(57)【要約】【課題】  窓ガラスの内側においてコンパクトな構造にすることができるガラス面付着物検出装置を提供する。【解決手段】  ガラス面付着物検出装置１は、フロントガラスＧの内側から外側へと所定波長を有する光を発する第１発光部４と、第１発光部４からフロントガラスＧの外側に発せられた光を、全反射する角度でその外表面に投光するように反射する反射体３と、反射体３から反射された光であってフロントガラスＧの外表面の付着物Ｕにより反射されて外側から内側へとフロントガラスＧを透過する光Ｌ２を反射する反射面を有し、反射面を回動駆動してフロントガラスＧの所定領域内でフロントガラスＧを透過して反射面で反射する光を順次変更して受光素子に向ける受光部５と、第１発光部４及び受光部５を一体的に収納する収納部６とを備える。【選択図】      図８
2006084353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓ガラスの内側から外側へと所定波長を有する光を発する第１発光部と、
前記第１発光部から前記窓ガラスの外側に発せられた光を、全反射する角度で該窓ガラスの外表面に投光するように反射する反射体と、
前記反射体から反射された光であって前記窓ガラスの外表面の付着物により反射されて外側から内側へと該窓ガラスを透過する光を反射する第１反射面を有し、該第１反射面を回動駆動して該窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスを透過して該第１反射面で反射する光を順次変更して第１受光素子に向ける第１受光部と、
前記第１発光部及び前記第１受光部を一体的に収納する収納部とを備えたことを特徴とするガラス面付着物検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガラス面付着物検出装置において、
全反射する角度で前記窓ガラスの内表面に投光するように、該窓ガラスの内側から所定波長を有する光を発する第２発光部と、
前記第２発光部から発せられた光であって前記窓ガラスの内表面の付着物により反射された光を反射する第２反射面を有し、該第２反射面を回動駆動して該窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスの内表面の付着物により反射されて該第２反射面で反射する光を順次変更して第２受光素子に向ける第２受光部とを備え、
前記収納部は、前記第２発光部及び前記第２受光部を一体的に収納することを特徴とするガラス面付着物検出装置。
【請求項３】
窓ガラスの内側から外側へと所定波長を有する光を発する第１発光部と、
前記第１発光部から前記窓ガラスの外側に発せられた光を、全反射する角度で該窓ガラスの外表面に投光するように反射する反射体と、
全反射する角度で前記窓ガラスの内表面に投光するように、前記第１発光部とは異なるタイミングで該窓ガラスの内側から所定波長を有する光を発する第２発光部と、
前記反射体から反射された光であって前記窓ガラスの外表面の付着物により反射されて外側から内側へと該窓ガラスを透過する光、又は、前記第２発光部から発せられた光であって前記窓ガラスの内表面の付着物により反射された光を選択的に反射する反射面を有し、該反射面を回動駆動して該窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスを透過して該反射面で反射する光を順次変更して受光素子に向け、若しくは該反射面を回動駆動して該窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスの内表面の付着物により反射されて該反射面で反射する光を順次変更して該受光素子に向ける受光部と、
前記第１及び第２発光部並びに前記受光部を一体的に収納する収納部とを備えたことを特徴とするガラス面付着物検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載のガラス面付着物検出装置において、
前記受光部は、
前記反射面を有する回動部と、その回動部を回動可能に支持するための台座部とを有し、前記台座部には一定の磁場を発生させる磁場発生部が設けられ、前記回動部にはコイル部が設けられたことを特徴とするガラス面付着物検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス面付着物検出装置において、
前記反射体及び前記収納部は、前記窓ガラスを挟んで対向配置されるように該窓ガラスの外表面及び内表面にそれぞれ取着されていることを特徴とするガラス面付着物検出装置。
【請求項６】
窓ガラスの内表面から外表面を介して外部へ放射する角度で前記窓ガラスの内表面に投光する発光部と、
前記発光部からの光であって、前記窓ガラスの外表面の付着物により反射され前記内表面で屈曲した光を受光素子に向ける受光部と、
