ワイパ装置制御方法及びワイパ制御装置
【課題】異常負荷時におけるワイパブレードの突然の停止を防止し、異常時における運転者の視界を確保すると共に、ブレード同士の干渉を防止する。
【解決手段】モータの負荷が所定の閾値以上となった場合（Ｓ４）、ワイパ装置の作動モードを、ＳＷモードも下位の作動モードに切り替える動作規制処理を実施する（Ｓ７）。動作規制処理では、Ｈｉ→Ｌｏ→ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止という形で、作動モードのレベルが段階的に下げられる。これにより、過負荷に伴って突然ワイパが停止することがなく、払拭動作の変化により運転者も異常を認知できる。動作規制処理によって過負荷状態を脱した場合には、作動モードをＳＷモードに戻す復帰処理が実施され（Ｓ４→→Ｓ５→Ｓ８）、ワイパ装置は通常の払拭動作に復帰する。
【解決手段】モータの負荷が所定の閾値以上となった場合（Ｓ４）、ワイパ装置の作動モードを、ＳＷモードも下位の作動モードに切り替える動作規制処理を実施する（Ｓ７）。動作規制処理では、Ｈｉ→Ｌｏ→ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止という形で、作動モードのレベルが段階的に下げられる。これにより、過負荷に伴って突然ワイパが停止することがなく、払拭動作の変化により運転者も異常を認知できる。動作規制処理によって過負荷状態を脱した場合には、作動モードをＳＷモードに戻す復帰処理が実施され（Ｓ４→→Ｓ５→Ｓ８）、ワイパ装置は通常の払拭動作に復帰する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ワイパ装置の制御技術に関し、特に、異常負荷時におけるワイパ装置の動作制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両用ワイパ装置、特に対向払拭型（オポジットタイプ）のワイパ装置では、特開平11−301417号公報のように、運転席側と助手席側の各ワイパアームを個別にモータ駆動する方式が採用されている。このようなワイパ装置では、左右のワイパブレード（以下、適宜ブレードと略記する）が払拭面上で干渉しないように、各ブレードの位置角度を見ながらモータを個別に制御している。例えば前記公報の装置では、ワイパ制御装置にて左右のブレードの位置角度が常時監視されている。両ブレード間には予め目標角度差が設定され、互いに他方のブレードの位置角度を参照しつつ、目標角度差と実測角度差との差が小さくなるように左右のモータが個別に速度制御される。
【０００３】
一方、このようなワイパ装置では、フロントガラスに積雪等の障害物があると、ワイパブレードに大きな負荷が加わる。このような場合、例えば、前述の公報のシステムでは、積雪等による負荷は、ほとんどの場合上側に位置するワイパブレードにかかることからワイパの重複払拭領域にて先行側ワイパブレードが停止したときには、追従側のブレードにて先行側ブレードを押し上げ、積雪等の除去を行っている。ところが、障害物の重量が大きい場合、ワイパブレードの押し上げ力ではそれを除去することができず、モータがロックされたような状態となるおそれがある。この場合、モータには異常負荷が加わり、モータが異常発熱すると、サーキットブレーカが作動し、モータの電源を遮断する。そして、モータが所定温度以下に冷えるまで動作を停止させ、異常負荷によるモータ故障を防止している。
【特許文献１】特開平11-301417号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前述のような制御形態の場合、モータ負荷が大きくなると、動作中のモータが突然停止するため、ユーザが予測できない状態でワイパが停止し、運転者の視界を確保できなくなるおそれがあるという問題があった。また、運転者側と助手席側のワイパブレードを個別のモータにて動作させる２モータのシステムでは、一方側のモータが突然停止すると、ブレード同士が干渉してしまうおそれがあるという問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は、異常負荷時におけるワイパブレードの突然の停止を防止し、異常時における運転者の視界を確保すると共に、ブレード同士の干渉を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のワイパ装置制御方法は、電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置の制御方法であって、前記電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、前記作動モードを、前記ワイパスイッチにて設定された作動モードよりも前記時間間隔がより長い作動モードに切り替えることを特徴とする。
【０００７】
本発明にあっては、電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、ワイパ装置の作動モードを時間間隔がより長いモードに切り替えるので、ワイパ装置の払拭動作が変化し、運転者に状況の変化を認識させることが可能となる。このため、過負荷に伴って突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止することがなく、運転者が視界の悪化を予知することができ、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することが可能となる。
【０００８】
前記ワイパ装置制御方法において、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後も前記閾値以上の負荷状態が継続した場合には、前記作動モードをさらに前記時間間隔の長い作動モードに切り替えるようにしても良い。また、前記ワイパ装置に払拭動作の時間間隔がその順に長くなるＨｉ、Ｌｏ、間欠の３種類の作動モードを設け、前記閾値以上の負荷状態が継続し前記作動モードが順に変更されて間欠作動モードとなった後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長するようにしても良い。この場合、間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長した後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記電動モータを停止させるようにしても良い。
【０００９】
加えて、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後、前記電動モータの負荷が前記閾値未満となった場合には、前記作動モードを前記ワイパスイッチによって設定された作動モードに復帰させるようにしても良い。この場合、前記作動モードを、前記時間間隔がより短い作動モードに段階的に切り替えるようにしても良い。
【００１０】
また、本発明のワイパ装置制御方法では、モータの運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出すると共に、前記負荷ポイント値を累積加算した累積ポイント値に基づいて前記電動モータを駆動制御し、前記所定の閾値として、前記累積ポイント値の所定値を設定しても良い。
【００１１】
一方、本発明のワイパ制御装置は、電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置の駆動制御を行うワイパ制御装置であって、前記ワイパ制御装置は、前記電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、前記作動モードを、より時間間隔の長い作動モードに切り替える作動モード設定部を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、作動モード設定部によって、ワイパ装置の作動モードを時間間隔がより長いモードに切り替えるので、ワイパ装置の払拭動作が変化し、運転者に状況の変化を認識させることが可能となる。このため、過負荷に伴って突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止することがなく、運転者が視界の悪化を予知することができ、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することが可能となる。
【００１３】
前記ワイパ制御装置において、前記作動モード設定部により、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後も前記閾値以上の負荷状態が継続した場合には、前記作動モードをさらに時間間隔の長い作動モードに切り替えるようにしても良い。また、前記ワイパ装置に払拭動作の時間間隔がその順に長くなるＨｉ、Ｌｏ、間欠の３種類の作動モードを設け、前記作動モード設定部により、前記閾値以上の負荷状態が継続し前記作動モードが順に変更されて間欠作動モードとなった後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長するようにしても良い。この場合、前記作動モード設定部によって、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長した後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記電動モータを停止させるようにしても良い。
【００１４】
加えて、前記作動モード設定部により、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後、前記電動モータの負荷が前記閾値未満となった場合には、前記作動モードを前記ワイパスイッチによって設定された作動モードに復帰させるようにしても良い。この場合、当該ワイパ制御装置に、前記ワイパスイッチによって設定された作動モードと当該ワイパ装置にて現に実施されている作動モードとを比較する作動モード比較部をさらに設け、前記作動モード設定部により、前記作動モード比較部による比較結果に基づいて、前記作動モードを、前記時間間隔がより短い作動モードに段階的に切り替えるようにしても良い。
【００１５】
また、本発明のワイパ制御装置では、前記電動モータの運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出すると共に、前記負荷ポイント値を累積して累積ポイント値を算出し、該累積ポイント値に基づいて前記モータの駆動制御を行う負荷ポイント値算出・比較部をさらに設け、前記作動モード設定部に、前記閾値として、所定の前記累積ポイント値が設定するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のワイパ装置制御方法によれば、電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置にて、電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、ワイパ装置の作動モードを時間間隔がより長いモードに切り替えるようにしたので、モータ過負荷時に負荷が低減する方向に制御が行われ、サーキットブレーカを用いた場合のように突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止してしまうのを防止することができる。また、モータ過負荷時に、ワイパ払拭動作の変化によって運転者に状況の変化を認識させることができ、運転者が視界の悪化を予知し、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することなどが可能となる。
【００１７】
