JPH02156138A - 光学式液体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体検出装置に係り、特に、車両のウィンドシ
ールド、建物の窓ガラス等の透光性シールドに付着する
雨滴、結露等の液体を光学的に検出するに適した光学式
液体検出装置に関する。

（従来技術） 従来、この種の光学式液体検出装置においては、特開昭
６０−２４８４５８号公報に示されているように、車両
のウィンドシールドの内表面側に、発光ダイオードとホ
トトランジスタとを配設して、ウィンドシールドの外表
面側に雨滴が付着したとき、この付着雨滴を検出するよ
うにしたものがある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような構成において、発光ダイオード及
びホトトランジスタをウィンドシールドの内表面側に配
置するにあたっては、発光ダイオードとホトトランジス
タをその光軸合わせをしながら精度よく位置合わせをし
なければならず、その結果、この位置合わせ作業には時
間を要し、かつ最適位置への位置決めを困難としていた
。

そこで、本発明は、このようなことに対処すべく、光学
式液体検出装置において、その配置位置の位置決めを自
動的に行うようにしようとするものである。

（課題を解決するための手段） かかる課題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴は、
第１図にて例示するごとく、透光性シールドの内側に配
置されて同シールドに向けて発光する発光素子１と、前
記シールドにより反射される発光素子１からの光を受光
する受光素子２とを備えた光学式液体検出装置において
、発光素子１及び受光素子２の少なくとも一方を前記シ
ールドに向け近づけ又は遠ざかるように位置調節する位
置調節手段３と、この位置調節手段３による調節位置が
、発光素子１と受光素子２との光軸合せを最適にするよ
うな最適位置になったときこれを判定する判定手段４と
、この判定手段４の判定に応答して位置調節手段３の調
節作用を停止させる停止手段５とを設けるようにしたこ
とにある。

（作用効果） このように本発明を構成したことにより、位置調節手段
３が発光素子１及び受光素子２の少なくとも一方を前記
シールドに近づけまたは遠ざけるように位置調節し、判
定手段４が、位置調節手段３による調節位置が前記最適
位置になったとき、これを判定し、かつ停止手段５が位
置調節手段３の調節作用を停止させるようにしたので、
発光素子１と受光素子２との光軸合せが常に自動的に精
度よくなされて発光素子１と受光素子２との間の相対的
位置を適確になし得る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面により説明すると
、第２図〜第６図は、本発明に係る光学式液体検出装置
が車両用ワイパー制御システムに適用された例を示して
いる。ワイパー制御システムは、第２図に示すように、
一対のワイパーブレードＢｗａ、Ｂｗｂを備えており、
これら各ワイパーブレードＢｗａ、Ｂｗｂは、当該車両
のフロントウィンドシールドＷの外表面に沿い同外表面
上の各払拭領域に亘りそれぞれ往復摺動するようになっ
ている。

液体検出装置は、装置本体Ｓを有しており、この装置本
体Ｓは、第２図及び第３図に示すごとく、フロントウィ
ンドシールドＷの内側下縁近傍に位置するダツシュボー
ド（図示せず）の直上にてワイパーブレードＢ　ｗ　ａ
の払拭領域を臨むように配設されている。装置本体Ｓは
、支持案内板１０を有しており、この支持案内板１０は
、前記ダツシュボードの直上にてこの上面に平行に、か
つフロントウィンドシールドＷの裏面から後方に向け長
手状に延出するように適宜な支持部材（図示せず）によ
り支持されている。

支持案内板１０には、左右一対の段部１１，１２が同支
持案内板１０の上面左右両側部に沿い前後方向に断面り
字状にそれぞれ形成されており、この支持案内板１０の
上面には、ケーシング２０が前後方向に相対移動可能に
載置されている。がかる場合、ケーシング２０の底壁左
右両側部には、左右一対の脚部２１．２２が支持案内板
１０の左右一対の段部１１，１２に対応して下方に向け
突設されており、これら各脚部２１．２２は各段部１１
．１２に前後方向に移動可能に上方から係合している（
第３図〜第５図参照）。

ケーシング２０の左壁下部には、噛合部２３が第３図〜
第５図に示すように前後方向に長手状に形成されており
、この噛合部２３には、支持案内板１０の左側中央に組
付けた電動機３０の出力軸に軸支してなる歯車３１が噛
合している。かかる場合、電動機３０の出力軸がケーシ
ング２０の脚部２１の移動方向に直角になっているため
、歯車３１が、電動機３０の回転に応じ、噛合部２３と
噛合しながら、ケーシング２０の両脚部２１２２を支持
案内板１０の両段部１１，１２に沿い前後方向に移動さ
せる。

