JPH0579910A - 日射検出装置 - Google Patents
日射検出装置Info
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- JPH0579910A JPH0579910A JP24185391A JP24185391A JPH0579910A JP H0579910 A JPH0579910 A JP H0579910A JP 24185391 A JP24185391 A JP 24185391A JP 24185391 A JP24185391 A JP 24185391A JP H0579910 A JPH0579910 A JP H0579910A
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 33
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ３個以上の受光素子を各々異なる方向に向け
て配設した日射検出装置において、受光素子を保護する
光透過性フィルタでの日射の散乱・回折を抑え、日射の
強度及び方向を正確に検出できるようにする。 【構成】 基台２０上に各々異なる方向に設けられた３
個の受光素子Ｓａ〜Ｓｃにより、日射の強度及び方向を
検出する日射検出装置において、受光素子Ｓａ〜Ｓｃを
保護する光透過性フィルタ３０を、伝送損失が最も小さ
くなる光の波長が１５００ｎｍ付近となる石英ガラスに
より形成し、各受光素子Ｓａ〜Ｓｃに、光透過性フィル
タ３０による伝送損失が最も小さくなる波長１５００ｎ
ｍ付近の光に感度のピークを有するゲルマニウム・フォ
トダイオードを使用する。
て配設した日射検出装置において、受光素子を保護する
光透過性フィルタでの日射の散乱・回折を抑え、日射の
強度及び方向を正確に検出できるようにする。 【構成】 基台２０上に各々異なる方向に設けられた３
個の受光素子Ｓａ〜Ｓｃにより、日射の強度及び方向を
検出する日射検出装置において、受光素子Ｓａ〜Ｓｃを
保護する光透過性フィルタ３０を、伝送損失が最も小さ
くなる光の波長が１５００ｎｍ付近となる石英ガラスに
より形成し、各受光素子Ｓａ〜Ｓｃに、光透過性フィル
タ３０による伝送損失が最も小さくなる波長１５００ｎ
ｍ付近の光に感度のピークを有するゲルマニウム・フォ
トダイオードを使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば車載用空気調和
装置において、エアーの吹出量，吹出方向等を制御する
のに用いられる日射検出装置に関し、特に日射の強度及
び方向を同時に検出可能な日射検出装置に関する。
装置において、エアーの吹出量，吹出方向等を制御する
のに用いられる日射検出装置に関し、特に日射の強度及
び方向を同時に検出可能な日射検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば特開昭６３−１４１８
１６号公報に開示されている如く、複数の受光素子を各
々異なる方向に向けて配設した日射検出装置が知られて
いる。またこの種の日射検出装置において、日射の強度
及び方向を同時に検出するには、少なくとも３個の受光
素子が必要なことも知られている。
１６号公報に開示されている如く、複数の受光素子を各
々異なる方向に向けて配設した日射検出装置が知られて
いる。またこの種の日射検出装置において、日射の強度
及び方向を同時に検出するには、少なくとも３個の受光
素子が必要なことも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の日射
検出装置においては、各受光素子を保護するために、受
光素子を覆う光透過性フィルタが設けられるが、従来で
はこうした光透過性フィルタに、ポリカーボネート等の
樹脂を使用していたため、特定方向から入射する日射に
対しては、強度及び方向を正確に検出することができな
くなるといった問題があった。
検出装置においては、各受光素子を保護するために、受
光素子を覆う光透過性フィルタが設けられるが、従来で
はこうした光透過性フィルタに、ポリカーボネート等の
樹脂を使用していたため、特定方向から入射する日射に
対しては、強度及び方向を正確に検出することができな
くなるといった問題があった。
【０００４】つまり従来では光透過性フィルタを樹脂に
より形成しているため、フィルタ表面が粗くなり、フィ
ルタ表面での日射の入射角度（フィルタ表面の放線と日
射とがなす角度）が大きくなる領域で、日射の散乱・回
折が大きくなり、各受光素子に入射する日射量がばらつ
いて、日射の強度及び方向の検出誤差が大きくなってし
