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JP4692651B2 - Raindrop detection device and wiper automatic control device having the same - Google Patents

Raindrop detection device and wiper automatic control device having the same Download PDF

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JP4692651B2 JP2009034476A JP2009034476A JP4692651B2 JP 4692651 B2 JP4692651 B2 JP 4692651B2 JP 2009034476 A JP2009034476 A JP 2009034476A JP 2009034476 A JP2009034476 A JP 2009034476A JP 4692651 B2 JP4692651 B2 JP 4692651B2
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Description

本発明は、ウインドシールドに付着する雨滴を検出する雨滴検出装置並びにそれを備えたワイパ自動制御装置に関する。   The present invention relates to a raindrop detection device that detects raindrops adhering to a windshield, and a wiper automatic control device including the raindrop detection device.

ウインドシールドに付着した雨滴を払拭するワイパを自動制御するワイパ自動制御装置等では、雨滴検出装置が利用されている。
従来、雨滴検出装置としては、ウインドシールドによって反射させた発光素子の光を受光素子に導くことで、当該受光素子による受光量を検出するものが知られている(例えば特許文献1、2参照)。このような雨滴検出装置では、ウインドシールドへの雨滴の付着状態に応じて受光素子への導光量が変化することに着目し、受光素子の検出結果から雨滴の付着を判定している。
In a wiper automatic control device that automatically controls a wiper that wipes raindrops attached to a windshield, a raindrop detection device is used.
Conventionally, as a raindrop detection device, a device that detects the amount of light received by a light receiving element by guiding light of the light emitting element reflected by a windshield to the light receiving element is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). . In such a raindrop detection apparatus, attention is paid to the fact that the amount of light guided to the light receiving element changes according to the state of raindrop attachment to the windshield, and the attachment of raindrops is determined from the detection result of the light receiving element.

ところで、上記従来の雨滴検出装置においては、発光素子から発せられる発光量及び受光素子の受光量が変化するため、受光素子の出力が周辺温度に応じて変動する。したがって、そのような温度特性による検出精度の低下を回避することは重要となる。そこで、特許文献1の雨滴検出装置では、受光素子の出力と周辺温度との相関を表す相関データを予め取得しておき、当該相関データに基づいて受光素子の出力を補正することにより検出精度の向上を図っている。   By the way, in the conventional raindrop detection apparatus described above, since the light emission amount emitted from the light emitting element and the light reception amount of the light receiving element change, the output of the light receiving element varies according to the ambient temperature. Therefore, it is important to avoid a decrease in detection accuracy due to such temperature characteristics. Therefore, in the raindrop detection apparatus of Patent Document 1, correlation data representing the correlation between the output of the light receiving element and the ambient temperature is acquired in advance, and the detection accuracy is improved by correcting the output of the light receiving element based on the correlation data. We are trying to improve.

また、自動車等のウインドシールドに装着される従来の雨滴検出装置では、サイズが大きくなると運転者の視界を遮ることとなるため、ウインドシールドへの投影領域のうち雨滴の検出領域が占める割合、即ちサイズ効率を向上することが望まれている。そこで、特許文献2の雨滴検出装置では、発光素子と受光素子とを仮想三角形又は仮想平行四辺形の頂点に配置し、一つの発光素子が発した光を二つの受光素子にて同時に受けるようにすることで、サイズ効率を高めている。   In addition, in a conventional raindrop detection device mounted on a windshield of an automobile or the like, since the driver's field of view is blocked when the size increases, the ratio of the raindrop detection area to the projection area on the windshield, that is, It is desired to improve the size efficiency. Therefore, in the raindrop detection device of Patent Document 2, the light emitting element and the light receiving element are arranged at the vertices of the virtual triangle or the virtual parallelogram so that light emitted by one light emitting element is received simultaneously by the two light receiving elements. By doing so, size efficiency is improved.

特開2001−349961号公報JP 2001-349961 A 米国特許第6433501号明細書US Pat. No. 6,433,501

しかし、特許文献1の雨滴検出装置では、上述の相関データを取得するために、工場出荷前等において受光素子の出力を広範囲の温度で測定しておく必要がある。このような広範囲の温度での測定は手間や時間のかかるものであり、コストアップを惹起する。また、そうした測定によって得られる相関データはサイズの大きなものとなるため、相関データを記憶しておく記憶手段としては記憶容量の大きなものが必要となり、価格が高くなる。   However, in the raindrop detection device of Patent Document 1, it is necessary to measure the output of the light receiving element at a wide range of temperatures before shipment from the factory in order to obtain the correlation data described above. Such measurement over a wide range of temperatures is time consuming and time consuming, and causes an increase in cost. Further, since the correlation data obtained by such measurement is large in size, a storage means for storing the correlation data requires a large storage capacity, which increases the price.

また、特許文献2の雨滴検出装置では、仮想三角形又は仮想平行四辺形の各辺で囲まれている部分が雨滴の非検出領域となる。即ち特許文献2の雨滴検出装置には、雨滴の検出に関与しない大きなデッドスペースが不可避的に存在するため、サイズ効率を向上する上で限界が生じてしまう。   Further, in the raindrop detection apparatus of Patent Document 2, a portion surrounded by each side of the virtual triangle or the virtual parallelogram is a raindrop non-detection region. That is, the raindrop detection device of Patent Document 2 inevitably has a large dead space that is not involved in the detection of raindrops, so that there is a limit in improving the size efficiency.

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、雨滴の検出精度とコスト性とを両立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、サイズ効率を向上する雨滴検出装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a raindrop detection device that achieves both raindrop detection accuracy and cost effectiveness.
Another object of the present invention is to provide a raindrop detection device that improves size efficiency.

請求項1に記載の発明によると、受光部は、発光素子から発せられ反射部を経由する第一光路によってウインドシールドに導かれた後、当該ウインドシールドによって反射された基準光を受ける。それと共に受光部は、発光素子から発せられ反射部を経由しない第二光路によってウインドシールドに導かれた後、当該ウインドシールドによって反射された基準光も受ける。このような受光部の受光量に基づいて判定手段が雨滴の付着判定をする請求項1に記載の発明では、ウインドシールドにおいて各光路の基準光を反射する領域が雨滴の検出領域と略一致する。ここで、第一光路の基準光を反射する領域については、当該第一光路が経由する反射部の位置を調整することで、自由に位置設定をすることができる。したがって、第一光路の基準光を反射する領域について、第二光路の基準光を反射する領域の外側をカバーするように位置設定をすることで、雨滴検出装置のウインドシールドへの投影領域から雨滴の非検出領域が減少する。これにより、雨滴の検出に関与しないデッドスペースが低減されるので、サイズ効率の向上が図られる。
また、発光素子及び受光部が実装される基板部とそれに略平行なウインドシールドとの間に反射部が設けられるので、雨滴検出装置の体格をコンパクトにすることができる。
According to the first aspect of the present invention, the light receiving portion is guided to the windshield by the first optical path emitted from the light emitting element and passing through the reflecting portion, and then receives the reference light reflected by the windshield. At the same time, the light receiving unit receives the reference light reflected from the windshield after being guided to the windshield by the second optical path that is emitted from the light emitting element and does not pass through the reflecting unit. According to the first aspect of the present invention, the determination means determines the attachment of raindrops based on the amount of light received by such a light receiving section. In the windshield, the region of the windshield that reflects the reference light of each optical path substantially matches the raindrop detection region. . Here, the region of the first optical path that reflects the reference light can be freely set by adjusting the position of the reflecting portion through which the first optical path passes. Therefore, by setting the position of the area reflecting the reference light in the first optical path so as to cover the outside of the area reflecting the reference light in the second optical path, the raindrop from the projection area on the windshield of the raindrop detection device The non-detection area is reduced. As a result, the dead space not involved in the detection of raindrops is reduced, so that the size efficiency can be improved.
In addition, since the reflecting portion is provided between the substrate portion on which the light emitting element and the light receiving portion are mounted and the windshield substantially parallel thereto, the physique of the raindrop detection device can be made compact.

請求項2に記載の発明によると、受光部は、ウインドシールドによって反射された第一光路の基準光を受ける第一光路受光素子と、ウインドシールドによって反射された第二光路の基準光を受ける第二光路受光素子とを有する。このように第一光路の基準光と第二光路の基準光とを各別の受光素子によって受けることで、それら各光路の基準光について光量をより正確に知ることができる。したがって、判定手段による雨滴の付着の判定精度、換言すれば雨滴の検出精度が向上する。   According to the second aspect of the present invention, the light receiving section receives the first optical path light receiving element that receives the reference light of the first optical path reflected by the windshield, and the second optical path that receives the reference light of the second optical path reflected by the windshield. And a two-pass light receiving element. In this way, by receiving the reference light of the first optical path and the reference light of the second optical path by the respective light receiving elements, it is possible to know the light quantity more accurately for the reference light of each of the optical paths. Therefore, the determination accuracy of raindrop adhesion by the determination means, in other words, the accuracy of raindrop detection is improved.

請求項3に記載の発明では、基準光をウインドシールドの内壁側からウインドシールドに入射させる光学体に一体に反射部が形成されるので、従来から存在する光学体を利用して安価に雨滴検出装置の組立性を向上することができる In the invention described in claim 3, since the reflecting portion is integrally formed on the optical body that makes the reference light incident on the windshield from the inner wall side of the windshield, raindrop detection can be performed at low cost by using the existing optical body. The assemblability of the apparatus can be improved .

請求項に記載の発明によると、受光部の受光素子は、発光素子から発せられ第一反射部を経由する第一光路によってウインドシールドに導かれた後、当該ウインドシールドによって反射された基準光を受ける。また、同受光素子は、発光素子から発せられ反射部を経由しない第二光路によってウインドシールドに導かれた後、当該ウインドシールド及び第二反射部によって順次反射された基準光も受ける。このような構成によれば、第一光路の基準光を受ける受光素子と第二光路の基準光を受ける受光素子とが共通化されるので、部品点数を低減してコスト性を向上することができる。
また、発光素子及び受光素子が実装される基板部とそれに略平行なウインドシールドとの間に第一及び第二反射部が設けられるので、雨滴検出装置の体格をコンパクトにすることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the light receiving element of the light receiving unit is emitted from the light emitting element and guided to the windshield by the first optical path passing through the first reflecting unit, and then the reference light reflected by the windshield. Receive. The light receiving element also receives reference light that is emitted from the light emitting element and guided to the windshield by a second optical path that does not pass through the reflecting portion, and then sequentially reflected by the windshield and the second reflecting portion. According to such a configuration, since the light receiving element that receives the reference light in the first optical path and the light receiving element that receives the reference light in the second optical path are shared, the number of components can be reduced and the cost can be improved. it can.
Further, since the first and second reflecting portions are provided between the substrate portion on which the light emitting element and the light receiving element are mounted and the windshield substantially parallel thereto, the physique of the raindrop detection device can be made compact.

請求項に記載の発明では、基準光をウインドシールドの内壁側からウインドシールドに入射させる光学体に一体に第一及び第二反射部が形成されるので、従来から存在する光学体を利用して安価に雨滴検出装置の組立性を向上することができる In the invention according to claim 5 , since the first and second reflecting portions are integrally formed on the optical body that makes the reference light incident on the windshield from the inner wall side of the windshield, the conventional optical body is used. Thus, the assembly of the raindrop detection device can be improved at low cost .

請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれか一項に記載の発明である雨滴検出装置と、当該雨滴検出装置の判定手段が雨滴の付着ありと判定した場合にワイパを駆動する駆動手段とを備えたワイパ自動制御装置である。かかるワイパ自動制御装置によれば、雨滴検出装置として備えた請求項1〜のいずれか一項に記載の発明と同様の効果を享受することができる。 The invention described in claim 6 drives the wiper when the raindrop detection device according to any one of claims 1 to 5 and the determination unit of the raindrop detection device determine that raindrops are attached. And a wiper automatic control device provided with a driving means. According to this wiper automatic control device, it is possible to receive the same effects as the invention according to any one of claims 1 to 5 provided as a raindrop detection device.

