JP7347363B2 - ヒータ制御装置 - Google Patents
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Description
車両(VA)のウィンドウガラス(101)の一部の領域である撮影透過領域(101a)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ことにより画像データを生成するカメラセンサ(22)と、
通電が行われることによって熱を発生し且つ前記熱によって前記撮影透過領域を加熱するカメラヒータ(24)と、
通電が行われることによって熱を発生し、且つ、前記ウィンドウガラス又は前記ウィンドウガラスと異なる他ウィンドウガラスを払拭するためのワイパブレード(103L、103R)の払拭作動が終了したときの位置に対応する前記ウィンドウガラス又は前記他ウィンドウガラスの一部の領域である特定領域を前記熱によって加熱するガラスヒータ(35)と、
前記画像データに基いて前記車両の運転者の運転を支援するための前記車両の制御である運転支援制御を実行するとともに、前記カメラヒータ及び前記ガラスヒータのそれぞれへの通電を制御する制御ユニット(20)と、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記車両の運転者の操作により操作スイッチがオフ状態からオン状態へと変更された開始時点(t2)から前記操作スイッチが前記オン状態から前記オフ状態へと変更される終了時点(t3)までの操作時間(Top)において、前記特定領域を解氷するために前記ガラスヒータに通電する加熱制御を実行し、
前記開始時点に成立し始め且つ前記終了時点以降の時点(t5)にて成立が終了する解氷実行条件が成立している期間において(ステップ705「No」、ステップ710「No」)、前記撮影透過領域を解氷するために前記カメラヒータに通電する解氷制御を実行する(ステップ735、ステップ740、ステップ800乃至ステップ895、ステップ1005、ステップ1110)、
ように構成されている。
前記ガラスヒータは、前記ウィンドウガラスと異なる他ウィンドウガラスの全面である特定領域を加熱するガラスヒータであってもよい。
前記制御ユニットは、
前記解氷制御が開始してから前記解氷制御において前記カメラヒータが消費する合計電力量を前記撮影透過領域の面積で除算することにより得られる第1単位面積電力量が前記操作時間において前記ガラスヒータが消費した合計電力量を前記特定領域の面積で除算することにより得られる第2単位面積電力量以上となる時点である解氷完了時点にて前記解氷実行条件の成立が終了したと判定し(ステップ635、ステップ750「Yes」、ステップ905「Yes」、ステップ1005、ステップ1110)、前記解氷制御を終了する、
ように構成されている。
前記制御ユニットは、
前記解氷制御における前記カメラヒータの消費電力及び前記撮影透過領域の面積と前記加熱制御における前記ガラスヒータの消費電力及び前記特定領域の面積との関係から前記解氷完了時点が前記終了時点の後になる場合、前記終了時点以降も前記解氷制御を実行し(ステップ750「No」、ステップ735、ステップ740)、
前記解氷完了時点にて前記解氷実行条件の成立が終了したと判定し、前記解氷制御を終了する(ステップ750「Yes」、ステップ755、ステップ715乃至ステップ725)、
ように構成された、
前記制御ユニットは、
前記解氷制御において、所定の単位時間を前記カメラヒータに通電を行わない非通電時間(Toff)と前記カメラヒータに所定の電圧を付与することにより前記カメラヒータに通電を行う通電時間(Ton)とに割り当て(ステップ1005、図10に示したステップ725)、
前記解氷制御を開始してから前記単位時間が経過すると、新たな前記単位時間を開始し、
前記単位時間の総ての時間が前記通電時間に割り当てられたと仮定した場合の前記カメラヒータの消費電力及び前記撮影透過領域の面積と前記加熱制御における前記ガラスヒータの消費電力及び前記特定領域の面積との関係から前記解氷完了時点が前記終了時点より前になる場合、前記解氷完了時点が前記終了時点と一致するように前記非通電時間及び前記通電時間を決定する(ステップ1005)、
ように構成されている。
前記制御ユニットは、
前記解氷制御において前記解氷完了時点が前記終了時点と一致するような電圧を前記カメラヒータに付与する(ステップ1110)、
ように構成されている。
前記制御ユニットは、
前記解氷実行条件が成立していない場合、前記撮影透過領域の曇りを除去又は防止するための防曇電力量を所定の単位時間当たりに前記カメラヒータに通電する防曇制御を実行し(ステップ715乃至ステップ725、ステップ800乃至ステップ895)、
