JPH0110587Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0110587Y2 JPH0110587Y2 JP1983047433U JP4743383U JPH0110587Y2 JP H0110587 Y2 JPH0110587 Y2 JP H0110587Y2 JP 1983047433 U JP1983047433 U JP 1983047433U JP 4743383 U JP4743383 U JP 4743383U JP H0110587 Y2 JPH0110587 Y2 JP H0110587Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- window glass
- prism
- light receiving
- prism piece
- Prior art date
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- Expired
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は雨滴センサに関し、ウインドウガラス
等に雨滴が付着したときこれを検知するものであ
る。
等に雨滴が付着したときこれを検知するものであ
る。
従来より、この種の雨滴センサとして例えば第
１図に示すように、ウインドウガラス２の内側に
投光部（光源）３と受光部４とを配置すると共
に、該ウインドウガラス２の内面にプリズム１を
取付けて構成されたものが知られている。
１図に示すように、ウインドウガラス２の内側に
投光部（光源）３と受光部４とを配置すると共
に、該ウインドウガラス２の内面にプリズム１を
取付けて構成されたものが知られている。
投光部３からプリズム１を通してウインドウガ
ラス２に入射される入射光は、ウインドウガラス
２とその外側の空気との境界面で全反射され、そ
の反射光は受光部４に入射される。
ラス２に入射される入射光は、ウインドウガラス
２とその外側の空気との境界面で全反射され、そ
の反射光は受光部４に入射される。
ウインドウガラス２の外面に雨滴５が付着する
と、入射光の一部は雨滴５から外部に漏れ、反射
光量、すなわち受光部４の受光量が減少する。こ
れにより、受光部４の出力が変化して雨滴が付着
したことが検知される。
と、入射光の一部は雨滴５から外部に漏れ、反射
光量、すなわち受光部４の受光量が減少する。こ
れにより、受光部４の出力が変化して雨滴が付着
したことが検知される。
しかしながら、上記雨滴センサによれば、付着
する雨滴５の量、大きさ等によつては雨滴５から
外部に漏れる光量が少なく、検出感度が低いとい
う問題があつた。この問題を解決するものとし
て、例えば回路的に処理することが考えられる
が、コスト高となる。
する雨滴５の量、大きさ等によつては雨滴５から
外部に漏れる光量が少なく、検出感度が低いとい
う問題があつた。この問題を解決するものとし
て、例えば回路的に処理することが考えられる
が、コスト高となる。
本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、コスト高とならず充分な
検出感度が得られ、誤動作するおそれのない雨滴
センサを提供することである。
の目的とするところは、コスト高とならず充分な
検出感度が得られ、誤動作するおそれのない雨滴
センサを提供することである。
上記目的を達成するために、本考案は、ウイン
ドウガラスの内面にプリズムを取付けると共に、
このプリズムの一側に光源と受光素子からなる受
発光部を配置し、光源からの光をウインドウガラ
スに照射し、この光の光路がウインドウガラスの
外面に付着した雨滴等により変化した時、これを
受発光部の受光素子で検知するように構成した雨
滴センサにおいて、上記プリズムを直方体状プリ
ズム片と、この直方体状プリズム片の一側に配置
され、上記受発光部の光源からの光が直方体状プ
リズム片に入射すると共に、直方体状プリズム片
から出射する反射光が受発光部の受光素子に入射
するようにした受発光側プリズム片と、上記直方
体状プリズム片の他側に配置され、ウインドウガ
ラスの一部で反射した光が再度直方体状プリズム
片に入射し、ウインドウガラスの他部で反射する
ようにした少なくとも二つの反射面を有した反射
側プリズム片とで構成し、上記直方体状プリズム
片と受発光側プリズム片及び反射側プリズム片と
の間にギヤツプ部を設け、直方体状プリズム片と
ギヤツプ部との境界面を、上記ウインドウガラス
に対してほぼ直角に形成したものである。
ドウガラスの内面にプリズムを取付けると共に、
このプリズムの一側に光源と受光素子からなる受
発光部を配置し、光源からの光をウインドウガラ
スに照射し、この光の光路がウインドウガラスの
外面に付着した雨滴等により変化した時、これを
