JP2002534691A - オートバランスコントロールを有する湿気センサ - Google Patents
オートバランスコントロールを有する湿気センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、透明な材料表面上の湿気を感知する湿気センサに用いられるオートバランス回路（８０）に関する。湿気センサは、材料表面上で湿気によって影響されるエミッタ信号（４２）をレシーブするディテクタ（４４、５４）を有する。湿気センサは更に、マイクロコンピュータ（６５）によるさらなるプロセッシングを目的として有用な信号要素を増幅させる間、ディテクタ出力信号中の不必要な信号要素を減衰させるプリ復調回路（６０）を有する。オートバランス回路（８０）は、プリ復調回路信号（６４）をレシーブしプリ復調回路入力へとオートバランス信号（９８）を提供するために設けられる。望ましくないディテクタ出力信号振幅に直面すると、オートバランス信号がプリ復調振幅の飽和を妨げるために、ディテクタ出力信号を少なくとも部分的にキャンセルする。湿気センサ回路の飽和を妨げることで、オートバランス回路は、センサが、湿気の小さな液滴を感知するのに十分なゲインを有しながら湿気の大きな液滴の存在下でも動作し続けることを可能とする。
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明は、透明な物質表面に於ける湿気の検出に用いられる光学式湿気センサ
に関し、特にセンサ増幅器の飽和を防ぐ湿気センサオートバランス回路に関する
。
に関し、特にセンサ増幅器の飽和を防ぐ湿気センサオートバランス回路に関する
。
【０００２】 （背景技術） ガラス若しくはプレキシグラスのような透明な物質表面での湿気の集積は、該
物質を介した人間の視界を妨げる。自動車には、フロントガラスの外部表面、少
なくとも運転者の視界範囲、また一般的にはより広範囲に渡り、フロントガラス
を介した運転者の視界を広げるように、湿気を取り去る目的で電動のフロントガ
ラスワイパーが長い間装備されてきた。
物質を介した人間の視界を妨げる。自動車には、フロントガラスの外部表面、少
なくとも運転者の視界範囲、また一般的にはより広範囲に渡り、フロントガラス
を介した運転者の視界を広げるように、湿気を取り去る目的で電動のフロントガ
ラスワイパーが長い間装備されてきた。
【０００３】 今日の殆どの乗り物に於いて、フロントガラスワイパーシステムは多重位置（
multi-position）スイッチ若しくは可変速スイッチを有する。可変速スイッチは
、もし際限なく変化しなくとも、運転者に対して状況に応じた広い範囲のスピー
ドを選択させうる。ワイパーの制御装置は手動で操作され典型的には遅延機能を
有する。それによってワイパーは選択された時間の遅延間隔で断続的に動作する
。
multi-position）スイッチ若しくは可変速スイッチを有する。可変速スイッチは
、もし際限なく変化しなくとも、運転者に対して状況に応じた広い範囲のスピー
ドを選択させうる。ワイパーの制御装置は手動で操作され典型的には遅延機能を
有する。それによってワイパーは選択された時間の遅延間隔で断続的に動作する
。
【０００４】 湿気が窓の表面に付着するとき自動的にワイパーモータを活動化させるべく、
車の窓の１つにマウントされた湿気センサを含むワイパーコントロールシステム
が近年開発されてきた。湿気センサを有するワイパーコントロールシステムは、
湿気が取り除かれようとするリアウインド若しくはその他のガラス表面にマウン
トされても良いが、最も典型的にはフロントガラスにマウントされる。そのよう
なワイパー制御システムは、ドライビングの状況変化に応じてワイパーのスピー
ドを調整する不自由さからドライバーを開放する。
車の窓の１つにマウントされた湿気センサを含むワイパーコントロールシステム
が近年開発されてきた。湿気センサを有するワイパーコントロールシステムは、
湿気が取り除かれようとするリアウインド若しくはその他のガラス表面にマウン
トされても良いが、最も典型的にはフロントガラスにマウントされる。そのよう
なワイパー制御システムは、ドライビングの状況変化に応じてワイパーのスピー
ドを調整する不自由さからドライバーを開放する。
【０００５】 ワイパーコントロールシステムは自動車が遭遇する湿気状況の感知を目的とし
、伝導性センサ、容量性センサ、圧電センサ、及び光学センサを含む複数の異な
った技術を用いてきた。光学式センサは次の原理に従って動作する。即ち光のビ
ームがフロントガラスの外部表面に於ける湿気の存在によってその通常の経路よ
り錯乱され変更されるという原理である。光学センサを採用するシステムは、次
の特異的な利点を有する。即ち光路上の障害を感知する手段が、ドライバーによ
って観測される現象と直接的に関係しているということである。（即ち、ドライ
バーの視界に影響を与える光路上の障害）McCumber等は、窓ガラスの外部表面の
水の被着の存在に応じてワイパーブレードの掃き取り（sweep）を開始させる光
学湿気センサに関して明らかにしている（米国特許番号第4,620,141号）。
、伝導性センサ、容量性センサ、圧電センサ、及び光学センサを含む複数の異な
った技術を用いてきた。光学式センサは次の原理に従って動作する。即ち光のビ
ームがフロントガラスの外部表面に於ける湿気の存在によってその通常の経路よ
り錯乱され変更されるという原理である。光学センサを採用するシステムは、次
の特異的な利点を有する。即ち光路上の障害を感知する手段が、ドライバーによ
って観測される現象と直接的に関係しているということである。（即ち、ドライ
バーの視界に影響を与える光路上の障害）McCumber等は、窓ガラスの外部表面の
水の被着の存在に応じてワイパーブレードの掃き取り（sweep）を開始させる光
学湿気センサに関して明らかにしている（米国特許番号第4,620,141号）。
【０００６】 光学湿気センサに於いて、エミッタより得られる光の信号は、フロントガラス
へと向けられ、またフロントガラスの外側表面で反射し、ディテクタへと戻る。
フロントガラス表面上に於ける湿気の存在が、フロントガラスの外部表面に於け
る光の信号の反射に影響を与え、結果としてより低い振幅の反射信号となる。デ
ィテクタは反射信号をレシーブし、反射されたエミッタ信号の振幅に於ける変化
を示す出力信号を提供する。ディテクタ出力信号はまた、周辺光や電磁妨害より
もたらされるようなノイズ及びその他の不必要な信号もまた含む。それら不必要
な信号の成分は、正確な湿気の読み取りが達成され得る前にディテクタ出力信号
より取り除かれるべきである。
へと向けられ、またフロントガラスの外側表面で反射し、ディテクタへと戻る。
フロントガラス表面上に於ける湿気の存在が、フロントガラスの外部表面に於け
る光の信号の反射に影響を与え、結果としてより低い振幅の反射信号となる。デ
ィテクタは反射信号をレシーブし、反射されたエミッタ信号の振幅に於ける変化
を示す出力信号を提供する。ディテクタ出力信号はまた、周辺光や電磁妨害より
もたらされるようなノイズ及びその他の不必要な信号もまた含む。それら不必要
