JP3447324B2 - Detector for dirt on translucent panel - Google Patents

Detector for dirt on translucent panel

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JP3447324B2
JP3447324B2 JP14803993A JP14803993A JP3447324B2 JP 3447324 B2 JP3447324 B2 JP 3447324B2 JP 14803993 A JP14803993 A JP 14803993A JP 14803993 A JP14803993 A JP 14803993A JP 3447324 B2 JP3447324 B2 JP 3447324B2
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潤 西野
洋 武田
繁 流郷
秀文 伊藤
貴司 吉村
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、例えばレーザ光を用
いた車両用衝突防止装置等の光学素子の前面を覆い、発
射光、反射光を通過させる機能を有する透光性パネルの
汚れ検出装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来のこの種の透光性パネルの汚れ検出
装置を車両用衝突防止装置を例にとってその概略構成を
図3及び図4に基づいて説明する。即ち、図において、
1はレーザを用いて自車両(本件装置が取り付けられた
車両)と前方障害物である前方車両との間の距離を検出
する距離センサで、発光部1aと受光部1bとからな
り、発光部1aは前方車両に向けてレーザ光線を所定の
周期でパルス状に発射するためのレーザダイオード駆動
部4、集光レンズ5、該集光レンズ5の焦点に位置せし
められるレーザダイオード(LD)6などから構成さ
れ、レーザダイオード6からのレーザ光線は集光レンズ
5を介して発射される。 【0003】また前記受光部1bは、前方からの光のう
ち特定周波数成分のみの周波数の光を選択的に抽出して
通過せしめる光学フィルタ7と、光学フィルタ7を介し
た光を集光するためのフレネルレンズ8と、フレネルレ
ンズ8によって集光された光を受光するための距離検出
用フォトダイオード(PD)9と、受光アンプ10と、
後述のゲートタイマ14からのタイミング信号の供給開
始に基づいてクロック信号の計数を開始し、また受光ア
ンプ10からの出力に基づいて計数を停止して距離信号
を出力する距離カウンタ11と、レーザダイオード6か
ら発射され、送受光用窓ガラス16の汚れによって反射
されたレーザ光線及び外来からの太陽光等の自然光を受
光するように配置された汚れ検出用フォトダイオード
(PD)12と、このフォトダイオード12からの検出
出力に基づいて送受光用窓ガラス16の汚れ度合いを検
出し、その汚れ度合いに応じて変化する汚れ度合い表示
信号を信号変換器15に出力する送受光窓ガラス汚れ検
出回路13と、受光アンプ10、距離カウンタ11、レ
ーザダイオード駆動部4のそれぞれの駆動タイミングを
とるためのタイミング信号を出力するゲートタイマ14
と、前記距離カウンタ11及び送受光窓ガラス汚れ検出
回路13からの汚れ度合い表示信号を処理して後述のマ
イクロコンピュータ2に供給する信号変換器15となど
から構成される。 【0004】2はマイクロコンピュータで、そのマイク
ロコンピュータは距離センサ1の検出する距離信号の単
位時間毎の変化度合いから自車両と前方車両との相対速
度を算出し、この算出した相対速度の平滑化処理を予め
設定した一定時間毎に行い、検出した距離Rと、平滑化
した相対速度Vと、車速センサ(図示せず)からの車速
パルス信号に基づく自車両の減速度αとに基づいて自車
両と前方車両との衝突の可能性の有無を判断し、衝突の
可能性があると判断した場合には警報信号を出力する。
また、このマイクロコンピュータ2は、レーザダイオー
ド6からの送受光用窓ガラス16の汚れによる拡散反射
光を図6に示すフォトダイオード12で受光し、それら
の信号を処理することによって汚れ警報信号(図7のD
のパルスを示す)を発生する。 【0005】なお、マイクロコンピュータ2は図3に示
すように入出力インターフェイス2a、情報処理部2b
及びRAM2cによって構成されている。また、上記発
光部1a及び受光部1bは一側面のみが開口されたケー
ス内に収納され、かつそれらが収納された後、その開口
部全体は、送受光用窓ガラス(透光性パネル)16で閉
塞され、その送受光用窓ガラス16を介してレーザダイ
オード6からのレーザ光線が所定の周期でパルス状に出
射され、前方車両等による反射光がフォトダイオード9
によって受光される。 【0006】次に、前記送受光窓ガラス汚れ検出回路1
3に付いて説明する。即ち、図6に示すように、送受光
用窓ガラス16に対してレーザダイオード6と共に同一
側に配置され、かつそのレーザダイオード4から発射さ
れるレーザ光線の一部の送受光用窓ガラス16の表面の
汚れによる反射光を受光するフォトダイオード12と、
該フォトダイオード12からの検出出力のうち自然光等
による直流成分のみを遮断する直流カットフィルタと、
該直流カットフィルタによって抽出された前記窓ガラス
16による反射光に対応する出力信号のピークホールド
値を検出し、その電圧値を汚れ度合い表示信号として出
力するピークホールド回路と、該ピークホールド回路か
らの出力値が設定された基準値を越えたとき、汚れ警報
信号を出力するコンパレータとの直列回路から構成され
ている。 【0007】3は上記マイクロコンピュータ2の出力す
る汚れ警報信号を受けて警報を発生する警報発生器で、
この警報発生器3は、前記マイクロコンピュータ2の情
報処理部2bからの入出力インターフェイス2aを介し
て警報信号に基づいて駆動される警報スピーカ3aと、
該情報処理部2bで作成され、入出力インターフェイス
2aを介して供給される汚れ度合い表示信号を表示する
7セグメントの表示器3cと、警報音量の設定や警報距
離レンジ(前記コンパレータの基準値に相当する)の設
定を行うための設定スイッチ3dとで構成されている。 【0008】次に、上記構成の作用を図5に示すフロー
チャートを参照して説明する。通常、電源がオンされる
と、マイクロコンピュータ2はステップST100に進
み、初期設定を開始する。初期設定が終了すると、レー
ザダイオード駆動部4によってレーザダイオード6が所
定の周期で間欠的に駆動され、発射されたレーザ光線は
集光レンズ5、送受光用窓ガラス16を直列に介して装
置前方に向けて発射され、前方車両がある場合にはそれ
によって反射された反射光が送受光用窓ガラス16、光
