JPH09145692A - 水滴検出装置 - Google Patents
水滴検出装置Info
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- JPH09145692A JPH09145692A JP7299901A JP29990195A JPH09145692A JP H09145692 A JPH09145692 A JP H09145692A JP 7299901 A JP7299901 A JP 7299901A JP 29990195 A JP29990195 A JP 29990195A JP H09145692 A JPH09145692 A JP H09145692A
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
- B60S1/0818—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
- B60S1/0822—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
- B60S1/0855—Ultrasonic rain sensor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 透明板以外にも適用でき、光等の外乱の影響
を受けにくく、計測エリアが広く、しかも厳密な調整の
不要な、簡単な構造の水滴検出装置を提供する。 【解決手段】 被検出面１１上に付着した水滴Ｄを検出
する装置であって、被検出面１１上に取り付けられ、被
検出面１１上を伝播する超音波表面波を送波する超音波
送信手段１２Ａと、被検出面１１上に超音波送信手段１
１と対向配置され、超音波送信手段１２Ａより発せられ
た超音波表面波を受信する超音波受信手段１２Ｂと、超
音波表面波の受信強度と基準値とを比較して検出結果を
出力する演算回路１４とを備える水滴検出装置。
を受けにくく、計測エリアが広く、しかも厳密な調整の
不要な、簡単な構造の水滴検出装置を提供する。 【解決手段】 被検出面１１上に付着した水滴Ｄを検出
する装置であって、被検出面１１上に取り付けられ、被
検出面１１上を伝播する超音波表面波を送波する超音波
送信手段１２Ａと、被検出面１１上に超音波送信手段１
１と対向配置され、超音波送信手段１２Ａより発せられ
た超音波表面波を受信する超音波受信手段１２Ｂと、超
音波表面波の受信強度と基準値とを比較して検出結果を
出力する演算回路１４とを備える水滴検出装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を利用して
被検出面上に付着した水滴や曇りを検出する水滴検出装
置に関する。
被検出面上に付着した水滴や曇りを検出する水滴検出装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、水滴検出装置として、図１０に示
すような光学的手段によるものが種々提案されている。
例えば、特開昭５９−４４６４１号公報に開示された水
滴検出装置は、図１１に示すように、発光素子１と受光
素子２とを透明板３の被検出面４と反対側の面に配置
し、被検出面４に水滴が付着していないときに、発光素
子１の発した光が透明板３内で全反射して受光素子２に
入射するように構成されている。そして、被検出面４に
水滴が付着すると、水滴付着部分で発光素子１からの光
の反射が変化し、受光素子２に入射する光量が減少して
受光レベルが低下する。この受光レベルの低下から、水
滴の付着を検出することができる。
すような光学的手段によるものが種々提案されている。
例えば、特開昭５９−４４６４１号公報に開示された水
滴検出装置は、図１１に示すように、発光素子１と受光
素子２とを透明板３の被検出面４と反対側の面に配置
し、被検出面４に水滴が付着していないときに、発光素
子１の発した光が透明板３内で全反射して受光素子２に
入射するように構成されている。そして、被検出面４に
水滴が付着すると、水滴付着部分で発光素子１からの光
の反射が変化し、受光素子２に入射する光量が減少して
受光レベルが低下する。この受光レベルの低下から、水
滴の付着を検出することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の水滴
検出装置は光学式であるため、透明板にしか適用できな
いこと、外乱（周囲の光）による影響が大きいこと、検
出面積が狭いこと、厳密な光軸調整が必要なこと、等の
問題があった。