第一実施形態による雨滴検出装置を示す側面図である。It is a side view which shows the raindrop detection apparatus by 1st embodiment. 第一実施形態によるワイパ自動制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the wiper automatic control apparatus by 1st embodiment. 図1のIII−III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1. 第一実施形態による雨滴検出装置の検出領域を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the detection area | region of the raindrop detection apparatus by 1st embodiment. 第一実施形態によるワイパ自動制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the wiper automatic control process by 1st embodiment. 第一実施形態による初期雨判定の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the initial rain determination by 1st embodiment. 第一実施形態による初期雨判定の原理を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the principle of the initial rain determination by 1st embodiment. 第一実施形態による通常雨判定の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the normal rain determination by 1st embodiment. 第二実施形態による通常雨判定の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the normal rain determination by 2nd embodiment. 第三実施形態による通常雨判定の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the normal rain determination by 3rd embodiment. 第四実施形態による初期雨判定の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the initial rain determination by 4th embodiment. 第四実施形態による初期雨判定の原理を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the principle of the initial rain determination by 4th embodiment. 第五実施形態による雨滴検出装置を示す側面図である。It is a side view which shows the raindrop detection apparatus by 5th embodiment. 図13のXIV−XIV断面図である。It is XIV-XIV sectional drawing of FIG. 第五実施形態によるワイパ自動制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the wiper automatic control apparatus by 5th embodiment. 第五実施形態による雨滴検出装置の検出領域を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the detection area | region of the raindrop detection apparatus by 5th embodiment. 第五実施形態による初期雨判定の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the initial rain determination by 5th embodiment. 第五実施形態による通常雨判定の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the normal rain determination by 5th embodiment. 第五実施形態の変形例による雨滴検出装置を示す側面図である。It is a side view which shows the raindrop detection apparatus by the modification of 5th embodiment. 図19のXX−XX断面図である。It is XX-XX sectional drawing of FIG.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態によるワイパ自動制御装置を図2に示す。ワイパ自動制御装置2は車両に搭載され、車室前面のウインドシールド4に付着した雨滴を払拭するワイパ5を自動制御する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A wiper automatic control apparatus according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. The wiper automatic control device 2 is mounted on the vehicle and automatically controls the wiper 5 that wipes raindrops attached to the windshield 4 on the front surface of the passenger compartment.

まず、ワイパ自動制御装置2の全体構成について説明する。
ワイパ自動制御装置2は、ワイパ駆動装置10及び雨滴検出装置20等から構成されている。ワイパ駆動装置10と雨滴検出装置20とは、車両のイグニションスイッチ6を介して車両のバッテリ7から電力を供給される。
First, the overall configuration of the wiper automatic control device 2 will be described.
The wiper automatic control device 2 includes a wiper drive device 10, a raindrop detection device 20, and the like. The wiper drive device 10 and the raindrop detection device 20 are supplied with electric power from the vehicle battery 7 via the vehicle ignition switch 6.

ワイパ5を駆動するワイパ駆動装置10は、ワイパスイッチ12、ワイパモータ駆動回路14及びワイパモータ16を備えている。ワイパスイッチ12は車室の運転席に設置され、オート、低中高速、停止等の複数の作動位置を有している。ワイパスイッチ12は、作動位置を表す信号をワイパモータ駆動回路14と雨滴検出装置20のCPU32とに出力する。ワイパモータ駆動回路14は、ワイパスイッチ12と雨滴検出装置20のCPU32との各々から受信する信号に応じてワイパモータ16の駆動状態を切り換える。具体的にワイパモータ駆動回路14は、ワイパスイッチ12の作動位置としてオートを表す信号を受信するとき、CPU32から受信する制御信号に従ってワイパモータ16を駆動する。また、ワイパモータ駆動回路14は、ワイパスイッチ12の作動位置として低中高速のいずれかを表す信号を受信するとき、当該いずれかの作動速度を実現するようにワイパモータ16を駆動する。さらにまた、ワイパモータ駆動回路14は、ワイパスイッチ12の作動位置として停止を表す信号を受信するとき、ワイパモータ16を停止させる。ワイパモータ16は、ワイパモータ駆動回路14によって駆動されるときワイパ5を揺動運動させ、またワイパモータ駆動回路14によって停止させられるときワイパ5を車両のカウルトップパネルの上方に定位させる。   A wiper drive device 10 that drives the wiper 5 includes a wiper switch 12, a wiper motor drive circuit 14, and a wiper motor 16. The wiper switch 12 is installed in the driver's seat of the passenger compartment, and has a plurality of operating positions such as auto, low / medium / high speed, and stop. The wiper switch 12 outputs a signal indicating the operating position to the wiper motor drive circuit 14 and the CPU 32 of the raindrop detection device 20. The wiper motor drive circuit 14 switches the drive state of the wiper motor 16 in accordance with signals received from the wiper switch 12 and the CPU 32 of the raindrop detection device 20. Specifically, the wiper motor drive circuit 14 drives the wiper motor 16 in accordance with a control signal received from the CPU 32 when receiving a signal representing auto as the operation position of the wiper switch 12. Further, when the wiper motor drive circuit 14 receives a signal representing either low, medium, or high speed as the operation position of the wiper switch 12, the wiper motor drive circuit 14 drives the wiper motor 16 so as to realize any one of the operation speeds. Furthermore, the wiper motor drive circuit 14 stops the wiper motor 16 when receiving a signal indicating the stop as the operation position of the wiper switch 12. The wiper motor 16 swings the wiper 5 when driven by the wiper motor drive circuit 14 and positions the wiper 5 above the cowl top panel of the vehicle when stopped by the wiper motor drive circuit 14.

図1に示すように雨滴検出装置20はウインドシールド4の内壁8側に装着され、ウインドシールド4の外壁9側に付着する雨滴を検出する。雨滴検出装置20は、ウインドシールド4においてワイパ5により払拭される領域内に当該装置20のウインドシールド4への投影領域が収まる形態で配置されている。
図2に示すように雨滴検出装置20は、発光制御回路22、発光素子24、第一〜第三光路受光素子26〜28、検波・増幅回路29〜31、CPU32並びに記憶部34を備えている。
As shown in FIG. 1, the raindrop detection device 20 is mounted on the inner wall 8 side of the windshield 4 and detects raindrops adhering to the outer wall 9 side of the windshield 4. The raindrop detection device 20 is arranged in such a manner that the projection area of the device 20 onto the windshield 4 is within the area wiped by the wiper 5 in the windshield 4.
As shown in FIG. 2, the raindrop detection apparatus 20 includes a light emission control circuit 22, a light emitting element 24, first to third optical path light receiving elements 26 to 28, detection / amplification circuits 29 to 31, a CPU 32, and a storage unit 34. .

発光制御回路22は、発光素子24に供給する電流の大きさを、CPU32から受信する制御信号に従って調整する。
発光素子24は発光ダイオードからなり、発光制御回路22からの供給電流に従う発光量となるように基準光を発する。ここで発光素子24の発する基準光としては、例えば赤外光等が用いられる。
The light emission control circuit 22 adjusts the magnitude of the current supplied to the light emitting element 24 according to a control signal received from the CPU 32.
The light emitting element 24 is composed of a light emitting diode, and emits reference light so as to have a light emission amount according to a current supplied from the light emission control circuit 22. Here, as the reference light emitted from the light emitting element 24, for example, infrared light or the like is used.

第一〜第三光路受光素子26〜28はいずれもフォトダイオードからなり、それぞれ異なる光路によって導かれた基準光を受ける。各受光素子26〜28は対応する検波・増幅回路29〜31に接続されており、基準光の受光量R1,R2,R3を表す検出信号を当該検波・増幅回路29〜31に出力する。 Each of the first to third optical path light receiving elements 26 to 28 is composed of a photodiode and receives reference light guided by different optical paths. Each of the light receiving elements 26 to 28 is connected to a corresponding detection / amplification circuit 29 to 31, and outputs detection signals representing the received light amounts R 1 , R 2 and R 3 of the reference light to the detection / amplification circuits 29 to 31. To do.

検波・増幅回路29〜31は、対応する受光素子26〜28の検出信号を線形増幅してCPU32に出力する。ここで、各検波・増幅回路29〜31における信号増幅処理は、検出信号の受信と略同期して行われる。また、各検波・増幅回路29〜31における信号増幅率は、CPU32から受信する制御信号に従って調整される。   The detection / amplification circuits 29 to 31 linearly amplify the detection signals of the corresponding light receiving elements 26 to 28 and output them to the CPU 32. Here, signal amplification processing in each of the detection / amplification circuits 29 to 31 is performed substantially in synchronization with reception of the detection signal. Further, the signal amplification factor in each of the detection / amplification circuits 29 to 31 is adjusted according to a control signal received from the CPU 32.

CPU32は、記憶部34のROM35に記憶されている制御プログラムを実行することで、ワイパモータ駆動回路14、発光制御回路22及び検波・増幅回路29〜31に出力する制御信号を生成し、ワイパ駆動装置10の作動全体を制御する。この制御に際して記憶部34のRAM36には、CPU32の演算によって得られる各種データが一時的に記憶される。   The CPU 32 executes a control program stored in the ROM 35 of the storage unit 34 to generate control signals to be output to the wiper motor drive circuit 14, the light emission control circuit 22, and the detection / amplification circuits 29 to 31. Control all 10 operations. During this control, the RAM 36 of the storage unit 34 temporarily stores various data obtained by the calculation of the CPU 32.

次に、雨滴検出装置20の構造について説明する。尚、以下の説明では、図3の横方向及び縦方向をそれぞれX方向及びY方向と定義する。
雨滴検出装置20は、上記要素22,24,26〜32,34に加え、図1及び図3に示す如き基板部40及び光学体50を備えている。
Next, the structure of the raindrop detection device 20 will be described. In the following description, the horizontal direction and the vertical direction in FIG. 3 are defined as an X direction and a Y direction, respectively.
The raindrop detection apparatus 20 includes a substrate section 40 and an optical body 50 as shown in FIGS. 1 and 3 in addition to the elements 22, 24, 26 to 32, 34.

基板部40は、ケース等の図示しない部材を介してウインドシールド4の内壁8に固定されている。基板部40は平板状に形成されており、ウインドシールド4の内壁8に対して略平行な板面42を有している。この基板部40の板面42上には、発光素子24及び第一〜第三光路受光素子26〜28が実装されている。ここで、基板部40のY方向の中心部を通り板面42に直交する仮想平面Oを定義すると、発光素子24は、当該仮想平面Oを挟む両側に一つずつ配置されている。第一〜第三光路受光素子26〜28は、仮想平面O上にそれぞれ一つずつ配置されている。基板部40の一端44側から他端45側に向かうX方向において発光素子24、第三光路受光素子28、第一光路受光素子26及び第二光路受光素子27はこの順で並んでいる。   The board part 40 is fixed to the inner wall 8 of the windshield 4 via a member such as a case (not shown). The substrate part 40 is formed in a flat plate shape and has a plate surface 42 substantially parallel to the inner wall 8 of the windshield 4. The light emitting element 24 and the first to third optical path light receiving elements 26 to 28 are mounted on the plate surface 42 of the substrate unit 40. Here, when a virtual plane O passing through the center of the substrate unit 40 in the Y direction and orthogonal to the plate surface 42 is defined, one light emitting element 24 is arranged on each side of the virtual plane O. The first to third optical path light receiving elements 26 to 28 are arranged one by one on the virtual plane O, respectively. In the X direction from the one end 44 side to the other end 45 side of the substrate portion 40, the light emitting element 24, the third optical path light receiving element 28, the first optical path light receiving element 26, and the second optical path light receiving element 27 are arranged in this order.

光学体50は樹脂で形成され、第一及び第二コリメートレンズ52,53、反射面54、プリズム56、第一及び第二収束レンズ58,59、並びに反射導光面60を有している。プリズム56は、光透過性のシリコンシート62を介してウインドシールド4の内壁8に装着されており、当該プリズム56の内壁8とは反対側には、光学体50の他の要素52〜54,58〜60が一体に形成されている。これにより、光学体50の略全体が基板部40とウインドシールド4との間に配置されている。   The optical body 50 is made of resin and has first and second collimating lenses 52 and 53, a reflecting surface 54, a prism 56, first and second converging lenses 58 and 59, and a reflecting light guide surface 60. The prism 56 is attached to the inner wall 8 of the windshield 4 via a light-transmitting silicon sheet 62, and other elements 52 to 54, optical elements 50 on the side opposite to the inner wall 8 of the prism 56. 58-60 are integrally formed. Thereby, substantially the entire optical body 50 is disposed between the substrate portion 40 and the windshield 4.

第一コリメートレンズ52は、仮想平面Oを挟む両側に一つずつ設けられ、また反射面54も、仮想平面Oを挟む両側に一つずつ設けられている。第一コリメートレンズ52は、仮想平面Oに対して同じ側の発光素子24及び反射面54が光軸上に位置する平凸レンズであり、当該発光素子24から入射された基準光を自身の光軸に沿って当該反射面54へと導く。ここで、X方向において第一コリメートレンズ52は発光素子24よりも基板の一端44側に位置しており、当該第一コリメートレンズ52の光軸は、ウインドシールド4の外壁9に対して約45°傾斜している。反射面54は、ウインドシールド4の外壁9及び基板部40の板面42に対して略垂直とされ、X方向においては発光素子24及び第一コリメートレンズ52よりも基板部40の一端44側に位置している。反射面54は、仮想平面Oに対して同じ側の第一コリメートレンズ52から導かれた基準光を反射してプリズム56へと導く。 One first collimating lens 52 is provided on each side of the virtual plane O, and one reflecting surface 54 is provided on each side of the virtual plane O. The first collimating lens 52 is a plano-convex lens in which the light emitting element 24 and the reflecting surface 54 on the same side with respect to the virtual plane O are located on the optical axis, and the reference light incident from the light emitting element 24 is used as its optical axis. To the reflecting surface 54. Here, in the X direction, the first collimating lens 52 is positioned closer to the one end 44 of the substrate than the light emitting element 24, and the optical axis of the first collimating lens 52 is about 45 with respect to the outer wall 9 of the windshield 4. ° Inclined. The reflection surface 54 is substantially perpendicular to the outer wall 9 of the windshield 4 and the plate surface 42 of the substrate portion 40, and is closer to the one end 44 side of the substrate portion 40 than the light emitting element 24 and the first collimating lens 52 in the X direction. positioned. The reflecting surface 54 reflects the reference light guided from the first collimating lens 52 on the same side with respect to the virtual plane O and guides it to the prism 56.

