DE102018222740A1

DE102018222740A1 - Fotografiervorrichtung für Fahrzeug und Heizvorrichtung

Info

Publication number: DE102018222740A1
Application number: DE102018222740.3A
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Oikawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2019-06-27
Also published as: CN109969134B; JP2019116148A; CN109969134A; JP6904242B2; US20190193683A1; US10688966B2

Abstract

Ein Fotoapparat für ein Fahrzeug umfasst eine Steuervorrichtung (100), die dazu aufgebaut ist, entweder eine erste Verarbeitung oder eine zweite Verarbeitung durchzuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, bis ein vorab festgelegter Zeitabschnitt (T) seit einer Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts verstrichen ist. Die bestimmte Bedingung ist erfüllt, wenn die Größe eines die Wärmeerzeugungsmenge (Toc, SPD, Vh) bestimmenden Faktors von einer Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors zur Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts um einen vorab festgelegten Wert oder mehr abweicht. Die erste Verarbeitung ist eine Verarbeitung zum Beenden des Anlegens einer Spannung an die Heizeinrichtung, bis der vorab festgelegte Zeitabschnitt verstrichen ist. Die zweite Verarbeitung ist eine Verarbeitung, um eine Zeit zum Anlegen einer Spannung (Ton) basierend auf einer Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors zu der Zeit zu ändern, zu der die bestimmte Bedingung erfüllt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fotografiervorrichtung für ein Fahrzeug und eine Heizvorrichtung, die beispielsweise hinter einer Frontscheibe eines Fahrzeugs angebracht sind.
Erläuterung des Stands der Technik
Eine Kamera kann hinter einer Frontscheibe eines Fahrzeugs angebracht sein. Die Kamera wandelt reflektiertes Licht (ein Objektbild), das von einem Objekt (beispielsweise einem Fahrzeug) reflektiert wurde, das sich vor dem Fahrzeug befindet, durch eine Bildaufnahmevorrichtung in Bilddaten (ein elektrisches Signal) um und überträgt die Bilddaten in eine Steuervorrichtung des Fahrzeugs.
Gelegentlich kann bei geringen Außenlufttemperaturen (d.h. der Temperatur außerhalb des Fahrzeugs) Taukondensation auf der Frontscheibe auftreten, wenn eine Luftheizvorrichtung innerhalb des Fahrzeugs verwendet wird. Zudem können Eis und/oder Reif außen an der Frontscheibe anhaften, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist. Wenn ein solches Phänomen auf der Frontscheibe auftritt, können Daten, die von der Bildaufnahmevorrichtung der Kamera erzeugt werden, Daten sein, die ein unscharfes Objektbild zeigen, oder die Bildaufnahmevorrichtung kann dabei versagen, ein Objekt vor dem Fahrzeug aufzunehmen.
Daher wird eine Heizung, die einen Heizdraht und einen beheizten Abschnitt umfasst, wobei die Heizung an der Frontscheibe befestigt ist und vom Heizdraht aufgenommene Wärme an diese als Abstrahlwärme abgibt, hinter der Frontscheibe des Fahrzeugs (d.h. im Fahrzeug) angebracht, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2017-185896 ( JP 2017-185 896 A ) offenbart ist.
Diese Heizung ist über elektrische Versorgungsleitungen mit einer elektrischen Stromquelle des Fahrzeugs verbunden. Wenn der Strom von der elektrischen Stromquelle der Heizung zugeführt wird, erzeugt die Heizung Wärme. Der beheizte Abschnitt wird durch die Wärme geheizt, die von der Heizung erzeugt wird, und die Abstrahlwärme, die vom beheizten Abschnitt erzeugt wird, wird an die Frontscheibe übertragen. Wenn die Temperatur der Heizung einen Wert erreicht, der innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs liegt, wird die Temperatur der Frontscheibe gleich groß wie oder größer als die Taupunkttemperatur. Folglich verschwindet die auf der Frontscheibe auftretende Taukondensation. Zudem verschwinden Eis und Reif, die an der Außenseite der Frontscheibe anhaften.
Daher kann das Risiko verringert werden, dass die Bildaufnahmevorrichtung ein unscharfes Objekt aufnimmt oder dabei versagt, ein Bild eines Objekts aufzunehmen, wenn die Frontscheibe durch die Heizung und den beheizten Abschnitt aufgeheizt wird.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Die Außenlufttemperatur, die Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen weisen eine Korrelation mit der Temperatur der Frontscheibe auf, die von der Heizung aufgeheizt wird. Daher wird die gesamte Wärmemenge, die von der Heizung für einen vorbestimmten Zeitabschnitt zu erzeugen ist (die nachstehend als eine Sollwärmeerzeugungsmenge bezeichnet werden kann) vorzugsweise basierend auf der Außenlufttemperatur, der Fahrzeuggeschwindigkeit etc. bestimmt. Nachstehend kann ein Faktor, der die Temperatur der Scheibe beeinflusst, als ein die Wärmeerzeugungsmenge bestimmender Faktor bezeichnet werden.
Daher kann der „Zeitabschnitt zum Anlegen der Spannung der elektrischen Stromquelle an die Heizung im Zeitabschnitt von der Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts bis zum Verstreichen des vorab festgelegten Zeitabschnitts (Spannungsanlegezeit)“ basierend auf der Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors zur Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts angepasst werden.
Die Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors wie die Außenlufttemperatur und die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert sich jedoch im Laufe der Zeit. Daher kann sich die Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors innerhalb eines Zeitabschnitts ab der Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts bis zu seinem Ende stark ändern. Insbesondere gibt es beispielsweise eine Möglichkeit, dass die Temperaturen des Fensters und der Heizung außergewöhnlich ansteigen, wenn die Spannungsanlegezeit kontinuierlich auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit ab dem Beginn der Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts gesteuert wird, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit im Vergleich zur Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts deutlich niedriger wird.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das vorstehend erläuterte Problem zu bewältigen. Das heißt, die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, einen Fotoapparat für ein Fahrzeug und eine Heizvorrichtung zu schaffen, die verhindern kann, dass die erzeugte Wärmemenge einer Heizeinrichtung in einem vorab festgelegten Zeitabschnitt zu groß wird, selbst wenn sich ein die Wärmeerzeugungsmenge bestimmender Faktor stark ändert.
Ein Fotoapparat für ein Fahrzeug nach der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes:

Einen Fotoapparat (30), der innerhalb eines Fahrzeugs so angeordnet ist, dass er zu einer Fahrzeugscheibe (85) blickt, und dazu aufgebaut ist, Fotografielicht bzw. Fotobeleuchtungslicht aufzunehmen, das durch die Scheibe fällt;
eine Heizeinrichtung (41a, 43b), die innerhalb des Fahrzeugs so angeordnet ist, dass sie zur Scheibe blickt, wobei die Heizeinrichtung Wärme erzeugt, die auf die Scheibe übertragen wird, wenn die Spannung einer elektrischen Stromquelle des Fahrzeugs an der Heizeinrichtung anliegt; und
eine Steuervorrichtung (100), die die Zeit des Anlegens der Spannung, die der Zeitabschnitt zum Anlegen der Spannung der elektrischen Stromquelle an der Heizeinrichtung in einem vorab festgelegten Zeitabschnitt (T) ist, auf der Grundlage einer Größe eines die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors (Toc, SPD, Vh) ändert, der die Temperatur des Fensters zur Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts beeinflusst.

Die Steuervorrichtung ist dazu aufgebaut, entweder eine erste Verarbeitung oder eine zweite Verarbeitung auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, bis der vorab festgelegter Zeitabschnitt seit der Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts beendet ist.
Die bestimmte Bedingung ist erfüllt, sobald die Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors von der Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors zu Beginn des vorab festgelegten Zeitabschnitts um einen vorab festgelegten Wert oder mehr abweicht.
Die erste Verarbeitung ist eine Verarbeitung, um das Anlegen der Spannung an die Heizeinrichtung zu beenden, wenn die vorab festgelegte Zeitdauer verstrichen ist.
Die zweite Verarbeitung ist eine Verarbeitung zum Ändern der Zeit des Anlegens der Spannung basierend auf der Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors dann, wenn die bestimmte Bedingung erfüllt ist.
Eine Heizvorrichtung (95) nach der vorliegenden Erfindung, die innerhalb eines Fahrzeugs so angeordnet ist, dass sie zusammen mit einem Fotoapparat (30) zu einer Fahrzeugscheibe (85) blickt, wobei die Heizvorrichtung Folgendes umfasst:

eine Heizeinrichtung (41a, 43b), die Wärme erzeugt, wenn Spannung einer elektrischen Stromquelle des Fahrzeugs an der Heizeinrichtung anliegt; und
eine Steuervorrichtung (100), die eine Zeit des Anlegens der Spannung ändert, die ein Zeitabschnitt zum Anlegen der Spannung der elektrischen Stromquelle an die Heizeinrichtung in einem vorab festgelegten Zeitabschnitt (T) ist, und zwar auf der Grundlage einer Größe eines Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors (Toc, SPD, Vh), der die Temperatur des Fensters am Startzeitpunkt des vorab festgelegten Zeitabschnitts beeinflusst.

Die Steuervorrichtung ist dazu aufgebaut, entweder eine erste Verarbeitung oder eine zweite Verarbeitung auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, bis der vorab festgelegte Zeitabschnitt seit seinem Startzeitpunkt beendet ist.
Die bestimmte Bedingung ist erfüllt, wenn die Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors von der Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors am Startzeitpunkt des vorab festgelegten Zeitabschnitts um einen vorab festgelegten Wert oder mehr abweicht.
Die erste Verarbeitung ist eine Verarbeitung zum Stoppen des Anlegens der Spannung an die Heizeinrichtung bis zu dem Zeitpunkt, an dem der vorab festgelegte Zeitabschnitt beendet ist.
Die zweite Verarbeitung ist eine Verarbeitung, um die Spannungsanlegezeit auf der Grundlage der Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors zu der Zeit zu ändern, zu der die bestimmte Bedingung erfüllt ist.
Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung führt entweder die erste Verarbeitung oder die zweite Verarbeitung aus, wenn die Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors (beispielsweise die Außenlufttemperatur und die Fahrzeuggeschwindigkeit) von der Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors zur Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts um den vorab festgelegten Wert oder stärker abweicht. Daher wird eine Wahrscheinlichkeit gering, dass eine Wärmeerzeugungsmenge der Heizeinrichtung für den vorab festgelegten Zeitabschnitt zu groß wird, wenn beispielsweise die Spannung während des vorab festgelegten Zeitabschnitts an der Heizeinrichtung anliegt.
In einem der Aspekte der vorliegenden Erfindung umfasst der Fotoapparat für ein Fahrzeug weiterhin Folgendes:

Einen Außenlufttemperaturdetektor (101), der eine Außenlufttemperatur erfasst; und
einen Außenlufttemperaturkorrektor (100), der eine korrigierte Außenlufttemperatur (Toc) berechnet, indem er die Außenlufttemperatur, die auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Außenlufttemperaturdetektors passend zu einer Temperaturanstiegsgröße korrigiert, die auf Grundlage der Größe eines Außenlufttemperatureinflussfaktors abgeschätzt wird, der den Erfassungswert des Außenlufttemperaturdetektors beeinflusst.

Die Steuervorrichtung ist dazu aufgebaut, die korrigierte Außenlufttemperatur als den die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktor zu nutzen.
Nach diesem Aspekt ändert die Steuervorrichtung die Spannungsanlegezeit basierend auf der korrigierten Außenlufttemperatur, die durch Korrigieren der vom Außenlufttemperaturdetektor erfassten Außenlufttemperatur erhalten wird, anhand der Temperaturanstiegsgröße, die passend zur Größe des Außenlufttemperatureinflussfaktors abgeschätzt wird. Die korrigierte Außenlufttemperatur liegt wahrscheinlich nahe der Außenlufttemperatur in der Umgebung des Fensters, das durch die Heizeinrichtung aufgeheizt wird. Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass die Temperatur des Fensters, das Wärme von der Heizeinrichtung aufnimmt, zu einer gewünschten Temperatur wird (beispielsweise einer Temperatur gleich der oder höher als die Taupunkttemperatur), wenn die Spannung während des vorab festgelegten Zeitabschnitts an der Heizeinrichtung anliegt.
In einem der Aspekte der vorliegenden Erfindung ist der Außenlufttemperaturdetektor in einem Kühlergrill des Fahrzeugs vorgesehen, wobei der Außenlufttemperatureinflussfaktor mindestens entweder eine Betriebsgröße einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs, eine Bestrahlungsstärke mit natürlichem Licht, das auf das Fahrzeug wirkt, oder ein Öffnungsgrad eines im Fahrzeug vorhandenen Kühlergrillverschlusses (105) ist.
Nach diesem Aspekt kann die korrekte Außenlufttemperatur präzise erhalten werden, weil die korrigierte Außenlufttemperatur basierend auf dem Außenlufttemperatureinflussfaktor berechnet wird, der den Erfassungswert des Außenlufttemperaturdetektors beeinflusst, der im Kühlergrill vorgesehen ist. Daher wird die Wahrscheinlichkeit größer, dass die Scheibe, die Wärme von der Heizeinrichtung aufnimmt, die gewünschte Temperatur erreicht, wenn die Spannung während des vorab festgelegten Zeitabschnitts an der Heizeinrichtung anliegt.
