雨滴感应器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种雨滴感应器，用以贴附于一车辆的挡风玻璃上使用，包含：一壳体具有一开口；至少一发光件设置于该壳体内；一透明耦合件连接并覆盖在该壳体的开口上，包含至少一准直元件用以对应并接收该发光件发射的光线并形成准直光线，及至少一导光斜面用以接收该准直光线并全反射至该挡风玻璃；以及一检测器设置于该壳体内用以接收来自该挡风玻璃反射的该准直光线并转换成电信号；其特征在于，该准直光线入射该导光斜面满足下列条件：１．２７＜ｎ＊ｓｉｎθ＜１．５２，其中，ｎ为该耦合件的折射率，θ为该准直光线入射该导光斜面的入射角，即该准直光线与该导光斜面的法线间的夹角。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术关于一种雨滴感应器，尤指一种以光学反射方式检测车辆挡风玻璃上 雨滴(水份)的雨滴感应器。
技术介绍
雨刷(wiper)为现行车辆的必备装置，用以清除车辆挡风玻璃外面所累积的雨滴 (水份)，提高驾驶人视野的清晰度。现行一般雨刷大部分由驾驶人通过手动方式启动雨刷开关，以通过马达驱动雨刷 间歇性摆动来刮除雨滴。近年来已发展一种雨刷自动控制系统供装设于挡风玻璃内表面上 使用，例如US5898183、US5661303揭示雨刷自动控制系统的结构。参阅图1，雨刷自动控制系统包含一雨滴感应器10贴附于挡风玻璃14内表面上使 用，当挡风玻璃14外表面累积有雨滴时，雨滴感应器10透过光线反射方式检测雨滴是否存 在，当有雨滴时即自动启动马达(图未示)以带动雨刷12摆动。参阅图2，一雨滴感应器10包含有一壳体110及一耦合件(coupler) 120耦合于壳 体110上方，该壳体110内部设一 LED130及一光检测器140，耦合件120对应于LED130处 设一准直元件122，对应于光检测器140处设一聚光元件124。使用时，LED130发出光线并 经准直元件122准直后，照射至挡风玻璃14，再被挡风玻璃14全反射至聚光元件124，再聚 集至光检测器140，而被光检测器140接收及检测。上述该类雨滴感应器10虽可自动检测挡风玻璃外表面的雨滴，进而开启马达运 转启动雨刷12，但由于准直元件122设置并非正对于LED 130，致LED130光线无法完全进 入准直元件122，造成光线部份损失。一般而言，当愈多LED130光线进入准直元件122时， 光检测器140所接收的光线也愈多，雨滴感应器10的光效率则愈高，检测的灵敏度则愈佳。 因此该雨滴感应器10的上述结构导致其检测灵敏度无法提高。为改善上述问题，参阅图3及图4，EP1026496及US7573576遂将准直元件122直 接正对LED130设置，以使LED130光线可几乎完全被准直元件122接收。然，该雨滴感应器 10所设的准直元件122虽可完全接收LED130发出的光线，但光线入射于导光斜面126的角 度(以下称入射角Θ)皆仅约40°。当入射角θ小时，光线会部分折射、部分反射，造成 光线部分损失，使最后光检测器140所接收的光线相对变少，光效率变低，检测灵敏度也不 高，如现行雨滴感应器10的光效率仅约10%，而一般入射角需大于50°时，光效率才会较 高。再者，光线每反射一次，会有部分耗损，图4的雨滴感应器10中光线经过多次反射，因 此光效率更无法提高。因此如何提升光效率，增加雨滴感应器的检测灵敏度，为本技术所要解决的 问题。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一雨滴感应器，用以能改善现有技术的光效率不佳3的问题。本技术另一目的是提供一雨滴感应器，用以能有效扩大挡风玻璃上感应区的 总面积。本技术提供一种雨滴感应器，用以贴附于一车辆的挡风玻璃上使用，包含一 壳体、至少一发光件、一耦合件和一光检测器，其中所述壳体，具有一开口 ；所述至少一发光件，设置于所述壳体内，用以发射光线；所述耦合件，为光线可穿透的透明元件，连接并覆盖在该壳体的该开口上，所述耦 合件包含至少一准直元件及至少一沟槽，其中所述至少一准直元件，对应该发光件以完全接收该发光件所发射的光线通过并形 成一准直光线；及所述至少一沟槽，其内形成一导光斜面并对应该准直元件，用以使通过该准直元 件的该准直光线以一入射角θ入射至该导光斜面再反射至该挡风玻璃；以及所述光检测器，设置于该壳体内，用以接收来自该挡风玻璃反射的该准直光线并 转换成电信号；该准直光线入射该导光斜面满足下列条件1. 27 < n*sin θ < 1. 52其中，η为该耦合件的折射率，θ为该准直光线入射该导光斜面的入射角。