JP3918728B2 - Electric heating glass device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のフロントガラスに設けた透明電熱膜を通電加熱して、フロントガラスの解氷運転や曇除去運転等を実施する電熱ガラス装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7に示されるように、車両のフロントガラス1のほぼ全面に1枚の透明電熱膜2を配置し、その透明電熱膜2を通電加熱することによって、フロントガラス1の解氷運転、曇除去運転、あるいはフロントガラス1に曇りが発生する可能性のある場合に曇りが発生する前に曇りを予防する曇予防運転を行う電熱ガラス装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開昭64−90847号公報
【特許文献2】
特開平1−273750号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、フロントガラス1とほぼ同じ大きさに設けた1枚の透明電熱膜2を、合わせガラスの間に挟み込む構造になっており、電極対3、4も1対しか持たない構造であった。透明電熱膜2によるフロントガラス1の加熱は、車載電源(バッテリ)にかかる負担が大きいため、透明電熱膜2の消費電力を極力下げる要求がある。
しかし、上記の構造では、通電パターンは1通りしかあり得ないため、当然、発熱パターンも1通りしかない。このため、フロントガラス1の片隅に発生した曇りを除去する場合であっても、フロントガラス1の全面を加熱する必要がある。
即ち、従来では、加熱の必要のない領域までも無駄に加熱する構造であったため、無駄な電力消費をしていた。
【0005】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、透明電熱膜を配置したフロントガラスのうち、加熱の必要の無い領域への通電を停止して、無駄な電力消費を抑えることのできる電熱ガラス装置の提供にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
〔請求項1の手段〕
請求項1の手段を採用する電熱ガラス装置は、加熱の必要の無い領域への通電を停止して、無駄な電力消費を抑えることができる。
【0008】
透明電熱膜を通電する通電手段は、フロントガラスの複数の領域の状態を検出し、その検出結果に基づいてフロントガラスの複数の領域の加熱パターンを決定する。
つまり、加熱の条件を満たす領域を自動的に加熱することができ、加熱パターンの手動切り替えによる無駄な電力消費を抑えることができる。
【0010】
通電手段は、ガラス温度センサによって検出されたフロントガラスの温度が露点温度以下で、1つの領域の透明電熱膜だけを独立通電する独立通電パターンと、複数の領域の透明電熱膜を並列通電する並列通電パターンと、複数の領域の透明電熱膜を直列通電する直列通電パターンとを切替可能に設けられている。
この結果、独立通電パターンによって、露点温度以下となっているガラス領域だけ加熱することができる。
また、並列通電パターンによって、複数の領域を急速加熱できる。即ち、複数の領域の解氷や曇りの除去を素早くできる。
さらに、直列通電パターンによって、複数の領域をゆっくり加熱できる。即ち、省電力で複数の領域を加熱できる。
【0012】
〔請求項2の手段〕
請求項2の手段を採用する電熱ガラス装置の通電手段は、フロントガラスの状態が、氷結状態あるいはガラス温度センサによって検出されたフロントガラスの温度が、ガラス温度センサおよび湿度センサの検出結果に基づいて算出された露点温度よりも低いと判断した場合、透明電熱膜を通電するとともに、車両用空調装置の吹出モードをデフロスタ吹出モードに設定する。
この結果、フロントガラスの加熱速度を速めることができ、解氷や曇りの除去をを素早くできる。
【0013】
〔請求項3の手段〕
請求項3の手段を採用する電熱ガラス装置の通電手段は、透明電熱膜を通電する条件が成立した場合、エンジン冷却水の温度が所定温度に到達する前は、車両用空調装置の吹出モードがデフロスタ吹出モードに設定されることを禁止して透明電熱膜のみを通電し、エンジン冷却水の温度が所定温度に到達した後は、車両用空調装置の吹出モードがデフロスタ吹出モードに設定されることを許可するものである。
即ち、エンジン冷却水を熱源としたフロントガラスの加熱ができない状態では、透明電熱膜のみによってフロントガラスの加熱を行うものであり、無駄なデフロスタ吹出しを停止することで、無駄な消費電力を抑えることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、複数の実施例と変形例を用いて説明する。
[第1実施例]
第1実施例における電熱ガラス装置を図1〜図3を参照して説明する。まず、本実施例における電熱ガラス装置の構成を図1を参照して説明する。
【0015】
電熱ガラス装置は、車両のフロントガラス1に複数独立して設けた透明電熱膜(下述するDr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2R)を通電してフロントガラス1の複数の領域(後述するDr側領域、Pa側領域)を加熱することで、フロントガラス1に被着した氷を溶かす解氷運転、フロントガラス1に結露水が付着して発生する曇りを除去する曇除去運転、およびフロントガラス1に曇りが発生し易い状態において曇りを予防する曇予防運転を行うものである。
【0016】
具体的に本実施例では、フロントガラス1における車両進行方向左側領域(以下、Dr側領域)と、車両進行方向右側領域(以下、Pa側領域)とを独立して加熱が行えるように、フロントガラス1のDr側領域に左側透明電熱膜(以下、Dr側電熱膜2L)が設けられ、Pa側領域に右側透明電熱膜(以下、Pa側電熱膜2R)が独立して設けられる。
Dr側電熱膜2Lの上下辺には、このDr側電熱膜2Lを通電するための一対の透明電極(以下、Dr側電極対3L、4L)が設けられている。
また、Pa側電熱膜2Rの上下辺にも、このPa側電熱膜2Rを通電するための一対の透明電極(以下、Pa側電極対3R、4R)が設けられている。
