JP5864500B2

JP5864500B2 - ワイパウォッシャ装置

Info

Publication number: JP5864500B2
Application number: JP2013199974A
Authority: JP
Inventors: 朋央渋澤
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2033-09-26
Also published as: CN104512382B; US9511749B2; CN104512382A; DE102014112881A1; US20150082574A1; JP2015066957A

Description

本発明は、自動車等の車両のフロントガラスにワイパアームに設けられたノズルからウォッシャ液を噴射して払拭するワイパウォッシャ装置に関し、特に、ウォッシャ液の噴射後に撮像装置による撮像領域の視界を早期に回復可能なものに関する。

自動車等の車両のフロントガラスには、ウォッシャ液（洗浄液）を噴射するウォッシャ装置や、ウォッシャ液、雨水等を払拭するワイパ装置を含むワイパウォッシャ装置が設けられる。
ワイパ装置は、車体に対して揺動するワイパアームによって、ゴム製のブレードにフロントガラスの所定の払拭領域を往復させてガラス表面の水などを払拭するものである。
ウォッシャ液は、車体のフロントフード部やカウルトップ部等に固定されたノズルからフロントガラスにウォッシャ液を噴射するものが一般的であったが、近年はワイパアームにノズルを設けたものが提案されている。
このようなワイパ装置のアームは、ウェットアームと通称されている。

ワイパアームにウォッシャ液のノズルを設けたワイパウォッシャ装置に関する従来技術として、例えば特許文献１には、ワイパブレードに洗浄液（ウォッシャ液）を噴射する噴射部を設けるとともに、洗浄液の拭き残しや拭き直後の液だれを防止するため、洗浄液の噴射を伴わない１回以上のワイパの払拭動作を行わせることが記載されている。

特開２００８− ６９７１号公報

近年、フロントガラスの車室内側に車両前方を撮像するステレオカメラ等の撮像手段を設けて、プリクラッシュセーフティや運転支援などの車両制御に活用することが普及している。
このような撮像手段を有する車両においては、撮像領域にウォッシャ液の拭き残し等が存在すると、撮像に影響が生じて車両制御に支障が生じることが懸念される。
特許文献１に記載された技術においては、ウォッシャ液の噴射終了後にワイパの払拭動作を行うことによって、拭き残し等は防止できるが、この場合であっても払拭動作が完了するまでは一時的に撮像に影響が出ることは避けられない。
本発明の課題は、ウォッシャ液の噴射後に撮像装置による撮像領域の視界を早期に回復可能なワイパウォッシャ装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、自車両前方を撮像する撮像装置の撮像領域を有する車両のフロントガラスにウォッシャ液を噴射し払拭するワイパウォッシャ装置であって、前記フロントガラスにブレードを加圧接触させた状態で前記ブレードが前記撮像領域を含む所定の払拭領域を払拭するよう第１の反転位置と第２の反転位置との間で往復運動させるワイパアームと、前記ワイパアームに設けられたノズルから前記フロントガラスの前記払拭領域に前記ウォッシャ液を噴射するウォッシャ液噴射手段と、前記ワイパアームを駆動するとともに少なくとも低速モードと高速モードとを選択可能なワイパアーム駆動手段と、ユーザがウォッシャ液噴射操作を入力する噴射操作入力部とを備え、前記ウォッシャ液噴射手段は、前記噴射操作入力部の操作開始に応じて前記ウォッシャ液の噴射を開始するとともに、前記噴射操作入力部の操作終了に応じて前記ウォッシャ液の噴射を終了し、前記ワイパアーム駆動手段は、前記噴射操作入力部の操作開始に応じて前記ワイパアームの駆動を開始するとともに、前記ウォッシャ液噴射手段による前記ウォッシャ液の噴射終了後、前記ワイパアームを前記第１の反転位置と前記第２の反転位置との間を、前記高速モードで少なくとも一往復させてから前記ワイパアームの駆動を終了し、かつ、前記ウォッシャ液噴射手段による前記ウォッシャ液の噴射中は、前記ワイパアームを前記低速モードで駆動することを特徴とするワイパウォッシャ装置である。
これによれば、ウォッシャ液の噴射終了後にワイパアームを高速モードで一往復させることによって、ウォッシャ液の拭き残しや液だれを短時間で拭き上げ、撮像手段の視界を早期に回復させることができる。

