(57)【要約】  埋め込み式制御ユニットを有している、平坦体を電圧供給源に接続するためのアセンブリ  本発明は、平坦体（２）を電圧供給源に接続するためのアセンブリ（１，１′）に関し、これは、リボンケーブル（４）、制御ユニット（７）、及び接続要素（６）を有しており、ここで、電圧供給源は、少なくとも、制御ユニット（７）に電圧を供給するために提供されており、かつ、平坦体（２）が、導電性構造（３）、制御シグナルを生成するためのスイッチ表面を有しており、かつ、制御ユニット（７）が、制御シグナルを受信するために提供されており、かつ、ここで、制御ユニット（７）が、平坦体（２）と接続要素（６）との間において絶縁性材料（８、８′）に埋め込まれている。本発明は、さらに、そのようなアセンブリを有している平坦体（２）、及び、そのようなアセンブリを製造するための方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧供給源に平坦体（２）を接続するためのアセンブリ（１，１′）であって、リボンケーブル（４）、制御ユニット（７）、及び接続要素（６）を有しており、ここで、前記電圧供給源が、少なくとも、前記制御ユニット（７）に電圧を供給するために提供されており、かつ、前記平坦体（２）が、
−  導電性構造（３）、
−  制御シグナルを生成するための容量性スイッチ表面、
を有しており、かつ、
前記制御ユニット（７）が、前記制御シグナルを受信するために提供されており、
前記制御ユニット（７）が、前記平坦体（２）と前記接続要素（６）との間で絶縁性材料（８，８′）に埋め込まれていることを特徴とする、
アセンブリ。
【請求項２】
電気伝導体（１０）と前記リボンケーブル（４）を通っている平坦ストリップ伝導体（５）との間におけるライン接続を有している筐体（９）によって特徴づけられる、請求項１に記載のアセンブリ（１）。
【請求項３】
前記制御ユニット（７）が、前記筐体（９）内に配置されている、請求項２に記載のアセンブリ（１）。
【請求項４】
前記筐体（９）が、前記制御ユニット（７）の感受性を調節するための設定手段（１１）を有している、請求項３に記載のアセンブリ（１）。
【請求項５】
前記接続要素（６）が、乗り物において前記平坦体（２）をネットワーク接続するために提供されている、請求項１に記載のアセンブリ（１）。
【請求項６】
前記接続要素（６）が、前記乗り物のバスシステムのシリアルインターフェイスである、請求項５に記載のアセンブリ（１）。
【請求項７】
前記制御ユニット（７）が、少なくとも部分的に、前記リボンケーブル（４）に配置されている、請求項１に記載のアセンブリ（１′）。
【請求項８】
前記制御ユニット（７）が、少なくとも部分的に、前記リボンケーブル（４）の前記絶縁性材料（８′）に埋め込まれている、請求項７に記載のアセンブリ（１′）。
【請求項９】
前記制御ユニット（７）が、前記制御ユニット（７）の感受性を調節するための設定手段、特にはコンデンサを有している、請求項７に記載のアセンブリ（１′）。
【請求項１０】
前記制御ユニット（７）が、少なくとも１つの電子要素及び接続インターフェイスを有している電子ボードを有している、請求項１に記載のアセンブリ（１′）。
【請求項１１】
乗り物の電圧供給源に前記平坦体を接続するための請求項１〜１０のいずれか一項に記載のアセンブリを有しており、かつ前記乗り物の電圧供給源が、少なくとも前記制御ユニット（７）に電圧を供給するために提供されているものである、平坦体（２）。
【請求項１２】
前記制御ユニット（７）を、前記平坦体（２）と前記接続要素（６）との間において絶縁性材料（８）に埋め込む、請求項１に記載のアセンブリを製造するための方法。
【請求項１３】
以下である、請求項１２に記載の方法：
−  電気伝導体（１０）を、前記リボンケーブル（４）を通っている平坦ストリップ伝導体（５）に、導電的に接続させる、
−  前記伝導体（１０）と前記平坦ストリップ伝導体（５）との間の接続、及び前記制御ユニット（７）を、筐体（９）に、配置し、かつ固定する、かつ、
−  前記筐体（９）を、前記絶縁性材料でキャスト成形する。
【請求項１４】