学フィルタ7、フレネルレンズ8を直列に介してフォト
ダイオード9によって受光され、距離カウンタ11に受
光信号が供給される。 【0009】距離カウンタ11は、レーザダイオード駆
動部4が駆動されてから受光信号が供給されるまでの
間、ゲートタイマ14からのクロックパルスを計数する
ことによって、自車両と前方車両等の前方物体との間の
距離Rを測定する。 【0010】その測定された距離信号は、信号変換器1
5を介してマイクロコンピュータ2の入出力インターフ
ェイス2aに供給され、その後ST101において距離
信号が情報処理部2aに入力され、その距離信号がST
102においてRAM2cに記憶される。 【0011】次に、情報処理部2bはST103におい
て、供給された最新の距離信号と、前回得られた所定時
間前の本件装置により測定されてRAM2cに記憶され
ている距離信号とを比較し、その比較結果に基づいて単
位時間当たりの距離の変化量、すなわち相対速度Vを算
出し、その逐次求められた相対速度Vを予め設定された
所定周期△tの時間毎にST104において平滑化す
る。 【0012】そして、予め設定した所定周期△tの時間
毎の平滑化された相対速度Vを新たな相対速度Vとして 【0013】 【数1】 【0014】から衝突の危険性をST105において判
断する。この場合、Rは前方車両(障害物)との間の車
間距離、Vは相対速度、αは自車両の減速度である。車
間距離Rが数1式を満足する値に達し、ST106に進
んだとき自車両が前方車両に衝突する可能性があると判
断して警報信号をスピーカ3aに供給して警報を発生さ
せ、かつ自車両と前方車両との車間距離Rを表示して運
転者に危険の度合いを報知させ、ST107に進む。ま
た、ST105において数1式が満足されないときにも
ST107に進む。 【0015】ST107においては、送受光用窓ガラス
16の汚れを示す窓ガラス汚れ表示信号を入力し、その
値が基準値に対して大きいか否かを、送受光窓ガラス汚
れ検出回路13から汚れ警報信号が出力されているかに
よって判断し、大きい場合にはST108において図示
されない不揮発性メモリに記録される。 【0016】さらに、この異常状態がn(sec) 間連続し
ているとST109において判断された場合にはST1
10において汚れ警報信号が作成されて表示器3cにそ
の信号が供給されると共に、その警報内容が表示され、
ST101に戻る。またST107において正常と判断
された場合、及びST109において異常状態がn(se
c) 間連続せずに正常状態に復帰した場合にはST10
1に戻る。 【0017】なお、窓ガラス汚れ表示信号は、次のよう
に得られる。すなわち、図6に示すようにレーザダイオ
ード6からパルス状に発射されたレーザ光線Lは送受光
用窓ガラス16を通過する光線Aとフォトダイオード1
2方向に反射され、フォトダイオード12に汚れ度合い
を示す信号として受光される光線C(送受光用窓ガラス
16の汚れ度合いに比例して光量が大きくなる)とに分
かれる。 【0018】またフォトダイオード12は、太陽光等の
自然光Bを受光するが、自然光による直流電圧に、反射
光Cによる脈流電圧が重畳され出力される。この重畳さ
れた信号は、直流カットフィルタによって直流電圧が遮
断されて脈流のみが抽出される。また、次段のピークホ
ールド回路は、この脈流信号をピークホールドし、この
ピークホールドされた電圧値を、次段のコンパレータに
供給し、基準値と比較し、基準値を越えた場合に汚れ警
報信号として比較回路から出力される。 【0019】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の透光性パネルの汚れ検出装置が車両の衝突
警報装置(車両の先端部に前方に向けて取り付けられ、
先行車両に対して衝突の危険性が発生したら警報を発す
る装置)に適応された場合において、例えば昼間のよう
な一定の明るさの環境の中を走行する時には、フォトダ
イオード12には自然光と反射光との合成光Bが受光さ
れるので、図7(A)の区間T1のようにフォトダイオ
ード12からは直流成分(自然光によるもので、図7
(A)の区間T1の直流電圧Qのように極めてゆくり
変化するものもある)Qに脈流(レーザ光線の反射光に
よる)Pが重畳されて出力される。 【0020】また、暗い中を走行する夜間のように対向
車によって短時間の間、前方から照らされた場合にあっ
ては図7(A)の区間T2のQに示すように短時間だけ
前記直流成分が大きく変動する信号が出力されるが、次
段の直流カットフィルタによってその非常にゆっくり変
化する直流電圧のみがカットされ、変動分のみが次段の
ピークホールド回路に供給され、そのピークホールド回
路からの出力のみに基づいて汚れ度合いが判断されるた
めに、対向車両のヘッライトによって前方から照らさ
れた場合には、その短い時間T2の間に、汚れ度合いが
進んだものとして、例えば図7(C)に示されるように
ピークホールドされた電圧値が基準電圧を越えてしまう
ので結果的に図7の(D)のように汚れ警報信号が発生
されてしまい誤作動になってしまうという問題点があっ
た。 【0021】そこで、この発明は、上記のような問題点
に着目してなされたもので、短時間使用環境の明るさが
一時的に短時間だけ変化した場合であっても確実に透光
性パネルの汚れ度合いのみを検出できる装置を提供する
ことを目的とする。 【0022】 【課題を解決するための手段】この発明にかかる透光性
パネルの汚れ検出装置は、汚れの付着し得る透光性パネ
ルに向けて光をパルス状に発射する発光手段と、前記透
光性パネルで反射した反射光及び該透光性パネルを通
光を受光する受光手段と、前記受光手段は前記反射光
により対応するパルス状の電圧波形を前記透光性パネル
を通った光により対応する直流電圧に重畳させ出力し、
前記受光手段からの受光出力を平滑化して出力する平滑
化手段と、前記受光手段からの受光出力のピーク値をと
るピークホールド手段と、前記平滑化手段とピークホー
ルド手段との差をとる差動手段とを備え、該差動手段か
らの出力を汚れ度合い表示信号として出力するものであ
る。 【0023】 【作用】この発明によれば、明るさ変動のない、または
非常に緩慢に明るさの変化する自然光と、パルス状に変
化する反射光を重畳して受光する受光手段からの出力を
一方で平均化し、また他方でピークホールドを行うこと
によって前記平均化された信号に類似した信号を得、そ
の両者の差をとるので、使用環境の明るさが外乱によっ
て急激に変化したような場合であっても直流的な信号成
分のみが互いにキャンセルしあうので、汚れ度合いを示
す信号の抽出が正確に行われ、装置の信頼性を向上でき
る。 【0024】 【実施例】以下、この発明による実施例を図1に基づい
て説明する。なお、図1において、20は光検出部で、
