JP5269230B2 - ワイパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイパ装置に係り、特に払拭面の往復払拭動作の反転位置におけるワイパアーム及びワイパブレードのオーバーランを防止するとともに、対向式の装置における両ワイパアーム及びワイパブレードの衝突を防止することができるワイパ装置に関する。

従来、車両用のワイパ装置において、往復払拭動作の反転位置を安定させるための制御方法が提案されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
特許文献１に記載のワイパ制御装置では、ワイパブレードの位置を位置検出装置によって検出しており、この位置検出装置による検出結果に基づいてワイパブレードが反転位置手前の所定位置まで移動してきたことが検出されると、減速回路によってワイパモータを減速させるための減速信号が検出されるように構成されている。

この構成により、特許文献１に記載のワイパ装置では、ワイパブレードが反転位置に到達したときには、ワイパブレードの移動速度（または、ワイパアームの基端部に取付けられたワイパ軸の角度）を低速化しておくことができるので、ワイパブレードを滑らかに反転させることが可能となる。

しかしながら、特許文献１に記載のワイパ装置では、ワイパブレードが反転位置に到達したとき、ワイパブレードの移動速度（又は、ワイパ軸の角速度）は低速化されているものの、ワイパブレードは所定の速度及び加速度を有しているため、ワイパブレードがオーバーランしてしまう可能性があるとともに、このワイパ装置を対向式のワイパ装置に使用した場合、双方の両ワイパアーム及びワイパブレードが衝突を起こす可能性があった。

また、特許文献２には、反転位置でのワイパのガタツキを防止し、対向式のワイパ装置の両ワイパの衝突を回避することのできる技術が提案されている。
特許文献２の技術に記載のワイパ装置では、２個のワイパは、それぞれ別個に備えられたモータにより駆動されている。

このモータは、各々独立して一の制御ユニットにより制御されるのであるが、この制御ユニットにより、各ワイパのワイパ角度は、実質的に三角関数となるように制御される。
このように、何度でも時間について微分可能な三角関数を利用しているため、ワイパのガタツキを有効に防止できるとともに、簡易な三角関数による式により対向式のワイパの衝突を回避する条件を比較的簡単に求めることができる。

特開平０３−１０９１５３号公報 特表２００５−５１１４０８号公報

しかし、特許文献２に記載の技術においては、反転位置にて速度が最低値を上回る様にパラメータを選択することとなっているため、反転位置での角加速度が大きく、ワイパアーム及びブレードの慣性力によりオーバーランしてしまう可能性がある。

このため、特許出願人は、反転位置での角加速度が零となるような動作パターンを提案したが（特願２００６−０６３０３８）、この動作パターンのみでは、対向式のワイパのように、両側にピポットを有するワイパでは、ワイパアーム及びブレード同士が衝突してしまう可能性を完全には排除できなかった。

本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、反転位置での角加速度を零に近づけることで、ワイパアーム及びブレードの慣性力を抑制しオーバーランを防止すると共に、動作の不連続性を無くし、Ｄｒ側（ドライバ側）及びＰａ側（助手席側）のワイパの衝突を回避し、反転位置精度を向上させることが可能なワイパ装置を提供することにある。

上記課題は、本発明に係るワイパ装置によれば、第１ワイパブレードが連結された第１ワイパアームと、第２ワイパブレードが連結された第２ワイパアームと、回動軸を介して前記第１ワイパアーム及び前記第２ワイパアームの回動を制御する制御手段と、を備え、非作動時には、前記第１ワイパブレードが、前記第２ワイパブレードよりも上方位置に配設された対向式のワイパ装置であって、前記制御手段は、前記第１ワイパアーム若しくは前記第２ワイパアームの下部反転位置から上部反転位置への区間、及び前記第１ワイパアーム若しくは前記第２ワイパアームの上部反転位置から下部反転位置への区間、各々に対し、各々の前記区間の途中で、角加速度が零となることを含み、かつ複数のパターンを切替える回動パターンで制御を行うことにより解決される。

このように、本発明においては、第１ワイパアーム若しくは第２ワイパアームの下部反転位置から上部反転位置への区間、及び第１ワイパアーム若しくは第２ワイパアームの上部反転位置から下部反転位置への区間、各々に対し、各々の区間の途中で、角加速度が零となることを含みかつ複数のパターンを切替えるよう制御を行う（図７参照）。
このように、対向式ワイパ装置を構成する少なくとも一方のワイパアームにおいて、払拭の途中でパターンを切替えることで、自由度を向上して両者の干渉を有効に回避することが可能になる。
また、角加速度が零となる安定域を含むため、動作に違和感のないワイパ装置を提供することが可能となる。

