JPH087146B2 - 光学式雨滴検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、たとえば自動車のフロントガラスを払拭す
るワイパブレードを雨が降つてきたときに駆動するため
などに用いることができる光学式雨滴検出装置に関す
る。

背景技術 このような光学式雨滴検出装置は、発光素子と受光素
子との間の光経路を、雨滴が通過することによつて、受
光パワーが変化するのを検出して自動車のフロントガラ
ス上の雨滴、雨および雪などをワイパブレードで払拭す
るように構成される。

発明が解決できる問題点 このような先行技術では、発光素子および受光素子な
どに雪および泥などが付着して光経路が遮断されたとき
には、雨滴検出を行うことができず、したがつて降雨時
などにおいて自動的にワイパブレードを用いて払拭する
ことができなくなる。運転者は、自動車の車室内にいる
状態で、このような光通路の遮断状態が生じたことを知
ることができれば好都合である。

本発明の目的は、光経路の遮断が生じたことを知るこ
とができるようにした光学式雨滴検出装置を提供するこ
とである。

問題点を解決するための手段 本発明は、発光素子と受光素子との間の光経路を通る
雨滴を検出する光学式雨滴検出装置において、 前記受光素子の受光レベルを受けて該受光レベルが一
定となるよう前記発光素子への電力を制御する発光制御
手段と、 前記発光制御手段からの出力に基づき、前記受光素子
の受光レベルが低くなつたことを検出する手段と、 前記検出手段からの出力に応答し、前記受光レベルが
低くなつたときには、一定間隔でワイパを駆動させる手
段とを含むことを特徴とする光学式雨滴検出装置であ
る。

作用 本発明に従えば、受光素子の受光レベルを受けた発光
制御回路が、発光素子を付勢して、常に正常な受光レベ
ルが保てるように制御を行つており、また、この発光制
御回路の出力に基づいて雪や泥などにより光経路が遮断
されたことを検出したときには、一定間隔でワイパを駆
動させるようにしているので、正常な雨滴検出を行つて
いる状態で、発光素子と受光素子との間の光経路に雪お
よび泥などが介在されるなどして、センサ機能が停止し
たときにもワイパを駆動させることが可能になる。

実施例 第１図は、本発明の前提となる構成を示すブロツク図
である。この光学式雨滴検出装置１は、基本的には、検
出ユニツト２と、処理ユニツト３とを有する。雨滴検出
素子４は、発光ダイオードなどによつて実現される発光
素子５と、発光素子５からの光を光経路を介して受光す
る受光素子６とを有する。発光素子５は、駆動回路７か
らの変調駆動信号によつて駆動される。受光素子６から
の出力は、増幅回路８によつて増幅され、検波回路９に
よつて包絡線検波され、その検波出力はライン10から導
出される。このライン10を介する検波出力は、発光素子
５と受光素子６との間の光経路に雨滴が通過するたび毎
にパルスを発生する。積分回路11は、ライン10からのパ
ルス状検波出力を積分し、この積分出力は処理ユニツト
３における処理回路12に与えられる。処理回路12は積分
回路11の出力が予め定めた値に達したとき、ワイパモー
タ13を駆動するとともに、積分回路11をリセツトし、積
分回路11の積分動作を初期状態とする。ワイパモータ13
は、自動車のフロントガラスを払拭するワイパブレード
14を駆動する。

検波回路９からライン10を介する検波出力は、発光制御
回路15に与えられる。発光制御回路15は、検波出力が与
えられるローパスフイルタ16と、差動増幅弁別回路17と
を有する。差動増幅回路17は、ローパスフイルタ16から
の出力が与えられる演算増幅器18と、抵抗19と、基準電
圧を設定するための抵抗20,21とを有する。ローパスフ
イルタ16は、光経路を雨滴が通過するときにおけるパル
ス状検波出力を遮断し、それよりも低い周波数の信号を
波する遮断周波数を有する。

発光素子５の発光面および受光素子６の受光面が汚損
したとき、周囲温度が変化したとき、および組立て誤差
があるときなどにおいて、ローパスフイルタ16からの出
力レベルは低下し、これによつてライン22の出力レベル
が上昇する。駆動回路７は、ライン10からの信号のレベ
ルが低下したとき発光ダイオード５を大きな電力で付勢
し、これによつて受光素子６からの出力レベルが雨滴検
出時以外において、抵抗20,21によつて定められた基準
電圧に対応した値となるように制御され、ある程度の受
光パワーの低下は補正される。

これに対して光経路に雪および泥などが介在し、これ
によつて受光素子に常時、光が与えられなくなつたとき
には、第２図l4で示される前述したような受光パワーの
変動補正が可能な範囲を超えるため、ライン22に導出さ
れる信号は、ある一定の高い電圧となる。

光経路に雪および泥などが付着し、これによつて前述
のようにライン22の信号が第３図（１）で示されるよう
に上昇したときには、その信号は処理ユニツト３におい
て、次に述べるように、ライン１で示される弁別レベ
ルで弁別され、ブザー23が鳴動される。ライン22からの
信号は、抵抗24,25によつてセツト毎のバラツキを調製
され、ライン26から比較器27の一方の入力に与えられ
る。比較器27の他方の入力には抵抗28,29によつて設定
された弁別のレベル１が与えられる。ライン26にはコ
ンデンサ30が並列に接続され、また、比較器27の抵抗2
8,29による弁別レベルが与えられる入力端子には、コン
デンサ31が並列に接続される。抵抗28,29によつて設定
される弁別レベルはまた、比較器32の一方の入力に与え
られる。比較器27の出力は、ライン33を介して比較器32
の他方の入力に与えられる。ライン33には、抵抗34と動
作遅延用コンデンサ35とが接続される。比較器27は、ラ
イン26からの出力が弁別レベル１以上となつたとき第
３図（２）で示すように、ハイレベルの信号をライン33
に導出する。ライン33の信号はまた、弁別レベル１に
よつて弁別される。比較器32は、ライン33のレベルが弁
別レベル１以上となつたとき、第３図（３）で示され
るように、ローレベルの信号をライン36に導出し、ブザ
ー23を鳴動させる。

