KR100469605B1 - 콜리메이터렌즈및분광커플러를갖는소형습기감지기 - Google Patents

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KR100469605B1 KR10-1998-0700540A KR19980700540A KR100469605B1 KR 100469605 B1 KR100469605 B1 KR 100469605B1 KR 19980700540 A KR19980700540 A KR 19980700540A KR 100469605 B1 KR100469605 B1 KR 100469605B1
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Abstract

유리 시트(18)의 내면(30) 상에 장착하기 위한 소형 비 감지기(10)는 유리 시트의 내면에 대해 평행하게 위치되고 또 신호 처리 회로 장치(80 A-D)를 갖는 회로 기판(26) 상으로의 적외선 방사기(56) 및 검출기(58)의 장착을 용이하게 해주는 탈착 가능한 커플러(38)와 콜리메이터 렌즈(64, 66)를 포함한다. 얇은 광 커플러가 유리 시트에 접착 고정되며 센서 하우징(28)이 커플러의 외부 모서리 둘레에 탈착 가능하게 고정된다.

Description

콜리메이터 렌즈 및 분광 커플러를 갖는 소형 습기 감지기
본 발명은 일반적으로 윈드쉴드(windshield)와 같은 유리 시트(sheet of glass)의 내면 상에 장착하기 위한 광 습기 감지기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 내면에 대해 평행하게 위치된 평면 회로 기판 상에 광 방사기, 검출기 및 광 소자들이 장착된 소형 광 습기 감지기에 관한 것이다. 콜리메이터 렌즈(collimator lens)와 분광 커플러(prismatic coupler)와 같은 커플러(coupler)가 광 비임이 방사기로부터 유리 시트의 외면으로 진행하고 검출기로 복귀함에 따라 이 광 비임을 반사 및 굴절시키기 위해 사용된다.
자동차에는 오랫동안 최소한 운전자의 시야 내에서 그리고 일반적으로 윈드쉴드를 통한 시계를 향상시키기 위해 보다 큰 영역에 걸쳐 유리 시트의 외면으로부터 습기를 제거하기 위한 모터 구동식 유리 시트 와이퍼가 장착되어 왔다. 오늘날 대부분의 차량에 있어서 유리 시트 와이퍼 시스템은 운전자로 하여금 상황에 맞게 넓은(무한 변수가 아닌 경우) 범위의 속도를 선택할 수 있게 해주는 다중 위치 또는 가변 속도 스위치를 포함한다. 와이퍼 제어는 수동 조작되며 통상적으로 지연 특성을 포함함으로써 와이퍼는 선택된 시간 지연 간격으로 간헐적으로 작동한다.
최근에 유리 시트의 표면 또는 후미 창문과 같이 와이퍼가 채택될 수 있는 기타 차량 창문 상에 습기가 퇴적되어 있을 때 모터를 자동적으로 가동시키도록 유리 시트 상에 장착된 습기 감지기를 포함하는 와이퍼 제어 시스템이 개발되어 왔다. 유리 표면 상의 비 또는 다른 습기를 감지함으로써 이에 대응해서 와이퍼가 제어될 수 있다. 이러한 와이퍼 제어 시스템은 운전자로 하여금 운전 상태가 변화함에 따라 와이퍼 속도를 빈번하게 조정하는 불편으로부터 자유롭게 해준다. 광 습기 감지기를 갖는 와이퍼 제어 시스템은 수 개 모델의 승용차 생산에 구체화되어 왔다. 와이퍼 제어 시스템의 상업적 사용과 소비자 수용을 증대시키기 위해서 보다 소형이고 보다 저렴한 광 습기 감지기에 대한 필요성이 있다.
와이퍼 제어 시스템은 도전성 감지기, 용량성 감지기, 압전 감지기 및 광 감지기를 포함해서 차량이 직면하는 습기 상태를 감지하기 위해 다수의 상이한 기술들을 채택하고 있다. 광 감지기는 광 비임이 유리 시트의 외면 상의 습기의 존재에 의해 그 정상 경로부터 확산 또는 편향되는 원리에 기초해서 작동한다. 광 감지기를 채택한 시스템은 감지 수단(광 행로에서의 외란)이 운전자에 의해 관찰되는 현상(즉, 운전자 시계에 제공되는 광 행로에서의 외란)이 직접적으로 관련된다는 특이한 장점이 있다. 따라서, 광학 시스템은 일반적으로 와이퍼에 의해 보정되는 문제와 밀접하게 관련되어 있는 다른 감지기 기술에 비해 장점을 갖는다.
맥컴버(McCumber) 등(미국 특허 제4,620,141호)은 유리 시트의 외면 상의 물방울의 존재에 응답해서 와이퍼 블레이드의 일소를 시작케 하기 위한 자동 제어 회로를 개시하고 있다.
맥컴버 및 테더(Teder)(미국 특허 제5,059,877 및 5,239,244)에 의해 개시된 바와 같이 차량의 유리 시트 와이퍼를 제어하기 위한 비(rain) 감지기 기기는 유리 시트의 내면 상에 장착된 상자형 하우징을 포함한다. 유리 시트의 표면 상의 습기의 존재는 공기 유리 계면에서 광의 반사에 영향을 주며, 이러한 반사 광의 변화는 전자적으로 처리되며 유리 시트 와이퍼를 가동시키기 위한 신호로서 이용된다.
광 습기 감지기에서의 감지기 하우징은 유리 시트와 확실하게 결합하여야 하며 광학적 견지에서 광 방사기-검출기와 유리 표면간의 계면을 효과적으로 제거시키도록 유리 시트에 광학적으로 결합되어야 한다. 퍼비스(Purvis) 등에게 허여된 미국 특허 제5,262,640호는 감지기 하우징을 유리 시트에 부착시키기 위한 중간 접착제 개재물을 개시하고 있다. 감지기 하우징은 감지기 하우징과 유리 시트의 내면 사이에 배치된 중간 개재물에 의해 유리 시트의 표면 또는 기타 차량 창문에 직접 부착된다.
광 습기 감지기에 있어서, 방사기로부터의 광 비임은 안내 수단에 의해 유리 시트에 대해 약 45°의 각도로 유리 시트 내로 향해진다. 그 다음, 이 광은 유리 시트의 외면에 의해 약 45°반사되어 안내 수단에 의해 검출기로 향해진다. 유리 시트의 외면 상의 물은 방사기와 검출기 사이의 광 행로의 전체적인 전송에 영향을 미친다.
광 비임의 유리 시트 내로의 입사 각도가 50°보다 크면 신호 손실이 발생한다. 입사 각도가 40°보다 작으면 감도 손실이 발생하며 감지기는 유리 시트 상의 습기를 적절하게 검출할 수 없다. 결과적으로, 방사기로부터의 광 비임의 입사 각도는 유리 시트 내로 약 45°로 입사되는 것이 필수적이다.
소망하는 45°각도는 광전자 기기(방사기 및 검출기)를 45°각도로 장착하거나 또는 기기와 유리 유리 시트 사이를 이동하는 광을 편향시킴으로써 달성될 수 있다. 방사기 및 검출기가 유리 시트에 대해 45°각도로 장착되는 감지기는 부피가 큰 상자형의 수납부를 요구한다. 광은 반사, 굴절 및 회절만으로 편향될 수 있다. 반사 미러는 60°이상의 편향을 수용할 수 있다. 보다 얕은 편향을 수행하기 위해 설계되는 미러는 넓은 스플레이(splay)의 광선을 수용할만큼 충분히 커야 한다. 회절 렌즈는 극히 효율적이지 못하며 상당히 비쌀 수 있다. 굴절 설비는 효율적으로 광을 약 20°이하로 편향시킬 수 있다. 광 습기 감지기를 위한 양호한 45°각도는 일반적으로 반사 시스템에서는 너무 작으므로 굴절 시스템에서는 너무 크다. 결과적으로, 대부분의 광 감지기들은 광을 소망하는 각도로 편향시키기 위한 기기가 아닌 적절한 각도로 배치된 광 기기를 사용했다.
상기에서 인용된 참증들은 상자형 수납부를 필요로 하는 45°각도로 배치된 광 기기를 갖는다. 방사기의 광축과 유리 유리 시트 사이에 45°각도를 달성하기 위한 부가적인 예의 광 감지기 장착 구성이 노애크(Noack)(미국 특허 제4,355,271호), 벤딕스(Bendicks)(미국 특허 제5,323,637), 및 라슨(Larson)(미국 특허 제4,859,867호) 특허에 개시되어 있다.
스탠톤(Stanton)(미국 특허 제5,414,257호)은 광축을 변화시키거나 편향시키기 위하여 적절한 각도로 회로판에 장착되는 광 감지기 광전자적 장치를 개시한다. 스탠톤은 가요성 에폭시 수지로 주조되는 기기와 인입선을 소망하는 각도로 굴곡시키는 방법을 교시하고 있다. 굴곡된 인입선을 갖는 전자 기기에서의 문제점은 대부분의 자동화된 소자 삽입 장비가 굴곡된 인입선을 갖는 소자를 삽입할 수 없다는데에 있다. 회로 기판을 조립하는 비용의 증대 이외에도 굴곡된 인입선 기기는 성능면에서 신뢰성이 떨어진다.
또한, 회로 기판 상에 광전자 기기를 장착하는 방법이 쉬어빅(Shierbeek)(미국 특허 제4,956,591)호 및 비글렙(Wiegleb)(DE3806881) 특허에 개시되어 있다. 광전자 기기는 유리 시트에 대해 수직하게 정렬된 소형 회로 기판 상에 장착된다. 각각이 광을 회전식으로 90도 휘게 하는 반사 표면은 유리 시트 내에서 광축을 소망하는 각도로 편향시킨다. 이들 인용 참증에서의 장착 구성은 리드선 성형을 필요로 하진 않지만 그러한 소형 회로 기판의 사용은 다른 문제점을 발생시킨다. 광전자 기기를 장착하기 위해 사용되는 소형 회로 기판은 신호 처리 회로 장치를 수용할 수 없으며, 이 회로 장치들은 별도의 회로 기판 상에 위치되어야 한다. 다중 회로 기판의 사용과 감지기 하우징 내에서의 회로 기판의 배향이 감지기의 크기 및 비용을 증대시킨다. 또한, 감지기 내에서의 광전자 기기에 대한 소망하는 장착 각도는 가요성 회로 기판의 사용에 의해 얻어질 수 있지만 그러한 재료는 고가이고 표준 회로 기판보다 신뢰성이 떨어진다.
광전자 기기는 신호 처리 장치를 수용하는 인쇄 회로 기판 상에 주문 장착되고 정렬된다. 일반적으로, 신규한 표면 장착 기술 기기(SMT's)를 포함한 종래의 광전자 기기는 이들 기기가 장착되는 회로 기판에 대해 법선을 이운다. 유리 시트의 표면과 공통인 평면에 장착되는 단일 회로 기판의 사용은 저비용의 소형 감지기 수납부를 가져올 수 있다. 그러나, 그러한 설계는 광축이 회로 기판에 수직하기 때문에 소망하는 45°구성을 달성함에 있어서 상당한 문제를 나타낸다.
