(57)【要約】【課題】車両のフロントガラスを通して衛星から送信を受信するために、マイクロ波アンテナが設けられたバックミラー・アセンブリを開示する。【解決手段】マイクロ波アンテナは、衛星の位置識別システム配置から衛星送信を受信するように同調することができる。また、マイクロ波アンテナは、ＣＤ無線衛星などの通信衛星から送信を受信するように同調できる。バックミラー・アセンブリに加えて、ナビゲーション・システム、エレクトロクロミック・バックミラー制御システム、ヘッドライト制御システム、車両コンパス・システム、車両データ・レコーダ・システム、および／または車両走行距離計検証システムとして用いることができる、電気制御システムを開示する。上記システムのそれぞれにおいて、制御動作を遂行するために、マイクロ波アンテナによって新たなパラメータが利用可能にされる。【選択図】図６
2005102206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電基板と、前記誘電基板の片側に設けられた導電性の共振パッチと、前記誘電基板の反対側に設けられた導電性接地面とを含む車両に設けるマイクロ波アンテナであって、
前記共振パッチは、位置識別システム配置の衛星からマイクロ波送信を受信する第１の共振周波数に前記アンテナを同調するように選択された第１の対の対向する側縁の長さを持ち、少なくとも１つの通信衛星からマイクロ波送信を受信する第２の共振周波数に前記アンテナを同調するように選択された第２の対の対向する側縁の長さを持つほぼ矩形を有する、マイクロ波アンテナ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの通信衛星からのマイクロ波送信はＣＤ無線信号である、請求項１に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項３】
誘電基板と、前記誘電基板の片側に設けられた導電性の共振パッチと、前記誘電基板の反対側に設けられた導電性接地面とを含む車両に設けるマイクロ波アンテナであって、
前記共振パッチは、第１の対の対向する側縁の長さが、ＧＰＳ衛星からマイクロ波送信を受信する第１の共振周波数に前記アンテナを同調するように選択され、第２の対の対向する側縁の長さは、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星からマイクロ波送信を受信する第２の共振周波数に前記アンテナを同調するように選択されている、ほぼ矩形を有するマイクロ波アンテナ。
【請求項４】
車両の後部への光レベルを検出するグレアセンサと、
制御信号に応答して変化する反射率を有するエレクトロクロミック・ミラーと、
前記グレアセンサに接続され、前記エレクトロクロミック・ミラーに接続され、クロック信号源に結合されるように適合された制御回路であって、前記クロック信号源から受信したクロック信号に基づいて、日中であるか夜間であるかを決定するように構成され、反射率制御信号を生成して前記エレクトロクロミック・ミラーに供給することによって、前記エレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御するようにさらに構成され、それによって、夜間または日中であると決定したときに、前記グレアセンサによって感知された光レベルに応答して、異なった方法で反射率を制御する制御回路と、
を含む、車両用のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項５】
位置識別システム配置の衛星から信号を受信して、受信信号から車両の現在位置を識別するマイクロ波受信機をさらに含み、前記制御回路は、特定の時期について車両の現在地に関する日中時間を決定することにより、クロック信号源から受信したクロック信号に基づいて日中であるかどうかを決定する、請求項４に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項６】
前記クロック信号源は前記マイクロ波受信機であり、これは位置識別システム配置の衛星からクロック信号を受信する、請求項５に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項７】
車両の外部で前方の周囲光レベルを感知し、信号を前記制御回路に供給し感知された周囲光レベルを表させる周囲光センサを含み、
前記制御回路はある期間にわたって感知された周囲光レベルを平均し、平均化された周囲光レベルと前記グレアセンサによって感知された光レベルとの関数としてグレア値を計算し、計算されたグレア値に基づいて前記エレクトロクロミック・ミラーについて適切な反射率を決定する、請求項４に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項８】
前記制御回路は、前記制御回路が日中であると決定したときに、周囲光レベルが平均される期間を長くする、請求項７に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項９】
車両後部への光レベルを検出するグレアセンサと、
車両上空の衛星から信号を受信することにより、車両に対する衛星の位置を追跡し、衛星のそれぞれから受信する信号の強さや有無を監視するマイクロ波受信機と、
制御信号に応答して変化する反射率を有するエレクトロクロミック・ミラーと、
前記グレアセンサ、前記エレクトロクロミック・ミラーおよび前記マイクロ波受信機に結合された制御回路であって、信号が衛星の１つまたは複数から受信されているかの決定に基づいて、あるいは、衛星のそれぞれから受信した信号の強さに基づいて、車両上空のマイクロ波受信機の視野のどの部分が潜在的に光を遮断／フィルタする障害物によって遮断されているかを決定するように構成され、さらに、反射率制御信号を生成して前記エレクトロクロミック・ミラーに供給することにより、前記グレアセンサによって感知された光レベルと、光を遮断／フィルタする構造によって潜在的に妨害される車両上空の部分との関数として反射率を制御するように、前記エレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御する制御回路と、
を含む、車両用のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１０】
前記制御回路は車両周辺の空の遮蔽の変化を監視するために空の遮蔽の記録を記憶する、請求項９に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１１】
車両の外部で前方の周囲光レベルを感知し、信号を前記制御回路に供給し感知された周囲光レベルを表させる周囲光センサを含み、
前記制御回路はある期間にわたって感知された周囲光レベルを平均し、平均された周囲光レベルと前記グレアセンサによって感知された光レベルとの関数としてグレア値を計算し、計算されたグレア値に基づいて前記エレクトロクロミック・ミラーについて適切な反射率を決定する、請求項１０に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記周囲光センサによって感知された周囲光レベルの急激な低下があり、空の遮蔽の量が増加していると決定したときに、周囲光レベルが平均される期間を短くする、請求項１１に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１３】
前記制御回路は車両速度データ源に結合されるように適合されており、車両速度の逆関数として周囲光レベルが平均される期間を変える、請求項１２に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１４】
前記エレクトロクロミック・ミラーは、車両の外部に設けられるように適合されたミラー・ハウジングに設けられた、請求項９に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１５】
前記エレクトロクロミック・ミラーは、車両の内部に設けられるように適合されたミラー・ハウジングに設けられる、請求項９に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１６】
少なくとも１つの付加的エレクトロクロミック・ミラーをさらに含み、前記少なくとも１つの付加的エレクトロクロミック・ミラーは、車両の外部に設けられるように適合され、前記制御回路に電気的に結合されるハウジングに取付られ、前記制御回路は前記少なくとも１つの付加的エレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御する、請求項１５に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１７】
車両後部への光レベルを検出するグレアセンサと、
制御信号に応答して変化する反射率を有するエレクトロクロミック・ミラーと、
前記グレアセンサおよび前記エレクトロクロミック・ミラーに結合されており、車両速度データ源に結合されるように適合された制御回路であって、反射率制御信号を生成して前記エレクトロクロミック・ミラーに供給することによって、前記エレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御し、それによって車両速度データから決定される車両の速度に応じて前記グレアセンサにより感知される光レベルに応答して異なった方法で反射率を制御する制御回路とを含む、車両用のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１８】
前記車両速度データ源は車両のスピードメータである、請求項１７に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項１９】
前記車両速度データ源は、車両速度を決定することを可能にする位置識別システム配置の衛星からデータを受信するマイクロ波受信機である、請求項１７に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項２０】
期間は前もって決定されている、請求項１９に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項２１】
期間は計測される、請求項１９に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項２２】
車両の外部で前方の周囲光レベルを感知し、信号を前記制御回路に供給し感知された周囲光レベルを表す周囲光センサを含み、
前記制御回路はある期間にわたって感知された周囲光レベルを平均し、平均化された周囲光レベルと前記グレアセンサによって感知された光レベルとの関数としてグレア値を計算し、計算されたグレア値に基づいて前記エレクトロクロミック・ミラーについて適切な反射率を決定する、請求項１７に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項２３】
前記制御回路は、周囲光レベルが平均化される期間を車両速度の関数として変える、請求項２２に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項２４】
前記制御回路は、周囲光レベルが平均化される期間を車両速度の低下に応答して長くする、請求項２３に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項２５】
車両後部への光レベルを検出するグレアセンサと、
少なくとも１つの衛星から送信を受信して、衛星送信に含まれる情報を含む信号を生成するマイクロ波受信機と、
制御信号に応答して変化する反射率を有するエレクトロクロミック・ミラーと、
前記グレアセンサと、前記エレクトロクロミック・ミラー、および前記マイクロ波受信機とに結合された制御回路であって、反射率制御信号を生成して前記エレクトロクロミック・ミラーに供給することにより、前記グレアセンサによって感知された光レベルと前記マイクロ波受信機から受信した信号に含まれる情報との関数として反射率を制御するために、前記エレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御するように構成された制御回路と、
を含む車両用のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項２６】
前記マイクロ波受信機は位置識別システム配置の衛星から送信を受信するように同調され、前記マイクロ波受信機によって生成される信号に含まれる情報は車両位置データである、請求項２５に記載のエレクトロクロミック・バックミラー・システム。
【請求項２７】
車両のヘッドライトを自動的に点灯するヘッドライト制御システムであって、
車両外部の周囲光レベルを感知する周囲光センサと、
前記ヘッドライトを点灯させることができるように、前記周囲光センサと、時刻を識別するクロック信号源と車両の電気システムとに結合されるように適合され、前記周囲光センサによって感知された周囲光レベルに応答して、かつクロック信号で識別された時刻に応答して車両ヘッドライトを点灯させる制御回路と、
を含むヘッドライト制御システム。
【請求項２８】
前記制御回路は感知された周囲光レベルを時刻に基づいてフィルタし、フィルタされた周囲光レベルを第１の閾値レベルと比較し、フィルタされた周囲光レベルが第１の閾値レベル未満に低下したときに車両ヘッドライトを点灯させる、請求項２７に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項２９】
前記制御回路は、時刻が夜間であることを示したときに、感知された周囲光レベルの第１の閾値未満への低下に対する応答時間を減少させることにより、感知された周囲光レベルを時刻に基づいてフィルタする、請求項２８に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項３０】
前記制御回路は感知された周囲光レベルを時刻に基づいてフィルタし、フィルタされた周囲光レベルを第２の閾値レベルと比較し、フィルタされた周囲光レベルが第２の閾値レベルを超えたときに車両ヘッドライトを消灯させる、請求項２８に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項３１】
前記制御回路は、時刻が夜間であることを示したときに、感知された周囲光レベルの第１の閾値未満への低下に対する応答時間を減少させることにより、かつ感知された周囲光レベルが第２の閾値を超える上昇に対する応答時間を増加させることにより、感知された周囲光レベルを時刻に基づいてフィルタする、請求項３０に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項３２】
前記制御回路は感知された周囲光レベルを時刻に基づいてフィルタし、フィルタされた周囲光レベルを第２の閾値レベルと比較し、フィルタされた周囲光レベルが第２の閾値レベルを超えたときに車両ヘッドライトを消灯させる、請求項２９に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項３３】
