JP5942866B2 - 付着物判定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、透明板に付着した付着物を判定する付着物判定装置に関するものである。
従来、例えば特許文献1に示されるように、ウインドガラスに付着した水滴量を検出する雨滴検出装置が知られている。雨滴検出装置は、ウインドガラスに付着した水滴量を所定の周期ごとに検出する水滴検出手段と、水滴検出手段で検出された各所定の周期間の水滴量の変化率を算出する変化率算出手段と、を有する。更に、雨滴検出装置は、算出した水滴量の変化率に基づいてウインドガラスへの水滴の付着状態を判定する判定手段を有する。判定手段は、水滴量の変化率が所定の増加率以上である場合に、水滴がウインドガラスへ結露して付着した結露状態であると判定する。
特開2011−168090号公報
上記したように、特許文献1に示される雨滴検出装置では、水滴量の変化率が所定の増加率以上である場合に、ウインドガラスが結露状態であると判定する。しかしながら、車内温度、車外温度、車外湿度によっては、水滴量の変化率が所定の増加率より低い場合においても、ウインドガラスが結露する可能性がある。そのため、特許文献1に記載の雨滴検出装置では、ウインドガラスに露が付着しているか否かを判定できない虞がある。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、露の付着判定精度が向上された付着物判定装置を提供することを目的とする。
上記した目的を達成するために、本発明のひとつは、透明板(WS)の内面に光を照射する照射部(10)と、該照射部から照射され、透明板にて反射された光を電気信号に変換する受光部(20)と、該受光部の出力信号に基づいて、透明板の外面に付着した付着物を判定する判定部(30)と、を有する付着物判定装置であって、照射部は、透明板における、複数の異なるエリア(AR1,AR2)に光を照射し、受光部は、複数の異なるエリアにて反射された反射波を電気信号に変換し、判定部は、透明板に付着物がない場合に受光部から出力されることが期待される期待信号と、実際に受光部から出力された検出信号とを比較し、期待信号よりも検出信号が低い場合、透明板に付着物が有ると判定し、判定部は、複数の異なるエリアにて反射された反射波に対応する複数の検出信号を比較し、複数の検出信号の差が結露判定値よりも高い場合、付着物は雨滴であると判定し、複数の検出信号の差が結露判定値よりも低い場合、付着物は露であると判定し、判定部は、期待信号よりも強度の低い付着物判定値を有し、期待信号に換えて付着物判定値を用いることで、付着物の有無を判定することを特徴とする。
雨や露などの付着物が透明板(WS)に付着した場合、透明板(WS)に照射された光の一部は、付着物と透明板(WS)とを介して外部に透過する。そのため、透明板(WS)にて反射される反射波が減少し、受光部(20)に入射する反射波が少なくなる。この結果、検出信号が低くなる。したがって、本発明に記載のように、透明板(WS)に付着物がない場合に受光部(20)から出力されることが期待される期待信号よりも、実際に受光部(20)にて検出された検出信号が低い場合、透明板(WS)に付着物が有ると判定される。
雨が降っている場合、透明板(WS)の外面に、雨滴がランダムに付着する。そのため、異なるエリア(AR1,AR2)にて反射された反射波の光量が異なることとなる。この結果、複数の検出信号の強度(電圧レベル)が異なることとなる。したがって、本発明に記載のように、複数の異なるエリア(AR1,AR2)にて反射された反射波に対応する複数の検出信号の差(以下、単に、差分値と示す)が結露判定値よりも高い場合、付着物は雨滴であると判定される。
これとは異なり、透明板(WS)の外面が結露している場合、透明板(WS)の外面に、露が均一に付着する。そのため、異なるエリア(AR1,AR2)にて反射された反射波の光量が同一となる。この結果、複数の検出信号の電圧レベルが同一となる。したがって、本発明に記載のように、差分値が結露判定値よりも低い場合、付着物は露であると判定される。このように本発明では、露の存在を、異なるエリア(AR1,AR2)にて反射された反射波を比較することで、直接的に検出する。したがって、露の存在を、反射波の増加率に基づくことで、間接的に検出する構成と比べて、露の付着判定精度が向上される。
