JP5561553B2 - 雨滴検出装置およびそれを備えたワイパ自動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、雨滴検出装置およびそれを備えたワイパ自動制御装置に関する。

車両のウインドシールドに付着した雨滴を検出する雨滴検出装置を備えたワイパ自動制御装置が知られている。ワイパ自動制御装置において、ウインドシールドを清掃する目的から雨滴検出領域を布などで払拭したとき、雨滴検出装置は雨滴が付着したと判断しワイパを駆動する誤動作をおこす。特許文献１には、給油時のウインドシールドの清掃を想定して給油口が開放されているとき、ワイパを駆動する誤動作を防止するワイパ自動制御装置が記載されている。また、特許文献２には、自動洗車機による洗車時を想定してドアミラーを格納しているとき、ワイパを駆動する誤動作を防止するワイパ自動制御装置が記載されている。

特開２００７−２２３４１７号公報 特開平１１−０７０８５７号公報

しかしながら、車両のウインドシールドを清掃するときは、特許文献１で想定している給油時や、特許文献２で想定している自動洗車機での洗車時であるとは限らない。このため、これらの時期に当てはまらない場合、雨滴検出装置はワイパを駆動する誤動作をおこす。

本発明の目的は、ウインドシールド上に付着した物体を雨滴であるか否かを判別する雨滴検出装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ウインドシールドが清掃されたときにはワイパの駆動を停止し、誤動作を防止するワイパ自動制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によると、雨滴検出装置は基準光を発する発光素子、ウインドシールドによって反射された基準光を受光し、受光強度に応じた信号を出力する第１受光素子、およびウインドシールドを透過した外部光を受光し、受光強度に応じた信号を出力する第２受光素子を備えている。また、雨滴検出装置は、第１受光素子が受光する基準光の強度からウインドシールドに雨滴が付着したか否かを判定する第１雨滴判定手段と、第１雨滴判定手段によりウインドシールドに雨滴が付着したとして雨滴付着判定が行われた場合、第２受光素子が受光する外部光の強度から雨滴付着判定を取り消すか否かを判定する第２雨滴判定手段とを有する。
第１受光素子および第２受光素子が出力する信号が入力される処理部は、第１雨滴判定手段により受光した基準光の強度が第１判定値以下となり、かつ第２雨滴判定手段により受光した外部光の強度が第２判定値以下となった場合、雨滴付着判定を取り消す雨滴付着判定取消処理を実行する。また、雨滴検出装置は車両速度を検出する車両速度検出手段を備えている。車両速度検出手段により車両速度が０であると検出したとき、第２雨滴判定手段により外部光の強度の変化に基づいて雨滴付着判定を取り消すか否かを判定する。

第１雨滴判定手段では、第１受光素子が受光する光の強度に基づいてウインドシールドに雨滴が付着したか否かを判定する。第１受光素子が受光する光は、基準光がウインドシールドに反射した光である。ウインドシールド上に雨滴を含む物体がある場合、基準光の一部は当該物体により吸収または散乱され第１受光素子の受光強度は低下する。第１受光素子の受光強度が低下したとき、第１受光素子に近接している第２受光素子の受光強度も低下する。第２受光素子は、ウインドシールドを透過した外部光を受光する。第２受光素子の受光強度の大きさは、ウインドシールド上の付着する物体の種類によって異なる。ウインドシールド上に雨滴が付着する場合に比べて、雨滴以外の物体、例えばウインドシールドを清掃する目的の布などが付着している場合の方が第２受光素子の受光強度は小さくなる。雨滴検出装置では、第２受光素子の受光強度において雨滴が付着している場合の第２受光素子の受光強度より小さい第２判定値を設けている。第２雨滴判定手段では第２受光素子の受光強度が第２判定値以下である場合、ウインドシールド上の物体は雨滴ではないと判定し、雨滴付着判定を取り消す。これにより、ウインドシールド上の物体が雨滴であるか否かを判別することができる。また、ウインドシールドの清掃は、停車中に実施される。雨滴検出装置では、停車状態を確認する手段として、車両速度検出手段を備えている。この手段により、停車していると判定された場合、第１雨滴判定手段および第２雨滴判定手段によって雨滴付着判定を取り消すか否かを判定する。これにより、走行中に第１雨滴判定手段と第２雨滴判定手段との条件を満たすことで雨滴付着判定が取り消されることを防止することができる。
請求項２に記載の発明によると、雨滴検出装置は車両のシフトレンジを検出するレンジ検出手段を備えている。レンジ検出手段により車両のシフトレンジがパーキングレンジまたはニュートラルレンジであると検出されたとき、第２雨滴判定手段により外部光の強度の変化に基づいて雨滴付着判定を取り消すか否かを判定する。雨滴検出装置では、停車状態を確認する手段として、レンジ検出手段を備えている。この手段により、停車していると判定された場合、第１雨滴判定手段および第２雨滴判定手段によって雨滴付着判定を取り消すか否かを判定する。これにより、走行中に第１雨滴判定手段と第２雨滴判定手段との条件を満たすことで雨滴付着判定が取り消されることを防止することができる。

