JPH0647831U - 自動車用空気調和装置の日射量検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 「自動車用空気調和装置の日射量検出セン
サ」において、組立作業での受光素子の取付け位置の精
度確保を不要とし、かつ、真上日射時の日射量の検出出
力を斜め日射時より相対的に減衰させるという日射量の
補正を、受光素子は水平配置のままで、高精度に実現さ
せること。 【構成】 受光素子１３と、これを覆うカバー部１２と
を有する日射量検出センサにおいて、受光素子１３の受
光面１４上に、上方向からの光は減衰させて前記受光面
１４に入射させ、斜め方向からの光は集めて前記受光面
１４に入射させる集光部１５を一体成形したものであ
る。前記集光部１５は、中心が受光面１４の中央部に位
置するように外周部を全周にわたり断面凸レンズ状に膨
出させた集光レンズ部や、中心が受光面１４の中央部に
位置するような光散乱部であってもよく、さらに、前記
光散乱部は、円錐凹部あるいは波形状部を形成してもよ
い。

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 に係り、特に、日射量の検出出力を日射方向に応じて補正するようにしたものの 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う日射量検出センサとして、従来から、 図８、図９に示すものが提案されている（実開平３−７１９１２参照）。

【０００４】 図８に示す日射量検出センサは、受光素子１を傾斜配置し、この傾斜した受光 素子１を覆う透明または半透明のカバー部２を設け、このカバー部２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によると、真上日射のときには、太陽光 を散乱させ日射感度は低減し、斜め日射のときには、相対的に日射感度が上がる 特性が得られる。

【０００５】 図９に示す日射量検出センサは、受光素子１の配置は水平のままで、この受光 素子１を覆う透明または半透明のカバー部２は、内側の外周縁角部に全周にわた り断面凸レンズ状に膨出させた集光レンズ部７を有する。この日射量検出センサ によると、真上日射のときは、前記集光レンズ部７を通る光はこのレンズの集光 機能により受光素子１外で集光され、前記集光レンズ部７を通らない光だけが受 光素子１に達するので検出する日射量は相対的に減衰する。また、斜め日射のと きは、屈折効果により大半が受光素子１に達するので、受光素子１の検出する日 射量が相対的に多くなる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前述したように、従来の自動車用空気調和装置の日射量検出センサにおいては 、透明または半透明のカバー部２に凹凸や集光レンズ部を設けたり受光素子１を 傾斜させたりして、真上日射時の日射量の検出出力を斜め日射時より相対的に減 衰させるという日射量の補正を行っている。

【０００７】 しかしながら、図７に示す日射量検出センサは、受光素子１を傾斜配置させる ことにより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、 前記所定方向から外れた入射光に対しては日射量の検知精度が十分でなく、また 、凹凸６を設けたカバー部２と受光素子１との高さ方向の距離も日射量の検知に 影響を与える。

【０００８】 また、図９に示す日射量検出センサは、受光素子１を水平置きのまま設置でき るため、取付け角度により日射量の検知精度が低減するという不具合はないもの の、カバー部２に設けた集光レンズ部７により入射光を屈折させて受光素子１に 達する日射量を補正するようにしているため、カバー部２に対する受光素子１の 位置は、日射量検知の精度に大きく影響する。

【０００９】 このように、従来の日射量検出センサの構成においては、日射量検知の精度は 、凹凸や集光レンズ部を設けたカバー部２に対する受光素子１の取付け位置によ って、また、受光素子１を傾斜配置する場合にはこの受光素子１の取付けの角度 によって、直接影響を受ける。このため、日射量検出センサの組立作業において 、カバー部２に対する受光素子１の取付け位置が高精度に要求されるという欠点 がある。

【００１０】 本考案は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本考案 の目的は、自動車用空気調和装置の日射量検出センサにおいて、組立作業での受 光素子の取付け位置の精度確保を不要とし、かつ、真上日射時の日射量の検出出 力を斜め日射時より相対的に減衰させるという日射量の補正を、受光素子は水平 配置のままで、高精度に実現させることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案は、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 部とを有する自動車用空気調和装置の日射量検出センサにおいて、前記受光素子 の受光面上に、上方向からの光は減衰させて前記受光面に入射させ、斜め方向か らの光は集めて前記受光面に入射させる集光部を一体成形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である。 前記集光部は、中心が前記受光面の中央部に位置するように外周部を全周にわ たり断面凸レンズ状に膨出させた集光レンズ部や、中心が前記受光面の中央部に 位置するような光散乱部であってもよく、さらに、前記光散乱部は、円錐凹部あ るいは波形状部を形成してもよい。