検出装置は光学式であるため、透明板にしか適用できな
いこと、外乱（周囲の光）による影響が大きいこと、検
出面積が狭いこと、厳密な光軸調整が必要なこと、等の
問題があった。
【０００４】本発明は、上記事情を考慮し、透明板以外
にも適用でき、周囲光等の外乱の影響を受けにくく、検
出面積が広く、しかも取付に際しての厳密な位置調整が
不要な、簡単な構造の水滴検出装置を提供することを目
的とする。
にも適用でき、周囲光等の外乱の影響を受けにくく、検
出面積が広く、しかも取付に際しての厳密な位置調整が
不要な、簡単な構造の水滴検出装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被検
出面上に付着した水滴を検出する装置であって、前記被
検出面上に取り付けられ、該被検出面上を伝播する超音
波表面波を送波する超音波送信手段と、前記被検出面上
に超音波送信手段と対向配置され、超音波送信手段より
発せられた超音波表面波を受信する超音波受信手段と、
超音波表面波の受信強度と基準値とを比較して検出結果
を出力する演算回路とを備えたことを特徴とする。
出面上に付着した水滴を検出する装置であって、前記被
検出面上に取り付けられ、該被検出面上を伝播する超音
波表面波を送波する超音波送信手段と、前記被検出面上
に超音波送信手段と対向配置され、超音波送信手段より
発せられた超音波表面波を受信する超音波受信手段と、
超音波表面波の受信強度と基準値とを比較して検出結果
を出力する演算回路とを備えたことを特徴とする。
【０００６】請求項２の発明は、被検出面上に付着した
水滴を検出する装置であって、前記被検出面の裏面に取
付けられ、超音波板波を送波する超音波送信手段と、前
記被検出面の裏面に超音波送信手段と対向配置され、超
音波送信手段より発せられた超音波板波を受信する超音
波受信手段と、超音波板波の受信強度と基準値とを比較
して検出結果を出力する演算回路とを備えたことを特徴
とする。
水滴を検出する装置であって、前記被検出面の裏面に取
付けられ、超音波板波を送波する超音波送信手段と、前
記被検出面の裏面に超音波送信手段と対向配置され、超
音波送信手段より発せられた超音波板波を受信する超音
波受信手段と、超音波板波の受信強度と基準値とを比較
して検出結果を出力する演算回路とを備えたことを特徴
とする。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１または２にお
いて、前記超音波送信手段と超音波受信手段とが、その
送信面と受信面とが対向するように連結手段により一体
化されていることを特徴とする。
いて、前記超音波送信手段と超音波受信手段とが、その
送信面と受信面とが対向するように連結手段により一体
化されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。第１実施例の水滴検出装置は、超音波
の伝搬モードの一形態である表面波の減衰を利用して、
被検出面上に付着した水滴の検出を行うものである。こ
の水滴検出装置は、図１に示すように、材料１０の被検
出面１１に貼り付けられた超音波送信手段である送信用
超音波素子１２Ａおよび超音波受信手段である受信用超
音波素子１２Ｂと、送信用超音波素子１２Ａに接続され
た送信回路１３Ａおよび受信用超音波素子１２Ｂに接続
された受信回路１３Ｂと、受信用超音波素子１２Ｂの受
信強度を基準値とを比較して演算結果を出力する演算制
御回路１４と、演算制御回路１４が水滴の付着を検出し
た際に発する制御信号に応じて作動する雨滴除去装置１
５とから構成されている。
照して説明する。第１実施例の水滴検出装置は、超音波
の伝搬モードの一形態である表面波の減衰を利用して、
被検出面上に付着した水滴の検出を行うものである。こ
の水滴検出装置は、図１に示すように、材料１０の被検
出面１１に貼り付けられた超音波送信手段である送信用
超音波素子１２Ａおよび超音波受信手段である受信用超
音波素子１２Ｂと、送信用超音波素子１２Ａに接続され
た送信回路１３Ａおよび受信用超音波素子１２Ｂに接続
された受信回路１３Ｂと、受信用超音波素子１２Ｂの受
信強度を基準値とを比較して演算結果を出力する演算制
御回路１４と、演算制御回路１４が水滴の付着を検出し
た際に発する制御信号に応じて作動する雨滴除去装置１
５とから構成されている。
【０００９】送信用超音波素子１２Ａおよび送信用超音
波素子１２Ｂは構成上は全く同一であり、一方が送信用
として、他方が受信用として用いられ、送信面と受信面
とを対向させて配置されている。このとき、検出範囲Ｐ