また、本発明の他のひとつは、透明板(WS)の内面に光を照射する照射部(10)と、該照射部から照射され、透明板にて反射された光を電気信号に変換する受光部(20)と、該受光部の出力信号に基づいて、透明板の外面に付着した付着物を判定する判定部(30)と、を有する付着物判定装置であって、照射部は、透明板における、複数の異なるエリア(AR1,AR2)に光を照射し、受光部は、複数の異なるエリアにて反射された反射波を電気信号に変換し、判定部は、透明板に付着物がない場合に受光部から出力されることが期待される期待信号と、実際に受光部から出力された検出信号とを比較し、期待信号よりも検出信号が低い場合、透明板に付着物が有ると判定し、判定部は、複数の異なるエリアにて反射された反射波に対応する複数の検出信号を比較し、複数の検出信号の差が結露判定値よりも高い場合、付着物は雨滴であると判定し、複数の検出信号の差が結露判定値よりも低い場合、付着物は露であると判定し、受光部は、複数のPD(21,22)を有し、複数のPDに対応する、照射部から照射された光が反射されるエリアは、異なることを特徴とする特徴とする。これによっても、上記同様の効果を奏することができる。
上記発明において、更に、判定部は、複数の検出信号の差が結露判定値よりも高く、且つ、検出信号の強度が第1所定時間(T)の間にランダムに変動する場合、付着物が雨滴であると判定し、複数の検出信号の差が結露判定値よりも低く、且つ、検出信号の強度が第2所定時間(T)の間に連続して減少する場合、付着物が露であると判定する構成が好適である。
上記したように、雨が降っている場合、透明板(WS)の外面に、雨滴がランダムに付着する。透明板(WS)に雨滴が降り注がれると、透明板(WS)に付着した雨滴が結合しあい、自重によって透明板(WS)から流れ落ちる。そのため、透明板(WS)にて反射された反射波の光量がランダムに変動する。この結果、検出信号の強度がランダムに変動する。したがって、本発明に記載のように、検出信号の電圧レベルが第1所定時間(T)の間にランダムに変動する場合、付着物が雨滴であると判定される。
これも上記したように、透明板(WS)の外面が結露している場合、透明板(WS)の外面に、露が均一に付着する。結露が進行すると、透明板(WS)の外面に付着する露の量が増大する。そのため、透明板(WS)にて反射された反射波の光量が連続的に減少する。この結果、検出信号の電圧レベルが連続的に減少する。したがって、本発明に記載のように、検出信号の電圧レベルが第2所定時間(T)の間に連続して減少する場合、付着物が露であると判定される。
以上、示したように、本発明によれば、差分値だけではなく、検出信号の電圧レベルの振る舞いでもって、雨滴と露とを判定する。したがって、差分値だけで、雨滴と露とを判定する構成と比べて、露の付着判定精度が向上される。
付着物判定装置の概略構成を示すブロック図である。 図1に示す付着物判定装置とウインドシールドとの配置を示す断面図である。 PDとLEDの対応関係を示す模式図である。 期待信号、露付着時の検出信号、雨滴付着時の検出信号を示すグラフ図である。 付着物の判定を説明するためのフローチャートである。 PDとLEDの対応関係の変形例を示す模式図である。 PDとLEDの対応関係の変形例を示す模式図である。 付着物の判定の変形例を説明するためのフローチャートである。
以下、特許請求の範囲に記載の付着物判定装置を、図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1〜図5に基づいて、本実施形態に係る付着物判定装置100を説明する。付着物判定装置100は、ウインドシールドWSの外面に付着した付着物を判定するものである。付着物判定装置100は、車両に搭載される場合、付着物の判定信号を、車両のワイパー制御部(図示略)に出力する。こうすることで、ウインドシールドWSに付着した付着物を除去する。ウインドシールドWSは、特許請求の範囲に記載の透明板に相当する。
付着物判定装置100は、図1及び図2に示すように、要部として、照射部10と、受光部20と、判定部30と、を有する。照射部10から発せられた光がウインドシールドWSにて反射され、反射された光が受光部20に入射される。受光部20は、受光した光を電気信号に変換して、その変換した電気信号を判定部30に出力する。判定部30は、受光部20の出力信号に基づいて、ウインドシールドWSに付着した付着物(雨滴や露)を判定する。本実施形態では、図2に示すように、上記した主要素10〜30が、一つの基板40に搭載されており、基板40は、ウインドシールドWSの内面と所定距離離れて配置されている。
照射部10は、ウインドシールドWSの内面に光を照射するものである。本実施形態に係る照射部10は、複数のLED11,12を有し、これらLED11,12それぞれは、図3に示すように、ウインドシールドWSにおける互いに異なるエリア(破線で囲った領域AR1,AR2)に光を照射する。
