JP4186364B2 - Automatic on / off control device for vehicle - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、周囲の明るさに応じ車両ライトを自動で点消灯する車両用自動点消灯制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両自動点消灯システムは、昼間に橋げた下を走行すると瞬間的にライトの点消灯を起こす場合がある。そのために、ライト点灯に遅延を設け、不要な瞬灯動作を防止している。しかし、この方法では低速走行時や、橋げた幅が広い場合に効果が薄く、不十分である。
【０００３】
特開平１−２８５４３０号公報では、車両前方と上方からの明るさを比較し、橋げた下での瞬灯を低減させる方法が提案されている。
この方式で使用する検出器として、同じく特開平１−２８５４３０号公報には複数の素子で構成された検出器が提案されている。しかし、この検出器は、検出する方向に応じてそれぞれ異なるレンズを有するため、筐体が大きくなり、設置面の見映えが悪くなるおそれがある。
【０００４】
また、特公平２−３２１６９号公報では前方光を検出する検出器と上方光を検出する２つの検出器を用いて、前方と上方の明るさを検出する方法が提案されているが、車両への検出器取付工数が増加する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、周囲の明るさに応じてライトを自動で点消灯するシステムにおいて、小型で、見映えがよく、しかも取付工数の少ない車両用自動点消灯制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、同一の平面内に配置された第１と第２の受光素子には、遮光部材の透孔を通して光が照射される。ここで、第１の受光素子には車両直上からの光が照射され、また、第２の受光素子には車両前方からの光が照射される。そして、制御部は、第１の受光素子に照射される車両直上からの光の照度に対応した出力とライトの点灯閾値とを比較してライトの自動点灯時期を監視しつつ、前記第２の受光素子に照射される車両前方からの光の照度に対応した出力についてはこれを時間微分処理し、前記第１の受光素子の出力が前記ライトの点灯閾値以下になってライトの点灯条件が成立しても、前記第２の受光素子の出力の時間微分値が正であれば前記ライトの点灯動作を禁止する。よって、周囲の明るさに応じてライトを自動で点消灯するシステムにおいて、橋げた下での瞬灯動作を低減するとともに、橋げたとトンネルの判別を確実に行うことができ、適切な自動点消灯制御を行うことが可能となる。
【０００７】
また、昼間に橋げた下を走行すると瞬間的にライトの点消灯を起こす場合があり、特開平１−２８５４３０号公報では車両前方と上方からの明るさを比較して橋げた下での瞬灯を低減させる方法が提案されており、使用する検出器として複数の素子で構成するときに、検出する方向に応じてそれぞれ異なるレンズを有するため、筐体が大きくなり、設置面の見映えが悪くなるおそれがあるが、本発明では、同一の平面内に第１と第２の受光素子が配置されており、小型化を図ることができる。また、特公平０２−３２１６９号公報では２つの検出器を用いて前方と上方の明るさを検出する際に、車両への検出器取付工数が増加するが、本発明では、同一の平面内に第１と第２の受光素子が配置されており、車両への検出器取付工数の増加を回避することができる。
【０００８】
このようにして、周囲の明るさに応じてライトを自動で点消灯するシステムにおいて、小型で、見映えがよく、しかも取付工数の少ない車両用自動点消灯制御装置とすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、ワンチップ内に第１と第２の受光素子を形成することにより小型化という観点で好ましいものとなる。
請求項３に記載の発明によれば、第１の受光素子の周囲に第２の受光素子を配置ことにより、実用上好ましいものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
図１には、本実施の形態における車両用自動点消灯制御装置の光センサ（検出器）の平面図を示す。図２には、図１のＡ−Ａ断面図を示す。ただし、図１は、図２に示すキャップ材である光学レンズ５とスリット板（遮光板）４を取り外した状態での平面図である。さらに、図３には、光センサ１を車両のダッシュパネルに装着した状態の縦断面図を示す。
【００１２】
図２において、光センサ１は、コネクタを兼ねるセンサハウジング２と、センサチップ３と、スリット板４と、光学レンズ５と、ターミナル６とを備えている。センサハウジング２は、ケース７とホルダ８から構成され、両部材７，８は共に合成樹脂よりなる。ケース７は、円筒状をなし、立設した状態で使用される。また、ホルダ８は、ケース７内の上部に嵌入されている。ここで、センサハウジング２がケース７とホルダ８にて構成されていることから、ケース７を共通部材とし、ホルダ８（受光素子実装部とコネクタ部）をセンサ仕様毎に変えて用いることができる。
【００１３】
図２に示すように、ケース７の外周面にはセンサ取付け爪９が設けられており、光センサ１が自動車のダッシュパネル１０の取付け孔１０ａに対し図２中、Ｘ方向に挿入され、センサ取付け爪９の外方への付勢力により本センサ１がダッシュパネル１０に取り付けられる。
【００１４】
