JPH0647366B2

JPH0647366B2 - 水滴除去装置

Info

Publication number: JPH0647366B2
Application number: JP61080000A
Authority: JP
Inventors: 三浩土井; 文一郎藤井; 直記本多; 浩行金坂; 博文土田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-04-09
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: US4833373A; JPS62238149A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、車両のウインドガラスあるいはドアミラー
等に付着した水滴を除去する水滴除去装置に関する。

［従来技術］従来の水滴除去装置として例えば実開昭６０−１０６８
６２号に記載されたものが知られている。これは第９図
に示すように、フロントガラス１０１に振動枠１０３を
取り付け、この振動枠１０３内にポールピース１０５、
ヨークプレート１０７，１０９、マグネット１１１を支
持部材１１３により支持し、かつ加振コイル１１５を支
持部材１１７により支持したものである。ヨークプレー
ト１０７，１０９及びマグネット１１１は環状をなして
おり、これらの内側に前記加振コイル１１５が臨み、加
振コイル１１５の内側に前記ポールピース１０５が臨む
ように夫々配置されている。

そして、加振コイル１１５に振動電流を供給すると、振
動枠１０３が振動してフロントガラス１０１を加振す
る。この加振によってフロントガラス１０１が共振し、
フロントガラス１０１に付着した水滴の慣性力がその水
滴の表面張力よりも大きくなると、水滴は微粒子となっ
て飛散し、水滴の除去が行なわれる。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、フロントガラス１０１の固有振動数（共
振周波数）は水滴の付着、飛散状況による系の質量変化
に応じて変わるものとなる。従って、例えば水滴が一定
量付着しているときに前記振動入力でフロントガラス１
０１が共振しても、水滴がある程度飛散して系の質量が
軽くなると、フロントガラス１０１が共振しなくなり、
水滴の除去が不十分になる恐れがあった。

この発明は、水滴の除去性能をより向上させた水滴除去
装置の提供を目的とする。

［発明の構成］この発明は上記目的を達成するために、パネルに振動器
を取付け、この振動器による振動入力により前記パネル
表面に付着した水滴の慣性力を水滴の表面張力よりも大
きくして水滴除去を行なう水滴除去装置において、前記
振動器による入力振動を変更する制御装置を備える構成
とした。

［実施例］第１図において、１はパネルの一例を示す自動車のフロ
ントガラスで、このパネル１に振動器３が取りつけられ
ている。この振動器３は先端をフロントガラス１に取り
付けた磁歪型振動子５と、この振動子５の後部に支持部
材７を介して取り付けた永久磁石９と、前記振動子５に
巻いたコイル１１とから構成されている。またコイル１
１は増幅器１３を介して制御装置としてのスウィープ発
振器１５に接続されている。このスウィープ発振器１５
は振動器３による入力振動の周波数を変えるもので、具
体的には第２図に示すように、振動信号である電圧値と
してのパルス列信号を１秒おきに繰り返し出力するもの
である。このパルス列信号は第２図(a)のように１秒間
の間にパルス幅を次第に小さくすることにより、入力振
動の周波数をフロントガラス１の振動系に水滴が付着し
ていないドライのときの共振周波数f_k に第２図(b)のよ
うに±０．５ＫＨz を加えた範囲でスウィープさせるも
のである。この±０．５ＫＨz はフロントガラス１への
水滴の最大付着量と最小付着量とを見込んで決められ
る。

次に上記−実施例の作用を説明する。

いま、スウィープ発振器１５から第２図(a)のようなパ
ルス列信号が出力されると、その信号に応じた電流が増
幅器１３を介してコイル１１に流れ、振動子５を振動さ
せる。この振動子５の振動は第２図(b)のようにフロン
トガラス１の振動系に水滴が付着していないときの共振
周波数f_k （２８ＫＨz ）に±０．５ＫＨz を加えた範
囲で第２図(b)のようにスウィープさせたものであるか
ら、振動子５は１秒の間にf_k −０．５ＫＨz からf_k ＋
０．５ＫＨz までの周波数で振動し、その振動に応じて
フロントガラス１もf_k −０．５ＫＨz からf ＋０．
５ＫＨz までの周波数で加振される。そしてこのような
振動が１秒おきに繰り返し行なわれる。

フロントガラス１が上記のようにして加振されると、フ
ロントガラス１は系の共振周波数とスウィープしている
入力振動の周波数とが一致したところで共振する。この
共振周波数は当初フロントガラス１に水滴が付着してフ
ロントガラス１の質量が大きいため低い値となってい
る。そしてこの共振でフロントガラス１の表面に付着し
た水滴の慣性力が水滴の表面張力よりも大きくなると水
滴が振り落される。この水滴の振り落しで、フロントガ
ラス１の質量が小さくなると系の共振周波数は大きくな
るが、フロントガラス１の加振は上記のようにスウィー
プして行なわれるため、大きくなった共振周波数で略１
秒毎に共振して水滴の除去が行なわれる。水滴の振り落
しがある程度進むと、フロントガラス１表面の残留水滴
は振り落されにくくなる。しかし、このような状態まで
進むと、水滴中のある部分の速度が非常に速くなり、水
滴中の圧力が飽和蒸気圧以下に達し、キャビテーション
を起こしてフロントガラス１から除去される。さらに、
フロントガラス１の水滴を除去した後、再度水滴が付着
しても、上記スウィープにより、同様に水滴の除去が行
なわれる。

