(57)【要約】  太陽センサにおいて、あるスペクトルの範囲内の電磁波に対して透過性である第１の変調器（１）と、当該スペクトルの範囲内の電磁波に対して最大でもわずかに透過性である別の変調器（２）とを有しており、別の変調器は、第１の変調器の外面に配置されていて第１の変調器を部分的に覆う、変化する幅（ｗ）をもつベルト状の領域（２ａ）を有しており、さらに電磁波を受信する、第１の変調器で覆われた光検出器（３）を有している太陽センサ。
2010501066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽センサにおいて、
あるスペクトルの範囲内の電磁波に対して透過性である第１の変調器（１）と、
当該スペクトルの範囲内の電磁波に対して最大でもわずかに透過性である別の変調器（２）とを有しており、
前記別の変調器は、前記第１の変調器の外面に配置されていて前記第１の変調器を部分的に覆う、変化する幅（ｗ）をもつベルト状の領域（２ａ）を有しており、
さらに電磁波を受信する、前記第１の変調器で覆われた光検出器（３）を有している太陽センサ。
【請求項２】
前記第１の変調器は少なくとも１つの丸屋根状の領域（１ａ）を有しており、前記光検出器は電磁波の入射に対して相対的に前記丸屋根状の領域の下方に配置されている、請求項１に記載の太陽センサ。
【請求項３】
前記第１の変調器（１）は斜め切断部（１ｂ）を有している、先行請求項のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【請求項４】
前記第１の変調器の前記斜め切断部（１ｂ）は前記第２の変調器（２）に関して露出している、請求項３に記載の太陽センサ。
【請求項５】
前記第１の変調器は一体的（１）である、先行請求項のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【請求項６】
前記別の変調器（２）は一体的である、先行請求項のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【請求項７】
前記第１の変調器（１）はそれぞれ１つの光検出器（３）を覆う複数の丸屋根状の領域（１ａ）を有している、請求項２から６のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【請求項８】
前記第１の変調器（１）の前記丸屋根状の領域（１ａ）の横に取付手段を挿入可能なフランジ（１ｃ）が配置されている、請求項２から７のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【請求項９】
前記変調器（１，２）は嵌合により互いに接している、先行請求項のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【請求項１０】
前記第１の変調器（１）はレンズとしてもプリズムとしても作用する、先行請求項のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【請求項１１】
前記第１の変調器（１）は半透明材料を含んでいる、先行請求項のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【請求項１２】
前記第１の変調器（１）はポリカーボネートを含んでいる、請求項１１に記載の太陽センサ。
【請求項１３】
前記第１の変調器（１）と前記第２の変調器はカバーキャップ（６）によって覆われている、先行請求項のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【請求項１４】
前記カバーキャップ（６）は電磁波に対して散乱をする作用をもつ表面粗さを有している、請求項１３に記載の太陽センサ。
【請求項１５】
前記第１の変調器（１）が透過性である前記スペクトルは赤外スペクトルを含んでいる、先行請求項のいずれか１項に記載の太陽センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
太陽センサが記載されている。太陽センサは、太陽センサに対する太陽の位置に依存して電気信号を出力するのに適している。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ特許出願公開第３８２１７４３Ａ１号明細書より、自動車の車室内で太陽の入射を検出するためのセンサが公知である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決されるべき課題は、入射する電磁波の角度を正確に判定することができるセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
