JP2008256516A - 水滴検出装置及び水滴制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高分子系の透明電極であっても、温度の影響の抑制された好適な水滴量を検出することができる水滴検出装置及び水滴制御装置を提供する。
【解決手段】車両のフロントガラスの室内側に設置された透明な高分子材料からなる互いに対峙する第１及び第２電極３，４と、その静電容量を検出する静電容量検出回路１６と、検出された静電容量に基づきフロントガラスに付着する雨滴量を検出する検知回路１７と、第１及び第２電極３，４の温度を表す信号を生成する温度検知用電極５と、生成された信号に基づき、検知回路１７により検出される雨滴量の第１及び第２電極３，４の温度に基づく変化を緩和するように雨滴量を補正する温度補正回路２０とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、水滴検出装置及び水滴制御装置に関するものである。

従来、水滴検出装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この水滴検出装置は、車両のウインドガラスに設けたＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の金属系の透明電極を用いてその静電容量変化を検出し、ウインドガラスに付着した雨滴等の水滴量を検出するものである。この場合の透明電極は、温度の影響を受けにくいことから、該透明電極を用いてその静電容量変化を検出すれば、温度の影響の抑制された好適な水滴量の検出が可能である。
実開平５−６２３６５号公報 特開平１１−１１９２３８号公報

しかしながら、近年では、例えば特許文献２に記載されるように、高分子系の透明電極も存在する。水滴検出装置にこのような高分子系の透明電極を採用する場合、温度により該透明電極の抵抗値が変化し静電容量も変化することが本出願人により確認されている。これは、透明電極の静電容量と抵抗値との積からなる時定数の影響と考えられる。従って、この静電容量の温度依存性により、水滴量の検出に誤差が生じてしまう。

本発明の目的は、高分子系の透明電極であっても、温度の影響の抑制された好適な水滴量を検出することができる水滴検出装置及び水滴制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両のウインドガラスの室内側に設置された高分子材料からなる互いに対峙する複数の透明電極と、前記透明電極の静電容量を検出する静電容量検出手段と、前記検出された静電容量に基づき前記ウインドガラスに付着する水滴量を検出する水滴検出手段とを備えた水滴検出装置において、前記透明電極の温度を表す信号を生成する信号生成手段と、前記生成された信号に基づき、前記水滴検出手段により検出される前記水滴量の前記透明電極の温度に基づく変化を緩和するように前記水滴量を補正する補正手段とを備えたことを要旨とする。

同構成によれば、前記信号生成手段により、前記透明電極の温度を表す信号が生成される。そして、この信号に基づいて、前記補正手段により、前記水滴検出手段により検出される前記水滴量が前記透明電極の温度に基づく変化を緩和するように補正される。従って、高分子材料からなる前記透明電極であっても、その温度の影響を緩和したより正確な水滴量を検出することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水滴検出装置において、前記信号生成手段は、前記ウインドガラスの室内側に設置され前記透明電極と同じ高分子材料からなる電極を備え、前記透明電極の温度を表す信号として、前記電極の抵抗値を表す信号を生成してなることを要旨とする。

同構成によれば、前記信号生成手段を、前記透明電極と同じ高分子材料からなる電極にて構成することで、該電極を前記透明電極の製造に合わせて製造することができる。そして、前記補正手段による前記水滴量の補正に係る信号（透明電極の温度を表す信号）として、前記透明電極と同等の温度依存性を有する前記電極の抵抗値を表す信号が利用されることで、例えば温度補正のための専用の温度検出センサを割愛することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の水滴検出装置において、前記電極は、前記複数の透明電極を包囲するように配置されていることを要旨とする。
同構成によれば、前記電極は、前記複数の透明電極を包囲するように配置されていることで、前記電極の抵抗値を表す信号には、前記複数の透明電極の全領域に亘る平均的な温度が反映される。つまり、前記電極の抵抗値を表す信号に、前記複数の透明電極の局部的な温度のみが反映されることを回避でき、ひいては前記補正手段による前記水滴量の補正を更に正確に行うことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水滴検出装置において、前記ウインドガラスの外面を払拭するワイパーブレードの払拭領域に相対向する領域であって、少なくとも一部が前記ウインドガラスの有色若しくは黒色の塗装領域又はセラミック処理を施した領域に配置されてなることを要旨とする。

同構成によれば、水滴検出装置は、ワイパーブレードの払拭領域に相対向する領域に配置される。このため、水滴検出装置は、ワイパーブレードの払拭動作に伴う水滴量の変化を検出することができ、例えば該水滴量の変化を前記ワイパーブレードの動作制御（駆動又は停止）に利用することができる。又、水滴検出装置は、少なくとも一部が前記ウインドガラスの有色若しくは黒色の塗装領域（いわゆるクロセラ領域）又はセラミック処理を施した領域に配置されるので、搭乗者（運転者など）の視界を狭めたり、邪魔することなく、水滴検出センサを配置することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の水滴検出装置と、前記ウインドガラスの外面を払拭するワイパーブレードを駆動するワイパ制御手段と、前記ウインドガラスの内面に付着した水滴を除去する水滴除去装置を駆動する水滴除去装置制御手段と、前記水滴検出手段に検出された水滴量に基づき、前記ウインドガラスに付着した水滴量の変化を判断する判断手段とを備え、水滴が付着した前記ウインドガラスに対して前記ワイパ制御手段により前記ワイパーブレードを作動させたとき、前記判断手段により水滴量が減少したと判断された場合には前記ワイパ制御手段により前記ワイパーブレードを間欠的に作動させ、一方、前記判断手段により水滴量が減少しないと判断された場合には前記水滴除去装置制御手段により前記水滴除去装置を作動させる水滴制御装置において、外気温を検出する外気温検出手段と、前記検出された外気温と単調非減少の関係で、前記ワイパ制御手段により前記ワイパーブレードを間欠的に作動させるときの間隔を設定する設定手段とを備えたことを要旨とする。

