JPH0315580B2 - - Google Patents

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JPH0315580B2
JPH0315580B2 JP58011490A JP1149083A JPH0315580B2 JP H0315580 B2 JPH0315580 B2 JP H0315580B2 JP 58011490 A JP58011490 A JP 58011490A JP 1149083 A JP1149083 A JP 1149083A JP H0315580 B2 JPH0315580 B2 JP H0315580B2
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JP
Japan
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wiper
terminal
raindrop detector
stop position
raindrop
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JP58011490A
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JPS59140146A (ja
Inventor
Kyoji Kobayashi
Masaru Kato
Koichi Fujisawa
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Jidosha Denki Kogyo KK
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Jidosha Denki Kogyo KK
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP84100788A priority patent/EP0115338B1/en
Priority to US06/574,272 priority patent/US4542325A/en
Priority to CA000446177A priority patent/CA1224857A/en
Priority to AU23886/84A priority patent/AU546327B2/en
Publication of JPS59140146A publication Critical patent/JPS59140146A/ja
Publication of JPH0315580B2 publication Critical patent/JPH0315580B2/ja
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/08Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
    • B60S1/0818Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
    • B60S1/0822Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
    • B60S1/0859Other types of detection of rain, e.g. by measuring friction or rain drop impact
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    • B60S1/0818Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S15/00Brushing, scrubbing, and general cleaning
    • Y10S15/15Moisture responsive
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S318/00Electricity: motive power systems
    • Y10S318/02Windshield wiper controls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の窓ガラスに付着する雨滴
及び塵埃等を払拭するワイパ装置を雨滴量が比較
的少ない場合に間欠的に駆動させるものにおい
て、雨滴の状態に応じて間欠駆動周期を自動的に
変化させる雨滴感応型のワイパ間欠駆動制御装置
に関する。
本出願人は従来の雨滴感応型のワイパ間欠駆動
制御装置を改良するために、衝突する雨滴により
超音波域で共振する振動板と、この振動板の共振
