(57)【要約】【課題】装置の状態を把握することができる液滴除去装置を提供する。【解決手段】液滴除去装置１０は、振動を発生させる発振器Ｏ１〜Ｏ４と、振動を受信する受信器Ｒ１〜Ｒ４と、発振器Ｏ１〜Ｏ４を駆動させる駆動回路１１と、駆動回路１１を制御して発振器Ｏ１〜Ｏ４を第１の振幅の振動で駆動させたり第２の振幅の振動で駆動させる制御回路１２とを備える。制御回路１２は、受信器Ｒ１〜Ｒ４で受信した際に予め定めた液滴付着基準値以下の振幅になった時、被検出面上に液滴が付着されていると判定するとともに、受信器Ｒ１〜Ｒ４の故障を判定する。【選択図】図６
2016220757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出面上に振動を発生させる発振器と、
前記被検出面上の振動を受信する受信器と、
前記発振器を駆動させる駆動回路と、
前記被検出面上に第１の振幅の振動を前記発振器にて発生させるべく前記駆動回路を駆動制御する第１制御回路と、
前記第１制御回路の制御に基づく前記被検出面上に発生した第１の振幅の振動を前記受信器で受信した際に予め定めた液滴付着基準値以下の振幅になった時、前記被検出面上に液滴が付着されていると判定する判定回路と、
前記判定回路が前記被検出面上に液滴が付着されていると判定したとき、前記被検出面上に前記第１の振幅よりも大きい第２の振幅の振動を、前記発振器にて発生させるべく前記駆動回路を駆動制御する第２制御回路と、
前記受信器の故障を判定する故障判定部と、を備えたことを特徴とする液滴除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴除去装置において、
前記故障判定部は、前記第２の振幅の振動後に前記第１の振幅の振動が発生された際に前記受信器側で一切の振動を受信しなかった場合に、前記受信器の故障と判定することを特徴とする液滴除去装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液滴除去装置において、
前記液滴付着基準値以上、且つ、前記液滴が付着していない場合に前記第１の振幅の振動を前記受信器で受信する際に正常と想定される振幅未満の劣化判定基準値が設定されており、
前記故障判定部は、前記劣化判定基準値以下の振幅しか得られない期間が所定期間以上継続した場合に、前記受信器の故障と判定することを特徴とする液滴除去装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液滴除去装置において、
前記故障判定部は、前記第２の振幅の振動後に前記第１の振幅の振動が発生されるパターンが複数回実施された際に、前記複数回のパターン中において前記第１の振幅の振動を受信した前記受信器で前記液滴付着基準値以下の振幅しか得られない回数が連続して所定回数を超えた場合に、前記受信器の故障と判定することを特徴とする液滴除去装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の液滴除去装置において、
前記故障判定部により前記受信器の故障が判定された旨を外部に報知する報知部を備えたことを特徴とする液滴除去装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の液滴除去装置において、
前記故障判定部により前記受信器の故障が判定された旨を外部に送信する送信部を備えたことを特徴とする液滴除去装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の液滴除去装置において、
前記被検出面には前記発振器と前記受信器とが対応するように複数設けられ、
前記故障判定部は、複数の前記受信器を個別に故障判定を実施し、
前記第２制御回路は、故障と判定された受信器と隣接する受信器で検出した振動に基づいて前記判定回路によって液滴が付着されていると判定された場合に、前記被検出面上に前記第１の振幅よりも大きい第２の振幅の振動を、故障と判定された受信器に対応する発振器にて発生させるべく前記駆動回路を駆動制御することを特徴とする液滴除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラやセンサ等の検出器のレンズまたはカバーガラスに付着した異物（例えば、水滴等の液滴）を、弾性表面波を利用して除去する液滴除去装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような液滴除去装置では、超音波振動子を用いて超音波振動を弾性体表面に伝達することで、超音波振動子による縦波（弾性表面波）をガラス表面に対して垂直方向に振動させてガラス表面に付着した液滴を除去するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４０８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような液滴除去装置では、弾性表面波を利用してガラス表面に付着した水滴を除去することを主眼においており、人がガラス表面における水滴の有無を視認して、操作スイッチによる超音波振動子の駆動させることが考えられる。この場合、人が常にガラス表面を監視して水滴が付いたかどうかを確認する必要があるため、利便性の面で改善が望まれる。
【０００５】
