JPH0252996B2 - - Google Patents

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JPH0252996B2
JPH0252996B2 JP58011487A JP1148783A JPH0252996B2 JP H0252996 B2 JPH0252996 B2 JP H0252996B2 JP 58011487 A JP58011487 A JP 58011487A JP 1148783 A JP1148783 A JP 1148783A JP H0252996 B2 JPH0252996 B2 JP H0252996B2
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JP
Japan
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diaphragm
raindrops
raindrop
inclination angle
windshield
Prior art date
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JP58011487A
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English (en)
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JPS59137858A (ja
Inventor
Kyoji Kobayashi
Masaru Kato
Yoshinori Nagamine
Koichi Fujisawa
Fumio Nakajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jidosha Denki Kogyo KK
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Jidosha Denki Kogyo KK
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Application filed by Jidosha Denki Kogyo KK filed Critical Jidosha Denki Kogyo KK
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Publication of JPH0252996B2 publication Critical patent/JPH0252996B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/08Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
    • B60S1/0818Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
    • B60S1/0822Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
    • B60S1/0859Other types of detection of rain, e.g. by measuring friction or rain drop impact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、雨滴を感知してワイパを自動的に
作動せる自動ワイパ装置の雨滴検出器に関するも
のである。 この種の自動ワイパ装置としては、従来よりい
くつかの構成のものが考え出されているが、例え
ば第1図に示す系統をもつものがある。すなわ
ち、雨滴検出器1として圧電素子や電歪素子等か
らなる振動素子を用い、この振動素子を自動車の
ボンネツト,フロントガラス、ルーフ等の雨滴を
受ける車体部分の裏面に貼り付け、前記車体部分
に雨滴が衝突した際に生ずる振動を上記振動素子
により電気信号に変換し、この電気信号を増幅器
2において増幅したのち制御回路3で信号処理
し、この処理信号を駆動回路4に入力してワイパ
モータ5を駆動させるものがあつた。 しかしながらこのようなものでは、車体部分の
振動をそのまま振動素子により電気信号に変換す
るようにしていたため、通常の走行時に生ずる振
動やエンジン音による振動あるいはドアの開閉時
に生ずる振動など、雨滴以外によつて生ずる振動
成分を捨つて電気信号に変換することにより自動
ワイパ装置が誤動作するおそれがあるという問題
を有していた。 そこで、雨滴の検出を上記した車体部分を介す
ることなく行いうるように、衝突した雨滴により
所定の周波数で共振する振動板を別個に設け、こ
の振動板の振動を圧電素子や電歪素子等の振動素
子によつて電気信号に変換する構成の雨滴検出器
が開発された。 このような雨滴検出器においてもこれを自動車
のボンネツト,風防ガラス,屋根等の車体部分に
取付けるに際しては、停止時のみならず走行時に
おいても雨滴検出器の振動板に雨滴が良好に衝突
するようになすことが必要である。 ところで、一般に雨滴検出型の自動ワイパ装置
