JPS5961752A - 雨滴応答装置 - 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】 本発明は自動車のワイパ自動作動装置などに使用される
雨滴応答装置に関する。

この主の雨滴応答装置は、透明板の雨の付着するｗＴＪ
ｌの面と反対の第２の面に検出装置構造体を配置するこ
とが望ましい。なぜなら、雨滴によって検出装置が損傷
を受けることがなく、またワイパ自動作動装置において
はワイパの払拭によって検出装置が機械滴な損傷を受け
ないからである。

検出装置は発光素子と受光素子とで構成することができ
、発光素子と受光素子との間の光線の入射角を所定の値
とすることにより、受光素子の検出信号は透明板の第１
の面に付着した雨滴に応答して変化する。

このような雨滴応答装置を使用する場合においては、使
用者、例えば自動車の運転者は雨滴の付着量に対する装
置の応答速度の変化に気付く。すなわち、雨滴の付着量
がワイパの払拭を要する量に達しているか否かの判断基
準は、個人差や環境条件（例えば周囲の明るさ）によっ
て変わるのである。この応答速度に対する判断基準の相
違は、特にワイパの最初の払拭作動の開始にいたるまで
の時間の長短として顕著に現れる。

つまり、間欠作動機能を具備する典型滴なワイパ作動装
置においては、間欠作動スイッチの投入により直ちにワ
イパの第１回目の払拭作動がなされるように構成される
のが普通であり、このため運転者は窓ガラスに付着した
雨滴量を自分で見ることにより、間欠作動スイッチの投
入タイミングを決定できたのであるが、先にのべたワイ
パの自動作動装置におい“ζはその判断稲が奪われる。

従って本発明の課題は、最初のワイパ払拭作動に至るま
での時間長さを任意に選ぶことができる雨滴応答装置を
提供することである。

このため本発明は、第１の面の雨滴が付着するようにな
っている透明板の第２の面にこの透明板と同様な屈折率
を有する媒体を介して発光素子および受光素子を支持し
、前記発光素子からの光線が前記透明板および前記媒体
を介して前記受光素子に入力されるように、この入射角
θが、前記透明板と空気の臨界角θａと前記透明板と水
の臨界角θｂとの間に相当するように設定し、前記受光
素子に現れる電気信号を増幅し、設定信号と比較して比
較結果信号を生じる比較装置を備え、この比較装置には
前記設定信号の値を調整可能にするａ整器を接続したこ
とを特徴とする。

本発明によれば、最初のワイパ払拭作動に至るまでの時
間長さだけでなく、雨滴の付着量に応じるべき２回目以
後のワイパ払拭作動周期をも調整することができる。

以下本発明を図示の実施例につい一ζｉ°１♀１１１に
説明する。

第１図において雨滴検出装置１０は、自動車前面ガラス
（透明板）２の内側面で、外側面の図示しないワイパブ
レードの払拭エリアＡの範囲内に設置されている。

検出装置１０は第２図に示すように、発光素子１が第３
図の発光回路により駆動され、一定周波数の変調光を窓
ガラス２の屈折率と同様な屈折率を有する取付素子３を
通して、ガラスと空気の臨界角θａガラスと水の臨界角
をθｂとした場合に、θａ〈θ〈θｂなる角度θでガラ
ス２の中に入射できる様に装着されている。なおガラス
の屈折率を１．５２、水の屈折率を１．３３とすると、
θａ−４１，１°、θｂ＝６＋、１°である。

一方、ガラス２内で１回以上全反射した後で変調光を受
光できる様に取付素子３と同じ材質の取付素子４によっ
て変調光を取り出し、この取付素子４を介して受光素子
５が変調光を受光できる様に受光素子５を設置する。取
付素子３．４はガラス２の屈折率と同様な屈折率の接着
剤で内側ガラス面２ｂに装着される。このような条件か
ら雨滴６の有無により受光素子５が受光する光量に変化
が見られるので、この変化量によってガラス２に雨滴が
付着しているがどうかを検出するよう構成されている。

第３図に示す発光回路においてＬＥＤ　１は第１図に示
した雨滴検出装置１ｏの発光素子１を示し、インバータ
ａ、、ｂ、、ｃはコンデンサＣＩ抵抗Ｒ４、Ｒ５の定数
で決定される周波数でインバータ発振を行う。トランジ
スタＴＲＩはインバータ発振回路の発振周波数でＬＥＤ
Ｉのスイツチングを行う。

第４図に示す受光回路に於いて、フォトダイオードＰＤ
は第１図に示し検出装置１０の受光素子５である。オペ
アンプＱｌａはフォトダイオードＰＤの受光電流を電圧
に変換する。コンデンサＣ３ａ　％　Ｃ４ａ　％　Ｃ５
ａ及びコイル１．ｌａ、Ｌ２ａはバンドパスフィルタを
構成しＬＥＤからの変調光成分とノイズ成分を分離する
。オペアンプＱ２ａは交流増幅をし、ダイオードＤｌａ
、Ｄ２ａは整流、Ｃａａ、■ン１１ａは平滑をなしオペ
゛７ンプＱ３ａは直流増幅を行う。オペアンプＱ４ａは
ボリュームＶＲＩにより定まる基準電圧ＶＢとオペアン
プＱ３ａの出力電圧■八を比較し雨信号を出力する。モ
ータ制御回路２０は、上記雨信号によりワイパモータ２
１を駆動する。

