JP2009067191A

JP2009067191A - 車両の調光ガラス用電源制御装置

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Publication number: JP2009067191A
Application number: JP2007236782A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Miura; 淳三浦
Original assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Kanto Auto Works Ltd
Current assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-04-02

Abstract

【課題】ウィンドウに採用した調光ガラスの消費電力を低減するために、調光ガラスの調光機能を必要としない状況においては当該調光ガラスに電力を供給しない。
【解決手段】車両のウィンドウ２に配置され光透過率を変更する調光機能を有する調光ガラス３と、調光ガラス３の調光機能を制御する調光ガラス制御部４と、調光ガラス３及び調光ガラス制御部４に接続され当該調光ガラス制御部４からの調光機能制御信号に基づき当該調光ガラス３に給電する電源回路５と、調光ガラス制御部４に接続されウィンドウ２の開閉状態を検出する検出手段６とを備え、調光ガラス制御部４は、検出手段６の検出情報に基づきウィンドウ２が所定位置まで開かれた場合には電源回路５を制御して調光ガラス３への給電を休止する第１の制御機能を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は車両の調光ガラス用電源制御装置に係り、特にウィンドウに採用した調光ガラスの消費電力を低減する車両の調光ガラス用電源制御装置に関する。

従来から、自動車のウィンドウには、車内の空調効率の向上や強すぎる太陽光を浴びることによる不快感の低減、あるいは運転者に対する後方車両の前照灯等による防眩など、車両乗員の快適性を向上させるために、光透過率を調節できる調光ガラスが採用されることがある。この調光ガラスは図４に示すように、自動車のフロントサイドウィンドウ１０１、リアサイドウィンドウ１０２、リアウィンドウ１０３やサンルーフ１０４に採用され、車内温度センサや光センサなどが検出対象を検出することで調光機能が制御される（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

このような調光ガラスは、電気的に光透過率を調節できる液晶素子などの機能素子を有し、その機能素子に電圧を印加することで光透過率を減少させている。即ち、電源をオフにすると光透過率が最大になるので、太陽光による入射光量が最大になり、また、電源をオンにすると光透過率が最小になるので、太陽光による入射光量が抑制される。

特開平１−１２８３２４号公報特開平６−３２０９５４号公報

背景技術に記載した自動車のウィンドウに配置される調光ガラスは、交流１００ボルト電源で駆動される。このような交流１００ボルト電源で駆動される調光ガラスは、光透過率が最大の時にウィンドウが全開となるとドアや天井部等に格納されるので、調光ガラスの調光機能を制御して、車内の空調効率の向上や強すぎる太陽光を浴びることによる不快感の低減、あるいは運転者に対する後方車両の前照灯等による防眩など、車両乗員の快適性を向上させる必要性はない。したがって、調光ガラスの光透過率が最大の時にウィンドウが全開すると、その間の消費電力が無駄になってしまう難点があった。

本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、ウィンドウに採用した調光ガラスの消費電力を低減するために、調光ガラスの調光機能を必要としない状況においては当該調光ガラスに電力を供給しない車両の調光ガラス用電源制御装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成する車両の調光ガラス用電源制御装置は、車両のウィンドウに配置され光透過率を変更する調光機能を有する調光ガラスと、調光ガラスの調光機能を制御する調光ガラス制御部と、調光ガラス及び調光ガラス制御部に接続され当該調光ガラス制御部からの調光機能制御信号に基づき当該調光ガラスに給電する電源回路と、調光ガラス制御部に接続されウィンドウの開閉状態を検出する検出手段とを備え、調光ガラス制御部は、検出手段の検出情報に基づきウィンドウが所定位置まで開かれた場合には電源回路を制御して調光ガラスへの給電を休止する第１の制御機能を有するものである。

このような第１の態様である車両の調光ガラス用電源制御装置によれば、ウィンドウが開いていくと検出手段がウィンドウの開いていく状態を検出して、その検出情報を調光ガラス制御部に出力するので、調光ガラス制御部は、検出手段の検出情報に基づきウィンドウが所定位置まで開かれた場合には、第１の制御機能に基づき調光ガラスに給電する電源回路を制御して調光ガラスへの給電を休止する。

