JPH0453375B2 - - Google Patents
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- JPH0453375B2 JPH0453375B2 JP60072179A JP7217985A JPH0453375B2 JP H0453375 B2 JPH0453375 B2 JP H0453375B2 JP 60072179 A JP60072179 A JP 60072179A JP 7217985 A JP7217985 A JP 7217985A JP H0453375 B2 JPH0453375 B2 JP H0453375B2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
- G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/14—Rainfall or precipitation gauges
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、空間監視型の雨滴検知器に関し、特
に外来雑音の影響を低減しようとするものであ
る。
に外来雑音の影響を低減しようとするものであ
る。
車両に搭載して例えばワイパ制御を行う雨滴検
出器の一つとして光学式の空間監視型がある。こ
れは発光素子と受光素子を対向させて配置し、そ
の間の光路を通過する雨滴を光学的に検出するも
のである。最も簡単には発光素子から常に直流的
な光を出力させておいて、それを受光する受光素
子の光量変化から雨滴によるレベル低下を検出す
ることができる。しかし、この直流方式では周囲
の光量変化を誤検出してしまうので、一般には発
光素子の出力にパルス変調をかけ、受光側では受
光出力を包絡線検波して雨滴による光量変化を検
出する変調方式が有力である。第３図はこの説明
図で、ａは受光出力のキヤリア成分、ｂは包絡線
である。この方式ではキヤリアａの周期、従つて
発光間隔が広いと雨滴検出率が低下するので、そ
れを雨滴信号（雨滴１個によるレベル低下）より
狭く設定してある。
出器の一つとして光学式の空間監視型がある。こ
れは発光素子と受光素子を対向させて配置し、そ
の間の光路を通過する雨滴を光学的に検出するも
のである。最も簡単には発光素子から常に直流的
な光を出力させておいて、それを受光する受光素
子の光量変化から雨滴によるレベル低下を検出す
ることができる。しかし、この直流方式では周囲
の光量変化を誤検出してしまうので、一般には発
光素子の出力にパルス変調をかけ、受光側では受
光出力を包絡線検波して雨滴による光量変化を検
出する変調方式が有力である。第３図はこの説明
図で、ａは受光出力のキヤリア成分、ｂは包絡線
である。この方式ではキヤリアａの周期、従つて
発光間隔が広いと雨滴検出率が低下するので、そ
れを雨滴信号（雨滴１個によるレベル低下）より
狭く設定してある。
しかしながら、このようにキヤリアａの周波数
が高いと、車両には類似の周波数を生ずる雑音源
が多いために、この種の電磁気的な外来雑音（例
えばイグニツシヨンノイズ）の影響を受け易い欠
点がある。また、この方式では受光側に検波器が
必要で高価になる。本発明は上述した直流方式を
改良して変調方式の各欠点を除去しようとするも
のである。
が高いと、車両には類似の周波数を生ずる雑音源
が多いために、この種の電磁気的な外来雑音（例
えばイグニツシヨンノイズ）の影響を受け易い欠
点がある。また、この方式では受光側に検波器が
必要で高価になる。本発明は上述した直流方式を
改良して変調方式の各欠点を除去しようとするも
のである。
本発明は、発光素子と受光素子の間に雨滴が通
過できる光路を形成して該受光素子の出力変化か
ら該雨滴を検出する雨滴検知器において、発光側
では該発光素子の出力を長周期且つ幅広の発光パ
ルスで変調し、受光側では該受光素子の出力から
定常光による直流成分を除去した後該発光パルス
と同期した区間の出力だけを切出し、更に帯域通
過フイルタを通して雨滴信号成分だけを抽出する
ようにしてなることを特徴とするものである。
過できる光路を形成して該受光素子の出力変化か
ら該雨滴を検出する雨滴検知器において、発光側
では該発光素子の出力を長周期且つ幅広の発光パ
ルスで変調し、受光側では該受光素子の出力から
定常光による直流成分を除去した後該発光パルス
と同期した区間の出力だけを切出し、更に帯域通
過フイルタを通して雨滴信号成分だけを抽出する
ようにしてなることを特徴とするものである。
受光側では長周期且つ幅広の発光パルスで受光
素子を駆動し、その光を受光側で受光したら受光
出力を所定のバイアス電圧でスライスすることに
より外囲の定常光成分を除去できる。更にその出
力を発光パルスと同期して切出すと、発光素子が
発光してない休止期間のノイズ成分が一切除去さ
れることになる。この後に雨滴信号成分をフイル
タで抽出するようにすれば、車載用の雨滴検出を
外来雑音の影響が少ない状態で実施できる。以
下、図示の実施例を参照しながらこれを詳細に説
明する。
素子を駆動し、その光を受光側で受光したら受光
出力を所定のバイアス電圧でスライスすることに
より外囲の定常光成分を除去できる。更にその出
力を発光パルスと同期して切出すと、発光素子が
発光してない休止期間のノイズ成分が一切除去さ
れることになる。この後に雨滴信号成分をフイル
タで抽出するようにすれば、車載用の雨滴検出を
外来雑音の影響が少ない状態で実施できる。以
下、図示の実施例を参照しながらこれを詳細に説
明する。
〔実施例〕
