JPH04339050A - ワイパ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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感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】雨滴センサの出力に基づいてワイパ動作
を制御する、いわゆるオートワイパ制御装置は、雨滴セ
ンサの出力を積算し、その積算値が予め定める閾値以上
となると、ワイパブレードの払拭動作を開始させる。

【０００３】前記積算動作は、たとえばワイパブレード
が払拭動作を終了してから開始されるように構成されて
いる。また、たとえばワイパブレードが初期位置から折
返位置に到達するまでは前記積算動作を休止し、折返位
置から初期位置に復帰するまでは係数１／２を乗算して
積算動作を行い、払拭動作終了後からは係数１を乗算し
て雨滴センサの出力に基づく値をそのまま積算するよう
に構成されている。

【０００４】このようなオートワイパ制御装置の感度調
整は、典型的な従来技術では、閾値電圧を発生する分圧
抵抗回路に可変抵抗を用いて、この可変抵抗の抵抗値を
変化することによって実現されている。また他の従来技
術では、前記雨滴センサからのパルスをマイクロコンピ
ュータで計数し、その計数値をレベル弁別する閾値パル
ス数を増減することによって、前記感度調整が実現され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
閾値を変化することによって検出感度を決定している。 一方、雨滴センサの検知範囲は、フロントガラスの面積
に比べて極めて狭く、したがって同じ降雨状態であって
も、その検知結果にばらつきが生じてまう。さらに降雨
状態は、刻一刻と変化する。

【０００６】また、上述のように検出感度を調整しても
所望とする特性で払拭動作が行われているとは限らず、
またこの払拭動作特性がフィードバックされておらず、
このため操作者である運転者の感覚に一致した払拭間隔
でワイパブレードを駆動することは極めて困難である。

【０００７】すなわち、たとえばバッテリ電圧は、エン
ジン停止時の１１Ｖからエンジン回転時の１５Ｖまで変
動し、これによってワイパブレードの払拭動作時間は、
１〜１．５秒を標準として５０〜７０％も変動してしま
う。また雨滴が溜まり過ぎている状態と、空拭きしてい
る状態とで、払拭動作時間は前記標準時間に対して、１
０％程度変化してしまう。このような要因による払拭動
作時間の変化によって、前述のような積算動作の開始タ
イミングが変化してしまい、運転者の感覚とずれが生じ
てしまう。

【０００８】本発明の目的は、運転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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、降雨状態を検
出する雨滴センサの出力に基づく値を積算し、その積算
値が予め定める閾値以上となるとワイパブレード駆動し
、被払拭面上に付着した雨滴を除去させるワイパ制御装
置において、前記ワイパブレードが払拭動作中であるか
否かを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に
応答して、ワイパブレードの前記払拭動作の所要時間を
計測し、その計測結果に基づいて前記閾値を補正する補
正手段とを含むことを特徴とするワイパ制御装置である
。

【００１０】

【作用】本発明に従えば、雨滴センサの出力に基づく値
は、たとえばワイパブレードの払拭動作終了後から積算
され、あるいはワイパブレードが払拭動作を開始して初
期位置から折返位置までは前記積算動作は休止され、前
記折返位置から初期位置へ復帰するまでは係数１／２が
乗算されて積算され、払拭動作終了後からは係数１が乗
算されて積算される。その後、積算値が予め定める閾値
以上となるとワイパブレードが駆動され、フロントガラ
スなどの被払拭面上に付着した雨滴が除去される。

【００１１】したがって、たとえばワイパモータに関連
して、ワイパブレードが初期位置にある状態と、初期位
置から離反している状態とでスイッチング状態が変化す
るカムスイッチなどの検出手段が設けられており、この
検出手段によってワイパブレードが払拭動作中であるか
否かが検出されている。

【００１２】前記検出手段の検出結果は、補正手段に与
えられており、補正手段は、前記検出結果に応答してワ
イパブレードの払拭動作の所要時間を計測する。計測が
終了すると補正手段は、その計測結果が標準の所要時間
より長い状態が予め定める回数以上継続すると、前記被
払拭面上に付着する雨滴が非常に少なくなって空拭き状
態になっていると判定し、前記閾値を大きく補正し、間
欠時間を長く変更する。

【００１３】このようにして、バッテリ電圧や雨滴の付
着状態によって変化する払拭動作の所要時間を閾値補正
にフィードバックし、運転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させる。

【００１４】

【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からの検出信号に応答してワイパモータ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。