前記制御回路は、時刻が夜間であることを示したときに、感知された周囲光レベルが第２の閾値を超える上昇に対する応答時間を増加させることにより、感知された周囲光レベルを時刻に基づいてフィルタする、請求項３２に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項３４】
車両のヘッドライトを自動的に点灯するヘッドライト制御システムであって、
車両外部の周囲光レベルを感知する周囲光センサと、
車両上空の衛星から信号を受信することにより、車両に対する衛星の位置を追跡し、衛星のそれぞれから受信する信号の有無を監視するマイクロ波受信機と、
前記ヘッドライトを点灯させることができるように、前記周囲光センサと、前記マイクロ波受信機、および車両の電気システムとに結合された制御回路であって、信号が衛星の１つまたは複数から受信されているかどうかの決定に基づいて、車両上空のマイクロ波受信機の視野のどの部分が潜在的に光を遮断／フィルタリングする障害物によって遮断されているかを決定するように構成され、車両ヘッドライトを点灯させるために前記周囲光センサによって感知された周囲光レベルに応答し、周囲光レベルの変化に対する制御回路の応答性は、潜在的に妨害する光遮断／フィルタリング構造物である車両上空の部分の関数として変えられる制御回路と、
を含むヘッドライト制御システム。
【請求項３５】
車両のヘッドライトを自動的に点灯するヘッドライト制御システムであって、
車両外部の周囲光レベルを感知する周囲光センサと、
前記ヘッドライトを点灯させることができるように、前記周囲光センサと、車両速度データ源、および車両の電気システムとに結合されるように適合され、前記周囲光センサによって感知された周囲光レベルに応答し、かつ車両速度に応答して車両ヘッドライトを点灯させる制御回路と、
を含むヘッドライト制御システム。
【請求項３６】
前記制御回路は感知された周囲光レベルを車両速度に基づいてフィルタし、フィルタされた周囲光レベルを第１の閾値レベルと比較し、フィルタされた周囲光レベルが第１の閾値レベル未満になったときに車両ヘッドライトを点灯させる、請求項３５に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項３７】
前記制御回路は、車両速度が上昇している状態で、感知された周囲光レベルの第１の閾値未満への低下に対する応答時間を減少させることにより、感知された周囲光レベルを車両速度に基づいてフィルタする、請求項３６に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項３８】
前記制御回路は感知された周囲光レベルを車両速度に基づいてフィルタし、フィルタされた周囲光レベルを第２の閾値レベルと比較し、フィルタされた周囲光レベルが第２の閾値レベルを超えたときに車両ヘッドライトを消灯させる、請求項３６に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項３９】
前記制御回路は、車両速度が上昇している状態で、感知された周囲光レベルの第１の閾値未満への低下に対する、もしくは第２の閾値を超える上昇に対する応答時間を減少させることにより、感知された周囲光レベルを車両速度に基づいてフィルタする、請求項３８に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項４０】
前記制御回路は感知された周囲光レベルを車両速度に基づいてフィルタし、フィルタされた周囲光レベルを第２の閾値レベルと比較し、フィルタされた周囲光レベルが第２の閾値レベルを超えたときに車両ヘッドライトを消灯させる、請求項３５に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項４１】
前記制御回路は、車両速度が低下している状態で、感知された周囲光レベルが第２の閾値を超える上昇に対する応答時間を減少させることにより、感知された周囲光レベルを車両速度に基づいてフィルタする、請求項４０に記載のヘッドライト制御システム。
【請求項４２】
位置識別システム配置の衛星から送信を受信し、前記衛星送信から車両位置データを生成するマイクロ波受信機と、
前記マイクロ波受信機に結合され、前記マイクロ波受信機から車両位置データを受信し、車両位置データを含む信号を車両の内部搭乗者部に送信する送信機と、
車両の内部搭乗者部内に配置され、車両の位置をマップ上に表示するナビゲーションプログラムを実行するように構成された携帯コンピュータであって、車両位置データを備えたナビゲーションプログラムを供給するように送信機によって送信された信号を受信する受信機を有する携帯コンピュータと、
を含む車両ナビゲーション・システム。
【請求項４３】
前記送信機は赤外線送信機である、請求項４２に記載のナビゲーション・システム。
【請求項４４】
タイヤ内の圧力を感知し、感知されたタイヤ圧を表す信号を送信する、車両のタイヤにそれぞれ設けられた複数の圧力センサと、
少なくとも１つの圧力センサから信号を受信する受信機と、
車両のタイヤの圧力に関する情報を車両の運転者に知らせるインジケータと、
前記受信機と前記インジケータとに結合され、車両の現在高度を確認できるデータ源に通信可能に結合されるように適合され、前記受信機から感知されたタイヤ圧を得て、車両の現在高度の関数として感知されたタイヤ圧を調節し、調節されたタイヤ圧に関する情報を前記インジケータに供給する制御回路と、
を含む車両用のタイヤ圧監視システム。
【請求項４５】
前記制御回路は、調節されたタイヤ圧を少なくとも１つの閾値と比較して、異常なタイヤ圧が存在するかどうかを決定し、異常なタイヤ圧が存在するときに車両の運転者への警告として前記インジケータを作動させる、請求項４４に記載のタイヤ圧監視システム。
【請求項４６】
車両の現在高度を確認できる前記データ源は、前記制御回路に結合されたマイクロ波受信機である、請求項４４に記載のタイヤ圧監視システム。
【請求項４７】
前記マイクロ波受信機は、位置識別システム配置の衛星から送信を受信するように同調される、請求項４６に記載の圧力監視システム。
【請求項４８】
車両の外部温度を感知し、感知された外部温度を表す信号を生成する、車両に設けられた温度センサと、
位置識別システム配置の衛星から送信を受信し、前記衛星送信から車両位置データを生成するマイクロ波受信機と、
単位時間当たりの車両位置データの変化に基づいて車両速度を決定する、前記温度センサと前記マイクロ波受信機とに結合され、温度センサによって生成された信号を受信し、外部温度表示信号を生成するために、感知された外部温度示度を車両速度の関数として調節する制御回路と、
外部温度表示信号を受信し調節された外部温度を表示する、前記制御回路に結合されたディスプレイと、
を含む車両用の温度感知表示システム。
【請求項４９】
車両の外部温度を感知し、感知された外部温度を表す信号を生成する車両に設けられた温度センサと、
衛星から送信を受信し、衛星送信から得られたクロック信号を供給するマイクロ波受信機と、
クロック信号を受信し、クロック信号を用いて車両のエンジンがどれほど長く作動しているかを決定する、前記温度センサと前記マイクロ波受信機に結合され、温度センサによって生成された信号を受信し、外部温度表示信号を生成するために、車両エンジンがどれほど長く作動しているかに応じて、感知された外部温度示度を調節する制御回路と、
外部温度表示信号を受信し調節された外部温度を表示する、前記制御回路に結合されたディスプレイと、
を含む車両用の温度感知表示システム。
【請求項５０】
車両生成データ源に結合されるように適合されたインターフェースと、
タイムスタンプされた車両データを記憶する記憶装置と、
衛星から送信を受信し、前記衛星送信から時刻を表すクロック信号を生成するマイクロ波受信機と、
前記マイクロ波受信機から受信されたクロック信号を用いて、前記インターフェースから受信された車両生成データを定期的にタイムスタンプし、タイムスタンプされたデータを前記記憶装置に記憶する、前記インターフェースと、前記記憶装置と、前記マイクロ波受信機とに結合された制御回路と、
を含む自動車データ・レコーダ。
【請求項５１】
前記データは、車両速度、車両走行方向、車両位置、ブレーキの踏み込み、およびエアバッグが開いたことのうち少なくとも１つを含む、請求項５０に記載のデータ・レコーダ。
【請求項５２】
地球の磁場を感知し、感知された磁場に基づいて車両の向きを表す電気信号を生成する電子コンパス・センサと、
位置識別システム配置の衛星から送信を受信し、前記衛星送信から車両位置データを生成するマイクロ波受信機と、
前記マイクロ波受信機から受信された車両位置データから車両の向きを決定し、較正データを用いて前記電子コンパス・センサによって識別された車両の向きを調節し、車両位置データを用いて決定された車両の向きを、前記電子コンパスから受信された車両の向きと比較し、マイクロ波受信機の示度と調節された電子コンパス・センサの示度の両方によって決定された車両の向きが同じでないときに、コンパス・システムを再較正する、前記電子コンパス・センサと前記マイクロ波受信機とに結合された制御回路と、
車両の向きを車両の搭乗者に知らせる、前記制御回路に結合された車両方向インジケータと、
を含む車両コンパス・システム。
【請求項５３】
位置識別システム配置の衛星から送信を受信し、前記衛星送信から車両位置データを生成するマイクロ波受信機と、
前記マイクロ波受信機に結合されており、走行距離計示度を受信するために車両走行距離計に結合されるように適合され、前記マイクロ波受信機から受信された車両位置データに基づいて車両走行距離を決定して累積し、車両位置データを用いて計算された累積車両走行距離に基づいて走行距離計示度を検証する制御回路と、
を含む車両走行距離計検証システム。
【請求項５４】
車両の外側の光レベルを感知するセンサと、
車両上の空の衛星からの信号を受信するマイクロ波受信機と、
ヘッドライトを制御できるように前記センサ、前記マイクロ波受信機、車両の電気システムに結合されるように適合され、前記センサにより感知された光レベルと前記マイクロ波受信機により与えられる情報に応答して車両ヘッドライトを制御する制御回路と、
を含む車両用のヘッドライト制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に車両用のバックミラーならびにマイクロ波受信機およびアンテナに関する。特に、本発明はエレクトロクロミック・バックミラー・アセンブリおよび制御システム、車両ナビゲーション・システム、衛星対車両通信、車両コンパス・システム、車両ヘッドライト制御システム、車両温度感知および表示システムならびに車両タイヤ圧感知および表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両位置識別システムは周知であり、車両ナビゲーションおよび追跡システムに関連した目的で車両に一般的に用いられている。現在、使用されている２つのかかる位置識別システムはＧＰＳとＧＬＯＮＡＳＳであり、これらは共に、地球に向けてマイクロ波信号を送信する衛星群を利用しており、マイクロ波信号は地上に設けられたマイクロ波受信機によって受信されて、地球表面での受信機の位置を判定するために用いられる。かかるシステムは非常に高い精度を可能にしている。その結果、車両に容易に組み込むことができるナビゲーション・システムを製造するために、多大の研究が行われてきた。
【０００３】
位置識別システムは、通信システム、特に緊急通信システムに関しても車両に用いられており、それによって、携帯電話を用いて緊急通話を行う搭乗者は、その車両の場所に緊急車両を派遣してもらうために、その正確な場所を実際に知る必要はない。かかるシステムの例は、General Motors CorporationのＯＮＳＴＡＲ（Ｒ）システムおよびJohnson Controls, Inc.から入手可能であるＡＵＴＯＬＩＮＫ（Ｒ）システムを含む。車両での位置識別システムの他の用途は、車両が現在いる時間帯を識別するための位置情報の使用や、車両内電子コンパスを較正する目的で、車両がいる磁気分散帯を決定するためのかかる位置データの使用を含む。米国特許第５，７２４，３１６号および第５，７６１，０９４号をそれぞれ参照されたい。
【０００４】
これまで行われてきたあらゆる研究や、車両用途における位置識別システムの使用に関連して制作されたあらゆる文献にもかかわらず、衛星からのマイクロ波信号を受信することになるマイクロ波アンテナをどこに設けるかという実際問題はほとんど考慮されていなかった。国際特許出願公開第ＷＯ９７／２１１２７号は、車両の２つの外部バックミラー・ハウジングに２つの別個のマイクロ波アンテナを設けることを開示している。外部バックミラー・ハウジングに設けられた２つのマイクロ波アンテナがあるものの、システム受信機回路は車両内部に設けられている。アンテナからの受信機回路の分離は、重要な製造上の困難をもたらしている。アンテナを受信機に接続するのに通常用いられる同軸ケーブルは高価で、捩ることができず切断が比較的難しいので、製造プロセスにおいて取り扱うことが困難である。さらに、かかる同軸ケーブルは通常、それをシステム受信機回路および／またはマイクロ波アンテナに接続する、比較的高価なプッシュオン・タイプまたはスクリューオン・タイプのコネクタを有している。また、車両メーカーは、その組立ライン作業員にかかる同軸コネクタを用いて部品を接続するよう要求することは不本意であると表明している。
【０００５】
土や水分、雪、湿気を含んだ空気がマイクロ波アンテナに容易に付着して、その性能に悪影響を及ぼす可能性があるので、外部バックミラー・ハウジングにマイクロ波アンテナを設けることも不利である。また、マイクロ波アンテナによるマイクロ波信号の受信は、衛星とアンテナとの間に存在することがあるあらゆる金属または他の導電性材料によって悪影響を受けるので、車両の位置を正確に決定するために、２つの別個のアンテナを利用して、衛星の十分な視野を考慮しておく必要がある。明らかに、この付加的なアンテナに対する必要性は、特に２本の別個の同軸ケーブルをシステム受信機回路に引く必要性を考慮したときに、かかるシステムを実施する費用を大幅に増大させる。さらに、２つの外部バックミラーのそれぞれに別個のアンテナを備えたとしても、システムの全体的視野は依然として車両の側面や屋根によって制限されたままである。
【０００６】
ＷＯ９７／２１１２７はさらに、アンテナを車両の内部ミラーのミラー・ハウジング内に配置することもできるが、そうすることは内部ミラー・ハウジングが搭乗者室に対して移動可能であって、車両位置計測の誤差を生じさせる場合があるので好ましくないことを示唆している。さらに、ＷＯ９７／２１１２７は、車両フロントガラス上の金属コーティングは、内部バックミラー・アセンブリに受信アンテナを設けたときに、その動作と干渉する場合があるとも述べている。また、受信アンテナが２つの外部ミラーに設けられた構成と同様に、受信アンテナを内部バックミラー・ハウジングに設けることも、車両計器パネルに設けられるであろう受信機とアンテナとを接続する際に、それに関連した製造上の問題を提示する。
【特許文献１】米国特許第５，７２４，３１６号
【特許文献２】米国特許第５，７６１，０９４号
