JP6939535B2 - 車両用撮影装置及び加熱装置 - Google Patents

車両用撮影装置及び加熱装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6939535B2
JP6939535B2 JP2017250526A JP2017250526A JP6939535B2 JP 6939535 B2 JP6939535 B2 JP 6939535B2 JP 2017250526 A JP2017250526 A JP 2017250526A JP 2017250526 A JP2017250526 A JP 2017250526A JP 6939535 B2 JP6939535 B2 JP 6939535B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
temperature
heater
electric energy
heating means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017250526A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019116146A (ja
Inventor
善貴 及川
善貴 及川
康嘉 瀬戸
康嘉 瀬戸
竜一 新海
竜一 新海
英幸 村里
英幸 村里
弘孝 畑山
弘孝 畑山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2017250526A priority Critical patent/JP6939535B2/ja
Priority to EP18199691.9A priority patent/EP3506618B1/en
Priority to US16/177,498 priority patent/US10744957B2/en
Priority to CN201811591409.XA priority patent/CN109969137B/zh
Priority to RU2018146021A priority patent/RU2712360C1/ru
Priority to BR102018077118-3A priority patent/BR102018077118A2/pt
Priority to KR1020180169079A priority patent/KR102160757B1/ko
Publication of JP2019116146A publication Critical patent/JP2019116146A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6939535B2 publication Critical patent/JP6939535B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/04Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/023Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means
    • B60S1/026Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means using electrical means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/55Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor with provision for heating or cooling, e.g. in aircraft
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/52Elements optimising image sensor operation, e.g. for electromagnetic interference [EMI] protection or temperature control by heat transfer or cooling elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2217/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B2217/007Details of energy supply or management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

