JPH11287868A - 水滴検出センサ - Google Patents
水滴検出センサInfo
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- JPH11287868A JPH11287868A JP10091810A JP9181098A JPH11287868A JP H11287868 A JPH11287868 A JP H11287868A JP 10091810 A JP10091810 A JP 10091810A JP 9181098 A JP9181098 A JP 9181098A JP H11287868 A JPH11287868 A JP H11287868A
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- Japan
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- light
- windshield
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- water
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プリズムが不要で、且つ構造が簡単で、自動
車用ウインドシールドなどの光透過性基板に付着した水
滴を確実に検出する。 【解決手段】 検出用光の反射光量の変化でウインドシ
ールド2に付着した水滴Wを検出すると共に、ウインド
シールド2への水滴Wの付着音を検知する水滴検出セン
サであって、検出用光をウインドシールド2に入射させ
る発光手段5と検出用光のうちウインドシールド2内を
全反射した光を検出する受光手段6をウインドシールド
2の室内側面に設けると共に、水滴付着音検知器7をウ
インドシールド2の室内側面に設けた。
車用ウインドシールドなどの光透過性基板に付着した水
滴を確実に検出する。 【解決手段】 検出用光の反射光量の変化でウインドシ
ールド2に付着した水滴Wを検出すると共に、ウインド
シールド2への水滴Wの付着音を検知する水滴検出セン
サであって、検出用光をウインドシールド2に入射させ
る発光手段5と検出用光のうちウインドシールド2内を
全反射した光を検出する受光手段6をウインドシールド
2の室内側面に設けると共に、水滴付着音検知器7をウ
インドシールド2の室内側面に設けた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用ウインド
シールドなどの光透過性基板に付着する水滴を光と音で
検出する水滴検出センサに関する。
シールドなどの光透過性基板に付着する水滴を光と音で
検出する水滴検出センサに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のフロントガラスに雨滴が付着し
たことを検知して、ワイパーを自動的に動作させる試み
が従来から行なわれており、このような検知機能を備え
た基板として、図4に示す構造のものがある。
たことを検知して、ワイパーを自動的に動作させる試み
が従来から行なわれており、このような検知機能を備え
た基板として、図4に示す構造のものがある。
【0003】即ち、ガラス板等の透明基板100の表面
にプリズム101,102を貼着し、プリズム101を
介して光源103からの光を全反射する角度で透明基板
100内に導入する。そして、水などの液体が透明基板
100の表面に存在すると全反射が起こらないように入
射角度を設定しておくと、ガラス表面の全反射点におけ
る液体の有無により全反射の光量が変化するので、この
変化量を受光素子104などにより検知することによ
り、液体の存在を知ることができるというものである。
にプリズム101,102を貼着し、プリズム101を
介して光源103からの光を全反射する角度で透明基板
100内に導入する。そして、水などの液体が透明基板
100の表面に存在すると全反射が起こらないように入
射角度を設定しておくと、ガラス表面の全反射点におけ
る液体の有無により全反射の光量が変化するので、この
変化量を受光素子104などにより検知することによ
り、液体の存在を知ることができるというものである。
【0004】そして、特開昭60−216245号公報
には、上記の検知方式のように、光源からの光をガラス
板面で全反射させ、これをプリズムを介して受光素子に
入射させていたのでは、検知感度が悪いので、ガラス面
に水滴が付着した時にのみ、当該水滴からの反射光を受
光素子に入射するようにプリズムの角度を設定した内容
が開示されている。
には、上記の検知方式のように、光源からの光をガラス
板面で全反射させ、これをプリズムを介して受光素子に
