CN113574796A - 带有融雪加热器的光收发模块 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供一种带有融雪加热器的光收发模块，其具有形成了单一电极的加热膜，所述电极具有作为用于融雪的加热电极的功能和作为用于感测积雪的电容检测传感器的电极的功能。带有加热器的光收发模块为带有加热器的太阳能电池模块(10)，具有：板状的基材(30)、6个在基材(30)上串联连接的太阳能电池元件(21)、在基材(30)上以覆盖太阳能电池元件(21)的方式形成的第一粘接层(40)、在第一粘接层(40)上形成的玻璃(22)、在玻璃(22)上形成的第二粘接层(41)以及在第二粘接层(41)上形成的加热膜(20)。加热膜(20)的基体片(25)上形成有由单根布线以蛇行形状配置而成的电极(24)，电极(24)的两端经由外部电路与控制基板(80)连接。

Description

带有融雪加热器的光收发模块

技术领域

本发明涉及带有融雪加热器的光收发模块。

背景技术

对于具有太阳能电池元件等受光元件的受光模块、具有LED等发光元件的发光模块，由于在降雪时，雪附着其表面，从而遮挡太阳光或来自发光元件的光，所以有时在这些模块的表面设置融雪用的加热器。在表面附着了雪的情况下，利用加热器进行加热来融化表面的雪，从而能够高效地进行受光或发光。例如，在专利文献1中，公开了一种带有融雪功能的太阳能电池模块，其在太阳能电池模块上层叠了由形成有电极的树脂膜构成的加热膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-153196号公报。

发明内容

发明要解决的问题

在上述那样的现有技术的带有加热器的光收发模块中，为了仅在雪附着在光收发模块上的情况下利用加热膜进行加热，所以有时会设置检测积雪的检测单元。例如，利用电容传感器检测积雪引起的电容变化从而进行积雪的检测，在加热膜上，除了发热用的电极，还形成有电容传感器用的电极。但是，由于在加热膜的上形成有电容传感器用的电极，所以能够形成发热用的电极的区域变小，融雪效率下降。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种带有融雪加热器的光收发模块，其具有形成了单一电极的加热膜，并兼具作为用于融雪的加热电极的功能和作为用于感测积雪的电容检测传感器的电极的功能。

用于解决问题的方案

为达成上述目的，第一发明是一种带有加热器的光收发模块，具有：基材；光收发元件，其配置在基材上，执行受光和发光中的至少一个；加热膜，其在基体片上形成有电极，并以覆盖光收发元件的方式形成；电容检测部，其与电极电连接，并检测光收发元件与加热膜之间的寄生电容；电源，其与电极电连接，并使加热膜加热；以及控制基板，其在所述电容检测部与所述电极的连接和所述电源与所述电极的连接间进行切换。

当采用这样的方案时，由于加热膜兼具作为加热电极的功能和作为电容检测传感器的电极的功能，所以无需另外设置积雪感测传感器，也能够仅在积雪时进行融雪。

第二发明是一种带有加热器的光收发模块，在第一发明中，光收发元件为太阳能电池元件。

当采用这样的方案时，由于能够在降雪时融化太阳能电池元件上的雪，所以能够不被遮挡太阳光，高效地受光。

第三发明是一种带有加热器的光收发模块，其中，光收发元件为LED。

当采用这样的方案时，由于能够在降雪时融化LED上的雪，所以不遮挡LED发出的光，能够识别到光。

第四发明是一种融雪方法，带有加热器的光收发模块具有执行受光和发光中的至少一个的光收发元件和在基体片上形成有电极的加热膜，该融雪方法是当在光收发模块积雪时感测积雪并通过向电极通电来进行融雪的光收发模块的融雪方法，包括：电容感测步骤，将电极与电容检测部连接，检测光收发元件与加热膜之间的寄生电容；积雪感测步骤，根据感测到的寄生电容来感测有无积雪；第一开关切换步骤，在感测为有积雪的情况下，通过从电极与电容检测部的连接切换为电极与电源的连接，从而从电容感测状态切换到加热器通电状态；加热器通电步骤，通过加热电极来进行融雪；以及第二开关切换步骤，在经过任意时间后，通过从电极与电源的连接切换为电极与电容检测部的连接，从而从加热器通电状态切换到电容感测状态。

