JPH0545139B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は雨滴を検出する雨滴検出装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

雨滴を検出し、その検出結果に基づいて自動車
のワイパの作動タイミングを自動的に制御する技
術が従来より提案されている。

第８図は従来のこの種の装置の一例を示すブロ
ツク図であり、８１は雨滴検出回路、８２はパル
ス駆動回路、８３は発光ダイオード等の発光素
子、８４はフオトダイオード等の受光素子、８５
は同調回路、８６は増幅器、８７は検波回路、８
８は信号ライン、８９はワイパ作動タイミング回
路、９０はピーク値積算器、９１は比較器、９２
はワイパ駆動回路、９３はワイパモータである。
また、第９図はピーク値積算器９０の構成例を示
すブロツク図であり、OP１１，OP１２は演算増
幅器、Ｄ１１はダイオード、Ｃ１１はコンデン
サ、Ｑ１１はトランジスタ、Ｒ１１は抵抗であ
る。また、第１０図は第８図の動作説明図であ
る。

雨滴検出回路８１は雨滴検知エリア近傍に配置
され、この雨滴検出回路８１に信号ライン８８を
介してワイパ作動タイミング回路８９が接続され
ている。雨滴検出回路８１内のパルス駆動回路８
２は、発光素子８３を所定周波数のパルス信号に
よりパルス駆動し、受光素子８４は発光素子８３
から出射され、雨滴検知エリアを通過した光を電
気信号に変換して同調回路８５に加え、増幅器８
６は同調回路８５の出力信号を増幅して検波回路
８７に加え、検波回路８７は増幅器８６の出力信
号を検波して出力する。従つて、発光素子８３と
受光素子８４との間にある検知エリアを雨滴が通
過すると、雨滴の大きさに応じたレベル（波高
値）を有する雨滴検出パルスが雨滴検出回路８１
より信号ライン８８を介してワイパ作動タイミン
グ回路８９に加えられることになる。

ワイパ作動タイミング回路８９内のピーク値積
算器９０は信号ライン８８を介して加えられる雨
滴検出パルスのピーク値を積算し、ワイパ駆動回
路９２の出力信号が“１”となることにより積算
値を零とするものである。今、例えば雨滴検出回
路８１から第１０図Ａに実線で示す雨滴検出パル
スが検出されたとすると、ピーク値積算器９０の
出力信号は同図Ｂに実線で示すように、雨滴検出
パルスが印加される毎にそのピーク値に対応した
値ずつ増加する。そして、ピーク値積算器９０の
出力信号が同図Ｂに点線で示す比較器９１の閾値
Vsを越えると比較器９１の出力信号が“１”と
なり、これによりワイパ駆動回路９２は所定時間
その出力信号を“１”とし、ワイパモータ９３を
動作させると共にピーク値積算器９０の積算値を
零とする。以後、前述したと同様の動作が行なわ
れ、ピーク値積算器９０の出力信号が比較器９１
の閾値Vsを越える毎にワイパが作動することに
なる。

即ち、第８図の従来例は、検知エリアを通過す
る雨滴の大きさに対応したレベルを有する雨滴検
出パルスのピーク値を積算し、積算値が所定量に
なる毎にワイパを作動させるものであるから、降
雨量に応じた時間間隔でワイパが作動することに
なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第８図に示した従来例は、上述したように降雨
量が所定量になる毎にワイパを作動させることが
できるが、次のような問題点があつた。即ち、雨
滴検出回路８１とワイパ作動タイミング回路８９
とは信号ライン８８により接続されているが、車
両の場合、信号ライン８８にノイズが重畳される
可能性が高いため、ワイパを所望のタイミングで
作動させることができない問題があつた。例え
ば、雨滴検出回路８１から出力される雨滴検出パ
ルスに、第１０図Ａに点線で示すノイズイ，ロが
重畳されたとすると、ピーク値積算器９０の出力
信号は同図Ｃに示すものとなり、ノイズが重畳さ
れていない場合とワイパの作動タイミングが異な
るものとなる。なお、ノイズイ，ロを除去するた
めに、ローパスフイルタをピーク値積算器９０の
入力側に設けることも考えられるが、雨滴検出パ
ルスの周波数成分は数100Hz〜数10KHzであり、
ノイズは数ＫHz以上であるので、ローパスフイル
タによりノイズのみを除去することは不可能であ
る。

