JP4783497B2 - ワイパー駆動装置の制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨滴等を検出する雨滴検出装置（レインセンサー）の判断結果をもとに、ワイパーを制御するワイパー駆動装置の制御方法に関し、特に起動時における制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から数多く提案されている光学式のレインセンサーにおける、雨滴等による付着状況の識別方法は以下のようであった。
すなわち、雨滴等の付着のない状況では、発光素子からの光は、ウインドシールドガラス内を全反射していき、受光素子に入射する。雨滴等が付着した状況では、前記全反射条件が崩れて、前記受光素子に入射する光量が低下する。そして、受光素子の出力レベルが予め定めたしきい値を下回った場合に、雨滴等の付着を識別していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでレインセンサーの起動時に、もし該センサーの検知面が全面的に濡れているような状況において、以下のような不具合が発生することがあった。
すなわち、雨滴等が付着しているにも拘わらず、起動時における前記受光素子の出力が、雨滴等の付着がない状況における出力、すなわち基準出力よりも、大きなものとなることである。
【０００４】
その理由は定かではないが、以下のように考えられる。つまり、通常の状態では散乱光として受光素子には入射していなかった光が、検知面上を覆う水膜の存在により、受光素子に入射しうる光路が形成され、受光素子に入射する。この結果、受光素子の出力が、通常の基準出力値よりも大きくなったものと考えられる。
【０００５】
またこの現象が図１に示したような、発光素子３からの光を検知面ＳＳの２箇所で全反射させる検知装置に起こりやすいことも、本発明者らは経験的に把握している。
【０００６】
この場合、検知面は濡れており、本来ワイパーを動かす必要がある。しかし、レインセンサーは、受光素子の出力がしきい値を下回っていないため、雨滴等が付着していないと判断してしまい、ワイパー駆動のための払拭要求信号を発しないことになる。したがって、ワイパーは動かず、ウインドシールドガラスは濡れたままとなってしまう。
このため、手動でワイパースイッチを操作する必要があった。
【０００７】
そこで本発明は、以上のような状況においても、ワイパーを確実に作動できるようなワイパー駆動装置の制御方法の提供を目的とする。
【０００８】
そこで本発明は、請求項１の発明として、発光素子から発せられた光を検知面で反射させ、該反射光を受光する受光素子からの出力と検知面に何も付着していないときの出力レベルである基準出力値より小さい値であるしきい値とを比較して、受光素子からの出力の方が小さな値となった場合に検出装置から出力されるワイパー払拭要求信号をもとに、ワイパーを駆動制御するワイパー駆動装置の制御方法であって、前記検出装置の起動時における前記受光素子の出力が、前記検知面上が水膜で覆われたことに起因して前記基準出力値より大きな値となった場合に、ワイパーを少なくとも１回払拭するようにしたことを特徴とするワイパー駆動装置の制御方法である。
【０００９】
請求項２の発明として、請求項１に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、前記検出装置は、前記発光素子からの光を検知面で少なくとも２回、全反射させて、前記受光素子に受光させているワイパー駆動装置の制御方法である。
【００１０】
請求項３の発明として、
請求項１に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、
前記基準出力値は、前記検出装置の記憶素子に記憶されているワイパー駆動装置の制御方法である。
【００１１】
請求項４の発明として、
請求項３に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、
前記基準出力値を、順次更新するようにしたワイパー駆動装置の制御方法である。
【００１２】
請求項５の発明として、発光素子から発せられた光を検知面で反射させ、該反射光を受光する受光素子からの出力と第２のしきい値とを比較して検知面における状態を検出する検出装置の結果をもとに、ワイパーを制御するワイパー駆動装置の制御方法であって、
前記受光素子の出力が、前記検知面上が水膜で覆われたことに起因して前記受光素子の出力が前記検知面に何も付着していないときの出力レベルである基準出力値より大きな値である第１のしきい値以上の値となった場合と前記受光素子の出力が前記基準出力値より小さな値の前記第２のしきい値以下の値となった場合とに、ワイパーを駆動させるようにしたことを特徴とするワイパー駆動装置の制御方法である。
【００１３】
請求項６の発明として、
請求項５に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、
前記検出装置は、前記発光素子からの光を検知面で少なくとも２回、全反射させて、受光素子に受光させているワイパー駆動装置の制御方法である。