前記制御ユニット（７）を、前記リボンケーブル（４）の前記絶縁性材料（８′）に、少なくとも部分的に埋め込む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記制御ユニット（７）を、積層加工によって、前記リボンケーブル（４）の前記絶縁性材料（８′）に埋め込む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧供給源に平坦体を接続するためのアセンブリに関し、これは、リボンケーブル、制御ユニット、及び接続要素を有しており、ここで、電圧供給源が、少なくとも、制御ユニットに電圧を供給するために提供されており、かつ、平坦体が、導電構造、制御シグナルを生成するためのスイッチ表面を有しており、かつ、制御ユニットが、制御シグナルを受信するために提供されている。
【背景技術】
【０００２】
平坦体、例えば乗り物ウィンドウは、少なくとも１つの導電性構造を備えており、それによって、乗り物ウィンドウの追加的な機能が提供される。乗り物ウィンドウの追加的な機能は、乗り物ウィンドウに統合された電気ペイン加熱又は雨センサシステムでありうる。生活空間においては、平坦体は、壁のヒーターとして又は加熱可能ミラーとして知られている。
【０００３】
機能を制御するために、平坦体が、スイッチ表面を有しており、このスイッチ表面を介して、使用者は、機能を制御することができる。これらのスイッチ表面は、ライン又は表面電極の形状の、容量性スイッチ表面（接触制御）として実施されてよい。スイッチ表面に触れることによって、制御シグナルが生成し、これが、電気接続を介して、制御ユニットに送信される。そして、制御ユニットが、制御シグナルに応じて、機能を発揮する。
【０００４】
欧州特許出願公開第２６６９０８３号明細書は、接続モジュールを有している平坦体を記述しており、この接続モジュールが、平坦体の導電性構造を外部電気接続に電気的に接続している。接続モジュールは、平坦ストリップ伝導体を有しているリボンケーブルを有しており、この平坦ストリップ伝導体が、導電性材料でできており、かつ電気絶縁性材料製のシースによって覆われている。平坦ストリップ伝導体は、一方の末端において平坦体の導電性構造に電気的に接続しており、かつ、その他方の末端において円形伝導体に電気的に接続している。
【０００５】
円形伝導体における平坦ストリップ伝導体のこの接続は、接続区域を形成しており、この接続区域が、接続筐体によって囲まれている封止組成物複合体に埋め込まれている。円形伝導体は、接続要素、例えば電気プラグに至る。
【０００６】
物理学上の理由により、平坦ストリップ伝導体及び円形伝導体は、望ましくない寄生損失を生じる。これらの損失は、周囲との容量性結合によって作り出され、いわゆる寄生容量としても言及される。寄生容量は、スイッチ表面の望ましくないスイッチシグナルを生じうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、寄生損失が減少している、平坦体を電圧供給源に接続するための改良されたアセンブリを提供することからなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、独立請求項１従った、平坦体を電圧供給源に接続するためのアセンブリ及びアセンブリを有している平坦体によって、本発明に従って、達成される。好ましい実施態様が、従属請求項において開示されている。
【０００９】
アセンブリを製造するための本発明に係る方法が、他の請求項において開示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、平坦体を接続するためのアセンブリの第一の実施態様の概略図である。
【図２】図２は、平坦体を接続するためのアセンブリの第二の実施態様の概略図である。
【図３】図３は、埋め込まれている制御ユニットを有しているリボンケーブルの断面図である。
【図４】図４は、本発明に係るアセンブリを製造するための例示的な方法のフローチャートであり、ここで、制御ユニットが、リボンケーブルの絶縁性材料内に埋め込まれている。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、リボンケーブル、制御ユニット、及び接続要素を有している、平坦体を電圧供給源に接続するためのアセンブリを含んでいる。電圧供給源は、少なくとも、制御ユニットに電圧を供給するために提供されている。平坦体は、導電性構造、及び、制御シグナルを生成するためのスイッチ表面を有している。制御ユニットは、制御シグナルを受信するために提供されており、かつ、平坦体と接続要素との間の絶縁性材料に埋め込まれている。