な信号の成分は、正確な湿気の読み取りが達成され得る前にディテクタ出力信号
より取り除かれるべきである。
【０００７】 ディテクタ信号より不必要な信号要素を取り除くために、ハイパスフィルタ及
びローパスフィルタを用いることが知られている。米国特許番号第4,355,271号
に於いてNoackは、フィルタへと接続された出力を有するディテクタを備えた湿
気センサに関して明らかにしている。フィルタは、ディテクタよりもたらされる
信号の低い周波数要素を拒否し、信号に対してゲインを提供する。信号は整流器
を用いて連続して復調され、しきい値と比較される。米国特許番号第4,355,271
号のフィルタは、復調器がパルス状の（pulsatile）信号を感知された湿気の影
響を受けたｄｃ信号へと変換する前に信号中で作用するプリ復調フィルタである
。
びローパスフィルタを用いることが知られている。米国特許番号第4,355,271号
に於いてNoackは、フィルタへと接続された出力を有するディテクタを備えた湿
気センサに関して明らかにしている。フィルタは、ディテクタよりもたらされる
信号の低い周波数要素を拒否し、信号に対してゲインを提供する。信号は整流器
を用いて連続して復調され、しきい値と比較される。米国特許番号第4,355,271
号のフィルタは、復調器がパルス状の（pulsatile）信号を感知された湿気の影
響を受けたｄｃ信号へと変換する前に信号中で作用するプリ復調フィルタである
。
【０００８】 しかし、プリ復調器のゲインの使用は、振幅の出力がセンサ電力供給の上限ま
たは下限に届く、飽和しがちなゲインステージ回路を生み出す傾向にある。例え
ば、大きな湿気の雫はディテクタより発せられる信号中に於いて大きな変化をも
たらす傾向にある。大きな雫より起こる信号がゲインステージ出力をそれら限界
点のどちらかに到達させる時、出力はそれ以上大きくならず飽和し得る。そのよ
うな条件下で動作する場合、湿気センサシステムはディテクタの出力に於ける更
なる変化に対しての感度がなくなり、また正確に湿気を検出する能力を失う。類
似の条件下でセンサの動作を維持するためには飽和を妨げることが必要とされる
。
たは下限に届く、飽和しがちなゲインステージ回路を生み出す傾向にある。例え
ば、大きな湿気の雫はディテクタより発せられる信号中に於いて大きな変化をも
たらす傾向にある。大きな雫より起こる信号がゲインステージ出力をそれら限界
点のどちらかに到達させる時、出力はそれ以上大きくならず飽和し得る。そのよ
うな条件下で動作する場合、湿気センサシステムはディテクタの出力に於ける更
なる変化に対しての感度がなくなり、また正確に湿気を検出する能力を失う。類
似の条件下でセンサの動作を維持するためには飽和を妨げることが必要とされる
。
【０００９】 ゲインステージ回路の飽和の傾向は、回路が提供し得るゲインの量を限定する
。即ち、このことは湿気の小さな液滴を検出する湿気センサの能力を限定してし
まう。湿気の小さな液滴は、ディテクタよりもたらされる信号中で非常に小さな
変化を導き出すものである。大きな液滴がプリ復調回路の飽和を妨げないように
プリ復調回路のゲインが十分に低く保たれるとしても、そのとき小さな液滴に起
因する信号は連続するプロセッシングで検出されるには小さすぎる。そのような
訳でシステムのゲインが小さな液滴を十分に検出し得るために、飽和しないこと
が望まれる。
。即ち、このことは湿気の小さな液滴を検出する湿気センサの能力を限定してし
まう。湿気の小さな液滴は、ディテクタよりもたらされる信号中で非常に小さな
変化を導き出すものである。大きな液滴がプリ復調回路の飽和を妨げないように
プリ復調回路のゲインが十分に低く保たれるとしても、そのとき小さな液滴に起
因する信号は連続するプロセッシングで検出されるには小さすぎる。そのような
訳でシステムのゲインが小さな液滴を十分に検出し得るために、飽和しないこと
が望まれる。
【００１０】 （発明の開示） 透明な物質表面で湿気を感知する湿気センサの使用の為のオートバランス制御
回路であって、湿気センサは透明な材料の前記表面に於ける湿気の存在によって
影響を受けるエミッタ信号を生成するための一つ若しくは複数のエミッタと、前
記エミッタ信号をレシーブし、ディテクタ出力信号の生成に寄与する一つ若しく
は複数のディテクタとを有する。ディテクタは、湿気の存在を決定するためのマ
イクロコンピュータを含む湿気感知回路によって処理されるディテクタ出力信号
を提供する。湿気センサは更に、先のプロセッシングの為に有用な信号要素を増
幅する間、ディテクタ出力信号に於ける不必要な信号要素を減衰させるためプリ
復調回路を有する。
回路であって、湿気センサは透明な材料の前記表面に於ける湿気の存在によって
影響を受けるエミッタ信号を生成するための一つ若しくは複数のエミッタと、前
記エミッタ信号をレシーブし、ディテクタ出力信号の生成に寄与する一つ若しく
は複数のディテクタとを有する。ディテクタは、湿気の存在を決定するためのマ
イクロコンピュータを含む湿気感知回路によって処理されるディテクタ出力信号
を提供する。湿気センサは更に、先のプロセッシングの為に有用な信号要素を増
幅する間、ディテクタ出力信号に於ける不必要な信号要素を減衰させるためプリ
復調回路を有する。
【００１１】 オートバランス回路は、前記プリ復調信号をレシーブし、前記プリ復調回路へ
オートバランス信号を提供する。オートバランス回路は、望ましくないディテク
タ出力信号振幅と遭遇したときには、プリ復調増幅器の飽和を防ぐために、前記
ディテクタ出力信号を少なくとも部分的にキャンセルする。オートバランス回路
は、ディテクタ出力信号を少なくとも部分的にキャンセルするプリ復調信号を平
均化するための平均化回路を有する。湿気センサの回路の飽和を妨げることで、
オートバランス回路は、湿気の大きな液滴の存在下に於いてもセンサが動作し続
け、湿気の小さな液滴を検出するのに適したゲインを得ることを許可する。
オートバランス信号を提供する。オートバランス回路は、望ましくないディテク
タ出力信号振幅と遭遇したときには、プリ復調増幅器の飽和を防ぐために、前記
ディテクタ出力信号を少なくとも部分的にキャンセルする。オートバランス回路
は、ディテクタ出力信号を少なくとも部分的にキャンセルするプリ復調信号を平
均化するための平均化回路を有する。湿気センサの回路の飽和を妨げることで、
オートバランス回路は、湿気の大きな液滴の存在下に於いてもセンサが動作し続
け、湿気の小さな液滴を検出するのに適したゲインを得ることを許可する。
【００１２】 （発明を実施するための最良の形態） 付属の図面で示され、それに続く明細書に言及された特殊な装置及び過程が、
付随する請求項によって定義される発明概念の簡潔な実施例であることがご理解
頂けることと思う。これより、特定の寸法や物理的な特徴は本発明を限定するも
のではないが、特に請求項で限定しない場合は発明を限定すると考えられるべき
ではない。
付随する請求項によって定義される発明概念の簡潔な実施例であることがご理解
頂けることと思う。これより、特定の寸法や物理的な特徴は本発明を限定するも
のではないが、特に請求項で限定しない場合は発明を限定すると考えられるべき
