JPS6341328B2

JPS6341328B2 -

Info

Publication number: JPS6341328B2
Application number: JP56209889A
Authority: JP
Inventors: Sumio Shimizu
Original assignee: Nissan Shatai Co Ltd
Current assignee: Nissan Shatai Co Ltd
Priority date: 1981-12-28
Filing date: 1981-12-28
Publication date: 1988-08-16
Also published as: JPS58112853A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、車両用ワイパの間欠駆動における
駆動周期を自動的に制御する間欠ワイパ駆動制御
装置に関するものである。

従来、ワイパの間欠駆動の周期はRC積分回路
の時定数を変えることにより行なわれており、そ
のため運転者などが状況に応じ積分回路の抵抗の
大きさを手動で調整していた。

しかしながら、降雨量や車速が変わるたびに手
動操作を行なうのはきわめて煩しく不便であつ
た。

なお、ワイパの間欠駆動を自動的に行なわせる
ための装置が提案されている。これによると、た
とえば第１図に示すように雨滴の衝撃力を振動と
して検知するセンサ１の出力を交流増幅器２を介
して特定の周波数の成分のみを取り出すためのバ
ンドパスフイルタ３に供給する。そして、バンド
パスフイルタ３の出力は増幅器４を介して整流回
路５に供給し、この整流回路５の出力はセンサ１
が複数の場合は加算器６で処理される。この加算
器６の出力は平滑回路７で平滑されて比較器８に
より所定の設定レベルと比較される。この比較器
８の出力を受けてワイパの駆動回路９が選択的に
作動し間欠モードのほか低速、高速の各モードで
ワイパが駆動する。

また、センサ１はたとえば第２図に示すような
ものが用いられていた。図において符号１０は雨
滴が当る受け板であり、この受け板１０の一端は
略Ｌ字状の弾性部材から成る支持部材１１の立ち
上がり部に固定され、この支持部材１１はダンパ
１２を介して車体１３に取り付けられている。し
たがつて、ダンパ１２は車体１３の振動の高周波
成分を減衰させるために設けられ、支持部材１１
は弾性係数が小さく質量が大きなものが選ばれて
いる。なお、第３図はセンサ１の振動特性を示す
もので、支持部材１１の振動曲線Ｈのピーク値に
おけるいわゆる共振周波数₀は√ｋ／ｍにより決まり、その振動曲線Ｈは車体１３の振動曲線Ｓより
も低周波領域に推移している。ここでｋは弾性係
数、ｍは質量である。また、受け板１０は、支持
部材１１および車体１３の振動成分（曲線Ｈ，
Ｓ）との分離を図るため、その共振周波数₁を₀
から離れさせるように弾性係数ｋが大きく質量ｍ
が小さいものを選んでいる。なお、第３図の縦軸
は振動加速度をとつている。

第４図は、センサ１から得られる雨滴による信
号の各チエツク点ｗ，ｘ，ｙ，ｚにおける波形の
変化を示すものである。センサ１で得られる信号
は、車体１３の振動による信号Lsに雨滴の衝撃
力、すなわち降雨頻度および車速に対応したもの
に相当する振動の信号Lrが重畳している（第４
図ａ参照）。次に交流増幅器２、バンドパスフイ
ルタ３により雨滴の衝撃力に相当する信号のみを
取り出している。（第４図ｂ参照）。そして、整流
回路５の出力は第４図ｃの如くであり、平滑回路
７により第４図ｄの信号が得られる。第４図ｄの
信号レベルυは雨滴の衝撃力に比例している。

しかしながら、このような従来装置はセンサ１
にダンパ１２を介在させ、センサ１の信号をバン
ドパスフイルタ３で処理しているため、ダンパ１
２や受け板１０などの周波数特性を車体の振動特
性に合うよう適切に選定する必要があり、特定し
た部材しか使えないという難点があつた。また、
バンドパスフイルタ３の周波数帯域をダンパ１２
などの周波数特性にマツチングさせるように選ぶ
手間も煩しいものであつた。さらに、ダンパ１２
が雨滴に晒されると経時劣化を生じ高周波成分の
吸収という周波数特性も変化し易かつた。

なお、バンドパスフイルタ３を省略してセンサ
１の信号を処理するように構成された従来装置も
ある。これによると、雨滴による振動を超音波領
域で共振させる受け板１０を設け、この受け板１
０に共振に応じた減衰波形の信号を発生させるた
とえばセラミツクから成る超音波振動素子を取り
付ける。

しかしながら、かかる従来装置によつても車体
１３の振動による超音波領域の振動成分を吸収さ
せるためダンパ１２などの超音波吸収部材を取り
付ける必要がある。また、受け板１０を超音波領
域で共振させるためには質量ｍを小さくしなけれ
ばならず、そのため受け板１０に溜つた雨滴によ
り受け板１０の質量変化が大きくなり却つて共振
周波数を低くする結果となる。すなわち、安定し
た作動をさせることができなかつた。

