JPS62501900A - 風防ガラスワイパの制御 - 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】 黒１ｕＬ云ん１／１通郭匪復 本発明は、例えば自動車用の風防ガラスワイパを制御するための方法及び装置に 関するものである。

風防ガラスワイパの自明な目的は、前方道路に対するドライバーの視界を最高に することである。この様な目的から、激しい降雨状態のもとでは、可能な最高の ブレードの振れ速度を必要とするが、軽微な降雨状態のもとでは、不鮮明になっ たり、ブレードがきしんだり、装置が過度に損耗するのを防止するため、振れ速 度は、減少されねばならない。振れ速度をＳＪ８整する公知の方法は、振れ時間 を変えること（多速度ワイパモータ）及び連続した振れサイクルの間の遅延時間 を変えることである。公知の装置では、スイッチ式のモータ変速装面、スイッチ 式の遅延装置及び可変遅延時間装置を組み入れており、これらはすべてドライバ ーによって手動で制御される。

振れ速度を手で調節するのは、特に交通が激しいときにはドライバーにとって、 心が乱される原因となる。

風防ガラスワイパを作動させるために、風防ガラス上の湿気を検出するための光 学的または電気的検出手段を採用することも知られている。然し、その様な’Ａ Ｗは、視界を最適にする様に風防ガラスワイパを制御する経済的且つ効率的な手 段を提供するものではなかった。そのため、ドライバーによる手動関与が矢張り 必要であった。

本発明の目的は、風防ガラス上の平均湿度レベルによりワイパの動作率を自動的 に調整するのに有効な風防ガラスワイパ制御方法及び装置を提供することである 。

本発明によれば、ワイパが風防ガラス上を振れるのにかかる時間によって、ワイ パの各振れ間の遅延時間を調整することから成る風防ガラスワイパ制御方法が提 供される。好適には、各−回の振れ時間は設定されており、連続した振れ間の遅 延時間が調整される。然し、ワイパが連続して２回またはそれ以上振れる様に時 間設定しておき、各連続した振れ間の遅延時間を調整することも可能である。

本発明は、風防ガラスワイパの振れ時間が風防ガラスの湿気によって決まるとい う認識にもとづいている。乾いた状態では、湿った状態よりもワイパモータから の大きなトルクを必要とし、それ故、トルクが限定されている電気式その他のモ ータは、乾いた状態では湿った状態よりも若干低速度で動作し、速度は、これら 両極の間で単調に増加する。モータ速度及び湿った状態での速度の変化は、空気 力学的条件とは関わりがないことが判っている。漸クシて、振れ時間に依存して ワイパの振れ間の遅延時間を調整することによって、ワイパの全体の振れ速度は 風防ガラスの湿りに従って変化することとなる。

好適には、振れ時間は、ワイパモータのリミントスイッチ、例えば、各振れサイ クル（ワイパが停止位置から最大移動点に達して元の停止位置へ帰る運動）の開 始後に閉じて振れサイクルの終りで開く自動停止スイッチの動作を監視すること によって決定される。例えば、モータが始動する時点とリミントスイッチが振れ サイクルの終わりで動作する時点との間の時間を決定することができる。

種々の方法が、振れ時間によって遅延時間を決定するのに採用できる。好適には 、見込みの最大振れ時間及び最小振れ時間の値が設定され、そして測定された振 れ時間と該最大及び最小値との関係によって、遅延時間が決定される。アナログ 関数発生回路により形成された関数による間ループ法、又はディジタル方式でル ックアンプ表やアルゴリズムにより、遅延時間が振れ時間から決定される場合も ある。即ち、遅延時間のスケールが、最大及び最小値の間の測定された振れ時間 の値に対応して設けられている。或いは、所望の振れ時間（勿論、所望の風防ガ ラスの湿りに対応する）が設定される閉ループ法が使用される場合もある。この 場合、測定された振れ時間と所望の振れ時間との差に応じて、遅延時間が設定さ れる。好適には、設定された最大及び最小振れ時間の値は、動作中において自動 的に更新される。これらの値は、勿論、電池の電圧の変化と共に、且つ、機械的 損耗と共に徐々に変化する。また、これらの値は、個々の車両について異なった 値となる。見込みのまたは予期された最大及び最小値は、所定の計算により電池 の電圧に従って変更することができる。即ち、所定の関係が、先ず経験則に基づ いて定められ、次いでリアルタイムで通用されるのである。いくつかのパラメー タ予測技術が、損耗による変化を反映させるために使用可能である。

