JPS59126935A - ワイパ制御装置用受光器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は１重両のウィンドガラスに付むした雨滴量に応
じてワイパブレードの作動速度又は周期を自動的に制御
するワイパ制御装置の受光器に関する。 車両用のワイパ装置は、一般に雨ｍやウィンドガラス上
の雨ｔＨｆｊｋに応じて運転者がワイパブレードの作動
速度や周期を変えることができるようにそのスイッチが
設（）られている。しかし運転中にワイパブレードの作
動速度や周期を調節する必要が生じＩＣ場合、運転者は
運転操作中にこのスイッチを操作しなければならないた
め、ワイパの調節操作が煩しく感じられ、運転操作に支
障を与えることもある。 そこで、ウィンドガラスに１９１着した雨滴量を、車外
に設置した投光器の光をウィンドガラスを介して車内の
受光器により受光し、この受光信号に基づいて検出し、
これに応じてワイパブレードの作動速度や周１！１１を
自動制御するワイパ制御装置が出願人において開発され
ている。 しかし、このようなワイパ制御装冒に使用する受光器は
、車外に設けた投光器からの光を効率よく受光し、また
運転の支障にならない位置に設置し、しかもデザイン的
にも極端に突出した部分を設（プず目立たない形状にＪ
ることか望ましい。 本発明は、上記の点に看目し、受光器内に入光した後の
光の光路を長く必要とする受光器であっても目立たずコ
ンパクトに配設することができ、運転視界に支障を与え
たり、デナイン上の問題も生じさせないワイパ制御装置
用受光器を提供することを目的ど刀る。このために、本
発明は、スリット板と受光素子とが光路上に配設される
と共に、車外に配設された投光器からの光をウィンド７
ｊラスを介して受光し、該受光信号をワイパブレードの
作動速度及び／又は周期を決定する制御回路に出力づる
受光器において、上記スリット板と上記受光素子との間
に非球面のシリンダレンズを介在させて構成したことを
特徴とする。 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明づる。 第１図は、自動車のワイパ制御装置の概略構成図を示し
、第２ａ図、第２ｂ図はそれぞれルームミラー２の柄部
裏面に装着された受光器１の部分切欠斜視図と部分切欠
正面図を示している。受光器１は後述Ｊる投光器８から
の光を赤外透過フィルタ３を通して入光させ、入光させ
た光をスリット板／１．　ａ５よび第２ａ図に示１−如
き非球面のシリンダレンズ６を介して、受光器１の奥に
設置した光検知部５まで導入する構造である。スリツＩ
〜板４は受光器１内の光路に対し垂直に取り付けられて
おり、第２８．２１）図に示づように、所定の間隔で縦
のスリンｌ−が設けられ、明部とＯａ部の縞模様の影像
をその後方のシリンダレンズ６に入光させる。シリンダ
レンズ６は入光されできた光を光検知部５に線状に集光
させる。ここで上記スーツ１〜板４には透明部と遮光部
の縞模様をｂつスライド板を使用覆ることもできる。光
検知部５は、明部受光用の明部受光素子５ａと明部受光
用の暗部受光素子５ｂを受光器１の最も奥に横に交豆に
並べて構成され、各受光素子５　ａ　、５　ｂはスーツ
１〜板４ににりつく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構成される。光検知部５
の前方のシリンダレンズ６は縞模様の影像をその横方向
線状に集光させてイこに内在される雨滴量のデータを凝
縮し、受光器１の感度を高めるように作用する。なお、
この非球面のシリンダレンズ６５ま周辺の収差が小さい
ため、小へ“Ｌで大きな検出面を臂ることができ、しか
もレンズと受光素子との間隔を短くして配置できるため
、検出精度のＪＪＴと受光器１のコンパクト化を可能に
