JP6724382B2 - Wiping range variable wiper device and control method of wiping range variable wiper device - Google Patents
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Description
本発明は、払拭範囲を変更できる払拭範囲可変ワイパ装置及び払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法に関する。
The present invention relates to a wiping range variable wiper device capable of changing a wiping range and a control method of the wiping range variable wiper device.
自動車のウィンドシールドガラス等を払拭する車両用ワイパ装置は、ワイパブレードが取り付けられたワイパアームをワイパモータによって下反転位置と上反転位置との間を往復動作させている。ワイパアームの動作の軌跡は、多くの場合、ワイパアームのピボット軸を中心とした略円弧状である。従って、ワイパブレードがウィンドシールドガラス等を払拭する領域である払拭範囲は、ピボット軸を中心とした略扇形を呈する。 In a vehicle wiper device for wiping a windshield glass of an automobile, a wiper arm attached with a wiper blade is reciprocated between a lower reversal position and an upper reversal position by a wiper motor. In many cases, the locus of movement of the wiper arm is a substantially arcuate shape centered on the pivot axis of the wiper arm. Therefore, the wiping range, which is a region where the wiper blade wipes the windshield glass and the like, has a substantially fan shape around the pivot axis.
車両用ワイパ装置では、運転者の視界確保のために、運転席側のウィンドシールドガラスを優先的に払拭する必要がある。また、自動車のウィンドシールドガラスは略等脚台形状を呈している。従って、2本のワイパアームが同時に同方向に回動する並行(タンデム)型のワイパ装置では、ピボット軸をウィンドシールドガラスの下方に設けた場合、運転席側のワイパブレードの上反転位置は、略等脚台形を呈するウィンドシールドガラスの運転席側の脚(等脚台形の縦方向の辺)に近い位置で当該脚に並行して設けられる。 In a vehicle wiper device, it is necessary to preferentially wipe the windshield glass on the driver's side in order to secure the field of view of the driver. In addition, the windshield glass of an automobile has a substantially isosceles trapezoidal shape. Therefore, in a parallel (tandem) type wiper device in which two wiper arms rotate in the same direction at the same time, when the pivot shaft is provided below the windshield glass, the upper reversal position of the wiper blade on the driver side is substantially The windshield glass having an isosceles trapezoidal shape is provided in parallel with the leg at the driver's seat side (vertical side of the isosceles trapezoid).
タンデム型のワイパ装置の助手席側のワイパブレードの上反転位置も、運転席側のウィンドシールドガラスを優先的に払拭するために、ウィンドシールドガラスの運転席側の脚に並行して設けられる。しかしながら、前述のように、ワイパブレードの払拭範囲は略扇形を呈するので、上反転位置が上述の位置に設けられると、ウィンドシールドガラスの助手席側の上部の角を中心として、払拭されない領域が生じる。 The upside-down position of the wiper blade on the passenger side of the tandem type wiper device is also provided in parallel with the legs of the windshield glass on the driver side in order to preferentially wipe the windshield glass on the driver side. However, as described above, since the wiping range of the wiper blade is substantially fan-shaped, when the upper reversal position is provided at the above-mentioned position, there is a region that is not wiped around the upper corner of the windshield glass on the passenger side. Occurs.
特許文献1には、ワイパ装置のリンク機構をいわゆる4節リンクとすることにより、動作中のワイパアームの全長を見かけ上伸長させて、助手席側のウィンドシールドガラスの払拭範囲を拡大するワイパ装置が開示されている。
特許文献1に記載されたワイパ装置は、図12に示したように、4節リンク機構160を介してモータの駆動力を助手席側ワイパアーム150Pに伝達することにより、助手席側ワイパブレード154Pが下反転位置P4Pと上反転位置P3Pとの間の払拭範囲Z12を払拭するようにしている。図12において、払拭範囲Z10は、4節リンク機構160を有さず、ワイパアームをピボット軸を中心に動作させるワイパ装置での払拭範囲である。図12に示したように、特許文献1に記載されたワイパ装置は、4節リンク機構160を有しないワイパ装置よりもウィンドシールドガラス1の助手席側上方の角に近い部分まで払拭が可能になっている。
In the wiper device described in
しかしながら、特許文献1に記載のワイパ装置であっても、図12に示したように、動作中の助手席側ワイパアームの伸長が十分ではなく、助手席側のウィンドシールドガラス1の上部に拭き残しである非払拭範囲158が生じるおそれがあった。かかる非払拭範囲158の発生を抑制するために、図13に示したような助手席側ワイパアーム135の支点を、ワイパアームを往復動作させる第1モータとは別の第2モータの駆動力により、ウィンドシールドガラス1上の助手席側上方に移動させるワイパ装置が提案されている。そして、図13に示したワイパ装置は、助手席側ワイパブレード136が払拭範囲Z2を払拭することにより、助手席側前方の視界が広く確保され得る。
However, even with the wiper device described in
図13(A)は、ワイパブレードが下反転位置から上反転位置に払拭動作する往動時に、助手席側ワイパブレード136が払拭範囲Z2を払拭する場合を示している。また、図13(B)は、ワイパブレードが上反転位置から下反転位置に払拭動作する復動時に、助手席側ワイパブレード136が払拭範囲Z2を払拭する場合を示している。 FIG. 13A shows a case where the wiper blade on the passenger seat side wipes the wiping range Z2 during the forward movement of the wiper blade from the lower reversal position to the upper reversal position. Further, FIG. 13B shows a case where the wiper blade on the passenger seat side wipes the wiping range Z2 when the wiper blade is moved back from the upper reversal position to the lower reversal position.
図13(A)に示したように、助手席側ワイパブレード136は、往動時に動作方向140に沿って払拭動作することによって払拭範囲Z2を払拭し、復動時に動作方向142に沿って払拭動作することによって払拭範囲Z1を払拭する。しかしながら、助手席側ワイパブレード136によって、往動時に払拭範囲Z2を払拭させると、ウィンドシールドガラス1上の雪、泥、霜、霙及び融雪剤等の固形物を、領域122A、122Bに掃き寄せてしまうというおそれがあった。図13(A)に示した領域122Aに固形物が掃き寄せられると、運転者の前方視界を阻害するおそれがある。また、図13(A)に示した領域122Bに固形物が掃き寄せられると、当該固形物が、レインセンサ及び車載カメラが車室内側に設けられているセンサエリア120を閉塞するおそれがある。
As shown in FIG. 13(A), the
払拭範囲Z2を払拭する拡大払拭(払拭範囲の変更)時に固形物が掃き寄せられた領域122A、122Bが生じないようにするには、拡大払拭を往動時には行わず、復動時に行う。図13(B)は復動時に拡大払拭を行う場合の一例を示しているが、助手席側ワイパブレード136は、往動時に動作方向144に沿って払拭動作することによって払拭範囲Z1を払拭し、復動時に動作方向146に沿って払拭動作することによって払拭範囲Z2を払拭する。
In order to prevent the
しかしながら、ウィンドシールドガラス1上に固形物ではなく、雨等の液体が付着している場合に、復動時に拡大払拭を行うと、ウィンドシールドガラス1の助手席側に液体が筋状に残る雨筋124が生じやすくなるおそれがある。
However, when a liquid such as rain is attached to the
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ウィンドシールドガラス表面の付着物に応じて往動時及び復動時のいずれかに払拭範囲を変更する制御をする払拭範囲可変ワイパ装置及び払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above, the wiping range variable wiper apparatus and the wiping range variable for the control for changing the wiping range to either the time of forward movement and backward in accordance with the deposit of the windshield glass surface An object of the present invention is to provide a control method for a wiper device.
前記課題を解決するために、請求項1記載の払拭範囲可変ワイパ装置は、第1出力軸を有し、該第1出力軸の回転によりワイパアームを該ワイパアームの揺動軸を中心として回転させ、前記ワイパアームの先端部に連結されたワイパブレードをウィンドシールドの上反転位置と下反転位置との間で払拭動作させる第1モータと、該第2出力軸の回転により前記ウィンドシールドの助手席側の上方の角に対する前記揺動軸の位置を調整することにより、前記ワイパブレードによる前記ウィンドシールドの払拭範囲を可変させる第2モータと、前記ウィンドシールド表面に付着した付着物が液体か固形物かを判定する付着物判定部と、前記払拭動作が行われるように前記第1モータの回転を制御すると共に、前記付着物判定部にて判定された前記付着物に応じて前記第2モータの回転を制御する制御部と、を含んでいる。
In order to solve the above-mentioned problems, the wiping range variable wiper device according to
この払拭範囲可変ワイパ装置は、ウィンドシールド表面の付着物に応じて第2モータの回転を制御することにより、ウィンドシールド表面の付着物に応じて往動時及び復動時のいずれかにワイパブレードによるウィンドシールドの払拭範囲を可変(拡大)させる拡大払拭を行う制御をすることが可能となる。
This variable wiper range wiper device controls the rotation of the second motor according to the adhered matter on the surface of the windshield, so that the wiper blade can be moved forward or backward depending on the adhered matter on the surface of the windshield. It is possible to control to perform the extended wiping by changing (enlarging) the wiping range of the windshield.
請求項2記載の払拭範囲可変ワイパ装置は、請求項1記載の払拭範囲可変ワイパ装置において、前記第2出力軸がリンク機構を介して前記ワイパアームに連結され、該第2出力軸の回転により前記ワイパアームの前記揺動軸を、第1位置と前記第1位置から助手席側上方に離れた第2位置との間で移動させ、前記制御部は、前記付着物判定部により前記付着物が固形物と判定された場合は、前記ワイパブレードが前記下反転位置から前記上反転位置に払拭動作している往動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置に停留させる停留制御が行われ、かつ前記ワイパブレードが前記上反転位置から下反転位置に払拭動作している復動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置と前記第2位置との間で往復動させる往復動制御が行われるように前記第2モータの制御を行う。
Wiping range variable wiper apparatus according to
この払拭範囲可変ワイパ装置は、付着物判定部によりウィンドシールド表面の付着物が雪等の固形物と判定された場合は、往動時に助手席側ワイパブレードの払拭範囲を拡大させず、復動時に助手席側ワイパブレードによる払拭範囲を拡大する制御を行う。往動時には運転席側のウィンドシールド表面及びウィンドシールドの上部表面に雪等の固形物が掃き寄せられる場合があるが、復動時に払拭範囲を拡大させる払拭動作によって、掃き寄せられた固形物を下反転位置の下方に排除することが可能になる。
This wiper range variable wiper device does not expand the wiper range of the wiper blade on the passenger side when moving forward when the adhering matter determination unit determines that the adhering matter on the windshield surface is solid matter such as snow, Occasionally, control is performed to expand the wiping range by the wiper blade on the passenger side. Solid matter such as snow may be swept up on the windshield surface on the driver side and the upper surface of the windshield during forward movement, but the solid matter swept away by the wiping action that expands the wiping range at the time of backward movement. It becomes possible to exclude below the lower inverted position.