また、このとき、前記パターンを切替えるタイミングは、角加速度が零となる時点であると好適である（図７参照）。
このように、パターンの切替えを角加速度が零の時点と一致させることで、切替えがスムーズなワイパ装置を提供することができる。

更に、このとき、前記下部反転位置から前記上部反転位置への前記区間の前記回動パターンにおいて、前記第１ワイパアームの角速度の最大値は、前記第２ワイパアームの角速度の最大値よりも先に現れるとともに、前記第２ワイパアームの最大角速度は、前記第１ワイパアームの最大角速度よりも大きいと好適である（図７参照）。

このように構成されていることにより、本対向式ワイパアームは、前半は第１ワイパブレードが加速し、後半は第２ワイパブレード加速することとなるため、干渉する可能性を低減することができる
また、第２ワイパアームは、第１ワイパアームに近づくため、上反転位置で同時停止に近づくこととなり、違和感の少ない作動になる。

また、前記下部反転位置において、前記第２ワイパアームは、前記第１ワイパアームよりも所定時間遅れて作動開始するよう構成されているため（図７参照）、第２ワイパアームは、第１ワイパアームよりも確実に下方に配置されることとなり、２本のワイパブレードの干渉は確実に回避できるようになる。

本発明によれば、ワイパの反転位置での角加速度を零に近づけることで、ワイパアーム及びブレードの慣性力を抑制しオーバーランを防止することができる。
また、動作の不連続性を無くすとともに、Ｄｒ側（ドライバ側）及びＰａ側（助手席側）のワイパの衝突を回避し、反転位置精度を向上させることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るワイパ装置の説明図である。 本発明の第１実施形態に係るワイパ装置の説明図である。 本発明の第１実施形態に係るワイパ装置の電気的構成図である。 本発明の第１実施形態に係る制御部の回動速度制御部の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る変動パターンの目標値データを示すグラフである。 本発明の第１実施形態に係る干渉範囲及び回避パターンを示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る変動パターンの目標値データを示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る干渉範囲及び回避パターンを示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、反転位置での角加速度を零に近づけることで、ワイパアーム及びワイパブレードの慣性力を抑制しオーバーランを防止すると共に、動作の不連続性を無くし、Ｄｒ側（ドライバ側）及びＰａ側（助手席側）のワイパの衝突を回避して、反転位置精度を向上させることが可能なワイパ装置に関するものである。

図１乃至図６は、第１実施形態を示すものであり、図１及び図２はワイパ装置の説明図、図３はワイパ装置の電気的構成図、図４は制御部の回動速度制御部の説明図、図５は変動パターンの目標値データを示すグラフ、図６は干渉範囲及び回避パターンを示すグラフである。
また、図７及び図８は、第２実施形態を示すものであり、図７は変動パターンの目標値データを示すグラフ、図８は干渉範囲及び回避パターンを示すグラフである。

（第１実施形態）
はじめに、図１及び図２により、本発明を車両に搭載されるワイパ装置Ｗに適用した実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るワイパ装置Ｗは、ドライバー側ワイパＷ１（以下、「Ｄｒ側ワイパＷ１」と記す）と助手席側ワイパＷ２（以下、「Ｐａ側ワイパＷ２」と記す）、制御部３０とで構成されている。
Ｄｒ側ワイパＷ１は、フロントガラスの運転席側に取付けられ、この領域のフロントガラスを払拭し雨滴等を除去して視界を確保する。

同様にＰａ側ワイパＷ２は、フロントガラスの下端部助手席側に取付けられ、この領域のフロントガラス（ウインドシールド）を払拭し雨滴等を除去して視界を確保する。
なお、Ｄｒ側ワイパＷ１とＰａ側ワイパＷ２とは、同様の構成であるため、Ｄｒ側ワイパＷ１を例にとり構成を説明する。

図２に示すように、Ｄｒ側ワイパＷ１は、第１ワイパブレードとしてのワイパブレード１０Ａ、第１ワイパアームとしてのワイパアーム１２Ａ、Ｄｒ側モータ２０Ａ、第１ワイパ回転軸としてのワイパピポット軸２１Ａと、を有して構成されている。
（なお、Ｐａ側ワイパＷ２は、第２ワイパブレードとしてのワイパブレード１０Ｂ、第２ワイパアームとしてのワイパアーム１２Ｂ、Ｐａ側モータ２０Ｂ、第２ワイパ回動軸としてのワイパピポット軸２１Ｂと、を有して構成されている。）
Ｄｒ側モータ２０Ａは、内部に電動モータと減速機構を有して構成されており、この電動モータの回転出力を減速機構により減速して出力する。

