JP2021018213A - 撥水性検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で撥水性を検出することができる撥水性検出装置を提供する。【解決手段】車載制御装置２０は、車両１００の速度と雨滴量の推移に基づいて、ガラスの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部２３を有する。車載制御装置２０は、車両１００の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。雨滴１１ａの移動量は、レインセンサ１２が検出した雨滴量の推移によって取得することができる。すなわち車両１００が高速走行中に、雨滴量の減る量が多い程、移動量が多い。したがって車載制御装置２０は、車両１００の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。【選択図】図４

Description

この明細書における開示は、車両のガラスにおける撥水性を検出する撥水性検出装置に関する。

従来、車両のフロントガラスに付着した雨滴量をフロントガラスに照射した光の反射量に基づいて検出し、検出した雨滴量に応じてワイパーブレードの駆動を制御するワイパ装置が開示されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１に記載の雨滴検出装置では、フロントガラスの外面の撥水性の有無を検出し、撥水性の有無に応じてワイパ装置の動作を制御している。

特開２０１４−１３３４２６号公報

特許文献１に記載の雨滴検出装置では、２つの雨滴検出手段を備えている。各雨滴検出手段は、撥水性が無い場合と撥水性がある場合とで雨滴による反射量が異なるように調整されており、一定時間の反射量の差に基づいて撥水性の有無を判断している。

しかし特許文献１の雨滴検出装置では、２つの雨滴検出手段が必要となり、部品点数の増加、体格が増加するという問題がある。

そこで、開示される目的は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、簡単な構成で撥水性を検出することができる撥水性検出装置を提供することを目的とする。

本開示は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

ここに開示された撥水性検出装置は、車両（１００）のウィンドシールド（１１）の撥水性を検出する撥水性検出装置であって、ウィンドシールドの外面に付着した雨滴量を取得する雨滴量取得部（２０）と、車両の速度を取得する速度取得部（２０）と、取得した雨滴量の推移と車両の速度に基づいて、ウィンドシールドの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部（２３）と、を含み、撥水性判定部は、車両の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。

このような撥水性検出装置に従えば、車両の速度と雨滴量の推移に基づいてウィンドシールドの撥水性の度合いが撥水性判定部によって判定される。雨滴は、撥水性が高いと、重力および風などによってウィンドシールド表面を移動しやすい。したがって撥水性が高い場合、車両の速度が速くなると、走行による風速によって雨滴の移動量が多くなる。逆に、撥水性が低い場合、車両の速度が速くなっても、雨滴が移動しにくいので移動量が少ない。このような雨滴の移動量は、雨滴量取得部が検出した雨滴量の推移によって取得することができる。すなわち車両が高速走行中に、雨滴量の減る量が多い程、移動量が多い。したがって撥水性判定部は、車両の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。したがって雨滴量の推移を用いて、撥水性を高精度に検出することができる。このような撥水性検出装置は、物理的な構成は１種類の光量検出部が主なり、雨滴量取得部、速度取得部、および撥水性判定部は演算処理装置などによって実現される。したがって簡単な構成で撥水性を検出することができる。

さらに、ここに開示された撥水性検出装置は、車両（１００）のウィンドシールド（１１）の撥水性を検出する撥水性検出装置であって、ウィンドシールドを撮像する撮像部（６０）と、撮像した雨滴の形状に基づいて、ウィンドシールドの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部（２３）と、を含み、撥水性判定部は、撮像された画像の雨滴の形状が円形状に近いほど、撥水性が高いと判定する。

このような撥水性検出装置に従えば、雨滴の形状に基づいてウィンドシールドの撥水性の度合いが撥水性判定部によって判定される。雨滴の形状は、撥水性が高いと円形状に近い。したがって撥水性が高い場合、雨滴の形状が円形状に近くなり、逆に、撥水性が低い場合、雨滴の形状は円形状とは異なる形状に近くなる。このような雨滴の形状は、撮像部が撮像した画像によって取得することができる。したがって撥水性判定部は、撮像された画像の雨滴の形状が円形状に近いほど、撥水性が高いと判定する。したがって雨滴の形状を用いて、撥水性を高精度に検出することができる。このような撥水性検出装置は、物理的な構成は１種類の撮像部が主なり、撥水性判定部は演算処理装置などによって実現される。したがって簡単な構成で撥水性を検出することができる。

