JPH0226762Y2

JPH0226762Y2 -

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Publication number: JPH0226762Y2
Application number: JP14542284U
Authority: JP
Priority date: 1984-09-26
Filing date: 1984-09-26
Publication date: 1990-07-20
Also published as: JPS6159472U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」本考案は、車両用ワイパを間欠駆動から速度可
変連続駆動に自動的に切り換え、かつ各駆動状態
において間欠休止時間および連続駆動の速度を可
変に駆動する全自動ワイパ駆動装置に関する。

「従来の技術」従来の雨滴センサー付オートワイパにおいて
は、雨の強弱により、ワイパの間欠休止時間を変
化させていた。したがつて、小雨時には、最適な
ワイパの間欠休止時間を自動で選択できるため大
変便利であつた。しかし、ワイパを連続駆動させ
る程度の降雨状況の場合には、従来どうり手動ス
イツチ操作で、ワイパのスピードを低速にするか
高速にするかの選択をしている。したがつて、こ
の様な降雨状況の場合には、運転者はワイパを低
速、高速の２速にしか選択駆動できず、視界確保
が非常に困難となつている。

また、可変抵抗等で連続駆動の速度を可変でき
る装置も数多く考え出されているが、これも、降
雨状況に応じて、運転者が、いちいち連続駆動の
速度を調節しなければならず、安全性の面からも
あまり感心しない。

「考案が解決しようとする問題点」本考案は、上記欠点を解消するためになされた
ものであり、雨の量が一定レベル以下であればワ
イパの間欠休止時間を変化させ、前記レベル以上
であればワイパを連続駆動させ、しかも、雨の量
に応じたワイパの駆動速度が得られる様にした、
全自動ワイパ駆動装置を提供することを目的とす
る。

「問題点を解決するための手段」しかして本考案によれば、雨の落下を検知して
電気信号に変換するセンサ手段と、前記電気信号
の低周波域を除去するハイパスフイルタとを包含
し、このハイパスフイルタの出力に応じた周期の
パルス信号を発生するセンサ部と、ワイパモータ
と連動しワイパモータが定位置停止状態か駆動状
態かを検出するカムスイツチと、該カムスイツチ
の検出信号と前記センサ部のパルス信号とが論理
回路を介して入力され、前記カムスイツチからの
信号が定位置停止状態である時は信号を出力し、
駆動状態である時は前記センサ部からの入力を禁
止するフリツプフロツプ回路と、前記フリツプフ
ロツプ回路からの出力により付勢される間欠駆動
手段とからなり、ワイパモータが定位置停止状態
でかつ前記フリツプフロツプ回路に前記パルス信
号が入力されるまでワイパモータの駆動を停止し
間欠休止が行われるワイパモータ間欠駆動回路
と、前記センサ部からのパルス信号を積分し、雨
滴数に応じた出力を発生する積分回路と、前記積
分回路の出力信号が所定レベル以上か否かを比較
する第１の比較回路と、該第１の比較回路の比較
結果が所定レベル以下の時は間欠駆動に、所定レ
ベル以上の時は連続駆動に切り換えるスイツチ手
段と、前記積分回路の出力とワイパモータの回転
数に応じて発生する電圧とを比較する第２の比較
回路と、該第２の比較回路の出力によりモータの
回転速度をフイードバツク制御するモータ駆動回
路とを包含する速度可変連続駆動回路と、を備え
ることを特徴とする全自動ワイパ駆動装置が提供
される。

「作用」本考案によれば、雨の量がセンサ部によつてパ
ルス信号に変換され、パルス信号の周期が長い
（周波数が低い）間は、次のようにしてワイパモ
ータが間欠駆動される。すなわち、センサ部のパ
ルス信号とカムスイツチからのワイパモータの定
位置停止状態を示す信号とが論理回路を介してフ
リツプフロツプ回路に入力されるとき、フリツプ
フロツプから信号が出力し、間欠駆動手段がフリ
ツプフロツプからの出力信号で付勢されることに
より、ワイパモータが駆動される。ワイパモータ
は、一旦駆動を開始されるとカムスイツチが駆動
状態であることを検出することにより、センサ部
からのパルス信号の周期にかかわりなく１回転す
る。そして、ワイパモータの一回転によりワイパ
ブレードが窓下の定位置停止位置に戻つたとき、
カムスイツチが定位置停止状態であることを検出
することにより、フリツプフロツプ回路が信号の
出力を中止し、ワイパモータは停止する。ワイパ
モータの間欠休止が始まり、センサ部のパルス信
号が次にフリツプフロツプに論理回路を介して到
来すると、同様にしてワイパモータが１回転す
る。このようにして、ワイパモータの間欠休止時
間は、センサ部からのパルス信号の周期に基づい
て変化する。

