JP6171985B2

JP6171985B2 - 光装置

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Publication number: JP6171985B2
Application number: JP2014045410A
Authority: JP
Inventors: 真紀子杉浦; 杉浦　　真紀子
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: JP2015169571A

Description

本発明は、透明板に光を照射する発光素子と、発光素子を制御する制御部と、透明板で反射された反射光を受光する受光素子と、を備える光装置に関する。

特許文献１に記載のように、ウインドシールドの内壁面に配置されるとともに、ＬＥＤとＰＤと演算処理回路を備える雨滴検出装置が知られている。ＬＥＤの光がウインドシールドの外壁面で反射され、その反射光がＰＤに入射される。ウインドシールドの外壁面に雨滴が付着していると、この雨滴のためにＰＤに入射する反射光の光量が減少する。ＰＤは、入射した光量に応じた信号を演算処理回路に送信し、演算処理回路は、その信号に基づいて雨滴量を演算する。

また、特許文献２に記載のように、車室内に配置され、ＬＥＤを備えるセキュリティインジケータが知られている。セキュリティインジケータは、外部から視認しやすい場所に配置される。

特開２００６−７１４９１特開２００６−６２４０１

雨滴検出装置及びセキュリティインジケータそれぞれのＬＥＤを共用化することで、雨滴検出装置とセキュリティインジケータとを一体化することも考えられる。これによれば、外部の人から視認可能な光の照射、及び、雨滴の検出を行うことができる。

しかしながら上記構成によれば、雨滴の検出を行うためにＬＥＤを照射した場合、外部にセキュリティインジケータ用の光を照射する必要のないときでも、外部に光を照射することとなる。このように、雨滴検出装置としての機能と、セキュリティインジケータとしての機能とを独立して機能させることが叶わない。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、外部への光の照射と雨滴検出とをそれぞれ独立して行う光装置を提供することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として下記の実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、透明板（２００）の内面（２００ａ）に配置される光装置（１０）であって、透明板の内面に向かって光を照射する発光素子（２０）と、発光素子に制御信号としてパルス信号を出力することで、発光素子をＰＷＭ制御する制御部（４０）と、発光素子から出射され、透明板の内面と反対の外面（２００ｂ）によって反射された反射光を受光するとともに、受光した光の強度に応じた第１検出信号を生成する第１受光素子（３０）と、を備え、発光素子が照射する光は可視光であり、制御部は、発光素子が照射する光を透明板の外部の人から視認可能なパルス幅及びパルス周期を有するパルス信号を発光素子に出力して発光素子をＰＷＭ制御することで、透明板の外部の人へ光を照射する第１制御と、発光素子が照射する光を透明板の外部の人から視認不可能なパルス幅及びパルス周期を有するパルス信号を発光素子に出力して発光素子をＰＷＭ制御するとともに、第１検出信号に基づいて雨滴を検出する第２制御と、を行うことを特徴とする。

これによれば、雨滴を検出する場合に、発光素子の光を透明板の外部の人が視認することを抑制することができる。したがって、外部への光の照射と雨滴検出とをそれぞれ独立して行うことができる。

第１実施形態に係る光装置の構造を示す断面図である。光装置の機能を示すブロック図である。制御部の制御動作を説明するためのフローチャート図である。制御部の制御動作を説明するためタイミングチャート図である。第２実施形態に係る光装置の構造を示す断面図である。制御部の機能を示すブロック図である。第１検出信号の強度の時間変化を示す図である。制御部の制御動作を説明するためのフローチャート図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。また、図１及び図５において、鉛直方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する特定の水平方向をＸ方向、Ｚ方向及びＸ方向の両方向に直交する水平方向をＹ方向と示す。