ケーシング２０には、フロントウィンドシールドＷの内
表面に平行な前壁２４が形成されており、この前壁２４
の四隅には各測距素子２５ａ〜２５ｄが配設されている
。各測距素子２５ａ〜２５ｄは、それぞれ、発光ダイオ
ードとホトトランジスタを内蔵し、発光ダイオードから
の光がフロントウィンドシールドＷの内表面で反射され
てホトトランジスタにより受光されたときこれを受光信
号として発生する。また、ケーシング２０の後壁２６の
四隅には、各表示灯２７ａ〜２７ｄが配設されており、
これら各表示灯２７ａ〜２７ｄは、後述のような装置本
体Ｓの位置決め完了時に共に点灯する。

ケーシング２０内には、発光ダイオード２８及びホトト
ランジスタ２９（第６図参照〉が適所に配設されており
、発光ダイオード２８は、適宜な光学系を通し前壁２４
の中央窓２４ａからフロントウィンドシールドＷの内表
面に向け発光するようになっている。かかる場合、フロ
ントウィンドシールドＷの外表面に雨滴が付着していな
いとき、フロントウィンドシールドＷ内に入射した発光
ダイオード２８からの光が同フロントウィンドシールド
Ｗの外表面で全反射されるように、発光ダイオード２８
の発光軸とフロントウィンドシールドＷの外表面とのな
す角を決め得るようになっている。ホトトランジスタ２
９は、フロントウィンドシールドの外表面で反射される
発光ダイオード２８からの光を中央窓２４ａを通し受光
しこの受光量に応じた受光信号を発生する。

次に、各測距素子２５ａ〜２５ｄ、各表示灯２７ａ〜２
７ｄ、発光ダイオード２８、ホトトランジスタ２つ、電
動ｌＲ３０及び各ワイパーブレードＢｗａ、Ｂｗｂのた
めの電気回路構成について第６図を参照して説明する。

ワイパースイッチＳＷは、各ワイパーブレードＢｗａ、
Ｂｗｂの作動が必要なとき操作されて操作信号を発生す
る。信号処理回路２９ａはホトトランジスタ２９からの
受光信号レベルを基準レベルと比較した後増幅し増幅信
号として発生する。Ａ−Ｄ変換器２９ｂは信号処理回路
２９ａからの増幅信号をディジタル変換しディジタル信
号として発生する。

マイクロコンピュータ４０は、第７図に示すフローチャ
ートに従い、ワイパースイッチＳＷ、各測距素子２５ａ
〜２５ｄ及びＡ−Ｄ変換器２９ｂとの協働により、コン
ピュータプログラムを実行し、この実行中において、各
表示灯２７ａ〜２７ｄ、各測距素子２５ａ〜２５ｄに接
続した駆動回路５０、発光ダイオード２８に接続した駆
動回路６０、電動機３０に接続した駆動回路７０、及び
各ワイパーブレードＢｗａ、Ｂｗｂに連結した駆動機構
８０の駆動制御に必要な演算処理をする。

但し、上述のコンピュータプログラムはマイクロコンピ
ュータ４０のＲＯＭに予め記憶されている。

また、マイクロコンピュータ４０は、当該車両のイグニ
ッションスイッチＩＧを介しバッテリＢから給電されて
作動状態におかれ、ワイパースイッチＳＷからの操作信
号に応答してコンピュータプログラムの実行を開始する
。

駆動回路５０は、マイクロコンピュータ４０による制御
のもとに、各測距素子２５ａ〜２５ｄの発光ダイオード
から発光させるべくこれら各発光ダイオードを駆動する
。駆動回路６０は、マイクロコンピュータ４０による制
御のもとに、発光ダイオード２８から発光させるべく同
発光ダイオードを駆動する。駆動回路７０は、マイクロ
コンピュータ４０による制御のもとに、電動機３０の正
転（又は逆転）させる。かかる場合、電動機３０の正転
（又は逆転）は、ケーシング２０の前方への移動（又は
後方への移動）に対応する。駆動機構８０は、マイクロ
コンピュータ４０による制御のもとに、その内蔵電動機
の作動に応じて両ワイパーブレードＢｗａ、Ｂｗｂを往
復摺動させる。

なお、マイクロコンピュータ４０、各駆動回路５０．６
０，７０、信号処理回路２９ａ及びＡ−Ｄ変換器２９ｂ
は、発光ダイオード２８及びホトトランジスタ２つと同
様に、ケーシング２０内に配設されている。

