特許 6037560 水滴検出装置と水滴除去装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6037560

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】水滴検出装置と水滴除去装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/17 20060101AFI20161128BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/17 E

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-11369(P2013-11369)

(22)【出願日】2013年1月24日

(65)【公開番号】特開2014-142283(P2014-142283A)

(43)【公開日】2014年8月7日

【審査請求日】2015年12月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000220125

【氏名又は名称】東京パーツ工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】南 雅隆

【審査官】 横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−０４３５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３３１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第００／０２４６１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭５６−０３１６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６４４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２１８９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／６１

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０

Ｇ０１Ｍ １１／００−１１／０８

Ｂ６０Ｊ １／００

Ｂ６０Ｓ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラスの内表面に設けた反射部材にパルス光をほぼ垂直入射する発光部材と、
前記反射部材からほぼ垂直反射されるパルス光を受光する基準受光部材と、
前記ガラスからほぼ垂直反射されるパルス光を受光する検出受光部材と、
前記基準受光部材と前記検出受光部材の出力信号の位相を比べる位相比較部と、を備えており、
前記位相比較部の結果より、前記ガラスの内表面あるいは外表面の水滴の有無を検出することを特徴とする水滴検出装置。

【請求項2】

前記基準受光部材と前記検出受光部材は、前記発光部材から同じ距離に配されると共に、前記ガラスから同じ距離に配されることを特徴とする請求項１に記載の水滴検出装置。

【請求項3】

前記反射部材から反射されるパルス光を前記検出受光部材に受光させない第１遮蔽部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の水滴検出装置。

【請求項4】

前記ガラスから反射されるパルス光を前記基準受光部材に受光させない第２遮蔽部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の水滴検出装置。

【請求項5】

前記発光部材は、前記基準受光部材と前記検出受光部材より前記ガラス側に近づいて配されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の水滴検出装置。

【請求項6】

前記検出受光部材の受光軸および前記基準受光部材の受光軸は、前記ガラス面に対してほぼ垂直であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の水滴検出装置。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれか１項に記載の水滴検出装置と、ワイパ駆動装置と、空調装置とを備えた水滴除去装置であって、
前記水滴検出装置が前記ガラスの外表面に水滴があることを検出すると、前記ワイパ駆動装置が動作し、
前記水滴検出装置が前記ガラスの内表面に水滴があることを検出すると、前記空調装置が動作することを特徴とする水滴除去装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラスに付着した水滴を検出する水滴検出装置と、この水滴検出装置を備えた水滴除去装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、車両のウインドガラスに装着される水滴検出装置が記載されている。この水滴検出装置は、ウインドガラスに約４５度の入射角を持って光を照射する発光手段と、このウインドガラスから約４５度の反射角を持って反射される光を受光する受光手段と、この受光手段の出力が入力される制御手段を有する。この制御手段は、受光手段の出力をレインセンサや防曇センサを駆動させる閾値と比較し、その比較結果に応じてワイパ駆動装置や空調装置を駆動させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−３３１５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のような水滴検出装置を車両のウインドガラスに装着する場合、運転者の視野の妨げにならないように水滴検出装置を小型化する必要がある。
しかしながら、従来の水滴検出装置は、水滴の付着によって光が散乱することによる光量変化（減光量）を検出するものであるため、光量変化を大きくして水滴の検出精度を高めるためにはウインドガラスに４５度以上の入射角を持って光を照射する必要があると共に、光路長をある程度長くする必要がある。このため、発光手段と受光手段との距離が長くなり、十分に装置の小型化を図ることができないという問題がある。

【0005】

そこで本発明は、従来技術が抱える上記課題を解決し得る水滴検出装置と、この水滴検出装置を備えた水滴除去装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するため、本発明の水滴検出装置は、
ガラスの内表面に設けた反射部材にパルス光をほぼ垂直入射する発光部材と、
前記反射部材からほぼ垂直反射されるパルス光を受光する基準受光部材と、
前記ガラスからほぼ垂直反射されるパルス光を受光する検出受光部材と、
前記基準受光部材と前記検出受光部材の出力信号の位相を比べる位相比較部と、を備えており、
前記位相比較部の結果より、前記ガラスの内表面あるいは外表面の水滴の有無を検出することを特徴とする。