LED11,12は、判定部30から供給されるパルス状の駆動電流によって、間欠駆動される。上記した駆動電流のデューティ比は50%よりも低くなっており、LED11,12は、順次1つずつ駆動される。そのため、LED11,12の一方から光が照射されている場合、LED11,12の他方から光は照射されない。LED11,12から、交互に光が出射される。
受光部20は、照射部10から照射され、ウインドシールドWSにて反射された反射波を受光し、電気信号に変換するものである。本実施形態に係る受光部20は、1つのPD21を有し、このPD21に対して、LED11,12それぞれが対応している。上記したように、LED11,12は、判定部30から供給されるパルス状の駆動電流によって、間欠駆動される。そのため、図4に示すように、PD21の出力信号(以下、検出信号と示す)も、間欠的に出力される。この間欠的に出力される検出信号が、判定部30に入力される。
また、上記したように、LED11,12それぞれは、互いに異なるエリアAR1,AR2に光を照射する。そして、LED11,12からは、交互に光が出射される。したがって、PD21には、互いに異なるエリアAR1,AR2にて反射された反射光が、交互に入射される。この互いに異なるエリアAR1,AR2にて反射された複数の反射波に対応する複数の検出信号が、判定部30に入力される。
判定部30は、検出信号に基づいて、ウインドシールドWSの外面に付着した付着物を判定するものである。判定部30は、ウインドシールドWSに付着物が付着していない場合にPD21から出力されることが期待される期待信号(図4参照)と、この期待信号よりも電圧の低い付着物判定値と、付着物判定値よりも電圧の低い結露判定値と、を有している。本実施形態に係る判定部30は、付着物判定値と検出信号とを比較し、付着物判定値よりも検出信号の強度(電圧レベル)が低い場合、ウインドシールドWSに付着物(雨滴や露)が有ると判定する。そして、判定部30は、複数の異なるエリアAR1,AR2にて反射された反射波に対応する複数の検出信号の差(以下、単に、差分値と示す)と結露判定値とを比較することで、付着物が雨滴であるか露であるかを判定する。ちなみに、付着物判定値は、期待信号の電圧レベルの90%以上100%未満の値であり、結露判定値は、付着物判定値よりも低い値である。
雨滴や露などの付着物がウインドシールドWSに付着した場合、照射部10からウインドシールドWSに照射された光の一部は、付着物とウインドシールドWSとを介して外部に透過する。そのため、ウインドシールドWSにて反射される反射波が減少し、受光部20に入射する反射波が少なくなる。この結果、検出信号が低くなる。したがって、判定部30は、付着物判定値よりも検出信号が低い場合、ウインドシールドWSに付着物が有ると判定する。
雨が降っている場合、ウインドシールドWSの外面に、雨滴がランダムに付着する。そのため、異なるエリアAR1,AR2にて反射された反射波の光量が異なることとなる。この結果、複数の検出信号の電圧レベルが異なることとなる。したがって、判定部30は、差分値が結露判定値よりも高い場合、付着物は雨滴であると判定する。
これとは異なり、ウインドシールドWSの外面が結露している場合、ウインドシールドWSの外面に、露が均一に付着する。そのため、異なるエリアにて反射された反射波の光量が同一となる。この結果、複数の検出信号の電圧レベルが同一となる。したがって、判定部30は、差分値が結露判定値よりも低い場合、付着物は露であると判定する。
上記したように、雨が降っている場合、ウインドシールドWSの外面に、雨滴がランダムに付着する。ウインドシールドWSに雨滴が降り注がれると、ウインドシールドWSに付着した雨滴が結合しあい、自重によってウインドシールドWSから流れ落ちる。そのため、ウインドシールドWSにて反射された反射波の光量がランダムに変動する。この結果、図4に示すように、検出信号の電圧レベルがランダムに変動する。したがって、判定部30は、差分値が結露判定値よりも高く、且つ、検出信号の電圧レベルが第1所定時間の間にランダムに変動する場合、付着物が雨滴であると判定する。
これも上記したように、ウインドシールドWSの外面が結露している場合、ウインドシールドWSの外面に、露が均一に付着する。結露が進行すると、ウインドシールドWSの外面に付着する露の量が増大する。そのため、ウインドシールドWSにて反射された反射波の光量が連続的に減少する。この結果、図4に示すように、検出信号の電圧レベルが連続的に減少する。したがって、判定部30は、差分値が結露判定値よりも低く、且つ、検出信号の電圧レベルが第2所定時間の間に連続して減少する場合、付着物が露であると判定する。
ちなみに、本実施形態では、第1所定時間と第2所定時間とは、同一の長さを有する。したがって、以下においては、第1所定時間と第2所定時間とをまとめて、単に、所定時間Tと示す。図4に、所定時間Tを示す。
