JPH02189444A - 光学式検出装置 - 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、光学式検出装置に関し、特に車両のオートワ
イパ制御などにおいて用いられる光を使用する水滴セン
サ等による光学的物理量のセンシング時の信号処理、誤
作動防止に改良を加えた光学式検出装置に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）光を使
用するセンサを用いた光学式検出装置は、種々の分野で
利用されている。

例えば、車両制御における光学的物理量の定量的センシ
ングを行うものとして、具体的には、オー　１−ワイパ
用のいわゆる由センサとしての水滴（雨滴）センサを備
えた装置があり、その他光を利用するセンサとしてはオ
ートライトセンサ、くもリセンサ等も用いられている。

上記水滴センサの場合においては、ガラス面の水滴の付
着状態によって赤外線等の光量変化を電気信号として捕
らえることにより検出を行うことができ、従来、車両の
フロントウィンドガラスの内側に離間対向して設けられ
て該フロントウィンドガラスの内・外側面の水滴の有無
を検出する発光素子と受光素子（例えばフォトダイオー
ドとフォトトランジスタ等）とからなる光反射式の水滴
検出センサを備えたフロントウィンドガラスの水滴検出
装置は公知である（例えば、特開昭６０−２５２０４４
号公報参照）。

この種の検出装置において、光電変換された光電気信号
の処理系に信号の包絡線検出を行う回路が組み込まれて
いるものでは、例えば入力信号が第６図（ａ）に示す如
きものであるとすると、船釣なピーク検出の場合には、
全ての時間に亘ってピークが検出できないためロスが多
く、同図（ａ）に示すように、ノイズが入ったとき、す
なわち入力信号がノイズ成分を含むものであるときは、
そのノイズの影響が後にまで残り、これが正確な検出を
妨げ、誤作動の原因となる。すなわち、第６図（ｂ）に
斜線で示すように、ノイズの影響が尾を引き易く、ノイ
ズ混入以後の一定期間内において、その後の本来の検出
出力を示すべき信号がわからなくなってしまう。

そこで、入力信号中のノイズの影響をでき得る限り低減
させるための手段が必要であり、そのための対策として
、第６図（ｄ）に示すようなピークホールド処理を行う
ことが考えられる。このものは、同図（ｄ）に示すよう
に、波形のピークを波形自身の信号から取りピークホー
ルド処理を行うものであり、この場合には、ノイズの影
響は尾を引かず、従って、前記第６図（ｂ）の方法に比
ベノイズの影響を軽減できるし、ロスは少ないが、回路
は複雑となってしまう。

また、入力アナログ信号をアナログ／ディジタル（Ａ／
Ｄ）変換してそのデータをディジタル処理可能なＣＰＵ
に取り込むような信号処理手法を採る場合に、Ａ／Ｄ変
換のサンプリングを十分に早くすれば、波形全体を取る
ことができるが、この場合、高速処理が要求され、従っ
て高速のＡ／Ｄ変換器が必要となり、またデータが多く
なり過、ざるので、データ処理能力も高めなければなら
ず、高速高性能のＡ／Ｄ変換器、ＣＰ［Ｊ等を使用しな
ければならないといった問題がある。

更に、光学式検出装置では、ノイズ発生の原因が充電変
換後の信号処理系での混入重畳にある場合よりも、受光
部への入射光自体に起因する場合も多く、故に光ノイズ
対策も重要である。すなわち、検出対象光以外の光が入
ることがノイズの原因となる場合が多々あり、従って、
かかる外乱光ノイズに対し何ら対策を講じなければ、こ
の点でも正確な検出は期待できない。特に、第６図（ａ
）の如く、ノイズが上述のような光ノイズであって、し
かもそれが周期的なものの場合には、信号処理系に所定
周波数帯のフィルタを用いたとしても。

外乱光の高周波成分が該周波数帯に一致しているような
ときには、もＣまや当該フィルりによってはその外乱光
ノイズは除去できない結果、所定の制御に必要な本来の
検出出力であるのかそれとも先ノイズによるものである
のかの区別ができない。

