JPH0220676Y2 - - Google Patents
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- JPH0220676Y2 JPH0220676Y2 JP1984051431U JP5143184U JPH0220676Y2 JP H0220676 Y2 JPH0220676 Y2 JP H0220676Y2 JP 1984051431 U JP1984051431 U JP 1984051431U JP 5143184 U JP5143184 U JP 5143184U JP H0220676 Y2 JPH0220676 Y2 JP H0220676Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- raindrops
- windshield
- optical sensor
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、車輛用雨滴検知器に関するものであ
る。
る。
車輛は、降雨時の視界確保のためワイパーを駆
動して雨をふき取るが、一般に、運転者がフロン
トガラスに降雨したことを視認したところで手操
作によりワイパーを駆動させている。
動して雨をふき取るが、一般に、運転者がフロン
トガラスに降雨したことを視認したところで手操
作によりワイパーを駆動させている。
また降雨を検知する検知器を車体の一部に取付
け、降雨を検知してワイパーを自動的に駆動する
システムも提案されている。その降雨検知器とし
て圧電体を用いたものがある。これは、圧電体に
雨滴が落下すると、その衝撃で微少なピエゾ電圧
を発生するのでそれを雨検知信号として増幅し、
ワイパー駆動回路を起動するというものである。
け、降雨を検知してワイパーを自動的に駆動する
システムも提案されている。その降雨検知器とし
て圧電体を用いたものがある。これは、圧電体に
雨滴が落下すると、その衝撃で微少なピエゾ電圧
を発生するのでそれを雨検知信号として増幅し、
ワイパー駆動回路を起動するというものである。
しかしながら、上記の構成によると、降雨検知
器での出力電圧（ピエゾ電圧）は雨の重量と落下
速度に比例する衝撃力によつて検出するというも
のであるため、小雨のように１つぶの雨の重さが
小さいものや、雪のようにふわふわ落下する極め
て軽量のものは検知することができないという問
題があつた。
器での出力電圧（ピエゾ電圧）は雨の重量と落下
速度に比例する衝撃力によつて検出するというも
のであるため、小雨のように１つぶの雨の重さが
小さいものや、雪のようにふわふわ落下する極め
て軽量のものは検知することができないという問
題があつた。
本考案は、前記した従来技術の問題点を改善
し、降雨、降雪状態にかかわらず、高精度で検知
することができる車輛用雨滴検知器を提供するこ
とを目的とする。
し、降雨、降雪状態にかかわらず、高精度で検知
することができる車輛用雨滴検知器を提供するこ
とを目的とする。
本考案は、前記の如き目的を達成するため、複
数の受光面を有する光センサーと、フロントガラ
ス等に付着した雨滴等に対し光を照射して特定の
反射光を得るための光源と、その反射光を前記光
センサーの複数の受光面に結像させる光学系と、
前記光センサーの複数の受光面で検出した光検出
信号の出力差を求める検出回路とから成り、該検
出回路で検出信号の差を判別することにより雨滴
等の有無を検出することを特徴とする。
数の受光面を有する光センサーと、フロントガラ
ス等に付着した雨滴等に対し光を照射して特定の
反射光を得るための光源と、その反射光を前記光
センサーの複数の受光面に結像させる光学系と、
前記光センサーの複数の受光面で検出した光検出
信号の出力差を求める検出回路とから成り、該検
出回路で検出信号の差を判別することにより雨滴
等の有無を検出することを特徴とする。
雨滴や雪が物体の表面に付着するとき、その雨
滴等の位置や模様は千差万別である。このため、
複数の受光面に結像された雨滴像が同一になるこ
とがなく、従つて、出力信号にも差が生じて雨滴
などが付着したことを確実に検出することができ
る。
滴等の位置や模様は千差万別である。このため、
複数の受光面に結像された雨滴像が同一になるこ
とがなく、従つて、出力信号にも差が生じて雨滴
などが付着したことを確実に検出することができ
る。
〔実施例〕
以下、添付図面に従つて本考案の実施例を詳述
する。第１図は本考案の一実施例を示すもので、
雨滴検知器を車輛のルームミラーのステーに組込
んだ例を示すものである。図中、１はステー、２
