JP2006082590A - 車両用オートワイパーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 停車後の再発進時にも降雨状況に適したワイパーの払拭動作を行うことができる車両用オートワイパーシステムを提供する。
【解決手段】 レインセンサ１０が、所定間隔毎に雨滴量を検出しその雨滴量に応じてワイパー５の払拭動作回数を演算する払拭回数演算部１３と、該演算部により演算された第一のデータをスピードセンサ１７の検出値が所定の速度以下まで減じた時に第二のデータとして記憶するメモリ１５とを有し、スピードセンサ１７の検出値が、車両が停車中であると確定された後に前記所定の速度以上となった時、払拭回数演算部１３により演算される第一のデータと、メモリ１５に記憶された第二のデータとを比較し、ワイパー５の払拭動作回数を決定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両用オートワイパーシステムに関する。

従来、自動車等の車両において、降雨走行中のドライバーの操作負荷低減を図るべく、レインセンサを用いてワイパーの払拭動作を自動で行うようにしたオートワイパーシステムが知られている。前記レインセンサとしては、車両のフロントウィンドウガラスにおけるドライバーの視界を妨げない箇所の微小範囲を用いて、投光部から投光した光がフロントウィンドウガラスで反射して受光部に入光する際の受光量に基づいて降雨量を推定するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１０９１８４号公報

ところで、車両停止時にはその走行時と比べてレインセンサに当たる雨滴量が少なく、例えば中程度の降雨状況であってもレインセンサが小雨程度の降雨状況と判断してワイパーの払拭動作が抑えられる。このような停車後の再発進（加速）時に実際の降雨状況に適した降雨量を推定するには、レインセンサに雨滴が当たる確率等の関係から所定の時間を要することがある。

また他方で、例えば小雨程度の降雨状況であっても、該レインセンサが設けられた部位に偶然雨滴が集中した場合（同じ降雨状況であっても、走行時と停車時とではレインセンサに雨滴が当たる確率が異なる）には、該レインセンサが大雨と判断してしまうことがある。このような場合にも実際の降雨量を的確に推定するために、レインセンサの感度にフィルタをかけることがある。

しかしながら、上述のような構成では、停車後の再発進時に、降雨状況が中程度又はそれ以上であっても、レインセンサに雨滴が当たる確率や該レインセンサがフィルタを介して降雨量を推定する等の理由から、ワイパーの払拭動作が降雨状況にそぐわないこと（例えば雨が降っているにもかかわらずワイパーが払拭動作を行わない等）があるため、ドライバーに違和感を与えることがある。
そこでこの発明は、停車後の再発進時にも降雨状況に適したワイパーの払拭動作を行うことができる車両用オートワイパーシステムを提供する。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、雨滴検出装置（例えば実施例のレインセンサ１０）及びスピードセンサ（例えば実施例のスピードセンサ１７）からの信号に基づいて、ワイパー（例えば実施例のワイパー５）の払拭動作回数を決定する車両用オートワイパーシステムにおいて、前記雨滴検出装置が、所定間隔毎に雨滴量を検出しその雨滴量に応じて前記ワイパーの払拭動作回数を演算する演算手段（例えば実施例の払拭回数演算部１３）と、該演算手段により演算された第一のデータを前記スピードセンサの検出値が所定の速度以下まで減じた時に第二のデータとして記憶する記憶手段（例えば実施例のメモリ１５）とを有し、前記スピードセンサの検出値が、車両が停止中であると確定された後に所定の速度以上となった時、前記演算手段により演算される第一のデータと、前記記憶手段に記憶された第二のデータとを比較して、前記ワイパーの払拭動作回数を決定することを特徴とする。

この構成によれば、停車後の再発進（加速）時にも、前記所定の速度に達した際の雨滴量に応じたワイパーの払拭動作回数と、停車前の減速時に記憶した前記所定の速度に達した際の雨滴量に応じたワイパーの払拭動作回数とを比較し、これらの内の多い方を選択してワイパーに払拭動作を実行させることが可能となる。

また、請求項２に記載した発明は、前記第一のデータと第二のデータとを比較する際、当該第一のデータが雨滴量を検出していないことを示す時には、第二データに基づく払拭動作回数をキャンセルすることを特徴とする。

