JP3935316B2

JP3935316B2 - 車両のエレクトロクロミック要素の反射率レベルを制御する方法および装置

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Publication number: JP3935316B2
Application number: JP2000512100A
Authority: JP
Inventors: ターンブル，ロバート・アール; ナップ，ロバート・シー; ヴォウター，ロイ・イー
Original assignee: ジェンテクス・コーポレーション
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2017-09-16
Also published as: JP2001516676A; AU4891697A; DE19782296T1; DE19782296B4; WO1999014619A1

Description

【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、例えば、自動車において使用のエレクトロクロミック・ミラーのための制御システムに関し、詳細には内部エレクトロクロミック（ＩＥＣ）ミラー及び１つ以上の外部エレクトロクロミック（ＯＥＣ）ミラーのための制御システムであって、各ミラーが個別の駆動回路含み、全部のミラーに対して、運転手の眼のレベルのような所定の基準点で比較的一定のグレア（まぶしさ）・レベルを維持するため、前記ミラーは、自動車内で発生されたグレア信号により制御される、制御システムに関する。
２．関連技術の説明
種々のエレクトロクロミック・ミラー及びエレクトロクロミック窓システム（以下、「エレクトロクロミック要素」という。）は、当該技術では一般的に知られている。そのようなシステムは、通常複数のエレクトロクロミック要素を含む。例えば、自動車用途において、エレクトロクロミック要素は、バックミラー及び１つ以上のサイドミラーの双方に、並びに太陽負荷制御（ｓｕｎｌｏａｄｃｏｎｔｒｏｌ）のための窓用途において用いられていることが知られている。ミラーとして用いられているエレクトロクロミック要素の反射率（、又は窓用途に対して用いられているエレクトロクロミック要素の場合における透過率）は、エレクトロクロミック要素に印加される電圧の関数であり、このことは、例えば、本発明の譲受人と同じ譲受人に譲渡され、本明細書に援用されている米国特許Ｎｏ．４，９０２，１０８に一般的に記載されている。この特性故に、そのようなエレクトロクロミック要素は、種々の自動車及び他の用途において外部の光源からのグレアを自動的に制御するシステムにおいて用いられていることが知られている。自動車用途において、１２ボルト自動車バッテリが、エレクトロクロミック要素用の電源として用いられている。エレクトロクロミック要素は、一般的に約１．２Ｖボルトの公称電圧で動作する。実際のエレクトロクロミック要素電圧は、供給電圧と比較して相対的に低いので、複数のエレクトロクロミック要素に対して単一の駆動回路を用いることが知られている。そのような用途において、内部及び外部のミラーのためのエレクトロクロミック要素は、直列、並列、直並列のうちのいずれかで接続され、そして単一の駆動回路から駆動される。
【０００２】
エレクトロクロミック要素に対する損傷を防止し、並びにそれらの反射率を制御するため、各エレクトロクロミック要素の両端間の電圧は相当に正確に制御されねばならない。しかしながら、エレクトロクロミック要素の抵抗値は、温度の関数として変化することが知られている。従って、エレクトロクロミック要素が自動車の内部及び外部の双方で用いられている用途においては、エレクトロクロミック要素の相対的に精巧な制御を困難にすることがあり得る内部エレクトロクロミック要素と外部エレクトロクロミック要素との温度差は、比較的重大である。
【０００３】