請求項3記載の払拭範囲可変ワイパ装置は、請求項1又は2記載の払拭範囲可変ワイパ装置において、前記第2出力軸がリンク機構を介して前記ワイパアームに連結され、該第2出力軸の回転により前記ワイパアームの前記揺動軸を、第1位置と前記第1位置から助手席側上方に離れた第2位置との間で移動させ、前記制御部は、前記付着物判定部により前記付着物が液体と判定された場合は、前記ワイパブレードが前記下反転位置から前記上反転位置に払拭動作している往動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置と前記第2位置との間で往復動させる往復動制御が行われ、かつ前記ワイパブレードが前記上反転位置から下反転位置に払拭動作している復動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置に停留させる停留制御が行われるように前記第2モータの制御を行う。
Wiping range variable wiper apparatus according to
この払拭範囲可変ワイパ装置は、付着物判定部によりウィンドシールド表面の付着物が液体である雨滴と判定された場合は、往動時に助手席側ワイパブレードによる払拭範囲を拡大し、復動時に助手席側ワイパブレードの払拭範囲を拡大させない制御を行う。往動時に払拭範囲を拡大した場合には助手席側のウィンドシールド表面に雨筋が発生する場合があるが、復動時に払拭範囲を拡大させない通常の払拭動作によって、発生した雨筋を払拭し、雨筋を構成していた水分を下反転位置の下方に排除することが可能になる。
This wiper range variable wiper device expands the wiping range by the wiper blade on the passenger side when moving forward when the adhered matter determination unit determines that the adhered matter on the windshield surface is a raindrop that is liquid, Control is performed so as not to expand the wiping range of the seat side wiper blade. When the wiping range is expanded during the forward movement, rain streaks may occur on the windshield surface on the passenger side, but the normal cleaning operation that does not expand the wiping range during the backward movement wipes the generated rain streaks. It becomes possible to remove the water that has constituted the rain streak below the lower reversal position.
請求項4記載の払拭範囲可変ワイパ装置は、請求項2又は3記載の払拭範囲可変ワイパ装置において、前記第1出力軸の回転方向及び回転角度を検出する回転角検出部をさらに含み、前記制御部は、前記往復動制御において、前記回転角検出部で検出された前記第1出力軸の回転角度が、前記上反転位置及び前記下反転位置の一方に対応する角度になった場合に、前記第2出力軸を回転させて前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置から前記第2位置に移動させる制御を行うと共に、前記回転角検出部で検出された前記第1出力軸の回転角度が、前記上反転位置と前記下反転位置との中間位置に対応する角度になった場合に、前記第2出力軸を回転させて前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第2位置から前記第1位置に移動させる制御を行う。
Wiping range variable wiper apparatus according to claim 4, wherein, in the wiping range variable wiper apparatus according to
この払拭範囲可変ワイパ装置によれば、第1モータの出力軸の回転角度が、上反転位置又は下反転位置に対応する角度になった場合に、第2モータを回転させてワイパアームの揺動軸を第1位置から第2位置に移動させる。また、第1モータの出力軸の回転角度が、上反転位置と下反転位置との中間位置に対応する角度(中間角度)になった場合に、第2モータを回転させてワイパアームの揺動軸を第2位置から第1位置に移動させる。第1モータの出力軸の回転角度に応じて、第2モータの出力軸の回転を制御することにより、ワイパブレードの払拭動作に合わせてワイパアームの揺動軸を移動させることが可能となる。 According to this wiper range variable wiper device, when the rotation angle of the output shaft of the first motor reaches the angle corresponding to the upper reversal position or the lower reversal position, the second motor is rotated to rotate the wiper arm swing shaft. Is moved from the first position to the second position. Further, when the rotation angle of the output shaft of the first motor reaches an angle (intermediate angle) corresponding to an intermediate position between the upper reversal position and the lower reversal position, the second motor is rotated to rotate the wiper arm swing shaft. Is moved from the second position to the first position. By controlling the rotation of the output shaft of the second motor according to the rotation angle of the output shaft of the first motor, the swing shaft of the wiper arm can be moved in accordance with the wiping operation of the wiper blade.
請求項5記載の払拭範囲可変ワイパ装置は、請求項1〜4のいずれか1項記載の払拭範囲可変ワイパ装置において、前記付着物判定部は、前記ウィンドシールドに赤外線を照射し、赤外線の反射量または透過量に基づいて前記ウィンドシールド表面の付着物を検知する光学検知部と、車両の外気温度を検知する外気温検知部と、を含み、前記光学検知部が付着物を検知し、かつ前記外気温検知部が検知した前記外気温度が閾値温度以上の場合に、前記ウィンドシールド表面の付着物を液体である雨滴と判定し、前記光学検知部が付着物を検知し、かつ前記外気温検知部が検知した前記車両の外気温度が閾値温度未満の場合に、前記ウィンドシールド表面の付着物を固形物である雪または霜と判定する。
The wiping range variable wiper device according to
この払拭範囲可変ワイパ装置によれば、光学検知部が検知したウィンドシールド表面の付着物を、外気温度が高い場合には液体である雨滴と判定し、外気温度が低い場合には雪等の固形物と判定する。かかる判定により、ウィンドシールド表面の付着物に応じて往動時及び復動時のいずれかに拡大払拭を行う制御をすることが可能となる。
According to this wiper range variable wiper device, the attached matter on the windshield surface detected by the optical detection unit is determined as raindrops which are liquid when the outside air temperature is high, and solid matter such as snow when the outside air temperature is low. Judge as a thing. With such a determination, it is possible to perform control to perform the extended wiping at either the forward movement or the backward movement according to the adhered matter on the surface of the windshield.
請求項6記載の払拭範囲可変ワイパ装置は、請求項5記載の払拭範囲可変ワイパ装置において、前記付着物判定部は、前記ウィンドシールド越しに車両前方の画像データを取得する撮像部をさらに含み、前記光学検知部が付着物を検知し、かつ前記撮像部が取得した画像データの最暗部の画素の輝度が閾値輝度未満の場合に、前記ウィンドシールド表面の付着物を泥を含む固形物と判定する。
Wiping range variable wiper apparatus according to claim 6, wherein, in the wiping range variable wiper device according to
この払拭範囲可変ワイパ装置によれば、撮像部が取得した画像データの輝度が低い場合は、泥等の可視光を透過しにくい固形物であると判定する。かかる判定により、ウィンドシールド表面の付着物に応じて往動時及び復動時のいずれかに拡大払拭を行う制御をすることが可能となる。
According to this wiper range variable wiper device, when the brightness of the image data acquired by the image capturing unit is low, it is determined that the solid substance is a solid substance such as mud that hardly transmits visible light. By such a determination, it is possible to perform control to perform the extended wiping at either the forward movement or the backward movement according to the adhered matter on the surface of the windshield.
前記課題を解決するために、請求項7記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、第1出力軸を有し、該第1出力軸の回転によりワイパアームを該ワイパアームの揺動軸を中心として回転させ、前記ワイパアームの先端部に連結されたワイパブレードをウィンドシールドの上反転位置と下反転位置との間で払拭動作させる第1モータの前記第1出力軸の回転を開始させるステップと、前記ウィンドシールド表面に付着した付着物が液体か固形物かを判定する付着物判定ステップと、該第2出力軸の回転により前記ウィンドシールドの助手席側の上方の角に対する前記揺動軸の位置を調整することにより前記ワイパブレードによる前記ウィンドシールドの払拭範囲を可変させる第2モータの回転を、前記付着物判定ステップにおける判定によって制御する第2モータ制御ステップと、を含んでいる。
In order to solve the above problems, a control method for a wiper range variable wiper device according to
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、ウィンドシールド表面の付着物に応じて第2モータの回転を制御することにより、ウィンドシールド表面の付着物に応じて往動時及び復動時のいずれかに拡大払拭を行う制御をすることが可能となる。
This control method of the wiper range variable wiper device controls the rotation of the second motor according to the adhered matter on the surface of the windshield so that either the forward movement or the backward movement is performed according to the adhered matter on the windshield surface. It is possible to control to perform the extended wiping.
請求項8記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、請求項7記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法において、前記第2モータ制御ステップは、前記付着物判定ステップで前記ウィンドシールド表面の付着物が固形物と判定された場合は、前記ワイパブレードが前記下反転位置から前記上反転位置に払拭動作している往動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を第1位置に停留させる停留制御が行われ、かつ前記ワイパブレードが前記上反転位置から前記下反転位置に払拭動作している復動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置と前記第1位置から助手席側上方に離れた第2位置との間で往復動させる往復動制御が行われるように前記第2モータの回転を制御する固形物払拭動作ステップを含んでいる。
The method of wiping range variable wiper apparatus according to claim 8, wherein, in the control method of the wiping range variable wiper device according to
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、付着物判定ステップでウィンドシールド表面の付着物が雪等の固形物と判定された場合は、往動時に助手席側ワイパブレードの払拭範囲を拡大させず、復動時に助手席側ワイパブレードによる払拭範囲を拡大する制御を行う。往動時には運転席側のウィンドシールド表面及びウィンドシールドの上部表面に雪等の固形物が掃き寄せられる場合があるが、復動時に払拭範囲を拡大させる払拭動作によって、掃き寄せられた固形物を下反転位置の下方に排除することが可能になる。
This method of controlling the wiper range variable wiper device does not increase the wiper range of the wiper blade on the passenger side when moving forward when the adhered matter on the windshield surface is determined to be solid matter such as snow in the adhered matter determination step. , The control for expanding the wiping range by the wiper blade on the passenger seat side is performed at the time of returning. Solid matter such as snow may be swept up on the windshield surface on the driver side and the upper surface of the windshield during forward movement, but the solid matter swept away by the wiping action that expands the wiping range at the time of backward movement. It becomes possible to exclude below the lower inverted position.
請求項9記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、請求項7又は8記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法において、前記第2モータ制御ステップは、前記付着物判定ステップで前記ウィンドシールド表面の付着物が液体と判定された場合は、前記ワイパブレードが前記下反転位置から前記上反転位置に払拭動作している往動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を第1位置と前記第1位置から助手席側上方に離れた第2位置との間で往復動させる往復動制御が行われ、かつ前記ワイパブレードが前記上反転位置から前記下反転位置に払拭動作している復動時に、前記ワイパアームの揺動軸を前記第1位置に停留させる停留制御が行われるように前記第2モータの回転を制御する液体払拭動作ステップを含んでいる。
The method of wiping range variable wiper device according to claim 9, in the control method of the wiping range variable wiper apparatus according to
この払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法は、付着物判定ステップでウィンドシールド表面の付着物が液体である雨滴と判定された場合は、往動時に助手席側ワイパブレードによる払拭範囲を拡大し、復動時に助手席側ワイパブレードの払拭範囲を拡大させない制御を行う。往動時に払拭範囲を拡大した場合には助手席側のウィンドシールド表面に雨筋が発生する場合があるが、復動時に払拭範囲を拡大させない通常の払拭動作によって、発生した雨筋を払拭し、雨筋を構成していた水分を下反転位置の下方に排除することが可能になる。 When the adhering matter determination step determines that the adhering matter on the windshield surface is a raindrop that is a liquid, the wiping range expanding wiper device control method expands the wiping range by the wiper blade on the passenger side during forward movement, and The control is performed so that the wiping range of the wiper blade on the passenger side is not expanded during movement. When the wiping range is expanded during the forward movement, rain streaks may occur on the windshield surface on the passenger side, but the normal cleaning operation that does not expand the wiping range during the backward movement wipes the generated rain streaks. It becomes possible to remove the water that has constituted the rain streak below the lower reversal position.
