JP6911683B2 - 移動体の覗き見防止システム - Google Patents
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Description
社会生活水準の向上に伴い、移動体内部空調などの発達により密閉性が向上し、窓の機能は徐々に開閉機能を省略し、その透過性を活かした観察目的を主としつつある。そして、現代社会においては、前述のとおり生活水準の向上に伴い、個人の利益を尊重し、互いのプライバシーを確保することも重要な要素となりつつある。
特に外形寸法として高さ、幅に関して前述のような制約上、一定の寸法内に収める必要がある。これらの移動体においては、輸送能力向上の一例として2階建てとしたものが存在するが、既存設備の寸法制限を受けるため1階の乗客の位置はより低くなり、地面側へ近づくことになる。
例えば、2階建ての列車については、1階シートに座った乗客の目線は駅停車時(以下、停車場所と称する)にほぼホーム床面高さに相当する約1.1から1.2mとなる。
このことは停車場所の乗客にとって覗き見防止の観点上、予期せぬ方向からの視線を受けることになり、好ましくない場合がある。また、移動体の1階乗客の視界においても同様に、停車場所の乗客の足や靴、ホーム床部などが視界を占めることとなる。従って、移動体の乗客と、停車場所の乗降客双方にとって好ましくない状況が生じうる。
そして、乗客の乗降は移動体の2側面のうちいずれか片面で行われることが多い。移動体において、例えば列車やバス等公共の乗り物に関しては観光目的に使用されることも多い。その際、乗降の行われない側の側面については、前述のとおり覗き見防止の他、対向側の移動体に対する覗き見防止や、そうでない場合において景観の見晴らしを求めるなど、一見相反するような多種多様なニーズに応える必要が生じている。
なお同様の課題は、1階部のみならず、移動体の乗客と停車場所の乗客の互いの高さ位置を交換する形でバス等の車両や、列車の2階部でも起こりうる。
また、上述の課題は乗降側の側面における課題であり、例えば、乗降に関係のない反対側の側面において同じ制御は不要であり、むしろ窓の景色が阻害されることや、一斉に制御されることに対する乗客の不満を喚起するものである。
移動体に設けられた透明部位に、局所部の光透過率を制御可能な液晶調光部材が設けられており、
前記移動体が停車状態である場合に、
前記停車状態である時に前記移動体の有する複数の前記透明部位を、少なくとも2パターン以上の異なるモードで一括制御し、
前記液晶調光部材の光透過率を局所的に変化させる制御部を備える、
移動体用調光覗き見防止システムである。
請求項1から3のいずれかに記載された移動体用調光覗き見防止システムとすることもできる。
請求項4に記載の移動体用調光覗き見防止システムとすることもできる。
なお、本発明においては特段の注釈がない限り、運転を実施する者あるいは環境取得センサ用の移動体前方及び後方の窓、および、運転操作区画に関し設けられた側部窓、他運転に用いられる窓は運転上の安全性から制御対象外としている。
また、本発明の実施形態における局所部の光透過率を制御可能とする調光可能な透明体の制御パターンは、1側面において高さを同じくする範囲で1パターン以上の一括制御、異なる高さを有する際はそれぞれの高さに応じたパターンの一括制御となることが、覗き見防止の効果を発揮する観点から好ましい。異なる側面については、異なるパターンが実施されることが好ましい。
なお、各側面の制御パターンにおいては、実際には現実の環境、設備により様々な状況が考えられるため、例えば各側面で外的条件が互いに一致するために、前記のとおり異なる一括制御の結果、各側面において同様の制御となることを妨げるものではない。
図2のA、Bは層構成数が少なく、透過率や、製造コストに関して利点を有する。図2のCは、両面に保護板を有するため耐久性や、耐環境性に優れる。
なお、ここでいう調光可能という概念には透明から視認不可能に至る中間の透過性を含むものとする。そして、本発明における覗き見防止用途としての調光時には、一般に視認不可能になる程度の基準として、波長550nmにおける可視光線の透過率が70%未満の透過性制御を行うものとする。
