WO2004102168A1

WO2004102168A1 - レインセンサ用の信号検出回路および信号検出方法

Info

Publication number: WO2004102168A1
Application number: PCT/JP2004/006758
Authority: WO
Inventors: Kazuto Kokuryo; Keitarou Iguchi; Yoshiteru Makino
Original assignee: Niles Co., Ltd.
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2004-11-25
Also published as: EP1640705A1; KR20060015608A; US7507982B2; US20070138868A1

Abstract

外光成分を周波数分離方式で低減することを可能にした外光成分低減回路を備える信号処理回路を提供する。車両のウィンドシールド上の雨滴を排除するワイパーを自動制御するために、ＬＥＤからのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光をＰＤで受光し、ＰＤからのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出回路である。ＬＥＤからのパルス信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、電流−電圧変換回路に並列に設けられ、電流−電圧変換回路の出力信号に含まれる外光成分を低減する外光成分低減回路と、電流−電圧変換回路の出力信号のノイズを低減し、出力信号を増幅するバンドパスフィルタ回路／増幅回路とを備える。

Description

明細書

レインセンサ用の信号検出回路および信号検出方法技術分野

本発明は、車両のウィンドシールド上の雨滴等を排除するワイパ一を自動制御するための雨滴検出装置であるレインセンサの信号検出回路、特に外光成分低減回路を設けた信号検出回路に関する。本発明は、さらに、レインセンサにおいて、外光成分を低減させる方法に関する。背景技術

レインセンサは、発光ダイオード（ L E D ) などの発光素子を、一定の周期で点灯し、発光素子からの光をウィンシルド（フ π ントガラス）に照射し、反射光を、フォトダイォ ( P D ) などの受光素子で受光し、 P Dの出力信号（パルス信号 ) をイク口 3 ンピュー夕に取込み、雨滴の検出や雨滴の付着量の検出を行って、最終的に降雨レベルを測定している。

図 1 に、レインセンサの信号検出機構を示す。 L E D 1 0からの光 1 1 は、レンズ 1 ·2およびプリズム 1 4 を経て、フ Πン卜ガラス

1 6 の表面で反射され、プリズム 1 4およびレンズ 1 8 を経て、 P

D 2 0 に入射する。

P D 2 0の出力するパルス信号を検出する信号検出回路は、図 2 示すように、アナログ回路とマイクロコンピュー夕とから成る。ァナログ回路 2 2は、電流—電圧（ I _ V ) 変換回路 2 4 と、パンドパスフィル夕回路/増幅回路 2 6 と、ピークホールド、回路 3 0 とから構成される。 P D 2 0から得られるパルス信号は、 I ― V変換回路 2 4により、電流値の変化から電圧値の変化に変換される。ノンドパスフィル夕回路 Z増幅回路 2 6 により、ノィズ成分を除去し、増幅し、最後に、増幅されたパルス信号のピークを、ピ一クホールド回路 3 0で保持する。保持されたピーク値は、マイクロコンピュ一夕 3 2 に送られる。

マイクロコンピュータ 3 2は、 A Z Dコンパ一夕 3 4を備え、 A Z Dコンバータから得られるディジ夕ル値をソフトウエアによって処理し、雨滴情報を得る。雨滴情報より、降雨レベルの判定を行う。

図 1 に示した構造のレインセンサでは、 P D 2 0が受光する光は、 L E D 1 0からの反射光のみならず、図 3 に示すように、外部環境からの光、すなわち外光 1 3 を含んでおり、 P Dが受光する光の実に約 9 0 %はこの外光成分である。外光の成分には、光強度がほぼ一定のものと、光強度が変動するものとがある。以下、光強度がほぼ一定のものを一定外光成分、光強度が変動するものを変動外光成分というものとする。

図 4は、一定外光成分がある場合の I 一 V変換回路 2 4の出力波形を示す。一定外光成分上に P Dパルス信号が重畳されていることがわかる。なお、バイアス電圧レベルは、 P D 2 0 を逆バイアスで動作させるときの電圧レベルである。

