JP2020535098A - 乗物用ウィンドウ、乗物、及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、少なくとも１つのトランスデューサ装置と、このトランスデューサ装置に関連するトランスデューサ電子機器とを備えた乗物用ウィンドウであって、トランスデューサ装置及びトランスデューサ電子機器の両方が、少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されており、− トランスデューサ装置、及び／又は− トランスデューサ装置に関連しかつ少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されている補償装置、及び／又は− 乗物内部又は乗物外部に対してトランスデューサ装置を電気的に遮蔽するための、トランスデューサ装置に関連する電気遮蔽装置が少なくとも部分的に透明である、乗物用ウィンドウに関する。
Description
本発明は、請求項１に記載の乗物用ウィンドウ及び請求項１３に記載の乗物に関する。
センサを有する乗物用ウィンドウは、従来技術において、例えば、欧州特許第２ １２１ ３０８ Ｂ１号明細書から知られている。欧州特許第２ １２１ ３０８ Ｂ１号明細書に記載されているように、これらのセンサは、乗物用ウィンドウ（乗物用ウィンドウの個々の層の間）に一体化することもできる。
中国特許出願公開第１０１ ０８７ １３５ Ａ号公報は、容量性湿分センサを提示し、一実施形態では、キャパシタが乗物用ウィンドウ内に一体化されている。
国際公開第２０１７／１７８１４６ Ａ１号は、受信アンテナ、送信アンテナ、及び評価ユニットを有するセンサ装置を有する複合ペインを記載している。センサ装置は、第１のガラス層と第２のガラス層との間に少なくとも部分的に配置されている。
国際公開第２０１３／０９１９６１ Ａ１号は、アンテナ構造を有する複合ペインを提示しており、ここでは、第１及び第２の導電性構造が、ワイヤとして、印刷された構造として、導電性構造として、又は透明な導電性コーティングとして実装されている。
米国特許出願公開第２００６／０２７５５９９号公報には、ガラスペイン、好ましくは複合ガラスペインに電子部品を挿入することが記載されており、この電子部品は実質的に見えない導電層として提供されている。
独国特許出願公開第１０ ２００９ ０５３ ４６５ Ａ１号公報は、２つの透明なガラスペインと、電気的ラインを介して互いに接続した、相互配置した電気機能要素とを有する、機能性ペインを提示している。
米国特許出願公開第２００９／００３９９０１ Ａ１号公報は、容量性の雨検出器を備えたガラスペインを記載しており、この雨検出器は、意図した厚さで実質的に透明な材料を備えている。また、センサ上の干渉を低減するために、電気回路のためのシールド又はシースを使用することも記載されている。
独国特許出願公開第１０ ２００４ ０５０ ３４４ Ａ１号公報は、自動車のウィンドウに積層されたレインセンサを提示している。
米国特許出願公開第２００５／０２３３１２５号公報には、積層ガラスペインが記載されており、ここでは、とりわけ、光センサ、容量センサ、薄膜電池、又は透明導電体を、このガラスペインの間に設けることができることが記載されている。
一般に、センサを有する乗物用ウィンドウのための既知の解決策は、比較的干渉を受けやすいものとして認識されている。
従来技術から出発して、本発明の目的は、比較的低い干渉感受性を有する乗物用ウィンドウを提案することである。別の請求項によれば、本発明は乗物に関する。
本発明の第１の態様によれば、乗物用ウィンドウは、少なくとも１つのトランスデューサ装置と、このトランスデューサ装置に関連付けられたトランスデューサ電子機器とを含み、トランスデューサ装置とトランスデューサ電子機器との両方は、少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されている。
さらに、トランスデューサ装置（１３）、及び／又はこのトランスデューサ装置（１３）に関連し、かつ少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されている補償装置（２１、２２）、及び／又はこのトランスデューサ装置（１３）に関連し、トランスデューサ装置を乗物内部又は乗物外部に対して電気的に遮蔽するための電気遮蔽装置が、少なくとも部分的に透明であることが規定されている。
「トランスデューサ」又は「トランスデューサ装置」との用語は、その英語名の由来に基づき、ある形態のエネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための装置（例えば、組立体又は構成要素）を意味する。この文脈では「トランスデューサ」は、「コンバータ」又は「エネルギーコンバータ」とも呼ばれる。好ましくは、トランスデューサ装置はセンサ装置であり、特に湿分センサ装置である。トランスデューサ装置、特にセンサデバイスは、好ましくはキャパシタを含み、その容量値は外部の影響（例えば、水の存在）に応じて変動する。好ましくは、トランスデューサ装置が、環境（例えば、湿分又は水）からの信号を電気信号に変換する。
「少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置する」との用語（これは、このように配置することになる、以下で言及する構成要素にも当てはまる）は、特に、それぞれの装置又はそれぞれの要素が少なくとも乗物用ウィンドウ内に組み込まれている配置、特には、乗物用ウィンドウによって完全に囲まれる配置を意味する。装置、例えば、任意にトランスデューサ電子機器のような装置が、複数の個々の構成要素を備える場合、これらの個々の構成要素の少なくとも１つ若しくは複数又はそれらの全てを、それぞれの場合において、乗物用ウィンドウ内に、部分的に又は完全に配置するべきである（すなわち、場合によっては乗物用ウィンドウによって完全に囲まれるように配置する）。