以上のように構成した本実施例において、イグニッショ
ンスイッチＩＧを閉成するとともに、ワイパースイッチ
ＳＷから操作信号を発生させれば、マイクロコンピュー
タ４０が、作動状態となり、第７図のフローチャートに
従い、コンピュータプログラムをステップ１００ａにて
実行開始し、ステップ１１０にて初期化処理をする。つ
いで、マイクロコンピュータ４０が、ステップ１２０に
おいて、各測距素子２５ａ〜２５ｄに測距させるに必要
な各測距出力信号を発生すると、駆動回路５０が各測距
素子２５ａ〜２５ｄの発光ダイオードから発光させる。

しかして、各測距素子２５ａ〜２５ｄの発光ダイオード
からの光がフロントウィンドシールドＷの内表面で反射
されて各測距素子２５ａ〜２５ｄのホトトランジスタに
入射すると、これら各ホトトランジスタがそれぞれ受光
信号を発生しマイクロコンピュータ４０に付与する。

すると、マイクロコンピュータ４０が、ステップ１３０
にて、ステップ１２０における各測距出力信号の信号の
発生後各測距素子２５ａ〜２５ｄからの受光信号の発生
までの各経過時間の平均時間に基き、平均距離りを演算
する。但し、平均距離りは、フロントウィンドシールド
Ｗの内表面とケーシング２０の前壁２４との間の間隔に
相当する。ついで、マイクロコンピュータ４０が、ステ
ップ１４０にて、ステップ１３０における平均圧ＩＤに
基き両所定距離Ｄ１．Ｄ２との関連で比較判定する。か
かる場合、各所定距離Ｄ１及びＤ２は、フロントウィン
ドシールドＷの内表面とケーシング２０の前壁２４との
間の間隔の最適範囲（以下、最適間隔範囲という）の上
限値及び下限値にそれぞれ相当する。また、上述の最適
間隔範囲は、ケーシング２０内の発光タイオード２８の
光軸とホトトランジスタ２９の受光軸とがフロントウィ
ンドシールドＷの外表面上にてほぼ交叉する範囲に対応
する。なお、各所定距離り、、Ｄ２はマイクロコンピュ
ータ４０のＲＯＭに予め記憶されている。

しかして、Ｄ＞Ｄ、との判定がステップ１４０にてなさ
れた場合には、マイクロコンピュータ４０が、コンピュ
ータプログラムをステップ１５０に進め、電動機３０の
正転に必要な正転出力信号を発生する。すると、電動機
３０がマイクロコンピュータ４０からの正転出力信号に
応答して駆動回路７０により駆動されて正転し、歯車３
１がケーシング２０の噛合部２３に噛合しながら正転じ
同噛合部２３を前方へ向けて駆動し、ケーシング２０が
各脚部２１，２２を各段部１１．１２に沿わせながら支
持案内板１０に沿い前方へ移動する。

このような移動過程にて各ステップ１２０〜１５０での
演算処理を上述と同様に繰返している間において、ステ
ップ１３０での最新の平均距離りが所定距離Ｄ１以下に
なると、マイクロコンピュータ４０が、Ｄ１≧Ｄ≧Ｄ２
の成立と判定しコンピュータプログラムをステップ１６
０に進めて正転出力信号を消滅させ、次のステップ１７
０にて、各表示灯２７ａ〜２７ｄの点灯に必要な各点灯
信号を発生させる。しかして、電動機３０がマイクロコ
ンピュータ４０からの正転出力信号の消滅に応答して駆
動回路７０により停止せられてケーシング２０の前方へ
の移動を即座に停止する。これにより、ケーシング２０
のフロントウィンドシールドＷに対する位置決め、即ち
、発光ダイオード２８の発光軸とホトトランジスタ２９
の受光軸のフロントウィンドシールドＷの外表面上での
軸合わせが精度よく実現され得る。また、各表示灯２７
ａ〜２７ｄがマイクロコンピュータ４０からの各点灯信
号に応答して点灯するので、上述の位置決め完了が確実
に視認され得る。

一方、ステップ１４０においてＤくＤ２との判定がなさ
れた場合には、マイクロコンピュータ４０が、コンピュ
ータプログラムをステップ１８０に進め、電動機３０の
逆転に必要な逆転出力信号を発生する。すると、電動機
３０がマイクロコンピュータ４０からの逆転出力信号に
応答して駆動回路７０により駆動されて逆転し、歯車３
１がケーシング２０の噛合部２３に噛合しながら逆転し
同噛合部２３を後方へ向けて駆動し、ケーシング２０が
各脚部２１．２２を各段部１１．１２に沿わせながら支
持案内板１０に沿い後方へ移動する。