入射させていたのでは、検知感度が悪いので、ガラス面
に水滴が付着した時にのみ、当該水滴からの反射光を受
光素子に入射するようにプリズムの角度を設定した内容
が開示されている。
【0005】また、特開昭62−163949号公報に
は、2つの光源を用意し、一方の光源からの光束の検出
面における入射角を全反射の臨界角以上とし、他方の光
源からの光束の検出面における入射角を全反射の臨界角
以下とし、水以外の付着物との識別ができるようにした
構成が開示されている。
は、2つの光源を用意し、一方の光源からの光束の検出
面における入射角を全反射の臨界角以上とし、他方の光
源からの光束の検出面における入射角を全反射の臨界角
以下とし、水以外の付着物との識別ができるようにした
構成が開示されている。
【0006】更に、特開平8−261974号公報に
は、ガラス板の内部に櫛形の透明電極を配置し、ガラス
板表面に水滴が付着したことによって生じる櫛形の透明
電極間の静電容量の変化を検出し、これに応じて窓の開
閉やヒータの制御を行なうようにした構成が開示されて
いる。
は、ガラス板の内部に櫛形の透明電極を配置し、ガラス
板表面に水滴が付着したことによって生じる櫛形の透明
電極間の静電容量の変化を検出し、これに応じて窓の開
閉やヒータの制御を行なうようにした構成が開示されて
いる。
【0007】また、特表平6−509652号公報に
は、ウインドシールドの外側表面の水滴を検知し、水滴
に対応してウインドシールド用ワイパの動作を制御する
ために、ウインドシールドの内側表面に、プリズムなど
からなる感知ユニットを2つの粘着性の面を備えた中間
層で接着した構成が開示されている。
は、ウインドシールドの外側表面の水滴を検知し、水滴
に対応してウインドシールド用ワイパの動作を制御する
ために、ウインドシールドの内側表面に、プリズムなど
からなる感知ユニットを2つの粘着性の面を備えた中間
層で接着した構成が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の光学式検知機能
を備えた透明基板にあっては、ガラス中に全反射光を導
入するためにプリズムが必須要件であると共に、このプ
リズムをガラス面に密着させる必要があり、取付作業に
手間がかかる。特に、自動車のウインドシールドガラス
などは湾曲したデザインが多く採用されており、密着さ
せることが困難である。また、プリズムとガラス表面と
の界面での不要な反射をさけるために、屈折率をできる
だけ近づける必要がある(屈折率マッチング)。このた
めにマッチング層を設けることも考えられるが、工程が
増加し、コスト面で不利が生じる。
を備えた透明基板にあっては、ガラス中に全反射光を導
入するためにプリズムが必須要件であると共に、このプ
リズムをガラス面に密着させる必要があり、取付作業に
手間がかかる。特に、自動車のウインドシールドガラス
などは湾曲したデザインが多く採用されており、密着さ
せることが困難である。また、プリズムとガラス表面と
の界面での不要な反射をさけるために、屈折率をできる
だけ近づける必要がある(屈折率マッチング)。このた
めにマッチング層を設けることも考えられるが、工程が
増加し、コスト面で不利が生じる。
【0009】一方、特開平8−261974号公報のよ
うに、電極間の電気抵抗の変化、電気容量の変化などを
検知して行う方式は、耐久性、感度の面で光学式に劣
り、特に自動車用のフロントガラスにあっては、運転者
あるいは同乗者の視認性に追随した信号であることが重
要であり、光学式のセンサが望ましい。
うに、電極間の電気抵抗の変化、電気容量の変化などを
検知して行う方式は、耐久性、感度の面で光学式に劣
り、特に自動車用のフロントガラスにあっては、運転者
あるいは同乗者の視認性に追随した信号であることが重
要であり、光学式のセンサが望ましい。
【0010】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、プリズムが不要で、且つ構造が簡単で、自動車
用ウインドシールドなどの光透過性基板に付着した水滴
を確実に検出することができる水滴検出センサを提供し
ようとするものである。
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、プリズムが不要で、且つ構造が簡単で、自動車
用ウインドシールドなどの光透過性基板に付着した水滴
を確実に検出することができる水滴検出センサを提供し
ようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、検出用光の反射光量の変化で光透過性基板に付
着した水滴を検出すると共に、光透過性基板への水滴の
付着音を検知する水滴検出センサであって、前記検出用
光を前記光透過性基板に入射させる発光手段と前記検出
