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QUERVERWEIS AUF ZUGÖRIGE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 25. März 2014 eingereichten
Japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2014-61443 auf deren Offenbarung vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine integrierte Vorrichtung, in der ein Sonnenlichtsensor mit einem fahrzeuginternen Produkt integriert ist.
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STAND DER TECHNIK
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Herkömmlicherweise wird ein Lichtsensor mehrerer integrierter Sensoren durch beispielsweise Patentdokument 1 vorgeschlagen. Insbesondere wird eine Konfiguration vorgeschlagen, in der ein Regensensor mit einem Umgebungslichtsensor integriert ist. Der Lichtsensor ist an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angebracht. Dann misst der Regensensor Änderungen der Intensität von Licht durch Erfassen von Änderungen einer Brechungseigenschaft, die durch Regentropfen verursacht werden, die an der Windschutzscheibe haften. Ferner erfasst der Umgebungslichtsensor die Helligkeit von Umgebungslicht, das von außen durch die Windschutzscheibe abgestrahlt wird.
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LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENT
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- Patentdokument 1: JP 4570698 B
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Der vorliegende Erfinder betrachtete einen Sonnenlichtsensor, der einen Betrag von Sonnenlicht erfasst, das in eine Fahrzeugkabine eindringt, durch Erfassen des Betrags von Sonnenlicht gemäß einer vorbestimmten Elevationswinkelcharakteristik. Ferner ist der Sonnenlichtsensor in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angebracht.
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Ferner, wie vorstehend beschrieben ist, kann der Sonnenlichtsensor mit einem Regensensor in einer einzelnen Einheit integriert sein. Jedoch unterscheidet sich der Neigungswinkel der Windschutzscheibe hinsichtlich der Bodenoberfläche für jeden Fahrzeugtyp. Demzufolge gibt es Bedenken, dass der Neigungswinkel der Windschutzscheibe die Elevationswinkelcharakteristik des Sonnenlichtsensors beinträchtigen kann.
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Insbesondere, falls der Sonnenlichtsensor auf einer Windschutzscheibe mit einem kleinen Neigungswinkel angebracht ist, kann der Sonnenlichtsensor Licht von oben aufnehmen. Jedoch, kann es für den Sonnenlichtsensor schwierig sein, Licht von vor dem Fahrzeug aufzunehmen. Umgekehrt, falls der Sonnenlichtsensor auf einer Windschutzscheibe mit einem großen Neigungswinkel angebracht ist, kann der Sonnenlichtsensor Licht von vor dem Fahrzeug aufnehmen. Jedoch, kann es für den Sonnenlichtsensor schwierig sein, Licht von oberhalb des Fahrzeugs aufzunehmen.
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Es ist zu beachten, dass der Sonnenlichtsensor mit fahrzeuginternen Produkten außer einem Regensensor integriert sein kann. In anderen Worten kann die vorstehend beschriebene Situation auftreten, wenn der Sonnenlichtsensor mit einem fahrzeuginternen Produkt integriert ist, das auf der Windschutzscheibe angebracht ist.
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Hinsichtlich der vorstehenden Punkte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine integrierte Vorrichtung bereitzustellen, in der ein Sonnenlichtsensor mit einem fahrzeuginternen Produkt integriert ist, das auf einer Windschutzscheibe angebracht ist, und in der der Neigungswinkel der Windschutzscheibe eine reduzierte Wirkung auf die Elevationswinkelcharakteristik des Sonnenlichtsensors hat.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine integrierte Vorrichtung ein fahrzeuginternes Produkt befestigt an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs und einen Sonnenlichtsensor integriert mit dem fahrzeuginternen Produkt auf. Der Sonnenlichtsensor beinhaltet ein Sonnenlichterfassungselement, das einen Sonnenlichtbetrag durch Empfangen von Sonnenlicht, das in die Windschutzscheibe eintritt, erfasst, und einen Sonnenlichtlinsenabschnitt, der das Sonnenlicht, das in die Windschutzscheibe über einen vorbestimmten Elevationswinkelbereich eintritt, in das Sonnenlichterfassungselement derart führt, dass das Sonnenlichterfassungselement einen Höchstwert des Sonnenlichtbetrags bei einem bestimmten Winkel innerhalb des Elevationswinkelbereichs erfasst.
