JP2009092503A - Vehicle wiper controller - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure a long time including a wiper operation time when rain drops are detected. <P>SOLUTION: A wiper controller has a light receiving element 12 for receiving light reflected by a plurality of sensing faces D, and controls a wiper from an estimated rainfall condition. A plurality of the sensing faces D are set to positions in which a passage of the wiper is simultaneously detected. The wiper controller comprises: a change detecting section 40 for detecting a change in each sensing face D from an output of the light receiving element 12; a cause determining section 50 for determining a cause of the change from the number of the sensing faces D on which the change is detected; and a rainfall condition estimating section 60 for extracting a fluctuation in the output of the light receiving element due to the wiper from a determination result, and estimating a rainfall condition from the output of the light receiving element 12 expect for the extracted fluctuation in the output due to the wiper. A portion due to the wiper can be identified in the output of the light receiving element 12. The rain drops can be detected even if the wiper is operated. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、雨滴センサの検出結果に基づいてワイパーを制御する車両用ワイパー制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle wiper control device that controls a wiper based on a detection result of a raindrop sensor.

車両に用いられる雨滴センサは種々提案されており、例えば光学方式を用いた雨滴センサがある(特許文献1)。
国際公開第2004/101333号パンフレット
Various raindrop sensors used in vehicles have been proposed. For example, there is a raindrop sensor using an optical system (Patent Document 1).
International Publication No. 2004/101333 Pamphlet

図9は、従来の雨滴センサの構成と雨滴の検出原理を説明する図である。
特許文献1に開示されたような光学方式を用いる従来の雨滴センサでは、発光素子から発せられた光を検知面で反射させ、反射した光を受光素子で受光して雨滴の検出を行う(図9の(a)参照)。具体的には、検知面に水等が付着していると検知面における光の反射条件が変化して受光素子での光の受光量が変化するので(図9の(b)参照)、受光素子の受光量の変化を捉えて、検知面に付着した雨滴の検出を行う。
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of a conventional raindrop sensor and the principle of raindrop detection.
In a conventional raindrop sensor using an optical system as disclosed in Patent Document 1, light emitted from a light emitting element is reflected by a detection surface, and the reflected light is received by a light receiving element to detect raindrops (FIG. 9 (a)). Specifically, when water or the like adheres to the detection surface, the light reflection condition on the detection surface changes and the amount of light received by the light receiving element changes (see FIG. 9B). A change in the amount of light received by the element is detected and raindrops attached to the detection surface are detected.

雨滴センサの検出結果に基づいてワイパーによる払拭や払拭速度の制御を行う場合、雨滴センサの検知面がワイパーの払拭領域内に位置するように設けられる。
ワイパーはウインドシールドガラス上の雨をかき集めつつ移動するので、ワイパーが雨滴センサの上を通過する際に、検知面における光の反射状態がかき集められた雨により変化し、受光素子の受光量が変化する。
そのため、受光素子が捉えた受光量の変化が、ガラス表面に付着した雨滴によるものなのか、それともワイパーが通過したことによるものなのかを、判別することが困難となる。
When wiping with a wiper or controlling the wiping speed is performed based on the detection result of the raindrop sensor, the detection surface of the raindrop sensor is provided so as to be located within the wiping area of the wiper.
Since the wiper moves while collecting rain on the windshield glass, when the wiper passes over the raindrop sensor, the reflection state of light on the detection surface changes due to the collected rain, and the amount of light received by the light receiving element changes. To do.
Therefore, it is difficult to determine whether the change in the amount of received light captured by the light receiving element is due to raindrops adhering to the glass surface or due to the passage of the wiper.

図10は、ワイパーの駆動時間と雨滴の検出期間との関係を説明する図である。
雨滴のみを確実に検出できるようにするためには、ワイパーが停止している期間や、ワイパーが雨滴センサの検知面を通過する前後の短い時間を、雨滴の検出期間とする必要がある。この場合、雨滴の検出期間は、ワイパーを駆動するワイパーモータから出力されるワイパーの駆動信号に基づいて決定される。
例えば、図10の(a)に示すように、ワイパーの駆動信号(A/S信号)がONである間(期間A)はワイパーが動作しているので、ワイパーが動作していないOFFである間(期間B)を雨滴の検出期間とし、かかる検出期間における受光素子の出力値(PD値)に基づいて雨滴の検出が行われる。
FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the wiper driving time and the raindrop detection period.
In order to reliably detect only raindrops, it is necessary to set the raindrop detection period to a period when the wiper is stopped or a short time before and after the wiper passes the detection surface of the raindrop sensor. In this case, the raindrop detection period is determined based on a wiper drive signal output from a wiper motor that drives the wiper.
For example, as shown in FIG. 10A, while the wiper drive signal (A / S signal) is ON (period A), the wiper is operating, so the wiper is not operating. The period (period B) is a raindrop detection period, and raindrop detection is performed based on the output value (PD value) of the light receiving element in the detection period.

ここで、ワイパーを連続的に駆動している場合の一般的な駆動期間Aと停止期間Bは、それぞれ0.9s〜1.2Sと0.12sとであり、間欠的に駆動している場合は、それぞれ1.2Sと0.12sに間欠時間を足した時間である。
よって、間欠時間が長い場合には、図10の(b)に示すように、ワイパーの停止期間Bが長く、雨滴を検出する時間が十分に確保されるので、雨滴センサによる雨滴の検出は安定して行うことができる。
しかし、間欠時間が短い場合や、ワイパーを高速(HI)または低速(Lo)で連続的に駆動している場合には、ワイパーの停止期間Bが非常に短く、雨滴を検出する時間が十分に確保できないために、雨滴センサによる雨滴の検出を安定して行うことができない。
Here, when the wiper is driven continuously, the general drive period A and stop period B are 0.9 s to 1.2 S and 0.12 s, respectively, and the wiper is driven intermittently. Is the time obtained by adding intermittent time to 1.2S and 0.12s, respectively.
Therefore, when the intermittent time is long, as shown in FIG. 10 (b), the wiper stop period B is long, and sufficient time for detecting raindrops is secured, so that detection of raindrops by the raindrop sensor is stable. Can be done.
However, when the intermittent time is short or when the wiper is continuously driven at high speed (HI) or low speed (Lo), the wiper stop period B is very short, and the time for detecting raindrops is sufficient. Since it cannot be ensured, the raindrop detection by the raindrop sensor cannot be performed stably.

そのため、検出結果をそのままワイパーの動作制御に反映させると、ワイパーの適切な制御を行えないことがある。よって、雨滴センサによる検出結果を所定時間モニタして検出結果の妥当性を判断する必要があり、検出結果をワイパーの制御にフィードバックするのに時間を要することになる。
この場合、強い降雨状態のもとで高速でワイパーを動作させていた際に降雨状態が弱い降雨状態に急に変化しても、ワイパーの払拭速度の高速から低速への切り替えが即座に行われないことがあり、その結果、運転者がワイパーの動作に不愉快を感じることがある。
For this reason, if the detection result is directly reflected in the operation control of the wiper, the wiper may not be appropriately controlled. Therefore, it is necessary to monitor the detection result by the raindrop sensor for a predetermined time to determine the validity of the detection result, and it takes time to feed back the detection result to the wiper control.
In this case, even when the wiper is operating at high speed under heavy rain conditions, even if the rain condition suddenly changes to a weak rain condition, the wiper wiping speed is immediately switched from high speed to low speed. As a result, the driver may feel uncomfortable with the operation of the wiper.

本発明は、雨滴センサによる検出結果におけるワイパーに起因する部分を特定できるようにして、ワイパーが動作中であっても雨滴の検出を行うことができるワイパー制御装置を提供すること目的とする。   An object of the present invention is to provide a wiper control device capable of identifying a portion caused by a wiper in a detection result by a raindrop sensor and detecting a raindrop even when the wiper is operating.

本発明は、車両のウインドシールドガラスのワイパー払拭領域内に設定した複数の検知面に向けて発光素子から光を照射し、検知面で反射された光を受光素子で受光して推定した降雨状態に基づいてワイパーを制御するワイパー制御装置であって、複数の検知面は、ワイパーの通過を同時に検出できる位置に設定されており、受光素子の出力に基づいて検知面各々の変化を検出する変化検出部と、変化が検出された検知面の数に基づいて、変化の原因を判定する原因判定部と、変化の原因に基づいて受光素子の出力のワイパーに起因する変動を抽出し、抽出した変動を除いた受光素子の出力から降雨状態を推定する降雨状態推定部とを備える構成とした。   The present invention is a rain state in which light is emitted from a light emitting element toward a plurality of detection surfaces set in a wiper wiping region of a windshield glass of a vehicle, and light reflected by the detection surface is received by a light receiving element and estimated. The wiper control device that controls the wiper based on the detection surface, wherein the plurality of detection surfaces are set at positions where the passage of the wiper can be detected simultaneously, and changes that detect changes in each detection surface based on the output of the light receiving element Based on the number of detection units, the number of detection surfaces where the change is detected, a cause determination unit that determines the cause of the change, and the variation caused by the wiper of the output of the light receiving element based on the cause of the change is extracted and extracted A rain state estimating unit that estimates the rain state from the output of the light receiving element excluding fluctuations is provided.

本発明によれば、変化が検出された検知面の数に基づいて検知面の変化の原因が判定されると共に、判定された変化の原因に基づいて、受光素子の出力のうちどの部分がワイパーに起因する変動であるのかが特定される。
よって、受光素子の出力においてワイパーに起因する部分と、例えば雨滴の付着のようにワイパー以外の原因に基づく部分とを区別することができるので、ワイパーが動作中であっても雨滴の検出を行うことができ、雨滴検出のための時間をワイパー動作中も含めて長く取ることができるので、雨滴の検出を安定して行うことができる。
According to the present invention, the cause of the change in the detection surface is determined based on the number of detection surfaces where the change is detected, and which part of the output of the light receiving element is wiper based on the determined cause of the change. Whether the fluctuation is caused by
Therefore, a portion caused by the wiper in the output of the light receiving element can be distinguished from a portion based on a cause other than the wiper, for example, adhesion of raindrops, so that the raindrop is detected even when the wiper is operating. In addition, since it is possible to take a long time for raindrop detection, including during the wiper operation, it is possible to stably detect raindrops.

以下、本発明の実施例を説明する。
図1は、実施例にかかるワイパー制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
図2は、ワイパー制御装置のセンサ部の構成を説明する説明図であり、(a)はセンサ部が取り付けられたウインドシールドガラスを車両の外側から見た図、(b)は(a)におけるB−B線断面図、(c)は(a)におけるA−A線断面図である。
Examples of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a wiper control device according to an embodiment.
2A and 2B are explanatory diagrams for explaining the configuration of the sensor unit of the wiper control device, in which FIG. 2A is a view of the windshield glass to which the sensor unit is attached as viewed from the outside of the vehicle, and FIG. BB sectional drawing, (c) is the AA sectional view in (a).