ホルダ８の上面中央部にはセンサチップ３が配置されている。また、ホルダ８にはセンサ信号を外部に出力するための外部出力端子としてのターミナル６がインサート成形され、ホルダ８の中にターミナル６を埋設した構造となっている。ターミナル６の一端がホルダ８の上面に露出し、ターミナル６の他端がホルダ８の下面から突出している。
【００１５】
図１において、四角形状のセンサチップ３には、センサハウジング２の上面での受光領域における方位角が「０」の基準となる軸Ｌcentの上に直上光検出用受光素子Ｄu が配置されるとともに、その周囲において前方光検出用受光素子Ｄf が配置されている。このように２つの受光素子Ｄu ，Ｄf がワンチップ内に形成されている。受光素子Ｄu ，Ｄf は入射する光の量に応じた信号をそれぞれ出力する。また、受光素子Ｄu ，Ｄf としてフォトダイオードを用いている。
【００１６】
センサチップ３の詳細を図４，５を用いて説明する。センサチップ３は円形の受光領域１３を有し、この受光領域１３の周囲に円弧状の受光領域１４が形成されている。受光領域１３，１４は電気的に絶縁されている。より詳しくは、図５に示すように、ｎ型シリコン基板１５の表層部において、ｐ型領域１３，１４が形成されている。また、ｎ型シリコン基板１５の裏面にはカソード電極１６が形成されるとともに、基板１５の表面側においてｐ型領域１３，１４にはアノード電極１７，１８が設けられている。このように、ｐ型領域１３にて受光素子Ｄu が、ｐ型領域１４にて受光素子Ｄf が形成され、図４の各領域１３，１４に光が当たるとそれぞれ受光量に応じた電気信号（光電流）が取り出される。
【００１７】
図２において、センサチップ３の上方において、ホルダ８の上面には遮光部材としてのスリット板４がセンサチップ３を覆うように支持されている。スリット板４は遮光材料よりなる。スリット板４の中央部には、上下に貫通するスリット（透孔）４ａが形成され、光透過部であるスリット４ａは円形をなしている。スリット板４のスリット４ａの位置は、図２に示すように、センサチップ３の真上に設定されている。即ち、基準となる軸Ｌcent上にスリット板４のスリット４ａの中心がある。
【００１８】
図２において、光学レンズ５は着色ガラスや樹脂（半透明材）よりなり、お碗型をなしている。この光学レンズ５がケース７の外周面に嵌入され、センサチップ３の上方においてハウジング２に支持されている。さらに、光学レンズ５の内周面（下面）の中央部には凹部５ａが形成され、この凹部５ａにより光学レンズ５がレンズ機能を持つことになる。なお、光学レンズ５にレンズ機能を持たせるために凹レンズの他にもプリズムの集合体レンズ（フレネルレンズ）等を用いてもよい。
【００１９】
そして、図２の光学レンズ５の表面側に照射された光は光学レンズ５を通過し、スリット板４に照射される。さらに、スリット板４のスリット４ａを通過した光はセンサチップ３の受光素子Ｄu ，Ｄf （図１参照）に照射される。この光照射により受光素子Ｄu ，Ｄf から信号が出力される。つまり、センサ表面（光学レンズ５）に照射された光は、レンズ材の屈折率と形状により光路変更されレンズ５内を進み、センサチップ３に向かって出射され、スリット板４のスリット４ａを通してセンサチップ３に至る。
【００２０】
図６には、本光センサ１における指向特性を示す。図６の横軸には仰角をとり、縦軸には相対感度をとっている。図６において、直上光検出用受光素子Ｄu は仰角が８０〜９０°付近の高仰角に感度ピークを持ち、前方光検出用受光素子Ｄf は仰角が３０°付近の低仰角に感度ピークを持つ。これを、図７，８を用いて説明する。
【００２１】
図７に示すように、直上（上方）から来た光はスリット板４のスリット４ａを通過して直上光検出用受光素子Ｄu に照射される。つまり、図３に示すように、直上光検出用受光素子Ｄu は仰角が８０〜９０°付近の光を受光する。このように、直上から来た光は直上光検出用受光素子Ｄu に当たるが、前方から来た光は当たらないため、直上光検出用受光素子Ｄu は直上の明るさのみを検出することとなる。
【００２２】
また、図８に示すように、前方から来た光はスリット板４のスリット４ａを通過して前方光検出用受光素子Ｄf に照射される。つまり、図３に示すように、前方光検出用受光素子Ｄf は仰角が３０°付近の光を受光する。このように、前方光検出用受光素子Ｄf はスリット板４のスリット４ａの中心線よりズラして配置することにより、直上から来た光は前方光検出用受光素子Ｄf に当たらないが、前方から来た光は前方光検出用受光素子Ｄf に当たるため、前方光検出用受光素子Ｄf は前方の明るさを検出することとなる。以上のごとく、光センサ１の搭載例を示す図３において、直上光を検出する受光素子Ｄu と前方光を検出する受光素子Ｄf をセンサハウジング（センサ筐体）２内の一つの平面上に設置して、車両前方と直上からの光を検出することができる。
【００２３】
このような受光素子Ｄu ，Ｄf の配置、即ち、第１の受光素子としての直上光検出用受光素子Ｄu を、スリット板４のスリット４ａを通して車両直上からの光が照射されるようにするとともに、第２の受光素子としての前方光検出用受光素子Ｄf を、直上光検出用受光素子Ｄu の配置面と同一の平面内に配置し、スリット板４のスリット４ａを通して車両前方からの光が照射されるようにすると、光センサ（検出器）１の構造として小型であり、構成部品も少なく、見映えがよく、さらに、取付工数を少なくすることができる。
【００２４】
図９には、車両用自動点消灯制御装置の電気的構成図を示す。
