JP2003306128A - 降雨量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車外に所定時間に亘り光を照射しこの光の反
射光より所定時間当たりの雨滴量を検出することで降雨
量を検出する。 【解決手段】 車内Ｃｉｎより車外空間ＳＰに向けて光
Ｌを照射すると共に、この光Ｌの反射光ＬＲを受ける送
受光手段Ｔ／Ｒより出力された光検出信号ＬＤ１の直流
成分を除去する除去手段ＥＬと、直流成分を除去した光
検出信号ＬＤ２の所定時間分における信号レベルの総和
より車外空間ＳＰの降雨量を検出する検出手段ＲＤとを
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車外の降雨状態
を検出しこの検出結果をウインドワイパの駆動に供する
降雨量検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置として、例えば特願平
７−２８６１３０号に記載された「雨滴センサ及び雨滴
感応ワイパ」がある。図９は従来の雨滴センサを備えた
自動車の概略側面図である。この側面図によれば、車両
のバックミラＢＭの裏面にＣＣＤカメラ等で構成される
雨滴センサＳが設けられている。雨滴センサＳはＣＣＤ
カメラで撮像されたフロントウインドＦＷの画像を入力
し、その画像よりフロントウインドＦＷに付着した雨滴
Ｒの画素の信号（輝度）を検出して出力する。

【０００３】雨滴センサＳは検出された各画素の輝度の
総和を演算し、その演算された輝度の総和と予め設定し
たしきい値とを比較し、総和がしきい値に達した時にフ
ロントウインドＦＷを通した前方の視界は雨滴Ｒにより
遮られていると判断し、ワイパモータを駆動制御してウ
インドワイパＷＰを動作させてフロントウインドＦＷに
付着した雨滴Ｒを払拭する。

【０００４】次に、図１０を参照してワイパの駆動動作
を詳細に説明する。雨滴センサＳを構成する画素輝度演
算回路Ｐｉｘは、ＣＣＤカメラＣＭから入力した各画素
の輝度の平均値と、その平均値と各画素の輝度との差の
総和とを演算する。そして、画素輝度演算回路Ｐｉｘ
は、演算した総和を検出信号として判定回路６に出力す
る。

【０００５】判定回路６は、画素輝度演算回路Ｐｉｘか
ら入力された総和と予め設定されたしきい値とを比較
し、その比較結果に基づいて、フロントウインドＦＷの
見通しが悪いか否かを判断する。判断の結果、見通しが
悪いと判断されたならば、判定回路６より判断結果をワ
イパ駆動信号としてワイパ駆動部８に出力する。

【０００６】この結果、ワイパ駆動部８はワイパモータ
Ｍを駆動制御してウインドワイパＷＰを動作させ、フロ
ントウインドＦＷに付着した雨滴Ｒを払拭する。尚、ワ
イパ駆動部８はオートスイッチＳＷ１がＯＮ操作されて
いる状態で、判定回路６からワイパ駆動信号が入力され
ると自動的にワイパモータＭを駆動制御してウインドワ
イパＷＰを動作させる。また、マニュアルスイッチＳＷ
２がＯＮされるとワイパ駆動部８は判定回路６の判定結
果に関わりなくワイパモータＭを駆動制御してウインド
ワイパＷＰを動作させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術は以上のよ
うに、フロントウインドに付着した雨滴を撮像して画像
処理し、その結果から雨滴量を判断してウインドワイパ
を駆動させていたが、雨滴の画像を処理して雨滴量を判
断するための装置は非常に高価なものになる。また、夜
間などに雨滴を検出する際、暗夜のため撮影条件が悪い
と輝度の差が検出できず雨滴量を正確に判断できないた
め、必要な時にウインドワイパが動作しないという不具
合が生じる。

【０００８】この様な不具合を解消するために、例えば
特開２０００−１６２１２３号に開示されているよう
に、車内よりフロントガラスに向けて発光素子より光を
照射し、その光の反射エコーを受光素子で受光し、受光
レベルよりフロントウインドに付着した雨滴を検出する
装置が提案されている。

