JPS60252043A - 車両用オ−トワイパの制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は車両用オートワイパの制御方法、特に雨量に応
じてワイパ動作の制御モードを切替制御する車両用オー
トワイパの制御方法に関する。

［背景技術］ 雨天走行中、フロントガラスの前方視界は、雨量に応じ
て変化し、このため、適切な前方視界を得るためには雨
量に応じたワイパ速度でワイパを制御する必要がある。

このため通常のオートワイパにおいては、一般に車両の
ウィンドシールドのワイパ払拭面に雨量検出センサを設
け、該センサの検出する雨量に応じてワイパ動作を自動
制御し、適切な払拭作用を行っている。

一般に、車両用ワイパの制御モードは、そのワイパ動作
速度に応じてｌ　ｎｔ　（間欠作動）モード、ＬＯモー
ド、Ｈｉモードの３段階に分れており、雨量検出センサ
を用いて各制御モードに応じた最適検出時間サイクル毎
に雨量が検出され、ワイパ動作は検出雨量に対応した最
適制御モードに自動的に切替え制御される。・ 従って、雨天走行中にフロントガラスへ付着した雨滴は
、ワイパの適切な払拭動作により除去され、ドライパリ
良好な前方視界を得ることが可能となる。

ところで、このようなオートワイパにおいて、センサに
よる雨量の検出時間サイクルは、ワイパが動作制御モー
ドにある場合には、ワイパの１往復する時間、すなわち
ワイパの払拭速度により一義的に定まり、更に、Ｉｎｔ
モードにおいてはこれにワイパの間欠時間を加えた値と
して一義的に定まる。これに対し、ワイパが停止制御モ
ードにある場合には、その検出時間サイクルは任意に設
定可能であり、例えばＬＯモードのワイパ検出時間サイ
クルより等しい値もしくはそれより大きな値とすること
も可能であり、またこれより小さな値とすることも可能
である。

しかし、ワイパ停止制御モードにおける検出時間サイク
ルＴを人間の感性に適した比較的長い検出時間サイクル
Ｔ１とすると、車両の比較的低速走行時には雨量に応じ
てワイパの制御モードをスムーズに切替え、良好な払拭
作用を行うことができるが、その反面車両の高速走行時
には僅かな雨量であっても検出時間サイクルＴ１の間に
車両のフロントガラスへ多聞の雨滴が付着しドライバの
視界を妨げることとなり、降雨開始時におけるワイパの
停止制御モードより動作制御モードへの切替が遅れ、良
好な払拭作用を行うことができないという欠点がある。

また、このような問題を解決するために、ワイパ停止制
御モードにおける検出時間サイクルＴを、Ｈｉモードと
等しく短めの高速検出時間サイクルＴ２に設定すると、
このような車両の高速運転時の降雨開始には迅速に対応
することが可能となるが、その反面、雨量が極めて少な
い例えば霧雨中を車両が走行する際に、フロントガラス
表面に付着する雨滴等の検出を適切なタイミングで行う
ことができずにワイパ動作が極めて不自然となる場合が
発生するという問題があった。

すなわち、車両が霧雨中を走行する際に、その雨量がワ
イパ停止制御モードにおける検出時間サイクルをＴ１及
びＴ２のいずれの値に設定した場合でも同一の動作制御
モードに対応する雨量が検出された場合には、このよう
にワイパ停止制御モードにおける検出時間サイクルを高
速検出時間サイクルＴ２に設定すると、フロントガラス
表面に付着する雨滴等に敏感に反応しワイパを駆動して
しまい、この結果ワイパ動作は極めて繁雑となりドライ
バその他の乗員に煩わしさを与えるという問題があった
。

また、例えば各検出時間サイクルがＴ、　＝　３．０秒
、Ｔ２　＝　１．４秒に設定され、フロントガラス表面
に付着する雨滴が、例えばワイパをｌｏモードで駆動す
る量に達するまで３．０秒要すると仮定すると、このよ
うにワイパ停止制御モード検出時間サイクルを高速検出
時間サイクルＴ２と等しい値に設定すると、７０クト表
面に付着する雨滴がワイパを１０モードで駆動する量に
達したと判断するのに発生時間サイクル３回分の４．２
秒要することとなる。この結果、該検出時間サイクルを
Ｔ１に設定した場合に比し雨量の検出は１．２秒遅れ、
ワイパの動作開始が遅延するという問題がある。

