JPH07104201B2 - 方向別日射量検出器 - Google Patents
方向別日射量検出器Info
- Publication number
- JPH07104201B2 JPH07104201B2 JP33431890A JP33431890A JPH07104201B2 JP H07104201 B2 JPH07104201 B2 JP H07104201B2 JP 33431890 A JP33431890 A JP 33431890A JP 33431890 A JP33431890 A JP 33431890A JP H07104201 B2 JPH07104201 B2 JP H07104201B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- photoelectric conversion
- substrate
- conversion elements
- solar radiation
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両室内の日射量検出に利用する。本発明は方
向別に車両室内の日射量を検出する方向別日射量検出器
に関する。
向別に車両室内の日射量を検出する方向別日射量検出器
に関する。
本発明は、入射光の方向にしたがって複数の光電変換素
子の照射割合が異なるように入射光を導入し、その入射
光のそれぞれを電気信号として出力して日射量を検出す
る方向別日射量検出器において、 屈折率の異なる柱状体および複数の部分錐体を組み合わ
せ、多面各部から入射する光の干渉を防止して集光する
ことにより、 一つの検出器で複数方向からの光を受光し、高い精度で
日射量を検出できるようにしたものである。
子の照射割合が異なるように入射光を導入し、その入射
光のそれぞれを電気信号として出力して日射量を検出す
る方向別日射量検出器において、 屈折率の異なる柱状体および複数の部分錐体を組み合わ
せ、多面各部から入射する光の干渉を防止して集光する
ことにより、 一つの検出器で複数方向からの光を受光し、高い精度で
日射量を検出できるようにしたものである。
従来、この種の検出器は車両用空気調和装置のセンサに
みられるように、一方向からの光を検知し単一の出力信
号を送出して日射量を算出するか、あるいは、特開昭第
62−73108号公報に開示されているように、第６図
（ａ）および（ｂ）に示す十字状の遮蔽板に光を受け
て、その陰の面積および濃淡により四つのブロックの光
量を検出し、電気信号として送出し日射量を算出してい
た。
みられるように、一方向からの光を検知し単一の出力信
号を送出して日射量を算出するか、あるいは、特開昭第
62−73108号公報に開示されているように、第６図
（ａ）および（ｂ）に示す十字状の遮蔽板に光を受け
て、その陰の面積および濃淡により四つのブロックの光
量を検出し、電気信号として送出し日射量を算出してい
た。
前述した一方向からの光を検知する方式では、一つの検
出器によって車両室内の複数の方向の日射量を検出でき
ないために、複数の検出器を備えなければならず、その
ためには余分な設置スペースを要しコストを上昇させる
問題があった。
出器によって車両室内の複数の方向の日射量を検出でき
ないために、複数の検出器を備えなければならず、その
ためには余分な設置スペースを要しコストを上昇させる
問題があった。
また、十字状の遮蔽板を用いた検出器では、光の陰の有
無およびその濃淡によって光量を検知するために、一様
の明るさをもつ領域内の光量を検出するとのは異なり、
微妙な陰の長さあるいは濃淡により変化する光量を高い
精度で検出することは困難であった。
無およびその濃淡によって光量を検知するために、一様
の明るさをもつ領域内の光量を検出するとのは異なり、
微妙な陰の長さあるいは濃淡により変化する光量を高い
精度で検出することは困難であった。
本発明はこのような問題を解決するもので、複数の方向
からの光量を高い精度をもって検出することができる検
出器を提供することを目的とする。
からの光量を高い精度をもって検出することができる検
出器を提供することを目的とする。
本発明は、一つの基板と、この基板に取付けられた複数
の光電変換素子と、前記基板の上に被せられ、入射光の
方向にしたがって前記複数の光電変換素子の照射割合が
異なるように入射光を導入する構造の光導入部と、この
複数の光電変換素子の電気信号出力に接続され、前記基