に応じた減衰波形の電気信号を発生する超音波振
動素子とを備えた雨滴検出器を使用したワイパ間
欠駆動制御装置を既に開発している。これは、従
来の方式である雨滴が衝突することにより振動す
る車体の部分に振動センサを密着して固定するも
のに比べ、雨滴を車体の部分を介さずに直接雨滴
検出器の振動板および超音波振動子によつて検出
することができるので、検出能力が著しく向上す
ると共に、雨滴検出器に伝わろうとする車体の振
動等による超音波域の振動成分は超音波吸収材
(例えばゴム材)によつてかなり除去することが
可能であり、またこの雨滴検出器は車体に密着さ
せて固定する必要がないので取付が容易であり、
且つ取付角度を自由に選べるなど種々の効果を有
するものである。
ところで、雨滴感応型のワイパ間欠駆動制御装
置の場合は、雨滴の状態によつてワイパが2乃至
3回連続して往復動したのち休止し、次に1回往
復動して休止するといつた不規則な動作を起すこ
とがあるため、運転リズムが狂うと共に2乃至3
回の連続作動の場合には、その途中で窓ガラスに
付着していた雨滴がほぼ完全に無くなつた窓ガラ
スを傷つけたり、ワイパとの摩擦音が生じたりす
る不具合があつた。そこで本出願人は、ワイパが
所定の停止位置にきたことを検知して該ワイパが
所定位置に停止したときのみ雨滴検出器の出力信
号が間欠制御回路に入力させるようにすることに
より、ワイパが1往復するごとに確実に雨滴状態
に応じた休止時間を持たせるようにして前記不具
合を解消したワイパ間欠駆動制御装置をすでに開
発しており、良好な結果が得られている。
本発明は、上記したワイパが1往復するごとに
確実に雨滴状態に応じた休止時間を持たせるよう
にしたワイパ間欠駆動制御装置において、より一
層精度の高い動作を実現することを目的としてい
る。
以下本発明を図面に示す一実施例に基づいて説
明する。
図中、1は電源であり、その負極はアースして
いる。2はウオツシヤスイツチ2aを介して前記
電源1に接続したウオツシヤモータであり、該モ
ータ2の一端を電源1の正極に接続し、他端をウ
オツシヤスイツチ2aを介してアースしている。
3は模式化して示したワイパスイツチであり、停
止位置「OFF」にすると端子MとLが接続し、
間欠位置「INT」にすると端子MとL及び端子
WとEが接続し、低速位置「LOW」にすると端
子EとLが接続し、高速位置「HIGH」にすると
端子EとHが接続する。
4は図示しないワイパを駆動するワイパモータ
で、3個のブラシ4a,4b,4cを有する。こ
れらのうち、ブラシ4aは電源1の正極に接続
し、低速用ブラシ4bはワイパスイツチ3の端子
Lに接続し、高速用ブラシ4cは端子Hに接続し
ている。
5は前記ワイパを所定の停止位置に停止させる
オートストツプスイツチであり、可動接片5a
と、電源1の正極に接続した停止接点5bと、ア
ースした動作接点5cとからなる。
6は駆動手段であり、本実施例においては駆動
手段6をリレーとした。このリレー6のコイル6
aの一端を電源1の正極に接続し、他端を後述す
る間欠制御回路8を構成するIC回路81の出力
端子,に接続する。又リレー6の可動片6b
はワイパスイツチ3の端子Mに接続し、常閉の固
定接点6cはオートストツプスイツチ5の可動接
片5aに接続すると共に、常開の固定接点6dは
アースする。
7は雨滴検出器であり、該雨滴検出器7は、衝
突する雨滴により超音波域で共振する振動板17
a及びこの振動板17aの共振に応じた減衰波形
の電気信号を発生する超音波振動素子17bを備
えたセンサ部7aと、該センサ部7aからの電気
信号を選択して雨滴以外の振動により生ずる電気
信号を除去する帯域フイルタ7bと、前記電気信
号を交流増幅する交流増幅器7cとから成る。前
記センサ部7aの超音波振動素子17bは磁歪素
子等からなり、前記交流増幅器7cは、アンプ7
1,72、コンデンサC1,C2、ツエナーダイ
オードZD1及び抵抗R1〜R9とから成る。そ
して、雨滴がセンサ部7aの振動板17aに衝突
すると、該振動板17aは超音波域(例えば40k
Hz)で共振し、超音波振動素子17bは前記振動
板17aの共振に応じた減衰波形の電気信号を発
生し、この電気信号を交流増幅器で増幅して雨滴
検出器7の出力端子である端子Aに出力信号を発
生させる。また、車体の振動や強風などによつて
振動板17aが振動し、この振動に応じた電気信
号が超音波振動素子17bより発生した場合に
は、帯域フイルタ7bによつて除去される。な
お、端子Bは電源供給端子、端子Cはアース端子
である。
実施の一例において、金属ケース(図示せず)
の一面を前記センサ部7aの振動板17aとし、
その裏面に超音波振動素子17bを固着し、該金
属ケースの内部に帯域フイルタ7bおよび交流増
幅器7cを収納すればコンパクトな雨滴検出器7
が得られる。この雨滴検出器7を図示しない板状
の超音波吸収材(例えばゴム材)を介して車体の
