特許 7363712 ヒータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-10

(45)【発行日】2023-10-18

(54)【発明の名称】ヒータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60S 1/02 20060101AFI20231011BHJP

   H05B 3/00 20060101ALI20231011BHJP

   B60S 1/58 20060101ALI20231011BHJP

【ＦＩ】

B60S1/02 310

H05B3/00 310D

B60S1/58 100K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020135137

(22)【出願日】2020-08-07

(65)【公開番号】P2022030849

(43)【公開日】2022-02-18

【審査請求日】2022-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000213

【氏名又は名称】弁理士法人プロスペック特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安達 隆宏

(72)【発明者】

【氏名】中島 達芳

(72)【発明者】

【氏名】宮堂 隆弘

【審査官】村山 禎恒

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１１６１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１９３３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】西独国特許出願公開第０３８３６５５９（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｓ １／００－１／６８

Ｈ０５Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、
前記カメラヒータ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、
前記車両の内部の温度である室内温度及び前記車両の内部の湿度である室内湿度に基いて、露点温度を予測し、
前記車両の外部の温度である室外温度、前記車両の速さである車速及び前記カメラヒータに通電する通電電力と、当該室外温度、当該車速及び当該通電電力に対応する前記撮影透過領域の温度と、の間の予め設定された相関関係に、現時点の前記室外温度、現時点の前記車速及び前記露点温度以上の目標温度を適用することによって、前記撮影透過領域の温度が前記露点温度を下回らないように前記撮影透過領域の温度を前記目標温度に維持するための防曇電力を決定し、
前記防曇電力を前記カメラヒータに通電する、
ように構成され、
前記相関関係は、前記撮影透過領域の温度が、前記車速に応じた第１車速係数を前記室外温度に乗じた値と前記車速に応じた第２車速係数を前記通電電力に乗じた値と前記車速に応じた第３車速係数との和に等しいとの方程式によって表され、
前記制御ユニットは、更に、
前記方程式における前記第１車速係数、前記第２車速係数及び前記第３車速係数のそれぞれを現時点の前記車速に応じた値に設定し、前記方程式における前記撮影透過領域の温度に前記目標温度を代入し、前記方程式における前記室外温度に現時点の前記室外温度を代入することにより求められる前記通電電力を前記防曇電力として決定する、
ように構成された、
ヒータ制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のヒータ制御装置において、
前記制御ユニットは、
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一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分けて、前記単位時間が終了すると新たな前記単位時間を開始させることにより、前記カメラヒータへの通電を制御し、
前記通電電力が前記防曇電力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】

請求項１に記載のヒータ制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記カメラヒータに付与する電圧を変更可能であって、
前記通電電力が前記防曇電力と一致するように前記電圧を決定する、
ように構成された、
ヒータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のウィンドウガラスの一部の撮影透過領域を通してウィンドウガラスの内部からウィンドウガラスの外部を撮影するカメラセンサと、通電が行われることにより撮影透過領域を加熱するカメラヒータと、を備え、カメラヒータへの通電を制御するヒータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車両のウィンドウガラスを加熱するヒータへの通電を制御するヒータ制御装置が知られている。このヒータは、通電が行われることにより熱を発生する。

【0003】

特許文献１に記載されたヒータ制御装置（以下、「従来装置」と称呼する。）は、ウィンドウガラス（フロントガラス）を加熱するヒータへの通電を制御する。従来装置は、ウィンドウガラスに付着した氷を解氷するためにヒータに通電する解氷制御を実行する。より詳細には、従来装置は、「ヒータスイッチが操作された時点」から「ウィンドウガラスの温度（ガラス温度）が所定値よりも大きくなる時点」までの期間、解氷制御を実行する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１１４１５４号公報

【発明の概要】

【0005】

ところで、車両の内部には車両の外部を撮影するためのカメラセンサが搭載されている。このようなカメラセンサは、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車両の内部から車両の外部を撮影する。車両の外部の温度である室外温度が低い場合に車両の室内の空気が空調装置により暖められていると、撮影透過領域の温度が露点温度を下回り、撮影透過領域が曇ってしまう。撮影透過領域が曇っていると、カメラセンサは、その曇りが写り込んでしまうため車両の外部を正確に撮影できなくなる。よって、撮影透過領域の曇りを除去又は防止するために撮影透過領域を加熱するカメラヒータを設けることが考えられる。

