JP2000255384A - ワイパ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワイパブレードの払拭範囲を容易に調整できる
ワイパ制御装置を提供する。 【解決手段】 ワイパモータ５が正逆回転することでワ
イパブレード１がフロントガラスの所定の範囲を払拭す
る。ワイパブレード１は、所定の上反転位置と下反転位
置との間の払拭範囲で動作し、上反転位置の手前には上
反転手前位置が、下反転位置の手前には下反転手前位置
が設定されている。回転センサ１７はワイパモータ５の
回転に応じてパルス信号を発生する。ワイパブレード１
が反転手前位置に達したことが位置検出センサ１８によ
り検出されると、ＣＰＵ２１は、回転センサ１７から入
力されるパルス数をカウントする。そのパルスカウント
値が所定数に達したとき、ＣＰＵ２１は駆動回路２６に
制御信号を出力してワイパモータ５の駆動電流の向きを
変更し、ワイパモータ５の回転を逆転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイパブレードの
払拭動作を適正に制御するためのワイパ制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術】従来、駆動モータの回転方向を反転制御す
ることでワイパブレードを往復払拭運動させる車両用ワ
イパ装置が特許第２７９８７３３号公報にて開示されて
いる。この装置では、ワイパブレードの上下反転位置よ
りも手前に反転手前位置を設定し、反転手前位置及び反
転位置を検出するためのカムスイッチをワイパモータ内
に具備している。そして、同装置では、ワイパブレード
の反転手前位置を検出したときにＰＷＭ制御を開始する
ことでモータ回転を減速させる。その後、反転位置に到
達したことを検出して駆動モータの回転を逆転させてい
る。従って、反転位置での逆起電力を抑え、ワイパブレ
ードの安定した払拭動作を得ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
装置では、払拭動作におけるワイパブレードの上下反転
位置がカムスイッチによる機械的固定によって設定され
るため、例えば、装置自体の剛性が異なるワイパ装置や
ボディー剛性の異なる車種に適用した場合において、払
拭範囲の設定ズレが生じる。つまり、車種の変更により
払拭時の負荷及びボディ剛性が前適用車種とは異なるた
め、所定の払拭範囲（払拭角度）が正しく確保できず、
ワイパブレードが所定の反転位置を越えてしまう、いわ
ゆるオーバーランが発生する虞がある。この場合、カム
スイッチ等の変更が必要であり、同じモータを異なる車
種に適用することができない。また、同じ車種であって
も剛性にバラツキがある場合には対応できない。

【０００４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、ワイパブレードの払拭
範囲を容易に調整できるワイパ制御装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、ワイパブレードを上下
反転位置の間で往復運動させるためのワイパモータと、
前記ワイパモータを駆動する駆動回路と、ワイパモータ
の回転に連動してワイパブレードが反転位置の所定の手
前位置に達したことを検出する位置検出手段と、ワイパ
モータの回転に応じたパルスを発生するパルス発生手段
と、前記反転手前位置からのパルス数が所定数に達した
とき、前記駆動回路にワイパモータの逆転を指令する指
令手段とを備えた。

【０００６】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記位置検出手段には、ワイパブレ
ードの前記反転位置外の許容限界を示す許容限界位置が
設定され、前記指令手段は、前記パルス数が所定数に達
する前にワイパブレードが前記許容限界位置に達したこ
とが前記位置検出手段によって検出されたとき、ワイパ
モータの逆転を指令するようにした。

【０００７】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記パルス数が所定数に達する前に
ワイパブレードが前記許容限界位置に達したことが前記
位置検出手段により検出されたとき、前記ワイパブレー
ドを前記許容限界位置内で反転させるように前記反転手
前位置からの所定パルス数を補正するパルス補正手段を
備えた。

【０００８】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれか一項に記載の発明において、ワイパブレード
の払拭時の負荷を検出するワイパ負荷検出手段と、前記
ワイパ負荷検出手段による検出値に応じて前記反転手前
位置からの所定パルス数を増減して補正する負荷補正手
段とを備えた。

【０００９】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
のいずれか一項に記載の発明において、前記指令手段
は、前記反転手前位置からのパルス数が所定数に達する
までの間、該パルス数に応じて前記駆動回路をＰＷＭ制
御してワイパモータを漸次、低速回転駆動させるように
した。

【００１０】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の発明において、前記指令手段によるＰＷＭ制御に際
し、前記反転手前位置からのパルス数に応じてデューテ
ィ比を減らし、同パルス数が所定数に達した時にデュー
ティ比を０とするようにした。

【００１１】請求項７に記載の発明では、請求項１〜６
のいずれか一項に記載の発明において、前記ワイパモー
タは、モータ本体と、該モータ本体の回転に連動する減
速ギヤを介して減速出力する減速機構とを有し、前記位
置検出手段は、前記減速機構に設けられ、前記減速ギヤ
の回転から前記手前位置および／または前記許容限界位
置を検出し、前記パルス発生手段は、前記モータ本体の
回転軸に設けられる。

【００１２】請求項８に記載の発明では、請求項１〜７
のいずれか一項に記載の発明において、前記位置検出手
段は、ワイパモータの回転に連動する回転体に固定され
る可動接点と、前記可動接点と摺接する固定接点とを備
え、前記可動接点と固定接点とは複数の接触点で接触し
て電気的に導通し、前記複数の接触点は常に複数の接触
点のうち１つの接触点のみを変化させるよう設定され
る。

