JP2002503182A - ウインドガラスワイパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に自動車の風除けウインドガラスをクリーニングするためのウインドガラスワイパ装置であって、２つの端部位置間で変位可能な、電気駆動モータによって駆動される少なくとも１つのワイパと、入力量として雨センサの出力信号及び手動操作可能な切換手段の切換信号を処理し、且つ出力量として電気駆動モータの供給電圧、延いてはワイパ速度を制御する制御ユニットとが設けられている形式のものに関する。少なくとも１つのワイパ（８）が、雨センサ（１２）によって検出された雨量に関連して、可変のインターバル休止時間と可変のワイパ速度とを以て作動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 ウインドガラスワイパ装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式のウインドガラスワイパ装置及び 請求項１４の上位概念に記載の形式のウインドガラスワイパ装置を運転するため の方法に関する。 背景技術 このような形式の、自動車風除けウインドガラスをクリーニングするためのウ インドガラスワイパ装置は公知である。これらの公知のワイパ装置における欠点 は、雨量が少ない場合の、払拭しようとするウインドガラスにおける薄い水膜の 残留である。この残留は、主に払拭速度が高すぎるために生ぜしめられ且つ運転 者の視界を損なう恐れがある。このいわゆる条痕形成は、ウインドガラスの濡れ 度合いと、払拭速度との両方に関連している。払拭速度が高ければ高いほど、条 痕形成の傾向が大きくなる。ウインドガラスワイパを１つしか備えていないワイ パ装置は、条痕形成に関して特に危機的である。それというのも、１つのワイパ は、２つのワイパと同じクリーニング効果を発揮できるようにするために、原理 的に条件付けられて著しく迅速にウインドガラスにわたって拭わなければならな いからである。 公知のウインドガラスワイパ装置は、大抵２つの異なるワイパ速度と１つのイ ンターバル位置しか有していない。インターバル位置におけるワイパ速度は、一 般に連続運転における遅い方の位置に相当する。この点において、風除けウイン ドガラスにおける雨量が僅かしかない場合は、最も遅いワイパ速度でもまだ速す ぎてしまい、従ってワイパが条痕を形成する傾向にあるという欠点が生じる。 ウインドガラスワイパの可変制御のための手段は公知である。ドイツ連邦共和 国特許第３３１４７７０号明細書には、ウインドガラスワイパモータを制御する ための装置が記載されており、この装置の作用はまず第１に、光学的な雨センサ の測定信号を、所定の最小雨量の測定時にウインドガラスワイパが接続されるよ うに評価することに基づいている。更に、ワイパ速度は、僅かな雨量しか検出さ れない場合は低下されるのが望ましい。ウインドガラスワイパのための最低速度 は、安全上の理由（運転者の視界妨害）から下げることはできないので、インタ ーバルを置いた払拭と、連続運転における最低ワイパ速度との間にはギャップが 生じる。従って、前記の発明の場合も、条痕形成の基本的な問題は存在したまま である。 別の公知の手段は、入力量としてとりわけ雨センサの信号を処理することがで きる制御装置を用いてワイパ速度を連続的に制御する点にある。ドイツ連邦共和 国特許第１９７００４５７号明細書には、駆動モータの回転数、延いてはウイン ドガラスワイパの速度が入力量に応じて可変であるように、駆動モータが制御さ れるウインドガラスワイパ装置のための装置と方法が記載されている。但しこの 場合も、規定されたワイパ速度に対する規定された検出雨量の明確な量的対応は 設定されていない。従って、この場合も条痕形成の基本的な問題は存在し続ける 。 発明の利点 請求項１の特徴部に記載の本発明によるウインドガラスワイパ装置は、高いワ イパ速度に基づく条痕形成を確実に防止することができるという利点を提供する 。このことは、有利には光学的な雨センサを用いた雨量の検出に基づいてワイパ モータを制御することにより行われる。この場合、有利には規定されたワイパ速 度に対して各測定雨量が明確に対応しており、しかも、雨量が少ない場合には、 ワイパはまず可変のインターバル休止時間を伴うインターバル運転で運転され、 雨が徐々に強くなった場合は、可変のワイパ速度を有する連続運転で運転される 。一般に使用される直流モータの制御は、電圧制御によって、又は例えばパルス 幅変調（ＰＷＭ）によって行われてよい。 インターバル運転における払拭速度を比較的低い値に低下させることにより、 条痕形成を防止することができる。例えば５秒のインターバル休止時間に代えて 、比較的強い雨の場合に直ちに連続運転に変えるためには、まず一定の低い払拭 速度におけるインターバル休止時間を減少させることが有利である。インターバ ル休止時間の０値への減少は、連続運転に相当する。連続運転において初めて、 徐々に増加する雨量に対応して払拭速度が高められる。