JP6724469B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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本発明は、払拭範囲を変更できるワイパ装置の制御方法に関する。
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。
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。
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。
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１６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１６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１６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。
特開２０００−２５５７８号公報
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１６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１７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１７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拡大払拭が可能となる。
しかしながら、図１７に示したワイパ装置において、助手席側ワイパアーム１３５の支点を移動させない通常の払拭動作を継続した結果、ウィンドシールドガラス１の上部に着雪１７０が顕著に生じた場合に拡大払拭を実行すると、着雪１７０により助手席側ワイパブレード１３６の払拭が妨げられるおそれがあった。
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の着雪を払拭により排除可能な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。
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往復回転させ、該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上で払拭動作させる第１モータと、第２出力軸を有し、該第２出力軸の回転により前記ワイパアームに設けられた伸縮機構を作動させて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変化させる前記揺動軸の移動量を変化させることにより、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変化させる第２モータと、前記払拭動作に連動して前記揺動軸を移動させて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が変化するように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御すると共に、前記ウィンドシールドの着雪を除去する際に、前記揺動軸を助手席側の上方の角に近づけるための前記揺動軸の移動量が所定回数の払拭動作毎に段階的に大きくなるようにして前記ワイパブレードを払拭動作させるように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する制御部と、を含んでいる。
この払拭範囲可変ワイパ装置は、揺動軸の移動により払拭範囲を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させるように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御することにより、ウィンドシールドの着雪を払拭により排除できる。
また、この払拭範囲可変ワイパ装置は、揺動軸の移動量を段階的に大きくしてウィンドシールドの着雪を徐々に削り取ることにより、ウィンドシールドの着雪を払拭により排除できる。
前記課題を解決するために、請求項２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往復回転させ、該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上で払拭動作させる第１モータと、第２出力軸を有し、該第２出力軸の回転により前記ワイパアームに設けられた伸縮機構を作動させて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変化させる前記揺動軸の移動量を変化させることにより、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変化させる第２モータと、前記払拭動作に連動して前記揺動軸を移動させて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が変化するように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御すると共に、前記ウィンドシールドの着雪を除去する際に、前記揺動軸の移動量を変化させて、前記ワイパブレードの先端部の軌跡がジグザグ又は蛇行して払拭動作するように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する制御部と、を含んでいる。
この払拭範囲可変ワイパ装置は、揺動軸の移動により払拭範囲を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させるように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御することにより、ウィンドシールドの着雪を払拭により排除できる。
また、この払拭範囲可変ワイパ装置は、ワイパブレードの先端部の軌跡がジグザグ又は蛇行するように払拭動作させてウィンドシールドの着雪を突き崩すことにより、ウィンドシールドガラスの着雪を払拭により排除できる。
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、前記制御部は、前記第２出力軸の回転角度の範囲を小さくすることにより前記揺動軸の移動量を小さくし、前記第２出力軸の回転角度の範囲を大きくすることにより前記揺動軸の移動量を大きくする。
