JP5129338B2

JP5129338B2 - 車窓ガラスの曇り検出装置

Info

Publication number: JP5129338B2
Application number: JP2010527863A
Authority: JP
Inventors: ノ，ハク−チョル; キム，キョン−ソン
Original assignee: Auto Electronic Corp
Current assignee: Auto Electronic Corp
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2027-10-01
Also published as: JP2010540340A; CN101849173A; WO2009044942A1; US8572993B2; CN101849173B; US20100206047A1; EP2195634A4; EP2195634A1; EP2195634B1

Description

本発明は、車窓ガラスの曇り検出装置に係り、より詳細には、車窓ガラス面の温度を正確に測定して曇りを効果的に防止できるようにする車窓ガラスの曇り検出装置に関する。

一般的に、車両には、車窓ガラス面の防曇のためのセンサーあるいはセンサーモジュールが設けられている。このようなセンサーは、車両の空調システムと連携されて車窓ガラス面に形成され始める曇りを自動で除去することによって、運転者の安全運行を可能にする。

車窓ガラス面の防曇のための装置は、既に国内外で多く提案されている。その一例が特許文献１に開示されている。前記特許文献１の発明は、ガラス面温度センサーと相対湿度センサー及び車両室内温度センサーとを含むが、比較的正確な露点温度を算出するために、前記相対湿度センサーと車両室内温度センサーとを隣接させて同一地点での湿度と温度とを測定している。

ところが、従来によれば、車窓ガラス面の温度センサーの温度測定部位が、接着部材によって車窓ガラス面に付着されることで、車窓ガラス面の温度を測定することが一般的であって、車窓ガラス面が屈曲されるか、前記温度測定部位と接着部材との間に異物が流入される場合のような多様な原因で、温度測定部位と接着部材との間に間隙が生じる恐れがある。そうすると、車窓ガラス面の温度値にエラーが生じ、車窓ガラス面の防曇が効率よくなされない。

米国特許第６，４２２，０６２号：ガラス付着型フォグセンサー（デルファイ（Ｄｅｌｐｈｉ）社）

本発明の技術的課題は、前記問題点を解決するためのものであって、車窓ガラス面の温度を正確に測定して曇りを効果的に防止できるようにするだけではなく、全体的にコンパクトな構造を有しうる車窓ガラスの曇り検出装置を提供することである。

前記の課題を果たすための本発明による車窓ガラスの曇り検出装置は、車窓ガラス面の温度を測定するガラス面温度センサーと、車窓ガラス面の周りの相対湿度を測定する湿度センサーとが設けられた温湿度センサーモジュールと、前記温湿度センサーモジュールが装着されるものであって、前記温湿度センサーモジュールに設けられたガラス面温度センサーの温度測定部位が接合され、前記温湿度センサーモジュールに設けられたガラス面温度センサーと湿度センサーの各電極端子と接続される導電パターンが形成された軟性印刷回路基板と、前記温湿度センサーモジュールが通過できるように貫通孔が形成され、前記軟性印刷回路基板に設けられた導電パターンと接続されるように接続端子が形成された基板組立体と、前記軟性印刷回路基板の反対側で前記基板組立体を取り囲むものであって、前記温湿度センサーモジュールと対応する位置に空気流入孔が形成されたケースと、を備える。

本発明によれば、車窓ガラスの温度を正確に測定して正確な露点温度算出を可能にすることによって、これと連携された車両の空調システムによって曇りを効果的に防止することができる。また、装置を全体的にコンパクトかつ軽薄短小に製造することができる。

本発明の一実施形態による車窓ガラスの曇り検出装置を示す斜視図である。図１の車窓ガラスの曇り検出装置についての分解斜視図である。図２の軟性印刷回路基板の下部を示す図である。図１の車窓ガラスの曇り検出装置が車窓ガラスに付着された状態を示す断面図である。

以下、添付した図面を参照して、詳しく説明する。

本発明による車窓ガラスの曇り検出装置は、車窓ガラス面の温度を測定するガラス面温度センサーと、車窓ガラス面の周りの相対湿度を測定する湿度センサーとが設けられた温湿度センサーモジュールと、前記温湿度センサーモジュールが装着されるものであって、前記温湿度センサーモジュールに設けられたガラス面温度センサーの温度測定部位が接合され、前記温湿度センサーモジュールに設けられたガラス面温度センサーと湿度センサーの各電極端子と接続される導電パターンが形成された軟性印刷回路基板と、前記温湿度センサーモジュールが通過できるように貫通孔が形成され、前記軟性印刷回路基板に設けられた導電パターンと接続されるように接続端子が形成された基板組立体と、前記軟性印刷回路基板の反対側で前記基板組立体を取り囲むものであって、前記温湿度センサーモジュールと対応する位置に空気流入孔が形成されたケースと、を備える。

