JP2009053178A - 雨滴検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウィンドシールドへの付着雨滴量が急増しても、それに適合した払拭モードへ高い応答性で切替え可能な雨滴検出装置を提供する。
【解決手段】マイクロコンピュータ５０の雨滴量判定部５２は、雨滴算出動作毎に、今回基準信号Ｓｋｎｅｗの前回基準信号Ｓｋｏｌｄに対する減少率Ｃを算出し、予め定められている制限減少率Ｃｓと比較している。そして、減少率Ｃが制限減少率Ｃｓ未満であるときは今回基準信号Ｓｋｎｅｗを雨滴量算出に用い、減少率Ｃが制限減少率Ｃｓ以上であるときは今回基準信号Ｓｋｎｅｗに替えて更新今回基準信号を雨滴量算出に用いている。これにより、降雨量が大量であるときにも、雨滴量Ｒを正確に測定可能な雨滴検出装置１を実現することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ウィンドシールドに付着した雨滴量を検出する雨滴検出装置に関するものであり、自動車等に用いて好適である。

雨滴検出装置は、たとえば自動車等が備えるワイパー制御装置に組み込まれ、ワイパー制御装置は、雨滴検出装置により検出された雨滴量に基づいて、ワイパー払拭作動を制御している。すなわち、運転者の操作によりワイパー操作スイッチが自動制御モード（Ａｕｔｏモード）に切替えられると、ワイパー制御装置は、雨滴検出装置の検出結果に基づいて払拭モードを設定するとともに、この払拭モードでワイパーに払拭動作をさせるべくワイパーモータを駆動制御する。

従来の雨滴検出装置は、たとえば、ウィンドシールド上におけるワイパーブレードの払拭範囲内に配置され且つその検出領域に付着した雨滴量に対応した検出信号を出力する雨滴センサと、その検出信号に基づいて雨滴量を算出する制御装置とを備えている。雨滴検出装置による雨滴量算出動作は、ワイパーブレードの往復払拭動作間に設定された測定期間において実行されている。従来の雨滴検出装置では、測定期間の始まり時点において雨滴センサから出力された検出信号である基準信号と、判定期間の終わり時点において雨滴センサから出力された検出信号である計測信号との差に基づいて雨滴量を算出している（特許文献１参照）。
特開２００１−９９９４８号公報

上述した従来の雨滴検出装置における雨滴量算出動作について説明する。基準信号は、測定期間の始まり時点、すなわちワイパーブレードが雨滴センサの検出領域を通過した直後において雨滴センサから出力された信号である。したがって、ウィンドシールドへの雨滴付着量が少なく雨滴センサの出力電圧は高い。計測信号は、測定期間の終わり時点において雨滴センサから出力された信号である。したがって、ウィンドシールドへの雨滴付着量が増加しており雨滴センサの出力電圧は低い。基準信号と計測信号との差、つまり電位差に基づいて雨滴量を算出している。雨滴量が多いほど上述の電位差は大きくなる。

ところで、雨量が大量である場合は、ワイパーブレードの往復払拭動作の終了時点から計測期間が始まるまでの間に、すでに雨滴センサの検出領域に多量の雨滴が付着してしまう。そうすると、基準信号としての雨滴センサの出力電圧は小雨時に比べて低くなり、基準信号と計測信号との差も小さくなる。すなわち、雨滴量検出装置は、雨量が大量であるにもかかわらず雨滴量が少ないものと判定してしまう。このため、ワイパー制御装置は誤判定された雨滴量に基づいてワイパー払拭動作を行うので、実際の降雨状態に適した払拭動作が行えないという問題が生じる。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、降雨量が大量であるときにも、雨滴量を正確に測定可能な雨滴検出装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。

本発明の請求項１に記載の雨滴検出装置は、ウィンドシールド上におけるワイパーブレードの払拭範囲内に配置され且つその検出領域に付着した雨滴量に対応した検出信号を出力する雨滴センサと、雨滴センサからの検出信号に基づいて雨滴量を算出する制御装置と、を備え、制御装置は、ワイパーブレードの往復払拭動作間に設定された測定期間において雨滴量を算出し、制御装置は、測定期間の始まり時点において雨滴センサから出力された検出信号である基準信号と、判定期間の終わり時点において雨滴センサから出力された検出信号である計測信号との差に基づいて雨滴量を算出する雨滴検出装置であって、
制御装置は、今回の判定期間中に雨滴センサから出力された基準信号である今回基準信号と、前回の判定期間中に雨滴センサから出力された基準信号である前回基準信号とを比較し、制御装置は、今回基準信号が前回基準信号よりも小さく且つ前回基準信号からの減少率が予め定められた制限減少率未満であるときは今回基準信号を用いて雨滴量の算出を実行し、制御装置は、今回基準信号が前回基準信号よりも小さく且つ前回基準信号からの減少率が制限減少率以上であるときは、前回基準信号に制限減少率分だけ減少させた値である更新今回基準信号を今回基準信号に置き換えて雨滴量の算出を実行することを特徴としている。

上述の構成において、普通の降雨状況下においては、雨滴量測定期間中に検出された基準信号である今回基準信号の大きさは、前回の判定期間中に検出された前回基準信号の大きさと大差無い。すなわち、前回基準信号よりもわずかに大きいか、あるいは小さくても前回基準信号からの減少率が予め定められた制限減少率未満である。このような場合は、従来の雨滴量検出装置の場合と同様に今回基準信号をそのまま用いて雨滴量を算出できる。

一方、降雨状態が通常降雨状態から大雨状態、いわゆる土砂降りの大雨状態へと変化した場合、ワイパーブレードが雨滴センサの検出領域を通過した直後に直ちに雨滴が付着するため、今回基準信号の大きさは前回基準信号の大きさに比べて大幅減少する。このとき、上述の構成によれば、今回基準信号が前回基準信号よりも小さく且つ前回基準信号からの減少率が制限減少率以上であると判定されて、前回基準信号に制限減少率分だけ減少させた値である更新今回基準信号が今回基準信号に置き換えられ、この更新今回基準信号を用いて雨滴量の算出が実行される。つまり、従来の雨滴検出装置の場合における、今回基準信号が大幅に減少して雨滴量を正確に検出することができなくなる、という事態を回避することができる。

以上により、降雨量が大量であるときにも、雨滴量を正確に測定可能な雨滴検出装置を提供することができる。

本発明の請求項２に記載の雨滴検出装置は、制御装置は、今回基準信号が前回基準信号よりも大きいときは、今回基準信号を用いて雨滴量の算出を実行することを特徴としている。

