特開 2022-148746 光検出装置および車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022148746

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】光検出装置および車両

(51)【国際特許分類】

   G01J 1/04 20060101AFI20220929BHJP

   H01L 31/10 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

G01J1/04 Z

H01L31/10 D

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021050550

(22)【出願日】2021-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】510123839

【氏名又は名称】日本電産モビリティ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100145241

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 康裕

(72)【発明者】

【氏名】清水 豪

(72)【発明者】

【氏名】前田 圭亮

(72)【発明者】

【氏名】間井 敬

(72)【発明者】

【氏名】小野 航太朗

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 孝幸

(72)【発明者】

【氏名】近澤 聡

【テーマコード（参考）】

2G065

5F849

【Ｆターム（参考）】

2G065AA03

2G065AA15

2G065AB02

2G065BA36

2G065BA37

2G065BC35

5F849BA30

5F849EA02

5F849LA01

5F849LA02

5F849LA09

(57)【要約】

【課題】小型化すると共に、外観意匠性を良くする光検出装置を提供する。
【解決手段】光検出装置１００は、可視光を透過する可視光透過部１１１と可視光透過部より透過する可視光が少ない赤外光透過部１１２とを有する受光面を上面に設けたケース１０と、受光面に面して設けられたプリント基板２０と、プリント基板上の受光面側に設けられ、可視光を検出する照度センサ２２を含む複数の電子部品と、を備え、照度センサは、プリント基板において可視光透過部を通して透過した可視光が当たる第１位置に配置され、第１位置に配置される電子部品の実装点数は、プリント基板における第１位置以外の第２位置に配置される電子部品の実装点数より少ない。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に設置される光検出装置であって、
可視光を透過する第１領域と前記第１領域より透過する可視光が少ない第２領域とを有する受光面を上面に設けたケースと、
前記受光面に面して設けられたプリント基板と、
前記プリント基板上の前記受光面側に設けられ、可視光を検出する第１受光素子を含む複数の電子部品と、
を備え、
前記第１受光素子は、前記プリント基板において前記第１領域を通して透過した可視光が当たる第１位置に配置され、前記第１位置に配置される前記電子部品の実装点数は、前記プリント基板における前記第１位置以外の第２位置に配置される前記電子部品の実装点数より少ない、
光検出装置。

【請求項2】

前記車両の運転席の視点からの前記第１位置に配置されるのは、前記複数の電子部品の中で前記第１受光素子のみであることを特徴とする請求項１に記載の光検出装置。

【請求項3】

可視光以外の光線を検出する第２受光素子を備え、
前記第２領域は、可視光以外の光線を透過し、
前記第２受光素子は、前記第２位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の光検出装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかに記載の光検出装置を備える車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に設けられる光検出装置および当該光検出装置を備えた車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車両のヘッドライトやエアコンなどを自動的に制御するために車両に設けられる光検出装置が知られている。この光検出装置は、たとえば特許文献１～２に開示されているように、車内に入射する光の照度、日射量、赤外線などを受光素子により検出し、その検出結果に基づいてヘッドライトやエアコンなどを制御する。

【0003】

たとえば、特許文献１は、小型化を実現しながら、組み立てを容易にすることが可能な光検出装置を開示する。この光検出装置は、照度センサおよび日射センサと、照度センサ等の検出結果に基づいて前照灯および尾灯を制御するマイコンと、照度センサ等およびマイコンが実装されるプリント配線基板と、プリント配線基板を保持する保持部材と、保持部材を収納する筐体とを備える。

【0004】

また、特許文献２は、小型化を実現しつつ、全方位から所定の傾斜角度で入射する周辺光を検出することができる光検出装置を開示する。この光検出装置は、上方にあるレンズを通過した光を、導光部材により導いて、下方にある光検出素子により検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１－２２６９４６号公報