本発明の目的は、検出信号と外乱光ノイズ等とのブｒ別
性に優れると共に、高速処理用のＡ／Ｉ）変換器等を必
要とけず簡易な回路で（１り成し得る光学式検出装置を
提供するところにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、所定周波数の光を
用いると共に、該光量変化に基づいて被検出対象の有無
の判別を行う光学式検出装置であって、光電変換して得
たアナログ（ｄ′＋のピーク値またはボトム値を検出す
るホールド回路と、該ホールド回路の出力を所定周期ご
とにデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ
変換に同期して前記ホールド回路をリセットするリセッ
ト手段とを有し、前記Ａ／Ｄ変換回路からの出力が所定
回数連続で設定範囲外となった場合に被検出対象の有無
についての判定を行うようにしたものである。

また、ガラス面に所定周波数の光を照射する投光手段と
、該ガラス面からの反射した光を検出する検出手段とを
備え、該検出手段からの出力に応じ前記ガラスの水滴の
有無を判別する光学式検出装置であって、前記検出手段
からのアナログ信号のピーク値を検出するピークホール
ド回路と、該ピークホールド回路の出力を所定周期ごと
にデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変
換に同期して前記ピークホールド回路をリセットするリ
セット手段とを有し、１；ｊ記Ａ／Ｄ変換回路からの出
力が所定回数連続で設定値をこえたとき水滴有りと判定
するようにしたものである。

また、Ａ／Ｄ変換回路からの出力を所定回数ストアし、
ストアした出力値のうち最大値を除き平均値を求め、該
平均値が設定値をこえたとき水滴と判定するようにした
ものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る光学式検出装置を水滴検出装置に
適用した場合のワイパ自動制御装置の全体構成を示すブ
ロック図であり、同図中１はワイパ制御装置を示す。該
制御装置１は、ワイパ機溝２内の図示しないワイパブレ
ードを回動するワイパモータ３の作動を制御するもので
、制御ユニット１００、及びワイパモータ駆動回路２０
０から成り、ＭｉＪ記制御ユニット１００には、ワイパ
スイッチ４、水滴検出手段５が接続される。

前記ワイパスイッチ４は、その切換位置によりワイパブ
レードの作動モードを、例えば停止モード（停止位置）
、自動制御モード（自動作動位置）、手動モード（低速
連続作動位置、高速連続作動位置、間欠作動位置の何れ
かを手動にて設定するモード）のいずれかに切換えるた
めのスイッチとして用いることができる。

自ｆｉ記水滴検出手段５は、車両のウィンドガラスの外
表面の雨滴の有無を検出するもので、第２図の場合には
、フロントウィンドガラス６のワイパ（図示省略）の払
拭範囲６ａ（二点鎖線で囲まれた範囲）内にその検出前
７が設定されるように、例えば第３図の如くメータバイ
ザ８」二に配置されている。水滴検出手段５は、フロン
トウィンドガラス面に所定周波数の光を照射する投光手
段と、該ガラス面からの反射した光を検出する検出手段
とを含む水滴センサを構成している。すなわち、具体的
には、これは光反射式センサであって、第４図に示す如
く発光素子５ａと受光素子５ｂ（例えばフォトダイオー
ドとフォトトランジスタ）とから成る。第４図に示す如
く、発光素子５ａは発振回路９に電気的に接続されてお
り（第１図のラインＱａは、発光素子への発振回路出力
ラインを示す）、この発振回路９で、発光素子５ａを高
周波（例えば５ＫＨｚ）でスイッチング点灯することに
より高周波の光（赤外光等）を発射するもので、これに
より、自然界の光と区別できるようになっている。受光
素子５ｂは、発光素子５ａから発射された光を受けるも
ので、光電変換をして信号を電気的に処理する（第１図
のラインＱｂは、光電変換出力ラインを示す）。この受
光素子５ｂには、バンドパスフィルタ１０が接続されて
おり、該バンドパスフィルタ１０を介して必要な信号を
取り出すようになっている。

第１図に戻り、制御ユニット１００は、ワイパスイッチ
４の操作や水滴の有無の判別等に必要な情報を取り込む
ための入力回路、ＣＰＵ、ＣＰＵで実行される後述のノ
イズ判定プログラム及び演算結果等を格納する記憶手段
、及び１１１Ｊ記ワイパモ一タ駆動回路２００等に駆動
信号を供給する出力回路等から１ｉｆｔ成される。

ｉｉ：＋記したバンドパスフィルタ１０、投光手段とし
ての発光素子５ａを高周波でスイッチングせしめるため
の発振回路９等も該制御ユニッ１ｉｏｏに含まれる。

第５図は、制御ユニット＋００内における光電気信号処
理系の一例を示し、本例では、ピークホールド（Ｐ／Ｈ
）またはボトムホールド（Ｂ／Ｈ）回路１００ａと、Ａ
／Ｄ変換回路１００ｂと、ＣＰ　Ｕ　ｌ００ｃとから成
る。

