WO2016093314A1

WO2016093314A1 - ワイパ制御装置

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Publication number: WO2016093314A1
Application number: PCT/JP2015/084675
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Inventors: 井嶋　寛人
Original assignee: Asmo Co Ltd
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Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2016-06-16
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Abstract

　ワイパ制御回路は、ワイパスイッチがオフになった場合に、回転角度センサが検知したワイパモータの出力軸の回転角度から算出したワイパブレードの位置に基づいてワイパブレードを停止基準位置である格納位置で停止させる制御を行う。また、ワイパ制御回路は、ワイパブレードが停止基準位置とは異なる位置で停止した場合には、当該停止した位置を新たな停止基準位置とし、次にワイパスイッチがオンになった場合に、当該新たな停止基準位置からワイパブレードを動作させる制御を行う。

Description

ワイパ制御装置

　本発明は、ワイパ制御装置に関する。

　１つのワイパモータで運転席側のワイパブレードと助手席側のワイパブレードとを動作させるワイパ装置では、ワイパモータの回転力をワイパアームに伝達するリンク機構を有している。かかるリンク機構は、ワイパブレード又はワイパアームに車両の走行風等による外力が作用した場合に、ワイパブレードが当該外力によって意に反した位置に移動することを抑制する機能も有している。

　しかしながら、運転席側のワイパブレードと、助手席側のワイパブレードとを、独立した別個のモータで動作させるワイパ装置は、ワイパアームとワイパモータとの間にリンク機構を有しない場合が多い。かかるワイパ装置では、ワイパブレードが車両の走行風等による外力を受けることにより、ワイパブレードが意に反した位置に移動するおそれが、リンク機構を有するワイパ装置よりも高い。

　特許５５３５７３８号公報には、外力等の作用によって、ワイパアームが停止位置の許容範囲外で停止した場合には、ワイパモータを作動させてワイパアームを停止位置の許容範囲内に移動させるワイパ制御装置及びワイパ装置の制御方法の発明が開示されている。

　また、特表２００９－５１２５９３号公報及び特表２０１１－５１２２８５号公報には、車両のイグニッションスイッチがオフの状態でも、ワイパの払拭角度を周期的に検知し、払拭角度が目標ポジションから変化した場合にはモータを回転させて払拭角度が目標ポジションになるようにするワイパ装置の発明が開示されている。

　しかしながら、特許５５３５７３８号公報に開示された技術は、格納位置付近で停止したワイパアームを所定の位置まで移動させるという不自然な動作をするので、ユーザにワイパ装置の異常等の不安や違和感を与えるおそれがあるという問題点があった。

　また、特表２００９－５１２５９３号公報及び特表２０１１－５１２２８５号公報に各々開示された技術は、車両のイグニッションスイッチがオフの状態でワイパアームを所定の位置まで移動させるという不自然な動作をするので、ユーザにワイパ装置の異常等の不安や違和感を与えるおそれがあるという問題点があった。

　本発明の実施形態は、上記事実を考慮してなされたもので、ワイパブレードの停止位置が外力によって撹乱された場合に、ワイパブレードの動作にユーザが違和感を覚えないワイパ制御装置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、本開示は、回転角検知部が検知したワイパモータの出力軸の回転角度からワイパブレードのウィンドシールド上の位置を算出する位置算出部と、作動信号が入力された場合に、前記ワイパブレードを往復させて、前記ウィンドシールドを払拭動作させる制御を行うと共に、停止信号が入力された場合に、前記位置算出部が算出した前記ワイパブレードのウィンドシールド上の位置及び停止基準位置に基づいて前記ワイパブレードを停止させる制御を行い、次に作動信号が入力された場合に、前記ワイパブレードが停止した位置を新たな停止基準位置として、該新たな停止基準位置から前記ワイパブレードを払拭動作させる制御を行う制御部と、を含む。

　このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードが停止した位置を新たな停止基準位置とし、ワイパブレードの位置を停止後に元の停止基準位置に移動させる制御を行なわない。その結果、ワイパブレードの停止位置が外力によって撹乱された場合に、ワイパブレードの動作にユーザが違和感を覚えることを防止できる。

