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JP7609142B2 - Solar-powered vehicle - Google Patents
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Description

本発明は、太陽電池を搭載した車両に係り、より詳細には、窓に太陽電池が配置される車両に係る。 The present invention relates to a vehicle equipped with solar cells, and more specifically, to a vehicle in which solar cells are arranged on the windows.

自動車等の車両の上面に太陽電池を搭載し、車両に於いて発電し、そのエネルギーを車両に於ける種々の作動に利用する試みが為されている(例えば、特許文献1、2など)。この点に関し、一般的な太陽電池(特許文献3など)の場合には、光を透過させないので、そのような太陽電池を、例えば、車両に於ける採光のための透明な窓(乗員が車内から車外を見るための窓、車室内の照明のための窓)に配置することはできない。しかしながら、近年、可視光領域の波長の光を透過し、紫外光又は近赤外光で発電する透明な太陽電池(特許文献2、4、5など)が開発され、利用することが提案されており、かかる透明な太陽電池は、車両に於ける窓に嵌め込むことにより、或いは、窓上に設置することにより、採光しつつ、発電できる窓として利用可能である。なお、特許文献6に於いて、災害時に感電等を未然に防止するために、太陽電池の受光面側に通電状態に応じて透明度が変化する液晶パネルを配置し、停電時には、液晶パネルが不透明になるように制御して、太陽電池装置の発電を停止する構成が提案されている。 Attempts have been made to mount solar cells on the top surface of a vehicle such as an automobile, generate electricity in the vehicle, and use the energy for various operations in the vehicle (for example, Patent Documents 1 and 2). In this regard, since general solar cells (such as Patent Document 3) do not transmit light, such solar cells cannot be placed, for example, in transparent windows for lighting in a vehicle (windows through which passengers can see outside the vehicle from inside the vehicle, or windows for lighting the interior of the vehicle). However, in recent years, transparent solar cells (such as Patent Documents 2, 4, and 5) that transmit light with wavelengths in the visible light range and generate electricity using ultraviolet or near-infrared light have been developed and proposed for use, and such transparent solar cells can be used as windows that can generate electricity while also receiving light by being fitted into or installed on the window in a vehicle. Patent Document 6 proposes a configuration in which a liquid crystal panel whose transparency changes depending on the current state is placed on the light-receiving surface side of the solar cell in order to prevent electric shocks and the like in the event of a disaster, and the liquid crystal panel is controlled to become opaque in the event of a power outage, thereby stopping the power generation of the solar cell device.

特開2009-10127Patent Publication 2009-10127 国際公開2007/013389International Publication No. 2007/013389 特開2021-168322Patent Publication No. 2021-168322 特開2018-32872Patent Publication No. 2018-32872 特開2018-29048Patent Publication No. 2018-29048 特開平8-316513JP 8-316513 A

上記の如く可視光を通す透明な太陽電池(以下、「透明太陽電池」とする。)を車両の窓に配置した構成に於いて、透明太陽電池は、可視光を透過するので、可視光のエネルギーは発電に利用されず、その分、太陽光エネルギーの利用効率は、太陽光の広範囲の波長領域に亙る光で発電する太陽電池に比して、低下することとなる。 In the above-mentioned configuration in which a transparent solar cell that transmits visible light (hereinafter referred to as a "transparent solar cell") is placed on a vehicle window, the transparent solar cell transmits visible light, so the energy of visible light is not used to generate electricity. As a result, the efficiency of using solar energy is lower than that of a solar cell that generates electricity using light over a wide range of wavelengths of sunlight.

ところで、車両の各窓(フロントウィンドウ、サイドウィンドウ、リアウィンドウ、天窓(サンルーフ、パノラマルーフ))について、車両の運転状況若しくは使用状況に応じて、或いは、窓の設置部位によって、各窓に於ける可視光の採光の必要性は、異なる。例えば、車内に乗員が乗っていない場合であれば、車両に於ける全ての窓からの採光は不要である。また、車両を運転していない場合であれば、乗員が車内から車外を視認するためのフロントウィンドウ、サイドウィンドウ及びリアウィンドウからの採光の必要性は低くなる。或いは、車室内への太陽光の入射量を抑えたい場合(日差しが強過ぎる場合など)には、車室内の照明のための天窓からの採光が不要となる。また、車両の走行に必要な採光だけでよい状況であれば、天窓やサイドウィンドウの一部などの、乗員による車外の状況の視認に必要のない窓の領域からの採光が不要となる。そのような各窓の採光が不要となる状況或いは必要性が低くなる状況の場合には、採光の必要のない窓に於いて可視光を車室内まで透過させる必要はないので、そのような状況に限って、採光の必要のない窓に於いて、そこに照射される太陽光中の紫外光又は近赤外光だけでなく、可視光も発電に利用できるようになっていると有利である。即ち、車両の窓のそれぞれに於いて、車両の運転状況若しくは使用状況に応じて、可視光を用いて発電できるように窓の状態を切換えることができれば、太陽光エネルギーの利用効率を向上することが可能となる。 The need for each vehicle window (front window, side window, rear window, skylight (sunroof, panoramic roof)) to admit visible light varies depending on the driving or usage conditions of the vehicle, or on the location of the window. For example, if there are no occupants in the vehicle, there is no need for lighting from all windows in the vehicle. Also, if the vehicle is not being driven, there is less need for lighting from the front window, side windows, and rear window so that occupants can see outside the vehicle from inside the vehicle. Alternatively, if it is desired to reduce the amount of sunlight entering the vehicle cabin (e.g., when the sunlight is too strong), there is no need for lighting from skylights to illuminate the interior of the vehicle. Also, if only lighting necessary for the vehicle to travel is required, there is no need for lighting from window areas that are not necessary for occupants to see the situation outside the vehicle, such as skylights and parts of the side windows. In situations where lighting through such windows is unnecessary or less necessary, there is no need to transmit visible light into the vehicle interior through windows that do not require lighting, so it would be advantageous only in such situations if windows that do not require lighting could use not only the ultraviolet or near-infrared light in the sunlight irradiated onto them, but also visible light for power generation. In other words, if the state of each of the vehicle's windows could be switched so that power could be generated using visible light depending on the vehicle's driving or usage conditions, it would be possible to improve the efficiency of solar energy utilization.

かくして、本発明の課題は、窓を有する車両に於いて、車両の使用状況に応じて、窓毎に、可視光を用いた発電が利用できるようにして、太陽光エネルギーの利用効率を向上することである。 Thus, the objective of the present invention is to improve the efficiency of solar energy usage in vehicles with windows by enabling power generation using visible light for each window depending on the vehicle's usage conditions.

本発明の一つの態様によれば、上記の課題は、窓を有する車両であって、
前記車両の使用状況を検出する使用状況検出手段と、
前記検出された使用状況に基づいて、前記窓のうち、可視光を採光しない窓を選択し、前記選択された窓を、可視光を採光する透明な状態から可視光を用いて光発電が可能な状態に切換える窓光発電状態切換手段と
を含む車両によって達成される。
According to one aspect of the present invention, the above object is achieved by providing a vehicle having a window, the vehicle comprising:
a usage status detection means for detecting a usage status of the vehicle;
This is achieved by a vehicle that includes a window photovoltaic power generation state switching means that selects from the windows those that do not let in visible light based on the detected usage status, and switches the selected window from a transparent state that lets in visible light to a state in which photovoltaic power generation is possible using visible light.

