JP7350060B2 - 導電性コーティングの状態の指標として導電性コーティングの抵抗を監視するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
導電性コーティングを含む物品の状態を監視するためのシステムであって、前記システムは、
前記導電性コーティングの電気的特性を感知するように構成された、前記物品の前記導電性コーティングに電気的に接続可能な測定デバイスと、
前記測定デバイスに電気的に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサは、
前記導電性コーティングの前記感知された電気的特性を前記測定デバイスから受信し、
前記受信された感知電気的特性に基づいて前記導電性コーティングの抵抗を決定し、
前記導電性コーティングの前記決定抵抗に基づいて、前記物品の推定残存使用可能寿命を決定し、
前記決定された推定残存使用可能寿命を表す出力信号を生成するよう構成されるプロセッサと、を含む、システム。
(項目2)
前記導電性コーティングの前記電気的特性が、前記コーティングの抵抗、前記コーティングを通る電流、および/または前記導電性コーティングの電圧降下を含む、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記物品の前記推定残存使用可能寿命は、前記導電性コーティングの実質的な退化が生じるまでの推定時間を含む、項目1に記載のシステム。
(項目4)
前記推定残存使用可能寿命を表す前記生成された出力信号を前記プロセッサから受信し、前記推定残存使用可能寿命が所定の値を下回るときに前記物品の保守が必要であることを示すアラートをユーザに提供するように構成されたフィードバックデバイスをさらに備える、項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記推定残存使用可能寿命を表す前記生成された出力信号を前記プロセッサから受信し、前記推定残存使用可能寿命に基づいて決定された期間内に前記物品の破損の可能性を示すアラートを提供するように構成されたフィードバックデバイスをさらに備える、項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記プロセッサは、前記決定抵抗と閾値抵抗との間の差に基づいて、前記コーティングされた物品の前記推定残存使用可能寿命を決定するように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記プロセッサは、前記決定抵抗と前記導電性コーティングについて計算された平均抵抗との間の差に基づいて、前記コーティングされた物品の前記推定残存使用可能寿命を決定するように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記プロセッサは、前記導電性コーティングの前記決定抵抗の変化率に基づいて、前記推定残存使用可能寿命を決定するように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目9)
前記推定残存使用可能寿命は、複数の先行する時間間隔にわたる前記導電性コーティングの前記決定抵抗の変化率と、前記複数の時間間隔のうちの単一の直前の時間間隔にわたる前記決定抵抗の変化率との間の差に基づく、項目1に記載のシステム。
(項目10)
前記導電性コーティングを加熱するために前記導電性コーティングに電流を供給するための、前記導電性コーティングに電気的に接続可能な電源をさらに備える、項目1に記載のシステム。
(項目11)
前記プロセッサによって生成された前記信号は、前記導電性コーティングの前記推定残存使用可能寿命が所定の値未満であるとき、前記電源に、前記導電性コーティングへの前記電流の印加を停止させる、項目10に記載のシステム。
(項目12)
前記導電性コーティングの温度を測定するように構成された温度センサをさらに備え、前記プロセッサは、前記温度センサから前記測定された温度を受信し、前記測定温度に基づいて前記導電性コーティングの前記決定抵抗を修正して、前記導電性コーティングの抵抗に対する温度変化の影響を考慮するように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目13)
車両のためのフロントガラス加熱システムであって、
透明材と、
前記透明材の一部上の導電性コーティングであって、電流が前記導電性コーティングに印加されたときに熱を発生するように構成された導電性コーティングと、
前記導電性コーティングに接続され、前記導電性コーティングを加熱する前記電流を生成するように構成された電源と、
前記導電性コーティングに電気的に接続可能であり、前記電流が前記導電性コーティングに印加されたときに前記導電性コーティングの電気的特性を感知するように構成された測定デバイスと、
前記電源および前記測定デバイスに電気的に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサは、
前記電源に、前記電源から前記導電性コーティングに前記電流を印加させ、
前記導電性コーティングの前記感知電気的特性を前記測定デバイスから受信し、
前記感知電気的特性に基づいて前記導電性コーティングの抵抗を決定し、
前記導電性コーティングの前記決定抵抗に基づいて、前記導電性コーティングから前記電源を切断するための信号を生成するように構成されているプロセッサと、を含む、車両のためのフロントガラス加熱システム。