２つの受光素子Ｄu ，Ｄf に対し増幅器２０，２１を介してマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２２が接続されている。そして、マイコン２２に受光素子Ｄu ，Ｄf からの信号が取り込まれる。マイコン２２からはヘッドランプ駆動信号（ライト点灯及び消灯信号）が出力される。つまり、マイコン２２は受光素子Ｄu からの信号と受光素子Ｄf からの信号とに基づいて瞬灯を低減させるべく車両のライトを点消灯制御する。
【００２５】
次に、このように構成した車両用自動点消灯制御装置（光センサ）の作用を説明する。
図１０，１１は、マイコン２２が実行する処理内容を示すフローチャートである。図１０は点灯時の処理を示し、図１１は消灯時の処理を示す。
【００２６】
このフローを説明するに際し、図１２，１３に示すタイムチャートを用いる。
図１２は橋げた下を走行した場合における、直上光検出用受光素子Ｄu の出力波形と、前方光検出用受光素子Ｄf の出力波形を示すとともに、前方光検出用受光素子Ｄf の出力を微分した波形を示す。図１３はトンネルに入る場合における、直上光検出用受光素子Ｄu の出力波形と、前方光検出用受光素子Ｄf の出力波形を示すとともに、前方光検出用受光素子Ｄf の出力を微分した波形を示す。
【００２７】
図１２において、橋げた下を走行する場合、直上光検出用受光素子Ｄu の出力に比べ、前方光検出用受光素子Ｄf の出力はより早く最下点を迎え、その後上昇する。これに対し、図１３のトンネルに入る場合は、直上光検出用受光素子Ｄu の出力と前方光検出用受光素子Ｄf の出力はほぼ同時に低下し始める。この出力波形の違いを利用して、マイコン２２は前方光検出用受光素子Ｄf の出力を微分処理するとともに、この受光素子Ｄf の出力の微分結果と直上光検出用受光素子Ｄu の出力とから車両のライトを点消灯制御する。
【００２８】
以下、詳しく述べる。図２の光センサ１において、入射した光は光学レンズ５及びスリット板４のスリット４ａを通して受光素子Ｄu ，Ｄf 側に送られる。そして、受光素子Ｄu ，Ｄf に受光され、光量に応じた信号に変換される。
【００２９】
図９のマイコン２２は図１０のステップ１００で、直上光検出用受光素子Ｄu の信号レベル、即ち、直上照度が点灯閾値以下か否か判定する。そして、図１２のｔ１のタイミングあるいは図１３のｔ２０のタイミングのように直上照度が点灯閾値以下であると、マイコン２２は図１０のステップ１０１で、前方光検出用受光素子Ｄf の信号レベル、即ち、前方照度の微分値が正か否か判定する。前方照度の微分値が「０」または負であると、マイコン２２はステップ１０２でライト点灯モードを設定する。具体的には、図１３に示すように、トンネルに入った際には、ｔ２０のタイミングにて直上照度が点灯閾値以下になるとともに前方照度の微分値が「０」または負となることによりライト点灯モードとなる。その結果、マイコン２２からライト点灯信号が送出され、ヘッドランプが点灯する。
【００３０】
一方、図１０のステップ１０１において前方照度の微分値が正であると（図１２のｔ１のタイミング）、マイコン２２は橋げたであるとしてステップ１０２の処理を迂回してライト点灯モードを設定しない。
【００３１】
つまり、図１２に示すように橋げたの下を車両が通過した際において、直上照度が点灯閾値以下になると直ちにライト点灯モードにするのではなく、前方照度の微分値が「０」または負の時のみライト点灯モードにすることにより、誤った点灯動作を回避することができる。即ち、図１２（ｄ）に示すごとく、直上照度が点灯閾値以下になると直ちにライト点灯モードにする従来システムでは橋げた下走行で点灯（瞬灯）していたが、本実施形態では図１２（ｅ）に示すごとく、瞬灯動作を防止することができる。
【００３２】
一方、マイコン２２は図１１のステップ２００で、ライト点灯モードか否か判定する。そして、ライト点灯モードであると、マイコン２２はステップ２０１で直上光検出用受光素子Ｄu の信号レベル、即ち、直上照度が消灯閾値以上か否か判定する。ここで、図１２（ａ）に示すように、ライト点灯閾値Ｌ１と消灯閾値Ｌ２を比べると、点灯閾値Ｌ１よりも消灯閾値Ｌ２の方が大きく、点灯・消灯照度にヒステリシスを持たせている。これにより、外来光の瞬時的な照度変化の影響を受けにくい。
【００３３】
そして、直上照度が消灯閾値以上であると、マイコン２２はステップ２０２に移行して前方光検出用受光素子Ｄf の信号レベル、即ち、前方照度の微分値が正か否か判定する。前方照度の微分値が正であれば、マイコン２２はステップ２０３でライト消灯信号を送出する。また、ステップ２０２において前方照度の微分値が負であると、マイコン２２はステップ２０４で所定の時間保持した後（待機した後）、ステップ２０５で再度、直上照度（直上光検出用受光素子Ｄu の信号レベル）が消灯閾値以上であるか否か判定する。直上照度が消灯閾値以上でなければ、ステップ２００に戻り、直上照度が消灯閾値以上であればステップ２０３に移行してライト消灯信号を送出する。このように、ステップ２０４，２０５の処理を実行することによりライト消灯に遅延を設け、短時間の照度変化に応答しないようにしている。
【００３４】
このように本実施形態は、下記の特徴を有する。
（イ）図４に示すように、第１の受光素子としての直上光検出用受光素子Ｄu を、スリット板４のスリット４ａを通して車両直上からの光が照射されるようにするとともに、第２の受光素子としての前方光検出用受光素子Ｄf を、直上光検出用受光素子Ｄu の配置面と同一の平面内に配置し、スリット板４のスリット４ａを通して車両前方からの光が照射されるようにした。このようにして、周囲の明るさに応じてライトを自動で点消灯するシステムにおいて、小型で、見映えがよく、しかも取付工数の少ない車両用自動点消灯制御装置とすることができる。