（第１実施形態）
先ず、図１及び図２に基づいて本実施形態に係る光装置１０の概略構成について説明する。光装置１０は、外部への光の照射、及び、雨滴検出を行うものである。図１に示すように光装置１０は車両に設けられた透明板２００の内面２００ａに配置される。光装置１０は発光素子２０と、第１受光素子３０と、制御部４０と、を有する。発光素子２０から透明板２００に向かって可視光が照射される。図１に破線矢印で示すように、その光の一部は透明板２００を介して車両外部である透明板２００の外部へと透過し、残りの一部は反射される。透明板２００を透過した光（以下、透過光と示す。）は透明板２００の外部へと照射され、透明板２００における内面２００ａと反対の外面２００ｂで反射された光（以下、反射光と示す。）の一部は第１受光素子３０へと入射される。図１に示すように透明板２００の外面２００ｂに雨滴ＲＷが付着していた場合、その雨滴ＲＷによって本来であれば反射される光が透明板２００の外部へと透過される。これにより第１受光素子３０が受光する光の量（強度）が減少する。したがって、反射光に基づく第１受光素子３０が生成する第１検出信号は、雨滴ＲＷに応じて変動する。制御部４０はこの第１検出信号に基づいて雨滴ＲＷを検出する。

なお制御部４０は、発光素子２０のＰＷＭ制御も行う。上記したように発光素子２０は可視光を照射する。したがって、透過光を車両外部に位置する人（以下、単に人と示す。）が視認可能となっている。しかしながら制御部４０は発光素子２０に出力するパルス信号のパルス幅及びパルス周期を調整することで、発光素子２０の光を人が視認不可能にも調整する。後で詳説するように、制御部４０は人に光を照射する第１制御においては人が視認可能となるように発光素子２０をＰＷＭ制御し、雨滴を検出する第２制御においては人が視認不可能となるように発光素子２０をＰＷＭ制御する。

以上が光装置１０の概略である。以下、光装置１０の構成要素を個別に詳説する。なお、本実施形態に係る光装置１０は上記した構成要素２０〜４０の他に、拡散レンズ部６０、雨滴レンズ部７０、第２受光素子８０、フィルタ９０、第１集光レンズ部１００、及び、第２集光レンズ部１１０を備える。さらに、本実施形態に係る光装置１０は、ハウジング１２０、シート１３０、基板１４０、遮光壁１５０、遮光板１６０、及び、コネクタ１７０を備える。

発光素子２０は、上記したように制御部４０によりＰＷＭ制御され、透明板２００の内面２００ａに向けて可視光を照射する。発光素子２０は、透明板２００に対し広範囲に光を照射する。詳しく言えば、発光素子２０は、透明板２００の外面２００ｂで反射及び透過する照射角度から、外面２００ｂで全反射する照射角度を超える範囲に光を照射する。なお、発光素子２０としては、例えばＬＥＤが採用される。

第１受光素子３０は、上記したように反射光を受光し、反射光の強度に応じた第１検出信号を制御部４０に出力する。第１受光素子３０は、発光素子２０が照射する光と同等の波長の光に対して高い受光感度を有する。なお、第１受光素子３０としては、例えばＰＤが採用される。

制御部４０は、発光素子２０に制御信号としてパルス信号を出力することで、発光素子２０をＰＷＭ制御する。制御部４０は、ＰＷＭ制御として、発光素子２０の光を人へ照射する第１制御と、雨滴ＲＷを検出する第２制御と、を行う。制御部４０は、第１制御において図４に示すような、第１パルス信号を発光素子２０に出力する。第１パルス信号は、発光素子２０が照射する光を人が視認可能なパルス幅τ１及びパルス周期Ｔ１を有するパルス信号である。例えば、パルス周期Ｔ１は３３ｍｓｅｃ以上とされ、パルス幅τ１は後述するパルス幅τ２よりも大きい値とされる。これにより、光装置１０は視認可能な透過光を人に照射する。また、制御部４０は、第２制御において図４に示すような第２パルス信号によって発光素子２０を制御する。第２パルス信号は、発光素子２０が照射する光を人が視認不可能なパルス幅τ２及びパルス周期Ｔ２を有するパルス信号である。例えば、パルス幅τ２は１７ｍｓｅｃ以下、パルス周期Ｔ２は２０ｍｓｅｃ以下とされる。また、制御部４０は、後述する第２受光素子８０が出力する第２検出信号に基づいて車両外部の明るさを検出する。制御部４０の機能及び制御動作については、後で詳説する。

