JP2009023451A - Wiper control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウインドシールドガラスに付着した雨滴を検出する雨滴センサの検出結果に基づいて、ウインドシールドガラスを払拭するワイパを駆動制御するワイパ制御装置に関するものであり、自動車等に用いて好適である。 The present invention relates to a wiper control device that drives and controls a wiper that wipes a windshield glass based on a detection result of a raindrop sensor that detects raindrops attached to the windshield glass, and is suitable for use in an automobile or the like. .
ワイパ制御装置は、たとえば自動車等に搭載され、運転者の操作によりワイパ操作スイッチが自動制御モード(Autoモード)に切替えられると、ワイパ制御装置は、雨滴を検出する雨滴センサの検出結果に基づいて払拭モードを設定してそれによりワイパを駆動制御する。 The wiper control device is mounted on, for example, an automobile, and when the wiper operation switch is switched to the automatic control mode (Auto mode) by the driver's operation, the wiper control device is based on the detection result of the raindrop sensor that detects raindrops. A wiping mode is set and the wiper is driven and controlled accordingly.
従来のワイパ制御装置としては、たとえば、雨滴センサ、ワイパ、ワイパを動かすワイパ駆動装置、コントローラ等を備えたものがある。コントローラは、ワイパの往復払拭動作間隔時間、すなわちワイパ停止期間中に雨滴センサが雨滴付着状況を検出し出力された雨滴信号を積分して雨滴量を測定し、この雨滴量に基づいて次回の往復払拭動作間隔時間である払拭モードを決定し、ワイパ駆動装置を作動させている。そして、コントローラは、雨滴量が第1閾値よりも小さいときにはワイパの往復払拭動作間隔時間がより長い払拭モードへ切替えるモードダウンを行い、雨滴量が第2閾値よりも大きいときにはワイパの往復払拭動作間隔時間がより短い払拭モードへ切替えるモードアップを行い、雨滴量が第1閾値以上且つ第2閾値以下であるときにはその時点で選択されている払拭モードを維持している(特許文献1参照)。
上述した従来のワイパ制御装置に用いられる雨滴センサは、自動車のウインドシールドガラスに取り付けられており、運転者の視界を妨げないように小型化されている。すなわち、従来のワイパ制御装置では、ウインドシールドガラスの全面積に比べて遥かに小さい雨滴センサの検出領域Adへの雨滴付着状態に基づいて、ウインドシールドガラス全体の雨滴付着状態を類推している。実際の降雨時において、ウインドシールドガラス上への雨滴付着状態、つまり雨滴分布は不均一である。特に降雨量が少ない場合においては、雨滴センサの検出領域Adへの雨滴付着状態が、必ずしもウインドシールドガラス全域における雨滴付着状態と一致しない可能性がある。また、ウインドシールドガラスへの雨滴付着状況も長い時間、たとえば10分程度の期間で見ると降り方が変わらなくても、瞬間的には降り方の強弱が変動している場合がある。このため、雨滴センサからの雨滴検出信号に基づいてワイパの払拭動作を制御する場合、運転者が、降雨状態が変化しているとは感じていないにも拘らず、ワイパ制御装置によりワイパの払拭モードが変更される、たとえばワイパの払拭動作間隔時間が切替えられることがある。以下に、このような現象の実例を説明する。 The raindrop sensor used in the conventional wiper control device described above is attached to a windshield glass of an automobile and is miniaturized so as not to obstruct the driver's view. That is, in the conventional wiper control device, the raindrop adhesion state of the entire windshield glass is inferred based on the raindrop adhesion state on the detection area Ad of the raindrop sensor which is much smaller than the entire area of the windshield glass. During actual rain, the raindrop adhesion state on the windshield glass, that is, the raindrop distribution is not uniform. In particular, when the amount of rainfall is small, there is a possibility that the raindrop adhesion state on the detection area Ad of the raindrop sensor does not necessarily match the raindrop adhesion state in the entire windshield glass. Moreover, even if the raindrops adhere to the windshield glass for a long period of time, for example, about 10 minutes, even if the way of descending does not change, the strength of the way of descending may change instantaneously. For this reason, when the wiper wiping operation is controlled based on the raindrop detection signal from the raindrop sensor, the wiper control device wipes the wiper even though the driver does not feel that the rainfall state has changed. The mode may be changed, for example, the wiper wiping operation interval time may be switched. Hereinafter, an example of such a phenomenon will be described.
従来のワイパ制御装置の作動について、図7に示すワイパ払拭動作のタイミングチャートに基づいて説明する。図7(a)は、ワイパ作動の時間推移を、図7(b)は、雨滴センサにより検出された雨滴量の時間推移をそれぞれ示すタイミングチャートである。図7において、ワイパ制御装置は、ワイパ駆動装置であるワイパモータを往復払拭動作間隔時間Txで駆動している。ワイパ制御装置は、ワイパ停止時間である払拭動作間隔時間Txにおいて検出された雨滴量に基づいて、次回の払拭モード、すなわちワイパの往復払拭動作間隔時間を設定している。 The operation of the conventional wiper control device will be described based on the timing chart of the wiper wiping operation shown in FIG. FIG. 7A is a timing chart showing the time transition of the wiper operation, and FIG. 7B is a timing chart showing the time transition of the raindrop amount detected by the raindrop sensor. In FIG. 7, the wiper control device drives a wiper motor, which is a wiper drive device, at a reciprocating wiping operation interval time Tx. The wiper control device sets the next wiping mode, that is, the reciprocating wiping operation interval time of the wiper, based on the raindrop amount detected in the wiping operation interval time Tx that is the wiper stop time.
