JPS62194958A - 自動ワイパ駆動装置 - 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、車両用ワイパを弱い雨の時には間欠駆動し、
並雨においでは低速駆動し、強い雨においては高速駆動
する自動ワイパ駆動ｖ装置に関する。

「従来の技術」 従来の雨滴センサー付オートワイパにおいては、雨の強
弱により、ワイパの間欠休止時間を変化させていた。し
たがって、弱い雨の時には、最適なワイパの間欠休止時
間を自動で選択できるため大変便利であった。しかし、
ワイパを連続３！！松させる程度の並ｍまたは強い雨の
降雨状況の場合には、手動スイッチ操作で、ワイパのス
ピードを低速にするか高速にするかの選択をしている。

したがって、この様な降雨状況の場合には、運転者はワ
イパを低速、高速の２速に選択駆動しなければならず、
視界確保が非常に困難となっている。

また、可変抵抗等でワイパスピードを可変できる装置も
数多く考え出されているが、これも、降雨状況に応じて
、運転者が、いちいちワイパスピードを調節しなければ
ならず、安全性の面からも、あまり感心しない。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、上記欠点を解消するためになされたものであ
り、削の強さが一定レベル以下であればその剛の強さに
応じてワイパの間欠休止時間を変化させ、前記レベル以
上であればワイパを連続運松させ、しかも、雨の強さに
応じてワイパの低速作動と高速作動を切換え得る様にし
た、自動ワイパ駆動装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段」 しかして本発明によれば、車体に設けられ、雨滴の落下
に基づく振動を検知して電気信号に変換するセンサ、そ
の電気信号の低周波域を除去するハイパスフィルタ、お
よびそのハイパスフィルタの出力を増幅し直流パルス出
力を発生するセンサ手段と、そのセンサ手段の出力を積
分する積分回路、およびその積分回路の出力を弱い雨を
設定する基準電圧と比較する比較回路を有するＦｌｉ１
滴信号発信号発生手段の雨滴信号発生手段の出力信号お
よび、ワイパモータに連動するカムスイッチからの信号
により間欠休止信号を発生する間欠休止信号発生手段と
、前記雨滴信号発生手段からの出力信号を整流する整流
素子、整流された信号を積分するとともに積分時間より
長い放電時間を持つ積分回路、および増幅回路を有する
遅延放電積分手段と、その遅延放電積分手段の出力と並
雨を設定する基準電圧を比較するとともにヒステリシス
をもって出力を発生し消滅する第一の比較手段と、前記
遅延放電積分手段の出力と強い雨を設定する基準電圧を
比較するとともにヒステリシスをもって出力を発生し消
滅する第二の比較手段と、前記間欠休止信号発生手段ま
たは第一の比較手段の出力信号により作動される低速リ
レー駆動手段と、前記第二の比較手段の出力信号により
作動される高速リレー駆動手段とを備えることを特徴と
する自動ワイパ駆動装置が提供される。

［作用］ 上記構成番こよれば、弱い剛以上の降雨がある場合に雨
滴信号発生手段から雨滴信号が発生され、その雨滴信号
の発生する時間間隔が良い時は、前記低速リレー駆動手
段の間欠作動に基づいて雨滴信号が発生するごとにワイ
パが低速にで間欠的に駆動され、ｊｌＩＩｌｉｌの状態
になると第一の比較手段の出力信号により低速リレー駆
動手段が連続的に作動することによりワイパが低速にて
連続的に駆動され、強い雨の状態になると第二の比較手
段の出力信号により高速リレー駆動手段が連続的に作動
するためワイパが高速にて連続的に駆動される。

また、車両がトンネルなどに入ることにより、前記雨滴
信号発生手段から出力信号が発生しなくなった場合にも
、遅延放電積分手段の出力電圧が少なくも並雨に相当す
る電圧値を持つ間は、第一の比較手段から出力信号が発
生するため、ワイパが低速にて駆動され前面窓などに残
った雨が払い取られる。

第一の比較手段および第二の比較手段はヒステリシスを
もって出力を発生し消滅するため、ワイパの高速連続駆
動と低速連続駆動との切換え、および低速連続駆動と低
速間欠駆動との切換えが円滑に行われる。

