特開 2023-102598 調光ガラス制御システム、制御装置、及び調光ガラスの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023102598

(43)【公開日】2023-07-25

(54)【発明の名称】調光ガラス制御システム、制御装置、及び調光ガラスの制御方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13 20060101AFI20230718BHJP

   G02F 1/15 20190101ALN20230718BHJP

【ＦＩ】

G02F1/13 505

G02F1/15 502

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022003179

(22)【出願日】2022-01-12

(71)【出願人】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】鷲見 幸寛

(72)【発明者】

【氏名】松島 孝典

【テーマコード（参考）】

2H088

2K101

【Ｆターム（参考）】

2H088EA33

2H088GA10

2H088HA02

2H088HA06

2H088JA05

2H088JA09

2H088JA10

2H088JA13

2H088JA14

2H088MA13

2K101AA03

2K101AA22

2K101BC02

2K101DA01

2K101EB83

2K101EC72

2K101ED25

2K101EG52

2K101EJ12

2K101EK05

(57)【要約】

【課題】調光ガラスの透過指数を緻密に制御可能な調光ガラス制御システム、制御装置、及び調光ガラスの制御方法を提供することである。
【解決手段】本発明の一態様にかかる調光ガラス制御システム１は、調光機能を備える調光ガラス１１と、調光ガラス１１の透過指数を制御する制御装置１２と、を備える。調光ガラス１１は、印加される電圧の実効値に応じて透過指数が変化するように構成されている。制御装置１２は、調光ガラス１１に印加される電圧の実効値を時分割制御により調整する機能を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

調光機能を備える調光ガラスと、
前記調光ガラスの透過指数を制御する制御装置と、を備え、
前記調光ガラスは、印加される電圧の実効値に応じて前記透過指数が変化するように構成されており、
前記制御装置は、前記調光ガラスに印加される前記実効値を時分割制御により調整する機能を備える、
調光ガラス制御システム。

【請求項2】

前記制御装置は、１周期の間に前記調光ガラスに電圧が印加される期間に対応するデューティ比を制御することで、前記調光ガラスに印加される前記電圧の実効値を制御する、請求項１に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項3】

前記制御装置には、前記デューティ比と前記調光ガラスの透過指数との関係に関する情報が予め格納されており、
前記制御装置は、前記調光ガラスの透過指数の目標値に応じたデューティ比の電圧を前記調光ガラスに印加する、
請求項２に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記電圧の実効値を前記時分割制御のみで調整する機能を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項5】

前記制御装置は更に、前記調光ガラスに印加される電圧の振幅を制御することで、前記電圧の実効値を調整する機能を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項6】

前記制御装置は、
前記調光ガラスに印加される電圧の振幅を切り替える電圧切替部と、
前記電圧切替部で切り替えられた電圧の振幅を所定のデューティ比で時分割する時分割部と、
前記電圧切替部と前記時分割部とを制御する制御部と、を備える、
請求項５に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項7】

前記制御部には透過指数の閾値が格納されており、
前記制御部は、
前記調光ガラスの透過指数の目標値が前記閾値以上の場合、前記調光ガラスに印加される電圧の振幅を第１の電圧に切り替え、
前記調光ガラスの透過指数の目標値が前記閾値よりも小さい場合、前記調光ガラスに印加される電圧の振幅を第２の電圧に切り替える、
請求項６に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項8】

前記制御装置には、前記電圧の振幅と前記デューティ比と前記調光ガラスの透過指数との関係に関する情報が予め格納されており、
前記制御装置は、前記調光ガラスの透過指数の目標値に応じた電圧の振幅およびデューティ比の電圧を前記調光ガラスに印加する、
請求項６に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項9】

前記調光ガラスに印加される電圧の振幅の最大値が１５０Ｖ以下である、請求項５～８のいずれか一項に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項10】

前記透過指数は全光線透過率であり、
前記制御装置は、電圧印加時に、前記全光線透過率を２５％以上８０％以下の範囲で制御可能である、
請求項１～９のいずれか一項に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項11】

前記透過指数はヘーズであり、
前記制御装置は、電圧印加時に、前記ヘーズを１％以上１００％以下の範囲で制御可能である、
請求項１～９のいずれか一項に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項12】

前記透過指数は全光線透過率又はヘーズであり、
前記制御装置は、前記全光線透過率又は前記ヘーズを１％以下の単位で制御可能である、
請求項１～１１のいずれか一項に記載の調光ガラス制御システム。

【請求項13】

印加される電圧の実効値に応じて透過指数が変化する調光ガラスを制御する制御装置であって、
前記制御装置は、前記調光ガラスに印加される前記電圧の実効値を時分割制御により調整する機能を備える、
制御装置。