本発明のワイパ装置制御装置によれば、電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置にて、電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、ワイパ装置の作動モードを時間間隔がより長いモードに切り替えるようにしたので、モータ過負荷時に負荷が低減する方向に制御が行われ、サーキットブレーカを用いた場合のように突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止してしまうのを防止することができる。また、モータ過負荷時に、ワイパ払拭動作の変化によって運転者に状況の変化を認識させることができ、運転者が視界の悪化を予知し、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することなどが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である制御装置・制御方法によって駆動されるワイパ装置の全体構成を示す説明図である。図１のワイパ装置１は、運転者側（以下、ＤＲ側と略記する）と助手席側（以下、ＡＳ側と略記する）のワイパブレード２ａ（第１ワイパブレード）,２ｂ（第２ワイパブレード）とを対向配置したいわゆる対向払拭型のワイパ装置となっている。ＤＲ側とＡＳ側にはそれぞれＤＲ側モータ（第１モータ）３ａとＡＳ側モータ（第２モータ）３ｂ（以下、モータ３ａ,３ｂと略記する）が別個に設けられている。ブレード２ａ,２ｂは、モータ３ａ,３ｂによって駆動され、フロントガラスの両端側に設定された上反転位置とフロントガラスの下端中央部に設定された下反転位置との間で対向的に払拭作動を行う。なお、符号における「ａ,ｂ」は、それぞれＤＲ側とＡＳ側に関連する部材や部分であることを示している。
【００１９】
ブレード２ａ,２ｂには図示しないブレードラバー部材が取り付けられており、このラバー部材を車両のフロントガラス上に密着させて移動させることにより、図１に破線にて示した払拭領域１１ａ,１１ｂに存在する水滴等が払拭される。ブレード２ａ,２ｂは、ワイパ軸１２ａ,１２ｂの先端に固定されるワイパアーム１３ａ,１３ｂに支持されており、モータ３ａ,３ｂを駆動源とする駆動系１４ａ,１４ｂによって、左右に揺動運動を行う。駆動系１４ａ,１４ｂは、モータ３ａ,３ｂと、クランクアーム１５ａ,１５ｂ、連結ロッド１６ａ,１６ｂ、駆動レバー１７ａ,１７ｂおよびワイパアーム１３ａ,１３ｂからなるリンク機構から構成されている。
【００２０】
ワイパアーム１３ａ,１３ｂが固定されたワイパ軸１２ａ,１２ｂにはさらに、駆動レバー１７ａ,１７ｂが取り付けられている。駆動レバー１７ａ,１７ｂの端部には連結ロッド１６ａ,１６ｂが取り付けられている。連結ロッド１６ａ,１６ｂの他端側は、モータ３ａ,３ｂの出力軸１８ａ,１８ｂに固定されたクランクアーム１５ａ,１５ｂの先端部に接続されている。モータ３ａ,３ｂが駆動され出力軸１８ａ,１８ｂが回転すると、クランクアーム１５ａ,１５ｂが回転し、この動きが連結ロッド１６ａ,１６ｂを介して駆動レバー１７ａ,１７ｂへと伝達される。これにより、モータ３ａ,３ｂの回転運動がワイパアーム１３ａ,１３ｂの揺動運動に変換され、ブレード２ａ,２ｂが上下反転位置間にて往復動する。
【００２１】
モータ３ａ,３ｂはモータユニット４ａ,４ｂ内に収容されており、モータユニット４ａ,４ｂ内には、モータ回転角度に比例しブレード移動量を示す相対位置信号（モータパルス）や、特定のブレード位置を示す絶対位置信号を出力するセンサ（図示せず）が設けられている。モータユニット４ａ,４ｂにはさらに、センサ出力信号に基づいてブレード２ａ,２ｂの位置情報を算出する制御マイコン５ａ（第１制御回路）,５ｂ（第２制御回路）が配設されている。ＤＲ側のモータユニット４ａは、車体側の制御装置であるスイッチコントローラ６と車内ＬＡＮ９を介して接続されている。スイッチコントローラ６からモータユニット４ａに対しては、ワイパスイッチのＯＮ／ＯＦＦや、Ｌｏ,Ｈｉ,ＩＮＴ（間欠作動）などのスイッチ情報や車速情報などが入力される。モータユニット４ａ,４ｂ同士の間は通信線７にて接続されており、スイッチコントローラ６に接続されたモータ３ａがマスタ側となり、通信線７にてモータ３ａと接続されたモータ３ｂがスレーブ側となって両モータの制御が行われる。
【００２２】
両ユニット４ａ,４ｂの制御マイコン５ａ,５ｂは、通信線７を介して相手方のブレード位置情報を取得する。ここで、前述の相対位置信号はモータの回転に伴って発生するパルス信号であり、モータの回転角度に比例したパルス数が出力される。一方、絶対位置信号はブレード２ａ,２ｂが下反転位置に来たときに発せられる単発信号である。モータ３ａ,３ｂの回転数と出力軸１８ａ,１８ｂの回転数は減速比に基づく一定関係にあることから、パルス数によって出力軸１８ａ,１８ｂの回転角度を算出することができる。一方、出力軸１８ａ,１８ｂの回転角度とブレード２ａ,２ｂの移動角度は、駆動系１４ａ,１４ｂのリンク機構に基づき一定の相関関係を有している。従って、相対位置信号のパルス数を積算することでブレード２ａ,２ｂの移動角度を知ることができる。
【００２３】
そこで、制御マイコン５ａ,５ｂは、下反転位置を示す絶対位置信号とパルス数の組み合わせによって、ブレード２ａ,２ｂの現在位置を検出する。制御マイコン５ａ,５ｂは、この位置情報を通信線７を介して交換しつつ、双方のブレードの位置関係に基づいて、モータ３ａ,３ｂを同期駆動する。すなわち、制御マイコン５ａ,５ｂは、まず、自身の側のブレード位置に基づきモータ３ａ,３ｂを正逆転制御する。これにより、ブレード２ａ,２ｂが上下反転位置間で往復払拭動作を行う。同時に制御マイコン５ａ,５ｂは、両ブレード２ａ,２ｂのブレード位置情報に基づいてモータ３ａ,３ｂを制御し、ブレード同士が干渉したり、角度差が拡大したりしないようにワイパ装置１を制御する。
【００２４】
図２は、ワイパ装置１の制御系の構成を示すブロック図である。制御マイコン５ａ,５ｂは、ＣＰＵ２１ａ,２１ｂと、データ送受信部２２ａ,２２ｂ、ＲＯＭ２３ａ,２３ｂ及、ＲＡＭ２４ａ,２４ｂ及びタイマ２５ａ,２５ｂを備えている。ＣＰＵ２１ａ,２１ｂは中央演算処理装置であり、ここでは、ＣＰＵ２１ａがマスタ側となっている。ＣＰＵ２１ａ,２１ｂは、データ送受信部２２ａ,２２ｂを介して通信線７に接続されており、それらを通じて位置情報や動作指示を互いにやり取りしている。ＣＰＵ２１ａには、スイッチコントローラ６からワイパスイッチの作動モードが入力され、制御マイコン５ｂからの位置情報や自らの位置情報に従ってモータ３ａの動作を制御する。ＣＰＵ２１ｂはスレーブ側となっており、制御マイコン５ａからの指示に基づき、制御マイコン５ａからの位置情報や自らの位置情報に従って通信線７を介してモータ３ｂの動作を制御する。ＲＯＭ２３ａ,２３ｂは不揮発性の記憶部であり、ＤＲ側,ＡＳ側それぞれに、モータ３ａ,３ｂを駆動するための制御情報が格納されている。
【００２５】
ＣＰＵ２１ａ,２１ｂにはそれぞれ、負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂ、作動モード設定部３３ａ,３３ｂ及び作動モード比較部３４ａ,３４ｂが設けられている。負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂは、モータ速度とDutyに基づいて、現在の負荷状況を示す負荷ポイント値を算出する。ＲＯＭ２３ａ,２３ｂには、予め負荷ポイントマップ３２ａ,３２ｂが格納されており、負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂは、ＲＯＭ２３ａ,２３ｂにアクセスし負荷ポイント値を算出する。作動モード設定部３３ａ,３３ｂは、スイッチコントローラ６から入力される作動モードに基づき、ワイパ装置１の作動モードを払拭動作の時間間隔を異にするＬｏ,Ｈｉ,ＩＮＴの各作動モードに設定する。作動モード比較部３４ａ,３４ｂは、スイッチコントローラ６から入力される作動モードと、現在、ワイパ装置１にて実施されている作動モードとを比較する。
【００２６】
ＲＯＭ２３ａ,２３ｂに格納されている負荷ポイント値としては、例えば、Dutyが８０％でモータ速度（モータパルス）が２５０Hzのときは「＋１０」、Dutyが同じ８０％の場合でも、モータ速度が５００Hzの場合には負荷が軽いとして「０」、モータ速度が２００Hzの場合には負荷が重いとして「＋１５」など、の数値が設定されている。また、モータ速度が同じ２５０Hzの場合でも、Dutyが６０％zの場合には通常負荷として「０」、Dutyが１００％の場合には負荷が重いとして「＋１５」が設定され、Dutyが８０％の場合でもモータ速度が１０００Hzになると、負荷が軽いとして「−５」が設定される。なお、モータ停止時には、負荷ポイント値としては「−２０」が設定される。
【００２７】
このような負荷ポイント値は、高負荷状態が続くと＋の負荷ポイント値が連続するため、累積値は正の大きな値となる。一方、通常負荷や軽負荷の状態が続くと、０や−の負荷ポイント値が連続するため、０以下となる。なお、ここでは累積ポイント値は０以下の場合は全て０とし、モータ３ａ,３ｂが通常に作動しているときには累積ポイント値は０を示す。また、一旦高負荷状態にあったが、その後、制御可能な領域まで負荷が軽減した場合には、累積負荷ポイントは徐々に減算され、やがて０又は正の小さな値に収束する。従って、累積ポイント値を見れば、現在、モータ３ａ,３ｂがどのような状況にあるかが分かり、その値が一定以上となった場合には過負荷と判断することができる。
【００２８】
そこで、負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂはまた、算出した負荷ポイント値を累積し、それを所定の閾値（ＲＯＭ２３ａ,２３ｂ内に格納）と比較し、負荷ポイント合計値が閾値に達しているか否かを判断する。例えば、ＲＯＭ２３ａ,２３ｂに閾値として、「１００」を設定されている場合、ポイント値の合計が閾値未満の場合には、過負荷状態には至っていないと判断される。これに対し、ポイント値合計が閾値以上となった場合には過負荷と判断され、作動モード設定部３３ａ,３３ｂと作動モード比較部３４ａ,３４ｂにより所定の対応処理を行う。
【００２９】
図３は、ワイパ装置１における過負荷対応処理の手順を示すフローチャートであり、ＲＯＭ２３ａ,２３ｂに格納された処理プログラムに基づいて、ＣＰＵ２１ａ,２１ｂの作動モード設定部３３ａ,３３ｂと作動モード比較部３４ａ,３４ｂによって実行される。ＣＰＵ２１ａ,２１ｂは、ワイパスイッチがＯＮされると、まず、ステップＳ１,Ｓ２にて、Ｌｏ作動継続時間Ｔ１,Ｔ２をクリアする（Ｔ１,Ｔ２＝０）。この場合、Ｔ１は、ステップＳ７の動作規制処理において強制的にＬｏ動作を行わせる継続時間、Ｔ２は、ステップＳ８の復帰処理において、強制的にＬｏ動作を行わせる継続時間を示しており、タイマ２５ａ,２５ｂにてカウントされる。ステップＳ１,Ｓ２にてこれらをクリアした後、ステップＳ３に進み、負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂにて、負荷ポイント値を算出し累積加算する。その後、ステップＳ４に進み、負荷ポイント値の合計と閾値とを比較する。
【００３０】
ステップＳ４にて負荷ポイント値が閾値未満の場合には、ステップＳ５に進み、現在のワイパ装置の作動モードが、ワイパスイッチにて設定されている作動モード（以下、ＳＷモードと略記する）と一致しているか否かが判断される。両者が一致している場合には、ステップＳ６に進み、ＳＷモードの動作をそのまま実行し、ステップＳ３に戻る。なお、図３の処理は、ワイパスイッチがＯＮされている間は、常に継続して実行される。
【００３１】
一方、ステップＳ４にて負荷ポイント値が閾値を超えている場合には、ステップＳ７に進み動作規制処理が実施され、モータの負荷を低減させるための制御処理が行われる。また、ステップＳ５にて、ワイパ装置の現在の作動モードとＳＷモードが一致していない場合には、ステップＳ８の復帰処理が実施される。図３の処理では、Ｓ７の動作規制処理が実施されると、モータ負荷を低減させるべく、ワイパ装置の作動モードのレベルが段階的に落とされる。すなわち、Hiの場合はLo、Loの場合は間欠、という形で、モータへの負荷が下げられる。Ｓ４からＳ５,Ｓ６へ進む状況は、この動作規制処理が行われた結果、モータの温度が下がって負荷が正常域に戻った状態を示しており、その場合には、ワイパ装置の作動モードを本来のＳＷモードに戻すべく、ステップＳ８に進んで復帰処理が実施される。
