JP3003479B2 - 日射センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、日射センサに関するも
のであり、特に車両等に搭載される空気調和装置の制御
に用いられる日射センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車の空気制御に用いる
日射センサとして、ＵＳＰ３２６８１８５によって開示
される図８１の日射センサ１がある。

【０００３】この日射センサ１は、光検出部２ａの上部
に日射光を選択的に透過させる光導入孔３ａが形成され
た遮光手段３が設けられている。そして、日射光が光検
出部２ａへ照射された総照射面積を一定として、日射光
の仰角によって変化する熱量を光検出部２ａによって検
出している。

【０００４】さらに、特開平２−２１６４０２号公報に
よって開示される図８２の日射センサ５がある。

【０００５】この日射センサ５は、図示しない光検出部
を所定の覆い形状を有する覆い６によって覆うととも
に、これら覆い６と光検出部との間には、ディフューザ
７が設けられている。そして、覆い６及びディフューザ
７によって、日射光の仰角及び方位角に対応する光検出
部への照射強度を定義している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８１
の日射センサにおいては、低仰角からの日射光の場合に
は、遮光手段３を透過した日射光では、光検出部２ａに
おける照射面積を高仰角の時と同一にすることは非常に
困難である。そのため光検出部２ａの周囲に低仰角用の
光検出部２ｂをさらに設ける必要があり、そのため、日
射センサ１の大型化さらには構造の複雑化という問題が
生じてしまう。

【０００７】さらに図８２の日射センサにおいては、覆
い６によって、光検出部の日射光の仰角及び方位角の領
域に対応した照射強度を定義している。しかしながら、
このように光検出部の上部に覆い６を設けた場合には、
覆い６の箇所に日射光が位置した時、光検出部の出力が
急激に低下してしまい、所望の検出信号を得ることは非
常に困難である。そのため、ディフューザ７を覆い６と
光検出部との間に設ける必要があり、やはり日射センサ
５においても大型化さらには構造の複雑化という問題が
生じてしまう。

【０００８】本発明は上記問題を鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は、日射方向に対応する日射強度
（日射熱負荷）を精度良く検出することができる小型か
つ構造が簡素な日射センサを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明の日射センサは、選択された日射
光のみを透過可能とする遮光手段と、受光総量に対応し
た検出信号を出力する光検出部とを備えた日射センサに
おいて、前記遮光手段を透過した前記日射光の前記光検
出部への総照射面積が前記日射光の入射方向に応じて変
化するように構成している（請求項１）。これにより、
日射方向に対応する日射熱負荷を検出することができ
る。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】この場合、前記遮光手段により選択された
前記日射光が透過するように前記遮光手段と前記光検出
部との間に介在する介在部材を有する構成としても良い
（請求項２）。これにより、位置決め性と組立性を更に
向上させることができる。また、選択された日射光のみ
を透過可能とする遮光手段と、この遮光手段を透過した
前記日射光の総被照射面積が変化することによって、前
記日射光の日射方向に対応した検出信号を出力する光検
出部とを備えた構成としても良い（請求項３）。これに
より、日射熱負荷を検出可能となる。

【００２０】この場合においても、前記遮光手段により
選択された前記日射光が透過するように前記遮光手段と
前記光検出部との間に介在する介在部材を有する構成と
しても良い（請求項４）。

【００２１】或は、選択された日射光のみを透過可能と
する遮光手段と、受光総量に対応した検出信号を出力す
る光検出部とを備えた日射センサにおいて、所定の日射
高度範囲内において、前記日射光の高度が高くなるにつ
れて、前記光検出部の総被照射面積を減少させるよう
に、前記遮光手段と前記光検出部とを構成しても良い
（請求項５）。

【００２２】このように、日射高度に対するセンサ出力
変化特性を、所定の日射高度範囲内（日射センサの設置
場所が自動車の場合には例えば６０°〜９０°）で減少
させれば、日射センサの設置場所の事情に適応した日射
強度（日射熱負荷）を方位依存性なしに精度良く検出す
ることができる。

【００２３】更に、選択された日射光のみを透過可能と
する遮光手段と、室内に配置され、選択された日射光の
総被照射面積により、前記室内が受ける熱量に対応した
検出信号を出力する光検出部とを備えた構成としても良
い（請求項６）。この日射センサの出力信号により、例
えば空調制御に対する日射補正制御を精度良く行なうこ
とができる。この場合、前記光検出部を複数設けること
により、前記室内の所定の領域の日射による受熱量を検
出するようにしても良い（請求項７）。これにより、日
射方向（日射高度と日射方位の少なくとも一方）に応じ
た日射補正制御を行なうことができる。

【００２４】また、選択された日射光のみを透過させる
第１の遮光手段と、受光総量に対応した検出信号を出力
する光検出部と、前記第１の遮光手段と前記光検出部と
の間に介在し、前記光検出部が前記第１の遮光手段を透
過した前記日射光による総被照射面積が変化することに
よって、前記日射光の入射方向に対応する検出信号を出
力するように形成された第２の遮光手段とからなる構成
としても良い（請求項８）。この構成によっても、日射
方向（日射高度と日射方位の少なくとも一方）に応じた
日射補正制御を行なうことができる。また、選択された
光のみが透過できる遮光手段と、光に応答する光検出手
段と、前記遮光手段を透過した前記光が前記光検出手段
に設けられた検知部上の総被照射面積の変化によって、
前記光の熱負荷の変化に対応した信号が直接出力される
ように、前記検知部の形状が決定されている構成として
も良い（請求項９）。この構成によれば、光の熱負荷が
直接光検知部によって出力されるため、さまざまな信号
処理回路なしで容易に熱負荷を検出することができる。
そして、遮光手段として透過孔を用いることができる
（請求項１０）。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図１４
に基づいて説明する。まず、図４を用いて日射センサ１
１の全体構成を概略的に説明する。日射センサ１１の光
センサ素子１２は、上面中央部分を除き、遮光性のモー
ルド樹脂１３によりモールドされた形態で透明ホルダ１
４に保持されている。この透明ホルダ１４は筒状のケー
ス１５内に収納され、このケース１５の上部には透明カ
バー１６が装着されている。上記光センサ素子１２から
下方に導出されたリード線１７は、ケース１５に固定さ
れた配線基板１８に半田付けされている。この配線基板
１８に半田付けされた接続端子１９にリード線２０の端
末が圧着固定され、このリード線２０を通して検出信号
が取り出されるようになっている。

【００２６】上記光センサ素子１２は、図１及び図２に
示すように、相対向する平面を有する透明基板２１の下
面に左右２つの光検出部２２Ｌ，２２Ｒを形成し、上面
に遮光手段たる遮光膜２３を形成して構成されている。
この遮光膜２３は、例えば黒色エポキシ樹脂の印刷や金
属薄膜の蒸着により極めて薄く形成され、その中心部に
は、日射光を導入する光導入孔２４が形成されている。
この光導入孔２４の深さ寸法（遮光膜２３の厚さ寸法）
が薄くなるほど、斜め上方から光導入孔２４内に入射す
る日射光が光導入孔２４の端面で遮られる割合が少なく
なって、低い高度の日射光の通過量が増えるので、遮光
膜２３の厚さは薄い方が好ましい。

【００２７】一方、透明基板２１は、例えば厚さ１．１
mmのソーダガラス板にＳi Ｏ_２をコートしたガラス基板
を使用しているが、透明プラスチック等で形成しても良
い。この透明基板２１は、本発明の必須構成要件である
“介在部材”に相当し、屈折率が空気の屈折率１．０よ
りも大きい材料で形成されている。この透明基板２１の
下面に形成された左右２つの光検出部２２Ｌ，２２Ｒ
は、図２及び図３に示すように、光の入射方向から順に
透明導電膜２５Ｌ，２５Ｒ、光電変換膜２６及び裏面電
極２７を積層して構成されている。

【００２８】この場合、透明導電膜２５Ｌ，２５Ｒは、
ＳｎＯ２により例えば厚さ４５０オングストロームの薄
膜状に形成され、そのシート抵抗値は１０Ω／□に設定
されている。この透明導電膜２５Ｌ，２５Ｒの必要な機
能としては、光を透過すること及びシート抵抗値が小さ
いことであり、ＳｎＯ_２以外にも、ＺｎＯ、ＩＴＯ、そ
の他の金属薄膜で形成しても良い。両光検出部２２Ｌ，
２２Ｒは、半導体製造技術によりパターン形成されてい
る。このパターン形成方法としては、金属マスクを用い
た成膜又は全面に形成した透明導電膜をフォトリソグラ
フィ技術によって所定形状に微細加工するようにしても
良い。

【００２９】このようにしてパターン形成された透明導
電膜２５Ｌ，２５Ｒの下面に光電変換膜２６がパターン
形成されている。この光電変換膜２６は、アモルファス
シリコン（以下「ａ−Ｓｉ」と略称する）合金膜をp-i-
n 層構造に積層したフォトダイオード構造となってお
り、光の入射方向から順にａ−ＳｉＣのｐ型半導体膜２
８、真性ａ−Ｓｉのｉ型半導体膜２９、μｃ−Ｓｉ（微
結晶）のｎ型半導体膜３０を積層した３層構造になって
いる。これら各層の半導体膜２８，２９，３０の成膜条
件は下記の表１に表されている。

【００３０】

【表１】

【００３１】尚、光電変換膜２６は、上述したp-i-n 層
構造に限らず、n-i-p 層構造にしても良い。また、温度
ドリフトが検出特性に影響しない場合には、光電変換膜
２６はｉ単膜（真性半導体）を用いた光導電型のもので
あっても良い。更に、光電変換膜２６の形成材料は、ａ
−Ｓｉに限定されず、例えば、ｃ−Ｓｉ、ＧａＡｓ、Ｃ
ｕＩｎＳｅ_２、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ等のｐｎ接合、ｎｐ接
合、ｐｉｎ接合、ｎｉｐ接合を有するものならば何でも
良い。

【００３２】一方、光電変換膜２６の下面に形成されて
いる裏面電極２７は、Ａｌの蒸着又はスパッタにより厚
さ６０００オングストロームの薄膜状に形成されてい
る。この裏面電極２７は光を透過させる必要がなく、Ａ
ｌ以外にも、例えばＴｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ等の金属や
これらの合金、或は、ＴｉＮ、Ａｇペースト、Ｎｉペー
スト、Ｃｕペースト等を使用しても良い。

【００３３】図３に示すように、光電変換膜２６と裏面
電極２７は、同一形状の凸形に形成され、その突出部分
２７ａに入力電極３１がパターン形成されている。ま
た、各透明導電膜２５Ｌ，２５Ｒには、光電変換膜２６
（裏面電極２７）から突出する部分２５Ｌａ，２５Ｒａ
が形成され、その突出部分２５Ｌａ，２５Ｒａに出力電
極３２Ｌ，３２Ｒがパターン形成されている。この場
合、光検出部２２Ｌ，２２Ｒとして機能する領域は、透
明導電膜２５Ｌ，２５Ｒ、光電変換膜２６及び裏面電極
２７の三者が重なり合った領域であり、この領域と遮光
膜２３の光導入孔２４との位置関係により日射センサ１
１の検出特性が決定される。

【００３４】上記各電極３１，３２Ｌ，３２Ｒは、Ｎｉ
の蒸着又はスパッタにより厚さ３０００オングストロー
ムの薄膜状に形成されている。この形成材料として、Ｎ
ｉ以外に、例えばＴｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ等の金属やこ
れらの合金、或は、ＴｉＮ、Ａｇペースト、Ｎｉペース
ト、Ｃｕペースト等を使用しても良い。

【００３５】以上のような構成の光センサ素子１２は、
品質の良いものが半導体製造技術により次のようにして
製造される。例えば、図５に示すように、光センサ素子
１２の１チップが多数個取れる大きさのガラス基板３３
の四隅にアライメントマーク３４を形成する。そして、
これらのアライメントマーク３４を基準にして位置決め
した状態で、ガラス基板３３の片面に左右の光検出部２
２Ｌ，２２Ｒを形成し、他面に光導入孔２４付の遮光膜
２３を形成する。その後、ガラス基板３３をスクライブ
線３５に沿って切断して光センサ素子１２のチップを量
産するものである。このようにして製造された各光セン
サ素子１２のチップは、左右の光検出部２２Ｌ，２２Ｒ
間の出力特性にばらつきがなく、同一の出力特性とな
り、しかも、左右の光検出部２２Ｌ，２２Ｒに対する光
導入孔２４の位置がアライメントマーク３４とガラス基
板３３（透明基板２１）の厚みによって正確に位置決め
され、高い位置精度が確保される。

