JP2005233907A - 雨滴検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】 可視光線を利用して、正確かつ低電力に雨滴の付着を検出することが可能な雨滴検出システムを提供することを課題とする。
【解決手段】 フロントガラスＦを透過する可視光線の光量を測定するセンサユニット１０と、このセンサユニット１０からの信号を受信する制御部２０とから、雨滴検出システム１を構成する。センサユニット１０は、複数の可視光センサ１１を備え、フロントガラスＦの内側に取り付けられる。制御部２０は、変化量演算部２１と、雨滴判定部２２と、メモリ部２３とを備え、前記可視光センサ１１で測定した可視光線の光量の変化量の相異に基づいて、雨滴の付着を判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に付着する雨滴を検出する雨滴検出システムに関する。

自動車等の窓ガラスに付着した雨滴を検出する雨滴検出システムとしては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。以下、特許文献１に記載された雨滴検出システム（雨滴検出装置）について説明する。

従来の雨滴検出システム１００は、図７に示すように、自動車のフロントガラスＦの内側から当該フロントガラスＦの外側に向かって赤外線Ｒを発光する赤外線発光ダイオード１０１と、フロントガラスＦに当たって反射した前記赤外線Ｒを受光してその受光量を検出する赤外線フォトダイオード１０２と、前記赤外線発光ダイオード１０１の発光量と前記赤外線フォトダイオード１０２の受光量を比較して雨滴の有無を判定する雨滴判定手段とから構成されている。
赤外線発光ダイオード１０１と赤外線フォトダイオード１０２は、収納ケース１０３に収納されて、フロントガラスＦの内側面Ｆａに取り付けられている。

従来の雨滴検出システム１００によれば、赤外線発光ダイオード１０１から発射された赤外線Ｒは、フロントガラスＦに雨滴Ｄが付着していない場合には（図７（ａ）参照）、フロントガラスＦの内側面Ｆａにほとんどすべて反射される。そのため、赤外線フォトダイオード１０２の受光量は発光量と略同等となる。一方、フロントガラスＦに雨滴Ｄが付着している場合には（図７（ｂ）参照）、発射された赤外線Ｒの一部は、雨滴Ｄを通じてフロントガラスＦの外側へ透過してしまう。そのため、赤外線フォトダイオード１０２の受光量は、発光量に比べて減少することとなる。そして、雨滴判定手段は、赤外線の発光量と受光量を比較し、発光量に比べて受光量が減少した場合に、雨滴が付着したと判定する。

このように、従来の雨滴検出システム１００は、雨滴Ｄの有無によって赤外線Ｒの受光量が変化することを利用して雨滴Ｄの付着を検出するものである。
特開２００２−２８３９６８号公報（段落［００１８］〜［００２４］、図２）

しかしながら、最近の自動車の窓ガラスは、赤外線などの熱線による搭乗者の不快感を軽減するために、熱線反射ガラスや熱線吸収ガラスを採用している場合がある。このような自動車に従来の雨滴検出システム１００を用いると、赤外線発光ダイオード１０１から発射された赤外線Ｒは、フロントガラスＦに雨滴Ｄが付着しているか否かにかかわらず、熱線反射ガラスや熱線吸収ガラスによって反射されたり吸収されたりすることとなる。そのため、熱線反射ガラスや熱線吸収ガラスを採用している自動車では、従来の雨滴検出システム１００を用いて雨滴の有無を検出することが困難であった。

また、赤外線発光ダイオード１０１に替えて可視光線を発光する発光ダイオードを用いるとともに、赤外線フォトダイオード１０２に替えて可視光線を検出するフォトダイオードを用いることとすると、例えば、自動車が日向から日陰に移動することなどによって、可視光線の受光量が変化した場合に、当該変化を雨滴による変化と誤認することがあった。

また、従来の雨滴検出システム１００は、自ら赤外線Ｒを発光するものであることから、多くの電力を必要とする。そのため、イグニッションをＯＦＦにした状態で、従来の雨滴検出システム１００を稼動させつづけると、バッテリーの低下を招くこととなり易い。したがって、消費電力の少ない雨滴検出システムの開発が望まれていた。

本発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、可視光線を利用して、正確かつ低電力に雨滴の付着を検出することが可能な雨滴検出システムを提供することを課題とする。

