JPS60252045A - 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］ 本発明は車両用オー１〜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え制御する車両用
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Ｉ　ｎｔ　（間欠作動）モード、１ｏモー
ド、Ｈ１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ザイクル毎
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カ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、ドライバは
良好な前方視界を得ることが可能となる。

このようなオートワイパにおいて、ワイパの動作制御モ
ードは各検出時間サイクル毎にその前回の払拭終了時に
雨量検出センサの検出する雨量に応じて改めて設定制御
される。

しかしながら、前述のような各回のワイパの御動作制御
モードをその前回のワイパ払拭作用の終了時に決定する
従来の方法では、各動作モードもワイパ動作制御モード
切替雨量レベル付近で降雨量の若干の変動が頻繁に起こ
る場合、あるいは、車速の若干の変化により単位時間当
にフロントガラスに付着する雨量が頻繁に変る場合には
、ワイパ動作制御モードも頻繁に変ることとなり、ワイ
パ動作が極めて不自然となりドライバ及びその他の乗員
に煩しさを与えるという問題があった。

［発明の目的］ 本発明は、前記従来の課題に鑑みなされたものであり、
その目的は、車両フロントガラスへの頻繁な雨滴付＠吊
変化にかかわらず、極めて自然にワイパ動作制御モード
を切替え、運転者に煩しさを与えることのないワイパ払
拭作用を得ることの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、任意のワイパ動作制御モードで、
他の制御モードに対応する雨量を検出した際、その雨間
を所定回数連続して検出したときにのみ、その雨量に対
応したワイパ動作制御モードに切替えることを特徴とす
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が設置ノられており、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
制御モ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量に応じて段階的にｌ　ｎｔ−Ｅ
−ド、１−０モード、Ｈ１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Ｈｉ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による雨間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付着した雨滴を払拭した時点か
らワイパが８の位置に達するまでの時間、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、各モー
ドにお（プるワイパ払拭速度及び間欠時間によって一義
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、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ど等しい値に設定さ
れている。このようにすることにより、ワイパが停止制
御モードに設定さ、れている場合に時る雨を、ｒｎｔ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
動作を行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
１ノ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
１６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の人出
ノ〕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とを設け、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ｆｉＦＢの検出を行っている。

ここにおいて、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射される
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ィンドシールド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【ノる光のフィードバック量ＦＢは１００％′
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ｆｆ１ＦＢが減少する。この
フィードバック量ＦＢは、ウィンドシールド１０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１
ｕＦＢ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１１５いては、フィードバック量ＦＢに対し
段階的にＡ、Ｂ、Ｃのスレッショ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ｆｆ１ＦＢがＡ＞ＦＢ≧Ｂ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Ｉｎｔモードに設定し、フ
ィードバックｆｆ１Ｂ＞ＦＢ≧Ｃ以上の場合には普通程
度雨が降っていると判断しワイパをＬＯモードに設定し
、フィードバック量Ｃ＞ＦＢ≧０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」１モードに設
定する。

第４図には、このようにしてセンサ１４にＪ：り検出さ
れる雨量に応じてワイパの制御モードを自動的に切替制
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、カウンタ、フラグ及びタイマがリセ
ットされ、Ｏｆｆフラグをオンとし合せてワイパを停止
制御モード（Ｏ［［モード）に制御する。これに続いて
該タイマを新にスタートさせ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、これと同時にセンサ１４からのフ
ィードバック１ＦＢの読込みが行われる。

そしてこのようにして読込まれたフィードバック量ＦＢ
が前記第３図に示すスレッショールドレベル八以上の場
合には雨が降っていないと判別し、ワイパ停止制御ブロ
ック１００へ進行する。

該停止制御ブロック１００ではＯＮカウンタ以外ノカウ
ンタ（Ｔｎｔ、Ｌｏ　、Ｈｉカウンタ）をクリアし、Ｑ
Ｈカウンタは未だ所定回には達していないので、次にＩ
ｎｔ、　Ｌ　ｏ　、　１−１ｉフラグがオンするか否か
を判別する。前述のＪ：うに各フラグはワイパスイッチ
がオートモードに設定された直後全てリセットされてお
り、従ってワイパを停止制御モードに制御し再度Ｏｆｆ
フラグをオンしタイマをスタートさせる。このようにし
て、実施例の方法によれば、雨が降っていない状態で車
両か走行する場合には、センサ１４からのフィードバッ
ク量ＦＢを検出時間サイクルＴ秒ｔｖ＋こ検出しワイパ
を停止制御モードに制御する。