では、雨の降り始めあるいは小雨などの場合に間
欠的にワイパを駆動させ、しかも間欠周期を風防
ガラスに当る雨の量に応じて自動的に適当な周期
で払拭動作を行わせることを主目的とし、ある程
度以上の雨の量になつた場合にはワイパを連続作
動させるようにするもので、既に各種処理方式の
ものが開発されている。 しかし、風防ガラスに当る雨の量は降雨量が一
定であつても車の走行速度によつて大きく変動
し、通常の周期固定の間欠ワイパで、停止時に丁
度よい間欠周期であつても車が走り出すとガラス
に当る雨の量が増加し、連続払拭にしないと視界
が妨げられるということは、車を運転する者は誰
でも経験するところである。 そのため、車速に応じて間欠周期を自動的に変
化させる所謂車速感応型のワイパ装置も既に各種
のものが考案されている。 雨滴検出型の自動ワイパ装置は、雨滴検出器の
振動板を車の進行方向に向けて取付け、かつその
傾斜角を風防ガラスの傾斜角に合わせれば、風防
ガラスに当る雨の量に応じてワイパの払拭間隔を
制御でき、車の停止時にガラス面に当る雨滴量の
少ない時のワイパの拭き過ぎによるガラスの損傷
を防ぎ、かつ走行車速に応じてワイパ払拭周期い
わゆる間欠周期を自動的に変えて視界の確保が出
来る。しかし乍ら振動板を風防ガラスの傾斜角度
まで傾斜させることは、車体からの突出量を大き
くして、自動車の美観を損ねることになり、また
雨滴の衝突速度の最も弱い停車時の検出感度を低
下させることになるので、振動板の傾斜角度は適
当に選定する必要がある。 この発明は、上記したような従来の問題点に着
目してなされたもので、自動車の停止時および走
行時の両方において雨滴の衝突を良好に得ること
ができ、自動ワイパ装置の安全性,信頼性を高め
ることができるようにすることを目的としてい
る。 この発明は、衝突する雨滴により共振する振動
板と、前記振動板の共振に対応した電気信号を発
生する振動素子とを用いた雨滴検出器をそなえた
自動ワイパ装置において、前記振動板の振動面の
水平面に対する傾斜角が、自動車の進行方向に向
けて約10度から風防ガラスの傾斜角度の範囲内に
なるように、取付場所の傾斜角度に応じて取付面
と振動板との角度を設定したことを特徴としてい
る。 以下、この発明をさらに詳細に説明する。 第2図において、CDを側方から見た振動板面
(面積Sm2)とし、車の走行速度をυc(m/s),
進行方向をその矢印方向として、振動板の水平面
に対する傾斜角をα(度)、雨滴の直径をd(cm)、
その落下速度をυr(m/s),単位時間当りの降雨
量をQ(mm/hr),空間の単位面積(1m3)当りの
雨滴数をρとすると、 Q・10-3×S/3600=π/6d3×10-9・ρυrS …(1)〔m3/sec〕 となり、従つて、 ρ=Q/0.6πd3υr×103 …(2)〔滴数/m3〕 となる。 また、振動板CDに単位時間に当る雨滴の数を
nとすると、 n=ρS√22sin(α+β)×103…(3) ここにβ=tan-1υr/υc …(4) となり、(2),(3),(4)式より n=QS/0.6πd3(sinα/υrυc+cosα×103) 〔滴数/sec〕 …(5) となる。従つて振動板CDに対する平均雨滴衝突
間隔Tは、 T=1/n=0.6πd3×10-3/QS(sinα/υrυc+cos
α)(sec)…(6) となる。 文献によると、雨の落下速度υrは雨滴の直径に
よつて相違し、第1表のようになるとされてお
り、また降雨量は第2表のようであるとされてい
る。
【表】
【表】 一方、間欠ワイパ動作を必要とするのは、霧雨
もしくは小雨の時であるから、第2表より降雨量
Qを2mm/hrと仮定し、雨滴直径を2mm,振動板
を直径26mmの円形として、(6)式により傾斜角αを
パラメータとして車速と振動板に対する平均雨滴
衝突間隔Tを計算すると、第3図のようになる。 一般に乗用車の風防ガラスの傾斜角は約35度で
あるから、第3図のα=35゜の曲線が風防ガラス
の単位面積(この場合は振動板の面積S)当りの
車速対平均雨滴衝突間隔を示す。 この図より、振動板の傾斜角αが約10度以上で
あれば、車速変化に対し風防ガラスに当る雨滴量
に略々対応してワイパの間欠周期を変えることが
できるといえる。しかし前述の如く、風防ガラス
の傾斜角以上に振動板の傾斜角αを大きくする
と、停止時に振動板に当る雨滴の振動面に対する
垂直分力が小さくなつて、感度を下げるばかりで
なく、第3図から分るように平均雨滴衝突間隔T
も長くなり好ましくない。 以上のことより、振動面の傾斜角αは約10度よ
り風防ガラスの傾斜角の範囲内に設定すれば、降
雨量および車速に対応して最適な間欠周期でワイ
パを駆動し、常に良好な視界を確保することが可
能となる。 ただし、(6)式に示すように、降雨量一定の場
合、平均雨滴衝突間隔Tは雨滴の直径dの略々3
乗すなわち雨滴の体積に比例するので、小粒の雨
の場合には大粒の雨に比して雨滴の体積比に略々
反比例して、あるいは雨滴の衝突エネルギに略反
比例して、ワイパの払拭動作に必要な検出雨滴数
を変えることが望ましい。 以下、上述の趣旨に基づいてなされたこの発明
の雨滴検出器の一実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。 第4図〜第5図は、この発明の一実施例を示す