請求項４に記載の発明によると、処理部は第１受光素子が受光した基準光の強度が第１判定値以下となった時刻から遡って第１設定時間内に第２受光素子が受光した外部光の強度が第２判定値以下となった場合、雨滴付着判定取消処理を実行する。
請求項５に記載の発明によると、処理部は第１受光素子が受光した基準光の強度が第１判定値以下となった時刻から第２設定時間内に第２受光素子が受光した外部光の強度が第２判定値以下となった場合、雨滴付着判定取消処理実行する。
ウインドシールドを布などで清掃する場合、布はウインドシールド上を往復移動する。第１受光素子と第２受光素子とは近接しているため、それぞれの受光素子が受光する光が通過するウインドシールド上の領域は異なっている。したがって、往復移動する布により、第１受光素子の受光強度が変化する時刻と第２受光素子の受光強度が変化する時刻とは異なる。雨滴検出装置では、第１受光素子の受光強度が変化する時刻の前後に第２受光素子の受光強度の変化を確認する時間を設けている。これにより、第２受光素子の受光強度の変化が第１受光素子の受光強度の変化のタイミングと異なっても、ウインドシールド上に付着している物体が雨滴であるか否かを高い精度で判別することができる。

請求項６に記載の発明によると、雨滴検出装置は、雨滴付着判定を取り消した後、第２受光素子が受光した外部光の強度が所定の強度以上となったか否かを判定する第１復帰判定手段を備えている。処理部は、第１復帰判定手段により外部光の強度が第３判定値以上となったと判定した場合、第１雨滴判定手段および第２雨滴判定手段による雨滴検出の中止を解除する雨滴検出中止解除処理を実行する。
雨滴検出装置は、雨滴付着判定を取り消した後、第１雨滴判定手段および第２雨滴判定手段による雨滴検出ができない状態となっている。雨滴検出装置では、雨滴検出ができない状態を解除する手段として第１復帰判定手段を備えている。第１復帰手段では、第２受光素子の受光強度に対してウインドシールド上に雨滴を含めた物体が付着していない程度の第３判定値を設定している。第２受光素子の受光強度が第３判定値以上となった場合、雨滴検出中止解除処理を実行することにより雨滴検出ができない状態を解除する。これにより、雨滴検出装置は自動的に雨滴検出が可能な状態に復帰することができる。

請求項７に記載の発明によると、雨滴検出装置は、第２受光素子が受光した外部光の強度が第２判定値以下となった時刻から経過した時間が所定の時間以上であるか否かを判定する第２復帰判定手段を備えている。処理部は、第２復帰判定手段により第２受光素子の受光強度が第３判定値以上とならないまま第２受光素子の受光強度が第２判定値以下となった時刻から経過した時間が第３設定時間以上となったと判定した場合、雨滴検出の中止を解除する雨滴検出中止解除処理を実行する。
雨滴検出装置は、雨滴付着判定を取り消した後、雨滴検出ができない状態となっている。雨滴検出装置では、雨滴検出ができない状態を解除する手段として第２復帰判定手段を備えている。前述の第１復帰判定手段では第２受光素子の受光強度が第３判定値以上となるか否かを判定する。このとき、第２受光素子の受光強度が第２判定値以下になったときから経過した時間によってその後の処理が異なる。経過した時間が第３設定時間より小さい場合、第２受光素子が受光する外部光の強度が第３判定値以上となるか否かを継続して判定する。一方、第２受光素子の受光強度が第３判定値以上とならないまま経過した時間が第３設定時間以上となった場合、雨滴検出ができない状態を自動的に解除する。これにより、雨滴検出装置は自動的に雨滴検出が可能な状態に復帰することができる。

請求項８に記載の発明によると、雨滴検出装置は上述の雨滴検出装置とウインドシールドに付着した雨滴を払拭するワイパを駆動するワイパ駆動手段を備える。
ウインドシールド上の物体を雨滴であるか否かを判定する雨滴検出装置により、ウインドシールド上の物体を雨滴であると判定した場合、ワイパで払拭し前方視界を確保する。一方、ウインドシールドを清掃する布などがあった場合、雨滴検出装置により雨滴付着判定を取り消すことでワイパは駆動しなくなるため、ワイパの誤作動を防止することができる。

本発明の第１実施形態による雨滴検出装置を使ったワイパ自動制御装置の車両搭載状態を概念的に示す模式図である。 本発明の第１実施形態による雨滴検出装置の断面図である。 本発明の第１実施形態による雨滴検出装置を使ったワイパ自動制御処理のメインフローを説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態による雨滴検出装置を使ったワイパ自動制御処理の入力処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態による雨滴検出装置を使ったワイパ自動制御処理の雨滴検出処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態による雨滴検出装置を使ったワイパ自動制御処理の雨滴検出処理を説明する図である。 本発明の第１実施形態による雨滴検出装置を使ったワイパ自動制御処理の雨滴検出処理を説明する図である。 本発明の第１実施形態による雨滴検出装置を使ったワイパ自動制御処理の雨滴検出処理を説明する図である。 本発明の第２実施形態による雨滴検出装置を使ったワイパ自動制御処理の雨滴検出処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態による雨滴検出装置について図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による雨滴検出装置を使ったワイパ自動制御装置を図１から図８に示す。
図１に示すようにワイパ自動制御装置１００は、雨滴検出装置１、車速センサ２、ワイパスイッチ３、ワイパ制御部４、ワイパを駆動するワイパモータ５などを備える。

