JPS6137560A - ワイパ自動制御装置 - 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） 降雨を検知しワイパブレードを自動的に動作させるワイ
パ自動制御装置において、ワイパブレー“ドの不良等に
基づく拭残しによる誤動作防止に関する。

（従来の技術とその問題点） フロントガラスの外面にイ」着している雨滴等の付着液
分を検出し、ワイパを自動的制御する装置において、ワ
イパブレードの払拭機能の低下やフロントガラスへの油
膜の付着等により、雨が止んだ後もフロン１−ガラス上
に拭残しによる付着液分が存在し、その結果用が止んで
いるもかかわらすワイパが自動停止しないという不具合
があった。

それを防止するために付着液分の検出信号の値の変化が
拭残し付着液分の存在を表す状態となったときワイパの
停止信号を発生させるものが先願として提案されてしζ
るが、変化を検出する演算処理や変化前の値を記憶する
メモリ等が必要であり、よりシンプルな方法が求められ
る。

（問題を解決するための手段） 本考案ではあるタイミングごとにセンサ信号をサンプリ
ングし、それを付着液分有無判断の岳準値とするこ−と
により、上記問題を解決している。

（作　用） 後述の実施例においては、ワイパブレードが停止位置に
到来したときの停止位置信号の立上り信号により、セン
サ信号を基準値としている。

ここで、降雨時と基準値を書き換えても、さらに雨滴が
付着し、センサ信号が変化するため、降雨を検出できる
。しかし雨が止んでも、拭残しが発生した場合、さらに
雨滴は何着しないからセンサ信号はほとんど変化しない
ため、ワイパブレードが停止される。

（実施例） 以下本発明の一侍史例を図面により説明すると、第１図
〜第４図は、本発明に係る自動制御装置が車両用電動式
平行連動型ウィンドシールドワイパに通用された例を示
しており、このウィンドシールドワイパは、第１図およ
び第４図に示すごとく、一対のワイパブレート１１．１
２と、ワイパスイッチ１３と、両ワイパブレード１１．
１２に作動的に連結したワイパモータ１４を備えている
。両ワイパブレード１１．１２は、車両のフロントガラ
ス１０の外面１０ａ上に摺接移動可能にそれぞれ配設さ
れており、これら各ワイパブレード１１゜１２は、ワイ
パモータ１４の作動のもとに、それぞれフロントガラス
外面１０ａにおける扇状の払拭領域１１ａ、１２ａにて
繰返し摺接移動し、これら各払拭領域１１ａ、１２ａに
おいてフロントガラス外面１０ａに付着してなる雨滴等
の付着液分を払拭する。

ワイパスイッチ１３は当該ウィンドシールドワイパを自
動制御下におくとき操作されて操作信号を発生するとと
もに当該ウィンドシールドワイパを自動制御状態から解
除して停止状態におくとき操作されて前記操作信号を消
滅させる。ワイパモータ１４は、位置センサを付設した
直流モータからなるもので、かかる位置セン号はワイパ
ブレード１１．１２がそれぞれ払拭領域１１ａ、１２ａ
の各最下線位置に達したときこれを検出して位置信号を
発生する。上述した直流モータは、後述するマイクロコ
ンピュータ５０からの駆動信号に応答して回転するとと
もにかかる駆動信号の消滅後にて前記位置センサからの
位置信号に応答して停止する。

本発明に係る自動制御装置は、第１図に示すごとく、フ
ロントガラス１０の内面１０ｂ（第２図参照）における
払拭領域１２ａの一部に対応する下線中央部分に取付け
た液体センサ２０を備えており、この液体センサ２０は
、第２図に示すごとく、発光器２１と受光器２２により
構成されている〜。受光器２１は半導体発光素子２１ａ
と、支持部品２１ａとを有しており、支持部品２１ｂは
、フロシトガラス１０と同一の屈折率からなる材料によ
りプリズム形状に形成されて、その頂角に対向する底面
にてフロントガラス内面１０ｂに固着されている。この
支持部品２１ｂの第２図にて図示右側斜面には、半導体
発光素子２１ａがその発光軸を前記有価斜面に直交させ
て支持されており、かかる場合、半導体発光素子２１ａ
の発光軸のフロントガラス外面１０ａとの交点１０Ｃ（
第２図参照）ｆで求めたフロントガラス外面１０ａに対
する法線と半導体発光素子２１ａの発光軸とのなす角θ
は、フロントガラス１０の空気との関連における臨界角
（約４３．６°）より大きく、かつフロントガラス１０
の水と関連における臨界角（約６６．５°）より小さい
ものとする。しかして半導体発光素子２１ａがその導通
により発光軸に沿って発光したとき、フロントガラス外
面１０ａの交点１０ｃにて雨滴が付着していなければ、
半導体発光素子２１ａからの光はかかる交点１０ｃにお
いて全反射する。また、フロントガラス外面１０ａの交
点１０ｃに雨滴が付着してい場合には、かかる雨滴の付
着状態に応じて交点１０ｃにおける半導体発光素子２１
ａからの光の反射量が減少する。