광 감지기의 비용과 크기를 모두 감소시키는 하나의 구성은 노애크 특허에 개시된 바와 같이 2개 이상의 방사기를 동시에 검출하는 단일 검출기를 사용하는 것이다. 그러한 구성은 보다 적은 수의 검출기로 소망하는 구역의 검출을 제공한다. 그러나, 광 행로가 넓게 퍼지며, 이것은 광을 집중시키기 위해 보다 큰 검출기 또는 부가적인 광소자를 필요로 한다.
광 습기 감지기의 제작에 있어서 다른 관심 사안은 감지기를 유리 시트에 장착하는 것이다. 차량 제조자는 유리 시트 제조업자 측에서 이미 설치된 감지기 또는 차량 생산 라인에서 설치하기가 극히 용이한 감지기를 요구한다. 유리 시트 제조업자는 유리 시트를 감지기를 장착하기 위한 매우 작은 공간이 존재하도록 함께 안착된 유리 시트를 수송한다.
쇼필드(Shofield) 특허(미국 특허 제4,930,742)는 광 습기 감지기를 장착하기 위해, 백미러 브래킷과 같은 브래킷의 사용을 개시하고 있다. 이러한 접근 방법은 습기 감지기를 유리 시트에 광학적으로 결합시키기 위해 부가적인 지지 구조물 또는 실리콘 조각의 부가를 필요로 한다. 브래킷 장착 시스템은 부가적인 부품과 비용 증대를 초래한다.
벤딕스 특허(미국 특허 제5,278,425) 및 스탠톤 특허는 감지기 하우징이 렌즈에 탈착 가능하게 장착될 수 있도록 렌즈가 유리 시트에 영구적으로 부착될 수 있는 기술을 교시하고 있다. 벤딕스 특허에서 보여주는 바와 같이 렌즈는 비임에 촛점력을 부여할 수 있다. 대안으로, 렌즈는 스탠톤 특허에 개시된 바와 같이 비임 방향과 수직인 평면들을 통해서 비임을 유리 시트에 결합시킬 수 있다. 그러나, 벤딕스 및 스탠톤 특허의 양자는 약 유리 시트만큼 두꺼운 렌즈를 필요로 한다. 유리 제조업자로부터 차량 조립 라인으로의 운반을 위해 유리 시트를 적층시킬 때 렌즈를 위해 요구되는 부가적인 공간은 유리 시트의 비용에다가 부가적인 취급 비용을 부가시킨다.
와따나베(Watanabe) 특허(미국 특허 제4,701,613호)는 비임의 방향에 대해 수직인 평면을 갖는 세그먼트화된 프리즘을 형성하는 일련의 V자 홈을 구비한 일체형 커플러 렌즈를 개시하고 있다. 세그먼트화된 렌즈는 주변 광을 기생적으로 받아들이는 잠재력이 더 크며, 이것은 광학적 효율을 감소시키며 방사기로부터의 신호를 감소시킨다. 그 결과로 얻어진 비임은 유리 시트에 대해 45°각도로 이동하며 이에 따라 공통 평면 접근법에 적합하지 않다.
본 발명의 상기 및 기타 목적은 본 기술 분야에 숙련된 자에게는 첨부된 도면에 비추어 고려된 이하의 실시예의 상세한 설명으로부터 쉽게 명료해질 것이다.
도1은 자동차의 유리 시트 상에 장착된 광 습기 감지기를 도시한 부분 사시도이다.
도2는 유리 시트 내면 상의 접착제 개재물에 의한 커플러의 장착을 도시한 확대 사시도이다.
도3은 도1의 선3-3을 따라 취해진, 유리 시트 상에 장착된 감지기를 도시한 광 습기 감지기의 횡단면도이다.
도4는 2개의 방사기로부터 단일 검출기로 향해진 광 비임을 갖는 습기 감지기의 다른 실시예의 횡단면도이다.
도5는 도4에 도시된 다른 실시예의 커플러의 사시도이다.
도6은 습기 감지기 내의 방사기와 검출기 사이의 광 비임의 경로를 도시한 다른 실시예의 회로 기판 상에 장착되는 다른 광소자들의 배치를 포함한 도5에 도시한 커플러의 개략적 상부 평면도이다.
본 발명에 따르면 유리 시트의 내면 상에 장착하기 위한 소형 비 감지기가 제공된다. 비 감지기는 유리 시트의 내면에 대해 평행하게 위치된 회로 기판 상에서의 방사기 및 검출기의 장착을 용이하게 해주는 콜리메이터 렌즈와 탈착 가능한 커플러를 포함한다.
본 발명의 얇고 경량인 커플러는 유리 시트에 접착식으로 고정된다. 감지기 하우징은 커플러의 외부 모서리 둘레에 탈착 가능하게 고정된다. 감지기 하우징내에서, 표면 장착된 적외선 방사기 및 검출기뿐만 아니라 신호 처리 회로 장치는 모두 하우징 내에 고정된 단일 인쇄 회로 기판 상에 장착된다. 감지기 하우징이 커플러 상에 장착되면 인쇄 회로 기판은 유리 시트의 내면에 대해 평행하다. 비용 및 공간이 극히 효율적인 표면 장착 방사기 및 검출기는 초기 광축이 회로 기판에 수직하게 회로 기판 상에 장착된다.
소형의 콜리메이터 렌즈는 방사기로부터 커플러로 적외선 광 비임을 향하게 하는 데에 있어서 3개의 광학적 기능을 수행한다. 각 렌즈에서, 제1 표면은 광 비임을 수집하고, 제2 표면은 광축이 회로 기판에 대해 수직하게 시작된 후 초기 광축으로부터 약 60°반사되도록 광 비임을 반사시킨다. 렌즈의 제3 표면은 광 비임의 광선을 평행하게 하는 볼록 렌즈를 형성한다.
광 비임이 콜리메이터 렌즈를 출사한 후에, 광 비임은 초기 광축의 방향에서 약 15°굴절되도록 분광 커플러에 입사하고 유리 시트에 광학적으로 결합된다. 그 결과로 얻은 평행하게 된 광 비임은 회로 기판에 대해 그리고 회로 기판에 수직한 초기 광축에 대해 약 45°각도로 이동한다. 회로 기판에 대해 평행한 유리 시트의 내면은 소망하는 45°각도로 광 비임의 광선을 수신한다.
광 비임은 유리 시트의 외면으로부터 나와 커플러에 대해 약 45°각도로 유리 시트를 역으로 통과해서 콜리메이터 렌즈를 거쳐 검출기로 반사된다. 유리 시트의 외면 상에 존재하는 임의의 물은 검출기로 역으로 향해지는 광의 양에 영향을 준다. 광 비임은 커플러에 의해 약 15°굴절되며 광 비임이 검출기에 의해 검출될 때 수직축이 회로 기판에 대해 수직하도록 콜리메이터 렌즈에 의해 약 60°반사된다.
유리 시트 응용예에 있어서, 감지기에는 일련의 감지된 구역을 제공하는 다중 방사기-검출기 광학 시스템이 제공된다. 방사기 및 검출기는 와이퍼 시스템의 작동을 제어하기 위해 유리 시트 와이퍼 제어 회로 장치에 전기적으로 접속된다.
본 발명의 하나의 목적은 감지기의 크기, 특히 유리 시트의 내면으로부터 연장된 감지기 하우징의 높이를 감소시키는 데에 있다. 반사 및 굴절에 의한 비임 편향의 조합에 의해 유리 시트의 내면에 평행한 단일 회로 기판 상에 표면 장착 방사기 및 검출기가 사용될 수 있게 된다. 표면 장착 방사기 및 검출기의 사용에 의해 회로 기판과 커플러 사이의 공간은 콜리메이터 렌즈를 수용할 정도로만 높이가 요구된다. 본 발명에서 요구되는 단일 회로 기판의 표면은 감지기 하우징의 내면에 근접해서 장착된다. 광 비임의 커플러 내로 및 그로부터의 편향은 얇은 커플러가 사용될 수 있게 해준다. 모든 소자들과 제어 회로를 단일 회로 기판 상에 장착함으로써 또 그러한 회로 기판을 유리 시트의 내면에 대해 평행하게 장착함으로써 감지기 하우징의 높이의 상당한 감소가 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 유리 제조업자 및 자동차 제조업자에 차량의 유리 시트 상에 비 감지기를 장착하기 위한 보다 효율적이고 보다 비용 효과가 있는 수단을 제공하는 데에 있다. 본 발명에 있어서, 커플러는 일반적으로 유리 시트를 차량 제조 공장으로 운송하기 전에 유리 제조업자에 의해 유리 시트의 내면에 장착되게 된다. 차량 제조업자는 차량을 조립하면서 커플러 상에 회로 기판을 포함한 감지기 하우징을 편리하게 장착한다. 커플러가 소형이고, 얇으며 비교적 저렴하기 때문에 커플러는 유리 제조업자에 의해 사용되는 종래의 포장 재료를 변화시키지 않고도 유리 제조업자로부터 자동차 공장의 특정 조립 라인으로 운반되는 모든 유리 시트 상에 장착될 수 있다. 유리 시트를 차량 내에 설치할 때 감지기 하우징을 커플러에 편리하게 부착함으로써 감지기의 장착이 완료된다.
본 발명의 또 다른 목적은 단일의 평면 회로 기판 상에 광전 소자 및 단일 처리 회로 장치 모두를 장착함으로써 감지기 제조 비용을 감소시키는 데에 있다. 회로 기판의 제조를 위한 자동 조립 기술과 조합된 표면 장착 기술 및 칩-온-보드(chip-on-board) 기술은 감지기 제조에 있어서 향상된 효율과 비용 감소를 제공한다. 본 발명의 구성은 다중 회로 기판의 사용과 광학 기기 상의 리드선 형성을 제거한다.
본 발명의 목적은 높은 광학적 효율과 향상된 신호 강도를 갖는 습기 렌즈를 제공하는 데에 있다. 본 발명은 세그먼트화된 렌즈보다 효율적인 단일 표면 렌즈를 사용한다.
다른 실시예에 있어서, 2개의 적외선 방사기로부터 평행하게 된 광 비임이 단일 검출기로 향해진다. 본 발명의 목적은 습기 감지기의 크기를 증대시키지 않거나 또는 효과 및 효율을 감소시키지 않고 요구되는 광전 소자들의 수를 감소시키는 데에 있다.
이제 도1을 참조하면, 유리 시트(18)가 그 내부에 장착되는 개구를 한정하는 후드(12), 측면 포스트(14) 및 지붕(16)을 포함하는 자동차의 일부분과 본 발명의 습기 감지기(10)가 도시되어 있다. 유리 시트의 하부 모서리를 따라서 그 정지 상태 위치에서 도시되어 있는 유리 시트 와이퍼 블레이드(20)는 호(22) 내에서 선회해서 유리 시트(18)의 표면으로부터 축적된 습기를 일소시키는 종래의 방식으로 작동 가능하다.
