(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子（１０）と、
該受光素子（１０）の出力信号をＡＤ変換するＡＤ変換部（２０）と、
複数の前記受光素子（１０）を順次選択して、前記ＡＤ変換部（２０）と順次接続するマルチプレクサ（３０）と、
前記ＡＤ変換部（２０）の出力信号を記憶する記憶部（４０）と、
該記憶部（４０）に記憶された前記ＡＤ変換部（２０）の出力信号を、車両機器を制御するＥＣＵ（６０）に通信する通信部（５０）と、を備え、
複数の前記受光素子（１０）として、日射量検出用の第１受光素子（１１）と、日射方向検出用の第２受光素子（１２）と、を有し、
前記記憶部（４０）として、前記第１受光素子（１１）の出力信号を記憶する第１記憶部（４１）と、前記第２受光素子（１２）の出力信号を記憶する第２記憶部（４２）と、を有し、
前記ＥＣＵ（６０）として、前記第１受光素子（１１）の出力信号に基づいて、車両のライトを点灯制御するライトＥＣＵ（６１）と、前記第２受光素子（１２）の出力信号に基づいて、車両のエアコンを制御するエアコンＥＣＵ（６２）と、を有し、
前記マルチプレクサ（３０）は、前記第２受光素子（１２）と前記ＡＤ変換部（２０）とを接続した後、前記第１受光素子（１１）と前記ＡＤ変換部（２０）とを接続し、
前記通信部（５０）は、ＡＤ変換された前記第１受光素子（１１）の出力信号を前記ライトＥＣＵ（６１）に通信した後、ＡＤ変換された前記第２受光素子（１２）の出力信号を前記エアコンＥＣＵ（６２）に通信することを特徴とする光センサ。
【請求項２】
前記通信部（５０）は、前記記憶部（４０）に記憶された前記ＡＤ変換部（２０）の出力信号を、車両機器を制御するＥＣＵ（６０）にシリアル通信し、
前記ライトＥＣＵ（６１）は、ＡＤ変換された前記第１受光素子（１１）の出力信号が入力されたら、ＡＤ変換された前記第２受光素子（１２）の出力信号の入力を待たずに、前記ライトの制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
複数の前記受光素子（１０）として、バックグランド検出用の第３受光素子（１３）を有し、
前記記憶部（４０）は、前記第３受光素子（１３）の出力信号を記憶する第３記憶部（４３）を有し、
前記通信部（５０）は、前記第１受光素子（１１）の出力信号から、第３受光素子（１３）の出力信号を減算した補正信号を、前記第１受光素子（１１）の出力信号として、前記ライトＥＣＵ（６１）に通信することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光センサ。
【請求項４】
前記第３受光素子（１３）の出力信号を反転するインバータを有することを特徴とする請求項３に記載の光センサ。
【請求項５】
前記通信部（５０）は、前記第１受光素子（１１）の出力信号と、前記インバータによって反転された前記第３受光素子（１３）の出力信号とを加算することで生成された前記補正信号を、前記第１受光素子（１１）の出力信号として、前記ライトＥＣＵ（６１）に通信することを特徴とする請求項４に記載の光センサ。
【請求項６】
前記第２受光素子（１２）は、車両の進行方向右側からの光を検出する第４受光素子（１２ａ）と、車両の進行方向左側からの光を検出する第５受光素子（１２ｂ）と、を有することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の光センサ。
【請求項７】
前記受光素子（１０）の出力信号を増幅するバッファ（１４）を有することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の光センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の受光素子を備える光センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、受光領域に複数の受光素子が配置され、入射光の入射角に関する第１機能用の信号と、車両用ライトの点灯／消灯制御を行うための総受光量に関する第２機能用の信号とを出力する光センサが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７８３４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に示される光センサでは、受光素子を備えるモールドＩＣが、ターミナルを介して車両と電気的に接続され、受光素子のアナログ信号が、車両に搭載されたライト制御回路や空調用マイコンに入力されている。この構成にて、日射量と日射方向とを検出する場合、最低、信号ライン（ターミナル）が３つ必要になり、体格が増大する虞がある。