この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、車体のワイパ払拭面相当
部位に設け雨滴の衝撃力を車体振動が含まれる振
動として検知する降雨量センサと、車体振動のみ
を取り出す振動センサとを備え、各センサの出力
の差分をとつて雨滴の衝撃力に相当する振動のみ
を取り出し、この差信号の大きさによりワイパの
間欠駆動における駆動周期を自動的に制御するワ
イパ間欠駆動制御装置を提供することを目的とす
る。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第５図から第９図まではこの発明の実施例を説
明する図である。まず、構成を説明すると、図に
おいて符号２０は雨滴の衝撃力によつて振動する
振動板３０（第６図参照）の振動に応じて雨滴振
動信号を出力する降雨量センサであり、この降雨
量センサ２０は車体２１の図示しないワイパ払拭
面相当部位に設けられ、雨滴の衝撃力を車体振動
が含まれる振動として検知するものである。ま
た、符号２２は車体振動センサ（振動センサ）で
あり、これは降雨量センサ２０が検出する車体振
動と同等の車体振動を検出できる部位に設けられ
て車体２１の振動のみを取り出すものである。各
センサ２０，２２は差信号検出器としての差動増
幅器２３に接続され、各センサ２０，２２の出力
の差分により雨滴の衝撃力に相当する振動のみに
応じた出力を取り出している。

差動増幅器２３は交流増幅器２４を介して整流
回路２５に接続され、この整流回路２５は積分回
路２６に接続され、この積分回路２６はその時定
数に応じた積算量としての出力を比較器２７に供
給している。この比較器２７は、入力された信号
の積算量が所定値を超えたとき作動するものであ
り間欠アンプ２８に接続されている。この間欠ア
ンプ２８は図示しないワイパを駆動するワイパモ
ータＭに接続されている。

そして、交流増幅器２４、整流回路２５、積分
回路２６、比較器２７、間欠アンプ２８等によつ
て間欠制御装置が構成されている。

降雨量センサ２０は、たとえば第６図ａ，ｂ，
ｃに示すように、圧電方式（第６図ａ）、光電方
式（第６図ｂ）、磁電方式（第６図ｃ）等のいず
れでも良い。圧電方式による降雨量センサ２０Ａ
は、車体２１のワイパ払拭面相当部位に略Ｌ字状
の支持部材２９を取り付け、この支持部材２９の
立ち上がり部に受け板３０（振動板）の一端を固
定している。この受け板３０の上下両面３０ａ，
３０ｂにはたとえば圧電素子のようなひずみゲー
ジG₀が固着されている。勿論、受け板３０は雨
滴を受けるように取り付けられている。

光電方式による降雨量センサ２０Ｂは、受け板
３０の下面側に発光部lsおよび受光部lrを設け、
受け板３０の雨滴による振動変位をその反射光量
の変化により光学的に検知するようにされてい
る。他の構成は圧電方式と同様であるので説明を
省略する。

磁電方式による降雨量センサ２０Ｃは、受け板
３０の下面にコイルC_Lを取り付け、このコイル
C_Lと対向する位置であつて支持部材２９に磁石
Mgを固着し、コイルC_Lに生ずる誘導起電力の変
化を検知するようにされている。他の構成は光電
方式と同様であるので説明を省略する。

一方、振動センサ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは第
７図ａ，ｂ，ｃに示すように上述した各降雨量セ
ンサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃとそれぞれ対応した
同様の構成を有しているが、受け板３０に雨滴が
当らないようにカバーKoなどで覆われている。
振動センサ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは降雨量セン
サ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃで検知される車体２１
の振動成分と同様な振動成分が得られる位置に取
り付けられている。

次に、第５図のブロツク図に基づいて構成され
る更に詳細な実施例につき第８図を参照して説明
する。図において符号Vccは図示しない定電圧電
源に接続される端子である。この電源端子Vccに
は降雨量センサ２０を形成する直列の二つのひず
みゲージG₀、および振動センサ２２を形成する
直列の二つのひずみゲージG₀が接続され、それ
ぞれのセンサ２０，２２のひずみゲージG₀の一
端は接地されている。降雨量センサ２０の各ひず
みゲージG₀の接続点は、抵抗R₁を介して差動増
幅器２３の電圧比較器A₁の非反転入力端に接続
され、その反転入力端には振動センサ２２の各ひ
ずみゲージG₀の接続点が抵抗R₂を介して接続さ
れている。電圧比較器A₁の反転入力端と出力端
との間には外部抵抗R₃が接続され、非反転入力
端には接地された抵抗R₄が接続されている。

