CN109969136B - 车辆用拍摄装置和加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供车辆用拍摄装置和加热装置。车辆用拍摄装置具备：拍摄装置，配设于在车辆设置的窗部的内侧，且接受透过了窗部的拍摄光；加热机构，配设于窗部的内侧，且被施加搭载于上述车辆的电源的电压，由此在从电源被供给电力时进行发热，而对窗部进行加热；和控制装置，以加热机构在规定时间内产生的热的总量与至少基于车外温度决定的规定量一致的方式变更电源的电压向加热机构施加的施加时间。

Description

车辆用拍摄装置和加热装置

技术领域

本发明例如涉及设置于车辆的前窗的车内侧的车辆用拍摄装置和加热装置。

背景技术

往往在车辆的前窗的车内侧设置照相机。照相机通过拍摄元件将被位于车辆前方的位置的被摄体(例如，车辆)反射的反射光(被摄体像)转换成拍摄数据(电信号)，并将该拍摄数据发送至车辆的控制装置。

然而，若在车辆的外部空气的温度亦即车外温度较低的情况下在车辆内使用暖风，则往往在前窗产生结露。另外，在车外温度较低的情况下，往往在前窗的车外侧面附着有冰和/或霜。若在前窗产生这样的现象，则存在照相机的拍摄元件生成的拍摄数据成为表示不清楚的被摄体像的数据、拍摄元件无法对车辆前方的物标进行拍摄的担忧。

因此，在专利文献1的车辆的前窗的车内侧设置有作为电热丝的加热器、和固定有加热器且使从加热器接受到的热作为辐射热向前窗传递的被加热部。

该加热器经由供电线连接于车辆的电源。若将电源的电力供给至加热器，则加热器产生热，通过该加热器产生的热对被加热部进行加热，被加热部产生的辐射热达到前窗。而且，若将加热器的温度设为规定的温度范围内的值，则前窗成为露点温度以上的温度。因此，产生于前窗的结露消失。另外，附着于前窗的车外侧面的冰和霜消失。因此，若通过加热器和被加热部对前窗进行加热，则能够减少拍摄元件拍摄到不清楚的被摄体像、无法对被摄体像进行拍摄的担忧。

专利文献1：日本特开2017-185896号公报

车外温度与作为加热器的加热对象的前窗的温度具有相关关系。因此，为了将加热器的温度设为上述规定的温度范围内的值，加热器在规定时间内应该产生的热的量可以基于车外温度进行运算。

而且，可以基于加热器应该产生的热的量，计算对加热器施加的电压施加时间。

但是，加热器从车载的电源接受电力的供给。由于电源的电力也被供给至搭载于车辆的各种电子设备，所以从电源施加于加热器的电压的大小发生变化。因此，在仅基于加热器应该产生的热的量控制对加热器施加的电压施加时间的情况下，存在加热器实际产生的热的量因电源的电压变化而相对于加热器应该产生的热的量大幅增大的担忧。在该情况下，加热器的温度过高，因此存在位于加热器的附近的位置的部件发生变形的担忧。

发明内容

本发明是为了应对上述课题而完成的。即，本发明的目的之一在于，提供即便在向加热机构(例如，加热器)供给电力的电源的电压发生变化的情况下，也能够使加热机构在一定时间内产生的热量与成为目标的热量(例如，基于车外温度决定的热量)几乎一致的车辆用拍摄装置和加热装置。

用于实现上述目的的本发明的车辆用拍摄装置，构成为具备：

拍摄装置(30)，配设于在车辆设置的窗部(85)的内侧，且接受透过了上述窗部的拍摄光；

加热机构(41a、43b)，配设于上述窗部的内侧，且被施加搭载于上述车辆的电源的电压，由此在被供给来自该电源的电力时进行发热，从而加热该窗部；和

控制装置(100)，以上述加热机构在规定时间(T)内产生的热的总量与至少基于车外温度(Tair)决定的规定量一致的方式变更上述电源的电压向上述加热机构施加的施加时间。

用于实现上述目的的本发明的加热装置与拍摄装置一同配设于在车辆设置的窗部的内侧，

上述加热装置(95)构成为具备：

加热机构(41a、43b)，被施加搭载于上述车辆的电源的电压，由此在被供给来自该电源的电力时进行发热，从而加热该窗部；和

控制装置(100)，以上述加热机构在规定时间(T)内产生的热的总量与至少基于车外温度决定的规定量一致的方式变更上述电源的电压向上述加热机构施加的施加时间。

上述的“与规定量一致”包含，与规定量完全一致、和与规定量几乎一致这两个意思。

根据本发明，控制装置与电源的电压的大小无关地，以加热机构在规定时间内产生规定量的热的方式变更电源的电压向加热机构施加的施加时间。因此，能够使加热机构在规定时间内产生的热量与成为目标的热量(例如，基于车外温度决定的热量)几乎一致。

在本发明的一个方式中，上述控制装置构成为随着电源的电压升高而使上述加热机构施加的电压施加时间缩短。

根据该一个方式，在电源的电压较大时，向加热机构施加的电压施加时间缩短，并且在电压较小时，向加热机构施加的电压施加时间增长。另外，在加热机构的电压施加时间并不那么长的情况下，电压施加时间内的电压的变动幅度不怎么增大。因此，在加热机构的电压施加时间并不那么长的情况下，能够与电压的大小无关地，使加热机构在规定时间内产生规定量的热。

