JP2004175342A - 紫外線強度に応じて動作する自動作動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線の強度に応じて自動的に作動される装置を提供する。
【解決手段】受光した光の紫外線強度を表す電気信号を発生する紫外線検出器１１と、紫外線検出器と通信され、電気信号を受けて紫外線強度を第１の閾値と比較し、紫外線強度が第１の閾値に対して所定の関係にあるとき作動信号を発する比較器１２と、比較器と通信され、作動信号に応じて作動されて状態が変化する駆動対象物１３とを備えている。駆動対象物は、車両の、防眩バックミラー１３２、遮光カーテン１５１、ヘッドライト１４１、透過率調整が可能なウィンドウ１６等、あるいは、建物の、遮光カーテン、透過率調整が可能なウィンドウ等である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動的に作動可能な装置に関するものであり、特に、紫外線強度に応じて自動的に作動される装置に関する。

医学的に証明されているように、紫外線は人間の肌にとって非常に有害なものである。残念なことに、人間の肌を直射紫外線から保護する役割を担うと考えられているオゾン層の破壊により、人は強い紫外線放射に晒されやすくなっている。しかし、人が実際に紫外線放射の強度を知るのは困難であり、よって、適時に適切な保護措置を講じることができない。従って、人間の肌は日に日に損傷を受けることとなる。

そこで、本発明は、紫外線強度が高過ぎるときに自動的に作動され、人を紫外線放射から守る装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面によると、紫外線の強度に応じて自動的に作動される装置を提供する。この装置は、受光した光の紫外線強度を表す電気信号を発生する紫外線検出器と、紫外線検出器と通信され、電気信号を受けて紫外線強度を第１の閾値と比較し、紫外線強度が第１の閾値に対して所定の関係にあるとき作動信号を発する比較器と、比較器と通信され、作動信号に応じて作動されて状態が変化する駆動対象物とを備える。

一実施形態では、作動信号は紫外線強度が第１の閾値よりも低いときに発される。

駆動対象物は、例えば、車両の防眩バックミラーモジュールである。このモジュールは、車両の後方の光を受けるように配置され、後方の光の強度が第２の閾値より高いときに制御信号を発する光センサと、光センサと通信され、作動信号及び制御信号に応じて反射率が変化するエレクトロクロミックミラーとを備える。

また、駆動対象物はランプモジュールであってもよい。このランプモジュールは、比較器と通信され、作動信号に応じてオフ状態からオン状態に切り替わって点灯する。そして、紫外線強度が第１の閾値よりも高くなると、ランプモジュールはオン状態からオフ状態に切り替わって消灯し、エレクトロクロミックミラーの反射率は初期値に戻る。駆動対象物が車両のヘッドライトモジュールである場合、電源からの電源信号に応じて作動されて点灯するヘッドライトと、ヘッドライト、電源、及び比較器に電気的に接続され、紫外線強度が第１の閾値よりも低いとき、ヘッドライトが電源信号を受けるようにし、紫外線強度が第１の閾値よりも高いとき、ヘッドライトが電源信号を受けないようにする制御スイッチとを有することが好ましい。

別の実施形態においては、作動信号は紫外線強度が第１の閾値よりも高いときに発される。

また、駆動対象物は、遮光カーテンモジュールであってもよい。このモジュールは、比較器と通信され、作動信号に応じてオフ状態からオン状態に切り替わって日光を遮る。そして、紫外線強度が第１の閾値よりも低くなると、遮光カーテンモジュールはオン状態からオフ状態に切り替わって収納される。駆動対象物が車両の遮光カーテンモジュールである場合、電源からの電源信号に応じて作動されて動くカーテン本体と、カーテン本体、電源、及び比較器に電気的に接続され、紫外線強度が第１の閾値よりも高いとき、カーテン本体が電源信号を受けて第１の方向に動き、車両の窓を遮蔽するようにし、紫外線強度が第１の閾値よりも低いとき、カーテン本体が電源信号を受けて第２の方向に動き、窓を露出するようにする制御回路とを有することが好ましい。

また、駆動対象物は、比較器と通信され、作動信号に応じて初期透過率状態から低透過率状態に変化するエレクトロクロミックウィンドウであってもよい。このエレクトロクロミックウィンドウは、紫外線強度が第１の閾値よりも低くなると、低透過率状態から初期透過率状態に切り替えられる。このエレクトロクロミックウィンドウは、例えば、車両や建物の窓である。

