JP4862766B2 - Wiper control device - Google Patents
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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ーを駆動制御するワイパー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. .
ワイパー制御装置は、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ー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、ワイパー制御装置は、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するとともに、この払拭モードでワイパーに払拭動作をさせるべく駆動制御する。 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 wipe mode is set, and drive control is performed to cause the wiper to perform a wipe operation in this wipe mode.
降雨状態に変化が無く且つ車両が停止しているときおよび一様速度で走行中のときは、雨滴センサの雨滴検出領域への雨滴付着度合い、たとえば、単位時間当たりにおける付着雨滴数は一定の状態になっている。車両に加速度が作用しているとき、たとえば、停止状態から発進したとき、走行中に加速したとき、走行中に減速したとき等は、雨滴センサの検出領域への雨滴付着度合いが変化する。たとえば、加速したときは雨滴付着度合いが急激に増大する。一方、減速したときは雨滴付着度合いが急激に減少する。この雨滴センサからの検出信号変化に対応して、ワイパー制御装置は、加速度作用前の払拭モードから、加速度作用中の雨滴付着度合いに適応した払拭モードに切替える。しかしながら、切替えられるまでに時間がかかるため、運転者が、ワイパーの払拭動作に対して違和感を覚えることがある。 When there is no change in the rain condition and the vehicle is stopped and traveling at a uniform speed, the degree of raindrop adhesion to the raindrop detection area of the raindrop sensor, for example, the number of raindrops attached per unit time is constant It has become. When acceleration is applied to the vehicle, for example, when starting from a stopped state, accelerating during traveling, or decelerating during traveling, the degree of raindrop adhesion to the detection area of the raindrop sensor changes. For example, when accelerating, the degree of raindrop adhesion increases rapidly. On the other hand, when the vehicle decelerates, the degree of raindrop adhesion decreases rapidly. In response to the change in the detection signal from the raindrop sensor, the wiper control device switches from the wiping mode before the acceleration action to the wiping mode adapted to the degree of raindrop adhesion during the acceleration action. However, since it takes time to be switched, the driver may feel uncomfortable with the wiper wiping operation.
この問題を解決するために、従来のワイパー制御装置では、車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、定速時と加速度作用時とで雨滴検出方法を切替えている。すなわち定速時には平均付着雨滴量に基づいて払拭モードを選択し、加速度作用時には付着雨滴量(一発付着量)に基づいて払拭モードを選択している(特許文献1参照)。 In order to solve this problem, the conventional wiper control device includes an acceleration detection means for detecting the acceleration of the vehicle, and switches the raindrop detection method between constant speed and acceleration action. That is, the wiping mode is selected based on the average amount of attached raindrops at a constant speed, and the wiping mode is selected based on the amount of attached raindrops (one-time adhesion amount) during acceleration action (see Patent Document 1).
また、別の従来のワイパー制御装置では、払拭モード選択時に参照するデータマップを、定速時用の他に、加速度作用時用として加速度の大きさ別に複数種類用意している。そして、加速度作用時には、検出された加速度の大きさに対応したデータマップを参照して払拭モードを選定している(特許文献2参照)。
上述した従来のワイパー制御装置のうち、特開2006−21623号公報に開示されたものにおいては、加速度作用時における払拭モードの切替え応答性が十分速いとは言えない。また、特開2004−338524号公報に開示されるものにおいては、あらゆる加速度作用状況に対応することは困難である。さらに、加速度作用状況を細分化し、それに対応してデータマップを増やすことは、制御装置におけるデータマップ記憶手段を増設する必要が生じコスト上昇を伴うことになる。 Among the conventional wiper control devices described above, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-21623 cannot be said to have a sufficiently fast wiping mode switching response at the time of acceleration action. Moreover, in what is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-338524, it is difficult to respond | correspond to all the acceleration action situations. Further, subdividing the acceleration action state and increasing the data map correspondingly requires an increase in data map storage means in the control device, resulting in an increase in cost.
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、車両に加速度が作用したときにおけるウインドシールドガラスへの付着雨滴量の急激な変動に対して、それに適合した払拭モードへ高い応答性で切替え可能なワイパー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 problems, and switches to a wiping mode suitable for a rapid change in the amount of raindrops adhering to the windshield glass when acceleration acts on the vehicle with high responsiveness. An object is to provide a possible wiper control device.
