JP2008020368A

JP2008020368A - 日射センサ

Info

Publication number: JP2008020368A
Application number: JP2006193283A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tosaka; 淳登坂
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2008-01-31

Abstract

【課題】チューニングや複雑な補正が不要で、日射を測定できる日射センサを提供すること。
【解決手段】車両の車室内へ差し込む日射量を検出する日射センサにおいて、日射を筐体２内部に取り込むよう筐体２上部に設けられたスリット２ａと、スリット２ａから照射される光を受けるよう筐体２内部に設けられた受光面２ｂと、受光面２ｂの日射による熱を筐体２内部で検出する赤外線センサ３を備え、受光面２ｂは、面全体の一部でスリット２ａから照射される光を受ける構成にし、赤外線センサ３は、複数の素子３ａを列状に配置して、一部の素子３ａで日射による熱を検出するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に車の空調装置の温度制御に用いられる日射センサの技術分野に属する。

従来では、紫外、近赤外線に反応する受光素子を設け、受光素子にあらゆる角度からの光が当たるように、受光素子を覆うカバー部の受光面のうち、中央部を凹レンズで構成するとともに、周縁部の少なくとも斜め日射対応部位をフレネルレンズで構成している（例えば、特許文献１参照。）。
実開平５−８７５３４号公報（第２−９頁、全図）

しかしながら、従来の日射センサにあっては、紫外、近赤外線領域を計測するために、実際の熱量はそれらの受光量からの推察となる。しかしながら、ガラスにはさまざまなフィルタが装着されておりガラス毎にチューニングが必要となる。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、チューニングや複雑な補正が不要で、日射を測定できる日射センサを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、日射を筐体内部に取り込むよう筐体上部に設けられた日射取り入れ部と、前記日射取り入れ部から照射される光を受けるよう前記筐体内部に設けられた受光面と、前記受光面の日射による熱を筐体内部で検出する赤外線センサと、を備えることを特徴とする。

よって、本発明にあっては、チューニングや複雑な補正を用いずに日射を測定することができる。

以下、本発明の日射センサを実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例１と、請求項１，２に係る発明に対応する実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の日射センサの構成を説明する斜視説明図である。図２は実施例１の日射センサの上面図である。図３は実施例１の日射センサの正面図である。図４は実施例１の日射センサの側面図である。図５は図１のＡ−Ａ断面図である。

実施例１の日射センサ１は、箱型の筐体２と赤外線センサ３を主要な構成とする。
赤外線センサ３は、図１の拡大部分に示すように、複数のセンサ素子３ａを列状に配置したものである。なお、図１の拡大部分において２列となっているのは、隣り合う素子を近づけるには限界があるため、ピッチをずらして２列に設けることにより、連続した範囲での検出を行うようにしている。

筐体２は、内部に空間を有する箱型であり、その上面の左右中央には、前後に長い形状の内部に貫通したスリット２ａを設ける。このスリット２ａの奥側は所定位置までとし、スリット２ａの長手延長方向の筐体上面の裏側に、上記説明した赤外線センサ３を、下方を検出面とするように設ける。

次に、筐体２の内部には、スリット２ａの長手方向を軸とする筒体を形成するように、湾曲した受光面２ｂを設ける。
なお、赤外線センサ３は、スリット２ａ下方の湾曲した受光面２ｂ上を検出範囲にする。つまり、センサ素子３ａの配列方向は、スリット２ａの長手方向と略直交する配置となる。
なお、受光面２ｂの湾曲は、湾曲面上の各位置が赤外線センサ３からの距離を一定にする曲率にする。

次に、筐体２のスリット２ａの長手方向に位置する筐体側面には、複数の小孔を設けて通気部２ｃとし、筐体２のスリット２ａの長手方向と並行に位置する筐体側面には、所定径の穴を設けて通風穴２ｄを設ける。

次に日射センサ１の設置構造について説明する。
図６は実施例１の日射センサ１の設置構造を示す説明上面図である。
実施例１の日射センサ１は、インストパネル内部の左右中央の位置に設けるようにし、スリット２ａ周囲が車室内に露出するようにする。そして、日射センサ１の筐体２の対向する側面に設けた通風穴２ｄのそれぞれに、車両用空調装置の助手席用ベントダクト４、運転席用ベントダクト５に支流を設けるように接続する。

次に実施例１の日射センサ１が用いられる車両用空調装置のシステム構成について説明する。
図７は実施例１の日射センサ１を用いた車両用空調装置のシステムブロック図である。
図７において、太い線は空気ダクト、細線は信号線を示す。

車両用空調装置は、ブロア６２により車室内の運転席側と助手席側へ向かう空気の流れを作り出し、運転席側温調装置６３、助手席側温調装置６４をそれぞれ介して、制御された空気温度に調整され、運転席側配風装置６５、助手席側配風装置６６における複数のドアにより制御に応じて配風を行う。
制御装置６１は、日射センサ１の情報と、車室内に設けられる操作入力部の内容により、各装置の制御を行う。

次に作用を説明する。
[日射方向、日射量の検出作用]
図８、図９は、実施例１の日射センサの検出状態を示す説明図である。
実施例１の日射センサ１では、筐体２上面に設け、インストルメントパネルから露出させたスリット２ａから日射を内部へ取り込む。
この際に、時間や季節、車両の場所等によって、日射の差し込む方向が異なるため、スリット２ａから内部へ取り込んだ日射はそれぞれの状態で筐体２の内部の受光面２ｂの別の位置へ照射されることになる。

