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JP6536823B2 - ウィンドウガラス加熱装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両のウィンドウガラスを加熱することによってウィンドウガラスの曇りを防止又は除去するウィンドウガラス加熱装置に関する。
車両のウィンドウガラスを加熱することによってウィンドウガラスの曇りを防止又は除去するウィンドウガラス加熱装置が知られている。このウィンドウガラス加熱装置の一つ(以下、「従来装置」と称呼する。)は、電熱線、及び、その電熱線への通電を制御する通電制御を開始させたり停止させたりするために車両の利用者によって操作されるスイッチを備えている。
上記通電制御の停止中に上記スイッチが車両の利用者によって操作されると、従来装置は、上記通電制御を開始して電熱線への通電を開始する。その後、従来装置は、電熱線への通電を開始してから所定時間が経過した時点で電熱線への通電を停止するようになっている。
更に、従来装置は、車両の外部の温度(外気温)及び外気温と車両の内部の温度との温度差等に基づいて上記所定時間を決定する。例えば、外気温が低いほどウィンドウガラスに曇りが生じる可能性が高いので、従来装置は、外気温が低いほど上記所定時間を長い時間に設定するようになっている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開2004−210153号公報
ところで、一般に、電熱線への通電を制御する上記通電制御の停止中に上記スイッチが操作されると、上記通電制御が開始され、その通電制御の開始と同時に電熱線への通電が開始される。上記通電制御の停止中にスイッチが操作された場合、車両の利用者が電熱線への通電の開始を意図してスイッチを操作したのだから、そのスイッチの操作と同時に電熱線への通電を開始させるという発想はごく自然な発想である。しかしながら、こうした発想に基づいて電熱線への通電制御を構築した場合、以下のような問題が生じることがある。
即ち、車両の利用者が通電制御を停止させるためにスイッチを操作した直後に通電制御を開始させるためにスイッチを操作することがあり得る。この場合、上記発想に基づいた電熱線への通電制御によれば、通電制御を停止させるためのスイッチ操作が行われた時点で電熱線への通電が行われていると、電熱線への通電が停止される。そして、その直後、通電制御を開始させるためのスイッチ操作が行われると、電熱線への通電が即座に開始される。この場合、極めて短い通電停止期間を挟んで通電が実質的に継続することになる。
或いは、通電制御を停止させるためのスイッチ操作が行われた時点で電熱線への通電が行われていないとしても、電熱線への通電が停止された直後に通電制御を停止させるためのスイッチ操作が行われ、更にその直後に通電制御を開始させるためのスイッチ操作が行われた場合、極めて短い通電停止期間を挟んで通電が実質的に継続することになる。
このように極めて短い通電停止期間を挟んで通電が実質的に継続すると、電熱線及びウィンドウガラス等の温度が過度に上昇し、それらに熱劣化が生じる可能性がある。
勿論、電熱線及びウィンドウガラス等の温度を測定する温度センサを従来装置に搭載し、通電制御を開始させるためのスイッチ操作が行われたときに電熱線及びウィンドウガラス等の温度を温度センサから取得し、その温度が高い場合、電熱線への通電を即座には開始せずに、その温度が低くなってから電熱線への通電を開始する、という通電制御を構築すれば、上述したような熱劣化を防止することはできる。しかしながら、これによると、温度センサを従来装置に搭載する分、従来装置の製造コストが上昇してしまう。
本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の1つは、電熱線への通電を許可する通電許可条件が成立しているときに電熱線への通電を開始し、その後、所定時間が経過した場合、及び、所定時間の経過前であっても通電許可条件が不成立になった場合、電熱線への通電を停止する、ように構成されたウィンドウガラス加熱装置であって、電熱線及びウィンドウガラス等の熱劣化が生じる可能性を簡便且つ低コストで低下させた、ウィンドウガラス加熱装置(以下、「本発明装置」と称呼する。)を提供することにある。
本発明装置は、車両(100)のウィンドウガラス(101)を加熱する電熱線(46、41)と前記電熱線への通電を制御する制御部(85、80)とを備える。
前記制御部は、
前記電熱線への通電を許可する通電許可条件が成立しているとき(図5及び図7のステップ505にて「Yes」との判定)に前記電熱線への通電を開始し(ステップ540、ステップ545)、
前記通電許可条件が成立している間に前記電熱線への通電の開始時点から所定の通電継続時間(Ton)が経過した場合(ステップ520にて「Yes」の判定)、前記電熱線への通電を停止し(ステップ525)、
前記通電許可条件が不成立になったとき(ステップ505にて「No」との判定)には前記通電継続時間の経過前であっても前記電熱線への通電を停止する(ステップ550)、
ように構成されている。
更に、前記制御部は、前記通電許可条件が不成立となった(図5及び図7のステップ505にて「No」との判定)後、前記通電許可条件が成立した場合(ステップ505にて「Yes」との判定)、前記通電許可条件の成立時点から所定の通電待機時間(Tsb)が経過する時点まで前記電熱線への通電を停止した状態を継続し(ステップ510にて「No」との判定)、前記通電待機時間の経過時点(ステップ510にて「Yes」との判定)にて前記電熱線への通電を開始する(ステップ545)、ように構成されている。
これによれば、通電許可条件が不成立となり、その結果、電熱線への通電が停止された直後に通電許可条件が成立したとしても、通電許可条件の成立時点で電熱線への通電は開始されない。このため、通電許可条件が不成立となった時点で電熱線及びウィンドウガラス等の温度が高くなっていても、通電許可条件の成立後、通電待機時間が経過するまでに電熱線及びウィンドウガラス等の温度が低下する。従って、電熱線及びウィンドウガラス等に熱劣化が生じる可能性を低下させることができる。
更に、前記制御部(85、80)は、前記通電許可条件が不成立となった(図7のステップ505にて「No」との判定)後、前記通電許可条件が成立した場合(図7のステップ505にて「Yes」との判定)、同通電許可条件の成立直前の前記電熱線への通電停止時点(図7のステップ525、ステップ550)から同通電許可条件の成立時点までの時間である条件成立前通電停止時間(TKpigoff)が長い場合、前記条件成立前通電停止時間が短い場合に比べて前記通電待機時間(Tsb)を短く設定する(図7のステップ707)、ように構成され得る。
