(57)【要約】【課題】良好な光電変換を維持しつつ、車外の状況を正確に判断する。【解決手段】車両１は、感度波長域が可視光波長域外にある光電変換素子を含む窓ガラス４と、窓ガラスを介して車外６を撮影するように車内５に配置されたカメラ７であって、感度波長域が可視光波長域外にあるカメラと、を備える。光電変換素子の感度波長域とカメラの感度波長域とが少なくとも部分的に重複している。窓ガラスに、カメラの感度波長域における光透過性能が比較的高い高透過区画４１と、カメラの感度波長域における光透過性能が比較的低い低透過区画４２と、が区画されている。窓ガラスを横切るカメラの撮像領域７ｃによって窓ガラスに画定された撮像区画４ｃと、高透過区画４１とが少なくとも部分的に重なっている。【選択図】図１
2020147063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感度波長域が可視光波長域外にある光電変換素子を含む、窓ガラスと、
前記窓ガラスを介して車外を撮影するように車内に配置されたカメラであって、感度波長域が可視光波長域外にあるカメラと、
を備えた車両であって、
前記光電変換素子の感度波長域と前記カメラの感度波長域とが少なくとも部分的に重複しており、
前記窓ガラスに、前記カメラの感度波長域における光透過性能が比較的高い高透過区画と、前記カメラの感度波長域における光透過性能が比較的低い低透過区画と、が区画されており、
前記窓ガラスを横切る前記カメラの撮像領域によって前記窓ガラスに画定された撮像区画と前記高透過区画とが少なくとも部分的に重なっている、
車両。
【請求項２】
前記撮像区画と前記高透過区画とがほぼ全体的に重なっている、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記高透過区画の単位面積当たりに含まれる前記光電変換素子の体積が、前記低透過区画の単位面積当たりに含まれる前記光電変換素子の体積よりも少ない、請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
感度波長域が前記可視光波長域外にある別の光電変換素子が前記高透過区画の少なくとも一部に配置されており、前記別の光電変換素子の感度波長域と前記カメラの感度波長域とが互いに異なっている、請求項１から３までのいずれか一項に記載の車両。
【請求項５】
前記高透過区画の鉛直方向下縁が前記撮像区画の鉛直方向下縁に一致するか又はこれよりも鉛直下方に位置する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の車両。
【請求項６】
感度波長域が可視光波長域外にある光電変換素子を含む、窓ガラスと、
前記窓ガラスを介して車外を撮影するように車内に配置されたカメラであって、感度波長域が可視光波長域外にあるカメラと、
を備えた車両であって、
前記光電変換素子の感度波長域と前記カメラの感度波長域とが少なくとも部分的に重複しており、
前記窓ガラスに、前記窓ガラスを横切る前記カメラの撮像領域によって画定された撮像区画と、前記撮像区画以外の残余区画と、が区画されており、
前記光電変換素子は、前記撮像区画内に配置されることなく、前記残余区画の少なくとも一部に配置されている、
車両。
【請求項７】
前記光電変換素子は、前記撮像区画内に配置されることなく、前記残余区画のほぼ全体に配置されている、請求項６に記載の車両。
【請求項８】
前記光電変換素子の感度波長域及び前記カメラの感度波長域がそれぞれ、赤外波長域内にある、請求項１から７までのいずれか一項に記載の車両。
【請求項９】
前記窓ガラスがフロントガラス及びリアガラスの一方又は両方である、請求項１から８までのいずれか一項に記載の車両。
【請求項１０】
車両に適した窓ガラスであって、
前記窓ガラスは、感度波長域が可視光波長域外にある光電変換素子を含んでおり、
前記車両は、前記窓ガラスを介して車外を撮影するように車内に配置されたカメラであって、感度波長域が可視光波長域外にあるカメラを備えており、
前記光電変換素子の感度波長域と前記カメラの感度波長域とが少なくとも部分的に重複しており、
前記窓ガラスに、前記カメラの感度波長域における光透過性能が比較的高い高透過区画と、前記カメラの感度波長域における光透過性能が比較的低い低透過区画と、が区画されており、
