WO2024237205A1

WO2024237205A1 - 払拭装置

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Publication number: WO2024237205A1
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Inventors: 俊之天笠
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Filing date: 2024-05-10
Publication date: 2024-11-21
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Abstract

ワイパブレードと他部材との干渉リスクを低減することが可能な払拭装置を提供する。　所定の駆動信号によって動力源を駆動することによってワイパブレードを往復運動させるとともに、前記ワイパブレードに作用する風圧に応じて前記駆動信号を変化させることにより前記ワイパブレードの反転位置を補正する払拭装置であって、車速に基づく第１の風圧推定値と、駆動信号に基づく第２の風圧推定値とを取得し、第１の風圧推定値が第２の風圧推定値よりも大きい場合は、第１の風圧推定値に基づいて反転位置を補正し、第１の風圧推定値が第２の風圧推定値以下の場合には、第２の風圧推定値に基づいて反転位置を補正する駆動制御部を備える。

Description

払拭装置

　本発明は、払拭装置に関する。

　周知のように、各種の車両にはフロントガラスやリヤガラスの表面（被払拭面）上の雨水を払拭する払拭装置が搭載されている。この払拭装置は、モータ（動力源）によってワイパブレードを往復運動させることにより被払拭面上の雨水を払拭する。このような払拭装置の一例として、下記特許文献１には車両速度及び／又は払拭速度から得られる風負荷に応じてモータの制御信号を変化させることにより、被払拭面を均一に払拭するウィンドウ払拭装置が開示されている。

特表２００２－５１２９１９号公報

　ところで、車両速度に応じてモータの制御信号を変化させる技術では、横風（ワイパブレードに対する向かい風や追い風）の影響に対応することができない。すなわち、車両速度に応じて制御信号を変化させる技術では、例えばワイパブレードが追い風を受けた場合にワイパブレードのオーバーランが大きくなり、この結果としてワイパブレードが車両のピラー等の他部材との干渉を引き起こすおそれがある。

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ワイパブレードと他部材との干渉リスクを低減することが可能な払拭装置の提供を目的とするものである。

　上記目的を達成するために、本発明では、払拭装置に係る第１の解決手段として、所定の駆動信号によって動力源を駆動することによってワイパブレードを往復運動させるとともに、前記ワイパブレードに作用する風圧に応じて前記駆動信号を変化させることにより前記ワイパブレードの反転位置を補正する払拭装置であって、車速に基づく第１の風圧推定値と、前記駆動信号に基づく第２の風圧推定値とを取得し、前記第１の風圧推定値が前記第２の風圧推定値よりも大きい場合は、前記第１の風圧推定値に基づいて前記反転位置を補正し、前記第１の風圧推定値が前記第２の風圧推定値以下の場合には、前記第２の風圧推定値に基づいて前記反転位置を補正する駆動制御部を備える、という手段を採用する。

　本発明では、払拭装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記駆動信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であり、前記駆動制御部は、前記ＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて前記第２の風圧推定値を取得する、という手段を採用する。

　本発明では、払拭装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記デューティ比は、前記ワイパブレードの往路又は復路の所定期間における平均値である、という手段を採用する。

　本発明では、払拭装置に係る第４の解決手段として、上記第１～第３のいずれかの解決手段において、前記動力源は、１つ又は２つ設けられており、１つの前記動力源で１又は２つの前記ワイパブレードを往復運動させ、２つの前記動力源で２つの前記ワイパブレードを個別に往復運動させる、という手段を採用する。

　本発明によれば、ワイパブレードと他部材との干渉リスクを低減することが可能な払拭装置を提供することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る払拭装置Ａの機能構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係る払拭装置Ａの動作を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態における反転位置の補正基準変更を示す特性図である。本発明の第２実施形態に係る払拭装置Ｂの機能構成を示すブロック図である。

〔第１実施形態〕
　図１～図３を参照して本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態に係る払拭装置Ａは、ガソリン自動車、ハイブリッド自動車又は電気自動車等、各種の車両に搭載され、フロントガラスやリヤガラス等の被払拭部材の表面（被払拭面）に付着する雨水を払拭する装置である。