そこで、例えば共に超音波振動子からなる発振器と受信器とを対向配置し、発振器で検出用の振動を発生させてその振動を受信器側で受信して、その際の振動の大きさを予め設定した基準値（閾値）と比較することによって液滴の付着を検出する方法が考えられる。しかしながら、液滴除去装置の状態がわからないため、正常動作しているのか故障しているのか判断することができない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、装置の状態を把握することができる液滴除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する液滴除去装置は、被検出面上に振動を発生させる発振器と、前記被検出面上の振動を受信する受信器と、前記発振器を駆動させる駆動回路と、前記被検出面上に第１の振幅の振動を前記発振器にて発生させるべく前記駆動回路を駆動制御する第１制御回路と、前記第１制御回路の制御に基づく前記被検出面上に発生した第１の振幅の振動を前記受信器で受信した際に予め定めた液滴付着基準値以下の振幅になった時、前記被検出面上に液滴が付着されていると判定する判定回路と、前記判定回路が前記被検出面上に液滴が付着されていると判定したとき、前記被検出面上に前記第１の振幅よりも大きい第２の振幅の振動を、前記発振器にて発生させるべく前記駆動回路を駆動制御する第２制御回路と、前記受信器の故障を判定する故障判定部と、を備える。
【０００８】
この構成によれば、故障判定部を備えることで受信器の故障を判定して装置の状態を把握することができる。
上記液滴除去装置において、前記故障判定部は、前記第２の振幅の振動後に前記第１の振幅の振動が発生された際に前記受信器側で一切の振動を受信しなかった場合に、前記受信器の故障と判定することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、故障判定部は液滴を飛翔させるための第２の振幅の振動後に第１の振幅の振動を発生させても受信器側で受信しなかった場合に、受信器の故障と判定する。ここで、対の発振器と受信器との間において、液滴が付着しているか否かで受信器で受信する振動は異なることとなる。このため、故障判定を行う際には対の発振器と受信器との間に液滴が付着しているとその液滴がノイズとなり得るため、一旦第２の振幅の振動で液滴を飛翔させた後に、第１の振幅の振動を発生させることで液滴の影響を抑えた状態で故障判定を行うことができる。
【００１０】
上記液滴除去装置において、前記液滴付着基準値以上、且つ、前記液滴が付着していない場合に前記第１の振幅の振動を前記受信器で受信する際に正常と想定される振幅未満の劣化判定基準値が設定されており、前記故障判定部は、前記劣化判定基準値以下の振幅しか得られない期間が所定期間以上継続した場合に、前記受信器の故障と判定することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、故障判定部は、劣化判定基準値以下の状態となる期間が所定期間以上継続した場合に、受信器の故障と判定する。ここで、液滴付着基準値以上である場合には、通常は液滴が付着していないと判断するが、液滴付着基準値以上であっても例えば液滴が付着していない場合に前記第１の振幅の振動を前記受信器で受信する際に正常と想定される振幅未満となることが考えられる。これらは、例えば、受信器の精度の問題や劣化の可能性が考えられるが一時的なものの場合も考えられる。そのため、液滴付着基準値以上、且つ、液滴が付着していない場合に前記第１の振幅の振動を前記受信器で受信する際に正常と想定される振幅未満の基準値である劣化判定基準値以下の振幅の場合、劣化判定基準値以下の振幅しか得られない期間が所定期間継続した場合には、一時的なものではなく、受信器の劣化（故障）と判定することができる。
【００１２】
上記液滴除去装置において、前記故障判定部は、前記第２の振幅の振動後に前記第１の振幅の振動が発生されるパターンが複数回実施された際に、前記複数回のパターン中において前記第１の振幅の振動を受信した前記受信器で前記液滴付着基準値以下の振幅しか得られない回数が連続して所定回数を超えた場合に、前記受信器の故障と判定することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第２の振幅の振動後に前記第１の振幅の振動が発生されるパターンが複数回実施された際に、第１の振幅の振動を受信した受信器で液滴付着基準値以下の振幅しか得られない回数が連続して所定回数を超えた場合に故障と判定する。ここで、液滴が付着した際に第２の振幅の振動を発生させることで液滴を除去（飛翔）させることを想定している。このため、第２の振幅の振動後において第１の振幅の振動を発生させて液滴の有無の判定を行う場合、液滴が付着していないことが想定されるが、例えば被検出面に異物が付着するなどして第２の振幅の振動では除去することができない場合が考えられる。そのため、第２の振幅の振動を複数回発生させても第１の振幅の振動を受信した受信器で液滴付着基準値以下の振幅しか得られない回数が連続して所定回数を超えた場合には前述のように異物などが検出面に付着するなどして正常に雨滴の判定や除去ができない、即ち故障と判定することができる。
【００１４】
上記液滴除去装置において、前記故障判定部により前記受信器の故障が判定された旨を外部に報知する報知部を備えることが好ましい。
この構成によれば、故障判定部により受信器の故障が判定された旨を外部に報知することができるため、受信器の故障を報知部の周囲にいる使用者に対して報知することができる。
【００１５】
上記液滴除去装置において、前記故障判定部により前記受信器の故障が判定された旨を外部に送信する送信部を備えることが好ましい。
この構成によれば、故障判定部により受信器の故障が判定された旨を外部に送信することができるため、例えば離れた地点で送信された情報を受信することが可能となる。
【００１６】
