JPS6331849A - 水量感応窓拭器 - 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】 〔発明の分野〕 本発明は車両のワイパー駆動に用゛いられ水量に感応し
て動作する水量感応窓拭器に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明による水量感応窓拭器は、車両のガラス面に取付
けられた水滴検知センサからの信号を所定レベルで弁別
してワイパーを駆動すると共に、−旦ワイパーを駆動す
れば動作時間だけ比較回路からの出力に禁止をかけるこ
とによってワイパーが動作する度に水ＷＪ検知センサが
らの出力によってワイパーリレーを動作させないように
し、更に水滴検知センサからの信号によってワイパー動
作を低速と高速とに切換えるようにしたものである。

こうすれば必要時にのみワイパーリレーを付勢して静粛
に走行することができ、ワイパー動作速度を自動的に切
換えることができる。

〔従来技術とその問題点］ （従来技術） 車両に用いられる窓拭器はあらかじめ定められた一定の
速度又は間欠動作によって作動するように構成されてい
るが、ガラス面への雨滴の付着程度によって自動的に動
作しその速度が変化するようにすることが好ましい。そ
こで例えば特開昭６１−７６９４６号に示されているよ
うに、窓ガラスに付着する雨滴の量を検知してその検知
レベルに対応して窓拭器を動作させるようにした自動窓
拭器が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） このような自動窓拭器は、窓拭器のワイパーブレードの
掃引面に水滴検知センサを設けてお（必要がある。しか
るに水滴検知センサはガラス面上の水滴とワイパーブレ
ードとを識別することができないため、ワイパーブレー
ドが通過すれば水星検知センサから検知出力が与えられ
、それによってワイパーの動作中にもかかわらずワイパ
ー駆動部のリレー回路が動作し、走行時の雑音になると
いう欠点があった。又従来の自動窓拭器は水滴検知セン
サによって間欠モードでワイパーモータを駆動している
が、降雨量が多い場合にも低速でワイパーモータを動作
させるだけでその動作速度を切換えることが出来ないと
いう問題点もあった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような従来の自動窓拭器の問題点に鑑みて
なされたものであって、ワイパーの動作中にはワイパー
リレーが付勢されないようにすると共に、降雨量に応じ
てワイパーモータの動作速度を自動的に切換えるように
することを技術的課題とする。

〔発明の構成と効果〕

（構成） 本発明はガラス面を掃引するワイパーを有し掃引によっ
てガラス面に付着する水滴を除去する窓拭器であって、
第１図に示すように、ワイパーの掃引領域に設けられ、
ガラス面に付着した水滴を検知する水滴検知センサと、
水滴検知センサからの信号を基準レベルと比較する比較
回路と、比較回路からの出力に基づいて所定期間のパル
スを発生するパルス発生回路と、パルス発生回路の出力
が与えられワイパーリレーを所定期間駆動するリレー駆
動回路と、ワイパーリレーによって付勢されワイパーを
駆動するワイパーモータと、ワイパーモータの動作を高
速及び低速動作に切換える高速・低速切換リレーと、水
滴検知センサからの出力が連続して所定値を越える場合
に高速・低速切換リレーを駆動してワイパーモータの動
作を低速動作から高速動作に切換える高速・低速切換回
路と、ワイパーモータからの動作信号に基づいて比較回
路の出力を禁止する禁止回路と、を有することを特徴と
するものである。

（作用） このような特徴を有する本発明によれば、ワイパーの動
作中はワイパーモータの動作によって比較出力を禁止す
るようにしているため、比較出力がパルス発生回路に与
えられずワイパーリレーが付勢されない。又雨滴の量が
多くワイパーを駆動しても水滴検知センサからの出力が
所定レベルを越えている場合には、比較出力の禁止が停
止されると直ちに比較回路より出力が与えられてワイパ
ーリレーが駆動される。そして水滴検知センサからの信
号を所定レベルで弁別してそのレベルを越える信号が連
続して与えられたときには、ワイパーモータの動作速度
を自動的に切換えるようにしている。