また、ウォッシャ液の噴射中はワイパアームを低速モードで駆動することによって、噴射されたウォッシャ液がブレードの長手方向に行き渡る時間を確保し、払拭性能を確保することができる。

以上説明したように、本発明によれば、ウォッシャ液の噴射後に撮像装置による撮像領域の視界を早期に回復可能なワイパウォッシャ装置を提供することができる。

本発明を適用したワイパウォッシャ装置の実施例が設けられる車両におけるフロントガラス周辺の構成を示す図である。実施例のワイパウォッシャ装置の構成を示すブロック図である。実施例のワイパウォッシャ装置におけるウォッシャ液噴射時の動作を示すフローチャートである。

本発明は、ウォッシャ液の噴射後に撮像装置による撮像領域の視界を早期に回復可能なワイパウォッシャ装置を提供する課題を、ウォッシャ液の噴射終了後にワイパアームを少なくとも一往復高速モードで動作させることによって解決した。

以下、本発明を適用したワイパウォッシャ装置の実施例について説明する。
実施例のワイパウォッシャ装置は、例えば、自車両前方を撮像する撮像装置を有する乗用車等の自動車のフロントガラスに設けられるものである。
図１は、実施例のワイパウォッシャ装置が設けられる車両におけるフロントガラス周辺の構成を示す図である。
フロントガラス１０は、乗用車等の自動車の図示しない車室（キャビン）の前部に配置され、運転者の視界の主要部分を占めるフロントウインドウ開口に設けられるものである。
フロントガラス１０は、正面から見た平面形が実質的に横長の矩形状に形成されるとともに、車幅方向中央部が両端部に対して前進するように二次元的に湾曲して形成された合わせガラスである。
フロントガラス１０は、周縁部の内側にほぼ沿って配置された境界線１１の外側には、黒色セラミック層が設けられる一方、境界線１１の内側においては実質的に透明となっている。

フロントガラス１０の上端部近傍には、図示しないステレオカメラ装置の撮像領域１２，１３が配置されている。
ステレオカメラは、左右一対のカメラを車幅方向に離間して配置し、公知のステレオ画像処理によって、例えば前方車両、歩行者等の自車両に対する相対位置及び相対速度や、車線形状といった自車両前方の環境を認識するものである。
ステレオカメラは、車室内におけるルーフ前端部（ルームミラー基部付近）に配置されている。
撮像領域１２，１３は、フロントガラス１０において左右のカメラの画角内にそれぞれ含まれる領域である。
ステレオカメラは、この撮像領域１２，１３越しに自車両前方を撮像する。

フロントガラス１０には、図示しない運転席側のワイパアーム、及び、助手席側のワイパアーム２０が設けられている。
ワイパアーム２０は、図１では図示しないワイパモータ３３（図２参照）によって駆動され、フロントガラス１０の下端部に隣接する図示しないカウル部における車幅方向中央部に設けられた回転軸回りに揺動する。

ワイパアーム２０には、ブレード２１、ウォッシャノズル２２が設けられている。
ブレード２１は、ワイパアーム２０の先端部付近に設けられ、ワイパアーム２０の長手方向に略沿って延在するゴム製のフィン状の払拭部を備えている。
ウォッシャノズル２２は、ウォッシャ液（洗浄液）をフロントガラス１０の表面に向け噴射するものである。
ウォッシャノズル２２は、ワイパアーム２０におけるブレード２１の回転軸側の端部近傍に設けられ、ワイパアーム２０が初期位置から反転位置へ移動する際の進行方向側へウォッシャ液を噴射可能となっている。

助手席側のワイパアーム２０のブレード２１、及び、図示しない運転席側のワイパアームのブレードは、それぞれ図１に示す払拭領域１４，１５を形成する。
各払拭領域は、各ブレードの初期位置１４ａ、１５ａ及び反転位置１４ｂ、１５ｂを半径とする実質的に扇形の領域となる。
運転席側の撮像領域１３は、払拭領域１４，１５にともに含まれ、各ワイパアームが１往復する際に、左右のブレードがともに払拭するようになっている。
一方、助手席側の撮像領域１２は、実質的に払拭領域１４にのみ含まれ、実質的に助手席側のブレード２１のみによって払拭されるようになっている。
ウォッシャノズル２２は、助手席側の撮像領域１２における払拭性能を改善するため、助手席側のワイパアーム２０に設けられる。
なお、実施例のウォッシャ装置においては、ワイパアーム２０に設けられるノズル２２に追加して、カウル部やフード部等に固定式のノズルを設ける構成としてもよい。

