JP2003254897A - 雨滴及び光検出装置、及び、オートワイパー装置 - Google Patents

雨滴及び光検出装置、及び、オートワイパー装置

Info

Publication number
JP2003254897A
JP2003254897A JP2002054649A JP2002054649A JP2003254897A JP 2003254897 A JP2003254897 A JP 2003254897A JP 2002054649 A JP2002054649 A JP 2002054649A JP 2002054649 A JP2002054649 A JP 2002054649A JP 2003254897 A JP2003254897 A JP 2003254897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
receiving element
raindrop
detection
plano
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002054649A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotsugu Ishino
博継 石野
Osamu Terakura
修 寺倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2002054649A priority Critical patent/JP2003254897A/ja
Priority to DE10308544A priority patent/DE10308544A1/de
Priority to US10/373,965 priority patent/US20030160158A1/en
Publication of JP2003254897A publication Critical patent/JP2003254897A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/08Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
    • B60S1/0818Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
    • B60S1/0822Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/08Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
    • B60S1/0818Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
    • B60S1/0822Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
    • B60S1/0862Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means including additional sensors
    • B60S1/087Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means including additional sensors including an ambient light sensor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
    • G01J1/04Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
    • G01J1/04Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0411Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using focussing or collimating elements, i.e. lenses or mirrors; Aberration correction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/08Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
    • B60S1/0818Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
    • B60S1/0822Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
    • B60S1/0833Optical rain sensor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
    • G01J1/0214Constructional arrangements for removing stray light

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さいサイズで雨滴検出装置と光検出装置を
一体化できる雨滴及び光検出装置を提供する。 【解決手段】 装置Sにおいて、発光素子4と雨滴検出
用受光素子5をとが配設された基板3に、周辺光検出用
受光素子5を配設する。雨滴検出用受光素子5と周辺光
受光素子5とは同一の受光素子とする。そして、平凸レ
ンズ10を、受光素子5と凸面壁10aとが対向するよ
うに配設し、平凹レンズ11を、平凸レンズ10の平面
壁10bと凹面壁11aとが対向するように、かつ、フ
ロントウィンドシールド9の内壁9bに平面壁11bが
密着又は略密接するように配設し、平凹レンズ11と平
凸レンズ10とを介して、周辺光を受光素子5に集光す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイパー制御、ラ
イト制御、エアコン制御等のために車両に搭載される雨
滴及び光検出装置、及び、オートワイパー装置に関し、
特に、雨滴検出装置と光検出装置とを一体化した雨滴及
び光検出装置、及び、検出した雨量と光量とに基づいて
ワイパーを制御するオートワイパー装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、発光素子と受光素子とを備
え、発光素子から発光された光を、プリズムによりフロ
ントウィンドシールド(以下、単にフロントウィンドと
も言う。)に導いて反射させ、受光素子に受光させて、
発光量に対する受光量の減少の度合いから雨量を判定
し、ワイパー制御信号を出力するように構成された光反
射式の雨滴検出装置は、種々知られている(例えば、特
開平11−83740号公報参照)。これらの雨滴検出
装置は、目的上、車両のフロントウィンドに取り付けら
れている。そして、雨滴検出用の受光素子は、フロント
ウィンドにより反射された光をプリズムを介して受光す
るものであるため、フロントウィンドからある程度離間
させて設置する必要がある。
【0003】また、車外の周辺光(日射を含む)を検出
するための受光素子を備え、その受光量に基づいてライ
ト制御やエアコン制御を行うための制御信号を出力する
ように構成された光検出装置も、種々知られている(例
えば、特開平10−30960号公報参照)。これらの
光検出装置は、一般に車両の天上部に取り付けられてい
る。
【0004】ここで、装置点数を減らし車両の製造コス
トを低減させるため、これらの雨滴検出装置と光検出装
置の一体化が要望されている。このため、雨滴検出用受
光素子と同一基板上に別の周辺光検出用受光素子を設置
したり、図9に示すように雨滴検出用受光素子を周辺光
検出用受光素子として兼用する雨滴及び光検出装置が考
えられている。
【0005】図9の雨滴及び光検出装置では、外側ハウ
ジング95内に収納される内側ハウジング94の内側
に、基板96が支持されており、基板96には増幅回路
等が形成されるとともに、発光素子97と受光素子98
とが取り付けられている。また、車両のフロントウィン
ド92の内壁(車室内側の壁)92bには、プリズム9
3の底部が光透過性の接着シート91で接着されてい
る。そして、発光素子97から発光された光が、プリズ
ム93を通ってフロントウィンド92で反射され、再び
プリズム93を通って受光素子98に受光されるよう
に、発光素子97、受光素子98、及び、プリズム93
