JPH10329653A

JPH10329653A - 車両用センサ及び車両用ワイパ制御装置

Info

Publication number: JPH10329653A
Application number: JP9157637A
Authority: JP
Inventors: Hayato Kikuchi; 隼人菊池; Satoru Arita; 悟有田; Wataru Ishio; 渉石尾
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Omron Corp
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】検出媒体である電磁波（レーザ光）の透過窓
部（投受光面）での乱反射を受信する乱反射用受信素子
（汚れ検知用ＰＤ８）を備えた車両用センサ（レーザレ
ーダ）であって、別個の受光素子などのセンサヘッド要
素を設けることなく雨量検知機能が実現できる車両用セ
ンサを提供する【解決手段】乱反射用受信素子（汚れ検知用ＰＤ８）
の出力がしきい値を越える頻度に基づいて、雨量を判定
する雨量判定処理手段（制御回路７）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投受光面での乱反
射に基づき投受光面の汚れ検知を行うレーザレーダ等の
車両用センサに係わり、別個の受光素子などのセンサヘ
ッド要素を設けることなく雨量検知機能が実現できる車
両用センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より車両においては、例えばワイパ
を自動制御するため、或いは車載レーダの性能低下要因
を判定するために、雨量検知が行われているが、この雨
量検知は、従来では雨滴センサと呼ばれる独立のセンサ
により行われ、レーザレーダ等の他の車両用センサとは
別個のセンサヘッド要素により構成された装置により実
現されていた。

【０００３】一方、レーザレーダ等の電磁波（例えば、
レーザ光）を検出媒体とした車両用センサでは、電磁波
を透過させるための透過窓部に汚れが付着したことを検
知する汚れ検知機能が通常設けられていた。即ち、従来
のレーザレーダのセンサヘッドには、検出対象からの正
規の反射光を受光する受光素子（正反射用受信素子）の
他に、レーザ光が透過窓部（前面カバー等）において乱
反射した電磁波のみを受光する受光素子（乱反射用受信
素子）が通常設けられ、この乱反射用の受光素子の出力
が設定されたしきい値を越えたときに透過窓部に汚れが
付着していると判定するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
車両用センサには、以下のような改善すべき問題点があ
った。まず、雨量検知が、他の車両用センサとは別個独
立に設けられた高価な雨滴センサにより行われていたた
め、降雨によるワイパの自動制御機能やレーザレーダの
フェールセーフ処理を実現しようとする場合、コスト高
になるという問題があった。

【０００５】一方、レーザレーダ等の車両用センサ自体
の製品価値を考えると、それ自体では降雨検知を行う機
能がなかったため、フェールセーフの点で劣っていた。
すなわち、レーザ方式の測距装置は、激しい雨が降って
いる場合や、路面に水たまりがあり先行車が巻上げるス
プラッシュがある場合に、空中にある水滴にレーザが当
たって乱反射するため、本来当たってほしい対象物にレ
ーザ光が到達せずに距離測定性能が落ちてしまう場合が
ある。また、レーザレーダのセンサヘッドの前面カバー
（透過窓部）に水滴が付着した場合、レーザ光のビーム
が水滴のレンズ効果により、設計時の設定と異なる方向
に飛んでしまい対象物の幅を誤って例えば狭く検知して
しまう場合がある。

【０００６】このため、降雨などにより上述のような検
出性能の低下や誤検出が起こる可能性の高い状況の場合
には、このような状況であることを的確に認識し、車両
の追従走行制御を停止するといった適応の措置（即ち、
フェールセーフ処理）をとることが望ましいが、従来は
このような悪環境状況を的確に認識できる機能をもった
レーザレーダ等の車両用センサはなかった。