本発明の第２の態様は第１の態様である車両の調光ガラス用電源制御装置において、調光ガラス制御部は、検出手段の検出情報に基づきウィンドウが所定位置まで閉じられた場合には電源回路を制御して調光ガラスへの給電を開始する第２の制御機能を有するものである。

このような第２の態様である車両の調光ガラス用電源制御装置によれば、調光ガラス制御部が第１の制御機能で電源回路を制御して調光ガラスへの給電を休止している場合において、ウィンドウが閉じていくと検出手段がウィンドウの閉じていく状態を検出して、その検出情報を調光ガラス制御部に出力するので、調光ガラス制御部は、検出手段の検出情報に基づきウィンドウが所定位置まで閉じられた場合には、第２の制御機能に基づき調光ガラスに給電する電源回路を制御して調光ガラスへの給電を開始する。

本発明の第３の態様は第１の態様又は第２の態様である車両の調光ガラス用電源制御装置において、検出手段はウィンドウがパワーウィンドウの場合には、ウィンドウ駆動用モータの回転数及び回転方向を検出する位置検出センサと、位置検出センサで検出されたモータの回転数データ及び回転方向データの出力差に基づきウィンドウの開閉位置を演算処理するウィンドウ制御回路とを有するものである。

このような第３の態様である車両の調光ガラス用電源制御装置によれば、パワーウィンドウが開いていくと位置検出センサがウィンドウ駆動用モータの回転数及び回転方向を検出してウィンドウ制御回路に出力するので、ウィンドウ制御回路は位置検出センサで検出されたモータの回転数データ及び回転方向データの出力差に基づきウィンドウの開位置を演算処理し、その演算処理により得た検出情報を調光ガラス制御部に出力するので、調光ガラス制御部は、検出手段の検出情報に基づきウィンドウが所定位置まで開かれた場合には、第１の制御機能に基づき調光ガラスに給電する電源回路を制御して調光ガラスへの給電を休止する。また、パワーウィンドウが閉じていくと位置検出センサがウィンドウ駆動用モータの回転数及び回転方向を検出してウィンドウ制御回路に出力するので、ウィンドウ制御回路は位置検出センサで検出されたモータの回転数データ及び回転方向データの出力差に基づきウィンドウの閉位置を演算処理し、その演算処理により得た検出情報を調光ガラス制御部に出力するので、調光ガラス制御部は、検出手段の検出情報に基づきウィンドウが所定位置まで閉じられた場合には、第２の制御機能に基づき調光ガラスに給電する電源回路を制御して調光ガラスへの給電を開始する。

本発明の第４の態様は第３の態様である車両の調光ガラス用電源制御装置において、位置検出センサは、ウィンドウ駆動用モータのモータ軸に固定された磁性体と、モータ軸によって回転する磁性体を検知することでウィンドウ駆動用モータの回転数を検出するホール素子を用いた第１の磁気センサと、モータ軸によって回転する磁性体を検知することでウィンドウ駆動用モータの回転方向を検出するホール素子を用いた第２の磁気センサとからなるものである。

このような第４の態様である車両の調光ガラス用電源制御装置によれば、ウィンドウ駆動用モータのモータ軸に固定された磁性体を、第１の磁気センサで検知することでウィンドウ駆動用モータの回転数を検出でき、第２の磁気センサで検知することでウィンドウ駆動用モータの回転方向を検出できる。

本発明の車両の調光ガラス用電源制御装置によれば、ウィンドウが全開時やある領域以下まで開くなど、調光ガラスの調光機能を必要としない状況においては当該調光ガラスに電力を供給しないようにすることができるので、ウィンドウに採用した調光ガラスの消費電力を低減して車両の省エネルギー化を図ることができる。