前記発光部及び前記受光部を一体的に収納する収納部とを前記窓ガラスの内側に備えたことを特徴とするガラス面付着物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス面付着物検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス面付着物検出装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この装置は、窓ガラス（１２）を透過してその内側に伝達される第１光ビームにより、窓ガラスの外表面の付着物（雨滴など）を照明するための第１光源（１０）と、窓ガラスの内側に置かれた光検出器（１４）と、光検出器の前に置かれたマスク装置（２６）等を備えている。このマスク装置は、第１光源からの光線が光検出器へと直接伝達されることを有効に阻止するとともに、窓ガラスの外表面の付着物により屈折された第１光源からの光線が光検出器へと伝達されることを許容するためのものである。従って、光検出器では、窓ガラスの外表面の付着物の増加によりその出力信号が増加することになり、これにより付着物の度合い（量）が決定される。
【特許文献１】特開平７−１８１１３１号公報（第８頁、第１−５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述の装置では、窓ガラスの内側に配置される光検出器及びマスク装置等は、長尺状の金属支持板（５４）に溶接等で長手方向に分散して固定されており、当該方向に偏って大型化されたまとまりのない構造となっている。
【０００４】
本発明の目的は、窓ガラスの内側においてコンパクトな構造にすることができるガラス面付着物検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、窓ガラスの内側から外側へと所定波長を有する光を発する第１発光部と、前記第１発光部から前記窓ガラスの外側に発せられた光を、全反射する角度で該窓ガラスの外表面に投光するように反射する反射体と、前記反射体から反射された光であって前記窓ガラスの外表面の付着物により反射されて外側から内側へと該窓ガラスを透過する光を反射する第１反射面を有し、該第１反射面を回動駆動して該窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスを透過して該第１反射面で反射する光を順次変更して第１受光素子に向ける第１受光部と、前記第１発光部及び前記第１受光部を一体的に収納する収納部とを備えたことを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のガラス面付着物検出装置において、全反射する角度で前記窓ガラスの内表面に投光するように、該窓ガラスの内側から所定波長を有する光を発する第２発光部と、前記第２発光部から発せられた光であって前記窓ガラスの内表面の付着物により反射された光を反射する第２反射面を有し、該第２反射面を回動駆動して該窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスの内表面の付着物により反射されて該第２反射面で反射する光を順次変更して第２受光素子に向ける第２受光部とを備え、前記収納部は、前記第２発光部及び前記第２受光部を一体的に収納することを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、窓ガラスの内側から外側へと所定波長を有する光を発する第１発光部と、前記第１発光部から前記窓ガラスの外側に発せられた光を、全反射する角度で該窓ガラスの外表面に投光するように反射する反射体と、全反射する角度で前記窓ガラスの内表面に投光するように、前記第１発光部とは異なるタイミングで該窓ガラスの内側から所定波長を有する光を発する第２発光部と、前記反射体から反射された光であって前記窓ガラスの外表面の付着物により反射されて外側から内側へと該窓ガラスを透過する光、又は、前記第２発光部から発せられた光であって前記窓ガラスの内表面の付着物により反射された光を選択的に反射する反射面を有し、該反射面を回動駆動して該窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスを透過して該反射面で反射する光を順次変更して受光素子に向け、若しくは該反射面を回動駆動して該窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスの内表面の付着物により反射されて該反射面で反射する光を順次変更して該受光素子に向ける受光部と、前記第１及び第２発光部並びに前記受光部を一体的に収納する収納部とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のガラス面付着物検出装置において、前記受光部は、前記反射面を有する回動部と、その回動部を回動可能に支持するための台座部とを有し、前記台座部には一定の磁場を発生させる磁場発生部が設けられ、前記回動部にはコイル部が設けられたことを要旨とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス面付着物検出装置において、前記反射体及び前記収納部は、前記窓ガラスを挟んで対向配置されるように該窓ガラスの外表面及び内表面にそれぞれ取着されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、窓ガラスの内表面から外表面を介して外部へ放射する角度で前記窓ガラスの内表面に投光する発光部と、前記発光部からの光であって、前記窓ガラスの外表面の付着物により反射され前記内表面で屈曲した光を受光素子に向ける受光部と、前記発光部及び前記受光部を一体的に収納する収納部とを前記窓ガラスの内側に備えたことを要旨とする。