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に記載のワイパー制御装置は、ワイパーと、ワイパーを動かすワイパー駆動装置と、ウインドシールド上におけるワイパー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、ワイパー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ー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ー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するようなワイパー制御装置であって、コントローラは、車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、コントローラは、車両の加速時には加速度の絶対値の大きさが大きくなるに連れて第2閾値が小さくなるように変更をし、車両の減速時には加速度の絶対値の大きさが大きくなるに連れて第1閾値が大きくなるように変更をする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 area 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 the wiper's 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 mode is switched to the wiping mode in which the reciprocating wiping operation interval time is longer, and the raindrop amount is larger than the second threshold value A wiper control that performs a mode up to switch to a wiping mode in which the wiper's reciprocating wiping operation interval time is shorter, 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 an apparatus, the controller includes an acceleration detecting means for detecting an acceleration of the vehicle, the controller, the changes to the second threshold value is reduced as the magnitude of the absolute value of the acceleration is increased during acceleration of the vehicle In addition, when the vehicle is decelerated, the first threshold value is changed as the magnitude of the absolute value of acceleration increases .
車両に加速度が作用した場合、たとえば停止状態から発進して速度を上昇させている状態を考える。この場合、降雨状態、つまり雨の降り方の強さが変わらなくても、単位時間当たりのフロントウインドシールドへの付着雨滴量が、停止状態の時よりも増大し、雨滴センサの検出領域への付着雨滴量も増大する。ワイパー制御装置は、雨滴センサからの検出信号によりそれを検知してモードアップを実行する。この場合は、早くモードアップさせて、より短いインターバルによるワイパー払拭動作に切替える必要がある。上述の構成において、車両に作用する加速度の絶対値の大きさに対応して第2閾値を変更、つまり減少させれば、雨滴センサによる雨滴量検出開始後モードアップ判定に至る時間が短縮される。すなわち、車両への加速度作用に起因する付着雨滴量増大に対してより短時間で好適な払拭モードに至るようにモードアップ動作を繰り返すことができる。一方、車両が減速している状態においては、降雨状態が変わらなくても、単位時間当たりのフロントウインドシールドへの付着雨滴量が、定速走行状態の時よりも減少し、雨滴センサの検出領域への付着雨滴量も減少する。この場合は、早くモードダウンさせて、より長いインターバルによるワイパー払拭動作に切替える必要がある。ワイパー制御装置は、雨滴センサからの検出信号によりそれを検知してモードダウンを実行する。上述の構成において、車両に作用する加速度の絶対値の大きさに対応して第1閾値を変更、つまり増大させれば、雨滴センサによる雨滴量検出開始後モードダウン判定に至る時間が短縮される。すなわち、車両への加速度作用に起因する付着雨滴量減少に対してより短時間で好適な払拭モードに至るようにモードダウン動作を繰り返すことができる。 When acceleration is applied to the vehicle, for example, consider a state where the vehicle starts from a stopped state and increases its speed. In this case, the amount of raindrops adhering to the front windshield per unit time is greater than that in the stop state even if it is raining, that is, the intensity of raining does not change. The amount of attached raindrops also increases. The wiper control device detects the detection signal from the raindrop sensor and executes mode up. In this case, it is necessary to switch to the wiper wiping operation with a shorter interval by mode-up earlier. In the above-described configuration, if the second threshold value is changed, that is, decreased in accordance with the magnitude of the absolute value of the acceleration acting on the vehicle, the time until the mode-up determination after the raindrop amount detection is started by the raindrop sensor is shortened. . That is, the mode-up operation can be repeated so as to reach a suitable wiping mode in a shorter time with respect to an increase in the amount of attached raindrops caused by the acceleration action on the vehicle. On the other hand, when the vehicle is decelerating, the amount of raindrops adhering to the front windshield per unit time is reduced compared to when the vehicle is traveling at a constant speed, even if the rainfall condition does not change. The amount of raindrops attached to will also decrease. In this case, it is necessary to switch the mode to a wiper wiping operation with a longer interval by mode-down early. The wiper control device detects it by a detection signal from the raindrop sensor and executes mode down. In the above configuration, if the first threshold value is changed, that is, increased in accordance with the magnitude of the absolute value of the acceleration acting on the vehicle, the time until the mode down determination after the raindrop amount detection is started by the raindrop sensor is shortened. . That is, the mode down operation can be repeated so as to reach a suitable wiping mode in a shorter time with respect to a decrease in the amount of attached raindrops due to the acceleration action on the vehicle.
以上により、車両に加速度が作用したときにおけるウインドシールドガラスへの付着雨滴量の急激な変動に対して、それに適合した払拭モードへ高い応答性で切替え可能なワイパー制御装置を提供することができる。 As described above, it is possible to provide a wiper control device capable of switching to a wiping mode suitable for a rapid change in the amount of raindrops adhering to the windshield glass when acceleration is applied to the vehicle.
本発明の請求項2に記載のワイパー制御装置は、コントローラは、車両の加速時には第2閾値より小さい新第2閾値を算出して、第1閾値と前記新第2閾値とを用いて払拭モードを決定し、コントローラは、車両の減速時には第1閾値より大きい新第1閾値を算出して、新第1閾値と第2閾値とを用いて払拭モードを決定することを特徴としている。 In the wiper control device according to claim 2 of the present invention, the controller calculates a new second threshold value smaller than the second threshold value when the vehicle is accelerated, and uses the first threshold value and the new second threshold value to perform the wiping mode. And the controller calculates a new first threshold value greater than the first threshold value when the vehicle is decelerating, and determines the wiping mode using the new first threshold value and the second threshold value.