このようにして検波回路９のライン10に導出される検
波出力のレベルがある一定時間以上低いレベルとなり、
したがつて発光制御回路15からライン22に導出される信
号が比較的長い時間に亘つて受光パワー補正範囲を超え
たある一定の高い電圧となつたときに、ブザー23が鳴動
されることになる。このようにして発光素子５と受光素
子６との間に雪および泥などが付着して光経路が遮断さ
れたとき、ブザー23が鳴動されて、光経路の遮断を運転
者などが自動車の車室内で知ることができる。

第４図は、本発明の一実施例を示すブロツク図であ
る。この実施例は、前述の第１図〜第３図の構成に類似
し、対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべき
は、ワイパブレードを駆動するワイパモータ13には、リ
レースイツチ71が直列に接続され、このリレースイツチ
71の切換え動作を行なうリレーコイル72は、スイツチン
グトランジスタ73に直列に接続される。リレースイツチ
71とリレーコイル72は、リレー74を構成する。リレーコ
イル72にはまた、もう一つのスイツチングトランジスタ
75が直列に接続される。処理回路12は、ワイパモータ13
によつてワイパブレード（図示せず）を駆動すべきとき
に、ハイレベルの信号をトランジスタ75のベースに与
え、これによつてトランジスタ75が導通する。そのため
リレー74のリレーコイル72が励磁され、これによつてモ
ータ13には、リレースイツチ71を介して電力が供給され
る。ワイパモータ13が付勢されることによつて、ワイパ
ブレードに連動する切換えスイツチ76からは、積分回路
11にハイレベルの信号が与えられ、積分回路11がリセツ
トされる。ワイパブレードが元の休止位置に戻つたと
き、スイツチ76は積分回路11にローレベルの信号を与
え、これによつて積分回路11は再び積分動作を行うこと
ができる。

トランジスタ73,75が、いずれも遮断しているときに
は、リレーコイル72は、消磁されており、リレースイツ
チ71は、ワイパモータ13を介して積分回路11に、ローレ
ベルの信号を与えており、モータ13は休止している。

このようにして検出素子４の光経路を通過する雨滴の
量が多いときには、積分回路11は比較的短い時間で予め
定めた積分値に達し、これによつて処理回路12はスイツ
チトランジスタ75と導通し、ワイパモータ13によつてワ
イパブレードを駆動する。こうして雨滴の量に応じてモ
ータ13によるワイパブレードの駆動時間間隔が変化され
る。

検出素子４の光経路に雪および泥などが付着して、光
経路が遮断されたままとなつたときには、発光制御回路
15は、ライン22に高い電圧を導出し、比較器77によつて
弁別され、弁別レベル以上となつたとき、発振回路78は
能動化され、駆動回路79はトランジスタ73を発振回路78
の一定周波数でON/OFFさせる。そのためリレー74のリレ
ーコイル72は一定周波数で励磁される。これによつてワ
イパブレードは、雨滴の量に拘わらず一定の周期で、フ
ロントガラスを払拭する。このようにして、センサが雨
滴検知不能となつた場合でもワイパは一定の周期で間欠
作動させることができ、車室内の運転者などは、検出素
子４の光経路が遮断されたことも知ることができる。

効果 以上のように本発明によれば、受光素子の受光レベル
を受けた発光制御回路が、発光素子を付勢して、常に正
常な受光レベルが保てるように制御を行つており、ま
た、この発光制御回路の出力に基づいて雪や泥などによ
り光経路が遮断されたことを検出したときには、一定間
隔でワイパを駆動させるようにしているので、正常な雨
滴検出を行つている状態で、発光素子と受光素子との間
の光経路に雪および泥などが介在されるなどして、セン
サ機能が停止したときにもワイパを駆動させることが可
能になる。

また本発明によれば、発光素子と受光素子との間の光
経路に雪および泥などが介在されることを光学的な構成
などによつて検出する手段を別途設ける必要がなく、雨
滴を検出するという本来の機能を有する発光素子と受光
素子に関連して設けられている発光制御手段をそのまま
用い、その発光制御手段からの出力に基づいて、雪およ
び泥などが光経路に介在されることに起因して受光素子
の受光レベルが低くなったことを検出するように構成し
たので、構成の簡略化を図ることができるという効果も
また、達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となる構成を示すブロツク図、第
２図はLPE16の出力とライン22の電圧との関係を示す
図、第３図は第１図で示された構成の動作を説明するた
めの波形図、第４図は本発明の一実施例を示すブロツク
図である。 １…光学式雨滴検出装置、２…検出ユニツト、３…処理
ユニツト、４…検出素子、５…発光素子、６…受光素
子、７…駆動回路、８…増幅回路、９…検波回路、11…
積分回路、12…処理回路、13…ワイパモータ、14…ワイ
パブレード、15…発光制御回路、23…ブザー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光素子と受光素子との間の光経路を通る
   雨滴を検出する光学式雨滴検出装置において、 前記受光素子の受光レベルを受けて該受光レベルが一定
   となるよう前記発光素子への電力を制御する発光制御手
   段と、 前記発光制御手段からの出力に基づき、前記受光素子の
   受光レベルが低くなつたことを検出する手段と、 前記検出手段からの出力に応答し、前記受光レベルが低
   くなつたときには、一定間隔でワイパを駆動させる手段
   とを含むことを特徴とする光学式雨滴検出装置。