在本发明的一个方式中，具备：

车外温度检测机构(101)，检测上述车辆外侧的车外温度；和

车速传感器(131)，检测上述车辆的车速，

上述控制装置构成为基于上述电源的电压计算在上述电源的电压开始施加于上述加热机构后上述加热机构产生的热的总量(E(t))，在上述计算出的热的总量达到基于上述检测出的车外温度和上述检测出的车速决定的目标发热量(Et)时，结束上述电源的电压向上述加热机构的施加。

根据该一个方式，在加热机构产生的热的总量达到了目标发热量时，控制装置结束向加热机构施加电压。因此，加热机构能够在规定时间内产生规定量的热。

在本发明的一个方式中，

具备电压推断机构(106)，其基于从上述电源施加于上述拍摄装置的电压的大小(Vc)和在上述电源与上述拍摄装置之间产生的电压下降量的最大值(Vrmax)，求得上述电源的电压的推断值亦即推断电压值(Vp)，上述控制装置构成为基于上述推断电压值，变更上述电源的电压向上述加热机构施加的施加时间。

根据该一个方式，加热机构在规定时间内产生规定量的热的可能性提高。

在上述说明中，为了有助于本发明的理解，对于与后述的实施方式对应的发明的结构，以加括号的方式添加在该实施方式中使用的名称以及/或者附图标记。然而，本发明的各构成要素并不限定于由上述附图标记规定的实施方式。对于本发明的其他目的、其他特征以及随带的优点，能够从针对参照以下的附图而记述的本发明的实施方式的说明中容易地理解。

附图说明

图1是从本发明的实施方式的车辆用拍摄装置和前窗的前方观察的立体图。

图2是沿着图1的II-II箭头的剖视图。

图3是从车辆用拍摄装置的上方观察的立体图。

图4是从车辆用拍摄装置的上方观察的分解立体图。

图5是从遮光加热单元的下方观察的分解立体图。

图6是从遮光加热单元的下方观察的立体图。

图7是从被加热部、加热器组件、熔断器组件和线缆组件的下方观察的示意图。

图8的(a)是在通过熔断器的位置切断的遮光加热单元的剖视图，图8的(b)是在通过密封材料的位置切断的遮光加热单元的剖视图。

图9是电路的示意图。

图10是表示控制装置执行的处理的程序。

图11是表示向加热器供给电力时的Duty比的图表。

图12是表示本发明的变形例的控制装置执行的处理的程序。

附图标记的说明

10…车辆用拍摄装置；30…照相机单元；30a…热敏电阻；43b…加热器；85…前窗(窗部)；85a…透光部；102…开关元件；95…加热装置；100…控制装置；101…车外温度传感器。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的车辆用拍摄装置(包含加热装置。)进行说明。

(结构)

如图1所示，实施方式的车辆用拍摄装置10(以下，称为“拍摄装置10”。)设置于车辆的前窗85的车内侧。前窗85由透光性的玻璃形成。前窗85只要具有透光性，则也可以由玻璃以外的材料(例如，树脂)成型。如图2所示，前窗85以伴随着从上方朝向下方而逐渐朝向车辆的前方的方式相对于车体倾斜。

如图1所示，在前窗85的后表面(即，车内侧的面)的上缘部及其附近部粘贴有整体形状呈大致T字形的遮光板86。在遮光板86的中央部形成有朝向斜前下方延伸的前方延伸突出部86a。在前方延伸突出部86a的前端附近部形成有呈大致梯形形状的透光孔86b。前窗85的与透光孔86b对置的部位构成透光部85a。拍摄装置10以与透光部85a对置的方式配设于前窗85的车内侧。

如图3和图4所示，拍摄装置10作为主要的构成要素，具备托架20、照相机单元30、遮光加热单元40和罩50。

托架20为硬质树脂制。在托架20形成有大致梯形形状的贯通孔，作为支承部21。另外，在托架20的上表面形成有多个粘合面22。

照相机单元30包含壳体31和拍摄部32。壳体31为树脂制的一体成型品，且构成照相机单元30的外形。在壳体31的上表面设置有俯视大致梯形形状的帽安装用凹部31a。拍摄部32固定于帽安装用凹部31a的后端面。如图2所示，拍摄部32具备透镜32a、和位于透镜32a之后的位置的拍摄元件32b。拍摄元件32b是复眼类型的元件。拍摄元件32b接受被位于照相机单元30的前方的障碍物向后方反射且透过了透镜32a的反射光(拍摄光)。照相机单元30的上部卡止于托架20，而被托架20支承。此外，在照相机单元30的内部设置有能够对照相机单元30的温度Tc进行检测的热敏电阻30a(参照图9。)。

图4至图8(特别是，图5)所示的遮光加热单元40作为主要的构成要素，具备遮光帽41、双面胶带42、加热器组件43、熔断器组件44、隔热材料45和线缆组件46。

遮光帽41是硬质树脂制的一体成型品。遮光帽41具备被加热部41a与侧壁部41b。被加热部41a是正三角形状的(即，在正面观察呈正三角形状)板状体。被加热部41a相对于在前后方向上延伸的中心线L1左右对称。侧壁部41b是从被加热部41a的左右两侧缘部的每一个向上方延伸的一对凸缘部。侧壁部41b的高度伴随着从前端朝向后端而逐渐增大。

加热器组件43具有PET板43a和加热器43b。

PET板43a由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)成型。PET板43a的外形与被加热部41a呈大致相同形状。即，PET板43a相对于中心线L1呈左右对称的正三角形。PET板43a的绝缘性良好。

加热器43b是由在通电时发热的金属(例如，黄铜)构成的电热丝。加热器43b通过印刷呈锯齿状形成于PET板43a的上表面的大致整体。加热器43b的两端部由面积大于其他部分的一对焊盘43c、43d构成。焊盘43c、43d在PET板43a的上下两面露出。焊盘43c设置于PET板43a的后方的角部附近，焊盘43d设置于PET板43a的前方的右侧的角部附近。

