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DE10041729A1 - Regentropfen-Sensor mit einer plankonvexen Linse - Google Patents

Regentropfen-Sensor mit einer plankonvexen Linse

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DE10041729A1
DE10041729A1 DE10041729A DE10041729A DE10041729A1 DE 10041729 A1 DE10041729 A1 DE 10041729A1 DE 10041729 A DE10041729 A DE 10041729A DE 10041729 A DE10041729 A DE 10041729A DE 10041729 A1 DE10041729 A1 DE 10041729A1
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plano
light
convex lens
convex
prism body
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DE10041729A
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Satoru Maeno
Osamu Terakura
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

Ein Regentropfen-Sensor enthält eine Prismenkörper (10a), plankonvexe Linsenabschnitte (10b, 10c) auf der Seite der einfallenden Strahlung, von denen jeder an geneigten Oberflächen (11, 12) des Prismenkörpers (10a) vorgesehen ist, um Licht von lichtemittierenden Elementen (30a, 30b) aufzunehmen, und besitzt plankonvexe Linsenabschnitte (10d, 10e) auf der Strahlungsaustritsseite, die geneigten Oberflächen (13, 14) des Prismenkörpers (10a) vorgesehen sind, um Licht zu einem Lichtempfängerelement (40) hin zu emittieren. Die plankonvexen Linsenabschnitte (10d, 10e) auf der Strahlungsaustrittsseite können, wenn sie aneinander angepaßt sind, eine plankonvexe Linse bilden. Demzufolge kann das Lichtempfangselement jegliches Licht von den plankonvexen Linsenabschnitten (10d, 10e) auf der Strahlungsaustrittsseite empfangen. Der Regentropfen-Sensor kann in einer kompakten Konstruktion geschaffen werden, wobei eine erweiterte Detektionszone sicher gestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Regentropfen-Sensor, der in geeigneter Weise für eine automatische Steuervorrichtung bei einem Fahrzeug-Scheibenwischer verwendet wird.
Ein herkömmlicher Regentropfen-Sensor ist in Fig. 4 gezeigt. Der Regentropfen- Sensor ist an einer inneren Wand einer Fahrzeug-Windschutzscheibe W angebracht, um optisch das Vorhandensein von Regentropfen zu detektieren. Bei dem Regentropfen-Sensor sind ein lichtemittierendes Element 2 und ein lichtempfangendes Element 3 auf beiden Seiten in einer Längsrichtung eines Prismas 1 angeordnet. Das Prisma 1 besitzt eine plankonvexe Linse 1a, die dem lichtemittierenden Element 2 gegenüberliegt, eine plankonvexe Linse 1b, die dem Lichtempfangselement 3 gegenüberliegt, und einen Prismenkörper 1c, der zwischen den Linsen 1a und 1b vorgesehen ist.
Die plankonvexe Linse 1a ändert das von dem lichtemittierenden Element 2 kommende Licht in parallele Strahlen um, die dann auf den Prismenköper 1c einfallen. Das auf den Prismenkörper 1c auftreffende Licht wird mehrere Male zwischen einer äußeren Wand der Windschutzscheibe W und der oberen Wand eines zentralen Abschnitts des Prismenkörpers 1c reflektiert, wie dies durch die Pfeile in Fig. 4 angezeigt ist, und tritt dann in die plankonvexe Linse 1b ein. Das Licht aus der plankonvexen Linse 1b wird konvergiert, so daß es auf das Lichtempfangselement 3 einfällt. Nebenbei bemerkt bezeichnet in Fig. 4 das Bezugszeichen 4 eine transparente Klebestoff-Schicht.
Bei dem Regentropfen-Sensor, der die oben beschriebene Konstruktion besitzt, muß die Lichtemittierungsachse des lichtemittierenden Elements 2 und die Lichtempfangsachse des Lichtempfangselements 3 jeweils in angenähert 45° in bezug auf die äußere Wand der Windschutzscheibe W geneigt sein, um den optischen Pfad des Lichtes vorzusehen, wie dies oben beschrieben ist. Das lichtemittierende Element 2 und das Lichtempfangselement 3 sind daher auf einer Verdrahtungsplatine 5 vorgesehen, die über dem Prisma 1 angeordnet ist, so daß die Lichtemittierungsachse und die Lichtempfangsachse eine Neigung von angenähert 45° in bezug auf die Verdrahtungsplatine 5 haben. Der Prismenkörper 1c besitzt zwei geneigte Flächen, an denen die konvexen Linsen 1a und 1b jeweils so angeordnet sind, daß die optischen Achsen der konvexen Linsen 1a und 1b jeweils der Lichtemittierungsachse und der Lichtempfangsachse der Elemente 2 und 3 entsprechen.