【特許文献３】国際特許出願公開第ＷＯ９７／２１１２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、雨、土および雪から保護されて、空の視界を最も遮られない場所にマイクロ波アンテナ設けることにより、上記問題を解決することが本発明の一態様である。対応するマイクロ波受信機も設けることができる、マイクロ波アンテナを設ける場所を提供して、それによってそれらの間に接続同軸ケーブルを引く困難をなくすことが本発明の別の態様である。さらに、受信が車両の導電体構成物によって影響を受ける可能性が最も低く、美的に快い場所に設けることができる、車両内の場所にマイクロ波アンテナを設けることが本発明の一態様である。標準的製造慣行に適合しており、ディーラによって車両に容易に改良して組み込むことができるか取り付けることができる、マイクロ波アンテナを組み込んだアセンブリを提供することが本発明の別の態様である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両の内部バックミラー・アセンブリのマウンティング・ブラケットにマイクロ波アンテナを設けることにより、これらの態様および利点および他の態様および利点を達成する。したがって、本発明の内部バックミラー・アセンブリは、車両のフロントガラス付近の場所またはフロントガラス上で車両に設けられるように適合されたマウンティング・ブラケットと、取付サブアセンブリに結合されたミラー・ハウジングと、ミラー・ハウジングルに設けられたミラーと、フロントガラス付近のマウンティング・ブラケットに設けられたマイクロ波アンテナとを含む。最も好適な構成において、本発明のバックミラー・アセンブリは、少なくとも一部がマウンティング・ブラケットに取付られているマイクロ波受信機回路をさらに含み、マイクロ波受信機回路はマイクロ波アンテナに電気的に結合されている。
【０００９】
車両および車両位置データに反応する車両付属品制御に関連した、他の発明性のある特徴を以下で説明する。また以下で説明する他の発明性のある特徴は、自動車環境において他のタイプの通信衛星からマイクロ波信号および情報を受信するマイクロ波受信機の提供に関連する。具体的には、以下でより完全に説明する本発明のいくつかの発明性のある態様は、エレクトロクロミック・ミラー制御システム、ヘッドライト制御システム、ナビゲーション・システム、タイヤ圧監視システム、温度感知および表示システム、車両コンパス・システム、車両「ブラック・ボックス」データ・レコーダならびに車両走行距離計検証システムを含む。
【００１０】
本発明の上記および他の特徴、利点および目的は、以下の明細書、特許請求の範囲および付属の図面を参照することにより、当業者によってさらに理解され評価されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上記のように、本発明の特定の態様は、車両内部のバックミラー・アセンブリのマウンティング・ブラケットにマイクロ波アンテナを設けることに関係する。また上記のように、様々な車両および車両付属品制御システムにおいて、マイクロ波アンテナを介して衛星から取得される情報の使用に関係する、本発明の他の多様な態様がある。内部バックミラー・アセンブリのマウンティング・ブラケットへのマイクロ波アンテナの取付は、マイクロ波アンテナの取付には最も好適な場所であるが、他の態様のうちあるものは、マイクロ波アンテナが実際に車両のどこに設けられるかに関係なく達成できる。したがって、以下の説明は別個の見出しに分割してあり、それぞれが本発明の異なった態様に関連する。
【００１２】
１．本発明の好適な構造的特徴
Ａ．好適なアンテナ取付
本発明に従って構成された内部バックミラー・アセンブリを図１〜５に示した。図１は、車両２５のフロントガラス２０の内部表面へのバックミラー・アセンブリ１０の一般的取付を示している。図２Ａおよび２Ｂは、本発明を実施できる、２つの異なった例示的なバックミラー・アセンブリの構成を示している。具体的には、図２Ａに示したバックミラー・アセンブリ１０aは、フロントガラス２０に直接設けられるように設計されており、一方、図２Ｂに示したバックミラー・アセンブリ１０ｂは車両の屋根に設けられる。当業者には明らかになるように、本発明は、その特定の構成に関係なく、ほぼあらゆる内部バックミラー・アセンブリにおいて実施できる。
【００１３】
一般的に、バックミラー・アセンブリは、たとえば米国特許第５，４４８，３９７号において教示され特許請求されたミラー・ハウジングなどの、広範な可能な設計を有することができるミラー・ハウジング３０を含む。バックミラー・アセンブリは、車両にミラー・ハウジングを取り付けるマウンティング・ブラケット３５も含む。かかるマウンティング・ブラケットは通常、車両に直接設けられたり、取付支持部３６とミラー・ハウジング３０との間に延伸するミラー・ステム３８に直接設けられたりする取付支持部３６を含む。図２Ａおよび２Ｂの比較から明らかなように、取付支持部３６およびミラー・ステム３８の構造は、あるバックミラー・アセンブリと次のバックミラー・アセンブリとでは大きく異なる場合がある。たとえば、ミラー・ステム３８は、図２Ａに示したように取付支持部３６に回動可能に設けられることもあれば、図２Ｂに示したように、取付支持部３６に固定的に取り付けられることもある。また、ミラー・ハウジング３０は通常、ミラー・ステム３８に回動可能に取り付けられている。かかる回動可能な取り付けは、運転者が車両後部に向かって明瞭な視野を有することができるように、運転者がミラーを移動させて位置決めすることを可能にする。
【００１４】
全てのバックミラー・アセンブリがミラー・ハウジング３０に設けられたミラー４０（図５）を有するが、ミラー４０は単純なプリズムのようなミラーであってもよく、自動的にまたは手動で変更できる反射率を有するエレクトロクロミック・ミラーであってもよい。
【００１５】
バックミラー・アセンブリは、ベズル３０内に収容されているか取付支持部３６内に収容されているディスプレイ４５を有してもよい。かかるディスプレイは、図２Ａに示したようにミラー４０から水平または垂直に間隔を開けられてもよく、ミラー４０を通して情報を投影するようにミラー４０の背後に設けられてもよい。
【００１６】
図２Ａ、３および４に最もよく示したように、マイクロ波アンテナ５０は、バックミラー・アセンブリ１０のマウンティング・ブラケット３５の取付支持部３６内に設けられてもよい。
【００１７】
図３に最もよく示したように、取付支持部３６は取付部５２とアンテナ・ハウジング部５４とを有する。取付部５２は、バックミラーをフロントガラス２０または車両の他の構成物に設けるのに用いられる、ほぼあらゆる従来の構造を有するように構成することができる。例を挙げれば、取付部５２の構造は、接着剤を用いてフロントガラス２０の内部表面に取り付けられる取付パックまたはボタン５６に付着するように構成されるものとして示されている。パック５６は傾斜した端面５７と、フロントガラス２０に接着されたものと反対側の、パック５６の表面に形成されたねじを切った開口５８とを有する。そのため、取付部５２はパック５６を係合するための開口６０を有する。開口６０の一端６２は、パック５６の傾斜した端面５７を係合するように傾斜をつけられた外形である。このように、開口６０の大きさは、フロントガラス２０に固定された面と反対側のパック５６の表面の面積よりも若干小さい。そして、取付部５２をパック５６に固定するために、セット・スクリュー６６が取付部５２に形成された開口６４に滑り込まされて、ねじを切った開口５８がパック５６にねじ込まれるように回される。図３に示した特定の構造は例示のみを目的として提供されており、本発明は、取付支持部３６をフロントガラス２０またはあらゆる他の車両の部分に固定するのに利用される特定の構造に限定されないことに再度留意されたい。
【００１８】
取付支持部３６のアンテナ・ハウジング部５４は、取付部５２と一体に形成されてもよく、取付部５２に取り付けることができる別個の部品として形成されてもよい。アンテナ・ハウジング部５４は、特殊な形状のアンテナ５０を収容するために、ほぼ正方形、矩形または円形状あるいは他の形状を有する開口７０を有する。開口７０は、衛星からのマイクロ波信号が通過してマイクロ波アンテナ５０に到達するのに通るフロントガラス２０に向かって開くように設けられている。アンテナ５０は、フロントガラス２０の内部表面にほぼ平行であってそれから若干間隔を開けられるように開口７０に設けられることが好ましい。アンテナ５０の構造は、「好適なアンテナ構造」という見出しの下に以下でさらに説明する。
【００１９】
図３に示したように、発泡パッド７２または他の非導電基板を、アンテナ５０とフロントガラス２０の内部表面との間のアンテナ・ハウジング部５４内に設けてもよい。発泡パッド７２は、アンテナ５０とフロントガラス２０との間に水分やあらゆる破片が入ることを防止するために設けられる。また、黒または灰色の発泡パッド７２を用いることにより、アンテナ５０を車両の外部から見えないように隠すことができ、それによって、アンテナ５０をフロントガラス２０の背後に取付しても、依然として美的に快い外観を維持することができる。発泡パッドは、水分吸収度が低くマイクロ波周波数での損失係数が低い材料で作られることが好ましい。密閉セルのポリエチレン・フォームまたはＧＯＲＥ−ＴＥＸ(が２つの可能な材料である。接着剤は通常、誘電材料自体よりも遙かに低い水分吸収性や誘電特性を有しているので、発泡体を取り付けるのに用いられる接着剤は、理想的にはアンテナまたはパッドの周囲のみに塗布すべきである。あるいは、アンテナとフロントガラスとの間に水分やあらゆる破片が入ることを防止するために、アンテナの周囲にＯリングを用いることができる。
【００２０】
アンテナ・ハウジング部５４を取付部５２からフロントガラス２０の上部に向けて上方に延伸させることにより、アンテナ・ハウジング部５４はフロントガラス２０上の薄い色をつけた上部帯の背後に設けることができ、それによって、車両の外部から見えないようにさらに隠すことができる。マイクロ波アンテナ５０が従来の低Ｅガラスでできたフロントガラスの背後に設けられる場合には、低Ｅガラス内の導電層は、背後にアンテナ５０が設けられる領域においてマスキングすべきである。このようにして、低Ｅガラスの導電層は衛星送信の受信と干渉しなくなる。あるいは、導電性の低Ｅ被覆の領域を電気的に分離し、寄生アンテナ・エレメントを形成する切り込みを用いることができる。かかる切り込みは、マスキングまたはレーザ切断操作によって作ることができる。
【００２１】
図４に示したように、アンテナ取付部５４は、開口７０の周囲に設けられたガスケット７４を有するように構成されて、それによって、フロントガラス２０とアンテナ５０との間に水分や破片が入ることに対してさらに保護を提供してもよい。
【００２２】
アンテナ５０を収容する空間を提供するために、取付支持部３６は、回路板８２にプリントされた受信機回路８０のために十分な空間を提供するように構成することができる。そのため、回路板８２はアンテナ取付部５４においてアンテナ５０のすぐ背後に取付して、それによってアンテナ５０とプリント回路板８２との間に延伸するアンテナ・コネクタ８４の長さを最小にすることができる。アンテナ５０と受信機回路８０との両方のために十分な空間を提供することにより、これらの部品は共に、アンテナ・ハウジング部５４を設ける前に、前もって製造して互いに固定的に設けることができる。それによって、アンテナ５０は、同軸ケーブルやその関連コネクタを何ら必要とすることなく、受信機回路８０に接続することができる。
【００２３】
受信機回路８０は、アンテナ５０によって受信された信号を、従来の配線上で送信できる信号に変換するので、衛星信号から取得された情報は、車両バスを介してまたは個別接続によって車両内の他の構成部品に送信することができる。具体的には、ディスプレイ４５またはエレクトロクロミック・ミラーや電子コンパス用の制御回路などの付加的回路がベズル３０に取付られている場合には、１９９９年１１月１６日に発行された米国特許第５，９８４，４８２号に開示されているように、受信機回路８０は、ミラー・ステム３８の外部であるいはミラー・ステム３８を通って内部で、取付支持部３６とミラー・ハウジング３０との間に引くことができるコネクタ線８５を介してかかる回路に結合することができる。これに加えてあるいはこれに代えて、受信機回路８０によって処理されたデータは、ライン８６を介して車両内の他の電気システムに送信することができる。別の代替策は、赤外線光または低電力ＲＦ送信機によってデータを送信することである。ミラー・アセンブリ１０は、取付支持部３６から車両ヘッドライナに延伸するシュラウド８８を有し、それによって、バックミラー・アセンブリ１０と車両の他の部分との間にケーブル８６を引く被覆チャネルを設けることができる。
【００２４】
特定の好適なアンテナ構造を以下で説明するが、取付支持部３６内におけるマイクロ波アンテナ５０の取付は、そこに設けられるマイクロ波アンテナ５０の特定の構造やタイプに関係なく達成できることを当業者は理解するであろう。
【００２５】
Ｂ．好適なアンテナ構造
車両内のマイクロ波アンテナの好適な取付を説明してきたが、ここで、図３および４をさらに参照して好適なアンテナ構造を説明する。マイクロ波アンテナ５０は、共振パッチ９２を形成するように誘電基板９０の片側に設けられた導電性材料の層を有する誘電基板９０を有する、パッチ・アンテナとして構成することが好ましい。アンテナ５０はさらに、誘電基板９０の反対側に導電性材料の層を有し、これはアンテナ５０用の導電性接地面９４を形成する。アンテナ５０は、従来の、かかる固定周波数パッチ・アンテナにおける係る用途についてよく知られた材料を用いて構成してもよい。
【００２６】
共振パッチ９２は、アンテナ５０を特定の衛星が送信する共振周波数に同調させるように選択された寸法で、ほぼ正方形状を有することができる。たとえば、ＧＰＳ衛星は１．５７５４２ＧＨｚで送信し、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星は１．６０２５６から１．６１５５０ＧＨｚで送信し、ＣＤ無線衛星は２．３１から２．３６ＧＨｚで送信する。パッチ・アンテナをこれらの周波数に同調させることができる方法は、当該技術分野においてよく知られている。フロントガラス２０はアンテナ５０上に誘電被覆を形成するので、パッチ共振周波数はその自由空間値から若干下げられる。ガラスの影響を補償するために、共振パッチ９２のパッチ寸法またはコーナー９５は、フロントガラス２０によって生じた共振周波数のこの削減を補償するように調整することができる。
【００２７】
マイクロ波アンテナ５０はほぼ平坦な構造を有するものとして示されているが、このアンテナは非平面基板上に設けられて、それによってアンテナ５０の取付により大きな柔軟性を許容することができる。また、共振パッチ９２はほぼ正方形状を有する必要はなく、所望の衛星送信を受信するように同調させることができるのであれば、円形、矩形またはフラクタルであってもよく、あるいは当該技術分野で知られたあらゆる形状を有してもよい。共振パッチ９２が矩形であれば、平均ＸおよびＹ寸法に対応する２つの主要共振周波数を用いて、２つの異なった周波数帯におけるマイクロ波送信を同時に受信できる。そのため、たとえば、マイクロ波アンテナ５０は、ＧＰＳとＧＬＯＮＡＳＳ両方の位置識別システムから衛星を用いて車両位置の計算を可能にするために、それら両方の送信を同時に受信するように構成することができる。他の可能性は、ＧＰＳ送信を受信しＣＤ無線衛星送信を受信するようにアンテナを同調させることを含む。そして、かかるＣＤ無線送信は車両のオーディオ・システムに供給することができる。当業者には明らかになるように、マイクロ波アンテナ５０は、他の衛星送信の共振周波数に同調されて、車両の電気システムによって特に使用することができるか車両の搭乗者に対して表示または再生できる、かかる衛星からの情報を受信するような寸法にすることができる。