【００３２】
そこで、次にＳ７の動作規制処理と、Ｓ８の復帰処理について説明する。図４は、動作規制処理の手順を示すフローチャート、図５は、復帰処理の手順を示すフローチャートである。まず、Ｓ７の動作規制処理では、図４に示すように、ステップＳ１１にてＴ１が０か否かが判断される。通常負荷時の動作では、ステップＳ１にてＴ１は０となっており、その場合には、ステップＳ１１からＳ１２に進み、現在の動作が間欠作動か否かが判断される。現在、間欠動作が行われている場合には、ステップＳ１３にて、払拭動作が１回行われているか否かが判断される。まだ１払拭が完了していない場合にはステップＳ１４に進み、間欠動作を１払拭行いルーチンを抜ける。これに対し、ステップＳ１３にて１払拭完了と判断された場合には、ステップＳ１５に進んで、間欠動作におけるワイパ動作停止時間（間欠停止時間）を延長する。すなわち、通常時の（あるいはユーザが設定した）間欠停止時間に所定の延長時間（＋α）を付加し、間欠停止時間を延長する。
【００３３】
ステップＳ１５にて間欠停止時間を延長した後、ステップＳ１６に進み、間欠停止処理を実行する。この間欠停止処理では、過負荷状態になった後、間欠動作にて１払拭処理が行われた後（Ｓ４→Ｓ７→Ｓ１１〜Ｓ１４）、間欠停止時間を段階的に延長しつつ所定回数だけ払拭処理を行い、モータを停止させる。つまり、通常の間欠動作の後、インターバルを延長しながら所定回数（例えば、５回）の間欠動作が行われ、その後、ワイパが停止する。このステップＳ１６によるモータ停止は、ステップＳ４にて、負荷ポイント値合計が閾値未満となるまで維持される。
【００３４】
一方、現在、ワイパ装置がＬｏ又はＨｉの作動モードとなっており、ステップＳ１２にて、現在の動作が間欠作動ではないと判断された場合には、ステップＳ１７に進み、現在の動作がＬｏ作動か否かが判断される。ステップＳ１７にて現在の動作がＬｏ作動と判断された場合には、ステップＳ１８に進み、現在の作動モードを間欠作動モードに切り替える。つまり、現在Ｌｏ作動中の場合には、ワイパ装置１の作動モードをＬｏからＩＮＴに変更し、モータ３ａ,３ｂの動作状態を１ランク下げた上でルーチンを抜ける。
【００３５】
これに対し、ステップＳ１７にて現在の動作がＬｏ作動ではない、と判断された場合には、ステップＳ１９に進む。この場合は、Ｓ１２,Ｓ１７の処理から、ワイパ装置１はＨｉ作動中と判断され、ステップＳ１９では、作動モードをＬｏ作動モードに切り替える。つまり、現在Ｈｉ作動中の場合には、ワイパ装置１の作動モードをＨｉからＬｏに変更し、モータ３ａ,３ｂの動作状態を１ランク下げる。そして、Ｌｏ作動継続時間Ｔ１をカウントアップし（ステップＳ２０）、ルーチンを抜ける。
【００３６】
また、図４において、ステップＳ１１にて、Ｔ１が０でない場合にはステップＳ２１に進む。前述のように、「Ｔ１≠０」となるのは、過負荷に伴って作動モードをＨｉからＬｏに変更した場合であり、ここでは、強制的に設定されたＬｏ作動モードでの動作時間がＴ１（例えば、１０秒）に達しているか否かが判断される。従って、Ｔ１時間が経過していない場合には、ステップＳ２２に進み、Ｌｏ作動モードが継続実行され、その上で、Ｔ１がさらにカウントアップされる（ステップＳ２３）。これに対し、Ｔ１時間が経過している場合には、強制的なＬｏ作動モードは一旦この時点で終了させるべく、ステップＳ２４にてＴ１をクリアしてルーチンを抜ける。
【００３７】
一方、図５の復帰処理では、動作規制処理とは逆に段階的に作動モードが上げられて行き、作動モードをＳＷモードに復帰させる。ここではまず、ステップＳ３１にて、Ｔ２（復帰処理におけるＬｏ動作継続時間）が０か否かが判断される。このＴ２も、通常はステップＳ１にて０となっており、その場合には、ステップＳ３１からＳ３２に進み、現在の動作が間欠作動か否かが判断される。ここで、図５の復帰処理が実施されるのは、図３のステップＳ５にて、現在の作動モードとＳＷモードが一致していない場合である。従って、間欠動作が現に行われているということは、実際のＳＷモードはＬｏ又はＨｉであることになる。そこで、現在、間欠動作が行われている場合には、ステップＳ３３に進み、ワイパ装置１の作動モードをＩＮＴからＬｏに１ランク上げる。そして、復帰の終点がＨｉである可能性を考慮し、ステップＳ３４にてＬｏ動作継続時間Ｔ２をカウントアップしてルーチンを抜ける。
【００３８】
一方、ステップＳ３２にて、現在、間欠動作が行われていない場合は、ステップＳ３５に進み、作動モードをＨｉとする。この場合、Ｓ５→Ｓ８の前段階でＳ７の動作規制処理が行われていることを考慮すれば、現在のワイパ動作がＨｉであることはないため、ステップＳ３２にて間欠動作でない場合、現在はＬｏ動作中と判断できる。その上で、ステップＳ５→Ｓ８の流れを考えれば、実際のＳＷモードはＨｉであることになるため、ステップＳ３５では、ワイパ装置１の作動モードをＬｏからＨｉに１ランク上げる。この復帰処理の際には、ＬｏからＨｉに動作が復帰されるため、Ｌｏ動作を所定時間継続する必要はなく、ステップＳ３６にてＴ２をクリアした上でルーチンを抜ける。
【００３９】
このように、図５のステップＳ３１〜Ｓ３６の処理では、Ｓ７の動作規制処理が行われた結果モータ温度が低下し、図１の処置にてＳ４→Ｓ５→Ｓ８と進んだ場合、現在が間欠動作であればＬｏ動作へ、Ｌｏ動作であればＨｉ動作へと復帰処理が実施される。ＬｏからＨｉに復帰した場合には、それ以後はＳＷモードと現在モードは一致するため、図１のＳ５からはＳ６に進み、通常動作が実施される。また、ＳＷモードがＬｏの場合も、この処理にてＳＷモード＝現在モードとなるため、Ｓ５→Ｓ６の処理となり、通常動作となる。しかしながら、ＩＮＴ→Ｌｏの場合には、ＳＷモードがＨｉである可能性が残されており、ＳＷモードがＨｉである場合には、Ｓ５→Ｓ８に進み、さらに復帰処理が実施される。
【００４０】
すなわち、ＳＷモードがＨｉであるにもかかわらず、作動モードがＩＮＴに規制されていた場合には、図５のステップＳ３３にてＬｏ動作に復帰した後も、Ｓ５からＳ８に流れ、ステップＳ３１にてＴ２が０か否かが判断される。この場合には、Ｓ３４にてＴ２がカウントアップされていることから、Ｓ３４からＳ３７に進み、復帰時の暫定的Ｌｏ作動モードの動作時間がＴ２（例えば、１０秒）に達しているか否かが判断される。Ｔ２時間が経過していない場合には、ステップＳ３８に進み、Ｌｏ作動モードが継続実行され、その上で、Ｔ２がさらにカウントアップされる（ステップＳ３９）。これに対し、Ｔ２時間が経過している場合には、ステップＳ４０に進み、作動モードをＨｉとする。つまり、復帰時の暫定的なＬｏ作動モードを終了させ、ＳＷモードと一致した本来の動作に復帰させる。そして、ステップＳ４１にてＴ２をクリアしてルーチンを抜ける。従って、ＳＷモードがＨｉで作動モードがＩＮＴに規制されていた場合には、Ｔ２時間のＬｏ動作の後、Ｈｉへと復帰する。
【００４１】
そこで、このような過負荷対応処理の一例を図６を参照しつつ説明する。図６は、過負荷状態となったときのモータ温度と経過時間との関係を示す説明図であり、Ｈｉ作動モード状態で異常負荷を検出した場合を示している。この場合、モータ制御処理は、図３のステップＳ４からＳ７に入り、図４のステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１７→Ｓ１９と進んで、モータ３ａ,３ｂはＨｉからＬｏに切り替えられる（図６のポイントＡ）。そして、ステップＳ２０にてＴ１がカウントアップされ、図４の処理を抜ける。その状態で高負荷状態が依然続いている場合には、ステップＳ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ２１と進み、Ｔ１時間が経過していない場合には、Ｓ２２→Ｓ２３と進んでＴ１がカウントアップされる。
【００４２】
やがて高負荷状態でＴ１時間が経過すると、ステップＳ２１からステップＳ２４に進んで、Ｔ１が一旦クリアされる。Ｔ１時間が経過しても依然としてモータ温度が高い（高負荷の）場合には、再びステップＳ３からＳ７に入るが、このときＴ１はクリアされているため、ステップＳ１１→Ｓ１２と進む。その際、ワイパ装置はＬｏ作動モードとなっているため、ステップＳ１２からＳ１７→Ｓ１８と進み、モータ３ａ,３ｂはさらにＬｏからＩＮＴに切り替えられる（図６のポイントＢ）。
【００４３】
この間欠動作によりモータ温度が下がり、負荷ポイント合計値が閾値未満となれば、ステップＳ３→Ｓ４→Ｓ５と進む。この場合、ＳＷモードと現在モードが異なっているため（ＳＷモード：Ｈｉ，現在モード：ＩＮＴ）、ステップＳ５からＳ８に進んで復帰処理が実行される。Ｓ８の復帰処理では、Ｓ３１→Ｓ３２と進み、ここでは、間欠動作が行われているため、ステップＳ３３に進んでＬｏ動作への復帰が図られる（図６のポイントＣ）。このＬｏ動作はＴ２時間継続されるが、それ以前に再び高負荷状態となると、ステップＳ４からＳ７へ進み、またＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１７→Ｓ１８と進んで、改めて間欠動作に逆戻りする（図６のポイントＤ）。すなわち、作動モードを下げることにより一旦モータ温度（負荷）が低下し、作動モードを元に戻した結果、やはりモータ温度が閾値を超えてしまう場合には、再び、モータ動作が規制されてモータ温度の低下が図られる。
【００４４】
一方、図６のポイントＢにて間欠作動モードに切り替えても、依然としてモータ温度が高い場合には、再びステップＳ３からＳ７に入りＳ１１→Ｓ１２と進む。前述のように、ワイパ装置１は、現在、間欠作動モードであることから、ここではステップＳ１２からＳ１３へと進む。ステップＳ１３に来た時点で１払拭行われていない場合には、ステップＳ１４にて間欠作動モードにて１払拭処理を行う。それでもモータ温度が下がらない場合には、Ｓ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３からステップＳ１５に進んで、間欠停止時間が延長される。そして、所定回数の間欠払拭動作の後、モータ３ａ,３ｂが停止される（図６のポイントＥ）。
【００４５】
このように、ＳＷモードがＨｉの場合に異常負荷が加わりモータ温度が高くなると、ワイパ装置１は、Ｈｉ→Ｌｏ→ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止、という形で徐々に動作状態が低下して停止に至る。このような形で払拭動作形態が変化し、その後にワイパが停止すると、ワイパ停止前に運転者がワイパ装置の異常を感知することができ、事前にワイパの停止を運転者に認知させることができる。このため、運転者も視界の悪化を予知することができ、何の前触れもなく突然にワイパが停止し、視界が突如悪化するという事態を避けることができる。
【００４６】
このような処理によってモータ３ａ,３ｂが停止した後も、ワイパスイッチがＯＦＦされるまで図３の処理は続行され、モータ３ａ,３ｂは停止状態で待機する（図６のＦ部）。つまり、ステップＳ１６にてモータ停止状態となった場合には、負荷ポイント値合計が閾値未満となるまで、ステップＳ７の動作規制処理はスキップされ、モータ停止状態が維持される。そして、停止によりモータ温度が低下し、負荷ポイント合計値が閾値未満となると、Ｓ５からＳ８に進み、モータ停止状態が解除されると共に復帰処理が実行され、まず、間欠動作に復帰し（図６のポイントＧ）、その後、図５の処理が実行される。
【００４７】