これによれば、電熱線への通電停止時点から通電許可条件の成立時点までの電熱線への通電停止時間を考慮したうえで、通電待機時間が設定される。従って、電熱線及びウィンドウガラス等の温度がこれら電熱線及びウィンドウガラス等の熱劣化を防止できる温度にまで低下した時点で電熱線への通電が開始されるように通電待機時間を設定することができる。このため、電熱線及びウィンドウガラス等に熱劣化が生じる可能性をより確実に低下させることができる。
更に、前記制御部(85、80)は、前記通電待機時間(Tsb)の経過時点にて開始される前記通電継続時間(Ton)にわたる前記電熱線への通電の後に所定の通電停止時間(Toff)にわたり前記電熱線への通電を停止し(図5及び図7のステップ520にて「Yes」との判定、ステップ525、ステップ530にて「Yes」の判定、ステップ535にて「No」の判定)、その後、前記電熱線への通電と前記電熱線への通電の停止とを交互に繰り返し行うように構成され得る。
電熱線への通電と電熱線への通電の停止とが交互に繰り返し行われるようになっている場合においては、通電許可条件が不成立となって電熱線への通電が停止された直後に通電許可条件が成立した時点で電熱線への通電が再開されると、その通電の再開時点で電熱線及びウィンドウガラス等の温度が高い可能性がある。この場合、電熱線への通電と電熱線への通電の停止とが行われている間、電熱線及びウィンドウガラス等の温度が高い状態が継続し、電熱線及びウィンドウガラス等に熱劣化が生じる可能性が高い。この場合においても、本発明装置は、通電許可条件の成立時点から通電待機時間が経過する時点まで電熱線への通電の停止を継続するので、電熱線及びウィンドウガラス等に熱劣化が生じる可能性を低下させることができる。
更に、前記電熱線(46、41)は、前記ウィンドウガラス(101)を通して前記車両(100)の内部から前記車両の外部を撮影するカメラ(30)の前方にある同ウィンドウガラスの部分(101a)を加熱するように配設され得る。
これによれば、カメラの前方にあるウィンドウガラスの部分に曇りが生じる可能性を低下させることができる。
更に、前記車両(100)が前記ウィンドウガラス(101)の全面を加熱するデアイサー(40、41)を備えている場合において、前記電熱線(46)は、前記カメラ(30)を前記車両に支持するための支持部材(31)によって前記カメラと前記ウィンドウガラスとの間に形成される閉空間(31a)を加熱するように前記支持部材に取り付けられ得る。
これによれば、デアイサーによりカメラの前方のウィンドウガラスの部分が加熱されたとしてもそのウィンドウガラスの部分に曇りが発生してしまう場合においても、電熱線への通電によってその曇りを除去し或いはその曇りの発生を防止することができる。更に、カメラとウィンドウガラスとの間の空間は閉空間であるので、その空間の温度は電熱線への通電によって上昇しやすい。このため、カメラの前方のウィンドウガラスの部分に発生した曇りを除去しやすく或いはその曇りの発生を防止しやすい。
前記通電許可条件は、前記車両(100)の利用者によって操作され且つ前記車両を走行可能状態及び走行不能状態の何れかの状態に設定するための車両起動スイッチ(20)が操作されることにより前記車両が走行可能状態に設定された場合に成立し、前記車両起動スイッチが操作されることにより前記車両が走行不能状態に設定された場合に不成立となるように定められ得る。
これによれば、通電許可条件の成立と不成立とが車両の利用者の操作によって切り替えられるようになっているため、通電許可条件が不成立となった直後に通電許可条件が成立することがある場合において、電熱線及びウィンドウガラス等に熱劣化が生じる可能性を低下させることができる。
前記制御部(80)は、前記車両(100)の駆動源として前記車両に搭載された内燃機関(10)の運転中に所定の機関運転停止条件が成立した場合に前記内燃機関の運転を停止させ、前記内燃機関の運転の停止中に所定の機関再始動条件が成立した場合に前記内燃機関の運転を再開させる機関運転制御を実行するように構成され得る。この場合において、前記通電許可条件は、前記機関運転制御によって前記内燃機関の運転が再開された場合に成立し、前記機関運転制御によって前記内燃機関の運転が停止された場合に不成立となるように定められ得る。
これによれば、機関運転の停止の直後に機関運転が再開されることがあり、このため、通電許可条件が不成立となった直後に通電許可条件が成立することがある場合において、電熱線及びウィンドウガラス等に熱劣化が生じる可能性を低下させることができる。
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
図1の(A)は、本発明の実施形態に係るカメラヒータ(ウィンドウガラス加熱装置)を備えた車両の正面図であり、図1の(B)は、その車両の側面図である。 図2は、図1に示したカメラヒータを含むシステムを示した図である。 図3の(A)は、本発明の第1実施形態に係るカメラヒータの作動を説明するためのタイムチャートであり、図3の(B)は、第1実施形態に係るカメラヒータの作動とは異なる作動を説明するためのタイムチャートである。 図4は、図1に示したメイン電子制御装置(メインECU)のCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図5は、図1に示したカメラ電子制御装置(カメラECU)のCPUが実行する第1実施形態に係るカメラヒータ通電制御ルーチンを示したフローチャートである。 図6の(A)は、本発明の第2実施形態に係るカメラヒータの作動の一例を説明するためのタイムチャートであり、図6の(B)は、第2実施形態に係るカメラヒータの作動の別の一例を説明するためのタイムチャートである。 図7は、図1に示したカメラ電子制御装置(カメラECU)のCPUが実行する第2実施形態に係るカメラヒータ通電制御ルーチンを示したフローチャートである。 図8は、本発明を適用可能なシステムの1つを示した図である。 図9は、本発明を適用可能なシステムの別の1つを示した図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るウィンドウガラス加熱装置(以下、「本加熱装置」と称呼する。)について説明する。本加熱装置は、図1に示した車両100に適用される。
図1及び図2に示したように、車両100は、内燃機関10、イグニッションスイッチ20、カメラ30、ウィンドウガラス加熱装置としてのデアイサー40、ウィンドウガラス加熱装置としてのカメラヒータ45、オルタネータ50、整流器60、及び、バッテリ70を備える。