実施例にかかるワイパー制御装置1は、雨滴を検知するセンサ部10と、増幅部20と、受光量検出部30と、変化検出部40と、原因判定部50と、降雨状態推定部60と、ワイパー制御部70とを備えて構成される。   The wiper control device 1 according to the embodiment includes a sensor unit 10 that detects raindrops, an amplification unit 20, a received light amount detection unit 30, a change detection unit 40, a cause determination unit 50, a rainfall state estimation unit 60, And a wiper control unit 70.

センサ部10は、車両のウインドシールドガラスGの車室側の面であって、ウインドシールドガラスGの表面を払拭するワイパーの払拭領域内に設置される。
センサ部10は、LEDからなる4個の発光素子11a〜11d(以下、これらを特に区別しない場合は「発光素子11」と表記する)と、2個の受光素子12a、12b(以下、両者を特に区別しない場合は「受光素子12」と表記する)とから構成される。
発光素子11と受光素子12とは、ウインドシールドガラスGの表面に4個の雨滴の検知面Da〜Dd(以下、これらを特に区別しない場合は「検知面D」と表記する)が形成されるように、制御基板13上に配置される。
具体的には、受光素子12a、12bを結ぶ線分A−Aを基準として、一方の側に発光素子11a、11bと検知面Da、Dbが、他方の側に発光素子11c、11dと検知面Dc、Ddがそれぞれ位置し、検知面Da、Dbと検知面Dc、Ddとが線分A−Aを挟んで線対称に位置するように配置される。
The sensor unit 10 is installed in a wiping region of a wiper that wipes the surface of the windshield glass G, which is a surface on the vehicle compartment side of the windshield glass G of the vehicle.
The sensor unit 10 includes four light emitting elements 11a to 11d made of LEDs (hereinafter referred to as “light emitting element 11” unless otherwise distinguished) and two light receiving elements 12a and 12b (hereinafter referred to as both). Unless otherwise distinguished, it is expressed as “light receiving element 12”).
The light emitting element 11 and the light receiving element 12 are formed with four raindrop detection surfaces Da to Dd (hereinafter referred to as “detection surface D” unless otherwise distinguished) on the surface of the windshield glass G. As described above, it is arranged on the control board 13.
Specifically, with reference to the line AA connecting the light receiving elements 12a and 12b, the light emitting elements 11a and 11b and the detection surfaces Da and Db are on one side, and the light emitting elements 11c and 11d and the detection surface are on the other side. Dc and Dd are positioned, and the detection surfaces Da and Db and the detection surfaces Dc and Dd are arranged so as to be symmetrical with respect to the line segment AA.

発光素子11a、11cから照射された光は、それぞれ検知面Da、Dcで反射されたのちに受光素子12aにより受光され、発光素子11b、11dから照射された光は、それぞれ検知面Db、Ddで反射されたのちに、受光素子12bにより受光される。
ここで、各検知面Dの面積(120mm)は、例えば5ナンバー車のウインドシールドガラスGの面積(1300×800mm)と比べると、おおよそ1/10,000の大きさであり、非常に狭い範囲となっている。また、検知面Da〜Ddは、ワイパーの通過を同時に検知できるようにするために、互いに近接した位置に設定される。
図2に示すセンサ部10の場合、検知面Da−Dc間の離間距離と、検知面Db−Dd間の離間距離は、それぞれ約20mmに設定されており、検知面Da−Db間の離間距離と、検知面Dc−Dd間の離間距離は、それぞれ約14mmに設定されている。
ここで、用語「同時」とは、厳密な同時のみならず、所定の時間的なズレを持つ「ほぼ同時」をも含むものとする。そして、ほぼ同時とは、雨滴が検知面に当たる時間間隔よりも短い時間を意味する。
The light emitted from the light emitting elements 11a and 11c is reflected by the detection surfaces Da and Dc and then received by the light receiving element 12a, and the light emitted from the light emitting elements 11b and 11d is detected by the detection surfaces Db and Dd, respectively. After being reflected, the light is received by the light receiving element 12b.
Here, the area (120 mm 2 ) of each detection surface D is about 1 / 10,000, which is very narrow, for example, compared with the area (1300 × 800 mm) of the windshield glass G of a 5-number car. It is a range. The detection surfaces Da to Dd are set at positions close to each other so that the passage of the wiper can be detected simultaneously.
In the case of the sensor unit 10 shown in FIG. 2, the separation distance between the detection surfaces Da-Dc and the separation distance between the detection surfaces Db-Dd are each set to about 20 mm, and the separation distance between the detection surfaces Da-Db The separation distance between the detection surfaces Dc and Dd is set to about 14 mm.
Here, the term “simultaneous” includes not only exact coincidence but also “almost simultaneous” having a predetermined time shift. And “substantially simultaneously” means a time shorter than the time interval when the raindrop hits the detection surface.

各発光素子11は、図2の(c)に示すように、照射光がウインドシールドガラスGの表面に対して所定角度θをもって入射するように、制御基板13上に所定角度傾けて設置されており、各受光素子12は、ウインドシールドガラスGで反射された光を受光するために、反射された光の光路に整合するように制御基板13上に所定角度傾けて設置されている。
発光素子11および受光素子12とウインドシールドガラスGとの間にはレンズ14が介在しており、レンズ14は、発光素子11から照射された光をウインドシールドガラスGの検知面Dに誘導して、ウインドシールドガラスGの表面に所定の大きさの検知面Dを形成すると共に、検知面Dで反射した反射光を受光素子12に誘導する。
As shown in FIG. 2C, each light emitting element 11 is installed on the control substrate 13 at a predetermined angle so that the irradiation light is incident on the surface of the windshield glass G at a predetermined angle θ. In order to receive the light reflected by the windshield glass G, each light receiving element 12 is installed on the control board 13 at a predetermined angle so as to be aligned with the optical path of the reflected light.
A lens 14 is interposed between the light emitting element 11 and the light receiving element 12 and the windshield glass G. The lens 14 guides the light emitted from the light emitting element 11 to the detection surface D of the windshield glass G. A detection surface D having a predetermined size is formed on the surface of the windshield glass G, and reflected light reflected by the detection surface D is guided to the light receiving element 12.

各発光素子11a〜11dには、図示しない発光制御部からパルス信号が入力され、各発光素子11a〜11dは、パルス信号により規定される所定周期(サンプリング周期)毎に、対応する検知面Da〜Ddに向けて光を順次照射する。そして、各検知面Da〜Ddで反射された光は、レンズ14により集光されて対応する受光素子12a、12bにより受光され、各受光素子12a、12bは、受光量に応じたレベルの受光信号(電気信号)を生成する。
図2の(b)に示すように、検知面Dに水滴Sなどが付着していると、発光素子11から照射された光は水滴Sにより一部拡散されるので、受光素子12の受光量が検知面Dに付着した水滴Sに応じて減少する。従って、受光素子12は、検知面Dに付着した水滴Sに応じて異なるレベルの出力を与えるので、受光素子12の出力値の変動により、検知面Dの状態の変化、たとえば雨滴の付着による変化を検出することができる。
A pulse signal is input to each of the light emitting elements 11a to 11d from a light emission control unit (not shown), and each of the light emitting elements 11a to 11d has a corresponding detection surface Da to each predetermined period (sampling period) defined by the pulse signal. Light is sequentially irradiated toward Dd. The light reflected by each of the detection surfaces Da to Dd is collected by the lens 14 and received by the corresponding light receiving elements 12a and 12b, and each of the light receiving elements 12a and 12b receives a light reception signal at a level corresponding to the amount of light received. (Electrical signal) is generated.
As shown in FIG. 2B, when a water droplet S or the like is attached to the detection surface D, the light emitted from the light emitting element 11 is partially diffused by the water droplet S, and thus the amount of light received by the light receiving element 12. Decreases according to the water droplet S adhering to the detection surface D. Accordingly, the light receiving element 12 gives different levels of output depending on the water droplets S adhering to the detection surface D. Therefore, the change in the output value of the light receiving element 12 causes a change in the state of the detection surface D, for example, a change due to raindrop adhesion Can be detected.

ここで、サンプリング周期が短いほど、光が検知面に照射される回数が増えるので、検知面の変化の検出精度が向上するが、その分コストが上昇する。ワイパーが検知面Dを通過する時間はおおよそ2〜3msであるので、サンプリング周期を、略1msよりも短い時間に設定して、ワイパーの通過による検知面の変化を検出できるようにすることが好ましい。ちなみに、本実施例では、サンプリング周期を500μsとしている。   Here, as the sampling period is shorter, the number of times the light is irradiated onto the detection surface increases, so that the detection accuracy of the change in the detection surface is improved, but the cost increases accordingly. Since the time for the wiper to pass through the detection surface D is approximately 2 to 3 ms, it is preferable to set the sampling period to a time shorter than about 1 ms so that the change in the detection surface due to the passage of the wiper can be detected. . Incidentally, in this embodiment, the sampling period is set to 500 μs.

センサ部10の受光素子12の出力は、増幅部20の増幅回路で増幅されたのち、受光量検出部30においてデジタル変換され、変化検出部40に入力される。   The output of the light receiving element 12 of the sensor unit 10 is amplified by the amplification circuit of the amplification unit 20, then digitally converted by the received light amount detection unit 30, and input to the change detection unit 40.

変化検出部40は、受光量検出部30から入力されるデジタル変換後の受光素子12の出力に基づいて、各検知面Dの状態の変化を検出し、変化が検出された検知面Dの数と、変化が検出されている時間とを特定する。
この変化が検出された検知面Dの数と変化が検出されている時間の特定は、ワイパーが払拭動作を一回行う間の受光素子12の出力に基づいて行われる。
ここで、ワイパーがウインドシールドガラスの払拭領域内を一往復する動作をワイパーの一回の払拭動作としており、ワイパーが連続的に動作している場合には、一往復の動作毎に、変化が検出された検知面Dの数と変化が検出されている時間の特定が行われる。
なお、一回の払拭動作が完了したか否かの判断は、A/S信号のオン/オフに基づいて行われる。具体的には、A/S信号がオンの場合はワイパーが動作位置にあり、オフの場合はワイパーが停止位置にあることを示すので、A/S信号が、オフ(払拭前)から、オン(払拭動作中)を経て、再びオフ(払拭終了)まで変化した段階で、一回の払拭動作が完了したことを検出する。
The change detection unit 40 detects a change in the state of each detection surface D based on the output of the light receiving element 12 after digital conversion input from the received light amount detection unit 30, and the number of detection surfaces D from which the change is detected. And the time at which a change is detected.
The number of detection surfaces D where the change is detected and the time when the change is detected are determined based on the output of the light receiving element 12 while the wiper performs the wiping operation once.
Here, the operation of the wiper reciprocating once within the wiping area of the windshield glass is referred to as a wiper operation of one wiper. The number of detected detection surfaces D and the time during which a change is detected are specified.
Whether or not a single wiping operation has been completed is determined based on whether the A / S signal is on or off. Specifically, when the A / S signal is on, the wiper is in the operating position, and when the A / S signal is off, the wiper is in the stop position, so the A / S signal is turned on from off (before wiping). It is detected that a single wiping operation has been completed at a stage where the state has changed to OFF (wiping end) again after (wiping operation in progress).