あるスペクトルの範囲内の電磁波に対して透過性である第１の変調器と、当該スペクトルの範囲内の電磁波に対して最大でもわずかに透過性である別の変調器とを有する太陽センサが提供される。このとき別の変調器の一部は、異なる幅を有するベルト状になっている。別の変調器は、第１の変調器の外面に配置されており、第１の変調器を部分的に覆っている。
【０００５】
さらにこの太陽センサは、電磁波を受信する、第１の変調器で少なくとも部分的に覆われた光検出器を有している。
【０００６】
変調器とは、その幾何学特性および／または材料特性に基づいて、入射する電磁波を変調する物体である。このとき電磁波を少なくとも部分的に吸収し、散乱させ、または屈折させることができる。
【０００７】
第１の変調器と別の変調器は互いの相互作用で電磁波に影響を及ぼすことができ、これらによって生成される信号曲線から、電磁波の入射角に関する情報提供を光検出器によって得ることができるようになっている。入射角の計算は、評価プログラムを含む評価ユニットによって行われる。評価プログラムにより、たとえば電磁波の発生源の位置を基準として、方位角と仰角を算出することができる。
【０００８】
光検出器は、入射する電磁波のエネルギーを、評価ユニットにとって読取り可能な電気出力信号および／または光学出力信号に変換する。
【０００９】
太陽センサは、たとえば建物の中や、自動車、航空機といった移動手段の中での空調設備の制御に利用されるのが好ましい。
【００１０】
別の変調器のベルト状の領域のうち、ベルト状の領域の他の領域よりも広く製作されている領域は、特定のスペクトルの範囲内で特定の値ないし値範囲を超える強度をもつ電磁波を光検出器に対して防止ないし低減する役目をする。このようにして、特に太陽が中天にある場合に、ないしは太陽の入射がその最大の強度を含む領域で光検出器に当たる場合に、光検出器の過振幅を回避することができる。
【００１１】
別の変調器のベルト状の領域のうち、ベルト状の領域の他の領域よりも狭く製作されている領域は、垂直とは異なる低い角度の入射角をもつ減衰された電磁波をさほど阻止せず
、それによって光検出器の出力信号電圧を相応に高くできるようにする役目をする。
【００１２】
このように、別の変調器の形状についての知見と、光検出器に入射する電磁エネルギーに関する知見とを組み合わせれば、光検出器に対する太陽の相対的な位置の判定が可能となる。このとき別の変調器の形状、ないし変調器のベルト状の領域の広いほうの幅または狭いほうの幅の相対的な位置は、シミュレーションまたは実験によって得られた経験的な知識によって求めることができる。
【００１３】
太陽センサの１つの実施形態では、第１の変調器は少なくとも１つの丸屋根状の領域を有しており、その下に光検出器が配置されているのが好ましい。
【００１４】
第１の変調器は、入射する電磁波を光検出器の方向へ屈折させる斜め切断部を有しているのが好ましい。このとき、斜め切断部が別の変調器によって覆われておらず、入射する電磁波が妨げられることなく第１の変調器に入れるようになっていると好都合である。
【００１５】
第１の変調器はプリズムとして製作されているのが好ましい。このとき、第１の変調器は斜め切断部を有することができる。
【００１６】
プリズムは、１つの実施形態では、入射する電磁波をそれぞれ所望の方向へ屈折させる、特に光検出器に向けて屈折させる、複数の斜め切断部を備えるように製作されている。
【００１７】
別の変調器は、第１の変調器のための機械的な保持部として製作されていてよい。
太陽センサの１つの実施形態では、別の変調器は、プリズムとして製作された第１の変調器のための枠縁としての役目をするプリズムホルダとして製作されている。
【００１８】
たとえば自動車のような移動手段では、斜め切断部を備えるプリズムの形態の第１の変調器は、斜め切断された領域の面が自動車の走行方向を向くように配置されているのが好ましい。斜め切断部は、車両のウィンドガラスを通って入射する電磁波を光検出器に向けて誘導する傾きと面を有している。したがって、空調設備の高い信頼度の制御により、赤外波によって生成される熱を運転者や同乗者の快適性のために相殺することができる。このように正面からの入射について、太陽センサのいっそう高い感度を実現することができる。
【００１９】