車両の加速中においては、降雨状態が変わらなくても、単位時間当たりのフロントウインドシールドへの付着雨滴量が加速開始前よりも増大し、雨滴センサの検出領域への付着雨滴量も増大する。このため、払拭モードを早くモードアップさせ、より短いインターバルによるワイパー払拭動作に切替える必要がある。上述の構成によれば、車両の加速時には、第2閾値より小さい新第2閾値を算出し、それを払拭モード判定に用いている。つまり、第2閾値を減少させている。これにより、雨滴センサによる雨滴量検出開始後モードアップ判定に至る時間が短縮される。すなわち、車両の加速に起因する付着雨滴量増大に対してより短時間で好適な払拭モードに至るようにモードアップ動作を繰り返すことができる。 During acceleration of the vehicle, even if the rain condition does not change, the amount of raindrops attached to the front windshield per unit time increases compared to before the acceleration starts, and the amount of raindrops attached to the detection area of the raindrop sensor also increases. For this reason, it is necessary to make the wiping mode faster and to switch to a wiper wiping operation with a shorter interval. According to the above configuration, when the vehicle is accelerated, a new second threshold value smaller than the second threshold value is calculated and used for the wiping mode determination. That is, the second threshold value is decreased. Thereby, the time to start the mode-up determination after the raindrop amount detection by the raindrop sensor is started is shortened. That is, the mode-up operation can be repeated so as to reach a suitable wiping mode in a shorter time with respect to an increase in the amount of attached raindrops caused by the acceleration of the vehicle.
車両の減速中においては、降雨状態が変わらなくても、単位時間当たりのフロントウインドシールドへの付着雨滴量が減速開始前よりも減少し、雨滴センサの検出領域への付着雨滴量も減少する。このため、払拭モードを早くモードダウンさせ、より長いインターバルによるワイパー払拭動作に切替える必要がある。上述の構成によれば、車両の減速時には、第1閾値より大きい新第1閾値を算出し、それを払拭モード判定に用いている。つまり、第1閾値を増大させている。これにより、雨滴センサによる雨滴量検出開始後モードダウン判定に至る時間が短縮される。すなわち、車両の減速に起因する付着雨滴量減少に対してより短時間で好適な払拭モードに至るようにモードダウン動作を繰り返すことができる。 While the vehicle is decelerating, the amount of raindrops adhering to the front windshield per unit time is reduced compared to before the start of deceleration, and the amount of raindrops adhering to the detection area of the raindrop sensor is also reduced, even if the rain condition does not change. For this reason, it is necessary to switch the wiping mode down to the wiper wiping operation with a longer interval by lowering the wiping mode quickly. According to the above-described configuration, when the vehicle is decelerated, the new first threshold value greater than the first threshold value is calculated and used for the wiping mode determination. That is, the first threshold value is increased. As a result, the time required for the mode down determination after the start of raindrop amount detection by the raindrop sensor is shortened. That is, the mode down operation can be repeated so as to reach a suitable wiping mode in a shorter time with respect to the decrease in the amount of attached raindrops caused by the deceleration of the vehicle.
以上により、車両に加速度が作用したときにおけるウインドシールドガラスへの付着雨滴量の急激な変動に対して、それに適合した払拭モードへ高い応答性で切替え可能なワイパー制御装置を提供することができる。 As described above, it is possible to provide a wiper control device capable of switching to a wiping mode suitable for a rapid change in the amount of raindrops adhering to the windshield glass when acceleration is applied to the vehicle.
本発明の請求項3に記載のワイパー制御装置は、新第1閾値は、第1閾値に1以上の実数である第1係数を乗じて算出され、新第2閾値は第2閾値に0以上1以下の実数である第2係数を乗じて算出されることを特徴としている。 In the wiper control device according to claim 3 of the present invention, the new first threshold value is calculated by multiplying the first threshold value by a first coefficient that is a real number of 1 or more, and the new second threshold value is 0 or more to the second threshold value. It is calculated by multiplying by a second coefficient which is a real number of 1 or less.
上述の構成によれば、コントローラにおいて容易且つ確実に第1閾値より大きい新第1閾値および第2閾値より小さい新第2閾値をそれぞれ算出することができる。 According to the above configuration, the controller can easily and reliably calculate the new first threshold value larger than the first threshold value and the new second threshold value smaller than the second threshold value.
本発明の請求項4に記載のワイパー制御装置は、コントローラは、車両の加速時には加速度の絶対値の大きさが大きくなるに連れて第2係数が小さくなるように変更をし、車両の減速時には加速度の絶対値の大きさが大きくなるに連れて第1係数が大きくなるように変更をすることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the controller changes the controller so that the second coefficient decreases as the absolute value of the acceleration increases when the vehicle accelerates, and when the vehicle decelerates. The first characteristic is changed so as to increase as the absolute value of the acceleration increases .
