CN111200881B - 窗玻璃加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及窗玻璃加热装置，窗玻璃加热装置具备：加热器(40)，产生用于使附着于拍摄玻璃部(FGC)的冰融解的热，该拍摄玻璃部(FGC)包括与车载照相机(30)的拍摄范围对应的窗玻璃的部分的整体。加热器(40)以对液体流动方向上的上游侧的特定部分赋予的每单位面积的热量大于对比特定部分靠液体流动方向上的下游侧的部分赋予的每单位面积的热量的方式加热拍摄玻璃部(FGC)。

Description

窗玻璃加热装置
技术领域
本发明涉及用于通过加热车辆的窗玻璃的一部分来将附着于“窗玻璃中的与车载照相机的拍摄范围对应的部分”的冰除去的窗玻璃加热装置。
背景技术
安全预防系统(例如，预碰撞安全系统(PCS))使用搭载于车辆的照相机(以下，称为“车载照相机”)来检测障碍物。车载照相机以与车辆的前窗玻璃的车宽方向的中央部且上部对置的方式被配设于车厢内。车载照相机从车辆的室内通过前风挡玻璃来拍摄车辆的前方的风景以及障碍物。
然而，若在“与车载照相机的拍摄范围对应的前风挡玻璃的部分(以下，有时称为“特定玻璃部”)的内表面产生结露，则车载照相机无法适当地拍摄车辆的周围的风景以及障碍物。鉴于此，提出很多通过利用加热器加热特定玻璃部来防止在特定玻璃部产生结露的装置(例如参照专利文献1以及专利文献2)。
专利文献1：日本特开2017-206080号公报
专利文献2：日本特开2017-185896号公报
有时空气中的水分或雪成为冰而附着于前窗玻璃的外表面。若冰附着于特定玻璃部的车厢外表面，则车载照相机无法适当地拍摄车辆的周围的风景以及障碍物。因此，需要使这样的冰融解而将之除去。
然而，为了通过利用加热器加热特定玻璃部的整体来使这样的冰融解，需要非常大的能量。特别是，由于能够在更宽广的范围检测障碍物的车载照相机具有大的视角，所以特定玻璃部的面积变得非常大，因此，为了使冰融解会消耗更大的能量。
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，提供一种能够以更小的能量消耗量将附着于“与车载照相机的拍摄范围对应的玻璃的部分”的冰除去的窗玻璃加热装置(以下，亦称为“本发明加热装置”)。
本发明加热装置具备加热器(40、90、100)，产生用于使附着于拍摄玻璃部(FGC)的冰融解的热，该拍摄玻璃部(FGC)包括与被配置于车辆(10)的室内且通过上述车辆的窗玻璃(FG)拍摄上述车辆的外部的车载照相机(30)的拍摄范围对应的上述窗玻璃的部分的整体。上述拍摄玻璃部可以和与上述拍摄范围对应的上述窗玻璃的部分的整体一致，也可以不和与上述拍摄范围对应的上述窗玻璃的部分的整体一致。
若拍摄玻璃部中的、液体在拍摄玻璃部的车厢外侧面上流动的方向亦即液体流动方向上的上游侧的特定部分被加热、附着于该特定部分的冰融解而变化成水，则该水向比拍摄玻璃部中的特定部分靠下游侧的部分流动。由于该水高于冰的温度，所以通过该水也将“附着于比特定部分靠下游侧的部分的冰”融解，或者只要对该冰施加少量的热就融解。
鉴于此，本发明加热装置中的上述加热器构成为：
以对上述拍摄玻璃部中的、液体在上述拍摄玻璃部的车厢外侧面上流动的方向亦即液体流动方向上的上游侧的特定部分(FGC1以及FGC2的一方)赋予的每单位面积的热量大于对上述拍摄玻璃部中的、比上述特定部分靠上述液体流动方向上的下游侧的部分(FGC1以及FGC2的另一方)赋予的每单位面积的热量的方式加热上述拍摄玻璃部。
因此，与通过均匀地加热上游侧的特定部分以及下游侧的部分来将附着于这些部分的冰融解的情况相比，本发明加热装置能够以更少的能量消耗量来将附着于这些部分的冰融解。因而，与现有装置相比，本发明加热装置能够以更少的能量消耗量除去附着于拍摄玻璃部的冰。
在本发明装置的一个方式中，上述加热器(100)构成为：
至少在上述车辆停止时(在图14的步骤905以及步骤1420各自中为“是”的判定)，以将上述拍摄玻璃部沿上下分割成两部分的情况下的上侧的部分的一部分或者全部作为上述特定部分来进行加热(步骤1430)。