【００３６】次に、左右の光検出部２２Ｌ，２２Ｒと光
導入孔２４の位置関係と大きさ・形状について図６及び
図７を用いて説明する。図６に示すように、光が光導入
孔２４に入射する角度をθ1 、その入射光が光検出部２
２Ｌ，２２Ｒに入射する角度をθ2 、光導入孔２４と光
検出部２２Ｌ，２２Ｒとの間の媒質（透明基板２１）の
屈折率をｎ、空気の屈折率を１とすると、次の（１）式
の関係が成り立つ。

【００３７】 ｓｉｎ（π／２−θ1 ）＝ｎ・ｓｉｎ（π／２−θ2 ） ……（１） この（１）式の関係から、例えば、透明基板２１の屈折
率ｎが１．５の場合には、θ1 ＝０°のときにθ2 ＝４
８°となる。

【００３８】また、左側の光検出部２２Ｌに当たる光束
の左端の位置をＰ1 、右側の光検出部２２Ｒに当たる光
束の右端の位置をＰ2 、透明基板２１の厚みをｄとする
と、光導入孔２４の真下位置からＰ1 とＰ2 が移動する
距離ａは次の（２）式で表される。

【００３９】ａ＝ｄ／ｔａｎθ2 ……（２） この（２）式は、（１）式の関係から次の（３）式のよ
うに表される。

【００４０】

【数１】

【００４１】この場合、左右の両光検出部２２Ｌ，２２
Ｒで日射の左右方向の熱負荷を検出する必要があるた
め、θ＞０°において左右の両光検出部２２Ｌ，２２Ｒ
の双方に同時に入射光が当たる必要があり、従って、Ｐ
1 点が光検出部２２Ｌの右側縁からはみ出さないように
する必要がある。従って、光導入孔２４の横幅２Ｗは、
入射光の移動距離ａの２倍と両光検出部２２Ｌ，２２Ｒ
間の間隔ｂとの合計値よりも大きくする必要があり、一
般的には、次の（４）式の条件を満たす必要がある。

【００４２】

【数２】

【００４３】この第１実施例では、図７に示すように、
各光検出部２２Ｌ，２２Ｒと光導入孔２４は共に矩形状
に形成されており、日射光が日射センサ１１の水平左右
方向（日射高度θ＝約０°，方位φ＝±９０°）から入
射する状態になったときに、はじめて、図７（ａ），
（ｂ）に示すように、一方の光検出部２２Ｌ又は２２Ｒ
の全面が光の照射領域Ａ（斜線部）に入り、他方の光検
出部２２Ｒ又は２２Ｌの全面が遮光領域に入るように設
定されている。また、光導入孔２４の縦幅２Ｈ［図７
（ａ）参照］は光検出部２２Ｌ，２２Ｒの縦幅よりも大
きく設定されており、日射光が日射センサ１１の水平前
後方向（日射高度θ＝約０°，方位φ＝０°，１８０
°）から入射する状態になったときに、図７（ｃ），
（ｄ）に示すように、光の照射領域Ａの前縁又は後縁が
光検出部２２Ｌ，２２Ｒの前縁又は後縁に一致するよう
に設定されている。但し、日射センサ１１を自動車の前
席側のダッシュボードに設置する場合には、日射センサ
１１の後方からの日射光が自動車の屋根で遮られてしま
うので、それを考慮して、光導入孔２４の縦幅２Ｈと位
置を設定しても良い。

【００４４】また、左右の光検出部２２Ｌ，２２Ｒの出
力差は、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）のように、光導入
孔２４の横幅２Ｗの変更又は両光検出部２２Ｌ，２２Ｒ
間の間隔ｂの変更によって任意に設定可能である。図８
（ａ），（ｂ），（ｃ）は、いずれも、日射高度θが９
０°のときの光の照射領域を実線Ａ1 で示し、日射高度
θが一定角度だけ低下したときの光の照射領域を点線Ａ
2 で示し、光の照射領域がＡ1 からＡ2 に移動したとき
の左側の光検出部２２Ｌにおける光の照射面積の減少分
を斜線で示している。図８（ａ）では、光の照射領域が
Ａ1 からＡ2 に移動すると、左側の光検出部２２Ｌの出
力が１／３減少するように設定されている。図８（ｂ）
では、左右の光検出部２２Ｌ，２２Ｒの間隔ｂを拡大す
ることにより、左側の光検出部２２Ｌの出力が１／２減
少するように設定されている。図８（ｃ）では、光導入
孔２４の横幅２Ｗを狭めることにより、左側の光検出部
２２Ｌの出力が１／２減少するように設定されている。
従って、日射センサ１１の使用目的等によって両光検出
部２２Ｌ，２２Ｒの間隔ｂや光導入孔２４の横幅２Ｗを
適宜変更して、所望の出力特性を得るようにすれば良
い。

【００４５】以上のように構成された日射センサ１１
は、図示はしないが、自動車の前席側のダッシュボード
の上面に、両光検出部２２Ｌ，２２Ｒが左右に位置した
状態で水平に取り付けられている。この自動車には、図
９に示すように、日射センサ１１の他、外気温センサ３
６、室内気温センサ３７、冷却器（図示せず）の後部温
度を検出するエバ後温センサ３８、エンジン冷却水の温
度を検出する水温センサ３９、各種の操作スイッチ（図
示せず）を備えた操作パネル４０等が設けられ、これら
から入力されるデータを制御回路４１で演算処理して、
空調装置４２の動作を制御するようになっている。

【００４６】この空調装置４２の構成を簡単に説明すれ
ば、内気吸入口４３又は外気吸入口４４からブロワー４
５により吸入した空気は、エバポレータ４６により冷却
される。冷却された空気は、ヒータコア４７側に送られ
ると共に、２つの冷風バイパスダクト４８，４９を通し
て左右のベント吹出口５０，５１にも送られる。各冷風
バイパスダクト４８，４９の入口側には、冷風バイパス
量を可変するダンパ５２，５３が設けられている。ま
た、ヒータコア４７の上流側にはエアミックスダンパ５
４が設けられ、このエアミックスダンパ５４の開度調節
によってヒータコア４７を通過する空気と通過しない空
気との混合比が調節される。上記ヒータコア４７の下流
側には、左右のベント吹出口５０，５１と共に足元吹出
口５５が設けられ、足元吹出口５５がダンパ５６によっ
て開閉され、左右のベント吹出口５０，５１の風量比が
ダンパ５７によって調節される。尚、内気吸入口４３と
外気吸入口４４は、内外気切替ダンパ５８によって選択
的に開閉される。

【００４７】日射センサ１１の出力信号に基づく日射補
正制御時には、日射強度（車室内の日射熱負荷）に応じ
て、冷風バイパスダクト４８，４９のダンパ５２，５３
の開度を調節し、ベント吹出口５０，５１の吹出温度と
足元吹出口５５の吹出温度との温度差を調節して、日射
光の影響を自動補正する。また、日射方向が左右いずれ
かに傾いている場合には、冷風バイパスダクト４８，４
９のダンパ５２，５３の開度を左右で異ならせて、左右
の吹出温度・風量を異ならせたり、ダンパ５７の開度調
節によって左右のベント吹出口５０，５１の風量比を調
節する。

【００４８】一方、日射センサ１１の両光検出部２２
Ｌ，２２Ｒの出力を検出するための検出回路７０は、制
御回路４１内に設けられ、その詳細は図１０に示されて
いる。裏面電極２７に導通する入力電極３１は、グラウ
ンド側に接続され、裏面電極２７を０Ｖに保っている。
左側の光検出部２２Ｌから出力電極３２Ｌを通して出力
される光電流ＩL は、電流／電圧変換回路７１Ｌによっ
て電圧値ＶL に変換される。同様に、右側の光検出部２
２Ｒから出力電極３２Ｒを通して出力される光電流ＩR
は、電流／電圧変換回路７１Ｒによって電圧値ＶR に変
換される。尚、入力電極３１に逆バイアス（例えば＋５
Ｖ）を印加して光電流を検出するようにしても良い。

【００４９】以上のように構成された日射センサ１１の
検出原理は次の通りである。日射光は遮光膜２３で部分
的に遮光されて、選択的に光導入孔２４からスリット状
の光束となって透明基板２１に入射し、左右の光検出部
２２Ｌ，２２Ｒの光電変換膜２６に当たる。これによ
り、日射方向に応じて左右の光検出部２２Ｌ，２２Ｒの
光電変換膜２６への日射光の照射領域が変化して、その
光電変換膜２６で光の照射面積・光強度に応じた光電流
ＩL,ＩR が発生する。この光電流ＩL,ＩR は出力電極３
２Ｌ，３２Ｒから出力され、電流／電圧変換回路７１
Ｌ，７１Ｒで電圧値ＶL,ＶR に変換される。

【００５０】例えば、日射光が左側から入射した場合に
は、右側の光検出部２２Ｒの方に日射光が多く当たるた
め、右側の光検出部２２Ｒの光電流ＩR （ＶR ）が左側
の光検出部２２Ｌの光電流ＩL （ＶL ）よりも大きくな
り、左側から日射光がどの程度当たっているかが分か
る。本発明者の測定結果によれば、図１１（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すような左右出力特性が測定されて
いる。この図１１は垂直入射光（日射高度θ＝９０°，
方位φ＝０°）のときの光電流ＩL,ＩR の値を１．０と
した場合の出力比率で表されている。

【００５１】また、図１２に示すように、日射強度は、
左右の光電流ＩL,ＩR の合計値として求められ、日射光
の強さに比例する。一方、日射高度θに対する出力特性
は、図１３に示されている。この図１３は、垂直入射光
（日射高度θ＝９０°，方位φ＝０°）のときの光電流
ＩL,ＩR の合計値（ＩL ＋ＩR ）を１．０とした場合の
出力比率で表されている。この図１３において、日射高
度θ＝０°のときに、０．２の出力が得られる理由は、
天空日射（雲等による散乱光）が存在するためである。
このような出力特性は、車両が日射光によって受ける車
室内の日射熱負荷を正確に反映したものとなり、実際の
車室内の日射熱負荷に適応した快適な空調制御が可能と
なる。

【００５２】しかも、左右の光検出部２２Ｌ，２２Ｒは
同一平面内に設けられているので、日射センサ１１の出
力特性に方位依存性が無くなり、方位φが変化しても、
前述した図１３の出力特性は変動せず、正確な日射強度
（日射熱負荷）の検出が可能である。

【００５３】また、第１実施例では、入射する日射光
は、透明基板２１（介在部材）の表面で屈折されて光検
出部２２Ｌ，２２Ｒに到達するため、この光検出部２２
Ｌ，２２Ｒへの日射光の入射仰角θ2 は、上記光の屈折
作用により日射高度θ1 （透明基板２１への入射仰角）
よりも大きくなる。このため、日射高度θ1 の低下に伴
って日射光の照射領域が光検出部２２Ｌ，２２Ｒ内を外
側に移動する割合が従来よりも少なくなり、光検出部２
２Ｌ，２２Ｒの小型化と低高度日射光の検出精度向上と
を両立させることができる。

【００５４】次に、制御回路４１による空調制御の流れ
を図１４のフローチャートに従って説明する。まず、日
射センサ１１や他のセンサ３６〜３９と操作パネル４０
から入力されるデータを読み込む（ステップ１０１）。
この後、左右の光検出部２２Ｌ，２２Ｒから出力される
左右の光電流ＩL,ＩR に応じた電圧値ＶL,ＶR に補正係
数ＫL ，ＫR を掛け合わせて、日射方向に対応する左右
の日射熱負荷ＱSL，ＱSRを算出する（ステップ１０
２）。次いで、車室内の左右両側の空調に必要な熱量
（左右の目標吹出温度ＴAOL,ＴAOR ）を上記左右の日射
熱負荷ＱSL，ＱSRを用いて次式により算出する（ステッ
プ１０３）。

【００５５】ＴAOL ＝Ｋset ・Ｔset −Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋ
am・Ｔam−Ｋs ・ＱsL＋Ｃ ＴAOR ＝Ｋset ・Ｔset −Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋam・Ｔam−Ｋ
s ・ＱsR＋Ｃ ここで、Ｋset ，Ｋｒ，Ｋam・Ｋs ，Ｃは定数、Ｔset
は操作パネル４０の温度設定スイッチ（図示せず）によ
り手動設定される設定温度、Ｔｒは室内気温センサ３７
により検出される室内温度、Ｔamは外気温センサ３９に
より検出される外気温度である。

