JPS6234036A - 水滴検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車の窓ガラスなどに付着した水滴の有無を
検出し、防曇装盾を自動的に起動及び′停止させるため
に用いる水滴検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来この種の光学的な水滴検出装置としては、たとえば
特開１（５Ｂ−１６７９４５号公報に開示された構成の
ものが公知であり、この公知例の構成は第５図に示すよ
うに、被検出面である透明な板材１０の片方の而１０ｂ
に投光器１を持つ入射側導波路１１と受光器２を持つ出
射側導波路１２を設け、これにより高屈折率である板材
１０の内面に全反射を行う角度で光線を導入し、この板
材１０の内面で全反射を行うときに、もし板材１０の表
面１０ａ　、　１０ｂに水滴が付着した場合には反射面
の形状の乱れにより光線が板材１０から外部に漏出する
ことによる受光器２に達する光量の減少から水滴の付着
を検知するものであり、前記した全反射は奇数回行うこ
とで板材１０の同一面に設けられた前記出射側導波路１
２に光線を導くものである。

以上に述べた水滴検出装置で自動車の窓ガラスに直接に
前記入、出射側導波路を取付けることで窓ガラス自体を
検出装置として使用する方法も公知である。

し発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この水滴検出の技術は検出の目的とする
ガラス表面の曇り具合と検出器によって得られる数値の
間での相関性に乏しく、ガラス表面に付着する水滴の状
態によって、同じ付Ｗｆｆｌでもそのガラス面を通じて
得られる視界は大きく異なるものとなる。そのためにこ
の種の水滴検出の技術においては最悪の状態すなわら最
も少量の水滴の付着によって視界が失われるような付着
状態を予想して動作点を定める必要があり、そのために
非常に高感度のものが要求される。一般的な高感度化の
手段としては前記に説明した光通の漏出による減少が僅
かな変化を示した時に検出する方、法と同一の光線を出
来るだけ多くの回数内面反射さゼて相乗効果を期待する
方法があるが、前記の方法は特に自動車など使用条件の
悪いものでは塵埃、乗員の煙草によるタール分の付着な
どガラス表面の状態に変化を生じ易いので誤動作を生じ
る原因となり好ましい方法で無い、又後記のものは理論
的には、その検出感度はく検出（イ１の反（ト）回数乗
）となり、効果的なものであるが従来例の方法で窓ガラ
ス自体を検出器として利用する場合について考えると、
前記に説明した様に従来の方法ではガラスの両内面を交
互に反射するものであるが、実際に必要な検出面は片側
のみであり、そのため例えば１０回の反射を望む時には
表裏合せて最低１９回の反射が必要となる。これを実際
の条件で考え、窓ガラスの厚さ５ミリ、反射角４５度で
計算づると検出部の長さは約１メートルとなり実施不可
能な値となる。特に近年は自動車の高級化が進み、菖及
形の車種においても熱線吸収ガラスなどと称される着色
ガラスが採用されているので、このような長い距離を通
過する光源を得ることも不可能である。以上に述べた理
由によって従来の方法による水滴検出装置では、その内
面反射の実施可能な回数はたかだか１〜２回稈でありそ
のため、前記した相乗効果も期待出来ないので、僅かの
変化を検出する方法で対応することとなり、その結果、
誤動作が多いにも係らず、その検出感度は不足であり常
に動作遅れを感じるという実用上で大きな問題点を生じ
ていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記した問題点を解決するための具体的な手段
として屈折率が１以上である高屈折率部材に発光部から
の光線を臨界角以下の角度で入射し、該光線を水滴の付
着の無い時には前記高屈折率部材の検出面で全反射して
受光部に達し、＃ｉ記検出面に水滴が付着した時に該検
出面の形状の乱れによって光線が漏出して前記受光部に
達する光線の６が減じることで水滴の検出を行う水滴検
出装置において、高屈折率部材を水の屈折率より低い屈
折率を持つコア部とクラッド部から成る光ファイバとし
、かつ前記コア部とクラッド部によって生じる光線の全
反射部に達するまで前記クラッド部を研磨し除去してあ
ることを特徴とする水滴検出装置を提供することで小形
で反射回数の多い検出部として従来の方法にあった問題
点を解決したものである。