請求項10記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、請求項8又は9記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法において、前記往復動制御は、前記第1出力軸の回転方向及び回転角度を検出する回転角検出部で検出された前記第1出力軸の回転角度が、前記上反転位置及び前記下反転位置の一方に対応する角度になった場合に、前記第2モータの第2出力軸を回転させて前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置から前記第2位置に移動させるように前記第2モータの回転を制御すると共に、前記回転角検出部で検出された前記第1出力軸の回転角度が、前記上反転位置と前記下反転位置との中間位置に対応する角度になった場合に、前記第2出力軸を回転させて前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第2位置から前記第1位置に移動させるように前記第2モータの回転を制御する。
The control method for the variable wiper range wiper device according to claim 10 is the method for controlling the variable wiper range wiper device according to claim 8 or 9, wherein the reciprocating motion control includes a rotation direction and a rotation angle of the first output shaft. The second output shaft of the second motor when the rotation angle of the first output shaft detected by the rotation angle detection unit for detection is an angle corresponding to one of the upper reversal position and the lower reversal position. The rotation of the second motor so that the swing shaft of the wiper arm is moved from the first position to the second position, and the first output detected by the rotation angle detector is detected. When the rotation angle of the shaft reaches an angle corresponding to an intermediate position between the upper reversal position and the lower reversal position, the second output shaft is rotated to move the swing shaft of the wiper arm to the second position. The rotation of the second motor is controlled so as to move the second motor to the first position.
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法によれば、第1モータの出力軸の回転角度が、上反転位置又は下反転位置に対応する角度になった場合に、第2モータを回転させてワイパアームの揺動軸を第1位置から第2位置に移動させる。また、第1モータの出力軸の回転角度が、中間角度になった場合に、第2モータを回転させてワイパアームの揺動軸を第2位置から第1位置に移動させる。第1モータの出力軸の回転角度に応じて、第2モータの出力軸の回転方向を制御することにより、ワイパブレードの払拭動作に合わせてワイパアームの揺動軸を移動させることが可能となる。
According to this control method for the wiper range variable wiper device, when the rotation angle of the output shaft of the first motor reaches the angle corresponding to the upper reversal position or the lower reversal position, the second motor is rotated to rotate the wiper arm. The swing shaft is moved from the first position to the second position. Further, when the rotation angle of the output shaft of the first motor reaches the intermediate angle, the second motor is rotated to move the swing shaft of the wiper arm from the second position to the first position. By controlling the rotation direction of the output shaft of the second motor according to the rotation angle of the output shaft of the first motor, the swing shaft of the wiper arm can be moved in accordance with the wiping operation of the wiper blade.
請求項11記載の払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法は、請求項7〜10のいずれか1項記載の払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法において、前記付着物判定ステップは、車室側から前記ウィンドシールドに赤外線を照射し、赤外線の反射量または透過量に基づいて前記ウィンドシールド表面の付着物を検知する光学検知部が付着物を検知し、かつ外気温検知部が検知した車両の外気温度が閾値温度以上の場合に、前記ウィンドシールド表面の付着物を液体である雨滴と判定し、前記光学検知部が付着物を検知し、かつ前記外気温検知部が検知した前記車両の外気温度が閾値温度未満の場合に、前記ウィンドシールド表面の付着物を固形物である雪または霜と判定する。
The control method of the wiping range expansion wiper device according to
この払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法によれば、光学検知部が検知したウィンドシールド表面の付着物を、外気温度が高い場合には液体である雨滴と判定し、外気温度が低い場合には雪等の固形物と判定する。かかる判定により、ウィンドシールド表面の付着物に応じて往動時及び復動時のいずれかに拡大払拭を行う制御をすることが可能となる。 According to the control method of the wiping range expansion wiper device, the attached matter on the windshield surface detected by the optical detection unit is determined to be a raindrop which is a liquid when the outside air temperature is high, and snow when the outside air temperature is low. It is determined to be a solid substance such as. By such a determination, it is possible to perform control to perform the extended wiping at either the forward movement or the backward movement according to the adhered matter on the surface of the windshield.
請求項12記載の払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法は、請求項11記載の払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法において、前記付着物判定ステップは、前記光学検知部が付着物を検知し、かつ撮像部が前記ウィンドシールド越しに取得した車両前方の画像データの最暗部の画素の輝度が閾値輝度未満の場合に、前記ウィンドシールド表面の付着物を泥を含む固形物と判定する。
The control method of the wiping range expansion wiper device according to
この払拭範囲拡大ワイパ装置の制御方法によれば、撮像部が取得した画像データの輝度が低い場合は、泥等の可視光を透過しにくい固形物であると判定する。かかる判定により、ウィンドシールド表面の付着物に応じて往動時及び復動時のいずれかに拡大払拭を行う制御をすることが可能となる。 According to the control method of the wiping range expansion wiper device, when the brightness of the image data acquired by the imaging unit is low, it is determined that the solid is a solid substance that hardly transmits visible light such as mud. By such a determination, it is possible to perform control to perform the extended wiping at either the forward movement or the backward movement according to the adhered matter on the surface of the windshield.
図1は、本発明の実施の形態に係る払拭範囲拡大ワイパ装置(以下、「ワイパ装置」と称する)2を含むワイパシステム100の一例を示した概略図である。図1に示したワイパシステム100は、例えば、乗用自動車等の車両に備えられた「ウィンドシールド」としてのウィンドシールドガラス1を払拭するためのものであり、一対のワイパアーム(後述する運転席側ワイパアーム17及び助手席側ワイパアーム35)と、第1モータ11と、第2モータ12と、制御回路52と、駆動回路56と、ウォッシャ装置70と、を含んで構成されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a
図1は、右ハンドル車の場合を示しているので、車両の右側(図1の左側)が運転席側、車両の左側(図1の右側)が助手席側である。車両が左ハンドル車の場合には、車両の左側(図1の右側)が運転席側、車両の右側(図1の左側)が助手席側になる。また、車両が左ハンドル車の場合には、ワイパ装置2の構成が左右反対になる。
Since FIG. 1 shows a case of a right-hand drive vehicle, the right side of the vehicle (left side of FIG. 1) is the driver seat side, and the left side of the vehicle (right side of FIG. 1) is the passenger seat side. When the vehicle is a left-hand drive vehicle, the left side of the vehicle (right side in FIG. 1) is the driver seat side, and the right side of the vehicle (left side in FIG. 1) is the passenger side. In addition, when the vehicle is a left-hand drive vehicle, the configuration of the
第1モータ11は、出力軸が所定の回転角度の範囲で正回転及び逆回転することにより、運転席側ワイパアーム17及び助手席側ワイパアーム35の各々をウィンドシールドガラス1上で往復動作させるための駆動源である。本実施の形態では、第1モータ11が正回転した場合に、運転席側ワイパアーム17は運転席側ワイパブレード18が下反転位置P2Dから上反転位置P1Dを払拭するように動作し、助手席側ワイパアーム35は助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pから上反転位置P1Pを払拭するように動作する。また、第1モータ11が逆回転した場合には、運転席側ワイパアーム17は運転席側ワイパブレード18が上反転位置P1Dから下反転位置P2Dを払拭するように動作し、助手席側ワイパアーム35は助手席側ワイパブレード36が上反転位置P1Pから下反転位置P2Pを払拭するように動作する。
The
ウィンドシールドガラス1の外縁部は、可視光及び紫外線を遮るため、セラミックス系の黒色顔料が塗布された遮光部1Aとなっている。黒色顔料は、ウィンドシールドガラス1の車室内側の外縁部に塗布された後、所定温度で加熱されることにより溶融し、ウィンドシールドガラス1の車室側表面に定着される。ウィンドシールドガラス1は、外縁部に塗布された接着剤により車体に固定されるが、図1に示したように、紫外線を透過させない遮光部1Aを外縁部に設けることにより、紫外線による当該接着剤の劣化を抑制する。
The outer edge portion of the
後述する第2モータ12が動作しない場合には、第1モータ11の出力軸(後述する第1出力軸11A)が0°から所定の回転角度(以下、「第1所定回転角度」と称する)までの回転角度で正回転及び逆回転することにより、運転席側ワイパブレード18は払拭範囲H1を、助手席側ワイパブレード36は払拭範囲Z1を、各々払拭する。
When the
