JP2002296107A - 日照センサ - Google Patents
日照センサInfo
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Abstract
の太陽仰角に対応するため、受光レンズを例えば複数の
プリズムの組合せなどとして構成していたが、それらの
接続部で出力に不連続を生じ正確な仰角の測定が困難と
なっていた。 【解決手段】 本発明により、受光レンズ3は受光素子
2の数と一致するエレメント3(a〜d)を有する魚眼
レンズ状とされ、それぞれのエレメントは対応する受光
素子2の中心に軸を一致させ、この受光素子を収納する
のに必要充分な半径を有する凸球面とされ、且つ、エレ
メントの頂点Pと受光素子2の受光面との間隔Hを(間
隔H=(受光素子の有効半径W/tan(臨界角α))
として、受光素子2と受光レンズ3とが一体化されてい
る日照センサ1としたことで、太陽の仰角の増減に略比
例する出力が得られるものとして課題を解決する。
Description
た空調装置を制御するときなどに用いられる日照センサ
に関するものであり、詳細には、太陽の仰角を測定し、
例えば、車窓からの直射光が車内に射し込み、乗員が暑
さを感じると判断されるときには、空調装置の出力を上
げるなど、より一層に緻密な制御を行わせるために用い
られるものである。
しては、特開平9−311070号公報に示されるもの
があり、この日照センサは、2つの受光素子と、外側が
凸球面であり、内面が3段階のプリズムを組み合わせた
ような形状とした受光レンズとが組み合わされて構成さ
れている。
あるときから、ほぼ水平方向にあるときまで受光素子に
光が達するものとなり、このときには、2つの受光素子
間に仰角に応じる出力差を生じるものとなるので、この
出力差に基づき空調装置の制御を行うことで一層に車室
内の快適性を向上させるものとしている。
た従来の日照センサにおいては、前記受光レンズが三段
階のプリズムを組み合わせたような形状とされているこ
とで、例えば太陽が真上、水平、或いは、仰角45゜付
近の仰角にあるときには、ほぼ正確な太陽の仰角が測定
できるものとなるが、それらの中間では、内面の折れ曲
がり状となる不連続な形状により、測定される仰角の値
もまた不連続なものとなる。
態では、例えば車窓から太陽光が射し込んでいるにも係
わらず空調装置の出力が増加されず、乗員は射し込む直
射光により暑さを感じて快適感を損なうなどの問題を生
じる可能性が高く、この点の解決が課題とされるものと
なっていた。また、上記した従来の日照センサにおいて
は、受光素子と受光レンズとが別体として形成されてい
るので、日照センサとして組立てるときの組立精度が影
響し特性に個体差を生じる問題点もある。
の課題を解決するための具体的手段として、所定のパタ
ーンとして配置が行われた複数の受光素子と、これら受
光素子を上方から覆う受光レンズとから成り、前記受光
レンズによりそれぞれの前記受光素子に配布される光量
の対比により太陽の仰角を測定する日照センサにおい
て、前記受光レンズは前記受光素子の数と一致するエレ
メントを有する魚眼レンズ状とされ、それぞれの前記エ
レメントは対応する受光素子の中心に軸を一致させ、こ
の受光素子を収納するのに必要充分な半径を有する凸球
面とされ、且つ、前記エレメントの頂点と前記受光素子
の受光面との間隔Hを(間隔H=(受光素子の有効半径
W/tan(臨界角α))として、前記受光素子と前記
受光レンズとが一体化されていることを特徴とする日照
センサを提供することで課題を解決するものである。
態に基づいて詳細に説明する。図1及び図2に符号1で
示すものは本発明に係る日照センサであり、この日照セ
ンサ1は、例えば4個が正方形など所定の形状として配
置された受光素子2(a〜d)と、前記受光素子2(a
〜d)を覆う受光レンズ3とから成るものである点は従
来例のものと同様である。
照射方向に対して前後方向にある受光素子2(例えば、
受光素子2aと受光素子2bなど)に対して、仰角に応
じる光量の配布を行い、これにより生じる受光素子2間
の出力差から仰角を演算し得るものである点も、従来例
のものと同様である。
は、従来例の複数の受光素子2(a〜d)を1つの受光
レンズ3で覆うものとは異なり、それぞれの受光素子2
(a〜d)に1対1で対応してエレメント3a〜エレメ
ント3dが形成される形状とされ、これらエレメント3
(a〜d)が一体化された受光レンズ3としては、全体
形状が魚眼レンズ状を呈するものとされている。
ント3(a〜d)との構成を更に詳細に説明する。尚、
この説明においては受光素子2aと受光素子2b、及
び、エレメント3aとエレメント3bに関して行うが、
上記以外の受光素子2(c、d)とエレメント3(c、
d)においても同様な構成とされている。
3aは受光素子2aの中心を通る垂直軸Xと同軸の凸球
面とされ、このときの半径rは、以下に説明する受光素