［実施例］ つぎに、本発明を図に示す一実施例に基づいて詳細に説
明する。尚理解を容易にするために従来例と同一の部分
にういては同一の符号を付けて説明する。

第１図に符号１で示すものは投光器であり具体的には発
光ダイオード、半導体レーザなどの発光素子と必要に応
じて設ける集光レンズなど光学的な部品で構成されるも
のである。符号２は受光器であり例えばホトダイオード
、ホトトランジスタ等の受光素子と、必要に応じて設け
る前記投光器１で述べたものと同様な光学部品で構成さ
れる。

更に前記投光器１受光器２は検出を目的とする水滴（屈
折率＝　　１．３３　）よりも低い屈折率のコアとクラ
ッドを持つオプチカルファイバ３によって光学的に接続
される。尚、水よりも低い屈折率を持つ材質としてはＢ
ｅＦ　１ｚｎＣＪ１２などのハロゲン化物があり適宜に
選択して前記オプチカルファイバ３を構成することが可
能である。

以上説明したオプチカルファイバ３を、さらに詳細に示
したものが第２図であり、透明なガラス状部材によって
線状（丸線、角線なと）にコア部３ａがあり、そのコア
部３ａ＠ｍｌする形でより低い屈折率を持つ透明なガラ
ス状部Ｈによってクラッド部３ｂが配設されている。こ
の様にして作られたオプチカルファイバ３においては従
来コア３ａとクラッド３ｂの接合面で全反射を生じると
称されているが近年ではクラッド３ｂに僅かに浸透した
後に全反射を生じることが確認されている（グースヘン
シエンシフト効果）ので、第３図に示すように最小限で
その全反射を生ずる位置まで前記クラッド３ｂを研磨し
て除去したものを第一図の符号４で示す検出部と成して
あり、更に保持台５に固定し、前記検出部４の方向性を
定めると共に他の部分に触れて光の漏出を生じないよう
にしである。

「作　用１ 本発明に係る水滴検出装置を上記に説明した構成とした
ことにより水滴の付着が前記検出面に付着しない時は、
光の漏出（ま仝く生ヂることなく、前記Ａブチカルファ
イバ３中の光は全て前記受光部２に達すると共にＡブチ
カルファイバの持つ性質として外光が受光部２に達する
ことも無い。しかしながら第４図に示すように水滴６が
検出面に付着すると前記説明したように水の屈折率より
も低い屈折率を持つオプチカルファイバ３であるため、
その水Ｗ４６との接触面に達する光は全て前記水滴６中
に入射し、さらにその水滴６の内面で反射して再度前記
Ａブチカルファイバ３に入射りる極めて一部の光を除く
光が図中に矢印Ａで示すように外部に漏出し検出作用ど
なる。この検出作用は前記検出部４の全面で行われるの
で、従来例のものが特定の場所（反射面）でのみ検出が
行われるものに比較して高感度であると共に、オプチカ
ルファイバ３自体の直径が最大でも１００ミク１］ン以
下のものであるので検出部が例えば１センチでも、１０
回程度の反射回数を得ることも容易であるので極めて高
感度な検出が行われる。

［発明の効果］ 以上説明したように、検出の対象となる水の屈折率より
も低い屈折率の透明材料によって作られたオプチカルフ
ァイバのクラッド部を最小限光の反射面まで研磨し除去
して検出面としたことで、その屈折率の差により付むし
た水滴中に接触した部分の光が全て入射し、その大部分
が外部に漏出する効率の高い検出方法と、例えば１セン
チ程度の検出部でも充分に前記で説明した相乗効果が期
待出来るものと１゛ることで、極めて高感度でしかも小
型の水滴検出装置を可能なものとして実用上に極めて高
い効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水滴検出装置の一実施例を略示的
に示す平面図、第２図はオプチカルファイバを示づ゛断
面図、第３図は検出部を示す断面図、第４図は動作原理
を示す断面図、第５図は従来例を示す略示的な平面図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 屈折率が１以上である高屈折率部材に発光部からの光線
   を臨界角以下の角度で入射し、該光線を水滴の付着の無
   い時には前記高屈折率部材の検出面で全反射して受光部
   に達し、前記検出面に水滴が付着した時に該検出面の形
   状の乱れによって光線が漏出して前記受光部に達する光
   線の量が減じることで水滴の検出を行う水滴検出装置に
   おいて、高屈折率部材を水の屈折率より低い屈折率を持
   つコア部とクラッド部から成る光ファイバとし、かつ前
   記コア部とクラッド部によって生じる光線の全反射面に
   達するまで前記クラッド部を研磨し除去してあることを
   特徴とする水滴検出装置。