JPH0348052B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両用のワイパ制御装置に関し、特
に、ウインドガラス上の雨滴量に応じてワイパの
作動速度又は周期を自動的に制御すると共に、ワ
イパ制御装置を作動状態にしつつ洗車を行なつた
場合に洗車ブラシがワイパ位置に到達する以前に
ワイパを自動停止しかつ洗車ブラシがワイパ位置
を通過した後自動的に作動再開させるようにした
ワイパ制御装置に関するものである。

従来、車両用のワイパ制御装置は、雨量やウイ
ンドガラス上の雨滴量に応じてワイパの作動速度
や周期を変えることができるように、その作動速
度や周期を変えるためのスイツチが設けられてい
る。

しかし、この種のワイパ装置は運転中にワイパ
の作動速度や周期を調節する必要が生じた場合、
運転操作中にこのスイツチを操作しなければなら
ないため、調節操作が煩しく感じられ、又、運転
操作に支障を与える場合もあり得る。更に、雨量
に応じた最適な作動速度や周期の調節が行われて
いない場合には、運転視界を妨げたり、ワイパの
消費電力が非所望に増加する問題があつた。

本発明は、上記の点に着目し、ウインドガラス
の水滴、泥などの付着状態に応じてワイパの作動
速度や周期を自動的に制御するようにし、従来の
ワイパスイツチによるワイパの切り換え調整の煩
雑さ及びウオツシヤ駆動のための操作をなくし、
かつ、雨天走行時の運転視界を良好に保つことが
できるワイパ制御装置を提供することを第１の目
的とする。

更に本発明は、ワイパの作動速度や周期を自動
的に制御するようにした場合において、自動車を
洗車するような場合に作動中のワイパが洗車ブラ
シの洗浄動作により故障などし易い点を考慮し、
洗車の際にワイパが作動中であつてもワイパが洗
車ブラシにより非所望に破損、故障などしないよ
うにすることを第２の目的としている。

そのため本発明のワイパ制御装置は車外に配設
された投光器と、ウインドガラスを介して上記投
光器と対向して車内に配設された受光器と、該受
光器からの信号を受けワイパを駆動する制御回路
とを備え、 上記受光器は上記投光器からの光を受け縞模様
の影像を作るスリツト板と該縞模様の影像を明部
と暗部とに分けて受光する複数の受光素子とを有
し、 上記制御回路は、上記受光器からの明部と暗部
の受光信号を入力されこれらのコントラスト値を
算出する算出手段と、該コントラスト値の変化に
基づいてワイパの作動速度及び／又は周期を制御
する作動状態制御手段と、上記コントラスト値が
基準値以下となるとワイパの作動を停止する作動
停止手段と、上記コントラスト値が上記基準値以
上となるとワイパの作動を再開する作動再開手段
と、を有して構成されたことを特徴とする。

この様に構成された本発明のワイパ制御装置は
次の様に動作する。

即ち、ウインドガラスに雨滴が付着すると投光
器からの光がその雨滴によつて散乱され、スリツ
ト板によつて作られる縞模様の映像が不鮮明にな
る。また、縞模様の映像は明部と暗部とに分けて
複数の受光素子によつて受光され、算出手段はそ
の受光信号に基づいてコントラスト値を算出す
る。

そして、作動状態制御手段はコントラスト値の
変化に基づいてワイパの作動速度及び／又は周期
を制御する。

更に、作動停止手段はコントラスト値が基準値
以下となるとワイパの作動を停止し、作動再開手
段はコントラスト値が基準値以上となるとワイパ
の作動を再開する。

以下、図面を参照しつつ本発明を説明する。

第１図はワイパ制御装置が装着された洗車中の
自動車の概略構成図を示す。

第１図において、１は投光器であり、該投光器
１は一方のフエンダミラー３に内蔵されている。
２は受光器であり該受光器２はウインドガラス１
１を介して投光器１と対向するようルームミラー
６の柄部裏面に取り付けられている。２６は制御
回路であり該制御回路２６は受光器２からの受光
信号に基づいてワイパ２５を制御する。２７は洗
車ブラシである。

