JPH09502141A - 例えば車両のウィンドーワイピング装置を制御する方法、この方法を実行するための制御装置、および車両のガラス面をワイピングするための同時タイプまたは同期タイプの被制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、例えば車両のウィンドーワイピング装置を制御する方法に関する。また本発明は、上記の方法を実施するための制御装置、および車両のガラス表面をワイピングするための同時または同期タイプの被制御装置に関する。本発明の制御装置は、装置（１）において安定状態に戻す低レベル制御モジュール（３）を含んでいる。この低レベル制御モジュール（３）からの指令信号は、開ループとして作動する中間レベル制御モジュール（８）によって発生される。外乱は、高レベル制御モジュール（１２）によって補償され、この制御モジュール（１２）は、制御動作収束させるよう、指令信号を変更する。この指令信号の変更は、負荷が増した時、指令信号の伝播レートを減少することにより行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 例えば車両のウィンドーワイピング装置を制御する方法、 この方法を実行するための制御装置、および 車両のガラス面をワイピングするための同時タイプ または同期タイプの被制御装置 本発明は、例えば車両のウィンドーワイピング用等の装置を制御する方法に関 する。また本発明は、本発明の方法を実行するための制御装置、および車両のガ ラス表面をワイピングするための同時または同期タイプの被制御装置に関する。 本発明は、電気機械式被制御装置、特に車両のガラス表面、例えば車両のフロ ントウィンドーまたはリアウィンドーをワイピングするための装置の開発に伴っ て生じた問題に対する解決策を提供するものである。 自動車業界の特定の技術的および経済的環境に起因し、車両の機器のための新 しい電気機械式製品の開発は、特にコスト、開発時間、製造、操作およびメンテ ナンスが簡単さ等の点における厳しい条件を満たさなければならない。 この技術分野では、電動モータ、例えば、常時同一方向に回転する直流モータ 、およびモータの回転運動を、１つまたは複数のウィンドーワイパーの振動運動 に変換するための機構を含むウィンドーワイピング装置が知られている。このよ うな変換機構は、例えば平行四辺形タイプのリンクを含むか、一体的なクランク システムを備えた構造からなっている。 しかし、ウィンドーワイピングの技術的条件は、このような装置を、各々の特 定の用途、例えば車両の各タイプに対して特別に開発しなければならないことで ある。従って、フロントウィンドーの形状、ウィンドーワイパーの性質、および この装置を装備した車両の速度および空気力学的特性は、ウィンドーワイピング 装置の研究を行う上で、また前記装置に対する新しい工業的な製造設備を設計す る上でのパラメータとなっている。 ここで、ウィンドーワイピング機能は、ユーザーが直接認識するものではない ので、製造者は、このような特殊な自動車の機能のコストを最小にしようという 傾向がある。従って、この機能に関連するコストが増し、また作業時間がかかる ことは、受け入れられないものである。 これらの欠点を克服するため、従来、ある特殊な製品が求める仕様を除く仕様 に、制御原則を容易に適応できるようにした被制御装置が提案されている。 特に、フランス国特許第2,655,301号における提案では、図３に示されている ようなウィンドーワイピングシステムのための被制御ウィンドーワイピング装置 において、各ブレード３１または３２をガラス３０に当接し、このブレードを、 独立した電動モータ３３または３４によって作動させ、この電動モータの制御則 を、軌道テーブル内に予め記憶しておき、このテーブルを、所定のレートで読み 出すようになっている。 この装置によると、種々のタイプの車両に適応可能な装置を提供することがで きる。これに関連し、テーブル内に予め記録され、コンピュータ３５のメモリ内 に保持するコマンド信号の形態で、各タイプの車両に適応される制御則を定義す ることが可能である。 しかし、この種の装置を使うと、特にウィンドーワイパーが受ける負荷の変動 によって装置が影響されないようにするために、制御上の注意を払うことが必要 となる。 これに関連し、制御則は、物理的な装置に外部から加えられる外部の攪乱につ いて予め考慮しなければならない。従って、本発明が解決しようする問題の１つ は、外部の攪乱に対して、安定かつ影響されない装置を提供することである。 フロントガラスをワイピングする複数のウィンドーワイパーを有する装置では 、２つのウィンドーワイパーを別々に制御する場合、これら２つのウィンドーワ イパーは、異なる応力を受け、互いに干渉する恐れがあるという事実について検 討する必要がある。従って、各ウィンドーワイパー用の制御信号が、禁止位置、 例えば他方のワイパーが占めている位置に達しないように、この制御信号を禁止 するための回路を設けなければならない。 