JP4973692B2 - Optical sensor device for moving body - Google Patents

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Description

本発明は、受光素子を有する移動体用光センサ装置に関するものである。   The present invention relates to a moving body photosensor device having a light receiving element.

従来、例えば特許文献1に示されるように、受光素子を有する複数のセンサが1つの基板上に搭載されてなる複合センサ(移動体用光センサ装置)が提案されている。特許文献1の図1(b)には、基板上に、日射センサとオートライトセンサ(照度センサ)とが一体化された日射センサ/照度センサが搭載されていることが簡略的に図示されている。   Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, for example, a composite sensor (a moving body photosensor device) in which a plurality of sensors having light receiving elements are mounted on one substrate has been proposed. FIG. 1B of Patent Document 1 simply shows that a solar radiation sensor / illuminance sensor in which a solar radiation sensor and an auto light sensor (illuminance sensor) are integrated is mounted on a substrate. Yes.

特開2005−241339号公報JP 2005-241339 A

ところで、特許文献1には、日射センサと照度センサとを一体的に構成するための具体的な説明が一切記載されておらず、日射センサと、照度センサとが要求する機能を満たす構成となっているか否かは不明である。   By the way, Patent Document 1 does not describe any specific explanation for integrally configuring the solar radiation sensor and the illuminance sensor, and has a configuration that satisfies the functions required by the solar radiation sensor and the illuminance sensor. It is unclear whether or not it is.

日射センサの場合、太陽が車両の左上方向に位置するか、それとも右上方向に位置するかを検出する機能が要求される。例えば、車両の左上方向から太陽の光が照射される場合、車両温度が一定であるにも関わらず、直射日光のために、車両の左側に乗っている人の体感温度が、車両の右側に乗っている人の体感温度と比べて上昇する。このような場合、車両の左側に設置されたエアコンの設定温度を、車両の右側に設置されたエアコンの設定温度よりも下げることで、乗車している人の体感温度が一定となるように調整することが要求される。上記したようにエアコンの設定温度を自動調整するためには、日射センサに、太陽が車両の左上方向に位置するか、それとも右上方向に位置するかを検出する機能が要求される。   In the case of a solar radiation sensor, a function for detecting whether the sun is located in the upper left direction or the upper right direction of the vehicle is required. For example, when sunlight is radiated from the upper left direction of the vehicle, the sensible temperature of a person riding on the left side of the vehicle will be on the right side of the vehicle due to direct sunlight even though the vehicle temperature is constant. Increased compared to the temperature of the person on board. In such a case, the temperature of the air conditioner installed on the left side of the vehicle is adjusted to be lower than the set temperature of the air conditioner installed on the right side of the vehicle so that the sensible temperature of the passenger is constant. It is required to do. As described above, in order to automatically adjust the set temperature of the air conditioner, the solar radiation sensor is required to have a function of detecting whether the sun is located in the upper left direction or the upper right direction of the vehicle.

これに対し、照度センサは、車両の周囲の照度と、車両前方の照度とを検出する機能が要求される。例えば、車両が、昼間においてトンネルに入る状況下にある場合、車両の周囲の照度が明るいにも関わらず、車両の前方向の照度が暗いため、ライトの点灯が要求される。また、車両が、昼間においてトンネルから抜ける状況下にある場合、車両の周囲の照度が暗いにも関わらず、車両の前方向の照度が明るいため、ライトの消灯が要求される。更に例示すれば、車両が架橋下を通過する場合、車両の周囲の照度が一時的に暗くなるが、車両の周囲の照度が直ぐに明るくなるために、ライトの点灯が不要であることを判断することが要求される。上記したようにライトの駆動を自動制御するためには、照度センサに、車両の周囲の照度と、車両の前方向の照度とを検出する機能が要求される。   On the other hand, the illuminance sensor is required to have a function of detecting the illuminance around the vehicle and the illuminance in front of the vehicle. For example, when the vehicle is in a situation where it enters a tunnel in the daytime, the illumination in the forward direction of the vehicle is dark although the illuminance around the vehicle is bright. Also, when the vehicle is in a situation where it can escape from the tunnel in the daytime, the illuminance in the forward direction of the vehicle is bright even though the illuminance around the vehicle is dark, so that it is required to turn off the light. To further illustrate, when the vehicle passes under the bridge, the illuminance around the vehicle temporarily becomes dark, but since the illuminance around the vehicle immediately becomes brighter, it is determined that lighting is not necessary. Is required. As described above, in order to automatically control the driving of the light, the illuminance sensor is required to have a function of detecting the illuminance around the vehicle and the illuminance in the forward direction of the vehicle.

以上、示したように、日射センサ、及び照度センサそれぞれが要求する機能が異なり、且つ各センサの要求する機能を満たす構成が特許文献1には記載がないために、特許文献1の移動体用光センサ装置は、日射センサ、及び照度センサが要求する機能を満たし、且つ日射センサと照度センサとが一体的に構成された移動体用光センサ装置となっているとは言えない。   As described above, since the functions required by the solar radiation sensor and the illuminance sensor are different and there is no description in Patent Document 1 that satisfies the functions required by each sensor, It cannot be said that the optical sensor device is a moving body optical sensor device that satisfies the functions required by the solar radiation sensor and the illuminance sensor and that is configured integrally with the solar radiation sensor and the illuminance sensor.

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、日射センサ、及び照度センサの要求する機能が満たされ、且つ日射センサと照度センサとが一体化された移動体用光センサ装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above problems, the present invention has an object to provide an optical sensor device for a moving body that satisfies the functions required by a solar radiation sensor and an illuminance sensor, and in which the solar radiation sensor and the illuminance sensor are integrated. To do.

上記した目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも3つの受光素子と、該受光素子の上方に配置された、光を屈折する屈折部と、を有する移動体用光センサ装置であって、該屈折部における光が入射する入射面には縁部から頂点に向かって、受光素子に近づくように傾斜が形成され、入射面は、縁部と頂点とを結ぶ複数の区画線を介して、少なくとも3つの傾斜面に分割され、各傾斜面に対して、少なくとも1つの受光素子の受光面全面が対向しており、傾斜面として、移動体に設置された状態で、移動体の進行方向である前方向に面した第1垂直面に投影された面積が、他の傾斜面における第1垂直面に投影された面積よりも大きい第1傾斜面と、移動体の左上方向に面した第2垂直面に投影された面積が、他の傾斜面における第2垂直面に投影された面積よりも大きい第2傾斜面と、移動体の右上方向に面した第3垂直面に投影された面積が、他の傾斜面における第3垂直面に投影された面積よりも大きい第3傾斜面と、を含むことを特徴する。 In order to achieve the above-described object, the invention according to claim 1 is an optical sensor for a moving body having at least three light receiving elements and a refraction part that refracts light and is disposed above the light receiving elements. In the apparatus, an incident surface on which light in the refracting portion is incident is inclined so as to approach the light receiving element from the edge portion toward the apex, and the incident surface includes a plurality of edges connecting the edge portion and the apex. It is divided into at least three inclined surfaces via a lane marking, and the entire light receiving surface of at least one light receiving element is opposed to each inclined surface, and is installed in the moving body as an inclined surface. A first inclined surface in which the area projected on the first vertical surface facing the forward direction, which is the traveling direction of the moving body, is larger than the area projected on the first vertical surface in the other inclined surfaces, and the upper left of the moving body The projected area on the second vertical plane facing the direction is another slope The second inclined surface larger than the area projected on the second vertical surface in FIG. 5 and the area projected on the third vertical surface facing the upper right direction of the moving body are projected on the third vertical surface on the other inclined surfaces. And a third inclined surface larger than the area.

このように本発明によれば、移動体用光センサ装置が移動体に設置された状態において、光が入射する入射面の少なくとも一部が、前方向に沿う光の入射面積が最も大きい第1傾斜面と、左上方向に沿う光の入射面積が最も大きい第2傾斜面と、右上方向に沿う光の入射面積が最も大きい第3傾斜面と、に分割されている。したがって、第1傾斜面と対向する受光素子(以下、第1受光素子と示す)が、主として前方向に沿う光を受光し、第2傾斜面と対向する受光素子(以下、第2受光素子と示す)が、主として左上方向に沿う光を受光し、第3傾斜面と対向する受光素子(以下、第3受光素子と示す)が、主として右上方向に沿う光を受光する構成となっている。すなわち、第1受光素子の受光範囲が主として前方向に限定され、第2受光素子の受光範囲が主として左上方向に限定され、第3受光素子の受光範囲が主として右上方向に限定された構成となっている。   As described above, according to the present invention, in a state in which the moving body photosensor device is installed on the moving body, at least a part of the incident surface on which the light is incident has the largest light incident area along the front direction. It is divided into an inclined surface, a second inclined surface having the largest light incident area along the upper left direction, and a third inclined surface having the largest light incident area along the upper right direction. Therefore, the light receiving element facing the first inclined surface (hereinafter referred to as the first light receiving element) mainly receives light along the front direction, and the light receiving element facing the second inclined surface (hereinafter referred to as the second light receiving element). Is configured to receive light mainly along the upper left direction, and a light receiving element (hereinafter referred to as a third light receiving element) facing the third inclined surface mainly receives light along the upper right direction. That is, the light receiving range of the first light receiving element is mainly limited to the forward direction, the light receiving range of the second light receiving element is mainly limited to the upper left direction, and the light receiving range of the third light receiving element is mainly limited to the upper right direction. ing.

このように、各受光素子の指向性が異なる角度に設定されるので、各受光素子の出力信号、及び各受光素子の指向角(前方向、左上方向、右上方向)に基づいて計算することで、日射量、日射仰角、及び日射方位角を求めることができる。したがって、本発明に係る移動体用光センサ装置は、日射センサに要求される機能を満たす移動体用光センサ装置となっている。また、上記した構成により、第1受光素子によって移動体の前方向の照度を検出し、第2受光素子、及び第3受光素子によって、移動体の上方の照度(移動体の周囲の照度)を検出することができる。第2受光素子は左上方向に沿う光を受光し、第3受光素子は右上方向に沿う光を受光するので、第2受光素子の出力信号と第3受光素子の出力信号とを合成することで、上方向の照度を検出することができる。これにより、本発明に係る移動体用光センサ装置は、照度センサに要求される移動体の周囲の照度、及び移動体の前方の照度を検出する機能を満たす移動体用光センサ装置となっている。以上から、本発明に係る移動体用光センサ装置は、日射センサ、及び照度センサの要求する機能が満たされ、且つ日射センサと照度センサとが一体化された移動体用光センサ装置となっている。 Thus, since the directivity of each light receiving element is set to a different angle, the calculation is based on the output signal of each light receiving element and the directivity angle (front direction, upper left direction, upper right direction) of each light receiving element. The solar radiation amount, the solar elevation angle, and the solar azimuth angle can be obtained. Therefore, the mobile photosensor device according to the present invention is a mobile photosensor device that satisfies the functions required of a solar radiation sensor. In addition, with the configuration described above, the illuminance in the forward direction of the moving body is detected by the first light receiving element, and the illuminance above the moving body (illuminance around the moving body) is detected by the second light receiving element and the third light receiving element. Can be detected. Since the second light receiving element receives light along the upper left direction and the third light receiving element receives light along the upper right direction, the output signal of the second light receiving element and the output signal of the third light receiving element are combined. The illuminance in the upward direction can be detected. As a result, the photosensor device for a moving body according to the present invention is a photosensor device for a mobile body that satisfies the function of detecting the illuminance around the mobile body required by the illuminance sensor and the illuminance in front of the mobile body. Yes. From the above, the photosensor device for a moving body according to the present invention is a photosensor device for a mobile body that satisfies the functions required by the solar radiation sensor and the illuminance sensor, and in which the solar radiation sensor and the illuminance sensor are integrated. Yes.

請求項2に記載の発明は、少なくとも3つの受光素子と、該受光素子の上方に配置された、光を屈折する屈折部と、を有する移動体用光センサ装置であって、該屈折部における光が入射する入射面が、少なくとも3つの傾斜面に分割され、各傾斜面に対して、少なくとも1つの受光素子の受光面全面が対向しており、傾斜面として、移動体に設置された状態で、移動体の進行方向である前方向に面した第1垂直面に投影された面積が、他の傾斜面における第1垂直面に投影された面積よりも大きい第1傾斜面と、移動体の左上方向に面した第2垂直面に投影された面積が、他の傾斜面における第2垂直面に投影された面積よりも大きい第2傾斜面と、移動体の右上方向に面した第3垂直面に投影された面積が、他の傾斜面における第3垂直面に投影された面積よりも大きい第3傾斜面と、をみ、移動体のウインドシールドにパルス状の光を照射する照射部を有し、受光素子は、ウインドシールドによって反射されたパルス状の光を受光することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is an optical sensor device for a moving body having at least three light receiving elements and a refracting part that refracts light and is disposed above the light receiving element. The incident surface on which light is incident is divided into at least three inclined surfaces, and the entire light receiving surface of at least one light receiving element is opposed to each inclined surface, and the inclined surface is installed on the moving body. The first inclined surface having an area projected on the first vertical surface facing the forward direction that is the traveling direction of the moving body is larger than the area projected on the first vertical surface in the other inclined surfaces, and the moving body A second inclined surface having an area projected on the second vertical surface facing the upper left direction of the other than the area projected on the second vertical surface of the other inclined surfaces, and a third surface facing the upper right direction of the moving body The area projected on the vertical plane is the third vertical plane on the other inclined plane. Look including a third inclined surface is larger than the projected area, has a radiation unit for irradiating the pulsed light on the windshield of the moving body, the light receiving element is pulse-like light reflected by the windshield Is received.