도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 습기 감지기(10)는 커플러(24)와, 광전자 소자 및 신호 처리 회로 장치를 장착하기 위한 회로 기판(26)과, 회로 기판(26)을 수납하고 커플러(24)에 부착하기 위한 감지기 하우징(28)을 포함한다.
커플러(24)는 유리 시트의 외면(32) 상의 습기에 대한 광검출을 위해 유리 시트(18)의 내면(30)에 고정된다. 습기 감지기(10)는 통상적으로 자동차 내의 승객에 대한 임의의 시각적 방해를 최소화하도록 내면(30) 상의 백 미러에 인접해서 장착된다. 유리 시트(18)는 커플러(24)의 바닥면(34)이 평면이 될 수 있도록 감지기(10)가 장착되어야 할 구역에서 대체로 비교적 평탄하다. 그러나, 커플러(24)의 바닥면(34)은 곡선형 유리 시트 표면과 조화되도록 적절하게 대응하는 외형으로 이루어질 수 있다는 사실을 주목해야 한다. 양면 접착제 개재물(36)이 커플러(24)를 유리 시트(18)에 고정시키기 위해 사용된다. 이 개재물(36)은 실리콘 또는 기타 유사한 가요성 플라스틱 재료로부터 만들어진다. 커플러(24)는 유리 시트(18)를 자동차 조립 라인으로 운반하기 전에 유리 제조업자에 의해 유리 시트(18)에 고정될 수 있다.
커플러(24)는 습기 감지기(10)를 유리 시트(18)에 광학적으로 결합시키기 위해 폴리카보네이트 또는 기타 유사한 재료로부터 만들어진다. 재료 조성 관점에서, 커플러(24)는 자동차가 겪을 수 있는 광범위한 온도에 견딜 수 있어야 한다.
도2에 도시된 커플러(24)는 기부(42) 상에 형성된 4쌍의 분광 영역을 포함하며, 각 쌍은 방사기 프리즘(38)과 검출기 프리즘(40)을 구비한다. 방사기 프리즘(38)은 광 비임을 수용하기 위한 표면(39)을 포함하며, 검출기 프리즘(40)은 광 비임이 검출기 프리즘(40)을 출사하는 대응 표면(41)을 구비한다. 표면(39, 41)은 광 볼록 굴절 곡률을 갖고 커플러(24)의 기부(42)에 대해 약 21。의 각도로 형성된다. 차단 홈(44)이 프리즘 쌍(38, 40)들 사이의 기부(42) 상에 형성된다. 또한, 복수의 클립(46)이 기부(42)의 모서리 주위에 제공되어 감지기 하우징(28)을 커플러(24)의 기부(42)에 고정시킨다.
커플러(24)의 두께는 유리 시트를 유리 제조업자로부터 자동차 조립 라인으로 운반할 때의 포장 관점에서 중요한 고려 사항이다. 유리 시트에 대한 긁힘 또는 기타 손상을 방지하도록 운반 중에 유리 시트를 보호하면서 수송 효율을 위해 가능한 한 개개의 유리 시트를 포장하기 위한 특별한 선반 또는 포장 재료가 설계되어 왔다. 자동차 유리 시트는 통상적으로 유리 시트 위에 백 미러를 장착하기 위한 장착 버튼을 포함함으로써 수송 선반이 그러한 장착 버튼을 수용할 수 있도록 되어 있다. 본 발명의 커플러(24)는 5 mm보다 작으며, 이는 통상적인 미러 장착 버튼보다 더 얇다. 결과적으로, 얇은 커플러(24)는 유리 시트를 자동차 조립 라인으로 인도하기 위해 사용되는 포장 및 재료 취급 공정을 변화시켜야 할 필요없이 유리 제조업자로 하여금 커플러(24)를 유리 시트 생산 라인 상에서 장착할 수 있게 해준다. 포장 및 재료 취급 특성을 변화시키지 않고 유리 시트 생산 작업에서 커플러를 장착할 수 있다는 것은 자동차 회사에 의한 습기 감지기 및 와이퍼 제어 시스템의 사용 증대를 얻는 데에 있어서 중요한 고려 사항이다.
회로 기판(26)은 도3에 도시된 바와 같이 감지기 하우징(28)의 기부(48) 상에 장착된다. 감지기 하우징(28)은 경질 플라스틱 또는 기타 강성 재료로부터 만들어지며, 기부(48)로부터 연장된 4개의 수직벽(50)을 포함한다. 본 발명의 목적들 중 하나는 감지기 하우징의 크기, 구체적으로는 유리 시트(18)의 내면(30)으로부터 연장된 벽(50)의 높이(h)를 최소화하는 것이다. 하우징(28)의 벽(50)은 커플러(24)의 기부(42) 상의 클립(46)에 의해 하우징의 보유를 용이하게 해주는 플랜지(52)를 포함한다. 검출기 프리즘(40)에 인접한 벽(50)의 플랜지(52)에는 회로 기판(26) 상의 검출기로부터 주변 광을 차단하기 위한 차단 모서리부(54)가 마련된다.
본 발명은 회로 기판(26) 상에 광전자 소자 및 신호 처리 회로 장치가 장착된 단일의 평면 회로 기판(26)을 포함한다. 종래의 표면 장착 기술이 상기 소자들을 회로 기판(26) 상에 장착하기 위해 사용될 수 있다. 도2에서의 커플러(24)는 4개의 방사기 검출기 쌍을 위한 분광 영역을 포함한다. 4개의 방사기를 갖는 시스템은 유리 시트 상의 습기의 검출을 위한 충분한 범위를 제공하며, 이는 원활한 와이퍼 시스템 작동을 가져온다. 그러나, 본 발명의 기술은 기타 습기 감지 작동에도 응용될 수 있으며, 임의의 수의 방사기 및 검출기 쌍을 포함할 수 있다.
이제 도3을 참조하면, 감지기의 단면도는 단일 방사기(56) 및 검출기(58) 쌍을 보여주고 있다. 부가적인 방사기(56) 및 검출기(58) 쌍이 유사한 방식으로 회로 기판(26) 상에 장착될 수 있다. 광 비임(60)의 광선이 방사기(56)로부터 유리 시트(18)의 외면(32)으로 그리고 역으로 검출기(58)로 이동함에 따라 평행하게 된 광 비임(60)의 광 행로가 또한 도3에 도시되어 있다.
방사기(56) 및 검출기(58)는 각각 지멘스(Siemens)사 부품 번호 SFH-421 및 BPW-34FAS와 같은 표면 장치 기기이다. 검출기(58)는 큰 광다이오드 또는 광트랜지스터일 수 있다. 방사기(56) 및 검출기(58)는 또한 칩-온-보드 접근법 회로 기판(26)에 직접 접합된 실리콘 다이를 사용해서 실시될 수 있다. 방사기(56)는 광 비임(60)이 주로 회로 기판(26)에 수직한 방향으로 방사되도록 적외선 에너지를 방출한다. 광 비임(60)의 광축(62)은 방사기(56)를 떠날 시에 회로 기판(26)에 대해 법선을 이룬다. 광 비임(60)의 광축(62)은 습기 감지기(10)에서의 광학 표면의 공칭 중심을 통해서 이동한다. 검출기(58)는 최고감도의 축이 회로 기판(26)의 수직하도록 장착된다. 또한, 검출기(58)는 최고감도의 수직축을 따라서 또는 이러한 축 주위의 허용 각도 내에서 검출기에 부딪히는 광 비임이 검출기(58)로 하여금 제어 신호를 발생시키도록 허용 각도를 갖는다.
콜리메이터 렌즈(64)가 방사기(56)에 인접해서 장착되고 광 비임(60)의 광축(62)을 따라서 중심 설정된다. 유사한 콜리메이터 렌즈(66)가 검출기(66)에 인접해서 장착된다. (도시하지 않은) 장착 포스트가 콜리메이터 렌즈(64)를 회로 기판(26) 상에서 지지하고 위치 설정시키기 위해 사용된다. 콜리메이터 렌즈(64)는 평면(68)을 포함하며, 이 평면은 광 비임(60)의 광선의 발산을 감소시킨다. 렌즈(64)의 미러 표면(70)은 회로 기판(26)의 표면에 대해 60°의 각도로 위치된다. 광 비임(60)이 미러 표면(70)에 부딪히면, 광 비임(60)은 광축이 회로 기판(26)에 수직한 그 초기 각도로부터 약 60°의 각도로 반사되도록 전 내부 반사 과정에 의해 반사된다. 또한, 콜리메이터 렌즈(64)는 렌즈(64)의 단부에서 볼록 렌즈 표면(72)을 포함한다. 볼록 렌즈 표면(72)은 광 비임(60)이 콜리메이터 렌즈(64)를 출사할 때 광 비임(60)의 광선의 발산을 감소시켜 거의 평행하게 된 상태의 광 비임으로 출사시킨다.
또한, 검출기(58)에 인접한 콜리메이터 렌즈(66)는 광 비임(60)을 검출기(58)로 반사시키는 볼록 렌즈 표면(74), 미러 표면(76) 및 평면(78)을 갖는다. 광 비임(60)의 광축(62)은 광 비임(60)의 경로가 약 60°만큼 변화되도록 광 비임(60)의 검출기(58) 내로의 소망하는 수직의 입사각을 달성하도록 편향된다. 검출기에서의 양호한 각도는 수직이지만, 허용 각도 내의 임의의 광 비임(60)이 검출기(58)에 의해 검출되게 된다. 표면 장착된 검출기에 대한 허용 각도는 대체로 30 내지 60° 범위 내에 있다.
신호 처리 회로 장치는 회로 기판 상에 장착되는 종래의 소자(80A, 80B, 80C, 80D)(도3)를 포함한다. 부가적으로, 광 장애물(82)이 회로 기판 상에 장착되어 검출기(58)로부터 주변 광을 차단시키고 하우징(28) 내에서 방사기(56)와 검출기(58) 사이의 부적절한 광 교신 또는 혼선을 방지할 수 있다. 방사기(56)및 검출기(58)는 신호 처리 장치에 전기적으로 접속되며, 그 상세 사항은 본 발명의 일부를 형성하지 않는다. 신호 처리 회로 장치의 작동과 제어기 및 와이퍼 제어 시스템과의 인터페이스에 관한 부가적인 상세 사항은 미국 특허 제4,620,141호, 제5,059,877호, 5,239,244호, 및 5,262,640호로부터 얻을 수 있다. 임의의 그러한 상세 사항은 본 발명의 목적을 위해서 필요한 설명 및 서술을 완성하기 위해 필요한 정도로 본 명세서에 참조로 수록된 것이라고 간주된다.
