JP2009269440A - 車両用ワイパー制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両停止時にワイパーの払拭モードをモードダウンした場合において、車両が発車するよりも前にワイパーの払拭モードをモードアップすることが可能な車両用ワイパー制御装置を提供する。
【解決手段】自動車１００停止時に払拭モードダウンした場合、レーザレーダ装置６０からの検出信号に基づいて自動車１００と先行車両との距離および先行車両の走行速度を算出し、自動車１００が停止中、自動車１００と先行車両との距離がＸｍ未満、先行車両の走行速度がＺｋｍ／ｈ未満の３つの条件のうちの少なくとも一つが不成立となった場合に、払拭モードをモードアップする構成とした。これにより、自動車１００が先行車両の直後に停止し払拭モードダウンされた際に、先行車両が発進した場合、自動車１００が発車するよりも手前の時点で、自車の払拭モードをモードアップすることが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、雨滴等を検出する雨滴センサの検出結果に基づいてワイパー装置の作動を制御する車両用ワイパー制御装置に関するものである。

車両停止中は前方視界を確保する必要性が走行中に比較して低いので、バッテリ電力節約等のために車両停止時にワイパーの払拭作動間隔時間を長くするとともに、車両が発車したら前方視界を確保するためにワイパーの払拭動作間隔時間を元通りに戻す、つまりワイパーの払拭作動間隔時間をより長いモードに切り替えるようにしたものがある。このような従来の車両用ワイパー装置として、たとえば、車両が停止状態であるときにワイパーの払拭作動間隔時間をより長いモードに切り替えるとともに、車両が停止状態であっても発車直前状態（たとえば、ブレーキ作動中且つ変速機は走行段が選択された状態）であることを検出すると、ワイパーの払拭動作間隔時間をより短いモードに切り替える構成としたものがある（特許文献参照）。
特開２００３−１１７８５号公報

上述の特許文献に記載された車両用ワイパー制御装置の場合、車両が停止中であっても、発車直前状態であることを検出すると、前方視界を良好にするために、ワイパーの払拭動作間隔時間をより短いモードへ切り替えている。従来の車両用ワイパー装置においては、運転者がシフトレバーを走行段（たとえば、Ｄレンジ）へ切り替えて直ちに発車させた場合、車両の発車時期とワイパーの払拭モードの切り替わり時期とは一致することになる。

ところで、運転者にとっては、発車以前から前方視界が良好な状態になっていることが望ましい。言い換えると、車両が発車する少し前の時点でワイパーの払拭モードがより短いモードへ切り替えられることが望ましい。

しかしながら、特許文献に記載された車両用ワイパー制御装置では、車両が動き出すよりも前の時点においてワイパーの払拭動作間隔時間をより短いモードへ切り替えることは非常に困難である。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、車両停止時にワイパーの払拭作動間隔時間をより長いモードへ切り替えた場合において、車両が発車する少し前の時点でワイパーの払拭動作間隔時間をより短いモードへ切り替えることが可能な車両用ワイパー制御装置を提供することである。

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。

本発明の請求項１に記載の車両用ワイパー制御装置は、ワイパーブレードと、ワイパーブレードを動かすワイパー装置と、ウィンドシールド上におけるワイパーブレード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ー装置を制御するコントローラと、を備え、コントローラは、ワイパーブレードの往復払拭動作間隔時間であるワイパー停止期間中に検出された雨滴信号を積分して雨滴量を算出する雨滴量判定部と、雨滴量判定部で算出された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判定し且つ判定された払拭モードでワイパーブレードに払拭動作をさせるようにワイパー装置に駆動信号を出力する払拭モード判定部と、を備える車両用ワイパー制御装置であって、車両用ワイパー制御装置が搭載された車両である自車の走行速度を検出する速度センサと、自車の前方における物体を検出する前方物体検出手段を備え、コントローラは、前方物体検出手段からの検出信号に基づいて自車と物体との距離を算出する前方距離算出手段を備え、コントローラは、速度センサからの検出信号に基づいて算出された自車の走行速度が０であるときにおいて、前方距離算出手段により算出された距離が所定値以下且つ所定時間一定であるときに、払拭モードをそれまで選択されていた払拭モードに替えて払拭モードよりもワイパー停止期間がより長い払拭モードへ切り替え、その後、前方距離算出手段により算出された距離が増大し始めたことを検出すると、払拭モードをそれまで選択されていた払拭モードに替えて払拭モードよりもワイパー停止期間がより短い払拭モードへ切り替えることを特徴としている。

上述の構成においては、速度センサからの検出信号に基づいて算出された速度が０であるときにおいて、前方距離算出手段により算出された距離が所定値以下且つ所定時間一定であるときに、払拭モードをそれまで選択されていた払拭モードに替えて払拭モードよりもワイパー停止期間がより長い払拭モードへ切り替えている。