することができる。 第３ａ図おにび第３ｂ図は投光器が内蔵されたフｌンダ
ミラーを示す。 第３ａ図と第３ｂ図に４３いて、９はフェンダミラー１
２内に設けられた投光器８の電球であり、電工禾４の１
１ｆ部（口は集光用の凹面鏡１０が設けられている。ま
た、投光器８の投光窓となるミラー１４の」一部には、
電球９からの赤外光を受光器］に向

【Ｊて投光するよう
に、可視光を反則し赤外光を）ｍ過さける赤外透過フィ
ルタ１１が設けられている。この赤外透過フィルタ１１
はガラス面に赤外光通過特性をもつ膜を蒸着して形成さ
れる。 第１図において、１５　Ｌ；１；車体の一部に配設され
た制御回路である。該制御回路１５は受光器１からの受
光信号から明゛部と暗部のコン１ヘラス１〜値を算出Ｊ
る。このコン１ヘラス１〜（＋１１はウィンドガラス１
３３を通して見たとぎの運転者の視界に対応し、：Ｉン
１−ラス１への常時値と最大値の比を算出Ｊることによ
りワイパブレード１７の１往復間の払拭効果の大ぎさが
弾出される。このワイパブレード１７による払拭効果の
大小に応じて、高速、低速、短周期間欠、長周期間欠か
らなるワイパの作動速度や周期を選択し、その動作指令
信号を１ノイバ七−タ１６に送ることにより、ワイパブ
レード１７の払拭動作を制御ｍｌｌ　Ｊる。 第４図はワイパ制御装置のブロック図を示Ｊ。 １８は投光器８の電球９を点対させる投光駆動回路、１
９ａと１９ｂは受光器１の光検知部５の明部受光素子５
ａと暗部受光素子５１）に接続され、イれぞれの受光信
号を増幅する増幅器である。２０は増幅器１９．’ｉと
１９ｂからの増幅されに受〉１ａ信号を入力してこれら
の差を演専する第１演睦回路であり、受光信号によって
示される明部受光素子５ａと口Ｂ部受光素子５ｂの受【
プたスリット板４による縞模様の影像のコントラス１〜
値を算出づる。 ２１は第１演算回路２０の出ノｊ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１ヘラス１〜値の
最大値を保持する。２２は同じく第１演紳回路２０の出
力側に接続されたモニタ回路で６うり、コン１〜ラス１
へ値を常時モニタづ”る。２３　ＧＥＬピークホールド
回路２１とモニタ回路２２からの出力信号を入力し、前
述のコントラス１〜（「（にお（Ｊ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演紳回路２３によって常時値を分母に、その最
大（（１１を分子にして算出されたチークは、ワイパブ
レード′１７が１往復した間の１ノイパブレード１７に
よる払拭効果を表イつりものであり、このデータ比が人
きくなる程ワイパ装買による払拭効果が少なく、よって
雨滴量は多いことに４する。２４は第２演紳回路２３の
出力側に接続された比較回路であり、４　ｆｔ！、Ｉの
コンパレータをＩ＋ｉｉｉえ、それぞれ、ワイパ装置を
高速で作動させるための設定値、低速て作動さｌるため
の設定値、周１す］の短い間欠勤作用の設定値、及び周
期の長い間欠勤作用の設定値が基準電圧としで設定され
ている。２５は、比較回路２４の各コンパレータから送
られた出力を受（プ、てれらの出ツノの状態に応じて、
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２（３に送る論Ｊ（１１回路である。 −し−全駆動回路２６は、論理回路２５からの動「１指
令信号を受１］でこれに基づきワイパモータ１６をＬ′
】。 速、低速、短周期間欠、長周期間欠にて駆動さしるよう
に翁成されている。２７はピークホールド回路２１に接
続されたリセット回路であり、ワイパモータ１６からワ
イパブレード１７の払拭周門毎に信号を入力し、これに
阜つき払拭周期毎にビークボール１〜回路２１にリレッ
）−１言シ′シを印加してそのホールド値をリセッ１−