【０００７】そこで本発明は、検出媒体である電磁波の
透過窓部での乱反射を受信する乱反射用受信素子、或い
は透過窓部を介して入射する反射波を受信する正反射用
受信素子を備えた車両用センサであって、別個の受信素
子などのセンサヘッド要素を設けることなく雨量検知機
能が実現できる車両用センサを提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の車両用センサは、検出媒体としての
電磁波を透過させる透過窓部と、この透過窓部に付着し
た汚れや水滴などの異物による前記電磁波の乱反射のみ
が入射する位置に設置されて、前記乱反射した電磁波を
受信する乱反射用受信素子とを有する車両用センサにお
いて、前記乱反射用受信素子の出力がしきい値を越える
頻度に基づいて、雨量を判定する雨量判定処理手段を設
けたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の車両用センサは、検出媒体
としての電磁波を透過させる透過窓部と、前記電磁波が
検出領域にある物体に当たって生じた反射波が前記透過
窓部を介して入射する位置に設置されて、前記反射波を
受信する正反射用受信素子とを有する車両用センサにお
いて、前記正反射用受信素子の出力がしきい値より低下
する頻度に基づいて、雨量を判定する雨量判定処理手段
を設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の車両用センサは、前記透過
窓部表面に撥水性の物質をコーティングしたことを特徴
とする。

【００１１】請求項４記載の車両用センサは、前記透過
窓部表面を車両の走行方向に対して傾斜させたことを特
徴とする。

【００１２】請求項５記載の車両用センサは、請求項１
又は２記載のセンサの前記雨量判定処理手段の判定結果
に基づいて、車両のワイパの起動停止を自動制御するワ
イパ作動制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項６記載の車両用センサは、請求項１
又は２記載のセンサの前記雨量判定処理手段の判定結果
に基づいて、車両のワイパの動作間欠時間を自動調整す
るワイパ間欠時間制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の態様
例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の車両用
センサの一例であるレーザレーダ装置の全体構成を示す
ブロック図であり、図２及び図３はこのレーザレーダ装
置のセンサヘッドの概略構成を示す図である。この図１
に示すように、本例のレーザレーダ装置は、走査装置
１、ＬＤ２、ＬＤ駆動回路３、走査位置検出装置４、測
距用ＰＤ５、受光回路６、制御回路７、汚れ検知用ＰＤ
８を主構成として有する。なお、ＬＤはレーザダイオー
ドであり、ＰＤはフォトダイオードである。またここ
で、制御回路７は本発明の雨量判定処理手段に相当し、
測距用ＰＤ５は本発明の正反射用受信素子に、汚れ検知
用ＰＤ８は本発明の乱反射用受信素子に相当する。

【００１５】走査装置１（図２及び図３では省略）は、
ＬＤ２により出力されたレーザ光を、揺動駆動される反
射ミラー等により所定角度にスキャニングしつつ検出エ
リアに照射するもので、制御回路７により制御されて所
定のタイミング及び周期で作動する。なお、ＬＤ２によ
り出力され走査装置１で照射方向を決定されたレーザ光
は、図２及び図３に示すように、ガラス又は合成樹脂よ
りなる前面カバー等により構成された投受光面１１（透
過窓部）を透過して装置外に出力される。ＬＤ駆動回路
３は、制御回路７により制御されて、制御回路７で作ら
れた発光タイミング毎にＬＤ２を作動させてレーザ光を
出力させる回路である。

【００１６】走査位置検出装置４は、走査装置１のスキ
ャン方向を検出してその信号（スキャン方向信号）を制
御回路７に入力する要素である。測距用ＰＤ５は、照射
されたレーザ光が検出対象に反射して戻ってきた反射光
を図２に示す受光レンズ１２を介して受光し、その受光
量に応じた電気信号（以下、正反射信号という。）を出
力するもので、このＰＤ５から出力された正反射信号は
受光回路６を介して制御回路７に入力されるよう構成さ
れている。

【００１７】また汚れ検知用ＰＤ８は、図２及び図３に
示すように、照射されたレーザ光が投受光面１１に付着
した汚れや水滴により乱反射した光のみを受光する位置
に設置され、その受光量に応じた電気信号（以下、乱反
射信号という。）を出力するもので、このＰＤ８から出
力された乱反射信号は受光回路６を介して制御回路７に
入力されるよう構成されている。