In diesem Zusammenhang muß jede der geneigten Flächen des Prismenkörpers 1c eine ausreichende Fläche oder Bereich besitzen, um jede der konvexen Linsen 1a und 1b zu halten. Dies kann zu einer unnötigen Vergrößerung der Höhe oder der Länge des Prismas 1 führen. Da darüber hinaus das lichtemittierende Element 2 und das Lichtempfangselement 3 über Leitungen von der Verdrahtungsplatine 5 nach unten ragen, muß die Verdrahtungs­ platine 5 an einer sehr viel höheren Position als das Prisma 1 positioniert werden.
Wenn ferner der Regentropfen-Sensor mehrere lichtemittierende Elemente enthält, um eine Detektionszone zu erweitern, um dadurch die Detektionsgenauigkeit zu verbessern, muß der Regentropfen-Sensor mehrere Lichtempfangselemente aufweisen, deren Zahl derjenigen der lichtemittierenden Elemente entspricht.
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die oben erläuterten Probleme entwickelt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Regentropfen- Sensor zu schaffen, der in einer kompakten Konstruktion mit einer reduzierten Anzahl von Teilen konstruiert ist, und der eine erweiterte Detektionszone besitzt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt kurz gesagt ein Regentropfen-Sensor ein erstes und ein zweites lichtemittierendes Element und erste und zweite plankonvexe Linsenabschnitte auf der Seite für die hereinkommende Strahlung, die an einem Prismenkörper vorgesehen sind, so daß sie dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element gegenüberliegen. Der Regentropfen-Sensor besitzt ferner ein Lichtempfangs­ element und erste und zweite plankonvexe Linsenabschnitte auf der Seite der ausgehenden Strahlung. Der erste und der zweite plankonvexe Linsenabschnitt auf der Seite für die ausgehende Strahlung werden dadurch geschaffen, indem eine plankonvexe Linse in zwei Teile aufgeteilt wird, so daß jeder der ersten und zweiten plankonvexen Linsenabschnitte auf der Seite für die ausgehende Strahlung eine aufgeteilte Fläche besitzt. Die aufgeteilte Fläche des ersten plankonvexen Linsenabschnitts auf der Seite für die ausgehende Strahlung liegt der aufgeteilten Fläche des zweiten plankonvexen Linsenabschnitts auf der Seite für die ausgehende Strahlung gegenüber.
Wenn demzufolge der Regentropfen-Sensor an einer Windschutzscheibe befestigt wird, fällt das Licht, welches von dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element emittiert wird, auf eine weite oder breite Zone einer äußeren Wand der Windschutzscheibe nachdem es durch den ersten und den zweiten plankonvexen Linsenabschnitt auf der Seite für die hereinkommende Strahlung hindurch verlaufen ist, und wird durch die äußere Wand reflektiert. Dann betritt das Licht den ersten und den zweiten plankonvexen Linsenabschnitt auf der Seite für die ausgehende Strahlung und wird zu der geteilten Fläche hin gebeugt und zwar durch jeden der ersten und zweiten plankonvexen Linsenabschnitt auf der Seite der ausgehenden Strahlung (outgoing radiation side plano-convex lens portions). Als ein Ergebnis kann das Licht von sowohl dem ersten als auch dem zweiten plankonvexen Linsenabschnitt auf der Seite für die ausgehende Strahlung in das Lichtempfangselement eintreten.
Die Zahl der Lichtempfangselemente kann verglichen mit derjenigen der lichtemittierenden Elemente stark vermindert werden. Als ein Ergebnis wird die Zahl der Teile für den Regentropfen-Sensor reduziert. Da die Linsenabschnitte auf der Seite der ausgehende Strahlung dadurch vorgesehen werden, indem ein plankonvexe Linse aufgeteilt wird, kann die Größe des Prismenkörpers zum Halten der Linsenabschnitte in einer vertikalen Richtung oder Ausmaß vermindert werden. Als ein Ergebnis kann der Spalt zwischen dem Prismenkörper und einer Verdrahtungsplatine, welche die lichtemittierenden Elemente und die Lichtempfangselemente haltert, reduziert werden, was zu einer Verminderung in der Höhe und der Länge des Regentropfen-Sensors führt.
Andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer aus einem besseren Verständnis der bevorzugten Ausführungsformen, die im folgenden unter Hinweis auf die folgenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht ist, die einen Regentropfen-Sensor zeigt, der an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung befestigt ist;
Fig. 2 eine Draufsicht ist, die ein Prisma des Regentropfen-Sensors veranschaulicht;
Fig. 3 eine Seitenansicht ist, die das in Fig. 2 gezeigte Prisma wiedergibt, und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht ist, die einen herkömmlichen Regentropfen-Sensor zeigt, der an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs befestigt ist.
Die vorliegende Erfindung ist bei einem Fahrzeug-Regentropfen-Sensor S angewendet, der in Fig. 1 in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt ist. Der Regentropfen-Sensor S ist an eine automatische Scheibenwischer-Steuervorrichtung für einen Scheibenwischer angepaßt, der an einer äußeren Wand (der Detektions-Oberfläche) einer Windschutzscheibe W eines Fahrzeugs befestigt ist. Die automatische Scheibenwischer-Steuervorrichtung treibt und steuert den Scheibenwischer in solcher Weise, daß der Scheibenwischer sich gleitend auf einer gewischten Zone der Außenwand der Windschutzscheibe W in Einklang mit der Ausgangsgröße bewegt, die durch den Regentropfen-Sensor S detektiert wurde. Der Regentropfen-Sensor S ist an der inneren Wand entsprechend der gewischten Zone der Windschutzscheibe W angebracht und detektiert optisch Regentropfen, die auf die Wischzone auffallen.
Gemäß Fig. 1 besitzt der Regentropfen-Sensor S ein Prisma 10, welches an der Innenwand (entsprechend der Wischzone) der Windschutzscheibe W über eine transparente Klebemittelschicht 20 angebracht ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die rechte Seite und die linke Seite des Regentropfen-Sensors S in Fig. 1 jeweils der rechten Seite und der linken Seite des Fahrzeugs.
Das Prisma 10 ist aus einem transparenten Harz- oder Kunststoffmaterial hergestellt und besitzt eine Querschnittsgestalt, die in Fig. 1 gezeigt ist. Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, ist das Prisma 10 aus einem Prismenkörper 10a, seitlichen plankonvexen Linsenabschnitten 10b und 10c für den Lichteinfall (hereinkommende Strahlung) und plankonvexen Linsenabschnitten 10d und 10e auf der Seite für die ausgehende Strahlung zusammengesetzt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die zwei plankonvexen Linsenabschnitte 10b auf einer geneigten Fläche 10 auf der Einfallsseite des Prismenkörpers 10a in einer Linie angeordnet, während die zwei plankonvexen Linsenabschnitte 10c an einer geneigten Fläche 10 auf der Einfallsseite des Prismenköpers 10a in einer Linie angeordnet sind. Die geneigte Fläche 12 ist auf der Seite der ausgehenden Strahlungsseite der geneigten Fläche 11 vorgesehen, so daß sie parallel zu der geneigten Fläche 11 ist. Die geneigten Flächen 11 und 12 bilden jeweils einen Winkel von angenähert 45° in bezug auf die äußere Wand der Windschutzscheibe W. Demzufolge bildet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, jede optische Achse der plankonvexen Linsenabschnitte 10b und 10c einen Winkel von angenähert 45° in bezug auf die Außenwand der Windschutzscheibe W.
Der plankonvexe Linsenabschnitt 10d ist auf der Strahlenausgangsseite der geneigten Fläche 10 des Prismenkörpers 10a befestigt, während der plankonvexe Linsenabschnitt 10e auf der Strahlungsausgangsseite der geneigten Fläche 14 des Prismenkörpers 10a auf der rechten Seite der geneigten Fläche 13 in Fig. 1 angebracht ist. Die Linsenabschnitte 10d und 10e sind dadurch geschaffen, indem eine plankonvexe Linse in zwei Teile aufgeteilt wird. Das heißt, die Linsenabschnitte 10d und 10e können zusammenwirkend eine plankonvexe Linse bilden, wenn sie aneinander angepaßt sind. Der Linsenabschnitt 10d besitzt einen Durchmesser, der größer ist als derjenige von jedem Linsenabschnitt 10b, so daß dieser Licht von beiden Linsenabschnitten 10b empfängt. Der Linsenabschnitt 10c besitzt einen Durchmesser, der größer ist, als derjenige von jedem Linsenabschnitt 10c, so daß dieser Licht von beiden Linsenabschnitten 10c empfängt. Der Durchmesser des Linsenabschnitts 10d ist identisch mit demjenigen des Linsenabschnitts 10e.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die geneigten Flächen 13 und 14 auch jeweils so ausgebildet, daß sie einen Winkel von angenähert 45° in bezug auf die Außenwand der Windschutzscheibe W bilden. Die geneigte Fläche 13 bildet einen Winkel von angenähert 90° in bezug auf die geneigte Oberfläche 11, während die geneigte Fläche 14 einen Winkel von angenähert 90° in bezug auf die geneigte Fläche 12 bildet. Jede optische Achse der plankonvexen Linsenabschnitte 10d, 10e bildet einen Winkel von angenähert 45° in bezug die Außenwand der Windschutzscheibe W. Im folgenden werden die plankonvexen Linsenabschnitte 10d und 10e als aufgeteilte plankonvexe Linsenabschnitte 10d und 10e bezeichnet.