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Ferner beinhaltet der Sonnenlichtlinsenabschnitt einen Höchstwerteinstellabschnitt, der den Sonnenlichtbetrag einstellt, um über einen vorgeschriebenen Bereich innerhalb des Elevationswinkelbereichs konstant zu sein, wobei der vorgeschriebene Bereich den bestimmten Winkel beinhaltet.
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Demzufolge verbreitert der Höchstwerteinstellabschnitt den Bereich des Höchstwerts des Sonnenlichtbetrags in dem Elevationswinkelbereich und es ist möglich, die notwendige Elevationswinkelcharakteristik zu haben, sogar, wenn Differenzen des Neigungswinkels der Windschutzscheibe des Fahrzeugs berücksichtigt werden. In anderen Worten kann der Sonnenlichtsensor auf Windschutzscheiben mit unterschiedlichen Neigungswinkeln angewandt werden. Demzufolge ist es möglich, eine Auswirkung des Neigungswinkels der Windschutzscheibe auf die Elevationswinkelcharakteristik des Sonnenlichtsensors zu reduzieren.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Querschnittsansicht einer integrierten Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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2 ist eine Draufsicht eines Lichtführungslinsenabschnitts integriert mit einem Sonnenlichtlinsenabschnitt.
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3 ist eine erweiterte Querschnittsansicht eines Sonnenlichtsensors in einem integrierten Sensor.
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4 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Elevationswinkelcharakteristik, die durch eine Reflektionsoberfläche von einem Sonnenlichtlinsenabschnitt erlangt wird.
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5 ist eine Querschnittsansicht eines Sonnenlichtlinsenabschnitts gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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6 ist eine Querschnittsansicht eines Sonnenlichtlinsenabschnitts gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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7 ist eine Querschnittsansicht eines Sonnenlichtlinsenabschnitts gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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8 ist eine Querschnittsansicht eines Sonnenlichtlinsenabschnitts gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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9 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Elevationswinkelcharakteristik, die durch einen unebenen Abschnitt von einer gegenüberliegenden Oberfläche eines Sonnenlichtlinsenabschnitts erlangt wird.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Figuren erläutert. Ferner sind Abschnitte jeder Ausführungsform die gleich oder äquivalent zueinander sind, in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf die Figuren erläutert. Eine integrierte Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet beispielsweise einen Regensensor integriert mit einem Sonnenlichtsensor. Der Regensensor erfasst Regentropfen, die an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs haften, und der Sonnenlichtsensor erfasst einen Betrag von Sonnenlicht um das Fahrzeug herum. Wie in 1 dargestellt ist befindet sich eine integrierte Vorrichtung 1 auf der Fahrzeugkabinenseite einer Windschutzscheibe 100. Die Windschutzscheibe 100 hat ein Fahrzeugglaswinkel θ, der sich für jeden Fahrzeugtyp unterscheidet.
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Die integrierte Vorrichtung 1 beinhaltet ein Abdeckungsgehäuse 10, ein Schaltungssubstrat 20, einen Regensensor 30 und einen Sonnenlichtsensor 40. Der Regensensor 30 beinhaltet ein Lichtemissionselement 31, ein Lichtempfangselement 32 und einen Lichtführungslinsenabschnitt 33. Ferner beinhaltet der Sonnenlichtsensor 40 ein Sonnenlichterfassungselement 41 und einen Sonnenlichtlinsenabschnitt 42.
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Das Abdeckungsgehäuse 10 bildet das Exterieur der integrierten Vorrichtung. Das Abdeckungsgehäuse 10 ist ein Gehäuse, das das Schaltungssubstrat 20, den Regensensor 30 und den Sonnenlichtsensor 40 aufnimmt. Das Abdeckungsgehäuse 10 ist durch ein Metall oder ein Harzmaterial ausgebildet. Betrachtet von einem Öffnungsende 11 hin zu einer Bodenoberfläche 12, kann das Abdeckungsgehäuse 10 beispielsweise einen rechteckigen Umriss aufweisen.
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Ferner ist das Abdeckungsgehäuse 10 an einer Klammer (nicht illustriert) angebracht, die an der Windschutzscheibe 100 befestigt ist. Demzufolge bildet das Abdeckungsgehäuse 10 einen Gehäusekörper zusammen mit der Klammer. Ferner kann die Klammer beispielsweise in eine vorbestimmte Form aus einem Metallblech gepresst werden und an einer Windschutzscheibe 100 durch einen Klebstoff befestigt werden.