拡散レンズ部６０は、入射した光を拡散して出射する。拡散レンズ部６０は、発光素子２０と透明板２００との間に配置されるとともに、発光素子２０が照射する光を透明板２００の内面２００ａに向けて拡散することで、拡散した光を透明板２００の外部に向けて出射する。車両外部の人は、拡散レンズ部６０が拡散した透過光を視認することとなる。この拡散レンズ部６０が拡散した透過光を人に視認させることで、例えば光装置１０をセキュリティ用のインジケータとして機能させる。詳しく言えば、車両において監視カメラ等のセキュリティ機能が作動していることを、光装置１０が拡散した透過光により車両外部に知らせる。これにより、車両盗難のリスクを低減する。この場合、車両がセキュリティ機能を有することを強調するために、拡散レンズ部６０を赤色のレンズとして、透過光を赤色としてもよい。

雨滴レンズ部７０は、入射した光を屈折して出射する。雨滴レンズ部７０は、発光素子２０と透明板２００との間に配置される。雨滴レンズ部７０は、発光素子２０が照射する光が入射され、入射した光を透明板２００の外面２００ｂで全反射させるように屈折することで、屈折された光が透明板２００の内面２００ａに出射する。雨滴レンズ部７０がない構成では透明板２００の外部に透過していた光が、雨滴レンズ部７０により透明板２００の外面２００ｂで全反射させる。

第２受光素子８０は、透明板２００の外部から入射した外光（以下、単に外光と示す。）を受光するとともに、受光した光の強度に応じた第２検出信号を生成する。このように、第２検出信号の強度は、外光の強度を示す。第２受光素子８０は第２検出信号を制御部４０に出力し、制御部４０は第２検出信号に基づいて車両外部の明るさを検出する。第２受光素子８０は、可視光に対して高い受光感度を有する。なお、第２受光素子８０としては、例えばＰＤが採用される。

フィルタ９０は、発光素子２０が照射する光と異なる波長の光を除去する。図１に示すようにフィルタ９０は、フィルム形状とされ、第１受光素子３０の受光面に貼着されている。第１受光素子３０には、フィルタ９０を介して光が入射される。このため、発光素子２０が照射する光と異なる波長の光を第１受光素子３０が受光することが、フィルタ９０により抑制される。

第１集光レンズ部１００は、反射光を集光することで、集光した反射光を第１受光素子３０に向けて出射する。これにより、第１集光レンズがない構成に較べ、第１受光素子３０が受光する反射光の光量を増やすことができる。なお、第１集光レンズ部１００と雨滴レンズ部７０とは、１つの導光体として一体に成形されている。

第２集光レンズ部１１０は、透明板２００及びシート１３０を介して入射した外光を集光して第２受光素子８０に出射する。これにより、第２集光レンズ部１１０がない構成に較べ、第２受光素子８０が受光する反射光の光量を増やすことができる。したがって、車両外部の明るさの検出精度の低下を抑制することができる。

ハウジング１２０は、一面が開口する箱状をなし、構成要素２０〜１１０を内部空間に収容する。ハウジング１２０は、透過光が透過する透光材料からなる。そのため、透過光の一部が、ハウジング１２０を介して透明板２００の外部に透過する。ハウジング１２０の内壁面には、拡散レンズ部６０及び第２集光レンズ部１１０を固定するための固定部（図示略）が形成されている。

シート１３０は、ハウジング１２０における透明板２００の内面２００ａ側の一面を塞ぐように、内面２００ａと接触して配置されている。シート１３０における内面２００ａと接触する面と反対の面に、雨滴レンズ部７０及び第１集光レンズ部１００を構成する導光体が接触して固定されている。また、シート１３０は、発光素子２０が照射する光、及び、透明板２００を介して入射する外光のそれぞれを透過する透光材料からなる。