まうのである。
より形成しているため、フィルタ表面が粗くなり、フィ
ルタ表面での日射の入射角度（フィルタ表面の放線と日
射とがなす角度）が大きくなる領域で、日射の散乱・回
折が大きくなり、各受光素子に入射する日射量がばらつ
いて、日射の強度及び方向の検出誤差が大きくなってし
まうのである。
【０００５】本発明はこうした問題に鑑みなされたもの
で、日射の強度及び方向を同時に検出するために少なく
とも３個の受光素子を各々異なる方向に向けて配設した
日射検出装置において、受光素子を保護するために設け
られる光透過性フィルタでの日射の散乱・回折を抑え、
日射の強度及び方向を常に正確に検出できるようにする
ことを目的としている。
で、日射の強度及び方向を同時に検出するために少なく
とも３個の受光素子を各々異なる方向に向けて配設した
日射検出装置において、受光素子を保護するために設け
られる光透過性フィルタでの日射の散乱・回折を抑え、
日射の強度及び方向を常に正確に検出できるようにする
ことを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち上記目的を達成する
ためになされた本発明は、基台と、該基台上に受光面が
各々異なる方向を向けて配設された少なくとも３個の受
光素子と、上記基台に固定され、上記受光素子を覆う光
透過性フィルタと、を備えた日射検出装置において、上
記光透過性フィルタを石英ガラスにより形成すると共
に、上記各受光素子にゲルマニウム光半導体素子を用い
たことを特徴としている。
ためになされた本発明は、基台と、該基台上に受光面が
各々異なる方向を向けて配設された少なくとも３個の受
光素子と、上記基台に固定され、上記受光素子を覆う光
透過性フィルタと、を備えた日射検出装置において、上
記光透過性フィルタを石英ガラスにより形成すると共
に、上記各受光素子にゲルマニウム光半導体素子を用い
たことを特徴としている。
【０００７】
【作用及び発明の効果】上記のように本発明の日射検出
装置においては、光透過性フィルタに石英ガラスを使用
するため、その表面を滑らかに形成することができる。
従って光透過性フィルタでの光の散乱・回折を抑制し
て、日射の検出精度を向上することが可能となる。
装置においては、光透過性フィルタに石英ガラスを使用
するため、その表面を滑らかに形成することができる。
従って光透過性フィルタでの光の散乱・回折を抑制し
て、日射の検出精度を向上することが可能となる。
【０００８】また本発明では、受光素子に、従来より一
般に使用されているシリコン・ダイオードとは異なる、
ゲルマニウム光半導体素子（ゲルマニウム・フォトダイ
オード，ゲルマニウム・フォトトランジスタ等）を使用
している。これは受光素子の検出感度と光透過性フィル
タの光透過特性とを一致させるためであり、これにより
日射の検出精度をより向上することが可能となる。
般に使用されているシリコン・ダイオードとは異なる、
ゲルマニウム光半導体素子（ゲルマニウム・フォトダイ
オード，ゲルマニウム・フォトトランジスタ等）を使用
している。これは受光素子の検出感度と光透過性フィル
タの光透過特性とを一致させるためであり、これにより
日射の検出精度をより向上することが可能となる。
【０００９】即ち、ゲルマニウム・フォトダイオード，
ゲルマニウム・フォトトランジスタ等のゲルマニウム光
半導体素子において、検出感度が最大となる光の波長は
略１５００ｎｍであり、また石英ガラスにおいて伝送損
失が最小となる光の波長も略１５００ｎｍであるため、
本発明では、受光素子にゲルマニウム光半導体素子を使
用し、光透過性フィルタを石英ガラスにより形成するこ
とにより、各受光素子において最大の検出感度を得られ
る波長の光の、光透過性フィルタによる吸収量・散乱量
を最小限に抑えて、日射の検出精度を向上しているので
ある。
ゲルマニウム・フォトトランジスタ等のゲルマニウム光
半導体素子において、検出感度が最大となる光の波長は
略１５００ｎｍであり、また石英ガラスにおいて伝送損
失が最小となる光の波長も略１５００ｎｍであるため、
本発明では、受光素子にゲルマニウム光半導体素子を使
用し、光透過性フィルタを石英ガラスにより形成するこ
とにより、各受光素子において最大の検出感度を得られ
る波長の光の、光透過性フィルタによる吸収量・散乱量
を最小限に抑えて、日射の検出精度を向上しているので
ある。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。尚、以下の説明において、図１は実施例の日射検出
装置１の検出素子部１０の構成を表す斜視図、図２は日
射検出装置１全体の構造を表し、（ａ）はその上面図、