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

車両１００を示す斜視図。 車載制御装置２０の電気的構成を簡略化して示すブロック図。 車載検出装置１０を示す断面図。 撥水性と雨滴１１ａの挙動との関係を説明する図。 走行時の雨滴１１ａの挙動を説明する図。 撥水性と雨滴量との関係を説明する図。 雨滴量信号の減少量と速度とに基づく撥水性レベルの決定マップの一例。 第２実施形態の車載検出装置１０Ａを示す図。 撥水性と雨滴１１ａの挙動との関係を説明する図。

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態に関して、図１〜図７を用いて説明する。本実施形態の車載検出装置１０は、たとえば車両１００のフロントガラス１１に付着した雨滴１１ａを検出するレインセンサ１２と、車両１００周辺の日射量を検出する日射センサ１３とが一体化されたものである。図１に示されるように、車載検出装置１０は、フロントガラス１１の車室側に設置されている。

車載検出装置１０は、図２に示すように、車載制御装置２０と通信する。車載制御装置２０は、車載検出装置１０および各部からの信号に基づいて制御対象、たとえばワイパー装置３０を制御する。

先ず、車載検出装置１０に関して説明する。車載検出装置１０は、レインセンサ１２、日射センサ１３、カバーハウジング１４、回路基板１５、および制御部１６を備えて構成されている。レインセンサ１２は、発光素子４１、受光素子４２および導光用レンズ部４３を備えている。また、日射センサ１３は、日射検出素子５１および日射用導光部５２を備えている。

カバーハウジング１４は、車載検出装置１０の外観をなすものである。カバーハウジング１４は、レインセンサ１２、日射センサ１３、回路基板１５および制御部１６を収容するための筐体である。カバーハウジング１４は、金属材料または樹脂材料から形成されている。カバーハウジング１４を開口端側から底面側に見た平面形状は、例えば四角形状になっている。

また、カバーハウジング１４は、フロントガラス１１に固定されたブラケット１７に取り付けられる。これにより、カバーハウジング１４は、ブラケット１７と共に収容体を構成する。ブラケット１７は、例えば金属板が所定の形状にプレス加工されたものであり、接着剤等でフロントガラス１１に固定されている。

回路基板１５は、レインセンサ１２の発光素子４１および受光素子４２が実装されていると共に、日射センサ１３の日射検出素子５１が実装されたものである。回路基板１５は、板状であり、例えばプリント基板である。

また、回路基板１５は、コネクタ１８および制御部１６が実装されている。コネクタ１８は、図示しない配線コネクタが接続される樹脂製の接続部品である。コネクタ１８は、回路基板１５に形成された回路に電気的に接続されるターミナル１８ａを有している。ターミナル１８ａはコネクタ１８にインサート成形されている。回路基板１５は、図３の下側がカバーハウジング１４の開口端に向けられた状態でカバーハウジング１４の底面側（図３の上側）に収容されている。

制御部１６は、記憶媒体に記憶されているプログラムを実行し、各部を制御する。制御部１６は、レインセンサ１２および日射センサ１３の出力に基づいて、雨滴量および日射量を算出する。制御部１６は、算出した雨滴量および日射量を車載制御装置２０にコネクタ１８を介して送信する。制御部１６は、複数の電子部品は、例えばＩＣ、抵抗素子、チップコンデンサ等によって構成される。

次に、レインセンサ１２に関して説明する。レインセンサ１２は、車両１００のフロントガラス１１に付着した雨滴１１ａを検出するように構成された雨滴１１ａ検出装置である。車載検出装置１０は、レインセンサ１２に対して日射センサ１３が一体化されたものである。