今回基準信号が前回基準信号よりも大きくなる現象は、たとえば降雨中に自動車のイグニッションスイッチがＯＮされて、ワイパーコントロールスイッチが「Ａｕｔｏモード」に切り替えられた場合に起こり得る。この場合の具体的な信号状態を説明する。イグニッションスイッチがＯＮされた直後には雨滴センサの検出領域に雨滴が付着している。この状態で、雨滴検出装置による雨滴検出動作が開始されると、最初に取得される基準信号は、雨滴センサの検出領域に雨滴が付着した状態において雨滴センサから出力された信号となり、その大きさは、雨滴が付着していない場合より小さい。ワイパーが駆動されて払拭動作した後に、二回目の基準信号である今回基準信号が取得される。この今回基準信号は、雨滴センサの検出領域に雨滴した雨滴が払拭された直後に雨滴センサから出力された信号であり、その大きさは、雨滴が付着している場合より大きい。したがって、今回基準信号は、最初に取得される基準信号、つまり前回基準信号よりも大きくなる。

上述したように、今回基準信号が前回基準信号よりも大きくなる現象は、前回基準信号取得時において何らかの原因により基準信号を正確に取得できなかった場合に起きる。したがって、今回基準信号が前回基準信号よりも大きいときは、今回基準信号を用いて雨滴量の算出を実行することにより、雨滴量を正確に測定することができる。

本発明の請求項３に記載の雨滴検出装置は、雨滴量算出動作を開始してから少なくとも最初の雨滴量算出動作および第２回目の雨滴量算出動作においては、今回基準信号および計測信号に基づいて雨滴量を算出することを特徴としている。

雨滴量算出動作を開始してから最初の雨滴量算出動作においては前回基準信号が存在しないため、今回基準信号および計測信号に基づいて雨滴量を算出することにより雨滴量を測定することができる。

ここで、ワイパーブレードが劣化していて、且つ雨が降っていないとき、あるいはごく少量降っているときにワイパーコントロールスイッチが「Ａｕｔｏモード」に切り替えられ、雨滴量算出動作を開始した場合を考える。この場合、最初に取得された基準信号、すなわち前回基準信号は、ウィンドシールド上における雨滴センサの検出領域に雨滴が付着していない状態で取得されるので、信号レベルはほぼ最大である。雨が降り出すとワイパーブレードは最初の払拭動作をするが、ワイパーブレードが劣化しているために雨滴を完全に払拭することができず、水滴が少し残留している。この状態で検出された基準信号である今回基準信号の信号レベルは、雨滴が残留しているため前回基準信号よりも小さくなる。このように、取得された今回基準信号が、ワイパーブレード正常時に取得された信号と比べて低下していても、今回基準信号と計測信号との差に基づいて雨滴量を検出することができる。ところが、取得された今回基準信号の前回基準信号に対する減少率が制限減少率以上となると、前回基準信号を制限減少率分だけ減少させた値である更新今回基準信号が今回基準信号に置き換えられてしまう。そうすると、更新今回基準信号と計測信号との差に基づいて雨滴量を検出することになるが、この場合は、雨滴量を実際よりも多く検出することになる。そのため、雨滴検出装置により検出された雨滴量に基づいてワイパーブレードの払拭モードを判定すると、実際の降雨状態に対してワイパーブレードの払拭動作頻度の高いモードが判定されてしまう。

そこで、本発明の請求項３に記載の雨滴検出装置では、雨滴量算出動作を開始してから第２回目の雨滴量算出動作においては、前回基準信号と今回基準信号との比較を行わずに、今回基準信号および計測信号に基づいて雨滴量を算出している。これにより、ワイパーブレードが劣化している場合においても、雨滴量を正確に検出することができる雨滴検出装置を提供することができる。

本発明の請求項４に記載の雨滴検出装置は、雨滴センサは、基準光を発する発光素子と、ウィンドシールドを経由する光路により導かれた基準光である測定光を受光する第１受光素子と、ウィンドシールドを経由しない光路により導かれた基準光である較正光を受光する第２受光素子とを備え、制御装置は、第１受光素子が測定光を受光したときに発する検出信号である第１出力信号および第２受光素子が較正光を受光したときに発する検出信号である第２出力信号に基づいて雨滴量を算出し、制御装置は制限減少率を第２出力信号に基づいて算出することを特徴としている。

発光素子、第１受光素子、第２受光素子としては、たとえば、発光ダイオード、フォトトランジスタ等の半導体が用いられる。半導体の作動特性は、環境温度により変化するため、雨滴センサの周囲温度が変化すると、降雨状態が変わらなくても雨滴センサからの検出信号が変動して、降雨量を精度良く測定できない恐れがある。つまり、受光素子からの出力信号には、付着した雨滴量に応じた信号分と環境温度変化による半導体の温度特性に応じた変動分の両方が含まれるため、検出信号が変化した場合、雨滴量および温度特性のどちらの変化によるものか見分けられない。本発明の請求項４に記載された雨滴検出装置では、雨滴センサでは、第２受光素子はウィンドシールドを経由しない光路により導かれた光を受光するので、第２出力信号に基づいて環境温度変化により、発光素子、受光素子の温度特性の変化度合いを算出することができる。したがって、算出された半導体の温度特性の変化度合いに基づいて第１受光素子からの第１出力信号を補正することにより、ウィンドシールドを経由して第１受光素子へ導かれた光量、すなわち雨滴量を正確に算出することができる。

ところで、本発明に係る雨滴検出装置において更新今回基準信号を算出する際に用いられる制限減少率は、たとえば、雨滴センサの使用過程におけるセンサとしての特性変化分の最大値、たとえば、発光素子や受光素子と導光プリズムとの相対位置ずれに起因する変化分の最大値、発光素子や受光素子の温度特性変動に起因する変化分の最大値の総和に基づいて設定されている。ウィンドシールドを経由しない光路により導かれた光を受光する第２受光素子を持たない雨滴センサを用いる場合、発光素子や受光素子の温度特性変動に起因する変化分の最大値の大きさは大きな値となり、制限減少率が大きくなる。このため、更新今回基準信号と計測信号との差に基づいて算出される雨滴量の検出精度がやや低下する恐れがある。これに対して、本発明の請求項４に記載の雨滴検出装置によれば、発光素子や受光素子の温度特性変動に起因する変化分は、その都度第２出力信号に基づいて正確に算出することができる。つまり、発光素子や受光素子の温度特性変動に起因する変化分を、その最大値に固定して設定された制限減少率を用いる場合と比較して、雨滴量の検出精度を高めることができる。