照射部から照射されるパルス状の光は、照射部から放射状に照射される。この放射状に照射されたパルス状の光は、移動体のウインドシールドに入射し、その入射角度によって、ある光はウインドシールドを透過し、ある光はウインドシールドにて反射される。そして、反射されたパルス状の光の一部が受光素子に入射する。上記したように、パルス状の光は、照射部から放射状に照射されるので、ウインドシールドにおける、ウインドシールドにて反射され、受光素子に入射する光の領域は、ある程度の幅を持つこととなる。以下、このような領域を反射領域として、請求項2に記載の発明の作用効果を説明する。反射領域に雨滴が付着していない場合、反射領域に入射したパルス状の光、全てがウインドシールドにて反射され、反射されたパルス状の光が受光素子に入射する。このような場合、受光素子に入射するパルス状の光の入射量が最大となる。上記した場合とは異なり、反射領域の一部に雨滴が付着している場合、反射領域に入射したパルス状の光の内、雨滴が付着した領域に入射したパルス状の光は、ガラスによって形成されたウインドシールドの屈折率と雨滴の屈折率とが近い値を有しているために、ウインドシールドと雨滴とを介して外部に透過する。もちろん、反射領域に入射したパルス状の光の内、雨滴が付着していない領域に入射したパルス状の光は、ウインドシールドにて反射され、反射されたパルス状の光が受光素子に入射する。したがって、反射領域の一部に雨滴が付着している場合、受光素子に入射するパルス状の光の入射量が、反射領域に雨滴が付着していない場合と比べて低減する。このように、雨滴の有無によって、受光素子へ入射するパルス状の光の入射量が変動するので、パルス状の光による受光素子の出力信号の変動を判別することで、反射領域に雨滴が付着しているか否かを判別することができる。すなわち、雨が降っているか否かを判別することができる。なお、パルス状の光による受光素子の出力信号の変動は、照射部の出力信号を微分することで、判別することができる。照射部の光はパルス状であり、太陽光や街灯などは連続した光である。したがって、照射部の出力信号を微分することで、太陽光や街灯などの連続した光成分を除去して、パルス状の光成分のみを抽出することができる。この抽出したパルス状の光成分の振幅の増減により、反射領域に雨滴が付着しているか否かを判別することができる。もちろん、反射領域に付着する雨滴の量が増大すると、受光素子に入射するパルス状の光の入射量が低減する。したがって、パルス状の光による受光素子の出力信号の低減度合いを判別することで、反射領域に付着した雨滴の量を判別することができる。雨は、ランダムにウインドシールドに降り注ぐので、ウインドシールドに付着する雨滴の割合と、反射領域に付着する雨滴の割合とは、ほぼ等しくなることが期待される。したがって、パルス状の光による受光素子の出力信号の低減度合いを判別することで、ウインドシールドに付着した雨滴の量を判別することができる。すなわち、降雨量を判別することができる。このように、請求項2に記載の発明においては、受光素子と照射部とによってレインセンサが構成され、日射センサと、照度センサと、レインセンサとが受光素子を共用する移動体用光センサ装置となっている。これにより、日射センサ、照度センサ、及びレインセンサそれぞれが、独立して受光素子を備える構成と比べて、受光素子の数が低減されるので、コストを削減することができる。The pulsed light emitted from the irradiation unit is irradiated radially from the irradiation unit. The radially irradiated pulsed light is incident on the windshield of the moving body. Depending on the incident angle, some light is transmitted through the windshield, and some light is reflected by the windshield. A part of the reflected pulsed light enters the light receiving element. As described above, since the pulsed light is emitted radially from the irradiating unit, the region of light reflected by the windshield and incident on the light receiving element in the windshield has a certain width. . Hereinafter, the function and effect of the invention according to claim 2 will be described using such a region as a reflection region. When raindrops are not attached to the reflection region, all of the pulsed light incident on the reflection region is reflected by the windshield, and the reflected pulsed light enters the light receiving element. In such a case, the amount of pulsed light incident on the light receiving element is maximized. Unlike the case described above, when raindrops are attached to a part of the reflective area, the pulsed light incident on the area where the raindrops are attached is formed of glass. Since the refractive index of the windshield and the refractive index of the raindrop are close to each other, the light is transmitted to the outside through the windshield and the raindrop. Of course, of the pulsed light incident on the reflective area, the pulsed light incident on the area where no raindrops are attached is reflected by the windshield, and the reflected pulsed light is incident on the light receiving element. . Therefore, when raindrops are attached to a part of the reflection region, the incident amount of pulsed light incident on the light receiving element is reduced as compared with the case where no raindrops are attached to the reflection region. In this way, the amount of incident pulsed light incident on the light receiving element varies depending on the presence or absence of raindrops, so raindrops adhere to the reflective area by determining fluctuations in the output signal of the light receiving element due to pulsed light. It can be determined whether or not. That is, it can be determined whether or not it is raining. In addition, the fluctuation | variation of the output signal of the light receiving element by pulsed light can be discriminate | determined by differentiating the output signal of an irradiation part. The light of the irradiating part is pulsed, and sunlight, street lights, etc. are continuous light. Therefore, by differentiating the output signal of the irradiation unit, it is possible to remove continuous light components such as sunlight and street lamps and extract only the pulsed light components. It can be determined whether or not raindrops are attached to the reflection region by increasing or decreasing the amplitude of the extracted pulsed light component. Of course, when the amount of raindrops adhering to the reflection region increases, the incident amount of pulsed light incident on the light receiving element decreases. Therefore, it is possible to determine the amount of raindrops adhering to the reflection region by determining the degree of reduction in the output signal of the light receiving element due to the pulsed light. Since rain randomly falls on the windshield, it is expected that the ratio of raindrops adhering to the windshield and the ratio of raindrops adhering to the reflection area will be approximately equal. Therefore, it is possible to determine the amount of raindrops adhering to the windshield by determining the degree of reduction in the output signal of the light receiving element due to pulsed light. That is, it is possible to determine the amount of rainfall. Thus, in the invention according to claim 2, the rain sensor is constituted by the light receiving element and the irradiation unit, and the solar radiation sensor, the illuminance sensor, and the rain sensor share the light receiving element. It has become. Thereby, since the number of light receiving elements is reduced as compared with a configuration in which each of the solar radiation sensor, the illuminance sensor, and the rain sensor independently includes the light receiving elements, the cost can be reduced.

屈折部としては、例えば請求項に記載のように、プリズムを採用することができる。また、屈折部としては、例えば請求項に記載のように、傾斜面それぞれに、のこぎり状の溝が複数形成されたフレネルレンズを採用することもできる。 As the refracting portion, for example, a prism can be employed as described in claim 3 . Further, as the refracting portion, for example, as described in claim 4 , a Fresnel lens in which a plurality of saw-like grooves are formed on each inclined surface can be adopted.

プリズムの屈折角度は、プリズム全体の傾斜角度を適宜設定することで、調整することができる。したがって、屈折部としてプリズムを採用した場合、傾斜角度(屈折角度)を調整するだけの厚さを予め確保しておかなくてはならない。これに対して、フレネルレンズの屈折角度は、溝の傾斜角度を適宜設定することで、調整することができる。したがって、屈折部としてフレネルレンズを採用した場合、屈折角度を調整するだけの厚さを予め確保しておかなくとも良い。以上により、屈折部としてフレネルレンズを採用した場合、屈折部としてプリズムを採用した場合と比べて、屈折部の厚さを薄くすることができる。したがって、移動体用光センサ装置の体格を小さくすることができる。   The refraction angle of the prism can be adjusted by appropriately setting the inclination angle of the entire prism. Therefore, when a prism is employed as the refracting portion, a thickness sufficient to adjust the tilt angle (refractive angle) must be secured in advance. On the other hand, the refraction angle of the Fresnel lens can be adjusted by appropriately setting the inclination angle of the groove. Therefore, when a Fresnel lens is used as the refracting portion, it is not necessary to ensure a thickness sufficient to adjust the refraction angle. As described above, when the Fresnel lens is employed as the refracting portion, the thickness of the refracting portion can be reduced as compared with the case where a prism is employed as the refracting portion. Therefore, the physique of the mobile photosensor device can be reduced.

請求項に記載のように、受光素子は半導体基板の同一平面に形成され、屈折部は透明性を有する樹脂によって形成されており、半導体基板はリードフレームに実装され、リードフレームと半導体基板とは、屈折部を形成する樹脂によって、一体的にモールドされた構成が良い。これによれば、受光素子と屈折部とが離間された移動体用光センサ装置と比べて、離間した距離の分、移動体用光センサ装置の体格を小さくすることができる。また、受光素子と屈折部とが離間された移動体用光センサ装置とは異なり、受光素子と屈折部との相対的な位置が変化することを抑制することができる。 As described in claim 5 , the light receiving element is formed on the same plane of the semiconductor substrate, the refracting portion is formed of a resin having transparency, the semiconductor substrate is mounted on the lead frame, and the lead frame, the semiconductor substrate, Is preferably integrally molded with a resin forming the refracting portion. According to this, compared with the moving body optical sensor device in which the light receiving element and the refracting portion are separated from each other, the physique of the moving body optical sensor device can be reduced by the distance. In addition, unlike the moving body optical sensor device in which the light receiving element and the refracting part are separated from each other, it is possible to suppress the relative position of the light receiving element and the refracting part from changing.

請求項に記載の発明の作用効果は、請求項に記載の発明の作用効果と同様なので、その記載を省略する。 Since the operational effect of the invention described in claim 6 is the same as that of the invention described in claim 2 , the description thereof is omitted.

請求項7に記載のように、受光素子の出力信号を処理する処理部と、該処理部と外部装置とを電気的に接続するコネクタ部と、を有し、該コネクタ部は、電波を送受信し、且つ電波を受信することで電力を生成するアンテナを含む構成が良い。これによれば、移動体用光センサ装置と外部装置との信号の送受信、及び移動体用光センサ装置の給電を非接触で行うことができる。   A processing unit that processes an output signal of the light receiving element and a connector unit that electrically connects the processing unit and an external device, wherein the connector unit transmits and receives radio waves. In addition, a configuration including an antenna that generates electric power by receiving radio waves is preferable. According to this, transmission / reception of signals between the moving body photosensor device and the external device and power feeding of the moving body photosensor device can be performed in a non-contact manner.

請求項8に記載のように、移動体のウインドシールドとの対向面が平坦な平坦部を有し、該平坦部における、ウインドシールドとの対向面に、接着部が設けられた構成が好ましい。これによれば、移動体用光センサ装置を、接着部を介して、移動体のウインドシールドに接着固定することができる。   According to the eighth aspect of the present invention, it is preferable that the moving body has a flat portion facing the windshield, and the flat portion has a bonding portion provided on the surface facing the windshield. According to this, the optical sensor device for moving bodies can be bonded and fixed to the windshield of the moving body via the bonding portion.

異なる方向に沿う光を受光した受光素子の出力信号を合成することで、任意の方向に沿う光の強度を算出することができるので、請求項9に記載のように、日射量、日射仰角、及び日射方位角は、少なくとも3つの方向に沿う光を受光した受光素子の出力信号に基づいて算出することができる。また、請求項10に記載のように、移動体の前方向の照度、及び移動体の上方の照度は、少なくとも2つの方向に沿う光を受光した受光素子の出力信号に基づいて算出することができる。なお、上記した3つの方向は、例えば、前方向、左上方向、及び右上方向に相当する。   Since the intensity of light along an arbitrary direction can be calculated by synthesizing output signals of light receiving elements that receive light along different directions, the amount of solar radiation, the solar elevation angle, The solar azimuth angle can be calculated based on the output signal of the light receiving element that has received light along at least three directions. In addition, as described in claim 10, the illuminance in the forward direction of the moving body and the illuminance above the moving body can be calculated based on the output signal of the light receiving element that has received light along at least two directions. it can. The three directions described above correspond to, for example, the front direction, the upper left direction, and the upper right direction.