は配置される。また、水平光をカットするため、内側ハ
ウジング94の受光素子98に対向する部位にスリット
部99が形成され、受光素子98は周辺光をも受光する
ように構成されている。
【0006】そして、S/N比の低下を招くことなく、
1つの受光素子に発生した光電流から、ライトやエアコ
ン等複数の制御対象に応じた制御信号を生成するように
構成した光検出装置としては、特開平10−30960
号公報に示すものが知られている。この光検出装置は、
受光素子と、受光素子に発生した光電流に比例した2種
類の電流を生成するカレントミラー回路と、一方の電流
を増幅してエアコン制御装置等に出力する処理回路と、
他方の電流を周波数信号に変換してライト制御装置等に
出力する処理回路と、を備えて構成されている(同公報
の図1参照)。
【0007】また、上記したような光反射式雨滴検出装
置では、雨滴検出面積が小さいため、検出面に付着する
雨量の変動が大きい。そして、その変動にすぐに追随す
るようにワイパーを制御すると、払拭間隔が頻繁に切り
替わることとなり、運転者にとって煩わしく使用感が良
くない。そこで、光反射式雨滴検出装置を用いたオート
ワイパー装置では、検出された雨量が変動しても、すぐ
には払拭間隔を変えたりワイパーを作動又は停止させた
りせず、例えば、現時点で検出された雨量のみならず過
去数制御周期分の雨量にそれぞれ重み付けしたものの加
算値を用いてワイパー制御を行う等、時間的遅延を持た
せてワイパーを制御している。
【0008】また、夜間においては、フロントウィンド
に付着した比較的少ない雨によっても光の乱反射が起こ
ってぎらつき、良好な視界が得られなくなる虞があるた
め、雨量に応じてワイパーを自動制御する際に、車両周
辺の明るさを検知する光検出装置に連動させることと
し、夜間においては感度をアップするように、すなわ
ち、同じ雨量でも昼間より夜間の方がワイパーの払拭間
隔が短くなるようにしたオートワイパーの制御方法とし
て、特開昭60−252044号公報に示すものが知ら
れている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図9に示す雨
滴及び光検出装置においては、受光素子98がフロント
ウィンド92から離間して設置されているため、プリズ
ム93、内側ハウジング94等の他の構成部材に遮られ
て、視野角(集光範囲)が図9のθ1に示すように、狭
くなってしまうという問題があった。かかる問題は、雨
滴検出用受光素子と同一基板上に別の周辺光検出用受光
素子を設置した場合にも、同様に発生する。そして、受
光素子を兼用する場合も含め、同一基板上に雨滴検出用
受光素子と周辺光検出用受光素子とを配置した状態で、
所定の視野角を得ようとすれば、検出装置自体のサイズ
を大きくせざるを得ず、運転者の視野に入って邪魔にな
る虞があった。
【0010】また、上記特開平10−30960号公報
に示すような回路により、1つの受光素子で生成された
光電流から複数の制御対象に応じた信号を生成しようと
すると、回路構成が複雑となり、専用のICが必要とな
って、製造コストの上昇を招くという問題があった。
【0011】また、上記したように、光反射式の雨滴検
出装置では雨量の変動に対し時間的遅延を持たせてワイ
パーを制御するため、車両がトンネル内に進入した場合
にも、しばらくは短い払拭間隔でワイパーが作動し続け
て、運転者に煩わしい感じを与えたり、また、車両がト
ンネルから出た場合には、払拭の開始が遅れたり、払拭
間隔が短くなるまでに時間がかかるという問題があっ
た。
【0012】また、上記特開昭60−252044号公
報に示す制御方法のように、夜間に一律的に感度をアッ
プすると、対向車がいない場合や路面からの反射光がな
い場合には、ぎらつきが無いのに払拭間隔が短いため、
運転者が煩わしく感じるという問題があった。
【0013】この発明は、上述した問題を解決するもの
であり、小サイズで雨滴検出装置と光検出装置とを一体
化できる雨滴及び光検出装置を提供することを目的とす
る。
【0014】そして、1つの受光素子を雨滴検出用と周
辺光検出用に兼用することにより、装置を一体化した場
合であっても、簡単な回路構成でS/N比良く複数の制
御対象に応じた信号を出力できる雨滴及び光検出装置を
提供することを目的とする。
【0015】また、トンネルへ進入したりトンネルから
脱出した場合や、夜間、対向車や路面反射がないような
場合にも、状況に応じたワイパー制御を行い、使用感の
良いオートワイパー装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1記載の雨滴及び光検出装置は、フロン
トウィンドシールドに向かって光を発光する発光素子
と、前記発光素子により発光されて前記フロントウィン
ドシールドにより反射された光を受光する雨滴検出用受
光素子と、が配設された基板に、周辺光を受光する周辺
光検出用受光素子を配設し、周辺光を前記周辺光検出用
受光素子に集光するレンズ手段を配設したことを特徴と
する。
【0017】請求項1記載の雨滴及び光検出装置によれ
ば、レンズ手段が周辺光を周辺光検出用受光素子に集光
するので、雨滴検出用受光素子と周辺光検出用受光素子
を同一基板に配設しても、検出装置のサイズを大きくす
ることなく周辺光検出用受光素子の視野角を広くするこ
とができ、小サイズで雨滴検出装置と光検出装置とを一
体化できる。
【0018】請求項2記載の雨滴及び光検出装置は、前
記レンズ手段が、平凸レンズと平凹レンズとを備え、前
記平凸レンズが、前記周辺光検出用受光素子と前記平凸
レンズの凸面壁とが対向するように配設され、前記平凹
レンズが、前記平凸レンズの平面壁と前記平凹レンズの
凹面壁とが対向するように、かつ、前記フロントウィン
ドシールドの内壁に前記平凹レンズの平面壁が密着又は
略密接するように配設され、前記平凹レンズと前記平凸
レンズとを介して、周辺光が前記周辺光検出用受光素子
に集光されることを特徴とする。
【0019】ここで、密着とは、接着テープ、接着シー
ト等の接着材や接着剤が固化した接着層を介して密着す
る場合も含む。また、周辺光とは日射も含む。
【0020】請求項2記載の雨滴及び光検出装置によれ
ば、周辺光はフロントウィンド及び平凹レンズにより集
光されて平行光とされ、その平行光が平凸レンズにより
集光されて周辺光検出用受光素子に受光される。したが
って、雨滴検出用受光素子と周辺光検出用受光素子を同
一基板に配設しても、検出装置のサイズを大きくするこ
となく周辺光検出用受光素子の視野角を広くすることが
でき、小サイズで雨滴検出装置と光検出装置とを一体化
できる。
【0021】請求項3記載の雨滴及び光検出装置は、前
記雨滴検出用受光素子と前記周辺光検出用受光素子とを
同一の受光素子とすることを特徴とする。
【0022】請求項3記載の雨滴及び光検出装置によれ
ば、雨滴検出用受光素子とは別の周辺光検出用受光素子
を設ける必要がなくなるので、さらに小さいサイズで雨
滴検出装置と光検出装置とを一体化できるとともに、部
品点数を減らすことができる。
【0023】請求項4記載の雨滴及び光検出装置は、複
数の制御対象を制御するため、雨滴及び周辺光を検出し
て、前記各制御対象に応じた制御信号を出力するもので
あって、フロントウィンドシールドに向かって光を発光
する発光素子と、前記発光素子により発光されて前記フ
ロントウィンドシールドにより反射された光を受光する
とともに、周辺光を受光する受光素子と、前記各制御対
象に応じて利得を変更可能に構成されて、前記受光素子
により発生される電流を電圧に変換し増幅する変換増幅
回路と、前記変換増幅回路に接続されて、前記変換増幅
回路から出力された信号の交流成分を増幅する交流増幅
回路と、前記制御対象毎に時分割して定められた前記利
得の設定時間に応じて、前記利得を変更するとともに、
前記変換増幅回路又は前記交流増幅回路から出力された
信号を読み込み、前記各制御対象に応じた制御信号を出
力する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0024】請求項4記載の雨滴及び光検出装置によれ
ば、1つの受光素子を雨滴検出用と周辺光検出用に兼用
することにより雨滴検出装置と光検出装置とを一体化し
た場合であっても、制御手段により利得を切り替えるの
で、簡単な回路構成で、S/N比良く複数の制御対象に
応じた制御信号を生成できる。
【0025】請求項5記載の雨滴及び光検出装置は、前
記変換増幅回路に、演算増幅器が設けられ、前記演算増
幅器の出力端子と入力端子との間に、帰還抵抗部が接続
され、前記帰還抵抗部は、スイッチが直列接続された抵
抗器が、複数互いに並列接続されることにより構成さ
