JPS6253383B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両用ワイパ装置に係り、特に、ウ
インドシールドガラスに付着する付着物を検出し
て、付着物が一定量以上になつたときにウインド
シードガラスを自動的に払拭する車両用ワイパ装
置に関する。

従来より、運転者の操作によつて、高速動作、
低速動作、または間欠動作を選択するようにした
ワイパ装置を改良して、ウインドシールドガラス
外面に付着した雨量を検出して、この雨量に応じ
て、ワイパ動作、払拭時間および間欠時間を自動
的に変化させるようにした、間欠動作する間欠ワ
イパを利用した車両用ワイパ装置が知られてい
る。

かかるワイパ装置は、ウインドシールドガラス
に付着した雨滴を透過する光量または雨滴により
反射される光量を検出して雨量を検出しているた
めに、ウインドシールドガラス外面に粉塵等の雨
滴以外の付着物が付着している場合には、この付
着物により光線が遮光されるため正確な雨量を検
出することができず、ワイパ装置が誤動作する、
という問題点がある。

本発明は、上記問題点を解消すべく成されたも
ので、ウインドシールドガラスに一定以上の雨量
が付着したときに自動的にウインドシールドガラ
スを払拭すると共に、ウインドシールドガラスに
粉塵等の付着物が付着した場合にウオツシヤ液を
噴射させて払拭し、更に、ウインドシールドガラ
ス以外が汚れている場合や誤つた受光信号が出力
された場合には、ワイパ起動時期およびウオツシ
ヤ液噴射時期を決定する基準値を補正するように
した車両用ワイパ装置を提供することを目的とす
る。

本発明の車両用ワイパ装置は、ウインドシール
ドガラスに付着した付着物を透過した光線または
該付着物により反射された光線の光量に比例した
受光信号を出力する複数の受光手段と、前記受光
信号のレベルを記憶する記憶手段と、該記憶手段
の記憶内容に誤りがあるか否かを判定するチエツ
ク手段と、前記受光信号に基いて前記受光手段の
受光した光量が所定範囲内の光量であるか否かを
判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に
基いて前記所定範囲内の光量を受光しない受光手
段の個数を計数する計数手段と、前記計数手段の
計数値が予め設定された個数を越えたときにワイ
パ動作信号およびウオツシヤ液噴射信号を出力す
る駆動手段と、前記チエツク手段により誤りと判
定されたとき並びに前記駆動手段がワイパ動作信
号およびウオツシヤ液噴射信号を出力した後に前
記所定範囲内の光量の基準値を補正する補正信号
を出力する補正手段とを含んで構成されている。
即ち、本発明の車両用ワイパ装置は、電源オン時
にチエツクを行うと共に、ウインドシールドガラ
スに付着した付着物を透過した光線または付着物
により反射された光線を検出して、ウインドシー
ルドガラスに付着している雨量が一定量を越えて
いる場合にはワイパブレードを動作させてウイン
ドシールドガラスを払拭し、ウインドシールドガ
ラスが粉塵等により汚れている場合にはウオツシ
ヤ液を噴射すると共にワイパブレードを動作させ
てウインドシールドガラスを払拭し、エラーを起
している場合およびウインドシールドガラス以外
が汚れている場合には、ワイパ動作時期およびウ
オツシヤ液噴射時期を補正して誤動作が生じない
ようにしている。

以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に
説明する。第１図に本発明の実施例を示す。図に
示すように、本実施例は、イグニツシヨンスイツ
チ２を介してバツテリ４に接続された発光部６
と、受光手段としての、例えばフオトダイオート
等から成る受光素子８_１，８_２…８_i…８_oから成
る受光部８とを含んで構成されている。

発光部６は、例えば発光ダイオード等から成る
発光素子６ａと発信器６ｂとから構成され、ウイ
ンドシールドガラス前方の車体上に固定される。
発光部６の固定位置としては、車両ボンネツト上
のウオツシヤノズルの近傍、フエンダミラーの周
縁、対向車のヘツドライトの光量を検出してビー
ム切り換えを自動的に行なう場合に使用される照
度検出器のウインドシールドガラス側等が考えら
れる。

また、受光部８は、第２図に示すように、ウイ
ンドシールドガラス２６の内面に、例えばアクリ
ル製のプリズム２８を介して密着される。受光部
８の密着位置ししては、ワイパブレードの払拭範
囲に対応するウインドシールドガラス２６の内面
であつてインナミラーの裏側が好適している。こ
の位置は、運転者の視界の妨げにならない位置で
あり、プリズム２８を介してウインドシールドガ
ラス２６の裏面に密着させることにより、ウイン
ドシールドガラス内面の曇り、粉塵等の汚れによ
る誤検出が防止される。なお、３０は、受光部８
の保護カバー３２は、配線である。

