説明

ウインドウ・アセンブリ用の印刷可能な制御部

車両用の制御部を一体化したウインドウである。システム10が、ウインドウ14と、ウインドウ上に一体化された制御部12とを有する。制御部は、ウインドウ上に印刷される導電性インクを有することができる。ウインドウは、多層のポリカーボネート・パネルなどのプラスチック・パネルであることができる。さらに、制御部は、制御部に基づいてキーレス・エントリー、車両のデフロスタ、又はウインドウ位置決めシステムなどの様々な車両のサブシステムを制御するように構成された制御装置と電気的に通信することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般に、車両のウインドウ(窓ガラス)に一体化された制御部に関する。
【背景技術】
【0002】
キーレス・エントリー、ドア制御、又はウインドウ制御用のスイッチなどの車両の制御部は、一般に車両の操作区画に装着され、フェースプレートによって覆われている。これは一般に、制御部への配線をボディー・パネルの内側に隠すことができるようにするために行われる。さらに、フェースプレートは制御部を車両の美観と融合させるのに使用される。各車両の外観に適合する筐体で制御部を設計するためには、非常に望ましくない追加の費用、在庫、及び製造上の問題が生じる。さらに、市販の制御部の電気的な接続の空間要件及び完全性は、自動車の厳しい環境でしばしば損なわれるおそれがある。
【0003】
さらに、典型的な自動車の制御部は、機械的に操られる。機械的に操られた制御部は、時間の経過と共に磨耗し、それは制御部の故障を招くおそれがある。これは、保証費用を増加させ、車両の知覚される質に反映する可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のことを考慮すると、改善された制御部が求められることが明らかである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の要求を満たし、且つ関連分野の列挙された欠点及びその他の制限を克服するため、本発明は車両のウインドウ・アセンブリに一体化された制御部を提供する。
【0006】
システムは、ウインドウ・アセンブリに一体化され、ユーザ入力を受けるように構成された制御部を有する。制御部は、ウインドウのグレージング・パネル上に印刷される導電性トレースを有する。グレージング・パネルは、単一層又は多層のガラス又はプラスチック(ポリカーボネート又はその他の適切な材料などの)であることができ、制御部自体は容量制御部を備えることができる。車両に組み付けられる場合、制御部は、制御部に基づいてキーレス・エントリー・システム、又はウインドウ制御サブシステムなどの様々な車両のサブシステムを制御するように構成される制御装置と電気的に通信している。
【0007】
本発明の別の態様では、制御部は抵抗−容量制御部であることができる。したがって、抵抗素子及び容量素子は、RC時定数を形成する並列の電気接続で配置される。制御装置は、その結果生じる制御部の抵抗又は容量の変化に基づいて制御部の操作を解釈するために、RC時定数の変化を検出することができる。
【0008】
本発明のさらなる目的、特徴、及び利点は、本明細書に添付され、又はその一部分を形成する図面及び特許請求の範囲を参照して、以下の説明を検討した後に、当分野の技術者に容易に明らかになる。
【実施例】
【0009】
次に図1を参照すると、本発明の原理を実施するシステムがそこに概略的に示され、10で示されている。その主要な構成要素として、システム10は、ウインドウ・アセンブリ14の透明なパネルと一体化され、制御装置16と電気的に通信する制御部12を有する。その最も簡単な形では、制御部12はスイッチを備えるが、一組のスイッチ又はアナログ回路を使用して、スライド又はダイアル制御などのより複雑なスイッチを形成できることが容易に予期される。したがって、制御部12は、抵抗、静電容量、又は制御部12のユーザ操作に応答して制御装置16によって検出できるその他の電気的性質の変化を生成できる。
【0010】
ウインドウ・アセンブリ14は、一般的なガラスのウインドウであることができる。しかし好ましくは、ウインドウ・アセンブリ14は、例えばポリカーボネートなどのプラスチック材料、又はその他の適切な材料から作られたパネルによって形成される。したがって、制御部12は既知の技術、及びガラス又はプラスチック・パネルに塗布するために業界で知られるような導電性のインク又はペーストを使用してウインドウ・アセンブリ14に印刷又は塗布できる。特定の用途に基づいて様々な材料が制御部12に使用できる。しかし、多くの用途で、銅、ニッケル、セラミック、及びシリコンが特に望ましい性質を有することができる。
【0011】