【００１５】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。 この雨滴センサ４の検出信号は、前記制御回路３に入力
され、波形整形回路１１で矩形波パルスに整形された後
、マイクロコンピュータなどで実現される処理回路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１２に入力さ
れる。

【００１６】処理回路１２は、前記オートワイパスイッ
チ２が導通されると、前記雨滴センサ４の検出信号を読
込み、ワイパモータ５の動作状態を設定する。すなわち
、降雨量が少ないときには間欠動作状態とし、降雨量が
増加するにつれて前記間欠時間を短く設定する。また降
雨量が予め定めるレベルを超えると、低速の連続動作状
態とする。さらに降雨量が増加し、予め定めるレベルを
超えると、高速の連続動作状態に設定する。こうして前
記オートワイパ制御が実現される。

【００１７】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を介して電
源ラインＬ２に接続される。この電源ラインＬ２は、バ
ッテリ２３のハイレベルの端子に接続されている。

【００１８】前記バッテリ２３の電力はまた、定電圧回
路２９を介して、前記処理回路１２や雨滴センサ４など
に供給されている。処理回路１２は、アナログ／デジタ
ル変換器１４を介して、ワイパモータ５の駆動電圧であ
る前記バッテリ２３の電圧を読込む。

【００１９】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２
１のリレースイッチ２４の共通接点２４ｃはリレースイ
ッチ２８の個別接点２８ｃと接続され、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。

【００２０】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。前記ラインＬ１
の駆動信号は抵抗Ｒ１，Ｒ２を介してトランジスタＴｒ
１のベースに入力され、またラインＬ３の駆動信号は抵
抗Ｒ３，Ｒ４を介してトランジスタＴｒ２のベースに入
力される。

【００２１】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の一方の個別接点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。

【００２２】前記ワイパモータ５に関連して、検出手段
であるカムスイッチ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て、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。

【００２３】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の電位は、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の電位から、ワイパ
ブレードが払拭動作中であるか否かを判定する。

【００２４】上述のように構成されたワイパ制御装置１
において、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。これによつてトランジスタ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
、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。

【００２５】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。 これにより、接点３０ａ，３０ｃには、リレースイッチ
２８の接点２８ａ，２８ｃからリレースイッチ２４の接
点２４ｃ，２４ｂを介して、ワイパモータ５の低速用電
源入力端子５ａにブレーキ電流が流れ、ワイパモータ５
は停止する。

【００２６】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、これによつてトランジスタ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。

【００２７】処理回路１２は、カムスイッチ３０の出力
電圧レベルに応答し、ワイパブレードが前記初期位置に
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。

【００２８】また、処理回路１２内にはタイマ３２，３
３が内蔵されており、タイマ３２は、前記出力端子Ｐ１
，Ｐ２から駆動信号が出力された時点で計時動作を開始
し、後述する予め定める時間Ｔ１の計時を行い、タイマ
３３は、カムスイッチ３０の共通接点３０ｃがハイレベ
ルとなる期間、すなわちワイパブレードの払拭動作の所
要時間を計時する。

【００２９】図２は、雨滴センサ４の検出信号の処理回
路１２における積算動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。なお、降雨状態は一定であるとする。処
理回路１２が、時刻ｔ１でワイパモータ５を起動すると
、図２（４）で示されるように、ワイパブレードは払拭
動作を開始する。このとき、タイマ３２は図２（２）で
示されるように前記時間Ｔ１にセットされた後計時動作
を開始し、タイマ３３は図２（３）で示されるように計
時動作を開始する。またこのとき処理回路１２は、図２
（１）で示されるように、降雨量の積算値Ｍを０にリセ
ットした後、積算動作を休止している。

【００３０】上述のようにしてワイパモータ５が起動さ
れてから、図２（２）で示される前記タイマ３２のカウ
ント値が０となる時刻ｔ２において、前記ワイパブレー
ドは図２（４）で示されるように折返位置に到達してい
る。処理回路１２は、この時刻ｔ２から、図２（１）で
示されるように、前記雨滴センサ４の検出信号レベルの
１／２だけ積算を開始する。

【００３１】前記カムスイッチ３０の出力電圧レベルか
ら、図２（４）で示されるように、ワイパブレードが払
拭動作を終了して前記初期位置に復帰したことが検出さ
れると、処理回路１２は図２（１）で示されるように、
その時刻ｔ３から雨滴センサ４の検出信号をそのまま積
算してゆく。このとき、タイマ３３は計時動作を終了す
る。また、このタイマ３３の計時結果であるワイパブレ
ードの払拭所要時間Ｗ１の１／２となるように、前記時
間Ｔ１が選ばれる。