は，図２に示すように、両超音波素子１２Ａ、１２Ｂの
幅Ｗと素子間距離Ｌを掛けた長方形の面積（図中斜線
部）である。ここで、幅Ｗ及び素子間距離Ｌは可変であ
るため、所望の検出範囲Ｐを自由に設定できる。また、
超音波表面波とは被検出面１１の表面近傍（表面から超
音波の振幅に相当する高さまでの部分）を伝播する超音
波であり、送信用超音波素子１２Ａの音響的整合層を被
検出面１１に関する屈折角が９０度になるように調整し
て配置することで発生させることができる。
波素子１２Ｂは構成上は全く同一であり、一方が送信用
として、他方が受信用として用いられ、送信面と受信面
とを対向させて配置されている。このとき、検出範囲Ｐ
は，図２に示すように、両超音波素子１２Ａ、１２Ｂの
幅Ｗと素子間距離Ｌを掛けた長方形の面積（図中斜線
部）である。ここで、幅Ｗ及び素子間距離Ｌは可変であ
るため、所望の検出範囲Ｐを自由に設定できる。また、
超音波表面波とは被検出面１１の表面近傍（表面から超
音波の振幅に相当する高さまでの部分）を伝播する超音
波であり、送信用超音波素子１２Ａの音響的整合層を被
検出面１１に関する屈折角が９０度になるように調整し
て配置することで発生させることができる。
【００１０】異種の媒質間における超音波の入反射様式
は、スネル（Ｓｎｅｌｌ）の法則に従うことが知られて
おり、前記屈折率は一方の媒質にある入射角をもって入
射した超音波が他方の媒質に進行する時の進入角度と定
義される。同法則において、屈折角は超音波の入射角に
加えて超音波の媒質中の伝播速度によっても変化し、ま
た伝播速度は媒質を形成する材料によって変化するた
め、所望の屈折角を得るためには媒質の組み合わせを考
慮して入射角を設定する必要がある。例えば、送信用超
音波素子１２Ａには、超音波を被検出面１１まで導くた
めに導波部（図示省略）が一体に設けられているが、こ
の導波部を超音波透過材料として一般的に使用されるア
クリル樹脂とし、被検出面１１が自動車のウインドウガ
ラスである場合、表面波の発生に必要な屈折角９０度を
得るためには、超音波を被検出面１１に対して約６０度
の角度で入射させるとよい。また、受信用超音波素子１
２Ｂも、同様の様式により、その音響的整合層が被検出
面１１に関して９０度になるように調製して配置され
る。これにより、材料１０の被検出面１１を伝搬する超
音波表面波が送受信される。
は、スネル（Ｓｎｅｌｌ）の法則に従うことが知られて
おり、前記屈折率は一方の媒質にある入射角をもって入
射した超音波が他方の媒質に進行する時の進入角度と定
義される。同法則において、屈折角は超音波の入射角に
加えて超音波の媒質中の伝播速度によっても変化し、ま
た伝播速度は媒質を形成する材料によって変化するた
め、所望の屈折角を得るためには媒質の組み合わせを考
慮して入射角を設定する必要がある。例えば、送信用超
音波素子１２Ａには、超音波を被検出面１１まで導くた
めに導波部（図示省略）が一体に設けられているが、こ
の導波部を超音波透過材料として一般的に使用されるア
クリル樹脂とし、被検出面１１が自動車のウインドウガ
ラスである場合、表面波の発生に必要な屈折角９０度を
得るためには、超音波を被検出面１１に対して約６０度
の角度で入射させるとよい。また、受信用超音波素子１
２Ｂも、同様の様式により、その音響的整合層が被検出
面１１に関して９０度になるように調製して配置され
る。これにより、材料１０の被検出面１１を伝搬する超
音波表面波が送受信される。
【００１１】上記の如く構成される水滴検出装置におい
て、送信用超音波素子１２Ａから発信された超音波表面
波は、素子間距離Ｌに応じて減衰し、受信用超音波素子
１２Ｂによって受信される。従って、素子間距離Ｌが不
変であれば、受信用超音波素子１２Ｂの受信強度は一定
である。そして、図３（Ａ）に示すように、超音波表面
波の伝播経路上、即ち検出範囲Ｐ内に水滴Ｄが存在する
と、超音波表面波は水滴Ｄによって散乱されたり、吸収
されたりして減衰し、図３（Ｂ）に示すように、受信用
超音波素子１２Ｂにおける受信波Ｊの強度が、水滴Ｄが
無い場合の受信波Ｊ0 の強度よりも低下する。従って、
演算制御回路１４において受信波Ｊの強度を監視すれ
ば、水滴Ｄの有無を検出することができる。なお、図３
（Ｂ）に示す観測波形は、パルス状に超音波表面波を発
射したときのもので、送信波Ｎをトリガーソースとし、
送信、受信の両方の波を整流、検波して表示したもので
ある。
て、送信用超音波素子１２Ａから発信された超音波表面
波は、素子間距離Ｌに応じて減衰し、受信用超音波素子
１２Ｂによって受信される。従って、素子間距離Ｌが不
