JP2020087614A - ワイヤハーネス、遮断部付きワイヤハーネス、および、ｈｗｄシステム - Google Patents

Abstract

【課題】透明ヒータが短絡した場合であっても、過大な電流が流れることを防止する。【解決手段】車両の窓ガラスの結露または凍結を除去するＨＷＤシステムであって、窓ガラスに敷設された透明導電膜の両端部付近にそれぞれ配置され、透明導電膜と電気的に接続される複数のコネクタを有するＨＷＤシステムに使用されるワイヤハーネスにおいて、バッテリから供給される電力を伝送する前段ワイヤハーネスと、前段ワイヤハーネスを伝送される電力を分岐する分岐部と、分岐部から供給される電力を透明導電膜の一方の端部に配置された複数のコネクタの少なくとも１つに供給する後段ワイヤハーネスと、を有し、前段ワイヤハーネスは後段ワイヤハーネスと線径が等しい、または、後段ワイヤハーネスは前段ワイヤハーネスより線径が太い、ことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤハーネス、遮断部付きワイヤハーネス、および、ＨＷＤシステム
ＨＷＤシステム、ワイヤハーネス、および、遮断部付きワイヤハーネスに関するものである。

従来、車両のフロントガラスやリアガラスの結露や凍結を除去するための方法として、例えば、電熱線による加熱を用いる方法や、エアコンディショナによる送風を用いる方法がある。

しかし、電熱線を用いる方法の場合、運転者の視野を遮ることから、フロントガラスへの使用は困難であるという問題点がある。

そこで、近年では、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等による透明導電膜を用いたＨＷＤ（Heated Windscreen Defroster）が用いられる場合がある。

特許文献１には、２枚の窓ガラスと、これら窓ガラスを互いに結合させる中間層と、窓ガラスの少なくとも一方の、中間層に面する少なくとも一面上の少なくとも１つの透明導電性コーティングと、透明導電性コーティングに接続される少なくとも２本のバスバーと、を備え、透明導電性コーティングを複数のコーティング領域に分割するｎ個の切り込みを有し、コーティング領域が互いに電気的に直列接続されることを特徴とする技術が開示されている。

特表２０１３−５３１１１５号公報

上述のような、透明導電膜を用いたＨＷＤの場合、温度上昇ムラを防ぐために、複数のコネクタと、コネクタに接続される電線を設けて透明導電膜に電力を供給することが行われる。このような場合に、それぞれの電線に対してヒューズが接続されているとすると、車両の衝突等によって透明導電膜が損傷したときには、電熱線の場合と比較して、非常に大きな電流が流れるという問題点がある。

また、特許文献１に開示された技術では、図２１に示すように、一方の透明導電膜Ａが衝突等に起因して絶縁破壊した場合、他方の透明導電膜Ｂが絶縁破壊することがある。より詳細には、図２１（Ａ）に示すように、透明導電膜Ａと透明導電膜Ｂとが隣接して配置される場合、透明導電膜の横方向における電位は略同じとなっている。このような場合に、図２１（Ｂ）に示すように、透明導電膜Ｂの星印の部分で絶縁破壊が生じると、絶縁破壊した部分の右側の領域では、透明導電膜Ａと透明導電膜Ｂの間の電位差が大きくなることから、透明導電膜Ａにも絶縁破壊が生じ、透明導電膜Ｂだけでなく、透明導電膜Ａにも過大な電流が流れる場合があるという問題点がある。

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、透明導電膜が短絡した場合であっても、過大な電流が流れることを防止するワイヤハーネス、遮断部付きワイヤハーネス、および、ＨＷＤシステムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、車両の窓ガラスの結露または凍結を除去するＨＷＤシステムであって、前記窓ガラスに敷設された透明導電膜の両端部付近にそれぞれ配置され、前記透明導電膜と電気的に接続される複数のコネクタを有するＨＷＤシステムに使用されるワイヤハーネスにおいて、バッテリから供給される電力を伝送する前段ワイヤハーネスと、前記前段ワイヤハーネスを伝送される電力を分岐する分岐部と、前記分岐部から供給される電力を前記透明導電膜の一方の端部に配置された複数の前記コネクタの少なくとも１つに供給する後段ワイヤハーネスと、を有し、前記前段ワイヤハーネスは前記後段ワイヤハーネスと線径が等しい、または、前記後段ワイヤハーネスは前記前段ワイヤハーネスより線径が太い、ことを特徴とする。
このような構成によれば、透明導電膜が短絡した場合であっても、過大な電流が流れることを防止することができる。

また、本発明は、前記コネクタは、前記窓ガラスを車体に固定する部材であるフレームに配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、ワイヤハーネスを取り付ける際の応力によって、透明導電膜が損傷することを防止できる。

また、本発明は、前記コネクタは、前記フレームに配置される本体部と、前記透明導電膜に配置されて電気的に接続される接触部とを有し、前記後段ワイヤハーネスは、前記本体部に設けられた導電性を有するバスバーに接続され、前記バスバーと前記接触部とが接続線によって接続される、ことを特徴とする。
このような構成によれば、ワイヤハーネスを取り付ける際の応力によって、透明導電膜が損傷することを防止するとともに、透明導電膜との電気的な接続を確保することができる。

また、本発明は、複数の前記コネクタは、導電性を有するバスバーを有するとともに、前記透明導電膜の両端部にそれぞれ配置され、前記後段ワイヤハーネスは、前記バスバーに接続され、前記バスバーと前記透明導電膜とが接続線によって接続される、ことを特徴とする。
このような構成によれば、ワイヤハーネスを取り付ける際の応力によって、透明導電膜が損傷することを防止できる。

また、本発明は、前記分岐部は、複数の前記コネクタの１つであり、前記前段ワイヤハーネスと、前記後段ワイヤハーネスとを接続する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、透明導電膜が短絡した場合でも、透明導電膜に過大な電流が流れることを確実に防止できる。

