(57)【要約】【課題】雨量検知の精度を向上させることができるレインセンサを提供する。【解決手段】処理部１３は、発光素子１１からパルス光を連続して発光させ、受光素子１２の受光値に基づいて予め設定される積算期間の積算雨量を取得する。処理部１３は、受光素子１２の受光値の前回値と今回値との差分をパルス光毎に雨低下率として取得し、積算期間において雨低下率が閾値を超える回数をカウントして第１カウント値を取得し、積算期間において雨低下率が閾値を連続して超える回数をカウントして第２カウント値を取得する。そして、処理部１３は、積算雨量と第１カウント値と第２カウント値とに基づいて車両のワイパ装置２０の払拭モードを決定して当該払拭モードでワイパ装置２０の動作を制御する。また、処理部１３は、制御処理で決定した払拭モードに応じて積算期間を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のウィンドシールドの車室内側に配置されると共に、前記ウィンドシールドの車室外側に向かって発光する発光素子（１１）と、
前記ウィンドシールドの車室内側に配置されると共に、前記ウィンドシールドの車室外側の面で反射した光を受光する受光素子（１２）と、
前記発光素子（１１）からパルス光を連続して発光させる発光処理と、前記受光素子（１２）の受光値に基づいて予め設定される積算期間の積算雨量を取得する積算処理と、前記受光素子（１２）の受光値の前回値と今回値との差分を前記パルス光毎に雨低下率として取得する演算処理と、前記積算期間において前記雨低下率が閾値を超える回数をカウントして第１カウント値を取得する第１カウント処理と、前記積算期間において前記雨低下率が前記閾値を連続して超える回数をカウントして第２カウント値を取得する第２カウント処理と、前記積算雨量と前記第１カウント値と前記第２カウント値とに基づいて前記車両のワイパ装置（２０）の払拭モードを決定して当該払拭モードで前記ワイパ装置（２０）の動作を制御する制御処理と、前記制御処理で決定した前記払拭モードに応じて前記積算期間を変更する変更処理と、
を行う処理部（１３）と、
を備えているレインセンサ。
【請求項２】
前記処理部（１３）は、前記積算期間において前記雨低下率が前記閾値を連続して超える場合及び前記雨低下率が前記閾値を単独で超える場合の数を第３カウント値として取得する第３カウント処理を含み、前記制御処理では前記第３カウント値を加味して前記払拭モードを決定する請求項１に記載のレインセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レインセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワイパ払拭制御中に、レインセンサの信号が閾値を超える回数を雨量として一定時間カウントし、カウント値に応じてワイパの間欠動作と連続動作との切り換えを行う装置が、例えば特許文献１で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平９−５０８６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、雨量を一定時間におけるカウント値でしか把握していないので、より正確な雨量の情報を把握することができない。このため、実際の雨量の変化に応じたワイパの払拭制御を行うことが難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、雨量検知の精度を向上させることができるレインセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、レインセンサは、車両のウィンドシールドの車室内側に配置されると共に、ウィンドシールドの車室外側に向かって発光する発光素子（１１）と、ウィンドシールドの車室内側に配置されると共に、ウィンドシールドの車室外側の面で反射した光を受光する受光素子（１２）と、を備えている。
【０００７】
また、レインセンサは、発光素子からパルス光を連続して発光させる発光処理と、受光素子の受光値に基づいて予め設定される積算期間の積算雨量を取得する積算処理と、受光素子の受光値の前回値と今回値との差分をパルス光毎に雨低下率として取得する演算処理と、積算期間において雨低下率が閾値を超える回数をカウントして第１カウント値を取得する第１カウント処理と、積算期間において雨低下率が閾値を連続して超える回数をカウントして第２カウント値を取得する第２カウント処理と、積算雨量と第１カウント値と第２カウント値とに基づいて車両のワイパ装置（２０）の払拭モードを決定して当該払拭モードでワイパ装置の動作を制御する制御処理と、制御処理で決定した払拭モードに応じて積算期間を変更する変更処理と、を行う処理部（１３）を備えている。
【０００８】
これによると、積算期間の積算雨量だけではなく、雨低下率が閾値を超える回数及び雨低下率が閾値を連続して超える回数がカウントされる。このため、積算期間にウィンドシールドの外面に付着する雨のサイズや回数、付着の頻度の情報を取得することができる。したがって、雨量検知の精度を向上させることができる。また、雨量検知の精度が向上するので、最適な払拭モードの選択が可能になる。
【０００９】
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した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ものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレインセンサの構成を示した図である。