【００１８】制御回路７は、基本的には、ＬＤ２による
発光から測距用ＰＤ５による受光までの伝搬遅延時間か
ら検出対象までの距離を演算し、その際のスキャン方向
から検出対象の方向を判定し、さらに受光した光の強度
（前記正反射信号の大きさ）により受光量を判定し、こ
れらデータ（距離、方向、受光量）をレーザレーダの検
出データとして出力する回路である。またこの場合制御
回路７は、このようなレーザレーダとしての基本的処理
機能の他に、投受光面１１の汚れを検知するための汚れ
検知処理機能と、投受光面１１に降り注ぐ雨量を検知す
るための雨量判定処理機能とを有する。なお、これら機
能については、本例の装置の動作として詳細を後述す
る。またなお、この制御回路７或いは後述のワイパ制御
回路２１は、例えばマイクロコンピュータにより構成す
ることができ、共通のＣＰＵ又は別個のＣＰＵからな
る。

【００１９】次に、上記車両用センサ（レーザレーダ装
置）の動作について説明する。まず、レーザレーダとし
ての基本動作について説明する。ＬＤ２は、制御回路７
で作られた発光タイミング毎に、ＬＤ駆動回路３により
制御されて作動しレーザ光を出力する。そして、このＬ
Ｄ２からのレーザ光は、走査装置１によりスキャニング
されつつ検出エリアに照射される。照射されたレーザ光
が検出対象に反射して戻ってくると、この反射光が測距
用ＰＤ５により受光され、その正反射光信号が受光回路
６を介して制御回路７に入力される。制御回路７では、
前記正反射信号の受光タイミングから検出対象までの距
離を算出する。

【００２０】即ち、前記発光タイミングでカウンタをス
タートし、同時にそのタイミングに合わせてＬＤ２を駆
動してレーザの発光を行い、レーザ光が検出対象に反射
して帰ってきた反射光を測距用ＰＤ５で受光し、受光回
路６の中で設定した受光スレッシュレベル以上のレベル
の反射光が得られた場合、そのタイミングを制御回路７
で取込み、カウンタをストップして伝搬遅延時間を計測
して、この伝搬遅延時間から検出対象までの距離を算定
する。また制御回路７は、このように距離を算定すると
ともに、走査位置検出装置４から入力されるスキャン方
向信号から、検出対象の位置する方向を判定し、結局レ
ーザレーダとしての一連の検出データ（距離、方向、受
光量）を生成する。

【００２１】そして、こうして生成されたこれら検出デ
ータは、例えば図示省略した対象物認識装置に送られ、
例えば車両の追従走行制御や前方障害物監視システムな
どに利用される。即ち、計測された対象物までの距離デ
ータと、受光量のデータと、図示省略した車速センサに
より得られた車速のデータをもとに、個々の距離データ
をグループ化し、過去のデータとの対応づけを行い、対
象物との相対速度を算出し、その対象物が何かを判断
（車か、バイクか、人か、看板か、路側のデリニエータ
か）し、追従すべき対象物の特定や警報すべき対象物の
特定を行う。

【００２２】次に、制御回路７による汚れ検知処理機能
について説明する。制御回路７は、所定の周期（例え
ば、０．１秒程度）で、汚れ検知用ＰＤ８からの乱反射
信号を読取り、この乱反射信号が設定されたしきい値を
越えているか否かを毎回判定し、越えていれば投受光面
１１に汚れが付着していることを示す汚れ検知信号を出
力する。なお、上記判定におけるしきい値は、投受光面
１１に汚れや水滴等の異物が付着していない状態で、僅
かな乱反射光やノイズ光が汚れ検知用ＰＤ８に入射した
ときの乱反射信号よりも僅かに大きく設定しておけば、
信頼性の高い汚れ検知が可能となる。

