JPS647314Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS647314Y2 JPS647314Y2 JP1981065605U JP6560581U JPS647314Y2 JP S647314 Y2 JPS647314 Y2 JP S647314Y2 JP 1981065605 U JP1981065605 U JP 1981065605U JP 6560581 U JP6560581 U JP 6560581U JP S647314 Y2 JPS647314 Y2 JP S647314Y2
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- Japan
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- light guide
- totally reflected
- transparent
- transparent light
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は水滴付着検知装置に関し、特に自動車
のヘツドランプ、ウインドガラス等に水滴が付着
したことを検知する水滴付着検知装置に関するも
のである。
のヘツドランプ、ウインドガラス等に水滴が付着
したことを検知する水滴付着検知装置に関するも
のである。
自動車などにおいては、ヘツドランプ、ウイン
ドガラス等に付着する雨滴、結露、結氷、雪、泥
水などをも含む水滴によつて視界が制限され、運
転に支障をきたすことがある。
ドガラス等に付着する雨滴、結露、結氷、雪、泥
水などをも含む水滴によつて視界が制限され、運
転に支障をきたすことがある。
このため、第１図に示す如く、被検知物たるウ
インドガラスａに光線が入射した場合、入射角が
臨界角より大きいとウインドガラスａと空気との
境界面において全反射が生じ、ウインドガラスａ
より屈折率の小さい水滴がウインドガラスａの表
面に付着すると全反射する光線が変化する原理を
利用した水滴付着検知装置が提案されている。よ
り詳しく従来の装置について述べると、ウインド
ガラスａの表面を検知表面a1とし、ウインドガラ
スａの裏面に一端を傾斜面としたプリズムｂ，ｅ
を一定角度で略八字状に設け、一方のプリズムｂ
の他端がわにレンズｃを介して発光素子ｄを配設
すると共に、他方のプリズムｅの他端がわにレン
ズｆを介して受光素子ｇを配設し、発光素子ｄか
ら投光される光をレンズｃで集束し、集束した光
をウインドガラスａ中へプリズムｂで一定角度で
入射させた被検知表面a1で全反射させ、数回全反
射した光をプリズムｅで外部に取り出しレンズｆ
で集束して受光素子ｇで受光するように構成され
ている。なお、前記一定角度とは、ウインドガラ
スａと空気との境界面の臨界角より大きく、かつ
ウインドガラスａと水滴との境界面の臨界角より
も小さな角度としてある。このことにより検知表
面a1に水滴が付着した場合、全反射する光が変化
し、受光素子ｇの受光量が変化するので水滴の付
着が検知できるものである。
インドガラスａに光線が入射した場合、入射角が
臨界角より大きいとウインドガラスａと空気との
境界面において全反射が生じ、ウインドガラスａ
より屈折率の小さい水滴がウインドガラスａの表
面に付着すると全反射する光線が変化する原理を
利用した水滴付着検知装置が提案されている。よ
り詳しく従来の装置について述べると、ウインド
ガラスａの表面を検知表面a1とし、ウインドガラ
スａの裏面に一端を傾斜面としたプリズムｂ，ｅ
を一定角度で略八字状に設け、一方のプリズムｂ
の他端がわにレンズｃを介して発光素子ｄを配設
すると共に、他方のプリズムｅの他端がわにレン
ズｆを介して受光素子ｇを配設し、発光素子ｄか
ら投光される光をレンズｃで集束し、集束した光
をウインドガラスａ中へプリズムｂで一定角度で
入射させた被検知表面a1で全反射させ、数回全反
射した光をプリズムｅで外部に取り出しレンズｆ
で集束して受光素子ｇで受光するように構成され
ている。なお、前記一定角度とは、ウインドガラ
スａと空気との境界面の臨界角より大きく、かつ
ウインドガラスａと水滴との境界面の臨界角より
も小さな角度としてある。このことにより検知表
面a1に水滴が付着した場合、全反射する光が変化
し、受光素子ｇの受光量が変化するので水滴の付
