JP6182037B2

JP6182037B2 - ワイパウォッシャ装置

Info

Publication number: JP6182037B2
Application number: JP2013203510A
Authority: JP
Inventors: 朋央渋澤
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP2015067128A

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、ブレードが撮像領域に到達する前に確実にウォッシャ液を供給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。

このようなウォッシャノズルを有するワイパアームにおいては、洗浄液の供給が停止された場合に、ワイパアーム内に配置された配管内に残留したウォッシャ液がウォッシャノズルから漏れ出す場合がある。
こうした問題に対処するため、特許文献１に記載された技術においては、ワイパアームのウォッシャノズルと一体化して設けられ、洗浄液の圧送時にはその供給圧によって開弁し、洗浄液の供給停止時には閉弁するチェックバルブを設けることが記載されている。

特開２００７− ３０５６５号公報

特許文献１に記載された技術のように、ワイパブレードのノズル部にチェックバルブを設けた場合、ノズル部のサイズが大きくなって乗員の視界に入りやすくなり、目障りとなることが懸念される。
これに対し、チェックバルブを例えばワイパアームの外部の車体カウル部等に設ければこのような問題は解決される。
しかし、この場合、チェックバルブからウォッシャノズルまでの配管内が空となった場合、ウォッシャポンプが吐出を開始してから、まずこの部分の配管内にウォッシャ液が満たされた後に噴射が開始されるため、噴射開始のタイミングが遅くなってしまう。

一方、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。
上述したような噴射のタイムラグに起因して、払拭動作を開始したブレードが撮像装置の撮像領域に到達するまでにウォッシャ液が供給されない場合、撮像領域のガラス表面が傷ついたり、かえって汚れが付着したり、ブレードが摩耗すること等が問題となる。
本発明の課題は、ブレードが撮像領域に到達する前に確実にウォッシャ液を供給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、前記ワイパアームを駆動するワイパアーム駆動手段と、前記ワイパアームに設けられ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ノズルと、ウォッシャ液を貯留するウォッシャタンクと、前記ウォッシャタンクに貯留された前記ウォッシャ液を加圧して吐出するウォッシャポンプと、前記ウォッシャポンプから吐出された前記ウォッシャ液を前記ノズルに搬送するウォッシャ液管路と、前記ウォッシャ液管路の途中に設けられ前記ウォッシャポンプの非駆動時における前記ウォッシャ液の流出を防止するチェックバルブとを備え、前記チェックバルブと前記ノズルとの間の前記ウォッシャ液管路の容量、及び、前記ウォッシャポンプの吐出時に前記ウォッシャ液管路が前記ウォッシャ液で満たされる時間を、前記ワイパアームが払拭動作を開始して前記ブレードが前記撮像領域に到達する直前に前記ウォッシャ液が前記フロントガラス表面に供給されるように設定した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、チェックバルブとノズルとの間のウォッシャ液管路の容量、及び、ウォッシャ液管路がウォッシャ液で満たされる時間を、ブレードが撮像領域に到達する前にウォッシャ液がフロントガラス表面に供給されるように設定することによって、ウォッシャ液が存在しない状態で撮像領域をブレードが払拭することを防止できる。
ウォッシャ液管路がウォッシャ液で満たされる時間は、例えば、ウォッシャポンプの吐出圧や、チェックバルブの位置、ウォッシャ液管路の断面積によって調節することが可能である。

請求項２に係る発明は、前記ワイパアーム駆動手段の動作開始を前記ウォッシャポンプの吐出開始に対して遅延させる遅延手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のワイパウォッシャ装置である。
これによれば、ワイパアーム駆動手段の動作開始をウォッシャポンプの吐出開始に対して遅延させることによって、上述した効果をより確実に得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、ブレードが撮像領域に到達する前に確実にウォッシャ液を供給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。

本発明は、ブレードが撮像領域に到達する前に確実にウォッシャ液を供給可能なワイパウォッシャ装置を提供する課題を、チェックバルブとノズルとの間のウォッシャ液管路の容量、及び、ウォッシャポンプの吐出時にウォッシャ液管路がウォッシャ液で満たされる時間を、ワイパアームが動作を開始してブレードが撮像領域に到達する前にフロントガラス上にウォッシャ液を供給可能となるように設定す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トップ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、ウォッシャ液配管２３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。

ウォッシャ液配管２３は、図１では図示しないウォッシャポンプ３２（図２参照）が吐出するウォッシャ液を、ウォッシャノズル２２に搬送するものである。
ウォッシャ液配管２３は、例えばゴム等の可撓性を有する円管によって形成されている。
ウォッシャ液配管２３のウォッシャノズル２２側の領域は、ワイパアーム２０の内部に配策されている。
ウォッシャ液配管２３の中間部には、ウォッシャポンプ３２側から順に、分岐部２４、チェックバルブ２５が挿入されている。