（効果） そのため本発明によれば、ワイパーの動作中にはワイパ
ーリレーが駆動されず必要時にのみ駆動されるため静粛
な走行を行うことができる。又雨量が多い場合にはワイ
パーの動作後直ちに比較出力が与えられるので再びワイ
パーが駆動され連続してワイパーを駆動することができ
る。更に付着する水滴の量によってワイパーモータの速
度が自動的に切換ねるため運転者がその速度を切換える
必要がなく、微小な雨量から激しく雨が降る場合まで種
々の状況に自動的にワイパーを対応させて動作させるこ
とができる。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明の一実施例による水量感応窓拭器の構成
を示すブロック図である。本図において水滴検知センサ
１は、例えば第２図に示すように車両のフロントガラス
のワイパーブレードＷの掃引面上に取付けられ雨や雪等
の水滴の付着を検知するセンサであって、その出力はフ
ィードバック回路２を介して比較回路３に与えられる。

フィードバック回路２は水滴検知センサ１の取付状態に
かかわらず一定の出力が得られるように長い時定数を有
しその出力をほぼ一定に保つ回路であって、比較的速い
変化分を比較回路３に与える。比較回路３は水滴検知セ
ンサ１からの中力を所定のレベ　、ルで弁別してその出
力をダイオードＤ１を介してパルス発生回路４に与え、
更に低速強制回路５に与えている。又フィードバック回
路２の出力は高速・低速切換回路６に与えられ、その一
端が低速強制回路５の出力と共ｉｆ！ｌ接続されダイオ
ードＤ２を介してパルス発生回路４に与えられている。

パルス発生回路４は比較回路３からの出力に基づいて所
定幅のパルスを発生するものであり、その出力はリレー
駆動回路７に与えられる。リレー駆動回路７はパルス信
号に基づいてワイパーリレー８を介してワイパー９を駆
動することによってワイパー９を自己保持して一往復動
作させるものである。そしてワイパー９の動作中には動
作信号が禁止回路１０に与えられる。禁止回路１０はワ
イパー９の動作中には比較回路３の入力端子とパルス発
生回路４の入力端子の信号レベルを一定に保つことによ
り比較回路３からパルス発生回路４に出力が与えられな
いようにするものである。高速・低速切換回路６はフィ
ードバック回路２からの出力に基づいて短時間に多量の
水滴が付着しているかどうかを検知してワイパーモータ
９Ｍの動作速度を高速・低速切換リレーＩＩを介して高
速と低速とに切換えるものである。又低速強制回路５は
比較回路３からの出力が連続して与えられた場合には、
一定時間それ以後の信号にかかわらず低速動作を強制す
るため信号をパルス発生回路４に与えるものである。

（本実施例の回路構成） 次に本実施例の更に詳細な構成について第３図の回路図
を参照しつつ説明する。フィードバック回路２から与え
られる出力は比較回路３の比較器３ａに与えられ、その
出力は抵抗を介してダイオードＤｉ及び低速強制回路５
よりダイオードＤ２を介してダイオードＤ１と共通接続
されてパルス発生回路４の単安定マルチバイブレーク（
ＭＭ）４ａに与えられる。単安定マルチバイブレータ４
ａは所定時間Ｔ、例えば０．７秒間のパルスを発生する
パルス発生器であり、その出力は単安定マルチバイブレ
ーク４ｂ及びダイオードＤ３を介してリレー駆動回路７
のスイッチングトランジスタＴｒ１に与えられる。単安
定マルチバイブレーク４ｂはリトリガブルマルチバイブ
レークであり、単安定マルチバイブレーク４ａのＱ出力
が所定時間、例えば１５秒間出力されなければ単安定マ
ルチバイブレータ４ｂより４ａに出力を与えるものであ
る。