本発明は前述の如き問題点を解決したものであ
り、その目的は耐ノイズ性を向上させることにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述の如き問題点を解決するため、検
知エリアを通過する雨滴の大きさに応じたレベル
の雨滴検出パルスを出力する雨滴検出回路と、 雨滴検出回路から出力される雨滴検出パルスの
パルス幅をそのレベルに応じてノイズの周波数よ
り低い周波数となるパルスに伸長するパルス伸長
回路と、 パルス伸長回路の出力パルスが入力され、出力
パルスを通し、ノイズの通過を阻止するローパス
フイルタと、 ローパスフイルタの出力パルスのパルス幅に対
応した値を積算する積算手段とを設けたものであ
る。

〔作用〕

パルス伸長回路の出力パルスのパルス幅は検知
エリアを通過した雨滴の大きさに対応したものと
なる。従つて、積算手段でパルス伸長回路の出力
パルスのパルス幅に対応した値を積算することに
より、降雨量を検出することができる。また、パ
ルス伸長回路で雨滴検出パルスのパルス幅を伸長
し、その周波数をノイズの周波数よりも低くする
ものであるので、パルス伸長回路の出力信号にノ
イズが重畳された場合においても、ローパスフイ
ルタでノイズのみを除去することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例のブロツク図であ
り、１はパルス伸長回路、２は比較器、３はワイ
パ作動タイミング回路、４はローパスフイルタ、
５は積分器、６は比較器、７はワイパ駆動回路で
あり、他の第８図と同一符号は同一部分を表して
いる。また、第２図、第３図はそれぞれパルス伸
長回路１、積分器５の構成例を示すブロツク図で
あり、Ｄ１，Ｄ２はダイオード、Ｃ１，Ｃ２はコ
ンデンサ、OP１は演算増幅器、Ｒ１，Ｒ２は抵
抗、Ｑ１はトランジスタである。また、第４図は
第１図の動作説明図である。

雨滴検出回路８１は前述したと同様に検知エリ
アを通過する雨滴の大きさに対応したレベルの雨
滴検出パルスを出力し、パルス伸長回路１は雨滴
検出回路８１からの雨滴検出パルスのパルス幅を
そのレベルに応じて伸長したパルス信号を出力す
る。即ち、パルス伸長回路１内のコンデンサＣ１
はダイオードＤ１を介して充電され、その充電電
荷は抵抗Ｒ１を介して放電されるものであるか
ら、コンデンサＣ１の容量及び抵抗Ｒ１の抵抗値
を適当に設定し、充電時定数に比較して放電時定
数を長くすることにより、パルス伸長回路１の出
力パルスを上述したものとすることができる。従
つて、今、例えば、雨滴検出回路８１から第４図
Ａに示す雨滴検出パルスが出力されたとするとパ
ルス伸長回路１の出力は同図Ｂに実線で示すもの
となる。なお、この場合、ノイズの周波数成分に
比較してパルス伸長回路１の出力信号の周波数成
分を低くすることが必要である。

又、比較器２はパルス伸長回路１の出力パルス
と第４図Ｂに点線で示す閾値V₁とを比較し、パ
ルス伸長回路１の出力の方が大きい間、その出力
信号を第４図Ｃに実線で示すように“１”とする
ものである。ここで、パルス伸長回路１の出力パ
ルスのパルス幅は雨滴検出パルスのレベルに対応
し、また雨滴検出パルスのレベルは検知エリアを
通過する雨滴の大きさに対応するものであるか
ら、比較器２の出力パルスのパルス幅は検知エリ
アを通過する雨滴の大きさに対応したものとな
る。なお、比較器２のパルス幅Tcを式で表すと
次式(1)に示すものとなる。