以下、本発明の車両の調光ガラス用電源制御装置を実施するための最良の形態例について図面に基き説明する。

本発明の車両の調光ガラス用電源制御装置は図１（Ａ）に示すように、車両のウィンドウ２に配置され光透過率を変更する調光機能を有する調光ガラス３と、調光ガラス３の調光機能を制御する調光ガラス制御部４と、調光ガラス制御部４からの調光機能制御信号に基づき当該調光ガラス３に給電する調光ガラス用電源回路５と、ウィンドウ２の開閉状態を検出する検出手段６とを備えている。

ウィンドウ２は、フロントサイドウィンドウ、リアサイドウィンドウ、リアウィンドウやサンルーフが該当するが、何れにしても開閉可能なウィンドウが該当する。このような開閉可能なウィンドウとしてパワーウィンドウが好適で、図１（Ｂ）に示すように、ウィンドウ２を開閉駆動するウィンドウ駆動用モータＭと、ウィンドウ駆動用モータＭに電源を供給するモータ駆動リレー７１と、モータ駆動リレー７１を制御する第１の制御機能を有するウィンドウ制御回路６１とからなるパワーウィンドウ制御ユニット７である。

検出手段６は図１（Ｂ）に示すように、ウィンドウ２がパワーウィンドウの場合には、ウィンドウ駆動用モータＭの回転数及び回転方向を検出する位置検出センサ６２と、位置検出センサ６２で検出されたウィンドウ駆動用モータＭの回転数データ及び回転方向データの出力差に基づきウィンドウ２の開閉位置を演算処理する第２の制御機能を有するウィンドウ制御回路６１とを有し、パワーウィンドウ制御ユニット７に内蔵されている。即ち、ウィンドウ制御回路６１は、第１の制御機能及び第２の制御機能を有している。

また、位置検出センサ６２は図２（Ａ）に示すように、ウィンドウ駆動用モータＭのモータ軸ＭＳの根元（モータ本体近傍）に固定された磁性体６２１と、モータ軸ＭＳによって回転する磁性体６２１を検知することでウィンドウ駆動用モータＭの回転数を検出するホール素子を用いた第１の磁気センサ６２２と、モータ軸ＭＳによって回転する磁性体６２１を検知することでウィンドウ駆動用モータＭの回転方向を検出するホール素子を用いた第２の磁気センサ６２３とからなる。第１の磁気センサ６２２は図２（Ａ）においてモータ軸ＭＳの軸心を中心にして垂直方向の上方のモータ本体に固定され、第２の磁気センサ６２３は図２（Ａ）においてモータ軸ＭＳの軸心を中心にして水平方向の左方のモータ本体に固定されている。したがって、モータ軸ＭＳが回転すると、モータ軸ＭＳに固定された磁性体６２１を、第１の磁気センサ６２２は垂直方向の上方において検知し、第２の磁気センサ６２３は水平方向の左方において検知することになる。

この第１の磁気センサ６２２及び第２の磁気センサ６２３は図２（Ｂ）に示すように、ウィンドウ駆動用モータＭのモータ軸ＭＳが１回転すると１周期のパルス信号をカウントすることができるので、ウィンドウ２の移動量を検出することができる。また、ウィンドウ２が上昇する時には図２（Ｃ）に示すように、第１の磁気センサ６２２からのパルス信号と第２の磁気センサ６２３からのパルス信号とは周期がずれ、ウィンドウ２が下降する時には図２（Ｄ）に示すように、第１の磁気センサ６２２からのパルス信号と第２の磁気センサ６２３からのパルス信号とは周期がずれることから、この第２の磁気センサ６２３が出力するウィンドウ駆動用モータＭの回転方向によって異なるパルス信号のＨＩ／ＬＯ周期を検出することでウィンドウ２の開閉状態を検出することができる。