ワイパピポット軸２１Ａは、Ｄｒ側モータ２０Ａからの出力軸である。
ワイパアーム１２Ａは、剛性を有する棒状部材であり、一端部がワイパピポット軸２１Ａに連結されており、ワイパピポット軸２１Ａの回動運動に従って運動する。
ワイパブレード１０Ａは、棒状の弾性を有する部材で構成されており、ウインドシールドの表面に付着した雨滴等を払拭するためのものである。ワイパブレード１０Ａの略重心部には、ワイパアーム１２Ａの他端側（ワイパピポット軸２１Ａが連結されている側と反対側端部）が連結されている。

Ｄｒ側モータ２０Ａは、正逆回転してワイパピポット軸２１Ａを所定角度（本実施形態においては約９０°）で往復回動させ、ワイパアーム１２Ａを揺動運動させている。
図２に示すように、本実施形態においては、ワイパアーム１２Ａ及びワイパブレード１０Ａは、下側反転位置である反転位置（ａ）と上側反転位置である反転位置（ｂ）との間を揺動運動するように構成されている。
なお、制御部３０は、Ｄｒ側モータ２０Ａ及びＰａ側モータ２０Ｂに連結されており、Ｄｒ側モータ２０Ａ及びＰａ側モータ２０Ｂを駆動制御する（図１参照）。

次いで、図３により、本実施形態に係るワイパ装置Ｗの電気的構成について説明する。
本実施形態に係る制御手段としての制御部３０は、車載バッテリ１から電源供給を受けて作動するように構成されている。
制御部３０は、Ｄｒ側モータ２０Ａ及びＰａ側モータ２０Ｂを駆動制御するための回動速度制御部３１と、回動速度制御部３１から駆動制御信号を受けて、Ｄｒ側モータ２０Ａ及びＰａ側モータ２０Ｂへ車載バッテリ１の電源を供給する駆動部３７を備えている。
なお、構成は同様であるため、Ｄｒ側モータ２０Ａを駆動制御させる構成を説明する。
回動速度制御部３１は、操作スイッチ４０からの操作信号を受取ることによって、駆動部３７を介してＤｒ側モータ２０Ａを作動させる。

駆動部３７は、例えばリレー回路やＦＥＴ等によって形成されたＨ型ブリッジ回路（不図示）を有している。
駆動部３７は、このＨ型ブリッジ回路によりＤｒ側モータ２０Ａの両端子２０ａ，２０ｂをそれぞれ高電位（バッテリ１）側と低電位（アース）側に切替えて、Ｄｒ側モータ２０Ａを正逆回転させる。

また、駆動部３７は、Ｄｒ側モータ２０Ａの両端子２０ａ，２０ｂを短絡してＤｒ側モータ２０Ａの速度調整を行うための短絡部３８を有している。
この短絡部３８は、ＦＥＴ素子３８ａによって形成されている。ＦＥＴ素子３８ａのソース、ドレインはそれぞれ端子２０ａ，２０ｂに接続され、ゲートは駆動部３７に接続されている。

短絡部３８は、駆動部３７からの駆動信号がＦＥＴ素子３８ａのゲートに入力されることにより、ソースドレイン間が短絡状態となる。
すなわち、駆動信号が継続的又は断続的に入力されている間は、Ｄｒ側モータ２０Ａの両端子２０ａ，２０ｂが略等電位となり、Ｄｒ側モータ２０Ａは減速される。
これにより、制御部３０はＤｒ側モータ２０Ａの速度調整を行うことができる。
なお、駆動部３０は、短絡部３８の制御以外に、Ｄｒ側モータ２０Ａへ電源供給するための制御信号であるＰＷＭ信号のデューティー比を変更することによって、Ｄｒ側モータ２０Ａの速度調整を行っている。

Ｄｒ側モータ２０Ａには、位置検出器２２が配設されている。
この位置検出器２２は、ワイパピポット軸２１Ａの回動に伴ってパルス信号を制御部３０へ出力するものである。

本実施形態では、位置検出器２２は、ワイパピポット軸２１Ａの回動を直接検出しているが、これに限られるものではなく、機械的な誤差が生じなければＤｒ側モータ２０Ａ内のワイパピポット軸２１Ａよりも上流側の回動体（減速ギア等）の回動を検出するように構成してもよい。

制御部３０は、角速度・角加速度検出部３９を有している。
この角速度・角加速度検出部３９は、位置検出器２２からのパルス信号を受けて、このパルス信号をカウントすることにより、ワイパピポット軸２１Ａの回動角度若しくは回転数を算出する。
ワイパピポット軸２１Ａの回動角度は、ワイパアーム１２Ａ及びワイパブレード１０Ａの回動角度と等しいので、ワイパピポット軸２１Ａの回動角度若しくは回転数によって、制御部３０は、ワイパアーム１２Ａ及びワイパブレード１０Ａの位置を検出することができる。

