JP3284674B2 - 日射センサ - Google Patents

日射センサ

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JP3284674B2 JP18781993A JP18781993A JP3284674B2 JP 3284674 B2 JP3284674 B2 JP 3284674B2 JP 18781993 A JP18781993 A JP 18781993A JP 18781993 A JP18781993 A JP 18781993A JP 3284674 B2 JP3284674 B2 JP 3284674B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フロントガラスを透過
してくる日射光を検出する場合に、フロントガラスでの
光の反射による影響を打ち消すように構成された日射セ
ンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の自動車用空調装置には、日射光の
強度(以下「日射強度」をいう)を日射センサにより検
出して、この日射センサの検出出力により空調装置の吹
出温度や吹出風量等を補正する日射補正制御を行うよう
にしたものがある。このものでは、日射センサをフロン
トガラス近傍のダッシュボード上に設置し、フロントガ
ラスを透過してくる日射光を日射センサで検出するよう
になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、日射光がフ
ロントガラスを透過する際に、フロントガラスの表面で
光の反射が発生する。この光の反射は、フロントガラス
と日射光の入射方向とのなす角度が小さくなるほど増加
するので、フロントガラスに対して斜め側方から日射光
が入射するとき(以下「側方日射」という)と、これと
同一高度の日射光が前方から入射するとき(以下「前方
日射」という)とを比較した場合に、前者が後者よりも
フロントガラスでの反射光量が多くなり、その分、側方
日射時に、日射センサの受光量が少なくなって、日射強
度が実際よりも弱く検出されてしまう欠点がある。特
に、自動車用空調装置の場合には、車両進行方向が変わ
る度にフロントガラスと日射光の入射方向とのなす角度
が変化して、フロントガラスでの反射光量が変化するの
で、同一高度の同じ強度の日射光でも、車両進行方向が
変わる度に、日射センサの検出出力が変化してしてしま
い、空調運転の日射補正制御が不正確になってしまうと
いう欠点がある。
【0004】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、フロントガラスでの光の反射に
よる影響を打ち消すことができて、日射光の入射方向
(日射方位)に依存しない検出特性を実現することがで
きる日射センサを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の日射センサは、フロントガラスを透過して
くる日射光を導入する光導入部と、この光導入部から導
入された日射光を受光してその受光量に応じた信号を発
生する平面状の光検出部とを備え、前記フロントガラス
に対して斜め側方から日射光が入射するとき(側方日
射)と、これと同一高度の日射光が前方から入射すると
き(前方日射)とを比較した場合に、後者の日射光を前
記光検出部において一部がはみ出るように部分的に受光
することで前者が後者よりも前記光検出部の受光面積が
大きくなる領域ができるように、前記光導入部と前記光
検出部との位置関係又は形状を設定したものである。
記光検出部を、楕円形状もしくは長方形状に形成しその
長手方向が車両の側方に指向するように設定すると良
い。
【0006】
【作用】上記構成によれば、側方日射と前方日射とを比
較した場合に、前方日射は前記光検出部において一部が
はみ出るように部分的に受光されるので、前者が後者よ
りも光検出部の受光面積が大きくなる。従って、側方日
射時にフロントガラスでの反射光量が前方日射時よりも
多くなるという事情があっても、側方日射時の反射光量
の増加分の影響が受光面積の増加分によって打ち消され
るようになり、日射センサの検出特性が日射光の入射方
向(日射方位)に依存しなくなる。また、光検出部を、
楕円形状もしくは長方形状に形成しその長手方向が車両
の側方に指向するように設定するので、上記した作用を
得ることができるようになる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1乃至図5に
基づいて説明する。まず、図1に基づいて日射センサ1
1の構成を説明する。センサケース12内の底面に平面
状の光検出部13が設けられている。この光検出部13
は、平面状の光電変換素子により構成され、入射する日
射光の強さ(受光量)に応じた光電流を発生する。この
光検出部13の形状は、図1(a)に示すように、左右
方向に長い楕円形に形成されている。一方、センサケー
ス12の上面には遮光板14が取着され、この遮光板1
4の中央に、日射光を導入する光導入部として光導入孔
15が形成されている。この光導入孔15は、小さい楕
円形に形成され、その長軸が左右方向に向き、且つその
中心が光検出部13の中心と一致している。
【0008】以上のように構成された日射センサ11
は、図3に示すように、自動車16のフロントガラス1