第2モータ12は、当該第2モータ12の出力軸(後述する第2出力軸12A)が0°から所定の回転角度(以下、「第2所定回転角度」と称する)までの回転角度で正回転及び逆回転することにより、助手席側ワイパアーム35を見かけ上伸長させる駆動源である。前述の第1モータ11が動作中に第2モータ12が動作することにより、助手席側ワイパアーム35は助手席側上方に見かけ上伸長され、助手席側ワイパブレード36は払拭範囲Z2を払拭する。また、第2所定回転角度の大きさを変更することにより、助手席側ワイパアーム35が伸長する範囲を変更することが可能となる。例えば、第2所定回転角度を大きくすれば、助手席側ワイパアーム35が伸長する範囲は大きくなり、第2所定回転角度を小さくすれば、助手席側ワイパアーム35が伸長する範囲は小さくなる。
The
第1モータ11及び第2モータ12は、各々の出力軸の回転方向を正回転及び逆回転に制御可能であると共に、各々の出力軸の回転速度も制御可能なモータであり、一例としてブラシ付きDCモータ及びブラシレスDCモータのいずれかである。
The
第1モータ11及び第2モータ12には、各々の回転を制御するための制御回路52が接続されている。本実施の形態に係る制御回路52は、例えば、第1モータ11及び第2モータ12の各々の出力軸末端付近に設けられた「回転角検出部」としての絶対角センサ(図示せず)が検知した第1モータ11及び第2モータ12の各々の出力軸の回転方向、回転位置、回転速度及び回転角度に基づいて、第1モータ11及び第2モータ12の各々に印加する電圧のデューティ比を算出する。
A
本実施の形態では、第1モータ11及び第2モータ12の各々に印加する電圧を、電源である車載バッテリの電圧(略12V)をスイッチング素子によってオンオフしてパルス状の波形に変調するパルス幅変調(PWM)によって生成する。本実施の形態でデューティ比は、PWMによって生成される電圧の波形の1周期間に対する前述のスイッチング素子がオンになったことで生じる1のパルスの時間の割合である。また、PWMによって生成される電圧の波形の1周期は、前述の1のパルスの時間と前述のスイッチング素子がオフになりパルスが生じない時間との和である。駆動回路56は、制御回路52によって算出されたデューティ比に従って駆動回路56内のスイッチング素子をオンオフさせて第1モータ11及び第2モータ12の各々に印加する電圧を生成し、生成した電圧を第1モータ11及び第2モータ12の各々の巻線の端子に印加する。
In the present embodiment, a pulse width that modulates the voltage applied to each of the
本実施の形態に係る第1モータ11及び第2モータ12の各々は、ウォームギアで構成された減速機構を有しているので、各々の出力軸の回転方向、回転速度及び回転角度は、第1モータ11本体及び第2モータ12本体の各々の回転速度及び回転角度と同一ではない。しかしながら、本実施の形態では、各モータと各減速機構とは、一体不可分に構成されているので、以下、第1モータ11及び第2モータ12の各々の出力軸の回転速度及び回転角度を、第1モータ11及び第2モータ12の各々の回転方向、回転速度及び回転角度とみなすものとする。
Since each of the
絶対角センサは、例えば第1モータ11及び第2モータ12の各々の減速機構内に設けられ、各々の出力軸に連動して回転する励磁コイル又はマグネットの磁界(磁力)を電流に変換して検出するセンサであり、一例として、MRセンサ等の磁気センサである。
The absolute angle sensor is provided in, for example, the speed reduction mechanism of each of the
制御回路52は、第1モータの出力軸末端付近に設けられた絶対角センサが検出した第1モータ11の出力軸の回転角度から運転席側ワイパブレード18のウィンドシールドガラス1上での位置を算出可能なマイクロコンピュータ58を備えている。マイクロコンピュータ58は、算出した位置に応じて第1モータ11の出力軸の回転速度が変化するように駆動回路56を制御する。
The
また、マイクロコンピュータ58は、第1モータの出力軸末端付近に設けられた絶対角センサが検出した第1モータ11の出力軸の回転角度から助手席側ワイパブレード36のウィンドシールドガラス1上での位置を算出し、算出した位置に応じて第2モータ12の出力軸の回転速度が変化するように駆動回路56を制御する。また、マイクロコンピュータ58は、第2モータ12の出力軸末端付近に設けられた絶対角センサが検出した第2モータ12の出力軸の回転角度から助手席側ワイパアーム35の伸長の程度を算出する。
Further, the
制御回路52には、駆動回路56の制御に用いるデータ及びプログラムを記憶した記憶装置であるメモリ60が設けられている。メモリ60は、運転席側ワイパブレード18及び助手席側ワイパブレード36のウィンドシールドガラス1上の位置を示す第1モータ11の出力軸の回転角度に応じて第1モータ11及び第2モータ12の各々の出力軸の回転速度等(回転角度を含む)を算出するためのデータ及びプログラムを記憶している。
The
また、マイクロコンピュータ58には、車両のエンジン等の制御を統括する車両ECU(Electronic Control Unit)90が接続されている。また、車両ECU90には、ワイパスイッチ50、方向指示器スイッチ54、ウォッシャスイッチ62、レインセンサ76、車両の速度を検知する車速センサ92、車両の前方を撮影する車載カメラ94、GPS(Global Positioning System)装置96、操舵角センサ98及び外気温センサ126が接続されている。
Further, a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 90 that controls the control of the engine of the vehicle is connected to the
ワイパスイッチ50は、車両のバッテリから第1モータ11に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ワイパスイッチ50は、運転席側ワイパブレード18及び助手席側ワイパブレード36を、低速で動作させる低速作動モード選択位置、高速で動作させる高速作動モード選択位置、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード選択位置、レインセンサ76が雨滴を検知した場合に動作させるAUTO(オート)作動モード選択位置、格納(停止)モード選択位置に切替可能である。また、各モードの選択位置に応じた信号を、車両ECU90を介してマイクロコンピュータ58に出力する。
The
ワイパスイッチ50から各モードの選択位置に応じて出力された信号が車両ECU90を介してマイクロコンピュータ58に入力されると、マイクロコンピュータ58がワイパスイッチ50からの出力信号に対応する制御をメモリ60に記憶されたデータ及びプログラムを用いて行う。
When the signal output from the
本実施の形態では、ワイパスイッチ50には、助手席側ワイパブレード36の払拭範囲を払拭範囲Z2に変更する拡大モードスイッチが別途設けられていてもよい。拡大モードスイッチがオンになると、所定の信号が車両ECU90を介してマイクロコンピュータ58に入力される。マイクロコンピュータ58は、所定の信号が入力されると、例えば、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pから上反転位置P1Pに動作する場合に、払拭範囲Z2を払拭するように第2モータ12を制御する。
In the present embodiment, the
方向指示器スイッチ54は、車両の方向指示器(図示せず)の作動を指示するスイッチであり、運転者の操作により、右又は左の方向指示器をオンにするための信号を車両ECU90に出力する。車両ECU90は、方向指示器スイッチ54から出力された信号に基づいて、右又は左の方向指示器のランプを点滅させる。方向指示器スイッチ54から出力された信号は、車両ECU90を介してマイクロコンピュータ58にも入力される。
The
ウォッシャスイッチ62は、車両のバッテリからウォッシャモータ64、第1モータ11及び第2モータ12に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ウォッシャスイッチ62は、例えば、前述のワイパスイッチ50を備えたレバー等の操作手段に一体に設けられ、当該レバー等を乗員が手元に引く等の操作によりオンになる。マイクロコンピュータ58は、ウォッシャスイッチ62がオンになると、ウォッシャモータ64及び第1モータ11を作動させる。マイクロコンピュータ58は、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pから上反転位置P1Pまで払拭する場合には、払拭範囲Z2を払拭するように、助手席側ワイパブレード36が上反転位置P1Pから下反転位置P2Pまで払拭する場合には、払拭範囲Z1を払拭するように第2モータ12を各々制御する。かかる制御により、ウィンドシールドガラス1の助手席側を広く払拭することが可能となる。
The
ウォッシャスイッチ62がオンになっている間は、ウォッシャ装置70が備えるウォッシャモータ64の回転でウォッシャポンプ66が駆動される。ウォッシャポンプ66はウォッシャ液タンク68内のウォッシャ液を運転席側ホース72A又は助手席側ホース72Bに圧送する。運転席側ホース72Aは、ウィンドシールドガラス1の運転席側の下方に設けられた運転席側ノズル74Aに接続されている。また、助手席側ホース72Bは、ウィンドシールドガラス1の助手席側の下方に設けられた助手席側ノズル74Bに接続されている。圧送されたウォッシャ液は、運転席側ノズル74A及び助手席側ノズル74Bからウィンドシールドガラス1上に噴射される。ウィンドシールドガラス1上に付着したウォッシャ液は、動作している運転席側ワイパブレード18及び助手席側ワイパブレード36によってウィンドシールドガラス1上の汚れと一緒に払拭される。
While the
マイクロコンピュータ58は、ウォッシャスイッチ62がオンになっている間のみ動作するようにウォッシャモータ64を制御する。また、マイクロコンピュータ58は、ウォッシャスイッチ62がオフになっても運転席側ワイパブレード18及び助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2D、P2Pに到達するまで動作を継続するように第1モータ11を制御する。さらにマイクロコンピュータ58は、運転席側ワイパブレード18及び助手席側ワイパブレード36が上反転位置P1D、P1Pに向かって払拭している際にウォッシャスイッチ62がオフになった場合には、運転席側ワイパブレード18及び助手席側ワイパブレード36が、第1モータ11の回転により上反転位置P1D、P1Pに到達するまで、払拭範囲Z2を払拭するように第2モータ12を制御する。
The
レインセンサ76は、例えば、ウィンドシールドガラス1の車室内側に設けられる光学センサの一種であり、ウィンドシールドガラス1表面の水滴等を検知する。レインセンサ76は、一例として、赤外線の発光素子であるLED、受光素子であるフォトダイオード、赤外線の光路を形成するレンズ及び制御回路を含んでいる。LEDによって車室側から車外に発せられた赤外線はウィンドシールドガラス1で全反射するが、ウィンドシールドガラス1の表面に水滴が存在すると赤外線の一部が水滴を透過して外部に放出されるため、ウィンドシールドガラス1での反射量が減少する。その結果、受光素子であるフォトダイオードに入る光量が減少する。かかる光量の減少に基づいて、ウィンドシールドガラス1表面の水滴を検知する。または、受光素子を車外に設けることで、赤外線の透過量を検出し、当該透過量に基づいて、ウィンドシールドガラス1表面の水滴を検知してもよい。さらには、発光素子を車外、受光素子を車室内側に各々設けて、赤外線の透過量を検出してもよい。
The
車速センサ92は、車両の車輪の回転数を検知し、当該回転数を示す信号を出力するセンサである。車両ECU90は、車速センサ92が出力した信号と車輪の周長から車速を算出する。
The
車載カメラ94は、車両前方を撮影し、動画像のデータを取得する装置である。車両ECU90は、車載カメラ94で取得した動画像のデータを画像処理することにより、車両がカーブに差し掛かっている等を判定することが可能である。また、車両ECU90は、車載カメラ94で取得した動画像のデータの輝度から、車両前方の明るさを算出できる。
The vehicle-mounted
なお、レインセンサ76及び車載カメラ94は、ウィンドシールドガラス1のセンサエリア120の車室側に設けられている。レインセンサ76は、車室側からウィンドシールドガラス1越しにウィンドシールドガラス1上の雨滴等を検知し、車載カメラ94は、ウィンドシールドガラス1越しに車両前方を撮影する。
The
GPS装置は、上空にあるGPS衛星から受信した測位のための信号に基づいて車両の現在位置を算出する装置である。本実施の形態では、ワイパシステム100専用のGPS装置96を用いるが、車両がカーナビゲーションシステム等の他のGPS装置を備える場合には、当該他のGPS装置を用いてもよい。
The GPS device is a device that calculates the current position of the vehicle based on a positioning signal received from a GPS satellite in the sky. In the present embodiment, the
操舵角センサ98は、一例としてステアリングの回転軸(図示せず)に設けられ、当該ステアリングの回転角度を検出するセンサである。また、外気温センサ126は、車外の気温を検知するセンサである。
The
以下、図2〜8を用いて、本実施の形態に係るワイパ装置2の構成を説明する。図2、図4〜8に示したように、本実施の形態に係るワイパ装置2は、板状の中央フレーム3と、中央フレーム3に一端部が固定され、中央フレーム3から車両幅方向両側に延設された一対のパイプフレーム4、5とを備える。パイプフレーム4の他端部には、運転席側ワイパアーム17の運転席側ピボット軸15等を備えた第1ホルダ部材6が形成されている。また、パイプフレーム5の他端部には、助手席側ワイパアーム35の第2助手席側ピボット軸22等が設けられた第2ホルダ部材7が形成されている。ワイパ装置2は、中央フレーム3に設けられた支持部3Aで車両に支持されると共に、第1ホルダ部材6の固定部6A及び第2ホルダ部材7の固定部7Aの各々がボルト等により車両に締結されることにより、車両に固定される。
The configuration of the
ワイパ装置2は、中央フレーム3の裏面(車室側に対向する面)に、ワイパ装置2を駆動させるための第1モータ11と第2モータ12とを備えている。第1モータ11の第1出力軸11Aは、中央フレーム3を貫通して中央フレーム3の表面(車両の外部側の面)に突出し、第1出力軸11Aの先端部には第1駆動クランクアーム13の一端が固定されている。第2モータ12の第2出力軸12Aは、中央フレーム3を貫通して中央フレーム3の表面に突出し、第2出力軸12Aの先端部には第2駆動クランクアーム14の一端が固定されている。
The