以下、本発明にかかる雨滴検出装置の実施の形態について、自動車に搭載された雨滴検出装置１に適用した場合を例に図１〜図５を参照して説明する。

雨滴検出装置１は、自動車１００に搭載され、ワイパーコントロールスイッチ３０の操作ポジションに応じて、フロントウィンドシールド１０１に付着した雨滴を払拭するワイパー装置１０の作動制御を行うものである。特に、ワイパーコントロールスイッチ３０において自動制御（ＡＵＴＯモード）ポジションが選択されると、雨滴センサ２０によりフロントウィンドシールド１０１に付着した雨滴量を検出し、その判定結果に基づいてワイパー装置１０の作動制御を行う。

先ず、雨滴検出装置１の全体構成について説明する。

雨滴検出装置１は、図１に示すように、雨滴センサ２０、ワイパー装置１０、ワイパーコントロールスイッチ３０、ワイパーコントロールスイッチ３０からの信号、雨滴センサ２０からの信号に基づいてワイパー装置１０を駆動するマイクロコンピュータ５０等から構成されている。雨滴検出装置１は、自動車のイグニションスイッチ（図示せず）を介して自動車のバッテリ（図示せず）から電力が供給されている。

ワイパー装置１０は、ワイパーモータ１１と、フロントウィンドシールド１０１上において往復払拭動作を行うワイパーブレード１３と、ワイパーモータ１１が発生する駆動トルクを往復運動に変換するとともにワイパーブレード１３に伝達してワイパーブレード１３に往復運動させるリンク機構１２とを備えている。ワイパーブレード１３の往復払拭動作は、マイクロコンピュータ５０内に備えられた払拭モード判定部５１からワイパーモータ１１に対し駆動指示信号が出力されることで実行される。図１ではマイクロコンピュータ５０とワイパーモータ１１が直接接続されている状態を示しているが、中間にワイパーモータ１１の駆動装置が存在する場合もある。

ワイパーコントロールスイッチ３０は、自動車内の運転席に設置され、ワイパーブレード１３の往復払拭動作の停止（ＯＦＦモード）、自動制御（ＡＵＴＯモード）、低速動作（ＬＯモード）、及び高速動作（ＨＩモード）を、運転者の手動操作等により切替えるスイッチ機能を有している。ワイパーコントロールスイッチ３０は、たとえば４つの作動位置のいずれか１つに回動操作されることで、これら動作モードの１つが選択される。そしてワイパーコントロールスイッチ３０は、上述した４動作モードのうちの１つが選択されると、その選択された動作モードについての情報を後述するマイクロコンピュータ５０（払拭モード判定部５１）へ出力している。

雨滴センサ２０は、図３に示されるように、基本的には、フロントウィンドシールド１０１の検出領域Ａｄに向かって例えば赤外光を発光する発光ダイオードなどの発光素子２１と、この発光素子２１から発光されてフロントウィンドシールド１０１により反射された光の受光量に応じた出力値を出力するフォトダイオードなどの受光素子２２とを有して構成されている。また、発光素子２１は、図示しない発光素子駆動回路を介してマイクロコンピュータ５０に接続されており、マイクロコンピュータ５０によってその点消灯が制御される。また、受光素子２２は、図示しない検波増幅回路を介してマイクロコンピュータ５０に接続されており、検出した雨滴量に応じた検出信号をマイクロコンピュータ５０に出力している。検出領域Ａｄに雨滴が付着していないときにあっては、発光素子２１から発光された赤外光は、図３中の実線矢印で示すように進行し、そのほとんどがフロントウィンドシールド１０１によって反射され、受光素子２２で受光される。しかし、検出領域Ａｄに雨滴Ｄが付着しているときにあっては、発光素子２１から発光された赤外光の一部は、検出領域Ａｄに付着した雨滴Ｄを介して図３中の破線矢印で示すように進行しフロントウィンドシールド１０１外へ出射するので、受光素子２２により受光される光の量が減少する。検出領域Ａｄに付着した雨滴Ｄ量が多いほど、フロントウィンドシールド１０１外へ出射する光量が多くなり、受光素子２２により受光される光の量が少なくなる。これにより、受光素子２２による受光量に基づいて、検出領域Ａｄに付着する雨滴の量を検出することができる。本発明の一実施形態による雨滴検出装置１においては、検出領域Ａｄに付着する雨滴量が多いほど雨滴センサ２０の検出信号は小さくなり、検出領域Ａｄに付着する雨滴量が少ないほど雨滴センサ２０の検出信号は大きくなる。

制御装置であるマイクロコンピュータ５０は、実際には、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムやデータを保存するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）や書き込み可能なメモリ（ＲＡＭ）等のメモリを含む記憶装置、ＡＤ変換器等の入力回路、出力回路、及び電源回路等の機能を含んで構成される。しかし、ここでは、図２に示すように、雨滴センサ２０から出力される検出信号の変化の大きさに基づきフロントウィンドシールド１０１に付着した雨滴量を判定する雨滴量判定部５２、雨滴量判定部５２で判定された雨滴量に基づいてワイパーブレード１３の払拭動作に係る払拭モードを判定し、すなわちワイパーブレード１３の往復払拭動作間隔時間を判定し、且つこの判定結果に基づいてワイパーモータ１１に対して駆動信号を出力する払拭モード判定部５１を中心に、概念的に説明する。

払拭モード判定部５１は、ワイパーコントロールスイッチ３０からの信号を受けて、それに対応した駆動指示信号をワイパーモータ１１へ出力する。すなわち、ワイパーコントロールスイッチ３０において選択されているポジションが、払拭動作の停止（ＯＦＦモード）ポジション、低速動作（ＬＯモード）ポジションおよび高速動作（ＨＩモード）ポジションである場合は、払拭モード判定部５１は、それぞれの払拭モードを実行させるべくワイパーモータ１１を駆動制御する。

ワイパーコントロールスイッチ３０が自動制御（ＡＵＴＯモード）に操作されると、払拭モード判定部５１は、雨滴センサ２０からの検出信号に基づき雨滴量判定部５２により判定された雨滴量に基づいてワイパーブレード１３による払拭モード、すなわちワイパーブレード１３による往復払拭動作間隔時間を判定し、判定した払拭モードに対応する駆動指示信号をワイパーモータ１１へ出力する。このとき、払拭モード判定部５１により判定される払拭モード、すなわちワイパーブレード１３による往復払拭動作間隔時間は、長い方から順に、例えば、７．０秒、３．３秒、１．５秒、０．６秒となっている。以上の４払拭モードは、ワイパーブレード１３の往復払拭動作間の停止時間が運転者により明確に認識される、いわゆる間歇モードである。さらに、上述の４払拭モードに加えて、停止モード、低速モードおよび高速モードも選択される。低速モードと高速モードとはモータ１１の回転速度、すなわちワイパーブレード１３の移動速度が異なっている。低速モードおよび高速モードは、運転者からは連続作動しているように見えるが、実際にはワイパーブレード１３の往復払拭動作間には、先に述べた４つの払拭モードと同様に短い停止時間がある。