上記の構成に於いて、車両の「窓」とは、車室を画定する外壁に開口された窓枠内の領域であり、具体的には、フロントウィンドウ、サイドウィンドウ(ドアウィンドウ)、リアウィンドウであってよく、更に、サンルーフ、パノラマルーフなどの天窓を有する車両の場合には、天窓も含まれていてよい。検出される「車両の使用状況」とは、後により具体的に説明される如く、車両が使用中であるか否か、車両が運転中であるか否か、など、車両を使用している具体的な状況であって、特に、各窓からの採光の要否に関わる車両の使用状況や、車載バッテリの残量や運転モード(エコモード、ノーマルモード、スポーツモード等)など、車両に於ける電力エネルギーの必要度合又は発電の要否に関わる車両の使用状況であってよい。「使用状況検出手段」は、上記の車両の使用状況を検出することのできるセンサであってよい。「窓光発電状態切換手段」は、上記の如く、検出された使用状況に基づいて、車両の窓のうちで、可視光を採光しない窓を選択し、その選択された窓の状態が、任意の方式によって、可視光を採光する透明な状態から、可視光を用いて光発電が可能な状態に切換られることとなる。なお、「可視光を採光する透明な状態」とは、窓の一方の側から他方の側の状態が肉眼で見える状態を言う。 In the above configuration, the "window" of the vehicle refers to the area within the window frame opened in the outer wall that defines the passenger compartment, and may specifically refer to the front window, side window (door window), or rear window. In addition, in the case of a vehicle having a skylight such as a sunroof or panoramic roof, the skylight may also be included. The "vehicle usage status" to be detected is the specific situation in which the vehicle is being used, such as whether the vehicle is being used or not, whether the vehicle is being driven or not, as will be explained in more detail later, and may in particular be the vehicle usage status related to the need for light from each window, the remaining charge of the on-board battery, the driving mode (eco mode, normal mode, sports mode, etc.), and the degree of need for electric energy in the vehicle or the need for power generation. The "usage status detection means" may be a sensor capable of detecting the above-mentioned vehicle usage status. As described above, the "window photovoltaic power generation state switching means" selects a window from among the vehicle windows that does not let in visible light based on the detected usage status, and switches the state of the selected window from a transparent state that lets in visible light to a state in which photovoltaic power generation is possible using visible light by any method. Note that the "transparent state that lets in visible light" refers to a state in which the state of one side of the window can be seen from the other side with the naked eye.

上記の構成によれば、要すれば、窓を有する車両に於いて、その車両の使用状況が検出され、その検出された使用状況から判断して、可視光の採光が不要である窓或いは可視光の採光を実行しなくてもよい窓が、可視光を採光しない窓として、選択され、その選択された窓に於いては、可視光を用いた光発電が実施されることとなる。これにより、可視光を用いた光発電が実行される機会が増えることとなり、その分、太陽光エネルギーの利用効率を向上できることとなる。 According to the above configuration, in a vehicle having windows, the usage status of the vehicle is detected, and based on the detected usage status, windows that do not require the collection of visible light or windows that do not require the collection of visible light are selected as windows that do not collect visible light, and photovoltaic power generation using visible light is performed in the selected windows. This increases the opportunities for photovoltaic power generation using visible light, thereby improving the efficiency of solar energy utilization.

上記の本発明の構成に於いて、可視光を採光しない窓を選択するために検出される車両の使用状況としては、以下の如く、車両に於ける種々の使用状況が検出され、検出された状況に対応して可視光を採光しない窓が選択されてよい。
(1)車両の使用状況として、車両が使用中でないこと、具体的には、車両に乗員が乗車していないこと(例えば、各座席のシートベルトリマインダー用の体重検知センサ、幼児置き去り防止のための乗車位置の検出用電波センサの検出状態から判定。)、或いは、車両の駆動装置等が起動されていないこと(例えば、イグニッションスイッチ、レディ(Ready)スイッチの状態からを検出判定)が検出されてよい。この場合、全ての窓が可視光を採光しない窓として選択されてよい。
(2)車両の使用状況として、車両が運転中であるか否か、具体的には、シフトレバーのPレンジであるか否か、車両が停車しているか否か(信号待ちや一時停止以外の理由で車速が0kmであること)が検出されてよい。そして、車両が運転中であることが検出されているときには、乗員の車外の視認に使用される窓(フロントウィンドウ、リアウィンドウ、一部のサイドウィンドウ)が可視光を採光しない窓として選択されないようにされてよい(即ち、可視光による光発電の実行されない透明な状態に切換えられる。)。一方、車両が運転中でないことが検出されているときには、乗員の車外の視認に使用される窓が可視光を採光しない窓として選択可能にされてよい。
(3)車両の使用状況として、車載バッテリ残量又は運転モード(走行性能を重視するモード、燃費性能を重視するモードなど)が検出されてよい。この場合、車載バッテリ残量が少ないとき(任意に設定された所定量を下回ったとき)或いはエネルギーを節約するモードが選択されているときには、乗員の車外の視認に使用されない窓(天窓、一部のサイドウィンドウ)が可視光を採光しない窓として選択されてよい。
In the above-described configuration of the present invention, various vehicle usage conditions are detected in order to select a window that does not let in visible light, and a window that does not let in visible light may be selected in accordance with the detected usage conditions, as described below.
(1) The vehicle usage status may be that the vehicle is not in use, specifically, that no occupants are in the vehicle (for example, determined from the detection state of a weight detection sensor for a seat belt reminder on each seat and a radio wave sensor for detecting a riding position to prevent an infant from being left behind), or that the drive device of the vehicle is not activated (for example, determined from the state of an ignition switch and a ready switch). In this case, all windows may be selected as windows that do not let in visible light.
(2) As the vehicle usage status, it may be detected whether the vehicle is being driven, specifically, whether the shift lever is in the P range, and whether the vehicle is stopped (the vehicle speed is 0 km for reasons other than waiting at a traffic light or stopping). When it is detected that the vehicle is being driven, the windows (front window, rear window, and some side windows) used by the occupants to see outside the vehicle may not be selected as windows that do not let in visible light (i.e., they are switched to a transparent state in which photovoltaic power generation using visible light is not performed). On the other hand, when it is detected that the vehicle is not being driven, the windows used by the occupants to see outside the vehicle may be selected as windows that do not let in visible light.
(3) As the usage status of the vehicle, the remaining charge of the vehicle battery or the driving mode (such as a mode that prioritizes driving performance or a mode that prioritizes fuel efficiency) may be detected. In this case, when the remaining charge of the vehicle battery is low (below a predetermined amount that is arbitrarily set) or when an energy saving mode is selected, windows that are not used for passengers to see outside the vehicle (such as skylights and some side windows) may be selected as windows that do not let in visible light.

実施の形態においては、上記の(1)、(2)、(3)の構成が組み合わされてよい。例えば、車載バッテリ残量に応じて、又は更に、車両の搭載位置に応じて、可視光を採光しない窓の候補が選択され、更に、運転モードによって、可視光を採光しない窓の候補の絞込みがなされ、車両が運転中か否かで、可視光を採光しない窓の候補の中から実際に可視光を採光しない窓が決定されるといった構成が用いられてよい。また、車両の使用状況として、乗員が採光を要求しているか否かが、乗員に操作するボタン又はスイッチの状態から判定されてよく、乗員が採光を要求していない窓が可視光を採光しない窓として選択されてもよい。更に、乗員の着席位置、運転者の視線の方向が、車両の使用状況として、検出され、個々の状況に適合して、可視光を採光しない窓が選択されてよい。 In an embodiment, the above configurations (1), (2), and (3) may be combined. For example, a configuration may be used in which a candidate window that does not admit visible light is selected according to the remaining charge of the vehicle battery or further according to the mounting position of the vehicle, and further, the candidate window that does not admit visible light is narrowed down according to the driving mode, and a window that does not admit visible light is actually determined from the candidate window that does not admit visible light according to whether the vehicle is in operation or not. In addition, whether or not the occupant requests daylighting as the vehicle usage status may be determined from the state of a button or switch operated by the occupant, and a window that the occupant does not request daylighting may be selected as a window that does not admit visible light. Furthermore, the seating position of the occupant and the direction of the driver's line of sight may be detected as the vehicle usage status, and a window that does not admit visible light may be selected according to each individual situation.