受光部８を構成する受光素子８_１，…８_oは、
第３図に示すように配列されて、マルチプレクサ
１０に接続されている。そして、マルチプレクサ
１０は、増幅器１２、帯域フイルタ１４、検波器
１６およびアナログ信号をデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄコンバータ１８を介して中央処理装置
（cpu）２０に接続されると共に、直接cpu２０に
接続されている。cpu２０には、抵抗R₁の一端が
接続されており、抵抗R₁の他端はトランジスタ
Tr₁のベースに接続されている。トランジスタ
Tr₁のエミツタは接地され、そのコレクタはワイ
パリレーRy₁の励磁コイルL₁を介してイグニツシ
ヨンスイツチ２に接続されている。ワイパリレー
Ry₁の接点S₁の一端は、イグニツシヨンスイツチ
２に接続され、他端は、一端が接地されたワイパ
モータ２２の他端に接続されている。ワイパモー
タ２２は、ワイパモータ２２の回転に同期して開
閉するスイツチS₃を介してイグニツシヨンスイツ
チ２に接続されている。また、cpu２０には抵抗
R₂の一端が接続され、抵抗R₂の他端はトランジ
スタTr₂のベースに接続されている。トランジス
タTr₂のエミツタは接地され、トランジスタTr₂
のコレクタはウオツシヤリレーRy₂の励磁コイル
L₂を介してイグニツシヨンスイツチ２に接続さ
れている。ウオツシヤリレーRy₂の接点S₂の一端
は接地され、他端はウオツシヤモータ２４の一端
に接続されている。ウオツシヤモータ２４の他端
は、イグニツシヨンスイツチ２に接続されてい
る。

以下本実施例の動作を第７図の流れ図を参照し
て説明する。イグニツシヨンスイツチ２をオンさ
せると、発振回路６ｂに電源が供給され、発光素
子６ａから1kHz〜10kHz程度の周波数で変調され
た赤外線から成るパルス状の信号が出力される。
この赤外線は、第２図に示すように、ウインドシ
ールドガラスで屈折して受光部８を構成する受光
素子８_１，…８_oに受光される。受光素子８_１，
…８_oは、ウインドシールドガラスを透過した赤
外線の受光量に比例した第５図に示すような、レ
ベルTM₁，TM₂，TM₃，…TM_i…TM_oの受光信号
を出力する。ここで、電源が供給されると、不揮
発生RAMまたはバツテリバツクアツプされた
RAMに記憶されている判定レベルデータ
（TH₁，…TH_o，TL₁…TL_o）のパリテイチエツク
が行われる。本実施例では、水平垂直のパリテイ
のチエツクを行つているが、この他に巡回符号等
を用いたチエツクを行つてもよい。パリテイエラ
ーがある場合には、各受光信号ACiに対して±α
の補正が成され、RAM内のデータが更新され
る。

パリエテイチエツクが終了した後は、例えば第
４図に示すようにウインドシールドガラス２ｂの
表面に雨滴３４が付着していると、赤外線は雨滴
３４により屈折され受光素子８_２に焦点を結ぶ。
従つて、ウインドシールドガラスの表面に雨滴３
４が付着している場合には、受光素子の１つに光
線が集束し、その両端に位置する受光素子８_１，
８_３の受光量が減少する。また、ウインドシール
ドガラス２６の外面に粉塵等の付着物３６が付着
している場合には、赤外線が付着物３６により遮
光され、付着物３６の後方に位置する受光素子の
受光量が減少する。以上のように、ウインドシー
ルドガラスの外面に雨滴が付着している場合には
各受光素子において、受光量の増減が見られ、ウ
インドシールドガラスに粉塵等の付着物が付着し
ている場合には、受光量の減少がみられる。従つ
て、ウインドシールドガラス外面に付着物が付着
していない場合の受光素子から出力される受光信
号のレベルをTM₁…TM_oとし、このレベルTM₁
…TM_oを基準としてレベルα高い上限レベル
TH₁，TH₂，TH₃，…TH_i，…TH_o，レベルα低
い下限レベルTL₁，TL₂，TL₃…TL_i…TL_oの値を
不揮発生RAMまたはバツテリバツクアツプされ
たRAMに記憶しておき、各受光素子の受光信号
ACiがTH_i≧ACi≧TL_i（ｉ＝２，２…ｎ）で示さ
れる所定範囲内の値を取るか否かを判定手段で判
定することにより雨滴により受光量が増加したか
雨滴または汚れ等の付着により受光量が減少した
かを判定することができる。なお、RAMにレベ
ルTM₁…TM_oを記憶させておき、常時レベル
TM₁…TM_oに±αの演算を行つて上限および下
限レベルを求めるようにしてもよい。