エレクトロクロミック要素の相対的に精巧な制御を困難にさせる他の要因もある。例えば、既知のシステムにおいて、グレア信号は通常自動車内で発生されるのであるが、このグレア信号は、サイドミラー用に用いられている外部エレクトロクロミック（ＯＥＣ）要素へハード配線により伝送される。グレア信号を用いて、サイドミラーに用いられているエレクトロクロミック要素の反射率を制御する。前述のように、ＯＥＣ要素は、通常、バックミラー組立体に用いられている内部エレクトロクロミック（ＩＥＣ）要素と直列、直並列、並列のうちのいずれかで接続されており、それはＯＥＣ要素への電圧をある率で増減又はオフセットさせることを必要とすることが多い。エレクトロクロミック要素は、通常、最小反射率を達成するため、低い電圧駆動を、典型的には１．２ボルト−１．４ボルトを必要とすることが知られている。そのように、適切なグレア制御を維持するため、０．１ボルト又はそれより良い駆動電圧精度が要求される。不都合にも、自動車環境の接地システムは、エレクトロクロミック要素の動作を劇的に実行することができるある条件の下で２．０ボルトを越える接地電位の差異を持つ場合がある。既知の自動車用途におけるこの問題を解決するため、ＯＥＣ要素の比較的重いゲージ導体（ｈｅａｖｙｇａｕｇｅｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）は、典型的には、グレア信号のため各ＯＥＣ要素に対してルート付けされ、そのことは、そのようなシステムを自動車に設置するためのコスト及び重量を増大させる。
【０００４】
ＯＥＣ要素の比較的正確な制御と関連した他の問題がある。特に、ＯＥＣ要素は、３つの主要なタイプ、即ち平坦、凸状及び非球面状に従って分類され得る。実効倍率又は反射率レベルは、異なる曲率タイプの各々で異なる。例えば、平坦なミラーは、最高の実効反射率又は倍率（即ち、１対１）を有し、一方、非球面状及び凸状のミラーは、曲率の程度に応じて比較的低い反射率（即ち、それぞれ、１対３及び１対４）を与えることが知られている。異なるＯＥＣ要素タイプの異なる反射率又は倍率レベルは、通常異なる駆動電圧を必要とし、従ってこれがＯＥＣ要素の比較的正確な制御の複雑さに加わる。更に、ＯＥＣ要素は、例えば、より大きなミラー上の種々のコーティング、溶液、化学薬品及び化学品における電圧降下を補償するため異なる駆動電圧を要求し得る形状及びサイズの比較的大きな配列となる。
【０００５】
例えば、夜の運転中に、ＩＥＣミラー並びにＯＥＣミラーから許容できるグレア・レベルを運転手に与えるため、各ミラーに対する駆動電圧は適切にある率で増減されねばならない。ＩＥＣ要素とＯＥＣ要素とは共通の熱環境を共有しないので、車内からＯＥＣ要素の温度に関連した性能変化を補正することは、不可能ではないが比較的困難であった。
【０００６】
発明の概要
本発明の目的は、従来技術の種々の既知の問題を解決することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、外部エレクトロクロミック（ＯＥＣ）要素のための駆動電圧が比較的正確に制御されることができる外部ＯＥＣ要素のための制御システムを提供することにある。
【０００８】
簡単には、本発明は、例えば、自動車に用いられている、複数のエレクトロクロミック・ミラーのための制御システムであって、バックミラーとして用いられている内部エレクトロクロミック（ＩＥＣ）要素、並びにサイドミラーとして用いられている外部エレクトロクロミック（ＯＥＣ）要素のグレア・レベルを制御するための制御システムに関する。ＩＥＣ要素及び各ＯＥＣ要素には、個別の駆動回路が設けられている。ＯＥＣ要素のための駆動回路は、曲率のタイプ並びにサイズ及び形状のような種々の要因に対処するためカスタマイズ（特別製作）され得る。個別の駆動回路がＩＥＣ要素及び各ＯＥＣ要素に対して設けられているので、各要素の反射率は、自動車の内部で発生されたグレア信号により比較的正確に制御されることができる。詳細には、各外部ミラーのための個別の駆動回路を用いて、ＯＥＣ要素の曲率又はサイズ並びに動作温度における差を補償するため各エレクトロクロミック要素のための駆動電圧をある率で増減することができる。各ＯＥＣ要素に対して個別の駆動回路を設けることにより、電圧降下と、内部ミラーに対して基準とされる接地とを制限するための２つの比較的重いゲージ導体、及び関連の駆動回路に対する必要性が排除され、従って製造プロセスを単純化する。特に、本発明において、接地電圧は、ＩＥＣ要素に対して基準とされる必要がなく、従って唯１つの導体及びシャーシ接地で十分である。本発明の一実施形態において、制御システムは、全てのエレクトロクロミック要素を制御して、全てのエレクトロクロミック要素から、運転者の眼のレベルのような所定の基準点で比較的一定のグレア・レベルを与えるよう適合されている。
【０００９】
本発明のこれら又は他の目的は、本明細書及び図面を参照して容易に理解されるであろう。
【００１０】
詳細な説明