また、ワイパスイッチがオー１〜モードに設定された後
、最初のセンサ１４からのフィードバックＩＦＢがスレ
ッショルドレベルＡ以下であると判別された場合には、
次に、フィードバック量ＦＢがスレッショルドレベル８
以上か否かの判別を行う。この結果、フィードバックｆ
ｆ１ＦＢが８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、Ｉｎｔモード制御ブロック
へ進行する。

該ｌｎｔモード制御ブロック１０２では、Ｉｎｔカウン
タ以外のカウンタがクリアされ、更にＩ’ｎｔカウンタ
が未だ所定回には達していないので、次にＱｆｆフラグ
がオンか否かが判別される。○［ｆフラグは、ワイパス
イッチがオートモードに設定された直後オンとされてお
り、従ってＱＨフラグをオフとした後ワイパ動作制御モ
ードをＩｎｔモードとし、これと同時にＩ、ｎｔオフグ
をオンとし、その後ワイパ払拭作用を１回行う。そして
、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往復完了した後セン＋１１４からのフィードバ
ック量を再度検出する。

また、ワイパスイッチがオートモードに設定された直後
、センサ１４からのフィードバック量ＦＢがスレッショ
ルドレベルＢ以下でかつＣ以上であると判別した場合に
は、周囲に普通程度の雨が降っていると判断し、ＬＯモ
ード制御ブロック１０４へ進行する。該ＬＯ制御ブロッ
ク１０４では、まずＬＯカウンタ以外のカウンタをクリ
アし、更に、ＬＯカウンタは末だ所定回には達していな
いので、次にＯｆｆフラグがオンとなっているか否かが
判別される。Ｑｆｆフラグは、オートモード設定直後に
オンとなっており、従って、Ｑｆｆフラグをオフとした
後、ワイパ動作制御モードをＬＯモードとし、これと同
時にＬＯフラグをオンとし、その後ワイパによる払拭作
用が１回行われる。そして、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１４からのフィードバック量を再度検出する。

また、ワイパスイッチがオートモードに設定された直後
、センサ１４からのフィードバックＩＦＢがスレッショ
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、１−１ｉモード制御ブ
ロツクへ進行する。

そして、該Ｈｉモード制御ブロックでは、まずＨＩカウ
ンタ以外のカウンタをクリアし、更に、Ｈｉカウンタは
未だ所定回に達していないので、次に○ｆ［フラグがオ
ンであるか否かを判別する。

Ｏｆｆフラグは、オートモード設定直後にオンとなって
おり、従って、Ｑｆｆフラグをオフとした後、ワイパ動
作制御モードをＨｉモードとし、同時にｌ−１ｉフラグ
をオンとした後ワイパによる払拭作用が１回行われる。

そして、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からのフィード
バック量を再度検出する。

このようにして、ワイパスイッチがオートモードに設定
された直後のセンサ１４の検出する雨量に基づきワイパ
をＯｆｆモード又はＩｎｔモード、ＬＯモード、Ｈｉモ
ードの何れかの動作制御モードに迅速に初期設定される
。

本発明において、特徴的なことは、人間の感性に適した
ワイパ動作制御モードの切替えを行うことであり、この
ために任意のワイパ動作制御モードで、他の制御モード
に対応する雨量を検出した際、その雨量を所定回連続し
て検出したときのみその雨量に対応した制御モードに切
替えることとしている。

このようにすることにより、たとえば車両走行中に雨量
の若干の変化あるいは速度の若干の変更が頻繁に起るこ
とにより、ワイパ払拭面に付着する雨量がスレッショル
ドレベル前後で多少変化したとしても、その度毎にはワ
イパの制御モード切替が行われず、運転者等に煩しさを
与えることを少なくすることが可能となる。

本実施例においては、他の制御モードに対応する雨量を
所定回数連続して検出した時のみ制御モード切替を行う
ために、各モードに対応した制御ブロック各制御ブロッ
ク１００，１０２，１０４゜１０６において、各カウン
タを用いてあらかじめ設定された所定回数連続して切替
雨量を検出したか否かを判別している。

すなわち、周囲に小雨が降っており、Ｉｎｔモード制御
ブロック１０２においてワイパ動作制御モードがＩｎｔ
モードに制御されている状態において、雨量が増加し普
通程度の雨となった場合にはフィードバック量ＦＢはＢ
以下Ｃ以上と判別される。

そして、ワイパ制御動作はｌｏモード制御ブロック１０
４へと進行することとなり、ｉｎｔカウンタはクリアさ
れるが、ＬＯカウンタが未だ所定回数には達しておらず
、またＯｆｆフラグもオフであるためＬＯカウンタをイ
ンクリメントするのみで該ＬＯモード制御ブロック１０
４を通過しワイパによる払拭を行う。ここで、ワイパ動
作制御モードは未だＪｎｊモードに制御されており、ワ
イパ払拭作用はＪｎｔモードで行われることとなる。こ
のサイクルが所定回繰返されることによりＬＯカウンタ
が所定回に達したならば、ここで始めて１−０モードに
切替え制御され同時にＬＯフラグがオンされるとともに
ｉｎｔフラグはオフされる。