れ、前記制御手段が、前記スイッチを操作することによ
り、前記各制御対象に応じた抵抗値を有する前記抵抗器
を帰還抵抗として選択して、前記変換増幅回路の利得を
変えることを特徴とする。
【0026】請求項5記載の雨滴及び光検出装置によれ
ば、抵抗器とスイッチとからなる簡単な回路を追加する
だけで、制御手段による利得の切り替えが可能な構成と
でき、簡単な回路構成で、S/N比良く複数の制御対象
に応じた制御信号を生成できる。
【0027】請求項6記載のオートワイパー装置は、フ
ロントウィンドシールドに向かって光を発光する発光素
子と、前記発光素子により発光されて前記フロントウィ
ンドシールドにより反射された光を受光する雨滴検出用
受光素子と、を有して、前記雨滴検出用受光素子の受光
量に応じた信号を出力する雨滴検出手段と、前記雨滴検
出手段から出力された信号に基づいて、ワイパーを制御
するための信号を出力する制御手段と、を備え、GPS
受信量に応じた信号が前記制御手段に入力されるように
構成し、前記制御手段が、前記GPS受信量に応じた信
号に基づいて、GPS受信が途絶した場合にトンネルの
入口を検知し、GPS受信が回復した場合にトンネルの
出口を検知することとするか、または、周辺光を受光す
る周辺光検出用受光素子を有して、前記周辺光検出用受
光素子の受光量に応じた信号を出力する周辺光検出手段
と、水平光を受光する水平光検出用受光素子を有して、
前記水平光検出用受光素子の受光量に応じた信号を出力
する水平光検出手段と、を設け、前記制御手段が、前記
水平光検出手段から出力された信号が所定の減少条件を
満たし、かつ、前記周辺光検出手段から出力された信号
が所定の減少条件を満たした場合に、トンネルの入口を
検知し、前記水平光検出手段から出力された信号が所定
の増加条件を満たし、かつ、前記周辺光検出手段から出
力された信号が所定の増加条件を満たした場合に、トン
ネルの出口を検知することとし、前記制御手段が、ワイ
パーが払拭動作を行っている状態でトンネルの入口を検
知した場合には、トンネルの入口を検知しなかった場合
よりも短時間で払拭停止に至るように、ワイパーを制御
し、トンネルの出口を検知した場合には、トンネルの出
口を検知しなかった場合よりも短時間で雨量に応じた間
隔の払拭動作に至るように、ワイパーを制御することを
特徴とする。
【0028】請求項6記載のオートワイパー装置によれ
ば、トンネルへの進入時には速やかに払拭間隔が長くな
って払拭を停止し、トンネルからの脱出時には速やかに
払拭を開始して雨量に応じた払拭間隔となるので、使用
感の良いオートワイパー装置を提供することができる。
【0029】請求項7記載のオートワイパー装置は、フ
ロントウィンドシールドに向かって光を発光する発光素
子と、前記発光素子により発光されて前記フロントウィ
ンドシールドにより反射された光を受光する雨滴検出用
受光素子と、を有して、前記雨滴検出用受光素子の受光
量に応じた信号を出力する雨滴検出手段と、前記雨滴検
出手段から出力された信号に基づいて、ワイパーを制御
するための信号を出力する制御手段と、周辺光を受光す
る周辺光検出用受光素子を有して、前記周辺光検出用受
光素子の受光量に応じた信号を出力する周辺光検出手段
と、水平光を受光する水平光検出用受光素子を有して、
前記水平光検出用受光素子の受光量に応じた信号を出力
する水平光検出手段と、を備え、前記制御手段が、前記
雨滴検出手段から出力された信号に基づいて判定される
雨量が所定のワイパー作動条件を満たし、かつ、前記周
辺光検出手段から出力された信号が所定のライト点灯条
件を満たす場合において、前記水平光検出手段から出力
された信号が所定値以下である場合には、前記雨量が略
同量であって前記水平光検出手段から出力された信号が
前記所定値を上回る場合より、ワイパーの払拭間隔を長
くすることを特徴とする。
【0030】請求項7記載のオートワイパー装置によれ
ば、夜間において対向車がなく路面反射がないような場
合を水平光により検知して、払拭間隔をより長くするの
で、ぎらつきが無いのに払拭間隔が短いため運転者に煩
わしさを感じさせるようなことがなくなり、使用感の良
いオートワイパー装置を提供することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、本発明の雨滴及び光検出装
置の一実施形態であるとともに、本発明のオートワイパ
ー装置の一実施形態でもある装置Sについて説明する。
【0032】図1〜図4に示すように、装置Sは、外側
ハウジング1と、外側ハウジング1内部に収納される内
側ハウジング2と、内側ハウジング2内部に収納される
基板3と、基板3にそれぞれ取り付けられる発光素子
4、受光素子5、及び、受光素子6と、受光素子5の前
方に配置される平凸レンズ10と、平凸レンズ10の前
方に配置される光学部材Hとを備えている。光学部材H
は、透明樹脂材により形成され、プリズム7とプリズム
8と平凹レンズ11と略矩形板状の板部材12とを備え
ている。なお、図1では、プリズム7、プリズム8、及
び、平凹レンズ11を、一点鎖線で示している。また、
平凹レンズ10と平凸レンズ11とはレンズ手段Lを構
成し、図2では、レンズ手段Lを灰色で示している。発
光素子4は発光ダイオード(LED)であり、受光素子
5及び受光素子6はフォトダイオード(PD)である。
【0033】外側ハウジング1及び内側ハウジング2
は、いずれも前方が開口した略箱体状に形成されてい
る。なお、装置Sをフロントウィンド9に取り付けた際
に、フロントウィンド9に向かう方向(図2中、左上
方)を装置Sの前方、その反対方向を後方とする。ま
た、図2中右上方を装置Sの上方、左下方を下方とす
る。
【0034】内側ハウジング2内部には、後部に基板3
が支持されて収納されている。基板3前面の上部には発
光素子4が取り付けられ、基板3前面の下部には受光素
子5が取り付けられている。この受光素子5は、雨滴検
出用及び周辺光検出用に兼用される。また、基板3前面
の上部には、受光素子6も取り付けられている。この受
光素子6は、水平光検出用に用いられる。基板3には、
後述する回路が形成されている。
【0035】平凸レンズ10は、内側ハウジング2の開
口部の端部に取り付けられて、凸面10aが受光素子5
に対向するように配置されている。
【0036】光学部材Hは、上記したように、プリズム
7とプリズム8と平凹レンズ11と板部材12とを備
え、プリズム7、プリズム8、及び、平凹レンズ11
は、板部材12を共通の部材として、板部材12の後方
に突出するように、一体形成されている。すなわち、板
部材12の前壁12aは、プリズム7及びプリズム8の
前壁を形成するとともに、平凹レンズ11の平面壁11
bを形成している。
【0037】プリズム7は、図2に示すように、それぞ
れ略三角柱形状に形成された入射側透光部72及び出射
側透光部73と、板状透光部71とを備えている。入射
側透光部72は板状透光部71の上側に、出射側透光部
73は板状透光部71の下側に、それぞれ側面視におい
て略三角形状をなすように配置され、入射側透光部72
と出射側透光部73と板状透光部71は、一体形成され
ている。そして、入射側透光部72の上側の傾斜壁72
aには、平凸レンズ74が、その平面壁が傾斜壁72a
と一体となるように形成され、出射側透光部73の下側
の傾斜壁73aには、平凸レンズ75が、その平面壁が
傾斜壁73aと一体となるように形成されている。
【0038】プリズム8は、図3に示すように、略三角
柱形状に形成され、側面視において略三角形状をなすよ
うに、入射側透光部72に隣接して配置されている。プ
リズム8の上側の傾斜壁8aには、平凸レンズ81が、
その平面壁が傾斜壁8aと一体となるように形成されて
いる。
【0039】平凹レンズ11は、平凸レンズ10と略同
径に形成され、プリズム7の下方に配置されている。
【0040】板部材12の前壁12aは、光透過性の接
着シート13を用いて、フロントウィンド9の内壁9b
に密着される。すなわち、前壁12aは、フロントウィ
ンド9の内壁9bとの間に気泡を有さないように、内壁
9bに接着される。これにより、プリズム7の前壁、プ
リズム8の前壁、及び、平凹レンズ11の平面壁11b
は、フロントウィンド9の内壁9bに密着されることと
なる。
【0041】一方、フロントウィンド9の光学部材H取
付位置の周囲には、図示しない固定装置が固着されてお
り、内側ハウジング2を内部に収納した外側ハウジング
1は、その固定装置に着脱可能に係合される。これによ
り、フロントウィンド9の内壁9bに接着された光学部
材Hは、内側ハウジング2に覆われることとなり、内側
ハウジング2は、図示しないバネ部材によって、外側ハ
ウジング1により前方に押圧され、前面がフロントウィ