【請求項14】

印加される電圧の実効値に応じて透過指数が変化する調光ガラスを制御する、調光ガラスの制御方法であって、
前記調光ガラスの透過指数を制御する際に、前記調光ガラスに印加される前記電圧の実効値を時分割制御により調整する、
調光ガラスの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、調光ガラス制御システム、制御装置、及び調光ガラスの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、印加電圧に応じて透過指数が変化する調光ガラスの開発が進められている。このような調光ガラスは、車両用の窓ガラス等に用いることが期待されている。例えば、調光ガラスは、運転席のサンバイザー、リアドアガラスのカーテン、ルーフガラスの可動シェードの代替機能として実装が期待される。

【0003】

特許文献１には、光透過を変化させることが可能な窓ガラスに関する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１２－５０３１２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

調光ガラスは、調光ガラスに印加される電圧に応じて透過率（透過指数）が変化する。具体的には、調光ガラスは、透過率が最大である透過状態、透過率が最小である遮光状態、及び透過率が最大と最小の中間である半透過状態を、調光ガラスに印加される電圧を変化させることで制御できる。

【0006】

しかしながら、特定の領域では、調光ガラスに印加される電圧に対して透過率（透過指数）が急峻に変化する場合がある。このような場合は、調光ガラスに印加される電圧を用いて調光ガラスの透過率（透過指数）を緻密に制御できないという問題がある。

【0007】

上記課題に鑑み本発明の目的は、調光ガラスの透過指数を緻密に制御可能な調光ガラス制御システム、制御装置、及び調光ガラスの制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様にかかる調光ガラス制御システムは、調光機能を備える調光ガラスと、前記調光ガラスの透過指数を制御する制御装置と、を備える。前記調光ガラスは、印加される電圧の実効値に応じて前記透過指数が変化するように構成されており、前記制御装置は、前記調光ガラスに印加される前記実効値を時分割制御により調整する機能を備える。

【0009】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記制御装置は、１周期の間に前記調光ガラスに電圧が印加される期間に対応するデューティ比を制御することで、前記調光ガラスに印加される前記実効値を制御してもよい。

【0010】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記制御装置には、前記デューティ比と前記調光ガラスの透過指数との関係に関する情報が予め格納されていてもよく、前記制御装置は、前記調光ガラスの透過指数の目標値に応じたデューティ比の電圧を前記調光ガラスに印加してもよい。

【0011】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記制御装置は、前記実効値を前記時分割制御のみで調整する機能を備えていてもよい。

【0012】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記制御装置は更に、前記調光ガラスに印加される電圧の振幅を制御することで、前記実効値を調整する機能を備えていてもよい。

【0013】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記制御装置は、前記調光ガラスに印加される電圧の振幅を切り替える電圧切替部と、前記電圧切替部で切り替えられた電圧を所定のデューティ比で時分割する時分割部と、前記電圧切替部と前記時分割部とを制御する制御部と、を備えていてもよい。

【0014】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記制御部には透過指数の閾値が格納されていてもよく、前記制御部は、前記調光ガラスの透過指数の目標値が前記閾値以上の場合、前記調光ガラスに印加される電圧の振幅を第１の電圧に切り替え、前記調光ガラスの透過指数の目標値が前記閾値よりも小さい場合、前記調光ガラスに印加される電圧の振幅を第２の電圧に切り替えてもよい。

【0015】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記制御装置には、前記電圧の振幅と前記デューティ比と前記調光ガラスの透過指数との関係に関する情報が予め格納されていてもよく、前記制御装置は、前記調光ガラスの透過指数の目標値に応じた電圧の振幅およびデューティ比の電圧を前記調光ガラスに印加してもよい。

【0016】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記調光ガラスに印加される電圧の振幅の最大値が１５０Ｖ以下であってもよい。

【0017】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記透過指数は全光線透過率であってもよく、前記制御装置は、電圧印加時に、前記全光線透過率を２５％以上８０％以下の範囲で制御可能であってもよい。

【0018】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記透過指数はヘーズであってもよく、前記制御装置は、電圧印加時に、前記ヘーズを１％以上１００％以下の範囲で制御可能であってもよい。

【0019】

上述の調光ガラス制御システムにおいて、前記透過指数は全光線透過率又はヘーズであってもよく、前記制御装置は、前記全光線透過率又は前記ヘーズを１％以下の単位で制御可能であってもよい。

【0020】

本発明の一態様にかかる制御装置は、印加電圧の実効値に応じて透過指数が変化する調光ガラスを制御する制御装置であって、前記調光ガラスに印加される前記実効値を時分割制御により調整する機能を備える。

【0021】

本発明の一態様にかかる調光ガラスの制御方法は、印加電圧の実効値に応じて透過指数が変化する調光ガラスを制御する、調光ガラスの制御方法であって、前記調光ガラスの透過指数を制御する際に、前記調光ガラスに印加される前記実効値を時分割制御により調整する。

