本發(fā)明總體涉及一種多焦點雨滴傳感器，且更確切地說，涉及一種被配置為使得可以將單一雨滴傳感器配置用于具有不同焦點的各個玻璃部的多焦點雨滴傳感器。

背景技術(shù)：

雨滴傳感器，也被稱為雨滴檢測器或雨滴檢測傳感器，是可以配備于車輛中以在即使駕駛者并未手動控制雨刮器時，也自動地感測雨水的特性(例如強(qiáng)度、量等)且控制雨刮器的操作(例如，速度，工作時間等)的裝置。尤其地，如果駕駛者在駕駛時試圖控制雨刮器的操作或速度，那么事故的風(fēng)險可能增加，或駕駛者可能體驗到由于在駕駛時必須移開他/她的視線或具有不必要的運動而產(chǎn)生的不便。制造雨滴傳感器以解決前述問題。

詳細(xì)地說，以如下方式設(shè)計雨滴傳感器，當(dāng)雨水落到車輛的擋風(fēng)玻璃上時，安裝在擋風(fēng)玻璃的后表面上的雨滴傳感器使用紅外線感測雨水的量和速度，且根據(jù)感測到的雨水的量和速度來控制雨刮器增加或減小其速度。重要的是，準(zhǔn)確地測量雨水的量以有效地控制車輛的雨刮器的速度。為了更準(zhǔn)確地測量雨水的量，必須高效地收集發(fā)射自發(fā)光單元的光。

然而，因為玻璃部的厚度取決于車輛的類型而變化，所以必須提供適合于相應(yīng)的玻璃部的單獨的雨滴傳感器，或者需要改變現(xiàn)有雨滴傳感器的設(shè)計以適合于各種類型的玻璃部。此外，由于空間、材料以及屈光學(xué)的限制，可能難以在短距離收集入射在較寬區(qū)域上的反射光。由于此原因，存在以下問題：必須增加傳感器的大小以提高傳感器的效率。

常規(guī)地，雨滴傳感器以發(fā)射自發(fā)光單元的光直接被收集到受光單元的方式測量落到玻璃部上的雨水的量，如圖1中所示。如圖1中所示，常規(guī)的雨滴傳感器30包含：發(fā)光單元11，其發(fā)射光；反射板12，其反射發(fā)射自發(fā)光單元11的光；玻璃部20，其再次反射由反射板12反射的光且形成感測區(qū)；以及受光單元13，其接收由玻璃部20反射的光。

然而，不存在用于收集水平入射的所有反射光的單獨配置。因此，雨滴傳感器30存在的問題在于，受光單元13的光收集效率降低。此外，因為雨滴傳感器被配置為用于僅一種玻璃部，所以必須提供取決于不同種類的玻璃部的厚度具有不同焦點的單獨的反射板。因此，在需要具有對應(yīng)于不同類型的玻璃部的厚度的多個焦點的雨滴傳感器的情況下，不能采用常規(guī)的雨滴傳感器30。

在此背景技術(shù)部分中揭示的上述信息僅用于增強(qiáng)對本發(fā)明的背景的理解，且因此所述信息可能包含并不形成在本國為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明致力于解決與相關(guān)技術(shù)相關(guān)聯(lián)的上述問題。

本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種多焦點雨滴傳感器，其包含具有多個焦點的第二反射板，因此可以應(yīng)用于取決于玻璃部的厚度而需要不同焦點的所有車輛。

本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種雨滴傳感器，其采用多焦點第二反射板，且因此能夠接收取決于位置而具有不同相位的所有入射光。

本發(fā)明的再另一目標(biāo)是提供一種雨滴傳感器，其被配置為使得由玻璃部反射且入射在與受光單元鄰近設(shè)置的第二反射板上的光被第二反射板反射且因此被收集到受光單元中，由此可以增強(qiáng)雨滴傳感器的光收集效率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種多焦點雨滴傳感器包括：至少一個發(fā)光單元，被配置為輸出光；第一反射板，與所述至少一個發(fā)光單元對應(yīng)，并設(shè)置在與所述至少一個發(fā)光單元間隔預(yù)定距離的位置處；玻璃部，在光被所述第一反射板反射之后反射所述光，并形成感測區(qū)；第二反射板，再次反射由所述玻璃部反射的光；和受光單元，被配置為接收由所述第二反射板反射的光。所述第二反射板包括多焦點反射板，所述多焦點反射板具有基于根據(jù)所述玻璃部的厚度變化而變化的入射光的豎直高度的多個焦點。