【００２３】また、上記汚れ検知信号は、例えばレーザ
レーダによる追従走行制御や前方障害物監視システムに
おけるフェールセーフ処理等に利用できる。即ち、投受
光面１１に汚れが付着すれば、レーザレーダとしての性
能や信頼性が低下するため、例えば、追従走行制御など
のレーザレーダを利用した特殊な制御や動作を強制的に
停止する、或いは追従走行制御の車間距離を増加させ
る、或いは車両の運転者等に警報を与える、或いは投受
光面１１にウォッシャー液を自動的に噴射し、投受光面
１１用のワイパーを作動させる、といった高い信頼性及
び安全性を確保するための措置を実行するタイミング信
号として利用できる。

【００２４】次に、制御回路７による雨量判定処理機能
について説明する。制御回路７は、この場合前述の汚れ
検知処理を行うとともに、所定の周期（例えば１０分程
度）で図４のフローチャートに示す処理を繰り返し実行
する。まず、ステップＳ２では、汚れ検知数という変数
の値を「０」にリセットする。なお、この汚れ検知数と
いう変数は、汚れ検知用ＰＤ８による前述の乱反射信号
が前述のしきい値を越える回数（頻度）をカウントする
ための変数である。

【００２５】次にステップＳ４では、雨量判定を行う周
期をカウントするタイマをスタートさせる。なお、この
タイマの設定時間は例えば１０分程度に設定する。次い
でステップＳ６では、汚れ検知用ＰＤ８の出力（即ち、
前述の乱反射信号）が前述の汚れ検知のしきい値を越え
たか否かを判定する。なおこの判定は、単に乱反射信号
としきい値の大小関係を判定するのではなく、乱反射信
号がしきい値よりも小さい状態から大きい状態へと変化
したか否かを判定する処理である。このため、乱反射信
号がしきい値を越えたままの状態が続行している状態で
は、この判定結果はＮＯになる。

【００２６】そして、ステップＳ６における判定結果が
ＹＥＳ（しきい値を越える変化有り）の場合には、ステ
ップＳ８に進み、ステップＳ６における判定結果がＮＯ
（しきい値を越える変化無し）の場合には、ステップＳ
１０に進む。次に、ステップＳ８では、汚れ検知回数の
値を「１」だけ増加させる。また、ステップＳ１０で
は、ステップＳ４でスタートしたタイマの計時時間が設
定時間を越えたか否かを判定し、越えていればステップ
Ｓ１２に進み、越えていなければステップＳ６に戻る。

【００２７】次にステップＳ１２では、汚れ検知回数の
値が雨量判定のためのしきい値１（例えば２回）より小
さいか否か判定して、小さいならばステップＳ１４に進
み、そうでなければステップＳ１６に進む。そしてステ
ップＳ１４では、「雨なし」を示す判定結果の信号を出
力し、処理を終了する。

【００２８】また、ステップＳ１６に進むと、汚れ検知
回数の値が雨量判定のためのしきい値２（例えば５回）
より小さいか否か判定して、小さいならばステップＳ１
８に進み、そうでなければステップＳ２０に進む。そし
てステップＳ１８では、「雨量小」を示す判定結果の信
号を出力し、ステップＳ２０では、「雨量大」を示す判
定結果の信号を出力する。

【００２９】以上の処理によれば、タイマの設定時間の
間に乱反射信号が汚れ検知のしきい値を越える度に、そ
の頻度が汚れ検知数としてカウントされ、このカウント
値がしきい値１より小さい場合は「雨なし」となり、こ
のカウント値がしきい値１以上でしきい値２より小さい
場合は「雨量小」となり、このカウント値がしきい値２
以上の場合は「雨量大」となる。このため、上記レーザ
レーダ装置によれば、汚れ検知のための既存のセンサヘ
ッド要素（ＬＤ２や汚れ検知用ＰＤ８等）を用いて、別
個独立のセンサ（例えば雨滴センサ）を設けることなく
信頼性の高い雨量検知が実現される。