第1ホルダ部材6には、運転席側ピボット軸15が回転可能に支持され、運転席側ピボット軸15の基端部(図2の奥側)には運転席側揺動レバー16の一端が固定され、運転席側ピボット軸15の先端部(図2の手前側)には運転席側ワイパアーム17のアームヘッドが固定されている。図1に示したように、運転席側ワイパアーム17の先端部には、ウィンドシールドガラス1の運転席側を払拭するための運転席側ワイパブレード18が連結されている。
A driver seat
第1駆動クランクアーム13の他端と運転席側揺動レバー16の他端とは、第1連結ロッド19を介して連結されている。第1モータ11が駆動されると、第1駆動クランクアーム13は回転し、その回転力が第1連結ロッド19を介して運転席側揺動レバー16に伝達されて運転席側揺動レバー16を搖動させる。運転席側揺動レバー16が搖動されることにより運転席側ワイパアーム17も搖動し、運転席側ワイパブレード18が下反転位置P2Dと上反転位置P1Dとの間の払拭範囲H1を払拭する。
The other end of the first drive crank
図3は、図2のA−A線に沿った第2ホルダ部材7の断面図である。図3に示したように、第2ホルダ部材7には、第1助手席側ピボット軸21が第1軸線L1を中心として回転可能に支持させると共に、第2助手席側ピボット軸22が第2軸線L2を中心として回転可能に支持されている。本実施の形態では、第1軸線L1と第2軸線L2とが同一直線L(同心)上に配置されている。なお、図3は、図2、図4〜8に示されている防水カバーKを外した状態を示している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
第2ホルダ部材7には、筒状部7Bが形成され、筒状部7Bの内周側には軸受23を介して第1助手席側ピボット軸21が回転可能に支持されている。第1助手席側ピボット軸21は筒状に形成され、第1助手席側ピボット軸21の内周側には軸受24を介して第2助手席側ピボット軸22が回転可能に支持されている。
A
第1助手席側ピボット軸21の基端部には、第1助手席側揺動レバー25の一端が固定され、第1助手席側ピボット軸21の先端部には、第1駆動レバー26の一端が固定されている。図2に示したように、第1助手席側揺動レバー25の他端と運転席側揺動レバー16の他端とは、第2連結ロッド27により連結されている。従って、第1モータ11が駆動されて運転席側揺動レバー16搖動すると、第2連結ロッド27が駆動力を第1助手席側揺動レバー25に伝達し、第1助手席側揺動レバー25と共に、第1駆動レバー26を第1軸線L1周りに揺動(回転)させる。
One end of the first passenger seat
図3に示したように、第2助手席側ピボット軸22は、第1助手席側ピボット軸21よりも長く形成され、第2助手席側ピボット軸22の基端部及び先端部が第1助手席側ピボット軸21から軸方向に突出し、第2助手席側ピボット軸の基端部には、第2助手席側揺動レバー28の一端が固定され、第2助手席側ピボット軸22の先端部には、第2駆動レバー29の一端が固定されている。
As shown in FIG. 3, the second passenger seat-
第2駆動クランクアーム14の他端と第2助手席側揺動レバー28の他端とは、第3連結ロッド31によって連結されている。従って、第2モータ12が駆動されると、第2駆動クランクアーム14が回転し、第3連結ロッド31が第2駆動クランクアーム14の駆動力を第2助手席側揺動レバー28に伝達し、第2助手席側揺動レバー28と共に、第2駆動レバー29を揺動(回転)させる。前述のように第1助手席側ピボット軸21及び第2助手席側ピボット軸22は同軸に設けられているが、第1助手席側ピボット軸21及び第2助手席側ピボット軸22は互いには連動しておらず、第1助手席側ピボット軸21及び第2助手席側ピボット軸22は、各々独立して回転する。
The other end of the second drive crank
図2、図4〜8に示したように、ワイパ装置2は、第1駆動レバー26の他端側にある第3軸線L3を中心として回転可能に基端部が連結された第1従動レバー32を備える。
As shown in FIG. 2 and FIGS. 4 to 8, the
ワイパ装置2は、第1従動レバー32の先端側にある第4軸線L4を中心として回転可能に基端部が連結されると共に、第2駆動レバー29の他端側にある第5軸線L5を中心として回転可能に先端側が連結された第2従動レバーであるアームヘッド33を備える。アームヘッド33は、当該アームヘッド33の先端に基端部が固定されるリテーナ34と共に助手席側ワイパアーム35を構成する。助手席側ワイパアーム35の先端部には、ウィンドシールドガラス1の助手席側を払拭するための助手席側ワイパブレード36が連結されている。
In the
第1駆動レバー26、第2駆動レバー29、第1従動レバー32及びアームヘッド33は、第1軸線L1(第2軸線L2)から第3軸線L3までの長さと、第4軸線L4から第5軸線L5までの長さが同じになるように連結されている。第1駆動レバー26、第2駆動レバー29、第1従動レバー32及びアームヘッド33は、第3軸線L3から第4軸線L4までの長さと、第1軸線L1(第2軸線L2)から第5軸線L5までの長さが同じになるように連結されている。従って、第1駆動レバー26とアームヘッド33とが平行を保持し、かつ第2駆動レバー29と第1従動レバー32とが平行を保持することになり、第1駆動レバー26、第2駆動レバー29、第1従動レバー32及びアームヘッド33は、略平行四辺形状のリンク機構を構成する。
The
第5軸線L5は、助手席側ワイパアーム35が動作する際の支点であり、助手席側ワイパアーム35は、第1モータ11の駆動力により、第5軸線L5を中心として回転することによりウィンドシールドガラス1上を往復動作する。また、第2モータ12は、第1駆動レバー26、第2駆動レバー29、第1従動レバー32及びアームヘッド33で構成される略平行四辺形状のリンク機構を介して、第5軸線L5を、図4〜6に示したように、図2、図7及び図8の場合よりもウィンドシールドガラス1の上方に移動させる。かかる第5軸線L5の移動により、助手席側ワイパアーム35は見かけ上伸長される。従って、第1モータ11と共に第2モータ12が動作することにより、助手席側ワイパブレード36は払拭範囲Z2を払拭する。
The fifth axis L5 is a fulcrum when the passenger seat
第2モータ12が動作せずに第1モータ11のみが動作する場合には、第5軸線L5は図2、図7及び図8に示した位置(以下、「第1位置」と称する)から動かない。従って、助手席側ワイパアーム35は、位置が変化しない第5軸線L5を中心に略円弧状の軌跡を描きながら下反転位置P2Pと上反転位置P1Pの間を動作し、助手席側ワイパブレード36は略扇形の払拭範囲Z1を払拭する。
When only the
本実施の形態では、ウィンドシールドガラス1を広く払拭することを要する場合には、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pから上反転位置P1Pに動作する往動時に、払拭範囲Z2を払拭するように第1モータ11及び第2モータ12を各々制御する。そして、上反転位置P1Pで反転した助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pに向かって動作する復動時に、払拭範囲Z1を払拭するように第1モータ11及び第2モータ12を各々制御する。助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pと上反転位置P1Pとの間を往復する際に、往動時には払拭範囲Z2を、復動時には払拭範囲Z1を、各々払拭することにより、ウィンドシールドガラス1の幅広い範囲を払拭できる。または、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pと上反転位置P1Pとの間を往復する際に、往動時には払拭範囲Z1を、復動時には払拭範囲Z2を、各々払拭することによっても、ウィンドシールドガラス1の幅広い範囲を払拭できる。または、往動時及び復動時に、払拭範囲Z2を払拭するようにしてもよい。
In the present embodiment, when it is necessary to widely wipe the
以下、本実施の形態に係るワイパ装置2の動作について説明する。本実施の形態では、運転席側ワイパアーム17及び運転席側ワイパブレード18は、第1モータ11の回転に従い、運転席側ピボット軸15を中心として動作するのみなので、以下では、助手席側ワイパアーム35及び助手席側ワイパブレード36の動作について詳述する。また、以下のワイパ装置2の動作の説明は、往動時に拡大払拭を行う場合について述べている。
The operation of the
図2は、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pに位置している状態であり、助手席側ワイパアーム35が停止位置にある状態を示している。かかる状態で、前述のウォッシャスイッチ62又は拡大モードスイッチがオンになると、制御回路52の制御により第1モータ11の第1出力軸11Aが図4に示した回転方向CC1で回転することにより、第1駆動レバー26が回転を開始し、助手席側ワイパアーム35は、第5軸線L5を中心として回転動作を開始する。同時に、第2モータ12の第2出力軸12Aも、図4に示した回転方向CC2での回転を開始する。なお、本実施の形態では、第1出力軸11Aの回転方向CC1での回転、及び第2出力軸12Aの回転方向CC2での回転を、各々の出力軸における正回転とする。
FIG. 2 shows a state in which the passenger seat
図4は、助手席側ワイパブレード36がウィンドシールドガラス1を途中(往動行程の略1/4)まで払拭した状態を示している。本実施の形態では、第1モータ11が回転方向CC1での回転を開始すると、第2モータ12の回転方向CC2での回転による駆動力が第2駆動レバー29に伝達される。第2モータ12の駆動力が伝達された第2駆動レバー29は、動作方向CW3に動作し、助手席側ワイパアーム35の支点である第5軸線L5をウィンドシールドガラス1の助手席側の上方に向けて移動させる。
FIG. 4 shows a state in which the passenger seat
図5は、第1出力軸11Aが0°と第1所定角度との間の中間回転角度まで回転したことにより、第1駆動レバー26がさらに回転され、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pと上反転位置P1Pとの間の行程(往動行程)の略中間点に達した場合を示している。図5では、第2モータ12の第2出力軸12Aは、図4で示した回転方向CC2で第2所定回転角度まで回転した状態でもある。第2出力軸12Aの正回転での回転角度が最大となったことにより、助手席側ワイパアーム35の支点である第5軸線L5は、第2駆動クランクアーム14、第3連結ロッド31、第2助手席側揺動レバー28及び第2駆動レバー29により、最も上方の位置(第2位置)まで持ち上げられる。その結果、助手席側ワイパブレード36の先端部は、図1に示したように、ウィンドシールドガラス1の助手席側の上方の角に近い位置まで移動される。なお、前述の中間回転角度は、第1所定回転角度の半分程度であるが、ウィンドシールドガラス1の形状等に応じて、個別に設定する。なお、第2位置は、各々の拡大率(可変率)において第5軸線L5が最も上方に配置される位置である。詳説すると、第2位置は、助手席側ワイパブレードが払拭範囲Z1より広い範囲(例えば、払拭範囲Z2)を払拭する際に、第1出力軸11Aが0°と第1所定角度との間の中間回転角度まで回転した時の第5軸線L5が配置される位置である。
In FIG. 5, the
図6は、第1駆動レバー26がさらに回転されたことにより、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pと上反転位置P1Pとの間の行程(往動行程)の略3/4に達した場合を示している。図6では、第1モータ11の第1出力軸11Aの回転方向は図4、5の場合と同じだが、第2モータ12の第2出力軸12Aは、図4、5の場合とは逆の回転方向CW2で回転する(逆回転)。第2出力軸12Aが回転方向CW2で回転することにより、第2駆動レバー29は動作方向CC3で動作し、助手席側ワイパアーム35の支点である第5軸線L5は第2位置から下方へ移動される。その結果、助手席側ワイパブレード36は、その先端部が図1に示した払拭範囲Z2上方の破線で示された軌跡を描きながらウィンドシールドガラス1上を移動し、払拭範囲Z2を払拭する。
In FIG. 6, as the
図7は、第1モータ11の第1出力軸11Aが第1所定回転角度まで正回転し、かつ第2モータ12の第2出力軸12Aが第2所定回転角度で逆回転した場合を示している。第1モータ11の第1出力軸11Aの正回転での回転角度が最大となったことにより、運転席側ワイパアーム17及び運転席側ワイパブレード18は、上反転位置P1Dに達する。また、第2モータ12の第2出力軸12Aは、図5の示した状態(第2出力軸12Aが正回転にて第2所定回転角度に達した状態)から、第2所定回転角度で逆回転したことにより、助手席側ワイパアーム35の支点である第5軸線L5は、図2に示した第2モータ12の第2出力軸12Aが正回転を開始する前の位置である第1位置に戻っている。その結果、助手席側ワイパアーム35及び助手席側ワイパブレード36は、第2モータ12を駆動しない場合の払拭範囲Z1と同じ上反転位置P1Pに達する。
FIG. 7 shows a case where the
図8は、運転席側ワイパアーム17及び運転席側ワイパブレード18並びに助手席側ワイパアーム35及び助手席側ワイパブレード36が上反転位置P1D、P1Pから下反転位置P2D、P2Pに移動する復動時の状態(復動行程)を示している。復動時では、第1モータ11の第1出力軸11Aは逆回転し、図2、図4〜7の場合とは逆方向の回転方向CW1で回転する。しかしながら、第2モータ12の第2出力軸12Aは回転せず、従って助手席側ワイパアーム35の支点である第5軸線L5は第1位置から移動しないので、第1モータ11の第1出力軸11Aが逆回転することにより、助手席側ワイパアーム35は略円弧状の軌跡を描く。その結果、助手席側ワイパアーム35の先端に連結された助手席側ワイパブレード36は、払拭範囲Z1を払拭する。
FIG. 8 shows the driver seat
以上、往動時に拡大払拭を行う場合のワイパ装置2の動作について説明した。復動時に拡大払拭を行う場合には、図8に示したように、第1モータ11の第1出力軸11Aを回転方向CW1で回転させると共に、第2モータ12の第2出力軸12Aを図4に示した回転方向CC2で回転を開始させることにより、助手席側ワイパアーム35の伸長を開始させる。そして、図5に示したように、第1出力軸11Aが0°と第1所定角度との間の中間回転角度まで回転した際に、第2出力軸12Aを第2所定回転角度まで回転させて、助手席側ワイパアーム35を最大に伸長させる。その後は、第2出力軸12Aを図6に示した回転方向CW2に回転させて、伸長させた助手席側ワイパアーム35を収束させる。
The operation of the
図9は、本実施の形態に係るワイパシステム100の回路を模式的に示した回路図である。図9に示すように、ワイパシステム100は、制御回路52と駆動回路56とを含んでいる。
