JP4360040B2 - 雨滴検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、降雨状態に応じてワイパを自動制御するため、ウィンドシールドに付着した雨滴を検出する雨滴検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、雨滴検出装置は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）等の発光素子とフォトダイオード（以下、ＰＤ）等の受光素子とを用いて、所定の短い制御周期毎に、ウィンドシールドに向かって光を発光させてその反射光を受光し、発光量に対する受光量の低下率から雨滴の状態を判定しており、発光された光が反射されるウィンドシールド上のエリアが、雨滴が検出される検出エリアとなっている。
【０００３】
しかし、発光素子の照射範囲は狭いものであり、また、運転者の視界の妨げにならないよう装置の体格も限られるため、検出エリアは狭い範囲に限られており、雨滴が検出されるか否かは、この限られた検出エリアに雨滴が付着するか否かという偶発的な要因に依存することになる。したがって、特に小雨の場合のように雨滴がまばらな状況では、降雨状態であるにもかかわらず、検出に十分な雨滴が検出エリアに付着せず、降雨状態と判定されない恐れがあった。
【０００４】
また、ユーザが一定雨量と感じている場合であっても、偶発的に風向き等の自然要因により雨滴の付着量が一時的に大きく変動することがあるが、従来の雨滴検出装置は短い制御周期毎に雨判定が完結しているため、雨滴の付着量の制御周期内の変動に伴ってワイパの払拭間隔が短時間で大きく変動する場合があり、ユーザにとってこの変動は不快なものとなり使用感が良くないという問題もあった。
【０００５】
この問題に対処するため、特許第２６６１１７１号公報に示す雨滴感応式オートワイパ制御装置は、閾値を２つ設けて、低い閾値を越えても高い閾値を越えなければ間欠モードを変更しないこととし、センサに当る雨滴にばらつきが生じても払拭の間隔が変動しないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報のオートワイパ制御装置においても、やはり雨判定が短い制御周期毎に完結しているため、ユーザが一定雨量と感じている場合でも間欠モードが頻繁に切り替わるという現象が発生することがあり、ユーザの使用感が十分に良好とは言えないという問題があった。
【０００７】
この発明は、上述した問題を解決するものであり、限られた検出エリアしか持たない雨滴検出装置においても、上記した偶発的要因による影響を小さくし、ユーザの使用感を向上させることができる雨滴検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の雨滴検出装置によれば、払拭開始の判定においては、検出エリア単独の低下率を表す単独低下率を用いた単独判定手段により判定を行い、払拭開始後の判定においては、単独判定手段と、検出エリア全体の低下率を表す合計低下率を用いた合計判定手段と、を併用して判定を行うことを特徴とする。これにより、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、検出エリアをソフトウェア的に拡大することとなって、雨滴の付着量が場所によってばらついた場合であっても、正確な判定を行うことができる。
【０００９】
請求項２記載の雨滴検出装置によれば、払拭開始の判定においては、単独判定手段により判定を行い、払拭開始後の判定においては、単独判定手段と、複数制御周期にわたる合計低下率の移動平均値を用いた合計移動平均判定手段と、を併用して判定を行うことを特徴とする。これにより、払拭開始については、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき正確な判定が可能となるとともに、制御周期に比して十分長い複数制御周期内の雨滴の状態に基づき判定するので、雨滴の付着量が偶発的に変動した場合であっても、それまでの雨滴の状態を考慮して判定することになり、ワイパの払拭間隔の変動を均して、安定した払拭が可能となる。
【００１０】
請求項３記載の雨滴検出装置によれば、払拭開始の判定においては、単独判定手段により判定を行い、払拭開始後の判定においては、単独判定手段と、複数制御周期にわたる単独低下率の移動平均値を用いた単独移動平均判定手段と、を併用して判定を行う。そして、雨滴が検出されなかった場合に、晴天時の単独低下率移動平均値、または、晴天時の単独低下率の最大値、のいずれかを、単独移動平均判定値に再設定することを特徴とする。これにより、払拭開始については、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、制御周期内の雨滴の状態のみならず、制御周期に比して十分長い複数制御周期内の雨滴の状態に基づき判定するので、雨滴の付着量が偶発的に変動した場合であっても、それまでの雨滴の状態を考慮して判定することになり、安定した払拭が可能となる。さらに、比較に用いられる判定値を晴れ時（晴天時）の実際の低下率により再設定するので、判定誤差をなくし応答性を向上させることができる。
【００１１】
請求項４記載の雨滴検出装置によれば、払拭開始の判定においては、単独判定手段と、複数制御周期にわたる合計低下率の移動平均値を用いた合計移動平均判定手段と、を併用して判定を行い、払拭開始後の判定においても、単独判定手段と、合計移動平均判定手段と、を併用して判定を行う。そして、雨滴が検出されなかった場合に、晴天時の合計低下率移動平均値、または、晴天時の合計低下率の最大値、のいずれかを、合計移動平均判定値に再設定することを特徴とする。これにより、迅速な応答性と払拭の安定性を確保でき、さらに、比較に用いられる判定値を晴れ時の実際の低下率により再設定するので、判定誤差をなくし応答性を向上させることができる。
【００１２】
請求項５記載の雨滴検出装置によれば、単独低下率を用いた判定と合計低下率を用いた判定とを併用することを特徴とする。これにより、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、検出エリアをソフトウェア的に拡大することとなって、雨滴の付着量が場所によってばらついた場合であっても、正確な判定を行うことができる。
【００１３】
請求項６記載の雨滴検出装置によれば、単独低下率を用いた判定と合計低下率移動平均値を用いた判定とを併用することを特徴とする。これにより、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき正確な判定が可能となるとともに、制御周期に比して十分長い複数制御周期内の雨滴の状態に基づき判定するので、雨滴の付着量が偶発的に変動した場合であっても、それまでの雨滴の状態を考慮して判定することになり、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。加えて、所定の合計移動平均判定値として晴天時の合計低下率移動平均値を使用することとすれば、払拭開始については、晴天時の合計低下率移動平均値を判定値として随時設定していくこととなるので、複数制御周期にわたる移動平均処理を実施しても、雨滴が付着して低下率が変化すれば、その変化を検出可能であり、迅速な応答が可能となる。
【００１４】
請求項７記載の雨滴検出装置によれば、単独低下率を用いた判定と単独低下率移動平均値を用いた判定とを併用することを特徴とする。これにより、制御周期内の雨滴の状態のみならず、制御周期に比して十分長い複数制御周期内の雨滴の状態に基づき判定するので、雨滴の付着量が偶発的に変動した場合であっても、それまでの雨滴の状態を考慮して判定することになり、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。加えて、所定の単独移動平均判定値として晴天時の単独低下率移動平均値を使用することとすれば、払拭開始については、晴天時の単独低下率移動平均値を判定値として随時設定していくこととなるので、複数制御周期にわたる移動平均処理を実施しても、雨滴が付着して低下率が変化すれば、その変化を検出可能であり、迅速な応答が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１〜第４実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の雨滴検出装置は、車両、船舶、航空機等のウィンドシールドにおいてワイパを駆動させるシステムに利用されるものであるが、以下の第１〜第４実施形態では、いずれも本発明を図１に示す自動車のワイパ自動制御装置に適用している。
【００１６】
図１に示すワイパ自動制御装置は、雨滴検出装置６とワイパ駆動装置３とから構成されている。雨滴検出装置６は、雨滴検出の対象物であるフロントウィンドシールド（以下、フロントウィンド）１に付着した雨滴を検出するためのものであり、ワイパ駆動装置３は、フロントウィンド１に雨滴が付着している場合にフロントウィンド１に配設されたワイパ２を駆動するためのものである。ワイパ自動制御装置への電源供給は、バッテリ３０からイグニッションスイッチ３１を介して行われ、雨滴検出装置６内のＣＰＵ１２、ワイパ駆動装置３内のワイパモータ４等に配電される。
【００１７】
ワイパ駆動装置３は、ワイパ２を駆動するためのワイパモータ４と、ワイパモータ駆動回路５と、ワイパスイッチ７と、から構成されている。ワイパスイッチ７は、停止（ＯＦＦ）、オートモード（ＡＵＴＯ）、低速作動（Ｌｏ）、及び、高速作動（Ｈｉ）の４つの作動位置を有しており、オートモードが選択されたとき、ワイパ２はワイパ自動制御装置により自動制御される。
【００１８】
雨滴検出装置６には、フロントウィンド１上の雨滴を光学的に検出するための発光素子（赤外線を発光する発光ダイオード、以下、ＬＥＤ）８と受光素子（フォトダイオード、以下、ＰＤ）９の組が設けられている。なお、図１には図の簡略化のため、ＬＥＤ８とＰＤ９の組は１組しか図示されていないが、実際には複数組（第１〜第４実施形態ではいずれも３組）設けられている。そして、ＬＥＤ８にはＬＥＤ駆動回路１３が接続されており、ＰＤ９には検波・増幅回路１４が接続されている。
【００１９】
また、雨滴検出装置６には、図１に示すように、ＬＥＤ８の発光タイミング及び駆動電流を制御するＣＰＵ１２が設けられている。雨滴検出時においてＣＰＵ１２は、ＬＥＤ８をパルス駆動させるための駆動電流をＬＥＤ駆動回路１３に流し、ＬＥＤ８を発光させて光（赤外線）をフロントウィンド１に入射する。この光はフロントウィンド１で反射されてＰＤ９により受光され、この受光量は検波・増幅回路１４で光−電圧変換されてＣＰＵ１２に対して出力される。ＣＰＵ１２は、検波・増幅回路１４からの出力値に基づき発光量に対する受光量の低下率やその合計、それらの移動平均等を演算する演算機能、判定値や過去の低下率等を記憶しておく記憶機能、演算された低下率等を所定の判定値とを比較して雨滴の状態を判定する判定機能等を有しており、判定結果に基づいてワイパモータ駆動回路５にワイパ駆動信号を送信する。そして、ＣＰＵ１２はこれらの発光制御から判定（判定結果によってはワイパ駆動信号の送信）までの処理を所定の制御周期毎に繰り返すように構成されている。なお、ＣＰＵ１２には、判定値等が記憶されるＲＡＭ２４及びＲＯＭ２５が設けられている。
【００２０】
また、雨滴検出装置６には、プリズム２３（図２参照）の結露を防止するためのヒータ２０とヒータ回路２１とプリズム温度センサ２２とが設けられており、ＣＰＵ１２は、プリズム温度センサ２２からの温度信号に応じてヒータ回路２１にヒータ制御信号を送り、ヒータ２０への通電状態を制御している。また、ＣＰＵ１２は、温度検出部１０により検出された温度データに応じて、低下率に対して必要に応じて温度補正を行うこともある。
【００２１】