【００１１】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、前記第１発光部から前記窓ガラスの外側に発せられた光は、前記反射体に反射されて、該窓ガラスの外表面に全反射する角度で投光される。このとき、前記窓ガラスの外表面に付着物（雨滴など）がなければ、該窓ガラスの外表面に投光される光は全反射するため、前記第１受光部に届く光はない。一方、前記窓ガラスの外表面に付着物があると、前記反射体に反射された光の一部は、該付着物により反射されて外側から内側へと該窓ガラスを透過する。そして、前記第１受光部は、前記第１反射面を回動駆動することで、前記窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスを透過して該第１反射面で反射する光を順次変更して前記第１受光素子に向ける。従って、前記第１受光素子では、前記窓ガラスの外表面の付着物の位置に対応してその度合い（量）に応じた光量が検出される。また、前記第１発光部及び前記第１受光部は、前記収納部により一体的に収納されることで、窓ガラスの内側においてコンパクトな構造が実現される。そして、前記窓ガラスにおける視界の低下が抑制される。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、前記第２発光部により前記窓ガラスの内側から発せられた光は、該窓ガラスの内表面に全反射する角度で投光される。このとき、前記窓ガラスの内表面に付着物（例えば窓ガラスの曇った状態に相当する水分など）がなければ、該窓ガラスの内表面に投光される光は全反射するため、前記第２受光部に届く光はない。一方、前記窓ガラスの内表面に付着物があると、前記第２発光部から発せれた光の一部は、該付着物により反射される。そして、前記第２受光部は、前記第２反射面を回動駆動することで、前記窓ガラスの所定領域内で該窓ガラスの内表面の付着物により反射されて該第２反射面で反射する光を順次変更して前記第２受光素子に向ける。従って、前記第２受光素子では、前記窓ガラスの内表面の付着物の位置に対応してその度合い（量）に応じた光量が検出される。また、前記第２発光部及び前記第２受光部は、前記収納部により一体的に収納されることで、窓ガラスの内側においてコンパクトな構造が実現される。
【００１３】
請求項３又は４に記載の発明によれば、前記第１及び第２発光部並びに前記受光部は、前記収納部により一体的に収納されることで、窓ガラスの内側においてコンパクトな構造が実現される。特に、前記窓ガラスの外表面の付着物及び内表面の付着物の各位置に対応しての、その度合い（量）に応じた光量の検出を１つの受光素子で兼用させたことで、部品点数が低減される分、更にコンパクト化される。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、前記反射体及び前記収納部は、前記窓ガラスを挟んで対向配置されるように該窓ガラスの外表面及び内表面にそれぞれ取着されている。従って、前記反射体及び前記収納部は該窓ガラスの一箇所にまとまって配置されることになり、例えばこれら反射体及び収納部を該窓ガラスの外側及び内側にばらばらに配置等する場合に比べ、該窓ガラスにおける視界の低下が抑制される。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、前記発光部及び受光部は、前記収納部により一体的に収納されることで、窓ガラスの内側においてコンパクトな構造を実現できる。しかも、全ての構造を窓ガラスの内側に配置し簡単な構造で構成できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上詳述したように、請求項１乃至６に記載の発明では、窓ガラスの内側においてコンパクトな構造にすることができるガラス面付着物検出装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図９に従って説明する。図１及び図２に示すように、ガラス面付着物検出装置１は、自動車などの車両に搭載される窓ガラスとしてのフロントガラスＧの上部中央に配置されており、フロントガラスＧを挟んで車室内側に配置された検出装置本体２と、フロントガラスＧを挟んで車室外側に配置された反射体３とを備えている。このガラス面付着物検出装置１は、フロントガラスＧの外表面の付着物（雨滴や鳥の糞、泥、虫の死骸等）を検出するためのものである。
【００１８】
図１に示されるように、前記検出装置本体２は、第１発光部４と、受光部５と、前記フロントガラスＧの上部中央の内表面に取着されてこれら第１発光部４及び受光部５を一体的に収納する収納部６とを備えている。すなわち、収納部６には、フロントガラスＧの内表面側に開口する収納孔６ａが形成されており、同収納孔６ａに前記第１発光部４が収納されている。この第１発光部４は、通電することで所定波長（例えば０．７５μｍ〜２５μｍとなる赤外線領域の波長）の光を発する第１発光源４ａと、第１発光源４ａよりも収納孔６ａの開口側に配置されて同第１発光源４ａから発せられた光を透過させるレンズ４ｂとを有している。また、収納部６の下端部には、収納凹部６ｂが形成されており、同収納凹部６ｂに前記受光部５が収納されている。この受光部５は、後述の態様でフロントガラスＧを車室外側から車室内側へと透過する光を検出する。
【００１９】