【特許文献2】特開２０１５－００４６６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

光検出装置を小型化するために、一枚のプリント基板に電子部品を実装することが多く、必然的に電子部品の実装密度が増加する。しかし、光検出装置の上面には光を透過するレンズが設けられており、車両の搭乗者からは、このレンズを通してその下に配置されているプリント基板上の電子部品やはんだ付け部分が見え、光検出装置の外観意匠性を悪くしている。
本発明は、かかる事情を鑑みて考案されたものであり、小型化すると共に、外観意匠性を良くする光検出装置および当該光検出装置を備える車両を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、車両に設置される光検出装置であって、可視光を透過する第１領域と第１領域より透過する可視光が少ない第２領域とを有する受光面を上面に設けたケースと、受光面に面して設けられたプリント基板と、プリント基板上の受光面側に設けられ、可視光を検出する第１受光素子を含む複数の電子部品と、を備え、第１受光素子は、プリント基板において第１領域を通して透過した可視光が当たる第１位置に配置され、第１位置に配置される電子部品の実装点数は、プリント基板における第１位置以外の第２位置に配置される電子部品の実装点数より少ない光検出装置が提供される。
これによれば、可視光が当たる位置に配置される電子部品の実装点数を、それ以外の位置に配置される電子部品の実装点数より少なくすることで、小型化すると共に、外観意匠性を良くする光検出装置を提供することができる。

【0008】

さらに、車両の運転席の視点からの第１位置に配置されるのは、複数の電子部品の中で第１受光素子のみであることを特徴としてもよい。
これによれば、運転手から見た場合必要最小限の電子部品しか見えないため、外観意匠性を良くすることができる。

【0009】

さらに、可視光以外の光線を検出する第２受光素子を備え、第２領域は、可視光以外の光線を透過し、第２受光素子は、第２位置に配置されることを特徴としてもよい。
これによれば、不可視光線を検出する受光素子を可視光が当たる位置に配置しないことで、多機能であっても小型化を実現すると共に外観意匠性を悪くしない光検出装置を提供することができる。

【0010】

上記課題を解決するために、上記の光検出装置を備える車両が提供される。
これによれば、可視光が当たる位置に配置される電子部品の実装点数を、それ以外の位置に配置される電子部品の実装点数より少なくすることで、小型で、外観意匠性の良い光検出装置を備えた車両が提供される。

【発明の効果】

【0011】

以上説明したように、本発明によれば、小型化すると共に、外観意匠性を良くする光検出装置および当該光検出装置を備える車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る第一実施例の光検出装置の、（Ａ）正面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）左側面図、（Ｄ）右側面図、（Ｅ）背面図、（Ｆ）底面図、（Ｇ）斜視図。

【図2】本発明に係る第一実施例の光検出装置の上ケースの、（Ａ）正面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）左側面図、（Ｄ）右側面図、（Ｅ）背面図、（Ｆ）底面図、（Ｇ）斜視図。

【図3】本発明に係る第一実施例の光検出装置の下ケースの、（Ａ）正面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）左側面図、（Ｄ）右側面図、（Ｅ）背面図、（Ｆ）底面図、（Ｇ）斜視図。

【図4】本発明に係る第一実施例の光検出装置の、（Ａ）Ａ－Ａ断面における断面図、（Ｂ）Ｂ－Ｂ断面における断面図、（Ｃ）Ｃ－Ｃ断面における断面図、（Ｄ）Ｄ－Ｄ断面における断面図。なお、各断面は、図１（Ｂ）と（Ｃ）に示されている。

【図5】本発明に係る第一実施例の光検出装置の斜視図。

【図6】本発明に係る第一実施例の光検出装置の、（Ａ）プリント基板を透視表示した平面図、（Ｂ）上ケースを除いた斜視図。

【図7】本発明に係る第一実施例の光検出装置を車両に設置した場合を示す図。

【図8】本発明に係る第一実施例の光検出装置の運転手の視点からの見え方を説明する説明図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る実施例について説明する。
＜第一実施例＞
本実施例に係る光検出装置１００は、車両（主に自動四輪車）のヘッドライトやテールランプ（図示せず）の点消灯を自動的に制御するための、所謂オートライトセンサである。典型的には、運転手がヘッドライト等をオンオフ操作するためのスイッチをオートポジションに設定しておくと、ヘッドライト等は、光検出装置１００により検出される照度に応じて点消灯される。

