JPH08261933A - ガラスの付着物検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 簡易な構成で雨滴と汚れとを精度良く判別し
得るガラスの付着物検出装置を提供する。 【構成】 発光手段と受光手段とが、発光手段からの光
がガラスを透過した後に受光手段に到達するように配置
され、発光手段からの光の受光手段における検出量に基
づいて、ガラス表面における雨滴や汚れの付着状態を検
出するガラスの付着物検出装置において、発光手段１０
が、水吸収波長を含む広範囲の波長帯域の光を平均的に
発光するものであり、受光手段が、主に水吸収波長の光
を限定的に検出する第１受光素子１１と、発光手段の発
する光の波長帯域内の非水吸収波長の光を限定的に検出
する第２受光素子１２とからなる。特に、第１受光素子
１１は、Ｇｅからなるフォトダイオードであり、第２受
光素子１２は、ＧａＡｓからなるフォトダイオードであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス表面に付着した
雨滴や汚れの付着状態を検出するガラスの付着物検出装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、発光手段と受光手段とが、発光手
段からの光がガラスを透過した後に受光手段に到達する
ように配置され、発光手段からの光の受光手段における
検出量に基づいて、ガラス表面における雨滴や汚れの付
着状態を検出するガラスの付着物検出装置が知られてお
り、車両におけるワイパ制御に利用されている。これに
よると、付着物を払拭するワイパの作動が自動化される
ため、煩わしいスイッチ操作が不要となると共にワイパ
を効果的に動作させ得るため、利便性・安全性が向上す
るといった利点が得られる。

【０００３】このようなガラスの付着物検出装置として
は、例えば、水に吸収され易い特性を有する特定波長
（以下、水吸収波長と呼称する）の光の透過量から、雨
滴量を検出するようにしたものがある（特開昭５８−１
５６４３９号公報参照）。さらに、雨滴の集光効果と汚
れの遮光効果とを利用して、複数の受光素子における各
検出量から雨滴並びに汚れを判別するようにしたものが
ある（特開昭５７−１８６５５６号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の水吸
収波長光を用いた付着物検出装置においては、水吸収波
長光の他に、水に吸収され難い波長（以下、非水吸収波
長と呼称する）の光が用いられているものの、雨滴量を
示す水吸収波長光の減少幅を算出する際の比較対象に用
いられているだけであり、結局、この構成では汚れを判
別することができない。しかも、波長の異なる２種類の
光を投光するのに対して受光側が１つであるため、２種
類の光を交互に投光するようにすると共に、この発光動
作に検出動作を同期化させなければならないため、装置
の構造や制御が煩雑化するといった不都合があった。一
方、雨滴の集光効果と汚れの遮光効果とを利用した付着
物検出装置では、十分な検出精度を確保するために多数
の受光素子を配設することを要し、コスト高になるとい
った不都合があった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の不都合を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
簡易な構成で雨滴と汚れとを精度良く判別し得るガラス
の付着物検出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、発光手段と受光手段とが、前記発光手段か
らの光がガラスを透過した後に前記受光手段に到達する
ように配置されてなり、前記発光手段からの光の前記受
光手段における検出量に基づいて、前記ガラス表面にお
ける雨滴や汚れの付着状態を検出するガラスの付着物検
出装置であって、前記発光手段は、水吸収波長を含む広
範囲の波長帯域の光を平均的に発光するものであり、前
記受光手段は、主に水吸収波長の光を限定的に検出する
第１受光素子と、前記発光手段の発する光の波長帯域内
の非水吸収波長の光を限定的に検出する第２受光素子と
からなるものであることを特徴とするガラスの付着物検
出装置を提供することにより達成される。

