JP2009505038A - 静電容量性雨検出器を持つ窓 - Google Patents

Abstract

本発明は雨センサを含む窓ガラスに関する。本発明の窓ガラスは雨に露出される少なくとも一枚の硬いシート（９）からなり、窓ガラスは雨に露出される表面上にはない静電容量性雨センサ（４）を含み、このセンサは薄い電導性材料であってかかる厚さで実質的に透明である材料から作られた電極（１１，１２）を含み、前記電導性材料は、センサの電極に本質的に相当する、窓ガラスの限定された部分を覆うだけである。本発明の窓ガラスは特に自動車のために使用される。
【選択図】 図６

Description

本発明は雨検出器を持つ窓、特に自動車で使用される窓に関する。

例えば自動車のためのフロントガラスのワイパーを始動するような操作を制御するために、窓の上の水の存在を検出するためにはセンサの使用が普通である。この用途では、市販されているセンサは検出される水滴が位置している経路上の光信号の変化を使用するタイプのものである。このセンサは例えば反射光線からなる光信号のためのエミッターとレセプターを含む。

特に自動車の窓のために、これらの光信号により作動するセンサが使用されるとき、それらは窓上に不透明要素の存在を導くという不利を持つ。小型化されたとしても、センサは約１０平方センチメートルを覆う。フロントガラス上の障害物を最少とするために、センサは通常、室内のバックミラーのうしろに隠される。この配置であっても、フロントガラス上のセンサの存在は少なくとも外側から見た場合に魅力がない。

信号が静電容量の変化により発生される装置を採用する別のタイプのセンサが従来提案されている。電極の集成体は窓上に配置される。窓上の水（すなわち空気またはガラスの誘電率と非常に異なる誘電率を持つ水）の存在は電極システムの静電容量を著しく変化させる。この変化はセンサにより発生される信号を構成する。

従来提案されている静電容量性センサは種々の構成を持つ。最初に、このセンサの電極は雨に露出される窓の面上に直接置かれた。この配置は非常に敏感であるけれども、電極はフロントガラスのワイパーのふきとりによる摩滅作用に曝されるので実際に使用されることができない。窓に当る水が止むかまたは変化するとすぐに信号が変化されるように、センサはふきとられた領域内に配置されることが実際に必要である。

他の配置が提案されており、そこでは静電容量性センサを構成する電極が雨に露出されない窓の面上に設けられている。これらの実施態様では、センサは通常、不十分な感度を持つ。それらは更に、窓がセンサを持つ面上のミストの形成に曝されるときに誤った信号を発生する不利を持つ。

上に示した限界または不利に応答するために、積層窓のガラスシート間に電極を配置することも考えられている。それはこれらの電極を構成するために、この窓を被覆しかつ特に赤外線の透過を減らすために設計された電導層を使用している。この性質を持つ層はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）のような電導性酸化物から、またはより多くは赤外反射層が薄い金属層（通常は銀層）である層の集成体から形成された電導層であることは知られている。

問題の層の利点はそれらが可視光スペクトルの非常に高い透過率を保つことである。典型的には、これらの層を持つ積層窓は自動車フロントガラスのための規則により制定されるように、７５％以上の光透過率を提供する。

これらの電導層から作られたセンサの電極の形成は窓を被覆する層の残りから電導領域を実質的に分離することにより、例えば電極の形状に対応する意匠の層の局所化された融蝕により、得られる。

後者のタイプの静電容量性センサは、従来のタイプのセンサと同様に、今まで工業的に利用されなかった。事実上、赤外線反射層を持つフロントガラスはその高コスト（すなわち欠陥のない製品を製造する困難性と関係したコスト）の理由により商業的に広く普及していない製品のままである。

本発明者らは全ての積層窓と適合可能な静電容量性雨センサを提供することを提案する。これらの窓はこれにもかかわらず赤外線の透過を制限する層を持たない。

本発明によれば、窓はシートの集成体からなり、その少なくとも一つは硬いシートである。硬いシートは好ましくは無機ガラスから作られる。それはまた、自動車の窓を作るのに使用されることの多いポリカーボネートのシートであることが一般的である、“有機”と呼ばれるガラスからなることができる。以後、簡単のため、説明はガラスシートに関してなされる。しかし、本発明はこれらの有機ガラスを持つ窓に適用される。

