(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射及び／または受光を行うことで車外からの画像情報を取得する情報取得装置が取り付け可能なウインドシールドであって、
ガラス板と、
前記ガラス板に形成され、車外からの視野を遮蔽するとともに、少なくとも１つの開口を有するマスク層と、
を備え、
前記ガラス板と前記マスク層の熱収縮率は相違し、前記ガラス板と前記マスク層は共に加熱されることにより成形され、
前記成形により、前記ガラス板において前記開口の内周縁から中央側へ向かう所定の範囲に生じる歪みに対し、前記情報取得装置が、前記開口の周縁から少なくとも４ｍｍ離れている前記画像情報のみを利用可能に構成されている、ウインドシールド。
【請求項２】
前記光の照射及び／または受光における光の通過範囲が、前記マスク層の開口の中央付近を通過するように構成されており、
前記情報取得装置は、前記ガラス板の車内側の面において、前記開口を通じて前記画像情報を取得できるように構成されている、請求項１に記載のウインドシールド。
【請求項３】
前記マスク層の少なくとも一部は、黒色である、請求項１または２に記載のウインドシールド。
【請求項４】
前記マスク層及び歪みが生じている領域の少なくとも一部において、前記情報取得装置が取付けられる領域の少なくとも一部には、電磁波遮蔽膜が形成されている、請求項１から３のいずれかに記載のウインドシールド。
【請求項５】
前記マスク層及び歪みが生じている領域の少なくとも一部は、第１の視野遮蔽膜、前記電磁波遮蔽膜、及び第２の視野遮蔽膜が、外部から車内側へこの順で配置されていることで構成されている、請求項４に記載のウインドシールド。
【請求項６】
光の照射及び／または受光を行うことで車外からの情報を取得する情報取得装置が取り付け可能なウインドシールドであって、
ガラス板と、
前記ガラス板に形成され、車外からの視野を遮蔽するとともに、少なくとも１つの開口を有するマスク層と、
を備え、
前記ガラス板と前記マスク層の熱収縮率は相違し、前記ガラス板と前記マスク層は共に加熱されることにより成形され、
前記情報取得装置は、
前記ガラス板の車内側において、前記開口を介して車外の撮影を行うことができるように配置された撮影装置と、
前記撮影装置で撮影された画像の解析を行う画像処理装置と、
を備え、
前記成形により、前記ガラス板において前記開口の内周縁から中央側へ向かう所定の範囲に生じる歪みに対し、
前記画像処理装置は、前記撮影装置によって前記開口を介して撮影された画像において、前記所定の範囲と対応する領域を利用せずに、当該画像の解析を行うように構成されている、ウインドシールド。
【請求項７】
前記領域は、前記画像において、前記開口の周縁から中央側へ４ｍｍ以上の範囲に対応する領域である、請求項６に記載のウインドシールド。
【請求項８】
前記画像処理装置は、前記画像に対して前記領域をトリミングし、当該トリミングが行われた後の画像に対し前記解析を行う、請求項６または７に記載のウインドシールド。
【請求項９】
前記マスク層の少なくとも一部は、黒色である、請求項６から８のいずれかに記載のウインドシールド。
【請求項１０】
前記ガラス板は、外側ガラス板、当該外側ガラス板と対向配置される内側ガラス板、及び前記外側ガラス板と内側ガラス板との間に配置される中間膜を備えている、請求項６から９のいずれかに記載のウインドシールド。
【請求項１１】
前記中間膜は、コア層と、前記コア層よりも硬度が高く当該コア層を挟持する一対のアウター層と、を備えている、請求項１０に記載のウインドシールド。
【請求項１２】
前記コア層は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃で、ヤング率が１〜２０ＭＰａである、請求項１１に記載のウインドシールド。
【請求項１３】
前記アウター層は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃で、ヤング率が５６０ＭＰａ以上である、請求項１１または１２に記載のウインドシールド。
【請求項１４】
前記マスク層において、前記撮影装置が取付けられる領域の少なくとも一部に
は、電磁波遮蔽膜が形成されている、請求項６から１３のいずれかに記載のウインドシールド。
【請求項１５】
前記マスク層の少なくとも一部は、第１の視野遮蔽膜、前記電磁波遮蔽膜、及び第２の視野遮蔽膜が、外部から車内側へこの順で配置されていることで構成されている、請求項１４に記載のウインドシールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のウインドシールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の安全性能は飛躍的に向上しつつあり、その１つとして前方車両との衝突を回避するため、前方車両との距離及び前方車両の速度を感知し、異常接近時には、自動的にブレーキが作動する安全システムが提案されている。このようなシステムは、前方車両との距離などをレーザーレーダーやカメラを用いて計測している。レーザーレーダーやカメラは、一般的に、ウインドシールドの内側に配置され、赤外線を前方に向けて照射することで、計測を行う。【０００３】
ところで、上記のようなレーザーレーダーやカメラなどの測定装置は、ウインドシールドを構成するガラス板の内面に取り付けられることが多いが、このような測定機器が外部から見えないようにするため、ガラス板の内面には、濃色のセラミックなどが塗布されたマスク層が形成されており、その上に測定装置が配置されている。このとき、マスク層には、開口が形成され、レーザーレーダーにおいて照射及び受光されるレーザ光、カメラで受光する可視光線及び/又は赤外線などは、この開口を通じて照射されたり、受光される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２７３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、本発明者は、上記のようなマスク層上に測定装置を配置すると、次のような問題が生じ得ることを見出した。上記のようなウインドシールドは、ガラス板上にマスク層を塗布した後に加熱され、その後、曲面状に成形されることで製造される。その際、マスク層は、黒色などの濃色で形成されているため、マスク層が形成されていない領域と比べ、ガラス板における熱の吸収量が多くなる。ここで、セラミックで形成されたマスク層の熱膨張係数は、ガラスとは相違するため、熱の吸収による膨張量が相違する。そのため、ガラス板には、膨張量の差に起因して、例えば、図３０に示すように、マスク層と、これが形成されていない領域との境界付近に歪みが生じ、ガラス板を通して見える像が歪むという問題が生じることが分かった。そして、この問題は、上記のような安全システムが設けられるウインドシールドでは、次のような問題を引き起こす可能性を見出した。すなわち、このような歪みがマスク層と開口との境界付近において生じると、レーザ光を照射及び受光したとき、あるいはカメラによって撮影を行うときには、歪みにより光が屈折するなどして、正確に光を照射できなかったり、あるいは受光できないおそれがある。これにより、車間距離などが正確に算出されない可能性もある。【０００６】
このような問題は、車間距離の測定装置に限られず、例えば、光ビーコンなどの光の受光によって車外からの情報を取得する情報取得装置全般に生じうる問題である。そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、マスク層の開口を通じて光の照射及び／または受光を行う情報取得装置が取り付け可能なウインドシールドにおいて、情報の処理を正確に行うことができる、ウインドシールドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜発明Ａ＞
本発明に係るウインドシールドは、光の照射及び／または受光を行うことで車外からの情報を取得する情報取得装置が取り付け可能なウインドシールドであって、ガラス板と、前記ガラス板に形成され、車外からの視野を遮蔽するとともに、少なくとも１つの開口を有するマスク層と、を備え、前記ガラス板と前記マスク層の熱収縮率は相違し、前記ガラス板と前記マスク層は共に加熱されることにより成形され、前記成形により、前記ガラス板において前記開口の内周縁から中央側へ向かう所定の範囲に生じる歪みに対し、前記情報取得装置が、前記歪みの影響を低減するように、前記情報を利用可能に構成されている。【０００８】
＜発明Ｂ＞
本発明は、光の照射及び／または受光を行うことで車外からの情報を取得する情報取得装置が配置可能なウインドシールドであって、車外からの視野を遮蔽するとともに少なくとも１つの開口を有するマスク層が積層されたガラス板を備え、前記ガラス板と前記マスク層の熱収縮率は相違し、前記ガラス板と前記マスク層は共に加熱されることにより成形され、前記光の照射及び／または受光における光の通過範囲が、前記マスク層の開口の中央付近を通過するように構成されており、前記情報取得装置は、前記ガラス板の車内側の面において、前記開口を通して前記情報を取得できるように配置されている。【０００９】
上記ウインドシールドにおいては、前記光の通過範囲は、前記開口の周縁から少なくとも４ｍｍ離すことができる。【００１０】
上記ウインドシールドにおいては、前記マスク層の少なくとも一部を、黒色にすることができる。【００１１】