その他の車両の状態が使用状況として検出されてよく、かかる使用状況に応じて、適宜、可視光の採光が不要である窓が、可視光を採光しない窓が選択されてよく、そのような場合も本発明の範囲に属する。 Other vehicle conditions may be detected as usage conditions, and depending on the usage conditions, windows that do not require the introduction of visible light or that do not introduce visible light may be selected as appropriate, and such cases also fall within the scope of the present invention.

本発明の構成に於いて、上記の如く、可視光を採光しない窓は、可視光を採光する透明な状態から可視光を用いて発電をする状態に切換えられる。例えば、可視光を用いて発電をする状態は、一つの態様に於いては、窓に沿って、可視光を透過しない、可視光を吸収して発電する太陽電池(以下、「可視光太陽電池」と称する。)を配置することによって達成可能である。また、車両の各窓には、太陽光中の近赤外光を用いて発電する透明な「透明太陽電池」が設置されていてよく、その場合には、可視光も用いて発電をする状態は、窓に沿って、可視光を吸収して近赤外光を放出する物質などを用いた可視光を近赤外光に変換する層と、可視光から得られた近赤外光を窓に設置された透明太陽電池へ戻す反射層とが積層されたシェードなどの内装板又は幕を配置することによって達成可能である。 In the configuration of the present invention, as described above, a window that does not receive visible light can be switched from a transparent state that receives visible light to a state in which visible light is used to generate electricity. For example, in one embodiment, the state in which visible light is used to generate electricity can be achieved by arranging solar cells (hereinafter referred to as "visible light solar cells") along the window that do not transmit visible light and that absorb visible light to generate electricity. Also, each window of the vehicle may be equipped with a transparent "transparent solar cell" that generates electricity using near-infrared light in sunlight. In that case, the state in which visible light is also used to generate electricity can be achieved by arranging an interior panel or curtain such as a shade along the window that is laminated with a layer that converts visible light into near-infrared light using a substance that absorbs visible light and emits near-infrared light, and a reflective layer that returns the near-infrared light obtained from visible light to the transparent solar cell installed in the window.

可視光太陽電池などの可視光発電手段(可視光を用いた発電を実行する手段)の配置は、より具体的には、例えば、以下の如く達成することができる。 More specifically, the arrangement of visible light power generation means (means for generating power using visible light), such as visible light solar cells, can be achieved, for example, as follows:

(i)各窓に於いて日よけのために、窓の車室内側に窓に沿って配置することのできる可動式の収納可能なシェードに於ける窓に対向した側に可視光太陽電池を並置しておき、可視光も用いた光発電の可能な状態への切換の際には、シェードを窓の車室内側の面に沿って配置する。シェードが窓に沿って配置されると、窓を透過した可視光が可視光太陽電池に入射して、可視光を用いた発電が可能となる。 (i) For each window, a visible light solar cell is placed next to a movable, retractable shade that can be placed along the interior side of the window to provide sun protection, and when switching to a state in which photovoltaic power generation using visible light is possible, the shade is placed along the interior side of the window. When the shade is placed along the window, visible light that passes through the window is incident on the visible light solar cell, making it possible to generate power using visible light.

(ii)近赤外光により発電する透明太陽電池が各窓に設置されている場合、各窓に於ける上記の如きシェードに於ける窓に対向した側に光を反射する反射層と可視光を近赤外光に変換する波長変換層とを順に積層しておき、可視光も用いた光発電の可能な状態への切換の際には、シェードを窓の車室内側の面に沿って配置する。シェードが窓に沿って配置されると、窓を透過した可視光が波長変換層で近赤外光に変換された後、直接に又は反射層で反射されて、窓の透明太陽電池に到達して、そこで吸収されて、発電が実行される。 (ii) When a transparent solar cell that generates electricity using near-infrared light is installed in each window, a reflective layer that reflects light and a wavelength conversion layer that converts visible light to near-infrared light are laminated in that order on the side of the shade on each window facing the window as described above, and when switching to a state in which photovoltaic power generation using visible light is possible, the shade is placed along the surface of the window facing the interior of the vehicle. When the shade is placed along the window, visible light that passes through the window is converted to near-infrared light by the wavelength conversion layer, and then reaches the transparent solar cell in the window, either directly or after being reflected by the reflective layer, where it is absorbed, generating electricity.

(iii)各窓に於いて、可視光太陽電池の配置された複数の短冊状の板部材が窓の面方向に沿って延在するように回転可能に並置される。この構成の場合、各窓に於いて、可視光を採光する状態に於いては、複数の短冊状の板部材の面方向が窓に於ける光の入射方向に沿った状態となるように各板の向きが回転され、これにより、窓を透過した光が車室内まで到達することとなる。一方、可視光を採光しない状態に於いては、複数の短冊状の板部材の面方向が窓の面方向に沿った状態となるように各板の向きが回転され、これにより、窓を透過した可視光が複数の短冊状の板部材の可視光太陽電池に入射することとなり、発電が実行される。 (iii) In each window, multiple rectangular plate members on which visible light solar cells are arranged are rotatably arranged side by side so that they extend along the surface direction of the window. In this configuration, in each window, when visible light is collected, the orientation of each plate is rotated so that the surface direction of the multiple rectangular plate members is aligned with the direction of light incidence at the window, thereby allowing light that has passed through the window to reach the interior of the vehicle. On the other hand, when visible light is not collected, the orientation of each plate is rotated so that the surface direction of the multiple rectangular plate members is aligned with the surface direction of the window, thereby allowing visible light that has passed through the window to be incident on the visible light solar cells of the multiple rectangular plate members, thereby generating electricity.

(iv)近赤外光により発電する透明太陽電池が各窓に設置されている場合、各窓に於いて、光を反射する反射層と可視光を近赤外光に変換する波長変換層とを順に積層した複数の短冊状の板部材が窓の面方向に沿って延在するように回転可能に並置される。かかる短冊状の板部材は、上記と同様に、可視光を採光する状態に於いては、複数の短冊状の板部材の面方向が光の入射方向に沿った状態となるように各板の向きが回転され、これにより、窓を透過した光が車室内まで到達することとなる。一方、可視光を採光しない状態に於いては、複数の短冊状の板部材の面方向が窓の面方向に沿った状態となるように各板の向きが回転され、これにより、窓を透過した可視光が複数の短冊状の板部材に於いて、近赤外光に変換されて、直接に又は反射層で反射されて窓の透明太陽電池に入射することとなり、発電が実行される。 (iv) When a transparent solar cell that generates electricity using near-infrared light is installed in each window, a plurality of strip-shaped plate members, each of which is made up of a reflective layer that reflects light and a wavelength conversion layer that converts visible light to near-infrared light, are rotatably arranged in parallel on each window so that they extend along the surface direction of the window. As described above, when visible light is collected, the orientation of each strip-shaped plate member is rotated so that the surface direction of the strip-shaped plate members is aligned with the direction of light incidence, thereby allowing light that has passed through the window to reach the interior of the vehicle. On the other hand, when visible light is not collected, the orientation of each strip-shaped plate member is rotated so that the surface direction of the strip-shaped plate members is aligned with the surface direction of the window, thereby allowing visible light that has passed through the window to be converted into near-infrared light in the strip-shaped plate members, which then enters the transparent solar cell of the window directly or after being reflected by the reflective layer, thereby generating electricity.