リレー駆動回路７のトランジスタＴｒｉの出力はトラン
ジスタＴｒ２によって電流増幅されてリレー駆動用のト
ランジスタＴｒ３に与えられる。トランジスタＴｒ３の
コレクタにはワイパーリレー８のリレーコイルが接続さ
れている。ワイパーリレー８の常開接点８ａは接地され
常閉接点８ｂはワイパー９と禁止回路１０とに接続され
る。又その共通接点８Ｃは図中接点のみを示す高速・低
速切換リレー１１の“共通接点ｌＩＣに接続される。高
速・低速切換リレー１１の常閉接点１１ｂはコンビネー
ションスイッチ１２に接続される。コンビネーションス
イッチ１２はスイッチ１２ａ、１２ｂから成る２回路４
接点の切換スイッチであって、ワイパーモータ９Ｍの高
速動作端子Ｈ及び低速動作端子りが夫々一方のスイッチ
１２ａに接続され、間欠動作時にセットされるＩＮＴ接
点はリレー駆動回路７のダイオードＤ４に接続される。

又他方のスイッチ１２ｂはＩＮＴ接点とＯＦＦ接点とが
共通接続されて高速・低速切換リレー１１の常閉接点１
１ｂに接続されている。

一方リレー駆動回路７にはＩＮＴ接点を人力とするワイ
パー起動回路が設けられている。これは電源端にエミッ
タが接続されたスイッチングトランジスタＴｒ４を有し
ており、そのベースは抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１を介
してダイオードＤ４の７ノード端に接続される。又電源
には抵抗Ｒ１゜コンデンサＣ１の共通接続端にダイオー
ドＤ５が接続され、コンデンサＣＩとダイオードＤ４の
共通接続点間に抵抗Ｒ２が接続される。トランジスタＴ
ｒ４のコレクタ端はダイオードＤ６を介してトランジス
タＴｒｉのベースに接続される。トランジスタＴｒ４は
間欠動作とすべくコンビネーションスイッチ１２をＩＮ
Ｔ接点に設定したときに、トランジスタＴｒｉを所定時
間駆動して最初にワイパーリレー８を介してワイパー９
を動作させるものである。ワイパーモータ９Ｍはワイパ
ーリレー８が所定時間駆動されるとワイパーのＨ又はＬ
端子が接地されて動作を開始し、自己保持型の接点が図
示の位置から反転してその共通接点９ｃが常開接点９ａ
側に切換えて一往復のワイパー動作を行うものである。

そしてワイパー９の共通接点９ｃはワイパーリレ・−８
の共通接点８Ｃと禁止回路１０に与えられている。禁止
回路１０はワイパー９が動作中に“Ｌ”レベルとなる動
作信号を反転させるトランジスタＴｒ５とその出力によ
り動作する２つのスイッチングトランジスタＴｒ６及び
Ｔｒ７を有しており、これらのトランジスタによって比
較回路３の出力及び低速強制回路５の出力をパルス発生
回路４に与えないように制御するものである。

尚バッテリー１３はイグニッションスイッチ１４を介し
てワイパーリレー８とワイパー９に電源を供給しており
、更に安定化電源１５を介して各部に一定のｔＨ電圧Ｖ
ｃｃを供給している。

（低速強制回路の構成） 次に低速強制回路５の構成について第４図を参照しつつ
説明する。比較回路３の出力はまずトランジスタＴｒ８
のベースに与えられる。トランジスタＴｒ８は比較出力
により動作するスイッチングトランジスタであり、その
コレクタには放電ループを形成する抵抗Ｒ３を介して抵
抗Ｒ４，可変抵抗ＶＲ５とコンデンサＣ２による充放電
回路が接続されている。コンデンサＣ２の端子電圧は比
較器２１に与えられて検出される。そして比較器２１の
出力は更にスイッチングトランジスタＴｒ９のベースに
与えられる。トランジスタＴｒ９のコレクタは同様にし
て放電ループを形成する抵抗Ｒ６，可変抵抗ＶＲ７を介
して抵抗Ｒ８とコンデンサＣ３から成る充放電回路に接
続される。この放電時間はコンデンサＣ２の放電時間よ
り長く設定しておくものとする。そしてコンデンサＣ３
の端子電圧が比較器２２によって比較されて低速強制回
路６の出力としてダイオードＤ２を介してパルス発生回
路４に与えられる。