この構成によれば、停車後の再発進時にも雨滴量が検出されない場合には、このときの第一のデータに基づいてワイパー制御を行うことが可能となる。

請求項１，２に記載した発明によれば、停車後の再発進時にも実際の降雨状況に適したワイパー払拭動作を行うことができため、ドライバーに違和感を与えず、かつオートワイパーの使い勝手を向上できる。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、この発明に係る車両用オートワイパーシステムの主要構成図であり、本図に示すように、当該システムは、フロントウィンドウガラス２に付着した雨滴量を検出するレインセンサ（雨滴検出手段）１０と、該レインセンサ１０の検出値に基づいてワイパー５を作動制御するワイパーコントロールユニット２０とを備える。

レインセンサ１０は、フロントウィンドウガラス２に向けて雨滴検出用の光を投光する発光ダイオード（発光素子）１１と、フロントウィンドウガラス２で反射した発光ダイオード１１の光を受けるフォトダイオード（受光素子）１２と、該フォトダイオード１２における受光量に基づいて降雨量を推定すると共に該推定雨量に応じたワイパー５の払拭動作回数（以下、単に払拭回数ということがある）を演算する払拭回数演算部（演算手段）１３と、スピードセンサ１７からの車速検出信号を加味して車両の加減速時における所定の速度に達した時点での推定雨量及び払拭回数データを判定する払拭回数判定部１４と、該払拭回数判定部１４が判定した所定のデータを記憶するメモリ（記憶手段）１５と、ワイパーコントロールユニット２０との通信手段としてのセンサ側送受信機１６とを有する。

一方、ワイパーコントロールユニット２０は、ワイパー５に払拭動作を実行させるモータ２１と、該モータ２１の間欠回路を形成するリレー２２と、レインセンサ１０との通信手段としてのユニット側送受信機２３とを有する。ユニット側送受信機２３とセンサ側送受信機１６とは、ＣＡＮ（Controller Area Network）１８を介して接続されている。そして、レインセンサ１０から出力された指令信号に基づき、モータ２１が駆動制御されてワイパー５の払拭動作が実行される。

ここで、図２を併せて参照して説明すると、レインセンサ１０は、車両１のルームミラー３の前方であってフロントウィンドウガラス２の車内側に配置されている。
このようなレインセンサ１０は、その発光ダイオード１１から車両１の前方（フロントウィンドウガラス２）に向けて投光し、その光の一部がフロントウィンドウガラス２で反射してフォトダイオード１２に入光する際の受光量に基づいて雨滴量を検出（換言すれば降雨量を推定）している。これは、フロントウィンドウガラス２に雨滴Ｕが付着している場合としていない場合とでは、該フロントウィンドウガラス２における光の反射率、ひいてはフォトダイオード１２の受光量が異なることから、該受光量に基づいてレインセンサ１０が雨滴量を検出できるのである。

ところで、当該システムにおいては、スピードセンサ１７からの検出値（車速）から、車両が所定の速度（この実施例ではＡｋｍ／ｈとする）を跨いで減速し、該車両が停止中（停車中）であると確定された後に再発進して前記所定の速度を跨いで加速した時には、該加減速時にそれぞれ前記所定の速度に達した時点での推定雨量及び払拭回数データを比較し、これらの内の大きい方のデータを選択することで、ワイパー５の払拭動作回数を決定するようになっている。なお、前記停車の確定とは、この実施例ではスピードセンサ１７の検出値がＢｋｍ／ｈ以下となった時に行われる。ここで、前記ＡとＢとはＡ＞Ｂの関係にある。

以下、上記決定に至るまでの処理を図３のフローチャートに基づいて説明する。なお、この処理は微小時間毎に繰り返し行われるものである。
まず、イグニッションが「ＯＮ」になり（ステップＳ１においてＹｅｓ）、かつオートワイパースイッチが「ＯＮ」になると（ステップＳ２においてＹｅｓ）、払拭回数演算部１３がフォトダイオード１２から雨滴データ（受光量すなわち雨滴量）を読み込み（ステップＳ３）、該雨滴データに基づく推定雨量及びこれに応じて演算されたワイパー５の払拭動作回数を第一データ（第一のデータ）として払拭回数判定部１４に出力すると共に（ステップＳ４）、該払拭回数判定部１４がスピードセンサ１７からの信号に基づいて車速変化量を検出する（ステップＳ５）。なお、前記第一データは、当該処理が繰り返される度に最新のものに更新される。

