雨センサーのソースを表示

[[File:Regensensor1.JPG|thumb|車の[[フロントガラス]]上の雨センサー]]
'''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==
[[File:General Motors automatic rain sensor.jpg|right|thumb|1955年式[[シボレー・ベルエア]]・コンバーチブルに搭載されたゼネラルモーターズの自動雨センサー。]]
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{{仮リンク|ゼネラルモーターズ・ル・サブル|en|General Motors Le Sabre|label=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<ref>{{cite web| url=https://www.mecum.com/lots/FL0118-313091/1957-chevrolet-bel-air-convertible/| title=1957 CHEVROLET BEL AIR CONVERTIBLE| accessdate=June 30, 2019}}</ref>。

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==
[[File:Rain sensor en.svg|right|thumb|光学式雨センサーの動作を示す図]]
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。
:<math>\sin (\theta_\text{c}) = \frac{n_1}{n_2}</math>
上式において、<math>n_1 = 1</math>は赤外光に対する空気の屈折率の近似値<ref>{{Cite web|url=https://refractiveindex.info/?shelf=other&book=air&page=Ciddor|title = Refractive index of Air - Ciddor |access-date=2023-04-15 }}</ref>、<math>n_2 = 1.5</math>は赤外光に対するガラスの屈折率の近似値である<ref>{{Cite journal | doi=10.1088/1742-6596/249/1/012034| title=Refractive index of glass and its dispersion for visible light| journal=Journal of Physics: Conference Series| volume=249| pages=012034| year=2010| last1=Smith| first1=D. Y.| last2=Karstens| first2=W.| issue=1| bibcode=2010JPhCS.249a2034S| doi-access=free}}</ref>。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 (<math>n_1 = 1.3</math>) が空気よりも高いため、臨界角は60度前後に変化する<ref>{{Cite web|url=http://www.philiplaven.com/p20.html|title = Refractive index |access-date=2023-04-15 }}</ref>。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==
<references />

{{DEFAULTSORT:あめせんさあ}}
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[[Category:自動車技術]]
[[Category:雨]]