【０００７】特に、前記第１受光素子は、Ｇｅからなる
フォトダイオードであり、前記第２受光素子は、ＧａＡ
ｓからなるフォトダイオードであると好ましい。

【０００８】

【作用】このような構成にすれば、雨滴が第１受光素子
において検出される水吸収波長光だけを吸収するのに対
して、汚れは第１・第２の両受光素子において検出され
る光を共に遮断することから、第１・第２の受光素子に
おける各検出量の変化状況を比較すれば、雨滴並びに汚
れのいずれが付着しているかを判別し得る。すなわち、
第１・第２の両受光素子における検出量が共に減少して
いる場合には、ガラスに汚れが付着しているものと判定
される。一方、第２受光素子の検出量が減少していない
のに対して第１受光素子の検出量が減少している場合に
は、ガラスに雨滴のみが付着しているものと判定され
る。その上、第１受光素子の検出量の減少幅から雨滴の
多少を判定することができる。

【０００９】特に、水吸収波長近傍に検出感度ピークを
有するＧｅからなるフォトダイオードを第１受光素子
に、水吸収波長と異なる帯域に検出感度ピークを有する
ＧａＡｓからなるフォトダイオードを第２受光素子にそ
れぞれ用いれば、十分な検出精度を確保しつつ簡易な構
成とすることができ、製造コストを低減し得る。

【００１０】

【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明に基づき構成されたガラス
の付着物検出装置を示している。この付着物検出装置
は、自動車のボンネット１の上面に配設された発光部２
と、ルームミラー３の裏側に配設され受光部４と、車内
の適所に配置された制御回路５とからなっており、フロ
ントウインドウガラス６の外面の雨滴並びに汚れの付着
状況を判別し、その付着状況に応じてワイパモータ７並
びにウォッシャポンプ８を作動させるワイパ駆動回路９
に作動信号を出力するものである。

【００１２】発光部２には発光手段としての発光素子１
０が、受光部４には受光手段としての第１・第２の２つ
の受光素子１１・１２がそれぞれ内蔵されており、これ
ら発光素子１０並びに受光素子１１・１２は、受光部４
に向けて投光された発光素子１０の光が、フロントウイ
ンドウガラス６のワイパ払拭領域を透過した後に、第１
・第２の両受光素子１１・１２に到達するように互いに
対向して配置されている。

【００１３】発光素子１０は、図２に示されるように、
水吸収波長を含む広範囲の波長帯域（０．５〜２．０μ
ｍ）の光を発するＳｉＣからなる発光ダイオードであ
る。一方、第１受光素子１１は、水吸収波長の近傍
（０．６〜１．８μｍ）に検出感度ピークを有するＧｅ
からなるフォトダイオードであり、第２受光素子１２
は、水に吸収されず汚れによって遮断される波長帯域
（０．６〜０．９μｍ）に検出感度ピークを有するＧａ
Ａｓからなるフォトダイオードである。

【００１４】これら発光素子１０並びに第１・第２の各
受光素子１１・１２は、それぞれ制御回路５に電気的に
接続されており、制御回路５から供給される電力で発光
素子１０が発光する一方で、この光を検出した第１・第
２の各受光素子１１・１２からの出力信号が制御回路５
に入力される。そして、この信号に基づいて判別された
雨滴や汚れの付着状況に応じて、制御回路５からワイパ
駆動回路９にワイパモータ７並びにウォッシャポンプ８
の作動信号が出力される。

【００１５】このときの制御の一例を、図３に示される
フロー図を参照して以下に説明する。ワイパスイッチを
オンすると、まず、ステップＳ１において雨滴並びに汚
れの付着状況が判別される。この雨滴並びに汚れの付着
状況の判別は、第１・第２の受光素子１１・１２におけ
る各検出値を、制御回路５に予め記憶された所定の基準
値とそれぞれ比較することで行われる。例えば、第１・
第２の各受光素子１１・１２における検出値が共に基準
値を下回っていれば、汚れが付着しているものと判定さ
れて、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ウォッ
シャポンプ８の作動信号が制御回路５から駆動回路９に
出力されて、所定時間ウォッシャポンプ８が作動し、ス
テップ３に進む。ステップ３では、ワイパ作動信号が制
御回路５から駆動回路９に出力されて、所定時間ワイパ
モータ７が作動し、汚れが除去される。