7近傍のダッシュボード18の上面中央部に水平に取り
付けられ、楕円状の光検出部13の短軸が車両進行方向
(前方)と平行となり、長軸が車両進行方向と垂直とな
るように設置されている。
【0009】この設置状態において、フロントガラス1
7に対して斜め側方から日射光が入射するとき(側方日
射)と、これと同一高度の日射光が前方から入射すると
き(前方日射)とを比較した場合に、フロントガラス1
7での光の反射による影響を打ち消すために、側方日射
時が前方日射時よりも光検出部13の受光面積が大きく
なる領域ができるように、日射センサ11の光導入孔1
5と光検出部13との位置関係と形状が設定されてい
る。この位置関係と形状を図2を用いて説明すると、図
2(a)は側方日射時の受光状態で、(b)は前方日射
時の受光状態であり、それぞれ光検出部13の受光領域
A,Bが斜線で示されている。図2(a)に示すよう
に、側方日射時には、日射高度θが低くなっても、光導
入孔15から入射した日射光が全て光検出部13で受光
される。一方、前方日射の場合、日射高度θが高いとき
には、光導入孔15から入射した日射光が全て光検出部
13で受光されるが、日射高度θが例えば30°近くま
で低くなると、図2(b)に示すように光導入孔15か
ら入射した日射光の一部が光検出部13の外側にはみ出
るようになる。従って、日射高度θ=30°の場合に
は、側方日射時が前方日射時よりも光検出部13の受光
面積が大きくなる。
【0010】尚、自動車16には、図4に示すように、
日射センサ11の他、外気温センサ21、室内気温セン
サ22、冷却器(図示せず)の後側温度を検出するエバ
後温センサ23、エンジン冷却水の温度を検出する水温
センサ24、各種の空調操作スイッチ(図示せず)を備
えた操作パネル25等が設けられ、これらから入力され
るデータを制御回路26で演算処理して、空調装置27
から吹き出す風の温度・風量や吹出モードを制御する。
更に、この制御回路26は、日射センサ11から出力さ
れる光電流の信号に基づいて日射強度を検出し、その日
射強度に応じて例えば上下の吹出口(FACE吹出口と
FOOT吹出口)の吹出温度等を補正する日射補正制御
を実行する。
【0011】ところで、従来の日射センサは、日射高度
θが同じで,日射強度も同じであれば、日射方位φに関
係なく実車装着前のセンサ出力が図5(a)に点線で示
すように一定になるように設定されていた(日射方位φ
=0°は車両進行方向と一致する)。しかし、実車装着
後には、フロントガラス17で日射光の一部が反射し、
その反射光量が日射方位φが大きくなる(フロントガラ
ス17と日射光の入射方向とのなす角度が小さくなる)
に従って増加するので、日射方位φが大きくなるに従っ
て光検出部13の受光量が少なくなって、図5(b)に
点線で示すように、センサ出力が低下してしまい、日射
強度が実際よりも弱く検出されてしまう欠点がある。特
に、自動車16の場合、日射方位φは車両進行方向が変
わる度に変化するので、車両進行方向が変わる度に、セ
ンサ出力が変化してしまい、日射センサによる日射補正
制御が不正確になってしまうという欠点がある。
【0012】これに対し、本実施例では、側方日射時が
前方日射時よりも光検出部13の受光面積が大きくなる
領域ができるように、日射センサ11の光導入孔15と
光検出部13との位置関係と形状を設定して、図5
(a)に実線で示すように、実車装着前のセンサ出力を
日射方位φに依存させ、側方日射時が前方日射時よりも
実車装着前のセンサ出力が大きくなるように設定してい
る。このため、側方日射時にフロントガラス17での反
射光量が前方日射時よりも多くなるという事情があって
も、側方日射時の反射光量の増加分の影響が受光面積の
増加分によって打ち消されるようになり、図5(b)に
実線で示すように、センサ出力特性が日射方位φに依存
しなくなる。このため、たとえ、車両進行方向が変わっ
て、フロントガラス17での反射光量が変化しても、同
一高度の同じ強度の日射光であれば、センサ出力値が同
じ値となり、実際の日射強度を反映した適正な日射補正
制御を行うことができる。
【0013】尚、上記第1実施例では、光検出部13と
光導入孔15とを共に楕円状に形成したが、図6に示す
本発明の第2実施例の日射センサ30のように、光検出
部31を長方形状に形成すると共に、光導入孔32を正
方形状に形成するようにしても良い。この日射センサ3
0も、自動車16のフロントガラス17近傍のダッシュ
ボード18の上面に水平に取り付けられ、長方形状の光
検出部31の短辺が車両進行方向(前方)と平行とな
り、長辺が車両進行方向と垂直となるように設置され
る。
【0014】この第2実施例においても、光導入孔32
と光検出部31との位置関係と形状は、側方日射時の受
光領域Aが前方日射時の受光領域Bよりも大きくなるよ
うに設定されている。これにより、フロントガラス17
での光の反射による影響が打ち消される。
【0015】以上説明した第1及び第2の両実施例で
は、いずれも、光検出部13,31を左右方向が前後方
向よりも長い形状(例えば楕円形,長方形等)に形成し
たが、図7に示す本発明の第3実施例の日射センサ35
のように、光検出部36と光導入孔37とを共に真円状
(又は正方形状)に形成し、光検出部36に対して光導
入孔37の位置を車両進行方向の反対方向に偏心させた
構成としても良い。この場合も、光導入孔37の位置を