上記ウインドシールドでは、前記マスク層及び歪みが生じている領域の少なくとも一部において、前記情報取得装置が取付けられる領域の少なくとも一部には、電磁波遮蔽膜が形成することができる。【００１２】
上記ウインドシールドにおいて、前記マスク層及び歪みが生じている領域の少なくとも一部は第１の視野遮蔽膜、前記電磁波遮蔽膜、及び第２の視野遮蔽膜が、外部から車内側へこの順で配置されていることで構成することができる。【００１３】
上記ウインドシールドにおいては、前記情報取得装置を車内側から覆うカバーをさらに備えることができ、当該カバーにおいて前記情報取得装置と対向する面には第２の電磁波遮蔽膜が形成することができる。【００１４】
＜発明Ｃ＞
本発明に係るウインドシールドは、車外からの視野を遮蔽するとともに少なくとも１つの開口を有するマスク層が積層されたガラス板と、前記ガラス板の車内側の面において、前記開口を介して車外の撮影を行うことができるように配置された撮影装置と、前記撮影装置で撮影された画像の処理を行う画像処理装置と、を備え、前記ガラス板と前記マスク層の熱収縮率は相違し、前記ガラス板と前記マスク層は共に加熱されることにより成形され、前記画像処理装置は、前記撮影装置によって前記開口を介して撮影された画像に対し、前記開口の周縁から中央側へ向かう所定の長さの範囲と対応する領域を利用せずに、前記画像の解析を行うように構成されている。【００１５】
上記ウインドシールドでは、前記領域を、前記画像において、前記開口の周縁から中央側へ４ｍｍ以上の範囲に対応する領域とすることができる。このとき、前記画像処理装置は、前記画像に対して前記領域をトリミングし、当該トリミングが行われた後の画像に対し前記解析を行うように構成することができる。【００１６】
上記ウインドシールドにおいては、前記マスク層を、黒色にすることができる。【００１７】
上記ウインドシールドにおいて、前記ガラス板は、外側ガラス板、当該外側ガラス板と対向配置される内側ガラス板、及び前記外側ガラス板と内側ガラス板との間に配置される中間膜を備えることができる。【００１８】
上記ウインドシールドにおいて、前記中間膜は、コア層と、前記コア層よりも硬度が高く当該コア層を挟持する一対のアウター層と、を備えることができる。【００１９】
上記コア層は、例えば、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃で、ヤング率を１〜２０ＭＰａとすることができる。【００２０】
前記アウター層は、例えば、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃で、ヤング率を５６０ＭＰａ以上とすることができる。【００２１】
上記ウインドシールドでは、前記マスク層において、前記撮影装置が取付けられる領域の少なくとも一部には、電磁波遮蔽膜が形成することができる。【００２２】
上記ウインドシールドにおいて、前記マスク層の少なくとも一部は第１の視野遮蔽膜、前記電磁波遮蔽膜、及び第２の視野遮蔽膜が、外部から車内側へこの順で配置されていることで構成することができる。【００２３】
本発明によれば、マスク層の開口を通じて光の照射及び／または受光を行う情報取得装置が取り付け可能なウインドシールドにおいて、情報の処理が正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るウインドシールドの一実施形態の断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】合わせガラスの断面図である。
【図４】湾曲状の合わせガラスのダブリ量を示す正面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図５】、湾曲形状のガラス板と、平面形状のガラス板の、一般的な周波数と音響透過損失の関係を示すグラフである。
【図６】合わせガラスの厚みの測定位置を示す概略平面図である。
【図７】中間膜の測定に用いる画像の例である。
【図８】ガラス板の製造方法の一例を示す側面図である。
【図９】ガラス板の平面図である。
【図１０】センターマスク層の拡大平面図である。
【図１１】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】測定ユニットを構成するパーツの平面図である。
【図１３】センサの断面図である。
【図１４】センターマスク層の拡大平面図である。
【図１５】アンテナが取付けられたガラス板の平面図である。
【図１６】カメラによる撮影範囲を示すガラス板の断面図である。
【図１７】センターマスク層の拡大平面図である。
【図１８】図１７のＢ-Ｂ線断面図である。
【図１９】カメラユニットを含むガラス板の断面図である。
【図２０】センターマスク層の開口と撮影された画像の処理との関係を示す図である。
【図２１】マスク層に形成される開口の他の例を示す図である。
【図２２】ガラス板の歪みを示すグラフである。
【図２３】ガラス板の歪みを示す写真である。
【図２４】音響透過損失を出力するためのシミュレーションのモデル図である。
【図２５】コア層のヤング率に関する評価の結果を示すグラフである。
【図２６】コア層の厚みに関する評価の結果を示すグラフである。
【図２７】合わせガラスの取付角度に関する評価の結果を示すグラフである。
【図２８】アウター層のヤング率に関する評価の結果を示すグラフである。
【図２９】アウター層のヤング率に関する評価の結果を示すグラフである。
【図３０】マスク層と非マスク層との境界の像の歪みを示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係るウインドシールドの実施形態について説明する。
【００２６】
＜Ａ．第１実施形態＞
本発明に係るウインドシールドに車間距離の測定ユニットを取付けた場合の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係るウインドシールドの断面図、図２は図１の平面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係るウインドシールドは、ガラス板１と、このガラス板１の車内側の面に形成されたマスク層２と、を備え、マスク層２に、車間距離の測定を行う測定ユニット４が取付けられている。以下、各部材について説明する。
【００２７】
＜１．ガラス板＞
＜１−１．ガラス板の概要＞
ガラス板１は、種々の構成が可能であり、例えば、複数のガラス板を有する合わせガラスで構成したり、あるいは一枚のガラス板により構成することもできる。合わせガラスを用いる場合には、例えば、図３に示すように、構成することができる。図３は合わせガラスの断面図である。
【００２８】
同図に示すように、この合わせガラスは、外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２を備え、これらガラス板１１、１２の間に樹脂製の中間膜１３が配置されている。まず、外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２から説明する。外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２は、公知のガラス板を用いることができ、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラスやグリーンガラス、またはＵＶグリーンガラスで形成することもできる。但し、これらのガラス板１１、１２は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、外側ガラス板１１により必要な日射吸収率を確保し、内側ガラス板１２により可視光線透過率が安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラスの組成の一例と、熱線吸収ガラス組成の一例を示す。
【００２９】
（クリアガラス）
ＳｉＯ2:７０〜７３質量％
Ａｌ2Ｏ3：０．６〜２．４質量％
ＣａＯ：７〜１２質量％
ＭｇＯ：１．０〜４．５質量％
Ｒ2Ｏ：１３〜１５質量％（Ｒはアルカリ金属）
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）：０．０８〜０．１４質量％
【００３０】
（熱線吸収ガラス）
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）の比率を０．４〜１．３質量％とし、ＣｅＯ2の比率を０〜２質量％とし、ＴｉＯ2の比率を０〜０．５質量％とし、ガラスの骨格成分（主に、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3）をＴ−Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2およびＴｉＯ2の増加分だけ減じた組成とすることができる。
【００３１】
本実施形態に係る合わせガラスの厚みは特には限定されないが、軽量化の観点からは、外側ガラス板１１と内側ガラス板１２の厚みの合計を、２．４〜３．８ｍｍとすることが好ましく、２．６〜３．４ｍｍとすることがさらに好ましく、２．７〜３．２ｍｍとすることが特に好ましい。このように、軽量化のためには、外側ガラス板１１と内側ガラス板１２との合計の厚みを小さくすることが必要であるので、各ガラス板のそれぞれの厚みは、特には限定されないが、例えば、以下のように、外側ガラス板１１と内側ガラス板１２の厚みを決定することができる。
