JPH0729588B2 - 自動ワイパ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、自動車のフロントガラスなどをワイパブレー
ドで払拭する自動ワイパ装置に関する。

背景技術 典型的な先行技術は、発光素子とその発光素子からの光
を受光する受光素子との間の光経路に、雨および雪など
が通過することによつて、その光通路が遮断されたこと
を受光素子によつて検出し、この受光素子からの出力を
積分し、積分値が予め定めた値に達したとき、ワイパブ
レードをモータによつて駆動して、自動車のフロントガ
ラスを払拭するように構成されている。

発明が解決すべき問題点 このような先行技術では、発光素子と受光素子との取付
け位置、および光経路による雨滴の検出範囲の大きさな
どによつて、降雨状態が一定であつても雨滴の検出頻
度、および感度にばらつきを生じる。また自然降雨時で
は、短時間に降雨状態が細かく変化することがある。そ
の結果、上述のような先行技術ではワイパブレードを駆
動する時間間隔が細かく変動することになり、これによ
つて運転者などに不快感を与えることになつた。

本発明の目的は、ワイパブレードの駆動の時間間隔を快
適な感覚を与えるように調整して、ワイパブレードによ
つて窓などを払拭するようにした自動ワイパ装置を提供
することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、雨滴を検出する雨滴検出素子と、 雨滴検出素子の出力を積分する積分手段と、 窓などを払拭するワイパブレードと、 ワイパブレードを駆動する駆動手段と、 制御手段であつて、ワイパブレードの駆動時刻からの経
過時間を測定するとともに、各駆動のたび毎の時間間隔
を測定してストアし、駆動手段によるワイパブレードの
駆動に応じて積分手段をリセツトし、積分手段からの積
分値に応答し、（ａ）前回の時間間隔未満で積分値が予
め定めた第１の弁別レベル以上になつたとき前回の時間
間隔と前回の駆動から第１弁別レベルに達するまでの時
間との時間差が予め定めた値SU以上であるとき、時間間
隔を短く設定し、（ｂ）前回の時間間隔だけ経過した時
点で積分値が第１弁別レベルよりも小さい第２弁別レベ
ル未満であるとき、時間間隔を長く設定し、（ｃ）前回
の時間間隔未満で積分値が第１弁別レベル以上になつた
とき前回の時間間隔と前回の駆動から第１弁別レベルに
達するまでの時間との時間差が前記値SU未満であると
き、時間間隔を前回と同一に設定し、（ｄ）前回の時間
間隔だけ経過した時点で積分値が第２弁別レベル以上で
あるとき、時間間隔を前回と同一に設定する制御手段と
を含むことを特徴とする自動ワイパ装置である。

作 用 本発明に従えば、制御手段は、ワイパブレードを駆動す
る駆動手段によるワイパブレードの駆動に応じて積分手
段をリセツトするものであり、その駆動手段を能動化す
る時間間隔は、予め設定した複数の値のうちの１つを選
択して設定され、（ａ）前回のタイミングより速くする
場合、すなわち時間間隔を短く設定する場合は、前回の
作動タイミング以前の時刻で積分値が第１弁別レベル以
上になり、しかも前回の時間間隔と今回における前回駆
動から第１弁別レベルに達するまでの時間との時間差が
値SU以上であるときであり、（ｂ）前回のタイミングよ
り遅くする場合、すなわち時間間隔を長く設定する場合
は、前回の作動タイミングになつても、積分遅が第１弁
別レベルよりも小さい第２弁別レベル未満であるときで
あり、（c,d）それ以外の場合には前回の時間間隔と同
一の時間間隔でワイパブレードを駆動させる。

したがつて、たとえば、雨の降つている場所を自動車で
走行している場合において、トンネル内に入つたときに
は前記積分値の上昇が極めて緩慢となり、したがつてワ
イパブレードが不所望に駆動されることがなく、ワイパ
ブレードのいわば空拭きが抑止され、したがつて快適で
あるとともにワイパブレードの空拭きによる窓ガラスお
よびワイパブレードの損傷などを防ぐことができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のブロツク図である。雨滴
検出素子１は、自動車の外部に露出して設けられてお
り、発光ダイオードなどの発光素子２と、その発光素子
２からの光を受光する受光素子３とを有する。発光素子
２と受光素子３との間の光経路に、雨および雪などが通
過することによつて、受光素子３への光がその雨滴によ
つて遮断される。発光素子２は、駆動回路４からの変調
信号によつて駆動される。受光素子３からの出力は、検
波回路５によつて包絡線検波される。