用光のうち前記光透過性基板内を全反射した光を検出す
る受光手段を前記光透過性基板に設けると共に、水滴付
着音検知手段を前記光透過性基板に設けたものである。
発明は、検出用光の反射光量の変化で光透過性基板に付
着した水滴を検出すると共に、光透過性基板への水滴の
付着音を検知する水滴検出センサであって、前記検出用
光を前記光透過性基板に入射させる発光手段と前記検出
用光のうち前記光透過性基板内を全反射した光を検出す
る受光手段を前記光透過性基板に設けると共に、水滴付
着音検知手段を前記光透過性基板に設けたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図1は本発明に係る
水滴検出センサを装着した自動車前部の斜視図、図2は
本発明に係る水滴検出センサの構成説明図、図3は本発
明に係る水滴検出センサをワイパ制御に適用した構成図
である。
図面に基づいて説明する。ここで、図1は本発明に係る
水滴検出センサを装着した自動車前部の斜視図、図2は
本発明に係る水滴検出センサの構成説明図、図3は本発
明に係る水滴検出センサをワイパ制御に適用した構成図
である。
【0013】図1に示すように、水滴検出センサ1は、
自動車のウインドシールド2の室内側面であって、外側
面を払拭するワイパ3の払拭領域に対向する部位に接着
部材4,10で取付けられている。なお、ウインドシー
ルド2には、SiO2を主成分とする5mm厚のソーダ
ライムガラス基板を用いている。
自動車のウインドシールド2の室内側面であって、外側
面を払拭するワイパ3の払拭領域に対向する部位に接着
部材4,10で取付けられている。なお、ウインドシー
ルド2には、SiO2を主成分とする5mm厚のソーダ
ライムガラス基板を用いている。
【0014】本発明に係る水滴検出センサ1は、図2に
示すように、発光手段5と受光手段6を備え、ウインド
シールド2の室内側面で所定の間隔を設け、発光手段5
の発光面をウインドシールド2に対向させると共に、接
着部材4に埋設するようにして発光手段5を固定し、同
様に受光手段6の受光面をウインドシールド2に対向さ
せると共に、接着部材4で受光手段6を固定している。
示すように、発光手段5と受光手段6を備え、ウインド
シールド2の室内側面で所定の間隔を設け、発光手段5
の発光面をウインドシールド2に対向させると共に、接
着部材4に埋設するようにして発光手段5を固定し、同
様に受光手段6の受光面をウインドシールド2に対向さ
せると共に、接着部材4で受光手段6を固定している。
【0015】所定の間隔を設けて発光手段5と受光手段
6をウインドシールド2の室内側面に固定するのは、発
光手段5から受光手段6に至る光路長をなるべく短くし
て発光手段5から出射した検出用光の損失を所定レベル
以下に維持しつつ、所定の検出面積(全反射点数)をウ
インドシールド2の外側面に確保するためである。
6をウインドシールド2の室内側面に固定するのは、発
光手段5から受光手段6に至る光路長をなるべく短くし
て発光手段5から出射した検出用光の損失を所定レベル
以下に維持しつつ、所定の検出面積(全反射点数)をウ
インドシールド2の外側面に確保するためである。
【0016】更に、水滴検出センサ1は、発光手段5と
受光手段6の間で、ウインドシールド2の室内側面に、
ウインドシールド2の外側面に水滴Wが付着する時の付
着音を検知する水滴付着音検知器7を設けている。
受光手段6の間で、ウインドシールド2の室内側面に、
ウインドシールド2の外側面に水滴Wが付着する時の付
着音を検知する水滴付着音検知器7を設けている。
【0017】また、発光手段5と受光手段6と水滴付着
音検知器7は、底面を開放した箱状のガラス、樹脂や金
属などからなるケース部材9により覆われている。ケー
ス部材9は、シール部材としても機能する接着部材10
によりウインドシールド2の室内側面に固定され、ケー
ス部材9とウインドシールド2で密閉空間を形成してい
る。ケース部材9とウインドシールド2で形成される密
閉空間には、モレキューラーシーブ等の脱水剤13又は
乾燥空気が封入されている。
音検知器7は、底面を開放した箱状のガラス、樹脂や金
属などからなるケース部材9により覆われている。ケー
ス部材9は、シール部材としても機能する接着部材10
によりウインドシールド2の室内側面に固定され、ケー
ス部材9とウインドシールド2で密閉空間を形成してい
る。ケース部材9とウインドシールド2で形成される密
閉空間には、モレキューラーシーブ等の脱水剤13又は
乾燥空気が封入されている。
【0018】ケース部材9の内面には、水滴検出信号処
理部8が配設され、水滴検出信号処理部8に受光手段6
と水滴付着音検知器7が電気的に接続されている。水滴
検出信号処理部8は、発光手段5と受光手段6による水