In der vorstehend erläuterten Beschreibung werden Namen und Bezugszeichen, die in den nachstehenden Beschreibungen von Ausführungsformen verwendet werden, in Klammern zu den Elementen der vorliegenden Erfindung hinzugefügt, damit die Erfindung verständlich wird. Diese Namen und Bezugszeichen sollten jedoch nicht verwendet werden, um das Gebiet der vorliegenden Erfindung zu beschränken. Andere Aufgaben, andere Merkmale und zugehörige Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der nachstehend erläuterten Figuren leicht verständlich.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fotoapparats für ein Fahrzeug und einer Frontscheibe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von vorn gesehen.
2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Fotoapparats für ein Fahrzeug von oben gesehen.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Fotoapparats für ein Fahrzeug von oben gesehen.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Lichtabschirm- und Heizeinheit von unten gesehen.
6 ist eine perspektivische Ansicht der Lichtabschirm- und Heizeinheit von unten gesehen.
7 ist eine schematische Ansicht eines beheizten Abschnitts, eines Heizmoduls, eines Sicherungsmoduls und eines Kabelmoduls von unten gesehen.
8a ist eine Schnittansicht der an einer Position geschnittenen Lichtabschirm- und Heizeinheit, die durch die Sicherung geht.
8b ist eine Schnittansicht der an einer Position geschnittenen Lichtabschirm- und Heizeinheit, die durch eine Dichtung geht.
9 ist eine schematische Ansicht einer elektrischen Schaltung.
10 ist ein Programm, das eine Verarbeitung zeigt, die von einer Steuervorrichtung ausgeführt wird.
11 ist ein Schaubild, das ein Tastverhältnis zeigt, wenn einer Heizung Elektrizität zugeführt wird.
12 ist ein Programm, das eine Verarbeitung durch die Steuervorrichtung gemäß einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

GENAUE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird ein Fotoapparat für ein Fahrzeug (der eine Heizvorrichtung umfasst) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
(Aufbau)
Wie in 1 gezeigt wird, ist ein Fotoapparat 10 für ein Fahrzeug (der nachstehend als ein „Fotoapparat 10“ bezeichnet wird) gemäß der Ausführungsform hinter einer Frontscheibe 85 eines Fahrzeugs vorgesehen (d.h. im Fahrzeug vorgesehen). Die Frontscheibe 85 ist aus durchsichtigem Glas hergestellt. Die Frontscheibe 85 kann neben Glas aus einem anderen Material (beispielsweise Kunstharz) hergestellt sein, solange sie durchsichtig ist. Wie in 2 gezeigt wird, ist die Frontscheibe 85 relativ zur Fahrzeugkarosserie so geneigt, dass die Frontscheibe 85 allmählich hin zur Vorderseite des Fahrzeugs verläuft, wenn sie sich vom oberen Ende derselben dem unteren Ende annähert.
Wie in 1 gezeigt, ist eine Lichtabschirmlage 86, die im Wesentlichen T-Form aufweist, an einem oberen Kantenabschnitt und seiner Umgebung der hinteren Fläche (d.h. einer Fläche auf der Fahrzeuginnenseite) der Frontscheibe 85 angebracht. Am mittleren Abschnitt der Lichtabschirmlage 86 ist ein sich nach vorn erstreckender Abschnitt 86a gebildet, der sich nach vorn und schräg nach unten erstreckt. Ein Lichtdurchlassloch 86b mit einer im Wesentlichen trapezartigen Form ist in der Umgebung des vorderen Endes des sich nach vorn erstreckenden Abschnitts 86a geformt. Ein Abschnitt der Frontscheibe 85, der dem Lichtdurchlassloch 86b gegenüberliegt, ist ein Lichtdurchlassabschnitt 85a. Der Fotoapparat 10 ist hinter der Frontscheibe 85 (d.h. im Fahrzeug) so vorgesehen, dass er dem Lichtdurchlassabschnitt 85a gegenüberliegt.
Wie in den 3 und 4 gezeigt wird, umfasst der Fotoapparat 10 einen Halter 20, eine Kameraeinheit 30, eine Lichtabschirm- und Heizeinheit 40 und eine Abdeckung 50 als Hauptkomponenten.
Der Halter 20 ist aus einem Hartkunstharz hergestellt. Ein Lagerabschnitt 21, der im Wesentlichen ein trapezförmiges Durchgangsloch ist, wird im Halter 20 geformt. Zudem sind zahlreiche Klebeflächen 22 auf der oberen Fläche der Halters 20 gebildet.
Die Kameraeinheit 30 umfasst ein Gehäuse 31 und eine Bildaufnahmeeinheit 32. Das Gehäuse 31 ist ein einstückig gegossenes bzw. gefertigtes Produkt, das aus Kunstharz hergestellt ist, und bildet die Außenform der Kameraeinheit 30. Eine Abdeckungsmontageaussparung 31a, die in einer Draufsicht im Wesentlichen eine trapezartige Form aufweist, ist auf der oberen Fläche des Gehäuses 31 gebildet. Die Bildaufnahmeeinheit 32 ist an der hinteren Endfläche der Abdeckungsmontageaussparung 31a befestigt. Wie in 2 gezeigt wird, umfasst die Bildaufnahmeeinheit 32 ein Objektiv 32a und eine Bildaufnahmevorrichtung 32b, die unmittelbar hinter dem Objektiv 32a positioniert ist. Die Bildaufnahmevorrichtung 32b ist eine Vorrichtung vom Facettenaugentyp. Die Bildaufnahmevorrichtung 32b nimmt reflektiertes Licht (Fotografielicht) auf, das von einem vor der Kameraeinheit 30 angeordneten Hindernis zurückgeworfen wird und durch das Objektiv 32a geht. Der obere Abschnitt der Kameraeinheit 30 greift in den Halter 20 ein und wird vom Halter 20 gestützt. Man bemerke, dass ein Thermistor bzw. wärmeabhängiger Widerstand 30a (s. 9), der die Temperatur Tc der Kameraeinheit 30 erfassen kann, in der Kameraeinheit 30 vorgesehen ist.
Die Lichtabschirm- und Heizeinheit 40, die in den 4 bis 8 (insbesondere in 5) gezeigt ist, weist als Hauptkomponenten eine Lichtabschirmhaube 41, ein doppelseitiges Klebeband 42, ein Heizmodul 43, ein Sicherungsmodul 44, einen Wärmeisolator 45 und ein Kabelmodul 46 auf.
Die Lichtabschirmhaube 41 ist ein einstückig gefertigtes bzw. gespritztes Produkt, das aus einem harten Kunstharz hergestellt ist. Die Lichtabschirmhaube 41 umfasst einen beheizten Abschnitt 41a und Seitenwandabschnitte 41b. Der beheizte Abschnitt 41a ist eine Platte, die eine gleichseitige Dreiecksform aufweist, (d.h., der beheizte Abschnitt 41a in der Frontansicht weist eine gleichseitige Dreiecksform auf). Der beheizte Abschnitt 41a ist mit Bezug auf die Mittellinie L1 achssymmetrisch, die sich in der Richtung von vorn nach hinten bzw. Längsrichtung erstreckt. Die Seitenwandabschnitte 41b sind ein Paar Flanschabschnitte, die jeweils von linken und rechten Seitenkantenabschnitten des beheizten Abschnitts 41a nach oben hervorstehen. Die Höhe jedes Seitenwandabschnitts 41b steigt allmählich von seinem vorderen Ende zu seinem hinteren Ende an.
Das Heizmodul 43 umfasst eine PET-Lage 43a und eine Heizung 43b.
Die PET-Lage 43a ist aus PET (Polyethylenterephtalat) hergestellt. Die Außenform der PET-Lage 43a besitzt im Wesentlichen dieselbe Form wie jene des beheizten Abschnitts 41a. Das heißt, die PET-Lage 43a ist ein gleichseitiges Dreieck, das achssymmetrisch zur Mittellinie L1 ist. Die PET-Lage 43a weist gute Isoliereigenschaften auf.
Die Heizung 43b ist ein aus Metall (beispielsweise Messing) hergestellter Heizdraht, der Wärme erzeugt, wenn elektrischer Strom hindurchgeschickt wird. Die Heizung 43b wird über im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der PET-Lage 43a durch Zickzack-Aufdruck geformt. Beide Endabschnitte der Heizung 43b werden durch zwei Anschlüsse 43c, 43d gebildet, die eine größere Fläche als die anderen Abschnitte der Heizung 43b bilden. Die Anschlüsse 43c, 43d werden auf den oberen und unteren Flächen jeder PET-Lage 43a freigelegt. Der Anschluss 43c ist in der Nähe der hinteren Ecke der PET-Lage 43a vorgesehen, und der Anschluss 43d ist in der Nähe der vorderen rechten Ecke der PET-Lage 43a vorgesehen.
Die untere Fläche des doppelseitigen Klebebands 42 ist an der oberen Fläche der PET-Lage 43a so angebracht, dass sie die Heizung 43b abdeckt. Das doppelseitige Klebeband 42 weist im Wesentlichen dieselbe Form auf wie der beheizte Abschnitt 41a und die PET-Lage 43a. Die obere Fläche des doppelseitigen Klebebands 42 ist an der unteren Fläche des beheizten Abschnitts 41a angebracht. Dadurch ist das Heizmodul 43 an der Lichtabschirmhaube 41 befestigt. Das doppelseitige Klebeband 42 weist eine gute thermische Leitfähigkeit auf. Der Umfangskantenabschnitt der PET-Lage 43a überlappt die Umfangskantenabschnitte des doppelseitigen Klebebands 42 und des beheizten Abschnitts 41a.
Das Sicherungsmodul 44 ist integriert mit einem doppelseitigen Klebeband 44a, einer Sicherung 44b und zwei Zuführdrähten 44c, 44d versehen.
Das doppelseitige Klebeband 44a ist ein lagenartiges Teil mit einer in 5 gezeigten Form, und beide Flächen des doppelseitigen Klebebands 44a sind Klebeflächen. Die thermische Leitfähigkeit des doppelseitigen Klebebands 44a ist geringer als jene der Lichtabschirmhaube 41, des doppelseitigen Klebebands 42 und der PET-Lage 43a.
Die Sicherung 44b ist ein strombegrenzendes Element und umfasst ein zylindrisches Isoliergehäuse und ein schmelzbares Metall, das leitfähig ist. Das schmelzbare Metall ist innerhalb des isolierenden Gehäuses vorgesehen und ist am isolierenden Gehäuse befestigt. Das isolierende Gehäuse der Sicherung 44b ist an dem im Wesentlichen mittleren Abschnitt der oberen Fläche des doppelseitigen Klebebands 44a angebracht.
Die zwei Zuführdrähte 44c, 44d sind wie veranschaulicht an der oberen Fläche des doppelseitigen Klebebands 44a angebracht. Ein Ende jedes der beiden Zuführdrähte 44c, 44d ist in dem Isoliergehäuse der Sicherung 44b angeordnet. Das eine Ende des Zuführdrahts 44c ist mit einem Ende des schmelzbaren Metalls verbunden, und das eine Ende des Zuführdrahts 44d ist mit dem anderen Ende des schmelzbaren Metalls verbunden. Andererseits sind Verbindungsenden 44c1, 44d1, die die anderen Enden der beiden Zuführdrähte 44c, 44d sind, beide relativ zum doppelseitigen Klebeband 44a auf der Außenumfangsseite angeordnet.
Die obere Fläche des doppelseitigen Klebebands 44a ist an der unteren Fläche der PET-Lage 43a angebracht. Folglich ist das Sicherungsmodul 44 am Heizmodul 43 befestigt. Wie in 7 gezeigt wird, ist das gesamte Sicherungsmodul 44 relativ zum Außenumfangskantenabschnitt der PET-Lage 43a auf der Innenumfangsseite angeordnet. Die zwei Anschlüsse 43c, 43d des Heizmoduls 43 sind relativ zum doppelseitigen Klebeband 44a auf der Außenumfangsseite angeordnet. Zudem ist wie in 7 gezeigt die Sicherung 44b des Sicherungsmoduls 44 in einer Position angeordnet, die die Position des Schwerpunkts G des beheizten Abschnitts 41a in der Dickenrichtung des beheizten Abschnitts 41a überlappt. Das heißt, dass die Sicherung 44b auf einer geraden Linie angeordnet ist, die sich in der Dickenrichtung des beheizten Abschnitts 41a erstreckt und durch den Schwerpunkt G geht.
Die Sicherung 44b und die Zuführdrähte 44c, 44d (mit Ausnahme der Verbindungsenden 44c1, 44d1) sind mit der unteren Fläche der PET-Lage 43a in Kontakt. Das heißt, die Sicherung 44b und die Zuführdrähte 44c, 44d (mit Ausnahme der Verbindungsenden 44c1, 44d1) und der Abschnitte der Heizung 43b mit Ausnahme der Anschlüsse 43c, 43d sind voneinander durch die dazwischenliegende PET-Lage 43a isoliert. Zudem ist das Verbindungsende 44d1 des Zuführdrahts 44d mit der unteren Fläche des Anschlusses 43d der PET-Lage 43a verlötet (nicht gezeigt).
Der Wärmeisolator 45 ist aus einem Isoliermaterial hergestellt und weist im Wesentlichen dieselbe Form wie der beheizte Abschnitt 41a auf. Das heißt, dass der Wärmeisolator 45 ein gleichseitiges dreieckiges lagenartiges Teil ist. Zwei Durchgangslöcher 45a, 45b sind in der Nähe des Ecks am hinteren Ende des Wärmeisolators 45 gebildet. Die thermische Leitfähigkeit des Wärmeisolators 45 ist geringer als jene der Lichtabschirmhaube 41, des doppelseitigen Klebebands 42, der PET-Lage 43a und des doppelseitigen Klebebands 44a.
