(57)【要約】【課題】計器内への外来光の入射をより正確に検出することが可能になる日射検出装置および車両用計器システムを提供すること。【解決手段】車載計器の制御に用いる日射検出装置であって、  前記車載計器とは異なる位置に配置され、当該車載計器内に入射する外来光の入射条件を満たすと共に、この入射条件を満たす外来光を内部に導入する外来光入射装置４４と、  この外来光入射装置４４内に設置され、前記入射条件を満たす前記外来光を検知して照度信号を発生する光センサ４２とを備えることを特徴とする。【選択図】  図３
2006258754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載計器の制御に用いる日射検出装置であって、
前記車載計器とは異なる位置に配置され、当該車載計器内に入射する外来光の入射条件を満たすと共に、この入射条件を満たす外来光を内部に導入する外来光入射装置と、
この外来光入射装置内に設置され、前記入射条件を満たす前記外来光を検知して照度信号を発生する光センサとを備えることを特徴とする日射検出装置。
【請求項２】
前記外来光入射装置は、外来光の前記入射条件が設定されており、前記入射条件を満たす外来光を前記光センサ側へ導く遮光レンズを有することを特徴とする請求項１に記載の日射検出装置。
【請求項３】
前記遮光レンズは、光透過性基材に対して部分的に遮光性材料が印刷形成されたものであることを特徴とする請求項２に記載の日射検出装置。
【請求項４】
前記外来光入射装置は、外来光の前記入射条件が設定された外形形状に設定されており、前記入射条件を満たす外来光を前記光センサ側へ導くフード造形部を有することを特徴とする請求項１に記載の日射検出装置。
【請求項５】
前記外来光入射装置は、前記遮光レンズと前記光センサとの間の位置に配置され、前記遮光レンズより到来する外来光の光路を調整して、前記光センサへの入射量を補正する入射量調整部材を有することを特徴とする請求項２に記載の日射検出装置。
【請求項６】
前記遮光レンズは、その光透過部に前記光センサへの入射量を部分的に抑える光透過量調整層を有することを特徴とする請求項２に記載の日射検出装置。
【請求項７】
前記外来光入射装置は、車両後方の後方障害物のない位置に搭載されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の日射検出装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の日射検出装置を用いた車両用計器システムであって、
前記車載計器は、その前面に前記表示盤の照度を調整する透過率可変部材を有すると共に、前記表示盤照明用の光源を有し、
前記光センサからの照度信号に基いて前記透過率可変部材の光透過率を可変するか、もしくは前記光源の輝度を可変することで前記表示盤の照度を調整する制御手段を有することを特徴とする車両用計器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車載計器の表示盤の輝度調整や表示盤の表示制御などに用いる日射検出装置および車両用計器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載計器内の表示盤の輝度制御、もしくは表示盤の表示制御（シャッター制御）を行うために、インスツルメントパネル上、もしくは車載計器内に設置した光センサの照度信号を用いる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１５６３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、インスツルメントパネル上に光センサを設置する構成では、計器内に外来光（太陽光）が入射していない場合でもインスツルメントパネル上の光センサには入射していたり、その逆に、計器内に入射している場合でもインスツルメントパネル上の光センサには入射していなかったりすることがあり、インスツルメントパネル上では計器内の入射（入光）を常に正確に検出することは難しい。
【０００４】
一方、計器内に光センサを設置する構成では、インスツルメントパネルの造形や、計器全体もしくは速度計や回転計等の個別計器の外周を覆うクラスタの造形により、計器内の一部には入射しているが、必ずしも光センサには入射していないという場合がある。特に、クラスタの造形が２眼や３眼などの独立した開口形状である場合、その開口形状が計器内に影となって現れる。このように計器内に光センサを設置したとしても計器内の入射（入光）を常に正確に検出することは難しい。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、計器内への外来光の入射をより正確に検出することが可能になる日射検出装置および車両用計器システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、各請求項に記載の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の本発明では、車載計器の制御に用いる日射検出装置であって、
