KR100938219B1 - Windscreen wiper system compring two opposed wipers - Google Patents
Windscreen wiper system compring two opposed wipers Download PDFInfo
- Publication number
- KR100938219B1 KR100938219B1 KR1020047000123A KR20047000123A KR100938219B1 KR 100938219 B1 KR100938219 B1 KR 100938219B1 KR 1020047000123 A KR1020047000123 A KR 1020047000123A KR 20047000123 A KR20047000123 A KR 20047000123A KR 100938219 B1 KR100938219 B1 KR 100938219B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wiper
- wipers
- variables
- seat
- driver
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
- B60S1/0814—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven using several drive motors; motor synchronisation circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
Abstract
본 발명은, 각각 하나의 별도의 모터(MFS, MBS)를 통해 구동될 수 있는 두 개의 역방향 동작성 와이퍼(1, 2)를 포함하는 와이퍼 장치에 관한 것으로서, 제어 시그널을 통해 모터(MFS, MBS)를 서로 독립적으로 제어하기 위한 제어 장치(7)가 장착되며, 삼각함수 ψ(t)를 통해 시간에 종속하는 와이퍼의 각 위치를 설정하기 위해 와이퍼(1, 2)의 모터(MFS, MBS)가 제어 장치(7)를 통해 제어된다.The present invention relates to a wiper device comprising two reversely operable wipers (1, 2), each of which can be driven by one separate motor (M FS , M BS ), the motor (M) through a control signal FS , M BS ) is equipped with a control device 7 for independent control of each other, and the motor of the wiper 1, 2 to set the respective position of the time-dependent wiper via the trigonometric function ψ (t) M FS , M BS ) is controlled via the control device 7.
Description
본 발명은 역방향으로 동작하는 두 개의 와이퍼가 포함된 와이퍼 장치에 관한 것이다. 역방향으로 동작하는 와이퍼에서는 와이퍼 장치의 와이퍼가 서로 반대 방향으로 동작한다. 와이퍼는 하나의 구동장치를 통해 구동되며, 와이퍼가 운전 중에 충돌하지 않도록 양측 와이퍼가 기구(mechanism)를 통해 서로 결합된다.The present invention relates to a wiper device comprising two wipers operating in the reverse direction. In a wiper operating in the reverse direction, the wipers of the wiper device operate in opposite directions. The wipers are driven through a single drive, and both wipers are coupled to each other via mechanisms so that the wipers do not collide during operation.
종래 방식에서는 역방향으로 동작하는 와이퍼의 각도가 수동으로 조절된다. 상기 와이퍼가 서로 접촉하지 않도록 수동으로 결정된 각위치를 근거로 와이퍼가 동작된다. 그 다음 과정에서 라디얼 캠(radial cam, 또는 제어기 곡선: controller curve)을 통해 이 각위치가 서로 연결한다. 그런 방식은, 완전한 충돌 방지가 실현되지 않으며, 와이퍼의 상호 충돌 여부가 개발자의 경험에 따라 좌우되는 결정되는 단점을 갖는다. 또한 캠(또는 곡선)이 시간의 경과 후에 단 일회만 미분될 수 있으므로 캠(또는 곡선)의 진행은 제어에 적합하지 않다. 또한 와이퍼의 가속 시 와이퍼의 진행이 불안정적이며, 이로 인해 떨림 현상이 유발된다.In the conventional manner, the angle of the wiper operating in the reverse direction is manually adjusted. The wiper is operated on the basis of the manually determined angular position so that the wipers do not contact each other. In the next step, these angular positions are connected to each other via a radial cam or controller curve. Such a method has the disadvantage that full collision prevention is not realized, and that the collision between the wipers is determined depending on the developer's experience. Also, since the cam (or curve) can be differentiated only once after the passage of time, the progress of the cam (or curve) is not suitable for control. In addition, when the wiper accelerates, the wiper progresses unstable, which causes tremor.
따라서 본 발명의 목적은, 운전 시 와이퍼가 떨리지 않고 충돌하지 않도록 역방향 동작성 와이퍼를 제어하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to control the reverse operability wiper so that the wiper does not shake and collide during operation.
상기 목적은 청구항 1의 와이퍼 장치를 통해 실현된다.This object is achieved through the wiper device of
본 발명의 다른 실시예가 종속항에 기술된다.Another embodiment of the invention is described in the dependent claims.
본 발명에서는, 각각 하나의 모터로 구동될 수 있는 두 개의 역방향 동작성 와이퍼가 와이퍼 장치에 장착된다. 또한 제어 시그널을 통해 모터를 서로 독립적으로 제어하기 위해 하나의 제어 장치가 장착된다. 시간에 따라 변하는 각위치를 삼각함수 ψ(t)를 통해 지정하기 위해, 와이퍼 모터가 상기 제어 장치를 통해 제어된다. In the present invention, two reverse operating wipers, each of which can be driven by one motor, are mounted to the wiper device. It is also equipped with a control unit to control the motors independently of each other via control signals. In order to specify the angular position that changes with time via the trigonometric function ψ (t), the wiper motor is controlled through the control device.