請求項１に係る雨滴検出システムは、車両に付着する雨滴を検出する雨滴検出システムであって、前記車両に設置される透明なシールドの内側に配置され、前記シールド部材を透過する可視光線の光量を測定する複数の可視光センサと、前記可視光センサ毎に、所定時間における前記光量の変化量を演算する変化量演算手段と、前記可視光センサ相互間における前記変化量の相異に基づいて、雨滴の付着を判定する雨滴判定手段と、を備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、複数の可視光センサによって、透明なシールド部材を透過する可視光線の光量を測定し、変化量演算手段によって、可視光センサ毎に、光量の変化量を演算し、雨滴判定手段によって、前記可視光センサ相互間における前記変化量の相異に基づいて、雨滴の付着を判定することから、赤外線を用いる必要がない。そのため、前記透明なシールド部材が熱線反射ガラスや熱線吸収ガラスで構成されている場合であっても、雨滴の付着を正確に検出することができる。また、自ら光線を発光する必要がないことから、消費電力を低減することができる。

また、複数の可視光センサを備え、これら可視光センサ相互間における前記変化量の相異に基づいて、雨滴の付着を判定することから、例えば、車両がトンネルを通過する場合のように、複数の可視光センサで測定される光量が全体的に同位相で変化する場合を除外することができるため、雨滴の付着を正確に検出することができる。

ここで、シールド部材は、例えば、自動車のウィンドシールド（フロントガラス、リアガラス等）であってもよいし、雨滴検出システム専用に自動車のボディに備えられたものであってもよい。また、シールド部材の材質は、可視光線を透過するものであれば、ガラス、合成樹脂等、どのようなものでもよい。
また、可視光センサとしては、フォトダイオードやフォトトランジスタを用いることができる。また、可視光センサは、可視光線以外の光線を、フィルタによりカットするものでもよいし、電子回路で演算処理することによりカットするものであってもよい。

請求項２に係る雨滴検出システムは、請求項1に記載の雨滴検出システムであって、前記雨滴判定手段は、前記変化量演算手段で演算される前記変化量のうち、最大値と最小値との差が所定の閾値α以上となったときに、雨滴が付着したと判定することを特徴とする。

請求項２の構成によれば、前記雨滴判定手段は、前記変化量演算手段で演算される前記変化量のうち、最大値と最小値との差が所定の閾値α以上となったときに、雨滴が付着したと判定することから、シールド部材のある部分には雨滴が付着しておらず（変化量ゼロ）、ある部分には雨滴が付着した（変化量大）場合のような、雨の降り始めの状態を検出することができる。また、車両がトンネルを通過する場合や、建物の影の中を通過する場合などのように、各可視光センサで測定される光量がすべて同じように（同位相で）変化する場合を、誤って検知してしまうことがない。

ここで、「所定の閾値α」は、実験などを行って適切に定めるのが好適である。閾値αの決め方の一例としては、雨滴が付着した場合における可視光センサの出力変化の最小値を求めるとともに、日陰や雨などの要因がない状態（以下、「通常状態」という。）での可視光センサの出力変化の最大値を求め、この最小値と最大値との差から「所定の閾値α」を決定すること等が考えられる。また、前記最小値の代わりに、可視光センサの出力変化の平均値ａｖｅから標準偏差σの３倍を差し引いた値（ａｖｅ．−３σ）を用いてもよい。また、前記最大値の代わりに、可視光センサの出力変化の平均値ａｖｅに標準偏差σの３倍を加えた値（ａｖｅ．＋３σ）を用いてもよい。

請求項３に係る雨滴検出システムは、請求項１に記載の雨滴検出システムであって、前記雨滴判定手段は、前記変化量演算手段で演算される前記変化量のうち、最大値と最小値との差が所定の閾値α以上となり、かつ、前記最大値が演算された可視光センサにおいてその時点で測定された前記光量と、この可視光センサにおいてその時点以降に測定される前記光量との差が、所定の閾値β以下である状態が所定時間以上継続したときに、雨滴が付着したと判定することを特徴とする。