なお、Dr側電熱膜2LとDr側電極対3L、4L、およびPa側電熱膜2RとPa側電極対3R、4Rは、ともにフロントガラス1を構成する合わせガラスの間に挟まれて配置されて、フロントガラス1と密着する。
【0017】
Dr側電熱膜2LおよびPa側電熱膜2Rは、通電手段(例えば、車両空調用の制御装置:図示しない)によって通電制御される。
この通電手段は、フロントガラス1におけるDr側領域およびPa側領域の状態(氷結状態、結露による曇りが発生する状態、曇りが発生し易い状態、曇りが発生しない状態等)を検出し、その検出結果に基づいてDr側電熱膜2LおよびPa側電熱膜2Rの通電パターン(Dr側領域とPa側領域の加熱パターン)を決定するように設けられている。
【0018】
この実施例では、Dr側領域とPa側領域の状態を検出する手段として、フロントガラス1の温度を検出するガラス温度センサ(図示しない)、車室内の湿度を検出する湿度センサ(図示しない)、フロントガラス1の温度分布(主にDr側領域とPa側領域の温度分布)を検出する温度分布検出手段(例えば、マトリクスIRセンサ等:図示しない)等を備える。
なお、温度分布検出手段とガラス温度センサを兼用させて、温度分布検出手段の検出する温度分布からフロントガラス1の温度を測定するようにしても良い。また、Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rの抵抗値(温度変化に対する抵抗値変化)によって、フロントガラス1の平均温度を検出したり、Dr側領域とPa側領域のそれぞれの温度を検出するようにしても良い。
【0019】
また、通電手段は、Dr側領域とPa側領域の状態に応じて、Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rの通電パターンを切り替えるものであり、この実施例の通電パターンを図2および下記表1を参照して説明する。
この実施例の通電手段は、Dr側領域とPa側領域の状態に応じて、通電停止パターン、並列通電パターン▲1▼、Pa側独立通電パターン▲2▼、Dr側独立通電パターン▲3▼、直列通電パターン▲4▼の5パターンのうち、いずれか1つを選択するものである。
なお、通電パターンの切り替えは、Dr側電熱膜2LおよびPa側電熱膜2Rの通電回路に配置された分配器5(通電手段により切り替え制御される通電切替スイッチ)等によって成される。
【0020】
【表1】
【0021】
通電停止パターンは、フロントガラス1に曇りが発生しない状態と判断した時に設定されるもので、Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rの両方の通電を停止するパターンである。
並列通電パターン▲1▼は、Dr側領域およびPa側領域の両領域に曇りが発生する条件が成立すると判断した時、あるいは氷結発生の条件が成立すると判断した時に設定されるもので、大きな加熱量でフロントガラス1の全域を急速加熱するべく、Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rを並列通電するパターンである。
【0022】
Pa側独立通電パターン▲2▼は、Pa側領域のみに曇りが発生する条件が成立すると判断した時に設定されるもので、フロントガラス1のPa側領域のみを加熱するべく、Pa側電熱膜2Rのみを通電するパターンである。
Dr側独立通電パターン▲3▼は、Dr側領域のみに曇りが発生する条件が成立すると判断した時に設定されるもので、フロントガラス1のDr側領域のみを加熱するべく、Dr側電熱膜2Lのみを通電するパターンである。
【0023】
直列通電パターン▲4▼は、フロントガラス1に曇りが発生し易い状態(曇ってはいないが、曇る可能性がある状態)と判断した時に設定されるもので、小さな加熱量でフロントガラス1の全域を加熱するべく、Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rを直列通電するパターンである。
なお、直列通電パターン▲4▼の設定時は、図2に示されるように、Dr側電極対3L、4Lの一方に電力供給される場合、Dr側電極対3L、4Lの他方がアース接地(マイナス接地)されるように分配器5等によって切り替えられるものである。
【0024】
次に、通電手段によるDr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rの通電パターンの切替制御を図3のフローチャートを参照して説明する。
Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rの通電パターンの切替制御のルーチンに進入すると(スタート)、先ず、ステップS1 〜S4 においてフロントガラス1の状態を読み取る。
具体的には、ガラス温度センサによって、フロントガラス1の温度を検出し(ステップS1 )、湿度センサによって車室内の湿度を検出する(ステップS2 )。続いて、フロントガラス1の温度と車室内湿度との関係から露点温度(水蒸気の結露によってフロントガラス1に曇りが発生する温度)を算出する(ステップS3 )。続いて、温度分布検出手段(マトリクスIRセンサ等)によってフロントガラス1の温度分布を検出する(ステップS4 )。
【0025】
次に、フロントガラス1の温度が露点温度以下(即ち、曇りが発生する状態)であるか否かを判断する(ステップS5 )。
このステップS5 の判断結果がYES の場合は、Dr側領域が曇りを発生する温度であるか否かを判断する(ステップS6 )。このステップS6 の判断結果がNOの場合は、Pa側領域だけ曇りが発生する状態であると判断し、通電パターン▲2▼を選択し、Pa側電熱膜2Rのみ通電する(ステップS7 )。
【0026】
ステップS6 の判断結果がYES の場合は、Pa側領域が曇りを発生する温度であるか否かを判断する(ステップS8 )。このステップS8 の判断結果がNOの場合は、Dr側領域だけ曇りが発生する状態であると判断し、通電パターン▲3▼を選択し、Dr側電熱膜2Lのみ通電する(ステップS9 )。