その他の任意の手法にて、可視光を採光しない窓として選択された窓に於いて、可視光発電手段が配置され、可視光が発電に用いられるようになっていてよく、そのような場合も本発明の範囲に属する。 In any other manner, a visible light power generation means may be placed in a window selected as a window that does not let in visible light, and visible light may be used to generate electricity, and such cases also fall within the scope of the present invention.

上記の本実施形態の車両に於いて、既に触れられている如く、各窓に可視光領域以外の波長領域の光を吸収して発電する透明な透明太陽電池が設置されていてよい。この場合、太陽光が車両に照射されていれば、各窓に於いて、太陽光中の紫外光又は近赤外光による発電が、可視光の採光の有無によらず、常時、実行可能である。 As already mentioned, in the vehicle of the present embodiment described above, each window may be equipped with a transparent solar cell that generates electricity by absorbing light in wavelength ranges other than the visible light range. In this case, if sunlight is irradiated onto the vehicle, electricity can be generated at all times in each window using ultraviolet or near-infrared light in the sunlight, regardless of whether visible light is being collected or not.

かくして、上記の本発明では、車両の個々の使用状況に応じて、車両に於ける複数の窓のうちで可視光を採光しない窓が選択され、かかる選択された窓に於いては、太陽光中の紫外光又は近赤外光を用いた透明太陽電池による発電だけでなく、太陽光中の可視光も用いて発電が実行できることとなる。かかる構成によれば、車両の使用及び運転に必要な可視光の採光を担保しつつ、可視光を用いた発電の機会を増やすことができ、太陽光エネルギーの利用効率が向上されることとなる。本発明の構成は、種々の車両に適用されてよい。 Thus, in the present invention described above, a window that does not capture visible light is selected from among the multiple windows in the vehicle depending on the individual usage conditions of the vehicle, and in such a selected window, power generation can be performed not only by transparent solar cells using ultraviolet or near-infrared light in sunlight, but also by using visible light in sunlight. With this configuration, it is possible to increase the opportunities for power generation using visible light while ensuring the capture of visible light necessary for the use and operation of the vehicle, thereby improving the efficiency of solar energy utilization. The configuration of the present invention may be applied to various vehicles.

本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。 Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the present invention.

図1(A)は、本実施形態が適用される車両の模式的な側面図である。図1(B)は、本実施形態による可視光を用いた発電を実行する窓を選択するための制御システムの構成をブロック図の形式で表わした図である。Fig. 1(A) is a schematic side view of a vehicle to which the present embodiment is applied, and Fig. 1(B) is a block diagram showing the configuration of a control system for selecting a window for generating power using visible light according to the present embodiment. 図2(A)、(B)は、それぞれ、本実施形態による窓とその窓に於いて、スライド式のシェードによって可視光を用いた発電を実行するための構成の例を模式的に表した図である。2A and 2B are schematic diagrams showing a window according to this embodiment and an example of a configuration for generating power using visible light by using a sliding shade on the window, respectively. 図3(A)~(D)は、本実施形態による窓に複数の短冊状の平板から成る可視光を用いた発電を実行するための構成の例を模式的に表した図である。(A)、(C)は、車室内へ可視光を採光する状態(透明状態)の斜視図と断面図であり、(B)、(D)は、車室内への可視光を遮光する状態(非透明状態)の斜視図と断面図である。3A to 3D are schematic diagrams showing an example of a configuration for generating power using visible light, comprising a plurality of rectangular flat plates on a window according to this embodiment, in which (A) and (C) are perspective and cross-sectional views of a state in which visible light is introduced into the vehicle interior (transparent state), and (B) and (D) are perspective and cross-sectional views of a state in which visible light is blocked from entering the vehicle interior (non-transparent state). 図4は、本実施形態による車両の天窓と後方のサイドウィンドウ(運転者の車外の視認に利用されない窓)に於ける可視光の透過状態(透明状態/非透明状態)を決定するための処理をフローチャートの形式で表わした図である。FIG. 4 is a flowchart showing a process for determining the visible light transmission state (transparent state/non-transparent state) of a vehicle skylight and rear side window (a window not used for the driver to see outside the vehicle) according to this embodiment. 図5は、本実施形態による車両の運転状態に応じて窓の透明状態/非透明状態を決定するための処理をフローチャートの形式で表わした図である。FIG. 5 is a diagram illustrating, in the form of a flow chart, a process for determining the transparent/non-transparent state of a window depending on the driving conditions of the vehicle according to this embodiment.

1…車両、1a…外壁、1w…窓枠、2f…フロントウィンドウ、2r…リアウィンドウ、2pf、2pr…天窓前方、後方、2sf、2sr…前方、後方サイドウィンドウ、2a…透明太陽電池、3…シェード、4…内装材、5…可視光太陽電池、5a…ヒンジ軸、6…シェード駆動装置、7…反射層、8…波長変換層、11…起動スイッチ(レディスイッチ、イグニッションスイッチ)、12FL,FR,RL,RC,RR…各席乗員検出センサ(座席体重検知センサ、電波センサ)、13…シフトレバー位置センサ、14FL,FR,RL,RC,RR…各席シートベルトセンサ、15…車速センサ(車輪速センサ)、16…GPS/ナビゲーションシステム、17…各窓採光選択スイッチ、17a…アクセルペダルセンサ、17b…ブレーキペダルセンサ、18…運転モードスイッチ、19…運転者目線センサ、20…バッテリ残量センサ、21…透明太陽電池発電量検出センサ、50…選択処理装置、60f~pr…各窓の状態切換手段(アクチュエータ)、vl…可視光、irl…近赤外線、S…太陽 1...vehicle, 1a...exterior wall, 1w...window frame, 2f...front window, 2r...rear window, 2pf, 2pr...front and rear skylights, 2sf, 2sr...front and rear side windows, 2a...transparent solar cell, 3...shade, 4...interior material, 5...visible light solar cell, 5a...hinge shaft, 6...shade drive device, 7...reflective layer, 8...wavelength conversion layer, 11...start switch (ready switch, ignition switch), 12FL,FR,RL,RC,RR...occupant detection sensors for each seat (seat weight detection sensor, radio wave sensor), 13...shift lever - Position sensor, 14FL,FR,RL,RC,RR... Seat belt sensors for each seat, 15... Vehicle speed sensor (wheel speed sensor), 16... GPS/navigation system, 17... Window lighting selection switch, 17a... Accelerator pedal sensor, 17b... Brake pedal sensor, 18... Driving mode switch, 19... Driver's line of sight sensor, 20... Battery remaining capacity sensor, 21... Transparent solar cell power generation detection sensor, 50... Selection processing device, 60f-pr... Window state switching means (actuator), vl... Visible light, irl... Near infrared, S... Sun

車両の構成と本実施形態の概要
図1(A)を参照して、本実施形態は、図示の如き、自動車等の車両1に於ける各窓(フロントウィンドウ2f、リアウィンドウ2r、左右前方サイドウィンドウ2sf、左右後方サイドウィンドウ2sr)に適用される。なお、車両1に於いて、パノラマルーフ、サンルーフなどと称される天窓が形成されている場合には、本実施形態は、天窓2pf、pr(前方、後方)に適用されてよい。これらの窓には、それぞれ、後に説明される如く、可視光を透過し、紫外光又は近赤外光により発電する透明な太陽電池(透明太陽電池)が配置され、車両1に太陽光が照射されるときには、常時、透明太陽電池による光発電が実施されてよい。各窓に於いて、透明太陽電池は、窓枠内の透明なガラス材又は樹脂材から成る平板に埋め込まれるか、平板上に貼着されることにより、設置されてよい。
Vehicle configuration and overview of this embodiment With reference to FIG. 1(A), this embodiment is applied to each window (front window 2f, rear window 2r, left and right front side windows 2sf, left and right rear side windows 2sr) in a vehicle 1 such as an automobile as shown in the figure. In addition, in the case where a skylight called a panoramic roof, a sunroof, or the like is formed in the vehicle 1, this embodiment may be applied to the skylight 2pf, pr (front, rear). As described later, each of these windows is provided with a transparent solar cell (transparent solar cell) that transmits visible light and generates electricity using ultraviolet light or near infrared light, and when sunlight is irradiated on the vehicle 1, photovoltaic power generation by the transparent solar cell may be performed at all times. In each window, the transparent solar cell may be embedded in a flat plate made of a transparent glass material or resin material in the window frame, or may be attached to the flat plate.