【００１３】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
位置検出手段によってワイパブレードが上および／また
は下反転位置の所定の手前位置に達したことが検出され
る。その後、ワイパモータの回転に対応したパルス発生
手段からのパルス数が所定数に達したとき、指令手段に
よってワイパモータが逆転される。従って、反転手前位
置からの所定パルス数を調整するだけで、ワイパブレー
ドの払拭範囲が調整される。例えば、異なる車種に本ワ
イパ装置を適用した場合、その際の調整が容易となる。
また、組み付け誤差による払拭範囲のズレが容易に調整
される。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、ワイパブ
レードの払拭範囲が極力広く設定されたために負荷変動
で上下反転位置外の許容限界位置に達してしまってもワ
イパモータを直ちに逆転させることでワイパブレードの
オーバーランが防止される。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、パルス数
が所定数に達する前にワイパブレードが許容限界位置に
達したと検出されたときは払拭範囲が広い状態であるの
で、反転手前位置からの所定パルス数が補正されて払拭
範囲が狭められ、許容限界位置内の範囲で反転する。こ
れにより、ワイパブレードが再びオーバーランすること
が防止される。従って、初期設定値として予め設定する
払拭範囲を広くすることができ、たまたまワイパブレー
ドの払拭範囲がズレたとしても、ワイパブレードが許容
限界位置を越えてオーバーランすることなく、払拭範囲
のズレが解消される。

【００１６】従来技術では、ガラス面の散水量（ウエッ
ト状態）、走行風の抵抗等によって払拭時の負荷が変動
したときには、十分な減速ができず所定の反転位置で反
転できない場合があった。これに対して、請求項４に記
載の発明によれば、ワイパブレードの払拭時の負荷要素
を検出して、その検出結果から得られる負荷に応じて、
払拭範囲を決定する所定パルス数が変更され、払拭範囲
が調整される。

【００１７】請求項５に記載の発明によれば、反転手前
位置を検出し、反転手前位置からのパルス数が所定数に
達するまでの間、ＰＷＭ制御によりワイパモータが漸次
低速となって回転駆動される。つまり、ワイパブレード
は十分減速された後に反転される。その結果、ワイパブ
レードの反転時に発生する騒音が抑制される。

【００１８】請求項６に記載の発明によれば、前記ＰＷ
Ｍ制御に際し、反転手前位置からのパルス数に応じてデ
ューティ比が減らされ、同パルス数が所定数に達した時
にデューティ比が０とされる。従って、ワイパブレード
の反転時に発生する騒音が確実に抑制される。

【００１９】請求項７に記載の発明によれば、パルス発
生手段を、モータ本体の回転軸に設けることにより、減
速前の回転にてパルスを発生させることができ、制御の
ための分解能を多くすることができる。しかも、ワイパ
ブレードの位置は、モータ本体の回転が減速された減速
ギヤから検出するため、慣性や振動が小さく精度の高い
位置検出ができる。

【００２０】位置検出手段を構成する可動接点と固定接
点との複数の接触点のうち２つ以上を同時に切り替わる
ように構成した場合、組み付け精度や両接点部材の製造
寸法精度により僅かでもズレが生じるとその接点タイミ
ングがズレてしまう。つまり、別の信号が生成されるこ
ととなり、信号を処理する際に誤動作を起こす虞があっ
た。こうした不具合に対し、請求項８に記載の発明によ
れば、複数の接点は常に複数の接点のうちいずれか１つ
の接点のみを変化させるように設定される。このため、
複数の接点を同時に切り替わらせようとして接点タイミ
ングがずれてしまうことはない。よって、このような位
置検出手段を採用することで誤動作がきわめて少ない信
号処理が実施される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面に従って説明する。図１には、車両のフロン
トガラスの雨滴を拭い取るためのワイパ制御装置を示
す。

【００２２】図１に示すように、ワイパブレード１を保
持するワイパアーム２はピボット軸を介してレバー３に
連結され、そのレバー３はリンクロッド４を介してワイ
パモータ５のクランクアーム６に連結される。ワイパモ
ータ５は、正逆回転可能に構成され、同モータ５の正逆
回転により出力軸７を中心にクランクアーム６が正逆方
向に略１８０°往復回動する。このクランクアーム６の
回動によりリンクロッド４、レバー３を介してワイパア
ーム２が往復運動し、ワイパブレード１によってフロン
トガラスの所定の払拭範囲が払拭される。ワイパブレー
ド１の払拭動作はワイパモータ５の回転と比べて遅いた
め、減速機構としてのウォームギヤによりモータ回転が
減速されている。ワイパモータ５の正逆回転動作は、Ｅ
ＣＵ２０により制御される。

【００２３】ここで、ワイパモータ５の構成を図２を用
いて詳述する。ワイパモータ５の回転軸１２にはウォー
ム１３が設けられ、同ウォーム１３は、カバー１４内に
収容されたギヤホイール１５に噛合している。従って、
回転軸１２が回転すると、その回転がウォーム１３及び
ギヤホイール１５を介して、例えば１／６０の速度伝達
比で出力軸７に減速して伝達されるようになる。

【００２４】また、回転軸１２には、マグネットリング
１６が固定され、同マグネットリング１６の外周には、
Ｎ、Ｓ極が交互に着磁されている。マグネットリング１
６に対向する位置に磁気抵抗素子からなる回転センサ１
７が配設され、回転センサ１７の出力信号によりワイパ
モータ５の回転軸１２の回転速度などが検出される。本
実施の形態では、ワイパモータ５の回転軸１２が１回転
すると、回転センサ１７から１２個のパルス信号が出力
される。

