JPH0628716U - 雨滴センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 雨滴の検知範囲を広くするとともに確実な検
知を行うことができる雨滴センサを提供する。 【構成】 ガラス１０の表面１０ａで反射した雨滴検出
用光α１およびガラス１０の裏面１０ｂで反射した雨滴
検出用光α１を受けない位置に受光素子３を配設した雨
滴センサ１。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、雨が降ってきたことを検知してワイパを自動的に作動するのに利 用される雨滴センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、雨が降ってきたことを検知してワイパを自動的に作動する雨滴センサと しては、例えば実開昭６３−６９６６１号公報に記載されているものが知られて いる。

【０００３】 上記の公報に記載された雨滴センサを示す図４において、雨滴センサ５０は、 雨が降っていないと、発光素子３０からの雨滴検出用光α５０はガラス１０の裏 面１０ｂで反射する反射光α５１、ガラス１０の表面１０ａから空気中に屈折す る屈折光α５２、ガラス１０の表面１０ａで反射した後に受光素子３１に向かう 反射光α５３に分散し、前記反射光α５３が受光素子３１に照射されるため、受 光素子３１は高いレベルで受光する。

【０００４】 雨が降りはじめて雨滴２０がガラス１０の表面１０ａに付着すると、発光素子 ３０からの雨滴検出用光α５０はガラス１０の裏面１０ｂで反射する反射光α５ １、ガラス１０の表面１０ａで反射した後に受光素子３１に向かう反射光α５３ 、ガラス１０の表面１０ａから雨滴２０内に屈折した後に雨滴２０から空気中に 屈折する屈折光α５４、雨滴２０内において反射した後にガラス１０内に再度屈 折してから受光素子３１に向かう反射光α５５に分散する。この反射光α５５は 前記反射光α５３に比べて光軸にずれを生じているため、反射光α５３のレベル は下がり、受光素子３１で検出される光のレベルに差が生ずるので、この差によ って雨が降りはじめたことを検知する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 上記した従来の雨滴センサにおいて、ガラス１０の裏面１０ｂで反射した反射 光α５１のレベルは高く、また、ガラス１０の表面１０ａで反射した後に受光素 子３１に向かう反射光α５３のレベルも高いため、雨滴２０の付着によって雨滴 ２０内において反射した後にガラス１０内に再度屈折してから受光素子３１に向 かう反射光α５５を生じる際のレベル差を検知するためには、ガラス１０の裏面 １０ｂからの反射光α５１が照射されない図４に示す光路エリアＣの範囲での反 射光に基いてレベルの検知を行うことになるので、ガラス１０の表面１０ａにお いて前記光路エリアＣに対応して設定される雨滴２０の検知範囲が狭くなる可能 性を有するととともに、検知を行うためのレベルが不安定になりやすいので確実 な検知を行い難いという問題点があり、これらの問題点を解決することが課題と なっていた。

【０００６】

【考案の目的】

この考案に係わる雨滴センサは、雨滴の検知範囲を広くするとともに確実な検 知を行うことができる雨滴センサを提供することを目的としている。

【０００７】

【考案の構成】

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案に係わる雨滴センサは、ガラスの表面で反射した雨滴検出用光および ガラスの裏面で反射した雨滴検出用光を受けない位置に受光素子を配設した構成 としたことを特徴としており、より好ましい実施態様においてガラスの表面で反 射した雨滴検出用光およびガラスの裏面で反射した雨滴検出用光を遮断する光路 遮断部材を受光素子の近傍に設けている構成としたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】

この考案に係わる雨滴センサにおいて、受光素子は、ガラスの表面で反射した 雨滴検出用光およびガラスの裏面で反射した雨滴検出用光を受けない位置でガラ スの雨滴検出部において雨滴内に屈折した雨滴検出用光のみを受ける。それ故、 雨滴検出用光のレベル差に基かないで雨滴の検知を行う。