上記の各窓に透明太陽電池が設置された構成に於いては、発電しながら車室内への採光が可能となるが、透明太陽電池は、太陽光中で多くの割合を占める可視光を発電に使用しないので、太陽光の広範囲の波長領域に亙る光で発電する太陽電池に比して、太陽光エネルギーの利用効率が低下することとなる。この点に関し、「発明の概要」に於いて述べた如く、各窓の採光は、常に必要というわけではなく、車両の使用状況によって、各窓の採光の必要性がなくなるか、かかる必要性が低くなる。そこで、本実施形態に於いては、車両の使用状況に応じて、可視光の採光をしない窓を選択し、選択された窓に於いて、可視光を採光する透明な状態から可視光を用いて光発電が可能な状態に切換えられる。これにより、可視光を用いて発電する機会が増えることとなり、太陽光エネルギーの利用効率が向上されることとなる。なお、本実施形態は、各窓に透明太陽電池が設置されていない車両に適用されてもよく、そのような場合も本実施形態の範囲に属する。 In the above-mentioned configuration in which transparent solar cells are installed in each window, it is possible to let light into the vehicle interior while generating electricity, but since transparent solar cells do not use visible light, which accounts for a large proportion of sunlight, for generating electricity, the efficiency of using solar energy is reduced compared to solar cells that generate electricity using light over a wide range of wavelengths in sunlight. In this regard, as described in the "Summary of the Invention", it is not always necessary to let light in through each window, and depending on the usage conditions of the vehicle, the need for lighting through each window may disappear or become less necessary. Therefore, in this embodiment, a window that does not let visible light in is selected depending on the usage conditions of the vehicle, and the selected window is switched from a transparent state that lets in visible light to a state in which photovoltaic power generation is possible using visible light. This increases the opportunities to generate electricity using visible light, and improves the efficiency of using solar energy. Note that this embodiment may be applied to a vehicle in which transparent solar cells are not installed in each window, and such a case also falls within the scope of this embodiment.

制御システムの構成
本実施形態に於ける車両の使用状況に応じた可視光の採光をしない窓の選択と、選択された窓に於ける可視光を用いた光発電が可能な状態への切換は、図1(B)に記載されている如く、車両の種々の使用状況を検出するセンサ群(使用状況検出手段)11~21から得られる情報を用いて可視光の採光をしない窓の選択処理を実行する選択処理装置50と可視光発電手段(可視光太陽電池等)の状態を切換えるアクチュエータ60f~prとの作動により達成されてよい(窓光発電状態切換手段)。選択処理装置50は、コンピュータ装置によるプログラムに従った作動により実現されてよい。
In this embodiment, the selection of windows that do not let in visible light in accordance with the vehicle usage status and the switching to a state in which photovoltaic power generation using visible light is possible through the operation of a selection processing device 50 that executes the process of selecting windows that do not let in visible light using information obtained from a group of sensors (usage status detection means) 11-21 that detects various vehicle usage statuses, and actuators 60f-pr that switch the state of the visible light power generation means (visible light solar cells, etc.) (window photovoltaic power generation state switching means) as shown in Fig. 1(B). The selection processing device 50 may be realized by an operation according to a program by a computer device.

同図を参照して、制御システムに於いては、選択処理装置50へ、車両の使用状況を表わす情報として、以下のセンサ群からの検出出力が入力されてよい。(1)起動スイッチ11-レディスイッチ、イグニッションスイッチなどの車両を起動するためのスイッチであってよい。(2)各席乗員検出センサ12FL,FR,RL,RC,RR-座席体重検知センサ、電波センサなどの各座席FL,FR,RL,RC,RRの乗員の有無を検出できるセンサであってよい。(3)シフトレバー位置センサ13-シフトレバーの位置を検出するセンサ。(4)各席シートベルトセンサ14FL,FR,RL,RC,RR-乗員の着座している座席のシートベルトの着用状態を検出するセンサであってよい。(5)車速センサ15-車輪速センサ等の検出値から車速を算出するセンサ。(6)GPS/ナビゲーションシステム16-信号位置や一時停止位置を検出できるシステムであってよい。(7)各窓採光選択スイッチ17-各窓の(可視光の)採光の要否を決定する乗員により操作されるスイッチ。(8)運転モードスイッチ18-ECOモード、NORMALモード、SPORTSモードを選択するスイッチ。(9)運転者目線センサ19-運転者の目線を検出するセンサ。(10)バッテリ残量センサ20-車載バッテリの残量を検出するセンサ。(11)透明太陽電池発電量検出センサ21-各窓に設置された透明太陽電池の発電量を検出するセンサ。(12)アクセルペダルセンサ17a、ブレーキペダルセンサ17b-アクセルペダル又はブレーキペダルの踏込みを検知するセンサ。 With reference to the figure, in the control system, detection outputs from the following sensor group may be input to the selection processing device 50 as information representing the usage status of the vehicle. (1) Start switch 11 - may be a switch for starting the vehicle, such as a ready switch or an ignition switch. (2) Each seat occupant detection sensor 12 FL, FR, RL, RC, RR - may be a sensor that can detect the presence or absence of an occupant in each seat FL, FR, RL, RC, RR, such as a seat weight detection sensor or a radio wave sensor. (3) Shift lever position sensor 13 - a sensor that detects the position of the shift lever. (4) Each seat seat belt sensor 14 FL, FR, RL, RC, RR - may be a sensor that detects the fastening status of the seat belt of the seat in which the occupant is seated. (5) Vehicle speed sensor 15 - a sensor that calculates the vehicle speed from the detection value of a wheel speed sensor or the like. (6) GPS/navigation system 16 - may be a system that can detect the position of traffic lights and stop signs. (7) Window lighting selection switch 17 - A switch operated by the occupant to determine whether or not lighting (visible light) is required for each window. (8) Driving mode switch 18 - A switch to select ECO mode, NORMAL mode, or SPORTS mode. (9) Driver's line of sight sensor 19 - A sensor that detects the driver's line of sight. (10) Battery remaining capacity sensor 20 - A sensor that detects the remaining capacity of the vehicle battery. (11) Transparent solar cell power generation detection sensor 21 - A sensor that detects the amount of power generated by transparent solar cells installed in each window. (12) Accelerator pedal sensor 17a, brake pedal sensor 17b - Sensors that detect the depression of the accelerator pedal or brake pedal.

選択処理装置50は、上記のセンサ群から情報を用いて、後に説明される態様により、可視光の採光をしない窓を選択し、各窓の状態切換を切換えるアクチュエータ60f~prを作動する制御指令を送出する。そして、アクチュエータ60f~prは、可視光の採光をしない窓として選択されたときには、後述のいずれかの態様により、可視光発電手段を窓からの可視光が照射される位置に配置するよう作動し、可視光の採光をしない窓として選択されていないときには、可視光が窓から車室内へ到達できる状態となるように可視光発電手段を収納するよう作動することとなる。 The selection processing device 50 uses information from the above-mentioned sensor group to select windows that do not let in visible light in a manner described later, and sends out control commands to operate actuators 60f-pr that switch the state of each window. When a window is selected as one that does not let in visible light, the actuators 60f-pr operate in one of the manners described later to position the visible light power generation means in a position where visible light from the window is irradiated, and when a window is not selected as one that does not let in visible light, they operate to store the visible light power generation means so that visible light can reach the vehicle interior from the window.

