JP5678719B2 - 光検出装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構成で故障を特定可能な光検出装置を提供することにある。
なお、第1の出力値が飽和しているか否かの判断に係る飽和判定閾値と、第2の出力値が飽和しているか否かの判断に係る飽和判定閾値とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。また、第1の出力値の判断に係る基準値と、第2の出力値の判断に係る基準値とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
また、ショート故障が生じている故障箇所を適切に特定することができる。
なお、第3の出力値が飽和しているか否かの判断に係る飽和判定閾値は、第1の出力値が飽和しているか否かの判断に係る飽和判定閾値および第2の出力値が飽和しているか否かの判断に係る飽和判定閾値と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
なお、第1の出力値が飽和しているか否かの判断に係る飽和判定閾値と、第2の出力値が飽和しているか否かの判断に係る飽和判定閾値と、第3の出力値が飽和しているか否かの判断に係る飽和判定閾値とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態によるレインライトセンサシステム100のシステム構成の概略を示すブロック図である。図1に示すように、レインライトセンサシステム100は、光検出装置1、ボディECU160、および、ワイパECU170等を備えている。光検出装置1は、センサ部10およびライトECU120を備えている。
ROM122には、CPU121が実行する各種制御プログラムが記憶されている。
EEPROM123には、自動点消灯システム(オートライトコントロールシステム)がオンされているときにライト165の点灯および消灯の切り替えに係る点灯閾値が記憶されている。また、EEPROM123には、上方照度または前方照度が点灯閾値以下となってからライト165を点灯させるまでの遅延時間が記憶されている。
RAM124は、CPU121の処理時に作業領域として使用される。また本実施形態では、RAM124には、所定の間隔(例えば100msecごと)で取得された上方照度に係る第1の出力値が記憶される。
タイマ125は、遅延時間の計時に用いられる。
ワイパECU170は、ワイパ173の駆動を行うワイパコントロールリレー171を有している。ワイパコントロールリレー171からの駆動信号に基づいてワイパモータ172が駆動されることにより、ワイパ173が駆動されウィンドシールド2の払拭動作が行われる。
ケース20は、樹脂等からなる遮光材料によって略直方体状に形成される。ケース20は、有底箱状のケース本体21および板状の蓋部材22を有している。蓋部材22は、ケース本体21の底部とは反対側の端部を覆っている。ケース20の蓋部材22側には、ブラケット3が装着される。ケース20は、ブラケット3を介して接着剤4によりウィンドシールド2の車室内側に取り付けられる。
また、ケース20の蓋部材22には、中央部に略矩形の開口24が形成されている。
第1導光体30は、第1入射面31および第1射出面32を有している。第1入射面31には、ウィンドシールド2を透過した車両の周辺光のうち、第1の方向である車両の上方からの上方光Tが入射する。ここで、上方光Tは、車両の上方から車両に向かう方向、すなわち車両上方の光であって、z軸に一致する方向の光である。第1入射面31に入射した上方光Tは、第1導光体30の内側と外側との境界面で全反射し、その光路を変更する。第1導光体30の前記境界面で反射された上方光Tは、第1射出面32から射出される。
上方照度センサ40は、フォトダイオードまたはフォトトランジスタ等から構成され、受光面41を有する。上方照度センサ40は、第1導光体30の第1射出面32から射出された上方光Tを受光可能な位置に設置され、第1射出面32から射出された上方光Tを受光する。上方照度センサ40は、受光面41で第1射出面32から射出された上方光Tを受光すると、第1の照度である上方光Tの照度に応じた信号を出力する。本実施形態では、上方照度センサ40は、特に可視光の照度に応じた信号を出力するように構成されている。上方照度センサ40からの出力信号は、基板11上の図示しない信号増幅器に送られ、増幅される。増幅された出力信号は、上方光Tの照度に係る第1の出力値として、コネクタ12を経由してライトECU120(図1参照)に伝送される。
なお、レインセンサ80にて受光した光の照度が「第3の照度」に対応している。
上方照度センサ40、前方照度センサ50、および、レインセンサ80は、バッテリ95と並列に接続されている。また、上方照度センサ40、前方照度センサ50、および、レインセンサ80と、バッテリ95との間には、コンデンサ90が並列に接続されている。
前方照度センサ50は、負荷抵抗55と直列に接続される。前方照度センサ50と負荷抵抗55との間には、出力端子VoFが設けられ、この出力端子VoFから前方照度に係る検出信号が出力される。
レインセンサ80は、負荷抵抗85と直列に接続される。レインセンサ80と負荷抵抗85との間には、出力端子VoRが設けられ、この出力端子VoRからレインセンサ80にて受光した光の照度である第3の照度に係る検出信号が出力される。