上記液滴除去装置において、前記被検出面には前記発振器と前記受信器とが対応するように複数設けられ、前記故障判定部は、複数の前記受信器を個別に故障判定を実施し、前記第２制御回路は、故障と判定された受信器と隣接する受信器で検出した振動に基づいて前記判定回路によって液滴が付着されていると判定された場合に、前記被検出面上に前記第１の振幅よりも大きい第２の振幅の振動を、故障と判定された受信器に対応する発振器にて発生させるべく前記駆動回路を駆動制御することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、故障と判定された受信器と隣接する受信器で検出した振動に基づいて液滴が付着したと判定された場合に、故障と判定された受信器と対応する発振器にて第２の振幅の振動を発生させることができる。すなわち、受信器が故障した場合であっても隣接する受信器を用いて液滴の付着が判定された場合には、故障した受信器と、故障した受信器と対応する発振器との間においても液滴の付着が予想される。このため、前述したように故障と判定された受信器と隣接する受信器で検出した振動に基づいて液滴が付着したと判定された場合に、故障と判定された受信器に対応する発振器にて第２の振幅の振動を発生させるべく駆動させることで、液滴を除去（飛翔）させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の液滴除去装置によれば、装置の状態を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態における液滴除去装置を備えた監視カメラ装置の斜視図。
【図２】同形態におけるカメラ装置の筐体の概略構成を示す要部断面図。
【図３】同形態における発振器と受信器とを配置したアクリルカバーの正面図。
【図４】同形態における第１の振幅の弾性表面波と第２の振幅の弾性表面波の振幅の大きさを説明するためのグラフ。
【図５】同形態における液滴が付着していない時に受信器が出力する検出信号、液滴付着基準値、及び劣化判定基準値について説明するためのグラフ。
【図６】同形態における液滴除去装置の電気的構成を説明するための電気ブロック回路図。
【図７】同形態における液滴除去装置の動作例を説明するためのフローチャート。
【図８】同形態における液滴除去装置の動作例を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、液滴除去装置を備えた監視カメラ装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、監視カメラ装置１は、直方体状の筐体２を有し、筐体２の上部にはフード３が取着されている。筐体２の短手方向の一側正面には、透視窓４が形成され、その透視窓４には透明のアクリルカバー５が配設されている。アクリルカバー５は、四角形状の板材であって、その４辺が透視窓４の窓枠４ａの内側において同窓枠４ａに支持固定されている。
【００２１】
図２に示すように、筐体２内には、監視カメラ本体６が配設されている。監視カメラ本体６は、光学レンズ及びイメージセンサ等を有し、透視窓４のアクリルカバー５を介して外部を撮像する。そして、監視カメラ本体６は、透視窓４のアクリルカバー５を介して外部を撮像し、その撮像した画像をモニタ室に設けた表示装置に表示するとともに、撮像した画像を記録装置（例えばビデオ信号記録装置）に記録する。
【００２２】
図３に示すように、アクリルカバー５の外側の表面（被検出面）５ａには、複数（例えば４個）の発振器Ｏが取着されている。同様に、アクリルカバー５の表面（被検出面）５ａには、各発振器Ｏとそれぞれ対となる複数（例えば４個）の受信器Ｒが取着されている。
【００２３】
複数の発振器Ｏは、アクリルカバー５の上側であって左右方向に、上側の窓枠４ａで隠れるように並設されている。一方、複数の受信器Ｒは、アクリルカバー５の下側であって左右方向に、下側の窓枠４ａで隠れるように並設されている。この時、対応する一対の発振器Ｏと受信器Ｒは、上下方向において相対向するようにアクリルカバー５の表面（被検出面）５ａにそれぞれ配置されている。
【００２４】
ここで、４個の発振器Ｏの個々を特定するとき、図３において左側から順に第１発振器Ｏ１、第２発振器Ｏ２、第３発振器Ｏ３、第４発振器Ｏ４とそれぞれよぶ。同様に、４個の発振器Ｏとそれぞれ対となる４個の受信器Ｒを特定するとき、図３において左側から順に第１受信器Ｒ１、第２受信器Ｒ２、第３受信器Ｒ３、第４受信器Ｒ４とそれぞれよぶ。
【００２５】
図３に示すように、発振器Ｏは、弾性表面波素子であって、この弾性表面波素子は一対の櫛歯状電極Ｏａ，Ｏｂを有し、その一対の櫛歯状電極Ｏａ，Ｏｂが交互に配置されている。そして、一対の櫛歯状電極Ｏａ，Ｏｂ間に交流電圧の交流信号Ｖｉ（図４参照）を印加することによって弾性表面波素子よりなる発振器Ｏは振動し、アクリルカバー５の表面５ａに弾性表面波を発生させる。この発振器Ｏがアクリルカバー５の表面５ａに発生させた弾性表面波は、下方向に位置して対峙する対となる受信器Ｒに伝搬される。
【００２６】
つまり、第１発振器Ｏ１がアクリルカバー５の表面５ａに発生させた弾性表面波は、アクリルカバー５の表面５ａを第１受信器Ｒ１に向かって伝搬される。また、第２発振器Ｏ２がアクリルカバー５の表面５ａに発生させた弾性表面波は、アクリルカバー５の表面５ａを第２受信器Ｒ２に向かって伝搬される。さらに、第３発振器Ｏ３がアクリルカバー５の表面５ａに発生させた弾性表面波は、アクリルカバー５の表面５ａを第３受信器Ｒ３に向かって伝搬される。そして、第４発振器Ｏ４がアクリルカバー５の表面５ａに発生させた弾性表面波は、アクリルカバー５の表面５ａを第４受信器Ｒ４に向かって伝搬される。
【００２７】
図３に示すように、受信器Ｒは、発振器Ｏと同じ構造の弾性表面波素子であって、この弾性表面波素子は一対の櫛歯状電極Ｒａ，Ｒｂを有し、その一対の櫛歯状電極Ｒａ，Ｒｂが交互に配置されている。弾性表面波素子からなる受信器Ｒは、発振器Ｏから弾性表面波が伝搬されると、その一対の櫛歯状電極Ｒａ，Ｒｂ間から交流電圧である検出信号Ｖｏを出力する。