습기 감지기가 작동 상태에 있으면, (도시하지 않은) 제어기는 광 비임(60)을 회로 기판에 대해 수직하게 방사되게 하는 방사기(56)에 신호를 보낸다. 도3에 도시된 바와 같이, 광 비임은 광 비임(60)의 발산을 감소시키는 콜리메이터 렌즈(64)의 표면을 통해 향해진다. 광 비임(60)은 광 비임(60)을 광 비임(60)의 초기 경로로부터 약 60°로 편향시키는 미러 표면(70)에 부딪힐 때까지 콜리메이터 렌즈(64)의 투명 재료를 통해 이동된다. 그 결과로 얻은 광축(62)은 회로 기판(26)에 대해 약 30°각도를 이룬다. 콜리메이터 렌즈(64)의 볼록 렌즈 표면(72)은 커플러(24) 내로의 입사를 위해 광 비임(60)을 평행하게 한다.
광 비임(60)은 방사기 프리즘(38)의 표면(39)에서 커플러(24) 내로 입사된다. 표면(39)은 광 비임(60)이 커플러(24) 내에서 완전히 평행하게 되는 것을 보장하는 볼록 곡률을 포함한다. 커플러(24)의 기부(42) 상에 형성된 방사기 프리즘(38)은 광 비임을 약 15°굴절되게 한다. 광 비임(60)은 광 비임이 약 45°각도로 입사되도록 개재물(36) 내에 선택적으로 결합된 다음 유리 시트(18) 내에 선택적으로 결합된다.
광 비임(60)은 약 45°각도를 유지하면서 유리 시트(18)를 통해 이동한다. 광 비임은 유리 시트(18)의 외면(32)으로부터 전부 반사되어 역으로 유리 시트(18)를 통과한다. 유리 시트(18)의 외면(32) 상에 어떤 습기가 존재하는 경우, 광 비임(60)의 일부분은 반사되지 않고 유리 시트(18)를 통과한다. 외면(32)으로부터 반사된 광 비임(60)을 검출함으로써 습기 감지기(10)의 검출기(58)는 유리 시트(18)의 외면(32) 상의 수분의 양을 가리키는 제어 신호를 발생시킨다.
유리 시트(18)의 외면(32)으로부터 약 45°각도로 반사된 광 비임(60)은 개재물(36), 커플러(24)의 기부(42) 및 검출기 프리즘(40)을 통과한다. 광 비임(60)은 프리즘 표면(41)을 통과한다. 검출기 프리즘(40)은 방사기 프리즘(38)과 유사한 각도로 형성되며, 광 비임(60)을 약 15°만큼 굴절시킨다. 프리즘 표면(41) 및 볼록 렌즈 표면(74)의 볼록 곡률은 광 비임(60)을 약간 수렴되게 한다. 광 비임(60)은 광 비임(60)이 전 내부 반사에 의해 미러 표면(76)으로부터 반사될 때까지 콜리메이터 렌즈(64)를 통해 통과한다. 광 비임은 광 비임(60)의 광축(62)이 회로 기판(26)에 대해 다시 한번 법선이 되도록 미러 표면(76)에 의해 약 60°반사된다.
광 비임은 검출기 콜리메이터 렌즈(66)를 통해 통과해서 평면(78)에서 렌즈(66)를 출사한다. 평면(78)은 광 비임(60)을 검출기(58) 상의 한 지점으로 수렴시킨다. 검출기는 대체로 광 비임이 회로 기판(26)에 수직하는 경우에 최고 감도를 갖지만, 검출기(58)의 허용 각도 내의 어떠한 광 비임(60)도 검출되게 된다. 검출기(58)는 회로 기판(26) 상의 신호 처리 회로 장치를 위한 제어 신호를 발생시킨다. 제어 신호는 처리되어 유리 시트 와이퍼(20)의 작동을 제어하기 위한 제어기로 전송된다.
광 비임(60)이 유리 시트(18) 내로 입사하는 양호한 각도는 45°이다. 일반적으로, 허용 가능한 신호는 40 내지 45°사이의 입사각에 걸쳐 발생될 수 있다. 상기에서 주지된 바와 같이, 50 이상의 각도는 손실 신호를 발생시키며, 40 이하의 각도는 감도 손실을 초래한다. 광 비임(60)이 초기에 회로 기판(26) 및 유리 시트(18)의 양자에 대해 수직하게 개시할 때 45°각도를 얻기 위해서 광 비임은 약 60°로 반사되고 약 15°로 굴절된다. 일반적으로, 미러 표면(70, 76)은 광 비임(60)을 반사시켜 그 광축을 약 60°변화시키지만, 허용 가능한 반사는 50 내지 70°사이의 범위 내에서 발생할 수 있다. 프리즘(38, 40)은 광 비임을 15°굴절시키지만, 허용 가능한 범위는 10 내지 20°이다. 중요한 고려 사항은 반사 및 굴절의 최종 효과가 약 45°로 유리 시트(18) 내에 입사하는 광 비임(60)에 있다는 것이다.
주변 광은 광검출 시스템을 사용하는 습기 감지기(10)에 이따금 문제가 발생되게 한다. 주변 광은 대체로 검출기(58)에 의해 감지되기에는 너무 예리한 각도로 하우징 내에 입사하게 된다. 또한, 광 장애물(54, 82)이 하우징 내에 형성되고 회로 기판 상에 장착되어 주변 광을 더욱 차단시키고 방사기(56)와 검출기(58) 간의 혼선을 방지한다. 커플러(24)에 내장된 차단 홈(44)은 기생 경로로부터 발생할 수 있는 혼선을 포획하는 역할을 한다.
렌즈(64, 66) 상의 볼록 렌즈 표면(72, 74)은 비구면으로서 제공될 수 있다. 비구면의 사용은 광학적 효율을 저하시키는 성질이 있는 광수차를 감소시킨다. 감지기(10)의 방사기 반부와 감지기(10)의 검출기 반부의 전체적인 광학적 구성은 무한 공액비 시스템으로서 설명될 수 있다. 이러한 광학적 배치는 본질적으로 낮은 수차를 제공하며, 따라서 비구면은 진구면으로부터 크게 벗어나지 않는다.
광 비임(60)의 광축(62)은 광축에 대해 수직한 표면에 결합 프리즘을 배치시킨 것과는 반대로 커플러(24)의 분광 표면(39, 41)에 비스듬한 각도로 부딪힌다. 프리즘(38, 40)을 비스듬하게 배치함으로써 단일 반사기를 사용해서 광축(62)이 회로 기판에 수직한 방향으로 전환될 수 있다. 이것은 단일 회로 기판(26)의 사용과 커플러(24)의 보다 깊이가 얕은 설계를 조장한다. 렌즈(64, 66)는 감지기(10)에서 요구되는 부품들의 수를 감소시키는 것을 도와주는 기능을 한다. 상기 인자들의 조합은 소형의 콤팩트 하우징(28)이 감지기(10)용으로 사용될 수 있게 해준다.
이제 도4 내지 도6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에는 상이한 배치의 광소자들이 제공되고 있다. 제1 실시예(10)의 감지기(10)와 다른 실시예의 감지기(84)간의 주요 차이점은 2개의 광 비임을 동일 검출기로 향하게 함으로써 검출기의 절반을 제거한 것에 있다.
원래, 단일 검출기는 수 개의 방사기로부터 적외선을 수신할 수 있다. 본 발명에 있어서, 습기 감지기(84)의 크기 및 작동 복잡성에 부작용을 미치지 않고 2개의 방사기를 하나의 검출기로 조합함으로써 비용 이득이 얻어질 수 있다. 본 논의는 4개의 방사기 및 2개의 검출기를 갖는 감지기(84)에 관한 것이지만, 감지기(84)는 예를 들면, 2개의 방사기 및 1개의 검출기 세트와 같은 임의의 수의 방사기-검출기 세트를 포함한다. 2개의 방사기-1개의 검출기 세트를 구비하는 감지기는 2개의 방사기(제1 및 제2 방사기), 1개의 검출기, 및 3개의 분광 굴절 영역, 즉, 2개의 방사기 프리즘(제1 및 제2 분광 영역)과 1개의 검출기 프리즘(제3 분광 영역)을 포함하는 커플러를 포함한다. 상기 감지기는 또한 2개의 방사기에 인접한 2개의 콜리메이터 렌즈(제1 및 제2 방사기 렌즈)와 1개의 검출기에 인접한 1개의 콜리메이터 렌즈(검출기 렌즈)를 포함한다. 제1 방사기 렌즈, 제2 방사기 렌즈 및 검출기 렌즈는 각각, 제1 방사기와 제1 분광 영역 사이, 제2 방사기와 제2 분광 영역 사이, 검출기와 제3 분광 영역 사이에 위치한다. 방사기 렌즈들과 검출기 렌즈는 미러 표면(반사 표면)을 포함한다. 이하에서는 4개의 방사기-2개의 검출기 세트를 구비하는 감지기(84)에 대하여 개시한다.
습기 감지기(84)는 탈착 가능한 커플러(86), 회로 기판(88) 및 감지기 하우징(90)을 포함한다. 커플러(86)와, 회로 기판(88) 광전자 소자의 배치는 이하에서 상세하게 설명된다.
도5에서, 커플러(86)는 4개의 방사기 프리즘(94)과 2개의 검출기 프리즘(96)을 갖는 기부(92)를 포함한다. 검출기 프리즘(96)의 폭은 한 검출기에서 광축(100)을 2개의 광 비임(98)의 수신을 조장하기 위해 증대되어 왔다. 기부(92) 상의 프리즘(94, 96)의 배향은 방사기(102)와 검출기(104) 간의 광 비임(98)의 전송을 조장하기 위해 제1 실시예로부터 변경되었다. 커플러(86)는 유리 시트의 외면(110) 상의 습도를 검출하기 위해 유리 시트(106)의 내면(108) 상에 장착된다.
방사기(102)에 인접한 콜리메이터 렌즈(112)는 제1 실시예에서의 콜리메이터 렌즈(64)와 유사하다. 검출기(104)에 인접한 콜리메이터 렌즈(114)는 2개의 광 비임(98)을 단일 검출기(104)로 향하게 하도록 일체로 형성된 2개의 별도의 렌즈 세그먼트를 갖는다. 방사기(102), 검출기(104) 및 콜리메이터 렌즈(112, 114)는 회로 기판(88) 상에 장착된다.
콜리메이터 렌즈(112)는 회로 기판(88) 상의 방사기로부터 수직하게 연장된 초기 광축(100) 상에서 방사기(102) 위에 위치된다. 또한, 콜리메이터 렌즈(114)와 적절한 정렬을 달성하기 위해서 콜리메이터 렌즈(112)는 회전되어야 한다. 콜리메이터 렌즈(112)는 방사기(102)로부터 수직하게 연장된 초기 광축(100)을 중심으로 해서 약 10 내지 12°회전된다. 광 비임(98)이 평면(116)을 통과해서 미러 표면(118)에 부딪히면, 광 비임(98)은 광 비임(98)이 회로 기판(88) 및 유리 시트(106)의 내면(108)에 대해 30도 각도로 되도록 60°반사된다. 또한, 광축 상의 렌즈(112)의 회전으로 인해, 광 비임(98)은 또한 유리 시트(106)의 평면에서 회전된다. 콜리메이터 렌즈(114)의 회전과 광 비임(98)의 경로는 도6에 도시되어 있으며, 이 도면에는 감지기(84)의 광학 시스템만이 도시되어 있다.