【００３２】前記積算値Ｍが予め定める閾値ＴＨとなつ
た時刻ｔ４において、図２（４）で示されるように、ワ
イパブレードの払拭動作が開始されるとともに、図２（
２）で示されるように前記タイマ３２は再び前記時間Ｔ
１にセットされて計時動作を開始し、タイマ３３は零に
リセットされて計時動作を開始する。

【００３３】また、補正手段でもある処理回路１２は、
上述のようなワイパ制御動作を行うにあたって、ワイパ
ブレードの払拭動作状態に対応して前記閾値ＴＨを補正
する。すなわち、まずアナログ／デジタル変換器１４を
介してバッテリ２３の電圧を読込み、その電圧に対応し
て、表１で示される標準払拭所要時間Ｗ２のデータを補
間演算して求める。次に、タイマ３３によって計測され
た実際の払拭所要時間Ｗ１と前記標準払拭所要時間Ｗ２
とを比較し、たとえばＷ１≦Ｗ２であるときには、バッ
テリ２３の電圧に対応した標準払拭所要時間Ｗ２内で払
拭動作が行われていると判断し、前記閾値ＴＨを保持す
る。

【００３４】

【表１】

【００３５】これに対してＷ１＞Ｗ２である状態が予め
定める期間以上継続したきとには、ワイパブレードとフ
ロントガラスとの摩擦抵抗が大きい空拭き状態であると
判定し、前記閾値ＴＨが長くなるように補正する。

【００３６】図３は、上述のような閾値ＴＨの補正動作
を含む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。前記オートワイパスイッチ２が導通されると、
ステップｎ１で、前記閾値ＴＨに標準値であるたとえば
６０ｍｓｅｃが代入され、また後述する空拭き判定フラ
グＦ１が零にリセットされるなどの初期化処理が行われ
る。

【００３７】ステップｎ２では、雨滴センサ４の検出信
号Ｍａが積算値Ｍに加算されて積算動作が行われ、ステ
ップｎ３では、積算値Ｍが前記閾値ＴＨ以上となったか
否かが判断され、そうでないときには前記ステップｎ２
に戻って積算動作を繰返し、そうであるときにはステッ
プｎ４以降の処理に移って、ワイパブレードに払拭動作
を行わせるとともに、前記閾値ＴＨの補正を行う。

【００３８】ステップｎ４ではアナログ／デジタル変換
器１４を介してバッテリ２３の電圧が読込まれ、ステッ
プｎ５ではその読込まれた電圧に対応する前記標準払拭
所要時間Ｗ２が前記表２から読出される。

【００３９】ステップｎ６では、タイマ３３が起動され
る。ステップｎ７では、前記出力端子Ｐ１，Ｐ２から駆
動信号の出力が開始され、ワイパモータ５が起動される
。ステップｎ８では、カムスイッチ３０の共通接点３０
ｃの電位がハイレベルとなるまで、すなわちワイパブレ
ードが前記初期位置から離反するまで待機され、初期位
置から離反して払拭動作を開始するとステップｎ９に移
る。

【００４０】ステップｎ９では、前記共通接点３０ｃの
電位がローレベルとなるまで、すなわち前記ワイパブレ
ードが初期位置に復帰して払拭動作を終了するまで待機
され、初期位置に復帰するとステップｎ１０に移り、前
記駆動信号の出力は停止され、ワイパーモータ５は停止
する。またこのとき、ステップｎ１１でタイマ３３のカ
ウント動作が停止される。

【００４１】ステップｎ１２では、前記ステップｎ６〜
ｎ１１間で計測された払拭所要時間Ｗ１が、前記ステッ
プｎ５で読出された標準払拭所要時間Ｗ２以下であるか
否かが判断され、そうであるとき、すなわちフロントガ
ラス上に適正に雨滴が付着しているときにはステップｎ
１３に移り、前記閾値ＴＨはそのままの値で保持され、
さらにステップｎ１４で前記空拭き判定フラグＦ１が零
にリセットされた後、前記ステップｎ２に戻る。