　この払拭装置Ａは、図１に示すように、一対のワイパブレード１ａ、１ｂを動力源である一対のモータ７ａ、７ｂで個別に駆動する２モータ駆動方式を採用している。すなわち、第１実施形態に係る払拭装置Ａは、動力源が２つ設けられており、２つの動力源で一対のワイパブレード１ａ、１ｂを個別に往復運動させるものである。

　この払拭装置Ａは、図示するように、一対のワイパブレード１ａ、１ｂと、一対のワイパアーム２ａ、２ｂと、一対のモータ７ａ、７ｂと、を備える。なお、図１の各符号において、「ａ」は車両の運転席側に存在又は関連する部材や部分を示している。また、図１の各符号において、「ｂ」は車両の助手席側に存在又は関連する部材や部分を示している。

　一対のワイパブレード１ａ、１ｂは、図示するように、フロントガラスＷ（被払拭物）上に載置された棒状部材である。一対のワイパブレード１ａ、１ｂは、フロントガラスＷの表面（被払拭面）に当接しており、被払拭面上を往復運動（揺動運動）することにより被払拭面上に付着した雨水を払拭する。この図１において、符号Ｒａは運転席側のワイパブレード１ａの払拭範囲であり、符号Ｒｂは助手席側のワイパブレード１ｂの払拭範囲である。

　運転席側の払拭範囲Ｒａは、ワイパブレード１ａの下反転位置から上反転位置に亘るとともに、運転席側のワイパ軸３ａを支点とするワイパブレード１ａの移動範囲である。これに対して、助手席側の払拭範囲Ｒｂは、ワイパブレード１ｂの下反転位置から上反転位置に亘るとともに、助手席側のワイパ軸３ｂを支点とするワイパブレード１ｂの移動範囲である。

　一対のワイパブレード１ａ、１ｂは、払拭範囲Ｒａ、Ｒｂにおける往復運動において、下反転位置及び上反転位置において所定期間に亘って停止する。具体的には、一対のワイパブレード１ａ、１ｂは、下反転位置から上反転位置に向かって移動すると、上反転位置において所定の停止期間Ｔに亘って一旦停止し、この停止期間Ｔの経過後に上反転位置から下反転位置に向かって移動する。

　一対のワイパブレード１ａ、１ｂは、一対のモータ７ａ、７ｂによって駆動されることによって払拭範囲Ｒａ、Ｒｂに亘る往復運動を行うので、下反転位置及び上反転位置は一対のモータ７ａ、７ｂによって設定される。詳細については後述するが、下反転位置及び上反転位置は、車両の速度（車速）又は一対のワイパブレード１ａ、１ｂを各々駆動する一対のモータの駆動信号に応じて補正される。

　一対のワイパブレード１ａ、１ｂは、一対のワイパアーム２ａ、２ｂを介して一対のモータ７ａ、７ｂと機械的に接続されている。すなわち、運転席側のワイパブレード１ａは、運転席側に設けられたワイパアーム２ａを介してモータ７ａに接続されている。助手席側のワイパブレード１ｂは、助手席側に設けられたワイパアーム２ｂを介してモータ７ｂに接続されている。

　一対のワイパアーム２ａ、２ｂは、図示するように棒状部材であり、一端が一対のワイパブレード１ａ、１ｂの途中部位に接続されており、他端が一対のワイパ軸３ａ、３ｂに接続されている。すなわち、運転席側のワイパアーム２ａは、一端が運転席側のワイパブレード１ａの途中部位に接続され、他端が運転席側のワイパ軸３ａに接続されている。

　一方、助手席側のワイパアーム２ｂは、一端が助手席側のワイパブレード１ｂの途中部位に接続され、他端が助手席側のワイパ軸３ｂに接続されている。なお、このような一対のワイパアーム２ａ、２ｂは、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの構成要素に含まれる部材である。

　一対のワイパアーム２ａ、２ｂは、一対のモータ７ａ、７ｂの回動力を一対のワイパブレード１ａ、１ｂに機械的に伝達する動力伝達部品として機能する。また一対のワイパアーム２ａ、２ｂは、一対のワイパブレード１ａ、１ｂをフロントガラスＷの表面（被払拭面）に所定の押圧力で押圧する付勢部材として機能する。

