JPH0682552U - 雨滴センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光手段、発光手段からの光を反射する透明
体および透明体により反射された光を受ける受光手段の
間に多少の相対的位置ずれが生じたとしても誤動作する
ことのない雨滴センサを提供する。 【構成】 透明体３と受光手段５との間に半透明体４を
設け、透明体３により反射された発光手段２からの光を
拡散させることによって受光手段５の受光範囲を拡大す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、雨滴の存在を検出することにより降雨を検知する雨滴センサに係わ り、例えば自動車に搭載されて、降雨時にワイパを自動的に作動させるのに利用 される雨滴センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、上記のような雨滴センサとしては、例えば実開昭６３−６９６６１号公 報に記載されたものがあった。

【０００３】 すなわち、図３は上記公報に記載された雨滴センサを示すものであって、図に 示す雨滴センサ１００は、赤外線発光ダイオード１０１と、フロントガラス１０ ２と、フォトトランジスタ１０３とからなり、赤外線発光ダイオード１０１から 発光され、フロントガラス１０２内に入射してフロントガラス１０２の外面１０ ２ａで反射した赤外線を前記フォトトランジスタ１０３の中心で受光するように 配設してある。

【０００４】 この雨滴センサ１００においては、前記フロントガラス１０２の外面１０２ａ に雨滴Ｄが付着すると、フロントガラス１０２内に入射した赤外線は、当該フロ ントガラス１０２と雨滴Ｄとの境界面で、雨滴Ｄ中に入射する赤外線とフロント ガラス１０２中に反射する赤外線とに分かれ、雨滴Ｄ中に入射した赤外線は、さ らに雨滴Ｄの外面において、空気中に入射する赤外線と雨滴Ｄ中に反射する赤外 線とに分かれる。 雨滴Ｄ中に反射した赤外線は、フロントガラス１０２と雨滴 Ｄとの境界面およびフロントガラス１０２の内面１０２ｂにおいて一部を反射す ることによって光量を減じつつ、図中に破線で示すように空気中に入射する。

【０００５】 このとき、フロントガラス１０２と雨滴Ｄとの境界面においてフロントガラス １０２中に反射する赤外線は、空気と雨滴Ｄの密度差により雨滴Ｄの付着前に較 べて光量の少ないものとなるので、前記フォトトランジスタ１０３が受ける赤外 線の光量が減り、雨滴Ｄの付着によってフォトトランジスタ１０３の出力が低下 することになる。 したがって、雨滴センサ１００のフォトトランジスタ１０３ からの出力レベルの低下の有無を判別する判定回路を介してこのような雨滴セン サ１００をワイパ装置に接続し、フォトトランジスタ１０３の出力レベルが低下 した場合にワイパ駆動信号を前記判定回路からワイパ装置に出力するようにすれ ば、降雨時にワイパを自動的に作動させるようにすることができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記した従来の雨滴センサ１００においては、上述のように、フロ ントガラス１０２に雨滴Ｄが付着していないときの受光量が最大となるように、 赤外線発光ダイオード１０１およびフォトトランジスタ１０３が設定してあるの で、走行中の自動車の振動や衝撃によって、前記赤外線発光ダイオード１０１， フロントガラス１０２およびフォトトランジスタ１０３の間に相対的な位置ずれ が生じた場合には、フォトトランジスタ１０３の受光量が減少する結果、わずか な位置ずれによっても誤動作しかねないという問題点があり、このような問題点 の解消がこの種の雨滴センサの課題となっていた。

【０００７】

【考案の目的】

本考案は、従来の雨滴センサにおける上記課題に着目してなされたものであっ て、赤外線発光ダイオードなどの発光手段、フォトトランジスタなどの受光手段 、および発光手段からの光を反射するフロントガラスなどの透明体の間に多少の 相対的位置ずれが生じたとしても、誤動作することのない雨滴センサを提供する ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案に係わる雨滴センサは、光（可視光線に限定せず）を発する発光手段と 、前記発光手段からの光の一部を反射する透明体と、前記透明体により反射され た光を受けて受光量に応じた出力を行う受光手段を備えた雨滴センサにおいて、 前記透明体と受光手段との間に、透明体により反射された光を拡散させる半透明 体を配設してなる構成としたことを特徴としており、好ましい実施態様としては 、前記発光手段と透明体との間に、発光手段からの光を収束させる集光手段を配 設してなる構成、さらには前記半透明体を前記集光手段による光の集光点近傍に 配設してなる構成としたことを特徴としており、雨滴センサにおけるこのような 構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。

【０００９】

【考案の作用】

本考案に係わる雨滴センサにおいては、発光手段からの光を反射する透明体と 受光手段との間に半透明体を設けており、透明体により反射された発光手段から の光が当該半透明体で拡散されるため、前記発光手段，透明体および受光手段の 間に多少の位置ずれが相対的に生じたとしても、受光手段の受光量にはほとんど 変化がないものとなり、位置ずれを降雨と誤認することがなくなる結果、透明体 への雨滴の付着による光量低下のみが確実に検知されるようになるので、誤動作 のないものとなる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を図面に基づいて具体的に説明する。

【００１１】 図１（ａ）は、本考案に係わる雨滴センサの一実施例として、降雨を検知する ことによってワイパを自動的に作動させる自動ワイパ装置用の雨滴センサを示す ものである。