【００３２】
外側ガラス板１１は、主として、外部からの障害に対する耐久性、耐衝撃性が必要であり、例えば、この合わせガラスを自動車のウインドシールドとして用いる場合には、小石などの飛来物に対する耐衝撃性能が必要である。他方、厚みが大きいほど重量が増し好ましくない。この観点から、外側ガラス板１１の厚みは１．８〜２．３ｍｍとすることが好ましく、１．９〜２．１ｍｍとすることがさらに好ましい。何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。
【００３３】
内側ガラス板１２の厚みは、外側ガラス板１１と同等にすることができるが、例えば、合わせガラスの軽量化のため、外側ガラス板１１よりも厚みを小さくすることができる。具体的には、ガラスの強度を考慮すると、０．６〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．８〜１．６ｍｍであることがさらに好ましく、１．０〜１．４ｍｍであることが特に好ましい。更には、０．８〜１．３ｍｍであることが好ましい。内側ガラス板１２についても、何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。
【００３４】
また、本実施形態に係る外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２の形状は、平面形状及び湾曲形状のいずれであってもよい。
【００３５】
ガラス板が湾曲形状である場合には、ダブリ量が大きくなると遮音性能が低下するとされている。ダブリ量とは、ガラス板の曲げを示す量であり、例えば、図４に示すように、ガラス板の上辺の中央と下辺の中央とを結ぶ直線Ｌを設定したとき、この直線Ｌとガラス板との距離のうち最も大きいものをダブリ量Ｄと定義する。
【００３６】
図５は、湾曲形状のガラス板と、平面形状のガラス板の、一般的な周波数と音響透過損失の関係を示すグラフである。図５によれば、湾曲形状のガラス板は、ダブリ量が３０〜３８ｍｍの範囲では、音響透過損失に大きな差はないが、平面形状のガラス板と比べると、４０００Ｈｚ以下の周波数帯域で音響透過損失が低下していることが分かる。したがって、湾曲形状のガラス板を作製する場合、ダブリ量は小さい方がよいが、例えば、ダブリ量が３０ｍｍを超える場合には、後述するように、中間膜のコア層のヤング率を１８ＭＰａ（周波数１００Ｈｚ，温度２０℃）以下とすることが好ましい。
【００３７】
ここで、ガラス板が湾曲している場合の厚みの測定方法の一例について説明する。まず、測定位置については、図６に示すように、ガラス板の左右方向の中央を上下方向に延びる中央線Ｓ上の上下２箇所である。測定機器は、特には限定されないが、例えば、株式会社テクロック製のＳＭ−１１２のようなシックネスゲージを用いることができる。測定時には、平らな面にガラス板の湾曲面が載るように配置し、上記シックネスゲージでガラス板の端部を挟持して測定する。なお、ガラス板が平坦な場合でも、湾曲している場合と同様に測定することができる。
【００３８】
＜１−２．中間膜＞
続いて、中間膜１３について説明する。中間膜１３は、少なくとも一層で形成されており、一例として、図３に示すように、軟質のコア層１３１を、これよりも硬質のアウター層１３２で挟持した３層で構成することができる。但し、この構成に限定されるものではなく、コア層１３１と、外側ガラス板１１側に配置される少なくとも１つのアウター層１３２とを有する複数層で形成されていればよい。例えば、コア層１３１と、外側ガラス板１１側に配置される１つのアウター層１３２を含む２層の中間膜１３、またはコア層１３１を中心に両側にそれぞれ２層以上の偶数のアウター層１３２を配置した中間膜１３、あるいはコア層１３１を挟んで一方に奇数のアウター層１３２、他方の側に偶数のアウター層１３２を配置した中間膜１３とすることもできる。なお、アウター層１３２を１つだけ設ける場合には、上記のように外側ガラス板１１側に設けているが、これは、車外や屋外からの外力に対する耐破損性能を向上するためである。また、アウター層１３２の数が多いと、遮音性能も高くなる。
【００３９】
コア層１３１はアウター層１３２よりも軟質であるかぎり、その硬さは特には限定されないが、例えば、ヤング率を基準として材料を選択することができる。具体的には、周波数１００Ｈｚ，温度２０度において、１〜２０ＭＰａであることが好ましく、１〜１８ＭＰａであることがさらに好ましく、１〜１４ＭＰａであることが特に好ましい。このような範囲にすると、概ね３５００Ｈｚ以下の低周波数域で、ＳＴＬが低下するのを防止することができる。
【００４０】
この点について、本発明者により、一般的にコア層のヤング率を低下させると、３０００〜５０００Ｈｚの周波数域で遮音性能が向上することが見出されている。この点について、以下の表１には、クリアガラスからなる外側ガラス板と内側ガラス板、及びコア層とコア層の両側に位置するアウター層で構成された中間膜を有する合わせガラスの遮音性能を示している。外側ガラス板の厚みは２．０ｍｍ、内側ガラス板の厚みは１．３ｍｍ、中間膜の厚みは、コア層が０．１０ｍｍ、アウター層が０．３３ｍｍであり、合計０．７６ｍｍである。以下の表１では、周波数が１２５０〜１００００Ｈｚの間での音響透過損失を示している。具体的には、中間膜のヤング率（周波数１００Ｈｚ、温度２０℃で測定）を２５ＭＰａ，１２．５ＭＰａ，及び６．２５ＭＰａとした場合の音響透過損失を算出し（算出方法は後述する実施例の方法に従う）、ヤング率が２５ＭＰａの場合を基準として（以下の表では基準であるため０としている）、ヤング率が１２．５ＭＰａ，６．２５ＭＰａのときの音響透過損失の差（単位はｄＢ）を示している。このとき、アウター層のヤング率は５６０ＭＰａ、ｔａｎδは０．２６（温度２０℃、周波数１００Ｈｚ）である。表１によれば、周波数が、３１５０〜５０００Ｈｚの間では、中間膜のヤング率が２５ＭＰａから１２．５ＭＰａ，６．２５ＭＰａへと低下するのにしたがって音響透過損失が向上していることが分かる。
【００４１】
【表１】
0006577456.tif 000002
【００４２】
測定方法としては、例えば、Metravib社製固体粘弾性測定装置ＤＭＡ  ５０を用い、ひずみ量０．０５％にて周波数分散測定を行うことができる。以下、本明細書においては、特に断りのない限り、ヤング率は上記方法での測定値とする。但し、周波数が２００Ｈｚ以下の場合の測定は実測値を用いるが、２００Ｈｚより大きい場合には実測値に基づく算出値を用いる。この算出値とは、実測値からＷＬＦ法を用いることで算出されるマスターカーブに基づくものである。
【００４３】
一方、アウター層１３２のヤング率は、後述するように、高周波域における遮音性能の向上のために、大きいことが好ましく、周波数１００Ｈｚ，温度２０度において５６０ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、６５０ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以上、７５０ＭＰａ以上、８８０ＭＰａ以上、または１３００ＭＰａ以上とすることができる。一方、アウター層３２のヤング率の上限は特には限定されないが、例えば、加工性の観点から設定することができる。例えば、１７５０ＭＰａ以上となると、加工性、特に切断が困難になることが経験的に知られている。また、外側ガラス板１側のアウター層のヤング率を、内側ガラス板２側のアウター層のヤング率よりも大きくすることが好ましい。これにより、車外や屋外からの外力に対する耐破損性能が向上する。
【００４４】
また、コア層１３１のｔａｎδは、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、０．１〜０．９とすることができる。ｔａｎδが上記範囲にあると、遮音性能が向上する。
【００４５】
この点について、本発明者により、一般的にコア層のｔａｎδを大きくすると、５０００〜１００００Ｈｚの周波数域で遮音性能が向上することが見出されている。この点について、以下の表２には、クリアガラスからなる外側ガラス板と内側ガラス板、及びコア層とコア層の両側に位置するアウター層で構成された中間膜を有する合わせガラスの遮音性能を示している。外側ガラス板の厚みは２．０ｍｍ、内側ガラス板の厚みは１．３ｍｍ、中間膜の厚みは、コア層が０．１０ｍｍ、アウター層が０．３３ｍｍであり、合計０．７６ｍｍである。なお、このときのコア層、及びアウター層のヤング率はそれぞれ１２．５ＭＰａ，５６０ＭＰａである（周波数１００Ｈｚ，温度２０℃で測定）。以下の表２では、周波数が１２５０〜１００００Ｈｚの間での音響透過損失を示している。具体的には、中間膜のｔａｎδ（周波数１００Ｈｚ、温度２０℃で測定）を０．８，１．２，及び１．６とした場合の音響透過損失を算出し（算出方法は後述する実施例の方法に従う）、ｔａｎδが０．８の場合を基準として（以下の表では基準であるため０としている）、ｔａｎδが１．２，１．６のときの音響透過損失の差（単位はｄＢ）を示している。なお、アウター層のｔａｎδは、０．２６である。表２によれば、周波数が、５０００〜１００００Ｈｚの間では、中間膜のｔａｎδが０．８から１．２，１．６へと大きくなるのにしたがって音響透過損失が向上していることが分かる。
【００４６】
【表２】
0006577456.tif 000003