ではない。
【００１３】 ここで図１を参照し、光学電子学湿気センサが１０で示されている。湿気セン
サは、カプラー１２、電子部品１６をマウントするための回路ボード１４、及び
前記回路ボード１４を内部に収容するためにカプラー１２に取り付け可能である
センサハウジング１８を有する。
サは、カプラー１２、電子部品１６をマウントするための回路ボード１４、及び
前記回路ボード１４を内部に収容するためにカプラー１２に取り付け可能である
センサハウジング１８を有する。
【００１４】 カプラー１２は、反対側の透明な材料の第二の表面に付着した湿気２２の光学
的な検出のために、透明な材料２０の第一の表面に対して固定される。透明な材
料２０は、湿気センサが湿気を検出するために、プリキシガラス、プラスチック
、若しくはその他の透明な透明な材料上で用いられ得るが、好適には自動車のフ
ロントガラス若しくは凍結器のドアのようなガラスである。
的な検出のために、透明な材料２０の第一の表面に対して固定される。透明な材
料２０は、湿気センサが湿気を検出するために、プリキシガラス、プラスチック
、若しくはその他の透明な透明な材料上で用いられ得るが、好適には自動車のフ
ロントガラス若しくは凍結器のドアのようなガラスである。
【００１５】 カプラー１２は、カプラーより延在するコリメーティングボディ２６を有する
コリメータ２４を含み、コリメーティングレンズ２８はコリメーティングボディ
に近接して配置される。コリメーティングレンズ２８は、ガラス２０の内部表面
に対して４５度の角度で、コリメーティングボディ２６を介して延びる光軸３０
を有する。カプラー１２は更にカプラーより延在する焦点合わせボディ３４を有
する焦点合わせ３２を含み、焦点レンズ３６は焦点合わせボディに近接して配置
される。焦点レンズ３６は、ガラスの内部表面に対して４５度の角度で、焦点合
わせボディ３４を介し延びる光軸３８を有する。
コリメータ２４を含み、コリメーティングレンズ２８はコリメーティングボディ
に近接して配置される。コリメーティングレンズ２８は、ガラス２０の内部表面
に対して４５度の角度で、コリメーティングボディ２６を介して延びる光軸３０
を有する。カプラー１２は更にカプラーより延在する焦点合わせボディ３４を有
する焦点合わせ３２を含み、焦点レンズ３６は焦点合わせボディに近接して配置
される。焦点レンズ３６は、ガラスの内部表面に対して４５度の角度で、焦点合
わせボディ３４を介し延びる光軸３８を有する。
【００１６】 光学電子学信号エミッタ４０は、４２に示される信号を放射するためにコリメ
ータ２４に近接し回路ボード１４上に配置される。信号エミッタ４０は、その他
の適切な信号エミッタが用いられるかもしれないが、好適には赤外光放射ダイオ
ードである。放射された信号４２は、他の適切な信号が用いられるかもしれない
が、好適には赤外光である赤外線照射信号である。ディテクタ４４は、他の適切
なディテクタがエミッタ信号４２をレシーブするために用いられ得るかもしれな
いが、好適にはフォトダイオードである。
ータ２４に近接し回路ボード１４上に配置される。信号エミッタ４０は、その他
の適切な信号エミッタが用いられるかもしれないが、好適には赤外光放射ダイオ
ードである。放射された信号４２は、他の適切な信号が用いられるかもしれない
が、好適には赤外光である赤外線照射信号である。ディテクタ４４は、他の適切
なディテクタがエミッタ信号４２をレシーブするために用いられ得るかもしれな
いが、好適にはフォトダイオードである。
【００１７】 湿気センサの動作中に於いて、エミッタ４０はコリメータ２６の焦点レンズ２
８へと向かう赤外線信号４２を放射する。放射信号４２は、光軸３０に沿ってガ
ラスの内部表面に対して４５度の角度でガラス２０へと向かう平行ビームへとコ
リメートされる。平行信号４２は、湿気の存在が検出され得るセンサ領域２３に
於いてガラス２０の外部表面に達する。平行信号４２若しくは前記信号の少なく
とも一部分は、その時ガラスに対して４５度の角度で反射され、ガラス２０を介
し焦点合わせボディ３４へと向かう。焦点レンズ２８は反射された信号４２をデ
ィテクタ４４上で集束させる。
８へと向かう赤外線信号４２を放射する。放射信号４２は、光軸３０に沿ってガ
ラスの内部表面に対して４５度の角度でガラス２０へと向かう平行ビームへとコ
リメートされる。平行信号４２は、湿気の存在が検出され得るセンサ領域２３に
於いてガラス２０の外部表面に達する。平行信号４２若しくは前記信号の少なく
とも一部分は、その時ガラスに対して４５度の角度で反射され、ガラス２０を介
し焦点合わせボディ３４へと向かう。焦点レンズ２８は反射された信号４２をデ
ィテクタ４４上で集束させる。
【００１８】 湿気２２がフロントガラス上の前記センサ領域２３に集積した場合、平行ビー
ムの一部が焦点合わせボディ３４へ反射されず、またディテクタ４４が検出され
たより少量の光の代わりとなる信号を提供し得る。湿気センサ回路１６はディテ
クタ信号をレシーブし、また湿気の存在による信号に於ける変化を翻訳し、また
それによってワイパーをコントロールする。
ムの一部が焦点合わせボディ３４へ反射されず、またディテクタ４４が検出され
たより少量の光の代わりとなる信号を提供し得る。湿気センサ回路１６はディテ
クタ信号をレシーブし、また湿気の存在による信号に於ける変化を翻訳し、また
それによってワイパーをコントロールする。
【００１９】 湿気センサの光学的部分の動作及びワイパーコントロールシステムに伴うイン
タフェースに関連する追加的な詳細は、次の米国特許番号第4,620,141号、第5,0
59,877号、第5,239,244号、及び第5,568,027号、また米国出願番号08/951,922（
1997.10.16）より得られてもよい。本出願の目的のために必要な記述及び説明を
完全な物にするのに詳細が必要とされる程度に、これらは引用によって本出願の
一部とする。上述の湿気センサが光学電子学湿気センサであるので、どのような
適切な湿気センサも、ディテクタによってレシーブされる放射信号が透明な物質
の表面に於ける湿気の存在を検出するために用いられ得る。
タフェースに関連する追加的な詳細は、次の米国特許番号第4,620,141号、第5,0
59,877号、第5,239,244号、及び第5,568,027号、また米国出願番号08/951,922（
1997.10.16）より得られてもよい。本出願の目的のために必要な記述及び説明を
完全な物にするのに詳細が必要とされる程度に、これらは引用によって本出願の
一部とする。上述の湿気センサが光学電子学湿気センサであるので、どのような
適切な湿気センサも、ディテクタによってレシーブされる放射信号が透明な物質
の表面に於ける湿気の存在を検出するために用いられ得る。
【００２０】 ここで図２を参照し、湿気センサ１０のブロック図が示される。湿気センサの
好適な実施例は上述するように湿気を検出する目的で一対のディテクタ４４と接
続された一対のエミッタ４０を有する。エミッタドライバ５６は、エミッタ信号
４２の振幅若しくは強度を決定する量の電力（power）をエミッタへ提供するべ