【０００９】しかし、この方法で雨滴を検出しようとし
た場合、フロントウインドに広範囲な雨滴の検出エリア
を設定しないと、単位時間当たりの降雨量の演算に必要
な量の雨滴が検出できない。しかも、車内のバックミラ
の裏面からフロントガラスまでの距離は数十ｃｍ程度し
かなく、光を拡散してフロントガラスに照射しても照射
される範囲は限られるためフロントガラスにおいては検
出エリアが広く取れないのが現状である。

【００１０】また、集中豪雨などと違い一定雨量の場合
は、検出エリアが狭いとこのエリア内で常に雨滴が検出
されるとは限らず降雨量の演算にばらつきが生じて必要
時ワイパを駆動することができない可能性がある。更
に、雨量が少ない場合は、降雨量演算に必要な量の雨滴
が検出エリアに付着するまでに時間がかかると共に、降
雨量演算に時間がかかるため実際にウインドワイパを駆
動するまでに時間がかかる。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、広範囲に雨滴を検出することで
精度よく降雨量を検出することができる降雨量検出装置
を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る降雨量検
出装置は図１（ａ）の構成図に示すように、車内Ｃｉｎ
より車外空間ＳＰに向けて光Ｌを照射すると共に、この
光Ｌの反射光ＬＲを受けた送受光手段Ｔ／Ｒより出力さ
れた光検出信号ＬＤ１の直流成分を除去する除去手段Ｅ
Ｌと、直流成分除去後の光検出信号ＬＤ２の所定時間分
における発生回数の総和より車外空間ＳＰの降雨量を検
出する検出手段ＲＤとを備えたものである。この発明に
よれば車内Ｃｉｎの送受光手段Ｔ／Ｒよりウインドガラ
スを通して車外空間ＳＰに向けて光Ｌを照射した後に、
その光Ｌが車外空間に降り注がれる雨粒およびウインド
ガラスに付着した雨滴により反射されて反射光ＬＲとし
て送受光手段Ｔ／Ｒで受光されると、雨滴に対するほぼ
直流成分の光検出信号に各時間毎の雨粒に対する光検出
信号が重畳されて光検出信号が出力されるため、出力さ
れた光検出信号より直流成分を除去手段ＥＬで除去した
後に、所定時間当たりの光検出信号の発生回数の総和よ
り車外空間ＳＰの降雨量を検出することで、雨滴の影響
を排除して降雨量を検出できる。

【００１３】この発明に係る降雨量検出装置は図１
（ｂ）の構成図に示すように、車内Ｃｉｎより車外空間
ＳＰに向けて光Ｌを照射すると共に、この光Ｌの反射光
ＬＲを受けた送受光手段Ｔ／Ｒより出力された光検出信
号ＬＤ１の直流成分を除去する除去手段ＥＬと、直流成
分除去後の所定時間分の光検出信号ＬＤ２を時間平均す
る平均化手段ＡＶと、平均化光検出信号ＳＡＶに基づい
て車外空間ＳＰの降雨量を検出する検出手段ＲＤとを備
えたものである。この発明によれば車内Ｃｉｎの送受光
手段Ｔ／Ｒよりウインドガラスを通して車外空間ＳＰに
向けて光Ｌを照射した後に、その光Ｌが車外空間に降り
注がれる雨粒およびウインドガラスに付着した雨滴によ
り反射されて反射光ＬＲとして送受光手段Ｔ／Ｒで受光
されると、雨滴に対するほぼ直流成分の光検出信号に各
時間毎の雨粒に対する光検出信号が重畳されて光検出信
号が出力されるため、光検出信号より直流成分を除去手
段ＥＬで除去したならば光検出信号のレベルを所定時間
に亘って平均化する。この時、平均化レベルは所定時間
当たりの光検出信号の発生回数により変化するため平均
化光検出信号のレベルより車外空間ＳＰの降雨量を検出
することができる。