板上の位置毎に区分して設けられた複数の出力端子とを
備えた方向別日射量検出器において、前記光導入部は、
前記複数の光電変換素子のうち前記基板のほぼ中央に配
置された素子の真上にその底面が対向する第一の透明プ
ラスチック材による柱状体と、前記基板の周辺部分に配
置された素子に入射光を導入するようにこの柱状体の側
面に接して形成された第二の透明プラスチック材による
部分錐体とを備え、前記第一の透明プラスチック材の屈
折率は前記第二の透明プラスチック材の屈折率より小さ
いことを特徴とする。
の光電変換素子と、前記基板の上に被せられ、入射光の
方向にしたがって前記複数の光電変換素子の照射割合が
異なるように入射光を導入する構造の光導入部と、この
複数の光電変換素子の電気信号出力に接続され、前記基
板上の位置毎に区分して設けられた複数の出力端子とを
備えた方向別日射量検出器において、前記光導入部は、
前記複数の光電変換素子のうち前記基板のほぼ中央に配
置された素子の真上にその底面が対向する第一の透明プ
ラスチック材による柱状体と、前記基板の周辺部分に配
置された素子に入射光を導入するようにこの柱状体の側
面に接して形成された第二の透明プラスチック材による
部分錐体とを備え、前記第一の透明プラスチック材の屈
折率は前記第二の透明プラスチック材の屈折率より小さ
いことを特徴とする。
複数の光電変換素子のうちの基板のほぼ中央に配置され
た素子の真上に底面が対向する透明プラスチック材によ
り形成された屈折率の大きい柱状体、および基板の周辺
部分に配置された素子に入射光を導入するように柱状体
の側面に接して形成された屈折率の大きい部分錐体との
間で、斜方向からの入射光が全反射を起こす。これが複
数の方向から入射する光の干渉を防止し、光電変換素子
に現状に近い正しい光量を与える。
た素子の真上に底面が対向する透明プラスチック材によ
り形成された屈折率の大きい柱状体、および基板の周辺
部分に配置された素子に入射光を導入するように柱状体
の側面に接して形成された屈折率の大きい部分錐体との
間で、斜方向からの入射光が全反射を起こす。これが複
数の方向から入射する光の干渉を防止し、光電変換素子
に現状に近い正しい光量を与える。
これにより、一つの検出器で複数方向における照射量を
高い精度で検出することができる。また、構成部品はプ
ラスチック成形により整合可能なために低コストで多量
に製造することができる。
高い精度で検出することができる。また、構成部品はプ
ラスチック成形により整合可能なために低コストで多量
に製造することができる。
次に、本発明実施例を図面に基づいて説明する。第１図
は本発明実施例の構成を示す平面図、第２図は本発明実
施例の構成を示す断面図である。
は本発明実施例の構成を示す平面図、第２図は本発明実
施例の構成を示す断面図である。
本発明実施例は、一つの基板１と、この基板１に取付け
られた複数（本実施例の場合３個）の光電変換素子2a、
2b、2cと、基板１の上に被せられ、入射光の方向にした
がって複数の光電変換素子2a、2b、2cの照射割合が異な
るように入射光を導入する構造の光導入部と、複数の光
電変換素子2a、2b、2cの電気信号出力に接続され、基板
１上の位置毎に区分して設けられた電源端子3aおよび３
個の出力端子3bとを備え、さらに、本発明の特徴とし
て、光導入部は、複数の光電変換素子2a、2b、2cのうち
基板１のほぼ中央に配置された光電変換素子2aの真上に
その底面が対向し、傾斜角θを有する第一の透明プラス
チック材による柱状体４と、基板１の周辺部分に配置さ
れた光電変換素子2b、2cに入射光を導入するようにこの
柱状体４の側面に接して形成された第二の透明プラスチ
ック材による部分錐体5a、5bとを備え、部分錐体5a、5b
はそれぞれ傾斜角θを有し、第一の透明プラスチック材
による柱状体４の屈折率は第二の透明プラスチック材に
よる部分錐体5a、5bの屈折率より小さいものを用いる。
られた複数（本実施例の場合３個）の光電変換素子2a、
2b、2cと、基板１の上に被せられ、入射光の方向にした
がって複数の光電変換素子2a、2b、2cの照射割合が異な
るように入射光を導入する構造の光導入部と、複数の光
電変換素子2a、2b、2cの電気信号出力に接続され、基板
１上の位置毎に区分して設けられた電源端子3aおよび３
個の出力端子3bとを備え、さらに、本発明の特徴とし
て、光導入部は、複数の光電変換素子2a、2b、2cのうち
基板１のほぼ中央に配置された光電変換素子2aの真上に