本発明は、内部エレクトロクロミック（ＩＥＣ）要素２０がバックミラーとして用いられ、かつ１つ以上の外部エレクトロクロミック（ＯＥＣ）要素２４、２６が運転者及び乗客のサイドミラーのため用いられる自動車用途で特に有効なエレクトロクロミック要素用制御システムに関する。本発明の重要な局面は、ＩＥＣ要素２０及び１つ以上のＯＥＣ要素２４、２６が個々に制御されることに関連する。詳細には、前述した種々の問題を解決するため、個別の駆動回路が、当該技術において既知であるようにＩＥＣ要素と直列、並列又は直並列であるＯＥＣ要素を駆動するのとは対照的に、エレクトロクロミック要素を含むミラーの各々に対して設けられている。各ミラーのための駆動回路は、個別のミラー組立体（図示せず）の中に組み込まれ、自動車の内部から、グレア信号、例えば、パルス幅変調された（ＰＷＭ）信号又はディジタル信号によりミラーを制御するのを可能にし得る。
【００１１】
グレア信号は、フォトセルのような後方に面したセンサ２１（図１）、及びこれもフォトセルであってよい前方に面したセンサ２２により生成され、ＩＥＣ要素２０及びＯＥＣ要素２４、２６のためのエレクトロクロミック要素の反射率を制御するため周囲の光レベルに関連したグレア信号を与える。これらのセンサ２１及び２２は、内部ミラー組立体の中に統合化されていることが知られている。
【００１２】
グレア信号は、ＯＥＣ要素２４及び２６を駆動するため用いられる。各ＯＥＣ要素２４、２６には個別の駆動回路が設けられているので、グレア信号は、ＯＥＣ要素２４、２６に対して、直接、又は全体的に参照番号２８（図１）及び３０（図２）により識別されるバス・インターフェースのいずれかにより結合され得る。エレクトロクロミック要素２０、２４、２６の各々のため個別の駆動回路を設けることにより、本発明に従ったシステムは、ＩＥＣ要素２０とＯＥＣ要素２４、２６との間の熱環境の差異、同様にＯＥＣ要素２４、２６の曲率並びにサイズの差異を補償するよう適合されている。特に、ＯＥＣ要素２４、２６に用いられている曲率、サイズ及び種々のコーティングの差異、並びにＩＥＣ要素２０に関連した熱環境の差異を補償するためグレア信号をある率で増減することができる。そのようにして、サイドミラーに用いられているＯＥＣ要素２４、２６のサイズ並びに曲率そして温度環境さえ考慮した各エレクトロクロミック要素に対して比較的正確にある率で増減した要素電圧を発生し得る。これにより、自動車製造業者は各々が種々の異なるタイプの外部ミラーと共に用いることができるより少数の内部ミラー・タイプをストックして置くのを可能にする。外部ミラーはほとんど常に自動車の特定のモデルに対して独特であるので、最適なグレア信号のための外部要素駆動電圧をカスタム化することを、自動車製造業者に対する在庫目録及び複雑さの不利なしに、達成し得る。更に、グレア・レベルがディジタルに又はＰＷＭ信号を介して伝送されるので、いずれの接地電圧差異がＯＥＣ要素２４、２６でのグレア信号に悪影響を及ぼさなく、従って共通シャーシ接地を用いかつ比較的軽いゲージのワイヤを用いてＯＥＣ要素２４、２６に伝送して、コスト及び重量を節約することが可能となる。
【００１３】
図１及び図２は、本発明の２つの典型的な実施形態を示す。両方の実施形態において、１つ以上のグレア信号が外部ＯＥＣ要素２４、２６に伝送され、そのＯＥＣ要素２４、２６は集積駆動回路を含み、そのグレア信号は、前述したように、ＯＥＣ要素２４、２６の比較的正確な制御を与えるためある率で増減されることができる。両方の実施形態は、全体的に参照番号２８及び３０で識別されるオプションのバス・インターフェースの使用を示す。オプションのバス・インターフェース２８及び３０は、単なる例示であり、本発明の実施に必要とされるものではない。そのようなバス・インターフェース２８、３０は、通常、バス・インターフェース３２、３４、例えばＭｏｔｏｒｏｌａのタイプ６８ＨＣ７０５Ｘ４、及び１つ以上のバス受信器３６、３８及び４０、例えばＵｎｉｔｒｏｄｅのモデルＮｏ．ＵＣ５３５０バス受信器を含む。図１に示される実施形態において、ＯＥＣ要素２４及び２６は、共通のグレア信号から駆動される。代替として、図２においては、別個のグレア信号が、乗客及び運転者のサイドＯＥＣ要素２４、２６のため発生され得る。別個のグレア信号は、凸状ミラーが自動車の乗客のサイドに用いられている用途において追加の補償を与えるため用いられ得る。なお、その凸状ミラーの反射率レベルは比較的低いことが知られている。そのような用途において、乗客＿ＯＥＣ（ｐａｓｓｅｎｇｅｒ＿ＯＥＣ）及び運転者＿ＯＥＣ（ｄｒｉｖｅｒ＿ＯＥＣ）グレア信号は、後方及び前方に面したセンサ２１及び２２から生成される。乗客グレア信号乗客＿ＯＥＣ（ｐａｓｓｅｎｇｅｒ＿ＯＥＣ）は、凸状ミラーの比較的低い反射率を補償するためある率で増減され得る。双方の信号は、バス・インターフェース３４に、次いで、運転者バス受信器３８及び乗客バス受信器４０に付与される。運転者バス受信器３８は、運転者のサイドＯＥＣ要素２４を駆動するため用いられる運転者＿ＰＷＭ（ｄｒｉｖｅｒ＿ＰＷＭ）信号を発生する。同様に、乗客＿バス＿受信器４０は、乗客＿ＯＥＣ２６のための乗客＿ＰＷＭ（ｐａｓｓｅｎｇｅｒ＿ＰＷＭ）信号を発生する。