본 발명의 핵심은, 역방향으로 동작하는 두 개의 와이퍼가 포함된 와이퍼 장치용 제어 장치를 제공하는 것이다. 상기 제어 장치는 특히 와이퍼의 떨림 현상 및 충돌과 같은 종래 기술의 단점을 개선한다. 특히 전환 위치의 근처에서 와이퍼가 떨리는 경향이 심하게 나타난다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는, 삼각함수에 따라 각위치가 결정될 수 있도록 제어 장치가 형성된다. 삼각함수는 횟수와는 무관하게 시간에 대해 미분이 가능하다는 이점을 가지므로, 와이퍼 가속 시 불안정성이 나타나지 않고, 떨림 현상을 방지할 수 있을 뿐 아니라 와이퍼 동작에 필요한 전기 에너지를 최소화할 수 있다.The core of the present invention is to provide a control device for a wiper device including two wipers operating in the reverse direction. The control device in particular ameliorates the disadvantages of the prior art, such as vibrations and collisions of the wiper. In particular, the wiper tends to vibrate near the switching position. In order to prevent this, in the present invention, the control device is formed so that the angular position can be determined according to the trigonometric function. The trigonometric function has the advantage of being able to differentiate over time regardless of the number of times. Thus, instability does not appear during acceleration of the wiper, it is possible to prevent shaking and minimize the electrical energy required for the wiper operation.
또한 삼각함수는 와이퍼 제어에 적합한데, 그 이유는 역방향 동작성 와이퍼의 충동을 방지하기 위한 조건이 비교적 간단하게 정의될 수 있기 때문이다. The trigonometric function is also suitable for wiper control because the conditions for preventing the impulse of the backward-operating wiper can be defined relatively simply.
제어의 기초가 되는 와이퍼 진행의 기본적인 요소는 예를 들어 사인함수 및 코사인함수와 같은 삼각함수이다. 이런 함수는 횟수와는 무관하게 시간에 따라 미 분할 수 있다. 즉, 예를 들어 가속도의 변화로 인한 스틱슬립(stick slip) 현상이 와이퍼 장치에서 발생하지 않는다. 또한 삼각함수는, 물리적인 동적모형을 근거로 직접 삼각함수에서 일차제어를 계산할 수 있다는 이점을 제공한다. 이런 일차 제어를 통해 제어 양상을 현저하게 개선할 수 있다. The basic elements of the wiper progression that underlie the control are trigonometric functions such as sine and cosine, for example. These functions can be undivided over time regardless of the number of times. That is, no stick slip due to, for example, a change in acceleration, occurs in the wiper device. Also, the trigonometric function provides the advantage that the first control can be calculated directly from the trigonometric function based on the physical dynamic model. This primary control can significantly improve the control aspect.
또한 와이퍼 제어에 삼각함수를 사용함으로서 얻을 수 있는 이점은, 적은 변수를 통해 와이퍼 진행을 명확하게 결정할 수 있다는 것이다. 이렇게 함으로써 제어기를 효율적이고도 용이한 사용이 가능하다.Also, the advantage of using trigonometric functions for wiper control is that the wiper progress can be clearly determined with fewer variables. This allows for efficient and easy use of the controller.
바람직하게도 삼각함수는 다음과 같이 정의된다.Preferably the trigonometric function is defined as follows.
여기에서 ψBS는 조수석에서의 현재 각도, ψFS는 운전석에서의 현재 각도를 나타낸다. ψmax는 와이핑 범위를 나타내며, ω는 와이퍼의 주기에 따라 결정되는 각속도를 나타낸다. 는 와이퍼의 위상각을 나타낸다. k 및 q는, 양측 와이퍼의 충돌이 억제되도록 선택된 변수이다. 이렇게 선택된 삼각함수를 통해 역방향 동작형 와이퍼가 포함된 와이퍼 장치를 제작하는 것이 가능하며, 와이퍼에 떨림 현상이 나타나지 않는데, 그 이유는 와이퍼 가속도의 급격한 변화가 억제되기 때문이다. 또한 적합한 변수 k 및 q의 확정을 통해 비교적 간단하게 와이퍼의 위상을 변경할 수 있고, 따라서 와이퍼의 충돌을 방지할 수 있다.Where ψ BS is the current angle in the passenger seat and ψ FS is the current angle in the driver's seat. max represents the wiping range, and ω represents the angular velocity determined by the wiper period. Represents the phase angle of the wiper. k and q are variables selected such that collision of both wipers is suppressed. The selected trigonometric function makes it possible to fabricate a wiper device that includes a backward-operated wiper, and the wiper does not show vibration because the rapid change in the wiper acceleration is suppressed. The determination of suitable variables k and q also makes it possible to change the phase of the wiper relatively simply, thus preventing the wiper from colliding.