くエミッタ４０へと接続される。定期的に繰り返されるゲート信号パルス５７が
下に示されるようにエミッタドライバ５６へ提供される。
好適な実施例は上述するように湿気を検出する目的で一対のディテクタ４４と接
続された一対のエミッタ４０を有する。エミッタドライバ５６は、エミッタ信号
４２の振幅若しくは強度を決定する量の電力（power）をエミッタへ提供するべ
くエミッタ４０へと接続される。定期的に繰り返されるゲート信号パルス５７が
下に示されるようにエミッタドライバ５６へ提供される。
【００２１】 ディテクタ４４はエミッタ信号４２の少なくとも一部分をレシーブするために
エミッタ４０と接続され、またディテクタ信号（図示せず）を提供することでそ
れに応答する。好適な実施例に於いては、各ディテクタが上述したものと同様の
規則で、各々のエミッタ４０よりエミッタ信号４２をレシーブし、透明な材料上
で４つのセンサ領域２３を作り出すために光学的に接続されてもよい。しかし幾
つかの適切な数のエミッタ４０及びディテクタ４４が、幾つかの必要なセンサ領
域２３を作り出すことに用いられてもよい。
エミッタ４０と接続され、またディテクタ信号（図示せず）を提供することでそ
れに応答する。好適な実施例に於いては、各ディテクタが上述したものと同様の
規則で、各々のエミッタ４０よりエミッタ信号４２をレシーブし、透明な材料上
で４つのセンサ領域２３を作り出すために光学的に接続されてもよい。しかし幾
つかの適切な数のエミッタ４０及びディテクタ４４が、幾つかの必要なセンサ領
域２３を作り出すことに用いられてもよい。
【００２２】 ディテクタ４４は、ディテクタ信号を混合しディテクタ出力信号５９を供給す
る共通のノード５８へと接続される。好適な実施例に於いては、双方のフォトダ
イオードディテクタ４４は、それらが提供するディテクタ信号が反対の振幅を有
し、またディテクタ出力信号５９を生成するべくそれらが混合された時キャンセ
ルする傾向にあるバランスの保たれた構成で接続される。バランスの保たれた構
成は、湿気に対する或る程度の追加的な感度、及び改善されたダイナミックレン
ズを提供する。バランスの取れた構成は、また双方のエミッタ信号４２に於いて
共通の周辺光の影響をキャンセルする傾向にあり、それによって周辺光に対する
多少のイミュニティーを提供する。しかし、ディテクタ出力信号５９は周辺光及
び電磁気的障害によって発生した不必要な信号要素を幾らか含んでいる。
る共通のノード５８へと接続される。好適な実施例に於いては、双方のフォトダ
イオードディテクタ４４は、それらが提供するディテクタ信号が反対の振幅を有
し、またディテクタ出力信号５９を生成するべくそれらが混合された時キャンセ
ルする傾向にあるバランスの保たれた構成で接続される。バランスの保たれた構
成は、湿気に対する或る程度の追加的な感度、及び改善されたダイナミックレン
ズを提供する。バランスの取れた構成は、また双方のエミッタ信号４２に於いて
共通の周辺光の影響をキャンセルする傾向にあり、それによって周辺光に対する
多少のイミュニティーを提供する。しかし、ディテクタ出力信号５９は周辺光及
び電磁気的障害によって発生した不必要な信号要素を幾らか含んでいる。
【００２３】 ここでは図３を参照し、エミッタドライバ５６によって開放された周期的に繰
り返されるパルスゲート信号５７が示されている。ゲート信号パルス５７は好適
には５０マイクロ秒の持続時間を有し、また１２００Ｈｚの周波数で繰り返され
るが、その他の適切な持続時間及び周波数が用いられてもよい。エミッタドライ
バ５６は、好適にはエミッタ４０に対して電流のパルスを供給することによって
各ゲート信号パルス５７に応答する電流源である。エミッタ４０は、４２で示さ
れたパルス状のエミッタ信号を提供することにより各々の電流パルスに応答する
。
り返されるパルスゲート信号５７が示されている。ゲート信号パルス５７は好適
には５０マイクロ秒の持続時間を有し、また１２００Ｈｚの周波数で繰り返され
るが、その他の適切な持続時間及び周波数が用いられてもよい。エミッタドライ
バ５６は、好適にはエミッタ４０に対して電流のパルスを供給することによって
各ゲート信号パルス５７に応答する電流源である。エミッタ４０は、４２で示さ
れたパルス状のエミッタ信号を提供することにより各々の電流パルスに応答する
。
【００２４】 ディテクタ４４は、それらがレシーブする反射されたエミッタ信号４２の強さ
に比例した量の電流が流れることを許可する。ディテクタの電流（図示せず）は
、５９で示されるディテクタ出力信号を供給するためにノード５８で混合される
。好適な実施例に於いて、ディテクタ出力信号５９は複数の繰り返し信号間隔Ｉ
のパルス状の電流信号である。各々の信号間隔Ｉは上述された１２００Ｈｚのゲ
ート信号パルス周波数に基づいておよそ８３３マイクロ秒の持続時間を有する。
しかしその他の持続時間が用いられてもよい。各信号間隔Ｉは、ディテクタに障
害を与える周辺光の影響は勿論、ディテクタ４４によってレシーブされる反射さ
れたエミッタ信号４２に関する信号情報も含む湿気感知信号部分Mを有する。各
信号間隔Ｉはまた、エミッタが動作しない場合の、周辺光の影響を有する光の信
号部分Ｌを含む。各湿気感知信号部Ｍの持続時間は、好適にはゲート信号パルス
５７の持続時間に相当する５０マイクロ秒である。
に比例した量の電流が流れることを許可する。ディテクタの電流（図示せず）は
、５９で示されるディテクタ出力信号を供給するためにノード５８で混合される
。好適な実施例に於いて、ディテクタ出力信号５９は複数の繰り返し信号間隔Ｉ
のパルス状の電流信号である。各々の信号間隔Ｉは上述された１２００Ｈｚのゲ
ート信号パルス周波数に基づいておよそ８３３マイクロ秒の持続時間を有する。
しかしその他の持続時間が用いられてもよい。各信号間隔Ｉは、ディテクタに障
害を与える周辺光の影響は勿論、ディテクタ４４によってレシーブされる反射さ
れたエミッタ信号４２に関する信号情報も含む湿気感知信号部分Mを有する。各
信号間隔Ｉはまた、エミッタが動作しない場合の、周辺光の影響を有する光の信
号部分Ｌを含む。各湿気感知信号部Ｍの持続時間は、好適にはゲート信号パルス
５７の持続時間に相当する５０マイクロ秒である。
【００２５】 ここで再び図２を参照する。ディテクタ出力信号５９は、必要としない信号要
素を取り除くために、高いゲインを有し幅広いバンド長を有するプリ復調増幅器
及びフィルタ回路６０の入力６０ａへと接続される。プリ復調増幅器及びフィル
タ回路６０は、ディテクタ出力信号５９の低周波数の信号要素を拒否することに
よって周辺光の障害の影響を減少させるハイパスフィルタリング６１を有する。
ハイパスフィルタ６１は、ディテクタ出力信号５９の湿気感知部分Ｍの大部分が
通過する時、低周波数の障害を鋭く減衰させる１６０Ｈｚのコーナー周波数を有
する５番目のフィルタであってもよい。しかし、適切なコーナー周波数を有する
、適切な順番の幾つかのハイパスフィルタが用いられてもよい。
素を取り除くために、高いゲインを有し幅広いバンド長を有するプリ復調増幅器
及びフィルタ回路６０の入力６０ａへと接続される。プリ復調増幅器及びフィル
タ回路６０は、ディテクタ出力信号５９の低周波数の信号要素を拒否することに