着が検知できるものである。
しかし乍ら、このような従来の水滴付着検知装
置は、発光がわと受光がわが別々に構成されてい
るので、ウインドガラスａに取付けるのに多くの
手間を必要とし、また、取付けに際し、発光側と
受光側のプリズムの角度及び位置の調整が非常に
難しいという問題がある。これらの問題を改善す
るため、発光側のプリズムと受光側のプリズムと
を一体にすることが考えられるが、たゞ単に発光
側のプリズムと受光側のプリズムとを一体にした
だけでは、プリズム全体の幅が大きくなつて検出
装置全体が大型化し、例えばヘツドランプ用とし
た場合見苦しくなるという問題がある。
置は、発光がわと受光がわが別々に構成されてい
るので、ウインドガラスａに取付けるのに多くの
手間を必要とし、また、取付けに際し、発光側と
受光側のプリズムの角度及び位置の調整が非常に
難しいという問題がある。これらの問題を改善す
るため、発光側のプリズムと受光側のプリズムと
を一体にすることが考えられるが、たゞ単に発光
側のプリズムと受光側のプリズムとを一体にした
だけでは、プリズム全体の幅が大きくなつて検出
装置全体が大型化し、例えばヘツドランプ用とし
た場合見苦しくなるという問題がある。
本考案は、前記の如き従来技術の問題点を改善
し、取付けが容易で、取付個所での受光器等の位
置調整を不要とし、しかも、装置全体を小型化す
ることができる水滴付着検知装置を提供すること
を目的とする。本考案は、前記の如き目的を達成
するため、透明導光体と、２本の光フアイバー
と、発光素子と受光素子とよりなり、前記透明導
光体は、前面あるいは該前面が取付く被検知物の
表面を検知表面とすると共に、両側面を後方が広
がるように傾斜させた断面略台形に形成し、前記
透明導光体の底部に前記各光フアイバーの一端を
互に平行に埋設してその先端を前記透明導光体の
傾斜側面と対向せしめ、かつ該各光フアイバーの
他端に前記発光素子と前記受光素子とを配設し、
前記一方の光フアイバーの一端より投光される光
を前記透明導光体の一方の傾斜側面で全反射せし
めて前記検知表面に入射させ、該検知表面で全反
射した光を透明導光体の他方の側面で全反射させ
て前記他方の光フアイバーの一端に投光すべくな
したことを特徴とする。
し、取付けが容易で、取付個所での受光器等の位
置調整を不要とし、しかも、装置全体を小型化す
ることができる水滴付着検知装置を提供すること
を目的とする。本考案は、前記の如き目的を達成
するため、透明導光体と、２本の光フアイバー
と、発光素子と受光素子とよりなり、前記透明導
光体は、前面あるいは該前面が取付く被検知物の
表面を検知表面とすると共に、両側面を後方が広
がるように傾斜させた断面略台形に形成し、前記
透明導光体の底部に前記各光フアイバーの一端を
互に平行に埋設してその先端を前記透明導光体の
傾斜側面と対向せしめ、かつ該各光フアイバーの
他端に前記発光素子と前記受光素子とを配設し、
前記一方の光フアイバーの一端より投光される光
を前記透明導光体の一方の傾斜側面で全反射せし
めて前記検知表面に入射させ、該検知表面で全反
射した光を透明導光体の他方の側面で全反射させ
て前記他方の光フアイバーの一端に投光すべくな
したことを特徴とする。
以下、図面を参照して本考案にかかる水滴付着
検知装置の一実施例を説明する。
検知装置の一実施例を説明する。
第２図は本考案の一実施例を示す概略構成図で
あつて、図中１は透明導光体、２及び３はそれぞ
れ光フアイバーを示し、４は発光素子、５は受光
素子を示す。
あつて、図中１は透明導光体、２及び３はそれぞ
れ光フアイバーを示し、４は発光素子、５は受光
素子を示す。
透明導光体１はガラスあるいはアクリル等の透
明合成樹脂からなるもので、前面１１と後面１４
とが平行で、左右の側面１２，１３が後方に拡が
るように傾斜した断面略台形に形成し、その前面
１１および両傾斜側面１２，１３は平滑面に形成
され、前面１１を検知表面Ａとしてある。そし
て、底部には２本の光フアイバー２，３の一端が
互に平行に埋設されてその先端を前記傾斜側面１
２，１３と対向させており、また各光フアイバー
２，３の他端には各々発光素子４と受光素子５と
が配設してある。
明合成樹脂からなるもので、前面１１と後面１４
とが平行で、左右の側面１２，１３が後方に拡が
るように傾斜した断面略台形に形成し、その前面
１１および両傾斜側面１２，１３は平滑面に形成
され、前面１１を検知表面Ａとしてある。そし