したがって、本発明の第１の態様によれば、トランスデューサ電子機器は、特に、少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されている。これまで、従来技術では（少なくとも対応するセンサが乗物用ウィンドウに一体化されている場合であっても）、対応する（信号処理又は信号調整）電子機器は、ウィンドシールドの外側又はその近傍に設置されていた。ここで、本発明によれば、従来技術では、その結果、トランスデューサ装置（例えば、センサ）から電子機器への比較的長い信号経路が存在し；したがって、（望ましくない）干渉、寄生効果、及び断絶が生じ得る、ということが認識されている。しかしながら、本発明によれば、電子機器を少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ（例えば、ウィンドシールド）に組み込む場合に、電子機器をトランスデューサ装置のより近くに配置することができ、したがって、上述の効果を最小限に抑えることができる。トランスデューサ装置とトランスデューサ電子機器（特に、信号調整及び／又は信号処理電子機器）との間の距離が短いほど、ライン経路に結び付く断絶が少なくなるので、トランスデューサシステム（又はセンサシステム）がより堅牢になる。この理由のために、例えば、信号調整及び／又は信号処理電子機器、好ましくは、マイクロコントローラ及びドライバを含むトランスデューサ電子機器の少なくとも一部（場合によっては全て）を、特にトランスデューサ装置の近くで、乗物用ウィンドウ（例えばウィンドシールド）に組み込むことが好都合であり、それによって、システム全体が、電磁干渉（例えば、ＥＭＰ干渉、ここで、ＥＭＰは「電磁パルス」を意味する）、寄生キャパシタンス、寄生インダクタンス、寄生抵抗、及び／又は信号エネルギー又は信号電力の損失に対して、比較的堅牢となるようにされている。
本発明によれば、乗物用ウィンドウ内のセンサ装置のようなトランスデューサ装置は、比較的低い電力を有し、したがって、環境の影響によって容易に断絶され得る出力信号を伝えることが多いことも考慮されている。従来技術では、乗物用ウィンドウ（ウィンドシールド）に積層されるセンサの場合には、電極又は接続線（これらは、例えば、平坦な線として実施される）は、乗物用ウィンドウ（ウィンドシールド）を通じた経路全体について、その縁部までずっと、さらには（対応する接続線を介して）乗物のインターフェースまで、道筋を定めなければならない。このような長い経路の間に、特に、キャパシタンス、抵抗、インダクタンス、及び電磁適合性（ＥＭＣ）に関して、複数の寄生効果が生じ得る。ウィンドシールドにおける容量センサについて、その容量が数ｐＦの範囲にあり、かつ測定される量によって生じる容量変化が数ｆＦであり得る場合には、場合によっては２０ｐＦを超える接続線の寄生容量は、著しい断絶を意味する。
好ましくは、トランスデューサ電子機器（評価又は読み出し電子機器）は、信号調整及び／又は信号処理構成要素、好ましくは増幅器、及び／又はドライバ（ドライバ段）、及び／又はコンバータ、特にＡ／Ｄコンバータ、及び／又はシグナルプロセッサ、及び／又はマイクロコントローラを含む。特に、ドライバ段（又はその一部）は、例えば、（平坦である）接続線の経路内で乗物用ウィンドウ（例えば、ウィンドシールド）に一体化することができ、それによって、接続線を、全体として、比較的短く保つことができる。ドライバ段は、比較的高い入力インピーダンス及び比較的低い入力キャパシタンスを有することができる。このため、ドライバ又はドライバ段は、比較的高い性能及びより良好な駆動特性で、（乗物用ウィンドウに対して）外部へ接続線を延ばすことができる。ドライバ段は、好ましくは、比較的良好な後方絶縁を有し、それによって、下流の断絶はトランスデューサ装置の後方に伝播することができず、したがって、それらの出力を変化させることができない。さらに、マイクロコントローラ及び乗物のインターフェースのような信号処理電子機器の部品は、乗物用ウィンドウ（特にウィンドシールド）（又はそのような電子機器全体）に一体化することができる。全体として、比較的高い感度及びロバスト性を有する測定を達成する。
「ドライバ」という用語は、特に、伝送される信号の品質を改善し、場合によっては、伝送される信号を増幅するライン増幅器（ラインドライバ）又はエクステンダを意味する。
特定の実施形態では、センサデバイス（特に、容量センサ）、増幅器、Ａ／Ｄ変換器、及びマイクロコントローラを、乗物用ウィンドウ内に（例えば、外部ペインと内部ペインとの間、又は第１のペインと第２のペインとの間に、場合によっては１つの平面上に）一体化することができる。増幅器、Ａ／Ｄ変換器、及びマイクロコントローラは（平坦である）電気接続線上に、又は（平坦である）電気接続線に配置することができる。
本発明によれば、少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されている少なくとも１つのトランスデューサ装置を含む乗物用ウィンドウを提供することができ、この乗物用ウィンドウは、トランスデューサ装置に関連付けられた電気遮蔽装置であって、トランスデューサ装置を乗物内部又は乗物外部（又は乗物用ウィンドウ自体に対して外側）に対して電気的に遮蔽するための電気遮蔽装置をさらに含む。
「電気遮蔽装置」という用語は、特に、導電性（例えば、金属製）の装置であり、したがって、電磁場又は電磁場線を遮断する装置を意味する。
原則として（既に上述したように）、トランスデューサ装置、特に容量性トランスデューサ装置又はトランスデューサ構造は、乗物用ウィンドウ（例えば、乗物用ウィンドウの２つの個々のペインの間）に組み込むことができる。多くの場合、このような乗物用ウィンドウはウィンドシールドである。このようなトランスデューサ装置、特にセンサ装置は、例えば、乗物用ウィンドウ（ウィンドシールド）上の雨のような外部状態を測定することができる。水の誘電率は空気の誘電率よりも著しく高く、その結果、例えば、乗物用ウィンドウ（ウィンドシールド）の外側が湿ったり濡れたりすると、センサのキャパシタンスが変化する。したがって、トランスデューサ装置（センサ装置）を構成し、それによって、水の測定をキャパシタンスの変化により検出するようになっている。