【0014】

光検出装置１００は、車両の周囲や車内に入射する光の照度を検出する照度センサと、照度センサが検出した検出結果に基づき点消灯を判定するマイコン（マイクロコントローラ）（図示せず）と、マイコンの判定結果を制御信号としてたとえばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して車両制御部（図示せず）に伝達する通信回路（図示せず）と、を備える。照度センサは、たとえば、フォトダイオードとトランジスタ等が一体化されており、受光素子に入射した光を電流に変換し、回路内に設置されている抵抗の両端で明るさに応じた電圧が現れることで、光を検知する。なお、光を検知する方法は他にもあり、これに限定されない。

【0015】

マイコンは、照度センサにより検出される照度が所定の閾値よりも小さい場合車両の周囲が暗いと判定し、ヘッドライト等の点灯指令を出力する。また、マイコンは、照度センサにより検出される照度が所定の閾値よりも大きい場合車両の周囲が明るいと判定し、ヘッドライト等の消灯指令を出力する。すなわち、照度センサおよびマイコンは、ヘッドライト等の点消灯状態を自動的に制御するオートライト制御装置を構成する。また、光検出装置１００は、赤外線センサを内部に備え、車内の温度を検出することにより車両のエアコンなどを制御することに用いられてもよい。

【0016】

図１乃至図６を参照し、本実施例における光検出装置１００の構造について詳細に説明する。光検出装置１００は、上面に受光面を有する上ケース１０と、上ケース１０と組み合わされる下ケース３０と、上ケース１０と下ケース３０の中に収容されるプリント基板２０と、を備える。

【0017】

上ケース１０は、車両内に入射する光の受光面となる上面を有する受光部１１と、受光部１１の下面から下方に延在し上ケース１０の側面を形成する側部１２と、を有する。受光部１１の受光面は、可視光を透過する可視光透過部１１１（第１領域）と、可視光透過部１１１に比べ透過する可視光の量が少なく、赤外光を透過する赤外光透過部１１２（第２領域）とを有する受光面から構成される。可視光透過部１１１および赤外光透過部１１２の裏面は、レンズが形成されており（図２（Ｆ）参照）、このレンズにより対面する受光素子にそれぞれ光線を集中させる。可視光透過部１１１は、可視光をよく透過するポリカーボネートから作製されることが好ましい。本実施例においては、可視光透過部１１１に、赤外線を透過しにくいポリカーボネートに少量の黒色の顔料を混ぜ、側部１２と一体成型された赤外光透過部１１２にはめ込んでいる。赤外光透過部１１２には、多量の顔料が混ぜ込まれ、可視光を透過しにくくしている。なお、赤外光透過部１１２は、可視光をまったく透過しなくともよい。

【0018】

側部１２は、すべての面において少なくともプリント基板２０と下ケース３０の支持部３１の周囲を覆うように形成され、正面側においては、下ケース３０に取り付けられる接続端子３５を十分に覆うために下ケース３０の下端近傍まで延在している。一方、側部１２は、背面側においては、外部コネクタを受け入れるための下ケース３０の開口３２に適合するため、受光部１１の下面から下方に延在する部分は短く、おおよそプリント基板２０と下ケース３０の支持部３１の周囲のみを覆う。

【0019】

側部１２は、左側面および右側面において、すなわち接続端子３５を十分に覆うために下ケース３０の下端近傍まで延在している部分（正面側）および開口３２に適合し短く下方に延在している部分以外の面において、ほぼ中央部にＵ字状の切り欠き部１３を有する。側部１２は、その切り欠き部１３の両側においては、下ケース３０の下端近傍まで延在し、開口３２の下側まで延在している側部延在部１２１を有する。切り欠き部１３は、車両への取り付け時に下ケース３０の鉤３３が内側に曲げられても鉤３３と干渉しないように設けられる。これにより、光検出装置１００の全体形状の小型化が図られる。さらに、切り欠き部１３は、下ケース３０の鉤３３に対応した形であることが好ましい。これにより、取り付け時に干渉せず、全体的な大きさを効率的に小さくすることができる。

【0020】

また、切り欠き部１３の脇に存する側部延在部１２１、特に開口３２側の側部延在部１２１は、開口３２の下側である下ケース３０の下端近傍まで延在している。これにより、水などの液体が側部１２を伝って流れてきても下ケース３０に回り込むことを防止することができる。