さらに図２に示すように、雨滴検出装置６には、ＬＥＤ８及びＰＤ９を支持するベース部１７と、前述したＬＥＤ駆動回路１３と検波・増幅回路１４とを有する回路基盤１５と、が設けられている。これらのＬＥＤ８、ＰＤ９、ベース部１７、及び、回路基盤１５はセンサケース１６内に収納されて一体化され、さらにカバー１１で覆われて、ワイパ２の払拭範囲でフロントウィンド１の内壁（車室内側の面）１ｂの運転者の視界を妨げない部位に、例えば光を透過する透明接着剤等を用いて取り付けられたプリズム２３を介して、固定されている。そして、ＬＥＤ８及びＰＤ９は、それぞれフロントウィンド１に対して斜め方向から向き合うように配置されている。
【００２２】
第１〜第４実施形態では、フロントウィンド１の内壁１ｂには、透過部材であるプリズム２３が、透過性の接着材（シリコンシート）１８を用いて接着され、ＬＥＤ８及びＰＤ９とフロントウィンド１との間に配置されている。プリズム２３は、ＬＥＤ８からの光が確実にＰＤ９に入射するようにＬＥＤ８の光を屈折させるとともに、車室外からの日射がＰＤ９に入射することを防止するためのものである。プリズム２３には、中央部に板状に凹む反射部２３ａが形成され、反射部２３ａの両側に断面が三角形状の突出部が形成され、各突出部にはそれぞれＬＥＤ８、ＰＤ９と対向する面にレンズが形成されている。これにより、ＬＥＤ８から発光された光は、図２の矢印付きの線で示すように、プリズム２３を経由してフロントウィンド１の外壁１ａ内面で全反射され、次いで反射部２３ａで全反射され、再度フロントウィンド１の外壁１ａ内面で全反射された後、ＰＤ９に入射される。なお、プリズム２３とＰＤ９との間には、プリズム２３では防ぎ切れない日射の影響を打ち消すため、ＰＤ９への可視光の入射を遮断する可視光カットフィルタ１９が設置され、反射部２３ａの後側（車室内側）には、前述したヒータ２０が配設されている。
【００２３】
図２で説明したように、ＬＥＤ８からの光が反射される反射エリアは、１組のＬＥＤ８とＰＤ９につきフロントウィンド１上に２つずつ形成され、この２つずつの反射エリアが、１組のＬＥＤ８とＰＤ９によって雨滴が検出される１つの検出エリアとなる。そして、第１〜第４実施形態ともＬＥＤ８とＰＤ９の組（以下、ペアとも言う。）は３組ずつ設けられているので、それらをペアＡ、ペアＢ、ペアＣとすれば、図３に示すように、ペアＡについて反射エリアＡ１及びＡ２、ペアＢについて反射エリアＢ１及びＢ２、ペアＣについて反射エリアＣ１及びＣ２、というように各ペアについて２つずつの反射エリアが形成され、反射エリアＡ１及びＡ２を合わせたエリアがペアＡの検出エリア、反射エリアＢ１及びＢ２を合わせたエリアがペアＢの検出エリア、反射エリアＣ１及びＣ２を合わせたエリアがペアＣの検出エリアとなる。
【００２４】
そして、これらの検出エリアに雨滴Ｒが付着すると、図２に示すようにその部分では光が反射せず外部に透過してしまうので、発光量に比べ受光量が低下することになる。したがって、例えばフロントウィンド１の汚れ等を考慮して、雨滴が無い状態での発光量に対する受光量の低下率を判定値として定めておき、測定時の低下率が判定値以下であれば雨滴無し、判定値を上回っていれば雨滴有りと判定すればよいことになる。
【００２５】
次に第１〜第４実施形態について図４〜図１５を用いてそれぞれ説明する。
１．第１実施形態
1-1 払拭開始判定処理（図４のＳ１００〜Ｓ１０９参照）
まず、ユーザがイグニッションスイッチ３１をＯＮにすると、雨滴検出装置６はスタート状態となり（Ｓ１０１）、ワイパスイッチ７がオートモードであれば（Ｓ１０２）、起動直後の初期払拭の可否判定処理を行う（Ｓ１０３）。この初期払拭の可否判定処理は、従来と同様の処理であるので説明を省略する。なお、オートモードでない場合は（Ｓ１０２）、雨滴検出装置６は制御パラメータや演算値をクリアして（Ｓ１００）、スタート状態に戻る。
【００２６】
次に、雨滴検出装置６は、ＬＥＤ８を所定の発光時間内にＣＰＵ１２で制御された電圧で所定の回数発光させるＬＥＤ発光制御処理を行い（Ｓ１０４）、ＰＤ９の受光量を測定する処理を行う（Ｓ１０５）。これらの処理がＬＥＤ８とＰＤ９の全ペアについて完了すれば（Ｓ１０６）、雨滴検出装置６は、各検出エリア（すなわち、各ペア）についてそれぞれ低下率を演算する各ペアにおける低下率演算処理を行う（Ｓ１０７）。この低下率は、制御周期内における各ペア単独の低下率であるので、以下、単独低下率とも言う。
【００２７】
ここで低下率とは、ワイパ２が検出エリアを払拭した直後から、予め決められた発光時間内においてＬＥＤ８から一定光量で発光される光量（発光量）に対するＰＤ９で受光される光量（受光量）の減少率を言い、ＬＥＤ８から発光される光の電圧ＶLED 、例えば、晴天時に記憶されたＬＥＤ８の一定電流発光に対するＰＤ９の出力電圧（ＰＤ９のＬＥＤ８の発光に対する検波・増幅回路１４を含む光−電圧変換値）ＶLED と、現状のＰＤ出力電圧ＶPDとを用いて、次式(1) で演算される。なお、単位は％である。
【００２８】
（ＶLED −ＶPD）／ＶLED ＊１００ …(1)
なお、ＬＥＤ８は前述したように所定の発光時間内に所定の回数発光されるので、ＰＤ９による受光も所定回数行われるが、ＶPDはそれらの所定回数分の受光した光の電圧の例えば平均を使用する。
【００２９】
そして雨滴検出装置６は、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行う（Ｓ１０８）。この各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理は、各ペアにおける単独低下率を、予め記憶されている所定の単独判定値とそれぞれ比較し、少なくとも１つのペアにおいて単独低下率が単独判定値を上回っていれば雨滴が検出された（雨滴有り）と判定し、いずれのペアにおいても単独低下率が単独判定値以下であれば雨滴が検出されなかった（雨滴無し）と判定するものである。ここで、単独判定値とは、１つのペアにおける雨滴無しの状態の低下率をフロントウィンド１の汚れ等を考慮して予め定めたものであり、例えば単独判定値を２％と定めた場合、単独低下率が２％以下であれば雨滴無し、２％を上回っていれば雨滴有りと判定される。そして、雨滴検出装置６は、雨滴有りの場合は払拭を開始するため後述する払拭処理を行い、雨滴無しの場合は以下の払拭開始再判定処理を行う（Ｓ１０９）。
【００３０】
1-2 払拭開始再判定処理（図５のＳ１１０〜Ｓ１１６参照）
雨滴検出装置６は、上記した払拭開始判定処理と同様にして、ＬＥＤ発光制御処理から各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理までを行う（Ｓ１１０〜Ｓ１１５）。そして、雨滴有りの場合は払拭を開始するため以下の払拭処理を行い、雨滴無しの場合は、オートモードであれば払拭開始再判定処理を再び行い（Ｓ１１６）、オートモードでなければ制御パラメータや演算値をクリアして（図４のＳ１００）、スタート状態に戻る。
【００３１】
1-3 払拭処理（図６のＳ１１７、Ｓ１１８参照）
雨滴検出装置６は、低下率が判定値を大きく上回っていれば雨滴量が多いと判定してＨｉモードとし、少ししか上回っていなければ雨滴量が少ないと判定してＬｏモードとする等、低下率から雨滴量を判定してワイパ払拭モードを設定し（Ｓ１１７）、ワイパ駆動信号を出力する（Ｓ１１８）。そして以下の払拭開始後判定処理を行う。
【００３２】
1-4 払拭開始後判定処理（図６のＳ１１９〜Ｓ１２７参照）
雨滴検出装置６は、ワイパスイッチ７がオートモードか否かを判断し（Ｓ１１９）、オートモードでなければ制御パラメータや演算値をクリアして（図４のＳ１００）、スタート状態に戻り、オートモードであれば、上記した払拭開始判定処理と同様にしてＬＥＤ発光制御処理から各ペアにおける低下率演算処理までを行う（Ｓ１２０〜Ｓ１２３）。
【００３３】
次に、雨滴検出装置６は、各ペアの単独低下率を合計して合計低下率を演算する（Ｓ１２４）。この合計低下率は制御周期内におけるペア全体（すなわち、検出エリア全体）の低下率となる。そして、ＣＰＵ１２は各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行い（Ｓ１２５）、さらに各ペアの合計低下率に基づく雨判定処理を行う（Ｓ１２６）。この各ペアの合計低下率に基づく雨判定処理は、合計低下率を予め記憶されている合計判定値と比較して、合計低下率が合計判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、合計判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。なお、合計判定値は、単独判定値のペア数分の合計とは限らず、例えば単独判定値のペア数分の合計より小さく定めることにより、個々の検出エリアの雨滴の付着量が少なく検出されない場合であっても、検出エリア全体の雨滴の付着量がまとまることにより検出されるようにできる。そして、雨滴検出装置６は、少なくとも一方の雨判定処理において雨滴有りと判定されれば前述の払拭処理を行った後、再び払拭開始後判定処理を行い、いずれの雨判定処理においても雨滴無しと判定されれば前述の払拭処理を行うことなく、再び払拭開始後判定処理を行う（Ｓ１２７）。
【００３４】
この第１実施形態によれば、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、雨滴の付着量がばらついて個々の検出エリアでは雨滴無しと判定されるような場合であっても、全体の付着量が多い場合には、合計低下率が合計判定値より大きくなって雨滴有りと判定される等、正確な判定を行うことができる。
２．第２実施形態
2-1 払拭開始判定処理（図７のＳ２００〜Ｓ２０９参照）
第１実施形態の払拭開始判定処理（図４のＳ１００〜Ｓ１０９参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００３５】
2-2 払拭開始再判定処理（図８のＳ２１０〜Ｓ２１６参照）
第１実施形態の払拭開始再判定処理（図５のＳ１１０〜Ｓ１１６参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００３６】
2-3 払拭処理（図９のＳ２１７、Ｓ２１８参照）
第１実施形態の払拭処理（図６のＳ１１７、Ｓ１１８参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００３７】
2-4 払拭開始後判定処理（図９のＳ２１９〜Ｓ２２７参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図６のＳ１１９〜Ｓ１２３参照）、オートモードか否かの判断から各ペアにおける低下率演算処理までを行う（Ｓ２１９〜Ｓ２２３）。
【００３８】
次に雨滴検出装置６は、各ペアの単独低下率を合計して合計低下率を演算し、さらに、所定の複数制御周期にわたる合計低下率を移動平均して、合計低下率移動平均値を演算する各ペアの合計低下率移動平均処理を行う（Ｓ２２４）。
【００３９】
ここで合計低下率移動平均値について説明すると、合計低下率は制御周期毎に演算されるので、ｔ回目の制御周期の合計低下率をＳt とすれば、ｔ回目の制御周期において、
Ｓ1 、Ｓ2 、…、Ｓt
という合計低下率の時系列が得られることになる。そして合計低下率移動平均値とは、これら連続した複数制御周期分の合計低下率にそれぞれ所定の重みを乗じて加算したものであり、例えば、５制御周期にわたる（すなわち、現在の制御周期から４制御周期前までの）合計低下率移動平均値を演算する場合、重みをＷi （ｉ＝１，２，…，５）とすれば、ｔ回目の制御周期における合計低下率移動平均値は次式(2) で演算される。
【００４０】
Ｓt-4 ＊Ｗ1 ＋Ｓt-3 ＊Ｗ2 ＋Ｓt-2 ＊Ｗ3 ＋Ｓt-1 ＊Ｗ4 ＋Ｓt ＊Ｗ5 …(2)