FIG. 9 is a circuit diagram schematically showing a circuit of the
制御回路52は、前述のようにマイクロコンピュータ58とメモリ60を有し、マイクロコンピュータ58には、車両ECU90(図示せず)を介して、ワイパスイッチ50、方向指示器スイッチ54、ウォッシャスイッチ62、レインセンサ76、車速センサ92、車載カメラ94、GPS装置96、操舵角センサ98、外気温センサ126が各々接続されている。
As described above, the
駆動回路56は、第1モータ11を駆動させるための第1プリドライバ104及び第1モータ駆動回路108、第2モータ12を駆動させるための第2プリドライバ106及び第2モータ駆動回路110を備えている。また駆動回路56は、ウォッシャモータ64を駆動させるための、リレー駆動回路78、FET駆動回路80及びウォッシャモータ駆動回路57を有している。
The
制御回路52のマイクロコンピュータ58は、第1プリドライバ104を介して第1モータ駆動回路108を構成するスイッチング素子をオンオフさせることにより第1モータ11の回転を、第2プリドライバ106を介して第2モータ駆動回路110のスイッチング素子をオンオフさせることにより第2モータ12の回転を、各々制御する。また、マイクロコンピュータ58は、リレー駆動回路78及びFET駆動回路80を制御することによりウォッシャモータ64の回転を制御する。
The
第1モータ11及び第2モータ12がブラシ付きDCモータの場合、第1モータ駆動回路108及び第2モータ駆動回路110は、各々4個のスイッチング素子を含む。スイッチング素子は、一例としてN型のFET(電界効果トランジスタ)である。
When the
図9に示すように、第1モータ駆動回路108は、FET108A〜108Dを含んでいる。FET108Aは、ドレインが電源(+B)に接続され、ゲートが第1プリドライバ104に接続され、ソースが第1モータ11の一端部に接続されている。FET108Bは、ドレインが電源(+B)に接続され、ゲートが第1プリドライバ104に接続され、ソースが第1モータ11の他端部に接続されている。FET108Cは、ドレインが第1モータ11の一端部に接続され、ゲートが第1プリドライバ104に接続され、ソースが接地されている。FET108Dは、ドレインが第1モータ11の他端部に接続され、ゲートが第1プリドライバ104に接続され、ソースが接地されている。
As shown in FIG. 9, the first
第1プリドライバ104は、マイクロコンピュータ58からの制御信号に従ってFET108A〜108Dのゲートに供給する制御信号を切り替えることで、第1モータ11の駆動を制御する。すなわち、第1プリドライバ104は、第1モータ11の第1出力軸11Aを所定方向に回転(正回転)させる場合には、FET108AとFET108Dの組をオンさせ、第1モータ11の第1出力軸11Aを所定方向と逆方向に回転(逆回転)させる場合には、FET108BとFET108Cの組をオンさせる。また、第1プリドライバ104は、マイクロコンピュータ58からの制御信号に基づいて、FET108A及びFET108Dを断続的にオンオフさせるPWMを行う。
The
第1プリドライバ104はPWMにより、FET108A及びFET108Dのオンオフに係るデューティ比を変化させることにより、第1モータ11の正回転での回転速度を制御する。当該デューティ比が大きくなれば、正回転時に第1モータ11の端子に印加される電圧の実効値が高くなり、第1モータ11の回転速度は大きくなる。
The
同様に、第1プリドライバ104はPWMにより、FET108B及びFET108Cのオンオフに係るデューティ比を変化させることにより、第1モータ11の逆回転での回転速度を制御する。当該デューティ比が大きくなれば、逆回転時に第1モータ11の端子に印加される電圧の実効値は高くなり、第1モータ11の回転速度は大きくなる。
Similarly, the
第2モータ駆動回路110は、FET110A〜110Dを含んでいる。FET110Aは、ドレインが電源(+B)に接続され、ゲートが第2プリドライバ106に接続され、ソースが第2モータ12の一端部に接続されている。FET110Bは、ドレインが電源(+B)に接続され、ゲートが第2プリドライバ106に接続され、ソースが第2モータ12の他端部に接続されている。FET110Cは、ドレインが第2モータ12の一端部に接続され、ゲートが第2プリドライバ106に接続され、ソースが接地されている。FET110Dは、ドレインが第2モータ12の他端部に接続され、ゲートが第2プリドライバ106に接続され、ソースが接地されている。
The second
第2プリドライバ106は、マイクロコンピュータ58からの制御信号に従ってFET110A〜110Dのゲートに供給する制御信号を切り替えることで、第2モータ12の駆動を制御する。すなわち、第2プリドライバ106は、第2モータ12の第2出力軸12Aを所定方向に回転(正回転)させる場合には、FET110AとFET110Dの組をオンさせ、第2モータ12の第2出力軸12Aを所定方向と逆方向に回転(逆回転)させる場合には、FET110BとFET110Cの組をオンさせる。また、第2プリドライバ104は、マイクロコンピュータ58からの制御信号に基づいて、前述の第1プリドライバ104のようなPWMを行うことにより、第2モータ12の回転速度を制御する。
The
第1モータ11の減速機構内における第1出力軸11Aの出力軸端部112には、2極のセンサマグネット112Aが固定され、センサマグネット112Aに対向するように第1絶対角センサ114が設けられている。
A two-
第2モータ12の減速機構内における第2出力軸12Aの出力軸端部116には、2極のセンサマグネット116Aが固定され、センサマグネット116Aに対向するように第2絶対角センサ118が設けられている。
A two-
第1絶対角センサ114はセンサマグネット112Aの磁界を、第2絶対角センサ118はセンサマグネット116Aの磁界を、各々検出し、検出した磁界の強さに応じた信号を出力する。マイクロコンピュータ58は、第1絶対角センサ114及び第2絶対角センサ118が各々出力した信号に基づいて、第1モータ11の第1出力軸11A及び第2モータ12の各々の回転角度、回転位置、回転方向及び回転速度を算出する。
The first
第1モータ11の第1出力軸11Aの回転角度からは、運転席側ワイパブレード18の下反転位置P2Dと上反転位置P1Dとの間での位置が算出できる。また、第2モータ12の第2出力軸12Aの回転角度からは、助手席側ワイパアーム35の見かけの伸長の程度(拡大の程度)が算出できる。マイクロコンピュータ58は、第1出力軸11Aの回転角度から算出した運転席側ワイパブレード18の下反転位置P2Dと上反転位置P1Dとの間での位置に基づいて、第2出力軸12Aの回転角度を制御することにより、第1モータ11と第2モータ12の各々の動作を同期させる。一例として、メモリ60に、運転席側ワイパブレード18の下反転位置P2Dと上反転位置P1Dとの間での位置(又は第1出力軸11Aの回転角度)と第2出力軸12Aの回転角度とを対応付けたマップ(例えば、後述する第2出力軸回転角度マップ)を予め記憶させ、当該マップに従って、第1出力軸11Aの回転角度に応じて第2出力軸12Aの回転角度を制御する。
From the rotation angle of the
図10は、本実施の形態における第1出力軸11Aの回転角度に応じた第2出力軸12Aの回転角度を規定した第2出力軸回転角度マップの一例を示している。図10の横軸は第1出力軸11Aの回転角度である第1出力軸回転角度θAであり、縦軸は第2出力軸12Aの回転角度である第2出力軸回転角度θBである。図10の原点Oは、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pにある状態を示している。図10のθ1は、第1出力軸11Aが第1所定回転角度θ1回転した結果、助手席側ワイパブレード36が上反転位置P1Pにある状態を示している。
FIG. 10 shows an example of a second output shaft rotation angle map that defines the rotation angle of the
マイクロコンピュータ58は、第1絶対角センサ114が第1モータ11の第1出力軸11Aが回転を始めると、第1絶対角センサ114で検知した第1出力軸11Aの回転角度と第2出力軸回転角度マップとを照合する。かかる照合により、図10の曲線190で示された角度から、第1絶対角センサ114で検知した第1出力軸回転角度θAに対応する第2出力軸回転角度θBを算出し、算出した第2出力軸回転角度θBになるように第2モータ12の第2出力軸12Aの回転角度を制御する。
When the first
より具体的には、マイクロコンピュータ58は、第1絶対角センサ114により第1モータ11の第1出力軸11Aの回転角度が0°から正回転方向で変化を開始した場合を、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pからの移動を開始したと判定し、第2出力軸12Aの正回転を開始させる。マイクロコンピュータ58は、前述のように、第2出力軸回転角度マップを用いて第1出力軸11Aの回転角度に対応した第2出力軸12Aの回転角度を決定するが、マイクロコンピュータ58は、第2絶対角センサ118からの信号に基づいて第2出力軸12Aの回転角度をモニターし、第2出力軸回転角度マップを用いて決定した回転角度になるように第2モータ12の回転を制御する。第2出力軸回転角度マップの設定によるが、図10に示したように、第1出力軸回転角度θAが0°と第1所定回転角度θ1との間の中間回転角度θmになった場合に、第2出力軸12Aの正回転での回転角度が第2所定回転角度θ2となるようにする。第2出力軸12Aの正回転での回転角度が第2所定回転角度θ2になることで、助手席側ワイパアーム35の支点である第5軸線L5をウィンドシールドガラス1上の助手席側上方(第2位置)に移動させる。
More specifically, when the rotation angle of the
第2出力軸12Aの正回転での回転角度が第2所定回転角度θ2に達した後は、第2出力軸回転角度マップに従い、第2出力軸12Aの回転角度を減少させる。具体的には、第1出力軸11Aの回転角度が第1所定回転角度θ1に達して、助手席側ワイパブレード36が上反転位置P1Pに到達するまでに第2出力軸12Aを第2所定回転角度θ2で逆回転させることにより、第2出力軸12Aの回転角度を0°まで減少させる。かかる第2出力軸12Aの逆回転により、助手席側ワイパアーム35の支点である第5軸線L5は元の位置(第1位置)に戻される。
After the rotation angle of the
以上の説明は、助手席側ワイパブレード36を下反転位置P2Pから上反転位置P1Pに移動させながら払拭範囲Z2を払拭させる場合である。助手席側ワイパブレード36を上反転位置P1Pから下反転位置P2Pに移動させながら払拭範囲Z2を払拭させる場合には、第1絶対角センサ114により第1出力軸11Aの回転角度が0°から逆回転方向で変化を開始した場合を、助手席側ワイパブレード36が上反転位置P1Pからの移動を開始したと判定し、第2モータ12の第2出力軸12Aの正回転を開始させる。なお、図10に示す第2出力軸回転角度マップは中間回転角度θmを軸にして左右対称な曲線190となっているが、これに限定されることはない。マップの曲線はウィンドシールドガラス1の形状等に応じて、個別に設定する。
The above description is for the case of wiping the wiping range Z2 while moving the passenger seat
また、マイクロコンピュータ58は、運転席側ワイパブレード18の下反転位置P2Dと上反転位置P1Dとの間での位置及び助手席側ワイパアーム35の拡大の程度に基づいて、ワイパブレードの払拭速度を変化させる等の制御を行うことも可能である。以下に、第2出力軸12Aの回転角度である第2所定回転角度を大きく設定して、助手席側ワイパアーム35の拡大の程度を大きくした場合の払拭速度の制御の一例について述べる。かかる場合には、第1モータ11の第1出力軸11Aの回転角度が中間回転角度に近づくにつれて、第1出力軸11Aの回転速度を徐々に減速させる。そして、第1出力軸11Aの回転角度が中間回転角度に達した場合、すなわち、助手席側ワイパアーム35が最大に伸長される場合に、第1出力軸11Aの回転速度が極小となるように制御する。第1出力軸11Aの回転速度の制御には、例えば、第1出力軸11Aの回転角度に応じて規定された第1出力軸11Aの回転速度のマップ等(図示せず)を用いる。また、第1出力軸11Aの回転速度に対応して、第2出力軸12Aの回転速度も制御する。例えば、図10に示したような第2出力軸回転角度マップを用いているのであれば、第1出力軸11Aの回転に第2出力軸12Aの回転を同期できるので、第1出力軸11Aの回転速度の増減に対応して、第2出力軸12Aの回転速度も制御できる。かかる制御により、助手席側ワイパアーム35を伸長させる速度と助手席側ワイパブレード36の払拭速度とを緩和でき、「助手席側ワイパアーム35が急激に伸びた」という違和感を乗員が覚えるおそれを軽減できる。
In addition, the
ウォッシャモータ駆動回路57は、2個のリレーRLY1、RLY2を内蔵したリレーユニット84、2個のFET86A、86Bを含んでいる。リレーユニット84のリレーRLY1、RLY2のリレーコイルはリレー駆動回路78に各々接続されている。リレー駆動回路78はリレーRLY1、RLY2のオンオフ(リレーコイルの励磁/励磁停止)を切り替える。リレーRLY1、RLY2は、リレーコイルが励磁されていない間は、共通端子84C1、84C2が第1端子84A1、84A2と各々接続している状態(オフ状態)を維持し、リレーコイルが励磁されると共通端子84C1、84C2を第2端子84B1、84B2に各々接続する状態に切り替わる。リレーRLY1の共通端子84C1はウォッシャモータ64の一端に接続されており、リレーRLY2の共通端子84C2はウォッシャモータ64の他端に接続されている。また、リレーRLY1、RLY2の第1端子84A1、84A2の各々はFET86Bのドレインに接続され、リレーRLY1、RLY2の第2端子84B1、84B2の各々は電源(+B)に接続されている。
The washer
FET86BはゲートがFET駆動回路80に接続され、ソースが接地されている。FET86Bのオンオフに係るデューティ比はFET駆動回路80によって制御される。また、FET86Bのドレインと電源(+B)との間にはFET86Aが設けられている。FET86Aは、ゲートに制御信号が入力されないのでオンオフの切り替えは行われず、寄生ダイオードをサージの吸収に用いる目的で設けられている。
The
リレー駆動回路78及びFET駆動回路80は、2個のリレーRLY1、RLY2とFET86Bとのオンオフを切り替えることで、ウォッシャモータ64の駆動を制御する。すなわち、ウォッシャモータ64の出力軸を所定方向に回転(正回転)させる場合、リレー駆動回路78はリレーRLY1をオンさせ(リレーRLY2はオフ)、FET駆動回路80は所定のデューティ比でFET86Bをオンさせる。上記の制御により、ウォッシャモータ64の出力軸の回転速度が制御される。