内燃機関10(以下、単に「機関10」と称呼する。)は、多気筒(本例においては、4気筒)・4サイクル・火花点火式のガソリン機関である。図2に示したように、機関10は、スロットル弁11、燃料噴射弁12、及び、点火装置13を備える。
スロットル弁11は、機関10の図示しない吸気管に配設されている。スロットル弁11は、後述するメイン電子制御装置(以下、「メインECU」と称呼する。)80に接続されている。メインECU80は、スロットル弁11の開度TAがその目標値TAtgtになるようにスロットル弁11を駆動する。
燃料噴射弁12は、機関10の図示しない吸気ポートに燃料を噴射するように配設されている。燃料噴射弁12は、メインECU80に接続されている。メインECU80は、燃料噴射弁12から噴射される燃料の量Qがその目標値Qtgtになるように燃料噴射弁12を駆動する。
点火装置13は、機関10の図示しない燃焼室内に形成される燃料と空気との混合気を点火することができるように配設されている。点火装置13は、メインECU80に接続されている。メインECU80は、点火装置13が所定のタイミングで混合気を点火するように点火装置13を駆動する。
イグニッションスイッチ20は、車両100の運転者(利用者)によって操作される。イグニッションスイッチ20は、メインECU80に接続されている。機関10の運転(機関運転)の停止中にイグニッションスイッチ20が運転者によってオン位置に設定されると、メインECU80は機関運転を開始させ、その結果、車両100が走行可能状態となる。一方、機関運転中にイグニッションスイッチ20がオフ位置に設定されると、メインECU80は機関運転を停止させ、その結果、車両100が走行不能状態となる。
カメラ30は、車両100の内部、即ち、車両100の前方のウィンドウガラス(以下、「フロントガラス」と称呼する。)101の内側に配設されている。カメラ30は、ブラケット(支持部材)31によって車両100に支持されている。ブラケット31は、樹脂材料から構成される。
カメラ30は、フロントガラス101を通して車両100の内部から車両100の外部を撮影する。カメラ30は、後述するカメラ電子制御装置(以下、「カメラECU」と称呼する。)85に接続されている。カメラ30の撮影データは、カメラECU85に送信される。カメラECU85は、受信した撮影データをメインECU80に送信する。メインECU80は、例えば、車両100の前方を走行している別の車両(先行車)と車両100との間の距離(車間距離)を所定の距離に維持する制御等を行うために、カメラECU85から受信した撮影データを用いる。
カメラヒータ45(以下、単に「ヒータ45」と称呼する。)は、カメラ30の前方のブラケット31によって囲まれている空間31aを加熱することができるようにブラケット31に配設されている。空間31aは、より具体的に述べると、カメラ30とブラケット31とフロントガラス101とによって囲まれている閉空間である。従って、ヒータ45は、カメラ30とフロントガラス101との間のブラケット31の部分に配設されている。
ヒータ45は、ヒータ電熱線46及びヒータ回路スイッチ47を備える。ヒータ電熱線46は、整流器60を介してオルタネータ50に接続されている。ヒータ回路スイッチ47は、カメラECU85に接続されている。
オルタネータ50は、機関10の図示しないクランクシャフトに接続されている。オルタネータ50は、機関運転中、クランクシャフトを介して機関10によって駆動される。オルタネータ50が駆動されると、オルタネータ50は電力を発生する。
オルタネータ50が発電した電力の少なくとも一部は、ヒータ45の回路スイッチ(以下、「ヒータ回路スイッチ」と称呼する。)46がオン位置に設定されている場合、整流器60を介してヒータ45の電熱線(以下、「ヒータ電熱線」と称呼する。)47に供給される。即ち、ヒータ電熱線46が通電される。残りの電力は、整流器60を介してバッテリ70に充電されるか、或いは、その一部は、整流器60を介して後述するデアイサー40の電熱線41に供給される。
ヒータ電熱線46が通電されると、ヒータ電熱線46が発生する熱によって空間31aが加熱される。その結果、カメラ30の前方のフロントガラス101の部分101aが加熱される。これにより、フロントガラス101の部分101aが水分によって曇っている場合には、その曇りが除去され、フロントガラス101の部分101aが曇っていない場合には、その部分101aに曇りが生じることが防止される。
一方、ヒータ回路スイッチ47がオフ位置に設定されると、オルタネータ50が発電した電力は、ヒータ電熱線46に供給されなくなる。即ち、ヒータ電熱線46への通電が停止される。
デアイサー40は、デアイサー電熱線41及びデアイサー回路スイッチ42を備える。デアイサー電熱線41は、フロントガラス101の全面にわたってフロントガラス101の内部に埋設されている。デアイサー電熱線41は、整流器60を介してオルタネータ50に接続されている。デアイサー回路スイッチ42は、メインECU80に接続されている。
デアイサースイッチ25が車両の運転者によりオン操作されると、メインECU80は、デアイサー40の回路スイッチ(以下、「デアイサー回路スイッチ」と称呼する。)42をオン位置に設定する。デアイサー回路スイッチ42がオン位置に設定されている場合、オルタネータ50が発電した電力の少なくとも一部が整流器60を介してデアイサー電熱線41に供給される。即ち、デアイサー電熱線41が通電される。
デアイサー電熱線41が通電されると、デアイサー電熱線41が発生する熱によってフロントガラス101全体が加熱される。これにより、フロントガラス101が水分によって曇っている場合には、その曇りが除去され、フロントガラス101が曇っていない場合には、そのフロントガラス101に曇りが生じることが防止される。
一方、メインECU80が後述するようにデアイサー回路スイッチ42をオフ位置に設定すると、デアイサー電熱線41に電力は供給されない。即ち、デアイサー電熱線41への通電が停止される。
制御部としてのメイン電子制御装置(即ち、メインECU)80は、周知のマイクロコンピュータを含む電子回路であり、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM及びインターフェース等を含む。
イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されると、メインECU80は、イグニッションスイッチ20からの信号に応答してスロットル弁11、燃料噴射弁12及び点火装置13を駆動することによって機関運転を開始させる。一方、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定されると、メインECU80は、イグニッションスイッチ20からの信号に応答してスロットル弁11、燃料噴射弁12及び点火装置13の駆動を停止することによって機関運転を停止させる。