第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す鉛直方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the perpendicular direction which shows schematic structure of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す水平方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the horizontal direction which shows schematic structure of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 1st Embodiment. 仰角と、左右角とを説明するための説明図であり、(a)は仰角を示し、(b)は左右角示す。It is explanatory drawing for demonstrating an elevation angle and a left-right angle, (a) shows an elevation angle, (b) shows a left-right angle. 各受光素子の出力特性を示すグラフであり、(a)は出力信号の仰角依存性を示し、(b)は出力信号の左右角依存性を示す。It is a graph which shows the output characteristic of each light receiving element, (a) shows the elevation angle dependence of an output signal, (b) shows the right-and-left angle dependence of an output signal. 第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の変形例を示す水平方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the horizontal direction which shows the modification of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 1st Embodiment. 受光部の変形例を説明するための図であり、(a)は屈折部と受光部の断面図を示し、(b)は屈折部と受光部の平面図を示す。It is a figure for demonstrating the modification of a light-receiving part, (a) shows sectional drawing of a refractive part and a light-receiving part, (b) shows the top view of a refractive part and a light-receiving part. 屈折部の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a refractive part. コネクタ部の変形性を示す平面図である。It is a top view which shows the deformability of a connector part. 第2実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す鉛直方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the perpendicular direction which shows schematic structure of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す鉛直方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the perpendicular direction which shows schematic structure of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る移動体用光センサ装置の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the optical sensor apparatus for moving bodies which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本発明に係る移動体用光センサ装置100を、車両のウインドシールド(フロントガラス)に設置した場合の実施形態を図に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which an optical sensor device for a moving body 100 according to the present invention is installed on a windshield (front glass) of a vehicle will be described with reference to the drawings.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す鉛直方向に沿う断面図である。図2は、第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す水平方向に沿う断面図である。図3は、第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す平面図である。図4は、仰角と、左右角とを説明するための説明図であり、(a)は仰角を示し、(b)は左右角示す。図5は、各受光素子の出力特性を示すグラフであり、(a)は出力信号の仰角依存性を示し、(b)は出力信号の左右角依存性を示す。なお、図3においては、便宜上、後述する配線14を省略している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view along the vertical direction showing a schematic configuration of the moving body photosensor device according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view along the horizontal direction showing a schematic configuration of the moving body photosensor device according to the first embodiment. FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the moving body photosensor device according to the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the elevation angle and the left and right angles, where (a) shows the elevation angle and (b) shows the left and right angles. FIG. 5 is a graph showing the output characteristics of each light receiving element, where (a) shows the elevation angle dependency of the output signal, and (b) shows the left-right angle dependency of the output signal. In FIG. 3, a wiring 14 to be described later is omitted for convenience.

先ず、図4に基づいて、仰角と左右角とを説明する。仰角は、図4(a)に示すように、水平面から上方へ向かう角度を示し、左右角は、図4(b)に示すように、方位角における車両前方の角度を示す。本実施形態では、特許請求の範囲に記載の前方向が、仰角0°左右角0°の方向を示し、特許請求の範囲に記載の左上方向が、仰角70°左右角度−50°の方向を示し、特許請求の範囲に記載の右上方向が、仰角70°左右角度+50°の方向を示す。なお、当然ではあるが、上記した前方向、左上方向、及び右上方向は一例に過ぎず、各方向が、上記例に限定されないことは言うまでもない。例えば、前方向が、仰角10°左右角度0°の方向であり、左上方向が、仰角45°左右角度−40°の方向であり、右上方向が、仰角45°左右角度+40°の方向であっても良い。   First, the elevation angle and the left and right angles will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4A, the elevation angle indicates an angle from the horizontal plane upward, and the left and right angles indicate the front angle of the vehicle in the azimuth angle as shown in FIG. 4B. In the present embodiment, the front direction described in the claims indicates a direction with an elevation angle of 0 ° and a left-right angle of 0 °, and the upper left direction described in the claims indicates a direction with an elevation angle of 70 ° and a horizontal angle of −50 °. The upper right direction described in the claims indicates a direction with an elevation angle of 70 ° and a left / right angle of + 50 °. Needless to say, the forward direction, the upper left direction, and the upper right direction are merely examples, and it is needless to say that each direction is not limited to the above example. For example, the forward direction is a direction with an elevation angle of 10 ° and a lateral angle of 0 °, the upper left direction is a direction of an elevation angle of 45 °, a lateral angle of −40 °, and the upper right direction is a direction of an elevation angle of 45 ° lateral angle + 40 °. May be.

図1及び図2に示すように、移動体用光センサ装置100は、要部として、光を電気信号に変換する受光部10と、光を屈折する屈折部30と、を有する。本実施形態に係る移動体用光センサ装置100は、受光部10を搭載し、且つ屈折部30を保持する搭載部40と、受光部10の出力信号を処理する処理部50と、該処理部50と外部装置とを電気的に接続するコネクタ部60と、該コネクタ部60、処理部50、及び搭載部40を搭載し、且つこれらを電気的に接続する配線基板70と、該配線基板70、コネクタ部60、処理部50、及び搭載部40を収納する収納部80と、を有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the moving body photosensor device 100 includes a light receiving unit 10 that converts light into an electrical signal and a refraction unit 30 that refracts light as main parts. The moving body photosensor device 100 according to this embodiment includes a mounting unit 40 that mounts the light receiving unit 10 and holds the refraction unit 30, a processing unit 50 that processes an output signal of the light receiving unit 10, and the processing unit. 50, a connector part 60 for electrically connecting an external device, the connector part 60, the processing part 50, and the mounting part 40, and a wiring board 70 for electrically connecting them, and the wiring board 70 A connector unit 60, a processing unit 50, and a storage unit 80 for storing the mounting unit 40.

受光部10は、図1〜図3に示すように、第1受光素子11と、第2受光素子12と、第3受光素子13と、を有する。それぞれ、配線14を介して搭載部40と電気的に接続され、各受光素子11〜13の出力信号が、配線14、搭載部40、及び配線基板70を介して、処理部50に入力されるようになっている。本実施形態に係る受光素子11〜13それぞれは、フォトダイオードが一面に形成された電子基板であり、該電子基板におけるフォトダイオードが形成された一面の裏面が、図示しない接着剤を介して、配線基板70におけるフロントガラスXとの対向面に固定されている。   As illustrated in FIGS. 1 to 3, the light receiving unit 10 includes a first light receiving element 11, a second light receiving element 12, and a third light receiving element 13. Each is electrically connected to the mounting unit 40 via the wiring 14, and output signals of the light receiving elements 11 to 13 are input to the processing unit 50 via the wiring 14, the mounting unit 40, and the wiring substrate 70. It is like that. Each of the light receiving elements 11 to 13 according to the present embodiment is an electronic substrate on which a photodiode is formed on one surface, and the back surface of the one surface on which the photodiode is formed on the electronic substrate is wired via an adhesive (not shown). The substrate 70 is fixed to the surface facing the windshield X.

屈折部30は、図3に示すように、光が入射する入射面30aが、3つの傾斜面31〜33に分割されたプリズムである。屈折部30の入射面30aは、フロントガラスXの内面と対向しており、フロントガラスXを介して、入射面30aに車外の光が入射するようになっている。屈折部30は、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100の特徴点なので、後で詳説する。   As shown in FIG. 3, the refracting unit 30 is a prism in which an incident surface 30 a on which light is incident is divided into three inclined surfaces 31 to 33. The incident surface 30a of the refracting portion 30 faces the inner surface of the windshield X, and light outside the vehicle enters the incident surface 30a via the windshield X. Since the refracting unit 30 is a feature point of the moving body photosensor device 100 according to the present embodiment, it will be described in detail later.

搭載部40は、受光部10を搭載するものである。搭載部40における受光部10を搭載する搭載面40aには複数のパッド(図示略)が形成され、搭載面40aの裏面には、搭載面40aに形成されたパッドそれぞれと対応する複数のパッド(図示略)が形成されている。そして、搭載面40aに形成されたパッドと、搭載面40aの裏面に形成されたパッドとは、それぞれ搭載部40の内部に形成された配線パターン(図示略)を介して電気的に接続されている。搭載面40aに形成されたパッドは、受光素子11〜13それぞれと、配線14を介して電気的に接続され、搭載面40aの裏面に形成されたパッドは、配線基板70に形成されたパッド(図示略)と、バンプ(図示略)を介して、機械的、及び電気的に接続されている。そして、受光素子11〜13と搭載部40との電気的なコネクタ部位、及び搭載部40と配線基板70との電気的なコネクタ部位は、透明性を有する被覆樹脂15によって被覆保護されている。本実施形態に係る搭載部40は、開口部40bを有する箱状の形状を有しており、開口部40bを構成する壁面に、屈折部30を保持するための、開口部40bの中心方向に向かう付勢力を有する保持部(図示略)が設けられている。なお、上記した搭載面40aは、箱状をなす搭載部40の底部内面に相当する。   The mounting unit 40 mounts the light receiving unit 10. A plurality of pads (not shown) are formed on the mounting surface 40a on which the light receiving unit 10 is mounted in the mounting unit 40, and a plurality of pads (respectively) corresponding to the pads formed on the mounting surface 40a are formed on the back surface of the mounting surface 40a. (Not shown) is formed. The pads formed on the mounting surface 40a and the pads formed on the back surface of the mounting surface 40a are electrically connected via wiring patterns (not shown) formed inside the mounting portion 40, respectively. Yes. The pad formed on the mounting surface 40a is electrically connected to each of the light receiving elements 11 to 13 through the wiring 14, and the pad formed on the back surface of the mounting surface 40a is the pad ( It is mechanically and electrically connected via a bump (not shown) and a bump (not shown). The electrical connector portion between the light receiving elements 11 to 13 and the mounting portion 40 and the electrical connector portion between the mounting portion 40 and the wiring board 70 are covered and protected by a coating resin 15 having transparency. The mounting portion 40 according to the present embodiment has a box-like shape having an opening 40b, and in the central direction of the opening 40b for holding the refracting portion 30 on the wall surface constituting the opening 40b. A holding portion (not shown) having an urging force toward it is provided. The mounting surface 40a described above corresponds to the inner surface of the bottom of the mounting portion 40 having a box shape.

処理部50は、受光部10の出力信号を処理するものである。処理部50は、配線基板70と、バンプを介して、機械的、及び電気的に接続されており、バンプ、配線基板70、搭載部40、及び配線14を介して、受光部10と電気的に接続されている。処理部50は、コネクタ部60から入力される車載情報に基づいて、受光部10の出力信号の絶対値を算出する。   The processing unit 50 processes the output signal of the light receiving unit 10. The processing unit 50 is mechanically and electrically connected to the wiring substrate 70 via bumps, and is electrically connected to the light receiving unit 10 via the bumps, wiring substrate 70, mounting unit 40, and wiring 14. It is connected to the. The processing unit 50 calculates the absolute value of the output signal of the light receiving unit 10 based on the in-vehicle information input from the connector unit 60.

コネクタ部60は、処理部50と外部装置(車両に搭載されたECU)とを電気的に接続するものである。コネクタ部60は、ECUと電気的に接続されたワイヤハーネスの端子(図示略)と嵌合関係となっており、ワイヤハーネスを移動体用光センサ装置100に機械的、及び電気的に接続する機能を果たす。コネクタ部60は、配線基板70と、リード61を介して、機械的、及び電気的に接続されており、リード61、配線基板70、及びバンプを介してコネクタ部60と電気的に接続されている。車両のECUからは、車載情報である、フロントガラスXの傾斜角度や、フロントガラスXの透過率などが、コネクタ部60に入力される。これら車載情報は、コネクタ部60から、リード61、配線基板70、及びバンプを介して処理部50に入力され、該処理部50にて、これら車載情報に基づいて受光部10の出力信号の絶対値が算出される。この処理部50にて算出された受光部10の出力信号の絶対値が、バンプ、配線基板70、リード61、コネクタ部60、及びワイヤハーネスを介してECUに入力される。ECUは、処理部50の出力信号に基づいて、車両に搭載されたエアコンの設定温度を自動調整するために必要な情報や、車両に搭載されたライトの駆動を自動制御するために必要な情報を算出する。   The connector unit 60 electrically connects the processing unit 50 and an external device (ECU mounted on the vehicle). The connector part 60 is in a fitting relationship with a terminal (not shown) of a wire harness that is electrically connected to the ECU, and mechanically and electrically connects the wire harness to the optical sensor device 100 for moving body. Fulfills the function. The connector part 60 is mechanically and electrically connected to the wiring board 70 via the lead 61, and is electrically connected to the connector part 60 via the lead 61, the wiring board 70, and the bump. Yes. From the vehicle ECU, the inclination angle of the windshield X, the transmittance of the windshield X, and the like, which are in-vehicle information, are input to the connector unit 60. These in-vehicle information is input from the connector unit 60 to the processing unit 50 via the leads 61, the wiring board 70, and the bumps, and the processing unit 50 determines the absolute output signal of the light receiving unit 10 based on the in-vehicle information. A value is calculated. The absolute value of the output signal of the light receiving unit 10 calculated by the processing unit 50 is input to the ECU via the bump, the wiring board 70, the lead 61, the connector unit 60, and the wire harness. The ECU is required to automatically adjust the set temperature of the air conditioner mounted on the vehicle based on the output signal of the processing unit 50, and the information required to automatically control the driving of the light mounted on the vehicle. Is calculated.

