JP3683763B2

JP3683763B2 - 天候検出装置

Info

Publication number: JP3683763B2
Application number: JP36213699A
Authority: JP
Inventors: 誠河田
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2019-12-21
Also published as: JP2001174269A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行中における時々刻々に変化するその地点の天候状態を感知して検出した信号を、既設のナビゲーションシステムブロック等へ伝達させて安全運転に寄与する、天候検出装置および天候対応型情報提供システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、移動中に特定地域の気象情報を入手する手段として、テレビ、ラジオ、インターネット等から入手する方法が知られている。一方、車両の走行地点における気象情報を得る方法として、特開平１０−１３８８７８号および特開平８−２１０８６５号の各公報に開示される発明が知られている。
【０００３】
特開平１０−１３８８７８号に開示される発明は、ウインドウガラスの室外側に当たる雨滴及び室内側に付着する結露を同時に検出して、室外の雨滴を識別可能な雨滴・くもり検出器及びワイパ・デフロスタ制御装置に関する発明である。また、特開平８−２１０８６５号に開示される発明は、ワイパースイッチを降雨検出手段として、ワイパースイッチがＯＮかＯＦＦかによって、降雨を検知するナビゲーション装置に関する発明である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来の天候を判断する装置には、次のような問題がある。まず、インターネット等の通信手段によって天候を判断する装置を用いた場合には、車両の走行地点を包含する比較的広範囲の天候を知ることはできるものの、車両の走行地点の天候を知ることはできない。したがって、インターネット等から、曇りとの情報を得た場合であっても、車両の走行地点で雨が降っている場合もある。
【０００５】
また、特開平１０−１３８８７８号に開示される発明は、複数の発光素子及び受光素子、レンズ、反射鏡、熱電冷却素子等から成る複雑な構成である。このため、故障しやすく、かつコストが高い装置となる。加えて、この装置は、車両、船舶、航空機等に純正で装着される装置であるため、個人が好みに応じて、手軽に装着することはできない。
【０００６】
また、特開平８−２１０８６５号に開示される発明は、ワイパースイッチと直接接続して検出する構造である。このため、この装置は、車両、船舶、航空機等に純正で装着しなければならない。したがって、上述の公報記載の発明と同様に、個人が好みに応じて、手軽に装着することはできない。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、車両の走行地点の天候を正確に判断すること、個人が好みに応じて手軽に装着すること、低コストを可能とする天候検出装置および天候対応型情報提供システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の天候検出装置は、車両のワイパーの動きを、ワイパーと非接触状態で検出するワイパー動作検出手段と、ワイパー動作検出手段からの信号に基づいて、天候を判断する天候判断手段と、天候判断手段の判断に応じて、異なる情報を提供するための信号を送出する情報提供信号送出手段とで構成し、ワイパー動作検出手段を、ワイパーの動作するウィンドウに向けて発光すると共に、ワイパー自体あるいはワイパーと連動する連動部材で反射した反射光を受光する光反射センサーとするようにしている。このため、個人が車両を購入後、必要に応じて後から装着できる利便性に富む天候検出装置となる。加えて、非接触にて、ワイパー動作を感知することができる。さらに、情報提供手段に接続することによって、ワイパー動作から判断した天候に応じて、異なる情報を提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る天候検出装置および天候対応型情報提供システムの実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すように、天候対応型情報提供システムは、天候検出装置１と、情報提供手段であるカーナビゲーションシステムブロック２とから構成されている。天候検出装置１は、光量センサ搭載ブロック１０と、温度センサ搭載ブロック１１と、ワイパーセンサ搭載ブロック１２と、天候感知システム処理ブロック１３とから、主に構成されている。
【００２０】
