JP2000221545A - Ec防眩ミラーの駆動装置 - Google Patents

Ec防眩ミラーの駆動装置

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JP2000221545A JP11024476A JP2447699A JP2000221545A JP 2000221545 A JP2000221545 A JP 2000221545A JP 11024476 A JP11024476 A JP 11024476A JP 2447699 A JP2447699 A JP 2447699A JP 2000221545 A JP2000221545 A JP 2000221545A
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  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルスのデューティ比で着色量を制御するE
C防眩ミラーにおいて、電力消費を小さくするととも
に、感度曲線の全体的な変更を回路上で行えるようにす
る。 【解決手段】 発振回路20から、周囲光量および後方
光量に応じてデューティ比が変化するパルス信号を発生
する。積分回路22はこのパルス信号を積分してデュー
ティ比に応じた直流電圧を出力する。積分回路22から
出力される直流電圧は、電圧演算回路24で感度曲線を
平行移動する処理が施され、電圧リミット回路26で上
下限値が制限され、駆動回路28を介してEC素子14
に印加されて、EC素子14の着色量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両のインナー
ミラー、アウターミラー等に用いられるEC(エレクト
ロクロミック)防眩ミラーを駆動するための装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】EC防眩ミラーは、ミラー反射面の前面
側にEC素子膜を配置し、該EC素子膜の着色量を変化
させて反射率を制御することにより、夜間走行時等に後
続車のヘッドライトに対し防眩効果が得られるようにし
たものである。このような防眩効果を得るため、防眩ミ
ラーは、後方向からの入射光量を検出して、後方光が明
るい時は着色量を多くし(反射率を低下させる。)、後
方光が暗い時は着色量を少なくする(消色する。すなわ
ち、反射率を高くする。)ように制御される。
【0003】また、人間の目が感じる眩しさは、常に周
囲の明るさに対して感じるものであり、後方光のみに基
づく制御では、人間の感覚に合わない。そこで、後方光
のほか周囲光を検出して、両者の検出光量に応じて着色
および消色制御するようにしている。すなわち、周囲光
が明るい場合は、後方光があっても眩しさは感じにくい
ので、後方光の検出感度を落として、着色しにくくす
る。また、周囲光が暗い場合は、後方光に対して眩しさ
を感じやすいので、後方光の検出感度を高めて着色しや
すくする。
【0004】従来においては、周囲光量と後方光量を検
出して、それらの組合せに応じてEC素子に印加する電
圧値を演算で求めて着色量すなわち反射率を制御するよ
うにしていた。ところが、このような方法では、周囲光
量と後方光量の検出値を複合させて制御対象の制御量を
演算して求めるための構成が必要となっていた。
【0005】そこで、このような問題を解決して、周囲
光量、後方光量ごとに個別の制御対象を制御して着色量
を制御できるようにして、制御構成を簡素化できるよう
にしたEC防眩ミラーの駆動装置を、本出願人は先に特
願平6−99291号(特開平7−281212号)で
提案した。
【0006】これは、“H”レベルの持続時間および
“L”レベルの持続時間が個別に制御可能な発振手段を
用意し、周囲光量に応じて発振手段から発生される発振
信号の一方のレベルの持続時間を可変制御し、後方光量
に応じて発振信号の他方のレベルの持続時間を可変制御
し、該発振手段から発生される発振信号の“H”,
“L”のレベルに応じて、駆動電圧の極性を切り換えて
EC素子をパルス駆動することにより、該EC素子の着
色量を制御するようにしたものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】EC素子の駆動電流
