JPH06160182A - 自動車用空調装置の日射センサ - Google Patents
自動車用空調装置の日射センサInfo
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- JPH06160182A JPH06160182A JP30431092A JP30431092A JPH06160182A JP H06160182 A JPH06160182 A JP H06160182A JP 30431092 A JP30431092 A JP 30431092A JP 30431092 A JP30431092 A JP 30431092A JP H06160182 A JPH06160182 A JP H06160182A
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- lens
- light
- radiation sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、快適な自動車用空調装置を得るた
めに、太陽光の入射角に応じて変化する乗員が車室内で
感じる日射・輻射熱量に合った出力特性を持つ日射セン
サを、提供することを目的とするものである。 【構成】 太陽光の入射角に応じた出力特性を得るため
のレンズを備えた日射センサにおいて、レンズの内表面
に一部表面粗さの粗い部分を形成したものである。
めに、太陽光の入射角に応じて変化する乗員が車室内で
感じる日射・輻射熱量に合った出力特性を持つ日射セン
サを、提供することを目的とするものである。 【構成】 太陽光の入射角に応じた出力特性を得るため
のレンズを備えた日射センサにおいて、レンズの内表面
に一部表面粗さの粗い部分を形成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用空調装置におい
て、日射量を検知し、日射量を空調装置制御に必要な信
号に変換し出力する日射センサに関するものである。
て、日射量を検知し、日射量を空調装置制御に必要な信
号に変換し出力する日射センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用空調装置の日射センサは、一般
に車室内のインパネ部に取付けられており、太陽光の強
さを感知し空調装置制御のために信号を出力している
が、特性的には乗員が感じている太陽光による日射・輻
射の熱量に合った信号を出力することが要求されてい
る。
に車室内のインパネ部に取付けられており、太陽光の強
さを感知し空調装置制御のために信号を出力している
が、特性的には乗員が感じている太陽光による日射・輻
射の熱量に合った信号を出力することが要求されてい
る。
【０００３】以下図面を参照しながら従来の自動車用空
調装置の日射センサの一例について説明する。
調装置の日射センサの一例について説明する。
【０００４】図６は従来の自動車用空調装置の日射セン
サ構造を示すものである。図６において１１は光検出器
であり光検出素子１２を備えており、日射量を検知し日
射に応じた信号を出力する。１３はレンズで光検出器１
１に光を集めるレンズの機能と、あわせて車室内のイン
パネに取付けた時の見栄えを良くするための意匠的な機
能をも持っている。
サ構造を示すものである。図６において１１は光検出器
であり光検出素子１２を備えており、日射量を検知し日
射に応じた信号を出力する。１３はレンズで光検出器１
１に光を集めるレンズの機能と、あわせて車室内のイン
パネに取付けた時の見栄えを良くするための意匠的な機
能をも持っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述のような構
成では、光検出器１１の垂直方向から入射する光はその
ほとんどが光検出素子１２に達する。一方、水平方向か
ら入射する光はレンズ１３で曲げられ、その一部が光検
出素子１２に達するがその量はごくわずかでしか無い。
成では、光検出器１１の垂直方向から入射する光はその
ほとんどが光検出素子１２に達する。一方、水平方向か
ら入射する光はレンズ１３で曲げられ、その一部が光検
出素子１２に達するがその量はごくわずかでしか無い。
【０００６】図７は照射光量（太陽光）が一定の時の入
射角による光検出量の変化、すなわち日射センサの出力
値の変化を示した図である。
射角による光検出量の変化、すなわち日射センサの出力
値の変化を示した図である。
【０００７】入射角が９０゜すなわち光検出器１１の垂
直方向からの光の検出量を１００とした場合、入射角が