図3は、各検知面Da〜Ddの変化の有無の判定を説明する図であり、(a)は、サンプリング周期毎に入力される受光素子12の出力値のブロック分けを説明する説明図、(b)は、変化検出部40が検知面D毎に行った変化の有無の判定結果を説明するテーブルである。   FIG. 3 is a diagram for explaining determination of the presence or absence of changes in the detection surfaces Da to Dd. FIG. 3A is an explanatory diagram for explaining block division of output values of the light receiving element 12 input every sampling cycle. (B) is a table explaining the determination result of the presence / absence of a change performed by the change detection unit 40 for each detection surface D.

ウインドシールドガラスGの表面には合計4つの検知面Da〜Ddが設定されているので、変化検出部40には、検知面Da〜Dd毎の受光素子12のデジタル変換後の出力(出力値)が、サンプリング周期毎に入力される。
変化検出部40は、ワイパーが一回の払拭動作を行う間にサンプリング周期毎に入力された受光素子12の出力を、入力順で連続する所定数の出力毎に区切ってブロック分けし、ブロック毎に各検知面Da〜Ddの変化の有無を判定する。
Since a total of four detection surfaces Da to Dd are set on the surface of the windshield glass G, the change detection unit 40 outputs (output value) after digital conversion of the light receiving element 12 for each of the detection surfaces Da to Dd. Are input at every sampling period.
The change detection unit 40 divides the output of the light receiving element 12 input every sampling period while the wiper performs one wiping operation into blocks divided into a predetermined number of outputs that are consecutive in the input order. Next, it is determined whether or not each of the detection surfaces Da to Dd has changed.

ここで、ブロック分けの際の所定数が32であり、受光素子12の出力が検知面Daのものである場合を例に挙げて説明する。
図3の(a)に示すように、変化検出部40は、所定時間(16ms)内に入力された入力順で連続する1番目から32番目までの出力を第1ブロックとする。そして、次の所定時間(16ms)内に入力された新たな32個の出力を第2ブロックとする、というようにサンプリング周期毎に順次入力される出力のブロック分けを行う。
なお、A/S信号が切り替わる時刻とサンプリング周期とのズレを考慮して、変化検出部40は、A/S信号がオフからオンに変わった(ワイパーが払拭動作を開始した)のちに最初に入力される受光素子12の出力から、A/S信号がオンからオフに変わった(ワイパーが一回の払拭動作を完了した)のちに最初に入力される受光素子12の出力までを、ワイパーが一回の払拭動作を行う間に入力された受光素子12の出力として処理する。
Here, a case where the predetermined number at the time of dividing into blocks is 32 and the output of the light receiving element 12 is that of the detection surface Da will be described as an example.
As shown to (a) of FIG. 3, the change detection part 40 makes the 1st-32nd output continuous in the input order input within predetermined time (16 ms) the 1st block. Then, the output is sequentially divided into blocks for each sampling period such that the new 32 outputs input within the next predetermined time (16 ms) are used as the second block.
In consideration of the difference between the time at which the A / S signal switches and the sampling period, the change detection unit 40 firstly changes after the A / S signal changes from off to on (the wiper starts the wiping operation). From the input of the light receiving element 12 to the output of the light receiving element 12 that is input first after the A / S signal changes from ON to OFF (the wiper completes one wiping operation), the wiper It is processed as an output of the light receiving element 12 input during one wiping operation.

そして、変化検出部40は、各検知面Da〜Ddの変化の有無を、ブロックごとに判定する。
変化検出部40が行う検知面Dの変化の有無の判定を、第1ブロックにおける検知面Daの変化の有無の判定を例に挙げて説明する。
変化検出部40は、第1ブロックに含まれる検知面Daについての出力値の各々について、当該出力値の入力の直前(一回前)に入力された出力値との差を求める。例えば5番目の出力値の場合は4番目の出力値との差を求める。なお、1番目の出力値は前ブロックの32番目の出力値との差を求める。
変化検出部40は、求めた差の絶対値が所定の閾値よりも大きい場合、検知面Daに変化があったと判定する。この際、入力された出力値が一回前の出力値よりも増加(上昇)している場合は、上昇変化と判定し、減少(下降)している場合は下降変化と判定する。ちなみに、求めた差が所定の閾値よりも小さい場合は、変化がなかったと判定する。
これにより、1番目から32番目の出力値の総てについて変化の有無が判定される。
And the change detection part 40 determines the presence or absence of the change of each detection surface Da-Dd for every block.
The determination of the presence / absence of the change of the detection surface D performed by the change detection unit 40 will be described by taking the determination of the presence / absence of the change of the detection surface Da in the first block as an example.
The change detection unit 40 obtains a difference between each output value for the detection surface Da included in the first block and an output value input immediately before (one time before) the input of the output value. For example, in the case of the fifth output value, the difference from the fourth output value is obtained. Note that the difference between the first output value and the 32nd output value of the previous block is obtained.
The change detection unit 40 determines that the detection surface Da has changed when the absolute value of the obtained difference is larger than a predetermined threshold value. At this time, if the input output value is increased (increased) from the previous output value, it is determined as an increase change, and if it is decreasing (decrease), it is determined as a decrease change. Incidentally, when the obtained difference is smaller than a predetermined threshold value, it is determined that there is no change.
Thereby, the presence or absence of a change is determined for all of the 1st to 32nd output values.

変化検出部40は、1番目から32番目の出力値についての判定結果に、上昇変化の判定が少なくともひとつ含まれている場合、第1ブロックの検知面Daにおいて変化(上昇変化)があったとする。
同様に、下降変化の判定が少なくともひとつ含まれている場合は、第1ブロックの検知面Daにおいて変化(下降変化)があったとする。
ちなみに、上昇変化の判定と下降変化の判定の両方が含まれている場合は、第1ブロックの検知面Daにおいて上昇変化と下降変化とがあったとし、上昇変化の判定も下降変化の判定も含まれていない場合は、第1ブロックの検知面Daにおいて変化がなかったとする。
The change detection unit 40 assumes that there is a change (upward change) in the detection surface Da of the first block when at least one determination of the upward change is included in the determination results for the first to 32nd output values. .
Similarly, when at least one determination of the downward change is included, it is assumed that there is a change (downward change) in the detection surface Da of the first block.
By the way, when both the determination of the upward change and the determination of the downward change are included, it is assumed that there is an upward change and a downward change on the detection surface Da of the first block. When not included, it is assumed that there is no change in the detection surface Da of the first block.

この変化の有無の判定は、第1ブロックに含まれる他の検知面Db〜Ddについても行われたのち、第2ブロック以降のブロックに含まれる検知面Da〜Ddについても行われる。
これにより、例えば、図3(b)の判定結果テーブルに示すような内容の判定結果を示す情報が生成される。このテーブルの場合、第1ブロックの検知面Da、第2ブロックの検知面Db、Dc、第3ブロックの検知面Dc、第4ブロックの検知面Dbにおいて、それぞれ上昇変化および下降変化があったことが示されている。
The determination of the presence / absence of this change is performed for the other detection surfaces Db to Dd included in the first block, and then also for the detection surfaces Da to Dd included in the second and subsequent blocks.
Thereby, for example, information indicating the determination result of the content as shown in the determination result table of FIG. 3B is generated. In the case of this table, the detection surface Da of the first block, the detection surfaces Db and Dc of the second block, the detection surface Dc of the third block, and the detection surface Db of the fourth block had an upward change and a downward change, respectively. It is shown.

ここで、検知面Da〜Ddは、ワイパーの通過による変化を同時に検出できるようにするために、互いに近接配置されている。しかし、サンプリング周期、ワイパーの払拭速度、そして各検知面Da〜Ddの位置関係により、ワイパーの通過により同時に生じた各検知面の変化が僅かな時間的なズレをもって検出され、同一のサンプリング周期で検出されない場合がある。この場合、サンプリング周期毎に入力される受光素子12の出力毎に、検知面の変化の有無を判定する構成とすると、同時に生じた各検知面の変化が異なるサンプリング周期の出力により検出されて、検知面の変化が同時に生じなかったと判定されることがある。   Here, the detection surfaces Da to Dd are arranged close to each other so that changes due to the passage of the wiper can be detected simultaneously. However, due to the sampling cycle, the wiper wiping speed, and the positional relationship between the detection surfaces Da to Dd, changes in the detection surfaces simultaneously caused by the passage of the wiper are detected with a slight temporal shift, and at the same sampling cycle. It may not be detected. In this case, if it is configured to determine whether or not there is a change in the detection surface for each output of the light receiving element 12 input every sampling cycle, the change in each detection surface that occurs at the same time is detected by the output of the different sampling cycles, It may be determined that the detection surface has not changed at the same time.

よって、本実施例では、サンプリング周期毎に入力された受光素子12の出力を、入力順で連続する所定数の出力毎に区切ってブロック分けし、ブロック毎に各検知面Da〜Ddの変化の有無を判定する構成として、このような事態が生じないようにしている。
これにより、例えば検知面Daと検知面Dbにおいて同時に変化があったにも拘わらず、検知面Daで変化があった旨が第1ブロックの2番目の出力値で、検知面Dbで変化があった旨が第1ブロックの3番目の出力値でそれぞれ特定されていても、これらは同一のブロック内に含まれるので、第1ブロックにおいて検知面Daと検知面Dbとに同時に変化があったと判定されることになる。
Therefore, in the present embodiment, the output of the light receiving element 12 input every sampling cycle is divided into blocks divided into a predetermined number of outputs that are consecutive in the input order, and the change of each detection surface Da to Dd is changed for each block. As a configuration for determining the presence or absence, such a situation is prevented from occurring.
Thus, for example, the second output value of the first block indicates that there is a change in the detection surface Da even though there is a change in the detection surface Da and the detection surface Db at the same time, and there is a change in the detection surface Db. Even if the fact is specified in the third output value of the first block, since these are included in the same block, it is determined that the detection surface Da and the detection surface Db have changed simultaneously in the first block. Will be.

総てのブロックに含まれる検知面Dの変化の有無の判定が完了すると、変化検出部40は、変化が検出された検知面Dの数をブロック毎に特定する。そして、検知面Dの変化が幾つのブロックにわたって検出されているのかを確認し、確認したブロック数を、変化が検出されている時間とする。
続いて、変化検出部40は、検出された検知面の数と、変化が検出されている時間とを示す変化情報を生成し、原因判定部50に出力する。
例えば図3(b)に示す判定結果の場合、第1ブロックでは、変化が検出された検知面Dの数が「1」で、変化が検出されている時間が「1ブロック」であり、第2ブロックでは、変化が検出された検知面Dの数が「2」で、検知面Dbの変化の検出時間が「1ブロック」であり、検知面Dcの変化の検出時間が「2ブロック」である旨を示す変化情報が生成される。
ここで、ワイパーが連続的に動作している場合には、ワイパーの一回の払拭動作ごとに変化情報が生成され、原因判定部50に出力される。
When the determination of the presence / absence of a change in the detection surface D included in all the blocks is completed, the change detection unit 40 specifies the number of detection surfaces D in which a change is detected for each block. Then, it is confirmed how many blocks the change in the detection surface D is detected, and the number of confirmed blocks is set as the time during which the change is detected.
Subsequently, the change detection unit 40 generates change information indicating the number of detected detection surfaces and the time during which the change is detected, and outputs the change information to the cause determination unit 50.
For example, in the case of the determination result shown in FIG. 3B, in the first block, the number of detection surfaces D in which a change is detected is “1”, and the time in which the change is detected is “1 block”. In 2 blocks, the number of detection surfaces D on which a change is detected is “2”, the detection time of the change of the detection surface Db is “1 block”, and the detection time of the change of the detection surface Dc is “2 blocks”. Change information indicating that it is present is generated.
Here, when the wiper is operating continuously, change information is generated for each wipe operation of the wiper and is output to the cause determination unit 50.