また、ここでいう透明体とは、窓などに利用される、無色透明である板状のものを指すものであり、ガラスや透明樹脂も含まれる。
本発明の透明体として種々の公知の移動体に好適に用いられるガラス材や、透明樹脂を用いることができる。ガラスはいわゆる酸化シリコン系を主成分とするソーダガラスから、各種光学処理や物性処理を実施した高透過性や強化ガラスまでを自由にその目的に応じて使用することができる。
透明樹脂の材料としては、種々の公知の材料を使用することができる。ここでは、光学素子を構成する部材の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることが好ましい。
これには、例えば広くプラスチック系材料の重合体樹脂、(メタ)アクリロニトリル樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ABS樹脂、ポリエーテルスルホン等の樹脂や、紫外線吸収機能を有する材料としてアセチルセルロース系樹脂(特に通称TAC、トリアセチルセルロース基板)等を挙げることができる。
上述の透明体は接着層を介して液晶部110と積層され、必要に応じ、これらを保護する機能を有する保護板と合わせて加圧成型などの処理をされる。なお、接着層は適宜粘着層等を用いることができる
より具体的に説明すると、Aは保護板100の片面に、透明板101に挟持された電極と駆動回路102、配向層103、液晶層104によって構成される液晶部110を備えている。
この液晶部に加えられる印加電圧は、後述する制御手段11によって適宜調整・制御される。
図2のAでは、保護板100が移動体の外側になるため外部環境に対する耐久性に優れる。
図2のBでは、保護板100が移動体の内側になるため内部環境について液晶系材料を遠ざけたい用途に優れる。
図2のCでは、保護板100が移動体の外側と内側両面に設置されているため、前述のとおり耐久性や耐環境性に優れる。
図5のAに例を示すように、局所部は電極と駆動回路の配置により1次元の帯状に配列して構成されており、局所部の設定は帯ごとに実施される。このような構成により、調光可能な透明体を局所的に透過率変化させるものとして機能させることが可能になっている。前述のとおり、本実施形態に従う形で中間調を用いることができる。
図5のAからCに記載する図は本発明の調光部位2の調光パターンである。特に本実施例である図5のBに示すように2次元のマトリクス状や、図5のBの2次元配列をさらに細かく分割することや、制御手段11の電圧印加の面内分布等、電気的制御により図5のCのごとく中間調を含む濃淡表示とすることもできる。濃淡の表示は、前記のとおりマトリクス状の分割パターンや、前述の電気的制御により面内分布として表示することができる。なおマトリクス表示した場合には、任意のパターンを表示することも可能である。前述のとおり、本実施形態に従う形で中間調を用いることができる。
ここで透明体の縁は、移動体の進行方向および乗客の座席位置により選択できるものとする。より具体的には、乗客の座席位置が回転する場合等である。
また、必要に応じて覗き見防止の他、透明体上部側で日よけなどの透過率調整をしてもよい。
および、透明体を対角線上に横切る場合には、移動体の進行方向側の透明体の縁を含む対角線上に50%以下、好ましくは30%以下、さらに好ましくは20%以下の面積とし、下限を15%以上とすれば、覗き見防止と、本来の窓の機能の両方に効果的である。
該複数のパターンを使い分けることにより、移動体及び停車場所の乗客双方において覗き見を効果的に防止することができる。
なお、本発明の比較例を合わせて記載する。
図1 に示す本実施形態の移動体1においては、動力源(図示略、一般的な例として、列車であればモータあるいはエンジン、もしくはこれらを組み合わせたハイブリッド型であり、自動車の場合も同様である。)の駆動が発電を行うダイナモ、あるいは内部または外部供給される電力が直接継電器(図示略)に伝わり、該機器による電力は、通常のバッテリと、本実施形態の調光制御装置のための専用バッテリと(いずれも図示略)に蓄積される。
ここで、通常のバッテリは、エンジンや各種装備品を作動させるための電源であり、専用バッテリは本実施形態に係る透明部位2を動作させるための専用の電源である。このように、他の装備品等を作動させるための電源と、透明部位2を作動させるための電源とを分離することにより、エンジン非作動時に透明部位2が電力を消費していても、エンジンや各種装備品動作のためのバッテリが上がってしまうのを防止できるようになっている。