Die obere Fläche des Wärmeisolators 45 ist an der unteren Fläche des doppelseitigen Klebebands 44a angebracht. Ein Abschnitt der oberen Fläche des Wärmeisolators 45, der dem doppelseitigen Klebeband 44a nicht gegenüberliegt, berührt die untere Fläche der PET-Lage 43a. Der Umfangsabschnitt des Wärmeisolators 45 berührt einen Abschnitt der Lichtabschirmhaube 41, der auf der Außenumfangsseite gegenüber den Umgebungsabschnitten des beheizten Abschnitts 41a und der PET-Lage 43a angeordnet ist. Zudem sind die Durchgangslöcher 45a, 45b des Wärmeisolators 45 auf der Mittellinie L1 angeordnet, wenn sie in der Dickenrichtung des beheizten Abschnitts 41a gesehen werden. Wenn der Wärmeisolator 45 am doppelseitigen Klebeband 44a befestigt ist, wird das Durchgangsloch 45a unmittelbar unterhalb des Anschlusses 43c der PET-Lage 43a angeordnet, und das Durchgangsloch 45b wird unmittelbar unter dem Verbindungsende 44c1 des Zuführdrahts 44c angeordnet.
Wie in den 5 bis 9 gezeigt wird, ist das Kabelmodul 46 mit einem ersten elektrischen Kabel 60, einem zweiten elektrischen Kabel 63, einem Verbinder 66 (s. 4 und 9), der mit einem Ende des ersten elektrischen Kabels 60 und einem Ende des zweiten elektrischen Kabels 63 verbunden ist, und einem Kabelkanal bzw. einem Schrumpfschlauch 67 versehen.
Das erste elektrische Kabel 60 umfasst einen elektrischen Draht 61, der aus einem Metalldraht mit hoher Leitfähigkeit besteht, und ein Isolier- bzw. Abdeckrohr 62, das die Außenumfangsfläche des elektrischen Drahts 61 mit Ausnahme der Außenumfangsfläche der beiden Endabschnitte desselben abdeckt. In ähnlicher Weise umfasst das zweite elektrische Kabel 63 einen elektrischen Draht 64, der aus einem Metalldraht hergestellt ist, der eine hohe Leitfähigkeit aufweist, und ein Abdeckrohr 65, das die Außenumfangsfläche des elektrischen Drahts 64 mit Ausnahme der Außenumfangsfläche seiner beiden Endabschnitte abdeckt.
Zwei (nicht gezeigte) metallische Kontakte sind im Verbinder 66 vorgesehen. Einer der beiden Kontakte ist eine Anode und der andere ist eine Kathode. Ein Ende des ersten elektrischen Kabels 60 und ein Ende des zweiten elektrischen Kabels 63 sind mit dem Verbinder 66 verbunden. Ein Ende des elektrischen Drahts 61 ist mit einem Kontakt verbunden, der die Anode ist, und ein Ende des elektrischen Drahts 64 ist mit dem anderen Kontakt verbunden, der die Kathode ist.
Zudem werden wie in den 4 und 6 gezeigt Abschnitte des Abdeckrohrs 62 und des Abdeckrohrs 65, die sich von den vorderen und hinteren Endabschnitten derselben unterscheiden, in das einzelne Zusammenhalterohr 67 eingeführt. Das heißt, das Zusammenhalterohr 67 bündelt das Abdeckrohr 62 und das Abdeckrohr 65 so, dass sie sich nicht voneinander trennen.
Wie in 8B gezeigt ist, wird das andere Ende des elektrischen Drahts 61 des ersten elektrischen Kabels 60 in das Durchgangsloch 45a des Wärmeisolators 45 eingeführt, und das andere Ende des elektrischen Drahts 61 ist mit der unteren Fläche des Anschlusses 43c durch ein Lot 70 verbunden. Obwohl dies nicht gezeigt ist, wird das andere Ende des elektrischen Drahts 64 des zweiten elektrischen Kabels 63 in das Durchgangsloch 45b des Wärmeisolators 45 eingeführt. Das andere Ende des elektrischen Drahts 64 und das Verbindungsende 44c1 des Zuführdrahts 44c werden miteinander verlötet.
Wie in den 6, 8A und 8B gezeigt wird, ist eine Dichtung 71, die elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist, an der unteren Fläche des Wärmeisolators 45 und einem fixierten Abschnitt 62a (der in den 5 und 8B gezeigt ist) befestigt, der sich in der Nähe des Endes des Abdeckrohrs 62 des ersten elektrischen Kabels 60 auf der Seite des Durchgangslochs 45a befindet. Das Durchgangsloch 45a wird durch diese Dichtung 71 abgedeckt. In ähnlicher Weise ist wie in 6 gezeigt eine Dichtung 72, die elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist, an der unteren Fläche des Wärmeisolators 45 und einem fixierten Abschnitt 65a (der in 5 gezeigt ist) fixiert, der sich in der Nähe des Endes des Abdeckrohrs 65 des zweiten elektrischen Kabels 63 auf der Seite des Durchgangslochs 45b befindet. Das Durchgangsloch 45b wird durch diese Dichtung 72 abgedeckt.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, wird die Lichtabschirmhaube 41 der Lichtabschirm- und Heizeinheit 40 in die Haubenmontageaussparung 31a der Kameraeinheit 30 montiert, und der vordere Abschnitt der Bildaufnahmeeinheit 32 ist direkt oberhalb des hinteren Endabschnitts des beheizten Abschnitts 41a über einem Spalt zwischen den hinteren Endabschnitten der linken und rechten Seitenwandabschnitte 41b angeordnet. Zudem wird die Lichtabschirmhaube 41 der Lichtabschirm- und Heizeinheit 40 wie in den 2 und 3 gezeigt im Lagerabschnitt 21 des Halters 20 montiert, und die obere Fläche der Abdeckung 50 ist am Halter 20 so befestigt, dass sie die Kameraeinheit 30 und die Lichtabschirm- und Heizeinheit 40 abdeckt.
Der Verbinder 66 des Kabelmoduls 46 wird durch die hintere Endöffnung der Abdeckung 50 zur Rückseite der Abdeckung 50 gezogen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt wird, ist der Fotoapparat 10, der auf diese Weise integriert ist, an der fahrzeuginneren Seitenfläche des sich nach vorn erstreckenden Abschnitts 86a der Lichtabschirmlage 86 unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Klebstoffs befestigt, der auf jede Klebefläche 22 des Halters 20 aufgebracht ist. Dann werden der Lagerabschnitt 21 des Halters 20, der beheizte Abschnitt 41a der Lichtabschirm- und Heizeinheit 40 und die Bildaufnahmeeinheit 32 der Kameraeinheit 30 an Positionen angeordnet, die dem Lichtdurchlassloch 86b der Lichtabschirmlage 86 gegenüberliegen. Demgemäß wird Fotografielicht, das von der Außenseite der Frontscheibe 85 zur Innenseite der Frontscheibe 85 gerichtet ist und durch den Lichtdurchlassabschnitt 85a und das Lichtdurchlassloch 86b der Lichtabschirmlage 86 nach hinten durchgeht, von der Bildaufnahmevorrichtung 32b aufgenommen, nachdem es durch das Objektiv 32a der Bildaufnahmeeinheit 32 geht.
Wie in 9 gezeigt wird, ist das Fahrzeug mit einer (nicht gezeigten, nachstehend als „Steuervorrichtung“ bezeichneten) elektronischen Steuervorrichtung 100 versehen. Die Steuervorrichtung 100 ist eine ECU. ECU ist eine Abkürzung für Electronic Control Unit bzw. elektronische Steuereinheit, und sie ist mit einem Mikrocomputer versehen, der eine CPU und eine Speichervorrichtung wie ROM und RAM umfasst. Die CPU implementiert verschiedene Funktionen durch Ausführen von Befehlen (Programmen), die im ROM gespeichert sind. Ein „Kennfeld zur Berechnung eines Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit (MapLo)“, ein „Kennfeld zur Berechnung eines Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit (MapHi)“ und „erste bis dritte Kennfelder zur Korrektur der Außenlufttemperatur“ sind in der Speichervorrichtung (dem ROM) der Steuervorrichtung 100 gespeichert.
Zudem weist das Fahrzeug einen Außenlufttemperatursensor 101 auf, um eine Temperatur Tair außerhalb des Fahrzeugs zu messen. Der Außenlufttemperatursensor 101 ist in einem Kühlergrill des Fahrzeugs vorgesehen. Der Außenlufttemperatursensor 101 ist mit der Steuervorrichtung 100 verbunden. Zudem ist das Fahrzeug mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 131 versehen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 131 ist mit einer später beschriebenen Bremssteuer-ECU 130 verbunden. Zudem können die Steuervorrichtung 100, eine später beschriebene Kamerasteuer-ECU 120 und die Bremssteuer-ECU 130 einander Informationen (Signale) über ein (nicht gezeigtes) CAN senden und voneinander empfangen.
Zudem ist das Fahrzeug mit einem Schaltelement 102 versehen. Das Schaltelement 102 ist ein Halbleiterschaltelement. Der Zustand des Schaltelements 102 wird durch die Steuervorrichtung 100 zwischen einem EIN-Zustand (leitenden Zustand oder Verbindungszustand) und einem AUS-Zustand (nichtleitenden Zustand oder getrennten Zustand) umgeschaltet. Das Schaltelement 102 kann ein Schalter vom Relaistyp sein.
Zudem sind ein Maschinenzustandsgrößenerfassungssensor 103, ein Sensor 104 für die Stärke der Solarstrahlung und ein Stellglied 105a mit der Steuervorrichtung 100 verbunden.
Der Maschinenzustandsgrößenerfassungssensor 103 erzeugt ein Signal passend zu Zustandsgrößen einer Maschine (einer Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine), die in einem Motorraum angeordnet ist, der im vorderen Teil des Fahrzeugs vorgesehen ist. Diese Zustandsgrößen umfassen beispielsweise eine Kühlwassertemperatur THW, eine Motordrehzahl NE und ein Motordrehmoment Tq (genau genommen einen Gaspedalbetätigungsbetrag PA zum Abschätzen des Motormoments Tq).
Der Sensor 104 für die Stärke der Solarstrahlung ist im Kühlergrill vorgesehen. Der Sensor 104 für die Stärke der Solarstrahlung erzeugt ein Signal passend zu einer Strahlungsmenge L von natürlichem Licht (Sonnenlicht), das vom Sensor 104 für die Stärke der Solarstrahlung aufgenommen wird.
Wenn es ein Drehbefehlssignal von der Steuervorrichtung 100 empfängt, ändert das Stellglied 105a einen Öffnungsgrad θ des Kühlergrillverschlusses 105, der unmittelbar hinter dem Kühlergrill vorgesehen ist, auf einen Öffnungsgrad passend zum Drehbefehlssignal.
Wie in 9 gezeigt ist der Verbinder 66 der Lichtabschirm- und Heizeinheit 40 mit einem fahrzeugkarosserieseitigen Verbinder 66a verbunden, der an der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist. Tatsächlich sind der Verbinder 66 und der fahrzeugkarosserieseitige Verbinder 66a integrierte Elemente. In 9 werden jedoch der Verbinder 66 und der fahrzeugkarosserieseitige Verbinder 66a so gezeichnet, dass der Verbinder 66 und der fahrzeugkarosserieseitige Verbinder 66a in zwei Teile unterteilt sind, um die Verbindungsbeziehung leicht verständlich zu halten.
Das erste elektrische Kabel 60 ist mit einer Anode einer im Fahrzeug eingebauten elektrischen Stromquelle (d.h., einer elektrischen Zündstromquelle oder Batterie) über den Verbinder 66, den fahrzeugkarosserieseitigen Verbinder 66a, eine elektrische Versorgungsleitung EL1, und einem Zündschalter (IG • SW) verbunden. Eine Kathode der elektrischen Zündstromquelle ist geerdet. Das zweite elektrische Kabel 63 ist mit einem Ende des Schaltelements 102 über den Verbinder 66 und den fahrzeugkarosserieseitigen Verbinder 66a verbunden. Das andere Ende des Schaltelements 102 ist geerdet.
Wenn sich das Schaltelement 102 im AUS-Zustand befindet, wird daher der Heizung 43b keine Elektrizität von der elektrischen Zündquelle zugeführt, so dass die Heizung 43b keine Wärme erzeugt. Wenn sich das Schaltelement 102 im EIN-Zustand befindet, wird der Heizung 43b Elektrizität von der elektrischen Zündstromquelle zugeführt, so dass die Heizung 43b Wärme erzeugt.
Ein Ende EL2S einer elektrischen Versorgungsleitung EL2 ist mit dem Zündschalter (IG • SW) verbunden. Das andere Ende EL2E der elektrischen Versorgungsleitung EL2 ist mit einem Eingangsanschluss P1 eines Relaiselements 110 verbunden. Ein Abgabeanschluss P2 des Relaiselements 110 ist mit einem Ende einer elektrischen Versorgungsleitung EL3 und einer elektrischen Versorgungsleitung EL4 verbunden.
Eine (nicht gezeigte) Stromversorgungsleitung der Kamerasteuer-ECU 120 ist mit dem anderen Ende der elektrischen Versorgungsleitung EL3 verbunden. Eine (nicht gezeigte) Erdungsleitung der Kamerasteuer-ECU 120 ist geerdet. Folglich wird die Kamerasteuer-ECU von der elektrischen Zündstromquelle über das Relaiselement 110 mit Elektrizität versorgt. Zudem ist eine (nicht gezeigte) Stromversorgungsleitung der Kameraeinheit 30 mit dem anderen Ende der elektrischen Versorgungsleitung EL3 verbunden, und eine (nicht gezeigte) Erdleitung der Kameraeinheit 30 ist geerdet. Dadurch wird die Kameraeinheit 30 mit Elektrizität von der elektrischen Zündstromquelle über das Relaiselement 110 versorgt. Die Kamerasteuer-ECU 120 und die Kameraeinheit 30 sind miteinander so verbunden, dass sie dazu fähig sind, einander verschiedene Signale zu senden und voneinander zu empfangen.