　また、本開示は、前記制御部は、前記ワイパブレードが前記停止基準位置とは異なる停止位置で停止した場合に、停止した位置を前記新たな停止基準位置とする。

　このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードが停止基準位置とは異なる位置で停止した場合には、当該異なる位置を新たな停止基準位置とする。その結果、ワイパブレードの停止位置が外力によって撹乱された場合に、ワイパブレードの動作にユーザが違和感を覚えることを防止できる。

　また、本開示は、前記制御部は、前記ワイパブレードが前記停止基準位置で停止した場合には、次に作動信号が入力された場合に、前記停止基準位置から前記ワイパブレードを払拭動作させる。

　このワイパ制御装置によれば、ワイパブレードが元の停止基準位置で停止した場合には、当該元の停止基準位置からワイパブレードの動作を開始させる。その結果、ワイパブレードの動作にユーザが違和感を覚えることを防止できる。

　また、本開示は、前記新たな停止基準位置を記憶する記憶手段をさらに備え、前記制御部は、前記作動信号が入力された際に前記位置算出部が算出した前記ワイパブレードの前記ウィンドシールド上の位置と、前記記憶手段が記憶した前記新たな停止基準位置とが異なる場合には、前記ワイパブレードを前記新たな停止基準位置に移動させる際に前記ワイパモータに印加する追加印加電圧を算出し、前記新たな停止基準位置からワイパブレードを払拭動作させる際に前記ワイパモータに印加する電圧と共に該追加印加電圧を前記ワイパモータに印加する制御を行う。

　このワイパ制御装置によれば、新たな停止基準位置でワイパブレードが停止した後に、ワイパブレードの位置が外力の作用によって変化した場合には、次にワイパ装置をオンにする作動信号が入力された場合に、ワイパブレードの位置の補正のための追加印加電圧を算出する。そして、追加印加電圧と通常制御での印加電圧とをワイパモータに印加することにより、ワイパブレードの位置が不自然に補正されるという違和感をユーザが覚えることを防止できる。

　また、本開示は、前記制御部は、前記追加印加電圧のデューティ比が閾値以上の場合に、前記追加印加電圧を前記ワイパモータに印加する制御を行う。

　このワイパ制御装置によれば、追加印加電圧のデューティ比が小さい場合、すなわち、停止後のワイパブレードの位置の変化が少ない場合には、追加印加電圧をワイパモータに印加しない。その結果、ワイパブレードの位置が不自然に補正されるという違和感をユーザが覚えることを防止できる。

　また、本開示は、前記作動信号は、前記ワイパブレードの動作のオン及びオフ並びにワイパブレードの往復動作の速度の切替操作が可能なワイパスイッチがオンにされた場合に前記制御部に入力され、前記停止信号は、前記ワイパスイッチがオフにされた場合に前記制御部に入力される。

　このワイパ制御装置によれば、ワイパスイッチの操作により、ワイパブレードの動作をオンオフできる。

本実施形態に係るワイパ制御装置を含むワイパ装置の構成の一例を示す概略図である。本実施形態に係る右ワイパ装置のワイパ制御回路の構成の一例の概略を示すブロック図である。本実施形態のワイパブレードの動作の一例を示した概略図である。本実施形態に係るワイパ制御装置のワイパブレードの払拭動作の制御の一例を示したフローチャートである。現在位置と追加印加電圧との関係の一例を示したグラフである。

　図１は、本実施形態に係るワイパ制御装置１０を含むワイパ装置１００の構成を示す概略図である。ワイパ装置１００は、一例として、車両のウィンドシールドガラス１２の下部の左（助手席側）に左ワイパ装置１４、車両のウィンドシールドガラス１２の下部の右（運転席側）に右ワイパ装置１６を各々備えたタンデム式のワイパ装置である。なお、本実施形態における左右は、車室内から見ての左右である。

　左ワイパ装置１４及び右ワイパ装置１６は、ワイパモータ１８、２０、減速機構２２、２４、ワイパアーム２６、２８及びワイパブレード３０、３２を各々備えている。ワイパモータ１８、２０は、ウィンドシールドガラス１２の左下方及び右下方の各々に設けられている。