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Das Lichtemissionselement 31 und das Lichtempfangselement 32 des Regensensors 30 sind zusammen mit dem Sonnenlichterfassungselement 41 des Sonnenlichtsensors 40 auf dem Schaltungssubstrat 20 angebracht. Das Schaltungssubstrat 20 ist flach geformt und beinhaltet eine erste Oberfläche 21. Das Schaltungssubstrat 20 kann beispielsweise eine Leiterplatte sein.
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Ferner sind ein Verbinder 22 und andere nicht illustrierte elektronische Komponenten auf der ersten Oberfläche 21 des Schaltungssubstrats 20 angebracht. Der Verbinder 22 ist aus Harz gefertigt und ist mit einem Leitungsverbinder (nicht illustriert) verbunden. Der Verbinder 22 beinhaltet einen Anschluss 23, der elektrisch mit einer Schaltung, die auf dem Schaltungssubstrat 20 ausgebildet ist, verbunden ist. Der Anschluss 23 ist als ein Einsatz in den Verbinder 22 ausgebildet. Die elektronischen Komponenten beinhalten beispielsweise integrierte Schaltungen, resistive Elemente und Chipkondensatoren. Das Schaltungssubstrat 20 ist nahe der Bodenoberfläche 12 des Abdeckungsgehäuses 10 derart aufgenommen, dass die erste Oberfläche dem Öffnungsende 11 des Abdeckungsgehäuses 10 zugewandt ist.
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Der Regensensor 30 ist konfiguriert, um Regentropfen zu erfassen, die an der Windschutzscheibe 100 des Fahrzeugs haften. Die integrierte Vorrichtung 1 beinhaltet den Regensensor 30 integriert mit dem Sonnenlichtsensor 40. In anderen Worten bilden die Komponenten, die die integrierte Vorrichtung 1 bilden wie beispielsweise das Abdeckungsgehäuse 10 und das Schaltungssubstrat 20 ebenso den Regensensor 30.
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Das Lichtemissionselement 31 strahlt ein Messlicht zum Erfassen von Regentropfen ab, die an der Windschutzscheibe 100 haften. Das Lichtemissionselement 31 beinhaltet eine lichtemittierende Diode (LED) und eine Treiberschaltung (nicht illustriert). Die LED emittiert Licht hin zu der Windschutzscheibe 100 und die Treiberschaltung betreibt diese LED. Die Treiberschaltung kann die LED durch beispielsweise PWM-Steuerung betreiben. In anderen Worten emittiert die Treiberschaltung ein Pulssignal, um die LED zu veranlassen, ein- und auszuschalten. Natürlich kann die LED ebenso mit einer Gleichspannung betrieben werden. Ferner kann das Lichtemissionselement 31 durch beispielsweise einen Halbleiterchip bereitgestellt werden.
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Das Lichtempfangselement 32 empfängt Licht, das an der Windschutzscheibe 100 reflektiert wird. Das Lichtempfangselement 32 beinhaltet eine Fotodiode (FD) und eine Verarbeitungsschaltung (nicht illustriert). Die FD erfasst eine Intensität des empfangenen Lichts und die Verarbeitungsschaltung führt Verstärkung usw. für ein Signal von dieser FD aus. Ferner ist das Lichtempfangselement 32 eine feste Distanz weg von dem Lichtemissionselement 31 auf der ersten Oberfläche 21 des Schaltungssubstrats 20 angebracht. Ferner kann das Lichtempfangselement 32 durch beispielsweise eine Halbleiterchip bereitgestellt werden.
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Der Lichtführungslinsenabschnitt 33 führt das Licht, das durch das Lichtemissionselement 31 emittiert wird, zur Windschutzscheibe 100 und führt das Licht, das an der Windschutzscheibe 100 reflektiert wird, zum Lichtempfangselement 32. In dieser Hinsicht beinhaltet der Lichtführungslinsenabschnitt 33 einen ersten Linsenabschnitt 34 und einen zweiten Linsenabschnitt 35.