【００２８】
受信機回路８０は、アンテナ５０上の接地面９４に任意選択で取り付けることができる。１つの好適な実施形態は、層が次のように割り当てられた４層プリント回路板を用いる。共振パッチ、アンテナ接地面、受信機接地面／二次信号層、および受信機主信号層および構成部品取付を含む最後の層。しかし、受信機回路８０は、ミラー４０背後のミラー・ハウジング３０などの他の場所に取付してもよいことが理解されるであろう。しかし、かかる実施形態が用いられた場合には、同軸ケーブルは取付支持部３６からミラー・ハウジング３０に延伸する必要があるであろう。それにもかかわらず、同軸ケーブルの長さは比較的短く、バックミラー・アセンブリのＯＥＭ製造業者によってアンテナ５０と受信機回路８０との間に容易に接続できるので、最終製造業者がかかる何らかの同軸ケーブルを引いて接続する必要性を抹消する。さらに、同じ車両付属品アセンブリでのマイクロ波アンテナおよび受信機回路の取付は、システムが自動車ディーラによって容易に改良して組み込まれるか取り付けられることも可能にする。たとえば、ＷＯ９７／２１１２７に開示されているように、マイクロ波アンテナが外部バックミラーのハウジングに取付られている場合には、マイクロ波受信機回路は同じハウジングに設けられることによって、それらの間に高価な同軸ケーブルを引く必要性を抹消することが好ましい。
【００２９】
２．車両および車両付属品電気制御システム
好適な機械的取付構造および好適なマイクロ波アンテナ構造を説明してきたが、以下で図６および７を参照して好適な電気制御システム１００を説明する。電気制御システム１００は、以下で説明するように様々な構成部品に相互接続され、また以下でさらに詳細に説明するように様々なモニタリングおよび制御機能を遂行するようにプログラムされたマイクロプロセッサ１１０を有する。
【００３０】
本発明は一般的に、コネクタ８４を介して受信機回路８０に結合されたマイクロ波アンテナ５０を含む。図６に示したように、受信機回路８０はＲＦ回路１１２および相関器１１４を有し、これらは従来のＧＰＳまたは一般的なマイクロ波受信機回路（汎用受信機には相関器を用いる必要はない）を用いて構成することができる。そのため、アンテナ５０によって受信されたあらゆる衛星送信から得られた情報信号は、受信機回路８０によって処理されて、ライン８５を介してマイクロプロセッサ１１０に供給される。本明細書中で用いて説明しているように、「マイクロ波受信機」という用語は、マイクロ波アンテナ５０および受信機回路８０を意味するものとする。マイクロ波受信機には符号１１５を付してある。
【００３１】
マイクロ波アンテナ５０はＧＰＳ衛星からの衛星送信を受信するように同調されると、受信機１１５は、送信が受信される衛星を識別するデータおよび異なった衛星のそれぞれからのクロック信号を受信して、マイクロプロセッサ１１０に供給する。当該技術分野においてはよく知られた方法で、マイクロプロセッサ１１０はこのデータを処理して、緯度、経度および高度に関して車両の位置を識別する。様々な衛星からクロック信号が受信される限りにおいて、受信機１１５は、時刻を決定するのに用いることができるクロック信号源としての役割も果たす。また、受信機１１５から入手した情報が、経時にわたる車両位置の変化を計算するのに用いることができる限りにおいて、受信機１１５は車両の速度および走行距離を確認できるデータのデータ源としての役割も果たす。
【００３２】
一方、マイクロ波アンテナ５０が１つまたは複数のＣＤ無線衛星からの信号を受信するように同調されたならば、マイクロ波受信機１１５はＣＤ高質衛星無線放送送信の信号源としての役割を果たし、そして、これらの信号は、個別接続インターフェース１１８を通して提供される個別接続を介してオーディオ・システム１６２（図７）に供給できる。さらに別の代替的形態として、マイクロ波受信機１１５はそのオーディオ信号を、まずマイクロプロセッサ１１０に供給することなく、直接的に車両オーディオ・システムに供給することができる。オーディオ・データまたは他のデータは、赤外線または停電力ＲＦリンクを介して送信することもできる。オーディオ・データは、低電力送信機で空きチャネル上をミラーから車両のラジオに直接送信することができる。これは、販売後に後付けするアプリケーションにおいて特に有用であろう。
【００３３】
上記のように、マイクロ波受信機１１５は、マイクロ波アンテナ５０がＧＰＳ衛星およびＣＤ無線衛星の両方からの信号を受信するように設計することができ、その場合に、マイクロ波受信機１１５は多様な情報およびオーディオ信号の信号源としての役割を果たす。さらに、マイクロ波受信機１１５を他の通信衛星からの衛星送信を受信するように同調できる範囲で、かかる情報をマイクロプロセッサ１１０に渡して、車両バス１１７に接続されたディスプレイ４５または他のディスプレイ１６６（図７）に表示することができる。また、ＧＰＳまたはオーディオ信号として提供された場合に、かかる信号はＣＤ無線信号に関して上記で説明したようにオーディオ・システム１６２に送信することができる。さらに、かかる情報はマイクロプロセッサ１１０によって単に使用または処理するか、あるいは、無線周波数（ＲＦ）または赤外線（ＩＲ）信号によって、送信機１３４を介して他の車両構成部品または非車両装置に送信することができる。送信される情報は、マイクロ波受信機または車両バスの何れかから得ることができる。車両バスから得た情報は、トラブルシューティングおよび診断の目的に特に有用な場合がある。診断データの送信は通常、車両を始動している間に無線またはミラー・ボタンを保持するなどの、特別な車両起動シーケンスによって作動される。
【００３４】
図６に示したように、マイクロプロセッサ１１０は１つまたは複数のエレクトロクロミック・ミラー１２０に任意選択で接続できる。具体的には、マイクロ波受信機１１５が内部バックミラー・アセンブリに設けられると、マイクロプロセッサ１１０は少なくとも内部エレクトロクロミック・ミラーに結合され、任意選択で外部エレクトロクロミック・ミラー１４４に結合されることが好ましく、これは個別接続によってあるいは車両バス１１７を介してそれらに結合することができる。以下でさらに詳細に説明するように、マイクロプロセッサ１１０は、直接または車両バス１７７を通して、周囲光センサ１２２、グレアセンサ１２４および、マイクロプロセッサ１１０に結合された他の構成部品の何れかから得た情報に応じて、エレクトロクロミック・ミラー１２０、１４４の反射率を変えるようにプログラムできる。当該技術分野においてよく知られているように、周囲光センサ１２２は、車両正面の光条件に対して露出されるように、前向きな場所でバックミラー・アセンブリのミラー・ハウジングに設けられることが好ましく、一方、グレアセンサ１２４は通常、車両の背後の車両のヘッドライトからのグレアを感知するように、後ろ向きの位置でミラー・ハウジング３０に設けられる。マイクロプロセッサ１１０がエレクトロクロミック・ミラー１２０を制御できる詳細な方法は、「エレクトロクロミック・ミラー制御システム」という見出しの下に以下で説明する。
【００３５】
電子制御システム１１０は、マイクロプロセッサ１１０に結合された記憶装置１００も含む。記憶装置１２６は、付加的メモリに対する必要性に応じて、マイクロプロセッサ１１０の外部または内部に設けることができる。メモリ１２６は、電子制御システムに利用される様々の構成部品に応じて、揮発性または不揮発性にすることができる。たとえば、車両がまたバックミラー・アセンブリに設けられた電子コンパス１２８を備えている場合には、コンパス１２８によって蓄積されマイクロプロセッサ１１０によって処理された較正データを記憶するために、メモリ１２６には不揮発性メモリの形式にすることが好ましいものもあるであろう。
【００３６】
図５に示したように、バックミラー・アセンブリ１０は、マイクロプロセッサ１１０にユーザ入力情報を提供する複数のユーザ作動スイッチ１３０を含む場合がある。ユーザ作動スイッチを通して達成できる機能を数個だけ挙げれば、かかるスイッチは、ディスプレイ１３２に表示された情報をマイクロプロセッサ１１０に変更させるか、エレクトロクロミック・ミラー１２０を作動停止させることができる。
【００３７】
以下でさらに詳細に説明するように、電子制御システム１００は、ＩＲ信号を車両の内部搭乗者区域に送信する送信機１３４、好ましくはＩＲ送信機を有する場合がある。このＩＲ信号は、搭乗者区域に設けることができる携帯電子装置向けのあらゆるデータまたは他の情報を含むことができる。
【００３８】
電子制御システム１００は、以下でさらに詳細に説明するように、リモート・キーレス・エントリ（ＲＫＥ）送信機またはタイヤ圧監視センサなどの、遠隔的に設けられた送信機から、ＲＦ信号などを受信することを意図された受信機１３６を含む場合もある。
【００３９】
以下の様々な機能の説明から当業者には明らかになるように、電子制御システム１００は上記で特定して図６に示した構成要素の様々な組み合わせを含むことができ、そのため、上記のあらゆる構成要素を含む必要はない。また、図６に示した構成要素のそれぞれはバックミラー・アセンブリ１０内に収容されてもよいが、構成部品のいくつかまたは全ては他の離れた場所に設けて、車両バス１１７上でマイクロプロセッサ１１０に情報を送信しそれから情報を受信してもよい。さらに、バックミラー・アセンブリ１０に取付できる様々な構成部品は、間に適当な電気接続を備えて、取付支持部３６またはミラー・ハウジング３０の何れかに設けることができる。
【００４０】
図７は、車両バス１１７に接続でき、それによってマイクロプロセッサ１１０およびマイクロプロセッサ１１０に接続された様々な構成部品と電気的に導通する、車両内のいくつかのシステムおよび他の電気装置の例を示している。具体的には、以下は車両バス１１７に結合できる構成部品のいくつかの例である。すなわち、内部照明１４０、ヘッドライト・コントローラ１４２、外部バックミラー１４４、ナビゲーション・システム１４６、タイヤ圧監視システム１４８、気候制御システム１５０、スピードメータ１５２、走行距離計１５４、クロック／ディスプレイ１５６、温度センサ１５８、エンジン制御システム１６０、オーディオ・システム１６２ならびに、車両全体にわたって設けることができる様々な他のスイッチ１６４および他の表示装置１６６である。マイクロプロセッサ１１０が図７に示した構成部品と相互通信する具体的方法を以下で説明する。
【００４１】
Ａ．エレクトロクロミック・ミラー制御システム
後方向きグレアセンサおよび前方向き周囲光センサによって感知される光レベルに基づいて、自動的に変えられる反射率を有するエレクトロクロミック・バックミラーが当該技術分野において知られている。一般的に、かかるエレクトロクロミック・ミラーによって提供される利点は、ミラーによって反射された光が、車両の正面から運転者が見る光レベルを大きく超えることを防止することである。たとえば、夜間には、運転者の目は比較的低い光レベルに順応するようになることによって、ミラーから反射されて運転者の目の方に向けられる、車両背後の車両のヘッドライトから発せされる光に遥かに感じやすくなる。かかるヘッドライトのグレアは邪魔なだけでなく、運転者の夜間の視野にも悪影響を及ぼす。一方、日中には、後方の車両のヘッドライトからの光はそれほど問題にはならない。これは、運転者の目が明るい光に既に順応しているからであり、したがって、かかる状況においてはミラーを暗くしてその反射率を低くすることは望ましくない。したがって、車両の前方方向において運転者に見える光レベル以下で、ほぼそれと同じである反射レベルの光を運転者の目に対して維持することが、かかるエレクトロクロミック・ミラー用の制御システムの主たる目的である。
【００４２】
エレクトロクロミック・ミラーおよびそれらのエレクトロクロミック・ミラー用の制御システムは、当該技術分野においてよく知られており、１９９０年２月２０日にH.J.Bykerに付与された「SINGLE-COMPARTMENT, SELF-ERASING, SOLUTION-PHASE ELECTROCHROMIC DEVICES SOLUTIONS FOR USE THEREIN, AND USES THEREOF」という名称の米国特許第４，９００２，１０８号、１９９２年５月１９日にJ.H.Bechtel et al．に付与された「AUTOMATIC REARVIEW MIRROR SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES」という名称のカナダ特許第１，３００，９４５号、１９９２年７月７日にH.J.Bykerに付与された「VARIABLE REFLECTANCE MOTOR VEHICLE MIRROR」という名称の米国特許第５，１２８，７９９号、１９９３年４月１３日にH.J.Byker et al．に付与された「ELECTRO-OPTIC DEVICE」という名称の米国特許第５，２０２，７８７号、１９９３年４月２０日にJ.H.Bechtelに付与された「CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATIC REARVIEW MIRRORS」という名称の米国特許第５，２０４，７７８号、１９９４年１月１１日にD.A.Theiste et al．に発行された「TINTED SOLUTION-PHASE ELECTROCHROMIC MIRRORS」という名称の米国特許第５，２７８，６９３号、１９９４年１月１８日にH.J.Bykeに付与された「UV-STABILIZED COMPOSITIONS AND METHODS」ｒという名称の米国特許第５，２８０，３８０号、１９９４年１月２５日にH.J.Bykerに付与された「VARIABLE REFLECTANCE MIRROR」という名称の米国特許第５，２８２，０７７号、１９９４年３月１５日にH.J.Bykerに付与された「BIPYRIDINIUM SALT SOLUTIONS」という名称の米国特許第５，２９４，３７６号、１９９４年８月９日にH.J.Bykerに付与された「ELECTROCHROMIC DEVICES WITH BIPYRIDINIUM SALT SOLUTIONS」という名称の米国特許５，３３６，４４８号、１９９５年１月１８日にF.T.Bauer et al．に付与された「AUTOMATIC REARVIEW MIRROR INCORPORATING LIGHT PIPE」という名称の米国特許第５，４３４，４０７号、１９９５年９月５日にW.L.Tonarに付与された「OUTSIDE AUTOMATIC REARVIEW MIRROR FOR AUTOMOTIVE VEHICLES」という名称の米国特許第５，４４８，３９７号、および１９９５年９月１９日にJ.H.Bechtel et al．に付与された「ELECTRONIC CONTROL SYSTEM」という名称の米国特許第５，４５１，８２２号に記載されている。かかるエレクトロクロミック・ミラー・システムに利用される制御システムは一般的に効果的であるが、それにもかかわらず、かかる制御システムは、前方向きの周囲光センサによって感知できる周囲光レベルの変化に対する影響の受け易さを削減することによりさらに改善できる。たとえば、間隔が開いた街灯からの光は、制御システムが街灯の下を通過するたびに、制御システムにミラーの反射率を定期的に変えさせる場合がある。上記特許のいくつかは、周囲光レベルのかかる変化に対するシステムの応答性を削減するために、周囲光センサからの読み取り値を平均する制御システムを開示しているが、通常、かかるシステムは一定時間の平均を用いており、これは、街灯や対向車のヘッドライトによってもたらされる変化のような定期的な変化に応答して、ミラーの反射率が変えられることを防止するために、十分な長さである場合もあれば十分な長さでない場合もある。