　一対のモータ７ａ、７ｂは、一対のワイパブレード１ａ、１ｂを一対のワイパアーム２ａ、２ｂを介して往復運動させる動力発生装置である。この一対のモータ７ａ、７ｂにそれぞれ設けられている一対のワイパ軸３ａ、３ｂを所定の角度範囲で回動させることにより、フロントガラスＷの表面（被払拭面）に載置された一対のワイパブレード１ａ、１ｂを往復運動させる。

　一対のモータ７ａ、７ｂは、一対のワイパ軸（出力軸）３ａ、３ｂに対応する動力源としている。一対のモータ７ａ、７ｂは、各々にモータ本体８及び減速機構９を備える。また、一対のモータ７ａ、７ｂ（動力源）には、各減速機構９に内蔵されるワイパ制御部１０ａ、１０ｂを備える。

　一対のワイパ制御部１０ａ、１０ｂは、一対のモータ７ａ、７ｂ（動力源）を制御する駆動制御部である。運転席側のワイパ制御部１０ａは、運転席側のモータ７ａを制御することによって運転席側のワイパブレード１ａを被払拭面上で往復運動させる。助手席側のワイパ制御部１０ｂは、助手席側のモータ７ｂを制御することによって助手席側のワイパブレード１ｂを被払拭面上で往復運動させる。

　運転席側のワイパ制御部１０ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１ａ、通信回路２２ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）２３ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）２４ａ、角度検出回路３１ａ、駆動回路３２ａ及びロック検出タイマ３３ａを備える。また、助手席側のワイパ制御部１０ｂは、ＣＰＵ２１ｂ、通信回路２２ｂ、ＲＯＭ２３ｂ、ＲＡＭ２４ｂ、角度検出回路３１ｂ、駆動回路３２ｂ及びロック検出タイマ３３ｂを備える。

　運転席側のワイパ制御部１０ａ及び助手席側のワイパ制御部１０ｂは、一対の通信回路２２ａ、２２ｂを介して通信自在に接続されている。また、一方のワイパ制御部１０ａは、車両の上位制御装置であるＥＣＵと通信回線を介して接続されている。このワイパ制御部１０ａには、ＥＣＵからワイパスイッチのＯＮ／ＯＦＦ（Ｌｏ動作、Ｈｉ動作、ＩＮＴ動作）、ウォッシャ液を噴射するミストスイッチのＯＮ／ＯＦＦ等のスイッチ信号に加え、車速Ｖを示す車速信号が入力される。

　制御上の基準となる絶対位置からの移動経過時間に基づいて一対のモータ７ａ、７ｂをフィードバック制御することによって、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの移動位置を設定する。この位置制御では、上記絶対位置として例えば下反転位置が使用される。一対のモータ７ａ、７ｂでは、下反転位置（基準位置）からの移動経過時間ｔに対応して、各時点における一対のモータ７ａ、７ｂの目標回転数ＴＲが作動マップとして予め設定される。

　一対のワイパ制御部１０ａ、１０ｂは、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂにおいて下反転位置（基準位置）からの経過時間ｔを計時するとともに一対のモータ７ａ、７ｂの現在の回転数を把握し、経過時間ｔにおける現在の回転数を作動マップ上の目標回転数ＴＲと比較する。一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、現在の回転数と目標回転数ＴＲとの差分に応じて一対の駆動回路３２ａ、３２ｂをフィードバック制御することにより、一対のモータ７ａ、７ｂを駆動制御する一対のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動信号を生成させる。

　すなわち、一対のワイパブレード１ａ、１ｂにおける上反転位置は、現在の回転数と目標回転数ＴＲとの差分に基づいて一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂから一対の駆動回路３２ａ、３２ｂに各々出力される一対の制御指令値に基づいて設定される。一対の駆動回路３２ａ、３２ｂは、一対の制御指令値に基づいて一対のモータ７ａ、７ｂを駆動する一対のＰＷＭ駆動信号を生成することによって上反転位置を所定位置に設定する。

　また、一対のモータ７ａ、７ｂと一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂとの間には、図示するように、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの位置を検出する一対の角度検出回路３１ａ、３１ｂが設けられている。一対の角度検出回路３１ａ、３１ｂは、一対のモータ７ａ、７ｂの回転角度に比例し、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの移動量を示す相対位置信号を一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂに出力する。