フォトダイオード(図4におけるフォトダイオード12
に相当する)20a,検出用抵抗20bから構成され、
フォトダイオード20aの一端が電源のプラス側に接続
され、かつ他端が抵抗20bを介してアース側に接地さ
れている。 【0025】21は光検出部20から供給される信号A
を平均化する平滑化回路で、トランジスタ21a、抵抗
21b,21c、コンデンサ21dから構成され、トラ
ンジスタ21aのコレクタ端子は電源のプラス側に、ベ
ース端子は、前記光検出部20のフォトダイオード20
aと抵抗20bとの接続点に接続され、またエミッタ端
子は抵抗21bを介してアース側に接続されている。ま
たエミッタ端子は、抵抗21c、抵抗21dの直列回路
を介してアース側に接続されている。 【0026】22はピークホールド回路で、トランジス
タ22a、コンデンサ22b,抵抗22cから構成さ
れ、トランジスタ22aのコレクタ端子は電源のプラス
側に接続され、ベース端子は、前記光検出回路20のフ
ォトダイオード20aと抵抗20bとの接続点に接続さ
れている。またエミッタ端子は、一端が接地されたコン
デンサ22bを介して接地されている。なお、コンデン
サ22bには抵抗22cが並列接続されている。 【0027】23は引き算回路で、前記平滑化回路21
の出力端子、即ち抵抗21cとコンデンサ21dとの接
続点がこの引き算回路23のマイナス入力端子に、また
ピークホールド回路22のトランジスタ22aのエミッ
タ端子がプラス入力端子に接続され、双方から供給され
る信号B,Cの大きさの差をとつて汚れ度合い信号Dと
して出力する。 【0028】24はコンパレータで、引き算回路23か
ら出力される汚れ度合い信号Dと、設定された基準電圧
とを比較して、引き算回路23からの出力信号が基準電
圧を越えたとき汚れ警報信号(図7のD参照)Eを出力
する。 【0029】次に、図1に示す構成の作用を説明する。
フォトダイオード20aは、常時測定環境の明るさを検
出し、その明るさに応じた電流を検出用抵抗20bに流
し、直流電圧(図2のT1区間のQ)または緩慢に変動
する直流電圧(図2のT2区間のQで、この場合は夜間
等に多い)を発生している。また、フォトダイオード2
0aはパルス状の反射光線を受光して、それに対応する
パルス状の電圧波形Pを前記直流電圧Qに重畳させ、図
2の(A)に示すような信号Aを出力する。 【0030】この信号Aは、次段の平滑化回路21に供
給され、図2(B)に示すように抵抗21b,21c、
コンデンサ21dで決まる時定数で平滑化されて、実際
上パルス状の波形が実効値の点で直流電圧に比較して小
さいので、直流電圧の波形に近い電圧波形Bが出力され
る。また、前記検出用抵抗20bに発生した信号Aは、
ピークホールド回路22にも供給され、図2(C)に示
されるような波形を得る。すなわち、送受光用窓ガラス
16が汚れていないときには、パルス波形Pは小さく、
ほぼ一定しているので光検出部20から出力される信号
Aのうちの直流電圧Qの波形に近似した波形を出力す
る。 【0031】そのために、これら平滑化回路21で得ら
れた信号Bと、ピークホールド回路22で得られた信号
Cとを引き算回路23において引き算されて得られたそ
れらの差(図2(D))は、次段のコンパレータ24の
基準電圧を越えず、汚れ警報信号は発生されない。 【0032】しかしながら、図2(A)の区間T3に示
すように送受光用窓ガラス16が汚れた場合にはその窓
ガラス16による反射が大きくなることにより、反射に
よるパルス波形の波高値のみが大きくなり(このとき直
流電圧Qは変化しない)、平滑化回路21の出力電圧
は、それ以前に対して変化しないが、ピークホールド回
路22の出力電圧が大きく変化するので、その結果、引
き算回路23からの区間T3での電圧値が大きくなり、
コンパレータ24から汚れ警報信号Eが出力される。 【0033】 【発明の効果】以上説明したように、この発明よれ
ば、測定環境の明るさが急激に変化した場合であっても
透光性パネルの汚れ度合いを確実に精度よく測定できる
という極めて有効な効果が発揮される。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention covers a front surface of an optical element such as a vehicle collision prevention device using a laser beam and transmits emitted light and reflected light. The present invention relates to a dirt detection device for a translucent panel having: 2. Description of the Related Art A schematic structure of a conventional transmissive panel dirt detecting device of this type will be described with reference to FIGS. 3 and 4, taking a vehicle collision preventing device as an example. That is, in the figure,
Reference numeral 1 denotes a distance sensor for detecting a distance between a host vehicle (a vehicle to which the present apparatus is attached) and a preceding vehicle which is an obstacle in front by using a laser, and includes a light emitting unit 1a and a light receiving unit 1b. Reference numeral 1a denotes a laser diode driving unit 4, a condensing lens 5, and a laser diode (LD) 6 positioned at the focal point of the condensing lens 5 for emitting a laser beam in a pulsed manner at a predetermined period toward a vehicle ahead. The laser beam from the laser diode 6 is emitted through the condenser lens 5. The light receiving portion 1b selectively extracts light having a frequency of only a specific frequency component out of light from the front and allows the light to pass therethrough. The light receiving portion 1b collects light passing through the optical filter 7. A distance detecting photodiode (PD) 9 for receiving light collected by the Fresnel lens 8, a light receiving amplifier 10,