【００２８】
つまり、第１発振器Ｏ１が発生させた弾性表面波がアクリルカバー５の表面５ａを介して第１受信器Ｒ１まで伝搬されると、第１受信器Ｒ１は、第１受信器Ｒ１の櫛歯状電極Ｒａ，Ｒｂ間から検出信号Ｖｏを出力する。また、第２発振器Ｏ２が発生させた弾性表面波がアクリルカバー５の表面５ａを介して第２受信器Ｒ２まで伝搬されると、第２受信器Ｒ２は、第２受信器Ｒ２の櫛歯状電極Ｒａ，Ｒｂから検出信号Ｖｏを出力する。さらに、第３発振器Ｏ３が発生させた弾性表面波がアクリルカバー５の表面５ａを介して第３受信器Ｒ３まで伝搬されると、第３受信器Ｒ３は、第３受信器Ｒ３の櫛歯状電極Ｒａ，Ｒｂから検出信号Ｖｏを出力する。そして、第４発振器Ｏ４が発生させた弾性表面波がアクリルカバー５の表面５ａを介して第４受信器Ｒ４まで伝搬されると、第４受信器Ｒ４は、第４受信器Ｒ４の櫛歯状電極Ｒａ，Ｒｂから検出信号Ｖｏを出力する。
【００２９】
図３に示すように、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４は、本実施形態では、液滴を検出するための弾性表面波と液滴を除去するための弾性表面波の２種類の弾性表面波をアクリルカバー５の表面５ａに発生させるようになっている。
【００３０】
図４に示すように、液滴検出に使用する弾性表面波は、第１の振幅Ａの振動であって、発振器Ｏに第１の交流電圧の交流信号Ｖｉ（以下、これを他と区別するために第１交流信号Ｖｉ１という）が印加されたとき発生する弾性表面波である。つまり、発振器Ｏが第１の振幅Ａの弾性表面波（振動）をアクリルカバー５の表面５ａに発生させて、受信器Ｒが出力する検出信号Ｖｏに基づいて液滴が付着しているかどうかを判断する時に使用される。
【００３１】
一方、液滴除去に使用する弾性表面波は、図４に示すように、第１の振幅Ａよりも大きい振幅値の第２の振幅Ｂの振動であって、発振器Ｏに第２の交流電圧の交流信号Ｖｉ（以下、これを他と区別するために第２交流信号Ｖｉ２という）が印加されたとき発生する弾性表面波である。つまり、発振器Ｏがその第２の振幅Ｂの振動（弾性表面波）をアクリルカバー５の表面５ａに発生させて、表面５ａに付着した液滴を飛翔等させて除去するために使用される。
【００３２】
なお、液滴検出に使用される弾性表面波の第１の振幅Ａの大きさ及び液滴除去に使用される弾性表面波の第２の振幅Ｂの大きさは、予め試験、実験、計算等で求められた振幅値である。ちなみに、図４に示すように、第２の振幅Ｂの弾性表面波を生成させるために発振器Ｏに印加する第２交流信号Ｖｉ２の大きさは、第１の振幅Ａの弾性表面波を生成させるために発振器Ｏに印加する第１交流信号Ｖｉ１の大きさよりも大きい。
【００３３】
そのため、第１の振幅Ａの弾性表面波を発振器Ｏにて発生させるための第１交流信号Ｖｉ１、及び、第２の振幅Ｂの弾性表面波を発振器Ｏにて発生させるための第２交流信号Ｖｉ２の大きさも、予め試験、実験、計算等で求められている。
【００３４】
また、受信器Ｒから出力される検出信号Ｖｏは、受信器Ｒに伝搬した発振器Ｏがアクリルカバー５の表面５ａに発生した第１の振幅Ａの弾性表面波に基づいて出力される。第１の振幅Ａの弾性表面波は、受信器Ｒに向かって伝搬していく過程で減衰しながら受信器Ｒに向かって伝搬される。従って、受信器Ｒから出力される検出信号Ｖｏは、前述した減衰した弾性表面波に相対した大きさの信号である。
【００３５】
すなわち、図５に示すように、アクリルカバー５の表面５ａに液滴が付着していない状態で、受信器Ｒに到達した減衰した弾性表面波に基づいて同受信器Ｒから振幅値ＡＸの検出信号Ｖｏが出力される。この振幅値ＡＸの検出信号Ｖｏは、第１の振幅Ａの弾性表面波を発生させるために発振器Ｏに印加する第１交流信号Ｖｉ１よりも小さくなる。
【００３６】
ちなみに、弾性表面波の減衰量は、アクリルカバー５の表面５ａに液滴が付着していない場合よりも、アクリルカバー５の表面５ａに液滴が付着している場合のほうが大きい。従って、液滴が付着している場合に受信器Ｒから出力される検出信号Ｖｏの振幅値は、液滴が付着していない場合に受信器Ｒから出力される検出信号Ｖｏの振幅値ＡＸよりも小さくなる。
【００３７】
そこで、図５に示すように、液滴が付着していない場合の検出信号Ｖｏの振幅値ＡＸよりも小さい値であって液滴付着検出のための予め定めた振幅値を液滴付着基準値Ｋ１として設定している。
【００３８】
この液滴付着基準値Ｋ１は、予め試験、実験、計算等で求めた値であって、液滴が付着した状態で第１交流信号Ｖｉ１にて発振器Ｏを駆動させたとき、受信器Ｒから出力される検出信号Ｖｏの振幅値を液滴付着基準値Ｋ１としている。従って、液滴付着基準値Ｋ１以下の検出信号Ｖｏが受信器Ｒから出力されたとき、その受信器Ｒと対となす発振器Ｏ間のアクリルカバー５の表面５ａに液滴が付着していることがわかる。
【００３９】
次に、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４及び第１〜第４受信器Ｒ１〜Ｒ４を含む液滴除去装置１０の電気的構成を図６に従って説明する。
図６に示すように、液滴除去装置１０は、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４毎に設けられた駆動回路１１と、各駆動回路１１を統括制御する制御回路１２を有している。
【００４０】