また、本発明は、前記後段ワイヤハーネスは、複数の前記コネクタのそれぞれに対して接続され、前記分岐部は、前記前段ワイヤハーネスと複数の前記コネクタのそれぞれとを接続する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、透明導電膜が短絡した場合でも、透明導電膜に過大な電流が流れることを確実に防止できる。

また、本発明は、前記前段ワイヤハーネス、前記分岐部、および、前記後段ワイヤハーネスのいずれかの箇所に配置され、前記バッテリから供給される電流が所定値以上になった場合には、電流を遮断する遮断部を有することを特徴とする。
このような構成によれば、過大な電流が通じた場合には、遮断することで負荷を保護することができる。

また、本発明は、前記遮断部は、前記バッテリから供給される電流が所定値以上になった場合には、電流を徐々に減少させることを特徴とする。
このような構成によれば、遮断部によって電流を遮断する場合に、他の車載機器が誤動作することを防止できる。

また、本発明は、前記遮断部は、前記透明導電膜からの逆電流を遮断することを特徴とする。
このような構成によれば、逆電流によって他の車載機器が誤動作することを防止できる。

また、本発明は、車両の前方を撮像するための撮像装置が前記窓ガラスに視野を車両の外側に向けて取り付けられ、前記窓ガラスの前記撮像装置の視野の近傍には、他の前記コネクタが配置されている、ことを特徴とする。
このような構成によれば、撮像装置の視野内に存在する結露や凍結を除去することで、撮像装置の視野を確保することができる。

また、本発明は、車両の窓ガラスの結露または凍結を除去するＨＷＤシステムに使用される遮断部付きワイヤハーネスにおいて、前記ＨＷＤシステムは、前記窓ガラスに敷設された透明導電膜の両端部付近にそれぞれ配置され、前記透明導電膜と電気的に接続される複数のコネクタを有し、バッテリから供給される電力を伝送する前段ワイヤハーネスと、前記前段ワイヤハーネスを伝送される電力を分岐する分岐部と、前記分岐部から供給される電力を前記透明導電膜の一方の端部に配置された複数の前記コネクタの少なくとも１つに供給する後段ワイヤハーネスと、を有し、前記前段ワイヤハーネスは前記後段ワイヤハーネスと線径が等しい、または、前記後段ワイヤハーネスは前記前段ワイヤハーネスより線径が太く、前記遮断部は、前記前段ワイヤハーネス、前記分岐部、および、前記後段ワイヤハーネスのいずれかの箇所に配置され、前記バッテリから供給される電流が所定値以上になった場合には電流を遮断する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、透明導電膜が短絡した場合であっても、過大な電流が流れることを防止することができる。

また、本発明は、車両の窓ガラスの結露または凍結を除去するＨＷＤシステムにおいて、前記窓ガラスに敷設された透明導電膜の両端部付近にそれぞれ配置され、前記透明導電膜と電気的に接続される複数のコネクタと、バッテリから供給される電力を伝送する前段ワイヤハーネスと、前記前段ワイヤハーネスを伝送される電力を分岐する分岐部と、前記分岐部から供給される電力を前記透明導電膜の一方の端部に配置された複数の前記コネクタの少なくとも１つに供給する後段ワイヤハーネスと、前記前段ワイヤハーネス、前記分岐部、および、前記後段ワイヤハーネスのいずれかの箇所に配置され、前記バッテリから供給される電流が所定値以上になった場合には電流を遮断する遮断部と、を有し、前記前段ワイヤハーネスは前記後段ワイヤハーネスと線径が等しい、または、前記後段ワイヤハーネスは前記前段ワイヤハーネスより線径が太い、ことを特徴とする。
このような構成によれば、透明導電膜が短絡した場合であっても、過大な電流が流れることを防止することができる。

本発明によれば、透明ヒータが短絡した場合であっても、過大な電流が流れることを防止することが可能なワイヤハーネス、遮断部付きワイヤハーネス、および、ＨＷＤシステムを提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るＨＷＤシステムの構成例を示す図である。 図１に示す電気的な構成の詳細を示す図である。 図２に示すコネクタの詳細な構成例を示す図である。 電熱線を用いた従来の構成例を示す図である。 透明導電膜を用いた従来の構成例を示す図である。 透明導電膜を用いた従来例の動作を示す図である。 本発明の動作を説明する図である。 ＩＰＤ方式と単ｃｈ方式におけるコネクタ数、電線径、必要定常電流、および、総電流の関係を示す図である。 透明導電膜を用いた従来例の動作を示す図であり、図９（Ａ）は短絡時の動作を示し、図９（Ｂ）は短絡時の逆起電力を示す図である。 本発明の短絡時の動作を示す図である。 従来例と本発明の短絡時の動作を説明する図であり、図１１（Ａ）は短絡時の従来例の動作を示し、図１１（Ｂ）は短絡時の本発明の動作を示す図である。 本発明の第２実施形態の構成例を示す図である。 図１２に示すコネクタの詳細な構成例を示す図である。 本発明の第３実施形態の構成例を示す図である。 本発明の変形実施形態の構成例を示す図であり、図１５（Ａ）はコネクタを直列接続する構成例であり、図１５（Ｂ）はコネクタを並列接続する構成例である。 本発明の変形実施形態の構成例を示す図である。 従来例を示す図であり、図１７（Ａ）はヒューズを用いた構成例であり、図１７（Ｂ）はＩＰＤを用いた構成例である。 本発明のコネクタの変形実施形態を示す図であり、図１８（Ａ）は接触部を透明電熱膜に接触させる構成であり、図１８（Ｂ）は接続線を透明電熱膜に接触させる構成である。 圧着端子を用いたワイヤハーネスの構成例を示す図である。 本発明のコネクタとワイヤハーネスの接続例を示す図であり、図２０（Ａ）は最下部のコネクタに半導体ヒューズからの接続線を接続する構成例であり、図２０（Ｂ）は中央のコネクタに半導体ヒューズからの接続線を接続する構成例であり、図２０（Ｃ）はコネクタの接続線を接合する部分に半導体ヒューズからの接続線を接続する構成例であり、図２０（Ｄ）は１つのコネクタの一部に半導体ヒューズからの接続線を接続する構成例である。 従来のＨＷＤシステムの構成および動作を示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）本発明の第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係るＨＷＤシステムを搭載した車両の構成例を示す図である。図１では、車両１０には、バッテリ５０、メカニカルリレー５１、半導体ヒューズ５２、ワイヤハーネス４１，４２、および、コネクタ３１，３２が搭載されている。