これに関し、各ウィンドーワイパーは、一方のワイパーと他方のワイパーとの 間で、性質が異なりかつ大きさが異なる可能性のある外部の攪乱を受ける。例え ば、ワイパーの一方のスイープ領域内のガラス面に落ち葉がついていたり、また は横風があると、２つのワイパーが受ける応力は非対称となることがある。この 非対称性により、ワイパーの一方が低速となり、ワイパーを衝突させる原因とな る。このような衝突は、当業者の専門用語では干渉と呼ばれている。 本発明の目的は、単一ワイパーの制御に関する問題、また同時モードまたは同 期モードのいずれかで複数のワイパーを制御することに関する問題に対する解決 策を提供することにある。 さらに、本発明は、少なくとも１つのワイパーブレードを、車両のガラス表面 に押圧して、電動モータにより駆動し、かつメモリテーブル内に少なくとも１つ の指令信号が予め記録されている、特に車両のガラス表面をワイピングするため の装置の制御方法に関するものである。 本発明の１つの特徴によれば、この制御方法は、次の工程、すなわち、 （ａ）安定状態に戻すように、前記指令信号に基づき第１レートで指令信号を 伝播し、制御規則を実行する工程と、 （ｂ）モータの電源回路における飽和状態を検出する工程と、 （ｃ）飽和状態が検出された際、電動モータが受ける障害、すなわち、負荷に 関連して被制御装置が受ける障害を考慮するように、指令信号の伝搬レートを変 更する工程とを備えている。 本発明の別の特徴は、下記の事項またはそれらの組み合わせにある。 ・指令信号の伝播レートを変更する工程は、電動モータにかかる負荷が増加す ると、前記第１レートよりも細い第２レートでメモリテーブル内に予め記録され ている指令信号の値を読み出すことからなっている。 ・メモリテーブルを読み出すタイミングは、急激な変化を避けるように、ｎ回 （ｎは制御されるウィンドーワイピングシステムに対して採用されたモデルの次 数に等しい）微分可能な読み出し信号によって与えられる。 また本発明は、３つのレベルの制御に対応する下記の３つの制御モジュールか ら成る、本発明の方法を実行するための装置に関するものである。すなわち、 ・安定化ループ回路とモータ用電源回路とを含み、閉ループとして作動する低 レベル制御モジュールと、 ・少なくとも１つのメモリテーブル内の前記指令信号を読み出すことにより、 低レベル制御モジュールの指令信号を発生するための回路を含み、開ループとし て作動する中間レベルの制御モジュールと、 ・中間レベルの制御モジュールに印加された指令信号を変更するための回路を 含み、閉ループとして作動する高レベル制御モジュールとを備えている。 本発明の１つの特徴によれば、低レベル制御モジュールの安定化ループ回路は 、ワイパー位置を示す単一情報信号に対しフィードバックモードで作用する積分 比例（ＩＰ）ループ回路である。 本発明の１つの特徴によれば、指令信号は、下記の少なくとも２つの成分、す なわち、 ・ワイパー位置に対する指令信号（Ｔｂ）と、 ・モータ電圧指令信号（Ｕｍ）とを含んでいる。 本発明の１つの特徴によれば、高レベルモジュール内の指令信号変更回路は、 少なくとも２つの入力端を有し、この変更回路は、入力端においてモータの電源 回路によって発生された制御信号の飽和状態の検出を示す信号（Ｓａ）と、低レ ベル制御モジュールの安定化ループ回路によって発生されるモータを制御するた めの電圧信号（Ｕｃ）を、それぞれ受けるようになっている。 本発明の１つの特徴によれば、高レベルモジュールの指令信号変更回路は、制 御信号の飽和状態の検出を示す前記信号（Ｓａ）と、モータを制御するための前 記電圧信号（Ｕｃ）との間の差の時間（ｔ）に関するｎ次（ｎは被制御システム の特性のモデルの次数である）の積分を計算するための回路を含んでいる。 最後に、本発明は、上記した装置の少なくとも１つを含むことを特徴とする同 時タイプまたは同期タイプの、車両のガラス表面をワイピングするための被制御 装置を提供するものである。 より詳細には本発明は、少なくとも２つのウィンドーワイパーを含み、各ウィ ンドーワイパーは、１つの被制御デバイスによって制御され、各被制御デバイス は、 ・指令信号変更モジュールと、 ・指令信号発生モジュールと、 ・安定化ループ回路と、 ・電源回路と、 ・電気機械式アセンブリとを備え、 電圧制御信号は、各安定化ループ回路の出力端で取り込まれて、指令信号変更 回路の加算器の＋入力端へ送られ、 実電圧制御信号は、各電源回路の出力端で取り込まれて、前記指令信号変更回 路の加算器の−入力端子へ送られ、 各指令信号変更回路は加算器の出力端に生じる信号の時間に関するｎ次（ｎは 被制御システムの特性であるモデルの次数である。）の積分を計算するための回 路を備え、この回路は、同期化モジュールの入力端に送られる読み出し信号を発 生し、この同期化モジュールの出力端は、各指令信号発生モジュールに印加する べき指令信号を伝播するべきタイミングを示す読み出し信号（Ｓ）を発生するよ うになっていることを特徴とする同期タイプの被制御ウィンドーワイピング装置 を提供するものである。 