【００１２】

【作用】

このように構成した本考案にあっては、真上日射時には、受光素子の受光面上 に一体成形された集光部を通る入射光は減衰され、従って、受光素子の検出する 日射量は相対的に減衰し、逆に、斜め日射時には、集光部で集光された光が受光 面上に入射されるので、受光素子の検出する日射量が相対的に多くなり、検出出 力はピークに達する。

【００１３】 また、前記集光部は中心が受光面の中央部に位置するように外周部を全周にわ たり断面凸レンズ状に膨出させた集光レンズ部である場合に、真上日射時には、 前記集光レンズ部を通る入射光の多くは、この部分の集光機能により受光面外で 集光し、この部分を通らない中央付近の光だけが受光面に達する。従って、受光 素子の検出する日射量は相対的に減衰する。

【００１４】 逆に、斜め日射時には、集光レンズ部で集光された入射光が受光面上で焦点を 結ぶとともに、この部分以外の部位を通る入射光も屈折により大半が受光面に達 するので、受光素子の検出する日射量が相対的に多くなり、検出出力は斜め日射 の或る角度でピークに達する。

【００１５】 また、前記集光部は中心が受光面の中央部に位置するような光散乱部である場 合には、真上日射時の垂直入射光は、その一部が光散乱部によって反射すること になる。従って、受光素子の検出する日射量は相対的に減衰する。逆に、斜め入 射時の入射光は光散乱部の反射の影響を受けないので、受光素子の検出する日射 量が相対的に多くなり、検出出力はピークに達する。さらに、前記光散乱部が、 円錐凹部あるいは波形状部である場合も、同一の作用をする。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、本考案の第一の実施例に係る日射量検出センサの縦断面図、図２及び 図３は図１に示される受光素子の拡大断面図である。 図１に示すように、日射量検出センサ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１３と、この受光素子１ ３を覆うように配置されたカバー部１２とを有している。

【００１７】 受光素子１３を覆うカバー部１２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形成されており、このカバー部１２の上面は、単なる薄い円 板で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。

【００１８】 また、図２及び図３に示すように、受光素子１３は、受光面１４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 １３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。そして、受光素子１３の受光面１４上には、外周 部を全周にわたり断面凸レンズ状に膨出させた集光レンズ部１５が一体成形して 設けられている。この集光レンズ部１５は、これに入る入射光を集光する性質を 有する。

【００１９】 次に、実施例の作用を説明する。 上記構成の本考案の第一の実施例に係る日射量検出センサ１０においては、図 ２に示すように、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、垂 直入射光Ａのうち、受光素子１３の受光面１４上に一体成形した断面凸レンズ状 に膨出した集光レンズ部１５を通る光の多くは、この集光レンズ部１５の集光機 能により受光面１４外で集光され、集光レンズ部１５を通らない中央付近の光だ けが受光面１４に達する。従って、受光素子１３の検出する日射量は相対的に減 衰する。

【００２０】 これに対し、図３に示すように、斜め日射時には、斜め入射光Ｂは、集光レン ズ部１５で集光された光が受光面１４上で焦点を結ぶとともに、集光レンズ部１ ５以外の部位を通る光も屈折により大半が受光面１４に達することになる。この ため、受光素子１３の検出する日射量が真上入射光に比べて多くなり、図４及び 図５に示すように、その検出出力は斜め日射の或る角度でピークに達する。

【００２１】 従って、本実施例の日射量検出センサにおいては、受光素子は水平配置のまま で、体感温度にあまり影響しない強い真上日射の場合には、日射量検出センサの 検出出力のピークを減衰させることができ、体感温度に強く影響する斜め日射時 に、日射量検出センサの検出出力をピークにすることができる。

【００２２】 また、本実施例の日射量検出センサは、受光素子１３の受光面１４上に外周部 を全周にわたり断面凸レンズ状に膨出させた集光レンズ部１５を一体成形して設 けるようにしたため、前述した日射量の補正の特性は、受光素子１３のみに依存 し、カバー部１２との位置関係に全く影響されない。これにより、日射量検出セ ンサの組立作業において、受光素子１３の取付け位置の精度確保は不要となる。 しかも前記集光レンズ部１５は、受光素子１３に一体成形されていることから部 品レベルで品質が確保されるため、受光性に優れるとともに日射量の補正のばら つきも小さく、日射量検出センサの精度は向上する。