【0006】

従来装置は、ウィンドウガラスを解氷するために制御を行うものでウィンドウガラスの曇りを除去又は防止するための制御（以下、「防曇制御」と称呼する。）を行うものではない。防曇制御においては、ガラス温度が露点温度を下回らないようにする必要があるが、従来装置は、このような露点温度を考慮せずにヒータへの通電を行っている。これにより、従来装置は、撮影透過領域の曇りを除去又は防止できない可能性があるとともに、ガラス温度を露点温度に対して高すぎる温度にまで加熱してしまい無駄な電力を消費する可能性もある。更に、従来装置は、ガラス温度を検出するためのセンサを備える必要があるため、製造コストが増大してしまう。

【0007】

本発明は前述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、ガラス温度を検出するためのセンサを不要としつつ、撮影透過領域の曇りを除去又は防止できる可能性を高め、カメラヒータが無駄な電力を消費してしまう可能性を低減できるヒータ制御装置を提供することにある。

【0008】

本発明のヒータ制御装置（以下、「本発明装置」とも呼称する。）は、
車両ＶＡのウィンドウガラス（１０１、１０２）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、
前記カメラヒータ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、
前記車両の内部の温度である室内温度（Ｔｂ）及び前記車両の内部の湿度である室内湿度（Ｈ）に基いて、前記撮影透過領域の露点温度を予測し（ステップ６２５）、
前記車両の外部の温度である室外温度（Ｔａ）、前記車両の速さである車速（Ｖｓ）及び前記カメラヒータに通電する通電電力（Ｗｃ）と、当該室外温度、当該車速及び当該通電電力に対応する前記撮影透過領域の温度（Ｔｇ）と、の間の予め設定された相関関係（図４、及び式（１）を参照。）に、現時点の前記室外温度、現時点の前記車速及び前記露点温度以上の目標温度を適用することによって、前記撮影透過領域の温度が前記露点温度を下回らないように前記撮影透過領域の温度を前記目標温度に維持するための防曇電力を決定し（ステップ６３０乃至ステップ６４０、ステップ８０５）、
前記防曇電力を前記カメラヒータに通電する（ステップ７００乃至ステップ７９５）、
ように構成されている。

【0009】

本発明装置によれば、室内温度及び室内湿度に基いて露点温度を予測し、撮影透過領域の温度がその露点温度を下回らないように露点温度以上の目標温度に維持させるために必要な防曇電力をカメラヒータに通電する。この防曇電力は室外温度、車速及び通電電力とこれらに対応する撮影透過領域の温度との相関関係を利用して決定されるので、撮影透過領域の温度が目標温度に維持されるために必要となる正確な値に決定できる。このように決定された防曇電力がカメラヒータに通電されていれば、撮影透過領域の温度が目標温度に維持されるため、撮影透過領域の温度が露点温度を下回らない。これにより、撮影透過領域が露点温度を下回ることを防止できるため、撮影透過領域が曇ってしまうことを防止でき、撮影透過領域が曇っていたとしてもその曇りを除去することができる。更に、撮影透過領域の温度が露点温度よりも過大な温度となることを防止できるため、カメラヒータが無駄な電力を消費してしまうことを防止できる。更に、本発明装置によれば、撮影透過領域の温度を検出する必要はないので、ガラス温度を検出するためのセンサは不要であり、製造コストの増加を防止できる。

【0010】

本発明装置の一態様によれば、
前記相関関係は、前記撮影透過領域の温度が、前記車速に応じた第１車速係数を前記室外温度に乗じた値と前記車速に応じた第２車速係数を前記カメラヒータに通電する電力である通電電力に乗じた値と前記車速に応じた第３車速係数との和に等しいとの方程式（式（１））によって表され、
前記制御ユニットは、
前記方程式における前記第１車速係数、前記第２車速係数及び前記第３車速係数のそれぞれを現時点の前記車速に応じた値に設定し（ステップ６３０）、前記方程式における前記撮影透過領域の温度に前記目標温度を代入し、前記方程式における前記室外温度に現時点の前記室外温度を代入することにより求められる前記通電電力を前記防曇電力として決定する（ステップ６３５、ステップ６４０、ステップ８０５）、
ように構成されている。

【0011】

これにより、撮影透過領域の温度、室外温度、車速及び通電電力との間の相関関係に基いた方程式を用いて防曇電力が決定されるため、より正確な防曇電力を求めることができる。