なお、判定部30は、付着物が露であると判定した場合、付着物判定値の電圧レベルを、低くする。そして、判定部30は、電圧レベルが低くされた付着物判定値と検出信号とを比較して、雨滴判定した後、付着物判定値の電圧レベルを、元の電圧レベルに戻す。
次に、判定部30による付着物の判定を、図4及び図5に基づいて説明する。先ず、判定部30は、PD21の検出信号を取得する。そして、判定部30は、検出信号が付着物判定値よりも低いか否かを判定する。低くないと判定した場合、判定部30は、ステップS20にて、ウインドシールドWSに付着物は無いと判定し、付着物判定を終了する。これとは異なり、検出信号が付着物判定値よりも低いと判定した場合、判定部30は、ステップS30にて、ウインドシールドWSに付着物が有ると判定し、ステップS40に移行する。
ステップS40に移行すると、判定部30は、互いに異なるエリアAR1,AR2にて反射された複数の反射波に対応する複数の検出信号の差分値を算出する。そして、判定部30は、差分値が、結露判定値よりも低いか否かを判定する。低くないと判定した場合、判定部30は、ステップS90にて、ウインドシールドWSに雨滴が有ると判定し、付着物判定を終了する。これとは異なり、差分値が結露判定値よりも低いと判定した場合、判定部30は、ステップS50に移行する。
ステップS50に移行すると、判定部30は、検出信号が、所定時間Tにおいて、連続的に低下するか否かを判定する。検出信号が連続的に変化していないと判定した場合、判定部30は、ステップS90にて、ウインドシールドWSに雨滴が有ると判定し、付着物判定を終了する。これとは異なり、検出信号が連続的に変化していると判定した場合、判定部30は、ステップS60にてウインドシールドWSに露が有る(ウインドシールドWSが結露している)と判定して、ステップS70に移行する。
ステップS70に移行すると、判定部30は、付着物判定値の電圧レベルを低くして、ステップS80に移行する。
ステップS80に移行すると、判定部30は、検出信号が、ステップS70にて電圧レベルが低くされた付着物判定値よりも低いか否かを判定する。低いと判定した場合、判定部30は、ステップS90にて、ウインドシールドWSに雨滴が有ると判定し、付着物判定を終了する。これとは異なり、検出信号が付着物判定値よりも低くないと判定した場合、判定部30は、ステップS100にて、ウインドシールドWSに雨滴が無い(降雨はない)と判定し、ステップS110に移行する。
ステップS110に移行すると、判定部30は、ステップS70にて電圧レベルを低くした付着物判定値の値を元の値に戻して、付着物判定を終了する。判定部30は、上記したステップS10〜S110をループする。こうすることで、付着物の判定を繰り返し行う。
なお、判定部30は、ウインドシールドWSに雨滴が有ると判定した場合、その判定信号を、外部に出力する。付着物判定装置100が車両に搭載される場合、上記した判定信号は、車両のワイパー制御部(図示略)に出力され、ワイパーが駆動される。こうすることで、ウインドシールドWSに付着した雨滴が除去される。
同じく、判定部30は、ウインドシールドWSに露が有ると判定した場合、その判定信号を、外部に出力する。付着物判定装置100が車両に搭載される場合、上記した判定信号は、車両の温度制御部(図示略)に出力され、ウインドシールドWSに送る風の温度が昇温される。こうすることで、ウインドシールドWSに付着した露が除去される。
次に、本実施形態に係る付着物除去装置100の作用効果を説明する。上記したように、雨や露などの付着物がウインドシールドWSに付着した場合、検出信号が低くなる。したがって、判定部30は、付着物判定値(期待信号)よりも検出信号が低い場合、ウインドシールドWSに付着物が有ると判定する。また、雨が降っている場合、異なるエリアAR1,AR2にて反射された反射波に対応する複数の検出信号の電圧が異なる。そのため、判定部30は、複数の検出信号の差(差分値)が結露判定値よりも高い場合、付着物は雨滴であると判定する。これとは異なり、ウインドシールドWSの外面が結露している場合、複数の検出信号の電圧が同一となる。したがって、判定部30は、差分値が結露判定値よりも低い場合、付着物は露であると判定する。
このように付着物判定装置100は、露の存在を、異なるエリアAR1,AR2にて反射された反射波を比較することで、直接的に検出する。したがって、露の存在を、反射波の増加率に基づくことで、間接的に検出する構成と比べて、露の付着判定精度が向上される。これが、付着物判定装置100が奏する主な作用効果である。