【００４７】
各層１３１，１３２を構成する材料は、特には限定されないが、少なくともヤング率が上記のような範囲とすることができる材料であることが必要である。例えば、アウター層１３２は、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）によって構成することができる。ポリビニルブチラール樹脂は、各ガラス板との接着性や耐貫通性に優れるので好ましい。一方、コア層１３１は、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）、またはアウター層を構成するポリビニルブチラール樹脂よりも軟質なポリビニルアセタール樹脂によって構成することができる。軟質なコア層を間に挟むことにより、単層の樹脂中間膜と同等の接着性や耐貫通性を保持しながら、遮音性能を大きく向上させることができる。
【００４８】
一般に、ポリビニルアセタール樹脂の硬度は、（ａ）出発物質であるポリビニルアルコールの重合度、（ｂ）アセタール化度、（ｃ）可塑剤の種類、（ｄ）可塑剤の添加割合などにより制御することができる。したがって、それらの条件から選ばれる少なくとも１つを適切に調整することにより、同じポリビニルブチラール樹脂であっても、アウター層１３２に用いる硬質なポリビニルブチラール樹脂と、コア層１３１に用いる軟質なポリビニルブチラール樹脂との作り分けが可能である。さらに、アセタール化に用いるアルデヒドの種類、複数種類のアルデヒドによる共アセタール化か単種のアルデヒドによる純アセタール化かによっても、ポリビニルアセタール樹脂の硬度を制御することができる。一概には言えないが、炭素数の多いアルデヒドを用いて得られるポリビニルアセタール樹脂ほど、軟質となる傾向がある。したがって、例えば、アウター層１３２がポリビニルブチラール樹脂で構成されている場合、コア層１３１には、炭素数が５以上のアルデヒド（例えばｎ−ヘキシルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、ｎ−へプチルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒド）、をポリビニルアルコールでアセタール化して得られるポリビニルアセタール樹脂を用いることができる。なお、所定のヤング率が得られる場合は、上記樹脂等に限定されることはい。
【００４９】
また、中間膜１３の総厚は、特に規定されないが、０．３〜６．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜４．０ｍｍであることがさらに好ましく、０．６〜２．０ｍｍであることが特に好ましい。また、コア層１３１の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることがさらに好ましい。一方、各アウター層１３２の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１．０ｍｍであることがさらに好ましい。その他、中間膜１３の総厚を一定とし、この中でコア層１３１の厚みを調整することもできる。
【００５０】
コア層１３１及びアウター層１３２の厚みは、例えば、以下のように測定することができる。まず、マイクロスコープ（例えば、キーエンス社製ＶＨ−５５００）によって合わせガラスの断面を１７５倍に拡大して表示する。そして、コア層１３１及びアウター層１３２の厚みを目視により特定し、これを測定する。このとき、目視によるばらつきを排除するため、測定回数を５回とし、その平均値をコア層１３１、アウター層１３２の厚みとする。例えば、図７に示すような合わせガラスの拡大写真を撮影し、このなかでコア層１３１やアウター層１３２を特定して厚みを測定する。
【００５１】
なお、中間膜１３のコア層１３１、アウター層１３２の厚みは全面に亘って一定である必要はなく、例えば、ヘッドアップディスプレイに用いられる合わせガラス用に楔形にすることもできる。この場合、中間膜１３のコア層１３１やアウター層１３２の厚みは、最も厚みの小さい箇所、つまり合わせガラスの最下辺部を測定する。中間膜１３が楔形の場合、外側ガラス板及び内側ガラス板は、平行に配置されないが、このような配置も本発明におけるガラス板に含まれる物とする。すなわち、本発明においては、例えば、１ｍ当たり３ｍｍ以下の変化率で厚みが大きくなるコア層１３１やアウター層１３２を用いた中間膜１３を使用した時の外側ガラス板１１と内側ガラス板１２の配置を含む。
【００５２】
中間膜１３の製造方法は特には限定されないが、例えば、上述したポリビニルアセタール樹脂等の樹脂成分、可塑剤及び必要に応じて他の添加剤を配合し、均一に混練りした後、各層を一括で押出し成型する方法、この方法により作成した２つ以上の樹脂膜をプレス法、ラミネート法等により積層する方法が挙げられる。プレス法、ラミネート法等により積層する方法に用いる積層前の樹脂膜は単層構造でも多層構造でもよい。また、中間膜１３は、上記のような複数の層で形成する以外に、１層で形成することもできる。
【００５３】
＜１−３．合わせガラスの光の透過率＞
上記のように、本実施形態に係る合わせガラスは、カメラを用いた自動車の前方安全システム用のウインドシールドに用いられる。このような安全システムでは、前方の車両に対して可視光や赤外線を受光して撮影を行い、前方の自動車の速度や車間距離を計測する。そのため、合わせガラスには、所定範囲の波長の光の透過率を達成することが要求される。
【００５４】
例えば、赤外線カメラを用いて前方車両の速度や車間距離を算出するものもあるが、その場合には、波長が７００〜８００ｎｍの光（赤外線）に対して３０％以上８０％以下、好ましくは、４０％以上６０％以下であることが有用とされている。透過率の測定方法は、ＩＳＯ９０５０に従う。
【００５５】
＜１−４．合わせガラスの製造方法＞
上記合わせガラスの製造方法は、特に限定されず、従来公知の合わせガラスの製造方法を採用することができる。例えば、まず、内側ガラス板１２に、後述するようにマスク層２を形成する。次に、内側ガラス板１２を、加熱炉を通過させることで約６５０度まで加熱した後、成形型により曲面状に成形を行う。この場合の曲面形状は、一方向のみの曲率を有するものであってもよいし、複数の方向において曲率を有するものであってもよい。その後、加熱炉外で徐冷を行うことで、ウインドシールドが得られる。外側ガラス板１も同様に成形する。
【００５６】
ここで、ガラス板（外側ガラス板１１又は内側ガラス板１２）１０の成形の具体例について、図８を参照しつつ説明する。まず、リング状（枠状）の成形型９００にマスク層が形成された平板状のガラス板１０を載置する。この成形型９００は搬送台９０１上に配置されており、成形型９００にガラス板１０が載置された状態で、搬送台９０１が加熱炉９０２、徐冷炉９０３内を通過する。成形型９００はリング状であるため、ガラス板１０は周縁部のみが支持された状態で加熱炉９０２を通過する。そして、加熱炉９０２内で軟化点温度付近まで加熱されると、ガラス板１０は自重によって周縁部よりも内側が下方に湾曲し、曲面状に成形される。続いて、ガラス板１０は加熱炉９０２から徐冷炉５０３に搬入され、徐冷処理が行われる。その後、ガラス板１０は、徐冷炉９０３から外部に搬出されて放冷される。なお、成型方法はこれ以外も可能であり、例えば、加熱炉９０２から搬出された後に、プレス成形によってガラス板１０を曲面状に成形することもできる。
【００５７】
こうして、外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２が成形されると、これに続いて、中間膜１３を外側ガラス板１及び内側ガラス板１２の間に挟み、これをゴムバッグに入れ、減圧吸引しながら約７０〜１１０℃で予備接着する。予備接着の方法は、これ以外でも可能である。例えば、中間膜１３を外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２の間に挟み、オーブンにより４５〜６５℃で加熱する。続いて、この合わせガラスを０．４５〜０．５５ＭＰａでロールにより押圧する。次に、この合わせガラスを、再度オーブンにより８０〜１０５℃で加熱した後、０．４５〜０．５５ＭＰａでロールにより再度押圧する。こうして、予備接着が完了する。
【００５８】
次に、本接着を行う。予備接着がなされた合わせガラスを、オートクレーブにより、例えば、８〜１５気圧で、１００〜１５０℃によって、本接着を行う。具体的には、例えば、１４気圧で１４５℃の条件で本接着を行うことができる。こうして、本実施形態に係る合わせガラスが製造される。
【００５９】
なお、ガラス板として、一枚のガラスを用いる場合には、上述したガラスのうち、一枚を用いればよい。ガラス板の製造方法も同様であり、ガラス板の内面にマスク層を形成した後、加熱を行い、その後、曲面状に成形する。
【００６０】
また、このような合わせガラスの自動車への取付において、合わせガラスの取付角度は、垂直から４５度以下にすることが好ましい。
【００６１】
＜２．マスク層＞