受光器２２はフロントガラス外面１０ａ上の・・・１０
ｄ（交点１０ｃにおける反射光がフロントガラス内面１
０へにて反射した後再びフロントガラス外面１０Ｂに入
射する点）における発光器２１からの光の反射光を受け
るように発光器２１から横方向に所定間隔離れて配置さ
れている。この受光器２２は４、半導体発光素子２２ａ
と、支持部品２２ｂとを有しており、支持部品２２ｂは
支持部品２１と同様に構成されて、その頂角に対向する
底面にてフロントガラス内面１０ｂに固着されている。

また、支持部品２２ｂの第２図にて図示左側斜面には、
半導体発光素子２２ａがその受光軸を前記左側斜面に直
交させるとともに交点１０ｄにおける反射光の進路に一
致させて支持されている。しかして、半導体受光素子２
２ａがその受光軸に沿いフロン上ガラス外面１０ａ上の
点１０ｄにおける反射光および（または）種々の外乱光
を受＆ｊたとき導通してかかる受光量に比例したレベル
の受光信号を発生する。

また、自動制御装置は、半導体発光素子２１ａに接続し
た発光制御回路３０　（第３図参照）と、半導体受光素
子２２ａに接続した出力回路４０（第４図参照）を備え
ており、発光制御回路３０は、°発振回路３１から一連
の発振パルス（発振周波数４０　ＫＩＩ２を有する）を
発振させるとともに、これら各発振パルスに応答して駆
動回路３２から順次駆動パルス（周波数４０　Ｋ１１ｚ
を有する）を発生させるように構成されている。このこ
とは、半導体発光素子２１ａが駆動回路３２からの各駆
動パルスに応答して繰返し間欠滴に発光することを意味
する。出力回路４０は、半導体発光素子２２からの受光
信号をプリアンプリファイヤ４１により増幅受光信号と
して増幅し、この増幅受光信号からバンドパスフィルタ
４２によって周波数４０Ｋｌｌｚを含む成分をフィルタ
信号として取出し、このフィルタ信号をメインアンブリ
ファイヤ４３により増幅フィルタ信号として増幅し、か
つこの増幅フィルタ信号を平滑回路４４により平滑化し
直流信号としてマイクロコンピュータ５０に付与するよ
うに構成されている。この場合、かかる直流信号レベル
は、フロン上ガラス外面１０ａ上の点１０ｄにおける半
導体発光素子２１ａからの光の反射光に対する半導体受
光素子２２ａの受光量に比例する。

マイクロコンピュータ５０は割込タイマおよびＡ−Ｄ変
換器を内蔵しており、かかる割込タイマは所定の計測時
間（例えば、１０　ｍ５ｅｃ）の計時終了毎にオーバフ
ロー信号を割込信号として発生し、一方前記へ一り変換
器は平滑回路４４からの直流信号のレベルをディジタル
値に変換する。また、マイクロコンピュータ５０は、第
５図および第７図にて示す各フローチャートに従い実行
するに必要な主制御プログラム並びに第６図にて示すフ
ローチャートに従い実行するに必要な割込制御プログラ
ムを予め記憶しており、その作動と同時に主側−御プロ
グラムの実行を開始するとともに、前記割込タイマから
の割込信号に応答して主制御プロゲラ人の実行を中止し
て割込制御プログラム実行を開始し、この再制御プログ
ラムの交互の実行中においてワイパスイッチ１３からの
操作信号との関連により以下に述べるごとくワイパモー
タ１４の作動を自動的に制御するに必要な各種の演算処
理を行なう。

