JPS58204338A - 水滴検知装置 - Google Patents
水滴検知装置Info
- Publication number
- JPS58204338A JPS58204338A JP8836482A JP8836482A JPS58204338A JP S58204338 A JPS58204338 A JP S58204338A JP 8836482 A JP8836482 A JP 8836482A JP 8836482 A JP8836482 A JP 8836482A JP S58204338 A JPS58204338 A JP S58204338A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- glass
- water drop
- optical axis
- reflected light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
- B60S1/0818—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
- B60S1/0822—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
- B60S1/0833—Optical rain sensor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動車のフロントガラスに付着した水滴を検
出して自動的にワイパを制御する場合等に有効な水滴検
知装置に関する。
出して自動的にワイパを制御する場合等に有効な水滴検
知装置に関する。
この種の水滴検知装置には従来第１図（ａ）に示すよう
に２本の導体１，２をくし形やうす巻き形にしてフロン
トガラス外面のワイパ払拭領域内に貼り付ける方式、或
いは同図（ｂ）のようにフロントガラス３＋ｆｌ外面側
に発光部４を配してその透過光を内面側め受光部５で受
光する方式がある。（ａｌの方式は水滴によって導体１
．２間の抵抗値が変化することを利用するものであるが
、一旦ワイパが払拭しても前回の水滴は完全には除去さ
れずに残るので、次に新たな水滴が付着してもｗ４著に
抵抗値が変化しない（応答性が悪い）欠点がある。加え
てワイパが導体１．２上を摺接して移動するため耐久性
に劣る欠点がある。
に２本の導体１，２をくし形やうす巻き形にしてフロン
トガラス外面のワイパ払拭領域内に貼り付ける方式、或
いは同図（ｂ）のようにフロントガラス３＋ｆｌ外面側
に発光部４を配してその透過光を内面側め受光部５で受
光する方式がある。（ａｌの方式は水滴によって導体１
．２間の抵抗値が変化することを利用するものであるが
、一旦ワイパが払拭しても前回の水滴は完全には除去さ
れずに残るので、次に新たな水滴が付着してもｗ４著に
抵抗値が変化しない（応答性が悪い）欠点がある。加え
てワイパが導体１．２上を摺接して移動するため耐久性
に劣る欠点がある。
一方、（ｂ）の方式は光が水滴６に当ると光検知器５へ
の入射光量が減少することを利用するものであるが、発
、受光部４．５の配置箇所に問題がある上、その一方が
車室外に装着されるので保守がしに＜＜、且つ、耐久性
にも問題がある。
の入射光量が減少することを利用するものであるが、発
、受光部４．５の配置箇所に問題がある上、その一方が
車室外に装着されるので保守がしに＜＜、且つ、耐久性
にも問題がある。
本発明は水滴の凹面を利用した反射光検出により上述し
た欠点のない水滴検知装置を実現しようとするものであ
る。
た欠点のない水滴検知装置を実現しようとするものであ
る。
本発明は、ガラスの外面に付着した水滴をその内面から
光学的に検知する水滴検知装置において、該ガラスの一
部を内面側からほぼ垂直に照射する光源と、該水滴から
の反射光を受けるように配設された集光レンズと、該レ
ンズで集光された反射光を光電変換する光検知器とを備
え、且つ該光源、集光レンズおよび受光部の光軸をほぼ
一致させてなることを特徴とするが、以下図面を参照し
ながらこれを詳細に説明する。
光学的に検知する水滴検知装置において、該ガラスの一
部を内面側からほぼ垂直に照射する光源と、該水滴から
の反射光を受けるように配設された集光レンズと、該レ
ンズで集光された反射光を光電変換する光検知器とを備
え、且つ該光源、集光レンズおよび受光部の光軸をほぼ
一致させてなることを特徴とするが、以下図面を参照し
ながらこれを詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例で、自動ワイパコントロール
に通用したものである。同図においてｌＯはエンジンフ
ード、１１はワイパブレード、１２はダツシュボード、
１３はハンドルであり、水滴検知装置は運転視界を妨げ
ないようにダツシュボード１２内に設置する。本例の水
滴検知装置は発光部４、受光部５、中央部に孔のあいた
集光レンズ１４、光学フィルタ１５からなり、全てが同
一光軸上に配列される。この光軸１６はウィンドシール
ド３の平面に垂直に近い。また検知領域１７はワイパー
の払拭範囲内でなければならない。
に通用したものである。同図においてｌＯはエンジンフ
ード、１１はワイパブレード、１２はダツシュボード、
１３はハンドルであり、水滴検知装置は運転視界を妨げ