調光ガラス制御部４は図１（Ａ）に示すように、検出手段６の検出情報に基づきウィンドウ２が所定位置まで開かれた場合には調光ガラス用電源回路５を制御して調光ガラス３への給電を休止する第１の電源制御機能を有している。また、調光ガラス制御部４は、検出手段６の検出情報に基づきウィンドウ２が所定位置まで閉じられた場合には調光ガラス用電源回路５を制御して調光ガラス３への給電を開始する第２の電源制御機能を有している。なお、調光ガラス制御部４には、図示されていない車内温度センサや光センサなどの検知センサが接続され、その検知センサが検出対象を検出することで調光機能が制御される。

このような車両の調光ガラス用電源制御装置１は図１（Ａ）に示すように、検知手段６及びパワーウィンドウ制御ユニット７は車内ＬＡＮに接続され、この車内ＬＡＮには調光ガラス制御部４が接続されている。また、調光ガラス制御部４は調光ガラス用電源回路５が接続され、調光ガラス用電源回路５は調光ガラス３に接続されている。また、検知手段６に位置検出センサ６２を適用した場合におけるパワーウィンドウ制御ユニット７は図１（Ｂ）に示すように、位置検出センサ６２及びモータ駆動リレー７１はそれぞれウィンドウ制御回路６１に接続されている。

このように構成された車両の調光ガラス用電源制御装置１による調光ガラス３の電源制御動作について、図３（Ａ）、（Ｂ）のフローチャートに基づき説明する。なお、サイドウィンドウ２にパワーウィンドウを使用するので、検知出段６は第１の磁気センサ６２２及び第２の磁気センサ６２３を検知媒体とする位置検出センサ６２に基づき詳述する。

例えばリアのサイドウィンドウ２が閉じた状態で、さらに、そのサイドウィンドウ２の調光ガラス３が調光ガラス制御部４によって制御され、調光ガラス３が電気的に光透過率を調節する機能素子に電圧を印加することで光透過率を減少させている場合において、サイドウィンドウ２が開いていくと位置検出センサ６２がウィンドウ駆動用モータＭの回転数及び回転方向を検出してウィンドウ制御回路６１に出力する（ステップ１０１、１０２）。具体的には、ウィンドウ駆動用モータＭのモータ軸ＭＳに固定された磁性体６２１を、第１の磁気センサ６２２で検知することでウィンドウ駆動用モータＭの回転数を検出し、第２の磁気センサ６２３で検知することでウィンドウ駆動用モータＭの回転方向を検出する。

ウィンドウ制御回路６１は位置検出センサ６２で検出されたウィンドウ駆動用モータＭの回転数データ及び回転方向データの出力差に基づきサイドウィンドウ２の開位置を演算処理し、その演算処理により得た検出情報を調光ガラス制御部４に出力する（ステップ１０３、１０４）。調光ガラス制御部４は、ウィンドウ制御回路６１からの検出情報に基づきサイドウィンドウ２が所定位置まで開かれた場合には、第１の制御機能に基づき調光ガラス３に給電する調光ガラス用電源回路５を制御して調光ガラス３への給電を休止することができる（ステップ１０５）。

また、このようにリアのサイドウィンドウ２が所定位置まで開かれて調光ガラス３への給電が休止されている場合において、サイドウィンドウ２が閉じていくと位置検出センサ６２がウィンドウ駆動用モータＭの回転数及び回転方向を検出してウィンドウ制御回路６１に出力する（ステップ２０１、２０２）。具体的には、ウィンドウ駆動用モータＭのモータ軸ＭＳに固定された磁性体６２１を、第１の磁気センサ６２２で検知することでウィンドウ駆動用モータＭの回転数を検出し、第２の磁気センサ６２３で検知することでウィンドウ駆動用モータＭの回転方向を検出する。

ウィンドウ制御回路６１は位置検出センサ６２で検出されたウィンドウ駆動用モータＭの回転数データ及び回転方向データの出力差に基づきサイドウィンドウ２の閉位置を演算処理し、その演算処理により得た検出情報を調光ガラス制御部４に出力する（ステップ２０３、２０４）。調光ガラス制御部４は、ウィンドウ制御回路６１からの検出情報に基づきサイドウィンドウ２が所定位置まで閉じられた場合には、第２の制御機能に基づき調光ガラス３に給電する調光ガラス用電源回路５を制御して調光ガラス３への給電を開始することができる（ステップ２０５）。