前記窓ガラスが前記車両に取り付けられたときに、前記窓ガラスを横切る前記カメラの撮像領域によって前記窓ガラスに画定される撮像区画と、前記高透過区画とが少なくとも部分的に重なる、
窓ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は車両及び窓ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
二つの電極の間に、赤外光領域に光の吸収ピークを有する有機物半導体を含有する光電変換層が設けられている有機太陽電池であって、光電変換層及び電極が透明な有機太陽電池から、車の窓を形成する技術が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、フロントガラスを介して車外を撮影する赤外線カメラを車内に配置した車両も公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０６００５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両のフロントガラスが特許文献１の有機太陽電池から形成されると、車外の赤外線は、フロントガラスの光電変換層によって吸収され、フロントガラスを介して車内に到達しにくい。その結果、車内に設けられた赤外線カメラによって、フロントガラスを介し車外の状況を正確に判断できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一観点によれば、感度波長域が可視光波長域外にある光電変換素子を含む、窓ガラスと、前記窓ガラスを介して車外を撮影するように車内に配置されたカメラであって、感度波長域が可視光波長域外にあるカメラと、を備えた車両であって、前記光電変換素子の感度波長域と前記カメラの感度波長域とが少なくとも部分的に重複しており、前記窓ガラスに、前記カメラの感度波長域における光透過性能が比較的高い高透過区画と、前記カメラの感度波長域における光透過性能が比較的低い低透過区画と、が区画されており、前記窓ガラスを横切る前記カメラの撮像領域によって前記窓ガラスに画定された撮像区画と前記高透過区画とが少なくとも部分的に重なっている、車両が提供される。
【０００７】
本開示の別の観点によれば、感度波長域が可視光波長域外にある光電変換素子を含む、窓ガラスと、前記窓ガラスを介して車外を撮影するように車内に配置されたカメラであって、感度波長域が可視光波長域外にあるカメラと、を備えた車両であって、前記光電変換素子の感度波長域と前記カメラの感度波長域とが少なくとも部分的に重複しており、前記窓ガラスに、前記窓ガラスを横切る前記カメラの撮像領域によって画定された撮像区画と、前記撮像区画以外の残余区画と、が区画されており、前記光電変換素子は、前記撮像区画内に配置されることなく、前記残余区画の少なくとも一部に配置されている、車両が提供される。
【０００８】
本開示の更に別の観点によれば、車両に適した窓ガラスであって、前記窓ガラスは、感度波長域が可視光波長域外にある光電変換素子を含んでおり、前記車両は、前記窓ガラスを介して車外を撮影するように車内に配置されたカメラであって、感度波長域が可視光波長域外にあるカメラを備えており、前記光電変換素子の感度波長域と前記カメラの感度波長域とが少なくとも部分的に重複しており、前記窓ガラスに、前記カメラの感度波長域における光透過性能が比較的高い高透過区画と、前記カメラの感度波長域における光透過性能が比較的低い低透過区画と、が区画されており、前記窓ガラスが前記車両に取り付けられたときに、前記窓ガラスを横切る前記カメラの撮像領域によって前記窓ガラスに画定される撮像区画と、前記高透過区画とが少なくとも部分的に重なる、窓ガラスが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
良好な光電変換を維持しつつ、車外の状況を正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示による実施例の車両の概略側面断面図である。
【図２】本開示による実施例の車両の概略正面図である。
【図３】本開示による実施例の窓ガラスの概略部分断面図である。
【図４】本開示による実施例の光電変換素子の概略部分断面図である。