本発明は、例えば車両のフロントウィンドの車内側に設けられる車両用撮影装置及び加熱装置に関する。
車両のフロントウィンドの車内側にカメラを設けることがある。カメラは車両前方に位置する被写体(例えば、車両)によって反射された反射光(被写体像)を撮像素子によって撮像データ(電気信号)に変換し、この撮像データを車両の制御装置に送信する。
ところで、車両の外気の温度である車外温度が低い場合に車両内で暖房を使用すると、フロントウィンドに結露が発生することがある。また、車外温度が低い場合には、フロントウィンドの車外側面に氷及び/又は霜が付着することがある。フロントウィンドにおいてこのような現象が発生すると、カメラの撮像素子が生成する撮像データが不鮮明な被写体像を表すデータとなったり、撮像素子が車両前方の物標を撮像できなくなったりするおそれがある。
そのため特許文献1の車両のフロントウィンドの車内側には、電熱線であるヒータと、ヒータが固定され且つヒータから受けた熱をフロントウィンドに輻射熱として及ぼす被加熱部と、が設けられている。
このヒータは給電線を介して車両の電源に接続されるようになっている。電源の電力がヒータに供給されるとヒータが熱を発生し、そのヒータが発生した熱によって被加熱部が加熱され、被加熱部が発生した輻射熱がフロントウィンドに及ぶ。そしてヒータの温度を所定の温度範囲内の値にすれば、フロントウィンドが露点温度以上の温度となる。そのため、フロントウィンドに発生していた結露が消失する。さらにフロントウィンドの車外側面に付着していた氷及び霜が消失する。従って、ヒータ及び被加熱部によってフロントウィンドを加熱すれば、撮像素子が不鮮明な被写体像を撮像したり、被写体像を撮像できなくなったりするおそれを低減できる。
特願2017−185896号公報
車外温度及び車速は、ヒータの加熱対象であるフロントウィンドの温度と相関関係を有する。そのため、ヒータの温度を上記所定の温度範囲内の値にするためのヒータの発熱量は、例えばヒータに電力を供給する前の時点の車外温度及び車速に基づいて演算可能である。
しかしヒータの温度は車外温度及び車速以外の要素の影響も受ける。即ち、ヒータはカメラに近接して設けられるので、ヒータはカメラが発生する熱を受け、この熱によりヒータの温度は上昇する。そのため、カメラが発生する熱を考慮せずにヒータに発生させる発熱量を演算した場合は、ヒータの近傍に位置する部品が変形するおそれがある。
本発明は前記課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、撮影装置が加熱手段に及ぼす熱を考慮しながら加熱手段を加熱することが可能な車両用撮影装置及び加熱装置を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明による車両用撮影装置は、
車両に設けられた窓部(85)の内側に配設され且つ前記窓部を透過した撮影光を受光する撮影装置(30)と、
前記窓部の内側に配設され且つ電力を供給されたときに発熱する加熱手段(41a、43b)と、
前記車両外側の車外温度を検出する車外温度検出手段(101)と、
前記車両の速度を検出する車速センサ(102)と、
前記車外温度検出手段が検出した前記車外温度と前記車速センサが検出した前記車両の速度とに基いて所定時間(T)において前記加熱手段に供給する電力量の目標値に相当する目標電力量を演算し、該目標電力量を前記撮影装置の温度に基いて補正することにより、光透過部における結露の発生を回避し、又は、光透過部への氷又は霜の付着を回避するために前記加熱手段の温度を所定温度範囲に維持するための電力量として補正目標電力量を演算し、該補正目標電力量に相当する電力エネルギを加熱手段に供給する制御装置(100)と、
を備えるように構成されている。
前記目的を達成するための本発明による加熱装置は、
車両に設けられた窓部の内側に撮影装置と共に配設される加熱装置(95)であって、
電力を供給されたときに発熱する加熱手段と、
前記車両外側の車外温度と前記車両の車速とに基いて所定時間において前記加熱手段に供給する電力量の目標値に相当する目標電力量を演算し、該目標電力量を前記撮影装置の温度に基いて補正することにより、光透過部における結露の発生を回避し、又は、光透過部への氷又は霜の付着を回避するために前記加熱手段の温度を所定温度範囲に維持するための電力量として補正目標電力量を演算し、該補正目標電力量に相当する電力エネルギを加熱手段に供給する制御装置と、
を備えるように構成されている。
加熱手段の温度は所定時間内の発熱量と相関関係を有する。そして加熱手段の温度は、車外温度のみならず、撮影装置の温度の影響も受ける。即ち、撮影装置が発生する熱によって加熱手段の温度が上昇する。そのため、制御装置が撮影装置の温度に対応する量だけ加熱手段が発生すべき発熱量を小さくしこの熱量を加熱手段が発生するように加熱手段へ電力を供給すれば、加熱手段が過剰な熱を発生するおそれは小さい。
本発明の一態様において前記加熱手段が、
電力を供給されたときに発熱する電熱線であるヒータ(43b)と、
前記ヒータが固定され、前記ヒータから熱を受けることにより前記窓部に輻射熱を及ぼす被加熱部(41a)と、
を備える。
この一態様によれば、簡単な構成の加熱手段を実現できる。
本発明の一態様において前記車両の内部の温度である車内温度を検出する車内温度検出手段(103)と、
前記車内温度に対応する量(ΔTi)だけ前記補正目標電力量を大きくした電力量を加熱手段に供給する前記制御装置と、
を備える。
本発明の一態様において前記車両に設けられたエアコンディショナーの作動状態を検出するエアコンディショナー作動状態検出手段(104)と、
前記作動状態に対応する量(ΔSc)だけ前記補正目標電力量を大きくした電力量を加熱手段に供給する前記制御装置と、
を備える。
加熱手段の温度(発熱量)は、車内温度及びエアコンディショナーの作動状態の影響も受ける。より詳細には、加熱手段の温度(発熱量)は、車内温度又は/及びエアコンディショナーの作動状態の影響により低下する。そのため、制御装置が車内温度又は/及びエアコンディショナーの作動状態に対応する量だけ電力量の目標値に相当する量を大きくした電力量を加熱手段に供給すれば、加熱手段が過剰な熱を発生するおそれがより小さくなる。
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び/又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本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。
本発明の実施形態に係る車両用撮影装置及びフロントウィンドの前方から見た斜視図である。 図1のII−II矢線に沿う断面図である。 車両用撮影装置の上方から見た斜視図である。 車両用撮影装置の上方から見た分解斜視図である。 遮光加熱ユニットの下方から見た分解斜視図である。 遮光加熱ユニットの下方から見た斜視図である。 被加熱部、ヒータモジュール、ヒューズモジュール及びケーブルモジュールの下方から見た模式図である。 (a)はヒューズを通る位置で切断した遮光加熱ユニットの断面図であり、(b)は封止材を通る位置で切断した遮光加熱ユニットの断面図である。 電気回路の模式図である。 制御装置が実行する処理を示すルーチンである。 ヒータに電力を供給するときのDuty比を示すグラフである。 本発明の変形例の制御装置が実行する処理を示すルーチンである。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両用撮影装置(加熱装置を含む。)について説明する。
(構成)
図1に示すように、実施形態に係る車両用撮影装置10(以下、「撮影装置10」と称呼する。)は、車両のフロントウィンド85の車内側に設けられる。フロントウィンド85は透光性のガラスにより形成されている。フロントウィンド85は透光性を有していればガラス以外の材料(例えば、樹脂)によって成形されてもよい。図2に示すように、フロントウィンド85は上方から下方に向かうにつれて徐々に車両の前方に向かう態様で車体に対して傾斜している。
図1に示すように、フロントウィンド85の後面(即ち、車内側の面)の上縁部及びその近傍部には、全体形状が略T字形をなす遮光シート86が貼り付けられている。遮光シート86の中央部には前斜め下方に向かって延びる前方延出部86aが形成されている。前方延出部86aの前端近傍部には略台形形状をなす光透過孔86bが形成されている。フロントウィンド85の光透過孔86bと対向する部位は光透過部85aを構成している。撮影装置10は、フロントウィンド85の車内側に光透過部85aと対向する態様で配設されている。
図3及び図4に示すように、撮影装置10は、主たる構成要素として、ブラケット20、カメラユニット30、遮光加熱ユニット40及びカバー50を具備している。
ブラケット20は硬質樹脂製である。ブラケット20には、略台形形状の貫通孔が支持部21として形成されている。さらにブラケット20の上面には複数の接着面22が形成されている。
カメラユニット30は、ハウジング31及び撮像部32を含む。ハウジング31は、樹脂製の一体成形品であり且つカメラユニット30の外形を構成している。ハウジング31の上面には平面視略台形形状のフード装着用凹部31aが設けられている。撮像部32は、フード装着用凹部31aの後端面に固定されている。図2に示すように、撮像部32は、レンズ32aと、レンズ32aの直後に位置する撮像素子32bと、を備えている。撮像素子32bは複眼タイプの素子である。撮像素子32bは、カメラユニット30の前方に位置する障害物によって後方へ反射され且つレンズ32aを透過した反射光(撮影光)を受光する。カメラユニット30は、その上部がブラケット20に係止されブラケット20により支持される。なお、カメラユニット30の内部には、カメラユニット30の温度Tcを検出可能なサーミスタ30a(図9を参照。)が設けられている。
図4乃至図8(特に、図5)に示された遮光加熱ユニット40は、主たる構成要素として遮光フード41、両面テープ42、ヒータモジュール43、ヒューズモジュール44、断熱材45及びケーブルモジュール46を備えている。
遮光フード41は硬質樹脂製の一体成形品である。遮光フード41は、被加熱部41aと側壁部41bと備えている。被加熱部41aは、正三角形状の(即ち、正面視において正三角形状をなす)板状体である。被加熱部41aは、前後方向に延びる中心線L1に関して左右対称である。側壁部41bは、被加熱部41aの左右両側縁部のそれぞれから上方に延びる一対のフランジ部である。側壁部41bの高さは、前端から後端に向かうにつれて徐々に大きくなっている。
ヒータモジュール43は、PETシート43a及びヒータ43bを有している。
PETシート43aは、PET(ポリエチレンテレフタレート)によって成形されている。PETシート43aの外形は被加熱部41aと略同形状である。即ち、PETシート43aは中心線L1に関して左右対称な正三角形である。PETシート43aの絶縁性は良好である。
ヒータ43bは、通電時に発熱する金属(例えば、黄銅)によって構成された電熱線である。ヒータ43bは、PETシート43aの上面のほぼ全体にジグザグ状に印刷により形成されている。ヒータ43bの両端部は、その他の部分と比べて面積が大きい一対のランド43c、43dによって構成されている。ランド43c、43dは、PETシート43aの上下両面において露出している。ランド43cはPETシート43aの後方の角部近傍に設けられており、ランド43dはPETシート43aの前方の右側の角部近傍に設けられている。
PETシート43aの上面には、ヒータ43bを覆うように両面テープ42の下面が貼られている。両面テープ42は、被加熱部41a及びPETシート43aと略同形状である。両面テープ42の上面は被加熱部41aの下面に対して貼り付けられる。この結果、ヒータモジュール43が遮光フード41に固定される。両面テープ42の熱伝導性は良好である。PETシート43aの周縁部は両面テープ42及び被加熱部41aの周縁部と重なっている。
ヒューズモジュール44は、両面テープ44a、ヒューズ44b及び二本のリード線44c、44dを有する一体物である。
両面テープ44aは図5に示す形状のシート状部材であり、その両面が粘着面となっている。両面テープ44aの熱伝導性は、遮光フード41、両面テープ42及びPETシート43aの何れよりも低い。
ヒューズ44bは電流制限素子であり、円筒状の絶縁ケースと、絶縁ケース内に固定された導電性を有する可溶金属と、を有している。ヒューズ44bの絶縁ケースは、両面テープ44aの上面の略中央部に貼りつけられている。
二本のリード線44c、44dは、図示の態様で両面テープ44aの上面に貼りつけられている。二本のリード線44c、44dの一端は、共にヒューズ44bの絶縁ケース内に位置し且つ可溶金属の両端にそれぞれ接続されている。一方、二本のリード線44c、44dの他端である接続端44c1、44d1はいずれも両面テープ44aの外周側に位置している。
両面テープ44aの上面がPETシート43aの下面に対して貼り付けられる。これにより、ヒューズモジュール44はヒータモジュール43に固定されている。図7に示すように、ヒューズモジュール44全体がPETシート43aの外周縁部の内周側に位置している。ヒータモジュール43の一対のランド43c、43dは、いずれも両面テープ44aの外周側に位置している。さらに図7に示すように、ヒューズモジュール44のヒューズ44bが、被加熱部41aの重心G位置と被加熱部41aの厚み方向に重なる位置に位置する。即ち、重心Gを通り且つ被加熱部41aの板厚方向に延びる直線上にヒューズ44bが配置されている。
ヒューズ44b及びリード線44c、44d(但し、接続端44c1、44d1を除く)はPETシート43aの下面に接触している。即ち、ヒューズ44b及びリード線44c、44d(但し、接続端44c1、44d1を除く)と、ヒータ43bのランド43c、43dを除く部分とは、両者の間に位置するPETシート43aによって互いに絶縁されている。さらにリード線44dの接続端44d1は、PETシート43aのランド43dの下面に対して半田付けされている(図示略)。