ウインドウ・アセンブリ14は、一般的な、透明なガラス・パネルを備えることができる。しかし、好ましくは、ウインドウ・アセンブリ14は、ポリカーボネート・パネルなどの透明なプラスチック・パネルを備えることができる。したがって、制御部12は既知の技術、及びガラス又はプラスチック・パネルに塗布するために業界で知られるような導電性インク又は導電性ポリマーを使用してパネルに印刷又は塗布できる。特定の用途に基づいて様々な材料が使用できる。導電性インクの1つの例には、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、スズ、シリコン、又は同様のものの混合物及び合金の顔料を有する金属顔料インクが含まれる。導電性ポリマーの例には、ポリアニリン及びポリチオフェン(即ちBaytron(登録商標)ポリマー、ドイツ、H.C.スタルク社)が含まれるが、それに限定されるわけではない。
【0012】
制御部12を形成するのに使用されるその他の材料は、導電性フィルムを含むことができる。導電性フィルムは、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウムドープ酸化亜鉛(IZO)、及びアルミニウムドープ酸化亜鉛を含むことができるが、それに限定されるわけではない。導電性フィルムは、プラズマ促進化学蒸着、イオンアシスト・プラズマ蒸着、マグネトロン・スパッタリング、電子ビーム蒸着、及びイオンビーム・スパッタリングなどの真空蒸着法を含む当分野の技術者に既知の任意の適切な技術によって透明なパネルに付着させることができるがそれに限定されるわけではない。さらに、本明細書に後に述べられる任意のトレース、パッド、抵抗素子、又は容量素子は、導電性の顔料インク、導電性ポリマー、又は導電性フィルムなどから形成できる。
【0013】
ウインドウ・アセンブリは、パネルにインクを印刷することによって、又は2ショット成形法の使用によって得られるようなフレームなどの不透明な領域をさらに備えることができる。その他の不透明な領域は、フェードアウト・ドット、ロゴなどを含むことができる。2ショット成形法では、プラスチック樹脂の不透明な第2のショットは、樹脂の第1の透明なショットと同じ又は異なるプラスチック樹脂組成のものであることができる。透明な樹脂は、パネルを所望の色に着色する着色剤などの添加物をさらに含むことができる。
【0014】
制御装置16は、制御部12に電流又は電圧信号を供給する。ユーザがウインドウ・アセンブリ14の制御部12に接触すると、制御部12は容量フィールドでの変化に基づいて制御装置16からの駆動信号に影響を及ぼす。次いで、制御装置16は、制御部12の電気的性質の変化を検出するために駆動信号への影響を解釈する。制御部12がスイッチとして構成される場合、電気的性質の変化は、スイッチが作動状態か非作動状態か識別するために使用でき、それによってスイッチの状態を判断する。
【0015】
制御装置16は、車両のその他のサブシステムを制御するためにスイッチの状態についての情報を使用することができる。例えば、制御装置16は、制御部12に基づいて、車両の安全システムを作動させ、車両の安全システムを作動不能にし、車両を施錠し、車両を開錠するためにキーレス・エントリー・システム18を制御することができる。同様の例では、制御装置16は車両のデフロスタ・サブシステム20を制御するのに使用できる。したがって、制御装置16は制御部12に基づいて、デフロスタを作動させ、霜取りを増進させ、又は霜取りを低下させることができる。
【0016】
さらに別の例では、制御装置16は、ウインドウ位置決めシステム22と電気的に通信している。したがって、制御装置16は、ウインドウの開放又は閉鎖を制御できる。同様に、制御装置16は、制御部12に基づいてサンルーフ/ムーンルーフの位置を制御するためにサンルーフ/ムーンルーフ位置決めシステム24と通信できる。
【0017】
次に、図2を参照すると、制御部212が容量制御部として示されている。トレース230及び232が制御装置216を制御部212に電気的に接続するために設けられ、導電性インクを使用してウインドウに塗布できる。制御部212は、導電性インクとしてウインドウに塗布できる第1のパッド240及び第2のパッド242を有する。第1及び第2のパッド240、242は、ポリカーボネートなどの透明なパネル214の表面に互いに隣接して配置できる。透明なパネル214の多層構造では、パッド240及び242が個別の層、或いは主要なパネルに付着された1つ又は複数の保護層の下に配置できる。パッド240及び242が個別の層にある場合、パッド240及び242は重なり合ってより大きな容量の表面積を提供し、それによって制御部212の感度を上昇させる。したがって、第1のパッド240に接続された第1のトレース230、及び第2のパッド242に接続された第2のトレース232は、パッド240、242を制御装置216に接続する。したがって、制御装置216は、トレース230に沿って伝わり、第1及び第2のパッド240、242によって形成された容量素子を通り、トレース232を通って戻る駆動信号を供給する。制御装置216は、制御部212及び透明なパネル214の状態を検出し、解釈するために第1及び第2のパッド240、242の間の電圧又は電流の変化を測定するように構成される。