発光素子４１は、フロントガラス１１に付着した雨滴１１ａを検出するための測定光を所定の検知エリア２２に照射する発光装置である。検知エリア２２は、フロントガラス１１よりも十分に小さい大きさである。検知エリア２２の大きさは、たとえば、ルームミラーをフロントガラス１１に投影した大きさよりも小さい。発光素子４１は、たとえばフロントガラス１１に向かって発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）によって実現される。制御部１６は、発光ダイオードを駆動する駆動回路として機能する。制御部１６は、発光ダイオードを例えばＰＷＭ制御する。制御部１６は、パルス信号によって発光ダイオードを点滅させる。

受光素子４２は、フロントガラス１１の検知エリア２２で反射した光を受光する受光装置である。受光素子４２は、たとえば受光した光の強度を検出するフォトダイオード（ＰＤ）によって実現される。制御部１６は、フォトダイオードの信号を増幅等する処理回路として機能する。受光素子４２は、回路基板１５の一面において、発光素子４１に対して所定の距離だけ離れて実装されている。

導光用レンズ部４３は、発光素子４１から発せられた光をフロントガラス１１に導くと共にフロントガラス１１で反射した光を受光素子４２に導くように構成されたものである。導光用レンズ部４３は、カバーハウジング１４に収容されている。導光用レンズ部４３は、第１レンズ部４４および第２レンズ部４５を備えている。

第１レンズ部４４は、導光用レンズ部４３のうち発光素子４１の光を集光する部分である。第１レンズ部４４は、発光素子４１に対向している。第２レンズ部４５は、フロントガラス１１で反射した反射光を受光素子４２に集光する部分である。第２レンズ部４５は、受光素子４２に対向している。

このような構成によって、発光素子４１から照射した光は第１レンズ部４４を介してフロントガラス１１に導かれるとともにフロントガラス１１で反射させられる。また、フロントガラス１１で反射させられた光は第２レンズ部４５を介して受光素子４２に導かれる。雨滴１１ａがフロントガラス１１に付着することによりフロントガラス１１における光の屈折特性が変化するので、受光素子４２で検出される光の強度が変化する。したがって、レインセンサ１２は受光素子４２が受光した光の強度に基づいてフロントガラス１１に雨滴１１ａが付着したことを検出することができる。

制御部１６は、受光素子４２から出力される検出信号に基づきフロントガラス１１に付着した雨滴量を算出する。検知エリア２２に雨滴１１ａが付着していないときにあっては、発光素子４１から発光された測定光は、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ガラス１１によって反射され、受光素子４２で受光される。しかし、検知エリア２２に雨滴１１ａが付着しているときにあっては、発光素子４１から発光された測定光の一部は、検知エリア２２に付着した雨滴１１ａ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ガラス１１外へ出射するので、受光素子４２により受光される光の量が減少する。検知エリア２２に付着した雨滴量が多いほど、フロントガラス１１外へ出射する光量が多くなり、受光素子４２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４２による受光量に基づいて、検知エリア２２に付着する雨滴１１ａの量を検出することができる。したがって検知エリア２２に付着する雨滴量が多いほどレインセンサ１２の検出信号は小さくなり、検知エリア２２に付着する雨滴量が少ないほどレインセンサ１２の検出信号は大きくなる。制御部１６は、検出信号を雨滴量に対応した雨滴量信号に変換し、変換した算出結果を車載制御装置２０に出力する。雨滴量信号は、雨滴量が多い程、値が多くなる形式である。

次に、日射センサ１３に関して説明する。日射センサ１３は、太陽光の日射量を検出するものである。日射センサ１３を構成する日射検出素子５１は、フロントガラス１１に入射する日射光を受光することにより日射量を検出するものである。このような日射検出素子５１は、たとえば受光した光の強度を検出するフォトダイオード（ＰＤ）によって実現される。制御部１６は、フォトダイオードの信号に基づいて日射量を取得する処理回路として機能する。日射検出素子５１は、回路基板１５の一面のうちレインセンサ１２の発光素子４１と受光素子４２との間に配置されている。

