JPS62179651A - 雨滴検知装置 - 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、雨滴を検知して例えば自動車のワイパを自動
運転させる等の用途に好適する雨滴検知装置に関する。

［従来技術］ 従来より、例えば自動車におけるワイパ駆動用の雨滴検
知装置の一例として、自動車のフロントガラスの表面に
１対の櫛歯状電極を互に噛み合せた状態にて対向配置し
、これら電極間に雨滴が付着するのに応じた両電極間の
抵抗値変化により【雨滴の有無を検知する構成としたも
のが供されている。しかしながら、斯かる従来構成の雨
滴センサでは、電極がフロントガラスの表面に露出した
状態で設けられているため、その電極の腐蝕或は破損等
を来す虞があって、その耐久性が低いという問題点があ
った。しかも、雨滴は抵抗値が必ずしも一定でないため
、前記従来構成の雨滴センサでは、雨滴のを無を検知す
ることは可能であっても、その雨滴の量を検知すること
が不可能であり、従ってワイパの駆動制御を緻密に行な
えないものであった。

また、従来において、自動車のフロントガラスの表面等
に家数対の電極を対向配置し、これら電極間が雨滴によ
り短絡されて両電極間の抵抗値が変化することに応じて
雨滴の有無を検知すると共に、雨滴により短絡された電
極対数に基づいて雨滴の量を検知できるようにした雨滴
センサが供されているが、このものにあっても電極の腐
蝕及び破損の虞があることには変わりがなく、その耐久
性に問題がある。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、耐久性の大幅な向上を実現できると共に、雨滴の
有無の検知は勿論のこと雨滴の畔の検知をも可能にでき
、さらにはｒｆｌ１ｍ時における信頼性の大幅な向上を
実現できると共に、誘電体が破損し或は誘電体に大量の
雨滴が付着する等して検知感度が低下した場合にその旨
を示す異常信号を発生することができて、検知感度の低
下に迅速且つ適確に対処し得る等の効果を奏する雨滴セ
ンサを提供するにある。

［発明の要約］ 本発明は上記目的を達成するために、板状に形成された
誘電体の裏面に対して夫々複数の単位電極に分割された
状態にて互に所定間隔を存するようにして第１及び第２
の電極を添設すると共に、上記互に対向されて対をなす
単位電極の各組に対し外付けのコンデンサを直列に接続
し、さらに、前記誘電体の表面に雨滴が付着することに
応じた前記第１及び第２の電極間のインピーダンス変化
を前記コンデンサを介して入力してその人力インピーダ
ンスに応じて変化する検知信号を発生する検知回路、並
びに前記第１及び第２の電極間のインピーダンス変化量
を前記検知信号に基いて監視してその変化量が所定の限
度範囲を越えたときに異常信号を発生する信号発生手段
を夫々設ける構成としたものであり、これによって非露
出状態で設けられた第１及び第２の電極間の静電容量の
大小に応じて雨滴の量を検知できるようになすと共に、
誘電体が一部破損したときにも雨滴検知機能が維持され
るようにしたものであり、さらには第１及び第２の電極
間のインピーダンス変化量が限度範囲を越えたときには
これを異常状態と判断する自己診断機能を付加したもの
である。

［実施例］ 以下、本発明を自動車のワイパ駆動用の雨滴センサに適
用した一実施例について図面を参照しながら説明する。

第１図乃至第５図において、１は例えば２個の矩形状窓
部１ａ、ｌｂを有したケースで、これは断面「コ」字状
をなす取付金具２の上部にその窓部１ａ、ｌｂを傾斜さ
せた状態にて固定される。

上記取付金具２が有する下アーム２ａには、これを上下
に貫通するようにして締付ねじ３が下方から螺着されて
いると共に、この締付ねじ３の先端にはゴム板４が取着
されており、また取付金共２が有する上アーム２ｂには
、上記ゴム板４と所定間隔を存して対向するようにして
ゴム板５が取着されている。そして第５図に示すように
、前記ケース１は、自動車６のボンネット６ａに取付金
具２を介して取付固定されてその窓部１ａ、ｌｂが前方
を向くように位置されるものであり、このときにはボン
ネット６ａの縁部を金具２のゴム板４゜５間に挾み込む
と共に締付ねじ３を締め付けることにより、その金具２
のボンネット６ａに対する固定を行なう。

７．７はケース１内にその窓部１ａ、ｌｂに夫々臨むよ
うに設置された矩形板状の誘電体で、これらは比誘電率
が高い祠料例えばＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）０３　）
系或はチタン酸バリウム系のセラミック材料（若しくは
これらを含む腹合材料）により厚さ０．２ａｖ程度に形
成されている。