よって周辺光の障害の影響を減少させるハイパスフィルタリング６１を有する。
ハイパスフィルタ６１は、ディテクタ出力信号５９の湿気感知部分Ｍの大部分が
通過する時、低周波数の障害を鋭く減衰させる１６０Ｈｚのコーナー周波数を有
する５番目のフィルタであってもよい。しかし、適切なコーナー周波数を有する
、適切な順番の幾つかのハイパスフィルタが用いられてもよい。
【００２６】 プリ復調増幅器及びフィルタ回路６０はまた、フォトダイオード４４に於ける
電子や正孔の電磁気的影響及びランダムな再結合のような高い周波数ノイズを拒
否するためにローパスフィルタリング６２を有する。ローパスフィルタ６２は、
現在のディテクタ出力信号５９のエネルギーの大部分が通過する時、高周波数の
障害を減衰させるために、３３ＫＨｚのコーナー周波数を有する２番目のフィル
タであってもよい。しかし幾つかの適切なコーナー周波数を有する適切な番号の
ローパスフィルタが用いられてもよい。プリ復調ゲイン及びフィルタリング回路
６０の好適な実施例は、５番目のハイパスフィルタ６１及び２番目のローパスフ
ィルタ６２を成し遂げるべく、２つのバンドパスフィルタ及び３つのハイパスフ
ィルタ（図示せず）を有する多段式のフィルタを用いる。しかし幾つかの適切な
フィルタの組合せも用いられ得る。操作可能な増幅器、レジスタ及びコンデンサ
（図示せず）は、フィルタ６１及び６２を形成するべく既知の手段を用いて構成
される。
電子や正孔の電磁気的影響及びランダムな再結合のような高い周波数ノイズを拒
否するためにローパスフィルタリング６２を有する。ローパスフィルタ６２は、
現在のディテクタ出力信号５９のエネルギーの大部分が通過する時、高周波数の
障害を減衰させるために、３３ＫＨｚのコーナー周波数を有する２番目のフィル
タであってもよい。しかし幾つかの適切なコーナー周波数を有する適切な番号の
ローパスフィルタが用いられてもよい。プリ復調ゲイン及びフィルタリング回路
６０の好適な実施例は、５番目のハイパスフィルタ６１及び２番目のローパスフ
ィルタ６２を成し遂げるべく、２つのバンドパスフィルタ及び３つのハイパスフ
ィルタ（図示せず）を有する多段式のフィルタを用いる。しかし幾つかの適切な
フィルタの組合せも用いられ得る。操作可能な増幅器、レジスタ及びコンデンサ
（図示せず）は、フィルタ６１及び６２を形成するべく既知の手段を用いて構成
される。
【００２７】 プリ復調増幅及びフィルタ回路６０はまた、ディテクタ出力信号５９を増幅さ
せるためのゲインステージ６３を有する。増幅器６３は、好適には既知の手段で
バンドパスフィルタの１つへ取り入れられたトランスインピーダンス増幅回路で
あってよく、しかしその他の既知の信号増幅器も用いられ得る。
せるためのゲインステージ６３を有する。増幅器６３は、好適には既知の手段で
バンドパスフィルタの１つへ取り入れられたトランスインピーダンス増幅回路で
あってよく、しかしその他の既知の信号増幅器も用いられ得る。
【００２８】 プリ復調回路６０は、図３に示すようにパルス状のディテクタ出力電流信号５
９を、フィルタされ増幅されたパルス状のプリ復調電圧信号６４へと変換する。
プリ復調信号６４は、プリ復調回路の出力６０ｂよりマイクロコンピュータ６５
へと送られる。マイクロコンピュータ６５は、好適にはMicrochip Corporation
製の製造番号PIC12C672の８ピン装置（8-pin device）であるが、他の好適なマ
イクロコンピュータが用いられてもよい。
９を、フィルタされ増幅されたパルス状のプリ復調電圧信号６４へと変換する。
プリ復調信号６４は、プリ復調回路の出力６０ｂよりマイクロコンピュータ６５
へと送られる。マイクロコンピュータ６５は、好適にはMicrochip Corporation
製の製造番号PIC12C672の８ピン装置（8-pin device）であるが、他の好適なマ
イクロコンピュータが用いられてもよい。
【００２９】 マイクロコンピュータ６５は、アナログ−デジタルコンバータ６６を有し、前
記コンバータはアナログプリ復調電圧パルス６４をマイクロプロセッサ６５によ
って更にプロセッシングするためにデジタル形態へと変換する。このアナログ−
デジタルコンバータ６６は、好適には約２０ｍＶの感度限界を有する８ビットの
コンバータであればよく、しかしその他の適切な感度限界を有するアナログ−デ
ジタルコンバータが用いられてもよい。
記コンバータはアナログプリ復調電圧パルス６４をマイクロプロセッサ６５によ
って更にプロセッシングするためにデジタル形態へと変換する。このアナログ−
デジタルコンバータ６６は、好適には約２０ｍＶの感度限界を有する８ビットの
コンバータであればよく、しかしその他の適切な感度限界を有するアナログ−デ
ジタルコンバータが用いられてもよい。
【００３０】 デジタル信号はその時、センサによって検出された湿気を表す振幅を有するｄ
ｃ電圧信号６９を形成する目的でパルス状の信号を復調させる復調ステージ６８
に於いて復調される。コンピュータに於けるソフトウェアは迅速なサクセッショ
ン内で感知された信号を二回サンプリングする。そのうち一回は、湿気感知信号
及び付随する周辺光の障害が存在する場合の信号間隔Ｉの湿気感知部分Ｍに於け
るサンプリングであり、もう一回は周辺光のみが存在する場合の信号間隔Ｉの光
信号部分Ｌに於けるサンプリングである。周辺光の障害の影響は、タイムシフト
された線微分増幅のソフトウェア的な実現を介して直線的に減少される。それは
、米国特許第5,059,877号に於いてTederによってもたらされ、ここに言及したこ
とで本出願の一部とされたい。
ｃ電圧信号６９を形成する目的でパルス状の信号を復調させる復調ステージ６８
に於いて復調される。コンピュータに於けるソフトウェアは迅速なサクセッショ
ン内で感知された信号を二回サンプリングする。そのうち一回は、湿気感知信号
及び付随する周辺光の障害が存在する場合の信号間隔Ｉの湿気感知部分Ｍに於け
るサンプリングであり、もう一回は周辺光のみが存在する場合の信号間隔Ｉの光
信号部分Ｌに於けるサンプリングである。周辺光の障害の影響は、タイムシフト
された線微分増幅のソフトウェア的な実現を介して直線的に減少される。それは
、米国特許第5,059,877号に於いてTederによってもたらされ、ここに言及したこ
とで本出願の一部とされたい。
【００３１】 復調ステージ６８の出力は、デジタル信号プロセッシング（DSP）ステージ７
０へと接続され、そこではソフトウェアが、ハイゲインプリ復調増幅器によって
扱いやすいレベルへと誘導されたノイズの低周波数要素及び高周波数要素の両方
を拒絶する。その時DSPステージ７０の出力は、全てのノイズ要素を劇的に減衰
させ、ほぼ独占的に周辺光にのみ応答する。DSPステージ７０の出力は、Tederに
よって米国特許第5,568,027号でもたらされ、好適にはガラス表面に於ける湿気
の存在を示す出力信号７４を提供するための事象検出ソフトウェアを用いる湿気
事象検出ステージ７２へと接続される。
０へと接続され、そこではソフトウェアが、ハイゲインプリ復調増幅器によって
