CN108347793B - 车载照相机用前玻璃加热装置 - Google Patents

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Abstract

车载照相机用前玻璃加热装置(10)包括以接近对车辆(20)的前方进行拍摄的车载照相机(22)的方式沿着前玻璃(14)的内表面延伸的片状的PTC加热器(34)，且构成为对照相机的前方的被加热区域(32)的前玻璃进行加热，其中，PTC加热器(34)包括相互邻接的第一加热区域(34A)以及第二加热区域(34B)，第二加热区域的加热面积S2小于第一加热区域的加热面积S1，第二加热区域的每单位面积的发热量Q2小于第一加热区域的每单位面积的发热量Q1。

Description

车载照相机用前玻璃加热装置
技术领域
本发明涉及搭载于汽车等车辆的照相机用的前玻璃加热装置。
背景技术
在进行由预防安全系统等执行的驾驶辅助控制的车辆中，在前玻璃(挡风玻璃)的中央上部的内表面设置有预碰撞安全传感器(简称为“PCS传感器”)那样的驾驶辅助控制用传感器。驾驶辅助控制用传感器包括CCD照相机那样的车载照相机，车载照相机构成为透过前玻璃对车辆的前方进行拍摄。
若像冬天那样外部气温低、车辆内外的温度差大，则会在前玻璃的内表面产生结露，前玻璃成为起雾状态。若前玻璃起雾，则无法利用车载照相机对车辆的前方适当地进行拍摄，因此，例如如下述专利文献1所记载的那样，已知如下的做法：利用对照相机的前方的前玻璃进行加热的加热装置将前玻璃的雾气除去。
前玻璃加热装置包含PTC加热器那样的片状的电加热构件，电加热构件以接近照相机的方式通过粘合而固定于前玻璃的内表面。电加热构件必须具有能够有效地对前玻璃进行加热的大小，另一方面不可干涉照相机的拍摄范围。因此，已知有如下的做法：在接近照相机的位置形成具有发挥主要的加热功能的主加热区域(第一加热区域)以及发挥辅助的加热功能的辅助加热区域(第二加热区域)的电加热构件。在该情况下，辅助加热区域例如相对于照相机的光轴而在车辆的横向隔开配置。虽然主加热区域的面积比辅助加热区域的面积大，但由于主加热区域以及辅助加热区域由相同的PTC加热器形成，因此两者的加热区域的每单位面积的发热量相同。
专利文献1：日本特开2013－151291号公报
在电加热构件如上述那样具有主加热区域以及辅助加热区域的现有的前玻璃加热装置中，已经明确：通过由加热装置执行的前玻璃的加热，会在辅助加热区域的周围的区域产生较高的拉伸应力。如后面即将详细说明的那样，若利用加热装置对前玻璃进行加热，则由于主加热区域的加热面积大，因此主加热区域的周围的区域的温度也较高。由此，主加热区域及其周围的区域能够比较容易地向玻璃的面方向膨胀。
与此相对，辅助加热区域的加热面积小，因此辅助加热区域的周围的区域的温度并不像主加热区域的周围的区域那么高。由此，周围的区域对辅助加热区域的膨胀的束缚强，因此，由于通过辅助加热区域的膨胀而产生的扩张力，会在辅助加热区域的周围的区域在沿着辅助加热区域的外周的方向产生较高的拉伸应力。另外，辅助加热区域无法容易地向玻璃的面方向膨胀，而朝向与玻璃的面垂直的方向膨胀变形，因此，会在辅助加热区域的周围也产生相对于本来的玻璃的面倾斜的区域。
此外，若将电加热构件的每单位面积的发热量设定得较低以免产生上述的问题，则不仅辅助加热区域的发热量降低，主加热区域的发热量也降低。因此，存在无法有效地对前玻璃进行加热、无法有效地除去前玻璃的雾气的情况。
发明内容
本发明的主要的课题在于，在具有主加热区域以及辅助加热区域的前玻璃加热装置中，在不使前玻璃的除雾效果降低的情况下，减少在辅助加热区域的周围的区域产生较高的拉伸应力的顾虑。
根据本发明，提供一种车载照相机用前玻璃加热装置10，包括以接近对车辆20的前方进行拍摄的车载照相机(CCD照相机22)的方式沿着前玻璃14的内表面延伸的片状的电加热构件(PTC加热器34)，且构成为对车载照相机的前方的被加热区域32的前玻璃进行加热。
电加热构件34包括相互邻接的第一加热区域34A以及第二加热区域34B，第二加热区域的加热面积S2小于第一加热区域的加热面积S1，第二加热区域的每单位面积的发热量Q2小于第一加热区域的每单位面积的发热量Q1。
根据上述的结构，第二加热区域的加热面积小于第一加热区域的加热面积，第二加热区域的每单位面积的发热量小于第一加热区域的每单位面积的发热量。由此，与第一加热区域以及第二加热区域由相同的加热构件形成的现有的加热装置的情况相比，能够使第二加热区域的温度变低，能够使第二加热区域的周围的区域的温度梯度变得缓慢。因而，能够使因第二加热区域的膨胀所产生的扩张力而在其周围的区域产生的拉伸应力减少，并且能够减少第二加热区域朝与玻璃的面垂直的方向膨胀而变形的程度。
此外，第一加热区域的加热面积大于第二加热区域的加热面积，第一加热区域的每单位面积的发热量大于第二加热区域的每单位面积的发热量。由此，能够利用第一加热区域有效地对被加热区域进行加热，因此能够避免前玻璃的除雾效果降低。