変であれば、受信用超音波素子１２Ｂの受信強度は一定
である。そして、図３（Ａ）に示すように、超音波表面
波の伝播経路上、即ち検出範囲Ｐ内に水滴Ｄが存在する
と、超音波表面波は水滴Ｄによって散乱されたり、吸収
されたりして減衰し、図３（Ｂ）に示すように、受信用
超音波素子１２Ｂにおける受信波Ｊの強度が、水滴Ｄが
無い場合の受信波Ｊ0 の強度よりも低下する。従って、
演算制御回路１４において受信波Ｊの強度を監視すれ
ば、水滴Ｄの有無を検出することができる。なお、図３
（Ｂ）に示す観測波形は、パルス状に超音波表面波を発
射したときのもので、送信波Ｎをトリガーソースとし、
送信、受信の両方の波を整流、検波して表示したもので
ある。
【００１２】上記の超音波表面波の減衰量は水滴Ｄの大
きさや付着数に比例するため、演算制御回路１４として
予め設定された基準値に対する電圧の大小を判別するゲ
ート回路で構成し、ゲートの設定レベル（基準値）を任
意に設定することで、所望の水滴付着量で水滴除去装置
１５（図１参照）を作動させることができる。即ち、図
４に示すように、水滴なしの場合は、演算制御回路１４
中において受信波Ｊの強度が基準値より大きいためゲー
ト出力がＨＩとなり、水滴なしと判定されて水滴除去装
置１５がＯＦＦとなる。一方、水滴ありの場合は、受信
波Ｊの強度が基準値より小さいので、ゲート出力がＬＯ
となり、水滴ありと判定されて、水滴除去装置１５がＯ
Ｎとなる。この時、演算制御回路１４のゲートの設定レ
ベルを高くすると、より少量の水滴Ｄで水滴除去装置１
５を作動させ、ゲートの設定レベルを低くすると、ある
程度の量の水滴Ｄが付着しないと水滴除去装置１５が作
動しないようにすることができる。このことは、例えば
自動車において、降雨を検知して自動的にワイパーを作
動させたり、ウインドーの曇りを検知して自動的にヒー
タを作動させる等、水滴の状態に応じて各種の水滴除去
装置１５を自動的に切り換えて作動させることを可能に
する。
きさや付着数に比例するため、演算制御回路１４として
予め設定された基準値に対する電圧の大小を判別するゲ
ート回路で構成し、ゲートの設定レベル（基準値）を任
意に設定することで、所望の水滴付着量で水滴除去装置
１５（図１参照）を作動させることができる。即ち、図
４に示すように、水滴なしの場合は、演算制御回路１４
中において受信波Ｊの強度が基準値より大きいためゲー
ト出力がＨＩとなり、水滴なしと判定されて水滴除去装
置１５がＯＦＦとなる。一方、水滴ありの場合は、受信
波Ｊの強度が基準値より小さいので、ゲート出力がＬＯ
となり、水滴ありと判定されて、水滴除去装置１５がＯ
Ｎとなる。この時、演算制御回路１４のゲートの設定レ
ベルを高くすると、より少量の水滴Ｄで水滴除去装置１
５を作動させ、ゲートの設定レベルを低くすると、ある
程度の量の水滴Ｄが付着しないと水滴除去装置１５が作
動しないようにすることができる。このことは、例えば
自動車において、降雨を検知して自動的にワイパーを作
動させたり、ウインドーの曇りを検知して自動的にヒー
タを作動させる等、水滴の状態に応じて各種の水滴除去
装置１５を自動的に切り換えて作動させることを可能に
する。
【００１３】次に、本発明の第２実施例を図５、図６を
参照して説明する。この第２実施例では、図５に示すよ
うに、送信用超音波素子１２Ａと受信用超音波素子１２
Ｂとを、超音波を透過する性質を有する材料（例えば、
アクリル樹脂）からなる連結部材２１により一体化して
おり、全体でセンサ２０を構成している。連結部材２１
は、第１実施例において記述した理由により、超音波素
子１２Ａ、１３Ｂの音響的整合層が９０度の屈折角とな
るように、その両端部が約６０度の角度をもって対向す
るように欠切された楔形の台部を連結した略橋状を呈す
る部材である。そして、送信用超音波素子１２Ａおよび
受信用超音波素子１２Ｂは、前記楔形台部に圧電セラミ
ックス２２Ａ、２２Ｂを接着固定して構成される。ここ
で、圧電セラミックス２２Ａ、２２Ｂの接着には、超音
波透過性の接着剤（例えば、アクリル系接着剤）を用い
る。また、素子間の空間２３の投影面が検出範囲Ｐとな
る。そして、センサ２０は、図６に示すように、超音波
を透過する接着剤２６Ａ，２６Ｂを介して材料１０の被
検出面１１上に貼り付けられる。
参照して説明する。この第２実施例では、図５に示すよ
うに、送信用超音波素子１２Ａと受信用超音波素子１２
Ｂとを、超音波を透過する性質を有する材料（例えば、
アクリル樹脂）からなる連結部材２１により一体化して
おり、全体でセンサ２０を構成している。連結部材２１
は、第１実施例において記述した理由により、超音波素