【００１４】
個別の駆動回路はまた、バックミラー及びサイドミラーの着色（「プライバシー・ガラス（ｐｒｉｖａｃｙｇｌａｓｓ）」）及び／又はフロント風防ガラスのマスキングのような環境要因を補償するのを可能にする。そのような用途においては、環境要因に起因して、各ミラー表面で感じた光レベルが、運転者の眼のレベルで異なることがあり得る。図３から図５に示される曲線は、後部窓の透過率が約３０％である一方、側方窓の透過率が約７０％である例示的適用を示す。典型的なミラーが、図３から図５に対して用いられている。ＩＥＣの反射率は、約７５％の最大反射率に選定され、一方運転者のサイドの平坦な外部ミラーの反射率は、約５５％に選定されている。乗客のサイドの凸状外部ミラーは、約１８％の知覚される最大反射率値を有するのが用いられている。特に、平坦なミラーに対して、測定された反射率レベルは、知覚された反射率レベルと同じである。しかしながら、凸状ミラーは、光がミラーの表面から発散するのに起因してより低い知覚される反射率レベルをもたらす。この差異は、ミラー表面の曲率の半径、並びにミラーからの対象物の距離に関連する。以下により詳細に説明されるように、本発明に従ったシステムは、ＩＥＣ要素２０並びにＯＥＣ要素２４、２６からの反射光を、運転者の眼のレベルのような所定の基準点で比較的一定であるように強制するため、上記の環境要因を補償することができる。
【００１５】
図３は、プライバシー・ガラスが運転者の眼のレベルのような所定の基準点での反射光に与える影響を示す例示的グラフである。曲線４０は、ＩＥＣ要素の反射率を自動車の後部からの光の関数として表す。曲線４２及び４４は、平坦なＯＥＣ要素及び凸状のＯＥＣ要素のそれぞれの反射率を自動車の後部からの光の関数として示す。図示のように、３つ全てのエレクトロクロミック要素は、比較的低い光レベルで最大反射率レベルにある。自動車の後部からの光が増大するにつれ、種々のエレクトロクロミック要素の反射率レベルは、図示のように最小反射率値に低減する。各エレクトロクロミック要素からの運転者の眼のレベルでの光は、曲線４６、４８及び５０により示される。図３に示されるように、３つ全てのエレクトロクロミック要素の反射率レベルは、自動車の後部からの比較的等しい光により低減を開始する。３つ全てのエレクトロクロミック要素はまた、似た光レベルで最小反射率に達する。しかしながら、曲線４６、４８及び５０により示されるように、運転者への反射光は、各エレクトロクロミック要素に対して著しく異なる。これは、図３において、例えば曲線４６、４８及び５０に沿った０．５００ルクスと５．０００ルクスとの間の領域における３つのエレクトロクロミック要素に対する異なる反射率レベルにより示され、それは前方センサが約１．０ルクスに暴露されていることに基づいている。最適性能は、運転者の眼のレベルでの光レベルが約０．５００ルクスから約５．００ルクスの領域で全く一定かつ等しいことであり、それは典型的なＩＥＣ要素２０及び典型的なＯＥＣ要素２４及び２６のアクティブ領域（ａｃｔｉｖｅｒｅｇｉｏｎ）を表す。
【００１６】
図４及び図５は、運転者の眼のレベルのような所定の基準点での、例えばプライバシー・ガラスに起因する反射光の差異を補償する本発明に従った異なる方法に関する。図４を参照すると、ＯＥＣ要素２４、２６に対する曲線５２及び５４は、図３に示されている曲線４２及び４４に類似している。しかしながら、この実施形態において、ミラー曲線５６に対する反射率曲線の特性は、修正されている。特に、ＩＥＣに対する反射率曲線５６のアクティブ領域における勾配５７は、低減されている。勾配を低減させることにより、曲線５８及び６２により表されるようにＩＥＣ２０及び運転者のサイドの平坦なＯＥＣ要素２４の双方から運転者の眼のレベルへの反射光は、図３における例えば、０．５００ルクスと約５．００ルクスとの領域におけるよりエレクトロクロミック要素のアクティブ領域に一層近接している。しかしながら、勾配調整は、乗客のサイドの凸状ＯＥＣ要素２６からの運転者の眼のレベルでの光に影響を及ぼさず、それは、図４に示されているように、運転者のサイドのＯＥＣ及びＩＥＣ要素に近い運転者の眼のレベルに光を与えない。