【発明の効果】

【0022】

本発明により、調光ガラスの透過指数を緻密に制御可能な調光ガラス制御システム、制御装置、及び調光ガラスの制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施の形態にかかる調光ガラス制御システムを説明するためのブロック図である。

【図2】調光ガラスの構成例を説明するための断面図である。

【図3】調光ガラスの他の構成例を説明するための断面図である。

【図4】実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの制御例を説明するための図である。

【図5】実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの制御例を説明するための図である。

【図6】調光ガラスに印加される電圧のデューティ比とヘーズとの関係を示す図である。

【図7】調光ガラスに印加される電圧のデューティ比と全光線透過率との関係を示す図である。

【図8】実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの他の構成例を示すブロック図である。

【図9】実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの制御装置の構成例を説明するためのブロック図である。

【図10】実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの制御例を説明するための図である。

【図11】実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの制御例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、実施の形態にかかる調光ガラス制御システムを説明するためのブロック図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる調光ガラス制御システム１は、調光機能を備える調光ガラス１１と、調光ガラス１１の透過指数を制御する制御装置１２と、を備える。

【0025】

調光ガラス１１は、印加電圧の実効値（Ｖｒｍｓ）に応じて透過指数が変化する調光機能を備える。以下、調光ガラス１１に印加される電圧の実効値を、単に実効値ともいう。ここで、透過指数とは調光ガラス１１を通過する光量に関連する指数であり、例えば、全光線透過率（以下、単に透過率とも記載する）やヘーズ（雲価）などである。例えば、調光ガラス１１は、実効値が高くなるほど透過率が高く、また、実効値が高くなるほどヘーズが低くなる。

【0026】

図２、図３は、調光ガラスの構成例を説明するための断面図である。図２に示すように、例えば、調光ガラス１１は、印加電圧に応じて透過指数が変化する調光フィルム２５と、調光フィルム２５が封入されたガラス２１、２２とを用いて構成される。つまり、ガラス２１、２２は、中間膜２３を挟持した状態で固着した合わせガラスであり、図２に示す構成例では、中間膜２３を配置している箇所に調光フィルム２５を封入して調光ガラス１１を構成している。

【0027】

調光フィルム２５は印加電圧に応じて透過指数が変化する調光機能を有する。調光フィルム２５には配線２６を用いて電圧が印加される。調光フィルム２５は、懸濁粒子デバイス、高分子分散型液晶、高分子ネットワーク型液晶、ゲストホスト液晶、ＴＮ（Twisted Nematic）型液晶、ＰＣ（Phase Change）型液晶、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型液晶、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）型液晶、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）型液晶、ＩＰＳ（In-Place Switching）型液晶、ＶＡ（Vertical Alignment）型液晶、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）型液晶、ＦＰＡ（Field-induced Photo-reactive Alignment）型液晶、エレクトロクロミック素子、エレクトロキネティック素子、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子、無機ＥＬ素子等が使用可能である。

【0028】

例えば、調光フィルム２５が高分子分散型液晶である場合、調光フィルム２５は液晶層と電極層とを備えており、配線２６から電圧が印加されると液晶層の液晶分子の配向がそろうため、調光フィルム２５の透過率が高くなる（ヘーズが低くなる）。本実施の形態では、調光フィルム２５に印加する電圧の実効値を調整し、液晶分子の配向を調整することで、調光フィルム２５の透過指数を調整する。なお、調光フィルム２５は、配線２６から電圧が印加されると透過率が低くなるタイプ（ヘーズが高くなるタイプ）を用いてもよい。

【0029】

本実施の形態では、図３に示す構成例のように、合わせガラスを構成している一方のガラス２２の表面に調光フィルム２５を貼付して調光ガラス１１を構成してもよい。なお、本実施の形態において調光ガラス１１は、実効値に応じて透過指数が変化する調光機能を備えるガラスであれば特に限定されることはない。

【0030】

例えば、調光ガラス１１は車両の窓ガラスやパーティション等に用いてもよい。例えば、調光ガラス１１を自動車に使用する場合は、運転席のサンバイザー、リアドアガラスのカーテン、ルーフガラスの可動シェード等の代替機能として実装してもよい。換言すると、調光ガラス１１は、ウィンドシールド、サイドウインドウ、リアウインドウ、クォーターウインドウ、エクストラウインドウ、及びルーフガラス等に用いてもよい。なお、本実施の形態において調光ガラス１１を使用する箇所は車両及び自動車に限定されることはなく、調光ガラス１１を使用できる箇所であれば使用する箇所は限定されない。