本発明の利点は、所定の軌道に沿って、安定よく、かつ精度良く追従しうるこ とにある。 本発明の別の利点は、負荷および外部攪乱の外乱に影響されない制御機能を達 成できることにある。 下記の図面および説明を参照すれば、本発明の上記以外の特徴および利点につ いてより明瞭に理解できると思う。 図１は、本発明の方法を実施するための装置の概略図である。 図２は、本発明の方法を実施するための装置の好ましい実施例の部分図である 。 図３は、２本のウィンドーワイパーを備える自動車のウィンドーワイピング装 置の図である。 図４は、同時モードで自動車のウィンドーをワイピングするための被制御装置 を示す。 図５は、同期モードで自動車のウィンドーをワイピングするための被制御装置 を示す。 図面における各図は、本発明における明確な特徴のある要素を含んでいるので 、本発明の詳細な説明中に含まれているものとみなすべきである。従って、図面 は、発明の詳細な説明を補って、これを完全にする上で役立つだけではなく、必 要な場合、本発明を定義することにも寄与するものである。 まず、本発明を単一ワイパーの制御に適用するようにした場合の本発明の要旨 について説明する。 図３〜図５を参照して、本発明により、複数のブレードを、干渉の恐れを抑制 するように制御する上での問題点を、どのように解決できるかについて述べるこ とにする。 例えば、自動車のガラスの表面上のウィンドーワイパーブレードの位置制御に 適用される、本発明の制御方法は、自動システムの原理を活用して、ワイパーの 運動の制御を可能にし、もって、ワイパーの瞬間的な位置を設定可能にする調節 ループ、すなわち制御ループを利用している。 本例では、このシステムは、次ぎのような複数のサブシステムを含んでいる。 すなわち、アームとワイパーブレードとを備えるワイパーと、このワイパーを駆 動するための電動モータと、モータの減速ユニットと、ワイパーに加わる空気力 学的力、並びに、ワイパーブレードとガラスとの接触によって生じる摩擦力から 成る負荷とを備えている。 この装置は、制御値を発生するのに使用される１組の所定の制御指令信号を定 めるように反転された制御モデルを選択することにより、自動制御の法則に従っ て構成されている。装置の制御のためのモデルは、被制御機構（すなわち物理的 システム）が所定の軌道に従うべく制御されるように、自動装置の設計者によっ て定義される。 当分野における大部分の人によく知られているように、この自動装置は、つぎ のようにｎによって表示される次数を有すること特徴としている。次数ｎの装置 に対するモデルは、数学的には、次数ｎのマトリックス（行列）、すなわち、ｎ ×ｎによって表わされる。このマトリックスは、モデルの係数、またはパラメー タの値、例えば増幅器とみなした時のモータのゲインの値、ワイパーの剛性係数 の値、減速ユニットの減速比の値、モータの慣性の値等を含んでいる。このマト リックスは、装置の変換マトリックスとも称される。 このモデルのパラメータは、作動条件を考慮しうるように、後まで値を特定で きないような変数として残すこともできる。 従来技術では、後に値を特定するかかるパラメータは、特に大気条件（氷、雨 、 乾燥した天候等）、ワイパーブレードの摩耗等に依存するガラス上のワイパーブ レードの摩擦係数とされていた。従って、指令信号の式は変数を含み、この変数 の値は、この変数に対応する数値データに基づいて計算しなければならない。 これに関連し、指令信号を発生するようにモデルを反転するには、変換マトリ ックスを転置する数学的演算を行う。モデルのマトリックスが何らかの変数を含 む場合、このような演算を行うと、変数を含む算術式の形態をした指令信号の式 が得られる。マトリックスの転置を行うには、少なくとも所定の変動範囲（この 範囲は認められた変動範囲と称される）にわたって、モデル内の各変数に関し、 立証しなければならない所定の数学的条件を満足しなければならない。 従来技術ではモデル化されない効果を考慮するように、モデル内の係数の値を 変えることにより、作動するフィードバックループを、被制御装置内で利用する ことが知られている。これらの効果は、演繹的（a priori）にモデル化できな い経験的な種類のものでよい。 ウィンドーワイピング装置の場合、これらの効果は、例えば風、ガラス上のゴ ミ、または泥の存在等に起因する外乱に関連したものである。 従って、変換マトリックス内に存在するモデルの係数値を変更し、直接指令信 号の値を得るように、このマトリックスを再び転置するか、または上記変数を含 む算術式から、指令信号の値を計算するかのいずれかを行うことが必要である。 適応化とも称されるモデル内の係数の変更には、２つの主な欠点がある。 第１の欠点は、適応化ごとに実行しなければならないマトリックス転置計算が 複雑であることにあり、またこのマトリックス転置計算を行うには、計算能力が 大きく、従って高価な電子デバイスを必要とする。このデバイスの価格は、装置 に対して採用されるモデルの精度に比例する。 