【００１７】
図５は、運転者の眼のレベルのような所定の基準点での反射光がＩＥＣ要素２０並びに両方の典型的なＯＥＣ要素２４、２６に対して比較的一定である実施形態を図示する。図５を参照すると、ＩＥＣ要素２０並びに凸状の外部ＯＥＣ２６の反射率は曲線６４及び６６のそれぞれにより表され、それらは曲線４０及び４４のそれぞれに類似している。この実施形態において、複数のＯＥＣ要素のうちの１つのＯＥＣ要素に対する反射率曲線の特性が変えられる。特に、運転者のサイドの平坦なＯＥＣ２４の反射率のオフセットが変えられる。この実施形態において、一般的に参照番号７６により示された点であって平坦な外部ミラーの反射率が低減を開始するその点は、図示のようにオフセットされている。ミラーの反射率が低減を開始する点をオフセットすることにより、３つ全てのエレクトロクロミック要素からの運転者の眼のレベルでの反射光は、ほぼ同じになる。
【００１８】
図３から図５において明らかであるように、プライバシー・ガラスの補償は、ＩＥＣ要素２０並びにＯＥＣ要素２４、２６に対して運転者のレベルのような所定の基準点において比較的一定の光レベルをもたらす。典型的なＩＥＣ及びＯＥＣ要素に対する運転者の眼のレベルでの反射光レベルの補償の特定の例が本明細書に説明されているが、本発明の原理をそのように制限するものではない。特に、本発明の原理を用いて、プライバシー・ガラスの有りでまたそれ無しでの用途におけるいずれの組合わせのエレクトロクロミック要素を仮想的に制御し、そして自動車及び非自動車用途においていずれの基準点を仮想的に制御し得る。
【００１９】
前述したように、エレクトロクロミックは、例えばＰＷＭ信号により制御される。特定のエレクトロクロミック要素の反射率レベルは、前述の勾配及びオフセット調整の外に、ＰＷＭ信号のデューティ・サイクルを変えることにより変えられる。ＩＥＣ要素２０、平坦なＯＥＣ要素２４及び凸状のＯＥＣ要素２６に対する典型的なデューティ・サイクルが図６に図示されている。図示のように、ＩＥＣ要素２０は、デューティ・サイクルがその制御範囲の約３０％に達したとき応答（減光）し、そしてデューティ・サイクルがほぼ８０％に達したとき完全に減光され得る。平坦なＯＥＣ要素２４は、そのより低い反射率レベル及び運転者の側方窓の透過率に起因して、デューティ・サイクルが１５％に達したとき応答（減光）し、そしてデューティ・サイクルが約６０％に達したとき完全に減光されることを必要とする。しかしながら、凸状のＯＥＣ要素２６は、その知覚された反射率レベルに起因して、デューティ・サイクルが４５％に達するまで応答（減光）する必要がなく、そしてデューティ・サイクルが９５％に達したとき完全に減光され得る。デューティ・サイクルに対するエレクトロクロミック要素の動作応答が自動車上のエレクトロクロミックの場所、及び光がエレクトロクロミックに到達するのに取る経路に基づくようにエレクトロクロミック要素を設計することにより、ＩＥＣ要素２０及びＯＥＣ要素２４、２６は、運転者の眼のレベルのような所定の基準点で反射光の比較的一定レベルを維持するよう制御され得る。
【００２０】
種々の電子的駆動回路が、本発明の使用に適している。図７は、エレクトロクロミック要素のための駆動回路の例示的概略図であり、一方図８は、本発明に使用されるエレクトロクロミック要素のためのオプションの要素加熱器のための典型的な駆動回路を表す。エレクトロクロミック要素のための他の駆動回路が、本発明の広い原理内にあると考えられる。
【００２１】
図７を最初に参照すると、抵抗Ｒ１０、Ｒ１６及びトランジスタＱ３が、パルス幅変調された信号ＰＷＭ＿ＩＮをシミュレートするため用いられる。そのパルス幅変調された信号ＰＷＭ＿ＩＮはグレア・レベル制御信号を表す。これらの構成要素Ｒ１０、Ｒ１６及びＱ３は、全体的に参照番号８０により識別される、本発明に従ったエレクトロクロミック要素のための電子的駆動回路の一部を形成しない。前述したように、電子的駆動回路８２は、公称１２ボルト自動車バッテリ８２により給電される。抵抗Ｒ８はツェナー・ダイオードＤ２と一緒でツェナー調整された供給電圧ＶＤＤを形成し、並びに差動増幅器Ｕ１及びＵ２に対する基準を与える。バッテリ８２の正端子と接地との間に接続されたキャパシタＣ５は、電磁干渉（ＥＭＩ）をバイパスさせる。ダイオードＤ２の陽極がバッテリの正端子に接続され、その陰極が１２ボルト供給入力１２Ｖ＿ＩＮに接続されている当該ダイオードＤ２は、逆極性保護を与える。Ｒ３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｃ６、Ｕ１Ａ、Ｒ１１、Ｒ１７及びＲ１８は、内部ミラー組立体からのＰＷＭグレア信号における接地及び振幅誤差を排除するための比較器回路を形成する。バス受信器がＯＥＣ組立体に物理的に近接して配置されているあるケースにおいては、このセクションは必要とされなくてもよい。