はミラー、３は雨滴検出器、４は雨滴検出器の回
路基板、５はその回路基板４に取付けられた赤外
線発光素子、６は同じく回路基板４に取付けられ
た光センサーで、同一性を有する２枚の受光面６
ａ，６ｂを有している。７はレンズで、ステー１
に設けた仕切片１ａ，１ｂにより支持している。
発光素子５はステー１の下面壁１ｃと仕切片１ａ
により形成された凹所に収納され、光センサー６
は仕切片１ａと１ｂにより形成された凹所に収納
されている。８はフロントガラスで、Ａはフロン
トガラス８の表面に付着した雨滴を示す。
する。第１図は本考案の一実施例を示すもので、
雨滴検知器を車輛のルームミラーのステーに組込
んだ例を示すものである。図中、１はステー、２
はミラー、３は雨滴検出器、４は雨滴検出器の回
路基板、５はその回路基板４に取付けられた赤外
線発光素子、６は同じく回路基板４に取付けられ
た光センサーで、同一性を有する２枚の受光面６
ａ，６ｂを有している。７はレンズで、ステー１
に設けた仕切片１ａ，１ｂにより支持している。
発光素子５はステー１の下面壁１ｃと仕切片１ａ
により形成された凹所に収納され、光センサー６
は仕切片１ａと１ｂにより形成された凹所に収納
されている。８はフロントガラスで、Ａはフロン
トガラス８の表面に付着した雨滴を示す。
第２図は第１図に示す雨滴検出器を収納したル
ームミラーをフロントガラス側から見た図であ
る。
ームミラーをフロントガラス側から見た図であ
る。
第２図に示すように、発光素子５よりの赤外線
はフロントガラス８に対して照射し、そのフロン
トガラス面の反射光はレンズ７を介して特定の光
として光センサー６に入射され、結像される。す
なわち、光センサー６の受光面６ａ，６ｂに、第
３図に示すように雨滴A′を結像する。その受光
面６ａ，６ｂによる光センサーの出力変化を検知
処理することによつて雨滴の有無を検知してい
る。
はフロントガラス８に対して照射し、そのフロン
トガラス面の反射光はレンズ７を介して特定の光
として光センサー６に入射され、結像される。す
なわち、光センサー６の受光面６ａ，６ｂに、第
３図に示すように雨滴A′を結像する。その受光
面６ａ，６ｂによる光センサーの出力変化を検知
処理することによつて雨滴の有無を検知してい
る。
次に、この光センサー６により雨滴を検知し、
その検知出力でもつてワイパーを駆動する場合に
ついて説明する。第４図はその検知出力処理回路
の一例を示す具体的な回路図であつて、受光面６
ａ，６ｂの出力部には差動増幅器９ａ，９ｂが設
けてあつて、受光面６ａの出力信号は差動増幅器
９ａの十端子、および、差動増幅器９ｂの−端子
に入力してある。他方の受光面６ｂの出力は、そ
の逆接続とする。また、電源Vcc（＋12V）は抵
抗R3並びにダイオードＤを介してアース接続し
てある。
その検知出力でもつてワイパーを駆動する場合に
ついて説明する。第４図はその検知出力処理回路
の一例を示す具体的な回路図であつて、受光面６
ａ，６ｂの出力部には差動増幅器９ａ，９ｂが設
けてあつて、受光面６ａの出力信号は差動増幅器
９ａの十端子、および、差動増幅器９ｂの−端子
に入力してある。他方の受光面６ｂの出力は、そ
の逆接続とする。また、電源Vcc（＋12V）は抵
抗R3並びにダイオードＤを介してアース接続し
てある。
それぞれの差動増幅器９ａ，９ｂの出力段には
比較器１０ａ，１０ｂが接続され、その（＋）端
子に入力してある。比較器１０ａ，１０ｂの
（−）端は短絡され、電源電圧Vccとグランドと
の間に直列接続した抵抗R1，R2の中点に接続し
てある。この中点の電位は抵抗R1，R2の値を選
ぶことにより変えられるものであつて、その値は
フロントガラス面に何も付着してないときの増幅
器９ａ，９ｂの出力電圧よりも少し大きくとつて
ある。
比較器１０ａ，１０ｂが接続され、その（＋）端
子に入力してある。比較器１０ａ，１０ｂの
（−）端は短絡され、電源電圧Vccとグランドと
の間に直列接続した抵抗R1，R2の中点に接続し
てある。この中点の電位は抵抗R1，R2の値を選
ぶことにより変えられるものであつて、その値は
フロントガラス面に何も付着してないときの増幅
器９ａ，９ｂの出力電圧よりも少し大きくとつて
ある。
両比較器１０ａ，１０ｂの出力はOR回路１１
に入力してあつて、そのOR回路１１の出力が雨
滴検知出力信号となり、図示していないワイパー
の駆動回路に入力してある。
に入力してあつて、そのOR回路１１の出力が雨
滴検知出力信号となり、図示していないワイパー
の駆動回路に入力してある。
次に、回路動作について述べる。まず、第１図
