(57)【要約】      （修正有）【課題】安価でありながら抵抗値における気温に依存した成分を取り除くことができる検出精度の高い日射検出装置を提供すること。【解決手段】温度に応じて抵抗値が変化する第１サーミスタ１１および第２サーミスタ１２を備え、第１サーミスタ１１と第２サーミスタ１２とが、日射吸収特性を異ならせて形成されていることを特徴とする日射検出装置とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に応じて抵抗値が変化する第１サーミスタおよび第２サーミスタを備え、
前記第１サーミスタと第２サーミスタとが、日射吸収特性を異ならせて形成されていることを特徴とする日射検出装置。
【請求項２】
前記第１サーミスタと第２サーミスタとが、日射の吸収特性の異なる着色を行うことで日射吸収特性を異ならせていることを特徴とする請求項１に記載の日射検出装置。
【請求項３】
前記第１サーミスタが白色に塗装され、前記第２サーミスタが黒色に塗装されていることを特徴とする請求項２に記載の日射検出装置。
【請求項４】
前記第１サーミスタが、日射を遮るカバーで覆われていることを特徴とする請求項１に記載の日射検出装置。
【請求項５】
前記第１サーミスタと第２サーミスタとからの入力値の差に基づいて日射量を算出する算出部を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の日射検出装置。
【請求項６】
前記第１サーミスタおよび第２サーミスタが、赤外線のみを通過させるレンズで覆われていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の日射検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置の日射センサとして用いるのに好適な、日射検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、日射検出装置として、フォトダイオードを用いたものが、特許文献１などにより知られている。
また、日射検出装置として、サーミスタを用いたものが、特許文献２などにより知られている。
【特許文献１】特開平７−１２０３１５号公報
【特許文献２】実開平５−５６５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前者の従来技術のように、フォトトランジスタを用いたものは、後者のサーミスタを用いた従来技術と比較して、高価であった。特に、太陽光と照明光とを区別できるように、検出周波数域を赤外光に限るようにすると、いっそう高価となる。
一方、後者のサーミスタを用いた従来技術は、安価であるが、温度を日射とみなすため、気温と日射との区別が難しく、検出精度が低かった。
【０００４】
本発明は、上述のような従来の問題に着目して成されたもので、安価でありながら検出精度の高い日射検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するために本発明は、温度に応じて抵抗値が変化する第１サーミスタおよび第２サーミスタを備え、前記第１サーミスタと第２サーミスタとが、日射吸収特性を異ならせて形成されていることを特徴とする日射検出装置とした。
【０００６】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の日射検出装置において、前記第１サーミスタと第２サーミスタとが、日射の吸収特性の異なる着色を行うことで日射吸収特性を異ならせていることを特徴とする日射検出装置とした。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の日射検出装置において、前記第１サーミスタが白色に塗装され、前記第２サーミスタが黒色に塗装されていることを特徴とする日射検出装置とした。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の日射検出装置において、前記第１サーミスタが、日射を遮るカバーで覆われていることを特徴とする日射検出装置とした。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の日射検出装置において、前記第１サーミスタと第２サーミスタとからの入力値の差に基づいて日射量を算出する算出部を備えていることを特徴とする日射検出装置とした。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の日射検出装置において、前記第１サーミスタおよび第２サーミスタが、赤外線のみを通過させるレンズで覆われていることを特徴とする日射検出装置とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の日射検出装置では、第１サーミスタと第２サーミスタとに日射が当たったときに、両サーミスタの温度が上昇して抵抗値が変化するが、第１サーミスタと第２サーミスタとでは、日射吸収量が異なるため、両サーミスタには、この日射吸収量の差に応じた温度差が生じるとともに、抵抗値の差が生じる。
