太阳传感器制造技术

用于确定太阳高度信息的传感器(2)，传感器包括至少一个二极管(24)用于测量阳光强度的，其中，还包括一计算模块(20)，计算模块具有用于基于时间和位置的数据的输入端的端口(72、74)，用于从基于位置的数据、基于时间的数据和测量的阳光强度中确定当前的太阳位置并且用于在输出端口(80)处提供太阳位置输出信号。

【技术实现步骤摘要】
太阳传感器
本专利技术涉及一种用于确定太阳高度信息的传感器，所述传感器包括至少一个二极管用于测量阳光强度。本专利技术还涉及用于控制和/或调节机动车的空调单元的方法，其中，所述方法借助所述传感器测量阳光强度。
技术介绍
为了在空调单元或多区空调单元中进行温度调节优化需要考虑当时的阳光辐射，可至少部分地借助传感器来进行。已知现有的3D传感器通过使用多个光电二极管确定太阳的位置和阳光辐射的强度。但是由于车辆车身的限制，特别是面向后方的光电二极管只能在有限的范围内检测阳光强度。此外各个光电二极管朝向不同方向要求半球形的传感器罩设计。例如，每个光电二极管生成张力值(tensionvalue)的模拟信号。各张力值被传输给汽车的控制器，所述控制器在此基础上计算出太阳的高度。所述传感器也可借助微型控制器来计算太阳高度。这种传感器的缺点是，由于使用朝向不同方向的多个光电二极管而需要较大的结构空间。通常无法提供这样的结构空间或者由于设计原因不期望从外部看到传感器的任何部件。还已知一传感器，其仅提供一个单一的模拟阳光强度的信号并将其传输给机动车的控制器。为了确定太阳的位置，控制器还使用由导航设备提供的GPS信号。US5,553,661描述一种方法，所述方法中的空调单元使用太阳位置的校正信号以便控制利用太阳传感器的空调单元。这些配置的缺点在于，为了计算适用于所述空调单元的信号必须升级所述控制器，或所述控制器必须从一开始就花费巨大的成本和精力来实现。
技术实现思路
为此本专利技术的目的是提供一种传感器，通过该传感器克服现有技术的缺点。尤其应避免控制器的复杂加装。此外提出一种用于控制和/或调节机动车的空调单元的改进方法。根据本专利技术所述的传感器，所述专利技术目的通过以下方式实现，包括一计算模块，所述计算模块的输入端具有用于输入基于时间和位置的数据的端口，用于从基于位置的数据、基于时间的数据和测量的阳光强度中确定当前的太阳位置并且用于在作为输出端的端口处提供太阳位置输出信号，尤其用于控制机动车的空调单元。本专利技术的有利的实施例是从属权利要求的对象。本专利技术基于以下考虑，对于现代化的空调单元，阳光辐射是非常重要的控制变量。车辆中的乘客的热感取决于局部的空气环境温度以及通过窗户直接感觉的热辐射。此外，车辆车身在朝向太阳的一侧变热，这还会使内部空间进一步局部变热。为了能够在空调单元中考虑这种局部的且关于驾驶室不对称的效果，所述空调单元需要天空中太阳位置以及阳光强度。在本申请中，二者一起也称为太阳位置信号。该信号可在汽车的控制装置中进行计算，所述控制装置包括例如GNNS系统、特别是GPS或伽利略系统。如果在控制装置中尚没有该功能，则需要进行加装，这是耗时和昂贵的。现在人们已经认识到，通过借助传输给传感器的GNNS数据和日期数据生成信号，该信号可直接地用于空调单元从而避免对控制装置的麻烦且昂贵的改装。因此，将传感器配置成智能传感器，所述智能传感器不仅发送直接测得的值(阳光强度)，而且所述智能传感器将阳光强度测量的信号与输入端的位置和日期数据处理成输出信号。然后该信号可直接用于控制所述空调单元，然后所述空调单元可在车辆内部进行相应的调节。所述输出端口是传感器的一部分。所述太阳位置信号包括天空中太阳位置以及阳光强度。所述太阳位置信号的计算是太阳传感器的智能的一部分，因此所述太阳传感器被配置为智能传感器。有利地，只设置一个二极管用于测量阳光强度，即，传感器包括一个二极管。为了测量阳光强度，所述二极管优选用于测量IR光。所述二极管优选地被配置为光电二极管。由于所述传感器的智能构造仅需要一个光电二极管，从而可使用扁平的传感器罩。在优选的实施方式中，所述传感器还包括至少一个额外的二极管，其用于测量非IR光的光、特别是用于测量可见光，尤其是日光。在另一优选的实施方式中，传感器还包括其他构件，例如LED或温度测量装置。优选的，太阳位置输出信号优选包括方位角(AZ)、仰角(EL)和阳光强度。优选的，基于位置的数据包括经度和纬度。因此借助这两个变量表示车辆的当前位置。基于位置的数据有利地是借助GNNS系统提供的数据，尤其是GPS或伽利略系统。优选的，基于时间的数据或日期时间包括当前的时间(时间点)、日、月。