【００３０】すなわち、投受光面１１に図３に示すよう
に水滴が付着した場合にも、乱反射光が発生し、汚れ検
知用ＰＤ８による乱反射信号は、汚れ付着の場合と同様
にしきい値を越える。しかし水滴は、汚れと異なり安定
して同じ位置にとどまることなく、重力や風或いは車両
走行時の風圧等により通常即座に落下するため、乱反射
信号がしきい値を越えた状態は即座に終了し、降雨が投
受光面１１に降り注ぐような場合には、乱反射信号がし
きい値を越えるこの瞬間的な変化が一定時間内に繰り返
し起こるようになり、その頻度は雨量に対応することに
なる。したがって、前述の図４に示す処理におけるタイ
マの設定時間やしきい値１，２の値を、予め実験等によ
り妥当な値に設定しておけば、汚れ検知回数の値から雨
量が信頼性高くかつ決め細かく検知できる。

【００３１】なお図５〜図７は、本例と同様な構成のレ
ーザレーダ装置を搭載した車両を実際に走行させて行っ
た実験結果であり、図５は、雨量大の状況下で車両を走
行させた場合の乱反射信号の変化を示し、図６、雨量小
の状況下で車両を走行させた場合の乱反射信号の変化を
示し、図７は、ほとんど雨が降っていない状況下で車両
を走行させた場合の乱反射信号の変化を示す。この実験
結果では、乱反射信号が設定時間内にしきい値を越える
回数は、雨量大の状況下では６回であり、雨量小の状況
下では４回であり、雨ほとんどなしの状況下では１回で
ある。したがってこの場合には、前述のしきい値の設定
（しきい値１が２で、しきい値２が５）が妥当であるこ
とが分る。

【００３２】また、上記レーザレーダ装置によれば、上
述したように降雨状態が検知できるとともに、水たまり
などによるスプラッシュが投受光面１１に降り注ぐ場合
も同様に検知され降雨時と同様な判定結果の信号が出力
される。したがって、上記レーザレーダ装置によれば、
従来なかった機能（降雨やスプラッシュによる悪環境状
況を検知する機能）が大きなコストアップを伴うことな
く実現され、それ自身の商品価値が格段に向上する効果
がある。また、上記レーザレーダ装置の雨量判定結果を
利用することにより、例えば以下のような効果が得られ
る。

【００３３】まず、上記雨量判定結果を車両用ワイパ制
御装置に利用すれば、大きなコストアップを伴うことな
く、降雨状況に応じたフロントウインドウ又はリアウイ
ンドウ等のワイパ装置のきめの細かい自動制御が可能と
なる。例えば、図１に点線で示すように、制御回路７の
雨量判定結果の信号が前記ワイパ装置のワイパ制御回路
２１（ワイパ作動制御手段，ワイパ間欠時間制御手段）
に入力されるようにし、ワイパ制御回路２１の処理プロ
グラム等の設定により、降雨が検知されるとワイパ装置
を起動させ、降雨が検知されなくなればワイパ装置を停
止させるという自動制御が行えるようになり、車両の運
転操作の容易化に貢献できる。

【００３４】また、ワイパ制御回路２１の処理機能によ
り、雨量判定結果が例えば雨量小のときには、ワイパを
間欠動作させ、雨量判定結果が例えば雨量大のときに
は、ワイパを連続動作させる。或いは、雨量の程度に応
じて、ワイパの間欠動作時の間欠周期を変更するといっ
たきめの細かい自動制御も可能であり、このような制御
を行えば車両の運転者の負担がよりいっそう軽減され、
運転がより楽になるとともに、バッテリーの電力消費を
より必要最小限に抑制できる。