日射用導光部５２は、フロントガラス１１に所定の仰角範囲で入射する日射光を日射検出素子５１に導くものである。日射用導光部５２は、日射検出素子５１に対向するようにカバーハウジング１４に収容されている。日射用導光部５２は、第１レンズ部４４と第２レンズ部４５との間に配置され、第１レンズ部４４および第２レンズ部４５と一体に構成されている。

このような構成によって、日射用導光部５２に導入された光は日射検出素子５１に導かれる。日射量が多いと日射検出素子５１の検出信号は大きくなる。したがって、制御部１６は、日射検出素子５１は受光した検出信号に基づいて、太陽光の日射量を検出する。制御部１６は、検出信号を日射量に対応した日射量信号に変換して、車載制御装置２０に出力する。日射量信号は、日射量が多くなる程、値が大きくなる形式である。

日射用導光部５２は、導光用レンズ部４３と一体成形されている。したがって、導光用レンズ部４３および日射用導光部５２によって１つのレンズが構成されている。このレンズが、回路基板１５から離間したフロントガラス１１側に位置するようにカバーハウジング１４に収容されている。さらに、レンズのうち第１レンズ部４４、第２レンズ部４５、および日射用導光部５２が形成された側とは反対側は平面形状になっている。

さらに、図３に示されるように、レンズの平面部分にはシート１９が貼り付けられている。シート１９は導光用レンズ部４３だけでなくフロントガラス１１にも接触している。そして、導光用レンズ部４３はシート１９を介してフロントガラス１１から光を取り込むようになっている。

次に、ワイパー装置３０に関して図１および図２を用いて説明する。ワイパー装置３０は、ワイパースイッチ３１の操作ポジションに応じて、フロントガラス１１に付着した雨滴１１ａを払拭するためにワイパーを動作させる。車載制御装置２０は、ワイパー装置３０が自動制御モード（ＡＵＴＯモード）である場合に、車載検出装置１０から取得した信号に基づいてワイパーの作動開始タイミングおよびワイパーの作動間隔を制御する。

ワイパー装置３０は、図１に示すように、ワイパースイッチ３１、ワイパーモータ３２、ワイパーブレード３３およびリンク機構３４とを含んで構成される。ワイパーモータ３２は、駆動力を発生する駆動源である。リンク機構３４は、ワイパーモータ３２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３３に伝達してワイパーブレード３３に往復運動させる。ワイパーブレード３３は、フロントガラス１１上において往復払拭動作を行う。ワイパーブレード３３の往復払拭動作は、車載制御装置２０からワイパーモータ３２に対し駆動指示信号が出力されることで実行される。

ワイパースイッチ３１は、自動車内の運転席に設置され、ワイパーブレード３３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。ワイパースイッチ３１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。そしてワイパースイッチ３１は、前述した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車載制御装置２０へ出力している。

車載制御装置２０は、記憶媒体に記憶されているプログラムを実行し、各部を制御する。車載制御装置２０は、少なくとも１つの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体とを有する。車載制御装置２０は、たとえばコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって実現される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムおよびデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって実現される。

車載制御装置２０は、車両１００の各種センサからのセンサ信号が入力される。各種センサは、前述の車載検出装置１０の他に、たとえばエンジンの水温センサ、車速センサ２１、外気温センサおよび室内温度センサなどである。車載制御装置２０は、取得したセンサ信号および各部の操作信号に基づいて、各部を制御する。したがって車載制御装置２０は、車載検出装置１０から雨滴量を取得する雨滴量取得部としても機能し、車速センサ２１から車両１００の速度を取得する速度取得部としても機能する。

