JPH04356255A

JPH04356255A - 風防ワイパ等の掃引制御装置

Info

Publication number: JPH04356255A
Application number: JP2403986A
Authority: JP
Inventors: Guy Muller; ギュイ　ミュレ
Original assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Current assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1990-12-04
Publication date: 1992-12-09
Also published as: EP0432023B1; EP0432023A1; FR2655301A1; FR2655301B1; ES2045862T3; DE69002819D1; US5177418A; DE69002819T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械的掃引装置の作動
を制御するための装置に関する。詳しくは、本発明は、
自動車の風防ワイパ装置系に最も特定的に適用可能な前
記装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機械的掃引またはワイパ操作のため
の装置には、（イ）　選択された掃引特性に応じて時間
の関数として発生する電気的制御信号を生成するための
調整手段、および、（ロ）　ワイパ・モータと、前記モ
ータに対する制御機構と、前記モータの被駆動部分の位
置を検知するための検知器と、制御信号とこれに対応す
る検知された位置を表す関数信号との間の差異を示す電
気的誤り信号を前記モータ制御機構に与えるためのフィ
ードバック回路とからなる、少なくとも１個のワイパ制
御手段で構成されているものがあ。

【０００３】この新しい構成は、非常に重要なものであ
って、掃引装置の設計、例えば風防ワイパの取付けを、
著しく簡素化することになった。特に、機械的結合の必
要性が排除されている。

【０００４】また、実行し得る掃引またはワイパ操作の
、例えば多段階の速度、断続的な作動、および風防ワイ
パの中断位置の設定など、可能な様式の範囲が非常に拡
大されることになった。

【０００５】ところが、例外的な状況下では、制御装置
が、ワイパが掃引の弧状の軌跡の正しい位置に定位する
よう、適切な瞬間にモータを機能させることができない
旨判明することがある。このことは、単一の風防ワイパ
においても不都合であるが、ワイパが複数の場合は、そ
の結果、これらが互いに干渉し合うことがあることから
、重大な欠陥となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的は
、上記の問題点を解決することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、上記に規
定したの掃引制御装置に、更に、電気的誤り信号の振幅
を閾値と比較するためのコンパレータ、および、前記電
気的誤り信号の振幅が前記閾値を上回った場合に調整手
段を閉塞するための論理手段を設けることによって解決
される。

【０００８】実際的には、コンパレータは、絶対値で、
好ましくはディジタル信号によっても、作動するのに適
した種類のものとする。調整手段、位置検知器、フィー
ドバック回路、およびコンパレータは、すべて、ディジ
タル信号で作動することが特に好都合であるが、不可欠
というわけではない。この場合、各ワイパが運動する、
すなわち各ワイパの制御手段が指定する掃引の範囲は、
モータの制御機構および位置検知器の作動段階で、ある
いは前記フィードバック回路の一部を形成する付随的処
理手段において判断される。

【０００９】特に好適な１実施例においては、調整手段
は、タイマ、アドレス計数器、および、タイマが生成す
る計時パルスに応じてアドレス計数器によって指定され
る関数表を備えている。更に、電気的誤り信号の振幅が
閾値を上回った場合に、アドレス計数器への計時パルス
の伝送を中断させるように、論理手段が設けられている
。この閾値は、これをモータの最高制御電圧（または信
号）の１０分の１程度の分数に設定することができる。本明細書で後述する通り、作動形式の特に重要な箇所は
、上記において達成されるのである。

【００１０】以下に記載の、例示のみを旨とする本発明
の実施例の詳細な説明を、添付の図面を参照して検討す
ることによって、本発明のその余の特徴および利点は明
らかになるものと思われる。

【００１１】

【実施例】添付の図１は、本発明の基本的な特徴を開示
しており、この説明の一部と見なされる。したがって、
それは説明を単に補完するのみならず、本発明自体の定
義にも寄与するものである。