【００４３】
エレクトロクロミック・ミラーは、暗くされて反射率が低い状態に置かれたときに、紫外線（ＵＶ）放射に曝されると回復不可能な損傷を受け易いので、あらゆる外部エレクトロクロミック・ミラーが日中の時間中に暗くされないことを確実にすることも重要である。制御システムは、夜間であると信じたり、車両が単に跨線橋の下を通ったりトンネルに入ったりしたとき、あるいは太陽が他の何らかの障害によって遮られたときに、外部エレクトロクロミック・ミラーが暗くされたと信じたりするように騙される場合があるので、太陽光が再び車両の外部ミラーに当たるように、その障害が移動されたときや、車両がその障害に対して移動したときに、外部エレクトロクロミック・ミラーは太陽からの有害なＵＶ放射に曝される可能性がある。
【００４４】
したがって、先行技術の制御システムがかかえる問題のいくつかを克服する制御システムを提供することが、本発明の一態様である。具体的には、制御回路がミラーをどのように暗くするかについてよりよい決定をできる付加的な情報を、エレクトロクロミック・ミラー用の制御回路に提供することが、本発明の一態様である。これらおよび他の態様および利点を達成するために、本発明に従って製造されるエレクトロクロミック・バックミラー・システムは、クロック信号源に結合されるように適合され、クロック信号源から受信したクロック信号に基づいて、日中であるのか夜間であるのかを決定するように構成された制御回路を有することが好ましい。制御回路はさらに、反射率制御信号を生成してエレクトロクロミック・ミラー１２０に供給することによって、エレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御するように構成され、それによって、制御回路は、制御回路が夜間であると決定したときに、グレアセンサ１２４によって感知された光レベルに応答して、異なった方法で反射率を制御する。また、エレクトロクロミック・バックミラー・システムは、車両の上空にある衛星からの信号を受信することにより、車両に対する衛星の位置を追跡して、衛星のそれぞれから受信する信号の有無を監視する、マイクロ波受信機１１５を有することが好ましい。制御回路はマイクロ波受信機に結合され、信号が衛星の１つまたは複数から受信されているかどうかの決定に基づいて、車両上空のマイクロ波受信機の視野のどの部分が潜在的な光遮断／フィルタリング障害物によって遮断されているかを決定するように構成されている。そして、制御回路は、グレアセンサによって感知された光レベルの関数としてエレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御し、光遮断／フィルタリング構造物によって潜在的に遮られている車両上空の部分を制御することができる。
【００４５】
本発明のエレクトロクロミック・バックミラー・システムは、制御回路を車両速度データ源に結合し、車両速度データから決定される車両の速度に応じて、グレアセンサによって感知された光レベルに応答してエレクトロクロミック・ミラーの反射率を異なった方法で制御するように制御回路を構成することにより、別の態様により実施することができる。
【００４６】
上記の制御回路はマイクロプロセッサ１１０（図６）を含むことが好ましく、これは図８Ａおよび８Ｂに示したフローチャートに概略をほぼ示した機能を遂行するようにプログラムされている。
【００４７】
図８Ａは、エレクトロクロミック・ミラー１２０を制御する際にマイクロプロセッサ１１０が行う一般的な制御ループ２００を示している。制御ループ２００は、マイクロプロセッサ１１０が、周囲光センサ１２２およびグレアセンサ１２４によってそのポートに印加されるアナログ電圧レベルを読み取ることで始まる。周囲光センサ１２２およびグレアセンサ１２４は、現在感知している光レベルに直接または間接に応答して出力電圧レベルを変えるフォトセルで実施することができる。次にステップ２０４において、マイクロプロセッサ１１０は時刻に基づいて周囲光センサおよびグレアセンサの出力値、車両内の光のオン・オフ状態、車両のヘッドライトのオン・オフ状態、周囲光センサおよびグレアセンサの光記録、空および太陽の遮蔽の変化量および変化率をフィルタする。ステップ２０４でマイクロプロセッサ１１０がこれらの値をフィルタする具体的方法は、図８Ｂを参照して以下で詳細に説明する。
【００４８】
一旦、センサ１２２および１２４から受信した値をフィルタすると、マイクロプロセッサ１１０はフィルタされた周囲光レベルをフィルタされたグレアレベルと通常比較することにより、ステップ２０６でグレア値を計算する。次にステップ２０８において、マイクロプロセッサ１１０はエレクトロクロミック・ミラー１２０に適用される反射率制御信号のレベルを調節する。そして、マイクロプロセッサ１１０はステップ２０２にループ・バックして、センサ１２２および１２４からの値を再度読み取り、引き続きステップ２０２から２０８にループ・バックして、感知された光レベルを継続的に監視してエレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御する。
【００４９】
図８Ｂは、マイクロプロセッサ１１０が図８Ａのステップ２０４に概略を述べたフィルタリングステップを行う一般的なプロセスを示している。図８Ｂに示したように、マイクロプロセッサ１１０はステップ２１０でフィルタリングプロセスを開始し、それによってそれに続くステップにおいて利用される変数を初期化する。そして、マイクロプロセッサ１１０はステップ２１２で日中であるかどうかを決定する。マイクロプロセッサ１１０は、様々なあり得るクロック信号源の１つから受信するクロック信号に基づいて、日中であるかどうかを決定できる。クロック信号は車両のクロック１５６を介してマイクロプロセッサ１１０に渡されてもよく、マイクロプロセッサ１１０内の内部クロックによって供給されてもよい。しかし、クロック信号源はマイクロ波受信機１１５であることが好ましく、これは位置識別システムの衛星から、かかるクロック信号を受信する。マイクロ波受信機１１５は、車両の現在位置を決定できる情報も提供するので好ましい。そして、かかる車両位置情報は、ルックアップ・テーブルにアクセスして、車両がどの時間帯にいるのかを決定し、１年のその特定の時期に関する車両の現在位置の日中時間を決定するために使用できる。そのため、マイクロプロセッサ１１０は、日中であるかどうかを正確に反映しない場合がある周囲光センサ１２２によって感知される周囲光レベルに依拠する必要なく、車両の現在位置で日中であるかどうかを決定できる。たとえば、車両は夜間に良好に照明された駐車帯に駐車する場合もあれば、日中に薄暗い灯りのガレージに駐車する場合もある。
【００５０】
ステップ２１２で日中であると決定した場合には、マイクロプロセッサ１１０は、周囲光センサ１２２またはグレアセンサ１２４によって感知された光レベルにかかわらず、外部エレクトロクロミック・ミラー１４４を暗くしないようにフラッグを設定する。そのため、車両が日中に薄暗い灯りのガレージに駐車されれば、外部ミラーは暗くすることができず、運転者が車両をガレージから直接的な太陽光の下に出したときに損傷を受けることがない。逆に、外部バックミラーは、それが暗くされなければ後方の車両のヘッドライトが運転者の邪魔になる場合がある、良好に照明された駐車帯に車両があるという事実にもかかわらず、日中でないときには暗くされることを許容されないであろう。しかし、それにもかかわらず、特にエレクトロクロミック・ミラーにＵＶ放射からの損傷を受けにくくするような改良が加えられた場合には、マイクロプロセッサを、日中時間中に外部エレクトロクロミック・ミラーが暗くされることを許容するようにプログラムできる。かかる場合には、マイクロプロセッサは、日中にミラーの暗化を制御するために用いるデータをフィルタする方法を変更するようにプログラムできる。たとえば、マイクロプロセッサは、日中時間中に周囲光レベルが平均される期間を長くできる。あるいは、ミラーが暗くされる程度を決定するのに用いられる閾値は、日中であるか夜間であるかの決定に基づいて変更することができる。
【００５１】
日中であるときに外部バックミラーが暗くなることを防止することに加えて、マイクロプロセッサ１１０は、日中であるときに前方向きの周囲光センサ１２２の出力が平均される期間を長くすることもできる（ステップ２１６）。日中に周囲光レベルが平均される期間を長くすることにより、マイクロプロセッサ１１０は、車両が跨線橋の下や、密集した樹木または他の光遮断障害物のような他の障害物の下を通過またはそこで停止した場合にそうであるように、周囲光レベルが突然暗くなることに過剰反応する可能性が低くなる。
【００５２】
ステップ２１２でマイクロプロセッサ１１０が日中ではないと決定するか、日中であると決定してステップ２１４および２１６を行えば、マイクロプロセッサ１１０はステップ２１８で、車両のヘッドライトが点灯しているかどうかを決定する。マイクロプロセッサ１１０は、バス１１７を介してヘッドライト・コントローラ１４２と通信することにより、ヘッドライトが点灯しているかどうかを決定することができるか、次の見出しの下に以下で説明するように、ヘッドライトを自動的に制御するように構成されていれば、ヘッドライトが点灯しているかどうかを決定できるであろう。
【００５３】
車両のヘッドライトが点灯していれば、マイクロプロセッサ１１０はステップ２２０の実行に進み、そうでなければ、ヘッドライトによって発せされた光の結果、感知された周囲光レベルが人為的により高くなるという事実を考慮するために、まず感知された周囲光値を所定量だけ相殺する。
【００５４】
ステップ２２０において、マイクロプロセッサ１１０は、後方向きグレアセンサ１２４によって感知された光レベルに影響するであろう、点灯されている何らかの内部光があるかどうかチェックする。点灯されている内部光がなければ、マイクロプロセッサ１１０はステップ２２４に進む。点灯されている内部光があると決定すれば、マイクロプロセッサ１１０はステップ２２４に進む前に、ステップ２２６でまずエレクトロクロミック・ミラーを明るくする。マイクロプロセッサ１１０はこの場合に反射率を最大化するためにミラーを明るくするのであるが、これは、グレアセンサ１２４によって感知された人工光レベルに応答して、ミラーの反射率が大幅に削減されている場合はもちろん、夜間に点灯される内部光が車両の外部を見ることを既に困難にしているからである。
【００５５】
ステップ２２４において、マイクロプロセッサ１１０は車両の速度を監視して、より遅い車両速度で周囲光レベルが平均される期間を長くする。マイクロプロセッサ１１０は、車両スピードメータ１５２またはマイクロ波受信機１１５を含む場合があるデータ源から、車両速度を確認できるデータを受信する。マイクロプロセッサ１１０はエレクトロクロミック・ミラーの制御を変えるために車両速度を利用するが、これは、そうしなければ、間隔が開いた街灯の下や対向車に向かってゆっくりと移動する車両のエレクトロクロミック・ミラー制御システムは、それらの同じ照明条件に曝されたより高速で移動する車両のエレクトロクロミック・ミラー制御システムよりも、光レベルの変化の影響を受け易いと思われるからである。具体的には、そうしなければ、街灯の下で停止されているかゆっくりと移動している車両のエレクトロクロミック・ミラー制御システムは、車外は比較的明るいとマイクロプロセッサ１１０が決定するのに十分に長い期間にわたって、比較的高レベルの周囲光を感知するであろうし、一方、同じ街灯の下を速やかに移動する車は、街灯を感知することによってそれほど大きな影響を受けないであろう。
【００５６】
図８Ｂに戻ると、マイクロプロセッサ１１０は次にステップ２２８を行い、それによって、感知された周囲光レベルに、記憶されたヒステリシスによって確立された閾値レベルを超える急激な変化があるかどうかを決定する。急激な前方変化がなければ、マイクロプロセッサ１１０は単に主制御ループに戻り、ステップ２０６および２０８を行う。感知された周囲光レベルに急激な変化があると決定した場合には、マイクロプロセッサ１１０はステップ２３０で、太陽および空の遮蔽量が増加しているかどうかを決定する。太陽および空の遮蔽量が増加していないと決定した場合には、マイクロプロセッサ１１０は主制御ループに戻り、ステップ２０６および２０８を実行する。太陽および空の遮蔽量が増加している場合には、主制御ループのステップ２０６に戻る前に、マイクロプロセッサ１１０はまずステップ２３２で、周囲光レベルが平均される期間を短くする。
【００５７】
マイクロプロセッサ１１０は、マイクロ波受信機１１５によってＧＰＳ衛星群から得た情報に基づいて、太陽および空の遮蔽量の増加があるかどうか決定することが好ましい。ＧＰＳ群は、ほぼ１２時間軌道の、赤道からの傾き５５(で地球周囲に６０(毎の間隔で置かれた衛星の群である。どの衛星も、他の全ての衛星が空のどこにあるかを示すデータを定期的に送信する。そのため、一旦マイクロ波受信機１１５が１つの衛星に固定すると、衛星群の他の全ての衛星を見つけるにはどこを見るかが分かる。理想的な状況においては、マイクロ波アンテナ５０は全空を「見る」ことができ、アンテナの視界にあるあらゆる衛星からデータを受信できる。しかし、車両は、マイクロ波アンテナ５０が空の一部を「見る」ことができない場所に置かれる場合がある。たとえば、ＧＰＳ信号はほとんどの建物を透過も迂回もしない。これらの建物の後ろにある衛星はマイクロ波アンテナ５０によって「見られる」ことができず、マイクロ波受信機１１５はそれらからデータを得ることができない。そのため、衛星が上空にあるが所与の時間に「見られる」ことができないという事実は、エレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御するときに考慮できる有用な情報である。具体的には、上空にある衛星を検出できない理由が通常はあるはずである。たとえば、金属の物体は通常ＧＰＳ信号を遮断する。ほとんどの建物、トンネル、橋などはＧＰＳ信号を遮断する。これらの物体があるという情報は、以下で説明するように用いることができる。たとえば、車両の気候制御システムはこの情報を用いて、太陽がどこにあるか、車にどのように当たるか、太陽は物体によって遮断されているかを決定することができる。かかる太陽負荷感知は現在、多数のＩＲセンサで一般的に行われている。単一のＩＲセンサと組み合わせてＧＰＳデータを用いることにより、ＧＰＳを装備した車両において、同等またはより高い太陽負荷感知性能をより少ないコストで得ることができる。エレクトロクロミック・ミラーならびにヘッドライト制御については、周囲光情報と物体検出との組み合わせが、より強固な制御アルゴリズムを作り出す。