例えば、若し特定範囲の電池電圧の時に、予期された最小値より短い振れ時間と なったとすると、その予期された最小値は、実際に判った新しい値に変更される 。ある動作体系においては、見込みの最小振れ時間は、最初に測定された振れ時 間をもとにして設定され、又、見込みの最大振れ時間は、上記最小値より予め定 められた値だけ大きな値に設定され、そして、現在見込まれている最小値より短 い振れ時間が測定された時には、その新しく測定された値をもとにして、その最 小値は、自動的に更新される。これらの方法によって、風防ガラスワイパ制御装 置は、電池電圧の変化や機械的な損耗や、例えばワイパモータやワイパブレード の取り換えなど部品の重大な変更にさえも自動的に順応することができる。

ワイパの各振れ間の遅延時間を制御することに加えて、成る状態下でワイパモー タを異なった速度に切り換えることも可能である。

例えば、若し、激しい降雨を示す特に低い値の振れ時間が検知されたらワイパモ ータをより高い速度に切り換えることもできる。

実際の装面では、ドライバーが連続作動に切り換えることにより、またはワイパ を切ることによって、少なくともその装置を切り離すことのできる制御装置をつ ＬＪることが必要である。本発明の一層の展開においては、振れ時間／遅延時間 の大まかな値（間ループ方式）または必要な湿りの度合（閉ループ方式）は、ド ライバーによる上記のこれらの動作の頻度に従って修正される場合がある。この 修正は、かかる動作の発生を減少する方向で行われる。例えば、若しドライバー が時々装置を切り離して連続動作に切り換える場合には、必要な湿りの度合はよ り低くセットされる場合がある。

好適には、ワイパ制御方法は、ドライバーにより開始されるが、その他にも電気 式または光学式湿気検知器を使用して制御を開始する場合もあり、それによって ドライバーの動作は全く必要なくなる。

別の面から見る時、本発明の提供する風防ガラスワイパは、風防ガラスを横切っ て風防ガラスのワイパブレードを動かすためのモータと、ワイパブレードの振れ 間に遅延時間を与える様にモータの動作を制御するために設けられた電子制御装 置とから成り、その遅延時間は、ワイパブレードが風防ガラス上を振れるのにか かる時間によって異なる。好適には、制御装置は、モータが稼動している時に信 号を受け取る様にモータに電気的に結合した入力を有している。

ワイパは、−回の振れの終わりに作動する様に構成されたリミットスイッチを有 し、そして制御装置は、そのリミットスイッチに接続され且つ、そのリミットス イッチが作動すると振れ時間の設定を終らせる様に構成されている。リミットス イッチは、振れの終りにモータを止める様に構成された自動停止スイッチでもよ い。好適には、制御装置には、ワイパブレードが風防ガラス上を振れるのにかか る時間を決定し、ワイパブレードの連続した振れ間の遅延時間を計算し、そして モータをそれに従って制御する様に構成されたマイクロプロセッサを有している 。

この様な装置は、各種条件に自動的に順応し、且つドライバーの関与なしに風防 ガラスを掃除された状態に保つことのできる風防ガラスワイパを提供することが できる。一方、この装置は、少なくとも多速度モータ、調節自在な遅延ユニット などを設けるのに比較して、製作が経済的である。

以下、本発明の実施例を例示的に且つ添付図面を参照して記述する。図中：第１ 図は、本発明による風防ガラスワイパの電気回路図である。第２図は、第１図の 回路のマイクロプロセッサによって実行されるルーチンのフローチャートである 。

第１図を参照すると、自動車の風防ガラスワイパは、ワイパモータ１とこれに関 連した自動停止スイッチ２を有している。この自動停止スイッチ２は、ワイパの ブレードが振れている間は閉じているが振れの一端にある停止位置では開く構成 となっている。モータ１の動作を制御するための電子制御回路は、通常の水晶８ ０ついたマイクロプロセッサ９を有している。集積回路からなる電圧調整器１０ とコンデンサ１４とは、マイクロプロセッサ９のための安定化された５ポルトの 電圧を供給する。この電圧はまた、マイクロプロセッサのいくつかの入力のため の論理高レベルを規定する。特に、マイクロプロセッサの入力１９は、ばね式で 始動のために押す型式のスイッチ２１が操作されるまで、抵抗器２０を経て論理 高レベルが供給される。この状態でマイクロプロセッサのプログラムが開始され ると、トランジスタ４へのパルスの出力を生じ、トランジスタ４はそれによって 導通しモータ１の動作を開始させる。マイクロプロセッサによって供給されたパ ルスは、スイッチ２が閉じてモータを動作状態に保持するまで、モータの動作を 維持するのに充分な長さ、例えば１００ｍ５である。