図 5 は、変動外光成分がある場合の I 一 V変換回路 2 4の出力波形を示す。変動する外光成分上に P Dパルス信号が重畳されていることがわかる。

外光 1 3 に一定外光成分が含まれると、図 6 に示すように、 P D 2 0 の出力するパルス信号は、外光成分により電圧上昇する。 I 一 V変換回路 2 4のオペアンプの飽和電圧を.超えると、信号成分が潰れてしまい、正しい信号レベルが A Z Dコンバータ 3 4に入力されない。したがって、正しい降雨レベルの判定ができないという問題が生じる。

一方、外光に変動外光成分が含まれ、その周波数帯域がバンドパスフィルタ回路/増幅回路 2 6 の通過帯域内に入ると、変動外光の高周波成分がバンドパスフィルタ回路増幅回路 2 6 を通過してしまう結果、ピークホールド回路 3 0 の出力値の S Z N比が悪くなり、マイクロコンピュータ 3 2で正しい降雨レベルの判定ができないという問題がある。

以上のような一定外光成分および変動外光成分を含む外光成分を低減させるには、以下の 2つの方法がある。

第 1 の方法は、図 1 に示すプリズム 1 4 に、可視光カット（吸収）プリズムを用いる方法である。しかし、この方法では、可視光カット（吸収）プリズムにより、 L E Dからの反射光も減衰してしまい、 P Dで受光する信号が低下してしまうという問題がある。

外光成分を低減させる第 2 の方法は、プリズム 1 4 内での反射回数を増やして、直接外光が受光素子に入射するのを防ぎ、外光成分をカットする方法である。しかし、この方法では、プリズムのサイズが大きくなる、したがってレインセンサ本体のサイズが大きくなるという問題がある。発明の開示

したがって本発明の目的は、上述した従来の方法によることなく、外光成分を電気的処理により低減することを可能にした外光成分低減回路を備える信号検出回路を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、外光成分の低減を含む信号の検出方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、レインセンサ用の信号検出回路において外光成分を低減する方法および外光成分低減回路を提供することにある。

本発明は、車 mのフィパ一を制御するために、発光素子からのパルス光を車両のゥィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出,回路であつて、発光素子からのパルス信号を電圧信号に変換する電流一電圧変換回路と、電流 ―電圧変換回路に並列に設けられ、電流ー電圧変換回路の出力信号に含まれる外光成分を低減する外光成分低減回路と、電流一電圧変換回路の出力信号のノイズを低減し、かつ出力信号を増幅するバンドパスフィルタ回路 Z増幅回路とを備える。

本発明は、また、車両のワイパーを制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出方法であって、前記発光素子からのパルス信号を電圧信号に変換するステップと、前記変換された前記電圧信号に含まれる外光成分を低減するステップと、前記電圧信号のノイズを低減し、かつ電圧信号を増幅するステップとを含む。

本発明は、さらに、車両のワイパ一を制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出回路において、外光成分を低減させる外光成分低減回路である。

このような外光成分低減回路の一態様は、発光素子からのパルス信号を電圧信号に変換する電流—電圧変換回路に並列に設けられ、電流一電圧変換回路の出力信号に含まれる外光成分を周波数分離して、電流一電圧変換回路の入力側にフィードバックする外光成分低減回路である。

外光成分低減回路の他の態様は、発光素子からのパルス信号を電圧信号に変換する電流—電圧変換回路に並列に設けられ、電流ー電圧変換回路の出力信号に含まれる外光成分を保持して、電流一電圧変換回路の入力側にフィードバックする外光成分低減回路である。図面の簡単な説明

図 1 は、レインセンサの信号検出機構を示す図である。

図 2は、従来の信号検出回路を示す図である。

図 3は、レインセンサへの外光の入射を示す図である。図 4は、一定外光成分ありの時の P Dからのパルス信号波形を示す図である o

図 5 は、変動外光成分ありの時の P Dからのパルス信号波形を示す図である

図 6 は、一定外光成分ありの時の P Dからのパルス信号波形を示す図である o

図 7 は、本発明の外光成分低減回路を用いた信号検出回路を示すブ Πック図である。

図 8は、外光成分低減回路の構成を示すブロック図である。

図 9は、外光成分低減回路の具体的な回路構成を示す図である。図 1 0は、図 8で示した外光成分低減回路を備える信号検出回路の具体的な回路図である。

図 1 1 は、外光成分低減回路の動作を説明するための図である。図 1 2 は、外光成分の帯域と、ローパスフィル夕回路の信号通過帯との関係を示す図である。

図 1 3は、外光成分低減回路の他の構成を示すブロック図である。図 1 4は、外光成分低減回路の具体的な回路構成を示す図である。図 1 5は、図 1 4で示した外光成分低減回路を備える信号回路の具体的な回路図である。

図 1 6 は、スィッチ回路のオンにより、外光成分電圧の取り込みのありを説明するための図である。 .

