JP2020025396A - 制御装置及び給電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】安定的な電力供給を可能にする制御装置及び給電装置を提供する。【解決手段】サンバイザ2は、光の透過率を変化させて防眩する防眩部10を備える。サンバイザ2は、防眩部10の制御を行うサンバイザ制御部14を備える。サンバイザ制御部14は、環境エネルギーによる発電を行う環境発電部23から防眩部10へ給電する第1給電状態と、防眩部10の外部に設けられる外部電源から電力を入力するサンバイザ側通電部25を介して防眩部10へ給電する第2給電状態とを規定条件に従って切り替える電源制御部21を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、制御装置及び給電装置に関する。
従来、車両等の乗員に対して照射される環境光を減光して防眩を行う防眩装置が周知である。特許文献1に記載の防眩装置であるサンバイザは、環境光により発電する太陽光発電部と、太陽光発電部で発電された電力をサンバイザの蓄電池に充電する充電部とを備えている。太陽光発電部を含むサンバイザは、軸回りに回動操作されることにより、環境光を遮る位置と環境光を遮らない位置との間で位置操作される。
実公平1−36671号公報
ところで、従来技術のサンバイザにおいては、環境光が十分でない場合、蓄電池に必要な電力が蓄えられない可能性がある。よって、サンバイザを安定して作動させることができない問題があった。
本発明の目的は、安定的な電力供給を可能にする制御装置及び給電装置を提供することに有る。
上記課題を解決するための制御装置は、光の透過率を変化させて防眩する防眩部を制御する制御装置であって、環境エネルギーにより発電する環境発電部から前記防眩部へ給電する第1給電状態と、前記防眩部の外部に設けられる外部電源から電力を入力して前記防眩部へ給電する第2給電状態とを、規定条件に従って切り替える電源制御部を備える。
この構成によれば、第1給電状態と第2給電状態とを切り替える。そのため、例えば環境エネルギーの入力が困難な状態でも、給電状態を切り替えることで、外部電源からの電力供給が可能になる。これは、安定的な電力供給を可能にする。
前記制御装置において、前記環境発電部は、環境光による光発電を行うことが好ましい。この構成によれば、環境光に対して防眩を行う防眩部への給電状態として好適な光発電を適用する。これは、安定的な電力供給に寄与する。
前記制御装置において、前記防眩部は、前記環境光を遮る位置にある使用状態と前記環境光を遮らない位置にある非使用状態との2状態を選択的にとるように設けられ、前記電源制御部は、前記防眩部が前記非使用状態をとる場合に、前記防眩部に設けられた第1通電部と、当該防眩部の外部に設けられた第2通電部とを介して、前記外部電源から電力を入力することが好ましい。この構成によれば、非使用状態にある場合に第1通電部及び第2通電部を用いて外部電源からの給電を確保することができる。これにより、例えば光発電を行う場合に環境光の入力が困難な非使用状態にあっても、第2給電状態により給電を行うことができる。これは、安定的な電力供給に一層寄与する。
前記制御装置において、前記第1通電部は、前記第2通電部から無線による非接触電力伝送により電力を入力することが好ましい。この構成によれば、物理的な接点を持たない構造によって給電が可能であるため、堅牢な給電状態となる。すなわち、接点の開閉にともなう消耗などを抑制することができる。これは、安定的な電力供給に一層寄与する。
前記制御装置において、前記第1通電部は、前記第2通電部との接点を介して電力を入力することが好ましい。この構成によれば、第1通電部と第2通電部とを接点を介して通電するという簡易な方法で給電することができる。これは、回路構成が複雑となることを抑制できる。
前記制御装置において、前記電源制御部は、前記第1給電状態及び前記第2給電状態の切り替えに従って、前記第1通電部の機能を、前記外部電源から電力を入力する機能と、前記防眩部を操作する際のタッチ操作を検出する機能とのいずれかに切り替えることが好ましい。この構成によれば、防眩部を操作するタッチ操作を可能とする構成とした場合に、タッチ操作の検出を行う部材を個別に設ける必要がない。そのため、部品点数の増加抑制に寄与する。