このような移動過程にて各ステップ１２０〜１４０及び
１８０での演算処理を上述と同様に繰返している間にお
いて、ステップ１３０での最新の平均圧ＩＤが所定路Ｈ
Ｄ　２以上になると、マイクロコンピュータ４０が、Ｄ
１≧Ｄ≧Ｄ２の成立と判定しコンピュータプログラムを
ステップ１６０に進めて逆転出力信号を消滅させ、次の
ステップ１７０にて、各表示灯２７ａ〜２７ｄの点灯に
必要な各点灯信号を発生させる。しかして、電動機３０
がマイクロコンピュータ４０からの逆転出力信号の消滅
に応答して駆動回路７０により停止せられてケーシング
２０の後方への移動を即座に停止する。これにより、ケ
ーシング２０のフロントウィンドシールドＷに対する位
置決め、即ち、発光ダイオード２８の発光軸とホトトラ
ンジスタ２つの受光軸のフロントウィンドシールドＷの
外表面上での軸合わせが精度よく実現され得る。また、
各表示灯２７ａ〜２７ｄがマイクロコンピュータ４０か
らの各点灯信号に応答して点灯するので、上述の位置決
め完了が確実に視認され得る。

上述のようなステップ１７０における演算処理後、マイ
クロコンピュータ４０がワイパー制御演算ルーティン１
９０の実行に移行する。しかして、このワイパー制御演
算ルーティン１９０においては、マイクロコンピュータ
４０による制御のもとに発光ダイオード２８が駆動回路
６０により駆動されて発光しフロントウィンドシールド
Ｗに向けて出射する。このとき、フロントウィンドシー
ルドＷに雨滴が付着していなければ、フロントウィンド
シールドＷ内に入射した発光ダイオード２８からの光は
フロントウィンドシールドＷの外表面で全反射されてホ
トトランジスタ２つに入射する。

かかる場合、上述のようにケーシング２０が精度よく位
置決めされているので、ホトトランジスタ２９への入射
光量が適正に維持される。

従って、ホトトランジスタ２つから生じる受光信号が、
信号処理回路２９ａにより信号処理された後、Ａ−Ｄ変
換器２９ｂによりディジタル変換されてマイクロコンピ
ュータ４０内に入力されても、マイクロコンピュータ４
０が両ワイパーブレードＢｗａ、Ｂｗｂに払拭作動を行
なわせるような演算処理を誤ってすることはない、一方
、フロントウィンドシールドＷの表面に雨滴が付着して
おれば、フロントウィンドシールドＷに入射した発光ダ
イオード２８からの光の同フロントウィンドシールドＷ
の外表面での反射量が前記付着雨滴のために減少する。

従って、上述のようにホトトランジスタ２９が信号処理
回路２９ａ及びＡ−Ｄ変換器２９ｂを介し受光信号をマ
イクロコンピュータ４０に入力すると、両ワイパーブレ
ードＢｗａ、Ｂｗｂを払拭作動させるようにマイクロコ
ンピュータ４０の演算処理がなされる。このため、駆動
機構８０がその内蔵電動機の作動に応じ両ワイパーブレ
ードＢｗａ、Ｂｗｂを作動させる。なお、ワイパースイ
ッチＳＷからの操作信号が消滅すると、マイクロコンピ
ュータ４０がステップ１９ＣＬａにて「ＹＥＳ」と判別
し、ステップ１００ｂにてコンピュータプログラムの実
行を停止する。

以上説明したように、各ステップ１２０〜１６０又は各
ステップ１２０〜１４０，１８０，１６０を通る演算処
理過程において、Ｄ１≧Ｄ≧Ｄ２が成立するように、電
動Ｒ３０がらの駆動制御を通じてケーシング２０の前後
方向への移動制御を行うようにしたので、ケーシング２
０の位置決め、即ち、発光ダイオード２８とホトトラン
ジスタ２つとの間の上述のような光軸調整が精度よく自
動的に行なえる。そして、このような自動調整の完了が
各表示灯２７ａ〜２７ｄの点灯により知らせられるので
、ワイパー制御にあたり、上述の自動調整が完了してい
るか否かにつき不安を感じることもない、また、上述の
ような自動調整がワイパースイッチＳＷからの操作信号
の発生毎に行なわれるので、ワイパー制御演算ルーティ
ンの実行、即ち、両ワイパーブレードＢｗａ、Ｂｗｂの
払拭作動制御が発光ダイオード２８及びホトトランジス
タ２９の位置決めなくして行なわれることもない。