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図
で、第２図はその各部動作波形図である。第１図
において、１は発光素子（例えばLED）、２は受
光素子（例えばホトダイオード）、３はその間に
形成されたビーム状の光路で、雨滴はここを通過
できる。４は発光素子１の出力光にパルス変調を
かけるパルス発振器であるが、その発光パルスＢ
は幅広で且つ周期が長い。受光素子２の出力はプ
リアンプ５で増幅され、差動アンプ６の入力Ａと
なる。この差動アンプ６の他方の入力はバイアス
電圧源７からのバイアス電圧VBである。この電
圧VBは受光出力Ａから定常的な外囲光成分を除
去するためのもので、Ａ−VBの関係となる差動
出力Ｃのうち雨滴信号成分だけが0Vを越えるよ
うに設定する。８はこの差動出力Ｃの0V以上の
部分から発光パルスＢに同期した区間の信号Ｄだ
けを切出す同期回路、９はそのうち雨滴信号成分
だけを通過させるバンドパスフイルタ、１０はそ
の出力を増幅するバツフアアンプである。１１は
アンプ１０の出力Ｅを積分するパルス積分器、１
２はその積分出力Ｆを基準電圧Vrefと比較して
雨滴検出信号Ｇを生ずるコンパレータ、１３は
Vrefを発生する基準電圧源である。
で、第２図はその各部動作波形図である。第１図
において、１は発光素子（例えばLED）、２は受
光素子（例えばホトダイオード）、３はその間に
形成されたビーム状の光路で、雨滴はここを通過
できる。４は発光素子１の出力光にパルス変調を
かけるパルス発振器であるが、その発光パルスＢ
は幅広で且つ周期が長い。受光素子２の出力はプ
リアンプ５で増幅され、差動アンプ６の入力Ａと
なる。この差動アンプ６の他方の入力はバイアス
電圧源７からのバイアス電圧VBである。この電
圧VBは受光出力Ａから定常的な外囲光成分を除
去するためのもので、Ａ−VBの関係となる差動
出力Ｃのうち雨滴信号成分だけが0Vを越えるよ
うに設定する。８はこの差動出力Ｃの0V以上の
部分から発光パルスＢに同期した区間の信号Ｄだ
けを切出す同期回路、９はそのうち雨滴信号成分
だけを通過させるバンドパスフイルタ、１０はそ
の出力を増幅するバツフアアンプである。１１は
アンプ１０の出力Ｅを積分するパルス積分器、１
２はその積分出力Ｆを基準電圧Vrefと比較して
雨滴検出信号Ｇを生ずるコンパレータ、１３は
Vrefを発生する基準電圧源である。
動作を説明する。パルス発振器４は発光パルス
Ｂを繰り返し出力して発光素子１からそのタイミ
ングで光ビームを生じさせる。この光は光路３に
障害物が存在しなければさほど減衰せずに受光素
子２で受光されるので、受光パルスＡは第２図左
側のように受光パルスと同様に頭部が平坦であ
る。これに対し光路３を雨滴が通過すると各雨滴
によつて受光素子２への入射光量が減少するの
で、受光パルスＡは第２図右側のように頭部に雨
滴数に応じた波数のレベル変化（第３図の雨滴信
号が多数存在する雨滴信号群）が生ずる。このレ
ベル変化が生じているときだけフイルタ９に出力
が生じ、それが積分されて一定値Vrefを越える
とコンパレータ１２は雨滴検出信号Ｇを出力す
る。
Ｂを繰り返し出力して発光素子１からそのタイミ
ングで光ビームを生じさせる。この光は光路３に
障害物が存在しなければさほど減衰せずに受光素
子２で受光されるので、受光パルスＡは第２図左
側のように受光パルスと同様に頭部が平坦であ
る。これに対し光路３を雨滴が通過すると各雨滴
によつて受光素子２への入射光量が減少するの
で、受光パルスＡは第２図右側のように頭部に雨
滴数に応じた波数のレベル変化（第３図の雨滴信
号が多数存在する雨滴信号群）が生ずる。このレ
ベル変化が生じているときだけフイルタ９に出力
が生じ、それが積分されて一定値Vrefを越える
とコンパレータ１２は雨滴検出信号Ｇを出力す
る。
発光パルスＢのパルス幅（発光時間）は、光路
３を雨滴が通過する時間より長くする。第４図は
この雨滴通過時間の説明図である。同図ａに示す
ように径Ｗの光路（光ビーム）３が車両の走行に
伴い速度Va（ｍ／ｓ）で移動しているとき、これ
と直交する方向から速度Va（ｍ／ｓ）で雨滴が落
下するとすれば、各雨滴は速度Va，VRをベクト
ル合成した速度Vr＝√2＋2で光路３を通過
することになる。従つて、その雨滴通過時間TR
は となる。VRは自然落下であるから概ね10m／ｓ
以下であるが、霧雨、大滴の雨等の空気抵抗の違
いにより差が生ずる。これに対しVaは例えば時
速０Km／ｈ〜100Km／ｈまで変化するとして、
0m／ｓ〜28m／ｓの範囲で変化する。従つて、
高速走行中は車速Vaが支配的になり、雨滴の種
類によらず一定値となる。例えばＷ＝３mmとすれ
ば雨滴通過時間の最小値は50μs程度である。同図
ｂはこの特性を定性的に示したものである。
３を雨滴が通過する時間より長くする。第４図は
この雨滴通過時間の説明図である。同図ａに示す
ように径Ｗの光路（光ビーム）３が車両の走行に
伴い速度Va（ｍ／ｓ）で移動しているとき、これ
と直交する方向から速度Va（ｍ／ｓ）で雨滴が落
下するとすれば、各雨滴は速度Va，VRをベクト
ル合成した速度Vr＝√2＋2で光路３を通過
することになる。従つて、その雨滴通過時間TR
は となる。VRは自然落下であるから概ね10m／ｓ
以下であるが、霧雨、大滴の雨等の空気抵抗の違
いにより差が生ずる。これに対しVaは例えば時
速０Km／ｈ〜100Km／ｈまで変化するとして、
0m／ｓ〜28m／ｓの範囲で変化する。従つて、
高速走行中は車速Vaが支配的になり、雨滴の種
類によらず一定値となる。例えばＷ＝３mmとすれ
ば雨滴通過時間の最小値は50μs程度である。同図