滴検出信号と水滴付着音検知器7による水滴検出信号か
らウインドシールド2の外側面に付着した水滴Wの量を
演算処理して信号を出力する。
理部8が配設され、水滴検出信号処理部8に受光手段6
と水滴付着音検知器7が電気的に接続されている。水滴
検出信号処理部8は、発光手段5と受光手段6による水
滴検出信号と水滴付着音検知器7による水滴検出信号か
らウインドシールド2の外側面に付着した水滴Wの量を
演算処理して信号を出力する。
【0019】接着部材4としては、エポキシ接着部材や
紫外線硬化性のエポキシ接着部材など、ウインドシール
ド2の屈折率(1.48)とほぼ等しい屈折率を有する
ものを選定している。また、発光手段5及び受光手段6
をシリコン系透明接着シートでウインドシールド2の室
内側面に固着させた後に、接着部材4で発光手段5及び
受光手段6を固定することもできる。
紫外線硬化性のエポキシ接着部材など、ウインドシール
ド2の屈折率(1.48)とほぼ等しい屈折率を有する
ものを選定している。また、発光手段5及び受光手段6
をシリコン系透明接着シートでウインドシールド2の室
内側面に固着させた後に、接着部材4で発光手段5及び
受光手段6を固定することもできる。
【0020】また、発光手段5及び受光手段6をウイン
ドシールド2に固定するために盛った接着部材4を覆う
遮光部材11,12を設けている。遮光部材11,12
は、接着部材4を光学的に遮蔽するための樹脂であり、
一方の遮光部材11は発光手段5から不要な方向に光が
漏れるのを防ぐ役割を果たし、他方の遮光部材12は外
部光などが直接受光手段6に入るのを防ぐ役割を果た
す。従って、発光手段5から漏れる光がウインドシール
ド2の内部を伝播せずに、直接受光手段6に入ることは
ない。
ドシールド2に固定するために盛った接着部材4を覆う
遮光部材11,12を設けている。遮光部材11,12
は、接着部材4を光学的に遮蔽するための樹脂であり、
一方の遮光部材11は発光手段5から不要な方向に光が
漏れるのを防ぐ役割を果たし、他方の遮光部材12は外
部光などが直接受光手段6に入るのを防ぐ役割を果た
す。従って、発光手段5から漏れる光がウインドシール
ド2の内部を伝播せずに、直接受光手段6に入ることは
ない。
【0021】また、遮光部材11,12の接着部材4と
の接触面、即ち発光手段5及び受光手段6と対向する遮
光部材11,12の面に反射性能を持たせるとよい。ま
た、遮光部材11,12の接着部材4との接触面、即ち
発光手段5及び受光手段6と対向する遮光部材11,1
2の面を凹鏡面に形成することもできる。
の接触面、即ち発光手段5及び受光手段6と対向する遮
光部材11,12の面に反射性能を持たせるとよい。ま
た、遮光部材11,12の接着部材4との接触面、即ち
発光手段5及び受光手段6と対向する遮光部材11,1
2の面を凹鏡面に形成することもできる。
【0022】このように遮光部材11,12の接着部材
4との接触面に反射性能を持たせたり、接触面を凹鏡面
に形成することにより、発光手段5から後方に出射した
光を集めてウインドシールド2の方向へ進ませて検出用
光として利用できる。更に、ウインドシールド2の内部
を伝播してきたものの受光手段6に直接入射できなかっ
た検出用光を遮光部材12に反射させて受光手段6に入
射させることもでき、光の有効利用が図れる。
4との接触面に反射性能を持たせたり、接触面を凹鏡面
に形成することにより、発光手段5から後方に出射した
光を集めてウインドシールド2の方向へ進ませて検出用
光として利用できる。更に、ウインドシールド2の内部
を伝播してきたものの受光手段6に直接入射できなかっ
た検出用光を遮光部材12に反射させて受光手段6に入
射させることもでき、光の有効利用が図れる。
【0023】発光手段5は、図3に示すように、発光ダ
イオード(LED)やレーザダイオード(LD)などの
発光素子15と、発光素子15から所定周波数で変調し
た光を出力させる駆動回路16と、発光素子15の出力
レベルをモニタするフォトダイオード(PD)などの受
光素子17と、受光素子17の出力信号から変調成分に
対応する信号を取り出し駆動回路16にフィードバック
する検出回路18などからなる。駆動回路16では、検
出回路18の出力信号が所望の出力レベルを維持するよ
うに発光素子15に流す駆動電流を制御している。
イオード(LED)やレーザダイオード(LD)などの
発光素子15と、発光素子15から所定周波数で変調し
た光を出力させる駆動回路16と、発光素子15の出力
レベルをモニタするフォトダイオード(PD)などの受
光素子17と、受光素子17の出力信号から変調成分に
対応する信号を取り出し駆動回路16にフィードバック
する検出回路18などからなる。駆動回路16では、検
出回路18の出力信号が所望の出力レベルを維持するよ