赤外線センサ３は、複数配列させたセンサ素子３ａにより湾曲した受光面２ｂの湾曲方向の殆どを検出範囲としているため、その配列したセンサ素子３ａのどこが赤外線を検出しているかによって、図８，図９に示すように、日射の方向を検出することができる。
日射方向を検出できれば、その時点で、運転席側に日差しが強く当たっているか、助手席側に日差しが強く当たっているのかがわかるので、運転席側、助手席側のそれぞれの制御に生かすことができ、また、その後にさらに日差しが強くなるのか弱くなるのかを知ることもでき、さらに最適な制御になるよう情報を生かすことができる。

さらに、赤外線センサ３は、日射により暖められる受光面２ｂの熱量を、図８，図９に示すように複数のセンサ素子３ａの一部で検出する。
これにより、日射量の強さを検出することができる。そのため、従来に対し、太陽光からの赤外線を受光したことによる物体の輻射を計測することにより推測でない実際の熱量を計測することができ、また、ガラス毎のチューニングを不要とすることができる。また、複雑な補正も必要がない。
また、受光面２ｂの湾曲は、赤外線センサ３からの距離を一定にするため、より正確に直接的な検出を行うことができる。

さらに、実施例１では、筐体２に設けた通風穴２ｄに、車両用空調装置の助手席用ベントダクト４、運転席用ベントダクト５に支流を設けるように接続している。そのため、検出された日射量に応じて運転席側温調装置６３、助手席側温調装置６４が制御装置６１により温度調整された空気が筐体２内部へ送り込まれる。
つまり、筐体２の内部は日射条件における車室内を仮想したモデルのように作用する。よって、筐体２の内部が適度に温度調整されれば、日射条件に関して制御上、適度に制御していることになる。また、その傾向により、係数を乗じる、制御式に取り込むなどすればよい。

実際の車室内は、空気容量も大きく、他の要因も加わるため、筐体２の内部のほうが日射と温調空気に敏感な温度変化となり、そのため制御に用い易いものとなる。つまり、例えば日射の影響が車室内に出てきてからの制御では、制御遅れにより快適な温度環境に影響がでる場合があるが、より敏感に日射に反応する検出部及びモデルとして作用する筐体２によって、先行した制御により、快適な温度環境の保持をよりよく行うことができることになる。よって、空調制御がより快適な車室内温度環境にするのに寄与できることになる。

また、筐体２の内部が適度に温度調整されることは、日射センサ１が温調装置を備えることに近く、赤外線センサ３が正確に動作できる環境に保たれることになる。

次に、効果を説明する。
実施例１の日射センサにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)日射を筐体２内部に取り込むよう筐体２上部に設けられたスリット２ａと、スリット２ａから照射される光を受けるよう筐体２内部に設けられた受光面２ｂと、受光面２ｂの日射による熱を筐体２内部で検出する赤外線センサ３と、を備えるため、チューニングや複雑な補正を用いずに日射を測定することができる。

(2)受光面２ｂは、面全体の一部でスリット２ａから照射される光を受ける構成にし、赤外線センサ３は、複数の素子３ａを列状に配置して、一部の素子３ａで日射による熱を検出するようにし、受光面２ｂが面全体のどこで日射を受けているかを検出できるようにしたため、日射方向を検出することができる。

(3)筐体２内部に空調空気を送るようにしたため、赤外線センサを冷却することができ、また日射に対する空調モデル部分として制御に寄与させることができる。

実施例２は、空調空気を筐体内部へ導入しない例である。
構成を説明する。
図１０は実施例２の日射センサの説明図である。
実施例２では、筐体２と車両用空調装置の助手席用ベントダクト４、運転席用ベントダクト５を接続しない。
その他構成は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

作用を説明する。
図１０に示すように、日射センサ１は、受光面２ｂの熱量測定と、日射方向の測定のみを行うようにしてもよい。
効果を説明する。実施例２の日射センサは、上記(1),(2)と同様の効果を有する。

以上、本発明の日射センサを実施例１、実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、赤外線センサの画角に合わせてスリットにレンズを設けて光をある程度、受光面の底部に集中させるようにしてもよい。この場合には、赤外線センサの素子の数を少なくしてコストを抑制することができる。

実施例１の日射センサの構成を説明する斜視説明図である。実施例１の日射センサの上面図である。実施例１の日射センサの正面図である。実施例１の日射センサの側面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。実施例１の日射センサ１の設置構造を示す説明上面図である。実施例１の日射センサ１を用いた車両用空調装置のシステムブロック図である。実施例１の日射センサの検出状態を示す説明図である。実施例１の日射センサの検出状態を示す説明図である。実施例２の日射センサの説明図である。

符号の説明

１日射センサ
２筐体
２ａスリット
２ｂ受光面
２ｃ通気部
２ｄ通風穴
３赤外線センサ
３ａセンサ素子
４助手席用ベントダクト
５運転席用ベントダクト
６１制御装置
６２ブロア
６３運転席側温調装置
６４助手席側温調装置
６５運転席側配風装置
６６助手席側配風装置

Claims

日射を筐体内部に取り込むよう筐体上部に設けられた日射取り入れ部と、
前記日射取り入れ部から照射される光を受けるよう前記筐体内部に設けられた受光面と、
前記受光面の日射による熱を筐体内部で検出する赤外線センサと、
を備えることを特徴とする日射センサ。
請求項１に記載の日射センサにおいて、
前記受光面は、面全体の一部で前記日射取り入れ部から照射される光を受ける構成にし、
前記赤外線センサは、複数の素子を列状に配置して、一部の素子で日射による熱を検出するようにし、前記受光面が面全体のどこで日射を受けているかを検出できるようにした、
ことを特徴とする日射センサ。
請求項１または請求項２に記載の日射センサにおいて、
筐体内部に空調空気を送るようにした、
ことを特徴とする日射センサ。