次に、払拭回数判定部１４において車速（ｖ）がＡｋｍ／ｈ以上か否かの判定がなされ（ステップＳ６）、該車速がＡｋｍ／ｈ以上である（Ｙｅｓ）と判定された場合には、次に前記車速変化量から車両が加速しているか減速しているかの判定がなされる（ステップＳ７）。この時、車両が減速していると判定された場合には、さらに車速がＡｋｍ／ｈであるか否かの判定がなされる（ステップＳ８）。この時、車速がＡｋｍ／ｈである（Ｙｅｓ）と判定された場合には、最新の第一データを第二データ（第二のデータ）としてメモリ１５に記憶すると共に（ステップ９）、フラグＦ’に「１」を代入した後（ステップＳ１０）、ステップＳ１へとリターンする。なお、ステップＳ８において車速がＡｋｍ／ｈではない（Ｎｏ）と判定された場合には、そのままステップＳ１へリターンする。

ここで、フラグＦ’に「１」代入される状態とは、車両がＡｋｍ／ｈ以上の速度で走行している状態から減速を開始し、その車速がＡｋｍ／ｈに達した瞬間に相当する。また、前記第二データとは、車両が前述の如く減速してその車速がＡｋｍ／ｈに達した瞬間の推定雨量及び払拭回数データを示している。

また、フラグＦ’に「１」が代入された後、再びステップＳ１から処理を開始し、ステップＳ６において車速がＡｋｍ／ｈ未満である（Ｎｏ）と判定された場合には、さらに該車速がＢｋｍ／ｈ以下であるか否かの判定がなされる（ステップＳ１１）。この時、車速がＢｋｍ／ｈ以下である（Ｙｅｓ）と判定された場合には、フラグＦ’に「１」が代入されていることを確認した後（ステップ１２）、別のフラグＦに「１」を代入すると共に（ステップＳ１３）フラグＦ’を「０」にリセットした後に（ステップＳ１４）、ステップＳ１へとリターンする。なお、ステップＳ１１で車速がＢｋｍ／ｈを超える（Ｎｏ）と判定された場合には、そのままステップＳ１へリターンする。

ここで、フラグＦに「１」が代入される状態とは、フラグＦ’に「１」が代入された状態からさらに車両が減速し続け、その車速がＢｋｍ／ｈ以下になった状態（すなわち停車が確定された状態）に相当する。なお、ステップＳ１１で「Ｎｏ」と判定される場合とは、車両がＡｋｍ／ｈ未満Ｂｋｍ／ｈ超の速度で走行しているような場合である。また、例えばイグニッションＯＮ後に車両がＡｋｍ／ｈ未満の速度で走行し続けているような場合には、フラグＦ’が「０」のままステップＳ１２に処理が及ぶことが考えられるが、このような場合には、ステップＳ１２で「Ｎｏ」と判定されてそのままステップＳ１へリターンする。

さらに、フラグＦに「１」が代入された後、再びステップＳ１から処理を開始し、ステップＳ７において車両が加速していると判定された場合には、フラグＦに「１」が代入されていることを確認すると共に（ステップＳ１５）、この時の車速がＡｋｍ／ｈであるか否かの判定がなされる（ステップＳ１６）。この時、車速がＡｋｍ／ｈである（Ｙｅｓ）と判定された場合には、払拭回数判定部１４が前記第二データをメモリ１５から読み出し（ステップＳ１７）、該第二データと最新の第一データとの比較を行う（ステップＳ１８）。

なお、ステップＳ１５，Ｓ１６で「Ｎｏ」と判定される場合とは、車両が例えばＡｋｍ／ｈを超える速度で走行し続けているような場合や、車速がＡｋｍ／ｈ以下になってもＢｋｍ／ｈ以下まで減速することなく（すなわち停車が確定されることなく）再加速するような場合がある。

そして、停車確定後の再発進時における車速Ａｋｍ／ｈ時点の第一データに対して、メモリ１５から読み出した第二データが大きい（すなわち推定雨量及び払拭回数が多い）と判定された場合には、さらに当該第一データが０か否かを判定し（ステップＳ１９）、該第一データが０でない（Ｎｏ）と判定された場合には、第二データに相当する指令信号をワイパーコントロールユニット２０に出力すると共に（ステップＳ２０）フラグＦを「０」にリセットした後に（ステップＳ２１）ステップＳ１へとリターンする。これにより、車両減速時に記憶した推定雨量データに応じたワイパー５の払拭動作が行われる。

ここで、ステップＳ１９において、第一データ（推定雨量及び払拭回数データ）が０である（Ｙｅｓ）と判定される場合（換言すれば、レインセンサ１０が雨滴を検出しない場合）には、第二データをキャンセルし、当該第一データに相当する指令信号をワイパーコントロールユニット２０に出力すると共に（ステップＳ２２）フラグＦを「０」にリセットした後に（ステップＳ２１）ステップＳ１へとリターンする。すなわち、第一データが０であれば、車両停車中に雨が止んでしまった可能性が高く、このような場合には、当該第一データに基づきワイパー５を停止させる制御が行われる。