断熱材45は絶縁性を有する部材からなり、被加熱部41aと略同じ形状である。即ち、断熱材45は正三角形状のシート状部材である。断熱材45の後端角部近傍には一対の貫通孔45a、45bが形成されている。断熱材45の熱伝導性は、遮光フード41、両面テープ42、PETシート43a及び両面テープ44aの何れよりも低い。
断熱材45の上面は、両面テープ44aの下面に対して貼り付けられている。断熱材45の上面の両面テープ44aと対向しない部位は、PETシート43aの下面に接触している。また、断熱材45の周縁部は、被加熱部41a及びPETシート43aの周縁部の外周側において遮光フード41に接触している。さらに、被加熱部41aの板厚方向に見たときに、断熱材45の貫通孔45a、45bは共に直線L1上に位置する。断熱材45が両面テープ44aに固定されると、貫通孔45aがPETシート43aのランド43cの真下に位置し且つ貫通孔45bがリード線44cの接続端44c1の真下に位置する。
ケーブルモジュール46は、図5乃至図9に示したように、第一給電用ケーブル60と、第二給電用ケーブル63と、第一給電用ケーブル60及び第二給電用ケーブル63の一端に接続されたコネクタ66(図4、図9参照)と、結束チューブ67と、を備えている。
第一給電用ケーブル60は、導電性が良好な金属線によって構成された電線61と、電線61の両端部を除く外周面を覆う被覆チューブ62と、を備えている。同様に、第二給電用ケーブル63は、導電性が良好な金属線によって構成された電線64と、電線64の両端部を除く外周面を覆う被覆チューブ65と、を備えている。
コネクタ66の内部には二つの金属製のコンタクト(図示略)が設けられている。2つのコンタクトの一方は陽極であり、他方は陰極である。第一給電用ケーブル60及び第二給電用ケーブル63の一端はコネクタ66に接続されている。電線61の一端は陽極であるコンタクトに接続され且つ電線64の一端は陰極であるコンタクトに接続されている。
さらに図4及び図6に示すように、被覆チューブ62及び被覆チューブ65の前後両端部を除く部分は単一の結束チューブ67内に挿入されている。即ち、結束チューブ67が被覆チューブ62及び被覆チューブ65を互いに分離しないように束ねている。
図8(b)に示すように、第一給電用ケーブル60の電線61の他端は断熱材45の貫通孔45aに挿入され、且つ、半田70によって電線61の他端がランド43cの下面に対して接続されている。図示は省略してあるが、第二給電用ケーブル63の電線64の他端は断熱材45の貫通孔45bに挿入されている。そして電線64の他端とリード線44cの接続端44c1とが互いに半田付けされている。
さらに図6及び図8に示すように、断熱材45の下面及び第一給電用ケーブル60の被覆チューブ62の貫通孔45a側の端部近傍である被固定部62a(図5、図8参照)には絶縁性の封止材71が固定されており、この封止材71によって貫通孔45aが覆われている。同様に、図6に示すように、断熱材45の下面及び第二給電用ケーブル63の被覆チューブ65の貫通孔45b側の端部近傍である被固定部65a(図5参照)には絶縁性の封止材72が固定されており、この封止材72によって貫通孔45bが覆われている。
図3及び図4に示すように、遮光加熱ユニット40の遮光フード41が、カメラユニット30のフード装着用凹部31aに嵌り込み、さらに撮像部32の前部が左右の側壁部41bの後端部間の隙間を通して被加熱部41aの後端部の直上に位置する。さらに図2及び図3に示すように、ブラケット20の支持部21に遮光加熱ユニット40の遮光フード41が嵌合し、カバー50が、カメラユニット30及び遮光加熱ユニット40を覆うように、その上面にてブラケット20に固定される。
ケーブルモジュール46のコネクタ66は、カバー50の後端開口を通してカバー50の後方へ引き出される。
図1及び図2に示すように、このようにして一体化された撮影装置10は、ブラケット20の各接着面22に塗布された接着剤(図示略)を利用して、遮光シート86の前方延出部86aの車内側面に対して固定される。すると遮光シート86の光透過孔86bと対向する位置に、ブラケット20の支持部21、遮光加熱ユニット40の被加熱部41a及びカメラユニット30の撮像部32が位置する。従って、フロントウィンド85の前方から後方に向かい且つ光透過部85a及び遮光シート86の光透過孔86bを後方に透過した撮影光は、撮像部32のレンズ32aを透過した後に撮像素子32bによって受光される。
図9に示すように、車両は電気制御装置(図示略。以下、「制御装置」と称する)100を具備している。制御装置100はECUである。ECUは、Electric Control Unitの略であり、CPU、ROM及びRAM等の記憶装置を含むマイクロコンピュータを備える。CPUはROMに格納されたインストラクション(プログラム)を実行することにより各種機能を実現するようになっている。制御装置100の記憶装置(ROM)には「低速時Duty比演算用マップ(MapLo)」、「高速時Duty比演算用マップ(MapHi)」、及び「Duty比補正用マップ(MapD)」が格納されている。
さらに、車両は、車両外の温度Tairを測定するための車外温度センサ101を備えている。車外温度センサ101は車両のフロントグリルに設けられている。さらに車両は、車速センサ102、室内温度センサ103、及びエアコンディショナー作動状況検出装置104を備えている。車外温度センサ101、車速センサ102、室内温度センサ103、及びエアコンディショナー作動状況検出装置104は制御装置100に接続されている。エアコンディショナー作動状況検出装置104は図示しない車両のエアコンディショナーの作動状況を示す値である作動状況値Sc(後述)を発生する。
図9に示すように、遮光加熱ユニット40のコネクタ66は、車体側に設けられた車体側コネクタ66aに接続される。実際には、コネクタ66及び車体側コネクタ66aのそれぞれは一体物であるが、図9においては結線関係が明確になるように、コネクタ66及び車体側コネクタ66aのそれぞれは二つに分割された状態にて描かれている。
より具体的には、第一給電用ケーブル60は、コネクタ66、車体側コネクタ66a、給電線EL1及びイグニッションスイッチ(IG・SW)を介して車載電源(IG電源)(バッテリ)の陽極に接続されている。IG電源の陰極は接地されている。第二給電用ケーブル63は、コネクタ66及び車体側コネタ66aを介してスイッチ素子89の一端に接続されている。スイッチ素子89の他端は接地されている。このスイッチ素子89の状態は、制御装置100によってON状態(導通状態、接続状態)とOFF状態(非導通状態、遮断状態)とに切り替えられる。本例において、スイッチ素子89は半導体スイッチ素子であるが、リレー式スイッチであってもよい。
さらにイグニッションスイッチ(IG・SW)には給電線EL2の一端が接続されている。給電線EL2の他端はカメラ制御ECU106の図示しない電源ラインに接続されている。カメラ制御ECU106の図示しないアースラインは接地されている。これにより、カメラ制御ECU106はIG電源から電力が供給されるようになっている。加えて、カメラユニット30の図示しない電源ラインは給電線EL2に接続され、カメラユニット30の図示しないアースラインは接地されている。これにより、カメラユニット30はIG電源から電力が供給されるようになっている。カメラ制御ECU106とカメラユニット30とは各種の信号を相互に送受信可能に接続されている。なお、図示しないが、制御装置100もIG・SWを介してIG電源に接続され、IG電源から電力が供給されるようになっている。更に、制御装置100とカメラ制御ECU106とは図示しないCANを介して互いに情報の送受信が可能に構成されている。
カメラ制御ECU106は自身に供給される電力の電圧Vh(給電線EL2の電位)を検出するようになっている。この電圧Vhは、IG電源の電圧Vpと実質的に等しい。さらに、スイッチ素子89の状態が導通状態にあるとき、ヒータ43bに供給される電力の電圧VhはIG電源の電圧Vpと実質的に等しい。よって、カメラ制御ECU106が検出する電圧Vhは、ヒータ43bに供給される電力の電圧(ヒータ電圧)Vhとして使用される。
以上説明した遮光加熱ユニット40及び制御装置100は加熱装置95の構成要素である。
(作動)
続いて車両及び撮影装置10の動作について説明する。図示を省略したイグニッションキーが操作されると、イグニッションスイッチ(IG・SW)が閉じられ、IG電源の陽極が給電線EL1、給電線EL2、及び制御装置100に接続される。その結果、カメラECU106はカメラユニット30に対して撮像を開始させる。カメラユニット30は、所定時間が経過する毎に撮像部32を用いて撮像データを取得する。
より具体的に述べると、撮像部32の撮像素子32bは、撮影装置10を搭載した車両の前方に位置する物標(例えば、他の車両)によって後方へ反射され且つフロントウィンド85の光透過部85a、遮光シート86の光透過孔86b及びレンズ32aを透過した反射光を撮像して撮像データを生成する。カメラユニット30は、その撮像データをカメラECU106に送信する。カメラECU106は、カメラユニット30から受けとった撮像データを処理し、所定時間が経過する毎に制御装置100に送信する。制御装置100は、受け取った撮像データを分析することにより車両の前方に存在する物標(他車両及び障害物等)についての情報(前方情報)を取得し、その前方情報に基いて車両を制御する。
例えば、制御装置100は、前方情報に基いて、「自動ブレーキ制御、レーンキーピングアシスト制御(レーントレーシングアシスト制御)及びアダプティブハイビーム制御」等を実行したり、自動運転を実施したり、警報を発したりする。以下、前方情報に基くこのような制御は運転支援制御と称呼される。
さらに、イグニッションスイッチが閉じられると、車外温度センサ101、車速センサ102、室内温度センサ103、及びエアコンディショナー作動状況検出装置104の検出動作、サーミスタ30aによるカメラユニット30の温度Tcの検出動作、並びにカメラ制御ECU106による電圧検出動作が、エンジンが動作している間に所定時間毎に繰り返し実行される。車外温度センサ101、車速センサ102、室内温度センサ103、エアコンディショナー作動状況検出装置104及びカメラ制御ECU106(サーミスタ30a)は検出結果に関する信号を、エンジンが動作している間は常に制御装置100に送信し続ける。
ところで、車外温度が低い場合、フロントウィンド85の光透過部85aに結露が発生する場合がある。結露は車室内で暖房を使用するとより発生し易い。さらに、車外温度が低い場合、光透過部85aに氷及び/又は霜が付着する場合がある。このような現象が発生すると、撮像素子32bが生成する撮像データが不鮮明な被写体像を表すデータとなったり、撮像部32が車両前方の物標を撮像できなくなったりするおそれがある。このような場合、制御装置100が撮像データを利用した上記の運転支援制御を正確に実施できないおそれがある。そこで制御装置100は、図10にフローチャートにより示す処理(ルーチン)を実行することにより、このような事態が発生することを未然に防止する。なお、制御装置100はイグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置へと変更された直後において、スイッチ素子89の状態をOFF状態に設定している。
制御装置100のCPU(以下、単に「CPU」と呼ぶ。)は、所定時間T(図11参照。本実施形態では3分)が経過する毎に図10に示すルーチンの処理をステップ1000から開始してステップ1001に進み、本ルーチンの処理の開始直前の所定時刻に車外温度センサ101が検出した車外温度Tairが所定の閾値車外温度Tathより低いか否かを判定する。車外温度Tairが所定の閾値車外温度Tath以上である場合、「透過部85aに結露が発生したり氷及び/又は霜が付着したりする可能性」は極めて低い。従って、この場合、CPUはステップ1001にて「No」と判定してステップ1207に進みスイッチ素子89の状態をOFF状態に設定する(ヒータ43bの通電を停止する。)。その後、CPUはステップ1095に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。この結果、スイッチ素子89の状態がOFF状態に維持されるので、ヒータ43bが発熱することはない。
これに対し、車外温度Tairが所定の閾値車外温度Tathより低い場合、CPUはステップ1001にて「Yes」と判定してステップ1002に進み、本ルーチンの処理の開始直前の所定時刻に車速センサ102が検出した車速SPDが所定の閾値速度SPDth以上か否かを判定する。制御装置100は、車速SPDが閾値速度SPDth以上である場合にカメラユニット30が生成した撮像データに基づく運転支援制御を実行する。従って、車速SPDが閾値速度SPDth未満である場合、撮像データは使用されないので、ヒータ43bに通電する必要がない。そこで、車速SPDが閾値速度SPDth未満である場合、CPUはステップ1002にて「No」と判定し、ステップ1007を経由してステップ1095に直接進む。この結果、スイッチ素子89の状態がOFF状態に維持されるので、ヒータ43bが発熱することはない。
これに対し、車速SPDが閾値速度SPDth以上である場合、CPUはステップ1002にて「Yes」と判定してステップ1003に進む。なお、ステップ1002は省略されてもよい。換言すると、閾値速度SPDthは「0km/h」であってもよい。この場合、CPUは車速SPDに関わらず必ずステップ1003に進む。CPUは、ステップ1003において、本ルーチンの処理の開始直前の所定時刻にサーミスタ30aにより検出されたカメラユニット30の温度Tcが所定の正常温度の範囲(カメラユニット30の動作が保証される温度範囲)内にあるか否かを判定する。カメラユニット温度Tcが正常温度範囲内にない場合、CPUはステップ1003にて「No」と判定し、ステップ1007を経由してステップ1095に直接進む。この結果、スイッチ素子89の状態をOFF状態に維持されるので、ヒータ43bが発熱することはない。
これに対し、カメラユニット温度Tcが正常温度範囲内にある場合、CPUはステップ1003にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1004乃至ステップ1006の処理を順に行い、ステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ステップ1001乃至ステップ1003の総てにおいて「Yes」と判定された場合、所定の制御開始条件が成立する。