配線基板70は、搭載部40と、処理部50と、コネクタ部60と、を搭載し、且つそれぞれを電気的に接続する機能を果たすものである。本実施形態に係る配線基板70は、絶縁基板と、該絶縁基板の両面に形成された配線パターンと、該配線パターンの端部に相当するパッドと、を有する両面プリント基板である。絶縁基板の内層には、表面に形成された配線パターンと、裏面に形成された配線パターンとを電気的に接続するスルーホールが形成されている。   The wiring board 70 mounts the mounting part 40, the processing part 50, and the connector part 60, and fulfills a function of electrically connecting them. The wiring board 70 according to the present embodiment is a double-sided printed board having an insulating substrate, wiring patterns formed on both surfaces of the insulating substrate, and pads corresponding to end portions of the wiring pattern. A through hole is formed in the inner layer of the insulating substrate to electrically connect the wiring pattern formed on the front surface and the wiring pattern formed on the back surface.

収納部80は、搭載部40、処理部50、コネクタ部60、及び配線基板70を収納するものである。図1に示すように、収納部80は箱状をなし、2つの開口部81,82を有する。一方の開口部81から、コネクタ部60におけるワイヤハーネスとの接続部位が外部に露出され、他方の開口部82から、屈折部30の入射面30aが外部に露出されている。そして、フロントガラスXと対向する対向面80aには、接着部83が設けられており、移動体用光センサ装置100は、接着部83を介してフロントガラスXに固定されている。なお、特許請求の範囲に記載の平坦部は、対向面80aに相当する。   The storage unit 80 stores the mounting unit 40, the processing unit 50, the connector unit 60, and the wiring board 70. As shown in FIG. 1, the storage portion 80 has a box shape and has two openings 81 and 82. From one opening 81, the connection part with the wire harness in the connector part 60 is exposed outside, and from the other opening 82, the incident surface 30a of the refracting part 30 is exposed outside. An adhesive portion 83 is provided on the facing surface 80 a facing the windshield X, and the moving body photosensor device 100 is fixed to the windshield X via the adhesive portion 83. In addition, the flat part as described in a claim corresponds to the opposing surface 80a.

次に、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100の特徴点である、屈折部30について詳説する。図1〜図3に示すように、屈折部30の入射面30aは、円形状をなす縁部30cから頂点30dに向かって、フロントガラスXから離間するように傾斜が形成され、縁部30cと頂点30dとを結ぶ3つの区画線を介して、3つの傾斜面31〜33に分割されており、入射面30aの裏面である受光部10との対向面30bは、フロントガラスXの内面と平行となっている。なお、入射面30aを別の言葉で表現すると、入射面30aは、頂点30dから、縁部30cを周とする仮想底面へ、放射状に伸びる直線によって形作られた錐体の側面に相当し、該側面が、上記した区画線によって3つに分割されたもの、ということができる。本実施形態では、第1傾斜面31が、対向面30bを介して第1受光素子11の受光面全面と対向し、第2傾斜面32が、対向面30bを介して第2受光素子12の受光面全面と対向し、第3傾斜面33が、対向面30bを介して第3受光素子13の受光面全面と対向している。   Next, the refraction part 30 which is a characteristic point of the optical sensor device for a moving body 100 according to this embodiment will be described in detail. As shown in FIGS. 1 to 3, the incident surface 30a of the refracting portion 30 is inclined so as to be separated from the windshield X from the circular edge portion 30c toward the apex 30d. It is divided into three inclined surfaces 31 to 33 via three partition lines connecting the vertex 30d, and the facing surface 30b facing the light receiving unit 10 which is the back surface of the incident surface 30a is parallel to the inner surface of the windshield X. It has become. In other words, when the incident surface 30a is expressed in other words, the incident surface 30a corresponds to a side surface of a cone formed by a straight line extending radially from the vertex 30d to a virtual bottom surface having the edge 30c as a circumference, It can be said that the side surface is divided into three by the lane markings described above. In the present embodiment, the first inclined surface 31 faces the entire light receiving surface of the first light receiving element 11 via the facing surface 30b, and the second inclined surface 32 of the second light receiving element 12 passes through the facing surface 30b. The third inclined surface 33 faces the entire light receiving surface of the third light receiving element 13 via the facing surface 30b.

仰角と、方位角とによって決定される角度を立体角とすると、上記した3つの傾斜面31〜33それぞれの立体角は相異なる構成となっている。したがって、縁部30cを含む仮想平面に対して垂直な立体角度を除く、任意の立体角度に対して垂直な面に投影された3つの傾斜面31〜33それぞれの投影面には、必ず大小関係が生じるようになっている。   If the angle determined by the elevation angle and the azimuth angle is a solid angle, the solid angles of the three inclined surfaces 31 to 33 are different from each other. Therefore, the projection planes of the three inclined surfaces 31 to 33 projected on the plane perpendicular to the arbitrary solid angle excluding the solid angle perpendicular to the virtual plane including the edge portion 30c must always have a magnitude relationship. Has come to occur.

前方向に面した面を第1垂直面とし、左上方向に面した面を第2垂直面とし、右上方向に面した面を第3垂直面とすると、第1傾斜面31の傾斜は、第1傾斜面31における第1垂直面に投影した面積が他の傾斜面32,33における第1垂直面に投影した面積よりも大きくなるように決定され、第2傾斜面32の傾斜は、第2傾斜面32における第2垂直面に投影した面積が他の傾斜面33,31における第2垂直面に投影した面積よりも大きくなるように決定され、第3傾斜面33の傾斜は、第3傾斜面33における第3垂直面に投影した面積が他の傾斜面31,32における第3垂直面に投影した面積よりも大きくなるように決定されている。これにより、第1傾斜面31に、前方向に沿う光が、他の傾斜面32,33よりも多く入射し、第2傾斜面32に、左上方向に沿う光が、他の傾斜面33,31よりも多く入射し、第3傾斜面33に、右上方向に沿う光が、他の傾斜面31,32よりも多く入射する。これにより、第1傾斜面31によって、前方向に沿う光が、第2受光素子12及び第3受光素子13よりも多く第1受光素子11に入射され、第2傾斜面32によって、左上方向に沿う光が、第3受光素子13及び第1受光素子11よりも多く第2受光素子12に入射され、第3傾斜面33によって、右上方向に沿う光が、第1受光素子11及び第2受光素子12よりも多く第3受光素子13に入射される構成となっている。換言すれば、第1傾斜面31によって、第1受光素子11の受光範囲が主として前方向に限定され、第2傾斜面32によって、第2受光素子12の受光範囲が主として左上方向に限定され、第3傾斜面33によって、第3受光素子13の受光範囲が主として右上方向に限定された構成となっている。   If the surface facing the front direction is the first vertical surface, the surface facing the upper left direction is the second vertical surface, and the surface facing the upper right direction is the third vertical surface, the inclination of the first inclined surface 31 is The area projected on the first vertical surface of the first inclined surface 31 is determined to be larger than the area projected on the first vertical surface of the other inclined surfaces 32 and 33, and the inclination of the second inclined surface 32 is the second The area projected on the second vertical surface of the inclined surface 32 is determined to be larger than the area projected on the second vertical surface of the other inclined surfaces 33 and 31, and the inclination of the third inclined surface 33 is the third inclined surface. The area projected on the third vertical surface of the surface 33 is determined to be larger than the area projected on the third vertical surface of the other inclined surfaces 31 and 32. Thereby, more light along the front direction enters the first inclined surface 31 than the other inclined surfaces 32 and 33, and light along the upper left direction enters the second inclined surface 32 with the other inclined surfaces 33 and 33. More than 31 light enters, and the light along the upper right direction enters the third inclined surface 33 more than the other inclined surfaces 31 and 32. Thereby, more light along the front direction is incident on the first light receiving element 11 than the second light receiving element 12 and the third light receiving element 13 by the first inclined surface 31, and the second inclined surface 32 causes the upper left direction. More light is incident on the second light receiving element 12 than the third light receiving element 13 and the first light receiving element 11, and the third inclined surface 33 causes light along the upper right direction to be incident on the first light receiving element 11 and the second light receiving element. More than the element 12, the light is incident on the third light receiving element 13. In other words, the light receiving range of the first light receiving element 11 is mainly limited to the front direction by the first inclined surface 31, and the light receiving range of the second light receiving element 12 is mainly limited to the upper left direction by the second inclined surface 32. With the third inclined surface 33, the light receiving range of the third light receiving element 13 is mainly limited to the upper right direction.

次に、図5に基づいて、各受光素子11〜13の感度における光の入射角度依存性を説明する。図5(a)に示すグラフの縦軸は、受光素子11〜13の出力信号が最大のときを100%とした場合の受光素子11〜13の相対感度(%)を示し、横軸は、光の入射角度の仰角を示す。図5(b)に示すグラフの縦軸は、図5(a)の縦軸と同様に、受光素子11〜13の相対感度(%)を示し、横軸は、光の入射角度の左右角を示す。   Next, the dependence of the light receiving elements 11 to 13 on the incident angle of light will be described with reference to FIG. The vertical axis of the graph shown in FIG. 5A indicates the relative sensitivity (%) of the light receiving elements 11 to 13 when the output signal of the light receiving elements 11 to 13 is 100%, and the horizontal axis is The elevation angle of the incident angle of light is shown. The vertical axis of the graph shown in FIG. 5B indicates the relative sensitivity (%) of the light receiving elements 11 to 13 as in the vertical axis of FIG. 5A, and the horizontal axis indicates the left and right angles of the incident angle of light. Indicates.

図5(a),(b)に示すように、各受光素子11〜13の感度は、ある入射角度に対してピーク値をとり、ピーク値からなだらかに減衰する性質を有している。図5(a)に示すように、光の入射角が、仰角0°に平行な場合、第1受光素子11の感度が最高となっており、第2受光素子12及び第3受光素子13の感度が低くなっている。これにより、水平方向から入射する光に対して、第1受光素子11の感度が高く、第2受光素子12及び第3受光素子13の感度が低くなっていることがわかる。これに対して、光の入射角が、仰角70°に平行な場合、第2受光素子12及び第3受光素子13の感度が最高となっており、第1受光素子11の感度が低くなっている。これにより、車両に対して上方向から入射する光に対して、第2受光素子12及び第3受光素子13の感度が高く、第1受光素子11の感度が低くなっていることがわかる。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the sensitivity of each of the light receiving elements 11 to 13 has a characteristic that takes a peak value with respect to a certain incident angle and gently attenuates from the peak value. As shown in FIG. 5A, when the incident angle of light is parallel to the elevation angle of 0 °, the sensitivity of the first light receiving element 11 is the highest, and the second light receiving element 12 and the third light receiving element 13 have the highest sensitivity. Sensitivity is low. Accordingly, it can be seen that the sensitivity of the first light receiving element 11 is high and the sensitivity of the second light receiving element 12 and the third light receiving element 13 is low with respect to light incident from the horizontal direction. On the other hand, when the incident angle of light is parallel to the elevation angle of 70 °, the sensitivity of the second light receiving element 12 and the third light receiving element 13 is the highest, and the sensitivity of the first light receiving element 11 is decreased. Yes. Thereby, it turns out that the sensitivity of the 2nd light receiving element 12 and the 3rd light receiving element 13 is high, and the sensitivity of the 1st light receiving element 11 is low with respect to the light which enters the vehicle from the upper direction.