【００１４】
請求項７の発明として、請求項５に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、前記受光素子の出力と前記第１のしきい値との比較は、前記検出装置の起動時から所定の時間の間、または前記ワイパーが所定回数駆動されるまでの間に行い、前記受光素子の出力と前記第２のしきい値との比較は、前記検出装置の起動時から前記所定の時間経過後、または前記ワイパーが前記所定回数駆動された後に行なうことを特徴とするワイパー駆動装置の制御方法である。
【００１５】
本発明は、レインセンサーの起動時において、受光素子の出力が基準出力値を超えている場合に、検出装置からワイパーの払拭要求信号を出力するように、その要求に応じてワイパー払拭を行うことを特徴とするワイパー駆動装置の制御方法である。本発明は、検出装置を含むワイパー駆動装置の起動時において、特に初期化のためにワイパー払拭を行わないワイパー駆動装置に有用である。
【００１６】
なお前記基準出力値のほかに、発光素子のコールドスタート時の出力値も記憶しておくことが好ましい。この場合、発光素子の経年劣化等を考慮して、前記スタート時の出力値を適宜更新するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に用いることができる検出装置の光学系の一実施例を示す。
この光学系は、発光素子３から発せられた光を、ウインドシールド２の検知面ＳＳで反射し、該反射光を受光素子４で受光している。そして、前記受光素子の出力低下を検出することによって、検知面の状態を検出している。なお、発光素子近傍には、サーミスタＴが設けられている。
また図１は、検知面が雨滴Ｒで全面的に濡れている状況を示している。
【００１８】
ここで、駐車中の降雨や夜露によって、検知面が水で覆われるように濡れた状態とした。このような場合に、検出装置を起動してみた。そのときの受光素子の出力レベルが、通常の何も付着していないときの出力レベル、すなわち基準出力値に比較して大きくなることがあった。
【００１９】
そこでこのような場合に、ワイパーを少なくとも１回払拭し、そのときの受光素子の出力を基準出力値に更新するように制御してやると、検出装置を正しく初期化することができる。したがって、以降の測定を正しく行うことができる。
【００２０】
つぎに図２を用いて、本発明が適用されるワイパー駆動装置における、基本的な制御方法について説明する。上述した検出装置では、受光素子の出力低下があれば、検知面に雨滴等が付着したと判断している。出力低下の判断基準は、受光素子の基準出力値から求められる「しきい値」との比較によっている。
なお「しきい値」は、レインセンサーの感度等によって、受光素子の基準出力値のＸ％と決めればよい。
【００２１】
この場合、受光素子の基準出力値は、発光素子の出力によって変化する。例えば、発光素子には温度特性があり、連続使用していると、発光光量は低下してくる。また経時的変化もあり、個体差もある。
したがって、前記基準出力値を順次更新して、検出することが行われている。なお基準出力値は、検出装置に設けた記憶素子に記憶するようにしている。
【００２２】
発光素子の温度特性について、具体的に述べる。
一般に発光素子は、連続通電していると、その温度が上昇してくる。発光素子が熱を持ってくると、発光素子の温度特性により、その出力は温度の上昇にしたがって低下してくる。
そこで、発光素子の温度を測定できるように、発光素子近傍にサーミスタを設けておき、常時発光素子の温度をモニタしておくとよい。この発光素子の温度によって、予め決められた温度と出力換算係数のテーブルから、受光素子の基準出力値を校正するようにするとよい。
【００２３】
このように、発光素子の温度をモニタできるようにしておくと、全くのコールドスタートの場合や、一時的に検出装置を止めた場合でも、いずれも正しく受光素子の基準出力値を校正することができる。
【００２４】
以上のようにして、基準出力値を校正した後、通常の測定モードに入る。通常の測定モードでは、受光素子の出力が「しきい値」と比較して小さくなった場合は、検知面が濡れていると判断され、検出装置はワイパー駆動装置にワイパー払拭要求信号を発する。この要求信号を受けて、ワイパー駆動装置はワイパーを駆動し、ウインドシールドの払拭が行われる。
他方、検知面が濡れていないと判断された場合は、通常の測定モードが維持される。
【００２５】
ワイパーブレードが消耗して、払拭しても水分が残るような状態が恒常的に続くようになると、水分の残った状態での受光素子の出力値を基準出力値として、順次更新することが好ましい。
【００２６】
図３は、本発明における制御方法を説明するブロック図である。以下のその動作ステップを説明する。
まず、検知装置が起動される。
次に、起動時における受光素子の出力が測定される。
そしてこの測定値が、基準出力値と比較される。
このとき、測定値が基準出力値レベル以下であれば、通常の測定モードに入る。
なお当然ながら、この基準出力値は上述した「しきい値」より大きな値を有している。
【００２７】