【００１０】

【実施例】

図１および図２は、この考案に係わる雨滴センサの一実施例を示すものである 。

【００１１】 図示する雨滴センサ１は、ガラス（ウインドシールドガラス）１０の裏面１０ ｂの近傍に発光素子２が設けられている。この発光素子２は赤外線発光ダイオー ドであって、外部配線２ａ、２ｂに対して所定の通電を行うと、放射部２ｃから ガラス１０の裏面１０ｂに対して入射角θ１から入射角θ２までのスポット径を 有する雨滴検出用光α１を放射する。

【００１２】 発光素子２からガラス１０の裏面１０ｂに対して入射角θ１で入射した雨滴検 出用光α１は、ガラス１０の裏面１０ｂにおいて反射角θ３で反射する反射光α ２と、ガラス１０内に屈折角θ４で屈折した後にガラス１０の表面１０ａにおい て屈折角θ５でガラス１０から空気中に屈折する屈折光α３と、ガラス１０の表 面１０ａにおいて屈折角θ６でガラス１０内に屈折してからガラス１０の裏面１ ０ｂにおいて屈折角θ７で屈折して進行する屈折光α４とに分散する。また、発 光素子２からガラス１０の裏面１０ｂに対して入射角θ２で入射した雨滴検出用 光α１は、ガラス１０の裏面１０ｂにおいて反射角θ８で反射する反射光α５と 、ガラス１０内に屈折角θ９で屈折した後にガラス１０の表面１０ａにおいて屈 折角θ１０でガラス１０から空気中に屈折する屈折光α６と、ガラス１０の表面 １０ａにおいて屈折角θ１１でガラス１０内に屈折してからガラス１０の裏面１ ０ｂにおいて屈折角θ１２で屈折して進行する屈折光α７とに分散する。

【００１３】 これによって、発光素子２は、ガラス１０の裏面１０ｂに対して入射角θ１か ら入射角θ２までのスポット径の範囲内の雨滴検出用光α１により、ガラス１０ の裏面１０ｂで反射する反射光の光路エリアＡ１とガラス１０の表面１０ａで反 射する反射光の光路エリアＡ２とから反射光光路エリアＡを設定する。

【００１４】 前記発光素子２の近傍で且つガラス１０の裏面１０ｂの近傍には受光素子３が 設けられている。この受光素子３はホトダイオードであって、受光部３ａに照射 された光のエネルギに対応した電子を励起して外部配線３ｂ、３ｃから出力する 。また、受光素子３は、図２により明らかなように、前記発光素子２により設定 された反射光光路エリアＡから外れた位置で且つ発光素子２からの雨滴検出用光 α１がガラス１０の表面１０ａに付着した雨滴２０によって雨滴２０内に屈折し てからガラス１０内に再度屈折した後にガラス１０の裏面１０ｂにおいて屈折し て進行する位置に配置されており、これによって、受光素子３は前記反射光光路 エリアＡ内の反射光を受けず、雨滴２０内に屈折した屈折光のみを受ける。受光 素子３が雨滴２０の付着によるレベルの差に基いて雨滴２０の存在を検知せずに 雨滴２０内に屈折した屈折光のみを受けて雨滴２０の存在を検知するため、ガラ ス１０の表面１０ａに広い雨滴検知範囲を有する雨滴検知部Ｂを設定する。

【００１５】 そして、前記外部配線３ｂ、３ｃには制御部４の入力側が電気的に接続されて いる。前記制御部４は受光素子３からの出力電流を増幅、整形するとともに、整 形したレベルを予め定められたスレッショルドレベルと比較し、前記レベルが前 記スレッショルドレベルよりも高くなったことで、雨が降ってきたことの認識を 行って外部配線４ａ、４ｂからワイパ起動電流を発生する。このワイパ起動電流 によって図示しないワイパが払拭面を拭う。