一般に、トランスデューサ装置を、好ましくはウィンドシールドのワイピング領域、すなわち、ウィンドシールド（又は、それに応じたリアウィンドウ）のウィンドウワイパーによって覆われる領域内に配置することができる。これにより、トランスデューサ装置（センサ装置）によって、拭き取られる水も検出することができる。
第２の態様の主な着想は、遮蔽装置（特に、導電層として実施することができるもの）を追加することによって、乗物用ウィンドウ内のトランスデューサ装置（特に、容量センサ装置）の性能を向上させることにある。遮蔽装置（特に、導電層）は、外表面（例えば、乗物用ウィンドウの内面又は乗物用ウィンドウの外面）に配置することができる。特定の実施形態では、遮蔽装置を乗物の乗員の方向に面する乗物用ウィンドウの内面に設ける。この実施形態によれば、遮蔽装置（導電層）は、トランスデューサ装置と少なくとも部分的に（場合によっては完全に）重なり合うことができる。「部分的に（又は完全に）重なり合う」という用語は、特に、乗物用ウィンドウ（ウィンドシールド）の内側又は外側の平面図において、遮蔽装置がトランスデューサ装置を（部分的に又は完全に）覆うことを意味する。
遮蔽装置は、（乗物用ウィンドウ又は乗物の他の構成要素には接続していないという意味で）電気的に絶縁することができる。代わりに、遮蔽装置を、接地電位又は供給電圧又は他の何らかの（おそらくアースと同様に、任意に一定の）基準電位に保持することができる。
遮蔽装置（導電層）は、可視又は不可視又は透明又は不透明なものとして実施することができる。さらに、導電層は、乗物用ウィンドウの表面、特に内面上に堆積させるか、又はこの表面上に接着することができる。
全体として、トランスデューサ装置（センサ装置）に関する遮蔽装置（特に導電層）によって、トランスデューサ装置（センサ装置）の感度を改善することを実現する。なぜならば、乗物用ウィンドウの側面（特に内側）の方向に延びる力線が、遮蔽装置（導電層）によって短くなるからである。例えば、湿分測定の場合、外側に延び、最終的に湿分検出に関与する力線は、全体のキャパシタンスに比較的大きな影響を及ぼす可能性がある。さらに、特に内側について、測定にとって決定的ではないか、又は測定をゆがめる影響、例えば内側で（内側から）曇った乗物用ウィンドウ若しくは（内部の）空気湿度、乗物の乗員（例えばその手）といった影響が低減する。さらに、遮蔽装置（導電層）は、測定を比較的確固たるものとしながら、特に、トランスデューサ装置（センサ構造）を、電磁効果、静電効果、及び誘電率変化効果（特に、内側からのもの）から遮蔽することができる。したがって、レインセンサは、例えば、（乗物用ウィンドウの外側の）ウィンドシールドワイパーを効果的に制御することができる。
トランスデューサ装置（例えば、センサ構造）は、乗物用ウィンドウの個々のペインの表面上に積層、印刷、又は堆積することによって適用することができる。
遮蔽装置は、乗物用ウィンドウの露出表面（例えば、内側に面する表面）上に積層、印刷、又は堆積することによって、積層、印刷、又は堆積することができる。コーティングされていないガラスの場合、（銀）印刷又は（アンテナ）フィルム積層を行うことができる。コーティングされたガラスの場合、（銀）印刷、レーザー加工、又は（アンテナ）フィルム積層を使用することができる。
遮蔽装置は、特に、例えば、差分測定（読み出し）のための（追加の）容量性構造としては実施されないが、好ましくは、例えば、接地電位又は別の電位に接続されるが、読み出しには使用されない遮蔽プレート（遮蔽層）として使用される。
電磁遮蔽装置は、好ましくは、乗物用ウィンドウの比較的広い領域（例えば、乗物用ウィンドウ全体）にわたって延在するものではなく、トランスデューサ装置が配置される領域にわたって延在する。したがって、遮蔽装置は、トランスデューサ装置又は少なくともその構成要素（例えば、キャパシタ、特に、適用層又は挿入層として実施されるキャパシタ）の面積と少なくとも同じ面積、あるいは、トランスデューサ装置（又はトランスデューサ装置の個々の要素、例えば、好ましくはそのキャパシタ）の最大５倍、又は最大３倍、又は最大１．５倍の面積にわたって延在することができる。乗物用ウィンドウ全体に対して、遮蔽装置は、好ましくは全領域の１０％未満、好ましくは５％未満にわたって延在する。任意選択で、この遮蔽は、ペイン全体にわたって延在することができる。
全体として、トランスデューサ装置のロバスト性が向上する。さらに、トランスデューサ装置の感度は、望ましくない（特に、内部の）影響を遮蔽することによって、また、力線の大部分が所望の方向（例えば、乗物内部から離れて外側に向けられたウィンドウの外面又は表面）に道筋を定められるという事実のために改善される。乗物用ウィンドウ（ウィンドシールド）、特に容量センサ装置に少なくとも部分的に組み込まれたこのようなトランスデューサ装置の測定は、望ましくない影響（例えば、乗物内部からの影響）を比較的受けにくく、かつ所望の影響（例えば、外部からの影響）に対して比較的敏感である。これは、特に、遮蔽装置を外側表面（例えば、乗物用ウィンドウの表面、特にウィンドシールド）に、好ましくは追加の層として、特に導電性フィルムの形態で適用することによって達成することができる。
電気遮蔽装置は、乗物用ウィンドウの内側又は外側に、好ましくは少なくとも部分的にトランスデューサ装置と重なるように配置される。
本発明によれば、少なくとも１つのトランスデューサ装置と、このトランスデューサ装置に関連する補償装置とを含む乗物用ウィンドウを提供することもでき、ここで、トランスデューサ装置と補償装置の両方は、少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されている。
補償装置は、好ましくは、１つ（又は複数）のキャパシタを含む。この１つ又は複数のキャパシタは、好ましくは、乗物用ウィンドウの内部（特に、２つの個々のペインの間）に配置（適用）する導電性（特に、金属）層によって提供される。
一実施形態では、補償装置（特にその層）を、トランスデューサ装置（特にその層）を有する平面に配置することができる。代替の実施形態では、補償装置を平面内に、すなわち、トランスデューサデバイス（特にその層）を配置する平面から距離を置いた平面に配置することができる。