【００１２】
そのようなアセンブリは、容量感受性平坦体と電圧供給源との間における短縮されたワイヤ接続を有しており、それにより、スイッチ表面が、ワイヤ接続の寄生容量に対して良好に保護されるようになっている。
【００１３】
平坦体は、例えばガラス又はプラスチックなどの材料を含んでいてよく、かつ、単層ペインガラスとして、又は、熱可塑性接着性膜によって互いに固定的に結合されている２つの単層ペインを有している複合ペインとして実施されていてよい。例示として、平坦体は、電気加熱装置又はアンテナ伝導体を有している複合ペインであってよい。
【００１４】
平坦体の導電性構造は、リボンケーブル及び接続要素を介して、電圧供給源に電気的に接続していてよい。用語「リボンケーブル」は、本発明によれば、単ワイヤケーブル又は多ワイヤケーブルを意味している。リボンケーブルは、複数の平坦ストリップ伝導体を有しており、これらが、絶縁性材料（例えば、ポリアミド又はカプトン）製のシースによって、リボンケーブルに沿って距離を空けて互いに平行に保持されている。平坦ストリップ伝導体は、例えば、一桁又は二桁のマイクロメートル範囲の非常に低い層厚を有しており金属箔製のテープ又はストリップ形状の伝導体であってよい。
【００１５】
平坦体の機能を、平坦体のスイッチ表面を介して、スイッチ表面に触れることによって制御してよい。そのようなスイッチ表面は、ライン若しくは表面電極として又は２つの結合している電極による容量性スイッチ表面として実施されてよく、かつ、いわゆる「タッチ制御」技術に従って作動してよい。例えば、平坦体の電気加熱装置を、このスイッチ表面を介して制御する。
【００１６】
物体、好ましくは人間の指がスイッチ表面に近づくと、物体の電荷に起因して、電極のキャパシタンスが変化する。キャパシタンス変化は、電荷輸送を生じ、それにより、電流が流れ、かつ、これによって、制御ユニットの制御シグナルが生成しうるようになっている。制御シグナルは、加熱装置をオンまたはオフするためのスイッチシグナルであってよい。
【００１７】
制御ユニットが、制御シグナルを受信するために提供されている。制御ユニットは、好ましくはマイクロチップ（ＩＣ）であり、これは、電子ボード（ＰＣＢ）に配置されていてよい。そのような電子ボードは、追加的な電子要素を有していてよい。制御ユニットは、好ましくは、センサ電子システム、特には、容量性センサ電子システムを有しており、これによって、平坦体の機能を制御する。
【００１８】
センサ電子システムの感受性が、設定されており、それにより、１又は複数の人間の指によるスイッチ領域への接触のときに、センサ電子システムが、制御シグナルを出力するようになっている。用語「スイッチ領域への接触」は、また、キャパシタンスにおける変化を生成する、スイッチ領域との他の任意のタイプの相互作用をも意味し得る。好ましくは、平坦体の基材側への接触のみによって、制御シグナルが引き起こされる。
【００１９】
制御ユニットが、平坦体と接触要素との間で絶縁性材料に埋め込まれている。そのようなアセンブリは、制御ユニットと平坦体との物理的な近接を有しており、したがって、短い固定された長さのリボンケーブルを有している。このようにして、有利には、スイッチ表面の寄生容量が切り離され、かつ、損失が低減されうる。スイッチ表面の感受性の設定が、これにより、単純化される。
【００２０】
有利には、ライン長の変動に起因するスイッチ表面の感受性のその後の調整が、低損失の場合では、排除されうる。
【００２１】
好ましくは、アセンブリが、電気伝導体とリボンケーブルを通っている平坦ストリップ伝導体との間でのライン接続を有している筐体を有しており、制御ユニットが、この筐体内に配置されている。アセンブリのさらなる改良を示しているのは、制御ユニットが平坦体と安定的な接続を形成するという事実である。
【００２２】