【００２５】次に、ワイパブレード１の位置を検出する
ための位置検出センサ１８の構成及びその出力信号につ
いて図３を用いて説明する。本実施の形態における位置
検出センサ１８は、３つの固定接点ＳＣＭ１，ＳＣＭ
２，ＳＣＭ３と、可動接点としての導通プレート１９を
備えている。

【００２６】詳しくは、ワイパモータ５のカバー１４
に、接点ＳＣＭ１，ＳＣＭ２，ＳＣＭ３とアース接点Ｇ
が設けられている。各接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３，Ｇはカ
バー１４の内側に突出した状態で固定され、該接点ＳＣ
Ｍ１〜ＳＣＭ３，Ｇが前記ギヤホイール１５の一方の面
に固定された導電プレート１９と摺接するようになって
いる。導電プレート１９はその一部に切り欠き部１９ａ
が形成されている。従って、ワイパモータ５の回転に伴
いギヤホイール１５が回転すると、各接点ＳＣＭ１〜Ｓ
ＣＭ３と導電プレート１９との接触状態が変化する。つ
まり、各接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３が導電プレート１９の
切り欠き部１９ａに位置するときは、各接点ＳＣＭ１〜
ＳＣＭ３と導電プレート１９とは非接触状態となる。

【００２７】アース接点Ｇはボディアースされて、同ア
ース接点Ｇと導電プレート１９とは常に導通状態となる
ため、導電プレート１９はグランドレベル（０Ｖ）に保
持される。また、各接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３には所定電
位（例えば、５Ｖ）が供給されるようになっている。こ
のため、接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３と導電プレート１９と
が非接触状態となると接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３の電位は
所定電位（５Ｖ）になり、接触状態となるとその電位は
グランドレベルになる。つまり、位置検出センサ１８の
各接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３からの信号レベルを検出する
ことによりクランクアーム位置に対応したワイパブレー
ド位置が検出される。なお、クランクアーム位置とワイ
パブレード位置との関係は後述する。

【００２８】本実施の形態では、ギヤホイール１５が回
転体に相当し、位置検出センサ１８が位置検出手段に相
当する。また、マグネットリング１６と回転センサ１７
とがパルス発生手段に相当する。

【００２９】ＥＣＵ２０は、図３に示すように中央処理
装置（ＣＰＵ）２１と、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ)
２２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２３と、イ
ンタフェース回路（Ｉ／Ｆ）２４，２５と、駆動回路２
６とを備えている。ＣＰＵ２１は、予め設定された制御
プログラムに従ってモータ制御処理を実行する。ＲＯＭ
２２はＣＰＵ２１で演算処理を実行するために必要な制
御プログラムや初期データを予め記憶している。ＲＡＭ
２３はＣＰＵ２１の演算結果等を一時記憶する。

【００３０】ＣＰＵ２１はＩ／Ｆ回路２４を介して位置
検出センサ１８の各接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３，Ｇと接続
され、各接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３の電位レベルを検出す
る。ＣＰＵ２１は、Ｉ／Ｆ２５を介してワイパスイッチ
２７と接続され、ワイパスイッチ２７の操作位置を検出
することでワイパブレード１の払拭動作速度を判定す
る。ワイパスイッチ２７の操作位置として、HI位置、LO
位置、INT位置、PARK位置がある。つまり、ワイパスイ
ッチ２７がHI位置に操作されるとワイパブレード１の払
拭動作が高速で連続して行われ、LO位置に操作されると
払拭動作が低速で連続して行われる。また、INT位置に
操作されると払拭動作が間欠に実施され、PARK位置に操
作されると払拭動作が終了されて格納処理が実施され
る。

【００３１】さらに、ＣＰＵ２１は既述した回転センサ
１７と接続され、同ＣＰＵ２１には回転センサ１７から
ワイパモータ５、さらに詳しくはモータ本体の回転軸１
２に固定されたマグネットリング１６の回転に伴うパル
ス信号が入力される。また、本実施の形態では、ＣＰＵ
２１は、車速センサ２８及び雨滴センサ２９と接続さ
れ、負荷要素である車両速度及びフロントガラスのウエ
ット状態が検出される。

【００３２】駆動回路２６は４個のＭＯＳＦＥＴ３１，
３２，３３，３４を有しており、ＣＰＵ２１がこれらＭ
ＯＳＦＥＴ３１〜３４を制御することによりワイパモー
タ５に流れる電流の向きを変更して同モータ５を正逆回
転させる。具体的には、ＣＰＵ２１は、ＦＥＴ３１，Ｆ
ＥＴ３４をオンに、ＦＥＴ３２，ＦＥＴ３３をオフに制
御してワイパモータ５を正転させ、ＦＥＴ３１，ＦＥＴ
３４をオフに、ＦＥＴ３２，ＦＥＴ３３をオンに制御し
てワイパモータ５を逆転させる。また、ＣＰＵ２１はパ
ルス幅変調（ＰＷＭ）機能を有しており、所定デューテ
ィのパルス幅変調信号を駆動回路２６に出力することで
ワイパモータ５に供給する駆動電流を制御する。これに
より、ワイパモータ５の回転速度が調整される。なお、
本実施の形態におけるＰＷＭ制御はＣＰＵ２１の内蔵ク
ロックに基づいて実施される。また、本ワイパ制御装置
は、ワイパモータ５のブラシ両端をショートさせて回転
を停止させる、いわゆる発電ブレーキ機能を有してい
る。

【００３３】なお、ワイパスイッチ２７、車速センサ２
８、雨滴センサ２９がワイパ負荷検出手段に相当する。
また、ＣＰＵ２１が指令手段、パルス補正手段及び負荷
補正手段に相当する。