〔发明的方式〕
在本发明的一个方式中，电加热构件是包括PTC元件以及由PTC元件隔开配置的电极的PTC加热器，所述PTC元件通过使导电性粒子分散在非导电性的基质中而形成，第二加热区域中的PTC加热器的上限温度低于第一加热区域中的PTC加热器的上限温度、且高于被加热区域内的预先设定的基准点的目标加热温度。
根据上述方式，电加热构件是PTC加热器，因此不需要检测例如电加热构件或者被加热区域的温度，且不需要基于检测结果控制电加热构件的通电。另外，第二加热区域中的PTC加热器的上限温度低于第一加热区域中的PTC加热器的上限温度、且高于被加热区域内的基准点的目标加热温度。由此，根据该方式，能够使第二加热区域的温度比现有的加热装置的情况的温度低，并且能够确保第二加热区域对使被加热区域内的基准点的温度上升至目标加热温度以上做出贡献的状况。
在本发明的另一个方式中，第二加热区域中的PTC加热器的电极间的间隔大于第一加热区域中的PTC加热器的电极间的间隔。
根据上述方式，例如在第一加热区域以及第二加热区域使用相同的PTC元件，且使两个加热区域中的电极间的间隔不同，由此能够容易地实现上述电极间的间隔的关系。由此，根据该方式，能够容易且廉价地实现与上述的每单位面积的发热量以及上限温度有关的上述关系。
并且，在本发明的另一个方式中，第二加热区域中的PTC加热器的厚度小于第一加热区域中的PTC加热器的厚度。
根据上述方式，例如通过使第一加热区域中的片状的PTC元件的层叠片数比第二加热区域中多，能够比较容易地实现上述PTC加热器的厚度的关系。由此，根据该方式，能够使用相同的片状的PTC元件而形成具有第一加热区域以及第二加热区域的PTC加热器。
并且，在本发明的另一个方式中，第二加热区域中的PTC元件的导电性粒子的分散密度低于第一加热区域中的PTC元件的导电性粒子的分散密度。
根据上述方式，例如通过使第一加热区域中的PTC元件的每单位体积的导电性粒子的数量以及/或者导电性粒子的大小比第二加热区域中的相应的值大，能够比较容易地实现上述导电性粒子的分散密度的关系。由此，根据该方式，通过使导电性粒子的数量以及/或者导电性粒子的大小不同，能够使用导电性粒子的分散密度不同的两种片状的PTC元件来形成具有第一加热区域以及第二加热区域的PTC加热器。
并且，在本发明的另一个方式中，第一加热区域包括配置在车载照相机与前玻璃之间的部分，第二加热区域在沿着与前玻璃垂直的方向观察时相对于车载照相机的光轴而在车辆的横向隔开配置。
根据上述方式，主要利用由第一加热区域产生的来自照相机侧的热传导以及辐射对被加热区域进行加热，并能够辅助性地利用由第二加热区域产生的沿车辆的横向的热传导以及辐射对被加热区域进行加热。由此，既能够避免第二加热区域对照相机的拍摄范围产生干涉，又能够使第二加热区域对被加热区域的加热做出贡献。
此外，在本申请中，PTC加热器的“上限温度”是指：根据PTC元件的PTC特性，PTC加热器的温度上升率随着时间的推移而减少，最终PTC加热器的温度恒定时的温度。
在上述说明中，为了有助于理解本发明，针对与后述的实施方式对应的发明的结构，以加注括号的方式标注了在该实施方式中使用的名称以及/或者附图标记。但是，本发明的各构成要素并不限定于与以加注括号的方式标注的名称以及/或者附图标记对应的实施方式的构成要素。根据以下的参照附图记述的针对本发明的实施方式的说明，能够容易地理解本发明的其他目的、其他特征以及所附的优点。
附图说明
图1是作为从车外沿斜向观察的图而示出安装有本发明的一个实施方式所涉及的车载照相机用前玻璃加热装置的预碰撞安全传感器的立体图。
图2是以穿过照相机的光轴的垂直剖切面将预碰撞安全传感器切断并省略剖面线而示出的剖视图。
图3是以与前玻璃垂直地从车外观察预碰撞安全传感器的状态示出的俯视图。
图4是将电加热构件(PTC加热器)沿与其面垂直的方向切断并示意性地示出的局部放大剖视图。
图5是实施方式所涉及的前玻璃加热装置的电气电路图。
图6是示出通电开始后的电加热构件的第一以及第二加热区域的温度变化的例子的图表。
图7是针对现有的前玻璃加热装置的第一以及第二加热区域，示出每单位面积的发热量(上部)、上限温度(中部)以及温度梯度(下部)的图。
图8是示出现有的前玻璃加热装置的第一和第二加热区域以及它们周围的膨胀和应力的状况的图。
图9是夸张地示出现有的前玻璃加热装置的第二加热区域中的前玻璃的变形的剖视图。
图10是针对实施方式所涉及的前玻璃加热装置的第一和第二加热区域，示出每单位面积的发热量(上部)、上限温度(中部)以及PTC加热器刚刚成为稳态状态后的温度梯度(下部)的图。
图11是示出实施方式所涉及的前玻璃加热装置的第一和第二加热区域以及它们周围的膨胀和应力的状况的图。
附图标记说明