ホールド回路１００ａには、ｔｆｉＪ記第４同第４図た
検出系からの入力アナログ信号が供給され、該アナログ
信号のピーク値またはホＩ〜ム値を検出し、その出力を
Ａ／Ｄ変換回路ｌ００１］に供給する。また、該ホール
ド回路１００ａにはりセット信号が供給され、これによ
って所定のタイミングでリセットされる。

該リセットについては、後述のように、Ａ／Ｄ変換と同
期して行われる。

ｎＩｊ記Ａ／Ｄ変換回路＋００１）は、比較的低速のΔ
／Ｄ変換回路で構成されており、Ｏ１Ｉ記ホールド回路
１００ａの出力を所定周期毎にデジタル量に変換する。

このように、データをＣＰ　Ｕ　ｌ００ｃに取り込むた
めにＡ／Ｄ変換を行うが、そのＡ／Ｄ変換のタイミング
とピークホールド回路（またはボトムホールド回路）　
ｌ００ａのりセットを同期させて、リセットからＡ／Ｄ
変換までの間の最大値（ＭＡＸ値）（ボＩ・ムホールド
の場合は最小値（Ｍ　ｉ　Ｎ値））をＣＰＵ１００ｃが
取り込むようにする。本例では、Ａ／Ｄ変換に同期して
ホールド回路１００ａをリセットする手段は、ＣＰＵ１
００ｃによって構成されておす、ＣＰＵ１００ｃからリ
セット信号が与えられるようになっている。

ＣＰＵ１００ｃは、取り込んだデータに基づき後述の手
法に従って水滴の有無についての判別処理を実行する。

なお、ＣＰＵでなくても、デジタル処理できるものであ
ればよい。

第５図に示したΔ／Ｄ変換とピークホールドまたはボト
ムホールドとを組合せた信号処理系での各信号のタイミ
ングについては、具体的には、第７図に示すようなもの
とすることができる。

同図（ａ）及び（ｂ）は、Ａ／Ｄ変換タイミング及びリ
セットパルスを示し、また、同図（ｃ）はホールド回路
１００ａへの入力アナログ信号を示す。

更に、同図（ｄ）は、ホールド回路ｌ００ａがピークホ
ールド回路である場合におけるその入力アナログ信号の
ピーク値の検出の様子を示す。

第５図において、Ａ／Ｄ変換は、第７図（ａ）に示すよ
うなＡ／Ｄ変換タイミングで所定周期毎に行い、該Ａ／
Ｄ変換を行った後、ピークホールド回路（ボトムホール
ド回路）　１００ａをリセットするリセットパルスをリ
セット信号として出しく第７図（ｂ））　、これにより
ピークホールド回路（ボトムホールド回路）　１００ａ
をリセットする。しかして、リセット後、ピークホール
ド回路（ボトムホールド回路）　１００ａにて次のＡ　
／　Ｄ変換タイミングでＡ／Ｄ変換を行うまでの時間の
最大値（最小値）をホールドし、Ａ／Ｄ変換をし、その
期間の最大値（最小値）を順次取り入れ、処理を行うよ
うにする。

以上のように、比較的低速のＡ／Ｄ変換とピークホール
ド（ボトムホールド）のリセットとを組み合わせれば、
信号処理ロスはなく、たとえ第７図（ｃ）の如く入力に
ノイズが含まれていても、ノイズの影響は１回は出るも
のの次以後には残らず、構成的にも有利である。

第６図（Ｃ）は、上述の組み合わせ方式の原理を同図（
ｄ）に示す処理等によるものと対比して示すためのもの
であり、これらを参照して更に比較説明すれば、下記の
通りである。

即ち、既述の如く、第６図（ｄ）のような処理を行う場
合は、ノイズの影響は尾を引かないし。

ロスは少ないのであるけれども、回路は複雑となるので
あり、また、これも既に述べたように、Ａ／Ｄ変換のサ
ンプリングを早くすれば、波形全体を取ることができる
が、高速のＡ／Ｄ変換が必要となると同時にデータ処理
能力を高めなければならないのに対し、その点、第６図
（Ｃ）のような処理を組み合わせれば、ロスはなく、ノ
イズの影響は１回は確実に出るが、それはリセット処理
によってリセッ］・以後には残らないのであり、しかも
、回路は簡単なもので済むのである。