바람직하게도, 와이퍼 중 하나의 속도가 적어도 하나의 전환 위치에서 최소값을 초과하도록 변수 k 및 q가 선택되므로, 윈드스크린 상에서의 와이퍼의 떨림 현상이 억제된다. 와이퍼의 속도가 느릴 경우 와이퍼의 떨림 현상이 발생할 수 있으므로, 변수 k 및 q를 적절하게 선택함으로써 전환 위치 근처에서 와이퍼의 속도가 해당 최소값을 초과하도록 할 수 있다. Preferably, the variables k and q are selected such that the speed of one of the wipers exceeds the minimum at at least one switching position, so that the wiping of the wiper on the windscreen is suppressed. If the wiper speed is slow, the wiper vibration may occur, so that by appropriately selecting the variables k and q, the speed of the wiper near the switching position may exceed the minimum value.
또한 바람직하게도, 상단 전환 위치와 하단 전환 위치 사이에서 와이퍼 동작의 방향 변화 없이 와이퍼의 각도 진행이 이루어지도록 변수 k 및 q가 선택된다.Also preferably, the variables k and q are selected such that the angular progression of the wiper is made without changing the direction of the wiper operation between the upper and lower switching positions.
다음에서 본 발명의 바람직한 실시예가 도면을 근거로 상세히 설명된다. 도면은 다음과 같다.In the following, preferred embodiments of the present invention are described in detail based on the drawings. The drawings are as follows.
도1은 본 발명에 따른 와이퍼 장치의 개략적 구조를 나타낸 도면이고,1 is a view showing a schematic structure of a wiper device according to the present invention,
도2는 k 및 q에 따른 ψBS 및 ψFS의 다양한 시간적 진행을 나타내는 도면이며,2 is a diagram showing various temporal progressions of ψ BS and ψ FS according to k and q,
도3은 x= ψFS(t)이고 y= ψBS(t)인 xy-그래프로서, y=gc x'인 조건과 비교하기 위한 그래프를 나타내고,Figure 3 is an xy-graph with x = ψ FS (t) and y = ψ BS (t), showing a graph for comparison with the condition of y = gc x ',
도4는 변수 p=3인 등식(5)을 그래프로 나타낸 도면이다.4 is a graphical representation of equation (5) with variable p = 3.
도1은 역방향으로 동작하는 두 개의 와이퍼를 포함하는 바람직한 실시예에 대한 개략적 도면이다. 상기 와이퍼 장치(windscreen wash wipe system)는 운전석 와이퍼(1) 및 조수석 와이퍼(2)를 갖는다. 운전석 와이퍼(1)는 운전석 와이퍼 암(wiper arm)(3) 및 운전석 와이퍼 블레이드(wiper blade)(5)를 갖는데, 이 와이퍼 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment including two wipers operating in the reverse direction. The windscreen wash wipe system has a driver's
블레이드는 운전석 와이퍼 암(3)의 단부에 부착된다. 조수석 와이퍼(2)는 조수선 와이퍼 암(4) 및 조수석 와이퍼 블레이드(6)를 포함한다. The blade is attached to the end of the driver's
와이퍼 암(3, 4)의 대응측 각 단부는 구동장치(MFS, MBS)와 결합된다. 운전석 구동장치(MFS)는 운전석 와이퍼(1)를 구동하고 조수석 구동장치(MBS)는 조수석 와이퍼(2)를 구동한다. 운전석 구동장치(MFS) 및 조수석 구동장치(MBS)는 설정된 각위치(angle position)에 따라 구동장치(MFS, MBS)를 동작시키는 제어장치(7)와 결합한다. 바람직하게도 구동장치(MFS, MBS)의 구동은 펄스 폭 변조(pulse width modulation) 방식으로 이루어지며, 조작 변수(manipulated variable)로서 가지 전류(branch current)가 구동장치(MFS, MBS)에 출력된다. 제어장치(7) 내에서 제어를 이행하기 위해 제어장치(7)는 구동장치(MFS, MBS)로부터 각각의 위치 및/또는 동작 데이터 또는 속도 데이터를 수신하고, 이런 데이터를 근거로 다음 조작 변수를 계산한다.Each end of the corresponding side of the
조절되어야 하는, 운전석 와이퍼(5) 및 조수석 와이퍼(6)의 각도가 삼각함수에 따라 조절되도록 제어장치(7)가 형성된다. 즉, 각도 진행이, 경험적으로 결정된 와이퍼 위치 사이에서 투입되는 다각형의 곡선 구간에서 측정되는 종래 방식과는 달리, 와이퍼의 떨림 및 와이퍼의 충돌이 억제될 수 있도록 선택된 형태 변수(formparameter)가 포함된 삼각함수를 통해 측정된다.The
와이퍼 장치를 설명하기 위해 다음과 같은 기호가 사용된다. 조수석과 관련된 변수에는 BS가 포함되고 운전석과 관련된 변수에는 FS가 포함된다. 양측 와이퍼 암(3, 4)의 회전점(D1, D2) 사이의 간격은 d로 표시되고, a는 와이퍼 암의 길이이며, r은 와이퍼 블레이드(5, 6)의 절반 길이를 나타낸다. l은 회전점(D1, D2)과 해당 와이퍼 블레이드(5, 6)의 첨부 사이의 가상선의 길이를 나타낸다. d와 l 사이의 각도는
FS 또는
BS로 표시된다.