次に、雨滴検出装置１の作動、特にワイパーコントロールスイッチ３０が自動制御（ＡＵＴＯモード）に操作されているときにおいて、雨滴センサ２０からの検出信号に基づき雨滴量判定部５２により実行される雨滴量判定方法について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、ワイパーコントロールスイッチ３０のＡＵＴＯモードの選択状態の時間推移を、（ｂ）は、雨滴センサ２０の出力信号の電圧の時間推移を、（ｃ）は、ワイパーブレード１３の払拭動作状態の時間推移をそれぞれ示すタイミングチャートである。

雨滴量判定部５２は、ワイパーブレード１３の往復払拭動作間、すなわち、ワイパーブレード１３が雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過して初期位置で停止してから、再びワイパーブレード１３が払拭動作を開始するまでの期間に設定された測定期間、つまり、図４（ｃ）中に示す測定期間Ｔｄにおいて雨滴量を算出している。

以下に、ワイパーコントロールスイッチ３０がＡＵＴＯモードに切り替えられた時点以降における雨滴量判定動作について時間を追って説明する。時刻ｔ１０においてワイパーコントロールスイッチ３０がＡＵＴＯモードに切り替えられると、マイクロコンピュータ５０は、雨滴量判定部５２により雨滴量の判定を開始するとともに、払拭モード判定部５１によりこの雨滴量に適合した払拭モードの判定を開始する。そして、払拭モード判定部５１は、判定された払拭モードに対応する駆動指示信号をワイパーモータ１１へ出力して、ワイパーブレード１３に払拭動作をさせる。

雨滴量判定部５２は、時刻ｔ１０に雨滴センサ２０からの検出信号を基準信号、つまり今回基準信号Ｓｋｎｅｗとして取得する。このときの信号電圧は、図４（ｂ）に示すように、電圧Ｅ１である。その後、雨滴センサ２０の検出領域に雨滴が付着し、雨滴センサからの検出信号である出力電圧は電圧Ｅ２となる。マイクロコンピュータ５０は、この電圧Ｅ２を計測信号Ｓｄとして取得する。これは、雨滴量判定部５２が雨滴量算出動作を開始して最初の雨滴量算出動作である。したがって、雨滴量判定部５２は、時刻ｔ１１に、今回基準信号Ｓｋｎｅｗと計測信号Ｓｄとの差、すなわち（電圧Ｅ１−電圧Ｅ２）の電位差に基づいて雨滴量Ｒを算出する。算出された雨滴量Ｒに基づいて、払拭モード判定部５１は払拭モードを判定するとともに、判定した払拭モードに対応する駆動指示信号をワイパーモータ１１へ出力する。これにより、時刻ｔ１１にワイパーブレード１３が払拭作動を開始し、時刻ｔ１２にワイパーブレード１３が雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過し、時刻ｔ１３に停止する。この時刻ｔ１３から、雨滴量判定部５２における測定期間Ｔｄがスタートし、次にワイパーブレード１３が払拭動作を開始する時刻ｔ１４に雨滴量判定部５２における測定期間Ｔｄが終了する。時刻ｔ１３に、マイクロコンピュータ５０は、雨滴センサ２０からの検出信号を今回基準信号Ｓｋｎｅｗとして取得する。このときの信号電圧は、図４（ｂ）に示すように、電圧Ｅ１である。その後、雨滴センサ２０の検出領域に雨滴が付着し、雨滴センサからの検出信号は電圧Ｅ２となる。マイクロコンピュータ５０は、この電圧Ｅ２を計測信号Ｓｄとして取得する。これは、雨滴量判定部５２が雨滴量算出動作を開始して２回目の雨滴量算出動作である。したがって、雨滴量判定部５２は、時刻ｔ１４に、今回基準信号Ｓｋｎｅｗと計測信号Ｓｄとの差、すなわち（電圧Ｅ１−電圧Ｅ２）の電位差に基づいて雨滴量Ｒを算出する。算出された雨滴量Ｒに基づいて、払拭モード判定部５１は払拭モードを判定するとともに、判定した払拭モードに対応する駆動指示信号をワイパーモータ１１へ出力する。これにより、時刻ｔ１４にワイパーブレード１３が払拭作動を開始し、時刻ｔ１５にワイパーブレード１３が雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過し、時刻ｔ１６に停止する。この時刻ｔ１６から、雨滴量判定部５２における測定期間Ｔｄがスタートし、次にワイパーブレード１３が払拭動作を開始する時刻ｔ１７に雨滴量判定部５２における測定期間Ｔｄが終了する。時刻ｔ１６に、マイクロコンピュータ５０は、雨滴センサ２０からの検出信号を今回基準信号Ｓｋｎｅｗとして取得する。このときの信号電圧は、図４（ｂ）に示すように、電圧Ｅ１である。その後、雨滴センサ２０の検出領域に雨滴が付着し、雨滴センサからの検出信号は電圧Ｅ２となる。マイクロコンピュータ５０は、この電圧Ｅ２を計測信号Ｓｄとして取得する。これは、雨滴量判定部５２が雨滴量算出動作を開始して３回目の雨滴量算出動作である。すなわち、今回の雨滴量算出動作は、雨滴量判定部５２の雨滴量算出動作開始後最初および２回目ではない。したがって、雨滴量判定部５２は、時刻ｔ１６に取得された今回基準信号Ｓｋｎｅｗと、前回の雨滴量算出動作において取得された基準信号Ｓｋ、すなわち時刻ｔ１３に取得された前回基準信号Ｓｋｏｌｄとを比較する。この場合、今回基準信号Ｓｋｎｅｗ＝Ｅ１＝前回基準信号Ｓｋｏｌｄであるので、今回基準信号Ｓｋｎｅｗの前回基準信号Ｓｋｏｌｄに対する減少率Ｃは０％であり、予め定められている制限減少率Ｃｓ未満である。したがって、雨滴量判定部５２は、時刻ｔ１７に、今回基準信号Ｓｋｎｅｗと計測信号Ｓｄとの差、すなわち（電圧Ｅ１−電圧Ｅ２）の電位差に基づいて雨滴量Ｒを算出する。算出された雨滴量Ｒに基づいて、払拭モード判定部５１は払拭モードを判定するとともに、判定した払拭モードに対応する駆動指示信号をワイパーモータ１１へ出力する。以降の雨滴量算出動作においては、雨滴量判定部５２は、毎回、今回基準信号Ｓｋｎｅｗと前回基準信号Ｓｋｏｌｄとを比較して減少率Ｃを算出し、それが制限減少率Ｃｓ未満である場合は、上述したように、今回基準信号Ｓｋｎｅｗと計測信号Ｓｄとの差、すなわち（電圧Ｅ１−電圧Ｅ２）の電位差に基づいて雨滴量Ｒを算出する。