Eine (nicht gezeigte) Stromzuführleitung der Bremssteuer-ECU 130 ist mit dem anderen Ende der elektrischen Versorgungsleitung EL4 verbunden. Eine (nicht gezeigte) Erdungsleitung der Bremssteuer-ECU 130 ist geerdet. Deshalb wird der Bremssteuer-ECU 130 von der elektrischen Zündstromquelle Elektrizität über das Relaiselement 110 zugeführt. Die Bremssteuer-ECU 130 ist mit einer (nicht gezeigten) Bremsvorrichtung des Fahrzeugs verbunden und steuert eine Bremskraft des Fahrzeugs mittels der Bremsvorrichtung.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 131 erzeugt ein Signal passend zur Geschwindigkeit SPD des Fahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 131 ist mit der Bremssteuer-ECU 130 verbunden. Die Bremssteuer-ECU 130 erfasst (bzw. erhält) die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf der Grundlage des Signals, das sie vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 131 empfängt.
Eine (nicht gezeigte) Stromzuführleitung der Steuervorrichtung 100 ist mit der elektrischen Versorgungsleitung EL1 verbunden. Eine (nicht gezeigte) Stromzuführleitung der Steuervorrichtung 100 kann jedoch mit dem Abgabeanschluss P2 des Relaiselements 110 verbunden sein. Eine (nicht gezeigte) Erdungsleitung der Steuervorrichtung 100 ist geerdet. Folglich wird die Steuervorrichtung 100 mit Strom aus der elektrischen Zündstromquelle versorgt.
Das Relaiselement 110 umfasst einen Widerstand 111, einen Kondensator 112 und einen Schaltabschnitt 113.
Ein Ende des Widerstands 111 ist mit einem Anschluss P4 des Schaltabschnitts 113 verbunden. Das andere Ende des Widerstands 111 ist mit dem Abgabeanschluss P2 verbunden.
Eine Polplatte des Kondensators 112 ist mit dem Eingangsanschluss P1 und dem Anschluss P3 des Schaltabschnitts 113 verbunden. Die andere Polplatte des Kondensators 112 ist geerdet. Daher wird der Kondensator 112 durch die elektrische Zündstromquelle geladen, während der Zündschalter (IG • SW) geschlossen ist. Der Anschluss P3 ist mit dem Eingangsanschluss P1 verbunden. Der Anschluss P5 ist mit dem Ausgangsanschluss P2 verbunden.
Basierend auf einem Signal der Steuervorrichtung 100 realisiert der Schaltabschnitt 113 selektiv entweder einen Zustand (einen ersten Zustand), in dem der Anschluss P3 und der Anschluss P4 miteinander verbunden sind, oder einen Zustand (einen zweiten Zustand), in dem der Anschluss P3 und der Anschluss P5 miteinander verbunden sind.
Nebenbei bemerkt führt die Steuervorrichtung 100 eine Start- und Stoppsteuerung (die nachstehend als eine SS-Steuerung bezeichnet wird) durch, die automatisch die (nicht gezeigte) Brennkraftmaschine, die im Fahrzeug angebracht ist, passend zum Fahrzustand des Fahrzeugs betreibt und stoppt.
Die Steuervorrichtung 100 schaltet den Schaltabschnitt 113 in den ersten Zustand (den Zustand, in dem der Anschluss P3 mit dem Anschluss P4 verbunden ist), wenn die Brennkraftmaschine arbeitet. Daher wird in diesen Fall Elektrizität, die von der elektrischen Zündstromquelle bereitgestellt wird, „der Kamerasteuer-ECU 120 und der Kameraeinheit 30“ über den Zündschalter (IG • SW), die elektrische Versorgungsleitung EL2, den Widerstand 111 und die elektrische Versorgungsleitung EL 3 zugeführt. In ähnlicher Weise wird Elektrizität, die von der elektrischen Zündstromquelle bereitgestellt wird, an die Bremssteuer-ECU 130 über den Zündschalter (IG • SW), die elektrische Versorgungsleitung EL2, den Widerstand 111 und die elektrische Versorgungsleitung EL4 zugeführt.
Wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine durch die SS-Steuerung gestoppt wird, beendet eine durch die Brennkraftmaschine betriebene Lichtmaschine die Stromerzeugung. Daher wird die Spannung der elektrischen Zündstromquelle niediger, wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine endet, als wenn die Brennkraftmaschine arbeitet. Zudem dreht ein Startermotor unter Verwendung von Elektrizität, die aus der elektrischen Zündstromquelle zugeführt wird, wenn die Brennkraftmaschine, die sich in einem angehaltenen Zustand befindet, durch die SS-Steuerung erneut gestartet wird. Daher wird die Spannung der elektrischen Zündstromquelle noch niedriger, während die Brennkraftmaschine erneut gestartet wird, als dann, wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine beendet ist. Wie vorstehend beschrieben neigt die Spannung der elektrischen Zündstromquelle dazu, zu sinken, so dass der Betrieb der Kameraeinheit 30 dazu neigt, instabil zu werden, wenn die Steuervorrichtung 100 die SS-Steuerung durchführt.
Daher versetzt die Steuervorrichtung 100 den Schaltabschnitt 113 in den zweiten Zustand (den Zustand, in dem der Anschluss P3 mit den Anschluss P5 verbunden ist), wenn die Brennkraftmaschine angehalten ist oder der Betrieb der Brennkraftmaschine automatisch durch die SS-Steuerung gestartet wird. Daher wird in diesem Fall Elektrizität, die im Kondensator 112 gespeichert ist, der „Kamerasteuer-ECU 120 und der Kameraeinheit 30“ über die elektrische Versorgungsleitung EL2 und die elektrische Versorgungsleitung EL3 zugeführt. In ähnlicher Weise wird Elektrizität, die im Kondensator 112 gespeichert ist, der Bremssteuer-ECU 130 über die elektrische Versorgungsleitung EL2 und die elektrische Versorgungsleitung EL4 zugeführt. Folglich wird selbst dann, wenn die Spannung der Zündstromquelle sinkt, Hochspannungselektrizität vom Kondensator 112 an die Kamerasteuer-ECU 120, die Kameraeinheit 30, die Bremssteuer-ECU 130 etc. über den Ausgabeanschluss P2 zugeführt.
Im Übrigen ändert sich die Wärmeerzeugungsmenge der Heizung 43b, wie später beschrieben wird, wenn sich die Spannung der elektrischen Versorgungsleitung EL1 ändert (d.h. die Spannung Vh (die Heizspannung Vh), die im Wesentlichen gleich der Spannung der elektrischen Zündstromquelle ist und an der Heizung 43b anliegt). Daher ist es nötig, die Heizspannung Vh abzuschätzen. Andererseits ist es in der vorliegenden Ausführungsform aufgrund des Aufbaus der elektrischen Schaltung schwierig, eine Spannungsmessvorrichtung in der elektrischen Versorgungsleitung EL1 vorzusehen. Daher ist es unmöglich, die Heizspannung Vh direkt zu messen.
Andererseits ist die Kamerasteuer-ECU 120 dazu aufgebaut, dazu fähig zu sein, eine Spannung Vc von Elektrizität zu erfassen, die der Kamerasteuer-ECU 120 zugeführt wird (das Potential der elektrischen Versorgungsleitung EL3). Daher schätzt die Kamerasteuer-ECU 120 auf der Grundlage der Spannung Vc die Heizspannung Vh durch Rechnen ab (insbesondere das Potential der elektrischen Versorgungsleitung EL1, wenn sich das Schaltelement 102 im EIN-Zustand befindet). Dann empfängt die Steuervorrichtung 100 die abgeschätzte Heizspannung Vh von der Kamerasteuer-ECU 120 über Kommunikation, und führt eine Einschaltsteuerung der Heizung 43b auf der Grundlage der empfangenen Heizspannung Vh durch.
Die von der Kamerasteuer-ECU 120 gemessene Spannung wird als Vc definiert, die Spannungsabfallgröße, die vom Widerstand 111 verursacht wird, wenn der Schaltabschnitt 113 den Anschluss P3 mit dem Anschluss P4 verbindet (d.h., wenn sich der Schaltabschnitt 113 im ersten Zustand befindet), wird als Vr definiert, und die Spannung der elektrischen Zündstromquelle wird als Vp definiert. In diesem Fall ist die Spannung Vp der elektrischen Stromquelle, wie in der nachstehenden Gleichung gezeigt, gleich der Summe der Spannung Vc und der Spannungsabfallgröße Vr. $Vp = Vc + Vr$
Die Größe Vr des Spannungsabfalls ist das Produkt des Widerstandswerts des Widerstands 111 und des Werts des Stroms, der durch den Widerstand 111 fließt. Wenn der Stromwert der Kamerasteuer-ECU 120 (der elektrischen Versorgungsleitung EL3) und der Stromwert der Bremssteuer-ECU 130 (der elektrischen Versorgungsleitung EL4) addiert werden, ist der addierte Wert der Stromwert des Widerstands 111. Daher kann die Größe Vr des Spannungsabfalls berechnet werden, wenn der Stromwert der elektrischen Versorgungsleitung EL3 und der elektrischen Versorgungsleitung EL4 erfasst werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Kamerasteuer-ECU 120 den Stromwert der Elektrizität erfassen, die der Kamerasteuer-ECU 120 zugeführt wird, die Bremssteuer-ECU 130 kann jedoch den Stromwert der Elektrizität nicht messen, die der Bremssteuer-ECU 130 zugeführt wird. Die elektrische Schaltung der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch so konzipiert, dass die Summe des Stromwerts der elektrischen Versorgungsleitung EL3 und des Stromwerts der elektrischen Versorgungsleitung EL4 (d.h. der Stromwert des Widerstands 111) einen vorab festgelegten Maximalstromwert Imax unabhängig von der Größe der Spannung der elektrischen Zündstromquelle nicht übersteigt. Anders gesagt sind die Kamerasteuer-ECU 120, die Kameraeinheit 30 und die Bremssteuer-ECU 130 so konzipiert, dass der Wert des Stroms, der durch die Kamerasteuer-ECU 120 fließt, der Wert des Stroms, der durch die Kameraeinheit 30 fließt, und der Wert des Stroms, der durch die Bremssteuer-ECU 130 fließt, ihre jeweiligen Maximalstromwerte nicht übersteigt. Die Summe dieser Maximalstromwerte übersteigt den Maximalstromwert Imax nicht.
Daher ist der Maximalstromwert Imax im ROM der Kamerasteuer-ECU 120 gespeichert. Dann berechnet die Kamerasteuer-ECU 120 den Maximalwert Vrmax der Größe Vr des Spannungsabfalls als Produkt des Widerstandswerts des Widerstands 111 mit dem Maximalstromwert Imax (d.h. Widerstandswert des Widerstands 111 mal (•) dem Maximalstromwert Imax), und berechnet die Spannung Vp der elektrischen Zündstromquelle (= die Spannung Vc und der Maximalwert Vrmax) durch Addieren des Maximalwerts Vrmax und der Spannung Vc.
Weil der Maximalstromwert Imax dieser Ausführungsform 0,5 A (Ampere) beträgt, und der Widerstandswert des Widerstands 111 1,0 Ω bzw. Ohm beträgt, berechnet die Kamerasteuer-ECU 120 die Spannung Vp als einen Wert, der um 0,5 V höher als die Spannung Vc ist (= den Maximalwert Vrmax). Weil der tatsächliche Stromwert des Widerstands 111 jedoch gleich groß wie oder kleiner als der Maximalstromwert Imax ist, kann die tatsächliche Spannung der elektrischen Zündstromquelle (d.h. der tatsächliche Wert der Heizspannung Vh) um maximal 0,5 V kleiner als die abgeschätzte Spannung Vp (= die Spannung Vc + der Maximalwert Vrmax) sein. Anders gesagt kann es einen Unterschied zwischen der tatsächlichen Heizspannung Vh und der abgeschätzten Spannung Vp geben. Weil der Maximalstromwert Imax jedoch ein kleiner Wert (0,5 A) ist, ist dieser Unterschied ein kleiner Wert.
Zudem betrachtet die Kamerasteuer-ECU 120 die Spannung Vc, die von der Kamerasteuer-ECU 120 gemessen wird, als Spannung Vp (= Vh), wenn der Schaltabschnitt 113 den Anschluss P3 mit dem Anschluss P5 verbindet (d.h., wenn sich der Schaltabschnitt 113 im zweiten Zustand befindet). In diesem Fall ist es jedoch wahrscheinlich, dass die tatsächliche Spannung der elektrischen Zündstromquelle (d.h. die Heizspannung Vh) geringer als die Spannung Vc ist, wie aus der vorstehend beschriebenen Erläuterung der SS-Steuerung verständlich ist. Das heißt, unabhängig davon, ob sich der Schaltabschnitt 113 im ersten Zustand oder dem zweiten Zustand befindet, wird die abgeschätzte Spannung Vp zu einem Wert, der höher als die tatsächliche Heizspannung ist.
Die Lichtabschirm- und Heizeinheit 40 und die Steuervorrichtung 100 wie vorstehend beschrieben sind Komponenten der Heizvorrichtung 95.