【００１６】 このような構造をなす雨滴センサ１は、図示しないメインスイッチをオン切換 えした状態で、雨が降っていないと、図１に示すように、受光素子３に照射され る光は微少であるため、制御部４は雨の認識を行わずワイパ起動電流を出力しな いので、ワイパの起動は行われない。

【００１７】 そこで、雨が降りだして、ガラス１０の表面１０ａに設定された雨滴検出部Ｂ の範囲内の図２中の左端寄りに雨滴２０が付着すると、ガラス１０の裏面１０ｂ に対して入射角θ１で入射した発光素子２からの雨滴検出用光α１は、ガラス１ ０の裏面１０ｂにおいて反射角θ３で反射する反射光光路Ａ内の反射光α２と、 ガラス１０内に屈折角θ４で屈折しガラス１０の表面１０ａにおいて屈折角θ１ ３で雨滴２０内に屈折した後に雨滴２０からガラス１０内に屈折角θ１４で再度 屈折しガラス１０の裏面１０ｂにおいて受光素子３に向けて屈折角θ１５で屈折 して進行する屈折光α８とに分散し、この屈折光α８が受光素子３に照射される ため、受光素子３は高いレベルを検出する。雨滴検出部Ｂの範囲内の図２中の右 端寄りに雨滴２０が付着しても同様に受光素子３は高いレベルを検出する。

【００１８】 受光素子３が高いレベルを検出することによって、制御部４により、増幅、整 形したレベルがスレッショルドレベルよりも高くなることで雨が降ってきたこと の認識を行って外部配線４ａ、４ｂからワイパ起動電流を発生し、このワイパ起 動電流によって図示しないワイパで払拭面を拭うものとなる。

【００１９】 また、雨が降り終わってガラス１０の表面１０ａに付着していた雨滴２０がな くなると、雨滴２０内で屈折してから受光素子３に向けて進行していた屈折光α ８がなくなるので、受光素子３に照射される光は微少となり、制御部４は雨の認 識を行わずワイパ起動電流の出力を中止するため、ワイパは停止する。

【００２０】 図３にはこの考案に係わる雨滴センサの他の実施例が示されている。

【００２１】 この場合の雨滴センサ１には、ガラス１０の裏面１０ｂで反射した雨滴検出用 光α１の光路を遮断する光路遮断部材５が受光素子３の外側近傍に設けられてお り、他の部分は図１および図２に示したものと同様になっている。

【００２２】 光路遮断部材５は、ガラス１０側に開口５ａを形成した箱形状をなすものであ って、発光素子２側の側壁５ｂおよび発光素子２とは反対側の側壁５ｃはガラス １０の法線に沿っているため、ガラス１０の裏面１０ｂに対し直交したものとな っている。また、開口５ａ部分の端縁５ａ１は、この端縁５ａ１の延長線６と発 光素子２からの雨滴検出用光α１の中心を結ぶ線７とがガラス１０の裏面１０ｂ において交差する交点Ｐで前記延長線６が交点Ｐ上の法線に対しての傾斜角度θ ２０を前記交点Ｐと雨滴検出用光α１の中心を結ぶ線７の法線に対する傾斜角度 θ２１よりも小さい角度を有するものとして設定されている。また、前記開口５ ａ部分の端縁５ａ１が前記傾斜角度θ２０よりも小さい傾斜角度θ２１に設定さ れ、発光素子２側の側壁５ｂがガラス１０に対し直交したものとなっているので 、ガラス１０の裏面１０ｂで反射する発光素子２からの雨滴検出用光α１の光路 を遮断するため、受光素子３の位置は図１および図２に示したものよりもガラス １０に近づいて設定される。受光素子３の位置がガラス１０に近づくことによっ て、受光素子３で検出される屈折光α８のレベルは高くなる。

