JPH0618323A - 日射計及び同計を用いた空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、日射の方向、角度を検知して空
調装置を適切に制御する日射計とその日射計を用いた空
調装置である。 【構成】 この発明の日射計１は、半球状の凹部面の周
面に配設される複数の光検知手段と、凹部上部の略中央
に設けられ日射の方向、角度に応じて所定の光検知手段
に日射を取入れるための開口とを備えている。また、こ
の発明の空調装置は、上記日射計１と、人の有無を検知
する人検知手段３ａ〜３ｄと、日射計１の各光検知手段
の出力と人検知手段の検知信号に基づいて風量と空調領
域を決定する制御手段と、風量を増減させる風量増減手
段５，８と、空調領域に対する風量を調整する風量調整
手段１０ａ〜１０ｄを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車等に搭載され
る空調装置を制御する日射センサ及びこのセンサを用い
た空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】日射センサにより制御される空調装置が
自動車等で使用されている。図５は従来の自動車で用い
られている日射センサと、そのセンサにより制御される
空調装置の説明図である。同図(a) において、５１は日
射センサで、中央部にフォトダイオード５１ａが設けら
れ、透明なカバー５１ｂで覆われている。このような日
射センサ５１は同図(b) に示すように、自動車前部の車
室内のインパネ部５２の中央付近に一個設けられてい
る。

【０００３】同図(c) は日射センサ５１により制御され
る空調装置の構成図で、フロント側空調装置の空気冷却
用のエバポレータ５３、このエバポレータ５３で冷却さ
れた空気送風用のファン５４、冷却された空気の吹出し
口として、運転席吹出し口５５ａ、中央吹出し口５５
ｂ，５５ｃ、助手席吹出し口５５ｄが設けられている。
また、車両の後部には、リア側空調装置の空気冷却用の
エバポレータ５６、このエバポレータ５６で冷却された
空気送風用のファン５７、冷却された空気の吹出し口と
して、運転席側後部席吹出し口５８ａ、後部席中央吹出
し口５８ｂ，５８ｃ、助手席側後部席吹出し口５８ｄが
設けられている。

【０００４】このような構成の空調装置は、日射センサ
５１の出力で単純に制御される。つまり、日射センサ５
１の日射量が設定以上であると判断すればファン５４，
５７の駆動電圧を増加させて送風出力を上げ、吹出し口
５５ａ〜５５ｄ，５８ａ〜５８ｄから吹出す風量を増加
させて、乗員の冷房感を向上させていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、日射量
を判断する日射センサ５１は設置個数が一つあり、しか
も従来の日射センサ５１では日射の入射方向や入射角度
が判断できないため、日射が車両のどの方向から入射さ
れても、日射量の絶対量だけで空調装置を制御してい
た。

【０００６】そのため、例えば、車両の後方から強い日
射がある場合でも、フロント側空調装置の全部の吹出し
口５５ａ〜５５ｄからの風量も増加し、日射が当たらな
いフロント側は冷え過ぎて、この席の乗員は不快にな
る。一方、空調装置は容量が限られているので、能力が
フロント側に取られて、日が当たつている後方座席は必
ずしも涼しくならない。また、例えば、乗員が運転者の
み場合でも、乗員が乗っていない席の部分にも冷風を吹
出し、燃料を消費する問題もある。

【０００７】この発明はこのような問題を解決するため
になされたもので、日射の方向、角度を検知して空調装
置を適切に制御する日射計とその日射計を用いた空調装
置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の日射計は、半球
状の凹部面の周面に配設される複数の光検知手段と、前
記凹部上部の略中央に設けられ日射の方向、角度に応じ
て所定の光検知手段に日射を取入れるための開口とを備
えたことを特徴としている。

【０００９】また、この発明の空調装置は、上記日射計
と、所定の位置における人の有無を検知する人検知手段
と、日射計の各光検知手段の出力信号と人検知手段の人
の有無検知信号に基づいて風量および空調領域を決定す
る制御手段と、制御手段の制御出力により風量を増減さ
せる風量増減手段と、制御手段の制御出力により空調領
域に対する風量を調整する風量調整手段とを備えたこと
を特徴としている。