本発明による最も通常の手順では、センサはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン／酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）のような合成材料から作られた挿入シートにより、またはこのタイプの集成体のための通常の中間層により結合された二枚の硬いシート間で積層窓中に導入される。本発明によるセンサは、プラスチック、特にポリウレタン（すなわち事故の際に乗客の投げ出しに対して抵抗性を与える可塑性を提供し、かつ同時に引掻抵抗性である十分な表面品質を提供する材料）のシートと組合されたガラスシートを持つ“二重層”と呼ばれる窓で使用されることができる。全ての場合において、本発明による静電容量性センサの電極は、雨に露出される窓の面上になく、かつガラスの他方側に位置する雰囲気と接触しない。それらは少なくともこの雰囲気から電気的に非伝導体である保護フィルムにより絶縁される。

説明の残りでは、簡単の目的のため、本発明は積層窓に関して示される。

本発明によるセンサの電極は実質的に透明である薄い材料から作られ、従って、これらの電極により覆われた領域内の可視領域の光透過率は６０％以上、好ましくは６５％以上である。

電導性表面は電極と所望によりこれらの電極を静電容量の変化を分析する装置に連結する電導要素から形成された表面から実質的に形成されることができる。分析手順によれば、センサはまた、接地された電極を含むことができる。電極は水滴の存在に連結した変化に対して適切な感度を示すのに十分な静電容量を発現するような寸法と形状を持つ。

電導体は電極を分析装置またはアースに連結する役割しか有さない。それらは測定される変化に可能な限り鈍感である。このため、それらは電極の面積と比べて比較的小さな面積を持つ。

電導表面はまた、実際のセンサを形成する素子を越えて延びることができる。これは特に、以下に詳細に述べられるであろうように、電極が均一に被覆された表面からの電導性材料の融蝕により形成されるとき事実である。センサ自身に隣接するこれらの電導要素の存在は厳密に言えば測定に関係しない。アースされることもできるこれらの電導要素は、実質的に透明であるがなお窓上に認識できる電導要素を持つ窓の領域を不必要に増やさないように限られた面積を持つことが好ましい。

従って、電導材料が延びる窓の表面は実質的にセンサの素子の表面であり、特にこれらの電極の表面である。実際に、電極の面積は窓の電導面積の少なくとも１０％、好ましくは少なくとも５０％に相当する。これらの百分率は上に言及したセンサに隣接する表面の大きさの関数である。これらの面積はそれにもかかわらず、本発明の範囲から逸脱することなく随意に調整されることができる。しかし、示された理由のため、それらの拡張は実際上の有用性を与えず、かつそれらは通常制限され、それらの大きさは主としてセンサの製造の便宜に依存する。

実質的に透明な電極の選択は、現在商業的に入手できるセンサと対照的に、窓の一般的外観を害しない入手できるセンサを持つ要求に合致する。加えて、本発明によるセンサの電極の実際の寸法は、フロントガラスのような窓の面積の小部分のみがセンサを支持するようなものである。実際に、フロントガラスに対しては、関連する面積は、良好な感度を保証するために、０．０１〜０．００５ｍ^２のオーダーのものである。実際に電極により覆われる面積は有利には０．０００４〜０．０４ｍ^２である。この十分に制限された面積及び透明性は、センサの存在が比較的目立たないこと、かつ特にこのセンサの位置が光学センサに対するように、室内のバックミラーのうしろに有利には位置されることができるので、視野を決してさえぎらないことを意味する。唯一の拘束（これは全てのセンサが有する拘束であるが）は、それがフロントガラスワイパーによりふきとられる領域内に位置していることである。

電極の面積の制限は特に、赤外線の透過に障害となるように設計された電導層を持たない窓上であってもかかる装置を採用することを可能とする。構成はかなり容易である。事実上、センサの電極が、赤外線の低い透過を持つこれらの窓を製造するために使用されるタイプの電極の一つまたはそれ以上の電導層から形成される場合であっても、それらの製造は殆ど制限されない。何故なら、一方では面積が小さいので、製造が簡易化され、他方では品質、特にそれらの製造における大きな困難性の一つを構成する層の局所化された欠陥の全体的不存在がセンサの満足すべき機能に対する必須条件ではないからである。もちろんこれらの電極に対し非常に均一な層を持たせることは相変わらず好ましい。

電導層または電導層の集成体を含む本発明による静電容量性センサの製造において、赤外線フィルターの形成のために採用される技術は明らかに適用可能である。ＩＴＯ、ドープされたＳｎＯ_２及び酸化バナジウムのような電導性酸化物タイプの層のための形成は有利には熱分解技術によりなされる。電導性金属層、特に銀の層を持つ層の集成体のための形成は好ましくはマグネトロンスパッターのような真空技術により得られる。