一部分、例えば窓ガラス、ルーフ、ボンネツト、
スロントグリル等、任意の適所に設置することに
より、該雨滴検出器7に伝わろうとする車体の振
動等による超音波域の振動成分は上記超音波吸収
材によつてかなり除去することができ、帯域フイ
ルタ7bによつてほぼ完全に除去することができ
る。またこの雨滴検出器7は、車体に直接密着し
て固定する必要がないので、取付が容易で且つ、
取付角度を自由に選べる。
8は間欠制御回路であり、IC回路81、トラ
ンジスタ82,83、抵抗R10〜R22、ツエ
ナーダイオードZD2,ZD3,ダイオードD1〜
D6及びコンデンサC3〜C9から成る。
IC回路81は、アース端子、出力端子及
び、電源端子、発振防止用端子、タイマの
電位検出用端子、ウオツシヤ連動信号入力用端
子、及びワイパ間欠駆動信号入力用端子を有
する。そして、端子とは接続し、その接続点
を前記リレー6のコイル6aの他端に接続する。
また、端子とアース間にコンデンサC3を接続
すると共に、端子はダイオードD1を介して雨
滴検出器7の出力端子Aに接続する。端子は抵
抗R10を介して電源1の正極に接続し、該端子
とアース間にツエナーダイオードZD2とコン
デンサC4を並列接続する。このツエナーダイオ
ードZD2の端子間に得られる定電圧を端子,
間に印加する。端子はコンデンサC5を介し
て抵抗R10に接続し、端子とアース間に抵抗
R11とコンデンサC6の直列回路を接続する。
また、端子と端子は抵抗R11、ダイオード
D2、抵抗R12の直列回路で接続されている。
端子とアース間に抵抗R13とコンデンサC7
の直列回路を介在させ、抵抗R13とコンデンサ
C7間に互いに並列な抵抗R14とダイオードD
3の一端を夫々接続し、夫々の他端を抵抗R15
を介して電源1の正極に接続すると共にウオシヤ
ポンプ2の他端とウオシヤスイツチ2aの接続点
に接続する。端子は抵抗R16,R17の直列
回路を介して電源1の正極に接続し、抵抗R16
と抵抗R17の接続点はワイパスイツチ3の端子
Wに接続する。尚電源1の正極とアース間に介在
させたコンデンサC8はノイズ防止用のものであ
る。
トランジスタ82は、2個のトランジスタをダ
ーリントン接続してなり、ベースを抵抗R18を
介して雨滴検出器7の出力端子AとダイオードD
1の接続点に接続し、エミツタを抵抗R11とコ
ンデンサC6の直列回路間に接続し、コレクタを
トランジスタ83のコレクタに接続する。
トランジスタ83のベースは、抵抗R19とダ
イオードD4の直列回路を介して抵抗R16と抵
抗R17の接続点とワイパスイツチ3の端子W間
に接続し、エミツタは抵抗R10とコンデンサC
5の接続点に接続すると共に、ベースとエミツタ
間に抵抗R20を介在させる。またトランジスタ
82のコレクタとトランジスタ83のコレクタの
接続点は抵抗R21を介して雨滴検出器7の電源
供給端子Bに接続する。
前記リレー6の常閉接点6cは抵抗R22、ダ
イオードD5、ツエナーダイオードZD3の直列
回路を介してアースしており、ダイオードD5と
ツエナーダイオードZD3の接続点Fを前記出力
端子Aと抵抗R21間に接続する。コンデンサC
9はノイズ防止用のコンデンサであり、ダイオー
ドD5とツエナーダイオードZD3の直列回路に
並列接続する。また、抵抗R22とダイオードD
5の接続点とダイオードD2と抵抗R12の接続
点G間にはダイオードD6が設けてある。
次に以上の構成になる本実施例の装置の作動を
説明する。
ワイパスイツチ3を低速位置「LOW」或いは
高速位置「HIGH」にすると、ワイパモータ4
は、電源1、ワイパモータ4、ワイパスイツチ
3、アースの閉回路により、夫々低速或いは高速
で連続駆動する。ワイパが停止位置にいないとき
にワイパモータ4を停止させるべくワイパスイツ
チ3を停止位置「OFF」に切替えると、電源1、
ワイパモータ4、ワイパスイツチ3、リレー6の
可動片6b、固定接点6c、オートストツプスイ
ツチ5の可動接片5a、動作接点5c、アースの
閉回路によりワイパモータ4は低速でなお駆動さ
れ続け、ワイパが停止位置にくると可動接片5a
が停止接点5b側に切替わるため、ワイパモータ
4は電磁制動がかかつて急停止する。
ここでワイパスイツチ3が停止位置「OFF」
或いは低速位置「LOW」、高速位置「HIGH」に
ある場合は、IC回路81の端子,はハイレ
ベルになつている。また端子の電位は所定の電
圧レベル以上になつており、コンデンサC6の電
荷は該端子の電圧レベルになつている。
次に、雨滴量が比較的少ない場合にワイパを間
欠的に駆動させるべくワイパスイツチ3を間欠位
置「INT」にすると、端子Wがアースされ、端
子は抵抗R16を介して端子Wに接続している
ので該端子はハイレベルからローレベルにな
り、IC回路81は作動を開始する。このとき端
子の電位は所定の電圧レベル以上になつている
ため、端子,はローレベルになり、リレー6