前記解氷制御では、前記防曇電力量よりも大きく且つ前記撮影透過領域を解氷するための解氷電力量を前記単位時間当たりに前記カメラヒータに通電する、
ように構成されている。
本制御装置10は、運転者の操作によりデアイサスイッチ34をオフ状態からオン状態へと変更された操作開始時点から少なくともデアイサスイッチ34をオン状態からオフ状態へと変更される操作終了時点までの操作時間Topにおいて、解氷実行条件が成立したと判定し、解氷制御を実行する。
本制御装置10の作動例について図5を用いて説明する。
上記したように、ECU20は、IGスイッチ33がオン位置となった時点t1にて防曇制御を開始する。防曇制御においては、ECU20は、単位時間Tcycをオフ時間(非通電時間)Toffとオン時間(通電時間)Tonとに分けて、現時点がオフ時間Toffである場合にはカメラヒータ24へ通電を行わず、現時点がオン時間Tonである場合にはカメラヒータ24へ所定の電圧Vcを付与する。オン時間Tonの長さは、単位時間Tcycに防曇に必要な電力量(以下、「防曇電力量」又は「第1電力量」とも称呼される。)がカメラヒータ24に通電するように、当該単位時間Tcycが開始する前に設定されている。ECU20は、現時点が単位時間Tcycの終了時点に達すると次の単位時間Tcycを開始する。
Wcは、カメラヒータ24の1秒当たりの消費電力である。このWcは、オン時間Tonを単位時間Tcycの総ての時間に設定した場合の単位時間Tcycの電力量を単位時間Tcycで除算することにより取得される。
Texeは、解氷制御の実行時間である。
Scは、撮影透過領域101aの面積である。
Wwは、ワイパデアイサ35の1秒当たりの消費電力である。
Topは、ワイパデアイサ35がオン状態にある時間、即ち、ワイパデアイサ35の操作時間である。
Swは、停止位置領域SAの面積である。
Tend=(Kw/Kc)・Top・・・式3
<デアイサスイッチ操作制御ルーチン>
ECU20のCPU(以下、「CPU」と表記した場合、特に断りがない限り、ECU20のCPUを指す。)は、図6にフローチャートにより示したデアイサスイッチ操作制御ルーチンを所定時間が経過する毎に実行する。
CPUは、図7にフローチャートにより示したデューティ比決定ルーチンを上記単位時間Tcycが経過する毎に実行する。
ステップ720:CPUは、車速Vs及び外気温Teを図示しないデューティ比マップに適用することによりデューティ比Dを決定する。デューティ比Dは、単位時間Tcycに対するオン時間Tonの割合であり、0以上1以下の値である。
デューティ比マップには、撮影透過領域101aの曇りを除去又は防止するために必要な単位時間Tcyc当たりのカメラヒータ24の電力量が得られるように、車速Vs及び外気温Teとデューティ比Dとの関係が予め設定されている。より詳細には、デューティ比マップには、車速Vsが大きいほどデューティ比Dが大きくなるように、且つ、外気温Teが低いほどデューティ比Dが大きくなるように、上記関係が予め設定されている。
Toff=(1-D)・Tcyc・・・式4
Ton=D・Tcyc・・・式5
ステップ735:CPUは、デューティ比Dを「1.0」に決定する。
上述したように、解氷制御では単位時間Tcycの総てをオン時間Tonとするためである。
ステップ740:CPUは、オフ時間Toffを「0」に設定するとともに、オン時間Tonを「Tcyc」に設定する。
ステップ750:CPUは、実行タイマTMexeが示す実行時間Texeが実行終了時間Tend以上であるか否かを判定する。
CPUは、図8にフローチャートにより示したカメラヒータ通電制御ルーチンを所定時間が経過する毎に実行する。
タイマTは、単位時間Tcycが開始した時点から経過した時間をカウントするためのタイマである。タイマTの値は、単位時間Tcycが経過したときに「0」に設定される(後述するステップ830を参照。)。更に、タイマTの値は、IGスイッチ33がオフ位置からオン位置となったときにCPUにより実行されるイニシャルルーチンにて、「0」に設定される。
本変形例では、カメラ係数Kcがワイパ係数Kw以上である場合について説明する。この場合、上記実施形態のように、解氷制御においてオン時間Tonが単位時間Tcycの総ての時間に設定されると、操作時間Topが終了する前に、第1単位面積電力量Wscが第2単位面積電力量Wswと一致してしまう。第1単位面積電力量Wscが第2単位面積電力量Wswと一致したときには撮影透過領域101aの解氷は完了していると推定されるので、第1単位面積電力量Wscが第2単位面積電力量Wswと一致した時点以降に解氷制御が実行されると、カメラヒータ24は無駄な電力を消費してしまう。