また、図5(b)に示すように、光の入射角が、左右角0°に平行な場合、第1受光素子11の感度が最高となっており、第2受光素子12及び第3受光素子13の感度が低くなっている。これにより、車両の前方から入射する光に対して、第1受光素子11の感度が高く、第2受光素子12及び第3受光素子13の感度が低くなっていることがわかる。これに対して、光の入射角が、左右角−50°に平行な場合、第2受光素子12の感度が最高となっており、第3受光素子13及び第1受光素子11の感度が低くなっている。これにより、車両の左方向から入射する光に対して、第2受光素子12の感度が高く、第3受光素子13及び第1受光素子11の感度が低くなっていることがわかる。また、光の入射角が、左右角+50°に平行な場合、第3受光素子13の感度が最高となっており、第1受光素子11及び第2受光素子12の感度が低くなっている。これにより、車両の右方向から入射する光に対して、第3受光素子13の感度が高く、第1受光素子11及び第2受光素子12の感度が低くなっていることがわかる。   Further, as shown in FIG. 5B, when the incident angle of light is parallel to the right / left angle of 0 °, the sensitivity of the first light receiving element 11 is the highest, and the second light receiving element 12 and the third light receiving element. The sensitivity of the element 13 is low. Thereby, it turns out that the sensitivity of the 1st light receiving element 11 is high with respect to the light which injects from the front of a vehicle, and the sensitivity of the 2nd light receiving element 12 and the 3rd light receiving element 13 is low. On the other hand, when the incident angle of light is parallel to the left-right angle of −50 °, the sensitivity of the second light receiving element 12 is the highest, and the sensitivity of the third light receiving element 13 and the first light receiving element 11 is low. It has become. Accordingly, it can be seen that the sensitivity of the second light receiving element 12 is high and the sensitivity of the third light receiving element 13 and the first light receiving element 11 is low with respect to light incident from the left side of the vehicle. When the light incident angle is parallel to the left / right angle + 50 °, the sensitivity of the third light receiving element 13 is the highest, and the sensitivity of the first light receiving element 11 and the second light receiving element 12 is low. Thus, it can be seen that the sensitivity of the third light receiving element 13 is high and the sensitivity of the first light receiving element 11 and the second light receiving element 12 is low with respect to light incident from the right side of the vehicle.

以上から、光の入射角が、仰角0°左右角0°、すなわち、前方向に沿う場合、第1受光素子11の感度が最高となっていることがわかる。換言すれば、第1受光素子11の受光範囲が主として前方向に限定された構成となっていることがわかる。また、光の入射角が、仰角70°左右角−50°、すなわち、左上方向に沿う場合、第2受光素子12の感度が最高となっていることがわかる。換言すれば、第2受光素子12の受光範囲が主として左上方向に限定された構成となっていることがわかる。また、光の入射角が、仰角70°左右角+50°、すなわち、右上方向に沿う場合、第3受光素子13の感度が最高となっていることがわかる。換言すれば、第3受光素子13の受光範囲が主として右上方向に限定された構成となっていることがわかる。   From the above, it can be seen that the sensitivity of the first light receiving element 11 is the highest when the incident angle of light is 0 ° in elevation and 0 ° in the horizontal direction, that is, along the front direction. In other words, it can be seen that the light receiving range of the first light receiving element 11 is mainly limited to the forward direction. It can also be seen that the sensitivity of the second light receiving element 12 is the highest when the incident angle of light is 70 ° elevation angle and −50 ° right angle, that is, along the upper left direction. In other words, it can be seen that the light receiving range of the second light receiving element 12 is mainly limited to the upper left direction. It can also be seen that the sensitivity of the third light receiving element 13 is the highest when the incident angle of light is an elevation angle of 70 ° left-right angle + 50 °, that is, along the upper right direction. In other words, it can be seen that the light receiving range of the third light receiving element 13 is mainly limited to the upper right direction.

次に、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100の作用効果を説明する。上記したように、第1傾斜面31によって、第1受光素子11の受光範囲が主として前方向に限定され、第2傾斜面32によって、第2受光素子12の受光範囲が主として左上方向に限定され、第3傾斜面33によって、第3受光素子13の受光範囲が主として右上方向に限定された構成となっている。   Next, functions and effects of the moving body photosensor device 100 according to the present embodiment will be described. As described above, the light receiving range of the first light receiving element 11 is mainly limited to the front direction by the first inclined surface 31, and the light receiving range of the second light receiving element 12 is mainly limited to the upper left direction by the second inclined surface 32. The third inclined surface 33 has a configuration in which the light receiving range of the third light receiving element 13 is mainly limited to the upper right direction.

これにより、各受光素子11〜13の出力信号、及び各受光素子11〜13の指向角(前方向、左上方向、右上方向)に基づいて計算することで、日射量、日射仰角、及び日射方位角を求めることができる。したがって、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100は、日射センサに要求される機能を満たす移動体用光センサ装置となっている。   Thereby, by calculating based on the output signal of each light receiving element 11-13 and the directivity angle (front direction, upper left direction, upper right direction) of each light receiving element 11-13, the solar radiation amount, the solar radiation elevation angle, and the solar radiation direction The angle can be determined. Therefore, the moving body photosensor device 100 according to the present embodiment is a moving body photosensor device that satisfies the functions required of the solar radiation sensor.

また、上記した構成により、第1受光素子11によって前方向の照度を検出し、第2受光素子12、若しくは第3受光素子13によって、左上方向、及び右上方向の照度を検出することができる。太陽が、左上方向、若しくは右上方向に位置する場合、第2受光素子12、及び第3受光素子13いずれかの出力信号は、太陽の位置に依存する性質を有し、第2受光素子12、及び第3受光素子13の出力信号は、車両の周囲の照度に依存する性質を有している。したがって、第2受光素子12の出力信号の強度と第3受光素子13の出力信号の強度とをECUにて合成することで、周囲の照度に依存する出力信号を得ることができる。これにより、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100は、照度センサに要求される機能を満たす移動体用光センサ装置となっている。   Further, with the configuration described above, the illuminance in the forward direction can be detected by the first light receiving element 11, and the illuminance in the upper left direction and the upper right direction can be detected by the second light receiving element 12 or the third light receiving element 13. When the sun is located in the upper left direction or the upper right direction, the output signal of either the second light receiving element 12 or the third light receiving element 13 has a property that depends on the position of the sun, The output signal of the third light receiving element 13 has a property that depends on the illuminance around the vehicle. Therefore, by combining the intensity of the output signal of the second light receiving element 12 and the intensity of the output signal of the third light receiving element 13 in the ECU, an output signal that depends on the ambient illuminance can be obtained. Thereby, the optical sensor device 100 for moving bodies which concerns on this embodiment is a photosensor device for moving bodies which satisfy | fills the function requested | required of an illuminance sensor.

以上から、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100は、日射センサ、及び照度センサの要求する機能が満たされ、且つ日射センサと照度センサとが一体化された移動体用光センサ装置となっている。   As described above, the moving body photosensor device 100 according to the present embodiment is a moving body photosensor device in which the functions required by the solar radiation sensor and the illuminance sensor are satisfied, and the solar radiation sensor and the illuminance sensor are integrated. It has become.

本実施形態では、入射面30aが3つの傾斜面31〜33に分割され、それぞれの傾斜面31〜33と、受光素子11〜13のいずれか1つの受光面全面とが、対向面30bを介して対向する例を示した。しかしながら、傾斜面の数、及び受光素子の数は上記例に限定されない。例えば図6に示すように、受光部10は4つの受光素子11〜13,16を有し、入射面30aが4つの傾斜面31〜34に分割された構成を採用することもできる。この場合、対向面30bを介して、第4傾斜面34と第4受光素子16の受光面全面とが対向しており、第4傾斜面34によって、第4受光素子16の受光範囲が、主として仰角90°左右角0°の方向に限定されている。図6は、第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の変形例を示す平面図である。なお、図6においては、便宜上、配線14を省略している。   In the present embodiment, the incident surface 30a is divided into three inclined surfaces 31 to 33, and the respective inclined surfaces 31 to 33 and the entire light receiving surface of any one of the light receiving elements 11 to 13 are disposed via the opposing surface 30b. The example which opposes. However, the number of inclined surfaces and the number of light receiving elements are not limited to the above example. For example, as illustrated in FIG. 6, the light receiving unit 10 may include four light receiving elements 11 to 13 and 16 and the incident surface 30 a may be divided into four inclined surfaces 31 to 34. In this case, the fourth inclined surface 34 and the entire light receiving surface of the fourth light receiving element 16 are opposed to each other through the facing surface 30b, and the light receiving range of the fourth light receiving element 16 is mainly due to the fourth inclined surface 34. The elevation angle is limited to 90 ° and the left / right angle is 0 °. FIG. 6 is a plan view showing a modification of the moving body photosensor device according to the first embodiment. In FIG. 6, the wiring 14 is omitted for convenience.

本実施形態では、図1に示すように、受光部10と屈折部30とが離間され、搭載部40によって相対的な位置が決定された構成を示した。しかしながら、例えば図7に示すように、受光部10と、搭載部40とを、屈折部30を構成する透明な樹脂によって一体的にモールドした構成を採用することもできる。この変形例の場合、受光部10は、半導体基板17、及び該半導体基板17に形成された受光素子11〜13を有し、搭載部40は、リードフレームからなり、屈折部30は、アクリル樹脂によって構成されている。これによれば、受光部10と屈折部30とが離間されて構成された移動体用光センサ装置100と比べて、離間した距離の分、移動体用光センサ装置100の体格を小さくすることができる。また、受光部10と屈折部30とが離間されて構成された移動体用光センサ装置100とは異なり、受光部10と屈折部30との相対的な位置が変化することを抑制することができる。図7は、第1実施形態に係る移動体用光センサ装置の変形例を示す水平方向に沿う断面図である。なお、図7においては、便宜上、処理部50、配線基板70、及び収納部80を省略している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the light receiving unit 10 and the refracting unit 30 are separated from each other, and the relative position is determined by the mounting unit 40. However, for example, as illustrated in FIG. 7, a configuration in which the light receiving unit 10 and the mounting unit 40 are integrally molded with a transparent resin that configures the refraction unit 30 may be employed. In the case of this modification, the light receiving unit 10 includes a semiconductor substrate 17 and light receiving elements 11 to 13 formed on the semiconductor substrate 17, the mounting unit 40 includes a lead frame, and the refraction unit 30 includes an acrylic resin. It is constituted by. According to this, the physique of the moving body photosensor device 100 is made smaller by the separated distance compared to the moving body photosensor device 100 configured by separating the light receiving unit 10 and the refracting unit 30 from each other. Can do. In addition, unlike the moving body optical sensor device 100 in which the light receiving unit 10 and the refraction unit 30 are separated from each other, it is possible to suppress the relative position of the light reception unit 10 and the refraction unit 30 from changing. it can. FIG. 7 is a cross-sectional view along the horizontal direction showing a modification of the moving body photosensor device according to the first embodiment. In FIG. 7, the processing unit 50, the wiring board 70, and the storage unit 80 are omitted for convenience.

本実施形態では、受光部10が、3つの受光素子11〜13を有し、対向面30bを介して、第1受光素子11の受光面全面が第1傾斜面31と対向し、第2受光素子12の受光面全面が第2傾斜面32と対向し、第3受光素子13の受光面全面が第3傾斜面33と対向する例を示した。しかしながら、例えば図8(a),(b)に示すように、受光部10が、半導体基板17と、該半導体基板17に形成された少なくとも3つ以上の受光素子18と、を有し、1つの傾斜面に対して、複数の受光素子の受光面が対向する構成を採用することもできる。図8は、受光部の変形例を説明するための図であり、(a)は屈折部と受光部の断面図を示し、(b)は屈折部と受光部の平面図を示す。   In the present embodiment, the light receiving unit 10 includes three light receiving elements 11 to 13, and the entire light receiving surface of the first light receiving element 11 is opposed to the first inclined surface 31 via the facing surface 30 b, and the second light receiving light is received. In the example, the entire light receiving surface of the element 12 faces the second inclined surface 32, and the entire light receiving surface of the third light receiving element 13 faces the third inclined surface 33. However, for example, as shown in FIGS. 8A and 8B, the light receiving unit 10 includes a semiconductor substrate 17 and at least three or more light receiving elements 18 formed on the semiconductor substrate 17. It is also possible to adopt a configuration in which the light receiving surfaces of a plurality of light receiving elements face one inclined surface. FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a modification of the light receiving unit. FIG. 8A is a cross-sectional view of the refracting unit and the light receiving unit, and FIG.

本実施形態では、屈折部30として、プリズムを採用した例を示した。しかしながら、例えば図9に示すように、屈折部30としては、傾斜面それぞれに、のこぎり状の溝35が複数形成されたフレネルレンズを採用することもできる。   In this embodiment, the example which employ | adopted the prism as the refractive part 30 was shown. However, for example, as shown in FIG. 9, a Fresnel lens in which a plurality of saw-like grooves 35 are formed on each inclined surface can be adopted as the refracting portion 30.

