JPH1183622A - 日照センサ - Google Patents

日照センサ

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JPH1183622A
JPH1183622A JP9248606A JP24860697A JPH1183622A JP H1183622 A JPH1183622 A JP H1183622A JP 9248606 A JP9248606 A JP 9248606A JP 24860697 A JP24860697 A JP 24860697A JP H1183622 A JPH1183622 A JP H1183622A
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JP
Japan
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light
direct sunlight
sunlight
sun
skylight
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9248606A
Other languages
English (en)
Inventor
Etsuko Maki
悦子 牧
Toshihiko Sasai
敏彦 笹井
Keiichi Shimizu
恵一 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1183622A publication Critical patent/JPH1183622A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズとなる天空照度の影響を低減して直射
日光を正確に検出する。 【解決手段】 遮光部4は半球状のカバー3の外面又は
内面に沿って180°の範囲で往復回動可能に構成さ
れ、受光部2の検出信号Vは遮光部4が太陽光を遮光し
ない位置では太陽の直射光+太陽の方向以外からの天空
光の合計分V1となり、また、太陽光を遮光する位置で
は天空光のみの分V2となる。太陽光を遮光する位置に
おける直射日光のレベルはV1−V2となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光を検出する
日照センサに関し、特に直射日光を検出する日照センサ
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、直射日光が有るときには直射日
光が室内に入射しないように、また、直射日光がないと
きには眺望を確保するようにブラインドのスラット角を
制御するためのブラインド制御装置が知られている。日
照センサは例えばこのブラインド制御装置に用いられ、
従来例としては、例えば特公平6−95018号公報に
示すように固定された複数の光検出部の各出力信号の最
大値と最小値に基づいて直射日光の照射方向と照度を検
出し、スラットの角度を制御するものが提案されてい
る。
【0003】また、人間の視感度特性は図10に示すよ
うにλ=555nm近傍においてピークを有するので、
この日照センサとして用いられる受光素子は、図11に
示すように人間の視感度特性と略同様な感度特性(図1
1に示す例ではλ=555nm近傍においてピークを有
する)のものが用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
6−95018号公報に示す従来例では、複数の光検出
部の各出力信号の最大値と最小値に基づいて直射日光の
照射方向と照度を検出するのみであり、検出面に対して
光の入射角が大きくなるほど検出される信号値が小さく
なることを考慮していないので、例えば隣接する建物等
による反射光により必ずしも最大値を検出する位置が直
射日光の方向に対応しない。また、受光センサが太陽の
直射光のみならず、太陽の方向以外の天空光も検出する
のでS/N比が悪いという問題点がある。
【0005】また、人間の視感度特性と略同様な感度特
性のセンサの検出信号は、夕方になると昼間より低くな
るので、夕日により眩しさを感じる場合に「直射日光無
し」と誤判断するという問題点がある。
【0006】本発明は上記従来の問題点に鑑み、ノイズ
となる天空照度の影響を低減して直射日光を正確に検出
することができる日照センサを提供することを目的とす
る。
【0007】本発明はまた、照度は低くても夕日により
眩しさを感じる場合に誤判断することを防止することが
できる日照センサを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は上
記目的を達成するために、太陽に対向して配置される光
検出部と、前記光検出部の受光面に対する太陽の直接光
を遮光するための遮光部材と、前記遮光部材を天空に対
して移動させる駆動機構とを具備し、前記遮光部材が太
陽の直接光を遮光しない時と遮光する時の前記光検出部
の各検出信号に基づいて太陽の直接光を判断するように
したことを特徴とする。上記構成により、光検出部の受