電導層を持つ窓の製造において、全ての領域に渡って良好な均一性を得ることは、付着が平坦なガラスシート上で、形成操作前に実施されることを導く。実質的に曲げとアニーリングのこれらの形成操作はこれらの層、特に金属層に本来たぶん逆影響を及ぼす比較的強烈な熱処理を含む。本発明によるセンサのためのような窓の小さな領域にのみ関する適用の場合には、適用は形成前または形成後になされることができる。両方の場合に、操作は欠陥のある製品で終わるという危険をさほど含まない。曲げ前の適用のためには、電導領域の限定された寸法は、窓の表面に影響するかもしれない熱条件の非均一性を著しく減らす。従って、全表面に渡るこれらの条件に関する不十分な精密制御と関連した欠陥を防ぐことが容易である。曲げ後の適用のためには、実際的に平坦に見える関連領域に対してセンサの寸法は十分に小さい。その結果、幾つかの適用技術、特に真空蒸着は、前もって曲げられた窓全体を被覆するために使用されることができないけれども、センサを製造するために使用される層を製造するためには使用されることができる。

電極を構成する材料は全て、使用される厚さでは電導性及び透明性条件を満たす。電導性は重要な因子である。好適技術での測定は比較的高い周波数（数１０キロヘルツ）を採用することにより実施される。これらの周波数では、材料はそれらが発生する電荷及び電界が十分に高いように十分に電導性であるべきである。銀、アルミニウム、銅、金または白金金属層が特に使用されることができる。先に示したように、電導性酸化物も便利に使用されることができる材料の一群を構成する。また、電導性ラッカーまたはインクまたはポリエチレンジオキシチオフェン（“Ｐｅｄｏｔ”の名で市販されている）またはポリアニリン（特にＰａｎｉｐｏｌ Ｏｙ Ｃｏｍｐａｎｙにより市販されている）のような電導性ポリマーを使用することも可能である。

窓の一部のみへの層の適用は通常の手段により実施される。それは特に電導性酸化物層の製造のために、粉末または気体の熱分解のような技術からなる。それはまた、マグネトロンカソードスパッターのような“真空蒸着”と呼ばれる蒸着技術からなり、これは特に一つが金属層である層の集成体の蒸着のためである。それはまた、ステンシルまたはスクリーン印刷により電導性組成物を適用することからなる。電極を作るパターンはまた、“インクジェット”タイプの射出により印刷されることができる。

電導性材料はセンサのパターンを直接再現し、またはこのパターンは希望のパターンに続く局所化された融蝕により均一に被覆された表面から得られ、または更に、材料の電導性は問題のパターンに続いて活性化される。マスキング、スクリーン印刷、ステンシルまたはインクジェット印刷、デカルコマニア印刷または転写等が特に第一手順に相当する。真空スパッター技術または熱分解蒸着（ＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ）は通常第二手順に相当する。ポリマー転化は第三手順に相当する。

パターン、特に電導性領域を非電導性である領域から分離する間隔の小さな寸法（これは時にはミリメートル以下のオーダーである）を考慮に入れると、先に適用した層の局所化された除去は好ましくはマスキング技術に対してであることができる。この場合において、センサの表面は所望によりこのセンサの周囲に相当する輪郭に従って均一に適用され、次に、電極は互いに関して、並びに電導体設計に関して、適切な意匠で先に付着された層の局所化された融蝕により境界を定められる。この非常に精密なタイプの融蝕のための最も普通の手順はレーザービームの使用であるが、機械的または化学的融蝕もまた計画されることができる。

全ての場合において、融蝕特性は、電導性層が、互いに電気的に絶縁されている領域を境界付けながらもガラス基板をエッチングするまで進行することなく、完全に局所的に排除されるように選ばれる。

上に示したように、センサは積層窓のガラスシートの一つの上に付着された層からなることができるが、ガラスシート間に挿入された“支持”シート上に電極を付着するのも便利でありうる。

赤外線を選択的に反射する層を持つ柔軟なシートの導入はガラスシート上への層の直接付着に対する既知の代替例である。それにもかかわらず、赤外線を反射する層を持つシートの中間層シート内での使用は、目立った曲線を与えずかつ特に複合曲線を持たない窓に限定された。事実上ＰＶＢまたはＥＶＡタイプの結合性中間層シートの使用は、これらの材料の幾らかの弾性のために多すぎる困難性なしに二重曲率を持つ二枚のシート間の集成体の役に立つが、これらの層のシステムは損傷の危険なしには非常に目立った形の修正に耐えることができない。この理由のため、赤外線を反射する層により被覆されたかかるシートの使用は一定の窓に限定された。例えば、自動車でのこれらのフィルムの使用は、一般的に限られた範囲に曲げられ、かつ特に実質的に“円筒状”タイプのものであるサイドウインドウに関する。