ガラス板１に隣接して、図９に示すようなマスク層２が形成される。このマスク層２は、ガラス板１を車体に取付ける際の接着剤が塗布されたりするなど、外部から見えないようにするための領域であり、ガラス板１の外周縁に形成された周縁マスク層２１と、この周縁マスク層２１において、ガラス板１の上縁の中央から下方に延びるセンターマスク層２２と、を備えている。そして、センターマスク層２２には、上述した測定ユニット４が取付けられる。測定ユニット４は、センサー５から照射される光が開口の中心を通過し、先行車および障害物からの反射光を受光できる程度に配置されていればよい。これらマスク層２は、種々の材料で形成することができるが、車外からの視野を遮蔽できるものであれば特には限定されず、例えば、黒色などの濃色のセラミックをガラス板１に塗布することで形成することができる。
【００６２】
次に、センターマスク層２２について説明する。図１０に示すように、センターマスク層２２は、上下方向に延びる矩形状に形成されており、上下方向に並ぶ２つの開口、つまり上側開口２３１と下側開口２３２とが形成されている。上側開口２３１及び下側開口２３２はともに台形状に形成されているが、下側開口２３２の左右方向の幅は、上側開口２３１の半分ほどの大きさとなっている。但し、上下方向の長さは概ね同じである。開口の大きさは、特には限定されないが、例えば、上側開口２３１を縦が約５８ｍｍ、横が約５８ｍｍ、下側開口２３２を縦が約５２ｍｍ、横が約２７ｍｍとすることができる。
【００６３】
センターマスク層２２は、３つの領域に分かれており、上部開口２３１よりも上側の上部領域２２１、この上部領域２２１より下方で両開口２３１，２３２を含む下部領域２２２、及びこの下部領域２２２の側部に形成された矩形状の小さい側部領域２２３で構成されている。
【００６４】
次に、各領域の層構成について説明する。図１１に示すように、上部領域２２１は、黒色セラミックからなる第１セラミック層２４１により１層で形成されている。下部領域２２２は、ガラス板１の内表面から積層される上記第１セラミックス層２４１、銀層２４２、及び第２セラミック層２４３からなる３層で形成されている。銀層２４２は銀により形成され、第２セラミック層２４３は、第１セラミック層２４１と同じ材料で形成されている。また、側部領域２２３は、ガラス板１の内表面から積層される第１セラミック層２４１及び銀層２４２の２層で形成されており、銀層２４２が車内側に露出している。最下層の第１セラミック層２４１は、各領域で共通であり、２層目の銀層２４２は下部領域２２２と側部領域２２３で共通である。
【００６５】
このセンターマスク層２２は、例えば、次のように形成することができる。まず、全面に第１セラミック層２４１をスクリーン印刷法で塗布し、その上に、下部領域２２２及び側部領域２２３に該当する領域に銀層２４２を塗布する。最後に、下部領域２２２に該当する領域に第２セラミック層２４３を塗布する。なお、下部領域２２２において、銀層２４２が形成されている領域は、後述する測定ユニット４のセンサが配置されている位置に相当する。また、側部領域２２３において露出する銀層２４２には接地用の配線が施される。なお、セラミック層及び銀層は、スクリーン印刷法以外に、焼成用転写フィルムをガラス板に転写し焼成することにより作製することも可能である。
【００６６】
セラミックス層２４１、２４３は、種々の材料で形成することができるが、例えば、以下の組成とすることができる。
【００６７】
【表３】
0006577456.tif 000004
＊１，主成分：酸化銅、酸化クロム、酸化鉄及び酸化マンガン
＊２，主成分：ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛
【００６８】
また、銀層２４２も、特には限定されないが、例えば、以下の組成とすることができる。
【００６９】
【表４】
0006577456.tif 000005
＊１，主成分：ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛
【００７０】
また、スクリーン印刷の条件として、例えば、ポリエステルスクリーン：３５５メッシュ，コート厚み：２０μｍ，テンション：２０Ｎｍ，スキージ硬度：８０度，取り付け角度：７５°，印刷速度：３００ｍｍ／ｓとすることができ、乾燥炉にて１５０℃、１０分の乾燥により、セラミック層及び銀層を形成することができる。なお、第１セラミック層、銀層、及び第２セラミック層をこの順で積層する場合には、上述したスクリーン印刷及び乾燥を繰り返せばよい。
【００７１】
＜３．測定ユニット＞
図１２に示すように、測定ユニット４は、以下のように構成されている。図１２は、測定ユニットを構成するパーツの平面図である。この測定ユニット４は、ガラス板１の内面に固定されるブラケット４２、ブラケット４２の周囲に固定される枠状のカバーベース４１、ブラケットに支持されるセンサ（情報取得装置）５、センサに接続するハーネス（図示省略）、及びカバーベース４１に固定され、ブラケット４２とセンサ５とハーネスを車内側から覆うカバー４３に、により構成されている。
【００７２】
ブラケット４２は、矩形状に形成されており、上述したセンターマスク層２２に、接着剤で固定される。また、このブラケット４２の中央には開口４２１が形成されており、この開口４２１は、センターマスク層２２の２つの開口２３１，２３２を含むような大きさに形成されている。そして、このブラケット４２の周囲には、カバー４３固定用のカバーベースが両面テープで固定される。このとき、カバーベース４１の外縁がセンターマスク層２２の外縁に一致するか、それよりも内側に配置される大きさに形成されている。
【００７３】
そして、このブラケット４２の開口４２１を塞ぐように、矩形状のセンサ５がブラケット４２に固定される。センサ５の詳細は後述する。こうして、ブラケット４２に、カバーベース４１、センサー５、ハーネスが取り付けられた後、カバーベース４１にカバー４３を取付ける。すなわち、カバーベース４１の外縁にカバー４３の外縁が嵌め込みなどにより固定される。
【００７４】
カバー４３は、ブラケット４２及びセンサ５を覆うように取付けられ、これによって車内側からブラケット４２及びセンサ５が見えないようにする。なお、センターマスク層２２が形成されているため、上部開口２３１及び下部開口２３２を除いては、車外側からも測定ユニット４は見えないようになっている。
【００７５】
次に、センサ５の概要を、図１３を参照しつつ説明する。図１３はセンサの断面図である。同図に示すように、このセンサ５は、側面視三角形状の筐体５１を備えており、この筐体５１の前面が、ブラケット４２の開口４２１と一致するように配置され、ガラス板１の内面に接触するようになっている。そして、筐体５１の内部は、側面視三角形状の上部空間５０１と、側面視台形状の下部空間５０２とに仕切られており、筐体５１の前面には、これら上部空間及び下部空間と連通する前面開口５２が形成されている。一方、筐体５１の背面側にはコネクタ５３が取付けられており、外部機器への接続に用いられる。
【００７６】
上部空間５０１には、第１支持部５４が配置されており、この第１支持部５４には、後方から前方へ向けて第１制御基板５４１、受光レンズ５４２が配置されている。また、第１制御基板５４１上には、受光素子５４３が実装されており、受光レンズ５４２を通過したレーザ光を受光し、電気信号に変換するようになっている。この電気信号は、第１制御基板５４１において増幅され、後述する第２制御基板５６に送信される。受光レンズ５４２は、上述した前面開口５２からセンターマスク層２２の上部開口２３１を介して外部を臨むように配置されている。特に、受光素子５４３で受光される光の通過経路が、上部開口２３１の中心を通るように上部開口２３１の位置、大きさ、センサ５の位置等が調整されている。具体的には、図１３及び図１４に示すように、レーザ（光）の通過範囲Ｘと上部開口２３１の周縁との距離ｓ１が、４ｍｍ以上であることが好ましく、６ｍｍ以上であることがさらに好ましい。また、先行車や障害物から反射された多方向からの反射光が上部開口２３１の中心を通り、その反射光を受光素子５４３は受光する。
【００７７】
一方、下部空間５０２には、第２支持部５５が配置されており、この第２支持部５５に後方から前方へ向かってレーザ発光素子５５１、照射レンズ５５２がこの順で支持されている。レーザ発光素子５５１は、レーザダイオードなどの波長８５０ｎｍ〜９８０ｎｍ近赤外線波長域のレーザ光を発信するものであり、照射レンズ５５２は、レーザ発光素子５５１からのレーザ光を所定のビーム状に成形するレンズである。この照射レンズ５５２は、筐体５１の前面開口５２からからセンターマスク層２２の下部開口２３２を介して外部を臨むように配置されている。特に、レーザ発光素子５５１から発信されるレーザ光の通過経路が、下部開口２３２の中心を通るように下部開口２３２の位置、大きさ、センサ５の位置が調整されている。具体的には、図１３及び図１４に示すように、レーザ（光）の通過範囲Ｙと下部開口２３２の周縁との距離ｓ２が、４ｍｍ以上であることが好ましく、６ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【００７８】
また、第２支持部５５の上面には、第２制御基板５６が配置されており、レーザ発光素子５５１の駆動、第１制御基板５４１から送信された電気信号の処理などを行う。
【００７９】
次に、測定ユニットの動作について説明する。まず、第１制御基板５４１は、レーザ発光素子５５１からレーザ光のパルスを発信する。そして、このレーザ光が先行車や障害物などで反射された反射光を、受光素子５４３で受光するまでの時間に基づいて、先行車両や障害物と自車との距離を算出する。算出された距離は、コネクタ５３を介して外部機器に送信され、ブレーキの制御などに用いられる。
【００８０】
＜アンテナ＞