子１２Ａ、１３Ｂの音響的整合層が９０度の屈折角とな
るように、その両端部が約６０度の角度をもって対向す
るように欠切された楔形の台部を連結した略橋状を呈す
る部材である。そして、送信用超音波素子１２Ａおよび
受信用超音波素子１２Ｂは、前記楔形台部に圧電セラミ
ックス２２Ａ、２２Ｂを接着固定して構成される。ここ
で、圧電セラミックス２２Ａ、２２Ｂの接着には、超音
波透過性の接着剤（例えば、アクリル系接着剤）を用い
る。また、素子間の空間２３の投影面が検出範囲Ｐとな
る。そして、センサ２０は、図６に示すように、超音波
を透過する接着剤２６Ａ，２６Ｂを介して材料１０の被
検出面１１上に貼り付けられる。
【００１４】この第２実施例の水滴検出装置では、送信
用超音波素子１２Ａと受信用超音波素子１２とを一体に
構成したので、単一部材としての取扱いが可能であると
ともに、取り付けの際の送信面および受信面を対向させ
るための位置合わせや、両素子１２Ａ、１２Ｂの間隔に
よる感度の調整等が不要となり、組付け作業性が格段に
向上する。なお、電磁波等の影響を受ける場合は、セン
サ２０全体を金属のケースに収容するなどして、シール
ドすればよい。
用超音波素子１２Ａと受信用超音波素子１２とを一体に
構成したので、単一部材としての取扱いが可能であると
ともに、取り付けの際の送信面および受信面を対向させ
るための位置合わせや、両素子１２Ａ、１２Ｂの間隔に
よる感度の調整等が不要となり、組付け作業性が格段に
向上する。なお、電磁波等の影響を受ける場合は、セン
サ２０全体を金属のケースに収容するなどして、シール
ドすればよい。
【００１５】送信用超音波素子１２Ａと受信用超音波素
子１２とを一体化するには、上記構成の他にも種々の形
態が可能である。例えば図７に示すように、中空のケー
ス（連結手段）３１内に、それぞれ別体に構成された送
信用超音波素子１２Ａおよび受信用超音波素子１２Ｂを
収容してセンサ３０とすることもできる。ここで、送信
用超音波素子１２Ａおよび受信用超音波素子１２Ｂは、
第１実施例において記述した理由により、それぞれ超音
波透過性材料からなる部材に圧電セラミックス２２Ａ，
２２Ｂをその音響的整合層が９０度の屈折角となるよう
に（前述の例では約６０度の角度をもって）接着固定し
て構成されている。他方、ケース３１は底面が開放し、
上面両端に超音波素子１２Ａ、１２Ｂの圧電セラミック
ス２２Ａ，２２Ｂの接着面に対応して内方に屈曲した傾
斜面が形成された中空部材である。そして、送信用超音
波素子１２Ａおよび受信用超音波素子１２Ｂは、それぞ
れ圧電セラミックス２２Ａ，２２Ｂがケース３１の傾斜
面と対向するように収容される。これにより、送信用超
音波素子１２Ａと受信用超音波素子１２Ｂとが、位置調
整された状態で一体化される。
子１２とを一体化するには、上記構成の他にも種々の形
態が可能である。例えば図７に示すように、中空のケー
ス（連結手段）３１内に、それぞれ別体に構成された送
信用超音波素子１２Ａおよび受信用超音波素子１２Ｂを
収容してセンサ３０とすることもできる。ここで、送信
用超音波素子１２Ａおよび受信用超音波素子１２Ｂは、
第１実施例において記述した理由により、それぞれ超音
波透過性材料からなる部材に圧電セラミックス２２Ａ，
２２Ｂをその音響的整合層が９０度の屈折角となるよう
に（前述の例では約６０度の角度をもって）接着固定し
て構成されている。他方、ケース３１は底面が開放し、
上面両端に超音波素子１２Ａ、１２Ｂの圧電セラミック
ス２２Ａ，２２Ｂの接着面に対応して内方に屈曲した傾
斜面が形成された中空部材である。そして、送信用超音
波素子１２Ａおよび受信用超音波素子１２Ｂは、それぞ
れ圧電セラミックス２２Ａ，２２Ｂがケース３１の傾斜
面と対向するように収容される。これにより、送信用超
音波素子１２Ａと受信用超音波素子１２Ｂとが、位置調
整された状態で一体化される。
【００１６】上記各実施例では超音波表面波を用いて検
出する場合を示したが、材料１０が薄板材料の場合、超
音波表面波の代わりに超音波の他の伝播モードである
「超音波板波」を用いて同様の水滴検出が可能となる。
超音波を薄い材料１０に入射させると、図８に示すよう
に、材料１０の素子取付面上を伝播する超音波に加え
て、前記取付面の裏面を伝播する超音波が発生する。こ
のような材料１０の表裏両面を伝播する超音波は超音波
板波と呼ばれている。この超音波板波を用いる場合の水
滴検出原理は、超音波表面波を用いた上記水滴検出装置
における検出原理と同様であり、水滴による受信強度の
低下を監視するものである。また、超音波板波を用いる