ここで、車両が停止中におけるワイパーブレードによるフロントウィンドシールド払拭動作頻度について考える。たとえば、車両が交差点で停止信号により停車しているとき、運転者が要求する前方視界レベルは、自車の位置により異なっている。つまり、自車が先頭にいる場合は、停止中であっても自車側の信号確認や周囲の交通状況把握のために良好な前方視界を確保する必要がある。すなわち、走行中と同等のワイパーブレードによるフロントウィンドシールド払拭動作頻度が要求される。一方、自車前方に他車が停止している場合は、運転者の注意はほとんど前方車両の挙動に注がれているため、運転者が要求する前方視界レベルは、走行中に比べて低いものである。つまり、前方車両の状況、たとえばブレーキランプ点灯状態、発進したかどうかに運転者の関心が集中している。したがって、ワイパーブレードによるフロントウィンドシールドの払拭動作頻度は、走行中に比べて低くても構わない。

そこで、本発明の請求項１に記載の車両用ワイパー制御装置では、前方物体検出手段を備え、前方物体検出手段からの検出信号に基づいて自車前方に先行車両がいるかどうかを判定している。先ず、速度センサからの検出信号に基づいて算出された速度が０であることにより自車が停止していることを判定し、前方距離算出手段により算出された距離が所定値以下且つ所定時間一定であることを検出すると、自車前方に先行車両がいると判定している。ここで、自車と先行車両間の距離の所定値は、たとえば、交差点等で車両が停止中であるときに先行車両とその後続車両との間に形成される車間距離の最大値として設定される。そして、この用に設定された所定値以下の距離が所定時間継続して維持されていることにより、先行車両が停止中で自車はその後ろについて止まっている、と判定することができる。このようにして先行車両の後ろに停車したことを検出すると、ワイパーブレードの払拭モードをそれまで選択されていた払拭モードに替えてワイパー停止期間がより長い払拭モードへ切り替える。これにより、ワイパーブレードの払拭動作頻度を運転者の要求、感覚に合致したものとすることができる。

このような状態から、やがて先行車両が発進し運転者がそれを認知すると、運転者は、変速機のシフトレバーを走行段（たとえば、Ｄレンジ）へ切り替え、ブレーキペダルを開放し、アクセルペダルを踏み込んで自車を発進させる。

従来の車両用ワイパー制御装置では、変速機の切り替え操作検出あるいはブレーキ開放検出に基づいて自車の発進を検出し、それによってワイパー停止期間がより短い払拭モードへの切り替えを行っている。しかし、このような自車発進検出方法においては、自車が動き出してから実際にワイパーブレードの払拭動作切り替わるまでにタイムラグが生じる可能性がある。これにより、運転者が、車両が走行中であるにも係らずワイパーブレードの払拭動作頻度が低い、と違和感を覚える可能性がある。

これに対して、本発明の請求項１に記載の車両用ワイパー制御装置では、前方物体検出装置からの検出信号に基づいて算出された距離が増大し始めたことを検出すると、払拭モードをそれまで選択されていた払拭モードに替えて払拭モードよりもワイパー停止期間がより短い払拭モードへ切り替える構成としている。先行車両が停止しているときは、前方物体検出装置からの検出信号に基づいて算出された距離は一定値で変わらない。自車が停止中に先行車両が発進すると、前方物体検出装置からの検出信号に基づいて算出された距離は増大する。一般に、運転者は、前方停止車両が発進した場合、先行車両との車間距離がある程度大きくなってから自車を発進させる。つまり、前方車両が動き出してある程度の時間が経過してから自車が発車する。このため、本発明の請求項１に記載の車両用ワイパー制御装置によれば、自車が未だ停止中であるうちに、ワイパーブレードの払拭モードがそれまで選択されていた払拭モードよりもワイパー停止期間がより短い払拭モードへ切り替えることになる。したがって、自車が発進する時点では、ワイパーブレードは既に走行中に適応した払拭モードで作動している。これにより、運転者が、車両が走行中であるにも係らずワイパーブレードの払拭動作頻度が低い、と違和感を覚えることを防止できる。

以上により、車両停止時にワイパーの払拭作動間隔時間をより長いモードへ切り替えた場合において、車両が発車する少し前の時点でワイパーの払拭動作間隔時間をより短いモードへ切り替えることが可能な車両用ワイパー制御装置を提供することができる。