なお、前記第一実施例においては、ケーシング２０の前
壁２４に各測距素子２５ａ〜２５ｄを設けた例について
説明したが、これら各測距素子２５ａ〜２５ｄに代えて
、第８図に示すように各接触センサ９０ａ〜９０ｄ　（
第８図にては両接触センサ９０ｃ、９０ｄのみを示す）
を採用して実施してもよい。かかる場合、各接触センサ
９０ａ〜９０ｄは、第９図に示すように、遮光筒体９１
内に透明軟質シリコン材料からなる円柱状弾性部材９２
を嵌装し、この弾性部材９２の先端面９２ａを遮光筒体
９１の先端から外方へ球面状に突出させ、ケーシング２
０内の図示しない発光ダイオードから弾性部材９２を通
して発光させるようにして、第１０図に示すように弾性
部材９２の先端面９２ａのフロントウィンドシールドＷ
の内表面との接触による弾性変形に基き光の反射量が変
化したときのケーシング２０内の図示しないホトトラン
ジスタの反射受光量の変化でもってケーシング２０の位
置決め制御を行うようにしてもよい。なお、弾性部材９
２の先端面９２ａに第１１図に示すように波状凹凸を形
成するようにすれば、第１２図に示すようにフロントウ
ィンドシールドＷの内表面に弾性部材９２の先端面９２
ａが接触して平面状になったときの光の反射量の変化で
もって上述と同様の位置決め制御が可能である。

次に、本発明の第二実施例について図面により説明する
と、この第二実施例においては、第１３図に示すごとく
、装置本体Ｓａが、前記第一実施例にて述べた装置本体
Ｓに代えて、採用されている。装置本体Ｓａは、ケーシ
ング２００を備えており、このケーシング２００は、フ
ロントウィンドシールドＷの内表面下縁近傍にて、ダツ
シュボード上壁りの収容部Ｄａ内に収容されている。ケ
ーシング２００の前方上側隅角部には開口部２０１が形
成されており、この開口部２０１は、フロントウィンド
シールドＷの内表面を臨み、同内表面に平行な開口面を
有するようにしである。なお、開口部２０１はワイパー
ブレードＷａの払拭領域の下縁部に対向している。

支持案内板２１０は、その前端部を収容部Ｄａ及び開口
部２０１の各前壁上端に固着して、後方に向け水平状に
延在するもので、この支持案内板２１０には、移動板２
２０が、第１３図〜第１５図に示すごとく、断面コ字状
に形成されて、前後方向に移動可能に上方から載置され
ている。支持案内板２２０には、複数の近赤外型発光ダ
イオード２２１〜２２７が同支持案内板２２０に垂直に
嵌着されており、各発光ダイオード２２１〜２２５は、
支持案内板２２０の中央部に左右方向に列状に所定間隔
を付与して配設され、一方、残余の両発光ダイオード２
２６．２２７は、各発光ダイオード２２１〜２２５の後
方左側にて左右方向に列状に所定間隔にて配設されてい
る。

かかる場合、フロントウィンドシールドＷの内表面に雨
滴が付着していないとき、各発光ダイオード２２１〜２
２５から生ずる光が、フロントウィンドシールドＷ内に
入射した同フロントウィンドシールドＷの外表面で全反
射されるように、各発光ダイオード２２１〜２２５の発
光軸のフロントウィンドシールドＷの外表面に対する角
度が設定されている。一方、フロントウィンドシールド
Ｗの内表面で反射される各発光ダイオード２２６゜２２
７からの光が、上述のような全反射後の各発光ダイオー
ド２２１〜２２５からの光のフロントウィンドシールド
Ｗの内表面への各入射点を含む直線上に入射するように
、各発光ダイオード２２６．２２７の発光軸のフロント
ウィンドシールドＷの内表面への角度が設定されている
。

移動板２２０の左側壁には噛合部２２８が形成されてお
り、この噛合部２２８には、ステップモータからなる電
動機２３０の垂直状の出力軸に軸支した歯車２３１が噛
合している。かかる場合、電動機２３０は、ケーシング
２００の内壁の適所に固着されている。しかし、電動機
２３０は、その正転時（又は逆転時）に、歯車２３１の
噛合部２２８との噛合のもとに移動板２２０を支持案内
板２１０に沿い前方（又は後方）へ移動させる。