前記反射体３は、前記フロントガラスＧを挟んで前記収納部６（検出装置本体２）に対向配置されるように同フロントガラスＧの上部中央の外表面に取着されている。この反射体３は、前記フロントガラスＧの車室内側から車室外側へと前記第１発光部４から発せられた光を反射する反射面７と、この反射面７を外気から離隔する空間を形成して同反射面７の汚れを防止するための覆設部８とを有している。そして、上記反射面７は、これにより反射される前記第１発光部４から発せられた光が、前記フロントガラスＧの外表面の清浄状態で付着物のない状態では、全反射する角度で同フロントガラスＧの外表面に放射状（図２参照）に投光されるように設定されている。つまり、前記フロントガラスＧの外表面の清浄状態で付着物のない状態では、図１に示すように、前記反射面７により反射された光（フロントガラスＧの外表面に放射状に投光された光）Ｌ１は、同フロントガラスＧの外表面で全反射することで、同フロントガラスＧの車室外側から車室内側へと透過することはない。ただし、前記フロントガラスＧの外表面に雨滴や鳥の糞等の付着物Ｕ（図８参照）があると、付着物Ｕの表面が三次曲面を有することで前記反射面７により反射された光Ｌ１の一部は、付着物Ｕの表面で反射（乱反射）されて車室外側から車室内側へとフロントガラスＧを透過する。
【００２０】
ここで、前記受光部５の細部構造等について説明する。図３は、本実施形態の受光部５が備える薄板駆動装置５ａを示す断面図である。この薄板駆動装置５ａは、車室外側から車室内側へとフロントガラスＧを透過した光を反射する鏡面状の反射面１０を有しており、この反射面１０を回動駆動することで、フロントガラスＧの所定領域（図２の扇状領域Ｓ）内で同フロントガラスＧを透過して反射面１０で反射する光を順次変更し受光部５の受光素子５ｂ（図６参照）に向ける。
【００２１】
詳述すると、上記薄板駆動装置５ａは、台座部１１と、磁場発生部としての永久磁石１２と、薄板部材１３と、複数のコイル部１４〜１７（図５参照）とを備えている。
台座部１１の上面（図３中、上面）中央には、上方から見て四角形の載置部１１ａが凹設されることで形成されている。また、載置部１１ａの上面（図３中、上面）中央には、上方から見て四角形の凹部１１ｂが形成され、更に凹部１１ｂの底部（上面）中央には、上方から見て四角形の磁石収容凹部１１ｃが形成されている。そして、磁石収容凹部１１ｃには、永久磁石１２が収容保持されている。この永久磁石１２は、上下方向（図３中、上下方向であって、例えば上方にＮ極、下方にＳ極）に分極され、一定の磁場を発生させる。
【００２２】
薄板部材１３は、シリコン基板からなり、図４及び図５にそれぞれその平面図及び底面図を示すように、固定部２１、連結支持部２２及び回動部２３が一体成形されてなる。本実施の形態では、回動部２３の表面（図４中、表面であって、図３中、上面）に円形に金属（例えばニッケル）が蒸着され、その部分が上記した反射面１０を構成している。
【００２３】
詳しくは、固定部２１は、前記台座部１１における載置部１１ａ上面に載置可能な四角形の枠形状に形成され、同載置部１１ａに載置されて固定されている。そして、回動部２３は、四角形（正方形）に形成され、固定部２１に連結支持部２２を介して連続して形成され、同連結支持部２２にて固定部２１に対して互いに直交する２軸Ａ，Ｂ（図５参照）中心で回動可能に支持されている。本実施の形態では、２軸Ａ，Ｂの内の一方（軸Ａ）は、回動部２３の正方形における対角線の一方（図５中、斜め右下に延びる方）と同じで、２軸Ａ，Ｂの内の他方（軸Ｂ）は、回動部２３の正方形における対角線の他方（図５中、斜め右上に延びる方）と同じに設定される。連結支持部２２は、２軸Ａ，Ｂに対してそれぞれ線対称となるように４つ設けられ、本実施の形態では、固定部２１及び回動部２３における四角形の各辺の中央をそれぞれ連結するように形成されている。そして、各連結支持部２２は、一方の軸Ａに対して平行且つ他方の軸Ｂに対して直角に延びる第１連結部２２ａと、一方の軸Ａに対して直角且つ他方の軸Ｂに対して平行に延びる第２連結部２２ｂとが連結された形状とされている。
【００２４】
なお、回動部２３は、載置部１１ａの凹部１１ｂと対応した位置に配置され、その上下に隙間があることからも、回動可能とされている。また、回動部２３は、前記永久磁石１２と対向配置されている。そして、回動部２３には複数のコイル部１４〜１７が設けられている（図５参照）。
【００２５】
複数のコイル部１４〜１７は、図５に示すように、同一パターン、詳しくは同一の巻数と同一の大きさで設けられている。また、本実施の形態の複数のコイル部１４〜１７は、同じ方向（図５中、外側から中心に向かって時計回り）に巻かれている。複数のコイル部１４〜１７の内、一方の軸Ａを中心として回動部２３を回動させる一方のコイル部１４，１５は他方の軸Ｂに沿って一対設けられ、他方の軸Ｂを中心として回動部２３を回動させる他方のコイル部１６，１７は一方の軸Ａに沿って一対設けられている。そして、一方の一対のコイル部１４，１５と、他方の一対のコイル部１６，１７とは、それら各コイル部１４〜１７の中心が正方形の頂点と対応するように（言い換えると、回動部２３における正方形を四分割した正方形にそれぞれ収まるように）配置されている。
【００２６】
そして、一方の一対のコイル部１４，１５は、その一端である中心側端部が、互いに結線部３１にて結線されている。また、他方の一対のコイル部１６，１７は、その一端である中心側端部が、互いに結線部３２にて結線されている。これら結線部３１，３２は、それぞれ最短距離となるように前記２軸Ａ，Ｂ上に配置されている。結線部３１，３２は、互いに交差する点の絶縁や、コイル部１４〜１７の中心側端部以外との絶縁が確保されていることはいうまでもない。