【0012】

本発明装置の一態様によれば、
前記制御ユニットは、
所定の単位時間（Ｔｃｙｃ）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一定の電圧（Ｖｃ）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）とに分けて（ステップ７１０、ステップ７２０）、前記単位時間が終了すると新たな前記単位時間を開始させることにより、前記カメラヒータへの通電を制御し、
前記通電電力が前記防曇電力と一致するように前記非通電時間と前記通電時間とを決定する（ステップ６３５、ステップ６４０）、
ように構成されている。

【0013】

これにより、カメラヒータに付与する電圧は一定であり且つ単位時間を非通電時間と通電時間とに割り当ててカメラヒータに通電を行う場合に、防曇電力と一致するように非通電時間及び通電時間を決定することができる。

【0014】

本発明装置の一態様において、
前記制御ユニットは、
前記カメラヒータに付与する電圧を変更可能であって、
前記通電電力が前記防曇電力と一致するように前記電圧を決定する（ステップ８０５）、
ように構成されている。

【0015】

これにより、カメラヒータに付与する電圧が変更可能である場合に、防曇電力と一致するようにその電圧を決定することができる。

【0016】

なお、上記説明においては、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、発明の各構成要素は、前記名称及び／又は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。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は本発明の実施形態に係るヒータ制御装置の概略構成図である。

【図2】図２は車両の正面図である。

【図3】図３は車両のフロントガラスの側面図である。

【図4】図４はガラス温度と室外温度と車速と通電電力との相関関係を表すグラフである。

【図5】図５は防曇制御のオフ時間とオン時間とを説明するためのタイミングチャートである。

【図6】図６はＥＣＵのＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称呼する。）が実行するデューティ比決定ルーチンを示したフローチャートである。

【図7】図７はＣＰＵが実行す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】図８は本発明の実施形態の第１変形例のＣＰＵが実行する電圧決定ルーチンを示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るヒータ制御装置（以下、「本制御装置」と称呼する。）１０について説明する。本制御装置１０は、図１に示した車両ＶＡに適用される。本制御装置１０はＥＣＵ２０を含む。

【0019】

ＥＣＵは、エレクトロニックコントロールユニットの略称であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたインストラクション（ルーチン）を実行することにより各種機能を実現する。上記ＥＣＵ２０が実現する機能の幾つかは、他のＥＣＵによって実現されてもよい。

【0020】

車両ＶＡは、カメラセンサ２２及びカメラヒータ２４を備える。カメラセンサ２２は、周知のＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラである。図２及び図３に示したように、カメラセンサ２２は、車両ＶＡの内部、即ち、車両ＶＡの前方のウィンドウガラスの一つであるフロントガラス１０１の内側に配設されている。カメラセンサ２２は、ブラケット（支持部材）２３によって車両ＶＡに支持されている。ブラケット２３は、樹脂材料から構成される。カメラセンサ２２は、フロントガラス１０１の一部の領域である撮影透過領域１０１ａ（図３を参照。）を通して車両ＶＡの内部から車両ＶＡの外部を撮影する。

【0021】

図１に示したように、カメラセンサ２２は、ＥＣＵ２０に接続されている。ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ２０に接続されている。ＥＣＵ２０は、カメラセンサ２２が撮影した画像に関する画像データに基いて車両ＶＡの運転者の運転を支援するための制御である運転支援制御を行う。運転支援制御の一例として衝突防止制御及びＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）がある。衝突防止制御では、ＥＣＵ２０は、画像データに基いて車両ＶＡと衝突する可能性がある障害物を検出し、その障害物と衝突する前に車両ＶＡの運転者に対して警告を行い、車両ＶＡを減速させたりする。ＡＣＣでは、ＥＣＵ２０は、車両ＶＡと「画像データに基いて先行車を検出した車両ＶＡの前方に位置する先行車」との車間距離を一定に維持しながら、運転者のアクセルペダル（不図示）及びブレーキペダル（不図示）の操作を要することなく、先行車を追従する制御である。

【0022】

カメラヒータ２４は、フロントガラス１０１の撮影透過領域１０１ａに埋め込まれた電熱線である（図３を参照。）。図３に示したように、撮影透過領域１０１ａは、カメラセンサ２２を支持する断面Ｌ字型のブラケット２３によって囲まれている。このように撮影透過領域１０１ａはブラケット２３によって囲まれているので、図示しない空調装置が吹き出す空気により撮影透過領域１０１ａを加熱することは困難である。このため、上記したカメラヒータ２４が撮影透過領域１０１ａを加熱するようにしている。