最低払拭速度は、有利に は運転者がウインドガラスワイパの払拭通過を視界を妨害するものとしてはまだ 感じない最小値を有している。ウインドガラスの種々異なる測定濡れ度合いに対 する適合は、駆動モータの連続的な速度変化によって、又は不連続な段階におい て行うことができる。 本発明の別の有利な構成では、少なくとも１つのワイパの速度制御装置は、フ ァジー・ロジック・アルゴリズム（Ｆｕｚｚｙ-Ｌｏｇｉｋ-Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｕｓ）を有しており、これにより、光学的な雨センサの出力信号の必然的に生じ る変動において、ワイパ速度若しくはインターバル休止時間が一時的な著しい変 動を免れない、ということを確実に防止することができる。 本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。 図面 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。 第１図は、雨量と払拭速度との間の関係を示すグラ フであり、 第２図は、本発明によるウインドガラスワイパ装置のシステム全体を示した図 である。 実施例の説明 第１図には、有利には光学的な雨センサによって測定された雨量と、本発明に よるウインドガラスワイパ装置の払拭速度との間の関係がグラフで示されている 。このグラフの水平方向軸には、雨センサにより検出された雨量がとられており 、鉛直方向軸には、ワイパモータの速度がとられている。 この鉛直方向軸は、ウインドガラスワイパ装置の３つの可能な作業状態の特徴 を表す３つの領域１，２，３に分割されている。ウインドガラスワイパ装置の駆 動モータは、第１の領域１では遮断されており、第２の領域２では可変のインタ ーバル休止時間を伴うインターバルを置いて、一定の回転数で回転することがで きる。第３の領域３では、前記モータは連続運転で回転するが、可変の回転数を 以て、測定された雨量に応じて回転する。同様に、第３の領域３を、０値のイン ターバル休止時間を伴う運転として特徴づけることもできる。 グラフから判るように、各測定雨量にワイパ速度が正確に対応している。所定 の中位の雨量に至るまで、ワイパモータはまずインターバルモードで回転し、増 加する雨量と相俟って、インターバルは徐々に短くな る。この場合、インターバル休止時間は、例えば約３０ｒｐｍのできるだけ小さ なワイパ速度において５秒〜約１秒の間で変わることができる。グラフでは、こ の領域に、測定雨量と徐々に短くなるインターバル休止時間との一次的な関係を 意味する、一定の上昇曲線が認められる。 従来のワイパモータでは、第１の速度は約４０ｒｐｍであり、第２の速度は約 ６０ｒｐｍである。インターバル運転では、駆動モータはやはり、以下に定格速 度と呼ぶ第１段階で回転する。従って、図示の実施例における３０ｒｐｍの電気 駆動モータの回転速度は、定格速度よりも小さな回転速度に相当する。ガラスが 著しく濡らされた場合は、前記駆動モータは４０ｒｐｍよりも速く回転すること ができ、これは即ち、定格速度よりも高い回転速度に相当する。 ある一定の雨量から、ワイパは連続払拭運転（インターバル休止時間０）に変 わる。この場合も、測定雨量とワイパ速度との間の明らかな関係が支配している 。最大検出雨量の場合は、ワイパモータも最高速度で回転し、図示の実施例では 、約６０ｒｐｍで回転する。 以下の表には、０（乾いたウインドガラス）から３２（最大雨強度）までの、 「増分」に分割された雨量と、ウインドガラスワイパ装置の駆動モータの回転数 （ｒｐｍ）との間の関係が例示されている。表に示さ れた回転数値は、使用された制御ストラテジーに応じて、モータ制御のための不 連続な段階値として使用されるか、又は連続的な、つまり無段階の回転数適合の 中間値と見なすことができる。 更にこの表は、既にグラフにおいて認められる、雨量と駆動モータの回転速度 との間の関係の僅かな非直線特性を明らかにしている。但し、この非直線特性は まず第１にテストで検出されるべき利点を基準としており、有利にはしっかりと 規定された、又は使用者によって影響を与えることのできるプログラミングに基 づき実現され得る。 第２図には、自動車の風除けウインドガラス１４の内側に取り付けられた、自 体公知の工学的な雨センサ１２を備えた本発明によるシステム全体が示されてい る。前記雨センサ１２は、光学的な送受信区間を有しており、この場合、所定の 角度で風除けウインドガラス１４に入射した光が、外側の乾いた境界面において 全体的に反射されて、角度をつけられて位置調整された受信部に当たる。風除け ウインドガラス１４の外側に付着する水滴によって初めて、光の一部が、変化さ れたガラス−水境界層の屈折率に基づき外側に向かって屈折して、受信信号を弱 める。 これにより、雨センサ１２は、少なくとも１つのウインドガラスワイパ８を駆 動するための電気的な駆動モータ１６の速度に、この駆動モータ１６に対応配置 された電子制御装置１８を介して影響を与える。