FS 또는
BS는 d와 a 사이의 각도이다. 모든 각도는 와이퍼의 상승 방향에서 양수도 정의된다.The following symbols are used to describe the wiper device. Variables related to the passenger seat include BS and variables related to the driver seat include FS. The spacing between the rotation points D1, D2 of both
와이퍼 각도의 시간적 진행은 와이퍼의 충돌이 발생하지 않도록 결정되어야 한다. 양측 와이퍼 구동장치(MFS, MBS)가 하나의 와이핑 사이클을 통해 거의 동일한 작업을 하도록 보장하기 위해, 와이퍼가 동일한 형태로 진행되어야 한다. 다만 와이퍼의 진행이 횡좌표(abscissa)에 대해 거울상으로 이동된다. 이 내용을 수식으로 표시하자면 다음과 같다.The temporal progression of the wiper angle must be determined so that no wiper collision occurs. In order to ensure that both wiper drives M FS , M BS do almost the same work through one wiping cycle, the wipers must proceed in the same fashion. Only the movement of the wiper is mirrored with respect to abscissa. This can be expressed as an expression:
여기에서 F는 시간(t)에 대한 주기함수이다. 위상이동(τ) 및 이동계수(κ)는, FS 및 BS가 동일한 시점에 하단 또는 상단 전환점을 통과하도록 선택된다.Where F is the periodic function for time t. Phase shift (τ) and shift coefficient (κ) are FS and The BS is selected to pass through the bottom or top turning point at the same time.
사인함수가 하단 전환점에서 충돌을 야기시킴으로 인해, 삼각함수의 선택 시 순수한 사인함수를 사용할 수 없으므로, 순수한 사인함수에서와는 달리 하나의 전환점에서는 넓고, 다른 전환점에서는 좁은 사인파 형태의 함수가 필요하다.Since the sine function causes a collision at the lower transition point, since the pure sine function cannot be used in the selection of the trigonometric function, a sinusoidal function that is wide at one transition point and narrow at the other transition point is required unlike in the pure sine function.
이런 변형은 와이핑 동작 중에 와이퍼의 충돌이 발생하지 않도록 선택되어야 한다.This variant should be chosen so that collision of the wiper does not occur during the wiping operation.
다른 한편으로, 전환점에서의 목표 궤적(target trajectory)의 만곡이 너무 작지 않아야 하는데, 그 이유는 전환점에서 속도가 너무 느릴 경우 와이퍼 고무가 단기간 윈드스크린(windscreen)에 유착될 수 있고, 이로서 윈드스크린에서 와이퍼의 떨림이 발생될 수 있기 때문이다. On the other hand, the curvature of the target trajectory at the turning point should not be too small, because if the speed is too slow at the turning point, the wiper rubber may stick to the windscreen for a short time, so that at the windscreen This is because vibration of the wiper may occur.
원하는 삼각함수는 사인파 성분 및 코사인파 성분에서 형성될 수 있다. 삼각함수가 사인파 성분과 코사인파 성분의 합에서 형성되는 것이 가장 바람직한 것으로 입증되었다. 이중 주파수 및 1의 오프셋(offset)을 포함하는 코사인 함수가 사인 함수에 가산된다. 코사인 함수는 계수 k를 통해 가중된다. 변수 k를 통해 함수의 변형(좌굴, buckling)이 조절될 수 있다. 전환점에서 목표 궤적이 너무 낮아지는 것을 방지하기 위해, 삼중 주파수를 포함하는 다른 사인파 성분이 가산된다. 상기 사인파 성분은 계수 q를 통해 가중된다. 와이핑 구간은 FS ∈ [0, ψmax] 및 BS ∈ [0, ψmax]를 통해 정의된다. 시간적 진행 FS(t) 및 BS(t)는 다음과 같이 정의된다. The desired trigonometric function can be formed from sinusoidal and cosine wave components. It has been proved that the trigonometric function is formed from the sum of the sine wave component and the cosine wave component. A cosine function comprising a dual frequency and an offset of 1 is added to the sine function. The cosine function is weighted through the coefficient k. Through the variable k, the deformation (buckling) of the function can be controlled. In order to prevent the target trajectory from becoming too low at the turning point, another sine wave component including triple frequency is added. The sinusoidal component is weighted through the coefficient q. Wiping interval FS ∈ [0, ψ max ] and It is defined by BS ∈ [0, ψ max ]. Temporal progression FS (t) and BS (t) is defined as follows.