車載制御装置２０は、フロントガラス１１の撥水性を検出する撥水性検出装置としての機能を有する。具体的には、車載制御装置２０は、車両１００の速度と雨滴量の推移に基づいて、フロントガラス１１の撥水性の度合いを判定する撥水性判定部２３を有する。

図４に示すように、撥水性が高い場合と低い場合とでは、検知エリア２２に付着した雨滴１１ａの挙動が異なる。撥水性が高く、車両１００の速度が速い場合には、検知エリア２２から短時間で雨滴１１ａが移動するが、撥水性が低い場合には、車両１００の速度が速くても検知エリア２２に雨滴１１ａが留まる時間が長くなる。

また図５に示すように、撥水性が高くても、停車時には雨滴１１ａは検知エリア２２に長く留まるが、走行時には走行風によって雨滴１１ａは移動しやすいので、検知エリア２２から移動する。雨滴１１ａは走行風を受けると、撥水性が高い場合はフロントガラス１１の表面に沿って上方に移動する。

また図６に示すように、雨滴量信号、すなわち受光素子４２の検出信号は、時間の経過と共に変化する。雨が多い場合は、撥水性が低いと雨滴量信号は時間の経過と共に増加する。撥水性が低いと、検知エリア２２から雨滴１１ａが移動しにくいので雨滴量信号が増加することなる。そしてワイパー装置３０が動作することによって、再び雨滴量信号がゼロとなる。

これに対して雨滴量が多い場合は、撥水性が高いと雨滴量信号は時間と共に増えるが一時的に減ることがある。撥水性が高いと、検知エリア２２から雨滴１１ａが移動するので雨滴量信号が常に増加しないからである。そしてワイパー装置３０が動作することによって、再び雨滴量信号がゼロになる。

同様に、雨が少ない場合は、撥水性が低いと雨滴量信号は時間の経過と共に増加するが、増加の度合いが雨が多い場合に比べて少なくなる。雨が少ない場合は、撥水性が高いと雨滴量信号は時間の経過と共に増減を繰り返し、増加の度合いが雨が多い場合に比べて少なくなる。

このように撥水性と雨滴量信号の推移とは相関関係があり、車両１００の速度も撥水性の度合いを判定する因子となる。撥水性判定部２３は、たとえば撥水性の度合いを、たとえば複数のレベルで判定し、たとえばレベル１〜４の４段階で評価する。レベルが大きいと撥水性が高く、レベルが小さいと撥水性が低い。したがってレベル４だと撥水性が最も高く、レベル１だと撥水性が最も低い。

撥水性判定部２３は、たとえば図７に示すような制御マップを用いて撥水性のレベルを判定する。撥水性判定部２３は、車両１００の速度と雨滴量信号の減少量を用いて撥水性のレベルを判定する。雨滴量信号の減少量は、単位時間当たりに雨滴量信号が減少した量の合計である。たとえば図６の場合は、減少量は、Δｍ１＋Δｍ２となる。

車載制御装置２０は、ワイパースイッチ３１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３２へ出力する。すなわち、ワイパースイッチ３１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、車載制御装置２０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３２を駆動制御する。払拭モードは、ワイパーブレード３３の往復払拭動作の間隔時間が異なる制御モードである。停止モード、低速モードおよび高速モードもユーザによって選択される。低速モードと高速モードとはモータの回転速度、すなわちワイパーブレード３３の移動速度が異なっている。高速モードの方が低速モードよりも、ワイパーブレード３３の移動速度が速く、往復払拭動作の間隔時間が短い。

車載制御装置２０は、ワイパースイッチ３１が自動制御モード（ＡＵＴＯモード）に操作されると、雨滴量、撥水性レベルおよび車速に基づいてワイパーブレード３３の払拭動作に係る払拭モードを判定する。そして車載制御装置２０は、判定結果に基づいてワイパーモータ３２に対して駆動信号を出力する。払拭モードは、間隔時間が、長い方から順に、例えば、７秒、５秒、３秒、２秒、１．５秒、０．５秒となっている。