従って、小雨が降っている状態から普通程度の雨が降る
状態となっても、あらかじめ設定された所定回ＬＯカウ
ンタがカウントしない限りワイパ動作がＩｎｔモードか
らＬＯＮモードは切替されず、Ｉｎｔモードでの払拭作
用が継続されることとなる。

このような、ワイパの制御モード切替は以上のようにＩ
ｎｔモードからＬＯＮモードの切替と同様にして、ＬＯ
ＮモードらＨｉＮモードｉｎｔモードからＨｉＮモード
の切替も切替制御がされることとなる。

また、１−１ｉ　モードよりｌｏ　、Ｉ　ｎｔ、　０ｆ
ｆ−Ｅ−ド、ＬＯＮモードりＩ　ｎｔ、　ＯＮモード、
ＪｎｔモードよりＯｆｆモードの切替えのように、雨量
が減少した場合にも同様の切替制御が行われることは言
うまでもない。

また、本実施例において、ワイパ動作制御モードよりワ
イパ停止制御モードへ移行したときにもＯｆｆカウンタ
が所定回数に達しない限り各動作制御モードでのワイパ
動作が継続される。このために、停止制御ブロック１０
０ではＯｆｆカウンタが未だ所定回数に達しない時には
■ｎｔ、　ｌｏ　、　Ｈｉミツラグオンであるか否かを
判別し、オンである場合にはＯＲカウンタをインクリメ
ントするとともにそのフラグに対応した制御モードで払
拭作用が継続されるごととなる。

なお、本実施例において、停止制御モードより他の動作
モードへ切替え制御される場合、すなわち降雨開始ある
いは車庫よりの出車時には、車両周囲の降雨状態に迅速
に対応することが必要である。このＩ〔めに、各動作制
御ブロック１０２゜１０＝１，１０６では各モードカウ
ンタにより未だそのあらかじめ設定された所定回数に検
出回数が達しない場合にも、次にＯｆｆフラグがオンで
あるか否かを判断し、Ｏｆｆフラグがオンである場合に
はただちにＯｆｆフラグをオフとし合せてワイパ制御モ
ードを各動作制御モードに設定するとともに各動作に対
応したフラグをオンどする。

このようにすることによりオフモード時から各動作制御
モードに対応する雨量に変化した場合に迅速にその雨量
に対応したワイパ動作制御モードとすることができる。

なお、本発明において、カウンタの所定回数をたとえば
５回程度に一律に設定してもよく、また各制御モードに
対応した個別の回数としてもよい。

ここで、多量の降雨に対応する制御モード例えばＨｉＮ
モード場合には、払拭動作も速く対応させる必要があり
、他のモードと同一の所定回数では切替に要する時間が
長くなるため他のモードに対しカウント量を少なくする
のも好適である。

以上のように、本発明によれば、車両走行中に雨量の若
干の変化、あるいは車両速度の若干の変更等により、ワ
イパ払拭面にイ」着する雨量がスレッショルドレベル前
後で頻繁に変化したとしても、その度毎にはワイパの制
御モードの切替が行われず、人間の感性に適した制ｔ１
１１＠−ド切替が可能となる。

又、天候が徐々に変化する場合には、それに適切に対応
したワイパ動作の制御モード切替が行われる。

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Ｃ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ＣＰＵ２６はＲＯＭ２
４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、ＣＰＩＪ２６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′Ｃ１
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ＲＡ
Ｍ３８内に書込み記憶される。

このようにして、ＣＰｔＪ２６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／１１０．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ω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、任意のワイパ動
作制御モードで、他の制御モードに対応する雨量を検出
した際、その雨量を所定回数連続して検出したときのみ
、その雨量に対応した制御モードに切替ることにより、
車両フロントガラスへの雨滴付着奥の頻繁な変化に対し
ても、極めて自然にワイパ動作制御モードを切替え、運
転者に煩しさを与えることのないワイパ払拭作用を得る
ことが可能どなる。

【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　古　１）研二 （外１名） 第２図 ＋ｎ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワイパの停止制御モードから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、検出雨量に対応し
   て制御モードを自動的に切替え制御する車両用オートワ
   イパの制御方法において、任意のワイパ動作制御モード
   で、伯の制御モードに対応する雨足を検出した際、その
   雨量を所定回数連続して検出した時のみ、その雨量に対
   応した制御モードに切替えることを特徴とする車両用オ
   ートワイパの制御方法。