車両に作用する加速度が大きいときほど、フロントウインドシールドに付着する雨滴量の加速度作用前の状態からの変化度合いが大きくなる。したがって、車両に作用する加速度が大きいときほど、より短時間で好適な払拭モードに至らしめる必要がある。 The greater the acceleration acting on the vehicle, the greater the degree of change in the amount of raindrops attached to the front windshield from the state before the acceleration action. Therefore, it is necessary to reach a suitable wiping mode in a shorter time as the acceleration acting on the vehicle is larger.
上述の構成によれば、車両に作用する加速度の大きさに対応して、第1係数および第2係数の大きさが調節される。これにより、車両に加速度が作用するときには、常に高い応答性で、付着雨滴量の急激な変動に適合した払拭モードへ切替えることができる。 According to the above configuration, the magnitudes of the first coefficient and the second coefficient are adjusted in accordance with the magnitude of acceleration acting on the vehicle. Thereby, when acceleration acts on the vehicle, it is possible to switch to a wiping mode that is always highly responsive and adapted to a sudden change in the amount of attached raindrops.
以下、本発明にかかるワイパー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ー制御装置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, embodiments of the wiper control device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 by taking as an example a case where the wiper control device is applied to a
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、フロントウインドシールド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によりフロントウインドシールド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。
The
先ず、ワイパー制御装置1の全体構成について説明する。
First, the overall configuration of the
ワイパー制御装置1は、図1に示すように、雨滴センサ20、ワイパー装置10、ワイパーコントロールスイッチ30、自動車100の走行速度を検出する速度センサ60、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からの信号および速度センサ60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。ワイパー制御装置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
ワイパーおよびそれを駆動するワイパー駆動装置としてのワイパー装置10は、ワイパーモータ11と、フロントウインドシールド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13に伝達してワイパー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。
The wiper and a
ワイパー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、ワイパー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、フロントウインドシールド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インドシールド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インドシールド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インドシールド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。本発明の一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インドシールド101に付着した雨滴量を判定する雨滴量判定部52、速度センサ60から出力される検出信号に基づき自動車100に作用する加速度を検出する加速度判定部53、雨滴量判定部52で判定された雨滴量および加速度判定部53で判定された加速度に基づいてワイパー13動作に係る払拭モードを判定し、すなわちワイパー13の往復払拭動作間隔時間を判定し、且つ判定結果に基づいてワイパーモータ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、ワイパーコントロールスイッチ30からの信号を受けて、それに対応した駆動指示信号をワイパーモータ11へ出力する。すなわち、ワイパーコントロールスイッチ30において選択されているポジションが、払拭動作の停止(OFFモード)ポジション、低速動作(LOモード)ポジションおよび高速動作(HIモード)ポジションである場合は、払拭モード判定部51は、それぞれの払拭モードを実行させるべくワイパーモータ11を駆動制御する。
The wiping