受発光部の受光素子で検知するように構成した雨
滴センサにおいて、上記プリズムを直方体状プリ
ズム片と、この直方体状プリズム片の一側に配置
され、上記受発光部の光源からの光が直方体状プ
リズム片に入射すると共に、直方体状プリズム片
から出射する反射光が受発光部の受光素子に入射
するようにした受発光側プリズム片と、上記直方
体状プリズム片の他側に配置され、ウインドウガ
ラスの一部で反射した光が再度直方体状プリズム
片に入射し、ウインドウガラスの他部で反射する
ようにした少なくとも二つの反射面を有した反射
側プリズム片とで構成し、上記直方体状プリズム
片と受発光側プリズム片及び反射側プリズム片と
の間にギヤツプ部を設け、直方体状プリズム片と
ギヤツプ部との境界面を、上記ウインドウガラス
に対してほぼ直角に形成したものである。
直方体状プリズム片の他側に、ウインドウガラ
スの一部で反射した光が再度直方体状プリズム片
に入射し、ウインドウガラスの他部で反射するよ
うにした少なくとも二つの反射面を有した反射側
プリズム片を配置したから、光源からの光がウイ
ンドウガラスで最初に反射する光路（往路）と、
ウインドウガラスで反射した光が再度ウインドウ
ガラスで反射する光路（復路）とが重ならない。
スの一部で反射した光が再度直方体状プリズム片
に入射し、ウインドウガラスの他部で反射するよ
うにした少なくとも二つの反射面を有した反射側
プリズム片を配置したから、光源からの光がウイ
ンドウガラスで最初に反射する光路（往路）と、
ウインドウガラスで反射した光が再度ウインドウ
ガラスで反射する光路（復路）とが重ならない。
以下本考案の一実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
第２図は本考案の第一実施例を示している。図
中符号６はプリズムで、直方体状のプリズム片６
ａと、三角柱状のプリズム片６ｂと、２つの反射
面６２ｄ，６３ｄを有する四角柱状のプリズム片
６ｄとの組合せで構成されていて、これらプリズ
ム片はウインドウガラス２の内面に、該ウインド
ウガラス２との境界面で反射が生じないように接
着されている。そして、上記プリズム片６ｂは、
後述するように、受発光部７の光源からの光が直
方体状プリズム片６ａに入射すると共に、直方体
状プリズム片６ａから出射する反射光が受発光部
７の受光素子に入射するようにする受発光側プリ
ズム片として働く。
中符号６はプリズムで、直方体状のプリズム片６
ａと、三角柱状のプリズム片６ｂと、２つの反射
面６２ｄ，６３ｄを有する四角柱状のプリズム片
６ｄとの組合せで構成されていて、これらプリズ
ム片はウインドウガラス２の内面に、該ウインド
ウガラス２との境界面で反射が生じないように接
着されている。そして、上記プリズム片６ｂは、
後述するように、受発光部７の光源からの光が直
方体状プリズム片６ａに入射すると共に、直方体
状プリズム片６ａから出射する反射光が受発光部
７の受光素子に入射するようにする受発光側プリ
ズム片として働く。
プリズム片６ｂの面６１ｂと対向する位置に
は、光源と受光素子（図示せず）を組込んだ受発
光部７が設けられている。また、プリズム片６ｂ
の面６２ｂとプリズム片６ａの面６１ａとの間、
及びプリズム片６ａの面６２ａとプリズム片６ｄ
の面６１ｄとの間には微小なエアーギヤツプ部８
がそれぞれ設けられている。
は、光源と受光素子（図示せず）を組込んだ受発
光部７が設けられている。また、プリズム片６ｂ
の面６２ｂとプリズム片６ａの面６１ａとの間、
及びプリズム片６ａの面６２ａとプリズム片６ｄ
の面６１ｄとの間には微小なエアーギヤツプ部８
がそれぞれ設けられている。
受発光部７の光源からプリズム片６ｂ，６ａを
通してウインドウガラス２内に入射される光の入
射角θは、 Θ＜θ＜Θ2 に設定されている。
通してウインドウガラス２内に入射される光の入
射角θは、 Θ＜θ＜Θ2 に設定されている。
ここで、Θ1はウインドウガラス２とその外側
の空気との境界面における臨界角、Θ2はウイン
ドウガラス２とその外面に付着した雨滴５との境
界面における臨界角である。
の空気との境界面における臨界角、Θ2はウイン
ドウガラス２とその外面に付着した雨滴５との境
界面における臨界角である。
従つて、雨滴５が付着していないときには、受
発光部７の光源からの光は、図中の光路（往路
）を通つてウインドウガラス２の一部とその外
側の空気との境界面で全反射される。この反射光
は再びプリズム片６ａに入射され、面６２ａから
出射してプリズム片６ｄに入射される。そして、
プリズム片の面６２ｄ，６３ｄで二回反射された
後、再びプリズム片６ａに入射され、さらに再度
ウインドウガラス２の他部とその外側の空気との
境界面で全反射されて、上述の光路（往路）と
は重ならない図中の別の光路（復路）を通つて
プリズム片６ａから出射され、受発光部７の受光
素子に入射される。
発光部７の光源からの光は、図中の光路（往路