ここで、バッテリ５０は、例えば、鉛蓄電池、リチウム電池、ニッケルカドミウム電池等の充電可能電池によって構成され、図示しないオルタネータによって充電され、図示しない車載機器に対して電力を供給する。

メカニカルリレー５１は、例えば、電磁リレーによって構成され、所定以上の電流が流れた場合に、電流を遮断する機能を有する。

半導体ヒューズ５２は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）またはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等によって構成され、所定以上の電流が流れた場合に、電流を遮断する機能を有する。

ワイヤハーネス４１は、半導体ヒューズ５２とコネクタ３１とを接続し、バッテリ５０からの電力を、後述する透明導電膜２０に供給する。ワイヤハーネス４２は、コネクタ３２と車両の車体とを接続し、バッテリ５０から供給され、透明導電膜２０を伝わった電力を車両の車体に流す（接地する）。ワイヤハーネス４１，４２の形態は問われず、例えば、平角の金属配策体、単芯電線、撚線電線、または、扁平撚線（複数の線を断面が扁平になるように撚ったもの）を用いることができる。数十Ａ程度の電流を流す場合は、導線断面積が３ｓｑもしくは３ｓｑよりも大きな電線を用いればよい。なお、図１では、図の説明を簡略化するために、コネクタ３１，３２およびワイヤハーネス４１，４２が車外に配置されるように示しているが、実際には、図２に示すように、車内に配置されている。

図２は、図１に示す、電気的な構成例を詳細に説明するための図である。図２は、図１に示す車両１０の内側から透明導電膜２０を見た図である。図２に示すように、フロントガラス１１の周辺には、フレーム１２が配置され、フロントガラス１１の中央には透明導電膜２０が配置されている。

フロントガラス１１は、車両の前方に配置され、運転者はこのフロントガラス１１を介して前方の交通状況等を視認する。

フレーム１２は、例えば、樹脂または金属等によって構成され、その内側に対してフロントガラス１１がはめ込まれ、コネクタ３１，３２が、例えば、ネジ等によって固定される。

コネクタ３１は、図の右下に拡大して示すように、接続線４１１，４１２、本体部３１１、接続線３１３、および、接触部３１４を有している。

ここで、接続線４１１，４１２は、ワイヤハーネス４１を構成し、コネクタ３１同士を接続する。本体部３１１は、例えば、樹脂等によって構成され、固定用穴３１２を挿通されるネジ等によってフレーム１２に固定される。本体部３１１は、接続線４１１，４１２と接続線３１３が接続され、これらを電気的に導通させる。接触部３１４は、導電性部材（例えば、銅等）によって構成され、透明導電膜２０に電気的に接続される。接触部３１４は、接続線３１３を介して、本体部３１１と透明導電膜２０を接続する。

図３は、図２に示すコネクタ３１の構成をより詳細に示す図である。図３に示すように、コネクタ３１の本体部３１１は、Ｔ字形状を有している。本体部３１１の端部には固定用穴３１５が穿孔されている。また、本体部３１１の中心部分にはバスバー３１６が配置されている。バスバー３１６は、導電性部材（例えば、銅等）によって構成される。バスバー３１６には、接続線４１１，４１２と接続線３１３の端部が接続されている。これにより、接続線４１１，４１２と接続線３１３とがバスバー３１６を介して電気的に接続される。なお、接続線４１１，４１２は、絶縁材によって構成される被覆がはがされ、内部の導電線が露出する状態とされている。また、接続線３１３は、被覆を有しない導電線だけで構成されている。なお、コネクタ３２もコネクタ３１と同様の構成を有している。

（Ｂ）本発明の第１実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第１実施形態の動作について説明する。以下では、従来技術について説明した後に本発明の第１実施形態の動作について説明する。

図４は、従来技術の構成および動作を説明するための図である。図４では、図の下に詳細を示すように、フロントガラス１１には、電熱線６１１，６１２が配置されている。また、電熱線６１１にはヒューズ７１１を介して電力が供給され、電熱線６１２にはヒューズ７１２を介して電力が供給される。このような構成において、例えば、電熱線６１１が、例えば、車両１０の衝突等に起因して短絡したとすると、ヒューズ７１１に過大な電流が流れることから、ヒューズ７１１が切れる。一方、電熱線６１２については、短絡していないので、ヒューズ７１２は切れない。なお、電熱線６１１に流れる電流は、ヒューズ７１１が切れる電流に等しい。

図５は、図４に示す電熱線６１１，６１２に代えて、透明導電膜２０を使用した従来技術の構成および動作を示す図である。

図５では、フロントガラス１１に、透明導電膜２０が配置され、その両端部にはコネクタ３１，３２が２つずつ配置されている。また、２つのコネクタ３１は、ヒューズ７１１，７１２を介して、図示しないバッテリ５０に接続される。

図５の構成例において、車両１０の衝突等に起因して、透明導電膜２０が短絡したとする。この場合、透明導電膜２０は、電熱線のようにコネクタ毎に独立していないことから、複数のコネクタ３１に接続されているヒューズ７１１，７１２のそれぞれが切れるまで電流を流す。このため、透明導電膜２０には、ヒューズ７１１，７１２に流れる電流を合計した電流が通じる。

ここで、フロントガラス１１に付着した霜を除去するために、例えば、６００Ｗの電力が必要であるとする。この場合、１２Ｖの電源の場合、定常電流として５０Ａが必要になる。図５に示すように、コネクタ３１が２つの場合、許容電流値が３７Ａである呼び径が３ｓｑの電線を２本利用することになる。