光面に対する太陽の直接光を遮光しない時の検出信号は
太陽の直接光の分と天空光の分の合計となり、また、遮
光する時の検出信号は天空光の分のみとなる。したがっ
て、太陽の直接光の分と天空光の分の合計から天空光の
分を差し引くことにより、ノイズとなる天空照度の影響
を低減して直射日光を正確に検出することができる。
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の日
照センサにおいて前記遮光部材が、半弧状に形成される
と共に水平軸の回りを回動可能であることを特徴とす
る。上記構成により、半弧状の遮光部材が水平軸の回り
を回動して太陽の直接光を遮光しない時と遮光する時の
差分により、ノイズとなる天空照度の影響を低減して直
射日光を正確に検出することができる。
【0010】請求項3記載の発明は、請求項1記載の日
照センサにおいて前記遮光部材が、少なくとも90°の
角度の弧状に形成されると共に垂直軸の回りを回動可能
であることを特徴とする。上記構成により、少なくとも
90°の角度の弧状の遮光部材が垂直軸の回りを回動し
て太陽の直接光を遮光しない時と遮光する時の差分によ
り、ノイズとなる天空照度の影響を低減して直射日光を
正確に検出することができる。
【0011】請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の
いずれか1に記載の日照センサにおいて光検出部が赤に
対して分光感度のピークを有することを特徴とする。上
記構成により、照度は低くても夕日により眩しさを感じ
る場合に誤判断することを防止することができる。
【0012】請求項5記載の発明は、赤に対して分光感
度のピークを有する光検出部を具備することを特徴とす
る日照センサである。上記構成により、照度は低くても
夕日により眩しさを感じる場合に誤判断することを防止
することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は本発明に係る日照センサの
一実施形態を示す構成図、図2は図1の受光素子により
検出される信号を示す波形図、図3は図2の信号に依る
直射日光検出信号を示す波形図、図4は図1の日照セン
サをブラインド制御装置に適用した構成を示すブロック
図、図5は図4のパーソナルコンピュータの処理を説明
するためのフローチャートである。
【0014】図1において、ディスク状のベース1の中
心には受光部2が真上に向かうように配置され、また、
ベース1を覆うように半球状の透明なカバー3が取り付
けられている。ベース1にはまた半弧状の遮光部4が取
り付けられ、この遮光部4はモータ等により構成される
駆動部5により、水平軸6の回りを半球状のカバー3の
外面又は内面に沿って180°の範囲で往復回動可能に
構成されている。
【0015】このような構成のセンサを例えば遮光部4
の水平軸6が東西方向になるように配置して遮光部4を
南北方向に回動させる場合、受光部2の検出信号Vは図
2に示すように、遮光部4が太陽光を遮光しない位置で
は太陽の直射光+太陽の方向以外からの天空光の合計分
V1となり、また、太陽光を遮光する位置では天空光の
みの分V2となる。したがって、太陽光を遮光する位置
における直射日光分のみのレベルは図3に示すようにV
1−V2となる。なお、遮光部4の水平軸が南北方向に
なるように配置して遮光部4を東西方向に回動させるよ
うにしてもよい。
【0016】図4は上記構成の日照センサ10をブライ
ンド制御装置に適用した構成を示し、受光部2により光
電変換されたアナログ信号VはA/D変換ボード11に
よりディジタル値に変換され、パーソナルコンピュータ
(パソコン)12はこのディジタル値に基づいてブライ
ンド制御データを電動ブラインドユニット13に送る。
電動ブラインドユニット13はブラインドのスラットの
開閉を行うためのモータ等を有し、パーソナルコンピュ
ータ12からのブラインド制御データに基づいてスラッ
トの開閉を行う。
【0017】図5を参照してパソコン12の動作を説明
すると、先ず、日照センサ10の出力Vを取り込み(ス
テップS1)、次いで遮光部4が太陽光を遮光しない位
置における太陽の直射光+太陽の方向以外からの天空光
の合計分V1と太陽光を遮光する位置における天空光の
みの分V2の差分を算出することにより直射日光検出値
=V1−V2を算出してこの値が設定値Vth以上か否か
を判断し(ステップS2)、V1−V2≧0でなければ
「直射日光なし」(ステップS3)、他方、V1−V2
≧0の場合には「直射日光あり」のブラインド制御デー
タを電動ブラインドユニット13に送信する(ステップ
S4)。なお、判定用の設定値Vthは、太陽の現在位置
(方位角、仰角)に応じて可変にするようにしてもよ
い。
【0018】図6は第2の実施形態の日照センサを示し
ている。先ず、第1の実施形態と同様に、受光部2はデ
ィスク状のベース1の中心において真上に向かうように
配置され、また、ベース1を覆うように半球状の透明な
カバー3が取り付けられている。そして、この第2実施
形態では、カバー3の上部の中心にモータ等により構成
される駆動部5が配置され、また、この駆動部5によ