雨滴検出装置１は、車両のウインドシールド１０に付着した雨滴量を検出するものである。また、ワイパスイッチ３が出力するワイパ動作のモード信号や車速センサ２が出力する車速情報に基づいてワイパ６の払拭モードを選定する。選定された払拭モードはワイパ制御部４を経由してワイパモータ５に伝達し、ワイパモータ５が駆動する。雨滴検出装置１は、運転者の視界を妨げないように、ウインドシールド１０の上方であって、車室内側に設けられる。雨滴検出装置１の詳細は後述する。

車速センサ２は、車両の速度を検出する速度センサを備えており、速度センサの検出信号に基づいて車両の走行速度を算出して出力する。車速センサ２は、特許請求の範囲に記載の「車両速度検出手段」に相当する。

ワイパスイッチ３は、ワイパ制御部４に対してワイパ６の動作停止（ＯＦＦ）、オートモード（ＡＵＴＯ）、マニュアルモード（Ｌｏ、Ｈｉ）の各動作モードを示すモード信号を出力するモードスイッチ３１を有する。また、ワイパスイッチ３は、オートモードが選択されたとき、雨滴量に対するワイパ６の払拭レベルを変更する感度信号を出力する感度ボリュームスイッチ３２を有している。

ワイパ制御部４は、車速センサ２、ワイパスイッチ３からの信号を雨滴検出装置１に出力し、雨滴検出装置１が選定したワイパ６の払拭モードを受信する。また、ワイパモータ６へと駆動信号を出力し、選定された払拭レベルにてワイパ６を駆動する。これにより、ワイパモータ６が駆動し、ワイパ６によるウインドシールド１０の払拭動作が行われる。

雨滴検出装置１の断面図を図２に示す。
雨滴検出装置１は、ケース２０、第１導光体３０、第１受光素子４０、発光素子５０、第２受光素子６０および第２導光体７０などを備えている。雨滴検出装置１は、ウインドシールド１０に雨滴が付着したときの基準光の減衰を検出しワイパ６の動作指令を出力するとともに、車両の周辺光を検出し車両のヘッドライト等のオン／オフの制御指令を出力する。

ケース２０は、樹脂からなる遮光材料によって略直方体状に形成されている。ケース２０は、有底箱状のケース本体２１および板状の蓋部材２２を有している。蓋部材２２は、ケース本体２１の底部とは反対側の端部を覆っている。ケース２０の蓋部材２２側には、ブラケット２が装着される。ケース２０は、ブラケット２を経由して接着剤３によりウインドシールド１０の車室内側に取り付けられる。ケース２０の内側には、基板１１が設けられている。この基板１１に、第１受光素子４０、発光素子５０、第２受光素子６０、第３受光素子８０、ＥＣＵ９０などが設置されている。発光素子５０は、赤外線領域の光を放射可能な発光ダイオードから構成されている。第１受光素子４０、第２受光素子６０および第３受光素子８０は、フォトダイオードから構成されている。ケース２０にはコネクタ１２が設けられており、外部からの信号の入力および外部への信号の出力を行う。

ケース２０の蓋部材２２には、中央部に略矩形の開口２４が形成されている。第１導光体３０は、この開口２４から一方の面３２が露出した状態となるよう、蓋部材２２に設けられている。雨滴検出装置１がウインドシールド１０に取り付けられるとき、第１導光体３０とウインドシールド１０との間には、透明な板状の弾性部材４が、第１導光体３０およびウインドシールド１０と接するようにして設けられる。また、第１導光体３０は、雨滴検出装置１がウインドシールド１０に取り付けられた状態では、第１受光素子４０とウインドシールド１０との間に位置する。

雨滴検出装置１がウインドシールド１０に取り付けられた状態において、発光素子５０が赤外線９を照射すると、赤外線９は、第１導光体３０の一方の面３１に入射し、一方の面３３から射出される。第１導光体３０の一方の面３１から射出された赤外線９は、弾性部材４を透過し、ウインドシールド１０と車両外部との境界面５で反射される。境界面５で反射された赤外線９は、再び弾性部材４を透過して第１導光体３０の他方の面３２に入射し、一方の面３３から射出される。第１受光素子４０は、第１導光体３０の一方の面３３から射出された赤外線９を受光面４１で受光する。第１受光素子４０は、受光面４１で赤外線９を受光すると、その強度に応じた信号を出力する。第１受光素子４０からの出力信号は、基板１１上のＥＣＵ９０に伝送される。赤外線９は、特許請求の範囲に記載の「基準光」に相当する。

第２導光体７０は、ケース２０の内側、開口２３の近傍に配置されている。第２導光体７０は、透明な樹脂により形成されている。第２導光体７０は、入射面７３および射出面７４を有している。入射面７３には、ウインドシールド１０を透過した車両の周辺光のうち車両の上方から車両に向かう方向の光８が入射する。以下、車両の上方から車両に向かう方向の光８を上方光８という。上方光８が入射するウインドシールド１０上の入射領域８ａは、発光素子５０が照射する赤外線９がウインドシールド１０の境界面５と反射する反射領域９ａの近傍に設置されている。入射面７３に入射した上方光８は、第２導光体７０の内側と外側との境界面で全反射し、その光路を変更する。第２導光体７０の境界面で反射された上方光８は、射出面７４から射出される。第２導光体７０の境界面で反射された上方光８は、射出面７４から射出される。射出面７４から射出された上方光８は、基板１１上に設置されている第２受光素子６０の受光面６１で受光する。第２受光素子６０は、受光面６１で上方光８を受光すると、その強度に応じた信号を出力する。第２受光素子６０からの出力信号は、基板１１上のＥＣＵ９０に伝送される。上方光８は、特許請求の範囲に記載の「外部光」に相当する。