A distance counter 11 that starts counting a clock signal based on the start of supply of a timing signal from a gate timer 14 to be described later, and stops counting based on an output from the light receiving amplifier 10 to output a distance signal; 6, a dirt detection photodiode (PD) 12 arranged to receive a laser beam reflected by dirt on the transmission / reception window glass 16 and natural light such as sunlight from the outside, and this photodiode. A light transmitting / receiving window glass stain detection circuit 13 for detecting a stain degree of the light transmitting / receiving window glass 16 based on the detection output from the signal transmitting unit 12 and outputting to the signal converter 15 a stain degree indicating signal which changes according to the stain degree; For setting respective drive timings of the light receiving amplifier 10, the distance counter 11, and the laser diode drive unit 4. Gate timer 14 for outputting a signal
And a signal converter 15 that processes the dirt degree display signal from the distance counter 11 and the transmitting / receiving window glass dirt detecting circuit 13 and supplies the processed signal to the microcomputer 2 described later. A microcomputer 2 calculates the relative speed between the host vehicle and the preceding vehicle from the degree of change per unit time of the distance signal detected by the distance sensor 1, and smoothes the calculated relative speed. The process is performed at predetermined time intervals, and based on the detected distance R, the smoothed relative speed V, and the deceleration α of the vehicle based on a vehicle speed pulse signal from a vehicle speed sensor (not shown). It is determined whether or not there is a possibility of collision between the vehicle and the preceding vehicle. If it is determined that there is a possibility of collision, an alarm signal is output.
Further, the microcomputer 2 receives the diffuse reflection light due to the contamination of the window glass 16 for transmitting and receiving light from the laser diode 6 by the photodiode 12 shown in FIG. 7D
). The microcomputer 2 has an input / output interface 2a and an information processing section 2b as shown in FIG.
And the RAM 2c. Further, the light emitting section 1a and the light receiving section 1b are housed in a case having only one side opened, and after they are housed, the entire opening is made of a window glass (translucent panel) 16 for transmitting and receiving light. The laser beam from the laser diode 6 is emitted in a pulsed manner at a predetermined cycle through the transmission / reception window glass 16, and the reflected light from the vehicle ahead is reflected by the photodiode 9.