光量センサ搭載ブロック１０は、可視光を測定する可視光測定センサ１００を備えている。温度センサ搭載ブロック１１は、車外の温度を測定する温度センサ１１０を備えている。ワイパーセンサ搭載ブロック１２は、ワイパー動作検出センサ１２０を備えている。また、ワイパーセンサ搭載ブロック１２は、ワイパーに向けて発光可能な発光部１２１を備えている。ワイパーセンサ搭載ブロック１２は、ワイパー動作検出センサ１２０で検出した信号をデジタル処理することができる。
【００２１】
光量センサ搭載ブロック１０、ワイパーセンサ搭載ブロック１２および天候感知システム処理ブロック１３は、一体型の形状をなしており、車内に固定される。一方、温度センサ搭載ブロック１１は、上記ブロック１０，１２，１３とは別に、車外に固定される。ただし、これらの各ブロックを１０，１２，１３を一体型としなくても良い。
【００２２】
天候感知システム処理ブロック１３は、アナログ・デジタル変換部（以下、ＡＤＣという）１３１と、特定用途向けＩＣ（以下、ＡＳＩＣという）１３２と、中央演算処理部（以下、ＣＰＵという）１３３と、信号受信部１３４と、デジタル信号送受信部１３５とから、主に構成されている。天候感知システム処理ブロック１３は、各センサ搭載ブロック１０，１１，１２からの信号をそれぞれ受け取り、各信号から天候を判断すると共に、天候に応じて、カーナビゲーションシステムブロック２にデジタル信号を送出する機能を有している。
【００２３】
ＡＤＣ１３１は、可視光測定センサ１００および温度センサ１１０からの各アナログ信号を、デジタル信号に変換する。ＡＳＩＣ１３２は、ワイパーセンサ搭載ブロック１２からのデジタル信号を受け取ると共に、ＡＤＣ１３１からのデジタル信号を受け取る。また、ＡＳＩＣ１３２は、ＣＰＵ１３３に、これらデジタル信号を送る。ＣＰＵ１３３は、ＡＳＩＣ１３２から送られてくる各デジタル信号から、天候を判断する。具体的には、晴れか、くもりか、雨降りか、降雪か等を判断する。さらには、可視光の強度やワイパーの動作速度から、晴れの程度や雨の強さも判断可能である。
【００２４】
ＡＳＩＣ１３２は、ＣＰＵ１３３の判断結果に関する信号を受け取り、これをデジタル信号送受信部１３５を介して、カーナビゲーションシステムブロック２に送る。カーナビゲーションシステムブロック２は、天候に依存した信号から、予め記憶されている多種多様な情報を選択して、カーナビゲーションの液晶表示に情報を表示させたり、あるいは情報を音声にて出力させる。
【００２５】
次に、可視光測定センサ１００について、図２に基づいて説明する。
【００２６】
可視光測定センサ１００は、太陽から放出される可視光を、可視光吸収フィルタ１０１を通して受光する。可視光吸収フィルタ１０１を通すのは、以下の理由からである。快晴時には、１０万ルクス以上の明るさとなる。しかし、かかる明るさを測定できる可視光測定センサは、極めて少なく、価格が高い。そこで、可視光吸収フィルタ１０１を通して明るさを低減させることによって、通常の可視光測定センサ１００でも快晴の判断を可能とするようにしている。なお、可視光測定センサ１００は、アモルファスシリコン等の受光部を有し、太陽光の強弱に比例した電流が流れる機構を有している。
【００２７】
次に、ワイパーセンサ搭載ブロック１２の動作について、図３に基づいて説明する。
【００２８】
ワイパー動作検出センサ１２０は、フロントガラスを透過させて、ワイパー１５０の裏面に向けて発光する。ワイパー動作検出センサ１２０は、ワイパー１５０の裏面にて反射した反射光を、フロントガラスを通して受光する。ワイパー１５０が全く動いていなければ、ワイパー動作検出センサ１２０は、ほとんど反射光を受光しない。
【００２９】
一方、ワイパー１５０が動いている時には、ワイパー動作検出センサ１２０は、ワイパー１５０の動く速度に応じた回数だけ、反射光を受け取る。ワイパー１５０の動作速度が大きいほど、単位時間あたりの受光回数は、増加する。ワイパー１５０では、通常、停止、間欠、低速および高速の４段階の切り替え方式が、採用されている。したがって、単位時間あたりの受光回数から、上記の４段階のうちいずれであるかを判断することができる。これによって、雨が降っているか否かに加えて、小雨か、通常の雨降りか、どしゃぶりかの判断が可能となっている。
【００３０】
なお、ワイパー動作を感知する上で、ワイパー１５０が効率よく光を反射をする必要がある。このため、ワイパー１５０の裏面、すなわち、ワイパー１５０とフロントガラスが接触する樹脂部分あるいはゴム部分は、白色の材料としている。あるいは、黒色のワイパー１５０を挟むように、連動部材として、白色のワイパーカバー（＝白色反射板）を設けるようにしている。このようにすると、光の反射効率が高くなり、ワイパーの動作を正確に検知しやすくなる。
【００３１】