【００１２】図１には、複数のワイパ制御手段に共用の
調整手段（１）が示されている。これらのワイパ制御手
段（すなわちいわゆる「パス」）は、第１、第２、およ
び第３のパス［それぞれ（２Ａ）（２Ｂ）および（２Ｃ
）］を備えている。制御手段（１）はタイマ（１０）を
備えていて、論理積ゲート（１１）の入力部の一方がこ
れに接続され、その他方は通常は通導状態にあり、その
結果、ゲートがパルスをタイマ（１０）からアドレス計
数器（１２）へと伝送すると、今度は、それが関数表（
１３）にアドレスを与える。後者は、正弦関数を表すデ
ィジタル信号を計時パルスに応じて生成する。この関数
の周期は、ワイパの操作速度を規定し、かつ、タイマ（
１０）から発される計時パルスの頻度に基づく操作によ
って、これを調整することが可能である。正弦関数の１
回の半周期の間に計時パルスの伝送を制御することによ
って、風防ワイパに断続的作動を行わせることもできる
。

【００１３】上記の通り、関数表（１３）の出力として
利用可能な正弦関数の値は、それぞれパス（２Ａ）（２
Ｂ）および（２Ｃ）の一部を形成する加減算器（２０Ａ
）（２０Ｂ）および（２０Ｃ）の入力部に与えられる。本明細書の以下の説明では、パス（２Ａ）についてのみ
詳細に説明するが、他のパス（２Ｂ）および（２Ｃ）も
、その構造および作動方法は基本的に同様である。

【００１４】パスは、それぞれワイパ・モータ（２２Ａ
）を備えており、その周期的に運動する被駆動部分、す
なわち駆動軸（図面では円として描かれている）には、
ディジタル式の角度エンコーダ（２３Ａ）が取り付けら
れている。

【００１５】別の作動様式も可能ではあるが、本実施例
の目的としては、ディジタル式角度エンコーダの出力が
、関連するモータ（２２Ａ）から要求される全掃引角度
について標準化されていると考える。例えば、相異なる
掃引角度が３個のモータに求められる場合に、ディジタ
ル式角度エンコーダ（２３Ａ）（２３Ｂ）および（２３
Ｃ）からの出力範囲は、全体としては同一であり、かつ
それぞれについては、その連動するモータの全ワイパ掃
引角度に対応する。

【００１６】ディジタル式角度エンコーダ（２３Ａ）に
、上記のようにしてコードされたモータ軸の角位置の値
は、処理回路（２４Ａ）に伝送される。処理回路（２４
Ａ）は、必要に応じて、コード用信号を所望の形状にす
ることが可能で、もっぱらフィードバック・ループ（２
４Ａ）−（２０Ａ）におけるモータ速度を判断し、当業
界の技術の習熟者には公知の方法で、モータ速度の安定
性を維持する。処理回路（２４Ａ）の出力部は、個別的
に付設された加算器（２０Ａ）の第２の入力部に接続さ
れている。次いで、後者は、連動するモータの制御機構
（２１Ａ）にディジタル信号を送付する。このディジタ
ル信号は誤り信号として作用し、それに関わる制御機構
（２１Ａ）が、それに対応してモータの位置を、誤りの
修正につながる適当な方向に制御するよう操作する。

【００１７】ここで再び、各モータ制御機構（２１Ａ）
（２１Ｂ）および（２１Ｃ）は、それに関わるモータに
よって実行される掃引の範囲全体を判断しなければなら
ない。これらの制御機構は、異なる方法で作動するよう
にこれを構成することができる。モータ（２２）が直流
モータである場合に適当な一方法は、後者にパルス制御
信号を伝送することであって、制御パルスの数を、誤り
信号の振幅に対応させるのである。

【００１８】上記の通り形成されるフィードバック・ル
ープは、フランス国特許願第８９−０８４４２号明細書
に記載の方式で作動し、これをディジタル形態に改善し
たものである。このフィードバック・ループによって、
全体として各モータ（２２）の軸を、モータによって実
行されるワイパ掃引の範囲に限定されつつ、関数表（１
３）によって規定されるような方式で定位できるように
することになるのが理解されるものと思われる。単一の
関数表（１３）が存在するのみであることから、３個の
ワイパ制御回路（２Ａ）（２Ｂ）および（２Ｃ）は、必
然的に同調して作動することになる。