うに発光素子15に流す駆動電流を制御している。
【0024】受光手段6は、図3に示すように、検出用
光を電気信号に変換するPDなどの受光素子19と、受
光素子19の出力信号から発光素子15の駆動回路16
による変調成分に対応する信号を取り出す検出回路20
と、検出回路20の出力信号を増幅や演算処理する増幅
回路21を備えている。
光を電気信号に変換するPDなどの受光素子19と、受
光素子19の出力信号から発光素子15の駆動回路16
による変調成分に対応する信号を取り出す検出回路20
と、検出回路20の出力信号を増幅や演算処理する増幅
回路21を備えている。
【0025】水滴付着音検知器7は、図3に示すよう
に、水滴付着音を電気信号に変換する振動子22と、専
用ICやメモリなどからなる信号処理部23を備えてい
る。増幅回路21と信号処理部23は、ともに水滴検出
信号処理部8に接続され、水滴検出信号処理部8はワイ
パ駆動部24に接続されている。
に、水滴付着音を電気信号に変換する振動子22と、専
用ICやメモリなどからなる信号処理部23を備えてい
る。増幅回路21と信号処理部23は、ともに水滴検出
信号処理部8に接続され、水滴検出信号処理部8はワイ
パ駆動部24に接続されている。
【0026】以上のように構成した水滴検出センサ1の
作用について説明する。発光手段5から出射した光は、
発光素子15がLEDの場合には、ほぼ四方八方に放射
され、発光素子15がLDの場合には、ほぼ一方向に放
射される。これらの光は、接着部材4を通してウインド
シールド2の内部に入る。接着部材4として、ウインド
シールド2の屈折率とほぼ等しい屈折率のものを選定し
たので、発光手段5から出射した光は接着部材4とウイ
ンドシールド2との界面で屈折することなく直進する。
作用について説明する。発光手段5から出射した光は、
発光素子15がLEDの場合には、ほぼ四方八方に放射
され、発光素子15がLDの場合には、ほぼ一方向に放
射される。これらの光は、接着部材4を通してウインド
シールド2の内部に入る。接着部材4として、ウインド
シールド2の屈折率とほぼ等しい屈折率のものを選定し
たので、発光手段5から出射した光は接着部材4とウイ
ンドシールド2との界面で屈折することなく直進する。
【0027】そして、図2に示すように、ウインドシー
ルド2の内部に臨界角未満の入射角で入った光は、ウイ
ンドシールド2を通過して外部に抜ける。一方、ウイン
ドシールド2の内部に臨界角以上の入射角で入った光
は、ウインドシールド2の外側面と空気との界面及びウ
インドシールド2の室内側面と空気との界面を交互に全
反射しながらウインドシールド2の内部を伝播する。そ
して、ウインドシールド2の内部で全反射した光は、受
光手段6に入射する。
ルド2の内部に臨界角未満の入射角で入った光は、ウイ
ンドシールド2を通過して外部に抜ける。一方、ウイン
ドシールド2の内部に臨界角以上の入射角で入った光
は、ウインドシールド2の外側面と空気との界面及びウ
インドシールド2の室内側面と空気との界面を交互に全
反射しながらウインドシールド2の内部を伝播する。そ
して、ウインドシールド2の内部で全反射した光は、受
光手段6に入射する。
【0028】ここで、空気とガラスとの界面で全反射が
始まるときの入射角、即ち臨界角を求めるには、スネル
の法則を用いて以下の計算を行う。スネルの法則の一般
式は、以下に示す数式(1)のようになる。但し、α及
びα0は、屈折率nの物質と屈折率n0の物質との界面の
法線に対する角度である(α:入射角、α0:屈折
角)。
始まるときの入射角、即ち臨界角を求めるには、スネル
の法則を用いて以下の計算を行う。スネルの法則の一般
式は、以下に示す数式(1)のようになる。但し、α及
びα0は、屈折率nの物質と屈折率n0の物質との界面の
法線に対する角度である(α:入射角、α0:屈折
角)。
【0029】 n0・sinα0=n・sinα (1)
【0030】ガラスの屈折率nをn=1.48とし、空
気の屈折率n0をn0=1とした場合、空気とガラスとの
界面であってガラス内部で全反射するための入射角αの
条件は、屈折角α0が、α0≧90°となればよいので、
その時の入射角αは、数式(1)より、α≧42.5°
となる。従って、入射角αが、臨界角(42.5°)以
上であれば、ガラス媒質中での全反射が起こる。
気の屈折率n0をn0=1とした場合、空気とガラスとの
界面であってガラス内部で全反射するための入射角αの
条件は、屈折角α0が、α0≧90°となればよいので、
その時の入射角αは、数式(1)より、α≧42.5°
となる。従って、入射角αが、臨界角(42.5°)以
上であれば、ガラス媒質中での全反射が起こる。
【0031】一方、水がガラス面に付着した場合でも、
水とガラスとの界面であってガラス内部で全反射するた