【００２２】
ＰＷＭ信号ＰＷＭ＿ＩＮは、抵抗Ｒ１４により差動増幅器Ｕ１Ａの反転端子に印加される。差動増幅器Ｕ１Ａの反転端子と接地との間に接続された抵抗Ｒ１５と共に抵抗Ｒ４は、電圧分割器を形成して、ＰＷＭ＿ＩＮ信号が差動増幅器Ｕ１Ａのコモン・モード範囲を越えるのを防止する。１２ボルト供給入力１２Ｖ＿ＩＮに結合された抵抗Ｒ３は、ＰＷＭ信号ＰＷＭ＿ＩＮをプルアップするため用いられている。キャパシタＣ６は、差動増幅器Ｕ１Ａの反転端子と接地との間に接続されて、フィルタリング及びラジオ周波数（ＲＦ）イミュニティを与える。
【００２３】
基準供給電圧が、差動増幅器Ｕ１Ａの非反転端子に印加される。特に、１対の抵抗Ｒ１１及びＲ１７は、電圧分割器を形成するため用いられ、基準電圧Ｕ１Ａを差動増幅器Ｕ１Ａの非反転入力に生成する。差動増幅器Ｕ１Ａの出力とその非反転入力との間に接続されたフィードバック抵抗Ｒ１８は、差動増幅器Ｕ１Ａのノイズ・イミュニティを改善するためヒステリシスを与える。
【００２４】
差動増幅器Ｕ１Ａの出力は、グレア制御信号ＧＬＡＲＥである。そのグレア制御信号ＧＬＡＲＥは、２つの状態、即ち公称０と３．４ボルトとを有し、そして内部ミラー組立体により感知され伝送されたグレア・レベルに比例（対応）する。キャパシタＣ２は、差動増幅器Ｕ２の非反転入力と接地との間に接続されて、ＰＷＭ信号を平均化して、ＤＣグレア信号ＥＣ−ＲＥＱを与える。そのＤＣグレア信号ＥＣ−ＲＥＱは、デューティ・サイクルに比例する。
【００２５】
グレア信号ＧＬＡＲＥは、勾配及びオフセット調整回路に印加される。その勾配及びオフセット調整回路は、差動増幅器Ｕ２、複数の抵抗Ｒ１２、Ｒ１９、Ｒ２６、Ｒ２７、Ｒ２８及びＲ３１、及びＣ２を用いるフィルタ回路を含む。ＥＣ要素の反射率曲線の利得又は勾配は、抵抗の比Ｒ２６／Ｒ２８によりセットされる。抵抗の比Ｒ２６／Ｒ２８は、抵抗の比Ｒ１９／Ｒ１２と同一である。勾配は前述したように選択され得て、それにより運転者の眼のレベルでの反射光は、内部及び外部のＥＣミラーに対して比較的同じである。図７に示される値により、勾配は、最大要素電圧が図９に図示されるようにＧＬＡＲＥ信号の約７０％デューティ・サイクルで到達されるようにである。
【００２６】
抵抗Ｒ２７及びＲ３１は、前述のようにオフセットを調整するため用いられている。負のオフセットが、抵抗Ｒ２７及びＲ３１により任意に加えられ得て、最小デューティ・サイクルが達成されるまでＥＣ要素電圧ＥＣ−ＤＲＩＶＥを約０ボルトに保持する。図７に示される値により、ＥＣ要素電圧は、２５％のデューティ・サイクルが図９に図示のように達成されるまで、約０ボルトのままである。
【００２７】
差動増幅器Ｕ２の出力は、１対の抵抗Ｒ２９及びＲ３０によりある率で増減される。その１対の抵抗Ｒ２９及びＲ３０は、最大要素電圧を確立し、そのためフル・スケール出力に対して、ＥＣ要素電圧は例えば１．２ボルトである。低い温度において、増大した駆動電圧を与えて応答時間を改善するため、オプションの温度補償が、グレア信号ＥＣ−ＲＥＱに対して１対の抵抗Ｒ５及びＲ１３及びサーミスタＴＨ１により与えられてよい。
【００２８】
１対の差動増幅器Ｕ１Ｂ及びＵ１Ｃを用いて、駆動トランジスタＱ１及びＱ２を駆動して、電圧ＥＣ＿ＲＥＱ、即ちＤＣグレア信号とＥＣ要素電圧ＥＣ−ＤＲＩＶＥとの間の差に応じてエレクトロクロミック（ＥＣ）要素Ｒ＿ＥＣを駆動か短絡かのいずれかにする。ＥＣ要素電圧ＥＣ−ＤＲＩＶＥがグレア信号電圧ＥＣ＿ＲＥＱを越えた場合、差動増幅器Ｕ１Ｃは、ハイに行き、それにより駆動トランジスタＱ２をターン・オンし、その駆動トランジスタＱ２はＥＣ要素Ｒ＿ＥＣを短絡し、次いでそのＥＣ要素Ｒ＿ＥＣはＥＣ要素を放電させ、その反射率を増大させる。差動増幅器Ｕ１Ｃの出力での電圧は、ＥＣ＿ＤＲＩＶＥ信号とＥＣ＿ＲＥＱ信号とを一致させるに丁度十分な電流を駆動トランジスタＱ２によりシンクさせる（引き込む）のに必要な点で安定化する。
【００２９】
