雨センサー
表示
雨センサー(あめセンサー)は、降雨作動式のスイッチング装置である。灌漑システムで使われる雨量センサーと自動車の雨滴感知オートワイパーで使われる降雨センサーがあるが、本項では後者について述べる。
自動車用センサー
[編集]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/ba/General_Motors_automatic_rain_sensor.jpg/220px-General_Motors_automatic_rain_sensor.jpg)
1958年、ゼネラルモーターズのキャデラック部門は、雨が降り始めた時にキャデラック・エルドラドのコンバーチブルトップを閉じたり、開いた窓を上げたりするための様々な電気モーターを指導させる水感知スイッチを実験した。こういった装置で初めて登場したのは1950年から1951年頃に作られたコンセプトカーのル・サブルであった。
コンバーチブルトップのためのゼネラルモーターズの自動雨センサーは、シボレー・ベルエアといった車で1950年代にディーラーオプションとして利用可能であった[1]。
1996年モデルで、キャデラックはワイパー用の自動雨センサーを搭載した。
雨センサーの物理学
[編集]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/92/Rain_sensor_en.svg/220px-Rain_sensor_en.svg.png)
現代の最も一般的な雨センサーは全反射の原理に基づいている。常に、車内から赤外光がフロントガラスに対して45度の角度で照射される。ガラスが乾いていれば、全反射の臨界角は42度前後である。この値は以下の全反射の式を使って得られる。
上式において、は赤外光に対する空気の屈折率の近似値[2]、は赤外光に対するガラスの屈折率の近似値である[3]。この場合、赤外光の入射角が45度であるため、全ての光は反射され、検出器は最大強度を受け取る。
ガラスが濡れていれば、水の屈折率 () が空気よりも高いため、臨界角は60度前後に変化する[4]。この場合、入射角が45度であるため、全反射が得られない。光線の一部はガラスを通して伝わり、反射によって観測される光強度はより小さくなる。これによってシステムは水を検知し、ワイパーを作動させる。
出典
[編集]- ^ “1957 CHEVROLET BEL AIR CONVERTIBLE”. June 30, 2019閲覧。
- ^ “Refractive index of Air - Ciddor”. 2023年4月15日閲覧。
- ^ Smith, D. Y.; Karstens, W. (2010). “Refractive index of glass and its dispersion for visible light”. Journal of Physics: Conference Series 249 (1): 012034. Bibcode: 2010JPhCS.249a2034S. doi:10.1088/1742-6596/249/1/012034.
- ^ “Refractive index”. 2023年4月15日閲覧。