【００５６】この様にして求めた左右の目標吹出温度Ｔ
AOL,ＴAOR と、エバ後温センサ３８により検出したエバ
後温度に基づいて、左右・上下の吹出風量と吹出温度を
算出する（ステップ１０４）。以後、上述したステップ
１０１〜１０４を繰り返し実行し、その都度、算出され
た左右・上下の吹出風量、吹出温度に応じて空調装置４
２を制御する。

【００５７】以上説明した第１実施例では、左右の光検
出部２２Ｌ，２２Ｒを同一平面内に設けているので、ス
テップ１０２で算出した左右の日射熱負荷ＱSL，ＱSR
は、方位依存性を示さず、方位φが変化しても、正確な
値が求められる。このため、左右の日射熱負荷ＱSL，Ｑ
SRを合計すると、車両が日射光によって受ける車室内の
全日射熱負荷ＱS に正確に一致し、ＱS ＝ＱSL＋ＱSRと
なり、実際の車室内の日射熱負荷に適応した快適な空調
制御が可能となる。

【００５８】尚、上記第１実施例では、光検出部２２
Ｌ，２２Ｒと光導入孔２４の形状を矩形状に形成した
が、図１５に示す本発明の第２実施例のように、光導入
孔８０を円形状に形成し、これに対応して、左右の光検
出部８１Ｌ，８１Ｒを半円形状に形成しても良く、勿
論、これ以外の形状に形成しても良いことは言うまでも
ない。また、光検出部の数も２個に限定されず、例え
ば、図１６に示す本発明の第３実施例のように、３つの
扇形の光検出部８２ａ，８２ｂ，８２ｃを組み合わせ
て、３方向の日射熱負荷を独立して検出できるようにし
ても良く、或は、図１７に示す本発明の第４実施例のよ
うに、４つの扇形の光検出部８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，
８３ｄを組み合わせて、４方向の日射熱負荷を独立して
検出できるようにても良い。

【００５９】また、前記第１実施例の光センサ素子１２
は、裏面電極２７を共通入力電極とし、透明導電膜２５
Ｌ，２５Ｒを左右に分割して、各透明導電膜２５Ｌ，２
５Ｒから出力信号を取り出すようにしたが、これとは反
対に、図１８に示す本発明の第５実施例のように、透明
導電膜２５を共通入力電極とし、裏面電極２７Ｌ，２７
Ｒを左右に分割して、各裏面電極２７Ｌ，２７Ｒから出
力信号を取り出すようにしても良い。

【００６０】また、前述した第１実施例では、光センサ
素子１２を、上面中央部分を除き、遮光性のモールド樹
脂１３によりモールドして、透明基板２１の側面や下面
から光が侵入しないようにしたが、例えば図１９に示す
本発明の第６実施例のように光センサ素子１２全体（上
面も含む）を透明なシリコーン樹脂等の透明モールド樹
脂９０でモールドして、光センサ素子１２の上面と透明
ホルダ１４との間の隙間に透明モールド樹脂９０を充填
するようにしても良い。この場合には、透明基板２１の
側面や下面から光が侵入しないように、透明基板２１の
側面や下面も遮光膜で覆ったり、或は、透明ホルダ１４
の周側面に遮光性をもたせるようにすれば良い。

【００６１】この第６実施例のように、光センサ素子１
２の上面と透明ホルダ１４との間の隙間に透明モールド
樹脂９０を充填すれば、入射光が透明ホルダ１４の下面
と光センサ素子１２の上面を透過する際に発生する光の
反射を少なくでき、光センサ素子１２へ入射する光量を
多くできる利点がある。これに対し、光センサ素子１２
の上面と透明ホルダ１４との間に空気層（屈折率ｎ＝
１）があると、透明ホルダ１４と空気層との間の界面及
び空気層と光センサ素子１２との間の界面で光の反射が
発生し易い。

【００６２】以上、第１〜６実施例では２〜４方向の日
射熱負荷を検出する例を示したが、第３〜４実施例のよ
うに光検出部が３つ以上ある場合には、この情報をもと
に日射高度θ1 と日射方位φ、日射強度Ａを算出するこ
とができる。

【００６３】以下、図２０に示す本発明の第７実施例に
基づいて、日射高度θ1 と日射方位φの算出方法を説明
する。この第７実施例では、透明基板２１の下面に４つ
の正方形状の光検出部Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 を形成し
ている。これ以外の構成は前述した第１実施例と同じで
ある。

【００６４】ここで、光検出部Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4
のそれぞれの出力電流をＩ1 ，Ｉ2，Ｉ3 ，Ｉ4 とし、
遮光膜２３の光導入孔２４の形状を一辺ｒの正方形とす
ると、入射光の照射面積の重心Ｘ，Ｙは次の（５）式，
（６）式により求められる。

【００６５】 Ｘ＝ｒ×（Ｉ1 −Ｉ2 ）／（２Ｉ1 ＋２Ｉ2 ） ……（５） Ｙ＝ｒ×（Ｉ1 −Ｉ4 ）／（２Ｉ1 ＋２Ｉ4 ） ……（６） また、透明基板２１の厚みをｔとすると、光検出部Ｓ1
，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 への日射光の入射仰角θ2 は次の
（７）式により求められる。

【数３】

【００６６】更に、透明基板２１の屈折率をｎ（ｎ＞
１）とすると、日射高度θ1 （透明基板２１への入射仰
角）は次の（８）式により求められる。 θ1 ＝ｃｏｓ^−１（ｎ×ｃｏｓθ2 ） ……（８） 一方、日射方位φは次の（９）〜（１１）式により算出
される。Ｘ＞０かつＹ＞０のとき φ＝ｔａｎ^−１（Ｘ／Ｙ）−π ……（９） Ｘ＜０かつＹ＞０のとき φ＝ｔａｎ^−１（Ｘ／Ｙ）＋π ……（１０） Ｙ＜０のとき φ＝ｔａｎ^−１（Ｘ／Ｙ） ……（１１） また、日射強度Ａは次の（１２）式により求められる。 Ａ＝（Ｉ1 ＋Ｉ2 ＋Ｉ3 ＋Ｉ4 ）／ｓｉｎθ1 以上説明した第７実施例では、光検出部を４分割した
が、図２１に示す本発明の第８実施例のように、３分割
した光検出部Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 を用いる場合には前述し
た（６）式のみを次のように変更すれば良い。 Ｙ＝ｒ×（Ｉ1 ＋Ｉ2 −Ｉ3 ）／（２Ｉ1 ＋２Ｉ2 ＋２Ｉ3 ） ……（６’） これ以外は、全く同じ式を用いて算出すれば良い。

【００６７】次に、本発明の第９実施例を図２２乃至図
３５に基づいて説明する。この第９実施例の日射センサ
の全体構成は、第１実施例の全体構成を示す図４の構成
と略同一であるので、同一部分については同一符号を付
して説明を省略し、異なる部分について説明する。

【００６８】この第９実施例の日射センサの全体構成
は、図２２，図２３，図２４に示すようになっており、
第１実施例と異なる点は、左右の光検出部２２ＯＬ，２
２ＯＲの形状にある。以下、この第９実施例の特徴部分
を詳細に説明する。

【００６９】図２２に示すように、光導入孔２４は矩形
状に形成されているが、各光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲ
には、日射光を検出しないスリット状の非検出領域Ｅ，
Ｆが前方（図示上方）から後方（図示下方）に延びるよ
うに形成されている。各非検出領域Ｅ，Ｆは、図２４に
示すように、透明導電膜２５Ｌ，２５Ｒにスリットｅ，
ｆを形成することにより作られている。この第１実施例
における光導入孔２４と各光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲ
との位置関係は、図２５（ａ）に示すように、日射高度
θ＝９０°のときに、斜線で示された光の照射領域Ａの
左右側縁が左右の非検出領域Ｅ，Ｆの外縁と一致し、光
の照射領域Ａの後縁（図示下縁）が非検出領域Ｅ，Ｆの
後縁（図示下縁）と一致するように設定されている。

【００７０】更に、図２５（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、日射高度θ＝６０°，日射方位φ＝±９０°（左右
方向からの日射）のときに、光の照射領域Ａが非検出領
域Ｅ，Ｆの一方から外れた状態になる。従って、日射方
位φ＝±９０°のときには日射高度θが９０°〜６０°
の範囲では、日射高度θが低下しても、光検出部２２Ｏ
Ｌ，２２ＯＲの一方については光の照射面積が変化せ
ず、他方のみ光の照射面積が増加することになるが、日
射高度θが６０°以下になると、光の照射領域Ａが非検
出領域Ｅ，Ｆの一方から外れて離れていくので、光検出
部２２ＯＬ，２２ＯＲの一方の光の照射面積が減少し、
その減少分だけ、他方の光の照射面積が増加することに
なる。

【００７１】一方、図２５（ｄ）に示すように、日射方
位φ＝０°（前方からの日射）のときには、日射高度θ
＝６０°になると、光の照射領域Ａの後縁（図示下縁）
が光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲの後縁（図示下縁）と一
致するようになる。従って、日射方位φ＝０°のときに
は、日射高度θが９０°〜６０°の範囲では、日射高度
θが低くなるに従って、光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲに
対する光の照射面積が増大するが、日射高度θの低下に
伴って、光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲの単位面積当りの
出力が、ｓｉｎθに比例して減少するので、日射高度θ
が９０°〜６０°の範囲では、光の照射面積の増大と単
位面積当りの出力の減少とが相殺し合って、光検出部２
２ＯＬ，２２ＯＲの出力変化が少なくなる。しかし、日
射方位φ＝０°のときには、日射高度θが６０°以下に
なると、光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲに対する光の照射
面積が増大せずに一定になるので、光検出部２２ＯＬ，
２２ＯＲの出力がｓｉｎθに比例して減少し、日射強度
（日射熱負荷）に対応した出力が得られる。

【００７２】また、日射光が日射センサ１１の水平左右
方向（日射高度θ＝約０°，方位φ＝±９０°）から入
射する状態になったときに、図２６（ａ），（ｂ）に示
すように、一方の光検出部２２ＯＬ又は２２ＯＲの全面
が光の照射領域Ａに入る。更に、日射光が日射センサ１
１の水平前方（日射高度θ＝約０°，方位φ＝０°）か
ら入射する状態になったときに、図２６（ｃ）に示すよ
うに、光の照射領域Ａの前縁（図示上縁）が光検出部２
２ＯＬ，２２ＯＲの前縁（図示上縁）に一致した状態と
なる。尚、日射センサ１１を自動車の前席側のダッシュ
ボードに設置する場合には、日射センサ１１の後方から
の日射光が自動車の屋根で遮られてしまうので、光検出
部２２ＯＬ，２２ＯＲの形状もこれを考慮した形状とす
れば良い。

【００７３】以上のように構成された第９実施例の日射
センサも、また第１実施例のごとく、自動車の前席側の
ダッシュボードの上面に、両光検出部２２ＯＬ，２２Ｏ
Ｒが左右に位置した状態で水平に取り付けられる。この
自動車には、第１実施例の図９と同様、日射センサの
他、外気温センサ、室内気温センサ、冷却器（図示せ
ず）の後部温度を検出するエバ後温センサ、エンジン冷
却水の温度を検出する水温センサ、各種の操作スイッチ
（図示せず）を備えた操作パネル等が設けられ、これら
から入力されるデータを制御回路で演算処理して、空調
装置の動作を制御するようになっている。尚、この第９
実施例で採用される検出回路も、また第１実施例と略同
一であり、空調制御の流れも、また第１実施例のフロー
チャート（図１４参照）と同一である。

【００７４】以上のように構成された日射センサ１１の
検出原理も、また第１実施例と同一であるが、その出力
値が以下のように異なる。例えば、日射光が左側から入
射した場合には、右側の光検出部２２ＯＲの方に日射光
が多く当たるため、右側の光検出部２２ＯＲの光電流Ｉ
R （ＶR ）が左側の光検出部２２Ｌの光電流ＩL （ＶL
）よりも大きくなり、左側から日射光がどの程度当た
っているかが分かる。本発明者の測定結果によれば、図
２７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような左右出力特性
が測定されている。この図２７は垂直入射光（日射高度
θ＝９０°，方位φ＝０°）のときの光電流ＩL,ＩR の
値を１．０とした場合の出力比率で表されている。