【0031】

制御装置１２は、調光ガラス１１の透過指数を制御する。本実施の形態において制御装置１２は、調光ガラス１１に印加される電圧の実効値を時分割制御により調整する機能を備える。図４、図５は、本実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの制御例を説明するための図である。図４に示すように、制御装置１２は、時分割された電圧を調光ガラス１１に印加することで、調光ガラス１１に印加される電圧の実効値を調整する。これにより、調光ガラス１１の透過指数が制御される。図４に示す例では、電圧の最大値（振幅）はＶａであり、制御装置１２は、電圧Ｖａを時分割して調光ガラス１１に印加する。

【0032】

具体的には、制御装置１２は、１周期の間に調光ガラス１１に電圧が印加される期間に対応するデューティ比を制御することで、調光ガラス１１に印加される電圧の実効値を制御する。デューティ比Ｄは、図４に示す期間Ｔに対して電圧Ｖａが印加されている期間（パルス幅）ａに対応しており、Ｄ＝ａ／Ｔで表すことができる。なお、図４に示すグラフでは、１周期はＴ×２であり、電圧が印加されている期間はａ×２であり、結果としてデューティ比はＤ＝ａ／Ｔと表すことができる。制御装置１２は、このようにデューティ比Ｄを用いて実効値を制御することで、調光ガラス１１の透過指数を任意の透過指数に制御できる。なお、本実施の形態において電圧の周波数は、例えば約１０～２４０Ｈｚである。

【0033】

例えば、図５に示すように、制御装置１２から出力される電圧のデューティ比が９０％の場合は、調光ガラス１１に印加される実効値が高くなるので、調光ガラス１１の透過率が高くなり（ヘーズが低くなり）、透過状態となる。また、制御装置１２から出力される電圧のデューティ比が５０％の場合は、調光ガラス１１に印加される実効値が中間値となるので、調光ガラス１１の透過率が中間値となり（ヘーズが中間値となり）、半透過状態となる。また、制御装置１２から出力される電圧のデューティ比が１０％の場合は、調光ガラス１１に印加される実効値が低くなるので、調光ガラス１１の透過率が低くなり（ヘーズが高くなり）、遮光状態となる。

【0034】

なお、図４、図５に示す例では、制御装置１２は、プラスの電圧とマイナスの電圧を出力するとともに、プラスの電圧とマイナスの電圧をそれぞれ時分割で出力する場合を示した（つまり、交流波形）。しかし本実施の形態において、制御装置１２は、時分割されたプラス側の電圧のみを出力してもよく、また、時分割されたマイナス側の電圧のみを出力してもよい。

【0035】

図６は、調光ガラスに印加される電圧のデューティ比とヘーズとの関係を示す図である。図６に示す電圧は、図４に示した電圧の最大値（振幅）Ｖａに対応している。図６に示すように、制御装置１２から出力される電圧のデューティ比が高くなるほど、調光ガラス１１のヘーズが低くなる。つまり、制御装置１２から出力される電圧のデューティ比が高いほど、調光ガラス１１に供給される実効値が高くなるので、調光ガラス１１のヘーズが低くなる。

【0036】

また、図６に示すように、制御装置１２から出力される電圧の振幅Ｖａが高くなるほど、調光ガラス１１のヘーズが低くなる。つまり、デューティ比が同一の場合は、制御装置１２から出力される電圧の振幅Ｖａが高くなるほど、調光ガラス１１のヘーズが低くなる。なお、図６に示す例では、振幅Ｖａが７０Ｖと１００Ｖの場合は、デューティ比が約２０％以上においてヘーズの値がほぼ同一の値となる。

【0037】

図６に示す例では、制御装置１２は、電圧の振幅Ｖａが３０Ｖの場合、ヘーズを２０％以上１００％以下の範囲で制御可能である。また、制御装置１２は、電圧の振幅Ｖａが４０Ｖの場合、ヘーズを８％以上１００％以下の範囲で制御可能である。また、制御装置１２は、電圧の振幅Ｖａが５０Ｖの場合、ヘーズを５％以上１００％以下の範囲で制御可能である。

【0038】

例えば、制御装置１２は、電圧の振幅Ｖａのうちユーザのニーズに合致した特性を備える振幅Ｖａを用いて、調光ガラス１１を制御してもよい。例えば、振幅Ｖａを３０Ｖとした場合は、ヘーズが２０％以上１００％以下の範囲においてデューティ比を用いて滑らかに制御できる。また、振幅Ｖａを４０Ｖとした場合は、ヘーズが８％以上１００％以下の範囲においてデューティ比を用いて滑らかに制御できる。また、振幅Ｖａを５０Ｖとした場合は、ヘーズが３０％以上１００％以下の範囲でデューティ比に対するヘーズの変化が急峻であるが、ヘーズが５％以上３０％以下の範囲ではヘーズの変化が滑らかであるので、この範囲でヘーズを滑らかに制御できる。

【0039】

図６に示す例では、振幅Ｖａを５０Ｖとした場合でのヘーズの変化の程度を、３０％を境にして説明したが、これに限られない。所定の振幅Ｖａにおいて滑らかに制御できるヘーズの範囲は、調光ガラス１１の特性、具体的には、デューティ比に対するヘーズの変化の程度に応じて設定してよい。