【0023】

図１に示したように、カメラヒータ２４は、ＥＣＵ２０に接続されており、ＥＣＵ２０によりその状態がオン（通電）状態及びオフ（非通電、遮断）状態の何れかに設定されるようになっている。

【0024】

カメラヒータ２４が通電されると、カメラヒータ２４が発生する熱によって撮影透過領域１０１ａ（図３を参照。）が加熱される。これにより、撮影透過領域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、撮影透過領域１０１ａが曇っていない場合には、その撮影透過領域１０１ａに曇りが生じることが防止される。撮影透過領域１０１ａの曇りを除去又は防止するためにＥＣＵ２０がカメラヒータ２４に通電する制御を「防曇制御」と称呼する。

【0025】

なお、カメラヒータ２４は、ブラケット２３によって囲まれている空間２３ａ（図３を参照。）を加熱することにより、撮影透過領域１０１ａを加熱可能であってもよい。この場合には、カメラヒータ２４は、ブラケット２３のカメラセンサ２２に配設される。

【0026】

車両ＶＡは、車輪速センサ３１、室外温度センサ３２、室内温度センサ３３、室内湿度センサ３４及びイグニッションスイッチ（レディスイッチ）（以下、「ＩＧスイッチ」と称呼する。）３５を備える。これらは、ＥＣＵ２０に接続されている。

【0027】

複数の車輪速センサ３１は車両ＶＡの車輪毎に設けられる。各車輪速センサ３１は、対応する車輪が所定角度回転する毎に一つの車輪パルス信号を発生させる。ＥＣＵ２０は、各車輪速センサ３１から送信されてくる車輪パルス信号の単位時間におけるパルス数をカウントし、そのパルス数に基いて各車輪の回転速度（車輪速度）を取得する。ＥＣＵ２０は、各車輪の車輪速度に基いて車両ＶＡの速さを示す車速Ｖｓを取得する。一例として、ＥＣＵ２０は、四つの車輪の車輪速度の平均値の絶対値を車速Ｖｓとして取得する。

【0028】

室外温度センサ３２は、車両ＶＡの外部（室外）の温度を検出し、その温度（以下、「室外温度」と称呼する。）Ｔａを表す信号を出力する。ＥＣＵ２０は、室外温度センサ３２が出力する信号に基づいて室外温度Ｔａを取得する。

【0029】

室内温度センサ３３は、車両ＶＡの内部（室内）の温度を検出し、その温度（以下、「室内温度」と称呼する。）Ｔｂを表す信号を出力する。ＥＣＵ２０は、室内温度センサ３３が出力する信号に基づいて室内温度Ｔｂを取得する。

【0030】

室内湿度センサ３４は、室内の湿度を検出し、その湿度（以下、「室内湿度」と称呼する。）Ｈを表す信号を出力する。ＥＣＵ２０は、室内湿度センサ３４が出力する信号に基づいて室内湿度Ｈを取得する。

【0031】

運転者によりＩＧスイッチ３５がオン位置に設定された場合、図示しない駆動源（例えば、内燃機関及び電動モータ等）が始動することにより駆動源の状態が作動状態へと変更する。運転者によりＩＧスイッチ３５がオフ位置に設定された場合、駆動源の状態が作動状態から非作動状態へと変更される。作動状態にある駆動源は、図示しない加速操作子の操作量に応じて駆動力を車両ＶＡに付与可能である。非作動状態にある駆動源は、加速操作子が操作されても駆動力を車両ＶＡに付与不能である。ＩＧスイッチ３５がオン位置に設定された状態（即ち、駆動源が作動状態にある状態）を「イグニッションオン」と称呼し、ＩＧスイッチ３５がオフ位置に設定された状態（即ち、駆動源が非作動状態にある状態）を「イグニッションオフ」と称呼する場合がある。更に、ＩＧスイッチ３５がオン位置に設定された場合、ＥＣＵ２０は、後述の実行条件が成立すると、防曇制御の実行を開始する。