ここで、「その時点」とは、「前記変化量のうち、最大値と最小値との差が所定の閾値α以上となった時点」である。
請求項３の構成によれば、前記最大値が演算された可視光センサにおいてその時点で測定された前記光量と、この可視光センサにおいてその時点以降に測定される前記光量との差が、所定の閾値β以下である状態が所定時間以上継続したときに、雨滴が付着したと判定することから、例えば、複数の可視光センサの一部に建物の影がかかった場合のように、一部の可視光センサの測定値が一時的に変化した場合であっても、その状態が所定時間以上継続しなければ、雨滴が付着したと判定しない。そのため、このような場合について雨滴が付着したと誤検知することがない。したがって、雨滴検出システムの検出精度を一層向上させることができる。

なお、「所定の閾値β」及び「所定時間」は、実験などを行って適切に定めるのが好適である。
閾値βは、前記通常状態での可視光センサの出力変化の最大値や「ａｖｅ．＋３σ」等を用いることができる。また、閾値βは、一定であってもよいし、他の可視光センサの変化量に基づいて変化させるようにしてもよい。具体的には、全ての可視光センサが同じ様に（同位相に）変化した場合には、前記最大値（又はａｖｅ．＋３σ）に当該変化量を加えた値を閾値βとする。このようにすれば、雨滴の付着により一部の可視光センサの変化量が閾値α以上となった後に、日陰などの外的な要因によりすべての可視光センサが同位相で変化した場合であっても、雨滴検出システムに「雨である」と判定させることができる。
所定時間については、雨滴検出システムに接続される装置に応じて適切な時間を定める。例えば、ワイパー駆動装置が接続される場合には、ワイパーの往復時間を基準とするのが好適であり、パワーウィンドウ駆動装置が接続される場合には、雨で車内が濡れないことを考慮して、数秒〜１０秒程度に設定するのが好ましい。

また、雨滴判定手段は、雨滴が付着したと判定した場合に、雨滴検出信号を出力可能であるのが好適である。例えば、車両に備えられたワイパーを駆動させるワイパー駆動部へ、前記雨滴検出信号を出力して、ワイパーを自動的に駆動させることが可能となる。また、パワーウィンドウを駆動させるパワーウィンドウ駆動部へ、前記雨滴検出信号を出力して、パワーウィンドウを自動的に駆動させることが可能となる。

本発明に係る雨滴検出システムよれば、可視光線を利用して、正確かつ低電力に雨滴の付着を検出することができる。

本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。説明する図面において、図１は、本実施形態に係る雨滴検出システムが取り付けられた自動車の斜視図である。また、図２は、センサユニットの正面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面におけるセンサユニットの断面図である。

＜雨滴検出システム１の構成＞
雨滴検出システム１は、図１に示すように、フロントガラスを透過する可視光線の光量（以下、「受光量」と適宜略称する。）を測定するセンサユニット１０と、このセンサユニット１０からの信号を受信する制御部２０とから構成されている。センサユニット１０と制御部２０とは、電気的に接続されており、測定した受光量を表す光量データを制御部２０に送信可能になっている。

センサユニット１０は、図２及び図３に示すように、複数の可視光センサ１１と、これらの可視光センサ１１が取り付けられた基板１２と、複数の可視光センサ１１及び基板１２を収納する収納ケース１３とから構成されている。センサユニット１０は、運転視界の妨げにならないように、バックミラー付近のフロントガラスＦの内側面に取り付けられている。

可視光センサ１１は、図２に示すように、３×３のマトリックス状に配列されている。それぞれの可視光センサ１１は、図３に示すように、基板１２に固定された状態で、収納ケース１３の中に収納されている。可視光センサ１１は、受光量の変化によって電気抵抗値が変化するようになっている。そのため、可視光センサ１１に一定の電流を通流させることにより、受光量の変化を電圧信号の変化として測定することができる。

基板１２は、収納ケース１３の底部に設置されており、基板１２の上面には可視光センサ１１が固定されている。また、基板１２は、可視光センサ１１から出力される電圧信号の増幅回路や検出回路等を備えている。また、基板１２は、後記する制御部２０に接続されており、可視光センサ１１で測定した可視光線の光量を光量データとして制御部２０に出力可能になっている。

収納ケース１３は、図２、図３に示すように、一面が開口した箱状の部材であり、前記複数の可視光センサ１１及び基板１２を収納できるようになっている。収納ケース１３は、開口面をフロントガラスＦに向けて、フロントガラスＦの内側面Ｆａに取り付けられている。これにより、収納ケース１３の内部に収納された複数の可視光センサ１１は、その受光面で、フロントガラスＦを透過してきた可視光線を受光することができる。