【００２７】
また、各コイル部１４〜１７は、その他端である外側端部が、各連結支持部２２に設けられた配線３３を介して固定部２１に設けられた端子３４〜３７に接続されている。そして、この各端子３４〜３７は、外部の図示しない制御部に接続されている。
【００２８】
制御部は、コイル部１４〜１７（端子３４〜３７）に電流を供給することで、図６に示すようにフロントガラスＧを透過した光Ｌ２を反射する反射面１０（回動部２３）を回動（回動駆動）し、これに反射する光Ｌ２を順次変更して受光部５の受光素子５ｂに向ける。すなわち、フロントガラスＧを透過した光Ｌ２と反射面１０で反射して受光素子５ｂに向かう光Ｌ３との中心線が同反射面１０の法線ＮＬに一致するときに、このときの光Ｌ２が受光素子５ｂにおいて受光量Ｑとして検出される。制御部は、反射面１０で反射して受光素子５ｂに向かう光Ｌ３とでなす中心線が同反射面１０の法線ＮＬに一致する光Ｌ２を上記扇状領域Ｓ内で円弧状に順次変更する。例えば、制御部は、反射面１０（回動部２３）を回動（回動駆動）して、扇状領域Ｓに対応しその法線ＮＬを図７において周方向一側に円弧状に移動させ、次に径方向に一段ずらして周方向他側に円弧状に移動させる動作を繰り返す（走査する）。これにより、扇状領域Ｓ内においてフロントガラスＧを透過した光Ｌ２が、受光素子５ｂにおいて受光量Ｑとして順次検出される。
【００２９】
制御部は、上記受光量Ｑに基づいて、フロントガラスＧの外表面に雨滴や鳥の糞等の付着物Ｕが存在するか否かを判定（検出）する。すなわち、本実施形態では、前記フロントガラスＧの清浄状態でその外表面に付着物Ｕがなければ、車室外側から車室内側へとフロントガラスＧを透過する光Ｌ２が存在し得ず、扇状領域Ｓに対応し反射面１０の法線ＮＬを円弧状に順次変更しても全面に亘って零レベルの受光量Ｑが検出される。一方、前記フロントガラスＧの外表面に付着物Ｕがある場合には、図８に示したように車室外側から車室内側へとフロントガラスＧを透過する光Ｌ２が存在し得、扇状領域Ｓに対応し反射面１０の法線ＮＬを円弧状に順次変更することで、付着物Ｕの位置に対応してある程度のレベルの受光量Ｑが検出される。図９に示されるように、この受光量Ｑの検出される部分は、扇状領域Ｓ内において光Ｌ１の投光側の付着物Ｕの輪郭線の一部として観測される。
【００３０】
なお、制御部は、予め設定した量の付着物Ｕが存在すると判定すると、制御信号を出力して、図示しない車両ワイパ装置を駆動させてフロントガラスＧの払拭動作を行わせるようになっている。
【００３１】
ここで、本実施形態のガラス面付着物検出装置１の動作について総括して説明する。通電により前記第１発光部４からフロントガラスＧの外側に発せられた光は、反射体３（反射面７）に反射されて、フロントガラスＧの外表面に全反射する角度で投光される。このとき、フロントガラスＧの外表面に付着物Ｕがなければ、フロントガラスＧの外表面に投光される光Ｌ１は全反射するため、受光部５に届く光はない（図１参照）。一方、フロントガラスＧの外表面に付着物Ｕがあると、反射体３に反射された光（Ｌ１）の一部は、付着物Ｕの表面で反射（乱反射）されて車室外側から車室内側へとフロントガラスＧを透過する。そして、受光部５は、反射面１０を回動駆動することで、フロントガラスＧの扇状領域Ｓ内でフロントガラスＧを透過して反射面１０で反射する光Ｌ２を順次変更して受光素子５ｂに向ける。従って、受光素子５ｂでは、フロントガラスＧの外表面の付着物Ｕの位置に対応してその度合い（量）に応じたレベルの受光量Ｑが検出される。
【００３２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、第１発光部４及び受光部５は、前記収納部６により一体的に収納されることで、フロントガラスＧの車室内側においてコンパクトな構造を実現することができる。そして、フロントガラスＧにおける視界の低下を抑制することができる。
【００３３】
（２）本実施形態では、反射体３及び収納部６（検出装置本体２）は、フロントガラスＧを挟んで対向配置されるようにフロントガラスＧの外表面及び内表面にそれぞれ取着されている。従って、反射体３及び収納部６はフロントガラスＧの一箇所にまとまって配置されることになり、例えばこれら反射体３及び収納部６をフロントガラスＧの車室外側及び車室内側にばらばらに配置等する場合に比べ、フロントガラスＧにおける視界の低下を抑制することができる。
【００３４】
（３）本実施形態では、フロントガラスＧの清浄状態でその外表面に付着物Ｕがなければ、扇状領域Ｓの全面に亘って零レベルの受光量Ｑが検出され、同付着物Ｕがある場合にのみその度合い（量）に応じたレベルの受光量Ｑが検出される。従って、制御部では、基本的に受光量Ｑのレベルの如何の判定のみによる極めて簡易な手法で付着物Ｕの存在を判定することができる。
【００３５】
（４）本実施形態では、フロントガラスＧの外表面の付着物Ｕに反射（乱反射）することでこれを透過する光Ｌ２に基づき付着物Ｕが検出されるため、乱反射の要因となりうる各種付着物（雨滴や鳥の糞、泥、虫の死骸等）の検出が可能である。また、付着物Ｕによる乱反射を活用しているため、ガラス面付着物検出装置１（検出装置本体２、反射体３）の取付精度を厳密にしなくても、付着物Ｕの検出が可能となる。
【００３６】
（５）本実施形態では、例えば従来形態（特許文献１）のフロントガラスＧの車室外側に光源を配置する必要がないため、防水対策のために要する構造も簡易化される。