検波回路５からライン６に導出される出力波形は、第２
図（１）に示されているとおりであり、雨滴検出素子１
の光経路を雨滴が通過するたび毎に、パルスが得られ
る。積分回路７は、ライン６からの検波出力を積分す
る。この積分回路７は、ライン８を介して、マイクロコ
ンピユータなどによつて実現される処理回路９に積分出
力を導出する。

積分回路７の積分出力は、第２図（２）に示されている
とおりであつて、雨滴が光経路を通過するたび毎のパル
ス状検波出力を積分する。

処理回路９は、この積分出力を受信して、ワイパモータ
10を能動化する。これによつてワイパモータ10は第２図
（３）で示されるように自動車の窓であるフロントガラ
スを、一往復だけワイパブレード11によつて払拭する。
ワイパモータ10の駆動によつて、積分回路７はリセツト
される。第２図（３）における参照符Taは、ワイパブレ
ード11の駆動のたび毎の前回の時間間隔を示している。

処理回路９においてワイパブレード11の駆動の時間間隔
を長く設定する場合、すなわち前回のタイミングより遅
くする場合の動作を述べる。処理回路９は、予め定めた
複数の時間間隔T0,T1,T2,T3,…のうちの選択された１つ
の時間間隔でワイパモータ10を能動化する。説明の便宜
上、前回の時間間隔をたとえばT1とする。積分回路７の
積分出力はラインl1で示すように時間経過に伴なつて上
昇してゆく。ここで積分値をレベル弁別するために、第
１弁別レベルR1と、その第１弁別レベルR1よりも小さい
第２弁別レベルR2を定める。積分値が時間経過に伴なつ
て前回の時間間隔T1だけ経過した時点で、第２弁別レベ
ルR2未満の値M1であるときには、今回の時間間隔を前回
の時間間隔T1よりも大きな値T2に定める（T1＜T2）。す
なわち第４図に示されるようにワイパブレードが間欠的
に駆動され、その前回の時間間隔が参照符T1で示されて
おり、その後の時刻t1から前回の時間間隔T1だけ経過し
た時刻t2において積分値が第２弁別レベルR2未満である
ときには、今回の時間間隔T2を設定し、その時間間隔T2
が経過した時刻t3において処理回路９はワイパモータ10
を能動化してワイパブレード11をワイパモータ10によつ
て駆動する。

このようにして降雨時に自動車の走行中にトンネルに突
入したときなどのように、積分回路７の積分値が時間変
化に伴なつて緩やかに上昇するときには、ワイパブレー
ド11の時間間隔が長く定められることになり、すなわち
ワイパブレード11が過剰に頻繁に作動することなく、快
適にワイパブレード11が窓ガラスを払拭することができ
る。

したがつてワイパブレード11がむやみに空拭きをするこ
とがなく、したがつて快適であるとともに、窓ガラスお
よびワイパブレードの空拭きによる損傷など防ぐことが
できる。

第５図を参照して、ワイパブレード11の前回の払拭動作
の時間間隔がたとえばT1であるものとする。自動車の走
行中においてトンネルから降雨中の道路に出たときなど
ではワイパブレード11の駆動の時間間隔を短く設定する
必要がある。ワイパブレード11をワイパモータ10によつ
て駆動した時刻からの経過時間T1未満の時刻t4におい
て、ラインl2で示すように積分値が予め定めた第１弁別
レベルR1以上になつたものとする。このときには前回の
時間間隔T1と、前回の駆動から第１弁別レベルR1に達す
るまでの時間ΔＴ（＝T1−t4）を演算する。この時間差
ΔＴが予め定めた値SU以上であるときには、時間間隔を
前回の時間間隔T1よりも短い値T0に設定し、こうして作
動タイミングを速くする。すなわち第６図に示されるよ
うにワイパブレード11がワイパモータ10によつて駆動さ
れ、前回の時間間隔がT1であり、前回のワイパブレード
11の駆動時点t5から時間T4が経過した時点t6で積分値が
第１弁別レベルR1に到達し、時間差ΔＴ（＝T1−T4）が
予め定めた値SU以上であるとき、前回の時間間隔T1より
も短い時間間隔T0を設定する。こうして時刻t5から時間
間隔T0経過した時刻t7においてワイパモータ10によつて
ワイパブレード11を駆動する。