【００３４】次に、本ワイパ制御装置の基本動作を図４
を用いて説明する。図４は、クランクアーム位置とワイ
パブレード位置を対比させて示す概略図であり、ワイパ
モータ５の正転時には、クランクアーム６が図のＡ→Ｂ
→Ｃ→Ｄ→Ｅの順に移動し、ワイパブレード１が格納位
置から上反転位置まで移動する。また、ワイパモータ５
の逆転時には、クランクアーム６がＥ→Ｄ→Ｃ→Ｂの順
に移動し、ワイパブレード１が上反転位置から下反転位
置まで移動する。なお、上反転位置の手前に上反転手前
位置があり、下反転位置の手前に下反転手前位置があ
る。

【００３５】詳述すると、クランクアーム６がＡ点から
Ｂ点に移動するとき、ワイパブレード１が格納位置から
下反転位置まで移動し、続いて、Ｂ点からＤ点まで移動
するときは、下反転位置から上反転手前位置へ移動す
る。さらにＤ点からＥ点に移動するときは、ワイパブレ
ード１が上反転手前位置から上反転位置へ移動する。

【００３６】また、ワイパブレード１が上反転位置に達
した後は、上記動作とは逆に、クランクアーム６がＥ点
からＣ点に移動するとき、ワイパブレード１が上反転位
置から下反転手前位置へ移動し、Ｃ点からＢ点に移動す
るときは、下反転手前位置から下反転位置へ移動する。
以後、ワイパモータ５の正逆回転に伴いワイパブレード
１が下反転位置と上反転位置との間で往復運動をする。
この上反転位置と下反転位置の間がワイパブレード１の
払拭範囲となる。なお、ワイパ制御が終了されるときに
は、クランクアーム６がＢ点からＡ点に戻り、それに伴
いワイパブレード１が下反転位置からさらに下方の格納
位置に戻される。

【００３７】また、クランクアーム６がＡ点を越えて図
の反時計回り方向に回転したとき、或いは、クランクア
ーム６がＥ点を越えて時計回り方向に回転したとき、ワ
イパブレード１は、格納位置と上反転位置の間の領域外
に移動することになる。本実施の形態では、格納位置と
上反転位置の間の領域外を本来侵入してはならない領域
とした不可侵領域として設定している。

【００３８】なお一般には、ワイパ制御の開始時にクラ
ンクアーム６がＡ点からＢ点に移動し、ワイパブレード
１が格納位置から下反転位置に相当するライズアップ位
置まで移動することをライズアップ動作といい、ワイパ
制御の終了時にクランクアーム６がＢ点からＡ点に移動
し、ワイパブレード１が下反転位置から格納位置に戻る
ことをハイドダウン動作という。

【００３９】次に、既述のようにワイパブレード１が移
動するとき、その移動が位置検出センサ１８によって検
出される様子を図５を用いて説明する。即ち、ワイパブ
レード１が格納位置にあるとき、図５（ａ）に示すよう
に、接点ＳＣＭ１，ＳＣＭ２が導通、接点ＳＣＭ３が非
導通状態にある。つまり、接点ＳＣＭ１，ＳＣＭ２から
出力される信号レベルはグランドレベルであり、接点Ｓ
ＣＭ３から出力される信号レベルは５Ｖである。従っ
て、導電プレート１９と接触している接点ＳＣＭ１，Ｓ
ＣＭ２の信号を「０」とし、接触していない接点ＳＣＭ
３の信号を「１」として示すと、位置検出センサ１８の
出力は（００１）となる。

【００４０】ワイパブレード１が格納位置からライズア
ップ位置に移動するとき導通プレート１９が図５の時計
回り方向に回転し、図５（ｂ）に示すように、それまで
導通状態にあったＳＣＭ１が非導通状態になる。従っ
て、位置検出センサ１８の出力は（１０１）となる。そ
して、ワイパブレード１がライズアップ位置に達する
と、図５（ｃ）に示すように、接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３
がいずれも非導通状態になり、位置検出センサ１８の出
力は（１１１）になる。

【００４１】その後、ワイパブレード１がライズアップ
位置から上反転手前位置まで移動する際に、図５（ｄ）
に示すように接点ＳＣＭ１が導通状態となり、図５
（ｅ）に示すように接点ＳＣＭ３が導通状態となる。従
って、位置検出センサ１８の出力は、（１１１）→（０
１１）→（０１０）に変化する。そして、上反転手前位
置に達すると、図５（ｆ）に示すように、それまで導通
状態にあった接点ＳＣＭ１だけが非導通状態に切り替わ
り、位置検出センサ１８の出力は（０１０）から（１１
０）となる。さらに、この上反転手前位置の信号（１１
０）が検出されると、後述する制御にて所定のパルス数
をカウントしてそのカウント値を得ることでモータ５を
反転駆動させてワイパブレード１が上反転動作を行う。

【００４２】また、ワイパブレード１が上反転位置で反
転された後に下反転手前位置まで移行する際に、導通プ
レート１９が図５の反時計回り方向に回転し、位置検出
センサ１８の出力は、（１１０）から（０１０）に変化
する。そして、ワイパブレード１が下反転手前位置に達
すると、それまで導通状態にあった接点ＳＣＭ３だけが
非導通状態に切り替わり、位置検出センサ１８の出力
が、（０１０）から（０１１）となる。さらに、この上
反転手前位置の信号（０１１）が検出されると、後述す
る制御にて所定のパルス数をカウントしてそのカウント
値を得ることでモータ５を反転駆動させてワイパブレー
ド１が下反転動作を行う。