第２の欠点は、第１の欠点を同じ結果をもたらすもので、装置の変換マトリッ クス、すなわち装置からフローする指令信号の式が認められた変動範囲内に対応 せず、装置内の不安定ゾーン（この不安定性は、モデルのマトリックス内の不安 定極の存在によって決まり、従って発散することとなる。）に対応するような値 を発生し得るという点にある。その結果、装置の発散を回避するには、モデル内 の係数値が不安定ゾーンから離れるように、これら値の発生を、正確かつ厳密に 制御する必要がある。 このような条件により、自動車用として利用できる限られた計算手段では達成 が困難な調節方法を使用することが必要になる。これに関連し、ウィンドーワイ パー用の制御装置は、高価でない自律的部品、例えば過度に複雑なアルゴリズム の実現が可能でないような処理能力を有するマイクロプロセッサを中心として設 計しなければならない。 本発明の目的は、測定値がなくても、またこれら測定値に関する事前の知識が なくても、モデル内の係数の適応化を行うことなく、負荷および外乱に影響され ない被制御装置、例えば自動車のウィンドーワイピング装置を制御する方法を提 供することにある。 これに関連し、本発明の原理は、モータによって生じる問題、すなわち、負荷 に関連し、被制御装置によって生じる問題の関数として、指令信号の伝播レート を変えることからなっている。従って、この原理は、モデル内の係数の変更を不 要にするものである。 従って、制御するべき装置に対応する制御モデルを定義した後、例えば研究室 内での装置の較正中に、予め指令信号を計算する。次に、指令信号を作表化する 。すなわち、本発明のウィンドーワイパー装置の主要部品を構成するマイクロプ ロセッサのメモリ内のテーブルに、これら信号を入力する。 利点としては、指令信号を１回計算すれば、実験室で一般的に使用されている 大型計算装置を、この目的のために利用できるということである。その結果、実 際の装置をより正確にモデル化するように、多くのパラメータを考慮する装置に 対して、１つのモデルを使用することができる。このモデルは、実験室内で１回 だけ反転され、その後の係数の適応化は実行しないので、このモデルの複雑性は 、本発明においては、もはや欠点とはならない。 従って、装置のモデルの反転により実験室内で発生させられる指令信号は、作 表化される。装置の制御においては、この装置では、制御信号を含むメモリのテ ーブルを読み出すだけである。このような読み出しは、所定のレートで行われる 。 これに関連し、テーブル内のアドレスは、アドレス指定タイマーの関数として 逐次読み出され、この読み出しの頻度は、外部攪乱に従って指令信号を変更する ように、後で説明するように、アドレス指定パラメータに従って制御される。 この説明の残りの部分における「指令信号の変更」なる表現は、指令信号の伝 播レート、すなわちテーブルを読み出すレートの変更を意味し、装置のモデル内 のパラメータの値の変更を意味するものではない。 好ましい実施例においては、指令信号は、次のような２つの成分からなってい る。 すなわち、第１は、ワイパーの位置に対する信号Ｔｂ、第２は、モータの電圧 に対する信号Ｕｍである。 採用されるモデル内で定義されるようなワイパーに割り当てられる軌道は、実 際には、ワイパーの位置に対する単一指令信号以外の成分を含むことがある。従 って本発明における可能性のある実施例では、ワイパーに対する位置制御信号Ｔ ｂを、ワイパーの軌道に対する指令ベクトルと置換でき、この指令ベクトルは、 前記位置指令信号を含んでいるだけではなく、制限なしに、速度指令信号、加速 度指令信号なども含んでいる。 従って、マイクロプロセッサの内部タイマーのタイミングによって課される装 置の実時間ｔに注目するべきである。同様に、指令信号の伝播時間Ｔ、すなわち マイクロプロセッサのメモリのテーブルから指令値を読み出すタイミングも注目 すべきである。 先に述べたように、本発明の方法は、装置に対する外乱に従って、伝播時間Ｔ の値を変更することからなっている。 図１は、本発明の方法を実行するための装置の全体を示す。 この装置は、３つのレベルを有し、それらの各レベルは、正確な関数、すなわ ち、 ・調節ループを構成し、低レベル制御モジュールを構成する低レベル３と、 ・低レベルでの調節ループに対する指令信号を発生する機能を有する中間レベ ル８と、 ・前記指令信号を変更する目的を有するループを含む高レベル１２とを有する 。 次に、対応する制御モジュールを参照して、これら各レベルの機能および構造 についてより詳細に説明する。 被制御装置の低レベル３における制御モジュールは、一般的な条件では、ワイ パーの位置の瞬間的な値Ｐｍをフィードバックする閉ループを含む。この低レベ ルループ３は、安定化ループ回路と称される回路４と、制御するべき装置、すな わち、特にモータと減速ユニットとワイパーを含むアセンブリである装置１とを 含んでいる。 装置１は電源回路を含み、この電源回路の制御入力ターミナルには、アクセス 可能である。この電源回路は、直流電動モータのターミナルに接続されており、 電動モータの回転自在なシャフトは、ワイパーを駆動する減速ユニットに結合さ れ、ワイパーのブレードは、自動車のガラスの表面に当接している。 