このように、Ｈｉ作動モード状態で異常負荷を検出した場合には、図６のように、Ｈｉ→Ｌｏ→ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止のように徐々に動作状態が低下するが、Ｌｏ作動モード状態で異常負荷を検出した場合も同様の処理が実行される。すなわち、Ｌｏ作動モード状態で異常負荷を検出した場合には、ステップＳ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１７→Ｓ１８と進んで、モータ３ａ,３ｂはＬｏからＩＮＴに切り替えられ、モータ３ａ,３ｂの動作状態が１ランク下げられる。ステップＳ１８にて間欠作動モードに切り替えても依然としてモータ温度が高い場合には、前述同様に、Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４と進んで１払拭処理を行う。そして、これでもモータ温度が下がらない場合には、Ｓ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３からステップＳ１５に進んで、間欠停止時間が延長され、所定回数の間欠払拭動作の後、モータ３ａ,３ｂが停止される。このように、ＳＷモードがＬｏの場合に異常負荷が加わりモータ温度が高くなった場合も、ワイパ装置１は、Ｌｏ→ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止、という形で徐々に動作状態が低下して停止に至る。
【００４８】
また、間欠動作によりモータ温度が下がり、負荷ポイント合計値が閾値未満となれば、ステップＳ３→Ｓ４→Ｓ５と進む。この場合も、ＳＷモードと現在モードが異なっているため（ＳＷモード：Ｌｏ，現在モード：ＩＮＴ）、ステップＳ５からＳ８に進んで復帰処理が実行される。なお、Ｓ１８の間欠動作によりモータ温度が下がり、負荷ポイント合計値が閾値未満となった場合も、ステップＳ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ８と進んでＬｏ作動モードへの復帰処理が実行される。
【００４９】
さらに、ＩＮＴ作動モード状態で異常負荷を検出した場合には、次のような制御形態となる。この場合、ワイパ装置１は、当初から間欠作動モードとなっているため、ステップＳ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１５と進み、間欠停止時間が延長される。そして、インターバルが延長された状態で所定回数払拭動作が行われ、その後、モータ３ａ,３ｂが停止される。すなわち、ＳＷモードがＩＮＴの場合に異常負荷が加わりモータ温度が高くなった場合も、ワイパ装置１は、ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止、という形で徐々に動作状態が低下して停止に至る。
【００５０】
このように、本発明による制御形態では、過負荷（熱負荷）を検出した場合には、モータの状態を徐々に低下させ、例えば、Ｌｏ作動中であれば、次回からの払拭を間欠払拭とすることにより、ワイパ装置１の払拭動作が変化し、運転者に状況の変化を認識させることが可能となる。前述のように、従来のシステムでは、過負荷状態となると、サーキットブレーカにより突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止するため、視界確保やブレード干渉の点で問題がある。これに対し、当該制御装置・方法を適用したワイパ装置１では、ワイパ動作の変化により、運転者が視界の悪化を予知することができ、過負荷によりモータに異常発熱が生じても、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することが可能となる。また、過負荷時もモータが突然停止せず、払拭動作終了後にモータが停止状態となるので、ブレード同士の干渉も防止できる。さらに、ブレーカによるシステムダウンと異なり、モータ温度低下後には元の作動状態に復帰するため、故障対応も容易となる。
【００５１】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例におけるＬｏ作動モードの動作継続時間Ｔ１,Ｔ２はあくまでも一例であり、前記の値には限定されない。また、図６の処理形態も一例であり、実際の処理形態は、その時々の負荷状況に応じて適宜変化することは言うまでもない。さらに、前述の実施例では、モータ速度やDuty、バッテリ電圧等のモータ運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出し、これを累積加算した累積ポイントに基づいてモータの駆動制御を行う制御形態を示したが、モータの制御形態はこれには限定されず、他の制御形態を採用するモータにて前述同様の動作規制処理や復帰処理を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施例である制御装置・制御方法によって駆動されるワイパ装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１のワイパ装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用したワイパ装置における過負荷対応処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】動作規制処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】復帰処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】過負荷状態となったときのモータ温度と経過時間との関係を示す説明図であり、Ｈｉ作動モード状態で異常負荷を検出した場合を示している。
【符号の説明】
【００５３】
１ ワイパ装置
２ａ,２ｂ ブレード
３ａ,３ｂ モータ
４ａ,４ｂ モータユニット
５ａ,５ｂ 制御マイコン
６ スイッチコントローラ
７ 通信線
８ 車内ＬＡＮ
１１ａ１１ｂ 払拭領域
１２ａ,１２ｂ ワイパ軸
１３ａ,１３ｂ ワイパアーム
１４ａ,１４ｂ 駆動系
１５ａ,１５ｂ クランクアーム
１６ａ,１６ｂ 連結ロッド
１７ａ,１７ｂ 駆動レバー
１８ａ,１８ｂ 出力軸
２１ａ,２１ｂ ＣＰＵ
２２ａ,２２ｂ データ送受信部
２３ａ,２３ｂ ＲＯＭ
２４ａ,２４ｂ ＲＡＭ
２５ａ,２５ｂ タイマ
３１ａ,３１ｂ 負荷ポイント算出・比較部
３２ａ,３２ｂ 負荷ポイントマップ
３３ａ,３３ｂ 作動モード設定部
３４ａ,３４ｂ 作動モード比較部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ワイパ装置の制御技術に関し、特に、異常負荷時におけるワイパ装置の動作制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両用ワイパ装置、特に対向払拭型（オポジットタイプ）のワイパ装置では、特開平11−301417号公報のように、運転席側と助手席側の各ワイパアームを個別にモータ駆動する方式が採用されている。このようなワイパ装置では、左右のワイパブレード（以下、適宜ブレードと略記する）が払拭面上で干渉しないように、各ブレードの位置角度を見ながらモータを個別に制御している。例えば前記公報の装置では、ワイパ制御装置にて左右のブレードの位置角度が常時監視されている。両ブレード間には予め目標角度差が設定され、互いに他方のブレードの位置角度を参照しつつ、目標角度差と実測角度差との差が小さくなるように左右のモータが個別に速度制御される。
【０００３】
一方、このようなワイパ装置では、フロントガラスに積雪等の障害物があると、ワイパブレードに大きな負荷が加わる。このような場合、例えば、前述の公報のシステムでは、積雪等による負荷は、ほとんどの場合上側に位置するワイパブレードにかかることからワイパの重複払拭領域にて先行側ワイパブレードが停止したときには、追従側のブレードにて先行側ブレードを押し上げ、積雪等の除去を行っている。ところが、障害物の重量が大きい場合、ワイパブレードの押し上げ力ではそれを除去することができず、モータがロックされたような状態となるおそれがある。この場合、モータには異常負荷が加わり、モータが異常発熱すると、サーキットブレーカが作動し、モータの電源を遮断する。そして、モータが所定温度以下に冷えるまで動作を停止させ、異常負荷によるモータ故障を防止している。
【特許文献１】特開平11-301417号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前述のような制御形態の場合、モータ負荷が大きくなると、動作中のモータが突然停止するため、ユーザが予測できない状態でワイパが停止し、運転者の視界を確保できなくなるおそれがあるという問題があった。また、運転者側と助手席側のワイパブレードを個別のモータにて動作させる２モータのシステムでは、一方側のモータが突然停止すると、ブレード同士が干渉してしまうおそれがあるという問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は、異常負荷時におけるワイパブレードの突然の停止を防止し、異常時における運転者の視界を確保すると共に、ブレード同士の干渉を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のワイパ装置制御方法は、電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置の制御方法であって、前記電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、前記作動モードを、前記ワイパスイッチにて設定された作動モードよりも前記時間間隔がより長い作動モードに切り替えることを特徴とする。
【０００７】
本発明にあっては、電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、ワイパ装置の作動モードを時間間隔がより長いモードに切り替えるので、ワイパ装置の払拭動作が変化し、運転者に状況の変化を認識させることが可能となる。このため、過負荷に伴って突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止することがなく、運転者が視界の悪化を予知することができ、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することが可能となる。
【０００８】
前記ワイパ装置制御方法において、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後も前記閾値以上の負荷状態が継続した場合には、前記作動モードをさらに前記時間間隔の長い作動モードに切り替えるようにしても良い。また、前記ワイパ装置に払拭動作の時間間隔がその順に長くなるＨｉ、Ｌｏ、間欠の３種類の作動モードを設け、前記閾値以上の負荷状態が継続し前記作動モードが順に変更されて間欠作動モードとなった後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長するようにしても良い。この場合、間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長した後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記電動モータを停止させるようにしても良い。
【０００９】
加えて、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後、前記電動モータの負荷が前記閾値未満となった場合には、前記作動モードを前記ワイパスイッチによって設定された作動モードに復帰させるようにしても良い。この場合、前記作動モードを、前記時間間隔がより短い作動モードに段階的に切り替えるようにしても良い。
【００１０】
また、本発明のワイパ装置制御方法では、モータの運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出すると共に、前記負荷ポイント値を累積加算した累積ポイント値に基づいて前記電動モータを駆動制御し、前記所定の閾値として、前記累積ポイント値の所定値を設定しても良い。