【００１６】一方、ステップＳ１において、第１受光素
子１１の検出値だけが基準値を下回った場合には、非水
吸収波長光が遮断されていないことから、雨滴のみが付
着しているものと判定され、ステップＳ４に進む。ステ
ップＳ４では、制御回路５に予め記憶された雨量判定値
と比較されて、雨滴の多少、すなわち降雨状況の強弱が
判別される。そして、降雨量が多いと判定された場合に
は、ステップＳ５に進み、制御回路５から駆動回路９に
ワイパ連続作動信号が出力されて、ステップＳ６にてワ
イパモータ７を連続作動させる。一方、ステップＳ４に
て降雨量が少ないと判定された場合には、ステップＳ７
に進み、ワイパ間欠作動信号を出力して、ステップＳ８
にてワイパモータ７を間欠作動させる。このとき、降雨
の強度、すなわち第１受光素子１１の検出値と雨量判定
値との開き具合に応じて、連続作動においては払拭速度
が、間欠作動においては間欠時間がそれぞれ設定され
る。

【００１７】なお、本実施例においては、受光手段とし
て２種類のフォトダイオードを用いたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば、水吸収波長を含む
広帯域の光を検出できる互いに同一な２つの受光素子を
用い、一方の受光素子には水吸収波長光を限定的に透過
するフィルタガラスを配設して第１受光素子とし、他方
の受光素子には非水吸収波長光を限定的に透過するフィ
ルタガラスを配設して第２受光素子としても良い。ま
た、発光手段としての発光ダイオードは、タングステン
ランプに置換し得る。

【００１８】さらに、本実施例においては、発光部をボ
ンネット上に、受光部をルームミラーにそれぞれ配設し
たが、例えば、発光部をワイパアームに設けたり、受光
部をダッシュボード上に設けたりしても良い。また、並
列配置された発光部並びに受光部と対向するように、ガ
ラスを隔てて反射ミラーを配設するように構成しても良
い。このようにすると、ガラスを光が２回透過するよう
になるため、付着物による検出量の変動幅が増幅され、
検出感度が向上する。

【００１９】

【発明の効果】このように本発明によれば、簡易な構成
で雨滴と汚れとを精度良く判別し得るようになるため、
製造コストを低減し得ると共に、上記実施例のように自
動車のワイパ装置に適用すれば、利便性・安全性がより
一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガラスの付着物検出装置を自動車
に適用した状況を示す概念図。

【図２】発光素子の発光強度並びに第１・第２の受光素
子の検出感度を示すグラフ。

【図３】図１に示されるガラスの付着物検出装置を用い
た自動車のワイパ並びにウォッシャの制御を示すフロー
図。

【符号の説明】

１ ボンネット ２ 発光部 ３ ルームミラー ４ 受光部 ５ 制御回路 ６ フロントウインドウガラス ７ ワイパモータ ８ ウォッシャポンプ ９ ワイパ駆動回路 １０ 発光素子 １１ 第１受光素子 １２ 第２受光素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 茂樹 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者 関口 武 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光手段と受光手段とが、前記発光手
   段からの光がガラスを透過した後に前記受光手段に到達
   するように配置されてなり、前記発光手段からの光の前
   記受光手段における検出量に基づいて、前記ガラス表面
   における雨滴や汚れの付着状態を検出するガラスの付着
   物検出装置であって、 前記発光手段は、水吸収波長を含む広範囲の波長帯域の
   光を平均的に発光するものであり、前記受光手段は、主
   に水吸収波長の光を限定的に検出する第１受光素子と、
   前記発光手段の発する光の波長帯域内の非水吸収波長の
   光を限定的に検出する第２受光素子とからなるものであ
   ることを特徴とするガラスの付着物検出装置。
2. 【請求項２】 前記第１受光素子は、Ｇｅからなるフ
   ォトダイオードであり、前記第２受光素子は、ＧａＡｓ
   からなるフォトダイオードであることを特徴とする請求
   項１に記載のガラスの付着物検出装置。