当采用这样的方案时，由于能够仅在积雪时将加热器设为通电状态，所以能够高效地进行融雪。

第五发明是一种融雪方法，在第四发明中，在积雪感测步骤中，在当气温和加热膜中的至少一个为0℃以下时在光收发元件与加热膜之间的寄生电容发生变化的情况下，感测为有积雪。

当采用这样的方案时，由于能够根据外部的气温或加热膜的温度，判断寄生电容的变化是由水引起的还是由雪引起的，所以在由雨引起寄生电容发生变化的情况下，加热器不运转，在由积雪引起寄生电容发生变化的情况下，加热器运转。

第六发明是一种融雪方法，在第四发明中，在积雪感测步骤中，在光收发元件与加热膜之间的寄生电容为100pF～50nF的情况下，感测为有积雪。

当采用这样的方案时，由于能够根据寄生电容的值而仅对积雪进行感测，所以能够仅在积雪时使加热器运转而高效地融雪。

发明效果

根据本发明，能够得到一种带有加热器的光收发模块，其具有形成了单一电极的加热膜，并兼具积雪检测功能和融雪功能。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式到第三实施方式的带有加热器的光收发模块的概略结构的剖视图。

图2是表示本发明的第一实施方式的带有加热器的光收发模块的结构的框图。

图3是表示本发明的第一实施方式的带有加热器的光收发模块的工作的流程图。

图4中(a)是本发明的第四实施方式的带有加热器的光收发模块的主视图，(b)是沿I-I线的概略剖视图，(c)是沿II-II线的概略剖视图。

图5是表示本发明的第四实施方式的带有加热器的光收发模块的结构的框图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

参照图1的(a)和图2，本发明的第一实施方式的带有加热器的光收发模块是带有加热器的太阳能电池模块10，其具有：板状基材30、6个在基材30上串联连接的太阳能电池元件21、在基材30上以覆盖太阳能电池元件21的方式形成的第一粘接层40、在第一粘接层40上形成的玻璃22、在玻璃22上形成的第二粘接层41以及在第二粘接层41上形成的加热膜20。太阳能电池元件21经过外部电路与逆变器82连接。进而，逆变器82与电表83连接，并从电表83经由未图示的输电线与电力铁塔连接。加热膜20的基体片25上形成有由单根布线以蛇行形状配置而成的电极24，电极24的两端经由外部电路与控制基板80连接，控制基板80连接着通过接地部85进行接地的电源90。

基材30用于支承太阳能电池元件21。作为其材料，例如能够使用玻璃、树脂膜。作为树脂膜，能够使用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚酰亚胺。

作为太阳能电池元件21，例如能够使用硅系太阳能电池、化合物系太阳能电池、有机系太阳能电池、有机无机混合系太阳能电池。作为硅系太阳能电池，例如能够将单晶硅、多晶硅、非晶硅用作太阳能电池的材料。作为化合物系太阳能电池，例如能够使用CIS系太阳能电池、CdTe系太阳能电池。作为有机系太阳能电池，例如能够使用有机薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池。作为有机无机混合系太阳能电池，例如能够使用钙钛矿太阳能电池。此外，虽然以6个太阳能电池元件21串联形成，但是也可以使用1个或2个以上任意数量的太阳能电池元件21。进而，在使用2个以上太阳能电池元件21的情况下，它们既可以串联连接，也可以并联连接。