【０００５】
これに対して、受光素子の出力信号をＡＤ変換した後、シリアル通信にて、デジタル信号に変換された受光素子の出力信号を、車両に送信する方法も考えられる。この場合、信号ラインが１本となるので、体格の増大が抑制される。
【０００６】
しかしながら、上記したデジタル信号を出力する構成の場合、ＡＤ変換などを行わなくてはならず、通信の遅延が懸念される。例えば、車両がトンネルに進入した際、すぐにライトが点灯することが望まれるが、上記した遅延が生じると、ライトの点灯が遅れる虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ライトの点灯遅れが抑制された光センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、複数の受光素子（１０）と、該受光素子（１０）の出力信号をＡＤ変換するＡＤ変換部（２０）と、複数の受光素子（１０）を順次選択して、ＡＤ変換部（２０）と順次接続するマルチプレクサ（３０）と、ＡＤ変換部（２０）の出力信号を記憶する記憶部（４０）と、該記憶部（４０）に記憶されたＡＤ変換部（２０）の出力信号を、車両機器を制御するＥＣＵ（６０）に通信する通信部（５０）と、を備え、複数の受光素子（１０）として、日射量検出用の第１受光素子（１１）と、日射方向検出用の第２受光素子（１２）と、を有し、記憶部（４０）として、第１受光素子（１１）の出力信号を記憶する第１記憶部（４１）と、第２受光素子（１２）の出力信号を記憶する第２記憶部（４２）と、を有し、ＥＣＵ（６０）として、第１受光素子（１１）の出力信号に基づいて、車両のライトを点灯制御するライトＥＣＵ（６１）と、第２受光素子（１２）の出力信号に基づいて、車両のエアコンを制御するエアコンＥＣＵ（６２）と、を有し、マルチプレクサ（３０）は、第２受光素子（１２）とＡＤ変換部（２０）とを接続した後、第１受光素子（１１）とＡＤ変換部（２０）とを接続し、通信部（５０）は、ＡＤ変換された第１受光素子（１１）の出力信号をライトＥＣＵ（６１）に通信した後、ＡＤ変換された第２受光素子（１２）の出力信号をエアコンＥＣＵ（６２）に通信することを特徴とする。
【０００９】
このように本発明によれば、マルチプレクサ（３０）は、第２受光素子（１２）とＡＤ変換部（２０）とを接続した後、第１受光素子（１１）とＡＤ変換部（２０）とを接続し、通信部（５０）は、第１受光素子（１１）の出力信号をライトＥＣＵ（６１）に通信した後、第２受光素子（１２）の出力信号をエアコンＥＣＵ（６２）に通信する。これによれば、マルチプレクサ（３０）が、第１受光素子（１１）とＡＤ変換部（２０）とを接続した後、第２受光素子（１２）とＡＤ変換部（２０）とを接続し、通信部（５０）が、第１受光素子（１１）の出力信号をライトＥＣＵ（６１）に通信した後、第２受光素子（１２）の出力信号をエアコンＥＣＵ（６２）に通信する構成と比べて、ライトＥＣＵ（６１）に第１受光素子（１１）の出力信号が入力されるタイミングが早くなる。これにより、車両のライトの点灯遅れが抑制される。なお、もちろんではあるが、ライトの消灯遅れも抑制される。
【００１０】
請求項２に記載のように、通信部（５０）は、記憶部（４０）に記憶されたＡＤ変換部（２０）の出力信号を、車両機器を制御するＥＣＵ（６０）にシリアル通信し、ライトＥＣＵ（６１）は、ＡＤ変換された第１受光素子（１１）の出力信号が入力されたら、ＡＤ変換された第２受光素子（１２）の出力信号の入力を待たずに、ライトの制御を行う構成が好ましい。
【００１１】
これによれば、通信部がＥＣＵにパラレル通信する構成と比べて、信号ラインを少なくすることができる。また、ライトＥＣＵが、ＡＤ変換された第１受光素子の出力信号と、ＡＤ変換された第２受光素子の出力信号とが入力された後に、ライトの制御を行う構成と比べて、車両のライトの点灯遅れが抑制される。