でフロントガラス８の表面に何も付着していない
状態では、発光素子５より照射される赤外線は、
そのフロントガラス面で反射され、レンズ７に集
光され、光センサー６の受光面６ａ，６ｂへ結像
する像は、一様な明るさのみであり、受光面６
ａ，６ｂは同じ大きさの信号を出力する。すなわ
ち、フロントガラス８に雨滴Ａがないとき、赤外
線発光素子５から放射された赤外線はフロントガ
ラス８上で、かつレンズ７の光軸付近に放射され
たいる。通常状態では赤外線発光素子５からの赤
外光強度は自然に存在する光に含まれるものより
はずつと強い。従つて光センサー６からの信号は
ほとんど上記による赤外線がフロントガラス８に
当つて散乱反射した微弱な戻り光を受光する。し
かも、赤外線は光センサー６に映るフロントガラ
スの箇所（範囲）に向けて均一な強度分布で放射
されているから、フロントガラス８に雨滴がなけ
れば赤外線は光センサー６の両受光面に対しほぼ
等しく入射され、その特性も等しいことからほぼ
等しい出力信号が発生する。
でフロントガラス８の表面に何も付着していない
状態では、発光素子５より照射される赤外線は、
そのフロントガラス面で反射され、レンズ７に集
光され、光センサー６の受光面６ａ，６ｂへ結像
する像は、一様な明るさのみであり、受光面６
ａ，６ｂは同じ大きさの信号を出力する。すなわ
ち、フロントガラス８に雨滴Ａがないとき、赤外
線発光素子５から放射された赤外線はフロントガ
ラス８上で、かつレンズ７の光軸付近に放射され
たいる。通常状態では赤外線発光素子５からの赤
外光強度は自然に存在する光に含まれるものより
はずつと強い。従つて光センサー６からの信号は
ほとんど上記による赤外線がフロントガラス８に
当つて散乱反射した微弱な戻り光を受光する。し
かも、赤外線は光センサー６に映るフロントガラ
スの箇所（範囲）に向けて均一な強度分布で放射
されているから、フロントガラス８に雨滴がなけ
れば赤外線は光センサー６の両受光面に対しほぼ
等しく入射され、その特性も等しいことからほぼ
等しい出力信号が発生する。
第４図の回路では、この信号を差動増幅器で増
幅し比較器１０ａ，１０ｂに入力している。そし
て、その比較器の基準電圧Vsとしては抵抗R1，
R2の値によつてR2／R1＋R2×電源電圧）＝Vsが与え られる。
幅し比較器１０ａ，１０ｂに入力している。そし
て、その比較器の基準電圧Vsとしては抵抗R1，
R2の値によつてR2／R1＋R2×電源電圧）＝Vsが与え られる。
上記増幅信号に対してVsを若干大き目に設定
しておけば比較器１０ａ，１０ｂからの出力は２
系列とも「Ｌ」レベルを保ち、検出信号は「Ｌ」
レベルとして出力される。
しておけば比較器１０ａ，１０ｂからの出力は２
系列とも「Ｌ」レベルを保ち、検出信号は「Ｌ」
レベルとして出力される。
フロントガラス８に雨滴Ａが付着した場合につ
いて述べる。雨滴の付着箇所はまつたくランダム
と考えてよく、小さな面積内ではその画くパター
ンもまた千差万別で、フロントガラス面上である
カ所に、ある直線を仮定した場合パターンは線対
称となることは皆無に近い。雪の付着もまた同じ
である。
いて述べる。雨滴の付着箇所はまつたくランダム
と考えてよく、小さな面積内ではその画くパター
ンもまた千差万別で、フロントガラス面上である
カ所に、ある直線を仮定した場合パターンは線対
称となることは皆無に近い。雪の付着もまた同じ
である。
上記のある直線の仮定を第３図に於けるＢ−Ｂ
線とし、Ｂ−Ｂ線は光センサー６の受光面の対称
線とすると、レンズ７によつて映し出された雨滴
像A′は上記理由により光センサーの受光面６ａ，
６ｂに対し等しく分割する様な像は画かない（正
しくはA′は目で見た雨滴Ａと異なり反射された
赤外線像であるが、上記非対称原理は変らない）。
線とし、Ｂ−Ｂ線は光センサー６の受光面の対称
線とすると、レンズ７によつて映し出された雨滴
像A′は上記理由により光センサーの受光面６ａ，
６ｂに対し等しく分割する様な像は画かない（正
しくはA′は目で見た雨滴Ａと異なり反射された
赤外線像であるが、上記非対称原理は変らない）。
上記により光センサー６に受光する赤外線量は
差が生ずることになり、従つてその出力信号にも
差が生じ、差動増幅器の出力は雨がなかつた時に
比べ明らかに大きい信号を出力する。
差が生ずることになり、従つてその出力信号にも
差が生じ、差動増幅器の出力は雨がなかつた時に
比べ明らかに大きい信号を出力する。
この場合、光センサー６の受光面６ａでの信号
が受光面６ｂでの信号より大きいとき増幅器９ａ
に、また、光センサー６の受光面６ｂでの信号が
受光面６ａでの信号より大きいとき増幅器９ｂ