【0032】

＜作動の概要＞
本制御装置１０は、室内温度Ｔｂ及び室内湿度Ｈに基いて決定される露点温度Ｔｄ、室外温度Ｔａ及び車速Ｖｓに基いて、撮影透過領域１０１ａの温度が露点温度Ｔｄを下回らずに当該温度を露点温度Ｔｄに維持するために必要な電力である防曇電力Ｗｃを決定する。そして、本制御装置１０は、防曇制御において、カメラヒータ２４に通電する電力が防曇電力Ｗｃと一致するようにカメラヒータ２４に通電する。

【0033】

本発明者等は、室外温度Ｔａ及び車速Ｖｓの環境下でカメラヒータ２４に所定電力Ｗを通電させたときのウィンドウガラスの温度（ガラス温度）Ｔｇを計測する実験を、室外温度Ｔａ、車速Ｖｓ及びカメラヒータ２４への通電電力Ｗのそれぞれを変えて行った。この実験により、本発明者等は、室外温度Ｔａと車速Ｖｓとガラス温度Ｔｇと通電電力Ｗとの間に図４に示したような相関関係があるとの知見を得た。重回帰分析を用いて図４に示した相関関係を定式化すると、ガラス温度Ｔｇは方程式（式（１））により表すことができる。

【0034】

Ｔｇ＝Ｃａ×Ｔａ＋Ｃｂ×Ｗ＋Ｃｃ・・・（１）
上記式（１）における「Ｃａ」は第１車速係数であり、「Ｃｂ」は第２車速係数であり、「Ｃｃ」は第３車速係数である。第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｃは車速Ｖｓによって異なる値であり、車速Ｖｓが大きいほどその値が大きくなる。
上記式（１）から以下の式（２）が得られる。

【0035】

【数1】

【0036】

現時点の車速Ｖｓに対応する上記第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｃを設定し、ガラス温度Ｔｇに露点温度Ｔｄを代入し、室外温度Ｔａに現時点の室外温度Ｔａを代入することにより、防曇制御における目標電力である防曇電力Ｗｃが得られる。即ち、現時点の車速Ｖｓ及び現時点の室外温度Ｔａにおいて、ガラス温度Ｔｇを露点温度Ｔｄに維持するために必要な防曇電力Ｗｃが得られる。

【0037】

以上から理解されるように、本制御装置１０によれば、式（２）を用いて防曇電力Ｗｃを決定するため、撮影透過領域の温度が露点温度Ｔｄに維持でき露点温度Ｔｄを下回ることを防止できる。これによって、撮影透過領域１０１ａの曇りを確実に除去又は防止することができる。撮影透過領域１０１ａの温度が露点温度Ｔｄよりも過大に大きな温度になるまで加熱することもないのでカメラヒータ２４が無駄な電力を消費する可能性も低減できる。更に、室内温度Ｔｂ及び室内湿度Ｈに基いて予測される露点温度Ｔｄ、室外温度Ｔａ及び車速Ｖｓを防曇電力Ｗｃの決定に用いるので、撮影透過領域１０１ａの温度は上記防曇電力Ｗｃの決定には用いられない。このため、撮影透過領域１０１ａの温度を検出するためのセンサを設けなくてもよいので、製造コストの増大を防止できる。

【0038】

＜作動例＞
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３５がオン位置となった時点ｔｓにて
防曇制御の実行条件が成立するか否かを判定する。この実行条件は、室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈ以下であるとの条件である。例えば、この閾値温度Ｔａｔｈは、室内温度Ｔｂが所定温度（２５℃）及び室内湿度Ｈが所定湿度（４０％）であるときの露点温度（１０℃）に予め設定されている。

【0039】

ＥＣＵ２０は、上記実行条件が成立すると、防曇制御を開始する。図５に示した例では、ＥＣＵ２０は、時点ｔｓにて実行条件が成立したと判定し、防曇制御を開始している。

【0040】

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へ通電を行う。ＥＣＵ２０は、カメラヒータ２４へ通電を行う場合には、カメラヒータ２４に所定の一定電圧Ｖｃを付与する。

【0041】

ＥＣＵ２０は、上記単位時間Ｔｃｙｃの開始直前に上記式（２）を用いて防曇電力Ｗｃを決定し、カメラヒータ２４に防曇電力Ｗｃが通電するように「単位時間Ｔｃｙｃに対するオン時間Ｔｏｎの割合を表すデューティ比Ｄ」を決定する。