（ロ）特に、ワンチップ内に直上光検出用受光素子Ｄu と前方光検出用受光素子Ｄf を形成したので、小型化という観点で好ましい。
（ハ）図４に示すように、直上光検出用受光素子Ｄu の周囲に前方光検出用受光素子Ｄf を配置したので、実用上好ましい。
（ニ）制御部としてのマイコン２２は、図１０の処理を実行して、ステップ１００で車両直上からの光の照度が点灯閾値以下になったときに、ステップ１０１で車両前方からの光の照度における時間微分値が正であれば点灯動作を禁止する。よって、橋げたとトンネルの判別を確実に行うことができ、適切な自動点消灯制御を行うことが可能となる。つまり、ライトの点消灯を主に司る直上光検出用受光素子Ｄu の出力がライト点灯の閾値を下回っても、前方光検出用受光素子Ｄf の出力の微分値が正の場合は、橋げたと判別し、ライトを点灯させない。これにより、単に車両直上からの光の照度が点灯閾値以下になったときに点灯させるシステムでは点灯していた橋げた下走行における瞬灯動作をより効果的に抑制することができる。
【００３５】
これまでの説明においては受光素子としてフォトダイオードを用いてきたが、他にも例えばフォトトランジスタを用いてもよい。
また、２つの受光素子Ｄu ，Ｄf の配置として、図１に示すように、直上光検出用受光素子Ｄu の周囲に円弧状の前方光検出用受光素子Ｄf を配置するのではなく、図１４に示すように、直上光検出用受光素子Ｄu の周囲に、円環状（リング状）の前方光検出用受光素子Ｄf ’を配置するようにしてもよい。即ち、同心円上に複数の受光素子を配置してもよい。さらに、直上光検出用受光素子Ｄu の周囲に配する前方光検出用受光素子Ｄf は円弧状や円環状の他にも、三角形をなす環状や四角形をなす環状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態における車両用自動点消灯制御装置の光センサの平面図。
【図２】 図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】 光センサを車両に搭載した状態での縦断面図。
【図４】 センサチップの平面図。
【図５】 センサチップの説明図。
【図６】 光センサの特性図。
【図７】 光路を示す説明図。
【図８】 光路を示す説明図。
【図９】 車両用自動点消灯制御装置の電気的構成図。
【図１０】 作用を説明するためのフローチャート。
【図１１】 作用を説明するためのフローチャート。
【図１２】 作用を説明するためのタイムチャート。
【図１３】 作用を説明するためのタイムチャート。
【図１４】 別例のセンサチップの平面図。
【符号の説明】
１…光センサ、２…センサハウジング、３…センサチップ、４…スリット板、４ａ…スリット、２２…マイコン、Ｄu …直上光検出用受光素子、Ｄf …前方光検出用受光素子。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic on / off control device for a vehicle that automatically turns on / off a vehicle light according to ambient brightness.
[0002]
[Prior art]
A conventional automatic vehicle lighting system may momentarily turn on and off the light when traveling under a bridge in the daytime. Therefore, a delay is provided in the lighting of the light to prevent unnecessary blinking operation. However, this method is inefficient and insufficient when traveling at low speeds or when the bridge is wide.
[0003]
Japanese Patent Laid-Open No. 1-285430 proposes a method of comparing the brightness from the front and the upper side of the vehicle to reduce the blinking light under the bridge.
As a detector used in this system, a detector composed of a plurality of elements is also proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-285430. However, since this detector has different lenses depending on the direction to be detected, there is a possibility that the casing becomes large and the appearance of the installation surface is deteriorated.