制御部２０は、自動車に搭載された様々な装置を制御するものであり、変化量演算部２１と、雨滴判定部２２と、メモリ部２３とを備えている（図４参照）。また、制御部２０は、図１に示すように、ハーネスを介してセンサユニット１０に接続されている。制御部２０については、図４を用いて後に詳しく説明する。

図４は、本実施形態に係る雨滴検出システムを示したブロック図である。なお、図４においては、センサユニット１０について、説明の都合上、基板１２と収納ケース１３と可視光センサ１１の一部とを省略して３つの可視光センサ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）のみを示している。

図４に示すように、それぞれの可視光センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃで受光される可視光線Ｌの光量は、フロントガラスＦの表面に付着した雨滴Ｄの大きさなどによってそれぞれ変化する。したがって、フロントガラスＦの表面に雨滴Ｄが付着している場合、それぞれの可視光センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの受光量は、互いに異なる値となる。

制御部２０は、図４に示すように、可視光センサ１１に接続されており、測定した光量データを受信可能となっている。受信した光量データは、メモリ部２３に記憶される。ワイパーＷを駆動させるワイパー駆動部３０と、パワーウィンドウＰを駆動させるパワーウィンドウ駆動部４０に接続されており、これらを制御するようになっている。

変化量演算部（変化量演算手段）２１は、各可視光センサ１１で測定された受光量に基づいて、所定時間における受光量の変化量（以下、「変化量」という）を演算するものである。変化量演算部２１は、メモリ部２３に記録されている光量データの中から、所定時間を隔てて測定された２つの光量データを読み出し、可視光センサ１１ごとの受光量の変化量を演算する。演算結果は、測定時刻とともにメモリ部２３に記憶される。

例えば、変化量演算部２１は、受光量の変化量の計算基準となる時間間隔をΔｔとし、測定時刻ｔにおける可視光センサ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）の受光量Ｐ_t（Ｐａ_t、Ｐｂ_t、Ｐｃ_t）の変化量Ｑ_t（Ｑａ_t、Ｑｂ_t、Ｑｃ_t）を、以下に示す式（１）によって演算する。
Ｑ_t＝Ｐ_t−Ｐ_t-△t ・・・・（１）

雨滴判定部（雨滴判定手段）２２は、変化量演算部２１で演算された変化量の相異に基づいて、雨滴の付着の有無を判定するものである。本実施形態において、雨滴判定部２２は、同時刻における各可視光センサ１１の受光量の変化量のうち、最大値と最小値との差が所定の閾値α以上となったか否かについて判定する方法を、「変化量の相異を判定する方法」として採用している。

例えば、雨滴判定部２２は、時刻ｔ_nにおける各可視光センサ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）の受光量の変化量Ｑ_tn（Ｑａ_tn、Ｑｂ_tn、Ｑｃ_tn）を相互に比較し、そのうち最大のものＱｍａｘと、最小のものＱｍｉｎを抽出する。そして、以下に示す式（２）により、可視光センサ相互間における変化量の相異を判定する。
Ｑｍａｘ−Ｑｍｉｎ≧α ・・・・（２）
ここで、αは所定の閾値であり、フロントガラスＦに雨滴が付着したときの可視光センサの受光量の変化量を実験などにより求めて設定する値である。

また、雨滴判定部２２は、前記「最大値と最小値との差」が所定の閾値α以上となった場合には、さらに、前記最大値が演算された可視光センサ１１においてその時点で測定された光量と、この可視光センサ１１においてその時点以降に測定される光量との差が、所定の閾値β以下である状態が所定時間以上継続するか否かを判定する。

例えば、時刻ｔ_nにおいて、前記式（２）を満足するＱｍａｘ、Ｑｍｉｎが得られた場合、かかるＱｍａｘが演算された可視光センサを可視光センサ１１ａとすると（Ｑｍａｘ＝Ｑａ_tnとすると）、雨滴判定部２２は、時刻ｔ_nにおける可視光センサ１１ａの受光量Ｐａ_tnと、時刻ｔ_n+m（ただし、ｔ_n+m＝ｔ_n＋ｍ・△ｔ、ｍ＝１，２，３，・・・）における可視光センサ１１ａの受光量Ｐａ_tn+mとを比較し，その差（絶対値の差）が所定の閾値β以下であり、かつ、その状態が所定時間γ以上継続するか否かを、以下に示す式（３）、式（４）により判定する。
｜Ｐａ_tn−Ｐａ_tn+m｜≦β ・・・（３）
ｔ_n+m−ｔ_n≧γ ・・・（４）