第二コリメートレンズ53は、仮想平面Oを挟む両側に一つずつ設けられている。第二コリメートレンズ53は、仮想平面Oに対して同じ側の発光素子24が光軸上に位置する平凸レンズであり、当該発光素子24から入射される基準光を自身の光軸に沿ってプリズム56へと導く。ここで第二コリメートレンズ53の光軸は、ウインドシールド4の外壁9に対して約45°傾斜し且つ仮想平面Oに対して同じ側の第一コリメートレンズ52の光軸に対して約90°傾斜している。これにより第二コリメートレンズ53は、X方向においては発光素子24よりも基板部40の他端45側に位置している。
プリズム56は、第一コリメートレンズ52及び反射面54を経由する第一光路L1と、第二コリメートレンズ53を経由する第二光路L2とによって導かれた基準光を内壁8側からウインドシールド4に入射させ、当該ウインドシールド4の外壁9によって反射させる。
One second collimating lens 53 is provided on each side of the virtual plane O. The second collimating lens 53 is a plano-convex lens in which the light emitting element 24 on the same side with respect to the virtual plane O is positioned on the optical axis, and the reference light incident from the light emitting element 24 is converted into a prism along its own optical axis. Lead to 56. Here, the optical axis of the second collimating lens 53 is inclined by about 45 ° with respect to the outer wall 9 of the windshield 4 and about 90 ° with respect to the optical axis of the first collimating lens 52 on the same side with respect to the virtual plane O. Inclined. As a result, the second collimating lens 53 is located closer to the other end 45 of the substrate portion 40 than the light emitting element 24 in the X direction.
The prism 56 windshields the reference light guided by the first optical path L 1 passing through the first collimating lens 52 and the reflecting surface 54 and the second optical path L 2 passing through the second collimating lens 53 from the inner wall 8 side. 4 and is reflected by the outer wall 9 of the windshield 4.

第一収束レンズ58は、仮想平面Oの両側に跨る形態で設けられている。第一収束レンズ58は、第一光路受光素子26が光軸上に位置する平凸レンズである。X方向において第一収束レンズ58は発光素子24及び第二コリメートレンズ53よりも基板部40の他端45側に位置しており、当該第一収束レンズ58の光軸はウインドシールド4の外壁9に対して約45°傾斜している。第一収束レンズ58には、ウインドシールド4の外壁9によって反射された第一光路L1の基準光がプリズム56を通じて入射される。第一収束レンズ58は、そのようにして入射される第一光路L1の基準光を自身の光軸に沿って第一光路受光素子26へと導く。ここで、図4に模式的に示す楕円形の領域D1は、ウインドシールド4の外壁9において第一光路L1の基準光を反射させて第一光路受光素子26に導くことが可能な領域である。この領域D1に雨滴が付着すると、ウインドシールド4による基準光の反射量が減少するため、第一光路受光素子26の受光量R1が変化する。即ち領域D1は、第一光路L1の基準光を利用して第一光路受光素子26が雨滴の付着を検出する領域であり、以下では、検出領域D1というものとする。尚、図4において矩形の領域Sは、ウインドシールド4への雨滴検出装置20の投影領域を模式的に示している。 The first converging lens 58 is provided in a form straddling both sides of the virtual plane O. The first converging lens 58 is a plano-convex lens in which the first optical path light receiving element 26 is located on the optical axis. In the X direction, the first converging lens 58 is located on the other end 45 side of the substrate portion 40 with respect to the light emitting element 24 and the second collimating lens 53, and the optical axis of the first converging lens 58 is the outer wall 9 of the windshield 4. It is inclined about 45 ° with respect to the angle. The reference light of the first optical path L 1 reflected by the outer wall 9 of the windshield 4 is incident on the first converging lens 58 through the prism 56. The first converging lens 58 guides the reference light of the first optical path L 1 thus incident to the first optical path light receiving element 26 along its own optical axis. Here, an elliptical region D 1 schematically shown in FIG. 4 is a region in which the reference light of the first optical path L 1 can be reflected on the outer wall 9 of the windshield 4 and guided to the first optical path light receiving element 26. It is. When raindrops adhere to this region D 1 , the amount of reference light reflected by the windshield 4 decreases, and the amount of received light R 1 of the first optical path light receiving element 26 changes. That is, the area D 1 is an area where the first optical path light receiving element 26 detects the attachment of raindrops using the reference light of the first optical path L 1 , and is hereinafter referred to as a detection area D 1 . In FIG. 4, a rectangular area S schematically shows a projection area of the raindrop detection device 20 onto the windshield 4.

図1及び図3に示すように第二収束レンズ59は、仮想平面Oの両側に跨る形態で設けられている。第二収束レンズ59は、X方向に並び第二光路受光素子27がそれぞれの光軸上に位置する二つの平凸レンズ64,65を組み合わせてなる。X方向において第二収束レンズ59は発光素子24及び第一収束レンズ58よりも基板部40の他端45側に位置しており、当該第二収束レンズ59をなす平凸レンズ64,65の各光軸はウインドシールド4の外壁9に対して約45°傾斜している。第二収束レンズ59には、ウインドシールド4の外壁9によって反射された第二光路L2の基準光がプリズム56を通じて入射される。第二収束レンズ59は、そのようにして入射される第二光路L2の基準光を各平凸レンズ64,65の光軸に沿って第二光路受光素子27へと導く。ここで、図4に模式的に示す楕円形の領域D2は、ウインドシールド4の外壁9において第二光路L2の基準光を反射させて第二光路受光素子27に導くことが可能な領域であり、本実施形態では上記領域D1と重ならないように設定されている。この領域D2に雨滴が付着すると、外壁9による基準光の反射量が減少するため、第二光路受光素子27の受光量R2が変化する。即ち領域D2は、第二光路L2の基準光を利用して第二光路受光素子27が雨滴の付着を検出する領域であり、以下では、検出領域D2というものとする。 As shown in FIGS. 1 and 3, the second converging lens 59 is provided in a form straddling both sides of the virtual plane O. The second converging lens 59 is formed by combining two plano-convex lenses 64 and 65 in which the second optical path light receiving element 27 is arranged on the respective optical axes in the X direction. In the X direction, the second converging lens 59 is located on the other end 45 side of the substrate portion 40 with respect to the light emitting element 24 and the first converging lens 58, and each light of the plano-convex lenses 64 and 65 constituting the second converging lens 59. The axis is inclined about 45 ° with respect to the outer wall 9 of the windshield 4. The reference light of the second optical path L 2 reflected by the outer wall 9 of the windshield 4 is incident on the second converging lens 59 through the prism 56. The second converging lens 59 guides the reference light in the second optical path L 2 thus incident to the second optical path light receiving element 27 along the optical axes of the plano-convex lenses 64 and 65. Here, an elliptical region D 2 schematically shown in FIG. 4 is a region in which the reference light of the second optical path L 2 can be reflected on the outer wall 9 of the windshield 4 and guided to the second optical path light receiving element 27. , and the in the present embodiment is configured so as not to overlap with the region D 1. When raindrops in this region D 2 is attached, since the reflection amount of the reference light due to the outer wall 9 is reduced, the received light amount R 2 of the second optical path the light receiving element 27 is changed. That is, the region D 2 is a region where the second optical path light receiving element 27 detects the attachment of raindrops using the reference light of the second optical path L 2 , and is hereinafter referred to as a detection region D 2 .

図1及び図3に示すように反射導光面60は、仮想平面Oの両側に跨る形態で設けられている。反射導光面60は、ウインドシールド4の外壁9及び基板部40の板面42に対して略平行であり、X方向において発光素子24と第三光路受光素子28との間且つ第一コリメートレンズ52と第二コリメートレンズ53との間となる位置に配置されている。反射導光面60は、各発光素子24から導かれた基準光を反射して同じ第三光路受光素子28へと導く。即ち、反射導光面60の反射作用を利用することで、ウインドシールド4を経由せずに基準光を第三光路受光素子28まで導く第三光路L3が形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 3, the reflective light guide surface 60 is provided in a form straddling both sides of the virtual plane O. The reflective light guide surface 60 is substantially parallel to the outer wall 9 of the windshield 4 and the plate surface 42 of the substrate portion 40, and is disposed between the light emitting element 24 and the third optical path light receiving element 28 in the X direction and the first collimating lens. 52 and the second collimating lens 53. The reflective light guide surface 60 reflects the reference light guided from each light emitting element 24 and guides it to the same third optical path light receiving element 28. In other words, the third optical path L 3 that guides the reference light to the third optical path light receiving element 28 without passing through the windshield 4 is formed by using the reflecting action of the reflective light guide surface 60.

次に、CPU34が制御プログラムに従って実施するワイパ自動制御処理について、図5のフローチャートに従って説明する。尚、本自動制御処理は、イグニションスイッチ6がオンにされ且つワイパスイッチ12の作動位置としてオートが選択されることで開始され、イグニションスイッチ6がオフにされる又はワイパスイッチ12の作動位置としてオート以外が選択されることで終了する。   Next, the wiper automatic control process performed by the CPU 34 according to the control program will be described with reference to the flowchart of FIG. The automatic control process is started when the ignition switch 6 is turned on and auto is selected as the operation position of the wiper switch 12, and when the ignition switch 6 is turned off or the operation position of the wiper switch 12 is set as auto. It ends when other than is selected.

ワイパ自動制御処理のステップS1では、RAM36を初期化する。続くステップS2では、ウインドシールド4への雨滴の付着を判定する初期雨判定を実施する。その結果、雨滴の付着ありと判定されると、ステップS3において、ワイパ6を一回だけ駆動する制御信号をワイパモータ駆動回路14に与えた後、ステップS4に移行する。一方、雨滴の付着なしと判定されると、ステップS4に直接移行する。   In step S1 of the wiper automatic control process, the RAM 36 is initialized. In the subsequent step S2, initial rain determination for determining the attachment of raindrops to the windshield 4 is performed. As a result, if it is determined that raindrops are attached, a control signal for driving the wiper 6 only once is given to the wiper motor drive circuit 14 in step S3, and then the process proceeds to step S4. On the other hand, if it is determined that no raindrops are attached, the process proceeds directly to step S4.

ステップS4では、RAM36を初期化する。続くステップS5では、ウインドシールド4への雨滴の付着を判定する通常雨判定を実施する。その結果、雨滴の付着ありと判定されると、ステップS6において、ワイパ6を所定速度で所定回数駆動する制御信号をワイパモータ駆動回路14に与えた後、ステップS4に戻る。一方、雨滴の付着なしと判定されると、ステップS4に直接戻る。   In step S4, the RAM 36 is initialized. In the subsequent step S5, normal rain determination for determining the attachment of raindrops to the windshield 4 is performed. As a result, when it is determined that raindrops are attached, in step S6, a control signal for driving the wiper 6 at a predetermined speed a predetermined number of times is given to the wiper motor drive circuit 14, and then the process returns to step S4. On the other hand, if it is determined that no raindrops are attached, the process directly returns to step S4.

ここで、上記ステップS2における初期雨判定と、上記ステップS5における通常雨判定とについて詳細に説明する。
まず、初期雨判定について図6のフローチャートに従って説明する。
初期雨判定のステップS11では、各発光素子24を順次発光させて、第一〜第三光路受光素子26〜28の受光量R1,R2,R3をそれぞれ検出する。このとき、発光制御回路22には各発光素子24の発光量の和を設定値とするための制御信号を与え、また各検波・増幅回路29〜31にはそれぞれ信号増幅率を設定値とするための制御信号を与える。その結果、各受光素子26〜28の検出信号をそれぞれ検波・増幅回路29〜31から受信すると、それら検出信号が表す受光量R1,R2,R3を抽出してRAM36に記憶する。
Here, the initial rain determination in step S2 and the normal rain determination in step S5 will be described in detail.
First, the initial rain determination will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S11 of the initial rain determination, the light emitting elements 24 are caused to emit light sequentially, and the received light amounts R 1 , R 2 and R 3 of the first to third optical path light receiving elements 26 to 28 are detected. At this time, the light emission control circuit 22 is supplied with a control signal for setting the sum of the light emission amounts of the respective light emitting elements 24 as a set value, and each of the detection / amplifier circuits 29 to 31 has a signal amplification factor as a set value. Gives a control signal for. As a result, when the detection signals of the respective light receiving elements 26 to 28 are received from the detection / amplification circuits 29 to 31, the received light amounts R 1 , R 2 and R 3 represented by these detection signals are extracted and stored in the RAM 36.