筒体２４０は、ケーシング２００内にて第１３図にて図
示位置にて傾斜状に適宜な手段により支持されているも
ので、この筒体２４０の開口部２４１は、上述のような
フロントウィンドシールドＷからの各反射光を受けるべ
くフロントウィンドシールドＷの内表面に対向している
。また、筒体２４０の開口部２４１の下縁に形成した段
部２４２は、支持案内板２１０の後端部に固着されてい
る。筒体２４０の開口部２４１には、赤外線フィルタ２
４３が嵌着されており、この赤外線フィルタ２４３は、
赤外領域（波長入＝０．９４　（μｍ　）を中心とする
）及びその近傍領域の波長のみを透過するようになって
いる。

筒体２１０の略中央部には、凸レンズ２４４が筒体２４
０と同軸的に嵌着されており、この凸レンズ２４４は、
上述のようにフロントウィンドシールドＷにより反射さ
れ或いはこのフロントウィンドシールドを通り赤外線フ
ィルタ２４３を透過する各光（即ち、反射赤外光及び外
来光）を受けて屈折させ、これら各屈折光を、筒体２４
０内にてその底壁に固着したイメージセンサ２４５に一
次元状に入射させる。イメージセンサ２４５は１０２４
個の受光セルＳ１〜５１ｏ２４（第１９図参照）を−次
元状に配列してなるもので、これら各受光セル８１〜Ｓ
　１０２４の受光面（即ち、イメージセンサ２４５の受
光面）は、凸レンズ２４４の像空間側焦点面に一致して
いる。しかして、イメージセンサ２４５においては、各
受光セルＳ１〜Ｓ１゜２４が、凸レンズ２４４からの一
次元状の光を受け、その各受光量に応じたレベルにてそ
れぞれアナログ信号を生じる。なお、各受光セル８１〜
Ｓ　１０２４の検出感度は、赤外領域の波長入＝０．８
〜０゜９（μｍ）にて最高感度を有するようになってい
る。また、各受光セル８１〜Ｓ　１０２４は、シリコン
半導体からなるものである。

電気回路部２５０は、支持案内板２１０の下側にてケー
シング２００内に設けられているものて・、電気回路部
２５０は、第１３図及び第１６図に示すごとく、各発光
ダイオード２２１〜２２７、イメージセンサ２４５、電
動機２３０、各表示灯２６０、ニアコンディショナ２７
０、前記第一実施例にて述べたイグニッションスイッチ
ＩＧ、ワイパースイッチＳＷ、及び駆動機構８０の間に
接続されている。電気回路部２５０は増幅回路２５１を
有しており、この増幅回路２５１は、イメージセンサ２
４５からの一連のアナログ信号をそれぞれ増幅し増幅信
号として発生する。Ａ−Ｄ変換器２５２は増幅回路２５
１からの一連の増幅信号をディジタル変換しそれぞれデ
ィジタル信号として発生する。

マイクロコンピュータ２５３は、第１７図に示すフロー
チャートに従い、Ａ−Ｄ変換器２５２との協働により、
コンピュータプログラム（以下、第２コンピユータプロ
グラムという）の実行中において、駆動機構８０、各駆
動回路２５４〜２５６、各表示灯２６０及びニアコンデ
ィショナ２７０の駆動制御に必要な演算処理をする。各
表示灯２６０はケーシング２００の上壁に取付けられて
いるもので、これら各表示灯２６０は前記第一実施例に
おける各表示灯２７ａ〜２７ｄと同様の機能をもつ、な
お、各発光ダイオード２２１〜２２７は、前後方向への
移動のため、長めの各リード線ｆ２１〜ｆ２７により駆
動回路２２５に接続されている。

以上のように構成した本第二実施例において、イグニッ
ションスイッチＩＧを閉成するとともにワイパースイッ
チＳＷから操作信号を発生させれば、マイクロコンピュ
ータ２５３が、作動状態となり第１７図のフローチャー
トに従い第２コンピユータプログラム３００ａにて実行
開始し、ステップ３１０において、電動機２３０を連続
的に正転させるための正転出力信号を発生するとともに
、波形数Ｎ＝Ｏとクリアし、ステップ３２０にて、各発
光ダイオード２２１〜２２７の駆動のための発光出力信
号を発生する。