に、どちらか一方に出力が得られ、一方は０ボル
トである。
が受光面６ｂでの信号より大きいとき増幅器９ａ
に、また、光センサー６の受光面６ｂでの信号が
受光面６ａでの信号より大きいとき増幅器９ｂ
に、どちらか一方に出力が得られ、一方は０ボル
トである。
この増幅信号が比較器に於ける基準信号Vsよ
り大きくなつた時、比較器１０ａ，１０ｂの一方
の出力は「Ｈ」レベルとなり、OR回路１１の出
力は「Ｈ」レベルとなり、雨滴の付着を検知でき
る。その検出出力は、例えば、図示していないワ
イパーのモータ駆動回路の駆動信号となり、ワイ
パーを駆動する。すなわち、ワイパーは雨滴を検
知して自動的に駆動する。
り大きくなつた時、比較器１０ａ，１０ｂの一方
の出力は「Ｈ」レベルとなり、OR回路１１の出
力は「Ｈ」レベルとなり、雨滴の付着を検知でき
る。その検出出力は、例えば、図示していないワ
イパーのモータ駆動回路の駆動信号となり、ワイ
パーを駆動する。すなわち、ワイパーは雨滴を検
知して自動的に駆動する。
上記は雨滴ばかりでなく、雪の場合も、その模
様が受光面６ａ，６ｂで非対称を検知する原理で
あるので、付着時のスピードや、重量に関係しな
い。また極めて、小滴の露雨なども雫に成長すれ
ば検出できる。
様が受光面６ａ，６ｂで非対称を検知する原理で
あるので、付着時のスピードや、重量に関係しな
い。また極めて、小滴の露雨なども雫に成長すれ
ば検出できる。
第５図は本考案の他の実施例を示すものであつ
て、雨滴Ａを検知する光センサーの受光面をフロ
ントガラス面とは切離して単体とし、単体のどこ
にでも設置できるようにしたものである。
て、雨滴Ａを検知する光センサーの受光面をフロ
ントガラス面とは切離して単体とし、単体のどこ
にでも設置できるようにしたものである。
すなわち、ガラス板１２を雨滴の受光面として
設け、これをケース１３に取付けると共に、受光
面より所定の空間をおいてレンズ１８を設け、そ
のレンズ１８の下面部には２つの特性の同じ光セ
ンサーの受光面１４，１５が光軸に対称にベース
ス１６に取付けられ、レンズ１８は円柱体１９で
支えられている。そしてベース１６の周辺には、
レンズ１８の光軸に対称に２つの赤外発光ダイオ
ード２０，２１を回路基板１７上に取付けてい
る。
設け、これをケース１３に取付けると共に、受光
面より所定の空間をおいてレンズ１８を設け、そ
のレンズ１８の下面部には２つの特性の同じ光セ
ンサーの受光面１４，１５が光軸に対称にベース
ス１６に取付けられ、レンズ１８は円柱体１９で
支えられている。そしてベース１６の周辺には、
レンズ１８の光軸に対称に２つの赤外発光ダイオ
ード２０，２１を回路基板１７上に取付けてい
る。
この場合も前記フロントガラスをガラス板１２
に置き換え、更に発光ダイオードを１個増設した
だけで作用は同様である。
に置き換え、更に発光ダイオードを１個増設した
だけで作用は同様である。
この実施例によると、前述の効果に加えて、光
センサーを１個のケース１２でまとめ単体とした
のでどこにでも設置でき、その利用範囲は広い。
センサーを１個のケース１２でまとめ単体とした
のでどこにでも設置でき、その利用範囲は広い。
なお、第１図〜第４図では、光センサーの受光
面を２面設けた場合について述べたが、さらに多
面化しても同様である。
面を２面設けた場合について述べたが、さらに多
面化しても同様である。
上述したように、本考案によれば、雨滴等に対
し光源より光を照射し、積極的に反射光が得られ
るようにすると共に、その反射光を複数の光セン
サーの受光面に光学系を介して結像させ、その複
数の受光面の信号出力差を求めることによつて、
雨滴等の存在を検知するようにしたので、雨滴、
特に小量の雨滴や雪等のように極めて軽量のもの
でも高精度に検知することができる効果がある。
し光源より光を照射し、積極的に反射光が得られ
るようにすると共に、その反射光を複数の光セン
サーの受光面に光学系を介して結像させ、その複
数の受光面の信号出力差を求めることによつて、
雨滴等の存在を検知するようにしたので、雨滴、
特に小量の雨滴や雪等のように極めて軽量のもの
でも高精度に検知することができる効果がある。
添付図面は本考案の一実施例を説明するための
図で、第１図は車輛のルームミラーのステーに雨
滴検知器を取付けた状態を示す概略構成図、第２
図は第１図のルームミラーを正面方向から見た
図、第３図は光センサーの受光面に雨滴が投影さ
れた状態を説明するための図、第４図は雨滴検知
回路図、第５図は本考案の他の実施例を示す図で
ある。 １……ステー、２……ミラー、３……雨滴検知
