(57)【要約】  【課題】  従来の自動車用光センサ回路では、ホトダイオードからの電流を直接に増幅するものであったので、太陽光の明るさによっては増幅器が飽和し、人工光の検出が遅れ、トンネル進入時のヘッドライト点灯が遅れる問題点を生じていた。  【解決手段】  本発明により、受光素子２ａからの出力を増幅回路で増幅し、受光された光の性質を判定するための判定用出力を得る自動車用光センサ回路１において、自動車用光センサ回路には、交流増幅回路４と、直流増幅回路５と、演算回路６とが設けられ、判定用出力が、交流増幅回路により増幅が行われた信号出力と、直流増幅回路により増幅が行われた信号出力とが演算回路で加算して得る自動車用光センサ回路としたことで、それぞれの増幅回路中４、５中で飽和を生じることをなくして正確な出力が得られるものとして課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子で受光され電気信号に変換された信号出力を増幅回路で増幅し、受光された光の性質を判定するための判定用出力を得る自動車用光センサ回路において、前記自動車用光センサ回路には、交流増幅回路と、直流増幅回路と、演算回路とが設けられ、前記判定用出力が、前記交流増幅回路により増幅が行われた前記信号出力と、前記直流増幅回路により増幅が行われた前記信号出力とが前記演算回路で加算して得られるものとされていることを特徴とする自動車用光センサ回路。
【請求項２】
前記信号出力は、低倍率の電流−電圧変換回路で電圧に変換された後に、前記交流増幅回路により交流成分のみが増幅されて交流出力と、前記直流増幅回路により直流成分のみが増幅されて直流出力とが得られ、前記判定用出力は、前記演算回路により前記交流出力と前記直流出力とが加算して得られることを特徴とする請求項１記載の自動車用光センサ回路。
【請求項３】
前記信号出力をカレントミラー回路で２系統とし、一方を電流−電圧変換回路で電圧に変換し、他の一方を交流のみを変換する電流−電圧変換回路で電圧に変換し、これら２つを前記演算回路により加算することで前記判定用出力を得ることを特徴とする請求項１記載の自動車用光センサ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサに関するものであり、詳細には、例えば昼間の走行時にトンネルを通過する際にヘッドライトを自動的に点滅を行わせるために周囲の照度を測定することを目的として設けられるものであり、加えて、上記点滅を行うときのタイミングを一層に適切なものとするために、周囲に存在する光が自然光Ｎ（太陽光）であるか、人工光Ｅであるかの識別も行えるようにされた光センサの構成に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の自動車用光センサ回路においても、受光素子で受光した信号出力中に周波数成分が存在するか否かの検定が行われ、受光した光が自然光Ｎであるか人工光Ｅであるかの判定が成され、その判定に基づきヘッドライトなど、灯器の点灯、若しくは、消灯が行われるものとされていた。
【特許文献１】特開平０６−１３５２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、受光素子から得られる信号出力は、ごく微少なものであるので、上記したように自然光Ｎと人工光Ｅとの判定を行うには、適宜なレベルまで増幅を行わざるを得ないものとなる。このときにトンネルの出入り口付近では図４にも示すように、自然光Ｎと人工光Ｅとが混ざり合う部分を生じるものとなり、また、晴天、曇天、雨天、或いは、太陽の位置など種々の条件により、混ざり合う状態が異なるものとなる。例えば、晴天で入り口方向に太陽があるときなどは、トンネルのかなり深部まで自然光Ｎが達するものとなる。
【０００４】
よって、このような状態で、前記信号出力を電流増幅し、所定の抵抗値に流して電圧に変換する電流−電圧変換回路（トランス・インピーダンス型増幅器）を使用する場合、高い増幅率により高感度を得ようとすると、前記信号出力中に含まれている直流成分で出力が飽和し、結果的には図５に示すように電流−電圧変換回路からの増幅出力Ｐは、人工光Ｅが存在するにも拘わらず直流要素のみと成る部分を生じるものとなる。
【０００５】
これにより、交流成分が失われて、自動車用光センサ回路からの出力は、自然光Ｎと判断されるものとなり、図６にも示すように、トンネル内にかなり深い距離Ｄ１まで進入しなくてはヘッドライトの点灯が行わないものとなり、運転者は違和感を感じて、自分が適切と思われる距離Ｄ２にいたると手動で点灯を行うなど、この自動車用光センサ回路に信頼性に対する疑問を生じるものとなるという問題点を生じるものとなる。
【０００６】