ところで、ワイパーブレード１３が雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過した時刻から、基準信号Ｓｋを取得する時刻、つまりワイパーブレード１３が初期位置で停止する時刻までの時間である空白時間、たとえば、図４（ｃ）中において、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの時間、は非常に短いので、この時間内において雨滴センサ２０の検出領域Ａｄに付着する雨滴量は極わずかである。

降雨状態が緩やかに増加すると、上述した空白時間内において雨滴センサ２０の検出領域Ａｄに付着する雨滴量もわずかに増加し、それにともなって、基準信号Ｓｋの電圧は電圧Ｅ１からわずかに低下するが、その減少率Ｃは小さく、制限減少率Ｃｓ未満である。したがって、雨滴量判定部５２は、今回基準信号Ｓｋｎｅｗと計測信号Ｓｄとの電位差に基づいて雨滴量Ｒを正確に算出できる。

しかし、降雨量が急激に増加した場合は、上述した空白時間内に雨滴センサ２０の検出領域Ａｄに大量の雨滴が付着する。すなわち、図４（ｃ）において、時刻ｔｘにおいて降雨状態が小雨から一気に土砂降りに変わった場合を考える。

この場合、時刻ｔ１８においてワイパーブレード１３が雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過すると、直ちに検出領域Ａｄに大量の雨滴が付着し、雨滴センサ２０の出力電圧は、図４（ｂ）に示すように、電圧Ｅ３へと一気に減少する。このため、この雨滴量算出動作において、時刻ｔ１９に取得された今回基準信号Ｓｋｎｅｗの信号電圧は電圧Ｅ３となる。これに対して、前回基準信号Ｓｋｏｌｄの信号電圧は電圧Ｅ１である。このとき、今回基準信号Ｓｋｎｅｗと前回基準信号Ｓｋｏｌｄとを比較して、今回基準信号Ｓｋｎｅｗの前回基準信号Ｓｋｏｌｄに対する減少率Ｃを算出すると、減少率Ｃは、〔（Ｅ１―Ｅ３）／Ｅ１〕のように表され、制限減少率Ｃｓよりも大きくなっている。そうすると、マイクロコンピュータ５０の雨滴量判定部５２は、前回基準信号Ｓｋｏｌｄの信号電圧（電圧Ｅ１）に制限減少率Ｃｓだけ減少させた値である電圧Ｅｓ（すなわち、Ｅｓ＝Ｅ１―Ｅ１×Ｃｓ）を更新今回基準信号Ｓｋｒｅｖとする。そして、この更新今回基準信号Ｓｋｒｅｖを今回基準信号Ｓｋｎｅｗに置き換える。一方、時刻ｔ１９以降も、雨滴センサ２０の検出領域に雨滴が付着するが、土砂降りのため、雨滴は、雨滴センサ２０の検出領域に付着するそばから流出し、結局、雨滴センサからの検出信号は電圧Ｅ３のままとなる。マイクロコンピュータ５０は、この電圧Ｅ３を計測信号Ｓｄとして取得する。したがって、雨滴量判定部５２は、更新今回基準信号Ｓｋｒｅｖと計測信号Ｓｄとの差、すなわち（電圧Ｅｓ−電圧Ｅ３）の電位差に基づいて雨滴量Ｒを算出する。

ここで、マイクロコンピュータ５０の雨滴量判定部５２が上述したような制御を行わない従来の雨滴検出装置においては、降雨状態が小雨から土砂降りに急変した場合、今回基準信号Ｓｋｎｅｗの信号電圧と計測信号Ｓｄの信号電圧とがほとんど等しくなり、両者に基づいて雨滴量を算出すると、雨滴量が極わずかである、と判定してしまう。つまり、土砂降りにもかかわらず、降雨量が極少ないときに適した払拭モードでワイパー装置１０が駆動されることになる。

これに対して、本発明の一実施形態による雨滴検出装置１においては、雨滴算出動作毎に、今回基準信号Ｓｋｎｅｗの前回基準信号Ｓｋｏｌｄに対する減少率Ｃを算出し、予め定められている制限減少率Ｃｓと比較している。そして、減少率Ｃが制限減少率Ｃｓ未満であるときは今回基準信号Ｓｋｎｅｗを雨滴量算出に用い、減少率Ｃが制限減少率Ｃｓ以上であるときは今回基準信号Ｓｋｎｅｗに替えて更新今回基準信号Ｓｋｒｅｖを雨滴量算出に用いている。これにより、降雨量が大量であるときにも、雨滴量Ｒを正確に測定可能な雨滴検出装置１を実現することができる。

また、本発明の一実施形態による雨滴検出装置１においては、マイクロコンピュータ５０の雨滴量判定部５２は、雨滴量算出動作を開始してから少なくとも最初の雨滴量算出動作および２回目の雨滴量算出動作においては、それぞれの今回基準信号Ｓｋｎｅｗおよび計測信号Ｓｄに基づいて雨滴量Ｒを算出している。このような制御を行うことの効果について、図５を用いて説明する。図５（ａ）は、ワイパーコントロールスイッチ３０のＡＵＴＯモードの選択状態の時間推移を、（ｂ）は、雨滴センサ２０の出力信号の電圧の時間推移を、（ｃ）は、ワイパーブレード１３の払拭動作状態の時間推移をそれぞれ示すタイミングチャートである。

図５（ａ）〜（ｃ）に示す各タイミングチャートは、すでに降雨中にイグニッションスイッチ（図示せず）をＯＮにして、ワイパーコントロールスイッチ３０をＡＵＴＯモードへ切り替えた場合を示している。時刻ｔ１０においてワイパーコントロールスイッチ３０がＡＵＴＯモードに切り替えられると、マイクロコンピュータ５０は、雨滴量判定部５２により雨滴量を判定するとともに、払拭モード判定部５１によりこの雨滴量に適合した払拭モードを判定する。そして、払拭モード判定部５１は、判定された払拭モードに対応する駆動指示信号をワイパーモータ１１へ出力して、ワイパーブレード１３に払拭動作をさせる。