図 1 7 は、スィッチ回路のオフにより、外光成分電圧の取り込みのなしを説明するための図である。

図 1 8は、 L E D点灯駆動パルスと、フィードパックスイッチ制御信号とのタイミングを示す図である。

図 1 9 は、外光成分低減回路の効果を、回路がある場合と、ない場合とで対比して示す図である。

図 2 0は、変動外光成分の傾きが急になる様子を示す図である。図 2 1 は、外光成分低減回路のスィッチ素子のオン，オフ時の変動外光成分の帯域と、パンドパスフィルタ回路ノ増幅回路の信号通過帯との関係を示す図である。

図 2 2 は、 '変動外光成分による高周波ノイズを除去する回路を、さらに付加した信号検出回路を示す図である。

図 2 3 は、ローパスフィルタ回路が挿入されたバンドパスフィルタ回路 //増幅回路の合成された通過帯域を示す図である。発明を実施するための最良の形態

第 1 の実施例

図 7 は、本発明の外光成分低減回路を用いたアナログ回路 4 0 を含む信号検出回路の第 1 の実施例を示すブロック図である。図 2 の従来の信号検出回路において、外光成分低減回路 4 2 を I 一 V変換回路 2 4に並列に挿入している。

図 8は、外光成分低減回路 4 2 の構成を示すブロック図である。外光成分低減回路は、ローパスフィル夕回路 4 4 と、外光成分電圧一電流（V— I ) 変換回路 4 6 とから構成される。

図 9 に、外光成分低減回路の具体的な回路構成を示す。外光成分 V - I 変換回路 4 6 は、オペアンプ 4 8 およびフィードバック抵抗 5 0で構成される。口一パスフィルタ回路 4 4は、コンデンサ 5 2 および抵抗 5 4で構成される。

図 1 0 は、図 9で示した外光成分低減回路 4 2 を備える信号検出回路 6 0の具体的な回路図である。

パンドパスフィル夕回路増幅回路 2 6 には、スィッチ素子 6 2 が設けられ、ピークホールド回路 3 0 にもスィッチ素子 6 4が設けられている。これらスィッチ素子 6 2 , 6 4は、後述する L E D点灯駆動パルスにより、オン，オフが制御される。

バンドパスフィルタ回路増幅回路 2 6 のスィッチ素子 6 2 の働きについて説明する。 I — V変換回路 2 4から出力されるパルス信号は、バイアス電圧に重畳されている。スィッチ素子 6 2 の前段のハイパスフィル夕はグラウンドに接続されている。ハイパスフィル夕を通過すると、傾き成分（高周波成分）が出力される結果、出力値がグラウンド以下に下がる、すなわち負になることがある。負の力値がパンドパスフィルタ回路 Z増幅回路 2 6 のォペアンプ 2 7 に入力されたとさに、負の出力値がォぺァンプ 2 7 の入力電圧範囲の下限値以下になると、オペアンプを破壊するおそれがあしれを防止するために、： L E D駆動パルスの Hレベルのときのみ、すなわちパルス信号の期間のみスィツチ素子 6 2 をオフして、パルス信号の期間後の負の出力値がオペアンプ 2 7 に印加されないようにしている。

ピ一クホールド回路 3 0 のスィッチ素子 6 4は、次のピークホール動作に備えて、ォンによりンデンサ 2 9 を放電される働きをする

次に、外光成分低減回路 4 2 の動作を説明する図 1 1 は、動作の概略を説明するための図である外光成分低減回路 4 2 により、

L Ε D点灯時， L Ε D消灯時に関わらず、常に外光成分 (一定外光成分および変動外光成分）のフィードバックを行っている。

図 1 2 に、ローパスフィルタ回路 4 4が通過させる外光成分の周波数帯域と、 P Dパルス信号を通過させるバンドパスフィルタ回路の周波数帯域との関係を示す。図には、 P Dパルス信号帯域をも示す。縦軸は信号成分の強度（V ) を、横軸は周波数（ f ) を示す。