図7において「○」は、ステップS11で抽出される第一及び第二光路受光素子26,27の受光量R1,R2の和R1+R2を示している。かかる図7から判るように、受光量和R1+R2は、ウインドシールド4への雨滴の付着がないとき(A)に比べ、雨滴の付着があるとき(B)で減少する。これは、ウインドシールド4の領域D1,D2による反射量が雨滴の付着によって減少することに起因する。 In FIG. 7, “◯” indicates the sum R 1 + R 2 of the received light amounts R 1 and R 2 of the first and second optical path light receiving elements 26 and 27 extracted in step S11. As can be seen from FIG. 7, the received light amount sum R 1 + R 2 decreases when raindrops are attached (B) compared to when raindrops are not attached to the windshield 4 (A). This is because the amount of reflection by the regions D 1 and D 2 of the windshield 4 decreases due to the attachment of raindrops.

図7において「●」は、ステップS11で抽出される第三光路受光素子28の受光量R3を示している。かかる図7から判るように、受光量R3は、ウインドシールド4への雨滴の付着がないとき(A)と雨滴の付着があるとき(B)とで実質的に変化しない。これは、基準光がウインドシールド4を経由することなく直接的に第三光路受光素子28へ導光されていることに起因する。 In FIG. 7, “●” indicates the received light amount R 3 of the third optical path light receiving element 28 extracted in step S11. As can be seen from FIG. 7, the received light amount R 3 does not substantially change between when the raindrops are not attached to the windshield 4 (A) and when the raindrops are attached (B). This is because the reference light is directly guided to the third optical path light receiving element 28 without passing through the windshield 4.

上述したように受光量和R1+R2は、ウインドシールド4への雨滴の付着があるときとないときとで変化するため、当該和R1+R2を監視すれば雨滴の付着判定が可能になると予測される。しかし、第一及び第二光路受光素子26,27の出力即ちそれら各素子26,27の検出信号が表す受光量R1,R2は周囲温度によって変動するため、受光量和R1+R2を単に監視するだけでは、雨滴の付着を正確に判定することができない。そこで本発明者らは、各受光素子26〜28の出力即ちそれら各素子26〜28の検出信号が表す受光量R1,R2,R3について周囲温度に対する変動係数が互いに略等しくなることを発見し、受光量和R1+R2と受光量R3との比R3/(R1+R2)をとって監視することにした。これは、比R3/(R1+R2)をとることで、周囲温度に対する各値R1,R2,R3の変動係数がキャンセルされ、しかも値R3は、理論上、雨滴の付着という点で当該比R3/(R1+R2)の値に影響を及ぼすことがないからである。 As described above, since the received light amount sum R 1 + R 2 changes depending on whether or not raindrops are attached to the windshield 4, it is possible to determine whether or not raindrops are attached by monitoring the sum R 1 + R 2. Expected to be. However, since the received light amounts R 1 and R 2 represented by the outputs of the first and second optical path light receiving elements 26 and 27, that is, the detection signals of the respective elements 26 and 27 vary depending on the ambient temperature, the received light amount sum R 1 + R 2 is obtained. It is not possible to accurately determine the adhesion of raindrops simply by monitoring. Therefore, the present inventors have found that the coefficients of variation with respect to the ambient temperature are substantially equal with respect to the amounts of received light R 1 , R 2 , and R 3 represented by the outputs of the light receiving elements 26 to 28, that is, the detection signals of the elements 26 to 28. It was discovered and monitored by taking the ratio R 3 / (R 1 + R 2 ) between the received light amount sum R 1 + R 2 and the received light amount R 3 . This is the ratio R 3 / (R 1 + R 2) by taking, is canceled coefficient of variation for each value R 1, R 2, R 3 for ambient temperature, yet the value R 3 is theoretically, adhesion of raindrops This is because the value of the ratio R 3 / (R 1 + R 2 ) is not affected.

以上より、ステップS12では、ステップS11においてRAM36に記憶された各受光素子26〜28の受光量R1,R2,R3を読み出し、それらの値R1,R2,R3から比R3/(R1+R2)を算出して現在比CRとする。また、ステップS13では、工場出荷前等、ウインドシールド4への雨滴の付着がない基準時に設定された比R3/(R1+R2)である記憶比CmをROM35から読み出す。尚、記憶比Cmの設定は、上記基準時にステップS11,S12と同様な処理を実施し、それにより算出された比R3/(R1+R2)を記憶比CmとしてROM35に記憶することで実現される。 In more, step S12 above, reads the received light amount R 1, R 2, R 3 of the light receiving elements 26 to 28 stored in the RAM36 in step S11, the values R 1, R 2, R 3 to a ratio R 3 / (R 1 + R 2 ) is calculated as the current ratio C R. Further, read out at step S13, before factory shipment or the like, the storage ratio C m is R 3 / ratio is set at the time of a reference is no adhesion of raindrops to the windshield 4 (R 1 + R 2) from the ROM 35. The storage ratio C m is set by performing the same processing as in steps S11 and S12 at the time of the reference, and storing the ratio R 3 / (R 1 + R 2 ) calculated thereby in the ROM 35 as the storage ratio C m. This is realized.

ステップS14では、ステップS13において読み出された記憶比Cmと、ステップS12において算出された現在比CRとの比CR/Cmを低下率Fとして算出する。尚、ステップS11の実行時においてウインドシールド4への雨滴の付着がある場合、低下率Fは1よりも大きな値となる。 In step S14, the ratio C R / C m between the storage ratio C m read in step S13 and the current ratio C R calculated in step S12 is calculated as the reduction rate F. If raindrops adhere to the windshield 4 during the execution of step S11, the rate of decrease F is a value greater than one.

ステップS15では、ステップS14において算出された低下率Fが閾値Fth以上であるか否かを判定する。そして、低下率Fが閾値Fth以上である場合には、ウインドシールド4への雨滴の付着ありと判定する一方、低下率Fが閾値Fth未満である場合には、雨滴の付着なしと判定する。尚、本初期雨判定における閾値Fthは、外乱等により低下率Fに生じる誤差を加味しつつ、1よりも大きな値に設定されている。 In step S15, it is determined whether or not the decrease rate F calculated in step S14 is equal to or greater than a threshold value Fth . When the decrease rate F is equal to or greater than the threshold value F th, it is determined that raindrops are attached to the windshield 4, while when the decrease rate F is less than the threshold value F th, it is determined that no raindrops are attached. To do. Note that the threshold value F th in the initial rain determination is set to a value larger than 1 while taking into account an error that occurs in the drop rate F due to disturbance or the like.

次に、通常雨判定について図8のフローチャートに従って説明する。
通常雨判定のステップS21では、ワイパ通過直後等の雨滴付着がないタイミングで発光制御回路22と検波・増幅回路29,30とを制御することにより、各発光素子24の発光量(の和)と検波・増幅回路29,30の各信号増幅率とを調整する。尚、本実施形態では、ステップS2の雨滴付着なしの判定後、又はステップS3若しくはS6の実行によるワイパ6の駆動に伴ってステップS21が実行される。そのため、上記調整中に各検波・増幅回路29,30から出力される検出信号は、雨滴がウインドシールド4に付着していない基準時の受光量R1,R2を表すものとして擬制することができる。そこで、本実施形態のステップS21では、第一及び第二光路受光素子26,27の検出信号が表す受光量R1,R2が基準値Rb1,Rb2となるように上記調整を行い、当該基準値Rb1,Rb2を基準時の受光量として設定する。
Next, normal rain determination will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S21 for normal rain determination, the light emission control circuit 22 and the detection / amplification circuits 29 and 30 are controlled at a timing when no raindrops are attached, such as immediately after passing through the wiper. The signal amplification factors of the detection / amplification circuits 29 and 30 are adjusted. In the present embodiment, step S21 is executed after the determination that there is no raindrop adhesion in step S2 or when the wiper 6 is driven by the execution of step S3 or S6. Therefore, the detection signals output from the detection / amplification circuits 29 and 30 during the adjustment may be assumed to represent the received light amounts R 1 and R 2 at the reference time when raindrops are not attached to the windshield 4. it can. Therefore, in step S21 of this embodiment, the above adjustment is performed so that the received light amounts R 1 and R 2 represented by the detection signals of the first and second optical path light receiving elements 26 and 27 become the reference values R b1 and R b2 , respectively. The reference values R b1 and R b2 are set as the received light amount at the reference time.

ステップS22では、所定時間の遅延後等に各発光素子24を順次発光させて、第一及び第二光路受光素子26,27の受光量R1,R2を検出する。このとき、各発光素子24の発光量(の和)と検波・増幅回路29,30の各信号増幅率とは、それぞれステップS21で調整された値に保持される。その結果、第一及び第二光路受光素子26,27の検出信号をそれぞれ検波・増幅回路29,30から受信すると、それら検出信号が表す受光量R1,R2を抽出してRAM36に記憶する。 In step S22, the light emitting elements 24 are caused to emit light sequentially after a predetermined time delay or the like, and the received light amounts R 1 and R 2 of the first and second optical path light receiving elements 26 and 27 are detected. At this time, the light emission amount (sum) of the light emitting elements 24 and the signal amplification factors of the detection / amplification circuits 29 and 30 are held at the values adjusted in step S21. As a result, when the detection signals of the first and second optical path light receiving elements 26 and 27 are received from the detection / amplification circuits 29 and 30, respectively, the received light amounts R 1 and R 2 represented by the detection signals are extracted and stored in the RAM 36. .

ステップS23では、ステップS22においてRAM36に記憶された受光量R1,R2の和と、ステップS21において定められた基準値Rb1,Rb2の和とから求められる比率{100−100・(R1+R2)/(Rb1+Rb2)}%を算出して低下率Fとする。尚、ステップS22の実行時においてウインドシールド4への雨滴の付着がある場合、低下率Fは0%よりも大きな値となる。 In step S23, the ratio {100-100 · (R) obtained from the sum of the received light amounts R 1 and R 2 stored in the RAM 36 in step S22 and the sum of the reference values R b1 and R b2 determined in step S21. 1 + R 2 ) / (R b1 + R b2 )}% is calculated as the reduction rate F. If raindrops adhere to the windshield 4 at the time of execution of step S22, the reduction rate F is a value greater than 0%.

ステップS24では、ステップS23において算出された低下率Fが閾値Fth以上であるか否かを判定する。そして、低下率Fが閾値Fth以上である場合には、ウインドシールド4への雨滴の付着ありと判定する一方、低下率Fが閾値Fth未満である場合には、雨滴の付着なしと判定する。尚、本通常雨判定における閾値Fthは、外乱等により低下率Fに生じる誤差を加味しつつ、0%よりも大きな値に設定されている。 In step S24, it is determined whether or not the reduction rate F calculated in step S23 is equal to or greater than a threshold value Fth . When the decrease rate F is equal to or greater than the threshold value F th, it is determined that raindrops are attached to the windshield 4, while when the decrease rate F is less than the threshold value F th, it is determined that no raindrops are attached. To do. Note that the threshold value F th in the normal rain determination is set to a value larger than 0% while taking into account an error that occurs in the decrease rate F due to disturbance or the like.

このように第一実施形態では、ワイパ自動制御処理の初期雨判定において、各受光素子26〜28の受光量R1,R2,R3に内在する周囲温度の依存分をキャンセルしてなる比R3/(R1+R2)に基づき雨滴の付着判定をしているので、その判定が正確なものとなる。したがって、イグニションスイッチ6のオン且つワイパスイッチ12におけるオートの選択操作が行われた直後であっても、高い判定精度を実現することができる。しかも、ウインドシールド4への雨滴の付着がない基準時に上記比R3/(R1+R2)を取得するには、各受光素子26〜28の受光量R1,R2,R3を少なくとも一点の発光量について測定するだけでよい。したがって、基準時の各受光量R1,R2,R3の測定に必要な時間が短縮されるばかりでなく、RAM36の記憶容量が小さくて済むので、コストの低減を図ることができる。
また、第一実施形態では、ワイパ自動制御処理の初期雨判定に続く通常雨判定を、初期雨判定の場合よりも少ない演算処理量で実現できるので、判定時間が短縮される。
As described above, in the first embodiment, in the initial rain determination of the wiper automatic control process, the ratio obtained by canceling the dependency on the ambient temperature inherent in the received light amounts R 1 , R 2 , R 3 of the light receiving elements 26 to 28. Since the raindrop adhesion determination is performed based on R 3 / (R 1 + R 2 ), the determination is accurate. Therefore, high determination accuracy can be achieved even immediately after the ignition switch 6 is turned on and the auto selection operation is performed at the wiper switch 12. In addition, in order to obtain the ratio R 3 / (R 1 + R 2 ) at a reference time when no raindrops are attached to the windshield 4, at least the received light amounts R 1 , R 2 , R 3 of the respective light receiving elements 26 to 28 are set. It is only necessary to measure the light emission amount at one point. Therefore, not only the time required for measuring each received light amount R 1 , R 2 , R 3 at the reference time is shortened, but also the storage capacity of the RAM 36 can be reduced, so that the cost can be reduced.
In the first embodiment, the normal rain determination following the initial rain determination of the wiper automatic control process can be realized with a smaller calculation processing amount than in the case of the initial rain determination, so that the determination time is shortened.

