JPH0587534U - 自動車用空気調和装置の日射量検出センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 日射の方向如何にかかわらず所定の日射量検
知精度を発揮できるように受光素子を水平置きのまま
で、真上日射感度を減衰させる図ること。 【構成】 日射量センサーにおいて、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
ルレンズで構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車用空気調和装置等の温度制御に用いられる日射量検出センサ ー、特に日射が透過するカバー部構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

最近の自動車用空気調和装置は、外気温度や内気温度の他に車両が受ける日射 量を感知して車室内の気温を所望の温度に自動調整する温度制御部を有している 。車室内にいる乗員の体感温度は、単に自動車用空気調和装置からの吹出し温度 のみでなく、日射量によっても変化するので、車両が受ける日射量を日射量検出 センサーにより検知し、室温を微調整している。

【０００３】 しかし、太陽光の最も強い真上日射の場合、斜め日射に比べて車室内に入る日 射量は少なく、体感温度にあまり影響しないので、日射量検出センサーの検出出 力のピークをこの真上日射のときには減衰させ、斜め日射に合わせる必要がある 。 このような日射量の検出出力の補正を行なう日射量検出センサーとして、従 来から、図６〜９に示すものが提案されている。

【０００４】 図６に示す日射量検出センサーは、斜め方向からの日射に検出出力のピークを 持たせるように、受光素子１を傾斜配置し、この傾斜した受光素子１を透明また は半透明のドーム状カバー部２で覆って、自動車の前席前方に設けられているダ ッシュボード３の上に設置したものである。このようにすれば、日射量検出セン サーは、真上日射に対しては傾斜した受光素子１が斜め方向で入射を受けること で日射感度が低減することになり、斜め日射に対しては、これを真向からうける ことで日射感度が上がるという特性が得られる。

【０００５】 図７に示すものは、ダッシュボード３の一部に傾斜部３ａを形成し、この傾斜 部３ａ上に日射量検出センサーを取付けたものもあるが、これも前記図６に示す ものと同様の効果が期待できる。 図８に示す日射量検出センサーは、真上日射の検出出力を減衰させるべく、受 光素子１の配置は水平のままで、この受光素子１を覆う平板カバー部２の内面中 央に遮光板４を設けたものである。この日射量検出センサーによると、真上日射 にときは遮光板４が太陽光を遮って日射感度は低減し、斜め日射のときに相対的 に日射感度が上がる特性が得られる。

【０００６】 図９に示す日射量検出センサーは、受光素子１を傾斜配置し、この傾斜した受 光素子１を覆うカバー部２を設け、このカバー部２における受光面５の内側を波 形状に凹凸６を形成し、この凹凸６の屈折効果により斜め日射を検出するように したものである。この日射量検出センサーによると、真上日射にときは太陽光を 散乱させ日射感度は低減し、斜め日射のときに相対的に日射感度が上がる特性が 得られる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、日射量検出センサーは、一般に直接日射される部位にあたるダッシ ュボードの上に設けられているので、図６に示す日射量センサーのように、傾斜 した受光素子１を覆うドーム状カバー部２を設ければ、ドーム状カバー部２がダ ッシュボード３上に突出することになり、物をダッシュボード３上に置くときに 邪魔となるとか、外観からしても好ましくなく、さらに、受光素子１を傾斜配置 すれば、所定方向の傾斜した光に対しては、有効に日射量を検知するものの、傾 斜の背面側から入射して来る光に対しては大巾に日射量の検知精度が低減すると いう不具合がある。

【０００８】 図７に示すダッシュボード３の一部に傾斜部３ａを形成し、この傾斜部３ａ上 に日射量検出センサーを取付けたものも同様の不具合がある。 また、図８に示す日射量センサーは、ダッシュボード３の上に突出するものが なく、前述した不具合はないものの、遮光板４が不可欠のため、部品点数が増え コストアップとなるのみでなく、遮光板４の取付位置によっては日射量検知の精 度に直接影響することから、遮光板４の取付位置に高精度に要求されるという不 具合がある。