在特别有利的实施方式中，所述基于时间的数据分别包括时间(时间点)、日、月和年的当前值。在特别优选的实施方式中，所述传感器具有壳体和设置在所述壳体上的扁平构造的传感器罩。通过扁平构造的传感器罩，传感器也可不明显地安装在车辆车身的外部区域中。所述传感器和/或传感器的壳体优选配置为安装在机动车内部或机动车上。为此，所述传感器的壳体优选具有固定件。所述固定件包括夹具或能够与车辆上的相应部件卡扣或卡合连接的器件。可设置由塑料或金属制成的固定弹簧，所述固定弹簧确保传感器固定安置。壳体也可包括用于螺钉的开口和/或通道，从而将所述传感器固定拧紧在车辆内部或车辆上。各输入端和/或输出端的端口有利地构造成数字端口，尤其用于LIN总线(本地互连网络总线)或CAN(控域网)的数字端口。在优选的实施方式中，所述传感器包括选自以下组中的至少一个附加传感器：环境光传感器、温度传感器、用于检测挡风玻璃温度的传感器。在另一优选的实施方式中，所述传感器包括选自以下组中的至少一个附加构件：WLAN天线、警报灯元件、电池电量显示器。本专利技术也涉及一种具有上述传感器的机动车，所述传感器安装或设置在机动车内部或机动车上。优选的，所述传感器与机动车的空调单元电连接以传输太阳位置输出信号。关于方法，根据本专利技术上述目的通过以下方式实现，在所述传感器中借助测量的阳光强度以及借助提供的基于时间和基于位置的数据计算太阳位置输出信号并且将所述太阳位置输出信号提供给所述空调单元、尤其是机动车的空调单元。所述空调单元，尤其是机动车的多区空调单元，借助该信号以及驾驶员和/或乘客给出的指令，提供车辆内部空间的一个或多个区域中的环境空气的温度控制。与传感器相关描述的优选实施方式对应于所述方法的相应优选实施方式。本专利技术的优点尤其在于，通过在传感器本身中成功确定位置无需或仅需稍微地调节机动车中的空调控制设备。由此降低车辆制造商的精力和成本。因为本专利技术所述的传感器仅需要一个二极管，相对于具有二极管阵列的传统传感器，所述传感器可设置为较小的结构且具有扁平的传感器罩，从而需要很少的结构空间并且不会对机动车的设计产生负面影响。附图说明根据附图详细描述本专利技术的实施例。其中以高度示意性的视图示出：图1为本专利技术所述传感器的第一实施例的立体图；图2为根据图1所示的本专利技术所述传感器的第二立体图；图3示出了使用本专利技术所述传感器的原理示意图；以及图4示出了本专利技术所述传感器的优选实施例的结构示意图。具体实施方式在所有附图中，相同的部件设有相同的附图标记。在图1和图2中示出的优选实施方式中，传感器2包括壳体6，所述壳体具有接头15以及用于电缆束的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于确定太阳高度信息的传感器(2)，所述传感器包括至少一个二极管(24)用于测量阳光强度，其特征在于，所述传感器还包括一计算模块(20)，所述计算模块的输入端具有用于输入基于时间和位置的数据的端口(72，74)，用于从基于位置的数据、基于时间的数据和测量的阳光强度中确定当前的太阳位置并且用于在输出端口(80)处提供太阳位置输出信号。/n

【技术特征摘要】
20190709 DE 102019210127.51.用于确定太阳高度信息的传感器(2)，所述传感器包括至少一个二极管(24)用于测量阳光强度，其特征在于，所述传感器还包括一计算模块(20)，所述计算模块的输入端具有用于输入基于时间和位置的数据的端口(72，74)，用于从基于位置的数据、基于时间的数据和测量的阳光强度中确定当前的太阳位置并且用于在输出端口(80)处提供太阳位置输出信号。


2.根据权利要求1所述的传感器(2)，其特征在于，所述传感器配置一个二极管(24)用于测量阳光强度。


3.根据权利要求1或2所述的传感器(2)，其特征在于，所述太阳位置输出信号包括方位角、仰角和阳光强度。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器(2)，其特征在于，所述基于位置的数据包括经度和纬度。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器(2)，其特征在于，所述基于时间的数据包括当前的时间、日期、月份。

【专利技术属性】
技术研发人员：N·沃尔法特，S·布朗，M·贾克斯，
申请(专利权)人：卡斯科斯科勒有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE