(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方向反転自在の少なく１つのモータ−（２）、前記モーター（２）に連結されて、２つの反転個所（Ｕ1）（Ｕ2）間を往復動する少なくとも１つのワイパー（３）、切換信号（７）によってモータ−（２）を切り換える制御装置（４）、および前記制御装置（４）に供給される操作信号を備え、前記制御装置（４）が、前記操作信号により前記切換信号（７）を決定し、これにより、ワイパー（２）の反転個所（Ｕ1）（Ｕ2）を決定するようにした、風防ガラスワイパー装置（１）であって、風防ガラス面の湿度が、操作信号（Ｂ１）として制御装置（４）に送られるようになっており、前記風防ガラス面の湿度量に応じて、前記制御装置（４）により、風防ガラスが相対的に乾燥していれば、掃拭パターンを拡大することによって掃拭パターンの調整が可能であり、風防ガラスが湿っていれば、掃拭パターンを縮小することによって掃拭パターンの調整が可能であることを特徴とする風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項２】
雨センサ（１３）によって、風防ガラスの湿度を決定するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項３】
自動車の速度に応じた信号が、操作信号（Ｂ２）として、前記制御装置（４）に送られるようになっていることを特徴とする、請求項１または２に記載の風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項４】
自動車の速度を、車速センサ（１４）によって決定するようにしたことを特徴とする、請求項３に記載の風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項５】
モータ−電流に応じた信号が、操作信号（Ｂ３）として、前記制御装置（４）に送られるようになっていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項６】
電流計（１７）により、モ−タ−電流を決定するようにしたことを特徴とする、請求項５に記載の風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項７】
モータ−（２）をオフに切り換えるか、または反転させた後のモータ−（２）のオーバーランに応じた信号が、操作信号（Ｂ４）として、前記制御装置（４）に送られるようになっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項８】
カウンタ（１８）によって、モータ−（２）のオーバーランを決定するようにしたことを特徴とする、請求項７に記載の風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項９】
前記ワイパー（３）の速度に応じた信号が、操作信号（Ｂ５）として、前記制御装置（４）に送られるようになっていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項１０】
測定信号または運動センサ（１９）によって、前記ワイパー（３）の速度を決定するようにしたことを特徴とする、請求項９に記載の風防ガラスワイパー装置（１）。
【請求項１１】
方向反転自在のモータ−（２）により駆動されて、２つの反転個所（Ｕ1）（Ｕ2）間を往復動する少なくとも１つのワイパー（３）、および切換信号（７）と送られてくる操作信号とによって、前記モータ−（２）を切り換える制御装置（４）を備え、前記制御装置（４）が、前記切換信号（７）を決定し、これによって、前記ワイパー（３）の反転個所（Ｕ1）（Ｕ2）を決定するようにした風防ガラスワイパー装置（１）の操作方法であって、風防ガラスの湿度が、操作信号（Ｂ１）として、前記制御装置（４）に送られるようになっており、前記風防ガラス面の湿度量に応じて、前記制御装置（４）により、風防ガラスが相対的に乾燥していれば、掃拭パターンを拡大することによって掃拭パターンの調整が可能であり、風防ガラスが湿っていれば、掃拭パターンを縮小することによって掃拭パターンの調整が可能であることを特徴とする方法。
【請求項１２】
自動車の速度に応じた信号が、操作信号（Ｂ２）として、前記制御装置（４）に送られるようになっていることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