づ−る。 次に、とのワイパ制御装置の動作を説明りる。 投光駆動回路１８の動作により電球９がす、灯し、投光
器８から凹面鏡１０により集光されブこ光のうち赤外光
がウィンドガラス１３を通しＣルームミラー２の柄部裏
側の受光器１に投光される。 受光器１では、投光器８からの赤外光を赤外透過フィル
タ３４通して入光さＶ１スリツ１−板４を通過させた後
、シリンダレンズ６により赤外光を線状に集光し、光検
知部５−ヒに影像を映写さける。 この時、スリット板４の影像は明８１；と暗部に分れて
光検知部５の明部受光素子５ａと暗部受光素子５ｂ士に
映写され、−雨がなくウィンｌ：）５ラス１３に水滴が
イ」着してない状態で（ま、ス１）・ノド板４の影像の
明部と口８部は明確なコントラストで表われ、一方＋＋
ｑ雨時にウィンドカラス１３【こ４（４１力ζイ寸乞し
た状態又は光が散乱して明部（こ（ＩＩ　０Ｊ１１隻名
仏を含みかつ暗部の明度が−Ｌ昇し、この１こめそσ）
］ン１ヘラス１〜が低下して表われる。従って、受）■
器１（こ備えられｊこ光検シ、１１部５の明部受光素子
５１１と１１０８じ受光素子５１）から出力される受光
１３号の差力くス１ノット板４の影（ｑ：のコン１〜ラ
スｌ−の程度（コントラスト値）を示Ｊ−こと１こなる
。 そして、このよう（こ検出されｌこ受光（、、、＋Ｓ　
ｉよ、それぞれ増幅器１９ａ、１９ｂにより増幅さｔ′
ＬＩ、：後、第１演算回路２０に送られる。第１演算回
路２０では明部受光素子５８と暗部受光素子５ｂｂ＼ら
の受光信号との舵を亦出し、ピークホールド回路２１と
モニタ回路２２にこの差信号を送る３、ここて゛、第１
演粋回路２０から出力される差信号（よ、降雨時の場合
、ウィンドガラス１３上の検出ｔａ所（投光が通る部分
）をワイパブレード１７が通過し１こ直後が最大となり
、通過後、ウィンドガラス１３に水滴が付層Ｊるにつれ
て低下し、ワイｌ（装置りく連続作動されている場合に
は、その検出筒Ｆ升をワイパプレート１７が通過後、反
転して検出筒ｈｉを通過覆る直前で熊低の値となる。 ワイパ装置の作動周期毎に最大から最小（１ｒ１まて゛
変化する下記差信号はピークホールド回路２″１に送ら
れ、ピークホールドいｌ　’ｄｉｓ　２１て゛はその差
ＩＦｉ日の最大値を保持して最大値信号を第２演算唖１
路２３に送る。ここでピークホールド回路２１【こ保１
′！ｌされた差信号のピーク値はリセット回路２７カＸ
ｌうワイパブレード１７の１作動ｌム＋　＋１１．＋毎
に送られる１ノセツ［〜信号により消失し、次の周期に
お０て（よ新たなピーク）直が保持され、ワイパブレー
ド１７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２２ては第１演算回路２０　ｈｌ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２３に送る。 第２演算回路２３ではモニタ回路２２からの差（ｆｆ１
号データに対するピークホールド回路２１の出力、つに
リビーク値データの比が演算される。従って、第２演棹
回路２３で綽出されたデータ比が人ぎくなる稈、ウィン
ドガラス上の由層帛が多いことになり、ぞれだ（Ｊ視界
が悪化していることになる。尚、リレン１−回路２７か
らワイパブレード１７の各周期毎に出力されるリセット
１５号ににリピークボールド回路２１のピーク値がリレ
ン１−され更新され−Ｃいくから、前記ピーク値データ
、つまり第２演紳回路２３での演算式の分子となる基準
値が各周１９１毎に状況に合わ駄て変えられることにな
る。従って、光源の劣化や光検知部５の特性の変化４τ
どの状況に応じて演算処理を１１うごとができ、これら
の彩管を受りずにウィンドカラス１３上の雨滴■に応じ
た正確なワイパ制御を行うことができる。 第２演痺回路２３の出力は視界の悪化に比例した電圧信
舅として比較回路２７′Ｉ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で４系