さらに第一実施形態では、ウインドシールド4の外壁9において第一光路L1の基準光の検出領域D1と第二光路L2の基準光の検出領域D2とが互いに重複しないように雨滴検出装置20を構成している。これにより、ウインドシールド4への雨滴検出装置20の投影領域Sでは、雨滴の検出に関与しないデッドスペースが減少することとなるので、投影領域Sのうち検出領域D1,D2が占める割合、即ちサイズ効率が向上する。しかも雨滴検出装置20には、領域D1を検出対象とする受光素子と領域D2を検出対象とする受光素子とを別々に設けているので、第一及び第二光路L1,L2の基準光について各光量をより正確に知ることができる。 Further in the first embodiment, the outer wall 9 of the windshield 4 of the first optical path L 1 of the reference light detection region D 1 and the second optical path L 2 of the reference light detection region D 2 and is raindrop detection so as not to overlap each other The apparatus 20 is comprised. Thereby, in the projection area S of the raindrop detection device 20 onto the windshield 4, the dead space that is not involved in the detection of raindrops is reduced. Therefore, the ratio of the detection areas D 1 and D 2 in the projection area S, That is, the size efficiency is improved. Moreover, since the raindrop detection device 20 is provided with a light receiving element whose detection target is the region D 1 and a light receiving element whose detection target is the region D 2 , the first and second optical paths L 1 and L 2 are provided separately. Each light quantity can be known more accurately with respect to the reference light.

またさらに第一実施形態では、雨滴検出装置20において反射面54及び反射導光面60をプリズム56及び各種レンズ52,53,58,59と一体化してなる光学体50を用いている。したがって、反射面54や反射導光面60を光学体50の他の要素とは別体に形成する場合に比べて、雨滴検出装置20の組立性が向上する。   Furthermore, in the first embodiment, the raindrop detector 20 uses the optical body 50 in which the reflection surface 54 and the reflection light guide surface 60 are integrated with the prism 56 and the various lenses 52, 53, 58, 59. Therefore, the assemblability of the raindrop detection device 20 is improved as compared with the case where the reflective surface 54 and the reflective light guide surface 60 are formed separately from the other elements of the optical body 50.

加えて第一実施形態では、雨滴検出装置20において各種素子24,26〜28が実装される基板部40とそれに略平行なウインドシールド4との間に、反射面54及び反射導光面60を含む光学体50を配置している。これにより、基板部40とウインドシールド4との対向方向において雨滴検出装置20の体格が小さくなるので、車両の運転者の視界を悪化させることなくサイズ効率の向上を達成することができる。   In addition, in the first embodiment, the reflection surface 54 and the reflection light guide surface 60 are provided between the board portion 40 on which the various elements 24 and 26 to 28 are mounted in the raindrop detection apparatus 20 and the windshield 4 substantially parallel thereto. The optical body 50 including it is arranged. Thereby, since the physique of the raindrop detection apparatus 20 becomes small in the opposing direction of the board | substrate part 40 and the windshield 4, the improvement of size efficiency can be achieved, without deteriorating the visual field of the driver | operator of a vehicle.

(第二実施形態)
本発明の第二実施形態によるワイパ自動制御処理では、図9に示すように、通常雨判定のステップS31〜S35を初期雨判定のステップS11〜S15と同様に実施する。 このような第二実施形態によれば、通常雨判定においても、雨滴の付着判定を比R3/(R1+R2)に基づいて正確に行うことができるので、ワイパスイッチ12によりオートが選択されている間は継続して高精度の判定が実現される。
(Second embodiment)
In the wiper automatic control process according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, normal rain determination steps S31 to S35 are performed in the same manner as the initial rain determination steps S11 to S15. According to the second embodiment, the raindrop adhesion determination can be accurately performed based on the ratio R 3 / (R 1 + R 2 ) even in the normal rain determination. Therefore, the wiper switch 12 selects auto. While it is being performed, a highly accurate determination is continuously realized.

(第三実施形態)
本発明の第三実施形態によるワイパ自動制御処理では、通常雨判定を図10に示すフローチャートに従って実施する。
具体的に第三実施形態の通常雨判定では、まずステップS41において、初期雨判定のステップS11と同様な処理を実施する。
(Third embodiment)
In the wiper automatic control process according to the third embodiment of the present invention, the normal rain determination is performed according to the flowchart shown in FIG.
Specifically, in the normal rain determination of the third embodiment, first, in step S41, processing similar to that in step S11 of initial rain determination is performed.

続くステップS42では、フェイルセーフ判定を行う。このフェイルセーフ判定では、次の条件(1)〜(3)のうち少なくとも一つが成立しないとき、正常である判定してステップS43に移行する。一方、条件(1)〜(3)が全て成立するときには、異常であると判定してステップS47に移行する。
(1)ステップS41においてRAM36に記憶された第一及び第二光路受光素子26,27の受光量R1,R2が共に0ではない。
(2)ステップS41においてRAM36に記憶された第三光路受光素子28の受光量R3が0である。
(3)発光制御回路22への制御信号の出力が0でない。
In the subsequent step S42, fail-safe determination is performed. In this fail-safe determination, when at least one of the following conditions (1) to (3) is not satisfied, it is determined as normal and the process proceeds to step S43. On the other hand, when all of the conditions (1) to (3) are satisfied, it is determined that there is an abnormality, and the process proceeds to step S47.
(1) The received light amounts R 1 and R 2 of the first and second optical path light receiving elements 26 and 27 stored in the RAM 36 in step S41 are not zero.
(2) The received light amount R 3 of the third optical path light receiving element 28 stored in the RAM 36 in step S41 is zero.
(3) The output of the control signal to the light emission control circuit 22 is not zero.

正常と判定された後のステップS43〜S46では、初期雨判定のステップS12〜S15と同様な処理を実施する。一方、異常と判定された後のステップS47〜S50では、第一実施形態による通常雨判定のステップS21〜S24と同様な処理を実施する。   In steps S43 to S46 after being determined to be normal, processing similar to that in steps S12 to S15 for initial rain determination is performed. On the other hand, in steps S47 to S50 after being determined to be abnormal, the same processing as in steps S21 to S24 of the normal rain determination according to the first embodiment is performed.

このような第三実施形態によれば、上記条件(1)〜(3)のうち少なくとも一つが成立しない正常時には、第二実施形態と同様、ワイパスイッチ12によりオートが選択されている間継続して、比R3/(R1+R2)に基づく正確な通常雨判定を実現することができる。また一方、上記条件(1)〜(3)が全て成立する異常時には、比R3/(R1+R2)を用いない通常雨判定を初期雨判定に継続して実施することができるので、当該異常によりワイパ5を自動制御不能となる事態が回避される。 According to the third embodiment, when at least one of the conditions (1) to (3) is normal, the operation continues while the auto is selected by the wiper switch 12 as in the second embodiment. Thus, accurate normal rain determination based on the ratio R 3 / (R 1 + R 2 ) can be realized. On the other hand, since it is possible to carry out the normal rain determination without using the ratio R 3 / (R 1 + R 2 ) in the initial rain determination when the conditions (1) to (3) are all satisfied, A situation in which the wiper 5 cannot be automatically controlled due to the abnormality is avoided.

(第四実施形態)
本発明の第四実施形態による自動制御処理では、初期雨判定を図11に示すフローチャートに従って実施する。
具体的に第四実施形態の初期雨判定では、そのステップS51において、各発光素子24を順次発光させて第一〜第三光路受光素子26〜28の受光量R1,R2,R3をそれぞれ検出する。このとき、発光制御回路22には各発光素子24の発光量の和を設定値T1とするための制御信号を与え、また各検波・増幅回路29〜31にはそれぞれ信号増幅率を設定値A1,A2,A3とするための制御信号を与える。その結果、各受光素子26〜28の検出信号をそれぞれ検波・増幅回路29〜31から受信すると、それら検出信号が表す受光量R1,R2,R3を抽出してRAM36に記憶する。
(Fourth embodiment)
In the automatic control process according to the fourth embodiment of the present invention, the initial rain determination is performed according to the flowchart shown in FIG.
Specifically, in the initial rain determination of the fourth embodiment, in step S51, the light emitting elements 24 are caused to emit light sequentially, and the received light amounts R 1 , R 2 , R 3 of the first to third optical path light receiving elements 26 to 28 are determined. Detect each. At this time, the light emission control circuit 22 is given a control signal for setting the sum of the light emission amounts of the light emitting elements 24 to the set value T 1, and the signal amplification factor is set to each of the detector / amplifier circuits 29 to 31. A control signal for setting A 1 , A 2 , and A 3 is given. As a result, when the detection signals of the respective light receiving elements 26 to 28 are received from the detection / amplification circuits 29 to 31, the received light amounts R 1 , R 2 and R 3 represented by these detection signals are extracted and stored in the RAM 36.

ステップS52では、各発光素子24の発光をステップS51とは発光量を変えて実施して、第一〜第三光路受光素子26〜28の受光量R1,R2,R3をそれぞれ検出する。このとき、発光制御回路22には各発光素子24の発光量の和を上記設定値T1と異なる設定値T2にするための制御信号を与え、また各検波・増幅回路29〜31にはそれぞれ信号増幅率を上記設定値A1,A2,A3とするための制御信号を与える。その結果、各受光素子26〜28の検出信号をそれぞれ検波・増幅回路29〜31から受信すると、それら検出信号が表す受光量R1,R2,R3を抽出してRAM36に記憶する。 In step S52, the light emission of each light-emitting element 24 and the step S51 are performed by changing the light emission amount, the detected amount of first to third optical path receiving element 26~28 R 1, R 2, R 3 , respectively . At this time, the light emission control circuit 22 is supplied with a control signal for setting the sum of the light emission amounts of the respective light emitting elements 24 to the set value T 2 different from the set value T 1, and the detection / amplifier circuits 29 to 31 are supplied with the control signal. Control signals for setting the signal amplification factors to the set values A 1 , A 2 and A 3 are given. As a result, when the detection signals of the respective light receiving elements 26 to 28 are received from the detection / amplification circuits 29 to 31, the received light amounts R 1 , R 2 and R 3 represented by these detection signals are extracted and stored in the RAM 36.

図12において「○」は、各ステップS51,S52で抽出される第一及び第二光路受光素子26,27の受光量R1,R2の和R1+R2を示している。また、図12において「Δ」は、各ステップS51,S52における受光量和R1+R2の差と各ステップS51,S52における発光量T1,T2の差との比、即ち単位発光量に対する受光量和R1+R2の変化率を示している。かかる図12から判るように、発光量に対する受光量和R1+R2の変化率Δ(以下、単に受光量和R1+R2の変化率という)は、ウインドシールド4への雨滴の付着がないとき(A)に比べ、雨滴の付着があるとき(B)で減少する。これは、ウインドシールド4の領域D1,D2による反射量が雨滴の付着によって減少することに起因する。 In FIG. 12, “◯” indicates the sum R 1 + R 2 of the received light amounts R 1 and R 2 of the first and second optical path light receiving elements 26 and 27 extracted in steps S51 and S52. In FIG. 12, “ Δ ” is the ratio of the difference between the received light amount sum R 1 + R 2 in each step S51, S52 and the difference between the light emission amounts T 1 , T 2 in each step S51, S52, that is, the unit light emission amount. The rate of change of the received light amount sum R 1 + R 2 is shown. As can be seen from FIG. 12, the change rate Δ of the received light amount sum R 1 + R 2 with respect to the emitted light amount (hereinafter simply referred to as the change rate of the received light amount sum R 1 + R 2 ) does not cause raindrops to adhere to the windshield 4. Compared to time (A), it decreases in (B) when raindrops adhere. This is because the amount of reflection by the regions D 1 and D 2 of the windshield 4 decreases due to the attachment of raindrops.

図12において「●」は、各ステップS51,S52で抽出される第三光路受光素子28の受光量R3を示している。また、図12において「δ」は、各ステップS51,S52における受光量R3の差と各ステップS51,S52における発光量T1,T2の差との比、即ち単位発光量に対する受光量 3の変化率を示している。かかる図12から判るように、発光量に対する受光量R3の変化率δ(以下、単に受光量R3の変化率という)は、ウインドシールド4への雨滴の付着がないとき(A)と、雨滴の付着があるとき(B)とで実質的に変化しない。これは、基準光がウインドシールド4を経由することなく直接的に第三光路受光素子28へ導光されていることに起因する。 In FIG. 12, “●” indicates the received light amount R 3 of the third optical path light receiving element 28 extracted in steps S51 and S52. In FIG. 12, “ δ ” is the ratio of the difference between the received light amount R 3 at each of steps S51 and S52 and the difference between the emitted light amounts T 1 and T 2 at each of steps S51 and S52, that is, the received light amount R relative to the unit emitted light amount. The rate of change of 3 is shown. As can be seen from FIG. 12, the change rate δ of the received light amount R 3 with respect to the emitted light amount (hereinafter simply referred to as the change rate of the received light amount R 3 ) is (A) when no raindrops are attached to the windshield 4. There is no substantial change between (B) when raindrops are attached. This is because the reference light is directly guided to the third optical path light receiving element 28 without passing through the windshield 4.