導入されるシートは様々な性質のものであることができる。それらは例えばポリプロピレン、高−または低−密度ポリエチレンからなるが、特にポリエチレングリコールテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。

形成時の層が伸張されること（これは全表面に渡って不均一な性質をもたらす）を防ぐために、最も正常な使用はこれらの層のための支持体として比較的低い伸張性を持つフィルムを採用することからなる。好ましいフィルムはポリエチレングリコールテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。これらのフィルムは高い機械的強度を持ち、それがそれらを数１０ミクロンのオーダーの極めて低い厚さで使用することを可能とする。これらの低い厚さは可視光の非常に高い透過を促進する。言い換えれば、この補足フィルムの存在はこの赤外線反射フィルムがこの支持体上に導入されている窓の光透過の目立つ減少をもたらさない。

特別な態様では、積層窓中に挿入されたフィルムは単独で電導体であることができ、それに補足電導性層を付与する必要はない。このタイプの製品は例えばポリオレフィンプレミックスＰｒｅｅｌｅｃ ＴＰ ９８１５の名の下に市販されている製品である。

本発明による適用のためには、支持体上へのセンサの電極の形成からなり、次いで二枚のガラスシート間に導入される構造は、窓全体を覆うシートの導入に関して先に見出された問題を起こさない。センサ及びその支持体は有利にはこのセンサを支持する窓に関して小さい。深く曲がった窓、及び特に複合曲率を持つ窓であっても、このセンサ及びそれを支持するフィルムの窓への導入は、もし導入された支持体が比較的低い伸張性を持っていたとしても、例えばしわの形成を導く危険を冒さない。

付加された要素上へのセンサの電極の形成の容易さは確実である。支持体の品質は窓のガラスシート上で先に実施された操作のための熱条件に特に依存しない。唯一の制約は積層体を形成するための条件であるそれらの条件に耐える能力である。しかし、この段階で、課される熱条件はほとんど限定的でない。指標として、ガラス成形は６００から６５０℃のオーダーの温度を課すけれども、積層窓を中間層により集成することは炉中で通常１５０℃を越える温度で実施される。

従って、本発明によれば有利には、センサを作る電導性回路は、積層体中に導入された支持体上に配置される。電導部は、ガラスシート上に直接センサが製造されるのを可能とする条件に似た条件下でこの支持体上に形成され、付着物が好ましくは殆ど全ての支持体シートに渡って延びるという利点を持つ。電導部が支持体の縁〜実質的に凹んでいる必要はなく、かつそれは完全に同一の広がりを有する（ｃｏ−ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ）ことができる。

電導性回路の製造において、支持体シートは電導性層を付着するための設備の寸法を最も有利に使用するために、それぞれがセンサを構成する多数の素子を含むことができる。シートが被覆されたら、センサは適切な切断により個別化される。この手順はこれらの素子の製造費用を最少とする。

窓中への導入は有利には積層操作時に実施される。センサを形成する素子は例えばガラスシートと集成体中間層シート（典型的にはＰＶＢのシート）との間に挿入される。もし、センサを形成する素子がガラスに接着しない材料により支持される場合には、それを二枚の中間層シート間に配置することができる。また、ガラスシートと接触する素子の面に接着剤を付着することもできる。既知の態様で、この接着剤はガラスと電導層を支持するシートとの間に付与されたＰＶＢ粉末からなることができる。

センサの電極を作る電導性素子は、窓上の水の存在につながる誘電率の変化が静電容量のかなりの変化を導入するようにある静電容量を備えるべきである。この理由のため、電極は、電導層の厚さが更に必然的に非常に小さいことを考慮してある面積を備えるべきである。もし電極間の距離が電界強度を増進するために小さいなら、一方では十分に正確でない可能な形状の理由による短絡の危険を防ぐためにどうしてもその距離が十分である必要がある。水滴の分布が必然的にランダムであるという事実とは無関係に、窓上の水滴の存在がこれらの水滴が出現するや否や検出されるように、電極間に位置した面積が十分であることが特に必要である。この意味で、水滴の存在に“敏感”である表面の増加は、水滴が出現するや否やそれらを見出す確率を増やす。

二つの電極が静電容量の変化の信号を作るのに十分であるけれども、この信号を分析するための手順は異なる数の電極の選択を導くかもしれない。

二つの電極では、２００４年８月３０日に出願されたヨーロッパ特許出願第０４１０４１４９．２号に記載されるように、“電荷移動”と呼ばれる技術により分析するのが有利である。この技術によれば、所定量の電荷を電極に移動するために必要な時間が測定される。この時間は静電容量の関数であり、従って、水の存在を含む、センサの領域の誘電性の状態の関数である。センサが関連する窓上の水の存在または不存在につながる変化を決定するためにある基準が測定された時間の比較としての役目をする。