「実施例」 次に、本発明の自動ワイパ駆動装置の実施例を図面につ
いて説明する。

第１図およＶ第２図において、図示しない車体には、雨
滴が当る位置に共振周波数３０　Ｋ　ＨＺ程度による振
動板が設けられており、その振動板には雨滴の落下時の
衝撃による歪を電気信号に変換しうるところの、センサ
１が固着されており、そのセンサ１はチタン酸バリウム
またはロッシェル塩なとで知られている圧電素子よりな
る。センサ１の電気信号は、車体の振！ＰＩｏ＆分を含
むため低周波域を除去するためのハイパスフィルタ２を
通され、交流増幅回路３により一段増幅されたのち、さ
゛らにもう一度ハイパスフィルタ４および交流増幅回路
５を通して増幅され、直流増幅回路６を通してパルスに
波形整形される。第２図においては、直流増幅回路６以
降の回路１＋１１戊が示されている。

符号１〜６の構成要素によりセンサ手段が構成されてい
る。

直流増幅回路６により出力されるパルスは積分回路７に
おいて積分され、比較回路８の一方の端子に導入されて
いる。比較回路８の他方の端子には、ツェナーダイオー
ド９を含む電源間１ｉｔ）　１０　カーら分圧電圧を得
るための基準電圧回路１１が接続されている。基準電圧
回路１１は、毎分当り０．５゜１までの弱い雨を設定す
るための基準電圧を発生する。符号？、８．１１に上り
雨滴信号発生手段が構成される。

比較回路８の出力側は、論理回路１２を介して７リツプ
７ｏツブ回路１３のセット端子に接続されている。また
、ワイパモータ１４に連動するカムスイッチ１５からの
信号が、雑音防止回路１６と論理回路１２を介して７リ
ツプ７０ツブ回路１３のセット端子に導入されると共に
、インバータ回路１７を介して７リツプ゛７０−）プ回
路１３のリセット端子に導入されている。カムスイッチ
１５は、ワイパモータ１４が停止している時にはハイレ
ベルの信号を出力し、ワイパモータ１４が作動中にはロ
ーレベルの信号を出力する。

雨滴信号発生手段を構成する前記比較回路８の出力信号
は、整流素子１８および積分回路１９を介して増幅回路
２０に導入されている。積分回路１９のコンデンサ２１
は、積分作動時は直列な抵抗２２のみを介して比較的短
い積分時間で充電されるが、放電時は整流素子１８によ
り出力インピーダンスが低い比較回路８への逆流を阻止
されるため、並列な抵抗２３と前記抵抗２２を介して積
分時間上り艮い放電時間で放電される。符号１８〜２３
により遅延放電積分手段が構成されでいる。

増幅回路２０の出力イｉ号は、比較回路２４を構成する
演算増幅器２７の一方の端子に導入されており、その演
算増幅器２７の他方の端子には、電源回路１０から並雨
を設定する基準電圧を導入するための基準電圧回路２５
が接続されている。基準電圧回路２５は、毎分当り０．
０５〜０．２５＋ｍ程度の枢雨を設定するための基準電
圧を発生する。演算増幅器２７の出力側と入力端子の間
にはフィードバック抵抗２６が接続されており、入力抵
抗２８との組合せ作用によってワイパの間欠作動と低速
作動の切換えにヒステリシスが与えられている。

符号２４〜２８により第一の比較手段が構成されている
。

前記増幅回路２０の上刃信号は比較回路３０を構成する
演算増幅器３３の一方の入力端子にも導入されており、
その演ｇ増幅器３３の他方の端子には、電源回路１０か
ら強い雨を設定する基準電圧を導入するための基準電圧
回路３１が接続されている。その基準電圧回路３１は、
毎分当り０．２５１以上の強い剛および特に強い雨を設
定するための基準電圧を発生する。比較回路３０を構成
ｒる演算増幅器３３の出力側と入力端子の間にはフィー
ドバック抵抗３２が接続されており、入力抵抗３４と演
算増幅器３３とフィードバック抵抗３２との組合せ作用
によって、雨の強さに応じたワイパの低速作動と高速作
動の切換特性にヒステリシスが与えられている。符号３
０〜３４の回路素子により第二の比較手段が構成されて
いる。

７リツプ７０ツブ回路１３の出力信号および比較回路２
４の出力信号は、論理回路３６を介して低速リレー３８
を駆動する低速リレー駆動回路４０に導入されでおり、
低速リレー３８は７リツプ７０ツブ回路１３または比較
回路２４の出力信号により作動するよう４二なされてい
る。