したがって、フロントガラス１は付着する水滴の量によ
って共振周波数が変化しても、略１秒毎に共振し、付着
した水滴を効率よく除去することができる。

第３図は、第２実施例を示したもので、この例ではフロ
ントガラス１に加速度センサ１７を設置している。そし
て、フロントガラス１が共振したとき、加速度センサ１
７から出力される加速度信号が最大になるので、制御装
置１９によって加速度信号が略最大となるように発振器
１６の発振周波数を制御するようにしたものである。従
って、フロントガラス１側の共振周波数の変化に合わせ
て入力振動の周波数を変更する構成となっている。

前記制御装置１９の制御を第４図のフロー図に基づいて
説明する。

ステップＳ_１で、発振器１６からの発振によりフロント
ガラス１の水滴付着量が最大の時の共振周波数f₀でフロ
ントガラス１を加振し、付着した水滴を除去する。この
とき、除去された水滴の分だけフロントガラス１の共振
周波数が高くなるので、ステップＳ_２であらかじめ定め
た所定の色△f だけ加えた周波数f _１によって加振す
る。次いで、ステップＳ_３でさらに△f だけ加えた周波
数f _２によって加振する。そして、ステップＳ_４でf _１
のときの加速度信号Ａf _１、f _２のときの速度信号Ａf
_２とを比較し、Ａf _１＞Ａf _２のとき、すなわちf _２が
ステップＳ_３の時点でフロントガラス１系の共振周波数
を越えた場合、系の共振周波数はf _１付近にあるとみな
してステップＳ_５に進み、ここで、f _２から△f 減らし
たf _１により加振して水滴を除去する。この場合、周波
数△f は微小であるから、共振周波数は略f _１に一致し
たものとなり、フロントガラス１は共振することにより
水滴除去が行なわれる。そしてステップＳ_６で、f
_１と、フロントガラス１の乾燥時の共振周波数fmaxとを
比較し、f _１≧fmaxのときフロントガラス１は略乾燥に
近いためステップＳ_１にもどる。フロントガラス１に残
留水滴があったり、水滴の再付着があり、まだf _１＜fm
axのときは、再び共振周波数をサーチすべくステップＳ
_２に戻る。

一方、前記ステップＳ_４で、Ａf _１≦Ａf _２のとき、す
なわちf _２がステップＳ_３の時点でフロントガラス１の
共振周波数に達していないとき、ステップＳ_７に進み、
ここでf _２に△f を加えた周波数f _３でさらに加振す
る。そしてステップＳ_８でf _２のときの加速度信号Ａf
_２と、f _３のときの加速度信号Ａf _３とを比較し、まだ
Ａf _２＞Ａf _３になっていないとき、すなわちステップ
Ｓ_７の時点でf _３がフロントガラス１の共振周波数に達
していないとき、ステップＳ_９に進み、f _３をf _１とし
てステップＳ_２にもどり、f _３が共振周波数を越えるま
でステップＳ_２→Ｓ_３→Ｓ_４→Ｓ_７→Ｓ_８→Ｓ_９→Ｓ_２
を繰り返す。

ステップＳ_８でＡf _２＞Ａf _３のとき、すなわちステッ
プ７の時点でf _３がフロントガラス１の共振周波数を越
えたとき、系の共振周波数はf _２付近にあるとみなして
ステップＳ₁₀に進み、f _３から△f 減らした周波数f _２
により加振して水滴除去を行なう。この場合ステップＳ
_５での理由と同様な理由により、フロントガラス１はf
_２で共振する。次いでステップＳ₁₁でf _２から△f 減ら
した周波数f _１で加振する。そしてステップＳ₁₂で加速
度信号Ａf _１とＡf _２とを比較し、Ａf _１＜Ａf _２のと
きは系の共振周波数がf _２付近にあるとみなしてステッ
プＳ₁₀に戻り、再びf _２で加振する。ステップＳ₁₂でＡ
f _１≧Ａf _２と判断されれば、水滴の再付着があったと
みなして、ステップＳ_２に戻る。従って、この実施例で
はより水滴除去率を向上させ得る。

第５図は、第３図実施例を示したもので、これはフロン
トガラス１と振動子５との間に固定部材２１を設け、こ
の固定部材２１に歪ゲージ２３を設置し、その歪ゲージ
２３から出力される信号を入力する制御装置２５を設け
たものである。固定部材２１による振動子５等の支持は
図示しないが弾性体を介して行なわれている。