なお、ブロックの分け方などにより、ワイパーの通過による変化の検出が1ブロック分ずれて2ブロックに亘って検出されることがある。この場合、4つの検知面Da〜Ddにおいて同時に変化が生じているにも拘わらず、原因判定部50が4つの検知面Da〜Ddで同時に変化が検知されなかったと判定することが起こりうる。
そのため、変化情報の生成に際し、変化検出部40が、連続する前後2ブロック(例えば第1ブロックと第2ブロック)において各検知面において変化があるか否かを確認し、隣接する前後2ブロックのうちの一方の検知面のみにおいて変化が確認された場合、他方のブロックの同一検知面においても変化が確認されたと判定するようにして、かかる事態の発生を防止することが好ましい。
Depending on how the blocks are divided, the change due to the passage of the wiper may be detected over two blocks with a shift of one block. In this case, it is possible that the cause determination unit 50 determines that no change has been detected on the four detection surfaces Da to Dd at the same time, even though changes have occurred simultaneously on the four detection surfaces Da to Dd.
Therefore, when the change information is generated, the change detection unit 40 checks whether there is a change in each detection surface in two consecutive front and rear blocks (for example, the first block and the second block), and When a change is confirmed only on one of the detection surfaces, it is preferable to prevent the occurrence of such a situation by determining that the change is confirmed also on the same detection surface of the other block.

原因判定部50は、変化が検出された検知面の数、変化が検出されている時間(検出時間)、ワイパーのオン/オフに基づいて、図示しない記憶部に記憶された原因マップMPを参照して、検出された検知面の変化が、ワイパーの通過によるものなのか、スプラッシュによるものなのか、それとも雨滴の付着によるものなのかを判定する。
ここで、変化が検出された検知面の数とその検出時間は、変化検出部40から入力される変化情報に基づき特定する。ワイパーのオン/オフは、図示しないワイパーモータから入力されるA/S信号に基づいて特定する。
The cause determination unit 50 refers to the cause map MP stored in a storage unit (not shown) based on the number of detection surfaces in which a change is detected, the time in which the change is detected (detection time), and the wiper on / off state. Then, it is determined whether the detected change in the detection surface is due to the passage of the wiper, due to the splash, or due to the attachment of raindrops.
Here, the number of detection surfaces in which a change is detected and the detection time thereof are specified based on change information input from the change detection unit 40. The on / off state of the wiper is specified based on an A / S signal input from a not-shown wiper motor.

図4は、図示しない記憶部に記憶された原因マップを説明する説明図である。
原因マップMPでは、ワイパーが動作している場合(A/Sオン)と、停止している場合(A/Sオフ)とに分けて、変化が検出された検知面の数および変化が検出されている時間(検出時間)と、検知面の変化の原因との関係が規定されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a cause map stored in a storage unit (not shown).
In the cause map MP, the number and change of the detection surfaces where the change is detected are detected separately when the wiper is operating (A / S on) and when it is stopped (A / S off). The relationship between the detection time and the cause of the change in the detection surface is defined.

変化が検出された検知面の数および検出時間と、検知面の変化の原因との関係について説明する。
図5は、デジタル変換後の受光素子の出力値を説明する図であって、(a)は出力値の経時的な変化を示す波形を示す図であり、(b)は(a)において実線で囲んだ領域の部分拡大図である。なお、この図においては、各検知面Da〜Ddについての受光素子12の出力値をデジタル変換したものを重畳表示しており、縦軸は電圧値(mV)を、横軸は時間(秒)を示している。
The relationship between the number and detection time of the detection surfaces where the change is detected and the cause of the change in the detection surface will be described.
5A and 5B are diagrams for explaining the output value of the light receiving element after digital conversion, in which FIG. 5A is a diagram showing a waveform showing a change in the output value over time, and FIG. 5B is a solid line in FIG. It is the elements on larger scale of the area | region enclosed by. In this figure, the digitally converted output values of the light receiving element 12 for each of the detection surfaces Da to Dd are superimposed and displayed, the vertical axis is the voltage value (mV), and the horizontal axis is the time (seconds). Is shown.

検知面に雨滴が付着した場合や検知面の上をワイパーが通過した場合のように、検知面の状態に変化が生じると、受光素子12の受光量が変化して、受光素子12の出力値が変動する。
検知面Da〜Ddは、ワイパーの通過による変化を同時に検出できる位置に設定されている。すなわち、互いに近接させて、ワイパーがこれら検知面Da〜Ddの上を同時に通過するようにしている。ここで、通常の降雨条件の下では、受光素子12が出力する各検知面Da〜Ddについての出力値が、4つ同時に変動することや出力値の変動が長く続くことはほぼ起こりえない。
When a change occurs in the state of the detection surface, such as when a raindrop adheres to the detection surface or a wiper passes over the detection surface, the amount of light received by the light receiving element 12 changes, and the output value of the light receiving element 12 Fluctuates.
The detection surfaces Da to Dd are set at positions where changes due to the passage of the wiper can be detected simultaneously. That is, the wipers are passed close to each other so as to pass over the detection surfaces Da to Dd simultaneously. Here, under normal rain conditions, it is almost impossible for the output values of the detection surfaces Da to Dd output by the light receiving element 12 to fluctuate four times simultaneously or to fluctuate for a long time.

しかし、ワイパーが通過した場合や、例えば対向車などが跳ね上げた大量の水がウインドシールドガラスGにかかるスプラッシュの場合には、各検知面Da〜Ddについての出力値が、4つ同時に変化することが起こり得る。
この場合、ワイパーが検知面Dを通過する時間は非常に短時間であるので、各受光素子の出力値が4つ同時に変化している時間と、ワイパーが検知面を通過するのに要する時間に基づき設定される所定の閾値とを比較することで、各検知面Da〜Ddの変化が、ワイパーの通過とスプラッシュの何れによるものであるのかを区別できる。
However, when the wiper passes or when, for example, a large amount of water splashed by an oncoming vehicle splashes on the windshield glass G, four output values for each of the detection surfaces Da to Dd change simultaneously. Can happen.
In this case, since the time for the wiper to pass through the detection surface D is very short, the time required for the four wiper output values to change simultaneously and the time required for the wiper to pass through the detection surface are as follows. By comparing with a predetermined threshold value set based on this, it is possible to distinguish whether the change in each of the detection surfaces Da to Dd is due to the passage of the wiper or the splash.

例えば、図5の(b)に示すように、T1とT2で示す2つの範囲で、各検知面Da〜Ddについての出力値が4つ同時に変動していることが確認された場合、継続時間が前記した所定の閾値よりも長い場合はスプラッシュであり、短い場合にはワイパーの通過であると判定する。
ちなみに、図5の(b)の場合、T1で示す範囲の継続時間は所定の閾値よりも短いので、かかる範囲における出力値の変動はワイパーの通過によるものであると判定され、T2で示す範囲の継続時間は所定の閾値よりも長いので、スプラッシュによるものであると判定される。
ここで、所定の閾値は、ワイパーを低速で駆動している時にワイパーが検知面Dを通過するのに要する時間よりも若干長い時間に設定されている。
For example, as shown in FIG. 5 (b), when it is confirmed that four output values for each of the detection surfaces Da to Dd fluctuate simultaneously in two ranges indicated by T1 and T2, the duration time Is longer than the above-mentioned predetermined threshold, it is splash, and when it is shorter, it is determined that the wiper has passed.
Incidentally, in the case of FIG. 5B, since the duration of the range indicated by T1 is shorter than the predetermined threshold, it is determined that the fluctuation of the output value in this range is due to the passage of the wiper, and the range indicated by T2 Is longer than a predetermined threshold value, and is determined to be due to splash.
Here, the predetermined threshold is set to a time slightly longer than the time required for the wiper to pass through the detection surface D when the wiper is driven at a low speed.

ちなみに、何れかの受光素子からの出力値のみが変動している場合、例えば図5の(a)において符号αで示すように、検知面Ddによる反射光を受光した受光素子12からの出力値のみが変動しているような場合には、かかる出力値の変動は、雨滴によるものであると判定できる。
よって、このような変化が検出された検知面の数および変化が検出されている時間(検出時間)と、検知面の変化の原因との関係が、原因マップにおいて予め規定されている。
Incidentally, when only the output value from any one of the light receiving elements fluctuates, for example, as indicated by the symbol α in FIG. 5A, the output value from the light receiving element 12 that receives the reflected light from the detection surface Dd. In such a case, it can be determined that the change in the output value is due to raindrops.
Therefore, the relationship between the number of detection surfaces where such a change is detected and the time (detection time) when the change is detected and the cause of the change in the detection surface is defined in advance in the cause map.

従って、原因判定部50は、変化が検出された検知面の数と、かかる変化の検出時間(ブロック数)を特定すると、特定された検知面の数と検出時間とに基づいて、この原因マップMPを参照して、変化の原因を判定する。   Therefore, when the cause determination unit 50 specifies the number of detection surfaces in which a change is detected and the detection time (number of blocks) of the change, the cause map is based on the specified number of detection surfaces and the detection time. The cause of the change is determined with reference to the MP.

降雨状態推定部60は、原因判定部50における判定結果に基づいて、受光素子12の出力の経時変化を示す波形において、ワイパーの通過による変化を示す範囲と、例えばスプラッシュによる変化を示す範囲や雨滴の付着による変化を示す範囲のような、ワイパーの通過による変化以外を示す範囲とを区別する。
そして、ワイパーの通過による変化を示す範囲を除いた残りの範囲に基づいて降雨状態を推定し、推定結果に応じてワイパーの動作を規定する払拭信号を生成する。
ワイパー制御部70は、降雨状態推定部60から入力される払拭信号に基づいて生成した駆動信号によりワイパーモータを動作させて、ワイパーを制御する。
Based on the determination result in the cause determination unit 50, the rainfall state estimation unit 60 includes a range indicating a change due to passage of a wiper, a range indicating a change due to splash, and a raindrop in a waveform indicating a change over time of the output of the light receiving element 12. It distinguishes from the range which shows other than the change by the passage of the wiper, such as the range which shows the change by the adhesion of the wiper.
And a rain condition is estimated based on the remaining range except the range which shows the change by the passage of a wiper, and the wiping signal which prescribes | regulates the operation | movement of a wiper according to an estimation result is produced | generated.
The wiper control unit 70 controls the wiper by operating the wiper motor with a drive signal generated based on the wiping signal input from the rain state estimation unit 60.