は、図2に示すように、一方の極性から他方の極性に切
り換わる瞬間に最も多く流れる。このため、前記パルス
電圧による駆動方式では、図3に示すように、パルスの
レベルが“H”,“L”に切り換わるたびに(例えば1
秒間に100回以上)大きな電流が流れ、電力消費が大
きくなる問題があった。
【0008】また、前記パルス電圧による駆動方式で
は、周囲光と後方光の光量に応じて例えば図4に示すよ
うな着色領域、消色領域の特性(感度曲線)が得られ
る。この感度曲線は、発振回路中の抵抗値を変更するこ
とによって図5に点線で示すように一部変更することが
できるが、図6のように感度曲線を全体的に変える(平
行移動する)には光センサの前面のフィルタの透過率を
変更するしかなく、回路上の調整ではできなかった。
【0009】この発明は、前記従来の技術における問題
点を解決して、パルスの持続時間の制御により着色量の
制御が可能で、しかも電力消費が小さく、さらには感度
曲線の全体的な変更を回路上の調整で行うことができる
EC防眩ミラーの駆動装置を提供しようとするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、EC素子に
よって反射率が可変に構成されたEC防眩ミラーの駆動
装置であって、車両の周囲光量を検出する周囲光量検出
手段と、車両の後方光量を検出する後方光量検出手段
と、“H”レベル、“L”レベルを交互に繰返す発振信
号を発生する回路であって、前記周囲光量検出手段の検
出光量に応じて該発振信号の一方のレベルの持続時間が
可変制御され、前記後方光量検出手段の検出光量に応じ
て該発振信号の他方のレベルの持続時間が可変制御され
る発振回路と、前記発振回路の発振出力のデューティ比
に応じた直流電圧を出力する直流電圧出力回路と、前記
EC素子の駆動用電源と、前記直流電圧出力回路の出力
レベルに応じて、前記駆動用電源から供給される駆動電
圧の極性およびレベルを調整して前記EC素子に供給す
るEC素子駆動回路とを具備してなり、前記発振信号の
一方のレベルが前記EC素子を着色方向に駆動し他方の
レベルが当該EC素子を消色方向に駆動するように設定
されている場合は、前記発振回路は、周囲光量が大きい
時は前記一方のレベルの持続時間を短くし周囲光量が小
さい時は当該一方のレベルの持続時間を長くし、かつ後
方光量が大きい時は前記他方のレベルの持続時間を短く
し後方光量が小さい時は当該他方のレベルの持続時間を
長くし、前記発振信号の一方のレベルが前記EC素子を
消色方向に駆動し他方のレベルが当該EC素子を着色方
向に駆動するように設定されている場合は、前記発振回
路は、周囲光量が大きい時は前記一方のレベルの持続時
間を長くし周囲光量が小さい時は当該一方のレベルの持
続時間を短くし、かつ後方光量が大きい時は前記他方の
レベルの持続時間を長くし後方光量が小さい時は当該他
方のレベルの持続時間を短くするように構成してなるも
のである。
【0011】この発明によれば、EC素子の駆動用パル
ス信号のデューティ比に応じた直流電圧を出力して、該
直流電圧に基づきEC素子を駆動するようにしたので、
駆動電流の極性の切り換え回数を少なくすることがで
き、しかも極性が切り換わる際の突入電流を低く抑える
ことができ、これにより電力消費を小さくすることがで
きる。また、直流電圧出力回路の出力側に出力電圧をレ
ベルシフトするレベルシフト回路や該出力電圧を分圧す
る分圧回路等を設けることにより、感度曲線を全体的に
平行移動したり傾斜を変えたりすることができ、回路上
で感度曲線の全体的な変更を行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図1に示
す。EC防眩ミラーの駆動装置10はEC防眩ミラーの
ハウジング内等に組み込まれており、車両のバッテリ1
2を電源として、EC素子14の着色量を制御して、ミ
ラーの反射率を可変制御する。
【0013】周囲光センサ16(周囲光量検出手段)は
車両の周囲の光量(強度)を検出するもので、例えば、
インナーミラーやアウターミラーのミラーハウジングに
車両前方に向けて配置される。後方光センサ18(後方
光量検出手段)は車両の後方からの光量(強度)を検出
するもので、例えばミラーハウジングに車両後方に向け
て配置される。
