JPS59168341A - ウインドシ−ルドワイパ自動制御装置のための液体検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウィンドシールドワイパ自動制御装置に係り、
特に車両、航空機、船舶等のウィンドシールドワイパの
外面における雨滴等の液分の付着状態を光電変換作用に
より検出するとともにこの検出結果をウィンドシールド
ワイパの自動制御に必要な検出信号として発生するウィ
ンドシールドワイパ自動制御装置のための液体検出器に
関する。

従来、この種の液体検出器としては、例えば、ウィンド
シールドワイパを構成するワイパブレードのウィンドシ
ールドの外面における摺動領域に対応した前記ウィンド
シールドの内面の一部に設けられるとともに、発光素子
と受光素子を有し、前記発光素子から生じる光を、前記
珍インドシールドの外面に雨滴等の液分が付着していな
いとき前記ウィンドシールド内にて全反射させるように
するとともに前記付着液分が存在するとき前記ウィンド
シールド内におけるその反射量を減少させるようにこの
ウィンドシールド内に入射させ、かつ前記受光素子によ
り前記ウィンドシールドかうその内部における反射後創
出する光を受光して受光信号として発生して、この受光
信号を、前記ウィンドシールドワイパの自動制御に必要
な検出信号として発生するようにしだものがある。

ところで、このような液体検出器においては、通常、前
記発光素子からの光を前記受光素子によって受光させる
ようにするだめ、前記発光素子の発光軸が、前記受光素
子の受光軸と、前記ウィンドシールドの外面又はその外
側にて交叉するよう前記発光素子と受光素子が適宜な透
光性材料を介し前記ウィンドシールドの内面の一部に互
いに傾斜状に対向して固定されるため、必然的に、前記
発光素子と受光素子の各後部が互いにその各後方に向け
て傾斜状に突出することとなり液体検出器の外形寸法が
大きくなってしまい、その結果、かかる液体検出器を前
記ウィンドシールドの内面に取付けた場合、このウィン
ドシールドを介しての前方への視界の妨げとなシ易く、
外観美を損ね易く、まだ液体検出器のウィンドシールド
の内面との接合面が剥離し易くなるという不具合が生じ
る。

本発明はこのような不具合に対処してなされたもので、
その目的とするところは、出来る限シ外形寸法の小さな
ウィンドシールドワイパ自動制御装置のだめの液体検出
器を提供することにある。

以下、本発明の第１実施例を図面により説明すると、第
１図は、本発明に係る液体検出器２０が車両のウィンド
シールド１０に取付けられた状態を示している。液体検
出器２０は、支持部材２１を有しておシ、この支持部材
２１は、ウィンドシールド１０の光に対する屈折率と実
質的に同一の屈折率をもつ合成樹脂材料（例えば、アク
リル樹脂）から形成されて、その下面２１７２にて、轟
該車両のウィンドシールドワイパを構成スるワイパプレ
ードのウィンドシールド１０の外面１１における摺動領
域に対応したウィンドシールド１ｏの内面１２の一部に
適宜な透明接着剤（ウィンドシールド１０の屈折率とほ
ぼ同一の屈折率を有するにより接着されている。この支
持部材２１は、第１図及び第２図に示すごとく、その中
央部に略直方体形状の凹所２１１）を形成してなり、こ
の凹所２１ｂの底壁中央には、アルミニウム等の反射材
料からなる反射薄板２２が、ウィンドシールド内面１２
に平行にスパッタリング（又は蒸着）により貼着されて
、その下面への入射光を全反射する。

支持部材２１の凹所２１１）内には、発光素子２４及び
受光素子２５がホルダー２６を介して収容されておシ、
ホルダー２３は、合成樹脂材料により、第１図に示すご
とく断面略Ｕ字形状を有するように形成されて、その左
右両側部２５ａ、２３ｂの各上縁外角に設けた突出部２
３Ｃ，２３ａを、凹所２１１）の左右側壁上縁に設けた
各溝部２１ｃ。