図であつて、図示例の雨滴検出器10は、検出器
の第基板11と、この第基板11の底面にシ
ール剤12により接着固定した第基板13とを
そなえ、第基板11はその周縁部のフランジ1
1aを上向きにし、第基板13はその周縁部の
フランジ13aを下向きにして接着している。こ
の両フランジ11a,13aにはカバー14を被
せ、カバー14の内面に焼付けたゴム15によつ
て周縁部分で接合しかつこの部分での防水性を高
めるようにしている。また、カバー14の上面に
形成した円形孔14aの部分には、円形平板状の
振動板17を前記と同じゴム15の焼付けによつ
て取付け、カバー14に振動板17を弾性保持さ
せるようにしている。このとき、カバー14には
その円形孔14a内に突出する爪14bを形成
し、振動板17がその上面からの圧力によつて極
端に下がるのを防いでいる。 そして、振動板17の下面に、例えば導電板2
1aの片面に圧電素子21bを形成した振動素子
21を接着剤により貼り付け、振動板17の共振
に応じた電気信号を発生しうるようにしている。
この電気信号は、導電板21aと圧電素子21b
にそれぞれはんだ付けしたシールド線22によつ
て導かれ、第基板11に取付けたプリント基板
23に設けた集積回路25,コンデンサ26,抵
抗27等からなる増幅器および制御回路に上記シ
ールド線22からの電気信号が入力され、その後
リード線28を通つて図示しないワイパ駆動回路
へと出力される。なお、29はアース用リード線
である。 上記リード線28はゴム製グロメツト31によ
つて外部に導かれ、このグロメツト31と第基
板13の下向き突起部13bとの間にブラケツト
32を嵌合固定し、ブラケツト32の下面に両面
接着テープ33を貼着して、自動車の車体部分3
5に固定できるようにしている。そして、車体部
分35へ取付けた状態においては、前記振動板1
7の振動面が、車体部分35に対してその進行方
向(矢印A方向)に向けて角度α1で傾斜するよう
にしている。このα1なる角度は取付部の水平面に
対する傾斜角度をα2としたとき、α1+α2の値が前
述のαすなわち約10度から風防ガラスの傾斜角度
の範囲内に設定されるようにすることはいうまで
もない。 以上説明してきたように、この発明によれば、
雨滴検出器を構成する振動板の振動面を自動車の
車体部分に対してその進行方向に向けて傾斜させ
て取付けるようにしたから、自動車の停止時およ
び走行時の両方において雨滴の衝突を良好に得る
ことができ、自動ワイパ装置の動作の安定性,信
頼性が高いというすぐれた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は自動ワイパ装置の一系統例を示す説明
図、第2図は車速υcと雨滴落下速度υrとの合成
速度√22で面積Sなる振動板CDに雨滴が
当る状態を示す説明図、第3図は水平面と角度
(α)をパラメータとして車速と振動板に当る雨
滴の間隔時間との間の関係を示す特性図、第4図
および第5図はこの発明の一実施例において雨滴
検出器を自動車の車体部分に取付けた状態の断面
説明図および雨滴検出器の平面説明図である。 10……雨滴検出器、17……振動板、35…
…車体部分。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 衝突する雨滴により共振する振動板と、前記
    振動板の共振に対応した電気信号を発生する振動
    素子とを用いた雨滴検出器をそなえた自動ワイパ
    装置において、前記振動板の振動面の水平面に対
    する傾斜角が、自動車の進行方向に向けて約10度
    から風防ガラスの傾斜角度の範囲内になるよう
    に、取付場所の傾斜角度に応じて取付面と振動板
    との角度を設定したことを特徴とする自動ワイパ
    装置の雨滴検出器。
JP58011487A 1983-01-28 1983-01-28 自動ワイパ装置の雨滴検出器 Granted JPS59137858A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58011487A JPS59137858A (ja) 1983-01-28 1983-01-28 自動ワイパ装置の雨滴検出器

Applications Claiming Priority (1)

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JP58011487A JPS59137858A (ja) 1983-01-28 1983-01-28 自動ワイパ装置の雨滴検出器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59137858A JPS59137858A (ja) 1984-08-08
JPH0252996B2 true JPH0252996B2 (ja) 1990-11-15

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ID=11779397

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