ステップ1004:CPUは、先ず、上記所定時刻に車速センサ102が検出した車速SPDが、所定の低速領域と高速領域のいずれに含まれるかを判定する。例えば、低速領域の範囲は0以上且つ50km/h未満であり、且つ、高速領域の範囲は50km/h以上である。
車速SPDが低速領域に含まれる車速である場合、CPUはDuty比演算用マップ(ルックアップテーブル)として低速時Duty比演算用マップ(MapLo)を選択する。そして、CPUは下式に示すように、このマップに上記所定時刻のヒータ電圧Vh、車外温度Tair及び車速SPDを引数として適用することにより、Duty比を算出する。
Duty比=MaPLo(Vh,Tair,SPD)
Duty比は、図11に示すように、スイッチ素子89の状態がON状態である時間(電圧印加時間)をTonと規定し、スイッチ素子89の状態がOFF状態である時間(電圧印加停止時間)をToffと規定するとき、下式により表される比(%)である。なお、本例においては、Ton+Toffを一周期ΔTとすると、上記所定時間TはΔTの三倍の長さに設定されている(T=3・ΔT)。Duty比が大きいほど、所定時間Tにおいてヒータ43bに供給される(ヒータ43bにて消費される)電力量(総電力量)は大きくなり、従って、所定時間Tにおけるヒータ43bの発熱量(総発熱量[J])は大きくなる。
Duty比=[Ton/(Ton+Toff)]・100(%)
一方、車速SPDが高速領域に含まれる車速である場合、CPUはDuty比演算用マップとして高速時Duty比演算用マップ(MapHi)を選択する。そして、CPUは下式に示すように、このマップにヒータ電圧Vh、車外温度Tair及び車速SPDを引数として適用することにより、Duty比を算出する。
Duty比=MaPHi(Vh,Tair,SPD)
なお、車外温度Tair及び車速SPDに基づいて目標発熱量(発熱量の目標値)を求めることが可能であり、且つ、目標発熱量及び電圧Vhに基づいてDuty比を求めることが可能である。
ところで、実験によれば、ヒータ43bの温度を所定の温度範囲(以下、「適切温度範囲」と称呼する。)内に維持できれば、「光透過部85aにおける結露の発生、及び、光透過部85aへの氷及び霜等の付着」が回避できることが判明した。これは、ヒータ43bの温度が適切温度範囲内に維持されると、光透過部85aの温度が「露点温度以上の所定範囲内の温度」に維持できるからであると推定される。
一方、ヒータ43bの温度は、ヒータ43bの所定の時間(本例における所定時間T)における発熱量及びヒータ43bから奪われる熱の量と強い相関を有する。更に、ヒータ43bから奪われる熱の量は光透過部85aの放熱量に強い相関を有する。光透過部85aの所定時間における放熱量は「車外温度Tair及び車速SPD」に強い相関を有する。そのため、上記所定時刻のヒータ電圧Vh、上記所定時刻の車外温度Tair及び上記所定時刻の車速SPDは、低速時Duty比演算用マップ(MapLo)及び高速時Duty比演算用マップ(MapHi)の引数として利用される。
低速時Duty比演算用マップ(MapLo)及び高速時Duty比演算用マップ(MapHi)は、一つのDuty比演算用マップ(MapCo(Vh,Tair,SPD))に統合されてもよい。以下、低速時Duty比演算用マップ(MapLo)及び高速時Duty比演算用マップ(MapHi)を区別する必要がない場合、これらのマップはDuty比演算用マップと称呼される。Duty比演算用マップに従って算出されるDuty比は、ヒータ43bの温度を適切温度範囲内に維持するために必要な「所定時間Tにおけるヒータ43bの発熱量(供給電力量)」の目標値に対応する値である。よって、Duty比演算用マップは、ヒータ電圧Vh、車外温度Tair及び車速SPDと、ヒータ43bの温度を適切温度範囲内に維持するために必要なDuty比と、の間の実験により予め求められた関係に基いて作成され、ROMに格納されている。
低速時Duty比演算用マップ(MapLo)及び高速時Duty比演算用マップ(MapHi)のいずれが用いられた場合であっても、ヒータ電圧Vhが高い程Duty比は小さくなる。
低速時Duty比演算用マップ(MapLo)及び高速時Duty比演算用マップ(MapHi)のいずれが用いられた場合であっても、車外温度Tairが高い程Duty比は小さくなる。
ヒータ電圧Vh及び車外温度Tairがそれぞれ所定の一定値である場合、高速時Duty比演算用マップ(MapHi)により求められるDuty比は、低速時Duty比演算用マップ(MapLo)により求められるDuty比よりも大きくなる。更に、低速時Duty比演算用マップ(MapLo)及び高速時Duty比演算用マップ(MapHi)のいずれが用いられた場合であっても、車速SPDが高いほどDuty比は大きくなる。
ステップ1005:CPUは、Duty比補正用マップ(MapD)に、上記所定時刻のカメラユニット温度Tc及びステップ1004において算出されたDuty比を適用することにより、Duty比の補正値である補正Duty比を演算する(下式を参照。)。Duty比補正用マップMapDは、Duty比及びカメラユニット温度Tcと、ヒータ43bの温度を適切温度範囲内に維持するために必要な補正Duty比と、の間の実験により予め求められた関係に基いて作成され、ROMに格納されている。Duty比補正用マップ(MapD)によれば、Duty比は、カメラユニット温度Tcが高いほどより小さくなるように補正され、その補正された値が補正Duty比として算出される。
補正Duty比=MapD(Duty比,Tc)
ステップ1006:CPUは、補正Duty比に従ってヒータ43bの通電制御(発熱量制御)を所定時間Tに渡り実行する。即ち、CPUは、図11に示すように、補正Duty比により規定される電圧印加停止時間Toffに渡りスイッチ素子89の状態をOFF状態に設定し、次いで、補正Duty比により規定される電圧印加時間Tonに渡りスイッチ素子89の状態をON状態に設定する動作を、3回繰り返す(時刻t0乃至t6を参照。)。その後、ステップ1001の処理を開始した時点から所定時間Tが経過すると、CPUはステップ1000から本ルーチンを再開する。
ところで、ステップ1004にて算出されたDuty比(即ち、Duty比演算用マップに基いて算出されたDuty比)に従ってヒータ43bの通電制御を所定時間Tに渡り実行した場合であっても、ヒータ43bの温度が適切温度範囲よりも高くなってしまう場合が生じる。この一つの要因は、カメラユニット30から発生する熱である。
より具体的に述べると、カメラユニット30から発生する熱は、被加熱部41a及び両面テープ42を介してヒータ43bに及ぶ。よって、ヒータ43bの温度はカメラユニット30からヒータ43bに伝達される熱量の影響を受ける。換言すると、ヒータ43bの温度はカメラユニット30の温度Tcと強い相関を有する。従って、ヒータ43bの温度を適切温度範囲内に維持するためには、カメラユニット温度Tcにより表される「カメラユニット30からヒータ43bに伝達される熱量」を考慮する必要がある。
そこで、上述したように、CPUはステップ1005において、上記所定時刻のカメラユニット温度Tcに基いてDuty比を補正することによって、最終的な通電制御に使用する補正Duty比を求め、この補正Duty比に基いてヒータ43bの通電制御を実行する。
この結果、本実施形態に係る車両用撮影装置は、カメラユニット30が発生する熱量の大小にかかわらず、ヒータ43bの温度を適切温度範囲内に維持することができる。この結果、車両用撮影装置は、「光透過部85aにおける結露の発生、及び、光透過部85aへの氷及び霜等の付着」の可能性を低減でき、且つ、ヒータ43bの温度が適切温度範囲を大きく超えて過度に高い温度になる可能性を低減することができる。よって、ヒータ43bの近傍に位置する部品(例えば、PETシート43a)が熱変形する可能性を低減することができる。
なお上記電気回路がヒューズ44bを具備しない場合に、電気回路に図9の「ショート」の態様でショート(地絡)が発生すると、制御装置100がスイッチ素子89の状態をOFF状態に設定している場合においてもIG電源の電力がヒータ43bに供給される。即ち、この場合は、IG電源の電力が長時間に渡って連続的にヒータ43bに供給されてしまう。そのため、ヒータ43b、被加熱部41a及びこれらの周辺部が過剰に高温となってしまう。
しかし本実施形態の撮影装置10は上記電気回路上に設けられたヒューズ44bを備えている。ヒューズ44bの可溶金属は、ヒータ43bからリード線44c、44dを介して伝わった熱及び被加熱部41aから伝わった熱により加熱される。
図9の「ショート」の態様で上記電気回路にショートが発生した場合には、ヒータ43b及び被加熱部41aが高温となる。すると、ヒューズ44bの温度が所定値以上の温度になり、その結果このヒューズ44bが溶断する。すると、IG電源の電力がヒータ43bに流れなくなるので、ヒータ43b、被加熱部41a及びこれらの周辺部が過剰に高温となることが阻止される。
<実施形態の変形例>
例えば、本発明の変形例に係る制御装置100のCPUは、図10のフローチャートに代えて図12のフローチャートにより示されるルーチンを上記所定時間Tが経過する毎に実行してもよい。このフローチャートのステップ1201、1202、及び1203は、ステップ1001、1002、及び1003とそれぞれ同一である。従って、これらのステップについての説明は省略する。
CPUは、ステップ1203にて「Yes」と判定すると、以下に述べるステップ1204の処理を実行する。
ステップ1204:CPUは、下式に示すように、制御装置100のROMに記憶させてある目標発熱量演算用マップ(ルックアップテーブル)MaPEtに所定時刻の車外温度Tair及び車速SPDを引数として適用することにより、目標発熱量Etを算出する。目標発熱量Etは、ヒータ43bの温度を適切温度範囲内に維持するために必要な「所定時間Tにおけるヒータ43bの発熱量(供給電力量)」の目標値である。
目標発熱量Et=MaPEt(Tair,SPD)
ところで上述のように、ヒータ43bの温度はカメラユニット30の温度Tcの影響を受ける。しかしながら目標発熱量演算用マップ(MaPEt)はカメラユニット30の温度Tc(カメラユニット30がヒータ43bに及ぼす熱量)を考慮せずに作成されている。そこで、CPUは、以下に述べるステップ1205及びステップ1206の処理を順に行い、ステップ1295に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1205:CPUは、目標発熱量補正用マップ(MaPEtc)に、上記所定時刻のカメラユニット温度Tc及びステップ1204において算出された目標発熱量Etを適用することにより、目標発熱量Etの補正値である補正目標発熱量Etcを演算する(下式を参照。)。目標発熱量補正用マップ(MaPEtc)は、目標発熱量Et及びカメラユニット温度Tcと、ヒータ43bの温度を適切温度範囲内に維持するために必要な補正目標発熱量Etcと、の間の実験により予め求められた関係に基いて作成され、ROMに格納されている。目標発熱量補正用マップ(MaPEtc)によれば、目標発熱量Etは、カメラユニット温度Tcが高いほどより小さくなるように補正され、その補正された値が補正目標発熱量Etcとして算出される。
補正目標発熱量Etc=MapEtc(Et,Tc)
ステップ1206:CPUは、補正目標発熱量Etcに従ってヒータ43bの通電制御(発熱量制御)を実行する。より具体的に述べると、CPUはスイッチ素子89の状態をOFF状態からON状態へと変更することにより、IG電源からヒータ43bに電力を供給してヒータ43bから熱を発生させる。更に、CPUは、スイッチ素子89の状態をON状態へと変更した時点から下記の式(1)に基づいてヒータ43bが実際に発生した実発熱量(総熱量、熱量の積算値)E(t)を演算する。なお、tは時間、Rはヒータ43bの抵抗値、Vはヒータ43bの電圧である。Vとして上述のヒータ電圧Vhが使用される。
Figure 0006939535
さらにCPUは、ステップ1206において、式(1)に基づいて算出した実発熱量E(t)が補正目標発熱量Etcに到達したか(以上になったか)否かをモニタし、実発熱量E(t)が補正目標発熱量Etcに到達したときにスイッチ素子89の状態をON状態からOFF状態へと変更する。その後、ステップ1201の処理を開始した時点から所定時間Tが経過すると、CPUはステップ1200から本ルーチンを再開する。
以上、本発明を実施形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、カメラユニット30の温度Tcは、カメラユニット30の発熱量及び光透過部85aを介してカメラユニット30に与えられる自然光の日射量と相関関係がある。そのため、サーミスタ30aによりカメラユニット30の発熱量を推定し且つカメラユニット30内に設けた光量検出センサによりレンズ32aを透過した自然光の光量(日射量)を検出し、カメラ制御ECU106がこの発熱量及び日射量に基づいてカメラユニット30の温度Tcを演算してもよい。
さらにヒータ43bの温度は、カメラユニット30の温度Tcに加えて、車両の室内温度Tiの影響を受ける。よって、車両の室内温度Tiを考慮してヒータ43bの通電制御を実行するとよい。
具体的には、車内温度センサ103が検出した室内温度Tiが基準温度T0に対して温度dTだけ低い場合、その温度dTに応じた所定量だけヒータ43bの温度は低下する。そのため、この所定量分だけヒータ43bの目標発熱量Etを大きくする必要がある。例えば、室内温度Tiに起因する目標発熱量Etの増加必要分をΔTi=f(Ti)とすると、最終的な補正目標発熱量Etcは、次の式により算出される。なお、この場合の基準温度T0は、目標発熱量演算用マップMaPEt及び目標発熱量補正用マップMaPEtcの基礎となるデータを求めた際の室内温度である。CPUは、下記の式に従って補正目標発熱量Etcを求め、その補正目標発熱量Etcに基いてヒータ43bの通電制御を行えば良い。