２１ｄに、それぞれ薄肉状の連結部２６θの弾力に抗し
て係合させて凹所２ｉｂ内に着脱可能に組付けられてい
る。発光素子２４は、ウィンドシールド内面１２に平行
な中心軸を有するようにホルダー２３の左側部２３．１
２に穿設してなる貫通孔２３ｆ内に嵌装されておシ、そ
の内蔵に係る赤外発光ダイオードと、支持部材２１の凹
所２１ｂの左側壁に対向するように配置されて前記赤外
発光ダイオードからその導通により生じる赤外光をビー
ム光に変換するレンズ２’４　ａとによって構成されて
、その発光軸（貫通孔２６ｆの中心軸に一致する）に沿
い前記ビーム光を発し凹所２１ｂの左側壁に直角に入射
させる。

受光素子２５は、貫通孔２３ｆの中心軸に一致した中心
軸を有するようにホルダー２６の右側部２３ｂに穿設し
てなる貫通孔２３４内に嵌装されておシ、その内蔵に係
る赤外ホトダイオードと、支持部材２１の凹所２１ｂの
右側壁に対向するように配置したレンズ２５ａとによシ
構成されて、その受光軸（貫通孔２６ｊの中心軸に一致
する）に沿い入射する光をレンズ２５ａを通して前記赤
外ホトダイオードに受光させるとともにこの赤外ホトダ
イオードからその導通により受光信号を生じさせる。

発光素子２４の前方に位置する支持部材２１の左側壁に
は、反則薄板２２と同様の反射薄板２６が貼着されてお
り、発光素子２４からのビーム光を全反射して支持部材
２１の左側部を通してウィンドシールド１０内に入射さ
せる。この場合、反射薄板２６により反射されたビーム
光の光路と、この光路のウィンドシールド外面１１との
交点１１ａにて求めたウィンドシールド外面１１に対す
る法線とのなす角が、ウィンドシールド１０の空気との
関連における臨界角と、ウィンドシールド１０の雨等の
液体との関連における臨界角との間の値となるように、
反射薄板２６（即ち、支持部材２１の左側壁）のウィン
ドシールド内面１２に対する煩射角が定められており、
まだ、前記交点１１ａにて反射したビーム光が支持部材
２１−の中央部を通り反射薄板２２に入射するように、
発光素子２４のレンズ２４ａと反射薄板２６との間の発
光軸上の間隔が定められている。従って、ウィンドシー
ルド外面１１に液分が付着していないとき、反射薄板２
６からの反射ビーム光がウィンドシールド外面１１の交
点１１１２にて全反射されて反射薄板２２に入射し、ま
た前記液分の付着が存在するとき、前記交点１１ａにお
けるビーム光の反射量が減少する。

受光素子２５の前方に位置する支持部材２１０右側壁に
は、反射薄板２２と同様の反射薄板２７が貼着されてお
シ、反射薄板２２によシ反射されてウィンドシールド１
０内に入射しその外面上の交点１１ｂにて反射されて支
持部拐２１の右側部に入射するビーム光を受けて全反射
し受光素子２５にその受光軸に沿って入射させる。この
場合、反射薄板２７（即ち、支持部材２１の右側壁）は
、反射薄板２２におけるビーム光の入射点を基準として
反射薄板２６とは対称的な位置にあシ、反射薄板２７の
ウィンドシールド内面１２に対する傾斜角は、反射薄板
２６の場合とは対称的な角度となっておシ、かつ受光素
子２５のレンズ２５ａと反射薄板２７との間の受光軸上
の間隔は、発光素子２４のレンズ２４４２と反射薄板２
６との間の発光軸上の間隔に一致している。

カバー２８は光を透過しない耐光性のあるゴム等の材料
によシ、第１図に示すごとき断面を有す。

るように成型法によって形成されて、支持部材２１の下
面２１ａを除く表面部分をホルダー２３と共に被覆して
おり、こ丘によって液体検出器２０自体の車室内側から
の外観美を高めている。また、カバー２８の基部に形成
した挿通孔２８ａ（第２図参照）には、発光素子２４及
び受光素子２５の各後部からホルダー２６の空所内にそ
れぞれ延出するリード線２４ｂ　、２５ｂが支持部材２
１の凹所２１ｂの背壁を通して挿通されてコネクタ２９
に接続されている。なお、発光素子２４の赤外発光ダイ
オードは、コネクタ２９に接続される制御回路（図示し
ない）からリード線２４ｂを通して駆動パルスを受けて
導通し、一方、受光素子２５の赤外ホトダイオードはそ
の受光信号を、ウィンドシールドワイパの自動制御に必
要な検出信号として、リード線２５１）を通して前記制
御回路に付与する。