その底面が対向し、傾斜角θを有する第一の透明プラス
チック材による柱状体４と、基板１の周辺部分に配置さ
れた光電変換素子2b、2cに入射光を導入するようにこの
柱状体４の側面に接して形成された第二の透明プラスチ
ック材による部分錐体5a、5bとを備え、部分錐体5a、5b
はそれぞれ傾斜角θを有し、第一の透明プラスチック材
による柱状体４の屈折率は第二の透明プラスチック材に
よる部分錐体5a、5bの屈折率より小さいものを用いる。
プラスチック材の材質は、例えば、第一の透明プラスチ
ック材による柱状体４には屈折率の低いポリメチルペン
テン（TPX）、あるいはメタクリルを用い、第二の透明
プラスチック材による部分錐体5a、5bにはポリカーボネ
イト（PC）、ポリスチレン（PS）、あるいはアクリロニ
トリル・スチレン樹脂（AS樹脂）が用いられる。
ック材による柱状体４には屈折率の低いポリメチルペン
テン（TPX）、あるいはメタクリルを用い、第二の透明
プラスチック材による部分錐体5a、5bにはポリカーボネ
イト（PC）、ポリスチレン（PS）、あるいはアクリロニ
トリル・スチレン樹脂（AS樹脂）が用いられる。
これらの各材料はいずれも透明であり、屈折率が異な
る。したがってこれらを組合せると、その接合面で全反
射が生じ光を遮断する。あるいは加算させることが可能
である。
る。したがってこれらを組合せると、その接合面で全反
射が生じ光を遮断する。あるいは加算させることが可能
である。
また、基板１には熱可塑性樹脂、例えば液晶ポリマー
（LCP）、あるいはポリブチレテレフタレート（PBT）を
用いて耐熱性、寸法精度、寸法安定性、高絶縁性を得る
ことができる。すなわち、温度変化に対して寸法精度の
誤差を吸収できる。
（LCP）、あるいはポリブチレテレフタレート（PBT）を
用いて耐熱性、寸法精度、寸法安定性、高絶縁性を得る
ことができる。すなわち、温度変化に対して寸法精度の
誤差を吸収できる。
次に、このように構成された本発明実施例の動作につい
て説明する。
て説明する。
Ａ方向から光が照射されているときには第３図（ａ）に
示すように、柱状体４の光導入部４′に入射した光はそ
のまま透過し光電変換素子2aに入光する。一方、部分錐
体5aの光導入部５′ａに入射した光は傾斜角θが設けら
れているためにその大部分が反射して光電変換素子2bへ
の入光は少なくなる。同様に部分錐体5bの光導入部５′
ｂに入射した光も傾斜角θにより大部分が反射して光電
変換素子2cへの入光は少なくなる。したがってＡ方向か
らの光は主として光電変換素子2aにより検出され、入射
光量として出力される。
示すように、柱状体４の光導入部４′に入射した光はそ
のまま透過し光電変換素子2aに入光する。一方、部分錐
体5aの光導入部５′ａに入射した光は傾斜角θが設けら
れているためにその大部分が反射して光電変換素子2bへ
の入光は少なくなる。同様に部分錐体5bの光導入部５′
ｂに入射した光も傾斜角θにより大部分が反射して光電
変換素子2cへの入光は少なくなる。したがってＡ方向か
らの光は主として光電変換素子2aにより検出され、入射
光量として出力される。
また、Ｂ方向から照射された光は第３図（ｂ）に示すよ
うに、部分錐体5bの光導入部５′ｂに入光して柱状体４
の側面4bに到達するが、柱状体４と部分錐体5bとの屈折
率が異なるために全反射が生じ、柱状体４側には入光せ
ず光電変換素子2cに入光する。同様に柱状体４の光導入
部４′を照射したＢ方向からの光もθの角度をもって入
射するために大部分が反射し光電変換素子2aへの入光は
少なくなる。部分錐体5aの光導入部５′ａを照射した光
も２θの角度をもって入射するために全反射して光電変
換素子2bへの入光はなくなる。したがってＢ方向からの
光は主として光電変換素子2cにより検出される。
うに、部分錐体5bの光導入部５′ｂに入光して柱状体４
の側面4bに到達するが、柱状体４と部分錐体5bとの屈折
率が異なるために全反射が生じ、柱状体４側には入光せ
ず光電変換素子2cに入光する。同様に柱状体４の光導入
部４′を照射したＢ方向からの光もθの角度をもって入
射するために大部分が反射し光電変換素子2aへの入光は
少なくなる。部分錐体5aの光導入部５′ａを照射した光
も２θの角度をもって入射するために全反射して光電変
換素子2bへの入光はなくなる。したがってＢ方向からの
光は主として光電変換素子2cにより検出される。
Ｃ方向から光が照射された場合には第３図（ｃ）に示す