【００１０】

【作用】このように構成された日射計は、日射の方向、
角度に応じて所定の光検知手段に入射信号が出力される
ので、日射の方向、角度を判別することができる。

【００１１】また、この日射計を用いた空調装置は、日
射計の出力信号と人検知手段からの人の有無検知信号と
により、風量と空調領域を決定し、風量を増減と空調領
域に対する風量を調整することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の一実施
例を説明する。図１はこの発明の日射計の構造の一例を
示す構造図であり、同図(a) 断面図で、同図(b) は上か
ら見た平面図である。

【００１３】図１において、日射計１は太陽光を取り入
れるための入射用の開口１ａを有する不透明なカバー１
ｂで覆われていて、内部には入射用の開口１ａより、ど
の方向およびどの角度から入射される太陽光も受光でき
るように複数のフォトダイオード２ａ〜２ｑが開口１ａ
を中心とした半球状に並べられている。これらのフォト
ダイオード２ａ〜２ｑの受光出力はそれぞれ独立に、同
図には図示しない制御装置に送られるようになってい
る。

【００１４】このような構成になる日射計１は、図２
(a) に示す車両の前部と後部の二か所に配設される。な
お同図において３ａ〜３ｄは赤外線等または、スイッチ
等を利用する乗員有無センサである。これら乗員有無セ
ンサ３ａ〜３ｄの検出出力も制御装置に送られている。

【００１５】図２(b) は実施例の車両に搭載された空調
装置の構成を示すもので、フロント側空調装置の空気冷
却用のエバポレータ４、このエバポレータ４で冷却され
た空気送風用のファン５、冷却された空気の吹出し口と
して、運転席吹出し口６ａ、中央吹出し口６ｂ，６ｃ、
助手席吹出し口６ｄが設けられている。

【００１６】また、車両の後部には、リア側空調装置の
空気冷却用のエバポレータ７、このエバポレータ７で冷
却された空気送風用のファン８、冷却された空気の吹出
し口として、運転席側後部席吹出し口９ａ、後部席中央
吹出し口９ｂ，９ｃ、助手席側後部席吹出し口９ｄが設
けられている。

【００１７】さらに、フロント側とリア側空調装置のそ
れぞれの空気流路には制御装置の指示で制御される風量
調整ダンパー１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが設けら
れている。

【００１８】図３は、車両前後にそれぞれ設けられた日
射計１と乗員有無センサ３ａ〜３ｄと空調装置の空気送
風用のファン５，８および風量調整ダンパー１０ａ〜１
０ｄの相互関係を示すブロック構成図である。

【００１９】同図に示すように、前後の日射計１の各フ
ォトダイオード２ａ〜２ｑの受光出力と乗員有無センサ
３ａ〜３ｄの検出出力は制御装置１０に入力されて空調
装置の制御用情報となり、空気送風用のファン５，８お
よび風量調整ダンパー１０ａ〜１０ｄは制御装置１１の
出力により制御される構成になっている。このように構
成された実施例の空調装置の動作を、図４に示す制御フ
ローチャートにより説明する。

【００２０】ステップＰ１において、前後の日射計１の
受光出力の全体の日射量が設定値と比較される。比較さ
れた日射量が設定値より大きければ、次のステップＰ２
において、前後の日射計１の各フォトダイオード２ａ〜
２ｑの受光出力に基づいて、日射の入射方向、入射角度
が検知される。また、ステップＰ３において、乗員有無
センサ３ａ〜３ｄの検出出力に基づいて、どの座席に人
が乗車しているか検知する。

【００２１】ステップＰ２とステップＰ３の情報に基づ
いて、ステップＰ４で空調の範囲を判断する。つまり、
ある座席に人が乗車していて、しかもその座席に対する
日射量が多ければ、ステップＰ５において、その座席の
風量が増加するように、風量調整ダンパー１０ａ〜１０
ｄの所要のダンパを開く。さらに、ステップＰ６におい
て、空気送風用のファン５，８の所要のファンの駆動電
圧を上げて風量を増加させる。