降雨状態は変化なく、図7においては、毎回検出される雨滴量が、第1閾値K1以上第2閾値K2以下であるので、ワイパの往復払拭動作間隔時間が時間Txである払拭モードを選定している。 In FIG. 7, the amount of raindrop detected each time is not less than the first threshold value K1 and not more than the second threshold value K2. In FIG. 7, the wiping mode in which the wiper reciprocating wiping operation interval time is time Tx is selected. ing.
ここで、降雨状態が変わらないにも係らず、時刻t1において、検出された雨滴量が第1閾値K1より小さくなった。これは、風の影響で雨滴の落下方向が変化する等により雨滴センサからの検出信号の大きさが変化することに起因するものである。これにより、ワイパ制御装置は、次回のワイパの往復払拭動作間隔時間を今までの時間Txより長い時間Tyへのモードダウンを決定し、時刻t2からのワイパの往復払拭動作間隔時間を時間Tyとした。このとき、雨の降り方、つまり降雨密度が変わらないため、時刻t2から時間Ty経過後の時刻t3において検出された雨滴量が、図7に示すように、第2閾値K2を上回った。これにより、ワイパ制御装置は、次回のワイパの往復払拭動作間隔時間をモードダウンにより判定された時間Tyよりも一段短い時間Txへのモードアップを決定し、時刻t4からのワイパの往復払拭動作間隔時間を時間Txとした。時刻t4以降においては、ワイパが停止してからワイパの往復払拭動作間隔時間Tx経過後に検出された雨滴量が第1閾値K1以上第2閾値K2以下で安定しており、ワイパ制御装置はワイパの往復払拭動作間隔時間が時間Txである払拭モードを維持し続ける。 Here, although the rainfall state does not change, the detected amount of raindrops becomes smaller than the first threshold value K1 at time t1. This is because the magnitude of the detection signal from the raindrop sensor changes due to, for example, a change in the raindrop direction due to the wind. Thereby, the wiper control device determines the mode down to the time Ty that is longer than the previous time Tx, and sets the wiper's reciprocating wiping operation interval time from time t2 as time Ty. did. At this time, since the method of raining, that is, the rainfall density does not change, the amount of raindrop detected at time t3 after time Ty has elapsed from time t2 exceeded the second threshold value K2, as shown in FIG. Accordingly, the wiper control device determines the mode up to the time Tx that is one step shorter than the time Ty determined by the mode down for the next wiper reciprocating wiping operation interval time, and the wiper reciprocating wiping operation interval from time t4. Time was defined as time Tx. After time t4, the amount of raindrops detected after the wiper's reciprocating wiping operation interval time Tx has elapsed since the wiper stopped is stable at a first threshold value K1 or more and a second threshold value K2 or less, and the wiper control device The wiping mode in which the reciprocating wiping operation interval time is time Tx is maintained.
以上をまとめると、ワイパが払拭動作間隔時間Txで作動している途中で、払拭動作間隔時間がT2に変わり、つまりワイパ停止時間がT1よりも長くなり、その後再びワイパは払拭動作間隔時間Txで作動している。 In summary, while the wiper is operating at the wiping operation interval time Tx, the wiping operation interval time is changed to T2, that is, the wiper stop time is longer than T1, and then the wiper is again at the wiping operation interval time Tx. It is operating.
これを運転者から見ると、雨の降り方が別段変わったように感じられないにも係らず、ワイパの払拭動作間隔時間が変化したと感じられる。すなわち、ワイパの払拭動作が不安定であると感じられる恐れがある。 From the viewpoint of the driver, it seems that the wiper wiping operation interval time has changed, although it does not feel that the rain has changed. That is, the wiper wiping operation may be felt unstable.
このような問題を解消するための手段として、たとえば、第1閾値K1を小さくすることが考えられる。第1閾値K1は、ワイパの自動制御モードにおいて、運転者が自分の好みで払拭モード切替え感度を調節可能とするための調整変数でもあり、変更は困難である。また、第2閾値K2を大きくすることも考えられる。しかし、第2閾値K2を増大させると、払拭モードアップが実行され難くなり、運転者にワイパによるウインドシールドガラスの払拭不足を感じさせる可能性がある。 As a means for solving such a problem, for example, it is conceivable to reduce the first threshold value K1. The first threshold value K1 is also an adjustment variable for enabling the driver to adjust the wiping mode switching sensitivity according to his / her preference in the wiper automatic control mode, and is difficult to change. It is also conceivable to increase the second threshold value K2. However, when the second threshold value K2 is increased, it is difficult to execute the wiping mode up, and the driver may feel that the windshield glass is not sufficiently wiped by the wiper.
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、ワイパ制御装置がAutoモードで作動しているときに、雨滴センサの検出領域Adへの雨滴付着状態の瞬間的な変動による払拭モード切替えを抑制して、安定感の或るワイパ払拭動作が可能なワイパ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. When the wiper control device is operating in the Auto mode, the wiping mode is switched by instantaneous fluctuation of the raindrop adhesion state on the detection area Ad of the raindrop sensor. An object of the present invention is to provide a wiper control device that can suppress and perform a wiper wiping operation with a sense of stability.