ここで、重みは合計で１００％（値としては１）になるように設定されるが、それぞれの重みの割合は種々の設定が可能であり、例えば、重みを均等に（例えば２０％、すなわち１／５ずつに）設定すれば、過去から現在までの合計低下率が均等に合計低下率移動平均値に影響するので、現在の雨滴の変動に大きく影響されることなく、ワイパ払拭の安定性が確保され、現在の重みを大きく（例えば、Ｗ1 ＜Ｗ2 ＜…＜Ｗ5 となるように）設定すれば、過去の合計低下率は小さく現在の合計低下率が大きく合計低下率移動平均値に影響するので、ある程度の安定性を確保しつつ現在の雨滴の状態に対する応答性が良くなる。
【００４１】
なお、所定の複数制御周期分の合計低下率が出揃っていない場合には、所定のデフォルト値が用いられる。
【００４２】
雨滴検出装置６は、合計低下率移動平均値を演算後、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行い（Ｓ２２５）、さらに、各ペアの合計低下率移動平均に基づく雨判定処理を行う（Ｓ２２６）。ここで、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理は、第１実施形態と同じなので説明を省略する。また、各ペアの合計低下率移動平均に基づく雨判定処理は、合計低下率移動平均値を予め記憶されている合計移動平均判定値と比較して、合計移動平均判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、合計移動平均判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。そして、雨滴検出装置６は、少なくとも一方の雨判定処理において雨滴有りと判定されれば前述の払拭処理を行った後、再び払拭開始後判定処理を行い、いずれの雨判定処理においても雨滴無しと判定されれば前述の払拭処理を行うことなく、再び払拭開始後判定処理を行う（Ｓ２２７）。
【００４３】
この第２実施形態によれば、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、単独低下率のみならず合計低下率移動平均値を用いて判定しているので、制御周期毎の個々の検出エリアの状態のみならず、複数制御周期にわたる検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、雨滴の付着量が場所によってばらついたり偶発的に変動したりしても、それまでの検出エリア全体の雨滴の状態も考慮して判定されるので、正確な判定を行うことができ、また、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。３．第３実施形態
3-1 払拭開始判定処理（図１０のＳ３００〜Ｓ３０９参照）
第１実施形態の払拭開始判定処理（図４のＳ１００〜Ｓ１０９参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００４４】
3-2 払拭開始再判定処理（図１１のＳ３１０〜Ｓ３１７参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図５のＳ１１０〜Ｓ１１５参照）、ＬＥＤ発光制御処理から雨滴検出か否かの判定までの処理を行う（Ｓ３１０〜Ｓ３１５）。
【００４５】
次に雨滴検出装置６は、雨滴が検出された場合には後述する払拭処理を行うが、雨滴が検出されなかった場合には、雨滴検出装置６は各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理を行う（Ｓ３１６）。各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理とは、所定の複数制御周期にわたる単独低下率の移動平均、または、単独低下率の最大値、を演算して、所定の単独移動平均判定値として、予め記憶されているデフォルト値と置き換えて記憶し直す（再設定する）処理である。
【００４６】
ここで、単独移動平均判定値は各ペアについて、それぞれ以下に説明するように演算され再設定される。すなわち、単独低下率は制御周期毎に演算されるので、例えば、ペアＡにおけるｔ回目の制御周期の単独低下率をａt とすれば、ｔ回目の制御周期において、
ａ1 、ａ2 、…、ａt
という単独低下率の時系列が得られることになる。そして、単独低下率移動平均値とは、これら連続した複数制御周期分の単独低下率にそれぞれ所定の重みを乗じて加算したものであり、例えば、５制御周期にわたる（すなわち、現在の制御周期から４制御周期前までの）単独低下率移動平均値を演算する場合、重みをｗi （ｉ＝１，２，…，５）とすれば、ｔ回目の制御周期におけるペアＡの単独低下率移動平均値は次式(3) で演算される。
【００４７】
ａt-4 ＊ｗ1 ＋ａt-3 ＊ｗ2 ＋ａt-2 ＊ｗ3 ＋ａt-1 ＊ｗ4 ＋ａt ＊ｗ5 …(3)
ここで、重みは合計で１００％（値としては１）になるように設定されるが、それぞれの重みの割合は合計低下率移動平均値と同様に、種々の設定が可能である。
【００４８】
また、単独低下率の最大値とは、上記時系列中の単独低下率の最大値であり、制御周期毎に更新されるが、突発的に異常に大きい値が判定値として設定されてそれ以降の誤判定を招いてしまうことを防ぐため、雨滴検出装置６は予め設定された時間間隔で割り込み処理等を行い、周期的に最大値をクリアする。したがって、最大値のクリア後はそのクリアされた時点からの最大値となる。
【００４９】
雨滴検出装置６は、上記した各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理後、オートモードであれば（Ｓ３１７）、払拭開始再判定処理を繰り返し、オートモードでなければ（Ｓ３１７）、制御パラメータ等をクリアして（図１０のＳ３００）、スタート状態に戻る。
【００５０】
3-3 払拭処理（図１２のＳ３１８、Ｓ３１９参照）
第１実施形態の払拭処理（図６のＳ１１７、Ｓ１１８参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００５１】
3-4 払拭開始後判定処理（図１２のＳ３２０〜Ｓ３２９参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図６のＳ１１９〜Ｓ１２３参照）、オートモードか否かの判断から各ペアにおける低下率演算処理までを行う（Ｓ３２０〜Ｓ３２４）。
【００５２】
次に雨滴検出装置６は、各ペアにおける所定の複数制御周期にわたる単独低下率移動平均値を、上記した各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理と同様にして演算する（Ｓ３２５）。そして、雨滴検出装置６は、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行い（Ｓ３２６）、さらに、各ペアの低下率移動平均に基づく雨判定処理を行う（Ｓ３２７）。ここで、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理は、第１実施形態と同じなので説明を省略する。また、各ペアの低下率移動平均に基づく雨判定処理は、各ペアについて、単独低下率移動平均値を単独移動平均判定値と比較し、いずれかのペアの単独低下率移動平均値が単独移動平均判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、いずれのペアにおいても単独低下率移動平均値が単独移動平均判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。
【００５３】
そして、雨滴検出装置６は、少なくとも一方の雨判定処理において雨滴有りと判定されれば（Ｓ３２８）、前述の払拭処理を行った後、再び払拭開始後判定処理を行い、いずれの雨判定処理においても雨滴無しと判定されれば（Ｓ３２８）、各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理を行った後（Ｓ３２９）、前述の払拭処理を行うことなく、再び払拭開始後判定処理を行う。なお、各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理については、上記した払拭開始再判定処理の場合と同じであるので説明を省略する。
【００５４】
この第３実施形態によれば、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、単独低下率のみならず単独低下率移動平均値を用いて判定しているので、複数制御周期にわたる雨滴の状態に基づき判定することとなり、雨滴の付着量が偶発的に変動したしても、それまでの雨滴の状態も考慮して判定されるので、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。さらに、一般に余裕を見て定められている最初の判定値（デフォルト値）を、晴れ時の実際の低下率に基づいて置き換えているので、判定誤差が小さくなり応答性が良くなる。また、晴れ時の単独低下率の最大値を判定値として再設定した場合には、電磁ノイズ等により晴れ時の低下率が上がってしまっても、晴れ時の単独低下率移動平均値が判定値を上回ってしまうことを防ぎ、判定誤差を防ぐことができる。
４．第４実施形態
4-1 払拭開始判定処理（図１３のＳ４００〜Ｓ４０９参照）
第１実施形態の払拭開始判定処理（図４のＳ１００〜Ｓ１０９参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００５５】
4-2 払拭開始再判定処理（図１４のＳ４１０〜Ｓ４１８参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図５のＳ１１０〜Ｓ１１４参照）、ＬＥＤ発光制御処理から各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理までを行う（Ｓ４１０〜Ｓ４１４）。
【００５６】
次に雨滴検出装置６は、各ペアにおける合計低下率移動平均に基づく雨判定処理を行う（Ｓ４１５）。この各ペアにおける合計低下率移動平均に基づく雨判定処理は、合計低下率移動平均値を、上記した第２実施形態の場合と同様にして演算し、合計低下率移動平均値を所定の合計移動平均判定値と比較して、合計移動平均判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、合計移動平均判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。
【００５７】
そして、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理、または各ペアにおける合計低下率移動平均に基づく雨判定処理、のいずれか一方において雨滴が検出された場合には（Ｓ４１６）、後述する払拭処理を行うが、いずれの雨判定処理においても雨滴が検出されなかった場合には（Ｓ４１６）、雨滴検出装置６は、オートモードであれば（Ｓ４１７）、各ペアにおける晴れ時合計低下率移動平均処理を行い（Ｓ４１８）、オートモードでなければ（Ｓ４１７）、制御パラメータ等をクリアして（図１３のＳ４００）、スタート状態に戻る。
【００５８】
ここで、各ペアにおける晴れ時合計低下率移動平均処理とは、合計低下率移動平均値、または、合計低下率の最大値、を所定の合計移動平均判定値として、予め記憶されているデフォルト値と置き換えて記憶し直す（再設定する）処理である。なお、最大値の場合には、雨滴検出装置６は、第３実施形態における各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理と同様に、突発的に異常に大きい値が判定値として設定されてそれ以降の誤判定を招いてしまうことを防ぐため、予め設定された時間間隔で割り込み処理等を行い、周期的に最大値をクリアする。
【００５９】
