JPH1134801A - 水滴感応式ワイパ制御装置 - Google Patents
水滴感応式ワイパ制御装置Info
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- JPH1134801A JPH1134801A JP9195539A JP19553997A JPH1134801A JP H1134801 A JPH1134801 A JP H1134801A JP 9195539 A JP9195539 A JP 9195539A JP 19553997 A JP19553997 A JP 19553997A JP H1134801 A JPH1134801 A JP H1134801A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
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- B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウインドガラスに付着した水滴の状況に迅速
に対応して所望の速度でワイパを駆動することができな
い。 【解決手段】 フロントガラスの内面側において全反射
するようにフロントガラス内に光を導く発光手段とフロ
ントガラス内において反射した光を受光する受光手段と
からフロントガラスの表面側に付着した水滴の量の程度
を検出してワイパを駆動する水滴感応式ワイパ制御装置
において、受光手段の出力信号を感度の高いレベルから
第１出力Ｄ１、第２出力Ｄ２、第３出力Ｄ３の３レベル
とし、これらの出力信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が全てＨレベ
ルになった場合にワイパの駆動信号ＷＤを出力し、その
後第３出力Ｄ３がＬレベルになっても第２出力Ｄ２がＨ
レベルである限りワイパの駆動信号ＷＤを出力し続け、
第２出力Ｄ２がＬレベルになった時にワイパの駆動信号
ＷＤの出力を停止する。
に対応して所望の速度でワイパを駆動することができな
い。 【解決手段】 フロントガラスの内面側において全反射
するようにフロントガラス内に光を導く発光手段とフロ
ントガラス内において反射した光を受光する受光手段と
からフロントガラスの表面側に付着した水滴の量の程度
を検出してワイパを駆動する水滴感応式ワイパ制御装置
において、受光手段の出力信号を感度の高いレベルから
第１出力Ｄ１、第２出力Ｄ２、第３出力Ｄ３の３レベル
とし、これらの出力信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が全てＨレベ
ルになった場合にワイパの駆動信号ＷＤを出力し、その
後第３出力Ｄ３がＬレベルになっても第２出力Ｄ２がＨ
レベルである限りワイパの駆動信号ＷＤを出力し続け、
第２出力Ｄ２がＬレベルになった時にワイパの駆動信号
ＷＤの出力を停止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子と受光素
子を用いてウインドガラスの表面側に付着した水滴の量
の程度を検出してワイパを所定の速度で駆動する水滴感
応式ワイパ制御装置に関する。
子を用いてウインドガラスの表面側に付着した水滴の量
の程度を検出してワイパを所定の速度で駆動する水滴感
応式ワイパ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の水滴感応式ワイパ制御装置として
は、特開平２−６７９４５号公報に記載のように、投光
手段と検出手段とを、ウインドガラスの内側に対向離間
し且つウインドガラスの外側面を払拭するワイパの払拭
領域内に位置して配設し、ワイパの作動前と作動後にお
ける検出手段からの出力信号の出力レベルを基にウイン
ドガラスの外側面に水滴が付着しているか否かを判断し
てワイパを作動するものが知られている。
は、特開平２−６７９４５号公報に記載のように、投光
手段と検出手段とを、ウインドガラスの内側に対向離間
し且つウインドガラスの外側面を払拭するワイパの払拭
領域内に位置して配設し、ワイパの作動前と作動後にお
ける検出手段からの出力信号の出力レベルを基にウイン
ドガラスの外側面に水滴が付着しているか否かを判断し
てワイパを作動するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の水滴感
応式ワイパ制御装置においては、検出手段からの出力信
号がある所定レベルに達した時にワイパを駆動するのみ
であって、ウインドガラスに付着した水滴の状況に迅速
に対応して所望の速度でワイパを駆動することができな
いという問題点を有している。
応式ワイパ制御装置においては、検出手段からの出力信
号がある所定レベルに達した時にワイパを駆動するのみ
であって、ウインドガラスに付着した水滴の状況に迅速
に対応して所望の速度でワイパを駆動することができな
いという問題点を有している。
【０００４】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題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、ウインドガラスに付着した水滴の状況に迅速に
対応して所望の速度でワイパを駆動することができる水
滴感応式ワイパ制御装置を提供しようとするものであ
る。
問題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、ウインドガラスに付着した水滴の状況に迅速に
対応して所望の速度でワイパを駆動することができる水
滴感応式ワイパ制御装置を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく請