補償装置は、同時に遮蔽装置（特に上述の遮蔽装置）であってもよく、又は遮蔽装置を含んでいてもよい。
「補償装置」という用語は、特に、比較測定を可能にする装置を意味し、望ましくない測定影響を、特に差分評価（読み出し）によって補償することができるようになっている。原則として、（本発明による、少なくとも部分的な乗物用ウィンドウ内での配置とは別に）補償装置は、中国特許第１００ ５７１ ０３５ Ｃ号明細書に記載されているように実施及び／又は操作することができる。
補償装置を使用することにより、特に、乗物用ウィンドウにおける変化及び／又はそこから離れた変化を検出し、それに応じて考慮する（補償する）ことができる。補償デバイスは特に、キャパシタとして実施され、キャパシタは２つの導電層を含む。任意選択で、補償デバイスは１つの導電層のみを有することもでき、それによって、補償及びトランスデューサ装置の導電層との協働が可能になる。
全体として、（特に容量性構造の）トランスデューサ装置のロバスト性及び感受性は、差分測定構造によって（又は補償装置によって）改善することができる。この手段により、乗物用ウィンドウの表面（特に、乗物内部から離れた外面）における状態の測定を改善することができる。場合により、補償装置に基づき、表面から離れた温度や湿分の変化に対する感度を向上させることができる。特に、補償装置（基準構造）は、トランスデューサ装置と同様に、乗物用ウィンドウからより離れたところの湿気に対する感度を感知するように構成することができ、その一方で、乗物用ウィンドウの表面（特に、乗物内部から離れた外側表面）における感度は、より低いか又は無視できる（すなわち、少なくとも実質的にゼロに等しい）。したがって、全体として、より遠く離れた湿分に対する感度を抑制することができ、一方で、外面に対する感度は（特に、両方の構造、すなわち、トランスデューサ装置及び補償装置の両方の差分評価に起因して）影響を受けないままである。
好ましくは、トランスデューサ装置は、乗物用ウィンドウ（ウィンドシールド）における直接的な状態（例えば、湿分）と、そこから離れたところ（例えば、１ｃｍ以上、特に１０ｃｍ以上離れたところ）の状態との、両方を検出するように構成され、一方、補償装置は、より遠く離れたところの状態のみを少なくとも実質的に測定するように構成される。したがって、差分比較により、トランスデューサ装置から遠く離れた状態を算出することができる。
本発明の第４の態様（特に、上記態様のうちの１つ又は複数と組み合わせることができる）によれば、少なくとも１つのトランスデューサ装置（好ましくは、少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されている）と、このトランスデューサ装置に関連する複数の電気接続線（電極）とを含む乗物用ウィンドウが提案され、ここで、この複数の電気接続線は、少なくとも部分的に、互いに増加した間隔を有する。
増加した間隔は、好ましくは、複数の接続線を、それらの経路にわたって部分的に互いに離れるように移動させることによって得ることができる（場合により、その後、それらの接続線を互いに近づけるように戻す）。代替的に又は追加的に、増加した間隔は、トランスデューサ装置の導電性部分の端部から距離を置いて配置した少なくとも１つの接続線が、この導電性部分と接触することによって得ることができる。したがって、この代替形態では、接触が、導電性部分の端部には配置されず（実際には、本発明を考慮することなく、このために合理的に使用される）、代わりに、導電性部分から離して配置される。その距離は、例えば、トランスデューサ装置の対応する導電性部分（導体）、例えば対応する導電層上の最大可能距離の少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも５０％とすることができる。いくつかの端部、例えば、（導電層の）導電性部分の少なくとも２つ又は少なくとも３つ又は少なくとも５つの端部がある場合には、上記の間隔の規定は、好ましくはこれらの端部のすべてに適用される。
増加した間隔は、少なくとも２ｍｍ、より好ましくは少なくとも１０ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも２０ｍｍとすることができる。
第４の態様の主な着想は、部分的に、増加した間隔（実際には信号線又は電力線にとっては必要ではない）を、複数の接続線間に設定することにある。実際のトランスデューサ装置の感度（特にキャパシタンス）は、外部条件が変化することに応じて変化し得るだけでなく、トランスデューサ装置を、例えばトランスデューサ電子機器と、乗物用ウィンドウの内側又は外側で接続する、対応する接続線（電極）によっても変化し得ることが認識されている。これらは、乗物用ウィンドウの外側に電界線を有する寄生（容量性）構造を形成することができる。したがって、例えば、接続線（電極）の近くの水は、構造全体の合計のキャパシタンスを変化させることができる。特に、接続線（電極）を配置する乗物用ウィンドウ（ウィンドシールド）の領域は、その変化を、（例えば、水がウィンドシールドワイパーによって拭き取られる程度に）検出するべき領域（例えば、ウィンドシールドワイパーの領域）に配置する必要は（必ずしも）ない。したがって、この接続線（電極）自体は、機能的なトランスデューサ装置（センサ装置）の一部であるとは（必ずしも）考えられない場合がある。その代わりに、接続線は（一般に）、測定において対応する誤差を引き起こし得る、望ましくない寄生的影響（キャパシタンス）として考慮されなければならない。
本発明の第４の態様によれば、トランスデューサ装置（特に容量センサ装置）の性能は、接続線の間隔を比較的大きく（少なくとも接続線が別の構成要素、特にトランスデューサ電子機器、好ましくは評価電子機器に到達するまで）設定することによって、接続線（電極構造）の寄生影響（キャパシタンス）を低減することにより改善される。
２つの平行な（平坦である）導電層を含むトランスデューサデバイスの場合、接続線は好ましくは電気層と整列して及び／又は（幾何学的な意味で）互いに平行には延びておらず、むしろ、部分的に（例えば、接続線が接触する領域において）、特に電気層の進路に垂直な方向に、互いから離れる。