以上のように構成した本実施例において、マイクロコン
ピュータ５０を降雨直前に作動状態におくもの２すれば
、当該マイクロコンピュータ５０が第５図のフローチャ
ートに従い主制御プロゲラ゛ムをステップ６０にて開始
すると同時にマイクロコンピュータ５０の割込タイマが
その計時を開始する。しかして、ステップ７０における
マイクロコンピュータ５０の初期化がなされた後は、マ
イクロコンピュータ５０がステップ８０，９０，１００
の循環演算の繰返し中においてステップ１００にて停止
信号を繰返し発生しワイパモータ１４の停止状態を維持
する。かかる段階にてワイパスイッチ１３から操作信号
を発生させ茗と、マイクロコンピュータ５０がかかる操
作信号をステップ８０にて読込むとともにこの読込結果
に基づきステップ９０にてｒＹＥｓＪと判別し主制御プ
ログラムう自動制御ルーティン１１０に進める（第５図
および第７図参照）。

すると、マイクロコンピュータ５０が、ステップｌｉｔ
にて、その内部に設けたタイマカウンタの計数値Ｄ（ス
テップ７０にて初期化され零となっているものとする）
基づきｒＮＯＪと判別し、ステップ１１２にて、ワイパ
モータ１４の位置センサから生、している位置信号にも
基づきｒＹＥＳＪと判別すると、ステップ１１３にてＡ
−Ｄ変換値Ｌ　Ｄを茫ｆ＄値Ｌｓに設定する。

かかる段階にてマイクロコンピュータ５０の割込信号が
発生すると、マイクロコンピュータ５０がかかる割込信
号に応答して主制御フロダラムの実行を中止して第６図
のフローチャートに従い割込制御プログラムの実行をス
テップ１２０にて開始し、ステップ１２１にζ、そのタ
イマカウンタの計数値りに「１」だけ加算してこれを計
数値Ｄ−とじて更新し、ステップ１２２にて、液体セン
サ２０との協１すＪにより出力回路４０から生じる直流
信号のレベル（降雨前数、最大値となっている）をその
Ａ−Ｄ変換器によりディジタル値ＬＤに変換して、ステ
ップ１２３おいて割込制御プログラム実行を終了する。

なお、この割込制御プログラムの実行はマイクロコンピ
ュータ５０の割込タイマからの割込信号の発生毎に繰返
えされる。

しかして、マイクロコンピュータ５ｏが、主制御プログ
ラムのステップ１１４にて基準値Ｌｓ、（ステップ７０
にて初期化され前記直流信号のルー・ルの最大値なって
いるものとする。とステップ１２２における最新のディ
ジクル値ＬＤとの差を変動値Ｆｆとセットし、ステップ
１１５ばて、スーテップ１１４における変動値Ｆｆが判
別値Ｆ１より小さいとき、ｒＮＯＪと判別し、ステップ
１１６にてワイパモータ１４の停止状態を維持すべくｆ
♀止倍信号発生ずる。なお、上述した判別値Ｆ＋回路４
′０から生じる直流信号のレベルがワイパブレードの払
拭動作後に、次の払拭動作を必要とする程度に増加する
ことを示す値として設定され、予めマイクロコンピュー
タ５０内に記憶されている。

以上のような演算の繰返し中において、雨が降り始め、
主制御プログラムのステップ１１５における判別がｒＹ
ＥｓＪになると、マイクロンピユータ５０が、ステップ
１１７にて駆動信号を発生する。このため、ワイパモー
タ１４がマイクロコンピュータ５０からの駆動信号に応
答して回答しこれに伴いワイパブレード１１．１２がそ
れぞれ第１と第２の払拭領域１１ａ、１２ａにてフロン
トガラス外面１０ａに沿い摺接変動してかかる外面１０
ａに付着した雨滴を払拭する。

以上のように、この実施零の装置は、ワイパブレード１
１．１２が１回の払拭動作を停止して停止位置に復帰し
たときに、ステップ１１３で最新−のΔ／Ｄ変換値ＬＤ
を基準値Ｌｓに設定し、ワイパブレードが停止位置にあ
る間ステップ１１４゜１１５にその設定された基準値Ｌ
ｓに対して後続のＡ／Ｄ変換変換値Ｌｉ子め設定した判
別値Ｆｆ以上に増加したと判別されるときステップ１１
７でワイノ゛クモータ１４に駆動信号が与えられ、かく
して、ワイパブレード１１．１２は雨滴が付着され続り
ている間、その付着量に応じた作動周期で作動する。

もし、降雨が止むと、Ａ／Ｄ変換値Ｌｓは基準イ直Ｌｇ
を越えることがなく、ステップ１１４，１１５の判別結
果はいつもｒＮＯＪとなり、ステップ１１７で駆動信号
が与えられることはない。