制御アンプとも称される電源回路は、幅変調されたパルスの双極性の信号波を 発生する。この給電信号波の幅は、実際の状況下でワイパーに加えたいモータト ルクおよび速度の値を決定する。この給電信号波の極性は、回転方向を決め、こ の給電信号波の極性を反転させることにより、ワイパーの各極性におけるストロ ークの終了時に、回転方向を反転させることができる。 安定化ループ回路４は、その入力端７において、指令信号の２つの成分Ｔｂお よびＵｍを受け、かつその出力端５において、モータ電圧のための制御信号Ｕｃ を発生し、この制御信号は、装置１内のモータのための電源回路の制限入力端へ 送られる。 本発明の好ましい実施例では、安定化ループ回路４は、比例積分フィードバッ ク回路であり、次のような３つの入力端子を有する。 ・ブレードの位置のための送信指令信号Ｔｂに対する入力端子。 ・モータ電圧指令信号Ｕｍのための入力端子。 ・モータ位置信号Ｐｍのための入力端子。 また装置１は、出力信号Ｐｍを発生するモータ位置センサを更に含んでいる。 好ましい実施例では、このモータ位置センサは、２つのホール効果セルを備え るセルからなり、これら２つのホール効果セルは、モータの位置を示し、更に可 能な場合には、モータの回転方向をも表示する信号を発生するように、セルから の２つの出力信号の適当な論理の組み合わせによって整形することにより信号を 発生する。 別の実施例では、このモータ位置センサは、電動モータを通過する電流の変動 を測定するための回路から成り、このセンサにより、モータの速度情報が推定さ れる。積分回路は、モータ位置信号Ｐｍすなわち軌道内のワイパー位置を表示す る信号を再生する。 第３の可能な実施例では、モータの出力シャフトに配置されたホール効果検出 器を用いて測定された速度Ｖｍを積分することにより、モータの位置Ｐｍの観察 が行われる。 このように、安定化ループ回路４は、モータ位置信号Ｐｍに対する入力端子６ を含み、この信号Ｐｍは、図には示されていないが、再構成回路とも称される観 察回路により、実際の軌道内のワイパーの実際の位置を表示する信号に変換され る。 簡略化した実施例では、モータ位置信号Ｐｍをワイパー位置信号に変換する再 構成回路は、ゲイン１／Ｎ（ここでＮは減速ユニットの減速比である）を有する 簡単な乗算器を含んでいる。 別の実施例では、１／Ｎの利得を有する乗算器の前に固定カルマンフィルタが 設けられている。このフィルタは、電動モータのトルク係数Ｋｃ、およびワイパ ーブレードキャリアの弾性剛性定数に依存する。 更に、装置１内の電源回路は、この電源回路の飽和を表示する信号Ｓａを発生 するための回路と結合されている。図１には示されていないこの回路は、実際に は、装置に大きな負荷が加えられていることを示す最大の指令信号が実行されて いることを検出する。 電源回路の飽和を表示する信号は、装置１の出力端において、飽和信号Ｓａの 形態として利用できる。 図２は、本発明の方法を実施するための装置の低レベル制御モジュール３のた めの安定化ループ回路４の好ましい実施例を示す。 図２に示されるこの安定化ループ回路は、再構成器の出力端から得られるワイ パーの位置の単一信号に対する積分比例（ＩＰ）フィードバックループである。 かかる回路は、被制御装置の低速部分の安定性を増すことを可能にする。 従って、図２の積分比例ループ回路は、安定性ループ回路４の入力端子６に印 加されるモータ位置Ｐｍに関するデータを補助にして、再構成回路によって再構 成されるワイパー位置信号のための入力端子２１を含んでいる。 更にこのループ回路は、図１の入力端子７に接続された入力端子２２をも含み 、この入力端子は、図１の入力端子７に接続されており、次のようにして装置１ を制御するのに必要な２つの同時指令信号の値ＴｂおよびＵｍを、図２の回路に 供給する。 ・入力端子２２ａにワイパー位置指令信号Ｔｂを送る。 ・入力端子２２ｂにモータ電圧指令信号Ｕｍを送る。 積分比例ループ回路は減算器２３を含み、この減算器の＋端子は、入力端子２ １からのワイパー位置信号を受け、同じく−端子は、入力端子２２ａから送られ る所定のワイパー軌道信号（すなわち本発明の簡単な実施例では位置指令信号） を受ける。この減算器２３の出力は、まず積分セル２４の入力端に接続され、次 に、図面中符号２６で示された、ゲインｋ３を有する乗算器に接続される。 積分機２４の出力端は、符号２５で表示されたゲインｋ１^*（１＋Ｎ＾２）を 有する乗算器に接続されている。ここで、Ｎ＾２は、モータのシャフトに結合さ れた減速ユニットの特性である減速比Ｎの２乗を示す。 図２における安定化ループ回路は、更に加算機２７を含み、この加算機２７の 入力端子は、乗算器２５の出力端子、乗算器２６の入力端子、およびモータ電圧 指令信号Ｕｍを受ける入力端子２２ｂに接続されている。 加算機２７の出力端子は、モータ電圧に対する制御信号Ｕｃを発生する図２の 安定化回路の出力端子に接続されている。 