　左ワイパ装置１４及び右ワイパ装置１６は、ワイパモータ１８、２０の正逆回転が減速機構２２、２４で各々減速され、減速機構２２、２４によって減速された正逆回転で出力軸３６、３８が各々回転する。さらに、出力軸３６、３８の正逆回転の回転力がワイパアーム２６、２８に各々作用することによりワイパアーム２６、２８が格納位置Ｐ３から下反転位置Ｐ２に移動し、下反転位置Ｐ２と上反転位置Ｐ１との間を往復動作する。かかるワイパアーム２６、２８の動作により、ワイパアーム２６、２８の先端に各々設けられたワイパブレード３０、３２がウィンドシールドガラス１２表面の下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１の間を払拭する。なお、減速機構２２、２４は、例えばウォームギア等で構成され、ワイパモータ１８、２０の回転を、ワイパブレード３０、３２によるウィンドシールドガラス１２表面の払拭に適した回転速度に各々減速し、当該回転速度で出力軸３６、３８を各々回転させる。

　本実施形態に係るワイパモータ１８、２０は、上述のように、ウォームギアで構成された減速機構２２、２４を各々有しているので、出力軸３６、３８の回転速度及び回転角度は、ワイパモータ１８、２０本体の回転速度及び回転角度と同一ではない。しかしながら、本実施形態では、ワイパモータ１８、２０と減速機構２２、２４は各々一体不可分に構成されているので、以下、出力軸３６、３８の回転速度及び回転角度を、ワイパモータ１８、２０の各々の回転速度及び回転角度とみなす。

　ワイパモータ１８、２０には、ワイパモータ１８、２０の回転を制御するためのワイパ制御回路６０、６２が各々接続されている。本実施形態に係るワイパ制御回路６０は駆動回路６０Ａ及びワイパＥＣＵ６０Ｂを、ワイパ制御回路６２は、駆動回路６２Ａ及びワイパＥＣＵ６２Ｂを、各々含む。

　ワイパＥＣＵ６０Ｂには、ワイパモータ１８の出力軸３６の回転速度及び回転角度を各々検知する回転角度センサ４２が接続されている。ワイパＥＣＵ６２Ｂには、ワイパモータ２０の出力軸３８の回転速度及び回転角度を各々検知する回転角度センサ４４が接続されている。ワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂは、回転角度センサ４２、４４からの信号に基づいて、ウィンドシールドガラス１２上でのワイパブレード３０、３２の位置を各々算出する。また、ワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂは、算出した位置に応じて出力軸３６、３８の回転速度が変化するように駆動回路６０Ａ、６２Ａを各々制御する。なお、回転角度センサ４２、４４は、ワイパモータ１８、２０の減速機構２２、２４内に各々設けられ、出力軸３６、３８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。

　駆動回路６０Ａ、６２Ａは、ワイパモータ１８、２０を各々作動させるための電圧（及び電流）をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって生成してワイパモータ１８、２０に各々供給する。駆動回路６０Ａ、６２Ａは、スイッチング素子に電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を使用した回路を含み、駆動回路６０ＡはワイパＥＣＵ６０Ｂの、駆動回路６２ＡはワイパＥＣＵ６２Ｂの、各々の制御によって、所定のデューティ比の電圧を出力する。

　ワイパＥＣＵ６０ＢとワイパＥＣＵ６２Ｂとは、例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等のプロトコルを用いた通信で連携させることにより、左ワイパ装置１４及び右ワイパ装置１６の動作を同期させている。また、ワイパ制御回路６２のワイパＥＣＵ６２Ｂには、車両制御回路６４を介して、ワイパスイッチ６６が接続されている。

　ワイパスイッチ６６は、車両のバッテリからワイパモータ１８、２０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６６は、ワイパブレード３０、３２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、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てワイパモータ１８、２０を回転させるための指令信号を車両制御回路６４を介してワイパＥＣＵ６２Ｂに出力する。また、ワイパＥＣＵ６２Ｂに入力された指令信号は、前述のＬＩＮ等のプロトコルを用いた通信によってワイパＥＣＵ６０Ｂにも入力される。

　ワイパスイッチ６６から各モードの選択位置に応じて出力された信号がワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂに入力されると、ワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂがワイパスイッチ６６からの出力信号に対応する制御を行う。具体的には、ワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂは、ワイパスイッチ６６からの指令信号に基づいて出力軸３６、３８の回転速度を算出する。さらにワイパＥＣＵ６０Ｂ、６２Ｂは、算出した回転速度で出力軸３６、３８が回転するように駆動回路６０Ａ、６２Ａを制御する。