８及び９は各、誘電体７の裏面に例えば導電ペーストを
印刷することにより添設された第１及び第２の電極で、
これらは具体的には第４図に示す形状に構成されている
。即ち、各電極８及び９は、これら全体で矩形状をなす
と共に、各々櫛歯状パターンに形成された腹数組例えば
３組の単位電極８ａ、　　８ｂ、ｇｃ及び９ａ、９ｂ、
９ｃに分割されている。そして、単位電極８ａ、８ｂ、
８ｃ及び９ａ、９ｂ、９ｃは、各電極指ｇ−ａ、３−ｂ
。

８”ｃ及び９−　ａ、　　９　”　ｂ、　　９−　ｃが
０．５［０ＩＩｌ程度の一定幅に形成されていると共に
、対向するもの同士が互に比較的小なる均一間隔（本実
施例では例えば０．５＋ｎｍ）を存した状態で噛み合わ
されている。一方、１０は誘電体７，７の裏面に接着さ
れて各誘電体７との間に前記第１及び第２の電極８及び
９を挟み込むように設けられた補強板で、これは例えば
厚さ１■程度のアルミナ製セラミック板により矩形状に
形成されている。また、１１はケース１内に配設された
プリント配線基板で、これには後述する検知回路等の電
気回路装置が実装されている。そして、以上述べたケー
ス１．誘電体７．第１の電極８．第２の電極９及び補強
板１０によって雨滴センサ１２が構成されるものである
。

さて、第６図には誘電体７上の例えば単位電極８ａ、９
ａの各電極指１１１−ａ、９″ａ間に対応した位置に雨
ＭＡが付着したときにおける当該１１１位７は極ｇａ、
９ａ間の静電容量及び抵抗の分布を概略的に示し、また
第７図は第６図の状態での等価回路を示すものであり、
これら第６図及び第７図において、Ｃ１は単位電極ｇａ
、９ａ間の初期静電容量（雨滴Ａが存在しない状態での
単位電極８ａ、９ｃ間の静電容ｆｉｌ）　、Ｃ２、Ｃｓ
は各単位電極ｇａ、９ａと雨滴Ａとの間で形成される静
電容量、Ｒ１及びＣ３は雨滴Ａ自身の抵抗及び静電容量
に対応するものであり、またＳｗは雨滴Ａが付着したと
きのみオンするスイッチと等価なスイッチである。斯様
な等価回路において、誘電体７の比誘電率がｒｌｏｏｏ
Ｊであった場合（既述したように誘電体７の板厚は０．
２ａ＋Ｉ１１に設定されていると共に、単位電極８ａ、
９ａの幅及びこれらの間の間隔は夫々０．５ｍｍに設定
されている）に、水ａＡの直径が２■であったときには
、Ｃ２，Ｃ４の直列静電容量が計算」二約１５ｐＦと比
較的大きくなるものであり、結果的に雨滴センサ１２に
あっては、斯かる静電容量の変化（即ち第１及び第２の
電極８及び９間のインピーダンスの変化）に応じて雨滴
の付着状態を実用上十分に検知することができるもので
ある。そして、この場合には、第１及び第２の電極８及
び９間の静電容量は誘電体７上に付着した雨滴の量に略
比例して変化（両電極８及び９間の容量リアクタンスつ
まりインピーダンスは付着雨滴の−に略反比例して変化
）するようになるから、その静電容量に基づいて雨滴の
量を容易に検知し得るものである。

第８図には上記したような第１及び第２の電極８及び９
間の静電容量変化に基づいて雨滴を検知するための電気
回路構成が示されている。即ち、この第８図において、
１３は前記プリント配線基板１１」−に設けられた検知
回路で、これは電源端子＋Ｖｃｃ及びアース端子８間に
オペアンプ１４゜抵抗１５〜１Ｂ、各１１１位電極８ａ
、８ｂ、８ｃ及び９ａ、９ｂ、９ｃの各組に対し直列に
接続された外付けのコンデンサ１９〜２４並びに前記第
１及び第２の電極８及び９（特には各単位電極８ａ。

８ｂ、８ｃ及び９ａ、９ｂ、９ｃ）によってパルス発振
回路として構成されており、その出力端子Ｐから検知信
号たる周波数信号Ｓｆを出力するようになっている。斯
かる検知回路１３にあっては、誘電体７の表面に雨滴が
付着して第１及び第２の電極８及び９間の静電容量が増
加（両電極８及び９間のインピーダンスが減少）するの
に応じて周波数信号Ｓｆの周波数が低下してその周期τ
Ｌが長くなるものであり、従って、上記周波数信号Ｓｆ
の周期τｔの長短に基づいて、第１及び第２の電極８及
び９間のインピーダンスひいては誘電体７に付着した雨
滴のはを検知することができるものである。

