JP2987241B2 - ワイパ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車載用として好適に実
施され、降雨状態に適した払拭間隔でワイパブレードを
駆動するワイパ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】降雨量に適した払拭間隔でワイパブレー
ドを駆動する、いわゆるオートワイパ制御装置におい
て、典型的な従来技術では、雨滴センサからの出力信号
を予め定める弁別レベルでレベル弁別し、その弁別レベ
ル以上である期間を積算し、その積算値が予め定める閾
値以上となった時点で、ワイパブレードを駆動するよう
に構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって上述の従来
技術では、比較的大きい雨滴が検出されたときには、
１，２滴で前記閾値を超えてしまい、払拭動作が行われ
てしまう。しかしながら、雨滴径がある程度よりも大き
くなると、フロントガラスに付着した雨滴は流れ落ち
て、前方視界はそれほど悪化しないのに対して、たとえ
ば霧雨や先行車の跳上げた雨滴などの極小径の雨滴の場
合には、降雨量としては極僅かでも、前方視界を極めて
悪くする。このため、上述の従来技術では、雨滴径が大
きいときには前方視界が悪化していないにも拘わらず、
払拭動作が行われ、これに対して雨滴径が小さいときに
は前方視界が悪化しているにも拘わらず、払拭動作が行
われないという問題がある。

【０００４】また、前記雨滴センサは、自動車におい
て、降雨状態を検知すべき領域であるフロントガラスか
ら離れた、たとえばボンネットやフロントグリルなどに
配置されており、また雨滴の検知範囲は前記フロントガ
ラスの面積に比べて極めて狭く、したがって該雨滴セン
サの検出結果にばらつきが生じる。このため、特に雨滴
径が大きいときには払拭間隔が大きく変動してしまい、
運転者に不快感を与えてしまう。

【０００５】本発明の目的は、操作者の感覚に一致した
最適な払拭間隔でワイパブレードを駆動することができ
るワイパ制御装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、雨滴径に対応
したレベルの出力信号を導出する雨滴センサと、被払拭
面上に付着した雨滴を除去するワイパブレードを前記被
払拭面上で往復変位駆動する駆動手段と、前記雨滴セン
サの出力信号を積算して降雨量を算出する第１の積算手
段と、前記雨滴センサの出力信号の個数を積算する第２
の積算手段と、前記第１の積算手段による積算値が所定
の閾値以上になったとき前記第２の積算手段で積算され
た個数が所定値以上のときは前記駆動手段にワイパブレ
ードを駆動すべきことを表す駆動信号を出力する制御手
段と、前記第１の積算手段による積算値が前記所定の閾
値以上になったとき前記第２の積算手段で積算された個
数が前記所定値未満のときは前記駆動信号の出力を禁止
させる禁止手段とを含むことを特徴とするワイパ制御装
置である。

【０００７】

【作用】本発明に従えば、雨滴センサからの出力信号
は、第１の積算手段に与えられて降雨量が算出され、ま
た第２の積算手段に与えられて出力信号の個数が積算さ
れ、これらの第１および第２の各積算手段の出力は、制
御手段に与えられる。制御手段では、第１の積算手段に
よる積算値が所定の閾値以上になり、しかも第２の積算
手段で積算された個数が所定値以上であれば、駆動手段
に駆動信号を与える。駆動手段は、前記駆動信号に応答
して、ワイパブレードをフロントガラスなどの被払拭面
上で往復変位駆動し、前記被払拭面上に付着した雨滴な
どを除去する。

【０００８】また本発明に従えば、第１の積算手段によ
る積算値が前記所定の閾値以上になっていても、第２の
積算手段で積算された個数が前記所定値未満であれば、
すなわち雨滴数があまり多くないときには、比較的大き
い雨滴のみによって雨滴積算値が閾値に達しているもの
と判断し、制御手段に前記駆動信号の出力を停止させ
る。これによって、雨滴径が大きいときには通常の雨滴
に比べて払拭動作を制限し、操作者の感覚に一致した払
拭動作を行わせることができる。また、雨滴センサの検
出結果のばらつきに対しても、払拭間隔が不所望に変動
することなく、安定した払拭動作を行わせることができ
る。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例のワイパ制御装置
１の電気的構成を示すブロック図である。このワイパ制
御装置１は、車載用として用いられ、オートワイパスイ
ッチ２を導通することによって、制御回路３が雨滴セン
サ４からの出力に応答して、駆動手段であるワイパモー
タ５を駆動制御し、図示しないワイパブレードをフロン
トガラス上で往復変位させて払拭動作を行わせる、いわ
ゆるオートワイパ制御装置である。