扱いやすいレベルへと誘導されたノイズの低周波数要素及び高周波数要素の両方
を拒絶する。その時DSPステージ７０の出力は、全てのノイズ要素を劇的に減衰
させ、ほぼ独占的に周辺光にのみ応答する。DSPステージ７０の出力は、Tederに
よって米国特許第5,568,027号でもたらされ、好適にはガラス表面に於ける湿気
の存在を示す出力信号７４を提供するための事象検出ソフトウェアを用いる湿気
事象検出ステージ７２へと接続される。
【００３２】 湿気事象検出出力７４は湿気除去コントローラ７６へと接続され、それは自動
車のワイパー制御ユニットであってもよい。自動車のワイパー制御ユニットは湿
気事象検出信号７４を用いることで、ガラス表面の湿気の存在に応じてフロント
ガラスのワイパーを制御するマイクロコンピュータを有する。
車のワイパー制御ユニットであってもよい。自動車のワイパー制御ユニットは湿
気事象検出信号７４を用いることで、ガラス表面の湿気の存在に応じてフロント
ガラスのワイパーを制御するマイクロコンピュータを有する。
【００３３】 マイクロコンピュータ６５の内部のアナログデジタルコンバータ６６は、およ
そ２０ｍVの感度限界を有してもよい。アナログデジタルコンバータ６６の感度
限界は、検出可能なプリ復調信号６４に於ける最も少量の変化を決定する。A/D
コンバータは高い感度限界を有し、典型的にはより高価なものである。それ故、
復調回路はディテクタ出力信号５９を増幅するためにゲインステージ６３を用い
、それによってこの信号に於ける小さな変化が、より低い感度限界を有する安価
なアナログデジタルコンバータの使用に耐えるように増加し得る。
そ２０ｍVの感度限界を有してもよい。アナログデジタルコンバータ６６の感度
限界は、検出可能なプリ復調信号６４に於ける最も少量の変化を決定する。A/D
コンバータは高い感度限界を有し、典型的にはより高価なものである。それ故、
復調回路はディテクタ出力信号５９を増幅するためにゲインステージ６３を用い
、それによってこの信号に於ける小さな変化が、より低い感度限界を有する安価
なアナログデジタルコンバータの使用に耐えるように増加し得る。
【００３４】 しかし、プリ復調回路６０のハイゲインはディテクタ出力信号５９が必要以上
に変化する場合に、望まない結果を生み出すことがある。ゲインステージ６３の
出力はセンサの電源（図示せず）の上限及び下限の範囲内でのみスイングする。
ディテクタ出力信号５９が、ゲインステージ６３の出力をこれらのリミットのど
ちらかにでも到達させ得る場合、出力はこれ以上進行せず、またクリッピング（
clipping）が生じる。これらの条件下では、増幅器６３は飽和され（saturated
）、出力信号が入力信号を表す線形の領域に於ける動作をもはや行わない。プリ
復調増幅器の飽和が回避され、プリ復調信号が湿気センサの正しい動作を提供す
るべくディテクタ出力信号を正確に表すことが望ましい。
に変化する場合に、望まない結果を生み出すことがある。ゲインステージ６３の
出力はセンサの電源（図示せず）の上限及び下限の範囲内でのみスイングする。
ディテクタ出力信号５９が、ゲインステージ６３の出力をこれらのリミットのど
ちらかにでも到達させ得る場合、出力はこれ以上進行せず、またクリッピング（
clipping）が生じる。これらの条件下では、増幅器６３は飽和され（saturated
）、出力信号が入力信号を表す線形の領域に於ける動作をもはや行わない。プリ
復調増幅器の飽和が回避され、プリ復調信号が湿気センサの正しい動作を提供す
るべくディテクタ出力信号を正確に表すことが望ましい。
【００３５】 飽和は、その他のディテクタと比較して、ディテクタ４４の１つがより大きな
ディテクタ信号を提供する時に起こり、結果として信号の不均衡をもたらす。デ
ィテクタ信号は上述されたバランスの取れた構成に於いて予想されるように互い
をキャンセルしあうことはなく、ディテクタ出力信号５９は増加し得る。そのよ
うな不均衡がフロントガラス上にセンサ１０をマウントすることによって起こり
得るので、センサ領域２３の１つは窓ガラスのシェードバンド（shade band）領
域に含まれ、またセンサ領域の１つの上に多量の湿気の存在を伴う。信号の不均
衡さは、電気的要素がその期待される仕様をはずれて動作する場合にもまた起こ
り得る。湿気センサ１０がこれらのどのコンディションの条件下に於いて正確さ
を失うことは望ましくない。
ディテクタ信号を提供する時に起こり、結果として信号の不均衡をもたらす。デ
ィテクタ信号は上述されたバランスの取れた構成に於いて予想されるように互い
をキャンセルしあうことはなく、ディテクタ出力信号５９は増加し得る。そのよ
うな不均衡がフロントガラス上にセンサ１０をマウントすることによって起こり
得るので、センサ領域２３の１つは窓ガラスのシェードバンド（shade band）領
域に含まれ、またセンサ領域の１つの上に多量の湿気の存在を伴う。信号の不均
衡さは、電気的要素がその期待される仕様をはずれて動作する場合にもまた起こ
り得る。湿気センサ１０がこれらのどのコンディションの条件下に於いて正確さ
を失うことは望ましくない。
【００３６】 プリ復調ゲイン若しくはフィルタ回路６０が飽和を引き起こすことによる信号
の不均衡を妨げるために、本発明は図２に示すようなオートバランス回路８０を
作用する。オートバランス回路８０は第一のスイッチング要素８２を有する。ス
イッチング要素８２は本技術分野中に於いて知られている工業的な標準型CD4066
のようなゲートされた固体状態のスイッチであり、またその他の既知のスイッチ
ング要素が用いられてもよい。スイッチング要素８２はプリ復調ゲイン及びフィ
ルタ回路出力６０ｂと接続された入力８２ａを有し、出力８２ｂを有する。スイ
ッチング要素８２はまたゲート信号５７をレシーブするためにゲート８２ｃを含
む。ゲート信号が所定のレベルへ達した時、スイッチ８２が閉じられ、入力８２
ａと出力８２ｂとが電気的に接続される。
の不均衡を妨げるために、本発明は図２に示すようなオートバランス回路８０を
作用する。オートバランス回路８０は第一のスイッチング要素８２を有する。ス
イッチング要素８２は本技術分野中に於いて知られている工業的な標準型CD4066
のようなゲートされた固体状態のスイッチであり、またその他の既知のスイッチ
ング要素が用いられてもよい。スイッチング要素８２はプリ復調ゲイン及びフィ
ルタ回路出力６０ｂと接続された入力８２ａを有し、出力８２ｂを有する。スイ
ッチング要素８２はまたゲート信号５７をレシーブするためにゲート８２ｃを含
む。ゲート信号が所定のレベルへ達した時、スイッチ８２が閉じられ、入力８２
ａと出力８２ｂとが電気的に接続される。
【００３７】 スイッチ出力８２ｂは平均化回路８６へと接続される。平均化回路８６は好適
にはローパスフィルタであるが、入力信号の平均値を提供する幾つかのその他の
回路もまた用いられ得る。ローパスフィルタ８６は好適には第一のスイッチング
要素出力８２ｂと接続されたレジスタ８８、及びレジスタ８８とグラウンドとの
間で接続されたコンデンサ９０とを有する。操作可能な増幅器（図示せず）が既
知の方法でローパスフィルタ８６を実現するために用いられてもよい。