所述第二反射板可以具有階梯形的臺階，并且所述第二反射板的階梯形的臺階被構(gòu)造為使得根據(jù)所述玻璃部的厚度具有不同相位的反射光被所述受光單元接收。

所述第二反射板可以被配置有多焦點拋物線形反射板。

所述第二反射板的焦點可以大于所述第一反射板的焦點。

所述第二反射板的所述多個焦點可以由以下公式確定：x²＝4×f×y，其中x表示所述第二反射板與所述受光單元之間的距離，y表示所述第二反射板的高度，f表示所述第二反射板的焦距。

所述第二反射板可以配置有拋物線形反射板，所述拋物線形反射板在豎直方向具有導(dǎo)致不同焦點的預(yù)定曲率，并且在水平方向上具有球面形狀。

所述至少一個發(fā)光單元可以配置有紅外發(fā)光二極管(led)。

所述玻璃部的厚度的范圍可以為大約4mm到大約6mm。

多焦點雨滴傳感器可以還包括：平行單元，設(shè)置在所述玻璃部的內(nèi)表面上。所述平行單元可以使由所述第一反射板和所述第二反射板中至少一者反射的光形成平行光。

所述平行單元可以配置有鋸齒狀透鏡。

所述平行單元可以設(shè)置在所述玻璃部的感測區(qū)上，且被構(gòu)造為具有雙邊對稱結(jié)構(gòu)。

所述至少一個發(fā)光單元可以配置有兩個或更多個發(fā)光單元，所述兩個或更多個發(fā)光單元被配置為通過時間分隔來控制將由所述受光單元接收的光。

此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種車輛包括：多焦點雨滴傳感器；和控制單元，具有用于存儲程序指令的存儲器和用于執(zhí)行所存儲的程序指令的處理器，所述控制單元被配置為根據(jù)由所述多焦點雨滴傳感器感測到的信息來控制配備于車輛中的一個或多個雨刮器的操作，其中，所述多焦點雨滴傳感器包括：至少一個發(fā)光單元，被配置為輸出光；第一反射板，與所述至少一個發(fā)光單元對應(yīng)，并設(shè)置在與所述至少一個發(fā)光單元間隔預(yù)定距離的位置處；玻璃部，在光被所述第一反射板反射之后反射所述光，并形成感測區(qū)；第二反射板，再次反射由所述玻璃部反射的光；和受光單元，被配置為接收由所述第二反射板反射的光，其中，所述第二反射板包括多焦點反射板，所述多焦點反射板具有基于根據(jù)所述玻璃部的厚度變化而變化的入射光的豎直高度的多個焦點。

下文論述本發(fā)明的其它方面和優(yōu)選實施例。

附圖說明

現(xiàn)將參考本發(fā)明的由附圖說明的實施例來詳細(xì)描述本發(fā)明的上述和其它特征，所述附圖在下文僅作為說明而給出，且因此并不限制本發(fā)明，且其中：

圖1說明反射光直接發(fā)射到受光單元的常規(guī)的雨滴傳感器；

圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含彎曲的多焦點第二反射板的多焦點雨滴傳感器的立體圖；

圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含彎曲的多焦點第二反射板的多焦點雨滴傳感器的側(cè)截面視圖；

圖4說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的在包含彎曲的多焦點第二反射板的多焦點雨滴傳感器中的光路；

圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含階梯形的多焦點第二反射板的多焦點雨滴傳感器的立體圖；

圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含階梯形的多焦點第二反射板的多焦點雨滴傳感器的側(cè)截面視圖；

圖7a說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的在玻璃部具有4mm厚度的情況下在包含彎曲的多焦點第二反射板的多焦點雨滴傳感器中的光路；

圖7b說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的在玻璃部具有5mm厚度的情況下在包含彎曲的多焦點第二反射板的多焦點雨滴傳感器中的光路；

圖7c說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的在玻璃部具有6mm厚度的情況下在包含彎曲的多焦點第二反射板的多焦點雨滴傳感器中的光路；

圖8a示出常規(guī)的受光單元根據(jù)玻璃部的厚度的輸出，作為比較例；

圖8b示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含彎曲的多焦點第二反射板的雨滴傳感器的受光單元根據(jù)玻璃部的厚度的輸出；以及