比較回路３０の出力信号は、高速リレー４２を駆動する
ための高速リレー駆動回路４４に導入されている。

なす５．１１１載バツテリ４Ｇの電力はキースイッチ４
８を介してワイパモータ１４の電源端子に導入されてお
り、またメインスイッチ５０を介してワイパリレー回路
５２に導入されている１手動ワイパスイッチ５４は、手
動によりワイパモータ１４を作動させるためのスイッチ
であり、ｎＦｌｉｉ作動位置ＭＩＳＴ、停止位１ｉ’１
ｊＯＦＦ、間欠作動位置ＩＮＴ、低速作動位ｆｉＬｏ、
高速作動位置ＨＩなどが設けられており、手動レバーを
手で操作することにより、図示のような内部接続が得ら
れる。手動ワイパスイッチ５４は通常は停止位ｆｉＯＦ
Ｆが選択されている。インターミツトリレー５６はアー
ス端子５７が接地されることによりトランジスタ。

コンデンサなどによる間欠駆動回路により可動接点５８
が断続的に図の上下に切換作動されるリレーであるが、
第２図にす；いては間欠駆動回路の図示が省略されてい
る。

［実施例の作動１ 第１図および第２図において、イグニションスイッチ４
８をオンしかつメインスイッチ５０をオンすれば、ワイ
パモータ１４の間欠休止作動、低速作動および高速作動
は、センサ１よりの出力信号ですべて自動的に制御され
る。

（１）間欠休止作動 第３図に示される波形図を併用して弱い閘の状態におけ
ろ作動を説明する。削は絶えずそのｇｉさを変えながら
降り続くのがπ通である。、センサ１には、第３図（Ａ
）に示されるよ）に、車体等の低周波の振動ａ１　とｍ
滴の落下による高周波の振動ａ２　　が複合されて出力
されている。ここで、車体等の振動ａ１　を除去するた
め、？１イパスフィルタ２、交流増幅回路３お上びハイ
パスフィルタ４を通し、第５図（Ｂ）に示された高周波
振動波形として高周波分が出力される。この高周波分を
交流増幅回路５により増幅すると第３図（Ｃ）に示され
る振幅の大きな交流信号が得られ、さらに直流増幅回路
６により増幅虻ると、第３図（Ｄ）に示されるようなパ
ルスが出力される。このパルスは積分回路７で８！号さ
れ、比較回路８により弱い雨を設定する基準電圧回路１
１の基準電圧と比較され、その基準電圧より間欠的な電
圧波形の波高値が高い時は比較回路８から第３図（Ｅ）
ｌこ示されるようにハイレベルの出力信号が出る。一方
、ワイパモータ１４が停止状態にあるため、カムスイ・
／チェ５からはハイレベルの信号が出力されており、雑
音防止回路１６を介して論理回路１２に加わる信号はい
ずれもハイレベルとなるので％７リツプ７０ツブ回路１
３のセット端子にハイレベルの信号が入力される。７リ
ップ７０ツブ回路１３の出力端子にはハイレベルの信号
が出力され論理回路３６を介して低速リレー駆動回路４
０にハイレベルの信号が）えられる。その低速リレー駆
動回路４０は低速リレー３８を駆動するため、その低速
リレー３８の可動接点３９は接地端子側に切換えられる
。

そして、ワイパモータ１４の低速端子１４Ａは、高速リ
レー４２の可動接点４３から常閉端子１手動ワイパスイ
ッチ５４のオフ位置端子間を通りさらにインターミツト
リレー５６の可動接点５８から常閉端子、および前記可
動接点３９を介して接地されるため、ワイパモータ１４
は低速にて回覧される。そのワイパモータ１４の回松が
開始されろと、カムスイッチ１５はＰＩＳ２図図示の下
側の接地端子に切換わりローレベルの信号を出力するた
め、論理積回路１２がオフになるとともに、７す２１７
０ツブ回路１３がインバータ回路１７の出力でリセット
されハイレベルの出力信号を発生しなくなる（以下単に
ハイレベルの出力信号が発生しない場合を出力信号を発
生しないのようにいう）。

このため、低速リレー駆動回路４０に信号が供給されな
（なるので、低速リレー３Ｂの可動接点３９は常閉端子
側に切換えられるが、カムスイッチ１５が接地側端子と
接触している間はワイパモ−タ１４の低速端子１４Ａが
接地されでいることにより、そのワイパモータ１４は回
転を続ける。

そして、ワイパブレードが停止位置に到達した時、カム
スイッチ１５が電源側に切換わることにより、ワイパモ
ータ１４は両端が短絡され発電制動作用により急速に停
止される。第３図に示されるように、弱い閂の状態にお
いては、雨滴の落下により雨滴信号発生手段の比較回路
８から出力信号が出力されるたびごとにワイパが１回づ
つ作動される。