Tc≒−τｎ（V₁／V_P） ……(1) 但し、V₁は比較器２の閾値、V_Pはパルス伸長
回路１の出力信号のピーク値、τはパルス伸長回
路１の放電時定数Ｃ１・Ｒ１である。

比較器２の出力パルスは信号ライン８８及びワ
イパ作動タイミング回路３内のローパスフイルタ
４を介して積分器５に加えられる。積分器５はロ
ーパスフイルタ４を介して比較器２から加えられ
るパルスのパルス幅を積分した値に対応したレベ
ルの信号を出力し、ワイパ駆動回路７から加えら
れる信号が“１”となることにより、積分値（出
力信号）を零とするものである。即ち、積分器５
内のコンデンサＣ２の両端に現れる電圧は比較器
２の出力信号が“１”の間、徐々に上昇し、ま
た、ワイパ駆動回路７の出力信号が“１”とな
り、トランジスタＱ１がオンとなることにより零
となるものであるから、積分器５の出力信号は上
述したものとなる。従つて、比較器２から第４図
Ｃに実線で示す信号が加えられることにより、積
分器５の出力信号は同図Ｄに実線で示すものとな
る。即ち、積分器５の出力信号は降雨量に対応し
たものとなる。

また、比較器６は積分器５の出力信号と第４図
Ｄに点線で示す閾値V₂とを比較し、積分器５の
出力信号の方が閾値V₂より大きくなると、その
出力を“１”とするものである。また、ワイパ駆
動回路７は比較器６の出力信号の立ち上がりから
所定時間、その出力信号を同図Ｅに示すように
“１”とし、ワイパモータ９３を駆動させると共
に積分器５の積分値を零とするものである。従つ
て、ワイパモータ９３は積分器５の積分値が所定
値となる毎に、即ち、降雨量が所定値になる毎に
駆動されることになる。

このように、本実施例は雨滴検出パルスのパル
ス幅をパルス伸長回路１で伸長するものであるか
ら、信号ライン８８において比較器２の出力信号
にノイズが重畳されたとしても、ローパスフイル
タ４によりノイズを除去することができ、従つて
ノイズの影響を受けずに降雨量を検出することが
できる。なお、本実施例においては比較器２をノ
イズが重畳されやすい信号ライン８８の前段に設
けるようにしたが、信号ライン８８の後段に設け
るようにしても良いことは勿論である。但し、パ
ルス伸長回路１は信号ライン８８の前段に配置す
る必要がある。

第５図は本発明の他の実施例のブロツク図であ
り、５０はワイパ作動タイミング回路、５１はロ
ーパスフイルタ、５２はマイクロプロセツサ、５
３はワイパ駆動回路であり、他の第１図と同一符
号は同一部分を表している。また、第６図はマイ
クロプロセツサ５２の処理内容を示すフローチヤ
ート、第７図は第５図の動作説明図であり、以下
第６図、第７図を参照して第５図の動作を説明す
る。

マイクロプロセツサ５２は所定時間毎に第６図
のフローチヤートに示す処理を行なうものであ
り、ステツプS1では内部にソフトウエア的に設
けられているカウンタのカウント値CTを零とし、
ステツプS2ではローパスフイルタ５１の出力信
号ａが“１”であるか否かを判断する。そして、
判断結果がYESの場合はフラグＦを「１」とし
（ステツプS3）、判断結果がNOの場合はフラグＦ
を「０」とする（ステツプS4）。そして、この
後、時間Δtが経過すると（ステツプS5）、フラグ
Ｆが「１」であるか否かを判断し（ステツプ
S6）、判断結果がYESの場合は再び信号ａが
“１”であるか否かを判断する（ステツプS7）。