メインECU80は、上述したように、デアイサー回路スイッチ42をオン位置及びオフ位置の何れかに設定する。
制御部としてのカメラ電子制御装置(即ち、カメラECU)85は、周知のマイクロコンピュータを含む電子回路であり、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM及びインターフェース等を含む。
カメラECU85は、ヒータ回路スイッチ47をオン位置及びオフ位置の何れかに設定する。上述したように、機関運転中、カメラECU85がヒータ回路スイッチ47をオン位置に設定すると、ヒータ電熱線46が通電され、カメラECU85がヒータ回路スイッチ47をオフ位置に設定すると、ヒータ電熱線46への通電が停止される。
<デアイサーの作動の概要>
次に、デアイサー40の作動の概要について説明する。車両の運転者によってデアイサースイッチ25がオン操作されると、メインECU80は、デアイサー回路スイッチ42をオン位置に設定する。これにより、デアイサー電熱線41に電力が供給され、即ち、デアイサー電熱線41が通電され、その結果、デアイサー電熱線41によりフロントガラス101が加熱される。
その後、メインECU80がデアイサー電熱線41への通電を開始してからの経過時間Tdが所定時間Tdthに達した時点で、メインECU80は、デアイサー回路スイッチ42をオフ位置に設定する。これにより、デアイサー電熱線41への電力供給、即ち、デアイサー電熱線41への通電が停止される。
<第1実施形態に係るカメラヒータの作動の概要>
次に、第1実施形態に係るヒータ45の作動の概要について説明する。イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されると、ヒータ電熱線46への通電を許可する通電許可条件が成立する。カメラECU85は、通電許可条件が成立している場合、所定の通電継続時間Tonにわたるヒータ電熱線46への通電と、所定の通電停止時間Toffにわたるヒータ電熱線46への通電の停止と、を交互に繰り返し行うようになっている。
但し、カメラECU85は、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されて通電許可条件が成立した時点から所定の通電待機時間Tsbが経過する時点までヒータ電熱線46への通電を開始せずにヒータ電熱線46への通電の停止を継続する。そして、通電待機時間Tsbが経過した時点で、カメラECU85は、ヒータ回路スイッチ47をオン位置に設定することによってヒータ電熱線46への通電を開始し、その後、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されている間、上記通電継続時間Tonにわたるヒータ電熱線46への通電と、上記通電停止時間Toffにわたるヒータ電熱線46への通電の停止と、を交互に繰り返し行う。
上記通電待機時間Tsbは、その通電待機時間Tsbの経過時点におけるヒータ電熱線46への通電の開始後にヒータ電熱線46が発生する熱によって「ヒータ45の部品並びにヒータ45周辺のブラケット31及びウィンドウガラス101を含む部品(以下、これら部品をまとめて「被加熱部品」と称呼する。)の温度が過剰に高くならない温度まで被加熱部品の温度を低下させるのに十分な時間に設定される。
上記通電継続時間Tonは、カメラ30の前方のフロントガラス101の部分101aに生じている曇りを除去し且つその部分101aに曇りが生じることを防止するのに十分な時間に設定される。
上記通電停止時間Toffは、通電継続時間Tonにわたるヒータ電熱線46への通電によって被加熱部品の温度が過剰に高くならない温度まで被加熱部品の温度を低下させるのに十分な時間に設定される。
なお、本実施形態においては、上記通電停止時間Toffは上記通電継続時間Tonと等しい時間に設定されており、上記通電待機時間Tsbは上記通電停止時間Toffよりも短い時間に設定されている。例えば、上記通電停止時間Toff及び上記通電継続時間Tonがそれぞれ2分〜3分に設定されている場合、上記通電待機時間Tsbは30秒程度に設定される。
一方、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定され、その結果、通電許可条件が不成立になると、カメラECU85は、ヒータ回路スイッチ47をオフ位置に設定することによってヒータ電熱線46への通電を停止する。
これによれば、例えば、イグニッションスイッチ20が図3の(A)に示したように操作された場合、ヒータ電熱線46への通電が以下のように制御される。即ち、図3の(A)に示した例においては、時刻t0において、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定され、その直後の時刻t1において、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定され、その後、時刻t5において、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定されている。
この場合、時刻t0において、通電許可条件が不成立となり、その結果、ヒータ電熱線46への通電が停止される。そして、その直後の時刻t1において、通電許可条件が成立する。この時刻t1においては、ヒータ電熱線46への通電は開始されない。
その後、通電許可条件の成立時点t1から通電待機時間Tsbが経過した時点t2において、ヒータ電熱線46への通電が開始される。その後、ヒータ電熱線46への通電開始時点t2から通電継続時間Tonが経過した時点t3において、ヒータ電熱線46への通電が停止される。更にその後、ヒータ電熱線46への通電停止時点t3から通電停止時間Toffが経過した時点t4において、ヒータ電熱線46への通電が再開される。その後は、通電許可条件が成立している間、通電継続時間Tonにわたるヒータ電熱線46への通電と、通電停止時間Toffにわたるヒータ電熱線46への通電の停止と、が交互に繰り返し行われる。
時刻t5において、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定されると、通電許可条件が不成立となるので、ヒータ電熱線46への通電が停止される。
このヒータ電熱線46への通電制御によれば、図3の(B)に示したようにヒータ電熱線46への通電が制御される場合に比べて、被加熱部品に熱劣化が生じる可能性が低くなる。