て、底部には２本の光フアイバー２，３の一端が
互に平行に埋設されてその先端を前記傾斜側面１
２，１３と対向させており、また各光フアイバー
２，３の他端には各々発光素子４と受光素子５と
が配設してある。
発光素子４は発光ダイオード、白熱バルブ等か
らなり、この例での発光素子４は一方の光フアイ
バー２の他端に発光素子４から放射状に発光した
光を指向せしめる指向レンズ４１を具備してお
り、受光素子５はフオトトランジスター、フオト
ダイオード、cds等からなり、その受光素子５を
受光した光量の変化を読取る検知回路に接続して
ある。
らなり、この例での発光素子４は一方の光フアイ
バー２の他端に発光素子４から放射状に発光した
光を指向せしめる指向レンズ４１を具備してお
り、受光素子５はフオトトランジスター、フオト
ダイオード、cds等からなり、その受光素子５を
受光した光量の変化を読取る検知回路に接続して
ある。
そして、前記透明導光体は、一方の光フアイバ
ー２の一端より投光された光を一方の傾斜側面１
２で全反射させて検知表面Ａに入射させ、該検知
表面Ａで全反射した光を他方の傾斜側面１３で全
反射させて他方の光フアイバー３の一端に投光す
べく構成されている。
ー２の一端より投光された光を一方の傾斜側面１
２で全反射させて検知表面Ａに入射させ、該検知
表面Ａで全反射した光を他方の傾斜側面１３で全
反射させて他方の光フアイバー３の一端に投光す
べく構成されている。
更に詳しく述べると、一方の側面１２で全反射
した光が検知表面Ａに入射する角度θは、検知表
面Ａで全反射を起し、この検知表面Ａに透明導光
体１よりも屈折率の低い水滴が付着したときは検
知表面Ａで全反射を起さずに光が水滴内へ透過し
て変化してしまう角度としてある。即ち、具体的
に述べると、入射する角度θは、透明導光体がア
クリル樹脂の場合屈折率n1＝1.5、空気の屈折率
n0＝1.0であるから、全反射が始まる角度θc1（臨界
角）は、 θc1＝sin-1（n0／n1）＝41.8゜ …(1) 次に検知表面Ａに水滴が付着したときに上記の
入射する光が水滴内へ侵入しない角度、即ち、水
滴が付着していても検知表面Ａで全反射してしま
う角度θc2は、水滴の屈折率n2＝1.33とすると θc2＝sin-1（n2／n1）＝62.45゜ …(2) 従つて、上記入射する角θは、上記(1)，(2)式を
満足する条件下の41.8゜＜θ＜62.25゜の範囲とし、
この入射する角度θを満足すべく一方の傾斜側面
１２は、一方の光フアイバー２の一端より投光さ
れる光を全反射（臨界角＝41.8゜以上）させる角
度で傾斜させている。また、他方の傾斜側面１３
は、検知表面Ａで全反射した光がこの他方の側面
１３で全反射する角度に傾斜しており、他方の光
フアイバー３の一端は他方の傾斜側面１３で全反
射した光を最大に受光し得る位置に埋設してあ
る。
した光が検知表面Ａに入射する角度θは、検知表
面Ａで全反射を起し、この検知表面Ａに透明導光
体１よりも屈折率の低い水滴が付着したときは検
知表面Ａで全反射を起さずに光が水滴内へ透過し
て変化してしまう角度としてある。即ち、具体的
に述べると、入射する角度θは、透明導光体がア
クリル樹脂の場合屈折率n1＝1.5、空気の屈折率
n0＝1.0であるから、全反射が始まる角度θc1（臨界
角）は、 θc1＝sin-1（n0／n1）＝41.8゜ …(1) 次に検知表面Ａに水滴が付着したときに上記の
入射する光が水滴内へ侵入しない角度、即ち、水
滴が付着していても検知表面Ａで全反射してしま
う角度θc2は、水滴の屈折率n2＝1.33とすると θc2＝sin-1（n2／n1）＝62.45゜ …(2) 従つて、上記入射する角θは、上記(1)，(2)式を
満足する条件下の41.8゜＜θ＜62.25゜の範囲とし、
この入射する角度θを満足すべく一方の傾斜側面
１２は、一方の光フアイバー２の一端より投光さ
れる光を全反射（臨界角＝41.8゜以上）させる角
度で傾斜させている。また、他方の傾斜側面１３
は、検知表面Ａで全反射した光がこの他方の側面
１３で全反射する角度に傾斜しており、他方の光
フアイバー３の一端は他方の傾斜側面１３で全反
射した光を最大に受光し得る位置に埋設してあ
る。
このように構成した本考案の水滴付着検知装置
は、例えば被検知物６がヘツドランプである場合
には、第３図に示す如く、ヘツドランプ６に装着
したワイパー６１が払拭する範囲内に検知表面Ａ
が前面レンズ６２と平行面内に位置するようにヘ