【００５８】
そのため、マイクロプロセッサ１１０は、受信機１１５がかかる信号を受信する衛星のそれぞれの位置情報を記憶するようにプログラムすることができ、そして、衛星の１つからの信号の受信を妨げる障害がどこにあるかを決定するために、後で受信する信号とこの情報を比較することができる。たとえば、車両が跨線橋に近づくと、車両前方の空の一部にある衛星の進行は、近づいてくる跨線橋によってそれらの信号を遮断されるが、車両が跨線橋に近づいてその下を通過すると次第に再現してくる。そのため、マイクロプロセッサ１１０は、車両上空にある様々な衛星から受信される信号の有無を監視して、それらの記録を記憶し、それによって、周囲光レベル・センサ１２２によって感知された周囲光レベルに影響する場合がある何らかの障害が空の何れか特定の部分にあるかどうかを確認する。そのため、ステップ２２８でマイクロプロセッサ１１０が、上空の衛星から受信した信号の記録に基づいて、センサ１２２によって検出された光レベルに急激な変化はなく、太陽および空の遮蔽量の増加があると決定した場合には、マイクロプロセッサ１１０は、光レベルの急激な変化は一時的な光遮断／フィルタリング障害によって引き起こされたものであると決定してから、それに応じてエレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御することができる。
【００５９】
一方、太陽および空の遮蔽量が、周囲光レベルの急激な変化は一時的な遮断の結果であることを示しておらず、それが接近するより大きな遮断の結果である場合には、マイクロプロセッサ１１０は、制御システムの応答性を高めて、グレアセンサ２２４によって感知される光レベルを高めるために、周囲光が平均化される期間を短くする。マイクロプロセッサ１１０は、衛星からの信号がますます遮断されていて、車両の移動にもかかわらずその後受信されないと決定することにより、空の遮蔽量は増加していると決定できる。かかる空の遮蔽は、近づいてくる山並みや、トンネル、高い建物または駐車帯を示す場合があるが、これは、かかる空および太陽の遮蔽の増加が、周囲光レベルの急激な低下がその後急激な上昇に転じないことを示すからである。
【００６０】
上記システムは、衛星からの信号の有無を検出して空の遮蔽を決定するものと説明されているが、衛星からの信号の強度を検出することにより空の遮蔽を決定することが可能である。
【００６１】
上記の説明から明らかなように、この発明性のあるエレクトロクロミック・ミラー制御システムは、エレクトロクロミック・ミラー制御について以前には考慮されなかったパラメータに応答して、エレクトロクロミック・ミラーの反射率を制御する。この発明性のあるシステムにおいて依拠されるパラメータのいくつかは、マイクロ波受信機１１５以外の車両構成部品から得ることができるので、この発明性のあるエレクトロクロミック・ミラー制御システムはマイクロ波受信機１１５を利用しないで実施できるが、そのとき空の遮蔽を決定することに関連した本発明の特定の特徴は利用可能ではないことが、当業者には理解されるであろう。
【００６２】
マイクロ波アンテナ５０およびマイクロ波受信機回路８０の好適な取付は、バックミラー・アセンブリの取付支持部に設けることであると上記で述べたが、マイクロ波受信機１１５は、車両内の他の何れの場所に取付してもよく、エレクトロクロミック・ミラー１２０を制御する際にマイクロプロセッサ１１０によって利用されるデータは、車両バス１１７を通してまたは個別接続を通して得ることができる。また、当業者によって理解されるように、この発明性のあるエレクトロクロミック・ミラー制御システムは、エレクトロクロミック・ミラー１２０、周囲光センサ１２２、グレアセンサ１２４、マイクロプロセッサ１１０および任意選択のマイクロ波受信機１１５以外の構成部品を使用せずに実施できる。
【００６３】
Ｂ．ヘッドライト制御システム
感知された周囲光レベルに応答して車両のヘッドライトを自動的に制御する、車両電気制御システムが知られている。バックミラー・アセンブリが、周囲光を計測するために空に向けられたフォトセルを設けるのに都合のよい場所を提供するので、かかるヘッドライト制御システムは通常、バックミラーに組み込まれてきた。かかる取付にバックミラー・アセンブリが用いられる理由は、それが遮られない空の視界を提供し、センサがダッシュボードに入れられているときに、紙などによる遮断の影響を受けないからである。
【００６４】
ヘッドライト制御システムは、それらが単一の前方向き周囲光センサによって感知される光レベルに共に依存する限りにおいて、従来のエレクトロクロミック・ミラー制御システムの同じ問題の多くによって損なわれる。エレクトロクロミック・ミラー制御システムと同様に、ヘッドライト制御システムは、街灯や駐車帯の下で駐車されまたはゆっくりと移動しているときに、日中であると信じるように騙される場合があり、また一方で、光妨害構造物の影に駐車されるときには、夜間であると信じるように騙される場合がある。ヘッドライトを点灯または消灯することを回避するために、検出された周囲光レベルをある期間にわたってフィルタリング／平均化することが多い。しかし、かかる平均化およびフィルタリングは必ずしもヘッドライトを確実に制御するとは限らない。
【００６５】
したがって、ヘッドライトをさらに確実に制御するヘッドライト制御システムを提供することが、本発明の一態様である。本発明のヘッドライト制御システムは、周囲光センサによって感知された光レベルに反応するだけでなく、空の遮蔽量、車両速度、および／または時刻を識別するクロック信号にも応答してヘッドライトを制御することにより、この態様および他の利点を達成する。図６および７を参照すると、本発明のヘッドライト制御システムは、マイクロプロセッサ１１０、周囲光センサ１２２および、ヘッドライトあるいはヘッドライト・コントローラまたは制御スイッチ１４２へのマイクロプロセッサ１１０の接続を有することが好ましい。当該技術分野において一般的に知られているように、周囲光センサ１２２は通常、エレクトロクロミック・ミラーを制御するのに用いられる周囲光センサとは別のセンサである。このシステムはまた、車両速度、時刻および空の遮蔽量を決定できる情報を提供する、マイクロプロセッサ１１０に結合されたマイクロ波受信機１１５を有することが好ましい。ヘッドライト制御システムは、図６および７に示された他の構成部品の何れかを含んでもよいが、含む必要はない。マイクロ波受信機１１５に代わるかそれに付加的な構成要素として、マイクロプロセッサ１１０は、車両スピードメータ１５２および／または車両クロック／ディスプレイ１５６への接続を有してもよい。ヘッドライト制御システムの一般的な構造を説明してきたが、発明性のある制御プロセスを図９Ａから９Ｃを参照して以下で説明する。
【００６６】
図９Ａは、車両のヘッドライトを制御するためにマイクロプロセッサ１１０によって実行される主制御ループ３００を示している。制御ループ３００はステップ３０２で始まり、ここでマイクロプロセッサ１１０は、図９Ｂおよび９Ｃに概略を説明したサブルーチン手順に従って、周囲光レベルおよびフィルタ・パラメータを決定する。それに続いて、マイクロプロセッサ１１０はステップ３０４において、感知された周囲光レベルを補償してフィルタしてから、フィルタリングされ補償された周囲光レベルを閾値と比較して、それによって、感知され調節された周囲光レベルがヘッドライトを点灯するのに十分低いかどうかを決定する。光レベルが十分に低ければ、マイクロプロセッサ１１０はステップ３０６でヘッドライトを切るか、他の方法でヘッドライトをそれらのオフ状態に維持する。一方、感知され調節された周囲光レベルが十分に低ければ、マイクロプロセッサ１１０は、バス１１７または他の個別接続上でヘッドライト・コントローラ１４２に信号を発して、ヘッドライトを点灯させるか他の方法でそれらをオン状態に維持する（ステップ３１０）。一旦ステップ３０８またはステップ３１０の何れかを実行すると、ステップ３１２で確立された遅延期間に続いて、マイクロプロセッサ１１０はループ・バックしてステップ３０２から３０６を再実行する。かかる遅延期間は、定期的に生成されてマイクロプロセッサ１１０をウエイクアップするかマイクロプロセッサ１１０によって行われる他のプロセスに割り込む、割込み信号に応答して終了することができる。さらに、遅延３１２は、マイクロプロセッサ１１０がエレクトロクロミック・ミラーまたは車両の他の構成部品の制御に関連する他のルーチンを遂行するのに要する時間の長さに対応するに過ぎない場合がある。
【００６７】
図９Ｂは、マイクロプロセッサ１１０がステップ３０２で周囲光レベルおよびフィルタ・パラメータを決定する一般的なプロセスを示している。マイクロプロセッサ１１０は、以前に感知された周囲光レベルを記録してから、周囲光センサ１２２によって現在感知されている周囲光レベルを決定することにより（ステップ３１６）、ステップ３１４でこのサブルーチンを開始する。そして、マイクロプロセッサ１１０は、ステップ３２０に進む前に、ステップ３１８で以前の太陽および空の遮蔽データを記録して、それによってマイクロプロセッサ１１０は、マイクロ波受信機１１５から得られる情報に基づいて、現在の太陽と空の遮蔽を決定する。前の項において述べたように、マイクロプロセッサ１１０は、上空の衛星から受信された信号の記録の経過を追うことにより、太陽と空の遮蔽量を決定することができる。
【００６８】
ステップ３２２において、マイクロプロセッサ１１０は、車両の速度、時刻、空と太陽の遮蔽量、空と太陽の遮蔽の変化率、周囲光の量および周囲光のヒストリに基づいて、ヘッドライト・フィルタ・パラメータを調節する。フィルタ・パラメータが調節される具体的方法は、図９Ｃを参照して以下で説明する。ステップ３２２を実行した後に、マイクロプロセッサ１１０は、電源がちょうど投入れられたか切断されたことおよび、トランスミッションがリバース・ギアに入ったかそれから外れたかの検出などの特別のケースについてフィルタを調節する。これらの特別なケースについてフィルタが調節される具体的方法は、Bechtel et al．に付与された米国特許第５，６６６，０２８号に開示されている。それに続いて、マイクロプロセッサ１１０は主制御ループ３００のステップ３０４に戻って、上記の機能を遂行する。
【００６９】
図９Ｃは、マイクロプロセッサ１１０が、ステップ３２２で識別されたヘッドライト・フィルタ・パラメータを調節する具体的方法を示している。マイクロプロセッサ１１０は、フィルタ・パラメータを調節することにより、ステップ３２６でこのサブルーチンを開始して、より遅い車両速度でヘッドライトの状態を変えることをより困難にする。さらに具体的には、マイクロプロセッサ１１０は、低下する車両速度で周囲光レベルを平均する期間を長くする。そのため、たとえば、日中の橋の下や夜間の街灯の下を通過する車両は、アルゴリズムが除外すべき例外である。車両の速度は、これらの例外によって車両が消費する時間を決定するものであり、したがって、平均およびフィルタリングアルゴリズムのパラメータに影響するはずである。
【００７０】
次に、ステップ３２８で、マイクロプロセッサ１１０は、夜間にヘッドライトを点灯するのはより容易であり、消灯するのはより困難であり、日中にヘッドライトを消灯するのはより容易であり、点灯するのはより困難であるように、フィルタ・パラメータを偏倚させる。前の項で上述したように、マイクロプロセッサ１１０は、現在の時刻を示すクロック信号に基づいて、夜間であるか日中であるかを決定できる。このクロック信号は、車両クロック１５６からまたはマイクロ波受信機１１５から得ることができ、これらは位置識別システムの衛星からクロック信号を受信する。また上述したように、マイクロプロセッサ１１０はルックアップ・テーブルにアクセスできるか、そうでなければ、現在の時期について識別された車両の現在位置で日中が予期される時間を計算する。そのため、マイクロプロセッサ１１０はこの情報と現在時刻とを用いて、現在日中であるか夜間であるかを決定できる。
【００７１】
ステップ３２８の後に、マイクロプロセッサ１１０はステップ３３０を実行し、周囲光が閾値ウィンドウを超えて急速に減少するかどうかを決定する。周囲光が閾値ウィンドウを超えて急速に減少するのであれば、マイクロプロセッサ１１０はステップ３３２を実行し、空の遮蔽が増加しているかどうかおよび、走行方向での遮断の位置が、遮断の増加を示しているかどうかを決定する。空の遮蔽が増加しており、引き続き増加するのであれば、マイクロプロセッサ１１０はフィルタ・パラメータを調節して、ヘッドライトの状態を変更し易くする（ステップ３３４）。空の遮蔽が増加していないか、増加はしているが引き続き増加しないのであれば、車両が跨線橋に近づいている場合には、マイクロプロセッサ１１０は、サブルーチン３０２のステップ３２４に戻る前に、フィルタ・パラメータをゆっくりと正常値に戻す（ステップ３３６）。空の遮蔽が増加しており引き続き増加するときおよび、周囲光が急速に減少しているときに、ヘッドライトの状態を変更し易くするために、ステップ３３４においてフィルタ・パラメータが調節される理由は、車両がトンネルに近づいている可能性が高く、その場合に運転者は周囲光のレベルの低下に対してより速やかにヘッドライトが応答して欲しいと思うからである。一方、減少が跨線橋などの一時的遮断によってのみ引き起こされているのであれば、周囲光の減少に応答してヘッドライトが速やかに点灯されることを望むであろう。
【００７２】
トンネルから出るときに、車両のヘッドライトをより速やかに消灯することを可能にするために、マイクロプロセッサ１１０はステップ３３８において、周囲光が閾値ウィンドウを超えて急速に増加しているかどうかをチェックできる。周囲光が急速に減少しておらず（ステップ３３０）、急速に増加してもいない（ステップ３３８）のであれば、マイクロプロセッサ１１０はステップ３３６を実行することにより、フィルタ・パラメータを正常値にゆっくりと戻して、ステップ３２４に戻る（図９Ｂ）。一方、周囲光が閾値ウィンドウを超えて急速に増加しているのであれば、マイクロプロセッサ１１０はステップ３４０を実行することによって、空の遮蔽が減少しており、遮断の位置と走行方向とが遮断が引き続き減少することを示しているかどうかを決定する。空の遮蔽が減少していないか、減少はしていても引き続き減少しないのであれば、マイクロプロセッサ１１０はステップ３３６を実行して、ステップ３２４に戻る前に、フィルタ・パラメータをゆっくりと正常値に戻す（図９Ｂ）。一方、空の遮蔽が減少しており引き続き減少するのであれば、マイクロプロセッサ１１０は、ヘッドライトの状態を変更し易くするためにフィルタ・パラメータを調節する（ステップ３４２）。そのため、車両がトンネルから出ているのであれば、周囲光は急速に増加して、空の遮蔽は減少し引き続き減少するので、マイクロプロセッサ１１０は、トンネルまたは他の大きな障害物から出た時点で、ヘッドライトを消灯し易くするであろう。ステップ３３４または３４２のいずれかを実行した後に、マイクロプロセッサ１１０は、ステップ３０４および主制御ループ３００を実行する前に、ステップ３２４に戻ってさらに調節を行い、それによって、ヘッドライトを点灯または消灯するかどうか決定する前に、ステップ３０２において設定されたパラメータを用いて、周囲光レベルは補償されてフィルタリングされる。そして、上記のプロセスは、車両が動作している限り無限に続けられる。