【0018】
次に、図3を参照すると、容量制御部の別の実施例が提供される。トレース330及び332は、制御装置316を制御部312に電気的に接続するために設けられ、上記と同様の変種を有する。制御部312は、第1の組のトレース350及び第2の組のトレース352を有し、それらは組合せパターン(mating pattern)354を形成する。第1及び第2の組のトレース350、352は、上記に述べたように透明なパネル314の表面に付着させることができ、透明なパネル314は、第1の組のトレース350が第2の組のトレース352と別個の層に配置でき、それによって2つの組のトレース350、352の間に絶縁がもたらされるように多層構造のものであることができる。別個の層に配置された場合、第1及び第2の組350、352は、重なり合って容量的な効果を向上できる。制御部312の組合せパターンの間、或いはより具体的には、第1及び第2の組のトレース350、352の間の電圧又は電流の変化を測定することにより、制御装置316は制御部312及び透明なパネル314の状態を検出し、解釈することができる。
【0019】
次に図4を参照すると、容量制御部の別の実施例が提供される。トレース430及び432は、制御装置416を制御部412に電気的に接続するために設けられ、上記と同様の変種を有する。制御部412は、透明なパネル414に互いに平行に密接して配置された第1のトレース460及び第2のトレース462を有する。透明なパネル414が多層のウインドウである場合、第1及び第2のトレース460、462は別個の層に配置でき、それによって第1と第2のトレース460、462の間に絶縁をもたらすことができる。そのような構造では、第1及び第2のトレース460、462は、重なり合うことができ、それによってウインドウを通した視認性を改善し、容量的な効果を向上させるために容量的な表面積を増加できる。前述の実施例と同様に、制御装置416は、制御部412及び透明なパネル414の状態を検出し、解釈するように、第1と第2のトレース460、462の間の電圧又は電流の変化を測定するように構成される。
【0020】
次に図5を参照すると、さらに別の容量制御部が提供される。トレース530及び532は、制御装置516を制御部512に電気的に接続するために設けられ、上記と同様の変種を有する。制御部512は第1のトレース572及び第2のトレース574を有し、それらは螺旋パターン570を形成する。螺旋パターン570全体にわたって、第1及び第2のトレース572、574は、実質的に等距離の間隔に保たれ、又は螺旋パターン570の幾何学的形状に基づいて様々な距離を有することができる。螺旋パターン570は、卵型、又は円形でもあることができ、それによって透明なパネル514に容量の向上及びパターン寸法の縮小がもたらされる。前述の実施例に関連して上記に述べられたように、第1及び第2のトレース572、574は、透明なパネル514の別個の層に配置でき、重なり合うことができる。制御装置516は、制御部512の状態の変化を検出するために、第1及び第2のトレース572、574の間の容量の変化を測定するように構成される。
【0021】
次に図6を参照すると、抵抗−容量回路が提供される。この制御部612は抵抗素子682を有し、容量素子680(概略の形で示される)が電気的に並列の接続で設けられる。したがって、抵抗及び容量素子682、680は、使用者によって操作される単一又は複数のパラメータに基づいて、抵抗及び/又は容量の特性を変化させるように構成できる。例えば、制御装置616は、抵抗素子682及び容量素子680の組合せによって生じる時定数によって影響を及ぼされる可能性のあるパルス信号を供給できる。したがって、制御装置616は、制御部612の状態の変化を決定するために時定数の変化を感知できる。1つの実施例では、抵抗素子682は温度に基づいて状態を変化させることができ、容量素子680は一定、又は同様に温度に基づいて状態を変化させることができる。別の実施例では、抵抗素子682は温度に基づいて状態を変化させるように構成でき、容量素子680は容量フィールドの変化に基づいて状態を変化させるように構成できる。抵抗素子682の変化と容量素子680の変化の組合せは、ユーザが制御部を作動させている複数の指示に対して異なる出力を供給する。したがって、制御装置616は、制御部612の操作性又は信頼性を向上させる目的で、制御部612によって受けられた抵抗及び容量の変化について個別に情報を抽出するために信号の時定数の影響を解釈することができる。