本発明の請求項２に記載の車両用ワイパー制御装置は、ワイパーブレードと、ワイパーブレードを動かすワイパー装置と、ウィンドシールド上におけるワイパーブレード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ー装置を制御するコントローラと、を備え、コントローラは、ワイパーブレードの往復払拭動作間隔時間であるワイパー停止期間中に検出された雨滴信号を積分して雨滴量を算出する雨滴量判定部と、雨滴量判定部で算出された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判定し且つ判定された払拭モードでワイパーブレードに払拭動作をさせるようにワイパー装置に駆動信号を出力する払拭モード判定部と、を備える車両用ワイパー制御装置であって、車両用ワイパー制御装置が搭載された車両である自車の走行速度を検出する速度センサと、自車の前方における物体を検出する前方物体検出手段を備え、コントローラは、前方物体検出手段からの検出信号に基づいて自車と物体との距離の変化率を算出する前方距離変化率算出手段を備え、コントローラは、速度センサからの検出信号に基づいて算出された自車の走行速度が０であるときに、前方距離変化率算出手段により算出された変化率が０になると、払拭モードをそれまで選択されていた払拭モードに替えて払拭モードよりもワイパー停止期間がより長い払拭モードへ切り替え、その後、前方距離変化率算出手段により算出された変化率が正になると、払拭モードをそれまで選択されていた払拭モードに替えて払拭モードよりもワイパー停止期間がより短い払拭モードへ切り替えることを特徴としている。

本発明の請求項２に記載の車両用ワイパー制御装置は、先に説明した本発明の請求項１に記載の車両用ワイパー制御装置に対して、自車が停止したときにおいて、自車前方に停止している先行車両が在るか否かを判定する判定方法および先行車両の発進判定方法が異なっている。本発明の請求項２に記載の車両用ワイパー制御装置では、コントローラは、前方物体検出手段からの検出信号に基づいて自車と物体との距離の変化率を算出する前方距離変化率算出手段を備え、前方距離変化率算出手段により算出された変化率が０であるときに、自車の前方に停止中の先行車両が存在すると判定している。自車および前方の先行車両が停止している場合、両者の距離は一定で変わらないため、前方距離変化率算出手段により算出された変化率は０である。一方、自車および前方の先行車両の両方が停止している状態から、先行車両のみが発進すると、両車の距離は徐々に増大していく。そうすると、前方距離変化率算出手段により算出された変化率は、発車の瞬間に０から正の値に変化する。その後、先行車両が一定速度で走行している場合は前方距離変化率は正の一定値を維持し、先行車両が加速している間は前方距離変化率は増大し続ける。

上述したように、前方物体検出手段からの検出信号に基づいて自車と先行車両との距離の変化率を算出することによっても、停止中の先行車両の発進動作を確実に判別できる。これにより、本発明の請求項２に記載の車両用ワイパー制御装置によっても、請求項１に記載のワイパー制御装置の場合と同様の効果が得られる。したがって、車両停止時にワイパーの払拭作動間隔時間をより長いモードへ切り替えた場合において、車両が発車する少し前の時点でワイパーの払拭動作間隔時間をより短いモードへ切り替えることが可能な車両用ワイパー制御装置を提供することができる。

本発明の請求項３に記載の車両用ワイパー制御装置は、前方物体検出手段は、レーザレーダであることを特徴としている。レーザレーダは、半導体素子として形成されるため体格が小さく車両への搭載が容易である。したがって、本発明の請求項１あるいは請求項２に記載された車両用ワイパー制御装置による効果が得られるとともに、搭載性に優れる車両用ワイパー制御装置を実現することができる。

本発明の請求項４に記載の車両用ワイパー制御装置は、前方物体検出手段は、近赤外線カメラであることを特徴としている。近赤外線カメラもレーザレーダと同様に、体格が小さく車両への搭載が容易である。したがって、本発明の請求項１あるいは請求項２に記載された車両用ワイパー制御装置による効果が得られるとともに、搭載性に優れる車両用ワイパー制御装置を実現することができる。

以下、本発明にかかる車両用ワイパー制御装置の一実施の形態について、自動車に搭載された車両用ワイパー制御装置１に適用した場合を例に図面を参照して説明する。

車両用ワイパー制御装置１は、自動車１００に搭載され、ワイパーコントロールスイッチ３０の操作ポジションに応じて、運転席前方のウィンドシールドである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ー装置１０の作動制御を行うものである。特に、ワイパーコントロールスイッチ３０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ー装置１０の作動制御を行う。

先ず、車両用ワイパー制御装置１の全体構成について説明する。

車両用ワイパー制御装置１は、図１に示すように、ワイパー装置１０、雨滴センサ２０、ワイパーコントロールスイッチ３０、ワイパーコントロールスイッチ３０からの信号、雨滴センサ２０からの信号に基づいてワイパー装置１０を駆動するコントローラ５０、自動車１００の前方に存在する物体を検出するレーザレーダ装置６０、自動車１００の走行速度を検出する速度センサ７０等から構成されている。車両用ワイパー制御装置１は、自動車１００のイグニションスイッチ８０を介して自動車１００のバッテリ９０から電力が供給されている。