また、角速度・角加速度検出部３９は、パルス信号の間隔からワイパピポット軸２１Ａの角速度等を算出している。
更に角速度・角加速度検出部３９は、算出したワイパピポット軸２１Ａの回動角度、回転数、角速度、角加速度を各々表す回動角度信号、回転数信号、角速度信号、角加速度信号等の各必要な信号を回動速度制御部３１へ出力している。

下記のように、回動速度制御部３１は、この角速度・角加速度検出部３９から受けた角速度信号等の必要な信号に基づいて、Ｄｒ側モータ２０Ａの速度制御を行うために、駆動制御信号を駆動部３７へ出力している。

図４に示すように、回動速度制御部３１は、目標値データ記憶部３２と、時間計測部３３と、比較部３４と、出力調整部３５と、駆動制御部３６と、を備えている。
回動速度制御部３１は、角速度・角加速度検出部３９から入力される各種信号（回動角度信号、回転数信号、角速度信号、角加速度信号等）が、目標値データ記憶部３２に記憶された回動角度変動パターン、回転数変動パターン、角加速度変動パターンと一致するようにサーボ制御によって、駆動制御信号を出力する。
回動角度変動パターン、回転数変動パターン、角加速度変動パターンは、それぞれワイパピポット軸２１Ａが往復回動動作を行うときの回動角度、回転数及び角加速度の変動パターンである。
なお、これら回動角度変動パターン、回転数変動パターン、角加速度変動パターンが、目標値データを示すパターンに相当する。

図５に、本実施形態に係る回動パターンの目標値データである回動角度変動パターン、回転数変動パターン、角加速度変動パターンの一例を示す。
なお、ワイパピポット軸２１Ａの回動角度は、ワイパアーム１２Ａ及びワイパブレード１０Ａの回動角度と等しく、回転数及び角加速度もまた等しいため、以下ワイパピポット軸２１Ａの変動パターンとして記載する。
図５（イ）は、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回動角度θ_Ｄ，Ｐ［°］の変動パターンである。
図５（イ）で実線は、ワイパピポット軸２１Ａ（Ｄｒ側）の回動角度θ_Ｄ［°］を示し、一点鎖線はワイパピポット軸２１Ｂ（Ｐａ側）の回動角度θ_Ｐ［°］を示す。

また、図５（ロ）は、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回転数［ｒｐｍ］の変動パターンである。
図５（ロ）で実線は、ワイパピポット軸２１Ａ（Ｄｒ側）の回転数Ｎ_Ｄ［ｒｐｍ］を示し、一点鎖線はワイパピポット軸２１Ｂ（Ｐａ側）の回動角度Ｎ_Ｐ［ｒｐｍ］を示す。

更に、図５（ハ）は、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの角加速度α_Ｄ，Ｐ［ｒａｄ／ｓ^２］の変動パターンである。
図５（ハ）で実線は、ワイパピポット軸２１Ａ（Ｄｒ側）の角加速度α_Ｄ［ｒａｄ／ｓ^２］を示し、一点鎖線はワイパピポット軸２１Ｂ（Ｐａ側）の角加速度α_Ｐ［ｒａｄ／ｓ^２］を示す。

これらの変動パターンは、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの往復動作周期Ｔ_{Ｄ１，Ｐ１}［ｓ］、最大回動角度θ_{ＤＭＡＸ，ＰＭＡＸ}［°］を設定したときの時間ｔの関数として定義されている。
なお、最大回動角度θ_{ＤＭＡＸ，ＰＭＡＸ}［°］は、一方の反転位置（ａ）から他方の反転位置（ｂ）までの回動角度、すなわち払拭角度である（この最大回動角度θ_{ＤＭＡＸ，ＰＭＡＸ}［°］とワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回動角度θ_Ｄ，Ｐ［°］の関係については、図１を参照）。

具体的には、本実施形態では、これらの変動パターンは、以下の時間関数式（数１乃至数３）で表される。
まず、ワイパピポット軸２１Ａ側を説明する。
なお、休止時間ｔ_Ｄ１が休止期間に相当する。

記号は、下記の通り定義する。
Ｔ：一往復の周期［ｓ］
ｔ_Ｄ１：ワイパピポット軸２１Ａの休止時間［ｓ］
Ｔ_Ｄ１：ワイパピポット軸２１Ａの周期［ｓ］
θ_Ｄ：ワイパピポット軸２１Ａの回動角度［°］
θ_ＤＭＡＸ：ワイパピポット軸２１Ａの最大回動角度（払拭角度）［°］
ω_Ｄ：ワイパピポット軸２１Ａの角速度［ｒａｄ／ｓ］
ω_ＤＭＡＸ：ワイパピポット軸２１Ａの最高角速度［ｒａｄ／ｓ］
Ｎ_Ｄ：ワイパピポット軸２１Ａの回転数［ｒｐｍ］
α_Ｄ：ワイパピポット軸２１Ａの角加速度［ｒａｄ／ｓ^２］