ないようにダツシュボード１２内に設置する。本例の水
滴検知装置は発光部４、受光部５、中央部に孔のあいた
集光レンズ１４、光学フィルタ１５からなり、全てが同
一光軸上に配列される。この光軸１６はウィンドシール
ド３の平面に垂直に近い。また検知領域１７はワイパー
の払拭範囲内でなければならない。
本例では太陽光や他の外来光の影響を低減するために発
光部４の発光波長以外を遮断する光学フィルタ１５を集
光レンズ１４の前面に設けているか同趣旨からこれらの
直流光との差を明確にするため発光部４の出力光にパル
ス変調をかけるとよい。
光部４の発光波長以外を遮断する光学フィルタ１５を集
光レンズ１４の前面に設けているか同趣旨からこれらの
直流光との差を明確にするため発光部４の出力光にパル
ス変調をかけるとよい。
検知領域１７に付着する水滴６はその外面形状から一種
の凹面鏡として作用する。ガラス３方向からの反射光に
は発光部４からの光束７をそのまま反射する正反射光と
、該水滴からの反射光の２通りがある。後者の水滴反射
光はガラス面の付近（水滴の曲率半径をＲとすればｆ
＝Ｒ／２の位置）で一旦集束した後拡散するので正反射
光とは方向が興なる。これらの反射光をレンズ１４を通
して光軸１６上で観測すると受光部５への入射光レベル
は水滴の付着した場合に増加または減少する。。
の凹面鏡として作用する。ガラス３方向からの反射光に
は発光部４からの光束７をそのまま反射する正反射光と
、該水滴からの反射光の２通りがある。後者の水滴反射
光はガラス面の付近（水滴の曲率半径をＲとすればｆ
＝Ｒ／２の位置）で一旦集束した後拡散するので正反射
光とは方向が興なる。これらの反射光をレンズ１４を通
して光軸１６上で観測すると受光部５への入射光レベル
は水滴の付着した場合に増加または減少する。。
即ち、検知領域１７に何も付着していないときには、一
定強度の正反射光が受光部５に入射され、信号すは平坦
な受光分布を示す。ところが、検知領域１７に水滴が付
着した場合には、第２図（Ｃ１に示すように反射光に粗
密ができる（４０は粗部分、４１は布部分）。したがっ
て、信号すも粗密に対応した増減信号が生じる。すなわ
ち、増加するのは密の反射光を受光した場合であり、ま
た減少するのは粗の反射光を受光した場合である。そし
て受光部５は、レンズ１４によりガラス３の表面付近を
見ている（ガラス３表面付近に焦点が合っている）ので
、この反射光分布の粗密が検出できる。
定強度の正反射光が受光部５に入射され、信号すは平坦
な受光分布を示す。ところが、検知領域１７に水滴が付
着した場合には、第２図（Ｃ１に示すように反射光に粗
密ができる（４０は粗部分、４１は布部分）。したがっ
て、信号すも粗密に対応した増減信号が生じる。すなわ
ち、増加するのは密の反射光を受光した場合であり、ま
た減少するのは粗の反射光を受光した場合である。そし
て受光部５は、レンズ１４によりガラス３の表面付近を
見ている（ガラス３表面付近に焦点が合っている）ので
、この反射光分布の粗密が検出できる。
次に本例によるワイパコントロールを第３図および第４
図を参照して説明する。発光部４は発光ダイオード等の
光源２０と、その出方光ａをパルス変調する駆動回路２
１からなる。他は受光部５の構成で入力段は光検知器２
２である（この間に光学フィルタ１５、レンズ１４が介
在する）。光検知器２２は複数（ｉｔの光検知素子アレ
イからなり、その出力はマルチプレクサ２３で時系列に
取り出される。クロック発生器２４とその出力を分周す
る分周器２５はマルチプレクサ２３の選択順序を定める
。マルチプレクサ２３の出力はアンプ２６で増幅され、
更にバンドパスフィルタ２７で信号光成分すだけが抽出
される。第４図（ｂｌに示す信号すは光検知素子アレイ
の素子番号■、■、■、・・・・・・順に時系列に配列
されたものである。検波器２Ｂは信号すを包結線検波す
る。そして、バイパスフィルタ２９を通過した信号Ｃを
２つのコンパレートレベルＴＨＩ １．ＴＨＩ ２を有
するウィンドコンパレータ３０に入力して水滴反射光に
対応した出力ｄを得る。この判断信号ｄのそれぞれは水
滴付着を意味するが、誤動作を低減し、また感度調整を
しやすくするため信号ｄを積分器３１に通す。そして積
分出力ｅがコンパレータ３２のコンパレートレベルＴＨ
２を越えたら水滴検知信号ｆを発生する（感度調整はＴ
Ｈ２で行なう）。この信号ｆのパルス幅ＴＲは水滴の付
着状態によって変化するが、その立上りでワイパ駆動回
路３３にトリガをかけ、ワイパ駆動信号ｇを一定時間Ｔ
ｗ発生させる。これによりワイパモータ３４が動作する
と信号ｆの発生原因であった水滴が除去されるので、次
の水滴が付着するまでワイパ動作は待機状態となる。第
４Ｂ！！Ｉ（ｆｌのｌＮＴＲはワイパが間欠動作するイ
ンタバルであるが、この期間は水滴の付着状！＠（雨の
降り方等）に応して変化する。
図を参照して説明する。発光部４は発光ダイオード等の
光源２０と、その出方光ａをパルス変調する駆動回路２
１からなる。他は受光部５の構成で入力段は光検知器２
２である（この間に光学フィルタ１５、レンズ１４が介
在する）。光検知器２２は複数（ｉｔの光検知素子アレ
イからなり、その出力はマルチプレクサ２３で時系列に
取り出される。クロック発生器２４とその出力を分周す
る分周器２５はマルチプレクサ２３の選択順序を定める
。マルチプレクサ２３の出力はアンプ２６で増幅され、
