JPH08164825A

JPH08164825A - ワイパ装置

Info

Publication number: JPH08164825A
Application number: JP6333266A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukui; 浩福井; Junichi Takagi; 潤一高木; Shiro Ogata; 司郎緒方
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、降雨時など必要な時に自動的
にリアワイパを動作させることのできるワイパ装置を提
供する。【構成】リアウィンド３に、リアワイパ５と接触しな
いようにリアウィンド３の両端に、発光部７と受光部８
を互いに対向して配置し、発光部７から受光部８に向け
て帯状の光ビームγを間欠的に出射して、発光部７と受
光部８との間に雨滴検知センサ９を構成する。フロント
ワイパスイッチ６がオンされると、雨滴検知センサ９が
オンされ、雨滴検知センサ９によって一定量以上の雨滴
数や降雨量が検出されると、リアワイパ５が作動する。【効果】スイッチ一つで前後のワイパを作動でき、リ
アワイパのスイッチの入れ忘れがなく、降雨時の後方視
界を常に確保できる。またフロントワイパの動作中のみ
雨滴検知センサが働くので、降雨時等必要な時のみリア
ワイパが作動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワイパ装置に関する。具
体的にいうと、自動車等の車輌に装着するワイパ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】降雨時における後方視界を確保するた
め、リアワイパが装着された自動車が多くある。従来、
リアウィンドが雨滴等で見えなくなって来ると、運転者
はリアワイパのスイッチをオンしてリアワイパを動作さ
せていた。

【０００３】このような自動車にあっては、フロントワ
イパとリアワイパとはそれぞれ独立して動作させるよう
になっていたため、運転者はフロントワイパのスイッチ
とリアワイパのスイッチの２つのスイッチをそれぞれオ
ン、オフしなければならず、その操作が面倒であった。
また、運転者はリアウィンドが雨滴で見にくくなったの
を判断してからスイッチをオンさせていたので、後を振
返った時にすでにリアウィンドに雨滴が付着して後方が
見えず、あわててリアワイパのスイッチをオンしなけれ
ばならず、特にスイッチを入れ忘れたりしているととっ
さの時の対応ができずに非常に危険であった。

【０００４】一方降雨を検知してリアパイワを自動的に
動作させるものとして、例えば、特願昭５９−１９５４
５３号公報には、リアウィンドを挟んで投光部と受光部
を車内外に設け、投光部から光を出射させ、受光部で受
光した光量の変化を検知してワイパを動作させるものが
開示されているが、この装置では絶えず投光部から出射
させた状態にしておかなければならず、雨が降っていな
いのにもかかわらず、ほこりや砂、巻上げた泥などによ
って受光部が受光した光量が変化して雨滴と検知してし
まい、リアワイパが誤動作してしまう。このため、砂や
泥によってワイパのゴムが傷んだり、ウィンドガラスに
傷が入ったりする恐れがあった。また、車内と車外に投
光器と受光器を離して配置した構成となっているので、
ウィンドガラス上で雨滴の付着による受光レベルの減少
を検出しうる十分な感度を得ることができなかった。

【０００５】また、実開昭６２−７００５０号公報に
は、車速に応じてリアワイパの駆動速度を変化させるよ
うにしたリアワイパが開示されているが、降雨時の後方
視界は必ずしも車速に応じて見にくくなるとは限らず、
車速に関係なく大量の雨が降っているときにはリアワイ
パを速く動作させる必要があるし、少量の雨しか降って
いないときに速く動かせば、リアウィンドやワイパのゴ
ムが傷む恐れがあって、必要な時に必ずしも適当な速さ
でリアワイパが動作しているとは限らなかった。

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、簡単な構成
でリアワイパを降雨時など必要な時に自動的に作動させ
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のワイパ装置は、
フロントワイパと、リアウィンド上に付着若しくは流れ
る視界障害物又はリアウィンド付近に飛来する視界障害
物を検出する検出センサと、検出センサの出力に基づい
て駆動されるリアワイパとから構成されるワイパ装置に
おいて、前記フロントワイパを駆動するためのスイッチ
をオンすると、前記検出センサが動作状態に入ることを
特徴としている。

【０００８】例えば前記リアワイパを、前記検出センサ
によって検出された視界障害物の個数、体積などの物理
量若しくはそれらの物理量分布に基づいて駆動させるこ
とができる。

【０００９】また、帯状光を投射する発光部と、当該発
光部に対向配置され、前記発光部から出射された帯状光
を受光する受光部とから前記検出センサを構成してもよ
い。

【００１０】このとき、前記帯状光をリアウィンドにほ
ぼ平行に投射するのが好ましい。

【００１１】また、検知センサは、リアウィンド上また
はリアワイパ上に設けることができる。

【００１２】

【作用】本発明のワイパ装置にあっては、フロントワイ
パのスイッチをオンすれば、検知センサが動作状態に入
り、その後検知センサによって降雨や屋根からの雨水な
どの視界障害物が検知されれば自動的にリアワイパが動
作される。このため、雨が降ってくれば、運転者はフロ
ントワイパのスイッチ一つをオンにするだけでリアワイ
パを作動させることができる。このため、操作が非常に
簡単になり、リアワイパを作動させるのにあわてたり、
リアスイッチの入れ忘れなどを気にせず運転することが
できる。また、雨が降って来れば自動的にリアワイパが
作動するので、リアウィンドから後方の視界を常に確保
でき、安全な運転ができる。

【００１３】また、前後のワイパを動作するためのスイ
ッチは一つで済み、従来のように前後のワイパを動作さ
せるためにスイッチを２つ必要としたりすることがな
く、ワイパ装置の構造を簡単にできる。すなわち、本発
明にあっては、人間の判断力を一部借用することによっ
てリアワイパの検知センサをオンにし、疑似的にリアウ
ィンドの完全なオートワイパを構成したものであり、雨
が降ってきたかどうかを運転者が判断するとともに、検
知センサのスイッチをフロントワイパのスイッチで代用
することによって、リアのオートワイパを簡単な構成と
している。