ンド9の内壁9bに略密接することとなる。
【0042】上記のように光学部材Hに内側ハウジング
2を被せた状態で、プリズム7は、発光素子4と受光素
子5との間の前方に配置され、平凹レンズ11は、凹面
壁11aが平凸レンズ10の平面壁10bと対向するよ
うに、平凸レンズ10の前方に配置され、プリズム8
は、受光素子6の斜め前方に配置される。なお、プリズ
ム7の配置位置は、後述するように、発光素子4から発
光された光を導いてフロントウィンド9で反射させ、受
光素子5に集光させるような位置とされ、プリズム8の
配置位置は、後述するように、水平光を導いて受光素子
6に集光させるような位置とされ、平凹レンズ11及び
平凸レンズ10の配置位置は、後述するように、周辺光
を導いて受光素子5に集光させるような位置とされる。
【0043】上記のように構成された装置Sは、以下に
説明するように、発光素子4から発光された光、周辺
光、及び、水平光を受光する。
【0044】発光素子4から発光された光は、図2の二
点鎖線で示すように、平凸レンズ74に入射して平行光
とされ、入射側透光部72を通ってフロントウィンド9
に入射し、フロントウィンド9の外壁9aで反射され
る。このとき、フロントウィンド9に雨滴が付着してい
なければ、発光素子4からの光は全反射されるが、雨滴
が付着していると、その付着箇所では発光素子4からの
光は反射されず、外部へ透過してしまう。フロントウィ
ンド9で反射された光は、出射側透光部73を通って平
凸レンズ75により受光素子5に集光される。
【0045】周辺光は、図2の一点鎖線に示すように、
フロントウィンド9に入射し、平凹レンズ11により平
行光とされて平凸レンズ10に入射し、さらに平凸レン
ズ10により受光素子5に集光される。ここで、平凹レ
ンズ11の平面壁11bが、光透過性の接着シート13
を介してフロントウィンド9の内壁9bに密着している
ことから、平凹レンズ11は、フロントウィンド9と光
学的に結合された状態となっている。したがって、平凹
レンズ11とフロントウィンド9とは、いわば1つの平
凹レンズとして機能し、図2のθ2に示すように広い視
野角をもって、周辺光を集めることとなるので、装置サ
イズを大きくする必要がなくなる。
【0046】水平光は、図3の一点鎖線に示すように、
フロントウィンド9に入射し、プリズム8内を通って平
凸レンズ81により受光素子6に集光される。
【0047】次に、装置Sの回路構成について、図5に
基づいて説明する。装置Sは、制御手段20と、雨滴検
出手段21と、周辺光検出手段22と、水平光検出手段
23とを備えている。また、装置Sは定電圧器16を備
えており、定電圧器16は電源15と接続されている。
【0048】制御手段20はCPUであり、図5に示す
ように発光素子4と接続されて、発光素子4を発光させ
るための駆動電流を制御するとともに、発光タイミング
を制御するように構成されている。また、制御手段(以
下、CPUとも言う)20は、ワイパー駆動装置、ライ
ト制御装置、エアコン制御装置、GPS受信装置を含む
各ECU17とLAN入力線18及びLAN出力線19
を介して接続されている。なお、各ECU17はワイパ
ー、ライト、エアコン等とそれぞれ接続されている。
【0049】雨滴検出手段21は、上記した発光素子4
と受光素子5とを備え、また、変換増幅回路32と交流
増幅回路33とを備えている。
【0050】変換増幅回路32は、受光素子5のカソー
ドにその反転入力端子が接続された演算増幅器37と、
演算増幅器37の出力端子と反転入力端子との間に接続
された帰還抵抗部34とを備えている。演算増幅器37
の出力端子は、交流増幅回路33のコンデンサ40に接
続されるとともに、CPU20の入力端子AD1に接続
されている。
【0051】帰還抵抗部34は、抵抗器35aと抵抗器
35aに直列接続されたスイッチ36a、抵抗器35b
と抵抗器35bに直列接続されたスイッチ36b、及
び、抵抗器35cと抵抗器35cに直列接続されたスイ
ッチ36cを備え、これらスイッチ36a、36b、3
6cがそれぞれ接続された抵抗器35a、35b、35
cは、互いに並列接続されている。したがって、帰還抵
抗部34の抵抗値は、スイッチ36a、36b、36c
をON/OFF操作することにより、変更可能である。
【0052】ここで、帰還抵抗部34の抵抗値が大きい
程、変換増幅回路32の利得(増幅率)は大きくなるの
で、抵抗器35a、35b、35cの抵抗値は、制御対
象に応じて以下のように設定されている。
【0053】抵抗器35aは、ライト制御に用いられ、
0〜1Klx程度の低い照度範囲を検出できるように増
幅率を大きくする必要があることから、抵抗値は10K
Ωと大きく設定されている。抵抗器35bは、ワイパー
制御に用いられ、0〜10Klx程度の照度範囲を検出
できればよいので、抵抗値は1KΩと中程度に設定され
ている。抵抗器35cは、エアコン制御に用いられ、1
K〜1Mlxの高い照度範囲を検出できるように増幅率
を小さくする必要があることから、抵抗値は100Ωと
小さく設定されている。
【0054】交流増幅回路33は、コンデンサ40と、
コンデンサ40にその非反転入力端子が接続されたAC
増幅器41と、AC増幅器41の出力端子と反転入力端
子との間に接続された帰還抵抗器42と、を備え、さら
に、AC増幅器41の出力端子に接続されたコンデンサ
43と、コンデンサ43にその非反転入力端子が接続さ
れたAC増幅器44と、AC増幅器44の出力端子と反
転入力端子との間に接続された帰還抵抗器45とを備え
て、変換増幅回路32からの出力信号の交流成分を2段
階で増幅する。そして、AC増幅器44の出力端子は、
CPU20の入力端子AD2に接続されている。
【0055】周辺光検出手段22は、上記した受光素子
5と変換増幅回路32とを備えている。
【0056】水平光検出手段23は、上記した受光素子
6を備え、また、受光素子6のカソードにその反転入力
端子が接続されたDC増幅器51と、DC増幅器51の
出力端子と反転入力端子との間に接続された帰還抵抗器
52と、を備えている。DC増幅器51の出力端子は、
CPU20の入力端子AD3に接続されている。
【0057】次に、図6のタイムチャートに基づいて、
装置Sの動作を説明する。
【0058】ここで、図6について説明すると、TCは
制御周期であり、TLはCPU20が発光素子4を発光
させるタイミングである。
【0059】また、G1は、ワイパー制御のため抵抗器
35bを帰還抵抗として選択した場合の利得であり、G
2は、ライト制御のため抵抗器35aを帰還抵抗として
選択した場合の利得であり、G3は、エアコン制御のた
め抵抗器35cを帰還抵抗として選択した場合の利得で
ある。そして、T1、T2、T3は、それぞれG1、G
2、G3の設定時間である。設定時間T1、T2、T3
は、時分割して(すなわち、互いに時間が重ならないよ
うに)定められ、設定時間T1は発光タイミングTLに
対応して(すなわち、発光タイミングTLを含むよう
に)定められている。
【0060】また、t1は、入力端子AD2に入力され
た信号の読み込みタイミング、t2、t3は入力端子A
D1に入力された信号の読み込みタイミングである。t
1は発光タイミングTLに対応するように定められ、t
2は設定時間T2に対応するように(すなわち、設定時
間T2に含まれるように)定められ、t3は設定時間T
3に対応するように(すなわち、設定時間T3に含まれ
るように)定められている。
【0061】以下、装置Sの動作を説明する。
【0062】CPU20は、設定時間T1になると、ス
イッチ36bをONとし、スイッチ36a、36cはO
FFとして、変換増幅回路32の利得をG1とし、タイ
ミングTLで発光素子4をパルス状に発光させる。発光
素子4から発光された光を受光した受光素子5は、受光
量に略比例した電流を発生する。この電流は、演算増幅
器37により電圧信号(以下、雨検知受光信号と言う)
に変換され利得G1で増幅される。ここで、発光素子4
はタイミングTLでパルス状に発光されることから、図
6に示すように、雨検知受光信号も、タイミングTLで
パルス状に表れる。増幅された雨検知受光信号は、交流
増幅回路33に入力される。
【0063】交流増幅回路33では、入力された雨検知
受光信号のうちの交流成分のみを取り出して増幅する。
これは、発光素子4からの光を受光する時、受光素子5
は周辺光も同時に受光しているので、雨検知受光信号
は、周辺光を受光したことによる成分も含むこととな
り、雨量を判定するためには、そのような周辺光による
成分を雨検知受光信号から除くことが必要となる。そし
て、周辺光は極短時間内では変化しないことから、周辺
光による成分は変化しない部分、すなわち、直流成分と