また、ステップS8 の判断結果がYES の場合は、Dr側領域とPa側領域の両方が曇りを発生する状態であると判断し、通電パターン▲1▼を選択し、Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rの両方を並列通電する(ステップS10)。
【0027】
一方、ステップS5 の判断結果がNOの場合(現状では曇りが発生しない状態)は、Dr側領域およびPa側領域のガラス温度と、露点温度との差が所定温度Tth以内(ガラスに曇りが発生し易い状態)であるか否かを判断する(ステップS11)。
このステップS11の判断結果がYES の場合(曇りが発生し易い状態)は、通電パターン▲4▼を選択し、Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rの両方を直列通電する(ステップS12)。
また、ステップS11の判断結果がNOの場合(曇りが発生しない状態)は、通電を停止する通電停止パターンを選択する。
なお、上記の通電パターンの切替制御は、上記のフローチャートに示す制御を一定時間ごとに繰り返して行うものであり、常にフロントガラス1の状態を自動監視して通電パターンを自動的に切り替えるものである。
【0028】
(実施例の効果)
上記の表1に示したように、Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rの両方を並列通電して、フロントガラス1のほぼ全体を加熱する場合の消費電力を1とした場合、Dr側電熱膜2Lのみを通電して、Dr側領域のみを加熱する場合の消費電力は半分の0.5に抑えられる。また、Pa側電熱膜2Rのみを通電して、Pa側領域のみを加熱する場合の消費電力も半分の0.5に抑えられる。
【0029】
即ち、従来では、Dr側領域のみに曇りが発生する場合や、Pa側領域のみに曇りが発生する場合は、フロントガラス1のほぼ全域を加熱しなくてはならず、消費電力が1であったものを、この実施例では、Dr側領域のみに曇りが発生する場合はDr側電熱膜2Lのみを通電し、通電の必要のないPa側電熱膜2Rの通電を停止して消費電力を半分の0.5に抑えることができるとともに、Pa側領域のみに曇りが発生する場合はPa側電熱膜2Rのみを通電し、通電の必要のないDr側電熱膜2Lの通電を停止して消費電力を半分の0.5に抑えることができる。
このように、加熱の必要の無い領域の通電を停止できるため、無駄な電力消費を抑えることができる。この結果、車載電源(バッテリ)の負担を軽減できるとともに、発電量を減らすことができ、エンジンの省動力化を図ることが可能になる。
【0030】
また、この実施例では、通電手段が曇りを発生し易い状態であると判断した場合に、通電パターン▲4▼を選択し、Dr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rを直列通電して、曇りを予防した。
ここで、従来技術のように、通電パターンが1つしかないと、曇り予防のためにフロントガラス1のほぼ全域を加熱して大きな消費電力(表1の消費電力=1)が必要となるが、この実施例ではDr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rを直列通電したため、通電抵抗が大きくなり、消費電力を1/4の0.25に抑えることができる。
即ち、省電力でフロントガラス1の曇りを予防でき、車載電源(バッテリ)の負担を軽減できるとともに、発電量を減らすことができ、エンジンの省動力化を図ることができる。
【0031】
さらに、この実施例では、通電手段によってフロントガラス1の状態を検出し、その検出結果に基づいて複数の通電パターンを切り替えた。このように、通電手段が通電パターンを自動的に切り替えるため、利便性に優れるとともに、人為的な操作であれば、無駄な通電(消し忘れ、通電の必要の無い領域への通電等)が発生するが、自動切り替えによって無駄な通電を抑えることができる。
【0032】
[第2実施例]
図4を参照して第2実施例を説明する。なお、以下の各実施例において、第1実施例と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の第1実施例では、フロントガラス1のDr側領域とPa側領域を独立して加熱するために、Dr側電熱膜2Lと、Pa側電熱膜2Rを独立してフロントガラス1に設けた例を示した。
これに対し、この第2実施例では、フロントガラス1のほぼ全面に1枚だけ透明電熱膜2を配置し、この透明電熱膜2を通電するための電極対を、Dr側領域にある透明電熱膜2を通電するDr側電極対3L、4Lと、Pa側領域にある透明電熱膜2を通電するPa側電極対3R、4Rに分割したものである。
【0033】
即ち、Dr側電極対3L、4Lのみを通電することにより、フロントガラス1のDr側領域のみを加熱でき、Pa側電極対3R、4Rのみを通電することにより、フロントガラス1のPa側領域のみを加熱でき、Dr側電極対3L、4LとPa側電極対3R、4Rの両方を並列通電することにより、フロントガラス1のほぼ全域を加熱できる。
Dr側領域のみの加熱、Pa側領域のみの加熱、フロントガラス1全体の加熱の切替制御は、第1実施例のフローチャート(図3参照)と同様な制御で実施できる。ただし、図3のステップS12では、直列通電パターン▲4▼ではなく、並列通電パターン▲1▼を選択するとともに、通電回路に抵抗体等の電力調整手段(図示しない)を介在させて並列通電電流を抑えて消費電力を抑えるものである。
このように設けられることにより、第1実施例と同様の効果を得ることができる。
【0034】
また、上述した第1実施例では、フロントガラス1にDr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rを独立して設けたため、フロントガラス1の略中央にDr側電熱膜2LとPa側電熱膜2Rの境界ができたり、Dr側電熱膜2LあるいはPa側電熱膜2Rが存在する部分と、存在しない部分とが、光の加減で視認できる可能性がある。これに対し、この第2実施例では、フロントガラス1のほぼ全面に1枚の透明電熱膜2を設けるものであるため、フロントガラス1に境界線等が視認できない利点がある。
【0035】
[第3実施例]
図5を参照して第3実施例を説明する。