(Betrieb)
Als Nächstes wird der Betrieb des Fahrzeugs und des Fotoapparats 10 beschrieben. Wenn ein (nicht gezeigter) Zündschlüssel betätigt wird, wird der Zündschalter (IG • SW) und somit wird die Anode der elektrischen Zündstromquelle dazu gebracht, mit der elektrischen Versorgungsleitung EL1, der elektrischen Versorgungsleitung EL2 und der Steuervorrichtung 100 verbunden zu sein. Folglich veranlasst die Kamerasteuer-ECU 120 die Kameraeinheit 30 dazu, das Aufnehmen zu starten. Die Kameraeinheit 30 nimmt Bilddaten unter Verwendung der Bildaufnahmeeinheit 32 jedes Mal auf, wenn ein vorab festgelegter Zeitabschnitt verstreicht.
Genauer gesagt nimmt die Bildaufnahmevorrichtung 32b von der Bildaufnahmeeinheit 32 reflektiertes Licht auf, das durch ein Objekt (beispielsweise ein anderes Fahrzeug) nach hinten reflektiert wird, das vor dem Fahrzeug mit dem Fotoapparat 10 angeordnet ist, und durch den Lichtdurchlassabschnitt 85a der Frontscheibe 85, das Lichtdurchlassloch 86b der Lichtabschirmlage 86 und das Objektiv 32a geht, um Bilddaten zu erzeugen. Die Kameraeinheit 30 überträgt die Bilddaten an die Kamerasteuer-ECU 120. Die Kamerasteuer-ECU 120 verarbeitet die von der Kameraeinheit 30 empfangenen Bilddaten und überträgt sie immer dann, wenn ein vorab festgelegter Zeitabschnitt verstrichen ist, an die Steuervorrichtung 100. Durch Analysieren der aufgenommenen Bilddaten nimmt die Steuervorrichtung 100 Information (Vorwärtsinformation) über ein Objekt (über ein anderes Fahrzeug, ein Hindernis etc.) auf, das sich vor dem Fahrzeug befindet, und steuert das Fahrzeug auf der Grundlage der Vorwärtsinformation.
Beispielsweise führt die Steuervorrichtung 100 basierend auf der Vorwärtsinformation eine „automatische Bremssteuerung, Spurhalteassistenzsteuerung (d.h. Spurverfolgungsunterstützungssteuerung), adaptive Fernlichtsteuerung“ und dergleichen aus, führt einen automatischen (Fahr-)Betrieb aus und gibt einen Alarm aus. Nachstehend wird eine solche Steuerung auf der Grundlage von Vorwärtsinformation als eine Fahrunterstützungssteuerung bezeichnet.
Wenn der Zündschalter geschlossen ist, führt die Steuervorrichtung 100 zudem den nachstehend beschriebenen Erfassungsvorgang jedes Mal aus, wenn ein Abtastzeitabschnitt verstrichen ist.
Die Steuervorrichtung 100 nimmt die Außenlufttemperatur Tair auf der Grundlage eines Signals vom Außenlufttemperatursensor 101 auf.
Die Steuervorrichtung 100 nimmt Maschinenzustandsgrößen (die Kühlwassertemperatur THW, die Maschinendrehzahl NE und das Maschinenmoment Tq) basierend auf einem Signal vom Maschinenzustandsgrößenerfassungssensor 103 auf.
Die Steuervorrichtung 100 nimmt die Strahlungsmenge L basierend auf einem Signal vom Sensor 104 für die Stärke der Solarstrahlung auf.
Die Steuervorrichtung 100 nimmt den Öffnungsgrad θ des Kühlergrillverschlusses 105 basierend auf dem Drehbefehlssignal an das Stellglied 105a auf.
Jedes Mal, wenn der Abtastzeitabschnitt verstreicht, nimmt die Kamerasteuer-ECU 120 die Temperatur Tc der Kameraeinheit 30 auf der Grundlage des Signals vom Thermistor bzw. wärmeabhängigen Widerstand 30a auf und überträgt den Wert der Temperatur Tc an die Steuervorrichtung 100.
Wenn der Abtastzeitabschnitt verstreicht, schätzt die Kamerasteuer-ECU 120 danach die Spannung Vp der elektrischen Zündstromquelle (d.h. die Heizspannung Vh) nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren ab und überträgt den Wert der abgeschätzten Spannung Vp (d.h. die Heizspannung Vh) an die Steuervorrichtung 100.
Wenn der Abtastzeitabschnitt verstreicht, nimmt die Bremssteuer-ECU 130 danach die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf der Grundlage des Signals vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 131 auf und überträgt den Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD an die Steuervorrichtung 100.
Währenddessen kann Taukondensation am Lichtübertragungsabschnitt 85a der Frontscheibe 85 auftreten, wenn die Außenlufttemperatur (d.h. die Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs) gering ist. Taukondensation kann leicht auftreten, wenn eine Luftheizvorrichtung in der Fahrgastzelle verwendet wird. Zudem kann Eis und/oder Reif am Lichtübertragungsabschnitt 85a haften, wenn die Außenlufttemperatur gering ist. Wenn ein solches Phänomen auftritt, können die Bilddaten, die von der Bildaufnahmevorrichtung 32b erzeugt werden, Daten sein, die ein unscharfes Objektbild wiedergeben und/oder die Bildaufnahmeeinheit 32 kann dabei versagen, ein Objekt vor dem Fahrzeug wiederzugeben. In einem solchen Fall kann die Steuervorrichtung 100 dabei versagen, die vorstehend beschriebene Fahrassistenzsteuerung unter Verwendung von Bilddaten exakt durchzuführen. Somit verhindert die Steuervorrichtung 100 das Auftreten einer solchen Situation durch Ausführen des Ablaufs (des Programms), der (das) im Ablaufplan der 10 gezeigt ist. Man bemerke, dass die Steuervorrichtung 100 das Schaltelement 102 in den AUS-Zustand schaltet, unmittelbar nachdem der Zündschlüsselschalter aus einer AUS-Position in eine EIN-Position geändert wird.
Die CPU der Steuervorrichtung 100 (die nachstehend einfach als „CPU“ bezeichnet wird) beginnt die Verarbeitung des in 10 gezeigten Programms ab Schritt 1000 immer dann, wenn ein vorab festgelegter Zeitabschnitt T (s. 11. In der vorliegenden Ausführungsform ist er auf drei Minuten festgelegt) verstrichen ist, und geht dann zu Schritt 1001 weiter. Dann berechnet die CPU eine korrigierte Außenlufttemperatur Toc durch Korrigieren der Außenlufttemperatur Tair, die vom Außenlufttemperatursensor 101 zu einer vorab festgelegten Zeit tp erfasst wurde, die unmittelbar vor dem Start der Verarbeitung dieses Programms liegt, auf der Grundlage der Erfassungswerte des Erfassungssensors 103 für die Maschinenzustandsgröße und des Sensors 104 für die Stärke der Solarstrahlung , und des Drehbetrags des Stellglieds 105a (d.h. des Öffnungsgrads des Kühlergrillverschlusses 105).
Weil der Kühlergrill direkt vor dem Motorraum angeordnet ist, erreicht von der Maschine erzeugte Abgaswärme den Außenlufttemperatursensor 101. Es gibt eine Verknüpfung zwischen der Abgaswärmemenge der Maschine und einer Anstiegsgröße des Erfassungswerts des Außenlufttemperatursensors 101, die von dieser Abgaswärmemenge verursacht wird. Zudem gibt es eine Verknüpfung zwischen der Abgaswärmemenge der Maschine und den Maschinenzustandsgrößen (z.B. der Kühlwassertemperatur THW, der Maschinendrehzahl NE und dem Maschinenmoment Tq). Hier wird die Anstiegsgröße des Erfassungswerts des Außenlufttemperatursensors 101, der durch die Maschinenzustandsgrößen verursacht wird, als ΔTe definiert.
Die Beziehung zwischen der Erhöhungsgröße ΔTe und den Maschinenzustandsgrößen (der Kühlwassertemperatur THW, der Maschinendrehzahl NE und dem Maschinenmoment Tq) wird vorab durch ein Experiment aufgenommen und im ROM als ein erstes Kennfeld MapΔTe in Form einer Wertetabelle gespeichert. Die Steuervorrichtung 100 berechnet die Erhöhungsgröße ΔTe durch Einsetzen der erfassten Maschinenzustandsgrößen (der Kühlwassertemperatur THW, der Maschinendrehzahl NE und des Maschinenmoments Tq) in das erste Kennfeld MapΔTe (siehe die nachstehende Gleichung). Man bemerke, dass man das Maschinenmoment Tq durch Nutzen des Gaspedalbetätigungsbetrags PA, der Maschinendrehzahl NE und eines Nachschlagekennfelds MapTq (PA, ME) erhält. $Erhöhungsgröße Δ Te = Map Δ Te (THW, NE, Tq)$
Wenn das natürliche Licht auf den Außenlufttemperatursensor 101 trifft, steigt der Erfassungswert des Außenlufttemperatursensors 101. Das heißt, es gibt eine Verknüpfung zwischen einer Menge an natürlichem Licht, das auf den Außenlufttemperatursensor 101 strahlt, und einer Erhöhungsgröße des Erfassungswerts des Außenlufttemperatursensors 101. Hier wird die Erhöhungsgröße des Erfassungswerts des Außenlufttemperatursensors 101, die durch eine Bestrahlungsmenge an natürlichem Licht verursacht wird, als ΔTr definiert. Weil sowohl der Fahrzeugaußenlufttemperatursensor 101 als auch der Sensor 104 für die Stärke der Solarstrahlung im Kühlergrill vorgesehen sind, kann die Bestrahlungsmenge L, die vom Sensor 104 für die Stärke der Solarstrahlung erfasst wird, als die Bestrahlungsmenge an natürlichem Licht abgeschätzt werden, die vom Außenlufttemperatursensor 101 erfasst wird.
Die Beziehung zwischen der Erhöhungsgröße ΔTr und der Bestrahlungsmenge L wird vorab durch ein Experiment aufgenommen und im ROM als ein zweites Kennfeld MapΔTr in Form einer Wertetabelle gespeichert. Die Steuervorrichtung 100 berechnet die Erhöhungsgröße ΔTr durch Einsetzen der Bestrahlungsmenge L, die vom Sensor 104 für die Stärke der Solarstrahlung erfasst wird, in das zweite Kennfeld MapΔTr (siehe die nachfolgende Gleichung). $Erhöhungsgröße Δ Tr = Map Δ Tr (L)$
Wenn der Kühlergrillverschluss 105 in einer vollständig geschlossenen Position angeordnet ist, kann keine Luft durch den Kühlergrill in den Motorraum fließen. Wenn sich andererseits der Kühlergrillverschluss 105 in einem offenen Zustand befindet, fließt Luft durch den Kühlergrill in den Motorraum. Wie vorstehend beschrieben, ändert sich die durch den Kühlergrill in den Motorraum fließende Luftmenge abhängig vom Öffnungsgrad des Kühlergrillverschlusses 105. Wenn der Öffnungsgrad des Kühlergrillverschlusses kleiner wird, wird die Luftmenge kleiner, die durch den Kühlergrill in den Motorraum fließt, so dass der Erfassungswert des Außenlufttemperatursensors 101 größer wird. Auf diese Weise gibt es eine Korrelation zwischen dem Öffnungsgrad des Kühlergrillverschlusses 105 und dem Erfassungswert des Außenlufttemperatursensors 101. Hier wird eine Anstiegsgröße des Erfassungswerts des Außenlufttemperatursensors 101 aufgrund der Verringerung des Öffnungsgrads des Kühlergrillverschlusses 105 als ΔTg definiert.
Die Beziehung zwischen der Anstiegsgröße ΔTg der Erhöhung und dem Öffnungsgrad θ des Kühlergrillverschlusses 105 wird vorab durch ein Experiment aufgenommen und wird als drittes Kennfeld MapΔTg in Form einer Wertetabelle im ROM gespeichert. Die Steuervorrichtung 100 berechnet die Anstiegsgröße ΔTg durch Einsetzen „des Öffnungsgrads θ des Kühlergrillverschlusses 105, der durch das an das Stellglied 105a übertragene Drehbefehlssignal wiedergegeben wird“, in das dritte Kennfeld MapΔTg (siehe die nachstehende Gleichung). $Anstiegsgröße Δ Tg = Map Δ Tg (θ)$
In Schritt 1001 berechnet die CPU die Anstiegsgröße ΔTe, die Anstiegsgröße ΔTr und die Anstiegsgröße ΔTg anhand der vorstehend beschriebenen Wertetabelle, und berechnet die Summe dieser Anstiegsgrößen als Temperaturanstiegsgröße ΔTu (siehe die nachstehende Gleichung). $Temperaturanstiegsgröße Δ Tu = Δ Te + Δ Tr + Δ Tg$
Die CPU kann die Temperaturanstiegsgröße ΔTu durch Einsetzen der vorstehend beschriebenen Parameter in ein Temperaturanstiegsgrößenkennfeld MapΔTu berechnen, das eine integrierte Wertetabelle ist, wie in der nachstehenden Gleichung gezeigt. $Temperaturanstiegsgröße Δ Tu = Map Δ Tu (THW, NE, Tq, L, θ)$
Zudem berechnet die CPU in Schritt 1001 einen Wert, den man durch Abziehen der Temperaturgröße ΔTu von der Außenlufttemperatur Tair erhält, die vom Außenlufttemperatursensor 101 erfasst wird, als die korrigierte Außenlufttemperatur Toc (s. nachstehende Gleichung). Weil die korrigierte Außenlufttemperatur Toc nicht durch die Temperaturanstiegsgröße ΔTu beeinflusst wird, ist die korrigierte Außenlufttemperatur Toc ein Wert nahe der Außenlufttemperatur in der Umgebung des Lichtgeschwindigkeitsübertragungsteils 85a bzw. des lichtdurchlässigen Teils 85a. $\begin{array}{l} Korrigierte Außenlufttemperatur Toc = Außenlufttemperatur Tair - \\ Temperaturanstiegsgröße Δ Tu \end{array}$
Als Nächstes geht die CPU zu Schritt 1002 weiter, um zu bestimmen, ob die korrigierte Außenlufttemperatur Toc geringer als ein vorab festgelegter Außenlufttemperaturschwellenwert Tath ist oder nicht. Wenn die korrigierte Außenlufttemperatur Toc gleich groß wie oder größer als der vorab festgelegte Außenlufttemperaturschwellenwert Tath ist, sind „eine Wahrscheinlichkeit, dass eine Taukondensation auf dem lichtdurchlässigen Teil 85a auftritt“ und „eine Wahrscheinlichkeit, dass Eis und/oder Reif am Lichtübertragungsteil 85a anhaftet“ extrem gering. Daher bestimmt die CPU in diesem Fall in Schritt 1002 „nein“, und geht zu Schritt 1009 weiter, um das Schaltelement 102 in den AUS-Zustand zu stellen (d.h., die Zufuhr von Elektrizität an die Heizung 43b zu stoppen). Danach geht die CPU direkt zu Schritt 1095 weiter und beendet vorübergehend dieses Programm. Folglich wird der Zustand des Schaltelements 102 im AUS-Zustand gehalten, so dass die Heizung 43b keine Wärme erzeugt.