しかして、駆動回路２５６がマイクロコンピュータ２５
３からの正転出力信号に応答して電動機２３０を連続的
に正転させ、これに伴い、移動板２２０が歯車２３１の
正転のもとに支持案内板２１０に沿い前方へ向けて移動
する。また、駆動回路２５５がマイクロコンピュータ２
５３からの発光出力信号に応答して各発光ダイオード２
２１〜２２７を駆動すれば、各発光ダイオード２２１〜
２２７がフロントウィンドシールドＷに向けて発光する
、このとき、フロントウィンドシールドＷの外表面に雨
滴が付着しておらず、同フロントウィンドシールドＷの
内表面が結露していなければ、各発光ダイオード２２１
〜２２５からの光が、フロントウィンドシールドＷ内に
入射した後その外表面で全反射されて同フロントウィン
ドシールドＷからケーシング２００に向けて出射する。

一方、各発光ダイオード２２６，２２７からの光がフロ
ントウィンドシールドＷの内表面で反射されてケーシン
グ２００に向かう。

現段附において、移動板２２０の前方移動端からの移動
長さく以下、移動長さしという）が零になっているもの
とすれば、フロントウィンドシールドＷからの各反射光
はすべて筒体２４０の下方にずれて同筒体２４０内には
入射しない。従って、イメージセンサ２４５から発生す
べき各アナログ信号のレベル、即ちＡ−Ｄ変換器２５２
から発生すべき各ディジタル信号の値は零である。しか
して、マイクロコンピュータ２５３が、ステップ３３０
において、上述の各ディジタル信号の値が零であること
に基づき、波形数Ｎ＝Ｏと演算し、ステップ３４０にて
、Ｎ＝Ｎｏにつき判別する。かかる場合、符号ＮＯは、
最適波形数（本実施例では、各発光ダイオード２２１〜
２２７の数「７」に相当する）を表すもので、この最適
波形数ＮＯはマイクロコンピュータ２５３のＲＯＭに予
め記憶されている。

ところで、Ｎｏ−７としたのは、以下の理由による。波
形数Ｎと移動長さしとの関係を調べてみたところ、第８
図及び第１４図に示すように、フロントウィンドシール
ドＷの内表面からの両売光ダイオード２２６，２２７の
各反射光のみが筒体２４０内に入射するＬ１≦Ｌ≦Ｌ２
においてはＮ２となり、フロントウィンドシールドＷの
外表面からの各発光ダイオード２２１〜２２５の反射光
のみが筒体２４０内に入射するＬ５≦Ｌ≦Ｌ６において
はＮ＝５となる。また、各発光ダイオード２２１〜２２
５の発光軸のフロントウィンドシールドＷの外表面との
交点、及び各発光ダイオード２２６，２２７の発光軸の
フロントウィンドシールドＷの内表面との交点がイメー
ジセンサ２４５の受光軸と一致するし、≦Ｌ≦Ｌ４にお
いてはＮ＝７となる。このため、Ｎ０＝７とした。

ステップ３３０における演算後、マイクロコンピュータ
２５３が、ステップ３４０にて、Ｎ＜ＮＯに基づき「Ｎ
Ｏ」と判別し、ステップ３５０にて、電動機２３０を１
ステツプだけ逆転させるに必要な逆転出力信号を発生し
、これに応答して、駆動回路２５６が電動機２３０を１
ステツプ逆転さる。このため、移動板２２０が電動＠２
３０の１ステツプ逆転に相当する長さだけ後方へ移動す
る。以後、各ステップ３３０，３４０，３５０を通る演
算処理の繰返し過程において、ステップ３３０における
最新の波形数ＮがＮｏになると、マイクロコンピュータ
２５３が、ステップ３４０にてｒＹＥＳ、と判別し、ス
テップ３６０にて、最適移動長さし。＝　（Ｌ３　＋Ｌ
４　）／２を演算し、ステップ３７０にて、（ＬＯＬ３
）に相当するステップ数を逆転出力信号として発生し、
かつステップ３８０にて、各表示灯２６０の点灯に必要
な点灯信号を発生する。なお、上述のり、、Ｌ４はマイ
クロコンピュータ２５３のＲＯＭに予め記憶されている
。

上述のようにステップ３７０にてマイクロコンピュータ
２５３から逆転出力信号が生じると、電動機２３０が、
駆動回路２５６との協働により、逆転し移動板２２０を
Ｌ＝Ｌｏの位置まで移動させる。これにより、各発光ダ
イオード２２１〜２２７とイメージセンサ２４５との光
軸合わせが自動的に精度よく達成され得る。また、各表
示灯２６０がマイクロコンピュータ２５３からの各点灯
信号に応答して点灯するので、上述の位置決め完了が認
識できる。