したがって、この抵抗値差に基づいて、日射量を求めることができる。このように、日射吸収特性の異なる２つのサーミスタの抵抗値の差により日射量を求める場合、単に、１つのサーミスタの温度のみで日射量を算出するものと比較して、抵抗値における気温に依存した成分を取り除くことができ、高い日射量検出精度が得られる。
このように、本発明では、フォトダイオードを用いるよりも安価なサーミスタを用いながら、１個のサーミスタで検出するものよりも高い精度で日射量を求めることができる。
【００１２】
請求項２および請求項３の発明では、第１サーミスタと第２サーミスタとを異なる着色を行うことで、日射吸収特性を異ならせており、日射吸収特性を異ならせる部品を追加するものと比較して、安価に日射吸収特性を異ならせることができる。
特に、請求項３に記載の発明のように、白色と黒色に塗装した場合、同一のサーミスタに塗料を塗布するだけでよいので、安価に製造することができるとともに、色として、日射の反射性に優れた白色と、日射の吸収性に優れた黒色と、の組合せとすることで、日射量に応じた抵抗値差が生じ易く、日射量検出精度がいっそう高くなる。
さらに、日射の反射性に優れる塗料としては、金・銀などの光沢を有した色も知られているが、白色の塗料は、このような光沢性の塗料よりも一般的に安価であり、低コストでありながらも高検出精度を得ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、第１サーミスタに、日射を遮るカバーを設けたため、第１サーミスタの日射吸収性を低く抑えることができる。これにより、第２サーミスタとの日射吸収特性を大きく異ならせることが可能となり、高い検出精度を得ることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、算出部において、第１サーミスタと第２サーミスタとの出力の差に基づいて日射量を算出することができ、日射量算出まで行うことができる装置を提供できる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、レンズにより、太陽光以外の人工光を大幅にカットでき、人工光による外乱を排除して、検出精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態の日射検出装置は、温度に応じて抵抗値が変化する第１サーミスタ（１１）および第２サーミスタ（１２）を備え、前記第１サーミスタ（１１）と第２サーミスタ（１２）とが、日射吸収特性を異ならせて形成されていることを特徴とする日射検出装置である。
【実施例１】
【００１７】
以下に、図１〜図６に基づいて、この発明の最良の実施の形態の実施例１の日射検出装置Ａについて説明する。
【００１８】
この実施例１の日射検出装置Ａは、図示を省略した自動車の空調装置のセンサとして設けられたもので、図２に示すダッシュパネル１において、フロントガラス２から日射が射し込む位置に、ダッシュパネル１から露出して配置されている。
【００１９】
この実施例１の日射検出装置Ａは、図１に概略を示すように、第１サーミスタ１１、第２サーミスタ１２、レンズ２０、制御回路３０を備えている。
【００２０】
レンズ２０は、第１サーミスタ１１および第２サーミスタ１２を支持する基体１３を車両上方から覆っているもので、透光可能であり、望ましくは赤外線のみを通過させる素材によりドーム状に形成されている。
【００２１】
第１サーミスタ１１および第２サーミスタ１２は、周知のように温度変化に対する電気抵抗変化が大きな抵抗体を内部に備えている。なお、両サーミスタ１１，１２としては、温度の上昇に対して抵抗値が減少するＮＴＣサーミスタと、温度の上昇で抵抗値が上昇するＰＴＣサーミスタのいずれを用いてもよいが、本実施例１では、後者のＰＴＣサーミスタを用いているものとする。
【００２２】