作为加热膜20所使用的基体片25，能够使用树脂膜，例如能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚氨酯、PMMA、聚乙烯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯。基体片25的厚度例如能够设为50μm～500μm。当基体片的厚度为50μm以上时，可得到足够的耐久性；当厚度为500μm以下时，能够抑制雾度过高，能够使太阳光高效地穿透到太阳能电池元件21。电极24兼具用于对太阳能电池模块10的表面进行积雪的检测的电容检测电极的功能和用于融化积雪的加热电极的功能。电极24的电容检测功能和融雪功能，能够通过控制基板80来进行切换。作为电极24的材料，例如能够使用金、银、铜、铁、铝、镍、钼或包含它们的合金。电极24的线宽例如能够设为1μm～60μm。当线宽为1μm以上时，不易断线；当线宽为60μm以下时，能够抑制电极24反射、吸收太阳光，从而使太阳光容易到达太阳能电池元件21。电极24的厚度例如能够设为100nm～15μm；当厚度为100nm以上，不易断线；当厚度为15μm以下时，使电极24的电阻值不过度降低，能够缩小电极24的间距并扩大发热面积，从而能够高效地进行加热。此外，电极24的形状不限于将单根布线蛇行配置的形状，例如也可以采用网状。通过将电极24的形状设为网状，从而能够抑制发生由断线引起的故障。

玻璃22被用作保护太阳能电池元件21并且在太阳能电池元件21的上方支承加热膜20的基材。玻璃22只要透明到不遮挡太阳光的程度即可，例如能够使用无机玻璃、树脂玻璃。

第一粘接层40和第二粘接层41被用于层叠各结构元件。只要透明到不遮挡太阳光的程度即可，例如能够使用热熔粘接剂、固化型粘接剂。

参照图2，控制基板80具有：电容检测部81，其检测加热膜20与太阳能电池元件21之间的寄生电容变化；以及开关86，其进行电极24的电容检测功能与融雪功能的切换。开关86与电极24、电容检测部81、电源90连接，通过由控制基板80切换开关86，从而在电极24与电容检测部81的连接和电极24与电源90的连接间进行切换。电容检测部81除了与开关86连接，还与电源90连接。在通过开关86连接电容检测部81与电极24的情况下，通过从电源90供给电力，从而能够测量加热膜20与太阳能电池元件21之间的寄生电容。另一方面，在通过开关86直接连接电极24与电源90的情况下，能够通过从电源90向电极24供给电力使加热膜20发热，进行融雪。

接下来，对电极24的电容检测功能进行说明。

当电极24通过开关86而与电容检测部81连接时，能够测量加热膜20与太阳能电池元件21之间的寄生电容。当将在带有加热器的太阳能电池模块10的表面无积雪的情况设为寄生电容的初始值时，则在雪附着在带有加热器的太阳能电池模块10的表面的情况下，寄生电容增加。因此，通过检测寄生电容的变化能够感测有无积雪。但是，因为在由雨、融化的雪导致的水滴附着在带有加热器的太阳能电池模块的表面的情况下寄生电容也増加，所以当附着了水滴时，即使没有积雪也会感测为有积雪。因此，可以进一步将温度设定为阈值，进行积雪的感测。例如，可以仅在当气温和加热膜20中至少一个为任意的温度以下时，加热膜20与太阳能电池元件21之间的寄生电容发生变化的情况下，感测出有积雪。采用这样的结构，则在温度为任意的温度以下的情况下，当寄生电容变化时，能够检测出其是由积雪引起的寄生电容变化，并通过加热膜20进行融雪。另一方面，在温度比任意的温度高的情况下，当寄生电容变化时，能够检测出其是由降雨等的水滴引起的寄生电容变化，而不通过加热膜20进行加热。作为温度的阈值，例如能够设为0℃以下，而能够在0℃以下时，当寄生电容变化时，感测为有积雪。

此外，作为仅对实际上有积雪的情况进行感测的其他方法，可以将从寄生电容的初始值起的增加量设定为阈值。由水滴引起的寄生电容的増加量比由积雪引起的寄生电容的増加量大。因此，例如，能够在寄生电容从初始值起增加了20％～50％的情况下感测为有积雪。在寄生电容变化在此范围内的情况下，能够感测出有积雪，并通过加热膜20进行融雪。

进而，作为仅对实际上有积雪的情况进行感测的其他方法，可以将固定时间的寄生电容变化设为阈值。在降雪时，在带有加热器的太阳能电池模块10的表面积雪，寄生电容从初始值起増加然后成为固定值。另一方面，在降雨时，由于在带有加热器的太阳能电池模块10的表面附着了水滴，所以寄生电容从初始值起増加，但是由于水滴会从太阳能电池模块10的表面向外侧流走并且又有新的水滴附着，所以寄生电容不成为定值而是变化的。因此，通过将固定时间的寄生电容变化设定为阈值，从而能够仅感测积雪。作为阈值，例如，能够以仅在1小时的寄生电容变化为20％以下的情况下感测为有积雪的方式设定阈值。