なるのに対し、発光素子4からの光を受光したことによ
って発生した成分は、パルス状に変化する部分、すなわ
ち、交流成分となるからである。
【0064】したがって、装置Sでは、雨検知受光信号
のうちの直流成分をコンデンサ40によって取り除き、
交流成分のみをAC増幅器41及び帰還抵抗器42によ
って増幅する。装置Sでは、コンデンサ43、AC増幅
器44、及び、帰還抵抗器45によって、同様の処理を
繰り返し、交流成分の増幅率を上げている。交流増幅回
路33で増幅された信号(以下、雨滴検出信号と言う)
は、演算増幅器44の出力端子からCPU20の入力端
子AD2に入力される。
【0065】CPU20は、タイミングt1で、入力端
子AD2に入力された雨滴検出信号を読み込み、アナロ
グ−デジタル変換を行う。そして、CPU20は、雨滴
検出信号の低下量により雨量を判定する。なお、上記し
たように雨滴付着箇所では発光素子4から発光された光
は外部に透過してしまうので、低下量が多いほど、雨量
が多いと判定できる。CPU20は、判定した雨量、及
び、LAN入力線18を介して入力されたワイパー位置
やワイパーの感度調整値等に基づいて、ワイパーの払拭
間隔を決定してワイパー制御信号を生成し、LAN出力
線19を介してワイパー駆動装置に出力する。
【0066】ここで、CPU20は、通常時は、現時点
での雨量のみならず過去数制御周期分の雨量も考慮し
て、時間的遅延を持って(すなわち、雨量の変動に対し
て遅れて払拭間隔が変動するように)ワイパーを制御す
るが、トンネル検出時には、後述するように、時間的遅
延無く、あるいは、通常時より短い時間的遅延を持って
ワイパーを制御する。また、CPU20は、後述するよ
うに、夜間においては水平光の光量も考慮して、払拭間
隔を決定する。
【0067】CPU20は、設定時間T1経過後、設定
時間T2になると、スイッチ36aをONとし、スイッ
チ36b、36cはOFFとして、変換増幅回路32の
利得をG2とする。設定時間T2では、発光素子4から
の発光はないので、受光素子5は周辺光のみを受光す
る。受光素子5において周辺光の受光量に略比例して発
生された電流は、変換増幅回路32において電圧信号に
変換されて利得G2で増幅される。この増幅された信号
(以下、ライト制御用周辺光検出信号と言う)は、CP
U20の入力端子AD1に入力される。
【0068】CPU20は、タイミングt2で、入力端
子AD1に入力されたライト制御用周辺光検出信号を読
み込み、周辺光の光量(ここでは、車両周辺の明るさ)
を判定し、判定された明るさに応じてライト制御信号を
生成し、LAN出力線19を介してライト制御装置に出
力する。
【0069】CPU20は、設定時間T2経過後、設定
時間T3になると、スイッチ36cをONとし、スイッ
チ36a、36bはOFFとして、変換増幅回路32の
利得をG3とする。設定時間T3では、発光素子4から
の発光はないので、受光素子5は周辺光のみを受光す
る。受光素子5において周辺光の受光量に略比例して発
生された電流は、変換増幅回路32において電圧信号に
変換されて利得G3で増幅される。この増幅された信号
(以下、エアコン制御用周辺光検出信号と言う)は、C
PU20の入力端子AD1に入力される。
【0070】CPU20は、タイミングt3で、入力端
子AD1に入力されたエアコン制御用周辺光検出信号を
読み込み、周辺光の光量(ここでは、日射量)を判定
し、判定された日射量に応じてエアコン制御信号を生成
し、LAN出力線19を介してエアコン制御装置に出力
する。
【0071】このように、CPU20が時分割して抵抗
を切り変えることにより、変換増幅回路32を各制御対
象に応じた利得とすることができ、1つの受光素子5を
雨滴検出用及び周辺光検出用に兼用しても、ワイパー、
ライト、エアコンといった複数の制御対象に応じた信号
を、S/N比良く得ることができる。
【0072】一方、受光素子6は上記したように水平光
を受光し、水平光の受光量に略比例して発生された電流
は、DC増幅器51及び帰還抵抗器52により、電圧信
号に変換され増幅される。この増幅された信号(以下、
水平光検出信号と言う)は、CPU20の入力端子AD
3に入力される。CPU20は、入力端子AD3に入力
された水平光検出信号を、所定のタイミングで読み込
み、水平光の光量を判定して、以下に説明するように、
ワイパーの払拭間隔を決定する際に参照する。
【0073】以下、図7に基づいて、トンネルを検知し
た場合の装置Sの動作について説明する。
【0074】CPU20には、GPS受信量に略比例し
た信号(以下、GPS検出信号と言う)がLAN入力線
18を介して入力される。CPU20は、GPS受信が
途絶した場合に、車両がトンネルに入ったと判断(すな
わち、トンネルの入口を検知)する。ここで、CPU2
0は、GPS受信の途絶を、GPS検出信号が零になっ
たことで判断する(図7のO参照)。
【0075】そして、CPU20は、ワイパーが払拭動
作を行っている状態でトンネルの入口を検知した場合に
は、ワイパーを停止させるようなワイパー制御信号を出
力する(図7のA参照)。したがって、車両がトンネル
に入った時に、ワイパーはすぐに停止する。なお、トン
ネルの入口を検知しなかった場合には、図7の破線Bに
示すように、時間的遅延を持って徐々にワイパーが停止
される。
【0076】ここで、トンネルの入口を検知した場合
に、すぐにワイパーを停止させるのではなく、ワイパー
の払拭間隔を徐々に長くしてワイパーを停止させてもよ
い。但し、その場合も、CPU20は、トンネルの入口
を検知しなかった場合よりも短時間で払拭停止に至るよ
うに、ワイパーを制御する(図7の一点鎖線C参照)。
【0077】また、CPU20は、GPS受信が回復し
た場合に、車両がトンネルから出たと判断(すなわち、
トンネルの出口を検知)する。ここで、CPU20は、
GPS受信の回復を、GPS検出信号が零より大きくな
ることで判断する。
【0078】そして、CPU20は、トンネルの出口を
検知した場合には、その時点で検出された雨量に応じた
払拭間隔でワイパーの払拭を開始させるようなワイパー
制御信号を出力する(図7のD参照)。したがって、車
両がトンネルを出た時に、ワイパーは、その時点の雨量
に応じた払拭間隔ですぐに払拭を開始する。ここで、ト
ンネルの出口を検知しなかった場合には、図7の破線E
に示すように、時間的遅延を持ってワイパーが払拭を開
始し、徐々に払拭間隔が短くなってやがてその時点での
雨量に応じた払拭間隔となるので、トンネルの出口を検
知した場合には、検知しなかった場合より短い払拭間隔
でワイパーの払拭が開始されることとなる。
【0079】なお、トンネルの出口を検知した場合に、
その時点での雨量に応じた払拭間隔ですぐに払拭を開始
させるのではなく、ワイパーの払拭間隔を徐々に短くし
てその時点での雨量に応じた払拭間隔としてもよい。但
し、その場合も、CPU20は、トンネルの出口を検知
しなかった場合よりも短時間でその時点での雨量に応じ
た払拭間隔となるように、ワイパーを制御する(図7の
一点鎖線F参照)。
【0080】また、トンネルの入口及び出口の検知を、
GPS受信量によらず、水平光と周辺光の光量により行
うこととしてもよい。すなわち、水平光検出信号が所定
の減少条件を満たし、かつ、周辺光検出信号が所定の減
少条件を満たした場合に、トンネルの入口と判断し、水
平光検出信号が所定の増加条件を満たし、かつ、周辺光
検出信号が所定の増加条件を満たした場合に、トンネル
の出口と判断することとしてもよい。なお、周辺光検出
信号としてはエアコン制御用周辺光検出信号を用いる
が、場合によっては、ライト制御用周辺光検出信号を用
いてもよい。
【0081】本実施形態では、水平光検出信号の所定の
減少条件を、水平光検出信号が所定値(図7のQ参照)
以下となることとする。これは、前方が暗いということ
を示すからである。そして、周辺光検出信号の所定の減
少条件を、周辺光検出信号が第1の所定値(図7のP1
参照)以上から所定時間内に第2の所定値(図7のP2
参照)以下に減少することとする。これは、急に車両周
囲が暗くなったことを示すからである。また、水平光検
出信号の所定の増加条件を、水平光検出信号が所定値
(図7のQ参照)より大きくなることとする。これは、
前方が明るいということを示すからである。そして、周
辺光検出信号の所定の増加条件を、周辺光検出信号が第
2の所定値(図7のP2参照)以下から所定時間内に第
1の所定値(図7のP1参照)以上に増加することとす
る。これは、急に車両周囲が明るくなったことを示すか
らである。
【0082】以上のように装置Sが動作することによ
り、トンネルの入口ではすぐにワイパーが停止し、出口