【0014】発振回路20は、“H”レベル、“L”レ
ベルを交互に繰返す発振信号を発生する。この発振信号
は、周囲光センサ16の検出光量に応じて一方のレベル
の持続時間が可変制御される。また、後方光センサ18
の検出光量に応じて他方のレベルの持続時間が可変制御
される。これにより、発振信号のデューティ比が可変制
御される。
【0015】発振回路20における発振信号のデューテ
ィ比の制御内容は次のとおりである。発振信号の一方の
レベルでEC素子14を着色方向に駆動し、他方のレベ
ルでEC素子14を消色方向に駆動するように設定する
場合は、周囲光量が大きい時は前記一方のレベルの持続
時間を短くし周囲光量が小さい時は当該一方のレベルの
持続時間を長くし、かつ後方光量が大きい時は前記他方
のレベルの持続時間を短くし後方光量が小さい時は当該
他方のレベルの持続時間を長くする。また、発振信号の
一方のレベルでEC素子14を消色方向に駆動し、他方
のレベルでEC素子14を着色方向に駆動するように設
定されている場合は、周囲光量が大きい時は前記一方の
レベルの持続時間を長くし周囲光量が小さい時は当該一
方のレベルの持続時間を短くし、かつ後方光量が大きい
時は前記他方のレベルの持続時間を長くし後方光量が小
さい時は当該他方のレベルの持続時間を短くする。
【0016】このような制御により、着色量が連続的に
制御される。すなわち、周囲光が暗い時には、後方光に
対する感度が高くなって、後方光量の増大とともに着色
量が増大して反射率が低下し、防眩状態が得られる。ま
た、周囲光が明るい時には、後方光に対する感度が低下
して、着色しにくくなり、反射率が高い状態に保持され
る。
【0017】発振回路20から発生された発振信号は、
積分回路22(直流電圧出力回路)で積分されて、該発
振信号のデューティ比に応じた直流電圧が出力される。
積分回路22の時定数は、発振回路20の発振周期(例
えば10msec以下)よりも十分に大きく設定する。
【0018】電圧演算回路24は、積分回路22の出力
信号にレベルシフト、分圧等の演算処理を施して所望の
感度特性に調整する。例えば、積分回路22の出力信号
が正のときはEC素子14を着色方向へ駆動し、負のと
きは該EC素子14を消色方向へ駆動するように設定さ
れている場合は、積分回路22の出力信号にある正電圧
を足し算してやれば図4の感度曲線は下方向に平行移動
し、引き算してやれば上方向に平行移動することができ
る。
【0019】電圧リミット回路26は電圧演算回路24
の出力電圧がEC素子14の駆動電圧範囲(例えば−
1.5V〜+1.5V)を超えないように、該出力電圧
の上限値および下限値を制限する。駆動回路28(EC
素子駆動回路)は、電圧リミット回路26の出力信号レ
ベルに応じて駆動電圧の極性およびレベルを調整して該
EC素子14に印加して、該EC素子14を駆動する。
正・負定電圧電源回路30,32(駆動用電源)は、バ
ッテリ12を駆動源として正負の定電圧を作成し、各回
路に電源として供給する。
【0020】図1の構成によれば、EC素子14は、周
囲光が暗い時には、後方光に対する感度が高くなって、
後方光量の増大とともに着色量が増大して反射率が低下
し、防眩状態が得られる。また、周囲光が明るい時に
は、後方光に対する感度が低下して、着色しにくくな
り、反射率が高い状態に保持される。
【0021】また、発振回路20から発生されるパルス
信号を積分回路22で積分した信号に基づいてEC素子
14を駆動するので、EC素子14の駆動電圧の極性が
頻繁に切り換わるのが防止され、しかも駆動電圧の極性
が切り換わる時の突入電流を低く抑えることができ、こ
れにより電力消費を小さくすることができる。また、電
圧演算回路24により感度極性を全体的に平行移動した
り傾斜を変えたりすることができる。また、電圧リミッ
ト回路26により、EC素子14に過大な電圧が印加さ
れるのを防止することができる。
【0022】
【実施例】図1の構成の具体回路の一例を図7に示す。
正・負定電圧電源回路30,32は、バッテリ12の電
圧を、ツェナダイオードZ1およびダイオードD1を介
して入力し、+5V,−5Vの直流電圧を生成して各回
路に供給する。
【0023】発振回路20において、着色側パルス発生
部34は、周囲光センサを構成するCdS16と、この
CdS16に直列に接続された抵抗R2およびダイオー