補正目標発熱量Etc=ステップ1205にて算出した補正目標発熱量Et+ΔTi
或いは、CPUは、ステップ1005にて用いるDuty比補正用マップ(MapD)の引数に室内温度Tiを加えてもよい。即ち、下記の式により補正Duty比を求めてもよい。
補正Duty比=MapD(Duty比,Tc,Ti)
さらにヒータ43bの温度は、エアコンディショナーの作動状況を示す値である作動状況値Scの影響も受ける。よって、作動状況値Scを考慮してヒータ43bの通電制御を実行するとよい。作動状況値Scは、エアコンディショナーの設定温度、風量及び風向の少なくとも一つに応じて設定される値であり、ヒータ43bの温度を下げる影響度合いが大きいほど大きくなる。例えば、作動状況値Scは、設定温度が低いほど大きくなり、風量が大きいほど大きくなり、風向がヒータ43bに向かう場合にはヒータ43bから離れる場合にくらべて大きくなる。
具体的には、作動状況値Scが基準作動状況値Sc0に対して所定値dScだけ大きい場合、その所定値dScに応じた所定量だけヒータ43bの温度は低下する。そのため、この所定量分だけヒータ43bの目標発熱量Etを大きくする必要がある。例えば、作動状況値Scに起因する目標発熱量Etの増加必要分をΔSc=g(Sc)とすると、最終的な補正目標発熱量Etcは、次の式により算出される。なお、この場合の基準作動状況値Sc0は、目標発熱量演算用マップMaPEt及び目標発熱量補正用マップMaPEtcの基礎となるデータを求めた際の室内温度である。