上述したように受光量和R1+R2の変化率Δは、ウインドシールド4への雨滴の付着があるときとないときとで変化するため、当該変化率Δを監視すれば雨滴の付着判定が可能になると予測される。しかし、第一及び第二光路受光素子26,27の各検出信号が表す受光量R1,R2の発光量に対する変化率は周囲温度によって変動するため、受光量和R1+R2の変化率Δ(ここでは、各受光量R1,R2の発光量に対する変化率の和に等しい)を単に監視するだけでは、雨滴の付着を正確に判定することができない。そこで本発明者らは、各受光素子26〜28の検出信号が表す受光量R1,R2,R3の発光量に対する変化率について当該変化率の周囲温度に対する変動係数が互いに略等しくなることを発見し、受光量和R1+R2の変化率Δと受光量R3の変化率δとの比δΔをとって監視することにした。これは、比δΔをとることで、各値R1,R2,R3についてその発光量に対する変化率の周囲温度に対する変動係数がキャンセルされ、しかも値δは、理論上、雨滴の付着という点で当該比δΔの値に影響を及ぼすことがないからである。 As described above, the rate of change Δ of the received light amount sum R 1 + R 2 varies depending on whether or not raindrops are attached to the windshield 4. Therefore, if the rate of change Δ is monitored, the attachment of raindrops can be determined. Expected to be possible. However, since the rate of change of the received light amounts R 1 and R 2 represented by the detection signals of the first and second optical path light receiving elements 26 and 27 with respect to the emitted light amount varies depending on the ambient temperature, the change rate of the received light amount sum R 1 + R 2 By simply monitoring Δ (here, equal to the sum of the rate of change of each of the received light amounts R 1 and R 2 with respect to the emitted light amount), it is not possible to accurately determine the attachment of raindrops. Accordingly, the inventors of the present invention are that the variation coefficients of the received light amounts R 1 , R 2 , and R 3 represented by the detection signals of the light receiving elements 26 to 28 with respect to the ambient light temperature are substantially equal to each other. was discovered, and the monitoring taking the ratio [delta] / delta of the rate of change of the received light amount sum R 1 + R 2 δ and [delta] the rate of change of the received light amount R 3. This is because by taking the ratio δ / Δ , the variation coefficient with respect to the ambient temperature of the rate of change with respect to the light emission amount is canceled for each value R 1 , R 2 , R 3 , and the value δ is theoretically attached to raindrops. This is because the value of the ratio δ / Δ is not affected.

以上より、ステップS53では、各ステップS51,S52においてRAM36に記憶された受光量R1,R2,R3を読み出し、それらの値から受光量和R1+R2の変化率Δ並びに受光量R3の変化率δを算出する。そしてさらに、算出された変化率Δδから比δΔを算出して現在比CRとする。また、ステップS54では、ウインドシールド4への雨滴の付着がない基準時に設定された比δΔとしての記憶比CmをROM35から読み出す。尚、記憶比Cmの設定は、上記基準時にステップS51〜S53と同様な処理を実施し、それにより算出された比δΔを記憶比CmとしてROM35に記憶することで実現される。 As described above, in step S53, the received light amounts R 1 , R 2 , and R 3 stored in the RAM 36 in steps S51 and S52 are read, and the change rate Δ of the received light amount sum R 1 + R 2 and the received light amount R are calculated from these values. The change rate δ of 3 is calculated. And further, the change rate calculated delta, calculates the ratio [delta] / delta from [delta] and the current ratio C R. In step S 54, the storage ratio C m as the ratio δ / Δ set at the reference time when no raindrops are attached to the windshield 4 is read from the ROM 35. The setting of the storage ratio C m was performed the same processing as steps S51~S53 when the reference is thereby realized by storing in the ROM35 ratio [delta] / delta calculated as a storage ratio C m.

この後、ステップS55,S56では、第一実施形態による初期雨判定のステップS14,S15と同様な処理を実施することで、初期雨判定を完了する。
以上、受光量和R1+R2の変化率Δが特許請求の範囲に記載の「第一受光素子の受光量の変化率」に相当し、受光量R3の変化率δが特許請求の範囲に記載の「第二受光素子の受光量の変化率」に相当する。また、初期雨判定のステップS54において読み出される記憶比Cmが特許請求の範囲に記載の「基準時の注目比」に相当し、初期雨判定のステップS53において算出される現在比CRが特許請求の範囲に記載の「雨滴検出時の注目比」に相当する。
Thereafter, in steps S55 and S56, the initial rain determination is completed by performing the same processing as in steps S14 and S15 of the initial rain determination according to the first embodiment.
As described above, the change rate Δ of the received light amount sum R 1 + R 2 corresponds to the “change rate of the received light amount of the first light receiving element” described in the claims, and the change rate δ of the received light amount R 3 is set in the claims. This corresponds to “the rate of change in the amount of light received by the second light receiving element”. The initial rain storage ratio C m to be read out in step S54 the determination is equivalent to the "target ratio at reference" described in the claims, the current ratio C R patents calculated in step S53 of the initial rain detection This corresponds to the “attention ratio when detecting raindrops” recited in the claims.

このような第四実施形態によれば、初期雨判定において、受光量和R1+R2及び受光量R3の各変化率Δδに内在する周囲温度の依存分をキャンセルしてなる比δΔに基づき雨滴の付着判定をしているので、その判定が正確なものとなる。したがって、イグニションスイッチ6のオン且つワイパスイッチ12におけるオートの選択操作が行われた直後であっても、高い判定精度を実現することができる。しかも、ウインドシールド4への雨滴の付着がない基準時に上記比δΔを取得するには、各受光素子26〜28の受光量R1,R2,R3を少なくとも二点の発光量について測定すればよい。したがって、基準時の各受光量R1,R2,R3の測定に必要な時間が短縮されるばかりでなく、RAM36の記憶容量が小さくて済むので、コストの低減を図ることができる。
尚、以上説明した第四実施形態の初期雨判定については、第二実施形態の通常雨判定や第三実施形態の初期雨判定及び通常雨判定において第一実施形態の初期雨判定に対応する部分に適用することも可能である。
According to the fourth embodiment, in the initial rain determination, the ratio δ obtained by canceling the dependence of the ambient temperature inherent in the change rates Δ and δ of the received light amount sum R 1 + R 2 and the received light amount R 3. Since the raindrop adhesion determination is performed based on / Δ , the determination is accurate. Therefore, high determination accuracy can be achieved even immediately after the ignition switch 6 is turned on and the auto selection operation is performed at the wiper switch 12. In addition, in order to obtain the ratio δ / Δ at a reference time when raindrops do not adhere to the windshield 4, the received light amounts R 1 , R 2 , R 3 of the light receiving elements 26 to 28 are set to at least two light emission amounts. Just measure. Therefore, not only the time required for measuring each received light amount R 1 , R 2 , R 3 at the reference time is shortened, but also the storage capacity of the RAM 36 can be reduced, so that the cost can be reduced.
The initial rain determination of the fourth embodiment described above corresponds to the initial rain determination of the first embodiment in the normal rain determination of the second embodiment and the initial rain determination and normal rain determination of the third embodiment. It is also possible to apply to.

(第五実施形態)
本発明の第五実施形態によるワイパ自動制御装置の雨滴検出装置は、図13及び図14に示す如き構造を有している。
第五実施形態の雨滴検出装置100において基板部40の板面42上には、第一実施形態の第一及び第二光路受光素子26,27が実装されていない。その代わりに板面42上には、仮想平面Oを挟む両側に一つずつ配置された受光素子110が実装されている。そこで以下では、受光素子110を第一受光素子110といい、第一実施形態の第三光路受光素子28と同一構成の受光素子を第二受光素子28というものとする。基板部40の一端44側から他端45側に向かうX方向においては、反射面54、第一コリメートレンズ52、発光素子24、第二受光素子28、第二コリメートレンズ53及び第一受光素子110がこの順で並んでいる。尚、図15に示すように本実施形態では、一方の第一受光素子110が検波・増幅回路29に接続され、他方の第一受光素子110が検波・増幅回路30に接続されている。
(Fifth embodiment)
The raindrop detection device of the wiper automatic control device according to the fifth embodiment of the present invention has a structure as shown in FIGS.
In the raindrop detection apparatus 100 of the fifth embodiment, the first and second optical path light receiving elements 26 and 27 of the first embodiment are not mounted on the plate surface 42 of the substrate unit 40. Instead, the light receiving elements 110 arranged on the both sides of the virtual plane O are mounted on the plate surface 42. Therefore, hereinafter, the light receiving element 110 is referred to as a first light receiving element 110, and a light receiving element having the same configuration as the third optical path light receiving element 28 in the first embodiment is referred to as a second light receiving element 28. In the X direction from the one end 44 side to the other end 45 side of the substrate unit 40, the reflecting surface 54, the first collimating lens 52, the light emitting element 24, the second light receiving element 28, the second collimating lens 53, and the first light receiving element 110. Are in this order. As shown in FIG. 15, in the present embodiment, one first light receiving element 110 is connected to the detection / amplification circuit 29, and the other first light reception element 110 is connected to the detection / amplification circuit 30.

図13及び図14に示すように雨滴検出装置100の光学体120には、第一実施形態の第一及び第二収束レンズ58,59とは異なる構成の第一及び第二収束レンズ122,123が備えられ、また新たな反射面126が備えられている。そこで以下では、第一実施形態の反射面54と同一構成の反射面を第一反射面54、反射面126を第二反射面126というものとする。   As shown in FIGS. 13 and 14, the optical body 120 of the raindrop detection apparatus 100 includes first and second converging lenses 122 and 123 having configurations different from those of the first and second converging lenses 58 and 59 of the first embodiment. And a new reflecting surface 126 is provided. Therefore, in the following, the reflecting surface having the same configuration as the reflecting surface 54 of the first embodiment is referred to as the first reflecting surface 54, and the reflecting surface 126 is referred to as the second reflecting surface 126.

第一収束レンズ122は、仮想平面Oを挟む両側に一つずつ設けられている。第一収束レンズ122は、仮想平面Oに対して同じ側の第一受光素子110が光軸上に位置する平凸レンズである。X方向において第一収束レンズ122は第二コリメートレンズ53と第一受光素子110との間に位置しており、当該第一収束レンズ122の光軸はウインドシールド4の外壁9に対して約45°傾斜している。第一収束レンズ122には、仮想平面Oに対して同じ側の第一コリメートレンズ52及び第一反射面54を順次を経由した後、ウインドシールド4の外壁9によって反射された第一光路L1の基準光が、プリズム56を通じて入射される。第一収束レンズ122は、そのようにして入射される第一光路L1の基準光を、仮想平面Oに対して同じ側の第一受光素子110へ向かって自身の光軸に沿って導く。ここで、図16に模式的に示す楕円形の領域D1は、ウインドシールド4の外壁9において第一光路L1の基準光を反射させて第一受光素子110に導くことが可能な領域である。この領域D1に雨滴が付着すると、ウインドシールド4による基準光の反射量が減少するため、第一受光素子110の受光量r1が変化する。即ち領域D1は、第一光路L1の基準光を利用して第一受光素子110が雨滴の付着を検出する領域であり、以下では、検出領域D1というものとする。尚、図16において矩形の領域Sは、ウインドシールド4への雨滴検出装置100の投影領域を模式的に示している。 One first converging lens 122 is provided on each side of the virtual plane O. The first convergent lens 122 is a plano-convex lens in which the first light receiving element 110 on the same side with respect to the virtual plane O is located on the optical axis. The first converging lens 122 is located between the second collimating lens 53 and the first light receiving element 110 in the X direction, and the optical axis of the first converging lens 122 is about 45 with respect to the outer wall 9 of the windshield 4. ° Inclined. The first condenser lens 122, after passing through sequentially the first collimator lens 52 and the first reflecting surface 54 of the same side of the virtual plane O, the first optical path L 1 reflected by the outer wall 9 of the windshield 4 Of the reference light is incident through the prism 56. The first converging lens 122 guides the reference light of the first optical path L 1 thus incident along the optical axis of the first converging lens 122 toward the first light receiving element 110 on the same side with respect to the virtual plane O. Here, the elliptical region D 1 schematically shown in FIG. 16 is a region where the reference light in the first optical path L 1 can be reflected on the outer wall 9 of the windshield 4 and guided to the first light receiving element 110. is there. When raindrops in this region D 1 is attached, since the reflection amount of the reference light by the windshield 4 is decreased, the light receiving amount r 1 of the first light receiving element 110 is changed. That is, the region D 1 is a region where the first light receiving element 110 detects the attachment of raindrops using the reference light in the first optical path L 1 , and is hereinafter referred to as a detection region D 1. In FIG. 16, a rectangular area S schematically shows a projection area of the raindrop detection device 100 onto the windshield 4.