再度図１を参照すると、安定化ループ回路４の出力端５（図２に示された回路 の出力端２８に類似する）において、モータ電圧制御信号Ｕｃを利用できる。こ の信号は、まず物理的な装置１に対する電源回路の入力端２へ送られ、次に指令 信号を変更するための回路１３へ送られる。回路１３の機能については、高レベ ル制御モジュールと関連させて後に詳細に説明する。 図１は、中間レベル８における制御モジュールも示している。このレベルの制 御モジュールは、開ループとして作動し、この回路により、出力端子１０へ送ら れる指令信号を発生するための回路９を含んでいる。 この指令信号発生回路９は、ワイパー位置指令信号Ｔｂ、およびモータ電圧コ マンド信号Ｕｍを同時に発生することが好ましい。 すでに説明したように、本発明によれば、指令信号の発生は、先に入力された テーブル内の指令信号ＴｂおよびＵｍの瞬間的値を読み出すことによって行われ る。 これらテーブルの読み出しは、指令信号発生回路９の入力端子１１に印加され る読み出し信号のタイミングで実施される。 最後に、図１の被制御装置は、高レベル１２における制御モジュールを含んで いる。この制御モジュールは、まず、電源回路のための制御信号の飽和を表示す る検出信号Ｓａ、次に、モータ電圧制御信号Ｕｃをフィードバック信号として取 り込むことにより、閉ループとして作動する。 この信号Ｓａは、指令信号変更回路１３の第１入力端子１５で受信され、信号 Ｕｃは、前記回路１３の第２入力端１６で受信される。 指令信号変更回路１３は、中間レベル８における制御モジュール内の指令信号 発生回路９に送られる指令信号を変更するための信号を、その出力端子１４上に 発生する。既に述べたように、この信号は、本発明によれば、指令信号の瞬間的 な値を含むテーブルを読み出すための信号である。この信号は、指令信号が伝播 する時間Ｔを決定するという点で、時間と類似している。 指令信号に対する変更信号、すなわち、指令信号の伝播レートに対する変更信 号を急に変えることなく発生するには、伝播時間Ｔは、実時間に対してｎ回（ｎ は常に装置の次数と等しい）微分できるものでなければならないことが判ってい る。 指令信号の伝播レートの変動の急な変化は、ガラス面上のワイパーの運動にお ける急激な変化によって生じる。 本発明の好ましい実施例では、装置の次数は４である。従って、伝播時間Ｔを 、実時間ｔに関して４回微分できるようにする必要がある。これに関連し、伝播 時間Ｔの４回目の微分を変更する必要がある。 しかしながら実際には、Ｔが２以上である導関数における、ある項の前に生じ る係数が無視できるほど、小さくなるようにすることができる。 時間に関して４回微分でき、負荷の関数となっている伝播時間Ｔを有すること を確実にするには、理論的な制御信号とモータの飽和制御信号、すなわち、一般 的にはシステムに印加される制御信号の最大値との差の第４積分として、伝播時 間Ｔを定義することが有利である。 従って、指令信号を変更するための回路１３は、飽和信号Ｓａの後に外乱の発 生、特にガラス面上でのワイパーの変位に関連する摩擦作用の苛酷な増加に関連 する外乱の発生を考慮する。 装置に加えられる負荷が、その後採用したモデルで定義された値と一致する値 に戻るよう減少する際に、理論的制御信号とモータの制御信号との差は減少し、 指令信号の伝播の時間Ｔの値は、外乱がない時に適用される値ＴＯ、すなわち基 準値となる傾向がある。この値ＴＯは、例えば指令信号の伝播時間Ｔの計算時に 使用される少なくとも１つの積分係数の値として定義される。 本発明の方法における手順を説明するため、次の例を検討する。 モータの制御電圧に対する指令信号Ｕｍが、その瞬間において１０ボルトに等 しいと仮定する。すなわち、この所定時間にワイパー位置に対する指令信号Ｔｂ を発生するように、この信号がテーブルに書き込まれていると仮定すれば、この モータには、理論上１０ボルトを供給しなければならない。 更に、外乱、例えばフロントウィンドー上に雪が積もっているために、ワイパ ーが大きな負荷、すなわち何らかの理由により、最初に採用した装置のモデルに よってワイピングサイクル中に与えられる負荷よりも大きい負荷を、ワイパーが 受けると仮定する。 ワイパー位置指令信号Ｔｂと一致する実際の軌道を維持するには、低レベルの 安定化ループは、例えば１４ボルトに等しいモータ制御信号Ｕｃを発生し続ける 。このことは、ワイパーに加えられている負荷に打ち勝つには、電動モータには 、モータ電圧制御指令信号Ｕｍによって提供されるような１０ボルトではなく、 １４ボルトを供給しなければならない。 最後に、バッテリー電圧は、この時間に１２ボルトと等しいと仮定する。この モータに対する給電回路は、１２ボルト（この値はモータ用給電回路の飽和値Ｓ ａである）よりも大きな実際の制御電圧を発生することはできない。 一方の１４ボルトの必要とされる電圧と、他方の１２ボルトの利用可能な電圧 との間の差により、エラー信号が形成され、指令信号の伝播時間は、このエラー 信号に基づき、本発明の原理に従って変更される。 