【0022】
次に、図7を参照すると、抵抗―容量制御部712のさらに別の実施例が提供される。制御部712は、第2の組のトレース792と組み合わさる第1の組のトレース790を有し、それによって容量素子を提供する。さらに、抵抗素子798は、第1の組のトレース790の第1の部分794と第2の組のトレース792の第2の部分796との間に取り付けられる。第1及び第2の組のトレース790、792によって形成される組合せパターンは全体的に円形を有し、第1及び第2の組のトレース790、792は、例えば制御部712の容量的な効果を向上させる同心円のリングなどの嵌合リングを形成する。抵抗素子798、並びに第1及び第2の組のトレース790、792それぞれは、上記に論じたように導電性インクとしてウインドウ714に塗布できる。第1及び第2の組のトレース790、792は、抵抗素子798と共に、図7に関連して全体的に上記に述べられるような抵抗―容量制御部を形成する。
【0023】
次に図8を参照すると、図6及び7に関して述べた駆動信号及びRC時定数の効果を示すグラフが示されている。駆動信号810は、例えばパルス幅変調器によって、制御装置16から供給される。駆動信号の周波数及びデューティ・サイクルは、用途に基づいて変えることができる。高い周波数の駆動信号を使用すると、制御装置16と制御部12の間に導電性の適合をより容易に行うことができ、制御部12の容量的な性質を向上させることができる。しかし、駆動信号810の周波数を低下させることにより、その結果生じる信号812の標本化を増加させることができ、制御部12の状態に対応する容量及び抵抗の変化の決定における解明の向上をもたらすことができる。述べたように、生じる信号812は、駆動信号810に対応する周波数及びデューティ・サイクルを有する波形を有する。しかし、制御部12の抵抗及び容量素子によって形成されるRC時定数は、制御部12の抵抗及び容量の電気的なパラメータに基づいて全体的にのこぎり歯状の波を形成する。したがって、のこぎり歯状の波形の立上り及び立下りする湾曲部分の形状は、結果として得られる制御部12の抵抗及び容量の変化にしたがって、制御部12及びウインドウ・アセンブリ14の周りの制御の状態の変化に基づいて曲率が変化する。
【0024】
当分野の技術者なら容易に理解するように、上記の説明は本発明の原理の実施を例示したものとして意図される。この説明は、添付の特許請求の範囲に定義されるように、本発明の趣旨から逸脱することなく本発明が修正、変形、及び変更を受けやすい点で、本発明の範囲及び用途を限定するように意図されない。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の1つの実施例によるユーザ制御入力を受けるウインドウ・アセンブリの概略図である。
【図2】ウインドウ・アセンブリでユーザ入力を受ける容量制御部の概略図である。
【図3】ウインドウ・アセンブリでユーザ入力を受ける別の容量制御部の概略図である。
【図4】ウインドウ・アセンブリでユーザ入力を受ける別の容量制御部の概略図である。
【図5】ウインドウ・アセンブリでユーザ入力を受けるさらに別の容量制御部の概略図である。
【図6】ウインドウ・アセンブリでユーザ入力を受ける抵抗−容量(RC)制御部の概略図である。
【図7】ウインドウ・アセンブリでユーザ入力を受ける別のRC制御部の概略図である。
【図8】ウインドウ・アセンブリでユーザ入力を受けるRC制御部の入力及び出力信号を示すグラフである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両用のウインドウ・アセンブリであって、
透明なパネルと、
前記透明なパネルに一体化され、制御部の電気的性質の変化に基づいてユーザ入力を検出するように構成された制御部とを備えるウインドウ・アセンブリ。
【請求項2】
前記制御部が前記透明なパネル上に印刷された導電性インクを有する、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項3】
前記制御部が導電性フィルムを有する、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項4】
前記制御部が導電性ポリマーを有する、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項5】
前記透明なパネルがガラス・パネルを含む、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項6】