(項目14)
前記プロセッサは、前記導電性コーティングの前記決定抵抗と前記導電性コーティングの計算された平均抵抗との間の差が所定の値を超えるとき、前記導電性コーティングから前記電源を切断するための前記信号を生成する、項目13に記載のシステム。
(項目15)
前記透明材が、第1のシートと、第2のシートと、前記第1のシートと前記第2のシートとの間の中間層とを備える、項目13に記載のフロントガラス加熱システム。
(項目16)
前記第1のシートおよび前記第2のシートは、プラスチックおよび/またはガラスを含み、前記中間層は、前記第1のシートおよび/または前記第2のシートよりも柔らかいプラスチックを含む、項目15に記載のフロントガラス加熱システム。
(項目17)
前記導電性コーティングが、金属酸化物、ドープされた金属酸化物、貴金属を含む反射層、誘電体層、および/または金属層を含む、項目13に記載のフロントガラス加熱システム。
(項目18)
前記電源と前記導電性コーティングとの間に前記生成された電流を印加するための回路をさらに備え、前記回路は、前記導電性コーティングに電気的に結合されたバスバーを備える、項目13に記載のフロントガラス加熱システム。
(項目19)
透明材の状態を監視する方法であって、
測定デバイスを用いて前記透明材の導電性コーティングの電気的特性を感知することと、
プロセッサを用いて、前記測定デバイスによって感知された前記感知電気的特性に基づいて前記導電性コーティングの抵抗を決定することと、
プロセッサを用いて、前記決定抵抗に基づいて、前記透明材の推定残存使用可能寿命を決定することと、を含む、方法。
(項目20)
前記推定残存使用可能寿命を決定することは、複数の先行する時間間隔にわたる前記導電性コーティングの前記決定抵抗の変化率と、前記複数の時間間隔のうちの単一の直前の時間間隔にわたる前記決定抵抗の変化率との間の差を決定することを含む、項目19に記載の方法。
図1を特に参照すると、本開示の加熱システム100および監視システム200を含むことができる例示的な翼付き航空機2は、航空機2の前方または前端に隣接して配置されたフロントガラス4を含む。フロントガラス4は、フロントガラス4が設置される対応する航空機2の形状に適合する形状を有することが望ましい。航空機2への取り付けを容易にするために、各フロントガラス4は、フロントガラス4を取り囲み、フロントガラス4と航空機2の本体との間に機械的インターフェースを提供する支持フレーム6を含む。航空機2はまた、航空機2の胴体に沿って延在する、並んで配置された複数の乗客用窓8を含む。乗客用窓8はまた、窓8を航空機2の本体に取り付けるためのフレーム6を含むことができる。本明細書に記載されるように、フロントガラス4および/または乗客用窓8は、窓8またはフロントガラス4の表面の少なくとも一部を覆う、ヒータフィルムおよび/またはp型静電層などの導電性コーティングを含むことができる。
図3および図4を参照すると、本明細書に記載の透明材10は、透明材10の導電性コーティング30を通る電流の流れを制御するための窓加熱システム100とともに使用することができる。窓加熱システム100は、図2Aおよび図2Bに関連して説明したように、透明材10および導電性コーティング30を含む。システム100はまた、シート12の第1の縁部116に沿って配置された第1のバスバー114と、シート12の対向する縁部120に沿って配置された第2のバスバー118とを含む導電性バスバーシステム112を含む。当技術分野で知られているように、バスバー114、118は、導電性コーティング30またはフィルムの上に配置することができ、当技術分野で知られているように、導電性接着剤または導電性テープによってコーティング30またはフィルムに電気的に接続することができる。バスバー114、118はまた、シート12の最外表面22と導電性コーティング30との間など、導電性コーティング30の下に配置することもできる。導電性コーティング30はまた、コーティング30を保護するために、シート12、14の内側に面する表面18、20上に配置することもできる。
様々な透明材および窓加熱システム100を説明してきたが、次に、導電性コーティング30の状態を監視するための、特にコーティング30および透明材10の状態の指標としてコーティング30の抵抗の変化を識別するためのシステム200について説明する。
図6は、フロントガラスを監視する方法を示すフローチャートである。先に述べたように、フロントガラスは車両のフロントガラスとすることができる。この方法は、ステップ612に示すように、フロントガラスの平均またはベースライン抵抗を決定することを含む。ベースライン抵抗は、設置中に測定されたフロントガラスの初期抵抗を指すことができる。平均抵抗は、所定の期間にわたって計算されたフロントガラスの平均抵抗を指すことができる。平均は、所定の期間内に得られた測定値のみが平均抵抗を計算するために考慮される、ローリング平均または移動平均であり得る。
Claims (14)
- 導電性コーティングを含む物品の状態を監視するためのシステムであって、前記システムは、
前記導電性コーティングの電気的特性を感知するように構成された、前記物品の前記導電性コーティングに電気的に接続可能な測定デバイスと、
前記測定デバイスに電気的に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサは、
前記導電性コーティングの前記感知された電気的特性を前記測定デバイスから受信し、