また、専用バッテリは制御部10に接続されており、制御部10 は専用バッテリからの電力供給を受けて動作する。
本態様では、前述[0031]段落に記載のとおり、電圧非印加時に調光体は透明であるから、専用バッテリの消耗時には調光体は従来技術の窓としての機能を果たす。これは、移動体の故障時に電力を失った際に調光体は透明状態を保つものであり、移動体の総合的安全性に寄与する効果を有する。
なお、本態様の他、必要に応じ、ヒューズや電力ブレーカ等の安全装置を介して通常のバッテリや直接電力供給を受けることを妨げない。
なお、本実施形態において、位置判定条件は、移動体の所在位置が、停車場所として予め指定された位置(より具体的には、駅、または停留所、所定の停車位置、など)に該当していることであり、速度判定条件は、移動体の移動速度がゼロであることである。
また、同じく記憶手段19に含まれるRAM(Random Access Memory)は、ROMに記憶されたプログラムをCPUが実行する際に使用するデータ(フラグや変数の値など)を一時的に記憶するほか、調光可能な透明部位2のパターン制御を行なう際にデータを一時的に記憶するものである。
なおCPU(Central Processing Unit)は、記憶手段のうちROMに記憶されている調光制御プログラム/表示制御プログラムを読み出して実行することにより、後述する位置検出手段15、速度検出手段17を通じて調光エリア制御手段の機能を演算するものである。
なお、非常時には移動体乗客や周囲の安全のためモード変更スイッチの状態に関わらず調光可能な透明体を透光状態とするものである。もしくは、移動体に備えられる非常停止装置(図示略)に連動していてもよい。
本発明では、停止状態を後述する複数の要素によって総合的に判断するものとする。この判断は、通常時において安全上充分に有効であり、かつ実際の移動体の構造において、乗客の乗降などにより発生が避けられない3次元的微細な振動などに関し、過度の判定をしないためである。
なお、本発明においては速度判定条件において速度変化を所定制御周期毎に記憶することにより、停止付近の状態を判定することが可能である。また、速度変化検出においては加速度を検出(センサの図示略)あるいは速度微分により算出して用いることも可能である。この判定により、移動体の発進、停止を精度よく検知することが可能であり、一例として、制御系11が自律的に判断することを可能とする。
調光エリア制御手段11は、位置検出手段15および速度検出手段17による判定結果とモード変更スイッチ18によって行なわれる切換指示とに従って、制御対象となる透明部位2の局所部の透過率調整を実施するものである。
なお、位置情報や外部環境センサ等を用いて、局所部の光透過率を制御可能とする調光可能な透明体に外光入射防止の機能を付加することができる。覗き見防止に加え、移動体内部が過度に暗くならないようにしたり、温度調整をすることによって移動体内部の環境を快適にすることが可能となる。この外光入射防止は、主として局所部の光透過率を制御可能とする調光可能な透明体の上縁を起点として制御するものである。図5に一例を示す。
次に、上述のごとく構成された本実施形態の調光制御装置11の調光制御動作について、図4を参照しながら説明する。なお、図4は本実施形態の調光制御装置11の調光制御動作、即ち透明部位2に対する調光制御動作 を説明するためのフローチャートである。
ここで、切換えとならない場合(ステップS19のNOルート)は、不透明状態が継続しているから制御状態を維持したまま(1)へ戻る。なお、個別判定手段で装置故障などのエラーが発生した場合は個別にエラー表示となる。
また、調光される透明体1は全体が1つの調光機能を有するパネルから成るものでなくてもよく、また複数の調光機能を有する透明体の一部分を成すパネルを組み合わせて1つの大型パネルとしてもよい。このように構成することにより、40インチ以上の大型、あるいは曲面構成を含む立体的形状を持つパネルが、技術的または経済的な理由などにより入手が困難な場合であっても得られることになる。