図１は、本発明の一実施形態による車窓ガラスの曇り検出装置についての斜視図であり、図２は、図１の車窓ガラスの曇り検出装置についての分解斜視図である。

図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施形態による車窓ガラスの曇り検出装置１００は、温湿度センサーモジュール１１０と、軟性印刷回路基板（ＦＰＣＢ；ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）１２０と、基板組立体１３０、及びケース１４０とを含んで構成される。

温湿度センサーモジュール１１０は、車窓ガラス面１０（図４参照）の温度を測定するガラス面温度センサーと、車窓ガラス面１０の周りの相対湿度を測定する湿度センサーとを備え、小型化のためにガラス面温度センサーと湿度センサーとをモジュール化したものである。ガラス面温度センサーは、サーミスター（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）からなりうるが、それ以外にも、通常知られた温度センサーからなりうるということは勿論である。このようなガラス面温度センサーには、温度測定部位が外部に露出されるように形成され、２つの電極端子が引き出される。ここで、温度測定部位は、電極の一部として構成することができる。そして、湿度センサーは、静電容量型湿度センサーのような各種の湿度センサーからなりうるが、静電容量型湿度センサーである場合、２つの電極とその電極との間に位置する薄膜の吸湿性高分子からなる。このような湿度センサーには、電極端子がそれぞれ引き出される。

一方、前記温湿度センサーモジュール１１０は、さらに小型化されるようにＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）技術を利用したＭＥＭＳタイプとして具現されることも可能である。このように、温湿度センサーモジュール１１０が小型化されるほど車窓ガラス面１０に対応する面積が小さくなり、車窓ガラス面１０の屈曲による影響が最小化されうる。

前記温湿度センサーモジュール１１０の湿度センサーに設けられた空気流入部位には、フィルター１１１がさらに設けられることもある。ここで、フィルター１１１は、ケース１４０の空気流入孔１４２を通じて流入される空気中の異物を除去して湿気のみを湿度センサーに供給できるようにする。このようなフィルター１１１は、メンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）フィルターからなりうる。ここで、メンブレンフィルターは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）系のテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）あるいは不織布のような素材からなりうる。

軟性印刷回路基板１２０には、前述した温湿度センサーモジュール１１０が装着される。ここで、軟性印刷回路基板１２０には、ガラス面温度センサーの温度測定部位が接合することによって、軟性印刷回路基板１２０に伝達された熱を温度測定部位に容易に提供させる。すなわち、車窓ガラス面１０からガラス面温度センサーの温度測定部位への伝達過程で、比較的広い面積を有し、軟性を有する軟性印刷回路基板１２０を経て熱が伝達されることによって、車窓ガラス面１０が屈曲されても、車窓ガラス面１０の屈曲に沿って容易に曲がって後述する接着部材１５０に付着されうるので、車窓ガラス面１０からの熱が温度測定部位に円滑に伝達されうる。したがって、車窓ガラス面１０の温度を正確に測定できるようになり、車窓ガラス面１０の防曇が効率よくなされうる。

このような軟性印刷回路基板１２０から温度測定部位に熱伝達がさらに円滑になされるように、軟性印刷回路基板１２０は、図３に示されたように、温度測定部位と接合する部位に導電物質で形成された導電部１２４が形成されることが望ましい。同時に、軟性印刷回路基板１２０は、あまり厚くなれば、車窓ガラス面１０の熱伝達が落ちるだけではなく、温度測定誤差が大きくなるので、０．１ｍｍ以下の厚さを有することが望ましい。

そして、前記軟性印刷回路基板１２０には、ガラス面温度センサーと湿度センサーの各電極端子とを基板組立体１３０に設けられた接続端子１３４にそれぞれ容易に接続させうるように導電パターン１２２が形成される。ここで、導電パターン１２２は、銅箔パターンからなりうる。このような導電パターン１２２は、ベース部１２１内に形成され、図３に示されたように、ベース部１２１の縁部部位、すなわち、基板組立体１３０の接続端子１３４が形成された部位に対応するように露出形成されたリード端子１２３を備えることができる。