根据该方式，在车辆停止时，通过以将拍摄玻璃部沿上下分割成两部分的情况下的上侧的部分的一部分或者全部作为特定部分进行加热，来通过热使附着于上游侧的特定部分的车厢外侧面的冰融解而向水变化。在车辆停止时，由于融解后的水向下方流动，所以附着于比特定部分靠下方的部分的冰容易被该水融解。
在本发明装置的一个方式中，上述加热器(40、90、100)构成为：
能够对与上述车载照相机的拍摄范围对应的上述窗玻璃的部分的整体进行加热。
根据该方式，由于能够通过加热器对与车载照相机的拍摄范围对应的窗玻璃的部分的整体进行加热，所以能够除去该部分的车厢内侧面的模糊。并且，不仅由从上述特定部分流动来的水、还从加热器将热直接赋予至附着于比特定部分靠下游侧的部分的冰。因此，该方式能够以更少的能量消耗量更早期地将附着于拍摄玻璃部的外表面的主要部分的冰除去。
在本发明装置的一个方式中，上述加热器(40、100)是紧贴于与上述车载照相机的拍摄范围对应的上述窗玻璃的部分的整体车厢内侧面的加热器。
根据该方式，由于加热器紧贴于与车载照相机的拍摄范围对应的窗玻璃的部分的整体车厢内侧面，所以加热器所产生的热高效地传递至该部分的整体。因此，该方式能够以更少的能量消耗量更高效地将附着于拍摄玻璃部的外表面的主要部分的冰除去。
在本发明装置的一个方式中，上述加热器(90)被配设于机罩部(31a)，该机罩部(31a)被配置为在上述车辆的室内向上述车载照相机的前方且下方延伸并与上述拍摄玻璃部对置。
根据该方式，能够通过来自配置于机罩部的加热器的热容易地使由机罩部、车载照相机以及拍摄玻璃部划分的(封闭性比较高)空间的温度上升。因此，该方式能够以少的能量消耗量将附着于拍摄玻璃部的外表面的主要部分的冰融解且还能够以少的能量消耗量将拍摄玻璃部的内表面的主要部分的模糊除去。
在本发明装置的一个方式中，上述加热器(40)是紧贴于上述特定部分的整体车厢内侧面的加热器。
根据该方式，仅对于上游侧的特定部分直接赋予加热器所产生的热。因此，该方式能够将加热器小型化。
在本发明装置的一个方式中，具备：
车速检测部(61)，检测上述车辆的车速；和
控制单元(60)，对向上述加热器(100)供给的电力进行控制，
上述控制单元构成为以如下方式对向上述加热器供给的电力进行控制：
在上述车速为阈值车速以下的情况下(步骤1420中的“是”判定)，以将上述拍摄玻璃部沿上下分割成两部分的情况下的上侧的部分的一部分或者全部作为上述特定部分来进行加热(步骤1430)，
在上述车速高于阈值车速的情况下(步骤1420中的“否”判定)，以将上述拍摄玻璃部沿上下分割成两部分的情况下的下侧的部分的一部分或者全部作为上述特定部分来进行加热(步骤1460)。
若上述窗玻璃为上述车辆的前窗玻璃，则在车速为阈值车速以下且行驶风不吹向窗玻璃的情况下，附着于拍摄玻璃部的车厢外侧面的液体处于从上方向下方流动的趋势。与此相对，在车速高于阈值车速且行驶风吹到窗玻璃的情况下，附着于拍摄玻璃部的车厢外侧面的液体处于从下方向上方流动的趋势。
鉴于此，在上述方式中，当车速为阈值车速以下的情况下，将拍摄玻璃部沿上下分割成两部分的情况下的上侧的部分的一部分或者全部被作为特定部分而加热。并且，在车速高于阈值车速的情况下，将拍摄玻璃部沿上下分割成两部分的情况下的下侧的部分的一部分或者全部被作为特定部分而加热。因此，除了车速低的情况以外，该方式在车速高的情况下也能够以少的能量消耗量将附着于拍摄玻璃部的外表面的主要部分的冰融解。
在本发明装置的一个方式中，上述加热器构成为：
在上述车辆停止时或者上述车辆以比较低的速度行驶时，以对上述拍摄玻璃部赋予的热在上述拍摄玻璃部中偏向上侧的方式加热上述拍摄玻璃部，
在上述车辆以比较高的速度行驶时，以对上述拍摄玻璃部赋予的热在上述拍摄玻璃部偏向下侧的方式加热上述拍摄玻璃部。
在上述说明中，为了帮助针对本发明的理解，对于与后述的实施方式对应的发明的结构加括号标注了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名称以及/或者附图标记规定的实施方式。
附图说明
图1是具备本发明的第一实施方式所涉及的窗玻璃加热装置(第一加热装置)的车辆的主视图。
图2是第一加热装置的简要电路框图。
图3是收纳车载照相机的照相机收纳壳体的立体图。
