JPH07101239A - ウインドガラス加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極帯を分割することで、電流の不均衡を検
出してウインドガラスのひび割れを精度良く検知するこ
とができるウインドガラス加熱装置を提供する。 【構成】 中央で分割された各電極帯３１，３２，４
１，４２に高電圧バッテリ９からコントローラ１２及び
各導電線７１，７２，８１，８２を通り給電して抵抗性
被膜２を加熱する。電流検出器６が検出する不均衡電流
が所定レベルを越えた場合に、コントローラ１２が前記
抵抗性被膜２への給電を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウインドガラスを加熱
することによってウインドガラスの霜取り，解氷，防
曇，及び除曇を行うとともに、加熱によるウインドガラ
スのひび割れ発生時には電力の供給を停止するウインド
ガラス加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウインドガラス加熱装置において
は、ウインドガラスに配設した抵抗性被膜と、この抵抗
性被膜の対向する二辺に接続された一対の電極と、一対
の電極を介して抵抗性被膜への電力の供給および電力の
供給を停止する電力供給回路とを備え、抵抗性被膜に電
力を供給することにより発生するジュール熱によってウ
インドガラスの霜取，解氷，防曇，及び除曇を行ってい
る。また、前記電力供給回路は、各電極の一点に接続す
る導電線および抵抗性被膜の電気抵抗値または温度が望
ましくない値をとるとウインドガラスにひび割れが発生
していると判断して抵抗性被膜への電力の供給を停止す
る比較回路とを具備している。

【０００３】ところが、このようなウインドガラス加熱
装置によると、抵抗性被膜を通電してウインドガラスを
迅速に霜取，解氷，防曇，及び除曇を行える温度に上昇
させるには、大電力（例えば１５００Ｗ）を消費する。
また、抵抗性被膜の抵抗値は、ウインドガラスの製造誤
差などにより製品個々で相違する。このため、従来のウ
インドガラス加熱装置においては、比較回路が製造誤差
による抵抗性被膜の電気抵抗値の誤差をひび割れと判断
して抵抗性被膜への電力の供給を停止してしまうことを
防止する必要があった。そこで、従来のウインドガラス
加熱装置においては、抵抗性被膜の電気抵抗値がかなり
（例えば２０％〜５０％）変化しないと、ウインドガラ
スにひび割れが発生したと判断しないように、比較回路
の基準値を設定している。そのため検出精度が悪く、微
小なひび割れの場合には電力の供給が停止されないの
で、局部的な発熱を防止できないという問題点があっ
た。この問題点を解決するべく、特開平４−４６８４７
号公報において、ウインドガラスに対向して配設された
一対の電極に複数の導電線を接続し、該複数の導電線に
流れる電流値の差を検出してウインドガラスのひび割れ
を検知するウインドガラス加熱装置が開示されている。

【０００４】上記公報記載のウインドガラス加熱装置に
よると、図５に示すように、一方の電極５の複数の位置
には複数の第１導電線９，１０が接続され、他方の電極
６の複数の位置には複数の第２導電線１１，１２が接続
されている。このため、抵抗性被膜７によりウインドガ
ラス１を加熱するのに消費電力が大きくても、複数の第
１導電線９，１０および複数の第２導電線１１，１２に
分けて抵抗性被膜７に供給する電流を流すことができる
ので、各第１導電線９，１０および各第２導電線１１，
１２を流れる電流は従来装置と比較して小さくなる。な
お、抵抗性被膜７には、一方の電極５の複数の位置から
他方の電極６の複数の位置に向かう複数の電流の流れが
形成される。このため、図６に示すように、ウインドガ
ラス１にひび割れが発生した場合でも、ひび割れ箇所を
通らなくても一方の電極５の複数の位置から他方の電極
６の複数の位置に向かって抵抗性被膜７を電流が流れ
る。