【００１０】前記雨滴センサ４は、たとえば一対の受発
光素子を備え、これらの受発光素子によって形成される
光経路を雨滴が通過することによる受光レベルの変化に
基づいて、降雨量を検出する光学式の雨滴センサであ
る。

【００１１】前記雨滴センサ４の出力信号は、前記制御
回路３に入力され、比較手段であるコンパレータ４１お
よびウインドコンパレータ４２に与えられる。コンパレ
ータ４１は、比較回路Ｃ１と、分圧抵抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ
とを含んで構成されている。比較回路Ｃ１の一方の端子
には前記雨滴センサ４からの出力信号が与えられてお
り、他方の端子にはハイレベルの電圧＋Ｂを前記分圧抵
抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｂで分圧して得られた電圧Ｖ１が入力さ
れている。

【００１２】同様に、ウインドコンパレータ４２は、２
つの比較回路Ｃ２ａ，Ｃ２ｂと、分圧抵抗Ｒ２ａ，Ｒ２
ｂ，Ｒ２ｃとを含んで構成されている。比較回路Ｃ２ａ
の一方の端子および比較回路Ｃ２ｂの他方の端子には、
前記雨滴センサ４からの出力信号が入力される。前記分
圧抵抗Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ２ｃによってハイレベルの電
圧＋Ｂが分圧されており、抵抗Ｒ２ａと抵抗Ｒ２ｂとの
接続点の電圧Ｖ２ａは比較回路Ｃ２ａの他方の入力に与
えられており、抵抗Ｒ２ｂと抵抗Ｒ２ｃとの接続点の電
圧Ｖ２ｂは比較回路Ｃ２ｂの一方の入力に与えられてい
る。

【００１３】なお、前記電圧Ｖ１は比較的高い値、たと
えば０．４Ｖに設定されており、また前記電圧Ｖ２ｂは
前記電圧Ｖ１よりも低く、前記雨滴センサ４からの出力
信号の最小値レベル付近の、たとえば０．１Ｖに設定さ
れている。さらにまた前記電圧Ｖ２ａは、前記電圧Ｖ２
ｂよりも僅かに高い、たとえば０．１５Ｖに設定されて
いる。

【００１４】したがって、雨滴センサ４からの出力信号
が図２（１）で示されるとき、コンパレータ４１からは
図２（３）で示されるように、前記雨滴センサ４からの
出力信号が前記電圧Ｖ１以上である期間だけ雨滴パルス
Ｓ１が導出される。また、ウインドコンパレータ４２か
らは図２（２）で示されるように、雨滴センサ４からの
出力信号が前記電圧Ｖ２ｂ以上であり、かつ電圧Ｖ２ａ
以下である期間だけ雨滴パルスＳ２が出力される。

【００１５】前記コンパレータ４１およびウインドコン
パレータ４２からの雨滴パルスは、マイクロコンピュー
タなどで実現され、制御手段であり、禁止手段である処
理回路１２に入力される。また、前記オートワイパスイ
ッチ２の出力は、波形整形回路１３で、いわゆるチャタ
リングなどの雑音成分が除去された後、前記処理回路１
２に入力される。

【００１６】したがって、図２で示される通常の降雨状
態では、前記オートワイパスイッチ２が導通されて時刻
ｔ１から検出が開始され、参照符ｑ１，ｑ２，ｑ３，・
・・で示されるように雨滴が検出されてゆき、前記図２
（３）で示される雨滴パルスＳ１に対応して、図２
（４）で示されるように、そのパルス幅が積算されてゆ
く。積算されたパルス幅の積算値Ｍ１が予め定める閾値
ＲＰ以上となると、その時刻ｔ２において図２（５）で
示されるように払拭動作が行われるとともに、前記積算
値Ｍ１は零にリセットされる。

【００１７】なお、前記時刻ｔ１から予め定める時間Ｗ
２、たとえば２ｓｅｃが経過した時刻ｔ３までに検出さ
れている雨滴数は６個であり、したがって処理回路１２
は大径から小径までの雨滴が均一に検出されているもの
と判断し、時刻ｔ３以降の前記時刻ｔ２において、上述
のように払拭動作を行う。