前記制御装置において、前記電源制御部は、前記防眩部の位置を検出する検出部の出力に基づき、前記第1給電状態及び前記第2給電状態を切り替えることが好ましい。この構成によれば、防眩部の位置に応じて好適な給電状態に切り替えることが可能になる。これは、安定的な電力供給に一層寄与する。
上記課題を解決するための給電装置は、光の透過率を変化させて防眩する防眩部への給電を行う給電装置であって、前記防眩部の電源となる蓄電池と、環境エネルギーにより発電した電力を前記蓄電池へ供給する環境発電部と、前記防眩部の外部に設けられる外部電源からの電力を入力して前記蓄電池へ供給する通電部と、前記環境発電部による電力を前記蓄電池に供給する第1給電状態と、前記通電部を通じて前記外部電源から入力した電力を前記蓄電池に供給する第2給電状態とを、規定条件に従って切り替える電源制御部とを備える。
本発明の制御装置及び給電装置は、安定的な電力供給を可能にする。
(a)はサンバイザの側方図、(b)はサンバイザの正面図。 サンバイザ及び給電装置の構成を示すブロック図。 第1給電状態における電力供給を示す図。 第2給電状態における電力供給を示す図。 他の実施形態における第2給電状態を示す図。 他の実施形態における給電装置の構成を示すブロック図。 他の実施形態における第2給電状態を示す図。
本発明の制御装置及び給電装置の一実施形態を、図1〜図4に従って説明する。
図1(a)及び図1(b)に示すように、防眩装置1(本例ではサンバイザ2)は、車両内部のウインドシールドガラス3(所謂フロントガラス)の近傍に設置されている。サンバイザ2は、車内の天井4に仮設された支持軸5に回動可能に取り付けられた支持体6を備える。支持体6は、長方形の開口部7を有する板状に形成されている。
図1(b)に示すように、サンバイザ2は、環境光を減光して防眩を行う防眩部10を備える。防眩部10は、支持体6の開口部7に一体的に取り付けられるとともに、車両の乗員に対して照射される環境光を減光(遮光)して防眩を行う。防眩部10は、印加電圧に応じて光の透過率を変化させることにより、環境光に対して遮光を行う。防眩部10は、例えば、印加電圧に応じて発色(光の透過率が低下)するエレクトロクロミック素子を含有し、印加電圧の無い状態で透明のディスプレイとして使用できる。
図1(a)に示すように、支持体6は、支持軸5の軸L1を中心として、ウインドシールドガラス3及び天井4の間で互いに接近又は離間するように回動する。サンバイザ2は、支持体6が天井4に接近している場合、防眩部10が環境光を遮らない位置にある非使用状態をとる。また、サンバイザ2は、支持体6が天井4から離間している場合、防眩部10が環境光を遮る位置にある使用状態をとる。サンバイザ2において、非使用状態をとるときに天井4に対向する面を第1面11とし、第1面11の反対側の面を第2面12とする。
サンバイザ2は、環境光の受光強度を検出する照度検出部13を備える。照度検出部13は、サンバイザ2の第2面12に設けられる。照度検出部13には、例えば、周知の照度計を用いることができる。照度検出部13は、検出した受光強度に応じて検出信号を出力する。
図1(b)及び図2に示すように、サンバイザ2は、防眩部10を制御する制御装置としてのサンバイザ制御部14を備える。本例のサンバイザ制御部14は、支持体6に設けられている。
図2に示すように、サンバイザ制御部14は、照度検出部13の検出信号を基に、防眩部10の光の透過率を制御する遮光レベル調整部15を備えている。本例の遮光レベル調整部15は、防眩部10へ印加する電圧を変化させることで防眩部10の光の透過率を変化させる。遮光レベル調整部15は、照度検出部13の検出信号の出力値が増加するのに従い、防眩部10の光の透過率を低下(印加電圧を増加)させる。これにより、環境光の強さに応じた防眩を実行することができる。
サンバイザ2は、防眩部10への給電を行う給電装置20を備える。給電装置20は、防眩部10への給電を制御する制御部としての電源制御部21を備える。電源制御部21は、サンバイザ制御部14に設けられる。給電装置20は、蓄えた電力を防眩部10へ給電する蓄電池22を備える。蓄電池22は、サンバイザ2に設けられることが好ましい。