【００７５】また、図２８に示すように、日射強度は、
左右の光電流ＩL,ＩR の合計値として求められ、日射光
の強さに比例する。一方、日射高度θに対する出力特性
は、図２９に示されている。この図２９は、垂直入射光
（日射高度θ＝９０°，方位φ＝０°）のときの光電流
ＩL,ＩR の合計値（ＩL ＋ＩR ）を１．０とした場合の
出力比率で表されている。この図２９において、日射高
度θ＝０°のときに、０．２の出力が得られる理由は、
天空日射（雲等による散乱光）が存在するためである。

【００７６】この図２９の出力特性の特徴は、日射高度
θが例えば６０°以下の範囲（車室内の日陰の割合が比
較的少ない範囲）では、日射高度θが高くなるに従っ
て、出力がほぼ正弦曲線状に増加するが、日陰の割合が
多くなる例えば６０°付近から出力の増加率が頭打ちに
なり、７０°〜８０°付近から出力が逆に低下するよう
になる。このような出力特性は、日射センサ１１を自動
車の空調制御に用いる場合に好適し、日射高度θが高く
なるほど、車室内が自動車の屋根で日陰になる割合が増
えるので、日射高度θが例えば６０°以上では、日射高
度θが高くなっても、車室内の日射熱負荷が増えないと
いう自動車特有の事情を正確に反映した理想的な出力特
性になり、実際の車室内の日射熱負荷に適応した快適な
空調制御が可能となる。このような理想的なセンサ出力
特性は、左右の光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲにスリット
状の非検出領域Ｅ，Ｆを形成することによって得られた
ものである。

【００７７】これに対し、第９実施例とは異なり、光検
出部２２ＯＬ，２２ＯＲに非検出領域Ｅ，Ｆを設けない
構成（領域Ｅ，Ｆでも光を検出する構成）とした場合に
は、日射高度θが６０°以上になったときでも、引き続
き、出力が正弦曲線状に増加する特性を示してしまい、
車室内の日射熱負荷を正確に反映した出力を得ることが
できない。

【００７８】また、第９実施例では、左右の光検出部２
２ＯＬ，２２ＯＲは同一平面内に設けられているので、
日射センサ１１の出力特性に方位依存性が無くなり、方
位φが変化しても、前述した図２９の出力特性の変動幅
が少なく、車室内の日射熱負荷を反映した日射強度の検
出が可能である。

【００７９】以上説明した第９実施例でも、また、左右
の光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲを同一平面内に設けてい
るので、ステップ１０２で算出した左右の日射熱負荷Ｑ
SL，ＱSRは、方位依存性を示さず、方位φが変化して
も、精度の高い値が求められる。このため、左右の日射
熱負荷ＱSL，ＱSRを合計すると、車両が日射光によって
受ける車室内の全日射熱負荷ＱS にほぼ一致し、ＱS ＝
ＱSL＋ＱSRとみなせる。

【００８０】しかも、第９実施例では、光検出部２２Ｏ
Ｌ，２２ＯＲの所定位置に非検出領域Ｅ，Ｆを設けてい
るので、車室内が自動車の屋根で日陰になる割合が増え
る日射高度θの範囲（例えば６０°以上）では、日射高
度θが高くなっても、光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲの合
計出力の増加率が頭打ちになり、７０°〜８０°付近か
ら逆に低下するという出力特性が得られる。このため、
日射高度θが例えば６０°以上では、日射高度θが高く
なっても、車室内の日射熱負荷があまり増えないという
自動車特有の事情を正確に反映した理想的な出力特性が
得られ、実際の車室内の日射熱負荷に適応した快適な空
調制御が可能となる。

【００８１】すなわち、光検出部に非検出領域を形成す
ることにより、光検出部に照射される日射光の総被照射
面積が変化することによって、日射光の熱量を測定する
ことができる。

【００８２】以上説明した第９実施例では、自動車特有
の事情を考慮して、日射高度θが６０°以上のときに、
光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲの合計出力の増加率が頭打
ちになるように出力変化特性を補正しているが、この補
正範囲は、日射センサ１１が設置される車種や、その他
の設置場所の事情に応じて適宜変更しても良いことは言
うまでもない。

【００８３】例えば、左右方向からの日射に対して補正
範囲を拡大する場合には、非検出領域Ｅ，Ｆ間の間隔ｍ
［図２６（ｄ）参照］を小さくし、反対に、補正範囲を
狭める場合には非検出領域Ｅ，Ｆ間の間隔ｍを大きくす
れば良い。また、補正度合を変更するには、日射高度θ
の高低に拘らず、常時日射光が当たっている範囲の比率
を変更すれば良い。この場合、補正度合を大きくするに
は、例えば光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲ間の間隔ｂを大
きくすれば良く、反対に、補正度合を小さくするには例
えば光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲ間の間隔ｂを小さくす
れば良い。

【００８４】一方、前方からの日射に対して補正範囲を
拡大する場合には、非検出領域Ｅ，Ｆよりも後方（図示
下方）の検出領域の幅ｐ［図２６（ｄ）参照］を大きく
し、反対に、補正範囲を狭める場合にはｐを小さくすれ
ば良い。また、補正度合を変更するには、ｐに対する非
検出領域Ｅ，Ｆの長さｑの比率を変更すれば良い。この
場合、補正度合を大きくするにはｐに対するｑの比率を
小さくすれば良く、反対に、補正度合を小さくするには
ｐに対するｑの比率を大きくすれば良い。

【００８５】尚、本発明は、上記実施例に限定されず、
図３０に示す本発明の第１０実施例のように、第１実施
例と同じ構造の２個の光センサ素子１２ａ，１２ｂを組
み合わせて、合計４個の光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲ，
２２ＯＦ，２２ＯＲを同一平面内に配置する構成として
も良い。この場合、一方の光センサ素子１２ｂを、光検
出部２２ＯＦ，２２ＯＲが前後に位置するように配置す
れば、全光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲ，２２ＯＦ，２２
ＯＲの合計出力特性が全方位（０°〜３６０°）で完全
に一致するようになり、方位依存性が完全に無くなる。

【００８６】この第１０実施例の構成に代えて、図３１
に示す本発明の第１１実施例のように、２つの光センサ
素子１２ａ，１２ｂを一体化した構成、即ち、同一の透
明基板６０の下面に合計４個の光検出部２２ＯＬ，２２
ＯＲ，２２ＯＦ，２２ＯＲを形成すれば、更に良好な空
調制御が可能となる。

【００８７】尚、上記各実施例では、光検出部２２Ｌ，
２２Ｒ，２２ＯＬ，２２ＯＲ，２２ＯＦ，２２ＯＲと光
導入孔２４の形状を矩形状に形成したが、図３２に示す
本発明の第１２実施例のように、光導入孔２８０を円形
状に形成し、これに対応して、左右の光検出部２８１
Ｌ，２８１Ｒを半円形状に形成しても良い。このような
点対称の構成にすることにより、更に方位依存性のない
構成とすることができる。この場合、各光検出部２８１
Ｌ，２８１Ｒの所定位置に、光導入孔２８０の形状に対
応する円弧状の非検出領域Ｇを形成すれば、第９実施例
と同じ出力特性等、所望の特性が得られる。勿論、光検
出部と光導入孔の形状は矩形状、円形状に限定されず、
これ以外の形状であっても良いことは言うまでもなく、
要は、各光検出部の所定位置に、光導入孔の形状に対応
する形状の非検出領域を形成すれば良い。

【００８８】また、光検出部の数も２個に限定されず、
例えば、図３３に示す本発明の第１３実施例のように、
３つの扇形の光検出部２８２ａ，２８２ｂ，２８２ｃを
組み合わせて３方向の日射熱負荷を独立して検出できる
ようにしても良く、或は、図３４示す本発明の第１４実
施例のように、４つの扇形の光検出部２８３ａ，２８３
ｂ，２８３ｃ，２８３ｄを組み合わせて、４方向の日射
熱負荷を独立して検出できるようにても良い。これら第
１３及び第１４実施例においても、各光検出部２８２ａ
〜２８２ｃ，２８３ａ〜２８３ｄの所定位置に、光導入
孔２８０の形状に対応する円弧状の非検出領域Ｇを形成
している。

【００８９】以上説明した各実施例では、各光検出部を
非検出領域で完全に分断せずに、一部に検出領域（導通
領域）を残すようにしているが、各光検出部を非検出領
域で完全に分断した構成としても良く、この場合でも、
各光検出部の非検出領域の両側の光検出信号を合計すれ
ば、上記各実施例とほぼ同じ出力が得られる。

【００９０】また、前記第１実施例の光センサ素子１２
は、裏面電極２７を共通入力電極とし、透明導電膜２５
Ｌ，２５Ｒを左右に分割して、各透明導電膜２５Ｌ，２
５Ｒから出力信号を取り出すようにしたが、これとは反
対に、図３５に示す本発明の第１５実施例のように、透
明導電膜２５を共通入力電極とし、裏面電極２７Ｌ，２
７Ｒを左右に分割して、各裏面電極２７Ｌ，２７Ｒから
出力信号を取り出すようにしても良い。

【００９１】尚、上記各実施例では、複数の光検出部２
２Ｌ，２２Ｒ（２２ＯＬ，２２ＯＲ）を半導体製造技術
により１チップ化しているので、各光検出部２２Ｌ，２
２Ｒ（２２ＯＬ，２２ＯＲ）の出力特性にばらつきが無
くなると共に、日射センサ１１の部品点数・組立工数も
削減できる利点がある。しかしながら、本発明は、別々
のチップで形成された複数の受光素子（光検出部）を組
み合わせて構成しても良く、この場合でも、本発明の所
期の目的を達成できる。

【００９２】また、上記各実施例では、透明基板２１の
上面に遮光膜２３（遮光手段）を形成し、透明基板２１
の下面に光検出部２２Ｌ，２２Ｒ（２２ＯＬ，２２Ｏ
Ｒ）を形成しているが、基板の上面に複数の光検出部を
設け、この光検出部の上方に間隔をあけて光導入孔付き
の遮光板（遮光手段）を平行に配置する構成としても良
い。この場合、遮光板と光検出部との間に透明な充填剤
（シリコーン，エポキシ等）を充填すれば、この充填剤
により日射光を屈折させて光検出部へ入射させることが
でき、充填剤が上記各実施例の透明基板２１，６０と同
じ光学的作用を果たすようになる。

【００９３】また、第９実施例では、日射センサ１１を
水平に取り付けているが、日射センサ１１を車両前方に
少し傾けて、日射光の入射仰角を大きくするようにして
も良い。また、遮光手段は光導入孔２４付きの遮光膜２
３（遮光板）に限定されず、例えば基板に垂直に設けら
れた１又は２以上の遮光壁で構成しても良い。

【００９４】また、第９実施例では、光センサ素子１２
を、上面中央部分を除き、遮光性のモールド樹脂１３に
よりモールドして、透明基板２１の側面や下面から光が
侵入しないようにしたが、例えば前述した第６実施例
（図１９参照）と同じく、本発明の第１６実施例のよう
に、光センサ素子１２全体（上面も含む）を透明なシリ
コーン樹脂等の透明モールド樹脂でモールドして、光セ
ンサ素子１２の上面と透明ホルダ１４との間の隙間に透
明モールド樹脂を充填するようにしても良い。この場合
には、透明基板２１の側面や下面から光が侵入しないよ
うに、透明基板２１の側面や下面も遮光膜で覆ったり、
或は、透明ホルダ１４の周側面に遮光性をもたせるよう
にすれば良い。このような構成によって第６実施例と同
様の効果を得ることができる。

【００９５】前述した第９実施例では、日射高度が６０
°以上でセンサ出力の増加率が頭打ちになる検出特性を
もたせることによって、実際の車室内の日射熱負荷に対
応した快適な空調制御が可能になっているが、日射熱負
荷が最大になる日射高度は、日射センサが設置される車
種や設置場所によって、例えば４０°〜６０°の範囲で
変化する。また、図３６に、ある車種の理想的な熱負荷
特性を示すが、この例では、日射高度６０°で日射熱負
荷（センサ出力）がピークになり、このピークを過ぎる
と日射高度の上昇とともに日射熱負荷が低下し、日射高
度９０°でピーク値の８割程度（これも車種によって異
なる）になる方が、より理想的な日射熱負荷特性に近付
くことが確認されている。従って、さらに快適な空調制
御を実現するためには、日射高度４０°〜６０°の範
囲で出力ピークを車種に応じて設定すること、出力ピ
ークを越えた領域でセンサ出力が低下すること、の２条
件が必要となる。

【００９６】前述した第９実施例の光検出部２２ＯＬ，
２２ＯＲのパターン（以下「光検出部パターン」とい
う）の場合でも、図２６（ｄ）のｍの値を小さくするこ
とによって、上記，の条件を満たすことは可能であ
るが、光センサ素子１２のサイズや光導入孔２４のサイ
ズが一定のときには、絶対出力が低下してしまい、ノイ
ズによる誤検出等の問題が生じる可能性がある。

