JP4992588B2 - ワイパ制御装置 - Google Patents

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。

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。

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）。
特許第２６６１１７１号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

このような制御を行うことの効果について説明する。

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。

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。

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。

（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。

先ず、ワイパ制御装置１の全体構成について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の第１実施形態によるワイパ制御装置１が自動車１００に搭載された状態を示す模式図である。 本発明の第１実施形態によるワイパ制御装置１の全体構成を示すブロック図である。 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。 （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、（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。 感度補正スイッチ４０切替え時における払拭モード判定部５１により実行される払拭モード設定処理を説明する模式図である。 （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、（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。 従来のワイパ制御装置における作動を説明するための図であり、（ａ）は、ワイパモータの作動状態、すなわちワイパの作動状態の時間推移を、（ｂ）は、雨滴センサ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。

符号の説明

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

Claims (1)

1. ワイパと、前記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前記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、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駆動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。

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