なお、時間範囲は、０≦ｔ≦Ｔ_Ｄ１／２であり、ｔ＝Ｔ／２の上側反転位置（ａ）でｔ_Ｄ１の休止時間を設ける。
また、Ｔ_Ｄ１／２＜ｔ≦Ｔ／２は休止時間のため、ω_Ｄ（ｔ）＝０とする。
更に、数３において、ｔ＝０の時と、ｔ＝Ｔ_Ｄ１／２の時には、角加速度は０になる。
このように、反転位置（ａ）、（ｂ）において、角加速度α_Ｄ（ｔ）＝０を目標値として構成されているので、オーバーランが生じたり、急激な制動のために騒音・ガタツキが生じることを防止することができる。

また、Ｔ_Ｄ１、ω_Ｄ、θ_ＤＭＡＸ、ω_ＤＭＡＸは、下記の式（数４乃至数７）で表される。

同様に、ワイパピポット軸２１Ｂ側を説明する。
なお、ワイパピポット軸２１Ｂの回動角度は、ワイパアーム１２Ｂ及びワイパブレード１０Ｂの回動角度と等しく、回転数及び角加速度もまた等しいため、以下ワイパピポット軸２１Ｂの変動パターンとして記載する。
記号は、下記の通り定義する。
なお、休止時間ｔ_Ｐ１が休止期間に相当する。
Ｔ：一往復の周期［ｓ］
ｔ_Ｐ１：ワイパピポット軸２１Ｂの休止時間［ｓ］
Ｔ_Ｐ１：ワイパピポット軸２１Ｂの周期［ｓ］
θ_Ｐ：ワイパピポット軸２１Ｂの回動角度［°］
θ_ＰＭＡＸ：ワイパピポット軸２１Ｂの最大回動角度（払拭角度）［°］
ω_Ｐ：ワイパピポット軸２１Ｂの角速度［ｒａｄ／ｓ］
ω_ＰＭＡＸ：ワイパピポット軸２１Ｂの最高角速度［ｒａｄ／ｓ］
Ｎ_Ｐ：ワイパピポット軸２１Ｂの回転数［ｒｐｍ］
α_Ｐ：ワイパピポット軸２１Ｂの角加速度［ｒａｄ／ｓ^２］

なお、時間範囲は、０≦ｔ≦Ｔ_Ｐ１／２であり、ｔ＝０又はｔ＝Ｔの下側反転位置（ｂ）でｔ_Ｐ１の休止時間を設ける。
また、ｔ≦ｔ_Ｐ１は休止時間のため、ω_Ｐ（ｔ）＝０とする。
更に、数１０において、ｔ＝ｔ_Ｐ１の時と、ｔ＝Ｔ／２＝Ｔ_Ｐ１／２＋ｔ_Ｐ１の時には、角加速度は０になる。
このように、反転位置（ａ）、（ｂ）において、角加速度α_Ｐ（ｔ）＝０を目標値として構成されているので、オーバーランが生じたり、急激な制動のために騒音・ガタツキが生じることを防止することができる。

また、Ｔ_Ｐ１、ω_Ｐ、θ_ＰＭＡＸ、ω_ＰＭＡＸは、下記の式（数１１乃至数１４）で表される。

このように構成されているため、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの位置と、ワイパブレード１０Ａ，１０Ｂ、ワイパアーム１２Ａ，１２Ｂの長さが決まると、ワイパブレード１０Ａ，１０Ｂとワイパアーム１２Ａ，１２Ｂとが干渉する領域が機械的に求められる。
そして、周期Ｔと、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの最大回動角度（払拭角度θ_ＤＭＡＸ，θ_ＰＭＡＸ）が決まれば、ｔ_Ｄ１とｔ_Ｐ１を調整するだけで、この干渉領域を回避する変動パターンを作成することができる。

この干渉領域Ｘと回避パターンＹを図６に示す。
この干渉領域Ｘを回避して、回避パターンＹに沿った、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回動角度（θ_Ｄ，θ_Ｐ）をトレースするように変動パターンを作成するとよい。
なお、ｔ_Ｄ１は０に設定してもよい。
このように、休止時間ｔ_Ｄ１と休止時間ｔ_Ｐ１とを設定しているため、両ワイパアーム１２Ａ（ワイパブレード１０Ａ）及びワイパアーム１２Ｂ（ワイパブレード１０Ｂ）が干渉することなく、両者を駆動することができる。
また、Ｔ／２＜ｔ＜Ｔの区間は、０≦ｔ≦Ｔ／２の区間を折り返した変動パターンとする。