投光器１は第２ａ図及び第２ｂ図に図示する如
く構成される。

第２ａ図及び第２ｂ図において、４は電球であ
り、該電球の背部には反射用の凹面鏡５が設けら
れている。またミラー１２の上部には、電球４か
らの赤外光を受光器２に向けて投光し得るよう
に、可視光を反射し赤外光を通過させる赤外透過
フイルタ部７が設けられている。この赤外透過フ
イルタ部７はガラス面に赤外光透過特性をもつ膜
を蒸着して形成される。尚、赤外透過フイルタ部
７は可視光を約90％以上反射するからミラーとし
ての機能は保持される。

受光器２は第３ａ図及び第３ｂ図に図示する如
く構成されている。

第３ａ図及び第３ｂ図において、８は受光器２
の前面に装着された赤外透過フイルタ、９は複数
のスリツトを縦に所定の間隔で設けたスリツト板
であり、赤外透過フイルタ８と光検知部１０との
間に設置される。光検知部１０には複数の明部受
光素子１０ａと暗部受光素子１０ｂが、スリツト
板９により作られる縞模様の影像の明部と暗部を
それぞれ専用に受光するように横に並べて配設さ
れている。

第４図はワイパ制御装置のブロツク図を示す。

図中、１４は投光器１の電球４を点灯させる投
光駆動回路、１５ａと１５ｂは受光器２の光検知
部１０の明部受光素子１０ａと暗部受光素子１０
ｂに接続され、それぞれの受光信号を増幅する増
幅器である。１６は増幅器１５ａと１５ｂからの
増幅された受光信号を入力してこれらの差を演算
する第１演算回路であり、受光信号によつて示さ
れる明部受光素子１０ａと暗部受光素子１０ｂの
受けたスリツト板９による縞模様の影像のコント
ラスト値を算出する。１７は第１演算回路１６の
出力側に接続されたピークホールド回路であり、
算出されたコントラスト値の最大値を保持する。
１８は同じく第１演算回路１６の出力側に接続さ
れたモニタ回路であり、コントラスト値を常時モ
ニタする。１９はピークホールド回路１７とモニ
タ回路１８からの出力信号を入力し、前述のコン
トラスト値における常時値と最大値の比を算出す
る第２演算回路である。この第２演算回路によつ
て常時値を分母に、その最大値を分子にして算出
されたデータは、ワイパブレードが１往復した間
のワイパブレードによる払拭効果を表わすもので
あり、このデータ比が大きくなる程ワイパ２５に
よる払拭効果が少なく、よつて雨滴量は多いこと
になる。２０は第２演算回路１９の出力側に接続
された比較回路であり、４個のコンパレータを備
え、それぞれ、ワイパ２５を高速で作動させるた
めの設定値、低速で作動させるための設定値、周
期の短い間欠動作用の設定値、及び周期の長い間
欠動作用の設定値が基準電圧として設定されてい
る。２１は、比較回路２０の各コンパレータから
送られた出力を受け、それらの出力の状態に応じ
て、高速、低速、短周期間欠、長周期間欠の各動
作指令信号をモータ駆動回路２２に送る論理回路
である。モータ駆動回路２２は、論理回路２１か
らの動作指令信号を受けてこれに基づきワイパモ
ータ２３を高速、低速、短周期間欠、長周期間欠
にて駆動させるように構成されている。２４はピ
ークホールド回路１７に接続されたリセツト回路
であり、ワイパモータ２３からワイパ２５の払拭
周期毎に信号を入力し、これに基づき払拭周期毎
にピークホールド回路１７にリセツト信号を印加
してそのホールド値をリセツトする。

尚、第１演算回路１６、ピークホールド回路１
７、及びモニタ回路１８は算出手段に相当し、一
方、第２演算回路１９、比較回路２０、及び論理
回路２１は作動状態制御手段に相当する。