在PET板43a的上表面以覆盖加热器43b的方式粘贴有双面胶带42的下表面。双面胶带42与被加热部41a和PET板43a为大致相同形状。双面胶带42的上表面粘贴于被加热部41a的下表面。其结果，加热器组件43被固定于遮光帽41。双面胶带42的导热性良好。PET板43a的周缘部与双面胶带42和被加热部41a的周缘部重叠。

熔断器组件44是具有双面胶带44a、熔断器44b和两根导线44c、44d的一体物。

双面胶带44a是图5所示的形状的片状部件，其两面成为粘着面。双面胶带44a的导热性低于遮光帽41、双面胶带42和PET板43a的任一个。

熔断器44b是电流限制元件，具有圆筒状的绝缘壳体、和固定于绝缘壳体内的具有导电性的可熔金属。熔断器44b的绝缘壳体粘贴于双面胶带44a的上表面的大致中央部。

两根导线44c、44d以图示的方式粘贴于双面胶带44a的上表面。两根导线44c、44d的一端均位于熔断器44b的绝缘壳体内，且分别连接于可熔金属的两端。另一方面，作为两根导线44c、44d的另一端的连接端44c1、44d1均位于双面胶带44a的外周侧。

双面胶带44a的上表面被粘贴于PET板43a的下表面。由此，熔断器组件44被固定于加热器组件43。如图7所示，熔断器组件44整体位于PET板43a的外周缘部的内周侧。加热器组件43的一对焊盘43c、43d均位于双面胶带44a的外周侧。另外，如图7所示，熔断器组件44的熔断器44b位于在被加热部41a的厚度方向上与被加热部41a的重心G位置重叠的位置。即，在通过重心G且沿被加热部41a的板厚方向延伸的直线上配置有熔断器44b。

熔断器44b和导线44c、44d(其中，除了连接端44c1、44d1之外)与PET板43a的下表面接触。即，熔断器44b和导线44c、44d(其中，除了连接端44c1、44d1之外)与加热器43b的除了焊盘43c、43d之外的部分被位于两者之间的PET板43a相互绝缘。另外，导线44d的连接端44d1焊接于PET板43a的焊盘43d的下表面(省略图示)。

图5所示的隔热材料45由具有绝缘性的部件构成，与被加热部41a为大致相同的形状。即，隔热材料45是正三角形状的片状部件。在隔热材料45的后端角部附近形成有一对贯通孔45a、45b。隔热材料45的导热性低于遮光帽41、双面胶带42、PET板43a和双面胶带44a的任一个。

隔热材料45的上表面粘贴于双面胶带44a的下表面。隔热材料45的上表面的不与双面胶带44a对置的部位与PET板43a的下表面接触。另外，隔热材料45的周缘部在被加热部41a和PET板43a的周缘部的外周侧与遮光帽41接触。另外，在被加热部41a的板厚方向上观察时，隔热材料45的贯通孔45a、45b均位于中心线L1上。若将隔热材料45固定于双面胶带44a，则贯通孔45a位于PET板43a的焊盘43c的正下方，且贯通孔45b位于导线44c的连接端44c1的正下方。

如图5至图9所示，线缆组件46具备：第一供电用线缆60、第二供电用线缆63、连接于第一供电用线缆60和第二供电用线缆63的一端的连接器66(参照图4、图9)、和捆束管67(参照图6。)。

第一供电用线缆60具备由导电性良好的金属线构成的电线61、和覆盖电线61的除了两端部之外的外周面的包覆管62。同样，第二供电用线缆63具备由导电性良好的金属线构成的电线64、和覆盖电线64的除了两端部之外的外周面的包覆管65。

在连接器66的内部设置有两个金属制的接头(省略图示)。两个接头的一方是阳极，另一方是阴极。第一供电用线缆60和第二供电用线缆63的一端连接于连接器66。电线61的一端连接于作为阳极的接头，且电线64的一端连接于作为阴极的接头。

另外，如图4和图6所示，包覆管62和包覆管65的除了前后两端部之外的部分插入单一的捆束管67内。即，捆束管67以包覆管62和包覆管65相互不分离的方式进行捆束。

如图8的(b)所示，第一供电用线缆60的电线61的另一端插入隔热材料45的贯通孔45a，并且，通过焊料70将电线61的另一端连接于焊盘43c的下表面。虽省略图示，但第二供电用线缆63的电线64的另一端插入隔热材料45的贯通孔45b。而且，电线64的另一端与导线44c的连接端44c1相互被焊接。

另外，如图6和图8所示，在隔热材料45的下表面和第一供电用线缆60的包覆管62的贯通孔45a侧的端部附近亦即被固定部62a(参照图5、图8)固定有绝缘性的密封材料71，通过该密封材料71覆盖贯通孔45a。同样，如图6所示，在隔热材料45的下表面和第二供电用线缆63的包覆管65的贯通孔45b侧的端部附近亦即被固定部65a(参照图5)固定有绝缘性的密封材料72，通过该密封材料72覆盖贯通孔45b。

如图3和图4所示，遮光加热单元40的遮光帽41嵌入照相机单元30的帽安装用凹部31a，另外，拍摄部32的前部通过左右的侧壁部41b的后端部间的间隙位于被加热部41a的后端部的正上方。另外，如图2和图3所示，在托架20的支承部21嵌合遮光加热单元40的遮光帽41，罩50以覆盖照相机单元30和遮光加热单元40的方式利用其上表面固定于托架20。