にはローパスフィルタであるが、入力信号の平均値を提供する幾つかのその他の
回路もまた用いられ得る。ローパスフィルタ８６は好適には第一のスイッチング
要素出力８２ｂと接続されたレジスタ８８、及びレジスタ８８とグラウンドとの
間で接続されたコンデンサ９０とを有する。操作可能な増幅器（図示せず）が既
知の方法でローパスフィルタ８６を実現するために用いられてもよい。
【００３８】 入力９２ａを有する第二のスイッチング要素９２はローパスフィルタ８６の出
力へと接続されている。第二のスイッチング要素９２は第一のスイッチング要素
８２と類似しており、入力９２ａ、出力９２ｂ、及びゲート９２ｃを有する。ゲ
ート信号５７はスイッチ９２を閉じる目的でゲート９２ｃへと提供される。第二
のレジスタ９６はスイッチ出力９２ｂと接続されている。オートバランス回路８
０ｂの出力は以下に示すようにプリ復調回路６０の入力へオートバランス信号９
８を提供する。
力へと接続されている。第二のスイッチング要素９２は第一のスイッチング要素
８２と類似しており、入力９２ａ、出力９２ｂ、及びゲート９２ｃを有する。ゲ
ート信号５７はスイッチ９２を閉じる目的でゲート９２ｃへと提供される。第二
のレジスタ９６はスイッチ出力９２ｂと接続されている。オートバランス回路８
０ｂの出力は以下に示すようにプリ復調回路６０の入力へオートバランス信号９
８を提供する。
【００３９】 ここで図２及び図４を参照し、オートバランス回路８０の動作が示される。時
刻Ｔ１に於いて、フォトダイオード４４は上述するように不均衡になり、結果と
して５９の強力なディテクタ出力電流信号の生成する。強いディテクタ出力信号
５９は、プリ復調ゲインステージ６３を飽和させ、それによって図４の６４ａで
示されるように、プリ復調信号６４をクリッピングする。ゲート信号５７は第一
のスイッチ８２を、各信号間隔Ｉの湿気成分Mがクリッピングされたプリ復調信
号６４がローパスフィルタ８６に適応されることを許可する間、閉じる。ローパ
スフィルタ８６のコンデンサ９０は充電を始め、またローパスフィルタ信号電圧
９１はプリ復調信号６４の平均が増加に伴い増加し始める。
刻Ｔ１に於いて、フォトダイオード４４は上述するように不均衡になり、結果と
して５９の強力なディテクタ出力電流信号の生成する。強いディテクタ出力信号
５９は、プリ復調ゲインステージ６３を飽和させ、それによって図４の６４ａで
示されるように、プリ復調信号６４をクリッピングする。ゲート信号５７は第一
のスイッチ８２を、各信号間隔Ｉの湿気成分Mがクリッピングされたプリ復調信
号６４がローパスフィルタ８６に適応されることを許可する間、閉じる。ローパ
スフィルタ８６のコンデンサ９０は充電を始め、またローパスフィルタ信号電圧
９１はプリ復調信号６４の平均が増加に伴い増加し始める。
【００４０】 第二のスイッチ９２はまた、ゲート信号５７によって閉められ、ローパスフィ
ルタ信号９２がパルスの電圧信号（図示せず）としてスイッチ出力９２ｂより現
れる。レジスタ９６はパルス電圧をパルスオートバランス電流信号９８へと変換
する。オートバランス信号９８は、平均的に信号電圧９１の増加に伴い振幅を増
加させ始める。オートバランス信号９８はプリ復調回路入力６０ａへと接続され
ている。プリ復調回路の全体のゲインが反転しているので、オートバランス信号
電流パルス９８はディテクタ出力電流信号パルス５９に対して逆相をなし、少な
くとも部分的にディテクタ出力信号電流パルスをキャンセルする。取消しに伴い
プリ復調信号６４は減少し始め、加えて増幅器６３は動作の線形領域へと戻る。
グラフの端部へと向かい、出力パルスはオートバランス回路の影響が無い場合の
振幅と比較してより低い定常状態の値となっている。レジスタ９６はオートバラ
ンス電流パルス９８の強度を決定するために用いられる所定の値を有する。
ルタ信号９２がパルスの電圧信号（図示せず）としてスイッチ出力９２ｂより現
れる。レジスタ９６はパルス電圧をパルスオートバランス電流信号９８へと変換
する。オートバランス信号９８は、平均的に信号電圧９１の増加に伴い振幅を増
加させ始める。オートバランス信号９８はプリ復調回路入力６０ａへと接続され
ている。プリ復調回路の全体のゲインが反転しているので、オートバランス信号
電流パルス９８はディテクタ出力電流信号パルス５９に対して逆相をなし、少な
くとも部分的にディテクタ出力信号電流パルスをキャンセルする。取消しに伴い
プリ復調信号６４は減少し始め、加えて増幅器６３は動作の線形領域へと戻る。
グラフの端部へと向かい、出力パルスはオートバランス回路の影響が無い場合の
振幅と比較してより低い定常状態の値となっている。レジスタ９６はオートバラ
ンス電流パルス９８の強度を決定するために用いられる所定の値を有する。
【００４１】 オートバランス回路は実際の湿気事象の影響をキャンセルするように見える。
しかしオートバランス回路のローパスフィルタ８６がゆっくりと反応することで
、振幅で減少される前に検出されるべく、十分なパルスがマイクロコンピュータ
へと向かいプリ復調回路を通過する。オートバランス回路は定常状態の不均衡を
キャンセルする同様の方式で動作する。
しかしオートバランス回路のローパスフィルタ８６がゆっくりと反応することで
、振幅で減少される前に検出されるべく、十分なパルスがマイクロコンピュータ
へと向かいプリ復調回路を通過する。オートバランス回路は定常状態の不均衡を
キャンセルする同様の方式で動作する。
【００４２】 ディテクタの信号を部分的にキャンセルすることで、オートバランス回路はプ
リ復調ゲインステージを飽和させないようにする。この機能によりプリ復調回路
のゲインは非常に高くなる。それ故、例え非常に小さい液滴であっても、プリ復
調回路の出力に於いて大きなエクスカーション（excursion）を引き起こし得る
。これらのエクスカーションは一連のプロセッシングによって素早く検出される
。
リ復調ゲインステージを飽和させないようにする。この機能によりプリ復調回路
のゲインは非常に高くなる。それ故、例え非常に小さい液滴であっても、プリ復
調回路の出力に於いて大きなエクスカーション（excursion）を引き起こし得る
。これらのエクスカーションは一連のプロセッシングによって素早く検出される
。
【００４３】 オートバランス回路の結果でも、大きな液滴がプリ復調回路に飽和を引き起こ
させることはない。もし大きな液滴がプリ復調回路の出力をクリッピングさせる
時、オートバランス回路がディテクタ出力信号の一部分をキャンセルするために
適切な信号を素早く提供し得る。この事がプリ復調回路の出力をクリッピングさ
せないようにし、また湿気を検出し続けるセンサの能力を復活させる。関連の全
ての回路がリニア（linear）であるので、センサは小さな水滴の付加を大きな定
常状態の信号の存在下であっても検出し得る。
させることはない。もし大きな液滴がプリ復調回路の出力をクリッピングさせる
時、オートバランス回路がディテクタ出力信号の一部分をキャンセルするために
適切な信号を素早く提供し得る。この事がプリ復調回路の出力をクリッピングさ
せないようにし、また湿気を検出し続けるセンサの能力を復活させる。関連の全