上記の第2実施例では、フロントガラス1のDr側領域、Pa側領域、あるいはフロントガラス1全体の各領域を均一的に加熱する例を示した。
これに対し、この第3実施例は、フロントガラス1の所定の局部を中心に加熱することが可能なものである。
【0036】
具体的に、この実施例では、図5(a)に示すように、Pa側電極対3R、4RおよびDr側電極対3L、4Lの上側電極3Lを通電する通電パターンを選択することにより、Pa側領域の下側センター寄り部分(図中丸で囲まれる部分参照)に電流が集中することを利用して、その部分から加熱を開始することができる。
また、図5(b)に示すように、Dr側電極対3L、4LおよびPa側電極対3R、4Rの上側電極3Rを通電する通電パターンを選択することにより、Dr側領域の下側センター寄り部分(図中丸で囲まれる部分参照)に電流が集中することを利用して、その部分から加熱を開始することができる。
【0037】
また、図5(c)に示すように、Pa側電極対3R、4RおよびDr側電極対3L、4Lの下側電極4Lを通電する通電パターンを選択することにより、Pa側領域の上側センター寄り部分(図中丸で囲まれる部分参照)に電流が集中することを利用して、その部分から加熱を開始することができる。
さらに、図5(d)に示すように、Dr側電極対3L、4LおよびPa側電極対3R、4Rの下側電極4Rを通電する通電パターンを選択することにより、Dr側領域の上側センター寄り部分(図中丸で囲まれる部分参照)に電流が集中することを利用して、その部分から加熱を開始することができる。
なお、上記の通電パターンは、温度分布検出手段(マトリクスIRセンサ等)の検出するフロントガラス1の温度分布を基に通電手段によって自動設定されるものである。
【0038】
[第4実施例]
上記の第2実施例では、並列通電パターン(Dr側電極対3L、4LおよびPa側電極対3R、4Rを並列通電する並列通電パターン▲1▼)の際に、その通電回路に抵抗体等の電力調整手段を介在させて発熱を抑え、消費電力を抑える例を示した。
これに対し、この第4実施例では、フロントガラス1の温度状態に応じて、独立通電パターン▲2▼、▲3▼あるいは直列通電パターン▲4▼であっても、透明電熱膜2(Dr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2Rを含む)の通電回路に抵抗体等の電力調整手段を介在させて発熱を抑え、消費電力を抑えるようにしたものである。
【0039】
[第5実施例]
上記の各実施例では、透明電熱膜2(Dr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2Rを含む)を通電してフロントガラス1の解氷運転、曇除去運転、曇予防運転を行う例を示した。
これに対し、この第5実施例では、フロントガラス1の温度が所定温度以下(氷結温度以下)あるいはフロントガラス1の温度が露点温度よりも所定温度以上低い状態(所定条件の曇り状態)であると通電手段が判断した場合に、車両用空調装置(図示しない)の吹出モードをデフロスタ吹出モードに設定して、デフロスタ吹出しを併用するものである。このように設けることにより、フロントガラス1の加熱速度を速めることができる。
【0040】
なお、本実施例では、車両用空調装置の作動時で、且つ吹出モードがオートモード時に、自動的にデフロスタ吹出モードに変更するものであるが、フロントガラス1の温度等に応じてフロントガラス1へ吹き出される風量を増加させたり、吹出温度を上げるように制御しても良い。また、車両用空調装置がOFF されている状態でも、透明電熱膜2によって検出されるフロントガラス1の温度等に応じて車両用空調装置を起動して、デフロスタ吹出モードを併用してフロントガラス1を加熱するようにしても良い。
【0041】
[第6実施例]
図6を参照して第6実施例を説明する。
この第6実施例は、通電手段において透明電熱膜2(Dr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2Rを含む:図6中、EHW)を通電する条件が成立した場合、エンジン冷却水(図6中、E/G水温)の温度が所定温度に到達する前は、車両用空調装置の吹出モードがデフロスタ吹出モード(図6中、DEF)に設定されることを禁止して透明電熱膜2(Dr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2Rを含む)のみを通電するものであり、エンジン冷却水の温度が所定温度に到達した後は、車両用空調装置の吹出モードがデフロスタ吹出モードに設定されることを禁止しないものである。
【0042】
具体的に、例えば図6に示すように、エンジンの始動後に透明電熱膜2(Dr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2Rを含む)を通電する条件が成立した場合、エンジン冷却水の温度が所定温度(例えば、40℃)に到達するまでは、透明電熱膜2(Dr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2Rを含む)を通電してフロントガラス1の加熱制御を実施し、デフロスタ吹出モードによるフロントガラス1の加熱制御を停止させるものである。そして、エンジン冷却水の温度が所定温度以上に上昇した後は、デフロスタ吹出モードによるフロントガラス1の加熱制御を許可するものである。
【0043】
さらに具体的な一例を示すと、エンジン冷却水の温度が所定温度に到達するまでは、透明電熱膜2(Dr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2Rを含む)を通電してフロントガラス1の加熱制御を実施し、エンジン冷却水の温度が所定温度以上に上昇した後は、デフロスタ吹出モードによるフロントガラス1の加熱制御を行うものである。
このように設けることにより、エンジン排熱を有効に利用できるため、車載電源(バッテリ)の負担を軽減できるとともに、発電量を減らすことができ、エンジンの省動力化を図ることができる。
【0044】