[0004]
Japanese Patent Publication No. 2-32169 proposes a method of detecting front and upper brightness using a detector that detects forward light and two detectors that detect upward light. The number of detector mounting man-hours increases.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle automatic lighting on / off control device that is small in size, looks good, and has a small number of mounting steps in a system that automatically turns on / off lights according to ambient brightness. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the first and second light receiving elements arranged in the same plane are irradiated with light through the through hole of the light shielding member. Here, the first light receiving element is irradiated with light from directly above the vehicle, and the second light receiving element is irradiated with light from the front of the vehicle. Then, the control unit, while compares the lighting threshold output and light corresponding to the illuminance of the light from the vehicle directly irradiated to the first light receiving element monitors the automatic lighting timing of the light, the second The output corresponding to the illuminance of the light from the front of the vehicle irradiated to the light receiving element is subjected to time differentiation processing, and the light lighting condition is established when the output of the first light receiving element is equal to or lower than the light lighting threshold. also, the prohibit the lighting operation of the light as long as the time differential value of the output of the second light receiving element is positive. Therefore, in a system that automatically turns on and off the light according to the surrounding brightness, the blinking operation under the bridge is reduced , and it is possible to reliably distinguish between the bridge and the tunnel, and appropriate automatic lighting control Can be performed .
[0007]
In addition, when driving under a bridge in the daytime, the lights may be turned on and off instantaneously. In JP-A-1-285430, the brightness from the front and the top of the vehicle is compared to reduce the blinking light under the bridge. There is a proposed method, and when it is configured with a plurality of elements as a detector to be used, there are different lenses depending on the direction of detection, so the housing becomes large and the appearance of the installation surface may deteriorate However, in the present invention, the first and second light receiving elements are arranged in the same plane, and the size can be reduced. In addition, in Japanese Patent Publication No. 02-32169, when detecting the brightness of the front and the top using two detectors, the number of steps for mounting the detector on the vehicle increases. The 1st and 2nd light receiving element is arrange | positioned and the increase in the detector attachment man-hour to a vehicle can be avoided.
[0008]
In this way, in the system that automatically turns on / off the light according to the surrounding brightness, the automatic on / off control device for a vehicle that is small in size, looks good, and has a small number of mounting steps can be provided.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, the first and second light receiving elements are formed in one chip, which is preferable from the viewpoint of miniaturization.
According to the invention described in claim 3, it is practically preferable to dispose the second light receiving element around the first light receiving element.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the top view of the optical sensor (detector) of the automatic lighting on / off control apparatus for vehicles in this Embodiment is shown. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. However, FIG. 1 is a plan view in a state where the optical lens 5 and the slit plate (light-shielding plate) 4 which are cap materials shown in FIG. 2 are removed. Further, FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of the state in which the optical sensor 1 is mounted on the dash panel of the vehicle.
[0012]
In FIG. 2, the optical sensor 1 includes a sensor housing 2 that also serves as a connector, a sensor chip 3, a slit plate 4, an optical lens 5, and a terminal 6. The sensor housing 2 includes a case 7 and a holder 8, and both the members 7 and 8 are made of synthetic resin. The case 7 has a cylindrical shape and is used in a standing state. The holder 8 is fitted into the upper part of the case 7. Here, since the sensor housing 2 is composed of the case 7 and the holder 8, the case 7 can be used as a common member, and the holder 8 (light receiving element mounting portion and connector portion) can be changed for each sensor specification. .
[0013]
As shown in FIG. 2, a sensor mounting claw 9 is provided on the outer peripheral surface of the case 7, and the optical sensor 1 is inserted into the mounting hole 10a of the dash panel 10 of the automobile in the X direction in FIG. The sensor 1 is attached to the dash panel 10 by the outward biasing force of the attachment claw 9.
[0014]
The sensor chip 3 is disposed at the center of the upper surface of the holder 8. In addition, a terminal 6 as an external output terminal for outputting a sensor signal to the outside is insert-molded in the holder 8, and the terminal 6 is embedded in the holder 8. One end of the terminal 6 is exposed on the upper surface of the holder 8, and the other end of the terminal 6 protrudes from the lower surface of the holder 8.
[0015]
In FIG. 1, a rectangular sensor chip 3 is provided with a light receiving element Du for detecting light directly above the axis Lcent, which is a reference with an azimuth angle of “0” in the light receiving region on the upper surface of the sensor housing 2. In the vicinity thereof, a light receiving element Df for detecting the front light is arranged. Thus, the two light receiving elements Du and Df are formed in one chip. The light receiving elements Du and Df respectively output signals corresponding to the amount of incident light. Photodiodes are used as the light receiving elements Du and Df.
[0016]
Details of the sensor chip 3 will be described with reference to FIGS. The sensor chip 3 has a circular light receiving region 13, and an arc-shaped light receiving region 14 is formed around the light receiving region 13. The light receiving areas 13 and 14 are electrically insulated. More specifically, as shown in FIG. 5, p-type regions 13 and 14 are formed in the surface layer portion of the n-type silicon substrate 15. A cathode electrode 16 is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 15, and anode electrodes 17 and 18 are provided in the p-type regions 13 and 14 on the front surface side of the substrate 15. In this way, the light receiving element Du is formed in the p-type region 13 and the light receiving element Df is formed in the p-type region 14, and when light is applied to the regions 13 and 14 in FIG. Photocurrent) is taken out.