モータが作動し始め、モータへの制御信号の飽和によって大きな負荷が認めら れない時は、指令信号の伝播は低速となる。 モータの制御信号が飽和しない時は、（基準伝播時間ＴＯにリンクした）一定 レートに指令信号の伝播は維持される。 図３は、既に説明したように、２つの別々のウィンドーワイパー３１および３ ２を含むワイピング装置を示す。本発明の制御方法は、かかる装置におけるワイ パー制御に有利に適用できる。このワイピング装置は、同時モードと同期モード と称される２つの異なるモードで制御することが可能である。 同時モードとは、各ワイパーの制御が、他方のワイパーの制御とは完全に独立 されているようなモードであり、使用される制御規則は、外乱の発生を考慮する ようになっている。 同期モードとは、各ワイパーの制御を他方のワイパーの挙動とリンクされたパ ラメータを積分することにより、各ワイパーの制御を管理するよう、特に他方の ワイパーの挙動に関する少なくとも１つの情報信号に応答して、各ワイパーの制 御を管理するものである。この同期モードにより、干渉の問題に対し、改善され た解決案が与えられる。 図４は、同時モードの制御と関連させて、本発明の方法を実施するようにした 、自動車の運動をワイピングするための被制御装置の図を示す。 このウィンドーワイピング装置は、スクリーンワイパー５０または５１ごとに 、指令信号変更モジュール５３または５３’と、指令信号発生モジュール５４ま たは５４’と、安定化ループ回路５５または５５’と、装置のための電源回路５ ６または５６’と、前記装置、すなわち電気機械式アセンブリ５７または５７’ とを含んでいる。 この電気機械式アセンブリは、電動モータと、機械式減速ユニットと、ウィン ドーワイパーと、ワイパー操作中のガラス面に加わるウィンドーワイパーの押圧 力から成る負荷を含んでいる。 モータ制御用の電圧信号Ｕｃは、安定化ループ回路５５または５５’の出力端 で取り込まれ、指令信号変更モジュール５３または５３’内の加算器の＋入力端 へ送られる。 実電圧制御信号Ｕｒは、電源回路５６または５６’の出力端で取り込まれ、指 令信号変更回路５３または５３’内の加算器の−入力端子へ送られる。 加算器の出力端に発生するエラー信号は、指令信号の値を含むメモリテーブル を読み出すための信号を発生するよう、（４次の装置に対して）４回積分される 。 指令信号の伝播時間を示すこの読み出された信号は、指令信号を発生するよう 、モジュール５４の入力端へ送られる。 図５は、同期モードで制御されるウィンドーワイピング装置に対する本発明の 適用例を示す。 本発明の１つの特徴によれば、２本または３本のワイパーは、それぞれ専用の モータによって駆動される。各ワイパーの作動状態は、他のワイパーと同期する ように、制御規則を制御するようになっている。 従って、このワイピング装置は、並列接続された複数の被制御装置６０、６１ 、６２、....を含んでいる。 各被制御装置は、図４に示すような種類のものであり、図５の表示を用いれば 、それぞれ、 ・指令信号変更モジュール６７₁、６７₂、６７_i....と、 ・指令信号発生モジュール６３₁、６３₂、６３_i、....と、 ・安定化ループ回路６４₁、６４₂、６４_i、....と、 ・物理的システムの電源回路６５₁、６５₂、６５_i、....と、 ・電気機械式アセンブリ６６₁、６６₂、６６_i、....とをそれぞれ含んでいる 。 ・電圧制御信号Ｕｃ_iは、各安定化ループ回路６４_iの出力に取り込まれ、指令 信号変更モジュール６７_i内の加算器の＋入力端へ送られる。 同様に、実電圧信号Ｕｒ_iは、各電源回路６５_iの出力端に取り込まれ、上記信 号変更モジュール６７_i内の加算器の−入力端子へ送られる。 本明細書において先に述べたように、ワイパーに加わる負荷が大きくなると、 実電圧制御信号Ｕｒ_iは、一般モータに対する電源回路の飽和値と等しくなる。 各指令信号変更モジュール６７_iの加算器の出力端に発生する各読み出し信号 Ｅ_iは、同期化モジュール６８の入力端へ送られ、このモジュール６８の出力端 は、各指令信号発生モジュール６３_iに印加するべき指令信号の伝播のタイミン グを示す読み出し信号Ｓを発生する。 従って、この読み出し信号Ｓは、並列接続された被制御装置６０，６１、６２ ....のすべてに共通である。 同期モジュール６８は、その入力端に印加される読み出し信号の最小値Ｅ_iを 検出し、この最小値を、その出力端にコピーするための回路である。したがって 、信号Ｓは受けている負荷に打ち勝つよう、ワイパーのうちのいずれかの１つが 必要とする最小スピードに対応するレートで、すべての指令信号の伝播を制御可 能にする。 本発明の別の可能な実施例では、同期モジュールは、制御電圧信号Ｕｃ_iと実 制御電圧信号Ｕｒ_iとの間の差で決まるエラー信号全体に直接作用してもよい。 この実施例では、共通同期化モジュールが、各指令信号変更モジュール内の加 算器の出力端子から生じたエラー信号を受け、最大エラー信号（その値は指令信 号変更モジュール６７_iのうちの各々の制御入力端へ再送信される）を決定し、 コピーすることにより同期化を保証するようになっている。 