なお、この実施例では、エンジン冷却水の温度が所定温度以上に上昇した後に、デフロスタ吹出モードによるフロントガラス1の加熱制御を行う例を示すが、エンジン冷却水の温度が所定温度以上に上昇した後であっても、フロントガラス1の状態等に応じて、透明電熱膜2(Dr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2Rを含む)の通電、透明電熱膜2(Dr側電熱膜2L、Pa側電熱膜2Rを含む)とデフロスタ吹出モードの併用、デフロスタ吹出モードのみによるフロントガラス1の加熱制御を切り替えるようにしても良い。
【0045】
[変形例]
上記の実施例では、フロントガラス1の複数の領域を独立して加熱する例として、Dr側領域とPa側領域の2つの領域を独立加熱する例を示したが、3つ以上の領域を独立加熱可能に設けても良い。
即ち、フロントガラス1の3つ以上の領域毎に独立した透明電熱膜を配置したり(請求項1に関連した変形例)、フロントガラス1の3つ以上の領域を独立加熱できるように、3組以上の電極対を設けても良い(請求項2に関連した変形例)。
【図面の簡単な説明】
【図1】複数の透明電熱膜が設けられたフロントガラスの概略図である(第1実施例)。
【図2】複数の透明電熱膜の通電パターンを示す説明図である(第1実施例)。
【図3】複数の透明電熱膜の通電制御を行うフローチャートである(第1実施例)。
【図4】1枚の透明電熱膜に複数の電極対が設けられたフロントガラスの概略図である(第2実施例)。
【図5】1枚の透明電熱膜に複数の電極対が設けられた透明電熱膜の通電パターンを示す説明図である(第3実施例)。
【図6】エンジン始動後のエンジン冷却水の温度上昇を示すグラフである(第6実施例)。
【図7】1枚の透明電熱膜に1組の電極対が設けられたフロントガラスの概略図である(従来例)。
【符号の説明】
1 フロントガラス
2 透明電熱膜(フロントガラスの略全面に配置された透明電熱膜)
2L Dr側電熱膜(Dr側領域を独立して加熱する透明電熱膜)
2R Pa側電熱膜(Pa側領域を独立して加熱する透明電熱膜)
3L、4L Dr側電極対(Dr側領域を独立して加熱する電極対)
3R、4R Pa側電極対(Pa側領域を独立して加熱する電極対)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrothermal glass device that conducts and heats a transparent electrothermal film provided on a windshield of a vehicle to perform a defrosting operation, a defogging operation, and the like of the windshield.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 7, a single transparent
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 64-90847 [Patent Document 2]
JP-A-1-273750 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, it has a structure in which a single transparent
However, in the above structure, since there can be only one energization pattern, naturally there is only one heat generation pattern. For this reason, even if it is a case where the cloudiness which generate | occur | produced in the one corner of the
In other words, conventionally, the structure was used to wastefully heat even an area that does not require heating, resulting in wasteful power consumption.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to stop energizing a region of the windshield on which a transparent electrothermal film is disposed that does not require heating, thereby reducing wasteful power consumption. The object is to provide an electrothermal glass device that can be suppressed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
[Means of Claim 1]
Heating glass equipment which employs the
[0008]
Energizing means for energizing the transparency electric heating film, it detects the states of a plurality of areas of the windshield, to determine the heating pattern of a plurality of areas of the windshield on the basis of the detection result.
That is, the region that satisfies the heating condition can be automatically heated, and wasteful power consumption due to manual switching of the heating pattern can be suppressed.