【００９７】この問題を解決するために、素子面積を有
効に利用し、絶対出力の低下を極力抑えた理想的な日射
熱負荷特性に近い光検出部パターンを創作したので、そ
の設計法を説明する。まず、設計の基本式は次式で表さ
れる。

【００９８】

【数４】 実際の出力電流は、上式に単位面積当りの出力電流値等
を掛け合わせて得られる。上式の中で、sin θに関して
は、その特性を変化させることは物理的に不可能である
ので、実際の日射熱負荷特性にセンサ出力を近付けるた
めには、光検出部受光面積の日射高度依存性を意図的に
変化させる必要がある。例えば、図３６のような日射熱
負荷特性の場合、上式を用いて逆算すると、日射高度の
変化に応じて図３７のような光検出部受光面積の変化が
必要になる。この図３８のデータと前記（３）式とを用
いて設計すれば、理想的な光検出部パターン（又は遮光
膜パターン）が求められる。

【００９９】ここで、図３７に示されている光検出部受
光面積の変化を２つの領域に分けて考えると、第１領域
は日射高度９０°で日射光が照射される領域であり、日
射高度が低くなっても、受光面積は減少せず、一定であ
る。この第１領域は、出力の絶対値を決定するため、出
来る限り面積を大きくする必要がある。これに対し、第
２領域は日射熱負荷特性を左右する領域であり、日射高
度９０°ではこの領域の受光面積が０であり、日射高度
が低くなるに従って受光面積が増加する領域である。こ
の第２領域を適正に確保すれば、前記，の条件を満
たすことが可能となる。

【０１００】後述する各実施例は、光センサ素子のサイ
ズを有効利用するために、上記第２領域の確保の仕方を
２通りの考え方で設計したものである。まず１つめの方
法は、光導入孔の外側における光センサ素子を有効利用
していない遮光膜に、サイドスリットを設けて、第２領
域を補助する方法であり、これを具体化したものが図３
８及び図３９に示す本発明の第１７実施例である。

【０１０１】この第１７実施例では、矩形状の光導入孔
２４の左右両側に、所定間隔を開けて２本のサイドスリ
ット９１Ｌ，９１Ｒを平行に形成し、これら各サイドス
リット９１Ｌ，９１Ｒと光導入孔２４との間隔ｇを光検
出部２２ＯＬ，２２ＯＲの幅ｗと一致させている。これ
によって、図３９（ａ），（ｄ）に示すように、日射高
度θ＝９０°又は日射方位φ＝０°のときには、各サイ
ドスリット９１Ｌ，９１Ｒを通過した日射光の照射領域
Ｂが光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲの外側に位置し、一
方、日射高度θが９０°よりも低いときには、日射方位
φが左右いずれかに傾くと、図３９（ｂ），（ｃ）に示
すようにサイドスリット９１Ｌ，９１Ｒを通過した日射
光の照射領域Ｂのいずれか一方が光検出部２２ＯＬ又は
２２ＯＲにオーバーラップして受光面積を増加させ、前
述した第２領域を確保するものである。

【０１０２】上記第１７実施例では、サイドスリット９
１Ｌ，９１Ｒを光導入孔２４の左右両側に設けたが、光
導入孔２４の前後両側にも設けるようにしても良い（こ
の場合には光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲの前後方向の寸
法を長くする必要がある）。更に、光導入孔２４の左右
前後の４方向に設ける４つのサイドスリットを互いに連
続させて１つの枠状スリットを形成するようにしても良
い。勿論、設置場所によっては、光導入孔２４の前後両
側のみにサイドスリットを設けたり、或は光導入孔２４
の３方向にサイドスリットを設けるようにしても良いこ
とは言うまでもない。

【０１０３】また、第２領域を確保する２つめの方法と
して、図４０乃至図４２に示す本発明の第１８実施例が
ある。この第１８実施例では、遮光膜２３に四角形の枠
状スリット９２を形成し、この枠状スリット９２の内側
に、四角形の光導入孔９３を形成する一方、光検出部９
４Ｌ，９４Ｒに、上記枠状スリット９２と同形状の非検
出領域９５を形成している。各光検出部９４Ｌ，９４Ｒ
における非検出領域９５の内側部分Ｌinと外側部分Ｒou
t は、細い接続部９６で電気的に接続されている。

【０１０４】この第１８実施例では、図４１（ａ）に示
すように、日射高度θ＝９０°のときには、枠状スリッ
ト９２を通過した日射光の照射領域Ｓが光検出部９４
Ｌ，９４Ｒの非検出領域９５内に位置し、内側の光導入
孔９３を通過した日射光の照射領域Ｔのみが光検出部９
４Ｌ，９４Ｒの内側部分Ｌin，Ｒinにオーバーラップす
る（斜線が重複する部分が光検出部９４Ｌ，９４Ｒの受
光領域である）。そして、日射高度θが９０°から低く
なるに従って、枠状スリット９２を通過した日射光の照
射領域Ｓが徐々に光検出部９４Ｌ，９４Ｒに入り込み、
図４１（ｂ），（ｄ）に示すように、日射高度θ＝６０
°で日射方位φ＝０°又は９０°のときには、照射領域
Ｓの対向する２辺部（照射領域Ｓの１／２に相当）が完
全に光検出部９４Ｌ，９４Ｒ内に入り込んだ状態になる
（図示はしないが、日射方位φ＝１８０°，２７０°の
ときも同じである）。

【０１０５】この場合、日射高度θ＝９０°〜６０°の
範囲では、内側の光導入孔９３を通過した日射光の照射
領域Ｔの全体が常に光検出部９４Ｌ，９４Ｒの受光領域
内に収まり、内側の光導入孔９３が前述した第１領域を
確保する働きをするようになる。また、日射高度θ＝９
０°〜６０°の範囲では、日射高度θが低くなるに従っ
て、外側の枠状スリット９２を通過した日射光の照射領
域Ｓが徐々に光検出部９４Ｌ，９４Ｒに入り込み、受光
面積を増加させて前述した第２領域を確保する働きをす
るようになる。

【０１０６】ところで、上記第１８実施例では、第２領
域を確保するための枠状スリット９２が四角形状である
ため、日射光が斜め横方向から入射する場合（日射方位
φ≠０°，９０°，１８０°，２７０°の場合）には、
図４１（ｃ）に示すように、日射光の照射領域Ｓの４辺
部が光検出部９４Ｌ，９４Ｒに部分的にオーバーラップ
した状態になり、日射方位φの相違によって受光面積が
若干相違して、僅かながら方位依存性が生じる（図４２
参照）。

【０１０７】この方位依存性を無くすことを優先する場
合には、図４３乃至図４５に示す本発明の第１９実施例
のように、枠状スリット９７と光導入孔９８を円形に形
成すると共に、光検出部１１１Ｌ，１１１Ｒとこれに形
成する非検出領域１１２も円形に形成すれば良い。

【０１０８】この第１９実施例においても、図４４
（ａ）に示すように日射高度θ＝９０°のときに、枠状
スリット９７を通過した日射光の照射領域Ｓが光検出部
１１１Ｌ，１１１Ｒの非検出領域１１２内に位置し、内
側の光導入孔９８を通過した日射光の照射領域Ｔのみが
光検出部１１１Ｌ，１１１Ｒの内側部分Ｌin，Ｒinにオ
ーバーラップする。そして日射高度θが低くなるに従っ
て、外側の枠状スリット９７を通過した日射光の照射領
域Ｓが徐々に光検出部１１１Ｌ，１１１Ｒに入り込み、
受光面積を増加させて前述した第２領域を確保するもの
であるが、この第１９実施例では、第２領域を確保する
ための枠状スリット９７が円形であるため、図４５
（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、日射高度θが同
一であれば、日射方位φが異なっても、受光面積が同一
になり、方位依存性が完全に無くなる（図４５参照）。
但し、絶対出力電流値（受光面積）は、前記第１８実施
例のような四角形に比べると、若干低下する。

【０１０９】ところで、上述した第１７〜第１９実施例
のように、第２領域を確保するためにサイドスリット
（又は枠状スリット）を設けると、左右の光検出部の出
力差が減少して、日射方位φの検出精度は若干低下する
かもしれないが、サイドスリット（又は枠状スリット）
を設けることによって、これを設けないものよりも、左
右の光検出部の合計出力の変化特性を実際の車室内の日
射熱負荷特性にさらに近付けることができる。

【０１１０】また、サイドスリット（又は枠状スリッ
ト）を設ける場合、左右の光検出部の出力差を増大させ
るには、図４６に示す本発明の第２０実施例のように、
各光検出部１１１Ｌ，１１１Ｒの内側部分Ｌin，Ｒin
を、細い接続部１１３により互いに反対側の外側部分Ｒ
out ，Ｌout に電気的に接続すれば良い。つまり、Ｌin
＋Ｒout とＲin＋Ｌout との出力差によって左右の出力
差を求め、日射方位φを精度良く検出するものである。
このようにすれば、第２領域の確保と日射方位φの検出
精度向上とを両立させることができる。上記第２０実施
例のような左右の出力差の求め方は前述した第１７，第
１８実施例についても同様に適用できる。

【０１１１】また、図４７に示す本発明の第２１実施例
のように、各光検出部１２１Ｌ，１２１Ｒを同心状に３
分割して３つの光検出領域Ｌ1,Ｌ2,Ｌ3,Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3 を
形成し、中間の光検出領域Ｌ2,Ｒ2 を互いに反対側の光
検出領域Ｒ1,Ｒ3,Ｌ1,Ｌ3 に電気的に接続するようにし
ても良い。この場合、光検出部１２１Ｌ，１２１Ｒのパ
ターンと遮光膜１２０のパターンとの位置関係や寸法関
係を図４７に示すように設定し、Ｌ1 ＋Ｒ2 ＋Ｌ3 とＲ
1 ＋Ｌ2 ＋Ｒ3 との出力差によって左右の出力差を求め
るようにすれば、日射方位φを更に精度良く検出するこ
とができる。

【０１１２】しかし、図４６や図４７のように光検出部
パターンの一部を左右入れ替えなくても、図４８に示す
本発明の第２２実施例のように、光検出部パターンと遮
光膜パターンとの寸法関係を変更すれば、左右の光検出
部１２２Ｌ，１２２Ｒの出力差を増大させることができ
る。この第２２実施例では、遮光膜１２３の光導入孔１
２４の径を光検出部１２２Ｌ，１２２Ｒの外側検出領域
Ｒout ，Ｌout の内径よりも大きくすることで、左右の
光検出部１２２Ｌ，１２２Ｒの出力差を増大させるよう
にしている。尚、図４６，図４７，図４８の実施例の光
検出部パターンと遮光膜パターンとを適宜組み合わせて
も良い。

【０１１３】但し、本発明は、必ずしも左右の出力差を
求める必要はなく、光検出部全体の合計出力の変化特性
を実際の車室内の日射熱負荷特性に合わせた設計にすれ
ば、車室内の空調快適性を確保できる。これを具体化し
たものが図４９に示す本発明の第２３実施例である。

【０１１４】この第２３実施例の光検出部パターンは、
前述した第９実施例のものを変形したものであり、左右
の光検出部２２ＯＬ，２２ＯＲを連続形成して、光検出
部３２Ｏとした点に特徴がある。この場合でも、左右の
光検出部３２Ｏの合計出力は第９実施例のものと実質的
に同一となり、第９実施例と同程度の空調快適性を確保
できる。尚、この第２３実施例では、左右の出力差を検
出しないため、２つの電極３１，３２を設ければ良い。

【０１１５】以上説明した各実施例以外にも、図５０及
び図５１に示すように、種々の形状の光検出部パターン
と遮光膜パターンの組み合わせが考えられる。これら図
５０及び図５１において、斜線で示す領域が、日射高度
９０°のときに遮光膜の光導入孔を通過した日射光の照
射領域である。

【０１１６】例えば、日射高度が所定高度以上の範囲で
センサ出力の増加率が頭打ちになるようにするには、日
射光の入射方向によって、光検出部の総被照射面積が変
化すれば良い。すなわち、図５０（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示すように、日射高度が所定高度以上の範囲で
日射光の照射領域（斜線部分）の一部が光検出部１２５
ａ，１２５ｂ，１２５ｃからはみ出すようにすると共
に、この日射高度の範囲で、日射高度が低下するに従っ
て、光検出部１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃに当たる日
射光の照射面積（受光面積）が増加するように構成した
り、或は、図５０（ｄ）〜（ｇ）に示すように、光検出
部１２５ｄ〜１２５ｇ内に光を検出しない非検出領域Ｈ
を設けるようにすれば良い。勿論、上述した２つの手法
を組み合わせたものでも良い（第９実施例がこれに相当
する）。