センサ部からのパルス信号の周期が短くなると
前記積分回路の出力レベルが基準電圧として設定
した所定レベルより高くなる。このとき、前記第
１の比較回路は前記スイツチ手段を連続駆動に切
換える。また、前記積分回路の出力レベルを設定
値として、前記第２の比較回路がワイパモータの
回転数に応じた電圧と積分回路の積分出力（設定
値）とを比較して出力を発生し、モータ駆動回路
をオンオフしてフイードバツク制御を行うことに
より、ワイパモータが雨量に応じた速度で連続駆
動される。したがつて、ワイパモータは全自動で
雨の量に応じて駆動される。

「実施例」次に、本考案になる実施例の構成を図面に基い
て説明する。

第１図から第４図に表わされた本考案の第一の
実施例において、第１図は第一の実施例の全体構
成を示すブロツク図、第２図は第１図図示回路中
における小雨時の信号波形を示す波形図、第３図
は雨量が多い場合の波形図、第４図は第一の実施
例の具体構成を示す回路図である。

第１図および第４図において、図示しない車体には、雨滴が当る位置に振動板
が設けられており、符号Ａ１は、雨滴の落下時の
衝撃による前記振動板の歪を電気的に変換しうる
ところの、チタン酸バリウム、またはロツシエル
塩などで知られている圧電素子である。Ａ２はハ
イパスフイルタであり、圧電素子Ａ１よりの出力
信号の低周波域を除去するものである。Ａ３は増
幅回路であり、前記ハイパスフイルタＡ２からの
出力信号を増幅する。Ａ４は比較回路である。こ
こで、比較回路Ａ４は可変抵抗Ａ４１で設定した
信号レベルより大きな入力信号が得られた時のみ
パルス信号を出力する様になつている。