【００１４】さらに本発明のワイパ装置にあっては、降
雨時等フロントワイパのスイッチがオンされているとき
に検知センサが動作状態になるので、雨が降っていない
場合にはリアワイパが作動されることがなく、砂やほこ
りなどでリアウィンドに傷が入ったりワイパのゴムを傷
めることもない。

【００１５】このとき検知センサによって検出された視
界障害物の物理量、例えば検出された雨滴の総個数（雨
滴数）や総体積（降雨量）、あるいは物理量分布、例え
ば雨滴の大きさ毎の雨滴数分布などに基づいてリアワイ
パを駆動させれば、降雨状態に応じてワイパを動作させ
ることができる。つまり、屋根から一時的に雨水が流れ
落ちたり、後輪の巻上げなどによって一時的にリアウィ
ンドが濡れた場合でも、検知センサが多量の降雨である
として検知して即座にリアワイパを作動させることがで
きる。また、小雨でもリアウィンド全面に雨滴が広がれ
ば、雨滴の大きさにかかわらず雨滴数が多いと検知して
リアワイパを作動させ、後方視界を確保できる。

【００１６】また、検知センサとして投光部から帯状光
を出射させて受光部で受光させる構造のものを用いれ
ば、帯状光を横切ったときに、受光部の受け取る光量が
変化して、簡単かつ正確に雨滴を検知できる。

【００１７】また、リアウィンドとほぼ平行にして帯状
光を投射させると、ウィンド面を流れる雨水なども正確
に検知することができる。

【００１８】この検知センサはリアウィンド上に設ける
ことによって、リアウィンドに付着しようとする視界障
害物を確実に検知することができ、リアウィンドを流れ
落ちる雨水でも雨滴として検知できる。

【００１９】また、検知センサはリアワイパ上に設ける
ことにすれば、ワイパの払拭領域などにより設置場所に
制限を受けずに設置することができ、後方の視界が検知
センサによって妨げられない。

【００２０】

【実施例】図１（ａ）（ｂ）に示すものは、本発明のワ
イパ装置を装着した自動車の側面図及び後正面図であ
り、図２に示すものはそのリアウィンドを一部破断した
断面図である。１は車輌、２はフロントガラス、３はリ
アウィンド、４はフロントワイパ、５はリアワイパであ
る。フロントワイパ４は、運転席近くに設けられたフロ
ントワイパスイッチ６をオン、オフすることによって動
作することができ、フロントワイパスイッチ６には、フ
ロントワイパ４の動作速度を変化させて連続的に動作さ
せる切り替えスイッチやフロントワイパ４の動作間隔を
調整するためのボリュームが備えられている。リアウィ
ンド３には、リアワイパ５と接触しないようにリアウィ
ンド３の両側に、発光部７と受光部８が互いに対向して
それぞれリアウィンド３から突出するように配置されて
おり、発光部７から受光部８に向けて帯状の光ビームγ
が間欠的に出射され、発光部７と受光部８との間に雨滴
検知センサ９が構成されている。この雨滴検知センサ９
によって、リアウィンド３に付着した雨滴１０が検知さ
れ、雨滴１０が検知されるとリアワイパ５が動作され雨
滴１０を払拭できる。なお、図１（ｂ）において一点鎖
線で囲んだ領域はリアワイパ５の払拭領域である。

【００２１】次に本発明のワイパ装置１１における動作
を、図３に示すブロック図及び図４のフローチャートに
従って説明する。しかして、雨が降りだしてフロントガ
ラス２から前方の視界が見にくくなると、運転者はフロ
ントワイパスイッチ６をオンし（Ｓ４１）、適当な動作
速度、動作間隔でフロントワイパ４を動作させる。フロ
ントワイパスイッチ６がオンされると、フロント処理回
路１２は所定の動作速度となるようにフロントワイパ駆
動回路１３を駆動し、フロントワイパモータ１４を回転
させてフロントワイパ４を動作させる。また、それと同
時にセンサ駆動回路１５にオン信号を出力する。センサ
駆動回路１５はオン信号が入力されると、雨滴検知セン
サ９をオンにして待機状態にする（Ｓ４２）。雨滴検知
センサ９がオンされ待機状態になると、発光部７から帯
状の光ビームγが、受光部８に向けて出射される。ここ
で発光部より間欠的に帯状光を出射する場合は、センサ
駆動回路１５はリア処理回路１６に同期信号を送出し
（図中破線で示す。）、雨滴検知センサ９の発光部７か
ら間欠的に出射された光ビームγを受光部８で同期して
受光し、外部から侵入する光の影響を受けることなく、
発光部７から出射された光ビームγについてのみ信号処
理が行なえるようにしている。

【００２２】待機状態となった雨滴検知センサ９は、雨
滴１０を検知すると検知信号をリア処理回路１６に送出
する。検知信号を受信したリア処理回路１６は、例えば
一定数の雨滴数あるいは一定量の降雨量となるまで雨滴
検知センサ９からの出力を積算し（Ｓ４３）、積算され
た雨滴数あるいは降雨量（積算値Ｘ）が駆動しきい値Ｓ
Ｌを越えた場合には（Ｓ４４）、リアワイパ駆動回路１
７に駆動信号を送出する。駆動信号を受信したリアワイ
パ駆動回路１７は、リアワイパモータ１８を回転させて
リアワイパ５を一回ないし数回作動させる（Ｓ４５）。
リア処理回路１７はリアワイパ５が動作されると、積算
値Ｘを一旦クリアして再び待機状態に戻る（Ｓ４６）。