内側（例えば、円形）構造と、中断部を有する外側（例えば、環状）構造（導電層）とを有するトランスデューサ装置の場合、外側構造（層）のための電気接続線は、（中断部に隣接する）外側層の端部から距離を置いて（例えば、それぞれが中断部に隣接する両端部に対して、最大可能分離距離の少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％に）配置することができる。代替的に、又は追加的に、そのような実施形態では、接続線を（場合により、接続線が特にトランスデューサ電子機器などの別の電気構成要素に到達するまで）互いに離すことができる。
（互いに導電的に接触することのない）レーキ状の様式で互いにかみ合う２つの導電層を有する実施形態では、導電層のうちの１つの接続線のための接触を、（レーキ状の実施形態における多数の端部のうちの）１つから、ある間隔で離しておくことができ、又はそれに対応して、すべての端部から（特にすべての端部に関して、最大可能距離の少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％）離しておくことができる。
第４の態様による増加した間隔は、特に、２つの構造（層）間の距離によって予め定められた導電性構造（導電層）との接触位置における電気接続線間の潜在的な最小距離よりも大きい距離であり、好ましくは、そのような最小分離距離の少なくとも１．２倍、より好ましくは少なくとも２倍、さらにより好ましくは少なくとも５倍である。好ましくは、（関連する）この２つの接触点（すなわち、第１の導体又は第１の導電層上の接触点と、第２の導体又は第２の導電層上の第２の接触点）の間の距離は、可能な最大分離距離の少なくとも２０％、好ましくは少なくとも５０％である。
トランスデューサ装置は、２つの層の間に配置することができ、特に、一方を他方の上に重ねて配置した乗物用ウィンドウの２つの個別のペインの間に配置することができる。
トランスデューサ電子機器（又は少なくともその要素）は、２つの層の間に配置することができ、特に、一方を他方の上に重ねて配置した乗物用ウィンドウの２つの個別のペインの間に配置することができる。
補償装置は、２つの層の間に配置することができ、好ましくは、一方を他方の上に重ねて配置した乗物の２つの個別のペインの間に配置することができる。
遮蔽装置は、２つの層の間に配置することができ、特に、一方を他方の上に重ねて配置した乗物用ウィンドウの２つの個別のペインの間に配置することができる。
トランスデューサ装置は、好ましくはセンサ装置（又はセンサ）、特に湿分センサを含む。
トランスデューサ装置のセンサは、透明であってよく、任意の位置及び／又は任意のサイズで構成されていてよい。特に、センサは、乗物用ウィンドウの視界を著しく質的に損なうことなく、乗物用ウィンドウの透明な延在部分全体にわたって配置することさえできる。
これに関連して、センサのサイズ、面積、又は延在部分は、任意に構成することができる。したがって、感度又は活性表面を好都合に増大させることができ、又はセンサの感度を好都合に最適化することができる。センサを、例えばレインセンサとして設計する場合、変化する周囲条件に対する最適化した反応が、拡張した又は拡張可能なセンサ領域に起因して生じ得る。
トランスデューサデバイスは、１つ、正確に２つ、又はそれ以上の導電層を有することができる。２つ以上の導電層は、互いに絶縁することができる。２つ以上の導電層は、１つの平面又は異なる平面に配置することができる。実施形態によれば、トランスデューサ装置はキャパシタを含むことができ、このキャパシタは、好ましくは、（互いに絶縁された）２つの導電層を含む。
補償デバイスは、１つ、２つ、又はそれを超える導電層を含むことができる。２つ又はこれを超える導電層は、互いに絶縁することができる。２つ又はこれを超える導電層は、１つの平面又は異なる平面に配置することができる。補償デバイスはキャパシタを含むことができ、キャパシタは、（互いに絶縁された）２つの導電層を含むことが好ましい。
遮蔽装置は、少なくとも１つ又は２つ又はそれを超える導電層を含むことができる。２つ又はそれを超える導電層は、互いに絶縁することができる。２つ又はそれを超える導電層は、１つの平面又は異なる平面に配置することができる。
それぞれの導電層は金属層（例えば、印刷、堆積、又は積層）として実施することができる。本発明によれば、トランスデューサ装置及び／又は補償装置及び／又は電気遮蔽装置、特に少なくともそれらの導電層が（少なくとも部分的に、任意には完全に）透明であることが規定される。
トランスデューサ装置及び／又はトランスデューサ電子機器及び／又は補償装置及び／又は電気遮蔽装置及び／又は一つ若しくは複数の電気接続線、特にそれらの導電層は、少なくとも部分的に、コーティング及び／又は印刷及び／又は堆積及び／又はパターニングによって、例えばレーザー及び／又はマスキングによって製造することができ、かつ／又は、前もってコーティングしたかつ／又はパターニングしたインサートを挿入することによって、例えば、好ましくはコーティングしたＰＥＴフィルムであって、任意に、例えばレーザーによってパターニングした相応の層をその上に有し、次いで、好ましくは完成したインサートとしてペインに積層するＰＥＴフィルムのインサートを挿入することによって製造することができる。
乗物用ウィンドウは、好ましくは乗物のウィンドウペイン、特に、ウィンドシールド、又は代替的に、リアウィンドウである。
上述の目的はさらに、上記のタイプの乗物用ウィンドウを含む乗物、特に、自動車、好ましくは乗用車、トラック若しくはバス、又は列車若しくは船舶によって達成される。
「電気絶縁材料」とは、特に、室温（２５℃）において、１０−１Ｓ・ｍ−１未満（任意に１０−８Ｓ・ｍ−１未満）の導電率を有する材料を意味する。したがって、「導電体」又は「導電性を有する材料（又は被覆）」は、好ましくは、少なくとも１０Ｓ・ｍ−１、より好ましくは、（特に２５℃の室温で）少なくとも１０３Ｓ・ｍ−１の導電率を有する材料を意味する。