各窓の透明状態と非透明状態の切換のための構成と作動
各窓にて、可視光を採光する状態(透明状態)と、可視光を用いて発電できる状態(非透明状態-可視光を採光しない状態)との切換をする構成には、任意の方式が採用されてよい。
Configuration and operation for switching each window between transparent and non-transparent states Any method may be adopted for the configuration for switching each window between a state in which visible light is let in (transparent state) and a state in which visible light can be used to generate electricity (non-transparent state--a state in which visible light is not let in).

例えば、一つの態様に於いては、図2(A)に模式的に描かれている如く、車両の外壁1aに開口された窓枠1w内の領域(窓)2に沿って、窓2を覆うように配置可能な可動式のシェード3が設置され、かかるシェード3の内装材4の窓2側に、可視光太陽電池5が、可視光発電手段として設置される。かかるシェード3は、アクチュエータ6(60f~pr)により矢印Xの方向に摺動可能に構成されるか、図示していないが、ヒンジ式に窓2に対して枢動可能に構成されていてよい。なお、窓2には、上記の如く、透明太陽電池2aが設置され、太陽光S中の紫外光又は近赤外光irlにより発電できるようになっていてよい。かかる構成に於いて、窓2が可視光を採光する窓に選択されているとき(透明状態)には、シェード3は、外壁1aの方へ後退して収納されて、窓2からの可視光vlが車室内1bへ到達することとなる。一方、窓2が可視光を採光しない窓に選択されているとき(非透明状態)には、シェード3が窓2を覆う位置に延在するよう配置され、窓2からの太陽光S中の可視光vlが可視光太陽電池5へ入射して、可視光vlによる発電が実行されることとなる。 For example, in one embodiment, as shown in FIG. 2(A), a movable shade 3 that can be arranged to cover the window 2 is installed along an area (window) 2 within a window frame 1w opened in the outer wall 1a of the vehicle, and a visible light solar cell 5 is installed on the window 2 side of the interior material 4 of the shade 3 as a visible light power generation means. The shade 3 is configured to be slidable in the direction of arrow X by an actuator 6 (60f-pr), or, although not shown, may be configured to be pivotable relative to the window 2 in a hinged manner. As described above, the window 2 may be equipped with a transparent solar cell 2a so that it can generate power using ultraviolet light or near-infrared light irl in sunlight S. In this configuration, when the window 2 is selected as a window that collects visible light (transparent state), the shade 3 is retracted toward the outer wall 1a and stored, and visible light vl from the window 2 reaches the interior 1b of the vehicle. On the other hand, when the window 2 is selected as a window that does not let in visible light (non-transparent state), the shade 3 is positioned to extend to a position that covers the window 2, and the visible light vl in the sunlight S from the window 2 is incident on the visible light solar cell 5, and power generation is performed using the visible light vl.

上記のシェード3を用いた構成に於いて、近赤外光irlにより発電する透明太陽電池2aが窓2に設置されている場合には、シェード3上に於いて、可視光太陽電池5に代えて、可視光発電手段として、近赤外光を反射する反射層7と可視光を近赤外光に変換する波長変換層8が順に積層されてよい。波長変換層8は、例えば、可視光を吸収して近赤外光を放出する蛍光物質又はりん光物質が樹脂又はガラス中に分散されてなる層であってよい。かかる構成によれば、シェード3が窓2を覆う位置に延在するよう配置されているときには、窓2からの可視光vlが波長変換層8に入射し、そこで、近赤外光irlに変換されて、透明太陽電池2aへ入射するので、可視光vlを用いた発電が達成されることとなる。 In the above-mentioned configuration using the shade 3, when a transparent solar cell 2a that generates electricity using near-infrared light irl is installed on the window 2, a reflective layer 7 that reflects near-infrared light and a wavelength conversion layer 8 that converts visible light to near-infrared light may be laminated in this order on the shade 3 as a visible light power generation means instead of the visible light solar cell 5. The wavelength conversion layer 8 may be, for example, a layer in which a fluorescent material or phosphorescent material that absorbs visible light and emits near-infrared light is dispersed in a resin or glass. According to this configuration, when the shade 3 is arranged so as to extend to a position covering the window 2, the visible light vl from the window 2 is incident on the wavelength conversion layer 8, where it is converted into near-infrared light irl and incident on the transparent solar cell 2a, so that power generation using visible light vl is achieved.

各窓を可視光を用いて発電できる状態にする別の態様としては、図3(A)~(D)に描かれている如く、窓2の室内側Iに、複数の、短冊状の可視光太陽電池(又は波長変換層と反射層との積層体)を担持した平板10が、可視光発電手段として、窓2に沿って並置された構成が用いられてよい。この場合も、透明太陽電池2aが窓2に設置されていてよい。かかる構成に於いて、各平板10は、枢軸10a回りに枢動可能に構成されていてよい。そして、窓2が可視光を採光する窓に選択されているとき(透明状態)には、図3(A)、(C)の如く、各平板10が、窓2を透過してくる可視光vlの進行方向に沿って延在する方向に配置され、これにより、可視光vlが車室内Iへ到達することとなる。一方、窓2が可視光を採光しない窓に選択されているとき(非透明状態)には、各平板10が、窓2の面方向に沿って延在する方向に枢動されて、窓2を覆う状態となり、これにより、平板10上の可視光太陽電池(又は波長変換層と反射層との積層体)に可視光vlが入射し、図2の場合と同様に、可視光vlを用いた発電が達成されることとなる。なお、短冊状の平板10は、乗員が眩しさを感じないように、適宜角度が調節されてよい。 As another embodiment for making each window capable of generating electricity using visible light, as shown in Figs. 3(A) to (D), a configuration may be used in which flat plates 10 carrying multiple rectangular visible light solar cells (or a laminate of a wavelength conversion layer and a reflective layer) are arranged in parallel along the window 2 on the interior side I of the window 2 as a visible light power generation means. In this case, transparent solar cells 2a may also be installed on the window 2. In such a configuration, each flat plate 10 may be configured to be pivotable around a pivot 10a. Then, when the window 2 is selected as a window that collects visible light (transparent state), as shown in Figs. 3(A) and (C), each flat plate 10 is arranged in a direction extending along the traveling direction of visible light vl transmitted through the window 2, so that the visible light vl reaches the interior I of the vehicle. On the other hand, when the window 2 is selected as a window that does not receive visible light (non-transparent state), each flat plate 10 is pivoted in a direction extending along the surface direction of the window 2 to cover the window 2, whereby visible light vl is incident on the visible light solar cell (or a laminate of a wavelength conversion layer and a reflective layer) on the flat plate 10, and power generation is achieved using the visible light vl, as in the case of FIG. 2. The angle of the rectangular flat plate 10 may be adjusted appropriately so that the occupants are not dazzled.