プリズムの屈折角度は、プリズム全体の傾斜角度を適宜設定することで、調整することができる。したがって、屈折部30としてプリズムを採用した場合、傾斜角度(屈折角度)を調整するだけの厚さを予め確保しておかなくてはならない。これに対して、フレネルレンズの屈折角度は、溝35の傾斜角度を適宜設定することで、調整することができる。したがって、屈折部30としてフレネルレンズを採用した場合、屈折角度を調整するだけの厚さを予め確保しておかなくとも良い。以上により、屈折部30としてフレネルレンズを採用した場合、屈折部30としてプリズムを採用した場合と比べて、屈折部30の厚さを薄くすることができる。したがって、移動体用光センサ装置100の体格を小さくすることができる。図9は、屈折部の変形例を示す断面図である。   The refraction angle of the prism can be adjusted by appropriately setting the inclination angle of the entire prism. Therefore, when a prism is employed as the refracting portion 30, a thickness sufficient to adjust the inclination angle (refraction angle) must be secured in advance. On the other hand, the refraction angle of the Fresnel lens can be adjusted by appropriately setting the inclination angle of the groove 35. Therefore, when a Fresnel lens is used as the refracting portion 30, it is not necessary to secure a thickness sufficient to adjust the refraction angle in advance. As described above, when the Fresnel lens is employed as the refracting portion 30, the thickness of the refracting portion 30 can be reduced as compared with the case where a prism is employed as the refracting portion 30. Therefore, the physique of the mobile photosensor device 100 can be reduced. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification of the refracting portion.

本実施形態では、コネクタ部60が、車両のECUと電気的に接続されたワイヤハーネス(図示略)と嵌合関係となっており、ワイヤハーネスを移動体用光センサ装置100に機械的、及び電気的に接続する機能を果たす構成例を示した。しかしながら、ワイヤハーネスの端部が電波を送受信するコイルアンテナの場合、コネクタ部60としては、例えば図10に示すように、コイルアンテナを採用することもできる。該コイルアンテナは、電波を送受信し、且つ電波を受信することで電力を生成する機能を果たす。これによれば、移動体用光センサ装置100とワイヤハーネスとの信号の送受信、及び移動体用光センサ装置100の給電を非接触で行うことができる。図10は、コネクタ部の変形性を示す平面図である。   In this embodiment, the connector part 60 is in a fitting relationship with a wire harness (not shown) that is electrically connected to the ECU of the vehicle, and the wire harness is mechanically connected to the optical sensor device 100 for a moving body, and An example of a configuration that performs the function of electrical connection is shown. However, when the end portion of the wire harness is a coil antenna that transmits and receives radio waves, a coil antenna can be adopted as the connector portion 60 as shown in FIG. 10, for example. The coil antenna functions to generate electric power by transmitting and receiving radio waves and receiving radio waves. According to this, transmission / reception of signals between the moving body photosensor device 100 and the wire harness and power feeding of the moving body photosensor device 100 can be performed in a non-contact manner. FIG. 10 is a plan view showing the deformability of the connector portion.

本実施形態では、屈折部30の入射面30aは、円形状の縁部30cから頂点30dに向かって、フロントガラスXから離間するように傾斜が形成され、縁部30cと頂点30dとを結ぶ3つの区画線を介して、3つの傾斜面31〜33に分割された例を示した。しかしながら、屈折部30の入射面30aが、頂点30dから縁部30cに向かって、フロントガラスXに近づくように傾斜が形成され、縁部30cと頂点30dとを結ぶ3つの区画線を介して、3つの傾斜面31〜33に分割された構成を採用することもできる。なお、言うまでもないが、上記変形例の場合においても、入射面30aの分割される数は、上記例に限定されない。   In the present embodiment, the incident surface 30a of the refracting portion 30 is inclined so as to be separated from the windshield X from the circular edge portion 30c toward the vertex 30d, and connects the edge portion 30c and the vertex 30d. The example divided | segmented into the three inclined surfaces 31-33 through one division line was shown. However, the incident surface 30a of the refracting part 30 is inclined so as to approach the windshield X from the vertex 30d toward the edge 30c, and through three partition lines connecting the edge 30c and the vertex 30d, The structure divided | segmented into the three inclined surfaces 31-33 is also employable. Needless to say, even in the case of the above-described modification, the number of incident surfaces 30a to be divided is not limited to the above example.

本実施形態では、縁部30cが円形状である例を示した。しかしながら、縁部30cの形状は上記例に限定されず、例えば三角形状や四角形状などの多角形状を採用することもできる。   In this embodiment, the edge part 30c showed the example which is circular shape. However, the shape of the edge portion 30c is not limited to the above example, and for example, a polygonal shape such as a triangular shape or a quadrangular shape may be employed.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図11及び図12に基づいて説明する。図11は、第2実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す鉛直方向に沿う断面図であり、第1実施形態に示した図1に対応している。図12は、第2実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す平面図であり、第1実施形態に示した図3に対応している。なお、図12においては、便宜上、配線14と、調整部37とを省略している。
(Second Embodiment)
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on FIG.11 and FIG.12. FIG. 11 is a cross-sectional view along the vertical direction showing a schematic configuration of the moving body photosensor device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 1 shown in the first embodiment. FIG. 12 is a plan view showing a schematic configuration of the moving body photosensor device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 3 shown in the first embodiment. In FIG. 12, the wiring 14 and the adjustment unit 37 are omitted for convenience.

第2実施形態に係る移動体用光センサ装置100は、第1実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第1実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。   Since the mobile photosensor device 100 according to the second embodiment is often in common with that according to the first embodiment, the detailed description of the common parts will be omitted below, and different parts will be described mainly. In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the element shown in 1st Embodiment.

本実施形態に係る移動体用光センサ装置100は、第1実施形態に係る移動体用光センサ装置100が、発光部90を備えたことを、主な特徴点とする。   The moving body photosensor device 100 according to the present embodiment is mainly characterized in that the moving body photosensor device 100 according to the first embodiment includes a light emitting unit 90.

発光部90は、電気信号を光信号に変換する発光素子91と、該発光素子91と配線基板70とを、機械的、及び電気的に接続するリード92と、を有するものである。発光素子91は、リード92、及び配線基板70を介して処理部50と電気的に接続されており、処理部50から、パルス状の駆動信号が発光素子91に入力されるようになっている。これにより、発光素子91からパルス状の光が照射するようになっている。なお、特許請求の範囲に記載の照射部は、本実施形態に係る発光部90と、処理部50とによって構成される。   The light emitting unit 90 includes a light emitting element 91 that converts an electrical signal into an optical signal, and leads 92 that mechanically and electrically connect the light emitting element 91 and the wiring board 70. The light emitting element 91 is electrically connected to the processing unit 50 via the lead 92 and the wiring board 70, and a pulsed drive signal is input to the light emitting element 91 from the processing unit 50. . Thereby, pulsed light is emitted from the light emitting element 91. Note that the irradiation unit described in the claims includes the light emitting unit 90 and the processing unit 50 according to the present embodiment.

本実施形態に係る屈折部30は、第1実施形態で示した構成に加えて、発光素子91から照射された光を集光する集光部36と、該集光部36とフロントガラスXとの屈折率、及びフロントガラスXと屈折部30との屈折率を調整するゲル状の調整部37と、を有する。   In addition to the configuration shown in the first embodiment, the refraction unit 30 according to the present embodiment condenses the light emitted from the light emitting element 91, the light collecting unit 36, and the windshield X. And a gel-like adjusting portion 37 for adjusting the refractive index of the windshield X and the refracting portion 30.

本実施形態に係る処理部50は、第1実施形態で示した機能に加えて、発光素子91に、パルス状の電気信号を入力する機能を有する。   In addition to the functions shown in the first embodiment, the processing unit 50 according to the present embodiment has a function of inputting a pulsed electric signal to the light emitting element 91.

本実施形態に係る収納部80は、第1実施形態で示した構成と同様に、箱状をなし、2つの開口部81,82を有する。一方の開口部81から、コネクタ部60におけるワイヤハーネスとの接続部位が外部に露出され、他方の開口部82から、屈折部30の入射面30aと、集光部36におけるフロントガラスXとの対向面とが、調整部37を介して、外部に露出された構成となっている。第1実施形態では、収納部80の対向面80aに、接着部83が設けられていたが、本実施形態では、接着部83が、配線基板70におけるフロントガラスXとの対向面に設けられた構成となっている。なお、特許請求の範囲に記載の平坦部は、配線基板70におけるフロントガラスXとの対向面に相当する。   Similar to the configuration shown in the first embodiment, the storage unit 80 according to this embodiment has a box shape and includes two openings 81 and 82. From one opening 81, the connection part with the wire harness in the connector part 60 is exposed to the outside, and from the other opening 82, the incident surface 30a of the refracting part 30 and the windshield X in the light collecting part 36 face each other. The surface is exposed to the outside via the adjustment unit 37. In the first embodiment, the bonding portion 83 is provided on the facing surface 80a of the storage unit 80. However, in the present embodiment, the bonding portion 83 is provided on the surface facing the windshield X in the wiring board 70. It has a configuration. Note that the flat portion described in the claims corresponds to the surface of the wiring board 70 facing the windshield X.

次に、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100の特徴点を説明する。上記したように、発光素子91から、パルス状の光がフロントガラスXに照射されるようになっている。発光素子91から照射されるパルス状の光は、発光素子91から放射状に照射される。この放射状に照射されたパルス状の光は、車両のフロントガラスXに入射し、その入射角度によって、ある光はフロントガラスXを透過し、ある光はフロントガラスXにて反射される。そして、反射されたパルス状の光の一部が受光素子11〜13に入射するようになっている。上記したように、パルス状の光は、照射部から放射状に照射されるので、フロントガラスXにおける、フロントガラスXにて反射され受光素子に入射する光の領域は、ある程度の幅を持つこととなる。以下、このような領域を反射領域として、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100の作用効果を説明する。   Next, feature points of the moving body photosensor device 100 according to the present embodiment will be described. As described above, the windshield X is irradiated with pulsed light from the light emitting element 91. The pulsed light emitted from the light emitting element 91 is emitted radially from the light emitting element 91. The radially irradiated pulsed light is incident on the windshield X of the vehicle. Depending on the incident angle, some light is transmitted through the windshield X, and some light is reflected by the windshield X. A part of the reflected pulsed light enters the light receiving elements 11 to 13. As described above, since the pulsed light is irradiated radially from the irradiating unit, the area of the light reflected by the windshield X and incident on the light receiving element in the windshield X has a certain width. Become. Hereinafter, the function and effect of the moving body photosensor device 100 according to the present embodiment will be described using such a region as a reflection region.

反射領域に雨滴が付着していない場合、反射領域に入射したパルス状の光、全てがフロントガラスXにて反射され、反射されたパルス状の光が受光素子11〜13それぞれに入射する。このような場合、受光素子11〜13それぞれに入射するパルス状の光の入射量が最大となる。   When raindrops are not attached to the reflection region, all of the pulsed light incident on the reflection region is reflected by the windshield X, and the reflected pulsed light is incident on each of the light receiving elements 11 to 13. In such a case, the amount of pulsed light incident on each of the light receiving elements 11 to 13 is maximized.

上記した場合とは異なり、反射領域の一部に雨滴が付着している場合、反射領域に入射したパルス状の光の内、雨滴が付着した領域に入射したパルス状の光は、ガラスによって形成されたフロントガラスXの屈折率と雨滴の屈折率とが近い値を有しているために、フロントガラスXと雨滴とを介して外部に透過する。もちろん、反射領域に入射したパルス状の光の内、雨滴が付着していない領域に入射したパルス状の光は、フロントガラスXにて反射され、反射されたパルス状の光が受光素子11〜13それぞれに入射する。したがって、反射領域の一部に雨滴が付着している場合、受光素子11〜13に入射するパルス状の光の入射量が、反射領域に雨滴が付着していない場合と比べて低減する。このように、雨滴の有無によって、受光素子11〜13それぞれに入射するパルス状の光の入射量が変動するので、パルス状の光による受光素子11〜13それぞれの出力信号の変動を判別することで、反射領域に雨滴が付着しているか否かを判別することができる。   Unlike the case described above, when raindrops are attached to a part of the reflective area, the pulsed light incident on the area where the raindrops are attached is formed of glass. Since the refractive index of the windshield X and the refractive index of the raindrop are close to each other, the windshield X is transmitted to the outside through the windshield X and the raindrop. Of course, of the pulsed light incident on the reflection region, the pulsed light incident on the region where no raindrops are attached is reflected by the windshield X, and the reflected pulsed light is received by the light receiving elements 11-11. 13 respectively. Therefore, when raindrops are attached to a part of the reflection region, the incident amount of pulsed light incident on the light receiving elements 11 to 13 is reduced as compared with the case where no raindrops are attached to the reflection region. Thus, since the incident amount of the pulsed light incident on each of the light receiving elements 11 to 13 varies depending on the presence or absence of raindrops, the variation in the output signal of each of the light receiving elements 11 to 13 due to the pulsed light is discriminated. Thus, it can be determined whether or not raindrops are attached to the reflection region.