Is received by the Next, the transmitting / receiving window glass dirt detection circuit 1
3 will be described. That is, as shown in FIG. 6, the light transmitting / receiving window glass 16 is disposed on the same side with the laser diode 6 with respect to the transmitting / receiving window glass 16 and a part of the laser beam emitted from the laser diode 4. A photodiode 12 for receiving light reflected by dirt on the surface;
A DC cut filter that cuts off only a DC component due to natural light or the like in the detection output from the photodiode 12,
A peak hold circuit for detecting a peak hold value of an output signal corresponding to light reflected by the window glass 16 extracted by the DC cut filter, and outputting the voltage value as a stain degree display signal; When the output value exceeds a set reference value, it comprises a series circuit with a comparator for outputting a stain warning signal. Reference numeral 3 denotes an alarm generator which generates an alarm in response to a dirt alarm signal output from the microcomputer 2.
The alarm generator 3 includes: an alarm speaker 3a driven based on an alarm signal via an input / output interface 2a from an information processing unit 2b of the microcomputer 2;
A 7-segment display 3c for displaying a dirt degree display signal generated by the information processing unit 2b and supplied via the input / output interface 2a; an alarm volume setting and an alarm distance range (corresponding to the reference value of the comparator); And a setting switch 3d for performing the setting of “Yes”. Next, the operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Normally, when the power is turned on, the microcomputer 2 proceeds to step ST100 and starts initialization. When the initial setting is completed, the laser diode 6 is intermittently driven by the laser diode driving unit 4 at a predetermined cycle, and the emitted laser beam passes through the condenser lens 5 and the transmitting / receiving window glass 16 in series, and Is reflected toward the vehicle, and if there is a vehicle ahead, the reflected light is received by the photodiode 9 via the transmission / reception window glass 16, the optical filter 7, and the Fresnel lens 8 in series, and the distance counter 11 Is supplied with a light receiving signal. The distance counter 11 counts clock pulses from the gate timer 14 during the period from when the laser diode driving section 4 is driven to when the light receiving signal is supplied, thereby detecting the distance between the host vehicle and the vehicle ahead. Is measured. The measured distance signal is transmitted to the signal converter 1
5, the input signal is supplied to the input / output interface 2a of the microcomputer 2, and in ST101, a distance signal is input to the information processing section 2a.