[0017]
In FIG. 2, a slit plate 4 as a light shielding member is supported on the upper surface of the holder 8 so as to cover the sensor chip 3 above the sensor chip 3. The slit plate 4 is made of a light shielding material. A slit (through hole) 4a penetrating vertically is formed at the center of the slit plate 4, and the slit 4a, which is a light transmitting portion, has a circular shape. The position of the slit 4a of the slit plate 4 is set immediately above the sensor chip 3, as shown in FIG. That is, the center of the slit 4a of the slit plate 4 is on the reference axis Lcent.
[0018]
In FIG. 2, the optical lens 5 is made of colored glass or resin (translucent material) and has a bowl shape. The optical lens 5 is fitted on the outer peripheral surface of the case 7 and supported by the housing 2 above the sensor chip 3. Further, a concave portion 5a is formed in the central portion of the inner peripheral surface (lower surface) of the optical lens 5, and the optical lens 5 has a lens function by the concave portion 5a. In addition to the concave lens, a prism assembly lens (Fresnel lens) or the like may be used to give the optical lens 5 a lens function.
[0019]
Then, the light irradiated on the surface side of the optical lens 5 in FIG. 2 passes through the optical lens 5 and is irradiated on the slit plate 4. Furthermore, the light that has passed through the slit 4a of the slit plate 4 is applied to the light receiving elements Du and Df (see FIG. 1) of the sensor chip 3. Signals are output from the light receiving elements Du and Df by this light irradiation. That is, the light irradiated to the sensor surface (optical lens 5) is changed in optical path according to the refractive index and shape of the lens material, travels through the lens 5, is emitted toward the sensor chip 3, and passes through the slit 4 a of the slit plate 4. The chip 3 is reached.
[0020]
FIG. 6 shows the directivity characteristics of the present optical sensor 1. In FIG. 6, the horizontal axis represents the elevation angle, and the vertical axis represents the relative sensitivity. In FIG. 6, the light detection element Du for detecting light directly above has a sensitivity peak at a high elevation angle with an elevation angle of 80 to 90 °, and the light reception element Df for detection of front light has a sensitivity peak at a low elevation angle with an elevation angle of about 30 °. This will be described with reference to FIGS.
[0021]
As shown in FIG. 7, the light coming from directly above (above) passes through the slit 4a of the slit plate 4 and is applied to the light receiving element Du for detecting light directly above. That is, as shown in FIG. 3, the light detecting element Du for detecting the light directly above receives light having an elevation angle in the vicinity of 80 to 90 °. In this way, the light coming from directly above hits the light receiving element Du for detecting the light directly above, but the light coming from the front does not hit, so the light receiving element Du for detecting the light directly above detects only the brightness directly above.
[0022]
Further, as shown in FIG. 8, the light coming from the front passes through the slit 4a of the slit plate 4 and is irradiated to the light detecting element Df for detecting the front light. That is, as shown in FIG. 3, the forward light detecting light receiving element Df receives light having an elevation angle of around 30 °. As described above, by arranging the light receiving element Df for detecting the front light so as to be shifted from the center line of the slit 4a of the slit plate 4, the light coming from directly above does not hit the light receiving element Df for detecting the front light. Since the incoming light hits the forward light detecting light receiving element Df, the forward light detecting light receiving element Df detects the brightness of the front. As described above, in FIG. 3 showing the mounting example of the optical sensor 1, the light receiving element Du for detecting the light directly above and the light receiving element Df for detecting the front light are installed on one plane in the sensor housing (sensor housing) 2. Thus, it is possible to detect light from the front and directly above the vehicle.
[0023]
The arrangement of the light receiving elements Du, Df, that is, the light detecting element Du for detecting light directly above as the first light receiving element is irradiated with light from directly above the vehicle through the slit 4a of the slit plate 4, and A light receiving element Df for detecting front light as a second light receiving element is arranged in the same plane as the light receiving element Du for detecting light directly above, and light from the front of the vehicle is irradiated through the slit 4a of the slit plate 4. As a result, the structure of the optical sensor (detector) 1 is small, the number of components is small, the appearance is good, and the number of mounting steps can be reduced.
[0024]
In FIG. 9, the electrical block diagram of the automatic lighting on / off control apparatus for vehicles is shown.
A microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 22 is connected to the two light receiving elements Du and Df via amplifiers 20 and 21. The microcomputer 22 receives signals from the light receiving elements Du and Df. The microcomputer 22 outputs a headlamp drive signal (light on / off signal). That is, the microcomputer 22 controls the lighting of the vehicle to be turned off and on based on the signal from the light receiving element Du and the signal from the light receiving element Df.
[0025]
Next, the operation of the vehicular automatic lighting on / off control device (light sensor) configured as described above will be described.