そして、前記式（２）、式（３）、式（４）がすべて満足された場合に、雨滴判定部２２は、ワイパー駆動部３０あるいはパワーウィンドウ駆動部４０に、雨滴検出信号を発信するようになっている。

ワイパー駆動部３０は、主に、ワイパーＷを駆動させるモータと駆動回路等からなり、雨滴判定部２２から雨滴検出信号を受信すると、ワイパーＷを駆動させるようになっている。また、パワーウィンドウ駆動部４０は、パワーウィンドウを駆動させるモータと駆動回路等からなり、パワーウィンドウが開いているときに、雨滴判定部２３から雨滴検出信号を受信すると、パワーウィンドウを閉じるようになっている。

＜雨滴検出システム１の動作＞
つづいて、雨滴検出システム１の動作について、図５を参照して説明する。参照する図面において、図５は、本実施形態に係る雨滴検出システムのフローチャートである。

はじめに、各可視光センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、フロントガラスＦを透過する可視光線の光量（受光量）Ｐａ_t、Ｐｂ_t、Ｐｃ_tを時系列に測定する（ステップＳ１）。測定された受光量Ｐａ_t、Ｐｂ_t、Ｐｃ_tは、制御部２０に送信され、メモリ部２３に記憶される（ステップＳ２）。

次に、変化量演算部２１は、時刻ｔ_nにおける受光量Ｐａ_tn、Ｐｂ_tn、Ｐｃ_tnをメモリ部２３から読み出し（ステップＳ３）、可視光センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ毎に変化量Ｑａ_tn、Ｑｂ_tn、Ｑｃ_tnを前記式（１）により演算する（ステップＳ４）。

そして、雨滴判定部２２は、同時刻における各可視光センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの変化量Ｑａ_tn、Ｑｂ_tn、Ｑｃ_tnのうち、最大値Ｑｍａｘと最小値Ｑｍｉｎとを抽出する（ステップＳ５）。

次に、雨滴判定部２２は、最大値Ｑｍａｘと最小値Ｑｍｉｎとの差が、所定の閾値α以上となっているか否かについて、前記式（２）により判定する（ステップＳ６）。

ここで、Ｑｍａｘ−Ｑｍｉｎ＜αである場合には（ステップＳ６、Ｎｏ）、雨滴判定部２２は、ステップＳ３に戻って、時刻ｔ_n+1における可視光線の光量Ｐ_tn+1について、演算を行う（ステップＳ１０）。

一方、Ｑｍａｘ−Ｑｍｉｎ≧αである場合には（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、雨滴判定部２２は、最大値Ｑｍａｘを記録した可視光センサ１１（１１ａ）における時刻ｔ_n+mの受光量Ｐａ_tn+mをメモリ部２３から読み出し、前記式（３）により、受光量Ｐａ_tnと受光量Ｐａ_tn+mとの差が所定の閾値β以下であるか否かを判定する（ステップＳ７）。

そして、｜Ｐａ_tn−Ｐａ_tn+m｜＞βである場合には（ステップＳ７、Ｎｏ）、雨滴判定部２２は、ステップＳ３に戻って、時刻ｔ_n+1における可視光線の光量Ｐ_tn+1について、演算を行う（ステップＳ１０）。

一方、｜Ｐａ_tn−Ｐａ_tn+m｜≦βである場合には（ステップＳ７、Ｙｅｓ）、雨滴判定部２２は、前記式（４）に基づいて、時刻ｔ_n+1と時刻ｔ_nとの時間間隔が所定時間γ以上となっているか否か、換言すれば、｜Ｐａ_tn−Ｐａ_tn+m｜≦βとなる状態が所定時間γ以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ８）。

ここで、ｔ_n+m−ｔ_n＜γである場合には（ステップＳ８、Ｎｏ）、雨滴判定部２２は、ステップＳ７に戻って、時刻ｔ_n+(m+1)における受光量Ｐａ_tn+(m+1)をメモリ部２３から読み出し、再度、式（３）に基づいて判定を行う（ステップＳ１１）。