以上のように構成した本実施例において、液体検出器２
０をウィンドシールド１ｏに取付けるにあたっては、上
述したごとく各貫通孔：ｌｆ、２３ｇにそれぞれ互いに
後部を対向させて発光素子２４及び受光素子２５を嵌装
したホルダー２３と、上述したごとく各反射薄板２２，
２６．２７を貼着してなる支持部材２１を予め準備して
おき、支持部材２１の下面２１ａを既に述べた場合と同
様にしてウィンドシールド内面１２に貼着し、然る後ホ
ルダー２６をその弾力に抗して支持部材２１の凹所２ｉ
ｂ内に着脱可能に組付けてカバー２８によシ被覆すると
いう作業のみにて、第１図にて示した液体検出器２０の
取付状態を実現し得る。

この場合、発光素子２４及び受光素子２５がその各発光
軸及び受光軸をウィンドシールド内面１２に対し平行に
して支持部材２１の凹所２ｉｂ内に収容されるので、液
体検出器２０の外観形状が支持部材２１の外形形状によ
シ定まってすっきりした形状となり、液体検出器２０の
外形寸法をより−ｉコンパクトにすることができ、その
結果本明細書の冒頭に述べた不具合を有効に解消し得る
。

まだ、ウィンドシールド１０に対する液体検出器２０の
取付後において、発光素子２４或いは受光素子２５の故
障等によりこれらの素子を新らしく交換する必要が生じ
た場合には、力／＜−２８を支持部材２１から外すとと
もにホルダー２６の各突出部２３Ｃ，２３ｄと支持部拐
２１の各溝部２１Ｃ９２１ａとの係合をホルダー２６の
弾力を利用して開放するのみで、ホルダー２６を支持部
材２１力・ら容易に取出すことができる。然る後は、予
め準備された発光素子及び受光素子を組付けてなる７Ｉ
＼ルダーを上述した場合と同様にして支持部材２１の凹
所２Ｉｂ内に組付けてカッ＜−２８により被覆すればよ
く、液体検出器２０のメインテナンス７５工容易となる
。

次に、本発明の第２実施例を第６図により説明すると、
この第６図においては、液体検出器３０を、前記実施例
にて説明した液体検出器２０に代えて、ウィンドシール
ド内面１２に取付けた状態が示されている。液体検出器
６０は支持部材６１を有しており、この支持部材６１は
前記実施例における支持部材２１と同様の材料によシ形
成されて、その下面６１ａにて前記支持部拐２１の場合
と同様にしてウィンドシールド内面１２の一部に接着さ
れている。この支持部材６１は、その中央部に略直方体
形状の凹所６１１）を形成してなり、この凹所３１ｂの
底壁中火には、前記実施例における反射薄板２２と同一
の材料からなる反射薄板３２が反射薄板２２と同様にし
て貼着されて、その下面への入射光を全反射する。

支持部材６１の凹所３ｉｂ内には、ホルダー３３が、前
記実施例におけるホルダー２３と同一の材料により図示
断面形状を有するように形成されて、その上ｉ両端部６
６ｔｌ　、３３ｂを、凹所６′１ｂの左右側壁上縁に設
けた各溝部５１ｃ、ｊ１ａに係合させて凹所３１ｂ内に
組付けられている。この場合、かかる組付は、ホルダー
６６の土壁の弾力に抗して着脱可能になされる。ホルダ
ー３６の左側腕部３３０には、赤外発光ダイオード６４
、が、その発光面を支持部材６１の凹所３１ｂの左側壁
に対向させて取付けられて、その導通によシ生じる赤外
光を拡散光として凹所３１１）の左側壁に入射させる。

かかる場合、赤外発光ダイオード６４からの拡散光が凹
所３１ｂの左側壁にて屈折しないようにこの左側壁が湾
曲面（赤外発光ダイオード６４の発光中心を基準とする
曲率半径により定まる）となっている。ホルダー６６の
右側腕部３３ｄには、赤外ホトダイオード６５が、その
受光面を支持部材３１の凹所５１ｂの右側壁に対向させ
て取付けられて、前記受光面による受光に応答して導通
し受光信号を生じる。