【0007】

本発明の水滴検出装置は、更なる好ましい特徴として、
「前記基準受光部材と前記検出受光部材は、前記発光部材から同じ距離に配されると共に、前記ガラスから同じ距離に配されること」、
「前記反射部材から反射されるパルス光を前記検出受光部材に受光させない第１遮蔽部材が設けられていること」、
「前記ガラスから反射されるパルス光を前記基準受光部材に受光させない第２遮蔽部材が設けられていること」、
「前記発光部材は、前記基準受光部材と前記検出受光部材より前記ガラス側に近づいて配されること」、
「前記検出受光部材の受光軸および前記基準受光部材の受光軸は、前記ガラス面に対してほぼ垂直であること」、
を含む。

【0008】

また、本発明の水滴除去装置は、前記水滴検出装置と、ワイパ駆動装置と、空調装置とを備えているものであって、
前記水滴検出装置が前記ガラスの外表面に水滴があることを検出すると、前記ワイパ駆動装置が動作し、
前記水滴検出装置が前記ガラスの内表面に水滴があることを検出すると、前記空調装置が動作することを特徴としているものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明の水滴検出装置は、水滴検出装置全体を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態例に係る水滴検出装置のブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施形態例に係る水滴検出装置の検出原理を示し、（ａ）はガラスの内表面に水滴がある場合のパルス光の経路であり、（ｂ）は（ａ）の信号説明図である。

【図3】本発明の第１の実施形態例に係る水滴検出装置の検出原理を示し、（ａ）はガラスの外表面に水滴がある場合のパルス光の経路であり、（ｂ）は（ａ）の信号説明図である。

【図4】本発明の第１の実施形態例に係る水滴検出装置の検出原理を示し、（ａ）はガラスに水滴がない場合のパルス光の経路であり、（ｂ）は（ａ）の信号説明図である。

【図5】本発明の第１の実施形態例に係る水滴検出装置のフローチャートである。

【図6】本発明の第２の実施形態例に係る水滴検出装置の検出原理を示し、（ａ）はガラスの内表面に水滴がある場合のパルス光の経路であり、（ｂ）は（ａ）の信号説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に説明する。

【0012】

（第１の実施形態例）
本発明の実施形態例を図１ないし図４を用いて説明する。
本実施形態例に係る水滴検出装置１は、車両のフロントガラス２の内表面に固定される。この水滴検出装置１の設置場所として、特に限定されないが、運転者の視界の妨げにならない位置が好ましい。例えば、ルームミラーの取り付けベースの周辺等がある。

【0013】

この水滴検出装置１がガラスの内表面３に水滴があることを検出すると、車両内に設けた水滴除去装置である不図示の空調装置が動作し、この空調装置がガラスの内表面の水滴を除去する。
また水滴検出装置１がガラスの外表面４に水滴があることを検出すると、ガラスの外表面４に設けた水滴除去装置である不図示のワイパ駆動装置が動作し、このワイパ駆動装置がガラスの外表面の水滴を除去する。

【0014】

本例の水滴検出装置１は、発光部材１０と、基準受光部材２０と、検出受光部材３０と、第１遮蔽部材４０と、第２遮蔽部材５０、位相比較部６０と、マイクロコンピュータ７０を有する。

【0015】

発光部材１０は、ガラスの内表面３に設けた反射部材１１にパルス光をほぼ垂直入射するものである。発光部材１０は、例えば、発光ダイオードからなり、ガラス２に向けてパルス光を照射している。この発光部材１０には、駆動回路１２から駆動信号が入力され、発光部材の駆動信号Ｓ１は、図２（ｂ）に示すように、振幅Ｖ１＝３Ｖｐ−ｐ、周期Ｔ１＝０．５ｓ、パルス幅Ｔ１Ｐ＝０．２５ｓのパルス波形となっている。