図3の(B)に示して例においては、図3の(A)に示した例と同様に、時刻t10において、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定され、その直後の時刻t11において、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定され、その後、時刻t15において、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定されている。
しかしながら、図3の(B)に示した例においては、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されて通電許可条件が成立した時点t11において、ヒータ電熱線46への通電が開始される。この場合、通電許可条件の不成立時点t10から時刻t11までの短い期間だけ、ヒータ電熱線46への通電が停止されている。このため、時刻t10における被加熱部品の温度が高い場合、被加熱部品の温度は、時刻t11にて開始されるヒータ電熱線46への通電によって過剰に高くなる可能性が高い。従って、被加熱部品に熱劣化が生じる可能性が高い。
一方、本実施形態に係るヒータ電熱線46への通電制御によれば、通電許可条件の成立時点t1から通電待機時間Tsbの経過時点までの間、ヒータ電熱線46への通電は開始されない。従って、通電許可条件の不成立時点t0における被加熱部品の温度が高くても、被加熱部品の温度は、通電待機時間Tsbが経過するまでの間に十分に低下する。このため、通電待機時間Tsbの経過時点t2にて開始されるヒータ電熱線46への通電によって、被加熱部品の温度が過剰に高くなる可能性が低い。従って、被加熱部品に熱劣化が生じる可能性が低い。
<デアイサーの具体的な作動>
次に、デアイサー40の具体的な作動について説明する。メインECU80のCPU(以下、単に「メインCPU」と称呼する。)は、図4にフローチャートにより示したルックアップテーブルを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、メインCPUは、ステップ400から処理を開始してステップ410に進み、デアイサー40への通電が停止中であるか否かを判定する。
いま、デアイサー40への通電が停止されていると仮定すると、メインCPUは、ステップ410にて「Yes」と判定してステップ420に進み、デアイサースイッチ25がオン操作されたか否かを判定する。
デアイサースイッチ25がオン操作されていない場合、CPUは、ステップ420にて「No」と判定してステップ495に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。この場合、デアイサー40への通電が停止された状態が継続される。
一方、デアイサースイッチ25がオン操作された場合、CPUは、ステップ420にて「Yes」と判定してステップ430に進み、デアイサー40への通電を開始し、その後、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。
こうしたデアイサー40への通電が開始された後、CPUがステップ410に進むと、CPUはステップ410にて「No」と判定してステップ440に進み、デアイサー40への通電が開始されてから経過した時間Tdが所定時間Tdthに達したか否かを判定する。
経過時間Tdが所定時間Tdthに達している場合、CPUは、ステップ450にて「Yes」と判定してステップ450に進み、デアイサー40への通電を停止し、その後、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。即ち、デアイサー40が所定時間にわたり通電されると、その通電が停止される。
一方、経過時間Tdが所定時間Tdthに達していない場合、CPUは、ステップ450にて「No」と判定してステップ495に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。この場合、デアイサー40への通電が継続される。以上がデアイサー40の具体的な作動である。
<第1実施形態に係るカメラヒータの具体的な作動>
次に、第1実施形態に係るヒータ45の具体的な作動について説明する。カメラECU85のCPU(以下、単に「カメラCPU」と称呼する。)は、図5にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、カメラCPUは、ステップ500から処理を開始してステップ505に進み、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されているか否かを判定する。
イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されている場合、カメラCPUは、ステップ505にて「Yes」と判定してステップ510に進み、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されてからの経過時間TKigが通電待機時間Tsb以上であるか否かを判定する。
現時点がイグニッションスイッチ20がオン位置に設定された直後の時点であると仮定すると、経過時間TKigは、通電待機時間Tsbよりも小さい。従って、この場合、カメラCPUは、ステップ510にて「No」と判定してステップ595に進み、本ルーチンを一旦終了する。この場合、ヒータ電熱線46への通電は開始されず、経過時間TKigが通電待機時間Tsbに達するまでの間、ヒータ電熱線46への通電は停止された状態に維持される。
経過時間TKigが通電待機時間Tsb以上になると、カメラCPUは、ステップ510にて「Yes」と判定してステップ515に進み、ヒータ電熱線46への通電が開始されてからの経過時間TKonがゼロよりも大きいか否かを判定する。
現時点が経過時間TKigが通電待機時間Tsb以上になった直後の時点であると仮定すると、ヒータ電熱線46への通電は開始されていないので、経過時間TKonは、ゼロである。この場合、カメラCPUは、ステップ515にて「No」と判定してステップ530に進み、ヒータ電熱線46への通電が停止されてからの経過時間TKoffがゼロよりも大きいか否かを判定する。
現時点は、経過時間TKigが通電待機時間Tsb以上になった直後の時点であるので、経過時間TKoffは、ゼロである。従って、カメラCPUは、ステップ530にて「No」と判定してステップ545に進み、ヒータ電熱線46への通電を開始する。その後、CPUは、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