同構成によれば、前記設定手段により、前記ワイパ制御手段による前記ワイパーブレードの間欠的な作動の間隔、即ち払拭の間欠時間が、前記検出された外気温と単調非減少の関係で設定される。従って、例えば降雪時など外気温の低いときには比較的短い払拭の間欠時間が設定され、反対に降雨時など外気温の高いときには比較的長い払拭の間欠時間が設定されるように該間欠時間が適宜変更されることで、搭乗者（運転者など）が感じる違和感を緩和することができる。

以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明では、高分子系の透明電極であっても、温度の影響の抑制された好適な水滴量を検出することができる水滴検出装置及び水滴制御装置を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係る水滴検出装置としての雨滴検出装置１０が備える雨滴検出センサ１の平面図及び断面図である。

同図に示されるように、雨滴検出センサ１は、フィルム２を備えるとともに、該フィルム２の上面２ａに印刷成形された透明電極としての第１電極３、第２電極４及び信号生成手段を構成する温度検知用電極５を備えている。フィルム２は、例えばＰＥＴなどの透明樹脂からなる長方形且つ薄板状の膜であって、可撓性を有し、屈曲可能に形成されている。第１電極３、第２電極４及び温度検知用電極５は、例えばエチレンジオキシチオーフェンなどの導電性を有する有機高分子材料からなる薄板状の透明な電極であって、可撓性を有し、屈曲可能に形成されている。尚、フィルム２には、一側（図１において左下側）の角部から外側に突出する延出片２ｂが形成されている。

第１電極３は、等間隔に並設された４本の電極本体３ａと、各電極本体３ａのうち、フィルム２の左端２ｃ側の先端をそれぞれ接続する接続部３ｂとを有して櫛歯状に成形されている。電極本体３ａは、フィルム２の幅Ｗ方向と平行に延設され、接続部３ｂは、フィルム２の左端２ｃに沿って高さＨ方向に延びている。又、接続部３ｂの前記延出片２ｂに隣接する基端３ｃには、円形の端部３ｄが形成されている。

第２電極４は、フィルム２の幅Ｗ方向と平行に等間隔に並設された４本の電極本体４ａと、各電極本体４ａのうち、フィルム２の右端２ｄ側の先端をそれぞれ接続する接続部４ｂとを有して櫛歯状に成形されている。各電極本体４ａは、第１電極３の各電極本体３ａから高さＨ方向に所定距離だけそれぞれ離間している。これにより、フィルム２の上面２ａの幅Ｗ方向には、第１電極３の電極本体３ａと第２電極４の電極本体４ａとが等間隔で交互に並設される。

又、最下段の電極本体４ａの先端から屈曲されて前記延出片２ｂに隣接する基端４ｃには、円形の端部４ｄが形成されている。
温度検知用電極５は、第１及び第２電極３，４の下側で、フィルム２の幅Ｗ方向と平行に延設された矩形のループ形状を呈するとともに、両端部の前記延出片２ｂに隣接する基端５ａ，５ｂには、円形の端部５ｃ，５ｄがそれぞれ形成されている。

前記各端部３ｄ，４ｄ，５ｃ，５ｄ上には、前記延出片２ｂにおいてフィルム２の高さＨ方向に延設された導電ペースト６が印刷してある。これら導電ペースト６は、第１電極３、第２電極４及び温度検知用電極５と次段の回路とを電気的に接続する端子を構成する。

このように第１電極３、第２電極４及び温度検知用電極５が形成されたフィルム２は、前記延出片２ｂを露出させる態様で、例えばアクリルを成分とする紫外線保護膜７にて被覆されている。この紫外線保護膜７は、第１電極３、第２電極４及び温度検知用電極５の全領域を覆うとともに、導電ペースト６の一部を被覆しない（露出させる）。

そして、紫外線保護膜７と同じ部分（紫外線保護膜７の全面）には、絶縁性及び透明性を有する接着剤膜８が印刷される。
これにより、雨滴検出センサ１は、第１電極３の電極本体３ａと、第２電極４の電極本体４ａとにより、７つのコンデンサＣ１〜Ｃ７を構成し、それらのコンデンサＣ１〜Ｃ７は、端部３ｄ，４ｄの間に直列接続されている。尚、紫外線保護膜７の比誘電率をεｒ、第１及び第２電極３，４の面積及び間隔を、それぞれ面積Ｓ及び間隔ｄとした場合、その単位長さ当たりの静電容量Ｃは、以下の数式（１）となり、各電極３，４間の物質の比誘電率εｒに比例する。全体としての全静電容量Ｃａは、各コンデンサＣ１〜Ｃ７の静電容量の約１／７になる（Ｃａ＝Ｃ／７）。

図３及び図４は、雨滴検出センサ１の取付位置を説明する図であって、図３は、車両ＢのウインドガラスとしてのフロントガラスＦの断面図、図４は車外からみたフロントガラスＦの正面図である。図３に示すように、雨滴検出センサ１は、フロントガラスＦの車室側の内面Ｆａに貼着され、図４に示すように、内面Ｆａのうち、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂが払拭するフロントガラスＦの外面の払拭領域１１に相対向するように設けられている。より具体的には、フロントガラスＦの内面Ｆａの下部には、車両Ｂの意匠性を向上する目的で有色若しくは黒色の塗装を施した塗装領域（いわゆるクロセラ領域）１２が設けられており、雨滴検出センサ１は、この塗装領域１２内に完全に収められる態様で内面Ｆａに取り付けられている。この塗装領域１２は、室内側からの視野に全く影響しない領域である。従って、運転者などの搭乗者の視野に雨滴検出センサ１が入ることはない。