雨滴量判定部５２は、時刻ｔ１０において、雨滴センサ２０からの信号電圧である電圧Ｅ４を今回基準信号Ｓｋｎｅｗとして取得し、続いて時刻ｔ１１に、雨滴センサ２０からの信号電圧である電圧Ｅ５を計測信号Ｓｄとして取得する。また、時刻ｔ１１に、払拭モード判定部５１がワイパーモータ１１を駆動してワイパーブレード１３に払拭動作をさせる。そして、雨滴量判定部５２は、今回基準信号Ｓｋｎｅｗと計測信号Ｓｄとの差、すなわち（電圧Ｅ４−電圧Ｅ５）の電位差に基づいて雨滴量Ｒを算出する。一方、ワイパーブレード１３が時刻ｔ１２に雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過し、時刻ｔ１３に停止する。この時刻ｔ１３から、次にワイパーブレード１３が払拭動作を開始する時刻ｔ１４までが、雨滴量判定部５２における２回目の雨滴量検出動作の測定期間Ｔｄとなる。時刻ｔ１３に、マイクロコンピュータ５０は、雨滴センサ２０からの検出信号を今回基準信号Ｓｋｎｅｗとして取得する。このときの信号電圧は、図５（ｂ）に示すように、電圧Ｅ６である。その後、雨滴センサ２０の検出領域に雨滴が付着し、雨滴センサからの検出信号は電圧Ｅ７となる。マイクロコンピュータ５０は、この電圧Ｅ７を計測信号Ｓｄとして取得する。

雨滴量判定部５２における２回目の雨滴量検出動作における今回基準信号Ｓｋｎｅｗは、ワイパーブレード１３が雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過した直後、つまり検出領域Ａｄに雨滴がほとんど付着していない状態で取得されており、雨滴センサ２０の出力電圧は高い。一方、雨滴量判定部５２における２回目の雨滴量検出動作における前回基準信号Ｓｋｏｌｄ、言い換えると雨滴量判定部５２における最初の雨滴量検出動作における今回基準信号Ｓｋｎｅｗは、検出領域Ａｄに雨滴が付着している状態で取得されており、雨滴センサ２０の出力電圧は低い。したがって、図５（ｂ）に示すように、電圧Ｅ４と電圧Ｅ６との差が大きくなっている。このため、基準値信号の減衰率の制限にかかることはない。

続いて、本発明の一実施形態による雨滴検出装置１の特徴、すなわち、雨滴量判定部５２は、雨滴量算出動作を開始してから少なくとも最初の雨滴量算出動作および２回目の雨滴量算出動作においては、それぞれの今回基準信号および計測信号に基づいて雨滴量Ｒを算出することの、別の効果について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、ワイパーコントロールスイッチ３０のＡＵＴＯモードの選択状態の時間推移を、（ｂ）は、雨滴センサ２０の出力信号の電圧の時間推移を、（ｃ）は、ワイパーブレード１３の払拭動作状態の時間推移をそれぞれ示すタイミングチャートである。この場合は、ワイパーブレード１３が劣化している。つまり、ワイパーブレード１３のフロントウィンドシールド１０１表面との接触面にひび割れや部分的磨耗が生じた状態となり、ワイパーブレード１３が往復払拭動作をしても、フロントウィンドシールド１０１に付着した雨滴を完全には拭い去ることができなくなっている。

雨滴量判定部５２は、時刻ｔ１０において、雨滴センサ２０からの信号電圧である電圧Ｅ８を今回基準信号Ｓｋｎｅｗとして取得し、続いて時刻ｔ１１に、雨滴センサ２０からの信号電圧である電圧Ｅ９を計測信号Ｓｄとして取得する。また、時刻ｔ１１に、払拭モード判定部５１がワイパーモータ１１を駆動してワイパーブレード１３に払拭動作をさせる。そして、雨滴量判定部５２は、今回基準信号Ｓｋｎｅｗと計測信号Ｓｄとの差、すなわち（電圧Ｅ８−電圧Ｅ９）の電位差に基づいて雨滴量Ｒを算出する。 一方、時刻ｔ１２にワイパーブレード１３が雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過し、時刻ｔ１３に停止する。この時刻ｔ１３から、次にワイパーブレード１３が払拭動作を開始する時刻ｔ１４までが、雨滴量判定部５２における２回目の雨滴量検出動作の測定期間Ｔｄとなる。時刻ｔ１３に、マイクロコンピュータ５０は、雨滴センサ２０からの検出信号を今回基準信号Ｓｋｎｅｗとして取得する。このときの信号電圧は、図６（ｂ）に示すように、電圧Ｅ１０である。その後、雨滴センサ２０の検出領域に雨滴が付着し、雨滴センサからの検出信号は電圧Ｅ１１となる。マイクロコンピュータ５０は、この電圧Ｅ１１を計測信号Ｓｄとして取得する。

この２回目の雨滴量検出動作において、今回基準信号Ｓｋｎｅｗは、ワイパーブレード１３が雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過した直後に取得される。しかし、ワイパーブレード１３が劣化しているため雨滴を完全には除去できない。そのため、ワイパーブレード１３が雨滴センサ２０の検出領域Ａｄを通過した直後において検出領域Ａｄには雨滴が付着しており、雨滴センサ２０の出力電圧は低い。一方、雨滴量判定部５２における２回目の雨滴量検出動作における前回基準信号Ｓｋｏｌｄ、言い換えると雨滴量判定部５２における最初の雨滴量検出動作における今回基準信号Ｓｋｎｅｗは、検出領域Ａｄに雨滴が付着していない状態で取得されており、雨滴センサ２０の出力電圧は高い。したがって、雨滴量判定部５２における２回目の雨滴量検出動作においては、図６（ｂ）に示すように、今回基準信号Ｓｋｎｅｗ（電圧Ｅ１０）は前回基準信号Ｓｋｏｌｄ（電圧Ｅ８）よりも小さくなっている。このため、今回基準信号Ｓｋｎｅｗの前回基準信号Ｓｋｏｌｄに対する減少率Ｃを算出すると、減少率Ｃが制限減少率Ｃｓを上回る可能性が高い。その場合、更新今回基準信号Ｓｋｒｅｖと計測信号Ｓｄとの差に基づいて雨滴量Ｒを算出することになり、雨滴量Ｒを正確に算出することができない恐れがある。そこで、本発明の一実施形態による雨滴検出装置１の構成とすれば、ワイパーブレード１３が劣化している場合等の、最初の雨滴量検出動作時の今回基準信号Ｓｋｎｅｗに対して２回目の雨滴量検出動作時の今回基準信号Ｓｋｎｅｗが大きく減少するような状況が発生しても、正確に雨滴量Ｒを算出することができる。