）を通つてウインドウガラス２の一部とその外
側の空気との境界面で全反射される。この反射光
は再びプリズム片６ａに入射され、面６２ａから
出射してプリズム片６ｄに入射される。そして、
プリズム片の面６２ｄ，６３ｄで二回反射された
後、再びプリズム片６ａに入射され、さらに再度
ウインドウガラス２の他部とその外側の空気との
境界面で全反射されて、上述の光路（往路）と
は重ならない図中の別の光路（復路）を通つて
プリズム片６ａから出射され、受発光部７の受光
素子に入射される。
ウインドウガラス２に複数の雨滴５ａ，５ｂが
付着した場合には、受発光部７からの光は、まず
往路においてその一部がウインドウガラス２の
一部に付着した雨滴５ａに入射する。雨滴５ａに
入射された光は、雨滴５ａとその外側の空気との
境界面で全反射されるものを除いて外部に漏れ
る。また、往路においても同様に、光の一部が
ウインドウガラス２の他部に付着した雨滴５ｂに
入射され、雨滴５ｂとその外側の空気との境界面
で全反射されるものを除いて外部に漏れる。
付着した場合には、受発光部７からの光は、まず
往路においてその一部がウインドウガラス２の
一部に付着した雨滴５ａに入射する。雨滴５ａに
入射された光は、雨滴５ａとその外側の空気との
境界面で全反射されるものを除いて外部に漏れ
る。また、往路においても同様に、光の一部が
ウインドウガラス２の他部に付着した雨滴５ｂに
入射され、雨滴５ｂとその外側の空気との境界面
で全反射されるものを除いて外部に漏れる。
すなわち、複数の雨滴５ａ，５ｂが付着する
と、受発光部７の光源からの光は、往路と復路
で二回外部に漏れる。
と、受発光部７の光源からの光は、往路と復路
で二回外部に漏れる。
なお、プリズム片６ａの面６１ａ，６２ａはウ
インドウガラス２の内面に対しほぼ直角になつて
いて、ウインドウガラス２からプリズム片６ａに
入射した外光を全反射する。
インドウガラス２の内面に対しほぼ直角になつて
いて、ウインドウガラス２からプリズム片６ａに
入射した外光を全反射する。
これを第３図を参照して説明する。屈折の法則
によりn1sinθ1＝n2sinθ2が成り立つ。ここで、プ
リズム６内における臨界角は空気の屈折率を１、
θ1＝90゜とおいて、 sin90゜＝n2sinθ2 sinθ2＝１／n2 よつて、臨界角＝sin-1１／n2となる。
によりn1sinθ1＝n2sinθ2が成り立つ。ここで、プ
リズム６内における臨界角は空気の屈折率を１、
θ1＝90゜とおいて、 sin90゜＝n2sinθ2 sinθ2＝１／n2 よつて、臨界角＝sin-1１／n2となる。
換言すれば、いかなる角度から入射する光も、
θ2＜sin-1１／n2なる角度となる。
θ2＜sin-1１／n2なる角度となる。
ここで、入射した光が面６１ａで全反射するた
めには、sin-1１／n2＜θ3である。
めには、sin-1１／n2＜θ3である。
したがつて、
θ2＜sin-1１／n2＜θ3 ……
面６１ａはウインドウガラス２とその外側の空
気との境界面に対し垂直であるから、 θ2＋θ3＝90゜ …… より θ2＜θ3 …… より θ3＝90゜−θ2 より代入して θ2＜90゜−θ2 従つて、θ2＜45゜ 同様にして、θ2＜45゜＜θ3を得る。
気との境界面に対し垂直であるから、 θ2＋θ3＝90゜ …… より θ2＜θ3 …… より θ3＝90゜−θ2 より代入して θ2＜90゜−θ2 従つて、θ2＜45゜ 同様にして、θ2＜45゜＜θ3を得る。
よつて、臨界角45゜より小さければθ2は45゜より
小さくなり、従つてθ3は45゜、すなわち臨界角よ
り大きくなり、面６１ａにて全反射することにな
る。
小さくなり、従つてθ3は45゜、すなわち臨界角よ
り大きくなり、面６１ａにて全反射することにな
る。
臨界角sin-1１／n2＜45゜なる条件よりn2＞1.414で
あるから、プリズム６の屈折率を1.414より大き
くとれば、外光は全て面６１ａ及び図面６２ａで
全反射される。
くとれば、外光は全て面６１ａ及び図面６２ａで
全反射される。
すなわち、外光により受発光部７の受光素子が
飽和状態にならない。
飽和状態にならない。
また、図示しないが、受発光部７の受光素子の
出力は車両用ワイパの駆動部に入力されるように
なつていて該出力が所定値以下になるとこれが動
作開始信号となる。
出力は車両用ワイパの駆動部に入力されるように
なつていて該出力が所定値以下になるとこれが動
作開始信号となる。
従つて、上記第一実施例によれば、複数の雨滴
５ａ，５ｂが付着すると、受発光部７の光源から
の光は、往路で一部の雨滴５ａから外部に漏れ
て減少し、そしてこの減少した光は往路とは重
ならない復路で更に他部の雨滴５ｂから外部に
漏れて減少するため、受発光部７における受光素
子の受光量の減少割合が大きく、受光素子の出力
変化を大きくとれ、雨滴５を確実に検知できる。
また、往路と復路が重ならないので、往路