ここで、図４に示す電熱線を用いる場合、過電流が流れるのは１本の電線である。そして、許容電流値の１．２倍でヒューズが切れるとすると、遮断電流値は４４．４Ａとなる。一方、図５に示す透明導電膜２０の場合も定常電流として５０Ａが必要である。図４に示す電熱線を用いた場合と同様に２つのコネクタを有する場合、図４と同様に呼び径が３ｓｑの電線が２本利用される。しかし、図５の例では、短絡が発生すると、コネクタ３１を介して２本の電線に過電流が流れるので、許容電流値の１．２倍でヒューズ７１１，７１２がそれぞれ切れるとすると合計で８８．８Ａが透明導電膜２０に流れる。仮に、４つのコネクタを用いる場合、１７７．６Ａが流れることになる。つまり、図４と図５を比較すると、図５に示す透明導電膜２０を用いる場合には、図４に示す電熱線６１１，６１２に比較して、短絡時にはより多くの電流が透明導電膜２０に流れる。

ここで、衝突事故等により、前方を走行する他の車両と衝突し、フロントガラス１１が破損し、破損に起因して透明導電膜２０が短絡したとする。そのような場合、前方の他の車両のガソリンタンクの近傍に存在する透明導電膜２０に大きな電流が流れることになる。このため、引火等を防ぐためにも、短絡時に透明導電膜２０に流れる電流は小さいほど望ましく、また、遮断時間は短いほど望ましい。

また、特許文献１に係る技術では、図２１（Ｂ）に示すように、透明導電膜Ｂの一部が玉突き事故等で短絡した場合、並置される透明導電膜Ａとの間の電位差が大きくなることから、絶縁破壊によって透明導電膜Ａから透明導電膜Ｂに過大な電流が流れる場合がある。

図６は、透明導電膜２０を用いるとともに、４つのコネクタ３１に対して、ＩＰＤ（Intelligent Power Device）８１〜８４を介して電力を供給する従来例の構成および動作を示す図である。図６に示す従来例では、接続線の１本毎にＩＰＤ８１〜８４が接続され、過電流を検出して遮断することから、広い範囲で長い時間に亘って短絡の影響が現れる。すなわち、図６の例では、透明導電膜２０の１箇所で短絡が発生すると、ＩＰＤ８１〜８４の全てが遮断されるまで、透明導電膜２０の破線で示す広い範囲で、長い時間に亘って過電流が通じる。

図７は、本発明の第１実施形態の構成および動作を説明するための図である。図７の構成例では、透明導電膜２０の両端部に４つのコネクタ３１およびコネクタ３２がそれぞれ配置されている。４つのコネクタ３１は、ワイヤハーネス４１を構成する接続線によって直列に接続され、半導体ヒューズ５２に接続されている。また、４つのコネクタ３２は、ワイヤハーネス４２を構成する接続線によって直列に接続され、車両の車体に接地されている。

図７に示すように、本発明の第１実施形態では、複数のコネクタ３１を接続線によって直列に接続し、半導体ヒューズ５２に接続している。このため、図７に示すそれぞれのコネクタ３１に対してＩＰＤ８１〜８４を接続する場合に比較すると、流れる電流が１本の接続線に集約されるため、接続線の電線径は太くなる（例えば、許容電流が５０Ａの場合には５ｓｑになる）が、半導体ヒューズ５２の遮断電流値は、例えば、１．２倍に設定すると６０Ａとなる。なお、マージンを考慮して、５ｓｑよりも太い８ｓｑを使用した場合には６６Ａとなり、１０ｓｑを使用した場合には７９．２Ａとなる。図７の例では、透明導電膜２０の１箇所で短絡が発生すると、半導体ヒューズ５２が遮断するタイミングで、透明導電膜２０の電力の供給が直ちに遮断される。このため、流れる電流は図６に比較すると小さくなり、また、電流が流れる時間も短くなる。

図８は、本発明の実施形態に係る単チャンネル（ｃｈ）方式の場合と、従来技術に係るＩＰＤ方式の場合とでの過電流の値の一覧を示す図である。より詳細には、図８は、ＩＰＤ方式と単ｃｈ方式で必要なコネクタ数、電線径、必要定常電流、および、総電流を示す図である。図６に示すＩＰＤ方式の場合、コネクタ数が増えるに従って総電流が増加するが、図７に示す単ｃｈ方式の場合、コネクタ数が増えても総電流は増加しない。また、単ｃｈ方式の場合、図７に示すように、４つのコネクタ３１のうち、右端のコネクタ３１側で短絡が発生した場合、４つのコネクタ３１のうち右端のコネクタ３１の近傍の抵抗値が低下することから、透明導電膜２０を流れる電流は短絡が生じた部分に集中する。このため、図７に示す破線で囲んだ領域（図６よりも狭い領域）が発熱する。

また、従来の構成では、図９（Ａ）に示すように、一箇所で短絡が生じると、複数のＩＰＤ８１〜８４が切れるまで過電流が流れる。ここで、複数のＩＰＤ８１〜８４が切れるまでに時間差がある場合、コネクタ３１とコネクタ３２間のインダクタ成分によって逆起電力が発生する。例えば、図９（Ａ）に示すように、過電流によってＩＰＤ８１がオフの状態になると、コネクタ３１とコネクタ３２の間のインダクタ成分によって、図９（Ｂ）に示すように逆起電力が生じＩＰＤ８２〜８４に対して通常とは逆方向の電流が流れる場合がある。

一方、第１実施形態では、図１０に示すように、一箇所で短絡が生じても、半導体ヒューズ５２が直ちに切れるので、逆電流は流れない。

また、大電流を遮断する場合、バッテリ５０の端子電圧が変化することから、他の車載機器の動作に影響を与える場合がある。例えば、マイクロコンピュータが瞬間的に停電したり、ライトが明滅したりする場合である。このような他の車載機器への影響を低減する方法としては、例えば、透明導電膜２０に流れる電流のデューティ比を徐々に減少させる方法がある。