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
本発明の請求項1に記載のワイパ制御装置は、ワイパと、ワイパを動かすワイパ駆動装置と、ウィンドシールド上におけるワイパの払拭範囲内に設定された検出領域に付着した雨滴量に応じた雨滴信号を出力する雨滴センサと、雨滴センサからの雨滴信号が入力されて雨滴信号に基づいてワイパ駆動装置を制御するコントローラとを備え、コントローラは、ワイパの往復払拭動作間隔時間であるワイパ停止期間中に検出された雨滴信号を積分して雨滴量を測定し、雨滴量に基づいて次回の往復払拭動作間隔時間である払拭モードを決定し、コントローラは、雨滴量が第1閾値よりも小さいときにはワイパの往復払拭動作間隔時間がより長い払拭モードへ切替えるモードダウンを行い、雨滴量が第2閾値よりも大きいときにはワイパの往復払拭動作間隔時間がより短い払拭モードへ切替えるモードアップを行い、雨滴量が前記第1閾値以上且つ第2閾値以下であるときにはその時点で選択されている払拭モードを維持するようなワイパ制御装置であって、コントローラが雨滴量に基づきモードダウンを決定した場合、コントローラはモードダウン決定後最初のワイパ停止期間中において、ワイパ停止期間の始めからモードダウン直前の往復払拭動作間隔時間が経過するまでの期間に検出された雨滴信号を積分して求められた雨滴量である中間雨滴量を測定し、中間雨滴量が第1閾値以下である場合は選択されている払拭モードを維持し、中間雨滴量が第1閾値より大きい場合は、直ちにワイパ駆動装置にワイパ払拭動作を実行させ且つモードアップを行うことを特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a wiper control device comprising: a wiper; a wiper driving device that moves the wiper; and a raindrop signal corresponding to a raindrop amount attached to a detection region set within a wiper wiping range on the windshield. And a controller that controls the wiper driving device based on the raindrop signal when the raindrop signal is input from the raindrop sensor, and the controller is configured to operate during the wiper stop period, which is the interval between wiper reciprocating wiping operations. The detected raindrop signal is integrated to measure the raindrop amount, and the wiping mode that is the next reciprocating wiping operation interval time is determined based on the raindrop amount. When the raindrop amount is smaller than the first threshold, the controller When the raindrop amount is larger than the second threshold value, the wiper's reciprocating wiping is performed. It is a wiper control device that performs a mode up to switch to a wiping mode with a shorter operation interval time and maintains the wiping mode selected at that time when the raindrop amount is not less than the first threshold and not more than the second threshold. When the controller determines the mode down based on the amount of raindrops, the controller determines the period from the beginning of the wiper stop period until the end of the reciprocating wiping operation interval time immediately before the mode down during the first wiper stop period. Measure the intermediate raindrop amount, which is the raindrop amount obtained by integrating the detected raindrop signal, and maintain the selected wiping mode if the intermediate raindrop amount is less than or equal to the first threshold value. When larger than the first threshold value, the wiper driving device is immediately executed to perform the wiper wiping operation and the mode is increased.
コントローラによりモードダウン判定がなされた後のワイパ停止期間は、モードダウンされた新しい払拭モードにおけるワイパ停止期間、すなわちモードダウン判定前におけるワイパ停止期間よりも長い時間となる。言い換えると雨滴量測定が行われる時間が長くなる。上述の構成においては、モードダウン判定後最初のワイパ停止期間においては、コントローラは、ワイパ停止期間終了時点までに検出された雨滴信号を積算するのではなく、ワイパ停止期間の途中まで、つまり、ワイパ停止期間の始めからモードダウン直前の往復払拭動作間隔時間が経過するまでの期間に検出された雨滴信号を積分して中間雨滴量を測定している。そして、コントローラは、この中間雨滴量に基づいて次回の払拭モード判定を行っている。すなわち、中間雨滴量が第1閾値以下である場合は選択されている払拭モードを維持し、中間雨滴量が第1閾値より大きい場合は、直ちにワイパ駆動装置にワイパ払拭動作を実行させ且つモードアップを行う。 The wiper stop period after the mode-down determination is made by the controller is longer than the wiper stop period in the new wiping mode that is mode-down, that is, the wiper stop period before the mode-down determination. In other words, the time during which the raindrop amount measurement is performed becomes longer. In the above configuration, in the first wiper stop period after the mode-down determination, the controller does not integrate the raindrop signals detected until the end of the wiper stop period, but until the middle of the wiper stop period, that is, the wiper. The amount of intermediate raindrops is measured by integrating the raindrop signals detected during the period from the beginning of the stop period to the elapse of the reciprocating wiping operation interval time immediately before the mode down. The controller then performs the next wiping mode determination based on the amount of intermediate raindrops. That is, the selected wiping mode is maintained when the amount of intermediate raindrops is less than or equal to the first threshold value, and when the amount of intermediate raindrops is greater than the first threshold value, the wiper drive device immediately executes the wiper wiping operation and the mode is increased. I do.
このような制御を行うことの効果について説明する。 The effect of performing such control will be described.