第１の変調器および／または別の変調器は一体的に構成されているのが好ましい。このとき、これらは単一の成形材料で製造されていてよい。このことは簡単な製造可能性という利点があり、ならびに、入射する電磁波の変調に影響を与える、できる限り統一的な材料分布という利点がある。
【００２０】
１つの実施形態では、太陽センサはそれぞれ１つの光検出器を覆う２つの丸屋根状の領域を有している。
【００２１】
基準軸との比較で左側にある、たとえば車両の走行方向軸の左にある、第１の変調器の丸屋根状の領域は、基準軸の右側にある丸屋根状の領域とは別様に、入射する電磁波を屈折させる。したがって、丸屋根状の領域の下にある光検出器の出力信号は相違しており、それにより、右または左から入射してくる電磁波を互いに区別することもできる。光検出器に由来する信号は、たとえば右または左から入射する熱に対して空調設備が反応することができるように、評価ユニットで評価される。左から入射する光と右から入射する光とを区別するこのような種類の太陽センサは、２領域太陽センサあるいはデュアル太陽センサであるとみなすことができる。
【００２２】
太陽センサは、第１の変調器の丸屋根状の領域に加えて、取付手段を中へ挿入可能な接続片を有しているのが好ましい。そのために接続片は穴を備えるように構成されていてよい。適当な取付手段の例は、太陽センサを組付けプレートに取り付ける、たとえば場合により電気デバイスを備える配線板に取り付ける、ねじまたはピンである。別の変調器もこのような取付手段を装備していてよい。さらに、別の変調器は第１の変調器との嵌合によってその外面に配置することができる形状を有しているのが好ましい。それにより、太陽センサの簡単な組立ないしコンパクトな編成が実現される。たとえば、別の変調器を第１の変調器に上から嵌めることができる。両方の変調器の適当な個所に、たとえば突起部分に取付手段が挿通されれば、第１の変調器の上での別の変調器の確実な結合を実現し、全体として、太陽センサと組付けプレートとの確実な取付を実現することができる。
【００２３】
太陽センサの１つの実施形態では、別の変調器は、幅の異なるベルト状の領域として、別の変調器の下に位置する第１の変調器の外側輪郭に合わせて適合化された、特にその丸屋根状の領域の外側輪郭に合わせて適合化された、少なくとも１つの湾曲したアーチ部を有している。
【００２４】
特に、別の変調器は、第１の変調器の上側の丸屋根状の領域に、組付けプレートの近くにあるほうの第１の変調器の領域よりも広く製作された、ベルト状の領域を有しているのが好ましい。それにより、光検出器の垂線に関して比較的低い角度の入射角をもつ電磁波が別の変調器によってあまり阻止されず、したがってより容易に光検出器へ到達できるようにすることができる。このようにして、水平線近くに位置する太陽に由来する、比較的低い強度をもつ減衰された電磁波を確実に検出することができる。
【００２５】
別の変調器は、第１の変調器の輪郭を囲むフレームを有することができる。たとえば別の変調器は、第１の変調器の丸屋根状の領域が湾入部にそれぞれ配置されたＥ字形状を有することができる。このとき別の変調器のベルト状の領域は、Ｅ字型の第１の変調器の互いに向き合う２つのウェブをつないでいる。Ｅ字形状は、第１の変調器がＥ字形状の開口部の側で、別の変調器によって取り囲まれていないという利点がある。それにより電磁波は、この側から妨げられることなく太陽センサへ入射することができる。第１の変調器はこの個所に斜め切断部を有しているのが好ましい。そのようにして、電磁波が適当な屈折により、斜め切断部の領域から光検出器へとより良く到達することができる。
【００２６】
太陽センサのさらに別の実施形態では、第１の変調器は半透明材料を含んでいる。光検出器に入射する電磁波の信号曲線を、このような方策によって平滑化することができる。半透明材料は電磁波を散乱させるからである。このことは、光検出器の出力信号にアーティファクトが生じた場合にこれを低減し、それによって光検出器から出力される出力信号の信頼度が高まるという利点がある。
【００２７】
半透明材料としてはポリカーボネートが好ましい。半透明材料は、太陽センサの内部構造が、すなわち第１の変調器の下にある構造が、目には見えなくなるような性状を備えていてよい。特に、赤外線に対して透過性であり、それによって赤外線が妨げられることなく、もしくはほぼ妨げられることなく光検出器へ達することができる材料を、第１の変調器に用いることができる。さらに、第１の変調器は目に見える光すなわち可視光を吸収する材料でつくられているのが好都合である。
【００２８】