【００２３】このように本発明のワイパ装置１１にあっ
ては、フロントワイパスイッチ６をオンにすると、自動
的にリアワイパ５を作動させるための雨滴検知センサ９
がオンされて待機状態になるので、一度のスイッチ操作
でフロントワイパ４とリアワイパ５とを動作可能にする
ことができ、フロントワイパ４及びリアワイパ５の操作
が簡単になる。また、雨滴検知センサ９はフロントワイ
パ４が動作しているときに待機状態になっているので、
リアワイパ５のスイッチの入れ忘れを防止することがで
きる。また、雨滴１０が検知されると雨滴検知センサ９
によってリアワイパ５が自動的に作動するので、運転者
は雨滴１０が払拭されたリアウィンド３から安心してい
つでも後方確認することができる。しかも、雨が降って
フロントワイパスイッチ６をオンにした状態でしか雨滴
検知センサ９が作動しないので、雨が降っていないのに
もかかわらずリアワイパ５が不用意に作動せず、砂やほ
こりなどによってリアワイパ４のゴムやリアウィンド３
に傷が入ったりすることはない。さらに、フロントワイ
パ４とリアワイパ５を動作させるためのスイッチが一つ
ですみ、特に雨滴１０かどうかを判別するセンサ（水分
検知センサ等）を必要ともせず、ワイパ装置１１を単純
な構成とすることができる。

【００２４】この雨滴検知センサ９には、例えば特願平
６−１１２２３９号として特許出願されているものを用
いることができる。この雨滴検知センサ９は、図５及び
図６に示したように、所定の間隔を隔てて発光部７及び
受光部８が対向配置されている。発光部７は、光ビーム
γを間欠的に出射する発光素子２３と発光素子２３から
出射された光ビームγをコリメートするコリメートレン
ズ２４及びコリメート化された光ビームγを帯状の光ビ
ームγとするスリット２５がドーム型のカバー２１によ
って覆われて構成されている。受光部８は発光部７から
出射された帯状の光ビームγを通過させるスリット２８
とスリット２８を通過した光ビームγを集光する集光レ
ンズ２７及び集光された光ビームγを受光する受光素子
２６がドーム型のカバー２１によって覆われて構成され
ている。カバー２１は、図示したようにその端面をスリ
ット２５、２８より前方へ飛び出すように構成すること
により、雨滴１０がスリット２５、２８に付着しないよ
うにしてもよい。なお図５中３０は基板であって、図示
したように一枚の基板３０上に発光部７と受光部８の両
方を構成してもよく、この場合には発光部７と受光部８
との間からも視界を確保できるように透明な材質のもの
から作製するのがよい。また、発光部７及び受光部８は
リアウィンド３の払拭領域以外に配置し、発光部７及び
受光部８は、光ビームγがリアウィンド３とほぼ平行に
なるようにするのが好ましく、これによりリアウィンド
３の払拭領域の雨滴１０や自動車の屋根から流れ落ちる
雨水を検知することができる。さらに、フロントガラス
２と異なりリアウィンド３に付着する雨滴１０は、上空
から落下する雨滴１０以外に後輪による巻返しや風の影
響を受けやすく、また屋根から流れ落ちる雨水やリアウ
ィンド３に付着した雨滴１０を確実に検出できるように
するため、光ビームγがリアウィンド３近傍を通過でき
るように雨滴検知センサ１０を位置させるのがよい。

【００２５】図７は雨滴検知の原理を示すもので、検知
エリア（光ビームγの通過領域）２９内に雨滴１０が存
在しない状態での受光率Ｅを１として受光率Ｅの時間的
な変化を表わしてある。時刻ｔ₁に雨滴１０が検知エリ
ア２９に到達すると、雨滴１０により光ビームγの一部
が遮光され受光率Ｅは減少する。雨滴１０の落下に伴っ
て受光率Ｅは徐々に減少し、雨滴１０全体が検知エリア
２９に入った時点ｔ₂で最小値Ｅ_minをとる。その後、雨
滴１０が検知エリア２９を出ていくのに伴って受光率は
増大し、雨滴１０が検知エリア２９を脱出した時刻ｔ₃
で１に回復する。

【００２６】前記の受光率Ｅの最小値Ｅ_minおよび受光
率Ｅが変移する時間Ｔ（以下、変移時間という：図７の
時刻ｔ₁からｔ₃までの時間）は、ともに雨滴１０の直径
に比例して増大する。図８に、前記受光率Ｅの変化と雨
滴１０の大きさとの関係を示す。図中、曲線Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ直径１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍ，４
ｍｍ，５ｍｍの雨滴１０が検知エリア２９を通過したと
きの受光率Ｅの変化を示すもので、それぞれの受光率Ｅ
の最小値ｍ₁，ｍ₂，ｍ₃，ｍ₄，ｍ₅および受光率Ｅの変
移時間Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄，Ｔ₅は雨滴１０の直径が大
きくなるにつれて増大している。

【００２７】この実施例では、雨滴１０が確実に一滴ず
つ入ってくるように検知エリア２９の大きさを設定し、
上記図７，８の原理を適用して、受光率Ｅの変移量また
は受光率Ｅの変移時間Ｔを検知することにより、検知エ
リア２９内の雨滴１０の有無および雨滴１０の大きさを
検知するようにしている。

【００２８】図９に、検知エリア２９と降雨量との関係
を示す。図９において、Ｓは検知エリア２９の面積（ｍ
ｍ²）を、Ｖは降雨量（ｍｍ／秒）を示す。またｖは検
知エリア２９を通る雨滴１０の速度（ｍｍ／秒）を、ｒ
は雨滴１０の半径（ｍｍ）をそれぞれ示す。なお降雨量
Ｖは、過去のデータによりあらかじめ設定される固定デ
ータである。