7 0 は、外光成分の帯域を、 7 2 は P Dパルス信号の帯域を示す外光成分低減回路 4 2 の口一パスフィレタ回路 4 4の帯域 7 4は、外光成分の帯域 7 0 を力バーしている。したがつて、一定外光成分よび変動外光成分は、外光成分低減回路 4 2 の口一パスフィルタ回路 4 4を通り、外光成分 V— I 変換回路 4 6 に入力される。外光成分 V ― I変換回路 4 6では、これを電流に変換して、 I — V変換回路 2 4の入力側へフィードバックする。フィ ―ドバックされた外光成分電流は、 P Dからのパルス信号電流とは逆方向に流れるので外光成分は低減する。その結果、 I — V変換回路 2 4の入力には、 (低減された外光成分） + (信号成分）が入力される。

I — V変換回路 2 4からの信号成分は、バンドパスフィルタ回路増幅回路 2 6 に送られる。

図 1 2 に示すように、バンドパスフィルタ回路増幅回路 2 6 の帯域 7 6は、 P Dパルス信号帯域 7 2 をカバーしているので、ノィズが除去される。ノイズが除去きれた後、バンドパスフィルタ回路 /増幅回路 2 6で増幅され、ピークホールド回路 3 0でピーク値がホールドされる。ピーク値は、マイクロコンピュータの 3 2 の A / Dコンバータ 3 4に入力される。

このように外光成分低減回路を設けることにより、一定外光成分および変動外光成分を低減することができる。一定外光成分が低減されるので、 I 一 V変換回路の出力が飽和することがない。また、変動外光成分が低減されるので、 S Z N比を改善することができる。

第 2の実施例

第 1 の実施例とは異なる外光成分低減回路を用いたアナログ回路を含む信号検出回路の第 2の実施例を説明する。

外光成分低減回路の構成が異なる以外は、図 7 の回路に同じである。本実施例に係る外光成分低減回路 4 2 の構成を図 1 3 に示す。外光成分低減回路 4 2 は、外光成分電圧保持回路 4 5 と、外光成分 V— I変換回路 4 7 と、フィードバックスィッチ回路 4 3 とから構成される。

図 1 4に、外光成分低減回路 4 2 の具体的な回路構成を示す。外光成分 V— I 変換回路 4 7 は、オペアンプ 5 1 ，ダイオード 5 3， . フィードバック抵抗 5 0で構成される。外光成分電圧保持回路 4 5 は、コンデンサ 5 5で構成される。フィードバックスィッチ回路 4 3 は、オペアンプ 5 7およびフィードバックスィッチ素子 5 9で構成される。オペアンプ 5 7 は、スィッチ素子 5 9 のスイッチングノィズが、 I — V変換回路 2 4の出力に乗ることを阻止する働きをする。

図 1 5は、図 1 4で示した外光成分低減回路 4 2 を備える信号検出回路の具体的な回路図である。図 1 0 に示した回路と異なるのは、外光成分低減回路 4 2 のみであり V - I 変換回路 2 4，パンドパスフィルタ回路ノ増幅回路 2 6，ピークホールド回路 3 0 は、図 1 0 と同一である。

外光成分低減回路 4 2 のスィッチ素子 5 9 は、後述するフィードパックスイッチ制御信号により、オン，オフが制御される。

次に、本実施例に係る外光成分低減回路 4 2 の動作を説明する。図 1 6および図 1 7 は、スィッチ回路 4 3 のオン，オフにより、外光成分電圧の取り込みのあり，なしを説明するための図である。

図 1 8は、 L E D点灯駆動パルスと、フィードバックスィッチ制御信号とのタイミングを示す図である。（ a ) は L E D駆動パルスの波形を、（ b ) はフィードバックスィッチ制御信号の波形を示す。

図 1 8の波形（ a ) に示すように、 L E D点灯の駆動パルスは、周期 5 0 0 S ，ゾ、。ルス幅 1 2 . 8 S であるものとする。駆動パルスが Hレベルのときに L E D 1 0は点灯し、 L レベルのときに L E Dは消灯する。したがって、 P D 2 0からのパルス信号は、 L E D 1 0 の駆動パルスに対応して出力される。