そのような筐体は、プラスチック製であり、例えば、ポリイミド製であり、かつ、内部において、ポリマー材料を有している絶縁性材料を有している。絶縁性材料は、外部環境に対して、気密性及び水密性の態様で、制御ユニットを遮蔽する特性を有している。
【００２３】
好ましくは、筐体が、制御ユニットの感受性を調整するための設定手段を有している。
【００２４】
そのような設定手段は、制御ユニットの内部の容量性キャパシタンスを変化させるために提供される。容量性キャパシタンスを変化させる理由としては、スイッチ表面における電極の変更された設計を挙げることができる。
【００２５】
設定手段は、例えば、接続要素、例えば、ネジであり、その頭が、筐体の外部から容易に到達可能なように配置されていてよい。ネジの代わりとして、設定手段が、平行に通っている追加的な平坦ストリップ伝導体として筐体上にあってよく、又は、コネクター（端子）として筐体上にあってよい。
【００２６】
本発明の別の有利な実施態様では、接続要素が、乗り物又は装置において平坦体をネットワーク接続するために、提供されていてよい。したがって、接続要素は、乗り物のバスシステム、例えばＣＡＮバスシステムのシリアルインターフェイスであってよい。
【００２７】
本発明に係るアセンブリの別の有利な実施態様では、制御ユニットが、少なくとも部分的に、リボンケーブルに配置されている。特には、制御ユニットが、リボンケーブルの絶縁性材料に埋め込まれている。この場合には、制御ユニットが、少なくとも平坦ストリップ伝導体と電気的に直接に接触している。
【００２８】
リボンケーブルの絶縁性材料は、プラスチック製であってよく、例えば、ポリイミド製であってよい。
【００２９】
そのようなアセンブリによって、特別な（ＯＥＭ特異的な）接続要素の数を、１つの接続要素に低減することが可能であった。特別な（ＯＥＭ特異的な）接続要素は、平坦体の設置環境に特別に適合している必要がある。
【００３０】
有利には、制御ユニットが、制御ユニットの感受性を調整するための設定手段を有している。設定手段は、コンデンサであってよく、そのキャパシタンスを、平坦ストリップ伝導体及び導電性構造の形状設計に適合させてよい。
【００３１】
さらに、本発明は、リボンケーブル、制御ユニット、及び接続要素を有している、乗り物の電圧供給源への接続のためのアセンブリを有している平坦体に関し、ここで、電圧供給源が、少なくとも、制御ユニットに電圧を供給するために提供されており、かつ、平坦体が、導電性構造、及び制御シグナルを生成するためのスイッチ表面を有しており、かつ、制御ユニットが、制御シグナルを受信するために提供されている。制御ユニットが、平坦体と接続要素との間の絶縁性材料に埋め込まれている。
【００３２】
そのような平坦体は、保管の間において、平坦体の輸送の間において、かつ、乗り物又は装置における設置状態において、非常に小さい空間を占有する。
【００３３】
本発明は、また、アセンブリを製造するための方法にも関し、この方法では、制御ユニットを、平坦体と接続要素との間の絶縁性材料に埋め込み、それによって、防塵的かつ水密的に実施されうる。
【００３４】
方法の有利な実施態様では、電気伝導体が、リボンケーブルを通っている平坦ストリップ伝導体に、導電的に接続されている。伝導体と平坦ストリップ伝導体との間の接続、及び制御ユニットが、筐体において、配置されかつ固定されている。筐体は、絶縁性材料とともにキャスト成形される。あるいは、絶縁性材料とのキャスト成形の前に、保護被覆を、制御ユニットに適用してよい。
【００３５】
有利には、筐体を、２個の半殻から形成する。絶縁性材料で充填されている第一の半殻を提供して、平坦ストリップ伝導体に接続されている伝導体及び制御ユニットを収容する。別のプロセス工程において、第二の半殻を、第一の半殻に配置し、それによって、箱形状の筐体が、第一及び第二半殻によって形成されるようにする。
【００３６】
第一のプロセス工程において、伝導体と平坦ストリップ伝導体との間の接続及び制御ユニットを、絶縁性材料によって包み、かつ、第二のプロセス工程において、封入性であり一体的に成形された筐体によって筐体の内部に収容する。
【００３７】
方法の別の有利な実施態様では、制御ユニットが、少なくとも部分的に、リボンケーブルの絶縁性材料に埋め込まれている。好ましくは、制御ユニットが、積層加工によって、リボンケーブルの絶縁性材料に埋め込まれている。