従って、間欠休止時間は雨滴が落下する間隔に応じて可
変となる。

（２）低速作動 並雨の状態においては、ｔｊ４４図（Ａ）〜（Ｄ）に示
外れるように、雨滴がセンサ１に落下する時間間隔が短
くなる。このため、ＷＩ分回路７の出力電圧が高くなり
、基準電圧回路１１の基準電圧を上回るようになるので
、比較回路８から第４図（Ｅ）に示されるようにほぼ連
続的に出力信号が出る。そして、整流素子１８および積
分回路１９を通して第４図（Ｆ）のように積分され、増
幅回路２０を通して出力される信号の電圧レベルが、基
＊ｍ圧回路２５の並雨の基準電圧を超えるようになるた
め、比較回路２４から連続的に出力信号が出力され、そ
の出力信号が論理回路３６を介して、低速リレー駆動回
路４０に連続的に加えられる。低速リレー駆動回路４０
は、低速リレー３８を作動させ、。

その低速リレー３８の可動接点３９が接地側端子と接触
する。フィバモータ１４の低速端子１４Ａは、高速リレ
ー４２の可動接点４３、手動ワイパスイッチ５４のＯＦ
Ｆ端子間、およびインターミツトリレー５６の可動接点
５８と、前記低速リレー３８の可動接点３９とを通る経
路により接地されるため、ワイパモータ１４は低速にて
連続的に作動される。

（３）１１％速作動 強い剛の状態においては、並雨の状態よりも更にセンサ
１に落下する雨滴の時間間隔が短くなる。

そして、積分回路７の出力電圧が４屑に高くなり、比較
回路８から連続的に出力信号が出され、整流回路１８．
積分回路１９および増幅回路２ｏを通して出力される信
号の電圧レベルは、基準電圧回路２５．３１の並Ｆｌｌ
ｊＢよび強い園のいずれの基準電圧をも超えるようにな
る。このため、比１２回路２４、　３０から連続的に出
力信号が出力され、その出力信号は低速リレー駆動回路
４０お上り高速リレー駆動回路４４に月見られる。低迷
リレー駆動回路４０お上り高速リレー駆動回路４４は、
低速リレー３８および高速リレー４２をそれぞれ作動さ
せ、その低速リレー３８および高速リレー４２の可動接
、α３９，４３が常ｒｆＲ端子側に切換えられる。ワイ
パモータ１４の高速端子１４Ｂは、前記高速リレー４２
の可動接点４３がら常開端子を通り、さらに手動ワイパ
スイッチ５４のＯＦＦ端子間、インターミツトリレー５
６の可動接点５８、および前記低速リレー３８の可動接
点３９から常開端子を通る経路で接地されるため、ワイ
パモータ１４は高速にて連続的に作動される６（４）　
トンネル進入時の作動 降ｗＪ時において、雨の中を走行していた車両がトンネ
ルなどの遮蔽工作物の下に進入すると、センサ１に雨滴
が落下しなくなり、センサ手段の直流増幅回路６からパ
ルス出力が発生されなくなる。

このようなトンネル進入時においてフィバモータ１４の
作動が直ちに停止されると、車両の前面窓に付着してい
た雨滴が視界を妨げることになるので、本実施例のＩｌ
ｌ！によれば整流素子１８．積分回路１９お上り増幅回
路２０による遅延放電積分手段が設けられている。

車両がトンネルに進入すると、積分回路１９におけるコ
ンデンサ２１は直列な抵抗２２および並列な抵抗２３を
通して放電されるため、そのコンデンサ２１は放電時に
出力インピーダンスが零の比較回路８の出力信号により
ダイオード１８を介し抵抗２２を通して充電される場合
よりも遅延して放電される。従って、前記センサ手段の
出力パルスが発生しなくなった後も、しばらくの間は積
分回路１９の電圧が高いため、増幅回路２ｏを通して比
較回路２４に加えられる電圧は高いので、低速リレー駆
動回路４０が作動されることに上り、ワイパモータ１４
は数回転は作動し、前面窓の雨滴がワイパにより拭き取
られる。削の強さとワイパの拭き回数の関係は、ｔ５５
図に示されるように設定されており、気象学上で特に強
い雨とされる毎分ｌｌｌｌｆｆ１以上の雨量強度の場合
には、トンネル進入後に５回以上ワイパが拭き作動を行
ない、強い雨においては２回〜５回の拭き作動が行われ
、並雨においては１回〜２回の拭き作動を行ない、弱い
雨の場合には１回の拭き作動が行われる。