前記比較回路Ａ４より出力されたセンサ部Ａの
パルス信号はフリツプフロツプ回路Ｂのセツト端
子Ｓにナンド回路３を介して入力される。また、
フリツプフロツプＢのリセツト端子Ｒにはワイパ
モータＭと連動するカムスイツチＤの可動端子
D₀が接続されている。カムスイツチＤは、可動
端子D₀と切換接触する停止位置側端子D₁と駆動
側端子D₂とを有する。停止位置側端子D₁はイグ
ニツシヨンスイツチ１を介して電源と接続し、駆
動側端子D₂は接地してある。フリツプフロツプ
Ｂの出力端子はリレー回路よりなるモータ間欠駆
動回路ＥのトランジスタTr１のベースに入力さ
れる。このモータ間欠駆動回路Ｅは、トランジス
タTr１で付勢するリレーコイル４を有し、また
可動接点E₀、常閉接点E₁および常開接点E₂を有
する。可動接点E₀はリレーＬの常閉端子L₁と接
続されている。リレーコイル４はオートワイパス
イツチ２とイグニツシヨンスイツチ１を介して電
源に接続してある。常閉接点E₁は、フリツプフ
ロツプ回路Ｂのリセツト端子Ｒと共にカムスイツ
チＤの可動端子D₀に接続してある。常開端子E₂
は接地してある。リレーＬは、通常は可動接点
L₃と常閉端子L₁、可動接点L₆と常閉端子L₄とが
それぞれ接触されており、可動接点L₃，L₆と常
開端子L₂，L₅とは開いている。可動接点L₃はワ
イパモータＭの低速端子M₂へ、可動接点L₆はワ
イパモータＭの高速端子M₃とそれぞれ接続され
ている。ワイパモータＭの上部の端子M₁はイグ
ニツシヨンスイツチ１を介して電源に接続してあ
る。前記センサ部Ａのパルス信号出力は、コンデ
ンサC₁と抵抗R₁を包含した積分回路Ｃにも入力
され、この積分回路Ｃの積分出力は第１の比較回
路Ｇと、第２の比較回路Ｉにそれぞれ入力されて
いる。前記第１の比較回路Ｇは、前記積分出力電
圧と可変抵抗５であらかじめ定められた基準電圧
Ｆとを比較し、基準電圧Ｆより積分出力電圧が大
きい場合は、変速可変ブラシ切替回路Ｋのトラン
ジスタTr２のベースに出力を出す。速度可変ブ
ラシ切替回路Ｋは、トランジスタTr２とリレー
コイル６を有し、リレーコイル６はオートワイパ
スイツチ２とイグニツシヨンスイツチ１を介して
電源と接続してある。リレーコイル６は、トラン
ジスタTr２がオンすると、前記リレーＬの可動
接点L₃，L₆をそれぞれ常開端子L₂，L₅と接触さ
せる。前記第１の比較回路Ｇは、前記基準電圧Ｆ
よりも積分出力電圧が小さければ、速度可変ブラ
シ切替回路Ｋには出力を出させず、リレーＬの可
動接点L₃，L₆はそれぞれ常閉端子L₁，L₄と接触
している。比較回路Ｉは、前記積分回路Ｃの積分
出力と、リレーＬの常開端子L₂に接続されてワ
イパモータＭの速度に比例した電圧が発生する速
度比例電圧検知回路Ｈからの速度比例電圧とを比
較するための比較回路である。前記リレーＬの常
開端子L₂は、前記切替回路Ｋのリレーコイル６
が付勢された時、可動接点L₃と接触し、低速端
子M₂からの逆起電圧が加えられる。低速端子M₂
の逆起電圧は、ワイパモータＭの回転速度に比例
する。前記第２の比較回路Ｉは、前記積分回路Ｃ
の積分電圧が前記速度比例電圧検知回路Ｈの速度
比例電圧より高い場合は、スイツチングトランジ
スタTr３，Tr４を有するモータ駆動回路Ｊに出
力し、ワイパモータＭは増速する。また、前記と
反対の条件が設定された場合は、モータ駆動回路
Ｊには出力させず、ワイパモータＭは惰性で回転
し減速される。

「作動の説明」第４図において、イグニツシヨンスイツチ１を
オンした状態で、オートワイパスイツチ２をオン
すれば、ワイパの間欠休止時間、間欠駆動から連
続駆動の切り替えおよび連続駆動の速度は、セン
サ部Ａよりのパルス信号ですべて全自動で制御さ
れる。

１間欠駆動第２図図示の波形図により小雨状態での作動を
説明する。圧電素子Ａ１では、第２図ａ図示の様
に車体等の低周波の振動ａ１と雨の落下による高
周波の振動ａ２が複合されて出力されている。こ
こで、車体等の振動ａ１を除去する為、ハイパス
フイルタＡ２を通し、第２図ｂ図示の波形として
高周波分を出力する。この高周波分を増幅回路Ａ
３により増幅させる（第２図ｃ）。増幅された信
号は、比較回路Ａ４に入力され、可変抵抗Ａ４１
で決定されるところの、第２図ｄ図示の設定電圧
ｄ１と比較し、入力電圧＞設定電圧ｄ１の場合の
み第２図ｅ図示のパルス信号を出力する。前記比
較回路Ａ４のパルス信号がナンド回路３を介して
フリツプフロツプ回路Ｂのセツト端子Ｓに入力さ
れ、フリツプフロツプ回路Ｂはセツトされる。こ
の時、カムスイツチＤの可動端子D₀が停止位置
側端子D₁と接していないと、フリツプフロツプ
（FF）回路Ｂのセツト端子Ｓに第２図ｅ図示のパ
ルス信号が入力されない様、ナンド回路３で制御
されている。FF回路Ｂよりの出力がモータ間欠
駆動回路ＥのトランジスタTr１をオンし、リレ
ーコイル４を励磁し、可動接点E₀を常閉端子E₁
より常開端子E₂へ切替え接地する。