第２導光体７０は、入射面７３および射出面７４の他に、入射面７１および射出面７２を有している。入射面７１には、フロントウインドシールド１０を透過した車両の周辺光のうち前方光７が入射する。ここで、前方光７は、車両の前方から車両に向かう方向、すなわち車両前方の光である。入射面７１に入射した前方光７は、第２導光体７０の内部を透過し、射出面７２から射出される。射出面７２から射出された前方光７は、基板１１上に設置されている第３受光素子８０の受光面８１で受光する。第３受光素子８０は、受光面８１で前方光７を受光すると、その強度に応じた信号を出力する。第３受光素子８０からの出力信号は、基板１１上のＥＣＵ９０に伝送される。

ＥＣＵ９０は、マイクロコンピュータであり、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、入力回路、出力回路、および電源回路等から構成される。ＥＣＵ９０は、ワイパ制御部４より入力される車速センサ２、ワイパスイッチ３からの信号や、第１受光素子４０および第２受光素子６０が出力する信号からワイパ６の払拭モードを決定し、ワイパ制御部４にワイパ６の払拭モードを出力する。ＥＣＵ９０は、特許請求の範囲に記載の「処理部」に相当する。

（作用）
次に、ワイパスイッチ３においてオートモードが選択されたときにＥＣＵ９０において実行されるワイパ自動制御処理を図３〜図８に基づいて説明する。なお、図３はワイパ自動制御処理のメインフローであり、図４は入力処理を説明するサブフローであり、図５は雨滴検出処理を説明するサブフローである。また、図６〜８は雨滴検出処理を説明する図である。

図３に示すワイパ自動制御処理は、運転者によってワイパスイッチ３のモードスイッチ３１においてオートモードが選択されたときに実行される。はじめのステップＳ１０（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す）では、各種フラグのリセット等の初期化処理を行う。

Ｓ２０では、図４に示すように車速センサ２による車両速度の情報入力（Ｓ２０１）およびワイパスイッチ３のボリュームスイッチ３２が選択している感度の情報入力（Ｓ２０２）が行われる。

Ｓ３０では、雨判定閾値を選定する。具体的には、Ｓ２０の入力情報に基づいてウインドシールド１０への雨滴付着量とワイパ６の払拭モードとの関係を選定する。例えば、ワイパスイッチ３のボリュームスイッチ３２の感度を高く設定する場合、少量の雨滴が付着した場合でも雨滴判定するといった具合である。

Ｓ４０では、雨滴検出装置１の第１受光素子４０および第２受光素子６０が受光する光の強度に基づいて雨滴検出処理を行う。詳細は後述する。

Ｓ５０では、Ｓ４０での雨滴検出処理に基づいてワイパ６の払拭モードを選定する。続いてＳ６０では、ワイパ制御部４に対してワイパ６の駆動を要求する信号を出力する。ＥＣＵ９０からのワイパ駆動要求を受け取ったワイパ制御部４は、ワイパ駆動部５を介してワイパ６を駆動する。

続いて、ワイパ制御処理における雨滴検出処理について図５〜図８に基づいて説明する。なお、図６〜図８の（ａ）は、第１受光素子４０が受光する赤外線９の強度を変換した電圧値の時間変化を示す図であり、（ｂ）は（ａ）と同一の時刻における第２受光素子６０が受光する上方光８の強度を変換した電圧値の時間変化を示す図である。図６〜図８の（ｂ）では電圧値の時間変化が異なる。

図５に示すように、Ｓ４０１ではウインドシールド１０に雨滴が付着しているか否かを判定する。このとき、ウインドシールド１０に雨滴が付着すると、雨滴検出装置１に設置されている発光素子５０が放射する赤外線９が境界面５で反射するとき、赤外線９の一部が物体に吸収または散乱される。これにより、第１受光素子４０が受光する赤外線９の強度は低下する。図６〜図８（ａ）に示すように、第１受光素子４０の受光強度を変換した電圧値である第１受光素子出力電圧Ｖ１は、雨滴が付着していない場合の電圧値ＶＳ１より低下する。このとき、雨滴が付着したと判定する雨滴検出判定値ＶＬ１を設定する。第１受光素子出力電圧Ｖ１が雨滴検出判定値ＶＬ１以下となる場合、雨滴が付着していると判定し雨滴付着判定が行われ、Ｓ４０２に移行する。一方、第１受光素子出力電圧Ｖ１が雨滴検出判定値ＶＬ１より大きい場合、雨滴は付着していないと判定し、雨滴検出判定は終了し、雨滴検出処理のルーチンを抜けてＳ５０に移行する。雨滴検出判定値ＶＬ１は、特許請求の範囲に記載の「第１判定値」に相当する。