ワイパー制御装置の原因判定部における処理を説明する。
図6は、ワイパーが一回の払拭動作を行う毎に変化検出部が生成する変化情報に基づいて、ワイパー制御装置の原因判定部が行う処理を説明するフローチャートである。
なお、このフローチャートを用いて説明するワイパー制御装置1における処理は、ウインドシールドガラスGに設定された検知面Dの数が4つである場合における処理である(図2参照)。
Processing in the cause determination unit of the wiper control device will be described.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a process performed by the cause determination unit of the wiper control device based on change information generated by the change detection unit every time the wiper performs a single wiping operation.
In addition, the process in the wiper control apparatus 1 demonstrated using this flowchart is a process in case the number of the detection surfaces D set to the windshield glass G is four (refer FIG. 2).

ステップ101において、原因判定部50は、変化検出部40から変化情報が入力されると、図示しないワイパーモータから入力されるA/S信号に基づいて、ワイパーが駆動中であるか否かを確認する。
ステップ101においてワイパーが駆動中である場合、ステップ102において、原因判定部50は、受光素子12の出力をブロック分けしたものにおいて、変化が検出されている検知面を含むブロックが存在し、変化が検出されている検知面を含むブロックが4ブロック以上継続しているか否かを、変化情報を参照して確認する。すなわち、変化が4ブロック以上継続しているか否かを確認する。
In step 101, when the change information is input from the change detection unit 40, the cause determination unit 50 confirms whether or not the wiper is being driven based on an A / S signal input from a wiper motor (not shown). To do.
When the wiper is being driven in step 101, in step 102, the cause determination unit 50 divides the output of the light receiving element 12 into blocks, and there is a block including a detection surface in which a change is detected. It is confirmed with reference to the change information whether or not there are four or more blocks including the detected detection surface. That is, it is confirmed whether or not the change continues for 4 blocks or more.

ステップ102において、変化のあった検知面を含むブロックが存在し、変化が検出されている検知面を含むブロックが4ブロック以上継続している場合、ステップ103において、原因判定部50は、原因マップMPを参照して、これらのブロックにおける検知面の変化の原因がスプラッシュであると判定する(スプラッシュ判定)。   In step 102, when there is a block including a detection surface that has changed, and there are four or more blocks including a detection surface in which a change has been detected, in step 103, the cause determination unit 50 determines that the cause map With reference to MP, it determines with the cause of the change of the detection surface in these blocks being a splash (splash determination).

ステップ102において、変化が4ブロック以上継続していない場合、ステップ104において、原因判定部50は、変化が検出されている検知面を含むブロックにおける変化のあった検知面の数が、4つであるか否かを確認する。
ステップ104において変化のあった検知面の数が4つである場合、ステップ105において、原因判定部50は、原因マップMPを参照して、変化のあった検知面を含むブロックにおける検知面の変化の原因がワイパーの通過であると判定(ワイパー判定)する。
ステップ104において変化のあった検知面の数が4つ未満である場合、ステップ106において、原因判定部50は、変化のあった検知面の数が1つであるか否かを確認する。
In step 102, when the change has not continued for four blocks or more, in step 104, the cause determination unit 50 determines that the number of detection surfaces having changed in the block including the detection surface in which the change is detected is four. Check if it exists.
When the number of detection surfaces that have changed in step 104 is four, in step 105, the cause determination unit 50 refers to the cause map MP and changes the detection surfaces in the block including the detection surface that has changed. It is determined that the cause of this is the passage of the wiper (wiper determination).
When the number of detection surfaces that have changed in step 104 is less than four, in step 106, the cause determination unit 50 checks whether or not the number of detection surfaces that have changed is one.

ステップ106において変化のあった検知面の数が1つである場合、ステップ107において、原因判定部50は、原因マップMPを参照して、変化のあった検知面を含むブロックの検知面の変化の原因が雨滴の付着であると判定する(雨滴判定)。
一方、変化のあった検知面の数が1つでない場合、ステップ108において、原因判定部50は、判定を保留する(保留判定)。
このステップ104〜ステップ108の処理は、変化が検出されている検知面を含むブロックのうち、ステップ102の処理でスプラッシュ判定されなかったブロックの各々について、変化が検出されている検知面が幾つ含まれているのかに基づいて、変化の原因を判定している。
When the number of detection surfaces that have changed in step 106 is one, in step 107, the cause determination unit 50 refers to the cause map MP and changes the detection surfaces of the blocks including the detection surfaces that have changed. It is determined that the cause of this is the attachment of raindrops (raindrop determination).
On the other hand, when the number of detection surfaces that have changed is not one, in step 108, the cause determination unit 50 holds the determination (hold determination).
The processing from step 104 to step 108 includes several detection surfaces in which a change is detected for each of the blocks including a detection surface in which a change has been detected, for which the splash determination has not been made in the processing in step 102. The cause of the change is determined based on what is being done.

ステップ101においてワイパーが駆動中でない場合、原因判定部50は、ステップ109において、変化情報を参照して、変化のあった検知面を含むブロックが存在し、変化が検出されている検知面を含むブロックが4ブロック以上継続しているか否かを確認する。
ステップ109において変化のあった検知面を含むブロックが存在し、変化が検出されている検知面を含むブロックが4ブロック以上継続している場合、ステップ110において、原因判定部50は、原因マップMPを参照して、これらのブロックにおける検知面の変化の原因がスプラッシュであると判定する(スプラッシュ判定)。
ステップ109において変化が4ブロック以上継続していない場合、ステップ111において、変化が検出されている検知面を含むブロックにおける検知面の変化の原因が雨滴の付着であると判定する(雨滴判定)。
When the wiper is not being driven in step 101, the cause determination unit 50 refers to the change information in step 109, and there is a block including the changed detection surface, and includes the detection surface in which the change is detected. Check if the block continues for more than 4 blocks.
When there is a block including the detection surface that has changed in step 109 and there are four or more blocks including the detection surface in which a change is detected, in step 110, the cause determination unit 50 causes the cause map MP. Referring to FIG. 4, it is determined that the cause of the change in the detection surface in these blocks is splash (splash determination).
If the change does not continue for four blocks or more in step 109, it is determined in step 111 that the cause of the change in the detection surface in the block including the detection surface in which the change is detected is the attachment of raindrops (raindrop determination).

ステップ112において、原因判定部50は、判定結果(ワイパー判定、スプラッシュ判定、雨滴判定)を降雨状態推定部60に出力する。
ここで、変化の原因の判定は、受光素子12の出力をブロック分けしたものに対して行われる。よって、例えば一回のワイパーの払拭動作の期間内に入力された受光素子12の出力が60個のブロックに分けられている場合、ブロック1〜ブロック20は雨滴判定であり、ブロック21〜ブロック25はワイパー判定であり、ブロック26〜ブロック40は雨滴判定であり・・・というような内容の判定結果が生成されて、降雨状態推定部60に出力されることになる。
In step 112, the cause determination unit 50 outputs a determination result (wiper determination, splash determination, raindrop determination) to the rainfall state estimation unit 60.
Here, the determination of the cause of the change is performed on the output of the light receiving element 12 divided into blocks. Therefore, for example, when the output of the light receiving element 12 input within the period of one wiper wiping operation is divided into 60 blocks, block 1 to block 20 are raindrop determination, and block 21 to block 25. Is a wiper determination, block 26 to block 40 are raindrop determination, and so on, and a determination result having the content is generated and output to the rain state estimation unit 60.

この際、一回のワイパーの払拭動作の期間内に、検知面の変化の原因がワイパーの通過である旨の判定(ワイパー判定)が2回されている場合は、上記したステップ108において保留判定されていた検知面の変化の原因をワイパーの通過であるとして取り扱うと、ワイパーの通過を誤判定する可能性が高い。よって、原因判定部50は、保留判定されていた検知面の変化の原因を、ワイパーの通過ではなく、雨滴の付着(雨滴判定)であるとして取り扱い、保留判定とされていても雨滴判定である旨の判定をするようにする。
逆に、一回のワイパーの払拭動作の期間内に、ワイパーの通過である旨の判定が2回未満の場合は、ワイパーの通過を雨滴判定と誤判定している可能性が高いので、雨滴判定とされていても、雨滴判定である旨の判定結果を降雨状態推定部60には出力しない。よって、この場合、保留判定されていても、雨滴判定である旨の判定結果が出力されないことになる。
このようにして、ワイパーの通過の誤判定を防止できるようにしている。
At this time, if the determination that the cause of the change in the detection surface is the passage of the wiper (wiper determination) is made twice within the period of one wiper wiping operation, the hold determination is made in step 108 described above. If the cause of the change in the detected surface is handled as the passage of the wiper, there is a high possibility that the passage of the wiper is erroneously determined. Therefore, the cause determination unit 50 treats the cause of the change in the detection surface that has been determined to be on hold as being raindrop adhesion (raindrop determination) instead of passing through the wiper, and is raindrop determination even if it is determined to be on hold. Make a determination to that effect.
On the other hand, if it is determined that the wiper has passed less than two times within the period of one wiper wiping operation, it is highly likely that the wiper has been mistakenly judged as raindrop determination. Even if the determination is made, the determination result indicating raindrop determination is not output to the rainfall state estimation unit 60. Therefore, in this case, even if the hold determination is made, a determination result indicating raindrop determination is not output.
In this way, erroneous determination of wiper passage can be prevented.

次に、ワイパー制御装置の降雨状態推定部60における処理を説明する。
図7は、ワイパー制御装置の降雨状態推定部60における処理を説明するフローチャートである。
ステップ201において、降雨状態推定部60は、原因判定部50から入力された判定結果が、スプラッシュ判定であるか否かを確認する。
ステップ201において判定結果がスプラッシュ判定であると確認された場合、ステップ202において、降雨状態推定部60はスプラッシュ信号を生成する。
ステップ201において判定結果がスプラッシュ判定でないと確認された場合、ステップ203において、降雨状態推定部60は、原因判定部50から入力された判定結果が、雨滴判定であるか否かを確認する。
ステップ203において判定結果が雨滴判定である場合には、ステップ204において、降雨状態推定部60は、受光素子12の出力の経時的な変化を示す波形において、ワイパーの通過に起因する変化を示す範囲を特定し、かかる範囲を除いた残りに基づいて降雨状態を推定する。
Next, processing in the rain state estimation unit 60 of the wiper control device will be described.
FIG. 7 is a flowchart for explaining processing in the rain state estimating unit 60 of the wiper control device.
In step 201, the rainfall state estimation unit 60 checks whether or not the determination result input from the cause determination unit 50 is a splash determination.
When it is confirmed in step 201 that the determination result is a splash determination, in step 202, the rainfall state estimation unit 60 generates a splash signal.
When it is confirmed in step 201 that the determination result is not the splash determination, in step 203, the rainfall state estimation unit 60 confirms whether or not the determination result input from the cause determination unit 50 is raindrop determination.
When the determination result is raindrop determination in step 203, in step 204, the rainfall state estimation unit 60 shows a range indicating a change due to the passage of the wiper in a waveform indicating a change in the output of the light receiving element 12 with time. And the rain condition is estimated based on the rest of the range.