さらに、本実施例１では、第１サーミスタ１１は、図示を省略した抵抗体を覆うカバーの表面が、光の反射特性が高い白色の塗装で覆われている。一方、第２サーミスタ１２は、図示を省略した抵抗体を覆うカバーの表面が、光の吸収特性の高い黒色の塗装で覆われている。
このように第１サーミスタ１１と第２サーミスタ１２とは、塗装色の違いにより、日射の吸収特性が異なっており、第２サーミスタ１２は、第１サーミスタ１１よりも相対的に日射の吸収特性が高く設定されている。
このため、両サーミスタ１１，１２は、同じ雰囲気温度に配置されていても、同じ日射量を受光した場合に、この日射吸収特性の違いにより温度が相違し、よって抵抗値も相違する。すなわち、日射を反射する白色塗装の第１サーミスタ１１の温度は、日射を吸収する黒色塗装の第２サーミスタ１２の温度よりも低くなる。
【００２３】
制御回路３０は、両サーミスタ１１，１２に接続され、両サーミスタ１１，１２の抵抗値に対応する第１入力値Ｉ１および第２入力値Ｉ２に基づいて、日射量を算出する。
【００２４】
すなわち、両サーミスタ１１，１２は、前述のように表面塗装の日射吸収特性の違いにより、あらかじめ、日射量に応じた入力値特性を有している。したがって、制御回路３０では、その時点の両入力値Ｉ１，Ｉ２の差から日射量を求めることができる。なお、両入力値Ｉ１，Ｉ２は、日射量が０の場合には、両者が一致するようにあらかじめ０点補正がなされている。
【００２５】
図３〜図６は、両入力値Ｉ１，Ｉ２と光量との関係を示しており、 図３は夏場の夜間、図４は夏場の昼間、図５は冬場の夜間、図６は冬場の昼間の一例を示している。
両サーミスタ１１，１２は、温度に対応して抵抗値が変化することから、両入力値Ｉ１，Ｉ２は、気温の変化に対応して変化するが、日射が当たっていない図３，図５に示す夜間の場合、両入力値Ｉ１，Ｉ２は、気温に応じて略一致して変化する。この図の例では、夜間でも、月明かりや人工光などが存在するため、光の吸収特性が高い第２サーミスタ１２からの第２入力値Ｉ２が、光の吸収特性が低い第１サーミスタ１１からの第１入力値Ｉ１よりも、僅かに高い値を示している。
また、夏場を示す図３の例と、冬場を示す図５の例と、では、気温の違いから、夏場の方が高い値を示している。
【００２６】
一方、日射ＳＮ（図１）を受けた場合には、両サーミスタ１１，１２では、日射量の吸収特性に応じ温度差が生じる。すなわち、図４，図５に示すように、日射吸収特性が高い第２サーミスタ１２からの第２入力値Ｉ２は、第１サーミスタ１１からの第１入力値Ｉ１よりも高い値となる。
【００２７】
したがって、両入力値Ｉ１，Ｉ２の差が日射量に対応しており、あらかじめ日射量と両入力値Ｉ１，Ｉ２の差との関係を実験により求め、これを制御回路３０に演算式やマップなどで入力しておくことで、両入力値Ｉ１，Ｉ２の差から日射量を求めることができる。
なお、この場合も、図４の夏場と図６の冬場とでは、夏場の方が両入力値Ｉ１，Ｉ２は高い値を示す。このことから、第１入力値Ｉ１の値を気温と見なすことができ、かつ、季節を推定することができる。あるいは、別途、室内温度センサからの気温を入力する場合には、第１入力値Ｉ１と気温との差から、絶対的な日射の強さを判定して、より高精度で季節を判定することも可能である。
【００２８】
以上説明したように、本実施例１では、フォトダイオードを用いるよりも安価な両サーミスタ１１，１２を用いながら、１個のサーミスタで検出するものよりも高い精度で日射量を求めることができる。
【００２９】
また、実施例１では、第１サーミスタ１１と第２サーミスタ１２とに異なる塗装を行うことで、日射吸収特性を異ならせており、日射吸収特性を異ならせるために部品を追加するものと比較して、安価に日射吸収特性を異ならせることができる。
特に、実施例１のように、両サーミスタ１１，１２を、白色と黒色とに塗装した場合、例えば、一方にグレーなどの中間色を用いた場合と比較して、両サーミスタ１１，１２の日射吸収特性を大きく異ならせることができる。このように、両サーミスタ１１，１２の日射吸収特性を大きく異ならせることにより、日射が当たった際の両入力値Ｉ１，Ｉ２の差を大きくでき、より高い検出精度を得ることができる。
しかも、第１サーミスタ１１において、日射の反射特性を高くさせるのにあたり、白色塗装を用いているため、金・銀などの光沢を有して反射特性の高い色を用いるものよりも安価に構成することができる。
【００３０】
さらに、レンズ２０として、赤外線のみを通過させるものを使用することで、照明光などによる外乱が減り、日射量検出精度がさらに高くなる。