ように、部分錐体5aの光導入部５′ａに入光して柱状体
４の側面4aに到達するが、この場合も柱状体４と部分錐
体5aとの屈折率が異なるために柱状体４側には光は入射
せず全反射して光電変換素子2bに入光する。また、柱状
体４の光導入部４′を照射したＣ方向からの光はθの角
度をもって入射するために大部分が反射し光電変換素子
2aへの入光は少なくなり、さらに、部分錐体5bの光導入
部５′ｂを照射した光も２θの角度をもって入射するた
めに全反射して光電変換素子2cへの入光はなくなる。し
たがってＣ方向からの光は主として光電変換素子2bによ
り検出される。
ように、部分錐体5aの光導入部５′ａに入光して柱状体
４の側面4aに到達するが、この場合も柱状体４と部分錐
体5aとの屈折率が異なるために柱状体４側には光は入射
せず全反射して光電変換素子2bに入光する。また、柱状
体４の光導入部４′を照射したＣ方向からの光はθの角
度をもって入射するために大部分が反射し光電変換素子
2aへの入光は少なくなり、さらに、部分錐体5bの光導入
部５′ｂを照射した光も２θの角度をもって入射するた
めに全反射して光電変換素子2cへの入光はなくなる。し
たがってＣ方向からの光は主として光電変換素子2bによ
り検出される。
このようにそれぞれの光電変換素子2a、2b、2cが検知す
る光は一定方向のみに限定され、他方向からの光の影響
を少なくすることができるために高い精度で照射光を検
出することができる。
る光は一定方向のみに限定され、他方向からの光の影響
を少なくすることができるために高い精度で照射光を検
出することができる。
本実施例では３個の光電変換素子および２個の部分錐体
を備えた例を説明したが、光電変換素子および部分錐体
の使用個数は限定されるものではなく、用途に応じて任
意に増減することができる。
を備えた例を説明したが、光電変換素子および部分錐体
の使用個数は限定されるものではなく、用途に応じて任
意に増減することができる。
第４図は本発明実施例に係る検出信号処理回路の構成例
を示したもので、この例では、光電変換素子2a、2b、2c
それぞれの電源端子3aが電源11に接続され、出力端子3b
のそれぞれにトランスインピーダンスアンプ12が接続さ
れる。さらに光電変換素子2b（左側）と2c（右側）の出
力に接続される二つの減算器13を備え、光電変換素子2b
および2cの検出出力は減算されて入射光量として出力さ
れる。
を示したもので、この例では、光電変換素子2a、2b、2c
それぞれの電源端子3aが電源11に接続され、出力端子3b
のそれぞれにトランスインピーダンスアンプ12が接続さ
れる。さらに光電変換素子2b（左側）と2c（右側）の出
力に接続される二つの減算器13を備え、光電変換素子2b
および2cの検出出力は減算されて入射光量として出力さ
れる。
また、第５図は本発明実施例に係る温度調整システムの
構成例を示したもので、光電変換素子2a、2b、2cからの
検出信号が制御回路20に入力し、制御回路20が入力した
検出信号にしたがって熱交換器21および送風調整手段22
を制御して車両室内に各部を最良のコンディションに保
つように送風する。
構成例を示したもので、光電変換素子2a、2b、2cからの
検出信号が制御回路20に入力し、制御回路20が入力した
検出信号にしたがって熱交換器21および送風調整手段22
を制御して車両室内に各部を最良のコンディションに保
つように送風する。
以上説明したように本発明によれば、一つの検出器で車
両室内の複数個所の日照状態を高い精度で検出すること
ができ、これにより最良のエアーコンディショニングを
行うことができる。また検出器を構成する部品はプラス
チック成形が可能なために低コストで多量に製造するこ
とができる効果がある。
両室内の複数個所の日照状態を高い精度で検出すること
ができ、これにより最良のエアーコンディショニングを
行うことができる。また検出器を構成する部品はプラス
チック成形が可能なために低コストで多量に製造するこ
とができる効果がある。
第１図は本発明実施例の構成を示す平面図。 第２図は本発明実施例の構成を示す断面図。 第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明実施例における
光の入射による検出状態を説明する図。 第４図は本発明実施例に係る検出信号処理回路の構成例
を示す回路図。 第５図は本発明実施例に係る温度調整システム例の構成
