JPH0628719U - 雨滴センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受光素子の受光エリアを大きくすることな
く、雨滴検知範囲の拡大を図ることによって感度の高い
雨滴センサを提供する。 【構成】 発光素子３から受光素子５までの光路内に集
光素子４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号公報において記載されているものが知 られている。

【０００３】 上記公報に記載されている雨滴センサを示す図４において、雨滴センサ５０は 、発光素子５１から広がり角度θ５０で出射した雨滴検知用光α２０がガラス２ ０の裏面２０ｂで屈折した後ガラス２０の表面２０ａに向けて進行する。

【０００４】 ガラス２０の表面２０ａに雨滴Ｒが付着していないと、雨滴検知用光α２０は 、ガラス２０の表面２０ａでガラス２０内に反射してガラス２０の裏面２０ｂで 空気中に屈折し、受光素子５２を照射する。

【０００５】 ガラス２０の表面２０ａに雨滴Ｒが付着すると、雨滴検知用光α２０は雨滴Ｒ 内に屈曲して受光素子５２を照射しない成分を生ずるため、雨滴Ｒがあるときと ないときで受光素子５２によって受光される光量に差が生じ、この差によって雨 が降り出したことの認識を行なって受光素子５２からワイパ起動用信号を発生す る。

【０００６】 発光素子５１から出射した雨滴検知用光α２０は、広がり角度θ５０にともな い受光素子５２まで広がったものとして進行するため、受光素子５２に照射され る雨滴検知用光α２０のスポット径ａよりも小さい幅の雨滴検知範囲ｂがガラス ２０の表面２０ａに設定される。

【０００７】

【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５０では、受光素子５２に照射される雨滴検知用光 α２０のスポット径ａよりも小さい幅の雨滴検知範囲ｂを設定しているため、雨 滴検知範囲ｂをより大きなものとしようとすると、雨滴検知用光α２０の広がり 角度θ５０に対応して受光素子５２の受光エリアも大きくしなければならず、受 光素子５２の受光エリアを大きくするためには受光素子５２全体の外形を大きく する必要が生じ、それによって、雨滴センサ５０の取付位置の設定を難しくする ため、雨滴検知範囲ｂの拡大に制限を受けるという問題点があり、この問題点を 解決することが課題となっていた。

【０００８】

【考案の目的】

この考案は、受光素子の受光エリアを大きくすることなく、雨滴検知範囲の拡 大を図ることによって感度の高い雨滴センサを提供することを目的としている。

【０００９】

【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、発光素子から受光素子までの光路内に集光素 子を配設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発光素子は 、集光素子に対して集光素子の焦点距離よりも大きい距離の位置に設けられてお り、さらに好ましい実施態様において集光素子に凸レンズを用いている。

【００１０】

【考案の作用】

この考案に係わる雨滴センサにおいて、集光素子は、発光素子から発生した雨 滴検知用光の虚像を受光素子側に作る。この虚像は発光素子から集光素子までの 雨滴検知用光の広がり角度に対応して受光素子に行くにしたがって集光されたも のとなるため、受光素子で受ける雨滴検知用光の受光エリアよりも雨滴検知部の エリアを大きく設定した状態で雨滴の検知を行なう。

【００１１】

【実施例】 図１ないし図３にはこの考案に係わる雨滴センサの一実施例が示されている。

【００１２】 図示する雨滴センサ１は、ウインドシールドガラスであるガラス１０の裏面１ ０ｂの近傍のインストパッド１１上に配置されており、ケース２内に発光素子３ 、集光素子である両凸レンズ（以下、レンズと称す。）４、受光素子５が取付け られている。

【００１３】 発光素子３は、ケース２に備えられている前方側壁２ａ寄りに直立している状 態で回路基板６に固定されており、外部端子３ａ、３ｂが前記回路基板６に設け られている図示しない制御回路に電気的に接続されている。前記制御回路から所 定の電流が外部端子３ａ、３ｂに供給されると、広がり角度θ１を有していて円 錐形状に広がっている雨滴検知用光α１を放射部３ｃからガラス１０の裏面１０ ｂに向けて出射する。

【００１４】 レンズ４は、発光素子３から受光素子５までの光路内に設けられており、ケー ス２に備えられている天壁２ｂの前方寄りで丸孔状をなすものとして形成された レンズ取付部２ｂ１に固定されている。このレンズ４は図３に示す焦点距離ｆ１ が設定されており、前記発光素子３の放射部３ｃからレンズ４までの距離Ｌは前 記焦点距離ｆ１よりも大きい。レンズ４が発光素子３から焦点距離ｆ１よりも大 きい距離Ｌに配置されているため、発光素子３から出射した広がり角度θ１を有 する雨滴検知用光α１は、集光角度θ２を有して円錐形状につぼまったものとし て変換されてガラス１０の裏面１０ｂに向け進行する。