電圧比較器A₁の出力端はコンデンサC₁を介し
て交流増幅器２４における電圧比較器A₂の非反
転入力端に接続され、この非反転入力端は抵抗
R₅を介して接地されている。電圧比較器A₂の反
転入力端は抵抗R₆を介して接地されていると共
に抵抗R₇を介して出力端に接続されている。

電圧比較器A₂の出力端は、逆流を防止する整
流回路２５を構成するダイオードD₁のアノード
に接続されている。

ダイオードD₁のカソードは、積分回路２６の
抵抗R₈に接続され、この抵抗R₈は抵抗R₉と直列
に接続され、その接続点にはダイオードD₂のカ
ソードが接続されている。ダイオードD₂のアノ
ードは間欠駆動時間を調整するときに用いる可変
抵抗VRを介して電源端子Vccに接続され、この
可変抵抗VRには並列にスイツチをONにすると
ワイパが一回駆動されるようにマニユアルスイツ
チMSが接続されている。抵抗R₉の下流側にはコ
ンデンサC₂が接続され、このコンデンサC₂の一
端は接地されている。

抵抗R₉およびコンデンサC₂の接続点は比較器
２７を構成するトランジスタT₁のエミツタに接
続され、そのコレクタは抵抗R₁₀を介してトラン
ジスタT₂のベースに接続されている。トランジ
スタT₁のベースは分圧抵抗R₁₁，R₁₂の分圧点に
接続され、分圧抵抗R₁₁の一端はリレーRYの励
磁コイルを介して電源端子Vccに接続されてい
る。この励磁コイルと抵抗R₁₁との接続点にはト
ランジスタT₂のコレクタが接続され、そのエミ
ツタは接地されている。

符号Ｍはワイパ駆動用のワイパモータであり、
このモータＭの高圧側端子は電源Ｂに接続され、
下流側の低速モード端子L_Oおよび高速モード端
子H_IはワイパスイツチWsに接続されている。図
中のワイパスイツチWsは接続状態を図表化した
ものであり、オフの位置（OFF）ではＧとＩと
が接続され、間欠の位置（INT）ではＥとＦ、
およびＧとＩとが接続される。なお、LOWは低
速の位置、HIGHは高速の位置をそれぞれ示し前
者の場合はＦとＩ、後者の場合はＦとＨとがそれ
ぞれ接続され、Ｆは接地される。一方電源Ｂには
オートストツプスイツチAsの一端が接続され、
その他端は接地されており、共通端には上述した
リレーRYの接点S_Rの常閉側が接続されている。
接点S_Rの常開側は接地され、その共通端はワイパ
スイツチWsのＧに接続されている。さらに、ワ
イパスイツチWsのＥには抵抗R₁₃を介してトラン
ジスタT₃のベースが接続され、そのエミツタは
電源Ｂに接続される一方そのコレクタは上述した
定電圧電源端子Vccに接続されている。

次に作用を説明する。

まず、ワイパの間欠駆動が必要となつたらワイ
パスイツチWsを間欠位置（INT）に入れ定電圧
源を各回路に供給する。

第９図ａに示すようにチエツク点イにおける降
雨量センサ２０の出力信号は、車体２１の振動成
分Poに雨滴の衝撃力に相当する振動成分Prが重
畳される。また、第９図ｂに示すように振動セン
サ２２によるチエツク点ロの信号は車体２１の振
動成分Poのみである。なお、図において符号GL
はアース電位を示し、符号Vcoは各センサ２０，
２２の出力信号の基準レベルを示しこの実施例で
は1/2Vccに設定される。

こうして、各センサ２０，２２の出力が差動増
幅器２３に供給されると、第９図ｃに示すように
雨滴の衝撃による振動成分Prのみに相当する信
号（チエツク点ハの信号）が得られる。

差動増幅器２３の出力は交流増幅器で増幅され
チエツク点ニの信号として第９図ｄに示される如
くとなる。整流回路２５を通じて積分回路２６に
供給される信号の電荷はコンデンサC₂に充電さ
れ第９図ｅに示す如くチエツク点ホの信号Jpと
して得られる。この信号Jpが設定された信号レ
ベルVqを超えると（時点t₀）トランジスタT₁が
オンしてコンデンサC₂は放電する。

トランジスタT₁がオンするとトランジスタT₂
がオンするため、リレーRYの励磁コイルが励磁
される。第９図ｆはチエツク点ヘの信号波形を示
すもので、リレーRYの励磁コイルが励磁されて
いる間すなわち時点t₁からt₂までの期間は分圧抵
抗R₁₁，R₁₂の分圧点レベルが低下することを示
している。

