JP2002032418A - プリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法および設計支援方法 - Google Patents
プリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法および設計支援方法Info
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- JP2002032418A JP2002032418A JP2000218279A JP2000218279A JP2002032418A JP 2002032418 A JP2002032418 A JP 2002032418A JP 2000218279 A JP2000218279 A JP 2000218279A JP 2000218279 A JP2000218279 A JP 2000218279A JP 2002032418 A JP2002032418 A JP 2002032418A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/82—Elements for improving aerodynamics
Abstract
仕様により得られるデフォッガー機能を評価検討し、設
計仕様の最適化を行う方法を提供する。 【解決手段】 シミュレーション部1は、プリント熱線
式防曇ガラスの温度分布と車内の雰囲気温度と相対温度
とから、プリント熱線式防曇ガラスの結露状態を演算
し、演算された結露状態のデータから結露の有無を判定
し、透過率に変換した結果を用いて、コンピューターグ
ラフィックスにより、実際の性能評価試験と同等な画像
を作成するようにする。
Description
用いて、プリント熱線式防曇ガラスにおける熱線パター
ンの設計を評価する技術に関する。
設けたプリント熱線式防曇ガラスは、例えば、自動車の
後部窓ガラス等に用いられ、様々な気候や室内雰囲気の
使用状況において、安全な視界を確保することが求めら
れている。
ガラスの熱線パターンの設計は、試作品を作成し、様々
な使用状況を想定した性能試験を行うことによってその
最適化が図られている。
るような防曇試験機を使用して、所定の試験条件に従っ
て試験を行い、この試験によって得られた結果に基づい
て性能を評価することが行われている。
ラス設置部とチェッカーボードとを設け、この防曇ガラ
ス設置部を境にして恒温恒湿槽内の雰囲気を遮断し、例
えば、自動車を想定する場合には、遮断された一方(こ
の図では、設置される湾曲した防曇ガラスの凹側)の空
間に車内環境(車内温度,車内湿度)を、他方(湾曲し
た防曇ガラスの凸側)の空間に車外環境(車外温度)を
再現することができる。
ント熱線式防曇ガラスを設置し、通電を行い、透視可能
範囲の推移をカメラにて撮影する。
うに、通電開始時から時間の経過とともに透視可能範囲
が出現し、この範囲が広がっていく様子(以下「晴れパ
ターン」と称する)の映像が得られる。
する図であり、図6は、図5の防曇試験機の内部構造を
説明する図であり、図7は、従来の防曇試験機による性
能試験の試験結果を説明する図である。
来技術においては、熱線パターンの設計に多くの時間や
工数を要することから、顧客の要求仕様と社内の設計基
準に従い、熱線の線幅、単位抵抗等を設計し、設計され
たデータに基づいて熱線からの発熱量を計算し、さらに
ガラスの温度分布を求め、この、ガラスの温度分布に基
づいて熱線パターンの設計を最適化する方法が実用化さ
れている。
析によって発熱量、温度分布を求めることができるよう
になったが、実際の性能評価試験条件での性能評価まで
を行うことはできなかった。そのため、求められた温度
分布から実際の防曇試験機での結果を類推しなければな
らないという問題点がある。
れたものであり、その目的とするところは、実施の試験
条件(評価方法)のもとで、熱線パターン等の仕様によ
り得られるデフォッガー機能を評価検討し、設計仕様の
最適化を行う方法を提供することである。
め、本発明に係るプリント熱線式防曇ガラスの設計評価
方法は、プリント熱線式防曇ガラスの温度分布と車内の
雰囲気温度と相対湿度とから、プリント熱線式防曇ガラ
スが結露するかどうかを判定し、その結果に基づいて、
コンピューターグラッフィックスで実際の試験機と同等
な画像を作成し、設計の妥当性の評価を行えるようにす
ることを特徴とする。
ラスの設計評価方法は、有限要素法解析等を行うことに
よって求めた温度分布データに基づき、ガラス表面の結
露の有無を判定し、透過率に変換した結果を用いて、コ
ンピューターグラフィックスのレイトレーシング手法に
より、実際の性能評価試験と同等な画像を作成すること
を特徴とする。
ガラスの設計評価方法は、コンピューターを利用して、
プリント熱線式防曇ガラスに通電した場合の温度分布デ
ータと所定の試験条件とに基づいて、プリント熱線式防
曇ガラス表面の結露の推移状況を算出し、算出されたプ
リント熱線式防曇ガラス表面の結露の推移状況が、所望
の基準を満たさない場合には、プリント熱線式防曇ガラ