【００１８】これに対して前記積算値Ｍ１が閾値ＲＰ以
上となった時点で、検出されている雨滴数が予め定める
値ＲＮ、たとえば５個未満であるときには、比較的大き
い雨滴のみが検出されているものと判断し、図３で示さ
れるように払拭動作を禁止する。図３は、雨滴数が少な
く、比較的大きい雨滴による影響が大きい状態での動作
を説明するためのタイミングチャートであり、図３
（１）〜（５）は、それぞれ前述の図２（１）〜（５）
に対応している。

【００１９】すなわち、時刻ｔ１１から積算動作を開始
して時刻ｔ１２において積算値Ｍ１が閾値ＲＰ以上とな
っても、前記時刻ｔ１１から前記時間Ｗ２が経過した時
刻ｔ１３までに検出されている雨滴数が図３（２）で示
されるように、前記５個未満であるときには、図３
（５）において仮想線で示される本来行うべき払拭動作
は禁止される。

【００２０】前記処理回路１２をはじめ、この制御回路
３内の各回路へは、電源ラインＬ２から定電圧回路２９
を介して、バッテリ２３からの電力が供給される。処理
回路１２は、定電圧回路２９から電力が供給されてお
り、かつオートワイパスイッチ２が導通されているとき
には、前述のようにコンパレータ４１からの雨滴パルス
のパルス幅を積算し、その積算値Ｍ１が予め定める閾値
ＲＰ以上となった時点で、ワイパモータ５を駆動する。

【００２１】処理回路１２は、ワイパモータ５を低速駆
動するときには、出力端子Ｐ２からラインＬ３に駆動信
号を出力する。この駆動信号は、抵抗Ｒ３とバイアス用
の抵抗Ｒ４とを介して、トランジスタＴｒ２のベースに
与えられる。トランジスタＴｒ２のエミッタは接地さ
れ、コレクタはリレー２６のリレーコイル２７を介して
前記電源ラインＬ２に接続される。

【００２２】一方、前記リレー２６のリレースイッチ２
８は２つの個別接点２８ａ，２８ｂを備えており、一方
の個別接点２８ｂは前記電源ラインＬ２に接続され、他
方の個別接点２８ａはラインＬ４を介してカムスイッチ
３０の共通接点３０ｃに接続されている。また、リレー
２１のリレースイッチ２４の共通接点２４ｃが前記リレ
ースイッチ２８の共通接点２８ｃと接続され、前記リレ
ースイッチ２４の一方の個別接点２４ａはワイパモータ
５の低速用電源入力端子５ａに接続されている。

【００２３】処理回路１２はまた、ワイパモータ５を高
速で連続駆動するときには、出力端子Ｐ１，Ｐ２からラ
インＬ１，Ｌ３に駆動信号を出力する。ラインＬ１の駆
動信号は抵抗Ｒ１，Ｒ２を介してトランジスタＴｒ１の
ベースに入力され、またラインＬ３の駆動信号は前記抵
抗Ｒ３，Ｒ４を介してトランジスタＴｒ２のベースに入
力される。

【００２４】前記トランジスタＴｒ１のエミッタは接地
されており、コレクタはリレー２１のリレーコイル２２
を介して前記電源ラインＬ２に接続されている。リレー
２１のリレースイッチ２４の他方の個別接点２４ｂは、
ワイパモータ５の高速用電源入力端子５ｂに接続されて
いる。

【００２５】前記ワイパモータ５に関連して、カムスイ
ッチ３０が設けられており、このカムスイッチ３０は、
前記ワイパブレードが初期位置にある状態では個別接点
３０ａに導通しており、ワイパモータ５が起動されてワ
イパブレードが払拭動作を開始し、前記初期位置から離
れた時点で個別接点３０ｂに導通し、ワイパブレードが
払拭動作を終了して再び前記初期位置に復帰した時点で
個別接点３０ａに導通する。