【０００５】上記公報記載のウインドガラス加熱装置に
よると、それぞれ２つの導電線９，１０，１１，１２が
一方の電極５，６の対称的な２つの位置に接続されてい
るので、２つの導電線９，１０と１１，１２を流れる電
流値は正常時にそれぞれほぼ等しくなる。また、ウイン
ドガラス１にひび割れが発生した場合には、ひび割れ箇
所を通る導電路の電気抵抗値がひび割れ箇所を通らない
導電路の電気抵抗値より大きくなる。このため、２つの
抵抗性被膜７を流れる電流値に差が生ずる。そして、２
つの導電線のうち一方の導電線９，１０を流れる第１電
流値と他方１１，１２の導電線を流れる第２電流値との
差を検出手段２０，２１により検出して、第１電流値と
第２電流値とに基準値以上の差が生じていれば制御手段
１６により抵抗性被膜７への電力の供給が停止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方式では、ウインドガラスに対向して配設された一対
の電極に複数の導電線を接続し、該複数の導電線に流れ
る第１電流と第２電流の差を検出してウインドガラスの
ひび割れを検知している。そのため、電流検出器同志の
検出誤差の差による成分が検出値に含まれるため、精度
良く検出できないという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、ウインドガラスのひび割れによって各導電
線の電流に不均衡が発生する点に着目し、電極帯を分割
し、電流の不均衡を検出することによって、ひび割れを
精度良く検知することができるウインドガラス加熱装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための具体的手段として、ウインドガラスに対向
して配設され、少なくとも一方を中央で分割した一対の
第１電極帯及び一対の第２電極帯と、前記一対の第１電
極帯と前記一対の第２電極帯との間に位置して前記ウイ
ンドガラスに形成された抵抗性被膜と、前記一対の第１
電極帯のそれぞれに接続されて該一対の第１電極帯それ
ぞれに別個に給電する一対の第１導電線、及び前記一対
の第２電極帯のそれぞれに接続されて該一対の第２電極
帯それぞれに別個に給電する一対の第２導電線と、前記
導電線間の不均衡電流を検出する電流検出手段とを具備
することを特徴とするウインドガラス加熱装置が提供さ
れる。

【０００９】

【作用】上記構成のウインドガラス加熱装置によれば、
中央で分割された各電極帯の各導電線によって給電され
て抵抗性被膜を加熱する。電流検出手段が中央で分割さ
れた電極帯に配された導電線間の不均衡電流を検出す
る。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。 （第１実施例）図１は第１実施例によるウインドガラス
加熱装置の全体構成を示す構成図である。このウインド
ガラス加熱装置は、２枚の板ガラスから成る合わせガラ
スの、ウインドガラス１を加熱して霜取，解氷，防曇，
及び除曇などを行うものである。ウインドガラス１の一
方の合わせ面に抵抗性被膜２が形成され、該抵抗性被膜
２の上部及び下部で、それぞれ一対の第１電極帯３１，
３２及び一対の第２電極帯４１，４２に接続される。前
記第１電極帯３１，３２及び第２電極帯４１，４２は、
それぞれ一対の第１導電線７１，７２及び抵抗を介装し
た一対の第２導電線８１，８２に接続される。そして、
コントローラ１２は、前記一対の第１導電線７１，７２
及び一対の第２導電線８１，８２への電力の供給を制御
する。また、前記一対の第２電極帯４１と４２を接続す
る第３の導電線５を設け、該導電線５に、電流トランス
による電流検出器６を設ける。高電圧バッテリ９は、前
記抵抗性被膜２に電力を供給する。

【００１１】前記第１電極帯３１，３２及び第２電極帯
４１，４２は、ウインドガラス１の一方の合わせ面に、
Ａｇペースト等の導電性ペーストにより印刷または焼成
して設けられる。第２電極帯４１と４２は、ウインドガ
ラス１の略中心で対称であり、またウインドガラス１の
下辺から数ｃｍ離れた状態で下辺と平行に配設され、両
端部がウインドガラス１の下辺に達している。前記第１
電極帯３１と３２は、ウインドガラス１の略中心で対称
であり、下辺を除く３辺から数ｃｍ離れた状態で各辺と
平行に配設され、また一端がウインドガラス１の上辺に
達し、他端はウインドガラス１の下辺に達している。抵
抗性被膜２は真空蒸着などにより形成され、該抵抗性被
膜２の上辺は第１電極帯３１，３２に、下辺は第２電極
帯４１，４２に個別に接続されている。コントローラ１
２は、図２に示すように、抵抗１２１，１２４、比較器
１２２、ＮＯＲ回路１２３、リレー駆動用トランジスタ
１２５、及び高電圧リレー１２６を備える。また、コン
トローラ１２の電源用としてバッテリ１０より＋１２ボ
ルトが、操作スイッチ１１を閉じることによって印加さ
れる。

【００１２】次に、上記構成よりなる第１実施例のウイ
ンドガラス加熱装置の作動について説明する。各電極帯
３１，３２，４１，４２、及び各導電線７１，７２，８
１，８２は、抵抗性被膜２に比べて十分に抵抗が低く、
その結果、各導電線７１，７２，８１，８２の通電電流
の大きさは、ウインドガラス１にひび割れが無い場合に
互いに等しくなっている。また電流検出器６及びコント
ローラ１２には制御用の電源電圧＋１２Ｖがバッテリ１
０から印加されスタンバイ状態となっている。操作スイ
ッチ１１を閉じると、抵抗１２１の電圧降下によりＮＯ
Ｒ回路１２３の入力の一方がロウレベルとなる。この場
合（ひび割れ無い場合）上述したように、各導電線７
１，７２，８１，８２の通電電流の大きさは互いに等し
いため、第３導電線５に電流（Ｉ₅）は流れずほぼ０で
あるので、電流検出器６が比較器１２２に出力する直流
信号電圧Ｖｉはほぼ０となる。そして、比較器１２２
は、所定の参照電圧Ｖｒｅｆと前記直流信号電圧Ｖｉと
を比較する。この場合、Ｖｒｅｆ＞Ｖｉであるのでロウ
レベルをＮＯＲ回路１２３へ出力する。