イグニツシヨンスイツチ２をオンさせることに
より出力されるパルス状の赤外線はウインドシー
ルドガラス２６を通して受光素子８_１…８_oに受
光されるが、このとき、cpu２０によりアドレス
信号が出力され、受光素子８_１…８_oのうちいず
れか１つの受光信号が増幅器１２に入力される。
増幅器１２で増幅された受光信号は、帯域フイル
タ１４によりノイズが除去され、検波器１６で検
波されてＡ／Ｄコンバータ１８で２進数に変換さ
れてcpu２０に入力される。cpu２０には、判定
手段、計数手段、駆動手段および補正手段が含ま
れており、アドレス信号を出力すると同時に各２
進化受光信号ACi（ｉ＝１，２…ｎ）を読み込み
判定手段によりTH_i≧ACi≧TL_iか否かが判定さ
れる。各受光信号ACiのレベルが、TH_i≧ACi≧
TL_i以外のレベル値を取る場合には、この所定範
囲（TH_i≧ACi≧TL_i）以外のレベルの受光信号
を出力する受光素子の個数が計数手段により計算
される。そして、cpu２０からアドレス信号が
次々出力され全受光素子８_１…８_oについて所定
範囲のレベルの受光信号を出力するか否かが判定
されて計数される。続いて、計数手段により計数
された受光素子の個数ＫがＫ＞N₁の値を取るか
否かが判定される。即ち、受光素子の個数Ｋが第
６図に示す個数N₁以上である場合には、更に第
６図に示す個数N₂以下であるか否かが判定さ
れ、受光素子の個数Ｋが、N₁＜Ｋ＜N₂の値を取
る場合には駆動手段より第６図に示すワイパ動作
信号が出力されてワイパブレードが動作される。
受光素子の個数Ｋが個数N₂を越える場合には、
駆動手段より第６図に示すウオツシヤ液噴射信号
およびワイパ動作信号が出力される。ワイパ駆動
信号は、抵抗R₁を介してトランジスタTr₁のベー
スに供給されてトランジスタTr₁をオンさせる。
トランジスタTr₁がオンすると、バツテリ４から
イグニツシヨンスイツチ２を介して励磁コイル
L₁に電流が流れて励磁され接点S₁がオンされて
ワイパモータ２２が駆動され、ウインドシールド
ガラスが払拭される。また、ウオツシヤ液噴射信
号は、抵抗R₂を介してトランジスタTr₂のベース
に供給され、トランジスタTr₂をオンさせる。ト
ランジスタTr₂がオンするとバツテリ４からイグ
ニツシヨンスイツチ２を介してウオツシヤリレー
Ry₂の励磁コイルL₂が励磁されて接点S₂がオンさ
れる。ウオツシヤリレーRy₂の接点S₂がオンする
ことによりウオツシヤモータ２４が駆動されてウ
オツシヤ液がウインドシールドガラスに噴射され
る。

而して、タイマにより第６図に示す所定時間
T₁が計測され、所定時間T₁が経過するとウオツ
シヤ液噴射信号の出力が停止されてトランジスタ
Tr₂がオフ、従つてウオツシヤリレーRy₂がオフ
されてウオツシヤモータ２４が停止される。ま
た、第６図に示す所定時間T₁よりも長い時間T₂
が経過した場合には、ワイパ駆動信号の出力が停
止されてトランジスタTr₁がオフ、従つてワイパ
リレーRy₁がオフする。その後、スイツチS₃を介
して電流が流れ続けるためワイパモータ２２は、
回転を続けワイパブレードが所定の位置に来た所
でスイツチS₃が開き、ワイパモータ２２が停止さ
れる。このように、所定時間T₁，T₂経過後にウ
オツシヤ液の噴射およびワイパブレードの動作を
停止させるのは、所定時間経過すればウインドシ
ールドガラス外面の粉塵等の付着物が除去される
と考えられるからである。