여기에서 ω= 2π/ T 는 각속도, T 는 주기, 그리고, = π/2 는 와이핑 동작의 위상각을 나타낸다. 변수 k 및 q는, 양측 와이퍼의 충돌이 발생하지 않도록 선택되어야 한다.Where ω = 2π / T is the angular velocity, T is the period, and = π / 2 represents the phase angle of the wiping operation. The variables k and q should be chosen so that collision of both wipers does not occur.
도2a 내지 도2d에는 변수 k 및 q가 와이퍼 진행에 어떤 영향을 미치는 지가 도시되어 있다. 도2a는 k가 10이고 q가 100일 때 FS(실선) 및 BS(쇄선)에 대한 시간적 진행을 나타낸다. y축은 각도, x축은 초 단위의 시간을 나타낸다. 양측 와이퍼 암은 0.5초 후에 상단 전환 위치에 도달한다. 도2a에 도시된 곡선에서 전환 위치 근처의 경사는 점환점 근처에서의 속도를 나타낸다. 이 전환 위치에서의 경사가 너무 낮을 경우, 즉 와이퍼가 느리게 동작하는 경우에는 와이퍼의 유착이 발생되며 따라서 떨림 현상이 유발된다. 양측 와이퍼는 1초 후에 하단 전환 위치에 도달한다. 여기에서도 전환 위치 근처에서의 와이퍼 암의 속도는 최소값을 초과해야 하고, 하단 전환 위치 근처에서 양측 곡선이 충분한 간격을 가져야 하므로, 와이퍼 암의 충돌이 발생하지 않는다. 2A-2D show how the variables k and q affect the wiper progression. Figure 2a shows when k is 10 and q is 100 FS (solid line) and Show temporal progression over BS (dashed line). The y-axis represents the angle and the x-axis represents the time in seconds. Both wiper arms reach the top transition position after 0.5 seconds. The slope near the transition position in the curve shown in FIG. 2A represents the velocity near the point of point of loss. When the inclination at this switching position is too low, that is, when the wiper operates slowly, coalescence of the wiper occurs, thus causing a shaking phenomenon. Both wipers reach the lower transition position after one second. Here too, the speed of the wiper arm near the switching position must exceed the minimum value, and the curves on both sides must be sufficiently spaced near the lower switching position, so that no wiper arm collision occurs.
도2b에는 변수 k가 5이고 q가 100일 때
FS 및
BS에 대한 시간적 진행이 도시되어 있다. 이 그래프에서는, 상단 전환 위치에서 운전석 와이퍼의 와이퍼 진행이 매우 낮고, 따라서 이 전환 위치에서의 속도가 매우 느리며, 유착, 즉 와이퍼의 떨림이 발생할 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한 하단 전환 위치 근처에서 조수석 와이퍼(2)의 진행이 매우 낮고, 따라서 이 전환 위치에서 떨림 현상이 발생할 수 있다.Figure 2b shows when the variable k is 5 and q is 100 FS and The temporal progression for the BS is shown. In this graph, it can be seen that the wiper progression of the driver's wiper in the upper switching position is very low, and therefore the speed in this switching position is very slow, and adhesion, that is, vibration of the wiper may occur. Also, the progression of the
도2c에서는 변수 k가 2이고 q가 2일 때 와이퍼의 진행이 도시되어 있다. 이 그래프에서, 전환 위치에서의 속도가 충분히 빠르지만, 상단 전환 위치와 하단 전환 위치 사이에서 단기간의 방향 전환의 발생하는 것을 알 수 있다. 이런 현상은 바람직하지 않은데, 그 이유는 와이퍼의 진행이, 상단 전환 위치에서 하단 전환 위치로 또는 하단 전환 위치에서 상단 전환 위치로 연속적으로 이루어져야 하며, 그렇지 않을 경우에는 와이퍼의 단기 왕복 운동을 인해 가시 구역의 시야 방해가 초래되기 때문이다. In Fig. 2C the progress of the wiper is shown when the variable k is 2 and q is 2. In this graph, although the speed at the switching position is fast enough, it can be seen that a short-term direction change occurs between the upper switching position and the lower switching position. This is undesirable because the wiper's progression must be continuous from the top transition position to the bottom transition position or from the bottom transition position to the top transition position; This is because of the disturbance of vision.
도2d에서는 변수 k가 5이고 q가 15일 때 와이퍼의 진행이 도시되어 있다. 이 그래프에서는, 상단 전환 위치와 하단 전환 위치 사이에서의 연속적인 와이퍼 진행, 상단 전환 위치 및 하단 전환 위치에서의 충분한 경사, 및 운전석 와이퍼(1) 및 조수석 와이퍼(2)에 대한 각도 진행의 충분한 간격이 관찰된다. In FIG. 2D the progress of the wiper is shown when the variable k is 5 and q is 15. FIG. In this graph, there is a continuous wiper progression between the upper and lower transition positions, a sufficient inclination at the upper transition position and the lower transition position, and a sufficient interval of angular progression for the driver's
도2d에 도시된 와이퍼의 진행은 와이퍼의 바람직한 진행을 나타낸다. 다음에서는 적합한 변수 k 및 q를 선택하는 방법에 대해 설명된다. The progress of the wiper shown in FIG. 2D indicates the preferred progress of the wiper. The following describes how to select the appropriate variables k and q.