Der Regentropfen-Sensor S besitzt zwei lichtemittierende Elemente 30a und zwei lichtemittierende Elemente 30b. Fig. 1 zeigt lediglich eines der Elemente 30a und eines der Elemente 30b. Jedes der lichtemittierenden Elemente 30a und 30b besteht aus einem Chip- Typ und aus einem flächenmontierten, lichtemittierenden Element und ist an eine untere Fläche einer Verdrahtungsplatine 50 direkt gebunden. Jedes der lichtemittierenden Elemente 30a besitzt eine Lichtemittierungsachse entsprechend zu jeder optischen Achse der plankonvexen Linsenabschnitte 10b, und jedes der lichtemittierenden Elemente 30b besitzt eine Lichtemittierungsachse entsprechend zu jeder optischen Achse der plankonvexen Linsenabschnitte 10c.
Demzufolge fällt Licht, welches durch das lichtemittierende Element 30a emittiert wird, auf jeden plankonvexen Linsenabschnitt 10b entlang der optischen Achse. Das Licht, welches auf den plankonvexen Linsenabschnitt 10b einfällt, fällt auch auf die Außenwand der Windschutzscheibe W ein, nachdem es durch den Prismenkörper 10a und die Klebemittelschicht 20 hindurch gelaufen ist. Licht von dem plankonvexen Linsenabschnitt 10b wird dann durch die Außenwand der Windschutzscheibe W reflektiert, so daß es in den geteilten, plankonvexen Linsenabschnitt 10d eintritt, nachdem es durch den Prismenkörper 10a hindurch gelaufen ist. Der aufgeteilte, plankonvexe Linsenabschnitt 10d emittiert Licht zu einem Lichtempfangselement 40, was an späterer Stelle beschrieben wird.
Jedes der lichtemittierenden Elemente 30b emittiert Licht zu jedem plankonvexen Linsenabschnitt 10c entlang der optischen Achse desselben. Das Licht fällt dann auf die Außenwand der Windschutzscheibe W, nachdem es durch den Prismenkörper 10a und die Klebemittelschicht 20 hindurch verlaufen ist, und wird durch die Außenwand zu dem aufgeteilten, plankonvexen Linsenabschnitt 10e hin reflektiert. Der aufgeteilte, plankonvexe Linsenabschnitt 10 emittiert das Licht zu dem Lichtempfangselement 40 hin. Da, nebenbei bemerkt, jeder aufgeteilte, plankonvexe Linsenabschnitt 10d und 10e Licht zu der aufgeteilten Flächenseite von denselben hin beugt, fällt jedes Licht von den geteilten plankonvexen Linsenabschnitten 10d und 10e auf das Lichtempfangselement 40.
Der Regentropfen-Sensor besitzt ein einzelnes Lichtempfangselement 40, welches aus einem Chip-Typ und einem flächenmontierten Lichtempfangselement zusammengesetzt ist. Das Lichtempfangselement 40 ist an der unteren Fläche der Verdrahtungsplatine 50 direkt an einer Position montiert, die in Fig. 1 gezeigt ist, um jegliches Licht von den geteilten, plankonvexen Linsenabschnitten 10d und 10e zu empfangen. Nebenbei bemerkt bezeichnet in Fig. 1 das Bezugszeichen 60 ein Gehäuse, welches darin die Verdrahtungs­ platine 50, die lichtemittierenden Elemente 30a und 30b, das Lichtempfangselement 40 und das Prisma 10 aufnimmt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird Licht, welches auf die Außenwand der Windschutzscheibe W auftrifft, total durch die Außenwand reflektiert, wenn keine Regentropfen an dem Wischbereich anhaften. Wenn Regentropfen an dem Wischbereich anhaften, wird die Menge des Lichtes, welches von der Windschutzscheibe W reflektiert wird, reduziert.
Bei dem Regentropfen-Sensor, der in dieser Weise konstruiert ist, wie bei der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist, kann die Detektionszone oder Bereich des Sensors erweitert werden, da die lichtemittierenden Elemente 30a und 30b in zwei Linien oder Reihen angeordnet sind, wodurch die Detektionsgenauigkeit des Sensors verbessert wird.