第二収束レンズ123は、仮想平面Oを挟む両側に一つずつ設けられ、また第二反射面126も、仮想平面Oを挟む両側に一つずつ設けられている。第二反射面126は、ウインドシールド4の外壁9及び基板部40の板面42に対して略垂直とされ、X方向においては第一受光素子110よりも基板部40の他端45側に位置している。第二反射面126には、仮想平面Oに対して同じ側の第二コリメートレンズ53を経由した後、ウインドシールド4の外壁9によって反射された第二光路L2の基準光が、プリズム56を通じて導かれる。このようにして導かれた第二光路L2の基準光を第二反射面126は、仮想平面Oに対して同じ側の第二収束レンズ123へ向かって反射させる。 One second converging lens 123 is provided on each side of the virtual plane O, and one second reflecting surface 126 is provided on both sides of the virtual plane O. The second reflecting surface 126 is substantially perpendicular to the outer wall 9 of the windshield 4 and the plate surface 42 of the substrate portion 40, and is positioned closer to the other end 45 side of the substrate portion 40 than the first light receiving element 110 in the X direction. is doing. The second reflecting surface 126 passes through the second collimating lens 53 on the same side with respect to the virtual plane O, and then the reference light of the second optical path L 2 reflected by the outer wall 9 of the windshield 4 passes through the prism 56. Led. The second reflecting surface 126 reflects the reference light of the second optical path L 2 thus guided toward the second converging lens 123 on the same side with respect to the virtual plane O.

第二収束レンズ123は、仮想平面Oに対して同じ側の第一受光素子110及び第二反射面126が光軸上に位置する平凸レンズである。X方向において第二収束レンズ123は第一受光素子110と第二反射面126との間に位置しており、当該第一収束レンズ122の光軸はウインドシールド4の外壁9に対して約45°傾斜し且つ仮想平面Oに対して同じ側の第一収束レンズ122の光軸に対して約90°傾斜している。第二収束レンズ123には、仮想平面Oに対して同じ側の第二反射面126が反射した第二光路L2の基準光が入射される。第二収束レンズ123は、そのようにして入射される第二光路L2の基準光を、仮想平面Oに対して同じ側の第一受光素子110へ向かって自身の光軸に沿って導く。ここで、図16に模式的に示す楕円形の領域D2は、ウインドシールド4の外壁9において第二光路L2の基準光を反射させて第一受光素子110に導くことが可能な領域であり、本実施形態では上記領域D1と重ならないように設定されている。この領域D2に雨滴が付着すると、ウインドシールド4による基準光の反射量が減少するため、第一受光素子110の受光量r1が変化する。即ち領域D2は、第二光路L2の基準光を利用して第一受光素子110が雨滴の付着を検出する領域であり、以下では、検出領域D2というものとする。 The second converging lens 123 is a plano-convex lens in which the first light receiving element 110 and the second reflecting surface 126 on the same side with respect to the virtual plane O are located on the optical axis. The second converging lens 123 is positioned between the first light receiving element 110 and the second reflecting surface 126 in the X direction, and the optical axis of the first converging lens 122 is about 45 with respect to the outer wall 9 of the windshield 4. ° by about 90 ° inclined to the optical axis of the first condenser lens 122 of the inclined and the same side of the virtual plane O. Reference light of the second optical path L 2 reflected by the second reflecting surface 126 on the same side with respect to the virtual plane O is incident on the second converging lens 123. The second converging lens 123 guides the reference light of the second optical path L 2 thus incident along the optical axis of the second converging lens 123 toward the first light receiving element 110 on the same side with respect to the virtual plane O. Here, the oval region D 2 schematically shown in FIG. 16 is a region where the reference light of the second optical path L 2 can be reflected on the outer wall 9 of the windshield 4 and guided to the first light receiving element 110. There, in the present embodiment is configured so as not to overlap with the region D 1. When raindrops in this region D 2 is attached, since the reflection amount of the reference light by the windshield 4 is decreased, the light receiving amount r1 of the first light receiving element 110 is changed. That is, the region D 2 is a region where the first light receiving element 110 detects the attachment of raindrops using the reference light in the second optical path L 2 , and is hereinafter referred to as a detection region D 2 .

このような第五実施形態のワイパ自動制御処理では、初期雨判定及び通常雨判定をそれぞれ図17及び図18に示すフローチャートに従って実施する。
まず、図17に示す第五実施形態の初期雨判定では、ステップS61において各発光素子24を順次発光させて、各第一受光素子110の受光量r1,r1と第二受光素子28の受光量r2とをそれぞれ検出する。このとき、発光制御回路22には各発光素子24の発光量の和を設定値とするための制御信号を与え、また各検波・増幅回路29〜31にはそれぞれ信号増幅率を設定値とするための制御信号を与える。その結果、各第一受光素子110及び第二受光素子28の検出信号をそれぞれ検波・増幅回路29〜31から受信すると、それら検出信号が表す受光量r1,r1,r2を抽出してRAM36に記憶する。
In such a wiper automatic control process of the fifth embodiment, the initial rain determination and the normal rain determination are performed according to the flowcharts shown in FIGS. 17 and 18, respectively.
First, in the initial rain determination of the fifth embodiment shown in FIG. 17, the light emitting elements 24 are caused to emit light sequentially in step S <b> 61, and the received light amounts r 1 and r 1 of the first light receiving elements 110 and the second light receiving elements 28. The received light amount r 2 is detected. At this time, the light emission control circuit 22 is supplied with a control signal for setting the sum of the light emission amounts of the respective light emitting elements 24 as a set value, and each of the detection / amplifier circuits 29 to 31 has a signal amplification factor as a set value. Gives a control signal for. As a result, when the detection signals of the first light receiving element 110 and the second light receiving element 28 are received from the detection / amplification circuits 29 to 31, the received light amounts r 1 , r 1 , r 2 represented by the detection signals are extracted. Store in the RAM 36.

本実施形態のステップS62,S63では、第一実施形態の比R3/(R1+R2)の場合と同様な原理によって、各第一受光素子110の受光量r1,r1の和Σ1と第二受光素子28の受光量r2との比r2Σ1が監視される。具体的にステップS62では、ステップS61でRAM36に記憶された各第一受光素子110及び第二受光素子28の受光量r1,r1,r2を読み出し、それらの値r1,r1,r2から比r2Σ1を算出して現在比CRとする。また、ステップS63では、ウインドシールド4への雨滴の付着がない基準時に設定された比r2Σ1としての記憶比CmをROM35から読み出す。尚、記憶比Cmの設定は、上記基準時にステップS61,S62と同様な処理を実施し、それにより算出された比r2Σ1を記憶比CmとしてROM35に記憶することで実現される。
ステップS64,S65では、第一実施形態による初期雨判定のステップS14,S15と同様な処理を実施する。
In steps S62 and S63 of the present embodiment, the sum Σ of the received light amounts r 1 and r 1 of each first light receiving element 110 is based on the same principle as in the case of the ratio R 3 / (R 1 + R 2 ) of the first embodiment. the ratio r 2 / sigma r 1 between the light-receiving amount r 2 of r 1 and the second light receiving element 28 is monitored. Specifically, in step S62, the received light amounts r 1 , r 1 , r 2 of the first light receiving elements 110 and the second light receiving elements 28 stored in the RAM 36 in step S61 are read, and their values r 1 , r 1 , the current ratio C R from r 2 to calculate the ratio r 2 / sigma r 1. In step S63, it reads the stored ratio C m as a reference when the ratio r 2 / Σ r 1 which is set to no adhesion of raindrops to the windshield 4 from the ROM 35. The setting of the storage ratio C m is realized by performing the same processing as steps S61 and S62 at the reference time and storing the ratio r 2 / Σ r 1 calculated thereby in the ROM 35 as the storage ratio Cm. The
In steps S64 and S65, processing similar to that in steps S14 and S15 of the initial rain determination according to the first embodiment is performed.

このような初期雨判定に対し、図18に示す第五実施形態の通常雨判定ではステップS71において、発光制御回路22と検波・増幅回路29,30とを制御することにより、各発光素子24の発光量(の和)と検波・増幅回路29,30の信号増幅率とを調整する。尚、本実施形態のステップS71は、第一実施形態による初期雨判定のステップS21と同様に、ワイパ通過直後等の雨滴付着がないタイミングで実行される。そこで、本実施形態のステップS71では、各第一受光素子110の検出信号が表す受光量r1,r1がそれぞれ基準値rb1,rb1となるように上記調整を行い、それら基準値rb1,rb1を各第一受光素子110の基準時の受光量として設定する。 In contrast to such initial rain determination, in the normal rain determination of the fifth embodiment shown in FIG. 18, the light emission control circuit 22 and the detection / amplification circuits 29 and 30 are controlled in step S <b> 71, whereby each of the light emitting elements 24. The light emission amount (sum) and the signal amplification factors of the detection / amplification circuits 29 and 30 are adjusted. In addition, step S71 of this embodiment is performed at the timing when there is no raindrop adhesion, such as immediately after a wiper passage, similarly to step S21 of the initial rain determination according to the first embodiment. Therefore, in step S71 of the present embodiment, the above adjustment is performed so that the received light amounts r 1 and r 1 represented by the detection signals of the first light receiving elements 110 become the reference values r b1 and r b1 , respectively. b1 and rb1 are set as the received light amount of each first light receiving element 110 at the reference time.

ステップS72では、所定時間の遅延後等に各発光素子24を順次発光させて、各第一受光素子110の受光量r1,r1を検出する。このとき、各発光素子24の発光量(の和)と検波・増幅回路29,30の信号増幅率とは、それぞれステップS71で調整された値に保持される。その結果、各第一受光素子110の検出信号をそれぞれ検波・増幅回路29,30から受信すると、それら検出信号が表す受光量r1,r1を抽出してRAM36に記憶する。 In step S72, the light emitting elements 24 are caused to emit light sequentially after a predetermined time delay or the like, and the received light amounts r 1 and r 1 of the first light receiving elements 110 are detected. At this time, the light emission amount (sum) of each light emitting element 24 and the signal amplification factors of the detection / amplification circuits 29 and 30 are respectively held at the values adjusted in step S71. As a result, when the detection signals of the first light receiving elements 110 are received from the detection / amplification circuits 29 and 30, respectively, the received light amounts r 1 and r 1 represented by the detection signals are extracted and stored in the RAM 36.

ステップS73では、ステップS72でRAM36に記憶された各第一受光素子110の受光量r1,r1の和Σ1と、ステップS71で定められた各第一受光素子110についての基準値rb1,rb1の和とから求められる比率{100−100・(Σ1)/(Σb1)}%を算出して低下率Fとする。
ステップS74では、第一実施形態による通常雨判定のステップS24と同様な処理を実施する。
In step S73, a reference value r for the received light amount r 1, the sum sigma r 1 of r 1, the first light receiving element 110 defined in step S71 in the first light receiving element 110 stored in Step S72 RAM 36 b1, r ratio determined from the sum of b1 {100-100 · (Σ r 1 ) / (Σ r b1)}% and decrease rate F is calculated.
In step S74, the same process as step S24 of the normal rain determination according to the first embodiment is performed.

以上、各第一受光素子110がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「受光素子」に相当し、それら第一受光素子110の組が特許請求の範囲に記載の「受光部」に相当する。また、第一反射面54が特許請求の範囲に記載の「反射部」及び「第一反射部」に相当し、第二反射面126が特許請求の範囲に記載の「第二反射部」に相当する。またさらに、初期雨判定のステップS63において読み出される記憶比Cmが特許請求の範囲に記載の「基準時の注目比」に相当し、初期雨判定のステップS62において算出される現在比CRが特許請求の範囲に記載の「雨滴検出時の注目比」に相当する。 As described above, each first light receiving element 110 corresponds to a “light receiving element” recited in the claims, and a set of the first light receiving elements 110 corresponds to a “light receiving portion” recited in the claims. The first reflecting surface 54 corresponds to the “reflecting portion” and “first reflecting portion” recited in the claims, and the second reflecting surface 126 corresponds to the “second reflecting portion” recited in the claims. Equivalent to. Furthermore, the storage ratio C m read in the initial rain determination step S63 corresponds to the “reference ratio at reference time” recited in the claims, and the current ratio C R calculated in the initial rain determination step S62 is This corresponds to the “attention ratio when detecting raindrops” described in the claims.

このように第五実施形態では、各第一受光素子110及び第二受光素子28の受光量r1,r1,r2に内在する周囲温度の依存分を第一実施形態の比R3/(R1+R2)の場合と同様にキャンセルしてなる比r2Σ1に基づき初期雨判定を行っている。したがって、イグニションスイッチ6のオン且つワイパスイッチ12におけるオートの選択操作が行われた直後であっても、高い判定精度を実現することができる。しかも、ウインドシールド4への雨滴の付着がない基準時に上記比r2Σ1を取得するには、各第一受光素子110及び第二受光素子28の受光量r1,r1,r2を少なくとも一点の発光量について測定するだけでよい。したがって、コストの低減を図ることができる。
また、第五実施形態でも、ワイパ自動制御処理の初期雨判定に続く通常雨判定を、初期雨判定の場合よりも少ない演算処理量で実現できるので、判定時間が短縮される。
As described above, in the fifth embodiment, the dependency of the ambient temperature inherent in the received light amounts r 1 , r 1 , r 2 of the first light receiving element 110 and the second light receiving element 28 is set to the ratio R 3 / Similar to the case of (R 1 + R 2 ), the initial rain determination is performed based on the canceled ratio r 2 / Σ r 1 . Therefore, high determination accuracy can be achieved even immediately after the ignition switch 6 is turned on and the auto selection operation is performed at the wiper switch 12. In addition, in order to obtain the ratio r 2 / Σ r 1 at a reference time when no raindrops adhere to the windshield 4, the received light amounts r 1 , r 1 , r of the first light receiving elements 110 and the second light receiving elements 28 are obtained. It is only necessary to measure 2 for the amount of luminescence at least at one point. Therefore, cost can be reduced.
Also in the fifth embodiment, the normal rain determination following the initial rain determination of the wiper automatic control process can be realized with a smaller calculation processing amount than in the case of the initial rain determination, so that the determination time is shortened.