ではすぐにその時点での雨量に応じた払拭を開始するの
で、使用感の良いオートワイパー装置を提供できる。
【0083】次に、図8に基づいて、夜間において水平
光が少ない場合の装置Sの動作について説明する。
【0084】CPU20は、雨滴検出信号に基づいて判
定される雨量が所定のワイパー作動条件を満たし(すな
わち、ワイパーが払拭動作を行い)、かつ、周辺光検出
信号が所定のライト点灯条件を満たす(すなわち、ライ
トが点灯されている)場合において、水平光検出信号が
所定値(図8のK参照)以下である場合には、雨量が略
同量であって水平光検出信号が所定値を上回る場合より
も、払拭間隔を長くする。この所定値は、対向車や路面
からの反射が略無い場合の水平光検出信号を基に定めら
れる。
【0085】ここで、周辺光検出信号が所定のライト点
灯条件を満たすとは、周辺光検出信号が所定のライト点
灯しきい値(図8のJ参照)以下となることとし、これ
は、車両周辺がライトを必要とする明るさであることを
示す。
【0086】そして、水平光検出信号が所定値以下であ
るとは、対向車や路面からの反射が略無いことを示して
おり、そのような場合には、フロントウィンド9のぎら
つきが無いので、払拭間隔を長くする。これにより、運
転者に煩わしさを感じさせることがなくなり、使用感の
良いオートワイパー装置を提供できる。
【0087】なお、GPS受信の途絶・回復の判断基準
や、水平光・周辺光の減少・増加の条件、ワイパー作動
条件、ライト点灯条件等は、種々の基準や条件を取り得
る。
【0088】また、装置Sは、制御対象に応じた抵抗値
の抵抗器を設ければ、制御対象を変更可能である。ま
た、ライト、ワイパー、エアコンのみならず、メータ輝
度等を制御する場合にも適用可能である。
【0089】また、回路構成も変更可能であり、例え
ば、演算増幅器37の出力端子とCPU20の入力端子
AD1との間にDC増幅器を設けたり、交流増幅回路3
3における増幅を1段のみ(すなわち、コンデンサ4
3、AC増幅器44、及び、帰還抵抗器45を設けない
構成)とすることもできる。
【0090】また、光学部材Hの板部材12をフロント
ウィンド9の内壁9bに密着させる際に、接着シート1
3ではなく、例えば光透過性の接着剤を用いてもよい。
また、バネ等の押圧部材により、板部材12を内壁9b
に押圧してもよい。また、密着ではなく、略密接するよ
うに板部材12を内壁9bに取り付けてもよい。
【0091】また、プリズム7等の構成も上記したもの
に限られず、例えば、板状透光部71の長さをプリズム
7の長手方向に、より長くし、板状透光部71の後面に
反射板を設けて、発光素子4から発光されフロントウィ
ンド9で反射された光が、反射板で反射されて、もう一
度フロントウィンド9で反射されてから、受光素子5に
受光されるように構成してもよい。これにより、雨滴検
出面積が広くなる。
【0092】また、装置Sでは、受光素子5を雨滴検出
用及び周辺光検出用に兼用したが、受光素子5とは別の
周辺光検出用受光素子を基板3上に設けて、その周辺光
検出用受光素子の前方に平凸レンズ10及び平凹レンズ
11を配設することにより、周辺光を集光することと
し、受光素子5は雨滴検出専用としてもよい。そのよう
に構成しても、雨滴検出用受光素子5と周辺光検出用受
光素子とを同一の基板3上に配設することにより雨滴検
出装置と光検出装置とを一体化し、しかも、周辺光検出
用受光素子の視野角を広くすることができる。
【0093】また、レンズ手段Lの構成も、平凸レンズ
10と平凹レンズ11とを上記のように配設したものに
限らず、周辺光を受光素子5に集光できるものであれば
よい。
【0094】すなわち、特許請求の範囲を逸脱しない範
囲で、構成は変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である装置の正面図であ
る。
【図2】図1のII−II部位断面図である。
【図3】図1のIII −III 部位断面図である。
【図4】図1のIV−IV部位断面図である。
【図5】図1の装置の回路構成図である。
【図6】図1の装置の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。
【図7】図1の装置の動作を説明するための図である。
【図8】図1の装置の動作を説明するための図である。
【図9】従来の装置の断面図である。
【符号の説明】
3…基板 4…発光素子 5…受光素子(雨滴検出用及び周辺光検出用受光素子) 6…受光素子(水平光検出用受光素子) 9…フロントウィンドシールド 9b…内壁 10…平凸レンズ 10a…凸面壁 10b…平面壁 11…平凹レンズ 11a…凹面壁 11b…平面壁 20…制御手段(CPU) 21…雨滴検出手段 22…周辺光検出手段 23…水平光検出手段 32…変換増幅回路 33…交流増幅回路 34…帰還抵抗部 35a、35b、35c…抵抗器 36a、36b、36c…スイッチ 37…演算増幅器 S…雨滴及び光検出装置、オートワイパー装置 L…レンズ手段
フロントページの続き Fターム(参考) 2G059 AA05 BB05 CC11 EE02 GG02 JJ11 JJ12 KK01 MM08 2G065 AA03 AB04 BA09 BB06 DA20 3D025 AG42

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フロントウィンドシールドに向かって光
    を発光する発光素子と、前記発光素子により発光されて
    前記フロントウィンドシールドにより反射された光を受
    光する雨滴検出用受光素子と、が配設された基板に、周
    辺光を受光する周辺光検出用受光素子を配設し、 周辺光を前記周辺光検出用受光素子に集光するレンズ手
    段を配設したことを特徴とする雨滴及び光検出装置。
  2. 【請求項2】 前記レンズ手段が、平凸レンズと平凹レ
    ンズとを備え、 前記平凸レンズが、前記周辺光検出用受光素子と前記平
    凸レンズの凸面壁とが対向するように配設され、 前記平凹レンズが、前記平凸レンズの平面壁と前記平凹
    レンズの凹面壁とが対向するように、かつ、前記フロン
    トウィンドシールドの内壁に前記平凹レンズの平面壁が
    密着又は略密接するように配設され、 前記平凹レンズと前記平凸レンズとを介して、周辺光が
    前記周辺光検出用受光素子に集光されることを特徴とす
    る請求項1記載の雨滴及び光検出装置。
  3. 【請求項3】 前記雨滴検出用受光素子と前記周辺光検
    出用受光素子とを、同一の受光素子とすることを特徴と
    する請求項1又は2記載の雨滴及び光検出装置。
  4. 【請求項4】 複数の制御対象を制御するため、雨滴及
    び周辺光を検出して、前記各制御対象に応じた制御信号
    を出力する雨滴及び光検出装置であって、 フロントウィンドシールドに向かって光を発光する発光
    素子と、 前記発光素子により発光されて前記フロントウィンドシ
    ールドにより反射された光を受光するとともに、周辺光
    を受光する受光素子と、 前記各制御対象に応じて利得を変更可能に構成されて、
    前記受光素子により発生される電流を電圧に変換し増幅
    する変換増幅回路と、 前記変換増幅回路に接続されて、前記変換増幅回路から
    出力された信号の交流成分を増幅する交流増幅回路と、 前記制御対象毎に時分割して定められた前記利得の設定
    時間に応じて、前記利得を変更するとともに、前記変換
    増幅回路又は前記交流増幅回路から出力された信号を読
    み込み、前記各制御対象に応じた制御信号を出力する制
    御手段と、 を備えることを特徴とする雨滴及び光検出装置。
  5. 【請求項5】 前記変換増幅回路に、演算増幅器が設け
    られ、 前記演算増幅器の出力端子と入力端子との間に、帰還抵
    抗部が接続され、 前記帰還抵抗部は、スイッチが直列接続された抵抗器
    が、複数互いに並列接続されることにより構成され、 前記制御手段が、前記スイッチを操作することにより、
    前記各制御対象に応じた抵抗値を有する前記抵抗器を帰
    還抵抗として選択して、前記変換増幅回路の利得を変え
    ることを特徴とする請求項4記載の雨滴及び光検出装
    置。
  6. 【請求項6】 フロントウィンドシールドに向かって光
    を発光する発光素子と、前記発光素子により発光されて
    前記フロントウィンドシールドにより反射された光を受
    光する雨滴検出用受光素子と、を有して、前記雨滴検出
    用受光素子の受光量に応じた信号を出力する雨滴検出手
    段と、 前記雨滴検出手段から出力された信号に基づいて、ワイ