　すなわち、運転席側の角度検出回路３１ａは、運転席側のモータ７ａと運転席側のＣＰＵ２１ａとの間に設けられている。この角度検出回路３１ａは、運転席側のモータ７ａの回転角度に比例し、運転席側のワイパブレード１ａの移動量を示す相対位置信号をＣＰＵ２１ａに出力する。また、この角度検出回路３１ａは、運転席側のワイパブレード１ａの位置を示す絶対位置信号をＣＰＵ２１ａに出力する。

　一方、助手席側の角度検出回路３１ｂは、助手席側のモータ７ｂと助手席側のＣＰＵ２１ｂとの間に設けられている。この角度検出回路３１ｂは、助手席側のモータ７ｂの回転角度に比例し、助手席側のワイパブレード１ｂの移動量を示す相対位置信号をＣＰＵ２１ｂに出力する。また、この角度検出回路３１ｂは、助手席側のワイパブレードの位置を示す絶対位置信号をＣＰＵ２１ｂに出力する。

　上記相対位置信号は、一対のモータ７ａ、７ｂの回転に伴って一対のモータ７ａ、７ｂからそれぞれ出力されるパルス信号（モータパルス）である。この相対位置信号は、一対のモータ７ａ、７ｂの回転角度に比例したパルス信号である。絶対位置信号は、一対のワイパブレード１ａ、１ｂが下反転位置（基準位置）に来たときに一対のモータ７ａ、７ｂから出力される単発パルス信号である。

　一対のモータ７ａ、７ｂの回転数と一対のワイパ軸３ａ、３ｂの回転数とは、減速機構９の減速比に基づいて一定関係にある。一対のワイパ軸３ａ、３ｂの回転角度は、相対位置信号のパルス数に基づく一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂの演算によって得られる。また、一対のワイパ軸３ａ、３ｂの回転角度と一対のワイパブレード１ａ、１ｂの移動角度とは上記減速比に基づいて一定の関係を有している。

　すなわち、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、相対位置信号のパルス数を積算することにより、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの移動角度を検出する。一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、相対位置信号のパルス数の積算結果と絶対位置信号とに基づいて一対のワイパブレード１ａ、１ｂの現在位置を取得する。また、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、相対位置信号（モータパルス）をカウント（計数）することにより、一対のモータ７ａ、７ｂにおける現在の回転数を検出する。

　また、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、絶対位置信号の取得時刻からの経過時間ｔを内蔵するタイマを用いて計時する。また、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、現在の経過時間における一対のワイパブレード１ａ、１ｂの目標位置と一対のモータ７ａ、７ｂの目標回転数ＴＲとをＲＯＭ２３ａ、２３ｂから取得する。

　一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの現在位置と目標位置を比較し、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの現在の状況（目標位置に対する遅れや進み具合）を把握する。また、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、一対のモータ７ａ、７ｂの回転数の状況（目標回転数ＴＲに対する高低）に基づいて一対のモータ７ａ、７ｂの回転数を算出し、当該回転数に基づいて一対のモータ７ａ、７ｂの回転を制御する。

　すなわち、一対のＲＯＭ２３ａ、２３ｂには、絶対位置信号の取得時刻からの経過時間ｔをパラメータとして、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの位置と一対のモータ７ａ、７ｂの回転数の目標値が作動マップとして予め記憶されている。一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、このような作動マップにおける回転数の目標値と現在値とを比較することにより、一対のモータ７ａ、７ｂをフィードバック制御する。

　また、各作動マップには、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの先行関係が予め設定される。さらに、各作動マップでは、絶対位置信号の取得時刻からの経過時間ｔと一対のワイパブレード１ａ、１ｂの現在位置とに基づいて、目標回転数ＴＲが相手方の位置に応じて決定される。例えば、経過時間ｔと一対のワイパブレード１ａ、１ｂの現在位置が同じでも、相手方の現在位置が自身に近い場合は目標回転数ＴＲが大きく、相手方の現在位置が自身より遠い場合は目標回転数ＴＲが小さくなるように設定される。

　一対のワイパブレード１ａ、１ｂの現在位置は、一対の通信回路２２ａ、２２ｂを介して一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂの間で情報交換され、一対のＲＡＭ２４ａ、２４ｂに各々書き込まれる。一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、一対のＲＡＭ２４ａ、２４ｂに書き込まれた一対のワイパブレード１ａ、１ｂの位置関係に基づいて一対の駆動回路３２ａ、３２ｂを同期制御することにより、一対のモータ７ａ、７ｂを駆動する一対のＰＷＭ駆動信号を生成させる。