アンテナは、ラジオやデジタルテレビのために、ガラス板に設けられる。その態様は種々のものがあるが、例えば、図１５に示すように、アンテナ６０を、ガラス板１の車内側の面の上辺の一部から右辺の一部に亘るＬ字状に形成することができる。作製方法としては、例えば、マスク層の銀層と同じ材料で、ガラス板にスクリーン印刷することで形成することができる。また、マスク層と同様に、加熱炉に搬送される前にガラス板上に印刷される。
【００８１】
＜４．特徴＞
以上のように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。上記のように、マスク層２は、ガラス板１に隣接して形成される。その後、ガラス板１は加熱され、成形が行われる。その際、マスク層２は、黒色等の濃色であるため、マスク層２が形成されていない領域、例えば、上部開口２３１及び下部開口２３２と比べると、ガラス板１における熱の吸収量が多くなる。そして、マスク層２とガラス板１は、熱膨張係数が異なっている。例えば、上述したによるマスク層（セラミック）２の線膨張係数は、７０×１０-7〜１００×１０-7／℃であり、ガラスの線膨張係数は、１×１０-6〜１０×１０-6／℃である。そのため、マスク層２が形成された領域では成形時における圧縮応力や引張応力が発生し、また、外側ガラス板と内側ガラス板のガラス表面の曲率が相違することにより、ガラス板１には、上部開口２３１及び下部開口２３２との境界付近において、歪みが生じる。また、ウインドシールドが合わせガラスからなり、外側ガラス板１１の厚みが内側よりも大きい場合、内側ガラス板１２の境界付近では外側ガラス板１１よりも大きく曲がるため、異厚合わせガラスでは歪みがより顕著になる。その結果、レーザ光を照射及び受光したときには、歪みによって光が屈折するなどして、正確に照射できなかったり、あるいは受光できないおそれがある。
【００８２】
そこで、本実施形態では、図１３に示すように、レーザ光の照射及び受光に係る経路Ｘが、歪みが生じている領域を避けるように上部開口２３１及び下部開口２３２の中央付近を通過するように構成しているため、レーザ光が屈折など、歪みの影響を受けるのを防止することができる。その結果、レーザ光の照射及び受光、を正確に行うことができ、車間距離を正確に算出することができる。
【００８３】
また、マスク層２には、銀層２４２が形成されているため、センサ５から発せられる電磁波が外部に放出されるのを遮蔽することができる。したがって、センサ５からの電磁波によって、ＡＭ（長波・中波・短波長）・ＦＭ（超短波長以上の周波数）ラジオやデジタルテレビ（周波数４７０〜７２０ＭＨｚ）などの音声・映像にノイズが入るのを防止することができる。ガラスにアンテナを搭載した車輌に対し、銀層２４２は電磁波遮蔽機能として有効であり、ウインドシールドに搭載したラジオ・デジタルテレビアンテナに対しては、センサ５との距離が近く、より電磁波の影響を受けやすいため、銀層２４２の形成が有効である。また、銀層２４２は、黒色のセラミック層２４１，２４３により挟まれているため、車外及び車内から見えるのを防止している。したがって、銀層２４２を形成しても外観には影響を及ぼさない。さらに、センターマスク層２２は、ブラケット、カバーなどによって覆われているため、外部に対する電気的な影響を防止することができる。
【００８４】
なお、第１実施形態においては、以下の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、車間距離を測定するためのセンサ５の一例を示したが、これに限定されるものではなく、光を照射し、その反射光を受光することで車間距離を測定できるものであれば、特には限定されない。
【００８５】
上記実施形態では、本発明の情報取得装置として、車間距離を測定するセンサ５を用いたが、これに限定されるものではなく、種々の情報取得装置を用いることができる。すなわち、車外からの情報を取得するために、光の照射及び／または受光を行うものであれば、特には限定されない。例えば、車間距離を測定するための可視光線及び/又は赤外線カメラ、光ビーコンなどの車外からの信号を受信する受光装置、道路の白線等を画像にて読み取る可視光線及び/又は赤外線を使用したカメラなど、種々の装置に適用することができる。ここで、光の照射または受光のいずれか一方のみを行う場合には、センターマスク層の開口は１つになる。また、光の種類に応じて、複数の開口を設けることもできる。なお、情報取得装置はガラスに接触していても接触していなくても良い。
【００８６】
上記のように、情報取得装置としてカメラを用いる場合には、センターマスク層２２の開口２５に対して、カメラの撮影範囲（可視光又は赤外線の通過範囲Ｚ）を次のように調整する。すなわち、図１６に示すように、カメラ８０の撮影範囲の周縁と、開口周縁との距離ｓ３を４ｍｍ以上にすることが好ましく、６ｍｍ以上にすることがさらに好ましい。
【００８７】
＜Ｂ．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るウインドシールドについて説明する。本実施形態が第１実施形態と相違するのは、情報取得装置の構成である。すなわち、本実施形態においては、図１に示すウインドシールドにおいて、マスク層２に、カメラが内蔵されたカメラユニット４が取付けられている。そして、カメラユニット４において撮影された画像は、画像処理装置（図１９参照）で処理され、車間距離などが算出される。以下では、第１実施形態と同じ構成については説明を省略し、主として相違部分であるカメラユニット及びマスク層の構成について説明する。
【００８８】
＜１．マスク層＞
本実施形態では、カメラユニットを用いるため、第１実施形態とは、マスク層のセンターマスク層の構成が相違している。カメラユニット４は、後述する開口を通じて車両前方の撮影が行えるように配置されていればよいが、具体的には以下のように構成されている。
【００８９】
図１７はセンターマスク層の拡大平面図、図１８は図１７のＢ−Ｂ線断面図である。図１７に示すように、センターマスク層２２は、上下方向に延びる矩形状に形成されており、その下方に矩形状の開口２３１が形成されている。開口２３１の大きさは、特には限定されないが、例えば、縦が約５８ｍｍ、横が約５８ｍｍとすることができる。
【００９０】
センターマスク層２２は、第１実施形態と同様に、３つの領域に分かれており、開口２３１よりも上側の上部領域２２１、この上部領域２２１より下方で開口２３１を含む下部領域２２２、及びこの下部領域２２２の側部に形成された矩形状の小さい側部領域２２３で構成されている。この点については、第１実施形態と同様であるため、
【００９１】
＜２．カメラユニット＞
図１９に示すように、カメラユニット４は、以下のように構成されている。図１９は、ウインドシールドの断面図である。同図に示すように、カメラユニット４は、ガラス板１に固定される筐体４１と、この筐体４１に内蔵されるカメラ（撮影装置）４２とを備えている。筐体４１は、センターマスク層２２と対向するように配置されており、センターマスク層２２の開口２３１と対向する位置に、開口４３が形成されている。そして、内蔵されたカメラ４２は、筐体４１の開口４３及びセンターマスク層２２の開口２３１を通じて、車両前方を撮影するようになっている。このとき、カメラ４２の視野Ｚ（画角）が、センターマスク層２２の開口２３１と概ね一致するように調整されている。また、カメラ４２には画像処理装置８が接続されており、カメラ４２で撮影された画像は画像処理装置８に送信される。
【００９２】
この画像処理装置８は、公知のコンピュータ等により構成することができる。具体的には、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤなどの記憶部８１と、ＣＰＵなどで構成される画像処理部８２と、を備えている。画像処理部８２は、例えば、記憶部８１から所定のプログラムを読み出して実行することにより、仮想的に、トリミング部８２１、画像解析部８２２として動作する。これらの動作については、後述する。なお、画像処理装置８は、カメラユニット４内に配置されていてもよいし、カメラユニット４の外部に配置されていてもよい。また、画像解析部８２２で解析された種々の情報は車両の駆動制御部などに送信される。例えば、後述するように、撮影された画像から車間距離を算出した後、この車間距離に基づいて、ブレーキなどの制動装置を制御することができる。
【００９３】
次に、カメラユニット４の動作について説明する。まず、カメラ４２によって車両前方の撮影を行う。この画像は、リアルタイムで画像処理装置８に送信される。次に、画像処理装置８のトリミング部８２１において、送信された画像のトリミングを行う。このトリミングは、図２０に示すように、送信された画像のうち、センターマスク層２２の開口２３１の周縁から所定の長さの領域２３２（以下、周縁領域）と対応する領域に対して行う。この周縁領域２３２は、開口２３１の周縁との距離ｓ１が、４ｍｍ以上の領域であることが好ましく、６ｍｍ以上の領域であることがさらに好ましい。
【００９４】
こうして、画像に対してトリミングが行われると、この画像に対して画像解析部８２２で解析を行う。画像解析の方法は、種々の方法があるが、例えば、前方車両のナンバープレートを特定し、このナンバープレートの大きさを撮影画像から算出する。そして、このナンバープレートの大きさと、車両の速度から、車間距離を算出する。算出された車間距離は、上記のように、制動装置を制御する駆動制御部に送信され、必要に応じて制動動作を行う。