【００３８】
追加的に、制御ユニットが、別の層によって包まれていてよい。この層は、好ましくは、導電性材料製の可撓性膜であり、これは、有利には、制御ユニットを損傷に対して防護する。膜は、さらには、少なくとも部分的に、制御ユニットを包んでいてよく、かつ、有利には、アセンブリの電磁適合性（ＥＭＣ）に影響する。
【００３９】
本発明を、図面及び例示的な実施態様を参照して、詳細に説明する。
【００４０】
図１は、平坦体を電圧供給源に接続するためのアセンブリの第一の実施態様１を描写している。平坦体は、２つの単層ペインから形成されている複合ペイン２である。単層ペインは、熱可塑性接着性膜によって、互いに固定的に結合している。単層ペインは、好ましくは、ガラス製である；あるいは、単層ペインが、非ガラス材料から、例えば、プラスチックから製造されていてもよい。
【００４１】
複合ペイン２は、電気加熱装置又は複合ペイン２の別の機能を有しており、この装置又は機能は、導電性構造を介して、複合ペイン２の運用のための適切な電圧供給源によって、電力供給を受ける。導電性構造は、複合ペイン２において、複数のバスバーの形態で、統合されている。さらには、複合ペイン２が、複合ペインに統合されているスイッチ表面を有しており、これは、それを介して例えば加熱装置を制御し得る、加熱機能のものと同一の伝導性構造から、形成されていてよい。
【００４２】
スイッチ表面及び加熱装置は、複合ペインにおいて、電気的にかつ視覚的に、互いから離れている。スイッチ表面は、乗り物に関して慣用的である電圧供給源、例えば、１２Ｖ又は４８Ｖ（車載電源）で運用されてよく、加熱装置は、適切な加熱電圧の供給を受ける。
【００４３】
そのようなスイッチ表面は、ライン若しくは表面電極として、又は、２つの結合している電極として、容量性表面として実施されてよく、かつ、いわゆる「タッチ制御」技術に従って、作動してよい。スイッチ表面は、好ましくは、複合ペイン２の外側端部に位置しており、バスバーのうちのひとつから遠くなく、かつ、加熱用途の場合には、好ましくは電流の方向に沿って位置しており、それによって、加熱層の均一性に影響しないようになっている。
【００４４】
物体、好ましくは人間の指又は同様の誘電率特性を有している要素がスイッチ表面に接近したときに、物体の電荷に起因して、電極のキャパシタンスが変化する。キャパシタンスにおける変化が、電荷の輸送を引き起こす。電流が流れ、制御シグナルが生成される。制御シグナルは、例えば、加熱装置のオンまたはオフを制御し得るスイッチシグナルである。
【００４５】
制御シグナルが、電気ライン接続３を介して、制御ユニット７に送られる。これのために、スイッチ表面を、二ワイヤリボンケーブル４の平坦ストリップ伝導体５に導電的に接続する。平坦ストリップ伝導体５は、箔伝導体又は平坦伝導体とも呼ばれ、その幅がその厚さよりも大幅に大きい電気伝導体を意味している。平坦ストリップ伝導体５は、絶縁性材料８、例えば、ポリイミド層によって電気的に絶縁されており、かつ、複合ペイン２の端部をこえて、リボンケーブル４として、外部へ進行している。
【００４６】
リボンケーブル４が、筐体９において終わっており、この筐体９において、平坦ストリップ伝導体５が、伝導体、例えば円形伝導体１０に、電気的に接続している。筐体９には、制御ユニット７も、配置されており、かつ、平坦ストリップ伝導体５又は円形伝導体１０に電気的に接触しており、それにより、制御ユニット７が、スイッチ表面において生成する制御シグナルを受信することができるようになっている。筐体９は、少なくとも部分的に、絶縁性材料で充填されており、この中に、制御ユニット７が埋め込まれている。
【００４７】
制御ユニット７は、好ましくは、タッチ制御技術を制御するための容量性センサ電子システムである。センサ電子システムは、図３において描写しているように電子ボード（ＰＣＢ）１２に配置されているマイクロチップであってよい。そのような電子ボードは、追加的な電子要素を有していてもよい。
【００４８】
筐体９は、ネジ１１又は他の任意の接続要素を有しており、これは、制御ユニット７の感受性を調節するための設定手段として機能する。ネジ１１のネジ頭は、筐体表面において、外部から容易に到達可能である。このようにして、制御ユニット７の感受性の調節を、筐体が閉じられている間でさえも、行うことができる。