（６）本実施形態では、フロントガラスＧの外表面の付着物Ｕの検出によって自動的に車両ワイパ装置が駆動され、フロントガラスＧの払拭動作が開始されるため、ドライバビリティを向上させることができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図１０及び図１１に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態において、フロントガラスＧの内表面の付着物（例えば水分など。車室内の空気中の水分が冷えてフロントガラスＧの曇った状態に相当）を併せ検出し得るように変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
【００３８】
図１０に示すように、本実施形態のガラス面付着物検出装置４０の検出装置本体２は、前記第１発光部４及び受光部５に加えて第２発光部４１を備えており、前記収納部６により一体的に収納されている。すなわち、収納部６には、フロントガラスＧの内表面に沿って開口する収納孔６ｃが形成されており、同収納孔６ｃに前記第２発光部４１が収納されている。この第２発光部４１は、通電することで所定波長（例えば０．７５μｍ〜２５μｍとなる赤外線領域の波長）の光を発する第２発光源４１ａと、第２発光源４１ａよりも収納孔６ｃの開口側に配置されて同第２発光源４１ａから発せられた光を透過させるレンズ４１ｂとを有している。
【００３９】
なお、上記第２発光源４１ａは、前記第１発光源４ａとは異なるタイミングで通電されるようになっている。つまり、第１及び第２発光源４ａ，４１ａは、発光時間が互いに重ならないように通電されている。これは、フロントガラスＧの外表面及び内表面の各付着物の検出に際して、第１及び第２発光源４ａ，４１ａから発せられた光が混在しこれら付着物の識別が不能になることを防止するためである。
【００４０】
前記第２発光部４１は、全反射する角度でフロントガラスＧの内表面に放射状に投光するように、フロントガラスＧの車室内側から光を発する。つまり、前記フロントガラスＧの内表面の清浄状態で付着物のない状態では、図１０に示すように、第２発光部４１から発せられた光（フロントガラスＧの内表面に放射状に投光された光）Ｌ１１は、同フロントガラスＧで全反射することで、前記受光部５に届くことはない。ただし、図１１に示すように、前記フロントガラスＧの内表面に水分などの付着物Ｕ１があると、付着物Ｕ１の表面が三次曲面を有することで前記第２発光部４１から発せられた光Ｌ１１の一部は、付着物Ｕ１の表面で反射（乱反射）されて前記受光部５側に向かう。
【００４１】
前記受光部５の薄板駆動装置５ａは、前記第１の実施形態に準じて前記反射面１０を回動駆動することで、フロントガラスＧの扇状領域Ｓ（図２参照）内で前記フロントガラスＧの内表面の付着物Ｕ１で反射して反射面１０で反射する光を順次変更し受光部５の受光素子５ｂに向ける（図６参照）。詳述すると、図示しない制御部は、コイル部１４〜１７（端子３４〜３７）に電流を供給することで、図６に示すようにフロントガラスＧの内表面の付着物Ｕ１で反射した光Ｌ１２を反射する反射面１０（回動部２３）を回動（回動駆動）し、これに反射する光Ｌ１２を順次変更して受光部５の受光素子５ｂに向ける。すなわち、フロントガラスＧの内表面の付着物Ｕ１で反射した光Ｌ１２と反射面１０で反射して受光素子５ｂに向かう光Ｌ１３（図６参照）との中心線が同反射面１０の法線ＮＬに一致するときに、このときの光Ｌ１２が受光素子５ｂにおいて受光量Ｑとして検出される。制御部は、反射面１０で反射して受光素子５ｂに向かう光Ｌ１３とでなす中心線が同反射面１０の法線ＮＬに一致する光Ｌ１２を上記扇状領域Ｓ内で円弧状に順次変更する。これにより、扇状領域Ｓ内においてフロントガラスＧの内表面の付着物Ｕ１で反射した光Ｌ１２が、受光素子５ｂにおいて受光量Ｑとして順次検出される。
【００４２】
制御部は、上記受光量Ｑに基づいて、フロントガラスＧの内表面に水分などの付着物Ｕ１が存在するか否かを判定（検出）する。すなわち、本実施形態では、前記フロントガラスＧの清浄状態でその内表面に付着物Ｕ１がなければ、前記受光部５側に向かう光Ｌ１２が存在し得ず、扇状領域Ｓに対応し反射面１０の法線ＮＬを円弧状に順次変更しても全面に亘って零レベルの受光量Ｑが検出される。一方、前記フロントガラスＧの内表面に付着物Ｕ１がある場合には、図１１に示したように前記受光部５側に向かう光Ｌ１２が存在し得、扇状領域Ｓに対応し反射面１０の法線ＮＬを円弧状に順次変更することで、付着物Ｕ１の位置に対応してある程度のレベルの受光量Ｑが検出される。
【００４３】
なお、制御部は、予め設定した量の付着物Ｕ１が存在すると判定すると、制御信号を出力して、図示しないデフ（デフロスタ）装置を駆動させてフロントガラスＧの内表面の付着物Ｕ１（水分）の加熱動作を行わせるようになっている。
【００４４】
ここで、本実施形態のガラス面付着物検出装置４０の動作について総括して説明する。通電により前記第２発光部４１によりフロントガラスＧの車室内側から発せられた光は、フロントガラスＧの内表面に全反射する角度で投光される。このとき、前記フロントガラスＧの内表面に付着物Ｕ１がなければ、フロントガラスＧの内表面に投光される光は全反射するため、受光部５に届く光はない。一方、前記フロントガラスＧの内表面に付着物Ｕ１があると、前記第２発光部４１から発せれた光の一部は、付着物Ｕ１により反射される。そして、前記受光部５は、前記反射面１０を回動駆動することで、前記フロントガラスＧの扇状領域Ｓ内でフロントガラスＧの内表面の付着物Ｕ１により反射されて反射面１０で反射する光を順次変更して前記受光素子５ｂに向ける。従って、前記受光素子５ｂでは、前記フロントガラスＧの内表面の付着物Ｕ１の位置に対応してその度合い（量）に応じたレベルの受光量Ｑが検出される。