ステップ205において、降雨状態推定部60は、スプラッシュ信号または推定された降雨状態に基づいてワイパーによる払拭の要否を判定(払拭判定)し、払拭が必要であると判定した場合には、払拭条件(払拭速度、動作モード)を決定する。
この際、車両の走行速度、ワイパーの払拭速度の微調整を行うワイパーボリューム等のうちの少なくともひとつを考慮の上で、払拭条件を決定することが好ましい。
ステップ206において、降雨状態推定部60は、決定された払拭条件でのワイパーの駆動を命令する払拭信号を生成し、ワイパー制御部70に出力する。
In step 205, the rain state estimation unit 60 determines whether or not wiping with a wiper is necessary based on the splash signal or the estimated rain state (wiping determination). If it is determined that wiping is necessary, the wiping condition (Wiping speed, operation mode) is determined.
At this time, it is preferable to determine the wiping condition in consideration of at least one of a wiper volume that finely adjusts the traveling speed of the vehicle and the wiping speed of the wiper.
In step 206, the rain state estimating unit 60 generates a wiping signal that commands driving of the wiper under the determined wiping condition, and outputs it to the wiper control unit 70.

例えば、降雨状態が推定された場合は、直前に推定された降雨状態と比較して、現在のワイパーの払拭速度や動作モードの変更の要否を決定し、変更が必要であると判断された場合には、新たなワイパーの払拭速度(高速、中速、低速)や動作モード(連続駆動、間欠駆動)を決定して、降雨状態に応じた適切なワイパーの駆動が行われるようにする。
また、スプラッシュ信号が入力された場合は、優先的にワイパーの払拭速度を高速に、動作モードを連続駆動に決定して、ワイパーによる拭き取りが早急に行われるようにする。
For example, when the rain condition is estimated, it is determined that the current wiper wiping speed or operation mode needs to be changed as compared to the previously estimated rain condition, and the change is necessary. In this case, a new wiper wiping speed (high speed, medium speed, low speed) and an operation mode (continuous drive, intermittent drive) are determined so that the wiper can be driven appropriately according to the rain condition.
Further, when a splash signal is input, the wiper wiping speed is preferentially set to high speed and the operation mode is determined to be continuous driving so that wiping with the wiper is performed quickly.

これにより、決定された払拭速度や動作モードを規定する払拭信号が生成され、ワイパー制御部70に出力されるので、ワイパー制御部70では、払拭信号において規定される払拭速度や動作モードでワイパーを駆動させる駆動信号が生成される。   As a result, a wiping signal that defines the determined wiping speed and operation mode is generated and output to the wiper control unit 70. A drive signal to be driven is generated.

受光素子12の出力の経時的な変化を示す波形におけるワイパーの通過に対応する範囲と、スプラッシュや雨滴に対応する範囲との区別を説明する。
図8は、受光素子12の出力の経時変化を示す波形における、ワイパーの通過に対応する範囲と、スプラッシュや雨滴に対応する範囲との区別を説明する図である。
The distinction between a range corresponding to the passage of a wiper and a range corresponding to a splash or raindrop in a waveform indicating a change with time in the output of the light receiving element 12 will be described.
FIG. 8 is a diagram for explaining a distinction between a range corresponding to the passage of a wiper and a range corresponding to a splash or raindrop in a waveform indicating a change with time in the output of the light receiving element 12.

(a)は、各検知面Da〜Ddについての受光素子12の出力値を重畳表示しており、縦軸は電圧値(mV)、横軸は時間(秒)を示している。
この(a)では、各検知面Da〜Ddについての受光素子12の出力値が、経時的に変化している様子が現れており、図中符号A、Bで示す楕円で囲った部分において、総ての検知面Da〜Ddについての受光素子12の出力値が大きく変動している。
(A) superimposes and displays the output value of the light receiving element 12 for each of the detection surfaces Da to Dd, the vertical axis indicates the voltage value (mV), and the horizontal axis indicates time (seconds).
In (a), the appearance of the output values of the light receiving element 12 for each of the detection surfaces Da to Dd changing with time appears, and in the part surrounded by the ellipses indicated by reference signs A and B in the figure, The output values of the light receiving element 12 for all the detection surfaces Da to Dd vary greatly.

(b)および(c)は、変化検出部40が各検知面Da〜Ddについての受光素子12の出力値の経時的な変化を確認した際の結果を、重畳表示している。
(b)では、(a)に示した出力値の経時的な変化のうち、直前の出力値よりも上昇したと判定された部分にフラグ「1」が付されて表示され、上昇したと判定されなかった部分にフラグ「0」が付されて表示されている。(c)では、(a)に示した出力値の経時的な変化のうち、直前の出力値よりも下降したと判定された部分にフラグ「1」が付されて表示され、下降したと判定されなかった部分にフラグ「0」が付されて表示されている。
(B) and (c) superimpose and display the results when the change detection unit 40 confirms the temporal change in the output value of the light receiving element 12 for each of the detection surfaces Da to Dd.
In (b), the flag “1” is added to the portion of the change over time of the output value shown in FIG. The part that has not been displayed is displayed with a flag “0”. In (c), of the change over time of the output value shown in (a), the flag “1” is displayed and displayed on the portion determined to have fallen below the previous output value, and it has been judged that it has fallen. The part that has not been displayed is displayed with a flag “0”.

よって、(b)および(c)に示す図では、(a)に示す出力値の経時的な変化を示す波形において、どの部分が上昇変化であると判定され、どの部分が下降変化であると判定されたのかが判るようになっている。例えば、(b)において符号A1、(c)において符号A2で示す楕円で囲った部分は、(a)の符号Aで示す部分の波形の変化に対応しており、かかる符号Aで示す部分において上昇変化および下降変化があったことを示している。   Therefore, in the diagrams shown in (b) and (c), it is determined which part is an upward change and which part is the downward change in the waveform showing the change over time of the output value shown in (a). You can see if it was judged. For example, a portion surrounded by an ellipse indicated by reference symbol A1 in (b) and indicated by reference symbol A2 in (c) corresponds to a change in waveform of a portion indicated by reference symbol A in (a). It shows that there was an up and down change.

(d)は、(b)および(c)に示す上昇変化や下降変化があったと判定された部分のうち、原因判定部50が変化の原因がワイパーの通過に起因すると判定した部分にフラグ「1」が付されて表示されている。例えば、(d)において符号A3で示す楕円で囲った部分は、(b)および(c)において、それぞれ符号A1、A2で示す楕円で囲った部分の変化が、ワイパーに起因する変化であることを示している。   (D) is a flag "" in the part determined by the cause determining unit 50 that the cause of the change is due to the passage of the wiper among the parts determined to have the upward change or the downward change shown in (b) and (c). 1 "is displayed. For example, in (d), the part enclosed by the ellipse indicated by symbol A3 is that the change in the part enclosed by the ellipse indicated by symbols A1 and A2 in (b) and (c) is a change caused by the wiper. Is shown.

(e)は、(b)および(c)に示す上昇変化や下降変化があったと判定された部分のうち、原因判定部50が変化の原因がスプラッシュに起因すると判定(スプラッシュ判定)した部分にフラグ「1」が付されて表示されている。例えば、(e)において符号C3で示す楕円で囲った部分は、(b)および(c)において、それぞれ符号C1、C2で示す楕円で囲った部分の変化が、スプラッシュに起因する変化であることを示している。   (E) is a part determined by the cause determination unit 50 that the cause of the change is caused by the splash (splash determination) among the parts determined to have the upward change or the downward change shown in (b) and (c). A flag “1” is attached and displayed. For example, in (e), the part surrounded by the ellipse indicated by reference numeral C3 is that the change of the part enclosed by the ellipses indicated by reference numerals C1 and C2 in (b) and (c) is a change caused by splash. Is shown.

(f)は、(b)および(c)に示す、上昇変化や下降変化があったと判定された部分のうち、原因判定部50が変化の原因が雨滴の付着に起因すると判定(雨滴判定)した部分にフラグ「1」が付されて表示されている。よって、(b)および(c)に示す、上昇変化や下降変化があったと判定された部分から、(d)に示すワイパーの通過に起因する変化であると判定された部分と、(e)に示すスプラッシュに起因する変化であると判定された部分とを除いた部分にほぼ相当する部分が、雨滴に起因する変化であることを示している。   (F) indicates that the cause determination unit 50 determines that the cause of the change is due to the attachment of raindrops among the portions determined to have the upward change or the downward change shown in (b) and (c) (raindrop determination). The flag “1” is attached to the displayed part. Therefore, the part determined to be a change caused by the passage of the wiper shown in (d) from the part determined to have the upward change or the downward change shown in (b) and (c), and (e) It is shown that a portion substantially corresponding to a portion excluding a portion determined to be a change caused by splash is a change caused by raindrops.

このように、デジタル変換後の受光素子12の出力の経時的な変化を示す波形が、例えば図8の(a)に示すような波形である場合、変化検出部40により、各検知面Dについての受光素子12の出力の変化の有無が判断され、原因判定部50により、変化のあった部分のうちのどの部分が、ワイパーの通過によるものであり、スプラッシュによるものであり、雨滴の付着によるであるのかが判定される。   As described above, when the waveform indicating the change over time of the output of the light receiving element 12 after the digital conversion is, for example, a waveform as illustrated in FIG. 8A, the change detection unit 40 causes each detection surface D to be detected. Whether or not the output of the light receiving element 12 has changed is determined, and the cause determining unit 50 determines which part of the changed part is due to the passage of the wiper, is due to the splash, and is due to the attachment of raindrops. Is determined.

従って、受光素子12の出力の経時変化を示す波形において、ワイパーの通過による変動を示す範囲を特定できるので、ワイパーを駆動させた状態で雨滴の検出を行っても、降雨状態推定部60は、降雨状態の推定にワイパーの通過による影響が及ぶのを防止でき、降雨状態を的確に推定して、ワイパーの制御に反映させることができる。   Accordingly, in the waveform indicating the change over time of the output of the light receiving element 12, the range showing the fluctuation due to the passage of the wiper can be specified. Therefore, even if the raindrop is detected while the wiper is driven, the rainfall state estimating unit 60 The influence of the passage of the wiper on the estimation of the rain condition can be prevented, and the rain condition can be accurately estimated and reflected in the control of the wiper.