検出された雨滴量に基づいて、払拭モードが選択されるが、同じ雨滴量であっても、撥水性レベルが高く、車速が速い場合には、払拭動作の必要性が低下するので間隔時間を長く、たとえば７秒に設定する。また同じ雨滴量であっても、撥水性レベルが低い場合は、車速が速くても、払拭動作が必要性が高いので間隔時間を短く、たとえば３秒に設定する。

車載制御装置２０は、撥水性レベルが低く、たとえば撥水性がレベル１と判定された場合は、撥水性を回復するために、撥水ウォッシャー液を噴射するように制御する。撥水ウォッシャー液は、撥水性を付与できる性能を有し、ウォッシャータンクに貯留されている。ウォッシャータンクは、図示しないが、例えば車両１００のエンジンルーム内に搭載されている。そして、ウォッシャーポンプによってウォッシャータンク内のウォッシャー液が吸引され、加圧して噴射される。車載制御装置２０は、ウォッシャーポンプを制御することで撥水ウォッシャー液を噴射する。

また撥水性判定部２３は、撥水性レベルに応じて、レインセンサ１２が検出した雨滴量を補正してもよい。雨滴量が同じであっても、撥水性レベルによって検知エリア２２に付着する雨滴量が変化する。撥水性レベルが高いと、雨滴１１ａは検知エリア２２で広がり難いので、フロントガラス１１と雨滴１１ａと接触面積が小さくなる。したがって撥水性レベルが高くなると、同じ雨滴量であっても、検出信号が小さくなるおそれがある。したがって撥水性レベルに応じて、レインセンサ１２が検出した雨滴量を補正することで、適切な雨滴量を取得することができる。

また車載制御装置２０は、撥水性が付与された付与日時を記憶している。撥水性が付与された付与日時は、撥水ウォッシャー液が噴射された日時、または車両１００メンテナンスで整備工場などで撥水性を有する塗膜が施工された日時である。撥水ウォッシャー液が噴射された付与日時は、車載制御装置２０に自動的に記憶される。施工された日は、運転者や施工者が操作することによって入力される。

また車載制御装置２０は、付与日時からワイパーの払拭動作時間を記録する。車載制御装置２０は、払拭動作時間を払拭モード毎に記録する。払拭動作時間が長くなると、フロントガラス１１の塗膜が徐々に低下し、撥水性レベルが低下する。また払拭動作回数が増加すると、フロントガラス１１の塗膜が徐々に低下し、撥水性レベルが低下する。払拭モード毎に払拭動作時間を記録することによって、払拭動作回数を算出することができる。したがって付与日時からの払拭動作時間に基づいて、撥水性レベルを補正する。これによって撥水性レベルの誤判定を減らすことができる。たとえば付与日時からの時間が短いにもかかわらず、撥水性レベルがレベル１と判定されたときは、車載検出装置１０の故障のおそれがある。したがって他の検出値などと総合して、撥水性レベルを判定することができる。

以上説明したように本実施形態の車載制御装置２０は、車両１００の速度と雨滴量の推移に基づいて、ガラスの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部２３を有する。そして車載制御装置２０は、車両１００の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。雨滴１１ａは、撥水性が高いと、重力および風などによってガラス表面を移動しやすい。したがって撥水性が高い場合、車両１００の速度が速くなると、走行による風速によって雨滴１１ａの移動量が多くなる。逆に、撥水性が低い場合、車両１００の速度が速くなっても、雨滴１１ａが移動しにくいので移動量が少ない。このような雨滴１１ａの移動量は、レインセンサ１２が検出した雨滴量の推移によって取得することができる。すなわち車両１００が高速走行中に、雨滴量の減る量が多い程、移動量が多い。したがって車載制御装置２０は、車両１００の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する。これによって雨滴１１ａの移動量を用いて、撥水性を高精度に検出することができる。