のコイル6aが励磁されてその可動片6bが常開
の固定接点6d側に切換わる。従つてワイパモー
タ4は、電源1、ブラシ4a、ワイパモータ4、
低速用ブラシ4b、端子L、端子M、可動片6
b、固定接点6d、アースの閉回路により低速で
駆動する。
その後、コンデンサC6の充電電荷がダイオー
ドD2、抵抗R12、IC回路81の端子,
を介して放電し、端子の電圧が所定値以下にな
り端子,はハイレベルになる。従つて、コイ
ル6aは非励磁となり、可動片6bは常閉の固定
接点6c側に復帰するが、ワイパモータ4が駆動
するとオートストツプスイツチ5の可動接片5a
が動作接点5c側に切換わるので、ワイパモータ
4は電源1、ブラシ4a、ワイパモータ4、低速
用ブラシ4b、端子L、端子M、可動片6b、固
定接点6c、可動接片5a、動作接点5c、アー
スの閉回路により駆動を続行し、ワイパが1往復
し所定の停止位置に復帰すると可動接片5aが停
止接点5b側に切換わるのでワイパモータ4は急
停止する。
つまりワイパスイツチ3を間欠位置「INT」
にすることにより、直ちにワイパは1往復できる
ようになつている。
次に降雨或いは前方車からのはね等の雨滴が雨
滴検出器7に衝突する場合の作動を説明する。ワ
イパスイツチ3が間欠位置「INT」にあるとき
は、端子Wがアースされるのでトランジスタ83
のベースが低電位となり該トランジスタ83はオ
ンする。従つて、電源1から抵抗R10、トラン
ジスタ83、抵抗R21を介して雨滴検出器7の
電源供給端子Bに電圧が供給される。そして雨滴
がセンサ部7aの振動板17aに衝突すると、該
センサ部7aは超音波域(例えば40kHz)の減衰
波形の電気信号を発生し、この電気信号は帯域フ
イルタ7bを通つて交流増幅器7cにより所定の
増幅率で増幅され、パルス信号、即ち雨滴検出器
7の出力信号を発生する。このためトランジスタ
82は、この出力信号に応じてオン,オフし、電
源1から抵抗R10、トランジスタ83、トラン
ジスタ82を介してコンデンサC6を充電する。
コンデンサC6の充電によりIC回路81の端子
の電位が所定の電圧レベル以上になると端子
,はハイレベルからローレベルになり、コイ
ル6aが励磁されて可動片6bが常開の固定接点
6d側に切換わる。これはワイパモータ4を駆動
する駆動手段6たるリレー6が作動したことであ
り、ワイパモータ4の低速用ブラシ4bをアース
する回路が形成され、該モータ4は低速で駆動す
る。
端子,がローレベルになると直ちにF点の
電位はアースレベルになるので、雨滴検出器7の
出力信号はダイオードD1及び端子,を介し
て放出される。即ち、前記出力信号は間欠制御回
路8に入力されなくなり、トランジスタ82はオ
フする。またワイパモータ4が駆動すると若干の
時間の経過後にオートストツプスイツチ5の可動
接片5aが停止接点5bから動作接点5c側に切
換わるので、ワイパが1往復する途中においてリ
レー6が停止してもF点の電位はアースレベルを
維持し、雨滴検出器7の出力信号は、ダイオード
D5及び抵抗R22を介して放出される。
すなわち、ワイパが1往復する途中において、
再び端子,がハイレベルになつてダイオード
D1がオフ状態になつても、ダイオードD5が抵
抗R22およびオートストツプスイツチ5の可動
接点5a,固定接点5cを経由してオン状態にな
つているので、雨滴検出器7の出力信号はトラン
ジスタ82に供給されず、スイツチ手段であるダ
イオードD5によつて雨滴検出器7の出力信号の
供給が禁止される。
つまり雨滴の大きさ及び雨滴間隔等の雨滴状態
にかかわらずコンデンサC6への充電量は略一定
となると共に、該コンデンサC6の放電曲線の勾
配が一定となる。従つてダイオードD2、抵抗R
12、端子,を介して放電するコンデンサC
6の放電時定数を1度決めておけば、該コンデン
サC6の放電により端子の電位が下がつて端子
,がローレベルからハイレベルになるまでの
時間、即ちリレー6が作動している時間は雨滴状
態にかかわらず略一定となり、また、ワイパが所
定の停止位置に到達したことを検出する停止位置
検出手段としてのオートストツプスイツチ5に接
続されたダイオードD5によつて、ワイパが所定
の停止位置にない場合に、雨滴検出器7の出力信
号が間欠制御回路8へ供給されることが禁止され
るので、常にワイパを1往復させた所で該ワイパ
を確実に所定の停止位置で休止させることが可能
になる。
尚、端子の電位が所定の電圧レベル以上にな
り、端子,がローレベルになることは間欠制
御回路8が作動を開始したことを意味し、該端子
,がローレベルになつている時間は、間欠制
御回路8が出力を発生している時間を示す。
その後、コンデンサC6の放電により端子の
電位が所定の電圧レベル以下になるとリレー6が
停止するが、可動接片5aが動作接点5cに接続
しているのでワイパモータ4の低速用ブラシ4b
をアースする回路が形成されており該ワイパモー
タ4は駆動を続行し、ワイパが1往復して所定の
