JPH07309211A

JPH07309211A - 車両用ワイパのための電気制御装置

Info

Publication number: JPH07309211A
Application number: JP6103607A
Authority: JP
Inventors: Shingo Fukutome; 新悟福留
Original assignee: Araco Co Ltd
Current assignee: Araco Co Ltd
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】雨量に応じてワイパの動作速度を自動制御し
て、ドライバによるワイパの動作速度の切り換え操作の
煩わしさをなくす。【構成】雨量センサ２０、ブリッジ回路３１、差動増
幅器３２、カウンタ３３、低周波発振器３５、Ｄ／Ａ変
換器３６及びピークホールド回路３７により雨量が検出
され、ピークホールド回路３７から雨量に比例した電圧
が出力される。比較器４１、三角波発振器４２及びドラ
イブ回路４３はデューティ比制御によって前記出力電圧
に比例した電流をワイパ駆動用の電動モータ１３に流
す。電動モータ１３は前記電圧に比例した速度で回転し
て、ワイパを雨量に比例した速度で動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動モータの回転速度
に比例した速度で動作する車両用ワイパのための電気制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置は、ドライバによっ
て切り換え操作される操作子の状態に応じて車両用ワイ
パを駆動するための電動モータの回転速度を制御して、
同ワイパの動作速度を切り換え制御するようにしてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置にあっては、ドライバが雨量を判断して操作子を操作
する必要があるので、ドライバにとって同操作子の操作
が煩わしかった。また、雨が止んだときには、ドライバ
がワイパの作動を停止させることを忘れてしまうことも
あった。さらに、操作子の切り換え段数も限られている
ので、雨量に対する適切なワイパの動作速度を設定する
ことができなかった。

【０００４】本発明は上記問題に対処するためになされ
たもので、その目的は、雨量に応じて自動的に車両用ワ
イパの動作速度を制御することにより、ドライバによる
操作の煩わしさ及びワイパ停止のための操作忘れをなく
すとともに、同ワイパの動作速度が自動的に適切な速度
に設定されるようにした車両用ワイパのための電気制御
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、車体に組み込まれて雨量
を検出する雨量検出手段と、前記検出された雨量が多く
なるにしたがって車両用ワイパを駆動するための電動モ
ータの回転速度を増加させるモータ制御手段とを設けた
ことにある。

【０００６】

【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、雨量検出手段が雨量を検出し、モータ制御手段
が前記検出された雨量が多くなるにしたがって電動モー
タの回転速度を増加させるので、車両用ワイパは自動的
に雨量に応じた速度で動作するようになる。したがっ
て、本発明によれば、ドライバは雨量に応じてワイパの
動作速度を切り換え操作する必要がなくなるとともに、
雨が止んだときにも同ワイパの作動停止のための操作を
する必要がなくなって、ドライバによるワイパ操作の煩
わしさをなくした上で、ワイパの動作速度が自動的に適
切な速度に設定される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図２は本発明に係る車両用ワイパ装置を概略的
に示している。このワイパ装置は、フロントガラス１１
の前面に配設されたワイパ１２，１２を有している。ワ
イパ１２，１２はそれらの下端部にて連結機構（図示し
ない）を介して電動モータ１３に接続されている。電動
モータ１３はその回転速度に比例した速度でワイパ１
２，１２を作動させるもので、回転速度は制御ボックス
１４に内蔵された電気制御回路により制御されるように
なっている。この制御ボックス１４には車体ＢＤの屋根
上面に固着した雨量センサ２０からリード線２１，２２
が導かれていて、同リード線２１，２２を介して雨量セ
ンサ２０からの検出信号が前記電気制御回路に入力され
ている。

【０００８】雨量センサ２０は、図３，４に示すよう
に、長方形状の平板で構成された基盤２３と、同基盤２
３上に相対向して添着されるとともにリード線２１，２
２にそれぞれ接続された一対の櫛歯状電極２４，２５と
を備えている。基盤２３は非水性（水を弾く性質）を有
する合成樹脂で形成され、同基盤２３上に落下した雨は
水滴になって車両走行に伴い後方へ転がっていくように
なっている。櫛歯状電極２４，２５はそれぞれ導電性の
金属薄膜（例えば銅薄膜）で形成されていて、前記水滴
の通過を各櫛歯対間の導通により櫛歯数分だけ検知す
る。なお、本実施例では雨量センサ２０を車体ＢＤの屋
根の上面に設けるようにしたが、図２に２点鎖線で示す
ように、ボンネット上面又はフロントガラス１１の下端
部に設けるようにしてもよい。