ワイパー装置１０は、図２に示すように、ワイパーモータ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ーブレード１３と、ワイパーモータ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ーブレード１３に伝達してワイパーブレード１３に往復運動させるリンク機構１２とを備えている。ワイパーブレード１３の往復払拭動作は、コントローラ５０内に備えられた払拭モード判定部５１からワイパーモータ１１に対し駆動指示信号が出力されることで実行される。図１ではコントローラ５０とワイパーモータ１１が直接接続されている状態を示しているが、中間にワイパーモータ１１の駆動装置が存在する場合もある。

ワイパーコントロールスイッチ３０は、自動車１００内の運転席に設置され、ワイパーブレード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り替えるスイッチ機能を有している。ワイパー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。そしてワイパー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コントローラ５０（払拭モード判定部５１）へ出力している。

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、この発光素子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。発光素子２１および受光素子２２とフロントウィンドシールド１０１との間には、図３に示すように、プリズム２３が設置されている。発光素子２１から出射された光は、図３中において矢印で示すようにプリズム２３内を進行してフロントウィンドシールド１０１の外表面に達し、そこで反射した光はプリズム２３内を進行して受光素子２２に入射する。また、発光素子２１、受光素子２２およびプリズム２３は、図３に示すように、ケーシング２４内に収容されている。発光素子２１は、図示しない発光素子駆動回路を介してコントローラ５０に接続されており、コントローラ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コントローラ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コントローラ５０に出力している。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外へ出射するので、受光素子２２により受光される光の量が減少する。検出領域Ａｄに付着した雨滴Ｄ量が多いほど、フロントウィンドシールド１０１外へ出射する光量が多くなり、受光素子２２により受光される光の量が少なくなる。これにより、受光素子２２による受光量に基づいて、検出領域Ａｄに付着する雨滴の量を検出することができる。本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置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。

自動車１００の前方に存在する物体を検出する前方物体検出手段としてのレーザレーダ装置６０は、レーザ光を自動車１００の前方へ向けて照射するとともに、このレーザ光が自動車１００前方にある物体で反射した反射光を受光すると検出信号を出力するものである。レーザレーダ装置６０は、図２に示すように、自動車１００の前端部分に取り付けられている。レーザレーダ装置６０は、後述するコントローラ５０に電気的に接続されている。レーザレーダ装置６０におけるレーザ光照射はコントローラ５０により制御されるとともに、レーザレーダ装置６０における反射光受光時の検出信号はコントローラ５０へ入力されている。

コントローラ５０は、たとえばマイクロコンピュータを含む電気回路として構成され、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いる。

コントローラ５０は、機能的に見て、払拭モード判定部５１、雨滴量判定部５２、前方距離算出手段５３を備えている。雨滴量判定部５２は、雨滴センサ２０から出力される検出信号に基づいて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。払拭モード判定部５１は、ワイパーコントロールスイッチ３０からの信号、あるいは雨滴量判定部５２からの信号に基づいて、ワイパーブレード１３の払拭動作に係る払拭モードを判定し、且つこの判定結果に基づいてワイパーモータ１１に対して駆動信号を出力する。つまり、ワイパーコントロールスイッチ３０が自動制御（ＡＵＴＯモード）以外のポジションに操作されている場合は、払拭モード判定部５１は操作されたポジションに対応した払拭モードを判定し、その払拭モードを実行させるべくワイパーモータ１１に対して駆動信号を出力する。一方、ワイパーコントロールスイッチ３０が自動制御（ＡＵＴＯモード）ポジションに操作されている場合は、払拭モード判定部５１は雨滴量判定部５２からの信号に基づいてワイパーブレード１３の払拭動作に係る払拭モードを判定し、その払拭モードを実行させるべくワイパーモータ１１に対して駆動信号を出力する。前方距離算出手段５３は、レーザレーダ装置６０から出力される検出信号に基づいて自動車１００と前方物体（たとえば先行車両等）との距離を算出する。

本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１においては、ワイパー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、コントローラ５０はワイパー装置１０の自動制御動作および前方距離算出動作の２種類の制御動作を同時に並行して開始する。

本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１におけるワイパー装置１０の自動制御動作は、ＡＵＴＯモード選択時において一般的に実行されているものとほぼ同じである。これは、払拭モード判定部５１が、雨滴センサ２０からの検出信号に基づき雨滴量判定部５２により判定された雨滴量に基づいてワイパーブレード１３による払拭モード、すなわちワイパーブレード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ーモータ１１へ出力して払拭動作を行わせるものである。このとき、払拭モード判定部５１により判定される払拭モードは、停止モード、停止待機モード、ワイパーブレード１３による往復払拭動作間隔時間が順次短くなる複数の間歇モード、低速モードおよび高速モードから構成されている。ここで複数の間歇モードは、本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１においては、往復払拭動作間隔時間の長い方から順に、例えば、７．０秒、３．３秒、１．５秒、０．６秒となっている。また、低速モードおよび高速モードは、ワイパーコントロールスイッチ３０において設定されている低速動作（ＬＯモード）ポジションおよび高速動作（ＨＩモード）ポジションと同じである。