【０１１７】また、図５０（ｄ）は、遮光膜の光導入孔
（日射光の照射領域）を二重にすることにより、日射高
度や日射方位の変化による受光面積の変化率を大きくし
たものであり、図５０（ｅ）は、前述した図４６，図４
７の実施例と同じく、光検出部１２５ｅのパターンの一
部を左右入れ替えて、左右の出力差を増大させるように
したものである。

【０１１８】一方、図５１は、前述した図４８の実施例
と同じく、光検出部１２６ａ〜１２６ｈを左右に分割せ
ずに１つにしたものである。この場合でも、図３６
（ａ）〜（ｅ）に示すように、日射高度が所定高度以上
の範囲で日射光の照射領域の一部が光検出部１２６ａ〜
１２６ｅからはみ出すように構成したり、或は、図５１
（ｅ）〜（ｈ）に示すように、光検出部１２６ｅ〜１２
６ｈ内に光を検出しない非検出領域Ｈを設けるように構
成すれば、センサ出力の変化特性を実際の車室内の日射
熱負荷特性に合わせることができる。

【０１１９】ところで、日射高度が低くなるに従って、
入射光量そのものが低下するのに加え、光センサ素子１
２の上面での反射光量が増加するので、日射高度の低下
に伴なってセンサ出力が低下して、検出精度が悪くな
る。従って、何等かの対策を採らないと、日射高度０°
近くの日射光を精度良く検出することは困難である。

【０１２０】これを解決するには、図５２に示す本発明
の第２４実施例のように、光センサ素子１２の上方にド
ーム状のレンズ１３０を配置すれば良い。このレンズ１
３０は、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等
の透明樹脂やガラスにより形成され、上面側に凸面部１
３０ａが形成され、下面側に凹面部１３０ｂが形成され
ている。このレンズ１３０は、焦点距離が無限大になっ
ていて、光導入孔２４へ向かう日射光の光束が平行に屈
折されるように設計されている。

【０１２１】このレンズ１３０に日射光が入射する場
合、図５２に示すように日射光は上面部（凸面部１３０
ａ）と下面部（凹面部１３０ｂ）でそれぞれ屈折して光
導入孔２４に導かれる。これにより、透明基板２１（光
センサ素子１２の上面）への日射光の入射仰角θ2 が実
際の日射高度θよりも大きくなり、透明基板２１上面で
の反射光量を減少させることができて、低高度日射時の
センサ出力を大きくすることができ、その分、低高度日
射時の検出精度を向上させることができて、日射高度０
°近くの日射光も検出可能になる。

【０１２２】この場合、日射光が入射する透明基板２１
は屈折率が空気の屈折率よりも大きいため、この透明基
板２１の上面でも入射光が屈折される。これにより、光
電変換膜２６への日射光の入射仰角θ3 は、透明基板２
１への日射光の入射仰角θ2よりも更に大きくなり、透
明基板２１も、レンズ１３０と同じく、低高度の日射光
のセンサ出力を増大させる役割を果たす。

【０１２３】しかしながら、本発明は、遮光膜２３と光
電変換膜２６との間に介在部材（透明基板２１）を介在
させずに、遮光膜２３（遮光手段）と光電変換膜２６
（光検出部）との間を空間にしても良く、この場合で
も、レンズ１３０を設ければ、低高度日射時のセンサ出
力を大きくすることができる。

【０１２４】尚、入射光を屈折する光学素子は図５２に
示されたレンズ１３０に限定されず、図５３に示すよう
なフレネルレンズ１３１を用いたり、或は図５４に示す
ようなプリズム１３２を用いるようにしても良い。

【０１２５】また、レンズ１３０やフレネルレンズ１３
１については、外周底面１３０ｃ，１３１ｃで反射した
光がレンズ下面の凹面部１３０ｂ，１３１ｂへ到達する
と、この反射光が凹面部１３０ｂ，１３１ｂで光導入孔
２４側へ屈折されて光電変換膜２６へ侵入してしまい、
検出精度を低下させる原因となる。

【０１２６】そこで、この反射光の侵入を防ぐために、
上記実施例では、図５２，図５３に示すように、レンズ
１３０（フレネルレンズ１３１）の外周底面１３０ｃ
（１３１ｃ）を外周側に向けて下り傾斜させることで、
外周底面１３０ｃ，１３１ｃに当たった光がレンズ上面
（凸面部１３０ａ，１３１ａ）側へ反射されるようにな
っている。

【０１２７】この他、外周底面１３０ｃ，１３１ｃから
の反射光の侵入を防ぐ手段として、外周底面１３０ｃ，
１３１ｃをいわゆるシボ加工（つや消し加工）したり、
或は光の反射を減少させるような着色処理（例えば光を
吸収しやすい色の塗料の塗布や二色成形等）を行うよう
にしても良い。

【０１２８】次に、このようなレンズを装着した場合の
光検出部パターンや遮光膜パターンの設計方法を図５５
及び図５６を用いて具体的に説明する。説明の便宜上、
光検出部パターンと遮光膜パターンは、図５５に示すよ
うに設計されているものとする。

【０１２９】まず、光センサ素子１２への入射仰角θ2
は。次の（１２）式により算出される。 θ2 ＝（９０−θL ）／９０×θ＋θL ……（１２） （θL ；レンズ１３０の変換角度，θ；日射高度） また、光検出部１３５の出力電流Ｉ（θ）は、次の（１
３）式により算出される。 Ｉ（θ）＝ｃ・Ｓ（θ）・（Ｐ・sin θ2 ） ……（１３） ここで、Ｓ（θ）は光検出部１３５の受光面積、Ｐ・si
n θ2 は光センサ素子１２への単位面積当りの入射強
度、ｃは入射強度Ｐ・sin θ2 に対する光検出部１３５
の発生電流密度である。

【０１３０】上記（１３）式において、Ｓ（θ）が一定
であるとすると、θ＝θ2 ＝９０°で出力電流Ｉ（θ）
が最大になる。従って、出力電流Ｉ（θ）が最大になる
日射高度（以下「ピーク仰角」という）θmax を９０°
よりも小さくするためには、光検出部１３５に光を検出
しない非検出領域Ｈを形成したり（或は遮光膜パターン
の位置をずらしたり）することで、受光面積Ｓ（θ）を
変化させる必要がある。ここでは、図５５に示すよう
に、円形の光検出部１３５に円環状の非検出領域Ｈを設
け、遮光膜の光導入孔の径を非検出領域Ｈの外径と同一
に設定したモデルを用いて、その受光面積変化の様子を
説明する。このモデルについての受光面積比Ｓ（θ）／
Ｓ（θmax ）の変化は図５６に示されている。

【０１３１】このモデルでは、図５５（ａ）に示すよう
にθ＝９０°のときには、入射光は内側の光検出部１３
５のみに受光されるため、受光面積Ｓ（θ）は内側にあ
る受光面積Ｓ1 のみになる。しかし、図５５（ｂ）に示
すようにθmax ≦θ＜９０°の範囲では、受光面積Ｓ
（θ）は、内側の受光面積Ｓ1 に加え、外側の受光面積
Ｓ2(θ）が加算されるため、出力電流Ｉ（θ）は、θ＝
９０°のときよりも増加する。更に、図５５（ｃ）に示
すように、θ＜θmax のときには、入射光の一部が光検
出部１３５の最外周を飛び出してしまうため、外側の受
光面積Ｓ2(θ）の増加が頭打ち傾向となり、受光面積Ｓ
（θ）は一定化する。

【０１３２】以上のことから、受光面積Ｓ（θ）は、 Ｓ（θ）＝Ｓ1 ＋Ｓ2(θ） ……（１４） と表すことができ、日射高度θによって変化しないＳ1
と、変化するＳ2(θ）とに分離して考えることができ
る。

【０１３３】ところで、θmax ≦θ＜９０°のときに、
日射高度θにより変化する受光面積比Ｓ2(θ）／Ｓ（θ
max ）の変化率ａは、 ａ＝Ｓ2(θmax ）／｛Ｓ（θmax ）・（９０−θmax ）｝ ……（１５） と表される。また、日射高度θにより変化しない受光面
積比ｂは、 ｂ＝Ｓ1 ／Ｓ（θmax ） ……（１６） と表される。また、日射高度９０°における出力比の低
下率αは、 α＝１−Ｉ（９０°）／Ｉ（θmax ） ……（１７） と定義される。

【０１３４】これらａ，ｂとレンズ１３０の変換角度θ
L がピーク仰角θmax と日射高度９０°における出力比
の低下率αに与える影響を図５７に示している。例え
ば、ａ，ｂ，θL の値を図５７（ａ）のＮｏ．１〜３の
ように設定すると、出力比は図５８（ｂ）のように変化
する。また、ａ，ｂ，θL の値を図５７（ａ）のＮｏ．
４〜６のように設定すると、出力比は図５８（ｃ）のよ
うに変化する。従って、ａ，ｂ，θL の値を変更するこ
とによって、ピーク仰角θmax と日射高度９０°におけ
る出力比の低下率αを任意に変化させることができる。

【０１３５】前述した各実施例では、遮光膜２３と光電
変換膜２６（光検出部）とを透明基板２１（介在部材）
の上下両面に印刷パターン等により形成するようにした
が、図５８又は図５９に示す本発明の第２５又は第２６
実施例のように構成しても良い。

【０１３６】図５８の実施例では、光検出部１４０と遮
光手段たる遮光プレート１４１とをドーム状の透明カバ
ー１４２内に収納し、この透明カバー１４２内に空気よ
りも屈折率が大きい透明な介在部材１４３（例えばガラ
ス，透明樹脂等）を充填したものである。

【０１３７】また、図５９の実施例では、透明カバー１
４２がなく、ケース１４４内に光検出部１４０と遮光プ
レート１４１とを収納し、これらを透明な介在部材１４
３（例えばガラス，透明樹脂等）でモールドした構成と
なっている。

【０１３８】一方、図６０は本発明の第２７実施例を示
したものである。この実施例では、透明基板２１の上面
に光電変換膜１５０のパターンを形成すると共に、この
光電変換膜１５０の上面に遮光膜１５１のパターンを形
成し、透明基板２１の下面に入射光を反射する日射方向
変更手段たる反射膜１５２を形成している。この場合、
遮光膜１５１の光導入孔１５３を通過して透明基板２１
に入射した光は、反射膜１５２で上方に反射されて、光
電変換膜１５０に下方から入射し、センサ出力を発生す
る。このものでは、光電変換膜１５０と遮光膜１５１と
が重なり合っているため、両者間の位置ずれが全く発生
しなくなる利点がある。

【０１３９】上記実施例では、日射高度が９０°のとき
に、センサ出力が発生しなくなる。そこで、日射高度が
９０°のときにも、センサ出力を発生させるには、図６
１に示す本発明の第２８実施例のように、遮光膜１５１
の上面に更に光電変換膜１５４を形成すれば良い。

【０１４０】以上説明した各実施例の光センサ素子１２
は、図６２に示す本発明の第２９実施例のように、セン
サケース１６０内に上向きに固定され、リード１６１を
介して配線基板１６２に電気的に接続されている。この
配線基板１６２には、コネクタ１６３を有する信号取出
し線１６４が接続されている。また、光センサ素子１２
の上方にはレンズ１３０が装着され、このレンズ１３０
の上方に透明カバー１６５が被せられている。

【０１４１】この場合、透明カバー１６５は、日射セン
サの外観を良くするために装着されたものであるが、こ
の透明カバー１６５を省いて、レンズ１３０の表面に均
一厚さの着色透明層を塗料の塗布や二色成形等によって
形成するようにしても良い。これに対し、レンズ１３０
全体を着色樹脂や着色ガラスで成形すると、レンズ１３
０の厚みが均一でないため、日射高度によって光透過率
が変化してしまい、検出精度が低下してしまう。但し、
図５４に示すようなフレネルレンズ１３１は、厚みがほ
ぼ均一であるため、着色樹脂や着色ガラスで成形しても
良い。

【０１４２】ところで、上記各実施例の日射センサは、
例えば自動車のダッシュボード１６６の上面にフロント
ガラス（図示せず）の近傍に位置して取り付けられる
が、自動車には屋根があるため、日射センサに入射する
光は車両前方からフロントガラスを透過してくる光が多
くなる。