Wenn dagegen die korrigierte Außenlufttemperatur Toc geringer als der vorab festgelegte Außenlufttemperaturschwellenwert Tath ist, bestimmt die CPU in Schritt 1002 „ja“ und geht zu Schritt 1003 weiter, um zu bestimmen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 131 zur vorab festgelegten Zeit tp unmittelbar vor dem Start der Verarbeitung dieses Programms erfasst wurde, gleich groß wie oder höher als ein vorab festgelegter Geschwindigkeitsschwellenwert SPDth ist oder nicht. Die Steuervorrichtung 100 führt die Fahrunterstützungssteuerung auf der Grundlage der Bildgebungsdaten aus, die von der Kameraeinheit 30 erzeugt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD gleich hoch wie oder höher als der Geschwindigkeitsschwellenwert SPDth ist. Wenn daher die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD kleiner als der Geschwindigkeitsschwellenwert SPDth ist, werden die Bildgebungsdaten nicht verwendet, so dass es nicht nötig ist, die Heizung 43b mit Energie zu versorgen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD kleiner als der Geschwindigkeitsschwellenwert SPDth ist, bestimmt die CPU daher in Schritt 1003 „NEIN“ und geht direkt über Schritt S1009 zu Schritt S1095 weiter. Folglich wird das Schaltelement 102 im AUS-Zustand gehalten, so dass die Heizung 43b keine Wärme erzeugt.
Andererseits bestimmt die CPU in Schritt S1003 „JA“ und geht zu Schritt 1004 weiter, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD gleich hoch wie oder höher als der Geschwindigkeitsschwellenwert SPDth ist. Man bemerke, dass der Schritt S1003 weggelassen werden kann. Anders gesagt kann der Geschwindigkeitsschwellenwert SPDth „0 km/h“ betragen. In diesem Fall geht die CPU unvermeidbar, unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit SPD, zu Schritt S1004 weiter. In Schritt S1004 bestimmt die CPU, ob die Temperatur Tc der Kammereinheit 30, die vom Wärmewiderstand 30a zur vorab festgelegten Zeit tp unmittelbar vor dem Start der Verarbeitung dieses Programms erfasst wurde, innerhalb eines vorab festgelegten normalen Temperaturbereichs liegt (d.h. eines Temperaturbereichs, in dem der Betrieb der Kameraeinheit 30 garantiert ist). Wenn die Temperatur Tc der Kameraeinheit 30 nicht im normalen Temperaturbereich liegt, bestimmt die CPU in Schritt 1004 „NEIN“ und geht direkt über Schritt 1009 zu Schritt 1095 weiter. Folglich erzeugt die Heizung 43b keine Wärme, weil das Schaltelement 102 im AUS-Zustand gehalten wird.
Andererseits bestimmt die CPU in Schritt 1004 „JA“, wenn die Temperatur Tc der Kameraeinheit 30 im normalen Temperaturbereich liegt, und geht zu Schritt 1007 weiter, nachdem die Vorgänge der Schritte 1005 und 1006 ausgeführt wurden, die nachstehend in dieser Reihenfolge beschrieben werden. Wenn die CPU in allen Schritten 1002 bis 1004 „JA“ bestimmt, ist eine vorab festgelegte Steuerstartbedingung erfüllt.
Schritt 1005: Zuerst bestimmt die CPU, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, die zur vorab festgelegten Zeit tp erfasst wird, in einem vorab festgelegten Bereich geringer Geschwindigkeit oder in einem vorab festgelegten Bereich hoher Geschwindigkeit enthalten ist. Beispielsweise kann der Bereich geringer Geschwindigkeit auf 0 km/h oder mehr und weniger als 50 km/h festgelegt sein, und der Bereich hoher Geschwindigkeit kann auf 50 km/h oder mehr festgelegt sein.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die im Bereich geringer Geschwindigkeit liegt, wählt die CPU das Kennfeld zur Berechnung des Tastverhältnisses für geringe Geschwindigkeit (MapLo) als ein Kennfeld (Wertetabelle) zur Berechnung des Tastverhältnisses. Dann berechnet die CPU wie in der nachstehenden Formel gezeigt das Tastverhältnis durch Einsetzen „der Heizspannung Vh, der korrigierten Außenlufttemperatur Toc und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD“ zur vorab festgelegten Zeit tp in dieses Kennfeld als Argumente bzw. Variablen. $Tastverhältnis = MapLo (Vh, Toc, SPD)$
Wie in 11 gezeigt wird, ist das Tastverhältnis ein Verhältnis (in %), das durch die nachstehende Formel dargestellt wird. Hier wird der Zeitabschnitt (die Zeit des Anlegens der Spannung), in dem sich das Schaltelement 102 im EIN-Zustand befindet, als Ton definiert, und der Zeitabschnitt (die Ausschaltzeit für das Anlegen von Spannung), in dem sich das Schaltelement 102 im AUS-Zustand befindet, wird als Toff definiert. In dieser Ausführungsform wird der vorab festgelegte Zeitabschnitt T so festgelegt, dass er dreimal so lang wie ΔT ist, (d.h., T = 3 • ΔT), wobei Ton+Toff = ein Zyklus ΔT angenommen wird. Je größer das Tastverhältnis wird, desto mehr elektrische Energie wird der Heizung 43b im vorab festgelegten Zeitabschnitt T zugeführt, (d.h., die elektrische Energie, die von der Heizung 43b verbraucht wird, also die gesamte elektrische Energie), und somit wird die Wärmeerzeugungsmenge der Heizung 43b für den vorab festgelegten Zeitabschnitt T (d.h. die gesamte Wärmeerzeugungsmenge [J]) größer. $Tastverhältnis = [Ton/ (Ton + Toff)] \cdot 100 (%)$
Andererseits wählt die CPU das Kennfeld zur Verrechnung des Tastverhältnisses für Hochgeschwindigkeit (MapHi) als Kennfeld zur Berechnung des Tastverhältnisses, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD als eine Fahrzeuggeschwindigkeit erweist, die im Hochgeschwindigkeitsbereich enthalten ist. Dann berechnet die CPU wie in der nachstehenden Formel gezeigt, das Tastverhältnis durch Einsetzen „der Heizspannung Vh, der korrigierten Außenlufttemperatur Toc und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD“ zur vorab festgelegten Zeit tp in dieses Kennfeld als Argumente. $Tastverhältnis = MapHi (Vh, Toc, SPD)$
Nach einem Experiment wurde festgestellt, dass, wenn die Temperatur der Heizung 43b in einem vorab festgelegten Temperaturbereich (nachstehend als „ein geeigneter Temperaturbereich“ bezeichnet) gehalten wird, „das Auftreten von Taukondensation auf dem lichtdurchlässigen Abschnitt 85a und das Anhaften von Eis und Reif etc. am lichtdurchlässigen Abschnitt 85a“ vermieden werden kann. Man bemerke, dass die Temperatur des lichtdurchlässigen Abschnitts 85a bei „einer Temperatur im vorab festgelegten Bereich, die gleich oder höher als die Taupunkttemperatur ist“, gehalten werden kann, wenn die Temperatur der Heizung 43b im geeigneten Temperaturbereich gehalten wird. Es wird angenommen, dass dies der Grund ist, aus dem das Auftreten von Taukondensation und das Anhaften von Eis und Reif vermieden werden kann. Nachstehend kann die Wärmeerzeugungsmenge, die von der Heizung 43b für den vorab festgelegten Zeitabschnitt T zu erzeugen ist, um die Temperatur der Heizung 43b im geeigneten Temperaturbereich zu halten, als eine Sollwärmeerzeugungsmenge Et bezeichnet werden.
Andererseits hat die Temperatur der Heizung 43b eine starke Korrelation mit der Wärmeerzeugungsmenge, die von der Heizung 43b erzeugt wird, und der Wärmemenge, die für einen vorab festgelegten Zeitabschnitt aus der Heizung 43b entweicht (d.h. dem vorab festgelegten Zeitabschnitt T dieser Ausführungsform). Zudem hat die Wärmemenge, die aus der Heizung 43b entweicht, eine starke Korrelation mit einer Wärmeabstrahlmenge des Lichtübertragungsabschnitts 85a. Die Wärmeübertragungsmenge des Lichtübertragungsabschnitts 85a für einen vorab festgelegten Zeitabschnitt hat eine starke Korrelation mit „der korrigierten Außenlufttemperatur Toc und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD“. Daher werden „die korrigierte Außenlufttemperatur Toc und die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD“ zum vorab festgelegten Zeitpunkt tp als Argumente des Kennfelds zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit (MapLo) und des Kennfelds zur Berechnung des Tastverhältnisses für hohe Geschwindigkeit (MapHi) eingesetzt. Zudem wird die Heizspannung Vh zur vorab festgelegten Zeit tp als ein Argument bzw. eine Variable des Kennfelds zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit (MapLo) und des Kennfelds zur Berechnung des Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit (MapHi) verwendet, weil die Heizspannung Vh zur vorab festgelegten Zeit tp eine starke Korrelation mit der Wärmeerzeugungsmenge der Heizung 43b aufweist.
Das Kennfeld zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit (MapLo) und das Kennfeld (MapHi) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit können in ein Kennfeld (MapCo(Vh, Toc, SPD)) zur Berechnung des Tastverhältnisses integriert werden. Nachstehend werden diese Kennfelder als ein Tastverhältnisberechnungskennfeld bezeichnet, wenn es nicht nötig ist, zwischen dem Kennfeld (MapLo) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit und dem Kennfeld (MapHi) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit zu unterscheiden. Ein Tastverhältnis, das anhand des Kennfelds zur Berechnung des Tastverhältnisses berechnet wird, ist ein Wert, der einem Sollwert „der Wärmeerzeugungsmenge (der zugeführten elektrischen Energie) der Heizung 43b für den vorab festgelegten Zeitabschnitt T“ entspricht, der zum Beibehalten der Temperatur der Heizung 43b im geeigneten Temperaturbereich nötig ist. Daher wird das Kennfeld zur Berechnung des Tastverhältnisses basierend auf einer Beziehung zwischen den drei Faktoren (d.h., der Heizspannung Vh, der korrigierten Außenlufttemperatur Toc, der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD) und dem Tastverhältnis erhalten (erzeugt), das zum Halten der Temperatur der Heizung 43b im geeigneten Temperaturbereich (einem Sollwert der von der Heizung 43b für den vorab festgelegten Zeitabschnitt T zu erzeugenden Gesamtwärmeerzeugungsmenge), nötig ist, und wird im ROM gespeichert. Diese Beziehung erhält man vorab durch ein Experiment.
Es sei angemerkt, dass die Sollwärmeerzeugungsmenge (der Sollwert der Wärmeerzeugungsmenge) basierend auf der korrigierten Außenlufttemperatur Toc und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD berechnet werden kann, und das Tastverhältnis basierend auf der Sollwärmeerzeugungsmenge und der Heizspannung Vh berechnet werden kann.
Das Tastverhältnis wird kleiner, wenn die Heizspannung Vh höher wird, unabhängig davon, ob das Kennfeld (MapLo) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit oder das Kennfeld (MapHi) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit verwendet wird.
Das Tastverhältnis wird kleiner, wenn die korrigierte Außenlufttemperatur Toc höher wird, unabhängig davon, ob das Kennfeld (MapLo) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit oder das Kennfeld (MapHi) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit verwendet wird.
Wenn die Heizspannung Vh und die korrigierte Außenlufttemperatur Toc jeweils vorab festgelegte konstante Werte sind, ist das Tastverhältnis, das man durch das Kennfeld (MapHi) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit erhält, größer als das Tastverhältnis, das man durch das Kennfeld (MapLo) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit erhält. Zudem wird das Tastverhältnis größer, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD höher wird, unabhängig davon, ob das Kennfeld (MapLo) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit oder das Kennfeld (MapHi) zur Berechnung des Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit eingesetzt wird.
