JPH0719937Y2 - 水滴除去制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ミラー裏面に振動子を固着した振動ミラーの
水滴除去制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来、降雨または多湿時の車両走行時中にバックミラー
に雨滴または霜が付着したとき、後方視認が不十分とな
り、走行安全性をそこなう。

これを防ぐため、ミラー表面に形成させた発熱部材また
は発熱層に通電して霜及び曇りを除去するヒータミラー
が知られている（実開昭51-68140号、同51-80842号公
報）。一方、ミラー裏面に振動子を設けて発振させる振
動ミラーも提案されており、例えば、超音波振動子をあ
らかじめ決められた周波数を一定幅でスイープさせ、ミ
ラー表面の振幅位置を変動させたり、水滴付着状態を加
速度センサー・電流検知器などにより検出してミラーの
最適共振周波数を決定し、その共振周波数で振動子を発
振させることも知られている（特開昭62-238149号、実
開昭63-69646号公報）。

［考案が解決しようとする課題］ 上記のように予め決められた一定幅のスイープで振動さ
せるときには、回路構成は簡単にすむが、大きな水滴と
小さな水滴とでは、これを霧化・飛散させる周波数が異
なるため、ミラー表面の水滴を効率よく除去することは
困難である。また、ミラーの固有振動数（共振周波数）
のみではすべての水滴を除去できない。

超音波水滴除去は、わずかな時間で水滴を飛散させるの
が特徴であるが、一定の周波数帯域を同一スイープ速度
でスイープするのでは、水滴除去効果の低い周波数帯域
をスイープしている時間が無駄であり、特徴を生かせな
い。逆に全スイープ時間を高速でスイープしたのでは、
効果の大きい周波数帯域での飛散が期待できない。

この考案は、ミラー表面の水滴を効率よく除去すること
のできる水滴除去装置を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案水滴除去制御装置は、
ミラー裏面に振動子を設けた振動ミラーにおいて、振動
子を駆動する制御回路内で、振動子が共振したとき、共
振レベルに比例して増幅器に流れる電流を検出する手段
と、この電流検出値が設定値より多く流れる周波数帯域
ではスイープ速度を落とし、逆に設定値より下回ってい
る周波数帯域ではスイープ速度を増加させるクロックパ
ルスによるスイープ速度設定手段を備えたことを特徴と
する。

また、この水滴除去制御装置は、スイッチ作動後、サン
プルスイープする第１スイープを高速にて行い、上記同
様電流を測定し、共振周波数をメモリし、第２スイープ
以後は、この共振周波数帯域だけを逐次スイープさせる
手段とを備えたことを特徴とする。

［作用］ ミラー裏面の振動子を異なる周波数帯域で異なるスイー
プ速度で繰り返しスイープさせるので、ミラー表面に付
着した大小の水滴を効率よく短時間に除去できる。振動
子を共振させたとき、共振レベルに比例して増幅器に流
れる電流が増減するため、この電流値が設定値より多く
流れる周波数帯域ではスイープ速度を落とし、逆に設定
値より下回っている周波数帯域ではスイープ速度を増加
させる。

［実施例］ 第１図は本考案水滴除去制御装置を実施する回路の一例
を示すブロック図、第２図は第１図ブロック図による制
御状況を示す波形線図である。

図示例は、本考案を車両用アウターバックミラーのミラ
ー表面に付着した水滴を除去する装置に適用した場合を
示している。

ミラーの裏面に固着した超音波振動子10は、第１図に示
すように、PLL周波数シンセサイザ11、スイープ回路1
7、電力増幅器24および電流検出回路25からなる制御回
路によって駆動される。

PLL周波数シンセサイザ11は、水晶発振器12からの出力
（例えばf1＝100Hz）をプログラマブルカウンタ15から
の出力とフェイズコンパレータ13で比較し、ローパスフ
ィルタ14、電圧制御発振器（VCO）16を経て可変出力周
波数f2＝30〜80KHzが電力増幅器24に出力される。

スイープ回路17は前記プログラマブルカウンタ15にクロ
ックパルスにより設定されたスイープ速度であるスイー
プ信号を入力させるもので、クロックパルス用のスキャ
ン周波数設定回路26とスイープ信号回路27とを含んでい
る。

このスキャン周波数設定回路26は、発振器18と、発振器
18の周波数f3を1/10分周（一般には1/n）するカウンタ1
9と、AND、OR、およびNAND素子よりなるゲート回路20
（f3またはf3×1/10の周波数を出力するゲート回路20）
とよりなり、またスイープ信号回路27は、スキャン開始
で周波数セットを行なうプリセット回路21と、ゲート回
路20とプリセット回路21からの出力により所定周波数の
スイープ信号を出力する10進カウンタ22とより構成され
ている。

また、電力増幅器24の増減する電流値は、積分回路28と
比較回路29とよりなる電流検出回路25で共振レベルに比
例した電流値を、前記可変出力周波数f2の周波数帯域に
わたり検出され、設定値（一定値）を越えるとゲート回
路20に出力される。前記電流検出回路25は、振動子10が
共振したとき、共振レベルに比例して増幅器24に流れる
電流の増減を検出する積分回路28と、設定値と比較する
比較回路29とより構成され、電流検出値が設定値より多
く流れる周波数帯域と設定値より下回っている周波数帯
域を検出する。

