JP2019090662A

JP2019090662A - 光検出装置

Info

Publication number: JP2019090662A
Application number: JP2017218727A
Authority: JP
Inventors: 善積　順一; Junichi Yoshizumi; 順一善積
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-06-13

Abstract

【課題】車両のヘッドライトの点灯制御を行うために用いられる光検出装置に関し、夜間照明のＬＥＤ化に対応する光検出装置を提供する。【解決手段】車両のヘッドライトの点灯制御を行うために用いられる光検出装置１００であって、可視光を検出する第１受光素子１２と、近赤外光を検出する第２受光素子２２と、第１受光素子１２から出力される電気信号と第２受光素子２２から出力される電気信号が入力されてヘッドライトの点灯制御を行うための制御信号を出力する制御部３０と、を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、車両のヘッドライトの点灯制御を行うために用いられる光検出装置に関する。

車両のヘッドライトの点灯制御に用いられる光検出装置は、検出した光量が、太陽光に基づくものか、街路灯や店舗照明などの人工光に基づくものかを判別しなければならない。なぜなら、トンネル内や夜間の市街地のように、夜間においても人工光により閾値以上の明るさが確保されている場合でも、ヘッドライトの点灯を維持しなければならないからである。

光検出装置における太陽光と人工光の区別をする方法として、検出光に含まれるノイズ成分を検出することが知られている。すなわち、夜間照明は、白熱灯や蛍光灯などの放射ランプが用いられており、放射ランプの駆動電源の周波数成分（例えば、５０Ｈｚや６０Ｈｚ）がノイズ成分となる。したがって、このノイズ信号を検出することにより、太陽光と人工光の区別することができる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開平６−１３５２８１号公報

しかしながら、近年、夜間照明のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）化が急速に進められている。ＬＥＤ光源は、可視帯域における短波長光源であって、安定化電源が用いられるので、放射ランプに比べてノイズ成分が格段に小さくなる。したがって、ノイズ成分の検出が困難となってきている。

そこで、本発明は、車両のヘッドライトの点灯制御に適した光検出装置を提供する。

本開示の一態様における光検出装置は、光検出装置は、車両のヘッドライトの点灯制御を行うために用いられる光検出装置であって、可視光を検出する第１受光素子と、近赤外光を検出する第２受光素子と、第１受光素子から出力される電気信号と、第２受光素子から出力される電気信号が入力され、点灯制御を行うための制御信号を出力する制御部と、を有する。

このような構成により、本開示は、車両のヘッドライトの点灯制御に適した光検出装置を提供する。

図１は、本開示の実施の形態における光検出装置の断面図である。図２は、本開示の実施の形態における光検出装置の制御部のブロック図である。

以下では、本開示の実施の形態に係る光検出装置について図を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される形状、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本開示を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構造については同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化している。

図１は、光検出装置の要部構成を示す断面図である。光検出装置１００は、車内におけるダッシュボードに配置される。光検出装置１００は、日照センサ（第１受光素子）１０と、日射センサ（第２受光素子）２０、制御部３０と、これらを収容するパッケージ４０とを有している。

日照センサ１０は、日射光の可視光を検出する。可視光の波長は、例えば４５０ｎｍから６５０ｎｍである。日照センサ１０は波長選択素子１１と第１受光素子１２を有する。波長選択素子１１は、日射光から可視光のみを選択的に透過させることができる。波長選択素子１１は、例えばポリカーボネートなどの光透過性樹脂で構成することができる。第１受光素子１２は入射された可視光の光量に応じた電気信号を制御部３０に出力する。第１受光素子１２は、フォトダイオードやフォトトランジスタを用いることができる。制御部３０は、第１受光素子１２から入力された電気信号を、ヘッドライトの点灯制御を行う制御信号に変換して光検出装置１００から出力する。

日射センサ２０は、日射光の近赤外光を検出する。近赤外光の波長は、例えば７５０ｎｍから１１００ｎｍである。日射センサ２０は集光レンズ２１と第２受光素子２２を有する。集光レンズ２１は、入射した日射光から近赤外光を選択的に透過させるとともに、第２受光素子２２の受光面に集光させることができる。第２受光素子２２は、入射された近赤外光の光量に応じた電気信号を制御部３０に出力する。第２受光素子２２は、フォトダイオードやフォトトランジスタを用いることができる。集光レンズ２１は、例えばポリカーボネートで構成することができる。制御部３０は、第２受光素子２２から入力された電気信号を、車内空調制御を行う制御信号に変換して光検出装置１００から出力する。なお、日射センサ２０は、車内空間における日射光の輻射熱の影響を検出するものであり、日射光の入射角（仰角）に対して指向性を有している。第２受光素子２２は、直上からの入射する日射光に対して受光感度が低く、斜めからの入射する日射光に対して受光感度が高い。受光感度の高い入射角範囲は、例えば３０度から７０度である。