Schritt 1006: Die CPU führt die Verarbeitung durch, um die Energieversorgungssteuerung (Wärmeerzeugungsmengesteuerung) der Heizung 43b über den vorab festgelegten Zeitabschnitt T passend zum Tastverhältnis auszuführen. Das heißt, die CPU schickt wie in 11 gezeigt ein Befehlssignal derart an einen (nicht gezeigten) Antriebsschaltkreis des Schaltelements 102, dass ein Schaltvorgang dreimal wiederholt wird (siehe die Zeiten t0 bis t6 in 11). In jedem der Schaltvorgänge stellt die CPU das Schaltelement 102 über die Zeit Toff des Stoppens der Spannungsaufbringung, die durch das Tastverhältnis definiert ist, in den AUS-Zustand, und stellt dann das Schaltelement 102 über die Zeit Ton des Anlegens von Spannung, die durch das Tastverhältnis definiert ist, in den EIN-Zustand. Danach geht die CPU zum (nachstehend beschriebenen) Schritt 1007 weiter.
Wenn die CPU in Schritt 1007 „NEIN“ bestimmt, geht die CPU zu Schritt 1008 weiter, um zu bestimmen, ob der festgelegte Zeitabschnitt T seit dem Start dieses Programms verstrichen ist (siehe die Zeit t6 in 11). Wenn der vorab festgelegte Zeitabschnitt T seit dem Beginn dieses Programms verstrichen ist, bestimmt die CPU in Schritt 1008 „JA“, um zu Schritt 1095 weiterzugehen. In diesem Fall startet die CPU unmittelbar das Programm von Schritt 1000 erneut.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Zeit kurz, in der die Spannung angelegt wird, die auf die Heizung 43b wirkt, während die Heizung 43b die Sollwärmeerzeugungsmenge Et erzeugt, wenn die Spannung Vp der elektrischen Zündstromquelle (die Spannung Vh der Heizung 43b) zur vorab festgelegten Zeit tp hoch ist. Wenn die Spannung Vp der elektrischen Zündstromquelle (die Spannung Vh der Heizung 43b) zur vorab festgelegten Zeit tp gering ist, wird die Zeit lang, in der die Spannung angelegt wird, die auf die Heizung 43b wirkt, während die Heizung 43b die Sollwärmeerzeugungsmenge Et erzeugt. Daher wird die Wärmeerzeugungsmenge, die von der Heizung 43b während des Zeitabschnitts von der Zeit t0 bis zur Zeit t6 erzeugt wird, unabhängig von der Größe der Spannung Vp (der Spannung Vh) zur vorab festgelegten Zeit tp ein konstanter Wert, der im Wesentlichen gleich der Sollwärmeerzeugungsmenge Et ist.
Folglich kann der Fotoapparat für das Fahrzeug nach der vorliegenden Ausführungsform die Temperatur der Heizung 43b im geeigneten Temperaturbereich halten. Folglich kann der Fotoapparat für das Fahrzeug die Wahrscheinlichkeit „des Auftretens von Taukondensation auf dem lichtdurchlässigen Abschnitt 85a und das Anhaften von Eis und Reif etc. am Lichtübertragungsabschnitt 85a“ verringern und kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass die Temperatur der Heizung 43b eine zu hohe Temperatur annimmt, die den geeigneten Temperaturbereich beträchtlich überschreitet. Daher ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit einer thermischen Verformung einer Komponente (beispielsweise der PET-Lage 43a) zu verringern, die in der Nähe der Heizung 43b angeordnet ist.
Wenn die Steuervorrichtung 100 die Brennkraftmaschine so unter die SS-Steuerung bringt, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine angehalten wird oder der Betrieb der Brennkraftmaschine zur vorab festgelegten Zeit tp wiederaufgenommen wird, sieht die Kamerasteuer-ECU 120 die Spannung Vc zur vorab festgelegten Zeit tp und die Spannung Vp (die Heizspannung Vh) zur vorab festgelegten Zeit tp als einander gleich an. Wie vorstehend beschrieben ist es wahrscheinlich, dass die tatsächliche Spannung, die zur dieser Zeit auf die Heizung 43b wirkt, kleiner als die Spannung Vc ist. Daher wird in diesem Fall das Tastverhältnis auf der Grundlage der Spannung Vc berechnet, die größer als die Spannung ist, die tatsächlich an der Heizung 43b anliegt. Daher ist es wahrscheinlich, dass die gesamte Wärmeerzeugungsmenge der Heizung 43b geringer als „die gesamte Wärmeerzeugungsmenge, die von der Heizung 43b für den vorab festgelegten Zeitabschnitt T zu erzeugen ist, der zu Beginn des Programms bestimmt wird“, wenn die Elektrizität vom Kondensator 112 für den vorab festgelegten Zeitabschnitt T auf der Grundlage dieses Tastverhältnisses zugeführt wird. Anders gesagt ist in diesem Fall ein Risiko sehr gering, dass die Gesamtwärmeerzeugungsmenge der Heizung 43b deutlich größer ist als „die gesamte Wärmeerzeugungsmenge, die von der Heizung 43b für den vorab festgelegten Zeitabschnitt T zu erzeugen ist“. Daher wird die Temperatur der Heizung 43b nicht außergewöhnlich hoch.
Nebenbei bemerkt bestimmt die CPU in Schritt 1007, ob der Absolutwert einer Abweichung ΔVp zwischen „der Spannung Vp (der Heizspannung Vh), die von der Kamerasteuer-ECU 120 zur aktuellen Zeit abgeschätzt wird“ und „der Spannung Vp (der Heizspannung Vh), die von der Kamerasteuer-ECU 120 zur vorab festgelegten Zeit tp abgeschätzt wird (d.h. zu der Zeit kurz vor Beginn der Ausführung dieses Programms)“ gleich groß wie oder größer als ein erster vorab festgelegter Wert ist.
Zudem führt die CPU auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tair, die vom Außenlufttemperatursensor 101 zur aktuellen Zeit erfasst wird, eine Berechnung durch, die die gleiche wie im Schritt 1001 ist, um die korrigierte Außenlufttemperatur Toc zur aktuellen Zeit zu berechnen. Dann bestimmt die CPU, ob der Absolutwert eines Unterschieds ΔToc zwischen der korrigierten Außenlufttemperatur Toc, die zur vorab festgelegten Zeit tp berechnet wird, und der korrigierten Außenlufttemperatur Toc, die zur aktuellen Zeit berechnet wird, gleich groß wie oder größer als ein zweiter vorab festgelegter Wert ist.
Zudem bestimmt die CPU, ob der Absolutwert einer Abweichung ΔSPD zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, die aktuell vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 131 erfasst wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die zur vorab festgelegten Zeit tp erfasst wird, gleich groß wie oder größer als ein dritter vorab festgelegter Wert ist.
Wenn zumindest entweder der Absolutwert der Abweichung ΔVp, der Absolutwert des Unterschieds ΔToc oder der Absolutwert ΔSPD gleich groß wie oder größer als der zugehörige vorab festgelegte Wert ist, ändert sich mindestens eines der Argumente zum Bestimmen des Tastverhältnisses deutlich gegenüber dem zugehörigen Wert zur vorab festgelegten Zeit tp. Das heißt, wenn mindestens eine der drei Ungleichungen (d.h. |ΔAVp| ≥ erster vorab festgelegter Wert, |ΔToc| ≥ zweiter vorab festgelegter Wert und |ΔSPD| ≥ dritter vorab festgelegter Wert) erfüllt ist, ändert sich mindestens eines der Argumente zum Bestimmen des Tastverhältnisses deutlich gegenüber dem zugehörigen Wert zur vorab festgelegten Zeit tp. Daher ist es in diesem Fall nicht wünschenswert, die Einschaltsteuerung basierend auf dem Tastverhältnis fortzusetzen, das zur vorab festgelegten Zeit tp bestimmt wurde.
Daher bestimmt in diesem Fall die CPU in Schritt 1007 „JA“, und geht zu Schritt 1009 weiter, um das Schaltelement 102 in den AUS-Zustand zu versetzen (d.h., die Energieversorgung der Heizung 43b zu stoppen). Danach geht die CPU direkt zu Schritt 1095 weiter, und beendet vorübergehend dieses Programm. In diesem Fall ist ein Risiko gering, dass die Gesamtwärmeerzeugungsmenge der Heizung 43b seit der Zeit des Beginns dieses Programms außergewöhnlich groß wird, da die Heizung 43b nicht ab der Zeit mit Energie versorgt wird, zu der die Verarbeitung des Schritts 1009 ausgeführt wird, nachdem die CPU in Schritt 1007 „JA“ bestimmt hat, bis zu der Zeit, wenn dieses Programm erneut gestartet wird, (d.h., bis der vorab festgelegte Zeitabschnitt T seit dem Startzeitpunkt dieses Programms verstrichen ist).
Wenn andererseits weder der Absolutwert der Abweichung ΔVp, noch der Absolutwert der Abweichung ΔToc oder der Absolutwert der Abweichung ΔSPD gleich groß wie oder größer als der zugehörige vorab festgelegte Wert ist, bestimmt die CPU in Schritt 1007 „NEIN“ und geht zu Schritt 1008 weiter. Vorstehend wurde der Inhalt der Heizungssteuerung durch die CPU beschrieben.
Enthält die elektrische Schaltung die Sicherung 44b nicht, wird selbst dann Elektrizität der elektrischen Zündstromquelle an die Heizung 43b geliefert, wenn die Steuerschaltung 100 das Schaltelement 102 in den AUS-Zustand versetzt, falls ein Kurzschluss (Erdungsfehler) in der elektrischen Schaltung in der „Kurzschluss“-Weise der 9 auftritt. Das heißt, in diesem Fall wird die Elektrizität der elektrischen Zündstromquelle für lange Zeit kontinuierlich der Heizung 43b zugeführt. Daher werden die Heizung 43b, der beheizte Abschnitt 41a und der diesen umgebende Abschnitt außergewöhnlich heiß.
Der Fotoapparat 10 der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch mit der Sicherung 44b versehen, die in der elektrischen Schaltung vorgesehen ist. Das schmelzbare Metall der Sicherung 44b wird durch die Wärme, die von der Heizung 43b über die Zuführdrähte 44c, 44d übertragen wird, und die Wärme aufgeheizt, die vom beheizten Abschnitt 41a übertragen wird.
Wenn ein Kurzschluss in der elektrischen Schaltung in der „Kurzschluss“-Weise der 9 auftritt, weisen die Heizung 43b und der beheizte Abschnitt 41a eine hohe Temperatur auf. Dann wird die Temperatur der Sicherung 44b zu einer Temperatur, die einem vorab festgelegten Wert entspricht oder diesen übersteigt, und somit brennt die Sicherung 44b durch (schmilzt). Dann werden die Heizung 43b, der beheizte Abschnitt 41a und der Umgebungsabschnitt derselben daran gehindert, außergewöhnlich heiß zu werden, da die Elektrizität der Zündstromquelle der Heizung 43b nicht mehr zugeführt wird.
<Modifizierte Ausführungsform>
Beispielsweise kann die CPU der Steuervorrichtung 100 nach der modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das durch den Ablauf der 12 gezeigte Programm jedes Mal ausführen, wenn der vorab festgelegte Zeitabschnitt T verstrichen ist, anstelle des Ablaufplans der 10. Die Schritte 1201, 1202, 1203 und 1204 dieses Ablaufplans sind jeweils gleich wie die Schritte 1001, 1002, 1003 und 1004. Wenn in einem der Schritte 1202, 1203 und 1204 „NEIN“ bestimmt wird, geht die CPU zu Schritt 1207 weiter, um das Schaltelement 102 in den AUS-Zustand zu versetzen (d.h., die Zufuhr von Elektrizität an die Heizung 43b zu stoppen).
Wenn die CPU in Schritt 1204 „JA“ bestimmt, führt die CPU die nachstehend beschriebene Verarbeitung in den Schritten 1205 und 1206 aus.
Schritt 1205: Wie in der nachstehenden Gleichung gezeigt setzt die CPU „die korrigierte Außenlufttemperatur Toc und die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD“ zur festgelegten Zeit tp als Argumente, um eine Sollwärmeerzeugungsmenge Et zu berechnen, in ein Kennfeld (eine Wertetabelle) MaPEt zur Berechnung einer Sollwärmeerzeugungsmenge ein, das (die) im ROM der Steuervorrichtung 100 gespeichert ist. Die Sollwärmeerzeugungsmenge Et ist ein Sollwert „der Wärmeerzeugungsmenge der Heizung 43b (d.h. der zugeführten elektrischen Energie) für den vorab festgelegten Zeitabschnitt T“, die nötig ist, um die Temperatur der Heizung 43b im geeigneten Temperaturbereich zu halten. $Sollwärmeerzeugungsmenge Et = MaPEt (Toc, SPD)$
Schritt 1206: Die CPU führt die Einschaltsteuerung (Wärmemengenerzeugungssteuerung) der Heizung 43b passend zur Sollwärmeerzeugungsmenge Et aus. Genauer gesagt schaltet die CPU das Schaltelement 102 vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand, wodurch sie der Heizung 43b Elektrizität aus der elektrischen Zündstromquelle zuführt, um die Heizung 43b dazu zu veranlassen, Wärme zu erzeugen. Zudem berechnet die CPU auf der Grundlage der nachstehenden Gleichung (1) eine tatsächliche Wärmeerzeugungsmenge (Gesamtwärmemenge, integrierter Wert der Wärmemenge) E(t), die tatsächlich von der Heizung 43b ab der Zeit erzeugt wird, zu der das Schaltelement 102 in den EIN-Zustand wechselt. Es sei angemerkt, dass „t“ die Zeit ist, „R“ der Widerstandswert der Heizung 43b und „V“ die Spannung der Heizung 43b. Die vorstehend erwähnte Heizspannung Vh wird als „V“ verwendet. $E (t) = \frac{1}{R} \int_{0}^{t} V^{2} (t) d t$
Zudem überwacht die CPU in Schritt 1206, ob die tatsächliche Wärmeerzeugungsmenge E(t), die auf der Grundlage der Gleichung (1) berechnet wird, die Sollwärmeerzeugungsmenge Et erreicht (d.h. gleich groß wie oder höher als diese wird), und schaltet das Schaltelement 102 vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand, wenn die tatsächliche Wärmeerzeugungsmenge E(t) die Sollwärmeerzeugungsmenge Et erreicht. Danach startet die CPU dieses Programm erneut von Schritt 1200, wenn der vorab festgelegte Zeitabschnitt T seit der Zeit verstrichen ist, zu der die Verarbeitung des Schritts 1201 begonnen wurde.