【００１４】この発明に係る降雨量検出装置は図１
（ｃ）の構成図に示すように、車内Ｃｉｎより車外空間
ＳＰに向けて光Ｌを照射すると共に、この光Ｌの反射光
ＬＲを受ける送受光手段Ｔ／Ｒより出力された光検出信
号ＬＤ１の直流成分を除去する除去手段ＥＬと、直流成
分を除去した光検出信号ＬＤ２を積分処理する積分演算
手段ＩＮＴと、この積分処理結果ｉｎｔに基づいて車外
空間ＳＰの降雨量を検出する検出手段ＲＤとを備えたも
のである。この発明によれば車内Ｃｉｎの送受光手段Ｔ
／Ｒよりウインドガラスを通して車外空間ＳＰに向けて
光Ｌを照射した後に、その光Ｌが車外空間に降り注がれ
る雨粒およびウインドガラスに付着した雨滴により反射
されて反射光ＬＲとして送受光手段Ｔ／Ｒで受光される
と、雨滴に対するほぼ直流成分の光検出信号に各時間毎
の雨粒に対する光検出信号が重畳されて光検出信号が出
力されるため、出力された光検出信号より直流成分を除
去手段ＥＬで除去したならば、各時間毎に発生する光検
出信号を積分処理して光信号発生回数の総和を演算して
車外空間ＳＰの降雨量を検出することで雨滴の影響を排
除して降雨量を検出できる。

【００１５】この発明に係る降雨量検出装置の積分演算
手段ＩＮＴは、降雨量検出に要する所定時間に亘って光
検出信号ＬＤ２を積分処理する。この発明によれば、車
内Ｃｉｎの送受光手段Ｔ／Ｒよりウインドガラスを通し
て車外空間ＳＰに向けて光Ｌを照射した後に、その光Ｌ
が車外空間に降り注がれる雨粒およびウインドガラスに
付着した雨滴により反射されて反射光ＬＲとして送受光
手段Ｔ／Ｒで受光されると、雨滴に対するほぼ直流成分
の光検出信号に各時間毎の雨粒に対する光検出信号が重
畳されて光検出信号が出力されるため、出力された光検
出信号より直流成分を除去手段ＥＬで除去したならば、
降雨量の検出精度に合わせて積分時間を設定して各時間
毎に発生する光検出信号を積分処理して車外空間ＳＰの
降雨量を検出することで雨滴の影響を排除し、且つ、精
度良く降雨量を検出できる。

【００１６】この発明に係る降雨量検出装置の検出手段
ＲＤは前記積分処理結果ｉｎｔより積分値が予め設定さ
れた値に至った時に積分処理を停止し、前記積分値より
車外空間の降雨量を検出する。この発明によれば、車内
Ｃｉｎの送受光手段Ｔ／Ｒよりウインドガラスを通して
車外空間ＳＰに向けて光Ｌを照射した後に、その光Ｌが
車外空間に降り注がれる雨粒およびウインドガラスに付
着した雨滴により反射されて反射光ＬＲとして送受光手
段Ｔ／Ｒで受光されると、雨滴に対するほぼ直流成分の
光検出信号に各時間毎の雨粒に対する光検出信号が重畳
されて光検出信号が出力されるため、出力された光検出
信号より直流成分を除去手段ＥＬで除去したならば、各
時間毎に発生する光検出信号を積分処理し、その積分値
が予め設定された積分値に至ったならば積分処理を停止
し、積分値より降雨量を演算する。

【００１７】この発明に係る降雨量検出装置は、降雨量
検出結果に基づいて車両のウインドワイパＷＰを駆動す
るワイパ駆動手段ＷＰＤを備えている。この発明によれ
ばウインドガラスに付着した雨滴による光検出信号を排
除し降り注ぐ雨粒による光検出信号に基づいて降雨量を
検出し、降雨量が所定量に至ったならばワイパ駆動手段
を稼働させてウインドワイパＷＰを動作させることで、
降雨量に合わせたウインドワイパ動作を行うことができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明に
係る降雨量検出装置を詳細に説明する前に本発明の概要
を説明する。本発明は、従来技術であるとフロントウイ
ンドに雨滴の検出エリアを設定すると、検出エリアを広
く取れないということに鑑み、フロントウインドを透過
して光照射される車外空間を雨滴の検出エリアとして広
範囲な検出エリアを設定するものである。

【００１９】このように車外空間に設定した広い検出エ
リアを通過する雨粒を照射した光の反射光より検出する
と短時間に降雨量演算に必要な量の雨粒を検出できる。
しかし、光反射されるものは車外空間の雨粒とは限ら
ず、フロントウインドに付着された雨滴も含まれる。