上記したように、雨が降っている場合、検出信号の電圧レベルはランダムに変動する。そして、ウインドシールドWSの外面が結露している場合、検出信号の電圧レベルは連続的に減少する。これに対して、判定部30は、差分値が結露判定値よりも高く、且つ、検出信号の電圧レベルが所定時間Tの間にランダムに変動する場合、付着物が雨滴であると判定する。また、判定部30は、差分値が結露判定値よりも低く、且つ、検出信号の電圧レベルが所定時間Tの間に連続して減少する場合、付着物が露であると判定する。このように、判定部30は、差分値だけではなく、検出信号の電圧レベルの振る舞いでもって、雨滴と露とを判定する。したがって、差分値だけで、雨滴と露とを判定する構成と比べて、露の付着判定精度が向上される。
判定部30は、付着物判定値よりも検出信号の電圧レベルが低い場合に、付着物の有無を判定する。ウインドシールドWSの外面や内面は、いつでもクリーンであるとは限らない。そのため、ウインドシールドWSの外面に、雨滴や露が付着していない場合においても、検出信号は、期待信号よりも低くなることが予想される。したがって、期待信号と検出信号とに基づいて、付着物の有無を判定する場合、判定部30にて、誤った判定が下される虞がある。これを防ぐため、上記のように、期待信号に換えて、期待信号よりも電圧レベルの低い付着物判定値を設定し、この付着物判定値よりも検出信号の電圧レベルが低い場合に、付着物の有無を判定する。これにより、判定部30にて誤った判定が下されることが抑制される。
判定部30は、ウインドシールドWSに露が付着していると判定した場合、付着物判定値の電圧レベルを、低くする。ウインドシールドWSに露が付着している場合、検出信号は、付着物判定値(期待信号)よりも低くなる。そのため、雨が降っていないにも関わらず、判定部30は、雨が降っていると誤判定する虞がある。そこで、上記のように、ウインドシールドWSに露が付着している場合、付着物判定値の電圧レベルを低くする。これにより、雨が降っていない場合において、ウインドシールドWSに雨滴が付着しているという誤判定が生じることが抑制される。
判定部30は、電圧レベルが低くされた付着物判定値と検出信号とを比較することで、ウインドシールドWSに雨滴が付着しているか否かを判定する。ウインドシールドWSが結露し、且つ、降雨状態の場合、検出信号の電圧レベルは、露と雨滴とによって低下する。そのため、その低下量は、雨滴だけに依存しないものとなる。そこで、露による検出信号の電圧レベルの低下を加味するために、検出信号と比較される付着物判定値の電圧レベルを低くする。こうすることで、検出信号と付着物判定値との差が狭まり、雨滴の検出精度の低下が抑制される。
判定部30は、電圧レベルが低くされた付着物判定値と検出信号とを比較した後、付着物判定値の電圧レベルを、元の電圧レベルに戻す。ウインドシールドWSに付着した付着物の量は、時間によって、変動する。そのため、上記のように、付着物判定値の電圧レベルを、付着物判定値と検出信号とを比較する毎に、元の電圧に戻し、再度、付着物判定値の電圧を調整する構成が好ましい。これにより、ウインドシールドWSに実際に付着した付着物の量に応じた値に、付着物判定値が調整される。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
本実施形態では、照射部10がLED11,12を有し、受光部20が1つのPD21を有し、PD21に対して、LED11,12それぞれが対応する例を示した。しかしながら、異なるエリアにて反射された反射光をPDが受光する構成であればよく、LEDとPDの数としては、上記例に限定されない。例えば、図6に示すように、照射部10が1つのLED11を有し、受光部20が2つのPD21,22を有し、PD21,22それぞれに対して、LED11が対応する構成を採用することもできる。LED11から出射される光は広がりを有するので、図6に示すように、エリアAR1,AR2それぞれに光が照射される。そして、エリアAR1にて反射された反射光がPD21に入射され、エリアAR1とは異なる、エリアAR2にて反射された反射光がPD22に入射される。
また、図7に示すように、照射部10が2つのLED11,12を有し、受光部20が2つのPD21,22を有し、PD21に対して、LED11が対応し、PD22に対して、LED12が対応する構成を採用することもできる。
本実施形態では、2つの異なるエリアAR1,AR2にて反射された反射光が受光部20に入射される例を示した。しかしながら、エリアの数としては、複数であれば良く、上記例に限定されない。
本実施形態では、判定部30が、付着物判定値よりも検出信号の電圧レベルが低い場合に、付着物が有ると判定する例を示した。しかしながら、付着物判定値に換えて、期待信号を採用し、期待信号よりも検出信号の電圧レベルが低い場合に、付着物が有ると判定する構成を採用することもできる。これによっても、上記した主な作用効果を奏する。