０゜すなわち光が光検出器１１の水平方向から入射する
場合は０に近い値となる。すなわち、従来の球面で構成
される凹レンズをレンズとして用いた場合、検出光量の
入射角依存性が高く、太陽光の位置（高度）によって、
同じ太陽光照射光量でも日射センサの出力値の変化が大
きく、特に低入射角時にはほとんど検知せず、日射量に
応じた空調装置の正確な制御ができないという問題点が
あった。
直方向からの光の検出量を１００とした場合、入射角が
０゜すなわち光が光検出器１１の水平方向から入射する
場合は０に近い値となる。すなわち、従来の球面で構成
される凹レンズをレンズとして用いた場合、検出光量の
入射角依存性が高く、太陽光の位置（高度）によって、
同じ太陽光照射光量でも日射センサの出力値の変化が大
きく、特に低入射角時にはほとんど検知せず、日射量に
応じた空調装置の正確な制御ができないという問題点が
あった。
【０００８】さらに、太陽光により乗員が感じる熱量の
影響度合は、同じ日射量でも太陽高度の違いにより異な
り、また自動車の形状，車室内部材の形状，材料等によ
り様々に異なり、日射センサの出力に要求される特性
は、日射センサの取付位置と乗員との位置関係も含め、
車種によりそれぞれ異なってくることとなり、自動車用
空調装置の日射センサを提供するに当っては、様々な要
求特性に対し容易に対応することが必要である。
影響度合は、同じ日射量でも太陽高度の違いにより異な
り、また自動車の形状，車室内部材の形状，材料等によ
り様々に異なり、日射センサの出力に要求される特性
は、日射センサの取付位置と乗員との位置関係も含め、
車種によりそれぞれ異なってくることとなり、自動車用
空調装置の日射センサを提供するに当っては、様々な要
求特性に対し容易に対応することが必要である。
【０００９】そこで特開平１−３１６６１８号公報、特
開平２−１１２７３５号公報に示されているように、レ
ンズの透過・反射・屈折を利用して必要な日射センサ出
力特性を得るという手段が考えられる。
開平２−１１２７３５号公報に示されているように、レ
ンズの透過・反射・屈折を利用して必要な日射センサ出
力特性を得るという手段が考えられる。
【００１０】たとえば、図１に示すような日射センサに
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【００１１】図１において１は光検出器であり光検出素
子２を備えており、光検出器１は光検出素子２に当った
日射量を検知し、その日射量の強弱に応じた信号で出力
する。この信号は空調装置の制御部に送られ、日射量の
強弱を考慮した空調装置の制御がなされる。また、３は
レンズでこのレンズ３は光源側面（レンズ外面）４と光
検出器側面（レンズ内面）５とから構成されており、そ
の表面は通常１μ以下の粗さで仕上げられている。
子２を備えており、光検出器１は光検出素子２に当った
日射量を検知し、その日射量の強弱に応じた信号で出力
する。この信号は空調装置の制御部に送られ、日射量の
強弱を考慮した空調装置の制御がなされる。また、３は
レンズでこのレンズ３は光源側面（レンズ外面）４と光
検出器側面（レンズ内面）５とから構成されており、そ
の表面は通常１μ以下の粗さで仕上げられている。
【００１２】上記のように構成された日射センサのレン
ズ３についてその機能を説明する。図２（ａ）（ｂ）
（ｃ）に各入射角における光源が光検知素子２に到達す
る様子を示している。光源が真上にある場合、すなわ
ち、入射角９０゜の場合は図２（ａ）に示すように光検
出器側面５の斜面部５ａが入射する光を反射し、光検出
器側面５の光検出素子２の表面と平行な平面部５ｂから
入射した光のみが光検出素子２に到達する。光源が斜め
上にある場合、すなわち、例えば入射角４５゜の場合は
図２（ｂ）に示すように斜面部５ａに入射する光が光検
知素子２に到達する。光源が真横にある場合、すなわ
ち、入射角０゜の場合は図２（ｃ）に示すように光検出
器側面５の光検出素子２の表面と垂直な面５ｃに入射す
る光が光検知素子２に到達する。従って斜面部５ａの長
さや傾き、平面部５ｂの面積および垂直面５ｃの長さを
変化させることによって、様々な特性を持ったレンズが
提供できることとなる。
ズ３についてその機能を説明する。図２（ａ）（ｂ）
（ｃ）に各入射角における光源が光検知素子２に到達す
る様子を示している。光源が真上にある場合、すなわ
ち、入射角９０゜の場合は図２（ａ）に示すように光検
出器側面５の斜面部５ａが入射する光を反射し、光検出
器側面５の光検出素子２の表面と平行な平面部５ｂから
入射した光のみが光検出素子２に到達する。光源が斜め