圖8c示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含階梯形多焦點第二反射板的雨滴傳感器的受光單元根據(jù)玻璃部的厚度的輸出。

應(yīng)理解，附圖并未按比例，從而呈現(xiàn)說明本發(fā)明的基本原理的各種優(yōu)選特征的略簡化的表示。如本文中所揭示，本發(fā)明的包含例如具體尺寸、定向、位置以及形狀的具體設(shè)計將部分由特定的既定應(yīng)用和使用環(huán)境來確定。

在圖式中，貫穿附圖的幾個圖式，參考標(biāo)號指代本發(fā)明的相同或等效部分。

具體實施方式

在下文中，現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的各種實施例，所述實施例的實例在附圖中說明且在下文描述。盡管本發(fā)明將結(jié)合示例性實施例來描述，但應(yīng)理解，當(dāng)前描述并不意圖將本發(fā)明限于那些示例性實施例。相反，本發(fā)明意圖不僅涵蓋示例性實施例，而且涵蓋可以包含在如由所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替代實施例、修改、等效實施例以及其它實施例。

本文中使用的術(shù)語是僅出于描述特定實施例的目的，且并不意圖限制本發(fā)明。如本文中所使用，除非上下午另外清楚地指示，否則單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”以及“所述”意圖也包含復(fù)數(shù)形式。另外，在以下詳細(xì)描述中，相同的組成部分的名稱被分成“第一”、“第二”等，但本發(fā)明未必限于以下描述中的次序。應(yīng)進(jìn)一步理解，當(dāng)用于此說明書中時，術(shù)語“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或添加。如本文中所使用，術(shù)語“和/或”包含相關(guān)聯(lián)的所列項中的一個或多個的任何或所有組合。

應(yīng)理解，如本文中所使用，術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般將機(jī)動車包含在內(nèi)，例如，包含運動型多功能車(suv)的乘用車、公共汽車、卡車、各種商用車、包含多種船舶的船只、飛機(jī)等，且包含混合動力車、電動車、插電式混合動力車、氫燃料車已經(jīng)其它替代燃料車(例如，從除石油外的資源獲得的燃料)。如本文中所提及，混合動力車是具有兩種或多于兩種動力源(例如，汽油動力和電動力車輛)的車輛。

另外，應(yīng)理解，以下方法或其方面中的一個或多個可以通過至少一個控制單元(未示出)來執(zhí)行。術(shù)語“控制單元”可以指代包含存儲器和處理器的硬件裝置。存儲器被配置為以存儲程序指令，且處理器經(jīng)特定編程以執(zhí)行程序指令以執(zhí)行下文進(jìn)一步描述的一個或多個過程。此外，應(yīng)理解，以下方法可以通過包括控制單元的設(shè)備結(jié)合一個或多個其它組件來執(zhí)行，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解。

此外，本發(fā)明的控制單元可以實施為非暫時性計算機(jī)可讀媒體，其包含由處理器、控制器或類似者執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計算機(jī)可讀媒體的實例包含但不限于，rom、ram、光盤(cd)-rom、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動、智能卡以及光數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機(jī)可讀記錄媒體還可以分布在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，使得例如通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(can)程序指令以分布式方式來存儲并執(zhí)行程序指令。

現(xiàn)在參考當(dāng)前揭示的實施例，本發(fā)明涉及使用了反射鏡(mirror)的全反射雨滴傳感器，所述雨滴傳感器附接到車輛的玻璃窗且感測落到車玻璃窗上的雨滴，并取決于感測到的雨滴的量和雨滴降落的周期來輸出用于控制車輛的雨刮器的速度和周期的信號。另外，雨滴傳感器不僅可以附接到車輛的前擋風(fēng)玻璃，而且可以附接到車輛的玻璃窗當(dāng)中具有雨刮器的任何玻璃窗(例如，后窗的玻璃)。

圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的多焦點雨滴傳感器100的立體圖。

多焦點雨滴傳感器100包含至少一個發(fā)光單元110，其設(shè)置在雨滴傳感器外殼中。發(fā)光單元110位于外殼的與接觸車輛的玻璃部130的表面相對的另一表面上，且定向成在外殼的水平方向上發(fā)射光。發(fā)光單元110可以配置有發(fā)射紅外光的紅外led。此外，發(fā)光單元被配置為面向在同一水平面上的第一反射板120，且被設(shè)置為使得發(fā)射自發(fā)光單元110的光被第一反射板120反射。