【００１９】ところが、ワイパの作動を妨害するような
摩擦力または障害物から生じる機械的抵抗に打ち勝つに
は、いずれか１個のモータのトルクが、制御信号がこれ
に与えられたにも拘わらず不充分であるという状況が出
来する可能性がある。本明細書に記載の実施例には、こ
のような問題点に対して巧妙な解決策が講じられている
。

【００２０】このためには、加減算器（２０Ａ）（２０
Ｂ）および（２０Ｃ）のそれぞれの出力部で生成される
誤り信号は、それぞれ一定の閾値信号が各々に入力され
ているディジタル式コンパレータ（３Ａ）（３Ｂ）およ
び（３Ｃ）にも個別的に伝送される。異なるコンパレー
タに与えられるディジタル閾値信号は、互いに異なるこ
とができる。本実施例では、誤り信号が同一である範囲
内で、かつ、いわゆる「下流部分」でなされる各モータ
の掃引の角度に適合して、上記の閾値は互いに同一であ
ることができる。

【００２１】コンパレータは、絶対値で作動する。すな
わち、コンパレータは、ほとんどの時間、比較的比重が
大きいディジタル信号のビット数で表される符号に関す
る情報は無視することになる。

【００２２】いずれか１個のコンパレータが、それに接
続されたワイパ制御手段（２Ａ）（２Ｂ）または（２Ｃ
）における誤り信号が閾値を上回ったことを検出すると
、論理和ゲート（４）を通過したその出力信号が、論理
積ゲート（１１）の第２の入力部を不通導状態にさせて
、タイマ（１０）からアドレス計数器（１２）および関
数表（１３）へのパルスの伝送を閉塞する。その結果、
調整信号は、いずれか１個のコンパレータがその閾値を
上回る誤り信号を検知し続ける限り、その瞬間の値を維
持し続ける。

【００２３】モータが打ち勝つことはできるが、その正
常な作動の場合に期待されるよりも遅い速度となる程度
に過剰な摩擦が生じた場合は、誤り信号は次第に減衰し
、それが閾値を下回るに至れば、異なるパス（２Ａ）（
２Ｂ）および（２Ｃ）の同調的作動に復帰することが可
能となる。

【００２４】他方、モータが打ち勝ち得ない何らかの障
害物が装置系の途上に存在する場合は、風防ワイパ装置
系は、すべてのパスが完全に作動保留状態となる。その
瞬間に、ある種の警報信号が適切な種類の外部作動ユニ
ットに伝送されることができ、その結果、後者は障害物
の除去に働くことになる。最も想定が容易な状況は、冬
季に、自動車の風防ワイパの運動が降雪によって阻止さ
れる場合である。その場合、警報信号は、例えば、除雪
操作を開始させるように働くことも可能であって、それ
によって、風防ワイパ装置系は再び正常に作動できるよ
うになる。

【００２５】上記に説明の実施例においては、ディジタ
ル機能の全部または一部をマイクロプロセッサ形式の装
置中で実行できることが当然考えられる。また、本発明
をディジタル型の実施例ではなく、アナログ型の実施例
に等しく適用することもできる。その場合は、調整手段
（１）を、制御された鋸歯状パルス発生器に正弦波発生
器を接続して、鋸歯状波を積分するよう構成することも
できる。加減算機構（２０）には演算増幅器が用いられ
る。その際、角度エンコーダは、ループ処理回路（２４
）と同様、ディジタル型またはアナログ型のいずれとす
ることもできる。

【００２６】いずれの場合でも、ワイパ制御手段、例え
ば（２Ａ）（２Ｂ）および（２Ｃ）のすべてに共通の単
一の関数表（１３）を備える代わりに、そのような制御
手段のそれぞれに、専用の関数表（１３）を設けること
もまた可能である。このような方策は、より精巧な、あ
るいは異なるパスの間でわずかに相違する、ワイパ操作
機能を備えることが所望される場合に、これを採用する
ことができる。このような状況下では、異なるコンパレータ（３Ａ）〜
（３Ｃ）に対して異なる閾値電圧を設定することも可能
である。ワイパ操作の動きも、必ずしも正弦関数によら
ない特徴的な軌跡に従い得ることも当然理解されるもの
と思われる。