第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４は、それぞれ駆動回路１１と接続され、それぞれの駆動回路１１が生成した第１交流信号Ｖｉ１又は第２交流信号Ｖｉ２が各発振器Ｏ１〜Ｏ４の櫛歯状電極Ｏａ，Ｏｂに入力される。各駆動回路１１は、交流電源Ｇを入力し、制御回路１２からの第１駆動制御信号ＣＴ１又は第２駆動制御信号ＣＴ２に基づいて、交流電源Ｇから第１交流信号Ｖｉ１又は第２交流信号Ｖｉ２を生成して出力する。つまり、各駆動回路１１は、制御回路１２から第１駆動制御信号ＣＴ１又は第２駆動制御信号ＣＴ２に基づいてアクリルカバー５の表面５ａに、第１の振幅Ａの弾性表面波を発生させるための第１交流信号Ｖｉ１を生成して出力、又は、第２の振幅Ｂの弾性表面波を発生させるための第２交流信号Ｖｉ２を生成して出力する。
【００４１】
詳述すると、各駆動回路１１は、制御回路１２から第１駆動制御信号ＣＴ１に基づいて、液滴検出に使用する第１の振幅Ａの弾性表面波を生成させるための第１交流信号Ｖｉ１を生成する。また、各駆動回路１１は、制御回路１２から第２駆動制御信号ＣＴ２に基づいて、液滴除去に使用する第２の振幅Ｂの弾性表面波を生成させるための第２交流信号Ｖｉ２を生成する。
【００４２】
第１〜第４受信器Ｒ１〜Ｒ４は、制御回路１２にそれぞれ接続されている。そして、第１〜第４受信器Ｒ１〜Ｒ４は、対応する第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４にて発生した第１の振幅Ａの弾性表面波の伝搬に基づいてその櫛歯状電極Ｒａ，Ｒｂに発生する交流電圧である検出信号Ｖｏを制御回路１２に出力する。
【００４３】
制御回路１２は、各駆動回路１１を介して第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４を駆動制御する。更に、制御回路１２には、第１〜第４受信器Ｒ１〜Ｒ４からの検出信号Ｖｏが入力される。
【００４４】
制御回路１２は、マイクロコンピュータ等を含み、監視カメラ装置１の起動とともに起動する。そして、制御回路１２は、アクリルカバー５の表面５ａに液滴が付着しているかどうかを検出する液滴検出処理動作と液滴が付着している場合にはその付着している液滴を除去する液滴除去処理動作を実行する。また、制御回路１２は、液滴検出処理動作と液滴除去処理動作との組合せにおいて故障判定動作も行うようになっている。
【００４５】
また、制御回路１２は、表示ランプ１３と接続されている。表示ランプ１３は、監視カメラ装置１のモニタ室の表示装置に設けた表示ランプである。そして、制御回路１２は、後述する液滴除去装置１０が故障と判定される故障条件となったら前記表示ランプ１３を点灯させて報知させるようになっている。
【００４６】
（液滴検出処理動作）
制御回路１２は、液滴検出処理動作において、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４が同時に液滴検出のための第１の振幅Ａの弾性表面波をアクリルカバー５の表面５ａに発生するように、各駆動回路１１に対して第１駆動制御信号ＣＴ１を出力する。
【００４７】
各駆動回路１１は、第１駆動制御信号ＣＴ１に応答して、第１の振幅Ａの弾性表面波を生成させるための第１交流信号Ｖｉ１を生成して各発振器Ｏ１〜Ｏ４に一斉に出力する。これによって、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４は、一斉にアクリルカバー５の表面５ａに第１の振幅Ａの弾性表面波を、それぞれ対応する第１〜第４受信器Ｒ１〜Ｒ４に向かって発生させる。
【００４８】
各受信器Ｒ１〜Ｒ４は、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４から発生されるとともにアクリルカバー５の表面５ａを伝搬した弾性表面波に基づき、検出信号Ｖｏを制御回路１２に出力する。
【００４９】
制御回路１２は、各受信器Ｒ１〜Ｒ４から検出信号Ｖｏが入力されると、液滴が付着しているかどうかの判定を行う。つまり、各対の発振器Ｏと受信器Ｒ間毎に、その対となる発振器Ｏと受信器Ｒ間のアクリルカバー５の表面５ａ上に液滴が付着しているかどうか判定する。
【００５０】
制御回路１２は、各受信器Ｒ１〜Ｒ４から入力された検出信号Ｖｏに対して予め定めた液滴付着基準値Ｋ１と比較することによって、各対の発振器Ｏと受信器Ｒ間の判定が行われる。
【００５１】
すなわち、制御回路１２は、第１交流信号Ｖｉ１にて発振器Ｏを駆動させた状態で、受信器Ｒから出力される検出信号Ｖｏが液滴付着基準値Ｋ１以下のとき、アクリルカバー５の表面５ａに液滴が付着していると判定する。
【００５２】
（液滴除去処理動作）
制御回路１２は、各対の発振器Ｏと受信器Ｒの少なくとも１つに液滴が付着していると判定すると、液滴が付着されたと判定された対象の発振器Ｏについて液滴除去処理動作を実行する。
【００５３】
制御回路１２は、液滴除去処理動作において、液滴が付着されたと判定された発振器Ｏの駆動回路１１に対して液滴除去のための第２の振幅Ｂの弾性表面波をアクリルカバー５の表面５ａに発生するように第２駆動制御信号ＣＴ２を出力する。
【００５４】
駆動回路１１は、第２駆動制御信号ＣＴ２に応答して、図４に示すように、第１の振幅Ａより振幅値が大きい第２の振幅Ｂの弾性表面波を生成させるための第２交流信号Ｖｉ２を生成して発振器Ｏに出力する。これによって、発振器Ｏは、液滴が付着したアクリルカバー５の表面５ａに第２の振幅Ｂの弾性表面波を、対向する受信器Ｒに向かって発生する。
【００５５】
制御回路１２は、第２の振幅Ｂの弾性表面波を生成させるための第２駆動制御信号ＣＴ２を駆動回路１１に出力すると、制御回路１２に内蔵したタイマを駆動させる。タイマは、第２の振幅Ｂの弾性表面波を生成させるための第２駆動制御信号ＣＴ２を駆動回路１１に出力する時間Ｔを計時するタイマである。なお、時間Ｔは、予め試験、実験、計算等で求めた時間であって、第２交流信号Ｖｉ２にて発振器Ｏを駆動させたとき、その対となる発振器Ｏと受信器Ｒ間のアクリルカバー５の表面５ａに付着した液滴が飛翔等して除去されるに要する時間としている。
【００５６】