本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１におけるワイパー装置１０の自動制御動作の特徴は、自動車１００が停止中における制御動作にある。すなわち、自動車１００が停止したときに、コントローラ５０の前方距離算出手段５３が自動車１００前方に先行車両が存在していると判定すると、ワイパーブレード１３の払拭モードをそれまで選択されていた払拭モードに替えてワイパー停止期間がより長い払拭モードへ切り替える。そして、自動車１００が停止中であるときに、コントローラ５０の前方距離算出手段５３が自動車１００前方に先行車両との距離が増大し始めたと判定すると、ワイパーブレード１３の払拭モードをそれまで選択されていた払拭モードに替えてワイパー停止期間がより短い払拭モードへ切り替える。

次に、本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１の特徴である、ワイパー装置１０の自動制御動作について、図４のフローチャートに基づいて説明する。

以下に説明するワイパー装置１０の自動制御動作は、ワイパーコントロールスイッチ３０が自動制御（ＡＵＴＯモード）ポジションに操作されることにより開始される。

まず、ステップ２０１では初期化がなされる。

次に、ステップ２０２において雨滴量を判定する。これは、雨滴センサ２０からの検出信号に基づきコントローラ５０の雨滴量判定部５２により判定される。続いて、ステップ２０３において、仮払拭モードが決定される。これは、ステップ２０２で判定した雨滴量に基づいてコントローラ５０の払拭モード判定部５１により実行される。

次に、ステップ２０４において、払拭モードが停止モードであるか否かの判定を行う。ステップ２０４の判定の結果、払拭モードが停止モードである場合は、ステップ２０５へ進み、仮払拭モードを払拭モードとする。続いて、ステップ２０６にてワイパー払拭動作を行い、ステップ２０２へ戻る。一方、ステップ２０４の判定の結果、払拭モードが停止モードではない、つまり停止モード以外の払拭モードである場合は、ステップ２０７へ進む。

ステップ２０７では、自動車（自車）の車速が０ｋｍ／ｈよりも大きいか否か、すなわち自車が停車中であるか否かの判定を行う。自車車速が０ｋｍ／ｈより大きい場合、つまり自車が走行中である場合は、ステップ２０５へ進む。自車車速が０ｋｍ／ｈより大きくない場合、つまり自車が停止中である場合は、ステップ２０８へ進む。

ステップ２０８では、自車と自車前方の先行車両との距離がＸｍ以上であるか否かの判定を行う。自車と先行車両との距離がＸｍ以上である場合は、ステップ２０５へ進む。自車と先行車両との距離がＸｍ未満である、すなわち自車直前に先行車両がいる場合は、ステップ２０９へ進む。

ステップ２０８では、自車前方の先行車両の車速がＺｋｍ／ｈ以上であるか否かの判定を行う。先行車両の車速がＺｋｍ／ｈ以上である場合は、ステップ２０５へ進む。先行車両の車速がＺｋｍ／ｈ未満である場合は、ステップ２１０へ進み、払拭モードを一段下のモード、つまりワイパーブレード１３による往復払拭動作間隔時間が一段長い払拭モードへモードダウンする。たとえば、低速モードが選択されている場合は、間歇０．６秒モードへモードダウンされる。続いて、ステップ２１２へ進み、ステップ２１１で選択した払拭モードによる払拭動作を行い、ステップ２０２へ戻る。

以上説明した、本発明の一実施形態によるワイパー制御装置１の制御フローをまとめると、ワイパーコントロールスイッチ３０において自動制御（ＡＵＴＯモード）ポジションが選択されるとワイパー装置１０の自動制御動作が開始され、ステップ２０７で自車が停止中であると判定され、且つステップ２０８で自車と先行車両との距離が所定値以下であると判定され、且つステップ２０９で先行車両の車速が低い、言い換えるとほぼ停止していると見做せる状態であると判定されると、払拭モードを一段モードダウンさせている。すなわち、（１）自車が停止している（２）先行車両の走行速度がＺｋｍ／ｈ以下である（３）自車と先行車との距離がＸｍ以下である、の３つの条件が同時に成立すると、払拭モードをワイパーブレード１３による往復払拭動作間隔時間が一段長い払拭モードへモードダウンする。さらに、上述した３つの条件の少なくとも一つが不成立状態となると、払拭モードをモードダウン前の払拭モードへ復帰させている。ここで、距離Ｘは、先行車両に追従して停止したときの２台の車両の車間距離の標準的な長さが設定されている。また、速度Ｚは、車両が発進したことを検出可能且つ極低速として、たとえば２ｋｍ／ｈに設定されている。これにより、自車停止時にワイパーの払拭作動間隔時間をより長いモードへ切り替えるとともに、自車が発車する少し前の時点でワイパーの払拭動作間隔時間をより短いモードへ切り替えることができる。