更にバンドパスフィルタ２７で信号光成分すだけが抽出
される。第４図（ｂｌに示す信号すは光検知素子アレイ
の素子番号■、■、■、・・・・・・順に時系列に配列
されたものである。検波器２Ｂは信号すを包結線検波す
る。そして、バイパスフィルタ２９を通過した信号Ｃを
２つのコンパレートレベルＴＨＩ １．ＴＨＩ ２を有
するウィンドコンパレータ３０に入力して水滴反射光に
対応した出力ｄを得る。この判断信号ｄのそれぞれは水
滴付着を意味するが、誤動作を低減し、また感度調整を
しやすくするため信号ｄを積分器３１に通す。そして積
分出力ｅがコンパレータ３２のコンパレートレベルＴＨ
２を越えたら水滴検知信号ｆを発生する（感度調整はＴ
Ｈ２で行なう）。この信号ｆのパルス幅ＴＲは水滴の付
着状態によって変化するが、その立上りでワイパ駆動回
路３３にトリガをかけ、ワイパ駆動信号ｇを一定時間Ｔ
ｗ発生させる。これによりワイパモータ３４が動作する
と信号ｆの発生原因であった水滴が除去されるので、次
の水滴が付着するまでワイパ動作は待機状態となる。第
４Ｂ！！Ｉ（ｆｌのｌＮＴＲはワイパが間欠動作するイ
ンタバルであるが、この期間は水滴の付着状！＠（雨の
降り方等）に応して変化する。
以上述べた本発明の水滴検知装置には次の利点がある。
（１）発、受光部が同一光軸上にあるため構造がコンパ
クトである。（２）光検知器アレイと集光レンズを用い
るため広い範囲を検知できる。（３）反射型であるため
装着性が良い。
クトである。（２）光検知器アレイと集光レンズを用い
るため広い範囲を検知できる。（３）反射型であるため
装着性が良い。
第１図は従来の水滴検知装置の説明図、第２図は本発明
の一実施例を示す構成図、第３図および第４図はワイパ
コントロールの信号処理を示すブロック図および各部信
号波形図である。 図中、３は窓ガラス、４は発光部、５は受光部、６は水
滴、１４は集光レンズである。 出 願 人 富士通テン株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 ＾＾凸 ＾へ
の一実施例を示す構成図、第３図および第４図はワイパ
コントロールの信号処理を示すブロック図および各部信
号波形図である。 図中、３は窓ガラス、４は発光部、５は受光部、６は水
滴、１４は集光レンズである。 出 願 人 富士通テン株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 ＾＾凸 ＾へ
Claims (1)
- ガラスの外面に付着した水滴をその内面から光学的に検
知する水滴検知装置において、該ガラスの一部を内面側
からほぼ垂直に照射する光源と、該水滴からの反射光を
受けるように配設された集光レンズと、該レンズで集光
された反射光を光電変換する光検知器とを備え、且つ該
光源、集光レンズおよび受光部の光軸をほぼ一致させて
なることを特徴とする水滴検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8836482A JPS58204338A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 水滴検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8836482A JPS58204338A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 水滴検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58204338A true JPS58204338A (ja) | 1983-11-29 |
Family
ID=13940744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8836482A Pending JPS58204338A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 水滴検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58204338A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002340788A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 付着物検出装置、およびそれを用いたワイパー制御装置 |
-
1982
- 1982-05-25 JP JP8836482A patent/JPS58204338A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002340788A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 付着物検出装置、およびそれを用いたワイパー制御装置 |
| JP4565460B2 (ja) * | 2001-05-16 | 2010-10-20 | ナイルス株式会社 | 付着物検出装置、およびそれを用いたワイパー制御装置 |
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