又、フロントガラスＦの内面Ｆａは曲面であるが、フィルム２及び各電極３，４は、可撓性を有しているので、雨滴検出センサ１を、フロントガラスＦの曲面形状に沿って、内面Ｆａに密着した状態で取り付けることができる。このため、雨滴検出センサ１の各電極３，４と、フロントガラスＦの外面Ｆｂとの距離を、予め設定した距離にすることができるので、取付誤差を抑制することができる。

又、図３に示すように、雨滴検出センサ１は、雨滴検出装置１０を構成する制御装置１４に前記導電ペースト６を介して電気的に接続されている。雨滴検出装置１０は、車両のフロントガラスＦに付着した雨滴などの水滴を検出する。

図５に示すように、制御装置１４は、共振回路１５、静電容量検出手段としての静電容量検出回路１６、水滴検出手段としての検知回路１７、補正手段としての温度補正回路２０を備えている。共振回路１５は、雨滴検出センサ１、コイル１８及び交流電源１９を備えている。雨滴検出センサ１は、前記端部３ｄが導電ペースト６を介して接地され、前記端部４ｄが導電ペースト６を介して静電容量検出回路１６に電気的に接続されている。又、端部３ｄ，４ｄ間には、コイル１８及び交流電源１９が、コンデンサＣ１〜Ｃ７とそれぞれ並列接続される。交流電源１９は、供給する電源の周波数を所定範囲内で徐々に変化させて供給する。

静電容量検出回路１６には、交流電源１９からの電源供給に基づく共振回路１５からの出力電圧Ｖが入力される。静電容量検出回路１６は、その出力電圧Ｖのピーク値に基づいて、共振回路１５の共振周波数ｆｏを検出し、検出した共振周波数ｆｏとコイルのインダクタンスＬを用いて、次の数式（２）により、雨滴検出センサ１全体の全静電容量Ｃａを算出する。

検知回路１７は、静電容量検出回路１６が検出した全静電容量Ｃａに基づいて、フロントガラスＦの外面Ｆｂに付着した水滴量を検出するとともに、該水滴量を表す検出信号Ｓｂを前記温度補正回路２０に出力する。

即ち、図６（ａ）に示すように、第１電極３の電極本体３ａと、第２電極４の電極本体４ａとの間に雨滴Ｗ１（水滴）が付着すると、図中１点鎖線で示す、電極本体３ａ，４ａの間の電気力線上において、空気より比誘電率εｒが大きい水が位置することになる。数式（１）に示すように、比誘電率εｒと各コンデンサＣ１〜Ｃ７の静電容量Ｃとは比例するので、前記静電容量検出回路１６において全静電容量Ｃａの増加が検出される。図６（ｂ）に水滴量と静電容量との関係を示すように、全静電容量Ｃａは、フロントガラスＦの外面Ｆｂに付着した雨滴量とほぼ比例する。検知回路１７は、このような一定の関係を有する全静電容量Ｃａに基づいて、フロントガラスＦの外面Ｆｂに付着した水滴量を検出する。

前記温度検知用電極５は、前記端部５ｃ，５ｄが導電ペースト６を介して温度補正回路２０にそれぞれ電気的に接続されている。そして、温度補正回路２０には、温度検知用電極５の抵抗値を表す信号が入力される。この温度検知用電極５の抵抗値は、その温度に応じて変化するもので、該温度検知用電極５の抵抗値を表す信号は、実質的に同一材料からなる第１及び第２電極３，４の温度（以下、センサ温度ともいう）を表す信号に相当する。温度補正回路２０は、この信号に基づいてセンサ温度に応じた全静電容量Ｃａの変化分を補償するように前記検出信号Ｓｂを補正する。

即ち、図７（ａ）（ｂ）にセンサ温度と静電容量及び抵抗値との関係をそれぞれ示すように、センサ温度が高くなるに従い、第１及び第２電極３，４の抵抗値が小さくなり、これに対応して第１及び第２電極３，４の静電容量が大きくなっていることが確認される。これは、第１及び第２電極３，４の静電容量（全静電容量Ｃａ）と抵抗値との積からなる時定数の影響と考えられる。温度補正回路２０は、このようなセンサ温度に対する全静電容量Ｃａの関係に基づいて、全静電容量Ｃａの変化分を補償するように前記検出信号Ｓｂを補正する。

尚、温度補正回路２０は、ワイパモータ２２を駆動制御するワイパ制御回路２３に電気的に接続されており、前述の態様で前記検出信号Ｓｂを補正した水滴検出信号Ｖａを前記ワイパ制御回路２３に出力する。この水滴検出信号Ｖａは、温度依存性の緩和された全静電容量Ｃａを表す電圧値を有する。

ワイパ制御回路２３のコンパレータ２４は、その非反転端子（＋）が前記温度補正回路２０に接続され、反転端子（−）が抵抗２５ａ，２５ｂとから構成される基準電圧生成回路２５に接続されている。基準電圧生成回路２５は、バッテリ電源＋Ｂに接続され、抵抗２５ａ，２５ｂの分圧比で決まる一定電圧値の基準信号Ｖｋをコンパレータ２４の反転端子（−）に対して出力している。

