JPS6092947A - 自動車用ワイパ制御装置 - 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〕 本発明は自動車用ワイパの作動周期又は速度を運転者の
視界を良好に保つよう自動制御して安全運転の向上、省
電力を目的とするワイパ制御装置に関する 〔背景〕 本発明者は、車室外畑設置した投光器からの光線をウィ
ンドシールドを介して車室に設けた受光器に導き、この
受光器における受光状態に応じてウィンドシールドに付
着した降雨量を判別し、この判別結果に応じてワイパを
自動制御する自動車用ワイパ制御装置の開発をすすめて
いる。

かかる制御装置は、受光器の前面に遮蔽部と透過部とを
有するスリット板と、外乱光を除去する赤外光透過フィ
ルタとを有する。この場合、スリット板とフィルタとの
２つの部品点数の存在が組付工数の増加、構造の複稚化
につながるとともにちりの除去を容易にするためにフィ
ルタをスリット板の前面に配置した場合にフィルタの材
質が可視光の表面反射を招へいし、自動車の前方からの
外観を損なうという問題が予想される。

（発明の目的） 上述した問題が解決された自動車用ワイパ制御装置を提
供すること。

〔発明の構成〕

冒頭に述べた自動車用ワイパ制御装置において、その受
光器を、スリット機能とフィルり機能とを一体化し、た
赤外光透過板を含んで構成することを特徴とする。

すなわち、赤外光透過板は稿状の赤外光遮蔽膜を少な（
とも一方の面に一体に付着してなり、この透過板の背後
にはこれを透過した赤外光によって作られるその遮蔽膜
の影の明部と暗部とのコントラストを検出する光検知器
が設けられる。

〔実施例〕

図面に従い本発明の詳細な説明する。

第１図は自動車に装着されたワイパ制御装置の概略構成
図を示す。第１図において、１は投光器であり、該投光
器は、ボンネ・ノドの中心線上で、ボンネットのウィン
ドガラス側の端部から５００鶴の範囲内に設置されてい
る。２は受光器であり該受光器２はウィンドシールドと
してのウィンドガラス１１を介して投光器１と対向する
ようルームミラー６の柄部に一体化して取付けられてい
る。

投光器１は第２図に図示するように構成される。

第２図において、４は赤外発光ダイオード（以下赤外Ｌ
ＥＤと記述する。」であり、この赤外ＬＥＤの前には、
集光用の凸レンズが設けられている。

７は赤外透過フィルタである。１３は、赤外ＬＥＤ４と
凸レンズ５を支持するインナケースであり、１２は、イ
ンナケース１３および赤外透過フィルタを支持し、投光
器１を車輌ボンネット３に接着又はボルト等を用いて固
定するためのケースである。

受光器２は、第３図および第４図に図示する如く構成さ
れている。第３図および第４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ィルタで、例えば黒色ア
クリル樹脂からなり、赤外光透過率は８０％である。フ
ィルタ８０表面にはアクリル樹脂を成分とする適当な樹
脂塗装材料からなる赤外光遮蔽膜９が縦方向に所定の間
隔（３ｆｌ程度）で印刷されている。この場合スリット
の印刷は黒色艶消しで、光の透過率が１％以下となるよ
うに塗料と塗装厚さが選ばれる。フィルタ８の背後には
光検知部１０が設けられ複数の明部受光素子１０ａと暗
部受光素子１０ｂがスリット板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１図において、１５は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トラスト値を算出する。このコント
ラスト値はウィンドガラス１１を通して見たときの運転
者の視界に対応し、コントラストの常時値と最大値の比
を算出することによりワイパブレード１７の１往復間の
払拭効果の大きさが算出される。このワイパプレード１
７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ワイパモータ１６に送ること
により、ワイパプレード１７の払拭動作を制御する。

１８は投光器ｌの赤外ＬＥＤ４を変調駆動さセる投光駆
動回路、１９ａと１９ｂは受光器２の光検知部５の明部
受光素子ｔＯａと暗部受光素子１０ｂ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。２０は増幅器
１９ａと１９ｂ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
って示される明部受光素子１０ａと暗部受光素子１０ｂ
の受けたスリット板９による縞模様の影像のコントラス
ト値を算出する。

２１は第１演算回路２０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。２２は同しく第１演算回路２０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。２３は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２３によって常時値を分母に、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１７が１往復した間のワイパプレ−ド１７による払
拭効果を表すものであり、このデータ比が大きくなる程
ワイパ装置による払拭効果が少なく、よって雨滴量は多
いことになる。

２４は第２演算回路２３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
装置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。

２５は、比較回路２４の各コンパレータから送られた出
力を受け、それらの出力状態に応じて、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２６に送る論理回路である。モータ駆動回路２６は、
論理回路２５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１６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。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２１にリセット信号を印加してそのホールド値を
リセットする。