The
以下、本実施の形態に係るワイパシステム100の制御について説明する。図11は、本実施の形態に係るワイパ装置2における、ウィンドシールドガラス1の付着物に応じて往動時及び復動時のいずれかに拡大払拭を行う制御をする払拭モード制御処理の一例を示したフローチャートである。図11に示した一連の手順は、ワイパスイッチ50が、レインセンサ76が雨滴を検知した場合にワイパ装置2を自動的に動作させるAUTO作動モード選択位置の場合に実行されるものであり、制御回路52内のマイクロコンピュータ58によって処理される。
Hereinafter, control of the
ステップ110ではレインセンサ76からの信号を取得し、ステップ112では車載カメラ94から画像データを取得する。さらにステップ114では外気温センサ126から、車外の気温を示す信号を取得する。
In
ステップ116では、レインセンサ76が、雨滴等の液体又は雪等の固形物を検知したか否かを判定する。前述のように、レインセンサ76は、車室側から車外に発した赤外線の反射量の変化によって、ウィンドシールドガラス1上の付着物を検知する。ステップ116では、レインセンサ76から発せられた赤外線の反射量に何らかの変化があった場合に、ウィンドシールドガラス1の表面に付着物が存在するとして、肯定判定をする。ステップ116で肯定判定の場合には、手順をステップ118に移行させる。ステップ116で否定判定の場合には、処理をリターンする。
In
ステップ118では、車載カメラ94から取得した画像データの最暗部の輝度が閾値輝度以上か否かを判定する。ウィンドシールドガラス1表面の付着物が、水滴、雪、霜、霙、融雪剤等の無色又は白色のものであれば、画像データの輝度は最暗部においても概して高めとなる。一方で、付着物が泥であれば、画像データ最暗部の輝度は水滴等の場合よりも低くなる。本実施の形態では、泥と水滴、雪、霜、霙、融雪剤等とを識別できるように、閾値画素を実機試験等を通じて具体的に決定する。
In
ステップ118で肯定判定の場合には、手順をステップ120に移行させる。ステップ118で否定判定の場合には、手順をステップ124に移行させる。
In the case of positive determination in
ステップ120では、外気温センサ126が検知した車外の気温が閾値温度以上か否かを判定する。閾値温度は、一例として、霜等が発生する4〜5℃である。ステップ120で肯定判定の場合には、ウィンドシールドガラス1表面の付着物は雨滴等の液体であると判定できる。従って、ステップ122では、往動時に払拭範囲Z2を払拭させる拡大払拭を行い、かつ復動時に払拭範囲Z1を払拭させる通常動作を行う雨払拭モードでの動作を行って処理をリターンする。
In
ステップ118で否定判定の場合には付着物は泥であると判定でき、ステップ120で否定判定の場合には気温の低さから付着物は雪、霜、霙、融雪剤等であると判定できる。ステップ118で否定判定の場合も、ステップ120で否定判定の場合も、ウィンドシールドガラス1表面の付着物は固形物であると考えられる。従って、ステップ124では、往動時に払拭範囲Z1を払拭させる通常動作を行い、復動時に払拭範囲Z2を払拭させる拡大払拭を行う雪・泥払拭モードでの動作を行って処理をリターンする。
If the determination in
以上説明したように、本実施の形態では、レインセンサ76、車載カメラ94、外気温センサ126を併用することにより、ウィンドシールドガラス1表面の付着物が雨滴等の液体か、雪又は泥等の固形物であるかを判定している。そして、当該判定に基づいて、ウィンドシールドガラス1表面の付着物に応じて往動時及び復動時のいずれかに拡大払拭を行う制御が可能になる。
As described above, in the present embodiment, by using the
ウィンドシールドガラス1表面の付着物を液体である雨滴と識別した場合には往動時に拡大払拭を行い復動時に通常動作を行うことにより、ウィンドシールドガラス1表面の助手席側に雨筋が発生することを防止する。往動時に払拭範囲を拡大した場合には助手席側のウィンドシールドガラス1表面に雨筋が発生する場合があるが、復動時に払拭範囲を拡大させない通常の払拭動作によって、発生した雨筋を払拭し、雨筋を構成していた水分を下反転位置の下方に排除することが可能になるからである。
When the deposits on the surface of the
また、ウィンドシールドガラス1表面の付着物を雪又は泥を含む固形物と識別した場合には、往動時に通常動作を行い復動時に拡大払拭を行うことにより、ウィンドシールドガラス1表面の運転席側に雪又は泥等の固形物が掃き寄せられることを防止する。往動時には運転席側のウィンドシールドガラス表面及びウィンドシールドガラスの上部表面に雪等の固形物が掃き寄せられる場合があるが、復動時に払拭範囲を拡大させる払拭動作によって、掃き寄せられた固形物を下反転位置の下方に排除することが可能になるからである。
In addition, when the adhered matter on the surface of the
なお、本実施の形態は、第1モータ11の第1出力軸11A及び第2モータ12の第2出力軸12Aが正逆(往復)回転可能に制御されていたが、これに限定されることはない。例えば、第1出力軸11A及び第2出力軸12Aの一方が一方向に回転するものでもよい。
In the present embodiment, the
なお、本実施の形態は、第1モータ11の第1出力軸11Aの回転により、運転席側ワイパブレード18及び助手席側ワイパブレード36を上反転位置P1D、P1Pと下反転位置P2D、P2Pとの間で移動させていたが、これに限定されることはない。例えば、第1モータ11として「運転席側第1モータ」と「助手席側第1モータ」とを備え、運転席側第1モータの回転によって運転席側ワイパブレード18を上反転位置P1Dと下反転位置P2Dとの間で移動させ、助手席側第1モータの回転によって助手席側ワイパブレード36を上反転位置P1Pと下反転位置P2Pとの間で移動させる構造でもよい。
In the present embodiment, the rotation of the
なお、本実施の形態では、第1出力軸11Aの所定回転角度における中間角度付近までの間で助手席側ワイパアーム35(助手席側ワイパブレード36)を伸長させ、中間角度付近から所定回転角度までの間で助手席側ワイパアーム35(助手席側ワイパブレード36)を縮小させる制御を行ったが、これに限定されることはない。例えば、助手席側ワイパブレード36が下反転位置P2Pから上反転位置P1Pに向かって払拭する際(往動払拭時)に、助手席側ワイパアーム35が徐々に伸長するように制御してもよい。
In the present embodiment, the passenger seat side wiper arm 35 (passenger seat side wiper blade 36) is extended until the vicinity of an intermediate angle at a predetermined rotation angle of the
なお、本実施の形態では、第1モータ11の第1出力軸11Aの回転角度と第2モータ12の第2出力軸12Aの回転角度とを用いた実施の形態を説明したが、これに代えて第1出力軸11Aの回転位置と第2出力軸12Aの回転位置とを用いたものとしてもよい。
In addition, although this Embodiment demonstrated the embodiment which used the rotation angle of the
1…ウィンドシールドガラス(ウィンドシールド)、1A…遮光部、2…ワイパ装置、3…中央フレーム、3A…支持部、4…パイプフレーム、5…パイプフレーム、6…第1ホルダ部材、6A…固定部、7…第2ホルダ部材、7A…固定部、7B…筒状部、11…第1モータ、11A…第1出力軸、12…第2モータ、12A…第2出力軸、13…第1駆動クランクアーム、14…第2駆動クランクアーム、15…運転席側ピボット軸、16…運転席側揺動レバー、17…運転席側ワイパアーム、18…運転席側ワイパブレード、19…第1連結ロッド、21…第1助手席側ピボット軸、22…第2助手席側ピボット軸、23,24…軸受、25…第1助手席側揺動レバー、26…第1駆動レバー、27…第2連結ロッド、28…第2助手席側揺動レバー、29…第2駆動レバー、31…第3連結ロッド、32…第1従動レバー、33…アームヘッド、34…リテーナ、35…助手席側ワイパアーム、36…助手席側ワイパブレード、50…ワイパスイッチ、52…制御回路、54…方向指示器スイッチ、56…駆動回路、57…ウォッシャモータ駆動回路、58…マイクロコンピュータ、60…メモリ、62…ウォッシャスイッチ、64…ウォッシャモータ、66…ウォッシャポンプ、68…ウォッシャ液タンク、70…ウォッシャ装置、72A…運転席側ホース、72B…助手席側ホース、74A…運転席側ノズル、74B…助手席側ノズル、76…レインセンサ、78…リレー駆動回路、80…FET駆動回路、84…リレーユニット、84A1,84A2…第1端子、84B1,84B2…第2端子、84C1,84C2…共通端子、90…車両ECU、92…車速センサ、94…車載カメラ、96…GPS装置、98…操舵角センサ、100…ワイパシステム、104…第1プリドライバ、106…第2プリドライバ、108…第1モータ駆動回路、110…第2モータ駆動回路、112…出力軸端部、112A…センサマグネット、114…第1絶対角センサ、116…出力軸端部、116A…センサマグネット、118…第2絶対角センサ、120…センサエリア、122A,122B…領域、124…雨筋、126…外気温センサ、135…助手席側ワイパアーム、136…助手席側ワイパブレード、140,142,144,146…動作方向、150P…助手席側ワイパアーム、154P…助手席側ワイパブレード、158…非払拭範囲、160…4節リンク機構、190…曲線、RLY1,RLY2…リレー、CC1,CC2,CC3,CW1,CW2…回転方向、CW3…動作方向、H1…払拭範囲、K…防水カバー、L1…第1軸線、L2…第2軸線、L3…第3軸線、L4…第4軸線、L…同一直線、L5…第5軸線、P1D,P1P,P3P…上反転位置、P2D,P2P,P4P…下反転位置、Z1,Z2,Z10,Z12…払拭範囲、θ1…第1所定回転角度、θ2…第2所定回転角度、θA…第1出力軸回転角度、θB…第2出力軸回転角度、θm…中間回転角度
DESCRIPTION OF
Claims (12)
第2出力軸を有し、該第2出力軸の回転により前記ウィンドシールドの助手席側の上方の角に対する前記揺動軸の位置を調整することにより、前記ワイパブレードによる前記ウィンドシールドの払拭範囲を可変させる第2モータと、
前記ウィンドシールド表面に付着した付着物が液体か固形物かを判定する付着物判定部と、
前記払拭動作が行われるように前記第1モータの回転を制御すると共に、前記付着物判定部にて判定された前記付着物に応じて前記第2モータの回転を制御する制御部と、
を含む払拭範囲可変ワイパ装置。 A first output shaft is provided, and the rotation of the first output shaft causes the wiper arm to rotate about the swing shaft of the wiper arm, and the wiper blade connected to the tip end of the wiper arm causes the wiper arm to rotate upward and downward from the windshield. A first motor for wiping between the reverse position and
A second output shaft is provided, and by adjusting the position of the swing shaft with respect to the upper corner of the windshield on the passenger side by rotation of the second output shaft, the wiping blade wipes the windshield. A second motor for varying the
An adhering matter determination unit that determines whether the adhering matter that has adhered to the windshield surface is a liquid or a solid matter,
A control unit that controls the rotation of the first motor so that the wiping operation is performed, and that controls the rotation of the second motor according to the attached matter determined by the attached matter determination unit;
Wiping device with variable wiping range.
前記制御部は、前記付着物判定部により前記付着物が固形物と判定された場合は、前記ワイパブレードが前記下反転位置から前記上反転位置に払拭動作している往動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置に停留させる停留制御が行われ、かつ前記ワイパブレードが前記上反転位置から下反転位置に払拭動作している復動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置と前記第2位置との間で往復動させる往復動制御が行われるように前記第2モータの制御を行う請求項1に記載の払拭範囲可変ワイパ装置。 The second output shaft is coupled to the wiper arm via a link mechanism, the swing shaft of the wiper arm by the rotation of the second output shaft, remote from the first position and the first position on the passenger side upward Moved to and from the second position,