第９図には上記検知回路１３からの周波数信号Ｓｆ等に
基づいて自動車のワイパを制御するための電気回路構成
が示されている。即ち、この第９図において、２５は低
速回転端子り、高速回転端子Ｈ及び共通端子Ｃを有した
負荷たるワイパモータ、２６はワイパモータ２５に付随
して設けられたオートストップスイッチ、２７はイグニ
ッションスイッチ、２８はバッテリである。２９はワイ
パスイッチで、これは４個の切換接点２９ａ〜２９ｄ及
びアース端子に接続された共通接点２９ｅを肯し、各切
換状態においてワイパにおけるオートモードＡＵＴＯ，
停止モードＯＦＦ、低速払拭モードＬＯ，高速払拭モー
ドＨＩの何れかに対応した選択信号（ローレベル信号）
を出力するように設けられている。３０は制御回路で、
これは入力端子Ｊ１に周波数信号Ｓｆを受けると共に、
入力端子Ｊ２〜Ｊ５にワイパスイッチ２９の各切換接点
２９ａ〜２９ｄからの信号を受けるように設けられてお
り、以下においてはこの制御回路３０について説明する
。

３１はバッテリ２８からイグニッションスイッチ２７及
び端子「十Ｂ」を介して給電される定電圧ＩＣ（三端子
レギュレータ）で、その出力を前記検知回路１３用の電
源端子＋ＶＣＣ及び信号発生手段たるマイクロコンピュ
ータ３２の電源端子ＶＢに与えるように設けられている
。上記マイクロ・コンピュータ３２は、その人力ポート
■１に入力端子Ｊ１からの周波数信号Ｓｆを受けると共
に、入力ポートＩ２に端子「＋Ｓ」からの信号を受ける
ように設けられ、さらに入力ポート■３〜Ｉ６に前記入
力端子Ｊ２〜Ｊ５からの選択信号を受けるように設けら
れている。また、マイクロコンピュータ３２は、その出
力ポートＯ１，０２からの出力によってトランジスタ３
３．３４のオン、オフを制御するようになっており、こ
れらトランジスタ３３．３４がオンされた各場合には、
ワイパの払拭モード切換用の第１のリレー３５における
励磁コイル３５ａ及びワイパの駆動制御用の第２のリレ
ー３６における励磁コイル３６ａに対して端子「十Ｂ」
から通電されるようになっている。

そして、」二記第１及び第２のリレー３５及び３６のリ
レー接点３５ｂ及び３６ｂは、端子「十Ｂ」。

ｒ＋２Ｊ、ｒ＋１ｊ、ｒ＋ｓＪに対して図示の如く接続
されており、また、上記各端子ｒ＋ＢＪ。

ｒ＋２Ｊ、ｒ＋ＩＪ、ｒ＋ＳＪに対して、前記オートス
トップスイッチ２６の常開接点ａ、ワイパモータ２５の
高速回転端子Ｈ１低速回転端子り。

オートストップスイッチ２６の共通接点Ｃが夫々接続さ
れる。

次に上記マイクロコンピュータ３２による周波数信号Ｓ
ｆの処理並びにその処理に基づいた制御内容について、
その信号処理並びに制御内容をフローチャートにて示す
第１０図及び入出力信号波形を示す第１１図も参照しな
がら説明する。即ち、マイクロコンピュータ３２にあっ
ては、第１０図（Ａ）に示すように、イグニッションス
イッチ２７のオンに応じたｉＴｉＴｉ大投入後初に行な
われる初期設定ステップ（イ）において人力及び出力並
びにマイクロコンピュータ３２の初期化を行なった後に
、メインルーチンへ移行するものであり、また、斯かる
メインルーチン実行中において人力ポートＩｌから人力
される周波数信号Ｓｆのパルス波形が立上がる毎に同図
（Ｂ）に示すような割込みルーチンを実行する。具体的
には、マイクロコンピュータ３２は、入力される周波数
信号Ｓｆのパルス波形が立上がる毎に内蔵タイマの時刻
を読み出してレジスタにストアすると同時に、割込み信
号を発生するものであり、斯様な割込み信号に同期した
割込みルーチンの最初に行なわれるレジスタリードステ
ップ（ロ）では、前記レジスタにストアされた時刻Ｔｔ
　　（現在時刻に相当）を読み出してＲＡＭに記憶し、
引続く演算ステップ（ハ）では、ＲＡＭの所定記憶領域
に記憶された前回の割込み信号発生時点の時刻Ｔ　ｔ−
１から現在時刻Ｔｔまでの時間を演算し、この時間を周
波数信号Ｓｆの周期τｔとしてＲＡＭに記憶する。そし
て、次の記憶更新ステップ（ニ）では、前記ＲＡＭの所
定記憶領域の記憶内容（前回の割込み信号発生時点の時
刻Ｔｔ−１）を今回記憶した時刻Ｔｔに更新し、この後
に元のメインプログラムにリターンする。要するに上記
割込みルーチンは、周：波数信号Ｓｆの周期τｔの長短
（第１及び第２の電極８及び９間のインピーダンスひい
ては誘電体７に付着した雨滴の量に対応）を刻々と測定
するために行なわれるものである。