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Der erste Linsenabschnitt 34 bildet einen Abschnitt des Lichtführungslinsenabschnitts 33 und sammelt Licht vom Lichtemissionselement 31. Der erste Linsenabschnitt 34 ist in dem Abdeckungsgehäuse 10 aufgenommen, um dem Lichtemissionselement 31 zugewandt zu sein. Ferner sammelt der zweite Linsenabschnitt 35 das reflektierte Licht, das an der Windschutzscheibe 100 reflektiert wird, in dem Lichtempfangselement 32. Der zweite Linsenabschnitt 35 ist in dem Abdeckungsgehäuse 10 aufgenommen, um dem Lichtempfangselement 32 zugewandt zu sein.
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Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird das Licht, das vom Lichtemissionselement 31 emittiert wird, durch den ersten Linsenabschnitt 34 des Lichtführungslinsenabschnitts 50 in die Windschutzscheibe 100 geführt und dann durch die Windschutzscheibe 100 reflektiert. Ferner wird das Licht, das an der Windschutzscheibe 100 reflektiert wird, durch den zweiten Linsenabschnitt 35 des Lichtführungslinsenabschnitts 33 in das Lichtempfangselement 32 geführt. In dieser Konfiguration ändert sich die Lichtbrechungseigenschaft der Windschutzscheibe 100 aufgrund von Regentropfen, die an der Windschutzscheibe 100 haften, und somit ändert sich die Intensität von Licht, das durch das Lichtempfangselement 32 geändert wird. Demzufolge kann die Anwesenheit von Regentropfen, die an der Windschutzscheibe 100 haften, durch den Regensensor 30 basierend auf der Intensität von Licht erfasst werden, das durch das Lichtempfangselement 32 empfangen wird.
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Der Sonnenlichtsensor 40 erfasst einen Sonnenlichtbetrag von der Sonne. Das Sonnenlichterfassungselement 41 des Sonnenlichtsensors 40 erfasst den Sonnenlichtbetrag durch Empfangen von Sonnenlicht, das in die Windschutzscheibe 100 eintritt. Das Sonnenlichterfassungselement 41 beinhaltet eine Fotodiode (FD), die die Intensität von empfangenem Licht erfasst, und eine Verarbeitungsschaltung (nicht illustriert), die den Sonnenlichtbetrag basierend auf einem Signal von dieser FD erlangt. Ferner befindet sich das Sonnenlichterfassungselement 41 zwischen dem Lichtemissionselement 31 und dem Lichtempfangselement 32 des Regensensors 30 auf der ersten Oberfläche 21 des Schaltungssubstrats 20. Ferner kann das Sonnenlichterfassungselement 41 durch beispielsweise einen Halbleiterchip bereitgestellt werden.
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Der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 führt zum Sonnenlichterfassungselement 41 Sonnenlicht, das in die Windschutzscheibe 100 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von Elevationswinkeln eintritt. Der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 ist innerhalb des Abdeckungsgehäuses 10 aufgenommen, um dem Sonnenlichterfassungselement 41 zugewandt zu sein. Wie in 2 dargestellt ist, befindet sich der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 zwischen dem ersten Linsenabschnitt 34 und dem zweiten Linsenabschnitt 35 des Lichtführungslinsenabschnitts 33.
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Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird das Licht, das in den Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 geführt wird, zum Sonnenlichterfassungselement 41 geführt. Demzufolge erfasst das Sonnenlichterfassungselement 41 einen empfangenen Betrag von Sonnenlicht von der Sonne.
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Ferner ist der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 integral mit dem Lichtführungslinsenabschnitt 33 ausgebildet. In anderen Worten sind der Lichtführungslinsenabschnitt 33 und der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 mit einer einzelnen Form ausgebildet. Da der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 integral mit dem Lichtführungslinsenabschnitt 33 ausgebildet ist, ist es nicht notwendig, einen Entwurf zum Verbinden des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 mit dem Lichtführungslinsenabschnitt 33 in Betracht zu ziehen. In anderen Worten können der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 und der Lichtführungslinsenabschnitt 33 auf einfachere Weise entworfen werden.
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Demzufolge bilden der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 und Lichtführungslinsenabschnitt 33 eine einzelne Linse 50. Diese Linse 50 ist innerhalb des Abdeckungsgehäuses 10 aufgenommen, um oberhalb der ersten Oberfläche 21 des Schaltungssubstrats 20 zu sein. Ferner ist eine Oberfläche der Linse 50 gegenüberliegend zum ersten Linsenabschnitt 34, dem zweite Linsenabschnitt 35 und dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 als eine flache Oberfläche ausgebildet.