多焦點雨滴傳感器100進(jìn)一步包含受光單元150，其為與發(fā)光單元110對應(yīng)的配置。受光單元150配置有光電二極管，其接收從發(fā)光單元110發(fā)射的光。光電二極管耦合到設(shè)置在外殼中的pcb200且被配置為接收取決于雨水量而接收到的光的測量值。受光單元150被配置為面向第二反射板140。發(fā)射自發(fā)光單元110且由第一反射板120反射的光由第二反射板140反射，且被收集到受光單元150中。也就是說，第二反射板140具有用于收集豎直入射在其上的反射光的預(yù)定曲率。此外，第二反射板140還可以包含具有用于收集水平入射在其上的反射光的預(yù)定曲率或彎曲表面形狀的配置。如上文所描述，被配置為收集發(fā)射自發(fā)光單元110且由反射板反射的光的第二反射板140具有取決于豎直高度的不同焦點。焦點可以根據(jù)反射光來設(shè)定，所述反射光取決于玻璃部130的厚度而具有不同相位。

在一個示例中，本發(fā)明的發(fā)光單元110可以包括兩個或更多個發(fā)光單元110。在此情況下，從多個發(fā)光單元110發(fā)射的光被接收到受光單元150中。發(fā)光單元110可以通過時間分隔(timeseparation)來分開發(fā)光的時間。以此方式發(fā)射的所有光都可以被受光單元150接收。

此外，本發(fā)明的實施例被配置為包含單個接收單元150。以時間分隔方式從兩個或更多個發(fā)光單元110發(fā)射的光被順序接收到單一受光單元150中。由此，從多個發(fā)光單元110發(fā)射的光可以被具有單個受光單元150的配置接收。

圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的多焦點雨滴傳感器100的側(cè)截面視圖。

設(shè)置在雨滴傳感器外殼中的發(fā)光單元110被配置為水平地發(fā)射光。發(fā)射光被發(fā)射到與發(fā)光單元110間隔預(yù)定距離的第一反射板120。發(fā)射光被第一反射板120反射且隨后入射在車輛的玻璃部130的外側(cè)上。此外，可以在光入射在車輛的玻璃部130的外側(cè)上之前的某一位置處設(shè)置平行單元(parallelunit)160。反射光可以經(jīng)過平行單元160且因此具有平行光的形式。然而，經(jīng)過了平行單元160的反射光取決于雨滴傳感器的形狀和感測區(qū)可以形成不同類型的光路。更優(yōu)選地，平行單元160可以基于玻璃部的感測區(qū)的中心而對稱地設(shè)置，且被配置為維持或改變經(jīng)過平行單元160的光的路徑。

此外，反射光在車輛的玻璃部130的外側(cè)處發(fā)生全反射。由玻璃部130再次反射的反射光被發(fā)射到第二反射板140。第二反射板140可以配置有多焦點拋物線形反射鏡，其具有取決于豎直高度的不同焦點。具有上述配置的第二反射板140反射發(fā)射到其上的光，且因此用以將入射在第二反射板140上的反射光收集到面向第二反射板140的受光單元150中。舉例來說，第二反射板140具有大于第一反射板120的焦點值的焦點值，使得第二反射板140能夠收集入射光的區(qū)域的面積大于第一反射板120能夠收集入射光的區(qū)域的面積。

具有多焦點結(jié)構(gòu)的第二反射板140可以具有較大直徑，使得取決于玻璃部130的厚度而具有不同相位的所有反射光都可以由第二反射板140反射。另外，第二反射板140具有取決于高度的不同焦點，使得具有不同相位的反射光被再次反射且被接收到受光單元150中。更優(yōu)選地，本發(fā)明的第二反射板140可以具有彎曲的(例如拋物線形的)形狀以具有取決于豎直高度的不同焦點。這樣，當(dāng)玻璃部的厚度增加時，反射光的焦距增加，且反射光被發(fā)射到第二反射板140在豎直方向上的上部。此外，第二反射板140被配置為在水平方向上具有球面形狀，使得在水平方向上發(fā)射的反射光被收集到受光單元150中。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含配置有多焦點拋物線形反射鏡的第二反射板140的多焦點雨滴傳感器100的正視圖。