したがつて第７図を参照して積分回路７の積分値がライ
ンl1aで示されるように、前回の時間間隔たとえばT1だ
け経過した時点で積分値が第２弁別レベルR2未満である
範囲Ａでは、時間間隔を大きい値T2に定める。また、ラ
インl2aで示されるように前回の時間間隔T1未満で積分
値が第１弁別レベルR1に達し、しかも時間差が予め定め
た値SU以上である領域Ｂでは、時間間隔を前回の時間間
隔T1よりも短い値T0に設定する。残りの領域Ｃでは、今
回の時間間隔は、前回の時間間隔T1と同一の値に定めら
れる。すなわちこの領域Ｃでは、（ａ）前回の時間間隔
T1だけ経過した時点で、積分値が第２弁別レベルR2以上
であり、あるいはまた、（ｂ）前回の時間間隔T1未満で
積分値が第１弁別レベルR1以上になり、しかも前回との
時間差ΔＴが予め定めた値SU未満であるときであり、こ
れらの場合（ａ），（ｂ）では、時間間隔を前回と同一
に設定する。

ここでワイパブレード11の時間間隔T0,T1,T2,T3,…は、
第８図を参照して次のように定める。すなわち、自動車
の運転者のフイーリングである感覚によるワイパブレー
ド11の作動間隔から許容範囲を求め、この許容範囲内で
時間間隔を設定する。人間の感覚による上限＋Ｘ％の限
界をl3で示し、下限−Ｙ％のラインをl4で示すと許容範
囲はラインl3,4で囲まれた範囲Ｄとなる。Ｘ＝Ｙ＝30で
あつてもよい。たとえば、人間のフイーリングでは、14
〜26秒の感覚でワイパブレード11を駆動したいときに
は、実際のワイパブレード11の時間間隔は20秒に設定す
る。このように時間間隔を20秒に設定しても、人間のフ
イーリングの許容範囲Ｄでは、降雨時においてワイパブ
レード11の時間間隔が短いとか速いとかは感じない。こ
うして時間間隔T0,T1,T2,T3,…の各値を、人間のフイー
リングが連続するように定める。そのため処理回路９の
構成を簡略化することが可能になる。

前述の第２弁別レベルR2は第９図（１）に示されるよう
に、設定時間間隔T0,T1,T2,T3ごとに共通な一定値に定
められる。本発明の他の実施例としてこの第２弁別レベ
ルR2は、各時間間隔T0,T1,T2,T3,…ごとに個別に相互に
異なる値に定められてもよい。前述の予め定める値SU
は、第９図（２）に示すように、時間間隔T0,T1,T2,T3,
…の増加に伴なつて大きな値となるように定める。これ
によつて人間のフイーリングを連続したようにしてワイ
パブレード11を駆動することが可能になり、快適とな
る。

次に第10図は処理回路９の動作を説明するためのフロー
チヤートである。ステツプn1からステツプn2に移り、電
源を導入したときにはステツプn3に移り、このステツプ
n3において初期設定を行ない、ステツプn4では積分値Ｍ
および計測時間Ｔを零としてリセツトする。ステツプn5
では、積分回路７によつて積分動作を行ない、ステツプ
n6では前回のワイパブレード11の駆動時点からの時間経
過Ｔが前回の時間間隔（たとえは、前述のようにT1）以
上になつたかが判断され、そうでなければステツプn7に
移り、積分値Ｍが第１弁別レベルR1以上になつたかが判
断され、そうでなければステツプn8に移り、経過時間Ｔ
をカウントする。

ステツプn6において経過時間Ｔが前回の時間間隔T1以上
になつたものと判断されたときには、ステツプn9に移
り、前述の第３図および第４図に関連して述べた動作が
行なわれ得る。ステツプn9では積分値Ｍが第２弁別レベ
ルR2以上であるかが判断され、そうでなければ、すなわ
ち積分値が第２弁別レベルR2未満であるときにはステツ
プn10に移り、時間間隔を前回の時間間隔T1よりも大き
な値T2に設定する。ステツプn9において積分値Ｍが第２
弁別レベルR2以上であるときには、ステツプn11に移
り、今回の時間間隔は、前回の時間間隔T2のままとす
る。ステツプn12ではワイパブレード11をワイパモータ1
0によつて駆動して窓ガラスを払拭する。