この払拭範囲可変ワイパ装置によれば、第２出力軸の回転角度の範囲を変化させることにより、払拭範囲を変更できる。
請求項４記載の払拭範囲可変ワイパ装置は、請求項１〜３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、前記第１出力軸の回転角度に対する前記第２出力軸の回転角度を、前記揺動軸の移動量が最大になるように定めた最大マップと、前記第１出力軸の回転角度に対する前記第２出力軸の回転角度を、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量が前記最大マップに対して変化するように定めた着雪除去マップと、を記憶した記憶部をさらに含み、前記制御部は、前記ウィンドシールドを広範囲に払拭する場合に前記最大マップを用いて前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御すると共に、前記ウィンドシールドの着雪を除去する場合に前記着雪除去マップを用いて前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する。
この払拭範囲可変ワイパ装置によれば、払拭範囲の変更の制御の態様に応じて使用するマップを変更することにより、ウィンドシールドを広範囲に払拭する場合と、ウィンドシールドの着雪を除去する場合とに対応できる。
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、前記制御部は、前記撮像部が取得した画像データ中の白色を示す画素の数が所定数以上の場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる。
この払拭範囲可変ワイパ装置によれば、車両前方の画像データからウィンドシールドの着雪を検出して、当該着雪を払拭により排除できる。
請求項６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、前記制御部は、前記第１モータ及び前記第２モータの少なくともいずれか１つが過負荷となった場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる。
この払拭範囲可変ワイパ装置によれば、第１モータ及び第２モータの少なくともいずれか１つが過負荷となった場合にウィンドシールドに着雪が存在するとみなすことにより、当該着雪を払拭により排除できる。
請求項７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、前記ウィンドシールドの着雪を除去するためのスイッチをさらに備え、前記制御部は、該スイッチがオンになった場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる。
この払拭範囲可変ワイパ装置によれば、ウィンドシールドの着雪を除去するためのスイッチがオンになった場合に、当該着雪を払拭により排除できる。
前記課題を解決するために、請求項８記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、ワイパアームを該ワイパアームの揺動軸を中心として往復回転させ、該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上で払拭動作させるように前記ワイパアームを動作させる第１モータの第１出力軸の回転を制御する払拭動作ステップと、前記払拭動作に連動して前記ワイパアームに設けられた伸縮機構を動作させて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変化させる前記揺動軸の移動量を変化させることにより、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変化させる第２モータの第２出力軸の回転を制御する伸縮ステップと、前記ウィンドシールドの着雪を除去する際に、前記揺動軸を助手席側の上方の角に近づけるための前記揺動軸の移動量が所定回数の払拭動作毎に段階的に大きくなるようにして前記ワイパブレードを払拭動作させるように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する着雪除去ステップと、を含んでいる。
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、揺動軸の移動により払拭範囲を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させるように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御することにより、ウィンドシールドの着雪を払拭により排除できる。
また、この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、揺動軸の移動量を段階的に大きくしてウィンドシールドの着雪を徐々に削り取ることにより、ウィンドシールドの着雪を払拭により排除できる。
前記課題を解決するために、請求項９記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、ワイパアームを該ワイパアームの揺動軸を中心として往復回転させ、該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上で払拭動作させるように前記ワイパアームを動作させる第１モータの第１出力軸の回転を制御する払拭動作ステップと、前記払拭動作に連動して前記ワイパアームに設けられた伸縮機構を動作させて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変化させる前記揺動軸の移動量を変化させることにより、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変化させる第２モータの第２出力軸の回転を制御する伸縮ステップと、前記ウィンドシールドの着雪を除去する際に、前記揺動軸の移動量を変化させて、前記ワイパブレードの先端部の軌跡がジグザグ又は蛇行して払拭動作するように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する着雪除去ステップと、を含んでいる。
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、揺動軸の移動により払拭範囲を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させるように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御することにより、ウィンドシールドの着雪を払拭により排除できる。