スの熱線パターンの設計条件の最適化を行うことを特徴
とする。
データを用いて、実施の試験条件のもとでのデフォッガ
ー機能の性能評価を行うことができ、これにより、コン
ピューター内部で、熱線パターン設計の妥当性を評価す
ることができ、さらには、設計条件の最適化を行うこと
ができる。
て図面を参照して説明する。
ト熱線式防曇ガラスの設計評価方法を実施するためのシ
ステム構成図であり、図2は、本発明の実施の形態に係
るプリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法の対象とな
るガラスを例示する図である。
態に係るプリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法を実
施するためのシステムは、シミュレーション部1と、記
憶手段2と、入出力手段3と、から構成されている。
となるプリント熱線式防曇ガラスのデータを入力する機
能を有する。また、シミュレーションで用いられる、抵
抗,電圧負荷位置,電圧,熱伝達率,外気温度,ガラス
物性データ等の設定条件を入力する機能を有する。そし
て、雰囲気温度および相対湿度等の結露の計算で使用す
る試験条件を入力する機能を有する。
テムを備えたコンピューター端末から構成されており、
入出力手段3から入力されたシミュレーションの対象と
なるプリント熱線式防曇ガラスのデータを用いて、プリ
ント熱線式防曇ガラスのモデルを作成する機能を有す
る。
となるプリント熱線式防曇ガラスに対して、メッシュ等
のモデルを生成し、次に、このモデルを用いて、熱線パ
ターンのシミュレーションを行うこととなる。
たモデルと、入出力手段3から入力された設定条件およ
び試験条件に基づいて、熱線の電位分布の計算,防曇ガ
ラスの内部発熱量の計算,温度分布の計算,結露の計
算,発熱量と温度分布と晴れパターンとが設定範囲内で
あるかどうかの評価等の演算と、設計条件の最適化等の
処理とを行う機能を有する。また、これらの演算あるい
は処理の結果を入出力手段3から外部へ出力する機能
と、記憶手段2へ送る機能とを有する。
ることができる。そして、記憶手段2は、シミュレーシ
ョン部1が生成したモデルについての演算結果等のシミ
ュレーション情報および性能試験情報をデータとして蓄
積する機能を有する。
に係るプリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法の流れ
を説明する。ここで、図3は、本発明の実施の形態に係
るプリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法の流れを説
明する図である。
係るプリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法は、入力
された設定条件データに基づく熱線の電位分布の計算、
防曇ガラスの内部発熱量の計算、演算結果の評価、ガラ
ス上での温度分布の計算、演算結果の評価、結露の計
算、演算結果の評価というステップで構成される。
有限要素法を用いているが、本発明は、これに限られ
ず、差分法等の他の方法も含まれる。
抗,電圧負荷位置,電圧,熱伝達率,外気温度,ガラス
物性データ等の設定された諸条件と、生成されたモデル
とを用いて、モデルの電位分布が計算される。
全体のメッシュより熱線部分のみを取り出し、電気比抵
抗や固定電位を指定し、電位分布の演算を行う(ステッ
プ101)。
方程式)は、例えば以下の通りである。
クス、Iは、電流ベクトル、Vは、電圧ベクトルを表
す。
算する第2のステップでは、第1のステップで算出され
た電位分布を基に、熱線部分での発熱量に変換するため
の演算を行う(ステップ102)この演算における支配
方程式(電位分布との連成)は、例えば以下の通りであ
る。
は、要素マトリックス、Iは、電流、Rは、電気抵抗を
表す。
よって算出された発熱量については、入出力手段3から
発熱分布表示として出力することが可能である。
で得られた、内部発熱量の算出結果が所望の範囲に含ま
れるかどうかを評価し(ステップ103)、所望の範囲
に含まれない場合には、設計の最適化(例えば、熱線の
幅、厚みを変更する)(ステップ110)をして再度演
算を行うようにすると好適である。この最適化には、線
形計画法等の数学的な最適化手法を用いることができ
る。
を演算する第3のステップでは、第2のステップで算出
された熱線の発熱量をガラス部分で構成されるモデルに
与え、演算を行い、モデルについての温度分布を求める
(ステップ104)。
程式)は、例えば以下の通りである。
ス、Tは、温度ベクトル、δTは、温度変化ベクトル、
Qは、熱流束ベクトル、QEは、電流による熱流束を表
す。
入出力手段3から温度分布表示として出力することが可
能である。
で得られたガラス上での温度分布に基づいて、ある特定
の点を選び、この点の温度が設定範囲内であるかどうか
を評価する(ステップ105)。
場合には、設計の最適化を行い(ステップ110)、再
度演算を行う。
ップでは、第3のステップで算出された温度分布に基づ
いて、モデルのガラス表面の結露状態を計算する(ステ
ップ106)。なお、この計算結果に基づいて、入出力