また、かように回路が簡単である上、」二記のように確
実にノイズが入ることから、周期的なノイズについては
、これは信号としてとらえることができ、このように周
期的なノイズを信号としてとらえることができることは
、特に、前記バンドパスフィルタ１ｏを用いてもなお避
けられない周期的な外乱光ノイズとの弁別に役立つこと
となる。

周期的なノイズとの弁別にあたっては、ピークホールド
回路（ボトムホールド回路）　！００ａのりセット時間
を十分に短くすることが望ましい。例えば、周期的ノイ
ズの２倍以」二の周期でＡ／Ｄ変換を行えば、十分に周
期的ノイズと本来の信号との区別ができ、また、それ以
外のノイズについては、信号処理や周期を少し短くする
ことで対策できるため、高速処理用のＡ／Ｄ変換器、Ｃ
Ｉ）　Ｕ等も必要ない。

上記した周期的なノイズとなり得るものは、例えば蛍光
灯であり、以下では、特に光を使用するセンサ系におい
て誤検知を防止する」二で重要となる光ノイズ対策につ
いて具体的に説明する。

蛍光灯等には１００〜１２０Ｉｌｚ成分があり、従って
、光学的物理量の定量的センシングを行うとき、この光
がノイズとして入る場合がある。そのため、オートライ
トにおいては、ノイズを信号に変えて１００〜１２０１
１ｚ成分を検出しているが、この方式であれば、蛍光灯
等の光が簡単に確実にとらえることができる。

また、本実施例のような雨、くもリセンサについては、
既述の如く、まず、これらの光の影響を受けないように
それ以上の高周波を利用する。すなわち、第４図に示し
たように、発振回路９を用い、自然光の影響をできる限
り受けないようにセンサ系を構成するべく自然界にない
周波数で光をスイッチングするようにしており、これに
よって基本的に自然界の光との区別を行うのである。

一般に、自然界の光は数百Ｉｌｚ以内であるため、それ
以上の高周波でスイッチングを行うようにし、・具体的
には、既述のように、例えば５　Ｋ１１ｚでスイ、ツチ
ングを行わせる。そして、これに佳い、光の受は側にお
いては、その周波数だけを通すフィルタを使用すればよ
く、第４図に示したように、バンドパスフィルタ１０を
用いて必要な信号を取り出すことが可能である。

かかる手法は外乱光の排除に有効であるが、より高度の
誤検知防止が要求される場合には十分でない場合がある
。すなわち、使用フィルタは完全ではない場合もあるし
、また、ノイズ成分が大きく、スイッチングを行うよう
なときは高周波成分も含んでいるため、フィルタを用い
てもなおそのフィルタを通してノイズが入ることがある
。蛍光灯等には１００〜１２０１１ｚの成分の中に高周
波成分も含むので、かかる場合には、周波数に基づく弁
別だけに依ってはもはやノイズか否かの区別はできない
こととなる。

このようにフィルタを使用してもなお入ってしまうノイ
ズは、周期的なものである点に着目し、逆にこれを利用
して、該ノイズを除去または排除するため、下記のよう
に周期的なノイズとして処理することによって、本来の
信号とノイズが容易に区別できる。

以下、ノイズ発生源が光のＯＮ、Ｏｆ”Ｆを行っている
蛍光灯である場合を例に採って、第８図以下をも参照し
て説明する。

第８図（ａ）は、ノイズを含まない場合の本来の入力ア
ナログ信号の波形を示し、また同図（ｂ）は蛍光灯ノイ
ズが付加された場合の波形を示す。

同図（ｂ）において、周期Ｔは、周期的なノイズの周期
を示し、本例では、商用電源周波数の２倍の周波数（１
００ＩＩｚまたは！２０１１ｚ）の周期であって、１０
ｍ５ｅｃまたは約８．３ｍ５ｅｃである。かかる周期的
なノイズを含んだ状態のアナログ信号が前記第５図の信
号処理系に入力されるが、ここで、周期′】゛より十分
に短い周期でサンプリング及びリセットを行うことによ
り、ノイズの入っていない時のデータが得られるサンプ
リングがあり、それにより、ノイズがあることを判断し
、そのデータを除去するなどして、ノイズのないデータ
だけを利用することができる。すなわち、検出系の出力
に応じてガラス６面の水滴の有無を判別する際に、たと
えフィルタを通してなおノイズ成分が入ってきていても
、当該判別にはノイズのないデータだけを対象として的
確な判定を行わせることができる。