また、この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、ワイパブレードの先端部の軌跡がジグザグ又は蛇行するように払拭動作させてウィンドシールドの着雪を突き崩すことにより、ウィンドシールドガラスの着雪を払拭により排除できる。
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のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法において、前記着雪除去ステップは、前記第２出力軸の回転角度の範囲を小さくすることにより前記揺動軸の移動量を小さくし、前記第２出力軸の回転角度の範囲を大きくすることにより前記揺動軸の移動量を大きくする。
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法によれば、第２出力軸の回転角度の範囲を変化させることにより、払拭範囲を変更できる。
請求項１１記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、請求項８〜１０のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法において、前記伸縮ステップは、前記第１出力軸の回転角度に対する前記第２出力軸の回転角度を、前記揺動軸の移動量が最大になるように定めた最大マップを用いて前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御し、前記着雪除去ステップは、前記第１出力軸の回転角度に対する前記第２出力軸の回転角度を、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量が前記最大マップに対して変化するように定めた着雪除去マップを用いて前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する。
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法によれば、払拭範囲の変更の制御の態様に応じて使用するマップを変更することにより、ウィンドシールドを広範囲に払拭する場合と、ウィンドシールドの着雪を除去する場合とに対応できる。
請求項１２記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、請求項８〜１１のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法において、前記着雪除去ステップは、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が取得した画像データ中の白色を示す画素の数が所定数以上の場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる。
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法によれば、車両前方の画像データからウィンドシールドの着雪を検出して、当該着雪を払拭により排除できる。
請求項１３記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、請求項８〜１１のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法において、前記着雪除去ステップは、前記第１モータ及び前記第２モータの少なくともいずれか１つが過負荷となった場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる。
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法によれば、第１モータ及び第２モータの少なくともいずれか１つが過負荷となった場合にウィンドシールドに着雪が存在するとみなすことにより、当該着雪を払拭により排除できる。
請求項１４記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法は、請求項８〜１１のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法において、前記着雪除去ステップは、前記ウィンドシールドの着雪を除去するためのスイッチがオンになった場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる。
この払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法によれば、ウィンドシールドの着雪を除去するためのスイッチがオンになった場合に、当該着雪を払拭により排除できる。
本発明の実施の形態に係る払拭範囲可変ワイパ装置を含む車両用ワイパシステムの一例を示した概略図である。 本発明の実施の形態に係る払拭範囲可変ワイパ装置の停止状態での平面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った第２ホルダ部材の断面図である。 本発明の実施の形態に係る払拭範囲可変ワイパ装置の動作中の平面図である。 本発明の実施の形態に係る払拭範囲可変ワイパ装置の動作中の平面図である。 本発明の実施の形態に係る払拭範囲可変ワイパ装置の動作中の平面図である。 本発明の実施の形態に係る払拭範囲可変ワイパ装置の動作中の平面図である。 本発明の実施の形態に係る払拭範囲可変ワイパ装置の動作中の平面図である。 本発明の実施の形態に係るワイパシステムの回路を模式的に示した回路図である。 本発明の実施の形態における第１出力軸の回転角度に応じた第２出力軸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。 本実施の形態に係るワイパシステムにおける、着雪除去の制御で用いる第２出力軸回転角度マップの一態様を示した説明図である。 図１１に示した第２出力軸回転角度マップを用いた場合の助手席側ワイパアームの動作の一態様を示した説明図である。 本実施の形態に係るワイパシステムにおける、着雪除去の制御で用いる第２出力軸回転角度マップの他の態様を示した説明図である。 図１３に示した第２出力軸回転角度マップの曲線を用いた場合の助手席側ワイパアームの動作の一態様を示した説明図である。 本実施の形態に係るワイパシステムにおける着雪除去制御の一例を示したフローチャートである。 ４節リンク機構を有したワイパ装置の一例を示した概略図である。 払拭範囲可変ワイパ装置の一例を示した概略図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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及び操舵角センサ９８が接続されている。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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から放射さ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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。助手席側ワイパアーム３５の基部に設けられた略平行四辺形状のリンク機構は、第２モータ１２の回転により助手席側ワイパアーム３５を見かけ上伸縮させる伸縮機構として機能する。