従って、制御回路１２は、第２駆動制御信号ＣＴ２を駆動回路１１に出力して時間Ｔが経過すると、液滴が除去されたと見なして液滴除去処理動作を終了し、再び液滴検出処理動作を実行する。すなわち、制御回路１２は、第２駆動制御信号ＣＴ２から第１駆動制御信号ＣＴ１を駆動回路１１に出力し、再び発振器Ｏに第１の振幅Ａの弾性表面波を発生させ、対応する受信器Ｒから再び検出信号Ｖｏを入力し、液滴の有無の判定を行う。
【００５７】
（故障検知動作）
次に、本実施形態の液滴除去装置１０の受信器Ｒ１〜Ｒ４の故障検知方法について主に図６、図７及び図８を用いて説明する。
【００５８】
図６及び図７に示すように、制御回路１２は、各駆動回路１１に対して第１駆動制御信号ＣＴ１を出力する（ステップＳ１０）。各駆動回路１１は、第１駆動制御信号ＣＴ１に応答して第１の振幅Ａの弾性表面波を生成させるための第１交流信号Ｖｉ１を生成して各発振器Ｏ１〜Ｏ４に一斉に出力して（ステップＳ１１）、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４から第１の振幅Ａの弾性表面波を発生させる。そして、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４から発生された第１の振幅Ａの弾性表面波は、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４のそれぞれに対応する第１〜第４受信器Ｒ１〜Ｒ４に向かって伝搬される。
【００５９】
各受信器Ｒ１〜Ｒ４は、第１〜第４発振器Ｏ１〜Ｏ４から発生されるとともにアクリルカバー５の表面５ａを伝搬した弾性表面波に基づき、検出信号Ｖｏを制御回路１２に出力する（ステップＳ１２）。
【００６０】
制御回路１２は、各受信器Ｒ１〜Ｒ４から検出信号Ｖｏが入力されると、その検出信号Ｖｏが劣化判定基準値Ｋ２以下の場合であって、その状態が所定期間Ｔ１以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。なお、所定期間Ｔ１の計測方法としては、検出信号Ｖｏが劣化判定基準値Ｋ２未満に最初になった場合に制御回路１２に内蔵したタイマを駆動させて計測を開始する。ちなみに、制御回路１２は、所定期間Ｔ１経過することなく検出信号Ｖｏが劣化判定基準値Ｋ２以上となった場合にはタイマの駆動を停止させて、それまでの計時をリセットする。
【００６１】
また、制御回路１２は、検出信号Ｖｏが劣化判定基準値Ｋ２以下の場合であって、その状態が所定期間Ｔ１以上継続していると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、検出信号Ｖｏを出力した受信器Ｒ１〜Ｒ４を故障と判定する（ステップＳ１４）。そして、制御回路１２は、故障した旨を表示ランプ１３を点灯させることで外部に報知する（ステップＳ１５）。
【００６２】
制御回路１２は、検出信号Ｖｏが劣化判定基準値Ｋ２以上、又は、検出信号Ｖｏが劣化判定基準値Ｋ２未満の状態が所定期間Ｔ１以上継続していないと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、検出信号Ｖｏが０（ゼロ）か否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００６３】
制御回路１２は、検出信号Ｖｏが０（ゼロ）の場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、検出信号Ｖｏが０（ゼロ）の受信器Ｒ１〜Ｒ４と対となる発振器Ｏ１〜Ｏ４を第２の振幅Ｂの弾性表面波を生成させるための第２交流信号Ｖｉ２を生成（出力）する（ステップＳ１７）。これにより、対応する発振器Ｏ１〜Ｏ４は、液滴が付着したアクリルカバー５の表面５ａに第２の振幅Ｂの弾性表面波を、対向する受信器Ｒに向かって発生する。
【００６４】
次いで、制御回路１２は、各駆動回路１１に対して第１駆動制御信号ＣＴ１を出力する（ステップＳ１８）。各駆動回路１１は、第１駆動制御信号ＣＴ１に応答して第１の振幅Ａの弾性表面波を生成させるための第１交流信号Ｖｉ１を生成して対応する発振器Ｏ１〜Ｏ４に出力して（ステップＳ１９）、その発振器Ｏ１〜Ｏ４から第１の振幅Ａの弾性表面波を発生させる。これにより、発振器Ｏ１〜Ｏ４から発生された第１の振幅Ａの弾性表面波は、対応する受信器Ｒ１〜Ｒ４に向かって伝搬される。そして、受信器Ｒ１〜Ｒ４は、発振器Ｏ１〜Ｏ４から発生されるとともにアクリルカバー５の表面５ａを伝搬した弾性表面波に基づき、検出信号Ｖｏを制御回路１２に出力する（ステップＳ２０）。
【００６５】
次いで、制御回路１２は、受信器Ｒ１〜Ｒ４から検出信号Ｖｏが入力されると、その検出信号Ｖｏが０（ゼロ）か否かを判定する（ステップＳ２１）。
制御回路１２は、ステップＳ２１において検出信号Ｖｏが０であると判定されると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２１において検出信号Ｖｏを出力した受信器Ｒ１〜Ｒ４を故障と判定する（ステップＳ２２）。そして、制御回路１２は、故障した旨を表示ランプ１３を点灯させることで外部に報知する（ステップＳ２３）。
【００６６】
一方、制御回路１２は、ステップＳ２１において検出信号Ｖｏが０（ゼロ）でない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、又は、ステップＳ１６において検出信号Ｖｏが０（ゼロ）でない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、各受信器Ｒ１〜Ｒ４からそれぞれ出力される検出信号Ｖｏが液滴付着基準値Ｋ１未満か否かを判定する（ステップＳ２４）。
【００６７】