【0042】

以下、デューティ比Ｄの決定について詳細に説明する。
カメラヒータ２４の電力Ｗは、以下の式（３）によって表される。

【0043】

【数2】

【0044】

上記式（３）における「Ｖｃ」はオン時間にカメラヒータ２４に付与される一定電圧を表し、上記式（３）における「Ｒ」はカメラヒータ２４の抵抗値を表す。

【0045】

式（３）を式（２）に代入してデューティ比Ｄについて整理すると、式（４）が得られる。ＥＣＵ２０は、現時点の車速Ｖｓに応じて第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｃを決定する。そして、ＥＣＵ２０は、その第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｃ、「現時点の室内温度Ｔｂ及び現時点の室内湿度Ｈに基いて予測した露点温度Ｔｄ」及び現時点の室外温度Ｔａを式（４）に適用することにより、デューティ比Ｄを決定する。

【0046】

【数3】

【0047】

上記したデューティ比Ｄを決定するためのデューティ比決定処理は、単位時間Ｔｃｙｃが経過する毎に実行される。防曇制御において単位時間Ｔｃｙｃが終了して新たな単位時間Ｔｃｙｃが開始する場合、この新たな単位時間Ｔｃｙｃは、直前に実行されたデューティ比決定処理で決定されたデューティ比Ｄに基くオフ時間Ｔｏｆｆ及びオン時間Ｔｏｎに割り当てられる。なお、防曇制御は、ＩＧスイッチ３５がオフ位置となる時点又は室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈよりも大きくなった時点にて終了する。

【0048】

（具体的作動）
＜デューティ比決定ルーチン＞
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ューティ比ルーチンを単位時間Ｔｃｙｃが経過する毎に実行する。

【0049】

従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、図６のステップ６００から処理を開始し、ステップ６０５及びステップ６１０をこの順に実行する。

【0050】

ステップ６０５：ＣＰＵは、現時点の「車速Ｖｓ、室外温度Ｔａ、室内温度Ｔｂ及び室内湿度Ｈ」を取得する。
ステップ６１０：ＣＰＵは、実行フラグＸｅｘｅの値が「０」であるか否かを判定する。
実行フラグＸｅｘｅの値は、室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈ以下である場合に「１」に設定され、室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈよりも大きい場合に「０」に設定される。更に、実行フラグＸｅｘｅの値は、ＩＧスイッチ３５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。

【0051】

実行フラグＸｅｘｅの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６１５に進む。ステップ６１５にて、ＣＰＵは、室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈ以下であるか否かを判定する。

【0052】

室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈよりも大きい場合、ＣＰＵは、ステップ６１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

【0053】

一方、ＣＰＵがステップ６１５に進んだときに室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈ以下である場合、ＣＰＵは、ステップ６１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６２０乃至ステップ６４０をこの順に実行する。その後、ＣＰＵは、本ルーチンを一旦終了する。

【0054】

ステップ６２０：ＣＰＵは、実行フラグＸｅｘｅの値を「０」に設定するとともに後述するタイマＴの値を「０」に設定する。
ステップ６２５：ＣＰＵは、室内温度Ｔｂ及び室内湿度Ｈに基いて露点温度Ｔｄを予測する。露点温度Ｔｄは、室内温度Ｔｂの飽和水蒸気量と室内湿度Ｈとに基いて得られる所定の単位体積当たりの水蒸気量と一致する飽和水蒸気量に対応する温度である。

【0055】

ステップ６３０：ＣＰＵは、車速Ｖｓに基いて第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｃを決定する。例えば、第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｂのそれぞれについて、車速Ｖｓに応じて四つの値（Ｃａ１乃至Ｃａ４、Ｃｂ１乃至Ｃｂ４及びＣｃ１乃至Ｃｃ４）を予め設定しておき、ＣＰＵは、以下のように、車速Ｖｓに応じて第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｃを上記四つの値の何れかの値に決定する。

【0056】

車速Ｖｓが「０ｋｍ／ｈ」以上且つ「３０ｋｍ／ｈ」未満であるとき、第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数ＣｃはそれぞれＣａ１乃至Ｃｃ１に決定される。
車速Ｖｓが「３０ｋｍ／ｈ」以上且つ「４５ｋｍ／ｈ」未満であるとき、第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数ＣｃはそれぞれＣａ２乃至Ｃｃ２に決定される。
車速Ｖｓが「４５ｋｍ／ｈ」以上且つ「１００ｋｍ／ｈ」未満であるとき、第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数ＣｃはそれぞれＣａ３乃至Ｃｃ３に決定される。
車速Ｖｓが「１００ｋｍ／ｈ」よりも大きく且つ「１００ｋｍ／ｈ」以下であるとき、第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数ＣｃはそれぞれＣａ４乃至Ｃｃ４に決定される。
なお、車速Ｖｓが大きいほど、第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｃの値はそれぞれ大きくなる。