具体的には、５０＋１７．及び６０＋１７．の商用ｆｉ
ｉ　源周波数のいずれの場合にも対応し得るように、８
．３ｍ５ｅｃの半分以下、例えば４　ｍ５ｅｃ以下でサ
ンプリング及びリセットを行う。これにより、Ａ／Ｄ変
換とりセラ］・を同期させつつデータをＣＰ　Ｕ　１ｏ
ｎｅに取り込む場合に、少なくとも２回に１回以」二は
ノイズのないデータが得られる。

また、リセットのタイミングによっては、リセットｎＩ
ノ後に同じノイズ成分によるものがそのまま入ることが
ないようにするため、リセット時間Ｔ　ＲＥＳ［：Ｔは
、第９図（Ａ）に示すように少し長くして、第９図（Ｂ
）の如くリセットの前後で同じノイズが入らないように
する。

第１Ｏ図、第１１図は具体例を示す。

第１０図（ａ）、（ｂ）の周期１’ｌ、Ｔ２は、それぞ
れノイズの周期及びＡ／Ｄ変換の周期（従って、該Ａ／
Ｄ変換に同期したリセットの周期でもある）を示し、こ
の場合は、周期Ｔ２を周期′１゛ｌの１／３としている
。すなわち、Ｔｔ：　Ｔ２＝３　：　ｌの関係に設定し
である。従って、本例の場合は、第１０図（Ｃ）の信号
は、ノイズがある場合とない場合の比率が１：２どなっ
ており、同図に示す状態では、３回に２回は連続してノ
イズのないデータ、すなわち本来の検出すべき信号成分
によるΔ／Ｄ変換データを得ることができる。

又、リセットパルス幅については、ノイズ波形によるが
、単発のノイズが入るので（第１１図（Ｂ））、その場
合は、発光素子５ａをスイッチングするのに使用する周
波数の周期Ｔ３（第１１図（Ａ））の１／２以上にすれ
ばよい。

以下は、スイッチングを５ＫＩＩＺとした場合の周期ｉ
”　１．　Ｔ’　２　、　Ｔ　２及びリセット時間の一
具体例である。

Ｔ＋＝　Ｉ　０ｍ５ｅｃ、　８．３ｍ５ｅｃＴ２＝　２
ｍ５ｅｃ Ｔ３＝０．２ｍ５ｅｃ Ｔ　ｕ：５Ｅｒ＝０．２ｍ５ｅｃ 上記例では、周期Ｔ２を２　ｍ５ｅｃに設定しているの
で、商用電源周波数が５０ＫＩｌｚの場合には、Ａ／Ｄ
変換はその１０倍の周波数（周期’Ｉ”ｌ（＝　ｌ　０
ｍ５ｅｃ）の蛍光灯ノイズ成分（１００１１ｚ）と比較
すれば５倍）で行われるように設定されており、このよ
うにノイズ以上の周波数でサンプリングを行い、ノイズ
の入ったものはＣＰＵ１００ｃにおけるデータ処理で除
外することとする。すなわち、上記の設定例では、５回
に１回は蛍光灯ノイズによるものが生ずるので、急激な
データ変化が１回だけ独立して発生すれば、これをノイ
ズと判断することができる。

次に、ノイズ判定例について説明する。

第１２図及び第１３図は、Ａ　／　Ｌ）変換回路１００
１）からの出力が所定回数連続で設定値をこえたとき雨
滴ありと判定してワイパ機構２の作動を制御する場合の
例を示し、第１２図はＣＰＵｌ００ｃ内で実行されるワ
イパモータ制御サブルーチンを示すプログラムフローチ
ャートである。

まず、ステップ＋２０１テＧ；ｔ：、基１１１１Ｊ１．
．べ、１Ｌｚｓ（第１３図）を設定する。該設定につい
ては、最初に取り込んだデータから求めることによって
これを行う。