なお−前記実施例においては、主制御プログラムがその
ステップ９０判別結果に基づきステップ１００または自
動制御ルーティン１１０に進む例について説明したが、
これに代えて、主制御プログラムを第８図にて示すフロ
ーチャートに従い実行するように修正して実施してもよ
い。かかる場合、ワイパモータ１４を低速駆動、高速駆
動または間欠駆動させるに必要な低速信号、高速信号ま
たは間欠信号をワイパスイッチ１３から付加的に発生さ
せ、或いは当該車両のウオッシャ装置のウオッシャスイ
ッチからウオッシャ信号を発生させて、主制御プログラ
ムがステップ９１，９３．９５あるいは９７に達したと
きマイクロコンピュータ５０がワイパスイッチ１３から
の低速信号、高速度信号１間欠信号あるいはウオッシャ
スイッチからのウオッシャ信号との関連によりｒＹＥｓ
Ｊと判別し、然る後、低速駆動ルーティン９２．高速駆
動ルーティン９４、間欠駆動ルーティン９６、あるいは
ウオッシャルーティン９８おいてウィンドシールワイパ
低速駆動、高速駆動、あるいはウオッシャ装置の駆動を
もたらすべく演算すればよい。

また、前記実施例においては、本発明装置を電動式平行
連動型ウィンドシールドワイパに通用した例について説
明したが、これに代えて、例えば電動式対向連動型ウィ
ンドシールドワイパに本発明装置を通用してもよく、か
かる場合、ワイパモータ１４の位置センサににるワイパ
ブレードの検出位置は払拭領域の最下線位置に限定され
ることはない。

また、前記実施例においては、本発明装置が、車両のフ
ロントガラスに採用してなるウィンドシールドワイパに
適用された例について説明したが、これに限らず、例え
ば、車両のリアガラスに採用したウィンドシールドワイ
パ、船舶、航空機に採用したウィンドシールドワイパに
も本発明装置を通用し得る。

また、前記実施例では、センサのＡ／Ｄ値を基準し゛ベ
ルとするタイミングをワイパブレードの停止位置信号の
立上り信号により行なったが、ある一定時間間隔で行な
ってもよい。ずなわち、フロ・、−チャー１・において
ステップ１１２う省略し、ステップ１１１でＮＯと判断
されたらステップ１１４へ進むよ・）にする。

以上説明したとおり、本発明に係るウィンドシールドワ
イパのための自動制御装置においては、前記ν；施線側
てその−・例を示したごとく、ワイパブレードのウィン
ド′シール１ノ外面における払拭領域に雨滴等の液分が
イ」着した場合に、前記払拭領域に対応する前記ウィン
ｌ”シールドに設けた検出手段により検出される前記何
着液分に対する検出結果が、前記ワイパブレードの不良
など基づく拭残しイづ着液分の存在を表わす状態となっ
たとき、前記ウィンドシールドワイパがそのワイパブレ
ードを自動的に停止するようにしたことにその構成上の
特徴があり、これにより、ワイパプレー１・の払拭機能
の低下、ウィンドシールド外面の損傷等に起因して、上
述した拭残し付着液分が、例えば雨が止んだ後にも、残
存してい場合にはワイパブレードを不必要に作動させる
ことなく自動的に停止させて本明細書の冒頭にて述べた
不共合を効果的に解消し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一部を構成する液体センサを車両用
フロントガラスに取付けた状態を示す概略図、第２図は
、第１図における液体センサの原理図、第３図は、第２
図におりる半導体発光素子−のための発光制御回路のブ
ロック図、第４図は、第２図における半導体受光素子の
ための出力回路およびマイクロコンピュータのブロン′
り図、およびへ第５図〜第８図は第４図におけるマイク
ロコンピュータの作用を示すフローチャートである。 符号の説明 ｌＯ・・・フロントガラス、１０ａ・・・フロントガラ
ス外面、１１．１２・・・ワイパブレート、ｌｌａ。 １２ａ・・・払拭領域、２０・・・液体センサ、２１ａ
・・・半導体発光素子、２２ａ・・・半導体受光素子、
４０、・・・出力回路、５０・・・マイクロコンピュー
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両のウインドガラスのワイパブレードによる払拭エリ
   ア内の雨滴の付着量を検出する検出手段と、この検出手
   段にて検出された雨滴の付着量を所定のタイミングでサ
   ンプリングするサンプリング手段と、 検出手段にて検出された雨滴の付着量を前記サンプリン
   グ手段のサンプリング値と逐次比較する比較手段と、 この比較手段の比較結果に応じてワイパブレードを作動
   させる駆動手段と、 を備えてなるワイパ自動制御装置。