【００１２】
請求項３に記載のように、複数の受光素子（１０）として、バックグランド検出用の第３受光素子（１３）を有し、記憶部（４０）は、第３受光素子（１３）の出力信号を記憶する第３記憶部（４３）を有し、通信部（５０）は、第１受光素子（１１）の出力信号から、第３受光素子（１３）の出力信号を減算した補正信号を、第１受光素子（１１）の出力信号として、ライトＥＣＵ（６１）に通信する構成が良い。これによれば、日射量の検出精度が向上される。
【００１３】
請求項４に記載のように、第３受光素子（１３）の出力信号を反転するインバータを有する構成を採用することもできる。この場合、請求項５に記載のように、通信部（５０）は、第１受光素子（１１）の出力信号と、インバータによって反転された第３受光素子（１３）の出力信号とを加算することで生成された補正信号を、第１受光素子（１１）の出力信号として、ライトＥＣＵ（６１）に通信する。
【００１４】
請求項６に記載のように、第２受光素子（１２）は、車両の進行方向右側からの光を検出する第４受光素子（１２ａ）と、車両の進行方向左側からの光を検出する第５受光素子（１２ｂ）と、を有する構成を採用することができる。
【００１５】
請求項７に記載のように、受光素子（１０）の出力信号を増幅するバッファ（１４）を有する構成を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る光センサの概略構成を示すブロック図である。
【図２】光センサの遅延を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】比較例の遅延を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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〜図３に基づいて、本実施形態に係る光センサを説明する。
【００１８】
光センサ１００は、車両のフロントガラスから差し込む光が受光素子１０に入射するように、ダッシュパネルなどに設けられるものである。図１に示すように、光センサ１００は、要部として、受光素子１０、ＡＤ変換部２０、マルチプレクサ３０、記憶部４０、及び、通信部５０を備える。受光素子１０とＡＤ変換部２０との電気的な接続がマルチプレクサ３０によって制御され、ＡＤ変換部２０にてＡＤ変換された受光素子１０の出力信号が、記憶部４０に記憶される。そして、記憶部４０に記憶された受光素子１０の出力信号が、通信部５０にて読み出され、読み出されたデジタル信号が、シリアル通信にて、車両の機器を制御するＥＣＵ６０へと出力される。
【００１９】
受光素子１０は、日射量検出用の第１受光素子１１、日射方向検出用の第２受光素子１２、及び、バックグランド検出用の第３受光素子１３を有する。第１受光素子１１は、車両に差し込む光の総量を検出する機能を果たし、第２受光素子１２は、車両進行方向右側から車両に入射する光を検出する機能を果たす第２受光素子１２ａと、車両進行方向左側から車両に入射する光を検出する機能を果たす第２受光素子１２ｂと、を有する。また、第３受光素子１３は、車内の光量を検出する機能を果たす。第２受光素子１２ａが、特許請求の範囲に記載の第４受光素子、第２受光素子１２ｂが、特許請求の範囲に記載の第５受光素子に相当する。
【００２０】
第１受光素子１１には、多少なりとも、車内の光が入射する。そのため、車内の光量を差し引くために、本実施形態では、第１受光素子１１の出力信号から、第３受光素子１３の出力信号が減算された補正信号を用いている。なお、各受光素子１１〜１３には、出力信号を増幅するバッファ１４が設けられている。
【００２１】
ＡＤ変換部２０は、受光素子１１〜１３の出力信号をＡＤ変換するものである。ＡＤ変換部２０から出力されるデジタル信号は、後述する記憶部４１〜４３それぞれに記憶される。
【００２２】
マルチプレクサ３０は、受光素子１１〜１３を順にＡＤ変換部２０と電気的に接続するものである。本実施形態において、マルチプレクサ３０は、第２受光素子１２ａ，１２ｂ、第３受光素子１３、第１受光素子１１の順に、ＡＤ変換部２０に電気的に接続することを、順次繰り返す。
【００２３】