先ず、中間雨滴量が第1閾値以下である場合、このときの中間雨滴量の大きさは、モードダウン判定を下したワイパ停止期間の雨滴量と同等である。すなわち、すなわち同一検出期間において測定された雨滴量が同じであり、これは、降雨状態が少雨量側に変化したものと見做すことができる。したがって、選択されている払拭モード、すなわちモードダウンされた払拭モードを維持することにより、ウインドシールドガラスへの雨滴付着状況に順応したワイパ動作が得られることになる。これに対して、中間雨滴量が第1閾値より大きい場合、このときの中間雨滴量の大きさは、モードダウン判定を下したワイパ停止期間直前回のワイパ停止期間の雨滴量と同等である。つまり、降雨状態は変化しておらず、モードダウン判定を下したときのワイパ停止期間に測定された雨滴量は、雨滴センサの検出領域における単なる雨滴付着ばらつき、あるいは風等による瞬間的な雨滴付着ばらつきに起因するものである。したがって、コントローラが、直ちにワイパ駆動装置にワイパ払拭動作を実行させ且つモードアップを行えば、モードダウン判定直後のワイパ停止期間がモードダウン判定前のワイパ停止期間と同じになるので、一旦はモードダウン判定が下されたものの、実際にはモードダウンが実行されなかったことになる。すなわち、運転者から見ると、ワイパの払拭動作が同一の払拭モードで継続して行われているように感じられる。 First, when the amount of intermediate raindrops is equal to or less than the first threshold, the amount of intermediate raindrops at this time is equivalent to the amount of raindrops during the wiper stop period in which the mode down determination is made. That is, that is, the amount of raindrops measured in the same detection period is the same, and this can be considered that the rainfall state has changed to the low rainfall amount side. Therefore, by maintaining the selected wiping mode, that is, the mode-down wiping mode, a wiper operation adapted to the raindrop adhesion state on the windshield glass can be obtained. On the other hand, when the amount of intermediate raindrops is larger than the first threshold, the amount of intermediate raindrops at this time is equal to the amount of raindrops in the wiper stop period immediately before the wiper stop period in which the mode down determination is made. In other words, the rainfall state has not changed, and the amount of raindrops measured during the wiper stop period when the mode-down determination is made is the mere raindrop adhesion variation in the detection area of the raindrop sensor, or instantaneous raindrop attachment due to wind etc. This is due to variations. Therefore, if the controller immediately causes the wiper driving device to execute the wiper wiping operation and performs mode up, the wiper stop period immediately after the mode down determination becomes the same as the wiper stop period before the mode down determination. Although the determination is made, the mode down is not actually executed. That is, when viewed from the driver, it is felt that the wiper wiping operation is continuously performed in the same wiping mode.
以上により、ワイパ制御装置がAutoモードで作動しているときに、雨滴センサの検出領域Adへの雨滴付着状態の瞬間的な変動による払拭モード切替えを抑制して、安定感の或るワイパ払拭動作が可能なワイパ制御装置を提供することができる。 As described above, when the wiper control device is operating in the Auto mode, the wiper wiping operation with a sense of stability is suppressed by suppressing the wiping mode switching due to the instantaneous fluctuation of the raindrop adhesion state to the detection area Ad of the raindrop sensor. It is possible to provide a wiper control device capable of achieving the above.
以下、本発明にかかるワイパ制御装置の実施の形態について、自動車に搭載されたワイパ制御装置1に適用した場合を例に図1〜図5を参照して説明する。
Hereinafter, an embodiment of a wiper control device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5, taking as an example a case where it is applied to a
(第1実施形態)
ワイパ制御装置1は、自動車100に搭載され、ワイパコントロールスイッチ30の操作ポジションに応じて、フロントウィンドシールド101に付着した雨滴を払拭するワイパ装置10の作動制御を行うものである。特に、ワイパコントロールスイッチ50において自動制御(AUTOモード)ポジションが選択されると、雨滴センサ20によりフロントウィンドシールド101に付着した雨滴量を検出し、その判定結果に基づいてワイパ装置10の作動制御を行う。
(First embodiment)
The
先ず、ワイパ制御装置1の全体構成について説明する。
First, the overall configuration of the