上にある場合、すなわち、例えば入射角４５゜の場合は
図２（ｂ）に示すように斜面部５ａに入射する光が光検
知素子２に到達する。光源が真横にある場合、すなわ
ち、入射角０゜の場合は図２（ｃ）に示すように光検出
器側面５の光検出素子２の表面と垂直な面５ｃに入射す
る光が光検知素子２に到達する。従って斜面部５ａの長
さや傾き、平面部５ｂの面積および垂直面５ｃの長さを
変化させることによって、様々な特性を持ったレンズが
提供できることとなる。
【００１３】しかしレンズの製造においては、わずかな
寸法ばらつきや表面仕上げばらつき（成形上のヒケやソ
リも含め）でも、光の透過屈折特性が変化してしまい、
実際要求する出力特性を持ったレンズを製造するには金
型精度、成形精度等に相当高度な技術が要求され、コス
ト的にも従来のレンズに比べ高くなっていた。
寸法ばらつきや表面仕上げばらつき（成形上のヒケやソ
リも含め）でも、光の透過屈折特性が変化してしまい、
実際要求する出力特性を持ったレンズを製造するには金
型精度、成形精度等に相当高度な技術が要求され、コス
ト的にも従来のレンズに比べ高くなっていた。
【００１４】また、日射センサの出力特性は、レンズを
構成するレンズ内側、外側の各々の面での特性が複合し
て一つの出力特性となるのであるから、出力特性を少し
変えようとしても複雑なレンズ設計を最初からやり直さ
ねばならなく、特性の小変更にもその設計には相当な時
間がかかっていた。
構成するレンズ内側、外側の各々の面での特性が複合し
て一つの出力特性となるのであるから、出力特性を少し
変えようとしても複雑なレンズ設計を最初からやり直さ
ねばならなく、特性の小変更にもその設計には相当な時
間がかかっていた。
【００１５】従って、製造を容易にし、また、出力特性
の小変更を簡単にできる手段が望まれていた。
の小変更を簡単にできる手段が望まれていた。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の自動車用空調装置の日射センサは、レンズ
の光源側面であるレンズ外面に比べ、光検出器側面であ
るレンズ内面の表面を一部、粗くしたものである。
に、本発明の自動車用空調装置の日射センサは、レンズ
の光源側面であるレンズ外面に比べ、光検出器側面であ
るレンズ内面の表面を一部、粗くしたものである。
【００１７】
【作用】本発明は上記した構成によって、入射する光を
レンズにより透過させたり、反射させたり、屈折させた
りして光検出素子に到達する光の量を制御し、対象の車
種に最も適しかつ乗員の感覚にあった空調装置の制御が
できるような出力特性を持った日射センサを、安価に容
易に製造することができる。
レンズにより透過させたり、反射させたり、屈折させた
りして光検出素子に到達する光の量を制御し、対象の車
種に最も適しかつ乗員の感覚にあった空調装置の制御が
できるような出力特性を持った日射センサを、安価に容
易に製造することができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１を参照
しながら説明する。先に述べたように同図において１は
光検出器であり、光検出素子２を少なくとも１個備えて
おり、光検出器１は光検出素子２に当った日射量を検知
し、その日射量の強弱に応じた信号を出力する。この信
号は空調装置の制御部に送られ、日射量の強弱を考慮し
た空調装置の制御がなされる。また、３はレンズで、こ
のレンズ３は光源側面（レンズ外面）４と光検出器側面
（レンズ内面）５とから構成されている。
しながら説明する。先に述べたように同図において１は
光検出器であり、光検出素子２を少なくとも１個備えて
おり、光検出器１は光検出素子２に当った日射量を検知
し、その日射量の強弱に応じた信号を出力する。この信
号は空調装置の制御部に送られ、日射量の強弱を考慮し
た空調装置の制御がなされる。また、３はレンズで、こ
のレンズ３は光源側面（レンズ外面）４と光検出器側面
（レンズ内面）５とから構成されている。
【００１９】上記のように構成された日射センサのレン
ズ３について、レンズ３の光源側面（レンズ外面）４と
光検出器側面（レンズ内面）５どちらの表面とも通常の
レンズ表面仕上げ精度であった場合、レンズ３の持つ透
過・反射・屈折の性質により光の入射角に対する日射セ
ンサの出力特性は図３に示すような特性となる。
ズ３について、レンズ３の光源側面（レンズ外面）４と
光検出器側面（レンズ内面）５どちらの表面とも通常の
レンズ表面仕上げ精度であった場合、レンズ３の持つ透
過・反射・屈折の性質により光の入射角に対する日射セ