パッケージ４０は、収容部４１と複数のターミナル４２を有する。収容部４１には、第１受光素子１２と第２受光素子２２と制御部３０が配置される。なお、第１受光素子１２、第２受光素子２２、制御部３０、ターミナル４２は適宜、電気配線で接続されている。電気配線は、基板４３に形成された配線パターンや電極線により形成することができる。基板４３には、制御部３０が配置されている。日射センサ２０を構成する第２受光素子２２の上方には集光レンズ２１が配置されている。集光レンズ２１はパッケージ４０の開口部分に接続されている。パッケージ４０は、絶縁性樹脂で構成することができる。絶縁性樹脂は、例えばＰＢＴ（ＰｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｙｈａｌａｔｅ）樹脂である。ターミナル４２は導電性部材で構成される。導電性部材は、例えばステンレスや
銅である。なお、パッケージ４０の開口は、集光レンズ２１と波長選択素子１１で覆われている。集光レンズ２１と波長選択素子１１は材料が異なるため個別に構成されている。

制御部３０は、第１受光素子１２からの出力される電気信号および第２受光素子２２からの出力される電気信号に対して信号処理を行う。図２に制御部３０のブロック図を示す。

制御部３０は、ＩＶ変換器３１とＩＶ変換器３２と判定回路３３を有している。

日照センサ１０を構成する第１受光素子１２に接続されたＩＶ変換器３１は判定回路３３に接続される。判定回路３３はターミナル４２ａに接続されている。判定回路３３に接続されたターミナル４２ａは、点灯制御を行う制御信号を出力する。

日射センサ２０を構成する第２受光素子２２に接続されたＩＶ変換器３２は、一端がターミナル４２ｂに接続され、他端が判定回路３３に接続されている。ＩＶ変換器３２に接続されたターミナル４２ｂは、空調制御を行う制御信号を出力する。ＩＶ変換器３２から判定回路３３に出力される信号は、ヘッドライトの点灯制御の判定に用いられる。

制御部３０での信号処理について説明する。判定回路３３は、日照センサ１０を構成する第１受光素子１２からの出力される電気信号を第１閾値と比較する。日射センサ２０を構成する第２受光素子２２からの出力される電気信号を第２閾値と比較する。第１閾値はヘッドライトの点灯が必要となる明るさに応じて適宜設定される。第２の閾値は、昼夜判断を区別する近赤外光の光量に応じて適宜設定される。

日射センサ２０を構成する第２受光素子２２からの出力された電気信号が第２閾値より大きく、かつ、日照センサ１０を構成する第１受光素子１２からの出力された電気信号が第１閾値より大きい場合、判定部３３は、ヘッドライトを点灯させる制御信号を出力しない。

日射センサ２０を構成する第２受光素子２２からの出力された電気信号が第２閾値より大きく、かつ、日照センサ１０を構成する第１受光素子１２からの出力された電気信号が第１閾値より小さい場合、判定部３３は、ヘッドライトを点灯させる制御信号を出力する。

日射センサ２０を構成する第２受光素子２２からの出力された電気信号が第２閾値より小さい、かつ、日照センサ１０を構成する第１受光素子１２からの出力された電気信号が第１閾値より大きい場合、判定部３３は、ヘッドライトを点灯させる制御信号を出力する。

日射センサ２０を構成する第２受光素子２２からの出力された電気信号が第２閾値より小さい、かつ、日照センサ１０を構成する第１受光素子１２からの出力された電気信号が第１閾値より小さい場合、判定部３３は、ヘッドライトを点灯させる制御信号を出力する。

このように、ヘッドライトの点灯制御することにより、夜間照明に対する点灯制御の誤動作を防止することができる。つまり、ＬＥＤ化が進み夜間照明に含まれるノイズ成分が小さくなっても、ヘッドライトの点灯制御を精度よく行うことができる。

また、ヘッドライトの点灯制御や空調制御は、車両制御において一般的に行われるものである。したがって、車両には日照センサ１０と日射センサ２０の両方が配置されること
が常態化している。そこで、日照センサ１０を用いてヘッドライトの点灯制御をするにあたり、日射センサ２０の出力信号を用いることができるので、ヘッドライトの点灯制御にために近赤外線を検出するセンサを専用に設けなくてもよい。また、日射センサ２０と日照センサ１０を一つのパッケージ４０で一体化することで、それぞれの制御するための回路を、一つの制御部３０として統合することができる。制御部３０を一つに統合することで、回路規模の小型化や部品点数の削減ができる。

なお、上述した光検出装置１００は、日射センサ２０と日照センサ１０を一つのパッケージ４０に収納した一体構成として説明した。そのため、ヘッドライトの点灯制御に用いられる近赤外光の検出を、日射センサ２０の検出結果を用いて昼夜判断を行っていた。しかし、本開示においては、この実施形態に限定されない。例えば、近赤外光を検出する受光素子として、日射センサ２０の第２受光素子２２とは別の素子を用いることができる。

本開示は、特に夜間照明のＬＥＤ化に対応するヘッドライトの点灯制御に適した光検出装置において有効である。

１２第１受光素子
２０日射センサ
２１集光レンズ
２２第２受光素子
３０制御部
１００光検出装置

Claims

車両のヘッドライトの点灯制御を行うために用いられる光検出装置であって、
前記光検出装置は、
可視光を検出する第１受光素子と、
近赤外光を検出する第２受光素子と、
前記第１受光素子から出力される電気信号と、前記第２受光素子から出力される電気信号が入力され、前記点灯制御を行うための制御信号を出力する制御部と、
を有する、光検出装置。
前記車両の車内空調の制御を行うために用いられる日射センサを、さらに備え、
前記日射センサは、入射光を集光させる集光レンズと、近赤外光を受光検出する受光素子を有し、
前記受光素子は、前記第２受光素子である、
請求項１に記載の光検出装置。