以上説明した、本発明の一実施形態による雨滴検出装置１においては、雨滴量判定部５２は、雨滴算出動作毎に、今回基準信号Ｓｋｎｅｗの前回基準信号Ｓｋｏｌｄに対する減少率Ｃを算出し、予め定められている制限減少率Ｃｓと比較している。そして、減少率Ｃが制限減少率Ｃｓ未満であるときは今回基準信号Ｓｋｎｅｗを雨滴量算出に用い、減少率Ｃが制限減少率Ｃｓ以上であるときは今回基準信号Ｓｋｎｅｗに替えて更新今回基準信号を雨滴量算出に用いている。これにより、降雨量が大量であるときにも、雨滴量Ｒを正確に測定可能な雨滴検出装置１を実現することができる。

また、本発明の一実施形態による雨滴検出装置１においては、雨滴量判定部５２は、雨滴量算出動作を開始してから少なくとも最初の雨滴量算出動作および２回目の雨滴量算出動作においては、それぞれの今回基準信号Ｓｋｎｅｗおよび計測信号Ｓｄに基づいて雨滴量Ｒを算出している。これにより、降雨量が大量であるときにも雨滴量Ｒを正確に測定可能な雨滴検出装置１を実現でき、且つ、今回基準信号Ｓｋｎｅｗの前回基準信号Ｓｋｏｌｄに対する減少率Ｃが制限減少率Ｃｓ以上であって今回基準信号Ｓｋｎｅｗに替えて更新今回基準信号Ｓｋｒｅｖを雨滴量算出に用いていることにより、かえって雨滴量Ｒを正確に検出できなくなる場合、すなわち、ワイパーコントロールスイッチ３０のＡＵＴＯモードの選択された時点で既に雨滴が検出領域Ａｄに付着している場合、あるいはワイパーブレード１３が劣化しており払拭動作によって完全には雨滴を拭い去ることができない場合等においても、雨滴量Ｒを正確に算出することが可能な雨滴検出装置１を実現することができる。

次に、本発明の一実施形態による雨滴検出装置１の変形例について説明する。

この変形例による雨滴検出装置１では、先に説明した本発明の一実施形態による雨滴検出装置1に対して雨滴センサの構成を変更している。すなわち、雨滴センサ２０に替えて、雨滴センサ４０を用いている。以下に、雨滴センサ４０の構成について説明する。

雨滴センサ４０は、大きくは、雨滴センサ２０に対して、発光素子からの光をフロントウィンドシールド１０１を経由しない光路を追加するとともに、この光路をたどる光のみを受光する受光素子を追加したものである。

雨滴センサ４０は、図７に示されるように、基準光を発射する発光素子である発光ダイオード４３、ウィンドシールドであるフロントウィンドシールド１０１を経由する光路Ｘにより導かれた基準光である測定光を受光する第１受光素子であるフォトダイオード４１、フロントウィンドシールド１０１を経由しない光路Ｙにより導かれた基準光である較正光を受光する第２受光素子であるフォトダイオード４２、光路Ｘおよび光路Ｙを形成するプリズム４４を備えている。プリズム４４は、ガラスあるいは透明な樹脂材料から形成されている。発光ダイオード４３は、たとえば赤外光を発光する発光ダイオードが用いられている。発光ダイオード４３、各フォトダイオード４１、４２は、図７に示すように、回路基板４５に実装されている。発光ダイオード４３は、図示しない発光素子駆動回路を介してマイクロコンピュータ５０に接続されており、マイクロコンピュータ５０によってその点消灯が制御される。また、各フォトダイオード４１、４２は、図示しない検波増幅回路を介してマイクロコンピュータ５０に接続されており、検出信号をマイクロコンピュータ５０に出力している。プリズム４４、回路基板４５は、図７に示すように、ケーシング４６内に収容固定されている。ケーシング４６は遮光性材質、たとえば金属あるいは着色樹脂等から形成されている。

光路Ｘは、図７に示すように、プリズム４４に入射後、側面４４ａで反射してフロントウィンドシールド１０１へ入射し、フロントウィンドシールド１０１の外側表面で反射した後再度プリズム４４を通過してフォトダイオード４１に到るものである。光路Ｙは、図７に示すように、プリズム４４の表面である反射面４４ｂで反射して直ちにフォトダイオード４２に到るものである。

光路Ｘにおいて、その途中にあるフロントウィンドシールド１０１の外側表面の検出領域Ａｄに雨滴Ｄが付着していると、発光ダイオード４３から発光された赤外光の一部は、検出領域Ａｄに付着した雨滴Ｄを介して図７中の破線矢印で示すように進行しフロントウィンドシールド１０１外へ出射する。このため、フォトダイオード４１により受光される光の量が減少する。検出領域Ａｄに付着した雨滴Ｄ量が多いほど、フロントウィンドシールド１０１外へ出射する光量が多くなり、フォトダイオード４１により受光される光の量が少なくなる。これにより、フォトダイオード４１による受光量、すなわち、フォトダイオード４１が光を受光して発する検出信号である第１出力信号の大きさに基づいて、検出領域Ａｄに付着する雨滴Ｄの量を検出することができる。

一方、光路Ｙはフロントウィンドシールド１０１を経由しないため、光路Ｙを辿ってフォトダイオード４２に受光される光量は、検出領域Ａｄへの雨滴Ｄ付着量の多少にかかわらず一定である。

以上のような構成において、フォトダイオード４１の検出信号である第１出力信号の大きさは、発光ダイオード４３およびフォトダイオード４１の温度特性変化、および検出領域Ａｄへの雨滴Ｄ付着量の変化、の両方に対応して変動する。一方、フォトダイオード４２の検出信号である第１出力信号の大きさは、発光ダイオード４３およびフォトダイオード４２の温度特性変化のみに対応して変動する。したがって、第１出力信号を第２出力信号で補正することにより、第１出力信号の変動分中から発光ダイオード４３およびフォトダイオード４１の温度特性変動分を消去して、検出領域Ａｄへの雨滴Ｄ付着量の変化分だけを抽出することができる。これにより、検出領域Ａｄへの雨滴Ｄ付着量をより高い精度で検出することができる。

本発明の変形例による雨滴検出装置１において、雨滴算出動作は、先に説明した本発明の一実施形態による雨滴検出装置１の場合と同様の手順で行っている。すなわち、雨滴算出動作毎に、今回基準信号Ｓｋｎｅｗの前回基準信号Ｓｋｏｌｄに対する減少率Ｃを算出し、予め定められている制限減少率Ｃｓと比較している。そして、減少率Ｃが制限減少率Ｃｓ未満であるときは今回基準信号Ｓｋｎｅｗを雨滴量算出に用い、減少率Ｃが制限減少率Ｃｓ以上であるときは今回基準信号Ｓｋｎｅｗに替えて更新今回基準信号Ｓｋｒｅｖを雨滴量算出に用いている。