記憶部４０は、ＡＤ変換された受光素子１０の出力信号を記憶するものである。記憶部４０は、ＡＤ変換された、第１受光素子１１の出力信号を記憶する第１記憶部４１、第２受光素子１２ａ，１２ｂの出力信号を記憶する第２記憶部４２、及び、第３受光素子１３の出力信号を記憶する第３記憶部４３を有する。
【００２４】
通信部５０は、記憶部４０に記憶された、受光素子１０の出力信号をＥＣＵ６０にシリアル通信するものである。通信部５０は、第１記憶部４１と第３記憶部４３それぞれに記憶された受光素子１１，１３の出力信号を読み出し、第１受光素子１１の出力信号から、第３受光素子１３の出力信号を減算して、補正信号を生成する演算部５１と、補正信号、及び、第２記憶部４２に記憶された第２受光素子１２ａ，１２ｂそれぞれの出力信号をＥＣＵ６０にシリアル通信する通信回路５２と、を有する。通信回路５２は、補正信号、ＡＤ変換された第２受光素子１２ａ，１２ｂの出力信号（以下、方向信号と示す）の順に、ＥＣＵ６０に通信する。
【００２５】
ＥＣＵ６０として、補正信号に基づいて、車両のライトを点灯制御するライトＥＣＵ６１と、方向信号に基づいて、車両のエアコンを制御するエアコンＥＣＵ６２と、を有する。これらＥＣＵ６１，６２それぞれに、補正信号、及び、方向信号が入力される。通常、ＥＣＵ６１，６２は、シリアル通信の一周期分の信号、すなわち、１つの補正信号、１つの方向信号それぞれが続けて入力された後、これらの信号に基づいて、ライトやエアコンの制御を行う。しかしながら、本実施形態に係るＥＣＵ６１，６２それぞれは、これとは異なる。ライトＥＣＵ６１は、補正信号が入力されたら、方向信号の入力を待たずに、補正信号に基づいて、車両のライトを点灯制御する。同じく、エアコンＥＣＵ６２は、方向信号が入力されたら、補正信号の入力を待たずに、方向信号に基づいて、エアコンを制御する。光センサ１００とＥＣＵ６０とによって、光センサシステムが構成されている。
【００２６】
ライトＥＣＵ６１は、補正信号の値が高い場合（明状態）、車外は十分に明るいと判断して、ヘッドライトを消灯する。これとは反対に、補正信号の値が低い場合（暗状態）、車外は十分に暗いと判断して、ヘッドライトを点灯する。したがって、例えば、車両がトンネルに進入した結果、車外の光量が減少した場合、ライトＥＣＵ６１は、ヘッドライトを消灯状態から点灯状態へと移行させる。
【００２７】
エアコンＥＣＵ６２は、第２受光素子１２ａの出力信号よりも、第２受光素子１２ｂの出力信号の方が大きい場合、進行方向左側に太陽が位置すると判断して、車両左側のエアコンの風量を高めたり、設定温度を下げたりする。これとは反対に、第２受光素子１２ｂの出力信号よりも、第２受光素子１２ａの出力信号の方が大きい場合、エアコンＥＣＵ６２は、進行方向右側に太陽が位置すると判断して、車両右側のエアコンの風量を高めたり、設定温度を下げたりする。
【００２８】
次に、本実施形態に係る作用効果を、図２，３に基づいて説明する。図２，３では、車外の照度、各受光素子１１〜１３の出力信号がＡＤ変換されるタイミング、及び、通信回路５２からシリアル通信される補正信号と方向信号が、上から順に並べられている。図面に記された符号が、各受光素子１１〜１３の出力信号に対応しており、ＡＤ変換された受光素子１１〜１３の出力信号を四角、シリアル通信される補正信号と方向信号を六角形で示している。
【００２９】
図２，３では、紙面左から右に向かって、時間が経過している様子を示しており、時間ｔ１にて、車両がトンネルに進入している。受光素子１１〜１３の出力信号の全てがＡＤ変換される時間、及び、補正信号と方向信号が通信される時間それぞれを一周期とし、ｎを自然数とすると、本発明を説明する図２、及び、比較例を説明する図３では、第ｎ周期にて車両が完全にトンネルに進入している。
【００３０】
上記したように、マルチプレクサ３０は、第２受光素子１２ａ，１２ｂ、第３受光素子１３、第１受光素子１１の順に、ＡＤ変換部２０に電気的に接続し、通信回路５２は、補正信号、方向信号の順に、ＥＣＵ６０に通信する。したがって、第１受光素子１１にてＡＤ変換され、演算部５１にて補正信号が生成されて後、直ぐに、ＥＣＵ６０へと、補正信号が出力される。
【００３１】