また、トンネルから出るときにも上記のような状態では、早い時点でヘッドライトの消灯が行われるものとなり、対向車からの視認を困難として、不安感を抱かせるなどの問題を生じる。逆に、電流−電圧変換回路の増幅率を低く設定すると、例えば、木漏れ日などを人工光Ｅと誤認し、山間部など、トンネルが存在しない状態でもヘッドライトの点灯が行われるなど誤動作の問題点も生じるものとなり、これらの点の解決が課題とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した従来の課題を解決するための具体的手段として、受光素子で受光され電気信号に変換された信号出力を増幅回路で増幅し、受光された光の性質を判定するための判定用出力を得る自動車用光センサ回路において、前記自動車用光センサ回路には、交流増幅回路と、直流増幅回路と、演算回路とが設けられ、前記判定用出力が、前記交流増幅回路により増幅が行われた前記信号出力と、前記直流増幅回路により増幅が行われた前記信号出力とが前記演算回路で加算して得られるものとされていることを特徴とする自動車用光センサ回路を提供することで課題を解決するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、自動車用光センサ回路に対して、交流増幅回路と、直流増幅回路と、それら増幅回路からの出力を処理する演算回路を設けたことで、信号出力中の交流成分は交流増幅回路により増幅が行われ、直流成分は直流増幅回路増幅回路により増幅が行われ、それぞれが、処理可能なレベルまで増幅が行われた後に、前記演算回路により再度両成分を所定の割合で含有する信号として組合わせられるものとなり、例えば、トンネル進入時の点灯条件を最適に行えるものとして、ヘッドライト制御の精度の向上に極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に示すものは本発明に係る自動車用光センサ回路１の第一実施形態であり、図中に符号２で示すものは受光部であり、この受光部２は、受光レンズ２ａと、受光素子であるホトダイオード（ＰＤ）２ｂとから構成されており、例えば、車両室内のダッシュボード上などに設置されて、車室内外の明るさを測定している。
【００１０】
尚、詳細には、前記受光レンズ２ａの形状にも、受光角、受光方向などに対する工夫が凝らされると共に、前記ホトダイオード２ｂにも、例えば、２〜８個のものが放射状に配置されるなどして、何れの方向から光が入射しているかを検知するなど、ヘッドライトを点灯するときのタイミングをより適切とすることができる構成とされている。
【００１１】
そして、この第一実施形態においては、前記受光部２のホトダイオード２ｂからの電流である信号出力Ｓは、一旦、低増幅率となるように構成された電流−電圧変換回路３で電圧に変換される。このときの増幅率は、図２にも示すようにホトダイオード２ｂからの出力が最大になったときにも電流−電圧変換回路３からの出力には飽和を生じて交流成分が失われることのない範囲の増幅率として設定されている。
【００１２】
前記電流−電圧変換回路３で増幅が行われた後の増幅信号ＳＶは２路に分けられ、一方は交流増幅器４に入力されて増幅が行われ、他方は直流増幅器５に入力されて増幅が行われる。また、本発明の自動車用光センサ回路１には演算回路６が設けられており、上記のように、交流増幅器４と直流増幅器５とで増幅が行われた信号は再度混合が行われ、図３に示すように、交流と直流とが混合する出力信号ＳＮに変換され、出力が行われる。
【００１３】
このようにすることで、前記自動車用光センサ回路１からは、直流信号は自然光Ｎが存在する限りは存在し、交流信号は人工光Ｅが存在する限りは存在するという、現実に即する出力が得られるものとなる。また、交流増幅器４、直流増幅器５、演算回路６はそれぞれに定数の設定が自在であるので、例えば、交流増幅器６の増幅率を適宜に大きく設定し、交流の存在、即ち、人工光Ｅの存在の認識率を高め、人工光Ｅが存在するときのヘッドライトの点灯タイミングを早めたり、消灯タイミングを遅らせるなどの調整が自在となる。
【００１４】
ここで、図１においては、前記ホトダイオード２ｂが１個であり、そのホトダイオード２ｂに対応して１個の電流−電圧変換回路３が設けられ、更に、増幅信号ＳＶが２路に分けられた後には、１路毎に各１個の交流増幅器４と、直流増幅器５とが接続されて、それら増幅器４、５からの出力を１個の演算回路６で処理するものとしていたが、本発明は上記にも説明したように受光部２に設けられるホトダイオード２ｂの数を１個と限定するものではない。
【００１５】
図２は本発明に係る自動車用光センサ回路１の第二実施形態であり、前の第一実施形態においては、ホトダイオード２ｂからの出力は、回路的に２路に分けられたのみであるので、後に接続される交流増幅器４、直流増幅器５の入力インピーダンスの相違などを生じているときには、同じ値に２分されたものとは成らず、両増幅器４、５の増幅率の設定、或いは、前記演算回路６での混合比の設定などが煩雑となる可能性がある。
【００１６】
よって、この第二実施形態の自動車用光センサ回路１においては、ホトダイオード２ｂの信号出力Ｓに対してカレントミラー回路７が接続され、基本的には、前記ホトダイオード２ｂの信号出力Ｓの変化に対して同一の変化を行う２組の電流源が得られるものとなる。尚、ここで用いるカレントミラー回路７については、公知の構成のもので良い。