【００２０】フロントウインドに付着した雨滴からの反
射距離は、車外空間を通過する雨粒からの反射距離に比
べて短いため、雨滴からの反射光は雨粒からの反射光よ
り光度が大きい。従って、受光素子で検出される光検出
信号はフロントウインドに付着された雨滴による光検出
信号に大部分が占められて高精度な降雨量検出が困難と
なる不具合がある。

【００２１】そこで、本発明はフロントウインドに付着
された雨滴および外光による光検出信号をできる限り除
去し、車外空間の検出エリアを通過する雨粒からの光検
出信号を取り出し高精度に降雨量を演算する。

【００２２】図２は本発明に係る降雨量検出装置を備え
た自動車の概略側面図である。この側面図によれば、車
両のフロントウインドＦＷの裏面に送受光素子等で構成
される雨滴検出部Ｓａが設けられている。この雨滴検出
部ＳａはフロントウインドＦＷを通して車外に赤外線を
照射し、その照射光の雨滴による反射光を受光素子で検
出して電気信号に変換し、単位時間当たりの雨滴の量よ
り降雨量を演算する。

【００２３】尚、受光素子の光検出信号のレベルは、送
受光素子より反射、散乱する雨滴までの各検出エリアＡ
Ｒの距離（Ｐ１，Ｐ２）によって変化するため、光検出
信号を受けた時点から、所定時間前の全ての光検出信号
を時間平均して降雨量を演算する。演算された降雨量を
予め設定したしきい値とを比較し、降雨量がしきい値に
達した時にワイパモータを駆動制御してウインドワイパ
ＷＰを動作させ、フロントウインドＦＷに付着された雨
滴を払拭させる。

【００２４】図３は本実施の形態に係る降雨量検出装置
の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る雨
滴検出部Ｓａはアイセーフ（網膜への安全性）を維持す
るため及び水分による赤外線の吸収を阻止するために
１．５μｍ以上の波長の赤外線を照射する送光素子ＴＲ
とこの照射された赤外線の反射光を受けて電気信号に変
換する受光素子ＲＣから構成される送受光部１、受光素
子ＲＣからの電気信号（光検出信号）を直流分除去用の
コンデンサＣを通して入力し増幅する増幅部２、増幅さ
れた光検出信号を平均化する平滑部３、平均化された光
検出信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換部４、Ａ／Ｄ変
換された平均化光検出信号のレベルより降雨量を演算す
る降雨量演算部５１、演算された降雨量と予め設定され
たしきい値（ワイパ駆動判定値）とを比較し、比較結果
よりウインドワイパＷＰを駆動するか否かを判定する駆
動判定部５３、ワイパ駆動判定結果に基づいてウインド
ワイパＷＰの駆動制御信号を生成する駆動信号生成部５
５より構成される。

【００２５】降雨量演算部５１、駆動判定部５３、駆動
信号生成部５５はマイコン５のデータ処理にてその機能
を実施する。ワイパモータＭは駆動制御信号により制御
されるワイパ駆動部８で駆動制御される。

【００２６】以下、本実施の形態の動作を説明する。送
受光部１の送光素子ＴＲより照射された赤外線はフロン
トウインドＦＷを通して車外空間の検出エリアＡＲに照
射される。雨が降っていたならば照射された赤外線は雨
粒で反射及び散乱され、反射光および散乱光は送受光部
１の受光素子ＲＣにより検出されて光検出信号に変換さ
れ出力される。

【００２７】照射された赤外線は雨粒で反射および散乱
されるが、フロントウインドＦＷに付着している雨滴で
も反射される。フロントウインドＦＷに付着した雨滴は
動きが無く、また風で流されるためフロントウインドＦ
Ｗから反射される光検出信号のレベルは殆ど変動しな
い。しかし、車外空間の雨粒は瞬時に検出エリアＡＲを
通過するため光検出信号の立ち上がり、立ち下がりは瞬
時である。

【００２８】そのため、受光素子ＲＣより出力される光
検出信号の波形は図６に示すように、雨粒からの反射に
よる光検出信号（第１光検出信号）はフロントウインド
ＦＷからの反射による光検出信号（第２光検出信号）に
重畳された波形となる。