ワイパ制御装置1は、図1に示すように、雨滴センサ20、ワイパ装置10、ワイパコントロールスイッチ30、ワイパコントロールスイッチ30からの信号および雨滴センサ20からの信号に基づきワイパ装置10を駆動するコントローラであるマイクロコンピュータ50等から構成されている。ワイパ制御装置1は、自動車のイグニションスイッチ(図示せず)を介して自動車のバッテリ(図示せず)から電力が供給されている。
As shown in FIG. 1, the
ワイパおよびそれを駆動するワイパ駆動装置としてのワイパ装置10は、ワイパモータ11と、フロントウィンドシールド101上において往復払拭動作を行うワイパ13と、ワイパモータ11が発生する駆動トルクを往復運動に変換するとともにワイパ13に伝達してワイパ13に往復運動させるリンク機構12とを備えている。ワイパ13の往復払拭動作は、マイクロコンピュータ50内に備えられた払拭モード判定部51からワイパモータ11に対し駆動指示信号が出力されることで実行される。
A wiper and a
ワイパコントロールスイッチ30は、自動車内の運転席に設置され、ワイパ13の往復払拭動作の停止(OFFモード)、自動制御(AUTOモード)、低速動作(LOモード)、及び高速動作(HIモード)を、運転者の手動操作等により切替えるスイッチ機能を有している。ワイパコントロールスイッチ30は、たとえば4つの作動位置のいずれか1つに回動操作されることで、これら動作モードの1つが選択される。そしてワイパコントロールスイッチ30は、上述した4動作モードのうちの1つが選択されると、その選択された動作モードについての情報を後述するマイクロコンピュータ50(払拭モード判定部51)へ出力している。
The
雨滴センサ20は、図3に示されるように、基本的には、フロントウィンドシールド101の検出領域Adに向かって例えば赤外光を発光する発光ダイオードなどの発光素子21と、該発光素子21から発光されてフロントウィンドシールド101により反射された光の受光量に応じた出力値を出力するフォトダイオードなどの受光素子22とを有して構成されている。また、発光素子21は、図示しない発光素子駆動回路を介してマイクロコンピュータ50に接続されており、マイクロコンピュータ50によってその点消灯が制御される。また、受光素子22は、図示しない検波増幅回路を介してマイクロコンピュータ50に接続されており、検出した雨滴量に応じた検出信号をマイクロコンピュータ50に出力している。このように構成されることで、検出領域Adに雨滴が付着していないときにあっては、発光素子21から発光された赤外光は、図3中の実線矢印で示すように進行し、そのほとんどがフロントウィンドシールド101によって反射され、受光素子22で受光される。しかし、検出領域Adに雨滴Dが付着しているときにあっては、発光素子21から発光された赤外光の一部は、検出領域Adに付着した雨滴Dを介して図3中の破線矢印で示すように進行しフロントウィンドシールド101外へ出射する。そのため、受光素子22により受光される光の量が減少することとなる。このように、検出領域Adに付着する雨滴の量と受光素子22による受光量に基づき、検出領域Adに付着する雨滴量が光学的に検出されている。本発明の第1実施形態による雨滴検出装置1においては、検出領域Adに付着する雨滴量が多いほど雨滴センサ20の検出信号は小さくなり、検出領域Adに付着する雨滴量が少ないほど雨滴センサ20の検出信号は大きくなる。
As shown in FIG. 3, the
コントローラとしてのマイクロコンピュータ50は、実際には、制御処理や演算処理を行うCPU、各種プログラムやデータを保存するための読み取り専用メモリ(ROM)や書き込み可能なメモリ(RAM)等のメモリを含む記憶装置、AD変換器等の入力回路、出力回路、及び電源回路等の機能を含んで構成される。しかし、ここでは、図2に示すように、雨滴センサ20から出力される検出信号の変化の大きさに基づきフロントウィンドシールド101に付着した雨滴量を判定する降雨量判定部52、降雨量判定部52で判定された降雨量に基づいてワイパ13動作に係る払拭モードを判定し、すなわちワイパ13の往復払拭動作間隔時間を判定し、且つそれに基づいてワイパモータ11に駆動信号を出力する払拭モード判定部51を中心に、概念的に説明する。
The
払拭モード判定部51は、雨滴量判定部52からの現在の降雨状況に関する情報、ワイパコントロールスイッチ30からの動作モードに関する情報を取り込んで、これら情報に基づいてワイパモータ11を駆動制御する。すなわち、ワイパコントロールスイッチ30が払拭動作の停止(OFFモード)、低速動作(LOモード)および高速動作(HIモード)に操作されると、払拭モード判定部51は、それを受けて、所定の駆動指示信号をワイパモータ11へ出力する。一方、ワイパコントロールスイッチ30が自動制御(AUTOモード)に操作されると、払拭モード判定部51は、雨滴センサ20からの検出信号に基づき降雨量判定部52により判定された降雨量に基づいて、ワイパ13による払拭モード、すなわちワイパ13による往復払拭動作間隔時間を判定し、判定した払拭モードに対応する駆動指示信号をワイパモータ11へ出力する。マイクロコンピュータ50が自動制御を行うときに、マイクロコンピュータ50により判定される払拭モード、すなわちワイパ13による往復払拭動作間隔時間は、長い方から順に、7.0秒、3.3秒、1.5秒、0.6秒となっている。以上の4払拭モードは、ワイパ13の往復払拭動作間の停止時間が運転者により明確に認識される、いわゆる間歇モードである。自動制御時には、これらに加えて、停止モード、低速モードおよび高速モードも選択される。低速モードと高速モードとはモータ11の回転速度、すなわちワイパ13の移動速度が異なっている。低速モードおよび高速モードは、運転者からは連続作動しているように見えるが、実際にはワイパ13の往復払拭動作間には、先に述べた4つの払拭モードと同様に短い停止時間がある。
The wiping
次に、ワイパ制御装置1の作動、特にワイパコントロールスイッチ30が自動制御(AUTOモード)に操作されているときのマイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51における払拭モード判定方法について、図4(a)〜図4(b)に示すタイミングチャートを参照して説明する。図4(a)は、ワイパモータ11の作動状態、すなわちワイパ13の作動状態の時間推移を、図4(b)は雨滴センサ20の検出信号に基づいて測定された雨滴量Rの時間推移を、それぞれ示すタイミングチャートである。
Next, the operation of the
マイクロコンピュータ50の降雨量判定部52による雨滴量の測定は、ワイパ13による往復払拭動作間隔時間Tp内、つまりワイパ13の停止期間Tp中に行われる。ワイパ13が雨滴センサ20の検出領域を通過して停止すると、雨滴センサ20検出領域上に付着した雨滴がすべて拭い去られる。そして、ワイパ13が停止すると、降雨量判定部52による雨滴量の測定が開始される。同時に、雨滴センサ20の検出領域に新たに雨滴が付着する。雨滴センサ20の検出領域に付着する雨滴量は、図4に示すように、時間の経過とともに増加していく。そして、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、ワイパ13の停止期間Tpが経過した時点における雨滴量Rに基づいて、次回の払拭動作モード、すなわち次回のワイパ13による往復払拭動作間隔時間Tnを決定する。ワイパ13の停止期間Tpが経過した時点における雨滴量Rが第1閾値K1未満である雨滴量R1の場合、払拭モード判定部51は、ワイパ13の往復払拭動作間隔時間が時間Tpよりも一段長い払拭モードを判定して、次回の往復払拭動作間隔時間Tn1を決定する。一方、ワイパ13の停止期間Tpが経過した時点における雨滴量Rが第2閾値K2以上である雨滴量R3の場合、払拭モード判定部51は、ワイパ13の往復払拭動作間隔時間が時間Tpよりも一段短い払拭モードを判定して、次回の往復払拭動作間隔時間Tn3を決定する。また、ワイパ13の停止期間Tpが経過した時点における雨滴量Rが第1閾値K1以上第2閾値K2未満である雨滴量R2の場合、払拭モード判定部51は、現在選定されている払拭モードを判定して、次回のワイパ13の往復払拭動作間隔時間Tnを現在と同じ時間Tpとする。そして、払拭モード判定部51は、次回の払拭モードを判定するのと同時にワイパモータ11を駆動してワイパ13による払拭動作を行わせる。