発光素子70から赤外光Rが照射されていないとき、発光素子70からの赤外光R以外の外乱光の影響を受けて、レインセンサ80からは、外乱光による出力値Dが出力される。周囲の照度が大きくなると、外乱光による出力値Dも大きくなる。また、発光素子70から所定の周期で赤外光Rが照射されると、パルス状に出力値が増加する。本実施形態では、外乱光による出力値Dからの増加分を雨滴検出用の出力値として用いている。以下、雨滴検出用の出力であって外乱光による出力値Dからの増加分を「雨滴検出用出力値G」という。
S102では、上方照度センサ40および前方照度センサ50の故障判定処理を行う。故障判定処理の詳細は、図6に示すフローチャートに基づいて後述する。
S105では、上方照度Aの平均値Cから現在の上方照度Aを減じ、減じた値が差分基準値S以上か否かを判断する。差分基準値Sは、車両が遮蔽物下に進入したか否かの判断に係る基準値であって、EEPROM123等に予め記憶されている。上方照度Aの平均値Cから現在の上方照度Aを減じた値が差分基準値Sより小さいと判断された場合(S105:NO)、S109へ移行する。上方照度Aの平均値Cから現在の上方照度Aを減じた値が差分基準値S以上であると判断された場合(S105:YES)、S106へ移行する。
S107では、前方照度Bが、前方照度点灯閾値b以下か否かを判断する。前方照度Bが前方照度点灯閾値bより大きいと判断された場合(S107:NO)、進入した遮蔽物は点灯を要する遮蔽物ではないと推定されるので、遅延時間の計時をクリアし、S102に戻る。前方照度Bが前方照度点灯閾値b以下であると判断された場合(S107:YES)、進入した遮蔽物は点灯を要する遮蔽物であると推定され、タイマ125による遅延時間の計時を開始し、S108へ移行する。なお、遅延時間の計時が開始されている場合には、計時を継続する。
なお、ライト165の点灯後は、上方照度センサ40により検出される上方照度Aが消灯閾値以上となり、所定の遅延時間が経過したときに消灯するものとする。
S201では、上方照度Aが第1の飽和判定閾値e1より小さいか否かを判断する。上方照度Aが第1の飽和判定閾値e1より小さいと判断された場合(S201:YES)、S204へ移行する。上方照度Aが第1の飽和判定閾値e1以上であると判断された場合(S201:NO)、S202へ移行する。
S203では、上方照度センサ40にショート故障が生じていると特定し、故障判定フラグをセットする。
S206では、前方照度センサ50にショート故障が生じていると特定し、故障判定フラグをセットする。
なお本実施形態では、第1の飽和判定閾値e1と第2の飽和判定閾値e2とは同じ値であるものとする。基準値としての上方照度点灯閾値aは、第1の飽和判定閾値e1より十分に小さい値に設定されている。また、基準値としての前方照度点灯閾値bは、第2の飽和判定閾値e2より十分に小さい値に設定されている。
上方照度センサ40および前方照度センサ50にショート故障が生じていない場合、図7に示すように、上方照度センサ40から9センサ出力である上方照度Aおよび前方照度センサ50からのセンサ出力である前方照度Bは、いずれも周囲の照度が大きくなるにしたがって大きくなる。また、前方照度Bは、所定の照度Lより大きくなると飽和する。第2の飽和判定閾値e2は、前方照度Bが飽和する値よりやや小さい値に設定されている。例えば、前方照度Bが飽和するときのセンサ出力が5Vであれば、センサ誤差等を考慮して4.8Vに設定される、といった具合である。また、前方照度Bが第2の飽和判定閾値e2以上となるほど周囲の照度が大きいとき(図6中のS204:NO)、上方照度Aは、第1の飽和判定閾値e1より十分に小さい上方照度点灯閾値aより大きい(S205:YES)
なお、上方照度センサ40がショート故障している場合も同様である。
また、前方照度Bが第2の飽和判定閾値e2以上であると判断され(S204:NO)、上方照度Aが上方照度点灯閾値a以下であると判断された場合(S205:NO)、前方照度センサ50にショート故障が生じていると特定する(S206)。
これにより、ショート故障が生じている故障箇所を適切に特定することができる。
本発明の第2実施形態は、第1実施形態の図5中のS102にて実行される故障判定処理のみが異なっているので、ここでは故障判定処理を中心に説明し、他の構成や処理についての説明は省略する。
本実施形態による故障判定処理を図9に示すフローチャートに基づいて説明する。
最初のステップS251では、上方照度Aが第1の飽和判定閾値e1より小さい、または、前方照度Bが第2の飽和判定閾値e2より小さいか否かを判断する。上方照度Aが第1の飽和判定閾値e1より小さい、または、前方照度Bが第2の飽和判定閾値e2より小さいと判断された場合(S251:YES)、S254へ移行する。上方照度Aが第1の飽和判定閾値e1以上、かつ、前方照度Bが第2の飽和判定閾値e2以上であると判断された場合(S251:NO)、S252へ移行する。
S253では、上方照度センサ40および前方照度センサ50にショート故障が生じていると特定し、故障判定フラグをセットする。
なお、レインセンサ80から出力される外乱光の出力値Dが「第3の照度に係る第3の出力値」に対応している。