ドD2と、CdS16に並列に接続された抵抗R1で構
成されている。消色側パルス発生部36は、後方光セン
サを構成するCdS18と、このCdS18に直列に接
続された抵抗R4およびダイオードD3と、CdS18
に並列に接続された抵抗R3で構成されている。
【0024】発振回路20には抵抗R5およびインバー
タIC1,IC2,IC3,IC4の直列回路が構成さ
れている。着色側パルス発生部34および消色側パルス
発生部36は、抵抗R5、インバータIC1,IC2,
IC3の直列回路の両端間に並列接続されている。抵抗
R5、インバータIC1,IC2の直列回路の両端間に
はコンデンサC1が接続されている。
【0025】はじめに、インバータIC3の出力が
“L”から“H”に反転したとする。このとき、着色側
パルス発生部34がオフし、消色側パルス発生部36が
オンして、コンデンサC1には矢印I方向の電流が流れ
る。コンデンサC1が所定レベルまで充電されると、イ
ンバータIC1の出力が“H”から“L”に反転し、消
色側パルス発生部36がオフし、着色側パルス発生部3
4がオンし、コンデンサC1には矢印I′方向の電流が
流れる。以後この動作が繰り返されて発振する。インバ
ータIC3の出力はインバータIC4で反転して発振回
路20から出力される。
【0026】以上の動作により、発振回路20から出力
される発振信号は、“H”レベルの期間が周囲光量に応
じて変化し(明るくなるほど短くなる。)、“L”レベ
ルの期間が後方光量に応じて変化する(明るくなるほど
短くなる。)。
【0027】発振回路20の出力パルス信号は、抵抗R
6とコンデンサC2で構成される積分回路22で積分さ
れて、デューティ比に応じた直流電圧が出力される。パ
ルス信号の周期が10msec以下の場合は積分回路2
2の時定数を例えば2sec程度に設定することがで
き、このとき抵抗R6、コンデンサC2は例えば200
kΩ,10μF(200kΩ×10μF=2sec)に
それぞれ設定することができる。
【0028】電圧演算回路24はオペアンプIC5,I
C6と抵抗R7,R8,R9,R10でレベルシフト回
路を構成する。抵抗R7,R8はシフト用基準電圧を作
成する。基準電圧を高くすると入力信号はオペアンプI
C6でシフトダウンして出力され、基準電圧を低くする
と入力信号はシフトアップして出力される。オペアンプ
IC6の出力信号は抵抗R11,R12による分圧回路
で分圧して出力される。
【0029】電圧演算回路24の入力電圧Viと出力電
圧Voとの関係を下式に示す。
【数1】 ここで、R9=R10とすると、
【数2】 となる。
【0030】図7の回路の場合、積分回路22の出力信
号が正であれば、EC素子14は着色方向に駆動され、
負であればEC素子14は消色方向に駆動されるので、
抵抗R7,R8を調整して、基準電圧を高くして入力信
号をシフトダウンすると、図4の感度曲線は上方向へ平
行移動し、基準電圧を低くして入力信号をシフトアップ
すると、同感度曲線は下方向へ平行移動する。また、抵
抗R11,R12を調整して、抵抗R11を相対的に大
きくすると出力電圧は低くかつ入力電圧の変化に対する
出力電圧の変化が緩やかになり、図4の感度曲線は上方
向へ移動する。また、抵抗R11を相対的に小さくする
と出力電圧は高くかつ入力電圧の変化に対する出力電圧
の変化が急になり、図4の感度曲線は下方向へ移動す
る。したがって、これら抵抗R7,R8,R9,R10
の調整により、感度曲線全体を縦方向に平行移動したり
入力電圧の変化に対する出力電圧の変化の割合を変えた
りすることができる。なお、レベルシフト回路と分圧回
路の配置を逆にして、レベルシフト回路の前に分圧回路
を配置することもできる。
【0031】電圧リミット回路26は、オペアンプIC
7、抵抗R13,R14、ダイオードD4で+側のリミ
ット電圧を設定する。また、オペアンプIC8、抵抗R
15,R16、ダイオードD5で−側のリミット電圧を
設定する。例えば、EC素子14の駆動電圧範囲が−
1.5V〜+1.5Vであれば、オペアンプIC7の+
入力端子を+1.5Vに設定し、オペアンプIC8の+
入力端子を−1.5Vに設定する。電圧演算回路24の
出力電圧が+1.5Vを超えようとする場合には、オヘ
アンプIC7側がリミット動作して、出力電圧は+1.