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。
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（通常の払拭動作を行う）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。
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。
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。
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。
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。
図５は、第１出力軸１１Ａが０°と第１所定回転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所定回転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。
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。
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（通常の払拭動作を行う通常払拭の）場合の払拭範囲Ｚ１と同じ上反転位置Ｐ１Ｐに達する。
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。
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。
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が各々接続されている。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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システム１００における、着雪除去の制御で用いる第２出力軸回転角度マップの一態様を示した説明図である。図１１には、助手席側ワイパアーム３５を最大に伸長させる場合（拡大率１００％の場合）の第１出力軸回転角度θAに対する第２出力軸回転角度θBを定めた曲線１９０と、助手席側ワイパアーム３５を伸長させない場合（拡大率０％の場合）の第１出力軸回転角度θAに対する第２出力軸回転角度θBを定めた直線１９４とが記されている。
また、図１１には、直線１９４と曲線１９０との間に曲線１９６Ａ、１９６Ｂ、１９６Ｃがあり、拡大率０％から拡大率１００％の間の拡大率を補間する。図１１では、直線１９４と曲線１９０との間に曲線１９６Ａ、１９６Ｂ、１９６Ｃの３本の曲線を設定したが、拡大率０％から拡大率１００％の間の拡大率を補間する曲線の本数は１以上の任意である。また、曲線１９６Ａ、１９６Ｂ、１９６Ｃ等の各曲線が担う拡大率も任意である。曲線の具体的な本数、各曲線が担う拡大率は、例えば、実機を用いた実験を通じて決定する。
図１２は、図１１に示した第２出力軸回転角度マップを用いた場合の助手席側ワイパアーム３５の動作の一態様を示した説明図である。図１２において、払拭範囲Ｚ１は、図１１の直線１９４を用いた場合の助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲であり、払拭範囲Ｚ２は、図１１の曲線１９０を用いた場合の助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲である。
また、図１２において、払拭範囲Ｚ３は、図１１の曲線１９６Ａを、払拭範囲Ｚ４は、図１１の曲線１９６Ｂを、払拭範囲Ｚ５は、図１１の曲線１９６Ｃを、各々用いた場合の払拭範囲である。
本実施の形態では、ウィンドシールドガラス１の着雪が拡大払拭時の助手席側ワイパブレード３６の動作を阻害するおそれがある場合、又は実際に動作が阻害された場合に、使用する第２出力軸回転角度マップを、曲線１９６Ａから１９６Ｂ、１９６Ｃ、１９０へ、段階的に変更することにより、ウィンドシールドガラス１の着雪を徐々に削り取る。
着雪が拡大払拭時の助手席側ワイパブレード３６の動作を阻害するおそれがある場合か否かは、ユーザによる目視の判断、又は車載カメラ９４によって撮影された画像データに基づく判定による。
例えば、前述の拡大モードスイッチとは別に、着雪除去スイッチを設け、ユーザがウィンドシールドガラス１の着雪の状況から、拡大率を段階的に変更して着雪を徐々に削り取る着雪除去処理が必要だと判断した場合に、着雪除去スイッチを操作する。着雪除去スイッチが操作された結果、図１２に示したように、拡大率を段階的に変更して着雪を徐々に削り取る着雪除去処理が実行される。
また、車載カメラ９４によって撮影された車室内からのウィンドシールドガラス１の上部の画像データから着雪の存在を示す画素が所定数以上検出された場合に、着雪が拡大払拭時の助手席側ワイパブレード３６の動作を阻害するおそれがある場合と判定する。着雪の存在を示す画素が所定数以上検出された場合とは、例えば、着雪を示す白色の画素値を示す画素が所定数以上検出された場合に、ウィンドシールドガラス１の広い範囲に着雪が生じていると判断できる。
着雪により助手席側ワイパブレード３６の拡大払拭動作が実際に阻害された場合は、第１モータ１１及び第２モータ１２の少なくともいずれか１つが過負荷になって、第１モータ１１及び第２モータ１２の少なくともいずれか１つの回転が停止した場合等である。本実施の形態では、第１モータ１１の電流値、第１モータ１１の第１出力軸１１Ａの回転角度及びその回転速度に基づいて、第１モータ１１が過負荷で停止したか否かを判定する。