【0016】

この発光部材１０は、図１に示すように、基準受光部材２０と検出受光部材３０との間に配置されており、基準受光部材２０と検出受光部材３０は、発光部材１０から同じ距離に配されると共に、ガラスの内表面３から同じ距離に配される。そして、水滴検出装置１の小型化のため、基準受光部材２０と検出受光部材３０は、発光部材１０にそれぞれ近接して配されることが好ましい。

【0017】

また発光部材１０は、ガラス２側にのみパルス光を照射する指向性の高いもの（本例では、発光部材１０の照射軸（図２の上下方向）から３０度未満の広がり角のもの）であり、パルス光を直接、基準受光部材２０と検出受光部材３０に入射させないため、基準受光部材２０と検出受光部材３０の位置よりガラス２側に近づいて配されている。

【0018】

本例のガラスの内表面３には、このガラスの内表面３と平行に配された反射部材１１が発光部材１０の照射軸から僅かに外れて（本例では図２の照射軸から右側に）設けられている。この反射部材１１は、例えば、アルミニウム蒸着されている反射膜により形成され、発光部材１０のパルス光が、反射膜面にほぼ垂直方向に入射され、高効率でパルス光を反射する。
本明細書において、ほぼ垂直入射とは、反射膜面あるいはガラス面に対して０度から１０度の入射角を言う。
なお、反射膜の厚み（図２の上下方向）は、発光部材１０とガラスの内表面３との距離、あるいは、ガラス２の厚みＨ（図２の上下方向）と比べて小さく形成されており、ほぼ無視できるものである。

【0019】

基準受光部材２０は、例えば、フォトダイオードからなる。発光部材１０から出射されたパルス光は、反射部材１１でほぼ垂直反射し、基準受光部材２０に入射することにより、受光されたパルス光に応じた出力信号が得られる。すなわち、パルス光の入射がない場合には出力信号は現れず、パルス光が入射した場合には所定の出力信号が現れる。
本例の基準受光部材の出力信号Ｓ２は、図２（ｂ）に示すように、一例として発光部材の駆動信号Ｓ１に比べ、パルス光の移動距離に応じて位相がθ１遅れた、振幅Ｖ２＝０．５Ｖｐ−ｐ、周期Ｔ１＝０．５ｓ、パルス幅Ｔ１Ｐ＝０．２５ｓのパルス波形となる。そして、基準受光部材の出力信号Ｓ２の位相は、後述の検出受光部材３０の出力信号Ｓ３に対する基準の位相として設定される。

【0020】

検出受光部材３０は、ガラス２からほぼ垂直方向に反射されるパルス光を受光するものである。この検出受光部材３０は、例えば、フォトダイオードからなり、受光されたパルス光に応じた出力信号が得られる。すなわち、パルス光の入射がない場合には出力信号は現れず、パルス光が入射した場合には所定の出力信号が現れる。

【0021】

例えば、ガラスの内表面３に水滴５が付着している場合には、図２（ａ）に示すように、発光部材１０から出射されたパルス光は、ガラスの内表面３で乱反射し、検出受光部材３０に入射する。すると、図２（ｂ）に示すように、検出受光部材の出力信号Ｓ３は、一例として基準受光部材の出力信号Ｓ２と同相となり（すなわち、発光部材の駆動信号Ｓ１に比べて、位相がθ１遅れた）、振幅Ｖ３＝０．３Ｖｐ−ｐ、周期Ｔ１＝０．５ｓ、パルス幅Ｔ１Ｐ＝０．２５ｓのパルス波形となる。