場合にも、図５乃至図７に示したように、送信用超音波
素子１２Ａと受信用超音波素子１２Ｂとを連結部材を用
いて一体化することができる。この超音波板波を用いる
場合は、送信用超音波素子１２Ａおよび受信用超音波素
子１２Ｂを被検出面１１とは反対側の面に配置すること
ができるため、例えば自動車のドアミラーのハウジング
内部やウインドーガラスの車室側に設置可能となり、設
置の自由度や装置の損傷防止等の点で有利である。
出する場合を示したが、材料１０が薄板材料の場合、超
音波表面波の代わりに超音波の他の伝播モードである
「超音波板波」を用いて同様の水滴検出が可能となる。
超音波を薄い材料１０に入射させると、図８に示すよう
に、材料１０の素子取付面上を伝播する超音波に加え
て、前記取付面の裏面を伝播する超音波が発生する。こ
のような材料１０の表裏両面を伝播する超音波は超音波
板波と呼ばれている。この超音波板波を用いる場合の水
滴検出原理は、超音波表面波を用いた上記水滴検出装置
における検出原理と同様であり、水滴による受信強度の
低下を監視するものである。また、超音波板波を用いる
場合にも、図５乃至図７に示したように、送信用超音波
素子１２Ａと受信用超音波素子１２Ｂとを連結部材を用
いて一体化することができる。この超音波板波を用いる
場合は、送信用超音波素子１２Ａおよび受信用超音波素
子１２Ｂを被検出面１１とは反対側の面に配置すること
ができるため、例えば自動車のドアミラーのハウジング
内部やウインドーガラスの車室側に設置可能となり、設
置の自由度や装置の損傷防止等の点で有利である。
【００１７】ところで、水滴除去装置が被検出面１１に
振動を加えることにより水滴Ｄを流下させて除去する方
式では、素子１２Ａ，１２Ｂ（もしくは一体化してなる
センサ２０，３０）の取付部分が振動の抵抗となって検
出範囲Ｐに水滴Ｄが残存し、水滴除去装置が誤作動を起
こす可能性がある。そこで、送信用超音波素子１２Ａお
よび受信用超音波素子１２Ｂ（もしくはセンサ２０，３
０）を、図９に示すように、その検出範囲Ｐが水滴Ｄの
流下方向Ｙと直交するように、更に、被検出面１１のよ
り下方、少なくとも中央部よりも下方に取り付けること
で、被検出面１１を流れ落ちる水滴Ｄにより残存水滴Ｄ
を検出範囲Ｐ外に流し落とし、残存水滴Ｄに起因する検
出誤りを防止することができる。このような配置によ
り、コストの増加を招かずに、振動式の水滴除去装置の
適正作動を保証することが可能になる。
振動を加えることにより水滴Ｄを流下させて除去する方
式では、素子１２Ａ，１２Ｂ（もしくは一体化してなる
センサ２０，３０）の取付部分が振動の抵抗となって検
出範囲Ｐに水滴Ｄが残存し、水滴除去装置が誤作動を起
こす可能性がある。そこで、送信用超音波素子１２Ａお
よび受信用超音波素子１２Ｂ（もしくはセンサ２０，３
０）を、図９に示すように、その検出範囲Ｐが水滴Ｄの
流下方向Ｙと直交するように、更に、被検出面１１のよ
り下方、少なくとも中央部よりも下方に取り付けること
で、被検出面１１を流れ落ちる水滴Ｄにより残存水滴Ｄ
を検出範囲Ｐ外に流し落とし、残存水滴Ｄに起因する検
出誤りを防止することができる。このような配置によ
り、コストの増加を招かずに、振動式の水滴除去装置の
適正作動を保証することが可能になる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の水滴検出
装置によれば、超音波表面波または板波を利用して水滴
の検出を行うので、材料が透明体であるか否かに拘ら
ず、水滴の検出が可能である。特に、超音波板波を利用
する場合、超音波素子を被検出面の裏面に設置可能であ
るため、設計の自由度とともに装置の損傷防止の点から
有利である。また、送信用・受信用超音波素子を連結部
材で一体に構成することで、単一部材としての取扱いが
可能であるとともに、取り付けの際の送信面および受信
面を対向させるための位置合わせや、両素子の間隔によ
る感度の調整等が不要となり、組付け作業性が格段に向
上する。
装置によれば、超音波表面波または板波を利用して水滴
の検出を行うので、材料が透明体であるか否かに拘ら
ず、水滴の検出が可能である。特に、超音波板波を利用
する場合、超音波素子を被検出面の裏面に設置可能であ
るため、設計の自由度とともに装置の損傷防止の点から
有利である。また、送信用・受信用超音波素子を連結部
材で一体に構成することで、単一部材としての取扱いが
可能であるとともに、取り付けの際の送信面および受信
面を対向させるための位置合わせや、両素子の間隔によ
る感度の調整等が不要となり、組付け作業性が格段に向