Da ferner die aufgeteilten, plankonvexen Linsenabschnitte 10d und 10e dadurch vorgesehen werden, indem ein plankonvexer Linsenabschnitt in zwei Stücke oder Teile aufgeteilt wird, kann die Höhe der geneigten Flächen 13 und 14, welche die geteilten, plankonvexen Linsenabschnitte 10d und 10e halten, in einer vertikalen Richtung reduziert werden. Demzufolge kann die Höhe des Prismas 10 reduziert werden. Da darüber hinaus jedes lichtemittierende Element 30a und 30b und das Lichtempfangselement 40 aus einem flächenmontierten Elementtyp besteht, ist die Vorsprungslänge von jedem Element von der unteren Fläche der Verdrahtungsplatine 50 kurz, und zwar verglichen mit einem herkömmlichen, lichtemittierenden Element oder Lichtempfangselement, wodurch der Intervall zwischen der Verdrahtungsplatine 50 und dem Prisma 10 vermindert wird.
Da, wie auch oben beschrieben worden ist, die aufgeteilten, plankonvexen Linsenabschnitte 10d und 10e, die zusammenwirkend eine plankonvexe Linse bilden können, jeweils an den geneigten Flächen 13 und 14 angebracht sind, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, tritt jegliches Licht aus den Linsenabschnitten 10d und 10e in das einzelne Lichtempfangselement 40 ein. Somit kann die Zahl der Lichtempfangselemente vermindert werden, verglichen mit derjenigen der lichtemittierenden Elemente. Als ein Ergebnis kann der Regentropfen-Sensor mit einer erweiterten Detektionszone und in einer kompakten Konstruktion geschaffen werden, ohne dabei die Zahl der Teile zu erhöhen. Die plankonvexen Linsenabschnitte können einstückig mit dem Prismenkörper 10a ausgebildet sein. Die vorliegende Erfindung kann nicht nur bei Regentropfen-Sensoren für Fahrzeuge angewendet werden, sondern auch bei Regentropfen-Sensoren für Schiffe, Flugzeuge und ähnlichem.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Hinweis auf die vorangegangenen, bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, ist es für Fachleute offensichtlich, daß Änderungen in der Form und im Detail vorgenommen werden können, ohne dabei den Rahmen der Erfindung, wie er in den anhängenden Ansprüchen festgelegt ist, zu verlassen.

Claims (7)

1. Regentropfen-Sensor, mit:
einem Prismenkörper (10a), der an einem Teil (W) mit einer Detektionsoberfläche angebracht ist, um Regentropfen auf der Detektionsoberfläche zu detektieren, wobei der Prismenkörper (10a) erste und zweite geneigte Flächen (11, 12) auf der Strahlungseinfallsseite aufweist, die zueinander parallel sind und in bezug auf die Detektionsoberfläche geneigt sind, und erste und zweite geneigte Flächen (13, 14) auf der Strahlungsaustrittsseite aufweist, die zueinander parallel sind und in bezug auf die Detektionsoberfläche in einer entgegengesetzten Richtung zu den ersten und zweiten geneigten Flächen (11, 12) auf der Strahlungseintrittsseite geneigt sind;
einer Verdrahtungsplatine (50), die derart angeordnet ist, daß sie den ersten und zweiten geneigten Flächen (11, 12) auf der Strahlungseintrittsseite und der ersten und der zweiten geneigten Fläche (13, 14) auf der Strahlungsaustrittsseite des Prismenkörpers (10a) gegenüberliegt;
ersten und zweiten plankonvexen Linsenabschnitten (10b, 10c) auf der Strahlungseintrittsseite, die jeweils an der ersten und der zweiten geneigten Fläche (11, 12) auf der Strahlungseintrittsseite vorgesehen sind, wobei eine konvexe Oberfläche nach außen vorspringt;
ersten und zweiten plankonvexen Linsenabschnitten (10d, 10e) auf der Strahlungsaustrittsseite, die jeweils an der ersten und der zweiten geneigten Fläche (13, 14) auf der Strahlungsaustrittsseite vorgesehen sind, wobei eine konvexe Oberfläche nach außen vorspringt;
ersten und zweiten lichtemittierenden Elementen (30a, 30b), die an der Verdrahtungsplatine (50) so vorgesehen sind, daß sie dem ersten und dem zweiten plankonvexen Linsenabschnitten (10b, 10c) auf der Strahlungseintrittsseite jeweils gegenüberliegen; und
einem Lichtempfangselement (40), welches an der Verdrahtungsplatine (50) derart vorgesehen ist, das es den plankonvexen Linsenabschnitten (10d, 20e) auf der Strahlungsaustrittsseite gegenüberliegt, bei dem:
der erste und der zweite plankonvexe Linsenabschnitt (10d, 10e) auf der Strahlungsaustrittsseite durch Aufteilen einer plankonvexen Linse in zwei Teile gebildet ist, so daß jeder erste und zweite plankonvexe Linsenabschnitt (10d, 10e) auf der Strahlungsaustrittsseite eine geteilte Oberfläche besitzt; und
der zweite plankonvexe Linsenabschnitt (10e) auf der Strahlungsaustrittsseite auf der Strahlungsaustrittsseite des ersten plankonvexen Linsenabschnitts (10d) auf der Strahlungsaustrittsseite in bezug auf den ersten und den zweiten plankonvexen Linsenabschnitt (10b, 10c) auf der Strahlungseintrittsseite derart angeordnet ist, daß die aufgeteilte Fläche des zweiten plankonvexen Linsenabschnitts 10e) auf der Strahlungsaustrittsseite der geteilten Fläche des ersten plankonvexen Linsenab­ schnitts (10d) auf der Strahlungsaustrittsseite gegenüberliegt.