この測定値が基準出力値レベルの範囲より高い場合には、検知面が濡れていると判断して、ワイパー払拭要求信号を発するようにしている。
【００２８】
なおこのときの基準値は、スタート時からの発光素子の温度をモニタしておき、前記テーブルによって校正された値とすることが好ましい。
【００２９】
また測定値と基準出力値の比較についても、基準出力値に係数を掛けたものと測定値を比較するようにすると、誤判断が少なくなるので好ましい。このときの係数の一例としては、１．１が挙げられる。
【００３０】
つぎに、図４ないし図６を用いて、第２の実施例を説明する。
図４に示す光学系は、発光素子３から発せられた光を、ウインドシールド２の検知面ＳＳで反射し、該反射光を受光素子４で受光している。そして、処理部５で、前記受光素子の出力と、第１のしきい値および第２のしきい値を比較することによって、検知面ＳＳの状態を検出している。なお、図４中の６は、ワイパースイッチのオートポジション検出部であり、７は処理部５からの制御信号によってワイパー装置を駆動するためのモータである。
ここで図４は、検知面が雨滴Ｒで全面的に濡れている状況を示している。
【００３１】
ここで、駐車中の降雨や夜露によって、検知面が水で覆われるように濡れた状態とした。このような場合に、検出装置を起動してみた。そのときの受光素子の出力レベルが、通常の何も付着していないときの出力レベルに比較して大きくなることがあった。
【００３２】
そこでこのような場合にも、ワイパーを少なくとも１回駆動することで、検知面ＳＳに付着した雨滴を払拭することができる。
【００３３】
つぎに、図５を用いて処理部５の制御内容を説明する。
まず、オートポジション検出部６において、ワイパースイッチがオートポジションであることを検出している場合に、以下の処理がスタートし、オートポジション以外（オフポジション、ローポジション、ハイポジション）となった場合に、この制御を終了する。
【００３４】
ステップ１（図中のＳを以下、ステップと称する）では、受光素子４の出力レベルを測定する。
ステップ２では、ステップ１で測定された受光素子３の出力レベルが第１のしきい値以上か、否かが判断される。
ここで、第１のしきい値は、検知面ＳＳに何も付着していないときの受光素子４の出力レベルより大きな値に設定するとよい。
【００３５】
ステップ２で、第１のしきい値以上と判断された場合（Ｙ）は、上述のような検知面ＳＳが雨滴Ｒで覆われているような状況と考えられるので、ステップ３で、払拭要求を１回出力して、モータ７を駆動させ、雨滴を払拭する。
逆に、ステップ２で、第１のしきい値より小さいと判断された場合（Ｎ）は、つぎのステップ４で、ステップ１で測定された受光素子３の出力が、第２のしきい値以下か、否かを判断する。
【００３６】
ここで、第２のしきい値とは、従来技術と同様の意図で設けたものであり、第１のしきい値よりも小さく、かつ検知面ＳＳに何も付着していないときの受光素子４の出力レベルよりも小さな値である。
【００３７】
ステップ４で、第２のしきい値以下と判断された場合（Ｙ）は、ステップ３で払拭要求を１回出力して、モータ７を駆動させ、雨滴を払拭する。
逆に、ステップ４で、第２のしきい値より大きいと判断された場合（Ｎ）は、ステップ３の終了と同様、ステップ２以降を繰り返すとよい。
【００３８】
図６は、受光素子４の出力レベルの時間変化を示したものである。図６（ａ）は、検知面ＳＳに何も付着していない場合である。なお、1st.は第１のしきい値を表し、2nd.は第２のしきい値を表している。また（ａ），（ｂ），（ｃ）いずれの図においても、時間軸（ｔ）が０のときに、オートポジションをＯＮにしている。
図６（ｂ）は、途中から雨が降り始めた場合であり、図中の矢印（↓）は雨滴の付着を表している。
図６（ｃ）は、検知面ＳＳが雨滴Ｒで覆われているような場合を示している。このような場合には、受光素子４の出力が第１のしきい値を越えているため、モータ７が駆動することで、雨滴Ｒで覆われている検知面ＳＳを払拭することができる。図（ｃ）では、検知面ＳＳが払拭され、受光素子の出力が通常のレベルになったことを示している。
【００３９】
なお発光素子３は、温度によって出力が変化するため、温度に応じて発光素子３に印加する電圧を増加させて一定の発光量を保つようにすることもできる。
【００４０】
上述した第２の実施例では、オートポジション検知部６で、ワイパースイッチがオートポジションであることを検出している場合は、常に、第１および第２のしきい値と受光素子の出力と比較するようにしている。
しかし、これに限られることなく、オートポジション検知部６で、ワイパースイッチがオートポジションであることを検出してから、所定の時間の間のみ、第１のしきい値と受光素子の出力とを比較し、受光素子の出力が第１のしきい値以上である場合にモータを駆動し、所定時間経過後は、第２のしきい値と受光素子の出力を比較し、受光素子の出力が第２のしきい値以下である場合にモータを駆動するようにしてもよい。