5Vに制限される。電圧演算回路24の出力電圧が−
1.5Vより下がろうとする場合には、オペアンプIC
8側がリミット動作して、出力電圧は−1.5Vに制限
される。電圧制限された出力はオペアンプIC9で構成
されるバッファアンプを介して出力される。
【0032】駆動回路28は、オペアンプIC10、ト
ランジスタTr1、抵抗R19,R21により、EC素
子14を着色方向に駆動する回路が構成され、オペアン
プIC11、トランジスタTr2、抵抗R20,R22
により、EC素子14を消色方向に駆動する回路が構成
されている。電圧リミット回路26の出力電圧が上昇し
ている時は、トランジスタTr1がオン、トランジスタ
Tr2がオフして、EC素子14に着色電流を供給し、
電圧リミット回路26の出力電圧が下降している時は、
トランジスタTr1がオフ、トランジスタTr2がオン
して、EC素子14に消色電流を供給する。これによ
り、EC素子14の端子電圧は電圧リミット回路26の
出力電圧と常に等しく保たれ、該電圧リミット回路26
の出力電圧に応じた着色量に制御される。なお、オペア
ンプIC10の+入力端子の電圧はオペアンプIC11
の+入力端子の電圧を抵抗R17,R18で分圧してい
るので、トランジスタTr1,Tr2が同時にオンする
ことはない。抵抗R17,R18の抵抗比はR17:R
18=1:30〜100位がよい。
【0033】なお、図7の回路における感度特性の横方
向への平行移動は、上述した抵抗R7〜R10による縦
方向への平行移動と発振回路20の抵抗R1〜R4の調
整との組合せにより実現することができる。その方法を
図8を参照して説明する。当初の感度特性が図8にAで
示した特性であったとする。これを横方向(ここでは右
方向)に平行移動させる場合は、まず抵抗R7〜R10
を調整して感度特性をA′のように下方に平行移動させ
る。次いで、発振回路20の抵抗R1,R3を調整し
て、特性A′の下部をA′aのように上昇させ、抵抗R
2,R4を調整して特性A′の上部をA′bのように延
長させる。これにより、当初の感度特性Aを右方向に平
行移動させた感度特性A′a−A′−A′bが得られ
る。左方向への平行移動はこれと逆の操作により、当初
の感度特性Aを上方に平行移動させ、該平行移動した特
性の下部を下降させ、上部を短縮させればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態を示すブロック図であ
る。
【図2】 正負両極性のパルス電圧でEC素子を駆動し
た場合の駆動電流の変化を示す波形図である。
【図3】 従来のパルス駆動EC防眩ミラーの駆動電流
波形図である。
【図4】 従来のパルス駆動EC防眩ミラーの感度曲線
である。
【図5】 従来のパルス駆動EC防眩ミラーにおいて駆
動回路の抵抗値を変更した場合の感度曲線の変化を示す
図である。
【図6】 感度曲線の平行移動を示す図である。
【図7】 図1の構成の具体回路を示す回路図である。
【図8】 図7の回路にて感度曲線を横方向に平行移動
させる方法の説明図である。
【符号の説明】
10…EC防眩ミラーの駆動装置、14…EC素子、1
6…周囲光センサ(周囲光量検出手段)、18…後方光
センサ(後方光量検出手段)、20…発振回路、22…
積分回路(直流電圧出力回路)、26…電圧リミット回
路、28…駆動回路(EC素子駆動回路)、30,32
…正・負電圧電源回路(駆動用電源)、IC5,IC