まず、図9を参照しながら、本変形例のデアイサスイッチ操作制御ルーチンを説明する。
所定のタイミングになると、CPUは、図9に示したステップ900から処理を開始し、ステップ905に進む。ステップ905にて、CPUは、デアイサスイッチ34がオン状態であるか否かを判定する。
次に、図10を参照しながら、本変形例のデューティ比決定ルーチンを説明する。図10では、図8に示したステップと同じ処理を行うステップには、図8にて使用した符号を同じ符号を付与し、その説明を省略する。
D=Kw/Kc・・・式6
上記実施形態及び第1変形例では、カメラヒータ24に通電する際にECU20は一定の電圧Vcをカメラヒータ24に付与するものであった。本変形例では、ECU20がカメラヒータ24へ付与する電圧Vcが可変である。
図11を参照しながら、本変形例の電圧決定ルーチンを説明する。図11では、図10に示したステップと同じ処理を行うステップには、図10にて使用した符号を同じ符号を付与し、その説明を省略する。
K={(Sc/Sw)・(Rc/Rw)}1/2・・・式8
Rcは、カメラヒータ24の抵抗値である。
Rwは、ワイパデアイサ35の抵抗値である。
撮影透過領域101aと停止位置領域SAとが一枚のウィンドウガラスの領域である必要はなく、撮影透過領域101aを有するウィンドウガラスと停止位置領域SAを有するウィンドウガラスとが異なっていてもよい。フロントウィンドウ101の一部の領域に停止位置領域SAが設けられ、撮影透過領域101aはリアガラス102の一部の領域に設けられてもよい。即ち、カメラセンサ22は、当該撮影透過領域101aを通して車両VAの後方を撮影してもよい。この場合、ECU20は、カメラセンサ22が生成した画像データに基いて駐車支援制御を運転支援制御として実行する。駐車支援制御では、一例として、ECU20は、運転者が車両VAを駐車しようとするときに画像データに基いて車両VAの後方の画像を図示しないディスプレイに表示する。更に、ECU20は、上記画像データに基いて車両VAを目標駐車領域へ自動で車両VAを移動させてもよい。
上記実施形態及び上記変形例では、デアイサスイッチ34の操作に基いて解氷制御が実行されたが、デアイサスイッチ34の操作の代わりにデフォッガスイッチ41の操作に基いて解氷制御が実行されてもよい。
デアイサスイッチ34がオフ状態からオン状態に変更されてから次の押圧操作が行われずに所定時間が経過した場合、CPUは、デアイサスイッチ34がオフ状態となったと判定してもよい。即ち、CPUは、図6に示したステップ625にて「No」と判定し、図9に示したステップ905にて「No」と判定する。更に、CPUは、ワイパデアイサ36への通電を停止する。なお、デフォッガスイッチ41についても同様である。
デアイサスイッチ34は運転者がデアイサスイッチ34に対して押圧操作を行っている間だけオン位置に位置し(即ち、デアイサスイッチ34がオン状態となり)、その押圧操作を解除するとオフ位置する(即ち、デアイサスイッチ34がオフ状態となる)、ように構成されていてもよい。なお、デフォッガスイッチ41についても同様である。
Claims (7)
- 車両のウィンドウガラスの一部の領域である撮影透過領域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ことにより画像データを生成するカメラセンサと、
通電が行われることによって熱を発生し且つ前記熱によって前記撮影透過領域を加熱するカメラヒータと、
通電が行われることによって熱を発生し、且つ、前記ウィンドウガラス又は前記ウィンドウガラスと異なる他ウィンドウガラスを払拭するためのワイパブレードの払拭作動が終了したときの位置に対応する前記ウィンドウガラス又は前記他ウィンドウガラスの一部の領域である特定領域を前記熱によって加熱するガラスヒータと、
前記画像データに基いて前記車両の運転者の運転を支援するための前記車両の制御である運転支援制御を実行するとともに、前記カメラヒータ及び前記ガラスヒータのそれぞれへの通電を制御する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記運転者の操作により操作スイッチがオフ状態からオン状態へと変更された開始時点から前記操作スイッチが前記オン状態から前記オフ状態へと変更される終了時点までの操作時間において、前記特定領域を加熱するために前記ガラスヒータに通電する加熱制御を実行し、
前記開始時点にて成立し始め且つ前記終了時点以降の時点にて成立が終了する解氷実行条件が成立している期間において、前記撮影透過領域を解氷するために前記カメラヒータに通電する解氷制御を実行する、