At 102, it is stored in the RAM 2c. Next, in ST103, the information processing section 2b compares the supplied latest distance signal with the previously obtained distance signal measured by the present apparatus a predetermined time before and stored in the RAM 2c, The amount of change in distance per unit time, that is, the relative speed V is calculated based on the comparison result, and the sequentially obtained relative speed V is smoothed in ST104 at every predetermined period Δt. Then, the smoothed relative velocity V for each time of a predetermined period Δt set in advance is set as a new relative velocity V. Thus, the risk of collision is determined in ST105. In this case, R is the inter-vehicle distance to the preceding vehicle (obstacle), V is the relative speed, and α is the deceleration of the own vehicle. When the inter-vehicle distance R reaches a value that satisfies Expression 1, and proceeds to ST106, it is determined that the own vehicle may collide with the preceding vehicle, and an alarm signal is supplied to the speaker 3a to generate an alarm, and The inter-vehicle distance R between the host vehicle and the preceding vehicle is displayed to inform the driver of the degree of danger, and the process proceeds to ST107. Also, when ST1 is not satisfied in ST105, the process proceeds to ST107. In step ST107, a window glass dirt display signal indicating the dirt on the window glass 16 for transmitting and receiving light is input, and whether or not the value is larger than a reference value is detected by the circuit 13 for detecting the dirt on the window glass for transmitting and receiving light. Judgment is made based on whether an alarm signal is output, and if it is larger, it is recorded in a non-volatile memory (not shown) in ST108. If it is determined in ST109 that this abnormal state is continued for n (sec), ST1
At 10, a dirt alarm signal is created and supplied to the display 3c, and the alarm content is displayed.
It returns to ST101. When it is determined in ST107 that the state is normal, and in ST109, the abnormal state is n (se
c) If it returns to the normal state without continuous operation, ST10
Return to 1. The window glass stain display signal is obtained as follows. That is, as shown in FIG. 6, the laser beam L emitted in a pulse form from the laser diode 6 is combined with the light beam A passing through the transmitting / receiving window glass 16 and the photodiode 1.
The light is reflected in two directions and is divided into a light ray C (a light amount increases in proportion to the degree of contamination of the transmission / reception window glass 16) received as a signal indicating the degree of contamination by the photodiode 12. Although the photodiode 12 receives natural light B such as sunlight, the pulsating voltage of the reflected light C is superimposed on the DC voltage of the natural light and output. In the superimposed signal, the DC voltage is cut off by the DC cut filter, and only the pulsating flow is extracted. The next-stage peak hold circuit peak-holds the pulsating signal, supplies the peak-held voltage value to the next-stage comparator, compares the voltage value with the reference value, and if the voltage exceeds the reference value, removes the contamination. It is output from the comparison circuit as an alarm signal. However, the above-described conventional translucent panel dirt detection device as described above is mounted on a vehicle collision warning device (at the front end of the vehicle, and is attached to the front of the vehicle.
When the vehicle is driven in a constant brightness environment such as in the daytime, for example, the photodiode 12 has natural light and reflected light. Since the combined light B with the light is received, a direct current component (natural light, as shown in FIG.
Some of which are repeated vary Tsu Kiwameteyu as DC voltage Q of the period T1 of the (A)) by the reflected light of pulsating (laser beam to Q) P is output after being superposed. When the vehicle is illuminated from the front for a short period of time by an oncoming vehicle, such as at night when traveling in a dark place, as shown in Q of the section T2 in FIG. A signal whose DC component fluctuates greatly is output, but only the DC voltage that changes very slowly is cut by the next-stage DC cut filter, and only the fluctuation is supplied to the next-stage peak hold circuit, and the peak hold is performed. to stain degree it is determined on the basis of only the output from the circuit, when illuminated from the front by headlight of the oncoming vehicle, during the short time T2, as advanced dirt degree, e.g. As shown in FIG. 7C, the peak-held voltage value exceeds the reference voltage. As a result, a dirt alarm signal is generated as shown in FIG. There is a problem that to become to become. Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and ensures that even when the brightness of the environment in which the environment is used for a short time temporarily changes for a short time, the translucency is ensured. It is an object of the present invention to provide a device that can detect only the degree of contamination of a panel. According to the present invention, there is provided a dirt detecting apparatus for a translucent panel according to the present invention, wherein the light emitting means emits light in a pulsed manner to the translucent panel to which dirt can adhere. passing Tsu reflected light and the light-transmitting panel is reflected by the translucent panel
Light receiving means for receiving light and said light receiving means the reflected light
A corresponding pulse-like voltage waveform by the light-transmitting panel
Superimposed on the corresponding DC voltage by the light passing through and output,
And smoothing means for outputting the smoothed received light output from said light receiving means, a peak hold means for taking the peak value of the light-receiving output from said light receiving means, a differential taking the difference between the smoothing means and the peak holding means Means for outputting the output from the differential means as a stain degree display signal. According to the present invention, the output from the light receiving means for receiving the superimposed natural light whose brightness does not fluctuate or whose brightness changes very slowly and the reflected light which changes in a pulse shape is superimposed. A signal similar to the averaged signal is obtained by averaging on the one hand and peak holding on the other hand, and the difference between the two is taken, so that the brightness of the operating environment suddenly changes due to disturbance. Even in this case, only the DC signal components cancel each other, so that the signal indicating the degree of contamination is accurately extracted, and the reliability of the device can be improved. An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a light detection unit,
The photodiode (the photodiode 12 in FIG. 4)
20a) and a detection resistor 20b.