【００２６】個別接点３０ａは、ワイパモータ５の接地
端子５ｃとともに接地されており、個別接点３０ｂは、
前記電源ラインＬ２に接続されている。また共通接点３
０ｃは、ラインＬ４を介して前記リレースイッチ２８の
個別接点２８ａに接続されるとともに、この共通接点３
０ｃの電圧は、ラインＬ５から信号処理回路３１を介し
て、前記処理回路１２で検出されている。処理回路１２
は、検出された前記共通接点３０ｃの電圧から、ワイパ
ブレードが払拭動作中であるか否かを判定する。

【００２７】したがって処理回路１２は、ワイパモータ
５を低速で駆動するときには、出力端子Ｐ２から前記ラ
インＬ３に駆動信号を出力する。これによってトランジ
スタＴｒ２が導通し、リレーコイル２７が励磁されてリ
レースイッチ２８の接点２８ｂ，２８ｃ間が導通する。
したがって、前記電源ラインＬ２を介するバッテリ２３
からの電力は、これらの接点２８ｂ，２８ｃからリレー
スイッチ２４の接点２４ｃ，２４ａを介して、ワイパモ
ータ５の低速用電源入力端子５ａに供給される。

【００２８】こうしてワイパモータ５が起動されてカム
スイッチ３０が個別接点３０ａから個別接点３０ｂに切
換わり、その後ワイパブレードが初期位置に復帰する
と、カムスイッチ３０が個別接点３０ｂから再び個別接
点３０ａに切換わり、処理回路１２は前記駆動信号の出
力を停止する。これによって、ワイパモータ５の低速用
電源入力端子５ａには、接点３０ａ，３０ｃ、リレース
イッチ２８の接点２８ａ，２８ｃ、およびリレースイッ
チ２４の接点２４ｃ，２４ａを介してブレーキ電流が流
れ、ワイパモータ５は停止する。

【００２９】また処理回路１２は、ワイパモータ５を高
速で駆動するときには、出力端子Ｐ１，Ｐ２から駆動信
号を出力し、これによってトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２
が導通し、リレーコイル２２，２７がともに励磁され
て、リレースイッチ２４は個別接点２４ｂに導通し、リ
レースイッチ２８は個別接点２８ｂに導通する。これに
よって、前記バッテリ２３からの電力は、リレースイッ
チ２８，２４を介して、前記ワイパモータ５の高速用電
源入力端子５ｂに供給される。

【００３０】処理回路１２は、カムスイッチ３０の出力
電圧レベルから、ワイパブレードが前記初期位置に復帰
したか否かを検出しており、該初期位置に復帰するま
で、出力端子Ｐ１，Ｐ２から前記駆動信号を導出し続け
る。このようにして、ワイパモータ５を低速と高速とで
駆動することができる。

【００３１】図４は、前述のオートワイパ制御動作を説
明するためのフローチャートである。ステップｎ１で
は、前記積算値Ｍ１の零リセットなどの初期化処理が行
われる。ステップｎ２では、コンパレータ４１から雨滴
パルスＳ１が検出されているか否かが判断され、そうで
あるときにはステップｎ３で、雨滴パルスＳ１のパルス
幅Ｍａが積算値Ｍ１に加算されて、該積算値Ｍ１が更新
される。

【００３２】ステップｎ４では、前記予め定める時間Ｗ
２である２ｓｅｃが経過したか否かが判断され、そうで
あるときにはステップｎ５で、一旦制御禁止フラグＦ１
が１にセットされ、さらにステップｎ６で、ウインドコ
ンパレータ４２からの雨滴パルスＳ２のパルス個数のカ
ウント値Ｍ２が零にリセットされた後ステップｎ７に移
り、そうでないときには直接ステップｎ７に移る。

【００３３】ステップｎ７では、前記雨滴パルスＳ２が
検出されているか否かが判断され、そうであるときには
ステップｎ８で、前記カウント値Ｍ２のカウント動作が
行われる。ステップｎ９では、前記カウント値Ｍ２が前
記予め定める閾値ＲＮである５以上となったか否かが判
断され、そうであるときにはステップｎ１０で前記制御
禁止フラグＦ１が零にリセットされるとともに、ステッ
プｎ１１で前記カウント値Ｍ２が零にリセットされた後
ステップｎ１２に移り、そうでないときには直接ステッ
プｎ１２に移る。