以上のようにウインドシールドガラスの付着物
が、ウオツシヤ液およびワイパブレツドの払拭に
より除消された場合には受光素子から出力される
受光信号のレベルは第５図に示す元の基準レベル
TM₁…TM_oに戻る。しかし、発光素子の表面が
汚れている場合等には、ウオツシヤ液の噴射とワ
イパブレードの払拭によつては汚れは除去されな
いので、再びワイパ駆動信号およびウオツシヤ液
噴射信号が出力される場合がある。従つて、本実
施例では、所定時間T₂を経過した後には、cpu２
０からアドレス信号をマルチプレクサ１０に出力
して受光素子を選択して、各受光素子の所定範囲
の上限値TH_i、および下限値TL_iを補正するよう
にしている。即ち、受光素子８_１…８_oのいずれ
か１つを選択してその受光信号の出力レベルACi
に対し、±α（αは前述の所定レベル）の補正を
行い、更に、パリテイチエツクビツトを付加し
RAMに記憶する。このようにすることにより、
発光部６の汚れに影響される受光素子の所定範囲
は、汚れを考慮した新たな所定範囲に設定され、
発光部の汚れに影響されない受光素子は、補正さ
れても前述と同様の所定範囲内の値を取り、発光
部の汚れに影響されずにウインドシールドガラス
の付着物を検出することができる。

以上は、ウインドシールドガラスに付着した付
着物を透過する光線を検出する例について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、
ウインドシールドガラス内面側から赤外線等をウ
インドシールドガラス外面の付着物に照射し、そ
の反射光、散乱光等を検出して付着物の量を求め
る場合にも適用できるものである。また、本発明
の処理順は、電子燃料噴射装置等のcpuを利用
し、一定の割込み周期でタスクを実行するタイマ
割込みやレフアレンス割込みにより行うのが好ま
しい。更に、レベルTM₁…TM_oに対して±αを
補正するようにしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、ウインド
シールドガラスの外面に所定量の雨滴が付着した
場合には自動的に払拭され、ウインドシールドガ
ラス外面に汚れ等が付着している場合には自動的
に払拭されてその汚れが除去される。また、発光
部等の汚れがある場合または誤まつて受光信号が
出力された場合には、汚れ等に応じた駆動タイミ
ングに設定され誤動作が生じない、という優れた
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、第
２図は、受光部の取り付け位置を示す部分断面
図、第３図は、受光素子の配列を示す線図、第４
図は、雨滴または粉塵等の付着物の影響による受
光素子の受光状態を示す線図、第５図は、受光信
号の信号レベルを示す線図、第６図は、受光素子
と個数との関係を示す線図およびワイパ動作信号
およびウオツシヤ液噴射信号を示す線図、第７図
は、前記実施例の動作を示すため流れ図である。 ２…イグニツシヨンスイツチ、４…バツテリ、
６…発光部、６ａ…発光素子、６ｂ…発振器、８
…受光部、８_１，８_２，８_i，８_o…受光素子、１
０…マルチプレクサ、１２…増幅器、１４…帯域
フイルタ、１６…検波器、１８…Ａ／Ｄコンバー
タ、R₁，R₂…抵抗、Tr₁，Tr₂…トランジスタ、
S₁，S₂，S₃…接点、L₁，L₂…励磁コイル、２０
…中央処理装置（cpu）、２２…ワイパモータ、
２４…ウオツシヤモータ、２６…ウインドシール
ドガラス、２８…プリズム、３０…カバー、３２
…配線、３６…粉塵等の付着物、Ry₁…ワイパリ
レー、Ry₂…ウオツシヤリレー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ウインドシールドガラスに付着した付着物を
   透過した光線または該付着物により反射された光
   線の光量に比例した受光信号を出力する複数の受
   光手段と、前記受光信号のレベルを記憶する記憶
   手段と、該記憶手段の記憶内容に誤りがあるか否
   かを判定するチエツク手段と、前記受光信号に基
   いて前記受光手段の受光した光量が所定範囲内の
   光量であるか否かを判定する判定手段と、前記判
   定手段の判定結果に基いて前記所定範囲内の光量
   を受光しない受光手段の個数を計数する計数手段
   と、前記計数手段の計数値が予め設定された個数
   を越えたときにワイパ動作信号およびウオツシヤ
   液噴射信号を出力する駆動手段と、前記チエツク
   手段により誤りと判定されたとき並びに前記駆動
   手段がワイパ動作信号およびウオツシヤ液噴射信
   号を出力した後に前記所定範囲内の光量の基準値
   を補正する補正信号を出力する補正手段とを含む
   車両用ワイパ装置。