【００３５】また、上記雨量判定結果をレーザレーダに
よる追従走行制御や前方障害物監視システムにおけるフ
ェールセーフ処理に利用すれば、大きなコストアップを
伴うことなく、降雨やスプラッシュの状況に応じた的確
な対応が可能となる。すなわち、雨量検知機能がない場
合には、レーザレーダの性能が低下した場合には、その
低下要因が降雨等によるものか或いはそれ以外のものか
判定できないため、全ての異常を想定した各種のフェー
ルセーフ処理を実行する必要がある。ところが、本例の
レーザレーダ装置を適用すれば、レーザレーダの性能が
低下した場合に前述の雨量判定結果を読取ることで、こ
の性能低下が降雨によるものかそれ以外によるものか判
定できるので、他の異常に固有なフェールセーフ処理を
行う必要がなくなり、処理が的確かつ簡単になる。

【００３６】例えばレーザレーダ装置では、ＬＤの発光
パワーの低下や発光停止による性能低下や運転不能等の
不具合、或いはＬＤ発光の光軸のずれによる御検出等の
不具合、或いは受光回路の故障などの不具合を検知し
て、ＬＤ素子等の交換や光軸調整が必要であることなど
を知らせる所定の警報等を行う機能（即ち、フェールセ
ーフ機能）が設けられることがある。ところがこのよう
な機能は、降雨などにより性能低下や御検出が起きてい
る場合にも働いてしまい、上記警報が不必要に出される
恐れがある。しかし、本例のレーザレーダ装置のよう
に、降雨状況を的確に判定できる機能があれば、降雨等
により性能低下等が生じた場合には、雨対策のためのフ
ェールセーフ機能のみを作動させ、それ以外のフェール
セーフ機能を無駄に働かせることがなくなる。

【００３７】なお、ここでいう雨対策のためのフェール
セーフ処理には、前述の汚れ検知によるものと同様に、
以下のようなものがある。即ち、投受光面１１に水滴が
付着すれば、レーザレーダとしての性能や信頼性が低下
するため、例えば、追従走行制御などのレーザレーダを
利用した特殊な制御や動作を強制的に停止する、或いは
追従走行制御の車間距離を増加させる、或いは車両の運
転者等に降雨のために性能が低下する旨などを報知する
警報を与える、或いは投受光面１１のワイパーを作動さ
せる、といった措置がある。また、レーザレーダの運転
を停止するとともに、別途設置された電波方式の測距装
置を始動し、この電波方式の測距装置による検出データ
を追従走行制御等において使用する。或いは、ＬＤ２の
パワーを雨量の程度に応じて増加させるといった措置も
有り得る。

【００３８】なお、本発明は上記態様例に限られず、各
種の態様又は変形が有り得る。例えば、図４のフローチ
ャートでは、汚れ検知回数（乱反射信号がしきい値を越
える頻度）のしきい値を２種類設定し、雨量検知が２段
階で行われる構成としたが、さらにしきい値を複数設け
て、雨量検知がさらに多段階に行われる構成とすること
もできる。

【００３９】また上記形態例では、乱反射した電磁波を
受信する乱反射用受信素子（汚れ検知用ＰＤ８）の出力
信号（乱反射信号）により、雨量検知を行うようにした
が、検出対象に当たった正規の反射波を受信する正反射
用受信素子（例えば、前記測距用ＰＤ５）の出力信号
（正反射信号）により、同様に雨量検知を行うこともで
きる。すなわち、正反射用受信素子の出力がしきい値よ
り低下する頻度を、上記形態例と同様にカウントして、
このカウント結果に基づいて、同様に雨量を判定すれば
よい。透過窓部に水滴が付着すれば正規の反射波が受信
困難になるため、正反射用受信素子の出力がしきい値よ
り低下する頻度は、雨量に応じて変化するからである。

【００４０】また、レーザ光などの電磁波の透過窓部表
面には、撥水性の物質をコーティングしてもよい。この
ようにすれば、前記透過窓部表面を水滴が流れやすくな
り、前述の雨量判定がより正確かつ信頼性高く実現でき
る。また、前記透過窓部表面を車両の走行方向に対して
傾斜させてもよい。この場合も、車両走行中の風圧によ
って前記透過窓部表面を水滴が流れやすくなるから、雨
量判定の信頼性及び精度が向上する。