【００２９】即ち、第２光検出信号は第１光検出信号の
オフセット成分Ｖoffsetとなり、第１光検出信号のレベ
ルは定常的に嵩上げされる。また、第１光検出信号のレ
ベルは、図７の（ａ）に示すように送受光部１を配置し
たフロントウインドＦＷから例えば５ｃｍ離れた位置Ｐ
１の検出エリアを通過する雨粒からの反射による第１光
検出信号であれば、反射距離が短いため途中反射光の減
衰は小さく信号レベルは大きくなる。

【００３０】しかし、図７の（ｂ）に示すように送受光
部１を配置したフロントウインドＦＷから例えば１０ｃ
ｍ離れた位置Ｐ２の検出エリアを通過する雨粒からの反
射による第１光検出信号であれば、反射距離が５ｃｍに
比べて長いため反射光の減衰は大きく信号レベルは小さ
くなる。従って、各距離の雨粒からの反射光を受光して
第１光検出信号に変換し、時系列的に並べると図６に示
すように第１光検出信号のレベルは不規則に変化する。

【００３１】また、第１光検出信号には、信号レベルが
瞬時に変化しない外光を反射光として受光素子ＲＣで検
出した場合、その光検出信号が混在することがある。こ
のように真の第１光検出信号以外に様々なレベルの信号
が混在すると、受光素子ＲＣからの光検出信号のレベル
に基づいて降雨量を演算すると、演算された降雨量は実
際の降雨量と大幅にかけ離れ不必要にウインドワイパＷ
Ｐを駆動することになる。

【００３２】そこで、受光素子ＲＣから出力された光検
出信号は直流分阻止用のコンデンサＣを通してフィルタ
リングされた後に増幅部２に入力する。光検出信号はフ
ィルタリングされることで、ほぼ直流成分のオフセット
成分である第２光検出信号および外光による光検出信号
は真の第１光検出信号より除去されて図８の（ａ）に示
す波形の第１光検出信号が得られる。

【００３３】図８の（ａ）に示されるフィルタリングさ
れた信号波形は、検知した雨粒を時系列に並べたものに
等しく、この信号レベルに合わせてウインドワイパを自
動的に駆動制御するとウインドワイパの駆動、非駆動の
切換が激しく実用にはならない。そこで、フィルタリン
グされた第１光検出信号を、増幅部２で信号処理に適し
たレベルまでに増幅した後に、平滑部３に入力して平均
化し図８の（ｂ）に示すレベルが連続的に緩やかに変化
する波形を得る。尚、平均化レベルに関して云えば、五
月雨式に雨が降った場合は所定時間内においては、第１
光検出信号の発生間隔時間が長くなるため平均化レベル
は低くなる。一方、集中豪雨の様な場合は同じ所定時間
であっても第１光検出信号の発生間隔時間が短くなるた
め平均化レベルは高くなる。

【００３４】平均化後の第１光検出信号は雨滴量演算の
ためにＡ／Ｄ変換部４に送られてデジタル変換されてマ
イコン５に送られる。マイコン５においては平均化レベ
ルより降雨量演算部５１で降雨量が演算される。

【００３５】演算された降雨量は駆動判定部５３に入力
され、予め設定されたしきい値と比較され、演算された
降雨量がしきい値を超えたか否かを判定する。この時、
降雨量がしきい値を超えたと判定されたならば、ワイパ
駆動判定結果を駆動信号生成部５５に送る。

【００３６】駆動信号生成部５５はウインドワイパＷＰ
の駆動制御信号を生成してワイパ駆動部８に出力する。
このワイパ駆動部８はワイパモータＭを駆動制御しウイ
ンドワイパＷＰによりフロントウインドＦＷに付着した
雨滴Ｒを払拭する。この結果、フロントウインドＦＷに
付着された雨滴Ｒの影響をできるだけ排除して降雨量を
演算し、ウインドワイパＷＰを最適に駆動させることが
できる。

【００３７】実施の形態２．上記実施の形態１では降雨
量を演算する前に、フィルタリング後の第１光検出信号
を平滑部に入力して平均化したが、本実施の形態では平
均化の代わりにフィルタリング後の第１光検出信号を積
分回路に入力して１０秒分の降雨量を積分値から求めこ
れを１０秒分の降雨量とする。