【0022】

また、ガラスの外表面４に水滴５が付着している場合には、図３（ａ）に示すように、発光部材から出射されたパルス光は、ガラスの外表面４で乱反射し、検出受光部材３０に入射する。すると、検出受光部材の出力信号Ｓ３は、図３（ｂ）に示すように、一例として基準受光部材の出力信号Ｓ２と比べて、ガラスの厚みＨの２倍分、位相がθ２遅れて（すなわち、発光部材の駆動信号Ｓ１に比べて、位相が（θ１＋θ２）遅れた）、振幅Ｖ３＝０．３Ｖｐ−ｐ、周期Ｔ１＝０．５ｓ、パルス幅Ｔ１Ｐ＝０．２５ｓのパルス波形となる。

【0023】

また、ガラスの内表面３とガラスの外表面４に水滴５が付着していない場合、図４（ａ）に示すように、発光部材１０から出射されたパルス光は、発光部材１０から、ガラス２へと進むが、ガラス２からほとんど反射されない。そして、検出受光部材３０にはパルス光が入射せず、図４（ｂ）に示すように、検出受光部材の出力信号Ｓ３は現れない。

【0024】

なお、検出受光部材３０の受光軸および基準受光部材２０の受光軸は、反射光を最も効率よく受光できるように、ガラス２の面にほぼ垂直に形成されることが好ましい。

【0025】

第１遮蔽部材４０は、反射部材１１から反射されるパルス光を検出受光部材３０に受光させないものであり、発光部材１０と検出受光部材３０との間に設けられている。本例の第１遮蔽部材４０は、発光部材１０と検出受光部材３０との間に設けた遮蔽板により形成されており、検出受光部材３０の外周を覆った遮蔽筒により形成されてもよい。

【0026】

第２遮蔽部材５０は、ガラス２から反射されるパルス光を基準受光部材２０に受光させないものであり、発光部材１０と基準受光部材２０との間に設けられている。本例の第２遮蔽部材５０は、発光部材１０と基準受光部材２０との間に設けた遮蔽板により形成されており、基準受光部材２０の外周を覆った遮蔽筒により形成されてもよい。

【0027】

位相比較部６０は、基準受光部材の出力信号Ｓ２の位相と検出受光部材の出力信号Ｓ３の位相を比べるものである。この位相比較部６０には、基準受光部材の出力信号Ｓ２と検出受光部材の出力信号Ｓ３がそれぞれ入力され、位相比較部６０は、基準受光部材の出力信号Ｓ２の位相を基準として、検出受光部材の出力信号Ｓ３の位相の遅れの程度を出力する。

【0028】

具体的には、本例の位相比較部６０は、不図示の排他的論理和の論理演算回路で構成され、出力信号Ｓ２と出力信号Ｓ３が同相の場合には「ロー」が出力され、それ以外の場合には「ハイ」が出力され、本例の場合、次のようになる。
まず、ガラスの内表面３に水滴５が付着している場合、図２（ｂ）に示すように、出力信号Ｓ２と出力信号Ｓ３の位相は同じであるため、位相比較部６０の出力信号Ｓ４はすべて「ロー」のままである。
また、ガラスの外表面４に水滴５が付着している場合、図３（ｂ）に示すように、出力信号Ｓ３は出力信号Ｓ２よりも位相がθ２だけ遅れているため、位相比較部６０の出力信号Ｓ４は、パルス幅Ｔ２Ｐのパルス波形が現れ、このパルス幅Ｔ２Ｐは、出力信号Ｓ２と出力信号Ｓ３の位相差（θ２）と等しい。
また、ガラスの内表面３とガラスの外表面４に水滴５が付着していない場合、図４（ｂ）に示すように、出力信号Ｓ３がないため、位相比較部６０の出力信号Ｓ４は、パルス幅Ｔ３Ｐのパルス波形が現れ、このパルス幅Ｔ３Ｐは、出力信号Ｓ２のパルス幅Ｔ１Ｐと等しい。
そして、この位相比較部６０の出力信号Ｓ４は、マイクロコンピュータ７０に入力される。