が復路のいずれか一方で雨滴５を検知すること
ができ、それだけ検知性能が上昇する。
５ａ，５ｂが付着すると、受発光部７の光源から
の光は、往路で一部の雨滴５ａから外部に漏れ
て減少し、そしてこの減少した光は往路とは重
ならない復路で更に他部の雨滴５ｂから外部に
漏れて減少するため、受発光部７における受光素
子の受光量の減少割合が大きく、受光素子の出力
変化を大きくとれ、雨滴５を確実に検知できる。
また、往路と復路が重ならないので、往路
が復路のいずれか一方で雨滴５を検知すること
ができ、それだけ検知性能が上昇する。
この点、第１図に示す雨滴センサでは、往路で
のみ雨滴５から光がもれるだけで受光量の減少割
合は少なく、場合によつては雨滴５を検知でき
ず、しかも往路において光が雨滴５に入射しなけ
れば、雨滴５を全く検知することができない。
のみ雨滴５から光がもれるだけで受光量の減少割
合は少なく、場合によつては雨滴５を検知でき
ず、しかも往路において光が雨滴５に入射しなけ
れば、雨滴５を全く検知することができない。
第４図〜第６図は本考案の第二実施例を示して
いる。この第二実施例にあつては、第一実施例に
示す雨滴センサにおいて、受発光部７とプリズム
片６ｂの面６１ｂとの間にスリツト１０ａ，１０
ｂを介在している。
いる。この第二実施例にあつては、第一実施例に
示す雨滴センサにおいて、受発光部７とプリズム
片６ｂの面６１ｂとの間にスリツト１０ａ，１０
ｂを介在している。
スリツト１０ｂは、雨滴５が付着していない状
態においてスリツト１０ａを通つた光が受発光部
７にもどるのを阻止する。
態においてスリツト１０ａを通つた光が受発光部
７にもどるのを阻止する。
雨滴５が付着すると、第５図及び第６図に示す
ように、光の一部は雨滴５とその外側の空気との
境界面で全反射されて、プリズム片６ａ内に再び
入射される。この光は反射に際し、光路が屈折さ
れるため、復路を通つて受発光部７にもどると
き、スリツト１０ｂを通過する。
ように、光の一部は雨滴５とその外側の空気との
境界面で全反射されて、プリズム片６ａ内に再び
入射される。この光は反射に際し、光路が屈折さ
れるため、復路を通つて受発光部７にもどると
き、スリツト１０ｂを通過する。
すなわち、上記第二実施例では、雨滴５が付着
していないときには、スリツト１０ｂにより受発
光部７の受光素子には光が入射せず、その出力は
例えばＬレベルとなる。雨滴５が付着すると、雨
滴５により光路を屈折された光がスリツト１０ｂ
を通つて受光素子に入射され、その出力はＨレベ
ルに変わり、雨滴５が付着したことが検知され
る。
していないときには、スリツト１０ｂにより受発
光部７の受光素子には光が入射せず、その出力は
例えばＬレベルとなる。雨滴５が付着すると、雨
滴５により光路を屈折された光がスリツト１０ｂ
を通つて受光素子に入射され、その出力はＨレベ
ルに変わり、雨滴５が付着したことが検知され
る。
この第二実施例では、光源の劣化や電気的ノイ
ズにより投光量が変化しても、雨滴５の検知には
何ら影響を受けない。
ズにより投光量が変化しても、雨滴５の検知には
何ら影響を受けない。
なお、上記各実施例では、雨滴５の検知に適用
した場合を示したが、これに限定されず、一般用
水滴センサ、ガラスのくもり検出センサとしても
使用できる。
した場合を示したが、これに限定されず、一般用
水滴センサ、ガラスのくもり検出センサとしても
使用できる。
以上説明したように本考案によれば、光源から
光をウインドウガラスに照射し、その反射光を屈
折して再びウインドウガラスに照射し、該光の光
路が透明体の外面に付着した雨滴等により変化し
たときこれを受光部（受発光部の受光素子）で検
知するようにし、しかも反射光の往路と復路が重
ならないように構成したので、往路と復路の二回
の反射時における光量変化が得られ、従来の一方
向のみの光量変化に比較して受光素子の受光量の
減少割合が大きくなり、受光素子の出力変化を大
きくして検出感度を大きくでき、また往路か復路
のいずれか一方で雨滴を検知することができ、よ
り雨滴を確実に検知して誤動作するおそれがな
い。また、雨滴を確実に検知できるので、回路的
な処理を必要とせず、コスト高にならない。
光をウインドウガラスに照射し、その反射光を屈
折して再びウインドウガラスに照射し、該光の光
路が透明体の外面に付着した雨滴等により変化し
たときこれを受光部（受発光部の受光素子）で検
知するようにし、しかも反射光の往路と復路が重
ならないように構成したので、往路と復路の二回
の反射時における光量変化が得られ、従来の一方
向のみの光量変化に比較して受光素子の受光量の
減少割合が大きくなり、受光素子の出力変化を大
きくして検出感度を大きくでき、また往路か復路
のいずれか一方で雨滴を検知することができ、よ
り雨滴を確実に検知して誤動作するおそれがな
い。また、雨滴を確実に検知できるので、回路的