　図２は、本実施形態に係る右ワイパ装置１６のワイパ制御回路６２の構成の一例の概略を示すブロック図である。また、図２示したワイパモータ２０は、一例として、ブラシ付きＤＣモータである。なお、左ワイパ装置１４のワイパ制御回路６０の構成は、右ワイパ装置１６のワイパ制御回路６２と同様なので、その詳細な説明は省略する。

　図２に示したワイパ制御回路６２は、ワイパモータ２０の巻線の端子に印加する電圧を生成する駆動回路６２Ａと、駆動回路６２Ａを構成するスイッチング素子のオン及びオフを制御するワイパＥＣＵ６２Ｂのマイクロコンピュータ４８とを含んでいる。マイクロコンピュータ４８には、ダイオード５６を介してバッテリ８０の電力が供給されると共に、供給される電力の電圧は、ダイオード５６とマイクロコンピュータ４８との間に設けられた電圧検出回路５０によって検知され、検知結果はマイクロコンピュータ４８に出力される。また、ダイオード５６とマイクロコンピュータ４８との間に一端が接続され、他端（－）が接地された電解コンデンサＣ１が設けられている。電解コンデンサＣ１は、マイクロコンピュータ４８の電源を安定化するためのコンデンサである。電解コンデンサＣ１は、例えば、サージ等の突発的な高電圧を蓄え、蓄えた高電圧を接地領域にバイパスすることにより、マイクロコンピュータ４８を保護する。

　マイクロコンピュータ４８には信号入力回路５２を介してワイパスイッチ６６及び車両制御回路６４からワイパモータ１８の回転速度を指示するための指令信号が入力される。ワイパスイッチ６６から出力された指令信号はアナログ信号の場合には、当該信号は信号入力回路５２においてデジタル化されてマイクロコンピュータ４８に入力される。

　また、マイクロコンピュータ４８には、出力軸３８の回転に応じて変化するセンサマグネット７０の磁界を検知する回転角度センサ４４が接続されている。マイクロコンピュータ４８は、回転角度センサ４４が出力した信号に基づいて、出力軸３８の回転角度を算出することにより、ワイパブレード３０、３２のウィンドシールドガラス１２上での位置を特定する。

　さらに、マイクロコンピュータ４８は、メモリ５４に記憶されているワイパブレード３０、３２の位置に応じて規定されたワイパモータ２０の回転速度のデータを参照して、ワイパモータ２０の回転が、特定したワイパブレード３０、３２の位置に応じた回転数になるように駆動回路６２Ａを制御する。

　駆動回路６２Ａは、図２に示すように、スイッチング素子にＮ型のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であるトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４を用いている。トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２は、ドレインがノイズ防止コイル７６を介してバッテリ８０に各々接続されており、ソースがトランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４のドレインに各々接続されている。また、トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４のソースは接地されている。

　また、トランジスタＴｒ１のソース及びトランジスタＴｒ３のドレインは、ワイパモータ１８の巻線の一端に接続されており、トランジスタＴｒ２のソース及びトランジスタＴｒ４のドレインは、ワイパモータ１８の巻線の他端に接続されている。

　トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４の各々のゲートにハイレベル信号が入力されることにより、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４がオンになり、ワイパモータ２０には例えばワイパブレード３０、３２を車室側から見て時計回りに動作させるＣＷ電流７２が流れる。さらに、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４の一方をオン制御しているとき、他方をＰＷＭ制御により、小刻みにオンオフ制御することにより、ＣＷ電流７２の電圧を変調できる。

　また、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３の各々のゲートにハイレベル信号が入力されることにより、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３がオンになり、ワイパモータ２０には例えばワイパブレード３０、３２を車室側から見て反時計回りに動作させるＣＣＷ電流７４が流れる。さらに、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３の一方をオン制御しているとき、他方をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により、小刻みにオンオフ制御することにより、ＣＣＷ電流７４の電圧を変調できる。

　本実施形態では、電源であるバッテリ８０と駆動回路６２Ａとの間には逆接続保護回路５８及びノイズ防止コイル７６が設けられると共に、駆動回路６２Ａに対して並列になるように電解コンデンサＣ２が設けられている。ノイズ防止コイル７６は、駆動回路６２Ａのスイッチングによって発生するノイズを抑制するための素子である。