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、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雨滴量判定部52により判定された雨滴量、および速度センサ60からの検出信号に基づいて加速度判定部53により判定された加速度に基づいて、ワイパー13による払拭モード、すなわちワイパー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へ出力する。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、すなわちワイパー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、ワイパー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。さらに、上述の4払拭モードに加えて、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、すなわちワイパー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、実際にはワイパー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。
When the
次に、ワイパー制御装置1の作動、特にワイパーコントロールスイッチ30が自動制御(AUTOモード)に操作されているとき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説明する。
Next, the operation of the
払拭モード判定部51は、雨滴量判定部52により判定された雨滴量および加速度判定部53により判定された自動車100に作用する加速度に基づいて、払拭モードを判定する。ここで、自動車100が加速中であるときには加速度は正の値となり、自動車100が減速中であるときには加速度は負の値となる。自動車100が停止中、または一定速度で走行中であるときには加速度は0となる。また、加速度の絶対値が大きいほど、車速の上昇度合いまたは下降度合いは大きい。
The wiping
払拭モード判定部51は、加速度判定部53により判定された加速度が0以上であるとき、すなわち、自動車100が停止中、一定速度で走行中、または加速中であるときには、先ず、加速度に基づいて0以上1以下の実数である第2係数C2を判定し、続いて第2閾値K2にこの第2係数C2を乗じて新第2閾値K2newを算出する。そして、雨滴量Rと、第1閾値K1および新第2閾値K2newとを比較して払拭モードを判定している。ここで、新第2閾値K2newは、第2閾値K2より小さく且つ第1閾値K1より大きい値である。
When the acceleration determined by the
払拭モード判定部51は、加速度判定部53により判定された加速度が0未満であるとき、つまり負であるとき、すなわち、自動車100が減速中であるときには、先ず、加速度に基づいて1以上の実数である第1係数C1を判定し、続いて第1閾値K1にこの第1係数C1を乗じて新第1閾値K1newを算出する。そして、雨滴量Rと、新第1閾値K1newおよび第2閾値K2とを比較して払拭モードを判定している。ここで、新第1閾値K1newは、第1閾値K1より大きく且つ第2閾値K2より小さい値である。
When the acceleration determined by the
以上述べたことを、図4に基づいて説明する。図4において、横軸は加速度判定部53により判定された加速度を、縦軸は第1係数C1および第2係数C2を示している。加速度が、図4中において0から右側、すなわち0または正の領域にあるときは自動車100が停止中、一定速度で走行中または加速中であり、加速度が0よりも左側、すなわち負の領域にあるときは自動車100が減速中であることを意味する。
The above description will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the acceleration determined by the
本発明の一実施形態によるワイパー制御装置1においては、加速度判定部53により判定された加速度が0以上A以下であるときは、第2係数C2は、図4に示すように、1である。したがって、加速度が0以上A以下であるときは、新第2閾値K2new=第2閾値K2である。加速度判定部53により判定された加速度がAより大きい場合は、第2係数C2は、図4に示すように、加速度がAよりも大きくなるに連れて、1よりも徐々に小さくなるように変化する。したがって、加速度がAより大きい領域においては、新第2閾値K2new<第2閾値K2である。ここで、加速度Cは、自動車100が急発進、急加速したときに達成し得る加速度の実勢値に余裕を加えて設定される。
In the
一方、加速度判定部53により判定された加速度が0未満B以上(Bは負の値)であるときは、第1係数C1は、図4に示すように、1である。したがって、加速度が0未満B以上であるときは、新第1閾値K1new=第1閾値K1である。加速度判定部53により判定された加速度がBより小さい場合は、第1係数C1は、図4に示すように、加速度がBよりも小さくなるに連れて、1よりも徐々に大きくなるように変化する。したがって、加速度がBより小さい領域においては、新第1閾値K1new>第1閾値K1である。ここで、加速度Dは、自動車100が急制動時に達成し得る加速度の実勢値に余裕を加えて設定される。
On the other hand, when the acceleration determined by the
以上をまとめると、加速度がB以上A以下のとき、すなわち、停止中、一定速度で走行中、緩い加速中または緩い減速中においては、第1係数C1=第2係数C2=1となり、払拭モード判定部51は、雨滴量Rと、第1閾値K1および第2閾値K2とを比較して払拭モードを判定している。加速度がAより大きいとき、つまり加速度合いが大きいときには、第2閾値C2は0以上1以下の実数となり、払拭モード判定部51は、雨滴量Rと、第1閾値K1および第2閾値K2より小さい新第2閾値K2newとを比較して払拭モードを判定している。この場合は、第2閾値K2を小さくすることになり、より少ない雨滴付着量でモードアップすることになる。言い換えると、より短時間でモードアップすることになる。加速度がBより小さいとき、つまり減速度合いが大きいときには、第1閾値C1は1より大きい実数となり、払拭モード判定部51は、雨滴量Rと、第1閾値K1より大きい新第1閾値K1newおよび第2閾値K2とを比較して払拭モードを判定している。この場合は、第1閾値K1を大きくすることになり、より多い雨滴付着量でモードダウンすることになる。言い換えると、より長い時間でモードダウンすることになる。
In summary, when the acceleration is B or more and A or less, that is, during stopping, traveling at a constant speed, during slow acceleration or slow deceleration, the first coefficient C1 = the second coefficient C2 = 1, and the wiping mode The