図２では、車両のトンネル進入前における、第ｎ−１周期にて、受光素子１１の出力信号がＡＤ変換されている。そのため、第ｎ−１周期における補正信号がライトＥＣＵ６１に入力されても、ライトＥＣＵ６１は、車外は十分に明るい（明状態）と判断して、ヘッドライトを消灯したままに制御する。しかしながら、第ｎ周期において、車両はトンネルに進入しているので、第ｎ周期における補正信号がライトＥＣＵ６１に入力されると、ライトＥＣＵ６１は、車外は十分に暗い（暗状態）と判断して、ヘッドライトを消灯状態から点灯状態へと移行させる。上記したように、ライトＥＣＵ６１は、補正信号が入力されたら、方向信号の入力を待たずに、補正信号に基づいて、車両のライトを点灯制御する。そのため、ライトＥＣＵ６１は、第ｎ周期の補正信号入力終了時である、時間ｔ２にて、ヘッドライトを消灯状態から点灯状態へと移行させる。この時間ｔ１〜ｔ２が、トンネルに車両が進入してから、ヘッドライトが点灯するまでの遅れ時間（遅延時間）に相当する。本実施形態の場合、それは、１周期強となっている。
【００３２】
これに対して、比較例におけるマルチプレクサ３０は、第１受光素子１１、第３受光素子１３、第２受光素子１２ａ，１２ｂの順に、ＡＤ変換部２０に電気的に接続し、通信回路５２は、補正信号、方向信号の順に、ＥＣＵ６０に通信する。しかしながら、比較例のＥＣＵ６０は、シリアル通信の一周期分の信号、すなわち、１つの補正信号、１つの方向信号それぞれが入力された後、これらの信号に基づいて、ライトやエアコンの制御を行う。
【００３３】
図３では、車両のトンネル進入時における、第ｎ−１周期にて、受光素子１１の出力信号がＡＤ変換されている。そのため、第ｎ−１周期における補正信号がライトＥＣＵ６１に入力されても、ライトＥＣＵ６１は、車外は十分に明るい（明状態）と判断して、ヘッドライトを消灯したままに制御する。しかしながら、第ｎ周期において、車両はトンネルに進入しているので、第ｎ周期における補正信号がライトＥＣＵ６１に入力されると、ライトＥＣＵ６１は、車外は十分に暗い（暗状態）と判断して、ヘッドライトを消灯状態から点灯状態へと移行させる。上記したように、ライトＥＣＵ６１は、一周期分の信号が入力された後、補正信号に基づいて、車両のライトを点灯制御する。そのため、ライトＥＣＵ６１は、第ｎ周期の方向信号入力終了時である、時間ｔ３にて、ヘッドライトを消灯状態から点灯状態へと移行させる。この時間ｔ１〜ｔ３が、遅延時間に相当し、それは、３周期弱となっている。
【００３４】
なお、上記比較例とは異なり、ライトＥＣＵ６１は、補正信号が入力されたら、方向信号の入力を待たずに、補正信号に基づいて、車両のライトを点灯制御するとした場合、ライトＥＣＵ６１は、時間ｔ４にて、ヘッドライトを消灯状態から点灯状態へと移行させる。この時間ｔ１〜ｔ４が、遅延時間に相当し、それは、２周期程度となる。
【００３５】
以上、示したように、本実施形態に係る光センサ１００の場合、上記した比較構成と比べて、ライトＥＣＵ６１に補正信号が入力されるタイミングが早くなる。これにより、車両のライトの点灯遅れが抑制される。なお、もちろんではあるが、ライトの消灯遅れも抑制される。
【００３６】
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。
【００３７】
本実施形態では、各受光素子１１〜１３にバッファ１４が設けられた例を示した。しかしながら、第３受光素子１３にインバータが設けられた構成を採用することもできる。この場合、演算部５１は、第１記憶部４１と第３記憶部４３それぞれに記憶された受光素子１１，１３の出力信号を読み出し、第１受光素子１１の出力信号に、第３受光素子１３の出力信号を加算して、補正信号を生成する。なお、第３受光素子１３に、バッファ１４とインバータそれぞれが設けられた構成を採用することもできる。
【００３８】
本実施形態では、受光素子１０として、第３受光素子１３を有する例を示した。しかしながら、第３受光素子１３はなくとも良い。この場合、記憶部４０は、第３記憶部４３を有さず、通信部５０は、演算部５１を有さなくとも良い。
【符号の説明】
【００３９】
１０・・・受光素子
２０・・・ＡＤ変換部
３０・・・マルチプレクサ
４０・・・記憶部
５０・・・通信部
６０・・・ＥＣＵ
１００・・・光センサ
【図１】
0005817502.tif 000002
【図２】
0005817502.tif 000003
【図３】
0005817502.tif 000004