求項１の発明は、ウインドガラスの内面側において全反
射するように前記ウインドガラス内に光を導く発光手段
と前記ウインドガラス内において反射した光を受光する
受光手段とから前記ウインドガラスの表面側に付着した
水滴の量の程度を検出してワイパを駆動する水滴感応式
ワイパ制御装置において、前記受光手段の出力信号を感
度の高いレベルから第１出力、第２出力、第３出力の３
レベルとし、これらの出力信号が全てオン状態になった
場合に前記ワイパの駆動信号を出力し、その後第３出力
がオフ状態になっても第２出力がオン状態である限り前
記ワイパの駆動信号を出力し続け、第２出力がオフ状態
になった時に前記ワイパの駆動信号の出力を停止するも
のである。
求項１の発明は、ウインドガラスの内面側において全反
射するように前記ウインドガラス内に光を導く発光手段
と前記ウインドガラス内において反射した光を受光する
受光手段とから前記ウインドガラスの表面側に付着した
水滴の量の程度を検出してワイパを駆動する水滴感応式
ワイパ制御装置において、前記受光手段の出力信号を感
度の高いレベルから第１出力、第２出力、第３出力の３
レベルとし、これらの出力信号が全てオン状態になった
場合に前記ワイパの駆動信号を出力し、その後第３出力
がオフ状態になっても第２出力がオン状態である限り前
記ワイパの駆動信号を出力し続け、第２出力がオフ状態
になった時に前記ワイパの駆動信号の出力を停止するも
のである。
【０００６】請求項２の発明は、ウインドガラスの内面
側において全反射するように前記ウインドガラス内に光
を導く発光手段と前記ウインドガラス内において反射し
た光を受光する受光手段とから前記ウインドガラスの表
面側に付着した水滴の量の程度を検出してワイパを駆動
する水滴感応式ワイパ制御装置において、前記受光手段
の出力信号を感度の高いレベルから第１出力、第２出
力、第３出力、第４出力の４レベルとし、これらの出力
信号のうち第１出力、第２出力、第３出力が全てオン状
態になった場合に前記ワイパの駆動信号を出力し、更に
第４出力がオン状態になった時には前記ワイパを高速で
駆動し、その後第３出力がオフ状態になっても第２出力
がオン状態である限り前記ワイパの駆動信号を出力し続
け、第２出力がオフ状態になった時に前記ワイパの駆動
信号の出力を停止するものである。
側において全反射するように前記ウインドガラス内に光
を導く発光手段と前記ウインドガラス内において反射し
た光を受光する受光手段とから前記ウインドガラスの表
面側に付着した水滴の量の程度を検出してワイパを駆動
する水滴感応式ワイパ制御装置において、前記受光手段
の出力信号を感度の高いレベルから第１出力、第２出
力、第３出力、第４出力の４レベルとし、これらの出力
信号のうち第１出力、第２出力、第３出力が全てオン状
態になった場合に前記ワイパの駆動信号を出力し、更に
第４出力がオン状態になった時には前記ワイパを高速で
駆動し、その後第３出力がオフ状態になっても第２出力
がオン状態である限り前記ワイパの駆動信号を出力し続
け、第２出力がオフ状態になった時に前記ワイパの駆動
信号の出力を停止するものである。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
水滴感応式ワイパ制御装置において、前記第２出力がオ
フ状態になるタイミングを変更自在にしたものである。
水滴感応式ワイパ制御装置において、前記第２出力がオ
フ状態になるタイミングを変更自在にしたものである。
【０００８】請求項４の発明は、請求項１、２、又は３
記載の水滴感応式ワイパ制御装置において、前記第１出
力と前記第３出力がオン状態になる時の時間差を計測
し、この時間差の値が所定値以下であるときには、前記
ワイパを高速で駆動するものである。
記載の水滴感応式ワイパ制御装置において、前記第１出
力と前記第３出力がオン状態になる時の時間差を計測
し、この時間差の値が所定値以下であるときには、前記
ワイパを高速で駆動するものである。
【０００９】請求項５の発明は、請求項１、２、又は３
記載の水滴感応式ワイパ制御装置において、前記第１出
力と前記第２出力がオン状態になる時の時間差を計測
し、この時間差の値が所定値以下であるときには、前記
ワイパを高速で駆動するものである。
記載の水滴感応式ワイパ制御装置において、前記第１出
力と前記第２出力がオン状態になる時の時間差を計測
し、この時間差の値が所定値以下であるときには、前記
ワイパを高速で駆動するものである。
【００１０】請求項６の発明は、請求項１、２、又は３
記載の水滴感応式ワイパ制御装置において、前記第２出
力と前記第３出力がオン状態になる時の時間差を計測
し、この時間差の値が所定値以下であるときには、前記
ワイパを高速で駆動するものである。
記載の水滴感応式ワイパ制御装置において、前記第２出
力と前記第３出力がオン状態になる時の時間差を計測
し、この時間差の値が所定値以下であるときには、前記
ワイパを高速で駆動するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
水滴感応式ワイパ制御装置を適用した自動車の前部の斜
視図、図２はレインセンサの構成図、図３は回折格子の
作用説明図、図４は本発明に係る水滴感応式ワイパ制御
装置の構成図、図５と図６は同じくタイミングチャート
である。
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
水滴感応式ワイパ制御装置を適用した自動車の前部の斜
視図、図２はレインセンサの構成図、図３は回折格子の
作用説明図、図４は本発明に係る水滴感応式ワイパ制御
装置の構成図、図５と図６は同じくタイミングチャート
である。
【００１２】図１に示すように、自動車のフロントガラ