线缆组件46的连接器66通过罩50的后端开口向罩50的后方被拉出。

如图1和图2所示，这样被一体化的拍摄装置10利用涂覆于托架20的各粘合面22的粘合剂(省略图示)，固定于遮光板86的前方延伸突出部86a的车内侧面。于是，在与遮光板86的透光孔86b对置的位置存在托架20的支承部21、遮光加热单元40的被加热部41a和照相机单元30的拍摄部32。因此，从前窗85的前方朝向后方且向后方透过了透光部85a和遮光板86的透光孔86b的拍摄光，在透过拍摄部32的透镜32a后，被拍摄元件32b接受。

如图9所示，车辆具备电气控制装置(省略图示。以下，称为“控制装置”)100。控制装置100为ECU。ECU是Electric Control Unit的简称，具备包含CPU、ROM和RAM等存储装置的微型计算机。CPU通过执行储存于ROM的指令(程序)，而实现各种功能。在控制装置100的存储装置(ROM)储存有“低速时Duty比运算用表(MapLo)”、和“高速时Duty比运算用表(MapHi)”。

另外，车辆具备：车外温度传感器101、开关元件102、中继元件110、照相机控制ECU120、制动控制ECU130和车速传感器131等。控制装置100、照相机控制ECU120和制动控制ECU130能够经由未图示的CAN相互发送和接收信息(信号)。

车外温度传感器101设置于车辆的前格栅，检测车辆外的温度Tair。车外温度传感器101连接于控制装置100。

开关元件102为半导体开关元件。开关元件102的状态通过控制装置100切换成ON状态(导通状态、连接状态)与OFF状态(非导通状态、切断状态)。开关元件102也可以为继电器式开关。

遮光加热单元40的连接器66连接于在车体侧设置的车体侧连接器66a。实际上，连接器66和车体侧连接器66a分别为一体物，但在图9中，为了明确接线关系，将连接器66和车体侧连接器66a分别以二分割的状态进行描述。

第一供电用线缆60经由连接器66、车体侧连接器66a、供电线EL1和点火开关(IG·SW)连接于车载电源(IG电源、电池)的阳极。IG电源的阴极被接地。第二供电用线缆63经由连接器66和车体侧连接器66a连接于开关元件102的一端。开关元件102的另一端被接地。

因此，在开关元件102处于OFF状态时，IG电源的电力不供给至加热器43b，因此加热器43b不发热。在开关元件102处于ON状态时，IG电源的电力被供给至加热器43b，因此加热器43b发热。

供电线EL2的一端EL2S连接于点火开关(IG·SW)。供电线EL2的另一端EL2E连接于中继元件110的输入端子P1。中继元件110的输出端子P2与供电线EL3和供电线EL4的一端连接。

照相机控制ECU120的未图示的电源线连接于供电线EL3的另一端。照相机控制ECU120的未图示的地线被接地。由此，照相机控制ECU120从IG电源经由中继元件110被供给电力。此外，照相机单元30的未图示的电源线连接于供电线EL3的另一端，照相机单元30的未图示的地线被接地。由此，照相机单元30从IG电源经由中继元件110被供给电力。照相机控制ECU120与照相机单元30被连接为能够相互收发各种信号。

制动控制ECU130的未图示的电源线连接于供电线EL4的另一端。制动控制ECU130的未图示的地线被接地。由此，制动控制ECU130从IG电源经由中继元件110被供给电力。制动控制ECU130连接于未图示的车辆的制动装置，使用制动装置对车辆的制动力进行控制。

车速传感器131产生与车辆的速度SPD对应的信号。车速传感器131连接于制动控制ECU130。制动控制ECU130基于从车速传感器131接受到的信号检测(取得)车速SPD。

此外，控制装置100的未图示的电源线连接于供电线EL1。其中，控制装置100的未图示的电源线也可以与中继元件110的输出端子P2连接。控制装置100的未图示的地线被接地。由此，控制装置100从IG电源被供给电力。

中继元件110具备电阻器111、电容器(capacitor)112和切换部113。

电阻器111的一端与切换部113的端子P4连接。电阻器11的另一端与输出端子P2连接。

电容器112的一方的极板连接于输入端子P1和切换部113的端子P3。电容器112的另一方的极板被接地。因此，在点火开关(IG·SW)闭合期间，电容器112被IG电源充电。端子P3与输入端子P1连接。端子P5与输出端子P2连接。

切换部113基于来自控制装置100的信号，选择性地实现将端子P3与端子P4进行了连接的状态(第1状态)和将端子P3与端子P5进行了连接的状态(第2状态)的任一个的状态。

另外，控制装置100根据车辆的运转状态，使搭载于车辆的未图示的内燃机进行自动地工作、停止的启动停止控制(以下，称为SS控制)。

控制装置100在内燃机工作时将切换部113设定为第1状态(将端子P3连接于端子P4的状态)。因此，在该情况下，从IG电源被供给的电力经由点火开关(IG·SW)、供电线EL2、电阻器111和供电线EL3，被供给至“照相机控制ECU120和照相机单元30”。同样，从IG电源被供给的电力经由点火开关(IG·SW)、供电线EL2、电阻器111和供电线EL4供给至制动控制ECU130。

若通过SS控制使内燃机的运转停止，则被内燃机驱动的交流发电机不进行发电。因此，在内燃机停止运转时，与内燃机运转时相比，IG电源的电压降低。另外，在通过SS控制使运转停止过程中的内燃机再次启动的情况下，起动机马达利用从IG电源被供给的电力进行旋转。因此，在内燃机再次启动的期间，与内燃机停止运转时相比，IG电源的电压进一步降低。这样控制装置100在执行SS控制时，IG电源的电压容易降低，因此，照相机单元30的动作容易变得不稳定。