即ち、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定され、その後、経過時間TKigが通電待機時間Tsb以上になった直後は、ヒータ電熱線46への通電は開始されておらず停止された状態に維持されているので、経過時間TKonも経過時間TKoffもゼロである。このため、経過時間TKigが通電待機時間Tsb以上になった直後は、カメラCPUは、ステップ515及びステップ530にてそれぞれ「No」と判定してステップ545に進み、ヒータ電熱線46への通電を開始する。
カメラCPUがステップ545の処理を行うことによってヒータ電熱線46への通電が開始されると、経過時間TKonがゼロよりも大きくなる。従って、カメラCPUは、ステップ515にて「Yes」と判定してステップ520に進み、経過時間TKonが通電継続時間Ton以上であるか否かを判定する。
経過時間TKonが通電継続時間Tonに達するまでの間は、カメラCPUは、ステップ520にて「No」と判定してステップ595に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。従って、ヒータ電熱線46への通電が継続される。
経過時間TKonが通電継続時間Ton以上になると、カメラCPUは、ステップ520にて「Yes」と判定してステップ525に進み、ヒータ電熱線46への通電を停止する。その後、カメラCPUは、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
カメラCPUがステップ525の処理を行うことによってヒータ電熱線46への通電が停止されると、経過時間TKoffがゼロよりも大きくなる。一方、経過時間TKonはゼロである。従って、カメラCPUは、ステップ515にて「No」と判定し、その後、ステップ530にて「Yes」と判定してステップ535に進み、経過時間TKoffが通電停止時間Toff以上であるか否かを判定する。
経過時間TKoffが通電停止時間Toffに達するまでの間は、カメラCPUは、ステップ535にて「No」と判定してステップ595に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。従って、ヒータ電熱線46への通電の停止が継続される。
経過時間TKoffが通電停止時間Toff以上になると、カメラCPUは、ステップ535にて「Yes」と判定してステップ540に進み、ヒータ電熱線46への通電を開始する。その後、カメラCPUは、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
なお、カメラCPUがステップ505の処理を実行する時点においてイグニッションスイッチ20がオフ位置に設定されている場合、カメラCPUは、ステップ505にて「No」と判定してステップ550に進み、ヒータ電熱線46への通電が行われている場合、ヒータ電熱線46への通電を停止する。
以上がヒータ45の具体的な作動であり、これによれば、被加熱部品に熱劣化が生じる可能性を低下させつつ、フロントガラス101の部分101aの曇りを除去し、或いは、フロントガラス101の部分101aに曇りが生じることを防止することができる。
<第2実施形態に係るカメラヒータの作動の概要>
次に、第2実施形態に係るヒータ45の作動の概要について説明する。第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されると、ヒータ電熱線46への通電を許可する通電許可条件が成立する。カメラECU85は、通電許可条件が成立している場合、所定の通電継続時間Tonにわたるヒータ電熱線46への通電と、所定の通電停止時間Toffにわたるヒータ電熱線46への通電の停止と、を交互に繰り返し行うようになっている。
更に、カメラECU85は、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されて通電許可条件が成立した時点から所定の通電待機時間Tsbが経過する時点までヒータ電熱線46への通電を開始せずにヒータ電熱線46への通電の停止を継続する。
ここで、第2実施形態においては、カメラECU80は、通電許可条件が成立している間、ヒータ電熱線46への通電を停止するたびにその通電の停止からの経過時間Tpigoffの計測を開始する。そして、カメラECU80は、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されたとき、即ち、通電許可条件が成立したとき、その通電許可条件の成立直前のヒータ電熱線46への通電の停止からの経過時間Tpigoffを取得する。
カメラECU80は、ヒータ電熱線46への通電の停止によって被加熱部品の温度がその被加熱部品の熱劣化を防止できる温度にまで低下させることができる時間を「基準通電停止時間Tb」としてそのROMに予め記憶している。カメラECU80は、この基準通電停止時間Tbから上記取得した経過時間Tpigoffを減じて得られる値を通電待機時間Tsbとして設定する(Tsb=Tb−Tpigoff)。
そして、第1実施形態と同様に、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定された時点から通電待機時間Tsbが経過した時点で、カメラECU85は、ヒータ回路スイッチ47をオン位置に設定することによってヒータ電熱線46への通電を開始し、その後、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されている間、上記通電継続時間Tonにわたるヒータ電熱線46への通電と、上記通電停止時間Toffにわたるヒータ電熱線46への通電の停止と、を交互に繰り返し行う。
一方、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定され、その結果、通電許可条件が不成立になると、カメラECU85は、ヒータ回路スイッチ47をオフ位置に設定することによってヒータ電熱線46への通電を停止する。
これによれば、例えば、イグニッションスイッチ20が図6の(A)に示したように操作された場合、ヒータ電熱線46への通電が以下のように制御される。即ち、図6の(A)に示した例においては、時刻t20において、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定され、その直後の時刻t21において、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定され、その後、時刻t25において、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定されている。