基板１４０は、発光素子２０、第１受光素子３０、制御部４０、第２受光素子８０を、透明板２００の内面２００ａとの対向面に実装するとともに、それぞれを電気的に接続する。基板１４０はハウジング１２０における内壁面に固定される。なお、基板１４０としては、例えばプリント基板が採用される。

遮光壁１５０は、第１受光素子３０と第２受光素子８０とを仕切るように設けられる。遮光壁１５０は、ハウジング１２０に固定されるとともに、一端が基板１４０に接触し、他端がシート１３０と接触している。遮光壁１５０は、透過光及び反射光を遮光する遮光材料からなり、第２受光素子８０が反射光を受光することを抑制する。

遮光板１６０は、発光素子２０と第１受光素子３０とを仕切るようにハウジング１２０の内部空間に設けられる。遮光板１６０は、ハウジング１２０に固定されるとともに、一端が基板１４０と接触し、他端が雨滴レンズ部７０と対向している。遮光板１６０は、発光素子２０が照射した光を遮光する遮光材料からなり、発光素子２０が照射した光が透明板２００を介さずに第１受光素子３０により受光されることを抑制する。

コネクタ１７０は、ハウジング１２０の外壁面に設けられ、外部機器と基板１４０とを電気的に中継する。コネクタ１７０は、ケース１７２と端子１７４とを有する。ケース１７２は、筒状をなし、一方の開口部と他方の開口部を有する。一方の開口部には外部機器が挿入され、他方の開口部はハウジング１２０の外壁により閉塞されている。端子１７４は、一端がケース１７２の中空に位置して外部機器と接続され、他端がハウジング１２０の内部空間に位置して基板１４０に接続される。これにより、端子１７４を介して外部機器と基板１４０が電気的に接続される。

次に、図２に基づいて制御部４０の機能について説明する。制御部４０は、上記したように発光素子２０をＰＷＭ制御するとともに、第１受光素子３０の出力する第１検出信号に基づいて雨滴ＲＷを検出する。制御部４０は、イグニッション情報取得部４２（ＩＧ情報取得部４２）と、制御モード選択部４６と、パルス信号生成部４８と、雨滴検出部５０とを有する。

イグニッション情報取得部４２は、イグニッションスイッチ３００と電気的に接続され、イグニッションスイッチ３００のオンオフ情報を取得する。また、イグニッション情報取得部４２は、取得したオンオフ情報に応じたＩＧ信号を制御モード選択部４６に出力する。図４に示すようにＩＧ信号は、イグニッションスイッチ３００がオンのときＨｉｇｈであって、オフのときＬｏｗの信号である。

外光検出部４４は、第２受光素子８０から出力された第２出力信号と閾値Ｔｈとを比較して、比較結果に応じた外光信号を制御モード選択部４６に出力する。図４に示すように、外光信号は、第２出力信号が閾値Ｔｈより大きいときＨｉｇｈであって、第２出力信号が閾値Ｔｈより小さいときＬｏｗの信号である。

制御モード選択部４６は、イグニッション情報取得部４２が出力するＩＧ信号及び外光検出部４４が出力する外光信号に基づいて制御モードを選択する。詳しく言えば、制御モード選択部４６は、制御モードとして、第１制御モードと、第２制御モードとを有し、上記した２つの信号に基づいて、いずれか一方の制御モードを選択する。制御モード選択部４６は、選択した制御モードに応じたモード信号をパルス信号生成部４８に出力する。制御モード選択部４６は、第１制御モードを選択した場合にモード信号として第１モード信号をパルス信号生成部４８に出力し、第２制御モードを選択した場合にモード信号として第２モード信号をパルス信号生成部４８に出力する。

パルス信号生成部４８は、制御モード選択部４６により出力されたモード信号に基づいてパルス信号を生成し、パルス信号を発光素子２０に出力する。これにより、制御部４０によって発光素子２０がＰＷＭ制御される。第１モード信号がパルス信号生成部４８に出力された場合、パルス信号生成部４８は第１パルス信号を発光素子２０に出力する。これにより、人から視認可能な光が発光素子２０から照射される。また、第２モード信号がパルス信号生成部４８に出力された場合、パルス信号生成部４８は第２パルス信号を発光素子２０に出力する。これにより、人から視認不可能な光が発光素子２０から照射される。