【００４３】このように、ＣＰＵ２１がモータ本体の回
転を減速したギヤホイール１５に設けられた位置検出セ
ンサ１８からの出力信号を検出することでワイパブレー
ド位置を正確に検知することができ、その検出結果に基
づいて、払拭動作を正確に制御することが可能となる。
なお、本実施の形態では、既述のようにワイパブレード
１が移動するとき、その際の各接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３
の接触状態は常に１つの接点のみを変化させるように導
電プレート１９の形状及び各接点ＳＣＭ１〜ＳＣＭ３の
配置が決められている。

【００４４】また、本実施形態では、図５（ｇ）に示す
ように上反転手前位置からモータ正転方向（図５中、導
電プレート１９の時計回り方向）の所定角度の位置に位
置検出センサ１８の出力が（１００）となる部位が設定
され、この位置はワイパブレード１が本来侵入してはな
らない領域（例えば、ワイパブレード１が車両のピラー
などに干渉してしまう虞のある位置）として信号を発
し、通常はこの領域に至る前に上反転動作が行われるよ
うに制御されている。また、同様に格納位置からモータ
逆転方向（図５中、導電プレート１９の反時計回り方
向）の所定角度の位置に位置検出センサ１８の出力が
（０００）となる部位が設定され、不可侵領域への侵入
を警告する信号を発し、通常はこの領域に至る前に下反
転動作が行われるように制御されている。これら不可侵
領域は、ワイパブレード１のオーバーランを禁止するた
めに設けられた領域であり、上下反転位置側に設定しな
くても、走行風の影響が大きい上反転位置側にのみ設け
てもよい。この不可侵領域が許容限界位置に相当する。

【００４５】次に、ＣＰＵ２１により実行されるワイパ
制御処理を図６を用いて説明する。本ワイパ制御処理
は、運転者によってワイパスッチ２７がオンに操作され
たとき、その際に発生する割込により開始される。

【００４６】先ず、図６のステップ１００においてＣＰ
Ｕ２１は、ワイパスイッチ２７からの検出信号に応じて
スイッチ２７の操作位置を判定して、初期パルス数を設
定する。具体的には、ワイパスイッチ２７がHI位置に操
作されているとき、ステップ１０１に移行してHI用パル
ス数を設定し、LO或いはINT位置に操作されていると
き、ステップ１０２に移行してLO用パルス数を設定す
る。ここで、ワイパスイッチ２７がHI位置に操作された
ときは、LO位置に操作された時よりも小さいパルス数を
初期パルス数として設定する。

【００４７】その後、ＣＰＵ２１は、ステップ１０３に
おいて、モータ５の回転を目標回転速度にすべく駆動回
路２６に駆動信号を出力する。そして、ステップ１０４
において、ＣＰＵ２１は車速及びフロントガラスのウエ
ット状態に基づいて、ステップ１０１又は１０２で設定
した初期パルス数に対して補正を行い、上反転位置又は
下反転位置付近で実施される減速制御のための目標パル
ス数を設定する。具体的には、例えば、高車速であるほ
ど目標パルス数を小さくする。また、例えば、フロント
ガラスがセミドライ状態のときにガラス面の抵抗が最も
大きくなるため、目標パルス数を大きくする。因みに、
降雨量が多いときは、ガラス面の抵抗が低下するため目
標パルス数を小さくする。

【００４８】次いで、ＣＰＵ２１はステップ１０５にお
いて、ワイパブレード１が上反転側又は下反転側の反転
手前位置に到達したか否かを判定する。反転手前位置を
検出したとき、ＣＰＵ２１はステップ１０６に移行して
減速制御を実施する。具体的には、ＣＰＵ２１は回転セ
ンサ１７から入力されるパルス数をカウントする。そし
て、ＣＰＵ２１はパルスカウント値に応じた所定デュー
ティのパルス幅変調信号を駆動回路２６に出力する。引
き続き、ステップ１０７においてＣＰＵ２１は、パルス
カウント値を前記ステップ１０４で設定した目標パルス
数と比較して、目標パルス数未満であればステップ１０
８に移行する。このとき、ＣＰＵ２１は、現在のワイパ
ブレード１が不可侵領域に達しているか否かを判定す
る。不可侵領域に達していなければ、ＣＰＵ２１はステ
ップ１０６に移行してパルス幅変調（ＰＷＭ）制御を継
続する。

【００４９】つまり、ステップ１０６〜１０８の処理を
繰り返すことで、ＣＰＵ２１は、ワイパブレード１が反
転手前位置に到達した後のパルスカウント値に応じてワ
イパモータ５の駆動電流を制御する。これによりモータ
回転の減速制御が実施される。

【００５０】そして、ＣＰＵ２１はステップ１０７にお
いて、パルスカウント値が所定値となったことを判定し
たときにステップ１１０に移行し、ワイパモータ５の回
転方向を逆転すべく、駆動回路２６に制御信号を出力す
る。

【００５１】一方、ステップ１０８において、ワイパブ
レード１が不可侵領域に達していると判定された場合、
ＣＰＵ２１はステップ１１１に移行して発電ブレーキを
実施する。つまり、ワイパモータ５のブラシ両端をショ
ートさせてモータ５の回転を停止させる。そして、ステ
ップ１１２において、ＣＰＵ２１はその時のパルスカウ
ント値に基づいて目標パルス数を補正する。例えば、パ
ルスカウント値から１減算した値を目標パルス数として
設定する。その後、ＣＰＵ２１はテップ１１０に移行し
て、ワイパモータ５の回転を逆転させステップ１０４に
戻る。