給電装置20は、環境エネルギーにより発電した電力を防眩部10へ給電する環境発電部23を備える。本例の環境発電部23は、光発電素子によって発電する。環境発電部23は、サンバイザ2の第2面12に配置される。環境発電部23は、発電した電力を蓄電池22に給電する。そして、蓄電池22から防眩部10へ給電が行われる。本例の場合、環境発電部23により防眩部10が給電されている状態(蓄電池22が充電される状態)を第1給電状態とする。
給電装置20は、サンバイザ2の外部に設けられる外部電源24からの電力をサンバイザ2に供給する給電機能を備える。本例の給電機能は、外部電源24の電力を非接触でサンバイザ2側に供給する非接触電力伝送方式をとる。また、本例の非接触電力伝送方式は、電極間に発生する電界を利用して給電を行う電界結合方式をとる。
この場合、給電装置20は、外部電源24からの電力を入力して防眩部10へ給電する第1通電部としてのサンバイザ側通電部25を備える。サンバイザ側通電部25は、例えば静電電極からなり、サンバイザ2の第1面11に2つ設けられている。また、給電装置20は、車両の天井4のサンバイザ側通電部25に対向する位置に第2通電部としての車両側通電部26を備える。車両側通電部26は、例えば静電電極からなり、サンバイザ側通電部25と対をなすように2つ設けられている。サンバイザ側通電部25は、車両側通電部26を介して外部電源24から電力を入力して蓄電池22へ給電する。そして、蓄電池22から防眩部10へ給電が行われる。本例の場合、サンバイザ側通電部25により防眩部10が給電されている状態(蓄電池22が充電される状態)を第2給電状態とする。
給電装置20は、車両側通電部26の作動を制御する車両側制御部27を備える。車両側制御部27は、第2給電状態の場合に、車両側通電部26にサンバイザ側通電部25への給電を実行させるように制御する。一方、車両側制御部27は、第2給電状態ではない場合に、車両側通電部26に給電を停止させるように制御する。
本例の場合、第2給電状態のとき、サンバイザ側通電部25及び車両側通電部26は、無線による非接触電力伝送を行う。非接触電力伝送において、車両側通電部26が送信側の電極であり、サンバイザ側通電部25が受信側の電極である。車両側通電部26及びサンバイザ側通電部25が近接することで外部電源24から車両側通電部26を介してサンバイザ側通電部25へ電力が伝送される。
電源制御部21は、第1給電状態と第2給電状態とを規定条件に従って切り替える。規定条件の一例は、防眩部10の位置、環境光の強度、蓄電池22の電池残量、環境発電部23の起電力又はこれらの組み合わせに基づくものである。本例の場合、電源制御部21は、防眩部10が使用状態の位置をとるとき第1給電状態を選択し、防眩部10が非使用状態の位置をとるとき第2給電状態を選択する。
給電装置20は、防眩部10が非使用状態の位置をとることを検出する非使用状態検出機構28を備える。本例の場合、非使用状態検出機構28は、サンバイザ2の第1面11に設けられる磁石29を備える。磁石29は、例えば永久磁石であり、磁石29の近傍に磁界を形成している。また、非使用状態検出機構28は、車両の天井4の磁石29に対向する位置に磁石29の磁力を検出する検出部30を備える。検出部30は、例えば磁気センサであり、検出した磁力に応じて検出信号を出力する。電源制御部21及び車両側制御部27は、検出部30の検出信号に基づき、第1給電状態と第2給電状態とを切り替える。
電源制御部21は、サンバイザ側通電部25の機能を、車両側通電部26からの電力を入力する機能(受電機能)だけでなく、防眩部10を操作するタッチ操作を検出する機能(タッチ検出機能)としても作動させる。電源制御部21は、第1給電状態と第2給電状態の切り替えに従って、サンバイザ側通電部25の受電機能とタッチ検出機能との切り替えを制御する。電源制御部21は、第1給電状態をとるとき、サンバイザ側通電部25にタッチ検出機能を実行させるように制御する。
電源制御部21は、サンバイザ側通電部25をタッチ検出機能で作動させる場合、サンバイザ側通電部25の出力を、タッチ操作を検出するための指令信号として入力する。本例の場合、遮光レベル調整部15は、二つのサンバイザ側通電部25のうち、一方からの指令信号に基づき防眩部10の光の透過率を上げ、他方からの指令信号に基づき防眩部10の光の透過率を下げるように制御を行う。すなわち、防眩部10の光の透過率を上げる場合には、一方のサンバイザ側通電部25を操作(タッチ操作)し、防眩部10の光の透過率を下げる場合には、他方のサンバイザ側通電部25を操作(タッチ操作)する。