【００１１】
一方、本発明のワイパ制御装置は、電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置の駆動制御を行うワイパ制御装置であって、前記ワイパ制御装置は、前記電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、前記作動モードを、より時間間隔の長い作動モードに切り替える作動モード設定部を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、作動モード設定部によって、ワイパ装置の作動モードを時間間隔がより長いモードに切り替えるので、ワイパ装置の払拭動作が変化し、運転者に状況の変化を認識させることが可能となる。このため、過負荷に伴って突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止することがなく、運転者が視界の悪化を予知することができ、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することが可能となる。
【００１３】
前記ワイパ制御装置において、前記作動モード設定部により、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後も前記閾値以上の負荷状態が継続した場合には、前記作動モードをさらに時間間隔の長い作動モードに切り替えるようにしても良い。また、前記ワイパ装置に払拭動作の時間間隔がその順に長くなるＨｉ、Ｌｏ、間欠の３種類の作動モードを設け、前記作動モード設定部により、前記閾値以上の負荷状態が継続し前記作動モードが順に変更されて間欠作動モードとなった後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長するようにしても良い。この場合、前記作動モード設定部によって、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長した後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記電動モータを停止させるようにしても良い。
【００１４】
加えて、前記作動モード設定部により、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後、前記電動モータの負荷が前記閾値未満となった場合には、前記作動モードを前記ワイパスイッチによって設定された作動モードに復帰させるようにしても良い。この場合、当該ワイパ制御装置に、前記ワイパスイッチによって設定された作動モードと当該ワイパ装置にて現に実施されている作動モードとを比較する作動モード比較部をさらに設け、前記作動モード設定部により、前記作動モード比較部による比較結果に基づいて、前記作動モードを、前記時間間隔がより短い作動モードに段階的に切り替えるようにしても良い。
【００１５】
また、本発明のワイパ制御装置では、前記電動モータの運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出すると共に、前記負荷ポイント値を累積して累積ポイント値を算出し、該累積ポイント値に基づいて前記モータの駆動制御を行う負荷ポイント値算出・比較部をさらに設け、前記作動モード設定部に、前記閾値として、所定の前記累積ポイント値が設定するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のワイパ装置制御方法によれば、電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置にて、電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、ワイパ装置の作動モードを時間間隔がより長いモードに切り替えるようにしたので、モータ過負荷時に負荷が低減する方向に制御が行われ、サーキットブレーカを用いた場合のように突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止してしまうのを防止することができる。また、モータ過負荷時に、ワイパ払拭動作の変化によって運転者に状況の変化を認識させることができ、運転者が視界の悪化を予知し、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することなどが可能となる。
【００１７】
本発明のワイパ装置制御装置によれば、電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置にて、電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、ワイパ装置の作動モードを時間間隔がより長いモードに切り替えるようにしたので、モータ過負荷時に負荷が低減する方向に制御が行われ、サーキットブレーカを用いた場合のように突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止してしまうのを防止することができる。また、モータ過負荷時に、ワイパ払拭動作の変化によって運転者に状況の変化を認識させることができ、運転者が視界の悪化を予知し、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することなどが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である制御装置・制御方法によって駆動されるワイパ装置の全体構成を示す説明図である。図１のワイパ装置１は、運転者側（以下、ＤＲ側と略記する）と助手席側（以下、ＡＳ側と略記する）のワイパブレード２ａ（第１ワイパブレード）,２ｂ（第２ワイパブレード）とを対向配置したいわゆる対向払拭型のワイパ装置となっている。ＤＲ側とＡＳ側にはそれぞれＤＲ側モータ（第１モータ）３ａとＡＳ側モータ（第２モータ）３ｂ（以下、モータ３ａ,３ｂと略記する）が別個に設けられている。ブレード２ａ,２ｂは、モータ３ａ,３ｂによって駆動され、フロントガラスの両端側に設定された上反転位置とフロントガラスの下端中央部に設定された下反転位置との間で対向的に払拭作動を行う。なお、符号における「ａ,ｂ」は、それぞれＤＲ側とＡＳ側に関連する部材や部分であることを示している。
【００１９】
ブレード２ａ,２ｂには図示しないブレードラバー部材が取り付けられており、このラバー部材を車両のフロントガラス上に密着させて移動させることにより、図１に破線にて示した払拭領域１１ａ,１１ｂに存在する水滴等が払拭される。ブレード２ａ,２ｂは、ワイパ軸１２ａ,１２ｂの先端に固定されるワイパアーム１３ａ,１３ｂに支持されており、モータ３ａ,３ｂを駆動源とする駆動系１４ａ,１４ｂによって、左右に揺動運動を行う。駆動系１４ａ,１４ｂは、モータ３ａ,３ｂと、クランクアーム１５ａ,１５ｂ、連結ロッド１６ａ,１６ｂ、駆動レバー１７ａ,１７ｂおよびワイパアーム１３ａ,１３ｂからなるリンク機構から構成されている。
【００２０】
ワイパアーム１３ａ,１３ｂが固定されたワイパ軸１２ａ,１２ｂにはさらに、駆動レバー１７ａ,１７ｂが取り付けられている。駆動レバー１７ａ,１７ｂの端部には連結ロッド１６ａ,１６ｂが取り付けられている。連結ロッド１６ａ,１６ｂの他端側は、モータ３ａ,３ｂの出力軸１８ａ,１８ｂに固定されたクランクアーム１５ａ,１５ｂの先端部に接続されている。モータ３ａ,３ｂが駆動され出力軸１８ａ,１８ｂが回転すると、クランクアーム１５ａ,１５ｂが回転し、この動きが連結ロッド１６ａ,１６ｂを介して駆動レバー１７ａ,１７ｂへと伝達される。これにより、モータ３ａ,３ｂの回転運動がワイパアーム１３ａ,１３ｂの揺動運動に変換され、ブレード２ａ,２ｂが上下反転位置間にて往復動する。
【００２１】
モータ３ａ,３ｂはモータユニット４ａ,４ｂ内に収容されており、モータユニット４ａ,４ｂ内には、モータ回転角度に比例しブレード移動量を示す相対位置信号（モータパルス）や、特定のブレード位置を示す絶対位置信号を出力するセンサ（図示せず）が設けられている。モータユニット４ａ,４ｂにはさらに、センサ出力信号に基づいてブレード２ａ,２ｂの位置情報を算出する制御マイコン５ａ（第１制御回路）,５ｂ（第２制御回路）が配設されている。ＤＲ側のモータユニット４ａは、車体側の制御装置であるスイッチコントローラ６と車内ＬＡＮ９を介して接続されている。スイッチコントローラ６からモータユニット４ａに対しては、ワイパスイッチのＯＮ／ＯＦＦや、Ｌｏ,Ｈｉ,ＩＮＴ（間欠作動）などのスイッチ情報や車速情報などが入力される。モータユニット４ａ,４ｂ同士の間は通信線７にて接続されており、スイッチコントローラ６に接続されたモータ３ａがマスタ側となり、通信線７にてモータ３ａと接続されたモータ３ｂがスレーブ側となって両モータの制御が行われる。
【００２２】
両ユニット４ａ,４ｂの制御マイコン５ａ,５ｂは、通信線７を介して相手方のブレード位置情報を取得する。ここで、前述の相対位置信号はモータの回転に伴って発生するパルス信号であり、モータの回転角度に比例したパルス数が出力される。一方、絶対位置信号はブレード２ａ,２ｂが下反転位置に来たときに発せられる単発信号である。モータ３ａ,３ｂの回転数と出力軸１８ａ,１８ｂの回転数は減速比に基づく一定関係にあることから、パルス数によって出力軸１８ａ,１８ｂの回転角度を算出することができる。一方、出力軸１８ａ,１８ｂの回転角度とブレード２ａ,２ｂの移動角度は、駆動系１４ａ,１４ｂのリンク機構に基づき一定の相関関係を有している。従って、相対位置信号のパルス数を積算することでブレード２ａ,２ｂの移動角度を知ることができる。
【００２３】
そこで、制御マイコン５ａ,５ｂは、下反転位置を示す絶対位置信号とパルス数の組み合わせによって、ブレード２ａ,２ｂの現在位置を検出する。制御マイコン５ａ,５ｂは、この位置情報を通信線７を介して交換しつつ、双方のブレードの位置関係に基づいて、モータ３ａ,３ｂを同期駆動する。すなわち、制御マイコン５ａ,５ｂは、まず、自身の側のブレード位置に基づきモータ３ａ,３ｂを正逆転制御する。これにより、ブレード２ａ,２ｂが上下反転位置間で往復払拭動作を行う。同時に制御マイコン５ａ,５ｂは、両ブレード２ａ,２ｂのブレード位置情報に基づいてモータ３ａ,３ｂを制御し、ブレード同士が干渉したり、角度差が拡大したりしないようにワイパ装置１を制御する。
【００２４】
図２は、ワイパ装置１の制御系の構成を示すブロック図である。制御マイコン５ａ,５ｂは、ＣＰＵ２１ａ,２１ｂと、データ送受信部２２ａ,２２ｂ、ＲＯＭ２３ａ,２３ｂ及、ＲＡＭ２４ａ,２４ｂ及びタイマ２５ａ,２５ｂを備えている。ＣＰＵ２１ａ,２１ｂは中央演算処理装置であり、ここでは、ＣＰＵ２１ａがマスタ側となっている。ＣＰＵ２１ａ,２１ｂは、データ送受信部２２ａ,２２ｂを介して通信線７に接続されており、それらを通じて位置情報や動作指示を互いにやり取りしている。ＣＰＵ２１ａには、スイッチコントローラ６からワイパスイッチの作動モードが入力され、制御マイコン５ｂからの位置情報や自らの位置情報に従ってモータ３ａの動作を制御する。ＣＰＵ２１ｂはスレーブ側となっており、制御マイコン５ａからの指示に基づき、制御マイコン５ａからの位置情報や自らの位置情報に従って通信線７を介してモータ３ｂの動作を制御する。ＲＯＭ２３ａ,２３ｂは不揮発性の記憶部であり、ＤＲ側,ＡＳ側それぞれに、モータ３ａ,３ｂを駆動するための制御情報が格納されている。
【００２５】