太陽センサの１つの実施形態では、第１の変調器と第２の変調器は、第１の変調器と同じ電磁波に対して透過性であるカバーキャップで取り囲まれている。このときカバーキャップは、たとえば変調器のほうを向いている面および／または外面に表面粗さを有することができる。カバーキャップは、太陽センサが組み込まれていてよい車両のダッシュボードの形状に合わせて適合化されているのが好ましい。このときカバーキャップは、ダッシ
ュボードの本来の輪郭を引きつぐことができ、または、同一の色ないし同一の表面構造を有することができる。
【００２９】
表面粗さの大きい位置を的確に選択すれば、入射する電磁波の強度のばらつきないし滑らかさを改善することができる。すなわちカバーキャプによって、太陽センサの受信特性に効果的に介入することができる。
【００３０】
上述した対象物について、以下の図面および実施例を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】１領域太陽センサを示す平面図である。
【図２】２領域太陽センサを示す平面図である。
【図３】２領域太陽センサを示す側面図である。
【図４】２領域太陽センサのための被覆機能をもつ変調器を示す側面図である。
【図５】２領域太陽センサのための光透過性の変調器を示す側面図である。
【図６】２領域太陽センサのための光透過性の変調器を示す斜視図である。
【図７ａ】カバーキャップを備える２領域太陽センサを示す断面図である。
【図７ｂ】カバーキャップを備える２領域太陽センサを示す平面図・断面図である。
【図７ｃ】カバーキャップを備える２領域太陽センサを示す断面図・側面図である。
【図７ｄ】カバーキャップを備える２領域太陽センサを示すさらに別の断面図である。
【図８】本明細書で用いている方位角、仰角の概念を説明するためのダイヤグラムである。
【図９】本明細書で用いている方位角の概念をさらに説明するためのダイヤグラムである。
【図１０】本明細書で用いている仰角の概念をさらに説明するためのダイヤグラムである。
【図１１】方位角が−９０°で一定のとき、可変の仰角に対する光検出器の出力信号電圧の依存性を表すグラフである。
【図１２】方位角が４５°で一定のとき、可変の仰角に対する光検出器の出力信号電圧の依存性を表すグラフである。
【図１３】方位角が０°で一定のとき、可変の仰角に対する光検出器の出力信号電圧の依存性を表すグラフである。
【図１４】方位角が−４５°で一定のとき、可変の仰角に対する光検出器の出力信号電圧の依存性を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、あるスペクトルの範囲内で電磁波に対して透過性である一体的な第１の変調器１と、第１の変調器を部分的に覆う別の一体的な変調器２とを備える１領域太陽センサを示している。別の変調器は暗い色の、好ましくは黒色のプラスチックを有しており、ないしはそのようなプラスチックで製造されている。第１の変調器１は、丸屋根状の領域１ａと斜め切断部１ｂを有している。第２の変調器の連続して湾曲する領域ないし丸屋根状の領域１ａの周りには、別の変調器２のベルト状の領域２ａがある。別の変調器２は一方の側に開いたフレームを含んでおり、その中に第１の変調器１が挿入されている。フレームの向かい合う２つのアームを起点として、別の変調器のベルト状の領域２ａが円弧として好ましくは嵌合するように、または少なくともほぼ嵌合するように、第１の変調器の周囲を延びている。別の変調器のフレームおよびベルト状ないし円弧状の領域は、単一の成形材料で製造されているのが好ましい。別の変調器１はプラスチックで製作されていてよい。別の変調器は特に弾性的に施工されていてよく、それにより、スナップ作用により滑らないように第１の変調器の上に嵌めることができる。
【００３３】
１領域太陽センサは、変調器１および２で覆われ、したがって本図には示していない光検出器を有している。光検出器は、電磁スペクトルの赤外領域に感度があるのが好ましい。このとき、第１の変調器１はこのスペクトルの電磁波に対して透過性であり、それに対して別の変調器は透過性ではなく、もしくは少なくともわずかしか透過性でない。
【００３４】
別の変調器２のベルト領域は変化する幅ｗを有している。それにより、電磁波が異なる方向から異なる強度で光検出器へ選択的に当たるようにすることができる。たとえば光検出器面に対して垂直な方向から電磁波が１領域太陽センサに当たるとすると、この電磁波は、変調器ベルト２ａの比較的広い領域によって高い程度にフェードアウトされることになる。それにより、光検出器の過振幅を防止することができる。また、前述した垂線に対して低い角度で入射する電磁波に対する１領域太陽センサの感度も同時に高くなる。というのも、１領域太陽センサの底面の近傍に位置している別の変調器２の領域では、ベルト２ａが細く構成されているからである。図面では、このような比較的低い角度で光検出器に入射する電磁波は、右または左から来るものとみなすことができる。
