JP2007271423A

JP2007271423A - 雨滴センサ

Info

Publication number: JP2007271423A
Application number: JP2006096741A
Authority: JP
Inventors: Masahito Izumi; 雅人泉
Original assignee: Niles Co Ltd
Current assignee: Valeo Japan Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-18
Also published as: EP1839969A2; EP1839969A3; US20070229247A1; CA2582864A1

Abstract

【課題】小型化を維持しながら雨滴検出領域のさらなる拡大を図ることを可能とする。
【解決手段】雨滴センサ１において、プリズム５は、それぞれ２方向の異なる光軸上に前記発光側及び受光側の第１，第２のレンズ面１９，２１，２３，２５を備えると共に、発光側の第１のレンズ面１９に入射した光を記ウインド・シールド・パネル１１の第１の検知面３３，３７へ向けて反射する第１の反射壁２７及び発光側の第２のレンズ面２１から入射し前記ウインド・シールド・パネル１１の第２の検知面３５，３９で反射した光を受光側の第２のレンズ面２５へ向けて反射する第２の反射壁２９を備え、第１の検知面３３，３７で反射した光を受光側の第１のレンズ面２３から受光素子９へ集光入射させると共に、第２の検知面３５，３９で反射した光を第２の反射壁２９での反射により第２のレンズ面２３から受光素子９へ集光入射させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両等に供される雨滴センサに関する。

従来、雨滴センサでは、雨滴検出領域の拡大と小型化の両立が課題となっていた。

この課題達成のため、プリズムの形状を工夫して発光素子及び受光素子をプリズムの発光側及び受光側のレンズ面の間に配置できるようにしたものがある。この構造により、ある程度の雨滴検出領域の拡大と小型化の両立とを図ることができた。

しかし、雨滴検出領域が単一であるため、小型化を維持しながら雨滴検出領域のさらなる拡大には限界があった。

特開２００２−２９６３６３号公報

解決しようとする問題点は、小型化を維持しながら雨滴検出領域のさらなる拡大には限界があった点である。

本発明は、小型化を維持しながら雨滴検出領域のさらなる拡大を図るため、ウインド・シールド・パネルの内面に接着され発光側及び受光側のレンズ面を備えたプリズムと、前記発光側のレンズ面に向けて発光する発光素子と、前記受光側のレンズ面から受光する受光素子とを備えた雨滴センサにおいて、前記プリズムは、それぞれ２方向の異なる光軸上に前記発光側及び受光側の第１，第２のレンズ面を備えると共に、発光側の第１のレンズ面に入射した光を前記ウインド・シールド・パネルの第１の検知面へ向けて反射する第１の反射壁及び前記発光側の第２のレンズ面から入射し前記ウインド・シールド・パネルの第２の検知面で反射した光を前記受光側の第２のレンズ面へ向けて反射する第２の反射壁を備え、前記第１の検知面で反射した光を前記受光側の第１のレンズ面から前記受光素子へ集光入射させると共に、前記第２の検知面で反射した光を第２の反射壁での反射により第２のレンズ面から前記受光素子へ集光入射させることを最も主要な特徴とする。

本発明は、ウインド・シールド・パネルの内面に接着され発光側及び受光側のレンズ面を備えたプリズムと、前記発光側のレンズ面に向けて発光する発光素子と、前記受光側のレンズ面から受光する受光素子とを備えた雨滴センサにおいて、前記プリズムは、それぞれ２方向の異なる光軸上に前記発光側及び受光側の第１，第２のレンズ面を備えると共に、発光側の第１のレンズ面に入射した光を前記ウインド・シールド・パネルの第１の検知面へ向けて反射する第１の反射壁及び前記発光側の第２のレンズ面から入射し前記ウインド・シールド・パネルの第２の検知面で反射した光を前記受光側の第２のレンズ面へ向けて反射する第２の反射壁を備え、前記第１の検知面で反射した光を前記受光側の第１のレンズ面から前記受光素子へ集光入射させると共に、前記第２の検知面で反射した光を第２の反射壁での反射により第２のレンズ面から前記受光素子へ集光入射させるため、一対の発光素子及び受光素子により第１，第２の検知面を形成することができ、小型化を維持しながら雨滴検出領域のさらなる拡大を図ることができる。