2. Regentropfen-Sensor nach Anspruch 1, bei dem jedes erste und zweite lichtemittierende Element (30a, 30b) und das Lichtempfangselement (40) aus einem oberflächenmontierten Element besteht.
3. Regentropfen-Sensor zum Detektieren von Regentropfen auf einer Detektions- Oberfläche, mit:
einem Prismenkörper (10a) mit einer ersten Oberfläche, die einer Detektionsoberfläche gegenüberliegt, um Regentropfen auf der Detektions- Oberfläche zu detektieren, und eine zweite Oberfläche besitzt, die an einer gegenüberliegenden Seite von der ersten Oberfläche vorgesehen ist;
einem Teil (50), welches der zweiten Oberfläche des Prismenkörpers (10a) gegenüberliegt;
einer Vielzahl von lichtemittierenden Elementen (30a, 30b), von denen jedes auf dem Teil (50) vorgesehen ist, um Licht zu dem Prismenkörper (10a) hin zu emittieren;
einer Vielzahl von plankonvexen Linsen (10b, 10c) auf der ersten Seite, von denen jede auf der zweiten Oberfläche des Prismenkörpers (10a) angeordnet ist, um Licht von einem entsprechenden, einen der Vielzahl der lichtemittierenden Elemente (30a, 30b) zu empfangen;
einer Vielzahl von plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite, von denen jede auf der zweiten Oberfläche des Prismenkörpers (10a) angeordnet ist, um das Licht aufzunehmen, welches durch eine entsprechende, eine der Vielzahl der plankonvexen Linsen (10b, 10c) auf der ersten Seite hindurch verläuft und durch die Detektions-Oberfläche reflektiert wird; und
einem Lichtempfangselement (40), welches an dem Teil (50) vorgesehen ist, um jegliches Licht von der Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite zu empfangen, wobei die Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite eine plankonvexe Linse bilden können, wenn die Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite in Übereinstimmung gebracht sind oder aneinander angepaßt sind.
4. Regentropfen-Sensor nach Anspruch 3, bei dem die zweite Oberfläche des Prismenkörpers (10a) eine Vielzahl von ersten geneigten Seiten-Oberflächen (11, 12) aufweist, um die Vielzahl der plankonvexen Linsen (10b, 10c) auf der ersten Seite darauf zu halten, und eine Vielzahl von zweiten geneigten Seiten-Oberflächen (13, 14) aufweist, um die Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite darauf zu halten, wobei die Vielzahl der ersten geneigten Seiten-Oberflächen (11, 12) zueinander parallel sind und einen spezifischen Winkel mit der Detektionsfläche einschließen, die Vielzahl der zweiten geneigten Seiten-Oberflächen (13, 14) zueinander parallel sind und einen Winkel von angenähert 90° in bezug auf die Vielzahl der ersten geneigten Seiten- Oberflächen (11, 12) einschließen.
5. Regentropfen-Sensor nach irgendeinem der Ansprüche 3 und 4, bei dem:
die Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite durch Aufteilen der einen plankonvexen Linse in eine Vielzahl von Stücken vorgesehen sind, so daß jede der Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite wenigstens eine geteilte Oberfläche aufweist; und
jede der Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite das Licht aufnimmt, welches durch die Detektionsfläche reflektiert wird, und das Licht zu einer Seite der geteilten Oberfläche derselben hin beugt, so daß das Licht in das Lichtempfangselement (40) eintritt.