因此，控制装置100在通过SS控制使内燃机停止时和自动地开始内燃机的运转时，将切换部113设定为第2状态(将端子P3连接于端子P5的状态)。因此，在该情况下，蓄积于电容器112的电力经由供电线EL2和供电线EL3供给至“照相机控制ECU120和照相机单元30”。同样，蓄积于电容器112的电力经由供电线EL2和供电线EL4被供给至制动控制ECU130。其结果，即使IG电源的电压降低，较高的电压的电力也从电容器112经由输出端子P2，供给至照相机控制ECU120、照相机单元30和制动控制ECU130等。

另外，如后所述，若供电线EL1的电压(即，与IG电源的电压实际相等的电压，且为施加于加热器43b的电压(加热器电压))Vh)产生变动，则加热器43b的发热量发生变动。因此，需要推断加热器电压Vh。另一方面，在本实施方式中，因电路的构成，难以在供电线EL1设置电压测定装置。因此，无法对加热器电压Vh直接进行测定。

另一方面，照相机控制ECU120构成为能够对供给至照相机控制ECU120自身的电力的电压值(供电线EL3的电位)Vc进行检测。因此，照相机控制ECU120基于该电压值Vc，通过运算对加热器电压Vh(特别是，开关元件102处于ON状态时的供电线EL1的电位)进行推断。而且，控制装置100通过通信从照相机控制ECU120接受该推断出的加热器电压Vh，基于接受到的加热器电压Vh进行加热器43b的通电控制。

在此，将照相机控制ECU120测定出的电压定义为Vc，将切换部113对端子P3与端子P4进行连接时(切换部113处于第1状态时)的电阻器111导致的电压下降量定义为Vr，将IG电源的电压定义为Vp。在该情况下，如下式所示，电源电压Vp与电压Vc与电压下降量Vr之和相等。

Vp＝Vc+Vr

电压下降量Vr是电阻器111的电阻值与在电阻器111流动的电流值之积。而且，若将照相机控制ECU120(供电线EL3)的电流值与制动控制ECU130(供电线EL4)的电流值相加，则成为在电阻器111流动的电流值，因此若能够测得供电线EL3的电流值和供电线EL4的电流值，则能够对电压下降量Vr进行运算。

但是，在本实施方式中，照相机控制ECU120能够对供给至照相机控制ECU120自身的电力的电流值进行检测，但制动控制ECU130无法对供给至自身的电力的电流值进行测定。其中，本实施方式的电路设计为无论IG电源的电压值为何值，供电线EL3的电流值与供电线EL4的电流值的合计值(即，电阻器111的电流值)也不超过规定的最大电流值Imax。换言之，照相机控制ECU120、照相机单元30、和制动控制ECU130分别设计为各自的电流不超过各自的最大电流值。而且，将这些最大电流值相加后的值不会超过最大电流值Imax。

因此，在照相机控制ECU120的ROM存储有最大电流值Imax。而且，照相机控制ECU120将电压下降量Vr的最大值Vrmax运算为电阻器111的电阻值与最大电流值Imax的积(电阻器111的电阻值×最大电流值Imax)，并且，将该最大值Vrmax与电压Vc相加，由此对IG电源的电压Vp(＝电压Vc+最大值Vrmax)进行运算。

此外，本实施方式的最大电流值Imax为0.5A(安培)，且电阻器111的电阻值为1Ω，因此照相机控制ECU120将电压Vp计算为比电压Vc高0.5V(＝最大值Vrmax)的值。其中，电阻器111的实际的电流值为最大电流值Imax以下，因此IG电源的实际的电压值(即，加热器电压Vh的实际值)存在最大比这样推断的电压值Vp(＝电压Vc+最大值Vrmax)低0.5V的可能性。换言之，存在在实际的加热器电压Vh与推断的电压Vp之间产生差的可能性。但是，最大电流值Imax为较小的值(0.5A)，因此该差成为较小的值。

另外，在切换部113将端子P3与端子P5进行连接时(切换部113处于第2状态时)，照相机控制ECU120将自身测定出的电压Vc视为电压Vp(＝Vh)。不过，在该情况下，由对于上述的SS控制的说明可见，IG电源的实际的电压值(即，加热器电压Vh)低于电压Vc的可能性较高。即，无论切换部113是第1状态还是第2状态，被推断的电压Vp均为高于实际的加热器电压的值。

以上说明的遮光加热单元40和控制装置100是加热装置95的构成要素。

(工作)

接着，对车辆和拍摄装置10的动作进行说明。若操作省略了图示的点火键，则点火开关(IG·SW)闭合，IG电源的阳极连接于供电线EL1、供电线EL2、和控制装置100。其结果，照相机控制ECU120使照相机单元30开始拍摄。照相机单元30每当经过规定时间，便使用拍摄部32取得拍摄数据。

更具体地叙述，拍摄部32的拍摄元件32b对被位于搭载了拍摄装置10的车辆的前方的位置的物标(例如，其他车辆)向后方反射且透过了前窗85的透光部85a、遮光板86的透光孔86b和透镜32a的反射光进行拍摄，生成拍摄数据。照相机单元30将该拍摄数据发送至照相机控制ECU120。照相机控制ECU120对从照相机单元30接受到的拍摄数据进行处理，每当经过规定时间，便发送至控制装置100。控制装置100对接受到的拍摄数据进行分析，由此取得关于存在于车辆的前方的物标(其他车辆和障碍物等)的信息(前方信息)，基于该前方信息，控制车辆。