ここで、本発明の変形例による雨滴検出装置１では、雨滴センサとして上述した雨滴センサ４０を用いているので、制限減少率Ｃｓをより小さく設定することができる。

制限減少率Ｃｓは、雨滴センサの使用過程におけるセンサとしての検出特性変化分の最大値に基づいて設定されている。つまり、予想されるセンサとしての特性変化の最大値に基づいて決められている。センサの検出特性変化を引き起こす要因としては、発光素子おおよび受光素子とプリズムとの相対位置変化、および発光素子と受光素子の温度特性変化が挙げられる。本発明の変形例による雨滴検出装置１では、これらの要因のうち、発光素子と受光素子の温度特性変化分については、雨滴算出動作毎に、その都度フォトダイオード４２の検出信号である第２出力信号に基づいて算出することができる。すなわち、温度特性変化分として、起こりうる最大値を予め固定値として設定しておくのではなく、雨滴算出動作毎に算出しそれに基づいて制限減少率Ｃｓを算定している。これにより、温度特性変化分を予め固定値として設定された制限減少率Ｃｓを用いる場合と比べて、制限減少率Ｃｓを小さくすることができる。したがって、更新今回基準信号は大きくなり、更新今回基準信号と計測信号との差も大きくなり、この差に基づいて算出される雨滴量も多くなる。つまり、算出される雨滴量がより実際の雨滴量に近づくことになる。

以上により、本発明の変形例による雨滴検出装置１においては、降雨量が大量であるときにも、雨滴量Ｒをより正確に測定することができる。

本発明の一実施形態による雨滴検出装置１が自動車１００に搭載された状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による雨滴検出装置１の全体構成を示すブロック図である。 雨滴センサ２０の構成を説明する断面図であり、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 （ａ）は、ワイパーコントロールスイッチ３０のＡＵＴＯモードの選択状態の時間推移を、（ｂ）は、雨滴センサ２０の出力信号の電圧の時間推移を、（ｃ）は、ワイパーブレード１３の払拭動作状態の時間推移をそれぞれ示すタイミングチャートである。 （ａ）は、ワイパーコントロールスイッチ３０のＡＵＴＯモードの選択状態の時間推移を、（ｂ）は、雨滴センサ２０の出力信号の電圧の時間推移を、（ｃ）は、ワイパーブレード１３の払拭動作状態の時間推移をそれぞれ示すタイミングチャートである。 （ａ）は、ワイパーコントロールスイッチ３０のＡＵＴＯモードの選択状態の時間推移を、（ｂ）は、雨滴センサ２０の出力信号の電圧の時間推移を、（ｃ）は、ワイパーブレード１３の払拭動作状態の時間推移をそれぞれ示すタイミングチャートである。 本発明の変形例による雨滴検出装置１の雨滴センサ４０の構成を説明する断面図である。

符号の説明

１ 雨滴検出装置
１０ ワイパー装置
１１ ワイパーモータ
１２ 伝達機構
１３ ワイパーブレード
２０ 雨滴センサ
２１ 発光素子
２２ 受光素子
３０ ワイパーコントロールスイッチ
４０ 雨滴センサ
４１ フォトダイオード（第１受光素子）
４２ フォトダイオード（第２受光素子）
４３ 発光ダイオード（発光素子）
４４ プリズム
４４ａ 側面
４４ｂ 反射面
４５ 回路基板
４６ ケーシング
５０ マイクロコンピュータ（コントローラ）
５１ 払拭モード判定部
５２ 雨滴量判定部
１００ 自動車
１０１ フロントウィンドシールド（ウィンドシールド）
Ａ 払拭領域
Ａｄ 検出領域
Ｃ 減少率
Ｃｓ 制限減少率
Ｅｓ 電圧
Ｅ１〜Ｅ１１ 電圧
Ｒ 雨滴量
Ｓｄ 計測信号
Ｓｋｎｅｗ 今回基準信号
Ｓｋｏｌｄ 前回基準信号
Ｓｋｒｅｖ 更新今回基準信号
Ｔｄ 測定期間
ｔｘ 時刻
ｔ１０〜ｔ２３ 時刻
Ｘ 光路
Ｙ 光路

Claims (4)

1. ウィンドシールド上におけるワイパーブレードの払拭範囲内に配置され且つその検出領域に付着した雨滴量に対応した検出信号を出力する雨滴センサと、
   前記雨滴センサからの前記検出信号に基づいて雨滴量を算出する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記ワイパーブレードの往復払拭動作間に設定された測定期間において雨滴量を算出し、
   前記制御装置は、前記測定期間の始まり時点において前記雨滴センサから出力された前記検出信号である基準信号と、前記判定期間の終わり時点において前記雨滴センサから出力された前記検出信号である計測信号との差に基づいて雨滴量を算出する雨滴検出装置であって、
   前記制御装置は、今回の前記判定期間中に前記雨滴センサから出力された前記基準信号である今回基準信号と、前回の前記判定期間中に前記雨滴センサから出力された前記基準信号である前回基準信号とを比較し、
   前記制御装置は、前記今回基準信号が前記前回基準信号よりも小さく且つ前記前回基準信号からの減少率が予め定められた制限減少率未満であるときは前記今回基準信号を用いて雨滴量の算出を実行し、
   前記制御装置は、前記今回基準信号が前記前回基準信号よりも小さく且つ前記前回基準信号からの減少率が前記制限減少率以上であるときは、前記前回基準信号に前記制限減少率分だけ減少させた値である更新今回基準信号を前記今回基準信号に置き換えて雨滴量の算出を実行することを特徴とする雨滴検出装置。
2. 前記制御装置は、前記今回基準信号が前記前回基準信号よりも大きいときは、前記今回基準信号を用いて雨滴量の算出を実行することを特徴とする請求項１に記載の雨滴検出装置。
3. 雨滴量算出動作を開始してから少なくとも最初の雨滴量算出動作および第２回目の雨滴量算出動作においては、前記今回基準信号および前記計測信号に基づいて雨滴量を算出することを特徴とする請求項１または請求項２のどちらか一つに記載の雨滴検出装置。
4. 前記雨滴センサは、基準光を発する発光素子と、前記ウィンドシールドを経由する光路により導かれた基準光である測定光を受光する第１受光素子と、前記ウィンドシールドを経由しない光路により導かれた基準光である較正光を受光する第２受光素子とを備え、
   前記制御装置は、前記第１受光素子が前記測定光を受光したときに発する検出信号である第１出力信号および前記第２受光素子が前記較正光を受光したときに発する検出信号である第２出力信号に基づいて雨滴量を算出し、
   前記制御装置は前記制限減少率を前記第２出力信号に基づいて算出することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の雨滴検出装置。

Images