【００２３】 図６は、本考案の第二の実施例に係る日射量検出センサの受光素子１３の縦断 面図である。この受光素子１３は、受光面１４上に、中心が受光面１４の中央部 に位置するような円錐状のへこみ１６を有する円錐凹部１５を一体成形したもの である このように構成した日射量検出センサは、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、円錐状のへこみ１６内に射し込んだ垂直入射光の一部は 、この円錐状のへこみ１６によって反射され、これを外れた入射光が主として受 光面１４に達することになり、受光素子１３の検出する日射量は相対的に減衰す ることになる。 これに対し、斜め日射時には、斜め入射光は、円錐状のへこみ１６の反射の影 響を受けないので、受光素子１３の検出する日射量が垂直入射光に比べて多くな り、検出出力はピークに達する。 このようにして、第一の実施例と同一の効果が得られることになる。

【００２４】 図７は、本考案の第三の実施例に係る日射量検出センサの受光素子１３の縦断 面図である。この受光素子１３は、受光面１４上に、中心が受光面１４の中央部 に位置するようなローレット状の凹凸１７を有する波形状部１５を一体成形した ものである。このようにしても上記と同一の効果を得ることができる。

【００２５】 尚、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、光散乱部１５は、図 ６に示した第二の実施例では円錐凹部としたが、その回りに同心円状のＶ溝を形 成したものでもよく、また、凹形状を凸形状にしてもよい。さらに、乱反射させ るために表面を荒らしたり、光透過性の低い円板を埋め込んだりしてもよい。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の日射量検出センサは、受光素子の受光面上に、 上方向からの光は減衰させて前記受光面に入射させ、斜め方向からの光は集めて 前記受光面に入射させる集光部を一体成形したので、体感温度にあまり影響しな い強い真上日射の場合には、日射量検出センサの検出出力のピークを減衰させる ことができ、体感温度に強く影響する斜め日射時に、日射量検出センサの検出出 力をピークにすることができる。

【００２７】 さらに、本考案の日射量検出センサは、受光素子の受光面上に集光部を一体成 形するようにしたため、前述した日射量の補正の特性は、受光素子のみに依存し 、カバー部との位置関係に全く影響されない。これにより、日射量検出センサの 組立作業において、受光素子の取付け位置の精度確保は不要となる。しかも、前 記集光部は受光素子に一体成形されていることから部品レベルで品質が確保され るため、受光性に優れるとともに日射量の補正のばらつきも小さく、日射量検出 センサの精度は向上するという効果を奏する。

【００２８】 また、本考案の日射量検出センサは、受光素子の受光面上に、中心が前記受光 面の中央部に位置するように外周部を全周にわたり断面凸レンズ状に膨出させた 集光レンズ部を一体成形したり、中心が受光面の中央部に位置するような、例え ば円錐凹部あるいは波形状部である光散乱部を一体成形したりして構成しても、 上記と同一の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の第一の実施例に係る日射量検出セン
サの縦断面図

【図２】 図１に示される受光素子の拡大断面図

【図３】 図１に示される受光素子の拡大断面図

【図４】 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】 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】 本考案の第二の実施例に係る日射量検出セン
サの受光素子の拡大断面図

【図７】 本考案の第三の実施例に係る日射量検出セン
サの受光素子の拡大断面図

【図８】 従来の日射量検出センサを示す縦断面図

【図９】 従来の日射量検出センサを示す縦断面図

【符号の説明】

１０…日射量検出センサ １２…カバー部 １３…受光素子 １４…受光面 １５…集光レンズ部、光散乱部、円錐凹部、波形状部
（集光部） １６…円錐状のへこみ １７…ロ−レット状
の凹凸 Ａ…垂直入射光 Ｂ…斜め入射光

Claims (5)

【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(13)と、この受光素子(13)を
   覆う透明または半透明のカバー部(12)とを有する自動車
   用空気調和装置の日射量検出センサにおいて、 前記受光素子(13)の受光面(14)上に、上方向からの光は
   減衰させて前記受光面(14)に入射させ、斜め方向からの
   光は集めて前記受光面(14)に入射させる集光部(15)を一
   体成形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。
2. 【請求項２】前記集光部(15)は、中心が前記受光面(14)
   の中央部に位置するように外周部を全周にわたり断面凸
   レンズ状に膨出させた集光レンズ部である請求項１に記
   載の自動車用空気調和装置の日射量検出センサ。
3. 【請求項３】前記集光部(15)は、中心が前記受光面(14)
   の中央部に位置するような光散乱部である請求項１に記
   載の自動車用空気調和装置の日射量検出センサ。
4. 【請求項４】前記光散乱部は、円錐凹部である請求項３
   に記載の自動車用空気調和装置の日射量検出センサ。
5. 【請求項５】前記光散乱部は、波形状部である請求項３
   に記載の自動車用空気調和装置の日射量検出センサ。