【０１４３】このような事情を考慮して、図６３に示す
本発明の第３０実施例では、光センサ素子１２を車両前
方に向けて傾斜させるように取り付けている。これによ
り、光センサ素子１２の上面に対する日射光の入射仰角
を全般的に大きくすることができて、光センサ素子１２
の上面における光の反射を効果的に抑制することがで
き、レンズがなくても、車両前方からの低高度入射光を
精度良く検出することができる。参考までに、光センサ
素子１２の傾斜角と出力比との関係の一例を図６４に示
す。この図６４の例では、日射高度が８０°〜９０°の
範囲で出力比が僅かに増加する傾向があるが、光検出部
パターンと遮光膜パターンを適宜変更すれば、この傾向
を改善することができる。

【０１４４】尚、上記実施例では、光センサ素子１２の
みを車両前方に向けて傾斜させたが、図６５に示す本発
明の第３１実施例のように、日射センサ全体を車両進行
方向に向けて傾斜させるようにダッシュボード１６６に
取り付けても良い。

【０１４５】ところで、一般の乗用車は、前面のフロン
トガラスよりも側面のドアの窓ガラスの面積が大きいた
め、日射光から車両が受ける熱量（以下「車両受熱量」
という）は、前面よりも側面から受ける日射光の影響を
強く受ける。従って、前方日射と側方日射とを同等に取
り扱ったのでは、車両受熱量を精度良く検出することが
できない。

【０１４６】これを解決するには、図６６に示す本発明
の第３２実施例のように、光検出部１７１のパターンと
遮光膜１７２のパターンを共に車両前後方向に沿って長
くするように形成すれば良い。これにより、図６７に示
すように、側方日射時の出力が前方日射時の出力よりも
大きくなり、実車の車両受熱量を反映した検出特性が得
られる。また、図６６（ａ）に示すように、光検出部１
７１の四方向に切欠部Ａを形成すれば、日射方位４５°
近傍における受光面積を減少させて、日射方位９０°
（車両の側方からの日射）におけるセンサ出力を最大に
することができ、実車の車両受熱量を忠実に反映させる
ことができる。

【０１４７】上記実施例は、光検出部１７１のパターン
と遮光膜１７２のパターンを共に四角形状に形成した
が、図６８に示す本発明の第３３実施例のように、光検
出部１７３のパターンと遮光膜１７４のパターンを共に
車両前後方向に沿って長く延びる楕円形状に形成しても
良い。

【０１４８】尚、図６６の実施例は、光検出部１７１の
パターンを左右２分割しているが、分割せずに１つにし
ても良い。また、図６８の実施例において、光検出部１
７１のパターンを左右２分割しても良いことは言うまで
もない。

【０１４９】また、図６９に示す本発明の第３４実施例
では、遮光膜１９０の光導入孔１９１の形状を、図６９
（ａ）に示すように単に円形状に形成しているが、光検
出部１９２のパターンを、図６９（ｂ）に示すように光
導入孔１９１の径よりも小さいドーナツとしている。こ
のようなパターン形状とすることによって、日射光の高
度が低いか否かの検出のみを確実に行い得るようにして
いる。

【０１５０】一方、図７０に示す本発明の第３５実施例
においても、遮光膜１９４の光導入孔１９５の形状を、
図７０（ａ）に示すように単に円形状に形成している
が、光検出部１９６のパターンを、図７０（ｂ）に示す
ように内側円形部と外側円環状部に２分割し、双方の出
力信号を比較することによって日射光方向を判定できる
ようにしている。

【０１５１】また、図７１に示す本発明の第３６実施例
においては、遮光膜１９７の光導入孔１９８の形状を、
図７１（ａ）に示すように、内側円と外側円環の二重円
形状としている。そして、図７１（ｂ）に示すように、
光検出部１９９のパターンを図７１（ｂ）に示すように
内側円形部と外側円環状部に２分割している。

【０１５２】この第３６実施例における日射高度と出力
比との関係を図７２に示す。この場合、日射高度が例え
ば６０°〜９０°の範囲で、光検出部１９９の外側円環
状部の出力が最高値から“０”にまで低下するので、光
検出部１９９の内側円形部と外側円環状部の合計出力比
は、前述した第９実施例と同じく、日射高度が６０°の
ときにピークとなり、６０°以上の範囲では、日射高度
が高くなるに従って、合計出力比が低下するようにな
る。この場合、合計出力比がピークになるときの日射高
度は、光検出部１９９の内側円形部と外側円環状部との
面積比率を変えることによって、容易に変更することが
できる。

【０１５３】一方、図７３は、本発明の第３７実施例を
示したものである。この第３７実施例においては、半導
体光検出素子として単結晶シリコン基板２０５の上面に
ｐｎ接合構造のフォトダイオード２００（光検出部）を
形成し、その上面に、パッシベーション膜２０１を介し
て電極２０２を形成し、その上から透明絶縁膜２０３を
介して遮光膜２０４を形成した構成となっている。

【０１５４】この場合、電極２０２はアルミニウムの蒸
着・フォトエッチングにより形成されている。また、透
明絶縁膜２０３は“介在部材”に相当し、例えば酸化シ
リコン（ＳｉＯ_２）をＣＶＤで成長させて形成したもの
である。また、遮光膜２０４はアルミニウムの蒸着によ
り形成されている。このような構成とすることによっ
て、従来のフォトダイオードに対しても本発明を適用で
き、半導体製造プロセスによって量産性に優れた日射セ
ンサが得られる。

【０１５５】また、図７４及び図７５に示す本発明の第
３８実施例においても、光センサ素子１８０を、単結晶
シリコン基板１８１の上面に、半導体製造プロセスによ
りｐｎ接合構造のフォトダイオード１８２を形成して構
成している。この場合、光検出部となるフォトダイオー
ド１８２の形成パターンを前述した各実施例の光検出部
パターンのいずれかにすれば良い。この光センサ素子１
８０は、リードフレーム１８３上にボンディングワイヤ
法により実装され、これら両者が透明なモールド樹脂１
８４によりモールドされている。このモールド樹脂１８
４の上面には、遮光膜１８５が例えば黒色エポキシ樹脂
の印刷や金属薄膜の蒸着等により極めて薄く形成され、
その中心部には、フォトダイオード１８２のパターン形
状に対応した形状の光導入孔１８６が形成されている。
この場合、遮光膜１８５と光センサ素子１８０との間に
位置するモールド樹脂１８４が、入射光を屈折させる介
在部材として機能する。

【０１５６】以上説明した各実施例では、遮光手段（遮
光膜）を同一平面内に設けたが、図７６及び図７７に示
す本発明の第３９実施例のように、複数の遮光膜２１
１，２１２を上下の位置関係で配置する構成としても良
い。即ち、この第３９実施例では、第１の遮光膜２１１
（第１の遮光手段）を第１の透光性平板２１３（介在部
材）の上面に形成すると共に、第２の遮光膜２１２（第
２の遮光手段）を第２の透光性平板２１４（介在部材）
の上面に形成し、これら第１及び第２の透光性平板２１
３，２１４を接合すると共に、第２の透光性平板２１４
の下面に光検出部２１５を接合している。これら各部材
の接合は、光透過性・耐光性に優れた光学接着剤を使用
している。

【０１５７】この場合、光検出部２１５は、複雑な形状
のパターンに形成する必要はなく、四角形，円形等の単
純な形状の受光面で受光するようにすれば良い。また、
この光検出部２１５は、第１実施例のようにアモルファ
スＳｉにより形成されたｐｉｎ層構造（太陽電池）を採
用しても良いが、単結晶Ｓｉにより形成されたフォトダ
イオードを採用しても良く、また、フォトダイオードの
場合には、第２の透光性平板２１４への接合を陽極酸化
により行うようにしても良い。

【０１５８】一方、第１及び第２の透光性平板２１３，
２１４は、日射光を透過するガラスや透明樹脂等により
形成されている。また、第１及び第２の遮光膜２１１，
２１２は、光透過率が小さいインク，金属等の材料を印
刷，蒸着，スパッタ等の手法を用いて成膜したものであ
り、第１の遮光膜２１１の中央部には円形の光導入孔２
１６が形成されている。一方、第２の遮光膜２１２は円
環状に形成され、第１の遮光膜２１１の光導入孔２１６
から導入された日射光をこの第２の遮光膜２１２で部分
的に遮光して光検出部２１５に入射させるようになって
いる。このように構成した第３９実施例においても、日
射方向（日射高度又は日射方位）に応じた出力信号を得
ることができる。尚、上記第３９実施例では、２枚の遮
光膜２１１，２１２を上下２段に配置したが、３枚以上
の遮光膜を３段以上に配置する構成としても良く、ま
た、下段に位置する遮光膜の位置も適宜変更しても良
い。更には、これら複数枚の遮光膜を透明モールド樹脂
でモールドする構成としても良い。

【０１５９】第４０実施例として、第３７実施例におい
ては、半導体光検出素子であるフォトダイオードを用い
たが、図７８の如く、このフォトダイオードと増幅調整
する増幅回路とを一体としても良い。

【０１６０】更に、本発明の遮光膜の形状は、上記実施
例に限るものではもちろんない。即ち、図７９，図８０
に示すごとく、上記実施例の遮光部分を光導入部とし、
上記実施例の光導入部を遮光部としてもよい。

【０１６１】また、図５２〜図５４，図５８〜図６３，
図６５に示す構成に採用する光センサ素子は、第９実施
例の光センサ素子に適用できる他、例えば第１実施例に
示す光センサ素子に適用しても良い。この場合におい
て、光検出部パターンや遮光膜パターンの形状が各実施
例の形状に限定されるものではないことは言うまでもな
い。

【０１６２】その他、本発明の日射センサは、自動車用
空調装置に使用するものに限定されず、種々の場所で、
日射強度を検出する日射センサとして広く利用できる
等、種々変更して実施できることは言うまでもない。

【０１６３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光検出部を、遮光手段を透過した日射光の総
被照射面積が変化するように形成した構成とすれば、光
検出部の数が１個の場合には日射方位に依存しない熱負
荷を検出でき、２個の場合には左右各方向よりの熱負荷
を検出でき、３個以上の場合には各方向の熱負荷、さら
には演算処理により日射方位・日射高度・日射強度も求
めることができる（請求項１）。

【０１６４】

【０１６５】

【０１６６】

【０１６７】

【０１６８】

【０１６９】

【０１７０】

【０１７１】この場合も、遮光手段と光検出部との間に
介在部材を介在させた構成とすれば、位置決め性と組立
性を更に向上させることができる（請求項２）。

【０１７２】また、遮光手段を透過した日射光の総被照
射面積が変化することによって、日射光の日射方向に対
応した検出信号を出力する構成とすれば、前述した請求
項１と同じ効果が得られる（請求項３）。

【０１７３】この場合も、遮光手段と光検出部との間に
介在部材を介在させた構成とすれば、位置決め性と組立
性を更に向上させることができる（請求項４）。

【０１７４】或は、所定の日射高度範囲内において、前
記日射光の高度が高くなるにつれて、前記光検出部の総
被照射面積を減少させるように、前記遮光手段と前記光
検出部とを構成すれば、日射高度に対するセンサ出力変
化特性を、所定の日射高度範囲内（日射センサの設置場
所が自動車の場合には例えば６０°〜９０°）で減少さ
せることができて、日射センサの設置場所の事情に適応
した日射強度（日射熱負荷）を方位依存性なしに精度良
く検出することができる（請求項５）。

【０１７５】更に、日射センサの光検出部を室内に配置
して、遮光手段により選択された日射光の総被照射面積
により、前記室内が受ける熱量に対応した検出信号を出
力する構成とすれば、この日射センサの出力信号によ
り、例えば空調制御に対する日射補正制御を精度良く行
なうことができる（請求項６）。

【０１７６】この場合、前記光検出部を複数設けること
により、前記室内の所定の領域の日射による受熱量を検
出する構成とすれば、日射方向（日射高度と日射方位の
少なくとも一方）に応じた日射補正制御を行なうことが
できる（請求項７）。

【０１７７】また、選択された日射光のみを透過させる
第１の遮光手段と、受光総量に対応した検出信号を出力
する光検出部と、前記第１の遮光手段と前記光検出部と
の間に介在し、前記光検出部が前記第１の遮光手段を透
過した前記日射光による総被照射面積が変化することに
よって、前記日射光の入射方向に対応する検出信号を出
力するように形成された第２の遮光手段とからなる構成
としても、日射方向（日射高度と日射方位の少なくとも
一方）に応じた日射補正制御を行なうことができる（請
求項８）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す光センサ素子の斜視
図