【００３８】図４は本実施の形態に係る積分回路の構成
図である。この積分回路ＩＮＧａは演算増幅器Ａ２の出
力端子と非反転入力端子（＋入力端子）の間に充電用の
コンデンサＣ１を接続すると共に、コンデンサＣ１に放
電用抵抗Ｒ４と放電制御用の電界効果トランジスタＱと
の直列回路を並列接続し、また非反転入力端子にコンデ
ンサＣ１に充電電流を流す抵抗Ｒ３の一端が接続され
る。コンデンサＣ１と抵抗Ｒ３の値により充電時定数が
決まる。抵抗Ｒ３の他端はワイパ駆動部８の制御により
ＯＮ動作するアナログスイッチＳＷ３を通して増幅部２
を構成する演算増幅器Ａ１の出力端子に接続される。

【００３９】演算増幅器Ａ２の出力端子は抵抗Ｒ５を通
してバッファアンプＡ３の非反転入力端子に接続され、
この非反転入力端子はコンデンサＣ２を通して接地され
ている。コンデンサＣ２はコンデンサＣ１の充電結果
（第１光検出信号の積分値）を維持し、入力インピーダ
ンスが大きいバッファアンプＡ３を通してＡ／Ｄ変換部
４へ出力する。

【００４０】アナログスイッチＳＷ３はワイパ駆動部８
におけるオートスイッチＳＷ１がＯＮとなった時点でＯ
Ｎ動作する。電界効果トランジスタＱはマイコン５の降
雨量演算部５１で１０秒間の降雨量が演算された時点で
ＯＮ動作する。また、増幅部２は演算増幅器Ａ１の非反
転入力端子と出力端子間に帰還抵抗Ｒ２を接続し、非反
転入力端子とコンデンサＣとの間に入力抵抗Ｒ１を接続
して構成した通常の増幅器である。尚、演算増幅器Ａ
１，Ａ２の反転入力端子は接地されている。

【００４１】次に本実施の形態の動作を図８の（ａ）〜
（ｄ）を参照して説明する。先ず、オートスイッチＳＷ
１のＯＮ動作により、ワイパ駆動部８よりＯＮ制御信号
がアナログスイッチＳＷ３に入力されるとＯＮし、増幅
部２より図８の（ａ）に示すフィルタリング後の第１光
検出信号が入力される。この第１光検出信号は積分回路
を構成する演算増幅器Ａ２により、図８の（ｃ）に示す
ように一定の充電時定数で持ってコンデンサＣ１に充電
されていく。この充電電圧は抵抗Ｒ５を通してコンデン
サＣ２にも充電されて行き、バッファアンプＡ３を通し
てＡ／Ｄ変換部４へ送り込まれる。

【００４２】デジタル変換されて充電電圧は赤外線照射
後から１０秒経過後の第１光検出信号の積分値として降
雨量演算部５１に入力され、積分値より１０秒間分の降
雨量を演算する。降雨量の演算が終了したならばマイコ
ン５より電界効果トランジスタＱにＯＮ制御信号を送
り、電界効果トランジスタＱをＯＮすることでコンデン
サＣ１を短絡して蓄えられていた電荷は抵抗Ｒ４を通し
て放電され、積分回路はリセットする。この放電に伴い
コンデンサＣ２に蓄えられていた電荷も抵抗Ｒ５を通し
て放電される。

【００４３】以上のように本実施の形態によれば、各時
間経過時点で経過前の降雨量の総和が入力されるため所
定時間分の降雨量が速やかに把握でき、降雨量の増加か
らワイパ駆動判定までのタイムラグを短くできる。

【００４４】尚、図８の（ｄ）に示すように、積分時間
は長いほど降雨量演算の精度は上がるが、降雨量の変化
に追従性が無くなり、降雨量が比較的短い周期で変わる
ような場合は演算された降雨量は過去のものとなり、ワ
イパ駆動判定において意味を成さなくなる可能性があ
る。

【００４５】実施の形態３．上記実施の形態２では１０
秒間分の降雨量を演算し、その結果よりウインドワイパ
ＷＰの駆動を判定したが、夕立または集中豪雨など短時
間で大量の降雨量をもたらす場合は、積分回路の１０秒
分の積分値を待たず、１０秒以内でウインドワイパＷＰ
を駆動する必要がある。そのため、ウインドワイパＷＰ
の駆動を必要する降雨量に相当する第１光検出信号の積
分値がマイコン５に入力されたならばワイパ駆動を判定
する。