一般に、赤信号等で先行車両に追従して停止したとき、運転者の注意は先行車両の動き、つまり先行車両が発進するかどうかに集中している。したがって、ワイパーブレード１３の払拭頻度は低くても問題なく、むしろワイパーブレード１３の払拭動作が煩わしく感じられてしまう。一方、自車が先行車の後ろに停止している状態で、信号が青に変わり先行車が発信すると、運転者は、先行車両との車間距離がある程度大きくなってから、つまり、先行車両が発車した後いくらか時間が経過してから自車を発進させる。この場合は、自車が停止中であっても先行車が動き出したなら直ちにワイパーブレード１３の払拭モードは走行時に適応した払拭モードで作動していることが望ましい。

従来の車両用ワイパー制御装置においては、ブレーキペダルの踏み込みが開放されたこと、あるいは変速レバーがドライブポジションに切り替えられたことを感知してワイパー装置の払拭モードをモードアップしていた。言い換えると、従来の車両用ワイパー制御装置においては、車両が発進したことを感知してワイパー装置の払拭モードをモードアップしていた。このために、運転者が、車両が走行中であるにも係らずワイパーブレードの払拭動作頻度が低い、と違和感を覚えることがあった。

これに対して、本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１によれば、自車が発進するよりも前に、すなわち先行車が発進した時点で既にワイパー装置１０の払拭モードをモードダウンされていた払拭モードから走行時に選択されていた払拭モードへモードアップすることができる。これにより、自動車１００停止時にワイパーブレード１３の払拭作動間隔時間をより長いモードへ切り替えた場合において、自動車１００が発車するよりも前の時点でワイパーブレード１３の払拭動作間隔時間をより短いモードへ切り替えることが可能な車両用ワイパー制御装置１を実現することができる。すなわち、ワイパーブレード１３の往復払拭動作頻度をあらゆる運転場面において運転者の要求頻度に合致させることが可能なワイパー制御装置１を実現することができる。

次に、以上説明した本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１の自動車１００の停止中におけるワイパー装置１０の自動制御動作について、図５に示すタイミングチャートに基づいて総括する。図５において、（ａ）は、自動車１００の走行速度の時間推移を、（ｂ）は、レーザレーダ装置６０からの検出信号に基づいて算出された前方物体である先行車との距離の時間推移を、（ｃ）は、選択されているワイパーブレード１３の払拭動作モードの時間推移をそれぞれ示すタイミングチャートである。走行速度を示すグラフ（ａ）中において、実線は自車の走行速度を、一点鎖線は先行車の走行速度をそれぞれ示している。

自車である自動車１００は、図５（ａ）に示すように、速度４０ｋｍ／ｈで走行している。コントローラ５０の払拭モード判定部５１は、図５（ｃ）に示すように、雨滴センサ２０からの検出信号に基づいて算出された雨滴量から払拭モードとして低速連続モードを選択している。また、自動車１００は前方の先行車両に追従走行しており、自動車１００と先行車両との車間距離は、図５（ｂ）に示すように、４０ｍである。そのような状況のもと、時刻ｔ１において、図５（ａ）に示すように、先行車両が、たとえば赤信号等のために減速し始めた。これにより、時刻ｔ１において、図５（ｂ）に示すように、自車と先行車との距離が減少し始めた。自動車１００の運転者は、先行車両が減速していることを感知してブレーキペダルを踏み込んだので、時刻ｔ２において、自動車１００が減速し始めた。やがて、時刻ｔ３において、先行車両の走行速度がＺｋｍ／ｈに達し、さらに時刻ｔ３以降はＺｋｍ／ｈ未満となった。しかし、この時点において、自動車１００は走行中であり且つ自動車１００と先行車両との車間距離は、図５（ｂ）に示すように、Ｘｍよりも大きい。すなわち、ワイパーブレード１３の払拭モードをモードダウンさせるための３つの条件のうち１つが成立、２つが不成立である。したがって、払拭モードはモードダウンされない。時刻ｔ３からじきに先行車両の走行速度が０ｋｍ／ｈとなり停止した。時刻ｔ４に到り、自動車１００と先行車両との距離がＸｍに達したが、自動車１００は已然として走行中である。すなわち、ワイパーブレード１３の払拭モードをモードダウンさせるための３つの条件のうち２つが成立、１つが不成立である。したがって、払拭モードはモードダウンされない。時刻ｔ５において、自動車１００が停止した。これにより、ワイパーブレード１３の払拭モードをモードダウンさせるための３つの条件が全て成立したので、コントローラ５０はワイパーブレード１３の払拭モードを低速連続モードから間歇０．６秒モードへモードダウンさせた。時刻ｔ５以降、自動車１００および先行車両はしばらく停止している。自車および先行車が停止中において、運転者は先行車の動きのみに注目しており、車外状況全般に対する注目度は低い。したがって、ワイパーブレード１３の払拭モードが間歇０．６秒モードへモードダウンされても運転者は先行車の動きは十分確認でき、且つ運転者がワイパーブレード１３の払拭動作へ頻度を煩わしく感じることも無い。時刻ｔ６において、たとえば信号が青に変わったことにより先行車両が発車し、続いて時刻ｔ７以降、先行車両の走行速度がＺｋｍ／ｈ以上となった。時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間中、先行車両の走行速度は、図５（ａ）に示すように、Ｚｋｍ／ｈ未満であり、且つ自動車１００と先行車両との距離は、図５（ｂ）に示すように、Ｘｍ未満である。したがって、ワイパーブレード１３の払拭モードをモードダウンさせるための３つの条件全てが成立しているので、コントローラ５０は払拭モードとして間歇０．６秒モードを維持している。時刻ｔ７を過ぎると、先行車両の走行速度は、図５（ａ）に示すように、Ｚｋｍ／ｈ以上となる。これにより、ワイパーブレード１３の払拭モードをモードダウンさせるための３つの条件のうちの１つが不成立となり、モードダウン条件が不成立となるので、コントローラ５０は、ワイパーブレード１３の払拭モードをモードアップさせる。すなわち、間歇０．６秒モードから走行中における払拭モードである低速連続モードへ復帰させる。しかし、この時点で自動車１００はまだ停止中である。つまり、自動車１００が停止中である時点で、払拭モードがモードアップされることになる。時刻ｔ８を過ぎると、自動車１００と先行車両との距離がＸｍ以上となるが、自動車１００は已然として停止中である。時刻ｔ９において、図５（ａ）に示すように、運転者は自動車１００を発進させた。この時点で、ワイパーブレード１３の払拭モードは既に走行中における払拭モードである低速連続モードとなっているので、自動車１００のフロントウィンドシールド１０１の前方視界は良好に確保され、運転者は車外前方の状況を確実に確認することができる。時刻ｔ９以降、自動車１００の走行速度、および自動車１００と先行車両との車間距離は増大し続け、時刻ｔ１０に、自動車１００の走行速度が４０ｋｍ／ｈに、自動車１００と先行車両との車間距離が４０ｍにそれぞれ達し、時刻ｔ７以降はその状態を維持して走行を続けている。