上述のようなステップ３８０における演算処理後、マイ
クロコンピュータ２５３がワイパー制御得ルーティン３
９０の実行に移行する。しかして、このワイパー制御演
算ルーティン３９０においては、イメージセンサ２４５
の１０２４個の受光セルＳ　１〜Ｓ　１０２４のうちグ
ループｉ（第１９図参照）の受光セルでもって、筒体２
４０に入射する外来光成分Ｅｉを検出し、グループｊの
受光セルで６って、フロントウィンドシールドＷの外表
面への雨滴付着時に筒体２４０に入射する反射光成分Ｅ
ｊを検出し、また、グループＥｋの受光セルでもって、
フロントウィンドシールドＷの内表面の結露時に筒体２
４０に入射する反射光成分Ｅｋを検出する。しかして、
外来光成分Ｅｉ、反射光成分Ｅｊ、及び反射光成分Ｅｋ
が、それぞれ、各基準レベルＴＨｉ、ＴＨｊ、ＴＨｋ　
（第１９図参照）と比較される。これにより、昼間酸０
は夜間の対向車両からの照明をＥｉ、ＴＨｉに基づき判
定でき、雨滴の付着をＥｊ、ＴＨｊに基づき判定でき、
かつ結露状態をＥｋ、ＴＨｋに基づき判定できる。

なお、雨滴付着の場合は両ワイパーブレードＢｗａ、Ｅ
３ｗｂが駆動機構８０により駆動され、また、結露発生
の場合は、ニアコンディショナ２７０が温風の吹出のも
とに結露を除去する。

以上説明したように、各ステップ３３０〜３７０を通る
演算過程にてＮ＝Ｎ、の成立及びＬｏ＝（Ｌ３＋Ｌ３）
／２の演算を確保して移動板２２０の前後方向への移動
制御を行うようにしたので、各発光ダイオード２２１〜
２２７とイメージセンサ２４５との間の上述のような光
軸合わせが精度よく自動的に行える。かかる場合、移動
板２２０が移動するのみなので、電動機２３０の負荷を
軽減できる。その他の作用効果は前記第一実施例と同様
である。

なお、本発明の実施例にあたっては、車両用ワイパー制
御システムに限ることなく、一般建造物の窓ガラス等の
透光性シールドにも本発明を適用して実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲の記載に対する対応図、第２図
はワイパーブレードの取付図、第３図は、本発明の第一
実施例における装置本体の左側面図、第４図は同平面図
、第５図は同背面図、第６図は第２図の装置本体のため
の電気回路図、第７図は第６図のマイクロコンピュータ
の作用を示すフローチャート、第８図〜第１２図は前記
第一実施例の部分的変形例を示す要部断面図、第１３図
は本発明の第二実施例における装置本体の断面図、第１
４図は同部分断面図平面図及びイメージセンサの出力波
形図、第１５図は同装置本体の移動板及び支持案内板の
断面図、第１６図は第１３図の装置本体のための電気回
路図、第１７図は第１６図のマイクロコンピュータの作
用を示すフローチャート、第１８図は波形数Ｎと移動長
さしとの関係を示すデータ図、及び第１９図はイメージ
センサの出力と各受光セルとの関係を示す説明図である
。 符号の説明 １０．２１０・・・支持案内板、２０，２２０・ケーシ
ング、２５ａ〜２５ｄ・・・測距素子、２８．２２１〜
２２７・・・発光ダイオード、２９・・・ホトトランジ
スタ、３０，２３０・電動機、３１，２３１・・・歯車
、４０，２５３・マイクロコンピュータ、２４５・・・
イメージセンサ、Ｓ、Ｓａ・・・装置本体、Ｗ・フロン
トウィンドシールド。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　透光性シールドの内側に配置されて同シールドに向け
   て発光する発光素子と、前記シールドにより反射される
   前記発光素子からの光を受光する受光素子とを備えた光
   学式液体検出装置において、前記発光素子及び受光素子
   の少なくとも一方を前記シールドに向け近づけ又は遠ざ
   かるように位置調節する位置調節手段と、この位置調節
   手段による調節位置が、前記発光素子と受光素子との光
   軸合せを最適にするような最適位置になったときこれを
   判定する判定手段と、この判定手段の判定に応答して前
   記位置調節手段の調節作用を停止させる停止手段とを設
   けるようにしたことを特徴とする光学式液体検出装置。