광 비임(98)은 콜리메이터 렌즈(112)를 통해 이동한 후에, 광 비임(98)은 볼록 비구면 렌즈 표면(120)에서 렌즈(112)를 출사한다. 상기에서 주지된 바와 같이, 광 비임(98)의 광선은 부분적으로 평행하게 된다. 그 다음, 광선은 커플러(86) 상의 방사기 프리즘(94)의 프리즘 표면(122)을 통과한다. 이 표면은 또한 광 비임(98)의 광축(100)이 더 회전되지 않도록 유리 시트의 평면에서 약 10 내지 12°회전된다. 프리즘 표면(122)은 표면(122)이 유리 시트(106)의 내면(108)에 대해 약 21°의 각도로 되도록 위치된다.
방사기 프리즘(94)은 광 비임이 소망하는 45°각도로 유리 시트 내로 입사하도록 광 비임(98)과 광축(100)을 약 15°굴절시킨다. 약간의 비점 수차 곡률이 광 비임(98)을 완전히 평행하게 하도록 프리즘(94)의 표면(122)에 포함된다. 광 비임(98)은 유리 시트(106) 내로 반사되지 않고 결합되며 유리 시트(106)의 외면(110)에 의해 반사된다.
광 비임(98)은 커플러(86) 상의 검출기 프리즘(96)을 통과한다. 프리즘 표면(124)은 2개의 방사기 광 행로에 대한 공통 평면을 갖는다. 약간의 볼록 곡률이 프리즘 표면(124)이 부가될 수 있지만 이 표면은 평탄한 것이 적절하다. 검출기 프리즘(96)의 표면(124)은 유리 시트(106)의 내면(108)에 대해 약 21°의 각도로 형성된다. 광 비임(98)은 유리 시트(106)를 약 45°각도로 떠나며, 광 비임(98)이 유리 시트(106)의 내면(108)에 대해 약 30°의 각도로 이동하도록 검출기 프리즘(96)에 의해 약 15°굴절된다. 검출기 프리즘(96)의 배향 때문에 광 비임(98)은 유리 시트의 평면에서 부가적으로 5°회전된다. 광 비임(98)은 검출기 프리즘(96)을 통과한 후에 유리 시트의 종축에 대해 약 16°의 각도로 된다.
검출기 프리즘(96) 다음에 광 비임(98)은 광 비임(98)을 수렴시키는 볼록 구면(126)에서 검출기 콜리메이터 렌즈(114) 내로 입사된다. 광 비임(98)은 미러 표면(128)에 부딪히며, 이 미러 표면은 광 비임이 평면(130)을 통과해서 회로 기판(88) 상의 검출기(104)로 향해지도록 광 비임(98)을 약 60°반사시킨다.
유리 시트(106) 내에서의 광 비임(98)의 회전 때문에 콜리메이터 렌즈(114)를 떠난 후의 광 비임(98)의 광축(100)은 회로 기판(88) 상의 검출기(104)에 대해 정확하게 수직이 되지 않는다. 광 비임(98)은 통상적으로 회로 기판(88)에 수직한 검출기(104)로부터 연장된 축으로부터 약 16°로 된다. 검출기(104)는 최고감도의 축이 회로 기판(88)에 대해 수직이 되도록 회로 기판(88) 상에 장착된다. 광 비임(98)이 수직에서 약 16°의 각도로 검출기(104) 쪽으로 향해지더라도 광 비임(98)은 검출기(104)의 허용 각도 내에서 검출기(104)에 양호하게 부딪힌다.
도6은 광소자들의 구성과 2개의 방사기(102)가 단일 검출기(104)로 향해질 때의 광 비임(98)의 광축(100)에 대한 경로를 도시하고 있다. 검출기 콜리메이터 렌즈(114)는 2개의 방사기로부터(102)로부터 광 비임(98)을 수용하기 위해 적절한 볼록 표면(126), 미러 표면(128) 및 평면을 구비한다. 검출기 콜리메이터 렌즈(114)의 볼록 표면(126)은 외측으로 비스듬하게 벌어져서 광 비임(98)을 수렴시키는 2개의 별개의 표면(126A, 126B)을 제공한다.
또한, 도6은 유리 시트(106)의 평면 내에서의 비임(98)의 약간의 회전을 도시하고 있다. 2개의 방사기로부터 광 비임은 V자형 배치를 형성한다. 2개의 세트가 단일 감지기(84)에서 사용되면 제3 및 제4 방사기(102) 및 제2 검출기(104)가 도시된 바와 같이 위치된다. 하우징(90)은 광학적 구성이 광 비임으로 하여금 공통의 능동 광소자를 공유하는 것을 가능하게 해주기 때문에 그 크기가 감소될 수 있다. 검출기 콜리메이터 렌즈(114)의 미러 표면(128) 및 평면(130)은 2개의 광 행로에 대해 공통이다. 이러한 각 스펙트럼 다중 공유에 대한 광학적 기술은 공간을 절약하며 감지기(84)의 비용을 감소시킨다. 유리 시트(106)의 내면(108)에 평행한 회로판(88)을 장착하는 것은 감지기(84)의 제조시에 상당한 공간 및 비용의 절약을 제공한다.
감지기(84)에 있어서(또한 감지기(10)에 있어서), 광 비임(98)이 유리 시트(106)에 결합되기 전에 부딪히는 모든 광표면의 전체 촛점력은 광 비임(98)을 평행하게 할만큼 충분해야 한다. 대부분의 촛점력은 콜리메이터 렌즈(112)의 볼록 렌즈 표면(120)에 놓여지며, 보다 적은 양이 커플러(86)의 프리즘 표면(122)에 놓여진다. 촛점력은 프리즘 표면(122)에 대한 변화가 광 비임(98)의 필요한 굴절에 부작용을 미치지 않는 한 표면들의 곡률을 조정함으로써 상이하게 분포될 수 있다.
촛점력의 한 가지 선택 사항은 평면(116)을 볼록하게 함으로써 광 행로에서 촛점력을 보다 빨리 부가하는 것이다. 또한, 미러 표면(118)을 방사기(102)에 위치된 타원 촛점을 갖는 타원 구역을 제작함으로써 미러 표면(118)에 촛점력을 부가하는 것이 가능하다. 프리즘 표면(122)은 광학적 효율을 희생시켜 세그먼트화된 표면 또는 프레넬(Fresnel) 렌즈로서 실시될 수 있다. 촛점력의 유사한 재분배가 감지기(10, 84)의 검출기 광학 부재에서 이용될 수 있다. 그러나, 광학 부재의 촛점 거리를 길게 하기 위해 방사기(102)로부터 유리 시트까지의 광 행로의 끝에 촛점력을 두는 것이 바람직하다. 촛점 거리를 증대시키면 광 비임(98)의 보다 적은 광선이 검출기 프리즘(96)에 닿지 못하게 된다. 또한 보다 긴 촛점 거리는 부품들중 많은 것에 있어서 보다 작은 임계 허용오차를 허용한다.
자동차의 전방 유리 시트 이외에도 본 발명의 습기 감지기는 습기의 검출을 위한 다른 유리 표면 상에도 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 유리 시트의 한 표면 상에 장착해서 이 유리 시트의 반대 표면상의 습기를 검출하기 위한 습기 감지기에 있어서,
    (a) 유리 시트의 내면 상에 장착하고 제1 및 제2 분광 굴절 영역을 이격된 관계로 포함하는 커플러와,
    (b) 상기 커플러에 고정되는 하우징과,
    (c) 상기 하우징에 고정되고, 유리 시트의 내면에 대해 대체로 평행하게 위치된 하나의 기기 표면을 갖는 하나의 평면 회로 기판과,
    (d) 상기 기기 표면 상에 장착되고 상기 회로 기판의 상기 기기 표면에 대해 대략 수직하며 광축을 갖는 광 비임을 방사하는 방사기와,
    (e) 상기 하우징 내에 고정되고 상기 방사기와 상기 커플러의 상기 제1 분광 영역 사이에 위치되며 방사기 렌즈 반사 표면을 포함하는 방사기 렌즈와,
    (f) 상기 기기 표면 상에 장착되어 검출기의 허용 각도 내의 각도로 검출기에 부딪히는 광 비임을 검출하고 광 비임에 응답해서 제어 신호를 발생시키는 검출기와,
    (g) 검출기 렌즈 반사 표면을 갖고, 상기 하우징 내에 장착되며 상기 검출기와 상기 커플러의 상기 제2 분광 영역 사이에 위치되는 검출기 렌즈를 포함하고,
    상기 방사기 렌즈, 상기 분광 굴절 영역을 갖는 커플러 및 상기 검출기 렌즈는,
    광 비임이 상기 회로 기판에 대해 대략 수직한 각도로 방사되어, 먼저 상기 방사기 렌즈의 반사 표면에 의해 상기 수직한 각도로부터 50°내지 70°만큼 편향되고, 다시 상기 제1 분광 굴절 영역에 의해 상기 수직한 각도를 향하여 역으로 5°내지 25°만큼 편향되고,
    상기 두 번 편향된 광 비임은 40 내지 50°사이의 각도로 유리 표면으로 향해져서 그로부터 반사되며 상기 검출기의 허용 각도 내의 각도로 검출기에서 수신되도록,
    상기 방사기로부터 상기 유리의 외면으로, 그리고 역으로 상기 검출기로의 광 행로를 형성하도록 위치되는 습기 감지기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회로 기판 상에 장착되고, 상기 방사기와 상기 검출기에 접속되어 상기 방사기에 의해 방사된 광 비임을 제어하고 상기 검출기로부터의 제어 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 포함하는 습기 감지기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회로 기판 상에 장착된 복수의 방사기, 방사기 렌즈, 검출기, 및 검출기 렌즈와, 상기 커플러에 형성된 대응하는 복수의 분광 굴절 영역을 포함하고,
    상기 방사기, 방사기 렌즈, 검출기, 검출기 렌즈 및 분광 영역은, 광 비임이 상기 회로 기판에 대해 대략 수직한 각도로 방사되고 40 내지 50°사이의 각도로 유리 시트로 향해져서 그로부터 반사되며 상기 검출기의 허용 각도 내의 각도로 검출기에서 수신되는 복수의 광 행로를 형성하도록 위치되는 습기 감지기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 커플러 내의 분광 굴절 영역은 광 비임을 평행하게 하는 볼록 표면을 포함하는 습기 감지기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 방사기 렌즈 및 상기 검출기 렌즈 각각은 광 비임을 평행하게 하는 볼록 표면을 포함하는 습기 감지기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 볼록 표면은 비구면인 습기 감지기.
  7. 제1항에 있어서, 조합된 방사기 렌즈에 의한 광 비임의 반사와 제1 분광 영역에 의한 광 비임의 굴절은 40 내지 50°사이의 범위 내에서 광 비임을 편향시키며, 조합된 제2 분광 영역에 의한 광 비임의 굴절과 검출기 렌즈에 의한 광 비임의 반사는 40 내지 50°사이의 범위 내에서 광 비임을 편향시키는 습기 감지기.