本実施形態では、判定部30は、差分値が結露判定値よりも高く、且つ、検出信号の電圧レベルが所定時間Tの間にランダムに変動する場合、付着物が雨滴であると判定する例を示した。しかしながら、判定部30は、差分値が結露判定値よりも高い場合、付着物が雨滴であると判定しても良い。また、本実施形態では、判定部30は、差分値が結露判定値よりも低く、且つ、検出信号の電圧レベルが所定時間Tの間に連続して減少する場合、付着物が露であると判定する例を示した。しかしながら、判定部30は、差分値が結露判定値よりも低い場合、付着物が露であると判定しても良い。この場合、図5に示すステップS50は省略される。
本実施形態では、判定部30は、ステップS10にて、付着物判定値と検出信号の電圧レベルとを比較し、ウインドシールドWSに付着物(雨滴や露)が有るか否かを判定する例を示した。また、判定部30は、ステップS80にて、付着物判定値と検出信号の電圧レベルとを比較し、ウインドシールドWSに雨滴が有るか否かを判定する例を示した。しかしながら、判定部30は、検出信号の電圧レベルの低下率に基づいて、ウインドシールドWSに付着物や雨滴が有るか否かを判定する構成を採用することもできる。図8に示すように、この場合、判定部30は、ステップS10にて、検出信号の低下率が付着物判定値よりも大きいか否かを判定する。そして、判定部30は、検出信号の低下率が付着物判定値よりも大きい場合、ウインドシールドWSに付着物が有ると判定する。また、判定部30は、ステップS80にて、検出信号の低下率が付着物判定値よりも大きいか否かを判定し、検出信号の低下率が付着物判定値よりも大きい場合、ウインドシールドWSに雨滴が有ると判定する。なお、この変形例の場合、付着物判定値は、電圧レベルではなく、電圧レベルの低下率を示している。その値は、ユーザーの目的とする感度に応じて、任意に定められる。また、ステップS70において、付着物判定値の値は、上昇される。
更に言えば、図8に示すように、判定部30は、ステップS40において、差分値の電圧レベルではなく、差分値の電圧レベルの低下率が結露判定値よりも低いか否かを判定する構成を採用することもできる。この場合、付着物判定値と同様にして、結露判定値は、電圧レベルではなく、電圧レベルの低下率を示している。
10・・・照射部
20・・・受光部
30・・・判定部
WS・・・透明板
AR1,AR2・・・エリア
100・・・付着物判定装置

Claims (8)

  1. 透明板(WS)の内面に光を照射する照射部(10)と、
    該照射部から照射され、前記透明板にて反射された光を電気信号に変換する受光部(20)と、
    該受光部の出力信号に基づいて、前記透明板の外面に付着した付着物を判定する判定部(30)と、を有する付着物判定装置であって、
    前記照射部は、前記透明板における、複数の異なるエリア(AR1,AR2)に光を照射し、
    前記受光部は、複数の異なる前記エリアにて反射された反射波を電気信号に変換し、
    前記判定部は、前記透明板に前記付着物がない場合に前記受光部から出力されることが期待される期待信号と、実際に前記受光部から出力された検出信号とを比較し、前記期待信号よりも前記検出信号が低い場合、前記透明板に前記付着物が有ると判定し、
    前記判定部は、複数の異なる前記エリアにて反射された反射波に対応する複数の前記検出信号を比較し、複数の前記検出信号の差が結露判定値よりも高い場合、前記付着物は雨滴であると判定し、複数の前記検出信号の差が前記結露判定値よりも低い場合、前記付着物は露であると判定し、
    前記判定部は、前記期待信号よりも強度の低い付着物判定値を有し、前記期待信号に換えて前記付着物判定値を用いることで、前記付着物の有無を判定することを特徴とする付着物判定装置。
  2. 透明板(WS)の内面に光を照射する照射部(10)と、
    該照射部から照射され、前記透明板にて反射された光を電気信号に変換する受光部(20)と、
    該受光部の出力信号に基づいて、前記透明板の外面に付着した付着物を判定する判定部(30)と、を有する付着物判定装置であって、
    前記照射部は、前記透明板における、複数の異なるエリア(AR1,AR2)に光を照射し、
    前記受光部は、複数の異なる前記エリアにて反射された反射波を電気信号に変換し、
    前記判定部は、前記透明板に前記付着物がない場合に前記受光部から出力されることが期待される期待信号と、実際に前記受光部から出力された検出信号とを比較し、前記期待信号よりも前記検出信号が低い場合、前記透明板に前記付着物が有ると判定し、