回動速度制御部３１の時間計測部３３は、反転位置（ａ）からの経過時間を計測して比較部３４へ出力している。
時間計測部３３は、角速度・角加速度検出部３９から回動角度信号を受けて、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂが反転位置（ａ）に到達する毎に経過時間をリセットしている。
比較部３４は、角速度・角加速度検出部３９から各信を受取ると共に、時間計測部３３から経過時間を読取って、この経過時間に対応する目標値を目標値データ記憶部３２から読み込む。
すなわち、比較部３４は、各変動パターンから、この経過時間に対応する目標値データを読み込む。

そして、比較部３４は、角速度・角加速度検出部３９から受け取った各信号と目標値データ記憶部３２から読み込んだ目標値データとを比較し、比較結果と出力調整部３５へ出力する。
すなわち、比較部３４は、実際に取得したデータが目標値データと一致しているか否かを比較して、これらの差分を出力調整部３５へ出力している。
出力調整部３５は、これらの差分を０にするように、駆動制御部３６が出力する制御信号の大きさを調整するための調整信号を出力する。

駆動制御部３６は、調整信号によって駆動制御信号を調整し、この調整後の駆動制御信号を駆動部３７へ出力する。
この駆動制御信号は、ＰＷＭ信号であり、調整信号によってそのデューティー比が調整される。
また、このとき駆動制御部３６は、短絡部３８を作動させてＤｒ側ワイパモータ２０Ａ及びＰａ側ワイパモータ２０Ｂの速度を低速化する必要がある場合は、短絡部３８を作動させるための信号も同時に出力する。

このようにして、回動速度制御部３１は、作動経過時間に対して、実際のデータを目標値データに追従させるように駆動制御信号を出力する。
なお、本実施形態においては、変動パターンとして、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの角加速度（α_Ｄ，α_Ｐ）、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回転数（Ｎ_Ｄ，Ｎ_Ｐ）、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回動角度（θ_Ｄ，θ_Ｐ）を選択したが、これに限られず、本発明の目的とする制御を行うことができるものであれば、例えば、角速度（ω_Ｄ，ω_Ｐ）を選択してもよい。

上記実施形態は、以下のように改変することができる。
改変例として他の実施形態を以下、説明する。
なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに、重複する構成の説明は省略する。

（第２実施形態）
本実施形態においては、変動パターンを改変している。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
図７に、本実施形態に係る回動パターンの目標値データである、回動角度変動パターン、回転数変動パターン、角加速度変動パターンの一例を示す。
このパターンでは、Ｄｒ側とＰａ側において、各々２種類のパターンが設定されており、Ｄｒ側は、ｔ＝Ｔ_Ｄ１／４のときにパターンが切替えられ、Ｐａ側はｔ＝Ｔ_Ｐ１／４＋ｔ_Ｐ１のときにパターンが切替えられる。

図７（イ）は、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回動角度θ_Ｄ，Ｐ［°］の変動パターンである。
図７（イ）で実線は、ワイパピポット軸２１Ａ（Ｄｒ側）の回動角度θ_Ｄ［°］を示し、一点鎖線はワイパピポット軸２１Ｂ（Ｐａ側）の回動角度θ_Ｐ［°］を示す。

また、図７（ロ）は、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回転数［ｒｐｍ］の変動パターンである。
図７（ロ）で実線は、ワイパピポット軸２１Ａ（Ｄｒ側）の回転数Ｎ_Ｄ［ｒｐｍ］を示し、一点鎖線はワイパピポット軸２１Ｂ（Ｐａ側）の回動角度Ｎ_Ｐ［ｒｐｍ］を示す。

更に、図７（ハ）は、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの角加速度α_Ｄ，Ｐ［ｒａｄ／ｓ^２］の変動パターンである。
図７（ハ）で実線は、ワイパピポット軸２１Ａ（Ｄｒ側）の角加速度α_Ｄ［ｒａｄ／ｓ^２］を示し、一点鎖線はワイパピポット軸２１Ｂ（Ｐａ側）の角加速度α_Ｐ［ｒａｄ／ｓ^２］を示す。

これらの変動パターンは、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの往復動作周期Ｔ_{Ｄ１，Ｐ１}［ｓ］、最大回動角度θ_{ＤＭＡＸ，ＰＭＡＸ}［°］を設定したときの時間ｔの関数として定義されている。
なお、最大回動角度θ_{ＤＭＡＸ，ＰＭＡＸ}［°］は、一方の反転位置（ａ）から他方の反転位置（ｂ）までの回動角度、すなわち払拭角度である（この最大回動角度θ_{ＤＭＡＸ，ＰＭＡＸ}［°］とワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回動角度θ_Ｄ，Ｐ［°］の関係については、図１を参照）。