ンサの出力特性は図３に示すような特性となる。
【００２０】今、仮に自動車の屋根形状や日射センサ取
付位置との関係で光の入射角８０゜から９０゜あたりの
出力値を下げようとした場合、従来方法では、光検出器
側面５の光検出素子２の表面に平行な平面部５ｂの面積
を小さくすることにより達成することができるが、この
場合、光検出器側面５の斜面部５ａを従来と同じ位置に
構成することが物理的に不可能となり、結果的に斜面部
５ａが変わってしまうので、光の入射角が８０゜以下の
領域においても日射センサの特性が変わってしまい、レ
ンズの設計を再度やり直す必要があった。
付位置との関係で光の入射角８０゜から９０゜あたりの
出力値を下げようとした場合、従来方法では、光検出器
側面５の光検出素子２の表面に平行な平面部５ｂの面積
を小さくすることにより達成することができるが、この
場合、光検出器側面５の斜面部５ａを従来と同じ位置に
構成することが物理的に不可能となり、結果的に斜面部
５ａが変わってしまうので、光の入射角が８０゜以下の
領域においても日射センサの特性が変わってしまい、レ
ンズの設計を再度やり直す必要があった。
【００２１】ところで、レンズの表面仕上げが粗いと、
透過する光はレンズの表面で乱反射を起こすという現象
が発生する。今、仮に図１の光検出器側面５の光検出素
子２の表面に平行な平面部５ｂにおいて乱反射が起こる
と、平面部５ｂを透過して光検出素子２に到達する光の
量が減少するので、日射センサの出力値が低下すること
となる。従って平面部５ｂを全域あるいは部分的に粗く
することにより、光の入射角８０゜から９０゜あたりの
出力値を下げることができ、またその下げ幅は粗さの程
度や粗くする範囲により設定でき、容易に、たとえば図
４に示すような相対出力特性を持った日射センサを提供
することができる。
透過する光はレンズの表面で乱反射を起こすという現象
が発生する。今、仮に図１の光検出器側面５の光検出素
子２の表面に平行な平面部５ｂにおいて乱反射が起こる
と、平面部５ｂを透過して光検出素子２に到達する光の
量が減少するので、日射センサの出力値が低下すること
となる。従って平面部５ｂを全域あるいは部分的に粗く
することにより、光の入射角８０゜から９０゜あたりの
出力値を下げることができ、またその下げ幅は粗さの程
度や粗くする範囲により設定でき、容易に、たとえば図
４に示すような相対出力特性を持った日射センサを提供
することができる。
【００２２】また、上記とは逆に光の入射角０゜から２
０゜あたりの出力特性を上げようとした場合、前述した
レンズ表面における光の乱反射特性を逆に利用し、光の
入射角０゜から２０゜あたりの日射センサ出力値に影響
あるレンズ３の光検出器側面５の光検出素子２の表面と
垂直な面５ｃを除いた光検出器側面５を粗くすることに
より、入射角３０゜あたり以上の光に対する日射センサ
の出力値が低下することとなる。すると結果的に日射セ
ンサの相対出力特性は光の入射角０゜から２０゜あたり
が上がり、たとえば図５に示すような相対出力特性を持
った日射センサが提供できる。
０゜あたりの出力特性を上げようとした場合、前述した
レンズ表面における光の乱反射特性を逆に利用し、光の
入射角０゜から２０゜あたりの日射センサ出力値に影響
あるレンズ３の光検出器側面５の光検出素子２の表面と
垂直な面５ｃを除いた光検出器側面５を粗くすることに
より、入射角３０゜あたり以上の光に対する日射センサ
の出力値が低下することとなる。すると結果的に日射セ
ンサの相対出力特性は光の入射角０゜から２０゜あたり
が上がり、たとえば図５に示すような相対出力特性を持
った日射センサが提供できる。
【００２３】また、仮に金型の寸法仕上げ精度が悪かっ
たり、表面仕上げ精度が悪かったりして、日射センサの
出力特性が要求特性と部分的に異なっていた場合にも、
特性が異なっている光の入射角に関係あるレンズ光検出
器側面５の一部を、前述した２つの例の場合と同様に表
面粗さを変えることにより容易に対応できる。
たり、表面仕上げ精度が悪かったりして、日射センサの
出力特性が要求特性と部分的に異なっていた場合にも、
特性が異なっている光の入射角に関係あるレンズ光検出
器側面５の一部を、前述した２つの例の場合と同様に表
面粗さを変えることにより容易に対応できる。
【００２４】なお前述した例は、全てレンズ３の光検出
器側面５の表面を一部粗くするという手段で達成した
が、光源側面４においても同様の効果を期待できる。し
かしレンズ３の光源側面４において表面粗さを部分的に
変えたりすると、光源側面４は自動車に取付けた時、乗
