JPS61291241A - 光センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両用ヘッドライト自動切替装置等の感知装置
等に用い得る光センサであって、複数個の光電素子を含
むものである。

（発明の背景および発明が解決しようとする問題点） 複数個の光電素子を用いる場合、温度の影響による暗電
流の変化が各光電素子毎に異なると、光センサは所望の
感知特性を満足することができない。各光電素子が異な
る所要の指向角を持つような場合、この問題は重要であ
る。

本発明はこのような問題の解決された光センサを提供す
ることを口約とするものである。

（問題点を解決するための手段） このため本発明は複数の光電変換素子を同一の受光可能
面積にて同一面上に形成し、光電変換素子のうちの１つ
を光を検出しない暗電流検出用とし、他を所要の指向角
を得るための遮蔽形状としたことを特徴とする。

（作用効果） 暗電流検出用を含めて各光電素子の受光可能面積が等し
いため各暗電流が等しくなり、暗電流検出用光電素子に
て暗電流を測定してこれを他の光電素子の正確な特性補
償に用いることができる・（実施例） 以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第２図は本発明になる光センサを車両用ヘッＰライト自
動切替装置に用いた場合の全体を示すブロック構成図で
ある。第２図において１０は同一平面上に複数個（本実
施例では８個）の光電素子を配置して構成される光セン
サで、対向車のヘッドライト等の光に応じた複数個の光
電信号Ｓｎ、（実施例ではｎ＝１〜８）を出力する。

ここで光センサとして用いたフォトダイオードを説明す
る。フォトダイオードは製法構造によりプレーナ拡散型
、低容量プレーナ拡散型、ＰＮＮ”型、Ｐｉｎ型、ショ
ット式型に分けられるがここでは最も一般的にプレーナ
拡散型シリコンフォトダイオードについて第３図に基づ
き説明する。

第３図はフォトダイオードの構成図であり、１１は反射
防止膜としてのｓｉｏ、、１２はＰＩ、１３はＮ層、１
４はアノード側Ａ１電極、１５はカソード側Ａｆ電極で
ある。フォトダイオードに光が照射されると光起電力効
果により半導体内の電子が励起され両電極１４．１５間
に電圧が発生する。電極１４．１５に短絡した時に流れ
る電流が短絡電流と呼ばれるもので、この短絡電流が入
射光量に比例するため短絡電流を測定することにより入
射光量がわかる。ここで、暗電流と呼ばれるものは暗中
に置いたフォトダイオードが外部の熱により電子が励起
されて生じる短絡電流のことで周囲温度の増加に伴い増
加する。また、暗電流は同一構造、製法の素子であれば
その面積に比例する。

次に、本発明なる光センサ１０を第１図に基づき説明す
る。光センサ１０は８個の光電素子（フォトダイオード
）で構成され、全て等しい面積である。光電素子１０ａ
は暗電流検出用素子であり素子面上を全てカッ−“ド側
Ａｌ電極（図、斜線部）でおおわれており常時暗電流の
みを出力する。

光電素子ｉｏｂ、１０ｃＳ１０ｇ及び１０ｈは図の如く
上下部がカソード側Ａｌ電極でおおわれた構造をとり、
カソード側Ａ１電極部を変化させることにより上下の指
向角を変えることが出来る。

光電素子１０ｄ、１０ｅ及び１０ｆはＰ層だカソード側
Ａｌ電極でおおわれない構造をとる。

次に前記光センサ１０を用いた車両用ヘッドライト自動
切替装置について第３図を用いて説明する。対向車のヘ
ッドライト光及び前走車のテールライト光をレンズ２０
を用いて集光し、レンズ２０から所定の距離だけ離れた
位置に配置された前記光センサ１０上に光が照射される
。光センサ１０は集光された光に応答して光電信号Ｓｎ
　（ｎ＝１〜８）を出力する。入力処理回路３０は前記
光電信号Ｓｎを後述する制御回路５０よりの制御信号Ｃ
ｉに応じてアナログスイッチを用いて順次切替えるとと
もに所定の増幅率で電圧Ｖｉに変換し出力する。ＡＤ変
換回路４０は前記入力処理回路３０よりの出力Ｖｉをデ
ィジタル値Ｄｉｎに変換し出力する。

５０は予め定められたプログラムに従ってソフトウェア
によるディジタル演算処理を実行する制御回路でマイコ
ンＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ１０回路部、クロッ久発
生部等を備え、車載バッテリよりの安定化電源回路くい
ずれも図示せず）を介した５ｖの安定電圧の供給を受け
て後述する第４図の演算処理を実行する。

上記構成においてその作動を第４図に示す演算流れ図と
ともに説明する。第４図において、ステップ１０１では
マイクロコンピュータ５０内のレジスタ、カウンタ、ラ
ッチなどの初期設定を行ない、ステップ１０２に進む。