ＣＰＵ２１ａ,２１ｂにはそれぞれ、負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂ、作動モード設定部３３ａ,３３ｂ及び作動モード比較部３４ａ,３４ｂが設けられている。負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂは、モータ速度とDutyに基づいて、現在の負荷状況を示す負荷ポイント値を算出する。ＲＯＭ２３ａ,２３ｂには、予め負荷ポイントマップ３２ａ,３２ｂが格納されており、負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂは、ＲＯＭ２３ａ,２３ｂにアクセスし負荷ポイント値を算出する。作動モード設定部３３ａ,３３ｂは、スイッチコントローラ６から入力される作動モードに基づき、ワイパ装置１の作動モードを払拭動作の時間間隔を異にするＬｏ,Ｈｉ,ＩＮＴの各作動モードに設定する。作動モード比較部３４ａ,３４ｂは、スイッチコントローラ６から入力される作動モードと、現在、ワイパ装置１にて実施されている作動モードとを比較する。
【００２６】
ＲＯＭ２３ａ,２３ｂに格納されている負荷ポイント値としては、例えば、Dutyが８０％でモータ速度（モータパルス）が２５０Hzのときは「＋１０」、Dutyが同じ８０％の場合でも、モータ速度が５００Hzの場合には負荷が軽いとして「０」、モータ速度が２００Hzの場合には負荷が重いとして「＋１５」など、の数値が設定されている。また、モータ速度が同じ２５０Hzの場合でも、Dutyが６０％zの場合には通常負荷として「０」、Dutyが１００％の場合には負荷が重いとして「＋１５」が設定され、Dutyが８０％の場合でもモータ速度が１０００Hzになると、負荷が軽いとして「−５」が設定される。なお、モータ停止時には、負荷ポイント値としては「−２０」が設定される。
【００２７】
このような負荷ポイント値は、高負荷状態が続くと＋の負荷ポイント値が連続するため、累積値は正の大きな値となる。一方、通常負荷や軽負荷の状態が続くと、０や−の負荷ポイント値が連続するため、０以下となる。なお、ここでは累積ポイント値は０以下の場合は全て０とし、モータ３ａ,３ｂが通常に作動しているときには累積ポイント値は０を示す。また、一旦高負荷状態にあったが、その後、制御可能な領域まで負荷が軽減した場合には、累積負荷ポイントは徐々に減算され、やがて０又は正の小さな値に収束する。従って、累積ポイント値を見れば、現在、モータ３ａ,３ｂがどのような状況にあるかが分かり、その値が一定以上となった場合には過負荷と判断することができる。
【００２８】
そこで、負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂはまた、算出した負荷ポイント値を累積し、それを所定の閾値（ＲＯＭ２３ａ,２３ｂ内に格納）と比較し、負荷ポイント合計値が閾値に達しているか否かを判断する。例えば、ＲＯＭ２３ａ,２３ｂに閾値として、「１００」を設定されている場合、ポイント値の合計が閾値未満の場合には、過負荷状態には至っていないと判断される。これに対し、ポイント値合計が閾値以上となった場合には過負荷と判断され、作動モード設定部３３ａ,３３ｂと作動モード比較部３４ａ,３４ｂにより所定の対応処理を行う。
【００２９】
図３は、ワイパ装置１における過負荷対応処理の手順を示すフローチャートであり、ＲＯＭ２３ａ,２３ｂに格納された処理プログラムに基づいて、ＣＰＵ２１ａ,２１ｂの作動モード設定部３３ａ,３３ｂと作動モード比較部３４ａ,３４ｂによって実行される。ＣＰＵ２１ａ,２１ｂは、ワイパスイッチがＯＮされると、まず、ステップＳ１,Ｓ２にて、Ｌｏ作動継続時間Ｔ１,Ｔ２をクリアする（Ｔ１,Ｔ２＝０）。この場合、Ｔ１は、ステップＳ７の動作規制処理において強制的にＬｏ動作を行わせる継続時間、Ｔ２は、ステップＳ８の復帰処理において、強制的にＬｏ動作を行わせる継続時間を示しており、タイマ２５ａ,２５ｂにてカウントされる。ステップＳ１,Ｓ２にてこれらをクリアした後、ステップＳ３に進み、負荷ポイント算出・比較部３１ａ,３１ｂにて、負荷ポイント値を算出し累積加算する。その後、ステップＳ４に進み、負荷ポイント値の合計と閾値とを比較する。
【００３０】
ステップＳ４にて負荷ポイント値が閾値未満の場合には、ステップＳ５に進み、現在のワイパ装置の作動モードが、ワイパスイッチにて設定されている作動モード（以下、ＳＷモードと略記する）と一致しているか否かが判断される。両者が一致している場合には、ステップＳ６に進み、ＳＷモードの動作をそのまま実行し、ステップＳ３に戻る。なお、図３の処理は、ワイパスイッチがＯＮされている間は、常に継続して実行される。
【００３１】
一方、ステップＳ４にて負荷ポイント値が閾値を超えている場合には、ステップＳ７に進み動作規制処理が実施され、モータの負荷を低減させるための制御処理が行われる。また、ステップＳ５にて、ワイパ装置の現在の作動モードとＳＷモードが一致していない場合には、ステップＳ８の復帰処理が実施される。図３の処理では、Ｓ７の動作規制処理が実施されると、モータ負荷を低減させるべく、ワイパ装置の作動モードのレベルが段階的に落とされる。すなわち、Hiの場合はLo、Loの場合は間欠、という形で、モータへの負荷が下げられる。Ｓ４からＳ５,Ｓ６へ進む状況は、この動作規制処理が行われた結果、モータの温度が下がって負荷が正常域に戻った状態を示しており、その場合には、ワイパ装置の作動モードを本来のＳＷモードに戻すべく、ステップＳ８に進んで復帰処理が実施される。
【００３２】
そこで、次にＳ７の動作規制処理と、Ｓ８の復帰処理について説明する。図４は、動作規制処理の手順を示すフローチャート、図５は、復帰処理の手順を示すフローチャートである。まず、Ｓ７の動作規制処理では、図４に示すように、ステップＳ１１にてＴ１が０か否かが判断される。通常負荷時の動作では、ステップＳ１にてＴ１は０となっており、その場合には、ステップＳ１１からＳ１２に進み、現在の動作が間欠作動か否かが判断される。現在、間欠動作が行われている場合には、ステップＳ１３にて、払拭動作が１回行われているか否かが判断される。まだ１払拭が完了していない場合にはステップＳ１４に進み、間欠動作を１払拭行いルーチンを抜ける。これに対し、ステップＳ１３にて１払拭完了と判断された場合には、ステップＳ１５に進んで、間欠動作におけるワイパ動作停止時間（間欠停止時間）を延長する。すなわち、通常時の（あるいはユーザが設定した）間欠停止時間に所定の延長時間（＋α）を付加し、間欠停止時間を延長する。
【００３３】
ステップＳ１５にて間欠停止時間を延長した後、ステップＳ１６に進み、間欠停止処理を実行する。この間欠停止処理では、過負荷状態になった後、間欠動作にて１払拭処理が行われた後（Ｓ４→Ｓ７→Ｓ１１〜Ｓ１４）、間欠停止時間を段階的に延長しつつ所定回数だけ払拭処理を行い、モータを停止させる。つまり、通常の間欠動作の後、インターバルを延長しながら所定回数（例えば、５回）の間欠動作が行われ、その後、ワイパが停止する。このステップＳ１６によるモータ停止は、ステップＳ４にて、負荷ポイント値合計が閾値未満となるまで維持される。
【００３４】
一方、現在、ワイパ装置がＬｏ又はＨｉの作動モードとなっており、ステップＳ１２にて、現在の動作が間欠作動ではないと判断された場合には、ステップＳ１７に進み、現在の動作がＬｏ作動か否かが判断される。ステップＳ１７にて現在の動作がＬｏ作動と判断された場合には、ステップＳ１８に進み、現在の作動モードを間欠作動モードに切り替える。つまり、現在Ｌｏ作動中の場合には、ワイパ装置１の作動モードをＬｏからＩＮＴに変更し、モータ３ａ,３ｂの動作状態を１ランク下げた上でルーチンを抜ける。
【００３５】
これに対し、ステップＳ１７にて現在の動作がＬｏ作動ではない、と判断された場合には、ステップＳ１９に進む。この場合は、Ｓ１２,Ｓ１７の処理から、ワイパ装置１はＨｉ作動中と判断され、ステップＳ１９では、作動モードをＬｏ作動モードに切り替える。つまり、現在Ｈｉ作動中の場合には、ワイパ装置１の作動モードをＨｉからＬｏに変更し、モータ３ａ,３ｂの動作状態を１ランク下げる。そして、Ｌｏ作動継続時間Ｔ１をカウントアップし（ステップＳ２０）、ルーチンを抜ける。
【００３６】
また、図４において、ステップＳ１１にて、Ｔ１が０でない場合にはステップＳ２１に進む。前述のように、「Ｔ１≠０」となるのは、過負荷に伴って作動モードをＨｉからＬｏに変更した場合であり、ここでは、強制的に設定されたＬｏ作動モードでの動作時間がＴ１（例えば、１０秒）に達しているか否かが判断される。従って、Ｔ１時間が経過していない場合には、ステップＳ２２に進み、Ｌｏ作動モードが継続実行され、その上で、Ｔ１がさらにカウントアップされる（ステップＳ２３）。これに対し、Ｔ１時間が経過している場合には、強制的なＬｏ作動モードは一旦この時点で終了させるべく、ステップＳ２４にてＴ１をクリアしてルーチンを抜ける。
【００３７】
一方、図５の復帰処理では、動作規制処理とは逆に段階的に作動モードが上げられて行き、作動モードをＳＷモードに復帰させる。ここではまず、ステップＳ３１にて、Ｔ２（復帰処理におけるＬｏ動作継続時間）が０か否かが判断される。このＴ２も、通常はステップＳ１にて０となっており、その場合には、ステップＳ３１からＳ３２に進み、現在の動作が間欠作動か否かが判断される。ここで、図５の復帰処理が実施されるのは、図３のステップＳ５にて、現在の作動モードとＳＷモードが一致していない場合である。従って、間欠動作が現に行われているということは、実際のＳＷモードはＬｏ又はＨｉであることになる。そこで、現在、間欠動作が行われている場合には、ステップＳ３３に進み、ワイパ装置１の作動モードをＩＮＴからＬｏに１ランク上げる。そして、復帰の終点がＨｉである可能性を考慮し、ステップＳ３４にてＬｏ動作継続時間Ｔ２をカウントアップしてルーチンを抜ける。
【００３８】
一方、ステップＳ３２にて、現在、間欠動作が行われていない場合は、ステップＳ３５に進み、作動モードをＨｉとする。この場合、Ｓ５→Ｓ８の前段階でＳ７の動作規制処理が行われていることを考慮すれば、現在のワイパ動作がＨｉであることはないため、ステップＳ３２にて間欠動作でない場合、現在はＬｏ動作中と判断できる。その上で、ステップＳ５→Ｓ８の流れを考えれば、実際のＳＷモードはＨｉであることになるため、ステップＳ３５では、ワイパ装置１の作動モードをＬｏからＨｉに１ランク上げる。この復帰処理の際には、ＬｏからＨｉに動作が復帰されるため、Ｌｏ動作を所定時間継続する必要はなく、ステップＳ３６にてＴ２をクリアした上でルーチンを抜ける。
【００３９】
このように、図５のステップＳ３１〜Ｓ３６の処理では、Ｓ７の動作規制処理が行われた結果モータ温度が低下し、図１の処置にてＳ４→Ｓ５→Ｓ８と進んだ場合、現在が間欠動作であればＬｏ動作へ、Ｌｏ動作であればＨｉ動作へと復帰処理が実施される。ＬｏからＨｉに復帰した場合には、それ以後はＳＷモードと現在モードは一致するため、図１のＳ５からはＳ６に進み、通常動作が実施される。また、ＳＷモードがＬｏの場合も、この処理にてＳＷモード＝現在モードとなるため、Ｓ５→Ｓ６の処理となり、通常動作となる。しかしながら、ＩＮＴ→Ｌｏの場合には、ＳＷモードがＨｉである可能性が残されており、ＳＷモードがＨｉである場合には、Ｓ５→Ｓ８に進み、さらに復帰処理が実施される。
【００４０】
すなわち、ＳＷモードがＨｉであるにもかかわらず、作動モードがＩＮＴに規制されていた場合には、図５のステップＳ３３にてＬｏ動作に復帰した後も、Ｓ５からＳ８に流れ、ステップＳ３１にてＴ２が０か否かが判断される。この場合には、Ｓ３４にてＴ２がカウントアップされていることから、Ｓ３４からＳ３７に進み、復帰時の暫定的Ｌｏ作動モードの動作時間がＴ２（例えば、１０秒）に達しているか否かが判断される。Ｔ２時間が経過していない場合には、ステップＳ３８に進み、Ｌｏ作動モードが継続実行され、その上で、Ｔ２がさらにカウントアップされる（ステップＳ３９）。これに対し、Ｔ２時間が経過している場合には、ステップＳ４０に進み、作動モードをＨｉとする。つまり、復帰時の暫定的なＬｏ作動モードを終了させ、ＳＷモードと一致した本来の動作に復帰させる。そして、ステップＳ４１にてＴ２をクリアしてルーチンを抜ける。従って、ＳＷモードがＨｉで作動モードがＩＮＴに規制されていた場合には、Ｔ２時間のＬｏ動作の後、Ｈｉへと復帰する。
【００４１】