なお、目視用窓の制御範囲は本発明の[0035]から[0038]に準じるものとするが、これらに特段の制限を受けるものではない。
本発明の実施例では図2のCを用いている。図2のCは本発明に係る例のうち、合わせガラスの態様を示す断面図である。この合わせガラスCは、本発明の移動体の窓部に使用されるものであり、液晶部110の外表面を形成する透明板101を、接着層(図示略)を介し保護板100(本実施例では板状の2枚の強化ガラスである)により液晶部100を挟持して構成されるものである。ここで2枚の強化ガラスは、[0029]に述べたとおりのガラス材料を適用することができる。また接着層は、液晶部110の透明板101と保護板100との接着層をなす構成であり、この種の合わせガラスに適用される種々の構成を広く適用することができる。
前に述べたとおり、ガラスへの付加機能として例えば紫外線や赤外線遮蔽層としての機能を備えるようにしてもよい。
本発明の局所部の光透過率を制御可能とする調光可能な透明体2の製造工程は、それぞれ接着層を設けた2枚の強化ガラスを液晶部110と積層する積層工程、積層工程による積層体を加熱、加圧する工程を備える。
他の実施例において、そのまま平板形状として用いることも可能である。
液晶部110には、液晶材料による液晶層104の厚みを一定に保持するためのスペーサ(図示略)が配向層103に設けられる。図示しない2枚の直線偏光板は、それぞれ液晶部110へ偏光の方向に合わせ位相差フィルムとして設けられる。
なお、位相差フィルム18、19は、必要に応じて省略することができる。
本発明の実施形態では、いわゆる電圧印加されていない時に透過状態となる、ノーマリーホワイト方式で液晶層104を駆動する。
また別の態様としてIPS方式等の液晶材料を使用する場合、電極102は、2枚いずれかの配向層側に1枚の構成で作製されることは言うまでも無い。
なお、上記構成に代えて、安全性に問題のない範囲で、電圧印加されていない時に非透過状態となるノーマリーブラック方式により駆動することも可能である。
なお、他の実施例として保護板100の最外面もしく反対側の面にハードコート層として物理的保護層や応力緩和層、飛散防止層を設けることや、前述の紫外線や赤外線遮蔽用の透過率調整層を透明板101の最外層より外側に設けてもよい。
電極層は、液晶層104の全面にほぼ均一な電圧印加を可能とし、透明と知覚される種々の構成を適用することができるが、本実施形態では、透明電極材として公知であるITOによる透明導電膜を全面に形成して作製されるものである。
なお他の実施例として、前述のとおり電極は所望の形状によりパターニングされて作製されてもよい。
なお、他の実施例として、ラビング処理による配向層に代えて、光配向機能を有する層により作製してもよい。
ここで、他の実施例として、フォトレジストによる透明樹脂が2枚の透明板101間に作製されてもよい。例えば、円柱形状の硬化フォトレジストを適用して、複数の点接触により液晶層104を挟持する2枚の透明板101の間隔(液晶層の隙間に相当)を均一に保持するものである。
なお、他の実施例においてシール材は熱硬化性樹脂に限らず紫外線硬化樹脂などの種々の公知材料を適用することができる。
続くスペーサ配置工程において、スペーサを透明板上へ散布することにより、スペーサが配置される。
なおフィルムの一方のみにスペーサ部を作製する場合、スペーサ部を作製しない側のフィルム材については、スペーサ作製工程が省略されることは言うまでもない。
また、他の実施例において、レジストにより柱状形状をパターニングにより形成してもよい。
続いて配向層のラビング工程において、ラビングロールを使用したラビング処理により、配向層材料層の表面に微細凹凸形状が作製されて配向層103が作製される。
なお他の実施例において、液晶部110の製造プロセスは必要に応じて途中の工程から液晶部110の1枚ごとにカッティングされた枚葉処理により各工程が実行されてもよい。
Δn450<Δn550<Δn650
の関係とする逆分散性を有する液晶材料とすることができる。
従来技術として、正分散性の逆の特性を有する逆分散性(一般に、可視光領域において短波長から長波長側にかけて位相差が大きくなる波長分散性)を有する材料としては、フルオレンを用いたポリカーボネート共重合樹脂が知られているが、これは単なるフィルム体であるから本発明には不適である。