    前記判定部は、複数の異なる前記エリアにて反射された反射波に対応する複数の前記検出信号を比較し、複数の前記検出信号の差が結露判定値よりも高い場合、前記付着物は雨滴であると判定し、複数の前記検出信号の差が前記結露判定値よりも低い場合、前記付着物は露であると判定し、
    前記受光部は、複数のPD(21,22)を有し、
    複数の前記PDに対応する、前記照射部から照射された光が反射される前記エリアは、異なることを特徴とする付着物判定装置。
  3. 前記判定部は、前記期待信号よりも強度の低い付着物判定値を有し、前記期待信号に換えて前記付着物判定値を用いることで、前記付着物の有無を判定することを特徴とする請求項2に記載の付着物判定装置。
  4. 前記判定部は、前記透明板に露が付着していると判定した場合、前記付着物判定値の強度を、低くすることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の付着物判定装置。
  5. 前記判定部は、強度が低くされた前記付着物判定値と前記検出信号とを比較することで、前記透明板に雨滴が付着しているか否かを判定することを特徴とする請求項4に記載の付着物判定装置。
  6. 前記判定部は、強度が低くされた前記付着物判定値と前記検出信号とを比較した後、前記付着物判定値の強度を、元の強度に戻すことを特徴とする請求項5に記載の付着物判定装置。
  7. 前記照射部は、順次1つずつ駆動される複数のLED(11,12)を有し、
    複数の前記LEDは、互いに異なる前記エリアに光を照射することを特徴とする請求項1〜6いずれか1項に記載の付着物判定装置。
  8. 前記判定部は、複数の前記検出信号の差が結露判定値よりも高く、且つ、前記検出信号の強度が第1所定時間(T)の間にランダムに変動する場合、前記付着物が雨滴であると判定し、複数の前記検出信号の差が前記結露判定値よりも低く、且つ、前記検出信号の強度が第2所定時間(T)の間に連続して減少する場合、前記付着物が露であると判定することを特徴とする請求項1〜7いずれか1項に記載の付着物判定装置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017101261B4 (de) 2016-03-08 2021-03-25 Elmos Semiconductor Se Digitalisierter Regensensor zur Vermessung der optischen Reflexionseigenschaften eines möglicherweise mit Flüssigkeit benetzten Objekts für die Verwendung in Kraftfahrzeugen
DE102017101257B4 (de) 2016-03-08 2021-03-25 Elmos Semiconductor Se Verfahren zur optischen Vermessung der optischen Reflexionseigenschaften eines Objekts und/oder der Transmissionseigenschaften einer Übertragungsstrecke für die Verwendung in Kfz
DE102017101259B4 (de) 2016-03-08 2021-03-25 Elmos Semiconductor Se Optischer Sensor zur Vermessung der optischen Reflexionseigenschaften eines Objekts und/oder der Transmissionseigenschaften einer Übertragungsstrecke für die Verwendung in Kfz
DE102017101258B4 (de) 2016-03-08 2021-03-25 Elmos Semiconductor Se Verfahren zur optisch quantitativen Detektion von Wasser auf der Scheibe eines Kraftfahrtzeuges
DE102017101260B4 (de) 2016-03-08 2021-03-25 Elmos Semiconductor Se Verfahren zum optischen Vergleich der Transmissionseigenschaften zweier Übertragungsstrecken für die Verwendung in Kfz