そこで、このような過負荷対応処理の一例を図６を参照しつつ説明する。図６は、過負荷状態となったときのモータ温度と経過時間との関係を示す説明図であり、Ｈｉ作動モード状態で異常負荷を検出した場合を示している。この場合、モータ制御処理は、図３のステップＳ４からＳ７に入り、図４のステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１７→Ｓ１９と進んで、モータ３ａ,３ｂはＨｉからＬｏに切り替えられる（図６のポイントＡ）。そして、ステップＳ２０にてＴ１がカウントアップされ、図４の処理を抜ける。その状態で高負荷状態が依然続いている場合には、ステップＳ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ２１と進み、Ｔ１時間が経過していない場合には、Ｓ２２→Ｓ２３と進んでＴ１がカウントアップされる。
【００４２】
やがて高負荷状態でＴ１時間が経過すると、ステップＳ２１からステップＳ２４に進んで、Ｔ１が一旦クリアされる。Ｔ１時間が経過しても依然としてモータ温度が高い（高負荷の）場合には、再びステップＳ３からＳ７に入るが、このときＴ１はクリアされているため、ステップＳ１１→Ｓ１２と進む。その際、ワイパ装置はＬｏ作動モードとなっているため、ステップＳ１２からＳ１７→Ｓ１８と進み、モータ３ａ,３ｂはさらにＬｏからＩＮＴに切り替えられる（図６のポイントＢ）。
【００４３】
この間欠動作によりモータ温度が下がり、負荷ポイント合計値が閾値未満となれば、ステップＳ３→Ｓ４→Ｓ５と進む。この場合、ＳＷモードと現在モードが異なっているため（ＳＷモード：Ｈｉ，現在モード：ＩＮＴ）、ステップＳ５からＳ８に進んで復帰処理が実行される。Ｓ８の復帰処理では、Ｓ３１→Ｓ３２と進み、ここでは、間欠動作が行われているため、ステップＳ３３に進んでＬｏ動作への復帰が図られる（図６のポイントＣ）。このＬｏ動作はＴ２時間継続されるが、それ以前に再び高負荷状態となると、ステップＳ４からＳ７へ進み、またＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１７→Ｓ１８と進んで、改めて間欠動作に逆戻りする（図６のポイントＤ）。すなわち、作動モードを下げることにより一旦モータ温度（負荷）が低下し、作動モードを元に戻した結果、やはりモータ温度が閾値を超えてしまう場合には、再び、モータ動作が規制されてモータ温度の低下が図られる。
【００４４】
一方、図６のポイントＢにて間欠作動モードに切り替えても、依然としてモータ温度が高い場合には、再びステップＳ３からＳ７に入りＳ１１→Ｓ１２と進む。前述のように、ワイパ装置１は、現在、間欠作動モードであることから、ここではステップＳ１２からＳ１３へと進む。ステップＳ１３に来た時点で１払拭行われていない場合には、ステップＳ１４にて間欠作動モードにて１払拭処理を行う。それでもモータ温度が下がらない場合には、Ｓ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３からステップＳ１５に進んで、間欠停止時間が延長される。そして、所定回数の間欠払拭動作の後、モータ３ａ,３ｂが停止される（図６のポイントＥ）。
【００４５】
このように、ＳＷモードがＨｉの場合に異常負荷が加わりモータ温度が高くなると、ワイパ装置１は、Ｈｉ→Ｌｏ→ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止、という形で徐々に動作状態が低下して停止に至る。このような形で払拭動作形態が変化し、その後にワイパが停止すると、ワイパ停止前に運転者がワイパ装置の異常を感知することができ、事前にワイパの停止を運転者に認知させることができる。このため、運転者も視界の悪化を予知することができ、何の前触れもなく突然にワイパが停止し、視界が突如悪化するという事態を避けることができる。
【００４６】
このような処理によってモータ３ａ,３ｂが停止した後も、ワイパスイッチがＯＦＦされるまで図３の処理は続行され、モータ３ａ,３ｂは停止状態で待機する（図６のＦ部）。つまり、ステップＳ１６にてモータ停止状態となった場合には、負荷ポイント値合計が閾値未満となるまで、ステップＳ７の動作規制処理はスキップされ、モータ停止状態が維持される。そして、停止によりモータ温度が低下し、負荷ポイント合計値が閾値未満となると、Ｓ５からＳ８に進み、モータ停止状態が解除されると共に復帰処理が実行され、まず、間欠動作に復帰し（図６のポイントＧ）、その後、図５の処理が実行される。
【００４７】
このように、Ｈｉ作動モード状態で異常負荷を検出した場合には、図６のように、Ｈｉ→Ｌｏ→ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止のように徐々に動作状態が低下するが、Ｌｏ作動モード状態で異常負荷を検出した場合も同様の処理が実行される。すなわち、Ｌｏ作動モード状態で異常負荷を検出した場合には、ステップＳ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１７→Ｓ１８と進んで、モータ３ａ,３ｂはＬｏからＩＮＴに切り替えられ、モータ３ａ,３ｂの動作状態が１ランク下げられる。ステップＳ１８にて間欠作動モードに切り替えても依然としてモータ温度が高い場合には、前述同様に、Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４と進んで１払拭処理を行う。そして、これでもモータ温度が下がらない場合には、Ｓ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３からステップＳ１５に進んで、間欠停止時間が延長され、所定回数の間欠払拭動作の後、モータ３ａ,３ｂが停止される。このように、ＳＷモードがＬｏの場合に異常負荷が加わりモータ温度が高くなった場合も、ワイパ装置１は、Ｌｏ→ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止、という形で徐々に動作状態が低下して停止に至る。
【００４８】
また、間欠動作によりモータ温度が下がり、負荷ポイント合計値が閾値未満となれば、ステップＳ３→Ｓ４→Ｓ５と進む。この場合も、ＳＷモードと現在モードが異なっているため（ＳＷモード：Ｌｏ，現在モード：ＩＮＴ）、ステップＳ５からＳ８に進んで復帰処理が実行される。なお、Ｓ１８の間欠動作によりモータ温度が下がり、負荷ポイント合計値が閾値未満となった場合も、ステップＳ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ８と進んでＬｏ作動モードへの復帰処理が実行される。
【００４９】
さらに、ＩＮＴ作動モード状態で異常負荷を検出した場合には、次のような制御形態となる。この場合、ワイパ装置１は、当初から間欠作動モードとなっているため、ステップＳ３→Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１５と進み、間欠停止時間が延長される。そして、インターバルが延長された状態で所定回数払拭動作が行われ、その後、モータ３ａ,３ｂが停止される。すなわち、ＳＷモードがＩＮＴの場合に異常負荷が加わりモータ温度が高くなった場合も、ワイパ装置１は、ＩＮＴ→間欠停止時間延長→停止、という形で徐々に動作状態が低下して停止に至る。
【００５０】
このように、本発明による制御形態では、過負荷（熱負荷）を検出した場合には、モータの状態を徐々に低下させ、例えば、Ｌｏ作動中であれば、次回からの払拭を間欠払拭とすることにより、ワイパ装置１の払拭動作が変化し、運転者に状況の変化を認識させることが可能となる。前述のように、従来のシステムでは、過負荷状態となると、サーキットブレーカにより突然モータが停止し、運転者が全く予測できない状態でワイパが停止するため、視界確保やブレード干渉の点で問題がある。これに対し、当該制御装置・方法を適用したワイパ装置１では、ワイパ動作の変化により、運転者が視界の悪化を予知することができ、過負荷によりモータに異常発熱が生じても、車を安全な場所に退避するなどの時間を確保することが可能となる。また、過負荷時もモータが突然停止せず、払拭動作終了後にモータが停止状態となるので、ブレード同士の干渉も防止できる。さらに、ブレーカによるシステムダウンと異なり、モータ温度低下後には元の作動状態に復帰するため、故障対応も容易となる。
【００５１】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例におけるＬｏ作動モードの動作継続時間Ｔ１,Ｔ２はあくまでも一例であり、前記の値には限定されない。また、図６の処理形態も一例であり、実際の処理形態は、その時々の負荷状況に応じて適宜変化することは言うまでもない。さらに、前述の実施例では、モータ速度やDuty、バッテリ電圧等のモータ運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出し、これを累積加算した累積ポイントに基づいてモータの駆動制御を行う制御形態を示したが、モータの制御形態はこれには限定されず、他の制御形態を採用するモータにて前述同様の動作規制処理や復帰処理を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施例である制御装置・制御方法によって駆動されるワイパ装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１のワイパ装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用したワイパ装置における過負荷対応処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】動作規制処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】復帰処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】過負荷状態となったときのモータ温度と経過時間との関係を示す説明図であり、Ｈｉ作動モード状態で異常負荷を検出した場合を示している。
【符号の説明】
【００５３】
１ ワイパ装置
２ａ,２ｂ ブレード
３ａ,３ｂ モータ
４ａ,４ｂ モータユニット
５ａ,５ｂ 制御マイコン
６ スイッチコントローラ
７ 通信線
８ 車内ＬＡＮ
１１ａ１１ｂ 払拭領域
１２ａ,１２ｂ ワイパ軸
１３ａ,１３ｂ ワイパアーム
１４ａ,１４ｂ 駆動系
１５ａ,１５ｂ クランクアーム
１６ａ,１６ｂ 連結ロッド
１７ａ,１７ｂ 駆動レバー
１８ａ,１８ｂ 出力軸
２１ａ,２１ｂ ＣＰＵ
２２ａ,２２ｂ データ送受信部
２３ａ,２３ｂ ＲＯＭ
２４ａ,２４ｂ ＲＡＭ
２５ａ,２５ｂ タイマ
３１ａ,３１ｂ 負荷ポイント算出・比較部
３２ａ,３２ｂ 負荷ポイントマップ
３３ａ,３３ｂ 作動モード設定部
３４ａ,３４ｂ 作動モード比較部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置の制御方法であって、
前記電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、前記作動モードを、前記ワイパスイッチにて設定された作動モードよりも前記時間間隔がより長い作動モードに切り替えることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項２】
請求項１記載のワイパ装置制御方法において、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後も前記閾値以上の負荷状態が継続した場合には、前記作動モードをさらに前記時間間隔の長い作動モードに切り替えることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項３】
請求項２記載のワイパ装置制御方法において、前記ワイパ装置は、払拭動作の時間間隔がその順に長くなるＨｉ、Ｌｏ、間欠の３種類の作動モードを有し、前記閾値以上の負荷状態が継続し前記作動モードが順に変更されて間欠作動モードとなった後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長することを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項４】