図２は、実施例のワイパウォッシャ装置の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、ワイパウォッシャ装置は、ワイパウォッシャスイッチ３１、ウォッシャポンプ３２、ワイパモータ３３、位置検出センサ３４、モータ速度制御装置３５、ワイパリレー３６等を有して構成されている。

ワイパウォッシャスイッチ３１は、ドライバ等のユーザがワイパアームに払拭動作を行わせるワイパ操作、及び、ウォッシャ液を噴射するとともにワイパアームに払拭動作を行わせるワイパウォッシャ操作を入力するものである。
ワイパウォッシャスイッチ３１は、例えば、ステアリングコラム部から突出するレバーとして構成されている。

ウォッシャポンプ３２は、図示しないウォッシャタンクに貯留されたウォッシャ液（洗浄液）を加圧して吐出し、ウォッシャノズル２２に供給する電動ポンプである。
ウォッシャポンプ３２は、ウォッシャタンクの下部に取り付けられている。

ワイパモータ３３は、運転席側、助手席側のワイパアームをそれぞれ駆動するものである。
ワイパモータ３３の出力は、減速ギア列及びリンク機構を介して各ワイパアームに伝達され、各ワイパアームを、初期位置と反転位置との間で往復するよう揺動させる。

位置検出センサ３４は、ワイパモータ３３の出力部に設けられるリンク機構の状態等を検出することによって、ワイパアーム２０の位置を検出するものである。
位置検出センサ３４は、ワイパアーム２０が初期位置に到達した際に、これを検出してモータ速度制御装置３５に伝達可能となっている。

モータ速度制御装置３５は、ワイパモータ３３の回転速度を、低速モード、高速モードの二段階に切り替えるものである。

ワイパリレー３６は、ウォッシャポンプ３２を停止し、ウォッシャ液の噴射を終了した後のワイパモータ３３の作動時間（ワイパアームの作動回数）を制御するものである。

以下、実施例のワイパウォッシャ装置の動作について説明する。
図３は、実施例のワイパウォッシャ装置におけるウォッシャ液噴射時の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：ワイパウォッシャスイッチオン判断＞
ワイパウォッシャスイッチ３１がドライバによってオンされている場合には、ステップＳ２に進み、オフである場合には、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０２：ウォッシャポンプ作動＞
ウォッシャポンプ３２を作動し、ウォッシャタンクからウォッシャノズル２２にウォッシャ液を圧送し、ウォッシャ液の噴射を行わせる。
その後、ステップＳ０３に進む。

＜ステップＳ０３：ワイパモータ低速モード作動＞
ワイパモータ３３は、ワイパアームを低速モードで払拭動作を行わせる。
低速モードの動作速度は、ウォッシャノズル２２から噴射されたウォッシャ液が、ワイパアームが初期位置から反転位置まで移動する時間内に、ブレード２１の実質的に全長にわたって行き渡ることを考慮して設定される。
ウォッシャノズル２２から噴射されたウォッシャ液は、ブレード２１によってフロントガラス１０の表面上をかき上げられつつ、遠心力によってブレード２１の先端部側へ流れる。
その後、ステップＳ０４に進む。

＜ステップＳ０４：ワイパウォッシャスイッチオフ判断＞
ワイパウォッシャスイッチ３１がオンからオフとされた場合には、ステップＳ０５に進む。
一方、オン状態が継続されている場合には、ステップＳ０４の処理を繰り返す。

＜ステップＳ０５：ウォッシャポンプ停止＞
ウォッシャポンプ３２を停止し、ウォッシャ液の噴射を終了する。
その後、ステップＳ０６に進む。

＜ステップＳ０６：ワイパアーム初期位置判断＞
位置検出センサ３４は、ウォッシャポンプを停止後、ワイパアーム２０が最初に初期位置１４ａに到達したか否かを判断する。
ワイパアーム２０が初期位置１４ａに到達した場合には、ステップＳ０７に進み、未到達の場合には、ステップＳ０６を繰り返す。

