中心論題：
- 光傳感器在雨水檢測中的應用
- 光傳感器在環(huán)境光檢測中的應用
- 光傳感器在溫度控制中的應用
- 光傳感器在隧道檢測中的應用
解決方案：
- Valeo雨水傳感器
- 環(huán)境光傳感器利用380nm～780nm的敏感度可見(jiàn)波長(cháng)，復制了人眼的敏感度
- 光電二極管在溫度控制中發(fā)揮了重要作用
- 隧道檢測由“向上看”傳感器和“向前看”傳感器共同控制
三十年前，第一個(gè)硫化鎘光電阻在客車(chē)上得到了應用，用于通過(guò)檢測環(huán)境光自動(dòng)打開(kāi)及關(guān)閉車(chē)大燈。當今，用于檢測光線(xiàn)的主流技術(shù)已變成硅光電二極管和光電晶體管，從而使車(chē)身電子應用得到了極大擴展。
在大多數情況下，汽車(chē)應用中采用光電二極管，因為在-40°C～+85°C的典型車(chē)身電子溫度范圍內，這些器件的光電流及波長(cháng)敏感度呈線(xiàn)性。與光電二極管相比，光電晶體管的直流電流增益及暗電流具有更高的溫度依賴(lài)性。光電晶體管與光電二極管相比的優(yōu)勢是，光線(xiàn)量相同時(shí)，前者的輸出電流遠高于后者，從而可能無(wú)需進(jìn)行放大。
雨水檢測
安裝在擋風(fēng)玻璃上并成為后視鏡裝置一部分的Valeo雨水傳感器，該傳感器由紅外線(xiàn)發(fā)射二極管與光電二極管組成，光電二極管用于檢測玻璃反射的已發(fā)射光線(xiàn)量。紅外線(xiàn)通過(guò)該傳感器裝置以精確角度發(fā)射出去，在擋風(fēng)玻璃內部進(jìn)行反射，然后返回到光電二極管。當天開(kāi)始下雨時(shí)，雨滴落在擋風(fēng)玻璃上，一些光線(xiàn)將發(fā)生折射，從而使反射回光電二極管的光線(xiàn)量減少。當降雨量增加時(shí)，反射回檢測器表面的光線(xiàn)量將減少。
最終，輸出電流會(huì )降到定義的閾值以下，該傳感器會(huì )指示“下雨”。通過(guò)這種到微控制器的輸入，該傳感器會(huì )打開(kāi)刮水器，并調整刮水器的速度。
環(huán)境光檢測
在車(chē)身電子應用中，環(huán)境光傳感器用于調節儀表盤(pán)的背光強度，以及導航系統(GPS)、溫度控制及DVD屏幕中的LCD背光強度。這對于像BMW的iDrive及Prius的Multi-Info等顯示屏而言尤其重要。例如，當日光變得昏暗并且漆黑一片時(shí)，儀表盤(pán)背光將進(jìn)行不同程度地調節，以達到最佳可見(jiàn)度，并降低可能對駕駛者造成的強光。使用這些傳感器可消除在白天打開(kāi)車(chē)大燈時(shí)煩人的顯示屏自動(dòng)亮度調節等程序，環(huán)境光傳感器的關(guān)鍵功能是利用380nm～780nm的敏感度可見(jiàn)波長(cháng)，復制了人眼的敏感度。
溫度控制
通過(guò)確定日光的角度并連同熱敏電阻調整風(fēng)扇速度和溫度，光電二極管在溫度控制中發(fā)揮了重要作用。確定日光的角度是光電二極管上的照明功能，在光電二極管中，峰值照明可轉變成處于最高點(diǎn)的日光。具有集成NTC熱敏電阻的光電二極管最適合這種類(lèi)型的應用。
隧道檢測
隧道檢測需要兩個(gè)傳感器的輸入。第一個(gè)傳感器具有“向上看”的較寬視野，以及相對較長(cháng)的平均移動(dòng)時(shí)間段，長(cháng)時(shí)間段可防止車(chē)燈打開(kāi)和關(guān)閉。第二個(gè)傳感器具有“向前看”的較窄視野，以及相對較短的平均移動(dòng)時(shí)間段。這可使隧道傳感器對突然的日光變化做出快速反應，并打開(kāi)車(chē)大燈，以及在進(jìn)入隧道時(shí)可調節顯示屏的背光亮度。前向傳感器消除了在進(jìn)入橋下或遮天蔽日的大樹(shù)下時(shí)打開(kāi)及關(guān)閉車(chē)燈。在這些情況下，該傳感器仍將“看到”前方的光線(xiàn)。
當進(jìn)入隧道時(shí)，隧道傳感器信號將下降，而寬視野傳感器的信號將仍保持高強度；車(chē)大燈將打開(kāi)。當出了隧道時(shí)，隧道傳感器信號將加強，而寬視野傳感器信號將下降；車(chē)大燈將關(guān)閉。憑借不同的平均移動(dòng)時(shí)間段，控制器可做出明確的區別。
結論
光傳感器，尤其是光電二極管和光電晶體管，在車(chē)身電子應用中的使用增加了消費者所需的安全性和便捷性。這些功能當前可能僅應用于高端汽車(chē)中，但如同汽車(chē)應用的一般情況，這些功能很快將應用于各個(gè)價(jià)位的汽車(chē)。
Jim Toal為Vishay Optoelectronics傳感器與IrDA部門(mén)高級產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理。Vishay是為汽車(chē)制造商提供光檢測器的主要供應商，該公司提供有眾多無(wú)源及有源元件供選擇。如欲了解更多信息，請訪(fǎng)問(wèn)：www.vishay.com/optoelectronics。