さて、メインルーチンにおいて最初に行なわれる選択モ
ードリードステップ（ホ）では、ワイパスイッチ２９か
ら人力ポートＩ３〜Ｉ６を介して与えられる選択信号（
ワイパのモード選択状態を示す信号）を読込むものであ
り、引続く判断ステップ（へ）、　　（ト）、　　（チ
）では斯様な読込み結果に基づいて選択されたモードの
判断動作を行なう。即ち、判断ステップ（へ）では、高
速払拭モードＨＩが選択されたか否か（ワイパスイッチ
２９の切換接点２９ａが選択されたか否か）を判断し、
ｒＹＥＳＪの場合にはリレー制御ステップ（す）を経て
メインルーチンの先頭アドレスへ戻り、ｒＮＯＪの場合
には次の判断ステップ（ト）へ移行する。また、判断ス
テップ（ト）では、低速払拭モードＬＯが選択されたか
否か（ワイパスイッチ２９の切換接点２９ｂが選択され
たか否か）を判断し、ｒＹＥｓＪの場合にはリレー制御
ステップ（ヌ）を経てメインルーチンの先頭アドレスへ
戻り、ｒＮＯＪの場合には次の判断ステップ（チ）へ移
行する。さらに、判断ステップ（チ）では、停止払拭モ
ードＯＦＦが選択されたか否か（ワイパスイッチ２９の
切換接点２９ｃが選択されたか否か）を判断し、ｒＹＥ
ｓＪの場合にはリレー制御ステップ（ル）を経てメイン
ルーチンの先頭アドレスへ戻り、ｒＮＯＪの場合つまり
オートモードＡＵＴＯが選択された状態時（ワイパスイ
ッチ２９の切換接点２９ｄが選択された状態時）には次
の記憶周期更新ステップ（ヲ）へ移行する。

しかして、上記リレー制御ステップ（す）では、出力ポ
ートｏ１．ｏ２の双方から夫々ハイレベル信号より成る
駆動信号ｓ、、ｓ２を出力してトランジスタ３３．３４
をオンさせ、以て第１及び第２のリレー３５．３６を双
方共駆動するものであり、これによりリレースイッチ３
５ｂ、３６ｂが夫々接点（ｃ−ａ）間をオンした状態に
切換えらレル。従って、ワイパスイッチ２９の切換接点
２９ａが選択された場合にはワイパモータ２５が高速回
転端子Ｈを介して高速回転され、これに応じてワイパの
高速払拭モードが実行される。また、ワイパスイッチ２
９の切換接点２９ｂが選択されて前記リレー制御ステッ
プ（ヌ）に移行したときには、出力ポート０２のみから
駆動信号Ｓ２を出力してトランジスタ３４をオンさせ、
以て第２のリレー３６のみを駆動するものであり、これ
によりリレースイッチ３６ｂのみが接点（Ｃ−ａ）間を
オンした状態に切換えられる。従って、この場合にはワ
イパモータ２５が低速回転端子りを介して低速回転され
、これに応じてワイパの低速払拭モードが実行される。

さらに、ワイパスイッチ２９の切換接点２９ｃが選択さ
れて前記リレー制御ステップ（ル）に移行したときには
、出力ポートｏ１．ｏ２双方からローレベル信号を出力
（駆動信号ｓ１．ｓ２を出力停止）してトランジスタ３
３．３４をオフさせるものであり、これによりリレース
イッチ３５ｂ、３６ｂが夫々接点（ｃ−ｂ）間オン状態
に保持される。従って、この場合にはワイパが停止に位
置に戻った状態（オートストップスイッチ２６の接点（
ｃ−ｂ）間がオンされた状態）となったときにワイパモ
ータ２５が断電されるようになり、以てワイパが停止モ
ードに保持されるようになる。

一方、前記記憶周期更新ステップ（ヲ）では、それ以前
の段階で実行された最後の割込みルーチンで測定した周
波数信号Ｓｆの周期τｔを現在の周期τｎとして記憶す
ると共に、それまで記憶されていた周期τｎを前回の周
期τｎ−１として更新記憶した後に、次の周期増加分演
算ステップ（ワ）へ移行する。この周期増加分演算ステ
ップ（ワ）では、τｎ−τロー■−八τｎへ演算するこ
とによって周波数信号Ｓｆの周期増加分Δτｎを得ると
共に、その周期増加分Δτｎが設定値α以」−のときに
は誘電体７に新たに雨滴が付着したものと判断して上記
周期増加分Δτｎをそのまま記憶し、また周期増加分Δ
τｎが設定値α未満のときには誘電体７に新たに雨滴が
付着していないものと判断して上記周期増加分Δτｎを
零として記憶する。