在配置有紅外led發(fā)光單元110的雨滴傳感器中，從發(fā)光單元110發(fā)射的光被第一反射板120反射，經(jīng)過鋸齒狀的平行單元160，隨后入射在玻璃部130上。入射在玻璃部130的外側(cè)上的光在玻璃部130的外側(cè)處發(fā)生全反射，且因此入射在第二反射板140上。第二反射板140由大直徑長焦距反射板構(gòu)成。此外，第二反射板140被配置為使得它在豎直方向上具有預(yù)定曲率，且因此能夠收集在豎直方向上向其發(fā)射的反射光，并且所述第二反射板在水平方向上具有球面形狀，且因此能夠收集在水平方向上向其發(fā)射的反射光。由第二反射板140再次反射的光被收集到受光單元150中。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含配置有具有階梯形的反射鏡的第二反射板140的多焦點雨滴傳感器100的立體圖。

圖5說明與參考圖2所描述的配置相同的配置，但根據(jù)此實施例的第二反射板140具有階梯形結(jié)構(gòu)，其具有多個焦點。舉例來說，具有三層階梯結(jié)構(gòu)的第二反射板140在其最上層階梯上包含具有長焦距的反射板。隨著臺階部靠近外殼的底部時，形成第二反射板140的反射板的焦距減小。此外，形成構(gòu)成第二反射板140的各臺階部的每個反射板可以具有彎曲形狀，且界定第二反射板140的臺階部的每個臺階部可以被配置為具有預(yù)定傾角。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含配置有階梯形的反射鏡的第二反射板140的多焦點雨滴傳感器100的側(cè)截面視圖。

設(shè)置在雨滴傳感器外殼中的發(fā)光單元110被配置為水平地發(fā)射光。發(fā)射光被發(fā)射到與發(fā)光單元110間隔預(yù)定距離的第一反射板120。發(fā)射光被第一反射板120反射，隨后入射在車輛的玻璃部130的外側(cè)上。此外，可以在光入射在車輛的玻璃部130的外側(cè)上之前的某一位置處設(shè)置平行單元160。反射光可以經(jīng)過平行單元160，且因此具有平行光的形式。然而，經(jīng)過了平行單元160的反射光取決于雨滴傳感器的形狀和感測區(qū)可以形成不同類型的光路。

此外，反射光在車輛的玻璃部130的外側(cè)處發(fā)生全反射。由玻璃部130再次反射的反射光被發(fā)射到第二反射板140。第二反射板140可以配置有具有取決于豎直高度的不同焦點的階梯形反射鏡。更優(yōu)選地，第二反射板140配置有多個臺階部，每個臺階部在豎直方向具有預(yù)定曲率，且因此能夠收集在豎直方向上向其發(fā)射的反射光，并且每個臺階部在水平方向上具有球面形狀，且因此能夠收集在水平方向上向其發(fā)射的反射光。

具有上述配置的第二反射板140將光收集到面向第二反射板140的受光單元150中。舉例來說，第二反射板140被配置為具有大于第一反射板120的焦點值的焦點值，使得第二反射板140能夠收集入射光的區(qū)域的面積大于第一反射板120能夠收集入射光的區(qū)域的面積。

由此，在具有多焦點結(jié)構(gòu)的第二反射板140中，第二反射板140的各臺階部具有不同的焦點，使得當(dāng)取決于玻璃部130的厚度而具有不同相位的反射光入射在第二反射板140上時，具有不同相位的反射光被第二反射板140的相應(yīng)臺階部再次反射并被收集到受光單元150中。

也就是說，在配置有三層階梯形反射鏡的第二反射板140的情況下，當(dāng)在具有6mm的玻璃部130的車輛上測量雨水的量時，入射在第二反射板140的最上層臺階部上的反射光被收集到受光單元150中。與此相比，在具有5mm的玻璃部130的車輛上測量雨水的量的情況下，反射光經(jīng)由設(shè)置在第二反射板140的第二臺階部上的反射板被收集到受光單元150中。與此相比，在具有4mm的玻璃部130的車輛上測量雨水的量的情況下，光經(jīng)由設(shè)置在第二反射板140的最下層臺階部上的反射板被收集到受光單元150中。

圖7a是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在玻璃部130具有4mm的厚度時在雨滴傳感器中的光路的側(cè)視圖。