4-3 払拭処理（図１５のＳ４１９、Ｓ４２０参照）
第１実施形態の払拭処理（図６のＳ１１７、Ｓ１１８参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００６０】
4-4 払拭開始後判定処理（図１５のＳ４２１〜Ｓ４３０参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図６のＳ１１９〜Ｓ１２３参照）、オートモードか否かの判断から各ペアにおける低下率の演算処理までを行う（Ｓ４２１〜Ｓ４２５）。
【００６１】
次に雨滴検出装置６は、各ペアにおける所定の複数制御周期にわたる合計低下率移動平均値を、上記した第２実施形態の場合と同様にして演算する（Ｓ４２６）。そして、雨滴検出装置６は、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行い（Ｓ４２７）、さらに、各ペアの合計低下率移動平均に基づく雨判定処理を行う（Ｓ４２８）。ここで、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理は、第１実施形態と同じなので説明を省略する。また、各ペアの合計低下率移動平均に基づく雨判定処理は、各ペアについて、合計低下率移動平均値を合計移動平均判定値と比較し、合計低下率移動平均値が合計移動平均判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、合計低下率移動平均値が合計移動平均判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。
【００６２】
そして、雨滴検出装置６は、少なくとも一方の雨判定処理において雨滴有りと判定されれば（Ｓ４２９）、前述の払拭処理を行った後、再び払拭開始後判定処理を行い、いずれの雨判定処理においても雨滴無しと判定されれば（Ｓ４２９）、各ペアにおける晴れ時合計低下率移動平均処理を行った後（Ｓ４３０）、前述の払拭処理を行うことなく、再び払拭開始後判定処理を行う。なお、各ペアにおける晴れ時合計低下率移動平均処理については、上記した払拭開始再判定処理の場合と同じであるので説明を省略する。
【００６３】
この第４実施形態によれば、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、単独低下率のみならず合計低下率移動平均値を用いて判定しているので、制御周期毎の個々の検出エリアの状態のみならず、複数制御周期にわたる検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、雨滴の付着量が場所によってばらついたり偶発的に変動したりしても、それまでの検出エリア全体の雨滴の状態も考慮して判定されるので、正確な判定を行うことができ、また、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。さらに、一般に余裕を見て定められている最初の判定値（デフォルト値）を、晴れ時の実際の低下率に基づいて置き換えているので、判定誤差が小さくなり応答性が良くなる。また、晴れ時の合計低下率の最大値を判定値として再設定した場合には、電磁ノイズ等により晴れ時の低下率が上がってしまっても、晴れ時の合計低下率移動平均値が判定値を上回ってしまうことを防ぎ、判定誤差を防ぐことができる。
【００６４】
なお、上記各実施形態では、本発明を雨滴検出装置６の自動車用のワイパ自動制御装置に適用したが、本発明は例えば船舶や航空機に適用してもよく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で構成は自由に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１〜第４実施形態におけるワイパ自動制御装置の構成図である。
【図２】第１〜第４実施形態における雨滴検出装置の構成図である。
【図３】第１〜第４実施形態における検出エリアを示す図である。
【図４】第１実施形態の払拭開始判定処理のフローチャートである。
【図５】第１実施形態の払拭開始再判定処理のフローチャートである。
【図６】第１実施形態の払拭処理と払拭開始後判定処理のフローチャートである。
【図７】第２実施形態の払拭開始判定処理のフローチャートである。
【図８】第２実施形態の払拭開始再判定処理のフローチャートである。
【図９】第２実施形態の払拭処理と払拭開始後判定処理のフローチャートである。
【図１０】第３実施形態の払拭開始判定処理のフローチャートである。
【図１１】第３実施形態の払拭開始再判定処理のフローチャートである。
【図１２】第３実施形態の払拭処理と払拭開始後判定処理のフローチャートである。
【図１３】第４実施形態の払拭開始判定処理のフローチャートである。
【図１４】第４実施形態の払拭開始再判定処理のフローチャートである。
【図１５】第４実施形態の払拭処理と払拭開始後判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１…フロントウィンド
６…雨滴検出装置
８…発光素子（ＬＥＤ）
９…受光素子（ＰＤ）
１２…ＣＰＵ
１３…ＬＥＤ駆動回路
１４…検波・増幅回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、降雨状態に応じてワイパを自動制御するため、ウィンドシールドに付着した雨滴を検出する雨滴検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、雨滴検出装置は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）等の発光素子とフォトダイオード（以下、ＰＤ）等の受光素子とを用いて、所定の短い制御周期毎に、ウィンドシールドに向かって光を発光させてその反射光を受光し、発光量に対する受光量の低下率から雨滴の状態を判定しており、発光された光が反射されるウィンドシールド上のエリアが、雨滴が検出される検出エリアとなっている。
【０００３】
しかし、発光素子の照射範囲は狭いものであり、また、運転者の視界の妨げにならないよう装置の体格も限られるため、検出エリアは狭い範囲に限られており、雨滴が検出されるか否かは、この限られた検出エリアに雨滴が付着するか否かという偶発的な要因に依存することになる。したがって、特に小雨の場合のように雨滴がまばらな状況では、降雨状態であるにもかかわらず、検出に十分な雨滴が検出エリアに付着せず、降雨状態と判定されない恐れがあった。
【０００４】
また、ユーザが一定雨量と感じている場合であっても、偶発的に風向き等の自然要因により雨滴の付着量が一時的に大きく変動することがあるが、従来の雨滴検出装置は短い制御周期毎に雨判定が完結しているため、雨滴の付着量の制御周期内の変動に伴ってワイパの払拭間隔が短時間で大きく変動する場合があり、ユーザにとってこの変動は不快なものとなり使用感が良くないという問題もあった。
【０００５】
この問題に対処するため、特許第２６６１１７１号公報に示す雨滴感応式オートワイパ制御装置は、閾値を２つ設けて、低い閾値を越えても高い閾値を越えなければ間欠モードを変更しないこととし、センサに当る雨滴にばらつきが生じても払拭の間隔が変動しないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報のオートワイパ制御装置においても、やはり雨判定が短い制御周期毎に完結しているため、ユーザが一定雨量と感じている場合でも間欠モードが頻繁に切り替わるという現象が発生することがあり、ユーザの使用感が十分に良好とは言えないという問題があった。
【０００７】
この発明は、上述した問題を解決するものであり、限られた検出エリアしか持たない雨滴検出装置においても、上記した偶発的要因による影響を小さくし、ユーザの使用感を向上させることができる雨滴検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の雨滴検出装置によれば、払拭開始の判定においては、検出エリア単独の低下率を表す単独低下率を用いた単独判定手段により判定を行い、払拭開始後の判定においては、単独判定手段と、検出エリア全体の低下率を表す合計低下率を用いた合計判定手段と、を併用して判定を行うことを特徴とする。これにより、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、検出エリアをソフトウェア的に拡大することとなって、雨滴の付着量が場所によってばらついた場合であっても、正確な判定を行うことができる。
【０００９】
請求項２記載の雨滴検出装置によれば、払拭開始の判定においては、単独判定手段により判定を行い、払拭開始後の判定においては、単独判定手段と、複数制御周期にわたる合計低下率の移動平均値を用いた合計移動平均判定手段と、を併用して判定を行うことを特徴とする。これにより、払拭開始については、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき正確な判定が可能となるとともに、制御周期に比して十分長い複数制御周期内の雨滴の状態に基づき判定するので、雨滴の付着量が偶発的に変動した場合であっても、それまでの雨滴の状態を考慮して判定することになり、ワイパの払拭間隔の変動を均して、安定した払拭が可能となる。
【００１０】
請求項３記載の雨滴検出装置によれば、払拭開始の判定においては、単独判定手段により判定を行い、払拭開始後の判定においては、単独判定手段と、複数制御周期にわたる単独低下率の移動平均値を用いた単独移動平均判定手段と、を併用して判定を行う。そして、雨滴が検出されなかった場合に、晴天時の単独低下率移動平均値、または、晴天時の単独低下率の最大値、のいずれかを、単独移動平均判定値に再設定することを特徴とする。これにより、払拭開始については、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、制御周期内の雨滴の状態のみならず、制御周期に比して十分長い複数制御周期内の雨滴の状態に基づき判定するので、雨滴の付着量が偶発的に変動した場合であっても、それまでの雨滴の状態を考慮して判定することになり、安定した払拭が可能となる。さらに、比較に用いられる判定値を晴れ時（晴天時）の実際の低下率により再設定するので、判定誤差をなくし応答性を向上させることができる。
【００１１】
請求項４記載の雨滴検出装置によれば、払拭開始の判定においては、単独判定手段と、複数制御周期にわたる合計低下率の移動平均値を用いた合計移動平均判定手段と、を併用して判定を行い、払拭開始後の判定においても、単独判定手段と、合計移動平均判定手段と、を併用して判定を行う。そして、雨滴が検出されなかった場合に、晴天時の合計低下率移動平均値、または、晴天時の合計低下率の最大値、のいずれかを、合計移動平均判定値に再設定することを特徴とする。これにより、迅速な応答性と払拭の安定性を確保でき、さらに、比較に用いられる判定値を晴れ時の実際の低下率により再設定するので、判定誤差をなくし応答性を向上させることができる。
【００１２】
請求項５記載の雨滴検出装置によれば、単独低下率を用いた判定と合計低下率を用いた判定とを併用することを特徴とする。これにより、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、検出エリアをソフトウェア的に拡大することとなって、雨滴の付着量が場所によってばらついた場合であっても、正確な判定を行うことができる。
【００１３】