制御回路１２は、検出信号Ｖｏが液滴付着基準値Ｋ１より大きい場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ１０から繰り返す。
図６及び図８に示すように、制御回路１２は、検出信号Ｖｏが液滴付着基準値Ｋ１以下の場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、液滴付着基準値Ｋ１以下の検出信号Ｖｏを出力した受信器Ｒ１〜Ｒ４に対応するアクリルカバー５の表面５ａにおいて液滴が付着したと判定する。そして、制御回路１２は、液滴付着基準値Ｋ１以下の検出信号Ｖｏを出力した受信器Ｒ１〜Ｒ４と対となる発振器Ｏ１〜Ｏ４を第２の振幅Ｂの弾性表面波を生成させるための第２交流信号Ｖｉ２を生成する（ステップＳ２５）。このとき、制御回路１２は、制御回路１２に内蔵したカウンタのカウント値ｃｔを１つ増やす。なお、カウント値ｃｔは初期状態において０（ゼロ）である。これによって、ステップＳ２における第２の振幅Ｂの弾性表面波の発生回数をカウントしている。
【００６８】
その後、制御回路１２は、検出信号Ｖｏが液滴付着基準値Ｋ１以下か否かを判定する（ステップＳ２６）。
制御回路１２は、検出信号Ｖｏが液滴付着基準値Ｋ１より大きい場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、アクリルカバー５の表面５ａに液滴が付着していないと判定する。
【００６９】
制御回路１２は、検出信号Ｖｏが液滴付着基準値Ｋ１以下の場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、カウント値ｃｔと故障判定回数Ｔｉとの比較を行う（ステップＳ２７）。ここで、故障判定回数Ｔｉは、予め決められているが、例えば仕様等で変更してもよい。
【００７０】
制御回路１２は、カウント値ｃｔが故障判定回数Ｔｉ以下の場合（ステップＳ２７：ＮＯ）、ステップＳ２５から繰り返す。
一方、制御回路１２は、カウント値ｃｔが故障判定回数Ｔｉを超えた場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、異物などが表面５ａに付着するなどして正常に雨滴の判定や除去ができない、即ち故障と判定する（ステップＳ２８）。そして、制御回路１２は、故障した旨を表示ランプ１３を点灯させることで外部に報知する（ステップＳ２９）。
【００７１】
次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）故障判定部としての制御回路１２により受信器Ｒ１〜Ｒ４の故障を判定して液滴除去装置１０の状態を把握することができる。
【００７２】
（２）制御回路１２は、液滴を飛翔させるための第２の振幅Ｂの振動後に第１の振幅Ａの振動を発生させても受信器Ｒ１〜Ｒ４側で受信しなかった場合に、受信器Ｒ１〜Ｒ４の故障と判定する。ここで、対の発振器Ｏ１〜Ｏ４と受信器Ｒ１〜Ｒ４との間において、液滴が付着しているか否かで受信器Ｒ１〜Ｒ４で受信する振動は異なることとなる。このため、故障判定を行う際には対の発振器Ｏ１〜Ｏ４と受信器Ｒ１〜Ｒ４との間に液滴が付着しているとその液滴がノイズとなり得るため、一旦第２の振幅Ｂの振動で液滴を飛翔させた後に、第１の振幅の振動を発生させることで液滴の影響を抑えた状態で故障判定を行うことができる。
【００７３】
（３）制御回路１２は、劣化判定基準値Ｋ２以下の状態となる期間が所定期間Ｔ１以上継続した場合に、受信器Ｒ１〜Ｒ４の故障と判定する。ここで、液滴付着基準値Ｋ１以上である場合には、通常は液滴が付着していないと判断するが、液滴付着基準値Ｋ１以上であっても例えば液滴が付着していない場合に前記第１の振幅Ａの振動を前記受信器Ｒ１〜Ｒ４で受信する際に正常と想定される振幅値ＡＸ未満となることが考えられる。これらは、例えば、受信器Ｒ１〜Ｒ４の精度の問題や劣化の可能性が考えられるが一時的なものの場合も考えられる。そのため、液滴付着基準値Ｋ１以上、且つ、液滴が付着していない場合に前記第１の振幅Ａの振動を前記受信器Ｒ１〜Ｒ４で受信する際に正常と想定される振幅値ＡＸ未満の基準値である劣化判定基準値Ｋ２以下の振幅の場合で、劣化判定基準値Ｋ２以下の振幅しか得られない期間が所定期間Ｔ１継続した場合には、一時的なものではなく、受信器Ｒ１〜Ｒ４の劣化（故障）と判定することができる。
【００７４】
（４）第２の振幅Ｂの振動後に第１の振幅Ａの振動が発生されるパターンが複数回実施された際に、第１の振幅Ａの振動を受信した受信器Ｒ１〜Ｒ４で液滴付着基準値Ｋ１以下の振幅しか得られない回数が連続して所定回数（故障判定回数Ｔｉ）を超えた場合に故障と判定する。ここで、液滴が付着した際に第２の振幅Ｂの振動を発生させることで液滴を除去（飛翔）させることを想定している。このため、第２の振幅Ｂの振動後において第１の振幅Ａの振動を発生させて液滴の有無の判定を行う場合、液滴が付着していないことが想定されるが、例えば被検出面である表面５ａに異物が付着するなどして第２の振幅Ｂの振動では除去することができない場合が考えられる。そのため、第２の振幅Ｂの振動を複数回発生させても第１の振幅Ａの振動を受信した受信器Ｒ１〜Ｒ４で液滴付着基準値Ｋ１以下の振幅しか得られない回数が連続して所定回数（故障判定回数Ｔｉ）を超えた場合には前述のように異物などが表面５ａに付着するなどして正常に雨滴の判定や除去ができない、即ち故障と判定することができる。
【００７５】
（５）制御回路１２により受信器Ｒ１〜Ｒ４の故障が判定された旨を表示ランプ１３を用いて外部に報知することができるため、受信器Ｒ１〜Ｒ４の故障を表示ランプ１３の周囲にいる使用者に対して報知することができる。