ての回路がリニア（linear）であるので、センサは小さな水滴の付加を大きな定
常状態の信号の存在下であっても検出し得る。
【図１】 本発明によるフロントガラス内部表面にマウントされた湿気センサの透視図で
ある。
ある。
【図２】 本発明のオートバランス回路を含む図１に示された湿気センサのブロック図で
ある。
ある。
【図３】 図２に示された湿気センサのための湿気センサ信号を示したグラフである。
【図４】 本発明の湿気センサ信号及びオートバランス回路信号を示したグラフである。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年７月１８日（２０００．７．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2G059 AA01 AA05 BB02 CC10 EE02 GG02 HH01 JJ11 KK04 MM01 MM03 MM09 MM11 MM18 MM20 5F089 BB03 BC11 CA21 FA05 FA06 FA10
Claims (16)
- 【請求項１】 透明な材料表面に於ける湿気の存在を検出し、それに応じ
て湿気除去システムの動作を制御するための湿気センサであって、前記湿気セン
サが、 透明な材料の前記表面に於ける湿気の存在によって影響を受けるエミッタ信号
を生成するためのエミッタと、 前記エミッタ信号をレシーブし、ディテクタ出力信号の生成に寄与するディテ
クタと、 前記ディテクタと接続され、また前記ディテクタ出力信号をレシーブするため
の入力及びプリ復調信号を提供するための出力とを有し、更に前記ディテクタ出
力信号より不必要な信号要素をフィルタリングするための前記入力へと接続され
たフィルタと、前記プリ復調信号へゲインを提供するための前記フィルタへと接
続された増幅器とを有するプリ復調回路と、 前記プリ復調信号をレシーブするために前記プリ復調回路出力へと接続され、
前記ディテクタ出力信号を少なくとも部分的にキャンセルするために前記プリ復
調回路入力へオートバランス信号を提供するオートバランス回路とを有する湿気
センサ。 - 【請求項２】 前記オートバランス回路が前記プリ復調信号をレシーブし
、前記プリ復調回路入力へ前記プリ復調信号の平均を提供するための平均化回路
を有することを特徴とする請求項１に記載の湿気センサ。 - 【請求項３】 前記平均化回路が前記プリ復調信号の平均化のためのロー
パスフィルタを有することを特徴とする請求項２に記載の湿気センサ。 - 【請求項４】 前記エミッタ信号及び前記ディテクタ出力信号がパルス状
の信号であって、前記ディテクタ出力信号が湿気感知信号部分を有する定期的に
繰り返される信号間隔を有することを特徴とする請求項２に記載の湿気センサ。 - 【請求項５】 前記オートバランス回路が前記平均化回路及び前記プリ復
調回路出力との間で接続された第一のスイッチング要素を有し、それによって前
記第一のスイッチング要素が前記ディテクタの出力信号の前記湿気感知信号部分
の間、前記プリ復調信号を通過させるべく閉じられることを特徴とする請求項４
に記載の湿気センサ。 - 【請求項６】 前記オートバランス回路が前記平均化回路及び前記プリ復
調回路入力との間で接続された第二のスイッチング要素を有し、それによって前
記第二のスイッチング要素が前記ディテクタの出力信号の前記湿気感知信号部分
の間、前記プリ復調信号の前記平均を通過させるべく閉じられることを特徴とす
る請求項５に記載の湿気センサ。 - 【請求項７】 前記ディテクタ出力信号及び前記オートバランス信号はパ
ルス状の電流信号であり、またプリ復調信号はパルス状の電圧信号であることを
特徴とする請求項６に記載の湿気センサ。 - 【請求項８】 前記オートバランス回路が、前記プリ復調回路へと前記プ
リ復調信号電圧の平均を表す電流信号を提供するために、前記第二のスイッチン
グ要素及び前記プリ復調回路との間に接続されたレジスタを有することを特徴と
する請求項７に記載の湿気センサ。 - 【請求項９】 湿気センサのためのオートバランス回路であって、前記湿
気センサが、透明な材料の前記表面に於ける湿気の存在により影響を受けるエミ
ッタ信号を生成するためのエミッタと、前記エミッタ信号をレシーブし、ディテ
クタ出力信号の生成に貢献するディテクタと、前記ディテクタと接続されまた前
記ディテクタ出力信号をレシーブするための入力、及びプリ復調信号を提供する
ための出力とを有し、更に前記ディテクタ出力信号より不必要な信号要素をフィ
ルタリングするために前記入力へと接続されたフィルタを有し、また前記プリ復
調信号へゲインを提供するための前記フィルタへと接続された増幅器とを有する
プリ復調回路とを含み、前記オートバランス回路が、 前記プリ復調信号をレシーブし、また前記ディテクタ出力信号の振幅に於ける
変化の結果、前記プリ復調回路をクリッピングさせないように前記ディテクタ出
力信号を少なくとも部分的にキャンセルする目的でオートバランス信号を前記プ
リ復調回路入力へと提供するために前記プリ復調回路出力へと接続された平均化
回路を有することを特徴とするオートバランス回路。 - 【請求項１０】 前記平均化回路が前記プリ復調信号の平均を前記プリ復
調回路入力へと提供することを特徴とする請求項９に記載のオートバランス回路
。 - 【請求項１１】 前記平均化回路が前記プリ復調信号を平均化するために
ローパスフィルタを有することを特徴とする請求項１０に記載のオートバランス
回路。 - 【請求項１２】 前記エミッタ信号及び前記ディテクタ出力信号がパルス
状の信号であり、前記ディテクタ出力信号が湿気感知信号部分を含む規則的に繰
り返される信号間隔を有することを特徴とする請求項１０に記載のオートバラン
ス回路。 - 【請求項１３】 前記オートバランス回路が前記平均化回路及び前記プリ
復調回路出力との間に接続された第一のスイッチング要素を有し、それによって
前記第一のスイッチング要素が前記ディテクタ出力信号の前記湿気感知信号部分
の間で前記プリ復調信号を通過させるべく閉じられることを特徴とする請求項１
２に記載のオートバランス回路。 - 【請求項１４】 前記オートバランス回路が前記平均化回路及び前記プリ
復調回路入力との間に接続された第二のスイッチング要素を有し、それによって
前記第二のスイッチング要素が前記ディテクタ出力信号の前記湿気感知信号部分
の間で前記プリ復調信号の前記平均を通過させるべく閉じられることを特徴とす
る請求項１３に記載のオートバランス回路。 - 【請求項１５】 前記ディテクタ出力信号及び前記オートバランス信号が
パルス状の電流信号であり、前記プリ復調信号がパルス状の電圧用信号であるこ
とを特徴とする請求項１４に記載のオートバランス回路。 - 【請求項１６】 前記オートバランス回路が、前記プリ復調回路へと前記
プリ復調信号電圧の平均を表す電流信号を提供するために前記第二のスイッチン
グ要素及び前記プリ復調回路入力との間に接続されたレジスタを有することを特
徴とする請求項１５に記載のオートバランス回路。
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