6,R7,R8,R9,R10…レベルシフト回路、R
11,R12…分圧回路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】EC素子によって反射率が可変に構成され
    たEC防眩ミラーの駆動装置であって、 車両の周囲光量を検出する周囲光量検出手段と、 車両の後方光量を検出する後方光量検出手段と、 “H”レベル、“L”レベルを交互に繰返す発振信号を
    発生する回路であって、前記周囲光量検出手段の検出光
    量に応じて該発振信号の一方のレベルの持続時間が可変
    制御され、前記後方光量検出手段の検出光量に応じて該
    発振信号の他方のレベルの持続時間が可変制御される発
    振回路と、 前記発振回路の発振出力のデューティ比に応じた直流電
    圧を出力する直流電圧出力回路と、 前記EC素子の駆動用電源と、 前記直流電圧出力回路の出力レベルに応じて、前記駆動
    用電源から供給される駆動電圧の極性およびレベルを調
    整して前記EC素子に供給するEC素子駆動回路とを具
    備してなり、 前記発振信号の一方のレベルが前記EC素子を着色方向
    に駆動し他方のレベルが当該EC素子を消色方向に駆動
    するように設定されている場合は、前記発振回路は、周
    囲光量が大きい時は前記一方のレベルの持続時間を短く
    し周囲光量が小さい時は当該一方のレベルの持続時間を
    長くし、かつ後方光量が大きい時は前記他方のレベルの
    持続時間を短くし後方光量が小さい時は当該他方のレベ
    ルの持続時間を長くし、 前記発振信号の一方のレベルが前記EC素子を消色方向
    に駆動し他方のレベルが当該EC素子を着色方向に駆動
    するように設定されている場合は、前記発振回路は、周
    囲光量が大きい時は前記一方のレベルの持続時間を長く
    し周囲光量が小さい時は当該一方のレベルの持続時間を
    短くし、かつ後方光量が大きい時は前記他方のレベルの
    持続時間を長くし後方光量が小さい時は当該他方のレベ
    ルの持続時間を短くするように構成されてなるEC防眩
    ミラーの駆動装置。
  2. 【請求項2】前記直流電圧出力回路の出力電圧をレベル
    シフトするレベルシフト回路をさらに具備してなり、該
    レベルシフトされた電圧に応じて前記EC素子駆動回路
    を制御してなる請求項1記載のEC防眩ミラー駆動装
    置。
  3. 【請求項3】前記直流電圧出力回路の出力電圧を分圧す
    る分圧回路をさらに具備してなり、該分圧された電圧に
    応じて前記EC素子駆動回路を制御してなる請求項1ま
    たは2記載のEC防眩ミラーの駆動装置。
  4. 【請求項4】前記直流電圧出力回路の出力電圧の上限値
    および下限値を制御する電圧リミット回路をさらに具備
    してなり、該上限値および下限値が制限された電圧に応
    じて前記EC素子駆動回路を制御してなる請求項1から
    3のいずれかに記載のEC防眩ミラーの駆動装置。
  5. 【請求項5】前記直流電圧出力回路を積分回路で構成し
    てなる請求項1〜4のいずれかに記載のEC防眩ミラー
    の駆動装置。
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