【図５】本開示による別の実施例の窓ガラスの概略部分断面図である。
【図６】本開示による更に別の実施例における、第１の区画又は高透過区画の位置決め方法を説明するための車両の概略側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び２を参照すると、本開示による実施例の車両１は、ボディ２と、ボディ２に形成された窓枠３と、窓枠３に取り付けられた窓ガラス４と、窓ガラス４を介して車外６を撮影するように車内、例えば乗員室５内に配置されたカメラ７と、を備える。なお、図面の８は乗員室５のルーフ５ｒに取り付けられたルームミラーを、図面の２ｂはボディ２のボンネットを、それぞれ示している。
【００１２】
本開示による実施例では、窓ガラス４はフロントガラスであり、カメラ７はフロントガラス４を介して車両１の長手方向前方を撮影するように構成される。別の実施例（図示しない）では、窓ガラス４はリアガラスであり、カメラ７はリアガラス４を介して車両１の長手方向後方を撮影するように構成される。更に別の実施例（図示しない）では、窓ガラス４はフロントガラス及びリアガラスの両方である。
【００１３】
本開示による実施例の窓ガラス４には、第１の区画４１及び第２の区画４２が区画される。本開示による実施例では、第１の区画４１は円状又は楕円状をなしており、第２の区画４２は窓ガラス４のうち第１の区画４１以外の部分である。また、本開示による実施例では、第１の区画４１は比較的小さく、第２の区画４２は比較的大きい。なお、本開示による実施例では、第２の区画４２は、窓ガラス４のうち窓ガラス４をボディ２に取り付けるための部分又はボディ２に隠れた部分を含まない。
【００１４】
図３には、本開示による実施例の窓ガラス４の概略部分断面図が示される。図３を参照すると、本開示による実施例の窓ガラス４は、厚さ方向に互いに離間された一対の板ガラス４ｇ，４ｇと、これら板ガラス４ｇ，４ｇ間において中間層４ｉにより支持された光電変換素子４ｐと、を含む。別の実施例（図示しない）では光電変換素子４ｐは板ガラス４ｇの一方又は両方の表面に配置される。
【００１５】
図３に示されるように、本開示による実施例の光電変換素子４ｐは、第１の区画４１内に配置されることなく、第２の区画４２内の少なくとも一部に配置される。一例では、光電変換素子４ｐは第２の区画４２のほぼ全体に、例えば連続的に、配置される。別の例では、光電変換素子４ｐは第２の区画４２の一部に、例えば離散的に、配置される。
【００１６】
図４には本開示による実施例の光電変換素子４ｐの概略部分断面図が示される。図４を参照すると、本開示による実施例の光電変換素子４ｐは、厚さ方向に互いに離間された一対の電極４ｐｅ，４ｐｅと、電子輸送層４ｐｔｅ及びホール輸送層４ｐｔｈを介して電極４ｐｅ，４ｐｅに接続された活性層４ｐａと、を含む。別の実施例（図示しない）では、電子輸送層４ｐｔｅ及びホール輸送層４ｐｔｈは省略される。
【００１７】
光電変換素子４ｐは、光電変換素子４ｐの感度波長域の波長を有する光を吸収し、当該光のエネルギを電気エネルギに変換し、光電変換素子４ｐの感度波長域以外の波長を有する光を透過する。本開示による実施例では、光電変換素子４ｐの感度波長域は、可視光波長域外にある。具体的には、本開示による実施例の光電変換素子４ｐの感度波長域は、赤外波長域内、例えば８００ｎｍから２５００ｎｍの波長域又は近赤外波長域内、にある。したがって、本開示による実施例の光電変換素子４ｐは、可視光を透過し、赤外光を吸収する。本開示による実施例の光電変換素子４ｐの例には、フタロシアニン及びナフタロシアニンの一方又は両方を含む有機太陽電池、ＩＴＯナノ粒子、ＣｕＳナノ粒子などの表面プラズモン共鳴を利用した太陽電池が含まれる。
【００１８】
したがって、本開示による実施例では、第１の区画４１は、光電変換素子４ｐの可視光及び感度波長域の波長を有する光を透過し、第２の区画４２は、可視光を透過し、光電変換素子４ｐの感度波長域の波長を有する光を吸収する、ということになる。具体的には、第１の区画４１は可視光及び赤外光を透過し、第２の区画４２は可視光を透過し、赤外光を吸収する。
【００１９】
あるいは、本開示による実施例では、第１の区画４１は、光電変換素子４ｐの感度波長域における光透過性能が比較的高く、第２の区画４２は、光電変換素子４ｐの感度波長域における光透過性能が比較的低い、と考えることもできる。