そして、ステツプS7の判断結果がYESの場合
は、前記したカウンタのカウント値CTを＋１し
（ステツプS8）、次いでステツプS7の処理が終了
してから時間Δtが経過したと判断すると（ステ
ツプS9）、カウント値CTが予め定められている
基準値CT₀を越えたか否かを判断する（ステツプ
S10）。そして、ステツプS10の判断結果がYESの
場合はワイパ駆動回路５３にワイパ駆動指令を加
えてワイパモータ９３を動作させ（ステツプ
S11）、判断結果がNOの場合はステツプS2の処理
に戻る。また、ステツプS6の判断結果がNOの場
合にはステツプS10の処理を行ない、ステツプS7
の判断結果がNOの場合はステツプS9の処理を行
なうものである。即ち、マイクロプロセツサ５３
は所定時間毎に信号ａが“１”であるか否かを判
断し、２回続けて信号ａが“１”であると判断し
た場合のみカウント値CTを＋１し、カウント値
CTがCT₀以上となつた時、ワイパモータ９３を
動作させるものである。

従つて、ローパスフイルタ５１の出力信号ａが
第７図Ａに示すものであるとすると、カウント値
CTは同図Ｃに示すものとなり、時刻t1において
ワイパモータ９３が駆動されることになる。な
お、同図Ｂはマイクロプロセツサ５２が信号ａを
読込むタイミングを示している。このように、本
実施例によれば信号ａに同図Ａに示すようなノイ
ズイが重畳されていても、ノイズイによつてはカ
ウント値CTは歩進されないものであるから、第
１図に示した実施例に比較してさらに耐ノイズ性
を向上させることができる。また、本実施例はデ
イジタル処理を行なうマイクロプロセツサ５２を
用いているにもかかわらず、AD変換器を必要と
しないものであるから、装置を経済的に構成でき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は雨滴検出パルス
のパルス幅をパルス伸長回路で伸長してその周波
数をノイズの周波数よりも低くした後、ローパス
フイルタを介して積算手段に加えるようにしたも
のであり、ローパスフイルタでノイズを除去する
ことができるので、従来例に比較して耐ノイズ性
を向上でき、降雨量の検出精度を向上できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図はパルス伸長回路の構成例を示す回路図、第３
図は積分器の構成例を示す回路図、第４図は第１
図の動作説明図、第５図は本発明の他の実施例の
ブロツク図、第６図はマイクロプロセツサ５２の
処理内容を示すフローチヤート、第７図は第５図
の動作説明図、第８図は従来例のブロツク図、第
９図はピーク値積算器の構成例を示す回路図およ
び、第１０図は第８図の動作説明図である。 図において、１はパルス伸長回路、２，６，９
１は比較器、３，５０，８９はワイパ作動タイミ
ング回路、４，５１はローパスフイルタ、５は積
分器、７，５３，９２はワイパ駆動回路、８１は
雨滴検出回路、８２はパルス駆動回路、８３は発
光素子、８４は受光素子、８５は同調回路、８６
は増幅器、８７は検波回路、８８は信号ライン、
９０はピーク値積算器、９３はワイパモータであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 検知エリアを通過する雨滴の大きさに応じた
   レベルの雨滴検出パルスを出力する雨滴検出回路
   と、 該雨滴検出回路から出力される雨滴検出パルス
   のパルス幅をそのレベルに応じてノイズの周波数
   より低い周波数となるパルスに伸長するパルス伸
   長回路と、 該パルス伸長回路の出力パルスが入力され、該
   出力パルスを通し、ノイズの通過を阻止するロー
   パスフイルタと、 該ローパスフイルタの出力パルスのパルス幅に
   対応した値を積算する積算手段とを具備したこと
   を特徴とする雨滴検出装置。