乗物用ウィンドウ（特に、ウィンドシールド）は、第１のペイン（外部ペイン）及び第２のペイン（内部ペイン）を含むことができ、これらのペインは、任意に、好ましくはポリビニルアセタール、特にポリビニルブチラールをベースとする、好ましくは熱可塑性の中間層を介して互いに接合している。乗物用ウィンドウ（ウィンドシールド）は、好ましくは、乗物のウィンドウ開口部に設けられ、内部を外部環境から分離する。「内部ペイン」とは、内部（乗物内部）に面する複合ペインのペインを指す。「外部ペイン」とは、外部環境に面するペインを指す。
乗物用ウィンドウ（外部ペイン及び／又は内部ペイン）は、好ましくは、ガラス、任意選択でソーダ石灰ガラスを含む。乗物用ウィンドウ（外部ペイン及び／又は内部ペイン）は、原則として、石英ガラス又はホウケイ酸ガラスなどの他のタイプのガラスも含むことができる。あるいは、硬質プラスチック、特にポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートを含んでいてもよい。
（熱可塑性）中間層は、好ましくは、少なくとも１つの熱可塑性ポリマー、好ましくはエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、又はポリウレタン（ＰＵ）、又はそれらの混合物若しくはコポリマー若しくは誘導体を含有し、特に好ましくはＰＶＢを含有する。（熱可塑性）接着剤（積層フィルム）の最小厚さは、好ましくは０．２ｍｍ〜２ｍｍ、より好ましくは０．３ｍｍ〜１ｍｍである。「最小厚さ」は、中間層の最も薄い点における厚さを指す。
（熱可塑性）中間層は、熱可塑性積層フィルム（任意選択で、変化する厚さの）によって形成することができる。
全体として、複数の中間層（外部ペインと内部ペインとの間）、例えば、少なくとも２つ又はこれを超える中間層（又はそのようなフィルム）を形成することができる。
中間層はまた、騒音減衰効果を有する音響フィルムとして実施されるか、又はそれを含むことができる。このようなフィルムは少なくとも３つの層（プライ）からなることができ、例えば、より高い可塑剤含有量の結果として、中間層は、周囲の外側層よりも高い可塑性又は弾性を有することができる。
本発明の別の態様によれば、乗物用ウィンドウを製造するための方法が提供され、この方法は、以下の工程を含む：
− 上下に重ねて配置する２つの個別のペインと、それらの間に配置する中間層とを提供すること；
− センサ、特に容量センサ装置を形成するための透明導電性インク層を、中間層の少なくとも一方の側に印刷すること；
− 透明導電性インク層を導電体と接触させること、特に導電性接着要素によって平坦な導電体を接続すること；及び
− 乗物用ウィンドウを形成するために、個別のペインと中間層とを重ね合わせて積層すること。
− 上下に重ねて配置する２つの個別のペインと、それらの間に配置する中間層とを提供すること；
− センサ、特に容量センサ装置を形成するための透明導電性インク層を、中間層の少なくとも一方の側に印刷すること；
− 透明導電性インク層を導電体と接触させること、特に導電性接着要素によって平坦な導電体を接続すること；及び
− 乗物用ウィンドウを形成するために、個別のペインと中間層とを重ね合わせて積層すること。
センサを透明センサとして実現することが規定される。好ましくは、センサは、容量センサ、特にレインセンサとして実施される。これに関連して、完全なセンサ、好ましくは容量性センサ装置を、透明な形態で形成することを規定することができ、このセンサは、トランスデューサ装置又は他の構造を含むこともできる。センサ又はセンサ装置は、乗物用ウィンドウ、特に乗物用ウィンドウの視界を実質的に質的に損なうことなく、乗物用ウィンドウに沿って任意のサイズで、任意の位置にすることが可能である。
さらに、透明な導電性インク層又は塗料層を、導電体、好ましくは導電性フラットコネクタに接続する。フラットコネクタの接続は、導電性接着剤又は接着要素によって行うことができる。
ここで、「インク層」とは、この層をインクジェット印刷法やスクリーン印刷法で適用することができることを意味する。したがって、例えば、「インク層」とは、例えばインクジェット印刷法の間に導電性構造体を形成するために加工可能な任意の基材を好ましくは意味する。
さらに、透明導電性インク層を、中間層上に配置し、したがって個々のペインの間に配置することが規定されている。インク層又は塗料層の印刷又は適用は、組み立てられた乗物用ウィンドウ内の個々のペインの方を向いた中間層の少なくとも一方の側に、すなわち、第１のペイン又は第２のペインにもたらされる。
任意の工程として、印刷前に中間層を室温よりも高いが６０℃よりも低い温度に予熱することを規定することができる。
さらに、空気中、すなわち大気条件下で、又は室温を超えるが、好ましくは６０℃未満の温度を有する炉中で、中間層への印刷又は適用後に導電性塗料層又はインク層を乾燥させることを規定することができる。
透明な導電性インク層又は塗料層の印刷は、インクジェット印刷法又はスクリーン印刷法によって行うことができる。
以下、添付図面を参照して本発明を説明する。
図１及び図２は、それぞれ、本発明による乗物用ウィンドウの実施形態を、上から見た図及び概略断面図で示したものである。図１及び図２の乗物用ウィンドウは、第１の（内部）ペイン１０と、第２（外部）ペイン１１と、第１及び第２のペイン１０、１１の間の中間層１２とを備えている。中間層１２内には、センサの形態のトランスデューサ装置１３が配置されている。さらに、増幅器１５、Ａ／Ｄ変換器１６、及びマイクロコントローラ１７を備えたトランスデューサ電子機器１４が、中間層１２内に配置されている。増幅器１５、Ａ／Ｄ変換器１６、及びマイクロコントローラ１７は、信号線１８（電気線）に又はその上に配置されている。トランスデューサ装置１３とトランスデューサ電子機器１４との間の距離は比較的小さい。
図３は、本発明の別の実施形態を、概略的な力線３９とともに概略断面図で示したものである。ここでは、トランスデューサ装置１３が中間層１２にセンサ（湿分センサ）の形態で設けられている。トランスデューサ装置は、２つの導電層１９、２０を含む。また、中間層１２には補償装置２１、２２が設けられており、これらの補償装置は導電層２３／２４又は２５／２６によって特別に形成されたキャパシタも備えている。さらに、中間層１２には、導電層２５、２６の上方に遮蔽装置２７が設けられている。これは特に、第２のウィンドウガラス１１の外面２８に比較的近接して延在する導電層２５、２６間の磁力線３９を遮断するが、より遠くに貫通する磁力線を遮断しない（又はより少ない程度でそれらを遮断するだけである）。