    パーを制御するための信号を出力する制御手段と、 を備えたオートワイパー装置において、 GPS受信量に応じた信号が前記制御手段に入力される
    ように構成し、前記制御手段が、前記GPS受信量に応
    じた信号に基づいて、GPS受信が途絶した場合にトン
    ネルの入口を検知し、GPS受信が回復した場合にトン
    ネルの出口を検知することとするか、 または、 周辺光を受光する周辺光検出用受光素子を有して、前記
    周辺光検出用受光素子の受光量に応じた信号を出力する
    周辺光検出手段と、水平光を受光する水平光検出用受光
    素子を有して、前記水平光検出用受光素子の受光量に応
    じた信号を出力する水平光検出手段と、を設け、前記制
    御手段が、前記水平光検出手段から出力された信号が所
    定の減少条件を満たし、かつ、前記周辺光検出手段から
    出力された信号が所定の減少条件を満たした場合に、ト
    ンネルの入口を検知し、前記水平光検出手段から出力さ
    れた信号が所定の増加条件を満たし、かつ、前記周辺光
    検出手段から出力された信号が所定の増加条件を満たし
    た場合に、トンネルの出口を検知することとし、 前記制御手段が、ワイパーが払拭動作を行っている状態
    でトンネルの入口を検知した場合には、トンネルの入口
    を検知しなかった場合よりも短時間で払拭停止に至るよ
    うに、ワイパーを制御し、トンネルの出口を検知した場
    合には、トンネルの出口を検知しなかった場合よりも短
    時間で雨量に応じた間隔の払拭動作に至るように、ワイ
    パーを制御することを特徴とするオートワイパー装置。
  7. 【請求項7】 フロントウィンドシールドに向かって光
    を発光する発光素子と、前記発光素子により発光されて
    前記フロントウィンドシールドにより反射された光を受
    光する雨滴検出用受光素子と、を有して、前記雨滴検出
    用受光素子の受光量に応じた信号を出力する雨滴検出手
    段と、 前記雨滴検出手段から出力された信号に基づいて、ワイ
    パーを制御するための信号を出力する制御手段と、 を備えたオートワイパー装置において、 周辺光を受光する周辺光検出用受光素子を有して、前記
    周辺光検出用受光素子の受光量に応じた信号を出力する
    周辺光検出手段と、 水平光を受光する水平光検出用受光素子を有して、前記
    水平光検出用受光素子の受光量に応じた信号を出力する
    水平光検出手段と、 を備え、 前記制御手段が、前記雨滴検出手段から出力された信号
    に基づいて判定される雨量が所定のワイパー作動条件を
    満たし、かつ、前記周辺光検出手段から出力された信号
    が所定のライト点灯条件を満たす場合において、前記水
    平光検出手段から出力された信号が所定値以下である場
    合には、前記雨量が略同量であって前記水平光検出手段
    から出力された信号が前記所定値を上回る場合より、ワ
    イパーの払拭間隔を長くすることを特徴とするオートワ
    イパー装置。
JP2002054649A 2002-02-28 2002-02-28 雨滴及び光検出装置、及び、オートワイパー装置 Withdrawn JP2003254897A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002054649A JP2003254897A (ja) 2002-02-28 2002-02-28 雨滴及び光検出装置、及び、オートワイパー装置
DE10308544A DE10308544A1 (de) 2002-02-28 2003-02-27 Regentropfen/Lichtstrahl detektierender Sensor und automatische Wischervorrichtung
US10/373,965 US20030160158A1 (en) 2002-02-28 2003-02-27 Raindrop/light beam detecting sensor and auto-wiper device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002054649A JP2003254897A (ja) 2002-02-28 2002-02-28 雨滴及び光検出装置、及び、オートワイパー装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003254897A true JP2003254897A (ja) 2003-09-10

Family

ID=27750975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002054649A Withdrawn JP2003254897A (ja) 2002-02-28 2002-02-28 雨滴及び光検出装置、及び、オートワイパー装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20030160158A1 (ja)
JP (1) JP2003254897A (ja)
DE (1) DE10308544A1 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007033153A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Denso Corp 雨滴・結露検出装置
JP2009042220A (ja) * 2007-08-01 2009-02-26 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh 光センサ装置
JP2009085836A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Denso Corp 照度センサ
JP2010025924A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh 光センサ
DE102009046085A1 (de) 2008-10-29 2010-05-06 Denso Corporation, Kariya-City Lichterkennungsvorrichtung
JP2011237315A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Denso Corp 光検出装置
JP2012078182A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Terumo Corp 成分測定装置
JP2012150014A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Denso Corp 雨滴検出装置およびそれを備えたワイパ自動制御装置
WO2013157258A1 (ja) 2012-04-18 2013-10-24 株式会社デンソー 光センサ
JP2013234875A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Denso Corp 光センサ
WO2024048502A1 (ja) * 2022-09-02 2024-03-07 株式会社デンソー レインセンサ

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10224692B4 (de) * 2002-06-04 2008-06-26 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Optoelektronische Sensoreinrichtung
JP4241553B2 (ja) * 2004-09-02 2009-03-18 株式会社デンソー 雨滴検出装置
JP4241561B2 (ja) * 2004-09-28 2009-03-18 株式会社デンソー 雨滴検出装置
JP4496964B2 (ja) * 2005-01-14 2010-07-07 株式会社デンソー 車両用トンネル検出装置および車両用ライト制御装置
DE102005018379A1 (de) * 2005-04-21 2006-10-26 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Optoelektronische Sensoreinrichtung