基準信号Ｖｋの電圧値は、水滴検出信号Ｖａの電圧値との比較に基づく雨滴の検出に好適な値に設定されている。コンパレータ２４は、水滴検出信号Ｖａの電圧値と基準信号Ｖｋの電圧値を比較する。詳述すると、水滴検出信号Ｖａの電圧値が基準信号Ｖｋの電圧値未満のとき、コンパレータ２４は、低電位（Ｌレベル）の判定信号Ｓ１を出力端子から出力する。言い換えると、雨滴Ｗ１（水滴）が付着してない、又は、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂを作動させる必要性がない程度に雨滴Ｗ１（水滴）が付着している場合は、コンパレータ２４は、Ｌレベルの判定信号Ｓ１を出力する。

一方、水滴検出信号Ｖａの電圧値が基準信号Ｖｋの電圧値以上のとき、コンパレータ２４は、高電位（Ｈレベル）の判定信号Ｓ１を出力端子から出力する。言い換えると、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂを作動させる必要性がある程度に雨滴Ｗ１（水滴）が多く付着して水滴検出信号Ｖａの電圧値が大きい場合は、コンパレータ２４は、Ｈレベルの判定信号Ｓ１を出力する。

コンパレータ２４の出力端子は、バッファ２６を介してトランジスタ２７のベース端子に接続されている。このトランジスタ２７は、そのエミッタ端子が接地され、コレクタ端子がリレー２８を介してバッテリ電源＋Ｂと接続されている。バッファ２６は、コンパレータ２４からＨレベルの判定信号Ｓ１を入力することで、トランジスタ２７のベース端子にＨレベルの駆動制御信号Ｓ２（オン信号）を出力する。又、バッファ２６は、コンパレータ２４からＬレベルの判定信号Ｓ１を入力することで、トランジスタ２７のベース端子にＬレベルの駆動制御信号Ｓ２（オフ信号）を出力する。トランジスタ２７は、Ｈレベルの駆動制御信号Ｓ２（オン信号）が入力されるとオンし、Ｌレベルの駆動制御信号Ｓ２（オフ信号）が入力されるとオフする。

リレー２８は、励磁コイル２８ａと第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２を有している。励磁コイル２８ａは、トランジスタ２７のコレクタ端子とバッテリ電源＋Ｂとの間に接続されている。第１スイッチＳＷ１は、接点Ｔ１，Ｔ２と共用可動接点Ｃ１とからなり、接点Ｔ１はバッテリ電源＋Ｂに接続され、接点Ｔ２はワイパモータ２２に接続されている。共用可動接点Ｃ１は、励磁コイル２８ａが励磁されているとき、接点Ｔ１，Ｔ２と接続し、第１スイッチＳＷ１をオンさせてワイパモータ２２にバッテリ電源＋Ｂを供給する。

第２スイッチＳＷ２は、接点Ｔ３，Ｔ４と前記した共用可動接点Ｃ１とからなり、接点Ｔ３は位置検出スイッチ２９の可動接点Ｔ７に接続され、接点Ｔ４はワイパモータ２２に接続されている。共用可動接点Ｃ１は、励磁コイル２８ａが非励磁のとき、接点Ｔ３，Ｔ４と接続し、第２スイッチＳＷ２をオンさせて位置検出スイッチ２９を介してワイパモータ２２にバッテリ電源＋Ｂを供給する。

位置検出スイッチ２９は切換スイッチであって、接点Ｔ５，Ｔ６と可動接点Ｔ７とからなり、接点Ｔ５はバッテリ電源＋Ｂに接続され、接点Ｔ６は接地されている。位置検出スイッチ２９の可動接点Ｔ７は、接点Ｔ５，Ｔ６のいずれかと電気的に接続する。可動接点Ｔ７は、ワイパモータ２２の回転と連動し、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂが前記払拭領域１１の下端である所定の停止位置に位置する回転位置にワイパモータ２２があるとき、接点Ｔ６と接続される。このとき、可動接点Ｔ７は接地されることで、接点Ｔ３の電位は０ボルトとなる。

又、位置検出スイッチ２９の可動接点Ｔ７は、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂが前記停止位置以外に位置する回転位置にワイパモータ２２があるとき、接点Ｔ５と接続される。このとき、可動接点Ｔ７はバッテリ電源＋Ｂが印加されることで、接点Ｔ３の電位は高電位となる。つまり、ワイパモータ２２には、共用可動接点Ｃ１の接続状態に応じたオン状態の第１スイッチＳＷ１又は第２スイッチＳＷ２を介してバッテリ電源＋Ｂが供給される。

次に、本実施形態の動作について総括的に説明する。
まず、雨滴がフロントガラスＦに付着し始めたとする。このとき、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂが停止位置に位置するため、位置検出スイッチ２９の可動接点Ｔ７が接点Ｔ６に接続されている。この状態で、雨滴がフロントガラスＦに付着すると、全静電容量Ｃａの増加に合わせて、温度補正回路２０から出力される水滴検出信号Ｖａの電圧値が上昇する。これに伴い、温度補正回路２０に接続されたコンパレータ２４の非反転端子（＋）の電位（水滴検出信号Ｖａの電圧値）が、反転端子（−）の電位（基準信号Ｖｋの電圧値）よりも大きくなると、コンパレータ２４からＨレベルの判定信号Ｓ１がバッファ２６に対して出力される。これにより、バッファ２６は、Ｈレベルの駆動制御信号Ｓ２をトランジスタ２７に出力し、該トランジスタ２７をオンさせる。