紫外線強度に応じて自動的に作動される装置が車両に利用される場合、紫外線検出器、比較器、及び駆動対象物は、制御器エリアネットワーク（ＣＡＮ）バスや車両エリアネットワーク（ＶＡＮ）バス等、車両のデジタルバスを介して互いと通信されることが好ましい。

本発明の第２の側面によると、強い紫外線放射が車両に侵入するのを防ぐために自動的に作動される装置を提供する。この装置は、車両に搭載され、受光した光の紫外線強度を表す電気信号を発生する紫外線検出器と、紫外線検出器と通信され、電気信号を受けて紫外線強度を第１の閾値と比較し、紫外線強度が第１の閾値よりも高いときに作動信号を発する比較器と、比較器と通信され、作動信号に応じて作動されて状態が変化する駆動対象物とを備える。

本発明の第３の側面によると、強い紫外線放射が建物に侵入するのを防ぐために自動的に作動される装置を提供する。この装置は、建物に搭載され、受光した光の紫外線強度を表す電気信号を発生する紫外線検出器と、紫外線検出器と通信され、電気信号を受けて紫外線強度を第１の閾値と比較し、紫外線強度が第１の閾値よりも高いときに作動信号を発する比較器と、比較器と通信され、作動信号に応じて作動されて状態が変化する駆動対象物とを備える。

駆動対象物は、例えば、車両や建物の遮光カーテンモジュール及び／又はエレクトロクロミックウィンドウである。

以下、実施形態を挙げて本発明をより詳細に説明する。但し、以下に示す本発明の最良の実施形態の説明は、単に実例の提示及び説明を目的とするものであり、網羅的なものではなく、開示された厳密な形式に限定するものではない。

紫外線強度が高過ぎるときに人を紫外線放射から保護するためには、まず、紫外線強度を認識するための紫外線検出器が必要である。図１は、紫外線検出器の出力電流対紫外線強度グラフであり、紫外線検出器の作動方法を示している。この図において、紫外線強度は太陽紫外線指数で表している。太陽紫外線指数は、地表における平均最大太陽紫外線放射（ＵＶ）を推定するものである。一般に、この指数は、肌に損傷を与える紫外線の、正午において地表に到達すると考えられる最大の量の予測として提示される。指数の値はゼロから始まって増加し、指数の数字が大きいほど、肌や目が紫外線に晒されて損傷を受ける可能性は高くなり、損傷が起こるまでの時間が短くなる。図から分かるように、紫外線検出器の出力電流は紫外線強度に比例する。従って、出力電流データは、以下の特徴的な手続において紫外線強度を表すために利用できる。

図２は、本発明による、一定レベルの紫外線強度に応じて自動的に作動される装置の機能ブロック図である。この装置は、紫外線検出器１１、比較器１２、及び駆動対象物１３（図３の１４，１５を含む）を備えている。検出器１１が受けた紫外線強度を表す出力電流データは、比較器１２に出力され、閾値と比較される。比較結果が所定の相関関係を示すとき、例えば、出力電流が閾値よりも高い（又は低い）とき、駆動対象物の状態が切り替えられる。以下、本発明を理解し易いように、実施の形態を説明する。

本発明の第１の実施形態による装置は、種々の機能を作動させるため、車両に適用される（図３を参照）。紫外線検出器１１は、車両において、紫外線放射を検出可能な適切な場所、例えば、車両の屋根や前後の風防ガラス、に搭載される。紫外線検出器１１からの出力電流データは、比較器１２に伝送され、閾値と比較される。出力電流が閾値よりも高い場合、紫外線放射が強過ぎると判断される。従って、比較器１２は遮光カーテンモジュール１５に対して作動信号を発し、日光を遮断して車両内に入らないようにさせる。遮光カーテンモジュール１５は、電源１５０、カーテン本体１５１、及び制御回路１５２を備えている。制御回路１５２は、比較器１２と通信している。比較器１２から制御回路１５２への作動信号の伝送は、電送、無線伝送、又はその他の適切な伝送方法によってなされる。制御回路１５２は、制御信号を発して、電源１５０からの電源信号がカーテン本体１５１に伝達されるようにする。カーテン本体１５１は、電源信号を受けると、車両の窓を遮蔽するように動き、よって、その材質に応じた程度まで、日光を遮断する。