【図２】光センサ素子の縦断面図

【図３】光センサ素子の分解斜視図

【図４】日射センサの縦断面図

【図５】光センサ素子を多数個取りするガラス基板の平
面図

【図６】作用を説明する光センサ素子の縦断面図

【図７】左右の光検出部と光導入孔との位置関係・形状
を説明する図（その１）

【図８】左右の光検出部と光導入孔との位置関係・形状
を説明する図（その２）

【図９】空調装置全体のシステム構成図

【図１０】検出回路の電気回路図

【図１１】左右の光検出部の出力特性図

【図１２】合計光電流と日射強度との関係を示す図

【図１３】日射高度に対する出力変化特性図

【図１４】空調制御の流れを示すフローチャート

【図１５】本発明の第２実施例を示す光センサ素子の斜
視図

【図１６】本発明の第３実施例を示す光センサ素子の斜
視図

【図１７】本発明の第４実施例を示す光センサ素子の斜
視図

【図１８】本発明の第５実施例を示す光センサ素子の断
面図

【図１９】本発明の第６実施例を示す光センサ素子の縦
断面図

【図２０】本発明の第７実施例を示す光センサ素子の斜
視図

【図２１】本発明の第８実施例を示す光センサ素子の斜
視図

【図２２】本発明の第９実施例を示す光センサ素子の斜
視図

【図２３】光センサ素子の縦断面図

【図２４】光センサ素子の分解斜視図

【図２５】左右の光検出部と光導入孔との位置関係・受
光領域を説明する図（その１）

【図２６】左右の光検出部と光導入孔との位置関係・受
光領域を説明する図（その２）

【図２７】左右の光検出部の出力特性図

【図２８】合計光電流と日射強度との関係を示す図

【図２９】日射高度に対する出力変化特性図

【図３０】本発明の第１０実施例を示す光センサ素子の
斜視図

【図３１】本発明の第１１実施例を示す光センサ素子の
斜視図

【図３２】本発明の第１２実施例を示す光センサ素子の
斜視図

【図３３】本発明の第１３実施例を示す光センサ素子の
斜視図

【図３４】本発明の第１４実施例を示す光センサ素子の
斜視図

【図３５】本発明の第１５実施例を示す光センサ素子の
断面図

【図３６】ある車の理想的な日射熱負荷の範囲を示す特
性図

【図３７】日射高度と必要な光検出部受光面積との関係
を示す特性図

【図３８】本発明の第１７実施例における光検出部パタ
ーンを示す図（ａ）と遮光膜パターンを示す図（ｂ）

【図３９】左右の光検出部と光導入孔・スリットとの位
置関係・受光領域を説明する図

【図４０】本発明の第１８実施例における光検出部パタ
ーンを示す図（ａ）と遮光膜パターンを示す図（ｂ）

【図４１】左右の光検出部と光導入孔・スリットとの位
置関係・受光領域を説明する図

【図４２】日射高度に対する出力変化特性図

【図４３】本発明の第１９実施例における光検出部パタ
ーンを示す図（ａ）と遮光膜パターンを示す図（ｂ）

【図４４】左右の光検出部と光導入孔・スリットとの位
置関係・受光領域を説明する図

【図４５】日射高度に対する出力変化特性図

【図４６】本発明の第２０実施例における光検出部パタ
ーンを示す図（ａ）と遮光膜パターンを示す図（ｂ）

【図４７】本発明の第２１実施例における左右の光検出
部と光導入孔との位置関係・受光領域を説明する図

【図４８】本発明の第２２実施例における左右の光検出
部と光導入孔との位置関係・受光領域を説明する図

【図４９】本発明の第２３実施例を示す光センサ素子の
斜視図

【図５０】本発明を適用した種々の形状の光検出部パタ
ーンと遮光膜パターンの組み合わせを示す図（その１）

【図５１】本発明を適用した種々の形状の光検出部パタ
ーンと遮光膜パターンの組み合わせを示す図（その２）

【図５２】本発明の第２４実施例を示す光センサ素子の
縦断面図

【図５３】光学素子としてフレネルレンズを用いた場合
の光センサ素子の縦断面図

【図５４】光学素子としてプリズムを用いた場合の光セ
ンサ素子の縦断面図

【図５５】光検出部パターンや遮光膜パターンの設計方
法を説明する図

【図５６】受光面積比Ｓ（θ）／Ｓ（θmax ）の変化の
様子を示す図

【図５７】レンズ変換角度θL ，受光面積比Ｓ2(θ）／
Ｓ（θmax ）の変化率ａ，日射高度θにより変化しない
受光面積比ｂ，ピーク仰角θmax ，日射高度９０°にお
ける出力比の低下率α，日射高度，出力比の関係を説明
する図

【図５８】本発明の第２５実施例を示す光センサ素子の
縦断面図

【図５９】本発明の第２６実施例を示す光センサ素子の
縦断面図

【図６０】本発明の第２７実施例を示す光センサ素子の
縦断面図

【図６１】本発明の第２８実施例を示す光センサ素子の
縦断面図

【図６２】本発明の第２９実施例を示す日射センサ全体
の縦断面図

【図６３】本発明の第３０実施例を示す日射センサ全体
の縦断面図

【図６４】光センサ素子の傾斜角と出力比との関係を説
明する図

【図６５】本発明の第３１実施例を示す日射センサ全体
の縦断面図

【図６６】本発明の第３２実施例における光検出部パタ
ーンと遮光膜パターンを示す図

【図６７】日射高度と出力比との関係を説明する図

【図６８】本発明の第３３実施例における光検出部パタ
ーンと遮光膜パターンを示す図

【図６９】本発明の第３４実施例における遮光膜パター
ンと光検出部パターンを示す図

【図７０】本発明の第３５実施例における遮光膜パター
ンと光検出部パターンを示す図

【図７１】本発明の第３６実施例における遮光膜パター
ンと光検出部パターンを示す図

【図７２】日射高度と出力比との関係を示す図

【図７３】本発明の第３７実施例を示す光センサ素子の
縦断面図

【図７４】本発明の第３８実施例を示す光センサ素子の
縦断面図

【図７５】光センサ素子の斜視図

【図７６】本発明の第３９実施例を示す光センサ素子の
斜視図

【図７７】光センサ素子の分解斜視図

【図７８】フォトダイオードと増幅回路とを一体化した
光センサ素子の断面図

【図７９】遮光膜パターンの変形例を示す斜視図

【図８０】光検出部パターンと遮光膜パターンの組合せ
の変形例を示す図

【図８１】従来の日射センサの断面図

【図８２】従来の日射センサの斜視図

【符号の説明】

１１…日射センサ、１２…光センサ素子、２１…透明基
板（介在部材）、２２Ｌ，２２Ｒ，２２ＯＬ，２２Ｏ
Ｒ，２２Ｆ，２２ＲＲ…光検出部、２３…遮光膜（遮光
手段）、２４…光導入孔、２５Ｌ，２５Ｒ…透明導電
膜、２６…光電変換膜、２７…裏面電極、２８…ｐ型半
導体、２９…ｉ型半導体、３０…ｎ型半導体、３１…入
力電極、３２Ｌ，３２Ｒ…出力電極、６０…透明基板
（介在部材）、８０…光導入孔、８２ａ〜８２ｃ，８３
ａ〜８３ｄ…光検出部、９１Ｌ，９１Ｒ…サイドスリッ
ト、９２…枠状スリット、９３…光導入孔、９４Ｌ，９
４Ｒ…光検出部、９５…非検出領域、９７…枠状スリッ
ト、９８…光導入孔、１１１Ｌ，１１１Ｒ…光検出部、
１１２，１２０…遮光膜（遮光手段）、１２１Ｌ，１２
１Ｒ，１２２Ｌ，１２２Ｒ…光検出部、１２３…遮光膜
（遮光手段）、１２４…光導入孔、１２５ａ〜１２５
ｅ，１２６ａ〜１２６ｈ…光検出部、１３０…レンズ、
１３１…フレネルレンズ、１３２…プリズム、１３５，
１４０…光検出部、１４１…遮光プレート（遮光手
段）、１４３…高屈折率物質、１５０…光電変換膜（光
検出部）、１５１…遮光膜（遮光手段）、１５２…反射
膜、１５３…光導入孔、１５４…光電変換膜（光検出
部）、１７１…光検出部、１７２…遮光膜（遮光手
段）、１７３…光検出部、１７４…遮光膜（遮光手
段）、１８０…光センサ素子、１８５…遮光膜（遮光手
段）、１８６…光導入孔、１９０…遮光膜（遮光手
段）、１９１…光導入孔、１９２…光検出部、１９４…
遮光膜（遮光手段）、１９５…光導入孔、１９６…光検
出部、１９７…遮光膜（遮光手段）、１９８…光導入
孔、１９９…光検出部、２００…フォトダイオード（光
検出部）、２０３…透明絶縁膜（介在部材）、２０４…
遮光膜（遮光手段）、２１１…第１の遮光膜（第１の遮
光手段）、２１２…第２の遮光膜（第２の遮光手段）、
２１３…第１の透光性平板（介在部材）、２１４…第１
の透光性平板（介在部材）、２１５…光検出部、２８０
…光導入孔、２８１Ｌ，８１Ｒ，２８２ａ〜８２ｃ，２
８３ａ〜８３ｄ…光検出部、Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ…非検出領
域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 布垣 尚哉 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 白井 誠 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 秋元 克英 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 福谷 正徳 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−278427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−75307（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−216405（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−19209（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 1/00 B60H 1/00 101 G01J 1/00 - 1/60 G01J 11/00 H01L 31/16

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 選択された日射光のみを透過可能とする
   遮光手段と受光総量に対応した検出信号を出力する光検
   出部とを備えた日射センサにおいて、 前記遮光手段を透過した前記日射光の前記光検出部への
   総照射面積が前記日射光の入射方向に応じて変化するよ
   うに構成したことを特徴とする 日射センサ。
2. 【請求項２】 前記遮光手段によって選択された前記日
   射光が透過するように前記遮光手段と前記光検出部との
   間に介在する介在部材を有することを特徴とする請求項
   １記載の日射センサ。
3. 【請求項３】 選択された日射光のみを透過可能とする
   遮光手段と、 該遮光手段を透過した前記日射光の総被照射面積が変化
   することによって、前記日射光の入射方向に対応する出
   力信号を出力する光検出部と、 を有することを特徴とする 日射センサ。
4. 【請求項４】 前記遮光手段によって選択された前記日
   射光が透過するように前記遮光手段と前記光検出部との
   間に介在する介在部材を有することを特徴とする請求項
   ３記載の日射センサ。
5. 【請求項５】 選択された日射光のみを透過可能とする
   遮光手段と受光総量に対応した検出信号を出力する光検
   出部とを備えた日射センサにおいて、 所定の日射高度範囲内において、前記日射光の高度が高
   くなるにつれて、前記光検出部の総被照射面積を減少さ
   せるように、前記遮光手段と前記光検出部とを構成した
   ことを特徴とする 日射センサ。
6. 【請求項６】 選択された日射光のみを透過可能とする
   遮光手段と、 室内に配置され、選択された日射光の総被照射面積によ
   り、前記室内が受ける熱量に対応した検出信号を出力す
   る光検出部と、 を有することを特徴とする 日射センサ。
7. 【請求項７】 前記光検出部を複数設けることにより、
   前記室内の所定領域の日射による受熱量に対応した検出
   信号を出力することを特徴とする請求項６記載の日射セ
   ンサ。
8. 【請求項８】 選択された日射光のみを透過させる第１
   の遮光手段と、 受光総量に対応した検出信号を出力する光検出部と、 前記第１の遮光手段と前記光検出部との間に介在し、前
   記光検出部が前記第１の遮光手段を透過した前記日射光
   による総被照射面積が変化することによって、前記日射
   光の入射方向に対応する検出信号を出力するように形成
   された第２の遮光手段と、 からなることを特徴とする 日射センサ。
9. 【請求項９】 選択された光のみが透過できる遮光手段
   と、 光に応答する光検出手段と、 前記遮光手段を透過した前記光が前記光検出手段に設け
   られた検知部上の総被照射面積の変化によって、前記光
   の熱負荷の変化に対応した信号が直接出力されるよう
   に、前記検知部の形状が決定されていることを特徴とす
   る 日射センサ。
10. 【請求項１０】 前記遮光手段は、透過孔であることを
    特徴とする請求項９記載の日射センサ。