【００１３】従って、ＮＯＲ回路１２３の両方の入力電
圧がロウレベルとなるので、ハイレベルを出力してベー
ス電流制限用の抵抗１２４を通してリレー駆動用トラン
ジスタ１２５をＯＮさせて、高電圧リレー１２６の励磁
コイルを通電させる。それによって、高電圧リレー１２
６の接点が接続して、高電圧バッテリ９と一対の第１導
電線７１，７２及び一対の第２導電線８１，８２が接続
されて、抵抗性被膜２へ電力が供給され、ウインドガラ
ス１の霜取，解氷，防曇，及び除曇が行われる。

【００１４】また、ウインドガラス１にひび割れが発生
すると、抵抗性被膜２の抵抗値が変化するとともに、各
導電線７１，７２，８１，８２に流れる電流Ｉ₁，Ｉ₂，
Ｉ₃，Ｉ₄の電流が不均衡となるため、導電線５に電流Ｉ
₅が生じる。従って、導電線５に流れる電流を電流検出
器６によって検出することにより、ひび割れを検知する
ことができる。

【００１５】すなわち、図１に示すように、ウインドガ
ラス１にひび割れａが生じると、ひび割れａは一方の第
１電極帯３２の一部又は全部を切断し、第１電極帯３２
に接続されている導電線７２の電流Ｉ₂が減少して電流
Ｉ₁が増加する。電流Ｉ₂とＩ₁の不均衡により、第３導
電線５に一方の第２電極帯４１から他方の第２電極帯４
２へ不均衡電流Ｉ₅が流れる。そして、電流検出器６が
比較器１２２に出力する直流信号電圧Ｖｉが発生し、比
較器１２２は、所定の参照電圧Ｖｒｅｆと前記直流信号
電圧Ｖｉとを比較する。この場合、Ｖｒｅｆ＜Ｖｉとな
るため比較器１２２はハイレベルをＮＯＲ回路１２３へ
出力する。

【００１６】ＮＯＲ回路１２３の一方の入力電圧がハイ
レベルとなるので、該ＮＯＲ回路１２３はロウレベルを
出力して、ベース電流制限用の抵抗１２４を通してリレ
ー駆動用トランジスタ１２５をＯＦＦさせて、高電圧リ
レー１２６の励磁コイルへの通電を遮断する。それによ
って、高電圧リレー１２６の接点が遮断して、高電圧バ
ッテリ９と一対の第１導電線７１，７２及び一対の第２
導電線８１，８２の導通が遮断されて、抵抗性被膜２へ
電力の供給が断たれる。また、ひび割れｂにより、第２
電極帯４２の一部又は全部が遮断した場合も、当然なが
ら作動は同じである。

【００１７】以上述べたように、本実施例によるウイン
ドガラス加熱装置は、１つの電流検出器６でウインドガ
ラス１のひび割れを検知することができるため、占有ス
ペースを低減することができ、配線の取り回しも簡略に
なる。また、電流の不均衡を検出しているため、温度な
どの環境変化によって、高電圧バッテリ９の電圧変動や
抵抗性被膜２の抵抗値が変動しても、正常時は導電線５
に電流は流れないため誤検出することがなく、環境変化
に適応してウインドガラス１のひび割れを検知すること
ができる。

【００１８】（第２実施例）図３は第２実施例によるウ
インドガラス加熱装置の全体構成を示す構成図である。
第１実施例によるウインドガラス加熱装置では、一対の
第２の電極帯４１，４２間に第３導電線５を配設し、第
３導電線５に流れる電流を検出して電流の不均衡を検出
しているが、第２実施例では第３導電線５は配設せず、
一対の第１導電線７２及び一対の第２導電線８２が電流
検出器６を貫通するように配設される。

【００１９】次に、上記構成よりなる第２実施例のウイ
ンドガラス加熱装置の作動について説明する。操作スイ
ッチ１１を閉じると、第１の実施例のごとくコントロー
ラ１２により高電圧バッテリ９が接続され、第１導電線
７１，７２及び第２導電線８１，８２を通って、抵抗性
被膜２へ通電され、ウインドガラス１の霜取，解氷，防
曇，及び除曇などが行われる。ウインドガラス１にひび
割れが発生すると抵抗性被膜２にひび割れにより抵抗値
が変化すると共に、各第１導電線７１，７２及び第２導
電線８１，８２の電流の均衡が崩れ、第１導電線７１と
第２導電線８２の不均衡電流を検出することにより、ひ
び割れを検知することができる。