図 1 8 の波形（ b ) に示すように、フィードバックスィッチ制御信号は、 L E D点灯駆動パルスが Hレベルにある期間の前後を含む期間にわたって L レベルにあり、他の期間は Hレベルにある。一例として、前の期間は 9 0 S、後の期間は 6 0 Sである。これら期間は、マイクロコンピュータ 3 2 の割込み処理により、多少変動する。

図 1 6 に示すように、 L E D 1 0が消灯時は、フィードパックスイッチ制御信号により、フィードバックスィッチ回路 4 3 は、オンしており、外光成分電圧保持回路 4 5のコンデンサ 5 5 に、外光成分電圧が保持される。保持された外光成分電圧は、外光成分 V— I 変換回路 4 7 により、電流に変換されて、 I — V変換回路 2 4の入力側へフィードバックされる。フィードバックされた外光成分電流は、 P Dからのパルス信号電流とは逆方向に流れるので、 I — V変換回路 2 4の入力には、低減きれた外光成分電流のみが入力される。

次に、図 1 7 に示すように、 L E D 1 0が点灯時は、フィードバヅクスィッチ制御信号により、フィードバックスィッチ回路 4 3はオフされ、 I — V変換回路 2 4の出力する信号成分は取込まれない。信号成分がフィードバックされてはならないからである。外光成分電圧保持回路 4 5 のコンデンサ 5 5 には、外光成分電圧が保持され . ているので、この間も、外光成分はフィードバックされる。したがつて、 I — V変換回路 2 4 には、（低減された外光成分） + (信号成分）が入力される。

図 1 9 に、外光成分低減回路の効果を、回路がある場合と、ない場合とで対比して示す。図 1 9 の左側の図は、外光成分あり、外光成分低減回路なしのときの I 一 V変換回路 2 4の出力信号波形を、右側の図は、外光成分あり、外光成分低減回路ありのときの I 一 V 変換回路 2 4の出力信号波形を示す。

外光成分低減回路が設けられていないときには、外光成分による電圧上昇により、 I — V変換回路 2 4のオペアンプの飽和電圧を超えると、信号成分が潰れていることがわかる。

外光成分低減回路が設けられているときには、外光成分が低減されている結果、オペアンプの飽和電圧以内におさまり、信号成分が潰れることがないことがわかる。

以上は、外光成分がほぼ一定の外光成分の場合であった。外光成分には、一定外光成分だけでなく、光強度が変動する変動外光成分とが含まれることもある。

図 5 に示した変動外光成分により電圧上昇した P Dパルス信号が、図 1 4の I — V変換回路 2 4に入力された場合、外光成分低減回路 4 2 のスィッチ素子 5 9がオフになると、図 2 0 に示すように、変動外光成分の傾きが急になる。変動外光成分の傾きが急になるということは、変動外光成分がより高い周波数成分を含むことになる。図 2 1 に、外光成分低減回路 4 2 のスィッチ素子 5 9 のォン , ォフ時の変動外光成分の帯域と、パンパスフィル夕回路 z増幅回路 2 6の信号通過帯との関係を示す図には、 P Dパルス信号帯域をも示す。縦軸は信号成分の強度（ V ) を、横軸は周波数（ f ) を示す。

変動外光成分の帯域は、スイツチ素子 5 9がオンからオフに切替わると、帯域は、 7 1 から 7 3へと高周波側に拡がる。その結果、変動外光成分の高周波部分が、バンドパスフィルタ回路/増幅回路 2 6 の通過帯域 Ί 6内に入り込むので変動外光成分の高周波部分がパンドパスフィルタ回路 Z増幅回路通過し、出力されてしまうしたがって Sノ N比が悪くなる。なお図 2 1 において、 7 2 は P

Dパルス信号の帯域を示している

このような変動外光成分による高周波ノィズを除去する回路を、さらに付加した信号検出回路を図 2 2 に示す変動外光ノィズ低減回路 8 0 を、図 1 5 のバンド Λ°スフィルタ回路 /増幅回路 2 6 の信号経路中に設けた構造であるしのノィズ低減回路 8 0は、 D 一パスフィル夕回路を 2段接続した構成となっている。このよ Όな Π一パスフィル夕回路がパンドパスフィル夕回路 /増幅回路 2 6 に挿入されると、図 2 3 に示すように、合成された通過帯域は、等価的に