【図２】積算雨量、雨低下率、ワイパカム信号を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係るレインセンサは、車両のウィンドシールドに付着した雨滴を検出し、検出結果に基づいてワイパ装置を最適な払拭モードで自動的に動作させるものである。
【００１２】
図１に示されるように、レインセンサ１０は、発光素子１１、受光素子１２、及び処理部１３を備えて構成されている。
【００１３】
発光素子１１は、車両のウィンドシールドの外面に付着した雨滴を検出するための測定光を照射する発光装置である。このため、発光素子１１はウィンドシールドの車室内側に配置されると共に、車室外側に向かって発光する。発光素子１１は、ウィンドシールドに向かって発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）として構成されている。発光素子は例えば半導体チップに形成されている。
【００１４】
受光素子１２は、発光素子１１の光を受光する受光装置である。受光素子１２は、ウィンドシールドの車室内側に配置されると共に、ウィンドシールドの車室外側の面で反射した発光素子１１の光を受光する。受光素子１２は、受光した光の強度を検出するフォトダイオード（ＰＤ）として構成されている。受光素子１２は例えば半導体チップに形成されている。
【００１５】
処理部１３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って信号処理を行う制御回路である。処理部１３は、例えばマイクロコンピュータとして構成されている。処理部１３は、発光素子１１を駆動する処理や受光素子１２の検出結果の処理を行い、処理結果に基づいて車両のワイパ装置２０を動作させる。
【００１６】
ワイパ装置２０は、ワイパを駆動制御する装置であり、例えばＥＣＵ（Electrical Control Unit）として構成されている。ワイパ装置２０は、マイクロコンピュータ、ワイパモータ制御回路、及びワイパモータ駆動部を備え、車両のバッテリからの電源供給によって動作可能になっている。ワイパモータ駆動部がワイパモータを駆動することでワイパブレードが往復運動する。
【００１７】
また、ワイパ装置２０は、車両の運転席に設置されたワイパコントロールスイッチからワイパブレード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）の切り替え信号を入力する。ワイパコントロールスイッチで自動制御以外のモードが選択されている場合、ワイパ装置２０は、予め各モード設定された払拭条件でワイパブレードを動作させる。
【００１８】
上記の発光素子１１、受光素子１２、処理部１３やコネクタ等の電子部品は図示しない回路基板に実装されている。回路基板は例えばプリント基板である。また、受光素子１２は、回路基板において、発光素子１１に対して所定の距離だけ離されて実装されている。
【００１９】
また、レインセンサ１０は図示しないレンズを備えている。レンズは、発光素子１１から照射された光を内部に導くと共に平行光になるようにコリメートし、当該コリメートした光をウィンドシールドの車室外側の面に導くと共に車室外側の面で反射した光を受光素子１２に導く光学部品である。レンズは、光がウィンドシールドの外面の雨滴検出面で全反射（臨界角以上）するように形成されている。レンズは、ガラス、ポリカーボネート、アクリル等の材料によって形成されている。
【００２０】
以上が、本実施形態に係るレインセンサ１０の構成である。発光素子１１、受光素子１２、処理部１３等が実装された回路基板、レンズは図示しないカバーハウジングに収容されてパッケージ化されている。レンズは一部がカバーハウジングから露出している。そして、レンズは図示しないシートに押し付けられる。シートは、レインセンサ１０とウィンドシールドとに挟まれる部材であり、例えばシリコーンシートが採用される。レンズに導入された測定光はこのシートを介してウィンドシールドに入射する。
【００２１】
次に、ワイパの自動制御が選択されている場合の処理部１３の作動について説明する。処理部１３は、発光処理、積算処理、演算処理、第１カウント処理、第２カウント処理、制御処理、変更処理を行う。発光処理は発光素子１１からパルス光を連続して発光させる処理である。発光処理は例えばＰＷＭ制御であり、パルス信号によって発光素子１１を点滅させる。
【００２２】
具体的に、積算処理は、受光素子１２の受光値に基づいて積算期間の積算雨量を取得する処理である。例えば、受光素子１２の受光値を積算していく第１の方法、受光素子１２の受光値の前回値と今回値との差分値を積算していく第２の方法、受光素子１２の受光値の前回値と今回値との差分が閾値を超える場合にその差分値を積算していく第３の方法等がある。本実施形態では、第３の方法が採用されている。
【００２３】
ここで、積算期間は、予め設定される一定時間である。この積算期間において積算処理、第１カウント処理、第２カウント処理、制御処理、及び変更処理が実行される。そして、変更処理において積算期間が車両の外の状況に応じた最適な期間に設定・変更される。
【００２４】
積算期間はワイパの払拭後から始まり、積算期間の終了後にワイパの払拭期間が始まる。つまり、積算期間とワイパの払拭期間とが交互に繰り返される。ワイパの払拭期間は、ワイパが一往復する時間であり、払拭モードに応じて異なる時間が決められている。
【００２５】
演算処理は、受光素子１２の受光値の前回値と今回値との差分をパルス光毎に雨低下率として取得する処理である。発光処理及び演算処理は、他の処理とは別に随時実行される。