【００２０】すなわち、図３に示すように、ひび割れａ
が生じると、ひび割れａは一方の第１電極帯３２の一部
又は全部を切断して、電流Ｉ₂が減少し電流Ｉ₁が増加す
る。電流Ｉ₃とＩ₁の差ははほとんど無視できるため、不
均衡電流Ｉ₂−Ｉ₄（その他の電流であってもよい）を検
出することによって、ウインドガラス１のひび割れを検
知することができる。前記不均衡電流Ｉ₂−Ｉ₄が大きく
なったことをコントローラ１２が検出すると、抵抗性被
膜２への通電が遮断されて、第１実施例と同様な作動が
可能となる。この第２実施例によるウインドガラス加熱
装置によると第１実施例と比べて第３導電線５が不要と
なり、また第２電極帯４１，４２間の接続も不要となる
ため簡単な構成となる。

【００２１】（第３実施例）図４は第３実施例によるウ
インドガラス加熱装置の全体構成を示す構成図である。
第３実施例の構成は、第１実施例と同様であるが、抵抗
性被膜２を分割する点が異なる。ウインドガラス１に対
向して配設された第１電極帯３１と第２電極帯４１との
間に抵抗性被膜２１が配設され、第１電極帯３２と第２
電極帯４２との間に抵抗性被膜２２が配設される。ま
た、前記抵抗性被膜２１と抵抗性被膜２２は電気的に絶
縁されている。

【００２２】上記のように分割して構成した抵抗性被膜
２１，２２にすることにより、ウインドガラス１にひび
割れａが発生した時に、抵抗性被膜２２に導電線７２と
８２を通ってに流れる電流は大幅に減少し、抵抗性被膜
２１の電流は変化しないため、導電線７２と８２及び７
１と８１に流れる電流の不均衡が、抵抗性被膜２が１枚
（接続された）の場合と比べて、一方の第２電極帯４１
と他方の第２電極帯４２の間の電流の漏れがなくなり大
きく変化する。そのため、導電線５に流れる電流も大き
くなり、検出精度をより高めることができる。また、こ
のウインドガラス１による構造を第２の実施例で用いる
ことも可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明のウインドガラス加熱装置は上記
した構成を有し、電極帯を分割することで、電流の不均
衡を検出してひび割れを精度良く検知することができる
という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のウインドガラス加熱装置の全体構
成を示す構成図である。

【図２】コントローラの構成を示す回路図である。

【図３】第２実施例のウインドガラス加熱装置の全体構
成を示す構成図である。

【図４】第３実施例のウインドガラス加熱装置の全体構
成を示す構成図である。

【図５】従来のウインドガラス加熱装置の全体構成を示
す構成図である。

【符号の説明】

１...ウインドガラス、 ２，２１，２２...抵抗性被
膜、 ３１，３２...第１電極帯、 ４１，４２...第２
電極帯、 ５...第３導電線、 ６...電流検出器、 ７
１，７２...第１導電線、 ８１，８２...第２導電線、
１２...コントローラ、 Ｉ₁〜Ｉ₅...電流。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 3/84 (72)発明者 斉藤 俊彦 神奈川県川崎市川崎区田町２丁目４番１号 旭硝子株式会社京浜工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウインドガラスに対向して配設され、少
   なくとも一方を中央で分割した一対の第１電極帯及び一
   対の第２電極帯と、 前記一対の第１電極帯と前記一対の第２電極帯との間に
   位置して前記ウインドガラスに形成された抵抗性被膜
   と、 前記一対の第１電極帯のそれぞれに接続されて該一対の
   第１電極帯それぞれに別個に給電する一対の第１導電
   線、及び前記一対の第２電極帯のそれぞれに接続されて
   該一対の第２電極帯それぞれに別個に給電する一対の第
   ２導電線と、 前記導電線間の不均衡電流を検出する電流検出手段と、 を具備することを特徴とするウインドガラス加熱装置。
2. 【請求項２】 前記電流検出手段が検出する不均衡電流
   が所定レベルを越えた場合に、それぞれ一対の前記第１
   導電線，前記第２導電線，前記第１電極帯，前記第２電
   極帯を経由する高電圧バッテリからの前記抵抗性被膜へ
   の給電を停止する給電停止手段を具備することを特徴と
   する請求項１記載のウインドガラス加熱装置。
3. 【請求項３】 前記一対の第１電極帯及び前記一対の第
   ２電極帯の間の前記抵抗性被膜を中央で分割したことを
   特徴とする請求項１もしくは請求項２記載のウインドガ
   ラス加熱装置。