FS 및 BS의 시간적 진행 및 가중 변수를 결정한 후에, 다음의 기준을 적용하여 변수 k 및 q를 확정해야 한다. FS and After determining the temporal progression and weighting variables of the BS , the following criteria should be applied to confirm the variables k and q.
도1에 도시된 바와 같은 꼭지점(D1, D2, S1)을 갖는 삼각형에서 와이퍼 장치의 기하학(geometry)을 연구할 수 있다. S1이 조수석 와이퍼 블레이드의 외측 꼭지점(점 S2)과 조수석 회전점 사이의 연결선(D2, S2) 따라 진행함으로써 각도( FS)가 형성된다. 양측 회전점 사이의 간격은 d로 표시되며, 가상의 삼각형의 높이는 2h이다. 이 경우 다음과 같은 등식이 성립된다.The geometry of the wiper device can be studied in a triangle with vertices D1, D2, S1 as shown in FIG. S1 proceeds along the connecting line (D2, S2) between the outer vertex (point S2) of the passenger wiper blade and the passenger turning point, the angle ( FS ) is formed. The distance between the two turning points is denoted by d, and the height of the imaginary triangle is 2h. In this case, the following equation holds:
다음 등식을 선택하면 와이퍼의 충돌이 발생하지 않는다.Choose the following equation so that the wiper does not crash.
따라서 본 발명의 목적은 등식(3) 조건이 충족되도록 q 및 k를 선택하는 것이다. 넓은 의미의 전제 조건은, 영점에서의 경사 d FS(t) / d BS(t) 가 영점에서의 g'( FS)와 같거나 커야 한다는 것이다. 이와 관련된 세부 사항은 도3을 통해 설명된다. It is therefore an object of the present invention to select q and k such that the condition of equation (3) is met. The precondition for the broad meaning is the slope d at zero. FS (t) / d BS (t) is g 'at zero FS ) must be greater than or equal to Details related to this are described with reference to FIG. 3.
도3에서는 k가 5, q가 15, 1/d가 3/4일 때 x= FS(t)와 y= BS(t)의 관계가 도시되어 있다. 도3에서 k 및 q는, 양측 곡선이 동일한 경사로 영점을 출발하도록 선택되었다. 추가적인 전환점이 존재하지 않는 경우에는 와이퍼 진행을 나타내는 변수 그래프는 d의 그래프 상에 존재한다. x=0일 때 등식(2)에서 다음과 같은 등식을 얻을 수 있다.In FIG. 3, when k is 5, q is 15, and 1 / d is 3/4, x = FS (t) and y = The relationship of BS (t) is shown. In Figure 3 k and q were chosen such that both curves started at zero with the same slope. In the absence of additional turning points, a variable graph representing the wiper progress is on the graph of d. When x = 0, the following equation can be obtained from equation (2).
이제 다음과 같은 관계가 요구된다.Now the following relationship is required.
여기에서 다음 등식이 성립된다.Here the following equation holds:
L'Hospital의 법칙에 따라 원점에서의 경사를 구할 수 있다. According to L'Hospital's law, the slope at the origin can be obtained.
여기에서 ρ≥d/2이므로 ρ≥1이 성립한다. 이 등식을 q 또는 k에 대해 정리할 수 있다. Since ρ ≥ d / 2, ρ ≥ 1 holds. This equation can be summarized for q or k.
다음에서는 운전석 와이퍼 진행과 관련해 k 및 q를 선택하는 방법에 대해 설명된다. 도4에서는 등식(5)에 따라 허용되는 k 및 q의 범위가 도시되어 있다. 여기에서 q가 특정한 값으로 설정될 때 상응하는 k가 등식(5)의 그래프에 인접하게 위치해야 한다는 것을 알 수 있다. k가 클수록 해당 구동장치는 와이퍼를 더욱 천천히 가속시키는데, 그 이유는 사인 곡선의 변형이 감소하기 때문이다. 다른 한편으로 k = 4 (ρ+1)/(ρ-1)일 때 등식(5)에 따른 특이성(singularity)이 나타난다. K는 위에서 k ≤4 (ρ+1)/(ρ-1)을 통해 제한된다.The following describes how to select k and q with respect to the driver's seat wiper progression. In Fig. 4 the range of k and q allowed according to equation (5) is shown. It can be seen here that when q is set to a particular value, the corresponding k should be located adjacent to the graph of equation (5). The larger k, the more the drive accelerates the wiper more slowly because the distortion of the sinusoid is reduced. On the other hand, singularity according to equation (5) appears when k = 4 (ρ + 1) / (ρ-1). K is constrained through k ≤ 4 (ρ + 1) / (ρ-1) above.