特に、この場合にフロントガラス表面に付着する雨滴が
、３．０秒経過後更に増え４．２秒経過する前にワイパ
をＨｉモードで駆動する量に達してしまうと１、このよ
うにワイパ停止制御モードにおける検出時間サイクルを
Ｈｉモードと等しい短めの高速検出時間サイクルに設定
した場合には、前述のごとくワイパ動作の開始が遅れる
ばかりでなく、フロントガラス表面に付着した霧雨を１
−１ｉモードで払拭するという極めて不自然なワイパ動
作を行うことになり、ドライバ及びその他の乗員に対し
煩しさを与えることが避けられないという問題があった
。

［発明の目的］ 本発明は、このような従来の課題に鑑み為されたもので
あり、その目的は、車速に応じた適切かつ自然なワイパ
払拭作用を得ることが可能な車両用オートワイパの制御
方法を提供することにある。

［発明の構成］ 前記目的を達成するために、本発明に係る車両用オート
ワイパの制御方法は、ワイパの停止制御モード時の検出
時間サイクルを車速に応じて所定量変更制御することを
特徴とする。

［実施例］ 次に、本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。

第１図には本発明の方法が適用される車両用オートワイ
パの好適な実施例が示されており、実施例において、車
両のフロントウィンドシールド１０の表面は、図示しな
い一対のワイパにより図中破線で示すごとく扇型に払拭
され、該ウィンドシールド１０の払拭面１２上に付着し
た雨滴が除去される。

そして、ドライバの前方視界を妨げることがないように
、ウィンドシールド１０の中央部上端に位置して払拭面
１２内に雨量検出センサ１４が設けられており、該セン
サ１４により、検出される雨量に応じてワイパが最適制
御ニードに自動的に切替え制御される。

本発明は、このようなワイパの制御モードとして、停止
制御モードから雨量に応じて段階的に複数のワイパ動作
制御モードが設定され、各制御モードに応じた最適検出
時間サイクルで雨量を検出し、検出雨間に対応して制御
モード及び検出時間サイクルを自動的に切替え制御する
ものである。

実施例において、ワイパの動作制御モードは、ワイパの
停止制御モードから雨間に応じて段階的にｒ　ｎｔｔ−
ド、ｌｏモード、１−（ｉモードの３段階に設定されて
いる。ワイパがＩｎｔモード、ＬＯモード及び１−１１
モードの各動作制御モードに設定されている場合には、
センサ１４による雨ｍの検出はワイパブレードが反時計
方向に払拭操作を行いその払拭位置が図中左端、すなわ
ちＢの位置に達した時に行われる。これにより、ワイパ
がセンサ監視エリアの表面にイ」着した雨滴を払拭した
時点からワイパがＢの位置に達するまでの時間（監視時
間）、すなわち、ＡからＢに達するまでの間にセンサ検
出エリアに付着した雨滴の量を検出し、該検出雨量に対
応して次回のワイパ制御モードを設定することが可能と
なる。

従って、実施例の車両用オートワイパにおいては、各動
作制御モードに応じた最適検出時間サイクルが、各ニー
ドにおけるワイパ払拭速度及び間欠時間によって−Ｍ的
に定まることになる。また、実施例において、ワイパの
停止制御モードにおける検出時間サイクルは、車両停車
時にはワイパがローモードの払拭速度でウィンドシール
ド１０を、Ａ−Ｂまで払拭するのに要する時間Ｔと等し
い値に設定されている。このようにすることにより、ワ
イパが停止制御モードに設定ごイしている場合に降る雨
を、［１モード及びＬＯモードと同一の状態で検出し適
切なワイパ動作を（ううことが可能となる。

第２図には、本実施例において用いられる雨量検出セン
サ１４が示されており、実施例のセンサ１４は、ウィン
ドシールド１０の裏面（車内側）に透明シリコンゴム１
６を介してプリズム１８を固定し、該プリズム１８の光
入出力面をウィンドシールド１０に対し臨界角以上の角
度で形成している。そして、このプリズム１８の入出力
面のそれぞれに対向して複数個の発光素子２０と受光素
子２２とを設Ｇノ、発光素子２０から出力されウィンド
シールド１０内を反射して受光素子２２にて受光される
光のフィードバック量ＦＢの検出を行っている。