そして、ｔ_n+m−ｔ_n≧γである場合には（ステップＳ８、Ｙｅｓ）、雨滴判定部２２は、ワイパー駆動部３０或いはパワーウィンドウ駆動部４０に対して、雨滴検出信号を発信する（ステップＳ９）。

ここで、図５に示すフローチャートの流れについて、図６に示すグラフに基づいて、具体的に説明する。図６は、可視光センサで測定した受光量の経時的変化を示したグラフであり、（ａ）は雨滴が付着した場合、（ｂ）はトンネルを通過する場合、（ｃ）は可視光センサの一部のみが物影を通過した場合、をそれぞれ示す。なお、図６に示すグラフにおいて、横軸は時間を示しており、縦軸は受光量Ｐを電圧信号Ｖとして示している。

（雨滴が付着した場合について）
雨が降り始めて、フロントガラスＦのセンサユニットを取り付けた範囲に雨滴Ｄ（図４参照）が付着すると、図６（ａ）に示すグラフのように、雨滴Ｄが付着した部分と雨滴Ｄが付着していない部分との間に受光量Ｐの相異が生じる。そのため、最も変化の大きい可視光センサ１１ａの受光量Ｐａの変化量Ｑａ_tnと、変化の無かった可視光センサ１１ｃの受光量Ｐｃの変化量Ｑｃ_tn（＝０）との差が所定の閾値α以上となる（ステップＳ６、Ｙｅｓ）。

また、雨滴が付着した後（時刻ｔ_n以降）の受光量Ｐａは、図６（ａ）に示すように、略一定となるため、｜Ｐａ_tn−Ｐａ_tn+m｜≦βとなり（ステップＳ７、Ｙｅｓ）、ｔ_n+m−ｔ_n≧γとなる（ステップＳ８、Ｙｅｓ）。そのため、雨滴検出信号が発信される（ステップＳ９）。

（トンネルを通過する場合）
自動車Ｃがトンネルを通過する場合には、各可視光センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの受光量Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは、図６（ｂ）に示すグラフのように、すべて同じ様に（同位相に）変化する。そのため、各可視光センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの変化量Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃは、略等しくなり（Ｑａ_tn＝Ｑｂ_tn＝Ｑｃ_tn）、雨滴は付着していないと判定される（ステップＳ６、Ｎｏ）。

すなわち、自動車Ｃがトンネルを通過するような場合には、雨滴検出信号は発信されないこととなる。

（可視光センサの一部のみが物影を通過した場合）
時刻ｔ_nから時刻ｔ_n+1（＝ｔ_n＋１・△ｔ）にかけて、可視光センサ１１ａのみが物影を通過した場合には、各可視光センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの受光量Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは、例えば図６（ｃ）に示すグラフのように、可視光センサ１１ａの受光量Ｐａのみが一時的に変化し（変化量Ｑａ_tn）、可視光センサ１１ｂ、１１ｃの受光量Ｐｂ、Ｐｃは変化しない（変化量Ｑｂ_tn＝Ｑｃ_tn＝０）。

そして、時刻ｔ_nにおける可視光センサ１１ａの変化量Ｑａ_tnが所定の閾値α以上となった場合には（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、次に、時刻ｔ_nにおける可視光センサ１１ａの受光量Ｐａ_tnと時刻ｔ_n+1における可視光センサ１１ａの受光量Ｐａ_tn+1との差が所定の閾値β以下であるか否かが判定される（ステップ７）。

図６（ｃ）に示すグラフにおいては、時刻ｔ_nから時刻ｔ_n+1までは、可視光センサ１１ａの受光量Ｐａは一定であるため、｜Ｐａ_tn−Ｐａ_tn+1｜＝０≦β（ステップＳ７、Ｙｅｓ）と判定される。

しかし、時刻ｔ_n+1と時刻ｔ_nとの間隔が所定時間γ以下である場合には、雨滴検出信号は発信されず、ステップＳ７に戻る（ステップＳ８、Ｎｏ）。

そして、今度は、ステップＳ７において、時刻ｔ_nにおける可視光センサ１１ａの受光量Ｐａ_tnと時刻ｔ_n+2における可視光センサ１１ａの受光量Ｐａ_tn+2との差が所定の閾値β以下であるか否かが判定される（ステップＳ１１）。