One end of the photodiode 20a is connected to the positive side of the power supply, and the other end is grounded to the ground via the resistor 20b. Reference numeral 21 denotes a signal A supplied from the photodetector 20.
A transistor 21a, resistors 21b and 21c, and a capacitor 21d. The collector terminal of the transistor 21a is on the positive side of the power supply, and the base terminal is the photodiode 20 of the photodetector 20.
The emitter terminal is connected to the connection point between a and the resistor 20b, and the emitter terminal is connected to the ground side via the resistor 21b. The emitter terminal is connected to the ground via a series circuit of the resistors 21c and 21d. Reference numeral 22 denotes a peak hold circuit, which comprises a transistor 22a, a capacitor 22b, and a resistor 22c. The collector terminal of the transistor 22a is connected to the positive side of the power supply, and the base terminal is connected to the photodiode 20a of the photodetector circuit 20. It is connected to a connection point with the resistor 20b. The emitter terminal is grounded via a capacitor 22b having one end grounded. Note that a resistor 22c is connected in parallel to the capacitor 22b. Reference numeral 23 denotes a subtraction circuit, and the smoothing circuit 21
Is connected to the minus input terminal of the subtraction circuit 23, the emitter terminal of the transistor 22a of the peak hold circuit 22 is connected to the plus input terminal, and signals supplied from both are connected. The difference between the magnitudes of B and C is calculated and output as a stain degree signal D. Reference numeral 24 denotes a comparator, which compares the degree-of-dirt signal D output from the subtraction circuit 23 with a set reference voltage, and when the output signal from the subtraction circuit 23 exceeds the reference voltage, a dirt warning signal ( 7D) is output. Next, the operation of the configuration shown in FIG. 1 will be described.
The photodiode 20a constantly detects the brightness of the measurement environment, passes a current corresponding to the brightness to the detection resistor 20b, and outputs a DC voltage (Q in section T1 in FIG. 2) or a slowly varying DC voltage (FIG. 2 in the T2 section, in this case, often at night or the like). Also, the photodiode 2
Numeral 0a receives a pulse-like reflected light beam, superimposes a corresponding pulse-like voltage waveform P on the DC voltage Q, and outputs a signal A as shown in FIG. This signal A is supplied to the next-stage smoothing circuit 21, and as shown in FIG. 2B, resistors 21b, 21c,
Since the waveform is smoothed by the time constant determined by the capacitor 21d and the pulse-shaped waveform is actually smaller than the DC voltage in terms of the effective value, a voltage waveform B close to the DC voltage waveform is output. The signal A generated at the detection resistor 20b is
The waveform is also supplied to the peak hold circuit 22 to obtain a waveform as shown in FIG. That is, when the transmission / reception window glass 16 is not dirty, the pulse waveform P is small,
Since the signal A is substantially constant, a waveform similar to the waveform of the DC voltage Q of the signal A output from the light detection unit 20 is output. For this purpose, the difference between the signal B obtained by the smoothing circuit 21 and the signal C obtained by the peak hold circuit 22 in the subtraction circuit 23 is obtained (FIG. 2D). ) Does not exceed the reference voltage of the comparator 24 at the next stage, and no dirt alarm signal is generated. However, as shown in section T3 of FIG. 2A, when the transmitting / receiving window glass 16 becomes dirty, the reflection by the window glass 16 increases, so that only the peak value of the pulse waveform due to the reflection is increased. (At this time, the DC voltage Q does not change), and the output voltage of the smoothing circuit 21 does not change from before, but the output voltage of the peak hold circuit 22 changes greatly. As a result, the subtraction circuit 23 The voltage value in the section T3 from becomes large,