[0010]
The energization means includes an independent energization pattern in which the temperature of the windshield detected by the glass temperature sensor is equal to or lower than the dew point temperature and independently energizes only one area of the transparent electrothermal film, and a parallel energization of the transparent electrothermal films in a plurality of areas in parallel. An energization pattern and a series energization pattern for energizing the transparent electrothermal films in a plurality of regions in series are provided to be switchable.
As a result, the independent energization pattern, it is possible to heat only the glass region that is the below the dew point temperature.
Further, the parallel energization pattern can rapidly heat a plurality of areas. That is, it is possible to quickly remove ice from a plurality of areas and remove fog.
Furthermore, the series energization pattern can slowly heating a plurality of regions. That is, a plurality of regions can be heated with power saving.
[0012]
[Means of claim 2]
The energization means of the electrothermal glass device adopting the means of
As a result, the heating speed of the windshield can be increased, and deicing and clouding can be quickly removed.
[0013]
[Means of claim 3 ]
When the condition for energizing the transparent electrothermal film is established, the energizing means of the electrothermal glass apparatus adopting the means of
In other words, when the windshield cannot be heated using the engine coolant as a heat source, the windshield is heated only by the transparent electrothermal film, and wasteful power consumption is suppressed by stopping unnecessary defroster blowing. Can do.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described using a plurality of examples and modifications.
[First embodiment]
The electrothermal glass apparatus in the first embodiment will be described with reference to FIGS. First, the structure of the electrothermal glass apparatus in a present Example is demonstrated with reference to FIG.
[0015]
The electrothermal glass device energizes a plurality of independent transparent electrothermal films (Dr-side
[0016]
Specifically, in the present embodiment, the
On the upper and lower sides of the Dr-side
A pair of transparent electrodes (hereinafter referred to as Pa-
The Dr-side
[0017]
The Dr-side
This energization means detects the state of the Dr side area and the Pa side area of the windshield 1 (the icing state, the state where fogging due to condensation occurs, the state where fogging is likely to occur, the state where no fogging occurs), and the detection thereof. Based on the results, the energization patterns (the Dr-side region and the Pa-side region heating pattern) of the Dr-side
[0018]
In this embodiment, as means for detecting the state of the Dr side region and the Pa side region, a glass temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the
Note that the temperature distribution detecting means and the glass temperature sensor may be used together to measure the temperature of the
[0019]
The energization means switches the energization pattern of the Dr-side
The energization means of this embodiment includes an energization stop pattern, a parallel energization pattern (1), a Pa-side independent energization pattern (2), a Dr-side independent energization pattern (3), according to the state of the Dr-side region and the Pa-side region. One of the five patterns of the series energization pattern (4) is selected.
The energization pattern is switched by a distributor 5 (an energization switching switch that is controlled to be switched by energization means) disposed in the energization circuit of the Dr-side
[0020]
[Table 1]
[0021]
The energization stop pattern is set when it is determined that the
The parallel energization pattern {circle around (1)} is set when it is determined that the conditions for fogging occur in both the Dr side region and the Pa side region, or when it is determined that the condition for freezing occurs, This is a pattern in which the Dr-side
[0022]
The Pa-side independent energization pattern {circle around (2)} is set when it is determined that the condition that fogging occurs only in the Pa-side region, and the Pa-side
The Dr-side independent energization pattern {circle around (3)} is set when it is determined that the condition that fogging occurs only in the Dr-side region is satisfied, and in order to heat only the Dr-side region of the
[0023]
The series energization pattern (4) is set when it is determined that the
When setting the series energization pattern (4), as shown in FIG. 2, when power is supplied to one of the Dr-
[0024]
Next, switching control of the energization pattern between the Dr-side
When entering the routine for switching control of the energization pattern of the Dr-side
Specifically, the temperature of the
[0025]
Next, it is determined whether or not the temperature of the
If the decision result in the step S5 is YES, it is judged whether or not the temperature on the Dr side region is cloudy (step S6). If the determination result in step S6 is NO, it is determined that clouding occurs only in the Pa side region, the energization pattern (2) is selected, and only the Pa side
[0026]
If the decision result in the step S6 is YES, it is judged whether or not the Pa side region has a temperature at which fogging occurs (step S8). If the result of determination at step S8 is NO, it is determined that clouding occurs only in the Dr side region, the energization pattern (3) is selected, and only the Dr side
On the other hand, if the decision result in the step S8 is YES, it is judged that both the Dr side region and the Pa side region are clouded, the energization pattern (1) is selected, and the Dr side
[0027]
On the other hand, if the determination result in step S5 is NO (currently, no fogging occurs), the difference between the glass temperature of the Dr side region and the Pa side region and the dew point temperature is within a predetermined temperature Tth (clouding occurs in the glass). It is determined whether it is in a state where it is easy to do (step S11).
If the determination result in step S11 is YES (a state where fogging is likely to occur), the energization pattern (4) is selected, and both the Dr-
On the other hand, if the determination result in step S11 is NO (a state in which clouding does not occur), an energization stop pattern for stopping energization is selected.