前記制御装置２５は、歪ゲージ２３から出力される信号
からフロントガラス１と、それに付着している水滴との
和の質量を含む系の質量を求め、これに応じた共振周波
数を求める。

一般に系の共振周波数と質量との関係は次式で示され
る。

ただし、m はフロントガラス１振動系の質量、αは水滴
の質量、k は系の弾性係数である。

したがって、制御装置２５からの信号で、水滴付着、飛
散による系の質量変化に係わらずフロントガラス１を共
振周波数で加振すべく発振器１６から信号を出力するこ
とができる。従ってこの実施例では、をテーブルマップとして入力しておくだけでより簡単な
制御ができる。

第６図は、第４実施例を示したもので、これは増幅器１
３からコイル１１に流れる電流を電流測定器２７で測定
し、その測定値を制御装置２９に入力させるものであ
る。すなわち、系が共振したとき、コイル１１に流れる
電流は最大になるので、制御装置２９は前記測定値が最
大となるように発振器１６を制御してフロントガラス１
を共振させるものである。なお、この場合の制御装置２
９による制御は第７図のフロー図に基づいて行なわれる
が、ステップＳ_４，Ｓ_８において第４図のフロー図のＡ
f _１，Ａf _２，Ａf _３をＩf _１，Ｉf _２，Ｉf _３に変え
れば同様になるので説明は省略する。このような実施例
によれば、電流値から直接加速度を検出することが出来
るため、わざわざ各別な加速度センサを設ける必要がな
くなり、構成を簡単にすることが出来る。

第８図は、第５実施例に係り、ドアミラーに適用したも
のである。すなわち、図示しない固定側たる車体ドアに
可倒自在に装着されたミラーボディ４１内に、パネルた
るミラー４３を調整する駆動装置４５がボルト４７によ
って取り付けられている。その駆動装置４５にはジヤバ
ラ４９を介してステー５１が取り付けられ、さらにこの
ステー５１には振動を吸収する弾性体５３を介して、振
動子５５が保持されている。前記弾性体５３は例えばウ
レタン等で構成されている。一方、前記振動子５５の先
端にミラー４３が接着剤等で固定され、またその振動子
５５にはコイル５７が巻かれ、さらに振動子５５の後部
に支持部材５９を介して永久磁石６１が設けられてい
る。なお、上記振動子５５、コイル５７および永久磁石
６１で振動器５８を構成している。

７１は振動子５５を振動させる制御装置で、例えば第１
図に示す増巾器１５等から構成され、ミラー４３を加振
するようにしている。７３は電源、７５は制御装置７１
を作動させるマニュアルスイッチである。

いま、スイッチ７５を投入して制御装置７１を作動させ
ると、例えば第２図に示す振動信号であるパルス列信号
が出力され、第１図で説明したと同様に、水滴の付着、
飛散に係わらずある時点でミラー４３が共振し、ミラー
４３に付着した水滴を効率よく除去する。従って、走行
中運転者の手の届かないところにある助手席側のドアミ
ラー等の視界を確保することができ、安全運転に寄与す
ることができる。また、振動子５５の振動は弾性部材５
３によって吸収されるので、振動がミラーボディ４１や
車体側に伝達されるのを抑制できる。ミラー４３の調整
は駆動装置４５の振動により、ステー５１、弾性体５３
及び振動子５５を介して行なうことができる。

上記実施例はドアミラーについて説明しているが、ファ
ンダーミラー等に利用できることは勿論である。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、パネルに対する水滴
の付着、飛散の度合に係わらずパネルを共振させること
ができ、水滴の除去性能をより向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例のブロック構成図、第２図は入力パ
ルスと周波数の関係を示した説明図、第３図は第２実施
例の構成を示した説明図、第４図は第３図のフロー図、
第５図は第３実施例のブロック構成図、第６図は第４実
施例のブロック構成図、第７図は第６図のフロー図、第
８図は他の発明を適用した実施例に係るドアミラーの断
面図、第９図は従来例の断面図である。１……フロントガラス（パネル）３，５８……振動器１５……スウィープ発振器（制御装置）１６……発振器、４３……ミラー（パネル）１９，２５，２９……制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金坂浩行神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者土田博文神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パネルに振動器を取付け、この振動器によ
る振動入力により前記パネル表面に付着した水滴の慣性
力を水滴の表面張力よりも大きくして水滴除去を行なう
水滴除去装置において、前記振動器による入力振動の周
波数を変更する制御装置を備えたことを特徴とする水滴
除去装置。
【請求項２】前記制御装置は、一定範囲内で周波数を繰
り返し変更するものであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の水滴除去装置。
【請求項３】前記制御装置は、前記パネル側の固有振動
数の変化に合わせて周波数を変更するものであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水滴除去装置。
【請求項４】前記パネル及び振動器を固定側に対し弾性
体を介して取付けたことを特徴とする特許請求範囲第１
項記載の水滴除去装置。