【００２７】典型的には、１１０゜を越える範囲の風防
ワイパの作動を実行することを目的として、最高制御電
圧が１０ボルト程度、すなわち掃引角度１度につき約１
００ミリボルトである直流モータを用いることが可能で
ある。現在までに発明者らによってなされた実験から、コンパ
レータに設定する閾値をモータに対する最高制御値の約
２０分の１とすることによって、満足すべき結果が得ら
れることが判明しているが、特定の適用状況に応じてこ
の値を変更することもできるものと思われる。本発明は
、ワイパ制御手段を１個しか備えていない風防ワイパの
配置に適用することも可能であるが、最も適切なのは、
パスを２個、更に特定的には３個備えた風防ワイパ装置
系、例えば、ある種の重量貨物自動車、またはその他の
大型トラックに共通して取り付けられるそれに適用する
ことである。

【００２８】上記において、この装置は、異常な事態に
対する監視装置を備えている。非常に好都合なことに、
これを正常な状況にも働かせて、ワイパの操作速度を適
正に維持することもできる。その場合、コンパレータの
閾値は、上記に提示したよりも低い値に設定される。そ
の結果、全く意外にも、同調して作動していた風防ワイ
パ装置が、正常よりも高い摩擦力に一時的に遭遇した場
合に、互いに関連し合うことが明らかにされている。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一好適実施例の回路図である。

【符号の説明】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　（イ）　選択された掃引特性に応じて
時間の関数として発生する電気的制御信号を生成するた
めの調整手段（１）、および、（ロ）　ワイパ・モータ
（２２）と、前記モータに対する制御機構（２１）と、
前記モータの被駆動部分の位置を検知するための検知器
（２３）と、制御信号とこれに対応する検知された位置
を表す関数信号との間の差異を示す電気的誤り信号を前
記モータ制御機構に与えるためのフィードバック回路（
２０）（２４）とからなる少なくとも１個のワイパ制御
手段（２Ａ）（２Ｂ）または（２Ｃ）で構成されている
、風防ワイパ等の掃引制御装置であって、前記電気的誤
り信号の振幅を閾値と比較するためのコンパレータ（３
Ａ）（３Ｂ）（３Ｃ）と、前記電気的誤り信号の振幅が
前記閾値を上回った場合に、前記調整手段を閉塞するた
めの論理手段（４）（１１）とを備えていることを特徴
とする風防ワイパ等の掃引制御装置。
【請求項２】　　制御信号に呼応して制御されるワイパ
制御手段（２Ａ）（２Ｂ）および（２Ｃ）のうちの少な
くとも２個と、論理和機能（４）を用いて前記調整手段
の閉塞を制御するためのコンパレータ（３Ａ）（３Ｂ）
および（３Ｃ）のうちの少なくとも２個とを、更に備え
ていることを特徴とする請求項１記載の風防ワイパ等の
掃引制御装置。
【請求項３】　　コンパレータ（３）が絶対値で作動す
るようになっていることを特徴とする請求項１記載の風
防ワイパ等の掃引制御装置。
【請求項４】　　閾値が、モータの最高制御電圧の１０
分の１程度の分数に相当することを特徴とする請求項１
記載の風防ワイパ等の掃引制御装置。
【請求項５】　　フィードバック回路（２４）が、モー
タの被駆動部分の位置および速度に関して関数信号を生
成するようになっていることを特徴とする請求項１記載
の風防ワイパ等の掃引制御装置。
【請求項６】　　調整手段（１）、位置検知器（２３）
、フィードバック回路（２０）（２４）、およびコンパ
レータ（３）が、ディジタル信号に基づいて作動し、掃
引の範囲がモータの制御機構および位置検知器の作動段
階で判断されるようになっていることを特徴とする請求
項１記載の風防ワイパ等の掃引制御装置。
【請求項７】　　調整手段（１）が、タイマ（１０）、
アドレス計数器（１２）、および、計時パルスに応じて
アドレス計数器からアドレスが与えられる関数表（１３
）を備え、かつ論理手段（１１）が、アドレス計数器へ
の計時パルスの伝送を中断させるようになっていること
を特徴とする請求項６記載の風防ワイパ等の掃引制御装
置。