The measurement of the raindrop amount by the rainfall
以上述べたような、雨滴量測定、払拭モード判定を繰り返すことにより、ワイパ制御装置1は、常に降雨量に見合った払拭モードでワイパ13を動かしてフロントウィンドシールド101に付着した雨滴を拭い、運転者の前方視界を確保している。
By repeating the raindrop amount measurement and the wiping mode determination as described above, the
次に、以上のように構成されたワイパ制御装置1のマイクロコンピュータ50において実行されるワイパ自動制御処理について、図5を参照しつつ説明する。図5は、マイクロコンピュータ50によって実行されるワイパモータ駆動制御処理の具体的な処理手順を示したフローチャートである。
Next, an automatic wiper control process executed in the
自動車の運転者によるワイパコントロールスイッチ30の手動操作を通じて上記自動制御(AUTOモード)が選択されると、図5に示すワイパ自動制御処理が開始される。同処理が開始されると、マイクロコンピュータ50は、先ず、ステップ101の初期化処理を実行する。
When the automatic control (AUTO mode) is selected through manual operation of the
続いて、マイクロコンピュータ50は、ステップ102において、ワイパ13が払拭動作中であるかどうかの判定を行う。この判定処理の結果、ワイパ13が払拭動作中である場合は、次のステップ103において雨滴量のデータを消去する。一方、ワイパ13が払拭動作中でない場合は、ステップ104において、雨滴量の測定を実行する。
Subsequently, in
続いて、マイクロコンピュータ50は、ステップ105において、ワイパ装置1の作動、つまり払拭モード判定部51からワイパ装置10へ出力されている駆動指示信号が払拭モード、すなわちワイパモータ11を駆動するモードであるか、停止モードであるかの判定を行う。この判定処理の結果が停止モードである場合は、続くステップ106において、ステップ104で測定した雨滴量と第1閾値K1との大小比較を行う。一方、払拭モードであるときは、ステップ109において、ステップ104で測定した雨滴量と第2閾値K2との大小比較を行う。
Subsequently, in
ステップ106における雨滴量と第1閾値K1との大小比較の結果、雨滴量が第1閾値K1よりも大きい場合は、払拭モードとして間歇モード、つまりワイパ13による往復払拭動作間隔時間が最も長いモード、本発明の一実施形態によるワイパ制御装置1においては、往復払拭動作間隔時間が7.0秒を選択し、続いてステップ108においてワイパモータ11を駆動してワイパ13に往復払拭動作を行わせ、その後ステップ102以降の制御を繰り返す。一方、ステップ106における雨滴量と第1閾値K1との大小比較の結果、雨滴量が第1閾値K1よりも小さい場合は、直ちにステップ102以降の制御を繰り返す。
As a result of comparing the amount of raindrops in
先のステップ105における判定の結果、払拭モード判定部51からワイパ装置10へ出力されている駆動指示信号が払拭モードである場合は、ステップ109において、ステップ104で測定した雨滴量と第2閾値K2との大小比較を行う。このステップ109における判定の結果、雨滴量が第2閾値K2以上であるときは、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、モードアップと判定して、それまでよりもワイパ13による往復払拭動作間隔時間が一段短い払拭モードを選択する。続いて、ステップ111においてワイパモータ11を駆動してワイパ13に往復払拭動作を行わせ、その後ステップ102以降の制御を繰り返す。一方、ステップ109における判定の結果、雨滴量が第2閾値K2未満であるときは、ステップ112へ進み、ステップ112において、間歇時間、すなわちワイパ停止時間が経過したか、あるいはまだワイパ停止時間内であるのかを判定する。
If the driving instruction signal output from the wiping
ステップ112における判定の結果、ワイパ停止時間が経過した場合は、続くステップ113において、雨滴量と第1閾値K1との大小比較を行う。ステップ113における判定の結果、雨滴量が第1閾値K1よりも大きい場合は、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、払拭モード保持と判定し、続くステップ116においてワイパモータ11を駆動してワイパ13に往復払拭動作を行わせ、その後ステップ102以降の制御を繰り返す。一方、ステップ113における判定の結果、雨滴量が第1閾値K1未満である場合は、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、モードダウンと判定する。そして、ステップ115において、現在選択されている払拭モードよりもワイパ13による往復払拭動作間隔時間が一段長い払拭モードを選択する。続いて、ステップ116においてワイパモータ11を駆動してワイパ13に往復払拭動作を行わせ、その後ステップ102以降の制御を繰り返す。
If the result of determination in
ステップ112における判定の結果、ワイパ停止時間内である場合は、ステップ117に進み、ステップ117において、前回の払拭モードからモードダウンしたかどうかの判定を行う。ステップ117における判定の結果、前回の払拭モードからモードダウンしていない場合は、直ちにステップ102以降の制御を繰り返す。一方、ステップ117における判定の結果、前回の払拭モードからモードダウンしている場合は、続くステップ118において、前回払拭モードにおける往復払拭動作間隔時間が経過したか未だであるかの判定を行う。ステップ118における判定の結果、前回払拭モードにおける往復払拭動作間隔時間が経過していない場合は、直ちにステップ102以降の制御を繰り返す。一方、ステップ118における判定の結果、前回払拭モードにおける往復払拭動作間隔時間が経過している場合は、続くステップ119にて、雨滴量と第1閾値K1との大小関係判定を行う。ステップ119における判定の結果、雨滴量が第1閾値K1未満であるときは、直ちにステップ102以降の制御を繰り返す。一方、雨滴量が第1閾値K1以上であるときは、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、モードアップと判定して、続くステップ120において、現在選択されている払拭モードよりもワイパ13による往復払拭動作間隔時間が一段短い払拭モード、言い換えると前回の払拭モードを選択する。続いて、ステップ121においてワイパモータ11を駆動してワイパ13に往復払拭動作を行わせ、その後ステップ102以降の制御を繰り返す。
If the result of determination in
次に、図6(a)〜図6(b)に示すタイミングチャートを参照して、本実施の形態の動作を総括する。図6(a)は、ワイパモータ11の作動状態、すなわちワイパ13の作動状態の時間推移を、図6(b)は雨滴センサ20の検出信号に基づいて測定された雨滴量の時間推移を、それぞれ示すタイミングチャートである。