10 and 11 are flowcharts showing the processing contents executed by the microcomputer 22. FIG. 10 shows processing at the time of lighting, and FIG. 11 shows processing at the time of turning off.
[0026]
In explaining this flow, the time charts shown in FIGS. 12 and 13 are used.
12 in a case where the vehicle travels under the bridge girder, the output waveform immediately above the light detection light-receiving element Du, with showing the output waveform of the forward light detecting light-receiving element Df, obtained by differentiating the output of the forward light detecting light-receiving element D f Waveform is shown. FIG. 13 shows the output waveform of the light detecting element Du for detecting light directly above and the output waveform of the light receiving element Df for detecting front light, and the waveform obtained by differentiating the output of the light receiving element Df for detecting front light when entering the tunnel. .
[0027]
In FIG. 12, when traveling under a bridge, the output of the front light detection light-receiving element Df reaches the lowest point earlier and then rises higher than the output of the light detection element Du for light detection directly above. On the other hand, when entering the tunnel of FIG. 13, the output of the light detecting element Du for detecting the light directly above and the output of the light receiving element Df for detecting the front light begin to decrease almost simultaneously. Utilizing this difference in output waveform, the microcomputer 22 differentiates the output of the front light detecting light receiving element Df, and from the differential result of the output of the light receiving element Df and the output of the light detecting element Du directly above, the vehicle. The light is turned on and off.
[0028]
Details will be described below. In the optical sensor 1 of FIG. 2, incident light is sent to the light receiving elements Du and Df through the optical lens 5 and the slit 4 a of the slit plate 4. Then, the light is received by the light receiving elements Du and Df and converted into a signal corresponding to the amount of light.
[0029]
The microcomputer 22 in FIG. 9 determines in step 100 in FIG. 10 whether or not the signal level of the light detecting element Du for detecting the light directly above, that is, the illuminance directly above is below the lighting threshold. Then, if the illuminance immediately above is equal to or lower than the lighting threshold as shown at the timing t1 in FIG. 12 or the timing t20 in FIG. 13, the microcomputer 22 determines the signal level of the front light detection light receiving element Df in step 101 in FIG. It is determined whether the differential value of the front illuminance is positive. If the differential value of the front illuminance is “0” or negative, the microcomputer 22 sets the light lighting mode in step 102. Specifically, as shown in FIG. 13, when entering the tunnel, the light directly above the lighting threshold becomes equal to or less than the lighting threshold at the timing t20 and the differential value of the front illumination becomes “0” or negative. The lighting mode is set. As a result, a light lighting signal is sent from the microcomputer 22 and the headlamp is turned on.
[0030]
On the other hand, if the differential value of the forward illuminance is positive in step 101 in FIG. 10 (timing t1 in FIG. 12), the microcomputer 22 bypasses the process in step 102 and does not set the light lighting mode because it is bridged.
[0031]
That is, when the vehicle passes under the bridge as shown in FIG. 12, when the illuminance directly above falls below the lighting threshold, the light lighting mode is not immediately activated, but the forward illuminance differential value is “0” or negative . By setting only the light lighting mode, an erroneous lighting operation can be avoided. That is, as shown in FIG. 12 (d), when the illuminance immediately above falls below the lighting threshold value, the conventional system that is in the light lighting mode immediately turns on (instant light) under bridged running. As shown in (), the blinking operation can be prevented.
[0032]
On the other hand, the microcomputer 22 determines in step 200 of FIG. 11 whether or not it is in the light lighting mode. If it is in the light lighting mode, the microcomputer 22 determines in step 201 whether or not the signal level of the light detecting element Du for detecting the light directly above, that is, the illuminance directly above is equal to or greater than the turn-off threshold. Here, as shown in FIG. 12A, when comparing the light turn-on threshold L1 and the turn-off threshold L2, the turn-off threshold L2 is larger than the turn-on threshold L1, and the lighting / light-off illuminance has hysteresis. Thereby, it is hard to receive to the influence of the instantaneous illuminance change of external light.
[0033]
If the illuminance directly above is equal to or greater than the extinction threshold, the microcomputer 22 proceeds to step 202 and determines whether the signal level of the front light detection light receiving element Df, that is, the differential value of the front illuminance is positive. If the differential value of the front illuminance is positive, the microcomputer 22 sends a light extinction signal at step 203. If the differential value of the forward illuminance is negative in step 202, the microcomputer 22 holds the predetermined time in step 204 (after waiting), and then again in step 205, the illuminance directly above (the light detecting element Du for detecting the directly above light) It is determined whether the signal level is equal to or higher than the turn-off threshold. If the directly above illuminance is not equal to or greater than the turn-off threshold value, the process returns to step 200. If the directly above illuminance is equal to or greater than the turn-off threshold value, the process proceeds to step 203 and a light extinction signal is transmitted. As described above, by executing the processing of steps 204 and 205, the light is turned off so as not to respond to a short time illuminance change.
[0034]
Thus, this embodiment has the following features.