【００３１】
（他の実施例）
以下に、本発明の実施の形態の他の実施例について説明する。
なお、以下の実施例を説明するのにあたり、既述の構成については、その構成に既述の構成と同じ符号を付けることで説明を省略し、既述の構成との相違点のみを説明する。また、作用効果についても、既述の説明については省略する。
【実施例２】
【００３２】
図７に基づいて、この発明の実施の形態の実施例２の日射検出装置について説明する。
この実施例２は、第１サーミスタ２１１に日射を反射する特性を与えるのにあたり、樹脂あるいは金属製のカバー２４０で覆った例である。
【００３３】
この実施例２では、第１サーミスタ２１１において日射に起因する抵抗値変化を極めて低くすることが可能となり、その分、日射検出精度を向上させることができる。
【００３４】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１，２について詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１，２に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００３５】
例えば、実施例１，２では、自動車の空調装置に適用した例を示したが、これに限定されず、自動車以外の車両（例えば、作業車両）や船舶などの空調装置や、あるいは、空調装置以外の産業機器、電気製品などに適用することができる。
【００３６】
また、実施例１では、第１サーミスタ１１と第２サーミスタ１２との日射吸収特性を異ならせる塗装を行うにあたり、白色と黒色の塗装とした例を示したが、色は、これに限定されるものではない。すなわち、両サーミスタ１１，１２は、相対的に日射吸収特性が異なればよく、他の色を用いることができる。また、日射吸収量の差は、色の濃さ（明度）を変えることで与えることができるため、両サーミスタ１１，１２の塗装を同色でも濃さを異ならせることで日射吸収特性を異ならせることも可能である。
【００３７】
また、実施例１では、日射吸収特性の低いもの（日射反射性の高いもの）として、白色塗装を行ったものを示したが、これに限定されるものではなく、金・銀などの光沢を有した塗装を用いて色にかかわらず反射特性を高めることもできる。
さらに、第１サーミスタ１１と第２サーミスタ１２とで異なる着色を行うのにあたり、図示を省略した抵抗体を覆うカバーの表面に塗装をした例を示したが、このカバー自体に例えば着色透光性樹脂などを用いて、塗装以外の手法で着色してもよい。
【００３８】
また、実施例２では、第１サーミスタ２１１を、遮光性を有したカバー２４０で覆ったものを示したが、第２サーミスタ１２も、黒色塗装を行うものに代えて、黒色などの光吸収性が高く通気性を有した繊維性のカバーで覆って、両サーミスタの日射吸収特性を異ならせるようにしてもよい。
【００３９】
また、実施例１，２では、日射検出装置として、制御回路３０を備えて、日射量まで求めることのできるものを示したが、制御回路３０を有しない検出部分、すなわち、実施例１の第１入力値Ｉ１と第２入力値Ｉ２とを発生するものを日射検出装置（日射センサ）として、商品化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の最良の実施の形態の実施例１の日射検出装置Ａの構造を示す構造説明図である。
【図２】実施例１の日射検出装置Ａの設置状態の概略を示す縦断面図である。
【図３】実施例１の日射検出装置Ａの光量と入力値の関係を示す特性図であり、夏場の夜間の一例を示している。
【図４】実施例１の日射検出装置Ａの光量と入力値の関係を示す特性図であり、夏場の昼間の一例を示している。
【図５】実施例１の日射検出装置Ａの光量と入力値の関係を示す特性図であり、冬場の夜間の一例を示している。
【図６】実施例１の日射検出装置Ａの光量と入力値の関係を示す特性図であり、冬場の昼間の一例を示している。
【図７】実施例２の日射検出装置の第１サーミスタ２１１を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１   第１サーミスタ
１２   第２サーミスタ
２０   レンズ
３０   制御回路
２１１ 第１サーミスタ
２４０ カバー
【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７】
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