また、センサ部Ａよりのパルス信号出力は積分
回路Ｃにも入力される。この積分回路Ｃにおい
て、入力されたパルス信号は抵抗R₁、コンデン
サC₁の時定数で積分される。そして、積分回路
Ｃの積分出力は第１の比較回路Ｇに入力され、こ
の第１の比較回路Ｇにおいて、可変抵抗５で決定
した基準電圧Ｆと比較される。今の間欠作動時の
状態は、基準電圧Ｆよりも積分回路Ｃからの積分
出力が小さい為、速度可変ブラシ切替回路Ｋのト
ランジスタTr２はオンせず、リレーコイル６は
励磁されない。したがつて、リレーＬの可動接点
L₃は常閉端子L₁に、可動接点L₆は常閉端子L₄と
接続しているため、ワイパモータＭは、その低速
端子M₂が可動接点E₀、および常開接点E₂を介し
て接地され、低速回転をはじめる。ワイパモータ
Ｍが回転を開始すると、カムスイツチＤの可動端
子D₀が定位置停止端子D₁から作動端子D₂に切替
りFF回路Ｂのリセツト端子Ｒにリセツト信号が
入力される。FF回路Ｂからの出力がなくなるた
め、トランジスタTr１がオフしリレーコイル４
は励磁されなくなり、モータ間欠駆動回路Ｅの可
動接点E₀は、常開端子E₂より常閉端子E₁へと切
替る。しかし、カムスイツチＤの可動端子D₀が
作動端子D₂と接触していることによりモータＭ
は給電され、１回転する。そして、ワイパブレー
ドが窓下の停止位置に戻つたときカムスイツチＤ
の可動端子D₀が停止位置側端子D₁と切替ること
により、ワイパモータＭが停止する。また、ワイ
パモータＭが停止後に次のセンサ部Ａのパルス信
号出力により、前記同様間欠駆動をくり返す。

前記説明したごとく、雨の強弱により、センサ
部Ａの出力パルス信号の時間間隔（周期）は変化
する為、パルス信号の周期に応じて、ワイパの間
欠休止時間は自動的に変化する。

２連続駆動第３図図示の波形図により連続駆動状態を説明
する。センサ部Ａにおいては基本的な作動は間欠
駆動時と同じである。しかし、雨滴の数が多くな
ると１つの雨の振動ｂ１と次の雨の振動ｂ１との
間隔が短くなる。したがつて、ハイパスフイルタ
Ａ２、増幅回路Ａ３、比較回路Ａ４と通過する出
力信号は、それぞれ第３図ｂ，ｃ，ｅに示すごと
く間隔が短くなり、センサ部Ａより出力されるパ
ルス信号の周期が短くなる。前記パルス信号出力
は、積分回路Ｃにより前記同様積分され第３図ｆ
のごとくパルス数の増加とともに電圧レベルが高
くなり第１の比較回路Ｇに入力される。積分電圧
レベルは基準電圧Ｆよりも高くなる為、第１の比
較回路Ｇの出力により速度可変ブラシ切替回路Ｋ
のトランジスタTr２がオンし、リレーコイル６
が励磁される。このため、リレーＬの可動接点
L₃，L₆はそれぞれ常開端子L₂，L₅と接触される。
ワイパモータＭの高速端子M₃が、可動接点L₆お
よび常開端子L₅を介してモータ駆動回路Ｊと接
続されるため、基準電圧Ｆよりも積分回路Ｃの積
分出力が高い場合は、ワイパモータＭが連続駆動
になる。ワイパモータＭが連続駆動になる時、
FF回路Ｂのリセツト端子（Ｒ）にカムスイツチ
Ｄの可動端子D₀と駆動側端子D₂から入力状態が
続く為、FF回路Ｂから出力が出されず、モータ
間欠駆動回路Ｅはオフされている。