上する。
【図１】本発明の第１実施例の概略構成図である。
【図２】第１実施例の検出範囲の説明図である。
【図３】第１実施例の検出原理の説明図である。
【図４】第１実施例の検出原理の説明図である。
【図５】本発明の第２実施例の概略構成図で、（ａ）は
全体斜視図、（ｂ）は検出範囲を示す斜視図、（ｃ）は
水滴の検出状況を示す図である。
全体斜視図、（ｂ）は検出範囲を示す斜視図、（ｃ）は
水滴の検出状況を示す図である。
【図６】第２実施例の取付け状態の説明図である。
【図７】第２実施例の変更例を示す分解斜視図である。
【図８】本発明の第３実施例の概略構成図である。
【図９】本発明の各実施例の最適取付け位置の例を示す
正面図である。
正面図である。
【図１０】従来の水滴検出装置の断面図である。
Ｄ 水滴 １１ 被検出面 １２Ａ 送信用超音波素子 １２Ｂ 受信用超音波素子 １４ 演算制御回路 １５ 水滴除去装置 ２１ 連結部材 ３１ ケース
Claims (3)
- 【請求項１】 被検出面上に付着した水滴を検出する装
置であって、 前記被検出面上に取り付けられ、該被検出面上を伝播す
る超音波表面波を送波する超音波送信手段と、 前記被検出面上に超音波送信手段と対向配置され、超音
波送信手段より発せられた超音波表面波を受信する超音
波受信手段と、 超音波表面波の受信強度と基準値とを比較して検出結果
を出力する演算回路とを備えたことを特徴とする水滴検
出装置。 - 【請求項２】 被検出面上に付着した水滴を検出する装
置であって、 前記被検出面の裏面に取付けられ、超音波板波を送波す
る超音波送信手段と、 前記被検出面の裏面に超音波送信手段と対向配置され、
超音波送信手段より発せられた超音波板波を受信する超
音波受信手段と、 超音波板波の受信強度と基準値とを比較して検出結果を
出力する演算回路とを備えたことを特徴とする水滴検出
装置。 - 【請求項３】 前記超音波送信手段と超音波受信手段と
が、その送信面と受信面とが対向するように連結手段に
より一体化されていることを特徴とする請求項１または
２記載の水滴検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299901A JPH09145692A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 水滴検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299901A JPH09145692A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 水滴検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09145692A true JPH09145692A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17878309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7299901A Pending JPH09145692A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 水滴検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09145692A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19725012C1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-11-05 | Brose Fahrzeugteile | Verfahren zum Messen physikalischer oder technischer Größen von Flüssigkeiten, einschließlich hochviskoser teigiger oder pastöser Medien, unter Verwendung eines akustischen Übertragungssystems mit wenigstens einer von einer Festkörperoberfläche gebildeten Meßstrecke sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| WO1998057163A1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Coburg | Messen physikalischer oder technischer grössen viskoser medien mittels rayleigh-wellen |