このような方法を実現する場合、例えば、図１１（Ａ）に示す従来例では、全てのＩＰＤ８１〜８４が同期するようにデューティ比を調整する必要がある。しかしながら、ＩＰＤ８１〜８４は独立した構成であるので、これらを同期するための新たな構成が必要となり、製造コストが上昇してしまう。

一方、図１１（Ｂ）に示す、第１実施形態に係る構成では、単一の半導体ヒューズ５２を制御するだけで済むので、コストの上昇を抑制することができる。

以上に説明したように、従来は、複数のコネクタに接続される複数の接続線およびＩＰＤ等を経由して透明導電膜２０に電流を供給していたが、第１実施形態では接続線を直列接続して集約するとともに、１つの半導体ヒューズ５２によって一括して電流の遮断を行うようにした。これにより、透明導電膜２０に過大な電流が流れることを防止できる。

ところで、前述した構成を採用すると、全てのコネクタを流れる電流が集約されることから、接続線の太さが従来よりも太くなる。接続線が太くなると、接続線の剛性が高くなるため、工場における接続作業の際に、例えば、コネクタに対して大きな応力が働き、コネクタ３１，３２や透明導電膜２０が損傷したりする場合がある。

そこで、第１実施形態では、図３に示すように、コネクタ３１の本体部３１１をフロントガラス１１の周辺に存在するフレーム１２にネジ等によって固定し、固定されたコネクタ３１のバスバー３１６に対して接続線４１１，４１２を接続するようにした。また、本体部３１１とは別部材の接触部３１４を透明導電膜２０に接続し、接触部３１４とバスバー３１６とを接続線３１３によって接続するようにした。これにより、接続線４１１，４１２の曲げ等による応力が透明導電膜２０に印加されて透明導電膜２０が損傷することを防止できる。

なお、第１実施形態の組み立て時には、フレーム１２に対して、フロントガラス１１を装着する。つぎに、コネクタ３１およびコネクタ３２の固定用穴３１５に対してネジ等を挿入してフレーム１２に対して固定する。つぎに、接続線３１３が圧着、半田付け、または、溶接された接触部３１４を、例えば、導電性接着剤等によって透明導電膜２０に接着する。つぎに、接続線３１３をバスバー３１６に対して圧着、半田付け、または、溶接する。そして、隣接するコネクタ３１，３２同士を接続する接続線４１１，４１２の被覆を剥がして、内部の導電線をバスバー３１６に対して圧着、半田付け、または、溶接する。また、コネクタ３１を接続する接続線から構成されるワイヤハーネス４１については半導体ヒューズ５２に接続する。コネクタ３２を接続する接続線から構成されるワイヤハーネス４２については車両のボディに接地する。以上の作業工程によって、図１に示すＨＷＤシステムを得ることができる。

以上に説明したように、本発明の第１実施形態では、透明導電膜２０に接続される複数のコネクタ３１，３２を接続線によってそれぞれ直列接続し、半導体ヒューズ５２に接続するようにしたので、透明導電膜２０が短絡した場合に過大な電流が流れたり、逆起電力が生じたりすることを防止できる。また、電流を遮断する際のデューティ比制御を簡単な構成で実現することができる。

また、第１実施形態では、コネクタ３１，３２を本体部３１１と接触部３１４の２つの部材によって構成し、フレーム１２に固定した本体部３１１に接続線を接続するようにしたので、太い接続線を使用した場合でも、接続線の曲げによる応力が透明導電膜２０に印加されることを防ぐことができる。

（Ｃ）本発明の第２実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。図１２は、本発明の第２実施形態の構成例を示す図である。なお、第２実施形態では、第１実施形態と比較すると、コネクタ３１，３２の構成が第１実施形態と異なっている。

すなわち、第２実施形態では、コネクタ３１，３２は、図１３に示すように、本体部３１１だけの構成とされ、接触部３１４を有しない構成とされている。また、本体部３１１は、フレーム１２ではなく、透明導電膜２０上に配置されている。このため、固定用穴３１５も除外されている。また、第２実施形態では、被覆が剥がされた接続線４１１の導電線が接続線３１３としてバスバー３１６に接続されるとともに、透明導電膜２０に接続されている。さらに、被覆を剥がされた接続線４１２の導電線がバスバー３１６に接続されている。なお、他のコネクタ３２およびコネクタ３１についても、図１３と同様の構成とされている。

（Ｄ）本発明の第２実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第２実施形態の動作について説明する。なお、第２実施形態の電流を通じる動作、および、遮断する動作等は、前述した第１実施形態と同様であるので、その説明は省略し、第２実施形態の組み立て工程について説明する。

第２実施形態の組み立て時には、まず、フレーム１２に対して、フロントガラス１１を装着する。つぎに、コネクタ３１およびコネクタ３２の本体部３１１を、例えば、導電性接着剤によって透明導電膜２０に接着する。つぎに、接続線４１１の被覆を剥がし、内部の導電線である接続線３１３をバスバー３１６に対して圧着、半田付け、または、溶接するとともに、例えば、導電性接着剤によって先端部分を透明導電膜２０に接着する。このとき、接続線３１３の先端部分を広げたり、複数に分割したりすることで電気的な接触を高めることができる。また、接続線４１２の被覆を剥がし、内部の導電線をバスバー３１６に対して圧着、半田付け、または、溶接する。このような作業を、全てのコネクタ３１およびコネクタ３２に対して実行する。また、コネクタ３１を接続する接続線から構成されるワイヤハーネス４１については半導体ヒューズ５２に接続する。また、コネクタ３２を接続する接続線から構成されるワイヤハーネス４２については車両１０の車体に接地する。以上の作業工程によって、図１２に示すＨＷＤシステムを得ることができる。

以上に説明したように、本発明の第２実施形態では、透明導電膜２０に接続される複数のコネクタ３１，３２を接続線によってそれぞれ直列に接続し、半導体ヒューズ５２に接続するようにしたので、透明導電膜２０が短絡した場合に過大な電流が流れたり、逆起電力が生じたりすることを防止できる。また、電流を遮断する際のデューティ比制御を簡単な構成で実現することができる。