ス１の室内側面で外側面を払拭するワイパ９の払拭領域
内にレインセンサ２を接着剤（接着テープ）３にて取付
けている。接着剤（接着テープ）３は、フロントガラス
１の屈折率（１．４８）とほぼ等しい屈折率を有するも
のを選定した。なお、フロントガラス１には、ＳiＯ2を
主成分とする５ｍｍ厚のソーダライムガラス基板を用い
た。
ス１の室内側面で外側面を払拭するワイパ９の払拭領域
内にレインセンサ２を接着剤（接着テープ）３にて取付
けている。接着剤（接着テープ）３は、フロントガラス
１の屈折率（１．４８）とほぼ等しい屈折率を有するも
のを選定した。なお、フロントガラス１には、ＳiＯ2を
主成分とする５ｍｍ厚のソーダライムガラス基板を用い
た。
【００１３】レインセンサ２は、図２に示すように、ガ
ラス基板４の表面にレーザ光によって形成した回折格子
５，６を備えている。また、接着剤３はガラス基板４の
全面に塗布することで、レインセンサ２とフロントガラ
ス１とを密着している。
ラス基板４の表面にレーザ光によって形成した回折格子
５，６を備えている。また、接着剤３はガラス基板４の
全面に塗布することで、レインセンサ２とフロントガラ
ス１とを密着している。
【００１４】更に、一方の回折格子５の近傍には、発光
ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）など
の発光素子を備えた発光手段７を配置し、他方の回折格
子６の近傍には、フォトダイオード（ＰＤ）などの受光
素子を備えた受光手段８を配置している。これら発光手
段７及び受光手段８は、回折格子５，６に密着するよう
に設けてもよい。
ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）など
の発光素子を備えた発光手段７を配置し、他方の回折格
子６の近傍には、フォトダイオード（ＰＤ）などの受光
素子を備えた受光手段８を配置している。これら発光手
段７及び受光手段８は、回折格子５，６に密着するよう
に設けてもよい。
【００１５】また、回折格子５，６は、ガラス基板４の
表面にレーザ光を照射することで発生するアブレーショ
ン現象により直接形成するのが好ましい。
表面にレーザ光を照射することで発生するアブレーショ
ン現象により直接形成するのが好ましい。
【００１６】回折格子は、微細な溝がガラスなどの表面
に形成されている光学素子のことである。その溝のピッ
チは、０．４〜３μｍ程度の範囲で設計されたものが多
く、用途によって使い分けられている。その主な用途は
分光に用いられるが、単色光を光源に用いた場合は、光
の回折効果により、光を分けたり、曲げたりすることが
できる。また、回折格子としては上記の他に、反射型の
回折格子やスリット状の回折格子、更には屈折率が周期
的に変わる回折格子でもよい。
に形成されている光学素子のことである。その溝のピッ
チは、０．４〜３μｍ程度の範囲で設計されたものが多
く、用途によって使い分けられている。その主な用途は
分光に用いられるが、単色光を光源に用いた場合は、光
の回折効果により、光を分けたり、曲げたりすることが
できる。また、回折格子としては上記の他に、反射型の
回折格子やスリット状の回折格子、更には屈折率が周期
的に変わる回折格子でもよい。
【００１７】本発明において利用する効果は、単色光を
回折格子に入射させた場合、回折光がある一定の規則に
基づいて発生する現象を用いている。その回折光は、図
３に示すように、入射光に対して一定の角度で１次回折
光が発生する。なお、高次の回折光も発生するが、光量
が少なくなるので１次回折光を主に用いる。
回折格子に入射させた場合、回折光がある一定の規則に
基づいて発生する現象を用いている。その回折光は、図
３に示すように、入射光に対して一定の角度で１次回折
光が発生する。なお、高次の回折光も発生するが、光量
が少なくなるので１次回折光を主に用いる。
【００１８】入射光が透過する場合、入射光と回折光の
角度の関係は次の数式（１）で表される。すなわち、入
射光の角度をθ0 とし、ｍ次の回折光の角度をθ、入射
光の波長をλ、溝のピッチをｄ、出射側の屈折率をｎ、
入射側の媒質の屈折率をｎ0とすると、以下のように角
度が決定できる。
角度の関係は次の数式（１）で表される。すなわち、入
射光の角度をθ0 とし、ｍ次の回折光の角度をθ、入射
光の波長をλ、溝のピッチをｄ、出射側の屈折率をｎ、
入射側の媒質の屈折率をｎ0とすると、以下のように角
度が決定できる。
【００１９】 ｎ・sinθ−ｎ0・sinθ0＝ｍλ／ｄ （ｍ＝0,±1,±2,・・・・・） （１）
【００２０】入射側が空気で出射側が透明板の場合、ｎ
0＝1.0であり、透明板中を進行する光の角度は、回折格
子へ入射させる光の角度を変化させることによって調整
することができる。
0＝1.0であり、透明板中を進行する光の角度は、回折格
子へ入射させる光の角度を変化させることによって調整
することができる。
【００２１】以上の様に、回折格子を用いることによ
り、任意の角度で透明板中に光を導入することができ
る。また適宜、回折格子への入射角度を選択することに
より、導入された光が透明板板中を全反射するように設
定することも可能となる。また、透明板中を全反射して
いる光を同様の原理に基づき、透明板から空気中へ出射
させることも可能である。
り、任意の角度で透明板中に光を導入することができ
る。また適宜、回折格子への入射角度を選択することに
より、導入された光が透明板板中を全反射するように設
定することも可能となる。また、透明板中を全反射して
いる光を同様の原理に基づき、透明板から空気中へ出射
させることも可能である。
【００２２】また、空気とガラスの界面で全反射する角
度を求めるために、スネルの法則を用い以下の計算を行