停止位置にくると、可動片5aが停止接点5b側
に切換わりワイパモータ4は電磁制動がかかり急
停止する。
ワイパが所定位置に停止するとスイツチ手段で
あるダイオードD5がオートストツプスイツチ5
の固定接点5b,可動接点5aを経由して逆バイ
アスされてオフ状態となる。これにより、雨滴検
出器7から間欠制御回路8に供給される出力信号
の禁止状態が解除されて前記出力信号の供給が許
容されて雨滴検出器7の出力信号が再度間欠制御
回路8に入力され、トランジスタ82がオン、オ
フし、コンデンサC6を充電し所定時間経過して
端子の電位が所定の電圧レベル以上になるとリ
レー6を作動させて、再度ワイパモータ4を駆動
し、ワイパが1往復した所で所定位置に停止され
る。以下この動作を繰返す。
なお、ワイパが所定位置に停止してから次に駆
動するまでの時間(休止時間)は、該ワイパが所
定位置に停止してからコンデンサC6が雨滴検出
器7の出力信号により充電されてIC回路81の
端子の電位が所定の電圧レベル以上になるまで
の時間であり、この時間は雨滴の大きさ及び雨滴
間隔等の雨滴状態に応じたものとなる。
以上のように、本発明によれば、ワイパを駆動
するワイパモータと、 前記ワイパが所定の停止位置に到達したことを
検出する停止位置検出手段と、 雨滴の存在を検出して雨滴を検出したときに電
気信号を発生するセンサ部を備えているとともに
前記センサ部が発生した電気信号を選択するフイ
ルタを備えて前記フイルタにより選択された電気
信号を増幅する増幅器を備えた雨滴検出器と、 前記雨滴検出器に接続されていて当該雨滴検出
器の出力信号が入力され且つ前記出力信号に応じ
た時間の経過後に、前記ワイパモータを駆動する
駆動信号を出力する間欠制御回路と、 前記間欠制御回路が出力する駆動信号により作
動して前記ワイパモータを駆動する駆動手段と、 前記停止位置検出手段に接続されていて前記ワ
イパが所定の停止位置にないときに前記雨滴検出
器から前記間欠制御回路に供給される当該雨滴検
出器の出力信号の供給を禁止し、前記ワイパが所
定の停止位置に到達しているときに前記雨滴検出
器の出力信号の供給を許容するスイツチ手段 を具備してなる構成としたことから、雨滴以外の
振動成分による装置の誤動作を防止することがで
きるとともに、雨滴の大きさ及び雨滴間隔等の雨
滴状態にかかわらずワイパが1往復する毎に確実
に雨滴状態に応じた休止時間を持つことができる
ので、ワイパが不規則な動作をすることがなくな
るとともに、雨滴の状態の変化に応じてワイパを
適確に動作させることができる。また、従来のよ
うに車体に加わる振動や強風などによつてワイパ
が誤動作する不具合をなくすことができるととも
に、ワイパがランダム動作を起すことにより運転
リズムが狂つたり、窓ガラスを傷つけたりする不
具合や、ワイパと窓ガラスとの間で摩擦音が生じ
る等の不具合をも解消することができるというす
ぐれた効果を有し、動作の信頼性および作動状態
の良好な雨滴感応型のワイパ間欠駆動制御装置が
得られる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明に係るワイパ間欠駆動制御装置の一
実施例を示す回路図である。 4…ワイパモータ、5…(停止位置検出手段)
オートストツプスイツチ、6…駆動手段、7…雨
滴検出器、7a…センサ部、7b…帯域フイル
タ、7c…交流増幅器、8…間欠制御回路、D5
…スイツチ手段(ダイオード)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ワイパを駆動するワイパモータと、 前記ワイパが所定の停止位置に到達したことを
    検出する停止位置検出手段と、 雨滴の存在を検出して雨滴を検出したときに電
    気信号を発生するセンサ部を備えているとともに
    前記センサ部が発生した電気信号を選択するフイ
    ルタを備えて前記フイルタにより選択された電気
    信号を増幅する増幅器を備えた雨滴検出器と、 前記雨滴検出器に接続されていて当該雨滴検出
    器の出力信号が入力され且つ前記出力信号に応じ
    た時間の経過後に、前記ワイパモータを駆動する
    駆動信号を出力する間欠制御回路と、 前記間欠制御回路が出力する駆動信号により作
    動して前記ワイパモータを駆動する駆動手段と、 前記停止位置検出手段に接続されていて前記ワ
    イパが所定の停止位置にないときに前記雨滴検出
    器から前記間欠制御回路に供給される当該雨滴検
    出器の出力信号の供給を禁止し、前記ワイパが所
    定の停止位置に到達しているときに前記雨滴検出
    器の出力信号の供給を許容するスイツチ手段 を具備してなることを特徴とするワイパ間欠駆動
    制御装置。
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