一方、読み出した第二データに対して上記第一データが大きいと判定された場合には、該第一データに相当する指令信号をワイパーコントロールユニット２０に出力すると共に（ステップＳ２１）フラグＦを「０」にリセットした後に（ステップＳ２０）ステップＳ１へとリターンする。これにより、車両再発進時に得た推定雨量データに応じたワイパー５の払拭動作が行われる。

なお、上記処理過程において、前記イグニッション及びオートワイパースイッチの何れかが「ＯＦＦ」となった時（ステップＳ１，Ｓ２においてＮｏ）には、各フラグＦ，Ｆ’が「０」にリセットされると共に（ステップＳ２２）、当該処理もステップＳ１へリセットされる。

図４，５は、縦軸上段を車速（ｋｍ／ｈ）、縦軸下段を推定雨量（ｍｍ／ｈ）、横軸を時間（ｓ）とし、車速及び推定雨量の時間変化を示したグラフであり、各図を参照して上記処理をさらに説明する。

まず、図４に示すように、車両がＡｋｍ／ｈを超える速度で走行（以下、通常走行ということがある）している時（図中Ｃ１で示す範囲）、レインセンサ１０は適宜雨量を推定しつつこれに適した払拭回数を演算してワイパーコントロールユニット２０へ指令信号を出力する。
次に、上記通常走行状態から車両がＡｋｍ／ｈを跨いで減速した時（図中Ｄで示す範囲）、その車速がＡｋｍ／ｈに達した時点で、その時の推定雨量及び払拭回数データを前記第二データとしてメモリ１５に記憶する。

次に、車両がさらに減速した結果、その車速がＢｋｍ／ｈ以下になると（図中Ｅで示す範囲）、停車の確定として前記フラグＦに「１」が代入される。ここで、車両走行時に対して停車時にはレインセンサ１０に当たる雨滴量が減少することから、該停車時の推定雨量は、実際の降雨量の増減がなければ走行時の推定雨量に対して少ないものとされる。これにより、車両停車時にはこれに適したワイパー５の払拭動作（すなわち、車両走行時に対して少ないワイパー５の払拭動作）が行われる。

ここで、車両がその停車状態から再発進しＡｋｍ／ｈを跨いで加速した後（図中Ｆで示す範囲）に通常走行を行う時（図中Ｃ２で示す範囲）、レインセンサ１０の推定雨量は、停止状態に適した値から通常走行状態に適した値になるまでに所定の時間を要することがある（図中Ｆ’で示す範囲）。これは、通常は車両減速時のＡｋｍ／ｈ時点においてレインセンサ１０に付着する雨滴量に対して、車両加速時のＡｋｍ／ｈ時点においてレインセンサ１０に付着する雨滴量が少ないためである。

そこで、前記車両加速時における車速がＡｋｍ／ｈに達した時点で、その時の推定雨量に代わり、前記第二データにおける推定雨量ｄ２に置き換えることで、車両停車状態からの再発進時にも、実際の降雨量に相当する推定雨量データを速やかに得ることができる。換言すれば、実際の雨量に適したワイパー５の払拭動作を速やかに行うことができるのである。なお、車両加速時における車速がＡｋｍ／ｈに達した時点での推定雨量が０である場合には、前述の如く推定降雨量ｄ２への置き換えをキャンセルし、前記加速時における推定雨量に基づきワイパー５を停止させる。

一方、図５に示すように、車両停車中に降雨量が増加する等により、上記加速時におけるレインセンサ１０の推定雨量が前記第二データの推定雨量ｄ２よりも多くなる時には、該推定雨量ｄ２に置き換えずに上記加速時における推定雨量を用いてワイパー５の払拭動作を行うことで、上記同様に実際の雨量に適したワイパー５の払拭動作を速やかに行うことができる。

ここで、図６は、縦軸をワイパー５の払拭頻度（Ｈｚ）、横軸をレインセンサ１０の推定雨量（ｍｍ／ｈ）とし、該推定雨量に対する払拭頻度の変化を示したグラフであり、本図に示すように、ワイパー５の払拭頻度は、レインセンサ１０の推定雨量の増加に伴い、概ね段階的に増加するようになっている。なお、前記払拭頻度とは、ワイパー５の一払拭動作の周期（ｓ）の逆数であり、該払拭頻度が大きくなるほどワイパー５の一払拭動作の周期が小さく（すなわち払拭回数が多くなる）ことを示している。