トランジスタ２７がオンされると、リレー２８の励磁コイル２８ａが励磁され、第１スイッチＳＷ１がオン状態となる。これにより、バッテリ電源＋Ｂが、オン状態の第１スイッチＳＷ１を介してワイパモータ２２に供給される。その結果、ワイパモータ２２が回転し、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂが払拭動作を開始する。尚、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂが前記停止位置以外に位置する回転位置にワイパモータ２２があれば、位置検出スイッチ２９の可動接点Ｔ７が接点Ｔ５に接続されることは既述のとおりである。

そして、払拭により、雨滴が無くなった場合には、温度補正回路２０から出力される水滴検出信号Ｖａの電圧値が減少することで、コンパレータ２４からＬレベルの判定信号Ｓ１がバッファ２６に対して出力される。これにより、バッファ２６は、Ｌレベルの駆動制御信号Ｓ２をトランジスタ２７に出力し、該トランジスタ２７をオフさせる。

トランジスタ２７がオフされると、リレー２８の励磁コイル２８ａは消磁され、共用可動接点Ｃ１は第１スイッチＳＷ１をオフさせる。このとき、第２スイッチＳＷ２がオンするが、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂが前記停止位置以外に位置する回転位置にワイパモータ２２があれば、位置検出スイッチ２９の可動接点Ｔ７が接点Ｔ５に接続されているため、ワイパモータ２２にバッテリ電源＋Ｂが供給され続ける。その後、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂが前記停止位置に位置する回転位置にワイパモータ２２が達すれば、位置検出スイッチ２９の可動接点Ｔ７が接点Ｔ６に接続され、ワイパモータ２２にバッテリ電源＋Ｂが供給されずワイパモータ２２は停止する。

以上により、フロントガラスＦへの雨滴の付着に合わせたワイパモータ２２の駆動、即ちワイパーブレード２１ａ，２１ｂの払拭動作が行われる。雨滴量の検出に係る水滴検出信号Ｖａは、雨滴検出センサ１（全静電容量Ｃａ）の温度依存性が緩和されていることは既述のとおりである。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記温度検知用電極５により、前記第１及び第２電極３，４の温度を表す信号（抵抗値を表す信号）が生成される。そして、この信号に基づいて、前記温度補正回路２０により、前記検知回路１７により検出される雨滴量（水滴量）が前記第１及び第２電極３，４の温度に基づく変化を緩和するように補正される。従って、高分子材料からなる前記第１及び第２電極３，４であっても、その温度の影響を緩和したより正確な水滴量を検出することができる。

（２）本実施形態では、前記第１及び第２電極３，４と同じ高分子材料からなる前記温度検知用電極５により、前記第１及び第２電極３，４の温度を表す信号を生成することで、該温度検知用電極５を前記第１及び第２電極３，４の製造に合わせて製造することができる。そして、前記温度補正回路２０による雨滴量（水滴量）の補正に係る信号（第１及び第２電極３，４の温度を表す信号）として、第１及び第２電極３，４と同等の温度依存性を有する前記温度検知用電極５の抵抗値を表す信号が利用されることで、例えば温度補正のための専用の温度検出センサを割愛することができる。

（３）本実施形態では、雨滴検出装置１０は、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂの払拭領域１１に相対向する領域に配置される。このため、雨滴検出装置１０は、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂの払拭動作に伴う雨滴量（水滴量）の変化を検出することができ、例えば該雨滴量の変化を前記ワイパーブレードの動作制御（駆動又は停止）に利用することができる。又、雨滴検出装置１０は、前記フロントガラスＦの塗装領域１２（クロセラ領域）に配置されるので、運転者などの搭乗者の視界を狭めたり、邪魔することなく、雨滴検出装置１０を配置することができる。つまり、第１及び第２電極３，４等は、透明電極であっても光透過率は１００％ではないため、搭乗者の視野に入れば違和感を与えてしまうが、視野から隠したことでこのような違和感を軽減することができる。特に、雨滴検出装置１０を配置にあたり、光透過率、空間などの制約で他の自動車部品の設置が困難な場所（塗装領域１２）を活用することができる。

さらに、雨滴検出装置１０は、運転者の視点からみてルームミラー３７（図３参照）の背後の領域、即ち他の自動車部品にとって重要な設置位置に設ける必要がないため、他の自動車部品との競合を回避することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図８〜図１１に従って説明する。尚、第２の実施形態は、前記フロントガラスＦの外面Ｆｂに付着した雨滴（水滴）に加えて、その内面Ｆａに付着した水滴を除去することが第１の実施形態と異なる構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。

図８は、本実施形態に係る水滴制御装置の電気的構成を示すブロック図である。同図に示されるように、この水滴制御装置は、センサ検出回路３１、ワイパ制御手段としてのワイパ制御回路３２、前記ワイパモータ２２、水滴除去装置制御手段としてのブロア制御回路３３及びブロアモータ３４を備えて構成される。

センサ検出回路３１は、前記雨滴検出センサ１（第１及び第２電極３，４、温度検知用電極５）、共振回路１５、静電容量検出回路１６、検知回路１７及び温度補正回路２０を備えており、第１の実施形態に準じて水滴検出信号を生成する。この水滴検出信号が、温度依存性の緩和された全静電容量Ｃａを表す電圧値を有することは既述のとおりである。又、センサ検出回路３１は、この水滴検出信号Ｖａの電圧値（全静電容量Ｃａ）に基づいて、フロントガラスＦの外面Ｆｂの雨滴付着状態を判断する。センサ検出回路３１は、タイマ３１ａ及びメモリ３１ｂを備えており、タイマ３１ａにて計測した所定時間毎に得られる水滴検出信号Ｖａの電圧値を順次メモリ３１ｂに格納する。

そして、センサ検出回路３１は、例えば水滴検出信号Ｖａの電圧値が所定閾値以上になると、フロントガラスＦの外面Ｆｂに付着した雨滴を除去するためにワイパーブレード２１ａ，２１ｂによる払拭動作を開始する。