US11880018B2 (en) 2021-03-12 2024-01-23 Raytheon Company Optical window with abrasion tolerance
US11513072B2 (en) * 2021-03-12 2022-11-29 Raytheon Company Ablation sensor with optical measurement

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61172033A (ja) * 1985-01-25 1986-08-02 Nippon Denso Co Ltd 車両用曇り検出装置
DE4417436C2 (de) 1994-05-18 1997-08-21 Vdo Schindling Verfahren und Anordnung zur Steuerung eines Scheibenwischers, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE19547681C2 (de) 1995-12-20 1999-10-21 Mannesmann Vdo Ag Feuchtesensor
JPH09257952A (ja) * 1996-03-27 1997-10-03 Yazaki Corp 結露および雨滴検出センサとその検出方法
JPH10119729A (ja) 1996-10-23 1998-05-12 Nippon Climate Syst:Kk 結露検出方法及び該結露検出方法を適用した車両後方用空調装置
US6681163B2 (en) 2001-10-04 2004-01-20 Gentex Corporation Moisture sensor and windshield fog detector
DE69836344T2 (de) * 1997-10-30 2007-05-31 Donnelly Corp., Holland Regensensor mit nebelerkennung
DE19861428B4 (de) * 1998-03-17 2008-01-10 Robert Bosch Gmbh Optischer Sensor
JP3549757B2 (ja) * 1998-12-25 2004-08-04 セントラル硝子株式会社 雨滴・結露検出装置
EP0999104A3 (en) 1998-11-02 2003-09-17 Central Glass Company, Limited Water droplet sensor and exposure system for hologram
DE10303047A1 (de) * 2003-01-24 2004-08-05 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Sichtverbesserung und zur Bestimmung der Wettersituation
JP4066847B2 (ja) 2003-02-27 2008-03-26 株式会社デンソー 雨滴検知装置
JP4389692B2 (ja) 2004-06-24 2009-12-24 株式会社デンソー 雨滴検出装置
US7461551B2 (en) 2005-03-17 2008-12-09 Denso Corporation Window fog detecting apparatus
JP4513681B2 (ja) 2005-07-25 2010-07-28 株式会社デンソー 雨滴・結露検出装置
JP4717075B2 (ja) * 2005-11-08 2011-07-06 ナイルス株式会社 車両用ワイパー制御装置および方法
JP4668838B2 (ja) * 2006-05-16 2011-04-13 株式会社日本自動車部品総合研究所 雨滴検出装置およびワイパー制御装置
JP5359175B2 (ja) * 2008-10-16 2013-12-04 株式会社デンソー 視界状態検知装置および視界確保装置
JP5127776B2 (ja) 2009-05-20 2013-01-23 ナイルス株式会社 オートワイパ制御装置
JP2011168090A (ja) 2010-02-16 2011-09-01 Denso Corp ワイパー制御装置
JP5459081B2 (ja) * 2010-06-03 2014-04-02 株式会社デンソー 付着水分検出装置による付着水分検出方法

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