以上の通り、本実施例では、車両のウインドシールドガラスGのワイパー払拭領域内に設定した複数の検知面Dに向けて発光素子11から光を照射し、検知面Dで反射された光を受光素子12で受光して推定した降雨状態に基づいてワイパーを制御するワイパー制御装置1であって、複数の検知面Dは、ワイパーの通過を同時に検出できる位置に設定されており、受光素子12の出力に基づいて検知面D各々の変化を検出する変化検出部40と、変化が検出された検知面Dの数に基づいて変化の原因を判定する原因判定部50と、変化の原因に基づいて受光素子12の出力のワイパーに起因する変動を抽出し、抽出したワイパーに起因する出力の変動を除いた受光素子12の出力から降雨状態を推定する降雨状態推定部60とを備える構成とした。
これにより、変化が検出された検知面Dの数に基づいて、例えば総ての検知面で変化かが検出されたときはワイパーの通過による変化であるというように、検知面Dの変化の原因が判定されると共に、判定結果に基づいて、光の受光量に応じて変動する受光素子12の出力のどの部分がワイパーに起因する変動であるのかが特定される。
よって、受光素子12の出力においてワイパーに起因する部分と、例えば雨滴の付着のようにワイパー以外の原因に基づく部分とを区別することができるので、ワイパーが動作中であっても雨滴の検出を行うことができ、雨滴検出のための時間をワイパー動作中も含めて長く取ることができるので、雨滴の検出を安定して行うことができる。
さらに、ワイパーの通過による変化を示す範囲を除いた受光素子12の出力から降雨状態を推定し、推定した降雨状態に基づいてワイパーの制御が行われるので、降雨状態の推定とワイパーの制御とを安定的に行うことができる。
As described above, in this embodiment, light is emitted from the light emitting element 11 toward the plurality of detection surfaces D set in the wiper wiping region of the windshield glass G of the vehicle, and the light reflected by the detection surface D is received. The wiper control device 1 controls the wiper based on the rain condition estimated by receiving light by the element 12, and the plurality of detection surfaces D are set at positions where the passage of the wiper can be simultaneously detected. Based on the output, a change detection unit 40 that detects a change in each of the detection surfaces D, a cause determination unit 50 that determines the cause of the change based on the number of detection surfaces D in which the change is detected, and a cause of the change A configuration including a rainfall state estimation unit 60 that extracts fluctuations due to the wiper of the output of the light receiving element 12 and estimates the rainfall state from the output of the light receiving element 12 excluding the fluctuation of the output caused by the extracted wiper; It was.
Thereby, based on the number of detection surfaces D from which a change is detected, for example, when a change is detected on all the detection surfaces, the cause of the change in the detection surface D is a change due to the passage of the wiper. Is determined, and on the basis of the determination result, it is specified which part of the output of the light receiving element 12 that varies according to the amount of received light is the variation caused by the wiper.
Therefore, a portion caused by the wiper in the output of the light receiving element 12 can be distinguished from a portion based on a cause other than the wiper, for example, attachment of raindrops, so that detection of raindrops can be performed even when the wiper is operating. Since it can be performed for a long time, including during the wiper operation, raindrop detection can be performed stably.
Furthermore, since the rain condition is estimated from the output of the light receiving element 12 excluding the range showing the change due to the passage of the wiper, and the wiper is controlled based on the estimated rain condition, the rain condition is estimated and the wiper is controlled. It can be performed stably.

また、原因判定部50が、変化が検出された検知面の数に加えて、変化が検出された時間も考慮して変化の原因を判定するようにした。
よって、複数の検知面Dの検知面の総てにおいて変化が同時に検出された場合に、検出されている時間を確認することで、かかる変化がワイパーに起因するものなのか、それともスプラッシュによるものなのかを区別できる。
従って、スプラッシュなどの安全性に影響するような変化を的確に検出し、ワイパーの制御に即座に反映させることができるので、安全走行に寄与することができる。さらに、降雨量の変化を的確に捉えたワイパーの動作制御を行えるので、ワイパーの払拭動作が運転者に不快感を与えることを防止できる。
また、変化が同時に検出された検知面Dの数とその変化が検出された時間を確認するという単純な構成で、雨滴の付着とワイパーの通過とを区別できるので、ワイパー制御装置を安価な構成で提供できる。
Further, the cause determination unit 50 determines the cause of the change in consideration of the time when the change is detected in addition to the number of detection surfaces where the change is detected.
Therefore, when changes are detected simultaneously on all of the detection surfaces of the plurality of detection surfaces D, whether the change is caused by the wiper by checking the detected time, or is caused by splash. Can be distinguished.
Therefore, changes that affect safety such as splash can be accurately detected and immediately reflected in the wiper control, thereby contributing to safe driving. Furthermore, since the wiper operation can be controlled while accurately measuring the change in rainfall, it is possible to prevent the wiper wiping operation from causing discomfort to the driver.
Further, since the number of detection surfaces D at which changes are simultaneously detected and the time at which the changes are detected can be confirmed, it is possible to distinguish between adhesion of raindrops and passage of the wiper, so that the wiper control device can be configured at low cost. Can be provided at.

さらに、変化検出部40は、検知面D毎の受光素子12の出力値を一定間隔毎に受け、受光素子12の出力値が入力されると、直前に入力された受光素子12の出力値との差に基づいて、検知面D各々の変化を検出する構成とした。
これにより、直前に入力された出力値との差を求めるだけで検知面Dの変化の有無を簡単に確認できる。また、受光素子12の出力は所定間隔毎に入力されるので、出力が連続して入力される場合に比べて、検知面Dの変化の検出と、これに続く雨滴の検出の際のワイパー制御装置における処理の負担を低減させることができる。
Furthermore, the change detection unit 40 receives the output value of the light receiving element 12 for each detection surface D at regular intervals, and when the output value of the light receiving element 12 is input, the change detection unit 40 receives the output value of the light receiving element 12 input immediately before. Based on the difference, the change of each detection surface D is detected.
Thereby, the presence or absence of the change of the detection surface D can be easily confirmed only by calculating | requiring the difference with the output value input immediately before. In addition, since the output of the light receiving element 12 is input at predetermined intervals, the wiper control at the time of detecting the change of the detection surface D and the subsequent detection of raindrops as compared with the case where the output is input continuously. The processing burden on the apparatus can be reduced.

また、変化検出部40は、一定間隔毎に入力される検知面D毎の受光素子12の出力を、入力順で連続する所定数の出力毎に区切ってブロック分けをし、ブロック単位で検知面D各々の変化の有無を確認する共に、例えば、第1ブロックに含まれる出力のうちの少なくともひとつから例えば検知面Daの変化が検出された場合、第1ブロックにおいて検知面Daの変化が検出されたとする構成とした。
これにより、例えばワイパーの通過により総ての検知面Da〜Ddにおいて同時に生じる変化が、僅かな時間的なズレをもって検出され、同一のサンプリング周期で検出されない場合であっても、同一のブロック内に含まれるサンプリング周期の出力である限り、同時に検出されたものとして処理される。よって、同時に生じた検知面の変化を確実に検出することができ、ワイパーの払拭速度や検知面の位置関係の違いにより、同時に検出されなくなることを防止できる。
Further, the change detection unit 40 divides the output of the light receiving element 12 for each detection surface D input at regular intervals into blocks by dividing the output into a predetermined number of outputs that are continuous in the input order, and detects the detection surface in units of blocks. For example, when the change of the detection surface Da is detected from at least one of the outputs included in the first block, for example, the change of the detection surface Da is detected in the first block. The configuration was assumed to be.
As a result, for example, changes that occur simultaneously on all the detection surfaces Da to Dd due to the passage of the wiper are detected with a slight temporal shift and are not detected in the same sampling period. As long as the outputs are included in the sampling period, they are processed as detected at the same time. Therefore, it is possible to reliably detect a change in the detection surface that occurs at the same time, and to prevent the detection surface from being simultaneously detected due to a difference in the wiper wiping speed and the positional relationship between the detection surfaces.

さらに変化検出部40は、隣接する2つのブロックのうちの一方で例えば検知面Daの変化が検出されている場合、隣接する2つのブロックの両方において検知面Daの変化が検出されたとする構成とした。
これにより、ブロックの分け方などにより、ワイパーの通過による複数の検知面Dの変化が1ブロック分ずれて2ブロックに亘って別々に確認された場合であっても、連続する前後2ブロック(例えば第1ブロックと第2ブロック)において各検知面において変化があるか否かを確認し、隣接する前後2ブロックのうちの一方の検知面のみにおいて変化が確認された場合には、他方のブロックの同一検知面においても変化が確認されたとされる。よって、4つの検知面Da〜Ddにおいて同時に生じた変化を確実に検知することができる。
Further, the change detection unit 40 is configured such that, for example, when a change in the detection surface Da is detected in one of the two adjacent blocks, a change in the detection surface Da is detected in both of the two adjacent blocks. did.
Thus, even if the change of the plurality of detection surfaces D due to the passage of the wiper is shifted by one block and confirmed separately over two blocks due to the division of the blocks or the like, two consecutive front and rear blocks (for example, In the first block and the second block), it is confirmed whether or not there is a change in each detection surface. If a change is confirmed only in one of the two adjacent front and rear blocks, It is assumed that a change has been confirmed even on the same detection surface. Therefore, it is possible to reliably detect changes that have occurred simultaneously on the four detection surfaces Da to Dd.

また、変化検出部40は、連続する複数のブロックに亘って同一の検知面Dで変化が検出されている場合に、変化が検出されているブロックの数を、変化が検出されている時間とする構成とした。
これにより、複雑な計算を必要とせずに、変化が検出されている時間を特定できる。
In addition, when a change is detected on the same detection surface D over a plurality of consecutive blocks, the change detection unit 40 determines the number of blocks in which the change is detected as the time when the change is detected. It was set as the structure to do.
Thereby, the time when the change is detected can be specified without requiring a complicated calculation.

また、原因判定部50が、原因マップMPを参照して、変化の原因を判定する構成とし、原因マップMPでは、ワイパーが動作している場合と停止している場合とに分けて、変化が検知された検知面の数および変化が検知されている時間と、変化の原因との関係が規定され、変化の原因には、少なくともワイパーの通過と雨滴の付着とが含まれている構成とした。
これにより、変化が確認された検知面の数を求めるだけで、検知面の変化の原因が、ワイパーの通過と雨滴の付着とのうちの何れであるのかを迅速に判別することができる。
さらに、変化の原因に、スプラッシュのような雨滴以外の水の作用が含まれるようにしたので、例えば、変化が確認された検知面の数と変化が確認されている時間とを求めるだけで、検知面の変化の原因が、ワイパーの通過、スプラッシュ、そして雨滴の付着のうちの何れであるのかを迅速に判別することができる。
また、原因マップMPにおいて規定されている関係がワイパーが動作している場合と停止している場合とに分けられているので、雨滴以外の水(例えばスプラッシュ)と雨滴の付着との区別をより迅速かつ正確に行うことができる。
In addition, the cause determining unit 50 refers to the cause map MP to determine the cause of the change. In the cause map MP, the change is divided into a case where the wiper is operating and a case where the wiper is stopped. The relationship between the number of detected surfaces and the time at which changes are detected and the cause of the change is specified, and the cause of the change includes at least the passage of wipers and the attachment of raindrops. .
As a result, it is possible to quickly determine whether the cause of the change in the detection surface is the passage of the wiper or the attachment of raindrops only by obtaining the number of detection surfaces in which the change has been confirmed.
Furthermore, since the cause of the change includes the action of water other than raindrops such as splash, for example, just by obtaining the number of detection surfaces where the change is confirmed and the time when the change is confirmed, It is possible to quickly determine whether the cause of the change in the detection surface is the passage of the wiper, the splash, or the attachment of raindrops.
Further, since the relationship defined in the cause map MP is divided into a case where the wiper is operating and a case where the wiper is stopped, more distinction is made between water other than raindrops (for example, splash) and raindrop adhesion. It can be done quickly and accurately.