尚、上記設定値αは、ノイズ或は誘電体７上に付着した
雨滴が移動するのに伴う周波数信号Ｓｆの周期τｔの変
動を考慮して決定される。

そして、これに引続く判断ステップ（力）では、周波数
信号Ｓｆの周期増加分６１口が予め設定された限度範囲
ＵＰＬを越えたか否かを判断する。

上記限度範囲ＵＰＬは、合計６組ある単位電極（本実施
例では３組の単位電極８ａ〜８ｃ及び９ａ〜９Ｃを何し
た誘電体７が２個ある）のうち１組の機能が消失したと
きにおける周波数信号Ｓｆの周期τｔの増加量（第１及
び第２の電極８及び９間のインピーダンス変化量に相当
）に等しく（若しくは若干だけ小さく）設定されている
。従って、誘電体７が小石等の物体の衝突その他によっ
て破損して単位電極８ａ〜８Ｃ及び９ａ〜９Ｃのうちの
少なくとも１組が機能消失した状態にあるときには、Δ
τｎ＞ＵＰＬの関係が成立して判断ステップ（力）でｒ
ＹＥｓＪと判断され、また、これ以外のときには判断ス
テップ（力）で「ＮＯ」と判断される。

しかして、判断ステップ（力）でｒＮＯＪと判断された
場合、即ち雨滴センサ１２に異常がない場合には演算ス
テップ（ヨ）に移行するものであり、斯かる演算ステッ
プ（ヨ）では、前記周期増加分演算ステップ（ワ）で記
憶した周期増加分Δτｎを積算して、その積算結果を周
期増加積算口Ｗｎとして記憶するものであり、次のリレ
ー制御ステップ（り）では、上記周期増加積算Ｑ　Ｗ　
ｎが低速払拭モード用の設定基準値ＷＬ以上あったとき
に出力ポート０２のみからハイレベル信号より成る駆動
信号Ｓ２を出力してトランジスタ３４をオンさせ、以て
リレースイッチ３６ｂの接点（Ｃ−ａ）間をオンさせて
ワイパを低速払拭モードで駆動する。さらに、次の周期
増加分初期化ステップ（し）では、入力ポートＩ２に対
する入力信号がローレベル信号からハイレベル信号へ変
化したとき、換言すればワイパモータ２５が回転開始さ
れてオートストップスイッチ２６の接点（Ｃ−ａ）間が
オンされたときに前記周期増加積算ｍ　Ｗ　ｎを零に初
期化する。そして、次のリレー制御ステップ（ソ）では
、入力ポート■２に対する入力信号がハイレベル信号か
らローレベル信号へ変化したとき、換言すればワイパが
停止位置に戻ってオートストップスイッチ２６の接点（
ｃ−ｂ）間がオンされたときに、この時点における周期
増加積算Ｑ　Ｗ　ｎに基づいて、以下に述べる制御を行
なう。

即ち、周期増加積算ｍ　Ｗ　ｎ及び低速払拭モード用の
前記設定基準値ＷＬがＷｎ＜ＷＬの関係にあったときに
は、出力ポートｏ２からの駆動信号Ｓ２の出力を停止し
てワイパを停止させ、また、周期増加積算ｌ１ｉ１Ｗｎ
及び高速払拭モード用の設定基準値ＷｌｌがＷｎ≧ＷＨ
の関係にあったときには、出力ポート０１からもハイレ
ベル信号より成る駆動信号Ｓ１を出力してワイパを高速
払拭モードで駆動し、さらに、ＷＬ≦Ｗｎ＜Ｗｌｌの関
係にあったときには、出力ポート０１から駆動信号Ｓ２
を出力した状態を保持してワイパを引続いて低速払拭モ
ードで駆動する。そして、斯かるリレー制御ステップ（
ソ）の後にはメインルーチンの先頭アドレスへ戻るもの
である。要するに、ワイパスイッチ２９によりオートモ
ードＡＵＴＯが選択されていたときおいて、雨滴センサ
１２が正常に機能している場合には、ワイパが誘電体７
に新たに付着した雨滴の量即ち雨滴センサ１２が検知し
た降雨量に応じた速度で自動的に駆動されるものである
。