【0021】

下ケース３０は、外部コネクタを受け入れるほぼ直方体に形成されたコネクタ収容体３４と、コネクタ収容体３４の上部に形成されたプリント基板２０を支持するための支持部３１と、下ケース３０の背面側（一の側面）に外部コネクタを挿入するための開口３２と、開口３２と対向する面（正面側）に接続端子３５と、コネクタ収容体３４の底部に設けられ外部コネクタを接続端子３５に誘導するためのコネクタ誘導部３６と、左側面および右側面（他の側面）において光検出装置１００（または下ケース３０）を車両に取り付けるための鉤３３と、を有する。

【0022】

支持部３１は、平面視の外形においてプリント基板２０とほぼ同形に形成され、プリント基板２０の裏側にも電子部品を搭載することを考慮し、プリント基板２０を浮かして周囲において支持することが好ましい。開口３２は、外部コネクタの差し込み方向の形状にほぼ一致している。外部コネクタは、開口３２から挿入され、コネクタ誘導部３６に導かれて接続端子３５の一端に圧入される。接続端子３５の他端はプリント基板２０と接続されているので、外部コネクタは、圧入されることによりプリント基板２０と電気的に接続され、プリント基板２０からの電気信号を車両制御部へ伝達する。

【0023】

鉤３３は、左側面および右側面において、コネクタ収容体３４の下部から立設し、上方に向けて両側に広がるように形成されている。鉤３３は、弾性を有し、たとえば車両のダッシュボードに設けられた取付穴に取り付けられる際、光検出装置１００がその取付穴に押し込まれると共に徐々に内側に曲げられ、鉤３３の先端が取付穴の縁を通過すると元の形状に戻ることで、光検出装置１００が車両に取り付けられる。下ケース３０特に鉤３３は、弾性のあるポリブチレンテレフタレートから作製されることが好ましい。

【0024】

プリント基板２０は、受光部１１の受光面の裏側に面して、可視光を検出する照度センサ２２（第１受光素子）、赤外光を検出する赤外線センサ２３（第２受光素子）、および他の電子部品（たとえば、マイコン、抵抗、コンデンサなど）を含む複数の電子部品２１が実装されている。プリント基板２０には、もちろんその裏側にこれら以外の電子部品が配置されてもよい。プリント基板２０上の受光面側に設けられる照度センサ２２は、上ケース１０の可視光透過部１１１の直下に、赤外線センサ２３を含む他の電子部品は、上ケース１０の赤外光透過部１１２の直下に配置される。それぞれのセンサの機能を発揮させると共に、可視光透過部１１１に比べ可視光を透過しない赤外光透過部１１２の直下に他の電子部品を配置することで、可視光透過部１１１を通して見える電子部品を最小限にすることができ、その結果外観意匠性を向上させる。

【0025】

可視光透過部１１１を通して透過する可視光が光検出装置１００内に入射し、プリント基板２０に直接当たる領域（第１位置２４）は、受光面からプリント基板２０までの距離と受光面に対して垂直ではなく斜めに入射する可視光を考慮すると、平面視で可視光透過部１１１よりわずかに大きい（図６（Ａ）の一点鎖線で示す第１位置２４を参照）。なお、第１位置２４は、プリント基板２０において可視光が直接当たる領域なので、換言すれば、可視光透過部１１１を通して人の目で見える領域である。

【0026】

したがって、照度センサ２２が第１位置２４に配置され、第１位置２４に配置される電子部品の実装点数は、プリント基板２０における第１位置２４以外の第２位置２５に配置される電子部品の実装点数より少ないことが好ましい。なお、第２位置２５は、図６（Ａ）に示す第１位置２４の一点鎖線の外側の領域であり、換言すれば、可視光透過部１１１を通して人の目で見えない領域である。このように、可視光が当たる位置に配置される電子部品の実装点数を、それ以外の位置に配置される電子部品の実装点数より少なくすることで、外観意匠性を良くする光検出装置１００を提供することができる。

【0027】

また、赤外線センサ２３が第２位置２５に配置される、すなわち、不可視光線を検出する赤外線センサ２３を可視光が当たる位置に配置しないことで、多機能であっても外観意匠性を悪くしない光検出装置１００を提供することができる。