10：车载照相机用前玻璃加热装置；12：PCS传感器；14：前玻璃；20：车辆；22：CCD照相机；26：光轴；32：被加热区域；34：电加热构件(PTC加热器)；34A：第一加热区域；34B：第二加热区域；36：基质；38：导电性粒子；40：PTC元件；42、44：电极；58：直流电源；60：电子控制装置；62：开关；64：外部气温传感器；66：电子控制装置。
具体实施方式
[实施方式]
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明的实施方式所涉及的车载照相机用前玻璃加热装置(简称为“加热装置”)10应用于PCS传感器12。PCS传感器12由通过粘合等方法固定于前玻璃14的内表面的树脂制的支承基座部件16、以能够取下的方式安装于该支承基座部件16的传感器主体18、以及覆盖该传感器主体18的罩(未图示)构成。传感器主体18具备在车辆20(参照图2)的横向相互邻接的CCD照相机22以及雷达传感器装置24。此外，PCS传感器12的结构对于本发明来说并不重要，PCS传感器12只要具有透过前玻璃14对车辆的前方进行拍摄的照相机即可，可以具有任意的结构。关于PCS传感器12的详细结构，如果需要，例如可以参照与本申请的申请人所提交的申请相关的日本特开2016－144966号公报。
照相机22是构成为沿着光轴26对车辆20的前方进行拍摄的车载照相机。在图1以及图2中，点划线28表示照相机22的透镜(未图示)的位置，双点划线30表示照相机22的视角的范围。点P表示光轴26与前玻璃14的内表面的交点，是应当由加热装置10加热的前玻璃14的被加热区域32内的预先设定的基准点。此外，被加热区域32内的预先设定的基准点也可以设定于光轴26与前玻璃14的内表面的交点P以外的位置。
加热装置10构成为对照相机22的前方的被加热区域32的前玻璃14进行加热，包含片状的电加热构件34。电加热构件34接近照相机22而沿着前玻璃14延伸，并通过粘合等方法固定于前玻璃14的内表面。如图4所示，电加热构件34是包括PTC元件40以及由PTC元件隔开配置的电极42和44的PTC加热器，其中，PTC元件40通过使碳粒子那样的导电性粒子38分散于由半导体粒子等构成的非导电性的基质36中形成。
此外，在图4中，46以及48表示覆盖PTC元件40、电极42以及44的保护片，保护片46以及48可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等非导电性的树脂构成。另外，如图4所示，优选导电性粒子38均匀地分散在基质36中，但导电性粒子的分散也可以不均匀。并且，虽未在图4中示出，但电极42以及44优选为多个梳齿沿着电加热构件34的面交替排列的梳齿电极。
如图1以及图3所示，电加热构件34即PTC加热器包含相互邻接的第一加热区域34A以及第二加热区域34B，第二加热区域的加热面积S2比第一加热区域34A的加热面积S1小。在图示的实施方式中，第一加热区域34A沿车辆20的横向延伸，实质呈矩形状，其主要部分配设在照相机22以及雷达传感器装置24与前玻璃14之间。
如图1以及图3所示，第二加热区域34B从第一加热区域34A向前方且向下方突出，实质呈三角形状，并且沿与前玻璃14垂直的方向观察而相对于照相机22的光轴26在车辆的横向隔开配置。由此，第一加热区域34A配置于比第二加热区域34B靠近照相机20的位置，第二加热区域34B不会对照相机22的拍摄范围产生干涉。此外，第一加热区域34A以及第二加热区域34B的长边方向实质上垂直地交叉，但两个加热区域的长边方向也可以以垂直以外的角度交叉。
如后面说明的图10所示，第二加热区域34B的每单位面积的发热量Q2比第一加热区域34A的每单位面积的发热量Q1小。第二加热区域34B中的PTC加热器34的上限温度T2max比第一加热区域34A中的PTC加热器34的上限温度T1max低。由此，第一加热区域34A作为主加热区域发挥功能，第二加热区域34B作为辅助加热区域发挥功能。上述的发热量以及上限温度的差异可以通过下述的(A)～(C)的结构中的一个或者任意的组合来实现。
(A)第二加热区域34B中的PTC加热器34的电极42以及44之间的间隔大于第一加热区域34A中的PTC加热器34的电极42以及44之间的间隔。
(B)第二加热区域34B中的PTC加热器34的厚度小于第一加热区域34A中的PTC加热器34的厚度。
(C)第二加热区域34B中的PTC元件40的导电性粒子38的分散密度低于第一加热区域34A中的PTC元件40的导电性粒子38的分散密度。
并且，第二加热区域34B中的PTC加热器34的上限温度T2max比被加热区域32内的基准点P的目标加热温度Tht高。该温度关系可以通过适当地设定第二加热区域34B中的PTC加热器34的电极42以及44之间的间隔、以及/或者导电性粒子38的分散密度来实现。此外，被加热区域32内的基准点P的目标加热温度Tht被预先设定为在外部气温低的状况下能够除去前玻璃14的被加热区域32的雾气的温度。