請求項６記載の雨滴検出装置によれば、単独低下率を用いた判定と合計低下率移動平均値を用いた判定とを併用することを特徴とする。これにより、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき正確な判定が可能となるとともに、制御周期に比して十分長い複数制御周期内の雨滴の状態に基づき判定するので、雨滴の付着量が偶発的に変動した場合であっても、それまでの雨滴の状態を考慮して判定することになり、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。加えて、所定の合計移動平均判定値として晴天時の合計低下率移動平均値を使用することとすれば、払拭開始については、晴天時の合計低下率移動平均値を判定値として随時設定していくこととなるので、複数制御周期にわたる移動平均処理を実施しても、雨滴が付着して低下率が変化すれば、その変化を検出可能であり、迅速な応答が可能となる。
【００１４】
請求項７記載の雨滴検出装置によれば、単独低下率を用いた判定と単独低下率移動平均値を用いた判定とを併用することを特徴とする。これにより、制御周期内の雨滴の状態のみならず、制御周期に比して十分長い複数制御周期内の雨滴の状態に基づき判定するので、雨滴の付着量が偶発的に変動した場合であっても、それまでの雨滴の状態を考慮して判定することになり、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。加えて、所定の単独移動平均判定値として晴天時の単独低下率移動平均値を使用することとすれば、払拭開始については、晴天時の単独低下率移動平均値を判定値として随時設定していくこととなるので、複数制御周期にわたる移動平均処理を実施しても、雨滴が付着して低下率が変化すれば、その変化を検出可能であり、迅速な応答が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１〜第４実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の雨滴検出装置は、車両、船舶、航空機等のウィンドシールドにおいてワイパを駆動させるシステムに利用されるものであるが、以下の第１〜第４実施形態では、いずれも本発明を図１に示す自動車のワイパ自動制御装置に適用している。
【００１６】
図１に示すワイパ自動制御装置は、雨滴検出装置６とワイパ駆動装置３とから構成されている。雨滴検出装置６は、雨滴検出の対象物であるフロントウィンドシールド（以下、フロントウィンド）１に付着した雨滴を検出するためのものであり、ワイパ駆動装置３は、フロントウィンド１に雨滴が付着している場合にフロントウィンド１に配設されたワイパ２を駆動するためのものである。ワイパ自動制御装置への電源供給は、バッテリ３０からイグニッションスイッチ３１を介して行われ、雨滴検出装置６内のＣＰＵ１２、ワイパ駆動装置３内のワイパモータ４等に配電される。
【００１７】
ワイパ駆動装置３は、ワイパ２を駆動するためのワイパモータ４と、ワイパモータ駆動回路５と、ワイパスイッチ７と、から構成されている。ワイパスイッチ７は、停止（ＯＦＦ）、オートモード（ＡＵＴＯ）、低速作動（Ｌｏ）、及び、高速作動（Ｈｉ）の４つの作動位置を有しており、オートモードが選択されたとき、ワイパ２はワイパ自動制御装置により自動制御される。
【００１８】
雨滴検出装置６には、フロントウィンド１上の雨滴を光学的に検出するための発光素子（赤外線を発光する発光ダイオード、以下、ＬＥＤ）８と受光素子（フォトダイオード、以下、ＰＤ）９の組が設けられている。なお、図１には図の簡略化のため、ＬＥＤ８とＰＤ９の組は１組しか図示されていないが、実際には複数組（第１〜第４実施形態ではいずれも３組）設けられている。そして、ＬＥＤ８にはＬＥＤ駆動回路１３が接続されており、ＰＤ９には検波・増幅回路１４が接続されている。
【００１９】
また、雨滴検出装置６には、図１に示すように、ＬＥＤ８の発光タイミング及び駆動電流を制御するＣＰＵ１２が設けられている。雨滴検出時においてＣＰＵ１２は、ＬＥＤ８をパルス駆動させるための駆動電流をＬＥＤ駆動回路１３に流し、ＬＥＤ８を発光させて光（赤外線）をフロントウィンド１に入射する。この光はフロントウィンド１で反射されてＰＤ９により受光され、この受光量は検波・増幅回路１４で光−電圧変換されてＣＰＵ１２に対して出力される。ＣＰＵ１２は、検波・増幅回路１４からの出力値に基づき発光量に対する受光量の低下率やその合計、それらの移動平均等を演算する演算機能、判定値や過去の低下率等を記憶しておく記憶機能、演算された低下率等を所定の判定値とを比較して雨滴の状態を判定する判定機能等を有しており、判定結果に基づいてワイパモータ駆動回路５にワイパ駆動信号を送信する。そして、ＣＰＵ１２はこれらの発光制御から判定（判定結果によってはワイパ駆動信号の送信）までの処理を所定の制御周期毎に繰り返すように構成されている。なお、ＣＰＵ１２には、判定値等が記憶されるＲＡＭ２４及びＲＯＭ２５が設けられている。
【００２０】
また、雨滴検出装置６には、プリズム２３（図２参照）の結露を防止するためのヒータ２０とヒータ回路２１とプリズム温度センサ２２とが設けられており、ＣＰＵ１２は、プリズム温度センサ２２からの温度信号に応じてヒータ回路２１にヒータ制御信号を送り、ヒータ２０への通電状態を制御している。また、ＣＰＵ１２は、温度検出部１０により検出された温度データに応じて、低下率に対して必要に応じて温度補正を行うこともある。
【００２１】
さらに図２に示すように、雨滴検出装置６には、ＬＥＤ８及びＰＤ９を支持するベース部１７と、前述したＬＥＤ駆動回路１３と検波・増幅回路１４とを有する回路基盤１５と、が設けられている。これらのＬＥＤ８、ＰＤ９、ベース部１７、及び、回路基盤１５はセンサケース１６内に収納されて一体化され、さらにカバー１１で覆われて、ワイパ２の払拭範囲でフロントウィンド１の内壁（車室内側の面）１ｂの運転者の視界を妨げない部位に、例えば光を透過する透明接着剤等を用いて取り付けられたプリズム２３を介して、固定されている。そして、ＬＥＤ８及びＰＤ９は、それぞれフロントウィンド１に対して斜め方向から向き合うように配置されている。
【００２２】
第１〜第４実施形態では、フロントウィンド１の内壁１ｂには、透過部材であるプリズム２３が、透過性の接着材（シリコンシート）１８を用いて接着され、ＬＥＤ８及びＰＤ９とフロントウィンド１との間に配置されている。プリズム２３は、ＬＥＤ８からの光が確実にＰＤ９に入射するようにＬＥＤ８の光を屈折させるとともに、車室外からの日射がＰＤ９に入射することを防止するためのものである。プリズム２３には、中央部に板状に凹む反射部２３ａが形成され、反射部２３ａの両側に断面が三角形状の突出部が形成され、各突出部にはそれぞれＬＥＤ８、ＰＤ９と対向する面にレンズが形成されている。これにより、ＬＥＤ８から発光された光は、図２の矢印付きの線で示すように、プリズム２３を経由してフロントウィンド１の外壁１ａ内面で全反射され、次いで反射部２３ａで全反射され、再度フロントウィンド１の外壁１ａ内面で全反射された後、ＰＤ９に入射される。なお、プリズム２３とＰＤ９との間には、プリズム２３では防ぎ切れない日射の影響を打ち消すため、ＰＤ９への可視光の入射を遮断する可視光カットフィルタ１９が設置され、反射部２３ａの後側（車室内側）には、前述したヒータ２０が配設されている。
【００２３】
図２で説明したように、ＬＥＤ８からの光が反射される反射エリアは、１組のＬＥＤ８とＰＤ９につきフロントウィンド１上に２つずつ形成され、この２つずつの反射エリアが、１組のＬＥＤ８とＰＤ９によって雨滴が検出される１つの検出エリアとなる。そして、第１〜第４実施形態ともＬＥＤ８とＰＤ９の組（以下、ペアとも言う。）は３組ずつ設けられているので、それらをペアＡ、ペアＢ、ペアＣとすれば、図３に示すように、ペアＡについて反射エリアＡ１及びＡ２、ペアＢについて反射エリアＢ１及びＢ２、ペアＣについて反射エリアＣ１及びＣ２、というように各ペアについて２つずつの反射エリアが形成され、反射エリアＡ１及びＡ２を合わせたエリアがペアＡの検出エリア、反射エリアＢ１及びＢ２を合わせたエリアがペアＢの検出エリア、反射エリアＣ１及びＣ２を合わせたエリアがペアＣの検出エリアとなる。
【００２４】
そして、これらの検出エリアに雨滴Ｒが付着すると、図２に示すようにその部分では光が反射せず外部に透過してしまうので、発光量に比べ受光量が低下することになる。したがって、例えばフロントウィンド１の汚れ等を考慮して、雨滴が無い状態での発光量に対する受光量の低下率を判定値として定めておき、測定時の低下率が判定値以下であれば雨滴無し、判定値を上回っていれば雨滴有りと判定すればよいことになる。
【００２５】
次に第１〜第４実施形態について図４〜図１５を用いてそれぞれ説明する。
１．第１実施形態
1-1 払拭開始判定処理（図４のＳ１００〜Ｓ１０９参照）
まず、ユーザがイグニッションスイッチ３１をＯＮにすると、雨滴検出装置６はスタート状態となり（Ｓ１０１）、ワイパスイッチ７がオートモードであれば（Ｓ１０２）、起動直後の初期払拭の可否判定処理を行う（Ｓ１０３）。この初期払拭の可否判定処理は、従来と同様の処理であるので説明を省略する。なお、オートモードでない場合は（Ｓ１０２）、雨滴検出装置６は制御パラメータや演算値をクリアして（Ｓ１００）、スタート状態に戻る。
【００２６】
次に、雨滴検出装置６は、ＬＥＤ８を所定の発光時間内にＣＰＵ１２で制御された電圧で所定の回数発光させるＬＥＤ発光制御処理を行い（Ｓ１０４）、ＰＤ９の受光量を測定する処理を行う（Ｓ１０５）。これらの処理がＬＥＤ８とＰＤ９の全ペアについて完了すれば（Ｓ１０６）、雨滴検出装置６は、各検出エリア（すなわち、各ペア）についてそれぞれ低下率を演算する各ペアにおける低下率演算処理を行う（Ｓ１０７）。この低下率は、制御周期内における各ペア単独の低下率であるので、以下、単独低下率とも言う。
【００２７】
ここで低下率とは、ワイパ２が検出エリアを払拭した直後から、予め決められた発光時間内においてＬＥＤ８から一定光量で発光される光量（発光量）に対するＰＤ９で受光される光量（受光量）の減少率を言い、ＬＥＤ８から発光される光の電圧ＶLED 、例えば、晴天時に記憶されたＬＥＤ８の一定電流発光に対するＰＤ９の出力電圧（ＰＤ９のＬＥＤ８の発光に対する検波・増幅回路１４を含む光−電圧変換値）ＶLED と、現状のＰＤ出力電圧ＶPDとを用いて、次式(1) で演算される。なお、単位は％である。
【００２８】
（ＶLED −ＶPD）／ＶLED ＊１００ …(1)
なお、ＬＥＤ８は前述したように所定の発光時間内に所定の回数発光されるので、ＰＤ９による受光も所定回数行われるが、ＶPDはそれらの所定回数分の受光した光の電圧の例えば平均を使用する。
【００２９】
そして雨滴検出装置６は、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行う（Ｓ１０８）。この各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理は、各ペアにおける単独低下率を、予め記憶されている所定の単独判定値とそれぞれ比較し、少なくとも１つのペアにおいて単独低下率が単独判定値を上回っていれば雨滴が検出された（雨滴有り）と判定し、いずれのペアにおいても単独低下率が単独判定値以下であれば雨滴が検出されなかった（雨滴無し）と判定するものである。ここで、単独判定値とは、１つのペアにおける雨滴無しの状態の低下率をフロントウィンド１の汚れ等を考慮して予め定めたものであり、例えば単独判定値を２％と定めた場合、単独低下率が２％以下であれば雨滴無し、２％を上回っていれば雨滴有りと判定される。そして、雨滴検出装置６は、雨滴有りの場合は払拭を開始するため後述する払拭処理を行い、雨滴無しの場合は以下の払拭開始再判定処理を行う（Ｓ１０９）。
【００３０】
1-2 払拭開始再判定処理（図５のＳ１１０〜Ｓ１１６参照）
雨滴検出装置６は、上記した払拭開始判定処理と同様にして、ＬＥＤ発光制御処理から各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理までを行う（Ｓ１１０〜Ｓ１１５）。そして、雨滴有りの場合は払拭を開始するため以下の払拭処理を行い、雨滴無しの場合は、オートモードであれば払拭開始再判定処理を再び行い（Ｓ１１６）、オートモードでなければ制御パラメータや演算値をクリアして（図４のＳ１００）、スタート状態に戻る。