リレーRYの励磁コイルが励磁されると接点S_R
が接地されるためワイパモータＭに電圧が印加さ
れワイパが駆動する。その後コンデンサC₂が放
電してトランジスタT₁がオフになると、リレー
RYの励磁コイルの励磁が小さくなり接点S_Rが常
閉側に戻るためワイパモータＭの回転が止まる。
同様に、再びコンデンサC₂が充電されるとワイ
パが駆動し始める。

ワイパの駆動が停止している状態から信号Jp
がレベルVqを超えるまでの時間は雨滴の衝撃力
により変わるから、その時間を周期としてワイパ
は間欠駆動される。

以上説明したように、この発明によれば車体の
ワイパ払拭面相当部位に設けられ、雨滴の衝撃力
によつて振動する雨滴振動板の振動を車体の振動
によつて発生する車体振動成分と共に検知して、
その雨滴振動板の振動に応じた雨滴振動信号を車
体振動信号に重畳した状態で出力する降雨量セン
サが設けられ、前記車体振動成分と同等の車体振
動成分を検出できる車体部位に設けられ、車体の
振動のみを受けて振動する車体振動板の振動に応
じて車体振動信号を出力する車体振動センサが設
けられ、前記降雨量センサから出力される雨滴振
動信号と前記車体振動センサから出力される車体
振動信号との差に応じた差信号を出力する差信号
検出器が設けられ、この差信号検出器から出力さ
れる差信号に基づいてワイパの間欠駆動の周期を
制御する間欠制御装置が設けられているので、車
両走行中などの降雨時に降雨量や車速が変わつて
もワイパの間欠駆動の周期をつまみなどを操作す
ることなく状況に応じて自動的に変えることがで
きる。また、センサはダンパによつて車体振動の
高周波成分を減衰させる必要もない。したがつ
て、従来装置のようにダンパおよびバンドパスフ
イルタの相互間における周波数特性の適合という
ような面倒な考慮が必要なくなる。さらに、降雨
量センサと振動センサとは同様の構成のもので形
成できるので相互の特性を考慮する必要がなく量
産が容易である。また、従来装置におけるダンパ
のような経時変化し易いものを設ける必要がない
ので耐久性に優れ安定した装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までは従来の間欠ワイパ駆動
装置を説明する図であり、第１図は間欠ワイパ駆
動装置のブロツク図、第２図はセンサの概略構成
図、第３図はセンサにより得られる各種振動加速
度の周波数特性図、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄは第１
図のブロツク図におけるチエツク点ｗ，ｘ，ｙ，
ｚの信号波形を示す波形図、第５図から第９図ま
ではこの発明の実施例を説明する図であり、第５
図は間欠ワイパ駆動制御装置のブロツク図、第６
図ａ，ｂ，ｃは降雨量センサの各実施例を示す概
略構成図であり、第６図ａは圧電方式によるも
の、第６図ｂは光電方式によるもの、第６図ｃは
磁電方式によるものをそれぞれ示し、第７図ａ，
ｂ，ｃは振動センサの各実施例を示す概略構成図
であり、第７図ａは圧電方式によるもの、第７図
ｂは光電方式によるもの、第７図ｃは磁電方式に
よるものをそれぞれ示し、第８図は第５図のブロ
ツク図に基づいて構成される更に詳細な実施例を
示す回路図、第９図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは第
８図のチエツク点イ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘにおけ
る信号の波形図であり、第９図ａは降雨量センサ
の出力信号、第９図ｂは振動センサの出力信号、
第９図ｃは差動増幅器の出力信号、第９図ｄは交
流増幅器の出力信号、第９図ｅは積分回路の出力
信号、第９図ｆは比較器の分圧点における信号を
それぞれ示すものである。２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ……降雨量セン
サ、２１……車体、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２
Ｃ……振動センサ、２３……差動増幅器（差信号
検出器）、２４……交流増幅器、２５……整流回
路、２６……積分回路、２７……比較器、２８…
…間欠アンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

１車体のワイパ払拭面相当部位に設けられ、雨
滴の衝撃力によつて振動する雨滴振動板の振動を
車体の振動によつて発生する車体振動成分と共に
検知して、その雨滴振動板の振動に応じた雨滴振
動信号を車体振動信号に重畳した状態で出力する
降雨量センサが設けられ、前記車体振動成分と同
等の車体振動成分を検出できる車体部位に設けら
れ、車体の振動のみを受けて振動する車体振動板
の振動に応じて車体振動信号を出力する車体振動
センサが設けられ、前記降雨量センサから出力さ
れる雨滴振動信号と前記車体振動センサから出力
される車体振動信号との差に応じた差信号を出力
する差信号検出器が設けられ、この差信号検出器
から出力される差信号に基づいてワイパの間欠駆
動の周期を制御する間欠制御装置が設けられてい
ることを特徴とする間欠ワイパ駆動制御装置。