器、４，１７……回路基板、５，２０，２１……
発光素子、６……光センサー、６ａ，６ｂ，１
４，１５……受光面、７，１８……レンズ、８…
…フロントガラス、９ａ，９ｂ……差動増幅器、
１０ａ，１０ｂ……比較器、１１……OR回路、
１２……ガラス、１３……ケース。
図で、第１図は車輛のルームミラーのステーに雨
滴検知器を取付けた状態を示す概略構成図、第２
図は第１図のルームミラーを正面方向から見た
図、第３図は光センサーの受光面に雨滴が投影さ
れた状態を説明するための図、第４図は雨滴検知
回路図、第５図は本考案の他の実施例を示す図で
ある。 １……ステー、２……ミラー、３……雨滴検知
器、４，１７……回路基板、５，２０，２１……
発光素子、６……光センサー、６ａ，６ｂ，１
４，１５……受光面、７，１８……レンズ、８…
…フロントガラス、９ａ，９ｂ……差動増幅器、
１０ａ，１０ｂ……比較器、１１……OR回路、
１２……ガラス、１３……ケース。
Claims (1)
- 複数の受光面を有する光センサーと、フロント
ガラス等に付着した雨滴等に対し光を照射して特
定の反射光を得るための光源と、その反射光を前
記光センサーの複数の受光面に結像させる光学系
と、前記光センサーの複数の受光面で検出した光
検出信号の出力差を求める検出回路とから成り、
該検出回路で検出信号の差を判別することによつ
て雨滴等の有無を検知するように構成したことを
特徴とする車輛用雨滴検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984051431U JPS60163350U (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 車輛用雨滴検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984051431U JPS60163350U (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 車輛用雨滴検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60163350U JPS60163350U (ja) | 1985-10-30 |
| JPH0220676Y2 true JPH0220676Y2 (ja) | 1990-06-05 |
Family
ID=30570472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984051431U Granted JPS60163350U (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 車輛用雨滴検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60163350U (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19803694C1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-04-22 | Kostal Leopold Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Detektieren von auf einer lichtdurchlässigen Scheibe befindlichen Objekten sowie Vorrichtung |
| KR100751427B1 (ko) | 2006-06-02 | 2007-08-23 | 한시연 | 주변 광 영향을 줄인 일렬배열 방식 빗방울 감지 장치 |
| JP5683629B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2015-03-11 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | レーザレーダ装置 |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP1984051431U patent/JPS60163350U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60163350U (ja) | 1985-10-30 |
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