　電解コンデンサＣ２は、駆動回路６２Ａから生じるノイズを緩和すると共に、サージ等の突発的な高電圧を蓄え、蓄えた高電圧を接地領域にバイパスすることにより、駆動回路６２Ａに過大な電流が入力されるのを防止するための素子である。

　逆接続保護回路５８は、バッテリ８０の正極と負極が図２に示した場合とは逆に接続された場合に、ワイパ制御回路６２を構成する素子を保護するための回路である。逆接続保護回路５８は、一例として、自身のドレインとゲートを接続した、いわゆるダイオード接続されたＦＥＴ等で構成される。

　以下、本実施形態に係るワイパ制御装置１０の作用及び効果について説明する。図３は、本実施形態のワイパブレード３０、３２の動作の一例を示した概略図である。図３上段はワイパブレード３０、３２の位置の遷移を、横軸に示したウィンドシールドガラス１２上での位置と縦軸に示した出力軸３６、３８の回転角度とを対応づけて示している。また、図３下段は縦軸に示したワイパブレード３０、３２の速度を、横軸に示したウィンドシールドガラス１２上での位置に対応づけて示している。

　図３では、ワイパブレード３０、３２は格納位置Ｐ３からの動作であるオープン作動を開始して上反転位置Ｐ１で反転し、当該反転後は格納位置Ｐ３に戻るクローズ作動を開始して格納位置Ｐ３で停止した場合を示している。図３上段に示したように、出力軸３６、３８の回転角度はワイパブレード３０、３２がオープン作動で上反転位置Ｐ１に達すると最大になり、上反転位置Ｐ１でワイパブレード３０、３２が反転した後のクローズ作動では減少し、格納位置Ｐ３に達すると０になる。

　本実施形態では、回転角度センサ４２、４４が検知したワイパモータ１８、２０の出力軸３６、３８の回転角度からワイパブレード３０、３２のウィンドシールドガラス１２上の位置が算出される。さらに、算出されたワイパブレード３０、３２のウィンドシールドガラス１２上の位置を参照して、ワイパブレード３０、３２を格納位置Ｐ３で停止させる制御を行う。

　また、図３下段に示したように、ワイパブレード３０、３２の速度は、オープン作動時において格納位置Ｐ３から動作開始後に増加し、ワイパブレード３０、３２が格納位置Ｐ３と上反転位置Ｐ１との略中間点に達した際に最大となり、略中間点を過ぎた後は、上反転位置Ｐ１に近づくにつれて減少し上反転位置Ｐ１に達した際には一時的に０になる。

　ワイパブレード３０、３２が上反転位置Ｐ１で反転して格納位置Ｐ３に向かって動作するクローズ作動では、ワイパブレード３０、３２の速度の方向はオープン作動時に対して反転するので、以下、ワイパブレード３０、３２の速度の絶対値について記す。ワイパブレード３０、３２の速度の絶対値は、ワイパブレード３０、３２が上反転位置Ｐ１と格納位置Ｐ３との略中間点に達した際に最大となり、ワイパブレード３０、３２が略中間点を過ぎた後は、ワイパブレード３０、３２が格納位置Ｐ３に近づくにつれて減少する。そして、ワイパブレード３０、３２が格納位置Ｐ３に達した際にワイパブレード３０、３２の速度の絶対値は０になる。

　図３において、ワイパブレード３０、３２又はワイパアーム２６、２８に風圧等の外力が作用しなければ、ワイパブレード３０、３２の停止位置は図３に示した停止基準位置９０となる。図３において、停止基準位置９０は格納位置Ｐ３である。

　しかしながら、車両の走行で風圧等の外力がワイパブレード３０、３２又はワイパアーム２６、２８に作用すると、ワイパブレード３０、３２は停止基準位置９０とは異なる実停止位置９２に停止する場合がある。近年のワイパ装置は、ワイパブレード３０、３２が格納位置Ｐ３に達すると、ワイパブレード３０、３２が車両のエンジンフード後端で隠蔽されるコンシールドタイプが一般的である。かかるコンシールドタイプでは、車両の走行による風圧はエンジンフード後端で渦を巻きやすく、当該渦がエンジンフード後端で隠蔽されたワイパブレード３０、３２を格納位置Ｐ３よりも下方に移動させる場合がある。