また、本実施の形態では、第２モータ１２の電流値、第２モータ１２の第２出力軸１２Ａの回転角度及びその回転速度に基づいて、第２モータ１２が過負荷で停止したか否かを判定する。
例えば、第１モータ１１の電流値が所定値以上で、第１絶対角センサ１１４で検出された第１出力軸１１Ａの回転角度が０°（下反転位置Ｐ２Ｐ相当）及び第１所定回転角度θ1（上反転位置Ｐ１Ｐ相当）のいずれでもない場合で、かつ第１絶対角センサ１１４で検出された第１出力軸１１Ａの回転角度の単位時間での変化量が閾値以下の場合には、第１モータ１１が過負荷により停止したと判定できる。
また、第２モータ１２の電流値が所定値以上で、第２絶対角センサ１１８で検出された第２出力軸１２Ａの回転角度が０°（上反転位置Ｐ１Ｐ及び下反転位置Ｐ２Ｐ相当）及び第２所定回転角度θ2（中間位置相当）のいずれでもない場合で、かつ第２絶対角センサ１１８で検出された第２出力軸１２Ａの回転角度の単位時間での変化量が閾値以下の場合には、第１モータ１１が過負荷により停止したと判定できる。
本実施の形態では、ウィンドシールドガラス１の着雪が拡大払拭時の助手席側ワイパブレード３６の動作を阻害するおそれがある場合、又は実際に動作が阻害された場合には、拡大率を段階的に変更することにより、払拭範囲の拡縮量を段階的に大きくして着雪を徐々に削り取る着雪除去処理を実行する。拡大率の段階的な変更には、いくつかの態様がある。例えば、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に払拭動作させる往動時に拡大払拭を行い、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に払拭動作させる復動時に通常の払拭動作を行う場合は、以下のように拡大率を変更する。着雪除去処理開始直後の往動時は曲線１９６Ａを用いて拡大払拭を行い、復動時には直線１９４を用いて通常の払拭動作（通常払拭）を行う。曲線１９６Ａを使用した拡大払拭は、１回以上の所定回数実行し、所定回数実行後の次の往動時には、曲線１９６Ｂを使用した拡大払拭を所定回数実行する。以後、往動時に曲線１９６Ｃを使用した拡大払拭を所定回数実行した後、往動時に曲線１９０を使用した拡大率１００％の拡大払拭を実行する。
また、復動時に拡大払拭を行い、往動時に通常の払拭動作を行う場合は、以下のように拡大率を変更する。着雪除去処理開始直後の復動時は曲線１９６Ａを用いて拡大払拭を行い、往動時には直線１９４を用いて通常の払拭動作（通常払拭）を行う。曲線１９６Ａを使用した拡大払拭は、１回以上の所定回数実行し、所定回数実行後の次の復動時には、曲線１９６Ｂを使用した拡大払拭を所定回数実行する。以後、曲線１９６Ｃを使用した拡大払拭を所定回数実行した後、曲線１９０を使用した拡大率１００％の拡大払拭を実行する。
往動時と復動時とで拡大払拭を行うようにしてもよい。例えば、着雪除去処理開始直後の往動時と復動時とで曲線１９６Ａを用いた拡大払拭を各々１回以上の所定回数実行し、後続する往動時と復動時とで曲線１９６Ｂを使用した拡大払拭を所定回数実行する。以後、復動時に曲線１９６Ｃを使用した拡大払拭を往動時と復動時とで各々所定回数実行した後、復動時に曲線１９０を使用した拡大率１００％の拡大払拭を実行する。
又は、着雪除去処理開始直後の往動時は曲線１９６Ａを用いて拡大払拭を行い、後続する復動時は曲線１９６Ｂを用いて拡大払拭を行い、後続する往動時は曲線１９６Ｃを使用した拡大払拭を行い、後続する復動時には曲線１９０を使用した拡大率１００％の拡大払拭を実行してもよい。
上記いずれの場合も、曲線１９０を使用した拡大率１００％の拡大払拭を１回以上の所定回数実行した後に、着雪除去処理を終了する。
図１３は、本実施の形態に係るワイパシステム１００における、着雪除去の制御で用いる第２出力軸回転角度マップの他の態様を示した説明図である。図１３に示したように、曲線１９８は、２つの反転位置（上反転位置Ｐ１Ｐ及び下反転位置Ｐ２Ｐ）の間にて、拡大率０％の直線１９４と拡大率１００％の曲線１９０との間で振動するように第２出力軸回転角度θBを周期的に変化させている。図１４は、図１３に示した第２出力軸回転角度マップの曲線１９８を用いた場合の助手席側ワイパアーム３５の動作の一態様を示した説明図である。拡大率０％の直線１９４と拡大率１００％の曲線１９０との間で振動するように第２出力軸回転角度θBを周期的に変化させる曲線１９８を用いて第２モータ１２の第２出力軸１２Ａの回転角度を制御することにより、払拭範囲の拡縮量は周期的に変化し、助手席側ワイパブレード３６の先端部は、軌跡Ｚ６のようにジグザグ又は蛇行して動く。助手席側ワイパブレード３６をジグザグ又は蛇行させて払拭させることにより、ウィンドシールドガラス１の着雪を助手席側ワイパブレード３６の先端部で突き崩すことが可能になる。
図１５は、本実施の形態に係るワイパシステム１００における着雪除去制御の一例を示したフローチャートである。ステップ１５０では、環境情報を取得する。環境情報は、着雪除去スイッチからの入力信号、車載カメラ９４によって取得した画像データ、第１モータ１１と第２モータ１２の各々の電流値、第１出力軸１１Ａと第２出力軸１２Ａの各々の回転角度及び回転速度である。
ステップ１５２では、着雪除去の要否が判定される。前述のように、車載カメラ９４で取得した画像データから着雪が検出された場合、又は第１モータ１１が過負荷になった場合は肯定判定をする。また、ユーザが着雪除去スイッチをオンにした場合も、肯定判定をする。
ステップ１５２で肯定判定の場合には、前述のように、徐々に拡大率を変化させるか、助手席側ワイパブレード３６をジグザグに払拭動作させる着雪除去払拭を実行して処理をリターンする。ステップ１５２で否定判定の場合には、処理をリターンする。
本実施の形態では、１以上の所定回数の払拭動作毎に助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲の拡縮量を段階的に大きくして着雪を削り取ることにより、ウィンドシールドガラス１の着雪を除去することができる。また、本実施の形態では、助手席側ワイパブレード３６をジグザグに払拭動作させることにより、ウィンドシールドガラス１の着雪を助手席側ワイパブレード３６の先端部で突き崩し、その結果、ウィンドシールドガラス１の着雪を払拭により排除することができる。
以上説明したように、本実施の形態では、払拭範囲の拡縮量を変化させることにより、ウィンドシールドガラス１の着雪を払拭により排除することができる。
なお、本実施の形態は、第１モータ１１の第１出力軸１１Ａ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が一方向に回転するものでもよい。