信号の変化を分析するための先に提案された別の技術は二つの静電容量の比較を必要とする。“示差”と呼ばれるこの技術は、水滴が静電容量を変化させる見込みのある領域の寸法の限界内で二つの隣接静電容量が正確に同じ態様で決して変化せず、ランダム分布が完全に同じ大きさの変化を導かないという原理に基づいている。従って、分析は水滴の存在により導入される不均衡を検出することからなる。

示差手順では、二つの静電容量は並行に並んだ三つの電極から形成されることができ、中心電極は他の二つの電極に対向する電極を構成する。この配置は以下の実施例の幾つかに示されている。

電極は二枚のガラスシート間にそれらを配置する可能性を考慮して非常に薄いことが指摘されている。過剰な厚さは積層体の集成に伴う脱ガスを困難にするであろうし、かつその限界でもセンサにより占められた領域内の積層窓の漏れ止め性が満足に保証されないであろう。センサを窓の縁の直ぐ近くに設けることは実際に必要である。信号を分析するための装置は有利には電導体のせいで作られるバックグランド雑音を最少化するように電極にできるだけ近く位置させられる。これらの電導体自身に相当するコンデンサーを完全に分離することは実際には不可能である。それにもかかわらず、窓の縁に接近してセンサを置くことにより、信号を分析するための手段からセンサ自身を分離する距離を制限することによりこのバックグラウンド雑音を最少化することが必要である。

センサはまた、事実上透明な電極を持つことが好ましいとの理由、及びもしそれらの厚さが大きくなりすぎるとそれらは必然的にこの品質を失うという理由のため、非常に薄くあるべきである。層の厚さはもちろんそれが構成される材料の関数である。

真空スパッターにより蒸着された集成体のタイプの金属層を持つ集成体に対しては、厚さは有利には２５〜２００Å、好ましくは５０〜１５０Åである。

最小可能厚さにより高電導性を得るためには、電極は有利には、銀を保護する酸化物層間に付着されかつ特に反射において良好な無彩色を達成することを可能とする６０〜１４０Åの厚さの銀の層からなる。

電導性酸化物、特にＩＴＯまたはドープされたＳｎＯ_２に基づく層に対しては、厚さは実質的により大きく、５０〜１００ｎｍ、より頻繁には１００〜５００ｎｍのオーダーのものである。

印刷技術により付着された層に対しては、厚さはより大きいことさえありうる。それらは例えば１〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍである。

本発明は以下に図面を参照して詳細な態様で述べられる。図面において：
− 図１は自動車のフロントガラス上に雨検出器を採用する原理の透視における概略表示であり；
− 図２は図１のＡ−Ａに沿った断面であり；
− 図３は図２の一部の拡大図であり；
− 図４は本発明による一実施態様のための図３と同様の図であり；
− 図５ａと５ｂは図４と同様の、本発明による二つの他の実施態様を断面で示し；
− 図６は図５ａに示されたタイプの素子の集成体の分解図であり；
− 図７ａと７ｂはセンサの一実施態様を概略的に示し；
− 図８は本発明によるセンサの電極の図を概略的に示し；
− 図９は本発明によるセンサの電極の別の図であり；そして
− 図１０は再び本発明によるセンサの一実施態様である。

図１は自動車のフロントガラス（１）上の雨センサの典型的な配置を示す。このフロントガラスは現在のモデルの通常の形の幅方向（Ｘ方向）と高さ方向（Ｙ方向）に複合曲線を持つ。

雨センサ（４）はフロントガラスワイパーによりふきとられる領域（２，３）内のフロントガラス上に必然的に位置される。図ではこれらの領域は概略的に破線により示されている。この配置は、センサ（４）が、フロントガラスのワイパーの運動を、ふきとられる領域上の水の存在で起動するように設計されている。これらの領域から離れると、水は雨がもはや止んだ後でも残りうる。従って、もしセンサがこれらのふきとり領域の外側に配置されたなら、フロントガラスのワイパーの運動は不必要に維持されうる。

不透明素子を含む光学検出システムのセンサ（４）は好ましくはドライバーに対し支障を起こさない点に配置される。しかし、もしそれが視野内になおあるなら、この場所は好ましくは別の機能素子により既に覆い隠される。通常光センサは室内のバックミラーのうしろに配置されている。