車両には複数の窓があるため、日光を遮断する目的を達成するには複数のカーテン本体を設けることが好ましい。複数のカーテン本体は全て、単一の制御回路１５２によって制御され、同時に作動させることができる。あるいは、複数の紫外線検出器及び複数の制御回路を設けて、カーテン本体を個別に制御するようにしてもよい。この場合、紫外線検出器は車両のそれぞれ異なる位置、例えば、前部の風防ガラス、後部の風防ガラス、左側の窓、及び右側の窓、等に配置されることが好ましい。

なお、カーテン本体１５１の動作方法はカーテンのデザインによって異なる。例えば、カーテン本体１５１は、隠れた位置から上昇することにより、あるいは、巻き取られた形状から展開されることにより、窓を遮蔽する。

一方、出力電流値が閾値よりも低くなると、紫外線強度が弱くなったことを意味するため、カーテン本体１５１は、元の収納状態に戻される。さらに、出力電流が別の閾値（上述の閾値と同じ値でもよいが、異なる値であることが好ましい）よりも小さい場合、周囲が少し暗過ぎると判断される。従って、比較器１２は、別の作動信号を発し、ヘッドライトモジュール１４を自動的に点灯させ、及び／又は、バックミラーモジュール１３の防眩機能を作動させる。

ヘッドライトモジュール１４は、電源１４０、ヘッドライト１４１、及び制御スイッチ１４２を備えている。制御スイッチ１４２は、比較器１２と通信され、比較器１２からの作動信号に応じて電気を通す。比較器１２から制御スイッチ１４２への作動信号の伝送は、電送、無線伝送、又はその他の適切な伝送方法を用いてなされる。制御スイッチ１４２がオンのとき、電源１４０からヘッドライト１４１へ電源信号が伝達され、ヘッドライト１４１が点灯する。当然ながら、比較結果により出力電流値が関連の閾値よりも高くなったことが示されれば、作動信号を停止し、又は、逆の作動信号を発して、ヘッドライト１４１を消灯することができる。なお、本実施形態ではヘッドライトを例示しているが、他の車両ランプを同様に自動作動させることも可能である。

さらに、比較器１２は、防眩バックミラーモジュール１３のエレクトロクロミックミラー１３２とも連結している。バックミラーモジュール１３は、エレクトロクロミックミラー１３２と光センサ１３１とを備えている。光センサ１３１は、必然的ではないが一般的に、室内のバックミラーに搭載され、車両の背後にある他の車両からの光を検出できるように後方に向けられている。出力電流値が閾値（ヘッドライトモジュール１４用の閾値と同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい）より小さいとき、エレクトロクロミックミラー１３２は比較器１２から作動信号を受け、制御信号を発して防眩機能を作動させる。制御信号に応じて、光センサ１３１により検出された光の強度が参照され、エレクトロクロミックミラー１３２の反射率をどのように変化させるかが決定される。光センサ１３１により検出された光の強度が閾値を超えている場合、エレクトロクロミックミラー１３２の色が深くなり、反射率が低下する。検出される光の強度によって様々な色に変化することが好ましく、これにより、眩光の影響を効果的に解消することができる。後方の強い光が取り除かれると、エレクトロクロミックミラー１３２の色は元に戻り、通常の反射率となる。また、エレクトロクロミックミラーの存続期間を考慮すると、出力電流が閾値より大きいときには、防眩機能は動作しないようにすることが好ましい。エレクトロクロミックミラー１３２は、反射鏡の他、防眩目的を達成するために反射状態を変化し得る液晶ディスプレイ又はその他の画像表示装置であってもよい。

上述したように、作動信号の伝送は、例えば、電気的に又は無線式に行われる。また、制御器エリアネットワーク（ＣＡＮ）や車両エリアネットワーク（ＶＡＮ）のバス等の車両のデジタルバスを利用して、車両における上記及びその他のモジュール間で信号を伝送するようにしてもよい。図４においては、紫外線検出器１１、比較器１２、防眩バックミラーモジュール１３、ヘッドライトモジュール１４、及び遮光カーテンモジュール１５の全てがＣＡＮバス５０に接続されている。紫外線検出器１１からの作動信号は符号化されてＣＡＮバス５０に出力される。すると、関連するモジュールはこの信号を受け取って復号し、上述した所要の状態変化を行う。車両のデジタルバスを介して伝送することにより、車両の配線が容易になるとともに、ケーブルの量及び車両の重量を最小限にすることができる。