さらに第五実施形態では、ウインドシールド4の外壁9において第一光路L1の基準光の検出領域D1と第二光路L2の基準光の検出領域D2とが互いに重複しないように雨滴検出装置100を構成しているので、高いサイズ効率を実現することができる。しかも雨滴検出装置100には、領域D1を検出対象とする受光素子と領域D2を検出対象とする受光素子とを一つの受光素子110によって実現しているので、部品点数さらにはコストが低減される。 Further in the fifth embodiment, the outer wall 9 of the windshield 4 of the first optical path L 1 of the reference light detection region D 1 and the second optical path L 2 of the reference light detection region D 2 and is raindrop detection so as not to overlap each other Since the apparatus 100 is configured, high size efficiency can be realized. In addition, the raindrop detection apparatus 100 realizes the light receiving element whose detection target is the region D 1 and the light receiving element whose detection target is the region D 2 by the single light receiving element 110, thereby reducing the number of parts and the cost. Is done.

またさらに第五実施形態では、雨滴検出装置100において第一及び第二反射面54,126と反射導光面60をプリズム56及び各種レンズ52,53,122,123と一体化してなる光学体120を用いている。したがって、第一及び第二反射面54,126や反射導光面60を光学体120の他の要素とは別体に形成する場合に比べて、雨滴検出装置100の組立性が向上する。   Furthermore, in the fifth embodiment, in the raindrop detection apparatus 100, the optical body 120 formed by integrating the first and second reflecting surfaces 54, 126 and the reflecting light guide surface 60 with the prism 56 and the various lenses 52, 53, 122, 123 is provided. Is used. Therefore, the assemblability of the raindrop detection device 100 is improved as compared with the case where the first and second reflection surfaces 54 and 126 and the reflection light guide surface 60 are formed separately from the other elements of the optical body 120.

加えて第五実施形態では、雨滴検出装置100において各種素子24,110,28が実装される基板部40とそれに略平行なウインドシールド4との間に、第一及び第二反射面54,126と反射導光面60を含む光学体50を配置している。これにより、基板部40とウインドシールド4との対向方向において雨滴検出装置100の体格が小さくなるので、運転者の視界を悪化させることなくサイズ効率の向上を達成することができる。   In addition, in the fifth embodiment, the first and second reflecting surfaces 54 and 126 are disposed between the board portion 40 on which the various elements 24, 110 and 28 are mounted in the raindrop detection apparatus 100 and the windshield 4 substantially parallel thereto. The optical body 50 including the reflective light guide surface 60 is disposed. Thereby, since the physique of the raindrop detection apparatus 100 becomes small in the opposing direction of the board | substrate part 40 and the windshield 4, an improvement in size efficiency can be achieved without deteriorating a driver | operator's visual field.

尚、図19及び図20は、第五実施形態の変形例を示している。この変形例では、第一受光素子110が一つだけ仮想平面O上に配置されると共に、第一及び第二収束レンズ122,123が仮想平面Oの両側に跨る一平凸レンズから構成され、また第二反射面126が仮想平面Oの両側に跨る形態で形成されている。このような第五実施形態では、ワイパ自動制御処理の初期雨判定及び通常雨判定において、各第一受光素子110の受光量r1,r1に関する内容を一つの第一受光素子110の受光量r1に関する内容に変更することで、第五実施形態と同様の効果を享受することができる。 19 and 20 show a modification of the fifth embodiment. In this modified example, only one first light receiving element 110 is disposed on the virtual plane O, and the first and second converging lenses 122 and 123 are configured by a single plano-convex lens straddling both sides of the virtual plane O. The two reflecting surfaces 126 are formed so as to straddle both sides of the virtual plane O. In such a fifth embodiment, in the initial rain determination and the normal rain determination of the wiper automatic control process, the contents regarding the received light amounts r 1 and r 1 of each first light receiving element 110 are set as the received light amount of one first light receiving element 110. By changing to the contents related to r 1 , the same effect as that of the fifth embodiment can be enjoyed.

さらに第五実施形態(上記変形例を含む)では、第二実施形態に準じて通常雨判定を上記初期雨判定と同様な処理内容に変更してもよいし、あるいは第三実施形態に準ずる通常雨判定を上記通常雨判定に代えて実施してもよい。
またさらに第五実施形態(上記変形例を含む)では、第四実施形態に準ずる初期雨判定を上記初期雨判定に代えて実施してもよい。この場合、各第一受光素子110の受光量r1,r1の和の単位発光量に対する変化率が上記変化率Δとして用いられることとなる。
Further, in the fifth embodiment (including the above modification), the normal rain determination may be changed to the same processing content as the initial rain determination in accordance with the second embodiment, or the normal according to the third embodiment. The rain determination may be performed instead of the normal rain determination.
Furthermore, in the fifth embodiment (including the above-described modification), the initial rain determination according to the fourth embodiment may be performed instead of the initial rain determination. In this case, the change rate with respect to the unit light emission amount of the sum of the received light amounts r 1 and r 1 of each first light receiving element 110 is used as the change rate Δ .

この他、第一〜第五実施形態では、反射導光面60、(第一)反射面54、第二反射面126のうち少なくとも一つを光学体50,120とは別体に形成するようにしてもよい。また、第一〜第五実施形態では、反射導光面60の配設位置に受光素子28を配設して、当該受光素子28により第三光路L3の基準光を発光素子24から直に受けるようにしてもよい。 In addition, in the first to fifth embodiments, at least one of the reflective light guide surface 60, the (first) reflective surface 54, and the second reflective surface 126 is formed separately from the optical bodies 50 and 120. It may be. In the first to fifth embodiments, the light receiving element 28 is disposed at the position where the reflective light guide surface 60 is disposed, and the reference light in the third optical path L 3 is directly transmitted from the light emitting element 24 by the light receiving element 28. You may make it receive.

2 ワイパ自動制御装置、4 ウインドシールド、5 ワイパ、6 イグニションスイッチ、8 内壁、9 外壁、10 ワイパ駆動装置(駆動手段)、12 ワイパスイッチ、14 ワイパモータ駆動回路、16 ワイパモータ、20,100 雨滴検出装置、22 発光制御回路、24 発光素子、26 第一光路受光素子、27 第二光路受光素子、28 第三光路受光素子,第二受光素子、29,30,31 各検波・増幅回路、32 CPU、34 記憶部、35 ROM、36 RAM、40 基板部、44 一端、45 他端、50,120 光学体、52 第一コリメートレンズ、53 第二コリメートレンズ、54 反射面・第一反射面、56 プリズム、58,122 第一収束レンズ、59,123 第二収束レンズ、60 反射導光面、110 第一受光素子、126 第二反射面 2 Wiper automatic control device, 4 Wind shield, 5 Wiper, 6 Ignition switch, 8 Inner wall, 9 Outer wall, 10 Wiper drive device (drive means), 12 Wiper switch, 14 Wiper motor drive circuit, 16 Wiper motor, 20, 100 Raindrop detection device , 22 Light emission control circuit, 24 Light emitting element, 26 First optical path light receiving element, 27 Second optical path light receiving element, 28 Third optical path light receiving element, Second light receiving element, 29, 30, 31 Each detection / amplification circuit, 32 CPU, 34 storage unit, 35 ROM, 36 RAM, 40 substrate unit, 44 one end, 45 other end, 50, 120 optical body, 52 first collimating lens, 53 second collimating lens, 54 reflecting surface / first reflecting surface, 56 prism 58, 122 First convergent lens, 59, 123 Second convergent lens, 60 Reflective light guide surface, 10 1st light receiving element, 126 2nd reflective surface

Claims (6)

ウインドシールドに付着する雨滴を検出する雨滴検出装置であって、
基準光を発する発光素子と、
前記基準光を前記ウインドシールドに向けて反射する反射部と、
前記反射部を経由する第一光路によって前記ウインドシールドに導かれた後、当該ウインドシールドによって反射された前記基準光と、前記反射部を経由しない第二光路によって前記ウインドシールドに導かれた後、当該ウインドシールドによって反射された前記基準光とを受ける受光部と、
前記受光部の受光量に基づいて前記ウインドシールドへの雨滴の付着を判定する判定手段と、
前記ウインドシールドに略平行に設けられ、前記発光素子及び前記受光部が実装される基板部と、
を備え
前記反射部は、前記基板部と前記ウインドシールドとの間に設けられ、
前記基板部の一端側から他端側に向かう方向において、前記反射部、前記発光素子及び前記受光部はこの順で配置されていることを特徴とする雨滴検出装置。
A raindrop detection device for detecting raindrops adhering to a windshield,
A light emitting element that emits reference light;
A reflecting portion that reflects the reference light toward the windshield;
After being guided to the windshield by the first optical path that passes through the reflecting portion, the reference light reflected by the windshield, and after being guided to the windshield by a second optical path that does not pass through the reflecting portion, A light receiving unit that receives the reference light reflected by the windshield;
Determination means for determining the attachment of raindrops to the windshield based on the amount of light received by the light receiving unit;
A substrate part provided substantially parallel to the windshield, on which the light emitting element and the light receiving part are mounted;
Equipped with a,
The reflection portion is provided between the substrate portion and the windshield,
In the direction from the one end side to the other end side of the substrate portion, the reflection portion, the light emitting element, and the light receiving portion are arranged in this order .
前記受光部は、前記ウインドシールドによって反射された前記第一光路の前記基準光を受ける第一光路受光素子と、前記ウインドシールドによって反射された前記第二光路の前記基準光を受ける第二光路受光素子とを有することを特徴とする請求項1に記載の雨滴検出装置。   The light receiving unit receives a first optical path light receiving element that receives the reference light of the first optical path reflected by the windshield, and a second optical path light reception that receives the reference light of the second optical path reflected by the windshield. The raindrop detection device according to claim 1, further comprising an element. 前記基準光を前記ウインドシールドの内壁側から前記ウインドシールドに入射させる光学体を備え、
前記反射部は前記光学体に一体に形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の雨滴検出装置。
An optical body for allowing the reference light to enter the windshield from the inner wall side of the windshield;
The reflective portion is the rain detection device according to claim 1 or 2, characterized in that it is formed integrally with the optical body.
前記反射部を第一反射部として備えると共に、前記ウインドシールドによって反射された前記第二光路の前記基準光を反射する第二反射部を備え、
前記第一反射部及び前記第二反射部は、前記基板部と前記ウインドシールドとの間に設けられ、
前記受光部は、前記ウインドシールドによって反射された前記第一光路の前記基準光と、前記ウインドシールド及び前記第二反射部によって順次反射された前記第二光路の前記基準光とを受ける受光素子を有し、
前記基板部の一端側から他端側に向かう方向において、前記第一反射部、前記発光素子、前記受光素子及び前記第二反射部はこの順で配置されていることを特徴とする請求項1に記載の雨滴検出装置。
The second reflection unit that includes the reflection unit as the first reflection unit and reflects the reference light of the second optical path reflected by the windshield,
The first reflecting portion and the second reflecting portion are provided between the substrate portion and the windshield,
The light receiving unit includes a light receiving element that receives the reference light of the first optical path reflected by the windshield and the reference light of the second optical path sequentially reflected by the windshield and the second reflecting part. Yes, and
2. The first reflecting portion, the light emitting element, the light receiving element, and the second reflecting portion are arranged in this order in a direction from one end side to the other end side of the substrate portion. The raindrop detection device described in 1.
前記基準光を前記ウインドシールドの内壁側から前記ウインドシールドに入射させる光学体を備え、
前記第一反射部及び前記第二反射部は前記光学体に一体に形成されることを特徴とする請求項に記載の雨滴検出装置。
An optical body for allowing the reference light to enter the windshield from the inner wall side of the windshield;
The raindrop detection apparatus according to claim 4 , wherein the first reflection part and the second reflection part are formed integrally with the optical body.
請求項1〜のいずれか一項に記載の雨滴検出装置と、
前記判定手段が雨滴の付着ありと判定した場合に、前記ウインドシールドを払拭するワイパを駆動する駆動手段と、
を備えることを特徴とするワイパ自動制御装置。
The raindrop detection device according to any one of claims 1 to 5 ,
Drive means for driving a wiper for wiping the windshield when the determination means determines that raindrops are attached;
A wiper automatic control device comprising:
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