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Ferner, wie in 1 dargestellt ist, ist eine Folie (engl.: sheet) 60 an dem flachen Oberflächenabschnitt der Linse 50 angebracht. Die Folie 60 ist in Kontakt mit sowohl der Linse 50 als auch der Windschutzscheibe 100. Ferner wird Licht von der Windschutzscheibe 100 mit der Linse 50 durch die Folie 60 aufgenommen.
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Die vorstehende Erläuterung ist für die Gesamtkonfiguration der integrierten Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Erfassungsergebnisse des Regensensors 30 und des Sonnenlichtsensors 40 werden an eine externe Vorrichtung durch den Verbinder 22 ausgegeben.
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Als nächstes wird die spezifische Konfiguration des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 erläutert. Als erstes, wie in 3 dargestellt ist, steht der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 hin zum Sonnenlichterfassungselement 41 heraus. Ferner, wie in 2 und 3 dargestellt ist, beinhaltet der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 eine Oberfläche 43 für niedrige Elevationswinkel, eine gegenüberliegende Oberfläche 44 und eine Oberfläche 45 für große Elevationswinkel. Ferner zeigt die Querschnittsansicht von 3 einen Querschnitt des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 parallel zur Richtung des Winkels des Elevationswinkels. Das gleiche gilt für 1.
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Die Oberfläche 43 für niedrige Elevationswinkel dient zum Aufnehmen von Licht niedriger Elevationswinkel innerhalb eines Bereichs von Elevationswinkeln. Die gegenüberliegende Oberfläche 44 ist benachbart zur Oberfläche 43 für niedrige Elevationswinkel und ist dem Sonnenlichterfassungselement 41 zugewandt. Wie in 2 dargestellt ist, hat die gegenüberliegende Oberfläche 44 eine rechtwinklige Form und hat eine Größe gemäß Elevationswinkelcharakteristika. Ferner dient die Oberfläche 45 für große Elevationswinkel zum Aufnehmen von Licht von hohen Elevationswinkeln innerhalb des Bereichs von Elevationswinkeln.
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Ferner, wie in 3 dargestellt ist, beinhaltet gemäß der vorliegenden Ausführungsform, der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 eine Reflektionsoberfläche 46 benachbart zur Oberfläche 45 für große Elevationswinkel und zur gegenüberliegenden Oberfläche 44. Diese Reflektionsoberfläche 46 dient zum Reflektieren eines Abschnitts bzw. Teil des Lichts, das in den Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 eintritt, und führt dieses Licht in das Sonnenlichterfassungselement 41. Die Reflektionsoberfläche 46 ist mit der gegenüberliegenden Oberfläche 44 in einem spitzen Winkel verbunden und ist mit der Oberfläche 45 für große Elevationswinkel in einem stumpfen Winkel verbunden. Hierbei betreffen ”stumpfer Winkel” und ”spitzer Winkel” Winkel, die durch die Linsenabschnitte des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 ausgebildet sind. Ferner sind die gegenüberliegende Oberfläche 44 und die Oberfläche 43 für niedrige Elevationswinkel mit einem stumpfen Winkel verbunden.
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Als nächstes werden die Wirkungen im Betrieb der Reflektionsoberfläche 46 des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 erläutert. Als erstes führt der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 Licht in das Sonnenlichterfassungselement 41 mittels der Oberfläche 43 für niedrige Elevationswinkel und der Oberfläche 45 für große Elevationswinkel, und hat demnach einen Sonnenlichtbetragshöchstwert bei einem vorbestimmten Winkel innerhalb des Bereichs von Elevationswinkeln. Jedoch beinhaltet der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 den Reflektionsabschnitt 46 benachbart zur Oberfläche 45 für große Elevationswinkel und der gegenüberliegenden Oberfläche 44. Aus diesem Grund wird Licht niedrigen Elevationswinkels, das durch die Reflektionsoberfläche 46 reflektiert wird, hinzugefügt und ist es möglich, einen Bereich zu vergrößern, über den das Sonnenlichterfassungselement 41 einen Sonnenlichtbetragshöchstwert bei kleinen Elevationswinkeln erfasst.