前記車載計器とは異なる位置に配置され、当該車載計器内に入射する外来光の入射条件を満たすと共に、この入射条件を満たす外来光を内部に導入する外来光入射装置と、
この外来光入射装置内に設置され、前記入射条件を満たす前記外来光を検知して照度信号を発生する光センサとを備えることを特徴とする。
【０００８】
それにより、本発明では、車載計器とは異なる位置において当該車載計器内に入射する外来光と同様の照度情報を検知可能になる。
【０００９】
請求項２に記載の本発明では、前記外来光入射装置は、外来光の前記入射条件が設定されており、前記入射条件を満たす外来光を前記光センサ側へ導く遮光レンズを有し、遮光レンズの遮光条件を入射条件に合わせて設定することで、当該車載計器内に入射する外来光と同様の照度情報を検知可能になる。
【００１０】
請求項３に記載の本発明では、前記遮光レンズは、光透過性基材に対して部分的に遮光性材料が印刷形成されたものであることを特徴とし、請求項２と同様の効果を奏する。
【００１１】
請求項４に記載の本発明では、前記外来光入射装置は、外来光の前記入射条件が設定された外形形状に設定されており、前記入射条件を満たす外来光を前記光センサ側へ導くフード造形部を有することを特徴とし、遮光レンズを設けることなく、外来光入射装置の外形形状の設定により外来光の入射条件を設定でき、請求項２または請求項３と同様の効果を奏する。
【００１２】
請求項５に記載の本発明では、前記外来光入射装置は、前記遮光レンズと前記光センサとの間の位置に配置され、前記遮光レンズより到来する外来光の光路を調整して、前記光センサへの入射量を補正する入射量調整部材を有することを特徴とする。
【００１３】
それにより、本発明では、外来より光センサに至る光透過体の板厚や材料のばらつきがあっても、ある程度光路の補正や入射量の補正を行い、ばらつきを抑えることが可能になる。
【００１４】
請求項６に記載の本発明では、前記遮光レンズは、その光透過部に前記光センサへの入射量を部分的に抑える光透過量調整層を有し、光センサへの入射量の微調整が可能になる。
【００１５】
請求項７に記載の本発明では、前記外来光入射装置は、車両後方の後方障害物のない位置に搭載されることを特徴とし、車載計器と異なる位置にあっても、車載計器に入射する外来光と同様の照度情報を検知可能になる。
【００１６】
請求項８に記載の本発明では、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の日射検出装置を用いた車両用計器システムであって、
前記車載計器は、その前面に前記表示盤の照度を調整する透過率可変部材を有すると共に、前記表示盤照明用の光源を有し、
前記光センサからの照度信号に基いて前記透過率可変部材の光透過率を可変するか、もしくは前記光源の輝度を可変することで前記表示盤の照度を調整する制御手段を有することを特徴とする。
【００１７】
それにより、本発明では、日射検出装置の照度情報に基いて、表示盤の照度を変えたり、光源の輝度を可変することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図に基いて説明する。
【００１９】
本発明は、車載計器内に外来光（太陽光）が入射する入射条件を満たす場所を、当該計器とは異なる車両位置に求め、この車両位置に設置した日射検出装置において、車載計器に外来光が入射する入射条件を満たす厳選した外来光を内部の光センサまで導入し、車載計器の日射状況を再現することに特徴がある。日射検出装置の設置場所としては、車両後方に対して外来光入射時に障害物のない場所が望ましく、例えば車両ルーフ上、リアパッケージトレイ上、リアトランク上、リアバンパー上、リアのコンビネーションランプ内、リアのハイマウントストップランプ内がある。
【００２０】
本発明は、車両として例えば自動車、大型車、建設車両等にも適用可能であるが、ここではリアパッケージトレイのある自動車のハイマウントストップランプ内へ日射検出装置を設置した例について説明する。
【００２１】
図１は、一般的な車載計器であるコンビネーションメータ１００の正面図、図２は、図１中のＩ−Ｉ線断面図、図３は、ハイマウントストップランプ内への日射検出装置の組付け状態を示す組付け模式図、図４は日射検出装置の分解斜視図である。
【００２２】
（車載計器）
図１において、コンビネーションメータ（車載計器）１００は、自動車の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配置され、各種車両情報を表示して運転者に視認させるための表示盤２００を備え、速度計３００および回転計４００の指針計器が配置されている。なお、車載計器１００は、運転席前方に代えてインスツルメントパネルの中央部に配置されてもよい。表示盤２００は、金属の薄板、例えばアルミニウムの薄板からなると共に、指針計器のための目盛部３００ａおよび文字部３００ｂを有する。また、表示盤２００の表示面は、斬新な見映えが得られるように光沢処理や鏡面処理が施されると共に、模様付けが施されている。
【００２３】