手段3を用いて晴れパターンを表示することが可能であ
る。
(晴れパターン)が所定の基準(例えば、通電後一定時
間経過後の透視可能範囲の割合等)を満たす場合には演
算を終了し、満たさない場合には、最適化(ステップ1
10)を行い、再度演算を行う。
評価は自動的に行われることとされているが、設計者が
判断するようにしてもよい。
細に説明する。ここで図4は、本発明の実施の形態に係
るの結露の計算の流れを説明する図である。
条件である雰囲気温度と相対湿度から絶対湿度を計算
し、露点を求める(ステップ201)。
布から、各ガラス要素の温度を計算する(ステップ20
2)。
が、露点以下であるかどうかを判断する(ステップ20
3)。
である場合には、当該ガラス要素においてはガラス表面
は結露することとなり、露点を越える場合には、結露し
ないこととなる。
露状態のデータから、ガラス表面の結露の有無を判定
し、透過率に変換する。
ンピューターグラフィックスのレイトレーシング法を使
用して晴れパターンを作成し、入出力手段3を用いて表
示する。
式防曇ガラスの結露状態の推移を透過率の変化に基づい
て画像として表すことができる。そして、本発明によ
り、従来の防曇試験機を用いた試験による晴れパターン
と、同等のコンピューター画像を実現することができ
る。
テップで算出された温度分布を用いて結露に関する演算
を行い、晴れパターンを作成しているが、本発明はこれ
に限られるものではない。対象となる温度分布のデータ
は、他の演算処理によって求められた温度分布であって
もよく、さらには、実際の測定によって求められた温度
分布であってもよい。
ータを用いて、様々な使用条件のもとでガラス表面の結
露の有無を判定し、透過率に変換した結果を用いて、実
際の性能評価試験と同等な画像を作り出すことができ
る。
分布のデータを用いて、実施の試験条件のもとでデフォ
ッガー機能の性能評価を行うことができる。これによ
り、コンピューター内部で、熱線パターン設計の妥当性
を評価することができ、さらには、設計条件の最適化を
行うことができる。
作成する防曇ガラスの試験条件として、従来の防曇試験
のようなチェッカーボードを使用する場合のみならず、
実車を想定した、風景や人物等を用いることにより、多
様な使用状況を反映した評価が可能となる。
ガー機能の性能評価について述べたが、本発明はこれに
限られるものではなく、例えば、フロント合わせガラス
におけるプリント熱線式融雪ガラスあるいは透明導電膜
式融雪ガラス、リア合わせガラスにおける熱線封入式防
曇ガラス、導電膜式防曇ガラス等についても同様の性能
評価を行うことができる。
実際の試験機での評価と同等な評価をコンピューター上
で行うことができ、この評価に基づいて、設計の最適化
を図ることができる。
とで性能試験を行うことができ、多様な使用状況を反映
した信頼性の高い評価が可能となる。
パターンの設計から、通電シミュレーション,実施条件
での性能評価,設計の最適化の処理までを行うことがで
き、熱線パターン設計の最適化を高精度かつ短時間で行
うことが可能となる。
ガラスの設計評価方法を実施するためのシステム構成図
である。
ガラスの設計評価方法の対象となるガラスを例示する図
である。
ガラスの設計評価方法の流れを説明する図である。
を説明する図である。
る。
説明する図である。
Claims (5)
- 【請求項1】コンピューターを利用して、プリント熱線
式防曇ガラスの設計を評価する方法において、 前記プリント熱線式防曇ガラスに通電した場合の温度分
布データと所定の試験条件とに基づいて、前記プリント
熱線式防曇ガラス表面の結露の推移状況を算出するステ
ップと、 コンピューターグラフィックスを利用して、前記算出さ
れたプリント熱線式防曇ガラス表面の結露の推移状況を
表現する画像を作成するステップとを含むプリント熱線
式防曇ガラスの設計評価方法。 - 【請求項2】コンピューターを利用して、プリント熱線
式防曇ガラスの設計を評価する方法において、 前記プリント熱線式防曇ガラスに通電した場合の温度分
布データと所定の試験条件とに基づいて、前記プリント
熱線式防曇ガラス表面の結露の推移状況を算出するステ
ップと、 前記算出されたプリント熱線式防曇ガラス表面の結露の
推移状況が、所望の基準を満たさない場合には、前記プ
リント熱線式防曇ガラスの熱線パターンの設計条件の最
適化を行うステップとを含むプリント熱線式防曇ガラス
の設計評価方法。 - 【請求項3】前記プリント熱線式防曇ガラス表面の結露
の推移状況を算出するステップは、前記プリント熱線式
防曇ガラスに通電した場合の温度分布データと雰囲気温
度と相対湿度とから、前記プリント熱線式防曇ガラス表
面の結露の有無を判定し、透過率に変換するステップを
含むことを特徴とする請求項1または2に記載のプリン
ト熱線式防曇ガラスの設計評価方法。 - 【請求項4】コンピューターを利用して、プリント熱線
式防曇ガラスの設計を支援する方法において、 前記プリント熱線式防曇ガラスに関する所定のデータに
基づいて、前記プリント熱線式防曇ガラスのモデルを作
成するステップと、 少なくとも電圧を含む所定の設定条件から、前記作成さ