可視光を採光しない窓(可視光を用いて発電する窓)の選択処理
既に述べた如く、本実施形態に於いては、車両の種々の使用状況に基づいて、可視光を用いて発電する窓として、可視光を採光しない窓が選択される。かかる選択処理に於いては、基本的には、車両を使用していない場合或いは車両を運転していない場合には、できるだけ多くの窓が可視光を用いて発電できる状態に切換えられてよい。また、バッテリ残量が少ない場合やエコモード(燃費を重視するモード)が選択されている場合など、発電要求の度合が高いときにも、できるだけ多くの窓が可視光を用いて発電できる状態に切換えられてよい。以下、可視光を採光しない窓の選択処理のいくつかの態様を説明する。
Selection process for windows that do not admit visible light (windows that generate power using visible light) As already described, in this embodiment, windows that do not admit visible light are selected as windows that generate power using visible light based on various usage conditions of the vehicle. In this selection process, basically, when the vehicle is not being used or driven, as many windows as possible may be switched to a state in which they can generate power using visible light. Also, when the level of power generation demand is high, such as when the battery level is low or when an eco mode (a mode that prioritizes fuel efficiency) is selected, as many windows as possible may be switched to a state in which they can generate power using visible light. Below, several aspects of the selection process for windows that do not admit visible light will be described.

(i)天窓・後方サイドウィンドウの制御
後方サイドウィンドウ、天窓(設置されている場合のみ)は、車両の運転時に乗員の車外の視認に使用される窓以外の窓であるので、車両が使用中か否か、乗員の着座位置、発電要求の度合の高さなどによって、可視光の採光をするか否かが選択されてよい。
(i) Control of Skylights and Rear Side Windows Rear side windows and skylights (if installed) are windows other than those used by occupants to see outside the vehicle while driving, so whether or not to let in visible light may be selected depending on whether the vehicle is in use, the seating positions of the occupants, the level of power generation demand, etc.

一つの態様として、例えば、図4を参照して、起動スイッチがOFFの場合(ステップ1)、バッテリ残量が十分でない場合(所定値Coより少ない場合)(ステップ2)、エコモードが選択されている場合(ステップ3)、乗員がいない場合(ステップ4-各席乗員検出センサ12にて検出)には、左右後方サイドウィンドウsrl、srr、天窓前後pf、prの全てが非透明状態(可視光を採光しない窓)に選択されてよい(ステップ5)。一方、起動スイッチがONであり、バッテリ残量が十分であり、エコモード以外が選択され、後部座席に乗員がいる場合には、左右後方サイドウィンドウsrl、srr、天窓後方prが透明状態とされ(ステップ6、7)、後部座席に乗員がいない場合には、左右後方サイドウィンドウsrl、srr、天窓後方prが非透明状態とされ(ステップ6、8)、前部座席(運転席、助手席)に乗員がいる場合には、天窓前方pfが透明状態とされ(ステップ9、10)、前部座席に乗員がいない場合には、天窓前方pfが非透明状態とされてよい(ステップ9、11)。これにより、乗員のいる座席には可視光が採光され、乗員のいない座席への採光のための窓では、可視光を用いた発電が実行されることとなる。 As one embodiment, for example, referring to FIG. 4, when the start switch is OFF (step 1), when the remaining battery charge is insufficient (when it is less than a predetermined value Co) (step 2), when the eco mode is selected (step 3), or when there is no occupant (step 4 - detected by each seat occupant detection sensor 12), the left and right rear side windows srl, srr and the front and rear skylights pf, pr may all be selected to a non-transparent state (windows that do not let in visible light) (step 5). On the other hand, if the start switch is ON, the battery level is sufficient, a mode other than eco mode is selected, and there is a passenger in the rear seat, the left and right rear side windows srl, srr, and the rear skylight pr are made transparent (steps 6, 7), if there is no passenger in the rear seat, the left and right rear side windows srl, srr, and the rear skylight pr are made non-transparent (steps 6, 8), if there is a passenger in the front seat (driver's seat, passenger seat), the front skylight pf is made transparent (steps 9, 10), and if there is no passenger in the front seat, the front skylight pf may be made non-transparent (steps 9, 11). As a result, visible light is introduced to the seats where passengers are present, and power generation using visible light is performed in the windows for introducing light to the seats where no passengers are present.

また、別の態様として、後方サイドウィンドウと天窓の可視光の採光をするか否かは、バッテリ残量の程度や選択されている運転モードに応じて、種々の組み合わせにて選択されてよい。具体的には、下記の表1の如く、可視光の採光をしない窓が選択されてよい。

Figure 0007609142000001
Pf: 天窓前方、Pr: 天窓後方、Srl、Srr左右後方サイドウィンドウ
Co、C1(>Co)は、適宜設定される所定値。
即ち、バッテリ残量が少ないほど、或いは、運転モードで燃費を重視する度合が高いほど、多くの窓が可視光の採光をしない窓として選択され、可視光を用いた発電が実行される。 In another embodiment, whether or not the rear side windows and the skylight let in visible light may be selected in various combinations depending on the remaining battery charge and the selected driving mode. Specifically, as shown in Table 1 below, windows that do not let in visible light may be selected.
Figure 0007609142000001
Pf: front of the skylight, Pr: rear of the skylight, Srl, Srr: left and right rear side windows Co, C1 (>Co) is a predetermined value that is appropriately set.
That is, the lower the remaining battery charge, or the higher the degree to which fuel efficiency is emphasized in the driving mode, the more windows are selected as windows that do not let in visible light, and power generation using visible light is executed.

更に、窓に透明太陽電池が設置されている場合には、後方サイドウィンドウと天窓の可視光の採光をするか否かは、透明太陽電池の発電出力Wに応じて種々の組み合わせにて選択されてよい。透明太陽電池の発電出力Wが大きいほど、太陽光強度が強いことになるので、より多くの窓が可視光の採光をしない窓として選択され、可視光を用いた発電が実行されてよい。具体的には、下記の表2の如く、可視光の採光をしない窓が選択されてよい。

Figure 0007609142000002
wo、w1(>wo)は、適宜設定される所定値。 Furthermore, in cases where transparent solar cells are installed in the windows, whether or not the rear side window and skylight will collect visible light may be selected in various combinations depending on the power generation output W of the transparent solar cells. The greater the power generation output W of the transparent solar cell, the stronger the sunlight intensity will be, so more windows may be selected as windows that do not collect visible light, and power generation using visible light may be performed. Specifically, windows that do not collect visible light may be selected, as shown in Table 2 below.
Figure 0007609142000002
wo, w1 (>wo) are predetermined values that are appropriately set.

(ii)フロント・リア・前方サイドウィンドウの制御
フロントウィンドウ、リアウィンドウ、前方サイドウィンドウは、車両の運転時に乗員の車外の視認に使用される窓であるので、車両が使用中か否かと車両が運転中又は走行中であるか否かによって、可視光の採光をするか否かが選択されてよい。
(ii) Control of the Front, Rear, and Front Side Windows The front window, rear window, and front side windows are windows used by occupants to see outside the vehicle while driving, so whether or not to let in visible light may be selected depending on whether or not the vehicle is in use and whether or not the vehicle is being driven or traveling.

具体的には、図5を参照して、まず、起動スイッチがOFFの場合(ステップ21)、運転者がいない場合(ステップ22)、シートベルトが着用されていない場合(ステップ23)或いはシフトレバーがPレンジである場合(ステップ24)には、車両は発進しないので、フロントウィンドウ、リアウィンドウ、前方サイドウィンドウの全てが非透明状態に選択され、可視光を用いた発電が実行されてよい(ステップ25)。一方、起動スイッチがONであり、運転者が着座しており、シートベルトが着用され、シフトレバーがPレンジ以外である場合には、車両が発進可能な状態であるので、この場合には、車両が運転中か否か若しくは走行中か否かで、上記の窓の状態が選択される。 Specifically, referring to FIG. 5, first, if the start switch is OFF (step 21), the driver is not present (step 22), the seat belt is not fastened (step 23), or the shift lever is in the P range (step 24), the vehicle will not start, so the front window, rear window, and front side windows are all selected to be non-transparent, and power generation using visible light may be performed (step 25). On the other hand, if the start switch is ON, the driver is seated, the seat belt is fastened, and the shift lever is not in the P range, the vehicle is in a state where it can start, so in this case, the state of the above windows is selected depending on whether the vehicle is being driven or traveling.