【００５２】なお、運転者によりワイパスイッチ２７の
操作位置が変更されたときは、図６のステップ１１０の
処理の終了後において、再度ステップ１００から処理が
実施される。つまり、スイッチ２７の操作位置に応じた
HI用又はLO用の初期パルス数が再設定される。

【００５３】ここで、本ワイパ制御装置の動作を図７を
用いて説明する。なお、図７は、図４にて説明したよう
に、クランクアーム６がＥ点のときワイパブレード１が
反転し、クランクアーム６がＢ点のときワイパブレード
１が反転するように目標パルスが設定された場合の動作
を示している。

【００５４】ワイパスイッチ２７が操作されワイパブレ
ード１が格納位置から上反転手前位置に達する際に、位
置検出センサ１８の出力は、格納位置の状態（００１）
から（１０１）→（１１１）→（０１１）→（０１０）
の順に変化する。そして、ワイパブレード１が格納位置
から上反転手前位置（クランクアーム６がＤ点位置）に
達すると、位置検出センサ１８の出力がそれまでの（０
１０）から（１１０）に変化する。この変化により上反
転時の減速制御が実施される。具体的には、上反転手前
位置からのパルス数に応じて、パルス幅変調信号のデュ
ーティ比が減らされワイパモータ５の駆動電流が減少さ
れる。そして、パルスカウント値が目標パルス数となる
とき、つまり、クランクアーム６がＥ点の時にデューテ
ィ比が０となることでワイパモータ５の回転速度が０と
なる。次いで、モータ５の駆動電流の向きが変更されモ
ータ５の回転が逆転される。

【００５５】ワイパモータ５の回転が逆転された後は、
ワイパブレード１を上反転位置から下反転位置まで下降
させる処理が実施される。具体的には、下反転手前位置
を検出するまで、即ち、クランクアームがＥ点からＣ点
位置に移動するまでワイパモータ５の回転速度が目標回
転速度となるように制御される。このとき、位置検出セ
ンサ１８の出力は、（１１０）から（０１０）に変化す
る。そして、ワイパブレード１が下反転手前位置（クラ
ンクアームのＣ点位置）に達すると、位置検出センサ１
８の出力が、それまでの（０１０）から（０１１）に変
化する。この変化により、下反転時の減速制御が実施さ
れる。つまり、クランクアーム６がＣ点からＢ点に移動
するときのパルスカウント値に応じてモータ５の回転速
度が減速制御される。そして、パルスカウント値が目標
パルス数と一致するＢ点でモータ５の回転速度が０とな
り、モータ５の回転が逆転される。

【００５６】以後、ワイパモータ５の回転が制御されて
ワイパブレード１によって下反転位置と上反転位置との
間の払拭範囲が払拭される。また、負荷変動が生じてワ
イパブレード１が不可侵領域に移動したとしても、次回
の払拭時には目標パルス数が補正され、その目標パルス
数により減速制御が実施される。つまり、ワイパブレー
ド１が不可侵領域に達する前に反転動作が行われるよう
目標パルス数が補正され、この領域に達する前にワイパ
モータ５の回転速度が０となるように減速制御される。
従って、ワイパブレード１のオーバーランが防止され
る。

【００５７】そして、運転者によりワイパスイッチ２７
がPARK位置に操作されたとき、ワイパブレード１が下反
転位置で停止された後、ワイパブレード１を格納位置に
格納させるためにモータ５の回転が制御される。つま
り、クランクアーム６をＢ点からＡ点に移動させるべく
パルス幅変調信号が駆動回路２６に出力され、図７に示
すような回転速度となるようにワイパモータ５の駆動電
流が調整される。これにより、ワイパブレード１が格納
位置に格納される。このように、格納制御を実施するこ
とで格納時のショック音を低減させることができる。

【００５８】以上記述したように、本実施の形態によれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）異なる車種に適用したり、取付位置のずれにより
払拭範囲がずれたとしても、パルス数の初期設定を変更
するだけで、ワイパブレード１の払拭範囲を容易に調整
できる。従って、反転手前位置から不可侵領域の間の任
意の位置でワイパブレード１の反転が可能となる。つま
り、車種毎に導電プレート１９の形状や固定接点ＳＣＭ
１〜ＳＣＭ３の配置を変更することなく、払拭範囲の調
整ができる。その結果、同じワイパモータ５を異なる車
種に適用することが可能となる。また、ワイパブレード
１は、ガラス面積に応じたより広い範囲を払拭できる。

【００５９】（２）ワイパブレード１が不可侵領域に移
動したとき、発電ブレーキを実施することで直ちにワイ
パモータ５の回転が逆転される。従って、ワイパブレー
ド１のオーバーランを確実に防止できる。

【００６０】（３）ワイパブレード１が不可侵領域に移
動したとき、払拭範囲が広い状態にあるので、目標パル
ス数が補正される。つまり、払拭範囲が狭められる。従
って、通常の払拭範囲を広く設定することができ、万
一、オーバーランしそうになっても払拭範囲が自己補正
され、不可侵領域の手前の位置でワイパブレード１を反
転できる。その結果、設定ズレやガラス面の状態を精密
に考慮することなく、的確な払拭範囲を実現できる。

【００６１】（４）従来技術では、ワイパ作動時の環
境、例えばガラス面のウエット状態、走行風の抵抗等に
よって負荷が変化したときには払拭範囲がずれることが
ある。具体的には、高速走行すると風圧の影響を受けて
ワイパブレード１がオーバーランしそうになったり、セ
ミドライ状態となりガラス面の抵抗が増加して払拭範囲
が狭くなくことがある。これに対し、本実施形態では、
ガラス面のウエット状態や走行風の抵抗によって目標パ
ルス数を補正することで、ワイパブレード１の払拭範囲
を調整できる。また、作動時の状態、つまり、ワイパス
イッチ２７の操作位置に応じて目標パルス数が設定され
るので、ワイパブレード１の払拭動作速度が変化したと
しても払拭範囲を調整できる。