【００１２】 図に示す雨滴センサ１は、発光手段としての赤外線発光ダイオード２と、受光 手段としての赤外フォトトランジスタ３をこの実施例において透明体として利用 するフロントガラス４の直下の車室内側に備えており、前記赤外線発光ダイオー ド２とフロントガラス４の間には集光手段としての凸レンズ５が配設されると共 に、前記フロントガラス４と赤外フォトトランジスタ３との間には光を拡散させ る半透明体としてのつやけしガラス６が配設され、前記赤外線発光ダイオード２ から発せられ、凸レンズ５により収束されながらフロントガラス４の外面４ａに おいて反射し、車室内に入射した赤外線が前記つやけしガラス６のほぼ中央部に 集光されるようになっており、前記フォトトランジスタ３は前記つやけしガラス ６の直下位置に配設され、つやけしガラス６によって拡散された赤外線を受光し 、受光量に応じた出力をするようになっている。

【００１３】 前記雨滴センサ１は、図２に示すように、前記フォトトランジスタ３の出力低 下の有無を判別する判定回路を介してワイパ装置に接続され、前記判定回路は前 記フォトトランジスタ３の出力に所定値以上の低下を検知した場合に雨が降って きたと見なし、ワイパ駆動信号をワイパ装置に出力してワイパ作動を開始させる ようになっている。

【００１４】 すなわち、フロントガラス４の外面４ａに雨滴が付着していない状態において 、図１（ａ）に示すように、赤外線発光ダイオード２からある程度の拡がりをも って発光された赤外線は、凸レンズ５によって収束されつつ、フロントガラス４ の内面４ｂ側からフロントガラス４内に入射し、当該フロントガラス４の外面４ ａにおいてフロントガラス４内に反射したのち、車室内の空気中に入射する。 このとき赤外線は、フロントガラス４の内面４ｂでの車室内側への反射、外面４ ａでの車室外への放射、および内面４ｂでのフロントガラス４内への反射によっ て光量の一部を失う。

【００１５】 このようにして、反射および放射によって光量を減じつつ、車室内に入射した 赤外線は、前述のように、つやけしガラス６のほぼ中央部に集光され、つやけし ガラス６内を拡散して、当該つやけしガラス６の裏面側からランダム方向に放射 され、その一部が赤外フォトトランジスタ３によって受光され、当該フォトトラ ンジスタ３は前記判定回路に受光量に応じた出力を行う。

【００１６】 したがって、走行中の自動車の振動や衝撃によって、前記赤外線発光ダイオー ド２や赤外フォトトランジスタ３、あるいはフロントガラス４などにがたつきが 生じ、例えばフロントガラス４に、図１（ｂ）に示すような相対的位置ずれが発 生したとしても、赤外線発光ダイオード２からの赤外線は、前記つやけしガラス ６によって拡散されたのち赤外フォトトランジスタ３に受光されるので、つやけ しガラス６への赤外線の照射位置が多少ずれたとしても赤外フォトトランジスタ ３の受光量にはほとんど変化がなく、赤外フォトトランジスタ３から前記判定回 路への出力はフロントガラス４の位置ずれ前とほとんど変らないため、判定回路 がフロントガラス４やフォトトランジスタ３，フロントガラス４などの位置ずれ を降雨と誤認することはない。

【００１７】 フロントガラス４の外面４ａに雨滴が付着した場合には、図３において説明し たように、赤外線発光ダイオード２からの赤外線が付着した雨滴Ｄの外面側にお いて反射するようになる結果、赤外線の光路が雨滴Ｄの付着前と大きく変化し、 これによって赤外フォトトランジスタ３の受光量が減少するので、当該フォトト ランジスタ３からの出力が低下し、これを前記判定回路が検知するとワイパ装置 にワイパ駆動信号が出力され、ワイパが自動的に作動を開始する。

【００１８】 なお、上記実施例においては、雨滴を受け赤外線を反射させる透明体としてフ ロントガラスを利用した例を示したが、フロントガラスとは別体のガラスやアク リル板などを透明体として用いた雨滴センサを自動車の屋根やボンネット上に配 置するようにすることもできる。 また、当該雨滴センサは自動車用の自動ワイ パ装置のみならず、例えば住宅や温室の天窓に取付けて降雨時に自動的に閉鎖す るようにすることもできる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係わる雨滴センサは、透明体と受光手段との間 に、透明体により反射された発光手段からの光を拡散させる半透明体を配設した 構成としたものであるから、前記発光手段，透明体および受光手段の間に多少の 位置ずれが生じたとしても、受光手段の受光量がほとんど変化しないので、これ を降雨と誤認することはなく、装置の誤動作を防止することができるという優れ た効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ） 本考案の一実施例に係わる雨滴センサ
の構造および光路を示す説明図である。 （ｂ） 図１（ａ）の示した雨滴センサのウインドガラ
スが赤外線発光ダイオードおよび赤外フォトトランジス
タに対して相対移動したときの光路を示す説明図であ
る。

【図２】図１（ａ）に示した雨滴センサを利用した自動
ワイパ装置の構成を示すブロック図である。

【図３】従来の雨滴センサの構造および雨滴の検出機構
を説明する光路図である。

【符号の説明】

１ 雨滴センサ ２ 赤外線発光ダイオード（発光手段） ３ 赤外フォトトランジスタ（受光手段） ４ ウインドガラス（透明体） ５ 凸レンズ（集光手段） ６ つやけしガラス（半透明体）

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を発する発光手段と、 前記発光手段からの光の一部を反射する透明体と、 前記透明体により反射された光を受けて受光量に応じた
   出力を行う受光手段を備えた雨滴センサにおいて、 前記透明体と受光手段との間に、透明体により反射され
   た光を拡散させる半透明体を配設してなることを特徴と
   する雨滴センサ。
2. 【請求項２】 前記発光手段と透明体との間に、発光手
   段からの光を収束させる集光手段を配設してなることを
   特徴とする請求項１記載の雨滴センサ。
3. 【請求項３】 前記半透明体を前記集光手段による光の
   集光点近傍に配設してなることを特徴とする請求項２記
   載の雨滴センサ。