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Insbesondere, wie in 4 dargestellt ist, falls der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 die Reflektionsoberfläche 46 nicht beinhalten würde, hätte die Reflektionsoberfläche 46 den Sonnenlichtbetragshöchstwert bei einem Elevationswinkel von ungefähr 45°. Umgekehrt, wenn der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 die Reflektionsoberfläche 46 beinhaltet, wird Sonnenlicht niedrigen Elevationswinkels, das durch die Reflektionsoberfläche 46 reflektiert wird, hinzugefügt und der relative Betrag von Sonnenlicht bei kleinen Elevationswinkeln wird erhöht. In anderen Worten, kann Licht über einen breiteren Bereich von Winkeln eindringen. Demzufolge ist es möglich, einen konstanten Betrag von Sonnenlicht über einen vorbestimmten Bereich von Elevationswinkeln einschließlich eines bestimmten Winkels (wie beispielsweise 45°) aufzunehmen.
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Ferner ist gemäß 4 der Betrag von Sonnenlicht als ein relativer Wert für jeden Winkel hinsichtlich des Betrags von Sonnenlicht bei 45° als ein Beispiel dargestellt. Ferner zeigt 4 eine Elevationswinkelcharakteristik die gemessen ist, wenn der integrierte Vorrichtung 1 auf einer Windschutzscheibe mit einem Fahrzeugglaswinkel von 35° angebracht ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, funktioniert die Reflektionsoberfläche 46 als eine Höchstwerteinstellabschnitt, der einen konstanten Betrag von Sonnenlicht über eine vorbestimmten Bereich von Elevationswinkeln einschließlich eines bestimmten Winkel (wie beispielsweise 45°) festlegt. In der vorliegenden Ausführungsform kann ein konstanter Betrag von Sonnenlicht über beispielsweise einen Elevationswinkelbereich von 30° bis 60° aufgenommen werden. Der Elevationswinkelbereich des konstanten Sonnenlichtbetrags kann angemessen gemäß der Form, Oberfläche usw. der Reflektionsoberfläche 46 eingestellt werden.
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In dieser Hinsicht kann die Elevationswinkelcharakteristik des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 durch die Reflektionsoberfläche 46 eingestellt werden. Demzufolge ist es möglich, den Sonnenlichtsensor 40 auf Windschutzscheiben 100 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln anzuwenden. Demnach ist es möglich, die Wirkung des Neigungswinkels der Windschutzscheibe 100 auf den Sonnenlichtsensor 40 zu reduzieren.
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Ferner befindet sich gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 zwischen dem ersten Linsenabschnitt 34 und dem zweiten Linsenabschnitt 35 des Regensensors 30. Demzufolge ist es möglich, die Größe der integrierten Vorrichtung 1 zu miniaturisieren. Ferner kann Licht in dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 durch alle Abschnitte der Linse 50, die als der Regensensor 30 funktionieren, aufgenommen bzw. erfasst werden.
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Ferner entspricht der Regensensor 30 der vorliegenden Ausführungsform einem ”fahrzeuginternen Produkt”. Ferner entspricht die Reflektionsoberfläche 46 der vorliegenden Ausführungsform einem ”Höchstwerteinstellabschnitt”.
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(Zweite Ausführungsform)
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Die vorliegende Ausführungsform wird mit Bezug auf Abschnitte erläutert, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden. Wie in 5 dargestellt ist, beinhaltet die Linse 50 einen Wandabschnitt 47. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der Wandabschnitt 47 zwischen dem ersten Linsenabschnitt 34 und dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 und befindet sich zwischen dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 und dem zweiten Linsenabschnitt 35.
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In dieser Hinsicht, da sich der Wandabschnitt 47 zwischen dem ersten Linsenabschnitt 34 und dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 befindet, kann der Wandabschnitt 47 Licht, das sich von dem ersten Linsenabschnitt 34 nähert, hin zu dem Sonnenlichterfassungselement 41 blockieren. Ferner, da der Wandabschnitt 47 sich zwischen dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 und dem zweiten Linsenabschnitt 35 befindet, kann der Wandabschnitt 47 Licht, das sich von dem zweiten Linsenabschnitt 35 nähert, hin zum Sonnenlichterfassungselement 41 blockieren. Demzufolge wird unnötiges Licht durch den Wandabschnitt 47 abgeschirmt, so dass es nicht in das Sonnenlichterfassungselement 41 geführt wird, und der Erfassungsgenauigkeit des Sonnenlichtsensors 40 kann verbessert werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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Die vorliegende Ausführungsform wird mit Bezug auf Abschnitte erläutert, die sich von der ersten und zweiten Ausführungsform unterscheiden. Wie in 6 dargestellt ist, ist die gegenüberliegende Oberfläche 44 von dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 eine konkave sphärische Oberfläche, so dass der Querschnitt des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42, betrachtet entlang eine Oberfläche, die den Elevationswinkel des Sonnenlichterfassungselements 41 ausbildet, weg von dem Sonnenlichterfassungselement 41 beabstandet ist.