Ｓ４０２では、車速センサ２からの車速情報により車両速度が０であるか否か、すなわち停車しているか否かを判定する。車両速度が０である場合、Ｓ４０３に移行する。Ｓ４０３では、後述するＳ４０４で第２受光素子６０が受光した上方光８の強度変化を確認する確認時間として第１確認時間Ｐ１および第２確認時間Ｐ２を設定する。ここで第１確認時間Ｐ１とは、Ｓ４０１において雨滴が付着していると検出した時刻、すなわち第１受光素子出力電圧Ｖ１が雨滴検出判定値ＶＬ１以下となったときの時刻Ｔ３（以下、「雨滴検出時刻」とする）よりさかのぼって設定する時間である。また、第２確認時間Ｐ２とは、雨滴検出時刻Ｔ３から後に設定する時間である。
一方、車両速度が０でない場合、Ｓ４０８に移行して雨滴付着判定を確定し（Ｓ４０８）、雨滴検出処理は終了する。その後、雨滴検出処理のルーチンを抜けてＳ５０に移行する。

Ｓ４０４では、第２受光素子６０が受光した上方光８の強度に基づいて雨滴付着判定を取り消すか否かを判定する。第２受光素子６０では、ウインドシールド１０を透過した車両の上方光８（図２参照）を受光しており、ウインドシールド１０上の領域８ａに物体がある場合、受光する上方光８の強度は低下する。図６〜図８（ｂ）に示すように、第１受光素子出力電圧Ｖ１の低下に対応して、第２受光素子出力電圧Ｖ２が低下する。このとき、第２受光素子出力電圧Ｖ２には急低下判定値ＶＬ２が設定されている。急低下判定値ＶＬ２は、ウインドシールド１０に物体が付着していない場合の第２受光素子出力電圧Ｖ２の電圧値ＶＳ２に比べて小さな値として設定されている。第２受光素子出力電圧Ｖ２が急低下判定値ＶＬ２以下になった場合、第２受光素子６０が受光する上方光８の強度が大きく低下していることを示している。ウインドシールド１０に雨滴が付着した場合、雨滴は光を透過するため第２受光素子６０の受光強度は大きく低下しない。したがって、第２受光素子出力電圧Ｖ２が急低下判定値ＶＬ２以下となる場合、ウインドシールド１０に雨滴以外の物体が付着していることとなる。第２受光素子出力電圧Ｖ２が急低下判定値ＶＬ２以下になった場合、ＥＣＵ９０は雨滴付着判定を取り消し、雨滴検出を中止する（Ｓ４０５）。一方、第２受光素子出力電圧Ｖ２が急低下判定値ＶＬ２より大きい場合、雨滴付着判定を維持したままＳ４０８に移行して雨滴付着判定を確定する。その後、雨滴検出処理のルーチンを抜けてＳ５０に移行する。急低下判定値ＶＬ２は、特許請求の範囲に記載の「第２判定値」に相当する。

また、雨滴検出装置１では、雨滴検出時刻Ｔ３に対して、第１確認時間Ｐ１および第２確認時間Ｐ２を設定する。ここで第１確認時間Ｐ１と第２確認時間Ｐ２とは同じ時間間隔とする。例えばそれぞれ１秒という具合である。第１確認時間Ｐ１は、雨滴検出時刻Ｔ３から遡って設定する時間である。第２確認時間Ｐ２は雨滴検出時刻Ｔ３から後に設定する時間である。第１確認時間Ｐ１は、特許請求の範囲に記載の「第１設定時間」である。第２確認時間Ｐ２は、特許請求の範囲に記載の「第２設定時間」である。

図６（ｂ）では、第１受光素子出力電圧Ｖ１での雨滴検出時刻Ｔ３と同時刻に第２受光素子出力電圧Ｖ２が急低下判定値ＶＬ２以下となっている。すなわち、第２受光素子出力電圧Ｖ２が急低下判定値ＶＬ２以下となる時刻Ｔ２（以下、「確認時刻」とする）は雨滴検出時刻Ｔ３と同じである。

図７（ｂ）では、確認時刻Ｔ２が雨滴検出時刻Ｔ３より前になっている。すなわち、第２受光素子６０の受光強度は第１受光素子４０の受光強度より早く低下している。これは、ウインドシールド１０上の領域８ａに領域９ａより先に物体が付着したことを示している。このとき、確認時刻Ｔ２が第１確認開始時刻Ｔ１から雨滴検出時刻Ｔ３の間にあった場合、ＥＣＵ９０は雨滴付着判定を取り消し、雨滴検出を中止する（Ｓ４０５）。一方、確認時刻Ｔ２が第１確認開始時刻Ｔ１から雨滴検出時刻Ｔ３の間になかった場合、ＥＣＵ９０は雨滴付着判定を維持したまま、雨滴付着判定を確定する（Ｓ４０８）。その後、雨滴検出処理のルーチンを抜けてＳ５０に移行する。