（５）間欠、低速、高速の切換特性 雨は絶えずその強さを変えながら降り続くのが杼通であ
るため、強い雨であっても並雨に変り更に弱い雨に変る
。また、これとは逆に弱い雨から次第に強い雨に変るこ
とも杼道であるので、ワイパの切換えを円滑にするため
本実施例では比較回路３０および比較回路２４にフィー
ドバック抵抗３２．２Ｇによりヒステリシスがそれぞれ
持たされている１強い雨または特に強い雨になる以萌に
は、比較回路３０の演算増幅器３３の出力がローレベル
であるため、フィードバック抵抗３２はその演算増幅器
３３の出力側端で等価的に接地された状態になるので、
人力抵抗３４の電圧が分圧され、雨量強度が比較的に高
い時に高速リレー駆動回路４４が作動されるのに対して
、いったん演算増幅器３３の出力がハイレベルになると
、フィードバック抵抗３２の曲記出力側？ｌは非接地の
状態になるので、雨量強度が比較的に低くならないと高
速リレー駆動回路４４の作動が停止されない。

比較回路２４の演算増幅２７についても同様の結果であ
るが、第２図図示の実施例においては、演算増幅器２７
の出力のローレベルとハイレベルの関係は逆になされて
いる。雨量強度に対するワイパの間欠−低速一高運の切
換特性は第６図に示される如くであり、同一の雨量強度
に対しては、ワイパが必ず間欠、低速または高速作動の
いずれかを行うため、ワイパの切換えが円滑に行われる
。

（６）　その他の作動 ワイパの自動的な駆動を停止させたい場合にはメインス
イッチ５０をオフにすればよく、ワイパリレー回路５２
がその作動を停止する。なお、手動ワイパスイッチ５４
を手で操作することにより所望の駆動モードでワイパモ
ータ１４を作動さ垂、あるいは停止させることができる
。なお、本発明は以上の実施例の細部の構成に限定され
るものではない。

「効果」 以上述べたように、本発明の自動ワイパ駆動装置はＬ記
の構成を有するから、雨の強さに応じて間欠、低速およ
び高速にワイパの作動を自動的に切換えることができ、
また間欠休止時間を変えることができるとともに、車両
のトンネル進入時などにおいて良好に視界を確保するこ
とができ、かつ作動の切換が円滑であるなどの数々の優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は兵
体回路を示す回路図、第３図は弱い雨の状態における回
路各部のイ言号波形を示す波形図、第４図は並雨の状態
１こおける波形図、第５図はトンネル進入時における閂
の強さと拭き回数の関係を示す特性図、ｍ６図は雨量強
度に対する間欠−低速−高速作動の切換特性を示す特性
図である。 １・・・センサ、２，４・・・ハイパスフィルタ、３゜
５・・・交流増幅回路、７，１９・・・積分回路、８゜
２４．３０・・・比較回路、１１，２５．３１・・・基
準電圧回路、１３・・・７リツプ７０ツブ回路、１５・
・・カムスイッチ、１８・・・ｇ流素子、２０・・・増
幅回路、２６．３２・・・フィードバック抵抗、４０・
・・低速リレー駆動回路、４４・・・高速リレー駆動回
路。 代理人　　弁理士　　後　ａ　勇　作 第３図　　　　　　　　　第４図 （Ｆ）八−一へ　ＣＦ）　ｆｆゾぐ＝ 第５図 ワイパ拭き回数 莞６図 一一→　雨１辻強度

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車体に設けられ、雨滴の落下に基づく振動を検知して電
   気信号に変換するセンサ、その電気信号の低周波域を除
   去するハイパスフィルタ、およびそのハイパスフィルタ
   の出力を増幅しパルス出力を発生するセンサ手段と、 そのセンサ手段の出力を積分にする積分回路、およびそ
   の積分回路の出力を弱い雨を設定する基準電圧と比較す
   る比較回路を有する雨滴信号発生手段と、 その雨滴信号発生手段の出力信号および、ワイパモータ
   に連動するカムスイッチからの信号により間欠休止信号
   を発生する間欠休止信号発生手段と、 前記雨滴信号発生手段からの出力信号を整流する整流素
   子、整流された信号を積分するとともに積分時間より長
   い放電時間を持つ積分回路、および増幅回路を有する遅
   延放電積分手段と、 その遅延放電積分手段の出力と並雨を設定する基準電圧
   を比較するとともにヒステリシスをもって出力を発生し
   消滅する第一の比較手段と、前記遅延放電積分手段の出
   力と強い雨を設定する基準電圧を比較するとともにヒス
   テリシスをもって出力を発生し消滅する第二の比較手段
   と、前記間欠休止信号発生手段または第一の比較手段の
   出力信号により作動される低速リレー駆動手段と、 前記第二の比較手段の出力信号により作動される高速リ
   レー駆動手段と を備えることを特徴とする自動ワイパ駆動装置。