差動増幅器Ｕ１Ｃの出力に接続されている抵抗Ｒ４は、駆動トランジスタＱ２へのベース電流を制限する。キャパシタＣ１と抵抗Ｒ４との組合わせは、高周波数の負帰還を与え、Ｕ１Ｃ−Ｑ２フィードバック・ループを安定化しかつＥＭＩを低減する。差動増幅器Ｕ１Ｃの非反転入力とＥＣ要素Ｒ＿ＥＣとの間に結合されている抵抗Ｒ９は、差動増幅器Ｕ１Ｂ及びＵ１Ｃのための静電気放電（ＥＳＤ）保護を与える。
【００３０】
ＤＣグレア信号ＥＣ＿ＲＥＱが駆動信号ＥＣ−ＤＲＩＶＥを例えばほぼ２５ミリボルトより多く越えた場合、差動増幅器Ｕ１Ｂの出力は、ハイに行き、駆動トランジスタＱ１をターン・オンする。差動増幅器Ｕ１Ｂの出力での電圧は、ＥＣ−ＤＲＩＶＥとＥＣ−ＲＥＱ＋２５ＭＶとを一致させるに丁度十分な電流を駆動トランジスタＱ１により供給（ｓｏｕｒｃｅ）させるのに必要な点で安定化する。抵抗Ｒ６及びＲ７は、差動増幅器Ｕ１Ｂの反転入力での電圧をほぼ２５ｍＶだけオフセットさせる。抵抗Ｒ７は抵抗Ｒ６より非常に大きいので、抵抗Ｒ７は、電圧分割器としてより一層電流源のように振る舞う。これは、ＥＣ要素電圧が０Ｖ近くであるとき最も大きな百分率誤差を生じる。ＥＣ要素の電圧が約０．４Ｖに達するまでＥＣ要素はクリア（ｃｌｅａｒ）であるので、この誤差は、一度要素が暗くなり始めると、無視し得る。抵抗Ｒ７により供給される電流は、Ｒ６を流れ、ほぼ２５ｍＶをＥＣ−ＤＲＩＶＥ信号に加えて、信号ＥＣ−ＲＥＱ＋２５ＭＶを生成する。このオフセットは、駆動トランジスタＱ１及びＱ２が同時にターン・オンしないことを保証する。１対のキャパシタＣ７及びＣ４は、高周波数でのＵ１Ｂ−Ｑ１ループのループ利得を制御して、安定性を保証する。差動増幅器Ｕ１Ｂの出力に接続されている抵抗Ｒ２は、トランジスタＱ１のベース電流を制限し、そしてキャパシタＣ４と関係して、高周波数極を設定する。抵抗６及びキャパシタＣ７の組合わせは、別の高周波数極を設定する。抵抗Ｒ６はまた、比較器Ｕ１Ｂに対するＥＳＤ保護を与える。抵抗Ｒ１は、駆動トランジスタＱ１のコレクタ電流を制限する。
【００３１】
キャパシタＣ３は、電力供給バイパスを与え、差動増幅器Ｕ１Ｂの安定性を保証する。駆動トランジスタＱ１及びＱ２に結合されている１対のキャパシタＣ１及びＣ４は、駆動回路８０に対するＥＭＩ及びＥＳＤ保護を与える。トランジスタＱ１のコレクタと直列に配設されている抵抗Ｒ１は、Ｑ１の電力放散を低減する。
【００３２】
オプションの加熱器制御回路が、図８に図示されている。サーミスタＴＨ２と直列である抵抗Ｒ２２は、温度依存出力を有する電圧分割器を形成する。温度が降下するにつれ、比較器Ｕ１Ｄ上の電圧は増大する。電源Ｖ_DDと差動増幅器Ｕ１Ｄの非反転入力及び反転入力のそれぞれとの間に接続されている１対の抵抗Ｒ２２及びＲ２３は、差動増幅器Ｕ１Ｄの反転入力における固定の基準出力を有する電圧分割器を形成する。
【００３３】
差動増幅器Ｕ１Ｄの出力は、ミラー温度が例えば０℃より下に降下したときハイに行き、トランジスタＱ４をターン・オンして、構成要素Ｒ２０として表されるミラー要素加熱器を付勢する。差動増幅器Ｕ１Ｄの出力と非反転入力との間に接続された抵抗Ｒ２５は、ヒステリシスを与える。駆動トランジスタＱ４のベースと差動増幅器Ｕ１Ｄの出力との間に接続された抵抗Ｒ２１は、駆動トランジスタＱ４に入るベース電流を制限する。キャパシタＣ９は、回路のためのＥＭＩ保護を与える。
【００３４】
本発明が、図面に示されている実施形態の詳細を参照して記載されたが、これらの詳細は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【００３５】
請求され、かつ米国の特許証により保証されることを希求する範囲は頭書の特許請求の範囲の記載のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従ったシステムのブロック図である。
【図２】図２は、図１に図示されているブロック図の代替実施形態である。
【図３】図３は、典型的な内部及び外部エレクトロクロミック要素の反射率を自動車の後部からの光の関数として示す典型的な反射率曲線を図示するグラフであり、またエレクトロクロミック要素の反射率を運転者の眼のレベルでの反射光の関数として示す。
【図４】図４は、図３に類似の図であるが、本発明の一実施形態に従って勾配調整を用いた反射光の補償を示す図である。
【図５】図５は、本発明の代替実施形態に従ってオフセット調整を利用した反射光の差を説明する、図４に類似の図である。
【図６】図６は、典型的ＩＥＣ要素に対して異なるタイプのＯＥＣ要素のためのデューティ・サイクルを示す例示のグラフである。