３モータフイードバツク回路ワイパモータＭが連続駆動している時、電流は
上部の端子M₁から高速端子M₃（上部のブラシか
ら高速ブラシ）に流れている。ここで通常の低速
端子M₂にはワイパモータＭの回転速度に応じた
逆起電圧が発生している。この逆起電圧は、速度
比例電圧検知回路Ｈに可動接点L₃および常開端
子L₂を介して入力され、前記検知回路Ｈは逆起
電圧に対応されたワイパモータＭの回転速度に比
例する速度比例電圧を出力する。前記速度比例出
力が第２の比較回路Ｉに入力され、積分回路Ｃよ
りの積分出力と比較される。この時、積分回路Ｃ
の積分出力電圧の方が速度比例電圧より大きい場
合は、モータ駆動回路ＪのトランジスタTr３，
Tr４をオンし速度比例電圧を積分出力電圧が等
しくなるまでワイパモータＭの回転数を上昇させ
る。また、前記状態と反対の場合は、前記第２の
比較回路Ｉからは出力が出されず、トランジスタ
Tr３，Tr４がオフし、ワイパモータＭは惰性で
回転し該モータＭの負荷トルクにより制動される
ため、回転数は降下する。したがつて、ワイパモ
ータＭは、降雨の量に応じた積分回路Ｃの積分出
力電圧で設定された回転数にフイードバツク制御
される。

「その他の実施例」第５図は本考案の第二の実施例になる全自動ワ
イパ駆動装置を示す回路図である。この第二の実
施例は、第一の実施例によるワイパ駆動装置にウ
オツシヤモータＷ／WMを取り付け、このウオツ
シヤモータＷ／WMをワイパモータＭと連動して
作動させるものである。前記ウオツシヤモータ
Ｗ／WMは、電源の電池７にイグニツシヨンスイ
ツチ１を介して接続されており、接地側にはウオ
ツシヤスイツチ８が接続されている。また、FF
回路Ｂの出力側と、モータ間欠駆動回路Ｅのトラ
ンジスタTr１のベースとの間に、アオ回路９が
設けられている。ウオツシヤスイツチ８はICよ
りなる定電圧電源１０に抵抗１１およびコンデン
サ１２の直列回路を含むタイマ回路Ｔを介して接
続されており、前記タイマ回路Ｔの出力（抵抗１
１とコンデンサ１２の接続点の電圧）はオア回路
９に入力されている。その他の回路構成は第一の
実施例と同じである。

上記構成におけるワイパモータＭの作動は、第
一の実施例と同じであるので省略する。

今、イグニツシヨンスイツチ１が閉じられた状
態において、ウオツシヤスイツチ８をオンする
と、ウオツシヤモータＷ／WMは回転し、ウオツ
シヤ液がフロンドガラスに噴射される。同時に、
コンデンサ１２の負極側が、抵抗１１およびウオ
ツシヤスイツチ８を介して接地されるため、前記
タイマ回路Ｔの出力はローレベルとなり、オア回
路９に入力される。また、コンデンサ１２は定電
圧電源１０から充電され始める。雨が降つていな
いときには、FF回路Ｂの出力もローレベルであ
り、この出力もオア回路９に入力されるため、該
オア回路９がオンし、間欠駆動回路Ｅに出力が出
され、該間欠駆動回路ＥのトランジスタTr１が
オンし、リレーコイル４が励磁される。したがつ
て、可動接点E₀は常開端子E₂と接触し、ワイパ
モータＭの低速端子M₂が接地されることにより、
該ワイパモータＭは低速で回転し、ワイパブレー
ドがフロントガラスを払拭する。そして、コンデ
ンサ１２が抵抗１１を介し定電圧電源１０によつ
て充電されると、タイマ回路Ｔの出力はハイレベ
ルとなり、オア回路９はオフする。ワイパモータ
Ｍは、前記タイマ回路Ｔの抵抗１１およびコンデ
ンサ１２による時定数の間だけ低速で回転し、カ
ムスイツチＤの作用でワイパブレードがフロント
ガラス下の定位置停止位置に到つたとき停止する
ことになる。

第二の実施例によれば、第一の実施例によるワ
イパ駆動装置に僅かな構成要素を付加するだけ
で、ウオツシヤモータＷ／WMをワイパモータＭ
と連動して作動させることができるという利点が
ある。