前記透明なパネルがプラスチック・パネルを含む、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項7】
前記プラスチック・グレージングがポリカーボネート・パネルを含む、請求項6に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項8】
前記ポリカーボネート・パネルが多層のポリカーボネート・パネルであり、前記制御部の第1の部分が前記多層のポリカーボネート・パネルの第1の層の表面に配置され、前記制御部の第2の部分が前記多層のポリカーボネート・パネルの第2の層の表面に配置される、請求項7に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項9】
前記制御部がスイッチを備える、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項10】
前記スイッチが、前記スイッチに近接した前記透明なパネルに接触することによって作動される、請求項9に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項11】
前記制御部と電気的に通信している制御装置をさらに備える、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項12】
前記制御部が該制御部の状態に基づいて車両のデフロスタを制御するように構成された、請求項11に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項13】
前記制御部が該制御部の状態に基づいてウインドウ位置決めシステムを制御するように構成された、請求項11に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項14】
前記制御部が容量制御部を有する、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項15】
前記容量制御部の第1の部分が前記透明なパネルの第1の層の上にあり、前記容量制御部の第2の部分が前記透明なパネルの第2の層の上にある、請求項14に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項16】
前記制御部が第1及び第2のトレースを有し、各トレースが前記透明なパネルに近接して配置されたパッドと電気的に通信し、前記パッドが前記トレースの幅よりも大きな幅を有する、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項17】
前記制御部が嵌合パターンで複数のトレースを有する、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項18】
前記制御部が螺旋パターンで形成されたトレースを有する、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項19】
前記制御部が抵抗及び容量素子を備える、請求項1に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項20】
前記抵抗及び容量素子が並列の電気接続になっている、請求項19に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項21】
前記抵抗及び容量素子が時定数を形成し、前記時定数に基づいて駆動信号に影響を及ぼすように構成された、請求項20に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項22】
前記時定数が、前記制御部の状態に基づいて変化するように構成された、請求項21に記載のウインドウ・アセンブリ。
【請求項23】
前記制御部の状態の変化を検出するために、時定数の変化を感知するように構成された制御装置をさらに備える、請求項22に記載のウインドウ・アセンブリ。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公表番号】特表2009−527419(P2009−527419A)
【公表日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−556496(P2008−556496)
【出願日】平成19年2月12日(2007.2.12)
【国際出願番号】PCT/US2007/061975
【国際公開番号】WO2007/098325
【国際公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【出願人】(505365404)エクスアテック、エル.エル.シー. (51)