めの入射角αの条件は、水の屈折率をn0=1.33と
して、同様の計算を行うと、α≧64.0°となる。従
って、入射角αが、臨界角(64.0°)以上であれ
ば、ガラス媒質中での全反射が起こる。
水とガラスとの界面であってガラス内部で全反射するた
めの入射角αの条件は、水の屈折率をn0=1.33と
して、同様の計算を行うと、α≧64.0°となる。従
って、入射角αが、臨界角(64.0°)以上であれ
ば、ガラス媒質中での全反射が起こる。
【0032】従って、入射角αが、42.5°から6
4.0°の範囲(42.5°≦α≦64.0°)であれ
ば、水がガラスに付着してないときはガラス内部で全反
射し、水が付着すると全反射しなくなり、光はガラス内
部から水を介して外部に漏れることになる。
4.0°の範囲(42.5°≦α≦64.0°)であれ
ば、水がガラスに付着してないときはガラス内部で全反
射し、水が付着すると全反射しなくなり、光はガラス内
部から水を介して外部に漏れることになる。
【0033】このような反射を起こさせるために、発光
手段5を固着する位置を調整して入射角αの条件(4
2.5°≦α≦64.0°)を満たすように、発光手段
5から出射する光の入射角を設定した。また、受光手段
6に反射光が入る入射角も発光手段5の場合と対称の関
係になるので、反射光を漏れなく受光するように受光手
段6を固着する位置を調整した。
手段5を固着する位置を調整して入射角αの条件(4
2.5°≦α≦64.0°)を満たすように、発光手段
5から出射する光の入射角を設定した。また、受光手段
6に反射光が入る入射角も発光手段5の場合と対称の関
係になるので、反射光を漏れなく受光するように受光手
段6を固着する位置を調整した。
【0034】従って、ウインドシールド2の外側面に水
滴Wが付着している場合には、伝播途中の光は水滴Wを
通してウインドシールド2の外部に抜けてしまい、受光
手段6に到達する光量が減少する。そこで、この光量の
減少分を検出回路20で検出し、増幅回路21で演算処
理すると、水滴Wの付着の程度が分かる。
滴Wが付着している場合には、伝播途中の光は水滴Wを
通してウインドシールド2の外部に抜けてしまい、受光
手段6に到達する光量が減少する。そこで、この光量の
減少分を検出回路20で検出し、増幅回路21で演算処
理すると、水滴Wの付着の程度が分かる。
【0035】本発明では、入射角αの条件(42.5°
≦α≦64.0°)を満たす範囲で入射する光を全て利
用するため、ウインドシールド2の面に付着する水滴W
を離散的な光の反射点ではなく、多数の反射点の集合で
ある面に付着する水滴Wを検出するので、離散的な反射
点に付着する水滴Wを検出する場合に比べ、ウインドシ
ールド2の外側面に付着する水滴Wの検出確度が向上す
る。
≦α≦64.0°)を満たす範囲で入射する光を全て利
用するため、ウインドシールド2の面に付着する水滴W
を離散的な光の反射点ではなく、多数の反射点の集合で
ある面に付着する水滴Wを検出するので、離散的な反射
点に付着する水滴Wを検出する場合に比べ、ウインドシ
ールド2の外側面に付着する水滴Wの検出確度が向上す
る。
【0036】また、水滴付着音検知器7に対向するウイ
ンドシールド2の外側面に水滴Wが付着する場合には、
その水滴Wがウインドシールド2の外側面と衝突する時
に生ずる付着音が振動子22により検知され、信号処理
部23で演算処理すると、水滴Wの付着の程度が分か
る。
ンドシールド2の外側面に水滴Wが付着する場合には、
その水滴Wがウインドシールド2の外側面と衝突する時
に生ずる付着音が振動子22により検知され、信号処理
部23で演算処理すると、水滴Wの付着の程度が分か
る。
【0037】そして、図3に示すように、受光手段6
は、水滴Wの付着量に相当する出力信号を、水滴検出信
号処理部8に入力する。一方、水滴付着音検知器7は、
水滴Wの付着音に相当する出力信号を、水滴検出信号処
理部8に入力する。
は、水滴Wの付着量に相当する出力信号を、水滴検出信
号処理部8に入力する。一方、水滴付着音検知器7は、
水滴Wの付着音に相当する出力信号を、水滴検出信号処
理部8に入力する。
【0038】ウインドシールド2の外側面における光の
反射特性を利用して水滴Wの付着量を検出する場合に
は、ウインドシールド2の外側面に付着する塵埃や煤煙
などの汚れも水滴Wと同様に検知してしまう。一方、水
滴Wがウインドシールド2の外側面と衝突する時に生ず
る付着音を利用して水滴Wの付着量を検知する場合に
は、ウインドシールド2の外側面に付着する塵埃や煤煙
などの汚れについては検知しない。
反射特性を利用して水滴Wの付着量を検出する場合に
は、ウインドシールド2の外側面に付着する塵埃や煤煙
などの汚れも水滴Wと同様に検知してしまう。一方、水