った。スネルの法則の一般式は以下に示す数式（２）の
ようになる。但し、α及びα0は、屈折率ｎの物質と屈
折率ｎ0の物質との界面の法線に対する角度である
（α：入射角、α0：屈折角）。
度を求めるために、スネルの法則を用い以下の計算を行
った。スネルの法則の一般式は以下に示す数式（２）の
ようになる。但し、α及びα0は、屈折率ｎの物質と屈
折率ｎ0の物質との界面の法線に対する角度である
（α：入射角、α0：屈折角）。
【００２３】ｎ0・sinα0＝ｎ・sinα （２）
【００２４】ガラスの屈折率を前記のようにｎ＝１．４
８とし、空気の屈折率をｎ0＝１とした場合、ガラス板
内部で全反射する条件は、α0＝９０°なので、数式
（２）よりα＝４２．５°を得る。従って、入射角αが
この角度（４２．５°）以上であれば、ガラス媒質中で
の全反射が起こる。
８とし、空気の屈折率をｎ0＝１とした場合、ガラス板
内部で全反射する条件は、α0＝９０°なので、数式
（２）よりα＝４２．５°を得る。従って、入射角αが
この角度（４２．５°）以上であれば、ガラス媒質中で
の全反射が起こる。
【００２５】一方、水が付着した場合でも、ガラス内部
で全反射が起こるのは、水の屈折率を１．３３とし同様
の計算を行うとα＝６４．０°となる。従って、入射角
αが、４２．５°から６４．０°の範囲の角度では、水
が付着してないときはガラス内部で全反射し、水が付着
すると全反射しなくなり、ガラス内部の光は水を介して
外部に漏れることになる。
で全反射が起こるのは、水の屈折率を１．３３とし同様
の計算を行うとα＝６４．０°となる。従って、入射角
αが、４２．５°から６４．０°の範囲の角度では、水
が付着してないときはガラス内部で全反射し、水が付着
すると全反射しなくなり、ガラス内部の光は水を介して
外部に漏れることになる。
【００２６】このような反射を起こすために、回折格子
の入射角度を調整した。ガラス内部反射角度が４２．５
°になるための回折格子入射角度を前記数式（１）を用
いて計算した。周期が１０２０ｎｍのガラス表面に形成
された回折格子で、Ｈｅ−Ｎｅレーザの６３３ｎｍの光
のプラス１次回折光を利用したときは２２°となる。
の入射角度を調整した。ガラス内部反射角度が４２．５
°になるための回折格子入射角度を前記数式（１）を用
いて計算した。周期が１０２０ｎｍのガラス表面に形成
された回折格子で、Ｈｅ−Ｎｅレーザの６３３ｎｍの光
のプラス１次回折光を利用したときは２２°となる。
【００２７】ガラス内部での反射角度が６４．０°にな
るためには、同様の計算より回折格子の入射角度が４５
°となることがわかる。本実施例では、回折格子５にお
いて４５°で光を入射させた。このとき全反射した光
は、他の回折格子６から出射した。
るためには、同様の計算より回折格子の入射角度が４５
°となることがわかる。本実施例では、回折格子５にお
いて４５°で光を入射させた。このとき全反射した光
は、他の回折格子６から出射した。
【００２８】更に、その全反射点に水滴Ｗを付着させた
場合、回折格子６から出射する光は低減し、全反射点全
体に水滴が付着した場合は約１／５０に出力光が低減し
た。即ち、ガラス表面上の水の存在を敏感に感知し、出
射光強度として反映させることが確認できた。また、回
折格子５の入射角度を徐々に大きくしていっても同様な
ことが起こった。
場合、回折格子６から出射する光は低減し、全反射点全
体に水滴が付着した場合は約１／５０に出力光が低減し
た。即ち、ガラス表面上の水の存在を敏感に感知し、出
射光強度として反映させることが確認できた。また、回
折格子５の入射角度を徐々に大きくしていっても同様な
ことが起こった。
【００２９】しかし、入射角度が６４°程度より大きく
なると、水滴が全反射点に付着しても、出射する光量は
変化しなかった。これは、水が表面に付着しても内部の
全反射の条件が変わらない角度とほぼ一致していた。
なると、水滴が全反射点に付着しても、出射する光量は
変化しなかった。これは、水が表面に付着しても内部の
全反射の条件が変わらない角度とほぼ一致していた。
【００３０】本発明に係る水滴感応式ワイパ制御装置
は、図４に示すように、フロントガラス１の内面側にお
いて全反射するようにフロントガラス１内に光を導く発
光手段７とフロントガラス１内において反射した光を受
光する受光手段８とからなるレインセンサ２と、受光手
段８の出力信号によりワイパ９を所望の速度で駆動する
ワイパ駆動装置２０からなる。
は、図４に示すように、フロントガラス１の内面側にお
いて全反射するようにフロントガラス１内に光を導く発
光手段７とフロントガラス１内において反射した光を受
光する受光手段８とからなるレインセンサ２と、受光手
段８の出力信号によりワイパ９を所望の速度で駆動する
ワイパ駆動装置２０からなる。
【００３１】発光手段７は、ＬＥＤやＬＤなどの発光素
子１０と、発光素子１０の出力光を検出するＰＤなどの
受光検知素子１１と、発光素子１０から所定周波数で変
調した光を出力させる駆動回路１２と、受光検知素子１
１の出力信号から変調成分に対応する信号を取り出す検
出回路１３とからなる。また、検出回路１３の出力信号
が発光手段７の駆動回路１２にフィードバックされてい
る。
子１０と、発光素子１０の出力光を検出するＰＤなどの
受光検知素子１１と、発光素子１０から所定周波数で変
調した光を出力させる駆動回路１２と、受光検知素子１
１の出力信号から変調成分に対応する信号を取り出す検
出回路１３とからなる。また、検出回路１３の出力信号
が発光手段７の駆動回路１２にフィードバックされてい
る。
【００３２】受光検知素子１１の出力信号から変調成分
に対応する信号を検出回路１３により取り出し、この信
号を発光素子１０の駆動回路１２にフィードバックして