  8. 제7항에 있어서, 광 비임은 방사기 렌즈에서의 반사와 제1 분광 영역에서의 굴절에 의해 대략 45°편향되며, 광 비임은 제2 분광 영역에서의 굴절과 검출기 렌즈에서의 반사에 의해 대략 45°편향되는 습기 감지기.
  9. 제8항에 있어서, 광 비임은 상기 방사기 렌즈에 의해 대략 60°반사되고 제1 분광 영역에 의해 대략 15°굴절되며, 광 비임은 제2 분광 영역에 의해 대략 15°굴절되며 상기 검출기 렌즈에 의해 대략 60°반사되는 습기 감지기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 커플러는 5 mm 이하의 두께를 갖는 습기 감지기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 방사기 및 상기 검출기는 표면 장착 기기인 습기 감지기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 커플러 상의 분광 굴절 영역은 유리 시트의 내면에 대해 대략 21°의 각도로 형성된 표면을 포함하는 습기 감지기.
  13. 제1항에 있어서, 상기 커플러는 광 차단 홈을 포함하는 습기 감지기.
  14. 제1항에 있어서, 상기 회로 기판 상에 장착되고 상기 검출기에 근접해서 위치된 광 차단기를 포함하는 습기 감지기.
  15. 제1항에 있어서, 광 비임은 상기 회로 기판에 대해 대략 수직한 각도로 상기 검출기에서 수신되는 습기 감지기.
  16. 유리 시트의 한 표면 상에 장착해서 이 유리 시트의 반대 표면 상의 습기를 검출하기 위한 습기 감지기에 있어서,
    (a) 유리 시트의 내면 상에 장착하고 3개의 분광 굴절 영역을 이격된 관계로 포함하는 커플러와,
    (b) 상기 커플러에 고정되는 하우징과,
    (c) 상기 하우징에 고정되고 유리 시트의 내면에 대해 대체로 평행하게 위치된 기기 표면을 갖는 평면 회로 기판과,
    (d) 상기 기기 표면 상에 이격된 관계로 장착되고 상기 회로 기판의 상기 기기 표면에 대해 대략 수직하며 광축을 갖는 광 비임을 방사하는 제1 방사기 및 제2 방사기와,
    (e) 상기 하우징 내에 장착되고 상기 제1 방사기와 제1 분광 영역 사이에 위치되고 반사 표면을 포함하는 제1 방사기 렌즈 및 상기 하우징 내에 장착되고 상기 제2 방사기와 제2 분광 영역 사이에 위치되고 반사 표면을 포함하는 제2 방사기 렌즈와,
    (f) 상기 기기 표면 상에 장착되어 상기 검출기의 허용 각도 내의 각도로 검출기에 부딪히는 광 비임을 검출하고 광 비임에 응답해서 제어 신호를 발생시키는 검출기와,
    (g) 반사 표면을 갖고 상기 하우징 내에 장착되며 상기 검출기와 상기 커플러의 제3 분광 영역 사이에 위치되는 검출기 렌즈를 포함하고,
    상기 방사기 렌즈, 상기 분광 굴절 영역을 갖는 커플러, 및 상기 검출기 렌즈는 상기 제1 및 제2 방사기로부터의 광 비임이 상기 회로 기판에 대해 대략 수직한 각도로 방사되고 40 내지 50°사이의 각도로 유리 표면으로 향해져서 그로부터 반사되며 상기 검출기의 허용 각도 내의 각도로 검출기에서 수신되도록 상기 제1 방사기로부터 상기 유리의 외면으로 그리고 역으로 상기 검출기로의 제1 광 행로와, 상기 제2 방사기로부터 상기 유리의 외면으로 그리고 역으로 상기 검출기로의 제2 광 행로를 형성하도록 위치되는 습기 감지기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 회로 기판 상에 장착되고, 상기 방사기와 상기 검출기에 접속되어 상기 방사기에 의해 방사된 광 비임을 제어하고 상기 검출기로부터의 제어 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 포함하는 습기 감지기.
  18. 제16항에 있어서, 광 비임은 상기 회로 기판 상의 상기 검출기로부터 연장된 수직축에 대해 대략 16°의 각도로 상기 검출기에서 수신되는 습기 감지기.
  19. 제16항에 있어서, 광 비임은 상기 방사기 렌즈에 의해 대략 60°반사되고 제1 분광 영역에 의해 대략 15°굴절되며, 광 비임은 제2 분광 영역에 의해 대략 15°굴절되며 상기 검출기 렌즈에 의해 대략 60°반사되며, 광 비임은 윈드쉴드의 평면내에서 상기 방사기 렌즈에 의해 대략 11°그리고 상기 커플러의 제3 분광 영역에 의해 대략 5°회전되는 습기 감지기.
  20. 제16항에 있어서, 상기 회로 기판 상에 장착되는 적어도 하나의 부가적인 광 세트를 포함하고, 상기 광 세트는 적어도 2개의 방사기와, 이와 동등한 수의 방사기 렌즈와, 하나의 검출기와, 하나의 검출기 렌즈로 구성되고, 상기 커플러 내에 형성된 대응하는 복수의 분광 굴절 영역을 포함하며, 상기 방사기, 방사기 렌즈, 검출기, 검출기 렌즈 및 분광 영역은 광 비임이 상기 회로 기판에 대해 대략 수직한 각도로 방사되고, 40 내지 50°사이의 각도로 유리 시트로 향해져서 그로부터 반사되며, 상기 검출기의 허용 각도 범위 내의 각도로 검출기에서 수신되는 복수의 광 행로를 형성하도록 위치되는 습기 감지기.
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Families Citing this family (199)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5670935A (en) 1993-02-26 1997-09-23 Donnelly Corporation Rearview vision system for vehicle including panoramic view
US5796094A (en) 1993-02-26 1998-08-18 Donnelly Corporation Vehicle headlight control using imaging sensor
US5877897A (en) 1993-02-26 1999-03-02 Donnelly Corporation Automatic rearview mirror, vehicle lighting control and vehicle interior monitoring system using a photosensor array
US6822563B2 (en) 1997-09-22 2004-11-23 Donnelly Corporation Vehicle imaging system with accessory control
DE4406398A1 (de) * 1994-02-26 1995-08-31 Bosch Gmbh Robert Regensensor
US6891563B2 (en) 1996-05-22 2005-05-10 Donnelly Corporation Vehicular vision system
DE19608648C1 (de) * 1996-03-06 1997-10-23 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Erfassen von Benetzungsereignissen auf einer Scheibe
US7655894B2 (en) 1996-03-25 2010-02-02 Donnelly Corporation Vehicular image sensing system
US6681163B2 (en) 2001-10-04 2004-01-20 Gentex Corporation Moisture sensor and windshield fog detector
US7019275B2 (en) * 1997-09-16 2006-03-28 Gentex Corporation Moisture sensor and windshield fog detector
US5923027A (en) 1997-09-16 1999-07-13 Gentex Corporation Moisture sensor and windshield fog detector using an image sensor
US6313454B1 (en) 1999-07-02 2001-11-06 Donnelly Corporation Rain sensor
US5898183A (en) * 1997-10-16 1999-04-27 Libbey-Owens-Ford Co. Compact moisture sensor with efficient high obliquity optics
DE69836344T2 (de) 1997-10-30 2007-05-31 Donnelly Corp., Holland Regensensor mit nebelerkennung
JPH11148899A (ja) * 1997-11-14 1999-06-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd 透明基板の水滴検出装置
EP0986494B1 (de) * 1998-03-17 2005-06-01 Robert Bosch Gmbh Optischer sensor
DE19861428B4 (de) † 1998-03-17 2008-01-10 Robert Bosch Gmbh Optischer Sensor
WO1999052750A1 (de) * 1998-04-08 1999-10-21 Robert Bosch Gmbh Regensensor
DE19815748C5 (de) * 1998-04-08 2008-02-28 Robert Bosch Gmbh Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Benetzung einer Scheibe
DE19815747C1 (de) * 1998-04-08 1999-10-28 Bosch Gmbh Robert Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Benetzung auf einer Scheibe
DE19827044C1 (de) * 1998-06-18 1999-10-21 Daimler Chrysler Ag Licht-/Regen-Sensorik für ein Fahrzeug
US6232603B1 (en) * 1998-10-29 2001-05-15 Kelsey-Hayes Co. Rain sensor operation on solar reflective glass
US6091065A (en) * 1998-12-31 2000-07-18 Libbey-Owens-Ford Co. Moisture sensor with digital signal processing filtering
KR100682523B1 (ko) * 1999-01-25 2007-02-15 젠텍스 코포레이션 반도체 광 센서들을 가진 차량 기기 제어장치
US6313457B1 (en) 1999-01-25 2001-11-06 Gentex Corporation Moisture detecting system using semiconductor light sensor with integral charge collection
US6207967B1 (en) * 1999-03-04 2001-03-27 Valeo Electrical Systems, Inc. Off the glass imaging rain sensor
DE19909987C2 (de) * 1999-03-06 2003-04-10 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Anordnung zum Detektieren von auf einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges befindlichen Objekten
DE19933641A1 (de) * 1999-07-17 2001-03-08 Bosch Gmbh Robert Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Benetzung auf einer Scheibe
DE19933642A1 (de) * 1999-07-17 2001-03-08 Bosch Gmbh Robert Lichtempfindliche Sensoreinheit, insbesondere zum automatischen Schalten von Beleuchtungseinrichtungen
JP3536738B2 (ja) 1999-08-27 2004-06-14 株式会社デンソー 雨滴センサ
DE10012613A1 (de) * 2000-03-15 2001-10-04 Wtw Weilheim Vorrichtung zur Streustrahlungsmessung
US6396408B2 (en) 2000-03-31 2002-05-28 Donnelly Corporation Digital electrochromic circuit with a vehicle network
WO2001086259A1 (fr) * 2000-05-12 2001-11-15 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Detecteur de substance adherente et dispositif de commande faisant appel a ce dernier
EP1301382B1 (en) * 2000-07-19 2007-03-07 The Gates Corporation Optical precipitation sensor
US6366350B1 (en) * 2000-08-22 2002-04-02 Rockwell Collins, Inc. Apparatus for transmitting light source to a light detector
DE10060964A1 (de) * 2000-12-06 2002-06-13 Bosch Gmbh Robert Regensensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
JP4374795B2 (ja) * 2001-04-02 2009-12-02 株式会社デンソー 雨滴センサ
JP3437843B2 (ja) 2001-07-06 2003-08-18 沖電気工業株式会社 絶縁膜の形成方法及び集積回路の製造方法
US7697027B2 (en) 2001-07-31 2010-04-13 Donnelly Corporation Vehicular video system
US6882287B2 (en) 2001-07-31 2005-04-19 Donnelly Corporation Automotive lane change aid
DE10144147A1 (de) * 2001-09-07 2003-03-27 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Optoelektronischer Sensor, Verwendung eines solchen Sensors sowie optoelektronischer Lenkwinkelsensor
DE10147176B4 (de) * 2001-09-25 2018-02-08 HELLA GmbH & Co. KGaA Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer Scheibe, insbesondere einer Kraftfahrzeugscheibe
DE10147447A1 (de) * 2001-09-26 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Holographischer Sensor, insbesondere zur Erkennung von Feuchtigkeit auf einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs
US6617564B2 (en) * 2001-10-04 2003-09-09 Gentex Corporation Moisture sensor utilizing stereo imaging with an image sensor
US7543946B2 (en) * 2002-01-10 2009-06-09 Gentex Corporation Dimmable rearview assembly having a glare sensor
US6802205B2 (en) * 2002-02-28 2004-10-12 Ppg Industries Ohio, Inc. Moisture detection system and method of use thereof
US7004606B2 (en) * 2002-04-23 2006-02-28 Donnelly Corporation Automatic headlamp control
AU2003225228A1 (en) 2002-05-03 2003-11-17 Donnelly Corporation Object detection system for vehicle
US20060061008A1 (en) 2004-09-14 2006-03-23 Lee Karner Mounting assembly for vehicle interior mirror
US10144353B2 (en) 2002-08-21 2018-12-04 Magna Electronics Inc. Multi-camera vision system for a vehicle
DE10238935A1 (de) * 2002-08-24 2004-03-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Befestigung und Ausrichtung eines Sensors
ITTO20020950A1 (it) * 2002-11-05 2004-05-06 Fiat Ricerche Sistema di visione integrato multifunzionale, con matrice
US7204130B2 (en) * 2002-12-03 2007-04-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Windshield moisture detector
US7296461B2 (en) * 2002-12-03 2007-11-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Temperature compensated windshield moisture detector
DE10261244A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-01 Robert Bosch Gmbh Regensensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
EP1462244A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-29 Pilkington Automotive Limited Tinted laminated vehicle glazing