【００２２】また、ある座席において、人が乗車してい
るが、しかしその座席に対する日射量は少ない場合、或
いは、日射量は多いが、人は乗車していない場合は、ス
テップＰ７において、その席に対する風量をダンパー１
０ａ〜１０ｄの所要のダンパーにより適当に調整する。
さらに必要に応じて、ステップＰ８において、ファン
５，８の所要のファンの駆動電圧を下げて風量を減少さ
せる。勿論、人が乗車していない席で、しかも日射量は
少ない場合は、この席に対しは所要のダンパーを閉じて
配風を停止する。また、ステップＰ１において、比較さ
れた日射量が設定値より小さければ、ステップＰ９にお
いて空調装置は通常の運転を続ける。

【００２３】例えば、運転席と助手席のそれぞれに人が
乗車しているのみで、後部座席には誰も乗車していない
車内状況で、車の前に設けられた日射計１のフォトダイ
オード２ａに太陽光が入射されていると仮定する。な
お、フォトダイオード２ａに入射があることは、車両の
左側の助手席側から約３０°の角度で日射があると仮定
する。

【００２４】この車内状況にあっては、乗員有無センサ
３ａ〜３ｄは３ａ，３ｂのみ作動し３ｃ，３ｄは作動し
ないので、後部座席には人がいないと判断し、リア側空
調装置は通常の運転を行うか、不必要の場合は運転を停
止する。

【００２５】フロント側の空調装置に対しては、約３０
°の角度で助手席に太陽が当たっているので、助手席側
は相当暑いと判断して、助手席側のダンパー１０ｂを一
杯に開くとともに運転席側のダンパー１０ａを適当に閉
じる。また、日射量に応じてファン５の出力を増大させ
て風量を増加させる処置も行う。このようにして、日射
のある所と当たらない所での冷房感の差を少なくする制
御を日射計１と乗員有無センサ３ａ〜３ｄの情報に基づ
いて行うものである。なお、この発明は上記実施例に限
定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で変形し
て実施できる。上記実施例では、自動車に搭載される空
調装置について説明したが、一般の室内用の空調装置に
も実施できる。また、この発明の日射計はその出力によ
り、液晶を利用して光透過率を調整する調光ガラスを制
御することもできる。また、その出力により窓のブライ
ンドやシャッタの開度を調整することもできる。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、日射量だけでなく、
日射の方向、角度も検知可能な日射計を提供することが
できる。

【００２７】また、この発明の日射計を使用して空調装
置を制御することで、必要な場所には十分な風量を送
り、反対に不要な場所の風量を制限できるので、日射の
ある所と当たらない所での冷房感の差を少なくすること
ができる。また、空調範囲を必要最少限に制御できるの
で、空調に必要なエネルギーの消費を抑えることがで
き、騒音を低減させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の日射計の一実施例の構成を示してい
る断面図とフォトダイオードの配置図。

【図２】同実施例の日射計を使用した車両用空調装置の
構成図。

【図３】日射計と乗員有無センサと空調用ファンと風量
調整用ダーンパー及び制御装置の相互関係を示すブロッ
ク構成図。

【図４】この発明の日射計とこの日射計を使用した空調
装置の動作を説明するフローチャート。

【図５】従来の日射センサとこの日射センサを使用した
従来の空調装置の構成を示す説明図。

【符号の説明】

１…日射計、１ａ…開口、１ｂ…カバー、 ２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉ，２
ｊ，２ｋ，２ｌ，２ｍ，２ｎ，２ｏ，２ｐ，２ｑ…フォ
トダイオード、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…乗員有無セン
サ、４，７…エバポレータ、５，８…ファン、６ａ，６
ｂ，６ｃ，６ｄ，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ…吹出し口 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…ダンパー、１１…制
御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城山 勝成 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町３丁目 １番地 三菱重工業株式会社エアコン製作 所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半球状の凹部面の周面に配設される複数の
   光検知手段と、 前記凹部上部の略中央に設けられ日射の方向、角度に応
   じて所定の光検知手段に日射を取入れるための開口と、 を備えたことを特徴とする日射計。
2. 【請求項２】上記日射計と、 所定の位置における人の有無を検知する人検知手段と、 上記日射計の各光検知手段の出力信号と前記人検知手段
   の人の有無検知信号に基づいて風量および空調領域を決
   定する制御手段と、 前記制御手段の制御出力により風量を増減させる風量増
   減手段と、 前記制御手段の制御出力により前記空調領域に対する風
   量を調整する風量調整手段と、 を備えたことを特徴とする空調装置。