滴Wがウインドシールド2の外側面と衝突する時に生ず
る付着音を利用して水滴Wの付着量を検知する場合に
は、ウインドシールド2の外側面に付着する塵埃や煤煙
などの汚れについては検知しない。
【0039】従って、水滴検出信号処理部8において、
受光手段6の水滴検出信号と水滴付着音検知器7の水滴
検出信号を比較すれば、水滴Wがウインドシールド2の
外側面に付着したのか、或いは塵埃や煤煙などの汚れが
付着したのか区別することができる。
受光手段6の水滴検出信号と水滴付着音検知器7の水滴
検出信号を比較すれば、水滴Wがウインドシールド2の
外側面に付着したのか、或いは塵埃や煤煙などの汚れが
付着したのか区別することができる。
【0040】そこで、受光手段6と水滴付着音検知器7
がともに所定レベルの信号を出力した場合にのみ、水滴
検出信号処理部8はワイパ駆動部24に受光手段6の水
滴検出信号を入力する。その他の場合には、水滴Wがウ
インドシールド2の外側面に付着していないものと判断
し、水滴検出信号処理部8はワイパ駆動部24に受光手
段6の水滴検出信号を入力しない。
がともに所定レベルの信号を出力した場合にのみ、水滴
検出信号処理部8はワイパ駆動部24に受光手段6の水
滴検出信号を入力する。その他の場合には、水滴Wがウ
インドシールド2の外側面に付着していないものと判断
し、水滴検出信号処理部8はワイパ駆動部24に受光手
段6の水滴検出信号を入力しない。
【0041】ワイパ駆動部24では、入力された水滴検
出信号から水滴Wの付着量が設定値以上の場合には、水
滴Wの付着量に応じた間隔でワイパ3を作動状態にし、
一方検出された水滴Wの付着量が設定値未満になった場
合には、ワイパ3を停止状態にする。
出信号から水滴Wの付着量が設定値以上の場合には、水
滴Wの付着量に応じた間隔でワイパ3を作動状態にし、
一方検出された水滴Wの付着量が設定値未満になった場
合には、ワイパ3を停止状態にする。
【0042】なお、本発明に係る水滴検出センサを構成
する光透過性基板としては、水滴による衝突音が生じる
ものであって、自動車用ウインドシールド2の他に、自
動車のリアウインドやドアーミラーなどのガラス基板、
鉄道、船舶や航空機などのウインドガラス、建造物のウ
インドガラス、道路に設置されるカーブミラーなど、光
を通すガラスや樹脂などであれば適用できる。
する光透過性基板としては、水滴による衝突音が生じる
ものであって、自動車用ウインドシールド2の他に、自
動車のリアウインドやドアーミラーなどのガラス基板、
鉄道、船舶や航空機などのウインドガラス、建造物のウ
インドガラス、道路に設置されるカーブミラーなど、光
を通すガラスや樹脂などであれば適用できる。
【0043】そして、水滴検出センサ1の水滴検出信号
は、自動車のウインドシールド2に設置するワイパ3の
他に、リアウインドやドアーミラーなど設置するワイパ
の制御信号、また自動車のリアウインド、ドアーミラー
や道路に設置されるカーブミラーなどに設置する曇止め
用熱線の起動信号として使用することができる。
は、自動車のウインドシールド2に設置するワイパ3の
他に、リアウインドやドアーミラーなど設置するワイパ
の制御信号、また自動車のリアウインド、ドアーミラー
や道路に設置されるカーブミラーなどに設置する曇止め
用熱線の起動信号として使用することができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、水
滴が付着することによる反射光量の変化と水滴が付着す
る時に生ずる付着音を検知するので、水滴の付着か塵埃
や煤煙などの汚れかを区別でき、水滴付着の検出確度が
向上する。
滴が付着することによる反射光量の変化と水滴が付着す
る時に生ずる付着音を検知するので、水滴の付着か塵埃
や煤煙などの汚れかを区別でき、水滴付着の検出確度が
向上する。
【図1】本発明に係る水滴検出センサを装着した自動車
前部の斜視図
前部の斜視図
【図2】本発明に係る水滴検出センサの構成説明図
【図3】本発明に係る水滴検出センサをワイパ制御に適
用した構成図
用した構成図
【図4】従来の水滴検出センサの構成図
1…水滴検出センサ、2…ウインドシールド(光透過性
基板)、3…ワイパ、4,10…接着部材、5…発光手
段、6…受光手段、7…水滴付着音検知器(水滴付着音
検知手段)、8…水滴検出信号処理部、9…ケース部
材、11,12…遮光部材、W…水滴。
基板)、3…ワイパ、4,10…接着部材、5…発光手
段、6…受光手段、7…水滴付着音検知器(水滴付着音
検知手段)、8…水滴検出信号処理部、9…ケース部
材、11,12…遮光部材、W…水滴。
Claims (1)
- 【請求項1】 検出用光の反射光量の変化で光透過性基
板に付着した水滴を検出すると共に、光透過性基板への