【０００９】 図９に示す日射量検出センサーも、図６，７に示すものと同様に、受光素子１ が傾斜配置されているので、入射光の方向によっては日射量の検知精度が十分で ないこともあるという不具合がある。

【００１０】 本考案は、上記の課題に鑑みてなされたもので、日射の方向如何にかかわらず 所定の日射量検知精度を発揮できるように受光素子を水平置きのままで、真上日 射感度を減衰させることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するために、本考案は、検知した日射量を電気信号に変換し 、温度制御部に出力する受光素子と、この受光素子を覆う透明または半透明のカ バー部とからなる自動車用空気調和装置の日射量検出センサーにおいて、前記受 光素子を垂直方向からの日射に対向するように水平に設置し、前記カバー部の受 光面も前記受光素子と同様に水平に形成するとともにこの受光面の中央部を凹レ ンズによりかつこの凹レンズ部の外周部全体若しくは一部をフレネルレンズによ り構成したことを特徴とする自動車用空気調和装置の日射量検出センサーである

【００１２】 。

【作用】

本考案にあっては、受光素子を水平に設置したので、あらゆる方向からの日射 に対し日射量の検知精度が低下することはなく、しかも真上日射時には、凹レン ズに入る垂直入射光は、凹レンズの作用により反射するとともに、フレネルレン ズに入る入射光は、そのプリズム作用で反射、屈折して受光素子に入らないよう にすることができる。したがって、真上日射時の受光素子の検出日射量は相対的 に減衰する。 逆に、斜め日射時には、入射光のほとんどがフレネルレンズで集光されて受光 素子に達するため、受光素子の検出する日射量が多くなり、検出出力はピークに 達する。このフレネルレンズによる入射光の集光は、入射光が車両前方よりの斜 め日射ばかりか、車両の左右方向からの斜め日射にも対応できる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案による日射量検出センサーの縦断面図、図２は図１の平面図、図 ３は図１の要部断面図である。 図１において、日射量検出センサー１０は、直接日射される部位にあたる前席 前方に設けられた平坦なダッシュボード１１の上に設置されており、垂直方向か らの日射に対向するように水平に設置された受光素子１２と、この受光素子を覆 うように上面が平坦に形成されたカバー部１３とを有している。

【００１４】 受光素子１２は、光検出面で日射量を検出してこれを電気信号に変換し、自動 車用空気調和装置の温度制御部（図示せず）に出力するもので、例えばフォトダ イオードで構成されている。この受光素子１０は、水平に設置されているので、 あらゆる方向からの日射に対し日射量の検知精度が低下することはない。また、 カバー部１３の上面も平坦に形成されているので、平坦なダッシュボード１１上 に僅かに突出しても邪魔になることはない。

【００１５】 受光素子１２を覆うカバー部１３は、透明または半透明のもの、例えば、ポリ カーボネートにより成形されているが、特に、その受光面部分１５は、凹レンズ １６とフレネルレンズ１７により構成されている。凹レンズ１６は、カバー部１ ３の中央部に形成され、垂直入射光Ａを反射する性質を有する。また、フレネル レンズ１５は、この中央部の周縁部全体若しくは一部、より好ましくは、少なく とも斜め日射と対応する部位に前記凹レンズ１６と一体的に形成され、半径方向 外方程厚肉となっている。このフレネルレンズ１７は、図３に示すように、破線 で示す垂直入射光Ａを反射、屈折し、実線で示す斜め入射光Ｂを集光する性質を 有している。