例如，控制装置100基于前方信息，执行“自动制动控制、车道保持辅助控制(车道追踪辅助控制)和自适应远光灯控制”等、实施自动驾驶、发出警报。以下，基于前方信息的这样的控制被称为驾驶辅助控制。

另外，若向各ECU供给电力，则各ECU每当经过规定时间便执行以下进行的工作。

控制装置100使用车外温度传感器101检测车外温度Tair。

照相机控制ECU120使用热敏电阻30a检测照相机单元30的温度Tc。照相机控制ECU120对供给至照相机控制ECU120自身的电力的电压值(供电线EL3的电位)Vc进行检测，并且如上所述对加热器电压Vh进行推断。

制动控制ECU130使用车速传感器131检测车速SPD。

这些检测值被发送至控制装置100。

另外，在车外温度较低的情况下，存在在前窗85的透光部85a产生结露的情况。结露若在车室内使用暖风则更加容易产生。另外，在车外温度较低的情况下，存在在透光部85a附着有冰和/或霜的情况。若产生这样的现象，则存在拍摄元件32b生成的拍摄数据成为表示不清楚的被摄体像的数据、拍摄部32无法对车辆前方的物标进行拍摄的担忧。在这样的情况下，存在控制装置100利用了拍摄数据后无法正确实施上述的驾驶辅助控制的担忧。因此，控制装置100通过执行图10的流程图所示的处理(程序)，避免产生这样的情况。此外，控制装置100在点火·键·开关从断开位置向接通位置变更之后，将开关元件102的状态设定为OFF状态。

控制装置100的CPU(以下，简称为“CPU”。)每当经过规定时间T(参照图11。在本实施方式中为3分钟)，便从步骤1000起开始图10所示的程序的处理，进入步骤1001。然后，CPU在本程序的处理的开始之前的规定时刻tp，对车外温度传感器101检测出的车外温度Tair是否低于规定的阈值车外温度Tath进行判定。在车外温度Tair为规定的阈值车外温度Tath以上的情况下，“在透过部85a产生结露、附着冰和/或霜的可能性”极低。因此，在该情况下，CPU在步骤1001中判定为“否”，进入步骤1006，将开关元件102的状态设定为OFF状态(使加热器43b的通电停止。)。之后，CPU直接进入步骤1095，使本程序暂时结束。其结果，将开关元件102的状态维持为OFF状态，因此不存在加热器43b发热的情况。

与此相对，在车外温度Tair低于规定的阈值车外温度Tath的情况下，CPU在步骤1001中，判定为“是”，进入步骤1002，在本程序的处理的开始之前的规定时刻tp，对车速传感器131检测出的车速SPD是否为规定的阈值速度SPDth以上进行判定。控制装置100在车速SPD为阈值速度SPDth以上的情况下，执行基于照相机单元30生成的拍摄数据的驾驶辅助控制。因此，在车速SPD不足阈值速度SPDth的情况下，不使用拍摄数据，因此无需对加热器43b进行通电。因此，在车速SPD不足阈值速度SPDth的情况下，CPU在步骤1002中判定为“否”，经由步骤1006，直接进入步骤1095。其结果，开关元件102的状态被维持为OFF状态，因此不存在加热器43b发热的情况。

与此相对，在车速SPD为阈值速度SPDth以上的情况下，CPU在步骤1002中判定为“是”，进入步骤1003。此外，也可以省略步骤1002。换言之，阈值速度SPDth也可以为“0km/h”。在该情况下，与车速SPD无关，CPU必然进入步骤1003。CPU在步骤1003中，在本程序的处理的开始之前的规定时刻tp，对由热敏电阻30a检测出的照相机单元30的温度Tc是否在规定的正常温度的范围(保证照相机单元30的动作的温度范围)内进行判定。在照相机单元温度Tc不在正常温度范围内的情况下，CPU在步骤1003中判定为“否”，经由步骤1006，直接进入步骤1095。其结果，将开关元件102的状态维持为OFF状态，因此不存在加热器43b发热的情况。

与此相对，在照相机单元温度Tc在正常温度范围内的情况下，CPU在步骤1003中判定为“是”，依次进行以下叙述的步骤1004和步骤1005的处理，进入步骤1095，暂时结束本程序。此外，在步骤1001至步骤1003的全部中判定为“是”的情况下，规定的控制开始条件成立。

步骤1004：CPU首先，对车速传感器131在上述规定时刻tp检测出的车速SPD包含于规定的低速区域与高速区域中的哪一个进行判定。例如，低速区域的范围为0以上且不足50km/h，并且，高速区域的范围为50km/h以上。

在车速SPD为包含于低速区域的车速的情况下，CPU选择低速时Duty比运算用表(MapLo)，作为Duty比运算用表(检查表)。然后，CPU如下式所示，在该表中，作为自变量应用上述规定时刻tp的加热器电压Vh、车外温度Tair和车速SPD，由此计算Duty比。加热器电压Vh是照相机控制ECU120基于供给至自身的电力的电压值(供电线EL3的电位)Vc如上所述推断出的电压。

Duty比＝MaPLo(Vh，Tair，SPD)

如图11所示，Duty比是在将开关元件102的状态为ON状态的时间(电压施加时间)规定为Ton，将开关元件102的状态为OFF状态的时间(电压施加停止时间)规定为Toff时，由下式表示的比(％)。此外，在本例中，若将Ton+Toff设为一个周期ΔT，则上述规定时间T设定为ΔT的三倍的长度(T＝3·ΔT)。Duty比越大，在规定时间T内供给至加热器43b的(在加热器43b中被消耗的)电量(总电量)越大，因此，规定时间T内的加热器43b的发热量(总发热量[J])增大。