【００９５】
＜３．特徴＞
以上のように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。上記のように、マスク層２は、ガラス板１に隣接して形成される。その後、ガラス板１は加熱され、成形が行われる。その際、マスク層２は、黒色等の濃色であるため、マスク層２が形成されていない領域、例えば、開口２３１と比べると、ガラス板１における熱の吸収量が多くなる。そして、マスク層２とガラス板１は、上述したとおり、熱膨張係数が異なるため、マスク層２が形成された領域では成形時における圧縮応力や引張応力が発生し、また、外側ガラス板と内側ガラス板のガラス表面の曲率が相違することにより、ガラス板１には、上部開口２３１及び下部開口２３２との境界付近において、歪みが生じる。また、ウインドシールドが合わせガラスからなり、外側ガラス板１１の厚みが内側よりも大きい場合、内側ガラス板１２の境界付近では外側ガラス板１１よりも大きく曲がるため、異厚合わせガラスでは歪みがより顕著になる。その結果、カメラ４２で撮影を行う際に、開口２３１内におけるガラスの歪みによって光が屈折するなどして、図３０に示すような画像の撮影が行われると、画像の解析を正確に行えないおそれがある。
【００９６】
そこで、本実施形態では、図２０に示すように、撮影された画像から、歪みが生じていると考えられる開口２３１の周縁領域２３２と対応する領域をトリミングし、それ以外の画像を用いて画像の解析を行うようにしている。その結果、歪みが生じていない領域の画像を用いて画像処理を行うため、画像の解析を正確に行うことができ、ひいては、車間距離などの算出を正確に行うことができる。
【００９７】
また、マスク層２には、銀層２４２が形成されているため、カメラ４２から発せられる電磁波が外部に放出されるのを遮蔽することができる。この点は、第１実施形態と同じである。
【００９８】
また、赤外線などの光の透過率を考慮すると、例えば、内側ガラス板２の厚みを０．６〜２．０ｍｍ、外側ガラス板１の厚みを１．８〜２．３ｍｍにするといった厚みの小さい合わせガラスにすることが好ましい。これにより波長が７００〜８００ｎｍの光に対して３０％以上８０％以下となることにも寄与する。したがって、カメラを用いた安全システム用のウインドシールドに採用することができる。
【００９９】
但し、合わせガラスの厚みが小さくなると、遮音性能に影響を与えるため、上記のように、中間膜のコア層のヤング率を、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃で１〜２０ＭＰａ，アウター層のヤング率を、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃で５６０ＭＰａ以上とすることが好ましい。
【０１００】
＜Ｃ．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【０１０１】
マスク層２は、上記のように３層の構成を行っているが、これに限定されない。すなわち、上記実施形態では、電磁波を遮蔽するために、銀層２４２を設けたが、銀とセラミック層を混ぜ合わせた単層を設ける方法や、電磁波を遮蔽できるのであれば、他の材料、例えば、銅やニッケルなどを積層してもよい。また、銀層２４２が外部から見えないようにするためにセラミック層で挟んでいるが、セラミック層で覆う以外に、上述したカバーなどの部材を用いることもできる。また、必ずしも電磁波の遮蔽層を設けなくてもよく、少なくとも外部から見えないような層が形成されていればよい。さらに、上述した歪みが生じる領域を隠すために、銀層を塗布することもできる。また、銀層は、マスク層上のみならず、上記開口周縁２３１、２３２からｓ１またはｓ２の距離以内の領域（歪みが生じる領域）にも形成することができる。すなわち、マスク層及び歪みが生じる領域の少なくとも一部に形成することもできる。
【０１０２】
マスク層２は、黒以外でも可能であり、車外からの視野を遮蔽し、車内側が見えないような茶色、灰色、濃紺などの濃色であれば、特には限定されない。
【０１０３】
また、マスク層に形成される開口は、上記各実施形態では全周がマスク層に囲まれた閉じた開口であったが、本発明における開口は、必ずしも全周が閉じている必要はなく、一部が開放されていてもよい。例えば、図２１に示すように、下方が開放するような開口２３１であってもよい。また、下方に限られず、開口の周囲のいずれかの位置が開放されていてもよい。
【実施例】
【０１０４】
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明はこの実施例に限定されない。
＜１．マスク層の開口周縁の歪みの評価＞
まず、以下のようなマスク層が形成されたガラス板を準備した。
(1) ガラス板の構成：外側ガラス板及び内側ガラス板を厚み２ｍｍのグリーンガラスで構成し、これらの間に単層の中間膜を配置した合わせガラスとした。
(2) マスク層：上述した表３及び表４の組成とした。上側開口は、縦５８ｍｍ、横７２ｍｍ、下側開口は縦２９ｍｍ、横７２ｍｍとした。
(3) ガラス板の作製：内側ガラス板の車内側の面に、第１セラミック層、銀層、及び第２セラミック層をスクリーン印刷し、マスク層を形成した。その後、図８に示すような成形型で、加熱炉で６５０℃に焼成し曲面状に成形し、加熱炉から搬出後に徐冷した。【０１０５】
続いて、上記のように製造されたガラス板に対し、マスク層２の境界付近におけるガラス板の歪みを測定したところ、図２２のようになった。このグラフでは、横軸がガラス板の面方向の長さ、縦軸がレンズパワー(mili diopter：焦点距離の逆数)である。レンズパワーの測定方法は、以下の通りである。まず、暗室内でガラス板に光を投影し、ガラス板の背後のスクリーンに影を形成する。このとき、ガラス板上に凸レンズがあると光が集光し、スクリーン上の影が明るくなる。一方、ガラス板上に凹レンズがあると暗くなる。ここで、レンズパワーとスクリーン上の影の明るさには相関があり、レンズパワーが既知のレンズを置き、そのときのスクリーン上での明るさを測定することで、レンズパワーと明るさの関係を得ることができる。したがって、対象となるガラス板を配置し、スクリーン上での明るさをガラス全面に渡って測定することで、ガラス板のレンズパワーを得ることができる。【０１０６】
このような測定による結果、図２２によれば、マスク層から非マスク層に向かうにしたがって、その境界付近では、レンズパワーが急激に増しているため、歪みが増大していることが分かる。そして、境界から所定の長さ離れると、歪みが低減し、さらに離れると消失していることが分かる。【０１０７】
また、ガラス板の歪みによる像の歪みを検討すると、図２３に示すとおりである。この写真は、マスク層に台形状の開口を形成したガラス板において、ＪＩＳ Ｒ３２１２の透視歪みの試験に基づいて、撮影したものである。同図から、マスク層２と開口との境界から４ｍｍ以内の周縁領域では真円が変形して楕円形状に歪んでいる。一方、開口の中央付近（境界から４ｍｍを除いた領域）では、境界付近に比較して真円に近いことが分かる。【０１０８】
したがって、レーザーレーダーなどの光の照射及び／または受光を行うことで車外からの情報を取得する情報取得装置を用いる場合には、光の照射及び／または受光の通過範囲が、上述したような歪みの大きい領域に配置されないようにする必要がある。また、画像の解析を行うにあたっては、撮影画像において、上述した周縁領域に対応する領域を利用しないようにする必要がある。【０１０９】
＜２．コア層のヤング率に関する評価＞
以下の通り、実施例及び比較例に係る合わせガラスを準備した。【０１１０】
【表５】
0006577456.tif 000006
【０１１１】
各ガラス板は、上述したクリアガラスで形成した。また、中間膜はコア層とこれを挟持する一対のアウター層で構成した。中間膜の厚みは０．７６ｍｍ、コア層の厚みは０．１ｍｍ、両アウター層の厚みは０．３３ｍｍとした。両アウター層のヤング率は４４１ＭＰａ（２０℃、１００Ｈｚ）に調整した。【０１１２】
上記実施例及び比較例について、音響透過損失をシミュレーションにより、評価した。シミュレーション条件は、以下の通りである。【０１１３】
まず、シミュレーションは、音響解析ソフト（ＡＣＴＲＡＮ、Ｆｒｅｅ  Ｆｉｅｌｄ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いて行った。このソフトでは、有限要素法を用いて次の波動方程式を解くことにより、合わせガラスの音響透過損失（透過音圧レベル／入射音圧レベル）を算出することができる。【０１１４】
【数１】
0006577456.tif 000007
【０１１５】
次に、算出条件について説明する。
(1) モデルの設定
本シミュレーションで用いた合わせガラスのモデルを図２４に示す。このモデルでは、音の発生源側から外側ガラス板、中間膜、内側ガラス板、ウレタン枠の順で積層した合わせガラスを規定している。ここで、ウレタン枠をモデルに追加しているのは、ウレタン枠の有無により音響透過損失の算出結果に少なからず影響があると考えられる点、及び、合わせガラスと車両のウインドシールドの間にはウレタン枠が用いられて接着していることが一般的である点を考慮したためである。
(2) 入力条件１(寸法等)【０１１６】
【表６】
0006577456.tif 000008
【０１１７】