The dirt warning signal E is output from the comparator 24. As described above , according to the present invention , even if the brightness of the measurement environment changes suddenly, the degree of dirt on the translucent panel can be reliably and accurately measured. An extremely effective effect is exhibited.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による装置の実施例を説明するための回
路構成説明図である。 【図2】図1に示す実施例の作用を説明するための各部
波形説明図である。 【図3】従来例の装置の構成の概要を説明するための回
路ブロック説明図である。 【図4】図3の回路ブロック説明図の詳細構成図であ
る。 【図5】図4におけるマイクロコンピュータの作動を説
明するためのフローチャート図である。 【図6】本件発明による実施例、従来例におけるレーザ
ダイオード、ホトダイオード送受光用窓ガラスとの関係
を説明するための説明図である。 【図7】図4の送受光窓ガラス汚れ検出回路である。 【符号の説明】 1 距離センサ 1a 発光部 1b 受光部 2 マイクロコンピュータ 3 警報発生器 4 レーザダイオード駆動部 5 集光レンズ 6 レーザダイオード 10 受光アンプ 11 距離カウンタ 9、12 フォトダイオード 13 送受光窓ガラス汚れ検出回路 15 信号変換器 16 送受光用窓ガラス 20 受光部 21 平滑化回路 22 ピークホールド回路 23 引き算回路 24 コンパレータ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of a circuit configuration for explaining an embodiment of an apparatus according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of waveforms at various parts for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1; FIG. 3 is a circuit block diagram for explaining an outline of a configuration of a conventional device. FIG. 4 is a detailed configuration diagram of a circuit block explanatory diagram of FIG. 3; FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the microcomputer in FIG. 4; FIG. 6 is an explanatory view for explaining the relationship between the embodiment according to the present invention and a conventional example of a laser diode and a photodiode transmitting / receiving window glass. FIG. 7 is a circuit diagram of the light transmitting / receiving window glass stain detection circuit of FIG. 4; [Description of Signs] 1 Distance sensor 1a Light emitting unit 1b Light receiving unit 2 Microcomputer 3 Alarm generator 4 Laser diode driving unit 5 Condensing lens 6 Laser diode 10 Light receiving amplifier 11 Distance counter 9, 12 Photodiode 13 Transmitting and receiving window glass dirt Detection circuit 15 Signal converter 16 Window glass for transmitting and receiving light 20 Light receiving unit 21 Smoothing circuit 22 Peak hold circuit 23 Subtraction circuit 24 Comparator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 流郷 繁 川崎市高津区諏訪1168 高田方 (72)発明者 伊藤 秀文 東京都目黒区碑文谷1−20−13 ひまわ り荘15号 (72)発明者 吉村 貴司 神奈川県横浜市神奈川区入江1−11−20 メゾン寿104 (56)参考文献 特開 昭57−19625(JP,A) 特開 平5−223937(JP,A) 特開 平5−302887(JP,A) 実開 昭62−135950(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 G01J 1/00 - 1/60 G01V 8/00 - 8/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shigeru Nagago 1168 Suwa, Takatsu-ku, Kawasaki-shi Katakata (72) Inventor Hidefumi Ito 1-20-13 Himonya, Meguro-ku, Tokyo Himawariso 15 (72) Invention Person Takashi Yoshimura 1-11-20 Irie, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 104 (56) References JP-A-57-19625 (JP, A) JP-A-5-223937 (JP, A) JP-A-5-205 302887 (JP, A) Fully open 1987-135950 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 21/84-21/958 G01J 1/00-1/60 G01V 8/00-8/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 汚れの付着し得る透光性パネルに向けて
光をパルス状に発射する発光手段と、前記透光性パネル
で反射した反射光及び該透光性パネルを通った光を受光
する受光手段と、前記受光手段は前記反射光により対応
するパルス状の電圧波形を前記透光性パネルを通った光
により対応する直流電圧に重畳させ出力し、前記受光手
段からの受光出力を平滑化して出力する平滑化手段と、
前記受光手段からの受光出力をピークホールドして出力
するピークホールド手段と、前記平滑化手段とピークホ
ールド手段との差をとる差動手段とを備え、該差動手段
からの出力を汚れ度合い表示信号として出力する透光性
パネルの汚れ検出装置。
(57) [Claim 1] Light emitting means for emitting light in a pulsed manner to a light-transmitting panel to which dirt can adhere, light reflected by the light-transmitting panel, and light transmitted from the light-transmitting panel. Light receiving means for receiving light passing through the optical panel, and the light receiving means corresponds by the reflected light
The light passing through the light-transmissive panel
Smoothing means for superimposing on and outputting the corresponding DC voltage, and smoothing and outputting the light receiving output from the light receiving means,
A peak hold means for peak-holding and outputting a light-receiving output from the light-receiving means, and a differential means for taking a difference between the smoothing means and the peak-hold means, and an output from the differential means indicating a degree of contamination. A translucent panel dirt detection device that outputs as a signal.
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