さらに、原因マップMPでは、複数の検知面Dの総てにおいて変化が確認された場合であって、変化が確認された時間が、ワイパーが検知面Dを通過する時間に基づき決まる閾値よりも長いときには、変化の原因がスプラッシュであり、短いときにはワイパーの通過であると規定されており、さらに、ワイパーが動作している場合において、複数の検知面Dのうちの1つで変化が確認されており、変化が確認された期間がワイパーが検知面を通過する時間に基づき決まる閾値よりも短いときには、雨滴の付着であると規定されている構成としたので、変化が確認された検知面の数と確認されている時間とに基づいて、原因マップMPを参照することで、検知面の変化の原因を簡便に特定することができる。   Further, in the cause map MP, a change is confirmed in all of the plurality of detection surfaces D, and the time when the change is confirmed is longer than a threshold value determined based on the time when the wiper passes the detection surface D. Sometimes the cause of the change is splash, and when it is short, it is defined that the wiper has passed. Further, when the wiper is operating, the change is confirmed on one of the detection surfaces D. If the period when the change is confirmed is shorter than the threshold determined based on the time when the wiper passes the detection surface, the structure is defined as the attachment of raindrops. By referring to the cause map MP based on the confirmed time, the cause of the change in the detection surface can be easily specified.

上記実施例では、変化検出部40が、受光素子12の出力値と直前に入力された受光素子12の出力値との差を求めて、各検知面Dについての受光素子12の出力の変動を検知する構成としたが、入力された受光素子12の出力値と、所定の閾値とを比較して、例えば受光素子12の出力値が閾値よりも大きい場合には変動があったと判定するようにして、各検知面Dについての受光素子12の出力の変動を検知するようにしても良い。この閾値との比較による方法としては、例えば特開平10−186059号公報に開示されたものがある。   In the above embodiment, the change detection unit 40 obtains the difference between the output value of the light receiving element 12 and the output value of the light receiving element 12 input immediately before, and detects the variation in the output of the light receiving element 12 for each detection surface D. Although it is configured to detect, the input output value of the light receiving element 12 is compared with a predetermined threshold value, and for example, when the output value of the light receiving element 12 is larger than the threshold value, it is determined that there is a change. Thus, a change in the output of the light receiving element 12 for each detection surface D may be detected. As a method based on comparison with this threshold value, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-186059.

また、上記実施例では、検知面の変化が起こる原因として、ワイパーの通過と雨滴の付着とスプラッシュとを例示したが、これらの他に、車両の屋根などからウインドシールドガラスに垂れてくる雨だれを、検知面の変化が起こる原因として検出するようにしても良い。   In the above embodiment, the detection surface is changed as a cause of the wiper passing, raindrop adhesion and splash, but in addition to this, raindrops dripping on the windshield glass from the roof of the vehicle, etc. Alternatively, it may be detected as a cause of the change in the detection surface.

実施例にかかるワイパー制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the wiper control device concerning an example. 実施例にかかるワイパー制御装置のセンサ部の構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the sensor part of the wiper control apparatus concerning an Example. 各検知面の変化の有無の判定を説明する図であるIt is a figure explaining the determination of the presence or absence of the change of each detection surface 原因マップを説明する図である。It is a figure explaining a cause map. デジタル変換後の受光素子の出力を説明する図である。It is a figure explaining the output of the light receiving element after digital conversion. ワイパー制御装置の原因判定部における処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process in the cause determination part of a wiper control apparatus. ワイパー制御装置の降雨状態推定部における処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process in the rain condition estimation part of a wiper control device. 受光素子の出力波形におけるワイパーの通過に対応する範囲の区別を説明する図である。It is a figure explaining the distinction of the range corresponding to passage of a wiper in the output waveform of a light receiving element. 従来の雨滴センサの構成と雨滴の検出原理を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the conventional raindrop sensor, and the detection principle of a raindrop. ワイパーの駆動時間と雨滴の検出期間との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the drive time of a wiper, and the detection period of a raindrop.

符号の説明Explanation of symbols

1 ワイパー制御装置
10 センサ部
11 発光素子
12 受光素子
13 制御基板
14 レンズ
20 増幅部
30 受光量検出部
40 変化検出部
50 原因判定部
60 降雨状態推定部
70 ワイパー制御部
D 検知面
G ウインドシールドガラス
S 水滴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wiper control apparatus 10 Sensor part 11 Light emitting element 12 Light receiving element 13 Control board 14 Lens 20 Amplification part 30 Light reception amount detection part 40 Change detection part 50 Cause determination part 60 Rain state estimation part 70 Wiper control part D Detection surface G Windshield glass S water drop

Claims (11)

車両のウインドシールドガラスのワイパー払拭領域内に設定した複数の検知面に向けて発光素子から光を照射し、前記検知面で反射された光を受光素子で受光して推定した降雨状態に基づいてワイパーを制御するワイパー制御装置であって、
前記複数の検知面は、ワイパーの通過を同時に検出できる位置に設定されており、
受光素子の出力に基づいて検知面各々の変化を検出する変化検出部と、
変化が検出された検知面の数に基づいて、前記変化の原因を判定する原因判定部と、
変化の原因に基づいて、前記受光素子の出力のワイパーに起因する変動を抽出し、抽出した変動を除いた前記受光素子の出力から降雨状態を推定する降雨状態推定部と
を備えることを特徴とする車両用ワイパー制御装置。
Based on the rainfall state estimated by irradiating light from the light emitting element toward a plurality of detection surfaces set in the wiper wiping region of the windshield glass of the vehicle and receiving the light reflected by the detection surface by the light receiving element A wiper control device for controlling a wiper,
The plurality of detection surfaces are set at positions where the passage of the wiper can be detected simultaneously,
A change detection unit that detects a change in each of the detection surfaces based on the output of the light receiving element;
A cause determination unit for determining the cause of the change based on the number of detection surfaces in which the change is detected;
It is characterized by comprising a rain condition estimation unit that extracts fluctuations due to the wiper of the output of the light receiving element based on the cause of the change and estimates the rain condition from the output of the light receiving element excluding the extracted fluctuation. Wiper control device for a vehicle.
前記原因判定部は、変化が検出されている時間も考慮して、前記変化の原因を判定することを特徴とする請求項1に記載の車両用ワイパー制御装置。   The vehicle wiper control device according to claim 1, wherein the cause determination unit determines the cause of the change in consideration of a time during which the change is detected. 前記変化検出部は、前記検知面毎の受光素子の出力を一定間隔毎に受け、
前記受光素子の出力が入力されると、直前に入力された出力との差に基づいて、前記検知面各々の変化を検出する
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用ワイパー制御装置。
The change detection unit receives the output of the light receiving element for each detection surface at regular intervals,
3. The vehicle wiper control device according to claim 2, wherein, when an output of the light receiving element is input, a change in each of the detection surfaces is detected based on a difference from an output input immediately before.
前記変化検出部は、一定間隔毎に入力される前記受光素子の出力を、入力順で連続する所定数の出力毎に区切ってブロック分けし、前記ブロック単位で前記検知面各々の変化を検出すると共に、
ブロックに含まれる出力のひとつから検知面の変化が検出された場合、当該ブロックにおいて前記検知面の変化が検出されたとする
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の車両用ワイパー制御装置。
The change detection unit divides the output of the light receiving element input at regular intervals into blocks divided into a predetermined number of outputs that are consecutive in the input order, and detects changes in the detection surfaces in units of blocks. With
4. The vehicle wiper control according to claim 1, wherein, when a change in the detection surface is detected from one of the outputs included in the block, the change in the detection surface is detected in the block. 5. apparatus.
前記変化検出部は、隣接する2つのブロックのうちの一方で検知面の変化が検出された場合、隣接する2つのブロックの両方において前記検知面の変化が検出されたとする
ことを特徴とする請求項4に記載の車両用ワイパー制御装置。
The change detection unit is characterized in that, when a change in a detection surface is detected in one of two adjacent blocks, a change in the detection surface is detected in both of the two adjacent blocks. Item 5. The vehicle wiper control device according to Item 4.
前記変化検出部は、連続する複数のブロックに亘って同一の検知面で変化が検出されている場合に、変化が検出されているブロックの数を、前記変化が検出されている時間とする
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の車両用ワイパー制御装置。
When the change is detected on the same detection surface over a plurality of consecutive blocks, the change detection unit sets the number of blocks in which the change is detected as the time during which the change is detected. The vehicle wiper control device according to claim 4 or 5, characterized in that:
前記原因判定部が判定する前記変化の原因には、少なくともワイパーの通過と雨滴の付着とが含まれている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちの何れか一項に記載の車両用ワイパー制御装置。
7. The cause of the change determined by the cause determination unit includes at least the passage of a wiper and the attachment of raindrops. 7. Vehicle wiper control device.
前記原因判定部は、変化が検出された検知面の数および変化が検出されている時間と変化の原因との関係を規定する原因マップを参照して、前記変化の原因を判定する
ことを特徴とする請求項2乃至請求項7のうちの何れか一項に記載の車両用ワイパー制御装置。
The cause determination unit determines the cause of the change by referring to a cause map that defines the relationship between the number of detection surfaces where a change is detected and the time when the change is detected and the cause of the change. The vehicle wiper control device according to any one of claims 2 to 7.
前記原因マップでは、ワイパーが動作している場合と停止している場合とに分けて、前記関係が設定されている
ことを特徴とする請求項8に記載の車両用ワイパー装置。
9. The vehicle wiper device according to claim 8, wherein the relationship is set in the cause map separately when the wiper is operating and when the wiper is stopped.
前記変化の原因には、さらに雨滴以外の水の作用が含まれており、
前記原因マップでは、前記複数の検知面の総てにおいて変化が検出された場合であって、変化が検出されている時間が、ワイパーが前記検知面を通過する時間に基づき決まる閾値よりも長いときには、前記変化の原因が雨滴以外の水の作用であり、短いときにはワイパーの通過であると規定されている
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の車両用ワイパー制御装置。
The cause of the change further includes the action of water other than raindrops,
In the cause map, when a change is detected in all of the plurality of detection surfaces, and a time during which the change is detected is longer than a threshold determined based on a time during which the wiper passes the detection surface. The vehicle wiper control device according to claim 8 or 9, characterized in that the cause of the change is an action of water other than raindrops, and when it is short, the wiper passes.
前記原因マップでは、ワイパーが動作している場合において、前記複数の検知面のうちの1つで変化が検出されており、変化が検出されている時間が、ワイパーが前記検知面を通過する時間に基づき決まる閾値よりも短いときには、前記変化の原因が雨滴の付着であると規定されている
ことを特徴とする請求項8乃至請求項10のうちの何れか一項に記載の車両用ワイパー制御装置。
In the cause map, when the wiper is operating, a change is detected on one of the plurality of detection surfaces, and a time during which the change is detected is a time during which the wiper passes the detection surface. The vehicle wiper control according to any one of claims 8 to 10, wherein the cause of the change is defined as raindrop adhesion when the threshold is determined based on apparatus.
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