第１３図には基ｒ１αレベルとして所定の許容幅をもっ
たものが示されている。

次いでステップ１２０２において、変数Ｎを値Ｏに設定
し、続くステップ１２０３で、本プログラム例では、取
り込んだデータＤが前記基ｆｌレベルＳより小さいか否
かを判別する。該ステップ＋２０３の答が否定（Ｎｏ）
のときは、ステップ１２０２に戻り、ここで前記変数Ｎ
を再び値０に設定した後、再度スチップ１２０３に進み
、次に取り込んだデータＤを用いて基準レベルＳとの比
較を行う。

このようにして、順次取り込まれるデータＤｄが基準レ
ベルＳを下回らない限り、ステップ＋２０２゜１２０３
を繰り返し実行する。

しかして、第１３図（ａ）に示すように、蛍光灯ノイズ
によって、データＤｎの如く、取り込みデータが０１ｊ
記基準レベルＳを下回った場合は、ステップ１２０３の
判別結果は肯定（Ｙｅｓ）となるので、このときはステ
ップ１２０４以下へ進み、前記変数Ｎに値１を加算した
後、変数Ｎの値が所定値Ｍ以上か否かを判別する（ステ
ップ１２０５）。

上記所定値Ｍについては、第１３図に示すように、５回
に１回の比率でノイズによるデータが入るように設定さ
れているときは、２≦Ｍ≦４の範囲内のものに設定する
ことができる。前記ステップ１２０５の答が否定（Ｎｏ
）、すなわちＮの値が所定値Ｍにまで達していないとき
には、前記ステップ１２０３に戻り、ここで、次に取り
込んだデータＤを用いて基準レベルＳとの比較を行う。

蛍光灯ノイズによるデータＤｎの場合は、このようにし
て、−度はステップ１２０４以下が実行されるが、ステ
ップ１２０５からステップ１２０３へ戻ったときには、
２度以上続けてステップ１２０３からステップ１２０４
へは進まない。すなわち、蛍光灯の場合は単発なので基
準レベル以下への変化は１回となり、連続Ｍ回とはなら
ない。このため、第１３図（ａ）に示すように、水滴が
付着していなければ、蛍光灯ノイズがあっても、ステッ
プ１２０２．１２０３のループ及びステップ１２０３〜
＋２０５のループを、操り返すだけに留まり、ステップ
１２０５かも後述のワイパ作動のためのステップ１２０
６へ進むことはない。

このようにしてノイズを除去することができ、誤って水
滴がないにもかかわらすワイパを作動させることを吋避
することができる。

また、第１３図（ｂ）に示すように雨滴がある場合には
、基７１１４レベルＳを下回る状態がＭ回連続して出現
するので、この場合にはＦｒｊ滴ありと的確に判定する
ことができる。すなわち、降雨状態となれば、第１３図
（ｂ）に示す如くに取り込みデータは推移するため、雨
滴の検出に起因するデータＤｄ’が基ｒ１！！レベルＳ
を越えた時点から、前記ステップ１２０３〜１２０５の
処理が繰り返され、その過程で変数Ｎの値が値ｌづつ加
算されていく結果、ステップ１２０５での判別結果とし
て１ｑ定（Ｙｅｓ）の答が得られたときにステップ１２
０６が実行され、ワイパモータ３が駆動せしめられ、ワ
イパ機構２が作動する。このようにして、オートワイパ
制御に必要な信号を蛍光灯ノイズを除去しつつ正確に得
ることができる。

第１４図乃至第１６図は他のノイズ判定例を示すもので
、このものは、Ａ／Ｄ変換回路１００ｂからの出力を所
定回数ストアし、ストアした出力値のうち最大値、最小
値を除き平均値を求め当該平均値が設定値をこえたとき
雨滴と判定するものである。

ワイパモータ制御サブルーチンを示す第１４図のプログ
ラムにおいて、先ずステップ１４０１ではデータ取込み
処理を実行する。該取込み処理は、例えば、第１５図に
示すプログラムサブルーチンに従って実行する。すなわ
ち、ステップ１５０１において、本プログラム例の場合
は、連続する４回のデータＤｄ　（第１６図）を取り込
む。かかる４データの取り込みは、サンプリング周期を
１）；１述の如く２　ｍ５ｅｃとした場合において、商
用電源周波数が５０ｆｉｚのときは、その蛍光灯ノイズ
（１００ＩＩＺ）によるデータＤｎは５個に１個の比率
であり、６０１１ｚのときは蛍光灯ノイズ（＋２０＋１
ｚ）は４個に１個なので、これらを考慮して４個のデー
タを用いるようにする。かくして、順次４個のデータを
読み込み、ストアを実行したならば、雨滴判断に平均値
を使用する。