When the adhering matter is determined to be a solid matter by the adhering matter determining unit, the control unit moves the wiper blade from the lower reversing position to the upper reversing position in the forward movement, and the wiper arm moves. When the stop control for stopping the swing shaft at the first position is performed and the wiper blade is being wiped from the upper reverse position to the lower reverse position, the swing shaft of the wiper arm is set to the above-described direction . The wiping range variable wiper device according to claim 1, wherein the second motor is controlled so as to perform reciprocating control for reciprocating between the first position and the second position.
前記制御部は、前記付着物判定部により前記付着物が液体と判定された場合は、前記ワイパブレードが前記下反転位置から前記上反転位置に払拭動作している往動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置と前記第2位置との間で往復動させる往復動制御が行われ、かつ前記ワイパブレードが前記上反転位置から下反転位置に払拭動作している復動時に、前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置に停留させる停留制御が行われるように前記第2モータの制御を行う請求項1又は2に記載の払拭範囲可変ワイパ装置。 The second output shaft is coupled to the wiper arm via a link mechanism, the swing shaft of the wiper arm by the rotation of the second output shaft, remote from the first position and the first position on the passenger side upward Move it to the second position,
When the adhering matter is judged to be a liquid by the adhering matter judging section, the control section, when the wiper blade is moving forward from the lower reversing position to the upper reversing position, in the forward movement, the wiper arm is When reciprocating control is performed to reciprocate the swing shaft between the first position and the second position, and the wiper blade is performing a wiping operation from the upper reversal position to the lower reversal position, The wiping range variable wiper device according to claim 1 or 2, wherein the second motor is controlled so as to perform a stop control for stopping the swing shaft of the wiper arm at the first position.
前記制御部は、前記往復動制御において、前記回転角検出部で検出された前記第1出力軸の回転角度が、前記上反転位置及び前記下反転位置の一方に対応する角度になった場合に、前記第2出力軸を回転させて前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第1位置から前記第2位置に移動させる制御を行うと共に、前記回転角検出部で検出された前記第1出力軸の回転角度が、前記上反転位置と前記下反転位置との中間位置に対応する角度になった場合に、前記第2出力軸を回転させて前記ワイパアームの前記揺動軸を前記第2位置から前記第1位置に移動させる制御を行う請求項2又は3に記載の払拭範囲可変ワイパ装置。 Further comprising a rotation angle detector for detecting a rotation direction and a rotation angle of the first output shaft,
When the rotation angle of the first output shaft detected by the rotation angle detection unit becomes an angle corresponding to one of the upper reversal position and the lower reversal position in the reciprocating motion control, , Controlling the rotation of the second output shaft to move the swing shaft of the wiper arm from the first position to the second position, and also of the first output shaft detected by the rotation angle detector. When the rotation angle reaches an angle corresponding to an intermediate position between the upper inverted position and the lower inverted position, the second output shaft is rotated to move the swing shaft of the wiper arm from the second position to the second position. The wiping range variable wiper device according to claim 2, wherein the wiper device is controlled to move to the first position.
前記ウィンドシールドに赤外線を照射し、赤外線の反射量または透過量に基づいて前記ウィンドシールド表面の付着物を検知する光学検知部と、
車両の外気温度を検知する外気温検知部と、
を含み、
前記光学検知部が付着物を検知し、かつ前記外気温検知部が検知した前記外気温度が閾値温度以上の場合に、前記ウィンドシールド表面の付着物を液体である雨滴と判定し、前記光学検知部が付着物を検知し、かつ前記外気温検知部が検知した前記車両の外気温度が閾値温度未満の場合に、前記ウィンドシールド表面の付着物を固形物である雪または霜と判定する請求項1〜4のいずれか1項記載の払拭範囲可変ワイパ装置。 The adhered matter determination unit,
An optical detection unit that irradiates the windshield with infrared light and detects an adhering matter on the windshield surface based on the amount of reflection or transmission of infrared light,
An outside air temperature detection unit that detects the outside air temperature of the vehicle,
Including
When the optical detection unit detects an adhering matter and the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting section is equal to or higher than a threshold temperature, the adhering matter on the windshield surface is determined to be a raindrop that is a liquid, and the optical detection is performed. The section detects an adhering matter, and when the outside air temperature of the vehicle detected by the outside air temperature detecting section is less than a threshold temperature, the adhering matter on the windshield surface is determined to be solid snow or frost. The wiping range variable wiper device according to any one of 1 to 4.
前記ウィンドシールド越しに車両前方の画像データを取得する撮像部をさらに含み、
前記光学検知部が付着物を検知し、かつ前記撮像部が取得した画像データの最暗部の画素の輝度が閾値輝度未満の場合に、前記ウィンドシールド表面の付着物を泥を含む固形物と判定する請求項5記載の払拭範囲可変ワイパ装置。 The adhered matter determination unit,
Further comprising an imaging unit for acquiring image data in front of the vehicle through the windshield,
When the optical detection unit detects an adhering matter, and the brightness of the pixel in the darkest part of the image data acquired by the imaging section is less than the threshold brightness, the adhering matter on the windshield surface is determined as a solid containing mud. The wiper device with variable wiping range according to claim 5.
前記ウィンドシールド表面に付着した付着物が液体か固形物かを判定する付着物判定ステップと、
第2出力軸を有し、該第2出力軸の回転により前記ウィンドシールドの助手席側の上方の角に対する前記揺動軸の位置を調整することにより前記ワイパブレードによる前記ウィンドシールドの払拭範囲を可変させる第2モータの回転を、前記付着物判定ステップにおける判定によって制御する第2モータ制御ステップと、
を含む払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法。 A first output shaft is provided, and the rotation of the first output shaft causes the wiper arm to rotate about the swing shaft of the wiper arm, and the wiper blade connected to the tip end of the wiper arm causes the wiper arm to rotate upward and downward from the windshield. A step of starting rotation of the first output shaft of the first motor for wiping between the reverse position and
An adhering matter determining step for determining whether the adhering matter adhered to the windshield surface is a liquid or a solid matter;
A second output shaft is provided, and the position of the swing shaft with respect to the upper corner of the windshield on the passenger seat side is adjusted by rotation of the second output shaft to adjust the wiping range of the windshield by the wiper blade. A second motor control step of controlling the rotation of the second motor to be varied according to the determination in the attached matter determination step ;
A method for controlling a wiper device including a variable wiping range.
The adhering matter determination step, when the optical detection unit detects an adhering matter, and the image pickup unit has a brightness of a pixel in the darkest part of image data in the front of the vehicle acquired through the windshield is less than a threshold brightness, The control method for the wiping range variable wiper device according to claim 11, wherein the adhered matter on the surface of the windshield is determined as a solid matter containing mud.
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