【0028】

光検出装置１００は、上ケース１０の側部１２がプリント基板２０およびそれを支持する下ケース３０の支持部３１を包囲するように、下ケース３０が上ケース１０の側部１２に嵌合して構成される。また、上述したように、上ケース１０の切り欠き部１３の脇の側部１２が側部延在部１２１として開口３２の下側まで延在している。これにより、小型化すると共に、液体が外部コネクタに回り込んで浸入することを防止するため良好な排水性を有する光検出装置１００を提供することができる。

【0029】

さらに、光検出装置１００は、図５に示すように、下ケース３０のコネクタ収容体３４の外側側面と側部延在部１２１の内側側面との間に、液体の這い上がりを防止するための隙間４０を備えることが好ましい。隙間４０がない場合、コネクタ収容体３４と側部延在部１２１の間に毛管現象により側部延在部１２１の下端まで垂れてきた液体が這い上がり、外部コネクタに回り込んで浸入する恐れがある。このように、隙間４０があることで、側部延在部１２１まで垂れてきた液体の這い上がりを防止することができ、液体が外部コネクタに回り込んで浸入することを防止するため排水性をより向上させることができる。

【0030】

さらに、背面側における上ケース１０の側部１２は、外部コネクタが挿入される開口３２を有する下ケース３０の背面側の側面（一の側面）に対応して側面視で張り出すように形成された張り出し部１４を有することが好ましい。このように、下ケース３０の一の側面に対応する側面すなわち外部コネクタが接続される側面の上方に張り出し部１４を設けることで、背面側の側部１２を伝って流れてきた液体が下端から垂れても、液体が外部コネクタに回り込んで浸入することを防止することができる。

【0031】

図７～図８を参照し、光検出装置１００が車両ＣＲに取り付けられる場合について説明する。光検出装置１００は、図７に示すように、しばしば車両ＣＲのダッシュボードＤＢ上に設置され、傾斜したフロントガラスＦＧから入射する光を検出する。光検出装置１００は、ダッシュボードＤＢに取り付けられる場合、図６に示すように、可視光透過部１１１をフロントガラスＦＧ側に、赤外光透過部１１２を運転手側にして設置されることが好ましい。このような方向で設置された場合、ハンドルＷＨの手前に座る運転手から見たとき、図８に示すように、可視光透過部１１１を通して見える電子部品がさらに少なくなる。すなわち、図６で示した第１位置２４は、あらゆる方向から入射する可視光を考慮した領域であるが、運転手の方向から見たときに見える領域は、図８に示す第１位置２４ａとなり、プリント基板２０上の電子部品の多くが見えない領域である第２位置２５ａに存することとなる。

【0032】

このように、平面視で可視光透過部１１１の直下に照度センサ２２以外の電子部品が見える場合であっても、運転手の視点を考慮するなど視差を利用したプリント基板２０の電子部品の配置を行うことで、十分な大きさの可視光透過部１１１を確保しつつ、運転手から見える電子部品の実装点数を少なくし、外観意匠性を良くすることができる。さらに、車両ＣＲの運転席の視点からの第１位置２４ａに配置されるのは、複数の電子部品の中で照度センサ２２のみであることが好ましい。これによれば、運転手から見た場合必要最小限の電子部品しか見えないため、外観意匠性をさらに良くすることができる。

【0033】

また、車両ＣＲが光検出装置１００を備えることで、可視光が当たる位置に配置される電子部品の実装点数を、それ以外の位置に配置される電子部品の実装点数より少なくし、小型で、外観意匠性の良い光検出装置１００を備えた車両ＣＲを提供することができる。

【0034】

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

【符号の説明】

【0035】

１００ 光検出装置
１０ 上ケース
１１ 受光部
１１１ 可視光透過部（第１領域）
１１２ 赤外光透過部（第２領域）
１２ 側部
１２１ 側部延在部
１３ 切り欠き部
１４ 張り出し部
２０ プリント基板
２１ 電子部品
２２ 照度センサ（第１受光素子）
２３ 赤外線センサ（第２受光素子）
２４ 第１位置
２５ 第２位置
３０ 下ケース
３１ 支持部
３２ 開口
３３ 鉤
３４ コネクタ収納体
３５ 接続端子
３６ コネクタ誘導部
４０ 隙間
ＣＲ 車両
ＤＢ ダッシュボード
ＦＧ フロントガラス
ＷＨ ハンドル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】