이런 조건 하에서 이제 q는 다음 등식에 대한 도4의 그래프 상에 존재해야 한다. Under these conditions, q should now be present on the graph of FIG. 4 for the following equation.
이제 아직 알려지지 않은 변수 k를 결정해야 한다. 변수 k가 자신의 상한 경계의 근접한 수로 결정되는 경우에는, q의 영향력이 상실된다. 즉 전환 위치에서 추가적인 만곡이 형성되지 않는다. 이런 경우는 도2b에 도시된 그래프에 해당한다.Now we need to determine the unknown variable k. If the variable k is determined to be a close number of its upper bounds, the influence of q is lost. That is, no additional curvature is formed at the transition position. This case corresponds to the graph shown in FIG. 2B.
다른 한편으로, 변수 q가 t=T/4의 위치에서 너무 강한 변형을 야기시키므로, 너무 작은 q를 선택하지 않아야 한다. 이런 경우는 도2c의 그래프에 해당한다.On the other hand, since the variable q causes too strong deformation at the position t = T / 4, it should not select too small q. This case corresponds to the graph of FIG. 2C.
와이퍼 구동장치의 시스템 변수는 매우 다양한 시간 도함수(time derivative)를 통해 계산된다. 시스템 변수는 전류, 전압, 모터 각도, 모터 속도, 와이퍼 속도 등일 수 있다. 등식(1a) 및 등식(1b)이 시간에 따라 임의로 세분화될 수 있으므로, 이 등식을 통해 구동 모터의 전압(u) 및 고정자 회로에서의 전류(I)를 k 및 시간(t)에 따라 직접 계산할 수 있다.The system parameters of the wiper drive are calculated through a wide variety of time derivatives. System variables may be current, voltage, motor angle, motor speed, wiper speed, and the like. Since equations (1a) and (1b) can be arbitrarily subdivided with time, the equations allow direct calculation of the voltage (u) of the drive motor and the current (I) in the stator circuit directly according to k and time (t). Can be.
이제 비용 함수 K를 정의하고, 후속 과정에서 최소화할 수 있다. 비용 함수로는 예를 들어 사이클 중에 소요된 전기 에너지를 선택할 수 있다. You can now define the cost function K and minimize it in subsequent steps. The cost function can select, for example, the electrical energy consumed during the cycle.
다음과 같은 순서로 변수 k를 찾을 수 있다. You can find the variable k in the following order:
- 등식(7)을 따라 q(k)를 계산Calculate q (k) according to equation (7)
- 역시스템(inverse system)을 통해 U 및 I의 계산Calculation of U and I through the inverse system
- k에 대한 비용 함수 K 결정-determine the cost function K for k
- K가 최소가 될 때까지 k 조절K adjustment until K is minimum
K(k)의 최소값을 찾기 위해, 예를 들어 심플렉스 방식(simplex method)과 같은 간단한 수치적 방식을 적용할 수 있다. To find the minimum value of K (k), a simple numerical method can be applied, for example the simplex method.
등식(5)에 따라 충돌 방지를 위한 조건을 설정할 때, 와이퍼의 기하학적 형태는 간단하게 삼각형으로 가정된다. 실제로는 와이퍼 사이의 최소 간격이 가정 시보다 큰데, 그 이유는 하단 전환 위치가 직접 중첩되지 않기 때문이다. 이런 조건하에서도 등식(5)을 적용해 계산할 수 있도록 하기 위해, 하단 와이퍼의 길이를 단축하여 지정할 수 있다. 이를 위해 l=l+s를 등식(4)에 대입하는데, 이때 f는 음수 로서 선택한다. 양수의 s를 선택하는 경우에는 양측 와이퍼 사이의 안전 간격이 확대될 수 있다.When setting the conditions for collision avoidance according to equation (5), the geometry of the wiper is simply assumed to be a triangle. In practice, the minimum spacing between wipers is greater than assumed, since the bottom transition positions do not directly overlap. Under these conditions, the length of the lower wiper can be shortened so that it can be calculated by applying equation (5). To do this, substitute l = l + s into equation (4), where f is chosen as a negative number. If a positive s is selected, the safety clearance between the wipers on both sides can be extended.