【００４１】また本発明は、電磁波を検出媒体とするセ
ンサであって、降雨にさらされる電磁波透過用の透過窓
部と、この透過窓部での乱反射波のみを受信する受信素
子、或いは、電磁波が装置外の検出領域にある物体に当
たって生じた反射波を受信する受信素子を備えるセンサ
であれば、レーザレーダ以外の車両用センサに適用する
こともできる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の車両用センサでは、透過
窓部の異物による電磁波の乱反射のみを受信する乱反射
用受信素子の出力がしきい値を越える頻度に基づいて、
雨量判定処理手段が雨量を判定する。このため、この車
両用センサによれば、既存のセンサヘッド要素を用いて
信頼性の高い雨量検知が実現される。

【００４３】すなわち、透過窓部に水滴が付着した場合
にも前記乱反射が発生し、乱反射用受信素子の出力は、
異物検知のしきい値を越える。しかし水滴は、汚れなど
の異物と異なり安定して同じ位置にとどまることなく、
重力や風或いは車両走行時の風圧等により通常即座に落
下するため、前記出力がしきい値を越えた状態は即座に
終了し、降雨が透過窓部に降り注ぐような場合には、前
記出力がしきい値を越える瞬間的な変化が一定時間内に
繰り返し起こるようになり、その頻度は雨量に対応する
ことになる。このため、この頻度と雨量の関係を予め実
験等により求めて雨量判定処理手段に設定しておけば、
雨量の自動判定が可能となる。

【００４４】また、請求項２記載の車両用センサでは、
電磁波が検出領域にある物体に当たって生じた反射波を
受信する正反射用受信素子の出力がしきい値より低下す
る頻度に基づいて、雨量判定処理手段が雨量を判定す
る。このため、この車両用センサによっても、既存のセ
ンサヘッド要素を用いて信頼性の高い雨量検知が実現さ
れる。

【００４５】すなわち、電磁波を透過させる透過窓部に
水滴が付着すると、前記反射波の受信が困難になり正反
射用受信素子の出力は、対象物検知のしきい値より低下
する。しかし水滴は、汚れなどの異物と異なり安定して
同じ位置にとどまることなく、重力や風或いは車両走行
時の風圧等により通常即座に落下するため、前記出力が
しきい値より低下した状態は即座に終了し、降雨が透過
窓部に降り注ぐような場合には、前記出力がしきい値よ
り低下する瞬間的な変化が一定時間内に繰り返し起こる
ようになり、その頻度は雨量に対応することになる。こ
のため、この頻度と雨量の関係を予め実験等により求め
て雨量判定処理手段に設定しておけば、雨量の自動判定
が可能となる。

【００４６】したがって、請求項１又は２記載の車両用
センサによれば、従来の雨滴センサのような別個独立の
センサを設けることなく、低コストで信頼性の高い雨量
検知が実現される。また、車両用センサ自体としても、
雨量判定機能が付加されることになり、商品価値が向上
する効果がある。また、上記雨量判定処理手段の雨量判
定結果を利用することにより、例えば以下のような効果
が得られる。

【００４７】まず、上記雨量判定結果を請求項５又は６
に記載のように車両用ワイパ制御装置に利用すれば、大
きなコストアップを伴うことなく、降雨状況に応じたフ
ロントウインドウ又はリアウインドウ等のワイパ装置の
きめの細かい自動制御が可能となる。例えば、請求項５
に記載のように、降雨が検知されるとワイパを起動さ
せ、降雨が検知されなくなればワイパを停止させるとい
った起動停止制御を行うワイパ作動制御手段を設けれ
ば、車両の運転操作の容易化に貢献できる。

【００４８】また、請求項６に記載のように、判定され
た雨量の程度に応じて、ワイパの間欠動作時の動作間欠
時間を自動調整するワイパ間欠時間制御手段を設けれ
ば、よりきめの細かい自動制御となり、車両の運転操作
がより楽になるとともに、バッテリーの電力消費をより
必要最小限に抑制できる。