以上説明したように、本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１では、自動車１００停止時に、レーザレーダ装置６０からの検出信号に基づいて、自動車１００と先行車両との距離および先行車両の走行速度を算出し、自動車１００が停止中、且つ自動車１００と先行車両との距離がＸｍ未満、且つ先行車両の走行速度がＺｋｍ／ｈ未満であるときに、ワイパーブレード１３の払拭動作間隔時間をより長いモードへモードダウンするとともに、上述の３つの条件である自動車１００が停止中、自動車１００と先行車両との距離がＸｍ未満、先行車両の走行速度がＺｋｍ／ｈ、のうちの少なくとも一つが不成立と鳴った場合に、ワイパーブレード１３の払拭動作間隔時間をより短いモードへ切り替える構成とした。これにより、自動車１００が先行車両の直後に停止しワイパーブレード１３の払拭動作間隔時間がより長いモードへモードダウンされているときにおいて、先行車両が発進した場合、自動車１００が発車するよりも手前の時点で、ワイパーブレード１３の払拭動作モードを払拭動作間隔時間がより短いモードへ切り替えることが可能となる。したがって、自動車１００の発進時にはワイパーブレード１３の払拭モードが走行状態に適した払拭モードに既に切り替えられており、運転者の前方視界は良好に確保されていることになる。

なお、本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１において、自動車１００が赤信号で停止したときに先行車両が無い場合、すなわち自動車１００が交差点の先頭に停止している場合は、図４のフローチャート中のステップ２０８において、自車と前方物体との距離≦Ｘなる条件が成立せず、したがって、払拭モードのモードダウンは行われない。これにより、自動車１００が交差点の先頭に停止している場合は、停止中であっても運転者の前方視界が走行時と同程度に良好に確保される。

また、以上説明した本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１では、自動車１００が停止中において先行車両が発進したことの判定方法を、自動車１００と先行車両との距離が所定値であるＸｍを超えたときとしているが、この方法に限る必要はない。たとえば、自動車１００と先行車両との距離の変化率を算出し、この変化率が正となったことを検出した時点で先行車両が発進したと判定してもよい。

また、以上説明した本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１では、自動車１００の前方に存在する物体を検出する前方物体検出手段としてレーザレーダ装置６０を用いているが、レーザレーダ装置６０以外の種類の前方物体検出手段を用いても良い。たとえば、近赤外線カメラ、超音波レーダ等を用いてもよい。