赤外発光ダイオード６４の前方に位置する支持部材２１
の左側湾曲壁には、反射薄板３２と同様の反射薄板６６
が湾曲状に貼着されており、赤外発光ダイオード６４か
らの拡散光を平行なビーム光として全反射し前記実施例
の場合と同様にしてウィンドシールド１０内に入射させ
る。この場合、反射薄板３６（即ち、支持部材２１の左
側湾曲壁）に対するウィンドシールド内面１２に垂直な
面内の接線とウィンドシールド内面１２とのなす角は、
前記実施例における反射薄板２６のウィンドシールド内
面１２に対する傾斜角に一致しており、また反射薄板６
６の曲率は赤外発光ダイオード６４からの拡散光を平行
なビーム光に変換し得る値となっている。

赤外ホトダイオード６５の前方に位置する支持部材６１
の右側湾曲壁には、反射薄板６２と同様の反則薄板６７
が湾曲状に貼着されており、反射薄板６２により反射さ
れた後ウィンドシールド１０から支持部拐６１の右側′
部を通して創出するビーム光を受けて赤外ホトダイオー
ド３５の受光面に集光させるように全反射する。この場
合、反射薄板６７（即ち、支持部材３１の右側湾曲Ｗ）
に対するウィンドシールド内面１２に垂直な面内の接線
とウィンドシールド内面１２とのなす角は、前記実施例
における反射薄板２７のウィンドシールド内面１２に対
する傾斜角と一致しておシ、また反射薄板６７０曲率は
、ウィンドシールド１ｏからの平行なビーム光を赤外ホ
トダイオード６５の受光面に集光させ得る値となってい
る。カバー６８は、前記実施例におけるカバー２８と同
様の材料によシ、第６図に示すごとき断面を有するよう
に成型法によって形成されて、支持部材６１の下面６１
ａを除く表面部分をホルダー６３と共に被覆しており、
これにより液体検出器６０自体の車室内側の外観美を高
めている。なお、その他の構成は前記実施例と実質的に
同様である。

以上のように構成した本実施例において、液体検出器３
０をウィンドシールド１０に取付けるにあたっては、赤
外発光ダイオード３４及び赤外ホトダイオード３５をそ
れぞれ左右両腕部３３ｃ。

３３ｄに互いに外方へ向けて取付けたホルダー６６と、
上述したごとく各反射薄板３２，３６．３７を貼着して
なる支持部材３１を予め準備しておき、支持部材３１の
下面３１．２を既に述べた場合と同様にしてウィンドシ
ールド内面１２に貼着し、然る後ホルダー３３をその弾
力に抗して支持部材６１の凹所３Ｉｂ内に着脱可能に組
付けてカバー６８によシ被覆するという作業のみにて、
第６図にて示した液体検出器３０の取付状態を実現し得
る。

この場合、前記実施例における発光素子２４及び受光素
子２５とは異なシ、赤外発光ダイオード６４及び赤外ホ
トダイオード６５のみがその各発光面及び受光面をウィ
ンドシールド内面１２に対しほぼ直角に支持部材３１の
凹所６Ｉｂ内に収容されるので、液体検出器６０の内部
構造が前記実施例に比べてよシ一層簡単になる。また、
液体検出器６０のメインテナンスも前記実施例の場合と
実質的に同様に改善される。

なお、本発明の実施にあたり、前記各実施例における支
持部材２１．３１を、赤外光を透過させるとともに可視
光を透過させない材料によシ形成した場合には、ウィン
ドシールド１０の外側からこのウィンドシールド内に入
射する可視光が、支持部材２１．３１の各下面にて、液
体検出器２０゜３０内への入射を遮断されるので、ウィ
ンドシールド１０の外側から液体検出器２０　、６０を
見たとき、液体検出器２ｏ　、３０内の各構成部分が見
えることなく支持部材２１　、３１の各下面及びカフ＜
−２８，３８の各外周縁部のみが見えることとなり、そ
の結果、この種液体検出器をウィンドシールドの外側か
ら見た外観美が向上する。

また、前記各実施例においては、本発明装置を車両のウ
ィンドシールドに取付けた例について説明したが、これ
に限らず、航空機、船舶等のウィンドシールドにも本発
明装置を適用し得ることは勿論である。また、液体検出
器２０．３０の各反則薄板２２．３２を省略して、各反
射薄板２６゜６６からの反射光を、ウィンドシールド外
面１１にて一度反射させた後、反射薄板２７．３７にそ
れぞれ入射させるようにして実施してもよい。