図８（ｂ）では、確認時刻Ｔ２が雨滴検出時刻Ｔ３より後になっている。すなわち、第２受光素子６０の受光強度は第１受光素子４０の受光強度より遅く低下している。これは、ウインドシールド１０上の領域８ａに領域９ａより後に物体が付着したことを示している。このとき、確認時刻Ｔ２が雨滴検出時刻Ｔ３から第２確認終了時刻Ｔ４の間にあった場合、ＥＣＵ９０は雨滴付着判定を取り消し、雨滴検出を中止する（Ｓ４０５）。一方、確認時刻Ｔ２が雨滴検出時刻Ｔ３から第２確認終了時刻Ｔ４の間になかった場合、ＥＣＵ９０は雨滴付着判定を維持したまま、雨滴付着判定を確定する（Ｓ４０８）。その後、雨滴検出処理のルーチンを抜けてＳ５０に移行する。

Ｓ４０６では、第２受光素子出力電圧Ｖ２が所定の電圧値まで復帰したか否かを判定する。雨滴付着判定を取り消した場合、ウインドシールド１０に載っているのは雨滴以外の物体である。ウインドシールド１０の清掃を目的とした布の場合、布の往復移動により一定時間後ウインドシールド１０上の領域８ａからなくなるため、第２受光素子６０が受光する上方光８の強度は回復する。すなわち、第２受光素子出力電圧Ｖ２が所定の電圧値まで回復することとなる。このとき、図６（ｂ）〜図８（ｂ）に示すように復帰判定値ＶＬ３を設定し、第２受光素子出力電圧Ｖ２が復帰判定値ＶＬ３以上となった場合、雨滴検出の中止を解除し（Ｓ４０９）、雨滴検出処理を終了する。一方、第２受光素子出力電圧Ｖ２が復帰判定値ＶＬ３以上となっていない場合、Ｓ４０７に移行する。復帰判定値ＶＬ３は、特許請求の範囲に記載の「第３判定値」に相当する。

Ｓ４０７では、第２受光素子出力電圧Ｖ２が電圧値の変化から所定の時間以上を経過しているか否かを判定する。ここで所定の時間として復帰確認時間Ｐ３を設定する。すなわち、第２受光素子出力電圧Ｖ２が復帰判定値ＶＬ３以上にならない場合（Ｓ４０６の「ＮＯ」）、確認時刻Ｔ２から経過した時間が復帰確認時間Ｐ３以上であるか否かを判定する。確認時刻Ｔ２から経過した時間が復帰確認時間Ｐ３以上である場合、ＥＣＵ９０は雨滴検出の中止を解除し（Ｓ４０９）、雨滴検出処理を終了する。一方、確認時刻Ｔ２から経過した時間が復帰確認時間Ｐ３以上でない場合、Ｓ４０５に戻って雨滴付着判定の取り消しおよび雨滴検出の中止を継続し、第２受光素子出力電圧Ｖ２が所定の電圧値まで復帰したか否かを判定する（Ｓ４０６）。復帰確認時間Ｐ３は、特許請求の範囲に記載の「第３設定時間」に相当する。

（効果）
次に本形態の雨滴検出装置１の効果について説明する。
（ア）雨滴検出装置１は、ウインドシールド１０上の雨滴を含む物体を検出する第１受光素子４０の受光強度と、物体が雨滴かそれ以外かを判定する第２受光素子６０の受光強度と組み合わせることにより、ウインドシールド１０上の物体を雨滴であるか雨滴以外の物体であるかを判別することができる。特にウインドシールド１０の清掃を目的とした布の往復移動では、雨滴検出装置１はウインドシールド１０上に雨滴以外の物体が付着していると判定する。これにより、ウインドシールド１０を清掃するとき、ワイパを駆動する誤作動を防止することができる。

（イ）ウインドシールド１０を布などにより清掃する場合、布は往復移動する。このとき、第１受光素子４０が受光する光が反射する領域９ａと第２受光素子６０が受光する光が透過する領域８ａとは同一の場所ではないため、布の往復移動によりそれぞれの光強度が変化する時間が異なる。雨滴検出装置１では、第１受光素子４０の受光強度が変化する前後に第２受光素子６０の受光強度の変化を確認する時間として第１確認時間Ｐ１および第２確認時間Ｐ２を設定している。これにより、受光強度が変化する時間が異なっても、ウインドシールド１０上の物体を雨滴であるか雨滴以外の物体であるかを判別することができる。

（ウ）雨滴付着判定を取り消した後、ＥＣＵ９０は第２受光素子６０の受光強度が復帰判定値ＶＬ３以上となった場合、雨滴検出の中止を解除する。これにより、ウインドシールド上に雨滴以外の物体があった場合でもその物体が取り除かれることにより、雨滴検出処理を可能にする状態に自動的に復帰することができる。

（エ）雨滴付着判定を取り消した後、ＥＣＵ９０は第２受光素子６０の受光強度の回復によって雨滴付着判定の取り消しを解除する。しかし、第２受光素子６０の受光強度が回復しない場合、雨滴検出は中止したままとなる。雨滴検出装置１では、第２受光素子６０の受光強度が回復する時間の最大値として復帰確認時間Ｐ３を設定している。第２受光素子６０の受光強度が復帰確認時間Ｐ３以内に回復しない場合、雨滴検出の中止は自動的に解除され、雨滴検出処理を終了する。これにより、別異の理由により第２受光素子６０の受光強度が回復しない場合でも雨滴検出処理を可能にする状態に自動的に復帰することができる。