４個の平均のとり方は、具体的には、最大値、最小値を
除いて行う。すなわち、続くステップ１５０２では、前
記ストアした各データ値のうち最大値、最小値のものを
取り除き、残余のデータ、すなわち残り２個のデータの
平均を求めてこれを平均値データとする（ステップ！５
０３）。このようにして、最大値、最小値を除き、後の
２個の平均を使用するようにすれば、第１６図（ａ）、
　　（ｂ）のように蛍光灯ノイズがあっても、判定の対
象となるデータとしては、蛍光灯ノイズは除去したもの
とすることができる。

第１４図に戻り、ステップ１４０１で上述のようなデー
タ取込み処理が行われたならば、次いでステップ１４０
２において、ＭＡＸに上記ステップＩ４０１での処理で
求めた平均値データ八を設定し、更にステップ１４０３
で引き続く４個のデータを対象として前記と同様のデー
タ取込み処理、すなわち第１５図に示した処理を実行す
る。

しかして、ステップ１４０４では、前記ステップ１４０
２で設定されたＭＡＸ値と前記ステップ１４０３で求め
られたｔＴｌ均値データＡとの比較を行う。

ここで、該比較の結果、最初の４　ｆｌ、１のデータを
対象とする前記データ取込み処理で求めた２個の平均値
データＭＡＸに対し、後続の４個を対象としてステップ
１４０３で求めた２個の平均値データΔがＭＡＸ値以上
のとき、すなわちＡ≧ＭＡＸの場合には、前記ステップ
１４０２に戻り、ここで当該Δ値を新たにＭＡＸ値とし
て設定し、ステップ１４０３以下を繰り返し実行する。

換イすれば、かかる処理によって、ステップ１４０４に
おいて適用されるＭＡＸ値を更新して行くことになる。

しかも、該更新については、前述のような２個のデータ
の平均値を求めた場合に、その平均値データが前と同じ
かもしくは増加する方向に移行する場合に実行される。

また、ステップ１４０４での比較の結果、直前のステッ
プ１４０３で求めた羽均値データＡが、ＭＡＸ値から所
要許容幅を設定するための所定値Ｎｏを差し引いた値、
すなわちＭＡＸ−Ｎｏ値より太きいが、ＭＡＸ値よりは
小さいときは、直接ステップ１４０３に戻り、同様の処
理を実行する。このようにして、第１６図（ａ）に示ず
雨なしの場合の各データの推移の状態では、」−述した
処理によって、ワイパ作動のためのステップ１４０５へ
は進まず、１）１ｊ記例と同様に蛍光灯ノイズがあって
もオートワイパが誤作動することはない。

これに対し、ステップ１４０４での比較の結果、平均値
データ八がｍｊ記Ｍ　Ａ　Ｘ　−Ｎ　ｏ値以下になった
場合には、平均値データへのかかる低丁が雨滴によるも
のとみて、すなわち、降雨状態では、第１６図（１））
に示すようにデータが変化するのでこの場合には雨滴あ
りと判断して、ワイパ機構２を作動させる（ステップ１
４０５）。

以上のように、本制御によっても、データ処理でノイズ
を除去することができ、第１２図及び第１３図によるも
のと同様、信号処理ロスのない簡易な回路で構成できる
と共に、特に外乱光ノイズとの弁別性にも優れた水滴検
出装置を得ることができる。

なお、光学式検出装置ではないが、内燃機関用ノッキン
グ検出装置としてノイズ対策にリセット処理を用いたも
のは既知であり（特公昭６２−８７３７号公報）、この
ノッキング検出の場合は、エンジンの回転角がわかるの
で、それによって上記リセット時期を決定できるところ
、かかる技術を単に適用しても、既述したような的確な
光ノイズ対策は実現し得ない。すなわち、前掲公報のよ
うな発生時期が予測可能な点火ノイズ等とは違って、外
のノイズであるため発生時期は不明であり、従って、リ
セット時期については決められないものであるが、前述
のようにノイズ以上の周波数でサンプリングを行い、ノ
イズが入ったものについてはこれをデータ処理で適切に
除外することができ、光学式の検出装置として光ノイズ
対策として好適なものである。