発光素子１０の発光出力を所望値に制御するので、発光
手段７の周囲温度が変化しても発光素子１０の発光出力
を所望値に維持することができる。
に対応する信号を検出回路１３により取り出し、この信
号を発光素子１０の駆動回路１２にフィードバックして
発光素子１０の発光出力を所望値に制御するので、発光
手段７の周囲温度が変化しても発光素子１０の発光出力
を所望値に維持することができる。
【００３３】また、受光手段８は、ＰＤなどの受光素子
１５と、受光素子１５の出力信号から発光素子１０の駆
動回路１２による変調成分に対応する信号を取り出す検
出回路１６と、検出回路１６の出力信号を増幅する増幅
回路１７と、増幅回路１７の出力信号Ｓを演算処理して
３種の信号（第１出力信号Ｄ１、第２出力信号Ｄ２、第
３出力信号Ｄ３）を出力（オン状態）する制御回路１８
とからなる。なお、オン状態とは、正論理であればＨレ
ベル（ハイレベル）、負論理であればＬレベル（ロウレ
ベル）を意味する。
１５と、受光素子１５の出力信号から発光素子１０の駆
動回路１２による変調成分に対応する信号を取り出す検
出回路１６と、検出回路１６の出力信号を増幅する増幅
回路１７と、増幅回路１７の出力信号Ｓを演算処理して
３種の信号（第１出力信号Ｄ１、第２出力信号Ｄ２、第
３出力信号Ｄ３）を出力（オン状態）する制御回路１８
とからなる。なお、オン状態とは、正論理であればＨレ
ベル（ハイレベル）、負論理であればＬレベル（ロウレ
ベル）を意味する。
【００３４】検出回路１６は、発光素子１０の変調成分
に対応する信号のみを受光素子１５の出力信号から取り
出すので、例えば真夏日の強烈な太陽光の下では１５万
ルックスになり、一方深夜の暗闇では数ルックスになる
外部光の影響を受けてワイパ制御装置が誤動作すること
がない。
に対応する信号のみを受光素子１５の出力信号から取り
出すので、例えば真夏日の強烈な太陽光の下では１５万
ルックスになり、一方深夜の暗闇では数ルックスになる
外部光の影響を受けてワイパ制御装置が誤動作すること
がない。
【００３５】制御回路１８では、先ず増幅回路１７の出
力信号Ｓを３レベルの設定電圧（電圧レベルの高い順に
第１設定レベルＲ１、第２設定レベルＲ２、第３設定レ
ベルＲ３とする）と比較する。本発明で用いるレインセ
ンサ２は、前述のように、フロントガラス１の表面側に
水滴がより多く付着する程、受光素子１５の出力信号レ
ベルは低下するので、フロントガラス１の表面側に水滴
が付着していない場合の出力信号Ｓの電圧レベルが一番
高く、水滴が多く付着している場合の出力信号Ｓの電圧
レベルが一番低くなる。
力信号Ｓを３レベルの設定電圧（電圧レベルの高い順に
第１設定レベルＲ１、第２設定レベルＲ２、第３設定レ
ベルＲ３とする）と比較する。本発明で用いるレインセ
ンサ２は、前述のように、フロントガラス１の表面側に
水滴がより多く付着する程、受光素子１５の出力信号レ
ベルは低下するので、フロントガラス１の表面側に水滴
が付着していない場合の出力信号Ｓの電圧レベルが一番
高く、水滴が多く付着している場合の出力信号Ｓの電圧
レベルが一番低くなる。
【００３６】そして、増幅回路１７の出力信号Ｓが第１
設定レベルＲ１より小さい場合（Ｓ＜Ｒ１）は、第１出
力信号Ｄ１をＨレベルにし、出力信号Ｓが第２設定レベ
ルＲ２より小さい場合（Ｓ＜Ｒ２）は、第２出力信号Ｄ
２をＨレベルにし、更に出力信号Ｓが第３設定レベルＲ
３より小さい場合（Ｓ＜Ｒ３）は、第３出力信号Ｄ３を
Ｈレベルにする。
設定レベルＲ１より小さい場合（Ｓ＜Ｒ１）は、第１出
力信号Ｄ１をＨレベルにし、出力信号Ｓが第２設定レベ
ルＲ２より小さい場合（Ｓ＜Ｒ２）は、第２出力信号Ｄ
２をＨレベルにし、更に出力信号Ｓが第３設定レベルＲ
３より小さい場合（Ｓ＜Ｒ３）は、第３出力信号Ｄ３を
Ｈレベルにする。
【００３７】ここで、第１出力信号Ｄ１がＨレベルの場
合は、霧雨又は小雨の降雨状態、第２出力信号Ｄ２がＨ
レベルの場合は、中程度の降雨状態、第３出力信号Ｄ３
がＨレベルの場合は、大雨の降雨状態に夫々相当する。
合は、霧雨又は小雨の降雨状態、第２出力信号Ｄ２がＨ
レベルの場合は、中程度の降雨状態、第３出力信号Ｄ３
がＨレベルの場合は、大雨の降雨状態に夫々相当する。
【００３８】図５に示すタイミングチャートは、フロン
トガラス１に付着する雨滴量Ｓ’の変化に対して、制御
回路１８の出力信号を３種（第１出力信号Ｄ１、第２出
力信号Ｄ２、第３出力信号Ｄ３）にした場合の、雨が降
り始めてからワイパ９が駆動を開始し、ワイパ９が駆動
し続け、雨がやむまでの制御回路１８の出力信号Ｄ１，
Ｄ２，Ｄ３とワイパ９の駆動信号ＷＤのオン・オフ状態
を示している。なお、図５に示すＳ’は、フロントガラ
ス１に付着する雨滴量の変化を表しているので、増幅回
路１７の出力信号Ｓを反転させたものに相当している。
トガラス１に付着する雨滴量Ｓ’の変化に対して、制御
回路１８の出力信号を３種（第１出力信号Ｄ１、第２出
力信号Ｄ２、第３出力信号Ｄ３）にした場合の、雨が降
り始めてからワイパ９が駆動を開始し、ワイパ９が駆動
し続け、雨がやむまでの制御回路１８の出力信号Ｄ１，
Ｄ２，Ｄ３とワイパ９の駆動信号ＷＤのオン・オフ状態
を示している。なお、図５に示すＳ’は、フロントガラ
ス１に付着する雨滴量の変化を表しているので、増幅回
路１７の出力信号Ｓを反転させたものに相当している。
【００３９】図５に示すように、雨が降り始めると、雨
滴量Ｓ’が増加し始める。そして、雨滴量Ｓ’が第１設
定レベルＲ１に達すると、第１出力信号Ｄ１がＨレベル
になり、次いで雨滴量Ｓ’が増加して第２設定レベルＲ
２に達すると、第２出力信号Ｄ２がＨレベルになる。更
に、雨滴量Ｓ’が増加して第３設定レベルＲ３に達する
と、第３出力信号Ｄ３がＨレベルになる。
滴量Ｓ’が増加し始める。そして、雨滴量Ｓ’が第１設