なお、ここで言う所定位置まで開かれた場合とは、ウィンドウの全開であるが、これに限らず、完全な全開でなくともよく、また、ここで言う所定位置まで閉じられた場合とは、ウィンドウの全閉であるが、これに限らず、完全な全閉でなくともよい。

また、上述した電源制御動作の実施例においては、ウィンドウはパワーウィンドウを使用していたが、これに限らず、手動によるウィンドウでもよく、この場合、検出手段はリミットスイッチ等でもよい。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

本発明の車両の調光ガラス用電源制御装置による好ましい実施の形態例を示す図で、（Ａ）は全体ブロック図、（Ｂ）は検知手段及びパワーウィンドウ電子制御ユニットのブロック図である。本発明の車両の調光ガラス用電源制御装置の構成要素である位置検出センサとウィンドウ駆動用モータとの関係を示す図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は位置検出センサである磁気センサのパルス波形図、（Ｃ）はウィンドウのアップ回転時における位置検出センサである第１の磁気センサ及び第２の磁気センサの各パルス波形図で、（Ｄ）はウィンドウのダウン回転時における位置検出センサである第１の磁気センサ及び第２の磁気センサの各パルス波形図である。本発明の車両の調光ガラス用電源制御装置による調光ガラスの電源制御を示すフローチャート図で、（Ａ）はウィンドウを開く場合の図で、（Ｂ）はウィンドウを閉じる場合の図である。調光ガラスが採用される自動車の各ウィンドウを示す斜視図である。

符号の説明

１……車両の調光ガラス用電源制御装置
２……ウィンドウ
３……調光ガラス
４……調光ガラス制御部
５……調光ガラス用制御部
６……検出手段
６１……ウィンドウ制御回路
６２……位置検出センサ
６２１……磁性体
６２２……第１の磁気センサ
６２３……第２の磁気センサ
Ｍ……ウィンドウ駆動用モータ
ＭＳ……モータ軸

Claims

車両のウィンドウに配置され光透過率を変更する調光機能を有する調光ガラスと、前記調光ガラスの調光機能を制御する調光ガラス制御部と、前記調光ガラス及び前記調光ガラス制御部に接続され当該調光ガラス制御部からの調光機能制御信号に基づき当該調光ガラスに給電する電源回路と、前記調光ガラス制御部に接続され前記ウィンドウの開閉状態を検出する検出手段とを備え、
前記調光ガラス制御部は、前記検出手段の検出情報に基づき前記ウィンドウが所定位置まで開かれた場合には前記電源回路を制御して前記調光ガラスへの給電を休止する第１の制御機能を有することを特徴とする車両の調光ガラス用電源制御装置。
前記調光ガラス制御部は、前記検出手段の検出情報に基づき前記ウィンドウが所定位置まで閉じられた場合には前記電源回路を制御して前記調光ガラスへの給電を開始する第２の制御機能を有することを特徴とする請求項１記載の車両の調光ガラス用電源制御装置。
前記検出手段は前記ウィンドウがパワーウィンドウの場合には、ウィンドウ駆動用モータの回転数及び回転方向を検出する位置検出センサと、前記位置検出センサで検出された前記モータの回転数データ及び回転方向データの出力差に基づき前記ウィンドウの開閉位置を演算処理するウィンドウ制御回路とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の調光ガラス用電源制御装置。
前記位置検出センサは、前記ウィンドウ駆動用モータのモータ軸に固定された磁性体と、前記モータ軸によって回転する前記磁性体を検知することで前記ウィンドウ駆動用モータの回転数を検出するホール素子を用いた第１の磁気センサと、前記モータ軸によって回転する前記磁性体を検知することで前記ウィンドウ駆動用モータの回転方向を検出するホール素子を用いた第２の磁気センサとからなることを特徴とする請求項３記載の車両の調光ガラス用電源制御装置。