【００３１】
1-3 払拭処理（図６のＳ１１７、Ｓ１１８参照）
雨滴検出装置６は、低下率が判定値を大きく上回っていれば雨滴量が多いと判定してＨｉモードとし、少ししか上回っていなければ雨滴量が少ないと判定してＬｏモードとする等、低下率から雨滴量を判定してワイパ払拭モードを設定し（Ｓ１１７）、ワイパ駆動信号を出力する（Ｓ１１８）。そして以下の払拭開始後判定処理を行う。
【００３２】
1-4 払拭開始後判定処理（図６のＳ１１９〜Ｓ１２７参照）
雨滴検出装置６は、ワイパスイッチ７がオートモードか否かを判断し（Ｓ１１９）、オートモードでなければ制御パラメータや演算値をクリアして（図４のＳ１００）、スタート状態に戻り、オートモードであれば、上記した払拭開始判定処理と同様にしてＬＥＤ発光制御処理から各ペアにおける低下率演算処理までを行う（Ｓ１２０〜Ｓ１２３）。
【００３３】
次に、雨滴検出装置６は、各ペアの単独低下率を合計して合計低下率を演算する（Ｓ１２４）。この合計低下率は制御周期内におけるペア全体（すなわち、検出エリア全体）の低下率となる。そして、ＣＰＵ１２は各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行い（Ｓ１２５）、さらに各ペアの合計低下率に基づく雨判定処理を行う（Ｓ１２６）。この各ペアの合計低下率に基づく雨判定処理は、合計低下率を予め記憶されている合計判定値と比較して、合計低下率が合計判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、合計判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。なお、合計判定値は、単独判定値のペア数分の合計とは限らず、例えば単独判定値のペア数分の合計より小さく定めることにより、個々の検出エリアの雨滴の付着量が少なく検出されない場合であっても、検出エリア全体の雨滴の付着量がまとまることにより検出されるようにできる。そして、雨滴検出装置６は、少なくとも一方の雨判定処理において雨滴有りと判定されれば前述の払拭処理を行った後、再び払拭開始後判定処理を行い、いずれの雨判定処理においても雨滴無しと判定されれば前述の払拭処理を行うことなく、再び払拭開始後判定処理を行う（Ｓ１２７）。
【００３４】
この第１実施形態によれば、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、個々の検出エリアのみならず検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、雨滴の付着量がばらついて個々の検出エリアでは雨滴無しと判定されるような場合であっても、全体の付着量が多い場合には、合計低下率が合計判定値より大きくなって雨滴有りと判定される等、正確な判定を行うことができる。
２．第２実施形態
2-1 払拭開始判定処理（図７のＳ２００〜Ｓ２０９参照）
第１実施形態の払拭開始判定処理（図４のＳ１００〜Ｓ１０９参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００３５】
2-2 払拭開始再判定処理（図８のＳ２１０〜Ｓ２１６参照）
第１実施形態の払拭開始再判定処理（図５のＳ１１０〜Ｓ１１６参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００３６】
2-3 払拭処理（図９のＳ２１７、Ｓ２１８参照）
第１実施形態の払拭処理（図６のＳ１１７、Ｓ１１８参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００３７】
2-4 払拭開始後判定処理（図９のＳ２１９〜Ｓ２２７参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図６のＳ１１９〜Ｓ１２３参照）、オートモードか否かの判断から各ペアにおける低下率演算処理までを行う（Ｓ２１９〜Ｓ２２３）。
【００３８】
次に雨滴検出装置６は、各ペアの単独低下率を合計して合計低下率を演算し、さらに、所定の複数制御周期にわたる合計低下率を移動平均して、合計低下率移動平均値を演算する各ペアの合計低下率移動平均処理を行う（Ｓ２２４）。
【００３９】
ここで合計低下率移動平均値について説明すると、合計低下率は制御周期毎に演算されるので、ｔ回目の制御周期の合計低下率をＳt とすれば、ｔ回目の制御周期において、
Ｓ1 、Ｓ2 、…、Ｓt
という合計低下率の時系列が得られることになる。そして合計低下率移動平均値とは、これら連続した複数制御周期分の合計低下率にそれぞれ所定の重みを乗じて加算したものであり、例えば、５制御周期にわたる（すなわち、現在の制御周期から４制御周期前までの）合計低下率移動平均値を演算する場合、重みをＷi （ｉ＝１，２，…，５）とすれば、ｔ回目の制御周期における合計低下率移動平均値は次式(2) で演算される。
【００４０】
Ｓt-4 ＊Ｗ1 ＋Ｓt-3 ＊Ｗ2 ＋Ｓt-2 ＊Ｗ3 ＋Ｓt-1 ＊Ｗ4 ＋Ｓt ＊Ｗ5 …(2)
ここで、重みは合計で１００％（値としては１）になるように設定されるが、それぞれの重みの割合は種々の設定が可能であり、例えば、重みを均等に（例えば２０％、すなわち１／５ずつに）設定すれば、過去から現在までの合計低下率が均等に合計低下率移動平均値に影響するので、現在の雨滴の変動に大きく影響されることなく、ワイパ払拭の安定性が確保され、現在の重みを大きく（例えば、Ｗ1 ＜Ｗ2 ＜…＜Ｗ5 となるように）設定すれば、過去の合計低下率は小さく現在の合計低下率が大きく合計低下率移動平均値に影響するので、ある程度の安定性を確保しつつ現在の雨滴の状態に対する応答性が良くなる。
【００４１】
なお、所定の複数制御周期分の合計低下率が出揃っていない場合には、所定のデフォルト値が用いられる。
【００４２】
雨滴検出装置６は、合計低下率移動平均値を演算後、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行い（Ｓ２２５）、さらに、各ペアの合計低下率移動平均に基づく雨判定処理を行う（Ｓ２２６）。ここで、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理は、第１実施形態と同じなので説明を省略する。また、各ペアの合計低下率移動平均に基づく雨判定処理は、合計低下率移動平均値を予め記憶されている合計移動平均判定値と比較して、合計移動平均判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、合計移動平均判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。そして、雨滴検出装置６は、少なくとも一方の雨判定処理において雨滴有りと判定されれば前述の払拭処理を行った後、再び払拭開始後判定処理を行い、いずれの雨判定処理においても雨滴無しと判定されれば前述の払拭処理を行うことなく、再び払拭開始後判定処理を行う（Ｓ２２７）。
【００４３】
この第２実施形態によれば、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、単独低下率のみならず合計低下率移動平均値を用いて判定しているので、制御周期毎の個々の検出エリアの状態のみならず、複数制御周期にわたる検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、雨滴の付着量が場所によってばらついたり偶発的に変動したりしても、それまでの検出エリア全体の雨滴の状態も考慮して判定されるので、正確な判定を行うことができ、また、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。３．第３実施形態
3-1 払拭開始判定処理（図１０のＳ３００〜Ｓ３０９参照）
第１実施形態の払拭開始判定処理（図４のＳ１００〜Ｓ１０９参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００４４】
3-2 払拭開始再判定処理（図１１のＳ３１０〜Ｓ３１７参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図５のＳ１１０〜Ｓ１１５参照）、ＬＥＤ発光制御処理から雨滴検出か否かの判定までの処理を行う（Ｓ３１０〜Ｓ３１５）。
【００４５】
次に雨滴検出装置６は、雨滴が検出された場合には後述する払拭処理を行うが、雨滴が検出されなかった場合には、雨滴検出装置６は各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理を行う（Ｓ３１６）。各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理とは、所定の複数制御周期にわたる単独低下率の移動平均、または、単独低下率の最大値、を演算して、所定の単独移動平均判定値として、予め記憶されているデフォルト値と置き換えて記憶し直す（再設定する）処理である。
【００４６】
ここで、単独移動平均判定値は各ペアについて、それぞれ以下に説明するように演算され再設定される。すなわち、単独低下率は制御周期毎に演算されるので、例えば、ペアＡにおけるｔ回目の制御周期の単独低下率をａt とすれば、ｔ回目の制御周期において、
ａ1 、ａ2 、…、ａt
という単独低下率の時系列が得られることになる。そして、単独低下率移動平均値とは、これら連続した複数制御周期分の単独低下率にそれぞれ所定の重みを乗じて加算したものであり、例えば、５制御周期にわたる（すなわち、現在の制御周期から４制御周期前までの）単独低下率移動平均値を演算する場合、重みをｗi （ｉ＝１，２，…，５）とすれば、ｔ回目の制御周期におけるペアＡの単独低下率移動平均値は次式(3) で演算される。
【００４７】
ａt-4 ＊ｗ1 ＋ａt-3 ＊ｗ2 ＋ａt-2 ＊ｗ3 ＋ａt-1 ＊ｗ4 ＋ａt ＊ｗ5 …(3)
ここで、重みは合計で１００％（値としては１）になるように設定されるが、それぞれの重みの割合は合計低下率移動平均値と同様に、種々の設定が可能である。
【００４８】
また、単独低下率の最大値とは、上記時系列中の単独低下率の最大値であり、制御周期毎に更新されるが、突発的に異常に大きい値が判定値として設定されてそれ以降の誤判定を招いてしまうことを防ぐため、雨滴検出装置６は予め設定された時間間隔で割り込み処理等を行い、周期的に最大値をクリアする。したがって、最大値のクリア後はそのクリアされた時点からの最大値となる。
【００４９】
雨滴検出装置６は、上記した各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理後、オートモードであれば（Ｓ３１７）、払拭開始再判定処理を繰り返し、オートモードでなければ（Ｓ３１７）、制御パラメータ等をクリアして（図１０のＳ３００）、スタート状態に戻る。
【００５０】
3-3 払拭処理（図１２のＳ３１８、Ｓ３１９参照）
第１実施形態の払拭処理（図６のＳ１１７、Ｓ１１８参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００５１】
3-4 払拭開始後判定処理（図１２のＳ３２０〜Ｓ３２９参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図６のＳ１１９〜Ｓ１２３参照）、オートモードか否かの判断から各ペアにおける低下率演算処理までを行う（Ｓ３２０〜Ｓ３２４）。
【００５２】