7 8のように狭くなる。

したがつて、変動外光の高周波成分は、低減されるので、 S / Ν 比が改善される。産業上の利用可能性

本発明によれば、レインセンサの信号検出回路に外光成分低減回路を設けるので、外光成分による I — V変換回路の出力が飽和することを防止し、かつ.外光成分によるノイズを低減することができるので、マイクロコンピュータには正確な信号を入力できるので、より正確な降雨レベルの判定が可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 車両のヮィパーを制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子力らのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出回路であつて、

前記発光素子からのパルス信号を電圧信号に変換する電流一電圧変換回路と、

前記電流一電圧変回路に並列に設けられ、刖 gd電流一電圧変換回路の出力信号に含まれる外光成分を低減する外光成分低減回路と前記電流一電圧変換回路の出力信号のノィズを低減し、かつ出力信号を増幅するバンドパスフィルタ回路 Z増幅回路と、

を備える信号検出回路。

2 . 車両のヮィパーを制御するために、発光 ¾子からのパルス光を車両のウィンドシ一ルドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出回路であつて、

前記電流一電圧変換回路に並列に設けられ、 19記電流一 j±亦換回路の出力信 ■B 合

"^ に aまれる外光成分を周波数分離して、前記電流 ― 電圧変換回路の入力側にフィードパックする外光成分低減回路と、前記電流一電圧変換回路の出力信号のノイズを低減し、かつ出力信号を増幅するバンドパスフィルタ回路増幅回路と、

を備える信号検出回路。

3 . 前記外光成分低減回路は、

前記外光成分を通過する口一パスフィルタ回路と、

前記通過した外光成分を電流に変換し、前記電流一電圧変換回路の入力側にフィードバックする外光成分電圧—電流変換回路と、を有する請求項 2 に記載の信号検出回路。

4 . 前記発光素子は、発光ダイ.オードであり、前記受光素子は、フォトダイオードである請求項 3 に記載の信号検出回路。

5 . 前記外光成分には、一定外光成分および変動外光成分が含まれる、請求項 2， 3 または 4に記載の信号検出回路。

6 . 車両のワイパーを制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出回路であって、

前記電流一電圧変換回路に並列に設けられ、前記電流一電圧変換回路の出力信号に含まれる一定外光成分を保持して、前記電流—電圧変換回路の入力側にフィードバックする外光成分低減回路と、前記電流一電圧変換回路の出力信号のノイズを低減し、かつ出力信号を増幅するバンドパスフィル夕回路 Z増幅回路と、

を備える信号検出回路。

7 . 前記パンドパスフィルタ回路ノ増幅回路の内部に設けられ、変動外光成分の高周波成分を低減するローパスフィルタ回路を、さらに備える請求項 6 に記載の信号検出回路。

8 . 前記外光成分低減回路は、

前記電流一電圧変換回路の出力側に接続されたスィッチ回路と、前記スィッチ回路に接続され、外光成分の電圧を保持する外光成分電圧保持回路と、

前記外光成分電圧保持回路に接続され、保持された電圧を電流に変換し、前記電流—電圧変換回路の入力側にフィードパックする外光成分電圧一電流変換回路と、

を有する請求項 6 または 7 に記載の信号検出回路。

9 . 前記スィッチ回路は、前記発光素子の消灯時にオンされ、刖記スィッチ回路は、前記発光素子の点灯時にオフ c£れ、 SB求項 8に記載の信号検出回路。

1 0 . 前記発光素子は、発光ダイォ一ドであり、刖 B己受光素子はフ才卜ダイオードである請求項 6 9 のいずれかに記載の信号検出回路 o

1 1 . 車両のワイパーを制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光 ¾子で受光し受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出方法であって、

記発光素子からのパルス信号を電圧信号に変換するステップと刖記変換された前記電圧信号に含まれる外光成分を低減するステプと、

刖記電圧信号のノイズを低減し、かつ電圧信号を増幅するステ、ソプと

を含む信号検出方法。

1 2 . 車両のワイパーを制御するために、光？^子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出方法であって、前記発光素子からの Λルス信号を電圧信号に変換するステップと、前記変換された前記電圧信号に含まれる外光成分を周波数分離してフィードバックするステップと、