統の出力回路から選択的に出力信８が出される。例えば
、入力信号レベルが最高設定値以上の１１・）は４個の
コンパレータ全一（から論理「１」の出力信号が出され
、次（こ高い設定値レベルの人力信号の時は３つの：１
ンバレータから論理「１」信号が出力され、次の設定レ
ベルの人力信号の時は２つのコンパレータから論理ｒｌ
Ｊ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Ｗ　ｒ　Ｉ　Ｊ信号が出ツ
ノされる。 比較回路２４の各コンパレータの出力は論理回路２５に
入力され、論理回路２５では、比較回路２４からの４系
統の入力信号が全て論理「１」の時にはワイパブレード
１７を高速で作動させる高速指令用の信号を、３系統の
人力信号が論理１１」の時にはイ［（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（よ長周！ＩＩＩ間欠指令用の信号をそれぞれ専用
の回路でＥ−タ駆勅回路２６に印加する。 このようなモータの動作指令信号を受け１こモータ駆動
回路２Ｇは、その指令信号に応じてワイノベモータ１６
を高速、低速、短周期間欠、ある（′Ｘ（ま長周期間欠
駆動さけることにより、ワーｉ′ｌヘブレート１７はウ
ィンドガラス１３に何着しＩこ雨滴１こ応じた雨滴の払
拭動作を行う。 このように、ワイパ制０１１　’Ａ置はウィンドガラス
１３にイ４乞した雨滴の邑に応じてワイパブレー１く１
７の作動速度や周１１ＪＪを自助的に選択づるよう（こ
制御づることから、運転者の運転操作を煩４つすことな
く降雨時にも常に良好な視界を確保でき′る。 以上説明したように、本発明のワイパ制御装置用受光器
は、スリット板と受光素子とｈく光路、に（こ配設され
るとバに、車外に配設された投光器力ＸＩらの光をウィ
ンドガラスを介して受光し、該受光１に号をワイパブレ
ードの作動速度及び／又は周期を決定づる制す１１回路
に出力する受光器にｄ３１７）で、」二記スリット板と
ト記受光素子との間に非球面のシリンダレンズを介在さ
せて溝成したちのＣある。 このため本発明によれば、受光器の受光感庶を充分に高
めることができ、−ａ−、ｔこコンｌ（クト１ヒＪ°る
ことかでき、デザイン的にも極９窩に突出しブこ８Ｂ　
ｉ’）をつくらず、シンプルに配ｔＩることができると
共に、運転視界に支障を向えｌこ、す１゛、十分な）火
陥を果たづ−ことができる。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の実施例を示し、第１１’２＋１まワイア（
ｌｌｌＩＩＩ装置の概略構成図、第２ａ図（ま受）に器
の一実施例を表わＪ一部分切欠斜視図、第２１）１閾（
まｌｉ’ｊ　８１Ｓ　’ｒｊ切欠正面図、第３ａ図は投
光器を内蔵したフェンダミラーの正面図、第３１〕図は
第３ａ図のＢ　−Ｂ　Ｔｌｌ１面図、第４図はワイパ制
御装置のブ］コック図−ひある。 １・・・・・・受光器 ２・・・・・・ルームミラー ４・・・・・・スリット板 ５・・・・・・受光素子列からなる光検知部６・・・・
・・非球面のシリンダレンズ８・・・・・・投光器 １３・・・ウインドガラス １５・・・制御回路 １７・・・ワイパブレード 代理人　弁理士　定立　勉 他１名 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スリン１〜板と受光素子とが光路上に配設されると共に
   、車外に配設された投光器からの光をウィンドガラスを
   介して受光し、該受光信号をワイパブレードの作動速度
   及び／又は周期を決定する制御回路に出力する受光器に
   おいて、上記スリット板とト記受光素了との間に非球面
   のシリンダレンズを介在させて構成したことを特徴とす
   るワイパ制御装置用受光器。