れたプリント熱線式防曇ガラスのモデルの熱線パターン
の熱線の電位分布を算出するステップと、 前記算出された電位分布から、前記プリント熱線式防曇
ガラスのモデルでの内部発熱量分布を算出するステップ
と、 前記算出された内部発熱量分布および所定の環境条件か
ら、前記プリント熱線式防曇ガラスのモデル上での温度
分布を算出するステップと、 前記算出された温度分布と所定の試験条件とに基づい
て、前記プリント熱線式防曇ガラス表面の結露の推移状
況を算出するステップと、 コンピューターグラフィックスを利用して、前記算出さ
れたプリント熱線式防曇ガラス表面の結露の推移状況を
表現する画像を作成するステップと、 前記算出されたプリント熱線式防曇ガラス表面の結露の
推移状況が、所望の基準を満たさない場合には、前記プ
リント熱線式防曇ガラスの熱線パターンの設計条件を最
適化し、再度演算を行うステップとを含むプリント熱線
式防曇ガラスの設計支援方法。 - 【請求項5】プリント熱線式防曇ガラスに関する所定の
データに基づいて、前記プリント熱線式防曇ガラスのモ
デルを作成する処理と、 少なくとも電圧を含む所定の設定条件から、前記作成さ
れたプリント熱線式防曇ガラスのモデルの熱線パターン
の熱線の電位分布を算出する処理と、 前記算出された電位分布から、前記プリント熱線式防曇
ガラスのモデルでの内部発熱量分布を算出する処理と、 前記算出された内部発熱量分布および所定の環境条件か
ら、前記プリント熱線式防曇ガラスのモデル上での温度
分布を算出する処理と、 前記算出された温度分布と所定の試験条件とに基づい
て、前記プリント熱線式防曇ガラス表面の結露の推移状
況を算出する処理と、 コンピューターグラフィックスを利用して、前記算出さ
れたプリント熱線式防曇ガラス表面の結露の推移状況を
表現する画像を作成する処理と、 前記算出されたプリント熱線式防曇ガラス表面の結露の
推移状況が、所望の基準を満たさない場合には、前記プ
リント熱線式防曇ガラスの熱線パターンの設計条件を最
適化し、再度演算を行う処理とを、コンピューターに実
行させるためのプログラムを記録したコンピューター読
み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000218279A JP3839226B2 (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | プリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000218279A JP3839226B2 (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | プリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002032418A true JP2002032418A (ja) | 2002-01-31 |
JP3839226B2 JP3839226B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=18713253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000218279A Expired - Fee Related JP3839226B2 (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | プリント熱線式防曇ガラスの設計評価方法 |
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JP (1) | JP3839226B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017090085A (ja) * | 2015-11-04 | 2017-05-25 | 協和界面科学株式会社 | 防曇性評価装置および防曇性評価方法 |
JP2018115864A (ja) * | 2017-01-16 | 2018-07-26 | 株式会社エフピコ | 合成樹脂製シートの防曇性評価方法、及び、包装用容器又は包装用容器の蓋の防曇性評価方法 |
-
2000
- 2000-07-19 JP JP2000218279A patent/JP3839226B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017090085A (ja) * | 2015-11-04 | 2017-05-25 | 協和界面科学株式会社 | 防曇性評価装置および防曇性評価方法 |
JP2018115864A (ja) * | 2017-01-16 | 2018-07-26 | 株式会社エフピコ | 合成樹脂製シートの防曇性評価方法、及び、包装用容器又は包装用容器の蓋の防曇性評価方法 |
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---|---|
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