In addition, the switching control of the energization pattern is performed by repeatedly performing the control shown in the flowchart at regular intervals, and the state of the
[0028]
(Effect of Example)
As shown in Table 1 above, when both the Dr-
[0029]
That is, conventionally, when fogging occurs only in the Dr-side region, or when fogging occurs only in the Pa-side region, almost the entire area of the
In this way, since energization of a region that does not require heating can be stopped, wasteful power consumption can be suppressed. As a result, it is possible to reduce the burden on the in-vehicle power source (battery), reduce the amount of power generation, and save engine power.
[0030]
Also, in this embodiment, when it is determined that the energization means is likely to be fogged, the energization pattern (4) is selected, and the Dr-
Here, as in the prior art, if there is only one energization pattern, a large amount of power consumption (power consumption = 1 in Table 1) is required by heating almost the entire area of the
That is, the
[0031]
Further, in this embodiment, the state of the
[0032]
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the following embodiments, the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same functional objects.
In said 1st Example, in order to heat the Dr side area | region and Pa side area | region of the
On the other hand, in the second embodiment, only one transparent
[0033]
That is, only the Dr-side region of the
Switching control of heating only the Dr side region, heating only the Pa side region, and heating of the
By providing in this way, the same effect as the first embodiment can be obtained.
[0034]
In the first embodiment described above, since the Dr-side
[0035]
[Third embodiment]
A third embodiment will be described with reference to FIG.
In said 2nd Example, the example which heats uniformly each area | region of Dr side area | region, Pa side area | region of the
On the other hand, this 3rd Example can be heated centering on the predetermined local part of the
[0036]
Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 5A, by selecting an energization pattern for energizing the
Further, as shown in FIG. 5B, by selecting the energization pattern for energizing the
[0037]
Further, as shown in FIG. 5C, by selecting the energization pattern for energizing the
Further, as shown in FIG. 5 (d), by selecting the energization pattern for energizing the
The above energization pattern is automatically set by the energizing means based on the temperature distribution of the
[0038]
[Fourth embodiment]
In the second embodiment, in the case of the parallel energization pattern (the parallel energization pattern (1) in which the Dr-side electrode pairs 3L and 4L and the Pa-side electrode pairs 3R and 4R are energized in parallel), An example has been shown in which power adjustment means is interposed to suppress heat generation and power consumption.
On the other hand, in the fourth embodiment, depending on the temperature state of the
[0039]
[Fifth embodiment]
In each of the above-described embodiments, an example is shown in which the transparent electrothermal film 2 (including the Dr-side
On the other hand, in the fifth embodiment, the temperature of the
[0040]
In this embodiment, when the vehicle air conditioner is in operation and the blowing mode is the auto mode, the defroster blowing mode is automatically changed to the
[0041]
[Sixth embodiment]
A sixth embodiment will be described with reference to FIG.
In the sixth embodiment, when the condition for energizing the transparent electrothermal film 2 (including the Dr-side
[0042]
Specifically, for example, as shown in FIG. 6, when the condition for energizing the transparent electrothermal film 2 (including the Dr-side
[0043]
As a more specific example, the transparent electrothermal film 2 (including the Dr-side
By providing in this way, the exhaust heat of the engine can be used effectively, so that the burden on the in-vehicle power source (battery) can be reduced, the amount of power generation can be reduced, and the power saving of the engine can be achieved.
[0044]
In this embodiment, after the temperature of the engine cooling water rises to a predetermined temperature or higher, the heating control of the
[0045]
[Modification]
In the above embodiment, as an example in which a plurality of regions of the
That is, an independent transparent electrothermal film is disposed for each of three or more regions of the windshield 1 (modified example related to claim 1), or three or more regions of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a windshield provided with a plurality of transparent electrothermal films (first embodiment).
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an energization pattern of a plurality of transparent electrothermal films (first embodiment).
FIG. 3 is a flowchart for performing energization control of a plurality of transparent electrothermal films (first embodiment).
FIG. 4 is a schematic view of a windshield in which a plurality of electrode pairs are provided on one transparent electrothermal film (second embodiment).
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an energization pattern of a transparent electrothermal film in which a plurality of electrode pairs are provided on one transparent electrothermal film (third embodiment).
FIG. 6 is a graph showing an increase in temperature of engine cooling water after engine startup (sixth embodiment).
FIG. 7 is a schematic view of a windshield in which one electrode pair is provided on one transparent electrothermal film (conventional example).