【００２９】今、検知エリア２９を面として仮定する
と、１秒間に検知エリア２９を通過する雨滴数ｎは次の
（１）式で表される。

【００３０】

【数１】

【００３１】また検知エリア２９を落下する雨滴１０，
１０間の平均距離をｘとすると、ｘは次の（２）式で求
められる。

【００３２】

【数２】

【００３３】ここにおいて、検知エリア２９内に雨滴１
０が一滴ずつ入ってくるためには、次の（３）式の条件
を満たす必要がある。

【００３４】

【数３】

【００３５】この（３）式を（１）式および（２）式を
用いて書き換えると次の（４）式が得られる。

【００３６】

【数４】

【００３７】過去の最高瞬間降雨量として１０分間に４
９ｍｍという降雨量が記録されている。また地上に落下
する雨滴の最小半径は約０．２５ｍｍであり、この雨滴
の平均的な落下速度は２ｍ／秒である。これら数値を前
記の（４）式に代入するとＳ＜３２０６（ｍｍ²）とな
る。これにより例えば、発光部７のスリット開口部２５
ａの横幅を２０ｍｍ，発光部７と受光部８との距離を１
２５ｍｍに設定すれば、検知エリア２９の面積Ｓは２５
００ｍｍ²となり、（４）式の条件を満足する検知エリ
ア２９が設定できる。ただし、この場合には、雨滴検知
センサ９はリアワイパ５の払拭領域上側または下側など
に配置することになる。

【００３８】次に図１０に示すものは、この雨滴検知セ
ンサ９の構成の一例を示すブロック図であって、５１は
発光駆動回路、５２は増幅回路、５３はＡ／Ｄ変換部、
５４は同期信号発生部である。雨滴検知センサ９がオン
されて待機状態となると、センサ駆動回路１５におい
て、同期信号発生部５４から出力される同期信号を発光
駆動回路５１に与えることにより、発光部７を間欠的に
発光させる。なお、発光部７の発光方法として定常発光
と間欠発光があるが、以下では間欠発光の場合を示す。
定常発光の時も間欠的に発光する点とＡ／Ｄ変換の同期
をとる点以外は同様の処理を行なう。

【００３９】受光部８に到達した光量は電気信号に変換
された後、リア処理回路１６において増幅回路５２によ
り増幅処理を受け、さらにＡ／Ｄ変換部５３によりディ
ジタル化される。同期信号発生部５４から出力された同
期信号はＡ／Ｄ変換部５３にも与えられており、これに
よりＡ／Ｄ変換部５３は発光部７の発光タイミングに応
じた受光量をパルス信号に変換して出力する。

【００４０】図１１（ａ）（ｂ）には、それぞれ発光駆
動回路５１に与えられる同期信号及びＡ／Ｄ変換部５３
により出力される受光量の変換パルス信号（以下「受光
パルス信号」という）を示す。同期信号発生部５４は、
一定の時間間隔ｔ₀毎に一定レベルＨのパルス信号を出
力しており（図１１（ａ））、Ａ／Ｄ変換部５３は同期
信号に同期するタイミングで所定のレベルのパルス信号
を出力する。この場合、検知エリア２９に雨滴１０が存
在しない状態では、一定レベルＰ₀の受光パルス信号が
出力されているが、検知エリア２９に雨滴１０が入って
くると（時刻ｔ₁の時点）、受光パルス信号のレベルは
減少し、雨滴１０が検知エリア２９に完全に入った時点
（時刻ｔ₂）で最小値Ｐ_minとなる。その後、雨滴１０が
検知エリア２９から脱出すると（時刻ｔ₃の時点）、受
光パルス信号はもとのレベルＰ₀に回復する（図１１
（ｂ））。

【００４１】さらに図１０に戻って、５５は雨滴検知
部、５６は雨滴量計測部、５７はしきい値記憶部、５８
は係数値記憶部、５９はリアワイパ駆動制御部、６０は
動作モード記憶部６０である。雨滴検知部５５は、Ａ／
Ｄ変換部５３から受光パルス信号を受け取って、雨滴１
０の存在しない状態での受光パルス信号のレベル（前記
のＰ₀）を把握し、その後各パルス信号のレベルが変動
したとき、その変動値を検知して受光率Ｅの最小値Ｅ
_minまたは受光率Ｅの変移時間Ｔを算出する。

【００４２】雨滴量計測部５６は、雨滴検知部５５の検
知したデータ（受光率Ｅの最小値Ｅm_inまたは変移時間
Ｔ）を得て後述する所定の処理を行い、雨滴数又は雨滴
量のいずれかの積算値Ｘを算出し、得られた積算値Ｘを
リアワイパ駆動制御部５９に出力する。動作モード記憶
部６０には、リアワイパ５を駆動させるための条件とし
て所定の駆動しきい値ＳＬが記憶されており、リアワイ
パ駆動制御部５９は前記の積算値Ｘがこの駆動しきい値
ＳＬに達したときリアワイパ駆動回路１７に駆動信号を
出力する。

【００４３】なお、しきい値記憶部５７は雨滴量の計測
に関するデータとして、それぞれ検知された雨滴１０を
大きさ毎に分類するためのしきい値を記憶するためのも
のであり、係数値記憶部５８は、降雨量の算出のための
係数値（例えば、雨滴一滴当たりの雨量）を雨滴１０の
各分類毎に記憶するためのものである。

【００４４】図１２（ａ）（ｂ）および図１３（ａ）
（ｂ）は、それぞれしきい値記憶部５７へ記憶させる雨
滴１０を分類するためのしきい値の設定例を示す。図１
２（ａ）（ｂ）は、受光率Ｅに５つのしきい値ｅ₁〜ｅ₅
（ｅ₁＞ｅ₂＞ｅ₃＞ｅ₄＞ｅ₅）を設定し、検知される雨
滴１０を５つのグループｇ₁〜ｇ₅に分類するもので、検
知された受光率Ｅの最小値Ｅ_minの値を各しきい値と比
較することにより、雨滴１０はｇ₁〜ｇ₅のいずれかのグ
ループに分類される。図示例では、受光率Ｅの最小値Ｅ
_minはしきい値ｅ₃とｅ₄との間にあり、この場合、雨滴
１０はグループｇ₄に分類される。