JP4645909B2 (ja) * 2006-03-23 2011-03-09 株式会社デンソー 雨滴検出装置
DE102006039034A1 (de) * 2006-08-19 2008-02-21 Carl Zeiss Ag Anordnung zur Detektion von Regen, Schmutz und Umgebungslicht
TW201138331A (en) * 2010-04-20 2011-11-01 Tatung Technology Inc Infrared ray receiving module having enhanced receiving mask
KR101236977B1 (ko) * 2011-12-08 2013-02-26 숭실대학교산학협력단 다중 센서 배열을 위한 전류 검출 장치
EP2738544B1 (en) * 2012-11-30 2016-09-28 Nxp B.V. Fouling layer detection on an environmental sensor
DE102014000073B4 (de) * 2014-01-09 2023-03-16 HELLA GmbH & Co. KGaA Sensorvorrichtung, insbesondere zur Erfassung von Umgebungsbedingungen eines Kraftfahrzeuges
DE102016202994A1 (de) * 2016-02-25 2017-08-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinheit zur Steuerung einer Wischanlage eines Fahrzeugs
EP3535564B1 (en) * 2016-11-07 2022-07-13 Littelfuse, Inc. Integrated rain and solar radiation sensing module
DE102017101655B4 (de) 2017-01-27 2024-01-25 Bcs Automotive Interface Solutions Gmbh Elektrooptikbaugruppe sowie Verfahren zur Detektion von Umgebungslicht
CN109774584B (zh) * 2019-01-21 2021-07-13 安徽天健环保车辆部件有限公司 一种客车用智能雨量灯光控制系统及控制方法
CN111812918B (zh) * 2020-04-30 2022-07-05 广东弘景光电科技股份有限公司 压盖式雨滴检测自动加热去雨滴除水汽摄像模组

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3329680B2 (ja) * 1996-05-16 2002-09-30 株式会社デンソー 光センサ

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4513681B2 (ja) * 2005-07-25 2010-07-28 株式会社デンソー 雨滴・結露検出装置
JP2007033153A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Denso Corp 雨滴・結露検出装置
JP2009042220A (ja) * 2007-08-01 2009-02-26 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh 光センサ装置
JP2011080995A (ja) * 2007-08-01 2011-04-21 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh 光センサ装置
JP2009085836A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Denso Corp 照度センサ
JP4678536B2 (ja) * 2007-10-01 2011-04-27 株式会社デンソー 照度センサ
JP2010025924A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh 光センサ
JP2010107313A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Denso Corp 光検出装置
DE102009046085A1 (de) 2008-10-29 2010-05-06 Denso Corporation, Kariya-City Lichterkennungsvorrichtung
JP2011237315A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Denso Corp 光検出装置
JP2012078182A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Terumo Corp 成分測定装置
JP2012150014A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Denso Corp 雨滴検出装置およびそれを備えたワイパ自動制御装置
WO2013157258A1 (ja) 2012-04-18 2013-10-24 株式会社デンソー 光センサ
JP2013234875A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Denso Corp 光センサ
WO2024048502A1 (ja) * 2022-09-02 2024-03-07 株式会社デンソー レインセンサ

Also Published As

Publication number Publication date
US20030160158A1 (en) 2003-08-28
DE10308544A1 (de) 2003-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003254897A (ja) 雨滴及び光検出装置、及び、オートワイパー装置
US6376824B1 (en) Optical sensor
KR100682523B1 (ko) 반도체 광 센서들을 가진 차량 기기 제어장치
US4476419A (en) Windshield wiper control device
WO1998014974A1 (en) Optical detection of water droplets on vehicle window
US20110085161A1 (en) Method and device for detecting soiling
JP4678536B2 (ja) 照度センサ
JP2003504631A (ja) ガラスの湿り具合検出のためのセンサ装置
JPH1134801A (ja) 水滴感応式ワイパ制御装置
US6373215B1 (en) Device for monitoring the state of a window pane
US6239570B1 (en) Wiper controller apparatus of water drop sensitive type
JP2007163511A (ja) 雨滴検知装置
EP2677289B1 (en) State detecting device
EP0893318A2 (en) Water drop detector on transparent substrate and initiating method and output stabilizing method therefor
JPS59106348A (ja) ワイパ自動制御装置
KR100457972B1 (ko) 차량용 광센서
JP3938081B2 (ja) 雨滴検出装置
JP2009042156A (ja) 光センサ装置
JP2002286629A (ja) 雨滴検出装置及びその方法
JP2004257976A (ja) 雨滴検知方法及びその装置
KR200244317Y1 (ko) 차량용 다중 광센서
JP3925442B2 (ja) レインセンサ
JP2004198214A (ja) 雨滴および光検出装置
JP2001099948A (ja) レインセンサ
JP2002283968A (ja) 雨滴検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050510