（高速・低速切換回路の構成） 次に高速・低速切換回路６について第５図を参照しつつ
説明する。フィードバンク回路２の出力は比較器３１に
与えられる。比較器３１は比較回路３の比較器３ａより
も高い闇値レベルを有するものであって、その出力は抵
抗回路を介してトランジスタＴ　ｒｌＯのベースとダイ
オードＤ９のアノードに接続される。ダイオードＤ９は
抵抗強制回路５の出力端と共にトランジスタＴｒ６のコ
レクタ端に接続されており、禁止回路１０によってその
出力を禁止するようにしている。トランジスタＴｒｌＯ
のコレクタには抵抗Ｒ９を介して抵抗ＲＩＯ。

可変抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ４から成る充放電回路が
接続されている。コンデンサＣ４の端子電圧は比較器３
２に与えられて弁別される。そして比較器３２の出力は
更にスイッチングトランジスタＴｒｌｌのベースに与え
られる。トランジスタＴｒｌｌのコレクタは同様にして
放電ループを形成する抵抗Ｒ１２を介して抵抗Ｒ１３と
コンデンサＣ５から成る充放電回路に接続される。コン
デンサＣ５の充放電時間はコンデンサＣ４の充放電時間
より長く設定しておくものとする。そしてコンデンサＣ
５の端子電圧は更に比較器３３に与えられて検出される
。そして比較器３３の出力は放電ループを形成する抵抗
Ｒ１４，充電ループを形成するダイオードＤＩＯと抵抗
Ｒ１５を介してコンデンサＣ６に接続される。コンデン
サＣ６の充電時間は放電時間より短（なるように設定し
ておくものとする。そしてコンデンサＣ６の端子電圧は
更に比較器３４によって弁別され、トランジスタＴｒ１
２〜Ｔ　ｒ１４から成るリレー駆動回路に与えられる。

リレー駆動回路は高速・低速切換リレー１１を切換える
ものであって、間欠動作時にのみ動作するようにトラン
ジスタＴ　ｒ１２のエミッタはコンビネーションスイッ
チ１２のＩＮＴ接点に接続されている。

（本実施例の動作） 次に波形図を参照しつつ本実施例の動作について説明す
る。まずコンビネーションスイッチ１２をオフ状態から
間欠動作であるＩＮＴ側に切換えた場合には、ダイオー
ドＤ４のカソード側が接地されるためコンデンサＣ１を
充電するまでトランジスタＴｒ４にベース電流が流れて
トランジスタＴｒ４が導通する。従ってトランジスタＴ
ｒｉが駆動されてＴｒ２．　Ｔｒ３を介してワイパーリ
レー８が付勢される。そうすればその共通接点８ｃが常
開接点８ａ側に切換ねり、ワイパーモータ９Ｍのし端子
がコンビネーションスイッチ１２と高速・低速切換リレ
ー１１及びワイパーリレー８を介して接地されたことと
なってワイパー９が一往復間動作する。その後コンデン
サＣ１が充電されるとワイパーの動作を停止する。ここ
で所定以上の雨量があれば水滴検知センサ１より第６図
（ａ）に示すようにセンサ出力が得られ、そのレベルが
所定の閾値Ｖｒｅｆｌを越える時刻１．には第６図（ｂ
）に示すように比較回路３から比較出力が生じる。この
出力は第６図（Ｃ１，（ｄｌに示すようにダイオードＤ
１を介してパルス発生回路４の単安定マルチバイブレー
タ４ａに与えられて一定時間幅Ｔを有する信号が発生す
る。この信号はダイオードＤ３を介して３つのスイッチ
ングトランジスタＴｒｉ〜Ｔｒ３を駆動し、ワイパーリ
レー８を所定時間動作させる。従ってワイパーモータ９
Ｍの低速動作端子りがコンビネーションスイッチ１２の
２つのスイッチ１２ａ、１２ｂとワイパーリレー８の共
通接点８ｃ、常開接点８ａを介して接地されることとな
り、ワイパーモータ９Ｍが駆動される。そして時刻ｔ２
には動作を開始しその接点９ａが反転するため、ワイパ
ーモータ９Ｍはワイパーリレー８がオフとなっても自動
的に動作を続はフロントガラスの表面を一往復掃引する
。このときワイパーブレードＷが水滴検知センサ１の周
辺を通過すれば水滴検知センサ１より第６図Ｔａ）に示
すように閾値レベルＶｒｅｆｌを越える出力が得られ、
それに基づいて比較回路３より比較出力が与えられる。