次に、以上のように構成されたワイパー制御装置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ー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ー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, the wiper automatic control process executed in the
自動車の運転者によるワイパー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に示すワイパー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、雨滴量判定を実行する。この判定は、雨滴センサ20からの検出信号に基づいて実行される。
Subsequently, in
続いて、マイクロコンピュータ50は、ステップ103において、自動車100に作用する加速度判定を行う。この判定は、速度センサ60からの検出信号に基づいて実行される。速度センサ60は、たとえば、自動車100の変速機の駆動軸(プロペラシャフト)の回転速度を検出するものである。
Subsequently, in
続いて、マイクロコンピュータ50は、ステップ104において、ステップ103で判定した加速度に基づいて第1係数C1または第2係数C2の判定を行う。これは、図4に示す加速度と各係数C1、C2との関係を参照して算出される。加速度が0以上、つまり、自動車が加速中であるときには、第2閾値K2を変更するために第2係数C2が算出される。加速度が0未満、つまり、自動車100が減速中であるときには、第1閾値K1を変更するために第1係数C1が算出される。
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、新第1閾値K1newまたは新第2閾値K2newを算出する。新第1閾値K1newは、第1閾値K1にステップ104で算出した第1係数C1を乗じて算出される。新第2閾値K2newは、第2閾値K2にステップ104で算出した第2係数C2を乗じて算出される。
Subsequently, in
続いて、マイクロコンピュータ50は、ステップ106において、払拭モード判定を行う。加速度が0以上、つまり、自動車が加速中であるときには、ステップ102で判定した雨滴量と、ステップ105で算出した新第2閾値K2newおよび第1閾値K1とを比較して判定する。加速度が0未満、つまり、自動車100が減速中であるときには、ステップ102で判定した雨滴量と、ステップ105で算出した新第1閾値K1newおよび第2閾値K2とを比較して判定する。
Subsequently, the
続いて、マイクロコンピュータ50は、ステップ107において、ステップ106で判定した払拭モードに基づいてワイパーモータ11を駆動し、ワイパー13に往復払拭動作を行わせる。
Subsequently, in
続いて、ステップ108において、IG(イグニッションスイッチ、図示せず)がONである場合は、ステップ109において、ワイパーコントロールスイッチ30がAUTOモードであるかどうかの判定を行う。ワイパーコントロールスイッチ30がAUTOモードであるときは、ステップ102以降の制御を繰り返す。一方、ステップ108における判定の結果、IGがOFFであるとき、およびステップ109における判定の結果、ワイパーコントロールスイッチ30がAUTOモードOFF、つまり他のモードに切替えられたときには、ワイパー自動制御処理が終了される。
Subsequently, if IG (ignition switch, not shown) is ON in
次に、図6(a)〜図6(d)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、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、図6(b)は、速度センサ60の検出信号に基づいて測定された自動車の走行速度の時間推移を、図6(c)は、速度センサ60の検出信号に基づいて算出された自動車の加速度の時間推移を、図6(d)は、払拭モード判定部51により判定された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。
Next, the operation of the present embodiment will be summarized with reference to the timing charts shown in FIGS. 6 (a) to 6 (d). 6A shows the time transition of the amount of raindrops measured based on the detection signal of the
図6(a)〜図6(d)の説明においては、自動車の運転者によるワイパーコントロールスイッチ30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によるワイパー装置10の自動制御は既に開始されているものとする。また、自動車は、走行速度Vで定速走行しており、加速度は0である。
In the description of FIGS. 6A to 6D, the AUTO mode is selected through manual operation of the
そうした前提のもと、マイクロコンピュータ50の雨滴量判定部52は雨滴センサ20からの検出信号に基づいて雨滴量Rを測定している。同時に、マイクロコンピュータ50の加速度判定部53は速度センサ60からの検出信号に基づいて加速度=0と判定している。払拭モード判定部51は、加速度=0に基づき第2係数C2=1を算出し、さらに新第2閾値K2new=第2閾値K2×1=第2閾値K2を算出している。そして、払拭モード判定部51は、この雨滴量Rと、第1閾値K1および第2閾値K2とを比較して、払拭モードとして、図6(d)に示すように、間歇0.6秒モードを選択し、この間歇0.6秒払拭モードでワイパー装置10を作動させている。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。
Under such a premise, the raindrop
時刻t10において、運転者の操作により自動車が加速し、図6(b)に示すように、走行速度が上昇し始めた。このときの加速度は、図6(c)に示すように、加速度E(>A)である。 At time t10, the vehicle was accelerated by the driver's operation, and the traveling speed began to increase as shown in FIG. 6 (b). The acceleration at this time is acceleration E (> A) as shown in FIG.