な処理を必要とせず、コスト高にならない。
第１図は従来の雨滴センサの略解図、第２図は
本考案の第一実施例を示す略解図、第３図は外光
が受光素子に入射しないことを説明する説明図、
第４図〜第６図は本考案の第二実施例を示し、第
４図は略解図、第５図及び第６図は作用の説明図
である。 ２……ウインドウガラス、５ａ，５ｂ……雨
滴、６……プリズム、６ａ，６ｂ，６ｄ……プリ
ズム片、７……受発光部。
本考案の第一実施例を示す略解図、第３図は外光
が受光素子に入射しないことを説明する説明図、
第４図〜第６図は本考案の第二実施例を示し、第
４図は略解図、第５図及び第６図は作用の説明図
である。 ２……ウインドウガラス、５ａ，５ｂ……雨
滴、６……プリズム、６ａ，６ｂ，６ｄ……プリ
ズム片、７……受発光部。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 ウインドウガラスの内面にプリズムを取付ける
と共に、このプリズムの一側に光源と受光素子か
らなる受発光部を配置し、光源からの光をウイン
ドウガラスに照射し、この光の光路がウインドウ
ガラスの外面に付着した雨滴等により変化した
時、これを受発光部の受光素子で検知するように
構成した雨滴センサにおいて、 上記プリズムを直方体状プリズム片と、 この直方体状プリズム片の一側に配置され、上
記受発光部の光源からの光が直方体状プリズム片
に入射すると共に、直方体状プリズム片から出射
する反射光が受発光部の受光素子に入射するよう
にした受発光側プリズム片と、 上記直方体状プリズム片の他側に配置され、ウ
インドウガラスの一部で反射した光が再度直方体
状プリズム片に入射し、ウインドウガラスの他部
で反射するようにした少なくとも二つの反射面を
有した反射側プリズム片とで構成し、 上記直方体状プリズム片と受発光側プリズム片
及び反射側プリズム片との間にギヤツプ部を設
け、 直方体状プリズム片とギヤツプ部との境界面
を、上記ウインドウガラスに対してほぼ直角に形
成したことを特徴とする雨滴センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4743383U JPS59152448U (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 雨滴センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4743383U JPS59152448U (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 雨滴センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152448U JPS59152448U (ja) | 1984-10-12 |
| JPH0110587Y2 true JPH0110587Y2 (ja) | 1989-03-27 |
Family
ID=30177981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4743383U Granted JPS59152448U (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 雨滴センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59152448U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005098404A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-20 | Yamatake Corporation | 検出面上状態検出装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57142347U (ja) * | 1981-03-04 | 1982-09-07 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP4743383U patent/JPS59152448U/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005098404A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-20 | Yamatake Corporation | 検出面上状態検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59152448U (ja) | 1984-10-12 |
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