モータ−電流に応じた信号が、操作信号（Ｂ３）として、前記制御装置（４）に送られるようになっていることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記モータ−（２）をオフに切り換えるか、または反転させた後の前記モータ−（２）のオーバーランに応じた信号が、操作信号（Ｂ４）として、前記制御装置（４）に送られるようになっていることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記モータ−（２）をオフに切り換えるか、または反転させた後の、ワイパーシャフトにおける前記モータ（２）のオーバーランに応じた信号が、操作信号（Ｂ４）として、前記制御装置（４）に送られるようになっていることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
自動車を停止させた状態で、前記制御装置（４）の基本設定が行われることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、方向反転自在の少なくとも１つのモータ−、該モータ−に連結されて、２つの反転個所間を往復動する少なくとも１つのワイパー、切換信号によってモーターを切り換える制御装置、および該制御装置に供給される操作信号を備え、前記制御装置が、操作信号から切換信号を決定し、よってワイパーの反転個所を決定するようにした、風防ガラスを掃拭する風防ガラスワイパー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の風防ガラスワイパー装置は、たとえばドイツ国特許公開第１９６ ３４ ５５９号明細書から知られている。制御装置に送られる操作信号は、モーター電流に応じたものである。その結果、たとえばモーターが停止すると、モーターに高電流が流れるため、モーターが早期に反転する可能性がある。
【０００３】
この従来技術によると、駆動素子を小型にできるという利点があるが、全く同一の切換信号では、ワイパーの反転個所間の掃拭パターンが、風防ガラスの表面が湿っている方が、ワイパーと風防ガラス面との間の摩擦抵抗が小さいため、乾いている時より、大きくなるという欠点がある。たとえば、風防ガラス面の湿度が高い場合、ワイパーが自動車のＡピラーにぶつからないようにするため、従来技術の掃拭パターンでは、風防ガラスが湿っている場合、Ａピラーに対してある程度の安全マージンを取るように設計されている。そのため、風防ガラス面が渇いている場合の反転個所間の掃拭パターンは、湿っている場合より、約５°〜６°程度小さくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ワイパーの操作条件に応じて、ワイパーの２つの反転個所間の掃拭パターンを最適化しうるようにした風防ガラスワイパー装置を提供することにある。ここで言う最適化とは、具体的には、掃拭パターン寸法の縮小および拡大を指す。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、風防ガラス面の湿度を操作信号として制御装置に送るようにした、前記の型の本発明による風防ガラスワイパー装置によって達成される。
【０００６】
本発明によると、２つの反転個所間の掃拭パターンの寸法を、風防ガラス面の湿度に応じて、常に最適であるように変更できる。また本発明によると、風防ガラスが相対的に乾燥している場合には、掃拭パターンを拡大でき、湿っている場合には、風防ガラス面とワイパーとの間の摩擦抵抗が小さいため、掃拭パターンを小さくすることができる。
【０００７】
風防ガラス面の湿度を、雨センサによって検出すると有利である。現代の自動車には、雨センサが装備されており、このセンサで検出した雨量に応じて、風防ガラスワイパー装置を自動的に作動できるようになっている。本発明によると、雨センサの本来意図とする機能を拡張して、制御装置に操作信号を送ることができる。
【０００８】
本発明の有益な実施例によると、自動車の速度に応じた信号を、付加的操作信号として制御装置に送ることができる。特に高速走行時においては、ワイパーに相当に大きい風力が作用するため、２つの反転個所間の掃拭パターンが、図らずも大きくなることがある。そのため、たとえばワイパーがＡピラーにぶつかるという事態が発生する可能性がある。
【０００９】
本発明によると、自動車の高速を識別する操作信号に基ずいて、ワイパーの２つの反転個所間の掃拭パターンを縮小できる。
【００１０】
速度センサによって、自動車の速度を検出するようにすると有利である。速度センサは、たとえば自動車のスピードメータ装置内に存在するため、たとえばスピードメータを介して決定された速度を、直接または間接的に操作信号として利用できる。