また、この所定時間に代えて、払拭要求を何回出力したかをカウントしておき、所定カウント終了としてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明は、検出装置の起動時における前記受光素子の出力が、前記検知面上が水膜で覆われたことに起因して前記検知面に何も付着していないときの出力レベルである基準出力値より大きな値となった場合に、ワイパーを少なくとも１回払拭するようにしたことを特徴としている。
【００４２】
このような制御方法とすることによって、検出装置の検知面が全面的に濡れているような状況で、通常の制御ではワイパー払拭しないときにおいても、ワイパー払拭を要求することができる。
【００４３】
したがって、検出装置の起動時に、検知面が全面的に濡れており、受光素子の出力が、雨滴等に付着のない状況での出力レベルよりも大きい場合でも、確実にウインドシールドを払拭することができる。
【００４４】
また本発明によるワイパー駆動装置の制御方法では、受光素子の出力が、前記検知面上が水膜で覆われたことに起因して前記受光素子の出力が前記検知面に何も付着していないときの出力レベルである基準出力値より大きな値である第１のしきい値以上の値となった場合と前記受光素子の出力が前記基準出力値より小さな値の前記第２のしきい値以下の値となった場合とに、ワイパーを駆動させることができる。
このため、検知面が雨滴で全面的に覆われており、受光素子の出力が、基準出力値よりも大きな場合でも、確実にウインドシールドを払拭することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いることができる検出装置の光学系の一例を示した図である。
【図２】本発明が適用されるワイパー駆動装置の基本的な制御方法について説明した図である。
【図３】本発明における制御方法を説明するフローチャートである。
【図４】第２の実施例を説明する構成図である。
【図５】図４に示した処理部５のフローチャートである。
【図６】第２の実施例の制御方法を説明する受光素子の出力チャートである。
【符号の説明】
１：検出装置の光学系
２：ウインドシールド
３：発光素子
４：受光素子
５：処理部
６：オートポジション検出部
７：モータ
ＳＳ：検知面
Ｒ：雨滴

Claims (7)

1. 発光素子から発せられた光を検知面で反射させ、該反射光を受光する受光素子からの出力と検知面に何も付着していないときの出力レベルである基準出力値より小さい値であるしきい値とを比較して、受光素子からの出力の方が小さな値となった場合に検出装置から出力されるワイパー払拭要求信号をもとに、ワイパーを駆動制御するワイパー駆動装置の制御方法であって、
   前記検出装置の起動時における前記受光素子の出力が、前記検知面上が水膜で覆われたことに起因して前記基準出力値より大きな値となった場合に、ワイパーを少なくとも１回払拭するようにしたことを特徴とするワイパー駆動装置の制御方法。
2. 請求項１に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、
   前記検出装置は、前記発光素子からの光を検知面で少なくとも２回、全反射させて、前記受光素子に受光させているワイパー駆動装置の制御方法。
3. 請求項１に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、
   前記基準出力値は、前記検出装置の記憶素子に記憶されているワイパー駆動装置の制御方法。
4. 請求項３に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、
   前記基準出力値を、順次更新するようにしたワイパー駆動装置の制御方法。
5. 発光素子から発せられた光を検知面で反射させ、該反射光を受光する受光素子からの出力と第２のしきい値とを比較して検知面における状態を検出する検出装置の結果をもとに、ワイパーを制御するワイパー駆動装置の制御方法であって、
   前記受光素子の出力が、前記検知面上が水膜で覆われたことに起因して前記受光素子の出力が前記検知面に何も付着していないときの出力レベルである基準出力値より大きな値である第１のしきい値以上の値となった場合と前記受光素子の出力が前記基準出力値より小さな値の前記第２のしきい値以下の値となった場合とに、ワイパーを駆動させるようにしたことを特徴とするワイパー駆動装置の制御方法。
6. 請求項５に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、
   前記検出装置は、前記発光素子からの光を検知面で少なくとも２回、全反射させて、受光素子に受光させているワイパー駆動装置の制御方法。
7. 請求項５に記載のワイパー駆動装置の制御方法において、
   前記受光素子の出力と前記第１のしきい値との比較は、前記検出装置の起動時から所定の時間の間、または前記ワイパーが所定回数駆動されるまでの間に行い、
   前記受光素子の出力と前記第２のしきい値との比較は、前記検出装置の起動時から前記所定の時間経過後、または前記ワイパーが前記所定回数駆動された後に行なうことを特徴とするワイパー駆動装置の制御方法。

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