この場合、時刻t20において、通電許可条件が不成立となり、その結果、ヒータ電熱線46への通電が停止される。そして、その直後の時刻t21において、通電許可条件が成立する。この時刻t21においては、ヒータ電熱線46への通電は開始されない。
その後、通電許可条件の成立時点t21から通電待機時間Tsbが経過した時点t22において、ヒータ電熱線46への通電が開始される。上述したように、通電待機時間Tsbとして、ヒータ電熱線46への通電停止時点t20からイグニッションスイッチ20がオン位置に設定された時点t21までの時間Tpigoffを基準通電停止時間Tbから減じることにより得られる時間が設定されている。
その後、ヒータ電熱線46への通電開始時点t22から通電継続時間Tonが経過した時点t23において、ヒータ電熱線46への通電が停止される。更にその後、ヒータ電熱線46への通電停止時点t23から通電停止時間Toffが経過した時点t24において、ヒータ電熱線46への通電が再開される。その後は、通電許可条件が成立している間、通電継続時間Tonにわたるヒータ電熱線46への通電と、通電停止時間Toffにわたるヒータ電熱線46への通電の停止と、が交互に繰り返し行われる。
時刻t25において、イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定されると、通電許可条件が不成立となるので、ヒータ電熱線46への通電が停止される。
一方、図6の(B)に示した例は、「イグニッションスイッチ20がオフ位置に設定されてヒータ電熱線46への通電が停止された時点t30」から「イグニッションスイッチ20がオン位置に設定された時点t31」までに経過した時間(経過時間)Tpigoffが、図6の(A)に示した例における経過時間Tpigoffよりも長くなっている点で、図6の(A)に示した例とは異なる。
この図6の(B)に示した例にあるように経過時間Tpigoffが長くなった場合、ヒータ電熱線46への通電停止時点t30からヒータ電熱線46への通電開始時点t32までの時間Ttotalが基準通電停止時間Tbに等しくなるように、通電待機時間Tsbは、図6の(A)に示した例における通電待機時間Tsbよりも短い時間に設定される。
これによれば、ヒータ電熱線46への通電が停止されてからイグニッションスイッチ20がオン位置に設定されるまでの時間TKpigoffが短いほど、即ち、ヒータ電熱線46への通電が停止されてから通電許可条件が成立するまでの時間TKpigoffが短いほど、通電待機時間Tsbが長くなる。その結果、ヒータ電熱線46への通電停止時点からイグニッションスイッチ20がオン位置に設定される時点までの時間Tpigoffにかかわらず、ヒータ電熱線46への通電停止時点からヒータ電熱線46への通電開始時点までの時間TKtotal(=TKpigoff+Tsb)が一定の基準通電停止時間Tbに等しくなる。
従って、基準通電停止時間Tbを適切な時間に設定することにより、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定された後に初めて電熱線46への通電が開始されるまでに、被加熱部品の温度がその被加熱部品の熱劣化を防止できる温度にまで確実に低下する。このため、被加熱部品に熱劣化が生じる可能性を確実に低下させつつ、フロントガラス101の部分101aの曇りを除去し、或いは、フロントガラス101の部分101aに曇りが生じることを防止することができる。
<第2実施形態に係るカメラヒータの具体的な作動>
次に、第2実施形態に係るカメラヒータ45の具体的な作動について説明する。カメラCPUは、図7にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。この図7に示したルーチンにおいて、ステップ707以外の「ステップ500、ステップ505、及び、ステッ510乃至ステップ550」は、それぞれ、図5に示したルーチンにおける「ステップ500、ステップ505、及び、ステッ510乃至ステップ550」と同じである。従って、以下、主に、ステップ707の処理について説明する。
カメラCPUがステップ505の処理を実行する時点においてイグニッションスイッチ20がオン位置に設定されている場合、カメラCPUは、ステップ505にて「Yes」と判定してステップ707に進む。
カメラCPUがステップ707に進むと、カメラCPUは、基準通電停止時間Tbから条件成立前通電停止時間TKpigoffを減ずることにより、通電待機時間Tsbを算出(設定)する(Tsb=Tb−TKpigoff)。その後、カメラCPUは、ステップ510に進み、イグニッションスイッチ20がオン位置に設定されてからの経過時間TKigがステップ707にて算出された通電待機時間Tsb以上であるか否かを判定する。
これによれば、ヒータ電熱線46への通電が停止されてからイグニッションスイッチ20がオン位置に設定されるまでの時間TKpigoffが短いほど、即ち、ヒータ電熱線46への通電が停止されてから通電許可条件が成立するまでの時間TKpigoffが短いほど、通電待機時間Tsbが長くなる。このため、上述したように、被加熱部品に熱劣化が生じる可能性を確実に低下させつつ、フロントガラス101の部分101aの曇りを除去し、或いは、フロントガラス101の部分101aに曇りが生じることを防止することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
例えば、カメラECU85は、通電許可条件が成立している場合に「通電継続時間Tonにわたるカメラヒータ電熱線46への通電」と「通電停止時間Toffにわたるカメラヒータ電熱線46への通電の停止」とを交互に繰り返し行うのではなく、通電許可条件の成立時点から通電待機時間Tsbにわたりカメラヒータ電熱線46への通電の停止を継続し、通電待機時間Tsbの経過時点から通電継続時間Tonにわたりカメラヒータ電熱線46への通電を行い、その後、通電継続時間Tonが経過した時点でカメラヒータ電熱線46への通電を停止する、ようになっていてもよい。
上記通電継続時間Tonと上記通電停止時間Toffとは、互いに同じ時間に設定されていてもよいし、互いに異なる時間に設定されていてもよい。
上記実施形態のヒータ45の制御は、デアイサー40の制御にも適用可能である。更に、上記実施形態のヒータ45の制御は、図8に示したように、車両100がカメラECU85を備えておらず、従って、メインECU80によってヒータ45が作動される場合も適用可能である。加えて、上記実施形態のヒータ45の制御は、図9に示したように、デアイサー40がフロントガラス101に配設されていない場合にも適用可能である。
図9に示したように、デアイサー40がフロントガラス101に配設されていない場合、ヒータ電熱線46は、カメラ30の前方のウィンドウガラス101の部分101a又はその周辺のウィンドウガラス101の部分に取り付けられてもよい。