以上、本発明のウィンドーワイピング装置について説明した。しかし、本発明 は、任意の被制御装置、特に電気機械式装置に適用可能であることは明らかであ る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つのワイパーブレード（３１、３２）を車両のガラス表面（ ３０）に押圧して、電動モータ（３３、３４）によって駆動し、メモリテーブル 内に、少なくとも１つの指令信号が予め記録されている、特に車両のガラス表面 をワイピングするための装置の制御方法であって、 （ａ）安定状態に戻すように、前記指令信号に基づき第１レートで指令信号を 伝搬し、制御規則を実行する工程と、 （ｂ）モータの電源回路における飽和状態を検出する工程と、 （ｃ）飽和状態が検出された際、電動モータ（３３、３４）が受ける障害、す なわち負荷に関連して被制御装置が受ける障害を考慮して、指令信号の伝播レー トを変更する工程とを含んでいることを特徴とする制御方法。 ２．指令信号の伝播レートを変更する工程が、電動モータにかかる負荷が増加 すると、前記第１レートよりも細い第２レートでメモリテーブル内に予め記録さ れている指令信号の値を読み出すことから成ることを特徴とする、請求項１記載 の方法。 ３．メモリテーブルを読み出すタイミングが、急激な変化を避けるように、ｎ 回（ｎは制御されるウィンドーワイピング装置に対して採用されたモデルの次数 に等しい）微分可能な読み出し信号によって与えられることを特徴とする、請求 項２記載の方法。 ４．３つのレベルの制御に対応する３つの制御モジュール、すなわち、 ・安定化ループ回路（４）とモータ用電源回路とを含み、閉ループとして作動 する低レベル制御モジュール（３）と、 ・少なくとも１つのメモリテーブル内の前記指令信号を読み出すことにより、 低レベル制御モジュール（３）の指令信号を発生するための回路（９）を含み、 開ループとして作動する中間レベルの制御モジュール（８）と、 ・中間レベルの制御モジュールに印加された指令信号を変更するための回路（ １３）を有し、かつ閉ループとして作動する高レベル制御モジュール（１２）と を含むことを特徴とする、請求項１記載の制御方法を実行するための装置。 ５．低レベル制御モジュール（３）の安定化ループ回路が、ワイパー位置を示 す単一情報信号に対しフィードバックモードで作用する積分比例（ＩＰ）ループ 回路であることを特徴とする、請求項４記載の装置。 ６．指令信号が少なくとも２つの成分、すなわち、ワイパー位置に対する指令 信号（Ｔｂ）と、モータ電圧指令信号（Ｕｍ）とを含むことを特徴とする、請求 項４記載の装置。 ７．高レベルモジュール（１３）内の指令信号変更回路（１３）が、少なくと も２つの入力端を有し、この変更回路は、それら入力端においてモータの電源回 路によって発生された制御信号の飽和状態の検出を示す信号（Ｓａ）と、低レベ ル制御モジュール（３）の安定化ループ回路（４）によって発生されるモータを 制御するための電圧信号（Ｕｃ）を、それぞれ受けるようになっていることを特 徴とする、請求項４記載の装置。 ８．高レベルモジュール（１２）の指令信号変更回路が、制御信号の飽和状態 の検出を示す前記信号（Ｓａ）と、モータを制御するための前記電圧信号（Ｕｃ ）との間の差の時間（ｔ）に関するｎ次（ｎは、被制御システムの特性のモデル の次数である）の積分を計算するための回路を含むことを特徴とする、請求項７ 記載の装置。 ９．請求項４記載の装置の少なくとも１つを含むことを特徴とする、同時タイ プまたは同期タイプの車両のガラス面をワイピングするための被制御装置。 １０．少なくとも２つのウィンドーワイパーを含み、各ウィンドーワイパーは 、１つの被制御デバイスによって制御され、各被制御デバイスは、 指令信号変更モジュール（６７₁、６７₂、６７_i、....）と、 指令信号発生モジュール（６３₁、６３₂、６３_i、....）と、 安定化ループ回路（６４₁、６４₂、６４_i、....）と、 電源回路（６５₁、６５₂、６５_i....）と、 電気機械式アセンブリ（６６₁、６６₂、６６_i、....）とを備え、 電圧制御信号（Ｕｃ）は、各安定化ループ回路（６４_i）の出力端で取り込ま れ、指令信号変更回路（６７_i）の加算器の＋入力端へ送られ、 実電圧制御信号（Ｕｒ_i）は、各電源回路（６５_i）の出力端で取り込まれ、前 記指令信号変更回路（６７_i）の加算器の−入力端子へ送られ、 各指令信号変更回路（６７_i）は、加算器の出力端に生じる信号の時間に関す るｎ次（ｎは、被制御装置の特性であるモデルの次数である）の積分を計算する ための回路を備え、この回路が、同期化モジュール（６８）の入力端に送られる 読み出し信号（Ｅ_i）を発生し、この同期化モジュールの出力端は、各指令信号 発生モジュール（６３_i）に印加すべき指令信号を伝播すべきタイミングを示す 読み出し信号（Ｓ）を発生するようになっていることを特徴とする、請求項９記 載の同期タイプの被制御ウィンドーワイピング装置。