【００４９】また、上記雨量判定結果を例えばレーザレ
ーダによる追従走行制御や前方障害物監視システムにお
けるフェールセーフ処理に利用すれば、大きなコストア
ップを伴うことなく、降雨やスプラッシュの状況に応じ
た的確な対応が可能となる。すなわち、雨量検知機能が
ない場合には、レーザレーダの性能が低下した場合に
は、その低下要因が降雨等によるものか或いはそれ以外
のものか判定できないため、全ての異常を想定した各種
のフェールセーフ処理を実行する必要がある。ところ
が、本発明によれば、レーザレーダの性能が低下した場
合に前述の雨量判定結果を読取ることで、この性能低下
が降雨によるものかそれ以外によるものか判定できるの
で、他の異常に固有なフェールセーフ処理を行う必要が
なくなり、処理が的確かつ簡単になる。

【００５０】さらに、請求項３記載の車両用センサで
は、透過窓部表面に撥水性の物質をコーティングした。
このため、透過窓部表面を水滴が流れやすくなり、前述
の雨量判定がより正確かつ信頼性高く実現できる。

【００５１】また、請求項４記載の車両用センサでは、
透過窓部表面を車両の走行方向に対して傾斜させた。こ
のため、車両走行中の風圧によって透過窓部表面を水滴
が流れやすくなるから、やはり前述の雨量判定の信頼性
及び精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザレーダ（車両用センサ）の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】レーザレーダのセンサヘッド構成を示す図であ
る。

【図３】レーザレーダのセンサヘッド構成を示す図であ
る。

【図４】レーザレーダの雨量判定処理を示すフローチャ
ートである。

【図５】雨量大での実験結果（乱反射信号の変化）を示
す図である。

【図６】雨量小での実験結果（乱反射信号の変化）を示
す図である。

【図７】降雨ほとんどなしでの実験結果（乱反射信号の
変化）を示す図である。

【符号の説明】

５測距用ＰＤ（正反射用受信素子）７制御回路（雨量判定処理手段）８汚れ検知用ＰＤ（乱反射用受信素子）１１投受光面（透過窓部）２１ワイパ制御回路（ワイパ作動制御手段，ワイパ間
欠時間制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石尾渉京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出媒体としての電磁波を透過させる透
過窓部と、この透過窓部に付着した汚れや水滴などの異
物による前記電磁波の乱反射のみが入射する位置に設置
されて、前記乱反射した電磁波を受信する乱反射用受信
素子とを有する車両用センサにおいて、前記乱反射用受信素子の出力がしきい値を越える頻度に
基づいて、雨量を判定する雨量判定処理手段を設けたこ
とを特徴とする車両用センサ。
【請求項２】検出媒体としての電磁波を透過させる透
過窓部と、前記電磁波が検出領域にある物体に当たって
生じた反射波が前記透過窓部を介して入射する位置に設
置されて、前記反射波を受信する正反射用受信素子とを
有する車両用センサにおいて、前記正反射用受信素子の出力がしきい値より低下する頻
度に基づいて、雨量を判定する雨量判定処理手段を設け
たことを特徴とする車両用センサ。
【請求項３】前記透過窓部表面に撥水性の物質をコー
ティングしたことを特徴とする請求項１又は２記載の車
両用センサ。
【請求項４】前記透過窓部表面を車両の走行方向に対
して傾斜させたことを特徴とする請求項１又は２記載の
車両用センサ。
【請求項５】請求項１又は２記載のセンサの前記雨量
判定処理手段の判定結果に基づいて、車両のワイパの起
動停止を自動制御するワイパ作動制御手段を備えたこと
を特徴とする車両用ワイパ制御装置。
【請求項６】請求項１又は２記載のセンサの前記雨量
判定処理手段の判定結果に基づいて、車両のワイパの動
作間欠時間を自動調整するワイパ間欠時間制御手段を備
えたことを特徴とする車両用ワイパ制御装置。