次にこのワイパ制御装置の動作を説明する。投光駆動回
路１８の動作により赤外ＬＥＤ４が変調駆動され、赤外
ＬＥＤ４から凸レンズ５により集光された赤外光がウィ
ンドガラス１１を通してルームミラー６の柄部に一体１
された受光器２に搭載される。

受光器２では、投光器１からの赤外光を赤外透過フィル
タ８を通して入光させ、スリット板９を通過させた後、
光検知部１０上に影像を映写させる。この時、スリット
板９の影像は明部と暗部に分かれて光検知部ＩＯの明部
受光素子１０ａと暗部受光素子１０ｂ上に映写され、降
雨がなくウィンドガラス１１に水滴が付着してない状態
では、スリット板の影像の明部と暗部は明確なコントラ
ストで表われ、一方降雨時にウィンドガラスに水滴が付
着した状態では光が散乱して明部に低明度部を含みかつ
暗部の明度が上昇し、このためそのコントラストが低下
して表れる。従って、受光器２に備えられた光検知部１
０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ット板９の影像をコントラス
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、それぞれ交
流増幅器１９ａ、１９ｂにより増幅された後、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２１とモニタ回路２２にこ
の差信号を送る。ここで、第１演算回路２０から出力さ
れる差信号は、降雨時の場合、ウィンドガラス１１上の
検出箇所（投光が通る部分）をワイパブレード１７が通
過した直後が最大となり、通過後、ウィンドガラス１１
に水滴が付着するにつれて低下し、ワイパ装置が連続作
動されている場合には、その検出箇所をワイパブレード
１７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。

ワイパ装置の作動周期毎に最大から最小値まで変化する
上記差記号はピークホールド回路２１に送られ、ピーク
ホールド回路２１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２３に送る。ここでピークホー
ルド回路２１に保持された差信号のピーク値はりセント
回路２７からワイパブレード１７の１作動周期毎に送ら
れるリセッ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では第１演算回路２０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
２３に送る。

第２演算回路２３ではモニタ回路２２からの差信号デー
タに対するピークホールド回路２１の出力、つまりピー
ク値データの比が演算される。従って、第２演算回路２
３で算出されたデータ比が大きくなる程、ウィンドガラ
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、リセット回路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信号により
”ピークホールド回路２１のピーク値がリセ・ノドされ
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２３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。従って、光源
の劣化や光検知部５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ィ
ンドガラス１１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２３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２４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人力信号
が比較され、人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、人
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う論理「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ＪＩｒｌＪ信号が出力される。

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
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２６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２６は、その指令信号に応じてワイパモータ１６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、ワイパブレード１７はウィンドガラス１１
に付着した雨滴量に応じた雨滴の払拭動作を行う。

このように、ワイパ制御装置はウィンドガラス１１に付
着した雨滴の量に応じてワイパブレード１７の作動速度
や周期を自動的に選択するように制御することから、運
転者の運転操作を煩わすことな（降雨時にも常に良好な
視界を確保できる。

なお、本発明を実施するに際して、遮蔽膜９は塗料のか
わりに、表面反射率の低い金属膜を蒸着するものとし”
ζも、同様の効果が期待される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のワイパ制御用受光器は、
赤外透過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受光器において、上記赤外透過
板の表面に赤外光遮蔽膜を所定の間隔で稿状に付着して
構成したものである。

このため本発明によれば、赤外透過板表面が反射するこ
とが抑えられ外観の向上が図ることができ、さらにスリ
ット板が省略できる為、部品点数が減少し、コストの低
減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の一実施例を示し、第１図は自動車用
ワイパ制御装置の構成部品の配置を示した自動車の斜視
図、第２図は投光器の断面図、第３図、第４図は受光器
の破断斜視図および同正面図、第５図は電気回路のブロ
ック線図である。 １・・・投光器、２・・・受光器、８・・・赤外光透過
板としてのフィルタ、９・・・赤外光遮蔽膜、ｌｏ・・
・光検知部、１５・・・制御回路。 代理人弁理士　岡　部　隆 第１図 第２図 第３図 第４因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車室外に配置した赤外投光器と、この投光器の赤外光線
   をウィンドシールドを介して受ける車室内に配置した受
   光器と、この受光器における受光状態に応じてワイパを
   制御する制御手段とを備えてなる自動車用ワイパ制御装
   置であって、前記受光器が、稿状の赤外光遮蔽膜を少な
   くとも一方の面に一体に付着した赤外光透過板と、この
   赤外光透過板の背後に設けられ前記遮蔽膜の影のコント
   ラストを検出する光検知器とを含んでおり、前記制御手
   段が検出されたコントラストに応じてワイパを制御する
   ようになっている自動車用ワイパ制御装置。