補正目標発熱量Etc=ステップ1205にて算出した補正目標発熱量Et+ΔSc
或いは、CPUは、ステップ1005にて用いるDuty比補正用マップ(MapD)の引数に作動状況値Scを加えてもよい。即ち、下記の式により補正Duty比を求めてもよい。

補正Duty比=MapD(Duty比,Tc,Sc)
更に、CPUは、ステップ1005にて用いるDuty比補正用マップ(MapD)の引数に、室内温度Ti及び作動状況値Scを加えてもよい。即ち、下記の式により補正Duty比を求めてもよい。

補正Duty比=MapD(Duty比,Tc,Ti,Sc)
このように室内温度Ti又は/及び作動状況値Scを考慮してヒータ43bに通電した場合は、ヒータ43bが被加熱部41aを介して光透過部85aに付与する熱量が過小になるおそれが低減する。そのため、光透過部85aの結露、氷、及び霜が消失しないおそれが低減する。
さらに、上述の実施形態及び変形例は、ルックアップテーブルを用いる代わりに、ルックアップテーブルの引数を変数として有する計算式により、Duty比、補正Duty比、目標発熱量Et及び補正目標発熱量Etcを求めても良い。
さらに、上述の実施形態のCPUは、ステップ1004及びステップ1005の処理を行なう代わりに、以下のルックアップテーブルMaP1乃至MaP4の何れかによって補正Duty比を直接算出してもよい。