前記受信された感知された電気的特性に基づいて前記導電性コーティングの抵抗を決定し、
前記導電性コーティングの前記決定された抵抗に基づいて、前記物品の推定残存使用可能寿命を決定し、
前記決定された推定残存使用可能寿命を表す出力信号を生成するように構成される、プロセッサと、を含み、
前記推定残存使用可能寿命は、
前記導電性コーティングの前記決定された抵抗と、
前記決定された抵抗に先行する所定の期間の間の前記導電性コーティングについての少なくとも1つの計算されたローリングまたは移動平均抵抗と
の間の差に基づき、
前記少なくとも1つの計算されたローリングまたは移動平均抵抗は、前記所定の期間にわたって特定の間隔またはサンプリングレートで得られた前記導電性コーティングについてのローリングまたは移動抵抗測定値を平均することによって計算される、システム。 - 前記導電性コーティングの前記電気的特性が、前記コーティングの抵抗、前記コーティングを通る電流、および/または前記導電性コーティングの電圧降下を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記物品の前記推定残存使用可能寿命は、前記導電性コーティングの実質的な退化が生じるまでの推定時間を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記推定残存使用可能寿命を表す前記生成された出力信号を前記プロセッサから受信し、前記推定残存使用可能寿命が所定の値を下回るときに前記物品の保守が必要であることを示すアラートをユーザに提供するように構成されたフィードバックデバイスをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記推定残存使用可能寿命を表す前記生成された出力信号を前記プロセッサから受信し、前記推定残存使用可能寿命に基づいて決定された期間内に前記物品の破損の可能性を示すアラートを提供するように構成されたフィードバックデバイスをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記決定された抵抗と閾値抵抗との間の差に基づいて、前記コーティングされた物品の前記推定残存使用可能寿命を決定するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記決定された抵抗と前記導電性コーティングについて計算された平均抵抗との間の差に基づいて、前記コーティングされた物品の前記推定残存使用可能寿命を決定するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記導電性コーティングの前記決定された抵抗の変化率に基づいて、前記推定残存使用可能寿命を決定するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記推定残存使用可能寿命は、複数の先行する時間間隔にわたる前記導電性コーティングの前記決定された抵抗の変化率と、前記複数の時間間隔のうちの単一の直前の時間間隔にわたる前記決定された抵抗の変化率との間の差に基づく、請求項1に記載のシステム。
- 前記導電性コーティングを加熱するために前記導電性コーティングに電流を供給するための、前記導電性コーティングに電気的に接続可能な電源をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサによって生成された前記信号は、前記導電性コーティングの前記推定残存使用可能寿命が所定の値未満であるとき、前記電源に、前記導電性コーティングへの前記電流の印加を停止させる、請求項10に記載のシステム。
- 前記導電性コーティングの温度を測定するように構成された温度センサをさらに備え、前記プロセッサは、前記温度センサから前記測定された温度を受信し、前記測定された温度に基づいて前記導電性コーティングの前記決定された抵抗を修正して、前記導電性コーティングの抵抗に対する温度変化の影響を考慮するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 透明材の状態を監視する方法であって、
測定デバイスを用いて前記透明材の導電性コーティングの電気的特性を感知することと、
プロセッサを用いて、前記測定デバイスによって感知された前記感知された電気的特性に基づいて前記導電性コーティングの抵抗を決定することと、
プロセッサを用いて、前記決定された抵抗に基づいて、前記透明材の推定残存使用可能寿命を決定することと、を含み、
前記推定残存使用可能寿命は、
前記導電性コーティングの前記決定された抵抗と、
前記決定された抵抗に先行する所定の期間の間の前記導電性コーティングについての少なくとも1つの計算されたローリングまたは移動平均抵抗と
の間の差に基づき、
前記少なくとも1つの計算されたローリングまたは移動平均抵抗は、前記所定の期間にわたって特定の間隔またはサンプリングレートで得られた前記導電性コーティングについてのローリングまたは移動抵抗測定値を平均することによって計算される、方法。 - 前記推定残存使用可能寿命を決定することは、複数の先行する時間間隔にわたる前記導電性コーティングの前記決定された抵抗の変化率と、前記複数の時間間隔のうちの単一の直前の時間間隔にわたる前記決定された抵抗の変化率との間の差を決定することを含む、請求項13に記載の方法。
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