次に、本発明のサンバイザ2(給電装置20)の作用及び効果について、図3及び図4を用いて説明する。
図3に示すように、防眩部10が使用状態の位置をとる場合、磁石29及び検出部30は、離間している。この状態において検出部30の検出信号に基づき、電源制御部21は、第1給電状態をとるように制御を行う。すなわち、環境発電部23により防眩部10へと給電が行われる。ここで、環境発電部23は、使用状態においてウインドシールドガラス3側を向いている。そのため、環境発電部23は、ウインドシールドガラス3から車室内へ照射される環境光によって発電することができる。
また、第1給電状態の場合、電源制御部21は、サンバイザ側通電部25にタッチ検出機能で作動するように制御を行なう。そのため、サンバイザ側通電部25がタッチ操作されることにより、防眩部10は、ユーザーの意思に沿ってその光の透過率を調整することができる。
図4に示すように、サンバイザ2が非使用状態をとる場合、磁石29及び検出部30は、近接している。この状態において検出部30の検出信号に基づき、電源制御部21は、第2給電状態をとるように制御を行う。すなわち、サンバイザ側通電部25により防眩部10へと給電が行われる。
例えば、防眩部10の位置が使用状態から非使用状態へ変化した場合、車両側制御部27は、検出部30の検出信号に基づき、車両側通電部26に給電を開始させる。そして、サンバイザ側通電部25は、車両側通電部26からの電力を入力する。電源制御部21は、サンバイザ側通電部25が電力を入力すると、その電力を基に蓄電池22を充電する。
また、防眩部10の位置が非使用状態から使用状態へ変化した場合、検出部30の検出信号に基づき、車両側制御部27は、車両側通電部26に給電を停止させる。また、電源制御部21は、車両側通電部26からサンバイザ側通電部25への電力の入力が停止したことにより、第2給電状態から第1給電状態へ切り替える。
ここで、例えば給電装置20が環境発電部23のみで防眩部10へ給電を行う構成であった場合を考える。仮に、環境光が十分でない場合には、蓄電池22に必要な電力が蓄えられない可能性がある。そのため、環境発電部23では発電力が不十分となる可能性がある。一方、本例では、非使用状態では、サンバイザ側通電部25により防眩部10へと給電が行われる。これにより、安定的な電力供給が可能となる。
本例では、環境エネルギーにより発電する環境発電部23から防眩部10へ給電する第1給電状態と、外部電源24からの電力を入力して防眩部10へ給電する第2給電状態とを規定条件に従って切り替える電源制御部21を備えた。この構成によれば、例えば環境エネルギーの入力が困難な状態でも、給電状態を切り替えることで、外部電源24からの電力供給が可能になる。これは、安定的な電力供給を可能にする。
本例では、環境発電部23は、環境光による光発電を行う。この構成によれば、環境光に対して防眩を行う防眩部10への給電状態として好適な光発電を適用する。これは、安定的な電力供給に寄与する。
本例では、防眩部10は、使用状態と非使用状態との2状態を選択的にとるように設けられ、サンバイザ側通電部25は、防眩部10が非使用状態をとるとき車両側通電部26を介して外部電源24から電力を入力する。この構成によれば、例えば光発電を行う場合に環境光の入力が困難な非使用状態にあっても、第2給電状態で給電を行うことができる。これは、安定的な電力供給に一層寄与する。
本例では、サンバイザ側通電部25は、車両側通電部26から無線による非接触電力伝送により電力を入力する。この構成によれば、物理的な接点を持たない構造によって給電が可能であるため、堅牢な給電状態となる。すなわち、接点の開閉にともなう消耗などを抑制することができる。これは、安定的な電力供給に一層寄与する。
本例では、サンバイザ側通電部25は、外部電源24から電力の入力を行う受電機能だけでなく、防眩部10を操作するタッチ操作を検出するタッチ検出機能も有しており、電源制御部21は、第1給電状態及び第2給電状態の切り替えに従って、サンバイザ側通電部25について受電機能とタッチ検出機能との機能の切り替えを制御する。この構成によれば、防眩部10を操作するタッチ操作を可能とする構成とした場合に、タッチ検出を行う部材を個別に設ける必要がない。そのため、部品点数の増加抑制に寄与する。