【００４６】一方、本実施の形態における積分回路（図
５を参照）は、ワイパ駆動を必要とされる降雨量に相当
する積分値に代わる基準電圧Ｖｒｅｆを設定し、比較器
Ａ４の反転入力端子に印加し、非反転入力端子には積分
値である充電電圧を印加し、出力端子を電界効果トラン
ジスタＱのゲートに接続する。

【００４７】この構成により、充電電圧はバッファアン
プＡ３を通してＡ／Ｄ変換部４へ出力されるが、コンデ
ンサＣ２の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに至ると、比較
器Ａ４の出力端子はＨレベルとなり、電界効果トランジ
スタＱをＯＮして充電電圧を放電しリセット状態とす
る。

【００４８】従って、Ａ／Ｄ変換部４を通してマイコン
５に入力される積分値はワイパ駆動の判定値となるた
め、例えば１０秒のタイムラグを開けてワイパ駆動され
ることなく集中豪雨時などは即座にウインドワイパＷＰ
が動作する。尚、上記各説明では、予め設定された降雨
量を検出したときにウインドワイパＷＰを駆動したが、
降雨量に応じてワイパ速度を可変したり、連続動作から
間欠動作に切り換えてもよい。

【００４９】

【発明の効果】この発明によれば車内Ｃｉｎの送受光手
段Ｔ／Ｒよりウインドガラスを通して車外空間ＳＰに向
けて光Ｌを照射した後に、その光Ｌが車外空間に降り注
がれる雨粒およびウインドガラスに付着した雨滴により
反射されて反射光ＬＲとして送受光手段Ｔ／Ｒで受光さ
れると、雨滴に対するほぼ直流成分の光検出信号に各時
間毎の雨粒に対する光検出信号が重畳されて光検出信号
が出力されるため、出力された光検出信号より直流成分
を除去手段ＥＬで除去したならば、各時間毎に発生する
光検出信号を処理して光信号発生回数の総和を演算し、
車外空間ＳＰの降雨量を検出することで雨滴の影響を排
除して降雨量を検出できるという効果がある。

【００５０】この発明によれば車内Ｃｉｎの送受光手段
Ｔ／Ｒよりウインドガラスを通して車外空間ＳＰに向け
て光Ｌを照射した後に、その光Ｌが車外空間に降り注が
れる雨粒およびウインドガラスに付着した雨滴により反
射されて反射光ＬＲとして送受光手段Ｔ／Ｒで受光され
ると、雨滴に対するほぼ直流成分の光検出信号に各時間
毎の雨粒に対する光検出信号が重畳されて光検出信号が
出力されるため、光検出信号より直流成分を除去手段Ｅ
Ｌで除去したならば光検出信号のレベルを所定時間に亘
って平均化し、この時、平均化レベルより車外空間ＳＰ
の降雨量を検出することで雨滴および外乱光の影響を排
除して降雨量を検出できるという効果がある。

【００５１】この発明によれば、車内Ｃｉｎの送受光手
段Ｔ／Ｒよりウインドガラスを通して車外空間ＳＰに向
けて光Ｌを照射した後に、その光Ｌが車外空間に降り注
がれる雨粒およびウインドガラスに付着した雨滴により
反射されて反射光ＬＲとして送受光手段Ｔ／Ｒで受光さ
れると、雨滴に対するほぼ直流成分の光検出信号に各時
間毎の雨粒に対する光検出信号が重畳されて光検出信号
が出力されるため、出力された光検出信号より直流成分
を除去手段ＥＬで除去したならば、降雨量の検出精度に
合わせて積分時間を設定して各時間毎に発生する光検出
信号を積分処理して車外空間ＳＰの降雨量を検出するこ
とで雨滴の影響を排除し、簡易な信号処理で降雨量を検
出できるという効果がある。