図２において、表示盤２００の裏面には、発光ダイオード等の光源７００からの光を集め、目盛部３００ａや文字部３００ｂへ導光する導光板６００が配置されている。プリント基板５００は、樹脂製ケース８００内に取り付けられ、回動内機であるムーブメント１０００および車載計器１００の制御手段１１００が実装されている。環状の見返し板９００の前端にはカバーガラス１２００が固定され、このカバーガラス１２００の裏面（内側面）には、カバーガラス１２００全体に渡り、光透過率可変部材である調光膜１３００が張られている。それにより表示盤２００の表示状態や照度を変化させ、表示盤２００の見易さを向上させている。
【００２４】
この調光膜１３００は、ＥＣＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を２枚保護ガラス板の間に挟持させて形成され、透明電極への印加電圧が０のときは光透過率が高く、印加電圧を上昇させるにつれて光透過率が低下する構成である。
【００２５】
（日射検出装置）
図３において、自動車のリアウインドウ１近傍のリアパッケージトレイ２上に、ハイマウントストップランプ本体３が取り付けられ、このハイマウントストップランプ本体３内に日射検出装置４が車両後方に向けて効果的に入射光のセンシングができるように所定角度に取り付けられている。ハイマウントストップランプ本体３は、樹脂製のケースカバー３１、赤色発光する複数の発光ダイオードからなるストップランプ３２、ポリカーボネートの成形品で内部を見えにくくするスモークレンズ３３、および遮光レンズ４４を含む日射検出装置４やスモークレンズ３３をハイマウントストップランプ本体３内に固定するためのケース４１を備えている。
【００２６】
特に、日射検出装置４自体の取付角度、および日射検出装置４とスモークレンズ３３やリアウインド１との取付位置および取付角度は、外来光を図示してない光センサへの入射条件に影響を及ぼすため取付精度を高める必要がある。本例では、車載計器１００内に入射する外来光の入射条件として、車両後方に対して車両左右方向（つまり入射角もしくは方位角度）１２０度、車両後方に対して車両上下（天地）方向（つまり高度もしくは仰角）６０度の有効入射光エリアを確保している。
【００２７】
また、図４に示す日射検出装置４の分解斜視図において、黒色系の樹脂製ケース４１の表面側の収容部には、フォトダイオードもしくはフォトトランジスタ等のフォトセンサを含む光センサ４２、外来光がこの光センサ４２の受光部に導入されるように外来光の角度依存性（光路）を調整するプリズム４３、所定形状の遮光膜が印刷された遮光レンズ４４が順番に収容されている。ケース４１の裏面側の収容部には、日射検出装置４の処理回路が実装されたプリント基板４５およびワイヤアッシー４６が収容され、黒色系の樹脂製裏面側ケース蓋４７がかぶせられる。なお、プリント基板４５上に光センサ４２の受光部であるフォトセンサを直接実装させてもよい。
【００２８】
ここで、遮光レンズ４４は、例えばポリカーボネート製の光透過性シート基材（光透過性基材）の裏面に対し、遮光性材料として耐熱黒インクで所定形状にマスク印刷され、光透過率の低い遮光膜が形成されている。その形状は、車載計器１００に外来光が入射する入射条件を満たす厳選した外来光を内部の光センサ４２まで導入し、車載計器１００の日射状況を再現するための形状が設定されている。
【００２９】
また、プリズム４３はなくても機能を果たすが、外来光の光路を変えて光センサ４２の受光部に集光させるための入射量調整部材の機能を備え、軽量薄型で効果的に集光させるために、入射量調整部材としてフレネルレンズがプリズム４３の内面（つまり光センサ４２に対向する面）に形成されている。
【００３０】
ここで、請求項１に記載の外来光入射装置は、光センサ４２の光路上流側となる遮光レンズ４４、プリズム４３、およびそれらを支持するケース４１の表面側収容部が相当する。
【００３１】
次に、図５は、車載計器１００に外来光（太陽光）が入射する入射条件を示す説明図、図６は、車載計器１００への入射条件を考慮し、遮光レンズ４４の遮光膜４４ａの印刷領域を示す説明図である。
【００３２】
図５において、（ａ）は、左ハンドルの運転席側にある車載計器１００への外来光の入射範囲を示しており、車載計器１００より車両前後方向を入射角０度と設定し、車両の左右にそれぞれ最大６０度の範囲を入射角度範囲（計１２０度）と設定していることを示している。この入射角を太陽の方位角度として表現することもある。一方、（ｂ）は、運転席側にある車載計器１００への外来光の高度（もしくは仰角）を示しており、車両の天地方向に最大６０度の範囲を高度と設定していることを示している。
【００３３】
図６において、遮光レンズ４４の横軸を入射角（方位角度）に合致させ、縦軸を高度（仰角）に合致させている。黒点４４ｂは光センサ４２の受光部中心を示す。
【００３４】
遮光レンズ４４の作成手順としては、まず、車載計器１００内の照度分布を計測、もしくはシュミレートし、車載計器１００内に外来光（太陽光）が入射する入射条件を求める。
【００３５】
続いて、車載計器１００とは異なる設置位置にあるハイマウントストップランプ本体３内での照度分布を計測する。また車載計器１００に外来光が入射する入射条件を満たす厳選した外来光を内部の光センサ４２まで導入し、車載計器１００の日射状況を再現するための、外来光の光透過率分布を設定し、所定のパターン形状に遮光膜４４ａをマスク印刷すると共に、印刷網点レンズも併用して調整する。本網点は、遮光レンズ４４表面に印刷されていても、別物としてレンズを追加してもよい。印刷網点レンズとは、遮光レンズ４４において遮光膜４４ａのない位置に、遮光性材料として耐熱黒インクによる網点（黒点）を局所的に形成し、外来光が光センサ４２のセンサ受光部に到達する時点での光透過率分布を微調整する光透過量調整層である。