【００４２】前記ステップｎ１２において、実際の払拭
所要時間Ｗ１が標準払拭所要時間Ｗ２を超えているとき
にはステップｎ１５に移り、前記空拭き判定フラグＦ１
が１であるか否かが判断され、そうでないとき、すなわ
ち雨滴が溜まり過ぎている可能性のあるときにはステッ
プｎ１６に移り、前記閾値ＴＨから予め定める値αたと
えば１５ｍｓｅｃが減算されて更新される。ステップｎ
１７では、前記ステップｎ１６による閾値ＴＨのマイナ
ス補正が３回連続して行われたか否かが判断され、そう
でないときには雨滴が溜まり過ぎであると判断して前記
ステップｎ２に戻り、そうであるときには空拭きによっ
て前記払拭所要時間Ｗ１が標準払拭所要時間Ｗ２を超え
ていると判断し、ステップｎ１８で前記空拭き判定フラ
グＦ１が１にセットされた後、前記ステップｎ２に戻る
。

【００４３】こうして、前記ステップｎ１６による閾値
ＴＨのマイナス補正が３回連続して行われるとステップ
ｎ１５からステップｎ１９に移り、閾値ＴＨには予め定
める値β、たとえば２５ｍｓｅｃが加算されて更新され
た後、前記ステップｎ２に戻る。

【００４４】このように本発明に従うワイパ制御装置１
では、カウンタ３３によって計測されるワイパブレード
の払拭所要時間Ｗ１がバッテリ２３の電圧に対応して求
められる標準払拭所要時間Ｗ２以下であるときには、雨
滴の付着量が適正であると判断して前記閾値ＴＨを保持
する。これに対して、前記払拭所要時間Ｗ１が標準払拭
所要時間Ｗ２を超えているときには、まず雨滴が適性量
よりも溜まり過ぎであると判断して前記閾値ＴＨを短く
補正し、このようなマイナス補正によっても効果がない
ときには、空拭きによる摩擦抵抗の増大によって前記払
拭所要時間Ｗ１が長くなったものと判断し、前記閾値Ｔ
Ｈを長くなるように補正する。

【００４５】したがって、バッテリ電圧および雨滴の付
着量のばらつきによって払拭所要時間Ｗ１が変化しても
、その変化に追従して閾値ＴＨを変化するので、雨滴セ
ンサ４の検知範囲が比較的狭く、これに起因して検知結
果にばらつきが生じても、運転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。

【００４６】また、ワイパブレードが払拭動作を開始し
、折返位置に到達するまでは前記積算動作を休止し、前
記折返位置から初期位置に復帰するまでは係数１を乗算
して積算を行い、さらに前記払拭動作終了後には係数１
を乗算して積算するので、ワイパブレードが払拭動作を
完了してからフロントガラスに付着する雨滴の量を正確
に検出することができ、これによってもまた、運転者の
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
制御することができる。

【００４７】なお、制御回路３として、たとえばワイパ
ブレードを低速連続駆動するＬＯスイッチと、高速連続
駆動するＨＩスイッチと、予め定める一定間欠時間毎に
駆動するＩＮＴスイッチとを備え、広く使用されている
既設のワイパスイッチに、上述の処理回路１２や雨滴セ
ンサ４などのオートワイパ制御のための構成をいわゆる
後付けで付加した制御回路が用いられてもよく、この場
合、オートワイパスイッチ２はＩＮＴスイッチで代用す
ることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、雨滴セン
サの出力に基づく値を積算し、その積算値が予め定める
閾値以上となると、ワイパブレードを駆動するように構
成するにあたって、ワイパブレードの払拭動作の所要時
間を前記閾値の補正にフィードバックするので、バッテ
リ電圧や雨滴の付着状態などによって変動する前記所要
時間の影響を受ける積算値に対しても、前記閾値が追従
変化し、これによって運転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させることができる。

【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】ワイパブレードの払拭動作および雨滴センサ４
の検出信号の積算動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【図３】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 ３２，３３　　タイマ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　降雨状態を検出する雨滴センサの出力
   に基づく値を積算し、その積算値が予め定める閾値以上
   となるとワイパブレード駆動し、被払拭面上に付着した
   雨滴を除去させるワイパ制御装置において、前記ワイパ
   ブレードが払拭動作中であるか否かを検出する検出手段
   と、前記検出手段の検出結果に応答して、ワイパブレー
   ドの前記払拭動作の所要時間を計測し、その計測結果に
   基づいて前記閾値を補正する補正手段とを含むことを特
   徴とするワイパ制御装置。