（ｂ）はその縦断面図、図３は日射検出装置１の車両へ
の取付状態を表す説明図である。
る。尚、以下の説明において、図１は実施例の日射検出
装置１の検出素子部１０の構成を表す斜視図、図２は日
射検出装置１全体の構造を表し、（ａ）はその上面図、
（ｂ）はその縦断面図、図３は日射検出装置１の車両へ
の取付状態を表す説明図である。
【００１１】図３に示す如く、本実施例の日射検出装置
１は、車室３内の前方位置に取り付けられ、車室３内に
侵入する日射の強度Ｉ及び方向（車両の直進方向を基準
とする日射の左右入射角φ及び日射高度を表す仰角θ）
を検出するためのものであり、図２に示す如く、３つの
受光素子Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃからなる検出素子部１０と、
各受光素子Ｓａ〜Ｓｃに接続されたリード線を引き出す
ための孔部２２を有し、検出素子部１０を下方から支持
する円筒状の基台２０と、基台２０の上端縁に形成され
た凸条２４に嵌合・固定されて、検出素子部１０を覆
い、検出素子部１０を保護するドーム状の光透過性フィ
ルタ３０と、から構成されている。
１は、車室３内の前方位置に取り付けられ、車室３内に
侵入する日射の強度Ｉ及び方向（車両の直進方向を基準
とする日射の左右入射角φ及び日射高度を表す仰角θ）
を検出するためのものであり、図２に示す如く、３つの
受光素子Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃからなる検出素子部１０と、
各受光素子Ｓａ〜Ｓｃに接続されたリード線を引き出す
ための孔部２２を有し、検出素子部１０を下方から支持
する円筒状の基台２０と、基台２０の上端縁に形成され
た凸条２４に嵌合・固定されて、検出素子部１０を覆
い、検出素子部１０を保護するドーム状の光透過性フィ
ルタ３０と、から構成されている。
【００１２】ここで光透過性フィルタ３０は、図４に示
す如く、伝送損失が最も小さく、最も低損失で伝送可能
な光の波長が１５００ｎｍ付近となる石英ガラスにより
形成されており、車室３内に侵入した日射を上記各受光
素子Ｓａ〜Ｓｃに導くと共に、各受光素子Ｓａ〜Ｓｃを
保護する。
す如く、伝送損失が最も小さく、最も低損失で伝送可能
な光の波長が１５００ｎｍ付近となる石英ガラスにより
形成されており、車室３内に侵入した日射を上記各受光
素子Ｓａ〜Ｓｃに導くと共に、各受光素子Ｓａ〜Ｓｃを
保護する。
【００１３】一方検出素子部１０を構成する３つの受光
素子Ｓａ〜Ｓｃには、図５に示す如く、光透過性フィル
タ３０による伝送損失が最も小さくなる波長１５００ｎ
ｍ付近の光に感度のピークを有するゲルマニウム・フォ
トダイオードが使用されている。
素子Ｓａ〜Ｓｃには、図５に示す如く、光透過性フィル
タ３０による伝送損失が最も小さくなる波長１５００ｎ
ｍ付近の光に感度のピークを有するゲルマニウム・フォ
トダイオードが使用されている。
【００１４】そしてこれら各受光素子Ｓａ〜Ｓｃは、図
１に示す如く、ホルダ２６を介して、受光面が互いに異
なる方向となるように、基台２０上に固定されている。
即ち、上記各受光素子Ｓａ〜Ｓｃの内、受光素子Ｓａ
は、ホルダ２６により、受光面が基台２０の上面と平行
となるように，換言すれば当該日射検出装置１を車両に
取り付けた際に受光面が水平となるように基台２０上に
配設され、また受光素子Ｓｂ及びＳｃは、ホルダ２６に
より、受光面が基台２０の上面に対して所定角度だけ傾
斜し、しかも受光面が当該日射検出装置１を車両に取り
付けた際に車両の直進方向に対して左右に同一角度だけ
傾斜するように基台２０上に配設されている。
１に示す如く、ホルダ２６を介して、受光面が互いに異
なる方向となるように、基台２０上に固定されている。
即ち、上記各受光素子Ｓａ〜Ｓｃの内、受光素子Ｓａ
は、ホルダ２６により、受光面が基台２０の上面と平行
となるように，換言すれば当該日射検出装置１を車両に
取り付けた際に受光面が水平となるように基台２０上に
配設され、また受光素子Ｓｂ及びＳｃは、ホルダ２６に
より、受光面が基台２０の上面に対して所定角度だけ傾
斜し、しかも受光面が当該日射検出装置１を車両に取り
付けた際に車両の直進方向に対して左右に同一角度だけ
傾斜するように基台２０上に配設されている。
【００１５】このように構成された本実施例日射検出装
置１においては、車両の直進方向を基準として、左右入
射角φ，仰角θの方向から強度Ｉの日射が入ったとする
と、上記各受光素子Ｓａ〜Ｓｃにおけるそれぞれの出力
電流はおのずと決ってくる。例えば受光素子Ｓｂ，Ｓｃ
の基台２０上面での前傾角度が３０度（即ち基台２０の