しかし、時刻ｔ_n+2においては、自動車Ｃは物影をすでに通過していることから、図６（ｃ）に示すグラフのように、時刻ｔ_n+2における受光量Ｐａ_tn+2は元に戻ってしまっている。そのため、｜Ｐａ_tn−Ｐａ_tn+2｜＞βと判定され（ステップＳ７、Ｎｏ）、ステップＳ３に戻り、次の時刻ｔ_n+1について再び演算が行われることとなる（ステップＳ１０）。

すなわち、可視光センサ１１の一部のみが物影を通過したような場合には、雨滴検出信号は発信されないこととなる。

以上、本発明の最良の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施形態の変更が可能である。

例えば、センサユニット１０は、フロントガラスＦではなく、リアガラスに取り付けてもよいし、自動車Ｃの車体に雨滴検出システム専用の透明なシールド部材を設置してもよい。また、シールド部材は、可視光線を透過するならば、赤外線反射ガラスであっても赤外線吸収ガラスであってもよい。

また、本実施形態においては、図５に示すフローチャートのステップＳ７，Ｓ８において、最大値Ｑｍａｘが演算された可視光センサ１１において、時刻ｔ_nで測定された受光量Ｐ_tnと、この可視光センサ１１において時刻ｔ_n+mに測定される受光量Ｐ_tn+mとの差が、所定の閾値β以下であり（ステップＳ７、Ｙｅｓ）、その状態が所定時間γ以上継続したときに（ステップＳ８、Ｙｅｓ）、雨滴が付着したと判定することとしたが、単に、最大値Ｑｍａｘと最小値Ｑｍｉｎとの差が所定の閾値α以上となったときに（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、雨滴が付着したと判定してもよい。

本実施形態に係る雨滴検出システムが取り付けられた自動車の斜視図である。 本実施形態に係る雨滴検出システムにおけるセンサユニットの正面図である。 図２のＡ−Ａ断面におけるセンサユニットの断面図である。 本実施形態に係る雨滴検出システムを示したブロック図である。 本実施形態に係る雨滴検出システムのフローチャートである。 本実施形態に係る雨滴検出システムにおける受光量の経時的変化を示したグラフであり、（ａ）は雨滴が付着した場合、（ｂ）はトンネルを通過する場合、（ｃ）は可視光センサの一部のみが物影を通過した場合、をそれぞれ示す。 従来の雨滴検出システムの一部を示した断面図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）は雨滴付着時の状態を示す。

符号の説明

１ 雨滴検出システム
１０ センサユニット
１１ 可視光センサ
１２ 基板
１３ 収納ケース
２０ 制御部
２１ 変化量演算部
２２ 雨滴判定部
２３ メモリ部
３０ ワイパー駆動部
４０ パワーウィンドウ駆動部
Ｃ 自動車
Ｄ 雨滴
Ｆ フロントガラス
Ｐ パワーウィンドウ
Ｗ ワイパー

Claims (3)

1. 車両に付着する雨滴を検出する雨滴検出システムであって、
   前記車両に設置される透明なシールド部材の内側に配置され、前記シールド部材を透過する可視光線の光量を測定する複数の可視光センサと、
   前記可視光センサ毎に、前記光量の変化量を演算する変化量演算手段と、
   前記可視光センサ相互間における前記変化量の相異に基づいて、雨滴の付着を判定する雨滴判定手段と、
   を備えることを特徴とする雨滴検出システム。
2. 請求項1に記載の雨滴検出システムであって、
   前記雨滴判定手段は、
   前記変化量演算手段で演算される前記変化量のうち、最大値と最小値との差が所定の閾値α以上となったときに、雨滴が付着したと判定することを特徴とする雨滴検出システム。
3. 請求項１に記載の雨滴検出システムであって、
   前記雨滴判定手段は、
   前記変化量演算手段で演算される前記変化量のうち、最大値と最小値との差が所定の閾値α以上となり、かつ、
   前記最大値が演算された可視光センサにおいてその時点で測定された前記光量と、この可視光センサにおいてその時点以降に測定される前記光量との差が、所定の閾値β以下である状態が所定時間以上継続したときに、雨滴が付着したと判定することを特徴とする雨滴検出システム。

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