上記した視認不可能な光が発光素子２０から照射されている際に第１受光素子３０から出力される第１検出信号に基づいて、雨滴検出部５０は雨滴ＲＷを検出する。上記の通り、透明板２００の外面２００ｂに雨滴ＲＷが付着している場合、雨滴ＲＷが付着していない場合に較べ、反射光の強度が減少する。雨滴検出部５０は、この減少量に基づいて、外面２００ｂに付着した雨滴ＲＷを検出する。雨滴検出部５０は、検出した雨滴ＲＷに応じた信号をワイパ制御部４００に出力する。これにより、ワイパ制御部４００は、外面２００ｂに付着する雨滴ＲＷに基づいて車両のワイパ装置を制御する。

次に、図３及び図４に基づいて、制御部４０の制御動作について説明する。

制御部４０の制御動作は、例えば、光装置１０に電源が供給されたときにスタートし、電源が供給されている間は繰り返し処理を実行する。本実施形態において、光装置１０には電源が常時供給される。そのため、制御部４０の制御動作も常時実行される。

先ず、制御モード選択部４６は、ＩＧ信号に基づいて、イグニッションスイッチがオンかオフかを判定する（ステップＳ１０）。詳しく言えば、図４に示すＩＧ信号がＨｉｇｈの場合にイグニッションスイッチ３００がオン、ＩＧ信号がＬｏｗの場合にイグニッションスイッチ３００がオフと判定する。

ステップＳ１０において、イグニッションスイッチ３００がオンの場合、制御モード選択部４６は制御モードとして第２制御モードを選択する（ステップＳ１２）。そして、制御モード選択部４６は、第２モード信号をパルス信号生成部４８に出力する。

次に、パルス信号生成部４８は、制御モード選択部４６により出力された信号に基づいて、図４に示すような第２パルス信号を生成し、発光素子２０に出力する（ステップＳ１４）。これにより、制御部４０は第２制御により発光素子２０を制御し、発光素子２０は人から視認不可能な光を照射する。上記したように、この視認不可能な光が透明板２００の外面２００ｂで反射されて、反射光を第１受光素子３０が受光する。第１受光素子３０は、受光した光の強度に応じた第１検出信号を雨滴検出部５０に出力する。

次に、雨滴検出部５０は、第１検出信号に基づいて雨滴ＲＷを検出する（ステップＳ１６）。雨滴ＲＷを検出した後は、制御モード選択部４６が、再度イグニッションスイッチ３００がオンかオフかを判定する（ステップＳ１０）。

これに対し、ステップＳ１０において、イグニッションスイッチ３００がオフの場合、制御モード選択部４６は、第２検出信号が閾値Ｔｈより小さいか否かを判定する（ステップＳ１８）。詳しく言えば、図４に示すように、制御モード選択部４６は、外光信号がＨｉｇｈの場合に、第２検出信号が閾値Ｔｈより大きいと判定し、外光信号がＬｏｗの場合に、第２検出信号が閾値Ｔｈより小さいと判定する。上記のように、第２受光素子８０は外光を受光し、受光した光の強度に応じた第２検出信号を制御モード選択部４６に出力するため、第２検出信号の強度は外光の強度を示す。

ステップＳ１８において、第２検出信号が閾値Ｔｈよりも小さい場合、制御モード選択部４６は、制御モードとして第１制御モードを選択する（ステップＳ２０）。そして、制御モード選択部４６は、第１モード信号をパルス信号生成部４８に出力する。

次に、パルス信号生成部４８は、制御モード選択部４６により出力された信号に基づいて、第１パルス信号を生成し、発光素子２０に出力する（ステップＳ２２）。これにより、制御部４０は第１制御により発光素子２０を制御し、発光素子２０は人から視認可能な光を照射する。パルス信号生成部４８が第１パルス信号を発光素子２０に出力した後、制御モード選択部４６は再度イグニッションスイッチがオンかオフかを判定する（ステップＳ１０）。これに対し、ステップＳ１８において第２検出信号が閾値Ｔｈ以上の場合、制御モード選択部４６が、再度イグニッションスイッチ３００がオンかオフかを判定する（ステップＳ１０）。