子2aとの位置関係において、この受光素子2aを少な
くとも受光方向からは全面を覆うものとされ、エレメン
ト3bと受光素子2bとも同様な構成とされている。
記受光素子2aの中心を通る垂直軸X上に位置し、同様
にエレメント3bの頂点Pは受光素子2bの中心を通る
垂直軸X上に位置するものとなる。ここで、本発明では
前記頂点Pと受光素子2(a、b)との間隔Hを(間隔
H=(受光素子の有効半径W/tan(臨界角α))の
式に基づいて規定するものである。
は正方形である受光素子2の内接円の半径であり、臨界
角αはエレメント3a、3b(即ち、受光レンズ3)が
形成される部材の屈折率により定まる値であり、このよ
うに間隔Hを定めたことで、前記図2中に矢印Fで示す
前記垂直軸Xと直交する方向、即ち、水平方向からエレ
メント3aに入射する光は受光素子2aの入射方向とは
反対側の端部に達するものとなる。
記垂直軸X上には存在するが、必ずしも受光素子2aの
表面上に一致するものとは成らず、例えば、エレメント
3aが形成される部材の屈折率が小さい場合には間隔H
も小さい値となり、受光素子2aは中心Cよりも頂点P
寄りに設置されるものとなる。よって、このような場合
には、エレメント3aは、上記のように頂点Pからの間
隔Hが短く設定された場合にも受光素子2aが完全に覆
えるように半径rを適宜に調整する必要を生じるものと
なる。
ンサ1の作用、及び、効果について説明を行う。先ず、
太陽が水平位置にあるときには、水平方向Fから光が入
射するときには、図2にも示したようにエレメント3a
に到達した光は、このエレメント3aで屈折が行われ、
受光素子2aのほぼ全面に光が達するものとなる。
光の照射方向である前方にエレメント3aが存在してい
るので、そのエレメント3aの影となり太陽光は達する
ことがなく、従ってエレメント3bに付属する受光素子
2bにも出力を生じることはない。よって、太陽の仰角
が水平状態における受光素子2aと受光素子2bとの出
力比は1:0である。
レメント3bにも光が達するものとなり、受光素子2b
からの出力も仰角の増加に応じて次第に増えるものとな
って行き、太陽の仰角が垂直(90゜)に達すると、受
光素子2aと受光素子2bとは同じ出力を生じるもの、
即ち、出力比が1:1のものとなる。
子2bとの出力比Nを太陽の仰角毎にプロットしたグラ
フであり、この出力比Nの曲線を子細に検討してみる
と、それぞれが隣り合う仰角間で値が同一となることも
なく、また、極端に急激な傾斜の変化も認められない右
上がりの曲線となっているので、それぞれの仰角の測定
がほぼ正確に行えるものであることが理解できる。
サ1においては、従来例のものと異なり、受光レンズ3
(エレメント3a〜3d)と受光素子2a〜2dとの間
に空気層が存在してなく、両者が一体化されている。こ
のことは、例えばLEDランプを形成するときにLED
チップに、エポキシ樹脂のポティング・モールドでケー
スを形成するのと同様な金型などを用いる手段で日照セ
ンサ1が形成できるものとなる。
組立工程が省略でき生産の効率化が可能となると共に、
金型などの利用により両者に正確な位置合わせが可能と
なり、個々の日照センサ1における個体差、即ち、特性
のバラツキも少なくすることが可能となる。尚、この種
の日照センサ1は自動車のダッシュボードなどに設置さ
れることが通常であるので、受光レンズ3がより小型の
エレメント3a〜3dの組合せとして形成されたこと
で、太陽光の反射などにより運転者の幻惑を感じさせる
度合いも低減される。従って、受光レンズ3にシボ加工
などの反射防止処理を行う際にも軽度のもので良く、測
定精度を損なわない。
光レンズは受光素子の数と一致するエレメントを有する
魚眼レンズ状とされ、それぞれのエレメントは対応する
受光素子の中心に軸を一致させ、この受光素子を収納す
るのに必要充分な半径を有する凸球面とされ、且つ、エ
レメントの頂点と受光素子の受光面との間隔Hを(間隔
H=(受光素子の有効半径W/tan(臨界角α))と
して、受光素子と受光レンズとが一体化されている日照
センサとしたことで、太陽の仰角の増減に略比例する出
力が得られるものとして、測定結果に不連続性をなくし
全ての仰角に対して適正な制御が行えるものとして、乗
員の快適性の向上に極めて優れた効果を奏するものであ
る。
光素子とを一体成形することを可能とし、生産工程の簡
素化によりコストダウンに優れた効果を奏すると共に、
従来は日照センサの組立工程時に生じていた組立誤差な
どを生じないものとし、日照センサ間の特性のバラツキ
も格段に少ないものとして、品質、性能の向上にも極め
て優れた効果を奏するものである。
面図である。
ラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 所定のパターンとして配置が行われた複
数の受光素子と、これら受光素子を上方から覆う受光レ
ンズとから成り、前記受光レンズによりそれぞれの前記
受光素子に配布される光量の対比により太陽の仰角を測