【００７６】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、液滴除去装置１０に報知部として表示ランプ１３を設ける構成としたが、これに限らない。また報知方法として視覚的なものに限らず、音や振動によって報知する構成を採用してもよい。
【００７７】
・上記実施形態では特に言及していないが、故障と判定された受信器と隣接する受信器で検出した振動に基づいて液滴が付着したと判定された場合に、故障と判定された受信器と対応する発振器にて第２の振幅の振動を発生させるようにしてもよい。ここで、受信器Ｒ２が故障した場合を例に説明する。例えば、故障と判定された受信器Ｒ２と隣接する受信器Ｒ１で検出した検出信号Ｖｏが液滴付着基準値Ｋ１以下のとき、制御回路１２は、受信器Ｒ１と対となる発振器Ｏ１を第２の振幅Ｂの弾性表面波を発生するよう駆動回路１１を制御する。このとき、制御回路１２は、故障と判定された受信器Ｒ２と対応する発振器Ｏ２においても第２の振幅Ｂの弾性表面波を発生するよう駆動回路１１を制御する。なお、故障と判定された受信器Ｒ２と隣接する受信器Ｒ３を用いても同様のことを行ってもよい。
【００７８】
すなわち、受信器Ｒ２が故障した場合であっても隣接する受信器Ｒ１（受信器Ｒ３）を用いて液滴の付着が判定された場合には、故障した受信器Ｒ２と、故障した受信器Ｒ２と対応する発振器Ｏ２との間においても液滴の付着が予想される。このため、前述したように故障と判定された受信器Ｒ２と隣接する受信器Ｒ１（受信器Ｒ３）で検出した振動に基づいて液滴が付着したと判定された場合に、故障と判定された受信器Ｒ２に対応する発振器Ｏ２にて第２の振幅Ｂの振動を発生させるべく駆動させることで、液滴を除去（飛翔）させることが可能となる。
【００７９】
・上記実施形態では、発振器Ｏの数を４個としたが、１個、２個、３個又は５個以上設けて実施してもよい。
・上記実施形態では、発振器Ｏと受信器Ｒを上下方向に対向するように、アクリルカバー５の表面５ａに複数の対を左右方向に並設したがこれに限らない。例えば、新たに左右方向に対向するように対となる発振器Ｏと受信器Ｒとを加えてもよい。ここで、例えば、上下方向に対向する発振器Ｏと受信器Ｒの対を左右方向に複数並設したものを第１発振器・受信器群とし、左右方向に対向する発振器Ｏと受信器Ｒの対を上下方向に複数塀説したものを第２発振器・受信器群とする。そして、第１発振器・受信器群の少なくとも１つの発振器が振動を発生させた後、第２発振器・受信器群の少なくとも１つの発振器が振動を発生させるように、第１発振器・受信器群の発振器と第２発振器・受信器群の発振器が交互に駆動させる。
【００８０】
つまり、新たな第２発振器・受信器群を設けることによって、アクリルカバー５の表面５ａのどの位置に液滴が付着しているかその付着場所を特定することができる。
・上記実施形態では、液滴除去装置１０を監視カメラ装置１に設けたがこれに限定されるものではない。例えば、車載カメラにてフロントガラスを介して前方を撮像し、その画像を録画するドライブレコーダに応用してもよい。この場合、フロントガラスの外側面であって車載カメラの撮像範囲に、発振器Ｏと受信器Ｒを取着して、車載カメラの撮像範囲のフロントガラスの外側面を液滴検知及び液滴除去を行うことで、雨降りでもクリアな画像を録画することができる。
【００８１】
また、車両に搭載される赤外線センサや光学視認センサ（フロントカメラ装置やバックカメラ装置）に応用してもよい。
また、上述したように車両のフロントウインドウ、車両のバックカメラ装置などに適用した場合であって、故障と判定された場合には、車両の運転者や他の乗員に対して報知を行ったり、車両メーカやディーラ等に故障情報を送信したりしてもよい。この場合、図６において破線で示すように液滴除去装置１０に送信部１５を設け、所定のネットワーク（インターネット等）を利用してその旨の情報を送信することが可能である。このように、受信器の故障が判定された旨を外部に送信することができるため、例えば離れた地点で送信された情報を受信することが可能となる。
【００８２】
・上記実施形態では、監視カメラ装置１のアクリルカバー５の表面５ａに発振器Ｏと受信器Ｒを取着したが、車両のフロントガラスの表面を払拭するワイパー装置に代えて視界確保のために本発明の液滴除去装置を実施してもよい。同様に、本発明の液滴除去装置を車両のサイドミラーに具体化してもよい。
【００８３】
・上記実施形態では、アクリルカバー５の表面５ａに発振器Ｏと受信器Ｒを取着したが、付着した液滴を除去したい表面であれば、部材の材質は問わない。従って、ガラス、鏡、その他の合成樹脂であってもよい。
【００８４】
・上記各実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…監視カメラ装置、５ａ…表面（被検出面）、６…監視カメラ本体、１０…液滴除去装置、１１…駆動回路、１２…制御回路（第１制御回路、第２制御回路、判定回路、故障判定部）、１３表示ランプ、１５…送信部、Ｏ…発振器、Ｏ１〜Ｏ４…第１〜第４発振器、Ａ…第１の振幅、Ｂ…第２の振幅、Ｏａ，Ｏｂ…櫛歯状電極、Ｒ…受信器、Ｒ１〜Ｒ４…第１〜第４受信器、Ｒａ，Ｒｂ…櫛歯状電極、Ｇ…交流電源、ＣＴ１，ＣＴ２…第１及び第２駆動制御信号、Ｔ…時間、ＡＸ…振幅値（振幅）、Ｋ１…液滴付着基準値、Ｋ２…劣化判定基準値、Ｖｉ…交流信号、Ｖｉ１，Ｖｉ２…第１及び第２交流信号、Ｖｏ…検出信号、Ｃ…車両。
【図１】
2016220757.tif 000003
【図２】
2016220757.tif 000004
【図３】
2016220757.tif 000005
【図４】
2016220757.tif 000006
【図５】
2016220757.tif 000007
【図６】
2016220757.tif 000008
【図７】
2016220757.tif 000009
【図８】
2016220757.tif 000010