ように構成された、
ヒータ制御装置。 - 車両のウィンドウガラスの一部の領域である撮影透過領域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ことにより画像データを生成するカメラセンサと、
通電が行われることによって熱を発生し且つ前記熱によって前記撮影透過領域を加熱するカメラヒータと、
通電が行われることによって熱を発生し且つ前記熱によって前記ウィンドウガラスと異なる他ウィンドウガラスの全面である特定領域を加熱するガラスヒータと、
前記画像データに基いて前記車両の運転者の運転を支援するための前記車両の制御である運転支援制御を実行するとともに、前記カメラヒータ及び前記ガラスヒータのそれぞれへの通電を制御する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記運転者の操作により操作スイッチがオフ状態からオン状態へと変更された開始時点から前記操作スイッチが前記オン状態から前記オフ状態へと変更される終了時点までの操作時間において、前記特定領域を加熱するために前記ガラスヒータに通電する加熱制御を実行し、
前記開始時点にて成立し始め且つ前記終了時点以降の時点にて成立が終了する解氷実行条件が成立している期間において、前記撮影透過領域を解氷するために前記カメラヒータに通電する解氷制御を実行する、
ように構成された、
ヒータ制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のヒータ制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記解氷制御が開始してから前記解氷制御において前記カメラヒータが消費する合計電力量を前記撮影透過領域の面積で除算することにより得られる第1単位面積電力量が前記操作時間において前記ガラスヒータが消費した合計電力量を前記特定領域の面積で除算することにより得られる第2単位面積電力量以上となる時点である解氷完了時点にて前記解氷実行条件の成立が終了したと判定し、前記解氷制御を終了する、
ように構成された、
ヒータ制御装置。 - 請求項3に記載のヒータ制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記解氷制御における前記カメラヒータの消費電力及び前記撮影透過領域の面積と前記加熱制御における前記ガラスヒータの消費電力及び前記特定領域の面積との関係から前記解氷完了時点が前記終了時点の後になる場合、前記終了時点以降も前記解氷制御を実行し、
前記解氷完了時点にて前記解氷実行条件の成立が終了したと判定し、前記解氷制御を終了する、
ように構成された、
ヒータ制御装置。 - 請求項3に記載のヒータ制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記解氷制御において、所定の単位時間を前記カメラヒータに通電を行わない非通電時間と前記カメラヒータに所定の電圧を付与することにより前記カメラヒータに通電を行う通電時間とに割り当て、
前記解氷制御を開始してから前記単位時間が経過すると、新たな前記単位時間を開始し、
前記単位時間の総ての時間が前記通電時間に割り当てられたと仮定した場合の前記カメラヒータの消費電力及び前記撮影透過領域の面積と前記加熱制御における前記ガラスヒータの消費電力及び前記特定領域の面積との関係から前記解氷完了時点が前記終了時点より前になる場合、前記解氷完了時点が前記終了時点と一致するように前記非通電時間及び前記通電時間を決定する、
ように構成された、
ヒータ制御装置。 - 請求項3に記載のヒータ制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記解氷制御において前記解氷完了時点が前記終了時点と一致するような電圧を前記カメラヒータに付与する、
ように構成された、
ヒータ制御装置。 - 請求項1乃至請求項6の何れか一つに記載のヒータ制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記解氷実行条件が成立していない場合、前記撮影透過領域の曇りを除去又は防止するための防曇電力量を所定の単位時間当たりに前記カメラヒータに通電する防曇制御を実行し、
前記解氷制御では、前記防曇電力量よりも大きく且つ前記撮影透過領域を解氷するための解氷電力量を前記単位時間当たりに前記カメラヒータに通電する、
ように構成された、
ヒータ制御装置。
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