这些用于仅感测积雪的方法，即，使用温度作为阈值的方法、将从寄生电容的初始值起的增加量设为阈值的方法、将固定时间的寄生电容变化设为阈值的方法，既可以仅使用1种，也可以组合使用多种。通过组合使用多种方法从而能够进行高精度的积雪检测。例如，在将固定时间的寄生电容变化设为阈值的方法中，在降雨量少的情况下，由于固定时间的寄生电容变化小，所以有时难以感测出寄生电容变化是由积雪引起的还是由降雨的水滴引起的。在此情况下，进一步使用温度作为阈值，通过组合2种方法，从而即使在固定时间的寄生电容变化小的情况下，也能够当温度在任意的温度以下时，感测为有积雪，而当温度比任意的温度高时，感测为有降雨造成的水滴附着。

接下来，对电极24的融雪功能进行说明。

在通过电极24的积雪感测功能感测出在带有加热器的太阳能电池模块10有积雪的情况下，利用开关86切换为电极24与电源90连接，从电源90向电极24供给电力，电极24发热。当电极24发热时，带有加热器的太阳能电池模块10的表面被加热，能够融化附着在表面的雪。然后，在进行固定时间的加热后，切换开关86，电极24与电容检测部81连接。加热时间能够设定为任意时间，例如，能够设为10分钟。利用开关86将电极24与电源90连接，并当加热器加热了10分钟时自动切换开关86，使电极24与电容检测部81连接，再次进行有无积雪的感测。开关86的切换可以构成为在进行固定时间的加热后，自动切换或通过手动进行开关86的切换。

接下来，参照图3，对本发明的第一实施方式的带有加热器的太阳能电池模块10的一系列工作进行说明。作为电容感测步骤，加热膜20的电极24经由开关86与电容检测部81连接，通过电容检测部81，检测加热膜20与太阳能电池元件21之间的寄生电容。接下来，控制基板80在检测出的寄生电容的值没有变化的情况下，感测为无积雪，不进行开关86的切换。另一方面，在检测出的寄生电容从初始值起增加了的情况下，感测为有积雪，转入第一开关切换步骤。接下来，在第一开关切换步骤中，通过控制基板80操作开关86，从电极24与电容检测部81的连接切换为电极24与电源90的连接，从而中断电容感测，从电容感测状态切换到加热器通电状态。接下来，通过从电源90向电极24供给电力，从而加热膜20被加热，对在带有加热器的太阳能电池模块10的表面附着的雪进行融雪。接下来，在加热膜20进行了10分钟的加热之后，转入第二开关切换步骤。接下来，在第二开关切换步骤中，通过控制基板80操作开关86，从电极24与电源90的连接切换为电极24与电容检测部81连接，从而从加热器通电状态切换到电容感测状态。然后，检测加热膜20与太阳能电池元件21之间的寄生电容，在寄生电容从初始值起增加的情况下，再次用加热膜20进行加热。通过像这样的一系列的工作，来感测在带有加热器的太阳能电池模块10的表面附着的雪并进行融雪。

在如上所述的带有加热器的太阳能电池模块10的加热膜20形成的电极24通过切换开关86而能够以单一电极进行积雪检测和融雪的两个功能，因此无需另外设置积雪感测传感器用的电极，也能够仅在积雪时进行融雪。

接下来，参照附图，以本发明的第二实施方式与先前的实施方式不同点为中心进行说明。

参照图1的(b)，本发明的第二实施方式的带有加热器的光收发模块为带有加热器的太阳能电池模块11。带有加热器的太阳能电池模块11与先前的实施方式的带有加热器的太阳能电池模块在层叠结构上不同。另一方面，构成带有加热器的太阳能电池模块11的各结构元件和融雪方法，则与先前的实施方式相同。