【0057】

ステップ６３５：ＣＰＵは、第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｃ、露点温度Ｔｄ及び室外温度Ｔａを式（４）に適用することによって、デューティ比Ｄを決定する。

【0058】

ステップ６４０：ＣＰＵは、デューティ比Ｄを以下の式（５）及び式（６）に適用することにより、オフ時間Ｔｏｆｆ及びオン時間Ｔｏｎを計算する。
Ｔｏｆｆ＝（１－Ｄ）・Ｔｃｙｃ・・・式（５）
Ｔｏｎ＝Ｄ・Ｔｃｙｃ・・・式（６）

【0059】

その後、ＣＰＵは、ステップ６１０に進むと、実行フラグＸｅｘｅの値が「１」であるため、そのステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６４５に進む。ステップ６４５にて、ＣＰＵは、室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈ以下であるか否かを判定する。

【0060】

室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈ以下である場合、ＣＰＵは、ステップ６４５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６２５以降の処理へ進む。これに対し、室外温度Ｔａが閾値温度Ｔａｔｈよりも大きい場合、ＣＰＵは、ステップ６４５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６５０に進む。ステップ６５０にて、ＣＰＵは、実行フラグＸｅｘｅの値を「０」に設定するとともに、タイマＴの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

【0061】

＜カメラヒータ通電制御ルーチン＞
ＣＰＵは、図７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。

【0062】

従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、図７のステップ７００から処理を開始してステップ７０３に進み、実行フラグＸｅｘｅの値が「１」であるか否かを判定する。

【0063】

実行フラグＸｅｘｅの値が「１」である場合、ＣＰＵは、ステップ７０３にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ７０５及びステップ７１０をこの順に実行する。

【0064】

ステップ７０５：ＣＰＵは、タイマＴの値に「１」を加算する。
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７３０を参照。）。更に、タイマＴの値は、上記ステップ６２０、上記ステップ６５０及び上記イニシャルルーチンにて、「０」に設定される。

【0065】

ステップ７１０：ＣＰＵは、タイマＴが示す時間がオフ時間Ｔｏｆｆ未満であるか否かを判定する。

【0066】

タイマＴが示す時間がオフ時間Ｔｏｆｆ未満である場合、ＣＰＵは、ステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１５に進む。ステップ７１５にて、ＣＰＵは、カメラヒータ２４への通電を停止し、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

【0067】

一方、タイマＴが示す時間がオフ時間Ｔｏｆｆ以上である場合、ＣＰＵは、ステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７２０に進む。ステップ７２０にて、ＣＰＵは、タイマＴが示す時間が単位時間Ｔｃｙｃ未満であるか否かを判定する。

【0068】

タイマＴが単位時間Ｔｃｙｃ未満である場合、ＣＰＵは、ステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２５に進む。ステップ７２５にて、ＣＰＵは、所定の電圧Ｖｃをカメラヒータ２４に付与することによりカメラヒータ２４に通電を行う。その後、ＣＰＵは、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

【0069】

一方、タイマＴが単位時間Ｔｃｙｃ以上である場合、ＣＰＵは、ステップ７２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７３０に進み、タイマＴの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ７２５に進んでカメラヒータ２４に通電を行い、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

【0070】

ＣＰＵがステップ７０３に進んだ時点にて実行フラグＸｅｘｅの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ７０３にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７１５に進んでカメラヒータ２４への通電を停止する。その後、ＣＰＵは、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

【0071】

以上により、ＣＰＵは、撮影透過領域１０１ａの温度が露点温度Ｔｄを下回ることを確実に防止でき、撮影透過領域１０１ａの温度が露点温度Ｔｄよりも過度に高い温度まで加熱されることによりカメラヒータ２４が無駄な電力を消費してしまうことも防止できる。

【0072】

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できる。

【0073】

（第１変形例）
本変形例では、カメラヒータ２４へ付与する電圧Ｖｃが可変であり、ＥＣＵ３０は、カメラヒータ２４に防曇電力Ｗｃを通電するように当該電圧Ｖｃを決定する。