本例では、電源制御部21は、防眩部10の位置を検出する検出部30の検出信号に基づき、第1給電状態及び第2給電状態を切り替える。この構成によれば、防眩部10の位置に応じて好適な給電状態に切り替えることが可能になる。これは、安定的な電力供給に一層寄与する。
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・本実施形態において、サンバイザ側通電部25は、車両側通電部26との接点を介して、外部から電力を入力してもよい。すなわち、第2給電状態は、非接触電力伝送に限定されない。給電装置20が接点を介して給電を行う場合について、図5を用いて説明する。
図5に示すように、防眩部10が非使用状態をとるとき、サンバイザ側通電部25と車両側通電部26とが接触するように設けられている。サンバイザ側通電部25及び車両側通電部26は、電極からなる。サンバイザ側通電部25は、外部電源24からの電力を車両側通電部26との接点を介して入力する。この構成によれば、接点を介して通電するという簡易な方法で給電することができる。これは、回路構成が複雑となることを抑制できる。
・本実施形態において、防眩部10の位置を検出する検出部30は、車両側とサンバイザ2側との間の通信、防眩部10の角度、又は照度検出部13の検出信号に基づいて防眩部10の位置を検出してもよい。例えば、車両側とサンバイザ2側との間の通信を元に位置を検出する場合を、図6及び図7を用いて説明する。
図6に示すように、給電装置20は、サンバイザ制御部14に設けられる通信部31と、車両側制御部27に設けられる通信部32とを備える。本例の通信部31及び通信部32は、サンバイザ側通電部25及び車両側通電部26を介して近距離無線通信を行う。近距離無線通信の範囲は、サンバイザ側通電部25及び車両側通電部26の極近傍に限られている。すなわち、近距離無線通信は、サンバイザ側通電部25及び車両側通電部26が近接したときに確立する。電源制御部21は、近距離無線通信に基づき、第1給電状態と第2給電状態とを切り替える。
図7に示すように、防眩部10が非使用状態の位置をとる場合、通信部31及び通信部32の間の近距離無線通信が確立する。具体的には、通信部32は、車両側通電部26を介して探索信号Sdを送信する。通信部31は、サンバイザ側通電部25を介して探索信号Sdを受信すると、それに対する応答信号Saを、サンバイザ側通電部25を介して送信する。そして、通信部32が、車両側通電部26を介して応答信号Saを受信すると、近距離無線通信が確立する。電源制御部21は、近距離無線通信が確立している場合、第2給電状態をとるように制御し、近距離無線通信が確立していない場合、第1給電状態をとるように制御する。この構成によっても、防眩部10の位置に応じて好適な給電状態に切り替えることが可能になる。
・本実施形態において、蓄電池22は防眩部10に内蔵されていてもよいし、サンバイザ2の外部に設けられていてもよい。すなわち、蓄電池22の配置位置は特に限定されない。
・本実施形態において、給電装置20は、環境発電部23及びサンバイザ側通電部25から蓄電池22を介さずに防眩部10へ給電してもよい。すなわち、蓄電池22は設けられなくてもよい。ただし、給電装置20に蓄電池22を備えることは、防眩部10への安定的な電力供給に有利である。
・本実施形態において、外部電源24は、車載バッテリでもよいし、その他の車両に搭載される電源でもよい。
・本実施形態において、車両側通電部26は、サンバイザ側通電部25と近接したときに給電ができるように、常時電界を発生させていてもよい。この場合、電源制御部21は、サンバイザ側通電部25の電力の入力の有無に従って給電状態を切り替えればよい。したがって、防眩部10の位置を検出する検出部30は構成要素から省略することができる。ただし、検出部30を備えることで、防眩部10の位置に応じた好適な制御が可能になる。
・本実施形態において、サンバイザ側通電部25は、電力線などを通じて外部電源24から電力が供給されるように設けられてもよい。すなわち、車両側通電部26は構成要素から省略してもよい。ただし、車両側通電部26を設けることで、外部電源からサンバイザ2まで電力線を通す必要がなくなる。これは、回路構成の複雑化抑制に寄与する。