本発明による静電容量性センサの場合、電極は可視光線に対して非常に大きく透明であるという事実が、もしこのセンサにより占められる面積が普通の光センサにより覆われる面積より実質的に大きくても、この場所の選択において大きな寛容度を提供する。

静電容量性センサはそれらが発生する信号を分析するための装置と共に作動する。最も一般的に、問題の装置はほとんど場所をとらない電子回路からなる。これは数平方ミリメートル以下の“チップ”にまで小さくされることさえできる。この装置は通常不透明である。この理由のため、それを窓の透明部分から離して設けることが有利である。しかし、示された理由のため、分析装置はセンサの電極にできるだけ近くにある。分析装置は例えば窓の境界に配置されることが非常に多いエナメルストリップのうしろに設けられる。かなり減らされることの非常に多い分析装置の全体寸法を考慮して、分析装置はガラスシート間の積層窓の中間層上に挿入されることさえできる。

電極をこの分析回路に連結する電導体は、もしそれらが“遮蔽”により保護されないなら、必然的に信号を妨害する源である。この保護は透明でないシースにより確立される限り、一般的に望ましくない。電導体ができるだけ小さく見えるように進めるために、それらは好ましくはシースされない。それらはそれら自身一定の静電容量を出現し、それはセンサの電極の静電容量に重ねられる。この妨害効果を最少とするために、これらの電導体をできるだけ短くすることが望ましい。この理由のため、センサは通常窓の縁に接近される。

図１に示された形では、センサは、よくあることだが、中央の高い位置、すなわちバックミラーのうしろにある。しかし、実質的に透明な特性を考慮すれば、別の位置も可能である。

透明静電容量性センサのための先の提案では、これらは電導層内に系統的に設けられ、この層の主機能は赤外線の透過に対して少なくとも部分的に障害物を形成することであった。かかる層は明らかに、上述の不利を持って窓の実質的に全面積に渡って延びる。

図２の断面は、今までは商業的に開発されていないがもし商業的に開発されたならこのタイプの実施態様の場合に採用されることができたであろう配置を示す。

窓の断面（その曲率は故意に誇張されている）は、二枚のガラスシート（９，１０）を含む。これらのシートは普通の態様で、例えばＰＶＢタイプの中間層シート（１１）により集成される。

これらのセンサの実施の主特徴は、製造時に局所化されたレジストまたは融蝕の対象であったほんの少数の部分を除いて、窓の実質的に全ての面積に渡って延びる層（５）の存在である。この層（５）内に形成されたセンサの場合、電極（６，７）はそれらをこの層の表面の残り（８）から絶縁するように層内の対応する領域を境界付けることにより描かれている。適切な場合、層の残りは特に車の残りと接触していることができるアースを形成することによりセンサの電気回路を形成することに関与する。

図２上で、電極は理解を容易とするために、実際の寸法に関係なく示されている。特に、電極の寸法及びこれらの間の距離は故意に増大されている。実際には、電極間の距離は電界を最大とするために比較的小さく、１ミリメートル未満である。しかし、先に示されたように、十分に強い電界と、検出された現象の全体的表示である電界の変化を覆うために十分な面積との間に妥協が確立されなければならない。

図３は電極の場所に相当する図２の詳細を示す。窓の曲率は、先のように、層がシートの全面積を覆う所定場所に置かれるとき発生しうるタイプの困難性をより申し分なく強調するために、遭遇される実際の形状に関して非常に強調されている。これと対向するように、図４の図は電極（１２，１３）が表面を覆う層から独立して形成されている本発明の一実施態様を示す。

図４に示された実施態様では、電極は例えばこれらの電極の範囲に限定された電導層を付着することにより形成される。この操作は損傷の如何なる危険も防ぐように、先に形成されたシート上で実施されることができる。シートが工程のこの段階で平坦でないという事実は、関係面積が付着条件の変動が実際には認識できないような限られた寸法を持つ限り、適用の如何なる特別な困難性も引き起こさない。

図５ａ，５ｂ及び６は特に有利な実施態様を示す。これらの実施態様では、電極は非電導性透明フィルム（１５）上に形成され、このフィルムはそれが接触される要素（実質的にガラスシート（１０）と集成挿入体（１１））と適合性の材料から作られる。このタイプの利用のための周知の材料は、非常に小さい厚さでさえ極めて強いという利点を持つポリエチレングリコールテレフタレート（ＰＥＴ）である。この材料はまた、容易に伸張されない特性を持つ。この理由のため、目的が赤外線フィルターを形成することであるとき、この材料は球体タイプの曲率を持つ窓で一般的に使用されない。本件の場合、電極の面積が限られた寸法であるので、曲率は実際にこの支持フィルム（１５）の挿入に如何なる影響も持たない。