車両進行方向の反対方向に偏心させることで、側方日射
時の受光領域Aが前方日射時の受光領域Bよりも大きく
なるようになり、前記第1及び第2の両実施例と同じ
く、フロントガラス17での光の反射による影響を打ち
消すことができる。
【0016】また、上述した第1乃至第3の各実施例
は、いずれも、光検出部13,31,36を1つの光電
変換素子により構成したが、光検出部を複数に分割し
て、各光検出部の出力の合計値から日射強度を求めると
共に、各光検出部の出力の差や大小関係等によって日射
方位又は日射高度を求めるようにしても良い。
【0017】これを具体化したものが図8に示す本発明
の第4実施例である。この第4実施例の日射センサ40
では、第1実施例の光検出部13を左右二分割して、2
つの光検出部13L,13Rを設けたものである。これ
以外の構成は第1実施例と同じである。この第4実施例
では、2つの光検出部13L,13Rの合計出力により
日射強度を求めると共に、両光検出部13L,13Rの
出力の差によって日射方位を求めるものである。
【0018】尚、前記第1実施例では、光検出部13と
遮光板14とを別部品で構成し、両者間に空間を設けた
が、光検出部13の上面に、例えば黒色エポキシ樹脂の
印刷や金属蒸着により遮光膜を形成し、この遮光膜に光
導入孔(光導入部)を形成するようにしても良い。
【0019】その他、本発明は、上記各実施例に限定さ
れるものではなく、例えば日射センサ11,30,3
5,40の設置場所をダッシュボード18の上面中央部
から運転席側若しくは助手席側に変更したり、光検出部
と光導入孔の一方を四角形等の多角形に形成し、他方を
円形,楕円形等に形成しても良い等、要旨を逸脱しない
範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもな
い。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、側方日射と前方日射とを比較した場合に、前
者が後者よりも光検出部の受光面積が大きくなる領域が
できるように構成したので、側方日射時にフロントガラ
スでの反射光量が前方日射時よりも多くなるという事情
があっても、側方日射時の反射光量の増加分の影響を受
光面積の増加分によって打ち消すことができて、日射光
の入射方向(日射方位)に依存しない検出特性を実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すもので、(a)は日
射センサの拡大横断面図、(b)は日射センサの拡大縦
断面図
【図2】日射光の入射方向と光検出部の受光面積との関
係を説明する図
【図3】日射センサの設置場所を説明する自動車の斜視
【図4】空調装置制御系の概略構成を示すブロック図
【図5】日射方位φと実車装着前のセンサ出力との関係
(a)、及び、日射方位φと実車装着後のセンサ出力と
の関係(b)を説明する図
【図6】本発明の第2実施例における日射光の入射方向
と光検出部の受光面積との関係を説明する図
【図7】本発明の第3実施例における日射光の入射方向
と光検出部の受光面積との関係を説明する図
【図8】本発明の第4実施例における日射センサの拡大
横断面図
【符号の説明】
11…日射センサ、13…光検出部、14…遮光板、1
5…光導入孔(光導入部)、17…フロントガラス、1
8…ダッシュボード、30…日射センサ、31…光検出
部、32…光導入孔(光導入部)、35…日射センサ、
36…光検出部、37…光導入孔(光導入部)、40…
日射センサ、13L,13R…光検出部。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−56618(JP,A) 特開 平6−123654(JP,A) 特開 平7−43145(JP,A) 特開 平6−147978(JP,A) 実開 平3−52208(JP,U) 実開 平3−71912(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 1/00 - 1/60 G01W 1/00 - 1/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フロントガラスの近傍に設置された日射
    センサにおいて、 前記フロントガラスを透過してくる日射光を導入する光
    導入部と、この光導入部から導入された日射光を受光し
    てその受光量に応じた信号を発生する平面状の光検出部
    とを備え、 前記フロントガラスに対して側方から日射光が入射する
    ときと、これと同一高度の日射光が前方から入射すると
    きとを比較した場合に、後者の日射光を前記光検出部に
    おいて一部がはみ出るように部分的に受光することで
    者が後者よりも前記光検出部の受光面積が大きくなるよ
    うに、前記光導入部と前記光検出部との位置関係又は形
    状を設定したことを特徴とする日射センサ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の日射センサにおいて、 前記光検出部は、楕円形状もしくは長方形状に形成され
    その長手方向が車両の側方に指向するように設定される
    ことを特徴とする日射センサ。
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