　ここで、一対のワイパブレード１ａ、１ｂに作用する外力には、一対のワイパブレード１ａ、１ｂに作用する風圧がある。この風圧は、一対のモータ７ａ、７ｂによる一対のワイパブレード１ａ、１ｂの位置制御における外乱である。

　この風圧は、車両の速度（車速）に対して一定の相関を有する物理量であり、車速に基づいて推測（予測）することができる。また、この風圧は、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの動力源である一対のモータ７ａ、７ｂの駆動電流に基づいて推測（予測）することができる。

　なお、一対のモータ７ａ、７ｂの駆動電流は、一対のモータ７ａ、７ｂに供給するＰＷＭ駆動信号のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）に基づくものである。したがって、上記風圧は、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）に基づいて推測（予測）することができる。

　詳細については後述するが、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、上記風圧に起因する上反転位置の変動を抑制するために、車速に基づいて風圧推定値Ｅ１（第１の風圧推定値）を取得するとともにＰＷＭ駆動信号のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）に基づいて風圧推定値Ｅ２（第２の風圧推定値）を取得する。また、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、風圧推定値Ｅ１又は風圧推定値Ｅ２に基づいて目標回転数ＴＲを補正することにより、上反転位置の変動を安定化させる。

　次に、第１実施形態に係る払拭装置Ａの特徴的な動作、つまり車速及びＰＷＭ駆動信号のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）に基づく目標回転数ＴＲの補正処理について、図２に示すフローチャートに沿って説明する。

　この払拭装置Ａにおいて、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、上位制御装置（ＥＣＵ）との通信によってスイッチ信号及び車速信号を所定のタイミングで取得することにより、車速を取得する（ステップＳ１）。そして、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、車速に所定の演算処理を施すことにより、車速に起因して一対のワイパブレード１ａ、１ｂに作用する風圧の推定値を風圧推定値Ｅ１として求める（ステップＳ２）。

　続いて、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、一対の駆動回路３２ａ、３２ｂが生成するＰＷＭ駆動信号のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）に所定の演算処理を施すことにより、Ｄｕｔｙ比に起因して一対のワイパブレード１ａ、１ｂに作用する風圧の推定値を風圧推定値Ｅ２として求める（ステップＳ３）。

　ここで、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比は、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂが一対の駆動回路３２ａ、３２ｂに出力する制御指令によって設定される。すなわち、この制御指令は、一対の駆動回路３２ａ、３２ｂに対してＰＷＭ駆動信号のデューティ比を指定するものである。したがって、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、自身が取得した制御指令つまりＰＷＭ駆動信号のデューティ比に基づいて風圧推定値Ｅ２を求める。

　また、このような風圧推定値Ｅ２は、例えば一対のワイパブレード１ａ、１ｂの往路又は復路の所定期間におけるデューティ比の平均値に基づいて算出される。すなわち、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、所定のタイムインターバル生成する時系列的な複数のデューティ比（制御指令）に平均化処理を施すことにより所定期間に亘るデューティ比の平均値を算出し、この平均値を用いて風圧推定値Ｅ２を算出する。

　一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、風圧推定値Ｅ１及び風圧推定値Ｅ２を取得すると、風圧推定値Ｅ１と風圧推定値Ｅ２との大小関係を評価する。すなわち、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、ステップＳ４において、風圧推定値Ｅ１が風圧推定値Ｅ２よりも大きいか否かを判断する。

　一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、ステップＳ４の判断が「Ｎｏ」の場合、風圧推定値Ｅ２を補正係数Ｈに設定する（ステップＳ５）。一方、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、ステップＳ４の判断が「Ｙｅｓ」の場合には、風圧推定値Ｅ１を補正係数Ｈに設定する（ステップＳ６）。すなわち、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、風圧推定値Ｅ１と風圧推定値Ｅ２との大小関係に基づいて補正係数Ｈを設定する。

　そして、一対のＣＰＵ２１ａ、２１ｂは、以上の処理によって設定された補正係数Ｈを用いることにより、一対のＲＯＭ２３ａ、２３ｂから取得した作動マップの目標回転数ＴＲを補正する。すなわち、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの目標回転数ＴＲは、風圧推定値Ｅ１及び風圧推定値Ｅ２のうち、より大きい風圧推定値に基づいて補正される（ステップＳ７）。