基板組立体１３０には、温湿度センサーモジュール１１０が通過できるように貫通孔１３１が形成され、温湿度センサーモジュール１１０が貫通孔１３１に配された状態で軟性印刷回路基板１２０の導電パターン１２２、すなわち、リード端子１２３と半田付けなどで接続されるように接続端子１３４が形成される。一方、前記接続端子１３４とリード端子１２３との間の半田付けだけでは、軟性印刷回路基板１２０と基板組立体１３０との間の固定状態が弱いことがあるので、これを補完するために、基板組立体１３０の軟性印刷回路基板１２０に対応する部位に多数のホールを形成し、前記ホールにエポキシなどを充填して硬化させることで、軟性印刷回路基板１２０と基板組立体１３０との間を補助的に固定することもできる。

このように、基板組立体１３０の貫通孔１３１を通じて温湿度センサーモジュール１１０が収容配置されるが、軟性印刷回路基板１２０を介して基板組立体１３０と接続されることによって、車窓ガラスの曇り検出装置１００がさらにコンパクトな構造を有して車両内の車窓ガラス面１０に付着されうる。

また、基板組立体１３０には、後述するケース１４０のコネクタ端子１４４と半田付けなどでそれぞれ接続されるように基板端子１３５が形成される。

一方、露点温度の正確な算出のために、温湿度センサーモジュール１１０のガラス面温度センサーの以外に車両室内温度を測定するセンサーが必要であるが、このために、基板組立体１３０には、室内温度センサー１３２がさらに設けられうる。そして、基板組立体１３０は、制御回路モジュール１３３をさらに備えることができる。

制御回路モジュール１３３は、温湿度センサーモジュール１１０の湿度センサーと室内温度センサー１３２とでそれぞれ測定された値を演算して得られた露点温度を、温湿度センサーモジュール１１０のガラス面温度センサーで測定されたガラス面温度と比べて、曇り検出信号を選択的に出力する。

すなわち、制御回路モジュール１３３は、相対湿度値と室内温度値とから通常知られた露点温度を計算する式に基づいて露点温度を算出する。次いで、制御回路モジュール１３３は、算出された露点温度をガラス面温度と比べて、露点温度がガラス面温度以上の値を有するようになれば、車窓ガラス面１０に曇りが発生すると予測して曇り検出信号を出力する。このように出力された曇り検出信号は、車両の空調システムに提供されることで、車窓ガラス面１０に曇りが発生しないように空調がなされるようにする。

ケース１４０は、軟性印刷回路基板１２０の反対側で基板組立体１３０を取り囲み、後述するが、軟性印刷回路基板１２０と共に基板組立体１３０が車窓ガラス面１０に付着された状態で基板組立体１３０を保護する。このために、ケース１４０は、基板組立体１３０が挿入されるように挿入溝１４１が陷沒形成された構造からなる。一方、ケース１４０と基板組立体１３０との間は、機械的に締結されて固定されるか、接着部材などで付着されて固定されうる。

そして、ケース１４０には、温湿度センサーモジュール１１０に対応する位置に空気流入孔１４２が形成される。空気流入孔１４２は、車窓ガラス面１０に沿って流れる空気が温湿度センサーモジュール１１０に流入されて、温湿度センサーモジュール１１０の湿度センサーに提供されるようにする。ここで、空気流入孔１４２は、多数個形成され、示されたような格子形態などで配列されうる。

前記ケース１４０の一側には、制御回路モジュール１３３の電源供給とデータ入出力のためのコネクタ１４３が設けられうる。ここで、コネクタ１４３は、制御回路モジュール１３３に接続されるが、このためにコネクタ１４３には、コネクタ端子１４４が設けられ、このようなコネクタ端子１４４と半田付けなどで接続されるように基板組立体１３０には、制御回路モジュール１３３から引き出された基板端子１３５が設けられうる。一方、ケース１４０には、コネクタ端子１４４と基板端子１３５との間の半田付けが容易にコネクタ端子１４４側に孔が形成されるが、このような孔は、半田付けが終わった後、示されたように、カバー部材１４６によって覆われられるか、モールディング処理されうる。
そして、コネクタ１４３は、ワイヤハーネス（ｈａｒｎｅｓｓ）を通じて車両の電装部品を制御するコントロールボックスに連結されうる。これにより、コントロールボックスは、コネクタ１４３を通じて制御回路モジュール１３３からの曇り検出信号が入力されれば、空調システムによって除湿を行って、車窓ガラス面１０での曇りの発生を事前に防止するように制御することができる。