定レベルＲ１に達すると、第１出力信号Ｄ１がＨレベル
になり、次いで雨滴量Ｓ’が増加して第２設定レベルＲ
２に達すると、第２出力信号Ｄ２がＨレベルになる。更
に、雨滴量Ｓ’が増加して第３設定レベルＲ３に達する
と、第３出力信号Ｄ３がＨレベルになる。
【００４０】そして、制御回路１８の出力信号Ｄ１，Ｄ
２，Ｄ３が全てＨレベルになると、ワイパ９の駆動信号
ＷＤが出力されワイパ９が駆動し始める。その後、第３
出力信号Ｄ３がＬレベルになっても、第２出力信号Ｄ２
がＨレベルである限りワイパ９の駆動信号ＷＤは出力し
続け、第２出力信号Ｄ２がＬレベルになった時に、ワイ
パ９の駆動信号ＷＤは出力を停止する。
２，Ｄ３が全てＨレベルになると、ワイパ９の駆動信号
ＷＤが出力されワイパ９が駆動し始める。その後、第３
出力信号Ｄ３がＬレベルになっても、第２出力信号Ｄ２
がＨレベルである限りワイパ９の駆動信号ＷＤは出力し
続け、第２出力信号Ｄ２がＬレベルになった時に、ワイ
パ９の駆動信号ＷＤは出力を停止する。
【００４１】従って、第３出力信号Ｄ３がＨレベルにな
るタイミングでワイパ９が駆動を開始し、第２出力信号
Ｄ２がＬレベルになるタイミングでワイパ９が駆動を停
止することになる。
るタイミングでワイパ９が駆動を開始し、第２出力信号
Ｄ２がＬレベルになるタイミングでワイパ９が駆動を停
止することになる。
【００４２】また、図５に示すように、第１出力信号Ｄ
１と第３出力信号Ｄ３がＨレベルになる時の時間差ｔ1
を計測し、この時間差ｔ1の値が所定値Ｔ１以下（ｔ1≦
Ｔ１）であるときに、ワイパ９を高速で駆動することも
できる。この状態は、いきなり大雨の状態になったこと
を意味している。
１と第３出力信号Ｄ３がＨレベルになる時の時間差ｔ1
を計測し、この時間差ｔ1の値が所定値Ｔ１以下（ｔ1≦
Ｔ１）であるときに、ワイパ９を高速で駆動することも
できる。この状態は、いきなり大雨の状態になったこと
を意味している。
【００４３】また、図５に示すように、第１出力信号Ｄ
１と第２出力信号Ｄ２がＨレベルになる時の時間差ｔ2
を計測し、この時間差ｔ2の値が所定値Ｔ２以下（ｔ2≦
Ｔ２）であるときに、ワイパ９を高速で駆動することも
できる。
１と第２出力信号Ｄ２がＨレベルになる時の時間差ｔ2
を計測し、この時間差ｔ2の値が所定値Ｔ２以下（ｔ2≦
Ｔ２）であるときに、ワイパ９を高速で駆動することも
できる。
【００４４】更に、図５に示すように、第２出力信号Ｄ
２と第３出力信号Ｄ３がＨレベルになる時の時間差ｔ3
を計測し、この時間差ｔ3の値が所定値Ｔ３以下（ｔ3≦
Ｔ３）であるときに、ワイパ９を高速で駆動することも
できる。
２と第３出力信号Ｄ３がＨレベルになる時の時間差ｔ3
を計測し、この時間差ｔ3の値が所定値Ｔ３以下（ｔ3≦
Ｔ３）であるときに、ワイパ９を高速で駆動することも
できる。
【００４５】また、設定電圧である第２設定レベルＲ２
を変更することによって、第２出力信号Ｄ２がＬレベル
になるタイミングを調整することができ、ワイパ９を停
止する時のワイパ拭き残し量を設定することができる。
を変更することによって、第２出力信号Ｄ２がＬレベル
になるタイミングを調整することができ、ワイパ９を停
止する時のワイパ拭き残し量を設定することができる。
【００４６】次に、制御回路１８の出力信号を４種（第
１出力信号Ｄ１、第２出力信号Ｄ２、第３出力信号Ｄ
３、第４出力信号Ｄ４）にしてワイパ９の駆動を制御す
る場合を説明する。制御回路１８では、増幅回路１７の
出力信号Ｓを４レベルの設定電圧（電圧レベルの高い順
に第１設定レベルＲ１、第２設定レベルＲ２、第３設定
レベルＲ３、第４設定レベルＲ４とする）と比較する。
１出力信号Ｄ１、第２出力信号Ｄ２、第３出力信号Ｄ
３、第４出力信号Ｄ４）にしてワイパ９の駆動を制御す
る場合を説明する。制御回路１８では、増幅回路１７の
出力信号Ｓを４レベルの設定電圧（電圧レベルの高い順
に第１設定レベルＲ１、第２設定レベルＲ２、第３設定
レベルＲ３、第４設定レベルＲ４とする）と比較する。
【００４７】そして、出力信号Ｓが第１設定レベルＲ１
より小さい場合（Ｓ＜Ｒ１）は、第１出力信号Ｄ１がＨ
レベルになり、出力信号Ｓが第２設定レベルＲ２より小
さい場合（Ｓ＜Ｒ２）は、第２出力信号Ｄ２がＨレベル
になり、出力信号Ｓが第３設定レベルＲ３より小さい場
合（Ｓ＜Ｒ３）は、第３出力信号Ｄ３がＨレベルにな
り、更に出力信号Ｓが第４設定レベルＲ４より小さい場
合（Ｓ＜Ｒ４）は、第４出力信号Ｄ４がＨレベルにな
る。
より小さい場合（Ｓ＜Ｒ１）は、第１出力信号Ｄ１がＨ
レベルになり、出力信号Ｓが第２設定レベルＲ２より小
さい場合（Ｓ＜Ｒ２）は、第２出力信号Ｄ２がＨレベル
になり、出力信号Ｓが第３設定レベルＲ３より小さい場
合（Ｓ＜Ｒ３）は、第３出力信号Ｄ３がＨレベルにな
り、更に出力信号Ｓが第４設定レベルＲ４より小さい場
合（Ｓ＜Ｒ４）は、第４出力信号Ｄ４がＨレベルにな
る。
【００４８】ここで、第１出力信号Ｄ１から第３出力信
号Ｄ３がＨレベルの場合は、上述した降雨状態と同様で
あり、第４出力信号Ｄ４がＨレベルの場合は、第３出力
信号Ｄ３がＨレベルの場合に比べ、更に強い雨の降雨状
態に相当する。
号Ｄ３がＨレベルの場合は、上述した降雨状態と同様で
あり、第４出力信号Ｄ４がＨレベルの場合は、第３出力
信号Ｄ３がＨレベルの場合に比べ、更に強い雨の降雨状
態に相当する。
【００４９】図６に示すタイミングチャートは、フロン
トガラス１に付着する雨滴量Ｓ’の変化に対して、制御
回路１８の出力信号を４種（第１出力信号Ｄ１、第２出
力信号Ｄ２、第３出力信号Ｄ３、第４出力信号Ｄ４）に
した場合の、雨が降り始めてからワイパ９が駆動を開始
し、ワイパ９が駆動し続け、雨がやむまでの制御回路１