【００６２】（５）反転手前位置からのパルス数が目標
パルス数に達するまでの間、ＰＷＭ制御によりワイパモ
ータ５の駆動電流が制御され、ワイパモータ５の回転が
減速制御される。本実施の形態では、ＰＷＭ制御に際
し、反転手前位置からのパルス数に応じてデューティ比
を減らし、反転位置でデューティ比を０としている。従
って、ワイパブレード１は十分減速された後に反転され
る。これにより、ワイパブレード１の反転時に発生する
騒音を抑制できる。

【００６３】（６）マグネットリング１６、モータ本体
の回転軸１２に設けることにより、減速前の回転にてパ
ルスを発生させることができ、制御のための分解能を多
くすることができる。しかも、ワイパブレード１の位置
は、モータ本体の回転が減速されたギヤホール１５の回
転位置から検出するため、慣性や振動が小さく精度の高
い位置検出ができる。

【００６４】（７）本実施の形態では、位置検出センサ
１８における接触状態の変化は、３個の接点ＳＣＭ１〜
ＳＣＭ３のうちいずれか１個の接点のみを変化させるよ
うに設定される。このため、複数の接点ＳＣＭ１〜ＳＣ
Ｍ３を同時に切り替わらせようとして接点タイミングが
ずれてしまうことはない。このような位置検出センサ１
８によりワイパブレード位置を検出することでワイパモ
ータ制御時の誤動作を防止できる。

【００６５】尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実
施してもよい。 ○上記実施の形態では、上反転時及び下反転時におい
て、ＰＷＭ制御を実施する構成であったが、これを省略
して具体化してもよい。つまり、反転手前位置からのパ
ルスカウント値が目標パルス数と一致するとき、発電ブ
レーキを作動してワイパモータ５の回転を停止させる。
その後、図６のステップ１１０の処理にてモータ５の駆
動電流の向きを逆転させる。この場合も、目標パルス数
を変更することでワイパブレード１の払拭範囲を調整で
きる。

【００６６】○ワイパモータ５の始動時は突入電流が大
きくなるので、ＰＷＭ制御を実施する構成としてもよ
い。このようにすれば、ワイパモータ５の始動時に瞬間
的に流れる大電流を防止することができる。

【００６７】○ワイパ負荷検出手段としてワイパモータ
５と駆動回路２６との間に電流検出回路を設け、その電
流検出値に基づいてワイパモータ５にかかる負荷を検出
する。そして、モータ５の負荷に応じて目標パルス数を
補正する構成としてもよい。このようにしても、ワイパ
ブレード１の払拭範囲を的確に調整できる。

【００６８】また、ワイパモータ５を流れる駆動電流
は、モータ回転に伴って変動する。つまり、ワイパモー
タ５の回転に応じて変動周期は変化する。従って、上記
実施の形態における回転センサ１７に代えてワイパモー
タ５の駆動電流を検出する電流検出回路をパルス発生手
段として用い、同駆動電流の周期的な変化によりモータ
５の回転に応じたパルスを発生する。このようにして
も、払拭範囲を容易に調整できる。

【００６９】○ワイパブレード１を反転させるための目
標パルス数を上反転時と下反転前時とで異なる値を設定
してもよい。上反転時と下反転時で騒音が異なるとき、
騒音が大きい方の目標パルス数を大きく設定し、騒音が
小さい方の目標パルス数を小さく設定する。例えば、下
反転側に比べ、上反転側の目標パルス数を大きく設定す
る。この場合、騒音が比較的大きくなる上反転側におい
てワイパブレード１が十分に減速された後に反転される
ので騒音を低減でき、実用上好ましいものとなる。

【００７０】また、ワイパブレード１が不可侵領域に達
したときの目標パルス数の補正（図６のステップ１１
２）を上反転時と下反転時とで別々に実施してもよい。
この場合、上反転時と下反転時の位置ズレを個別に調整
できる。つまり、払拭範囲の調整を適正に実施できる。

【００７１】○上記実施形態では、車速センサ２８及び
雨滴センサ２９を備え、各センサ２８，２９の検出値に
より払拭範囲を補正するものであったが、これら補正の
一方もしくは両方を省略して具体化してもよい。また、
ワイパスイッチ２７の操作位置に基づく払拭範囲の補正
も省略してもよい。

【００７２】○図１に示すワイパ制御装置のクランクア
ーム６、リンクロッド４、レバー３等を廃止して、ワイ
パモータ５の出力軸７にワイパアーム２を直接付ける構
成のワイパ制御装置に具体化してもよい。このようにし
ても上記実施の形態の（１）〜（７）と同じ効果が得ら
れる。

【００７３】○上記実施の形態では、ワイパブレード１
が格納位置に格納される構成であったが、この機能を省
略したワイパ制御装置に具体化してもよい。この構成で
も、上記実施の形態の（１）〜（７）と同じ効果が得ら
れる。

【００７４】○目標パルス数を設定するための初期パル
ス数はＲＯＭ２２で記憶する構成としてもよいし、ＥＥ
ＰＲＯＭ等の書換可能なメモリに記憶する構成としても
よい。特に、書換可能なメモリに記憶する構成とすれ
ば、払拭範囲の調整が容易となり実用上好ましいものと
なる。