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Ferner ist eine ”Oberfläche, die den Neigungswinkel der Windschutzscheibe 100 bildet”, als ein dreieckiger Querschnitt definiert, der derart sektioniert ist, dass die geneigte Oberfläche der Windschutzscheibe 100 und die horizontale Ebene in den Verbindungspunkten jeder Oberfläche beinhaltet sind. In anderen Worten ist diese Oberfläche senkrecht zu der Bodenoberfläche und verläuft entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
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Die Querschnittsform der gegenüberliegenden Oberfläche 44 von dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 ist eine sphärische Oberfläche aber die gesamte gegenüberliegende Oberfläche 44 hat beispielsweise eine invertierte zylindrische Form oder eine invertierte Schüsselform. „Schüsselform” betrifft einen Abschnitt der äußeren Oberfläche einer Sphäre und betrifft die Form einer Kontaktlinse.
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Gemäß dem Vorstehenden kann durch Einstellen der Form der gegenüberliegenden Oberfläche 44 des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 die konstante Region des Höchstwerts des Sonnenlichtbetrags fein eingestellt werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf Abschnitte erläutert, die sich von der dritten Ausführungsform unterscheiden. Wie in 7 dargestellt ist, ist die gegenüberliegende Oberfläche 44 von dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 derart geformt, dass der Querschnitt des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 betrachtet entlang einer Oberfläche, die den Elevationswinkel des Sonnenlichterfassungselements 41 ausbildet, sphärisch geformt ist und hin zum Sonnenlichterfassungselement 41 hervorsteht. Ferner kann die gesamte gegenüberliegende Oberfläche 44 des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 beispielsweise eine hervorstehende zylindrische Form oder eine hervorstehende Schüsselform aufweisen. Demzufolge kann ähnlich zur dritten Ausführungsform konstante Region des Höchstwerts des Sonnenlichtbetrags fein eingestellt werden.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Die vorliegende Ausführungsform wird mit Bezug auf Abschnitte erläutert, die sich von der ersten bis dritten Ausführungsform unterscheiden. In jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Region des Sonnenlichtbetragshöchstwerts verbreitert, indem das Licht vermehrt wird, das bei kleinen Elevationswinkeln aufgenommen wird. Jedoch wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Region des Sonnenlichtbetragshöchstwerts verbreitert, indem das Licht verringert wird, das bei großen Elevationswinkeln aufgenommen wird.
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Insbesondere, wie in 8 dargestellt ist, beinhaltet der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 eine Oberfläche 43 für niedrige Elevationswinkel, eine gegenüberliegende Oberfläche 44 und eine Oberfläche 45 für große Elevationswinkel. Die gegenüberliegende Oberfläche 44 ist benachbart zu sowohl der Oberfläche 43 für niedrige Elevationswinkel als auch der Oberfläche 45 für große Elevationswinkel.
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Ferner beinhaltet die gegenüberliegende Oberfläche 44 einen unebenen Abschnitt 48. Der unebene Abschnitt 48 ist in der gegenüberliegenden Oberfläche 44 näher hin zur Oberfläche 43 für niedrige Elevationswinkel ausgebildet. Der unebene Abschnitt 48 kann beispielsweise durch Lichtstrahlung, Plasmastrahlung oder UV-Strahlung, Prägen usw. ausgebildet sein. Ferner kann der unebene Abschnitt 48 durch Schleifen eines Abschnitts der gegenüberliegenden Oberfläche 44 mit beispielsweise Schleifpapier ausgebildet sein. In anderen Worten kann der unebene Abschnitt 48 als ein aufgerauter Abschnitt der gegenüberliegenden Oberfläche 44 bezeichnet werden.