上記第1実施形態にて説明した故障判定処理、および、第2実施形態にて説明した故障判定処理は、図5中のS102としていずれか一方の故障判定処理が行われるように構成してもよいが、両方の処理が同時に並行して実行されることが好ましい。これにより、上方照度センサおよび前方照度センサのいずれか一方がショート故障している場合、および、上方照度センサおよび前方照度センサの両方がショート故障している場合を適切に特定することができる。
また、上記実施形態では、第1の飽和判定閾値より十分に小さい基準値を上方照度点灯閾値としたが、他の実施形態では、第1の飽和判定閾値より十分に小さい値であれば、上方照度点灯閾値以外の値であってもよい。同様に、上記実施形態では、第2の飽和判定閾値より十分に小さい基準値を前方照度点灯閾値としたが、他の実施形態では、第2の飽和判定閾値より十分に小さい値であれば、前方照度点灯閾値以外の値であってもよい。
また、上記実施形態では第1の出力値を上方照度に係る出力値とし、第2の出力値を前方照度に係る出力値とし、第3の出力値をレインセンサの外乱光に係る出力値としたが、他の実施形態では、第1の出力値、第2の出力値、および、第3の出力値は、それぞれ異なる照度に係る値であれば、どのようなものであってもよい。
また、上記実施形態では、上方照度および前方照度に基づいてライトの点灯を制御した。他の実施形態では、例えば上方照度のみに基づいてライトの点灯を制御してもよい。
上記実施形態では、コンデンサが前方照度センサとレインセンサとの間に設けられ、遮光体として機能していた。他の実施形態では、コンデンサを基板11上のいずれの箇所に設けてもよい。また、コンデンサを設けなくてもよい。さらにまた、前方照度センサとレインセンサとの間には、コンデンサ以外の部品を遮光体として機能するように設けてもよいし、遮光体として機能する部品を設けなくてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
10・・・センサ部
11・・・基板
20・・・ケース
30・・・第1導光体
40・・・上方照度センサ(第1の照度検出部)
50・・・前方照度センサ(第2の照度検出部)
60・・・第2導光体
70・・・発光素子
80・・・レインセンサ(第3の照度検出部)
100・・・レインライトセンサシステム
120・・・ライトECU(飽和判断手段、未達判断手段、故障特定手段、雨滴量検出手段)
160・・・ボディECU
165・・・ライト
Claims (6)
- 第1の方向から入射する光の照度である第1の照度を検出する第1の照度検出部と、
前記第1の方向とは異なる第2の方向から入射する光の照度である第2の照度を検出する第2の照度検出部と、
前記第1の照度に係る第1の出力値または前記第2の照度に係る第2の出力値が飽和しているか否かを判断する飽和判断手段と、
前記第1の出力値または前記第2の出力値が、前記第1の出力値または前記第2の出力値が飽和しているか否かの判断に係る飽和判定閾値より十分に小さい基準値以下か否かを判断する未達判断手段と、
前記飽和判断手段により前記第1の出力値が飽和していると判断され、前記未達判断手段により前記第2の出力値が前記基準値以下であると判断された場合、前記第1の照度検出部にショート故障が生じていると特定する、或いは、前記飽和判断手段により前記第2の出力値が飽和していると判断され、前記未達判断手段により前記第1の出力値が前記基準値以下であると判断された場合、前記第2の照度検出部にショート故障が生じていると特定する故障特定手段と、
を備えることを特徴とする光検出装置。 - 前記第1の照度検出部は、車両の上方から入射する光の照度である上方照度を前記第1の照度として検出し、
前記第2の照度検出部は、前記車両の前方から入射する光の照度である前方照度を前記第2の照度として検出することを特徴とする請求項1に記載の光検出装置。 - 前記基準値は、前記車両のライトの点灯に係る点灯閾値であることを特徴とする請求項2に記載の光検出装置。
- 前記第1の照度および前記第2の照度とは異なる第3の照度を検出する第3の照度検出部をさらに備え、
前記飽和判断手段は、前記第1の出力値、前記第2の出力値、および、前記第3の照度に係る第3の出力値が飽和しているか否かを判断し、
前記故障特定手段は、前記飽和判断手段により前記第1の出力値および前記第2の出力値が飽和していると判断され、前記第3の出力値が飽和していないと判断された場合、前記第1の照度検出部および前記第2の照度検出部にショート故障が生じていると特定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光検出装置。 - 前記第3の照度検出部により検出される赤外光を照射可能な発光素子と、
前記第3の照度検出部により検出される前記第3の照度に基づき、ウィンドシールドに付着した雨滴量を検出する雨滴量検出手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の光検出装置。 - 前記第3の出力値は、前記第3の照度検出部により検出される前記発光素子から照射される赤外光以外の外乱光に係る値であることを特徴とする請求項5に記載の光検出装置。
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