【００４５】図１３（ａ）（ｂ）は、時間軸ｔ上に５つ
のしきい値ｔ₁〜ｔ₅（ｔ₁＜ｔ₂＜ｔ3＜ｔ₄＜ｔ₅）を設
定し、検知される雨滴１０を５つのグループｇ´₁〜ｇ
´₅に分類するもので、受光率Ｅが変動した時点を
「０」として計測した受光率Ｅの変移時間Ｔを各しきい
値ｔ₁〜ｔ₅と比較することにより、雨滴１０はｇ´₁〜
ｇ´₅のいずれかのグループに分類される。図示例で
は、変移時間Ｔはしきい値ｔ₄とｔ₅との間にあり、この
場合、雨滴１０はグループｇ´₅に分類される。

【００４６】なお、しきい値を設定する方法は図示例に
限らず、６個以上のしきい値を設けて雨滴１０をさらに
細かく分類することも可能である。また、周囲の明るさ
に応じてしきい値の組合せを複数組設定し、自動車の照
明のオン，オフや運転者の手動操作によりいずれかのし
きい値の組合せを選択できるように設定してもよい。

【００４７】次に雨滴検知部５５において雨滴１０によ
る受光率Ｅの変移から受光率Ｅの最小値Ｅ_minを検出す
る手段を図１４及び図１５に示す。以下、図１５を参照
しつつ図１４の各ステップに沿って処理の手順を説明す
る。なお、以下の説明で、Ｐａは各受光パルス信号によ
り表される受光量（以下「受光データ」という）を示
し、Ｐ_maxは各受光データ中の最大値を示す。またＰｓ
は受光率Ｅの変動を検出するためのしきい値を示す。

【００４８】処理の第１段階では、雨滴検知部５５はＡ
／Ｄ変換部５３からの受光パルス信号を順次読み込んで
おり、各パルスのレベル間にばらつきがないかどうかを
チェックしている（Ｓ６１，Ｓ６２）。読み込んだ所定
数（ｎ個）の受光データの変動が所定の偏差内におさま
っているときは、ばらつきがないと判断されステップＳ
６２が「ＮＯ」となり、この中から最大値Ｐ_maxおよび
しきい値Ｐｓが設定される（Ｓ６３，Ｓ６４）。なおし
きい値Ｐｓは、図１５に示す如く、最大値Ｐ_maxからデ
ータのばらつきに基づく所定の誤差△ｐを差し引いて求
められる。

【００４９】つぎのステップＳ６５で雨滴検知部５５
は、受光率Ｅの最小値Ｅ_minとして「１」を初期設定し
た後、最新の受光データＰａを読み込み（Ｓ６６）、こ
れを最大値Ｐ_maxと比較する（Ｓ６７）。この受光デー
タＰａが最大値Ｐ_maxを越えるものであればステップＳ
６７が「ＮＯ」となり再びステップＳ６１に戻って最大
値Ｐ_max、しきい値Ｐｓの再設定が行われる。

【００５０】受光データＰａが最大値Ｐ_max以下であれ
ば、雨滴検知部５５はこの受光データＰａとしきい値Ｐ
ｓとの除算から受光率Ｅ（Ｅ＝Ｐａ／Ｐｓ）を算出し
（Ｓ６８）、この受光率Ｅが「１」を下回るかどうかを
チェックする（Ｓ６９）。

【００５１】図１５の例では、最大値Ｐ_max，しきい値
Ｐｓの設定のためにｎ個の受光パルスＱ₁〜Ｑ_nがサンプ
リングされている。次の受光パルスａのレベルはしきい
値Ｐｓ以上であり、この場合受光率Ｅ＞１でありステッ
プＳ６９が「ＮＯ」となってステップＳ６６へと戻り、
次の受光データが読み込まれる。以下同様の処理が行わ
れた後、しきい値Ｐｓを下回るデータが得られたとき
（図１５の受光パルスｂ）、ステップＳ６９が「ＹＥ
Ｓ」となってステップＳ７０へと移行し、雨滴検知部５
５はこのときの受光率Ｅが最小値Ｅ_minより小さいこと
を確認した後（Ｓ７０）最小値Ｅ_minの値を更新し（Ｓ
７１）、再びステップＳ６６へと戻ってつぎの受光デー
タを読み込む。

【００５２】図１５の例では、受光パルスｂに続く２個
のパルスｃ，ｄで順次レベルが低下しており、この間ス
テップＳ６６〜ステップＳ７１の処理が繰り返し行われ
て受光率Ｅの最小値Ｅ_minが更新される。

【００５３】次に新たな受光データＰａから算出された
受光率Ｅが最小値Ｅ_minを上回ったとき（図１５の受光
パルスｅの場合）、ステップＳ７０が「ＮＯ」となり、
雨滴検知部５５は受光率Ｅの最小値Ｅ_min、すなわち図
示例の場合は受光パルスｄにおける受光率Ｅを出力す
る。このような手順に従って、受光率Ｅの変移から受光
率Ｅの最小値Ｅ_minが検出される。

【００５４】図１６は、雨滴量計測部５６およびリアワ
イパ駆動制御部５９により、上記手順で検出された受光
率Ｅの最小値Ｅ_minを用いて降雨量（積算値Ｘ）を算出
し、リアワイパ５の動作を制御する手順を示す。なお、
以下の説明でＲは積算された降雨量（積算値Ｘ）を、Ｒ
₀は前記動作モード記憶部６０に記憶されたリアワイパ
５を駆動させるための駆動しきい値ＳＬをそれぞれ示
す。またｑ₁〜ｑ₅は前記のグループｇ₁〜ｇ₅（図１２参
照）それぞれについて降雨量を算出するために係数値記
憶部５８に記憶された係数値を示す。