【００１１】
本発明の他の好適実施例では、モータ−電流に応じた信号を、付加的操作信号として制御装置に送るようになっている。特に、風防ガラス面の湿度に関する操作信号と、自動車の速度に関する操作信号とを組み合わせれば、モーター電流を検出することによって、ワイパーと風防ガラスとの間の高摩擦抵抗を認知できる。
【００１２】
モーターにかかる負荷が高ければ、ワイパーと風防ガラスとの間の摩擦抵抗もそれだけ高くなるため、本発明では、掃拭角度を拡大修正できるようにしている。反対に、モーターにかかる負荷が低くなると、ワイパーと風防ガラス面との間の摩擦が低くなるため、制御装置によって２つの、反転個所間の掃拭パターンを縮小できるようにしている。
また、たとえば電流計を設けることによって、モーター電流を決定できる。
【００１３】
本発明の別の実施例では、モーターがオフに切り換わるかまたは反転した後におけるモーターのオーバーランに応じた信号を、操作信号として制御装置に送っている。モーターがオーバーランすると、ワイパーの２つの反転個所間の掃拭パターンに、意図せずして影響が出る。このオーバーランを検出して、モーターを早目に反転させることにより、オーバーランを的確に修正できる。
【００１４】
モーターのオーバーランは、カウンタによって検出できる。この種のカウンタの型、構成および機能については、たとえばドイツ国特許第１９７ １０ ０９９号明細書を参照されたい。
【００１５】
本発明によると、ワイパー速度に応じた信号を、付加的操作信号として、制御装置に送ることができる。ワイパーに慣性があり、またたとえばモーターとワイパーとの間にリンク仕掛けが設けられているため、ワイパー速度が高くなると、風防ガラスワイパー装置のたわみ性が増し、その結果、２つの反転個所間の掃拭パターンの寸法が大きくなる。適切な制御装置を使用し、ワイパーの高速に対する操作信号を送ることによって、２つの反転個所間の掃拭パターンの寸法を縮小できる。
【００１６】
適切な測定信号を使用することによって、ワイパー速度を決定できる。また、ワイパーシャフトに設けた運動センサを利用したり、ワイパー速度を決定する切り換え信号を直接検出するようにすることもできる。
【００１７】
前記目的はさらに、方向反転自在のモーターによって駆動されて、２つの反転個所間を往復動する少なくとも１つのワイパー、切換信号によってモーターを切り替える制御装置、および制御装置に送られる操作信号を備え、制御装置が、操作信号から切換信号を決定し、よってワイパーの反転個所を決定するようにした、風防ガラスワイパー装置の操作方法であって、風防ガラス面の湿度を操作信号として、制御装置に送ることを特徴とする方法によっても達成される。
【００１８】
風防ガラス面の湿度に関する操作信号に加えて、自動車の速度、またはモーター電流、またはモーターをオフに切り換えた後のモーターのオーバーラン、またはワイパー速度に応じた信号を利用することもできる。
【００１９】
自動車を停止させた状態で、制御装置を調整して、基本設定とする。
【００２０】
本発明のさらなる有益な実施例および詳細は、以下に示す添付図面を参照して行う、本発明の実施例の詳細な説明から明らかとなると思う。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による風防ガラスワイパー装置の一実施例の概略図である。図に示すように、風防ガラスワイパー装置（１）は、反転自在のモーター（２）を備えている。ワイパー（３）は、モーター（２）に結合されており、２つの反転個所（Ｕ1）（Ｕ2）間を往復動する。２つの反転個所に加えて、ワイパーの待機位置（Ｐ）も、概略的に示されている。
【００２２】
さらに、切換信号によってモーターを制御する制御装置（４）が設けられている。モーター（２）は、デジタル切換信号（７）が送られる出力モジュール（８）を有している。モーター（２）には、正給電線および負接地線（９）から、出力モジュール（８）を介して電流が供給される。
【００２３】
さらに、操作スイッチ（切り換え装置）（１２）が設けられており、これによって、制御装置（４）およびモーター（２）を介して、ワイパー（３）をオン／オフ切り換えをする。
【００２４】
制御信号（切り換え信号）（７）は、基本信号として、制御装置（４）に記憶されている。制御信号（７）は、切り換え装置（１２）の作動状態に応じて、モーター（２）に配送され、ワイパー（３）を、間欠、通常、または高速掃拭運転する。
【００２５】
制御信号（７）を修正するには、制御装置（４）に、異なる操作信号（Ｂ１）〜（Ｂ５）を供給する。これらの操作信号（Ｂ１）〜（Ｂ５）は、ワイパー装置（１）の操作状態、またはワイパー（３）に作用する環境要素に応じて、制御装置（４）および切り換え信号（７）に修正を加える。