【００７３】
車両のヘッドライトを制御する具体的なプロセスは上記のとおりであるが、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに他のプロセスを採用できることは、当業者によって理解されるであろう。たとえば、Bechtel et al．に付与された米国特許第５，６６６，０２８号および第５，４５１，８２２号に開示されたような、あらゆる先行技術のプロセスは、ヘッドライトが制御される方法を改善するために、本発明の実施を通して入手可能にされる情報の何れかを利用して修正できる。
【００７４】
Ｃ．ナビゲーション・システム
ＧＰＳ衛星位置データの可用性およびそれに対するアクセスによって、ナビゲーション・システムを自動車一般において使用することが、現在非常に注目を集めている。いくつかのナビゲーション・システムが商業的に実施されてきたが、運転者が運転から注意を過度に散らすことなく、表示された情報を容易に見ることができるかかるシステムは、非常に高価であって、車両内部での収容が困難であることが多い。ナビゲーション・システムを実施する際の他の困難な点は、国の全てまたは特定の地域における詳細なロード・マップ情報を示す、多量のデータの提供に関連している。しかし、一般的には、かかるナビゲーション・システムは、かかるシステムに関連する比較的高い価格のために普及はしていない。
【００７５】
本発明は、比較的簡単で安価なナビゲーション・システムを提供することにより、上記の困難の多くを克服する。また、この発明性のあるナビゲーション・システムは、あらゆる既存の車両に容易に組み込むことができる。さらに、本発明のナビゲーション・システムは、使用者の異なった車両間においてナビゲーション・システムのより高価な部品の携帯性を提供するために、従来のラップトップ・コンピュータの使用を可能にする。本発明のこれらの態様は、ＧＰＳやＧＬＯＮＡＳＳなどの位置識別システムからの信号を受信するように構成されたときに、マイクロ波受信機１１５から受信された車両位置データを含むＩＲ信号を送信するために、マイクロプロセッサ１１０に結合されたＩＲ送信機１３４（図６）を提供することにより達成される。標準的なＩｒＤＡプロトコルを用いてＮＭＥＡフォーマットでＩＲ信号を送信することにより、ＩＲ信号は、ＩＲ信号で送信されるデータを受信するＩＲポートを含む、現在市場で入手可能なほとんどのラップトップ・コンピュータによって容易に拾うことができる。このようにして、ＧＰＳ衛星などから入手されたデータは、車両の現在位置を示す走行マップをコンピュータ画面上に表示するために、ＭＩＣＲＯＳＯＦＴ  ＭＡＰTMやＭＩＣＲＯＳＯＦＴ  ＥＸＰＥＤＩＡ  ＳＴＲＥＥＴＳ９８TMなどのプログラムを実行しながら情報を使用できる、あらゆる１つまたは複数のラップトップ・コンピュータに、搭乗者室内へのＩＲ信号を介して直接送信できる。そのため、本発明は多様な利用可能なラップトップ・コンピュータならびに、現在市場で入手可能な多様な異なったナビゲーションプログラムで作動する。多数の人々が今かかるラップトップ・コンピュータを所有、あるいはそれにアクセスできる限り、また、かかるナビゲーションプログラムが比較的安価である限り、本発明は、あらゆるナビゲーションソフトウエアの更新を通して、いつでも更新できる安価なナビゲーション・システムを提供し、一方で、かかるラップトップ・コンピュータが既に採用されているので、コンピュータやナビゲーション・システムの表示装置が多様な他の目的に用いられることをも可能にする。
【００７６】
ラップトップ・コンピュータは、ＧＰＳ受信機に物理的に接続されているときに、ナビゲーション・システムとして用いることを意図されているが、かかるＧＰＳ受信機は通常、車両には取付られておらず、コンピュータの電源とは別の電源接続を必要とする別個の物理的装置である。かかる装備は本発明と同じ利点の多くを提供するが、車両には電源の取りだし口が１つしかないものもあるので、必ずしも実施できるわけではない。また、ＧＰＳを車両の電源取り出し口およびラップトップ・コンピュータのシリアル・ポートに接続するのに必要な、付加された物理的接続は、非常に面倒になる場合があり、運転者や他の車両の搭乗者がコンピュータ上の表示画面を容易に見ることができるように、ラップトップ・コンピュータを置くことができる場所を制限する。一方、本発明は、内部の再充電可能な電池によって供給される電力で動作しているときは、外部接続なしにラップトップ・コンピュータが操作されることを可能にする。
【００７７】
ラップトップ・コンピュータに物理的に接続された別個のＧＰＳ受信機を利用する先行技術のシステムは、本発明によって提供される他の利点、すなわち、車両内の他の構成部分によるＧＰＳ受信機からのデータの使用を提供しない。上記で説明し以下でさらに詳細に説明するように、マイクロ波受信機１１５からのデータは、車両内の様々な電気部品をより正確に制御するために用いることができる。さらに、携帯電話などの車両内の他の電子装置は、ＩＲまたはＲＦ受信機と共に装備されていれば、送信されたＩＲまたはＲＦ信号を用いることができる。現在の場所が分からないときに、車両の搭乗者が緊急通話を行うことが必要になった場合に、かかる情報は特に有用である。携帯電話においてかかる車両位置情報を利用できるようにするために、搭乗者室内の電話を用いて緊急通話が行われるときは常に、この情報を緊急サービス・オペレータに自動的に送信できる。
【００７８】
この発明性のあるナビゲーション・システムを実施するために用いられる、マイクロ波受信機１１５、マイクロプロセッサ１１０および送信機１３４は、バックミラー・アセンブリ内に設けられるものとして上記では説明したが、これらの構成部品の場所に拘わらず、この発明性のあるナビゲーション・システムによって提供される利点を得ることができることは、当業者によって理解されるであろう。さらに、構成部品のそれぞれは、車両内で互いから離して設けられてもよい。しかし、このシステムが既存の車両に容易に組み込まれることを可能にするためには、これらの構成部品を単一の車両付属品ハウジングに収容することが好ましいであろう。たとえば、これらの付属品がバックミラー・ハウジング内に設けられているとすると、既存のバックミラー・アセンブリをこの発明性のある構成部品を組み込んだものと入れ替えるだけで、車両内の電気制御システムの如何なる再構成をもさらに必要とせずに、本発明の利点を得ることができる。
【００７９】
また、ミラー・ハウジング３０の底面に沿った送信機１３４の場所は、ラップトップ・コンピュータ２１（図１）が置かれる可能性が高い搭乗者室の正面部全体にわたって送信機がＩＲ信号を送信できるように、送信機を設ける非常に便利で有効な場所としての役割を果たす。しかし、送信機は、車両の後部座席へのＩＲ信号の送信を可能にするように、天井ライトまたはマップ・ライト付近の車両ヘッドライナの中央部に離して設けることもできる。送信機１３４を離して設けると、マイクロプロセッサ１１０は、個別接続上であるいは車両バス１１７を介して、車両の位置データを送信できる。また、ＩＲ信号に含まれている車両位置データの送信をより広く分散させるために、複数のＩＲ送信機を車両内に配置してもよいことに留意されたい。
【００８０】
本発明の別の態様によれば、バックミラー・アセンブリ１０に設けられたディスプレイ４５にナビゲーション関連情報を表示することによって、ナビゲーション・システムを提供してもよい。かかる情報は、運転者に「ここで左に曲がる」あるいは「北に進み続ける」ことを促したり、同様の指示を提供したりすることができる。また、ミラー・アセンブリ１０は、ミラー４０の反射面に食刻された透明なしるしの後ろに配置されたインジケータ・ライトを含むことができる。たとえば、かかるしるしの後ろのインジケータ・ライトの作動が、近づいてくる交差点で左または右に曲がるよう運転者に助言するように、ミラーはその反射面に食刻された右および左の矢印１７０および１７２を有することができる。マイクロプロセッサ１１０は、インジケータを制御するか、当該技術分野において知られたあらゆる方法でナビゲーションの促進を提供するために、車両位置データおよびアクセス・マップ情報を処理できる。
【００８１】
さらに別の態様によれば、本発明のナビゲーション・システムは、車両バス１１７を介して別個のナビゲーション・システム１４６に車両位置情報を提供するために用いることができる。そのため、車両バス上で車両位置データを受信できるようにナビゲーション・システム１４６が構成されていることを条件に、マイクロ波受信機１１５はバックミラー・アセンブリに、好ましくはバックミラーの取付支持部に設けることができ、車両内のその場所にかかわらず、受信情報をナビゲーション・システムに供給することができる。
【００８２】
Ｄ．タイヤ圧監視システム
車両のタイヤのそれぞれのタイヤ圧を監視し、感知されたタイヤ圧が異常であるときに警報を発するか、感知したタイヤ圧を運転者に単に表示する、車両内の電気システムが知られている。かかるシステムは通常、圧力を感知して、感知されたタイヤ圧を表す信号を無線リンク上で中央受信機に送信する、車両のタイヤそれぞれの内部に設けられた圧力センサを含む。受信機に結合された制御回路は、タイヤ圧異常が存在するかどうか（すなわち、感知されたタイヤ圧が低すぎるのか高すぎるのか）を決定するために、感知されたタイヤ圧を表示するようにディスプレイを制御するか、感知されたタイヤ圧を閾値レベルと比較する。何れかのタイヤのタイヤ圧が異常であれば、運転者に異常を知らせるために、制御回路は、音声または映像の警報であってもよいインジケータを作動させる。
【００８３】
上記のタイヤ圧監視システムは概して効果的に働くが、高度がタイヤ圧の相対的示度に影響するので、システムの正確さは車両の高度を考慮することによって改善される。
したがって、車両の現在高度を決定して感知されたタイヤ圧を現在高度の関数として調節する、タイヤ圧監視システムを提供することが、本発明の一態様である。車両の現在高度を考慮するために、本発明のタイヤ圧監視システムに用いられる制御回路は、車両の現在高度を決定できるデータのデータ源に通信可能に結合されるように適合されている。上記のように、マイクロ波受信機１１５は、ＧＰＳなどの位置識別システムの衛星から送信を受信するように同調されているときに、かかるデータのデータ源としての役割を果たすことができる。
【００８４】
そして、本発明の圧力監視システムは、ディスプレイ４５などのディスプレイを操作するか、調節されたタイヤ圧を表示するか、ディスプレイ４５あるいは音声または映像であれ他の何らかのインジケータを作動さて、調節されたタイヤ圧の少なくとも１つの閾値との比較に基づいて、異常なタイヤ圧がいつ存在するかを示すように、調節されたタイヤ圧を用いることができる。少なくとも１つの閾値は、低いタイヤ圧閾値および／または高いタイヤ圧閾値を含むことができる。
【００８５】
最も好適な実施形態においては、制御回路はマイクロプロセッサ１１０を用いて実施され、高度情報の情報源はマイクロ波受信機１１５である。タイヤに設けられたタイヤ圧センサからの信号を受信するのに用いられる受信機は、マイクロプロセッサ１１０およびマイクロ波受信機１１５と共に、バックミラー・アセンブリなどの共用ハウジングに設けることができる受信機１３６であってもよい。また、マイクロプロセッサ１１０は、ディスプレイ４５を利用してタイヤ圧を表示するか、ミラーの後ろに設けることができる他の何らかのインジケータを作動させるか、作動信号を車両バス１１７上で、またバス１１７に結合された他の何らかのディスプレイ１６６に送信することができる。タイヤ圧監視システムの受信機ならびに制御回路は、マイクロ波受信機１１５から離して設けてもよく、それによって、高度情報はバス１１７を介してタイヤ圧監視システムに伝送されることにも留意されたい。また、高度情報は、感知されたタイヤ圧を調節するのではなく、警報が発せられる閾値レベルを調節するために用いることができる。
【００８６】
タイヤ圧感知および監視のために高度情報を用いることに加えて、高度情報は、車両バス１１７上を、エンジン制御システムなどの他の車両システムに送信することもできる。
Ｅ．温度感知および表示システム
外部温度を感知し表示する電気システムは、当該技術分野に置いてよく知られている。かかるシステムは通常、外気に露出されるように設けられた温度センサを含み、一方で、車両内部に設けられた制御回路に電気的に結合されているが、この制御回路は、センサから得た温度情報を処理し、車両のオーバーヘッド・コンソール、内部バックミラーまたは計器パネルのディスプレイに通常は設けられているディスプレイ上に情報を表示する。温度センサによって感知された温度は車両の速度によって影響されるので、かかるシステムは通常、車両の速度を考慮するために外部センサからの温度示度を補償するように、車両のスピードメータから車両速度データを得る。温度ディスプレイがオーバーヘッド・コンソールまたはバックミラー内部に設けられている場合には、車両バス上で車両速度を提供するように車両スピードメータが構成されることが実用上必要であるので、温度感知および表示システム用の制御回路は、外部温度示度を補償するときに速度を考慮することができる。また、外部温度センサ用の一般的な場所はラジエータの正面である。ラジエータからの熱が温度センサを高く読み取らせるので、このセンサは、車両が比較的短い時間にわたって停止される場合に不正確になる。ラジエータが冷却するのに十分長く車両が停止されている場合には、センサは再び正確になる。通常、ラジエータの冷却期間は２時間程度である。最後の２時間にわたって車両が動作中であったかを決定するために、アナログ・タイマ回路を用いるのが現在の慣例である。もしそうであれば、不正確なセンサ示度ではなく、車が電源を切られる前の最後の既知温度が表示される。そして、表示された温度は、センサが周囲温度を再度正確に記録するのに必要な時間に対応する一定時間にわたって、ゆっくりと更新される。バスまたはＧＰＳからのデータの可用性により、別個のアナログ・タイマはもはや必要ではない。速度が分かっていれば、一定時間の遅延はより速い車両速度で短くすることができる。
【００８７】
本発明の温度感知および表示システムは、車両スピードメータが車両速度を車両バスに出力することまたは、車両スピードメータとの間の他のあらゆる接続が、この発明性のあるシステムの制御回路に対して行われることを求めない。この発明性のある温度感知および表示システムは、車両外部の温度を感知し、感知された外部温度を表す信号を生成する、車両に設けられた温度センサ１５８と、位置識別システム配置の衛星からの送信を受信し、衛星送信から車両位置データを生成するマイクロ波受信機１１５と、温度センサに結合されたマイクロプロセッサ１１０などの制御回路と、単位時間あたりの車両位置データの変化に基づいて、車両の速度を決定するマイクロ波受信機とを含む。制御回路は温度センサによって生成された信号を受信し、外部温度表示信号を生成するために、感知された外部温度示度を車両速度の関数として調節する。この発明性のある温度感知および表示システムはさらに、外部温度表示信号を受信して、調節された外部温度を表示するために、制御回路に結合されたディスプレイ４５をさらに含む。感知された外部温度示度を調節するために、制御回路は従来のアルゴリズムを利用することができる。