運転者により所望の払拭プログ ラムを手動で予め選ぶための従来のドロップアーム２０が更に示されている。例 えばこのドロップアーム２０によって、２つの払拭速度若しくは１つのインター バルモード、並びに上で述べた自動プログラムを切り換えることができる。ドロ ップアーム２０の代わりに、運転者による所望の払拭プログラムの手動操作は、 例えばステアリングホイールに設けられたセレクトレバーを介して計器支持体に おいて別の形式又は類似の形式で行うこともできる。 駆動モータ１６の回転数調整は、例えばパルス幅変調制御によって行うことが でき、このパルス幅変調制御は、供給電圧の種々異なる長さの方形パルスを用い て感度の良い調整を可能にする。駆動モータ１６に印加される電圧と、その結果 得られる回転数との間の確固とした関係は、個々のモータ特性線から読み取るこ とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＪＰ，Ｋ Ｒ，ＵＳ (72)発明者 ハンス マイアー ドイツ連邦共和国 Ｄ―77833 オッター スヴァイアー モースラントシュトラーセ 49 (72)発明者 ヘンリー ブリッツケ ドイツ連邦共和国 Ｄ―77815 ビュール フォルレンシュトラーセ ３ (72)発明者 ミヒャエル マイ ドイツ連邦共和国 Ｄ―77654 オッフェ ンブルク アム レルヒェンライン 30

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自動車の風除けウインドガラスをクリーニングするためのウインドガラス ワイパ装置であって、２つの端部位置間で変位可能な、電気駆動モータによって 駆動される少なくとも１つのワイパと、入力量として雨センサの出力信号及び手 動操作可能な切換手段の切換信号を処理し、且つ出力量として電気駆動モータの 供給電圧、延いてはワイパ速度を制御する制御ユニットとが設けられている形式 のものにおいて、 少なくとも１つのワイパ（８）が、雨センサ（１２）によって検出された雨量 に関連して、可変のインターバル休止時間と可変のワイパ速度とを以て作動可能 であることを特徴とする、ウインドガラスワイパ装置。 ２．雨量が少ない場合は、少なくとも１つのワイパ（８）が定格速度よりも小 さな速度でインターバルモードで作動する、請求項１記載のウインドガラスワイ パ装置。 ３．雨量が少ない場合は、インターバル休止時間が徐々に増加する雨量に伴っ て短くなっていく、請求項２記載のウインドガラスワイパ装置。 ４．規定された測定雨量から、少なくとも１つのワイパ（８）が定格速度より も低い速度を有する連続運転で作動可能である、請求項１から３までのいずれか １項記載のウインドガラスワイパ装置。 ５．少なくとも１つのワイパ（８）が、比較的多い雨量の場合に定格速度より も高い速度で作動可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載のウイン ドガラスワイパ装置。 ６．各測定雨量に、ワイパ速度とインターバル休止時間とがそれぞれ正確に対 応している、請求項１から５までのいずれか１項記載のウインドガラスワイパ装 置。 ７．測定雨量にワイパ速度を対応させるためのプログラムが、制御ユニット（ １８）のＲＯＭメモリ装置に組まれている、請求項１から６までのいずれか１項 記載のウインドガラスワイパ装置。 ８．少なくとも１つのワイパ（８）の電気駆動モータ（１６）の制御が、パル ス幅変調（ＰＷＭ）によって行われる、請求項１から７までのいずれか１項記載 のウインドガラスワイパ装置。 ９．少なくとも１つのワイパ（８）の電気駆動モータ（１６）の制御が、電圧 制御によって行われる、請求項７記載のウインドガラスワイパ装置。 10．駆動モータ（１６）がリバース運転で作動する、請求項１から９までのい ずれか１項記載のウインドガラスワイパ装置。 11．駆動モータ（１６）が、ロッドを介して少なくとも１つのワイパ（８）に 連結されている、請求項１ から１０までのいずれか１項記載のウインドガラスワイパ装置。 12．駆動モータ（１６）が一回転方向しか有していない、請求項１１記載のウ インドガラスワイパ装置。 13．少なくとも１つのワイパ（８）の速度制御装置が、ファジー・ロジック・ アルゴリズムを有している、請求項１から１２までのいずれか１項記載のウイン ドガラスワイパ装置。 14．自動車の風除けウインドガラスをクリーニングするためのウインドガラス ワイパ装置を運転するための方法であって、電気駆動モータによって駆動される 少なくとも１つのワイパを２つの端部位置間で変位させ、制御ユニットにより、 入力量として雨センサの出力信号と、手動操作可能な切換手段の切換信号とを処 理し、且つ出力量として電気駆動モータの供給電圧、延いてはワイパ速度を制御 する形式の方法において、 少なくとも１つのワイパ（８）を、雨センサ（１２）によって検出された雨量 に関連して、可変のインターバル休止時間と可変のワイパ速度とを以て運転する ことを特徴とする、ウインドガラスワイパ装置を運転するための方法。