【００３５】
第１の変調器１の斜め切断部１ｂは、電磁波が別の変調器２によって妨げられることなく第１の変調器へ入ることができる、フレームの開口部と反対を向いた面を含んでいるのが好ましい。斜め切断部は、太陽センサが組み付けられていてよい車両の走行方向に関して前方から、特に水平線上約５０°の太陽の仰角で入射する電磁波に対して、太陽センサの感度を高める役目をする。感度の向上は、斜め切断部１ｂが前方から入射してくる電磁波をそのまま光検出器へと誘導し、その際に電磁波が曲がらなくてよいことによって実現される。このように、特に運転者や同乗者の領域で車室内の急激な温度上昇につながるのが普通である、前方から車室へ入射してくる太陽熱が、確実に認識される。それに応じて、そのような入射について特徴的な太陽センサの出力信号が空調設備を作動させて、乗員の快適性を向上させるために迅速な冷房作用が実現されるようにする。
【００３６】
この１領域太陽センサは電磁スペクトルの赤外領域に感度があるので、入ってくる太陽熱を太陽放射の入射角に関わりなく検出するのに適しており、したがって、たとえば自動車、レール走行車両、航空機などの移動物体の空調設備を制御するのに利用することができる。
【００３７】
図２は、基本的に図１およびこれに対応する説明で示した、相並んで配置された２つの１領域太陽センサを含む、組付けプレート３の上に配置された２領域太陽センサを示している。この場合、一体的な第１の変調器１は、それぞれ斜め切断部１ｂを有する２つの丸屋根状の領域１ａを備えるように構成されている。別の一体的な変調器２は、第１の変調器１の丸屋根状の領域１ａの周囲に構成された２つのベルト状の領域２ａを有している。別の変調器２は、図面には一例としてのみ示している向きに応じて、傾いたＥ字形状を有しており、その両方の開口部に第１の変調器の丸屋根状の領域が入っている。Ｅ字形状の中央のアームないしウェブは、第１の変調器１の周囲で湾曲する別の変調器２のベルト状の領域２ａとつながっている。別の変調器２のＥ字型のフレームのアームは、２領域太陽センサを組付けプレート３と、たとえば配線板等と、確実に固定するために、ねじやナットなどの取付手段を挿通することができるブッシング１ｄを有することができる。
【００３８】
第１の変調器の各々の丸屋根状の領域１ａの下方には、本図には示さない光検出器がある。
【００３９】
この２領域太陽センサは、基準軸の右と左に位置する光検出器によって、少なくとも１８０°だけ互いにずれた電磁波の入射を検出することができる。このことは、向きが変化することがある移動手段の中で、移動手段に差し込むたとえば太陽の入射のような電磁エ
ネルギーに関する確実な測定を、２領域太陽センサが行うことができるという利点がある。
【００４０】
図３は、図２およびこれに対応する記述で説明した２領域太陽センサの斜視側面図を示している。複数の丸屋根状の領域１ａを備える第１の変調器１が示されており、丸屋根状の領域に並んで、別の変調器２の支持部分２ｃが配置されている。このとき別の変調器のフレームとして構成された支持部分２ｃは、少なくとも部分的に、丸屋根状の領域１ａの横に配置された第１の変調器１の突起１ｃに載っているのが好ましい。そして別の変調器２が第１の変調器の上に嵌められると、支持部分２ｃは突起１ｃを上から押圧し、それによって、場合により取付手段を使用したうえで、第１の変調器１を組付けプレートに押圧することができる。
【００４１】
別の変調器のＥ字型のフレームの開口部とは反対を向いているほうの、第１の変調器の斜め切断部１ｂも示されている。
【００４２】
図４は別の変調器２の側面図であり、異なる幅で製作された２つの円弧２ａを示している。これらの円弧を互いにつなぐブリッジの形態の支持部分２ｃも示されている。フレーム形状の一部を形成する支持部分２ｃも、同じく円弧と並んで外側に配置されている。下面の外側輪郭、すなわち、あとで組付け面のほうを向く別の変調器２の側は、第１の変調器の対応する外側輪郭に合わせて、別の変調器が第１の変調器の上に嵌合によって載るように適合化されているのが好ましい。
【００４３】
別の変調器２は、第１の変調器の対応する穴および場合により組付けプレートの対応する穴へ挿入することができる、垂直に延びる複数のロッドまたはピン２ｂを下面に有している。
【００４４】