なお、パルス状の光による受光素子11〜13それぞれの出力信号の変動は、発光素子91の出力信号を微分することで、判別することができる。発光素子91の光はパルス状であり、太陽光や街灯などは連続した光である。したがって、発光素子91の出力信号を微分することで、太陽光や街灯などの連続した光成分を除去して、パルス状の光成分のみを抽出することができる。この抽出したパルス状の光成分の振幅の増減により、反射領域に雨滴が付着しているか否かを判別することができる。すなわち、雨が降っているか否かを判別することができる。   In addition, the fluctuation | variation of each output signal of the light receiving elements 11-13 by pulsed light can be discriminate | determined by differentiating the output signal of the light emitting element 91. FIG. The light from the light emitting element 91 is pulsed, and sunlight, street lights, etc. are continuous light. Therefore, by differentiating the output signal of the light emitting element 91, it is possible to remove continuous light components such as sunlight and street lamps and extract only pulsed light components. It can be determined whether or not raindrops are attached to the reflection region by increasing or decreasing the amplitude of the extracted pulsed light component. That is, it can be determined whether or not it is raining.

もちろん、反射領域に付着する雨滴の量が増大すると、受光素子11〜13それぞれに入射するパルス状の光の入射量が低減する。したがって、パルス状の光による受光素子11〜13それぞれの出力信号の低減度合いを判別することで、反射領域に付着した雨滴の量を判別することができる。雨は、ランダムにフロントガラスXに降り注ぐので、フロントガラスXに付着する雨滴の割合と、反射領域に付着する雨滴の割合とは、ほぼ等しくなることが期待される。したがって、パルス状の光による受光素子11〜13それぞれの出力信号の低減度合いを判別することで、フロントガラスXに付着した雨滴の量を判別することができる。すなわち、降雨量を判別することができる。   Of course, when the amount of raindrops adhering to the reflection region increases, the incident amount of pulsed light incident on each of the light receiving elements 11 to 13 decreases. Therefore, the amount of raindrops adhering to the reflection region can be determined by determining the degree of reduction of the output signals of the light receiving elements 11 to 13 by the pulsed light. Since rain falls on the windshield X at random, it is expected that the ratio of raindrops adhering to the windshield X and the ratio of raindrops adhering to the reflection area are almost equal. Therefore, it is possible to determine the amount of raindrops adhering to the windshield X by determining the degree of reduction of the output signals of the light receiving elements 11 to 13 by pulsed light. That is, it is possible to determine the amount of rainfall.

このように、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100においては、受光素子11〜13と発光素子91とによってレインセンサが構成され、日射センサと、照度センサと、レインセンサとが受光素子11〜13を共用する移動体用光センサ装置となっている。これにより、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100は、日射センサ、照度センサ、及びレインセンサそれぞれが、独立して受光素子を備える移動体用光センサ装置と比べて、受光素子の数が低減され、これによってコストが削減された移動体用光センサ装置となっている。   Thus, in the moving body photosensor device 100 according to the present embodiment, the light receiving elements 11 to 13 and the light emitting element 91 constitute a rain sensor, and the solar radiation sensor, the illuminance sensor, and the rain sensor are light receiving elements. It is a photosensor device for a moving body that shares 11 to 13. As a result, the moving body photosensor device 100 according to the present embodiment has a larger number of light receiving elements than the moving body photosensor device in which each of the solar radiation sensor, the illuminance sensor, and the rain sensor includes a light receiving element independently. Thus, the optical sensor device for a moving body is reduced.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を、図13及び図14に基づいて説明する。図13は、第3実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す鉛直方向に沿う断面図であり、第1実施形態に示した図1に対応している。図14は、第3実施形態に係る移動体用光センサ装置の概略構成を示す平面図であり、第1実施形態に示した図3に対応している。なお、図14においては、便宜上、配線14を省略している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a cross-sectional view along the vertical direction showing a schematic configuration of the moving body photosensor device according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 1 shown in the first embodiment. FIG. 14 is a plan view showing a schematic configuration of the moving body photosensor device according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 3 shown in the first embodiment. In FIG. 14, the wiring 14 is omitted for convenience.

第3実施形態に係る移動体用光センサ装置は、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。   Since the mobile photosensor device according to the third embodiment is often in common with the above-described embodiments, detailed description of the common parts will be omitted, and different parts will be described mainly. In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the element shown to each above-mentioned embodiment.

例えば第1実施形態においては、屈折部30によって、受光素子11〜13それぞれの受光範囲が限定された構成を示した。これに対し、本実施形態においては、屈折部30を有さず、搭載部40によって、受光素子11〜13それぞれの受光範囲が限定された点を特徴とする。   For example, in the first embodiment, the configuration in which the light receiving ranges of the light receiving elements 11 to 13 are limited by the refraction unit 30 is shown. On the other hand, the present embodiment is characterized in that the light receiving range of each of the light receiving elements 11 to 13 is limited by the mounting portion 40 without the refracting portion 30.

図13及び図14に示すように、搭載部40の搭載面40aが、円形状をなす縁部40cから頂点40dに向かって、フロントガラスXから離間するように傾斜が形成され、縁部40cと頂点40dとを結ぶ3つの区画線を介して、3つの傾斜面41〜43に分割されている。なお、搭載面40aを別の言葉で表現すると、搭載面40aは、頂点40dから、縁部40cを周とする仮想底面へ、放射状に伸びる直線によって形作られた錐体の側面に相当し、該側面が、上記した区画線によって3つに分割されたもの、ということができる。本実施形態では、第1受光素子11が第1傾斜面41に搭載され、第2受光素子12が第2傾斜面42に搭載され、第3受光素子13が第3傾斜面33に搭載されている。   As shown in FIGS. 13 and 14, the mounting surface 40a of the mounting portion 40 is inclined so as to be separated from the windshield X from the circular edge portion 40c toward the apex 40d, and the edge portion 40c. It is divided into three inclined surfaces 41 to 43 through three partition lines connecting the vertex 40d. In other words, when the mounting surface 40a is expressed in other words, the mounting surface 40a corresponds to a side surface of a cone formed by a straight line extending radially from the vertex 40d to a virtual bottom surface having the edge 40c as a circumference, It can be said that the side surface is divided into three by the lane markings described above. In the present embodiment, the first light receiving element 11 is mounted on the first inclined surface 41, the second light receiving element 12 is mounted on the second inclined surface 42, and the third light receiving element 13 is mounted on the third inclined surface 33. Yes.

上記した3つの傾斜面41〜43それぞれの立体角は相異なる構成となっている。したがって、縁部40cを含む仮想平面に対して垂直な立体角度を除く、任意の立体角度に対して垂直な面に投影された3つの傾斜面41〜43それぞれの投影面には、必ず大小関係が生じるようになっている。   The three inclined surfaces 41 to 43 described above have different solid angles. Therefore, the projection planes of the three inclined surfaces 41 to 43 projected on the plane perpendicular to the arbitrary solid angle excluding the solid angle perpendicular to the virtual plane including the edge portion 40c must always have a magnitude relationship. Has come to occur.

本実施形態では、第1傾斜面41の傾斜が、第1傾斜面41における第1垂直面に投影した面積が他の傾斜面42,43における第1垂直面に投影した面積よりも大きくなるように決定され、第2傾斜面42の傾斜が、第2傾斜面42における第2垂直面に投影した面積が他の傾斜面43,41における第2垂直面に投影した面積よりも大きくなるように決定され、第3傾斜面43の傾斜が、第3傾斜面43における右上方向に対して垂直な第3垂直面に投影した面積が他の傾斜面41,42における第3垂直面に投影した面積よりも大きくなるように決定されている。これにより、第1傾斜面41に、前方向に沿う光が、他の傾斜面42,43よりも多く入射し、第2傾斜面42に、左上方向に沿う光が、他の傾斜面43,41よりも多く入射し、第3傾斜面43に、右上方向に沿う光が、他の傾斜面41,42よりも多く入射する。これにより、第1傾斜面41によって、前方向に沿う光が、第2受光素子12及び第3受光素子13よりも多く第1受光素子11に入射され、第2傾斜面42によって、左上方向に沿う光が、第3受光素子13及び第1受光素子11よりも多く第2受光素子12に入射され、第3傾斜面43によって、右上方向に沿う光が、第1受光素子11及び第2受光素子12よりも多く第3受光素子13に入射される構成となっている。換言すれば、第1傾斜面41によって、第1受光素子11の受光範囲が前方向に限定され、第2傾斜面42によって、第2受光素子12の受光範囲が左上方向に限定され、第3傾斜面43によって、第3受光素子13の受光範囲が右上方向に限定された構成となっている。   In the present embodiment, the inclination of the first inclined surface 41 is such that the area projected on the first vertical surface of the first inclined surface 41 is larger than the area projected on the first vertical surface of the other inclined surfaces 42 and 43. The inclination of the second inclined surface 42 is set so that the area projected on the second vertical surface of the second inclined surface 42 is larger than the area projected on the second vertical surface of the other inclined surfaces 43 and 41. The area projected on the third vertical surface of the other inclined surfaces 41 and 42 is determined by the area of the third inclined surface 43 being projected onto the third vertical surface perpendicular to the upper right direction on the third inclined surface 43. It is determined to be larger than. Thereby, more light along the front direction enters the first inclined surface 41 than the other inclined surfaces 42 and 43, and light along the upper left direction enters the second inclined surface 42 with the other inclined surfaces 43 and 43. More than 41 are incident, and light along the upper right direction is incident on the third inclined surface 43 more than the other inclined surfaces 41 and 42. Thereby, more light along the front direction is incident on the first light receiving element 11 than the second light receiving element 12 and the third light receiving element 13 by the first inclined surface 41, and in the upper left direction by the second inclined surface 42. More light is incident on the second light receiving element 12 than the third light receiving element 13 and the first light receiving element 11, and light along the upper right direction is incident on the first light receiving element 11 and the second light receiving light by the third inclined surface 43. More than the element 12, the light is incident on the third light receiving element 13. In other words, the first inclined surface 41 limits the light receiving range of the first light receiving element 11 to the forward direction, the second inclined surface 42 limits the light receiving range of the second light receiving element 12 to the upper left direction, and the third By the inclined surface 43, the light receiving range of the third light receiving element 13 is limited to the upper right direction.

このように本実施形態に係る移動体用光センサ装置100は、第1実施形態で示した移動体用光センサ装置100と同様に、第1受光素子11の受光範囲が前方向に限定され、第2受光素子12の受光範囲が左上方向に限定され、第3受光素子13の受光範囲が右上方向に限定された構成となっている。したがって、第1実子形態で示した作用効果と同様の作用効果を得ることができる。   As described above, in the mobile photosensor device 100 according to the present embodiment, similarly to the mobile photosensor device 100 shown in the first embodiment, the light receiving range of the first light receiving element 11 is limited to the forward direction. The light receiving range of the second light receiving element 12 is limited to the upper left direction, and the light receiving range of the third light receiving element 13 is limited to the upper right direction. Therefore, the same effect as the effect shown with the 1st child form can be obtained.

本実施形態では、搭載面40aが3つの傾斜面41〜43に分割され、第1傾斜面41に第1受光素子11が搭載され、第2傾斜面42に第2受光素子12が搭載され、第3傾斜面43に第3受光素子13が搭載される例を示した。しかしながら、傾斜面の数、及び受光素子の数は上記例に限定されない。例えば図15に示すように、搭載面40aが4つの傾斜面41〜44に分割された構成を採用することもできる。この場合、第4傾斜面44に第4受光素子16が搭載されており、第4傾斜面44によって、第4受光素子16の受光範囲が、主として仰角90°左右角0°の方向に限定されている。図15は、第3実施形態に係る移動体用光センサ装置の変形例を示す平面図である。なお、図15においては、便宜上、配線14を省略している。   In the present embodiment, the mounting surface 40a is divided into three inclined surfaces 41 to 43, the first light receiving element 11 is mounted on the first inclined surface 41, the second light receiving element 12 is mounted on the second inclined surface 42, An example in which the third light receiving element 13 is mounted on the third inclined surface 43 is shown. However, the number of inclined surfaces and the number of light receiving elements are not limited to the above example. For example, as shown in FIG. 15, a configuration in which the mounting surface 40 a is divided into four inclined surfaces 41 to 44 can be adopted. In this case, the fourth light receiving element 16 is mounted on the fourth inclined surface 44, and the light receiving range of the fourth light receiving element 16 is mainly limited to the direction of the elevation angle of 90 ° and the horizontal angle of 0 ° by the fourth inclined surface 44. ing. FIG. 15 is a plan view showing a modification of the moving body photosensor device according to the third embodiment. In FIG. 15, the wiring 14 is omitted for convenience.

本実施形態では、搭載部40における1つの傾斜面に、1つの受光素子が搭載される例を示した。しかしながら、搭載部40における1つの傾斜面に複数の受光素子が搭載された構成を採用することもできる。   In the present embodiment, an example in which one light receiving element is mounted on one inclined surface of the mounting portion 40 has been described. However, a configuration in which a plurality of light receiving elements are mounted on one inclined surface of the mounting portion 40 may be employed.