周波数シンセサイザ11の可変出力周波数f2は、f1×Ｎで
定まるため、例えば10進カウンタ22にプリセット回路21
によりスキャン開始周波数「300」をセットすると、ス
キャン開始周波数100Hz×300＝30KHzが出力される。さ
らに、10進カウンタ22はck入力にともない、Ｎの値が刻
々変化し（変化スピードは発振器18の周波数f3によ
る）、30KHzから100Hz間隔で上昇していく。前記電流検
出回路25で検出された共振レベルに比例した増幅器増減
電流が設定値より低いときは、上記周波数f3がクロック
周波数設定回路26のゲート回路20より10進カウンタ22へ
出力されるが、高くなった場合にはスキャン周波数はf3
×1/10（一般的にはf3の1/n）のクロックスピードとな
りスキャンスピードは遅くなる。

すなわち、第２図に示すように共振した場合、共振レベ
ルに比例して増幅器24に流れる電流が増減するため、こ
の電流値を検出し、電流値が設定値より多く流れる場所
（前記f2の周波数帯域のうちのある周波数）ではスイー
プ速度（スキャン周波数）を落としてf3×1/nに設定さ
れ、逆に設定値より下回っている場所ではスイープ速度
を増しf3に設定される。

第３図は別の実施例を示すブロック図で、この回路は第
１図の制御回路におけるスイープ回路に代え、マイコン
利用による出力周波数設定回路36を設けたものである。
シンセサイザ11および電力増幅器24および電流検出回路
25は第１図に示す実施例と同じであるが、スイープ信号
は、マイコン30、ラッチ回路31、A/Bセレクタ32および
プリセット回路33と10進カウンタ34とよりなるセレクト
Ａ用のスイープ信号回路35とよからなる出力周波数設定
回路36より出力される。

最初にサンプルスイープする第１スイープにおいては、
A/Bセレクタ32でセレクトＡが選択され、セレクトＡ用
のスイープ信号回路35が作動しプリセット周波数から高
速にて上昇し可変出力周波数帯を高速でスイープする。
この間に電流検出回路25で検出された共振レベルに比例
して増幅器24に流れる電流が設定値を越える共振周波数
をマイコン30がメモリに書き込む。

第２スイープからは、A/Bセレクタ32において、セレク
トＢが選択され、上記メモリに記録されている周波数コ
ードのみマイコン30からラッチ回路31に設定され、PLL
シンセサイザ11から出力される。

すなわち、スイッチON後、第１スイープは高速にて行
い、前同様増幅器24を流れる電流を検出し共振周波数を
メモリする。第２スイープ以後は第４図に示すように、
この共振周波数だけをとびとびにスイープして行く。

なお、この場合は、常時第１スイープを行なう必要はな
く、第２スイープも複数の共振周波数帯域だけ行なえば
よく、水滴除去をより短時間にすますことができる。

［考案の効果］ 本考案は、振動ミラーにおける周波数を単に変化させる
のではなく、共振レベルに比例して流れる電流が設定値
を越えるときは可変出力周波数の該当帯域でスイープ速
度を落とし、その逆のときはスイープ速度を増加させる
ことにより、ミラー表面の水滴飛散を効率良く短時間に
行なうことができる。

本考案は、制御回路内で電力増幅器を介して振動子に流
れる電流を検出するため、外部にセンサ等を設ける必要
がなく、構造が簡単で、低コストに繋がる。

また、ミラーに前記センサ等を接着すると、その部位の
負荷質量が大きくなり振動しがたくなるため、センサ接
着部のミラー上は振幅が小さくこの部分の水滴の除去が
困難になるが、そのような問題は皆無とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の水滴除去制御装置を実施する回路の１
例を示すブロック図、第２図は第１図ブロック図による
制御状況を示す波形図で、第３図は別の実施例のブロッ
ク図で、第４図は第３図のブロック図による制御状況を
示す波形図である。 10……振動子、11……PLL周波数シンセサイザ、17……
スイープ回路、24……電力増幅器、25……電流検出回
路、26……スキャン周波数設定回路、27、35……スイー
プ信号回路、36……出力周波数設定回路。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ミラー裏面に振動子を設けた振動ミラーに
   おいて、振動子を駆動する制御回路内で、振動子が共振
   したとき、共振レベルに比例して増幅器に流れる電流を
   検出する手段と、この電流検出値が設定値より多く流れ
   る周波数帯域ではスイープ速度を落とし、逆に設定値よ
   り下回っている周波数帯域ではスイープ速度を増加させ
   るクロックパルスによるスイープ速度設定手段とを備え
   たことを特徴とする水滴除去制御装置。
2. 【請求項２】スイッチ作動後、サンプルスイープする第
   １スイープを高速にて行い、上記同様電流を測定し、共
   振周波数をメモリし、第２スイープ以後は、この共振周
   波数帯域だけを逐次スイープさせる手段を備えたことを
   特徴とする請求項１記載の水滴除去制御装置。