【0074】

本変形例では、デューティ比決定ルーチンの代わりに電圧Ｖｃを決定するための電圧決定ルーチンが実行される。更に、本変形例のカメラヒータ通電制御では、オフ時間Ｔｏｆｆ及びオン時間Ｔｏｎに従って通電制御を行わずに電圧決定ルーチンで決定された電圧Ｖｃをカメラヒータ２４に付与する点で上記第１変形例と異なる。

【0075】

＜電圧決定ルーチン＞
図８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８では、図６に示したステップと同じ処理を行うステップには、図６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。

【0076】

所定のタイミングになると、ＣＰＵは、図８に示したステップ８００から処理を開始し、図８に示したステップ６０５を実行し、図８に示したステップ６１０及び６１５にてそれぞれ「Ｙｅｓ」と判定すると、図８に示したステップ６２０乃至ステップ６３０を実行する。ＣＰＵは、図８に示したステップ６３０を実行すると、ステップ８０５を実行してステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

【0077】

ステップ８０５：ＣＰＵは、第１車速係数Ｃａ乃至第３車速係数Ｃｃ、露点温度Ｔｄ及び室外温度Ｔａを式（７）に適用することによって、電圧Ｖｃを決定する。

【0078】

【数4】

【0079】

本変形例では、防曇制御においては単位時間Ｔｃｙｃを設定せずに本ルーチンで決定された電圧Ｖｃをカメラヒータ２４に常に付与する。カメラヒータ２４の電力Ｗは、以下の式（８）によって表される。式（８）を式（２）に代入して電圧Ｖｃについて整理すると、上記式（７）が得られる。

【0080】

【数5】

【0081】

ＣＰＵは、ステップ８０５にて電圧Ｖｃを決定してから次に本ルーチンが実行されて電圧Ｖｃを決定するまでの期間、今回本ルーチンで決定した電圧Ｖｃをカメラヒータ２４へ付与し続ける。

【0082】

（第２変形例）
上記実施形態において、ＣＰＵは、露点温度Ｔｄの代わりに「露点温度Ｔｄに所定温度（例えば、２℃）を加算することにより得られる目標温度Ｔｔｇｔ」を式（４）に適用することによりデューティ比Ｄを決定してもよい。目標温度Ｔｔｇｔは露点温度Ｔｄ以上の値であればよく、目標温度Ｔｔｇｔは露点温度Ｔｄであってもよい。このため、上記実施形態は、目標温度Ｔｔｇｔとして露点温度Ｔｄを用いているとも表現できる。なお、上記第１変形例において、ＣＰＵは、露点温度Ｔｄの代わりに上記目標温度Ｔｔｇｔを式（７）に適用することにより電圧Ｖｃを決定してもよい。

【0083】

（第３変形例）
上記実施形態では、車両ＶＡが室内湿度センサ３４を備え、ＣＰＵは、室内湿度センサ３４からの信号に基いて室内湿度Ｈを取得したが、室内湿度Ｈの取得方法はこれに限定されない。本変形例では、ＣＰＵが室内湿度センサ３４を用いずに室内湿度Ｈを取得する方法について説明する。

【0084】

一例としては、ＣＰＵは、空調装置の風量とエバポレータ通過空気の絶対湿度と予め設定された乗員加湿量と乗員人数とに基いて室内湿度Ｈを演算により求めてもよい。この室内湿度Ｈの取得処理の詳細については、特開平７－２８５３１２号公報に記載されているため、詳細な説明を省略する。

【0085】

更に、室外と室内とでは単位面積当たりの水分量は同じであるとの仮定下において、ＣＰＵは、室外温度及び室外湿度を含む気象情報を取得し、室外温度、室外湿度及び室内温度に基いて、室内湿度Ｈを演算により求めてもよい。この室内湿度Ｈの取得処理の詳細については、特開２０１５－７４３６４号公報に記載されているため、詳細な説明を省略する。

【0086】

（第４変形例）
カメラセンサ２２は、リアガラス１０２（図１を参照。）の一部の領域である撮影透過領域を通して車両ＶＡの内部から車両ＶＡの外部を撮影してもよい。

【符号の説明】

【0087】

１０…ヒータ制御装置、２０…ＥＣＵ、２２…カメラセンサ、２４…カメラヒータ、３１…車輪速センサ、３２…室外温度センサ、３３…室内温度センサ、３４…室内湿度センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】