【０００９】次に、制御ボックス１４内に収容されてい
る電気制御回路について説明する。この電気制御回路
は、図１に示すように、雨量センサ２０と３個の抵抗r
1,r2,r3からなるブリッジ回路３１を備えている。ブリ
ッジ回路３１の隣合わない一方の組の各頂点間には電圧
＋Ｖが付与されており、隣合わない他方の組の各頂点は
差動増幅器３２を構成するオペアンプOP1 の反転入力
(−)及び非反転入力(＋)にそれぞれ接続されている。こ
の差動増幅器３２は雨量センサ２０の水滴検知毎にパル
ス信号を出力するもので、その出力端子はカウンタ３３
のクロック入力端子CKに接続されている。カウンタ３３
のリセット入力端子Ｒには微分器３４を介して低周波発
振器３５が接続されている。

【００１０】低周波発振器３５は前記差動増幅器３２か
らのパルス信号の入力頻度に比べて極めて大きな周期を
有する矩形波信号を発生するものであり、また微分器３
４は前記矩形波信号を立ち上がり微分して同矩形波信号
のリーディングエッジ毎にパルス信号を出力するもので
ある。したがって、カウンタ３３はこの矩形波信号の周
期に対応してリセットされ、次にリセットされるまでの
差動増幅器３２からのパルス信号をカウントするように
機能する。

【００１１】カウンタ３３の出力はディジタル−アナロ
グ変換器（Ｄ／Ａ変換器）３６に接続され、同変換器３
６はカウンタ３３のカウント値をディジタル−アナログ
変換して同変換したアナログ電圧をピークホールド回路
３７に供給する。ピークホールド回路３７はオペアンプ
OP2,OP3、ダイオードD1、コンデンサC1及び抵抗r4から
なり、Ｄ／Ａ変換器３６からアナログ電圧のピーク値を
カウンタ３３のリセット間隔より若干長い時間だけホー
ルドする。

【００１２】ピークホールド回路３７の出力は抵抗r5を
介して比較器４１の正側入力(＋)に接続され、同比較器
４１の負側入力(−)には三角波発振器４２が抵抗r6を介
して接続されている。三角波発振器４２は「０」ボルト
から所定電圧まで三角波状に変化する低周波の三角波信
号を発生するものである。比較器４１の出力は抵抗r7を
介してダーリントン接続したトランジスタTr1,Tr2の一
段目のトランジスタTr1のベースに接続されている。こ
れらのトランジスタTr1,Tr2 は供給される制御信号のデ
ューティ比に応じた回転速度で電動モータ１３の回転を
制御するドライブ回路４３を構成するもので、両トラン
ジスタTr1,Tr2 のコレクタと電圧源＋Ｖとの間に電動モ
ータ１３を介装させている。一段目のトランジスタTr1
のベースには電圧源＋Ｖと接地との間に直列接続した抵
抗r8及びダイオードD2からなるバイアス回路が接続され
るとともに、２段目のトランジスタTr2のエミッタは接
地されている。電動モータ１３の両端には還流ダイオー
ドD3が接続されている。

【００１３】上記のように構成した実施例の動作を説明
すると、車両走行中に雨が降っていなければ、雨量セン
サ２０の両櫛波状電極２４，２５間は開放されているの
で、差動増幅器３２のオペアンプOP1 の反転入力(−)に
は非反転入力(＋)よりも高い電圧が供給される。差動増
幅器３２はその出力を低電圧に維持してカウンタ３３の
出力値は「０」に維持されるので、Ｄ／Ａ変換器３６に
てディジタル−アナログ変換されるとともにピークホー
ルド回路３７にホールドされる電圧は「０」ボルトを示
す。したがって、比較器４１は低電圧（０ボルト）を出
力し、ドライブ回路４３のトランジスタTr1,Tr2 はオフ
状態を保つので、電動モータ１３には電流が流れない。
その結果、ワイパ１２，１２は停止されたままである。

【００１４】一方、雨が降っている状態では、雨量セン
サ２０に落ちた雨粒は水滴になって基盤２３上を車両後
方に転がっていくので、この水滴により櫛歯状電極２
４，２５間は一粒の水滴当り櫛歯数に等しい回数だけ導
通する。この導通時には、ブリッジ回路３１から差動増
幅器３２のオペアンプOP1 の反転入力(−)には非反転入
力(＋)よりも低い電圧が供給されるので、同増幅器３２
は雨量に比例した頻度のパルス信号をカウンタ３３のク
ロック入力端子CKに出力する。一方、カウンタ３３は低
周波発振器３５の各周期毎にリセットされているので、
各周期間に到来した前記パルス信号の数をカウントして
同カウント値を出力する。このカウント値はＤ／Ａ変換
器３６にてアナログ値に変換されて同アナログ値の最大
値がピークホールド回路３７にて前記リセット周期より
若干長い時間だけホールドされるので、同ピークホール
ド回路３７の出力電圧値は雨量を表すことになる。