定する日照センサにおいて、前記受光レンズは前記受光
素子の数と一致するエレメントを有する魚眼レンズ状と
され、それぞれの前記エレメントは対応する受光素子の
中心に軸を一致させ、この受光素子を収納するのに必要
充分な半径を有する凸球面とされ、且つ、前記エレメン
トの頂点と前記受光素子の受光面との間隔Hを(間隔H
=(受光素子の有効半径W/tan(臨界角α))とし
て、前記受光素子と前記受光レンズとが一体化されてい
ることを特徴とする日照センサ。 - 【請求項2】 前記受光レンズの凸球面には、拡散角が
10゜以下となる拡散処理が成されていることを特徴と
する請求項1記載の日照センサ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001101973A JP4598981B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 日照センサ |
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JP4598981B2 JP4598981B2 (ja) | 2010-12-15 |
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---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009027459A2 (de) | 2007-08-29 | 2009-03-05 | Behr-Hella Thermocontrol Gmbh | Sonnensensor zur erfassung der einfallsrichtung und der intensität von sonnenstrahlung |
DE102018001181B3 (de) | 2018-02-15 | 2019-07-11 | Azur Space Solar Power Gmbh | Sonnenstandssensor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0438532U (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-31 | ||
JP2002005738A (ja) * | 2000-06-23 | 2002-01-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 照度センサ |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001101973A patent/JP4598981B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0438532U (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-31 | ||
JP2002005738A (ja) * | 2000-06-23 | 2002-01-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 照度センサ |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009027459A2 (de) | 2007-08-29 | 2009-03-05 | Behr-Hella Thermocontrol Gmbh | Sonnensensor zur erfassung der einfallsrichtung und der intensität von sonnenstrahlung |
WO2009027459A3 (de) * | 2007-08-29 | 2009-05-28 | Behr Hella Thermocontrol Gmbh | Sonnensensor zur erfassung der einfallsrichtung und der intensität von sonnenstrahlung |
US8785858B2 (en) | 2007-08-29 | 2014-07-22 | Behr-Hella Thermocontrol Gmbh | Solar sensor for the detection of the direction of incidence and the intensity of solar radiation |
DE102018001181B3 (de) | 2018-02-15 | 2019-07-11 | Azur Space Solar Power Gmbh | Sonnenstandssensor |
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