なお、ガラス板の寸法である８００×５００ｍｍは、実際の車両で用いられるサイズよりも小さい。ガラスサイズが大きくなるとSTL値は悪くなる傾向にあるが、これは、サイズが大きいほど拘束箇所が大きくなり、それにともない共振モードが大きくなるからである。但し、ガラスサイズが異なっても、周波数毎の相対的値の傾向、つまり、異なる厚みのガラス板からなる合わせガラスが同厚のガラス板からなる合わせガラスに比して所定の周波数帯で悪くなる傾向は同じである。【０１１８】
また、上記表６のランダム拡散音波とは、所定の周波数の音波が外側ガラス板に対してあらゆる方向の入射角をもって伝番していく音波であり、音響透過損失を測定する残響室での音源を想定したものとなっている。
(3) 入力条件２(物性値)【０１１９】
【表７】
0006577456.tif 000009
［コア層及び両アウター層のヤング率及び損失係数について］
主な周波数毎に異なった値を用いた。これは、コア層及び両アウター層は粘弾性体のため、粘性効果によりヤング率は周波数依存性が強いためである。なお、温度依存性も大きいが、今回は温度一定（２０℃）を想定した物性値を用いた。【０１２０】
【表８】
0006577456.tif 000010
【０１２１】
結果は、図２５のグラフに示すとおりである。この結果によれば、実施例１〜４のように、コア層のヤング率を２０ＭＰａ（２０℃、１００Ｈｚ）以下とすることで、異厚によるＳＴＬ値を抑えることができる。また、実施例２〜４のように、コア層のヤング率を１６ＭＰａ（２０℃、１００Ｈｚ）以下とすることで、両ガラスが同厚である比較例１と比べ、２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域で音響透過損失が高くなっている。更に、実施例３，４のように、コア層のヤング率を１０ＭＰａ（２０℃、１００Ｈｚ）以下とすることで、両ガラスが同厚である比較例１と比べ、２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域で音響透過損失が明らかに高くなっている。したがって、内側ガラス板を外側ガラス板よりも薄くし、且つコア層のヤング率を２０ＭＰａ以下とすることで、人間に聞き取りやすい２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域での遮音性能が高くなることが分かった。【０１２２】
＜３．コア層の厚みに関する評価＞
以下の通り、実施例及び比較例に係る合わせガラスを準備した。ここでは、コア層の厚みを変化させ、音響透過損失を上記シミュレーション方法により算出した。中間膜は３層で構成し、総厚を変化させず、コア層とアウター層の厚みを変化させた。コア層のヤング率は１０ＭＰａ（２０℃、１００Ｈｚ），アウター層のヤング率は４４１Ｍｐａ（２０℃、１００Ｈｚ）とした。また、外側ガラス板及び内側ガラス板の厚みはそれぞれ２．０ｍｍ、１．０ｍｍとした。【０１２３】
【表９】
0006577456.tif 000011
【０１２４】
上記実施例及び比較例について、音響透過損失をシミュレーションにより評価した。結果は、図２６に示すとおりである。同図によれば、コア層の厚みが０．１ｍｍより小さくなると、２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域で、音響透過損失が低下していることが分かる。したがって、人間に聞き取りやすい２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域での遮音性能を高くするためには、コア層の厚みを０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。【０１２５】
＜４．合わせガラスの取付角度に関する評価＞
続いて、音の入射角を変化させたシミュレーションにより、合わせガラスの取付角度について評価を行った。ここでは、垂直からの角度を０〜７５度に変化させて音響透過損失を算出した。各ガラス板は、上述したクリアガラスで形成した。また、中間膜はコア層とこれを挟持する一対のアウター層で構成した。中間膜の厚みは０．７６ｍｍ、コア層の厚みは０．１ｍｍ、両アウター層の厚みは０．３３ｍｍとした。コア層のヤング率は１０ＭＰａ（２０℃、１００Ｈｚ），両アウター層のヤング率は４４１ＭＰａ（２０℃、１００Ｈｚ）とした。また、ガラス板の厚みは、２．０ｍｍ、１．０ｍｍとした。【０１２６】
【表１０】
0006577456.tif 000012
【０１２７】
上記実施例及び比較例について、音響透過損失を上記シミュレーション方法により、評価した。但し、入力条件として合わせガラスの取付角度を追加してシミュレーションを行った。結果は、図２７に示すとおりである。同図によれば、取付角度が６０度を超えると、３０００Ｈｚ付近の周波数で、音響透過損失が急激に低下していることが分かる。したがって、人間に聞き取りやすい２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域での遮音性能を高くするためには、合わせガラスの垂直からの取付角度を４５度以下とすることが好ましいことが分かった。また、６０度以下であれば、遮音性能を高めることができ、場合によっては、７５度以下とすることで、遮音性能を高めることができる。【０１２８】
＜５．アウター層のヤング率に関する評価＞
アウター層のヤング率に関する評価を行うため、以下の通り、実施例及び比較例に係る合わせガラスを準備した。ここでは、外側ガラス及び内側ガラスの厚みを一定にした上で、中間膜のアウター層及びコア層のヤング率を変化させ、音響透過損失を上記シミュレーション方法により算出した。各ガラス板は、上述したクリアガラスで形成し、中間膜はコア層とこれを挟持する一対のアウター層で構成した。中間膜の厚みは０．７６ｍｍ、コア層の厚みは０．１ｍｍ、両アウター層の厚みは０．３３ｍｍとした。【０１２９】
【表１１】
0006577456.tif 000013
【０１３０】
結果は、以下の通りである。まず、図２８に実施例１３及び１４の結果を示した。上述したコア層のヤング率の評価では、ヤング率を２０ＭＰａ以下にすると、人間が聞き取りやすい２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域で音響透過損失が高くなっていることが分かった。これに対して、実施例１３及び１４では、コア層のヤング率を一定にした上で、アウター層のヤング率を変化させた。その結果、図２８に示すように、アウター層のヤング率が高い実施例１４では、５０００Ｈｚ以上の高い周波数領域で、音響透過損失が高くなることが分かった。【０１３１】
また、実施例１５〜１８では、コア層のヤング率をさらに下げるとともに、アウター層のヤング率を大きくしている。図２９に示すように、これらの例では、実施例１３及び１４に比べ、２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域での音響透過損失が高くなっているものの、実施例１３及び実施例１４ほど５０００Ｈｚ以上の高い周波数領域での音響透過損失は高くなっていない。特に、アウター層のヤング率が１７６４ＭＰａを超えると、５０００Ｈｚ以上の高い周波数領域での音響透過損失はほとんど高くならない。
【符号の説明】
【０１３２】
１  ガラス板
２  マスク層
２２  センターマスク層
２４１  第１セラミック層（第１の視野遮蔽膜）
２４２  銀層（電磁波遮蔽膜）
２４３  第２セラミック層（第２の視野遮蔽膜）
４２  カメラ（撮影装置）
５  センサ（情報取得装置）
【図１】
0006577456.tif 000014
【図２】
0006577456.tif 000015
【図３】
0006577456.tif 000016
【図４】
0006577456.tif 000017
【図５】
0006577456.tif 000018
【図６】
0006577456.tif 000019
【図７】
0006577456.tif 000020
【図８】
0006577456.tif 000021
【図９】
0006577456.tif 000022
【図１０】
0006577456.tif 000023
【図１１】
0006577456.tif 000024
【図１２】
0006577456.tif 000025
【図１３】
0006577456.tif 000026
【図１４】
0006577456.tif 000027
【図１５】
0006577456.tif 000028
【図１６】
0006577456.tif 000029
【図１７】
0006577456.tif 000030
【図１８】
0006577456.tif 000031
【図１９】
0006577456.tif 000032
【図２０】
0006577456.tif 000033
【図２１】
0006577456.tif 000034
【図２２】
0006577456.tif 000035
【図２３】
0006577456.tif 000036
【図２４】
0006577456.tif 000037
【図２５】
0006577456.tif 000038
【図２６】
0006577456.tif 000039
【図２７】
0006577456.tif 000040
【図２８】
0006577456.tif 000041
【図２９】
0006577456.tif 000042
【図３０】
0006577456.tif 000043