具体的には、本実施形態では、これらの変動パターンは、以下の時間関数式（数１５乃至数１７）で表される。
まず、ワイパピポット軸２１Ａ側を説明する。

記号は、下記の通り定義する。
Ｔ：一往復の周期［ｓ］
Ｔ_Ｄ１：ワイパピポット軸２１Ａのパターン１の周期［ｓ］
Ｔ_Ｄ２：ワイパピポット軸２１Ａのパターン２の周期［ｓ］
θ_Ｄ：ワイパピポット軸２１Ａの回動角度［°］
θ_ＤＭＡＸ：ワイパピポット軸２１Ａの最大回動角度（払拭角度）［°］
ω_Ｄ：ワイパピポット軸２１Ａの角速度［ｒａｄ／ｓ］
ω_ＤＭＡＸ：ワイパピポット軸２１Ａの最高角速度［ｒａｄ／ｓ］
Ｎ_Ｄ：ワイパピポット軸２１Ａの回転数［ｒｐｍ］
α_Ｄ：ワイパピポット軸２１Ａの角加速度［ｒａｄ／ｓ^２］

なお、時間範囲は、０≦ｔ≦Ｔ_Ｄ１／４である。
更に、数１７において、ｔ＝０の時と、ｔ＝Ｔ_Ｄ１／４の時には、角加速度は０になる。
よって、パターンの切替え時に不連続な動きやガタツキ等が生じることを回避することができる。

また、Ｔ、ω_Ｄは、下記の式（数１８及び数１９）で表される。

次いで、時間範囲が、Ｔ_Ｄ１／４≦ｔ≦Ｔ_Ｄ１／２−ｔ_Ｄ１のときを説明する。
数２１において、ｔ＝Ｔ_Ｄ１／４＋Ｔ_Ｄ２／４の時には、角加速度は０になる。
このように、上側反転位置（ｂ）において、角加速度α_Ｄ（ｔ）＝０を目標値として構成されているので、オーバーランが生じたり、急激な制動のために騒音・ガタツキが生じることを防止することができる。

また、ω_Ｄ及びθ_ＤＭＡＸは、下記の式（数２２及び数２３）で表される。

同様に、ワイパピポット軸２１Ｂ側を説明する。
記号は、下記の通り定義する。
Ｔ：一往復の周期［ｓ］
ｔ_Ｐ１：ワイパピポット軸２１Ｂの休止時間［ｓ］
Ｔ_Ｐ１：ワイパピポット軸２１Ｂのパターン１の周期［ｓ］
Ｔ_Ｐ２：ワイパピポット軸２１Ｂのパターン２の周期［ｓ］
θ_Ｐ：ワイパピポット軸２１Ｂの回動角度［°］
θ_ＰＭＡＸ：ワイパピポット軸２１Ｂの最大回動角度（払拭角度）［°］
ω_Ｐ：ワイパピポット軸２１Ｂの角速度［ｒａｄ／ｓ］
ω_ＰＭＡＸ：ワイパピポット軸２１Ｂの最高角速度［ｒａｄ／ｓ］
Ｎ_Ｐ：ワイパピポット軸２１Ｂの回転数［ｒｐｍ］
α_Ｐ：ワイパピポット軸２１Ｂの角加速度［ｒａｄ／ｓ^２］
なお、時間範囲はｔ_Ｐ１≦ｔ≦ｔ_Ｐ１＋Ｔ_Ｐ１／４であり、ｔ＜ｔ_Ｐ１の下側反転位置（ａ）ではｔ_Ｐ１の休止時間が設けられる。
更に、数２６において、ｔ≦ｔ_Ｐ１の時とｔ＝ｔ_Ｐ１＋Ｔ_Ｐ１／４の時には、角加速度は０になる。
よって、パターンの切替え時に不連続な動きやガタツキ等が生じることを回避することができる。

また、Ｔ、ω_Ｐは、下記の式（数２７及び数２８）で表される。

次いで、時間範囲が、ｔ_Ｐ１＋Ｔ_Ｐ１／４＜ｔ≦Ｔ／２のときを説明する。
数３０において、ｔ＝Ｔ／２の時と、ｔ＝Ｔ_Ｐ１／４＋Ｔ_Ｐ２／４＋ｔ_Ｐ１の時には、角加速度は０になる。
このように、反転位置（ｂ）において、角加速度α（ｔ）＝０を目標値として構成されているので、オーバーランが生じたり、急激な制動のために騒音・ガタツキが生じることを防止することができる。