图4是具备第一加热装置的车辆的车载照相机附近部分的侧视图。
图5的(A)是从车辆的上方观察图1所示的车辆的前风挡玻璃时的示出该前风挡玻璃的示意图。图5的(B)是从车辆的侧方观察该前风挡玻璃时的示出该前风挡玻璃的示意图。
图6的(A)是表示图2所示的加热器的结构的简图。图6的(B)是沿着图6的(A)的线1-1剖切加热器的简要剖视图。
图7的(A)是表示在第一加热装置的加热器所加热的拍摄玻璃部附着了冰的状态的拍摄玻璃部的简要剖视图。图7的(B)是表示第一加热装置的加热器工作之后的状态的简要剖视图。
图8的(A)是表示在参考加热装置的加热器所加热的拍摄玻璃部附着了冰的状态的拍摄玻璃部的简要剖视图，图8的(B)是表示参考加热装置的加热器工作之后的状态的简要剖视图。
图9是表示图2所示的照相机ECU的CPU所执行的例程的流程图。
图10的(A)是表示在本发明的第二实施方式所涉及的窗玻璃加热装置(第二加热装置)所加热的拍摄玻璃部附着了冰的状态的拍摄玻璃部的简要剖视图。图10的(B)是表示第二加热装置的加热器工作之后的状态的简要剖视图。
图11是第二加热装置的加热器的主视图。
图12是本发明的第三实施方式所涉及的窗玻璃加热装置(第三加热装置)的简要电路框图。
图13的(A)是从车辆前方观察图12所示的第一加热器的图，图13的(B)是沿着图13的(A)的2－2线剖切加热器的简要剖视图，图13的(C)是从车辆前方观察图12所示的第二加热器的图。
图14是表示第三加热装置的照相机ECU的CPU所执行的例程的流程图。
图15的(A)是表示在第三加热装置的加热器所加热的拍摄玻璃部附着了冰的状态的拍摄玻璃部的简要剖视图，图15的(B)是第三加热装置的加热器工作之后的拍摄玻璃部的简要剖视图。
图16的(A)是第一加热装置的第一变形例的加热器所加热的拍摄玻璃部的简要剖视图，图16的(B)是从车辆前方观察图16的(A)所示的加热器的图。
图17的(A)是用于对第一加热装置的第二变形例的加热器的结构进行说明的图，图17的(B)是用于对第三变形例的加热器的结构进行说明的图。图17的(C)是用于对第一加热装置的第四变形例的加热器的结构进行说明的图，图17的(D)是用于对第五变形例的加热器的结构进行说明的图。
图18的(A)是用于对第一加热装置的第六变形例的加热器的结构进行说明的图，图18的(B)是用于对第七变形例的加热器的结构进行说明的图。图18的(C)是用于对第一加热装置的第八变形例的加热器的结构进行说明的图，图18的(D)是用于对第九变形例的加热器的结构进行说明的图。
附图标记说明：
10…车辆；20…车载电源装置；30…车载照相机；40…加热器；50…继电器；51…第一继电器；52…第二继电器；60…照相机ECU；61…车速传感器；62…外部气温传感器；70…驾驶辅助ECU。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式所涉及的窗玻璃加热装置进行说明。在实施方式的所有图中，对相同或者对应的部分标注相同的附图标记。
＜＜第一实施方式＞＞
(简要结构)
本发明的第一实施方式所涉及的窗玻璃加热装置(以下，称为“第一加热装置”)被搭载于图1所示的车辆10。车辆10是具备内燃机作为驱动源的车辆。车辆10可以是电动汽车，也可以是混动车辆。
如图2所示，车辆10具备电源装置20、车载照相机30、加热器40、继电器50、照相机ECU60以及驾驶辅助ECU70等。
在本说明书中，“ECU”表示具备微机作为主要部分的电气控制装置(ElectricControl Unit)。微机包括CPU、ROM、RAM、非易失性存储器以及接口I/F等。CPU通过执行储存于ROM的指令(程序、例程)来实现各种功能。某个ECU经由CAN(Controller Area Network)与其他ECU连接为相互能够发送以及能够接收信息。
电源装置20是包括未图示的“电池以及交流发电机”的电力源。在未图示的点火钥匙开关处于断开位置时，电源装置20无法向加热器40以及其他车载负载供给电力。在点火钥匙开关位于接通位置时，电源装置20能够向加热器40以及其他车载负载供给电力。