【００４５】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（２）〜（６）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、第１及び第２発光部４，４１及び受光部５は、前記収納部６により一体的に収納されることで、フロントガラスＧの車室内側においてコンパクトな構造を実現することができる。そして、フロントガラスＧにおける視界の低下を抑制することができる。特に、前記フロントガラスＧの外表面の付着物Ｕ及び内表面の付着物Ｕ１の各位置に対応しての、その度合い（量）に応じた受光量Ｑの検出を１つの受光素子５ｂで兼用させたことで、部品点数が低減される分、更にコンパクト化することができる。
【００４６】
（２）本実施形態では、フロントガラスＧの清浄状態でその内表面に付着物Ｕ１がなければ、扇状領域Ｓの全面に亘って零レベルの受光量Ｑが検出され、同付着物Ｕ１がある場合にのみその度合い（量）に応じたレベルの受光量Ｑが検出される。従って、制御部では、基本的に受光量Ｑのレベルの如何の判定のみによる極めて簡易な手法で付着物Ｕ１の存在を判定することができる。
【００４７】
（３）本実施形態では、フロントガラスＧの内表面の付着物Ｕ１の検出によって自動的にデフ装置が駆動され、付着物Ｕ１（水分）の加熱動作が開始されるため、ドライバビリティを向上させることができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態を図１２に従って説明する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態の第１発光部４及び反射体３に代えてこれらと異なる態様でフロントガラスＧの外表面に投光する発光部を設けた構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
【００４９】
図１２に示すように、本実施形態のガラス面付着物検出装置５０は、前記反射体３が割愛されている。そして、上記ガラス面付着物検出装置５０の検出装置本体２は、前記第１発光部４に代えて発光部５１を備えており、前記収納部６により一体的に収納されている。すなわち、収納部６には、フロントガラスＧの内表面に沿って開口する収納孔６ｄが形成されており、同収納孔６ｄに前記発光部５１が収納されている。この発光部５１は、通電することで所定波長（例えば０．７５μｍ〜２５μｍとなる赤外線領域の波長）の光を発する発光源５１ａと、発光源５１ａよりも収納孔６ｄの開口側に配置されて同発光源５１ａから発せられた光を透過させるレンズ５１ｂとを有している。
【００５０】
前記発光部５１は、フロントガラスＧの内表面から外表面を介して外部へ放射する角度で投光するように、フロントガラスＧの車室内側から光を発する。つまり、前記フロントガラスＧの外表面の清浄状態で付着物のない状態では、発光部５１から発せられた光（フロントガラスＧの内表面に投光された光）Ｌ２１が、前記受光部５に届くことのないように設定されている。
【００５１】
ただし、図１２に示すように、前記フロントガラスＧの外表面に付着物Ｕがあると、前記発光部５１から発せられた光Ｌ２１の一部は、付着物Ｕの表面で反射され内表面で屈曲（屈折）して前記受光部５側に向かう。なお、本実施形態では、前記フロントガラスＧの外表面に全反射する反射体はないため、確実な扇状の投光エリアにはならず、スポット的なダイレクト投光になってしまうが、例えばフロントガラスＧの外表面全体に付着物Ｕがある場合（例えば、大雨時など）であれば、一部の反射を検知することで付着物Ｕの検出に有効である。
【００５２】
前記受光部５の薄板駆動装置５ａは、前記第１の実施形態に準じて前記反射面１０を回動駆動することで、フロントガラスＧの扇状領域Ｓ（図２参照）内で前記フロントガラスＧの外表面の付着物Ｕで反射され内表面で屈曲して反射面１０で反射する光を順次変更し受光部５の受光素子５ｂに向ける（図６参照）。詳述すると、図示しない制御部は、コイル部１４〜１７（端子３４〜３７）に電流を供給することで、図６に示すようにフロントガラスＧの外表面の付着物Ｕで反射され内表面で屈曲した光Ｌ２２を反射する反射面１０（回動部２３）を回動（回動駆動）し、これに反射する光Ｌ２２を順次変更して受光部５の受光素子５ｂに向ける。すなわち、フロントガラスＧの外表面の付着物Ｕで反射され内表面で屈曲した光Ｌ２２と反射面１０で反射して受光素子５ｂに向かう光Ｌ２３（図６参照）との中心線が同反射面１０の法線ＮＬに一致するときに、このときの光Ｌ２２が受光素子５ｂにおいて受光量Ｑとして検出される。制御部は、反射面１０で反射して受光素子５ｂに向かう光Ｌ２３とでなす中心線が同反射面１０の法線ＮＬに一致する光Ｌ２２を上記扇状領域Ｓ内で順次変更する。これにより、扇状領域Ｓ内においてフロントガラスＧの外表面の付着物Ｕで反射され内表面で屈曲した光Ｌ２２が、受光素子５ｂにおいて受光量Ｑとして順次検出される。