時刻t11において、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、加速度判定部53により判定された加速度Eと、図4に示す加速度と第1係数C1および第2係数C2との関係を表すデータマップとを参照して、たとえば、C2=0.7を算出し、さらに新第2閾値K2new=0.7×第2閾値を算出している。新第2閾値K2newは、図6(a)に示すように、第2閾値K2より小さく且つ第1閾値より大きくなっている。時刻t11以降、払拭モード判定部51は、雨滴量Rと、第1閾値K1および新第2閾値K2newとを比較して、払拭モードを判定する。自動車の加速中においては、降雨状態が変化無い場合でも、雨滴センサ20の検出領域に単位時間当たりに付着する雨滴量は増加する。すなわち、図6(a)に示すように増加する。時刻t11以降、2回目の雨滴量判定までは、判定された雨滴量Rが新第2域値K2newより小さいので、加速前に選択されていた払拭モードである間歇0.6秒モードが維持される。
At time t11, the wiping
時刻t12において、時刻t11以降3回目の雨滴量判定の結果、図6(a)に示すように、雨滴量Rがモードアップ側閾値である新第2域値K2newを超えた。これにより、払拭モード判定部51はモードアップを行う。すなわち、図6(d)に示すように、払拭モードをそれまでの間歇0.6秒モードからLOモードへモードアップさせる。したがって、ワイパー装置10は、間歇0.6秒モードより払拭作動間隔時間が短いLOモードで払拭動作を行う。払拭作動間隔時間が短くなったため、時刻t12より後において雨滴量判定部52により判定される雨滴量Rは、図6(a)に示すように、一先ず新第2域値K2newより小さくなり、払拭モードとしてLOモードが維持されるが、自動車が加速中であるので、雨滴量Rは、図6(a)に示すように増加する。
At time t12, as a result of the third raindrop amount determination after time t11, as shown in FIG. 6A, the raindrop amount R exceeds the new second range value K2new, which is the mode-up-side threshold. Thereby, the wiping
ところで、図6(a)中には、従来のワイパー制御装置における雨滴量を二点鎖線で示している。従来のワイパー制御装置においては、自動車の加速中において第2閾値K2を変更しない。そのために、自動車の加速により雨滴センサ20の検出領域に単位時間当たりに付着する雨滴量が増加しても、雨滴量が第2閾値K2を超えるまではモードアップされない。時刻t13に至って雨滴量が第2閾値K2を超えて初めてモードアップされる。すなわち、本発明の一実施形態によるワイパー制御装置1においては、自動車の加速中においては、従来のワイパー制御装置に対して、時間Txだけ早くに払拭モードをモードアップさせることができる。したがって、自動車の加速開始により運転者がワイパー13の払拭動作間隔時間が長すぎると感じる前に、払拭モードアップさせることができるので、運転者がワイパー13の払拭動作に違和感を覚えることを防止し、且つ良好な視界を確保することができる。
In FIG. 6A, the amount of raindrops in the conventional wiper control device is indicated by a two-dot chain line. In the conventional wiper control device, the second threshold value K2 is not changed during the acceleration of the automobile. Therefore, even if the amount of raindrops attached to the detection area of the
次に、自動車が減速を開始したときにおける本実施の形態の作動について、図7(a)〜図7(d)に示すタイミングチャートを参照して説明する。図7(a)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、図7(b)は、速度センサ60の検出信号に基づいて測定された自動車の走行速度の時間推移を、図7(c)は、速度センサ60の検出信号に基づいて算出された自動車の加速度の時間推移を、図7(d)は、払拭モード判定部51により判定された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。上述の加速中における作動説明の場合と同様、ワイパーコントロールスイッチ30はAUTOモードが選択され、マイクロコンピュータ50によるワイパー装置10の自動制御は既に開始されている。自動車は、走行速度Vで定速走行しており、加速度は0である。また、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。
Next, the operation of the present embodiment when the automobile starts to decelerate will be described with reference to the timing charts shown in FIGS. 7 (a) to 7 (d). 7A shows the time transition of the amount of raindrops measured based on the detection signal of the
そうした前提のもと、マイクロコンピュータ50の雨滴量判定部52は雨滴センサ20からの検出信号に基づいて雨滴量Rを測定している。同時に、マイクロコンピュータ50の加速度判定部53は速度センサ60からの検出信号に基づいて加速度=0と判定している。払拭モード判定部51は、加速度=0に基づき第2係数C2=1を算出し、さらに新第2閾値K2new=第2閾値K2×1=第2閾値K2を算出している。そして、払拭モード判定部51は、この雨滴量Rと、第1閾値K1および第2閾値K2とを比較して、払拭モードとして、図7(d)に示すように、間歇0.6秒モードを選択し、この間歇0.6秒払拭モードでワイパー装置10を作動させている。
Under such a premise, the raindrop
時刻t20において、運転者のブレーキ操作により自動車が減速し、図7(b)に示すように、走行速度が下降し始めた。このときの加速度は、図7(c)に示すように、加速度F(<B)である。 At time t20, the vehicle decelerated due to the driver's braking operation, and the traveling speed began to decrease as shown in FIG. 7B. The acceleration at this time is acceleration F (<B) as shown in FIG.