　図３に示した実停止位置９２は、停止基準位置９０である格納位置Ｐ３よりも下側になっており、車両の走行風等によってワイパブレード３０、３２が停止基準位置９０よりも下に移動させられた状態を示している。または、ウィンドシールドガラス１２上の摩擦が大きい場合には、ワイパブレード３０、３２は停止基準位置９０よりも上反転位置Ｐ１側で停止する場合もある。

　一般に、図３に示したようなワイパブレード３０、３２が停止基準位置９０から逸脱した場合には、ワイパモータを再度動作させてワイパブレード３０、３２を停止基準位置９０まで移動させる。しかしながら、実停止位置９２で停止したワイパブレード３０、３２を再度移動させると、ユーザにワイパ装置の異常等の不安や違和感を与えるおそれがある。本実施形態では、実停止位置９２でワイパブレード３０、３２が停止した場合でも、ワイパブレード３０、３２を実停止位置９２から停止基準位置９０に移動させる制御は行わず、ワイパブレード３０、３２が実停止位置９２で停止した状態を許容する。また、実停止位置９２のウィンドシールドガラス上での位置をメモリ５４等の記憶装置に記憶する。そして、次にワイパスイッチ６６がオンになった場合には、記憶した実停止位置９２を新たな停止基準位置９０とし、当該新たな停止基準位置９０からワイパブレードの払拭動作を開始させる。

　なお、本実施形態では、ワイパブレード３０、３２の動作を停止させる毎に、停止位置である実停止位置９２を新たな停止基準位置９０とし、停止基準位置９０を更新してもよい。

　図４は、本実施形態に係るワイパ制御装置１０のワイパブレード３０、３２の払拭動作の制御の一例を示したフローチャートである。ステップ４００では、ワイパスイッチ６６がオンになったか否かを判定する。ステップ４００で肯定判定の場合には、ステップ４０２で、ワイパスイッチ６６がオンになった際のワイパブレード３０、３２の停止位置（現在位置）とメモリ５４に記憶した実停止位置９２（新たな停止基準位置９０）とを比較し、現在位置が実停止位置９２から逸脱しているか否かを判定する。実停止位置９２からワイパブレード３０、３２が逸脱した場合とは、ワイパスイッチ６６をオフにしてワイパブレード３０、３２を実停止位置９２で停止させた後に、ワイパブレード３０、３２が車両の走行風等の外力によって実停止位置９２から移動した場合である。

　ステップ４０２で否定判定の場合には、ステップ４０４で現在位置からワイパブレード３０、３２の払拭動作を開始する。ステップ４０２で肯定判定の場合には、ステップ４０６で、現在位置からワイパブレード３０、３２を動作させる際に必要となる追加印加電圧を算出する。

　図５は、現在位置と追加印加電圧との関係の一例を示したグラフである。図５に示したように、現在位置９４が実停止位置９２から格納位置側にずれるほど、ワイパブレードを上反転位置Ｐ１に向けて動作させるオープン作動時の追加印加電圧９６が高くなる。

　また、現在位置１０２が上反転位置Ｐ１側にずれている場合には、ワイパブレード３０、３２を格納位置Ｐ３に向けて動作させるクローズ作動によってワイパブレード３０、３２を実停止位置９２まで移動させ、実停止位置９２で反転させる。従って、現在位置１０２が上反転位置Ｐ１寄りの場合に要する追加印加電圧１０４は、ワイパブレード３０、３２をオープン作動させるための追加印加電圧９６とは、逆極性になる。

　ステップ４０６では、図５に示したような関係に基づいて、ワイパブレード３０、３２の現在位置から追加印加電圧を算出する。なお、現在位置と追加印加電圧との関係は、実機を用いた実験等を通じて具体的に決定する。

　ステップ４０８では、追加印加電圧９６、１０４のデューティ比が閾値以上であるか否かを判定する。

　図２に示したように、駆動回路６２ＡはＮ型ＦＥＴであるトランジスタＴｒ１のソースとトランジスタＴｒ３のドレインとが、トランジスタＴｒ２のソースとトランジスタＴｒ４のドレインとが、各々直列に接続されている。本実施形態では、例えばトランジスタＴｒ１がオンの場合にはトランジスタＴｒ３をオフにして、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ３とが、同時にオンにならない制御を行っている。同様に、トランジスタＴｒ２がオンの場合にはトランジスタＴｒ４をオフにして、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ４とが、同時にオンにならない制御を行っている。