前記ケース１４３の内側には、温湿度センサーモジュール１１０と対応して温湿度センサーモジュール１１０に向けて突設された加圧突起１４５がさらに設けられることが望ましい。ここで、加圧突起１４５は、図４に示されたように、車窓ガラスの曇り検出装置１００が、接着部材１５０によって車窓ガラス面１０に付着された状態で温湿度センサーモジュール１１０を車窓ガラス面１０側に加圧することによって、軟性印刷回路基板１２０を接着部材１５０に密着させると同時に、接着部材１５０を車窓ガラス面１０に密着させる。したがって、車窓ガラス面１０からさらに正確な温度が測定されうる。

前記のように構成された車窓ガラスの曇り検出装置１００は、車両内の車窓ガラス面１０と軟性印刷回路基板１２０との間に介在された接着部材１５０によって車窓ガラス面１０に付着されて固定されうる。ここで、接着部材１５０は、車窓ガラス面１０に対する堅固な付着のために、軟性回路基板１２０のみならず、基板組立体１３０まで拡張形成されることが望ましい。そして、前記接着部材１５０は、接着性以外に熱伝導性をさらに備えることが望ましいが、これは、車窓ガラス面１０から温湿度センサーモジュール１１０のガラス面温度センサーに熱伝逹を容易にさせるためである。また、接着部材１５０は、車窓ガラス面１０が屈曲されるか、車窓ガラスの曇り検出装置１００が車窓ガラス面１０の曲面に付着されても、十分な付着力を有するようにソフトな材質からなることが望ましい。

本発明は、車窓ガラス面の防曇のための装置などに適用可能である。

Claims

車窓ガラス面の温度を測定するガラス面温度センサーと、車窓ガラス面の周りの相対湿度を測定する湿度センサーとが設けられた温湿度センサーモジュールと、
一方の表面上に、前記温湿度センサーモジュールが装着されており、かつ、ガラス面温度センサーの温度測定部位と接合する導電部が形成されており、他方の表面全体が前記車窓ガラス面に対向するように配置されている軟性印刷回路基板であって、前記温湿度センサーモジュールに設けられたガラス面温度センサーと湿度センサーの各電極端子と接続される導電パターンが形成された軟性印刷回路基板と、
前記軟性印刷回路基板の前記車窓ガラス面に対向する前記他方の表面全体を露出させる一方、前記温湿度センサーモジュールを通過させる貫通孔と、前記軟性印刷回路基板に設けられた導電パターンと接続する接続端子と、車両室内温度を測定する室内温度センサーと、前記温湿度センサーモジュールの湿度センサーおよび前記室内温度センサーでそれぞれ測定された値を演算して得られた露点温度を、前記温湿度センサーモジュールのガラス面温度センサーで測定されたガラス面温度と比べて、曇り検出信号を選択的に出力する制御回路モジュールと、を含む基板組立体と、
前記軟性印刷回路基板の前記他方の表面全体および前記基板組立体を前記車窓ガラス面に付着させる接着部材であって、前記車窓ガラス面から前記軟性印刷回路基板を介して前記ガラス面温度センサーへの熱伝逹を容易にする熱伝導性を有する接着部材と、
前記軟性印刷回路基板との間に前記基板組立体を挟むように前記基板組立体を取り囲むケースであって、前記温湿度センサーモジュールと対応する位置に形成された空気流入孔と、前記温湿度センサーモジュールを車窓ガラス面側に加圧する加圧突起と、前記制御回路モジュールの電源供給とデータ入出力のために、前記制御回路モジュールと接続されたコネクタと、を含むケースと、
を備えることを特徴とする車窓ガラスの曇り検出装置。
前記温湿度センサーモジュールに設けられた湿度センサーの空気流入部位には、
前記ケースの空気流入孔を通じて流入される空気の異物を分離するフィルターがさらに設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車窓ガラスの曇り検出装置。
前記温湿度センサーモジュールは、
ＭＥＭＳタイプの温湿度センサーモジュールであることを特徴とする請求項１に記載の車窓ガラスの曇り検出装置。