本実施形態では、搭載部40の搭載面40aは、縁部40cから頂点40dに向かって、フロントガラスXから離間するように傾斜が形成され、縁部40cと頂点40dとを結ぶ3つの区画線を介して、3つの傾斜面41〜43に分割された例を示した。しかしながら、搭載部40の搭載面40aが、頂点40dから縁部40cに向かって、フロントガラスXに近づくように傾斜が形成され、縁部40cと頂点40dとを結ぶ3つの区画線を介して、3つの傾斜面41〜43に分割された構成を採用することもできる。なお、言うまでもないが、上記変形例の場合においても、搭載面40aの分割される数は、上記例に限定されない。   In the present embodiment, the mounting surface 40a of the mounting portion 40 is inclined so as to be separated from the windshield X from the edge portion 40c toward the vertex 40d, and three division lines connecting the edge portion 40c and the vertex 40d. The example divided | segmented into the three inclined surfaces 41-43 via was shown. However, an inclination is formed so that the mounting surface 40a of the mounting portion 40 approaches the windshield X from the vertex 40d toward the edge 40c, and through three partition lines connecting the edge 40c and the vertex 40d, The structure divided | segmented into the three inclined surfaces 41-43 is also employable. Needless to say, even in the case of the above modification, the number of the mounting surface 40a to be divided is not limited to the above example.

本実施形態では、縁部40cが円形状である例を示した。しかしながら、縁部40cの形状は上記例に限定されず、例えば三角形状や四角形状などの多角形状を採用することもできる。   In this embodiment, the edge part 40c showed the example which is circular shape. However, the shape of the edge portion 40c is not limited to the above example, and for example, a polygonal shape such as a triangular shape or a quadrangular shape may be employed.

なお、本実施形態に係る移動体用光センサ装置100が、第2実施形態で示した発光部90を有する構成を採用することもできる。この場合、第2実施形態で示した作用効果と同様の作用効果を得ることができる。   In addition, the structure which has the light emission part 90 shown in 2nd Embodiment can also be employ | adopted for the optical sensor apparatus 100 for moving bodies which concerns on this embodiment. In this case, the same effect as the effect shown in the second embodiment can be obtained.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

第1実施形態〜第3実施形態では、移動体用光センサ装置100がフロントガラスXに装着される例を示した。しかしながら、例えば車両のルームミラーに、フロントガラスXを介して受光部10に光が入射するように、移動体用光センサ装置100を設置しても良い。この場合、接着部83は、収納部80の外面における対向面80aの裏面に設けられる。   In 1st Embodiment-3rd Embodiment, the example with which the optical sensor apparatus 100 for moving bodies was mounted | worn with the windshield X was shown. However, for example, the moving body optical sensor device 100 may be installed in a vehicle rearview mirror so that light enters the light receiving unit 10 through the windshield X. In this case, the bonding portion 83 is provided on the back surface of the facing surface 80 a on the outer surface of the storage portion 80.

10・・・受光部
11〜13・・・第1受光素子〜第3受光素子
30・・・屈折部
31〜33・・・第1傾斜面〜第3傾斜面
40・・・搭載部
41〜43・・・第1傾斜面〜第3傾斜面
50・・・処理部
90・・・発光部
91・・・発光素子
100・・・移動体用光センサ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Light receiving part 11-13 ... 1st light receiving element-3rd light receiving element 30 ... Refraction part 31-33 ... 1st inclined surface-3rd inclined surface 40 ... Mounting part 41- 43: first to third inclined surfaces 50: processing unit 90: light emitting unit 91: light emitting element 100: photosensor device for moving body

Claims (10)

少なくとも3つの受光素子と、
該受光素子の上方に配置された、光を屈折する屈折部と、を有する移動体用光センサ装置であって、
該屈折部における光が入射する入射面には縁部から頂点に向かって、前記受光素子に近づくように傾斜が形成され、前記入射面は、前記縁部と前記頂点とを結ぶ複数の区画線を介して、少なくとも3つの傾斜面に分割され、
各傾斜面に対して、少なくとも1つの前記受光素子の受光面全面が対向しており、
前記傾斜面として、移動体に設置された状態で、
前記移動体の進行方向である前方向に面した第1垂直面に投影された面積が、他の前記傾斜面における第1垂直面に投影された面積よりも大きい第1傾斜面と、
前記移動体の左上方向に面した第2垂直面に投影された面積が、他の前記傾斜面における第2垂直面に投影された面積よりも大きい第2傾斜面と、
前記移動体の右上方向に面した第3垂直面に投影された面積が、他の前記傾斜面における第3垂直面に投影された面積よりも大きい第3傾斜面と、を含むことを特徴とする移動体用光センサ装置。
At least three light receiving elements;
A movable body photosensor device having a refracting portion that refracts light, disposed above the light receiving element,
The incident surface on which the light in the refracting portion is incident is inclined so as to approach the light receiving element from the edge toward the vertex, and the incident surface has a plurality of sections connecting the edge and the vertex. Divided into at least three inclined planes via a line ,
The entire light receiving surface of at least one light receiving element is opposed to each inclined surface,
As the inclined surface, in a state of being installed on a moving body,
A first inclined surface in which an area projected on a first vertical surface facing in a forward direction that is a traveling direction of the moving body is larger than an area projected on a first vertical surface in the other inclined surfaces;
A second inclined surface in which the area projected on the second vertical surface facing the upper left direction of the moving body is larger than the area projected on the second vertical surface in the other inclined surfaces;
A third inclined surface having an area projected on a third vertical surface facing the upper right direction of the movable body is larger than an area projected on the third vertical surface in the other inclined surfaces; An optical sensor device for a moving body.
少なくとも3つの受光素子と、
該受光素子の上方に配置された、光を屈折する屈折部と、を有する移動体用光センサ装置であって、
該屈折部における光が入射する入射面が、少なくとも3つの傾斜面に分割され、
各傾斜面に対して、少なくとも1つの前記受光素子の受光面全面が対向しており、
前記傾斜面として、移動体に設置された状態で、
前記移動体の進行方向である前方向に面した第1垂直面に投影された面積が、他の前記傾斜面における第1垂直面に投影された面積よりも大きい第1傾斜面と、
前記移動体の左上方向に面した第2垂直面に投影された面積が、他の前記傾斜面における第2垂直面に投影された面積よりも大きい第2傾斜面と、
前記移動体の右上方向に面した第3垂直面に投影された面積が、他の前記傾斜面における第3垂直面に投影された面積よりも大きい第3傾斜面と、をみ、
前記移動体のウインドシールドにパルス状の光を照射する照射部を有し、
前記受光素子は、ウインドシールドによって反射されたパルス状の光を受光することを特徴とする移動体用光センサ装置。
At least three light receiving elements;
A movable body photosensor device having a refracting portion that refracts light, disposed above the light receiving element,
An incident surface on which light in the refracting portion is incident is divided into at least three inclined surfaces;
The entire light receiving surface of at least one light receiving element is opposed to each inclined surface,
As the inclined surface, in a state of being installed on a moving body,
A first inclined surface in which an area projected on a first vertical surface facing in a forward direction that is a traveling direction of the moving body is larger than an area projected on a first vertical surface in the other inclined surfaces;
A second inclined surface in which the area projected on the second vertical surface facing the upper left direction of the moving body is larger than the area projected on the second vertical surface in the other inclined surfaces;
The area projected on a third vertical plane facing the upper right direction of the moving body, viewed contains a third inclined surface greater than the area projected on a third vertical plane in the other of the inclined surface,
An irradiation unit for irradiating the windshield of the moving body with pulsed light;
The light receiving element, characterized the be that moving body optical sensor device that receives pulsed light reflected by the windshield.
前記屈折部は、プリズムであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の移動体用光センサ装置。 The refraction unit, mobile object optical sensor device according to claim 1 or claim 2, characterized in that a prism. 前記屈折部は、前記傾斜面それぞれに、のこぎり状の溝が複数形成されたフレネルレンズであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の移動体用光センサ装置。 The refractive elements are each the inclined surface, serrated grooves mobile object optical sensor device according to claim 1 or claim 2, wherein the Fresnel lens der Rukoto which are plurally formed. 前記受光素子は、半導体基板の同一平面に形成され、
前記屈折部は、透明性を有する樹脂によって形成されており、
前記半導体基板は、リードフレームに実装され、
前記リードフレームと前記半導体基板とは、前記屈折部を形成する前記樹脂によって、一体的にモールドされていることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載の移動体用光センサ装置。
The light receiving element is formed on the same plane of a semiconductor substrate,
The refraction part is formed of a resin having transparency,
The semiconductor substrate is mounted on a lead frame,
5. The optical sensor device for a moving body according to claim 1, wherein the lead frame and the semiconductor substrate are integrally molded by the resin forming the refracting portion. 6. .
少なくとも3つの受光素子と、
該受光素子を搭載する搭載部と、を有する移動体用光センサ装置であって、
該搭載部における受光素子が搭載された搭載面が、少なくとも3つの傾斜面に分割され、
該傾斜面の1つに、少なくとも1つの前記受光素子の全体が搭載されており、
前記傾斜面として、移動体に設置された状態で、
前記移動体の進行方向である前方向に面した第1垂直面に投影された面積が、他の前記傾斜面における第1垂直面に投影された面積よりも大きい第1傾斜面と、
前記移動体の左上方向に面した第2垂直面に投影された面積が、他の前記傾斜面における第2垂直面に投影された面積よりも大きい第2傾斜面と、
前記移動体の右上方向に面した第3垂直面に投影された面積が、他の前記傾斜面における第3垂直面に投影された面積よりも大きい第3傾斜面と、を含み、
前記移動体のウインドシールドにパルス状の光を照射する照射部を有し、
前記受光素子は、ウインドシールドによって反射されたパルス状の光を受光することを特徴とする移動体用光センサ装置。
At least three light receiving elements;
A moving body photosensor device having a mounting portion on which the light receiving element is mounted,
The mounting surface on which the light receiving element is mounted in the mounting portion is divided into at least three inclined surfaces,
At least one of the entire light receiving elements is mounted on one of the inclined surfaces,
As the inclined surface, in a state of being installed on a moving body,
A first inclined surface in which an area projected on a first vertical surface facing in a forward direction that is a traveling direction of the moving body is larger than an area projected on a first vertical surface in the other inclined surfaces;
A second inclined surface in which the area projected on the second vertical surface facing the upper left direction of the moving body is larger than the area projected on the second vertical surface in the other inclined surfaces;
An area projected on a third vertical surface facing the upper right direction of the moving body, and a third inclined surface larger than an area projected on the third vertical surface in the other inclined surfaces;
An irradiation unit for irradiating the windshield of the moving body with pulsed light;
The light receiving element, characterized the be that moving body optical sensor device that receives pulsed light reflected by the windshield.
前記受光素子の出力信号を処理する処理部と、
該処理部と外部装置とを電気的に接続するコネクタ部と、を有し、
該コネクタ部は、電波を送受信し、且つ電波を受信することで電力を生成するアンテナを含むことを特徴とする請求項1〜6いずれか1項に記載の移動体用光センサ装置。
A processing unit for processing an output signal of the light receiving element;
A connector part for electrically connecting the processing part and an external device,
The mobile optical sensor device according to claim 1, wherein the connector includes an antenna that transmits and receives radio waves and generates electric power by receiving radio waves.
前記移動体のウインドシールドとの対向面が平坦な平坦部を有し、
該平坦部における、ウインドシールドとの対向面に、接着部が設けられていることを特徴とする請求項1〜7いずれか1項に記載の移動体用光センサ装置。
The surface facing the windshield of the moving body has a flat portion that is flat,
8. The moving body photosensor device according to claim 1, wherein an adhesive portion is provided on a surface of the flat portion facing the windshield.
少なくとも3つの方向に沿う光を受光した受光素子の出力信号に基づいて、日射量、日射仰角、及び日射方位角を算出することを特徴とする請求項1〜8いずれか1項に記載の移動体用光センサ装置。   The movement according to claim 1, wherein the amount of solar radiation, the solar elevation angle, and the solar azimuth angle are calculated based on an output signal of a light receiving element that has received light along at least three directions. Body photosensor device. 少なくとも2つの方向に沿う光を受光した受光素子の出力信号に基づいて、移動体の前方向の照度、及び移動体の上方の照度を算出することを特徴とする請求項1〜9いずれか1項に記載の移動体用光センサ装置。   The illuminance in the forward direction of the moving body and the illuminance above the moving body are calculated based on an output signal of the light receiving element that has received light along at least two directions. The optical sensor device for moving bodies according to the item.
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