ここにａ３いて、該発光素子２０から出力される光はウ
ィンドシールド１０に対し臨界角以上の角度で入用され
るため、ウィンドシールド１０の表面に雨滴が存在しな
い場合には該検出光はウインドシールド１０内において
全反射を繰返して受光素子２２にて受光され、従ってこ
の場合における光のフィードバックｆｆ１ＦＢはほぼ１
００％となる。

また、ウィンドシールド１０の表面に雨滴が付着してい
る場合には、該ウィンドシールド１０と雨滴との屈折率
の関係から、入射された検出光はウィンドシールド１０
の表面側にて全反射されず、受光素子２２にて検出され
る検出光のフィードバックＩＦＢが減少する。このフィ
ードバックｆｆ１ＦＢの減少は、ウィンドシールド１ｏ
の表面に付着する雨滴の量が増加するに従い低下し、実
施例においてはこの特性を利用し、雨量の検出を行って
いる。

第３図には、実施例のセンサ１４のフィードバックｆｆ
１ＦＢとワイパの各制御モードとの関係が示されており
、実施例においては、フィードバックＩＦＢに対し段階
的にＡ、Ｂ、Ｃのスレッシミルドレベルを設定し、フィ
ードバック量がへ以上の場合には雨が降っていないとし
てワイパを停止制御モードに設定し、フィードバックｆ
ｆ１ＦＢがＡ＞ＦＢ≧８の場合には雨量が小雨程度の少
ない値と判断しワイパを（ｎｔモードに設定し、フィー
ドバック量Ｂ、＞ＦＢ≧Ｃ以上の場合には普通程度用が
降っていると判断しワイパをし０モードに設定し、フィ
ードバック量Ｃ＞ＦＢ≧Ｏの場合に゛は極めて多量の雨
が降っていると判断し、ワイパを１−１ｉモードに設定
する。

第４図には、このようにしてセンサー４により検出され
る雨量に応じてワイパの制御モード及び検出時間サイク
ルを自動的に切替え制御する本発明の好適な実施例が示
されている。

本実施例において、ワイパスイッチがオートモードに設
定されると、まずタイマがリセットされ、これに続いて
該タイマを新たにスタートさせ、１秒の検出時間サイク
ルでセンサ１４を用いた雨量の検出動作を開始する。

すなわち、タイマがスタートされ１秒間経過すると該タ
イマはリセットされ、これと同時にセン□ す１４からのフィード・バック量ＦＢの読込が行われる
。

そして、このようにして読込まれたフィードバック量Ｆ
Ｂが前記第３図に示すスレッショルドレベル八以上の場
合には雨が降っていないと判断し、ワイパを停止制御モ
ードに制御し再度タイマをスタートさせる。

本発明において特徴的なことは、ワイパの停止制御モー
ド時の検出時間サイクルを車速に応じて所定量変更制御
することであり、このために本実施例においては、前述
のように読込まれたフィードバックＩＦＢが前記第３図
に示すスレッショールドレベルＡ以上と判別された場合
には車速の読込を行い車速に応じたバイアスｔをタイマ
に加えている。

従って、本実施例に係る方法によれば、雨が降っていな
い状態で車両が走行する場合には、センサ１４からのフ
ィードバック量を検出時間サイクル（Ｔ、ｔ）秒毎に検
出し、ワイパを所定制御モードに制御することができる
。

ここで本実施例において、バイアスｔは車速をＶとする
と ｔ＝ａｖ＋ｂ　（ａ、ｂは定数） の如く示すことができ、ｔは車速の増大に比例し大きく
なるので前記検出時間サイクル（Ｔ−、ｔ）は車速が大
きくなるに従い短時間となる。

このようにして、本実施例においては、低速走行時には
人間の感性に適した比較的長い検出時間サイクル７とす
ることができ、また、高速走行時には、降雨開始時に迅
速な払拭作用ができるよう検出時間サイクルを短時間と
することができる。

また、センサ１４からのフィードバックｆｆ１ＦＢがス
レッショールドレベルＡ以下であると判別され場合には
次にフィードバックＩＦＢがスレッショールドレベル８
以上か否かの判別を行う。この結果、フィードバック量
ＦＢがＢ以上であると判別された場合には、周囲に小雨
が降っていると判断し、ワイパをＩｎｔモードに制御す
る。