また、ワイパー１５０は、フロントガラスの汚れを拭うために動かす場合もある。しかし、汚れを拭う時のワイパー１５０は、通常、短時間しか駆動しない。したがって、ワイパー動作検出センサ１２０は、ワイパー１５０を検出している時間から、雨が降っているためにワイパー１５０を使用しているか、それとも汚れを拭うためにワイパー１５０を使用しているかを、判断するようにしている。
【００３２】
光量センサ搭載ブロック１０、ワイパーセンサ搭載ブロック１２および天候感知システム処理ブロック１３は、ワイパー１５０の動作を検知する必要から、図３に示すように、車両のダッシュボードの固定するのが好ましい。ただし、ダッシュボード以外の場所、たとえば、ハンドル等に固定しても良い。このように、ワイパー１５０と非接触状態にて、ワイパー１５０の動作を検出し、天候の判断をすることが可能である。このため、ユーザがオプションで、車両に搭載することができる。
【００３３】
次に、温度センサ１１０について、説明する。
【００３４】
温度センサ１１０は、走行車両の外気温度を検知しやすい場所に設けられる。具体的には、車両の天井に設置されるのが、好ましい。ボンネットだと、エンジンからの輻射熱の影響を受けやすいからである。温度センサ１１０の設置により、ワイパー１５０使用時において、雨か雪かの判断ができる。
【００３５】
次に、天候検出装置１の動作について、図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００３６】
まず、車両の主電源がオンになると、天候検出装置である気象感知システムは、国、季節および時刻の情報を考慮して、日中か否かを判断する（ステップＳ２０１）。時刻のみでは、可視光の測定をできる程の明るさかどうかはわからないからである。たとえば、日本の真夏であれば、午後６時でも、日中であると判断されるが、日本の真冬であれば、午後５時以降は日中と判断されない。なお、ステップＳ２０１で、日中と判断されなかった場合には、ステップＳ２１１に移行する。
【００３７】
次に、日中と判断した場合には、ＣＰＵ１３３は、天候検出装置１の可視光測定センサ１００からの信号に基づき、快晴か否かを判断する（ステップＳ２０２）。具体的には、１０万ルクス以上であれば快晴、１０万ルクス未満であれば快晴ではないと、判断される。
【００３８】
快晴の場合において、ＣＰＵ１３３は、ワイパー動作検出センサ１２０からの信号に基づいて、ワイパー１５０がオフか否かを判断する（ステップＳ２０３）。この結果、ワイパー１５０がオフであれば、ＣＰＵ１３３は、快晴であるとの判断をして、快晴モードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２０４）、動作を終了する。
【００３９】
一方、ステップＳ２０３において、ワイパー１５０がオンであれば、ＣＰＵ１３３は、温度センサ１１０からの信号に基づいて、車外温度が０℃以下かどうかを判断する（ステップＳ２０５）。車外温度が０℃以下でなければ、ＣＰＵ１３３は、天気雨あるいはスコールであるとの判断をして、天気雨モードあるいはスコールモードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２０６）、動作を終了する。一方、車外温度が０℃以下であれば、ＣＰＵ１３３は、天気雪であるとの判断をして、天気雪モードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２０７）、動作を終了する。
【００４０】
次に、ステップＳ２０２において、１０万ルクス以下の場合には、ＣＰＵ１３３は、晴天か否かを判断する（ステップＳ２０８）具体的には、５万ルクス以上か否かが判断される。この結果、５万ルクス以上であれば、続いて、ＣＰＵ１３３は、ワイパー動作検出センサ１２０からの信号に基づいて、ワイパー１５０がオフか否かを判断する（ステップＳ２０９）。この結果、ワイパー１５０がオフであれば、ＣＰＵ１３３は、晴天であるとの判断をして、晴天モードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２１０）、動作を終了する。一方、ステップＳ２０９において、ワイパー１５０がオンの場合には、ステップＳ２０５に移行して、前述のように、ステップＳ２０６またはステップＳ２０７を経て、動作を終了する。
【００４１】
また、ステップＳ２０８において、５万ルクス未満の場合には、ＣＰＵ１３３は、ワイパー１５０がオフかどうかを判断する（ステップＳ２１１）。ワイパー１５０がオフの場合には、ＣＰＵ１３３は、曇りであるとの判断をして、曇天モードの信号をカーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２１２）、動作を終了する。
【００４２】