上面と受光素子Ｓｂ，Ｓｃの受光面との角度が１２０
度）であり、車両進行方向を基準とする左右角度が±３
０度であるとすると、各受光素子Ｓａ〜Ｓｃに流れる電
流ｉａ〜ｉｃは、次式(1)〜(3)の如くなる。
置１においては、車両の直進方向を基準として、左右入
射角φ，仰角θの方向から強度Ｉの日射が入ったとする
と、上記各受光素子Ｓａ〜Ｓｃにおけるそれぞれの出力
電流はおのずと決ってくる。例えば受光素子Ｓｂ，Ｓｃ
の基台２０上面での前傾角度が３０度（即ち基台２０の
上面と受光素子Ｓｂ，Ｓｃの受光面との角度が１２０
度）であり、車両進行方向を基準とする左右角度が±３
０度であるとすると、各受光素子Ｓａ〜Ｓｃに流れる電
流ｉａ〜ｉｃは、次式(1)〜(3)の如くなる。
【００１６】
【数１】
【００１７】このため日射の強度Ｉ及び方向（仰角θ，
左右入射角φ）は、次式(4)〜(6)の如く求めることがで
きる。
左右入射角φ）は、次式(4)〜(6)の如く求めることがで
きる。
【００１８】
【数２】
【００１９】以上説明したように本実施例の日射検出装
置１においては、検出素子部１０を保護する光透過性フ
ィルタ３０を石英ガラスにより形成している。このため
本実施例によれば、ポリカーボネート等の樹脂により光
透過性フィルタを形成した従来装置に比べ、光透過性フ
ィルタ３０の表面を滑らかにすることができ、光透過性
フィルタ３０での光の散乱・回折を抑えて、上記演算式
(4)〜(6)により得られる日射強度Ｉ及び方向θ，φの検
出誤差を低減することができる。
置１においては、検出素子部１０を保護する光透過性フ
ィルタ３０を石英ガラスにより形成している。このため
本実施例によれば、ポリカーボネート等の樹脂により光
透過性フィルタを形成した従来装置に比べ、光透過性フ
ィルタ３０の表面を滑らかにすることができ、光透過性
フィルタ３０での光の散乱・回折を抑えて、上記演算式
(4)〜(6)により得られる日射強度Ｉ及び方向θ，φの検
出誤差を低減することができる。
【００２０】つまり、従来の日射検出装置では光透過性
フィルタをポリカーボネート等の樹脂により形成してい
たため、図６（ａ）に示す如く、その表面が粗くなり、
図に矢印で示す如く、光透過性フィルタに対する日射の
入射角度が大きくなると、光の散乱・回折が生じて、各
受光素子Ｓａ〜Ｓｃに日射を正確に導くことができず、
日射強度Ｉ及び方向θ，φの検出誤差が大きくなるが、
本実施例では、光透過性フィルタ３０を石英ガラスによ
り形成しているため、図６（ｂ）に示す如く、その表面
を滑らかにすることができ、光透過性フィルタによる光
の散乱・回折を抑えて、日射強度Ｉ及び方向θ，φの検
出精度を確保することができるのである。
フィルタをポリカーボネート等の樹脂により形成してい
たため、図６（ａ）に示す如く、その表面が粗くなり、
図に矢印で示す如く、光透過性フィルタに対する日射の
入射角度が大きくなると、光の散乱・回折が生じて、各
受光素子Ｓａ〜Ｓｃに日射を正確に導くことができず、
日射強度Ｉ及び方向θ，φの検出誤差が大きくなるが、
本実施例では、光透過性フィルタ３０を石英ガラスによ
り形成しているため、図６（ｂ）に示す如く、その表面
を滑らかにすることができ、光透過性フィルタによる光
の散乱・回折を抑えて、日射強度Ｉ及び方向θ，φの検
出精度を確保することができるのである。
【００２１】また本実施例では、受光素子Ｓａ〜Ｓｃに
ゲルマニウム・フォトダイオードを使用し、光透過性フ
ィルタ３０を石英ガラスにより形成している。このため
受光素子Ｓａ〜Ｓｃにおいて最大の検出感度を得られ
る、波長が１５００ｎｍ付近の光を、光透過性フィルタ
３０において最も低損失で透過させることが可能とな
る。従って各受光素子Ｓａ〜Ｓｃによる日射の検出特性
に対する、光透過性フィルタ３０での光の吸収の影響を
最も少なくすることができ、これによっても日射強度Ｉ
及び方向θ、φの検出特性を向上することが可能とな
る。
ゲルマニウム・フォトダイオードを使用し、光透過性フ
ィルタ３０を石英ガラスにより形成している。このため
受光素子Ｓａ〜Ｓｃにおいて最大の検出感度を得られ
る、波長が１５００ｎｍ付近の光を、光透過性フィルタ
３０において最も低損失で透過させることが可能とな
る。従って各受光素子Ｓａ〜Ｓｃによる日射の検出特性
に対する、光透過性フィルタ３０での光の吸収の影響を
最も少なくすることができ、これによっても日射強度Ｉ
及び方向θ、φの検出特性を向上することが可能とな
る。
【００２２】尚上記実施例では、受光素子Ｓａ〜Ｓｃに
ゲルマニウム・フォトダイオードを使用したが、ゲルマ
ニウム・フォトトランジスタの検出感度特性も上記図５