水滴の付着音を検知する水滴検出センサであって、前記
検出用光を前記光透過性基板に入射させる発光手段と前
記検出用光のうち前記光透過性基板内を全反射した光を
検出する受光手段を前記光透過性基板に設けると共に、
水滴付着音検知手段を前記光透過性基板に設けたことを
特徴とする水滴検出センサ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10091810A JPH11287868A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 水滴検出センサ |
EP99302620A EP0947402A3 (en) | 1998-04-03 | 1999-04-01 | Water detection sensor |
US09/285,459 US6153995A (en) | 1998-04-03 | 1999-04-02 | Water drop detection sensor |
KR1019990011553A KR19990082870A (ko) | 1998-04-03 | 1999-04-02 | 물방울 검출센서 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10091810A JPH11287868A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 水滴検出センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11287868A true JPH11287868A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=14036995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10091810A Pending JPH11287868A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 水滴検出センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11287868A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004522151A (ja) * | 2001-01-30 | 2004-07-22 | テラビュー リミテッド | サンプルを調べるためのプローブ、トランシーバ及び方法 |
US9470791B2 (en) | 2013-09-06 | 2016-10-18 | Ricoh Company, Ltd. | Light guide member having a curvatured detection face, object detection apparatus, and vehicle |
CN112298105A (zh) * | 2019-08-01 | 2021-02-02 | 现代自动车株式会社 | 雨水传感器以及使用其的刮水器***和刮水器控制方法 |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP10091810A patent/JPH11287868A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004522151A (ja) * | 2001-01-30 | 2004-07-22 | テラビュー リミテッド | サンプルを調べるためのプローブ、トランシーバ及び方法 |
US7315175B2 (en) | 2001-01-30 | 2008-01-01 | Teraview Limited | Probe apparatus and method for examining a sample |
US9470791B2 (en) | 2013-09-06 | 2016-10-18 | Ricoh Company, Ltd. | Light guide member having a curvatured detection face, object detection apparatus, and vehicle |
CN112298105A (zh) * | 2019-08-01 | 2021-02-02 | 现代自动车株式会社 | 雨水传感器以及使用其的刮水器***和刮水器控制方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050112 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050112 |