　図２に示したような直列に接続された２つのＦＥＴが同時にオンになると、ＦＥＴは直流電源短絡により破壊されるおそれがある。本実施形態では、上述のように、直列に接続されたＦＥＴのどちらか一方のみをオンにする制御を行っているが、ＦＥＴの応答速度の限界を超えてスイッチングの制御を行うと、一方のＦＥＴをオフにしても、実際には当該ＦＥＴは未だオンの状態の場合があり、かかる状態で他方のＦＥＴをオンにすると、双方のＦＥＴが直流電源短絡によって破壊され得る。

　例えば、モータに印加する電圧が低い、すなわち印加電圧のデューティ比が小さい場合には、駆動回路を構成するＦＥＴのスイッチングを高速で行う必要があるため、当該デューティ比が小さい場合には、駆動回路のＦＥＴが直流電源短絡を起こすおそれがある。

　本実施形態では、追加印加電圧９６、１０４のデューティ比が閾値未満の場合には、上述のように駆動回路を構成するＦＥＴが直流電源短絡するおそれがあるので、かかる場合には、算出した追加印加電圧９６、１０４をモータには印加しない。閾値は、駆動回路を構成するＦＥＴの仕様によって異なるので、駆動回路の構成に応じて適宜設定する。

　従って、ステップ４０８では、上記の理由から、追加印加電圧９６、１０４が低い、すなわち追加印加電圧９６、１０４のデューティ比が閾値未満の場合には否定判定を行い、追加印加電圧９６、１０４のデューティ比が閾値以上の場合には肯定判定を行う。

　ステップ４０８で肯定判定の場合には、ステップ４１０で追加印加電圧９６、１０４をワイパモータ１８、２０に印加する。さらに、記憶されている実停止位置９２から上反転位置Ｐ１に向けてワイパブレード３０、３２を動作させる場合の電圧をワイパモータ１８．２０に印加して、現在位置からワイパブレード３０、３２の払拭動作を開始させる。

　ステップ４０８で否定判定の場合には、ステップ４１２で、追加印加電圧９６、１０４を印加せず、現在位置からワイパブレード３０、３２の払拭動作を開始する。本実施形態では、ステップ４０８で否定判定の場合には、実停止位置９２ではなく、図５に示した実停止位置９２からずれた現在位置９４、１０２を、新たな停止基準位置９０とする。結果として、停止基準位置９０からワイパブレード３０、３２を停止させる基準位置がさらにずれていくおそれがあるが、追加印加電圧９６、１０４のデューティ比が閾値未満の場合であれば、実停止位置９２からの位置のずれは小さいので、実用上の問題は生じない。

　ステップ４１４では、ワイパスイッチ６６がオフになったか否かを判定する。ステップ４１４で肯定判定の場合には、ステップ４１６で、回転角度センサ４２、４４が検知した出力軸３６、３８から算出したワイパブレード３０、３２の位置に応じてワイパモータ１８、２０の回転速度を減速する。具体的には、ワイパブレード３０、３２が停止基準位置９０に近づくに従ってワイパモータ１８、２０の回転速度を減速する。

　ステップ４１８では、回転角度センサ４２、４４の検知結果からワイパブレード３０、３２が記憶されている停止基準位置９０に達したと判定した場合に、ワイパモータ１８、２０の回転を停止させてワイパブレード３０、３２を停止させる。

　ステップ４２０では、回転角度センサ４２、４４の検知結果からワイパブレード３０、３２の実停止位置９２を算出し、ステップ４２２では、算出した実停止位置９２をメモリ５４に記憶して処理を終了する。

　本実施形態では、車両の走行風等の外力の作用により、ワイパブレード３０、３２が停止基準位置９０である格納位置Ｐ３等から逸脱する場合があるが、ワイパブレード３０、３２が停止後は、ワイパブレード３０、３２の実停止位置９２を新たな基準停止位置としてメモリ５４に記憶する。