一方、前記判断ステップ（力）で「ＹＥＳ」と判断され
た場合、即ち合計６組ある単位電極８ａ〜８Ｃ及び９ａ
〜９Ｃのうち少なくとも１組が機能を消失した状態にあ
るときには、信号発生ステップ（ツ）へ移行する。この
信号発生ステップ（ツ）では、出力ポート０３から異常
信号Ｓ３を出力するものであり、この場合図示はしない
が、斯様な異常信号Ｓ３に基いて、例えば報知手段を駆
動して雨滴センサ１２に異常がある旨の報知を行なう構
成を採用することもできる。さて、」−記信号発生ステ
ップ（チ）の後には設定基準値変更ステップ（ネ）に移
行するものであり、このステップ（ネ）では、前記周期
増加分Δτ１１に基いて前記設定基準値Ｗ１１．Ｗ１１
を次に述べるように変更した後に前記演算ステップ（ヨ
）へ移行する。

即ち、設定基準値変更ステップ（ネ）では、設定基準値
ＷＬ、Ｗｌ＋の初期値を夫々ＷＬＯ，ＷＩＩＯとした場
合、周期増加分Δτｎが前記限度範囲ＵＰＬに対して２
・ＵＰＬ≧Δτｎ　＞ＵＰＬの関係にあったとき（換言
すれば合計６組ある単位電極８ａ〜８Ｃ及び９ａ〜９Ｃ
のうちの１組が機能消失したとき）には、Ｗ’Ｌ−ＷＬ
ｏ・１　／　６　、Ｗ　’Ｈ−ＷＩＩｏ・１／６の演算
を行なうと共に、設定基準値ＷＬ。

Ｗｌｌを夫々−１−記演算結果Ｗ’ｌ、、　Ｗ’１１　
　に変更する。

また、周期増加分Δτｎ及び限度範囲ＵＰＬが３・ＵＰ
Ｌ≧Δτｎ＞２・ＵＰＬの関係にあったとき（換言すれ
ば合計６組ある単位電極８ａ〜８Ｃ及び９ａ〜９ｃのう
ちの２組が機能消失したとき）には、Ｗ’ｌ、−ＷＬＯ
中２／６、Ｗ’ｌｌ飼ＷＩＩＯ−２／６の演算を行なう
と共に、設定基準値ＷＬ、Ｗｌ＋を夫々上記演算結果Ｗ
’Ｌ、　Ｗ’１１　　に変更し、周期増加分Δτｎ及び
限度範囲ＵＰＬが４・ＵＰＬ≧Δτｎ＞３・ＵＰＬの関
係にあったとき（換言すれば合計６組ある単位電極８ａ
〜８Ｃ及び９ａ〜９Ｃのうちの３組が機能消失したとき
）には、Ｗ’Ｌ−ＷＬｏ・３／６、Ｗ’１ｌ−ＷＩＩｏ
・３／６の演算を行なうと共に、設定基準値ＷＬ、Ｗｌ
＋を夫々上記演算結果Ｗ’Ｌ、　Ｗ’ｌ＋に変更するも
のであり、５・ＵＰＬ≧Δｒｎ　＞４　・ＵＰＬ、６　
・ＵＰＬ≧Δ７ｎ〉５・ＵＰＬの関係にある各場合も上
述と同趣旨の演算並びに設定基準値ＷＬ、Ｗｌｌの変更
を行なう。要するに、異常信号Ｓ３の発生時に行なわれ
る設定基準値変更ステップ（ネ）では、単位電極８ａ〜
８Ｃ及び９ａ〜９Ｃの機能が少なくとも１組を残して消
失して、雨滴センサ１２の感度が低下したときに、設定
基準値ＷＬ、Ｗｌ＋を、単位電極８ａ〜８Ｃ及び９ａ〜
９Ｃの機能消失程度に応じた値だけ低くなるように変更
して上記雨滴センサ１２の感度低下を補償する作用を果
たすものである。また、設定基準値変更ステップ（ネ）
においては、誘電体７に対し短時間のうちに多ニの雨滴
が付着して雨滴センサ１２の感度が低下したときにも、
設定基準値ＷＬ、Ｗｈが変更されるようになる。

尚、第１１図には、周波数信号Ｓｆの周期τｎ及び周期
増加積算量Ｗｎの変化状態の一例を示すと共に、これに
伴うマイクロコンピュータ３２の出カポ−１−Ｏｎ　、
０２から出力波形及び入カポ−）Ｉｚに対する入力波形
を示した。また、この第１１図において、Ｘで示した部
分は誘電体７に付着した雨滴が垂れ落ちたり風圧等によ
り吹き飛ばされて減少し、以て周期τｎが短くなったと
きの状態を示し、Ｙで示した部分は誘電体７に付着した
雨滴が自動車の振動或はその走行に伴う風圧等によって
移動して周期τｎが脈動した状態を示し、さらに、Ｚで
示した部分は、周期増加分初期化ステップ（り）で周期
増加積算量Ｗｎが初期化された状態を示すものである。