【００１５】そして、比較器４１はこの雨量を表す電圧
値と三角波信号の各瞬時値を比較して出力するので、比
較器４１は雨量に比例したデューティ比のパルス列信号
をドライブ回路４３に出力する。すなわち、比較器４１
は、雨量が大きくなるにしたがって高い電圧に維持され
る時間の長いパルス信号をドライブ回路４３に出力す
る。ドライブ回路４３のトランジスタTr1,Tr2 は高い電
圧の到来時にオンするので、電動モータ１３には雨量に
比例した大きさの電流が流れる。したがって、電動モー
タ１３の回転速度は雨量に比例して増加し、ワイパ１
２，１２の動作速度は電動モータ１３の回転速度に比例
するので、ワイパ１２，１２の動作速度は雨量に比例し
て自動的かつ連続的に変化する。

【００１６】上記作動説明からも解るように、上記実施
例によれば、雨量センサ２０、ブリッジ回路３１、差動
増幅器３２、カウンタ３３、低周波発振器３５、Ｄ／Ａ
変換器３６及びピークホールド回路３７（雨量検出手
段）が雨量を検出し、比較器４１、三角波発振器４２及
びドライブ回路４３（モータ制御手段）が前記検出され
た雨量が多くなるにしたがって電動モータの回転速度を
増加させるので、車両用ワイパ１２，１２は自動的かつ
連続的に雨量に応じた速度で動作するようになる。した
がって、ドライバは雨量に応じてワイパ１２，１２の動
作速度を切り換え操作する必要がなくなり、ドライバに
よるワイパ１２，１２の切り換え操作の煩わしさをなく
した上で、ワイパ１２，１２の動作速度を自動的に適切
な速度に設定できる。また、雨が止んだときにも同ワイ
パ１２，１２の作動停止操作をする必要がなくなって、
ドライバによるワイパ１２，１２の停止操作忘れを未然
に防止できる。また、上記実施例では雨量センサ２０と
同センサ２０からの信号を受けて雨量を計測する回路３
１〜３７とで雨量を検出するようにし、この雨量センサ
２０は櫛歯状電極２４，２５で構成した簡単なものであ
るので、雨量の検出を簡単にできるという効果も奏す
る。

【００１７】なお、上記実施例においては、雨量センサ
２０を雨が直接当たる車体ＢＤの外部に設けた例につい
て説明したが、同雨量センサ２０を図５，６に示すよう
な雨量センサ５０に変形するようにしてもよい。この変
形例に係る雨量センサ５０はフロントガラス１１と車体
のボンネットの間の隙間下方に複数の容器５１〜５３を
備えている。この複数の容器５１〜５３には、カウルア
ウタ５４とカウルインナ５５に固定された通路部材５６
を介して前記隙間から入り込む雨粒が導かれるようにな
っている。各容器５１〜５３の底には一体的に細管５１
ａ〜５３ａが設けられており、同細管５１ａ〜５３ａは
容器５１〜５３内に溜っている水を水滴にして下方に落
とす。細管５１ａ〜５３ａの下方には基盤５７が斜めに
して車体ＢＤに固定されており、同基盤５７上には一対
の櫛歯状電極５８，５９が相対向して設けられている。
基盤５７及び櫛歯状電極５８，５９は、両櫛歯状電極５
８，５９の対向方向側の長さを長くした点を除き、上記
実施例の基盤２３及び櫛歯状電極２４，２５と同一であ
る。

【００１８】この変形例にかかる雨量センサ５０によれ
ば、複数の容器５１〜５３に一旦貯められた雨がふたた
び水滴に変換されて基盤５７上に落とされる。したがっ
て、この変換された水滴の大きさは細管５１ａ〜５３ａ
の作用により常に一定となる。したがって、同変形例に
よれば、雨量の検出精度が上記実施例に比べて高くな
る。なお、これらの容器５１〜５３の数並び基盤５７の
数及び大きさは雨量との関係で適宜決めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気制御回路図であ
る。

【図２】本発明の一実施例を表す車両用ワイパ装置の
概略図である。

【図３】図２の雨量センサの詳細斜視図である。

【図４】同雨量センサの断面図である。

【図５】変形例に係る雨量センサの概略を示す側断面
図である。

【図６】同雨量センサの正面図である。

【符号の説明】

ＢＤ…車体、１２…ワイパ、１３…電動モータ、１４…
制御ボックス、２０，５０…雨量センサ、３１…ブリ
ッジ回路、３２…差動増幅器、３３…カウンタ、３５…
低周波発振器、３６…Ｄ／Ａ変換器、３７…ピークホー
ルド回路、４１…比較器、４２…三角波発振器、４３…
ドライブ回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータの回転速度に比例した速度で
動作する車両用ワイパのための電気制御装置において、
車体に組み込まれて雨量を検出する雨量検出手段と、前
記検出された雨量が多くなるにしたがって電動モータの
回転速度を増加させるモータ制御手段とを設けたことを
特徴とする車両用ワイパのための電気制御装置。