【００１６】 次に、実施例の作用を説明する。 このように構成した日射量検出センサー１０において、太陽光が車両の真上か ら車両内に入射する真上日射時には、凹レンズ１６およびフレネルレンズ１７に 垂直入射光Ａが射し込むことになるが、凹レンズ１６では、垂直入射光Ａを横方 向に屈折させたり、反射することになり、またフレネルレンズ１７では、そのプ リズム作用で垂直入射光Ａを反射、屈折させるので、入射光は、一部が受光素子 １２に到達し、大半は受光素子１２を外れることになる。したがって、受光素子 １２の検出する日射量は相対的に減衰することになる。

【００１７】 これに対し、斜め日射時には、斜め入射光Ｂのほとんどがフレネルレンズ１７ で集光されて受光素子１２に達するため、受光素子１２の検出する日射量が多く なる。実験により日射が当る方向と日射センサーが検知する日射量とを調べた結 果、図４に示すような結果が得られた。これによれば、斜め入射のある角度で検 出出力はピークに達することが判明した。

【００１８】 フレネルレンズ１７による斜め入射光Ｂの集光は、入射光が車両前方よりの斜 め日射だけでなく、車両の左右方向からの斜め日射にも対応させることもできる 。このように構成した日射センサーを用いて実験を行なった結果、図５に示すよ うに入射方向の角度で検出出力はピークに達するという優れた結果が得られた。

【００１９】 本考案は、上述した実施例のみに限定されるものではなく、実用新案登録請求 の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、上記実施例は、中央に凹 レンズを設け、その周辺の一部にフレネルレンズを設けたものであるが、場合に よっては凹レンズの外周全体にフレネルレンズを設けてもよく、また、フレネル レンズを凹レンズの外周の一部に設ける場合であっても、車両の左右方向あるい は斜め４５度の方向等適宜選択でき、これら斜め方向の入射でも、検出出力をピ ークにもっていくことができる。

【００２０】

【考案の効果】 以上説明したように、本考案に係る日射量センサーによれば、カバー部を中央 の凹レンズと周縁のフレネルレンズで構成したので、真上日射に対しては、凹レ ンズとフレネルレンズの作用で受光素子の日射検出量を相対的に減衰でき、斜め 日射に対しては、フレネルレンズの作用で受光素子の日射検出量をピークにもっ ていくことができる。また、カバー部上面を平坦にして、内面を凹レンズとフレ ネルレンズだけで構成したので、遮光板も不要となり、受光素子を水平に置いた ままで、斜め日射に対応することができるる。よって、部品点数の削減によるコ ストダウンが図れ、前方視界も良好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本考案による日射量検出センサーの縦断面
図、

【図２】は、図１の平面図、

【図３】は、図１の要部断面図、

【図４】は、車両前方斜め日射における入射角に対する
受光素子の相対感度を示す特性線図、

【図５】は、車両左右斜め日射における入射角に対する
受光素子の相対感度を示す特性線図、

【図６】は、従来の日射量検出センサーを示す縦断面
図、

【図７】は、従来の日射量検出センサーを示す縦断面
図、

【図８】は、従来の日射量検出センサーを示す縦断面
図、

【図９】は、従来の日射量検出センサーを示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１０…日射量検出センサー、 １２…受光素
子、１３…カバー部、 １５…受
光面、１６…凹レンズ、 １７…
フレネルレンズ、Ａ…垂直入射光、
Ｂ…斜め入射光。

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 検知した日射量を電気信号に変換し、温
   度制御部に出力する受光素子(12)と、この受光素子(12)
   を覆う透明または半透明のカバー部(13)とからなる自動
   車用空気調和装置の日射量検出センサーにおいて、前記
   受光素子(12)を垂直方向からの日射に対向するように水
   平に設置し、前記カバー部(13)の受光面(15)も前記受光
   素子(12)と同様に水平に形成するとともにこの受光面(1
   5)の中央部を凹レンズ(16)によりかつこの凹レンズ(16)
   の外周部全体若しくは一部をフレネルレンズ(17)により
   構成したことを特徴とする自動車用空気調和装置の日射
   量検出センサー。