JPH06109533A - 光学センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 雨及び雪の識別性能を向上させる。 【構成】 投光器４によって雨滴、雪片、霧の水滴等の
物体１４に対し光線を投光する。受光器５によってこの
物体１４からの後方散乱光が受光され、信号がピークホ
ールド回路１７に入力される。ピークホールド回路１７
はこの信号のピーク値をピークホールドし、Ａ／Ｄ変換
回路１２はこれをサンプリングする。演算器１３は、ピ
ークホールドされたピーク値に基づき雨と雪の識別や降
水強度の演算を行う。ピーク値でない値を受光レベルと
して検出することがなくなり、受光レベルが正しく評価
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受光レベルを検出する
光学センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】受光レベルを検出する光学センサとして
は、受光レベルの平均値を検出する方式や、受光レベル
の瞬時値を検出する方式が知られていた。図２には平均
値を検出する方式に係る装置の一例構成が、図３には瞬
時値を検出する方式に係る装置の一例構成が、それぞれ
示されている。

【０００３】まず、図２に示される装置は、センサ部１
及び処理部２から構成される降水強度検出装置である。
センサ部１は、ドライバ３、投光器４、受光器５、アン
プ６、ＢＰＦ７、全波整流回路８、Ｖ／Ｉ変換回路９か
ら構成されており、処理部２はＩ／Ｖ変換回路１０、平
均化回路１１、Ａ／Ｄ変換回路１２及び演算器１３から
構成されている。

【０００４】ドライバ３は、所定周波数（例えば３８ｋ
Ｈｚ）で変調したパルス信号を投光器４に供給する。投
光器４は、これを所定偏波の光線に変換して出射する。
出射された光線は、前方に存在する物体１４、例えば雨
滴、雪片、霧の水滴等によって反射され、そのうち所定
偏波成分が受光器５によって受光される。受光器５は、
受光光線を電気信号に変換してアンプ６に供給し、アン
プ６はこれを増幅してＢＰＦ７に入力する。ＢＰＦ７
は、変調周波数（３８ｋＨｚ）近傍を通過域としてお
り、この信号から背光等によるノイズを除去し、変調周
波数（３８ｋＨｚ）近傍の信号を全波整流回路８に供給
する。全波整流回路８は、ＢＰＦ７の出力を全波整流す
ることによりそのエンベロープを検出し、Ｖ／Ｉ変換回
路９はこれを電圧から電流に変換する。電流に変換する
のは、信号源抵抗やケーブルの直流抵抗による誤差がな
く、高精度な伝送を行うことが可能であるからである。

【０００５】Ｉ／Ｖ変換回路１０は、転送された電流を
電圧に変換し平均化回路１１に入力する。平均化回路１
１は、Ｉ／Ｖ変換回路１０の出力の平均値を求め、これ
をＡ／Ｄ変換回路１２に供給する。なお、平均化回路１
１は、ドライバ３による投光タイミングにおいてリセッ
トされる。Ａ／Ｄ変換回路１２は、平均化回路１１の出
力をサンプリングしてデジタルデータに変換する。演算
器１３は、このデジタルデータを用いて所定の演算を行
い、受光レベルから降水強度を求め、降水強度情報とし
て出力する。

【０００６】このように、受光レベルを示す信号の平均
値を求める方式においては、降水強度と、受光レベルの
強さに関する情報を出力することが可能であるが、平均
演算によってそのばらつきが捨象されているため、物体
１４が雨であるか雪であるか霧であるか等の判別を行う
ことができない。また、平均化することにより信号レベ
ルが低下し、Ｓ／Ｎ比が低下するという問題点が生じ
る。

【０００７】図３に示される第２従来例においては、こ
の平均化が行われず、Ｉ／Ｖ変換回路１０の出力がＡ／
Ｄ変換回路１２に供給される。すなわち、処理部１５
は、Ｉ／Ｖ変換回路１０、Ａ／Ｄ変換回路１２及び演算
器１３から構成されている。このような構成において
は、受光レベルの瞬時値を示すデータが演算器１３に入
力されることとなるため、降水強度情報に加え、識別情
報を得ることができる。この識別情報は、物体１４が雨
であるか雪であるかを示す情報である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに受光レベルの瞬時値を検出し、検出結果を処理に用
いる方式の場合、受光レベルのピーク値が得られるとは
限らない。すなわち、図４（ａ）〜（ｃ）に示されるよ
うに、処理部におけるサンプリングタイミングとピーク
値Ａの出現タイミングとが同期していないため、ピーク
値でない値Ａ´がサンプリングの結果受光レベルの瞬時
値として検出されてしまう。このように、従来の方式に
おいては、受光レベルを実際のピーク値より低く評価し
ているため、演算器における演算、例えば雨と雪の識別
に係る演算を好適に行うことができない。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、受光レベルを実際
のピーク値に基づき評価を可能にすることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の光学センサは、受光により得られる
アナログ信号のピーク値をピークホールドする手段と、
ピークホールドされたピーク値を受光レベルとして出力
する手段と、を有することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、受光により得られるアナロ
グ信号のピーク値がピークホールドされる。従って、実
際のピーク値を受光レベルとして評価することが可能と
なり、例えば雨か雪かの識別に係る演算を好適に実行す
ることが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図２乃至図４に示される従来例
と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。

【００１３】図１には、本発明の一実施例に係る装置の
構成が示されている。この図に示される装置は、図３に
示される第２従来例に更にピークホールド回路１７を付
加し、Ｉ／Ｖ変換回路１０、ピークホールド回路１７、
Ａ／Ｄ変換回路１２及び演算器１３によって処理部１６
を構成したことを特徴としている。

【００１４】ピークホールド回路１７は、Ｉ／Ｖ変換回
路１０の出力のピーク値をピークホールドし、Ａ／Ｄ変
換回路１２はピークホールド回路１７によってピークホ
ールドされているピーク値をデジタルデータに変換す
る。ピークホールド回路１７は、ドライバ３による投光
タイミングによってリセットされるため、ピークホール
ド回路１７にホールドされるピーク値は、投光周期毎の
ピーク値となる。

【００１５】従って、本実施例によれば、図４における
ピーク値ＡをＡ／Ｄ変換回路１２によりサンプリングで
き、これを常に受光レベルとして評価できる。この結
果、雨または雪のようにピーク値の出現タイミングが不
定な物体１４についても、雨か雪かの識別を好適に行う
ことができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受光により得られるアナログ信号をピークホールドし、
ピークホールドされたピーク値を受光レベルとして取り
扱うようにしたため、受光レベルのばらつきに係る評価
を好適に行うことができる。例えば、雨と雪の識別に用
いた場合には、当該識別の性能が向上することとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】第１従来例に係る装置の構成を示すブロック図
である。

【図３】第２従来例に係る装置の構成を示すブロック図
である。

【図４】従来方式における問題点を示す図である。

【符号の説明】

１ センサ部 １２ Ａ／Ｄ変換回路 １３ 演算器 １４ 雨滴、雪片、霧の水滴等の物体 １６ 処理部 １７ ピークホールド回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光線を受光しアナログ信号に変換する光
   電変換手段と、このアナログ信号から受光レベルを検出
   する検出手段と、を備える光学センサにおいて、 検出手段が、 前記アナログ信号のピーク値をピークホールドする手段
   と、 ピークホールドされたピーク値を受光レベルとして出力
   する手段と、 を有することを特徴とする光学センサ。