また、第２実施形態では、コネクタ３１，３２を透明導電膜２０に配置し、コネクタ３１，３２の本体部３１１上に設けたバスバー３１６に対して、接続線を接続するようにしたので、太い接続線を使用した場合でも、接続線の曲げによる応力が透明導電膜２０に直接に印加されることを防ぐことができる。また、第２実施形態では、第１実施形態に比較して部品点数を減らすことができるのでコストを低減することができる。

（Ｅ）本発明の第３実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第３実施形態について説明する。図１４は、本発明の第３実施形態の構成例を示す図である。なお、第３実施形態では、第２実施形態と比較すると、コネクタ３３と撮像装置３４が新たに追加されている。これら以外の構成は、図２に示す第２実施形態と同様である。

コネクタ３３は、図１３と同様の構成とされ、最上部に配置されたコネクタ３１と接続線４３によって接続されるとともに、接続線４４により撮像装置３４と接続されている。撮像装置３４は、例えば、車両１０の前方に存在する対象物（例えば、他の車両、二輪車、歩行者等）を撮像し、画像処理制御部に供給する。画像処理制御部は、撮像装置３４からの画像に基づいて対象物を検出し、自動ブレーキ処理や、自動操舵処理を実行する。なお、撮像装置３４をドライブレコーダとして使用するようにしてもよい。

（Ｆ）本発明の第３実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態では、コネクタ３３および撮像装置３４が新たに追加されているので、これらの部分を中心に説明する。

半導体ヒューズ５２を介して供給された電力はワイヤハーネス４１を介してコネクタ３１に供給される。複数のコネクタ３１から供給された電力は透明導電膜２０を通じてコネクタ３２に伝わり、ワイヤハーネス４２を介して車両１０の車体に流れる。また、最上部のコネクタ３１に伝達された電力は、接続線４３を介してコネクタ３３に供給される。コネクタ３３に供給された電力は、コネクタ３３に接続されている透明導電膜２０からコネクタ３２に向けて流れる。これにより、撮像装置３４の周辺の領域の透明導電膜２０の電流密度が高くなることで、温度が他の領域の温度よりも高くなる。この結果、撮像装置３４の視野に対応するフロントガラス１１の結露が除去され、撮像装置３４の視野が確保される。

なお、第３実施形態の組み立て工程としては、まず、コネクタ３１，３２およびワイヤハーネス４１，４２の配線を行うとともに、コネクタ３３および撮像装置３４の配線を行う。より詳細には、コネクタ３３を透明導電膜２０に配置するとともに、撮像装置３４をフロントガラス１１またはフレーム１２に固定する。つぎに、最上部のコネクタ３１とコネクタ３３とを接続線４３で接続するとともに、コネクタ３３と撮像装置３４とを接続線４４で接続する。これにより、図１４に示すＨＷＤシステムを得ることができる。

以上に説明したように、本発明の第３実施形態では、撮像装置３４の視野となる領域の周辺にコネクタ２２を配置するようにしたので、当該部分の電流密度を高めることで、撮像装置３４の視野に係る結露または凍結を迅速に除去することができる。

（Ｇ）変形実施の態様
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。図１５および図１６は、本発明の変形施形態を示している。前述した各実施形態では、コネクタ３１，３２をそれぞれ３つずつ有するようにしたが、例えば、図１５（Ａ）に示すように２つずつのコネクタ３１，３２を有するようにしてもよい。すなわち、図１５（Ａ）では、２つのコネクタ３１が透明導電膜２０の一端に接続され、２つのコネクタ３２が透明導電膜２０の他端に接続されている。また、コネクタ３１はワイヤハーネス４１によって直列接続されるとともに半導体ヒューズ５２に接続されている。また、コネクタ３２はワイヤハーネス４２によって直列接続されるとともに車両１０の車体に接地に接続されている。なお、コネクタ３１，３２の構成は、図３および図１３に示す構成のいずれでもよい。図１５（Ａ）に示す構成でも、前述した効果を得ることができる。

図１５（Ｂ）は、さらに他の実施形態を示している。図１５（Ｂ）では、２つのコネクタ３１およびコネクタ３２が透明導電膜２０に接続されている。また、半導体ヒューズ６２には共締めのボルト６３が設けられ、２つのコネクタ３１は、個別の接続線７１，７２によってボルト６３に接続されている。また、２つのコネクタ３２は、個別の接続線８１，８２によって車両に接地されている。なお、コネクタ３１，３２の構成は、図３および図１３に示す構成のいずれでもよい。図１５（Ｂ）に示す構成でも、前述した効果を得ることができる。

図１６は、図１５（Ｂ）の変形実施形態である。図１６では、図１５（Ｂ）と比較すると、２つのコネクタ３１がワイヤハーネス４１によって直列接続され、２つのコネクタ３２がワイヤハーネス４２によって直列接続されている点が異なっている。これら以外は、図１５（Ｂ）と同様である。なお、コネクタ３１，３２の構成は、図３および図１３に示す構成のいずれでもよい。図１６に示す構成でも、前述した効果を得ることができる。

図１７は、図１５〜図１６と比較のために、従来技術を示している。図１７（Ａ）では、２つのコネクタ３１に対して接続線７１，７２がそれぞれ接続されるとともに、ヒューズボックス６０の２つのヒューズに対してこれらの接続線７１，７２がそれぞれ個別に接続されている。また、２つのコネクタ３２に対して接続線８１，８２が接続されるとともに車両１０の車体にそれぞれ接地されている。

また、従来技術である図１７（Ｂ）では、２つのコネクタ３１に対して接続線７１，７２がそれぞれ接続されるとともに、ＩＰＤボックス６１の２つのＩＰＤに対してこれらの接続線７１，７２がそれぞれ個別に接続されている。また、２つのコネクタ３２に対して接続線８１，８２が接続されるとともに車両１０の車体にそれぞれ接地されている。