を示す図。 第６図（ａ）および（ｂ）は従来例の構成を示す図。 １……基板、2a、2b、2c……光電変換素子、3a……電源
端子、3b……出力端子、４……柱状体、４′、５′ａ、
５′ｂ……光導入部、4a、4b……側面、5a、5b……部分
錐体、11……電源、12……トランスインピーダンスアン
プ、13……減算器、20……制御回路、21……熱交換器、
22……送風調整手段。
光の入射による検出状態を説明する図。 第４図は本発明実施例に係る検出信号処理回路の構成例
を示す回路図。 第５図は本発明実施例に係る温度調整システム例の構成
を示す図。 第６図（ａ）および（ｂ）は従来例の構成を示す図。 １……基板、2a、2b、2c……光電変換素子、3a……電源
端子、3b……出力端子、４……柱状体、４′、５′ａ、
５′ｂ……光導入部、4a、4b……側面、5a、5b……部分
錐体、11……電源、12……トランスインピーダンスアン
プ、13……減算器、20……制御回路、21……熱交換器、
22……送風調整手段。
Claims (1)
- 【請求項１】一つの基板と、 この基板に取付けられた複数の光電変換素子と、 前記基板の上に被せられ、入射光の方向にしたがって前
記複数の光電変換素子の照射割合が異なるように入射光
を導入する構造の光導入部と、 この複数の光電変換素子の電気信号出力に接続され、前
記基板上の位置毎に区分して設けられた複数の出力端子
と を備えた方向別日射量検出器において、 前記光導入部は、 前記複数の光電変換素子のうち前記基板のほぼ中央に配
置された素子の真上にその底面が対向する第一の透明プ
ラスチック材による柱状体と、 前記基板の周辺部分に配置された素子に入射光を導入す
るようにこの柱状体の側面に接して形成された第二の透
明プラスチック材による部分錐体と を備え、 前記第一の透明プラスチック材の屈折率は前記第二の透
明プラスチック材の屈折率より小さい ことを特徴とする方向別日射量検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33431890A JPH07104201B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 方向別日射量検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33431890A JPH07104201B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 方向別日射量検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04203940A JPH04203940A (ja) | 1992-07-24 |
| JPH07104201B2 true JPH07104201B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=18276016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33431890A Expired - Lifetime JPH07104201B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 方向別日射量検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104201B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4973692B2 (ja) * | 2009-05-27 | 2012-07-11 | 株式会社デンソー | 移動体用光センサ装置 |
| JP7108818B2 (ja) * | 2018-02-21 | 2022-07-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 日射日照複合センサ |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP33431890A patent/JPH07104201B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04203940A (ja) | 1992-07-24 |
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