前述のステツプn6において経過時間Ｔが前回の時間間隔
T1未満であり、しかもステツプn7において積分値が第１
弁別レベルR1以上であることが判断されると、ステツプ
n13に移り、前述の第５図および第６図に関連して述べ
たように時間間隔を短くする動作が行なわれ得る。ステ
ツプn13では、前回の時間間隔T1と、前回の駆動から第
１弁別レベルR1に達するまでの時間Ｔとの時間差ΔＴが
演算される。ステツプn14ではこの時間差ΔＴが予め定
めた値SU以上であるかが判断され、時間差ΔＴが値SU以
上であるときにはステツプn15に移り、作動タイミング
を速めるために今回の時間間隔を前回の時間間隔T1より
も小さい値T0に設定する。ステツプn14において時間差
ΔＴが値SU未満であることが判断されると、ステツプn1
6に移り作動タイミングはそのままとし、すなわち今回
の時間間隔は前回の時間間隔T1のものとする。こうして
ステツプn12でワイパブレード11を駆動する。

本発明は、自動車のフロントガラスを払拭するだけでな
く、その他の窓などをワイパブレードによつて払拭する
ために広範囲に実施することができる。

効 果 以上のように本発明によれば、たとえば雨量が減少した
場合、その減少具合によつてワイパブレードの駆動の時
間間隔が影響されることなく、したがつて頻繁に時間間
隔が変化してしまうことを防止することができる。ま
た、雨量が増加した場合においても、その増加具合によ
つて前記時間間隔が影響されることはない。したがつ
て、ワイパブレードの駆動の時間間隔を快適な感覚を与
えるように調整することができるとともに、ワイパブレ
ードによる窓などの空拭きを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２図は本実
施例の動作を説明するための波形図、第３図は前回のタ
イミングより遅くワイパブレード11を駆動する場合の動
作を説明するためのグラフ、第４図は第３図の状態にお
けるワイパモータ10の駆動間隔を示す図、第５図は前回
のタイミングより速くする場合の動作を説明するための
グラフ、第６図は第５図の状態におけるワイパモータ10
の駆動間隔を示す図、第７図はワイパブレード11の時間
間隔を示すためのグラフ、第８図は設定された時間間隔
T0,T1,T2,T3,…の設定の原理を説明するための図、第９
図は第２弁別レベルR2と予め定めた値にSUとの時間経過
を示すグラフ、第10図は動作を説明するためのフローチ
ヤートである。 １……雨滴検出素子、４……駆動回路、５……検波回
路、７……積分回路、９……処理回路、10……ワイパモ
ータ、11……ワイパブレード、R1……第１弁別レベル、
R2……第２弁別レベル、T0,T1,T2,T3……時間間隔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】雨滴を検出する雨滴検出素子と、 雨滴検出素子の出力を積分する積分手段と、 窓などを払拭するワイパブレードと、 ワイパブレードを駆動する駆動手段と、 制御手段であつて、ワイパブレードの駆動時刻からの経
   過時間を測定するとともに、各駆動のたび毎の時間間隔
   を測定してストアし、駆動手段によるワイパブレードの
   駆動に応じて積分手段をリセツトし、積分手段からの積
   分値に応答し、（ａ）前回の時間間隔未満で積分値が予
   め定めた第１の弁別レベル以上になつたとき前回の時間
   間隔と前回の駆動から第１弁別レベルに達するまでの時
   間との時間差が予め定めた値SU以上であるとき、時間間
   隔を短く設定し、（ｂ）前回の時間間隔だけ経過した時
   点で積分値が第１弁別レベルよりも小さい第２弁別レベ
   ル未満であるとき、時間間隔を長く設定し、（ｃ）前回
   の時間間隔未満で積分値が第１弁別レベル以上になつた
   とき前回の時間間隔と前回の駆動から第１弁別レベルに
   達するまでの時間との時間差が前記値SU未満であると
   き、時間間隔を前回と同一に設定し、（ｄ）前回の時間
   間隔だけ経過した時点で積分値が第２弁別レベル以上で
   あるとき、時間間隔を前回と同一に設定する制御手段と
   を含むことを特徴とする自動ワイパ装置。