【００５５】雨滴量計測部５６は、まずステップＳ８１
で降雨量Ｒを「０」に初期設定した後、続くステップＳ
８２で、雨滴検知部５５により検出された受光率Ｅの最
小値Ｅ_minを読み込む。

【００５６】図８に示したように、受光率Ｅの最小値Ｅ
_minは雨滴１０の直径に比例しており、受光率Ｅの最小
値Ｅ_minから雨滴１０の大きさを求めることが可能であ
る。雨滴量計測部５６は、まず与えられた受光率Ｅの最
小値Ｅ_minを前記の５つのしきい値ｅ₁〜ｅ₅と比較し、
この雨滴１０がどのグループに属するものかを判定する
（Ｓ８３〜Ｓ８７）。

【００５７】検知された雨滴１０が第１番目のグループ
ｇ₁に属するものであれば、ステップＳ８３が「ＹＥ
Ｓ」となり、雨滴量計測部５６は、このグループｇ₁に
ついて設定された係数値ｑ₁としきい値ｅ₁とを掛け合わ
せて雨滴１０の体積の近似値ｒを算出する（Ｓ８８）。
他のグループｇ₂〜ｇ₅に分類された雨滴１０についても
同様に、各グループについての係数値ｑ₂〜ｑ₅としきい
値ｅ₂〜ｅ₅との乗算により雨滴１０の体積の近似値ｒが
算出される（Ｓ８８〜９２）。

【００５８】次に雨滴量計測部５６は、上記の手順によ
り算出した雨滴１０の体積の近似値ｒにより降雨量Ｒを
更新してリアワイパ駆動制御部５９にこの値を出力する
（Ｓ９３）。リアワイパ駆動制御部５９は、この降雨量
Ｒが駆動しきい値Ｒ₀に達したか否かを判定し（Ｓ９
４）、この判定が「ＹＥＳ」となったときリアワイパ駆
動回路１７に駆動信号を出力する（Ｓ９５）。

【００５９】なお図１７に示すように、最大の雨滴１０
よりも大きな水滴（例えば屋根から流れ落ちた雨水な
ど）が検知エリア２９に入った場合は、受光率Ｅの最小
値Ｅ_minは最大の雨滴１０の属するグループｇ₅のしきい
値ｅ₅を下回り、ステップＳ８３〜Ｓ８７の判定がすべ
て「ＮＯ」となる。この場合は直ちにステップＳ９５へ
と移行し、駆動信号が出力される。

【００６０】このようにして、雨滴検知センサ９によっ
て一定量以上の降雨量が検知されたならば、リアワイパ
５が作動してリアウィンド３上の雨滴１０を払拭し、後
方の視界を確保することができる。またこの場合には、
雨滴１０の大きさにかかわりなく、雨滴検知センサ９で
検知された降雨量によってリアワイパ５が動作するよう
になっているので、屋根から流れ落ちて来た雨水でもリ
アワイパ５が動作する。また、高速走行などでリアウィ
ンド５に付着する雨滴１０が少なくなると、リアワイパ
駆動回路１７に出力される駆動信号の出力間隔が長くな
って、リアワイパ５が遅く動作する。このように、降雨
の状況などによってリアワイパ５を適切に作動させるこ
とができる。

【００６１】上記実施例では、雨滴数や雨滴１０の大き
さに関係なく降雨量を積算してリアウィンド３を作動さ
せる場合について説明したが、雨滴１０の大きさ毎に降
雨量を積算して降雨量分布を求め、雨滴１０の大きさ毎
に設定されている降雨量（又は雨滴数）から、リアウィ
ンド３を作動させることもできる。図１８に、雨滴量計
測部５６およびリアワイパ駆動制御部５９により、図１
２に示す手順で検知された受光率Ｅの最小値Ｅ_minを用
いて降雨量分布を求め、リアワイパ５の動作を制御する
手順を示す。図１８に示した場合では、雨滴１０の大き
さに応じて前記の各グループｇ₁〜ｇ₅のいずれかに分類
した後、各グループの雨滴１０の累積雨滴数（積算値
Ｘ）を順次算出して、いずれかのグループの累積雨滴数
が、各グループ毎に設定された所定の駆動しきい値ＳＬ
を越えたときリアワイパ５が動作するように設定してい
る。なお図中、Ｎ₁〜Ｎ₅は各グループ毎の累積雨滴数
を、ＴＨ₁〜ＴＨ₅は動作モード記憶部６０に記憶された
リアワイパ５を駆動させるための駆動しきい値ＳＬを、
それぞれ示す。

【００６２】ステップＳ１０１で各グループ毎累積雨滴
数Ｎ₁〜Ｎ₅を初期値「０」に設定した後、図１２の手順
と同様、受光率Ｅの最小値Ｅ_minを読み込んで（Ｓ１０
２）各しきい値ｅ₁〜ｅ₅と比較し、雨滴１０がいずれの
グループに属するかを判定する（Ｓ１０３〜Ｓ１０
７）。

【００６３】検知された雨滴１０がグループｇ_k（ｋ＝
１〜５）に属するものであれば、雨滴量計測部５６によ
りそのグループの累積雨滴数Ｎ_kがインクリメントされ
る（Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１２，Ｓ１１４，Ｓ１１
６）。リアワイパ駆動制御部５９はこの累積雨滴数Ｎ_k
を各グループ毎に駆動しきい値ＴＨ_kと比較し（Ｓ１０
９，Ｓ１１１，Ｓ１１３，Ｓ１１５，Ｓ１１７）、いず
れかの駆動しきい値ＴＨkを越えた時点で駆動信号を出
力して（ステップ１１８）、リアワイパ５を作動させて
いる。