以上説明したように、上記実施例における車両用オートワイパーシステムは、レインセンサ１０及びスピードセンサ１７からの信号に基づいて、ワイパー５の払拭動作回数を決定するものであって、レインセンサ１０が、所定間隔毎に雨滴量を検出しその雨滴量に応じてワイパー５の払拭動作回数を演算する払拭回数演算部１３と、該演算部１３により演算された第一のデータをスピードセンサ１７の検出値が所定の速度（Ａｋｍ／ｈ）以下まで減じた時に第二のデータとして記憶するメモリ１５とを有し、スピードセンサ１７の検出値が、車両が停車中であると確定された後に前記所定の速度（Ａｋｍ／ｈ）以上となった時、払拭回数演算部１３により演算される第一のデータと、メモリ１５に記憶された第二のデータとを比較し、これらの内の大きい方のデータに基づいて、ワイパー５の払拭動作回数を決定するものである。

この構成によれば、停車後の再発進（加速）時にも、前記所定の速度に達した際の雨滴量に応じたワイパー５の払拭動作回数と、停車前の減速時に記憶した前記所定の速度に達した際の雨滴量に応じたワイパー５の払拭動作回数とを比較し、これらの内の多い方を選択してワイパー５に払拭動作を実行させることが可能となる。
すなわち、停車後の再発進時の推定雨量が、レインセンサ１０に雨滴が当たる確率等の関係で実際の雨量よりも少なく検出される場合でも、停車前に記憶した推定雨量に応じてワイパー５の払拭動作を行うことが可能となる。また、停車中に雨量が増加する等により再発進時の推定雨量も多くなる場合には、該推定雨量に応じてワイパー５の払拭動作を行うことが可能となる。
このように、停車後の再発進時にも実際の降雨状況に適したワイパー払拭動作を行うことができため、ドライバーに違和感を与えず、かつオートワイパーの使い勝手を向上できる。

また、上記車両用オートワイパーシステムは、前記第一のデータと第二のデータとを比較する際、当該第一のデータが雨滴量を検出していないことを示す時には、第二データに基づく払拭動作回数をキャンセルするものである。

この構成によれば、停車後の再発進時にも雨滴量が検出されない場合には、このときの第一のデータに基づいてワイパー制御を行うことが可能となる。
すなわち、停車確定後に車両が再発進してもレインセンサ１０が雨滴を検出しない場合とは、車両停車中に雨が止んでしまった可能性が高いので、このような場合にたとえ第二のデータが大きくてもこれをキャンセルし、該第二のデータと比較した第一のデータを選択することで、雨が止みかけている状況に適したワイパー制御を行うことが可能となる。
これにより、上記同様、実際の降雨状況に適したワイパー制御を行うことができ、ドライバーに違和感を与えず、オートワイパーの使い勝手を向上できる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

この発明の実施例における車両用オートワイパーシステムの主要構成図である。 上記システムが適用された車両の斜視図である。 上記システムにおける払拭回数を決定する際の処理手順を示すフローチャートである。 上記システムにおける車速及び推定雨量の時間変化を示すグラフである。 図４の他のパターンを示すグラフである。 ワイパーの払拭頻度の推定雨量に対する変化を示すグラフである。

符号の説明

５ ワイパー
１０ レインセンサ（雨滴検出装置）
１３ 払拭回数演算部（演算手段）
１５ メモリ（記憶手段）
１７ スピードセンサ

Claims (2)

1. 雨滴検出装置及びスピードセンサからの信号に基づいて、ワイパーの払拭動作回数を決定する車両用オートワイパーシステムにおいて、
   前記雨滴検出装置が、所定間隔毎に雨滴量を検出しその雨滴量に応じて前記ワイパーの払拭動作回数を演算する演算手段と、該演算手段により演算された第一のデータを前記スピードセンサの検出値が所定の速度以下まで減じた時に第二のデータとして記憶する記憶手段と、を有し、
   前記スピードセンサの検出値が、車両が停止中であると確定された後に所定の速度以上となった時、前記演算手段により演算される第一のデータと、前記記憶手段に記憶された第二のデータと、を比較して、前記ワイパーの払拭動作回数を決定することを特徴とする車両用オートワイパーシステム。
2. 前記第一のデータと第二のデータとを比較する際、当該第一のデータが雨滴量を検出していないことを示す時には、第二データに基づく払拭動作回数をキャンセルすることを特徴とする請求項１に記載の車両用オートワイパーシステム。
   
   

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