【図７】図７は、本発明と使用のエレクトロクロミック要素のための駆動回路の例示的概略図である。
【図８】図８は、本発明に従ったエレクトロクロミック要素のための要素加熱器用駆動回路の例示的概略図である。
【図９】図９は、デューティ・サイクル（単位：パーセント）を水平軸上に、そして平均化されたグレア信号ＧＬＡＲＥ及び要素電圧ＥＣ−ＲＥＱ（単位：ボルト）を垂直軸上に示す、本発明に従った例示的勾配及びオフセット調整を図示する。

Claims

車両がプライバシー・ガラスで作られた後部窓を含み、車内の所定の基準点で比較的一定の反射光レベルを維持するために前記車両の内部エレクトロクロミック要素及び外部エレクトロクロミック要素の反射光レベルを制御するための方法であって、
検出されたグレア・レベルに応答し、そして検出されたグレア・レベルと所望の反射率レベル間の関係を確立する反射率曲線に従って前記内部エレクトロクロミック要素及び外部エレクトロクロミック要素の反射率を変えるステップと、
内部エレクトロクロミック要素用の第１の反射率曲線及び外部エレクトロクロミック要素用の第２の反射率曲線を与えるステップと、を含み、
前記第１の反射率曲線は、前記後部窓のプライバシー・ガラスを補償するために前記第２の反射率曲線から異なる、
ことを特徴とする方法。
前記第１の反射率曲線は、前記第２の反射率曲線から異なる勾配をもつ、請求項１に記載の方法。
前記第１の反射率曲線は、所与の検出されたグレア・レベルに対する前記第２の反射率曲線の反射率から異なる反射率をもつように前記第２の反射率曲線に対してオフセットする請求項１に記載の方法
プライバシー・ガラスで作られた後部窓を有する車両の内部バックミラー及び少なくともひとつの外部バックミラーの反射率レベルを制御する装置であって、
車両の背後から受ける光のレベルを検出し、そして検出光レベルを表すグレア信号を発生するグレア・センサと、
前記内部バックミラー及び外部バックミラーそして前記グレア・センサに結合され、前記グレア信号を受信しそして電気信号を発生して前記内部バックミラー及び外部バックミラーの反射率を制御し、前記後部窓のプライバシー・ガラスを補償するためにグレア信号に応答して少なくともひとつの外部バックミラーの反射率と異なる反射率を得るように内部バックミラーの反射率を制御する、制御サブシステムと、
を含む装置。
前記制御サブシステムは、コントローラと、各ミラー用の個々の駆動回路とを含み、該個々の駆動回路は前記コントローラに結合されている、請求項４に記載の装置。
前記グレア・センサは、前記車両の背後から受取る光が前記グレア・センサに到達する前に後部窓のプライバシー・ガラスを通って投射するように車両内部に設けられる、請求項４に記載の装置。
前記グレア・センサは、内部バックミラーのハウジング中に設けられている、請求項６に記載の装置。
前記グレア信号は、内部バックミラー組立体からバスを介して外部バックミラーへ送信される、請求項７に記載の装置。
前記制御サブシステムは、前記グレア・センサに結合されたコントローラと、各ミラー用の個々の駆動回路とを含み、該個々の駆動回路は前記コントローラに結合されている、請求項４に記載の装置。
各前記ミラーはハウジングを含み、前記個々の駆動回路は各ハウジングに設けられる、請求項９に記載の装置。
前記コントローラは、前記内部バックミラーのハウジングに設けられる、請求項１０に記載の装置。
前記制御サブシステムは、所定の基準点における反射光が比較的一定であるように前記ミラーの反射率を制御する、請求項４に記載の装置。
前記制御サブシステムは各ミラーに関連する反射率曲線に基づいて各ミラーの反射率を制御し、前記反射率曲線は検出されたグレア・レベルと所望の反射率レベル間の関係を確立し、前記内部バックミラー用の反射率曲線は外部バックミラーの反射率曲線よりも少なくともひとつの異なる特性を有する、請求項４に記載の装置。
前記異なる特性は勾配である、請求項１３に記載の装置。
前記異なる特性はオフセットである、請求項１３に記載の装置。
前記車両の外側に設けられ、電気制御信号に応答して変化する反射率を有する第２の外側バックミラーを更に含む、請求項４に記載の装置。
前記の各ミラーはエレクトロクロミックミラーである、請求項４に記載の装置。
前記制御サブシステムは前記外部バックミラーの反射率以上に大きく前記内部バックミラーの反射率を維持するように構成されている、請求項４に記載の装置。
前記後部窓の透過率よりも大きい透過率を有する運転手のサイドミラーをさらに含む、請求項１８に記載の装置。
前記外部バックミラーは要素加熱器を含む、請求項４に記載の装置。