電極を支持するこの要素の使用は幾つかの利点を提供する。それは、センサの存在は別として、かかる層を持たない大きな面積に渡って電導層を形成しなければならないこと（これは、取扱われるガラスシートの寸法による困難性を与える操作であり、もし前もって曲げられたシート上で実行されるならかえって不便である）を避ける。支持体（１５）の挿入は積層体が集成される段階で行われるが、続いての処理は非常に高い温度への露出は含まない。通常の条件下の集成は１５０℃のオーダーの温度の炉中で実行される。

ＰＥＴフィルムはそれ自身でガラスに接着しない。もし必要なら、ＰＶＢ粉末または他の既知の適当な接着剤が図５ａと６に示された形でガラスと接触する面上に付着されることができる。しかし、支持体（１５）の小さい寸法及び二枚のガラスシートにうまく接着している中間層の領域で完全に取り囲まれることができるという事実は、これらの接着剤の存在が系統的に必要でないことを意味する。適切な場合には、接着剤の使用はもし必要ならこの集成体の完全な漏れ防止性を保証するように電導体が窓の縁に積層体を残す領域に限定されることができる。

図５ｂに示された手順では、センサのための支持体（１５）は二枚の中間層シート（１１ａ）と（１１ｂ）の間に配置される。この手順は、ガラスシートへのできるだけ大きな接着が中間層により直接なされている、通常の積層窓の強度特性の全てを持つ集成体を導く。

電導層の付着は有利には付着設備を最良に利用するために、センサ単独の寸法よりかなり大きな寸法を持つ支持フィルム（１５）上で実行される。多数のセンサが同時に配置されることができる。センサは次いでこの方式で被覆されたフィルムを切断することにより個別化される。

支持フィルム（１５）の存在は、電極と組合された電導体を同時に形成するために有利に使用される。これらの電導体がタブ上に構築されるタブを含むために支持体は実際の電極の周囲に重複する。電導体は有利には電極を形成する同じ層または層の集成体からなる。タブ（１８）は有利には信号を分析するための手段の接続を容易とするためにガラス（９，１１）の縁に重なるように延びる。

図７ａと７ｂは電極を接続するための手順を示す。ガラスシート（１０）と中間層シート（１１）の間に保持された支持フィルム（１５）は必要なら電極を支持する部分より狭いタブを形成する部分（１８）で窓の縁と重なる。この部分（１８）は有利には図７ｂのように窓の表面上に折り返され、例えば窓の縁上に直接形成された熱可塑性材料による局所的閉じ込め（１７）によりこの表面に接着される。分析装置に結合された電導体との接続は例えばこの部分（１８）の端部に付与されたストリップ電導体（１６）により提供される。電導体を閉じ込め（１７）により固定することは適切な場合には半田付けの必要を避けさせる。

図８と９は、非限定態様で、本発明により使用されることができる電極設計を示す。これらの図で、電極は先に述べたタイプの支持体（１５）上で示されている。

図８のセンサは三つの電極（１９，２０，２１）を持つ。それは“示差”タイプの測定で有利に使用される。この示差的手順によれば、二つの静電容量が使用され、一つは測定の役目をし、他は参照のためである。二つの静電容量間の不均衡は分析の主題である信号を構成する。与えられた手順では、中央電極は一方では電極（１９，２０）から及び他方では電極（２０，２１）からそれぞれ作られた二つの静電容量に共通である。電極（１９）と（２１）の同一性及び電極間の間隔は同一静電容量を導く。この配置は実施のためには必要ではない。構成された静電容量が異なるとき、それは当然の結果としてこれらの静電容量から来る信号の比である。電界の状態の如何なる変化もまたこれらの信号の比を変更する。水滴の出現の測定を構成するのはこの変化である。

図８に示された“示差”形は三つを越える電極でも達成されることができる。特に、対で組合された四つの電極の集成体を作ることもできる。

示差方式は静電容量性センサの変化を分析するための一つの道筋にしかすぎない。図９はただ二つの電極（２５，２６）を持つタイプのセンサを示す。このタイプのセンサは電荷移動測定により使用される。この手順ではそれは永久態様で測定される電荷移動時間の瞬間変化である。従って、この分析は、希望の測定に擬似的な静電容量の変化を導入する温度のような因子を排除することを可能とする。