次に雨滴検出装置６は、各ペアにおける所定の複数制御周期にわたる単独低下率移動平均値を、上記した各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理と同様にして演算する（Ｓ３２５）。そして、雨滴検出装置６は、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行い（Ｓ３２６）、さらに、各ペアの低下率移動平均に基づく雨判定処理を行う（Ｓ３２７）。ここで、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理は、第１実施形態と同じなので説明を省略する。また、各ペアの低下率移動平均に基づく雨判定処理は、各ペアについて、単独低下率移動平均値を単独移動平均判定値と比較し、いずれかのペアの単独低下率移動平均値が単独移動平均判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、いずれのペアにおいても単独低下率移動平均値が単独移動平均判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。
【００５３】
そして、雨滴検出装置６は、少なくとも一方の雨判定処理において雨滴有りと判定されれば（Ｓ３２８）、前述の払拭処理を行った後、再び払拭開始後判定処理を行い、いずれの雨判定処理においても雨滴無しと判定されれば（Ｓ３２８）、各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理を行った後（Ｓ３２９）、前述の払拭処理を行うことなく、再び払拭開始後判定処理を行う。なお、各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理については、上記した払拭開始再判定処理の場合と同じであるので説明を省略する。
【００５４】
この第３実施形態によれば、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、単独低下率のみならず単独低下率移動平均値を用いて判定しているので、複数制御周期にわたる雨滴の状態に基づき判定することとなり、雨滴の付着量が偶発的に変動したしても、それまでの雨滴の状態も考慮して判定されるので、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。さらに、一般に余裕を見て定められている最初の判定値（デフォルト値）を、晴れ時の実際の低下率に基づいて置き換えているので、判定誤差が小さくなり応答性が良くなる。また、晴れ時の単独低下率の最大値を判定値として再設定した場合には、電磁ノイズ等により晴れ時の低下率が上がってしまっても、晴れ時の単独低下率移動平均値が判定値を上回ってしまうことを防ぎ、判定誤差を防ぐことができる。
４．第４実施形態
4-1 払拭開始判定処理（図１３のＳ４００〜Ｓ４０９参照）
第１実施形態の払拭開始判定処理（図４のＳ１００〜Ｓ１０９参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００５５】
4-2 払拭開始再判定処理（図１４のＳ４１０〜Ｓ４１８参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図５のＳ１１０〜Ｓ１１４参照）、ＬＥＤ発光制御処理から各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理までを行う（Ｓ４１０〜Ｓ４１４）。
【００５６】
次に雨滴検出装置６は、各ペアにおける合計低下率移動平均に基づく雨判定処理を行う（Ｓ４１５）。この各ペアにおける合計低下率移動平均に基づく雨判定処理は、合計低下率移動平均値を、上記した第２実施形態の場合と同様にして演算し、合計低下率移動平均値を所定の合計移動平均判定値と比較して、合計移動平均判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、合計移動平均判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。
【００５７】
そして、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理、または各ペアにおける合計低下率移動平均に基づく雨判定処理、のいずれか一方において雨滴が検出された場合には（Ｓ４１６）、後述する払拭処理を行うが、いずれの雨判定処理においても雨滴が検出されなかった場合には（Ｓ４１６）、雨滴検出装置６は、オートモードであれば（Ｓ４１７）、各ペアにおける晴れ時合計低下率移動平均処理を行い（Ｓ４１８）、オートモードでなければ（Ｓ４１７）、制御パラメータ等をクリアして（図１３のＳ４００）、スタート状態に戻る。
【００５８】
ここで、各ペアにおける晴れ時合計低下率移動平均処理とは、合計低下率移動平均値、または、合計低下率の最大値、を所定の合計移動平均判定値として、予め記憶されているデフォルト値と置き換えて記憶し直す（再設定する）処理である。なお、最大値の場合には、雨滴検出装置６は、第３実施形態における各ペアにおける晴れ時低下率移動平均処理と同様に、突発的に異常に大きい値が判定値として設定されてそれ以降の誤判定を招いてしまうことを防ぐため、予め設定された時間間隔で割り込み処理等を行い、周期的に最大値をクリアする。
【００５９】
4-3 払拭処理（図１５のＳ４１９、Ｓ４２０参照）
第１実施形態の払拭処理（図６のＳ１１７、Ｓ１１８参照）と同じであるので、説明を省略する。
【００６０】
4-4 払拭開始後判定処理（図１５のＳ４２１〜Ｓ４３０参照）
雨滴検出装置６は、第１実施形態と同様にして（図６のＳ１１９〜Ｓ１２３参照）、オートモードか否かの判断から各ペアにおける低下率の演算処理までを行う（Ｓ４２１〜Ｓ４２５）。
【００６１】
次に雨滴検出装置６は、各ペアにおける所定の複数制御周期にわたる合計低下率移動平均値を、上記した第２実施形態の場合と同様にして演算する（Ｓ４２６）。そして、雨滴検出装置６は、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理を行い（Ｓ４２７）、さらに、各ペアの合計低下率移動平均に基づく雨判定処理を行う（Ｓ４２８）。ここで、各ペアにおける低下率に基づく雨判定処理は、第１実施形態と同じなので説明を省略する。また、各ペアの合計低下率移動平均に基づく雨判定処理は、各ペアについて、合計低下率移動平均値を合計移動平均判定値と比較し、合計低下率移動平均値が合計移動平均判定値を上回っていれば雨滴有りと判定し、合計低下率移動平均値が合計移動平均判定値以下であれば雨滴無しと判定するものである。
【００６２】
そして、雨滴検出装置６は、少なくとも一方の雨判定処理において雨滴有りと判定されれば（Ｓ４２９）、前述の払拭処理を行った後、再び払拭開始後判定処理を行い、いずれの雨判定処理においても雨滴無しと判定されれば（Ｓ４２９）、各ペアにおける晴れ時合計低下率移動平均処理を行った後（Ｓ４３０）、前述の払拭処理を行うことなく、再び払拭開始後判定処理を行う。なお、各ペアにおける晴れ時合計低下率移動平均処理については、上記した払拭開始再判定処理の場合と同じであるので説明を省略する。
【００６３】
この第４実施形態によれば、払拭開始については、いずれかの検出エリアにおいて雨滴を検出した場合にワイパ払拭することになり、迅速な応答が可能となる。また、払拭開始後については、単独低下率のみならず合計低下率移動平均値を用いて判定しているので、制御周期毎の個々の検出エリアの状態のみならず、複数制御周期にわたる検出エリア全体の雨滴の状態に基づき判定することとなり、雨滴の付着量が場所によってばらついたり偶発的に変動したりしても、それまでの検出エリア全体の雨滴の状態も考慮して判定されるので、正確な判定を行うことができ、また、ワイパの払拭間隔の変動を均して安定した払拭が可能となる。さらに、一般に余裕を見て定められている最初の判定値（デフォルト値）を、晴れ時の実際の低下率に基づいて置き換えているので、判定誤差が小さくなり応答性が良くなる。また、晴れ時の合計低下率の最大値を判定値として再設定した場合には、電磁ノイズ等により晴れ時の低下率が上がってしまっても、晴れ時の合計低下率移動平均値が判定値を上回ってしまうことを防ぎ、判定誤差を防ぐことができる。
【００６４】
なお、上記各実施形態では、本発明を雨滴検出装置６の自動車用のワイパ自動制御装置に適用したが、本発明は例えば船舶や航空機に適用してもよく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で構成は自由に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１〜第４実施形態におけるワイパ自動制御装置の構成図である。
【図２】第１〜第４実施形態における雨滴検出装置の構成図である。
【図３】第１〜第４実施形態における検出エリアを示す図である。
【図４】第１実施形態の払拭開始判定処理のフローチャートである。
【図５】第１実施形態の払拭開始再判定処理のフローチャートである。
【図６】第１実施形態の払拭処理と払拭開始後判定処理のフローチャートである。
【図７】第２実施形態の払拭開始判定処理のフローチャートである。
【図８】第２実施形態の払拭開始再判定処理のフローチャートである。
【図９】第２実施形態の払拭処理と払拭開始後判定処理のフローチャートである。
【図１０】第３実施形態の払拭開始判定処理のフローチャートである。
【図１１】第３実施形態の払拭開始再判定処理のフローチャートである。
【図１２】第３実施形態の払拭処理と払拭開始後判定処理のフローチャートである。
【図１３】第４実施形態の払拭開始判定処理のフローチャートである。
【図１４】第４実施形態の払拭開始再判定処理のフローチャートである。
【図１５】第４実施形態の払拭処理と払拭開始後判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１…フロントウィンド
６…雨滴検出装置
８…発光素子（ＬＥＤ）
９…受光素子（ＰＤ）
１２…ＣＰＵ
１３…ＬＥＤ駆動回路
１４…検波・増幅回路
Claims (7)
- ウィンドシールド上の雨滴を検出してワイパによる払拭を行うため、前記ウィンドシールドに向かって光を発光する発光素子と、前記ウィンドシールドにより反射された光を受光する受光素子と、からなる組を複数有し、所定の制御周期毎に、光を発光して発光量に対する受光量の低下率を演算し、前記低下率に基づいて雨滴の状態を判定し、判定結果に応じて前記ワイパを駆動させるためのワイパ駆動信号を出力する雨滴検出装置であって、
前記各組により雨滴が検出される各検出エリアについて、前記制御周期内における前記検出エリア単独の前記低下率を表す単独低下率を、それぞれ演算する単独低下率演算手段と、
前記各単独低下率に基づいて、前記制御周期内における前記検出エリア全体の前記低下率を表す合計低下率を演算する合計低下率演算手段と、
前記各単独低下率を所定の単独判定値とそれぞれ比較して、雨滴の状態を判定する単独判定手段と、
前記合計低下率を所定の合計判定値と比較して、雨滴の状態を判定する合計判定手段と、を有し、
払拭開始の判定においては、前記単独判定手段により判定を行い、雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、雨滴が検出されなかった場合には前記ワイパ駆動信号を出力しないこととし、
払拭開始後の判定においては、前記単独判定手段により判定を行うとともに、前記合計判定手段により判定を行い、少なくとも一方の判定において雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、いずれの判定においても雨滴が検出されなかった場合には前記ワイパ駆動信号を出力しないことを特徴とする雨滴検出装置。 - ウィンドシールド上の雨滴を検出してワイパによる払拭を行うため、前記ウィンドシールドに向かって光を発光する発光素子と、前記ウィンドシールドにより反射された光を受光する受光素子と、からなる組を複数有し、所定の制御周期毎に、光を発光して発光量に対する受光量の低下率を演算し、前記低下率に基づいて雨滴の状態を判定し、判定結果に応じて前記ワイパを駆動させるためのワイパ駆動信号を出力する雨滴検出装置であって、