即ち、センサ検出回路３１は、ワイパ制御回路３２に払拭開始信号を出力する。ワイパ制御回路３２は、その払拭開始信号に基づいて前記ワイパモータ２２を駆動させ、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂによるフロントガラスＦの外面Ｆｂの払拭動作を開始させる。尚、雨滴量（水滴検出信号Ｖａの電圧値）によって、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂの払拭速度を調節してもよい。

ワイパーブレード２１ａ，２１ｂがフロントガラスＦの外面Ｆｂの雨滴Ｗ１を払拭すると、払拭領域１１の雨滴量が減少する。このため、雨滴検出センサ１と相対向する領域の雨滴Ｗ１も払拭され、水滴検出信号Ｖａの電圧値（全静電容量Ｃａ）も小さくなる。センサ検出回路３１が、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂによる払拭動作の開始により、雨滴量（全静電容量Ｃａ）が減少したと判断した場合には、前記センサ検出回路３１は、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂによる払拭動作を間欠的に作動させるように前記ワイパ制御回路３２を制御する。

尚、センサ検出回路３１には、外気温を検出するための外気温検出手段としての温度センサ３６が接続されており、センサ検出回路３１は、検出された外気温に基づいて、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂによる払拭動作を間欠的に作動させる際の間隔（払拭の間欠時間）を変更する。

具体的には、図９に検出された外気温Ｔと払拭の間欠時間ｔとの関係を示すように、外気温Ｔが所定温度Ｔａよりも小さいときには、間欠時間ｔとして所定時間ｔ１が設定される。又、外気温Ｔが所定温度Ｔｂ（＞Ｔａ）よりも大きいときには、間欠時間ｔとして所定時間ｔ２（＞ｔ１）が設定される。そして、外気温Ｔが所定温度Ｔａ以上、所定温度Ｔｂ以下の範囲（Ｔａ≦Ｔ≦Ｔｂ）にあるときには、外気温Ｔに対し間欠時間ｔが比例関係で連続的に変化するように設定される。つまり、払拭の間欠時間ｔは、外気温Ｔと単調非減少の関係で設定される（設定手段）。これは、例えば降雪時など外気温の低いときには比較的短い払拭の間欠時間を設定し、反対に降雨時など外気温の高いときには比較的長い払拭の間欠時間を設定するように該間欠時間を適宜変更することで、運転者が感じる違和感を緩和するためである。

一方、センサ検出回路３１が、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂにより払拭動作を開始しても、雨滴量（水滴検出信号Ｖａの電圧値）が減少しないと判断した場合には、図１０（ａ）に示すように、フロントガラスＦの内面Ｆａに微小水滴Ｗ２（水滴）が付着していると判断する。即ち、フロントガラスＦに貼着された雨滴検出センサ１のフィルム２の下面に微小水滴Ｗ２が付着すると、この微小水滴Ｗ２が、図中１点鎖線で示す、各電極本体３ａ，４ａの間の電気力線上に位置する。このため、フロントガラスＦの外面Ｆｂに雨滴Ｗ１が付着していなくても、内面Ｆａの微小水滴Ｗ２により各コンデンサＣ１〜Ｃ７の全静電容量Ｃａが増加する。図１０（ｂ）に水滴量と静電容量との関係を示すように、全静電容量Ｃａは、フロントガラスＦの内面Ｆａに付着した水滴量とほぼ比例する。このようにフロントガラスＦの内面Ｆａが微小水滴Ｗ２の付着により曇った場合、センサ検出回路３１は、微小水滴Ｗ２を除去すべく、車内に設けられた水滴除去装置としてのブロアーファン３５（図３参照）を作動させる。

即ち、センサ検出回路３１は、フロントガラスＦの内面Ｆａに微小水滴Ｗ２が付着していると判断すると、ブロア制御回路３３に作動開始信号を出力する。ブロア制御回路３３は、その作動開始信号に基づいて、ブロアーファン３５を作動させ、フロントガラスＦの内面Ｆａに向かって熱風を送り出す。その結果、雨滴検出センサ１のフィルム２の下面に付着した微小水滴Ｗ２が減少して、センサ検出回路３１は、水滴検出信号Ｖａの電圧値の減少を検出する。このとき、センサ検出回路３１は、ブロアーファン３５の風量を弱くしたり、所定時間作動させたりして、フロントガラスＦの曇りを解消する。

次に、本実施形態の制御態様について、図１１のフローチャートに従って説明する。まず、センサ検出回路３１は、イグニッションのオン信号等、雨滴検出を開始するための信号入力を待機する（ステップＳ１）。そして、センサ検出回路３１は、図示しない入出力部を介してその信号を入力し、雨滴検出を開始すると判断すると（ステップＳ１においてＹＥＳ）、前記水滴検出信号Ｖａの生成等に係る各種信号の入力処理を行う（ステップＳ２）。

センサ検出回路３１は、水滴検出信号Ｖａの電圧値と所定閾値との大小比較に基づき、フロントガラスＦに雨滴Ｗ１又は微小水滴Ｗ２が付着しているか否かを判断する。（ステップＳ３）。この判断に係る水滴検出信号Ｖａ（全静電容量Ｃａ）は、温度依存性が緩和されていることはいうまでもない。