ツドランプ６に並設する。従つて、飛来する水滴
が前面レンズ６２に付着すると検知表面Ａにも付
着することになるので、並設した透明導光体１の
検知表面Ａで前面レンズ６２に付着する水滴の有
無を検知することができる。なお、この場合、透
明導光体１の両側面１２，１３には水滴付着防止
用のカバーを取付けておくことが好ましい。
は、例えば被検知物６がヘツドランプである場合
には、第３図に示す如く、ヘツドランプ６に装着
したワイパー６１が払拭する範囲内に検知表面Ａ
が前面レンズ６２と平行面内に位置するようにヘ
ツドランプ６に並設する。従つて、飛来する水滴
が前面レンズ６２に付着すると検知表面Ａにも付
着することになるので、並設した透明導光体１の
検知表面Ａで前面レンズ６２に付着する水滴の有
無を検知することができる。なお、この場合、透
明導光体１の両側面１２，１３には水滴付着防止
用のカバーを取付けておくことが好ましい。
また、被検知物６がウインドガラスである場合
には、第４図に示す如く、透明導光体１の前面１
１を予めウインドガラス６の肉厚分だけ切削し、
ウインドガラス６の内面に透明導光体１の前面１
１を透明接着剤で接着固定する。この場合、透明
導光体１はウインドガラス６と同一屈折率の材料
を使用し、また接着剤も同一屈折率のものを使用
する。そして、ウインドガラス６の表面を検知表
面Ａとする。
には、第４図に示す如く、透明導光体１の前面１
１を予めウインドガラス６の肉厚分だけ切削し、
ウインドガラス６の内面に透明導光体１の前面１
１を透明接着剤で接着固定する。この場合、透明
導光体１はウインドガラス６と同一屈折率の材料
を使用し、また接着剤も同一屈折率のものを使用
する。そして、ウインドガラス６の表面を検知表
面Ａとする。
このように、本考案の水滴付着検知装置は、発
光がわと受光がわを透明導光体１によつて一体と
なつているので取付けが簡単となり、また、透明
導光体１内で発光素子４の光が数回全反射して受
光器５に再帰するように予め位置調整されている
ので、取付けに際しての煩雑化は全くない。しか
も、透明導光体１の底部に２本の光フアイバー
２，３の各一端を互に平行に埋設し、その一方の
光フアイバー２から投光される光を一方の傾斜側
面１２で全反射させて検知表面に入射させ、該検
知表面で全反射した光を他方の傾斜側面で全反射
させて他方の光フアイバー３の一端に投光するよ
うにしているので、透明導光体１の横方向の寸法
がコンパクトになり、かつ、各光フアイバー２，
３が平行であるので、無理なく束ねて検出装置全
体の小型化をはかることができる。
光がわと受光がわを透明導光体１によつて一体と
なつているので取付けが簡単となり、また、透明
導光体１内で発光素子４の光が数回全反射して受
光器５に再帰するように予め位置調整されている
ので、取付けに際しての煩雑化は全くない。しか
も、透明導光体１の底部に２本の光フアイバー
２，３の各一端を互に平行に埋設し、その一方の
光フアイバー２から投光される光を一方の傾斜側
面１２で全反射させて検知表面に入射させ、該検
知表面で全反射した光を他方の傾斜側面で全反射
させて他方の光フアイバー３の一端に投光するよ
うにしているので、透明導光体１の横方向の寸法
がコンパクトになり、かつ、各光フアイバー２，
３が平行であるので、無理なく束ねて検出装置全
体の小型化をはかることができる。
以上述べたように、本考案の水滴付着検知装置
は、取付けが容易で位置調整を必要としないばか
りでなく、特に装置全体の小型化をはかることが
できる効果がある。
は、取付けが容易で位置調整を必要としないばか
りでなく、特に装置全体の小型化をはかることが
できる効果がある。
第１図は従来例を示す構成図、第２図は本考案
にかかる水滴付着検知装置の一実施例を示す構成
図、第３図及び第４図はそれぞれ本考案の使用例
を示す説明図である。 １……透明導光体、１１……前面、１２，１３
……傾斜側面、１４……底面、２，３……光フア
イバー、４……発光素子、５……受光素子、６…
…被検知物（ヘツドランプ、ウインドガラス）、
Ａ……検知表面。
にかかる水滴付着検知装置の一実施例を示す構成
図、第３図及び第４図はそれぞれ本考案の使用例
を示す説明図である。 １……透明導光体、１１……前面、１２，１３
……傾斜側面、１４……底面、２，３……光フア
イバー、４……発光素子、５……受光素子、６…
…被検知物（ヘツドランプ、ウインドガラス）、
Ａ……検知表面。