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。
なお、本実施の形態では、運転席側ワイパブレード１８と助手席側ワイパブレード３６とが下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐにて車幅方向に重ならない構造になっていたが、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の運転席側ワイパブレード１８側を長く設定してもよい。換言すると、助手席側ワイパブレード３６の運転席側ワイパブレード１８側が、当該運転席側ワイパブレード１８の助手席側ワイパブレード３６側と重なるように助手席側ワイパブレード３６の長さを設定してもよい。これにより、往復動時に払拭範囲Ｚ２を払拭する際に、ウィンドシールドガラスの中央下側に残る払拭不能領域を少なくすることができる。
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。
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。
なお、本実施の形態では、第２モータ１２は動作せず第１モータ１１のみが動作する場合を通常の払拭動作（通常払拭）としたが、これに限定されることはない。例えば、第２出力軸１２Ａを回転（助手席側ワイパブレード３６によるウィンドシールドガラス１の払拭範囲を若干拡大）させたものを通常払拭としてもよい。
なお、本実施の形態では、拡大率０％の直線１９４と拡大率１００％の曲線１９０との間で振動するように第２出力軸回転角度θBを周期的に変化させているが、これに限定されることはない。例えば、拡大率０％と拡大率８０％との間で振動するように第２出力軸回転角度θBを周期的に変化させてもよい。
なお、本実施の形態では、第２出力軸回転角度θBを周期的に変化させているが、これに限定されることはない。また、助手席側ワイパブレード３６の先端部は、ジグザグに動くとしたが、これに限定されることもない。
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…視野角、１２２…拡大率、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、１７０…着雪、１９０，１９６Ａ，１９６Ｂ，１９６Ｃ，１９８…曲線、１９４…直線、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…上反転位置、Ｐ２Ｄ，Ｐ２Ｐ…下反転位置、Ｐ３Ｐ…上反転位置、Ｐ４Ｐ…下反転位置、Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５…払拭範囲、Ｚ６…軌跡、Ｚ１０，Ｚ１２…払拭範囲、θ1…第１所定回転角度、θ2…第２所定回転角度、θm…中間回転角度、θA…第１出力軸回転角度、θB…第２出力軸回転角度

Claims (14)

  1. 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往復回転させ、該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上で払拭動作させる第１モータと、
    第２出力軸を有し、該第２出力軸の回転により前記ワイパアームに設けられた伸縮機構を作動させて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変化させる前記揺動軸の移動量を変化させることにより、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変化させる第２モータと、
    前記払拭動作に連動して前記揺動軸を移動させて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が変化するように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御すると共に、前記ウィンドシールドの着雪を除去する際に、前記揺動軸を助手席側の上方の角に近づけるための前記揺動軸の移動量が所定回数の払拭動作毎に段階的に大きくなるようにして前記ワイパブレードを払拭動作させるように前記第１モータ及び前記第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。
  2. 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往復回転させ、該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上で払拭動作させる第１モータと、
    第２出力軸を有し、該第２出力軸の回転により前記ワイパアームに設けられた伸縮機構を作動させて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変化させる前記揺動軸の移動量を変化させることにより、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変化させる第２モータと、
    前記払拭動作に連動して前記揺動軸を移動させて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が変化するように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御すると共に、前記ウィンドシールドの着雪を除去する際に、前記揺動軸の移動量を変化させて、前記ワイパブレードの先端部の軌跡がジグザグ又は蛇行して払拭動作するように前記第１モータ及び前記第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。
  3. 前記制御部は、前記第２出力軸の回転角度の範囲を小さくすることにより前記揺動軸の移動量を小さくし、前記第２出力軸の回転角度の範囲を大きくすることにより前記揺動軸の移動量を大きくする請求項１又は２記載の払拭範囲可変ワイパ装置。
  4. 前記第１出力軸の回転角度に対する前記第２出力軸の回転角度を、前記揺動軸の移動量が最大になるように定めた最大マップと、前記第１出力軸の回転角度に対する前記第２出力軸の回転角度を、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量が前記最大マップに対して変化するように定めた着雪除去マップと、を記憶した記憶部をさらに含み、