８の出力信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４とワイパ９の駆動
信号ＷＤのオン・オフ状態を示している。なお、図６に
示すＳ’も、フロントガラス１に付着した雨滴量の変化
を表しているので、図５と同様に、増幅回路１７の出力
信号Ｓを反転させたものに相当している。
トガラス１に付着する雨滴量Ｓ’の変化に対して、制御
回路１８の出力信号を４種（第１出力信号Ｄ１、第２出
力信号Ｄ２、第３出力信号Ｄ３、第４出力信号Ｄ４）に
した場合の、雨が降り始めてからワイパ９が駆動を開始
し、ワイパ９が駆動し続け、雨がやむまでの制御回路１
８の出力信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４とワイパ９の駆動
信号ＷＤのオン・オフ状態を示している。なお、図６に
示すＳ’も、フロントガラス１に付着した雨滴量の変化
を表しているので、図５と同様に、増幅回路１７の出力
信号Ｓを反転させたものに相当している。
【００５０】図６に示すように、雨が降り始めると、雨
滴量Ｓ’が増加し始める。そして、雨滴量Ｓ’が第１設
定レベルＲ１に達すると、第１出力信号Ｄ１がＨレベル
になり、次いで雨滴量Ｓ’が増加して第２設定レベルＲ
２に達すると、第２出力信号Ｄ２がＨレベルになり、雨
滴量Ｓ’が増加して第３設定レベルＲ３に達すると、第
３出力信号Ｄ３がＨレベルになる。更に、雨滴量Ｓ’が
増加して第４設定レベルＲ４に達すると、第４出力信号
Ｄ４がＨレベルになる。
滴量Ｓ’が増加し始める。そして、雨滴量Ｓ’が第１設
定レベルＲ１に達すると、第１出力信号Ｄ１がＨレベル
になり、次いで雨滴量Ｓ’が増加して第２設定レベルＲ
２に達すると、第２出力信号Ｄ２がＨレベルになり、雨
滴量Ｓ’が増加して第３設定レベルＲ３に達すると、第
３出力信号Ｄ３がＨレベルになる。更に、雨滴量Ｓ’が
増加して第４設定レベルＲ４に達すると、第４出力信号
Ｄ４がＨレベルになる。
【００５１】そして、制御回路１８の出力信号Ｄ１，Ｄ
２，Ｄ３が全てＨレベルになると、ワイパ９の駆動信号
ＷＤが出力されワイパ９が駆動し始める。更に、第４出
力信号Ｄ４がＨレベルになると、ワイパ９は高速で駆動
する。その後、第３出力信号Ｄ３がＬレベルになって
も、第２出力信号Ｄ２がＨレベルである限りワイパ９の
駆動信号ＷＤは出力し続け、第２出力信号Ｄ２がＬレベ
ルになった時に、ワイパ９の駆動信号ＷＤは出力を停止
する。
２，Ｄ３が全てＨレベルになると、ワイパ９の駆動信号
ＷＤが出力されワイパ９が駆動し始める。更に、第４出
力信号Ｄ４がＨレベルになると、ワイパ９は高速で駆動
する。その後、第３出力信号Ｄ３がＬレベルになって
も、第２出力信号Ｄ２がＨレベルである限りワイパ９の
駆動信号ＷＤは出力し続け、第２出力信号Ｄ２がＬレベ
ルになった時に、ワイパ９の駆動信号ＷＤは出力を停止
する。
【００５２】従って、第３出力信号Ｄ３がＨレベルにな
るタイミングでワイパ９が駆動を開始し、第２出力信号
Ｄ２がＬレベルになるタイミングでワイパ９が駆動を停
止することになる。また、第４出力信号Ｄ４がＨレベル
になっている間は、ワイパ９を高速で駆動する。
るタイミングでワイパ９が駆動を開始し、第２出力信号
Ｄ２がＬレベルになるタイミングでワイパ９が駆動を停
止することになる。また、第４出力信号Ｄ４がＨレベル
になっている間は、ワイパ９を高速で駆動する。
【００５３】更に、設定電圧である第２設定レベルＲ２
を変更することによって、第２出力信号Ｄ２がＬレベル
になるタイミングを調整することができ、ワイパ９を停
止する時のワイパ拭き残し量を設定することができる。
を変更することによって、第２出力信号Ｄ２がＬレベル
になるタイミングを調整することができ、ワイパ９を停
止する時のワイパ拭き残し量を設定することができる。
【００５４】なお、本発明に係る水滴感応式ワイパ制御
装置は、フロントガラス１に限られず、リヤウインドガ
ラスにも適用することができる。
装置は、フロントガラス１に限られず、リヤウインドガ
ラスにも適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ウ
インドガラスに付着した水滴の状況に迅速に対応して所
望の速度でワイパを駆動することができる。
インドガラスに付着した水滴の状況に迅速に対応して所
望の速度でワイパを駆動することができる。
【００５６】第２出力信号がオフ状態になるタイミング
を調整することにより、ワイパを停止する時のワイパ拭
き残し量を設定することができる。
を調整することにより、ワイパを停止する時のワイパ拭
き残し量を設定することができる。
【００５７】第１出力と第３出力がオン状態になる時の
時間差を計測し、この時間差の値が所定値以下であると
きには、ワイパを高速駆動することによりウインドガラ
スに付着した水滴の状況に迅速に対応することができ
る。
時間差を計測し、この時間差の値が所定値以下であると
きには、ワイパを高速駆動することによりウインドガラ
スに付着した水滴の状況に迅速に対応することができ
る。
【００５８】第１出力と第２出力がオン状態になる時の
時間差を計測し、この時間差の値が所定値以下であると
きには、ワイパを高速駆動することによりウインドガラ
スに付着した水滴の状況に迅速に対応することができ
る。
時間差を計測し、この時間差の値が所定値以下であると
きには、ワイパを高速駆動することによりウインドガラ
スに付着した水滴の状況に迅速に対応することができ
る。
【００５９】第２出力と第３出力がオン状態になる時の
時間差を計測し、この時間差の値が所定値以下であると
きには、ワイパを高速駆動することによりウインドガラ
スに付着した水滴の状況に迅速に対応することができ
る。
時間差を計測し、この時間差の値が所定値以下であると
きには、ワイパを高速駆動することによりウインドガラ