6. Regentropfen-Sensor nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem das Lichtempfangselement (40) ein einzelnes Element ist
7. Regentropfen-Sensor nach Anspruch 3, bei dem:
die Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite eine angenommene optische Achse der einen optischen Linse besitzen, die durch die Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite im Zusammenwirken gebildet werden kann; und
die Vielzahl der plankonvexen Linsen (10d, 10e) auf der zweiten Seite an dem Prismenkörper (10a) in einer Richtung parallel zu der angenommenen optischen Achse voneinander verschoben sind.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10147176A1 (de) * 2001-09-25 2003-04-17 Hella Kg Hueck & Co Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer Scheibe, insbesondere einer Kraftfahrzeugscheibe
DE10156185A1 (de) * 2001-11-15 2003-05-28 Hella Kg Hueck & Co Optische Sensoreinrichtung
DE10326853A1 (de) * 2003-06-14 2004-12-30 Hella Kgaa Hueck & Co. Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer Scheibe
DE10326854A1 (de) * 2003-06-14 2004-12-30 Hella Kgaa Hueck & Co. Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer Scheibe
DE102007052796A1 (de) 2007-11-02 2009-05-07 Hochschule Niederrhein Aktive faseroptische Betauungsvorrichtung
DE102005016640B4 (de) * 2005-04-11 2012-09-13 Hochschule Niederrhein Faseroptische Sensorvorrichtung
DE10214572B4 (de) * 2001-04-02 2014-02-06 Denso Corporation Niederschlags-Sensor
DE102005041588B4 (de) * 2004-09-02 2020-08-13 Denso Corporation Regentropfensensor
DE102005046142B4 (de) * 2004-09-28 2021-05-12 Denso Corporation Regentropfenerfassungsvorrichtung

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2788131B1 (fr) * 1998-12-30 2001-02-16 Valeo Systemes Dessuyage Detecteur de salissures sur la surface d'une plaque transparente
DE19933642A1 (de) * 1999-07-17 2001-03-08 Bosch Gmbh Robert Lichtempfindliche Sensoreinheit, insbesondere zum automatischen Schalten von Beleuchtungseinrichtungen
DE10060964A1 (de) * 2000-12-06 2002-06-13 Bosch Gmbh Robert Regensensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE10152998C2 (de) * 2001-10-26 2003-12-04 Preh Elektro Feinmechanik Sensoreinheit zur Detektion einer inneren und äußeren Benetzung einer Scheibe
ITMI20050334A1 (it) * 2004-03-11 2005-09-12 Leuze Electronic Gmbh Co Kg Sensore ottico per il rilevamento di oggetti in una zona di monitoraggio
JP4485864B2 (ja) 2004-07-12 2010-06-23 スタンレー電気株式会社 雨滴センサ
DE102004033734A1 (de) * 2004-07-13 2006-02-02 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Optoelektronische Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug
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
JP4513681B2 (ja) * 2005-07-25 2010-07-28 株式会社デンソー 雨滴・結露検出装置
JP4518007B2 (ja) * 2005-11-21 2010-08-04 株式会社デンソー 雨滴センサ
DE202006017362U1 (de) * 2006-11-13 2008-03-20 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh & Co. Kg Regensensor
DE102007036492B4 (de) * 2007-08-01 2009-07-30 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh & Co. Kg Optische Sensorvorrichtung
KR101101538B1 (ko) 2008-04-22 2012-01-02 테에르베 오토모티브 일렉트로닉스 운트 콤포넌츠 게엠베하 광 센서 장치
JP2010054370A (ja) 2008-08-28 2010-03-11 Niles Co Ltd レインセンサ
JP4770914B2 (ja) * 2008-11-14 2011-09-14 株式会社デンソー 雨滴検出装置
JP4770917B2 (ja) * 2008-11-17 2011-09-14 株式会社デンソー 雨滴検出装置
WO2010093391A1 (en) * 2009-02-10 2010-08-19 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Optical reading system and method of operation
WO2010093390A1 (en) * 2009-02-10 2010-08-19 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Remote monitoring system
WO2010093389A1 (en) * 2009-02-10 2010-08-19 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Optical reading system
JP4692651B2 (ja) * 2009-02-17 2011-06-01 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
DE102011101744A1 (de) * 2011-05-17 2012-11-22 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Regensensor für ein Fahrzeug und Regendetektionsvorrichtung mit einem Regensensor