尚、スイッチ２と並列に接続された端子を有するリレーを設け、これをトランジ スタ４で駆動するようにしてもよい。

マイクロプロセッサ９０入力端子２２は、モータが運転中は低レベルにあるがモ ータの停止位置では高レベルに反転する信号を自動停止スイッチ２から受け取る 。マイクロプロセッサは、ワイパの振れ時間を計算し、そして、それから、第２ のパルスがトランジスタ４に与えられる前に適当な遅延時間を計算する。ダイオ ード３．６及び７は保８隻ダイオードである。ワイパの各振れ間のある位置では 、マイクロプロセッサは、コンデンサ１６を放電するトランジスタ１７に短いパ ルスを出力する。その後、コンデンサ１６は、抵抗器１５を通じて電池電ぶから の充電を開始し、そして、コンデンサ１６の電圧が２つの異なった電圧レベルに それぞれ到達すると、比較器１３及び１４は、マイクロプロセッサへのそれぞれ の入力を供給する。比較器１３は、コンデンサ１６の電圧が５ボルトに達すると 入力を供給し、そして比較器１４は、抵抗器１１によって電圧が供給されている ツェナダイオード１２によって決定されるより高いレベルにその電圧が到達する と入力を供給する。これらの２つの電圧に到達するのにかかる時間は、マイクロ プロセッサにより決定され、そして、それによって電池電源電圧が計算される。

次に第２図を参照すると、マイクロプロセッサ９におけるソフトウェアのフロー チャートが示されている。第１に、ステップ３０では、いろいろのレジスタが初 期設定される。プログラムは、始動スイッチ２１が作動されるまでは決定ステッ プ３１のまわりのループを回っている。始動スイッチが作動されると、マイクロ プロセッサは、トランジスタ４にパルスを送り、モータを始動させ且つ同時にス テップ３２でタイマまたはタイミングルーチンが開始される。モータ１の動作中 、パルスがトランジスタ１７へ出力され、そして電池電源電圧が前述された様に ステップ３３で計算される。プログラムは、自動停止スイッチ２が再び開くワイ パの振れの終端までの間は、決定ステップ３４のまわりのループを回る。この位 置で、振れ時間を決定するためにタイマが読まれ、そして、ステップ３５で相当 する所要の遅延時間が計算される。

遅延時間計算には間ループ法または閉ループ法を使用することができる。間ルー プ制御法は、一定の振れ時間／遅延時間の大まかな値を想定し、そしてこの大ま かな値を最大振れ時間と最小振れ時間との間に設定する。前回の振れ時間Ｔ、に 対する次回の遅延時間ＴＤは次式で与えられる： 式中、Ｔｓ１４ａｘ　及び　Ｔｓ＋＋ｓ　は、マイクロプロセッサ内に設定され た見込みの最大及び最小振れ時間である。大まかな値Ｆは、満足すべき結果を与 えるように経験則によって選ばれ、そして、例えば０〜３秒の範囲の遅延時間値 を提供することができる。

閉ループ法は、単一パラメータを用いるやこの単一パラメータとは要求される度 合であり、所望振れ時間　ＴｓＤと等価とみなされる。

遅延時間は、振れ時間Ｔ、と該所望振れ時間との間の誤差から、次式により計算 される： 式中、Ｋは適当な利得係数である。

計算された遅延時間は、計算された遅延時間の終りまでは次のパルスがモータに 出力されない様にマイクロプロセッサによって用いられる。プログラムは、次に 決定ステップ３６へ進み、そこで、パラメータＴ８．８またはＴ、□８の更新が 必要かどうか決定される。この要求のための色々の試験を用いることができる。

例えば、振れ時間Ｔ、が現在の最小時間ＴＳＭＩＮより小さいか、あるいはＴｓ ＭＡｘより大きいかをみるために、あるＥＫ　ｂを行うことができる。若し、そ うであるなら、パラメータＴＳＭＩＮまたはＴ　Ｓ　Ｍ　Ａ　Ｘはケースに応じ て、ステップ３７で現在の振れ時間Ｔ、に更新される。

計算された電池電Ｂ電圧は、ＴＳＭＩＮ及びＴ　ＳＭＡＸの値を計測するために 利用することができる。然し、より簡単な方法では、電池電圧が予め定めた範囲 外であれば、振れ時間は無視され、計算された電圧はＴ３１．１１１＋　及びＴ ＳＭＡＸの値を更新するためには用いられない。

或いは、電池電圧の測定を必要としない適応性のある更新技術が用いられる場合 もあり、そして、その時にはステップ３３と部品１１−１７は省略できる。この 更新技術の１例として、見込みの最小振れ時間ＴＳＭ１１＋は、最初に測定され た振れ時間をもとにして、好適には最初に測定された振れ時間と同しに決定され 、また見込みの最大振れ時間は最小値プラス予め定められた値にセットされる。

見込みの最小値は、次いで、現在記憶されている見込みの最小値よりも少ない値 が１つ以上新しく測定された時には、新しく測定された値に更新することができ る。見込みの最小値を更新するときには、見込みの最大値は、予め定められた値 を加えることによって更新可能である。この予め定められた値は一定の値、例え ば７０ｍ５でもよく、或いは動作期間中に生じる種々の振れ時間の値の範囲の広 さによって成る程度液わるようにしてもよい。