水滴検出信号Ｖａの電圧値が所定閾値未満のとき、センサ検出回路３１は、雨滴Ｗ１又は微小水滴Ｗ２がフロントガラスＦに付着していないと判断する（ステップＳ３においてＮＯ）。そして、センサ検出回路３１は、タイマ３１ａにより時間を計測し（ステップＳ４）、次の水滴検出信号Ｖａの電圧値を取得するまでのサンプリング間隔である所定時間ｔ０が経過するまで待機する（ステップＳ５）。そして、所定時間ｔ０が経過したと判断すると（ステップＳ５においてＹＥＳ）、雨滴検出終了か否かを判断し（ステップＳ１５）、雨滴検出を継続する場合には（ステップＳ１５においてＮＯ）、ステップＳ２に戻り、各種信号の入力処理を再び行う。又、イグニッションのオフ信号等の信号を入力した場合、雨滴検出を終了すると判断して（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、検出処理を終了する。

一方、水滴検出信号Ｖａの電圧値が所定閾値以上のとき、センサ検出回路３１は、雨滴Ｗ１又は微小水滴Ｗ２がフロントガラスＦに付着していると判断して（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ワイパ制御回路３２を介してワイパモータ２２を所定回転速度で駆動し、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂを作動させる（ステップＳ６）。これにより、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂは、フロントガラスＦの外面Ｆｂの払拭領域１１を払拭する。

センサ検出回路３１は、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂを一旦作動させた後、水滴検出信号Ｖａの電圧値を再度取得し、全静電容量Ｃａ（水滴検出信号Ｖａの電圧値）が減少したか否かを判断する（ステップＳ７：判断手段）。全静電容量Ｃａが、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂによる払拭動作によって減少している場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）、センサ検出回路３１は、外気温Ｔに基づいて払拭の間欠時間ｔを設定する（ステップＳ８）。

次いで、センサ検出回路３１は、タイマ３１ａにより時間を計測し（ステップＳ９）、前記間欠時間ｔが経過するまで待機する（ステップＳ１０）。そして、間欠時間ｔが経過したと判断すると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、雨滴検出終了であるか否かを判断し（ステップＳ１５）、終了でないと判断した場合には（ステップＳ１５においてＮＯ）、ステップＳ２に戻り、上記した処理を繰り返す。つまり、ステップＳ６におけるワイパーブレード２１ａ，２１ｂの作動が繰り返されるとき、該ワイパーブレード２１ａ，２１ｂの作動は、前記間欠時間ｔごとに間欠的に行われる。

一方、ワイパーブレード２１ａ，２１ｂを作動させたにも関わらず、全静電容量Ｃａ（水滴検出信号Ｖａの電圧値）が減少（変化）しないと判断した場合（ステップＳ７においてＮＯ）、センサ検出回路３１は、車内の湿度上昇等により、フロントガラスＦの内面Ｆａに微小水滴Ｗ２が付着していると判断する。このため、センサ検出回路３１は、フロントガラスＦの曇りを除去するために、ブロア制御回路３３を介して、ブロアモータ３４を駆動し、ブロアーファン３５を作動させる（ステップＳ１１）。

ブロアーファン３５を作動させると、センサ検出回路３１は、タイマ３１ａに基づき経過時間をカウントしながら（ステップＳ１２）、所定時間ｔｄの経過を待機する（ステップＳ１３）。所定時間ｔｄが経過すると（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、センサ検出回路３１は、ブロアーファン３５の作動を停止する（ステップＳ１４）。そして、センサ検出回路３１は、雨滴検出終了であるか否かを判断し（ステップＳ１５）、終了でないと判断した場合には（ステップＳ１５においてＮＯ）、ステップＳ２に戻り、上記した処理を繰り返す。

以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（１）〜（３）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記センサ検出回路３１により、前記ワイパ制御回路３２による前記ワイパーブレード２１ａ，２１ｂの間欠的な作動の間隔、即ち払拭の間欠時間ｔが、前記検出された外気温Ｔと単調非減少の関係で設定される。従って、例えば降雪時など外気温の低いときには比較的短い払拭の間欠時間ｔが設定され、反対に降雨時など外気温の高いときには比較的長い払拭の間欠時間ｔが設定されるように該間欠時間が適宜変更されることで、運転者が感じる違和感を緩和することができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図１２に示すように、前記第１及び第２電極３，４を包囲するように配置した温度検知用電極４１であってもよい。この温度検知用電極４１は、第１及び第２電極３，４を包囲するようにフィルム２の周縁部に沿って成形された矩形のループ形状を呈する。この場合、温度検知用電極４１は、前記第１及び第２電極３，４を包囲するように配置されていることで、温度検知用電極４１の抵抗値を表す信号には、前記第１及び第２電極３，４の全領域に亘る平均的な温度が反映される。つまり、前記温度検知用電極４１の抵抗値を表す信号に、前記第１及び第２電極３，４の局部的な温度のみが反映されることを回避でき、ひいては前記温度補正回路２０による雨滴量（水滴量）の補正を更に正確に行うことができる。

・図１３に示すように、雨滴検出センサ１（雨滴検出装置１０）は、少なくとも一部が前記塗装領域１２に配置されていればよい。即ち、雨滴検出センサ１（雨滴検出装置１０）は、払拭領域１１にあればその一部が塗装領域１２からはみ出していてもよい。この場合であっても、概ね搭乗者の視界を狭めたり、邪魔することなく、雨滴検出装置１０を配置することができる。

・前記第２の実施形態においては、ブロアーファン３５を所定時間ｔｄ作動させた後に該ブロアーファン３５の作動を停止したが、運転者等によるスイッチ等の入力操作が行われるまで、ブロアーファン３５の作動を継続するようにしてもよい。

・前記各実施形態において、雨滴検出センサ１（雨滴検出装置１０）は、払拭領域１１であれば、少なくとも一部をフロントガラスＦのセラミック処理を施した領域に配置してもよい。この場合であっても、搭乗者の視界を狭めたり、邪魔することなく、雨滴検出装置１０を配置することができる。