【００２６】
第１カウント処理は、積算期間において雨低下率が閾値を超える回数をカウントして第１カウント値を取得する処理である。また、第２カウント処理は、積算期間において雨低下率が閾値を連続して超える回数をカウントして第２カウント値を取得する処理である。
【００２７】
制御処理は、積算処理で取得された積算雨量と、第１カウント処理で取得された第１カウント値と、第２カウント処理で取得された第２カウント値と、に基づいて車両のワイパ装置２０の払拭モードを決定する処理である。払拭モードは、次回の往復払拭動作間隔時間である。払拭モードは例えば高速連続、低速連続、間欠、停止待機、停止等の複数に分かれている。間欠の払拭モードは、往復払拭動作間隔時間が順次短くなるように複数段階に設定されている。
【００２８】
また、制御処理は、決定した払拭モードでワイパ装置２０の動作を制御する処理である。処理部１３は、払拭モードに応じたワイパカム信号をワイパ装置２０に出力する。これにより、ワイパ装置２０のワイパモータ駆動部はワイパモータを駆動する。
【００２９】
変更処理は、制御処理で決定した払拭モードに応じて積算期間を変更する処理である。例えば、雨が多い状況では、払拭回数を多くしたり、ワイパの１往復の時間を短くしたりすることが要求される。この場合、積算期間は前回の長さよりも短く設定される。逆に、雨が止みそうな状況では、払拭回数を減らしたり、ワイパの１往復の時間を長くすることが要求される。この場合、積算期間は前回の長さよりも長く設定される。積算期間は、変更処理によって随時更新される。
【００３０】
図２の具体例に示されるように、時点Ｔ１から積算期間が始まり、時点Ｔ２から雨低下率が２回連続で上昇している。これにより、積算雨量が上昇する。また、時点Ｔ３から雨低下率が２回連続で上昇していることにより、積算期間における積算雨量がさらに上昇する。積算期間は時点Ｔ４までとする。
【００３１】
この積算期間では、第１カウント処理によって雨低下率が閾値を超える回数が４回カウントされる。また、第２カウント処理によって雨低下率が閾値を連続して超える回数が２回カウントされる。よって、制御処理では、積算雨量にこれらのカウント数が加味されて最適な払拭モードが選択される。そして、積算期間の終わりに積算雨量やカウント数がリセットされる。
【００３２】
時点Ｔ４後の払拭期間は、直前の積算期間で選択された払拭モードでワイパブレードが動作する。払拭期間中はウィンドシールドの雨滴が払拭されるので、積算雨量や雨低下率は変化しない。なお、払拭期間中はセンシングの必要もない。
【００３３】
そして、時点Ｔ５から新たな積算期間が始まり、時点Ｔ６までの積算雨量及び雨低下率の情報に基づいて時点Ｔ６後の払拭期間が選択される。雨低下率が閾値を超える回数は９回、雨低下率が閾値を連続して超える回数が６回であり、これらの情報が払拭モードの判定に加味される。時点Ｔ７後についても同様である。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態では、積算期間の積算雨量だけではなく、雨低下率が閾値を超える回数及び雨低下率が閾値を連続して超える回数がカウントされている。これにより、積算期間にウィンドシールドの外面に付着する雨のサイズや回数、付着の頻度の情報を取得することができる。また、これらのカウント数が払拭モードの判定に加味されているので、雨量検知の精度を向上させることができる。したがって、最適な払拭モードが選択されるようにすることができる。
【００３５】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、処理部１３は、第３カウント処理を含んでいる。第３カウント処理は、積算期間において雨低下率が閾値を連続して超える場合及び雨低下率が閾値を単独で超える場合の数を第３カウント値として取得する処理である。
【００３６】
例えば、図２に示された例では、時点Ｔ１から時点Ｔ４までの積算期間では雨低下率が閾値を連続して超える場合が２回発生している。同様に、時点Ｔ５から時点Ｔ６までの積算期間では２回、時点Ｔ７以降の積算期間では５回発生している。つまり、第３カウント処理では、「場合」の数をカウントする。これにより、雨の頻度をより正確に検知することができる。
【００３７】
そして、制御処理では、積算期間の積算雨量、第１カウント値、第２カウント値にさらに第３カウント値を加味して払拭モードを決定する。これにより、これにより、現在の雨の状況をより正確に把握することができ、最適な払拭モードを決定することができる。
【００３８】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示されたレインセンサの構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、積算期間における雨低下率の変化は上記のカウント方法だけでなく、他の条件でカウントしても構わない。積算雨量に加味する情報が多いほど、現在の雨の状況をより正確に把握することができる。一つの例として、第２実施形態で示された「場合」が積算期間のどの時間帯に発生するのかを検出し、その情報が払拭モードの決定に利用されても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１０  レインセンサ
１１  発光素子
１２  受光素子
１３  処理部
２０  ワイパ装置
【図１】
2018159580.tif 000003
【図２】
2018159580.tif 000004