「効果」以上述べた如く、本考案の全自動ワイパ駆装置
は、雨の落下を検知して電気信号に変換するセン
サ手段と、前記電気信号の低周波域を除去するハ
イパスフイルタとを包含し、このハイパスフイル
タの出力に応じた周期のパルス信号を発生するセ
ンサ部と、ワイパモータと連動しワイパモータが
定位置停止状態か駆動状態かを検出するカムスイ
ツチと、該カムスイツチの検出信号と前記センサ
部のパルス信号とが論理回路を介して入力され、
前記カムスイツチからの信号が定位置停止状態で
ある時は信号を出力し、駆動状態である時は前記
センサ部からの入力を禁止するフリツプフロツプ
回路と、前記フリツプフロツプ回路からの出力に
より付勢される間欠駆動手段とからなり、ワイパ
モータが定位置停止状態でかつ前記フリツプフロ
ツプ回路に前記パルス信号が入力されるまでワイ
パモータの駆動を停止し間欠休止が行われるワイ
パモータ間欠駆動回路と、前記センサ部からのパ
ルス信号を積分し、雨滴数に応じた出力を発生す
る積分回路と、前記積分回路の出力信号が所定レ
ベル以下か否かを比較する第１の比較回路と、該
第１の比較回路の比較結果が所定レベル以下の時
は間欠駆動に、所定レベル以上の時は連続駆動に
切り換えるスイツチ手段と、前記積分回路の出力
とワイパモータの回転数に応じて発生する電圧と
を比較する第２の比較回路と、該第２の比較回路
の出力によりモータの回転速度をフイードバツク
制御するモータ駆動回路とを包含する速度可変連
続駆動回路と、を備えるから、雨量に応じたワイ
パの間欠休止時間の変化、間欠駆動から連続駆動
への切り換え、および連続駆動時におけるワイパ
の駆動速度の変化が全自動で可能になつたことに
より、どの様な降雨状況下においても最適なワイ
ピング動作をし、運転者の視界の確保が充分で
き、安全面において多大な効果がある。また、最
適なワイピング動作ができるためワイパブレード
の保護という面においても効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一の実施例になるワイパ駆
動装置の全体構成を示すブロツク図、第２図は小
雨状態の信号波形を示す波形図、第３図は雨量が
多い場合の波形図、第４図は具体構成を示す回路
図であり、第５図は第二の実施例を示す回路図で
ある。Ａ……センサ部、Ｂ……FF回路、Ｃ……積分
回路、Ｄ……カムスイツチ、Ｅ……モータ間欠駆
動回路、Ｆ……基準電圧、Ｇ……第１の比較回
路、Ｈ……速度比例電圧検知回路、Ｉ……第２の
比較回路、Ｊ……モータ駆動回路、Ｋ……可変速
度ブラシ切替回路、Ｌ……リレー、A₁……圧電
素子、A₂……ハイパスフイルタ、A₃……増幅回
路、A₄……比較回路、Ｗ／WM……ウオツシヤ
モータ、Ｔ……タイマ回路、３……ナンド回路、
８……ウオツシヤスイツチ、９……オア回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】雨の落下を検知して電気信号に変換するセンサ
手段と、前記電気信号の低周波域を除去するハイ
パスフイルタとを包含し、このハイパスフイルタ
の出力に応じた周期のパルス信号を発生するセン
サ部と、ワイパモータと連動しワイパモータが定位置停
止状態か駆動状態かを検出するカムスイツチと、
該カムスイツチの検出信号と前記センサ部のパル
ス信号とが論理回路を介して入力され、前記カム
スイツチからの信号が定位置停止状態である時は
信号を出力し、駆動状態である時は前記センサ部
からの入力を禁止するフリツプフロツプ回路と、
前記フリツプフロツプ回路からの出力により付勢
される間欠駆動手段とからなり、ワイパモータが
定位置停止状態でかつ前記フリツプフロツプ回路
に前記パルス信号が入力されるまでワイパモータ
の駆動を停止し間欠休止が行われるワイパモータ
間欠駆動回路と、前記センサ部からのパルス信号を積分し、雨滴
数に応じた出力を発生する積分回路と、前記積分回路の出力信号が所定レベル以上か否
かを比較する第１の比較回路と、該第１の比較回
路の比較結果が所定レベル以下の時は間欠駆動
に、所定レベル以上の時は連続駆動に切り換える
スイツチ手段と、前記積分回路の出力とワイパモータの回転数に
応じて発生する電圧とを比較する第２の比較回路
と、該第２の比較回路の出力によりモータの回転
速度をフイードバツク制御するモータ駆動回路と
を包含する速度可変連続駆動回路と、を備えることを特徴とする全自動ワイパ駆動装
置。