【００６４】このように降雨量分布に基づいてリアワイ
パ５を作動するようにすれば、より一層細かな条件設定
が可能となり、例えば、細かな雨であれば降雨量が少な
くてもリアウィンド３はすぐに見にくくなるので、しき
い値ＴＨ₁を小さな値に設定しておけば、少量の雨でも
リアワイパ５を作動させることができ、十分な後方視界
を確保することができる。また、大きな雨であれば累積
降雨量が多くても雨滴数が少なく比較的よい視界を得ら
れるので、しきい値ＴＨ₅を大きく設定してかなりの降
雨量になってからリアワイパ５を作動させるようにする
こともできる。

【００６５】また、処理の手順を簡略化して、検出され
た受光率Ｅの最小値Ｅ_minによって雨滴１０の大きさを
分類することなく単純にすべての雨滴数を積算し、積算
された雨滴数（積算値Ｘ）が一定の駆動しきい値ＳＬを
越えた時点で駆動信号を出力するようにしても差し支え
ない。このように単純に積算された雨滴数によって判断
するようにすれば、リア処理回路１６の回路構成を非常
に単純化することができる。

【００６６】上記実施例にあっては、検出された受光率
Ｅの最小値Ｅ_minを使ってリアワイパ５を作動させてい
たが、図１３（ａ）（ｂ）に示した受光率Ｅの変移時間
Ｔを求めてから、全く同様な手順でリアワイパ５を作動
させることも可能である。図１９及び図２０に、雨滴１
０による受光率Ｅの変移から受光率Ｅの変移時間Ｔを検
出する手順を示す。この場合も、雨滴検知部５５はまず
所定の数（ｎ個）の受光データをサンプリングして最大
値Ｐ_max，しきい値Ｐｓを設定した後、受光率Ｅの変移
時間Ｔに前記のパルス間の時間間隔ｔ₀（図１１に示
す）を初期設定する（ステップＳ１２１〜Ｓ１２５）。

【００６７】前記と同様、最新の受光データＰａが読み
込まれ、この受光データＰａに基づく受光率Ｅが１より
小さくなったとき、雨滴検知部５５はパルス間の時間間
隔ｔ0を用いて変移時間Ｔを更新する（ステップＳ１２
６〜Ｓ１３０）。

【００６８】図２０の例では、受光パルスｂ〜ｆについ
て上記のステップＳ１２６〜Ｓ１３０の処理が行われて
変移時間Ｔが順次更新される。つぎの受光パルスｇで
は、受光データはしきい値Ｐｓ以上となり、この場合受
光率Ｅが１以上になるので、ステップＳ１２９が「Ｎ
Ｏ」となる。この判定を受けて雨滴検知部５５は、この
ときの変移時間Ｔがｔ₀より大きいことを確認した後、
変移時間Ｔの値を出力する（ステップＳ１３１，Ｓ１３
２）。

【００６９】ステップＳ１２６〜Ｓ１３０のループが１
回も実行されずにステップＳ１２９が「ＮＯ」となった
場合は、ステップＳ１３１の判定も「ＮＯ」となり、変
移時間Ｔの出力はなされずにステップＳ１２６へと戻
り、つぎの受光データＰａが読み込まれる。

【００７０】こうして変移時間Ｔが求められると、図２
１に示すように、図１６に示したのと同様な手順を踏ん
でしきい値記憶部５７に記憶された５つのしきい値ｔ₁
〜ｔ₅と比較し、この雨滴１０がどのグループｇ´₁〜ｇ
´₅に属するものかを判定したのち、係数値記憶部５８
に記憶された係数値ｓ₁〜ｓ₅を用いて降雨量の積算値Ｒ
を算出し、駆動しきい値Ｒ₀との比較によりリアワイパ
５を作動させることもできる（Ｓ１４１〜Ｓ１５５）。
また、図２２に示すように、求められた変移時間Ｔか
ら、図１８と同様な手順で降雨量分布を求め、リアワイ
パ５を動作させることができる（Ｓ１６１〜Ｓ１７
８）。

【００７１】図２３及び２４はそれぞれ、本発明のさら
に別な実施例であるワイパ装置１１を搭載した自動車の
一部拡大した後正面図及びそのリアウィンド３を一部破
断した断面図であるが、このワイパ装置１１の雨滴検知
センサ９は、その取り付け部３３をリアワイパ５のワイ
パアーム３１にネジ３５等によって固定されており、リ
アワイパ５とともに移動可能となっている。また、発光
部７からはリアウィンド３に平行となるように帯状の光
ビームγが受光部８に向けて出射されている。この実施
例にあっては、リアワイパ５の動作に影響を与えること
なく雨滴検知センサ９を取り付けることができ、また後
方確認時に雨滴検知センサ９が視覚に入って目障りと感
じることが少ない。なお、図２３中、３５はワイパゴム
である。

【００７２】また、リアワイパ５のワイパブレード３２
に直接取り付けたり車体後部又はリアスポイラー上など
ワイパアーム３１以外に雨滴検知センサ９を設置するこ
とも考えられるが、これらの場合にあっても、タイヤの
巻返しによる雨滴１０（雨水）や屋根からの雨水にも作
動させることができるように、もちろん、雨滴検知セン
サ９はリアウィンド３面の近傍に設置することが望まし
いのはいうまでもなく、できうれば、光ビームγがリア
ウィンド３と平行になるように雨滴検知センサ９を設置
するのがよい。