・前記各実施形態において、雨滴検出センサ１（雨滴検出装置１０）は、ルームミラー３７（図３参照）の背後の領域に配置してもよい。この場合であっても、搭乗者の視界を狭めたり、邪魔することなく、雨滴検出装置１０を配置することができる。

・前記各実施形態において、前記第１及び第２電極３，４の温度を表す信号の生成を、専用の温度検出センサで行ってもよい。
・前記各実施形態においては、前記温度補正回路２０において、検知回路１７からの水滴量を表す検出信号Ｓｂを温度検知用電極５の抵抗値を表す信号（第１及び第２電極３，４の温度を表す信号）に基づき補正して、温度依存性の緩和された水滴量（水滴検出信号Ｖａ）を取得した。これに対し、例えば制御装置１４が演算処理機能を有するのであれば、温度検知用電極５の抵抗値を表す信号（第１及び第２電極３，４の温度を表す信号）に基づき、温度補償のための補正データを算出し、該補正データに基づいて温度依存性の緩和された水滴量を取得してもよい。

・前記各実施形態において、雨滴検出センサ１（雨滴検出装置１０）を、フロントガラスＦ以外のその他のガラス（サイドウインド、リヤウインドなど）に取り付けてもよい。

本発明の第１の実施形態を示す平面図。 同実施形態を示す断面図。 雨滴検出センサの取付位置の説明図。 雨滴検出センサの取付位置の説明図。 同実施形態の電気的構成を示すブロック図。 （ａ）は雨滴が付着したときの静電容量の変化を説明する断面図であり、（ｂ）は雨滴量と全静電容量の関係を示すグラフ。 （ａ）（ｂ）は、センサ温度と静電容量及び抵抗値との関係を示すグラフ。 本発明の第２の実施形態の電気的構成を示すブロック図。 外気温と間欠時間との関係を示すグラフ。 （ａ）は水滴が付着したときの静電容量の変化を説明する断面図であり、（ｂ）は水滴量と全静電容量の関係を示すグラフ。 同実施形態の制御態様を示すフローチャート。 本発明の変形形態を示す平面図。 本発明の変形形態の取付位置の説明図。

符号の説明

Ｂ…車両、Ｆ…ウインドガラスとしてのフロントガラス、Ｆａ…内面、Ｆｂ…外面、１…雨滴検出センサ、３…透明電極としての第１電極、４…透明電極としての第２電極、５…信号生成手段を構成する電極としての温度検知用電極、１０…水滴検出装置としての雨滴検出装置、１１…払拭領域、１２…塗装領域、１６…静電容量検出手段としての静電容量検出回路、１７…水滴検出手段としての検知回路、２０…補正手段としての温度補正回路、２１ａ，２１ｂ…ワイパーブレード、３１…静電容量検出手段、水滴検出手段、補正手段、信号生成手段、判断手段及び設定手段としてのセンサ検出回路、３２…ワイパ制御手段としてのワイパ制御回路、３３…水滴除去装置制御手段としてのブロア制御回路、３５…水滴除去装置としてのブロアーファン、３６…外気温検出手段としての温度センサ。

Claims (5)

1. 車両のウインドガラスの室内側に設置された高分子材料からなる互いに対峙する複数の透明電極と、
   前記透明電極の静電容量を検出する静電容量検出手段と、
   前記検出された静電容量に基づき前記ウインドガラスに付着する水滴量を検出する水滴検出手段とを備えた水滴検出装置において、
   前記透明電極の温度を表す信号を生成する信号生成手段と、
   前記生成された信号に基づき、前記水滴検出手段により検出される前記水滴量の前記透明電極の温度に基づく変化を緩和するように前記水滴量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする水滴検出装置。
2. 請求項１に記載の水滴検出装置において、
   前記信号生成手段は、
   前記ウインドガラスの室内側に設置され前記透明電極と同じ高分子材料からなる電極を備え、
   前記透明電極の温度を表す信号として、前記電極の抵抗値を表す信号を生成してなることを特徴とする水滴検出装置。
3. 請求項２に記載の水滴検出装置において、
   前記電極は、前記複数の透明電極を包囲するように配置されていることを特徴とする水滴検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の水滴検出装置において、
   前記ウインドガラスの外面を払拭するワイパーブレードの払拭領域に相対向する領域であって、少なくとも一部が前記ウインドガラスの有色若しくは黒色の塗装領域又はセラミック処理を施した領域に配置されてなることを特徴とする水滴検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の水滴検出装置と、
   前記ウインドガラスの外面を払拭するワイパーブレードを駆動するワイパ制御手段と、
   前記ウインドガラスの内面に付着した水滴を除去する水滴除去装置を駆動する水滴除去装置制御手段と、
   前記水滴検出手段に検出された水滴量に基づき、前記ウインドガラスに付着した水滴量の変化を判断する判断手段とを備え、
   水滴が付着した前記ウインドガラスに対して前記ワイパ制御手段により前記ワイパーブレードを作動させたとき、前記判断手段により水滴量が減少したと判断された場合には前記ワイパ制御手段により前記ワイパーブレードを間欠的に作動させ、一方、前記判断手段により水滴量が減少しないと判断された場合には前記水滴除去装置制御手段により前記水滴除去装置を作動させる水滴制御装置において、
   外気温を検出する外気温検出手段と、
   前記検出された外気温と単調非減少の関係で、前記ワイパ制御手段により前記ワイパーブレードを間欠的に作動させるときの間隔を設定する設定手段とを備えたことを特徴とする水滴制御装置。

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