次に、上記した光装置１０の効果について説明する。本実施形態において、制御部４０は、透明板２００の外部に光を照射する第１制御において第１パルス信号によって発光素子２０を制御する。第１パルス信号は、人から視認可能なパルス幅τ１及びパルス周期Ｔ１を有する。また、制御部４０は、雨滴ＲＷを検出する第２制御において第２パルス信号によって発光素子２０を制御する。第２パルス信号は、人から視認不可能なパルス幅τ２及びパルス周期Ｔ２を有する。

これによれば、雨滴ＲＷを検出する場合に、発光素子２０の光を人が視認することを抑制することができる。したがって、外部への光の照射と雨滴検出とをそれぞれ独立して行うことができる。

本実施形態において光装置１０は拡散レンズ部６０を備える。これによれば、拡散レンズ部６０がない構成に較べ、発光素子２０の光を外部の人から視認できる範囲を拡大することができる。

本実施形態において光装置１０は雨滴レンズ部７０を備える。上記したように雨滴レンズ部７０は、雨滴レンズ部７０がない構成では透明板２００の外部に透過していた光を、透明板２００の外面２００ｂで全反射させることができる。また、受光した反射光に応じて第１受光素子３０が第１検出信号を生成し、第１検出信号に基づいて制御部４０が雨滴検出を行う。したがって、制御部４０の雨滴検出精度の低下を抑制することができる。

イグニッションスイッチ３００がオンの場合には、人が車両に乗車している可能性が高く、雨滴検出が必要と期待される。本実施形態において制御部４０は、イグニッションスイッチ３００がオンの場合に第２制御を行う。したがって、雨滴検出が必要と期待される場合に雨滴検出を行うことができる。

車両外部が明るい場合に、人は透過光を視認し難い可能性が高い。これに対して、本実施形態における制御部４０は、車両外部が所定の明るさよりも暗い場合に第１制御を行う。したがって、人が視認し易い場合に、外部に光を照射することができる。

第１受光素子３０は、発光素子２０が照射して透明板２００で反射される反射光だけでなく、雨滴検出に不要な光を受光する虞がある。具体的には、発光素子２０の光と異なる波長の光が、雨滴検出に不要な光である。これに対し、本実施形態において光装置１０はフィルタ９０を備える。上記したようにフィルタ９０は、発光素子２０の光と異なる波長の光を除去する。これによれば、雨滴検出に不要な光を第１受光素子３０が受光することを抑制することができる。したがって、雨滴検出精度の低下を抑制することができる。

（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した光装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。本実施形態において、図５及び図６に示すように、光装置１０は第２受光素子８０を備えず、第１受光素子３０が反射光だけではなく外光を受光する。制御部４０は、第１検出信号の強度の時間変化する成分を反射光による反射光成分Ｉｒとみなし、反射光成分Ｉｒに基づいて雨滴ＲＷを検出する。また、制御部４０は、第１検出信号の強度の時間変化しない成分を外光による外光成分Ｉｏとみなし、外光成分Ｉｏに基づいて車両外部の明るさを検出する。これにより、制御部４０は、車両外部の明るさが所定の明るさよりも暗い場合に、第１制御を行う。

図６に示すように制御部４０は、第１検出信号処理部５２を有する。第１検出信号処理部５２は、図７に示す第１検出信号の強度の時間変化しない成分を外光による外光成分Ｉｏとみなし、外光成分Ｉｏを外光検出部４４に出力する。外光検出部４４は、外光成分と閾値Ｔｈとを比較し、比較結果に応じた外光信号を制御モード選択部４６に出力する。図３に示した第１実施形態の制御動作に対し、図８に示す本実施形態の制御動作では、第２検出信号が閾値Ｔｈより小さいか否かを判定する処理（ステップＳ１８）に換えて、外光成分Ｉｏが閾値Ｔｈより小さいか否かを判定する処理（ステップＳ２４）を行う。