如图1所示，车载照相机30被配设于前窗玻璃FG(以下，称为“玻璃FG”)的车宽方向的中央部且上部的附近且在车辆10的室内(车厢内)。此外，车载照相机30的配设位置并不限定于此。例如，车载照相机30可以配设在与玻璃FG对置的位置中的任意位置且在车厢内。如后详述那样，每经过规定时间，车载照相机30便通过玻璃FG拍摄车辆10的外部(包括物体的车辆外部的风景)，生成图像数据。
如后详述那样，加热器40在被从电源装置20供给电力时产生热来对玻璃FG的后述的规定部分进行加热。
继电器50根据来自照相机ECU60的指示信号(驱动信号)而在导通状态(接通状态)与截断状态(断开)之间进行切换。在继电器50处于导通状态的情况下，从电源装置20向加热器40供给电力。在继电器50处于截断状态的情况下，电源装置20与加热器40的连接被截断，不向加热器40供给电力。
照相机ECU60与车载照相机30以及继电器50连接。照相机ECU60接受车载照相机30生成的图像数据，并使用该图像数据进行各种处理(例如确定障碍物的处理以及白线的识别处理等)。照相机ECU60向继电器50发送指示信号。因此，也能够说照相机ECU60是玻璃加热控制单元(为了方便亦简称为“控制单元”)。
并且，照相机ECU60与以下描述的多个传感器连接，接收这些传感器的检测信号。
车速传感器61产生表示车辆10的车速Vs的检测信号。
外部气温传感器62产生表示车辆10的周围的外部气温Tair的检测信号。
电压传感器63产生表示电源装置20的输出电压VB的检测信号。
驾驶辅助ECU70从照相机ECU60接受包括“关于障碍物的信息以及关于白线的信息”等的车辆周边信息。驾驶辅助ECU70基于该车辆周边信息来执行控制车辆10的行驶状态并且产生警报的公知的碰撞避免控制以及车道维持控制(lane keeping control)等行驶辅助控制。
(车载照相机)
如图3所示，车载照相机30被固定于照相机收纳壳体31。照相机收纳壳体31为大致长方体的壳体，在中央部上方保持车载照相机30。如图4所示，照相机收纳壳体31通过托架32被固定于玻璃FG的车宽方向中央部且上方。其结果是，车载照相机30配置于玻璃FG的附近的车辆10的室内。
照相机收纳壳体31具备平面状的机罩(hood)部31a。机罩部31a在照相机收纳壳体31被安装于车辆10的状态下向车载照相机30(更详细而言是透镜30a)的下方且前方延伸。因此，机罩部31a的表面与玻璃FG倾斜地对置。
加热器40产生用于使附着于“图5的(A)以及(B)所示的拍摄玻璃部FGC”的冰融解的热、以及用于使拍摄玻璃部FGC不产生结露的热。拍摄玻璃部FGC是与车载照相机30的拍摄范围对应的玻璃FG的部分。其中，拍摄玻璃部FGC可以是以包括与车载照相机30的拍摄范围对应的玻璃FG的部分整体的方式比该整体大的部分。
车载照相机30的拍摄范围由车宽方向上的视角A1(参照图5的(A))与上下方向上的视角A2(参照图5的(B))规定。
如图5的(A)所示，视角A1是线Lright与线Lleft所成的角度。即，视角A1是在车载照相机30被固定于车辆10的状态下从上方观察车辆10时的车载照相机30的视角(即水平方向的视角)。
如图5的(B)所示，视角A2是线Lupper与线Llower所成的角度。即，视角A2是在车载照相机30被固定于车辆10的状态下从侧方观察车辆10时的车载照相机30的视角(即上下方向的视角)。
加热器40例如可采用公知的薄膜加热器(例如，参照日本特开2008-77879号公报、日本特开平7-153559号公报及日本特开2011-222461号公报)。
在本例中，如图6的(A)以及(B)所示，加热器40具有将埋设有多个发热体41的由透明的基材构成的片状的透明基材层42和由透明粘接剂构成的粘着层43层叠而成的构造。
发热体41例如包含银、铜以及钯等，是其线径为几μm以上小于50μm的程度的极细的导电丝。并且，加热器40的开口率为80％以上。因此，加热器40实际上透明。加热器40具有与拍摄玻璃部FGC的形状(即大致梯形的平面形状)及大小分别一致的形状及大小。加热器40通过粘着层43被粘接/固定(即紧贴)于拍摄玻璃部FGC的车厢内侧面(参照图5的(B))。