Next, the operation of the present embodiment will be summarized with reference to the timing charts shown in FIGS. 6 (a) to 6 (b). 6A shows the time transition of the operation state of the
この図の説明においては、自動車のユーザによるワイパスイッチの手動操作を通じて上記AUTOモードが選択されており、マイクロコンピュータ50によるワイパ装置10の自動制御は既に開始されているものとする。
In the explanation of this figure, it is assumed that the AUTO mode is selected through manual operation of the wiper switch by the user of the automobile, and automatic control of the
そうした前提のもと、雨滴センサ20からの検出信号に基づいてマイクロコンピュータ50の雨滴量判定部52は雨滴量を測定し、この雨滴量測定結果に基づいて、払拭モード判定部51がある払拭モードを選択し、その払拭モードでワイパ装置10が作動している。すなわち、ワイパ装置10は、図6に示すように、ワイパ13による往復払拭動作間隔時間が時間Txであるような間歇払拭モードで作動している。このときの降雨状態は、いわゆる小雨であり、降り方も変化無く安定しているものとする。刻t10において測定された雨滴量Rは、図6に示すように、第1閾値K1以上第2閾値K2未満であるので、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、現在選択されている払拭モードであるワイパ13による往復払拭動作間隔時間が時間Txである払拭モードを選択し、次回のワイパ停止時間、つまり時刻t11から始まるワイパ停止時間に反映している。時刻t12において測定された雨滴量Rの大きさも同様であり、時刻t13から始まるワイパ停止時間も時間Txに設定されている。ところが、時刻t14において測定された雨滴量Rが、図6に示すように、第1閾値K1よりも小さくなった。これは、雨滴センサ20の雨滴検出領域の面積が小さいために、雨の降り方が変わらないにも拘らず、風の影響で雨滴の落下方向が変化する等により雨滴センサ20からの検出信号の大きさが変化することに起因するものである。マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、雨滴量Rが第1閾値K1を下回ったので、モードダウンと判定し、現在選択されている払拭モードよりワイパ13による往復払拭動作間隔時間が一段長い時間T2である払拭モードを選択し、次回のワイパ停止時間、つまり時刻t15から始まるワイパ停止時間を時間T2とした。同時に、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、モードダウンとなったことにより、時刻t15から前の払拭モードのワイパ停止時間である時間Tx経過後の時刻t16において、雨滴量Rを測定する。このときの雨滴量Rは、図6に示すように、第1閾値K1以上である。したがって、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、モードアップと判定し、現在選択されている払拭モード、すなわちワイパ停止時間が時間T2である払拭モードから、それより一段ワイパ停止時間が短い払拭モード、つまりワイパ停止時間が時間Txである払拭モードに切替える。同時に、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、時刻t16においてワイパモータ11に駆動信号を出力し、ワイパ13による往復払拭動作を行わせる。そして、時刻t18から始まるワイパ停止時間は時間Txに設定される。これ以降も雨の降り方は変わらず、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、現在選択されている払拭モードであるワイパ13による往復払拭動作間隔時間が時間Txである払拭モードを維持し続ける。
Under such a premise, the raindrop
本発明の一実施形態によるワイパ制御装置1の特徴は、上述したタイミングチャートに基づく作動説明中において、時刻t14以降におけるマイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51の制御にある。すなわち、モードダウン判定が下されると、次回のワイパ停止期間をそのまま持続させるのではなく、次回のワイパ停止時間開始後から前回のワイパ停止時間が経過した時点で、雨滴量Rの測定を実施し、その測定結果に基づいて、再度払拭モード判定を実施することにある。すなわち、雨滴量Rが第1閾値K1以上であれば、直ちにワイパモータ11に駆動信号を出力してワイパ13に払拭動作を行わせるとともに、モードアップ判定を下し、先のモードダウン判定で選定された払拭モードからモードアップした払拭モードとしている。言い換えると、先のモードダウン判定をキャンセルして、モードダウン判定前の払拭モードに復帰させる制御を行っている。これにより、降雨状態が変化していないときに、雨滴センサ20の検出領域Adへの雨滴付着の変動により、払拭モードが切替えられ、運転者がワイパ13の動きが不安定であるように感じる、という現象が起きることを防止することができる。
A feature of the
上述した制御が行われていない従来のワイパ制御装置の作動について、図6を参照して説明する。この場合、時刻t14でモードダウン判定が下されると、t15から始まる次回のワイパ停止時間は時間T2に設定され、ワイパ13は時刻t17まで停止している。しかし、降雨状態が変わらないため、測定される雨滴量Rは、図6中において破線で示すように増加し、時刻t17におけるマイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51による払拭モード判定時には、雨滴量Rは第2閾値K2を上回り、その結果、モードアップ判定が下される。これにより、時刻t17以降は、再びワイパ停止時間が時間Txである払拭モードが選定され、それによりワイパ13が払拭動作を行う。すなわち、従来のワイパ制御装置では、降雨状態が変わらないにも係らず、ワイパ払拭モード、つまりワイパ停止時間が時間Tx→時間T2→時間Txと変化して、運転者がワイパの作動が不安定であると感じてしまう。
The operation of the conventional wiper control device in which the above-described control is not performed will be described with reference to FIG. In this case, when the mode down determination is made at time t14, the next wiper stop time starting from t15 is set to time T2, and the
これに対して、本発明の一実施形態によるワイパ制御装置1によれば、降雨状態に変化がないときに雨滴センサ20の検出領域Adへの雨滴付着状態がばらつき、雨滴センサ20からの検出信号が変動することがあっても、この検出信号の変動により払拭モードが変わることを抑制して、ワイパ13の払拭動作を安定したものとすることができる。
On the other hand, according to the