【００３４】ステップｎ１２では、前記ステップｎ３で
積算された積算値Ｍ１が前記閾値ＲＰ以上となったか否
かが判断され、そうであるときにはステップｎ１３で前
記制御禁止フラグＦ１が１にセットされているか否かが
判断され、そうでないとき、すなわち大径から小径まで
の雨滴が均等に検出されている状態で積算値Ｍ１が閾値
ＲＰ以上となったときにはステップｎ１４に移る。ステ
ップｎ１４では、前記積算値Ｍ１が零にリセットされ
る。

【００３５】ステップｎ１５では、処理回路１２の前記
端子Ｐ１，Ｐ２から選択的に駆動信号が出力されてワイ
パモータ５が起動される。ステップｎ１６では、カムス
イッチ３０の共通接点３０ｃが個別接点３０ｂに切換わ
ったか否か、すなわちワイパブレードが初期位置を離れ
て払拭動作を開始したか否かが判断され、払拭動作を開
始するとステップｎ１７に移る。ステップｎ１７では、
前記カムスイッチ３０の共通接点３０ｃが個別接点３０
ａに切換わったか否か、すなわち前記払拭動作を終了し
たか否かが判断され、払拭動作が終了するとステップｎ
１８に移る。ステップｎ１８では、前記駆動信号の出力
は停止され、ワイパモータ５が停止された後、前記ステ
ップｎ２に戻る。また、前記ステップｎ１５において積
算値Ｍ１が閾値ＲＰ未満であるとき、およびステップｎ
１６において制御禁止フラグＦ１が１であるときには、
直接ステップｎ２に戻る。

【００３６】このように前記時間Ｗ２以内に前記閾値Ｒ
Ｎ以上の比較的頻繁に雨滴が検出されている状態で、か
つ、積算値Ｍ１が閾値ＲＰ以上となった時点でのみ払拭
動作を行うので、雨滴数が少なく、大きい雨滴の影響に
よって積算値Ｍ１が閾値ＲＰ以上となったときには払拭
動作を禁止することができ、比較的前方視界の悪化が少
ない大きい雨滴に対しての払拭動作を制限して、運転者
の感覚に一致したワイパ制御動作を行うことができる。

【００３７】また、雨滴センサ４の検知範囲の狭さや取
付位置などに起因する検出結果のばらつきに対しても、
安定したワイパ制御動作を行うことができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、雨滴セン
サの出力が第１および第２の各積算手段に与えられ、制
御手段は、第１の積算手段による降雨量を表す積算値が
所定の閾値以上であって、第２の積算手段で積算された
出力信号の個数が所定値以上であれば、ワイパブレード
を駆動させ、また第１の積算手段による積算値が前記所
定の閾値以上であっても、第２の積算手段で積算された
個数が前記所定値未満であれば、ワイパブレードによる
払拭動作を禁止し、したがって操作者の感覚に一致した
最適な払拭間隔で払拭動作を行わせることができる。ま
た、雨滴センサの検知範囲の狭さに起因する検出結果の
ばらつきに対しても、前記払拭間隔が不所望に変動する
ことなく、安定した払拭動作を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のワイパ制御装置１の電気的
構成を示すブロック図である。

【図２】通常降雨時の動作を説明するためのタイミング
チャートである。

【図３】雨滴数が少ない状態での動作を説明するための
タイミングチャートである。

【図４】オートワイパ制御動作を説明するためのフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ ワイパ制御装置 ２ オートワイパスイッチ ３ 制御回路 ４ 雨滴センサ ５ ワイパモータ １２ 処理回路 ３０ カムスイッチ ４１ コンパレータ ４２ ウインドコンパレータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雨滴径に対応したレベルの出力信号を導
   出する雨滴センサと、 被払拭面上に付着した雨滴を除去するワイパブレードを
   前記被払拭面上で往復変位駆動する駆動手段と、 前記雨滴センサの出力信号を積算して降雨量を算出する
   第１の積算手段と、 前記雨滴センサの出力信号の個数を積算する第２の積算
   手段と、 前記第１の積算手段による積算値が所定の閾値以上にな
   ったとき前記第２の積算手段で積算された個数が所定値
   以上のときは前記駆動手段にワイパブレードを駆動すべ
   きことを表す駆動信号を出力する制御手段と、 前記第１の積算手段による積算値が前記所定の閾値以上
   になったとき前記第２の積算手段で積算された個数が前
   記所定値未満のときは前記駆動信号の出力を禁止させる
   禁止手段とを含むことを特徴とするワイパ制御装置。