【００２３】 なお、図３には光路遮断部材５によってガラス１０の裏面１０ｂで反射する発 光素子２からの雨滴検出用光α１の光路を遮断するものを図示したが、光路遮断 部材５の開口５ａ部分の端縁５ａ１に屈折光α８のみを受光素子３に照射するた めの孔付きの蓋を設けてガラス１０の表面１０ａで反射する発光素子２からの雨 滴検出用光α１の光路を遮断するようにしてもよい。

【００２４】 この場合、雨が降りだしてガラス１０の表面１０ａに設定された雨滴検出部Ｂ の範囲内に雨滴２０が付着すると、ガラス１０の裏面１０ｂに対して入射角θ１ で入射した発光素子２からの雨滴検出用光α１は、ガラス１０の裏面１０ｂにお いて反射角θ３で反射する反射光光路Ａ内の反射光α２と、ガラス１０内に屈折 角θ４で屈折しガラス１０の表面１０ａにおいて屈折角θ１３で雨滴２０内に屈 折した後に雨滴２０からガラス１０内に屈折角θ１４で再度屈折しガラス１０の 裏面１０ｂにおいて受光素子３に向けて屈折角θ１５で屈折して進行する屈折光 α８とに分散する。このとき、ガラス１０の裏面１０ｂにおいて反射角θ３で反 射する反射光光路Ａ内の反射光α２は光路遮断部材５によって光路を遮断される ため、受光素子３が前記反射光光路Ａ内にあっても、受光素子３は反射光光路Ａ 内の反射光α２を受けずに屈折光α８のみが照射されるので、受光素子３は高い レベルを検出し、受光素子３の外部配線３ｂ、３ｃに接続された制御部（図１参 照）により雨が降ってきたことの認識を行ってワイパ起動電流を発生し、このワ イパ起動電流によって図示しないワイパで払拭面を拭うものとなる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明してきたように、この考案に係わる雨滴センサは、上記した構成とし たことから、受光素子は、ガラスの表面で反射した雨滴検出用光およびガラスの 裏面で反射した雨滴検出用光を受けない位置でガラスの雨滴検出部において雨滴 内に屈折した雨滴検出用光のみを受けて雨滴の検出を行うため、雨滴検出用光の レベル偏差に基かないで雨滴の検知を行なうことによって雨滴の検知範囲を広く することができるとともに、レベルが不安定になることはなく、それによって、 確実な検知を行うことができるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係わる雨滴センサの一実施例におい
ての雨が存在しないときの概要図である。

【図２】図１に示した雨滴センサにおいての雨が存在し
ているときの概要図である。

【図３】この考案に係わる雨滴センサの他の実施例の概
要図である。

【図４】従来の雨滴センサの概要図である。

【符号の説明】

１ 雨滴センサ ２ 発光素子 ３ 受光素子 ４ 制御部 １０ ガラス Ｂ 雨滴検知部 α１ 雨滴検出用光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 21/41 Ｚ 7370−2Ｊ (72)考案者 舟 木 弘 幸 神奈川県横浜市戸塚区東俣野町1760番地 自動車電機工業株式会社内 (72)考案者 仁 木 健 一 神奈川県横浜市戸塚区東俣野町1760番地 自動車電機工業株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 雨滴検出用光を発生する発光素子と、 ガラスの雨滴検出部で雨滴内に屈折した後雨滴内から出
   た前記雨滴検出用光のレベルに基いて検知信号を発生す
   る受光素子と、 前記受光素子からの検知信号を増幅制御する制御部をそ
   なえ、 ガラスの表面に付着した雨滴をガラスの裏面で非接触に
   より検知する雨滴センサにおいて、 ガラスの表面で反射した雨滴検出用光およびガラスの裏
   面で反射した雨滴検出用光を受けない位置に前記受光素
   子を配設したことを特徴とする雨滴センサ。
2. 【請求項２】 ガラスの表面で反射した雨滴検出用光お
   よびガラスの裏面で反射した雨滴検出用光を遮断する光
   路遮断部材を受光素子の近傍に設けていることを特徴と
   する請求項１に記載の雨滴センサ。