【0040】

また、電圧印加時のヘーズの制御範囲を５％以上１００％以下として説明したが、これに限られない。電圧印加時のヘーズは、例えば１％以上でもよく、３％以上でもよい。また、電圧印加時のヘーズは、例えば９５％以下でもよく、９０％以下でもよく、８０％以下でもよく、７０％以下でもよく、６０％以下でもよく、５０％以下でもよく、４０％以下でもよい。電圧印加時のヘーズの制御範囲（つまり上限値と下限値の差）は、２０％以上が好ましく、４０％以上がより好ましく、６０％以上がさらに好ましく、８０％以上が一層好ましく、９０％以上がより一層好ましく、９９％以上が特に好ましい。

【0041】

図７は、調光ガラスに印加される電圧のデューティ比と全光線透過率との関係を示す図である。図７に示す電圧は、図４に示した電圧の最大値（振幅）Ｖａに対応している。図７に示すように、制御装置１２から出力される電圧のデューティ比が高くなるほど、調光ガラス１１の透過率が高くなる。つまり、制御装置１２から出力される電圧のデューティ比が高いほど、調光ガラス１１に印加される実効値が高くなるので、調光ガラス１１の透過率が高くなる。

【0042】

また、図７に示すように、制御装置１２から出力される電圧の振幅Ｖａが高くなるほど、調光ガラス１１の透過率が高くなる。つまり、デューティ比が同一の場合は、制御装置１２から出力される電圧の振幅Ｖａが高くなるほど、調光ガラス１１の透過率が高くなる。なお、図７に示す例では、振幅Ｖａが７０Ｖと１００Ｖの場合、デューティ比が約２０％以上において透過率の値がほぼ同一の値となる。

【0043】

図７に示す例では、制御装置１２は、電圧の振幅Ｖａが３０Ｖの場合、透過率を３５％以上６０％以下の範囲で制御可能である。また、制御装置１２は、電圧の振幅Ｖａが４０Ｖの場合、透過率を３７％以上６２％以下の範囲で制御可能である。また、制御装置１２は、電圧の振幅Ｖａが５０Ｖの場合、透過率を４２％以上６３％以下の範囲で制御可能である。

【0044】

例えば、制御装置１２は、電圧の振幅Ｖａのうちユーザのニーズに合致した特性を備える振幅Ｖａを用いて、調光ガラス１１を制御してもよい。例えば、振幅Ｖａを３０Ｖとした場合は、透過率が３５％以上６０％以下の範囲においてデューティ比を用いて滑らかに制御できる。また、振幅Ｖａを４０Ｖとした場合は、透過率が３７％以上６２％以下の範囲においてデューティ比を用いて滑らかに制御できる。また、振幅Ｖａを５０Ｖとした場合は、透過率が４２％以上５５％以下の範囲でデューティ比に対する透過率の変化が急峻であるが、透過率が５５％以上６３％以下の範囲では透過率の変化が滑らかであるので、この範囲で透過率を滑らかに制御できる。

【0045】

図７に示す例では、振幅Ｖａを５０Ｖとした場合での透過率の変化の程度を、５５％を境にして説明したが、これに限られない。所定の振幅Ｖａにおいて滑らかに制御できる透過率の範囲は、調光ガラス１１の特性、具体的には、デューティ比に対するヘーズの変化の程度に応じて設定してよい。

【0046】

図７に示す例では、電圧印加時の透過率の制御範囲を３５％以上６３％以下として説明したが、これに限られない。電圧印加時の透過率は、例えば２５％以上でもよく、３０％以上でもよい。また、電圧印加時の透過率は、例えば７５％以下でもよく、７０％以下でもよく６５％以下でもよい。電圧印加時の透過率の制御範囲（つまり上限値と下限値の差）は、１０％以上が好ましく、２０％以上がより好ましく、３０％以上がさらに好ましく、４０％以上が一層好ましく、５０％以上がより一層好ましく、５５％以上が特に好ましい。

【0047】

例えば、制御装置１２には、デューティ比と調光ガラス１１の透過指数（ヘーズ、透過率）との関係に関する情報（図６、図７に示すような情報）が予め格納されていてもよい。この場合、制御装置１２は、調光ガラス１１の透過指数（ヘーズ、透過率）の目標値に応じたデューティ比の電圧を調光ガラス１１に印加する。これにより制御装置１２は、調光ガラス１１の透過指数（ヘーズ、透過率）を、所定の目標値の透過指数に制御できる。また、制御装置１２は、電圧の振幅Ｖａを変更可能に構成されていてもよい。電圧の振幅Ｖａを変更可能とすることで、調光ガラス１１の透過指数をより緻密に制御可能となる。なお、電圧の振幅Ｖａを変更する場合については後述する。