本発明の第２の実施形態による装置は、紫外線放射を遮る目的で、建物に適用される（図５を参照）。紫外線検出器１１は、建物において、紫外線放射を検出可能な適切な場所、例えば、建物の外壁や建物内の窓付近、に設置される。紫外線検出器１１からの出力電流データは、比較器１２に伝送され、閾値と比較される。出力電流が閾値よりも大きいとき、紫外線放射が強過ぎると判断される。従って、比較器１２は、エレクトロクロミックウィンドウ１６に作動信号を発し、ウィンドウ１６の色を変化させ、よってその透過率を変化させる。これにより、紫外線放射をある程度まで遮断することができる。実際の設計により、建物の全ての窓を一体的に変化させてもよいし、個別に変化させてもよい。本実施形態では、ガラスの間にエレクトロクロミック装置を有し、日光が建物内に入るのを防ぐエレクトロクロミックウィンドウを例として挙げているが、色を変化させるほか、窓を液晶ウィンドウとして設計し、ガラス間の液晶分子の配列によって窓の透過率を制御してもよい。

また、エレクトロクロミックウィンドウや液晶ウィンドウのほか、建物に遮光カーテンがある場合、それを車両についての実施形態において説明したような方法で自動的に動かすこともできる。同様に、図３に示された車両についての実施形態において、車両の各窓をエレクトロクロミックウィンドウや液晶ウィンドウとし、窓の透過率を変化させることにより、代替的に、又はより一層の、紫外線防止効果を得ることもできる。

紫外線検出器の、出力電流対紫外線強度グラフである。 本発明による、一定レベルの紫外線強度に応じて自動的に作動される装置の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態による、一定レベルの紫外線強度に応じて自動的に作動される装置を、種々の機能を作動させるために車両に利用した場合の機能ブロック図である。 図３の車両システムにおける各構成要素の相互通信を示す概略図である。 本発明の一実施形態による、一定レベルの紫外線強度に応じて自動的に作動される装置を、紫外線放射を遮るために建物に利用した場合の機能ブロック図である。

符号の説明

１１ 紫外線検出器
１２ 比較器
１３ 防眩バックミラーモジュール
１４ ヘッドライトモジュール
１５ 遮光カーテンモジュール
１６ エレクトロクロミックウィンドウ
５０ ＣＡＮバス
１３１ 光センサ
１３２ エレクトロクロミックミラー
１４０ 電源
１４１ ヘッドライト
１４２ 制御スイッチ
１５０ 電源
１５１ カーテン本体
１５２ 制御回路

Claims (22)