これら図１５〜図１７の比較から、本実施形態では、複数のコネクタへの接続線の分岐がヒューズよりも後段でなされていることを特徴としている。すなわち、図１５（Ａ）の例では、右側のコネクタ３１において分岐がなされている。また、図１５（Ｂ）の例では、ボルト６３において分岐がなされている。さらに、図１６の例では、右側のコネクタ３１において分岐がなされている。一方、図１７（Ａ）の従来例では、ヒューズよりもバッテリ５０側で分岐がなされ、図１７（Ｂ）の従来例では、ＩＰＤよりもバッテリ５０側で分岐がなされている。

図１８は、コネクタの他の構成例を示す図である。より詳細には、図１８（Ａ）に示すコネクタ３２は、本体部３１１、接触部３１７、接続線４１１，４１２を有している。ここで、本体部３１１は、例えば、樹脂等によって構成され、この本体部３１１が接着剤等によって透明導電膜２０に接着されて固定される。接触部３１７は、導電性の金属部材等によって構成されている。接触部３１７には、被覆が剥がされた接続線４１１，４１２の導電部が、例えば、かしめによって接続される。また、接触部３１７は、導電ペーストまたは溶接によって透明導電膜２０に電気的に接続される。

図１８（Ｂ）に示すコネクタ３２は、本体部３１１、接続線３１３、バスバー３１６、接続線４１１を有している。ここで、本体部３１１は、例えば、樹脂等によって構成され、この本体部３１１が接着剤等によって透明導電膜２０に接着されて固定される。バスバー３１６は、導電性の金属部材等によって構成されている。バスバー３１６には、被覆が剥がされた接続線４１１の導電部が、例えば、カシメによって接続される。また、バスバー３１６には、接続線３１３の一方の端部が、例えば、カシメによって接続される。また、接続線３１３の他方の端部は、透明導電膜２０に電気的に接続される。

図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）を使用することで、前述した各実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に固定用穴を設けて、フレーム１２に固定するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、バスバーを用いて２つの接続線を接続するようにしたが、例えば、図１９に示すような、２つの接続線を同時にかしめることで接続するようにしてもよい。図１９の例では、圧着端子４３１が一端に取り付けられた接続線４１１の他端と、圧着端子４３２が一端に取り付けられた接続線４１２の他端とがダブル圧着端子４３３によって電気的に接続されている。このようなダブル圧着端子４３３を用いることで、簡単な作業によって２つの接続線４１１，４１２を接続することができる。なお、このようなダブル圧着端子を、バスバー上に設けて、接続線をかしめることで接続するようにしてもよい。また、トリプル圧着端子を本体部に設け、接続線３１３と接続線４１１，４１２を接続するようにしてもよい。

図２０は、コネクタと接続線との接続形態を示す図である。図２０（Ａ）は、第１実施形態と同様の接続形態を示している。この例では、３つのコネクタ３１，３２が接続線によって直列接続（デイジーチェーン接続）されている。また、半導体ヒューズからの接続線は、破線の丸で囲んだ部分（一番下のコネクタ３１，３２）で分岐している。

図２０（Ｂ）は、３つのコネクタ３１，３２が接続線によって直列接続（デイジーチェーン接続）されている。また、半導体ヒューズからの接続線は、中央のコネクタ３１，３２に接続され、破線の丸で囲んだ部分で分岐している。

図２０（Ｃ）は、３つのコネクタ３１，３２が３つの接続線によってそれぞれ接続されている。また、半導体ヒューズからの接続線は、これら３つの接続線の端部の接合部に接続され、破線の丸で囲んだ部分で分岐している。

図２０（Ｄ）は、１つのコネクタ３１，３２によって構成されている。この図の例では、コネクタ３１，３２の下側の端部に接続線が接続されている。なお、この図の例では、コネクタが１つであるので、他の実施形態と同様の複数のコネクタに対して分岐する部分は存在しないが、丸で囲んだ部分で、半導体ヒューズからの接続線と、コネクタ３１，３２と接続される。

なお、以上の各実施形態では、１〜４のコネクタ３１，３２を用いるようにしたが、５つ以上のコネクタを用いるようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、コネクタ３１とコネクタ３２のそれぞれに接続される接続線の接続形態は同じになるようにしたが、コネクタ３２については、グランド側であり、ヒューズは接続されないので、直列接続であっても、並列接続であってもよい。

また、以上の各実施形態では、フロントガラス１１に透明導電膜２０を配置する場合を例に挙げて説明したが、例えば、リアガラスや、サイドガラスに透明導電膜を配置して、コネクタおよび接続線によって接続するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、接続線を構成する材料については、詳細な説明を行っていないが、例えば、電気導電率の高い銅を用いるようにしてもよい。例えば、複数の銅線をより合わせた接続線を用いたり、単一の導線による接続線を用いたりすることができる。なお、銅に比較して剛性が低いアルミニウムまたはアルミニウム合金の接続線を用いるようにしてもよい。アルミニウムまたはアルミニウム合金は、銅に比較して、電気伝導率が低いので、剛性が上昇しない範囲で線径を太くするようにしてもよい。

また、図９（Ｂ）に示すように、インダクタによる逆電流が流れることを防止するために、例えば、半導体ヒューズ５２に対して逆起電力が印加された場合には、半導体ヒューズ５２によって接続を遮断するようにしてもよい。

また、図１４に示す第３実施形態において、コネクタ３３の右側に、コネクタ３１からの電流を遮断する目的で、スリット（切り込み）を入れるようにしてもよい。そのような構成によれば、コネクタ３１とコネクタ３２の間隔よりも、短い間隔に同じ電圧が印加されることから、撮像装置３４の視野内の温度をより高くしたり、温度を迅速に高めたりすることができる。