一方、ワイパー１５０がオンの時には、ＣＰＵ１３３は、間欠ワイパーの状態か否かを判断する（ステップＳ２１３）。この結果、間欠ワイパーの状態であれば、ＣＰＵ１３３は、温度センサ１１０からの信号に基づいて、車外温度が０℃以下かどうかを判断する（ステップＳ２１４）。車外温度が０℃以下でなければ、ＣＰＵ１３３は、小雨であるとの判断をして、小雨モードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２１５）、動作を終了する。一方、車外温度が０℃以下であれば、ＣＰＵ１３３は、小雪であるとの判断をして、小雪モードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２１６）、動作を終了する。
【００４３】
一方、ステップＳ２１３において、間欠ワイパーでない場合には、ＣＰＵ１３３は、低速ワイパーの状態か否かを判断する（ステップＳ２１７）。この結果、低速ワイパーの状態であれば、ＣＰＵ１３３は、温度センサ１１０からの信号に基づいて、車外温度が０℃以下かどうかを判断する（ステップＳ２１８）。車外温度が０℃以下でなければ、ＣＰＵ１３３は、雨であるとの判断をして、雨モードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２１９）、動作を終了する。一方、車外温度が０℃以下であれば、ＣＰＵ１３３は、雪であるとの判断をして、雪モードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２２０）、動作を終了する。
【００４４】
一方、ステップＳ２１７において、低速ワイパーではない状態（すなわち、高速ワイパーの状態）の場合には、ＣＰＵ１３３は、温度センサ１１０からの信号に基づいて、車外温度が０℃以下かどうかを判断する（ステップＳ２２１）。車外温度が０℃以下でなければ、ＣＰＵ１３３は、どしゃ降り雨であるとの判断をして、どしゃ降りモードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２２２）、動作を終了する。一方、車外温度が０℃以下であれば、ＣＰＵ１３３は、どか雪であるとの判断をして、どか雪モードの信号を、カーナビゲーションシステムブロック２に送り（ステップＳ２２３）、動作を終了する。
【００４５】
このように、天候検出装置１からの各天候モードの信号を受けたカーナビゲーションシステムブロック２は、カーナビゲーション本体の液晶表示あるいはスピーカを通じて、天候に応じた情報を提供する。天候検出装置１は、純正としなくても良いので、個人でも自在に装着できる。なお、天候対応型情報提供システムは、カーナビゲーションシステムブロック２のみならず、カーオーディオあるいは車両内に設られたイルミネーションに対しても応用可能である。
【００４６】
また、商品ＰＲ用の展示ブースにおいては、光反射センサを利用して人体が展示物に接近すると感知して、自動的にデモストレーションを開始する機器にも応用することができる。オーディオあるいはイルミネーションに上述した説明に準じて、ＰＲに沿った音楽を流したり、イルミネーションを点灯すること等も応用できる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、車両の走行地点の天候を正確に判断すること、個人が好みに応じて手軽に装着すること、低コストを可能とする天候検出装置および天候対応型情報提供システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る天候検出装置を含む天候対応型情報提供システムの実施の形態における各構成部を示すブロック図である。
【図２】図１の天候検出装置に含まれる可視光測定センサの検知機構を示す図である。
【図３】図１の天候検出装置に含まれるワイパー動作検出部の検知機構を示す図である。
【図４】図１の天候検出装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１天候検出装置
２カーナビゲーションシステムブロック（情報提供手段）
１００可視光測定センサ（光強度測定手段）
１１０温度センサ（温度測定手段）
１２０ワイパー動作検出センサ（ワイパー動作検出手段）
１３２ＡＳＩＣ（情報提供信号送出手段）
１３３ＣＰＵ（天候判断手段）
１５０ワイパー

Claims

車両のワイパーの動きを、上記ワイパーと非接触状態で検出するワイパー動作検出手段と、上記ワイパー動作検出手段からの信号に基づいて、天候を判断する天候判断手段と、上記天候判断手段の判断に応じて、異なる情報を提供するための信号を送出する情報提供信号送出手段と、を備え、
上記ワイパー動作検出手段は、上記ワイパーの動作するウィンドウに向けて発光すると共に、上記ワイパー自体あるいは上記ワイパーと連動する連動部材で反射した反射光を受光する光反射センサーとしたことを特徴とする天候検出装置。