しかして、上記した本実施例によれば次に述べるような
数々の効果を奏することができる。第１及び第２の電極
８及び９は、誘電体７の裏面に添設されて外部に露出し
ていないから、これらが従来のように腐蝕したり或は破
損したりする虞がなく、従ってその耐久性を向上させ得
る。誘電体７は比誘電率が高い材料により形成されてい
るから、これの板厚を比較的大きくした場合（本実施例
ではＯ８２■）でも、その誘電体７に対する雨滴の付着
に伴う第１及び第２の電極８及び９間の静電容量の変化
（雨滴センサ１２の出力に相当）を大きくすることがで
きて実用上において何隻支承がなく、結果的に露出状態
にある誘電体７の強度が高くなってその破損が抑制され
るようになり、この面からも耐久性を向上させ得る。特
に、この場合、誘電体７の裏面に補強板１０を接着する
（１ｒ、成としたから、その誘電体７の強度をより一層
高め得る。誘電体７に対する雨滴の付着に伴う第１及び
第２の電極８及び９間の静電界はの増加（両電極８及び
９間のインピーダンスの減少）に応じて雨滴を検知する
構成であるから、上記第１及び第２の電極８及び９間の
静電容量が付着雨滴Ｑ（降雨ｒ：Ｌ）に略比例して増加
するようになり、結果的に雨滴の有無は勿論のこと雨滴
の二をも確実に検知することができて、ワイパの駆動制
御を緻密且つ正確に行なうことができる。ワイパを駆動
させるに当たっては、検知回路１３からの周波数信号Ｓ
ｆの周期τｎの増加分Δτｎ　（換言すれば誘電体７に
付着した雨滴の鑓の増加分）の積算Ｑ　Ｗ　（＋が所定
値（設定基準値Ｗ［、若しくはＷｌ＋）を越えたときに
初めてワイパを駆動する構成としたから、誘電体７の表
面を払拭しなくとも連続的に雨滴を検知することができ
るものであり、従って誘電体７表面の雨滴を払拭或は吸
水する等の機（，１４を雨滴センサ１２に付随させて設
ける必要がなくなり、以て（１ζ造の簡単化を実現でき
るものである。また、これに関連して、雨滴センサ１２
をワイパによる払拭面に設ける必要がなくなるから、そ
の雨滴センサ１２の設置位置の自由度を大幅に高め得て
これが自動車の前方視界の妨げになる虞がなくなるもの
である。

さらに、このように誘電体７に付着した雨滴の量の増加
分に基づいて雨滴の有無及び量を検知する構成とした上
に、第１及び第２の電極８及び９を夫々曳数の単位電極
８ａ、８ｂ、８ｃ及び９ａ。

９ｂ、９ｃに分割する構成としたから、誘電体７が小石
その他の物体の衝突等によって破損して−乃至二の単位
電極が断線状態に陥った場合でも、誘電体７に付着した
雨滴の検知を引続き支承なく実行できるものであり、以
て実際の使用時における信頼性を高めることができる。

しかも、この場合において、各単位電極８ａ、８ｂ、８
ｃ及び９ａ、９ｂ、９ｃと直列にコンデンサ１９〜２４
を接続する構成としたから、誘電体７のひび割れ等の破
損が発生して内部に水が浸入し、以て単位電極８ａ、８
ｂ、８ｃ及び９ａ、９ｂ、９ｃの各間が短絡状態に陥っ
たときでも、第１及び第２の電極８及び９間が短絡され
て雨滴検知そのものが不能になる事態がコンデンサ１９
〜２４によってト１１止されるようになり、結果的にこ
の面からも信頼性を向上させ得るものである。特にこの
場合、誘電体７が破損して単位電極８ａ〜８ｃ及び９ａ
〜９ｃの機能が消失（或は誘電体７に対し短時間のうち
に多量の雨滴が付着）して雨滴センサ１２の感度が低下
したときには、異常信号Ｓ３を出力すると共に、ワイパ
駆動の基準となる設定基準値ＷＬ、ＷＩｌを自動的に適
正値に変更することができるから、この異常信号Ｓ３に
より雨滴センサ１２の感度低下を知らせることが可能に
なると共に、雨滴センサ１２が破損したときにおけるワ
イパ駆動の信頼性を飛躍的に向上させることができる。

加えて、第１及び第２の電極８及び９が有゛する電極指
８−　ａ、　　８−　ｂ、　　８−　ｃ及び９−ａ、９
−ｂ、９−ｃ間の間隔を均−且つ比較的小さく設定（本
実施例では０．５ｍ＋ｎ）する構成としたから、誘電体
？−１−に付着した雨滴が自動車の振動或はその走行に
伴う風圧等によって移動した場合でも、第１及び第２の
電極８及び９間の静電容量の変化度合を小さく抑制でき
るものであり、結果的に雨滴の検知を何時でも正確に行
なうことができる。