【００４９】
円形伝導体１０は、開口部を介して筐体９から外に導かれており、かつ、その第二末端において接続要素６に電気的に接続している。
【００５０】
接続要素が、複合ペイン２を乗り物電子システムにおいて連結させるために提供されている。接続要素は、乗り物特異的であるか、又は、乗り物のバスシステムにプラグとして適合するためのプラグとして設計されている。例えば、接続要素は、乗り物のＣＡＮバスシステムのシリアルインターフェイスであってよい。
【００５１】
図２は、平坦体を接続するためのアセンブリの第二の実施態様１′を描写している。図１の実施態様と同様に、複合ペイン２が、電気加熱装置を有しており、これが、バスバーを介して、電圧供給源と電気的に接触している。複合ペイン２は、さらに、統合されているスイッチ表面を有しており、それを介して、加熱装置又はその他の任意の機能を制御することができる。これのために、スイッチ表面が、平坦ストリップ伝導体５に導電的に接続している。
【００５２】
図１の例示的な実施態様とは対照的に、図２におけるアセンブリ１′は、制御ユニット７をその中に収容し得る筐体９を有していない。制御ユニット７が、さらに、平坦ストリップ伝導体５と電気的に接触している。第二の例示的な実施態様では、制御ユニット７が、リボンケーブル４の絶縁性材料８に埋め込まれている。
【００５３】
リボンケーブル４が、接続要素６で終わっており、この接続要素６が、今度は、乗り物の設置環境において適合するプラグとして実施されている。
【００５４】
図３は、埋め込まれている制御ユニット７を有している図２のリボンケーブル４の断面図を描写している。リボンケーブル４が、その第一末端において、平坦ストリップ伝導体５の無シース領域を有している。この領域は、平坦ストリップ伝導体５を、複合ペイン２の感受性構造の接触場所に接触させるために機能する。
【００５５】
平坦ストリップ伝導体５が、複合ペイン２のライン接続３と接触しているその第一末端とその第二末端との間におけるそのさらなる経路において、絶縁性材料８に埋め込まれている制御ユニット７と、電気的に接触している。リボンケーブル４は、その第二末端において接続要素６で終わっており、この接続要素６が、乗り物の設置環境に接続するためのプラグとして機能する。
【００５６】
図４は、本発明に係るアセンブリ１′を製造するための例示的な方法のフローチャートを描写しており、ここでは、第一工程において、導電性構造３を有している平坦体２を提供し、かつ、これに、リボンケーブル４の平坦ストリップ伝導体５を電気的に接続する。
【００５７】
第二工程において、制御ユニット７を、平坦体２と接続要素６との間において平坦ストリップ伝導体５に配置する。第三工程において、制御ユニット７を、平坦ストリップ伝導体５に接触させる。さらなる工程において、制御ユニット７及び平坦ストリップ伝導体５を、絶縁性材料８′に埋め込む。制御ユニット７を、積層加工によって、リボンケーブルの絶縁性材料に配置する。
【００５８】
さらに、制御ユニット７を、別の層によって包み込んでよい。層は、好ましくは、導電性材料製の可撓性膜である。
【符号の説明】
【００５９】
１    アセンブリの第一の実施態様
１′    アセンブリの第二の実施態様
２    複合ペイン
３    ライン接続
４    リボンケーブル
５    平坦ストリップ伝導体
６    接続要素
７    制御ユニット
８    絶縁性材料
８′    リボンケーブルの絶縁性材料
９    筐体
１０    電気円形伝導体
１１    ネジ
１２    電子ボード
【図１】
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【図２】
2019512835.tif 000004
【図３】
2019512835.tif 000005
【図４】
2019512835.tif 000006
【国際調査報告】
2019512835.tif 000007
2019512835.tif 000008
2019512835.tif 000009
2019512835.tif 000010
2019512835.tif 000011
2019512835.tif 000012