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Als nächstes werden die Wirkungen im Betrieb des unebenen Abschnitts 48 erläutert. Wie in 9 dargestellt ist, falls der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 den unebenen Abschnitt 48 nicht beinhalten würde, wäre der Sonnenlichtbetragshöchstwert bei einem Elevationswinkel von ungefähr 45°. Umgekehrt, wenn die gegenüberliegende Oberfläche 44 des Sonnenlichtlinsenabschnitts 42 den unebenen Abschnitt 48 beinhaltet, wird Sonnenlicht eines hohen Elevationswinkels durch den unebenen Abschnitt 48 gestreut, und es ist schwieriger für das Sonnenlichterfassungselement 41 Sonnenlicht eines hohen Elevationswinkels zu erfassen.
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In dieser Hinsicht nimmt der Betrag von Sonnenlicht eines hohen Elevationswinkels, das durch den unebenen Abschnitt 48 gestreut wird, ab und somit nimmt der relative Wert bei großen Elevationswinkeln ab. Demzufolge ist es möglich, den Bereich, über den der Sonnenlichterfassungselement 41 einen Höchstwertbetrag von Sonnenlicht erfasst, zu verbreitern. Wie vorstehend beschrieben ist, funktioniert der unebene Abschnitt 48 als ein Höchstwerteinstellabschnitt, der einen konstanten Betrag von Sonnenlicht über einen vorbestimmten Bereich von Elevationswinkeln einschließlich einem bestimmten Winkel (wie beispielsweise 45°) festlegt.
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Ferner entspricht der unebene Abschnitt 48 der vorliegenden Ausführungsform einem ”Höchstwerteinstellabschnitt”.
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(Andere Ausführungsformen).
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In jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Konfiguration der integrierten Vorrichtung 1 beispielhaft. Die integrierte Vorrichtung 1 ist nicht auf die vorstehenden Konfigurationen beschränkt und kann auf andere Weise gemäß der vorliegenden Offenbarung konfiguriert sein. Beispielsweise ist das fahrzeuginterne Produkt, das mit dem Sonnenlichtsensor 40 integriert ist, nicht auf den Regensensor 30 beschränkt und kann ein anderes fahrzeuginternes Produkt wie beispielsweise ein Laserradar sein.
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Ferner können der Lichtführungslinsenabschnitt 33 und der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 separat bereitgestellt werden. In diesem Fall kann beispielsweise der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 an dem Lichtführungslinsenabschnitt 33 angebracht werden oder der Lichtführungslinsenabschnitt 33 kann an dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 angebracht werden. Ferner kann der Sonnenlichterfassungselement 41 an Orten außer zwischen dem Lichtemissionselement 31 und dem Lichtempfangselement 32 angeordnet werden.
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Um den Sonnenlichtbetragshöchstwert einzustellen, konstant zu sein, kann der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 sowohl die Reflektionsoberfläche 46, die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, als auch den unebenen Abschnitt 48 beinhalten, der in der fünften Ausführungsform beschrieben ist. Ferner kann der unebene Abschnitt 48, der sich in der gegenüberliegenden Oberfläche 44 befindet, über die Gesamtheit der gegenüberliegenden Oberfläche 44 anstatt nur an einem Abschnitt der gegenüberliegenden Oberfläche 44 angeordnet sein. In diesem Fall kann die Streuungswirkung des unebenen Abschnitts 48 derart eingestellt werden, dass die Dispersion von Sonnenlicht ausgehend von der Oberfläche 43 für niedrige Elevationswinkel, das in die gegenüberliegende Oberfläche 44 eintritt bzw. auf diese trifft, erhöht wird, während die Dispersion von Sonnenlicht ausgehend von der Oberfläche 45 für große Elevationswinkel reduziert wird.
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Der Wandabschnitt 47, der in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, ist beispielhaft. Der Wandabschnitt 47 kann bei nur einem, beiden von zwischen dem ersten Linsenabschnitt 34 und dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 und zwischen dem Sonnenlichtlinsenabschnitt 42 und dem zweiten Linsenabschnitt 35 angeordnet sein.
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Der Sonnenlichtlinsenabschnitt 42, der in der fünften Ausführungsform beschrieben ist, kann angemessen auf Konfigurationen der ersten bis vierten Ausführungsform angewandt werden.