トランスデューサ装置１３及び補償装置２１、２２の両方を（内側で、即ち、乗物内部に対して）遮蔽する別の遮蔽装置３０が、内面２９に設けられている。この目的のために、遮蔽装置３０は、トランスデューサ装置１３及び補償装置２１、２２と（それらに接触することなく）重なり合っている。
図４は、本発明の別の実施形態を概略断面図で示したものである。そこでは、導電層１９、２０を有するトランスデューサ装置１３が中間層１２に配置されている。同じ中間層１２（ただし、離間した平面内）には、導電層３１が配置されている。導電層３１は、まず、（導電層１９、２０と共に）補償装置を形成し、他方で（乗物用ウィンドウに対する内部に関して）シールドも形成する。図４によれば、導電層３１は、両方の導電層１９、２０と重なっている。
図５は、別の実施形態を概略断面で示したものである。これは図４の実施形態に実質的に対応するが、導電層３１は導電層１９の上だけに延在している（導電層２０の上には延在していない）。
図６は、本発明の別の実施形態を示したものである。ここでは、トランスデューサ装置１３が中間層１２に設けられている。遮蔽装置３２は、図３の遮蔽装置３０と同様であり（ただし、補償装置２１、２２はなく、しかしながら、補償装置は、図６の実施形態にも設けることができる）、遮蔽装置３２が第１のペイン１０の表面上に（乗物内部に向かって）示されている。トランスデューサ装置１３とシールド装置３２とは、コンタクト（接触点）４０を介して電気的に接続していることが好ましい。
すべての実施形態において、中間層１２は、（電気絶縁性）、特に（溶融）接着剤、及び／又はポリビニルアセチル、好ましくはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）をベースとするプラスチックにから形成することができる。
図７は、本発明の別の実施形態を示す。ここでは、２つの（ストリップ形状の）導電層１９、２０を有するトランスデューサ装置１３が示されている（これらは一緒になってキャパシタを形成する）。導電層１９、２０は互いに平行に延びている。破線は接続線３１、３２（本発明によるものではない）を表し、これらの接続線は従来技術で提供され得るように、トランスデューサ電子機器１４に通じる。対照的に、本発明による接続線３３、３４が示されている。接触点３５、３６から出発して、これらの接続線は、（部分的に）互いに離れていき、それによって、接続線３３、３４間の距離は、従来の接続線３１、３２と比較して（著しく）増大したものとなっている。
図８は、本発明の別の実施形態を示す。ここでは、導電層１９、２０が設けられている（これらは一緒になってキャパシタを形成する）。導電性（内側）層１９は円形である。導電（外側）層２０は環状であって、中断したリングの形状であり、それによって、内側導電層１９が（同じ平面内で）リングと接触できるようになっている。ここでもまた、破線は従来技術で提供され得るような接続線３１、３２を示す。本発明による接続線３３、３４は実線で描かれている。図８からわかるように、これらの接続線３３、３４も（部分的に）互いに離れていく。さらに、接触点３５、３６は、（破線３１、３２から派生し得る対応する接触点と比較して）互いに比較的大きく離れて位置している。接触点３６は、ここでは（少なくとも実質的には）導電層の構造によって定められる。接触点３５を接触点３６から意図的に離して実現し、好ましくは、最大可能距離の２０％を超える距離に相当する距離のところに離して実現し、これは、例えば、接触点を３７の位置に設けた場合となる。このことは、簡単な方法で、接続線３３、３４を比較的遠く離して配置することを可能にする。
図９は、本発明の別の実施形態を示す。ここでもまた、従来技術で提供され得るような接続線３１、３２は、破線として描かれている。対照的に、本発明による接続ライン３３、３４は、より間隔が離れている。ここで、これは、特に、接触点３５、３６（図８の実施形態と同様）が比較的遠く離れるように、これらの接触点を選択することによって達成される。特に、接触点３５を、導電層１９の一端３８から離して配置する。ここでも、接触点３５、３６間の距離は、接触させるために実際に必要な距離よりも大きく、特に最大可能距離の少なくとも２０％の距離である。
１０ 第１の（内部）ペイン
１１ 第２の（外部）ペイン
１２ 中間層
１３ トランスデューサ装置
１４ トランスデューサ電子機器
１５ 増幅器
１６ Ａ／Ｄ変換器
１７ マイクロコントローラ
１８ 信号線
１９ 導電層
２０ 導電層
２１ 補償装置
２２ 補償装置
２３ 導電層
２４ 導電層
２５ 導電層
２６ 導電層
２７ 遮蔽装置
２８ 外面
２９ 内面
３０ 遮蔽装置
３１ 導電層
３２ 遮蔽装置
３３ 接続線
３４ 接続線
３５ 接触点
３６ 接触点
３７ 位置
３８ 端部
３９ 力線
４０ コンタクト
１１ 第２の（外部）ペイン
１２ 中間層
１３ トランスデューサ装置
１４ トランスデューサ電子機器
１５ 増幅器
１６ Ａ／Ｄ変換器
１７ マイクロコントローラ
１８ 信号線
１９ 導電層
２０ 導電層
２１ 補償装置
２２ 補償装置
２３ 導電層
２４ 導電層
２５ 導電層
２６ 導電層
２７ 遮蔽装置
２８ 外面
２９ 内面
３０ 遮蔽装置
３１ 導電層
３２ 遮蔽装置
３３ 接続線
３４ 接続線
３５ 接触点
３６ 接触点
３７ 位置
３８ 端部
３９ 力線
４０ コンタクト
Claims (15)
- 少なくとも１つのトランスデューサ装置（１３）と、前記トランスデューサ装置（１３）に関連するトランスデューサ電子機器（１４）とを備えた乗物用ウィンドウであって、
前記トランスデューサ装置（１３）及び前記トランスデューサ電子機器（１４）の両方が、少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されており、
− 前記トランスデューサ装置（１３）、及び／又は