【００３６】
（計器システム）
次に、上記した日射検出装置４の照度信号に基いて車載計器１００の表示盤２００の輝度制御や調光膜（ＥＣＤ）１３００の光透過率を可変制御する車両用計器システムについて、図７、８を用いて説明する。
【００３７】
図７は、車両用計器システムの制御ブロック図であり、制御手段を構成する制御装置１１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭの記憶装置１１００ａを含むマイコンおよび周辺回路等から構成される。この制御装置１１００は、日射検出装置４および各種センサ１４００より照度情報、車速情報、エンジン回転数情報、およびイグニッションスイッチ１６００の開閉情報などを入力し、所定の演算処理を行い、指針計器３００、４００や調光膜１３００、各種光源７００を制御する。１５００は車載バッテリである。
【００３８】
（調光膜制御）
この制御の目的は、外来光が表示盤２００で反射して運転者が眩惑するのを防止したり、また表示盤２００の視認性を確保することにある。
【００３９】
図８（ａ）に示すように、日射検出装置４で検知した照度情報に基いて、光透過率可変部材である調光膜（ＥＣＤ）１３００の目標光透過率を記憶装置１１００ａ内のデータマップより算出し、該当光透過率となるように調光膜１３００を電圧制御（ＥＣＤ駆動）する。つまり、表示盤表面の反射照度が相対的に高いときには調光膜１３００の光透過率を相対的に低く制御し、表示盤表面の反射照度が相対的に低いときには調光膜１３００の光透過率を相対的に高く制御する。一般にＥＣＤは、印加電圧０のときに光透過率が高い状態（約７０％）にあり、印加電圧を上昇させるにつれて光透過率が低下し、光透過率が低い状態（約３０％）まで変化する。
【００４０】
（計器の輝度制御）
この制御の目的は、調光膜制御の目的と同様であるが、解決手段が異なる。
【００４１】
図８（ｂ）に示すように、日射検出装置４で検知した照度情報に基いて、車載計器１００内の光源７００の目標輝度を記憶装置１１００ａ内のデータマップより算出し、該当輝度となるように光源７００への印加電圧、もしくは駆動デューテイ比を制御する。つまり、表示盤表面の反射照度が相対的に高いときには光源７００の発光輝度が相対的に高くなるように制御し、表示盤表面の反射照度が相対的に低いときには光源７００の発光輝度が相対的に低くなるように制御する。
【００４２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、日射検出装置４において外来光（太陽光）が入射する入射条件を遮光レンズ４４や印刷網点レンズにより設定していたが、図９に示すように、これらレンズ４４に代えて本実施形態では外来光の入射条件が設定された外形形状（つまり遮光壁）に設定されており、この入射条件を満たす外来光を日射検出装置４側に導くフード造形部４０１を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】車載計器であるコンビネーションメータ１００の正面図である。
【図２】図１中のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】ハイマウントストップランプ内への日射検出装置４の組付け状態を示す組付け模式図である。
【図４】日射検出装置４の分解斜視図である。
【図５】車載計器１００に外来光（太陽光）が入射する入射条件を示す説明図である。
【図６】遮光レンズ４４の遮光膜４４ａの印刷領域を示す説明図である。
【図７】車両用計器システムの制御ブロック図である。
【図８】制御装置１１００の各制御フローを示すフローチャートである。
【図９】外来光入射装置を示す正面および裏面の斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      リアウインド
２      リアパッケージトレイ
３      ハイマウントストップランプ本体
４      日射検出装置
４１    ケース（外来光入射装置の一部）
４２    光センサ
４３    プリズム
４４    遮光レンズ（外来光入射装置の一部）
１００  コンビネーションメータ（車載計器）
２００  表示盤
３００、４００  指針計器
４０１  フード造形部
５００  プリント基板
６００  導光板
７００  光源
１１００  制御装置
１３００  調光膜（ＥＣＤ）
【図１】
2006258754.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006258754.tif 000009
【図８】
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【図９】
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