Duty比＝[Ton/(Ton+Toff)]·100(％)

另一方面，在车速SPD为包含于高速区域的车速的情况下，CPU作为Duty比运算用表，选择高速时Duty比运算用表(MapHi)。然后，CPU如下式所示，在该表中作为自变量应用加热器电压Vh、车外温度Tair和车速SPD，由此计算Duty比。加热器电压Vh是照相机控制ECU120基于供给至自身的电力的电压值(供电线EL3的电位)Vc如上所述推断出的电压。

Duty比＝MaPHi(Vh，Tair，SPD)

另外，根据实验表明，只要能够将加热器43b的温度维持在规定的温度范围(以下，称为“适当温度范围”。)内，则能够避免“在透光部85a产生结露、冰和霜等附着于透光部85a”。推断为这是因为，若将加热器43b的温度维持在适当温度范围内，则能够将透光部85a的温度维持在“露点温度以上的规定范围内的温度”。

另一方面，加热器43b的温度与加热器43b的规定的时间(本例的规定时间T)内的发热量和从加热器43b被夺取的热的量具有较强的关联。另外，从加热器43b被夺取的热的量与透光部85a的散热量具有较强的关联。透光部85a的规定时间内的散热量与“车外温度Tair和车速SPD”具有较强的关联。因此，上述规定时刻tp的加热器电压Vh、上述规定时刻tp的车外温度Tair和上述规定时刻tp的车速SPD被利用为低速时Duty比运算用表(MapLo)和高速时Duty比运算用表(MapHi)的自变量。

低速时Duty比运算用表(MapLo)和高速时Duty比运算用表(MapHi)也可以统一为一个Duty比运算用表(MapCo(Vh，Tair，SPD))。以下，在无需将低速时Duty比运算用表(MapLo)和高速时Duty比运算用表(MapHi)进行区分的情况下，可以将它们称为Duty比运算用表。根据Duty比运算用表计算的Duty比是与为了将加热器43b的温度维持为适当温度范围内所需的“规定时间T内的加热器43b的发热量(供给电量)”的目标值对应的值。因此，Duty比运算用表基于加热器电压Vh、车外温度Tair和车速SPD与为了将加热器43b的温度维持在适当温度范围内所需的Duty比(在规定时间T内加热器43b应该产生的热的总量的目标值)之间的通过实验预先求得的关系而制作，并储存于ROM。

此外，能够基于车外温度Tair和车速SPD，求得目标发热量(发热量的目标值)，并且，能够基于目标发热量和电压Vh求得Duty比。

即便在使用低速时Duty比运算用表(MapLo)和高速时Duty比运算用表(MapHi)的任一个的情况下，也是加热器电压Vh越高，Duty比越小。

即便在使用低速时Duty比运算用表(MapLo)和高速时Duty比运算用表(MapHi)的任一个的情况下，也是车外温度Tair越高，Duty比越小。

在加热器电压Vh和车外温度Tair分别为规定的恒定值的情况下，根据高速时Duty比运算用表(MapHi)求得的Duty比大于根据低速时Duty比运算用表(MapLo)求得的Duty比。另外，即便在使用低速时Duty比运算用表(MapLo)和高速时Duty比运算用表(MapHi)的任一个的情况下，也是车速SPD越高，Duty比越大。

步骤1005：CPU根据Duty比持续规定时间T执行加热器43b的通电控制(发热量控制)。即，如图11所示，CPU在由Duty比规定的电压施加停止时间Toff内将开关元件102的状态设定为OFF状态，接下来，重复3次在由Duty比规定的电压施加时间Ton内将开关元件102的状态设定为ON状态的动作(参照时刻t0至t6。)。之后，若从开始了步骤1001的处理的时刻经过规定时间T，则CPU从步骤1000起重启本程序。

这样，上述规定时刻tp的电源(加热器43b的电压Vh)的电压Vp越高，规定时间T内的电压施加时间Ton的合计时间越短。另外，若将规定时间T设定为并不那么长的时间，则规定时间T内的实际的电源的电压的变动幅度不怎么增大。并且，照相机控制ECU120边考虑电压下降量Vr，边对电压Vp(＝Vh)进行运算。因此，与规定时刻tp的电压Vp(＝Vh)的大小无关地，加热器43b在时刻t0至时刻t6之间产生的热量成为与在时刻t0决定的发热量大致相等的值。另外，如上所述，即便切换部113的状态为第1状态和第2状态的任一个，推断的电压Vp(＝Vh)也被推断为比实际的电源电压高的值。因此，在规定时间T内，不产生加热器43b的发热量大幅超过在时刻t0决定的发热量的情况。

其结果，本实施方式的车辆用拍摄装置即便在电源的电压变动的情况下，也能够将加热器43b的温度维持在适当温度范围内。其结果，车辆用拍摄装置能够减少“透光部85a产生结露、冰和霜等附着于透光部85a”的可能性，并且，能够减少加热器43b的温度大幅超过适当温度范围并成为过高的温度的可能性。因此，能够减少位于加热器43b的附近的位置的部件(例如，PET板43a)产生热变形的可能性。

此外，在上述电路不具备熔断器44b的情况下，若在电路以图9的“短路”的方式产生短路(接地故障)，则即便在控制装置100将开关元件102的状态设定为OFF状态的情况下，也将IG电源的电力供给至加热器43b。即，在该情况下，IG电源的电力长时间连续地被供给至加热器43b。因此，加热器43b、被加热部41a和这些周边部过度地成为高温。

但是，本实施方式的拍摄装置10具备设置于上述电路上的熔断器44b。熔断器44b的可熔金属被从加热器43b经由导线44c、44d传递的热和从被加热部41a传递的热加热。