また第４図において、２８ないし３０は洗車中
にワイパを自動停止及び自動再作動させるための
制御系統である。２８はコンパレータであり、該
コンパレータ２８はモニタ回路１８からのコント
ラスト値と基準値とを比較し、コントラスト値が
基準値以下になつたとき、即ち、洗車ブラシ２７
が第１図に図示する如く光路を遮蔽しコントラス
ト値が極めて小さくなつたとき、ワイパ２５の作
動を停止させるための信号を出力する。２９はコ
ンパレータ２８からの信号にもとづいてモータ駆
動回路２２に停止信号を出力し、ワイパ２５を停
止定位置に停止させるための停止回路である。３
０はタイマ兼リセツト回路であり、該回路３０は
第２演算回路１９に接続され、洗車ブラシ２７が
第１図図示の状態からワイパ位置を通過するよう
になり、コントラスト値が予め定めた値以上に増
大してくるとタイマが作動開始し、所定時間経過
後にリセツト信号を停止回路２９に出力し、それ
まで出力されていた停止信号が出力されないよう
にする。即ち、タイマ兼リセツト回路３０はワイ
パ２５を再作動させるための機能を有する。ここ
でタイマは洗車ブラシ２７がワイパ位置即ちワイ
パ作動領域を確実に通過した後にワイパを作動さ
せるために設けられている。

尚、コンパレータ２８及び停止回路２９は作動
停止手段に相当し、第２演算回路１９、及びタイ
マ兼リセツト回路３０は作動再開手段に相当す
る。

次にこのワイパ制御装置の動作を説明する。

[] 自動車が雨天走行中である場合。

投光駆動回路１４の動作により電球４が点灯
し、投光器１から凹面鏡５により集光された光
がウインドガラス１１を通してルームミラー６
の柄部裏側に取り付けた受光器２に投光され
る。

すると、受光器２ではこの光をスリツト板９
を介して光検知部１０で受光する。この時、ス
リツト板９の影像は明部と暗部に分れて光検知
部１０の明部受光素子１０ａと暗部受光素子１
０ｂ上に映写され、降雨がなくウインドガラス
１１に水滴が付着してない状態では、第５ａ図
に示すように、スリツト板９の影像の明部３１
と暗部３０は明確なコントラストで表われ、一
方降雨時にウインドガラス１１に水滴が付着し
た状態では光が散乱して第５ｂ図のように、明
部に低明度部３２を含むようになり、このため
そのコントラストが低下して表われる。従つ
て、受光器２に備えられた光検知部１０の明部
受光素子１０ａと暗部受光素子１０ｂから出力
される受光信号の差がスリツト板９の影像のコ
ントラストの程度（コントラスト値）を示すこ
とになる。

そして、このように検出された受光信号は、
それぞれ増幅器１５ａ，１５ｂにより増幅され
た後、第１演算回路１６に送られる。第１演算
回路１６では明部受光素子１０ａと暗部受光素
子１０ｂからの受光信号との差を算出し、ピー
クホールド回路１７とモニタ回１８にこの差信
号を送る。ここで、第１演算回路１６から出力
される差信号は、降雨時の場合、ウインドガラ
ス１１上の検出箇所（投光が通る部分）をワイ
パブレードが通過した直後が最大となり、通過
後、ウインドガラス１１に水滴が付着するにつ
れて低下し、ワイパ２５が連続作動されている
場合には、その検出箇所をワイパブレードが通
過後、反転して検出箇所を通過する直前で最低
の値となる。

ワイパ２５の作動周期毎に最大から最小値ま
で変化する上記差信号はピークホールド回路１
７に送られ、ピークホールド回路１７ではその
差信号の最大値を保持して最大値信号を第２演
算回路１９に送る。ここでピークホールド回路
１７に保持された差信号のピーク値はリセツト
回路２４からワイパ２５の１作動周期毎に送ら
れるリセツト信号により消失し、次の周期にお
いては新たなピーク値が保持され、ワイパ２５
の作動周期毎にピーク値が更新されていく。