図５は、ブリッジ１ｃによって相互に連結された丸屋根１ａの形態の第１の変調器１を示している。このとき各々の丸屋根１ａは、斜め切断部１ｂを有している。第１の変調器の丸屋根ないし丸屋根状の領域１ａは、たとえばフォトダイオードのような光検出器を覆うことになる。
【００４５】
図６は、第１の変調器１を下面から見た斜視図であり、各々の丸屋根１ａの内部にある中空スペースと、たとえば図４に示す別の変調器のピン２ｂやねじのような取付手段を収容できるようにするために、丸屋根１ａに並ぶブリッジ１ｃに穿設された穴１ｄを示している。第１の変調器１の下面から見ると、斜め切断された領域１ｂは、丸屋根１ａの丸い内壁を平坦な領域によって中断する屋根の傾斜と見なすことができる。
【００４６】
図７には、２領域太陽センサのさまざまな技術上の断面図が示されており、異なる図面は互いに相対的に反転されている。これらの図面は、たとえば自動車のダッシュボードにおける太陽センサの実際の取付状態についての関連性を有しているわけでなく、太陽センサの設計ないし内部構造を図解するためのものにすぎない。
【００４７】
図７ａは、２領域太陽センサがフードまたはカバーキャップ６で取り囲まれた２領域太陽センサ構造の断面図を示している。カバーフードは、太陽センサが組み込まれる対象物の形態に合わせて、たとえばダッシュボードに合わせて、適合化されていてよい。カバーフードは、第１の変調器１と同じ電磁波に対して、たとえば赤外放射に対して、透過性であるのが好ましい。カバーフードは、２領域太陽センサをたとえばほこり、汚れ、水分といった外部の影響要因から守るという機能も有している。このときカバーキャップは、太陽センサのハウジングの一部を形成することができる。カバーキャップ６の１つの実施形態では、カバーキャップはその内面に、顧客が希望する光検出器の出力信号特性に合わせ
て適合化された表面粗さを有することができる。この表面粗さは、たとえば入射する電磁波の強度ピークを減衰させる役目を果たす。
【００４８】
この断面図は、それぞれ基準軸に対してオフセットされた状態で丸屋根１ａの下方に配置された、前述した光検出器４を示している。各々の光検出器４と各々の丸屋根１ａの天井との間に配置された、空気またはその他の光検出器にとって影響のない材料で充填された中空スペース５も示されている。外観的に見ると、中空スペースは半円筒形である。
【００４９】
図７ｂには、２領域太陽センサの平面図の断面図が示されている。ここでは図解をするために、カバーキャップ６は、センサの内部構造が見えるように切欠きを備えるように表現されている。陰画として図示されたカバーキャップ６の下方には、一体的な別の変調器２がそのベルト状の領域ないしアーチ部２ａとともに示されている。アーチ部１ａの横には、第１の変調器の丸屋根１ｂの面取りされた領域１ｂが示されている。それぞれの丸屋根１ａの間の中央には、たとえばロッドやねじのような取付手段２ｂの断面が示されている。
【００５０】
図７ｃは、２領域太陽センサの一方の側から見た視線Ｂ−Ｂの断面図を示している。別の変調器の上側のベルト状の領域２ａの断面、ならびに中空スペース５の断面が示されている。
【００５１】
図７ｄは、図７ａに示す太陽センサの断面図を示しているが、この図面では、図７ａには見ることができない裏面を表現するために、太陽センサを反転させて図示している。この断面図は、太陽センサが組み付けられていてよい車両の走行方向に関して太陽センサの前面を眺めることで得られるものである。光検出器４の他方の側が示されており、それにより、光検出器の下にあるはんだ個所ないしはんだ脚部が見えるようになっている。太陽センサの前面を示す断面図により、第１の変調器１の斜め切断された領域１ｂも見ることができる。
【００５２】
図８は、以下に用いる方位角φおよび仰角θの概念を説明するための模式図である。ここでｙ軸は、上述した種類の太陽センサが組み付けられていてよい自動車の運動方向を示している。ｚ軸は、光検出器面に対して垂直な軸である。それに対してｘ軸は、センサの１つまたは複数の光検出器に対して横向きに延びる、ｙ軸に対して直角な軸を示している。
【００５３】
仰角θは、軸ｘおよびｙによって形成される平坦な平面に対して相対的に、太陽７の高さによって形成される角度である。仰角は、高さ水準ないし水平線上の高さであるとみなすことができる。仰角がその最大値に達するのは、太陽がセンサの光検出器の上方で鉛直になったときである。
【００５４】
方位角φは、ｙ軸とｘ軸の間で形成される角度によって規定される。
図９は、方位角φの範囲を示している。太陽７が縦座標に沿った点の上にあるとき、方位角は０°ないし３６０°の値を有している。横座標に沿った点では、方位角は９０°ないし−９０°の値を有している。