スに付着した水滴の状況に迅速に対応することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水滴感応式ワイパ制御装置を適用
した自動車の前部の斜視図
した自動車の前部の斜視図
【図２】レインセンサの構成図
【図３】回折格子の作用説明図
【図４】本発明に係る水滴感応式ワイパ制御装置の構成
図
図
【図５】本発明に係る水滴感応式ワイパ制御装置のタイ
ミングチャート
ミングチャート
【図６】本発明に係る水滴感応式ワイパ制御装置のタイ
ミングチャート
ミングチャート
１…フロントガラス、２…レインセンサ、３…接着剤、
４…ガラス基板、５，６…回折格子、７…発光手段、８
…受光手段、９…ワイパ、１０…発光素子、１２…駆動
回路、１５…受光素子、１３，１６…検出回路、１７…
増幅回路、１８…制御回路、２０…ワイパ駆動装置、Ｄ
１…第１出力信号、Ｄ２…第２出力信号、Ｄ３…第３出
力信号、Ｄ４…第４出力信号、ＷＤ…ワイパの駆動信
号。
４…ガラス基板、５，６…回折格子、７…発光手段、８
…受光手段、９…ワイパ、１０…発光素子、１２…駆動
回路、１５…受光素子、１３，１６…検出回路、１７…
増幅回路、１８…制御回路、２０…ワイパ駆動装置、Ｄ
１…第１出力信号、Ｄ２…第２出力信号、Ｄ３…第３出
力信号、Ｄ４…第４出力信号、ＷＤ…ワイパの駆動信
号。
Claims (6)
- 【請求項１】 ウインドガラスの内面側において全反射
するように前記ウインドガラス内に光を導く発光手段と
前記ウインドガラス内において反射した光を受光する受
光手段とから前記ウインドガラスの表面側に付着した水
滴の量の程度を検出してワイパを駆動する水滴感応式ワ
イパ制御装置において、前記受光手段の出力信号を感度
の高いレベルから第１出力、第２出力、第３出力の３レ
ベルとし、これらの出力信号が全てオン状態になった場
合に前記ワイパの駆動信号を出力し、その後第３出力が
オフ状態になっても第２出力がオン状態である限り前記
ワイパの駆動信号を出力し続け、第２出力がオフ状態に
なった時に前記ワイパの駆動信号の出力を停止すること
を特徴とする水滴感応式ワイパ制御装置。 - 【請求項２】 ウインドガラスの内面側において全反射
するように前記ウインドガラス内に光を導く発光手段と
前記ウインドガラス内において反射した光を受光する受
光手段とから前記ウインドガラスの表面側に付着した水
滴の量の程度を検出してワイパを駆動する水滴感応式ワ
イパ制御装置において、前記受光手段の出力信号を感度
の高いレベルから第１出力、第２出力、第３出力、第４
出力の４レベルとし、これらの出力信号のうち第１出
力、第２出力、第３出力が全てオン状態になった場合に
前記ワイパの駆動信号を出力し、更に第４出力がオン状
態になった時には前記ワイパを高速で駆動し、その後第
３出力がオフ状態になっても第２出力がオン状態である
限り前記ワイパの駆動信号を出力し続け、第２出力がオ
フ状態になった時に前記ワイパの駆動信号の出力を停止
することを特徴とする水滴感応式ワイパ制御装置。 - 【請求項３】 前記第２出力がオフ状態になるタイミン
グを変更自在にした請求項１又は２記載の水滴感応式ワ
イパ制御装置。 - 【請求項４】 前記第１出力と前記第３出力がオン状態
になる時の時間差を計測し、この時間差の値が所定値以
下であるときには、前記ワイパを高速で駆動する請求項
１、２、又は３記載の水滴感応式ワイパ制御装置。 - 【請求項５】 前記第１出力と前記第２出力がオン状態
になる時の時間差を計測し、この時間差の値が所定値以
下であるときには、前記ワイパを高速で駆動する請求項
１、２、又は３記載の水滴感応式ワイパ制御装置。 - 【請求項６】 前記第２出力と前記第３出力がオン状態
になる時の時間差を計測し、この時間差の値が所定値以
下であるときには、前記ワイパを高速で駆動する請求項
１、２、又は３記載の水滴感応式ワイパ制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195539A JPH1134801A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 水滴感応式ワイパ制御装置 |
| US09/120,141 US5917603A (en) | 1997-07-22 | 1998-07-22 | Wiper control apparatus |
| EP98305856A EP0893319A3 (en) | 1997-07-22 | 1998-07-22 | Wiper control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195539A JPH1134801A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 水滴感応式ワイパ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1134801A true JPH1134801A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16342782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9195539A Pending JPH1134801A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 水滴感応式ワイパ制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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