【００１７】
このようにすることで、お互いが干渉することのない２組の同じ値の信号出力Ｓが得られるものとなるので、信号出力Ｓのそれぞれを第一実施形態と同様に、交流増幅器４と直流増幅器５とで増幅して電圧に変換しても良く、また、図２中に示すように交流用電流−電圧変換回路８、直流用電流−電圧変換回路９を用いて電圧に変換しても良い。
【００１８】
そして、それぞれの電流に対して電圧変換が行われた後には、前の第一実施形態と同様に演算回路６で、ヘッドライトの制御などに対して最適な状態となるように交流成分と直流成分との加算が行われる。よって、この第二実施形態では、カレントミラー回路７によりホトダイオード２ｂの出力Ｓが信号処理を行う最初の段階で、相互に干渉することのない２組とされたことで、以下に続く回路においても干渉を生じることがなく、高い精度でヘッドライトなどの制御が行えるものとなる。
【００１９】
尚、この第二実施形態における演算回路６からの出力波形ＳＮも、図３に示したように人工光Ｅが存在する限りは交流成分が含まれ、自然光Ｎ（太陽光）が存在する限りは直流成分が含まれるものとなる。また、実際の実施に当たっては、前記自動車用光センサ回路１の前方方向への感度を高く設定し、トンネル進入時には早くヘッドライトが点灯し、脱出時には早く消灯するなどとすることは自在である。
【００２０】
以上の説明は、本発明の作用、効果を明確とするために、昼間走行時のトンネルへの進入時にヘッドライトの自動点滅を行うときの自然光Ｎと人工光Ｅとの識別などに使用する場合について説明を行ったが、本発明の自動車用光センサ回路１は、上記のようにヘッドライトの制御のみに使用されるものではない。
【００２１】
前記ホトダイオード２ｂは、前記受光レンズ２ａが集光する範囲内に、例えば４個が前、後、左、右など適宜位置として設置されていて、各ホトダイオード２ｂからの出力を比較することで、自然光Ｎの入射方向、即ち、太陽の位置を検出できるものとしておき、夏季には座席毎の空調装置の強度を調整するなどの用途にも使用されるものである。
【００２２】
このような場合においても、前記ホトダイオード２ｂの何れか１つに第一実施形態、或いは、第二実施形態と同様な構成を付加させておけば、昼間におけるトンネル通過時の自動点灯、自動消灯を行う際のセンサ回路１として兼用することが可能である。
【００２３】
また、一部の高級車、或いは、バスなど大型車においては、上記に説明したような空調装置制御用の太陽位置検出センサが車体の前後に各１個ずつ設けられている場合もある。このような場合、例えば、前方に設けられている太陽位置検出センサ内の１個のホトダイオード２ｂの出力でヘッドライトの制御を行っても良いものであるが、バスなど大型車においては、室内灯の点滅なども同時に行われることが多いので、例えば、車体前方の太陽位置検出センサ内のホトダイオード２ｂの信号出力Ｓにより、ヘッドライトと室内灯とを点灯させ、車体後方の太陽位置検出センサ内のホトダイオード２ｂの信号出力Ｓにより、ヘッドライトと室内灯との消灯を行わせるようにすれば、乗客に与える違和感を少なくすることが可能である。
【００２４】
以上に説明したように、本発明によれば、ホトダイオード２ｂからの信号出力Ｓを、それぞれの増幅率を適正化した直流増幅器と交流増幅器とで、別途に増幅を行ったものを、再度演算回路で複合させるものとしたことで、通常には人工光Ｅに比較して照度が高いことが多い太陽光による直流出力による増幅器の飽和で、人工光Ｅによる交流成分がなくなり、トンネル内に進入したときのヘッドライトの点灯が遅れ、対向車からの視認性を損じるなどの問題点を解決するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る自動車用光センサ回路の第一実施形態を示すブロック図である。
【図２】同じく本発明に係る自動車用光センサ回路の第二実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る自動車用光センサ回路の出力波形の例を示す説明図である。
【図４】昼間時におけるトンネル入口付近の光線の状態を示す説明図である。
【図５】従来例の自動車用光センサ回路の出力波形の例を示す説明図である。
【図６】従来例の自動車用光センサ回路によるトンネル進入時の点灯の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…自動車用光センサ回路
２…受光部
２ａ…受光レンズ
２ｂ…ホトダイオード（ＰＤ）
３…電流−電圧変換回路
４…交流増幅器
５…直流増幅器
６…演算回路
７…カレントミラー回路
８…交流用電流−電圧変換回路
９…直流用電流−電圧変換回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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