【００５５】
図１０は仰角θの範囲を示しており、ならびに、ｚ軸とｙ軸に対して相対的な太陽センサ８の位置を示している。ここでｙ軸は、太陽センサが組み付けられた車両の走行方向を示している。
【００５６】
図１１から図１４は、４通りの一定の方位角φのときに太陽の仰角θに依存する、２領域太陽センサの出力信号電圧ＵＳを示している。ここで実線と破線の曲線は、基準軸に対
して右（Ｒ）と左（Ｌ）に配置された太陽センサの光検出器の出力信号電圧をそれぞれ示しており、基準軸は、太陽センサが組み付けられた車両の走行方向によって定義されている。以下の図面の異なる曲線形状は、光検出器に当たる電磁波の若干異なる入射角によって生じる、両方の光検出器の異なる反応に起因するものである。
【００５７】
図１１は、−９０°の一定の方位角φと、０から１８０°まで変化する仰角θのときの、それぞれ左と右（破線）の光検出器の出力信号電圧を示している。このとき仰角の１８０°のスパンは、水平線の一点にある日の出（仰角０°、方位角−９０°）から、水平線のこれと向かい合う点での日の入り（仰角１８０°、方位角９０°）までの太陽の区間を含んでいる。実施した測定の開始時には、太陽はセンサの右側で水平線上にあり、実施した測定の終了時には、センサの左側で水平線の高さにある。つまり太陽は高さの角度に関して、図１０に示す横座標に沿って変化する。このとき両方の光検出器で生起される出力信号電圧は、０．３から１．７ｍＶの間である。
【００５８】
それに対して図１２は、φ＝４５°の一定の方位角のときの、左と右の光検出器の出力信号電圧をそれぞれ示している。このように太陽に対して太陽センサの向きが変化したとき、ないしは太陽センサに対して太陽の方位角位置が変化したとき、左と右のセンサ半体の値は０．３から１．８ｍＶの間にある。
【００５９】
図１３は、太陽センサが組み付けられた車両の走行方向に相当する基準軸の線ないし縦座標の上に、太陽が太陽センサに対して０°の方位角で位置している場合に、両方のセンサ半体の出力信号電圧を示している。日の出から日の入りまでの間に、出力信号電圧は０．３から１．９ｍＶの間に達している。
【００６０】
図１４は、太陽センサに対して太陽が−４５°の方位角を有している場合に、両方のセンサ半体の出力信号電圧を示している。０．３から約１．８５ｍＶの間の出力信号電圧が得られている。右と左のセンサ半体の出力信号が、図１２に比べて入れ替わっている様子を見ることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  第１の変調器
１ａ  第１の変調器の丸屋根状の領域
１ｂ  第１の変調器の斜め切断された領域
１ｃ  第１の変調器の突起
１ｄ  取付穴
２  第２の変調器
２ａ  第２の変調器のベルト状の領域
２ｂ  第２の変調器の取付ピン
２ｃ  第２の変調器のフレーム状の領域
３  組付け面
４  光検出器
５  中空スペース
６  カバーキャップ
７  太陽
８  太陽センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年4月23日(2009.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図１は、あるスペクトルの範囲内で電磁波に対して透過性である一体的な第１の変調器１と、第１の変調器を部分的に覆う別の一体的な変調器２とを備える１領域太陽センサを示している。別の変調器は暗い色の、好ましくは黒色のプラスチックを有しており、ないしはそのようなプラスチックで製造されている。第１の変調器１は、丸屋根状の領域１ａと斜め切断部１ｂを有している。第１の変調器の連続して湾曲する領域ないし丸屋根状の領域１ａの周りには、別の変調器２のベルト状の領域２ａがある。別の変調器２は一方の側に開いたフレームを含んでおり、その中に第１の変調器１が挿入されている。フレームの向かい合う２つのアームを起点として、別の変調器のベルト状の領域２ａが円弧として好ましくは嵌合するように、または少なくともほぼ嵌合するように、第１の変調器の周囲を延びている。別の変調器のフレームおよびベルト状ないし円弧状の領域は、単一の成形材料で製造されているのが好ましい。別の変調器１はプラスチックで製作されていてよい。別の変調器は特に弾性的に施工されていてよく、それにより、スナップ作用により滑らないように第１の変調器の上に嵌めることができる。
【国際調査報告】
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