また、以上の各実施形態では、分岐部の前段に接続されるワイヤハーネス（請求項中の「前段ワイヤハーネス」に対応）と、分岐部の後段に接続されるワイヤハーネス（請求項中の「後段ワイヤハーネス」に対応）とは、同じ線径である場合を例に挙げて説明したが、分岐部の前段に接続されるワイヤハーネスよりも分岐部の後段に接続されるワイヤハーネスの線径が太くなるように設定してもよい。

１０ 車両
１１ フロントガラス
１２ フレーム
２０ 透明導電膜
３０〜３３ コネクタ
３４ 撮像装置
４１〜４２ ワイヤハーネス
４３〜４４ 接続線
５０ バッテリ
５１ メカニカルリレー
５２ 半導体ヒューズ
６０ ヒューズボックス
６１ ＩＰＤボックス
６２ 半導体ヒューズ
６３ ボルト
７１〜７２ 接続線
８１〜８２ 接続線
３１１ 本体部
３１２ 固定用穴
３１３ 接続線
３１４ 接触部
３１５ 固定用穴
３１６ バスバー
３１７ 接触部
４１１〜４１２ 接続線
４３１〜４３２ 圧着端子
４３３ ダブル圧着端子
６１１〜６１２ 電熱線
７１１〜７１２ ヒューズ

Claims (12)

1. 車両の窓ガラスの結露または凍結を除去するＨＷＤシステムであって、前記窓ガラスに敷設された透明導電膜の両端部付近にそれぞれ配置され、前記透明導電膜と電気的に接続される複数のコネクタを有するＨＷＤシステムに使用されるワイヤハーネスにおいて、
   バッテリから供給される電力を伝送する前段ワイヤハーネスと、
   前記前段ワイヤハーネスを伝送される電力を分岐する分岐部と、
   前記分岐部から供給される電力を前記透明導電膜の一方の端部に配置された複数の前記コネクタの少なくとも１つに供給する後段ワイヤハーネスと、を有し、
   前記前段ワイヤハーネスは前記後段ワイヤハーネスと線径が等しい、または、前記後段ワイヤハーネスは前記前段ワイヤハーネスより線径が太い、
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
2. 前記コネクタは、前記窓ガラスを車体に固定する部材であるフレームに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
3. 前記コネクタは、前記フレームに配置される本体部と、前記透明導電膜に配置されて電気的に接続される接触部とを有し、
   前記後段ワイヤハーネスは、前記本体部に設けられた導電性を有するバスバーに接続され、前記バスバーと前記接触部とが接続線によって接続される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のワイヤハーネス。
4. 複数の前記コネクタは、導電性を有するバスバーを有するとともに、前記透明導電膜の両端部にそれぞれ配置され、
   前記後段ワイヤハーネスは、前記バスバーに接続され、前記バスバーと前記透明導電膜とが接続線によって接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤハーネス。
5. 前記分岐部は、複数の前記コネクタの１つであり、前記前段ワイヤハーネスと、前記後段ワイヤハーネスとを接続する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。
6. 前記後段ワイヤハーネスは、複数の前記コネクタのそれぞれに対して接続され、
   前記分岐部は、前記前段ワイヤハーネスと複数の前記コネクタのそれぞれとを接続する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。
7. 前記前段ワイヤハーネス、前記分岐部、および、前記後段ワイヤハーネスのいずれかの箇所に配置され、前記バッテリから供給される電流が所定値以上になった場合には、電流を遮断する遮断部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。
8. 前記遮断部は、前記バッテリから供給される電流が所定値以上になった場合には、電流を徐々に減少させることを特徴とする請求項７に記載のワイヤハーネス。
9. 前記遮断部は、前記透明導電膜からの逆電流を遮断することを特徴とする請求項７に記載のワイヤハーネス。
10. 車両の前方を撮像するための撮像装置が前記窓ガラスに視野を車両の外側に向けて取り付けられ、
    前記窓ガラスの前記撮像装置の視野の近傍には、他の前記コネクタが配置されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のワイヤハーネス。
11. 車両の窓ガラスの結露または凍結を除去するＨＷＤシステムに使用される遮断部付きワイヤハーネスにおいて、
    前記ＨＷＤシステムは、前記窓ガラスに敷設された透明導電膜の両端部付近にそれぞれ配置され、前記透明導電膜と電気的に接続される複数のコネクタを有し、
    バッテリから供給される電力を伝送する前段ワイヤハーネスと、
    前記前段ワイヤハーネスを伝送される電力を分岐する分岐部と、
    前記分岐部から供給される電力を前記透明導電膜の一方の端部に配置された複数の前記コネクタの少なくとも１つに供給する後段ワイヤハーネスと、を有し、
    前記前段ワイヤハーネスは前記後段ワイヤハーネスと線径が等しい、または、前記後段ワイヤハーネスは前記前段ワイヤハーネスより線径が太く、
    前記遮断部は、前記前段ワイヤハーネス、前記分岐部、および、前記後段ワイヤハーネスのいずれかの箇所に配置され、前記バッテリから供給される電流が所定値以上になった場合には電流を遮断する、
    ことを特徴とする遮断部付きワイヤハーネス。
12. 車両の窓ガラスの結露または凍結を除去するＨＷＤシステムにおいて、
    前記窓ガラスに敷設された透明導電膜の両端部付近にそれぞれ配置され、前記透明導電膜と電気的に接続される複数のコネクタと、
    バッテリから供給される電力を伝送する前段ワイヤハーネスと、
    前記前段ワイヤハーネスを伝送される電力を分岐する分岐部と、
    前記分岐部から供給される電力を前記透明導電膜の一方の端部に配置された複数の前記コネクタの少なくとも１つに供給する後段ワイヤハーネスと、
    前記前段ワイヤハーネス、前記分岐部、および、前記後段ワイヤハーネスのいずれかの箇所に配置され、前記バッテリから供給される電流が所定値以上になった場合には電流を遮断する遮断部と、を有し、
    前記前段ワイヤハーネスは前記後段ワイヤハーネスと線径が等しい、または、前記後段ワイヤハーネスは前記前段ワイヤハーネスより線径が太い、
    ことを特徴とするＨＷＤシステム。

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