カメラ30が車両100の後方のウィンドウガラス(リアガラス)を通して車両100の内部から車両100の外部を撮影するように車両100の内部に配設されている場合、ヒータ45は、カメラ30の前方のリアガラスの部分を加熱するヒータであってもよい。更に、カメラ30が車両100の側方のウィンドウガラス(サイドガラス)を通して車両100の内部から車両100の外部を撮影するように車両100の内部に配設されている場合、ヒータ45は、カメラ30の前方のサイドガラスの部分を加熱するヒータであってもよい。
ヒータ45は、車両100の利用者によって操作されるスイッチを備えたヒータであって、そのスイッチが車両100の利用者によってオン位置に設定された場合に通電許可条件が成立し、そのスイッチが車両100の利用者によってオフ位置に設定された場合に通電許可条件が不成立となるように構成されたヒータであってもよい。
更に、ヒータ45は、カメラヒータ回路スイッチ47がオン位置に設定されている場合、バッテリ70からカメラヒータ電熱線46に電力が供給されるように構成されたヒータであってもよい。
車両100は、機関運転中に所定の機関運転停止条件(例えば、ブレーキペダルが操作されており且つ車両の速度(車速)がゼロとなったという条件)が成立した場合に機関運転を停止させ、機関運転の停止中に所定の機関再始動条件(例えば、イグニッションスイッチがオン位置に設定されており且つアクセルペダルが操作されたという条件)が成立した場合に機関運転を再開させる機関運転制御を実行するように構成された車両であって、上記機関運転制御によって機関運転が再開された場合に通電許可条件が成立し、上記機関運転制御によって機関運転が停止された場合に通電許可条件が不成立となる車両であってもよい。
更に、車両100は、車両の駆動源として内燃機関及び電動モータを備えた車両(所謂、ハイブリッド自動車)であってもよいし、車両の駆動源として内燃機関を備えずに電動モータのみを備えた車両(所謂、電気自動車)であってもよい。
10…内燃機関、20…イグニッションスイッチ、30…カメラ、40…デアイサー(ウィンドウガラス加熱装置)、45…カメラヒータ(ウィンドウガラス加熱装置)、46…ヒータ電熱線、47…ヒータ回路スイッチ、50…オルタネータ、80…メイン電子制御装置(メインECU)、85…カメラ電子制御装置(カメラECU)、100…車両、101…ウィンドウガラス、101a…ウィンドウガラスの部分

Claims (7)

  1. 車両のウィンドウガラスを加熱する電熱線と前記電熱線への通電を制御する制御部とを備え、前記制御部は、
    前記電熱線への通電を許可する通電許可条件が成立しているときに前記電熱線への通電を開始し、
    前記通電許可条件が成立している間に前記電熱線への通電の開始時点から所定の通電継続時間が経過した場合、前記電熱線への通電を停止し、
    前記通電許可条件が不成立になったときには前記通電継続時間の経過前であっても前記電熱線への通電を停止する、
    ように構成されている、ウィンドウガラス加熱装置において、
    前記制御部は、前記通電許可条件が不成立となった後、前記通電許可条件が成立した場合、前記通電許可条件の成立時点から所定の通電待機時間が経過する時点まで前記電熱線への通電を停止した状態を継続し、前記通電待機時間の経過時点にて前記電熱線への通電を開始するように構成された、
    ウィンドウガラス加熱装置。
  2. 請求項1に記載のウィンドウガラス加熱装置において、
    前記制御部は、前記通電許可条件が不成立となった後、前記通電許可条件が成立した場合、同通電許可条件の成立直前の前記電熱線への通電停止時点から同通電許可条件の成立時点までの時間である条件成立前通電停止時間が長い場合、前記条件成立前通電停止時間が短い場合に比べて前記通電待機時間を短く設定する、ように構成された、
    ウィンドウガラス加熱装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のウィンドウガラス加熱装置において、
    前記制御部は、
    前記通電待機時間の経過時点にて開始される前記通電継続時間にわたる前記電熱線への通電の後に所定の通電停止時間にわたり前記電熱線の通電の停止し、その後、前記電熱線への通電と前記電熱線への通電の停止とを交互に繰り返し行うように構成されている、
    ウィンドウガラス加熱装置。
  4. 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のウィンドウガラス加熱装置において、
    前記電熱線は、前記ウィンドウガラスを通して前記車両の内部から前記車両の外部を撮影するカメラの前方にある同ウィンドウガラスの部分を加熱するように配設されている、
    ウィンドウガラス加熱装置。
  5. 請求項4に記載のウィンドウガラス加熱装置において、
    前記車両は、前記ウィンドウガラスの全面を加熱するデアイサーを備え、
    前記電熱線は、前記カメラを前記車両に支持するための支持部材によって前記カメラと前記ウィンドウガラスとの間に形成される閉空間を加熱するように前記支持部材に取り付けられる、
    ウィンドウガラス加熱装置。
  6. 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載のウィンドウガラス加熱装置において、
    前記通電許可条件は、前記車両の利用者によって操作され且つ前記車両を走行可能状態及び走行不能状態の何れかの状態に設定するための車両起動スイッチが操作されることにより前記車両が走行可能状態に設定された場合に成立し、前記車両起動スイッチが操作されることにより前記車両が走行不能状態に設定された場合に不成立となるように定められている、ウィンドウガラス加熱装置。
  7. 請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のウィンドウガラス加熱装置において、
    前記制御部は、前記車両の駆動源として前記車両に搭載された内燃機関の運転中に所定の機関運転停止条件が成立した場合に前記内燃機関の運転を停止させ、前記内燃機関の運転の停止中に所定の機関再始動条件が成立した場合に前記内燃機関の運転を再開させる機関運転制御を実行するように構成されており、
    前記通電許可条件は、前記機関運転制御によって前記内燃機関の運転が再開された場合に成立し、前記機関運転制御によって前記内燃機関の運転が停止された場合に不成立となるように定められている、
    ウィンドウガラス加熱装置。
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