JP2013029451A (ja) 2011-07-29 2013-02-07 Ricoh Co Ltd 付着物検出装置及び付着物検出方法
EP2570094A1 (de) 2011-09-14 2013-03-20 Braun GmbH Lichtemittierende Vorrichtung
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
KR101258411B1 (ko) 2012-12-05 2013-04-26 아이에스테크놀로지 주식회사 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서 및 이를 이용한 글래스 표면의 습기 감지방법
JP2015007611A (ja) * 2013-05-30 2015-01-15 株式会社リコー 付着物検出装置、ワイパー装置及び移動体
KR101704229B1 (ko) 2015-07-03 2017-02-08 현대자동차주식회사 성에감지기능을 구비한 레인센서
US10488557B2 (en) * 2016-11-07 2019-11-26 Littelfuse, Inc. Integrated rain and solar radiation sensing module
DE102016124854B4 (de) 2016-12-19 2023-09-21 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Regensensor und Verwendung eines derartigen Sensors
DE102022103101A1 (de) * 2021-04-14 2022-10-20 HELLA GmbH & Co. KGaA Sensorvorrichtung zur Erfassung der Benetzung einer Scheibe, insbesondere der Scheibe eines Fahrzeuges

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JPS6425036A (en) * 1987-07-20 1989-01-27 Nippon Denso Co Optical liquid detecting device
US5391891A (en) 1990-02-28 1995-02-21 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Moisture sensing device
DE4142146C2 (de) * 1991-12-20 1994-05-19 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Sensoreinrichtung
DE4201737C2 (de) * 1992-01-23 1997-04-30 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Sensoreinrichtung zur Erfassung des Benetzungsgrades einer transparenten Scheibe
DE4318114C2 (de) * 1993-06-01 1998-07-16 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Sensoreinrichtung
DE4329608C1 (de) * 1993-09-02 1995-01-19 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Optoelektronische Sensoreinrichtung
US5661303A (en) 1996-05-24 1997-08-26 Libbey-Owens-Ford Co. Compact moisture sensor with collimator lenses and prismatic coupler
DE19725287A1 (de) 1997-06-14 1998-12-17 Itt Mfg Enterprises Inc Regensensor mit gebondeten Sensor-Chips
US5898183A (en) * 1997-10-16 1999-04-27 Libbey-Owens-Ford Co. Compact moisture sensor with efficient high obliquity optics
WO2000015478A1 (de) 1998-09-15 2000-03-23 Robert Bosch Gmbh Optischer sensor
US6232603B1 (en) * 1998-10-29 2001-05-15 Kelsey-Hayes Co. Rain sensor operation on solar reflective glass
US6262407B1 (en) * 1998-12-31 2001-07-17 Libbey-Owens-Ford Co. Moisture sensor with automatic emitter intensity control

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10214572B4 (de) * 2001-04-02 2014-02-06 Denso Corporation Niederschlags-Sensor
DE10147176A1 (de) * 2001-09-25 2003-04-17 Hella Kg Hueck & Co Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer Scheibe, insbesondere einer Kraftfahrzeugscheibe
DE10147176B4 (de) * 2001-09-25 2018-02-08 HELLA GmbH & Co. KGaA Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer Scheibe, insbesondere einer Kraftfahrzeugscheibe
DE10156185A1 (de) * 2001-11-15 2003-05-28 Hella Kg Hueck & Co Optische Sensoreinrichtung
DE10156185B4 (de) 2001-11-15 2019-12-12 HELLA GmbH & Co. KGaA Optische Sensoreinrichtung
DE10326853A1 (de) * 2003-06-14 2004-12-30 Hella Kgaa Hueck & Co. Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer Scheibe
DE10326854A1 (de) * 2003-06-14 2004-12-30 Hella Kgaa Hueck & Co. Sensoreinrichtung zur Erfassung der Benetzung einer Scheibe
DE102005041588B4 (de) * 2004-09-02 2020-08-13 Denso Corporation Regentropfensensor
DE102005046142B4 (de) * 2004-09-28 2021-05-12 Denso Corporation Regentropfenerfassungsvorrichtung
DE102005016640B4 (de) * 2005-04-11 2012-09-13 Hochschule Niederrhein Faseroptische Sensorvorrichtung
DE102007052796A1 (de) 2007-11-02 2009-05-07 Hochschule Niederrhein Aktive faseroptische Betauungsvorrichtung
DE102007052796B4 (de) 2007-11-02 2018-10-11 Hochschule Niederrhein Aktive faseroptische Betauungsvorrichtung

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Publication number Publication date
JP2001066246A (ja) 2001-03-16
US6507015B1 (en) 2003-01-14
JP3536738B2 (ja) 2004-06-14
DE10041729B4 (de) 2009-02-12

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