員の見える部分となるので意匠的に好ましくなく、また
光源側面はその表面を一部粗くした場合に、影響のある
入射角範囲が一般的に光検出器側面に粗くした部分を設
定した場合より広い範囲となるので、入射角範囲を限定
しやすい光検出器側面がより容易に効果を発揮できるこ
ととなる。
器側面５の表面を一部粗くするという手段で達成した
が、光源側面４においても同様の効果を期待できる。し
かしレンズ３の光源側面４において表面粗さを部分的に
変えたりすると、光源側面４は自動車に取付けた時、乗
員の見える部分となるので意匠的に好ましくなく、また
光源側面はその表面を一部粗くした場合に、影響のある
入射角範囲が一般的に光検出器側面に粗くした部分を設
定した場合より広い範囲となるので、入射角範囲を限定
しやすい光検出器側面がより容易に効果を発揮できるこ
ととなる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明は、日射センサレン
ズの光源側面（レンズ外面）に比べ光検出器側面（レン
ズ内面）の表面を一部粗くしたことにより、乗員が感じ
る太陽光による日射・輻射等の熱量に合った出力特性を
持つ日射センサを金型精度，成形精度に高度な技術がな
くても製造でき、また出力特性を少し変えようとした場
合にも容易に対応ができるので、安価にかつ早く提供で
きることとなる。
ズの光源側面（レンズ外面）に比べ光検出器側面（レン
ズ内面）の表面を一部粗くしたことにより、乗員が感じ
る太陽光による日射・輻射等の熱量に合った出力特性を
持つ日射センサを金型精度，成形精度に高度な技術がな
くても製造でき、また出力特性を少し変えようとした場
合にも容易に対応ができるので、安価にかつ早く提供で
きることとなる。
【図１】本発明のベースとなる自動車用空調装置の日射
センサの断面図
センサの断面図
【図２】（ａ）は入射角９０゜で同日射センサに入射す
る光の状態を示す断面図 （ｂ）は入射角４５゜で同日射センサに入射する光の状
態を示す断面図 （ｃ）は入射角０゜で同日射センサに入射する光の状態
を示す断面図
る光の状態を示す断面図 （ｂ）は入射角４５゜で同日射センサに入射する光の状
態を示す断面図 （ｃ）は入射角０゜で同日射センサに入射する光の状態
を示す断面図
【図３】本発明のベースとなる日射センサの光の入射角
と相対出力値との関係を示す特性図
と相対出力値との関係を示す特性図
【図４】本発明の一実施例の日射センサの光の入射角と
相対出力値との関係を示す特性図
相対出力値との関係を示す特性図
【図５】本発明の別の実施例の日射センサの光の入射角
と相対出力値との関係を示す特性図
と相対出力値との関係を示す特性図
【図６】従来の自動車用空調装置の日射センサの断面図
【図７】従来の日射センサの光の入射角と相対出力値と
の関係を示す特性図
の関係を示す特性図
１ 光検出器 ２ 光検出素子 ３ レンズ ４ 光源側面（レンズ外面） ５ 光検出器側面（レンズ内面） ５ａ 斜面部 ５ｂ 平面部 ５ｃ 垂直面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪本 次男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】光検出器と前記光検出器の光源側に設けら
れたレンズとを有し、前記レンズの光源側面であるレン
ズ外面に比べ、光検出器側面であるレンズ内面の表面を
一部、粗くしたことを特徴とする自動車用空調装置の日
射センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30431092A JP2827763B2 (ja) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | 自動車用空調装置の日射センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30431092A JP2827763B2 (ja) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | 自動車用空調装置の日射センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160182A true JPH06160182A (ja) | 1994-06-07 |