誘電体７等を収納したケース１は、ゴム板５によって自
動車６のボンネット６ａから浮いた状態で設けられてい
るから、そのボンネット６ａ上に付Ｍｒ　Ｌだ水滴が自
動車走行時の風圧等によって誘電体７而まで駆は登る虞
がなく、以てボンネット６ａ」二の水滴に起因した誤検
知を未然に防止することができる。

尚、上記実施例では、検知信号Ｓｆの周期増加分Δτｎ
が限度範囲ＵＰＬを越えたときに、設定基準値ＷＬ、Ｗ
ｌｌを変更することにより雨滴センサ１２の感度低下を
補償する構成としたが、これに代えて、検知信号Ｓｆの
周期増加積算ＱＷｎに所定の補正係数を乗することよっ
て雨滴センサ１２の感度低下を補償する構成としても良
い。また、上記実施例では第１及び第２の電極８及び９
の各電極指８″ａ、８−ｂ、８−ｃ、及び９−ａ、９−
ｂ、９−ｃの幅及び各間の間隔を夫々０．５ｍｍ程度に
設定するようにしたが、上記幅及び間隔は雨滴センサ１
２の出力変動幅に応じて適宜に設定できるものである。

その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例に限定
されるものではなく、例えば自動車のワイパ駆動用に限
らず他の用途にも使用できる等、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施することができるものである。

［発明の効果］ 本発明によれば以上の説明によって明らかなように、板
状に形成された誘電体の裏面に第１及び第２の電極を互
に所定間隔を存して添設すると共に、外イ・１けのコン
デンサを設けるだけの極めて簡単な構成にて、耐久性の
大幅な向上を実現できると共に、雨滴の有無は勿論のこ
と雨滴の量の検知をも０丁能に、さらには誘電体の破損
時における信頼性の大幅な向」二を実現できると共に、
誘電体が破損し或は誘電体に大量の雨滴が付着する等し
て検知感度が低下した場合にその旨を示す異常信号を発
生するという自己診断機能を付加するこ°とができて、
検知感度の低下に迅速且つ適確に対処し得る等の優れた
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は主要部
の拡大縦断面図、第２図は雨滴センサの斜視図、第３図
は雨滴センサ及びその取付金具の縦断面図、第４図は第
１及び第２の電極のパターンを示す平面図、第５図は雨
滴センサの取付状態の一例を示す側面図、第６図は誘電
体上に雨滴が付着した状態での各部静電容量及び抵抗の
分布を等価的に示す図、第７図は同状態の等価回路図、
第８図は検知回路の電気的（を成因、第９図はワイパ駆
動用の制御回路の電気的構成図、第１０図は制御回路内
マイクロコンピュータの信号処理及び制御内容を示すフ
ローチャー１・、第１１図は作用説明用の信号波形図で
ある。 図中、１はケース、２は取付金具、自動車、７は誘電体
、８は第１の電極、９は第２の電極、８ａ、８ｂ、８ｃ
及び９ａ、９ｂ、９ｃは単位電極、１０は補強板、１１
はプリント配線基板、１２は雨滴センサ、１３は検知回
路、１９〜２４はコンデンサ、２５はワイパモータ（負
荷）、２６はオートストップスイッチ、２９はワイパス
イッチ、３０は制御回路、３２はマイクロコンピュータ
（信号発生手段）、３５は第１のリレー、３６は第２の
リレーを示す。 ｊＰｌｌ　　図 篇　２　図 第　３　図 箱　４　図 第　５　図 第　６　図 ノ・ 第　７　図 ？、８図 第　１１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、板状に形成された誘電体と、夫々複数の単位電極に
   分割され上記各単位電極を互に所定間隔を存した状態に
   て前記誘電体の裏面に添設して成る第１及び第２の電極
   と、前記互に対向されて対をなす単位電極の各組に対し
   直列に接続された外付けのコンデンサと、前記誘電体の
   表面に雨滴が付着することに応じた前記第１及び第２の
   電極間のインピーダンス変化を前記コンデンサを介して
   入力してその入力インピーダンスに応じて変化する検知
   信号を発生する検知回路と、前記第１及び第２の電極間
   のインピーダンス変化量を前記検知信号に基いて監視す
   るように設けられその変化量が所定の限度範囲を越えた
   ときに異常信号を発生する信号発生手段とを具備したこ
   とを特徴とする雨滴検知装置。 ２、信号発生手段は、検知信号により示される第１及び
   第２の電極間のインピーダンス変化量が所定の基準値以
   上となったときに負荷駆動用の駆動信号を発生するよう
   に構成されていると共に、異常信号を発生したときには
   上記設定基準値を変更若しくは前記検知信号に補正係数
   を乗ずるように構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の雨滴検知装置。