US7308341B2 (en) 2003-10-14 2007-12-11 Donnelly Corporation Vehicle communication system
US7526103B2 (en) 2004-04-15 2009-04-28 Donnelly Corporation Imaging system for vehicle
DE102004033734A1 (de) * 2004-07-13 2006-02-02 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Optoelektronische Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP1619578B1 (en) * 2004-07-22 2016-04-06 STMicroelectronics (Research & Development) Limited Optical device, and optical mouse incorporating the optical device
DE102004038422B3 (de) * 2004-07-30 2006-01-12 Schefenacker Vision Systems Germany Gmbh Sensoreinrichtung, Verwendung einer Sensoreinrichtung sowie Fahrzeugleuchte
DE102004042217A1 (de) * 2004-09-01 2006-03-02 Conti Temic Microelectronic Gmbh Befestigungsvorrichtung für einen Sensor an einer mit Toleranzen behafteten, insbesondere gewölbten Oberfläche
JP4241553B2 (ja) * 2004-09-02 2009-03-18 株式会社デンソー 雨滴検出装置
JP4241561B2 (ja) * 2004-09-28 2009-03-18 株式会社デンソー 雨滴検出装置
US7718943B2 (en) * 2004-09-29 2010-05-18 Gentex Corporation Moisture sensor for optically detecting moisture
US7881496B2 (en) 2004-09-30 2011-02-01 Donnelly Corporation Vision system for vehicle
US7263875B2 (en) * 2004-10-11 2007-09-04 Ppg Industries Ohio, Inc. Multi-layer windshield moisture detector
JP4292413B2 (ja) * 2004-10-12 2009-07-08 株式会社デンソー 雨滴検出装置並びにそれを備えたワイパ自動制御装置
DE102004054465A1 (de) * 2004-11-11 2006-05-24 Robert Bosch Gmbh Optischer Sensor zur Detektion von Feuchtigkeit auf einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs
US7720580B2 (en) 2004-12-23 2010-05-18 Donnelly Corporation Object detection system for vehicle
JP4785033B2 (ja) * 2005-03-22 2011-10-05 スタンレー電気株式会社 光学式水滴センサ
DE102005013022A1 (de) * 2005-03-22 2006-09-28 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Optoelektronische Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug
JP4518007B2 (ja) * 2005-11-21 2010-08-04 株式会社デンソー 雨滴センサ
DE202006000742U1 (de) * 2006-01-18 2007-05-24 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh & Co. Kg Optische Sensorvorrichtung
JP2007271423A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Niles Co Ltd 雨滴センサ
DE202006005665U1 (de) * 2006-04-05 2007-08-16 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh & Co. Kg Optische Sensorvorrichtung
US7317183B2 (en) * 2006-04-21 2008-01-08 Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd High performance reflectivity optical encoder with a protrusion between lenses
WO2008024639A2 (en) 2006-08-11 2008-02-28 Donnelly Corporation Automatic headlamp control system
US8013780B2 (en) 2007-01-25 2011-09-06 Magna Electronics Inc. Radar sensing system for vehicle
US8648307B2 (en) * 2007-06-08 2014-02-11 Panasonic Corporation Infrared ray detector
US7914187B2 (en) 2007-07-12 2011-03-29 Magna Electronics Inc. Automatic lighting system with adaptive alignment function
US8017898B2 (en) 2007-08-17 2011-09-13 Magna Electronics Inc. Vehicular imaging system in an automatic headlamp control system
EP2191457B1 (en) 2007-09-11 2014-12-10 Magna Electronics Imaging system for vehicle
US8446470B2 (en) 2007-10-04 2013-05-21 Magna Electronics, Inc. Combined RGB and IR imaging sensor
JP4798125B2 (ja) * 2007-12-13 2011-10-19 株式会社デンソー 照度センサ
DE102007062258A1 (de) * 2007-12-21 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Optische Regensensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102008023845B4 (de) * 2008-05-16 2018-04-05 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Optische Sensorvorrichtung zur Detektion von Umgebungslicht
US7945388B2 (en) * 2008-06-25 2011-05-17 The Boeing Company Test bed for in-situ studies
US8033156B2 (en) * 2008-06-25 2011-10-11 The Boeing Company Sensor apparatus and method for detecting impacts
DE102008033204A1 (de) * 2008-07-15 2010-02-04 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Optischer Sensor
US20100020170A1 (en) 2008-07-24 2010-01-28 Higgins-Luthman Michael J Vehicle Imaging System
DE102008061616B4 (de) * 2008-12-11 2021-06-10 Bcs Automotive Interface Solutions Gmbh Optische Sensorvorrichtung
WO2010099416A1 (en) 2009-02-27 2010-09-02 Magna Electronics Alert system for vehicle
US8376595B2 (en) 2009-05-15 2013-02-19 Magna Electronics, Inc. Automatic headlamp control
KR101735134B1 (ko) 2009-07-27 2017-05-24 마그나 일렉트로닉스 인크. 주차 보조 시스템
WO2011014497A1 (en) 2009-07-27 2011-02-03 Magna Electronics Inc. Vehicular camera with on-board microcontroller
KR101101633B1 (ko) * 2009-08-27 2012-01-02 한국산업기술대학교산학협력단 액체 방울 감지 센서 및 방법
WO2011028686A1 (en) 2009-09-01 2011-03-10 Magna Mirrors Of America, Inc. Imaging and display system for vehicle
US8890955B2 (en) 2010-02-10 2014-11-18 Magna Mirrors Of America, Inc. Adaptable wireless vehicle vision system based on wireless communication error
DE102010028347A1 (de) * 2010-04-29 2011-11-03 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung an einem Kraftfahrzeug
US9117123B2 (en) 2010-07-05 2015-08-25 Magna Electronics Inc. Vehicular rear view camera display system with lifecheck function
US9383229B2 (en) 2010-10-31 2016-07-05 Avego Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical reflective encoder with multi-faceted flat-faced lens
US9180908B2 (en) 2010-11-19 2015-11-10 Magna Electronics Inc. Lane keeping system and lane centering system
WO2012075250A1 (en) 2010-12-01 2012-06-07 Magna Electronics Inc. System and method of establishing a multi-camera image using pixel remapping
US9264672B2 (en) 2010-12-22 2016-02-16 Magna Mirrors Of America, Inc. Vision display system for vehicle
US9085261B2 (en) 2011-01-26 2015-07-21 Magna Electronics Inc. Rear vision system with trailer angle detection
US9194943B2 (en) 2011-04-12 2015-11-24 Magna Electronics Inc. Step filter for estimating distance in a time-of-flight ranging system
US9547795B2 (en) 2011-04-25 2017-01-17 Magna Electronics Inc. Image processing method for detecting objects using relative motion
WO2012145822A1 (en) 2011-04-25 2012-11-01 Magna International Inc. Method and system for dynamically calibrating vehicular cameras
US9357208B2 (en) 2011-04-25 2016-05-31 Magna Electronics Inc. Method and system for dynamically calibrating vehicular cameras
US8620523B2 (en) 2011-06-24 2013-12-31 Gentex Corporation Rearview assembly with multiple ambient light sensors
US10793067B2 (en) 2011-07-26 2020-10-06 Magna Electronics Inc. Imaging system for vehicle
US9491450B2 (en) 2011-08-01 2016-11-08 Magna Electronic Inc. Vehicle camera alignment system
EP2740003B1 (en) 2011-08-05 2017-06-14 Gentex Corporation Optical assembly for a light sensor
DE112012003931T5 (de) 2011-09-21 2014-07-10 Magna Electronics, Inc. Bildverarbeitungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Bilddatenübertragung undStromversorgung über ein Koaxialkabel
US9681062B2 (en) 2011-09-26 2017-06-13 Magna Electronics Inc. Vehicle camera image quality improvement in poor visibility conditions by contrast amplification
US9146898B2 (en) 2011-10-27 2015-09-29 Magna Electronics Inc. Driver assist system with algorithm switching
JP5761143B2 (ja) * 2011-11-02 2015-08-12 株式会社リコー 撮像ユニット、撮像ユニットを搭載した車両
US9491451B2 (en) 2011-11-15 2016-11-08 Magna Electronics Inc. Calibration system and method for vehicular surround vision system
US10071687B2 (en) 2011-11-28 2018-09-11 Magna Electronics Inc. Vision system for vehicle
US9762880B2 (en) 2011-12-09 2017-09-12 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with customized display
KR200469841Y1 (ko) * 2012-01-27 2013-11-07 조창묵 3바퀴 운동기구
US10457209B2 (en) 2012-02-22 2019-10-29 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with multi-paned view
US10493916B2 (en) 2012-02-22 2019-12-03 Magna Electronics Inc. Vehicle camera system with image manipulation
US8694224B2 (en) 2012-03-01 2014-04-08 Magna Electronics Inc. Vehicle yaw rate correction
US10609335B2 (en) 2012-03-23 2020-03-31 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with accelerated object confirmation
CN102621600B (zh) * 2012-03-31 2014-03-19 北京经纬恒润科技有限公司 一种车载感雨传感器及其光学透镜组系统
US9751465B2 (en) 2012-04-16 2017-09-05 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with reduced image color data processing by use of dithering
US10089537B2 (en) 2012-05-18 2018-10-02 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with front and rear camera integration
US9340227B2 (en) 2012-08-14 2016-05-17 Magna Electronics Inc. Vehicle lane keep assist system
DE102013217430A1 (de) 2012-09-04 2014-03-06 Magna Electronics, Inc. Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug
US9446713B2 (en) 2012-09-26 2016-09-20 Magna Electronics Inc. Trailer angle detection system
US9558409B2 (en) 2012-09-26 2017-01-31 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with trailer angle detection
US9723272B2 (en) 2012-10-05 2017-08-01 Magna Electronics Inc. Multi-camera image stitching calibration system
US9090234B2 (en) 2012-11-19 2015-07-28 Magna Electronics Inc. Braking control system for vehicle
US9743002B2 (en) 2012-11-19 2017-08-22 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with enhanced display functions