一方、モニタ回路１８では第１演算回路１６
から入力する差信号を常時モニタしてその出力
信号を第２演算回路１９に送る。

第２演算回路１９ではモニタ回路１８からの
差信号データに対するピークホールド回路１７
の出力、つまりピーク値データの比が演算され
る。従つて、第２演算回路１９で算出されたデ
ータ比が大きくなる程、ウインドガラス上の雨
滴量が多いことになり、それだけ視界が悪化し
ていることになる。尚、リセツト回路２４から
ワイパ２５の各周期毎に出力されるリセツト信
号によりピークホールド回路１７のピーク値が
リセツトされ更新されていくから、前記ピーク
値データ、つまり第２演算回路１９での演算式
の分子となる基準値が各周期毎に状況に合わせ
て変えられることになる。従つて、光源の劣化
や光検知部の特性の変化などの状況に応じて演
算処理を行うことができ、これらの影響を受け
ずにウインドガラス上の雨滴量に応じた正確な
ワイパ制御を行うことができる。

第２演算回路１９の出力は視界の悪化に比例
した電圧信号として比較回路２０に送られ、４
段階の基準電圧をそれぞれ設定した４個のコン
パレータによりその入力信号が比較され、入力
信号レベルの大きさに応じて４系統の出力回路
から選択的に出力信号が出される。例えば、入
力信号レベルが最高設定値以上の時は４個のコ
ンパレータ全てから論理「１」の出力信号が出
され、次に高い設定値レベルの入力信号の時は
３つのコンパレータから論理「１」信号が出力
され、次の設定レベルの入力信号の時は２つの
コンパレータから論理「１」信号が出力され、
そして最低レベルの入力信号の時には１つのコ
ンパレータから論理「１」信号が出力される。

比較回路２０の各コンパレータの出力は論理
回路２１に入力され、論理回路２１では、比較
回路２１からの４系統の入力信号が全て論理
「１」の時にはワイパ２５を高速で作動させる
高速指令用の信号を、３系統の入力信号が論理
「１」の時には低速指令用の信号を、２系統の
入力信号が論理「１」の時には短周期間欠指令
用の信号を、そして１系統の入力信号が論理
「１」の時には長周期間欠指令用の信号をそれ
ぞれ専用の回路でモータ駆動回路２２に印加す
る。

このようなモータの動作指令信号を受けたモ
ータ駆動回路２２は、その指令信号に応じてワ
イパモータ２３を高速、低速、短周期間欠、あ
るいは長周期間欠駆動させることにより、ワイ
パ２５はウインドガラス１１に付着した雨滴量
に応じた雨滴の払拭動作を行う。

[] 自動車が洗車中である場合。

洗車開始後洗車ブラシ２７が第１図に図示す
る如き状態即ち光路を遮蔽する状態に至つてい
ない間は上述した雨天走行中の場合と同様な動
作が行なわれる。

その後洗車ブラシ２７が光路を遮蔽するよう
になると、モニタ回路１８からのコントラスト
値が減少してコンパレータ２８の基準値以下と
なり、コンパレータ２８からワイパ停止のため
の信号が停止回路２９に入力され、停止回路２
９はモータ駆動回路２２に停止信号を出力す
る。停止信号を入力したモータ駆動回路２２は
ワイパ２５を停止定位置に停止させるべくモー
タ２３の駆動を停止させる。従つて、洗車ブラ
シ２７が光路を遮蔽している間、ワイパ２５は
停止定位置に維持される。

このため、ワイパ２５が洗車ブラシ２７によ
り破損又は故障するのを防止することができ
る。

そして洗車ブラシ２７がワイパ位置を通過し
光路を遮蔽しなくなると、モニタ回路１８の出
力信号が基準値以上に復帰して第２演算回路１
９の出力は洗車開始直後におけるものと同様な
ものになり、このためタイマ兼リセツト回路３
０のタイマが作動開始する。そしてタイマ値が
所定時間に対応する値になると、タイマ兼リセ
ツト回路３０からリセツト信号が発生し、この
リセツト信号を入力した停止回路２９は停止信
号の出力を停止する。このためワイパ制御装置
は上述した雨天走行中の場合における動作と同
様な動作を再開する。