次に本装置の全体作動を説明する。まず、第２図におけ
る雨滴検出装置１０において発光素子１（ＬＥＤＩ）の
光はガラス面２ａ、２ｂで全反射をくり返して受光素子
５に受光される。

しかるに雨滴６が該ガラス面２ａに付着した時には光は
全反射をせず雨滴６を介してガラス面２ｂを透過するた
め受光素子５が受光する量は透過した光量分だけ減少す
る。

ここで発光素子１のＬＥＤＩは第３図の発光回路に於け
るインバータ発振回路の発振周波数でトランジスタ′ｌ
”　Ｒ１によりスイッチングされ点滅する。

火に受光素子５は第４図の受光回路におけるフメトダイ
オード］）Ｄで、その受光電流はオペアンプＱ１ａで電
流−電圧変換された後、コンデンサＣ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ
５ａ及びコイルＬ１ａ、、Ｌ２ａで構成されたバンドパ
スフィルタにより発光用発振周波数成分を通過さ・ｕ′
ｌｒ景光成分光成分イス成分がカットされる。そしてオ
ペアンプＱ　２　ａで増幅された後ダイオードＤｌａ、
Ｄ２ａで整流され、そしてＣ８ａ、Ｒ１１ａの時定数で
積分されさらにオペアンプＱ３ａで増幅されてオペアン
プＱ４ａで、ＶＲＩで定まる基準電圧ＶＢと比較される
。

ここで第２図のガラス表面２ａに雨滴６が付着したとき
のＸ線上の各点におけるオペアンプＱ３ａの出力■は、
第５図、すなわち発光素子１と受光素子５の光軸上にＸ
軸をとったものに表わされる。したがって、基準レベル
に対して、ボリュームＶ　Ｒ１で定まる基準電圧ＶＢを
好みに応じて調整すること、つまりスレシホールドレベ
ルを変化させることにより、雨滴６の検出可能エリアを
Ｘ１〜Ｘ３まで変化させることができ、このゆえに雨滴
検出装置１０の検出能力を電気滴に好みに応じ゛ζ調整
できる。一般に雨滴の付着密度は一様であるから、検出
可能エリアが変化することは、検出時間間隔を変化させ
ることを意味する。

雨滴６が付着して、オペアンプＱ３ａの出力■Ａがスレ
シホールドレベルより低くなるとオペアンプＱ　４　ａ
の出力は雨信号としてハイレベルをモータ制御回路２０
に送る。この雨信号に応じζ、モータ制御回路２０はワ
イパモータ２１を駆動させ、図示しない公知のリンク機
構が駆動し、ワイパー払拭動作をコントロールする。以
上のことから、好みに応じたスレシホールドレベルに設
定することにより、ワイパ払拭動作の時間間隔を好みに
応して制御することがｉｉＪ能となる。

なお、」二記の構成でオペアンプ（，１４ａは）□ｌ：
　１１１．電圧■８でなく、入力電圧ＶΔを調整する減
衰器（分圧抵抗）を用いても同等の作用効果をｊ：Ｉる
ことができる。

また比較方法として、アナログ電圧ｖＡをデジタル値に
変化してデジタル社穀装置にて、デジタル設定値と比較
する構成としてもよい。

以下述べたように本発明によれば、初期の目的を達成し
、ワイパの第１回目の払拭作動までの時間のみならずそ
の後の作動時間間隔を１つの調整器で調整できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検出装置の取付位置を示す斜視図、第
２図は検出装置の構成を示す断面模式図、第３図は発光
側回路を示す電気結線図、第４図は受光側回路（比較装
置と調整器とワイパモータ制御回路）を示す電気結線図
、第５図は作動原理説明図である。 ■・・・発光素子、２・・・窓ガラス（透明板）、５・
・・受光素子、１０・・・検出装置、Ｑ４ａ・・・」Ｌ
較装置をなすオペアンプ、ＶＲＩ・・・調！ｉ器として
のポリプーム。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第　１　しｊ 第３図 第２図 第　５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明板であって、その第１の面に雨滴が付着するように
   なっている透明板と、この透明板の第２の面にこの透明
   板と同様な屈折率を有する媒体を介して支持されている
   発光素子および受光素子からなり、前記発光素子からの
   光線が前記透明板および前記媒体を介して前記受光素子
   に入射されるように、この入射面θが、前記透明板と空
   気の臨界角θａと前記透明板−と水の臨界角θｂとの間
   に相当するように設定されている検出装置と、この検出
   素子の前記受光素子に現れる電気信号を増幅し、設定信
   号と比較して比較結果信号を生じる比較装置とを備え、
   かつこの比較装置は前記設定信号の値を調整可能にする
   １１蛯器と接続されている雨滴応答装置。