・本実施形態において、サンバイザ側通電部25は、タッチ検出機能を有していなくてもよい。ただし、サンバイザ側通電部25がタッチ検出機能を有していることは、部品点数の増加抑制に寄与する。
・本実施形態において、非接触電力伝送の方式は、電界結合方式の直列共振方式、並列共振方式、及びアクティブキャパシタンス方式のいずれでもよい。また、磁界結合方式の電磁誘導方式及び磁気共鳴方式でもよい。
・本実施形態において、環境発電部23は、環境エネルギーとして熱などを利用して発電してもよい。すなわち、環境エネルギーは、光に限定されない。
・本実施形態において、環境発電部23によって環境光の照度を検出してもよい。すなわち、環境発電部23及び照度検出部13は、同一の部材であってもよい。
・本実施形態において、第1給電状態及び第2給電状態を切り替えるための規定条件は、防眩部10の位置、環境光の強度、蓄電池22の電池残量、環境発電部23の起電力又はこれらの組み合わせに基づくものであってよい。
・本実施形態において、防眩装置1は車両に設置されるサンバイザ2に限定されず、給電装置20は車両に搭載されることに限定されない。種々の防眩を行う装置に適用可能である。
1…防眩装置、2…サンバイザ、10…防眩部、13…照度検出部、14…サンバイザ制御部、15…遮光レベル調整部、20…給電装置、21…電源制御部、22…蓄電池、23…環境発電部、24…外部電源、25…サンバイザ側通電部、26…車両側通電部、27…車両側制御部、28…非使用状態検出機構、29…磁石、30…検出部。

Claims (8)

  1. 光の透過率を変化させて防眩する防眩部を制御する制御装置であって、
    環境エネルギーにより発電する環境発電部から前記防眩部へ給電する第1給電状態と、前記防眩部の外部に設けられる外部電源から電力を入力して前記防眩部へ給電する第2給電状態とを、規定条件に従って切り替える電源制御部を備える制御装置。
  2. 前記環境発電部は、環境光による光発電を行う
    請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記防眩部は、環境光を遮る位置にある使用状態と前記環境光を遮らない位置にある非使用状態との2状態を選択的にとるように設けられ、
    前記電源制御部は、前記防眩部が前記非使用状態をとる場合に、前記防眩部に設けられた第1通電部と、当該防眩部の外部に設けられた第2通電部とを介して、前記外部電源から電力を入力する
    請求項1又は2に記載の制御装置。
  4. 前記第1通電部は、前記第2通電部から無線による非接触電力伝送により電力を入力する
    請求項3に記載の制御装置。
  5. 前記第1通電部は、前記第2通電部との接点を介して電力を入力する
    請求項3に記載の制御装置。
  6. 前記電源制御部は、前記第1給電状態及び前記第2給電状態の切り替えに従って、前記第1通電部の機能を、前記外部電源から電力を入力する機能と、前記防眩部を操作する際のタッチ操作を検出する機能とのいずれかに切り替える
    請求項3から5のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  7. 前記電源制御部は、前記防眩部の位置を検出する検出部の出力に基づき、前記第1給電状態及び前記第2給電状態を切り替える
    請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  8. 光の透過率を変化させて防眩する防眩部への給電を行う給電装置であって、
    前記防眩部の電源となる蓄電池と、
    環境エネルギーにより発電した電力を前記蓄電池へ供給する環境発電部と、
    前記防眩部の外部に設けられる外部電源からの電力を入力して前記蓄電池へ供給する通電部と、
    前記環境発電部による電力を前記蓄電池に供給する第1給電状態と、前記通電部を通じて前記外部電源から入力した電力を前記蓄電池に供給する第2給電状態とを、規定条件に従って切り替える電源制御部とを備える給電装置。
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