これに対して、本発明では逆分散性の液晶材料を使用することで、液晶層104を上述の技術に比べ薄く構成しつつ、透光時の光について波長依存性が改善され色味変化が少ない局所部の光透過率を制御可能とする調光可能な透明体2を得ることができる。
これにより偏光解消素子10では特に可視光域波長に依存する透過率の差を抑えることができ、色の変化を抑制しつつ光を透過することが可能となる。すなわち、透過波長依存性のある透明体やサングラス等を用いた場合でも、色味変化を抑えることができる。
なお、本発明に使用する液晶材料として特に制限はないが、本発明に要求される機能により配向方向を種々選択できる重合性棒状液晶材料を使用することができる。
他の実施例において、例えばより簡単に覗き見防止機能を発現する、光透過率制御ができればよい場合には上述の逆分散液晶に代えて正分散液晶材料を使用してもよい。
ここで、透過率調整面積は、境界部で透過率制御をON/OFFとした場合である。サンプル数は、シミュレーション環境で50名とし、官能評価結果とその理由については、主観判断聞き取り調査の総合結果である。
なお、他の比較例として表の記載は略としたが、移動体同士のすれ違いや停車の場合も、異なる状況ごとに制御状態が相反することもあり、乗降側もしくは逆側に準じて異なる2側面に一律に制御を実施した制御については透過率調整面積の変化に関わらず、不評(評価×)であった。内容としては、前記のとおり一律に制御されることが挙げられていた。
2 調光可能な透明体
10 制御部10
11 調光エリア制御手段
12 位置、高低差判定手段
13 速度判定手段
14 停車場所判定手段
15 GPS位置検出手段
16 時間検出手段
17 速度検出手段
18 モ−ド変更スイッチ
19 記憶手段
20 回路
21 ブレーキ
22 扉開閉
100 保護板
101 透明板
102 電極、駆動回路
103 配向層
104 液晶層
110 液晶部
Claims (10)
- 本発明は、
移動体に設けられた透明部位に、局所部の光透過率を制御可能な液晶調光部材が設けられており、
前記移動体が停車状態である場合に、
前記停車状態である時に前記移動体の有する複数の前記透明部位を、少なくとも2パターンの異なるモードで一括制御し、
前記液晶調光部材の光透過率を局所的に変化させる制御部を備える、
移動体用調光覗き見防止システム。 - 前記光透過率を局所的に変化させる制御部が、前記液晶調光部材を1次元の帯状または2次元マトリクス、または面内透過率の差によって制御する事を特徴とする、請求項1に記載の移動体用調光覗き見防止システム。
- 前記複数の部位が、前記移動体の進行方向に平行な方向を含む2側面のうちの1面であり、前記2側面がそれぞれ独立して制御される事を特徴とする、請求項1または2に記載の移動体用調光覗き見防止システム。
- 前記移動体の制御部が少なくとも位置情報を有し、前記位置情報により前記液晶調光部材の光透過率の前記局所部を設定する、
請求項1から3のいずれかに記載された移動体用調光覗き見防止システム。 - 前記位置情報が、前記移動体の現在位置検出により得られた位置情報である、請求項4に記載の移動体用調光覗き見防止システム。
- また、前記位置情報が、前記移動体の移動経路に沿ってあらかじめ設定された位置情報である、
請求項4に記載の移動体用調光覗き見防止システム。 - また、前記局所部の設定が、前記位置情報における前記移動体の走行面と、前記移動体の乗降部が隣接する歩行者用道路についての高低差により行われる、請求項4から6のいずれかに記載の移動体用調光覗き見防止システム。
- また、前記局所部の設定が、前記透明部位の最小単位毎に独立して実施される、請求項4から7のいずれかに記載の移動体用調光覗き見防止システム。
- また、前記局所部の設定が、さらに前記移動体の内部への外光入射防止機能を有する、請求項4から8のいずれかに記載の移動体用調光覗き見防止システム。
- また、前記移動体が、緊急停止した場合に前記液晶調光部材を透光状態とする事を特徴とする、請求項1記載の移動体用調光覗き見防止システム。
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