【００２６】
雨センサが発する風防ガラス面の湿度は、操作信号として、制御装置（４）に送られる。風防ガラスがかなり乾燥していると、ワイパー（３）と風防ガラスとの間の摩擦抵抗が相当に高くなり、その結果、２つの反転個所（Ｕ1）（Ｕ2）間の掃拭パターンは、湿った風防ガラスの場合より小さくなる。
【００２７】
操作信号（Ｂ１）に基ずいて、修正を加え、乾燥した風防ガラスの場合、それに対応して縮小された掃拭パターンを拡大する。
【００２８】
自動車の速度は、操作信号（Ｂ２）として、車速センサ（１４）を介して制御装置（４）に送られる。自動車が高速であると、かなり高い風力がワイパー（３）に作用し、その結果、２つの反転個所（Ｕ1）（Ｕ2）間における掃拭パターンは拡大する。したがって、操作信号（Ｂ２）の作用で修正を加え、高速走行時の掃拭パターンを縮小する。
【００２９】
またモーター（２）に流れる電流も、付加的操作信号（Ｂ３）として、制御装置（４）に送ることができる。モーター電流は、たとえば電流計等の電流測定装置（１７）によって決定される。
【００３０】
原理的には、風防ガラスが乾燥している場合には、ワイパー（３）と風防ガラス面との間の摩擦抵抗も相当的に高く、モーター（２）電流には、風防ガラスが湿っている場合より高くなる。したがって、モーター電流が高い場合は、ワイパー（３）の掃拭パターンを拡大修正する。しかし、モーター（２）の過負荷を防ぐべく設定した、モーター負荷に対する特定の閾値を越える場合には、モーター（２）の回転方向を反転させる処置を取ることができる。
【００３１】
モーター（２）をオフに切り換えるか、もしくは反転させた後のオーバーランも、付加的操作信号（Ｂ４）として、制御装置（４）に送られる。モーター（２）のオーバーランは、カウンタ（１８）によって検出する。たとえば、電機子の回転時に磁界の検出域を通過する磁気センサを、モーター（２）の電機子上に設置できる。
【００３２】
モーター（２）をオフに切り換えた後の電機子の回転数を、カウンタで計数する。こうして決定されたある反転個所（Ｕ1 ）または（Ｕ2）におけるモーター（２）の追い込み（run-on)を、後続の反転個所で考慮に入れ、それに応じて、モーター（２）をオフに切り換えるなり反転させるなりすることができる。この要領で、モーター（２）の所望の意図とする反転個所を的確に定めることができる。
【００３３】
さらに、ワイパー（３）の速度も、操作信号（Ｂ５）として、制御装置（４）に送ることができる。ワイパー（３）の速度は、好適には、適切な測定信号または運動センサ（１９）によって決定される。
【００３４】
ワイパー（３）が高速である場合には、ワイパー（３）およびモーター（２）とワイパー（３）との間に結合設置されたワイパーリンク仕掛けのたわみ性が増し、その結果、２つの反転個所（Ｕ1）および（Ｕ2）間を走行するワイパー（３）の掃拭パターンが拡大する。そこで、制御装置（４）を介入させ、操作信号（Ｂ５）を介して修正を加える。
【００３５】
添付図面を参照して説明したワイパー装置（１）の特異な利点は、２つの反転個所（Ｕ1、Ｕ2）間の掃拭パターンに作用する操作上の影響要素を、操作信号（Ｂ１）〜（Ｂ５）の形で制御装置（４）に送ることによって、操作条件に適したワイパー（３）の最適掃拭パターンを決定し、それぞれ切り換え信号（７）によって、これらの操作条件を、出力モジュール（８）またはモーター（２）に送るようにした点にある。操作条件および環境要素に応じて修正を加え、掃拭角度を増減する。
【００３６】
本文、請求項および添付図面に列挙した本発明の特徴は、全て、個別にせよ組み合わせた形にせよ、本発明の根幹を成すものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による風防ガラスワイパー装置の概略図である。
【符号の説明】
１          風防ガラスワイパー装置
２          モーター
３          ワイパー
４          制御装置
７          制御（切り換え）信号
８          出力モジュール
９          給電線／接地線
１２        操作スイッチ（切り換え装置）
１３        雨センサ
１４        車速センサ
１７        電流測定装置（電流計）
１８        カウンタ
１９        運動センサ
Ｂ１〜Ｂ５  操作信号
Ｐ          ワイパー待機位置
Ｕ1、Ｕ2    反転個所
【図１】
0004794107.tif 000002