より詳細には、先ず、発進時、車速が0km/hのときには(ステップ26)、アクセルペダル又はブレーキペダルの踏込みがあると(ステップ27)、上記の窓は、透明状態とされる(ステップ28)。そして、車速が0km/hを上回っているときには、車両は走行中であるので、上記の窓は、透明状態が維持される(ステップ26、28)。その後、車両が停止したときでも、ペダルの踏込みがあるか、停止が信号待ち又は一時停止による場合(ナビゲーションシステム等により検出されてよい。-ステップ29)には、上記の窓は、透明状態に維持される。一方、車両が停止した状態で、ペダルの踏込みがなく、停止が信号待ち又は一時停止による場合でもなく、その状態が任意に設定されてよい所定時間が経過したときには、車両の走行が終了したものと判断され、上記の窓は、非透明状態に選択され(ステップ25)、可視光を用いた発電が実行されてよい。更に、その後、ペダルの踏込みがあると、上記の窓は、透明状態に切換えられることとなる(ステップ28)。なお、後方サイドウィンドウ、天窓も、図5の処理により、状態が切換えられてもよい。 More specifically, first, when the vehicle speed is 0 km/h at the time of starting (step 26), if the accelerator pedal or brake pedal is depressed (step 27), the above-mentioned window is set to a transparent state (step 28). Then, when the vehicle speed is higher than 0 km/h, the vehicle is moving, so the above-mentioned window is maintained in a transparent state (steps 26, 28). After that, even when the vehicle stops, if the pedal is depressed or the stop is due to waiting at a traffic light or temporary stop (which may be detected by a navigation system, etc. - step 29), the above-mentioned window is maintained in a transparent state. On the other hand, when the vehicle is stopped, the pedal is not depressed, the stop is not due to waiting at a traffic light or temporary stop, and the state has passed for a predetermined time that may be set arbitrarily, it is determined that the vehicle has finished traveling, the above-mentioned window is selected to be in a non-transparent state (step 25), and power generation using visible light may be performed. Furthermore, if the pedal is depressed thereafter, the above-mentioned window is switched to a transparent state (step 28). The state of the rear side windows and skylights may also be switched by the process shown in Figure 5.

(iii)乗員による選択
可視光を採光しない窓は、乗員が、各窓の採光選択スイッチ17を操作することにより選択されてよい。選択された窓は、非透明状態にされる。
(iii) Selection by Occupant The windows that do not let in visible light may be selected by the occupant by operating the light-admitting selection switch 17 of each window. The selected window is made non-transparent.

(iv)運転者の視線による選択
車両の運転中に運転者目線センサ19により運転者の目線を検出し、目線の方向の窓を透明状態とし、それ以外の窓は、非透明状態にされてもよい。
(iv) Selection Based on Driver's Line of Sight While the vehicle is being driven, the driver's line of sight may be detected by the driver's line of sight sensor 19, and the window in the direction of the driver's line of sight may be made transparent, while the other windows may be made non-transparent.

上記の一連の選択処理によって、非透明状態に選択された窓に於いては、図2、3に関連して説明されたように、可視光発電手段が窓に沿って配置されて、可視光を用いた光発電が実行されることとなる。かかる構成によれば、既に述べた如く、可視光を用いて発電する機会が増えることとなり、太陽光エネルギーの利用効率が向上されることとなる。 For windows that have been selected to be non-transparent through the above series of selection processes, the visible light power generation means is placed along the window, as described in relation to Figures 2 and 3, and photovoltaic power generation using visible light is carried out. With this configuration, as already mentioned, there are more opportunities to generate power using visible light, improving the efficiency of solar energy utilization.

以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。 The above description is given in relation to an embodiment of the present invention, but many modifications and changes are easily possible for those skilled in the art, and it is clear that the present invention is not limited to the embodiment exemplified above, but can be applied to various devices without departing from the concept of the present invention.

Claims (5)

窓を有する車両であって、
前記車両の使用状況を検出する使用状況検出手段と、
前記検出された使用状況に基づいて、前記窓のうち、可視光を採光しない窓を選択し、前記選択された窓を、可視光を採光する透明な状態から可視光を用いて光発電が可能な状態に切換える窓光発電状態切換手段と
を含む車両。
A vehicle having a window,
a usage status detection means for detecting a usage status of the vehicle;
and a window photovoltaic power generation state switching means for selecting from the windows a window that does not let in visible light based on the detected usage status, and switching the selected window from a transparent state that lets in visible light to a state in which photovoltaic power generation is possible using visible light.
請求項1の車両であって、前記使用状況検出手段が、前記車両の使用状況として、前記車両が使用中であるか否かを検出するよう構成され、前記窓光発電状態切換手段が、前記車両が使用中でないことが検出されているときには、前記窓の全てを可視光による光発電が可能な状態へ切換えるよう構成されている車両。 A vehicle according to claim 1, wherein the usage detection means is configured to detect whether the vehicle is in use as the usage state of the vehicle, and the window photovoltaic power generation state switching means is configured to switch all of the windows to a state in which photovoltaic power generation by visible light is possible when it is detected that the vehicle is not in use. 請求項1の車両であって、前記使用状況検出手段が、前記車両の使用状況として、前記車両が運転中であるか否かを検出するよう構成され、前記窓光発電状態切換手段が、前記車両が運転中であることが検出されているときには、前記窓のうちで乗員の車外の視認に使用される窓を可視光を用いた光発電の実行されない透明な状態に切換え、前記車両が運転中でないことが検出されているときには、前記乗員の車外の視認に使用される窓を可視光を用いた光発電が可能な状態へ切換えるよう構成されている車両。 A vehicle according to claim 1, wherein the usage detection means is configured to detect whether the vehicle is being driven as the usage state of the vehicle, and the window photovoltaic power generation state switching means is configured to switch the window used by the occupants to view the outside of the vehicle to a transparent state in which photovoltaic power generation using visible light is not performed when it is detected that the vehicle is being driven, and to switch the window used by the occupants to view the outside of the vehicle to a state in which photovoltaic power generation using visible light is possible when it is detected that the vehicle is not being driven. 請求項1の車両であって、前記使用状況検出手段が、前記車両の使用状況として、車載バッテリ残量を検出するよう構成され、前記窓光発電状態切換手段が、前記検出された車載バッテリ残量に応じて、前記窓のうちで少なくとも乗員の車外の視認に使用されない窓を可視光を用いた光発電が可能な状態へ切換えるよう構成されている車両。 A vehicle according to claim 1, in which the usage detection means is configured to detect the remaining charge of an on-board battery as the usage status of the vehicle, and the window photovoltaic power generation state switching means is configured to switch at least those windows that are not used by occupants to view the outside of the vehicle to a state in which photovoltaic power generation using visible light is possible, according to the detected remaining charge of the on-board battery. 請求項1乃至4の車両であって、前記窓に可視光領域以外の波長領域の光を吸収して発電する透明な透明太陽電池が設置され、前記窓光発電状態切換手段が、前記透明太陽電池の設置された窓の車室内側に於いて、可視光を用いて発電するための手段を、前記窓を透過した太陽光を受光可能な状態に配置することにより、前記可視光も用いて光発電が可能な状態に切換えるよう構成されている車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 4, in which a transparent solar cell that generates electricity by absorbing light in a wavelength range other than the visible light range is installed on the window, and the window photoelectric power generation state switching means is configured to switch to a state in which photoelectric power generation is possible using the visible light by positioning a means for generating electricity using visible light on the interior side of the window on which the transparent solar cell is installed in a state in which it can receive sunlight that has passed through the window.
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