【００２０】
再び図１を参照すると、本開示による実施例のカメラ７は、窓ガラス４に隣接しつつ、乗員室５のルーフ５ｒに取り付けられる。上述したように、本開示による実施例のカメラ７は、窓ガラス４を介して車外を撮影する。したがって、本開示による実施例のカメラ７の撮像領域７ｃは窓ガラス４を横切る。なお、本開示による実施例のカメラ７の撮像領域７ｃは、光軸７ａを中心とした円錐状をなしている。その結果、本開示による実施例の窓ガラス４には、カメラ７の撮像領域７ｃによって画定された撮像区画４ｃと、撮像区画４ｃ以外の残余区画４ｒと、が区画される。
【００２１】
本開示による実施例では、窓ガラス４を横切るカメラ７の撮像領域７ｃによって窓ガラス４に画定された撮像区画４ｃと、第１の区画４１とが少なくとも部分的に重なっている。図３に示される例では、撮像区画４ｃと第１の区画４１とがほぼ全体的に重なっている。別の例（図示しない）では、撮像区画４ｃ及び第１の区画４１のうち一方が他方に含まれる。
【００２２】
一方、本開示による実施例のカメラ７の感度波長域は、可視光波長域外にある。具体的には、本開示による実施例のカメラ７の感度波長域は、赤外波長域内、例えば８００ｎｍから２５００ｎｍの波長域又は近赤外波長域内、にある。したがって、本開示による実施例のカメラ７は、赤外光を受光する。
【００２３】
このように本開示による実施例では、光電変換素子４ｐの感度波長域とカメラ７の感度波長域とが少なくとも部分的に重複している。一例では、光電変換素子４ｐの感度波長域及びカメラ７の感度波長域のうち一方が他方に含まれる。
【００２４】
その結果、車外６からの、カメラ７の感度波長域の光が、窓ガラス４の光電変換素子４ｐに吸収されることなく、カメラ７に到達することができる。特に本開示による実施例では、車外６からの赤外光が窓ガラス４の光電変換素子４ｐに吸収されることなく、カメラ７に到達することができる。したがって、光電変換素子４ｐによる良好な光電変換を維持しつつ、カメラ７によって車外６の状況を正確に判断することができる。
【００２５】
ところで、上述したように、本開示による実施例では、撮像区画４ｃと第１の区画４１とがほぼ全体的に重なっている。そうすると、本開示による実施例では、光電変換素子４ｐが撮像区画４ｃに配置されることなく、残余区画４ｒの少なくとも一部にされる、と考えることもできる。この場合、本開示による実施例では、光電変換素子４ｐは撮像区画４ｃに配置されることなく、残余区画４ｒのほぼ全体に配置されている。
【００２６】
更に、本開示による実施例では、上述したように、光電変換素子４ｐの感度波長域とカメラ７の感度波長域とが少なくとも部分的に重複している。また、本開示による実施例では、第１の区画４１は光電変換素子４ｐの感度波長域における光透過性能が比較的高く、第２の区画４２は光電変換素子４ｐの感度波長域における光透過性能が比較的低い。そうすると、第１の区画４１はカメラ７の感度波長域における光透過性能が比較的高く、第２の区画４２はカメラ７の感度波長域における光透過性能が比較的低い、と考えることもできる。したがって、本開示による実施例の窓ガラス４には、カメラ７の感度波長域における光透過性能が比較的高い高透過区画４１と、カメラ７の感度波長域における光透過性能が比較的低い低透過区画４２と、が区画されており、窓ガラス４を横切るカメラ７の撮像領域７ｃによって窓ガラス４に画定された撮像区画４ｃと高透過区画４１とが少なくとも部分的に重なっている、と考えることもできる。この場合、本開示による実施例では、撮像区画４ｃと高透過区画４１とがほぼ全体的に重なっている。
【００２７】
なお、本開示による実施例の窓ガラス４は、第１の区画４１及び第２の区画４２において、すなわち窓ガラス４の全体において、可視光を透過する。したがって、乗員又は感度波長域が可視光波長域内にあるカメラが、窓ガラス４を介して車外６の状況を良好に把握することができる。
【００２８】