分岐部２４は、車体のカウル部に固定された図示しない固定ノズルにウォッシャ液を供給する配管へ、ウォッシャ液配管２３を分岐させる二又状の部材である。
チェックバルブ２５は、ウォッシャポンプ３２の非作動時に、ウォッシャ液配管２３を閉塞してウォッシャノズル２２側へのウォッシャ液の流出を防止するとともに、ウォッシャポンプ３２の作動時には、ウォッシャ液の液圧によって開弁し、ウォッシャノズル２２へウォッシャ液を供給可能とするものである。
チェックバルブ２５は、ウォッシャ液配管２３におけるワイパアーム２０の外部の領域（車体カウル部側）に配置されている。

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、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、ワイパリレー３４、ワイパ作動遅延制御手段３５等を有して構成されている。

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。
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。
ウォッシャポンプ３２は、ウォッシャスイッチ３１のオン操作に応じて直ちに吐出を開始するようになっている。

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。

ワイパリレー３４は、図示しないバッテリ等の電源からワイパモータ３３への電力供給、遮断を切り換える継電器である。
ワイパリレー３４は、ワイパ作動遅延制御手段３５から制御電流を供給されて駆動される。

ワイパ作動遅延制御手段３５は、ウォッシャスイッチ３１のオン操作があった後、予め設定した所定のディレイ時間だけ遅延させてワイパモータ３３を作動開始させるものである。
ワイパ作動遅延制御手段３５は、ウォッシャスイッチ３１のオン操作後の時間をカウントするタイマ手段、及び、タイマ手段のタイマ値が所定の閾値以上となったときにワイパリレー３４に信号を出力する信号出力手段を備えている。

実施例のワイパウォッシャ装置においては、仮にチェックバルブ２５とウォッシャノズル２２との間の領域Ａ（図１参照）におけるウォッシャ液配管２３の内部が空である場合であっても、ワイパアーム２０が払拭動作を開始した際、ブレード２１が払拭領域１２に到達する前に、フロントガラス１０の表面にウォッシャ液が供給され、ブレード２１によって十分に広げられるよう噴射開始時期を設定されている。
具体的には、ウォッシャ液の噴射時期が早くなるよう、ウォッシャポンプ３２の吐出圧、吐出量を十分に大きくし、チェックバルブからノズルまでのホース長を短くしたり、ホース径を小径化したり、チェックバルブ２５とウォッシャノズル２２との間のウォッシャ液配管２３の容量を小さくするようにしている。ウォッシャ液配管２３の容量縮小は、配管の小径化や、チェックバルブ２５を極力ウォッシャノズル２２側に近づけて領域Ａの長さを短縮することによって行う。
また、これらの設定によってもウォッシャ液の噴射時期を十分に早期化することが困難である場合には、ワイパ作動遅延制御手段３５のディレイ時間を延長することによって、対処が可能である。

以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）チェックバルブ２５とウォッシャノズル２２との間のウォッシャ液配管２３の容量、及び、ウォッシャポンプ３２の吐出時にウォッシャ液管路がウォッシャ液で満たされる時間を、ブレード２１が撮像領域１２に到達する前にウォッシャ液がフロントガラス１０表面に供給されるように設定することによって、ウォッシャポンプ３２が吐出しているにも関わらずウォッシャノズル２２からウォッシャ液が噴射されない時間（チェックバルブ２５とウォッシャノズル２２との間のウォッシャ液配管２３がウォッシャ液で満たされるまでの時間）を短くし、ウォッシャ液が存在しない状態で撮像領域１２をブレード２１が払拭することを防止できる。
（２）ワイパ作動遅延制御手段３５によって、ワイパモータ３３の動作開始をウォッシャポンプ３２の動作開始（吐出開始）に対して遅延させることによって、上述した効果をより確実に得ることができる。

（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。
例えば、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。

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２３ウォッシャ液配管
２４分岐部２５チェックバルブ
３１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ワイパリレー
３５ワイパ作動遅延制御手段

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、
前記ワイパアームを駆動するワイパアーム駆動手段と、
前記ワイパアームに設けられ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ノズルと、
ウォッシャ液を貯留するウォッシャタンクと、
前記ウォッシャタンクに貯留された前記ウォッシャ液を加圧して吐出するウォッシャポンプと、
前記ウォッシャポンプから吐出された前記ウォッシャ液を前記ノズルに搬送するウォッシャ液管路と、
前記ウォッシャ液管路の途中に設けられ前記ウォッシャポンプの非駆動時における前記ウォッシャ液の流出を防止するチェックバルブとを備え、
前記チェックバルブと前記ノズルとの間の前記ウォッシャ液管路の容量、及び、前記ウォッシャポンプの吐出時に前記ウォッシャ液管路が前記ウォッシャ液で満たされる時間を、前記ワイパアームが払拭動作を開始して前記ブレードが前記撮像領域に到達する直前に前記ウォッシャ液が前記フロントガラス表面に供給されるように設定したこと
を特徴とするワイパウォッシャ装置。
前記ワイパアーム駆動手段の動作開始を前記ウォッシャポンプの吐出開始に対して遅延させる遅延手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載のワイパウォッシャ装置。