带有加热器的太阳能电池模块11具有：板状基材30、在基材30上形成的太阳能电池元件21、以覆盖太阳能电池元件21的方式形成的第一粘接层40、在第一粘接层40上形成的加热膜20、以覆盖加热膜20的方式形成的第二粘接层41以及在第二粘接层41上形成的玻璃22。在第一实施方式的带有加热器的太阳能电池模块10中，玻璃22配置在加热膜20之下，加热膜裸露在表面，但是第二实施方式的带有加热器的太阳能电池模块11则是玻璃22配置在加热膜20上。通过将玻璃22配置在加热膜20上，从而能够通过玻璃22保护加热膜20，能够抑制加热膜20的电极24、基体片25的损伤。

关于其他的材料以及进行积雪感测和融雪的一系列工作与先前的实施方式相同。

接下来，参照附图，以本发明的第三实施方式与先前的实施方式不同点为中心进行说明。

参照图1的(c)，本发明的第三实施方式的带有加热器的光收发模块为带有加热器的太阳能电池模块12。带有加热器的太阳能电池模块12与先前的实施方式的带有加热器的太阳能电池模块在层叠结构上不同，其在表面形成有保护层23。另一方面，构成带有加热器的太阳能电池模块12的其他的结构元件和融雪方法则与先前的实施方式相同。

带有加热器的太阳能电池模块12具有：板状基材30、在基材30上形成的太阳能电池元件21、以覆盖太阳能电池元件21的方式形成的第一粘接层40、在第一粘接层40上形成的玻璃22、在玻璃22上形成的加热膜20、以覆盖加热膜20的方式形成的第二粘接层41以及在第二粘接层41的上方形成的保护层23。

保护层23用于保护加热膜20的表面。作为保护层23，能够通过涂覆树脂的方式形成，例如能够使用丙烯酸、氟树脂、硅、聚氨酯。由于用作保护层23的树脂因厚度薄而比玻璃更容易导热，所以能够将来自加热膜20的热高效地传导至带有加热器的太阳能电池模块12的表面，从而能够高效地进行融雪。保护层23的厚度优选为例如100nm～15μm。当厚度为100nm以上时，加热膜20能够不易因外力损伤；当厚度为15μm以下时，能够将来自加热膜20的热高效地传导至带有加热器的太阳能电池模块12的表面。

关于其他的材料以及进行积雪感测和融雪的一系列工作则与先前的实施方式相同。

接下来，参照附图，对本发明的第四实施进行说明。

参照图4的(a)，本发明的第四实施方式的带有加热器的光收发模块为带有加热器的信号灯50。带有加热器的信号灯50是从立在地面的圆柱形状的信号杆78向水平方向伸出比信号杆78细的两根圆柱形的横担79的方式进行连接的。横担79的在信号杆78相反侧的端部连接有向水平方向伸出的箱状的基材60。在基材60形成有表示行人、车辆能否行进的灯51、灯52、灯53。在灯51、灯52、灯53的远离地面的垂直方向的上部，以覆盖灯51、灯52、灯53的上部的方式，分别形成有罩54、罩55、罩56。

接下来，参照图4的(b)和(c)，对灯51的剖面结构进行说明。基材60的要形成灯51的区域成为凹部76，在基材60的凹部76形成有多个LED 67。此外，以覆盖基材60的凹部的方式，形成有表面为凸状曲面的透镜71。进而，在透镜71上形成有沿着透镜71的曲面覆盖透镜71的加热膜57。对于灯52和灯53也与灯51相同，在基材60形成有凹部78和凹部79，在凹部78和凹部79上形成有LED 68、LED 69。进而，以覆盖基材60的凹部78和凹部79的方式形成透镜72和透镜73，在透镜72和透镜73上形成有加热膜58和加热膜59。加热膜57、加热膜58、加热膜59分别是在基体片64、基体片65、基体片66上形成有由单根布线以蛇行形状配置而成的电极61、电极62、电极63。

参照图5，加热膜57、加热膜58、加热膜59经由外部电路进行连接，加热膜57还与加热膜用控制基板92连接。加热膜用控制基板92与通过接地部87接地的电源91连接。另一方面，LED 67、LED 68、LED 69分别独立地与LED发光用控制基板95连接。从LED 67、LED 68、LED 69延伸出的3根布线，在LED发光用控制基板95外连接成1根，并与设置在接地部87的电源91连接。