ステップ１０２では入力処理回路３０の制御用の制御信
号Ｃｉを出力ボートより出力する。ステップ１０３では
Ｃ４＝Ｃ１＋１の演算を行ないステップ１０４に進む。

ステップ１０４ではＣｉが８か否かを判別し、判定がＮ
Ｏの場合はステップ１０６に直接進むが、判定がＹＥＳ
の場合はステップ１０５に進んでＣ１を零にした後ステ
ップ・１０６に進む。ステップ１０６ではＡＤ変換回路
４０よりのディジタル値Ｄｉｓを読込みステップ１０７
に進む。ステップ１０７ではＣｔが零か否かを判定し、
判定がＹＥＳの場合、すなわちステップ１０６で読込ん
だＤｉ２が暗電流検出用光電素子の出力に反応している
場合はステップ１０８に進み、ステップ１０６て読込ん
だＤｉ８をＤｏ、２として記憶し、ステップ１１３に進
む。このり。ＦＦは光センサ１の暗電流および入力処理
回路３０．ＡＤ変換回路４０のオフセット値を含んだも
のになる。

また、ステップ１０７の判定がＮＯになった時はステッ
プ１０９に進み、ステップ１０６で読込んだＤｉ、から
先に記憶しておいたり。□を減算してＤ　Ｑｔ＋ｔを求
め、ステップ１１０ではり。ＵＴが所定の値に以上か否
かを判定し、判定がＹＥＳの場合、即ち外部からの光の
強さがある一定値以上になった時ステップ１１１に進み
フラグＣｉをセットする。ステップ１１０で判定がＮｏ
の場合、即ち外部に光源を発するものがないと判断した
場合ステップ１１２に進みフラグＣＬをリセットしステ
ップ１０２に戻る。

ステップ１１３では前記フラグＣｉ　　（ｉ＝１〜７）
の隣り合う３つ以上のフラグがセット状態にある又はフ
ラグが全てリセット状態であるか否かを判断し、判定が
ＹＥＳの場合、例えばフラグＣ２、Ｃ１、Ｃ４がセット
状態である場合には光センサ１０の広範囲に光を受光し
ているので対向車及び前走車からの光源の結果ではなく
自動車のヘッドライトの反射であると判断しステップ１
１４に進み、出力端子ＯＵＴに０”を出力しステップ１
０２に戻る。

ステップ１１３で判定がＯＮの場合、即ち光センサ１０
に広範囲に光を受光しておらず、また一部がある一定値
以上の光を受光しているので前走車又は対向車があると
判断し、ステップ１１５に進み出力端子ＯＵＴに１”を
出力しステップ１０２戻る。

上記演算流れ図に示した制御回路５０よりのＯＵＴ信号
を受けて駆動回路６０で車両ヘッドライト７０を駆動す
る。即ちＯＵＴ信号がＨｉレベル信号の場合、トランジ
スタ及びリレーがＯＮＬ車両車両ヘッドライトロービー
ムライラメト７２が点灯する。又ＯＵＴ信号がＬＯＷレ
ベル信号の場合、トランジスタお呼びリレーが０ＦＦＬ
車両ヘッドライトハイビームフィラメント７１が点灯す
る。

上記の如く複数個の光電素子よりなる光センサｌＯにお
いて、光電素子の光の照射を受ける形状をカソード側ア
ルミ電極で任意に変えることにより、レンズ系を含めた
指向角を任意に変え街路灯等不必要な光源からの受光を
制限し、外乱による誤動作を防ぐとともに、複数個の光
電素子の大きさを全て等しくし、複数個の光電素子のひ
とつを光の受光を受けないようにカソード側アルミ電極
でおおった構成とすることにより光の受光を受けずに暗
電流を取り出し前記制御回路５０で暗電流の影響を打消
すことが出来る。

なお、上記実施例では、制御回路５０としてマイクロコ
ンピュータを用いて光検出作動を行なうものを示したが
、電子回路によるハードロジック構成のものを用いて同
様に行なってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光センサの平面図、第
２図は第１図図示の光センサが通用された車両用ヘッド
ライト自動切替装置のブロック構成図、第３図（Ａ）、
（Ｂ）は第１図図示の光センサを構成するフォトダイオ
ードの例を示す平面図と断面図、第４図は第２図図示の
制御回路５０の制御プログラムを示すフローチャートで
ある。 １０・・・光センサ、１０ａ〜１０ｈ・・・フォトダイ
オード（光電素子）、１５・・・電極。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 第１図 （Ａ） 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．入射光の供給を受けて光−電変換作用を行ない受光
   量に応じた光電信号を発生する複数の光電素子を同一の
   受光可能面積にて同一面上に配置し、前記複数個の光電
   素子のうちの１つを光を検出しない暗電流検出用光電素
   子とし、前記複数の光電素子のうち前記暗電流検出用を
   除くものの受光面を覆う遮蔽部を所要の指向角を得るた
   めの形状にした光センサ。
2. ２．前記光センサの遮蔽部を信号取出し用電極により形
   成した特許請求の範囲第１項記載の光センサ。