（発明の効果） 本発明によれば、光学式検出装置において、ノイズ発生
の原因がたとえ光電変換の際の外乱光にあった場合でも
、判別処理においてこれを適切に除去し、本来の信号と
ノイズとを容易に区別できるので、外乱光ノイズ等の弁
別性に優れており、かつ信号処理ロスのない簡易な回路
で構成することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置を適用したワイパ自動制
御装置の全体構成を示すブロック図、第２図は車両のフ
ロントウィンドガラスのワイパ払拭範囲を示す図、第３
図は水滴センサの設置の−例を示す図、第４図は水滴セ
ンサの検出系の一例を示すブロック図、第５図は第１図
の制御ユニット内における光電気信号処理系の要部の一
例を示す図、第６図は本発明の原理説明に供する波形図
、第７図は第５図に示した処理系での各信号のタイミン
グの一例を示す図、第８図は本来の（ｉ　睦と蛍光灯ノ
イズが付加された場合の信号とを対比し、て示す波形図
、第９図はリセット時間の設定の説明に供する図、第１
０図はＡ／Ｄ変換及びリセット処理の周期の設定の一例
を示す図、第１１図はリセットパルス幅の設定の一例を
示す図、第１２図はノイズ判定の一例を含めて説明する
ためのワイパモータ制御サブルーチンを示すプログラム
フローチャート、第１３図はその説明に供する取り込み
データの様子を示す模式図、第１４図はノイズ判定の他
の例を含めて説明するための同じくプログラムフローチ
ャート、第１５図は第１４図のステップ１４０１．１４
０３で実行されるデータ取込み処理の内容を示すプログ
ラムフローチャート、第１６図は第１４図及び第１５図
の説明に供する取り込みデータの様子を示す模式図であ
る。 １・・・ワイパ制御装置、５ａ・・・発光素子、５ｂ・
・・受光素子、６・・・フロントウィンドガラス、９・
・・発振回路、１００・・・制御ユニツｈ、　１００ａ
・・・ピークホールドまたはボトムホールド回路、１ｏ
Ｏｂ・・・Ａ／Ｄ変換回路、１ＯＯｅ＝−ＣＰ　ＩＪ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定周波数の光を用いると共に、該光量変化に基づ
   いて被検出対象の有無の判別を行う光学式検出装置であ
   って、光電変換して得たアナログ信号のピーク値または
   ボトム値を検出するホールド回路と、該ホールド回路の
   出力を所定周期ごとにデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換
   回路と、該Ａ／Ｄ変換に同期して前記ホールド回路をリ
   セットするリセット手段とを有し、前記Ａ／Ｄ変換回路
   からの出力が所定回数連続で設定範囲外となった場合に
   被検出対象の有無についての判定を行うことを特徴とす
   る光学式検出装置。 ２、ガラス面に所定周波数の光を照射する投光手段と、
   該ガラス面からの反射した光を検出する検出手段とを備
   え、該検出手段からの出力に応じ前記ガラスの水滴の有
   無を判別する光学式検出装置であって、前記検出手段か
   らのアナログ信号のピーク値を検出するピークホールド
   回路と、該ピークホールド回路の出力を所定周期ごとに
   デジタル量に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換
   に同期して前記ピークホールド回路をリセットするリセ
   ット手段とを有し、前記Ａ／Ｄ変換回路からの出力が所
   定回数連続で設定値をこえたとき水滴有りと判定するこ
   とを特徴とする光学式検出装置。 ３、ガラス面に所定周波数の光を照射する投光手段と、
   該ガラス面からの反射した光を検出する検出手段とを備
   え、該検出手段からの出力に応じ前記ガラスの水滴の有
   無を判別する光学式検出装置であって、前記検出手段か
   らのアナログ信号のピーク値を検出するピークホールド
   回路と、該ピークホールド回路の出力を所定周期ごとに
   デジタル量に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換
   に同期して前記ピークホールド回路をリセットするリセ
   ット手段とを有し、前記Ａ／Ｄ変換回路からの出力を所
   定回数ストアし、ストアした出力値のうち最大値を除き
   平均値を求め、該平均値が設定値をこえたとき水滴と判
   定することを特徴とする光学式検出装置。 ４、前記Ａ／Ｄ変換のタイミングを商用電源周波数の約
   ４倍以上のものとすることを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれかに記載の光学式検出装置。 ５、前記リセット幅を前記投光手段の発光周波数の周期
   の１／２をこえる値とすることを特徴とする請求項２乃
   至４のいずれかに記載の光学式検出装置。