【００７５】○ワイパブレード１が不可侵領域に移動し
たとき、その際のパルスカウント値をＥＥＰＲＯＭやバ
ックアップＲＡＭに記憶する構成とし、その記憶したパ
ルスカウント値を、次回ワイパスイッチ２７がオンに操
作されたときの目標パルス数に反映させるようにしても
よい。この場合、ワイパブレード１が頻繁に不可侵領域
に移動することを防止できる。

【００７６】○上記実施の形態のワイパ制御装置は、バ
ス、トラック、乗用車などの車両に広く適用することが
できる。また、上記実施の形態では、フロントワイパに
適用するものであったがリアワイパに適用してもよい。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ワイパブレードの払拭範囲を容易に調整することができ
る。従って、異なる車種に適用したとしても、その際の
調整が容易となる。また、組み付け誤差による払拭範囲
のズレを容易に調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態のワイパ制御装置の概略構成
図。

【図２】 本実施の形態のワイパモータの一部断面図。

【図３】 ワイパ制御装置の回路構成図。

【図４】 ワイパブレードの払拭範囲を説明するための
図。

【図５】 各接点と導電プレートとの接触状態を説明す
るための図。

【図６】 ワイパ制御装置の作用を説明するためのフロ
ーチャート。

【図７】 ワイパモータ制御を説明するための図。

【符号の説明】

１…ワイパブレード、５…ワイパモータ、１５…回転体
としてのギヤホイール、１６…パルス発生手段を構成す
るマグネットリング、１７…パルス発生手段を構成する
回転センサ、１８…位置検出手段としての位置検出セン
サ、１９…可動接点としての導電プレート、２１…ＣＰ
Ｕ、２６…駆動回路、２７…ワイパ負荷検出手段として
のワイパスイッチ、２８…ワイパ負荷検出手段としての
車速センサ、２９…ワイパ負荷検出手段としての雨滴セ
ンサ、ＳＣＭ１，ＳＣＭ２，ＳＣＭ３…固定接点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 雅司 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 (72)発明者 宮碕 直己 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 Ｆターム(参考） 3D025 AA01 AC01 AD02 AE02 AG02 AG21 AG28 AG36 AG78 5H001 AB10 AC04 AD00 5H530 AA01 BB20 CC02 CC14 CC15 CD01 CD04 CD21 CE15 CE24 CF03 CF05 DD05 DD14 5H550 AA16 BB05 DD01 EE01 FF04 FF05 FF10 GG01 GG03 GG04 GG08 HA01 HA04 HA08 HB16 JJ02 JJ03 JJ12 JJ17 KK06 LL09 LL36 LL48 MM02 PP02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイパブレードを上下反転位置の間で往
   復運動させるためのワイパモータと、 前記ワイパモータを駆動する駆動回路と、 ワイパモータの回転に連動してワイパブレードが反転位
   置の所定の手前位置に達したことを検出する位置検出手
   段と、 ワイパモータの回転に応じたパルスを発生するパルス発
   生手段と、 前記反転手前位置からのパルス数が所定数に達したと
   き、前記駆動回路にワイパモータの逆転を指令する指令
   手段とを備えたことを特徴とするワイパ制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のワイパ制御装置におい
   て、 前記位置検出手段には、ワイパブレードの前記反転位置
   外の許容限界を示す許容限界位置が設定され、 前記指令手段は、前記パルス数が所定数に達する前にワ
   イパブレードが前記許容限界位置に達したことが前記位
   置検出手段によって検出されたとき、ワイパモータの逆
   転を指令することを特徴とするワイパ制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のワイパ制御装置におい
   て、 前記パルス数が所定数に達する前にワイパブレードが前
   記許容限界位置に達したことが前記位置検出手段によっ
   て検出されたとき、前記ワイパブレードを前記許容限界
   位置内で反転させるように前記反転手前位置からの所定
   パルス数を補正するパルス補正手段を備えたことを特徴
   とするワイパ制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載のワ
   イパ制御装置において、 ワイパブレードの払拭時の負荷を検出するワイパ負荷検
   出手段と、前記ワイパ負荷検出手段による検出値に応じ
   て前記反転手前位置からの所定パルス数を増減して補正
   する負荷補正手段とを備えたことを特徴とするワイパ制
   御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載のワ
   イパ制御装置において、 前記指令手段は、前記反転手前位置からのパルス数が所
   定数に達するまでの間、該パルス数に応じて前記駆動回
   路をＰＷＭ制御してワイパモータを漸次、低速回転駆動
   させることを特徴とするワイパ制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のワイパ制御装置におい
   て、 前記指令手段によるＰＷＭ制御に際し、前記反転手前位
   置からのパルス数に応じてデューティ比を減らし、同パ
   ルス数が所定数に達した時にデューティ比を０とするこ
   とを特徴とするワイパ制御装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項に記載のワ
   イパ制御装置において、 前記ワイパモータは、モータ本体と、該モータ本体の回
   転に連動する減速ギヤを介して減速出力する減速機構と
   を有し、 前記位置検出手段は、前記減速機構に設けられ、前記減
   速ギヤの回転から前記手前位置および／または前記許容
   限界位置を検出し、 前記パルス発生手段は、前記モータ本体の回転軸に設け
   られたことを特徴とするワイパ制御装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一項に記載のワ
   イパ制御装置において、 前記位置検出手段は、ワイパモータの回転に連動する回
   転体に固定される可動接点と、前記可動接点と摺接する
   固定接点とを備え、 前記可動接点と固定接点とは複数の接触点で接触して電
   気的に導通し、前記複数の接触点は常に複数の接触点の
   うち１つの接触点のみを変化させるよう設定されること
   を特徴とするワイパ制御装置。