【００１５】 受光素子５は、ケース２に備えられている後方側壁２ｃ寄りに傾斜している状 態で前記回路基板６に固定されており、外部端子５ａ、５ｂが回路基板６の前記 制御回路に電気的に接続されている。また、受光素子５の受光部５ｃは、ケース ２の前記天壁２ｂの後方寄りに形成された光路孔２ｂ２を介してガラス１０の裏 面１０ｂからの雨滴検知用光α１を受ける位置に取付けられているため、受光素 子５は、前記雨滴検知用光α１のエネルギに対応した電子を励起して検知信号を 外部端子５ａ、５ｂから前記制御回路に転送する。

【００１６】 また、回路基板６に設けられている前記制御回路は、作動することによって発 光素子３の外部端子３ａ、３ｂに対して所定の電流を供給するとともに、受光素 子５の外部端子５ａ、５ｂから転送された検知信号を増幅・整形したうえで、予 め設定したスレッショルドレベルとの比較を行なう。増幅・整形されたレベルが 前記スレッショルドレベルよりも低い値になると、外部接続用配線６ａからワイ パ起動用電流を出力するため、この外部接続用配線６ａに接続する図示しないワ イパを作動させる。

【００１７】 ここで、前記レンズ４によって集光角度θ２に変換された雨滴検知用光α１は 、ガラス１０の裏面１０ｂでガラス１０内に屈折してからガラスの表面１０ａで 光量のほとんどが反射してガラス１０の裏面１０ｂで空気中に屈折した後、受光 素子５の受光部５ｃを虚像となって照射する。受光素子５の受光部５ｃを照射す る雨滴検知用光α１は、集光角度θ２にともない図３に示すように、小さくなっ たスポット径ｃを有するものとなるため、ガラス１０の表面１０ａに前記受光素 子５における受光エリア５ｄよりも大きい範囲の雨滴検出部ｄを設定する。

【００１８】 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 えすることによって図示しない制御回路が作動している状態で、雨が降っていな いと、図１に示すように、発光素子３からの雨滴検知用光α１は、レンズ４によ って広がり角度θ１を集光角度θ２に変換され、ガラス１０の裏面１０ｂでガラ ス１０内に屈曲してからガラス１０の表面１０ａで光量のほとんどが反射してガ ラス１０の裏面１０ｂで空気中に屈折した後、受光素子５の受光部５ｃを照射す る。

【００１９】 このとき、受光素子５に照射される雨滴検知用光α１のレベルは高くなってお り、それによって、前記制御回路はスレッショルドレベルよりも高いレベルを検 知してワイパ起動用電流を出力しないので、ワイパを作動させない。

【００２０】 この状態で、雨が降り出して雨滴検知部ｄ内に雨滴Ｒが付着すると、図２に示 すように、雨滴検知部ｄにおいてガラス１０の表面１０ａに雨滴Ｒの層が形成さ れる。

【００２１】 雨滴Ｒが雨滴検知部ｄに付着することによって、雨滴Ｒが付着するまでほとん ど反射していた雨滴検知用光α１にガラス１０から雨滴Ｒ内に屈折する成分α１ ´が生じ、雨滴Ｒ内に屈折した雨滴検知用光α１の成分α１´が受光素子５の受 光部５ｃを照射しないものとなるため、受光素子５の受光部５ｃで受けている雨 滴検知用光α１のレベルを低下させる。

【００２２】 受光素子５の受光部５ｃで受けている雨滴検知用光α１のレベルが低下するこ とによって制御回路はスレッショルドレベルよりも低いレベルを検知してワイパ 起動用電流を出力するため、ワイパを作動させる。

【００２３】 雨が降り終わり、雨滴検知部ｄに雨滴Ｒが付着しなくなると、図１に示すよう に、受光素子５の受光部５ｃに照射される雨滴検知用光α１のレベルが高い状態 に復帰するため、ワイパ起動用電流は出力しなくなり、ワイパを停止させるもの となる。

【００２４】

【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述した構成を有す ることから、受光素子で受ける雨滴検知用光の受光エリアよりも雨滴検知部のエ リアを大きくすることができ、それによって雨滴の検知感度を高められるという 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の雨滴
のない状態の縦断側面図である。

【図２】図１に示した雨滴センサの雨滴のある状態の縦
断側面図である。

【図３】図１に示した雨滴センサの概要図である。

【図４】従来の雨滴センサの説明図である。

【符号の説明】

１ 雨滴センサ ３ 発光素子 ４ 集光素子 ５ 受光素子 １０ ガラス ｄ 雨滴検知部 α１ 雨滴検知用光 θ１ 広がり角度

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 広がり角度をもつ雨滴検知用光を発生す
   る発光素子と、 ガラスの雨滴検知部で反射した前記雨滴検知用光を受け
   て当該雨滴検知用光のレベルに対応した検知信号を発生
   する受光素子を備え、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、 前記発光素子から前記受光素子までの光路内に集光素子
   を配設したことを特徴とする雨滴センサ。
2. 【請求項２】 発光素子は、集光素子に対して前記集光
   素子の焦点距離よりも大きい距離の位置に配設されてい
   る請求項１に記載の雨滴センサ。
3. 【請求項３】 集光素子に凸レンズを用いた請求項１ま
   たは２に記載の雨滴センサ。