图5示出加热装置10的电气电路。PTC加热器34的第一加热区域34A以及第二加热区域34B相互并联连接，各PTC加热器34的电极42以及44通过导线50而与连接器52连接。连结于连接器52的连接器54通过导线56而与车辆的直流电源58连接。由此，第一加热区域34A以及第二加热区域34B相对于直流电源58并联连接，在两个加热区域所共用的导线56设置有借助电子控制装置60的控制而开闭的开关62。
从外部气温传感器64向电子控制装置60输入表示外部气温Tout的信号。并且，从基于PCS传感器12的检测结果对车辆20的行驶进行控制的电子控制装置66向电子控制装置60输入表示是否处于因被加热区域32的雾气而使得照相机22无法正常地对车辆20的前方进行拍摄的状况的信号。在如“外部气温Tout为开始基准值以下”那样加热装置10的规定的动作开始条件、或者如“照相机22无法正常地对车辆20的前方进行拍摄”那样规定的动作持续条件满足时，电子控制装置60将开关62闭合。与此相对，在如“外部气温Tout为结束基准值以上”那样加热装置10的规定的动作结束条件满足时，电子控制装置60将开关62断开。
关于PTC加热器34的第一加热区域34A以及第二加热区域34B，如果因开关62闭合而被通电，则以公知的方式升温。即，借助直流电流从一方的电极42经PTC元件40的导电性粒子38向另一方的电极44流动时的电阻而发热。若因发热而使得PTC元件40的温度上升，则非导电性的基质36膨胀而导电性粒子38之间的间隔增大，由此PTC元件40的电阻逐渐增大，由此，通过PTC元件40的电流逐渐减少，最终成为恒定的值。
由此，关于第一加热区域34A以及第二加热区域34B，如图6所示，若成为稳态状态，则分别维持上限温度T1max以及T2max。两个加热区域相互协作，以使得前玻璃14的被加热区域32内的基准点P的加热温度Th成为目标加热温度Tht以上的方式，对被加热区域32及其周围进行加热，将前玻璃14的雾气除去。
在第一加热区域34A以及第二加热区域34B中，采用上述(A)～(C)的结构中的一个或者任意的组合。由此，第二加热区域34B中的PTC加热器34的电阻高于第一加热区域34A中的PTC加热器34的电阻，因此，流过第二加热区域34B的电流低于流过第一加热区域34A的电流。因而，如上述那样，第二加热区域34B的每单位面积的发热量Q2小于第一加热区域34A的每单位面积的发热量Q1。另外，如图6所示，第二加热区域34B的上限温度T2max低于第一加热区域34A的上限温度T1max。并且，第一加热区域34A相对于被加热区域32及其周围的加热的贡献度高于第二加热区域34B的贡献度。
＜与现有技术的对比＞
在现有的车载照相机用前玻璃加热装置中，第一加热区域34A以及第二加热区域34B均由相同构造的PTC加热器构成。换言之，未采用上述(A)～(C)的结构。
由此，如图7的上部所示，第一加热区域34A的每单位面积的发热量Q1以及第二加热区域34B的每单位面积的发热量Q2为相同的Q12。另外，如图7的中部所示，第一加热区域34A的上限温度T1max以及第二加热区域34B的上限温度T2max为相同的T12max。并且，第一加热区域34A的面积S1大于第二加热区域34B的面积S2，因此如图7的下部所示，第一加热区域34A的周围的温度梯度比较平稳，与此相对，第二加热区域34B的周围的温度梯度比较陡峭。
此外，在图7以及后述的图10中，横轴的“宽度方向的位置”是指在沿着第一加热区域34A以及第二加热区域34B的面的方向、且是与加热区域的长边方向垂直的方向上的位置。另外，W1是第一加热区域34A的宽度，W2是第二加热区域34B的长边方向中央处的宽度，宽度W1以及W2分别比第一加热区域34A以及第二加热区域34B的长边方向的长度小。
第一加热区域34A的周围的温度比较高，因此第一加热区域34A的周围的区域对第一加热区域的膨胀的束缚弱。由此，如图8所示，第一加热区域34A的周围的前玻璃14能够比较容易地沿着其面膨胀。因而，第一加热区域34A的前玻璃14也能够比较容易地沿着其面膨胀，因此第一加热区域34A及其周围的区域的热应力比较低。此外，在图8以及后述的图10中，粗线的箭头以及粗线的双头箭头表示膨胀的方向，细线的箭头以及细线的双头箭头分别表示束缚力以及拉伸应力的方向。并且，粗线的箭头以及粗线的双头箭头的长度表示膨胀的程度，细线的箭头以及细线的双头箭头的长度分别表示束缚力以及拉伸应力的大小。
另一方面，第二加热区域34B的周围的温度低，因此如图8所示，第二加热区域34B的周围的区域对第二加热区域的膨胀的束缚强。因此，由于第二加热区域34B的膨胀所产生的扩张力，在第二加热区域34B的周围的区域产生较高的拉伸应力。另外，第二加热区域34B的前玻璃14无法容易地沿着其面膨胀，因此如图9所示，第二加热区域34B的前玻璃14朝与其面垂直的外侧方向膨胀而变形。