【００５２】この発明によれば、車内Ｃｉｎの送受光手
段Ｔ／Ｒよりウインドガラスを通して車外空間ＳＰに向
けて光Ｌを照射した後に、その光Ｌが車外空間に降り注
がれる雨粒およびウインドガラスに付着した雨滴により
反射されて反射光ＬＲとして送受光手段Ｔ／Ｒで受光さ
れると、雨滴に対するほぼ直流成分の光検出信号に各時
間毎の雨粒に対する光検出信号が重畳されて光検出信号
が出力されるため、出力された光検出信号より直流成分
を除去手段ＥＬで除去したならば、各時間毎に発生する
光検出信号を積分処理し、その積分値が予め設定された
積分値に至ったならば積分処理を停止し、積分値より降
雨量を演算することで、短時間で大量の雨をもたらす集
中豪雨時においても短時間で降雨量を演算できるという
効果がある。

【００５３】この発明によればウインドガラスに付着し
た雨滴による光検出信号を排除し降り注ぐ雨粒による光
検出信号に基づいて降雨量を検出し、降雨量が所定量に
至ったならばワイパ駆動手段を稼働させてウインドワイ
パＷＰを動作させることで、降雨量に合わせてウインド
ワイパの動作を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る降雨量検出装置の基本構成
を示す図である。

【図２】図２は本発明に係る降雨量検出装置を搭載した
車両の概略側面図である。

【図３】図３は本実施の形態１に係る降雨量検出装置の
構成を示す図である。

【図４】図４は本実施の形態２に係る積分回路の構成を
示す図である。

【図５】図５は本実施の形態３に係る積分回路の構成を
示す図である。

【図６】図６は本発明に係る降雨量検出装置で検出した
光検出信号の波形図である。

【図７】図７は本発明に係る降雨量検出装置で検出した
雨粒の各距離に対応した光検出信号の波形図である。

【図８】図８は光検出信号の各処理結果を示す波形図で
ある。

【図９】図９は従来の雨滴センサを搭載した車両の概略
側面図である。

【図１０】図１０は従来の雨滴センサの構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

Ｃｉｎ 車内 ＳＰ 車外空間 Ｌ 光 ＬＲ 反射光 Ｔ／Ｒ 送受光手段 ＬＤ１，ＬＤ２ 光検出信号 ＥＬ 除去手段 ＲＤ 検出手段 ＥＬ 除去手段 ＡＶ 平均化手段 ＩＮＴ 積分演算手段 ｉｎｔ 積分処理結果 ＷＰ ウインドワイパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 純也 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 Ｆターム(参考） 3D025 AD01 AG42

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車内より車外空間に向けて光を照射する
   と共に、この光の反射光を受けた送受光手段より出力さ
   れた光検出信号の直流成分を除去する除去手段と、直流
   成分除去後の光検出信号の所定時間における発生回数の
   総和より車外空間の降雨量を検出する検出手段とを備え
   たことを特徴とする降雨量検出装置。
2. 【請求項２】 車内より車外空間に向けて光を照射する
   と共に、この光の反射光を受けた送受光手段より出力さ
   れた光検出信号の直流成分を除去する除去手段と、直流
   成分除去後の所定時間分の光検出信号を時間平均する平
   均化手段と、平均化光検出信号に基づいて車外空間の降
   雨量を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする降
   雨量検出装置。
3. 【請求項３】 車内より車外空間に向けて光を照射する
   と共に、この光の反射光を受けた送受光手段より出力さ
   れた光検出信号の直流成分を除去する除去手段と、直流
   成分除去後の光検出信号を積分処理する積分演算手段
   と、この積分処理結果に基づいて車外空間の降雨量を検
   出する検出手段とを備えたことを特徴とする降雨量検出
   装置。
4. 【請求項４】 前記積分演算手段は降雨量検出に要する
   所定時間に亘って光検出信号を積分処理することを特徴
   とする請求項３に記載の降雨量検出装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段は前記積分処理結果より積
   分値が予め設定された値に至った時に積分処理を停止
   し、前記積分値より車外空間の降雨量を検出することを
   特徴とする請求項３に記載の降雨量検出装置。
6. 【請求項６】 降雨量検出結果に基づいて車両のウイン
   ドワイパを駆動するワイパ駆動手段を備えたことを特徴
   とする請求項１ないし５の何れかに記載の降雨量検出装
   置。