【００７３】また、光ビームγは間欠的に出射するもの
に限られる必要はなく、連続的に出射するものであって
もよい。

【００７４】

【発明の効果】本発明のワイパ装置は、フロントワイパ
のスイッチをオンすればリアワイパを動作させる検知セ
ンサが待機状態となるので、雨滴が検知されてばリアワ
イパが自動的に動作されリアウィンドウからの視界を確
保することができる。したがって、リアワイパのスイッ
チのオンオフを気にする必要がなく、必要な時には降雨
時の後方確認が確実に行なえ、安全な運転を行なうこと
ができる。さらに、フロントワイパのスイッチを入れな
い限り検知センサが動作しないので、晴天時などにはリ
アワイパが誤動作せず、リアウィンドやワイパのゴムが
傷んだりしない。

【００７５】また、スイッチ一つでフロントワイパとリ
アワイパの２つのワイパを動作させることができ、検知
センサも一つで済むので、従来のように２つのスイッチ
を設けたり、検知センサを前後のワイパに設ける必要も
なく、その構成を簡単にできる。

【００７６】このとき視界障害物の物理量、例えば検出
された雨滴の総個数（雨滴数）や総体積（降雨量）、あ
るいは物理量分布、例えば雨滴の大きさ毎の個数分布な
どを検知してリアワイパを駆動するようにすれば、降雨
状態などリアウィンドの状況に応じてリアワイパを動作
させることができ、必要な時にリアワイパを作動させ、
常に後方の視界を良好に確保できる。

【００７７】検知センサとして投光部から帯状光を出射
させて受光部で受光させる構造のものを用いれば、帯状
光を横切ったときに、受光部の受け取る光量が変化し
て、簡単かつ正確に雨滴を検知できる。

【００７８】また、リアウィンドウとほぼ平行にして帯
状光を投射させると、ウィンドウ面を流れる雨水なども
正確に検知することができる。

【００７９】この検知センサはリアウィンドウ上に設け
ることによって、リアウィンドに降りかかる視界障害物
を検知することができる。

【００８０】また、検知センサはリアワイパ上に設ける
ことにすれば、ワイパの払拭領域などにより制限を受け
ずに設置することができ、検知センサによって後方の視
界が妨げられない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明のワイパ装置を搭載した自動
車を示す側面図、（ｂ）はその後正面図である。

【図２】同上の自動車のリアウィンドを一部破断した断
面図である。

【図３】同上のワイパ装置のブロック図である。

【図４】同上のワイパ装置の動作を示すフローチャート
である。

【図５】同上のワイパ装置の雨滴検知センサを示す概略
斜視図である。

【図６】同上の雨滴検知センサの発光部及び受光部を示
す内部構造図である。

【図７】同上の雨滴検知センサにおける雨滴検知の原理
を示す説明図である。

【図８】同上の雨滴検知センサの受光部における受光率
Ｅの変移と雨滴の大きさとの関係を示す説明図である。

【図９】同上の雨滴検知センサにおける検知エリアと降
雨量との関係を示す説明図である。

【図１０】同上の雨滴検知センサの具体的な構成を示す
ブロック図である。

【図１１】（ａ）（ｂ）はそれぞれ、同上の雨滴検知セ
ンサの発光部を駆動させる同期信号と受光パルス信号と
を示す説明図である。

【図１２】（ａ）（ｂ）は雨滴を分類するためのしきい
値の設定例を示す説明図である。

【図１３】（ａ）（ｂ）は雨滴を分類するためのしきい
値の別な設定例を示す説明図である。

【図１４】受光率Ｅの最小値Ｅ_minを求める処理手順を
示すフローチャートである。

【図１５】受光率Ｅの最小値Ｅ_minを求める処理手順を
示す説明図である。

【図１６】受光率Ｅの最小値Ｅ_minを用いて、受光率の
降雨量からリアワイパの動作を制御する手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１７】屋根からの雨水による受光率Ｅの変移を示す
説明図である。

【図１８】受光率Ｅの最小値Ｅ_minを用いて、雨滴量分
布からリアワイパの動作を制御する手順を示すフローチ
ャートである。

【図１９】受光率Ｅの変移時間Ｔを求める処理手順を示
すフローチャートである。

【図２０】受光率Ｅの変移時間Ｔを求める処理手順を示
す説明図である。

【図２１】受光率Ｅの変移時間Ｔを用いて、降雨量から
リアワイパの動作を制御する手順を示すフローチャート
である。

【図２２】受光率Ｅの変移時間Ｔを用いて、雨滴量分布
からワイパの動作を制御する手順を示すフローチャート
である。

【図２３】本発明の別な実施例であるワイパ装置を搭載
した自動車の一部拡大した後正面図である。

【図２４】同上のリアウィンドを一部破断した断面図で
ある。

【符号の説明】

７発光部８受光部９雨滴検知センサ１５センサ駆動回路１６リア処理回路１７リアワイパ駆動回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フロントワイパと、リアウィンド上に付着若しくは流れる視界障害物又はリ
アウィンド付近に飛来する視界障害物を検出する検出セ
ンサと、検出センサの出力に基づいて駆動されるリアワイパとか
ら構成されるワイパ装置において、前記フロントワイパを駆動するためのスイッチをオンす
ると、前記検出センサが動作状態に入ることを特徴とす
るワイパ装置。
【請求項２】前記リアワイパは、前記検出センサによ
って検出された視界障害物の個数、体積などの物理量若
しくはそれらの物理量分布に基づいて駆動されることを
特徴とする請求項１に記載のワイパ装置。
【請求項３】前記検出センサは、帯状光を投射する発
光部と、当該発光部に対向配置され、前記発光部から出
射された帯状光を受光する受光部とから構成されること
を特徴とする請求項１又は２に記載のワイパ装置。
【請求項４】前記帯状光は、リアウィンドにほぼ平行
に投射されることを特徴とする請求項３に記載のワイパ
装置。
【請求項５】前記検出センサは、リアウィンド上に設
けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４
に記載のワイパ装置。
【請求項６】前記検出センサは、リアワイパ上に設け
られていることを特徴とする請求項１、２、３又は４に
記載のワイパ装置。