与此相对，在实施方式中，采用了(A)～(C)的结构中的至少一个。由此，如图10的上部所示，第二加热区域34B的每单位面积的发热量Q2小于第一加热区域34A的每单位面积的发热量Q1。另外，如图10的中部所示，第二加热区域34B的上限温度T2max低于第一加热区域34A的上限温度T1max。并且，如图10的下部所示，第一加热区域34A的周围的温度梯度与现有的加热装置的情况相同比较平稳，第二加热区域34B的周围的温度梯度比第一加热区域34A的周围的温度梯度陡峭，但比现有的加热装置的情况平稳。
如图10的下部所示，第一加热区域34A的周围的温度比现有的加热装置的情况高，并且与现有的加热装置的情况相同，第一加热区域34A的周围的区域对第一加热区域的膨胀的束缚弱。由此，如图11所示，第一加热区域34A的周围的前玻璃14能够比较容易地沿着其面膨胀。因而，第一加热区域34A的前玻璃14也能够比较容易地沿着其面膨胀，因此第一加热区域34A及其周围的区域的热应力比较低。
另一方面，第二加热区域34B的温度可以比现有的加热装置的情况低，因此能够使第二加热区域34B的温度与第二加热区域34B的周围的区域的温度之差比现有的加热装置的情况小。由此，如图11所示，第二加热区域34B的周围的区域对第二加热区域的膨胀的束缚弱，因第二加热区域34B的膨胀所产生的扩张力而在第二加热区域34B的周围的区域产生的拉伸应力比现有的加热装置的情况低。另外，虽未图示，但第二加热区域34B的前玻璃14朝与其面垂直的方向膨胀而变形的量也比现有的加热装置的情况小。
此外，第一加热区域34A的加热面积S1大于第二加热区域34B的加热面积S2，第一加热区域的每单位面积的发热量Q1大于第二加热区域的每单位面积的发热量Q2。由此，能够利用第一加热区域34A对被加热区域32有效地进行加热，因此能够避免前玻璃14的除雾效果降低。
关于第一加热区域34A的每单位面积的发热量Q1以及第二加热区域34B的每单位面积的发热量Q2，只要能够使PTC加热器34的两个加热区域相互协作而以使基准点P的加热温度Th成为目标加热温度Tht以上的方式进行加热即可，可以适当设定。另外，关于第一加热区域34A的上限温度T1max以及第二加热区域34B的上限温度T2max，只要上限温度T1max比上限温度T2max高、且上限温度T2max比被加热区域32内的基准点P的目标加热温度Tht高即可，可以适当设定。
例如，将与现有的加热装置相比而第一加热区域34A的每单位面积的发热量Q1的增大量设为ΔQ1(＝Q1－Q12)，将第二加热区域34B的每单位面积的发热量Q2的减少量设为ΔQ2(＝Q12－Q2)。现有的加热装置中的总发热量Qp以及实施方式中的总发热量Qe分别由下述的式(1)以及(2)表示。
Qp＝Q12(S1+S2) (1)
Qe＝Q1·S1+Q2·S2
＝Q12(S1+S2)+ΔQ1·S1－ΔQ2·S2 (2)
由此，若以使得ΔQ1·S1与ΔQ2·S2相等的方式设定发热量Q1、Q2以及S1、S2，则实施方式中的总发热量Qe与现有的加热装置中的总发热量Qp相等。因而，能够使实施方式中的电力消耗量与现有的加热装置中的电力消耗量相同。
特别是在实施方式中，具有第一以及第二加热区域的电加热构件34是包括使导电性粒子38分散在非导电性的基质36中而成的PTC元件40、以及由PTC元件隔开配置的电极42和44的PTC加热器。由此，若使电流通过PTC加热器，则根据PTC特性而将第一加热区域34A以及第二加热区域34B的温度分别自动控制为上限温度T1max以及T2max。因而，根据实施方式，不需要进行例如使用电阻丝加热器作为电加热构件的情况下的通电控制，即不需要基于加热器的加热温度而控制朝加热器的通电。
另外，第二加热区域34B的PTC加热器的上限温度T2max比第一加热区域34A的上限温度T1max低且比被加热区域32内的基准点P的目标加热温度Tht高。因而，与现有技术相比能够减少第二加热区域34B的周围的拉伸应力，并且，与上限温度T2max为目标加热温度Tht以下的情况相比能够提高第二加热区域34B的PTC加热器相对于被加热区域32的加热的贡献度。
另外，在实施方式中，关于第一以及第二加热区域，为了实现上述的每单位面积的发热量以及上限温度的关系，如上述那样采用上述(A)～(C)的结构中的至少一个。
关于上述(A)的结构，例如通过在第一加热区域34A以及第二加热区域34B使用相同的PTC元件40，并使两个加热区域中的电极42以及44之间的间隔不同，能够容易地实现。由此，根据该结构，能够容易并且廉价地实现上述的每单位面积的发热量以及上限温度的关系。
关于上述(B)的结构，例如通过使第一加热区域34A中的片状的PTC元件40的层叠片数比第二加热区域34B中的多，能够比较容易地实现。由此，根据该结构，能够使用相同的片状的PTC元件40而形成具有第一以及第二加热区域34A以及34B的PTC加热器。
