[發明專利]光敏元件及安裝有該光敏元件的車載陽光傳感器和車輛

有效

• 申請號: 201410043720.6
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN103759822A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 是蓉珠
• 申請（專利權）人: 江蘇日盈電子股份有限公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

技術領域

本發明涉及汽車電子技術領域，尤其涉及一種光敏元件及安裝有該光敏元件的車載陽光傳感器和車輛。

背景技術

隨著電子技術的發展，現代汽車空調系統已經由計算機控制，完善的汽車計算機控制的空調系統不僅可以對車內空氣的溫度、濕度、清潔度、風度和方向自動調節，給乘客提供一個良好的乘車環境，保證在不同的外界氣候和條件下使乘客都處于一個舒適的空氣環境中，而且還能進行故障檢測。但是車載計算機自動控制的空調系統在工作的時候，汽車內部溫度受多方面因素影響，如：空調系統本身溫度和出風量的設定、外部日照的強弱度以及外部日照時間等。

當車外的太陽光照射到車內時，車內溫度的升高或者降低需要一定的緩沖時間，這段時間內空調系統仍保持原有的狀態，此時乘客會感到不適。為了使車內實際溫度能夠根據用戶設定值達到最優化，需要多個傳感器來探測每個環境參數的值，從而將環境數據傳遞給空調控制系統，空調控制系統根據得到的數據，自動調整工作狀態。

陽光傳感器的作用就是檢測車外太陽的輻照強度，這個參數是作為自動空調系統的算法邏輯的一個輸入條件，當汽車面對著太陽行駛，陽光傳感器會檢測到光照強度很高，這時候空調控制器會自動調低出風溫度和鼓風機轉速。

現有的陽光傳感器存在兩個不足：一是當光線穿透側窗和前擋玻璃進入車輛內部時，照射到傳感器上的光線角度相對較低，不能均勻的照射在傳感器表面，因此傳感器對光線感應的靈敏度也會相對較弱；二是當光線垂直照射的時候，光線照在陽光傳感器上不夠均勻，因此傳感器對光線感應的靈敏度也會相對較弱。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了解決現有技術中陽光傳感器對低角度照射光線和垂直照射光線靈敏度不高的技術問題，本發明提供一種光敏元件及安裝有該光敏元件的車載陽光傳感器和車輛。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種車載陽光傳感器用光敏元件，包括光敏芯片、陽極引腳和陰極引腳，所述的光敏芯片、陽極引腳和陰極引腳均封裝在封裝層內，所述的陽極引腳和陰極引腳分別連接有陽極插腳和陰極插腳，所述封裝層的上表面具有透鏡結構，所述的透鏡結構能夠使光線入射時產生折射并投射于光敏芯片上。本發明中的封裝層為透明或半透明，半透明狀是在封裝層中加入了乳白色的擴散劑，使得封裝層整體呈現類似磨砂玻璃狀的半透明結構，但不僅限于此。本技術方案通過透鏡設計，對光線進行匯聚或擴散，當光線入射角較低時，可以通過透鏡設計使得光線折射后盡可能匯聚在光敏芯片上，以此來提高光敏元件對光照的靈敏度。

所述的透鏡結構包括中間的凹透鏡和凹透鏡周圍的凸透鏡。通過凸透鏡和凹透鏡組合，使得凸透鏡改變低角度入射的光線，凹透鏡分散垂直或大致垂直入射的光線，進一步提高光敏元件對光照的靈敏度。

為了使得光線能夠準確照射在光敏芯片上，所述的凸透鏡呈圓環狀，凹透鏡填充在圓環狀的凸透鏡的中心，凸透鏡和凹透鏡呈圓形且同心設置，所述的凹透鏡直徑大致與光敏芯片的寬度d一致，且所述凹透鏡的中心軸線垂直于光敏芯片的上表面。

作為另一技術方案，所述的透鏡結構包括中間的平透鏡和平透鏡周圍的凸透鏡。通過凸透鏡和平透鏡（上下表面為平面的透鏡，光線經過時不發生角度變化）組合，使得凸透鏡改變低角度入射的光線，提高光敏元件對光照的靈敏度。

為了使得光線能夠準確照射在光敏芯片上，所述的平透鏡呈圓環狀，平透鏡填充在圓環狀的凹透鏡的中心，平透鏡和凹透鏡呈圓形且同心設置。所述的平透鏡直徑大致與光敏芯片的寬度d一致，且所述平透鏡的中心軸線垂直于光敏芯片的上表面。

為了使得光敏芯片能夠多角度接受光照，所述的陽極插腳和陰極插腳上設有折痕，陽極插腳或/和陰極插腳沿其上的折痕彎折后垂直插接于線路板組上，所述光敏芯片的法線與線路板組之間的夾角為0～180°。

為了適應車輛前蓋的傾斜角度，所述的光敏元件為兩個，通過公共插腳相連接，其余獨立的插腳插接在線路板組上，所述光敏芯片的法線與線路板組之間的夾角為30～150°。

一種設置有上述所述的光敏元件的車載陽光傳感器，包括光敏元件、位于光敏元件上方用于過濾可見光的上蓋和底座，所述光敏元件的線路板組通過端子線固定在底座上。

一種車輛，包括如上述所述的車載陽光傳感器。

本發明的有益效果是，本發明的光敏元件及安裝有該光敏元件的車載陽光傳感器和車輛，通過將凸透鏡和平透鏡/凹透鏡組合，使得凸透鏡改變低角度入射的光線，凹透鏡分散垂直或大致垂直入射的光線，來提高光敏元件對光照的靈敏度，從而進一步提高車載陽光傳感器的檢測速率和準確性。

附圖說明