小型化を維持しながら雨滴検出領域のさらなる拡大を図るという目的を、発光側及び受光側の第１，第２のレンズ面と第１，第２の反射壁とにより実現した。

［雨滴センサの構造］
図１，図２は、本発明の実施例１に係る雨滴センサを示し、図１は、概略断面図、図２は、概略平面図である。

図１，図２のように、雨滴センサ１は、ハウジング３内に、プリズム５、発光素子７、受光素子９を備えている。

プリズム５は、フロント・ウインドウ等のウインド・シールド・パネル１１の内面（室内側）１３にシリコン・アクリル係接着剤のコンタクト材１５を介して接着されている。

プリズム５は、ウインド・シールド・パネル１１側から見て矩形状に形成され、一側に平坦なコンタクト面１７が形成され、他側に発光側及び受光側の第１，第２のレンズ面１９，２１，２３，２５が形成されている。プリズム５には、さらに第１，第２の反射壁２７，２９が設けられている。

コンタクト面１７は、前記コンタクト材１５を介してウインド・シールド・パネル１１の内面１３に対向している。発光側及び受光側の第１，第２のレンズ面１９，２１，２３，２５は、発光側の第１，第２のレンズ面１９，２１がそれぞれ２方向の異なる光軸上に配置され、受光側の第１，第２のレンズ面２３，２５がそれぞれ２方向の異なる光軸上に配置されている。第１，第２のレンズ面１９，２１，２３，２５は、凸面に形成され、発光側の第１，第２のレンズ面１９，２１は、入射した光を平行光に変え、受光側の第１，第２のレンズ面２３，２５は、平行光を受光素子９上に集光させる構成となっている。

発光側の第１のレンズ面１９及び受光側の第２のレンズ面２５は、発光素子７及び受光素子９間外に配置されていると共に、発光側の第２のレンズ面２１及び受光側の第１のレンズ面２３は、発光素子７及び受光素子９間に配置されている。

第１，第２の反射壁２７，２９は、平面に形成されている。第１の反射壁２７は、発光側の第１のレンズ面１９に入射した光をウインド・シールド・パネル１１へ向けて反射させるものであり、第１のレンズ面１９の光軸では、ウインド・シールド・パネル１１へ向けて４５°の角度で光を反射させる。第２の反射壁２９は、発光側の第２のレンズ面２１から入射し前記ウインド・シールド・パネル１１で反射した光を受光側の第１のレンズ面２３へ向けて反射させるものであり、ウインド・シールド・パネル１１からの光を受光側の第２のレンズ面２５の光軸上では４５°の角度で反射させる構成となっている。

発光素子７は、発光ダイオードで構成され、受光素子９は、フォト・ダイオード又はフォト・トランジスタで構成されている。発光素子７は、発光側の第１，第２のレンズ面１９，２１間に配置され、受光素子９は、受光側の第１，第２のレンズ面２３，２５間に配置されている。発光素子７及び受光素子９は、回路基板３１に取り付けられ、半導体チップからなる不図示のＩＣ回路に接続され、このＩＣ回路により、発光素子７の発光駆動及び受光素子９の受光出力の処理を行う構成となっている。

本実施例において発光素子７及び受光素子９と第１，第２のレンズ面１９，２１，２３，２５との組み合わせは、二対備えられている。

［検知面］
ＩＣ回路による発光素子７の発光駆動により発光側の第１，第２のレンズ面１９，２１に光が入射される。この入射光は、第１，第２のレンズ面１９，２１により平行光に変えられる。

発光側の第１のレンズ面１９からは第１の反射壁２７へ到達し、第１の反射壁２７に対し光軸上では４５°の入射角で入射し、ウインド・シールド・パネル１１へ向けて４５°の角度で反射され、プリズム５からコンタクト材１５を通り、ウインド・シールド・パネル１１の内面１３からウインド・シールド・パネル１１へ平行光のまま進行する。

ウインド・シールド・パネル１１に入射した光は、外面３３で反射して平行光のままコンタクト材１５を通りプリズム５の受光側の第１のレンズ面２３に到達する。

受光側の第１のレンズ面２３では、光軸上の該反射光は屈折し、焦点上の受光素子９へ集光入射する。

発光側の第２のレンズ面２１で平行光に変えられた光は、プリズム５、コンタクト材１５、ウインド・シールド・パネル１１と進行し、外面３３で反射して平行光のままコンタクト材１５を通りプリズム５の第２の反射壁２９に到達する。この光は第２の反射壁２９に対し光軸上では４５°の入射角で入射し、受光素子９へ向けて４５°の角度で反射され、受光側の第２のレンズ面２５に到達する。

受光側の第２のレンズ面２５では、光軸上の該反射光は屈折し、焦点上の受光素子９に集光入射する。

ウインド・シールド・パネル１１に対する前記のような光の入反射により、図２のように第１〜第４の検知面３３，３５，３７，３９が形成され、ウインド・シールド・パネル１１に付着した雨滴を検知することができる。