また、第１検出信号処理部５２は、図７に示す第１信号の強度の時間変化する成分を外光による反射光成分Ｉｒとみなし、反射光成分Ｉｒを雨滴検出部５０に出力する。雨滴検出部５０は、反射光成分Ｉｒに基づいて雨滴ＲＷを検出する。つまり、本実施形態では、第１検出信号そのものではなく、それに含まれる反射光成分Ｉｒに基づいて雨滴検出部５０が雨滴ＲＷを検出する。

本実施形態によれば、第１受光素子３０は、反射光だけではなく外光を受光する。このため、第１検出信号には、反射光による反射光成分Ｉｒと外光による外光成分Ｉｏとが含まれることとなり、雨滴検出に不要な外光成分Ｉｏが第１検出信号に含まれる。しかしながら、発光素子２０はＰＷＭ制御されているので、発光素子２０の光の強度は時間変化する。これに対し、外光の強度は、発光素子２０の光に較べて時間変化し難いと期待される。このため、制御部４０が、第１検出信号の強度の時間変化する成分を反射光成分Ｉｒとみなすことで、反射光成分Ｉｒと外光成分Ｉｏとを区別することができる。これにより、第１受光素子３０が外光を受光する場合であっても、反射光成分Ｉｒに基づいて雨滴ＲＷを検出することで、外光による雨滴検出精度の低下を抑制することができる。

本実施形態において制御部４０は、第１検出信号の強度の時間変化しない成分を外光成分Ｉｏとみなすことで、外光成分Ｉｏと反射光成分Ｉｒとを区別する。これにより、車両外部の明るさを反射光成分Ｉｒに基づいて制御部４０が検出することができる。

また、本実施形態において制御部４０は、第２検出信号ではなく第１検出信号の外光成分Ｉｏに基づいて、車両外部が暗い場合に第１制御を行う。これにより、第２受光素子８０を有さずとも、第２受光素子８０を有する第１実施形態と同様の効果を奏することができる。したがって、第２受光素子８０を有する第１実施形態に較べ、コストを削減することができ、且つ、省スペース化することができる。

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。

上記実施形態において光装置１０が車両に配置される例を示したが、これに限定するものではない。光装置１０は、透明板２００に配置されるものであれば採用することができる。

上記実施形態において、制御部４０が構成要素４２〜５０を有する例を示したがこれに限定するものではない。制御部４０は、上記とは異なる構成要素からなってもよい。

上記実施形態において、光装置１０が拡散レンズ部６０を備える例を示したが、これに限定するものではない。拡散レンズ部６０を備えず、発光素子２０の照射する光が拡散されることなく透明板２００の外部に透過する構成を採用することもできる。

上記実施形態において、光装置１０が雨滴レンズ部７０を備える例を示したが、これに限定するものではない。発光素子２０が、透明板２００の外面２００ｂで反射及び透過する照射角度から、外面２００ｂで全反射する照射角度を超える範囲に光を照射する構成であれば、光装置１０が雨滴レンズ部７０を備えない構成を採用することもできる。また、拡散レンズ部６０と雨滴レンズ部７０とが別体で成形される例を示したが、一体で成形される構成を採用することもできる。

上記実施形態において、光装置１０がフィルタ９０を備える例を示したが、これに限定するものではない。また、上記実施形態において、フィルタ９０がフィルム状である例を示したが、これに限定するものではない。フィルタ９０は、第１受光素子３０と透明板２００との間に配置され、発光素子２０が照射する光と異なる波長の光を除去するものであれば採用することができる。

上記実施形態において、ハウジング１２０が透光材料からなる例を示したが、これに限定するものではない。ハウジング１２０が遮光材料からなる構成を採用することもできる。

上記実施形態において、光装置１０が構成要素２０〜１７０を備える例を示したが、これに限定するものではない。光装置１０は、構成要素６０〜１７０を備えなくてもよく、少なくとも発光素子２０、第１受光素子３０、及び、制御部４０を備えるものであれば採用することができる。