前記各組により雨滴が検出される各検出エリアについて、前記制御周期内における前記検出エリア単独の前記低下率を表す単独低下率を、それぞれ演算する単独低下率演算手段と、
前記各単独低下率に基づいて、前記制御周期内における前記検出エリア全体の前記低下率を表す合計低下率を演算し、前記合計低下率に基づいて、所定の複数制御周期にわたる前記合計低下率の移動平均値である合計低下率移動平均値を演算する合計低下率移動平均演算手段と、
前記各単独低下率を所定の単独判定値とそれぞれ比較して、雨滴の状態を判定する単独判定手段と、
前記合計低下率移動平均値を所定の合計移動平均判定値と比較して、雨滴の状態を判定する合計移動平均判定手段と、を有し、
払拭開始の判定においては、前記単独判定手段により判定を行い、雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、雨滴が検出されなかった場合には前記ワイパ駆動信号を出力しないこととし、
払拭開始後の判定においては、前記単独判定手段により判定を行うとともに、前記合計移動平均判定手段により判定を行い、少なくとも一方の判定において雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、いずれの判定においても雨滴が検出されなかった場合には前記ワイパ駆動信号を出力しないことを特徴とする雨滴検出装置。 - ウィンドシールド上の雨滴を検出してワイパによる払拭を行うため、前記ウィンドシールドに向かって光を発光する発光素子と、前記ウィンドシールドにより反射された光を受光する受光素子と、からなる組を複数有し、所定の制御周期毎に、光を発光して発光量に対する受光量の低下率を演算し、前記低下率に基づいて雨滴の状態を判定し、判定結果に応じて前記ワイパを駆動させるためのワイパ駆動信号を出力する雨滴検出装置であって、
前記各組により雨滴が検出される各検出エリアについて、前記制御周期内における前記検出エリア単独の前記低下率を表す単独低下率を、それぞれ演算する単独低下率演算手段と、
前記各単独低下率に基づいて、各検出エリアについて、所定の複数制御周期にわたる前記各単独低下率の移動平均値である単独低下率移動平均値を、それぞれ演算する単独低下率移動平均演算手段と、
前記各単独低下率を所定の単独判定値とそれぞれ比較して、雨滴の状態を判定する単独判定手段と、
前記各単独低下率移動平均値を所定の単独移動平均判定値とそれぞれ比較して、雨滴の状態を判定する単独移動平均判定手段と、を有し、
払拭開始の判定においては、前記単独判定手段により判定を行い、雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、雨滴が検出されなかった場合には、前記各検出エリアについて、晴天時の前記単独低下率移動平均値、または、晴天時の前記単独低下率の最大値、のいずれかを、前記所定の単独移動平均判定値としてそれぞれ再設定して、前記ワイパ駆動信号を出力しないこととし、
払拭開始後の判定においては、前記単独判定手段により判定を行うとともに、前記単独移動平均判定手段により判定を行い、少なくとも一方の判定において雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、いずれの判定においても雨滴が検出されなかった場合には、前記各検出エリアについて、晴天時の前記単独低下率移動平均値、または、晴天時の前記単独低下率の最大値、のいずれかを、前記所定の単独移動平均判定値としてそれぞれ再設定して、前記ワイパ駆動信号を出力しないことを特徴とする雨滴検出装置。 - ウィンドシールド上の雨滴を検出してワイパによる払拭を行うため、前記ウィンドシールドに向かって光を発光する発光素子と、前記ウィンドシールドにより反射された光を受光する受光素子と、からなる組を複数有し、所定の制御周期毎に、光を発光して発光量に対する受光量の低下率を演算し、前記低下率に基づいて雨滴の状態を判定し、判定結果に応じて前記ワイパを駆動させるためのワイパ駆動信号を出力する雨滴検出装置であって、
前記各組により雨滴が検出される各検出エリアについて、前記制御周期内における前記検出エリア単独の前記低下率を表す単独低下率を、それぞれ演算する単独低下率演算手段と、
前記各単独低下率に基づいて、前記制御周期内における前記検出エリア全体の前記低下率である合計低下率を演算し、前記合計低下率に基づいて、所定の複数制御周期にわたる前記合計低下率の移動平均値である合計低下率移動平均値を演算する合計低下率移動平均演算手段と、
前記各単独低下率を所定の単独判定値とそれぞれ比較して、雨滴の状態を判定する単独判定手段と、
前記合計低下率移動平均値を所定の合計移動平均判定値と比較して、雨滴の状態を判定する合計移動平均判定手段と、を有し、
払拭開始の判定においては、前記単独判定手段により判定を行うとともに、前記合計移動平均判定手段により判定を行い、少なくとも一方の判定において雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、いずれの判定においても雨滴が検出されなかった場合には、晴天時の前記合計低下率移動平均値、または、晴天時の前記合計低下率の最大値、のいずれかを、前記所定の合計移動平均判定値として再設定して、前記ワイパ駆動信号を出力しないこととし、
払拭開始後の判定においては、前記単独判定手段により判定を行うとともに、前記合計移動平均判定手段により判定を行い、少なくとも一方の判定において雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、いずれの判定においても雨滴が検出されなかった場合には、晴天時の前記合計低下率移動平均値、または、晴天時の前記合計低下率の最大値、のいずれかを、前記所定の合計移動平均判定値として再設定して、前記ワイパ駆動信号を出力しないことを特徴とする雨滴検出装置。 - ウィンドシールド上の雨滴を検出してワイパによる払拭を行うため、前記ウィンドシールドに向かって光を発光する発光素子と、前記ウィンドシールドにより反射された光を受光する受光素子と、からなる組を複数有し、所定の制御周期毎に、光を発光して発光量に対する受光量の低下率を演算し、前記低下率に基づいて雨滴の状態を判定し、判定結果に応じて前記ワイパを駆動させるためのワイパ駆動信号を出力する雨滴検出装置であって、
前記各組により雨滴が検出される各検出エリアについて、前記制御周期内における前記検出エリア単独の前記低下率を表す単独低下率を、それぞれ演算する単独低下率演算手段と、
前記各単独低下率に基づいて、前記制御周期内における前記検出エリア全体の前記低下率を表す合計低下率を演算する合計低下率演算手段と、
前記各単独低下率を所定の単独判定値とそれぞれ比較して、雨滴の状態を判定する単独判定手段と、
前記合計低下率を所定の合計判定値と比較して、雨滴の状態を判定する合計判定手段と、を有し、
前記所定の単独判定値については、予め定められた値、前記各検出エリアにおける晴天時の前記単独低下率、または、前記各検出エリアにおける晴天時の前記単独低下率の最大値、のいずれかを使用し、
前記所定の合計判定値については、予め定められた値、晴天時の前記合計低下率、または、晴天時の前記合計低下率の最大値、のいずれかを使用し、
払拭可否の判定において、前記単独判定手段により判定を行うとともに、前記合計判定手段により判定を行い、少なくとも一方の判定において雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、いずれの判定においても雨滴が検出されなかった場合には前記ワイパ駆動信号を出力しないことを特徴とする雨滴検出装置。 - ウィンドシールド上の雨滴を検出してワイパによる払拭を行うため、前記ウィンドシールドに向かって光を発光する発光素子と、前記ウィンドシールドにより反射された光を受光する受光素子と、からなる組を複数有し、所定の制御周期毎に、光を発光して発光量に対する受光量の低下率を演算し、前記低下率に基づいて雨滴の状態を判定し、判定結果に応じて前記ワイパを駆動させるためのワイパ駆動信号を出力する雨滴検出装置であって、
前記各組により雨滴が検出される各検出エリアについて、前記制御周期内における前記検出エリア単独の前記低下率を表す単独低下率を、それぞれ演算する単独低下率演算手段と、
前記各単独低下率に基づいて、前記制御周期内における前記検出エリア全体の前記低下率を表す合計低下率を演算し、前記合計低下率に基づいて、所定の複数制御周期にわたる前記合計低下率の移動平均値である合計低下率移動平均値を演算する合計低下率移動平均演算手段と、
前記各単独低下率を所定の単独判定値とそれぞれ比較して、雨滴の状態を判定する単独判定手段と、
前記合計低下率移動平均値を所定の合計移動平均判定値と比較して、雨滴の状態を判定する合計移動平均判定手段と、を有し、
前記所定の単独判定値については、予め定められた値、前記各検出エリアにおける晴天時の前記単独低下率、または、前記各検出エリアにおける晴天時の前記単独低下率の最大値、のいずれかを使用し、
前記所定の合計移動平均判定値については、予め定められた値、晴天時の前記合計低下率移動平均値、または、晴天時の前記合計低下率の最大値、のいずれかを使用し、
払拭可否の判定において、前記単独判定手段により判定を行うとともに、前記合計移動平均判定手段により判定を行い、少なくとも一方の判定において雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、いずれの判定においても雨滴が検出されなかった場合には前記ワイパ駆動信号を出力しないことを特徴とする雨滴検出装置。 - ウィンドシールド上の雨滴を検出してワイパによる払拭を行うため、前記ウィンドシールドに向かって光を発光する発光素子と、前記ウィンドシールドにより反射された光を受光する受光素子と、からなる組を複数有し、所定の制御周期毎に、光を発光して発光量に対する受光量の低下率を演算し、前記低下率に基づいて雨滴の状態を判定し、判定結果に応じて前記ワイパを駆動させるためのワイパ駆動信号を出力する雨滴検出装置であって、
前記各組により雨滴が検出される各検出エリアについて、前記制御周期内における前記検出エリア単独の前記低下率を表す単独低下率を、それぞれ演算する単独低下率演算手段と、
前記各単独低下率に基づいて、各検出エリアについて、所定の複数制御周期にわたる前記各単独低下率の移動平均値である単独低下率移動平均値を、それぞれ演算する単独低下率移動平均演算手段と、
前記各単独低下率を所定の単独判定値とそれぞれ比較して、雨滴の状態を判定する単独判定手段と、
前記各単独低下率移動平均値を所定の単独移動平均判定値とそれぞれ比較して、雨滴の状態を判定する単独移動平均判定手段と、を有し、
前記所定の単独判定値については、予め定められた値、前記各検出エリアにおける晴天時の前記単独低下率、または、前記各検出エリアにおける晴天時の前記単独低下率の最大値、のいずれかを使用し、
前記所定の単独移動平均判定値については、予め定められた値、前記各検出エリアにおける晴天時の前記単独低下率移動平均値、または、前記各検出エリアにおける晴天時の前記単独低下率の最大値、のいずれかを使用し、
払拭可否の判定において、前記単独判定手段により判定を行うとともに、前記単独移動平均判定手段により判定を行い、少なくとも一方の判定において雨滴が検出された場合には前記ワイパ駆動信号を出力し、いずれの判定においても雨滴が検出されなかった場合には前記ワイパ駆動信号を出力しないことを特徴とする雨滴検出装置。
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