【0029】

マイクロコンピュータ７０は、位相比較部６０の出力信号を用いて、ガラスの内表面あるいは外表面の水滴の有無を検出するものである。このマイクロコンピュータ７０の出力は、水滴除去装置であるワイパ駆動装置や空調装置に入力されており、マイクロコンピュータ７０は、ワイパ駆動装置や空調装置を始動あるいは停止できるようになっている。

【0030】

次に、水滴検出ルーチンを図５のフローチャートを用いて説明する。

【0031】

［水滴検出ルーチン］
まず、マイクロコンピュータ７０は、発光部材１０に入力させる信号を出力する。発光部材１０はパルス光を照射し、基準受光部材２０は、反射部材１１からほぼ垂直方向に反射されるパルス光を受光する。そして、マイクロコンピュータ７０は、位相比較部６０の出力信号と発光部材の駆動信号Ｓ１を用いて次の判断を行う。
具体的には、図４（ｂ）に示すように、基準受光部材の出力波形Ｓ２のパルス幅Ｔ１Ｐと位相比較部の出力波形Ｓ４のパルス幅Ｔ３Ｐが同じ場合、マイクロコンピュータ７０は、ガラスの内表面及び外表面に水滴がないことを検出する。
前記判断以外の場合、マイクロコンピュータ７０は、ガラスの内表面あるいは外表面に水滴があることを検出する（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。

【0032】

ガラス２の内表面あるいは外表面に水滴があることを検出した場合、マイクロコンピュータ７０は、次の判断を行う。
図２（ｂ）に示すように、位相比較部６０の出力信号が現れない場合、マイクロコンピュータ７０は、ガラスの内表面３に水滴５が有ることを検出して、空調装置動作信号を出力し、空調装置は水滴の除去を行う。
また、図３（ｂ）に示すように、位相比較部６０の出力信号が現れると、マイクロコンピュータ７０は、ガラスの外表面４に水滴５が有ることを検出して、ワイパ駆動装置動作信号を出力し、ワイパ駆動装置は水滴の除去を行う（Ｓ１０４〜Ｓ１０６）。

【0033】

このように本例は、ガラスの内表面３に設けた反射部材１１にパルス光をほぼ垂直入射する発光部材１０と、反射部材１１からほぼ垂直反射されるパルス光を受光する基準受光部材２０と、ガラス２からほぼ垂直方向に反射されるパルス光を受光する検出受光部材３０と、基準受光部材２０と検出受光部材３０の出力信号の位相を比べる位相比較部６０と、を備えている。そして、本例は、位相比較部６０の出力結果より、ガラス２の内表面あるいは外表面の水滴の有無を検出している。

【0034】

よって、本例は、基準受光部材と検出受光部材の出力信号の位相を比べる位相比較部を有することにより、発光部材は、ガラスや反射部材にほぼ垂直入射させることが可能となる。そのため、本例は、従来例のように、発光手段と受光手段を離す必要がなくなり、基準受光部材と検出受光部材を発光部材に近接させることができ、水滴検出装置全体を大幅に小型化できる。
すなわち、従来例のような構成では、水滴の検出精度を高めるためにウインドガラスに４５度以上の入射角を持って光を照射する必要があり、受光手段と発光手段との距離を縮められず水滴検出装置の小型化が出来なかった。
一方、本例は、基準受光部材と検出受光部材の出力信号の位相を比べる位相比較部を有することにより、光量によって変化しない位相を比べるため検出精度を高められると共に、発光部材は、ガラスや反射部材にほぼ垂直入射させることが可能となり、その結果、基準受光部材と検出受光部材を発光部材に近接して配置でき、水滴検出装置全体を大幅に小型化できる。