り、90°の角度の弧状の遮光部4aが垂直軸7の回り
を半球状のカバー3の外面又は内面に沿って回転可能に
取り付けられている。なお、駆動部5はカバー3の上部
の中心に設ける代わりに、図7に示すようにベース1側
に設けてもよい。
【0019】このような構成においても同様に、45°
の弧状の遮光部4aが垂直軸の回りを回転すると、受光
部2の検出信号Vは図8に示すように、遮光部4aが太
陽光を遮光しない位置では太陽の直射光+太陽の方向以
外からの天空光の合計分V1となり、また、太陽光を遮
光する位置では天空光のみの分V2となるので、図9に
示すように差分V1−V2に基づいて判定することによ
り、ノイズとなる天空照度の影響を低減して直射日光の
方向を正確に検出することができる。
【0020】図11は第3の実施形態として、受光部2
(及び従来例)の分光感度特性を示している。従来の受
光部は555nm近傍にピーク感度を有するものが用い
られ、このような特性では、照度は低くても夕日により
眩しさを感じる場合のレベルが低く、誤判断するという
問題があった。そこで、例えば図11に示すように70
0nm近傍の赤にピーク感度を有する受光部2を用いる
ことにより、誤判断を防止することができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、遮光部材が太陽の直接光を遮光しない時と遮
光する時の検出信号に基づいて太陽の直接光を判断する
ようにしたので、光検出部の受光面に対する太陽の直接
光を遮光しない時の検出信号は太陽の直接光の分と天空
光の分の合計となり、また、遮光する時の検出信号は天
空光の分のみとなり、したがって、太陽の直接光の分と
天空光の分の合計から天空光の分を差し引くことによ
り、ノイズとなる天空照度の影響を低減して直射日光を
正確に検出することができる。
【0022】請求項2記載の発明は、半弧状の遮光部材
が水平軸の回りを回動して太陽の直接光を遮光しない時
と遮光する時の差分により、ノイズとなる天空照度の影
響を低減して直射日光を正確に検出することができる。
【0023】請求項3記載の発明は、少なくとも90°
の角度の弧状の遮光部材が垂直軸の回りを回動して太陽
の直接光を遮光しない時と遮光する時の差分により、ノ
イズとなる天空照度の影響を低減して直射日光を正確に
検出することができる。
【0024】請求項4、5記載の発明は、照度は低くて
も夕日により眩しさを感じる場合に誤判断することを防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る日照センサの一実施形態を示す構
成図である。
【図2】図1の受光素子により検出される信号を示す波
形図である。
【図3】図2の信号に依る直射日光検出信号を示す波形
図である。
【図4】図1の日照センサをブラインド制御装置に適用
した構成を示すブロック図である。
【図5】図4のパーソナルコンピュータの処理を説明す
るためのフローチャートである。
【図6】第2の実施形態の日照センサを示す構成図であ
る。
【図7】図6の日照センサの変形例を示す構成図であ
る。
【図8】図6、図7の受光素子により検出される信号を
示す波形図である。
【図9】図8の信号に依る直射日光検出信号を示す波形
図である。
【図10】人間の視感度特性を示すグラフである。
【図11】本発明と従来例の受光部の分光感度特性を示
すグラフである。
【符号の説明】
1 ベース 2 受光部 3 カバー 4,4a 遮光部 5 駆動部 6 水平軸 7 垂直軸

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽に対向して配置される光検出部と、 前記光検出部の受光面に対する太陽の直接光を遮光する
    ための遮光部材と、 前記遮光部材を天空に対して移動させる駆動機構とを具
    備し、 前記遮光部材が太陽の直接光を遮光しない時と遮光する
    時の前記光検出部の各検出信号に基づいて太陽の直接光
    を判断するようにしたことを特徴とする日照センサ。
  2. 【請求項2】 前記遮光部材は、半弧状に形成されると
    共に水平軸の回りを回動可能であることを特徴とする請
    求項1記載の日照センサ。
  3. 【請求項3】 前記遮光部材は、少なくとも90°の角
    度の弧状に形成されると共に垂直軸の回りを回動可能で
    あることを特徴とする請求項1記載の日照センサ。
  4. 【請求項4】 光検出部は、赤に対して分光感度のピー
    クを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
    1に記載の日照センサ。
  5. 【請求項5】 赤に対して分光感度のピークを有する光
    検出部を具備することを特徴とする日照センサ。
JP9248606A 1997-09-12 1997-09-12 日照センサ Withdrawn JPH1183622A (ja)

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Effective date: 20041207