此處，第二反射板140配置有拋物線形反射鏡，其在水平方向上具有三個焦點，且被配置為使得第二反射板140的焦距從其最下端向最上端增加。

因此，用于測量玻璃部130的外表面上的雨水的雨滴傳感器的光從發(fā)光單元110發(fā)射且由第一反射板120反射。由第一反射板120反射的光在車輛的玻璃部130的外側(cè)處發(fā)生全反射，且由玻璃部130再次反射的反射光被發(fā)射到第二反射板140。特別地，入射在第二反射板140上的反射光入射在第二反射板140在豎直方向上的最下部上，換句話說，通過第二反射板140的具有最短焦距的區(qū)域被收集到受光單元150中。

圖7b是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在玻璃部130具有5mm的厚度時在雨滴傳感器中的光路的側(cè)視圖。

以與圖7a的情況相同的方式，圖7b中示出的第二反射板140配置有拋物線形反射鏡，其在水平方向具有三個焦點，且被配置為使得第二反射板140的焦距從其最下端向最上端增加。

用于測量雨水的量的雨滴傳感器的光從發(fā)光單元110發(fā)射且由第一反射板120反射。由第一反射板120反射的光在車輛的玻璃部130的外側(cè)處發(fā)生全反射，且由玻璃部130再次反射的反射光被發(fā)射到第二反射板140。特別地，入射在第二反射板140上的反射光入射在第二反射板140在豎直方向上的中間部上，換句話說，通過第二反射板140的具有中間焦距的中間區(qū)域被收集到受光單元150中。

圖7c是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在玻璃部130具有6mm的厚度時在雨滴傳感器中的光路的側(cè)視圖。

以與圖7a的情況相同的方式，第二反射板140配置有階梯形反射鏡，其在水平方向具有三個焦點，且被配置為使得第二反射板140的焦距從其最下端向最上端增加。

用于測量雨水的量的雨滴傳感器的光從發(fā)光單元110發(fā)射且由第一反射板120反射。由第一反射板120反射的光在車輛的玻璃部130的外側(cè)處發(fā)生全反射，且由玻璃部130再次反射的反射光被發(fā)射到第二反射板140。特別地，入射在第二反射板140上的反射光入射在第二反射板140在豎直方向上的最上部上，換句話說，通過第二反射板140的具有最長焦距的最上區(qū)域被收集到受光單元150中。

如圖7a到7c中說明，反射光的相位差是取決于玻璃部130的厚度而造成的。在通過具有相對小厚度的玻璃部130實現(xiàn)全反射的情況下，在玻璃部130的相對靠近發(fā)光部110的區(qū)域上實現(xiàn)全反射，使得反射光入射在第二反射板140的最下區(qū)域上。當(dāng)玻璃部130的厚度增加時，在玻璃部130的遠(yuǎn)離發(fā)光部110的區(qū)域上實現(xiàn)全反射，也就是說，反射光入射在第二反射板140的上部上。

因此，當(dāng)玻璃部130的厚度增加時，玻璃部130實現(xiàn)全反射的位置移動到靠近受光單元150的區(qū)域。在反射光在靠近受光單元150的區(qū)域上發(fā)生全反射的情況下，反射光被發(fā)射到第二反射板140在豎直方向上的上部。

[比較例1]

常規(guī)的雨滴傳感器可以包含發(fā)光單元11、平行單元、受光單元13以及反射板12。

使用不包含第二反射板140的常規(guī)技術(shù)的雨滴傳感器來測量取決于玻璃部20的厚度的受光性能。

如圖8a中示出，在玻璃部20的厚度是4mm的情況下，輸出為0.01w，且受光單元13接收發(fā)光單元11的輸出值的90％。此外，在玻璃部20的厚度是5mm的情況下，受光單元13接收發(fā)光單元11的輸出值的95％。這表明雨滴傳感器的測量效率相對較高。

然而，在玻璃部20的厚度是6mm的情況下，在受光單元13上測得的輸出為0.006w，其為具有厚度4mm或5mm的玻璃部20的情況的輸出值的一半或更少。受光單元13與發(fā)光單元11的輸出比為約40％。

因此，在常規(guī)的雨滴傳感器附接到具有6mm的厚度或更厚的玻璃部的情況下，接收到受光單元13的光的輸出值顯著地減少。因此，難以獲得準(zhǔn)確的測量值。

[實施例1]

在本發(fā)明的實施例1中，提供一種多焦點雨滴傳感器100，其包含：發(fā)光單元110，其發(fā)射光；第一反射板120，其反射從發(fā)光單元110發(fā)射的光；玻璃部130；平行單元160，其附接到玻璃部130的內(nèi)表面；第二反射板140，其配置有多焦點拋物線形反射鏡；以及受光單元150。此外，第二反射板140具有長焦距和大直徑。測量應(yīng)用了第二反射板140的雨滴傳感器的輸出。