Claims (1)
- 透明導光体と、２本の光フアイバーと、発光素
子と受光素子とよりなり、その透明導光体は、前
面あるいは該前面が取付く被検知物の表面を検知
表面とすると共に、両側面を後方が広がるように
傾斜させた断面略台形に形成し、前記透明導光体
の底部に前記各光フアイバーの一端を互に平行に
埋設してその先端を前記透明導光体の傾斜側面と
対向せしめ、かつ該各光フアイバーの他端に前記
発光素子と前記受光素子とを配設し、前記一方の
光フアイバーの一端より投光される光を前記透明
導光体の一方の傾斜側面で全反射せしめて前記検
知表面に入射させ、該検知表面で全反射した光を
透明導光体の他方の側面で全反射させて前記他方
の光フアイバーの一端に投光すべく構成したこと
を特徴とする水滴付着検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981065605U JPS647314Y2 (ja) | 1981-05-08 | 1981-05-08 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981065605U JPS647314Y2 (ja) | 1981-05-08 | 1981-05-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57179150U JPS57179150U (ja) | 1982-11-13 |
| JPS647314Y2 true JPS647314Y2 (ja) | 1989-02-27 |
Family
ID=29861642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981065605U Expired JPS647314Y2 (ja) | 1981-05-08 | 1981-05-08 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS647314Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11509932A (ja) * | 1996-05-24 | 1999-08-31 | リビー−オーウェンズ−フォード・カンパニー | コリメータレンズ及びプリズムカプラを備えた小型水滴センサ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4044163B2 (ja) * | 1995-11-15 | 2008-02-06 | アークレイ株式会社 | 液体検知方法および器具 |
| DE102018206548A1 (de) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Detektion von Beschädigungen und/oder Verunreinigungen auf einem transparenten Abdeckmaterial eines optoelektronischen Sensors, System, optoelektronischer Sensor und Fortbewegungsmittel |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5722945A (en) * | 1980-07-14 | 1982-02-06 | Yoshiji Shishido | Automatic windshield wiper with rainfall sensor |
-
1981
- 1981-05-08 JP JP1981065605U patent/JPS647314Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11509932A (ja) * | 1996-05-24 | 1999-08-31 | リビー−オーウェンズ−フォード・カンパニー | コリメータレンズ及びプリズムカプラを備えた小型水滴センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57179150U (ja) | 1982-11-13 |
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