Zudem bestimmt die CPU in Schritt 1206, ob der Absolutwert der Abweichung ΔToc zwischen der korrigierten Außenlufttemperatur Toc, die zur vorab festgelegten Zeit tp (dem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Start des Programms in 12) berechnet wurde, und der korrigierten Außenlufttemperatur Toc, die zum aktuellen Zeitpunkt berechnet wird, gleich groß wie oder größer als der zweite vorab festgelegte Wert ist. Zusätzlich bestimmt die CPU, ob der Absolutwert der Abweichung ΔSPD zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 131 zum aktuellen Zeitpunkt erfasst wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die zur vorab festgelegten Zeit tp erfasst wird, gleich groß wie oder größer als der dritte vorab festgelegte Wert ist.
Dann schaltet die CPU das Schaltelement 102 vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand zu einem früheren Zeitpunkt aus der Zeit, zu der der Absolutwert der Abweichung ΔToc gleich groß wie oder größer als der zweite vorab festgelegte Wert wird, und der Zeit, zu der der Absolutwert der Abweichung ΔSPD gleich groß wie oder größer als der dritte vorab festgelegte Wert ist, selbst wenn die tatsächliche Wärmeerzeugungsmenge E(t) die Sollwärmeerzeugungsmenge Et nicht erreicht hat. Danach beginnt die CPU mit dem erneuten Start dieses Programms von Schritt 1200, wenn der vorab festgelegte Zeitpunkt T seit dem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem die Verarbeitung des Schritts 1201 gestartet wurde.
Dies ermöglicht es, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Gesamtwärmeerzeugungsmenge, die von der Heizung 43b seit Beginn dieses Programms erzeugt wurde, unverhältnismäßig hoch wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung auf der Grundlage der Ausführungsform und der modifizierten Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform und modifzierte Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifizierungen können durchgeführt werden, ohne vom Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Zudem können in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform und der modifizierten Ausführungsform anstelle der Verwendung der Wertetabellen das Tastverhältnis und die Sollwärmeerzeugungsmenge Et unter Verwendung von Formeln berechnet werden, die die Argumente der Wertetabellen als Variable aufweisen.
Die Heizspannung Vh, die in Schritt 1005 der 10 verwendet wird, kann die Spannung zur Zeit sein, unmittelbar nachdem das Schaltelement 102 aus dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand umgeschaltet wurde. Anders gesagt kann die CPU das Schaltelement 102 zur Zeit t0 in 11 aus dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand umschalten und das Tastverhältnis unmittelbar danach bestimmen.
Zudem kann die Steuervorrichtung 100 in einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so aufgebaut sein, dass das Potential (die Spannung) der elektrischen Versorgungsleitung EL1 als die Heizspannung Vh erfasst werden kann.
Die Abstrahlmenge von natürlichem Licht kann durch einen Lichtmengenerfassungssensor erfasst werden, der in der Kamera 25 vorgesehen ist. In diesem Fall kann der Sensor 104 für die Stärke der Solarstrahlung weggelassen werden, weil die Strahlungsmenge von natürlichem Licht, die auf den Kühlergrill wirkt, kein auf die Außenlufttemperatur wirkender Einflussfaktor ist.
Wenn die CPU in Schritt 1007 „JA“ urteilt, kann die Gesamtzeit zum Anlegen von Spannung an die Heizung 43b (d.h., der Gesamtwert der Spannungsanlegezeit Ton im vorab festgelegten Zeitabschnitt T) verkürzt werden. Es wird beispielsweise angenommen, dass die Gesamtspannungsanlegezeit, die in Schritt 1005 berechnet wird, 90 Sekunden beträgt. In diesem Fall berechnet die CPU zu diesem Zeitpunkt ein neues Tastverhältnis basierend auf „der Heizspannung Vh, der korrigierten Außenlufttemperatur Toc und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD“ in derselben Weise wie in Schritt 1005, wenn die CPU in Schritt 1007 „JA“ urteilt. Dann beendet die CPU die Stromversorgung an die Heizung 43b, wenn der Zeitabschnitt zum Anlegen der Spannung an die Heizung 43b 20 Sekunden erreicht, wenn beispielsweise die neue gesamte Spannungsanlegezeit (d.h., der Gesamtwert der Spannungsanlegezeit Ton im vorab festgelegten Zeitabschnitt T) 70 Sekunden beträgt, und die Spannung zum aktuellen Zeitpunkt bereits für insgesamt 50 Sekunden an der Heizung 43b angelegt wurde.
Die Temperaturanstiegsgröße ΔTu kann in Anbetracht eines auf die Außenlufttemperatur wirkenden Einflussfaktors berechnet werden, der den Erfassungswert des Außenlufttemperatursensors 101 beeinflusst und sich von den Maschinenzustandsgrößen, der Bestrahlungsgröße und dem Winkel des Kühlergrillverschlusses 105 unterscheidet.
In dem Fall, in dem es zahlreiche Einflussfaktoren auf die Außenlufttemperatur gibt, kann man die Temperaturanstiegsgröße ΔTu basierend auf nur einigen der Einflussfaktoren auf die Außenlufttemperatur erhalten. Wenn beispielsweise die Maschinenzustandsgrößen, die Abstrahlmenge und der Winkel des Kühlergrillverschlusses 105 die Faktoren zur Beeinflussung der Außenlufttemperatur sind, kann die Temperaturanstiegsgröße ΔTu aus sowohl den Maschinenzustandsgrößen und der Abstrahlmenge oder entweder aus den Maschinenzustandsgrößen oder der Abstrahlmenge erhalten werden, (d.h. die Temperaturanstiegsgröße ΔTu = ΔTe, die Temperaturanstiegsgröße ΔTu = ΔTr oder die Temperaturanstiegsgröße ΔTu = ΔTe+ΔTr).
Wenn die korrigierte Außentemperatur Toc auf der Grundlage des Außenlufttemperatureinflussfaktors als ein Argument des Kennfelds zur Berechnung des Tastverhältnisses für geringe Geschwindigkeit und des Kennfelds zur Berechnung des Tastverhältnisses für hohe Geschwindigkeit verwendet wird, kann die Spannung Vc, die von der Kamerasteuer-ECU 120 erfasst wird, als die Heizspannung Vh verwendet werden, die für das Kennfeld zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit und das Kennfeld zur Berechnung des Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit als ein Argument eingesetzt wird. Das heißt, dass die Spannung Vc, die sich von einem Wert unterscheidet, den man durch Hinzufügen des Maximalwerts Vrmax zur Spannung Vc erhält, für diese Kennfelder genutzt werden kann.
Wenn die Spannung Vp (= die Spannung Vc + die Spannungsabfallgröße Vr), die in Anbetracht des Maximalwerts Vrmax berechnet wird, als ein Argument des Kennfelds zur Berechnung des Tastverhältnisses für geringe Geschwindigkeit und des Kennfelds zur Berechnung des Tastverhältnisses für hohe Geschwindigkeit verwendet wird, kann die Außenlufttemperatur Tair, die vom Außenlufttemperatursensor 101 erfasst wird, für das Kennfeld zur Berechnung des Tastverhältnisses bei geringer Geschwindigkeit und das Kennfeld zur Berechnung des Tastverhältnisses bei hoher Geschwindigkeit eingesetzt werden.
Der Fotoapparat für das Fahrzeug kann an einer anderen Scheibe als der Frontscheibe montiert sein. Beispielsweise kann ein Fotoapparat für ein Fahrzeug an einer Heckscheibe so montiert werden, dass ein Hindernis, das hinter dem Fahrzeug angeordnet ist, durch diesen Fotoapparat für das Fahrzeug erfassbar ist.
Anstelle des Relaiselements 110 oder zusammen mit dem Relaiselement 110 kann eine elektronische Komponente (beispielsweise eine ECU), die sich vom Relaiselement 110 unterscheidet, an der elektrischen Versorgungsleitung EL2 vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017185896 [0004]
JP 2017185896 A [0004]

Claims

Fotoapparat für ein Fahrzeug mit: einem Fotoapparat, der innerhalb eines Fahrzeugs so angeordnet ist, dass er einer Scheibe des Fahrzeugs gegenüberliegt und dazu aufgebaut ist, zum Fotografieren durch die Scheibe fallendes Licht aufzunehmen; einer Heizeinrichtung, die innerhalb des Fahrzeugs so angeordnet ist, dass sie der Scheibe gegenüberliegt, wobei die Heizeinrichtung Wärme erzeugt, die an die Scheibe abgegeben wird, wenn Spannung einer elektrischen Stromquelle des Fahrzeugs an der Heizeinrichtung anliegt; und einer Steuervorrichtung, die eine Spannungsanlegezeit, die ein Zeitabschnitt zum Anlegen der Spannung der elektrischen Stromquelle an die Heizeinrichtung in einem vorab festgelegten Zeitabschnitt ist, auf der Grundlage einer Größe eines Faktors zur Bestimmung einer Wärmeerzeugungsmenge ändert, die die Temperatur des Fensters zur Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts beeinflusst, wobei die Steuervorrichtung dazu aufgebaut ist, entweder eine erste Verarbeitung oder eine zweite Verarbeitung auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, bis der vorab festgelegte Zeitabschnitt seit dem Beginn des vorab festgelegten Zeitabschnitts verstrichen ist, die bestimmte Bedingung erfüllt ist, wenn die Größe des Faktors zur Bestimmung der Wärmeerzeugungsmenge von der Größe des Faktors zur Bestimmung der Wärmeerzeugungsmenge zur Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts um einen vorab festgelegten Wert oder mehr abweicht, die erste Verarbeitung eine Verarbeitung ist, um das Anlegen der Spannung an die Heizeinrichtung zu beenden, bis der vorab festgelegte Zeitabschnitt verstrichen ist, die zweite Verarbeitung eine Verarbeitung ist, um die Zeit des Anlegens der Spannung auf der Grundlage der Größe des Faktors zur Bestimmung der Wärmeerzeugungsmenge zu der Zeit zu ändern, zu der die bestimmte Bedingung erfüllt ist.
Fotoapparat für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, weiter mit: einem Außenlufttemperaturdetektor, der eine Außenlufttemperatur erfasst; und einer Außenlufttemperaturkorrektur, die eine korrigierte Außenlufttemperatur berechnet, indem sie die Außenlufttemperatur, die auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Außenlufttemperaturdetektors erhalten wird, passend zu einer Temperaturanstiegsgröße korrigiert, die auf der Grundlage einer Größe eines Einflussfaktors auf die Außenlufttemperatur abgeschätzt wird, der den Erfassungswert des Außenlufttemperaturdetektors beeinflusst, wobei die Steuervorrichtung dazu aufgebaut ist, die korrigierte Außenlufttemperatur als Faktor zur Bestimmung der Wärmeerzeugungsmenge zu nutzen.
Fotoapparat für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Außenlufttemperaturdetektor in einem Kühlergrill des Fahrzeugs angebracht ist, der Faktor zur Beeinflussung der Außenlufttemperatur mindestens entweder eine Betriebszustandsgröße einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs, einer Abstrahlgröße von natürlichem Licht, die auf das Fahrzeug wirkt, oder ein Öffnungsgrad eines Kühlergrillverschlusses ist, der im Fahrzeug vorgesehen ist.
Heizvorrichtung, die innerhalb eines Fahrzeugs so vorgesehen ist, dass sie einer Scheibe des Fahrzeugs zusammen mit einem Fotoapparat gegenüberliegt, wobei die Heizvorrichtung Folgendes umfasst: eine Heizeinrichtung, die Wärme erzeugt, wenn die Spannung einer elektrischen Stromquelle des Fahrzeugs an der Heizeinrichtung anliegt; und eine Steuervorrichtung, die eine Zeit der Spannungsanwendung, die ein Zeitabschnitt zum Anlegen der Spannung der elektrischen Stromquelle an die Heizeinrichtung in einem vorab festgelegten Zeitabschnitt ist, auf der Grundlage einer Größe eines die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors ändert, der die Temperatur der Scheibe zur Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts bestimmt, wobei die Steuereinrichtung dazu aufgebaut ist, entweder eine erste Verarbeitung oder eine zweite Verarbeitung auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, bis der vorab festgelegte Zeitabschnitt seit dem Beginn des vorab festgelegten Zeitabschnitts verstrichen ist, die bestimmte Bedingung erfüllt ist, wenn die Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors von der Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors zur Startzeit des vorab festgelegten Zeitabschnitts um einen vorab festgelegten Wert oder mehr abweicht, die erste Verarbeitung eine Verarbeitung ist, um das Anlegen der Spannung an die Heizeinrichtung bis zu dem Zeitpunkt zu beenden, zu dem der vorab festgelegte Zeitabschnitt verstrichen ist, die zweite Verarbeitung eine Verarbeitung ist, um die Zeit des Anlegens der Spannung auf der Grundlage der Größe des die Wärmeerzeugungsmenge bestimmenden Faktors zu der Zeit zu ändern, zu der die bestimmte Bedingung erfüllt ist.