時刻t21において、マイクロコンピュータ50の払拭モード判定部51は、加速度判定部53により判定された加速度Fと、図4に示す加速度と第1係数C1および第2係数C2との関係を表すデータマップとを参照して、たとえば、C1=1.2を算出し、さらに新第1閾値K1new=1.2×第1閾値を算出している。新第1閾値K1newは、図7(a)に示すように、第1閾値K1より大きく且つ第2閾値より小さくなっている。時刻t21以降、払拭モード判定部51は、雨滴量Rと、新第1閾値K1newおよび第2閾値K2とを比較して、払拭モードを判定する。自動車の減速中においては、降雨状態が変化無い場合でも、雨滴センサ20の検出領域に単位時間当たりに付着する雨滴量は減少する。すなわち、図7(a)に示すように減少する。時刻t21以降、2回目の雨滴量判定までは、判定された雨滴量Rが新第1域値K1newより大きいので、減速前に選択されていた払拭モードである間歇0.6秒モードが維持される。
At time t21, the wiping
したがって、ワイパー装置10は、間歇0.6秒モードより払拭作動間隔時間が長い間歇1.5秒モードで払拭動作を行う。払拭作動間隔時間が長くなったため、時刻t22より後において雨滴量判定部52により判定される雨滴量Rは、図7(a)に示すように、一先ず新第2域値K1newより大きくなり、払拭モードとして間歇1.5秒モードが維持されるが、自動車が減速中であるので、雨滴量Rは、図7(a)に示すように減少する。
Therefore, the
ところで、図7(a)中には、従来のワイパー制御装置における雨滴量を二点鎖線で示している。従来のワイパー制御装置においては、自動車の減速中において第1閾値K1を変更しない。そのために、自動車の減速により雨滴センサ20の検出領域に単位時間当たりに付着する雨滴量が減少しても、雨滴量が第1閾値K1を下回るまではモードダウンされない。時刻t23に至って雨滴量が第1閾値K1を下回って初めてモードダウンされる。すなわち、本発明の一実施形態によるワイパー制御装置1においては、自動車の減速中においては、従来のワイパー制御装置に対して、時間Tyだけ早くに払拭モードをモードダウンさせることができる。したがって、自動車の減速開始により運転者がワイパー13の払拭動作間隔時間が短すぎると感じる前に、払拭モードダウンさせることができるので、運転者がワイパー13の払拭動作に違和感を覚えることを防止することができる。
Incidentally, in FIG. 7A, the amount of raindrops in the conventional wiper control device is indicated by a two-dot chain line. In the conventional wiper control device, the first threshold value K1 is not changed during deceleration of the automobile. Therefore, even if the amount of raindrops attached to the detection area of the
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においては、マイクロコンピュータ50に自動車の加速度を検出する加速度判定部53を備え、判定された加速度に応じて第1閾値あるいは第2閾値を変更している。詳しくは、自動車の加速中においては第2閾値を減少させ、減速中においては第1閾値を増大させている。これにより、自動車の加速あるいは減速に起因するフロントウインドシールドへの付着雨滴量の急激な変化に対して、素早くモードアップあるいはモードダウンできるワイパー制御装置1を実現することができる。
In the
1 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
20 雨滴センサ
21 発光素子
22 受光素子
30 ワイパーコントロールスイッチ
50 マイクロコンピュータ(コントローラ)
51 払拭モード判定部
52 雨滴量判定部
53 加速度判定部(加速度検出手段)
60 速度センサ
100 自動車
101 フロントウインドシールド(ウインドシールド)
A 払拭領域
Ad 検出領域(所定領域)
C1 第1係数
C2 第2係数
K1 第1閾値
K2 第2閾値
K1new 新第1閾値
K2new 新第2閾値
R 雨滴量
T 払拭動作間隔時間
DESCRIPTION OF
51 wiping
60
A wiping area Ad detection area (predetermined area)
C1 first coefficient C2 second coefficient K1 first threshold value K2 second threshold value K1new new first threshold value K2new new second threshold value R raindrop amount T wiping operation interval time
Claims (4)
前記コントローラは、前記ワイパー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ー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ー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ー制御装置であって、
前記コントローラは、車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、
前記コントローラは、車両の加速時には前記加速度の絶対値の大きさが大きくなるに連れて前記第2閾値が小さくなるように変更をし、車両の減速時には前記加速度の絶対値の大きさが大きくなるに連れて前記第1閾値が大きくなるように変更をすることを特徴とするワイパー制御装置。 A wiper, a wiper driving device that moves the wiper, a raindrop sensor that outputs a raindrop signal according to the amount of raindrops attached to a detection area set within a wiper wiping range on the windshield, and a raindrop sensor A controller for controlling the wiper driving device based on the raindrop signal when a raindrop signal is input;
Said controller, wherein by integrating the raindrop signal detected during the reciprocating wiping operation interval time der Ruwa Ipa stop period of the wiper measured amount of raindrops, reciprocating wiping operation interval time of the next on the basis of the amount of raindrops Determine the wiping mode that is
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,
The controller includes acceleration detection means for detecting the acceleration of the vehicle,
The controller changes so that the second threshold value decreases as the absolute value of the acceleration increases when the vehicle accelerates, and the absolute value increases when the vehicle decelerates. The wiper control device is characterized in that the first threshold value is changed with the increase .
前記コントローラは、車両の減速時には前記第1閾値より大きい新第1閾値を算出して、前記新第1閾値と前記第2閾値とを用いて前記払拭モードを決定することを特徴とする請求項1に記載のワイパー制御装置。 The controller calculates a new second threshold value smaller than the second threshold value when the vehicle is accelerated, determines the wiping mode using the first threshold value and the new second threshold value,
The controller calculates a new first threshold value larger than the first threshold value when the vehicle is decelerated, and determines the wiping mode using the new first threshold value and the second threshold value. The wiper control device according to 1.
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