【0048】

本実施の形態において制御装置１２は、ユーザの操作に応じて調光ガラス１１を制御してもよく、また調光ガラス１１を自動で制御してもよい。ユーザの操作に応じて調光ガラス１１を制御する場合は、操作部（不図示）を用いてユーザが調光ガラス１１の透過指数を設定する。ユーザが設定した透過指数に関する情報は、操作部（不図示）から制御装置１２に供給される。制御装置１２は、供給された透過指数に応じた実効値を調光ガラス１１に印加される。このような制御により、調光ガラス１１の透過指数が、ユーザによって設定された透過指数となる。

【0049】

調光ガラス１１を自動で制御する場合は、例えば車両内に光センサを設け、車両内における光量を光センサを用いて検出する。制御装置１２は、検出された光量に応じて調光ガラス１１の透過指数を自動で制御する。例えば、制御装置１２は、検出された光量が多い（車両内が明るい）場合は、調光ガラス１１に印加する実効値を低くして（デューティ比を低くして）、調光ガラス１１の透過率を低く（ヘーズを高く）してもよい。一方、制御装置１２は、検出された光量が少ない（車両内が暗い）場合は、調光ガラス１１に印加する実効値を高くして（デューティ比を高くして）、調光ガラス１１の透過率を高く（ヘーズを低く）してもよい。なお、調光ガラス１１の透過指数を自動で制御する場合、車両内の明るさの設定値は、ユーザが予め設定するようにしてもよい。

【0050】

また、本実施の形態において制御装置１２は、上述のような電圧を調光ガラス１１に印加できるのであれば、回路構成は特に限定されることはない。

【0051】

「発明が解決しようとする課題」で説明したように、調光ガラスは、調光ガラスに印加される電圧の実効値に応じて透過率（透過指数）が変化する。具体的には、調光ガラスは、透過率が最大である透過状態、透過率が最小である遮光状態、及び透過率が最大と最小の中間である半透過状態を、調光ガラスに印加される電圧の実効値を変化させることで制御できる。

【0052】

しかしながら、特定の領域では、調光ガラスに印加される電圧に対して透過率（透過指数）が急峻に変化する場合がある。このような場合は、調光ガラスに印加される電圧を用いて調光ガラスの透過率（透過指数）を緻密に制御できないという問題があった。

【0053】

例えば、マイコン等を用いて交流波形を生成し、オペアンプを用いて電力増幅した場合は、調光フィルムの透過率が飽和する実効値を６０Ｖｒｍｓ、マイコンのＤＡＣのＩ／Ｆ、Ｉ／Ｏの電源電圧を５．０Ｖとすると、マイコンの出力信号（交流波形）をオペアンプを用いて約１２倍増幅する必要がある。例えば、ヘーズを１％変化させるためには実効値を０．１３Ｖ変化させる必要があるが、この場合、マイコンの出力信号（交流波形）を０．０１０８Ｖ（＝０．１３Ｖ／１２）で制御する必要がある。しかしながら一般的に用いられているＤＡＣは８ｂｉｔであり、この場合は１ステップ当たりの制御電圧が０．０１９５Ｖ（＝５Ｖ／２^８）となり制御が困難となる。このような理由から、従来技術では、調光ガラスに印加される電圧を用いて調光ガラスの透過率（透過指数）を緻密に制御できないという問題があった。

【0054】

また、調光ガラスに印加される電圧をトランス昇圧回路を用いて調整する場合は、トランスの巻き線比によって電圧を調整する必要がある。この場合は、調光フィルムの透過率を調整するステップ数に応じた巻き線比を備えるトランスを複数準備して切り替える必要があるため、ステップ数の増加に応じてトランス数が増加し回路規模が大きくなるという問題があった。

【0055】

これに対して本実施の形態にかかる発明では、制御装置１２は、調光ガラス１１に印加される実効値を時分割制御により調整している。このように調光ガラス１１に印加される電圧を時分割制御した場合は、調光ガラス１１に印加される実効値を緻密に制御できる。したがって、本発明により、調光ガラスの透過指数を緻密に制御可能な調光ガラス制御システム、制御装置、及び調光ガラスの制御方法を提供できる。例えば、本実施の形態にかかる発明を用いることで、透過率やヘーズの最小ステップ幅を１％以下にできる。透過率やヘーズの最小ステップ幅は１％未満でもよく、０．５％以下でもよい。また、透過率やヘーズの最小ステップ幅の下限値は特に限定されないが、０．１％以上でもよい。