センサのための二つの意匠において、電極は並んで配置され、バックグラウンド雑音により信号を乱す電界の干渉をできるだけ防ぐために交錯されていない。十分な感知面積（電極間の間隔に相当する面積）を維持するために、電極は必然的に十分な長さに渡って延びるべきである。実際に、数センチメートルが適当な信号を得るために十分である。窓上のセンサの面積を限定するために、センサの感度が許容する寸法をできるだけ小さく保つ試みがなされた。

図８と９では電導性材料は電極とそのための供給体に限定され、全ては例えば支持体上に置かれ、支持体の限界は外部輪郭に相当する。図１０の配置は灰色で示された電導性材料が支持体の全てを覆うことで異なる。白の非電導性部分は例えば電極（２７，２８）の意匠及び供給電導体（２９，３０）の意匠に従って電導層を侵食することにより得られる。

例として上に与えられた電極のための意匠は明らかに非限定的である。同様にこれらの意匠は電極が支持フィルム上にあってもまたは同じ電極が直接ガラスシート上に形成されても使用されることができる。

自動車のフロントガラス上に雨検出器を採用する原理の透視における概略表示である。 図１のＡ−Ａに沿った断面である。 図２の一部の拡大図である。 本発明による一実施態様のための図３と同様の図である。 図５ａと５ｂは図４と同様の、本発明による二つの他の実施態様を断面で示す。 図５ａに示されたタイプの素子の集成体の分解図である。 図７ａと７ｂはセンサの一実施態様を概略的に示す。 本発明によるセンサの電極の図を概略的に示す。 本発明によるセンサの電極の別の図である。 本発明によるセンサの一実施態様である。

Claims (19)

1. 雨に露出される少なくとも一枚の硬いシートから構成された窓であって、この窓が雨に露出される面上にない静電容量性雨検出器を持ち、この検出器が、薄い電導性材料であってこれらの厚さで実質的に透明である材料からなる電極を含み、この電導性材料が、検出器の電極に実質的に相当する、窓の限定された部分のみを覆うことを特徴とする窓。
2. 検出器の電極がこの窓上の電導性材料により占められた面積の少なくとも１０％、好ましくは少なくとも５０％に相当することを特徴とする請求項１に記載の窓。
3. 電極が６０％以上、好ましくは６５％以上の可視光透過率を持つことを特徴とする請求項１または２に記載の窓。
4. 電極の面積が０．０００４〜０．０４ｍ^２であることを特徴とする請求項１から３の一つに記載の窓。
5. 電極が、金属層を含む薄層の集成体であって真空蒸着により形成された集成体からなることを特徴とする請求項１から４の一つに記載の窓。
6. 電極が電導性酸化物の少なくとも一つの層からなることを特徴とする請求項１から４の一つに記載の窓。
7. 電極が窓の構成要素の一つの上に印刷法により作られることを特徴とする請求項１から４の一つに記載の窓。
8. 電極が電導性ポリマーから作られることを特徴とする請求項１から４の一つに記載の窓。
9. 電極が作られる電導性材料がまた、これらの電極と組合される電導体を構成することを特徴とする請求項１から８の一つに記載の窓。
10. 窓が積層された集成体からなり、検出器がこの窓の二枚のシート間に配置されていることを特徴とする請求項１から９の一つに記載の窓。
11. 窓がアニールされたガラスのシートからなり、検出器が非電導性絶縁透明フィルムにより被覆されていることを特徴とする請求項１から９の一つに記載の窓。
12. 熱可塑性中間層シートにより結合された二枚のガラスシートを含み、かつ静電容量性雨検出器を含む積層窓において、電極が薄いフィルムにより支持されており、このフィルムがガラスシート間に導入されていることを特徴とする窓。
13. 電極を支持するフィルムの寸法が実質的にセンサの寸法、すなわち電極の寸法、事情次第では連結部の寸法であることを特徴とする請求項１２に記載の窓。
14. 電極を支持するフィルムがＰＥＴフィルムであることを特徴とする請求項１２から１３の一つに記載の窓。
15. 電極を支持するフィルムが積層体を集成するための二枚の中間層シートの間に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の窓。
16. 電極を支持するフィルムがガラスシートと積層体を集成するための中間層シートとの間に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の窓。
17. ガラスシートと接触している電極を支持するフィルムが接着剤によりこのシートに固定されることを特徴とする請求項１６に記載の窓。
18. 接着剤がガラスと接触させられる面を覆う支持フィルムと一緒に導入されることを特徴とする請求項１７に記載の窓。
19. 電極及び電導体を支持するフィルムが均一に被覆されかつセンサの意匠に従って切り出され、そのガラスへの付与が柔軟な支持体からの転写操作により実行されることを特徴とする請求項１２から１８の一つに記載の窓。