前記電圧信号のノイズを低減し、かつ電圧信号を増幅するステツプと、

を含む信号検出方法。

1 3 . 前記外光成分をフィードバックするステップは、

前記外光成分をフィル夕リングするステップと、

フィルタリングされた電圧を電流に変換し、変換された電流を前記パルス信号に加えるステップと、

を含む請求項 1 2 に記載の信号検出方法。

1 4 . 前記外光成分には、一定外光成分および変動外光成分が含まれる、請求項 1 2 または 1 3 に記載の信号検出方法。

1 5 . 車両のワイパーを制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウインドシ一ルドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出方法であって、

HU 発光素子からのパルス信号を電圧信号に変換するステップと、前記変換された電圧信号に含まれる一定外光成分をフィードパックするステツプと、

HU記電圧信号のノィズを低減し、かつ電圧信号を増幅するステップと、

を含む信号検出方法。

1 6 . 前記外光成分をフィードバックするステップは、

外光成分の電圧を保持するステップと、保持された電圧を電流に変換し、変換された電流を前記パルス信号に加えるステップと、

を含む請求項 1 5 に記載の信号検出方法。

1 7 . 変動外光成分の高周波成分を低減するステップをさらに含む請求項 1 5 に記載の信号検出方法。

1 8 . 前記外光成分をフィードバックするステップは、

一定外光成分の電圧を保持するステップと、

保持された電圧を電流に変換し、変換された電流を前記パルス信号に加えるステップと、

を含む請求項 1 7 に記載の信号検出方法。

1 9 . 車両のワイパーを制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する信号検出回路において、外光成分を低減させる外光成分低減回路であつて、

前記発光素子からのパルス信号を電圧信号に変換する電流一電圧変換回路に並列に設けられ、前記電流一電圧変換回路の出力信号に含まれる外光成分を周波数分離して、前記電流一電圧変換回路の入力側にフィードバックする外光成分低減回路。

2 0 . 前記外光成分を通過するローパスフィルタ回路と、

前記通過した外光成分を電流に変換し、前記電流一電圧変換回路の入力側にフィードバックする外光成分電圧一電流変換回路と、を有する請求項 1 9 に記載の外光成分低減回路。

2 1 . 前記発光素子は、発光ダイオードであり、前記受光素子は、フォトダイオードである請求項 2 0 に記載の外光成分低減回路。

2 2 . 前記外光成分には、一定外光成分および変動外光成分が含まれる、請求項 1 9， 2 0または 2 1 に記載の外光成分低減回路。

2 3 . 車両のワイパーを制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する場合に、前記処理されたパルス信号の外光成分を低減する方法であつて、

前記外光成分をフィルタリングするステップと、

フィル夕リングされた電圧を電流に変換し、変換された電流を前記パルス信号に加えるステップと、

を含む外光成分低減方法。

2 4 . 前記外光成分には、一定外光成分および変動外光成分が含まれる、請求項 2 3 に記載の外光成分低減方法。

2 5 . 車両のワイパーを制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して'、演算処理装置に入力する信号検出回路において、前記一定外光成分を低減させる外光成分低減回路であって、

前記発光素子からのパルス信号を電圧信号に変換する電流—電圧変換回路に並列に設けられ、前記電流一電圧変換回路の出力信号に含まれる外光成分を保持して、前記電流一電圧変換回路の入力側にフィードバックする外光成分低減回路。

2 6 . 前記電流—電圧変換回路の出力側に接続されたスィッチ回路と、

前記スィッチ回路に接続され、外光成分の電圧を保持する外光成分電圧保持回路と、

前記外光成分電圧保持回路に接続され、保持された電圧を電流に変換し、前記電流一電圧変換回路の入力側にフィードバックする外光成分電圧一電流変換回路と、

を有する請求項 2 5 に記載の外光成分低減回路。

2 7 . 前記発光素子は、発光ダイオードであり、前記受光素子は、フォトダイオードである請求項 2 5 または 2 6 に記載の外光成分低減回路。

2 8 . 車両のワイパーを制御するために、発光素子からのパルス光を車両のウィンドシールドに照射し、反射光を受光素子で受光し、受光素子からのパルス信号を処理して、演算処理装置に入力する場合に、前記処理されたパルス信号の外光成分を低減する方法であつて、

外光成分の電圧を保持するステップと、

を含む外光成分低減方法。