[发明专利]雨滴传感器及雨滴计测装置

说明书

本发明系关于检测雨滴的雨滴检测传感器及使用该传感器对雨滴量进行计测的雨滴计测装置。

过去，在汽车等车辆中设有如图28、29中所示为了自动驱动雨刷而可以检测出雨滴量的雨滴检测传感器。

图28所示出的是全反射式雨滴检测传感器。

图中，70表示前窗玻璃，71、72为分别设在前窗玻璃70内侧的发光元件与受光元件，并在前窗玻璃的内侧分别与发光元件71、受光元件72相对设置有棱镜73、74。

当发光元件71发出的光经棱镜73照射在前窗玻璃70上时，若前窗玻璃70处于未附着雨滴75的状态，则光在前窗玻璃70内进行全反射，经棱镜74而射向受光元件72。

另一方面，若前窗玻璃70上附着有雨滴75，光就会通过雨滴75而向外侧泄漏，从而使受光元件72所接收的光量降低，利用这种原理通过对受光元件72受光量的检测而检知雨滴75。

图29所示出的是静电容量式雨滴检测传感器。

这种雨滴检测传感器借助于一对透明电极76a、76b之间静电容量的变化而检知雨滴75，其透明电极76a、76b则安装在前窗玻璃等车体的表面上。

图30所示出的是压电振动式雨滴检测传感器。

这种雨滴检测传感器是在车体表面上安装压电振子77，用此压电振子77把雨滴75落下时的振动转换为电信号而检测出雨滴的存在。

在上述三种雨滴检测传感器中，图28的全反射式雨滴传感器，因为必须把传感器安装在雨刷擦拭面的对面，故会妨碍司机的视野，另外，若是为了加大雨滴检测区域而加大发光元件71与受光元件72之间的距离，则会产生检出精度下降的问题。

在图29的静电容量式雨滴检测传感器中，由于当电极76a、76b之间充满雨滴75时会使静电容量达到饱和状态，故需要设置除去雨滴75的机构。

而图30中的压电振动式雨滴检测传感器则有对雾雨等小的雨滴由于不能得到足够的振动而不能检测雨滴，以及对声音等引起的空气振动产生误检出的问题。

为了解决这些问题。出现了(实开昭61-123963号公报)把发光元件与受光元件相对地配置在车体的适当部位，通过受光元件的受光量变化而检测雨滴型式的雨滴检测传感器。

图31示出了上述雨滴检测传感器的外形，在壳体82的两端形成突出部83、84。在突出部83、84内分别容纳着发光元件80与受光元件81。

在这种结构中，当雨滴通过发光元件80与受光元件81之间时，雨滴遮住了发光元件80所发出的光使受光元件的受光量减少，以此来检测雨滴的通过。

然而，在上述的结构中，发光元件80的投射光不仅向前方而且向上下方向发散，这些发散光的反射光与干扰光也射到受光元件81上，因而易受干扰影响，也会出现不能得到高精度检出结果的问题。

过去，作为光学方式检测雨滴的传感器，已知有把光学系统与检测电路都收容在一个壳体中的雨滴检测传感器(例如，实开昭62-156859)，在把这些传感器安装在雨滴降落之处汽车就具备了能检测雨滴的功能。

但是，由于过去的传感器是把光学系统与检测电路收容在一个壳体内，传感器本身较大，把它们安装在车体上时向外突出很多，因而会出现下列问题：

1、碍眼(对于买车人来说车体设计是非常重要的，若安装了其它物件(传感器)而使车体外形发生变化，就是个非常大的问题)；

2、空气阻力增大。

而且，在车体上安装传感器应在接受不到车体反射光的部位，即要使光学系统位于与车体有一定距离的部位，这就更加大了其向外的突出，从而成为更加碍眼及空气阻力更大的原因。

另外，在图32中示出了现有技术的雨滴检测传感器的实例，在PWB(印刷电路板)101上固定的投光部102与受光部103为传感器本体，将其固定在金属板104上并填充树脂109，再整体插入作为防水罩的壳体105中，盖上底板106，再用树脂111进行防水处理，透光窗107是透过从投光部102发射的光束用的窗口，透光窗108是透过射向受光部103的光束用的窗口，电缆110则供连接图中未示的车体上的电路与传感器之用。

这种结构虽然是意在防止因温度变化、振动等而产生光轴偏斜以及防水的结构，但由于固定电缆110的树脂111的填充部分短，在水压高等情况下存在着水从电缆周围侵入的危险，而且由于把传感器整个插入防水罩中，还有使整体加大的缺点。