＜ステップＳ０７：ワイパモータ高速モード作動＞
モータ速度制御装置３５は、ワイパモータ３３の回転速度を、低速モードに対応する回転速度から高速モードに対応する回転速度に切り替えて、ワイパアーム２０の払拭動作を高速化する。
その後、ステップＳ０８に進む。

＜ステップＳ０８：高速モード切替後１ストローク駆動判断＞
位置検出センサ３４は、高速モードへの切り換え後、ワイパアーム２０が初期位置１４ａと反転位置１４ｂとの間を１ストローク往復し、初期位置１４ａに到達したか否かを判断する。
ブレード２１は、このウォッシャ液の噴射を伴わない払拭動作によって、払拭領域１４内に縞状に残るウォッシャ液の拭き残しＳを払拭する。
ワイパアーム２０が初期位置１４ａに到達した場合には、ステップＳ０９に進み、未到達の場合には、ステップＳ０８を繰り返す。

＜ステップＳ０９：ワイパモータ停止＞
ワイパモータ３３は停止し、ワイパアームによる払拭動作を終了する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

以上説明した本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ウォッシャ液の噴射終了後にワイパアーム２０を高速モードで一往復させることによって、撮像領域１２に残るウォッシャ液の拭き残しＳや液だれを短時間で拭き上げ、撮像手段の撮像に影響を及ぼす時間を短縮することができる。
（２）ウォッシャ液の噴射中はワイパアーム２０を低速モードで駆動することによって、噴射されたウォッシャ液がブレード２１全長に行き渡る時間を確保し、払拭性能を確保することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）ワイパウォッシャ装置を構成する各要素の形状、構造、配置、数量等は、上述した実施例の構成に限らず、適宜変更することができる。
例えば、ノズルの個数、配置や、制御系の構成などは適宜変更することができる。
また、実施例においては、撮像手段は左右一対のカメラを有するステレオカメラであったが、単独のカメラであってもよい。
（２）実施例においては、ウォッシャ液の噴射中はワイパアームを低速モードで駆動しているが、払拭性能の確保が可能である場合には、ワイパアームを高速モードで駆動してもよい。この場合、ウォッシャスイッチの操作時には常時ワイパアームを高速モードで駆動することになる。

１０フロントガラス１１境界線
１２撮像領域（助手席側）１３撮像領域（運転席側）
１４払拭領域（助手席側）１４ａ初期位置
１４ｂ反転位置１５払拭領域（運転席側）
１５ａ初期位置１５ｂ反転位置
２０ワイパアーム（助手席側）２１ブレード
２２ウォッシャノズルＳ拭き残し
３１ワイパウォッシャスイッチ３２ウォッシャポンプ
３３ワイパモータ３４位置検出センサ
３５モータ速度制御装置３６ワイパリレー

Claims

自車両前方を撮像する撮像装置の撮像領域を有する車両のフロントガラスにウォッシャ液を噴射し払拭するワイパウォッシャ装置であって、
前記フロントガラスにブレードを加圧接触させた状態で前記ブレードが前記撮像領域を含む所定の払拭領域を払拭するよう第１の反転位置と第２の反転位置との間で往復運動させるワイパアームと、
前記ワイパアームに設けられたノズルから前記フロントガラスの前記払拭領域に前記ウォッシャ液を噴射するウォッシャ液噴射手段と、
前記ワイパアームを駆動するとともに少なくとも低速モードと高速モードとを選択可能なワイパアーム駆動手段と、
ユーザがウォッシャ液噴射操作を入力する噴射操作入力部とを備え、
前記ウォッシャ液噴射手段は、前記噴射操作入力部の操作開始に応じて前記ウォッシャ液の噴射を開始するとともに、前記噴射操作入力部の操作終了に応じて前記ウォッシャ液の噴射を終了し、
前記ワイパアーム駆動手段は、前記噴射操作入力部の操作開始に応じて前記ワイパアームの駆動を開始するとともに、前記ウォッシャ液噴射手段による前記ウォッシャ液の噴射終了後、前記ワイパアームを前記第１の反転位置と前記第２の反転位置との間を、前記高速モードで少なくとも一往復させてから前記ワイパアームの駆動を終了し、かつ、前記ウォッシャ液噴射手段による前記ウォッシャ液の噴射中は、前記ワイパアームを前記低速モードで駆動すること
を特徴とするワイパウォッシャ装置。