補正Duty比=MaP1(Vh,Tair,SPD,Tc)
補正Duty比=MaP2(Vh,Tair,SPD,Tc,Ti)
補正Duty比=MaP3(Vh,Tair,SPD,Tc,Sc)
補正Duty比=MaP4(Vh,Tair,SPD,Tc,Ti、Sc)
同様に、上述の変形例のCPUは、ステップ1204及びステップ1205の処理を行なう代わりに、以下のルックアップテーブルMaP5乃至MaP8の何れかによって補正Duty比を直接算出してもよい。

補正目標発熱量Etc=MaP5(Vh,Tair,SPD,Tc)
補正目標発熱量Etc=MaP6(Vh,Tair,SPD,Tc,Ti)
補正目標発熱量Etc=MaP7(Vh,Tair,SPD,Tc,Sc)
補正目標発熱量Etc=MaP8(Vh,Tair,SPD,Tc,Ti、Sc)
上記所定時刻が、スイッチ素子89をOFF状態からON状態に切り替えた時刻であってもよい。この場合は、IG電源の電圧Vpとヒータ43bの電圧Vhとが等しくなる。
車両用撮影装置を、フロントウィンドとは別の窓部に装着してもよい。例えば、車両の後方に位置する障害物を検出可能となるように、車両のバックウィンドに車両用撮影装置を装着してもよい。
10・・・車両用撮影装置、30・・・カメラユニット、30a・・・サーミスタ、43b・・・ヒータ、85・・・フロントウィンド(窓部)、85a・・・光透過部、89・・・スイッチ素子、95・・・加熱装置、100・・・制御装置、101・・・車外温度センサ。

Claims (5)