このようにすることにより、センサ１４が小雨を検出す
るような場合には、ワイパがＩｎｔモー　。

ドで制御されることになり、第１図に示（ウィンドシー
ルド上を、ワイパがＢを基準として１往復完了した後に
センサ１４からのフィードバック量を再度検出する。そ
して、該フィードバック量が以前としてＡ以下Ｂ以上で
ある場合には、継続してワイパを）ｎｔモードに制御し
、該■ｎｔモードに応じた最適検出時間サイクルでセン
サ１４からの雨量の検出を行う。

ここにおいて、Ｊｎｔモードの検出時間サイクルは、セ
ンサ１４からのフィードバック量をワイパが第１図Ｂに
示す位置に着いた時に検出するＪ、うに設定されている
ところから、ワイパがＢを基準として１往復する時間及
び次のワイパ動作を開始するまでの間欠時間を加算した
値に一義的に定めることが理解される。

また、センサ１４からのフィードバックｆｆ１ＦＢがス
レッショルドレベルＢ以下でかつＣ以上であると判断さ
れｌ〔場合には、周囲に普通程度の雨が降っていると判
断し、ワイパをＬＯモードに制御する。

このようにすることにより、センサ１４が普通程度の雨
を検出するような場合には、ワイパがＬＯモードで制御
されることになり、第１図に示すウィンドシールド上を
、ワイパがＢを基準として１往復完了した後にセンサ１
４からのフィードバック量を再度検出する。そして、該
フィードバック量が依然としてＢ以下Ｃ以上である場合
には、継続してワイパをＬｏモードに制御し、該ＬＯモ
ードに応じた最適検出時間サイクルでセンサ１４からの
雨量の検出を行う。

ここにおいて、ＬＯモードの検出時間サイクルは、セン
サ１４からのフィードバック量をワイパが第１図Ｂに示
す位置に着いたときに検出するように設定されているこ
とから、ワイパがＢを基準として１往復する時間に一義
的に定まることが理解される。

また、センサ１４からのフィードバック量ＦＢがスレッ
シ１ルドレベルＣ以下であると判別された場合には、周
囲に多量の雨が降っていると判断し、ワイパをト１１モ
ードに制御する。

このようにすることにより、センサ１４が多量の雨を検
出する場合には、ワイパがｌ−（ｉモードで制御される
ことになり、第１図に示ずウィンドシールド上を、ワイ
パがＢを基準として１往復完了した後にセンサ１４から
のフィードバック量を再度検出する。そして、該フィー
ドバックｍが以前としてＣ以下である場合には、継続し
てワイパをＨｌモードに制御し、該１−１ｉモードに応
じた最適検出時間サイクルでセンサ１４からの雨間の検
出を行う。

ここにおいて、１」ｉモードの検出時間サイクルは、セ
ンサ１４からのフィードバック量をワイパが第１図Ｂに
示す位置に着いたときに検出するように設定されている
ことから、ワイパがＢを基準として１往復する時間に一
義的に定まることが理解される。

このようにして本実施例によれば、センサ１４の検出す
る雨量に基づき、ワイパを停止制御モード又はｌ　ｎ　
ｔモード、ｌｏモード、Ｈｉモートのいずれかの動作制
御モードに制御し、その後肢制御モードに応じた最適検
出時間サイクルで雨量の検出を行うことができる。そし
て、ワイパの停止制御モード時には検出時間サイクルを
中速の増大に反比例して短時間とすることにより、高速
走行時にも降雨開始に迅速な対処を行うことができ、停
車時あるいは低速走行時には人間の感性に適した比較的
長い検出時間サイクルとすることができる。

なお、本実施例において、ワイパの停止制御モード時の
最短検出時間サイクルを１−（ｉモード時の監視時間り
イクルに設定することも好適である。

このようにすることにより、＋＋　ｒモード時に得られ
る視界は常に確保されることとなる。

また、本実施例においては、タイマ値Ｔを加減すること
により車両速度に対応したワイパ制御を行うこととして
いるが、フィードバック量ＦＢのスレッショルドレベル
Ａ、Ｂ、Ｃを同率に又は各最適量変化させることにより
制御することも好適である。