【0035】

また、従来例のような構成では、水滴の検出精度を高めるために光路長をある程度長くする必要があり、発光手段と受光手段はガラス面に近づけて配置できなかった。
一方、本例では、基準受光部材と検出受光部材の出力信号の位相を比べる位相比較部を有するため、水滴検出装置をガラス面に近づけて配置しても、ガラスの内表面あるいは外表面の水滴の有無を位相差によって検出できることにより、水滴検出装置はガラス面に対して設置距離を短くできる。そのため、本例は、水滴検出装置全体の小型化と相俟って、水滴検出装置をガラス面に非常にコンパクトに装着できる。

【0036】

また、本例は、ガラスの内表面３に反射部材１１を設けたことにより、ガラスの内表面及び外表面の水滴の有無を確実に検出できる。
すなわち、反射部材１１をガラスの外表面４に設けると、ガラスの内表面あるいは外表面に水滴が付着した際、基準受光部材の出力信号Ｓ２と検出受光部材の出力信号Ｓ３は、同じ信号となり、ガラスの内表面あるいは外表面の水滴の有無を検出できない。
具体的には、ガラスの外表面に水滴が付着した場合、検出受光部材の出力信号Ｓ３は、基準受光部材の出力信号Ｓ２と同相となる。また、ガラスの内表面に水滴が付着した場合も、反射部材１１に対応するガラスの内表面に付着した水滴に反射して、検出受光部材の出力信号Ｓ３は、基準受光部材の出力信号Ｓ２と同相となる。よって、この場合では、位相比較部６０の出力を検出しても、ガラスの内表面あるいは外表面の水滴の有無を検出できない。
一方、本例は、ガラスの内表面３に反射部材１１を設けたことにより、ガラスの内表面３に水滴５が付着している場合、検出受光部材の出力信号Ｓ３は、基準受光部材の出力信号Ｓ２と同相となり、ガラスの外表面４に水滴５が付着している場合、検出受光部材の出力信号Ｓ３は、基準受光部材２０の出力信号Ｓ２と比べて、ガラスの厚みの２倍分、位相が遅れて現れる。よって、本例は、位相比較部の出力結果より、ガラスの内表面及び外表面の水滴の有無を確実に検出できる。

【0037】

また、基準受光部材２０と検出受光部材３０は、発光部材１０から等距離に配されると共に、ガラス２から等距離に配される。
よって、基準受光部材の出力信号Ｓ２の位相を基準として、この位相と、検出受光部材の出力信号Ｓ３の位相とを単に比べることにより、マイクロコンピュータ７０は、ガラスの外表面あるいは内表面の水滴の有無を容易に検出でき、装置が簡素化され製造コストが低減する。
具体的には、ガラスの内表面に水滴があると、検出受光部材の出力信号Ｓ３の位相が基準受光部材の出力信号Ｓ２の位相と同相となることを利用して、マイクロコンピュータは、ガラスの内表面に水滴が有ることを出力する。また、ガラスの外表面に水滴があると、検出受光部材の出力信号Ｓ３の位相が基準受光部材の出力信号Ｓ２の位相より遅れる（ガラスの厚みＨの２倍分、位相が遅れる）ことを利用して、マイクロコンピュータは、ガラスの外表面に水滴が有ることを出力する。そのため、基準受光部材と検出受光部材の出力信号の位相を単に比べることで、ガラスの外表面あるいは内表面の水滴の有無を容易に検出でき、装置が簡素化され製造コストが低減できるものである。

【0038】

また、反射部材１１から反射されるパルス光を検出受光部材３０に受光させない第１遮蔽部材４０が設けられている。
よって、検出受光部材は、反射部材から反射されるパルス光の影響を受けにくくなるため、誤検出を低減できる。
特に、本例の場合、基準受光部材に入射されるパルス光は、検出受光部材に入射されるパルス光に比べて強いため（振幅値が大きいため）、検出受光部材は、反射部材からのパルス光の影響を確実に少なくでき、誤検出を低減できる。

【0039】

また、ガラス２から反射されるパルス光を基準受光部材２０に受光させない第２遮蔽部材５０が設けられている。
よって、基準受光部材は、ガラスから反射されるパルス光の影響を受けにくくなるため、誤検出を低減できる。