請求項３記載のワイパ装置制御方法において、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長した後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記電動モータを停止させることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のワイパ装置制御方法において、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後、前記電動モータの負荷が前記閾値未満となった場合には、前記作動モードを前記ワイパスイッチによって設定された作動モードに復帰させることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項６】
請求項５記載のワイパ装置制御方法において、前記作動モードを、前記時間間隔がより短い作動モードに段階的に切り替えることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のワイパ装置制御方法において、前記電動モータは、運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出すると共に、前記負荷ポイント値を累積加算した累積ポイント値に基づいて駆動制御され、前記所定の閾値には、前記累積ポイント値の所定値が設定されることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項８】
電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置の駆動制御を行うワイパ制御装置であって、
前記ワイパ制御装置は、前記電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、前記作動モードを、より時間間隔の長い作動モードに切り替える作動モード設定部を有することを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項９】
請求項８記載のワイパ制御装置において、前記作動モード設定部は、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後も前記閾値以上の負荷状態が継続した場合には、前記作動モードをさらに時間間隔の長い作動モードに切り替えることを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項１０】
請求項９記載のワイパ制御装置において、前記ワイパ装置は、払拭動作の時間間隔がその順に長くなるＨｉ、Ｌｏ、間欠の３種類の作動モードを有し、前記作動モード設定部は、前記閾値以上の負荷状態が継続し前記作動モードが順に変更されて間欠作動モードとなった後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長することを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のワイパ制御装置において、前記作動モード設定部は、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長した後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記電動モータを停止させることを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１の何れか１項に記載のワイパ制御装置において、
前記作動モード設定部は、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後、前記電動モータの負荷が前記閾値未満となった場合には、前記作動モードを前記ワイパスイッチによって設定された作動モードに復帰させることを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のワイパ装置制御装置において、
当該ワイパ制御装置はさらに、前記ワイパスイッチによって設定された作動モードと当該ワイパ装置にて現に実施されている作動モードとを比較する作動モード比較部を有し、
前記作動モード設定部は、前記作動モード比較部による比較結果に基づいて、前記作動モードを、前記時間間隔がより短い作動モードに段階的に切り替えることを特徴とするワイパ装置制御装置。
【請求項１４】
請求項８〜１３の何れか１項に記載のワイパ制御装置において、
当該ワイパ制御装置はさらに、前記電動モータの運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出すると共に、前記負荷ポイント値を累積して累積ポイント値を算出し、該累積ポイント値に基づいて前記モータの駆動制御を行う負荷ポイント値算出・比較部を有し、
前記作動モード設定部には、前記閾値として、所定の前記累積ポイント値が設定されることを特徴とするワイパ装置制御装置。
【請求項１】
電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置の制御方法であって、
前記電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、前記作動モードを、前記ワイパスイッチにて設定された作動モードよりも前記時間間隔がより長い作動モードに切り替えることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項２】
請求項１記載のワイパ装置制御方法において、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後も前記閾値以上の負荷状態が継続した場合には、前記作動モードをさらに前記時間間隔の長い作動モードに切り替えることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項３】
請求項２記載のワイパ装置制御方法において、前記ワイパ装置は、払拭動作の時間間隔がその順に長くなるＨｉ、Ｌｏ、間欠の３種類の作動モードを有し、前記閾値以上の負荷状態が継続し前記作動モードが順に変更されて間欠作動モードとなった後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長することを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項４】
請求項３記載のワイパ装置制御方法において、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長した後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記電動モータを停止させることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のワイパ装置制御方法において、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後、前記電動モータの負荷が前記閾値未満となった場合には、前記作動モードを前記ワイパスイッチによって設定された作動モードに復帰させることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項６】
請求項５記載のワイパ装置制御方法において、前記作動モードを、前記時間間隔がより短い作動モードに段階的に切り替えることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のワイパ装置制御方法において、前記電動モータは、運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出すると共に、前記負荷ポイント値を累積加算した累積ポイント値に基づいて駆動制御され、前記所定の閾値には、前記累積ポイント値の所定値が設定されることを特徴とするワイパ装置制御方法。
【請求項８】
電動モータを駆動源として使用し、ワイパスイッチによって払拭動作の時間間隔を異にする複数の作動モードを設定可能なワイパ装置の駆動制御を行うワイパ制御装置であって、
前記ワイパ制御装置は、前記電動モータの負荷が所定の閾値以上となった場合、前記作動モードを、より時間間隔の長い作動モードに切り替える作動モード設定部を有することを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項９】
請求項８記載のワイパ制御装置において、前記作動モード設定部は、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後も前記閾値以上の負荷状態が継続した場合には、前記作動モードをさらに時間間隔の長い作動モードに切り替えることを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項１０】
請求項９記載のワイパ制御装置において、前記ワイパ装置は、払拭動作の時間間隔がその順に長くなるＨｉ、Ｌｏ、間欠の３種類の作動モードを有し、前記作動モード設定部は、前記閾値以上の負荷状態が継続し前記作動モードが順に変更されて間欠作動モードとなった後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長することを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のワイパ制御装置において、前記作動モード設定部は、前記間欠作動モードにおける払拭動作の時間間隔を段階的に延長した後、さらに前記電動モータの負荷が前記閾値以上の状態が継続した場合には、前記電動モータを停止させることを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１の何れか１項に記載のワイパ制御装置において、
前記作動モード設定部は、前記電動モータの負荷が前記閾値以上となり前記作動モードを変更した後、前記電動モータの負荷が前記閾値未満となった場合には、前記作動モードを前記ワイパスイッチによって設定された作動モードに復帰させることを特徴とするワイパ制御装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のワイパ装置制御装置において、
当該ワイパ制御装置はさらに、前記ワイパスイッチによって設定された作動モードと当該ワイパ装置にて現に実施されている作動モードとを比較する作動モード比較部を有し、
前記作動モード設定部は、前記作動モード比較部による比較結果に基づいて、前記作動モードを、前記時間間隔がより短い作動モードに段階的に切り替えることを特徴とするワイパ装置制御装置。
【請求項１４】
請求項８〜１３の何れか１項に記載のワイパ制御装置において、
当該ワイパ制御装置はさらに、前記電動モータの運転状態や雰囲気温度に応じて負荷ポイント値を算出すると共に、前記負荷ポイント値を累積して累積ポイント値を算出し、該累積ポイント値に基づいて前記モータの駆動制御を行う負荷ポイント値算出・比較部を有し、
前記作動モード設定部には、前記閾値として、所定の前記累積ポイント値が設定されることを特徴とするワイパ装置制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２３８８９９（Ｐ２００８−２３８８９９Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８０５００（Ｐ２００７−８０５００）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
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