　以上のように、第１実施形態に係る払拭装置Ａは、ＰＷＭ駆動信号（所定の駆動信号）によって一対のモータ７ａ、７ｂ（動力源）を駆動することによって一対のワイパブレード１ａ、１ｂを往復運動させるとともに、一対のワイパブレード１ａ、１ｂに作用する外力に応じてＰＷＭ駆動信号を変化させることにより一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置を補正する。

　また、この払拭装置Ａは、車速に基づく風圧推定値Ｅ１（第１の風圧推定値）とＰＷＭ駆動信号に基づく風圧推定値Ｅ２（第２の風圧推定値）とを取得し、風圧推定値Ｅ１が風圧推定値Ｅ２よりも大きい場合は、風圧推定値Ｅ１に基づいて一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置を補正し、風圧推定値Ｅ１が風圧推定値Ｅ２以下の場合には、当該風圧推定値Ｅ２に基づいて一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置を補正する一対のワイパ制御部１０ａ、１０ｂ（駆動制御部）を備える。

　このような払拭装置Ａでは、風圧推定値Ｅ１及び風圧推定値Ｅ２のうち、より大きい風圧推定値を補正係数Ｈに設定して一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置を補正する。したがって、第１実施形態によれば、反転位置の変動を安定化することが可能であり、以って一対のワイパブレード１ａ、１ｂと他部材（例えば車両のピラー）との干渉リスクを低減することが可能な払拭装置Ａを提供することができる。

　図３（ａ）は、車速に依存する風圧推定値Ｅ１及び風圧推定位置値Ｅ２’の初期設定を示している。この図３（ａ）において、点線は車速信号ベースの風圧推定値Ｅ１であり、実線はＰＷＭ駆動信号のデューティ比ベースの風圧推定初期値Ｅ２’である。この図３（ａ）に示すように、風圧推定値Ｅ１（点線）は風圧推定初期値Ｅ２’（実線）よりも大きな値に設定されている。

　図３（ａ）のような初期設定に対して、図３（ｂ）は、一対のワイパブレード１ａ、１ｂに追い風による外乱が作用した場合の風圧推定値Ｅ１及び風圧推定値Ｅ２を示している。この場合、デューティ比ベースの風圧推定値Ｅ２は、一対のワイパブレード１ａ、１ｂに追い風が作用するので、車速信号ベースの風圧推定値Ｅ１よりも大きくなる。そして、この場合には、デューティ比ベースの風圧推定値Ｅ２が補正係数Ｈとして設定され、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置が補正される。

　一方、図３（ａ）のような初期設定に対して、図３（ｃ）は、一対のワイパブレード１ａ、１ｂに向かい風による外乱が作用した場合の風圧推定値Ｅ１及び風圧推定値Ｅ２を示している。この場合、デューティ比ベースの風圧推定値Ｅ２は、一対のワイパブレード１ａ、１ｂに向かい風が作用するので、風圧推定初期値Ｅ２’よりも小さくなる。そして、この場合には、車速信号ベースの風圧推定値Ｅ１が補正係数Ｈとして設定され、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置が補正される。

〔第２実施形態〕
　次に、本発明の第２実施形態について、図４を参照して説明する。なお、この第２実施形態では、第１実施形態と同一な構成要素には同一符号を付している。

　第２実施形態に係る払拭装置Ｂは、図４に示すように、一対のワイパブレード１ａ、１ｂ、一対のワイパアーム２ａ、２ｂ、リンク機構４、モータ７、角度検出回路３１、駆動回路３２、ワイパ制御部１０Ａを備えている。また、ワイパ制御部１０Ａは、ＣＰＵ５０、ＲＯＭ５１及びＲＡＭ５２を備える。

　この払拭装置Ｂは、一対のワイパアーム２ａ、２ｂをリンク機構４で機械的に連結することにより、一対のワイパブレード１ａ、１ｂを単独のモータ７（動力源）で駆動する単モータ駆動方式を採用している。すなわち、払拭装置Ｂは、動力源が１つ設けられており、１つの動力源で一対のワイパブレード１ａ、１ｂを往復運動させる。このような払拭装置Ｂは、第１実施形態に係る払拭装置Ａと同様に、車両のフロントガラスやリヤガラスの表面（被払拭面）上の雨水を払拭する。