このような車載制御装置２０の撥水性判定部２３は、物理的な構成はレインセンサ１２が主となるので、既存のレインセンサ１２と物理的な構成を変えることなく、実装することができる。したがって簡単な構成で撥水性を検出することができる。

また本実施形態では、フロントガラス１１の内面に向けて光を照射する照射部として発光素子４１と、フロントガラス１１の内面に向けて照射された光の反射光の光量を取得する光量取得部として受光素子４２を備える。そして受光素子４２によって取得された光量に基づいて、フロントガラス１１の外面に付着した雨滴量を制御部１６が算出する。したがって制御部１６は、雨滴量算出部として機能する。このように光学的に雨滴量を検出するので、簡単な構成でレインセンサ１２を実現することができる。

さらに本実施形態では、検出された撥水性レベルは、ワイパー装置３０の制御およびウォッシャー液の噴射制御に用いられているが、このような制御に限るものではない。たとえば検出した撥水性レベルを表示して、運転者に撥水性レベルの低下を報知してもよい。

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態に関して、図８および図９を用いて説明する。本実施形態では、車載検出装置１０Ａがカメラ式である点に特徴を有する。前述の第１実施形態では、車載検出装置１０は、発光素子４１からの測定光を用いていたが、本実施形態では撮像部６０を用い撥水性を判定している。

具体的には、車載検出装置１０Ａは、撮像部６０を備える。撮像部６０は、フロントガラス１１の車室側に設置されており、フロントガラス１１の検知エリア２２を撮像する。撮像部６０は、撮像した画像データを車載制御装置２０に送信する。

車載制御装置２０は、撮像した画像に基づいて雨滴量を判定する。車載制御装置２０は、たとえば撮像した単位時間当たりの画像に雨滴１１ａが占める面積を演算し、面積が大きくなるにつれて雨滴量が多いと判定する。

また車載制御装置２０は、撮像した画像に基づいて、雨滴１１ａの形状を取得する。そして車載制御装置２０は、取得した雨滴１１ａの形状が円形状に近いほど、撥水性が高いと判断する。図７に示すように、撥水性が高い場合と低い場合とでは、雨滴１１ａの形状が異なる。したがって雨滴１１ａの形状を解析し、雨滴１１ａの外径のうち円弧が占める部分が大きい程、撥水性が高いと判断する。たとえば雨滴１１ａの外形のうち円弧が占める割合を係数として用い、係数が１なら全て円弧、すなわち円形状として撥水性レベルをレベル４とする。また係数が０に近いほど、撥水性レベルが低いと判定する。

また前述の第１実施形態と同様に、撥水性のレベルによって検知エリア２２に付着した雨滴１１ａの挙動が異なるので、雨滴１１ａの挙動も含めて撥水性のレベルを判断する。雨滴１１ａが検知エリア２２から頻繁に移動する場合は、すなわち移動速度が速い場合には、撥水性が高いと判定し、雨滴１１ａが検知エリア２２に留まる場合は撥水性が低いと判定する。移動速度は、車速によって異なるので、同じ車速において移動速度が速い場合に撥水性が高いと判定する。たとえば同じ車速において移動速度を４段階に区分しておき、移動速度が最も速い区分であると撥水性レベルをレベル４と判定する。

また雨滴１１ａの外形で判定した撥水性レベルと、雨滴１１ａの移動速度によって判定した撥水性レベルとを合算した撥水性レベルで判定することによって、より細かく撥水性レベルと判定することができる。この場合、８段階の撥水性レベルで判定することができる。たとえば雨滴１１ａの形状で判定した撥水性レベルがレベル４、移動速度で判定した撥水性レベルがレベル３の場合は、レベル７として撥水性レベルを判定する。

このように本実施形態では、車載制御装置２０は、撮像した雨滴１１ａの形状を撥水性を判定するパラメータとして用いている。したがってより撥水性の判定精度を向上することができる。