− 前記トランスデューサ装置（１３）に関連し、かつ少なくとも部分的に乗物用ウィンドウ内に配置されている、補償装置（２１、２２）、及び／又は
− 前記トランスデューサ装置（１３）に関連し、トランスデューサ装置（１３）を乗物内部又は乗物外部に対して電気的に遮蔽するための電気遮蔽装置
が少なくとも部分的に透明である、
乗物用ウィンドウ。 - 前記トランスデューサ電子機器（１４）は、信号調整及び／又は信号処理構成要素、好ましくは、増幅器（１５）、及び／又はドライバ、及び／又はコンバータ、特にＡ／Ｄコンバータ（１６）、及び／又はシグナルプロセッサ、及び／又はマイクロコントローラ（１７）を含む、請求項１に記載の乗物用ウィンドウ。
- 前記トランスデューサ装置（１３）と前記トランスデューサ電子機器（１４）とが、互いに５ｃｍ未満、好ましくは２ｃｍ未満の間隔を有している、請求項１又は２に記載の乗物用ウィンドウ。
- 前記電気遮蔽装置（３０、３２）が、電気的に絶縁されているか、又は接地電位、若しくは供給電圧、若しくは他の基準電位に保持されている、請求項１に記載の乗物用ウィンドウ。
- 前記電気遮蔽装置（３０、３２）が、前記乗物用ウィンドウの内側又は外側に、好ましくは前記トランスデューサ装置（１３）と少なくとも部分的に重なるように配置されている、請求項１又は４に記載の乗物用ウィンドウ。
- 少なくとも１つのトランスデューサ装置（１３）と、前記トランスデューサ装置（１３）に関連する複数の電気接続線（３３、３４）とを備えた、請求項１〜５のいずれか一項に記載の乗物用ウィンドウであって、
複数の前記電気接続線は、少なくとも部分的に互いから増加した間隔を有し、
増加した前記間隔は、複数の前記接続線（３３、３４）が、それらの経路にわたって、部分的に互いから遠ざかるようにして、及び／又は少なくとも１つの接続線（３３、３４）が、前記トランスデューサ装置（１３）の導電性部分と、それぞれの導電性部分の一端から離れて接触するようにして実現され、かつ／又は
増加した前記間隔が、少なくとも２ｍｍ、好ましくは少なくとも１０ｍｍ、より好ましくは少なくとも２０ｍｍである、
乗物用ウィンドウ。 - 前記トランスデューサ装置（１３）及び／又は前記トランスデューサ電子機器（１４）及び／又は前記補償装置（２１、２２）及び／又は前記遮蔽装置は、少なくとも部分的に、特に、それぞれ少なくとも１つの関連する導電層と共に、互いに上下に重ねて配置された前記乗物用ウィンドウの２つの層の間、特に、２つの個々のペイン（１０、１１）の間に配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の乗物用ウィンドウ。
- 前記トランスデューサ装置（１３）がセンサ、特に湿分センサを備えている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の乗物用ウィンドウ。
- 前記センサは透明であり、かつ任意の位置及び／又は任意のサイズで構成することができる、請求項８に記載の乗物用ウィンドウ。
- 前記トランスデューサ装置（１３）及び／又は前記補償装置（２１、２２）及び／又は前記遮蔽装置（３０、３２）が、少なくとも１つの導電層を含み、かつ／又は
前記トランスデューサ装置（１３）及び／又は前記補償装置（２１、２２）が、少なくとも２つの導電層を含み、ここで、前記２つの導電層が、互いに絶縁され、かつ１つの平面又は異なる平面に配置されており、かつ／又は
前記トランスデューサ装置（１３）及び／又は前記補償装置（２１、２２）が、キャパシタを含み、ここで、それぞれのキャパシタが、好ましくは、互いに絶縁された２つの導電層を含む、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の乗物用ウィンドウ。 - 前記トランスデューサ装置（１３）、及び／又は前記トランスデューサ電子機器（１４）、及び／又は前記補償装置（２１、２２）、及び／又は前記電気遮蔽装置（３０、３２）、及び／又は前記電気接続線（３３、３４）、特に少なくともその導電性層が、少なくとも部分的に、コーティング及び／又は印刷及び／又は堆積及び／又はパターニングによって、例えば、レーザー及び／又はマスキングによって製造され、かつ／又は前もってコーティングしかつ／又はパターニングしたインサートを挿入することによって、例えば、好ましくはコーティングしたＰＥＴフィルムであって、任意に、レーザーによってパターニングした相応の層をその上に有し、かつ、次いで、好ましくは完成したインサートとしてペインに積層するＰＥＴフィルムのインサートを挿入することによって製造される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の乗物用ウィンドウ。
- 前記乗物用ウィンドウは、乗物用ウィンドウペイン、特にウィンドシールドである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の乗物用ウィンドウ。
- 乗物、特に自動車、好ましくは、乗用車若しくはトラック若しくはバス、又は列車若しくは船舶であって、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の乗物用ウィンドウを含む乗物。
- 以下の工程を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の乗物用ウィンドウの製造方法：
− 上下に重ねて配置する２つの個別のペイン（１０、１１）と、それらの間に配置する中間層（１２）とを提供すること；
− 前記センサ、特に容量センサ装置を形成するための透明導電性インク層を、前記中間層（１２）の少なくとも一方の側に印刷すること；
− 前記透明導電性インク層を導電体と接触させること；及び
− 前記乗物用ウィンドウを形成するために、前記個別のペイン（１０、１１）と、前記中間層（１２）とを重ね合わせて積層すること。 - 前記透明導電性インク層の印刷を、インクジェット印刷法又はスクリーン印刷法によって行う、請求項１４に記載の方法。
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