  1. 車両に設けられた窓部の内側に配設され且つ前記窓部を透過した撮影光を受光する撮影装置と、
    前記窓部の内側に配設され且つ電力を供給されたときに発熱する加熱手段と、
    前記車両外側の車外温度を検出する車外温度検出手段と、
    前記車両の速度を検出する車速センサと、
    前記車外温度検出手段が検出した前記車外温度と前記車速センサが検出した前記車両の速度とに基いて所定時間において前記加熱手段に供給する電力量の目標値に相当する目標電力量を演算し、該目標電力量を前記撮影装置の温度に基いて補正しすることにより、光透過部における結露の発生を回避し、又は、光透過部への氷又は霜の付着を回避するために前記加熱手段の温度を所定温度範囲に維持するための電力量として補正目標電力量を演算し、該補正目標電力量に相当する電力エネルギを加熱手段に供給する制御装置と、
    を備える、
    車両用撮影装置。
  2. 請求項1記載の車両用撮影装置において、
    前記加熱手段が、
    電力を供給されたときに発熱する電熱線であるヒータと、
    前記ヒータが固定され、前記ヒータから熱を受けることにより前記窓部に輻射熱を及ぼす被加熱部と、
    を備える、
    車両用撮影装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の車両用撮影装置において、
    前記車両の内部の温度である車内温度を検出する車内温度検出手段と、
    前記車内温度に対応する量だけ前記補正目標電力量を大きくした電力量を前記加熱手段に供給する前記制御装置と、
    を備える、
    車両用撮影装置。
  4. 請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の車両用撮影装置において、
    前記車両に設けられたエアコンディショナーの作動状態を検出するエアコンディショナー作動状態検出手段と、
    前記作動状態に対応する量だけ前記補正目標電力量を大きくした電力量を前記加熱手段に供給する前記制御装置と、
    を備える、
    車両用撮影装置。
  5. 車両に設けられた窓部の内側に撮影装置と共に配設される加熱装置であって、
    電力を供給されたときに発熱する加熱手段と、
    前記車両外側の車外温度と前記車両の車速とに基いて所定時間において前記加熱手段に供給する電力量の目標値に相当する目標電力量を演算し、該目標電力量を前記撮影装置の温度に基いて補正することにより、光透過部における結露の発生を回避し、又は、光透過部への氷又は霜の付着を回避するために前記加熱手段の温度を所定温度範囲に維持するための電力量として補正目標電力量を演算し、該補正目標電力量に相当する電力エネルギを加熱手段に供給する制御装置と、
    を備える、
    加熱装置。
JP2017250526A 2017-12-27 2017-12-27 車両用撮影装置及び加熱装置 Active JP6939535B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017250526A JP6939535B2 (ja) 2017-12-27 2017-12-27 車両用撮影装置及び加熱装置
EP18199691.9A EP3506618B1 (en) 2017-12-27 2018-10-10 Photographing apparatus for vehicle and heating device
US16/177,498 US10744957B2 (en) 2017-12-27 2018-11-01 Photographing apparatus for vehicle and heating device
RU2018146021A RU2712360C1 (ru) 2017-12-27 2018-12-25 Фотографический модуль для транспортного средства и нагревательное устройство
CN201811591409.XA CN109969137B (zh) 2017-12-27 2018-12-25 车辆用拍摄装置和加热装置
BR102018077118-3A BR102018077118A2 (pt) 2017-12-27 2018-12-26 Aparelho de fotografar para veículo e dispositivo de aquecimento
KR1020180169079A KR102160757B1 (ko) 2017-12-27 2018-12-26 차량용 촬영 장치 및 가열 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017250526A JP6939535B2 (ja) 2017-12-27 2017-12-27 車両用撮影装置及び加熱装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019116146A JP2019116146A (ja) 2019-07-18
JP6939535B2 true JP6939535B2 (ja) 2021-09-22

Family

ID=63833824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017250526A Active JP6939535B2 (ja) 2017-12-27 2017-12-27 車両用撮影装置及び加熱装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10744957B2 (ja)
EP (1) EP3506618B1 (ja)
JP (1) JP6939535B2 (ja)
KR (1) KR102160757B1 (ja)
CN (1) CN109969137B (ja)
BR (1) BR102018077118A2 (ja)
RU (1) RU2712360C1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7125261B2 (ja) * 2017-12-12 2022-08-24 小島プレス工業株式会社 車両用撮影装置
JP6904242B2 (ja) * 2017-12-27 2021-07-14 トヨタ自動車株式会社 車両用撮影装置及び加熱装置
JP7044692B2 (ja) * 2018-12-20 2022-03-30 本田技研工業株式会社 移動体用撮影システム
JP2020117070A (ja) * 2019-01-23 2020-08-06 本田技研工業株式会社 移動体用制御装置
JP6877604B1 (ja) * 2020-02-20 2021-05-26 三菱電機株式会社 車載カメラ装置および車載カメラ部品温度推定方法
US11323624B2 (en) 2020-09-01 2022-05-03 Lineage Logistics, LLC Image sensing assembly

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7132625B2 (en) * 2002-10-03 2006-11-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Heatable article having a configured heating member
US9301343B2 (en) * 2008-02-19 2016-03-29 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Window-glass heating device
AU2012350229B2 (en) * 2011-12-09 2018-03-22 Institut Pasteur Multiplex immuno screening assay
US9796359B2 (en) * 2012-02-23 2017-10-24 The Raymond Corporation Method and apparatus for removing and preventing lens surface contamination on a vehicle lens
JP5949490B2 (ja) * 2012-11-20 2016-07-06 トヨタ自動車株式会社 車両用センサ搭載構造及びシステム連携方法
JP6274049B2 (ja) * 2014-08-06 2018-02-07 トヨタ自動車株式会社 車両用撮像装置
JP6439471B2 (ja) * 2015-02-05 2018-12-19 株式会社デンソー 車両用防曇解氷装置
US10222575B2 (en) * 2015-02-06 2019-03-05 Flir Systems, Inc. Lens heater to maintain thermal equilibrium in an infrared imaging system
KR101924061B1 (ko) * 2016-01-07 2018-11-30 엘지전자 주식회사 차량용 보조 장치 및 차량
JP2017144937A (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 トヨタ自動車株式会社 撮像システム
JP6589726B2 (ja) * 2016-04-06 2019-10-16 トヨタ自動車株式会社 車両用撮影装置
JP6555190B2 (ja) * 2016-05-18 2019-08-07 トヨタ自動車株式会社 車両用撮影装置
JP6402866B2 (ja) * 2016-08-29 2018-10-10 トヨタ自動車株式会社 ウインドウガラス加熱装置
DE102016223709A1 (de) * 2016-11-29 2018-05-30 Conti Temic Microelectronic Gmbh Kamerasystem in oder für ein Kraftfahrzeug, Fahrerassistenzsystem
JP6939536B2 (ja) * 2017-12-27 2021-09-22 トヨタ自動車株式会社 車両用撮影装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109969137B (zh) 2022-06-03
EP3506618B1 (en) 2020-07-15
RU2712360C1 (ru) 2020-01-28
EP3506618A1 (en) 2019-07-03
US10744957B2 (en) 2020-08-18
CN109969137A (zh) 2019-07-05
KR102160757B1 (ko) 2020-09-28
JP2019116146A (ja) 2019-07-18
KR20190079556A (ko) 2019-07-05
BR102018077118A2 (pt) 2019-07-16
US20190193647A1 (en) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6939535B2 (ja) 車両用撮影装置及び加熱装置
US10397982B2 (en) Photographing device for vehicle
JP6904242B2 (ja) 車両用撮影装置及び加熱装置
US10953853B2 (en) Photographing apparatus for vehicle and heating device
US10351073B2 (en) Photographing apparatus for vehicle
JP7006258B2 (ja) 車両用撮影装置及び加熱装置
EP3654732A1 (en) Heating apparatus for window glass of vehicle
JP6583651B2 (ja) 加熱装置
JP6958415B2 (ja) 車両用撮影装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200728

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210525

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210803

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210816

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6939535

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151