しかしワイパーモータ９Ｍの動作中は第６図（ｅｌに示
すようにワイパー９の共通接点９Ｃが接地されトランジ
スタＴｒ５がオフとなるため、ダイオードＤ？、Ｄ８を
介してベース電流が与えられてトランジスタＴｒ６．　
Ｔｒ７が導通する。従って比較回路３と低速強制回路５
の出力は接地されることとなってそれらの出力はパルス
発生回路４に与えられない。そしてワイパー９が動作を
停止する時刻も、以後に再びセンサ出力が閾値レベルＶ
ｒｅｆｌを越えれば、比較出力がパルス発生回路４に与
えられるためワイパーモータ９Ｍが駆動される。こうす
れば雨滴の量に応じてワイパー９を動作させ、しかも水
滴検知センサ１の周辺をワイパーブレードＷが通過する
ときにワイパーリレー８が動作することはなく、静粛な
走行を行うことができる。

第７図はフロントガラスが汚れていたり雨滴の量が多く
、ワイパー動作後もセンサ出力が闇値レベルを越える場
合のタイムチャートである。この場合も時刻ｔ４にセン
サ出力が闇値レベルを越えると、第７図（ａ）〜（ｄ）
に示すように比較出力によって所定パルスが発生してワ
イパーリレー８が駆動される。従って時刻り、〜ｔ、の
間でワイパー９が動作してフロントガラスの表面を一往
復掃引する。そしてワイパー９が停止した時点で水滴検
知センサ１からの出力が閾値レベルＶｒｅｆｌを越えて
いる場合には、第７図（ａｌ〜（Ｃ）に示すように直ち
に比較回路３よりパルス発生回路４に出力が与えられる
。

従ってこのような状態では連続的にワイパー９を低速動
作させることができる。

更に第８図（ａｌに示すようにパルス発生回路４に対す
る人力パルス数が徐々に増加した場合には、パルス発生
回路４に人力が与えられる毎に低速強制回路５のコンデ
ンサＣ２が放電するため、その端子電圧は第８図（ｂｌ
に示すように入力信号毎に放電する波形となる。そして
第８図（Ｃ１，（ｄ）に示すようにその端子電圧が閾値
レベルＶｒｅｆ２を越えればトランジスタＴｒ９が導通
してコンデンサＣ３を放電させるため、コンデンサＣ３
の端子電圧は徐々に上昇して比較器２１の閾値レベルＶ
ｒｅｆ３を越えることになる。この場合には第７図（ｅ
）に示すように比較器２２からダイオードＤ２を介して
パルス発生回路４に出力が与えられる。こうすれば以後
のコンデンサＣ３の端子電圧が闇値レベルＶｒｅｆ３以
下となるまでの間は比較回路３からの出力の如何にかか
わらず一定の周期で連続してワイパー９を動作させるこ
とができる。

又強い雨が連続して降る場合には比較回路３より高い閾
値レベルＶｒｅｆ４を有する高速・低速切換回路６の比
較器３１より比較出力が出力される。

しかしワイパーブレードＷの動作によって得られる水滴
検知信号はダイオードＤ９によって禁止されるため、ト
ランジスタＴｒｌＯには第９図［ａｌに示すように強い
雨を検知した信号のみが加わることになる。この信号に
よってトランジスタＴｒｌＯが導通してコンデンサＣ４
を断続的に放電するため、強い雨が連続して加わった場
合にはその端子電圧が下降し比較器３２の比較出力によ
りトランジスタＴ’ｒｌｌがオフとなる。従って第９図
（Ｃ１に示すように時刻ｔ７以後コンデンサＣ５の端子
電圧は徐々に上昇し、その閾値レベルＶｒｅｆ５を越え
る時刻ｔ８には第９図（ｄ）に示すように比較回路３３
より出力が得られる。この出力によってダイオードＤ１
０゜抵抗Ｒ１５を介してコンデンサＣ６が急速に充電さ
れるためその端子電圧は第９図（Ｑ）に示すような信号
となり、そのレベルが閾値レベルｖｒｅｒ６ヲＭえれば
リレー駆動回路を介して高速・低速切換リレー１１が駆
動されて高速側に切換えられる。比較器３３の出力が停
止されればコンデンサＣ６は放電するが、抵抗Ｒ１４の
抵抗値を大きく設定しているためその放電時間は長くな
り、第９図（ｅ）に示すように遅延時間Ｔｄを経過した
後の時刻り、に高速・低速切換リレー１１が低速側に切
換えられることになる。このように−旦高速側に切換え
られるとワイパーモータ９Ｍが高速で動作するためガラ
ス表面を素早く掃引することができる。