（オ）雨滴検出装置１では、車速センサ２からの車両速度情報により雨滴付着判定を取り消すか否かを判定している。ウインドシールド１０の清掃は停車中に実施されるため、ウインドシールド１０上に清掃用の布がある場合は停車中に限られる。したがって、車両速度の情報を利用することにより、走行中に雨滴付着判定が取り消されることを防止することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図９に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、雨滴検出処理のフローが一部異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同位置の符号を付し、説明を省略する。

第２実施形態では、雨滴検出処理において停車状態を判定するＳ４１２の次に車両のシフトレンジを判定するＳ４１３を実行する。Ｓ４１３では、車両のシフトレンジセンサからの情報に基づいて、シフトレンジがパーキングレンジまたはニュートラルレンジであるか否かを判定する。シフトレンジがパーキングレンジまたはニュートラルレンジである場合、Ｓ４１４に移行し、第１確認時間Ｐ１および第２確認時間Ｐ２を設定する。一方、車両のシフトレンジがパーキングレンジまたはニュートラルレンジでない場合、Ｓ４１９に移行しウインドシールドに付着した物体は雨滴であるとして雨滴付着判定を確定する。

第２実施形態では、車両のシフトレンジ情報から車両状態を確認する。Ｓ４１２での車両速度情報では、交差点の信号機などでの停車状態を含むことになる。このとき、雨滴付着判定が取り消されワイパ６が駆動しなくなると、停車からの再発進時に前方視界の視認性に悪影響を与える。一方、第２実施形態では車両のシフトレンジから走行が可能である状態か駐車している状態であるかを判定することで、走行中に雨滴付着判定が取り消されることを防止することができる。

（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、導光体の材料をガラスとした。しかし、導光体の材料はこれに限定されなくてもよい。光透過性をもつ樹脂などでもよい。

（イ）上述の実施形態では、第１受光素子および第２受光素子はフォトダイオードとした。しかし、これら受光素子はこれに限定されなくてもよい。フォトトランジスタなどでもよい。

（ウ）上述の実施形態では、受光素子が受光する光の強度は電圧に変換されて表示するとした。しかし、これに限定されなくてもよい。電流や照度などでもよい。

（エ）上述の実施形態では、雨滴検出判定値、急低下判定値、復帰判定値は、それぞれ通常レベルからの低下量によって設定した。しかし、判定値の設定はこれに限定されなくてもよい。通常レベルからの低下割合によって設定されてもよい。

（オ）上述の実施形態では、第１確認時間と第２確認時間とは同じ時間間隔とし、１秒とした。しかし、第１確認時間および第２確認時間はこれに限定されなくてもよい。第１確認時間と第２確認時間とは異なる時間間隔であってもよい。また、時間間隔は１秒に限定されなくてもよい。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ ・・・雨滴検出装置、
２ ・・・車速センサ（車両速度検出手段）、
４ ・・・ワイパ制御部、
５ ・・・ワイパ駆動部、
６ ・・・ワイパ、
１０ ・・・ウインドシールド、
５０ ・・・発光素子、
９ ・・・赤外光（基準光）、
８ ・・・上方光（外部光）、
４０ ・・・第１受光素子、
６０ ・・・第２受光素子、
Ｖ１ ・・・第１受光素子出力電圧（受光した基準光の強度）、
Ｖ２ ・・・第２受光素子出力電圧（受光した外部光の強度）、
ＶＬ１ ・・・雨滴検出判定値（第１判定値）、
ＶＬ２ ・・・急低下判定値（第２判定値）、
ＶＬ３ ・・・復帰判定値（第３判定値）、
Ｐ１ ・・・第１確認時間（第１設定時間）、
Ｐ２ ・・・第２確認時間（第２設定時間）、
Ｐ３ ・・・復帰確認時間（第３設定時間）。

Claims (8)