1. 紫外線の強度に応じて自動的に作動される装置であって、
   受光した光の紫外線強度を表す電気信号を発生する紫外線検出器と、
   前記紫外線検出器と通信され、前記電気信号を受けて前記紫外線強度を第１の閾値と比較し、前記紫外線強度が前記第１の閾値に対して所定の関係にあるとき作動信号を発する比較器と、
   前記比較器と通信され、前記作動信号に応じて作動されて状態が変化する駆動対象物とを備えたことを特徴とする装置。
2. 前記作動信号は前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも低いときに発されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記駆動対象物として車両の防眩バックミラーモジュールを備え、該防眩バックミラーモジュールは、
   前記車両の後方の光を受けるように配置され、前記後方の光の強度が第２の閾値より高いときに制御信号を発する光センサと、
   前記光センサと通信され、前記作動信号及び前記制御信号に応じて反射率が変化するエレクトロクロミックミラーとを有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記駆動対象物として、前記比較器と通信され、前記作動信号に応じてオフ状態からオン状態に切り替わって点灯するランプモジュールを備えたことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも高くなると、前記ランプモジュールは前記オン状態から前記オフ状態に切り替わって消灯し、前記エレクトロクロミックミラーの前記反射率は初期値に戻ることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記駆動対象物として車両のヘッドライトモジュールを備え、該ヘッドライトモジュールは、
   電源からの電源信号に応じて作動されて点灯するヘッドライトと、
   前記ヘッドライト、前記電源、及び前記比較器に電気的に接続され、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも低いとき、前記ヘッドライトが前記電源信号を受けるようにし、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも高いとき、前記ヘッドライトが前記電源信号を受けないようにする制御スイッチとを有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
7. 前記作動信号は前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも高いときに発されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記駆動対象物として、前記比較器と通信され、前記作動信号に応じてオフ状態からオン状態に切り替わって日光を遮る遮光カーテンモジュールを備えたことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記遮光カーテンモジュールは、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも低くなると、前記オン状態から前記オフ状態に切り替わって収納されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記駆動対象物として車両の遮光カーテンモジュールを備え、該遮光カーテンモジュールは、
    電源からの電源信号に応じて作動されて動くカーテン本体と、
    前記カーテン本体、前記電源、及び前記比較器に電気的に接続され、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも高いとき、前記カーテン本体が前記電源信号を受けて第１の方向に動き、前記車両の窓を遮蔽するようにし、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも低いとき、前記カーテン本体が前記電源信号を受けて第２の方向に動き、前記窓を露出するようにする制御回路とを有することを特徴とする請求項７に記載の装置。
11. 前記駆動対象物として、前記比較器と通信され、前記作動信号に応じて初期透過率状態から低透過率状態に変化するウィンドウを備えたことを特徴とする請求項７に記載の装置。
12. 前記ウィンドウは、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも低くなると、前記低透過率状態から前記初期透過率状態に切り替えられることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記ウィンドウは、車両又は建物の窓であることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 紫外線強度に応じて自動的に作動される前記装置は車両に利用され、前記紫外線検出器、前記比較器、及び前記駆動対象物は、車両のデジタルバスを介して互いに通信されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
15. 前記車両のデジタルバスは、制御器エリアネットワーク（ＣＡＮ）バス又は車両エリアネットワーク（ＶＡＮ）バスであることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 強い紫外線放射が車両に侵入するのを防ぐために自動的に作動される装置であって、
    前記車両に搭載され、受光した光の紫外線強度を表す電気信号を発生する紫外線検出器と、
    前記紫外線検出器と通信され、前記電気信号を受けて前記紫外線強度を第１の閾値と比較し、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも高いときに作動信号を発する比較器と、
    前記比較器と通信され、前記作動信号に応じて作動されて状態が変化する駆動対象物とを備えたことを特徴とする装置。
17. 前記駆動対象物として、前記比較器と通信され、前記作動信号に応じてオフ状態からオン状態に切り替わって日光を遮る遮光カーテンモジュールを備えたことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記遮光カーテンモジュールは車両の遮光カーテンモジュールであり、該遮光カーテンモジュールは、
    電源からの電源信号に応じて作動されて動くカーテン本体と、
    前記カーテン本体、前記電源、及び前記比較器に電気的に接続され、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも高いとき、前記カーテン本体が前記電源信号を受けて第１の方向に動き、前記車両の窓を遮蔽するようにし、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも低いとき、前記カーテン本体が前記電源信号を受けて第２の方向に動き、前記窓を露出するようにする制御回路とを有することを特徴とする請求項１７に記載の装置。
19. 前記駆動対象物として、前記比較器と通信され、前記作動信号に応じて初期透過率状態から低透過率状態に変化するエレクトロクロミックウィンドウを備えたことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
20. 前記紫外線検出器、前記比較器、及び前記駆動対象物は、制御器エリアネットワーク（ＣＡＮ）バス又は車両エリアネットワーク（ＶＡＮ）バスを介して互いと通信されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
21. 強い紫外線放射が建物に侵入するのを防ぐために自動的に作動される装置であって、
    前記建物に搭載され、受光した光の紫外線強度を表す電気信号を発生する紫外線検出器と、
    前記紫外線検出器と通信され、前記電気信号を受けて前記紫外線強度を第１の閾値と比較し、前記紫外線強度が前記第１の閾値よりも高いときに作動信号を発する比較器と、
    前記比較器と通信され、前記作動信号に応じて作動されて状態が変化する駆動対象物とを備えたことを特徴とする装置。
22. 前記駆動対象物は遮光カーテンモジュール又はエレクトロクロミックウィンドウであることを特徴とする請求項２１に記載の装置。

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