　本実施形態では、実停止位置９２が以前の停止基準位置９０と異なる位置であっても、ワイパスイッチ６６がオフになった後に、ワイパブレード３０、３２を実停止位置９２から以前の停止基準位置９０へ移動させる制御は行わない。そして、次にワイパスイッチ６６がオンになった場合には、上述のステップ４０４のように、実停止位置９２を新たな停止基準位置９０とし、ワイパブレード３０、３２の払拭動作の開始位置とする。

　以上説明したように、本実施形態では、外力の作用等によりワイパブレード３０、３２が停止基準位置９０で停止しなかった場合には、ワイパブレード３０、３２を停止した位置から停止基準位置９０に移動させず、現状の停止位置を新たな停止基準位置９０とする。

　また、ワイパブレード３０、３２が現状の位置（実停止位置９２）で停止後、ワイパブレード３０、３２の位置が外力によってさらに変化した場合には、次にワイパスイッチ６６がオンになった際に、ワイパモータに追加の電圧を印加することにより、変化した停止基準位置からのワイパブレード３０、３２の動作を正常化する。

　しかしながら、ワイパブレード３０、３２が実停止位置９２で停止した後のワイパブレード３０、３２の位置のずれが小さい場合には、かかる追加の電圧を印加せず、ワイパスイッチ６６がオンになった際のワイパブレード３０、３２の位置を新たな停止基準位置として、ワイパブレード３０、３２の動作を制御する。その結果、ワイパブレードの停止位置が外力によって撹乱された場合に、ワイパブレードの動作にユーザが違和感を覚えることを防止できる。

　なお、本実施形態に係るワイパ制御装置１０は、リンク機構を有しないタンデム式ワイパ装置１００以外にも、リンク機構を有するワイパ装置に用いてもよい。

　また、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

　２０１４年１２月１２日に出願された日本国特許出願２０１４－２５２３６０号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。

Claims

　回転角検知部が検知したワイパモータの出力軸の回転角度からワイパブレードのウィンドシールド上の位置を算出する位置算出部と、
　作動信号が入力された場合に、前記ワイパブレードを往復させて、前記ウィンドシールドを払拭動作させる制御を行うと共に、停止信号が入力された場合に、前記位置算出部が算出した前記ワイパブレードのウィンドシールド上の位置及び停止基準位置に基づいて前記ワイパブレードを停止させる制御を行い、次に作動信号が入力された場合に、前記ワイパブレードが停止した位置を新たな停止基準位置として、該新たな停止基準位置から前記ワイパブレードを払拭動作させる制御を行う制御部と、
　を含むワイパ制御装置。
　前記制御部は、前記ワイパブレードが前記停止基準位置とは異なる停止位置で停止した場合に、停止した位置を前記新たな停止基準位置とする請求項１記載のワイパ制御装置。
　前記制御部は、前記ワイパブレードが前記停止基準位置で停止した場合には、次に作動信号が入力された場合に、前記停止基準位置から前記ワイパブレードを払拭動作させる請求項１又は２記載のワイパ制御装置。
　前記新たな停止基準位置を記憶する記憶手段をさらに備え、
　前記制御部は、前記作動信号が入力された際に前記位置算出部が算出した前記ワイパブレードの前記ウィンドシールド上の位置と、前記記憶手段が記憶した前記新たな停止基準位置とが異なる場合には、前記ワイパブレードを前記新たな停止基準位置に移動させる際に前記ワイパモータに印加する追加印加電圧を算出し、前記新たな停止基準位置からワイパブレードを払拭動作させる際に前記ワイパモータに印加する電圧と共に該追加印加電圧を前記ワイパモータに印加する制御を行う請求項１～３のいずれか１項記載のワイパ制御装置。
　前記制御部は、前記追加印加電圧のデューティ比が閾値以上の場合に、前記追加印加電圧を前記ワイパモータに印加する制御を行う請求項４記載のワイパ制御装置。
　前記作動信号は、前記ワイパブレードの動作のオン及びオフ並びにワイパブレードの往復動作の速度の切替操作が可能なワイパスイッチがオンにされた場合に前記制御部に入力され、
　前記停止信号は、前記ワイパスイッチがオフにされた場合に前記制御部に入力される請求項１～５のいずれか１項記載のワイパ制御装置。