詳しくは、ステップＳ２６において、コントローラ１３は、回転軸（出力軸）の回転速度が０の時点から拘束状態が検出されるまでのカウンタ値（図３及び図５に示すカウンタ値とは異なる）が、反転許可範囲にあるか否かを判定する。即ち、この例では、クローズ位置Ｈ１及びオープン位置Ｈ２で共に回転軸の回転速度が０になることから、その時点からカウントを開始し、拘束状態が検出された際のカウンタ値（時間）が、前記範囲Ｈ１ａ，Ｈ２ａまで到達していると予想される時間か否かで判定する。このようにしても、各条件を満たすか否かを容易に判定することができる。

・上記実施の形態では、反転駆動させる前に、障害物を押圧する方向の力が略無くなる（略完全に抜ける）までワイパモータの出力を低下させるとしたが、これに限定されず、反転駆動させる前に、障害物を押圧する方向の力が少しでも抜ければ（略完全に抜かなくても）、そのようにワイパモータの出力を低下させてもよい。

・上記実施の形態では、反転許可条件を満たす雪溜まり等の障害物による拘束状態の検出に基づいて、車両ワイパ１２にて障害物を押圧させる方向の反対方向に払拭動作が再開されるとしたが、これに限定されず、例えば、反転許可条件を満たす雪溜まり等の障害物による拘束状態の検出に基づいて、車両ワイパ１２を反転駆動させるのみとしてもよい。この場合、例えば、車両ワイパ１２をクローズ位置Ｈ１まで反転駆動させて停止させ、再びワイパスイッチの操作が行われるまで駆動しないようにしてもよい。

・上記実施の形態では、反転許可条件を満たす雪溜まり等の障害物による拘束状態の検出に基づいて、車両ワイパ１２にて障害物を押圧させた後、ワイパモータ１１の出力を低下させるとしたが、これに限定されず、障害物を押圧させずにワイパモータ１１の出力を低下させ、その後、反転駆動させるようにしてもよい。

・上記実施の形態では、通常（障害物にて拘束されていない場合）の往復回動時に反対方向に通過すると仮想される仮想反転タイミングでワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が反転駆動（反対方向に払拭動作が再開）されるとしたが、これに限定されず、他のタイミングで反転駆動させてもよい。例えば、拘束状態が検出されてから１［ｓ］といった予め設定されたタイミングで反転駆動させてもよい。尚、勿論、この場合においても、反転駆動させる前に、ワイパモータ１１の出力を低下させ障害物を押圧する方向の力を抜く必要がある。

又、仮想反転タイミングを、随時（障害物を押圧している際も繰り返して）演算して設定し、その仮想反転タイミングで出力軸及び車両ワイパを反転駆動させてもよい。このようにすると、例えば、障害物の押圧により障害物が移動した際でも、通常の往復回動時に反対方向に通過するタイミングと精度良く略同じタイミングで運転者の視界を通過させることができる。

・上記実施の形態では、拘束状態が検出され、車両ワイパ１２の位置に基づく反転禁止条件を満たす場合にはワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が停止されるとしたが、これに限定されず、例えば、拘束状態が検出されると必ずワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２を反転駆動させるようにしてもよい。尚、この場合、払拭動作により確保できる運転者の視界が小さい場合などの不必要な払拭動作（往復回動）を防止可能とすべく、反対方向に払拭動作を再開させるのではなく、上記した別例のように車両ワイパ１２を反転駆動させるのみ（例えばクローズ位置Ｈ１まで反転駆動させて停止させるのみ）とすることが好ましい。

・上記実施の形態では、拘束状態が検出され反転禁止条件を満たす場合には、予め設定された出力停止タイミングまで車両ワイパ１２にて障害物を押圧させた後、ワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２を停止させるとしたが、これに限定されず、障害物を押圧させずに停止させるようにしてもよい。