また本実施形態では、撮像された画像から雨滴１１ａの移動速度を取得し、同じ車速において雨滴１１ａの移動速度が速いほど、撥水性が高いと判定する。したがって雨滴１１ａの挙動に基づいた撥水性の判定精度も向上することができる。

本実施形態の車載検出装置１０は、雨滴量の検出に用いられているが、このような機能に限るものではなく、たとえば車両１００の前方を撮影して運転状況を記録するドライブレコーダーの機能を併用してもよい。

（その他の実施形態）
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

車両１００のガラスは、車両１００前方のフロントガラス１１に限るものではなく、車両１００後方のリアガラスであってもよい。またガラスに限られず、ウィンドシールドは、透光性を有する材料からなればよく、熱可塑性プラスチックなどのプラスチックであってもよい。

前述の第１実施形態において、車載制御装置２０によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。車載制御装置２０は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。車載制御装置２０が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。

１０…車載検出装置（撥水性検出装置，雨滴量取得部，速度取得部）
１１…フロントガラス（ウィンドシールド） １１ａ…雨滴 １２…レインセンサ
１３…日射センサ １４…カバーハウジング １５…回路基板
１６…制御部（雨滴量算出部） １７…ブラケット １８…コネクタ
１８ａ…ターミナル １９…シート ２０…車載制御装置（雨滴量取得部，速度取得部）
２１…車速センサ ２２…検知エリア ２３…撥水性判定部 ３０…ワイパー装置
３１…ワイパースイッチ ３２…ワイパーモータ ３３…ワイパーブレード
３４…リンク機構 ４１…発光素子（照射部） ４２…受光素子（光量取得部）
４３…導光用レンズ部 ４４…第１レンズ部 ４５…第２レンズ部
５１…日射検出素子 ５２…日射用導光部 ６０…撮像部 １００…車両

Claims (5)

1. 車両（１００）のウィンドシールド（１１）の撥水性を検出する撥水性検出装置であって、
   前記ウィンドシールドの外面に付着した雨滴量を取得する雨滴量取得部（２０）と、
   車両の速度を取得する速度取得部（２０）と、
   取得した雨滴量の推移と車両の速度に基づいて、前記ウィンドシールドの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部（２３）と、を含み、
   前記撥水性判定部は、車両の速度が速くなるにつれて雨滴量の減少が多くなる場合、撥水性の度合いが高いと判定する撥水性検出装置。
2. 前記ウィンドシールドの内面に向けて光を照射する照射部（４１）と、
   前記ウィンドシールドの内面に向けて照射された光の反射光の光量を取得する光量取得部（４２）と、
   前記光量取得部によって取得された光量に基づいて、前記ウィンドシールドの外面に付着した雨滴量を算出し、算出結果を前記雨滴量取得部に出力する雨滴量算出部（１６）と、をさらに含む請求項１に記載の撥水性検出装置。
3. 車両（１００）のウィンドシールド（１１）の撥水性を検出する撥水性検出装置であって、
   前記ウィンドシールドを撮像する撮像部（６０）と、
   撮像した雨滴の形状に基づいて、前記ウィンドシールドの撥水性の度合いを判定する撥水性判定部（２３）と、を含み、
   前記撥水性判定部は、撮像された画像の雨滴の形状が円形状に近いほど、撥水性が高いと判定する撥水性検出装置。
4. 車両の速度を取得する速度取得部（２０）をさらに含み、
   前記撥水性判定部は、撮像された画像から雨滴の移動速度を算出し、同じ車速において移動速度が速いほど、撥水性が高いと判定する請求項３に記載の撥水性検出装置。
5. 前記ウィンドシールドに撥水性が付与された付与日時が予め設定されており、
   前記撥水性判定部は、付与日時から前記ウィンドシールドの雨滴を払拭するワイパー装置（３０）の動作時間が長くなるほど、撥水性が低くなるように補正する請求項１〜４のいずれか１つに記載の撥水性検出装置。

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