に示したものと同様であるため、受光素子Ｓａ〜Ｓｃに
ゲルマニウムフォトトランジスタを使用しても、上記実
施例と同様の効果を得ることができる。
ゲルマニウム・フォトダイオードを使用したが、ゲルマ
ニウム・フォトトランジスタの検出感度特性も上記図５
に示したものと同様であるため、受光素子Ｓａ〜Ｓｃに
ゲルマニウムフォトトランジスタを使用しても、上記実
施例と同様の効果を得ることができる。
【図１】実施例の日射検出装置の検出素子部の構成を表
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】実施例の日射検出装置全体の構造を表す説明図
である。
である。
【図３】日射検出装置の車両への取付状態を表す説明図
である。
である。
【図４】石英ガラスの光の伝送損失特性を表すグラフで
ある。
ある。
【図５】ゲルマニウム・フォトダイオード，ゲルマニウ
ム・フォトトランジスタの検出感度特性を表すグラフで
ある。
ム・フォトトランジスタの検出感度特性を表すグラフで
ある。
【図６】光透過性フィルタでの光の散乱・回折を表す説
明図である。
明図である。
１…日射検出装置 １０…検出素子部 Ｓａ，Ｓ
ｂ，Ｓｃ…受光素子 ２０…基台 ２６…ホルダ ３０…光透過性フィル
タ
ｂ，Ｓｃ…受光素子 ２０…基台 ２６…ホルダ ３０…光透過性フィル
タ
Claims (1)
- 【請求項１】 基台と、 該基台上に受光面が各々異なる方向を向けて配設された
少なくとも３個の受光素子と、 上記基台に固定され、上記受光素子を覆う光透過性フィ
ルタと、 を備えた日射検出装置において、 上記光透過性フィルタを石英ガラスにより形成すると共
に、上記各受光素子にゲルマニウム光半導体素子を用い
たことを特徴とする日射検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24185391A JPH0579910A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 日射検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24185391A JPH0579910A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 日射検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579910A true JPH0579910A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17080486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24185391A Pending JPH0579910A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 日射検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0579910A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008157665A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Yamatake Corp | 光検出器 |
| JP2008536733A (ja) * | 2005-03-01 | 2008-09-11 | プレー・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | 自動車のドアミラー内のセンサー装置 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP24185391A patent/JPH0579910A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536733A (ja) * | 2005-03-01 | 2008-09-11 | プレー・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | 自動車のドアミラー内のセンサー装置 |
| JP2008157665A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Yamatake Corp | 光検出器 |
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