本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１の全体構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１が自動車１００に搭載された状態を示す模式図である。 雨滴センサ２０の構成を説明する断面図であり、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 本発明の一実施形態による車両用ワイパー制御装置１のコントローラ５０において実行されるワイパー装置１０の自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。 （ａ）は、自動車１００および先行車両の走行速度の時間推移を、（ｂ）は、自動車１００と先行車両との距離の時間推移を、（ｃ）は、コントローラ５０により決定されたワイパーブレードの払拭モードの時間推移を、それぞれ示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ 車両用ワイパー制御装置
１０ ワイパー装置
１１ ワイパーモータ
１２ 伝達機構
１３ ワイパーブレード
２０ 雨滴センサ
２１ 発光素子
２２ 受光素子
２３ プリズム
２４ ケーシング
３０ ワイパーコントロールスイッチ
５０ コントローラ
５１ 払拭モード判定部
５２ 雨滴量判定部
５３ 前方距離算出手段、前方距離変化率算出手段
６０ レーザレーダ装置（前方物体検出手段）
７０ 速度センサ
８０ イグニッションスイッチ
９０ バッテリ
１００ 自動車
１０１ フロントウィンドシールド（ウィンドシールド）
Ａ 払拭領域
Ａｄ 検出領域
ｔ１〜ｔ１０ 時刻

Claims (4)

1. ワイパーブレードと、
   前記ワイパーブレードを動かすワイパー装置と、
   ウィンドシールド上における前記ワイパーブレード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、
   前記雨滴センサからの雨滴信号が入力されて前記雨滴信号に基づいて前記ワイパー装置を制御するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、前記ワイパーブレードの往復払拭動作間隔時間であるワイパー停止期間中に検出された前記雨滴信号を積分して前記雨滴量を算出する雨滴量判定部と、前記雨滴量判定部で算出された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判定し且つ判定された前記払拭モードで前記ワイパーブレードに払拭動作をさせるように前記ワイパー装置に駆動信号を出力する払拭モード判定部と、を備える車両用ワイパー制御装置であって、
   車両用ワイパー制御装置が搭載された車両である自車の走行速度を検出する速度センサと、
   前記自車の前方における物体を検出する前方物体検出手段を備え、
   前記コントローラは、前記前方物体検出手段からの検出信号に基づいて前記自車と前記物体との距離を算出する前方距離算出手段を備え、
   前記コントローラは、前記速度センサからの検出信号に基づいて算出された前記自車の走行速度が０であるときにおいて、前記前方距離算出手段により算出された前記距離が所定値以下且つ所定時間一定であるときに、前記払拭モードをそれまで選択されていた前記払拭モードに替えて前記払拭モードよりも前記ワイパー停止期間がより長い前記払拭モードへ切り替え、その後、前記前方距離算出手段により算出された前記距離が増大し始めたことを検出すると、前記払拭モードをそれまで選択されていた前記払拭モードに替えて前記払拭モードよりも前記ワイパー停止期間がより短い前記払拭モードへ切り替えることを特徴とする車両用ワイパー制御装置。
2. ワイパーブレードと、
   前記ワイパーブレードを動かすワイパー装置と、
   ウィンドシールド上における前記ワイパーブレード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、
   前記雨滴センサからの雨滴信号が入力されて前記雨滴信号に基づいて前記ワイパー装置を制御するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、前記ワイパーブレードの往復払拭動作間隔時間であるワイパー停止期間中に検出された前記雨滴信号を積分して前記雨滴量を算出する雨滴量判定部と、前記雨滴量判定部で算出された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判定し且つ判定された前記払拭モードで前記ワイパーブレードに払拭動作をさせるように前記ワイパー装置に駆動信号を出力する払拭モード判定部と、を備える車両用ワイパー制御装置であって、
   車両用ワイパー制御装置が搭載された車両である自車の走行速度を検出する速度センサと、
   前記自車の前方における物体を検出する前方物体検出手段を備え、
   前記コントローラは、前記前方物体検出手段からの検出信号に基づいて前記自車と前記物体との距離の変化率を算出する前方距離変化率算出手段を備え、
   前記コントローラは、前記速度センサからの検出信号に基づいて算出された前記自車の走行速度が０であるときに、前記前方距離変化率算出手段により算出された前記変化率が０になると、前記払拭モードをそれまで選択されていた前記払拭モードに替えて前記払拭モードよりも前記ワイパー停止期間がより長い前記払拭モードへ切り替え、その後、前記前方距離変化率算出手段により算出された前記変化率が正になると、前記払拭モードをそれまで選択されていた前記払拭モードに替えて前記払拭モードよりも前記ワイパー停止期間がより短い前記払拭モードへ切り替えることを特徴とする車両用ワイパー制御装置。
3. 前記前方物体検出手段は、レーザレーダであることを特徴とする請求項１または請求項２のどちらか一つに記載の車両用ワイパー制御装置。
4. 前記前方物体検出手段は、近近赤外線カメラであることを特徴とする請求項または請求項２のどちらか一つに記載の車両用ワイパー制御装置。

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