1. 車両のウインドシールドに付着した雨滴を検出可能な雨滴検出装置であって、
   前記ウインドシールドの車両内部側に取り付けられ、前記ウインドシールドに向けて基準光を発光する発光素子と、
   前記ウインドシールドによって反射された前記基準光を受光し、受光した基準光の強度に応じた信号を出力する第１受光素子と、
   前記ウインドシールドを透過した外部光を受光し、受光した外部光の強度に応じた信号を出力する第２受光素子と、
   前記第１受光素子が出力する信号と前記第２受光素子が出力する信号とが入力される処理部と、
   前記受光した基準光の強度に基づいて前記ウインドシールドに雨滴が付着したか否かを判定する第１雨滴判定手段と、
   前記第１雨滴判定手段により前記ウインドシールドに雨滴が付着したとして雨滴付着判定が行われた場合、前記受光した外部光の強度に基づいて前記雨滴付着判定を取り消すか否かを判定する第２雨滴判定手段と、
   を備え、
   前記処理部は、前記第１雨滴判定手段により前記受光した基準光の強度が第１判定値以下となり、かつ前記第２雨滴判定手段により前記受光した外部光の強度が第２判定値以下となった場合、前記雨滴付着判定を取り消す雨滴付着判定取消処理を実行し、
   前記処理部は前記車両の車両速度を検出する車両速度検出手段を有し、前記車両速度検出手段により車両速度が０であると検出したとき、前記第２雨滴判定手段により前記外部光の強度の変化に基づいて前記雨滴付着判定を取り消すか否かを判定することを特徴とする雨滴検出装置。
2. 車両のウインドシールドに付着した雨滴を検出可能な雨滴検出装置であって、
   前記ウインドシールドの車両内部側に取り付けられ、前記ウインドシールドに向けて基準光を発光する発光素子と、
   前記ウインドシールドによって反射された前記基準光を受光し、受光した基準光の強度に応じた信号を出力する第１受光素子と、
   前記ウインドシールドを透過した外部光を受光し、受光した外部光の強度に応じた信号を出力する第２受光素子と、
   前記第１受光素子が出力する信号と前記第２受光素子が出力する信号とが入力される処理部と、
   前記受光した基準光の強度に基づいて前記ウインドシールドに雨滴が付着したか否かを判定する第１雨滴判定手段と、
   前記第１雨滴判定手段により前記ウインドシールドに雨滴が付着したとして雨滴付着判定が行われた場合、前記受光した外部光の強度に基づいて前記雨滴付着判定を取り消すか否かを判定する第２雨滴判定手段と、
   を備え、
   前記処理部は、前記第１雨滴判定手段により前記受光した基準光の強度が第１判定値以下となり、かつ前記第２雨滴判定手段により前記受光した外部光の強度が第２判定値以下となった場合、前記雨滴付着判定を取り消す雨滴付着判定取消処理を実行し、
   前記処理部は前記車両のシフトレンジを検出するレンジ検出手段を有し、前記レンジ検出手段により車両のシフトレンジがパーキングレンジまたはニュートラルレンジであると検出されたとき、前記第２雨滴判定手段により前記外部光の強度の変化に基づいて前記雨滴付着判定を取り消すか否かを判定することを特徴とする雨滴検出装置。
3. 車両のウインドシールドに付着した雨滴を検出可能な雨滴検出装置であって、
   前記ウインドシールドの車両内部側に取り付けられ、前記ウインドシールドに向けて基準光を発光する発光素子と、
   前記ウインドシールドによって反射された前記基準光を受光し、受光した基準光の強度に応じた信号を出力する第１受光素子と、
   前記ウインドシールドを透過した外部光を受光し、受光した外部光の強度に応じた信号を出力する第２受光素子と、
   前記第１受光素子が出力する信号と前記第２受光素子が出力する信号とが入力される処理部と、
   前記受光した基準光の強度に基づいて前記ウインドシールドに雨滴が付着したか否かを判定する第１雨滴判定手段と、
   前記第１雨滴判定手段により前記ウインドシールドに雨滴が付着したとして雨滴付着判定が行われた場合、前記受光した外部光の強度に基づいて前記雨滴付着判定を取り消すか否かを判定する第２雨滴判定手段と、
   を備え、
   前記処理部は、前記第１雨滴判定手段により前記受光した基準光の強度が第１判定値以下となり、かつ前記第２雨滴判定手段により前記受光した外部光の強度が第２判定値以下となった場合、前記雨滴付着判定を取り消す雨滴付着判定取消処理を実行し、
   前記処理部は前記車両の車両速度を検出する車両速度検出手段および前記車両のシフトレンジを検出するレンジ検出手段を有し、前記車両速度検出手段により車両速度が０であると検出し、かつ、前記レンジ検出手段により車両のシフトレンジがパーキングレンジまたはニュートラルレンジであると検出されたとき、前記第２雨滴判定手段により前記外部光の強度の変化に基づいて前記雨滴付着判定を取り消すか否かを判定することを特徴とする雨滴検出装置。
4. 前記処理部は、前記受光した基準光の強度が第１判定値以下となった時刻から遡って第１設定時間内に前記受光した外部光の強度が第２判定値以下となった場合、前記雨滴付着判定取消処理を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の雨滴検出装置。
5. 前記処理部は、前記受光した基準光の強度が前記第１判定値以下となった時刻から第２設定時間内に前記受光した外部光の強度が前記第２判定値以下となった場合、前記雨滴付着判定取消処理を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の雨滴検出装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の雨滴検出装置において、
   前記雨滴付着判定を取り消した後、前記受光した外部光の強度が所定の強度以上となったか否かを判定する第１復帰判定手段を有し、
   前記処理部は、前記第１復帰判定手段により前記受光した外部光の強度が第３判定値以上となったと判定した場合、前記第１雨滴判定手段および前記第２雨滴判定手段による雨滴検出の中止を解除する雨滴検出中止解除処理を実行することを特徴とする雨滴検出装置。
7. 請求項６に記載の雨滴検出装置において、
   前記処理部は前記受光した外部光の強度が前記第２判定値以下となったときから経過した時間が所定の時間以上であるか否かを判定する第２復帰判定手段を有し、
   前記第２復帰判定手段により前記受光した外部光の強度が前記第３判定値より小さいまま前記受光した外部光の強度が前記第２判定値以下となった時刻から経過した時間が第３設定時間以上となったと判定した場合、前記雨滴検出中止解除処理を実行することを特徴とする雨滴検出装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の雨滴検出装置と、
   前記第２雨滴判定手段により前記ウインドシールドに雨滴が付着したと判定した場合、前記ウインドシールドに付着した雨滴を払拭するワイパを駆動するワイパ駆動手段と、
   を備えることを特徴とするワイパ自動制御装置。

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