なお、上記実施形態では、ワイパ制御装置1が設置されるウィンドシールドを、運転席前方のフロントウィンドシールド101として説明したが、フロントウィンドシールド101に限る必要はなく、他の窓、たとえばリヤウィンドシールドに適用してもよい。
In the above embodiment, the windshield on which the
また、上記実施形態では、ワイパ制御装置を自動車に搭載した例について言及したが、搭載先は自動車に限られない。他にも飛行機、鉄道車両、船舶など、広く移動体に搭載して有益である。 Moreover, although the said embodiment mentioned the example which mounted the wiper control apparatus in the motor vehicle, the mounting place is not restricted to a motor vehicle. In addition, it is useful to be widely mounted on mobile objects such as airplanes, railway vehicles, and ships.
1 ワイパ制御装置
10 ワイパ装置
11 ワイパモータ
12 伝達機構
13 ワイパ
20 雨滴センサ
21 発光素子
22 受光素子
30 ワイパコントロールスイッチ
50 マイクロコンピュータ
51 払拭モード判定部
52 雨滴量判定部
100 自動車
101 フロントウィンドシールド
A 払拭領域
Ad 検出領域(所定領域)
D 雨滴
R 雨滴量
T 払拭動作間隔時間
DESCRIPTION OF
D Raindrop R Raindrop amount T Wiping operation interval time
Claims (1)
前記コントローラは、前記ワイパの往復払拭動作間隔時間である前記ワイパ停止期間中に検出された前記雨滴信号を積分して雨滴量を測定し、前記雨滴量に基づいて次回の往復払拭動作間隔時間である払拭モードを決定し、
前記コントローラは、前記雨滴量が第1閾値よりも小さいときには前記ワイパの往復払拭動作間隔時間がより長い払拭モードへ切替えるモードダウンを行い、前記雨滴量が第2閾値よりも大きいときには前記ワイパの前記往復払拭動作間隔時間がより短い前記払拭モードへ切替えるモードアップを行い、前記雨滴量が前記第1閾値以上且つ前記第2閾値以下であるときにはその時点で選択されている前記払拭モードを維持するようなワイパ制御装置であって、
前記コントローラが前記雨滴量に基づき前記モードダウンを決定した場合、前記コントローラは前記モードダウン決定後最初の前記ワイパ停止期間中において、前記ワイパ停止期間の始めから前記モードダウン直前の前記往復払拭動作間隔時間が経過するまでの期間に検出された前記雨滴信号を積分して求められた雨滴量である中間雨滴量を測定し、前記中間雨滴量が前記第1閾値以下である場合は選択されている前記払拭モードを維持し、前記中間雨滴量が第1閾値より大きい場合は、直ちにワイパ駆動装置にワイパ払拭動作を実行させ且つ前記モードアップを行うことを特徴とするワイパ制御装置。 A wiper, a wiper driving device that moves the wiper, a raindrop sensor that outputs a raindrop signal corresponding to the amount of raindrops attached to a detection area set within a wiper wiping range on a windshield, and a raindrop sensor A controller for controlling the wiper driving device based on the raindrop signal when a raindrop signal is input;
The controller integrates the raindrop signal detected during the wiper stop period which is the reciprocating wiping operation interval time of the wiper to measure the raindrop amount, and at the next reciprocating wiping operation interval time based on the raindrop amount. Determine a certain wiping mode,
The controller performs mode down for switching to a wiping mode in which the reciprocating wiping operation interval time of the wiper is longer when the raindrop amount is smaller than a first threshold, and when the raindrop amount is larger than a second threshold, the controller The mode is switched to the wiping mode in which the reciprocating wiping operation interval is shorter, and when the raindrop amount is not less than the first threshold and not more than the second threshold, the wiping mode selected at that time is maintained. Wiper control device,
When the controller determines the mode down based on the amount of raindrops, the controller performs the reciprocating wiping operation interval immediately before the mode down from the beginning of the wiper stop period during the first wiper stop period after the mode down determination. An intermediate raindrop amount, which is a raindrop amount obtained by integrating the raindrop signals detected in a period until time elapses, is measured, and is selected when the intermediate raindrop amount is equal to or less than the first threshold value. A wiper control device that maintains the wiping mode and causes the wiper driving device to immediately execute a wiper wiping operation and perform the mode up when the amount of intermediate raindrops is greater than a first threshold value.
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