すなわち、ウインド・シールド・パネル１１に雨滴が付着しないときは、第１〜第４の検知面３３，３５，３７，３９で光が全反射し、第１〜第４の検知面３３，３５，３７，３９の何れかに雨滴が付着したときは、雨滴により光が外面３３を透過する。このため、雨滴が付着したときは、付着しないときに比較して受光素子９へ到達する光量が減少する。この光量の減少により雨滴の検知を行わせることができる。

[実施例１の効果]
本発明の実施例１では、ウインド・シールド・パネル１１の内面１３に接着され発光側及び受光側のレンズ面１９，２１，２３，２５を備えたプリズム５と、前記発光側のレンズ面１９，２１に向けて発光する発光素子７と、前記受光側のレンズ面２３，２５から受光する受光素子９とを備えた雨滴センサ１において、前記プリズム５は、それぞれ２方向の異なる光軸上に前記発光側及び受光側の第１，第２のレンズ面１９，２１，２３，２５を備えると共に、発光側の第１のレンズ面１９に入射した光を前記ウインド・シールド・パネル１１の第１の検知面３３，３７へ向けて反射する第１の反射壁２７及び前記発光側の第２のレンズ面２１から入射し前記ウインド・シールド・パネル１１の第２の検知面３５，３９で反射した光を前記受光側の第２のレンズ面２５へ向けて反射する第２の反射壁２９を備え、前記第１の検知面３３，３７で反射した光を前記受光側の第１のレンズ面２３から前記受光素子９へ集光入射させると共に、前記第２の検知面３５，３９で反射した光を第２の反射壁２９での反射により第２のレンズ面２５から前記受光素子９へ集光入射させるため、二対の発光素子７及び受光素子９により４個の第１，第２の検知面３３，３５，３７，３９を形成することができ、雨滴検出領域を複数化して小型化を維持しながら雨滴検出領域のさらなる拡大を図ることができる。

第１，第２のレンズ面１９，２１，２３，２５は、凸面であると共に、前記第１，第２の反射壁２７，２９は、平面であるため、プリズム５の形状を簡単な形状とすることができる。

発光側の第１のレンズ面１９及び受光側の第２のレンズ面２５は、前記発光素子７及び受光素子９間外に配置されていると共に、前記発光側の第２のレンズ面２１及び受光側の第１のレンズ面２３は、前記発光素子７及び受光素子９間に配置されているため、プリズム５及び発光素子７及び受光素子９の配置間隔の拡大を抑制し、小型化を維持しながら雨滴検出領域の拡大を確実に図ることが容易となる。
［その他］
発光素子７及び受光素子９は、第１，第２のレンズ面１９，２１，２３，２５は、二対に限らず、一対或いはその他の複数対の構成にすることも可能である。

雨滴センサを示す概略断面図である（実施例１）。雨滴センサを示す概略平面図である（実施例１）。

符号の説明

１雨滴センサ
５プリズム
７発光素子
９受光素子
１１ウインド・シールド・パネル
１９，２１，２３，２５第１，第２のレンズ面
２７，２９第１，第２の反射壁
３３，３５，３７，３９第１〜第４の検知面

Claims

ウインド・シールド・パネルの内面に接着され発光側及び受光側のレンズ面を備えたプリズムと、
前記発光側のレンズ面に向けて発光する発光素子と、
前記受光側のレンズ面から受光する受光素子とを備えた雨滴センサにおいて、
前記プリズムは、前記発光側及び受光側のそれぞれで２方向の異なる光軸上に第１，第２のレンズ面を備えると共に、発光側の第１のレンズ面に入射した光を前記ウインド・シールド・パネルの第１の検知面へ向けて反射する第１の反射壁及び前記発光側の第２のレンズ面から入射し前記ウインド・シールド・パネルの第２の検知面で反射した光を前記受光側の第２のレンズ面へ向けて反射する第２の反射壁を備え、
前記第１の検知面で反射した光を前記受光側の第１のレンズ面から前記受光素子へ集光入射させると共に、前記第２の検知面で反射した光を第２の反射壁での反射により前記受光側の第２のレンズ面から前記受光素子へ集光入射させる、
ことを特徴とする雨滴センサ。
請求項１記載の雨滴センサであって、
前記第１，第２のレンズ面は、凸面であると共に、前記第１，第２の反射壁は、平面である、
ことを特徴とする雨滴センサ。
請求項１又は２記載の雨滴センサであって、
前記発光側の第１のレンズ面及び受光側の第２のレンズ面は、前記発光素子及び受光素子間外に配置されていると共に、前記発光側の第２のレンズ面及び受光側の第１のレンズ面は、前記発光素子及び受光素子間に配置されている、
ことを特徴とする雨滴センサ。