作為通過實施例1的雨滴傳感器測量收集到受光單元150中的光的輸出的結(jié)果，在玻璃部130的厚度為4mm的情況下，輸出值為0.014w，且輸出比為發(fā)光單元110的輸出值的95％以上。此外，在玻璃部130的厚度是5mm的情況下，輸出值相比于0.014w略有增加，且此輸出值與發(fā)光單元110的輸出值的輸出比達(dá)到幾乎100％。

此外，在玻璃部130的厚度是6mm的情況下，根據(jù)實施例1的雨滴傳感器的輸出值測得為0.012w，且此輸出值與發(fā)光單元110的輸出值的輸出比為85％以上。

[實施例2]

在本發(fā)明的實施例2中，提供一種多焦點雨滴傳感器100，其包含：發(fā)光單元110，其發(fā)射光；第一反射板120，其反射從發(fā)光單元110發(fā)射的光；玻璃部130；平行單元160，其附接到玻璃部130；第二反射板140，其配置有多焦點階梯形反射鏡；以及受光單元150。

作為通過實施例2的雨滴傳感器測量收集到受光單元150中的光的輸出的結(jié)果，在玻璃部130的厚度為4mm的情況下，輸出值為0.014w以上，且此輸出值與發(fā)光單元110的輸出值的輸出比為90％以上。此外，在玻璃部130的厚度是5mm的情況下，輸出值為0.015w，這相比于具有4mm的厚度的玻璃部130的情況略有增加，且此輸出值與發(fā)光單元110的輸出值的輸出比達(dá)到幾乎100％。

此外，在玻璃部130的厚度是6mm的情況下，根據(jù)當(dāng)前實施例的雨滴傳感器的輸出值測得為0.0145w，且此輸出值與發(fā)光單元110的輸出值的輸出比為95％以上。也就是說，在通過實施例2配置的本發(fā)明的雨滴傳感器中，即使玻璃部130的厚度在4mm到6mm之間變化，輸出值也保持不變，使得確定能夠提供更加準(zhǔn)確的測量值。

在常規(guī)的雨滴傳感器的情況下，在包含用于厚度在4mm到6mm之間變化的玻璃部130的非對稱反射鏡的比較例中，輸出值減少最大50％，且確認(rèn)輸出比也改變最大幾乎50％。

與此相比，如實施例1中所示，在使用具有長焦距和大直徑的第二反射板140的情況下，當(dāng)玻璃部130的厚度從4mm變化到6mm時，輸出和輸出比的靈敏度并未發(fā)生太大變化。因此，本發(fā)明的特征在于，不需要根據(jù)玻璃部130的厚度單獨進(jìn)行設(shè)計變化。

另外，在作為實施例2的包含配置有階梯形反射鏡的第二反射板140的雨滴傳感器的情況下，當(dāng)玻璃部130的厚度從4mm變化到6mm時，輸出和輸出比的靈敏度并未發(fā)生太大變化。此外，可以確認(rèn)，當(dāng)玻璃部130的厚度從4mm增加到6mm時,輸出值和輸出比略微增加。

因此，在本發(fā)明的多焦點雨滴傳感器100的情況下，不需要根據(jù)玻璃部130的厚度對雨滴傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)和設(shè)置的變化。

如從以上描述清楚，根據(jù)本發(fā)明的多焦點雨滴傳感器具有以下作用。

本發(fā)明提供一種具有多個焦點的雨滴傳感器，其可以被應(yīng)用到具有不同厚度的玻璃部。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的雨滴傳感器通?？梢詰?yīng)用于具有厚度不同的玻璃部的車輛。

此外，在本發(fā)明中，由玻璃部反射的光入射在第二反射板上并由第二反射板反射。就此而言，光可以高效地被在豎直方向上具有預(yù)定曲率的第二反射板收集。

另外，因為接收到受光單元中的光的量可以通過被配置為提高光收集效率的第二反射板增加，雨滴傳感器的測量準(zhǔn)確性可以顯著增強(qiáng)。

已經(jīng)詳細(xì)參考本發(fā)明的實施例來描述本發(fā)明。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以在這些實施例中做出改變，本發(fā)明的范圍在所附權(quán)利要求書及其等效物中界定。