当按照图9的“短路”的方式在上述电路产生了短路的情况下，加热器43b和被加热部41a成为高温。于是，熔断器44b的温度成为规定值以上的温度，其结果，该熔断器44b熔断。于是，IG电源的电力不向加热器43b流动，因此能够阻止加热器43b、被加热部41a和这些周边部过度地成为高温。

＜实施方式的变形例＞

例如，本发明的变形例的控制装置100的CPU也可以代替图10的流程图，每当经过上述规定时间T转而执行由图12的流程图所示的程序。该流程图的步骤1201、1202、1203和1206与步骤1001、1002、1003和1006分别相同。因此，省略这些步骤的说明。

CPU若在步骤1203中判定为“是”，则执行以下叙述的步骤1204和步骤1205的处理。

步骤1204：如下式所示，CPU通过在存储于控制装置100的ROM的目标发热量运算用表(检查表)MaPEt作为自变量应用规定时刻tp的车外温度Tair和车速SPD，计算目标发热量Et。目标发热量Et是为了将加热器43b的温度维持在适当温度范围内所需的“规定时间T内的加热器43b的发热量(供给电量)”的目标值。

目标发热量Et＝MaPEt(Tair，SPD)

步骤1205：CPU根据目标发热量Et执行加热器43b的通电控制(发热量控制)。更具体地叙述，CPU将开关元件102的状态从OFF状态向ON状态变更，由此从IG电源向加热器43b供给电力，从加热器43b产生热。另外，CPU从将开关元件102的状态变更成ON状态的时刻起，基于下述的式(1)运算加热器43b实际产生的实际发热量(总热量、热量的累计值)E(t)。此外，t为时间，R为加热器43b的电阻值，V为加热器43b的电压。作为V，使用上述的“照相机控制ECU120基于供给至自身的电力的电压值Vc推断出的加热器电压Vh”。

【式1】

另外，CPU在步骤1205中，对基于式(1)计算出的实际发热量E(t)是否达到了目标发热量Et(是否成为以上)进行监视，在实际发热量E(t)达到了目标发热量Et时，将开关元件102的状态从ON状态向OFF状态变更。之后，若从开始了步骤1201的处理的时刻经过规定时间T，则CPU从步骤1200起重启本程序。

以上，基于实施方式和变形例对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式和变形例，只要不脱离本发明的目的，则能够进行各种变更。

上述的实施方式和变形例也可以代替使用检查表，通过作为变量具有检查表的自变量的计算式，求得Duty比、和目标发热量Et。

在图10的步骤1004中使用的加热器电压Vh也可以是将开关元件102从OFF状态切换成ON状态之后的时刻的电压。换句话说，CPU也可以在图11的时刻t0将开关元件102从OFF状态切换成ON状态，之后决定Duty比。

另外，本发明的变形例也可以构成为控制装置100能够将供电线EL1的电位(电压)检测为加热器电压Vh。

此外，也可以将车辆用拍摄装置安装于与前窗不同的窗部。例如，也可以以能够检测位于车辆的后方的障碍物的方式，在车辆的后窗安装车辆用拍摄装置。

也可以仅基于车外温度Tair求得目标发热量(Et)。

Claims (4)

1.一种车辆用拍摄装置，其中，具备：

拍摄装置，其配设于在车辆设置的窗部的内侧，且接受透过了所述窗部的拍摄光；

加热机构，其配设于所述窗部的内侧，且被施加搭载于所述车辆的电源的电压，由此在被供给来自该电源的电力时进行发热，从而加热该窗部；以及

控制装置，其以所述加热机构在规定时间内产生的热的总量与至少基于车外温度决定的规定量一致的方式变更所述电源的电压向所述加热机构施加的施加时间，

所述车辆用拍摄装置具备电压推断机构，该电压推断机构基于从所述电源施加于所述拍摄装置的电压的大小和在所述电源与所述拍摄装置之间产生的电压下降量的最大值，求得所述电源的电压的推断值亦即推断电压值，

所述控制装置构成为基于所述推断电压值，变更所述电源的电压向所述加热机构施加的施加时间。

2.根据权利要求1所述的车辆用拍摄装置，其中，

所述控制装置构成为随着所述电源的电压升高而使所述施加时间缩短。

3.根据权利要求1所述的车辆用拍摄装置，其中，

所述车辆用拍摄装置具备：

车外温度检测机构，其检测所述车辆外侧的车外温度；和

车速传感器，其检测所述车辆的车速，

所述控制装置构成为基于所述电源的电压计算在所述电源的电压开始施加于所述加热机构后所述加热机构产生的热的总量，在所述计算出的热的总量达到基于所述检测出的车外温度和所述检测出的车速决定的目标发热量时，结束所述电源的电压向所述加热机构的施加。

4.一种加热装置，其与拍摄装置一同配设于在车辆设置的窗部的内侧，其中，

所述加热装置具备：

加热机构，其被施加搭载于所述车辆的电源的电压，由此在被供给来自该电源的电力时进行发热，从而加热该窗部；和

控制装置，其以所述加热机构在规定时间内产生的热的总量与至少基于车外温度决定的规定量一致的方式变更所述电源的电压向所述加热机构施加的施加时间，

所述拍摄装置具备的电压推断机构基于从所述电源施加于所述拍摄装置的电压的大小和在所述电源与所述拍摄装置之间产生的电压下降量的最大值，求得所述电源的电压的推断值亦即推断电压值，

所述控制装置构成为基于所述推断电压值，变更所述电源的电压向所述加热机构施加的施加时间。

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