以上説明したとおシ、本発明においては、前記各実施例
にて例示したごとく、ウィンドシールドワイパを構成す
るワイパプレードのウィンドシールドの外面における摺
動領域に対応した前記ウィンドシールドの内面の一部に
固定される光を透過させる材料により形成した支持部材
と、この支持部材により発光軸が前記ウィンドシールド
の内面に並行となるように支持されて前記発光軸に沿っ
て発光する発光素子と、この発光素子の前方に位置する
ように前記支持部材により支持されて前記光を前記摺動
領域に雨滴等の液分が付着していないとき前記ウィンド
シールド内にて全反射させるとともに前記付着液分が存
在するとき前記ウィンドシールド内におけるその反射量
を減少させるように前記支持部材を介して前記ウィンド
シールド内に向けて反射する第１反射板と、受光軸が前
記ウィンドシールドの内面と並行にかつ前記発光軸とは
反対方向に延在するように前記支持部材によシ前記発光
素子の後側に支持されて前記受光軸に沿って受光したと
き受光信号を生じる受光素子と、この受光素子の前方に
位置するように前記支持部材によシ支持されて前記ウィ
ンドシールドからその内部における反射後前記支持部材
を介して射出する光を前記受光軸に沿って前記受光素子
に向けて反射する第２反射板とを備えて、前記受光信号
を前記ウィンドシールドワイパの自動制御に必要な検出
信号として発生するようにしたことにその構成上の特徴
がある。これにより、前記発光素子及び受光素子がウィ
ンドシールド内面に出来る限り接近した状態にてこのウ
ィンドシールド内面ニ並設して前記支持部材により支持
されるので、前記発光素子及び受光素子の各後部が外方
栄突出することもなく、この種液体検出器の外形寸法を
従来の場合に比べてよシ一層コンパクトにすることがで
き、その結果、本明細書の冒頭に述べた不具合を有効に
解消し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の一例をウィンドシールドの内面
に取付けた状態を示す断面図、第２図は、第１図におけ
る本発明装置の部分破断平面図、及び第３図は、本発明
装置の他の例をウィンドシールドの内面に取付けた状態
を示す断面図である。 符号の説明 １０・・・ウィンドシールド、１１・・・ウィンドシー
ルドの外面、１２・・・ウィンドシールドの内面、２０
．３０・・・液体検出器、２１．’３１・・・支持部材
、２４・・・発光素子、２６　、２７　、３６　、３７
゛−・・・反射薄板、２５・・・受光素子、３４・・・
赤外発光タイオード、６５・・・赤外ホトダイオード。 出願人　日本電装株式会社 代理人　弁理士　長　谷　照　− 第１図 第　２　　ｔ；＞、１ 第３にζ：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウィンドシールドワイパを構成するワイパブレードのウ
   ィンドシールドの外面における摺動領域に対応した前記
   ウィンドシールドの内面の一部に固定される光を透過さ
   せる材料により形成した支持部材と、この支持部材によ
   り発光軸が前記ウィンドシールドの内面に並行となるよ
   うに支持されて前記発光軸に沿って発光する発光素子と
   、この発光素子の前方に位置するように前記支持部材に
   より支持されて前記光を前記摺動領域に雨滴等の液分が
   何着していないとき前記ウィンドシールド内にて全反射
   させるとともに前記付着液分が存在するとき前記ウィン
   ドシールド内におけるその反射量を減少させるように前
   記支持部材を介して前記ウィンドシールド内に向けて反
   射する第１反射板と、受光軸が前記ウィンドシールドの
   内面と並行にかつ前記発光軸とは反対方向に延在するよ
   うに前記支持部材にょシ前記発光素子の後側に支持され
   て前記受光軸に沿って受光したとき受光信号を生じる受
   光素子と、この受光素子の前方に位置するように前記支
   持部材により支持されて前記ウィンドシールドからその
   内部における反射後前記支持部材を介して創出する元を
   前記受光軸に沿って前記受光素子に向けて反射する第２
   反射板とを備えて、前記受光信号を前記ウィンドシール
   ドワイパの自動制御に必要な検出信号として発生するウ
   ィンドシールドワイパ自動制御装置のだめの液体検出器
   。