【0056】

また、本実施の形態にかかる発明では、ステップ数に応じた数のトランスを準備する必要がないため、回路規模が増大することを抑制できる。

【0057】

また、本実施の形態にかかる発明では、調光ガラス１１の透過指数を緻密に制御できるので、下記のような効果が得られる。例えば、車両のユーザ（ドライバーや乗客）は、日射状況に応じて最適な透過指数を細かく選択できる。また、調光ガラス１１の透過指数を細かく変化させることができるので、調光ガラス１１を制御する際に視覚的に自然なスイッチングが可能となる。また、車両内に搭載された複数の調光ガラス１１の調光フィルム特性が各々異なる場合でも、制御装置１２から調光ガラス１１に、調光ガラス１１（調光フィルム）毎に決定された最適なデューティ比の電圧を出力することで、各調光ガラス間の見かけ上のばらつきを緻密に調整できる。

【0058】

図８は、本実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの他の構成例を示すブロック図である。本実施の形態では図８に示す調光ガラス制御システム１ａのように、複数の調光ガラス１１_１～１１_３を用いて調光ガラス１１を構成してもよい。例えば、２枚のガラス板の間に複数の調光フィルム（調光ガラス１１_１～１１_３に対応）を挟持して、調光ガラス１１を構成してもよい。また、複数の調光ガラス１１_１～１１_３を並べて、調光ガラス１１を構成してもよい。また、１つの調光フィルムを電気的に独立した複数の領域に区画して調光ガラス１１を構成してもよい。

【0059】

各々の調光ガラス１１_１～１１_３は、制御装置１２を用いて各々独立に制御可能に構成されている。制御装置１２は、各々の調光ガラス１１_１～１１_３に所定のデューティ比を備える電圧を各々供給することで、各々の調光ガラス１１_１～１１_３の透過指数を独立に制御できる。例えば、図８に示すように、調光ガラス１１_１、調光ガラス１１_２、調光ガラス１１_３の順に徐々に透過率が高く（ヘーズが低く）なるようにすることで、グラデーション表現が可能となる。

【0060】

なお、上述した本実施の形態において、制御装置１２は、実効値を時分割制御のみで調整してもよく（つまり、電圧の振幅Ｖａを一定としてデューティ比のみで実効値を調整してもよく）、また、調光ガラス１１に印加される電圧の振幅の制御と時分割制御とを組み合わせて実効値を制御してもよい。いずれの場合においても、調光ガラス１１に印加される電圧の振幅のみで実効値の制御を行う場合に比べて、調光ガラス１１の透過指数を緻密に制御できる。以下、調光ガラス１１に印加される電圧の振幅の制御と時分割制御とを組み合わせて実効値を制御する場合について具体的に説明する。

【0061】

図９は、本実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの制御装置の構成例を説明するためのブロック図である。図９に示すように、制御装置１２ａは、電圧切替部３１と、時分割部３２_１、３２_２と、電圧切替部３１および時分割部３２_１、３２_２を制御する制御部３３と、を備える。

【0062】

電圧切替部３１は、調光ガラス１１に印加される電圧（振幅）を切り替える。具体的には、電圧切替部３１には複数の電源回路３５_１～３５_ｎ（ｎは２以上の整数）から各々異なる電源電圧が供給される。電圧切替部３１は、制御部３３からの制御に応じて、複数の電源回路３５_１～３５_ｎから供給された電源電圧のうちの一つを選択し、選択した電源電圧を時分割部３２_１、３２_２に供給する。このとき、電圧切替部３１は、プラスの電源電圧を時分割部３２_１に供給し、マイナスの電源電圧を時分割部３２_２に供給する。

【0063】

例えば、各々の電源回路３５_１～３５_ｎはトランスを用いて構成できる。また、電圧切替部３１は複数のリレーを用いて構成できる。つまり、各々の電源回路３５_１～３５_ｎと各々のリレーとをそれぞれ対応するように接続し、制御部３３からの制御信号に応じて各々のリレーをオン・オフ制御することで、特定の電源回路の電源電圧を時分割部３２_１、３２_２に供給できる。

【0064】

なお、例えば、３０Ｖ～１００Ｖの間において１０Ｖ毎に電源回路３５_１～３５_ｎを設けた場合は、電源回路（トランス）の数が８つとなる（ｎ＝８）。この場合は、ステップ数に応じた数の電源回路（トランス）を設けて電圧の振幅のみで制御する合よりも電源回路（トランス）の数を少なくできるので、回路規模を小さくできる。例えば、調光ガラス１１に印加される電圧の振幅の最大値は１５０Ｖ以下であればよく、１００Ｖ以下が好ましく、６０Ｖ以下がより好ましい。

【0065】

時分割部３２_１、３２_２は、電圧切替部３１で切り替えられた電圧を所定のデューティ比となるように時分割する。具体的には、時分割部３２_１は、電圧切替部３１から供給されたプラスの電源電圧を、制御部３３からの制御に応じて時分割して出力する。同様に、時分割部３２_２は、電圧切替部３１から供給されたマイナスの電源電圧を、制御部３３からの制御に応じて時分割して出力する。そして、時分割部３２_１から出力された電圧と時分割部３２_２から出力された電圧とが互いに加算され、調光ガラス１１を制御するための電圧Ｖｏｕｔとして出力される。