加热膜用控制基板92具有：电容检测部93，其检测在加热膜57、加热膜58、加热膜59与LED67、LED68、LED69之间形成的寄生电容变化；以及加热膜用开关96，其进行电极61、电极62、电极63的电容检测功能与融雪功能的切换。加热膜用开关96与电极61、电容检测部93、电源91连接，通过由加热膜用控制基板92切换加热膜用开关96，从而在电极61与电容检测部93的连接和电极61与电源91的连接间进行切换。电容检测部93除了与加热膜用开关96连接，还与电源91连接。在通过加热膜用开关96连接电容检测部93与电极61的情况下，通过从电源90向电极61、电极62、电极63供给电力，从而能够测量加热膜57、加热膜58、加热膜59与LED67、LED68、LED69之间的寄生电容。另一方面，在通过加热膜用开关96直接连接电极61与电源91的情况下，能够通过从电源90向电极61、电极62、电极63供给电力使加热膜57、加热膜58、加热膜59发热并进行融雪。

LED发光用控制基板95具有LED发光用开关97、LED发光用开关98、LED发光用开关99，其切换LED 67、LED 68、LED 69发光的开或关。从LED67引出的布线与LED发光用开关97连接，从LED 68引出的布线与LED发光用开关98连接，从LED 69引出的布线与LED发光用开关99连接。从LED发光用开关97、LED发光用开关98、LED发光用开关99引出的3根布线合并为1根布线并与电源91连接。通过LED发光用控制基板95控制LED发光用开关97、LED发光用开关98、LED发光用开关99的切换。一般以使LED67、LED68、LED69的任意一个发光或闪烁的方式来切换LED发光用开关97、LED发光用开关98、LED发光用开关99。

基材60是带有加热器的信号灯50的发光部分的壳体。作为其材料，例如能够使用金属、树脂。作为金属，例如能够使用铝、铁；作为树脂，例如能够使用聚碳酸酯、纤维强化树脂(FRP)。

罩54、罩55、罩56用于防止灯51、灯52、灯53变脏，并且通过遮挡太阳光从而确保能见度。作为其材料，能够使用与基材60相同的材料。

作为加热膜57、加热膜58、加热膜59所使用的基体片64、基体片65、基体片66，能够使用树脂膜，例如能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚氨酯、PMMA、聚乙烯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯。基体片的厚度例如能够设为50μm～500μm。当基体片的厚度为50μm以上时，得到足够的耐久性；当厚度为500μm以下，能够抑制雾度过高，并能够高效地让LED发出的光穿透。电极61、电极62、电极63兼具作为用于对灯51、灯52、灯53的表面进行积雪检测的电容检测电极的功能和作为用于融化积雪的加热电极的功能。通过加热膜用控制基板92，能够切换电极的电容检测功能和融雪功能。作为电极的材料，例如能够使用金、银、铜、铁、铝、镍、钼，或包含它们中1种以上的合金。电极的线宽例如能够设为1μm～60μm。当线宽为1μm以上时，不易断线；当线宽为60μm以下时，能够抑制电极反射、吸收LED发出的光，从而行人和车辆的驾驶员能够识别LED发出的光。电极24的厚度例如能够设为100nm～15μm；当厚度为100nm以上时，不易断线；当厚度为15μm以下时，使电极24的电阻值不过度降低，能够缩小电极24的间距，并能够扩大发热面积，从而能够高效地进行加热。此外，电极的形状不限于将单根布线蛇行配置的形状，例如也可以采用网状。通过将电极的形状设为网状，从而能够抑制发生由断线引起的故障。

为了使行人和车辆的驾驶员判断能否行进，LED 67、LED 68、LED 69分别以不同颜色的发光。例如，LED 67、LED 68、LED 69分别以红色、黄色、绿色的发光。行人和车辆的驾驶员在识别到发出红色的光的情况下，不行进并停止。在识别到发出黄色的光的情况下，原则上不行进并停止，但是在不能安全地停止在设定的停止位置的情况下行进。在识别到发出绿色的光的情况下，能够行进。如此，行人和车辆的驾驶员能够根据LED发光的颜色判断能否行进。