上述したように、本開示による実施例において、第１の区画４１はカメラ７の感度波長域における光透過性能が比較的高く、第２の区画４２はカメラ７の感度波長域における光透過性能が比較的低い。図３に示される実施例では、光電変換素子４ｐは、第１の区画又は高透過区画４１内に配置されることなく、第２の区画又は低透過区画４２の少なくとも一部に配置される。概念的に表現すると、第１の区画又は高透過区画４１の単位面積当たりに含まれる光電変換素子４１の体積が、第２の区画又は低透過区画４２の単位面積当たりに含まれる前記光電変換素子の体積よりも少ない。一例では、第１の区画又は高透過区画４１に含まれる光電変換素子４１ｐの厚さが、第２の区画又は低透過区画４２に含まれる光電変換素子４ｐの厚さよりも小さい。
【００２９】
図５には、本開示による別の実施例による窓ガラス４の概略断面図が示される。本開示による別の実施例では、第１の区画又は高透過区画４１の少なくとも一部に、光電変換素子４ｐとは別の光電変換素子４ｐｐが配置される。図５に示される例では、別の光電変換素子４ｐｐが第１の区画又は高透過区画４１のほぼ全体に配置される。別の実施例（図示しない）では、別の光電変換素子４ｐｐは第１の区画又は高透過区画４１の一部に配置される。更に別の実施例（図示しない）では、第２の区画又は低透過区画４２の少なくとも一部にも別の光電変換素子４ｐｐが配置される。
【００３０】
別の光電変換素子４ｐｐの感度波長域は、可視光波長域外にあり、かつ、カメラ７の感度波長域と異なっている。一例では、別の光電変換素子４ｐｐの感度波長域は紫外波長域内、例えば１０ｎｍから４００ｎｍの波長域内にある。その結果、第１の区画又は高透過区画４１は、可視光を透過し、カメラ７の感度波長域内の波長の光を透過し、別の光電変換素子４ｐｐの感度波長域内の波長の光を吸収して電気エネルギを発生する。したがって、光電変換素子４ｐ及び別の光電変換素子４ｐｐによる良好な光電変換を維持しつつ、カメラ７によって車外６の状況を正確に判断することができる。
【００３１】
次に、図６を参照して、本開示による更に別の実施例における、第１の区画又は高透過区画４１の位置決め方法を説明する。本開示による更に別の実施例では、車両水平基準面ＲＨ内を車両長手方向Ｌの内向き（車両長手方向中央に向かう向き）に延びるｘ軸と、鉛直方向Ｖ上向きに延びるｙ軸と、によりｘｙ平面があらかじめ規定されている。このｘｙ平面上にカメラ７を投影すると、カメラ７の受光部の鉛直方向下縁が座標（０，ｈ）に位置している（ｈ≧０）。また、カメラ７の撮像領域７ｃをｘｙ平面上に投影すると、ｘｙ平面上に投影された撮像領域７ｃは、鉛直方向上縁７ｃＵ及び鉛直方向下縁７ｃＬを有する扇形状であって、光軸７ａを中心とした中心角がθである扇形状をなす。なお、中心角θはカメラ７の視野角に対応する。
【００３２】
この場合、ｘｙ平面上に投影された撮像領域７ｃの下縁７ｃＬを表す直線は、カメラ７の光軸７ａと車両水平基準面ＲＨとのなす角φ及びカメラの視野角θを用いた次式（１）によって表される。
ｙ＝ｔａｎ（φ＋θ／２）ｘ＋ｈ  …（１）
【００３３】
本開示による更に別の実施例では、ｘｙ平面上に投影された第１の区画又は高透過区画４１の鉛直方向下縁４１Ｌが、この式（１）により表される直線の上又はこれよりも鉛直下方に位置するように、窓ガラス４において第１の区画又は高透過区画４１が位置決めされる。言い換えると、本開示による更に別の実施例では、第１の区画又は高透過区画４１の鉛直方向下縁４１Ｌが撮像領域７ｃの鉛直方向下縁７ｃＬに一致するか又は撮像領域７ｃの鉛直方向下縁７ｃＬよりも鉛直下方に位置する、ということになる。このようにすると、カメラ７の撮像領域７ｃが第１の区画又は高透過区画４１とほぼ一致するか又は第１の区画又は高透過区画４１に含まれる。したがって、カメラ７により車外の状況をより正確に判断することが可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１    車両
４    窓ガラス
４１    第１の区画（高透過区画）
４２    第２の区画（低透過区画）
４ｐ    光電変換素子
４ｐｐ    別の光電変換素子
４ｃ    撮像区画
４ｒ    残余区画
７    カメラ
７ｃ    撮像領域
【図１】
2020147063.tif 000003
【図２】
2020147063.tif 000004
【図３】
2020147063.tif 000005
【図４】
2020147063.tif 000006
【図５】
2020147063.tif 000007
【図６】
2020147063.tif 000008