【００８８】
当業者によって理解されるように、温度センサ１５８は、車両バス１１７を通してあるいは個別接続を通してマイクロプロセッサ１１０に結合することができる。また、マイクロプロセッサ１１０が車両バス１１７に結合されているのであれば、マイクロプロセッサ１１０は、車両バス１１７を介して、車両内に離して設けられた別のディスプレイ１６６に外部温度表示信号を送信できる。また、マイクロ波受信機１１５は、マイクロプロセッサ１１０から離して設けることができ、車両バス１１７を介して、あるいは個別接続を通して、車両位置データを提供することができる。
【００８９】
マイクロ波受信機１１５の車両位置データから確認される速度情報の特定の使用は、マイクロプロセッサ１１０が、エレクトロクロミック・ミラー１２０または車両ヘッドライト１４２を制御するときに速度を考慮するなど、他の制御機能のために同じ速度データを用いることができる限り、スピードメータ１５２からの速度を利用することよりも有利である。さらに、マイクロ波受信機１１５から供給されるデータから得られる車両速度は、スピードメータ１５２の正確さを検証するためにも用いることができる。
【００９０】
Ｆ．車両コンパス・システム
地球の磁場を感知する電子コンパス・センサを有し、感知された磁場に基づいて車両の走行方向を表す電気信号を生成する、電子車両コンパス・システムが知られている。かかるシステムは通常、１つまたは２つの閉じたループを駆動している間に得られたセンサ示度に基づいて較正される。かかる較正技術もよく知られており、米国特許第５，７６１，０９４号に記載されている。これらの既知の電子コンパス・システムは、較正データならびに他のフィルタリングパラメータに基づいてコンパス・センサ示度を補償し、現在の車両の向きを、車両のオーバーヘッド・コンソールまたは内部バックミラーに一般的に設けられている表示装置上に表示する。これらのパラメータの１つは、車両が現在置かれている地理的分散帯（geographical zone of variance）に基づいて、車両の向きを調節するのに用いることができる。通常、使用者は、車両が現在どの地理帯に置かれているかを手動で入力するように求められる。しかし、米国特許第５，７６１，０９４号は、ＧＰＳ受信機から得た車両位置データを利用して、車両の現在位置を決定し、感知された車両の向きをさらに補償するために、コンパス・システムはどの分散帯を用いるべきかを決定する。
【００９１】
上記のように、先行技術の電子コンパス・システムは全て、地球の磁場を感知する何らかの形式の装置を使用する。かかる感知装置は比較的高価であって、センサが、磁気センサに誤差を導入する場合がある車両の金属構造物により、悪影響を受けないように、車両内の特定の場所に設けなければならない。かかる磁気センサは、鉄道軌道の上を走ったり大都市を走ったりすることから生ずる誤差の影響も受け易い。また、異なったモデルの車両における車体の型は、コンパス・センサが地球の磁場を感知し車両の現在の向きを感知する方法に異なった影響を及ぼす場合があるので、コンパスは、それが設けられる各々異なったモデルの車両について較正されなければならない。
【００９２】
本発明によるコンパス・システムは、従来の電子コンパス・システムに関して上記で述べた問題を克服する。本発明の一態様によれば、コンパス・システムは、地球の磁場を感知して、感知した磁場に基づいて車両の走行方向を表す電気信号を生成する電子コンパス・センサと、位置識別システム配置の衛星から送信を受信して、衛星送信から車両位置データを生成するマイクロ波受信機と、電子コンパス・センサとマイクロ波受信機とに結合され、マイクロ波受信機から受信した車両位置データから車両の走行方向を決定し、較正データを用いて電子コンパス・センサによって識別された車両の走行方向を調節し、車両の位置データを用いて決定された車両の走行方向を、電子コンパスから受信した車両の走行方向と比較し、マイクロ波受信機と調節された電子コンパス・センサ示度の両方によって決定された車両の走行方向が同じではないときに、コンパス・システムを再較正する制御回路とを含む。コンパス・システムはさらに、制御回路に結合され、車両の搭乗者に車両の走行方向を知らせるディスプレイ４５などの車両方向インジケータをさらに含む。
【００９３】
磁気センサと組み合わされると、ＧＰＳヘッデイング・データは磁気センサに関する連続的な較正の修正を提供するために用いることができ、バックミラー・アセンブリの可動部内などの、非固定場所における磁気センサの載置を可能にする。そして、建物または他の環境的障害物がＧＰＳ衛星群の受信と干渉するときに、磁気、角度レート、スピードメータ、走行距離計または他の慣性センサのデータを用いて、ＧＰＳデータを補足することができる。
【００９４】
本発明のさらに別の態様によれば、この発明性のあるコンパス・システムは、電子コンパス・センサまたは地球の磁場を感知する他のあらゆる形式のセンサを備えてはいないが、その代わりに、車両に設けられたマイクロ波受信機を利用して、位置特定システム群の衛星から受信した送信から得た車両位置データを利用する。マイクロ波受信機１１５から入手可能な車両位置データを利用することにより、マイクロプロセッサ１１０を含む制御回路はこのデータを用いて、車両の現在の向きを直接決定することができ、これは次に表示装置４５に表示される。そのため、この発明性のある電子コンパス・システムは、電子コンパス・センサを利用せずに構成することができ、したがって、地球の磁場や、感度のよい電子コンパス・センサによって感知されたときの磁場に固有の異常とは無関係に、正確な車両向き情報を提供することができる。したがって、かかる磁場センサを提供する費用の多くを省くことができる。
【００９５】
Ｇ．車両「ブラック・ボックス」データ・レコーダ
「ブラック・ボックス」としても知られている車両データ・レコーダが、自動車に用いられてきた。かかるデータ・レコーダは、車両の速度、車両の方向、車両の位置、車両ブレーキの踏み込みおよび／またはエアバッグが開いたことを含む、タイムスタンプされた車両データを記録する。そして、このタイムスタンプされたデータはメモリから読み出されて、航空機事故の直前のイベントを再構成する際にかかるブラック・ボックスが用いられるのと同様の方法で、法律施行官が事故の現場を再構成することを可能にする。かかる自動車データ・レコーダは、メモリに記憶されたデータ上にタイムスタンプを置く目的で、車両のクロックからのクロック信号の使用を意図している。このデータは、最近の一定期間をカバーするデータがメモリに記憶されるように、循環的な先入れ先出しの手法で記憶できる。データ・レコーダは、エアバッグが開いたことの検出時あるいは、それ以外に車両内に設けられた衝撃検出器または他の慣性検出器による衝撃の検出時に、記録を停止する。
【００９６】
また、これらのデータ・レコーダは、１００ｍｐｈを超える速度で車が走る回数などの、断続イベントを記録できる。そのため、使用者が保証作業のために車を持ち込むと、ディーラはこの車がどれほど酷使されたかを決定できる。
【００９７】
これらのタイプのシステムでの１つの問題は、車両のクロックを、衝突が起きた時間に正確に設定できないことである。このことは、２台以上の車両が巻き込まれ、両方の車両のクロックが異なった時間に設定されているときに特に問題である。そのため、メモリに記憶されている時間は、たとえば、正確な時刻よりも５分速いか５分遅い時間を意図的に設定する使用者による不正行為を受け易い。
【００９８】
本発明は、車両のデータ・レコーダのメモリに記録された車両生成データにタイムスタンプする目的で、少なくとも１つの衛星から得たクロック信号を利用することにより、自動車データ・レコーダと関連した上記問題を克服する。ＧＰＳ群の衛星は現在、非常に正確になるように、原子時計から得られる時刻を送信している。このようにして衛星からのクロック信号を利用することにより、１つの衝突に巻き込まれた２台の異なった車両に含まれる車両データ上のタイムスタンプは正確に同時刻にされて、それによって、事故の直前に発生したイベントに関するより正確な表現を提供する。さらに、クロック信号は外部ソースから入ってくるので、本発明のデータ・レコーダは、先行技術のデータ記録システムのようには、使用者の不正行為の影響は受け易くないであろう。
【００９９】
この発明性のあるデータ・レコーダ・システムは、電気制御システム１００（図６）の部分を用いて実施することができる。具体的には、データ・レコーダは、マイクロ波受信機１１５、マイクロプロセッサ１１０、メモリ１２６、車両バスに結合された車両バス・インターフェース１１６あるいは、データ・レコーダに記憶された車両生成データの様々なデータ源に別個に接続された個別接続インターフェース１１８を用いて実施できる。また、データ・レコーダは、事故によって引き起こされた他の電力破壊の場合に、メモリ１２６への電力を維持するバッテリ・バックアップ（図示せず）を含むことができる。データ・レコーダの構成部品はバックミラー・アセンブリに設けることが好ましいが、車両内の他のどの場所に設けてもよい。また、この発明性のあるデータ・レコーダ・システムを構成する様々な構成部品は、単一のハウジングに共通に収容しても、車両全体にわたって離して設けてもよい。
【０１００】
ＧＰＳデータを送信することに加えて、ＩＲまたはＲＦ送信機１３４が、車両ネットワークから外に何かを送信するために用いることもできる。たとえば、ほとんどの診断ポートは車両のボンネットの下にある。車両が正面衝突した場合には（最も一般的なタイプ）、ボンネットの下の診断ポートに手を届かし難くなる。車から事故データ（走行方向、最近の速度など）を得ることが非常に望ましい場合があるので、送信機は、警察または技術者に事故データを供給する携帯受信機にＩＲ／ＲＦ信号を送信することができる。
【０１０１】
Ｈ．車両走行距離計検証システム
法律によって、全ての自動車は、米国内において使用されるのであれば走行距離計を備えることを求められる。よく知られているように、走行距離計は、車両の寿命にわたり累積された走行距離を提供する。個人や中古車ディーラが走行距離計を不正に戻す可能性があるので、走行距離計が不正な変更に対して抵抗性を有することを確実にするために、多大の努力が費やされてきた。それにもかかわらず、十分に熟練した個人が、車両の走行距離計を戻して、車両の購入で詐欺を働くことは可能である。また、走行距離計は時には誤作動して、移動した距離を正確に記録しないか、全く記録しないことさえある。
【０１０２】
本発明は、車両走行距離計検証システムを提供し、それによって、位置識別システム配置の衛星から受信機に送信される車両位置データを受信するために、制御回路がマイクロ波受信機に結合されることにより、上記の問題点を改善する。制御回路は、車両位置データを利用して、車両の走行距離を決定して累積する。制御回路はこの情報を用いて走行距離計示度を検証するか、それに加えてまたはそれに代えて、そのようにして計算された累積走行距離データを記憶装置に記憶することができる。このようにして、中古車の購入者または法律施行官は、接続された記憶装置から制御回路によって計算された累積走行距離を読み取ることにより、車両の走行距離計の示度が正確であることを確認できる。
【０１０３】
この発明性のある車両走行距離計検証システムは、マイクロ波受信機１１５、マイクロプロセッサ１１０および、電気制御システム１００のメモリ１２６を用いて実施することができる。また、マイクロプロセッサ１１０が車両の走行距離計の読み取りを比較し検証するのであれば、マイクロプロセッサ１１０は、車両バス１１７を介してあるいは個別接続を介して、とにかく車両走行距離計１５４に結合されるであろう。
【０１０４】
上記の説明は好適な実施形態のみの説明であると考えられる。本発明の変形は、当業者および本発明を作るか用いる者が気づくであろう。したがって、図面に示して上記で説明した実施形態は、単に例示を目的とするものであり、本発明の範囲を限定することは意図されず、本発明の範囲は、均等論を含む特許法の原則に従って解釈される特許請求の範囲によって定義されるものと理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】発明性のあるバックミラー・アセンブリが設けられた車両の切り取り斜視図である。
【図２Ａ】発明性のあるバックミラー・アセンブリの第１の実施形態の斜視側面図である。
【図２Ｂ】本発明の第２の実施形態に従って製造されたバックミラー・アセンブリの斜視側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に従って製造された発明性のあるバックミラー・アセンブリの取付支持部の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に従って製造されたバックミラー・アセンブリの取付支持部の前向き部分の斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に従って製造されたバックミラー・アセンブリの後ろ向き斜視図である。
【図６】本発明に従って製造された電気制御システムを示す電気ブロック図である。
【図７】図６に示した発明性のある電気制御システムに結合することができる、多様な電気システムを示した電気ブロック図である。
【図８Ａ】発明性のあるエレクトロクロミック・ミラー制御プロセスについて、行われるプロセスを示したフローチャートである。
【図８Ｂ】発明性のあるエレクトロクロミック・ミラー制御プロセスについて、行われるプロセスを示したフローチャートである。
【図９Ａ】車両のヘッドライトを制御するために、電気制御システムによって行われる発明性のあるプロセスを示したフローチャートである。
【図９Ｂ】車両のヘッドライトを制御するために、電気制御システムによって行われる発明性のあるプロセスを示したフローチャートである。
【図９Ｃ】車両のヘッドライトを制御するために、電気制御システムによって行われる発明性のあるプロセスを示したフローチャートである。
【図１】
2005102206.tif 000003
【図２Ａ】
2005102206.tif 000004
【図２Ｂ】
2005102206.tif 000005
【図３】
2005102206.tif 000006
【図４】
2005102206.tif 000007
【図５】
2005102206.tif 000008
【図６】
2005102206.tif 000009
【図７】
2005102206.tif 000010
【図８Ａ】
2005102206.tif 000011
【図８Ｂ】
2005102206.tif 000012
【図９Ａ】
2005102206.tif 000013
【図９Ｂ】
2005102206.tif 000014
【図９Ｃ】
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