以上説明した如く、本発明のワイパ制御装置で
は、ウインドガラスの雨滴が多ければ多いほどス
リツト板によつて作られる縞模様の映像は不鮮明
となり、コントラスト値が減少する。

一方、ワイパの作動速度や周期が適正で、ウイ
ンドガラスに付着した雨滴が良好に払拭されてい
る場合は、ワイパが通過する直前と直後とでウイ
ンドガラスに付着している雨滴の量があまり変化
せず、従つてコントラスト値の変化量も小さい。
ここで、作動状態制御手段はコントラスト値の変
化に基づいてワイパの作動速度や周期を制御する
ので、ワイパの作動速度や周期をウインドガラス
の雨滴などの付着状態に応じて自動的に制御す
る。

また、自動車を洗車する際、洗車ブラシがウイ
ンドガラスに接近すると投光器からの光がその洗
車ブラシによつて遮られ、コントラスト値は著し
く低下する。ここで、作動停止手段はコントラス
ト値が基準値以下となるとワイパの作動を停止す
るので、洗車ブラシがウインドガラスに接近した
ときワイパの作動を自動的に停止する。更に洗車
ブラシがウインドガラス上を通過してコントラス
ト値が上記基準値以上となると作動再開手段がワ
イパの作動を再開する。

このため本発明によれば、運転者が運転中に降
雨量の変化に伴つてワイパの作動切り換えを行わ
なくとも、ワイパブレードの速度や周期が自動的
に降雨量に応じて制御され、雨天走行時の運転視
界を良好に保つことができ、しかもワイパの消費
電力を充分低く抑えることができると共に、洗車
中にワイパが洗車ブラシにより非所望に破損、故
障等することを未然に防止することができる。

また、洗車ブラシがウインドガラス上を通過す
ると、ワイパの作動が再開するので、運転者はワ
イパスイツチが入つていることに気付き、更にワ
イパを再作動させるためにリセツトスイツチ等の
装置を新たに設ける必要もない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図はワイパ制
御装置が装着された洗車中の自動車の概略構成
図、第２ａ図は投光器１を収納したフエンダミラ
ーの断面図、第２ｂ図は同正面図、第３ａ図は受
光器の一部破断斜視図、第３ｂ図はその一部破断
正面図、第４図はワイパ制御装置のブロツク図、
第５ａ図と第５ｂ図はスリツト板の影像図を示
す。 １……投光器、２……受光器、８……赤外透過
フイルタ、９……スリツト板、１０……光検知
部、１０ａ……明部受光素子、１０ｂ……暗部受
光素子、１６……第１演算回路、１７……ピーク
ホールド回路、１８……モニタ回路、１９……第
２演算回路、２０……比較回路、２２……モータ
駆動回路、２３……ワイパ駆動用モータ、２５…
…ワイパ、２６……制御回路、２７……洗車ブラ
シ、２８……コンパレータ、２９……停止回路、
３０……タイマ兼リセツト回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車外に配設された投光器と、ウインドガラス
   を介して上記投光器と対向して車内に配設された
   受光器と、該受光器からの信号を受けワイパを駆
   動する制御回路とを備え、 上記受光器は上記投光器からの光を受け縞模様
   の映像を作るスリツト板と該縞模様の映像を明部
   と暗部とに分けて受光する複数の受光素子とを有
   し、 上記制御回路は、上記受光器からの明部と暗部
   の受光信号を入力されこれらのコントラスト値を
   算出する算出手段と、該コントラスト値の変化に
   基づいてワイパの作動速度及び／又は周期を制御
   する作動状態制御手段と、上記コントラスト値が
   基準値以下となるとワイパの作動を停止する作動
   停止手段と、上記コントラスト値が上記基準値以
   上となるとワイパの作動を再開する作動再開手段
   と、を有して構成されたことを特徴とするワイパ
   制御装置。