【００５３】
制御部は、上記受光量Ｑに基づいて、フロントガラスＧの外表面に付着物Ｕが存在するか否かを判定（検出）する。
なお、制御部は、予め設定した量の付着物Ｕが存在すると判定すると、制御信号を出力して、図示しない車両ワイパ装置を駆動させてフロントガラスＧの払拭動作を行わせるようになっている。
【００５４】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（５）〜（６）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記発光部５１及び受光部５は、前記収納部６により一体的に収納されることで、フロントガラスＧの車室内側においてコンパクトな構造を実現できる。そして、フロントガラスＧにおける視界の低下を抑制することができる。しかも、全ての構造をフロントガラスＧの車室内側に配置し簡単な構造で構成できる。
【００５５】
（２）本実施形態では、フロントガラスＧの外表面に取着される反射体３を割愛できるため、車室外側への機能部品の配置を回避できるとともに、意匠性も向上することができる。
【００５６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記第２の実施形態においては、１つの受光部５を共用して、フロントガラスＧの外表面及び内表面の付着物Ｕ，Ｕ１を検出したが、フロントガラスＧの外表面及び内表面の付着物Ｕ，Ｕ１を、それぞれ個別の受光部（第１受光部、第２受光部）で検出してもよい。この場合、各受光部は、収納部６で互いにずらして配置して一体的に収納させることを除けば、受光部５と同様の構造であってもよい。あるいは、各受光部は、付着物Ｕ，Ｕ１の検出特性に合わせて互いに異なる面積の反射面（第１反射面、第２反射面）や、互いに異なる感度の受光素子（第１受光素子、第２受光素子）を有していてもよい。
【００５７】
・前記第２の実施形態において、フロントガラスＧの内表面の付着物Ｕ１で反射した光Ｌ１２を受光素子５ｂにおいて検出する際の反射面１０の法線ＮＬの順次移動は、円弧状に限定されるものではなく、例えば扇状領域Ｓを複数のブロックに分割して、各ブロックごとに対応し法線ＮＬを順次移動させてもよい。
【００５８】
・前記第1及び第2の実施形態において、フロントガラスＧを透過した光Ｌ２を受光素子５ｂにおいて検出する際の反射面１０の法線ＮＬの順次移動は、円弧状に限定されるものではなく、例えば扇状領域Ｓを複数のブロックに分割して、各ブロックごとに対応し法線ＮＬを順次移動させてもよい。
【００５９】
・前記各実施形態において、磁場発生部としての永久磁石１２を、例えば台座部１１に設けられて磁場を発生させる固定コイル部に変更してもよい。
・前記各実施形態において、反射面１０（回動部２３）を回動駆動する薄板駆動装置５ａ（薄板部材１３）の構成は一例であって、その他の構成を採用してもよい。
【００６０】
・前記各実施形態において、窓ガラスとして車両のリアガラスに本発明を適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００６１】
（イ）全反射する角度で窓ガラスの内表面に投光するように、該窓ガラスの内側から所定波長を有する光を発する第２発光部と、
前記第２発光部から発せられた光であって前記窓ガラスの内表面の付着物により反射された光を反射する第２反射面を有し、該第２反射面を回動駆動して該窓ガラスの所定領域内で該第２反射面で反射する光を順次変更して第２受光素子に向ける第２受光部と、
前記第２発光部及び前記第２受光部を一体的に収納する収納部とを備えたことを特徴とするガラス面付着物検出装置。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図。
【図２】フロントガラスの平面図。
【図３】薄板駆動装置を示す断面図。
【図４】薄板部材の平面図。
【図５】薄板部材の底面図。
【図６】薄板駆動装置及びその動作を示す断面図。
【図７】フロントガラス及びフロントガラスを順次移動する反射面の法線を示す平面図。
【図８】フロントガラスの外表面に付着物がある場合の動作を示す断面図。
【図９】フロントガラス及び検出されるフロントガラスの外表面の付着物の輪郭線を示す平面図。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示す断面図。
【図１１】フロントガラスの内表面に付着物がある場合の動作を示す断面図。
【図１２】本発明の第３の実施形態及びその動作を示す断面図。
【符号の説明】
【００６３】
Ｕ，Ｕ１…付着物、１，４０，５０…ガラス面付着物検出装置、３…反射体、４…第１発光部、５…受光部、５ｂ…受光素子、６…収納部、１０…反射面、１１…台座部、１２…磁場発生部としての永久磁石、１４〜１７…コイル部、２３…回動部、４１…第２発光部、５１…発光部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006084353.tif 000009
【図８】
2006084353.tif 000010
【図９】
2006084353.tif 000011
【図１０】
2006084353.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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