接下来，对电极61、电极62、电极63的电容检测功能进行说明。当通过加热膜用开关96将电极61、电极62、电极63与电容检测部93连接时，能够测量LED 67与电极61之间、LED68与电极62之间、LED 69与电极63之间的寄生电容。当将没有积雪在带有加热器的信号灯50的灯51、灯52、灯53的表面的情况设为寄生电容的初始值时，在雪附着在灯51的表面的情况下，LED 67与电极61之间的寄生电容增加。同样地，在雪附着在灯52的表面的情况下，LED68与电极62之间的寄生电容増加，在雪附着在灯53的表面的情况下，LED 69与电极63之间的寄生电容增加。在这些寄生电容中的任一个増加的情况下，电容检测部93检测出寄生电容増加，并能够感测有无积雪。

需要说明，虽然构成为加热膜57、加热膜58、加热膜59与1个加热器用控制基板92连接，但是加热膜57、加热膜58、加热膜59也可以各自独立地与3个加热器用控制基板连接。当采用这样的结构时，能够单独地对灯51、灯52、灯53的表面进行有无积雪的检测，并且能够仅对检测出有积雪的灯进行融雪。或者，通过具有多个加热膜用控制基板，从而能够进行如下设定：在某个加热膜用控制基板发生故障，并且因故障导致即使在某个灯有积雪也感测为无积雪的情况下，如果其他灯的加热膜用控制基板感测为有积雪，则对所有灯进行融雪。

进而，既可以将所有加热膜57、加热膜58、加热膜59都连接在加热膜用控制基板92，也可以将任意1个或2个加热膜连接在加热膜用控制基板92。当采用这样的结构时，没有连接到加热膜用控制基板92的加热膜仅具有进行发热的融雪功能即可，使结构更加简单。

此外，为了便于不检测水滴而仅检测积雪，也可以使用在第一实施方式的带有加热器的光收发模块中说明的使用温度作为阈值的方法、将从寄生电容的初始值开始增加的量设为阈值的方法、将在固定时间内寄生电容变化设为阈值的方法。

接下来，对电极61、电极62、电极63的融雪功能进行说明。

在通过电极61、电极62、电极63的积雪感测功能而感测为在带有加热器的信号灯50有积雪的情况下，利用加热膜用开关96切换为电极与电源91连接，从电源91向电极供给电力，电极发热。当电极发热时，带有加热器的信号灯50的灯的表面被加热，能够融化附着在表面的雪。然后，在进行固定时间加热之后，切换开关96，将电极与电容检测部93连接。加热时间能够设定为任意时间，例如，能够设为10分钟。通过加热膜用开关96将电极与电源91连接，当加热器加热10分钟时自动切换加热膜用开关96，将电极与电容检测部93连接，再次进行对有无积雪的感测。加热膜用开关96的切换可以构成为：在进行固定时间加热之后，既可以自动切换，也可以通过手动进行加热膜用开关96的切换。

接下来，对本发明的第四实施方式的带有加热器的信号灯50的一系列工作进行说明。作为电容感测步骤，加热膜的电极经由加热膜用开关96与电容检测部93连接，通过电容检测部93，检测加热膜与LED之间的寄生电容。接下来，在检测出的寄生电容的值没有变化的情况下，感测为无积雪，加热膜用控制基板92不进行加热膜用开关96的切换。另一方面，在检测出的寄生电容从初始值起增加了的情况下，感测为有积雪，转入第一开关切换步骤。接下来，在第一开关切换步骤中，通过加热膜用控制基板92操作加热膜用开关96，从电极与电容检测部93的连接切换为电极与电源91的连接，从而中断电容感测，从电容感测状态切换到加热器通电状态。接下来，通过从电源91向电极供给电力，从而加热膜被加热，对在带有加热器的信号灯50的灯表面附着的雪进行融雪。接下来，在加热膜进行了10分钟加热之后，转入第二开关切换步骤。接下来，在第二开关切换步骤中，通过加热膜用控制基板92操作加热膜用开关96，从电极与电源91的连接切换为电极与电容检测部93的连接，从而从加热器通电状态切换到电容感测状态。然后，检测加热膜与LED之间的寄生电容，在寄生电容从初始值起增加的情况下，再次进行加热膜的加热。通过像这样一系列的工作，感测出在带有加热器的信号灯50的表面附着的雪并进行融雪。在通过这一系列工作进行使用加热膜的感测积雪和融雪期间，灯发光的开或关与之独立地进行，并且通过LED发光用基板95进行LED发光用开关97、LED发光用开关98、LED发光用开关99的切换。