【0066】

図１０は、本実施の形態にかかる調光ガラス制御システムの制御例を説明するための図であり、図９に示す制御装置１２ａで生成される電圧Ｖｏｕｔの具体例を説明するための図である。図９に示す制御装置１２ａでは、調光ガラス１１に印加される電圧の振幅の制御と時分割制御とを組み合わせて実効値を制御している。よって、図１０に示すように、調光ガラス１１に印加される電圧の振幅を所定の値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に変更できる。

【0067】

例えば、調光ガラス１１に印加される電圧の振幅を電圧値Ｖ１よりも高い電圧値Ｖ２とした場合は、同一のデューティ比において、電圧値Ｖ１よりも電圧値Ｖ２のほうが実効電圧を高くできるので、透過率を高く（ヘーズを低く）できる。また、例えば、調光ガラス１１に印加される電圧の振幅）を電圧値Ｖ１よりも低い電圧値Ｖ３とした場合は、同一のデューティ比において、電圧値Ｖ１よりも電圧値Ｖ３のほうが実効電圧を低くできるので、透過率を低く（ヘーズを高く）できる。

【0068】

例えば、制御部３３には透過指数の閾値が格納されていてもよい。制御部３３は、調光ガラスの透過指数の目標値が所定の閾値以上の場合、調光ガラスに印加される電圧の振幅を第１の電圧に切り替え、調光ガラスの透過指数の目標値が所定の閾値よりも小さい場合、調光ガラスに印加される電圧の振幅を第２の電圧に切り替えてもよい。

【0069】

例えば、透過指数がヘーズの場合、制御部３３は、調光ガラスのヘーズの目標値が所定の閾値以上の場合、調光ガラスに印加される電圧の振幅を第１の電圧に切り替え、調光ガラスのヘーズの目標値が所定の閾値よりも小さい場合、調光ガラスに印加される電圧の振幅を第１の電圧よりも高い第２の電圧に切り替えてもよい。

【0070】

例えば、透過指数が透過率の場合、制御部３３は、調光ガラスの透過率の目標値が所定の閾値以上の場合、調光ガラスに印加される電圧の振幅を第１の電圧に切り替え、調光ガラスの透過率の目標値が所定の閾値よりも小さい場合、調光ガラスに印加される電圧の振幅を第１の電圧よりも低い第２の電圧に切り替えてもよい。

【0071】

調光ガラス１１に印加される電圧の振幅の制御と時分割制御とを組み合わせて実効電圧を制御した場合は、調光ガラスの透過指数をより緻密に制御できる。

【0072】

例えば、制御装置１２ａには、調光ガラス１１に印加される電圧の振幅とデューティ比と調光ガラス１１の透過指数との関係に関する情報が予め格納されていてもよい。この場合、制御装置１２ａは、調光ガラス１１の透過指数の目標値に応じた電圧値およびデューティ比の電圧Ｖｏｕｔを調光ガラス１１に印加する。これにより制御装置１２は、調光ガラス１１の透過指数を、所定の目標値の透過指数に制御できる。

【0073】

また、本実施の形態では、図１１に示すように、電圧の立ち上げ途中や立ち下げ途中で、電圧の振幅を切り替えるようにしてもよい。図１１に示す例では、電圧の立ち上げ途中で、電圧値を＋Ｖ３から＋Ｖ１に変更している。また、電圧の立ち下げ途中で、電圧値を－Ｖ３から－Ｖ１に変更している。このように制御することで、調光ガラスの透過指数をより緻密に制御できる。また、電圧が立ち上がる際のオーバーシュートや電圧が立ち下がる際のアンダーシュートを抑制できる。なお、電圧の振幅は、電圧の立ち下げ途中及び立ち下げ途中の一方のみで切り替えてもよく、両方で切り替えてもよい。また、電圧を＋Ｖ１から立ち下げる途中や、電圧を－Ｖ１から立ち上げる途中で切り替えてもよい。

【0074】

なお、上記本発明では、制御装置１２、１２ａの制御処理を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることで実現してもよい。

【0075】

また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給できる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体は、例えば、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリを含む。磁気記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブなどである。光磁気記録媒体は、例えば光磁気ディスクなどである。半導体メモリは、例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などである。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0076】

以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

【符号の説明】

【0077】

１ 調光ガラス制御システム
１１、１１_１～１１_３ 調光ガラス
１２、１２ａ 制御装置
２１、２２ ガラス
２３ 中間膜
２５ 調光フィルム
２６ 配線
３１ 電圧切替部
３２_１、３２_２ 時分割部
３３ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】