また、ω_Ｐ及びθ_ＰＭＡＸは、下記の式（数３１及び数３２）で表される。

このように構成されているため、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの位置と、ワイパブレード１０Ａ，１０Ｂ、ワイパアーム１２Ａ，１２Ｂの長さが決まると、ワイパブレード１０Ａ，１０Ｂとワイパアーム１２Ａ，１２Ｂとが干渉する領域が機械的に求められる。
そして、周期Ｔと、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの最大回動角度（払拭角度θ_ＤＭＡＸ，θ_ＰＭＡＸ）が決まれば、ｔ_Ｄ１とｔ_Ｐ１とＴ_Ｄ１／４とＴ_Ｐ１／４を調整するだけで、この干渉領域を回避する変動パターンを作成することができる。

この干渉領域Ｘと回避パターンＹを図８に示す。
この干渉領域Ｘを回避して、回避パターンＹに沿った、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの回動角度（θ_Ｄ，θ_Ｐ）をトレースするように変動パターンを作成するとよい。
また、ワイパピポット軸２１Ａ側は、ｔ＝Ｔ_Ｄ１／４の時に、ワイパピポット軸２１Ｂ側は、ｔ＝Ｔ_Ｐ１／４＋ｔ_Ｐ１の時角加速度が０となるため、動作に不連続な点がなく、速度パターンを切り替えることができる。
このように、休止時間ｔ_Ｄ１と休止時間ｔ_Ｐ１とを設定しているため、両ワイパアーム１２Ａ（ワイパブレード１０Ａ）及びワイパアーム１２Ｂ（ワイパブレード１０Ｂ）が干渉することなく、両者を駆動することができる。
なお、Ｔ／２＜ｔ＜Ｔの区間は、０≦ｔ≦Ｔ／２の区間を折り返した変動パターンとする。

なお、構成は上記実施形態に限られることはなく、ワイパブレード１０Ａ，１０Ｂ及びワイパアーム１２Ａ，１２Ｂは、減速後の出力軸に直接連結されていても、リンクを介在していてもよい。
また、ワイパブレード１０Ａ，１０Ｂ及びワイパアーム１２Ａ，１２Ｂの角度はワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂの角度を絶対角で検出するセンサを用いても、アーマチャ軸若しくは減速器の回転を積算して求める方式を用いてもよい。
更に、制御回路は、ワイパピポット軸２１Ａ，２１Ｂ両側を一の回路で処理しても、それぞれ別個に処理してもよい。

（Ｄｒ側）
１０Ａ‥ワイパブレード、１２Ａ‥ワイパアーム、２０Ａ‥Ｄｒ側モータ、
２０ａ，２０ｂ‥端子、
２１Ａ‥ワイパピポット軸、
（Ｐａ側）
１０Ｂ‥ワイパブレード、１２Ｂ‥ワイパアーム、２０Ｂ‥Ｐａ側モータ、
２１Ｂ‥ワイパピポット軸、
（制御系）
１‥バッテリ、２２‥位置検出器、３０‥制御部、３１‥回動速度制御部、
３２‥目標値データ記憶部、３３‥時間計測部、３４‥比較部、３５‥出力調整部、
３６‥駆動制御部、３７‥駆動部、３８‥短絡部、、３８ａ‥ＦＥＴ素子、
３９‥角速度・角加速度検出部、４０‥操作スイッチ、
Ｗ‥ワイパ装置、Ｗ１‥Ｄｒ側ワイパ、Ｗ２‥Ｐａ側ワイパ

Claims (4)

1. 第１ワイパブレードが連結された第１ワイパアームと、第２ワイパブレードが連結された第２ワイパアームと、回動軸を介して前記第１ワイパアーム及び前記第２ワイパアームの回動を制御する制御手段と、を備え、
   非作動時には、前記第１ワイパブレードが、前記第２ワイパブレードよりも上方位置に配設された対向式のワイパ装置であって、
   前記制御手段は、
   前記第１ワイパアーム若しくは前記第２ワイパアームの下部反転位置から上部反転位置への区間、及び前記第１ワイパアーム若しくは前記第２ワイパアームの上部反転位置から下部反転位置への区間、各々に対し、
   各々の前記区間の途中で、角加速度が零となることを含みかつ複数のパターンを切替える回動パターンで制御を行うことを特徴とするワイパ装置。
2. 前記パターンを切替えるタイミングは、角加速度が零となる時点であることを特徴とする請求項１に記載のワイパ装置。
3. 前記下部反転位置から前記上部反転位置への前記区間の前記回動パターンにおいて、
   前記第１ワイパアームの角速度の最大値は、前記第２ワイパアームの角速度の最大値よりも先に現れるとともに、
   前記第２ワイパアームの最大角速度は、前記第１ワイパアームの最大角速度よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のワイパ装置。
4. 前記下部反転位置において、前記第２ワイパアームは、前記第１ワイパアームよりも所定時間遅れて作動開始することを特徴とする請求項２に記載のワイパ装置。

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