上述那样的带有加热器的信号灯50中，由于形成在加热膜的电极通过切换加热膜用开关96而能够以单一电极既进行积雪检测又进行融雪，所以无需另外设置积雪感测传感器用的电极，也能够仅在有积雪时进行融雪。

需要说明，在上述各实施方式的带有加热器的光收发模块中，虽然使用了作为受光元件的太阳能电池元件和作为发光元件的信号灯用LED，但是受光元件和发光元件不限于此，能够使用任意的元件。例如，能够使用白炽灯、荧光灯、荧光管、有机EL、激光二极管、光电二极管、CCD、光敏电阻、光电倍增管、CMOS传感器、热释电元件、热辐射计。

此外，在本发明的第一实施方式和第四实施方式的带有加热器的光收发模块中，虽然使基体片上形成有电极的加热膜形成为将没有形成电极的面作为光收发元件侧来覆盖光收发元件，但是也可以形成为使加热膜的形成有电极的面朝向光收发元件侧来覆盖光收发元件。

附图标记说明

10：带有加热器的太阳能电池模块

11：带有加热器的太阳能电池模块

12：带有加热器的太阳能电池模块

20：加热膜

21：太阳能电池元件

24：电极

25：基体片

50：带有加热器的信号灯

57：加热膜

58：加热膜

59：加热膜

60：基材

61：电极

62：电极

63：电极

64：基体片

65：基体片

66：基体片

67：LED

68：LED

69：LED

80：控制基板

81：电容检测部

90：电源

91：电源

92：加热膜用控制基板

93：电容检测部

Claims (6)

1.一种带有加热器的光收发模块，具有：

基材；

光收发元件，其配置在基材上，进行受光和发光中的至少一种；

加热膜，其在基体片上形成有电极，并形成为覆盖所述光收发元件；

电容检测部，其与所述电极电连接，检测所述光收发元件与所述加热膜之间的寄生电容；

电源，其与所述电极电连接，使所述加热膜加热；以及

控制基板，其在所述电容检测部与所述电极的连接和所述电源与所述电极的连接间进行切换。

2.根据权利要求1所述的带有加热器的光收发模块，其中，

所述光收发元件为太阳能电池元件。

3.根据权利要求1所述的带有加热器的光收发模块，其中，

所述光收发元件为LED。

4.一种融雪方法，当在光收发模块积雪时，感测积雪并通过向电极通电来进行融雪，所述光收发模块具有进行受光和发光中的至少一种的光收发元件和在基体片上形成有所述电极的加热膜，所述融雪方法包括：

电容感测步骤，将所述电极与电容检测部连接，检测所述光收发元件与所述加热膜之间的寄生电容；

积雪感测步骤，根据感测到的寄生电容来感测有无积雪；

第一开关切换步骤，在感测到积雪的情况下，通过将所述电容检测部与所述电极的连接切换为电源与所述电极的连接，从而从电容感测状态切换到加热器通电状态；

加热器通电步骤，通过使所述电极进行加热来进行融雪；以及

第二开关切换步骤，在经过任选时间后，通过将所述电源与所述电极的连接切换为所述电容检测部与所述电极的连接，从而从加热器通电状态切换到电容感测状态。

5.根据权利要求4所述的融雪方法，其中，

在所述积雪感测步骤中，在气温和所述加热膜中的至少一者为0℃以下时所述光收发元件与所述加热膜之间的寄生电容发生变化的情况下，感测为有积雪。

6.根据权利要求4所述的融雪方法，其中，

在所述积雪感测步骤中，在所述光收发元件与所述加热膜之间的寄生电容为100pF～50nF的情况下，感测为有积雪。

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