并且，关于上述(C)的结构，例如通过使第一加热区域34A的PTC元件40的每单位体积的导电性粒子38的数量以及/或者导电性粒子38的大小比第二加热区域34B中的大，能够比较容易地实现。由此，根据该结构，通过使导电性粒子38的数量以及/或者导电性粒子38的大小不同，能够使用导电性粒子38的分散密度不同的两种片状的PTC元件40来形成具有第一以及第二加热区域34A以及34B的PTC加热器。
另外，在实施方式中，第一加热区域34A包括配置在照相机22与前玻璃14之间的部分，第二加热区域34B在沿着与前玻璃14垂直的方向观察时相对于照相机22的光轴26而在车辆20的横向隔开配置。由此，根据实施方式，主要利用由第一加热区域34A产生的来自照相机22侧的热传导以及辐射对被加热区域32进行加热，并能够辅助性地利用由第二加热区域34B产生的沿车辆20的横向的热传导以及辐射对被加热区域32进行加热。因而，既能够避免第二加热区域34B对照相机22的拍摄范围产生干涉，又能够使第二加热区域34B可靠地对被加热区域32的加热做出贡献。
另外，在实施方式中，第一加热区域34A以及第二加热区域34B相对于直流电源58并联连接。由此，能够对第一加热区域34A以及第二加热区域34B施加相同的电压。
并且，在实施方式中，第一加热区域34A以及第二加热区域34B相对于直流电源58并联连接，开关62设置于第一以及第二加热区域所共用的导线、即连接器54与直流电源58之间的导线56。由此，与在第一以及第二加热区域分别所固有的导线设置有开关的情况相比，能够减少部件件数，另外，通过利用电子控制装置60对一个开关62进行开闭，能够同时进行针对两个加热区域的电流的通电以及断电。
在上述说明中，对本发明的特定的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在本发明的范围内实施其他的各种实施方式，这对本领域技术人员来说是显而易见的。
例如，在上述的实施方式中，PTC加热器34的第一加热区域34A以及第二加热区域34B相对于直流电源58并联连接，但也可以相互独立地与直流电源58连接。在后者的情况下，可以在第一加热区域34A与直流电源58之间的导线以及第二加热区域34B与直流电源58之间的导线设置有开关。
另外，在上述的实施方式中，电加热构件34是PTC加热器，但也可以是电阻丝加热器。在后者的情况下，第一加热区域34A以及第二加热区域34B的电阻丝加热器可以相对于直流电源58并联连接，也可以相对于直流电源58串联连接。此外，在相对于直流电源58的连接为串联的情况下，第二加热区域34B的电阻丝加热器的电阻被设定为比第一加热区域34A的电阻丝加热器的电阻小的值。
另外，在上述的实施方式中，第一加热区域34A以及第二加热区域34B分别呈现矩形状以及三角形状。但是，只要第二加热区域的加热面积小于第一加热区域的加热面积、且第二加热区域的每单位面积的发热量小于第一加热区域的每单位面积的发热量即可，可以使至少一方的加热区域为其他形状。
另外，在上述的实施方式中，PCS传感器12具备一个CCD照相机22，但加热装置10也可以应用于具备立体照相机的驾驶辅助控制用传感器。在该情况下，也可以使用具有第一加热区域34A以及第二加热区域34B的两个加热装置10，使各加热装置与对应的照相机接近配置。
另外，在上述的实施方式中，加热装置10应用于具备CCD照相机22以及雷达传感器装置24的PCS传感器12。但是，加热装置10可以应用于仅具备照相机的驾驶辅助控制用传感器，也可以应用于除了具备照相机之外还具备雷达传感器装置以外的检测装置的驾驶辅助控制用传感器，还可以应用于除了具备照相机以及雷达传感器装置之外还具备其他的检测装置的驾驶辅助控制用传感器。

Claims (5)

1.一种车载照相机用前玻璃加热装置，包括以接近对车辆的前方进行拍摄的车载照相机的方式沿着前玻璃的内表面延伸的片状的电加热构件，且构成为对所述车载照相机的前方的被加热区域的所述前玻璃进行加热，
其中，
所述电加热构件包括相互邻接的第一加热区域以及第二加热区域，所述第二加热区域的加热面积小于所述第一加热区域的加热面积，所述第二加热区域的每单位面积的发热量小于所述第一加热区域的每单位面积的发热量，
所述第二加热区域的上限温度低于所述第一加热区域的上限温度、且高于所述被加热区域内的预先设定的基准点的目标加热温度，
所述第一加热区域包括配置在所述车载照相机与所述前玻璃之间的部分，所述第二加热区域相对于所述第一加热区域位于车辆的前方侧且在沿着与所述前玻璃垂直的方向观察时相对于所述车载照相机的光轴而在车辆的横向隔开配置。
2.根据权利要求1所述的车载照相机用前玻璃加热装置，其中，
所述电加热构件是包括PTC元件以及由所述PTC元件隔开配置的电极的PTC加热器，所述PTC元件通过使导电性粒子分散在非导电性的基质中而形成。
3.根据权利要求2所述的车载照相机用前玻璃加热装置，其中，
所述第二加热区域中的PTC加热器的电极间的间隔大于所述第一加热区域中的PTC加热器的电极间的间隔。