ｂはこの特性を定性的に示したものである。
従来の変調方式ではTRの最小値でもピツクア
ツプできるようにその10倍程度の周波数（200K
Hz）で発光素子に変調をかけていたが、本発明で
はこれを止め、代わりに１回の発光時間を上述し
た雨滴通過時間TRの最大値（例えば霧雨下の低
速走行時）より充分長く設定して、これを長周期
で繰り返すようにする。この発光周期は第３図に
示す雨滴信号より充分長いもので、例えば数Hz程
度である。
ツプできるようにその10倍程度の周波数（200K
Hz）で発光素子に変調をかけていたが、本発明で
はこれを止め、代わりに１回の発光時間を上述し
た雨滴通過時間TRの最大値（例えば霧雨下の低
速走行時）より充分長く設定して、これを長周期
で繰り返すようにする。この発光周期は第３図に
示す雨滴信号より充分長いもので、例えば数Hz程
度である。
このようにすればイグニツシヨンノイズ等の外
来雑音の影響は著しく低減される。しかも、受光
側では包絡線検波しないのでその検波器が不要に
なり、安価に構成できる。
来雑音の影響は著しく低減される。しかも、受光
側では包絡線検波しないのでその検波器が不要に
なり、安価に構成できる。
以上述べたように本発明によれば、長周期且つ
幅広の発光パルスにより発光素子を駆動し、受光
側では定常光に相当するバイアス電圧で受光出力
をスライスした後該発光パルスに同期して出力を
切出すので外来雑音の影響を受けにくく、且つ検
波器不要のため構成が簡単になる利点がある。
幅広の発光パルスにより発光素子を駆動し、受光
側では定常光に相当するバイアス電圧で受光出力
をスライスした後該発光パルスに同期して出力を
切出すので外来雑音の影響を受けにくく、且つ検
波器不要のため構成が簡単になる利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図はその動作波形図、第３図は従来方式の説
明図、第４図は雨滴通過時間の説明図である。 図中、１は発光素子、２は受光素子、３は光
路、４はパルス発振器、６は差動アンプ、７はバ
イアス電圧源、８は同期回路、９はバンドパスフ
イルタ、１１はパルス積分器、１２はコンパレー
タである。
第２図はその動作波形図、第３図は従来方式の説
明図、第４図は雨滴通過時間の説明図である。 図中、１は発光素子、２は受光素子、３は光
路、４はパルス発振器、６は差動アンプ、７はバ
イアス電圧源、８は同期回路、９はバンドパスフ
イルタ、１１はパルス積分器、１２はコンパレー
タである。
Claims (1)
- １ 発光素子と受光素子の間に雨滴が通過できる
光路を形成して該受光素子の出力変化から該雨滴
を検出する雨滴検知器において、発光側では該発
光素子の出力を長期間且つ幅広の発光パルスで変
調し、受光側では該受光素子の出力から定常光に
よる直流成分を除去した後該発光パルスと同期し
た区間の出力だけを切出し、更に帯域通過フイル
タを通して雨滴信号成分だけを抽出するようにし
てなることを特徴とする雨滴検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60072179A JPS61231439A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 雨滴検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60072179A JPS61231439A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 雨滴検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231439A JPS61231439A (ja) | 1986-10-15 |
| JPH0453375B2 true JPH0453375B2 (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=13481739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60072179A Granted JPS61231439A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 雨滴検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61231439A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0524071Y2 (ja) * | 1988-08-11 | 1993-06-18 | ||
| US5298750A (en) * | 1992-01-15 | 1994-03-29 | Rericha Frank M | Laser precipitation sensor |
| JP4506822B2 (ja) * | 2007-11-26 | 2010-07-21 | 株式会社デンソー | 霧検知装置及びその設置方法 |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP60072179A patent/JPS61231439A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61231439A (ja) | 1986-10-15 |
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