一方雨滴の量が極めて少なく比較回路３よりパルス発生
回路４に出力が与えられず単安定マルチバイブレータ４
ａが出力を出さない場合には、その出力が単安定マルチ
バイブレータ４ｂに与えられずトリガされない。従って
例えば１５秒間パルス発生回路４ａより出力が得なけれ
ば単安定マルチバイブレーク４ｂより４ａに出力が与え
られてワイパーモータ９Ｍが付勢される。こうすればコ
ンビネーションスイッチ１２をＩＮＴ側に設定しておけ
ば少なくとも１５秒間に１度はワイパーモータ９Ｍが駆
動されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による水量感応窓拭器の構成
を示すブロック図、第２図は車両のフロントガラスに取
付けられるワイパーと水滴検知センサを示す図、第３図
は本実施例のさらに詳細な構成を示す回路図、第４図は
低速強制回路の構成を示す回路図、第５図は高速・低速
切換回路の構成を示す回路図、第６図及び第７図は本実
施例の各部の動作を示すタイムチャート、第８図は検知
する雨滴量が多い場合の低速強制回路の動作を示すタイ
ムチャート、第９図は強い雨量を検知した場合の高速・
低速切換回路の動作を示すタイムチャートである。 １−・・・・・水滴検知センサ　　２−−−−−一・フ
ィードバック回路　　３・−・−比較回路　　４−−−
−−−パルス発生回路　　４ａ、４ｂ・・−・・・単安
定マルチバイブレーク５−・−低速強制回路　　６・−
・−・−・高速・低速切換回路　　７−・・−リレー駆
動回路　　８−・−・・ワイパーリレー　　９−−−−
−−−ワイパー　　９Ｍ・−一一一一一ワイパーモータ
　　１０−・−禁止回路　　１１・・−・・−高速・低
速９］　換リレー　　１２・・・・−・−・・・−・コ
ンビネーションスイッチ　　１３・−・−バッチＩＪ−
ＤＩ〜Ｄ１０−・・・−ダイオード　　Ｔｒｌ〜Ｔｒ１
４−山−トランジスタ　　２１，２２．３１〜３４−−
−−−−一比較器第６図 第７図 Ｉ ｊ５　　　　ｔ６ 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス面を掃引するワイパーを有し掃引によって
   ガラス面に付着する水滴を除去する窓拭器であって、 前記ワイパーの掃引領域に設けられ、ガラス面に付着し
   た水滴を検知する水滴検知センサと、前記水滴検知セン
   サからの信号を基準レベルと比較する比較回路と、 前記比較回路からの出力に基づいて所定期間のパルスを
   発生するパルス発生回路と、 前記パルス発生回路の出力が与えられワイパーリレーを
   所定期間駆動するリレー駆動回路と、前記ワイパーリレ
   ーによって付勢されワイパーを駆動するワイパーモータ
   と、 前記ワイパーモータの動作を高速及び低速動作に切換え
   る高速・低速切換リレーと、 前記水滴検知センサからの出力が連続して所定値を越え
   る場合に前記高速・低速切換リレーを駆動して前記ワイ
   パーモータの動作を低速動作から高速動作に切換える高
   速・低速切換回路と、前記ワイパーモータからの動作信
   号に基づいて前記比較回路の出力を禁止する禁止回路と
   、を有することを特徴とする水量感応窓拭器。