(A) As shown in FIG. 4, the light detection element Du for detecting light directly above the first light receiving element is irradiated with light from directly above the vehicle through the slit 4a of the slit plate 4, and the second light receiving element Du The light receiving element Df for detecting the front light as the light receiving element is disposed in the same plane as the light receiving element Du for detecting the light directly above the light so that light from the front of the vehicle is irradiated through the slit 4a of the slit plate 4. did. In this way, in the system that automatically turns on / off the light according to the surrounding brightness, the automatic on / off control device for a vehicle that is small in size, looks good, and has a small number of mounting steps can be provided.
(B) In particular, since the light receiving element Du for detecting light directly above and the light receiving element Df for detecting front light are formed in one chip, it is preferable from the viewpoint of miniaturization.
(C) As shown in FIG. 4, the front light detection light-receiving element Df is disposed around the light detection element Du for direct light detection, which is preferable in practice.
(D) The microcomputer 22 as the control unit executes the process of FIG. 10, and when the illuminance of the light from directly above the vehicle is equal to or less than the lighting threshold value in step 100, the illuminance of light from the front of the vehicle in step 101 If the time differential value at is positive, the lighting operation is prohibited. Therefore, it is possible to reliably distinguish between a bridge and a tunnel, and it is possible to perform appropriate automatic lighting on / off control. In other words, even if the output of the light detection element Du for detecting the light directly above, which mainly controls lighting of the light, is below the threshold value for lighting the light, if the differential value of the output of the light detection element Df for front light detection is positive, it is determined that the light has been bridged. And do not turn on the light. Thereby, in the system that is lit when the illuminance of light from directly above the vehicle is equal to or less than the lighting threshold, it is possible to more effectively suppress the blinking operation in the underbridge traveling that was lit.
[0035]
In the above description, the photodiode is used as the light receiving element. However, for example, a phototransistor may be used.
Further, as shown in FIG. 1, the arrangement of the two light receiving elements Du and Df is not shown in FIG. 14 except that an arc-shaped front light detecting light receiving element Df is arranged around the light detecting element Du for detecting light directly above. As shown, an annular (ring-shaped) front light detecting light receiving element Df ′ may be arranged around the light detecting element Du for detecting light directly above. That is, a plurality of light receiving elements may be arranged on concentric circles. Further, the forward light detecting light receiving element Df disposed around the light detecting element Du for detecting directly above light may be a circular ring or a circular ring in addition to an arc shape or an annular shape.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an optical sensor of a vehicle automatic on / off control device according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view in a state where the optical sensor is mounted on a vehicle.
FIG. 4 is a plan view of a sensor chip.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a sensor chip.
FIG. 6 is a characteristic diagram of an optical sensor.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an optical path.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an optical path.
FIG. 9 is an electrical configuration diagram of the automatic lighting on / off control device for a vehicle.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation.
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation.
FIG. 12 is a time chart for explaining the operation.
FIG. 13 is a time chart for explaining the operation.
FIG. 14 is a plan view of another example of a sensor chip.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical sensor, 2 ... Sensor housing, 3 ... Sensor chip, 4 ... Slit board, 4a ... Slit, 22 ... Microcomputer, Du ... Photodetection element for light detection right above, Df ... Photodetection element for detection of front light.

Claims (3)

透孔を有する遮光部材と、
前記遮光部材の透孔を通して車両直上からの光が照射される第１の受光素子と、
前記第１の受光素子の配置面と同一の平面内に配置され、前記遮光部材の透孔を通して車両前方からの光が照射される第２の受光素子と、
前記第１の受光素子に照射される車両直上からの光の照度に対応した出力とライトの点灯閾値とを比較してライトの自動点灯時期を監視しつつ、前記第２の受光素子に照射される車両前方からの光の照度に対応した出力についてはこれを時間微分処理し、前記第１の受光素子の出力が前記ライトの点灯閾値以下になってライトの点灯条件が成立しても、前記第２の受光素子の出力の時間微分値が正であれば前記ライトの点灯動作を禁止する制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用自動点消灯制御装置。A light shielding member having a through hole;
A first light receiving element irradiated with light from directly above the vehicle through the through hole of the light shielding member;
A second light receiving element that is arranged in the same plane as the arrangement surface of the first light receiving element and is irradiated with light from the front of the vehicle through the through hole of the light shielding member;
The second light receiving element is irradiated while monitoring the automatic lighting timing of the light by comparing the output corresponding to the illuminance of the light directly above the vehicle irradiated to the first light receiving element and the lighting threshold of the light. The output corresponding to the illuminance of the light from the front of the vehicle is subjected to time differentiation processing, and even if the lighting condition of the light is satisfied when the output of the first light receiving element is less than the lighting threshold of the light, A control unit for prohibiting the lighting operation of the light if the time differential value of the output of the second light receiving element is positive ;
An automatic on / off control device for a vehicle, comprising: 第１の受光素子と第２の受光素子をワンチップ内に形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動点消灯制御装置。  2. The automatic on / off control device for a vehicle according to claim 1, wherein the first light receiving element and the second light receiving element are formed in one chip. 第１の受光素子の周囲に第２の受光素子を配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用自動点消灯制御装置。The automatic light on / off control device for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein a second light receiving element is disposed around the first light receiving element.

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