| WO2010115480A3 (en) * | 2009-04-07 | 2010-12-02 | Hochschule Für Angewandte Wissenschaften Fachhochschule Coburg | Acoustic method and device for investigating the presence and/or properties of a liquid droplet |
| JP2016527138A (ja) * | 2013-07-22 | 2016-09-08 | エコーヴィスタ ゲーエムベーハーＥｃｈｏｖｉｓｔａ Ｇｍｂｈ | 降水の超音波清掃 |
| CN115179899A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-10-14 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种全天候视野清洁装置 |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP7299901A patent/JPH09145692A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19725012C1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-11-05 | Brose Fahrzeugteile | Verfahren zum Messen physikalischer oder technischer Größen von Flüssigkeiten, einschließlich hochviskoser teigiger oder pastöser Medien, unter Verwendung eines akustischen Übertragungssystems mit wenigstens einer von einer Festkörperoberfläche gebildeten Meßstrecke sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| WO1998057163A1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Coburg | Messen physikalischer oder technischer grössen viskoser medien mittels rayleigh-wellen |
| US6513365B1 (en) | 1997-06-13 | 2003-02-04 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Coburg | Measurement of physical characsteristics or physical properties of viscous media by means of Rayleigh waves |
| WO2010115480A3 (en) * | 2009-04-07 | 2010-12-02 | Hochschule Für Angewandte Wissenschaften Fachhochschule Coburg | Acoustic method and device for investigating the presence and/or properties of a liquid droplet |
| JP2016527138A (ja) * | 2013-07-22 | 2016-09-08 | エコーヴィスタ ゲーエムベーハーＥｃｈｏｖｉｓｔａ Ｇｍｂｈ | 降水の超音波清掃 |
| CN115179899A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-10-14 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种全天候视野清洁装置 |
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