US10025994B2 (en) 2012-12-04 2018-07-17 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system utilizing corner detection
US9481301B2 (en) 2012-12-05 2016-11-01 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system utilizing camera synchronization
US10461743B2 (en) 2013-01-11 2019-10-29 Imagesurge, Inc. Interactive display system and method for use with low emissivity glass using infrared illumination
WO2014110570A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-17 Imagesurge, Inc. Interactive display system and method for use with low emissivity glass using infrared illumination
US20140218529A1 (en) 2013-02-04 2014-08-07 Magna Electronics Inc. Vehicle data recording system
US9092986B2 (en) 2013-02-04 2015-07-28 Magna Electronics Inc. Vehicular vision system
US9870753B2 (en) 2013-02-12 2018-01-16 Gentex Corporation Light sensor having partially opaque optic
US9207116B2 (en) 2013-02-12 2015-12-08 Gentex Corporation Light sensor
US10179543B2 (en) 2013-02-27 2019-01-15 Magna Electronics Inc. Multi-camera dynamic top view vision system
US9688200B2 (en) 2013-03-04 2017-06-27 Magna Electronics Inc. Calibration system and method for multi-camera vision system
US10027930B2 (en) 2013-03-29 2018-07-17 Magna Electronics Inc. Spectral filtering for vehicular driver assistance systems
US9327693B2 (en) 2013-04-10 2016-05-03 Magna Electronics Inc. Rear collision avoidance system for vehicle
US10232797B2 (en) 2013-04-29 2019-03-19 Magna Electronics Inc. Rear vision system for vehicle with dual purpose signal lines
US9508014B2 (en) 2013-05-06 2016-11-29 Magna Electronics Inc. Vehicular multi-camera vision system
US9563951B2 (en) 2013-05-21 2017-02-07 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with targetless camera calibration
US9205776B2 (en) 2013-05-21 2015-12-08 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system using kinematic model of vehicle motion
US10567705B2 (en) 2013-06-10 2020-02-18 Magna Electronics Inc. Coaxial cable with bidirectional data transmission
US9260095B2 (en) 2013-06-19 2016-02-16 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with collision mitigation
US20140375476A1 (en) 2013-06-24 2014-12-25 Magna Electronics Inc. Vehicle alert system
US9619716B2 (en) 2013-08-12 2017-04-11 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with image classification
US10326969B2 (en) 2013-08-12 2019-06-18 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with reduction of temporal noise in images
JP2015052496A (ja) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社リコー 導光体、物体検出装置
JP2015052495A (ja) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社リコー 導光体、物体検出装置
US9499139B2 (en) 2013-12-05 2016-11-22 Magna Electronics Inc. Vehicle monitoring system
DE102013225156A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Conti Temic Microelectronic Gmbh Beleuchtung zur Detektion von Regentropfen auf einer Scheibe mittels einer Kamera
US9988047B2 (en) 2013-12-12 2018-06-05 Magna Electronics Inc. Vehicle control system with traffic driving control
US10160382B2 (en) 2014-02-04 2018-12-25 Magna Electronics Inc. Trailer backup assist system
US9623878B2 (en) 2014-04-02 2017-04-18 Magna Electronics Inc. Personalized driver assistance system for vehicle
US9487235B2 (en) 2014-04-10 2016-11-08 Magna Electronics Inc. Vehicle control system with adaptive wheel angle correction
WO2015182803A1 (ko) * 2014-05-30 2015-12-03 엑센도 주식회사 거울을 이용한 전반사형태 레인센서
US9925980B2 (en) 2014-09-17 2018-03-27 Magna Electronics Inc. Vehicle collision avoidance system with enhanced pedestrian avoidance
JP6455519B2 (ja) * 2014-09-24 2019-01-23 コニカミノルタ株式会社 プリズム、プリズムの製造方法、金型およびセンサーチップ
US9916660B2 (en) 2015-01-16 2018-03-13 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with calibration algorithm
GB2536238B (en) * 2015-03-09 2018-08-15 Jaguar Land Rover Ltd Windshield monitoring system
CN106037630A (zh) * 2015-04-09 2016-10-26 胡迪群 反射式感测模块
US10946799B2 (en) 2015-04-21 2021-03-16 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with overlay calibration
US10819943B2 (en) 2015-05-07 2020-10-27 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with incident recording function
US10184889B2 (en) * 2015-06-29 2019-01-22 Bitron S.P.A. Sensor device for optically detecting characteristics of a fluid
DE102015008298A1 (de) * 2015-06-29 2016-12-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Sensorvorrichtung zum Erfassen von Feuchtigkeit auf einer Scheibe und Kraftfahrzeug
KR101704229B1 (ko) * 2015-07-03 2017-02-08 현대자동차주식회사 성에감지기능을 구비한 레인센서
US10078789B2 (en) 2015-07-17 2018-09-18 Magna Electronics Inc. Vehicle parking assist system with vision-based parking space detection
US10086870B2 (en) 2015-08-18 2018-10-02 Magna Electronics Inc. Trailer parking assist system for vehicle
US10875403B2 (en) 2015-10-27 2020-12-29 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with enhanced night vision
US10144419B2 (en) 2015-11-23 2018-12-04 Magna Electronics Inc. Vehicle dynamic control system for emergency handling
KR20170071891A (ko) * 2015-12-16 2017-06-26 현대자동차주식회사 다면 측정 레인센서
CN105485625B (zh) * 2016-01-29 2017-01-18 国网山东省电力公司夏津县供电公司 一种适于雨天照明的路灯灯罩
CN105485621B (zh) * 2016-01-29 2017-03-08 中山市和泰照明有限公司 一种带雨天照明功能的路灯灯罩
US11277558B2 (en) 2016-02-01 2022-03-15 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with master-slave camera configuration
US11433809B2 (en) 2016-02-02 2022-09-06 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with smart camera video output
US10132971B2 (en) 2016-03-04 2018-11-20 Magna Electronics Inc. Vehicle camera with multiple spectral filters
US10055651B2 (en) 2016-03-08 2018-08-21 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with enhanced lane tracking
KR20170115250A (ko) * 2016-04-07 2017-10-17 현대자동차주식회사 다초점 레인센서
JP2018017546A (ja) * 2016-07-26 2018-02-01 株式会社デンソー レインセンサ
DE102017122444B4 (de) 2017-09-27 2022-06-15 Bcs Automotive Interface Solutions Gmbh Linsenplatte, Regensensor und Lichtsensor
JP7041345B2 (ja) 2017-12-28 2022-03-24 ミツミ電機株式会社 液滴センサ
US11084463B2 (en) 2018-06-25 2021-08-10 Littelfuse, Inc. Optical rain sensor with dynamic optical configuration control comprising a plurality of photo elements each capable of being selectively activated to emit light and deactivated to receive light
EP3594662B1 (en) * 2018-07-09 2022-11-09 TE Connectivity Sensors France Optical rain sensor and method for determining a minimal rain drop radius
EP3604050B1 (en) * 2018-08-01 2021-03-17 MEAS France Optical moisture sensor for automotive applications
JP7265133B2 (ja) * 2019-03-28 2023-04-26 ミツミ電機株式会社 液滴センサ
CN110445500B (zh) * 2019-08-13 2021-04-02 吉林吉大通信设计院股份有限公司 一种能够调节雨雪天气中信号强度的通讯设备
CN110865050A (zh) * 2019-12-13 2020-03-06 江西辙炜新材料科技有限公司 一种环保保湿剂生产用智能化质量检测设备
US11968639B2 (en) 2020-11-11 2024-04-23 Magna Electronics Inc. Vehicular control system with synchronized communication between control units
CN113109285B (zh) * 2021-04-09 2022-07-15 淄博盖米测控系统有限公司 一种挂面生产线水分监测系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0694456A2 (en) * 1994-07-29 1996-01-31 Lucas Industries, Inc. Moisture activated wiper sensor

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947131A (en) * 1974-11-04 1976-03-30 Gerhard Karl Windshield soil detector
AU535699B2 (en) * 1978-09-25 1984-04-05 R.J. Noack Detecting dust or water on vehicle windscreen
JPS647314Y2 (ko) * 1981-05-08 1989-02-27
JPS59152446U (ja) * 1983-03-31 1984-10-12 株式会社東海理化電機製作所 雨滴センサ
JPS61116645A (ja) * 1984-11-09 1986-06-04 Nippon Denso Co Ltd 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
US4652745A (en) * 1985-12-06 1987-03-24 Ford Motor Company Optical moisture sensor for a window or windshield
JPS6425036A (en) * 1987-07-20 1989-01-27 Nippon Denso Co Optical liquid detecting device
US4876446A (en) * 1987-02-06 1989-10-24 Matsushita Electric Works, Ltd. Optical sensor with optical interconnection board
JPH0726842B2 (ja) * 1987-02-06 1995-03-29 松下電工株式会社 光センサ
DE3806881A1 (de) * 1988-03-03 1989-09-07 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Sensoreinrichtung
JPH0470053A (ja) * 1990-07-09 1992-03-05 Mitsubishi Electric Corp 密着型イメージセンサ
WO1992018848A1 (en) * 1991-04-23 1992-10-29 Introlab Pty. Limited A moisture sensor
DE4202121C1 (en) * 1992-01-27 1992-12-24 Leopold Kostal Gmbh & Co Kg, 5880 Luedenscheid, De Sensor assembly detecting wetness of motor vehicle windscreen - includes receiver for radiation reflected from precipitation esp. drops of rain
US5262640A (en) * 1992-05-27 1993-11-16 Libbey-Owens-Ford Co. Window mounted optical moisture sensor having light pipes with distal ends
JPH0628715U (ja) * 1992-09-08 1994-04-15 自動車電機工業株式会社 雨滴センサ
JPH0628716U (ja) * 1992-09-08 1994-04-15 自動車電機工業株式会社 雨滴センサ
JPH0628719U (ja) * 1992-09-18 1994-04-15 自動車電機工業株式会社 雨滴センサ
US5317149A (en) * 1992-11-12 1994-05-31 Hewlett-Packard Company Optical encoder with encapsulated electrooptics
KR100302088B1 (ko) * 1993-07-02 2001-12-28 게르트 라이메 배면방사요소의 변동검지장치
DE19608648C1 (de) * 1996-03-06 1997-10-23 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Erfassen von Benetzungsereignissen auf einer Scheibe

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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