【0040】

また、本例の発光部材１０は、基準受光部材２０と検出受光部材３０よりガラス２側に近づいて配されている。よって、発光部材１０のパルス光は、基準受光部材２０と検出受光部材３０に直接入射しにくくなるため、誤検出をより低減できる。

【0041】

また、本例の検出受光部材３０の受光軸および基準受光部材２０の受光軸は、ガラス面に対してほぼ垂直に形成されている。
よって、基準受光部材と検出受光部材は、反射部材とガラスからの反射光を最も効率よく受光でき検出精度が向上する。

【0042】

また、本例の発光部材１０は第１遮蔽部材４０と第２遮蔽部材５０と接していると共に、基準受光部材２０が第２遮蔽部材５０に接し、さらに、検出受光部材３０が第１遮蔽部材４０に接していると、水滴検出装置をさらに小型化できる。

【0043】

また、水滴除去装置は、水滴検出装置１と、ワイパ駆動装置と、空調装置を備え、水滴検出装置がガラスの外表面４に水滴があることを検出すると、ワイパ駆動装置が動作して、ワイパ駆動装置がガラスの外表面４の水滴を除去し、水滴検出装置がガラスの内表面３に水滴があることを検出すると、空調装置が動作して、空調装置がガラス内表面の水滴を除去する。
よって、水滴除去装置は、車両の運転者による手動操作を行わずに、水滴除去装置の始動、停止の判断を自動的に行うことができる。したがって、本例は、ワイパ駆動装置や空調装置の駆動を自動的に行うことができる小型の水滴検出装置を備えた水滴除去装置を提供できる。

【0044】

（第２の実施形態例）
図６は、本発明の第２の実施形態例に係る水滴検出装置の検出原理を示し、（ａ）はガラスの内表面に水滴がある場合のパルス光の経路であり、（ｂ）は（ａ）の信号説明図である。図６において、図１ないし図５中の符号と同一の符号は同等の部材を指しており、詳細な説明は省略する。

【0045】

第１の実施形態例の発光部材１０は、基準受光部材２０と検出受光部材３０との間に１つ配置されているが、本例では、駆動回路１２から駆動信号が同時に入力される、２つの発光部材１３、１４が設けられている。一方の発光部材１３は基準受光部材２０の斜め左前方に配置され、他方の発光部材１４は検出受光部材３０の斜め右前方に配置されている。
この一方の発光部材１３と他方の発光部材１４は、ガラスの内表面３から同じ距離に近接して配されていると共に、基準受光部材２０と検出受光部材３０は、ガラスの内表面３から同じ距離に配される。また、この基準受光部材２０と検出受光部材３０は、一方の発光部材１３と他方の発光部材１４からそれぞれ同じ距離に配される。
よって、本例も、基準受光部材２０と検出受光部材３０を発光部材１３、１４に近接させることができ、水滴検出装置全体を大幅に小型化できると共に、基準受光部材の出力信号Ｓ２の位相を基準として、この位相と、検出受光部材の出力信号Ｓ３の位相とを単に比べることにより、マイクロコンピュータ７０は、ガラスの外表面あるいは内表面の水滴の有無を容易に検出でき、装置が簡素化され製造コストを低減できる。
また、本例の発光部材１３、１４は、基準受光部材２０と検出受光部材３０よりガラス２側に近づいて配されているため、発光部材１３、１４のパルス光は、基準受光部材２０と検出受光部材３０に直接入射しにくくなり、誤検出を低減できる。