１０・・・光装置、２０・・・発光装置、３０・・・第１受光素子、４０・・・制御部、４２・・・イグニッション情報取得部、４４・・・外光検出部、４６・・・制御モード選択部、４８・・・パルス信号生成部、５０・・・雨滴検出部、５２・・・第１検出信号処理部、６０・・・拡散レンズ部、７０・・・雨滴レンズ部、８０・・・第２受光素子、９０・・・フィルタ、１００・・・第１集光レンズ部、１１０・・・第２集光レンズ部、１２０・・・ハウジング、１３０・・・シート、１４０・・・基板、１５０・・・遮光壁、１６０・・・遮光板、１７０・・・コネクタ、１７２・・・ケース、１７４・・・端子、２００・・・透明板、２００ａ・・・内面、２００ｂ・・・外面、３００・・・イグニッションスイッチ、４００・・・ワイパ制御部

Claims

透明板（２００）の内面（２００ａ）に配置される光装置（１０）であって、
前記透明板の前記内面に向かって光を照射する発光素子（２０）と、
前記発光素子に制御信号としてパルス信号を出力することで、前記発光素子をＰＷＭ制御する制御部（４０）と、
前記発光素子から出射され、前記透明板の前記内面と反対の外面（２００ｂ）によって反射された反射光を受光するとともに、受光した光の強度に応じた第１検出信号を生成する第１受光素子（３０）と、を備え、
前記発光素子が照射する光は可視光であり、
前記制御部は、
前記発光素子が照射する光を前記透明板の外部の人から視認可能なパルス幅及びパルス周期を有する前記パルス信号を前記発光素子に出力して前記発光素子をＰＷＭ制御することで、前記透明板の外部の人へ光を照射する第１制御と、
前記発光素子が照射する光を前記透明板の外部の人から視認不可能なパルス幅及びパルス周期を有する前記パルス信号を前記発光素子に出力して前記発光素子をＰＷＭ制御するとともに、前記第１検出信号に基づいて雨滴を検出する第２制御と、を行うことを特徴とする光装置。
入射した光を拡散して出射する拡散レンズ部（６０）を備え、
前記拡散レンズ部は、前記発光素子と前記透明板との間に配置されるとともに、前記発光素子が照射する光を前記透明板の前記内面に向けて拡散することで、拡散した光を前記透明板の外部に向けて出射することを特徴とする請求項１の光装置。
入射した光を屈折して出射する雨滴レンズ部（７０）を備え、
前記雨滴レンズ部は、前記発光素子と前記透明板との間に配置されるとともに、前記発光素子が照射する光が入射され、入射した光を前記透明板の前記外面で全反射させるように屈折することで、屈折した光を前記透明板の前記内面に出射することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光装置。
車両に配置され、
前記制御部は、前記車両のイグニッションスイッチ（３００）のオンオフ情報を取得するとともに、前記イグニッションスイッチがオンの場合に、前記第２制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光装置。
前記透明板の外部から入射した外光を受光するとともに、受光した光の強度に応じた第２検出信号を生成する第２受光素子（８０）を備え、
前記制御部は、前記第２検出信号に基づいて、前記透明板の外部の明るさを検出するとともに、前記透明板の外部の明るさが所定の明るさよりも暗い場合に前記第１制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光装置。
前記第１受光素子は、前記透明板の外部から入射した外光を受光し、
前記制御部は、前記第１検出信号の強度の時間変化する成分を前記反射光による反射光成分とみなし、前記反射光成分に基づいて雨滴を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光装置。
前記制御部は、前記第１検出信号の強度の時間変化しない成分を前記外光による外光成分とみなし、前記外光成分に基づいて前記透明板の外部の明るさを検出するとともに、前記透明板の外部の明るさが所定の明るさよりも暗い場合に、前記第１制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の光装置。
前記第１受光素子と前記透明板との間に配置されるフィルタ（９０）を備え、
前記フィルタは、前記発光素子が照射する光と異なる波長の光を除去することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光装置。