와이퍼의 진행을 결정하기 위해 삼각함수를 선택함으로서 복수의 이점을 얻을 수 있다. 이런 이점의 하나는, 전류, 전압, 모터 각도, 모터 속도 및 와이퍼 속도와 같은 와이퍼 구동장치의 시스템 변수가 시간 도함수를 통해 비교적 간단하게 복수의 계산된다는 것이다. 이런 계산은 특히 삼각함수를 통해 매우 간단하게 이루어진다. 다른 이점은, 예를 들어 비교적 간단하게 변수를 통해 지정된 삼각함수에서 얻을 수 있는 충돌 억제 조건, 즉 전환 위치 근처에서의 최소 속도와 같은 조건을 정의할 수 있다는 것이다. Multiple advantages can be obtained by selecting a trigonometric function to determine the progress of the wiper. One of these advantages is that the system parameters of the wiper drive, such as current, voltage, motor angle, motor speed and wiper speed, are relatively largely calculated through a time derivative. This calculation is very simple, especially with trigonometric functions. Another advantage is that it is possible to define, for example, a relatively simple condition such as a collision suppression condition, i.e. a minimum velocity near the switching position, which can be obtained from a trigonometric function specified via a variable.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10162679 | 2001-12-19 | ||
DE10162679.7 | 2001-12-19 | ||
DE10245966.5 | 2002-09-30 | ||
DE10245966A DE10245966A1 (en) | 2001-12-19 | 2002-09-30 | Opposed-wiper windscreen wiper system has control unit controlling motors independently in accordance with trigonometric function |
PCT/DE2002/004651 WO2003051692A1 (en) | 2001-12-19 | 2002-12-18 | Windscreen wiper system comprising two opposed wipers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040068917A KR20040068917A (en) | 2004-08-02 |
KR100938219B1 true KR100938219B1 (en) | 2010-01-22 |
Family
ID=7709983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020047000123A KR100938219B1 (en) | 2001-12-19 | 2002-12-18 | Windscreen wiper system compring two opposed wipers |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100938219B1 (en) |
DE (1) | DE10245966A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3208121A1 (en) * | 1982-03-06 | 1983-09-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Window wiper device for vehicles |
EP0095488A1 (en) * | 1981-12-02 | 1983-12-07 | B & R RENTALS INC. | Drill collar |
WO1998029285A1 (en) * | 1997-01-03 | 1998-07-09 | Mccord Winn Textron, Inc. | Windshield wiper system |
FR2785246A1 (en) * | 1998-10-29 | 2000-05-05 | Valeo Systemes Dessuyage | METHOD FOR ORDERING A VEHICLE WIPER |
-
2002
- 2002-09-30 DE DE10245966A patent/DE10245966A1/en not_active Ceased
- 2002-12-18 KR KR1020047000123A patent/KR100938219B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0095488A1 (en) * | 1981-12-02 | 1983-12-07 | B & R RENTALS INC. | Drill collar |
DE3208121A1 (en) * | 1982-03-06 | 1983-09-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Window wiper device for vehicles |
WO1998029285A1 (en) * | 1997-01-03 | 1998-07-09 | Mccord Winn Textron, Inc. | Windshield wiper system |
FR2785246A1 (en) * | 1998-10-29 | 2000-05-05 | Valeo Systemes Dessuyage | METHOD FOR ORDERING A VEHICLE WIPER |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10245966A1 (en) | 2003-07-03 |
KR20040068917A (en) | 2004-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4126016B2 (en) | Window wiper device having two wipers facing each other | |
EP2873568B1 (en) | Wiper control method and wiper control device | |
EP3450267B1 (en) | Configurable variable sweep variable speed wiper system | |
US20070107979A1 (en) | Vehicular steering control apparatus and control method thereof | |
US4900995A (en) | Vehicle window wipers with alternating symmetrical overlap | |
WO1996014225A1 (en) | Windshield wiper system incorporating a variable speed dc motor | |
EP2738052A1 (en) | Motor control device | |
EP0405744B1 (en) | Vehicle window wipers with dynamic symmetrical overlap | |
KR100938219B1 (en) | Windscreen wiper system compring two opposed wipers | |
KR100510210B1 (en) | Wiper apparatus, and Method to control the wiper apparatus | |
US7423399B2 (en) | Apparatus, and associated method, for controlling the repetition rate of an intermittent windshield wiper | |
JP2008143215A (en) | Wiper device | |
JP2002264776A (en) | Control method for wiper device | |
JP6192460B2 (en) | Wiper control method and wiper control device | |
US20080216868A1 (en) | Method for Wiping a Window, and Wiper System, in Particular for a Motor Vehicle | |
EP1069013A3 (en) | Wiper control device | |
JP4227544B2 (en) | Wiper control method and wiper control device | |
JP2003252180A (en) | Wiper device and its control method | |
JP6593215B2 (en) | Wiper control device | |
JP2002264772A (en) | Control method for opposing wiping type wiper device | |
CN114094909B (en) | Speed regulation control method and speed regulation control system for automobile windscreen wiper | |
JP5269230B2 (en) | Wiper device | |
JP2002264777A (en) | Control method for opposing wiping type wiper device | |
JP2018161985A (en) | Wiper control method and wiper control device | |
JP2743404B2 (en) | Ultrasonic motor drive controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130104 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140109 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150112 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160106 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170106 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180109 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190108 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200107 Year of fee payment: 11 |