　リンク機構４は、一対のワイパアーム２ａ、２ｂの他端に機械的に連結されるとともに、モータ７の出力軸にも連結された機械部品である。また、このリンク機構４は、車両に固定された支持軸を備えており、当該支持軸周りに回動自在である。モータ７は、出力軸がリンク機構４に接続されており、リンク機構４の回動角を操作することにより、一対のワイパブレード１ａ、１ｂを被払拭面上で往復運動させる。

　角度検出回路３１は、第１実施形態における一対の角度検出回路３１ａ、３１ｂと同様の機能を備えており、モータ７のモータ回転角度に比例し、運転席側のワイパブレード１ａ又は助手席側のワイパブレード１ｂの移動量を示す相対位置信号を出力する。また、この角度検出回路３１は、一対のワイパブレード１ａ、１ｂのうち、特定のワイパブレードの位置を示す絶対位置信号を出力する。

　駆動回路３２は、第１実施形態における駆動回路３２ａ、３２ｂと同様な機能を備えており、ＣＰＵ５０から入力される制御指令に基づいてモータ７を駆動する。すなわち、駆動回路３２は、モータ７における現在の回転数と目標回転数ＴＲとの差分に応じてモータ７を駆動する。

　ワイパ制御部１０Ａは、第１実施形態におけるワイパ制御部１０ａと同様な機能を備える。また、このワイパ制御部１０Ａは、上位制御装置から入力されるスイッチ信号及び車速信号を参照して駆動回路３２を直接制御することにより、モータ７を間接的にフィードバック制御する。このワイパ制御部１０Ａにおいて、ＣＰＵ５０は、第１実施形態におけるＣＰＵ２１ａと同様な機能を備えている。第２実施形態において、ワイパ制御部１０Ａ、角度検出回路３１および駆動回路３２はモータ７に内蔵されていてもよい。

　このＣＰＵ５０は、ＲＯＭ２３ａに記憶された作動マップと角度検出回路３１から入力される相対位置信号及び絶対位置信号、また上位制御系から入力されるスイッチ信号及び車速信号に基づいて駆動回路３２を制御する。また、ＲＯＭ５１は、第１実施形態におけるＲＯＭ２３ａと同様な機能を備えており、作動マップ等を記憶する。ＲＡＭ５２は、ＣＰＵ５０の中間生成データを一時的に保持する。

　このような払拭装置Ｂにおいて、ＣＰＵ５０は、上位制御装置（ＥＣＵ）との通信によってスイッチ信号及び車速信号を所定のタイミングで取得することにより車速を取得する。そして、ＣＰＵ５０は、車速に所定の演算処理を施すことにより、車速に起因して一対のワイパブレード１ａ、１ｂに作用する風圧の推定値を風圧推定値Ｅ１として求める。

　そしては、ＣＰＵ５０は、駆動回路３２が生成するＰＷＭ駆動信号のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）に所定の演算処理を施すことにより、Ｄｕｔｙ比に起因して一対のワイパブレード１ａ、１ｂに作用する風圧の推定値を風圧推定値Ｅ２として求める。

　ＣＰＵ５０は、このようにして風圧推定値Ｅ１及び風圧推定値Ｅ２を取得すると、風圧推定値Ｅ１と風圧推定値Ｅ２との大小関係を評価する。すなわち、ＣＰＵ５０は、風圧推定値Ｅ１が風圧推定値Ｅ２よりも大きいか否かを判断し、この判断が「Ｎｏ」の場合、風圧推定値Ｅ２を補正係数Ｈに設定する。

　一方、ＣＰＵ５０は、上記判断が「Ｙｅｓ」の場合には、風圧推定値Ｅ１を補正係数Ｈに設定する。すなわち、ＣＰＵ５０は、風圧推定値Ｅ１と風圧推定値Ｅ２との大小関係に基づいて補正係数Ｈを設定する。そして、ＣＰＵ５０は、以上の処理によって設定された補正係数Ｈを用いることにより、ＲＯＭ５１から取得した作動マップの目標回転数ＴＲを補正する。すなわち、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの目標回転数ＴＲは、風圧推定値Ｅ１及び風圧推定値Ｅ２のうち、より大きい風圧推定値に基づいて補正される。