4.根据权利要求2所述的车载照相机用前玻璃加热装置，其中，
所述第二加热区域中的PTC加热器的厚度小于所述第一加热区域的PTC加热器的厚度。
5.根据权利要求2所述的车载照相机用前玻璃加热装置，其中，
所述第二加热区域的PTC元件的导电性粒子的分散密度低于所述第一加热区域中的PTC元件的导电性粒子的分散密度。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2823689T3 (pl) * 2012-03-05 2019-05-31 Saint Gobain Układ szyby z elektrycznie ogrzewaną przysłoną światła rozproszonego
JP2017144937A (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 トヨタ自動車株式会社 撮像システム
JP6515871B2 (ja) * 2016-05-31 2019-05-22 トヨタ自動車株式会社 ウィンドウガラス加熱装置
JP2020029175A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 トヨタ自動車株式会社 窓ガラス防曇構造、窓ガラス防曇構造を備えた車載カメラ装置、及び、窓ガラス防曇構造の電力供給制御装置
US11509800B2 (en) * 2018-08-30 2022-11-22 Mitsubishi Electric Corporation On-board camera device
JP7180305B2 (ja) * 2018-11-19 2022-11-30 トヨタ自動車株式会社 ウィンドウガラス加熱装置
JP7088078B2 (ja) * 2019-02-27 2022-06-21 トヨタ自動車株式会社 カメラ搭載構造
JP7082079B2 (ja) * 2019-03-22 2022-06-07 本田技研工業株式会社 移動体
JP7082080B2 (ja) * 2019-03-22 2022-06-07 本田技研工業株式会社 移動体
CN110091809A (zh) * 2019-05-29 2019-08-06 河北科力汽车零部件有限公司 一种基于导电塑料的自发热摄像头支架及导电塑料的配方
JP7078578B2 (ja) * 2019-06-10 2022-05-31 本田技研工業株式会社 輸送機器及び車両
US11097691B2 (en) 2019-09-26 2021-08-24 Honda Motor Co., Ltd. Window heating system for vehicular camera
DE102020102821B4 (de) 2020-02-04 2022-06-02 Arte Reverse Engineering GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Heiko Lantzsch, 98617 Vachdorf) Streulichtblende für ein Bilderfassungsgerät für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zu deren Anwendung sowie deren Herstellung
FR3107668B1 (fr) * 2020-02-28 2022-02-18 Valeo Systemes Dessuyage Système de chauffage de fluide pour véhicule automobile
RU198198U1 (ru) * 2020-03-05 2020-06-23 Дмитрий Леонидович Стрельцов Стеклоизделие с зонированной электрообогреваемой поверхностью
JP2021183455A (ja) * 2020-05-22 2021-12-02 小島プレス工業株式会社 車載ガラスヒータ固定構造、車載ガラスヒータユニットおよび車載ガラスヒータ保守方法
DE112021001858T5 (de) * 2020-06-02 2023-01-05 AGC Inc. Kraftfahrzeugfensterscheibe
DE102020133173B3 (de) 2020-12-11 2022-06-02 Arte Reverse Engineering GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Heiko Lantzsch, 98617 Vachdorf) Streulichtblende für ein Bilderfassungsgerät für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Streulichtblende