| JP2827763B2 JP2827763B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=17931493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30431092A Expired - Fee Related JP2827763B2 (ja) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | 自動車用空調装置の日射センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827763B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1216863A2 (de) * | 2000-12-16 | 2002-06-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Sonnensensor für Kraftfahrzeugklimaanlagen |
| WO2009027459A3 (de) * | 2007-08-29 | 2009-05-28 | Behr Hella Thermocontrol Gmbh | Sonnensensor zur erfassung der einfallsrichtung und der intensität von sonnenstrahlung |
| CN104340005A (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | 通用电气公司 | 光线传感器组件以及使用该光线传感器组件的装置 |
| DE102019106544A1 (de) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts, Regen-Licht-Sensor zur Verwendung an einer Windschutzscheibe und Kraftfahrzeug |
-
1992
- 1992-11-16 JP JP30431092A patent/JP2827763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1216863A2 (de) * | 2000-12-16 | 2002-06-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Sonnensensor für Kraftfahrzeugklimaanlagen |
| EP1216863A3 (de) * | 2000-12-16 | 2003-11-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Sonnensensor für Kraftfahrzeugklimaanlagen |
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| DE102019106544A1 (de) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts, Regen-Licht-Sensor zur Verwendung an einer Windschutzscheibe und Kraftfahrzeug |
| US11118966B2 (en) | 2019-03-14 | 2021-09-14 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Measuring device for capturing ambient light, rain-light sensor for use on a windshield and motor vehicle |
| DE102019106544B4 (de) | 2019-03-14 | 2023-08-03 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Messvorrichtung zur Erfassung des Umgebungslichts, Regen-Licht-Sensor zur Verwendung an einer Windschutzscheibe und Kraftfahrzeug |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2827763B2 (ja) | 1998-11-25 |
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