　このように、第２実施形態に係る払拭装置Ｂは、ＰＷＭ駆動信号（所定の駆動信号）によってモータ７（動力源）を駆動することによって一対のワイパブレード１ａ、１ｂを往復運動させるとともに、一対のワイパブレード１ａ、１ｂに作用する外力に応じてＰＷＭ駆動信号を変化させることにより一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置を補正する。

　また、この払拭装置Ｂは、車速に基づく風圧推定値Ｅ１（第１の風圧推定値）とＰＷＭ駆動信号に基づく風圧推定値Ｅ２（第２の風圧推定値）とを取得し、風圧推定値Ｅ１が風圧推定値Ｅ２よりも大きい場合は、風圧推定値Ｅ１に基づいて一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置を補正し、風圧推定値Ｅ１が風圧推定値Ｅ２以下の場合には、当該風圧推定値Ｅ２に基づいて一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置を補正するワイパ制御部１０Ａ（駆動制御部）を備える。

　このような払拭装置Ｂでは、風圧推定値Ｅ１及び風圧推定値Ｅ２のうち、より大きい風圧推定値を補正係数Ｈに設定して一対のワイパブレード１ａ、１ｂの上反転位置を補正する。したがって、第２実施形態によれば、上反転位置の変動を安定化することが可能であり、以って一対のワイパブレード１ａ、１ｂと他部材（例えば車両のピラー）との干渉リスクを低減することが可能な払拭装置Ｂを提供することができる。

　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、図１及び図４のブロック図はあくまで制御構成の一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

　また、上記実施形態では、上反転位置を安定化させることによって他部材（例えば車両のピラー）との干渉リスクを低減したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一対のワイパブレード１ａ、１ｂの基準位置が上反転位置にある場合には、風圧推定値Ｅ１及び風圧推定値Ｅ２に基づいて補正係数Ｈに設定することにより、下反転位置の変動を安定化させることが可能である。

　また、上記実施形態では、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）によって駆動電流を調節して動力源を駆動する駆動制御部について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、振幅によって動電流を調節して動力源を駆動するタイプの駆動信号を生成する駆動制御部を採用してもよい。なお、この場合、風圧推定値Ｅ２は、駆動信号の振幅に基づいて推定される。

　１ａ、１ｂ…ワイパブレード、２ａ、２ｂ…ワイパアーム、３ａ、３ｂ…ワイパ軸、７ａ、７ｂ…モータ（動力源）、１０ａ、１０ｂ、１０Ａ…ワイパ制御部（駆動制御部）、２１ａ、２１ｂ、５０…ＣＰＵ、２２ａ、２２ｂ…通信回路、２３ａ、２３ｂ…ＲＯＭ、２４ａ、２４ｂ…ＲＡＭ、３１ａ、３１ｂ…角度検出回路、３２ａ、３２ｂ…駆動回路

Claims

　所定の駆動信号によって動力源を駆動することによってワイパブレードを往復運動させるとともに、前記ワイパブレードに作用する風圧に応じて前記駆動信号を変化させることにより前記ワイパブレードの反転位置を補正する払拭装置であって、
　車速に基づく第１の風圧推定値と前記駆動信号に基づく第２の風圧推定値と、を取得し、前記第１の風圧推定値が前記第２の風圧推定値よりも大きい場合は、前記第１の風圧推定値に基づいて前記反転位置を補正し、前記第１の風圧推定値が前記第２の風圧推定値以下の場合には、前記第２の風圧推定値に基づいて前記反転位置を補正する駆動制御部を備えることを特徴とする払拭装置。
　前記駆動信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であり、
　前記駆動制御部は、前記ＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて前記第２の風圧推定値を取得することを特徴とする請求項１に記載の払拭装置。
　前記デューティ比は、前記ワイパブレードの往路又は復路の所定期間における平均値であることを特徴とする請求項２に記載の払拭装置。
　前記動力源は、１つ又は２つ設けられており、１つの前記動力源で１又は２つの前記ワイパブレードを往復運動させ、２つの前記動力源で２つの前記ワイパブレードを個別に往復運動させることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の払拭装置。