・上記実施の形態では、ワイパモータ１１の出力軸及び車両ワイパ１２が停止した後、（予め設定された再開タイミングで）再度、車両ワイパ１２にて障害物が押圧される方向に払拭動作が再開されるとしたが、これに限定されず、停止した後は、払拭動作を再開させないようにしてもよい。又、上記実施の形態では、ステップＳ８を５回行ってもステップＳ１にて前記拘束状態が検出されるとワイパモータ１１への電流の供給を完全に停止させる（払拭動作を再開させない）ようにするとしたが、これに限定されず、ワイパスイッチの操作（オフ）が行われるまで払拭動作（押圧）を再開させ続けてもよい。又、勿論、払拭動作を再開させないようにする回数を５回から他の回数（例えば１０回等）に変更してもよい。

・上記実施の形態では、ワイパモータ１１に流れる電流値（モータ電流）と予め設定された拘束閾値とを比較することで拘束状態を検出するとしたが、拘束状態を検出することができれば、他の方法に変更してもよい。

・上記実施の形態では、拘束閾値を低下させることでモータ電流を略一致して低下させ、それによりワイパモータ１１の出力を低下させるとしたが、ワイパモータ１１の出力を低下させて障害物を押圧する方向の力を抜くことができれば、他の方法に変更してもよい。

・上記実施の形態では、拘束閾値はリンク機構保護範囲Ｌを有するとしたが、これに限定されず、他の法則にて設定された拘束閾値に変更してもよい。例えば、車両ワイパ１２の位置に応じて常に変化する（クローズ位置Ｈ１及びオープン位置Ｈ２のそれぞれに向かうほど低い値となる）拘束閾値に変更してもよい。又、リンク機構を備えず、ワイパモータ１１の出力軸に直接、車両ワイパ１２を固定するようにした場合、リンク機構保護範囲Ｌを有さない一定の拘束閾値に変更することが望ましい。

・上記実施の形態では、出力停止タイミングは拘束状態が検出されてから１［ｓ］に設定され、再開タイミングは拘束状態が検出されてから２［ｓ］に設定されるとしたが、これらのタイミングは勿論変更してもよい。

・上記実施の形態では、クローズ位置Ｈ１近傍の範囲Ｈ１ａ及びオープン位置Ｈ２近傍の範囲Ｈ２ａは、共に全払拭範囲Ｈの略２０％に相当する範囲であるとしたが、これに限定されず、例えば、共に全払拭範囲Ｈの略３０％に相当する範囲として、クローズ時及びオープン時の反転許可範囲を設定してもよい。

・上記実施の形態では、オープン方向に車両ワイパ１２を駆動させる際及びクローズ方向に車両ワイパ１２を駆動させる際で共に同様の処理（図２に示すフロー）を行わせるとしたが、これに限定されず、オープン方向に車両ワイパ１２を駆動させる際のみ図２に示すフローを実行するようにしてもよい。

上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項４に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記拘束状態が検出されてから押圧終了タイミングまで前記車両ワイパにて障害物を押圧させ、その押圧終了タイミングは、前記仮想反転タイミングまでに、障害物を押圧する方向の力が略無くなるまで前記ワイパモータの出力を低下させることが可能なタイミングであることを特徴とするワイパ装置。

同構成によれば、請求項２〜４に記載の発明の効果を得ながら、例えば、雪等の障害物を極力押し出すことができる。
（ロ）請求項６に記載のワイパ装置において、前記反転許可条件及び前記反転禁止条件は、前記出力軸の回転方向と前記ワイパモータの回転数（基準からの回転数）によって設定されたことを特徴とするワイパ装置。

同構成によれば、請求項６に記載の発明の効果を容易に得ることができる。
（ハ）請求項６に記載のワイパ装置において、前記反転許可条件及び前記反転禁止条件は、前記出力軸の回転速度と時間（カウンタ値）によって設定されたことを特徴とするワイパ装置。

同構成によれば、請求項６に記載の発明の効果を容易に得ることができる。
（ニ）１乃至９、及び上記（イ）〜（ハ）のいずれか１項に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記車両ワイパにて障害物を押圧させる方向の反対方向に前記払拭動作を再開することで、前記反転駆動を行うことを特徴とするワイパ装置。

同構成によれば、拘束状態の検出に基づいて、車両ワイパにて障害物を押圧させる方向の反対方向に前記払拭動作が再開されるため、車両ワイパの駆動が障害物に拘束されるまでの範囲で繰り返され、同範囲でウインドガラス上を払拭し続けることができる。