[Explanation of symbols]
1
2L Dr-side electrothermal film (transparent electrothermal film that heats the Dr-side region independently)
2R Pa side electrothermal membrane (transparent electrothermal membrane that heats Pa side area independently)
3L, 4L Dr-side electrode pairs (electrode pairs that heat the Dr-side region independently)
3R, 4R Pa-side electrode pair (electrode pair that heats the Pa-side region independently)
Claims (3)
前記フロントガラスに設けられる前記透明電熱膜は、前記フロントガラスの複数の領域に分けて設けられるとともに、複数の領域に分けて設けられた透明電熱膜がそれぞれ独立して通電可能に設けられ、
前記透明電熱膜を通電する通電手段は、
前記フロントガラスの温度を検出するガラス温度センサ、車室内の湿度を検出する湿度センサ、前記フロントガラスの複数の領域のガラス温度の温度分布を検出する温度分布検出手段を備え、
(a)前記ガラス温度センサによって検出されたフロントガラスの温度が、前記ガラス温度センサおよび前記湿度センサの検出結果に基づいて算出された露点温度以下で、
且つ、前記温度分布検出手段の検出結果が、前記フロントガラスの複数の領域のガラス温度のうちの1つだけが前記露点温度以下の場合に、その露点温度以下となっているガラス領域にある1つの領域の透明電熱膜だけを独立通電し、
(b)前記ガラス温度センサによって検出されたフロントガラスの温度が、前記ガラス温度センサおよび前記湿度センサの検出結果に基づいて算出された露点温度以下で、
且つ、前記温度分布検出手段の検出結果が、前記フロントガラスの複数の領域のガラス温度のうちの複数の領域が前記露点温度以下の場合に、その露点温度以下となっているガラス領域にある複数の領域の透明電熱膜を並列通電し、
(c)前記ガラス温度センサによって検出されたフロントガラスの温度が、前記ガラス温度センサおよび前記湿度センサの検出結果に基づいて算出された露点温度より高く、且つ前記ガラス温度センサによって検出されたフロントガラスの温度と前記露点温度との差が前記フロントガラスに曇りが発生し易いとされる所定温度以内の場合に、複数の領域の透明電熱膜を直列通電することを特徴とする電熱ガラス装置。The defrosting operation that melts the ice deposited on the windshield by heating the windshield by energizing the transparent electrothermal film provided on the windshield of the vehicle. Condensation water adheres to the windshield. In an electric glass device that performs defogging operation to remove mist,
The transparent electrothermal film provided on the windshield is provided separately in a plurality of areas of the windshield, and the transparent electrothermal films provided in a plurality of areas are provided so that they can be independently energized,
The energizing means for energizing the transparent electrothermal film is :
Comprising glass temperature sensor for detecting the temperature of the pre-Symbol windshield, a humidity sensor for detecting the humidity of the vehicle interior, the temperature distribution detection means for detecting the temperature distribution of the glass temperatures of the plurality of areas of the windshield,
(A) The temperature of the windshield detected by the glass temperature sensor is equal to or lower than the dew point temperature calculated based on the detection results of the glass temperature sensor and the humidity sensor ,
And the detection result of the said temperature distribution detection means exists in the glass area | region which is below that dew point temperature, when only one of the glass temperatures of the several area | region of the said windshield is below the said dew point temperature. Only the transparent electrothermal membrane in one area is energized independently,
(B) The temperature of the windshield detected by the glass temperature sensor is equal to or lower than the dew point temperature calculated based on the detection results of the glass temperature sensor and the humidity sensor,
And when the detection result of the said temperature distribution detection means is in the glass area | region which is below that dew point temperature when the some area | region of the glass temperature of the several area | region of the said windshield is below the said dew point temperature The transparent electrothermal membrane in the area of
(C) The windshield temperature detected by the glass temperature sensor is higher than the dew point temperature calculated based on the detection results of the glass temperature sensor and the humidity sensor , and is detected by the glass temperature sensor. When the difference between the temperature and the dew point temperature is within a predetermined temperature at which the windshield is likely to be fogged, a transparent electrothermal film in a plurality of regions is energized in series.
前記通電手段は、前記フロントガラスの状態が、氷結状態あるいは前記ガラス温度センサによって検出されたフロントガラスの温度が、前記ガラス温度センサおよび前記湿度センサの検出結果に基づいて算出された露点温度よりも低い状態であると判断した場合、
前記透明電熱膜を通電するとともに、車両用空調装置の吹出モードをデフロスタ吹出モードに設定することを特徴とする電熱ガラス装置。In the electrothermal glass device according to claim 1,
The energizing means is configured such that the windshield is frozen or the windshield temperature detected by the glass temperature sensor is greater than the dew point temperature calculated based on the detection results of the glass temperature sensor and the humidity sensor. If you determine that it ’s low ,
An electrothermal glass apparatus characterized by energizing the transparent electrothermal film and setting the blowing mode of the vehicle air conditioner to a defroster blowing mode.
前記通電手段は、前記透明電熱膜を通電する条件が成立した場合、
エンジン冷却水の温度が所定温度に到達する前は、車両用空調装置の吹出モードがデフロスタ吹出モードに設定されることを禁止して前記透明電熱膜のみを通電し、
エンジン冷却水の温度が所定温度に到達した後は、車両用空調装置の吹出モードがデフロスタ吹出モードに設定されることを許可することを特徴とする電熱ガラス装置。In the electrothermal glass device according to claim 1 or 2 ,
The energization means, when a condition for energizing the transparent electrothermal film is satisfied,
Before the engine coolant temperature reaches a predetermined temperature, the blowing mode of the vehicle air conditioner is prohibited from being set to the defroster blowing mode, and only the transparent electrothermal film is energized,
An electrothermal glass device characterized in that after the temperature of the engine cooling water reaches a predetermined temperature, the blowing mode of the vehicle air conditioner is allowed to be set to the defroster blowing mode.
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