第５図には本発明の方法を用いワイパ動作を制御するワ
イパの制御装置が示されており、実施例の装置は、ＲＯ
Ｍ２４内に前記第４図に対するプログラムがあらかじめ
設定されており、ＣＰＵ２６はこのプログラムに従い各
部の動作を制御する。

まず、ワイパコントロールスイッチがオートモードに設
定されると、この設定信号がＩ１０インターフェイス２
８を介して入力され、これによりＣＰ　Ｕ’　２６はＲ
ＯＭ　２４．内に設定されたプログラムに従いその動作
を開始する。

そして、ＣＰＵ２６はクロック３０から出力されるクロ
ックパルスに基づき、制御モードに応じた最適時間サイ
クルをカウントし、この検出時間サイクル経過毎にアン
プ３２を介して発光素子２０を駆動する。そして、この
発光素子２０から出力れた光は、受光素子２２にて受光
され、そのフィードバック信号はアンプ３４、ＡＤコン
バータ３６、Ｉ１０インターフェイスを介してＲＡＭ３
８内に書込み記憶される。

このようにして、ＣＰＵ２６は、各制御モードに応じた
最適検出時間サイクルで雨量を検出し、ワイパの制御モ
ードをこの検出雨量に対応した制御モードとするよう、
Ｉ１０インターフェイス４０、アンプ４２．４４を介し
てワイパモータ４６を駆動制御する。

そして、このワイパ制御モードの切替え制御に連動して
、実施例の装置においては、ＣＰＵ２６により雨量の検
出時間サイクルを自動的に最適な検出時間サイクルに切
替え制御する。

このようにすることにより、実施例の装置によれば、雨
量を最適なタイミングで検出し、ワイパを雨量に応じた
最適モードで制御することが可能となる。

尚、前記実施例において、車両検出センサ１４として発
光素子及び受光素子をもちいた光学センサを用いた場合
を例にとり説明したが、本発明はこれに限らず他のセン
サを用いることも可能であり、例えば導電率、誘電率ま
たは電波の吸収率等の変化に基づき雨量を検出する電気
センサ、降雨の圧力に基づき雨量を検出する例えば圧電
センサ、□ 又は熱電導率により雨量を検出するセンサ等の各種セン
サを用いることも可能である。また、センサの設置位置
は、ワイパ払拭面に限らず、これ以外の位置に設けるこ
とも可能であり、例えば車両のボンネット中央部等に設
けても同様に雨量を検出することが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ワイパの停止制
御モード時の検出時間サイクルを重速に応じて所定量変
更制御することにより、高速走行時には降雨開始に迅速
な対処ができ、また車両停車詩あるいは低速走行時には
人間の感性に適した比較的長い検出時間サイクルとする
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はワイパが設けられたフロントウィンドシールド
の説明図、 第２図は本発明の方法に用いる雨量検出センサーの説明
図、 第３図は第２図に示すセンサの信号説明図、第４図は本
発明に係る方法の好適な実施例を示すフローチャート図
、 第５図は第４図に示す方法を適用する装置の好適な実施
例を示すブロック図である。 １０　・・・　ウィンドシールド、 １２　・・・　払拭面、 １４　・・・　雨量検出センサ。 出願人　トヨタ自動車株式会社 代理人　弁理士　吉田研二 （外１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ワイパの制御モードに応じた最適検出時間サイク
   ルで雨量を検出し、検出雨量に対応して制御モード及び
   検出時間サイクルを自動的に切替制御する車両用オート
   ワイパの制御方法において、ワイパの停止制御モード時
   の検出時間サイクルを車速に応じて所定量変更制御する
   ことを特徴とする車両用オートワイパの制御方法。 （２、特許請求の範囲（１）記載の方法において、ワイ
   パの動作制御モードとして、間欠モード、ＬＯモード、
   Ｈｉモードが設定され、ワイパの停止制御モードの最短
   検出時間サイクルは、Ｈ１モード時の監視時間に設定さ
   れていることを特徴とする車両用オートワイパの制御方
   法。 （３）特許請求の範囲（１）、（２＞のいずれかに記載
   の方法において、雨量の検出は、ウィンドシールドのワ
   イパ接触面に設けた雨量検出センサを用いて行うことを
   特徴とする車両用オートワイパの制御方法。 （４）特許請求の範囲（３）記載の方法において、雨量
   検出センサとして、光学センサを用いることを特徴とす
   る車両用オートワイパの制御方法。