（ホ）請求項１乃至９、及び上記（イ）〜（ニ）のいずれか１項に記載のワイパ装置において、前記制御部は、前記ワイパモータに流れる電流値が前記拘束閾値を大きく超えないように制御するものであって、前記拘束状態の検出に基づいて前記拘束閾値を低下させることで前記ワイパモータの出力を低下させることを特徴とするワイパ装置。

同構成によれば、制御部は、ワイパモータに流れる電流値が拘束閾値を大きく超えないように制御するものであって、拘束状態の検出に基づいて拘束閾値が低下されることで、ワイパモータに流れる電流値が低下され、それによりワイパモータの出力が低下されるため、ワイパモータの出力の制御が容易且つ確実となる。

本実施の形態におけるウインドガラス及びワイパ装置の模式図。 本実施の形態のコントローラの拘束時用処理を説明するためのフロー図。 本実施の形態の拘束時用処理を説明するためのタイミングチャート。 本実施の形態のコントローラの判定処理を説明するためのフロー図。 本実施の形態の拘束時用処理を説明するためのタイミングチャート。 別例のコントローラの判定処理を説明するためのフロー図。

符号の説明

２…ウインドガラス、１１…ワイパモータ、１２…車両ワイパ、１３…コントローラ（制御部）、Ｈ…払拭範囲。

Claims (9)

1. ワイパモータの出力軸を正逆回転することで前記出力軸に連結された車両ワイパを往復回動させてウインドガラス上を払拭するワイパ装置であって、
   払拭動作時、前記ウインドガラス上の障害物による前記車両ワイパの拘束状態の検出に基づいて前記ワイパモータの出力を低下させ、その後、前記出力軸及び前記車両ワイパを反転駆動させる制御部を備えたことを特徴とするワイパ装置。
2. 請求項１に記載のワイパ装置において、
   前記制御部は、前記拘束状態の検出に基づいて、障害物を押圧する方向の力が略無くなるまで前記ワイパモータの出力を低下させ、その後、前記出力軸及び前記車両ワイパを反転駆動させることを特徴とするワイパ装置。
3. 請求項１又は２に記載のワイパ装置において、
   前記制御部は、前記拘束状態の検出に基づいて、前記車両ワイパにて障害物を押圧させた後、前記ワイパモータの出力を低下させることを特徴とするワイパ装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワイパ装置において、
   前記制御部が、前記出力軸及び前記車両ワイパを反転駆動させるタイミングは、前記車両ワイパの通常の往復回動時に反対方向に通過すると仮想される仮想反転タイミングであって、その仮想反転タイミングまでに前記ワイパモータの出力を低下させることを特徴とするワイパ装置。
5. 請求項４に記載のワイパ装置において、
   前記制御部は、前記仮想反転タイミングを、前記拘束状態が検出されてから前記車両ワイパの通常の往復回動時に前記ウインドガラス上の全払拭範囲内における最端部に到達すると仮想されるまでの時間の２倍の時間に設定することを特徴とするワイパ装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のワイパ装置において、
   前記制御部は、前記拘束状態が検出されると、前記車両ワイパの位置に基づく反転許可条件を満たす場合にのみ前記ワイパモータの出力を低下させ、その後、前記出力軸及び前記車両ワイパを反転駆動し、前記車両ワイパの位置に基づく反転禁止条件を満たす場合には前記出力軸及び前記車両ワイパを停止させることを特徴とするワイパ装置。
7. 請求項６に記載のワイパ装置において、
   前記制御部は、前記反転禁止条件を満たす場合には、前記車両ワイパにて障害物を押圧させた後、前記出力軸及び前記車両ワイパを停止させることを特徴とするワイパ装置。
8. 請求項７に記載のワイパ装置において、
   前記制御部は、前記出力軸及び前記車両ワイパを停止させた後、再度、前記車両ワイパにて障害物を押圧させる方向に前記払拭動作を再開させることを特徴とするワイパ装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のワイパ装置において、
   前記制御部は、前記ワイパモータに流れる電流値と予め設定された拘束閾値とを比較することで前記拘束状態を検出することを特徴とするワイパ装置。

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