【0046】

また、第１の実施形態例では、発光部材１０と検出受光部材３０との間に、第１遮蔽部材４０が設けられ、発光部材１０と基準受光部材２０との間に、第２遮蔽部材５０が設けられているが、本例の第３遮蔽部材８０は１つ設けられ、第３遮蔽部材８０の一側（右側）には、一方の発光部材１３と基準受光部材２０が配置され、第３遮蔽部材８０の他側（左側）には、他方の発光部材１４と検出受光部材３０が配置されている。
この第３遮蔽部材８０は、反射部材１１から反射されるパルス光を検出受光素子３０に受光させないように配されていると共に、ガラス２から反射されるパルス光を基準受光部材２０に受光させないように配されている。すなわち、第３遮蔽部材８０は、第１実施形態例における第１遮蔽部材４０と第２遮蔽部材５０の両方の役割を１つの部材で構成している。
よって、検出受光部材は、反射部材から反射されるパルス光の影響を受けにくくなるため、誤検出を低減できると共に、基準受光部材は、ガラスから反射されるパルス光の影響を受けにくくなり、誤検出を低減できる。

【0047】

また、本例の場合、一方の発光部材１３と基準受光部材２０間には、遮蔽部材を配置していないと共に、他方の発光部材１４と検出受光部材３０間には、遮蔽部材を配置していない。
よって、本例では、基準受光部材２０は、照射軸の垂直方向に対して、一方の発光部材１３と一部重畳して配置できると共に、検出受光部材３０は、照射軸の垂直方向に対して、他方の発光部材１４と一部重畳して配置できるため、水滴検出装置全体をより小型化できる。

【0048】

なお、図６は、ガラスの内表面に水滴がある場合を説明しており、図６（ａ）は、図２（ａ）において２つの発光部材１３、１４から照射される場合のパルス光の経路となり、図６（ｂ）は、図２（ｂ）と同様な信号説明図となる。
また、本例のガラスの外表面に水滴がある場合のパルス光の経路は、図３（ａ）において２つの発光部材１３、１４から照射される場合のパルス光の経路となり、この場合の信号説明図は、図３（ｂ）と同様となる。
また、本例のガラスの内表面と外表面に水滴がない場合のパルス光の経路は、図４（ａ）において２つの発光部材１３、１４から照射される場合のパルス光の経路となり、この場合の信号説明図は、図４（ｂ）と同様となる。
そして、本例の水滴検出ルーチンは、第１の実施形態例と同様のルーチンとなる。

【0049】

以上、本発明の２つの実施形態例を説明したが、本発明はこれらの実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態例を適宜に変形可能である。例えば、本例の発光部材の駆動信号Ｓ１（パルス波形）が振幅変調（例えば、変調周波数１００ｋＨｚ）されて発光部材により照射されてもよい。この場合、基準受光部材と検知受光部材の出力信号が不図示の復調回路に入力され、この復調回路は振幅変化を出力することで、上述の実施形態例と同様に扱うことができる。

【0050】

また、上述の基準受光部材２０と検出受光部材３０は、ガラス２から同じ距離に配されているが、基準受光部材２０と検出受光部材３０は、ガラス２から同じ距離に配されなくてもよい。例えば、検出受光部材が基準受光部材に対してガラス側から離れて配されれば、その離された距離分だけ、検出受光部材の出力信号Ｓ３が遅れることになる。そして、得られた検出受光部材の出力信号Ｓ３に、その離された距離分だけ位相を進ませるように構成すれば、本例は、上記実施形態例と同様に扱うことができる。

【符号の説明】

【0051】

１ 水滴検出装置
２ ガラス
３ ガラスの内表面
４ ガラスの外表面
５ 水滴
１０ 発光部材
１１ 反射部材
１２ 駆動回路
１３ 一方の発光部材
１４ 他方の発光部材
２０ 基準受光部材
３０ 検出受光部材
４０ 第１遮蔽部材
５０ 第２遮蔽部材
６０ 位相比較部
７０ マイクロコンピュータ
８０ 第３遮蔽部材
Ｈ ガラスの厚み
Ｓ１ 発光部材の駆動信号
Ｓ２ 基準受光部材の出力信号
Ｓ３ 検出受光部材の出力信号
Ｓ４ 位相比較部の出力信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】