实施时，该耦合件采用折射率η介于1. 50 1. 60的透明材料作成。实施时，该准直光线入射该导光斜面的入射角θ介于60°和70°之间。实施时，该耦合件采用折射率η为1.585的透明材料制成，且入射角θ为65°。实施时，该发光件为至少三个，并以等间隔距离环状排列于该检测器的外围。实施时，该发光件至少为两个，并以不等间隔距离排列于该检测器的外围。实施时，该耦合件上更设置至少一聚光元件，用以使挡风玻璃所反射的光线经过 该聚光元件聚集后再射至该光检测器。实施时，该该耦合件面向该检测器的表面的中央处设有一凹弧面，使该聚光元件 得内缩于耦合件的实际厚度之内。实施时，该发光件为沿中心轴发光的发光二极管，使该准直元件对准于该发光二 极管的中心轴。实施时，该沟槽凹陷设于耦合件的朝向挡风玻璃的表面上，使空气能进入该沟槽 的空间中，以使该沟槽内所形成的该导光斜面成为空气及耦合件两不同介质之间的界面， 使该准直光线入射并通过该导光斜面全反射至该挡风玻璃。通过本技术的技术，本技术可使雨滴感应器的光效率达22%，相较于过 去约增加了 54%，有效提升了雨滴感应器的检测灵敏度。此外，挡风玻璃上感应区的总面积 也可相对扩大如本技术的实施例可扩大为六倍，使雨滴感应器更容易检测到水份，较 符合实际下雨的情况。附图说明图1为现有雨滴感应器贴附于车子挡风玻璃示意图；图2-图4为现有雨滴感应器的结构图；图5为本技术雨滴感应器一实施例的外观立体图；图6为图5的分解立体图，其中该耦合件为仰视角；图7为本技术雨滴感应器的耦合件的覆盖面视角立体图；图8为本技术雨滴感应器使用时的俯视示意图；图9为图8中耦合件粘贴于挡风玻璃上的侧面剖面示意图；图10为图9中本技术雨滴感应器使用时的光线路径图。附图标记说明20_雨滴感应器；22-壳体；23-耦合件；231-粘着面；232-覆盖 面；233-沟槽；2331-导光斜面；234-准直元件；235-聚光元件；236-凹弧面；24-开口 ； 25-光检测器；26-发光件；27-挡风玻璃；271-感应区；28-双面胶带；29-光线。具体实施方式为使本技术更加明确详实，列举较佳实施例并配合下列图示，将本技术 的结构及其技术特征详述如后。图5为本技术雨滴感应器20 —实施例的外观立体图。图6为图5的分解立 体图，其中该耦合件23为仰视图。图7为本技术雨滴感应器的耦合件自覆盖面232视 角的立体图。图8为本技术雨滴感应器使用时的俯视示意图。参阅图5-图8，本实施例雨滴感应器20包含一壳体22及一对称形状的耦合件23。本实施例的该壳体22为一矩形壳体但不限制，以不透光的塑胶材料制成，具有一开口24。该耦合件23为光线可穿透的透明元件，覆盖在该开口24上而与壳体22连接并组合成一体。该壳体22的内部设有电路板(图未示)，电路板上设有光检测器25及围绕于该光 检测器25外的多个发光件26。该光检测器25可接收来自发光件26发射的光线，并将光信 号转换成电信号。该发光件26为可发出光线的光源，一般采用沿中心轴发光的发光二极管 (LED, Light-Emitting Diode) 0在本实施例中，设有一个光检测器25及六个发光件26等 间隔环状排列于该光检测器25的外围且与光检测器25等间隔距离，但并不以此为限，也就 是该发光件26的数量也可为一、二、三个或以上，且与光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雨滴感应器，用以贴附于一车辆的挡风玻璃上使用，包含一壳体、至少一发光件、一耦合件和一光检测器，其中：所述壳体，具有一开口；所述至少一发光件，设置于所述壳体内，用以发射光线；所述耦合件，为光线可穿透的透明元件，连接并覆盖在该壳体的该开口上，所述耦合件包含至少一准直元件及至少一沟槽，其中：所述至少一准直元件，对应该发光件以完全接收该发光件所发射的光线通过并形成一准直光线；及所述至少一沟槽，其内形成一导光斜面并对应该准直元件，用以使通过该准直元件的该准直光线以一入射角θ入射至该导光斜面再反射至该挡风玻璃；以及所述光检测器，设置于该壳体内，用以接收来自该挡风玻璃反射的该准直光线并转换成电信号；其特征在于，该准直光线入射该导光斜面满足下列条件：１．２７＜ｎ＊ｓｉｎθ＜１．５２；其中，ｎ为该耦合件的折射率，θ为该准直光线入射该导光斜面的入射角。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明哲，施柏源，徐三伟，
申请(专利权)人：一品光学工业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71