    前記制御部は、前記ウィンドシールドを広範囲に払拭する場合に前記最大マップを用いて前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御すると共に、前記ウィンドシールドの着雪を除去する場合に前記着雪除去マップを用いて前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する請求項１〜３のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置。
  5. 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、
    前記制御部は、前記撮像部が取得した画像データ中の白色を示す画素の数が所定数以上の場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる請求項１〜４のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置。
  6. 前記制御部は、前記第１モータ及び前記第２モータの少なくともいずれか１つが過負荷となった場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる請求項１〜４のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置。
  7. 前記ウィンドシールドの着雪を除去するためのスイッチをさらに備え、
    前記制御部は、該スイッチがオンになった場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる請求項１〜４のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置。
  8. ワイパアームを該ワイパアームの揺動軸を中心として往復回転させ、該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上で払拭動作させるように前記ワイパアームを動作させる第１モータの第１出力軸の回転を制御する払拭動作ステップと、
    前記払拭動作に連動して前記ワイパアームに設けられた伸縮機構を動作させて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変化させる前記揺動軸の移動量を変化させることにより、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変化させる第２モータの第２出力軸の回転を制御する伸縮ステップと、
    前記ウィンドシールドの着雪を除去する際に、前記揺動軸を助手席側の上方の角に近づけるための前記揺動軸の移動量が所定回数の払拭動作毎に段階的に大きくなるようにして前記ワイパブレードを払拭動作させるように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する着雪除去ステップと、
    を含む払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法。
  9. ワイパアームを該ワイパアームの揺動軸を中心として往復回転させ、該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上で払拭動作させるように前記ワイパアームを動作させる第１モータの第１出力軸の回転を制御する払拭動作ステップと、
    前記払拭動作に連動して前記ワイパアームに設けられた伸縮機構を動作させて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変化させる前記揺動軸の移動量を変化させることにより、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変化させる第２モータの第２出力軸の回転を制御する伸縮ステップと、
    前記ウィンドシールドの着雪を除去する際に、前記揺動軸の移動量を変化させて、前記ワイパブレードの先端部の軌跡がジグザグ又は蛇行して払拭動作するように前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する着雪除去ステップと、
    を含む払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法。
  10. 前記着雪除去ステップは、前記第２出力軸の回転角度の範囲を小さくすることにより前記揺動軸の移動量を小さくし、前記第２出力軸の回転角度の範囲を大きくすることにより前記揺動軸の移動量を大きくする請求項８又は９記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法。
  11. 前記伸縮ステップは、前記第１出力軸の回転角度に対する前記第２出力軸の回転角度を、前記揺動軸の移動量が最大になるように定めた最大マップを用いて前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御し、
    前記着雪除去ステップは、前記第１出力軸の回転角度に対する前記第２出力軸の回転角度を、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量が前記最大マップに対して変化するように定めた着雪除去マップを用いて前記第１モータ及び前記第２モータの回転を制御する請求項８〜１０のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法。
  12. 前記着雪除去ステップは、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が取得した画像データ中の白色を示す画素の数が所定数以上の場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる請求項８〜１１のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法。
  13. 前記着雪除去ステップは、前記第１モータ及び前記第２モータの少なくともいずれか１つが過負荷となった場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる請求項８〜１１のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法。
  14. 前記着雪除去ステップは、前記ウィンドシールドの着雪を除去するためのスイッチがオンになった場合に、前記ウィンドシールドの着雪を除去するために前記揺動軸の移動量を変化させて前記ワイパブレードを払拭動作させる請求項８〜１１のいずれか１項記載の払拭範囲可変ワイパ装置の制御方法。
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