CN116783990A (zh) 2020-12-16 2023-09-19 旭硝子欧洲玻璃公司 用于光学传感器的加热式玻璃罩盖
JP2022137896A (ja) * 2021-03-09 2022-09-22 本田技研工業株式会社 カメラを有する車体構造

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2626041B2 (ja) * 1989-04-06 1997-07-02 株式会社村田製作所 有機正特性サーミスタ
JP3020821B2 (ja) 1994-11-15 2000-03-15 日本精機株式会社 シートヒータ
JP2004276857A (ja) 2003-03-18 2004-10-07 Denso Corp 車両用窓ガラス防曇装置
GB0721682D0 (en) * 2007-11-05 2007-12-19 Pilkington Automotive D Gmbh Wired glazing
JP2010020918A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Nippon Sheet Glass Co Ltd 端子構造及び車両用端子付ガラス板
DE102008050320A1 (de) 2008-10-04 2010-04-08 Daimler Ag Trägervorrichtung zur Befestigung an einer Scheibe eines Kraftwagens
DE102009026021A1 (de) * 2009-06-24 2010-12-30 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Scheibe mit beheizbaren, optisch transparenten Sensorfeld
EP2334141A1 (de) * 2009-12-11 2011-06-15 Saint-Gobain Glass France Beschichtete Scheibe mit beheizbarem Kommunikationsfenster
US9072591B2 (en) * 2012-02-16 2015-07-07 Abominable Labs, Llc Micro-current sensing auto-adjusting heater system for eye-shield
KR101443509B1 (ko) 2012-03-21 2014-09-19 주식회사 엘지화학 발열체 및 이의 제조방법
CN105379413B (zh) * 2013-10-15 2018-06-01 Lg化学株式会社 具有通信窗口的加热元件
KR101585015B1 (ko) * 2013-12-20 2016-01-13 장애인표준사업장비클시스템 주식회사 차량용 유리창
LU92345B1 (en) * 2013-12-23 2015-06-24 Iee Sarl Heating element with a layer of resistive materiallocally configured to obtain predetermined sheet resistance
CN105007642A (zh) * 2014-04-25 2015-10-28 东元奈米应材股份有限公司 平面加热除雾结构
JP2016080690A (ja) * 2014-10-16 2016-05-16 株式会社デンソー 湿度検出装置
WO2016059780A1 (ja) 2014-10-16 2016-04-21 株式会社デンソー 湿度検出装置および防霜装置
WO2016085636A1 (en) 2014-11-29 2016-06-02 Abominable Labs, Llc Micro-current sensing eye-shield heater system
KR102455738B1 (ko) * 2014-12-22 2022-10-17 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 차량 센서 시스템용의 이중 평면 히터
JP6172174B2 (ja) 2015-02-06 2017-08-02 トヨタ自動車株式会社 車両前方情報取得装置

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