上記の更新技術により、システムを自動的に機械的損耗などに順応させることが できる。

次いで、ステップ３８で風防ガラスが乾いているか否かの試験を行い、例えば振 れ時間がその最大値のままであるかどうかみる。若し否であれば、プログラムは 、ステップ３２に戻り、次の振れが行われるようにする。若し、乾いた風防ガラ スが検知されたら、プロダラムはステップ３】に戻り、ドライバーが操作するス イッチ２１からの始動信号を待つ。若し、見込みの最大値以上の振れ時間が２つ の連続した振れにおいて現れたら、風防ガラスは乾いていると考えられ、動作は 停止される。動作が停止された後には、比較的長い遅延時間例えば、】２秒と、 残った湿気を除去し且つ乾いた状態が続いていることを確認するに役立つ風防ガ ラス上の追加の振れとがあり得る。最後の振れの振れ時間が所望の乾燥を示して いない場合には、振れが自動的に再開される。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 昭和６１年１０月３日

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．風防ガラスワイパが風防ガラス上で振れるのにかかる時間に従って、該ワイ パの振れ間の遅延時間を調節することから成る風防ガラスワイパの制御方法。
2. ２．各単一の振れの時間が設定され且つ連続した振れ間の該遅延時間が調節され ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．該振れ時間が、該ワイパのリミットスイッチの動作を監視することによって 決定されることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。
4. ４．該振れ時間が、該ワイパのモータの始動と振れのサイクルの終りでのリミッ トスイッチの作動との間の時間により決定されることを特徴とする請求の範囲第 ３項に記載の方法。
5. ５．該リミットスイッチが該ワイパモータの自動停止スイッチであることを特徴 とする請求の範囲第４項に記載の方法。
6. ６．見込みの最大及び最小振れ時間が設定され、そして、測定された振れ時間と 該最大及び最小値との関係から遅延時間が決定されることを特徴とする請求の範 囲第１項から第５項のいずれかに記載の方法。
7. ７．遅延時間のスケールが、測定された振れ時間に対して、且つ該量大及び最小 値の間において設定されていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の方法 。
8. ８．所望の振れ時間が該最大及び最小値に従って設定され、そして、測定された 振れ時間と所望の振れ時間との間の差に従って該遅延時間が決定されることを特 徴とする請求の範囲第６項に記載の方法。
9. ９．該最大及び最小振れ時間の該見込み値が動作中に自動的に更新されることを 特徴とする請求の範囲第６項，第７項，または第８項に記載の方法。
10. １０．該見込み最小振れ時間が最初の測定振れ時間をもとにして設定され、該見 込みの最大振れ時間が該最小値よりも予め定めた値だけ高い値に設定され、且つ 現在の見込みの最小値より短い振れ時間が測定された時に、該最小値が新たに測 定された値をもとにして自動的に更新されることを特徴とする請求の範囲第９項 に記載の方法。
11. １１．該ワイパが電源によって付勢された電気モータを有し、且つ該電源の電圧 を検出すること及び検出された電圧に従って該最大及び最小値を修正することを 特徴とする請求の範囲第９項に記載の方法。
12. １２．風防ガラスを横切って、風防ガラスワイパのプレードを動かすためのモー タと、該ワイパプレードの振れ間に遅延時間を与える様に該モータの動作を制御 するよう構成された電子制御装置とから成り、該遅延時間が該ワイパプレードが 該風防ガラス上を振れるのにかかる時間によって変化することを特徴とする風防 ガラスワイパ。
13. １３．該モータが作動している時に信号を受けとる様に、該制御装置が該モータ に電気的に結合された入力を有することを特徴とする請求の範囲第１２項に記載 の風防ガラスワイパ。
14. １４．一回の振れの終わりに作動する様に構成されたリミットスイッチを有し、 該制御装置は、該リミットスイッチに接続されており、且つ該リミットスイッチ の作動によって振れの時間設定を終る様に構成されていることを特徴とする請求 の範囲第１２項または第１３項に記載の風防ガラスワイパ。
15. １５．該リミットスイッチが、振れの終りに該モータを止める様に構成された自 動停止スイッチであることを特徴とする請求の範囲第１４項記載の風防ガラスワ イパ。
16. １６．該制御装置が、該ワイパプレードが該風防ガラス上を振れるのにかかる時 間を決定し、該ワイパプレードの連続した振れ間の遅延時間を計算し、且つ該モ ータをそれに従って制御する様に構成されたマイクロプロセッサを有することを 特徴とする請求の範囲第１２項〜第１５項のいずれかに記載の風防ガラスワイパ 。