如图6的(A)以及(B)所示，加热器40的各发热体41以成为网状的方式排列于透明基材层42的内部。在加热器40被粘接于拍摄玻璃部FGC的车厢内侧面的状态下，加热器40构成为存在于加热器40的上侧部分R1的发热体41的密度大于存在于下侧部分R2的发热体41的密度。其中，上侧部分R1是将加热器40沿着加热器40的主面在上下方向上分割成两部分的情况下的上侧的部分。即，呈梯形的上侧部分R1的高度与呈梯形的下侧部分R2的高度相互相等。
在从电源装置20向加热器40供给了电力时，上侧部分R1的每单位面积的发热量大于下侧部分R2的每单位面积的发热量。并且，将加热器40设计成当从电源装置20向加热器40供给了电力时，在设想车辆10被使用的氛围下，与上侧部分R1相接的拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面的温度成为冰的熔点(0℃)以上。
其中，在车辆10的车速为阈值车速以下且无行驶风的情况下(包括车辆10停止的情况)，附着于拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面的液体(水)沿着拍摄玻璃部FGC从上方向下方流动。因此，能够说与上侧部分R1相接的拍摄玻璃部FGC是液体在拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面上流动的方向亦即液体流动方向上的上游侧的特定部分。能够说与下侧部分R2相接的拍摄玻璃部FGC是拍摄玻璃部FGC中的比特定部分靠下游侧的部分。
＜工作的概要＞
在点火钥匙开关从断开位置向接通位置变更时，若如图7的(A)所示那样冰80ice附着于拍摄玻璃部FGC的整体，则照相机ECU60从电源装置20向加热器40供给电力。因此，加热器40产生热。此时，加热器40的上侧部分R1的每单位面积的发热量大于下侧部分R2的每单位面积的发热量。
因此，上侧部分R1紧贴着的拍摄玻璃部FGC的部分(以下，称为“上游部分FGC1”)的车厢外侧面的温度高于下侧部分R2紧贴着的拍摄玻璃部FGC的部分(以下，称为“下游部分FGC2“)的温度。
因此，当向加热器40供给了规定时间的电力时，上游部分FGC1的车厢外侧面的温度成为冰的熔点(0℃)以上。因而，如图7的(B)所示，附着于上游部分FGC1的车厢外侧面的冰被热融解而向水80wtr变化。
而且，在车辆10停止而没有行驶风碰到玻璃FG的情况下，温度高于冰的水80wtr在玻璃FG(拍摄玻璃部FGC)的车厢外侧面上向下方流动，将附着于下游部分FGC2的冰80ice融解。根据以上说明，与图8的(A)以及(B)所示的参考加热装置相比，能够更高效地(即以更少的能量)除去附着于拍摄玻璃部FGC的外表面整体的冰。
其中，图8的(A)以及(B)所示的参考加热装置具备加热器140来代替加热器40。如图8的方框B1内所示，加热器140构成为发热体41的密度遍及加热器整体一定且该密度与加热器40的发热体41的平均密度相同。因此，某个状态的对电源装置20连接了加热器140的情况下的加热器140的消耗电力与该状态的对电源装置20连接了加热器40的情况下的加热器40的消耗电力相同。
因此，在从电源装置20向加热器140供给了电力的情况下，上游部分FGC1的车厢外侧面的温度与下游部分FGC2的车厢外侧面的温度大致相等，且比使用加热器40的情况下的上游部分FGC1的车厢外侧面的温度低。因而，如图8的(B)所示，无法使附着于拍摄玻璃部FGC的冰80ice融解。
根据以上能够理解，参考加热装置为了融解冰80ice，必须使上游部分FGC1以及下游部分FGC2的车厢外侧面各自的温度为冰的熔点(0℃)以上。为此，因使参考加热装置的加热器140中的发热体41的密度增大等，必须增大加热器140的消耗电力。因而，第一加热装置与参考加热装置相比，能够以更少的能量消耗量将附着于拍摄玻璃部FGC的外表面整体的冰80ice除去。
＜具体的工作＞
在点火钥匙开关处于接通位置的情况下，每经过规定时间，照相机ECU60的CPU(以下，简称为“CPU”)便执行图9中通过流程图示出的例程。因此，若在点火钥匙开关处于接通位置的情况下成为规定的时机，则CPU从步骤900开始处理并进入步骤905。CPU若进入步骤905，则对当前时刻是否是点火钥匙开关刚刚从断开位置向接通位置变更之后进行判定。
在当前时刻是点火钥匙开关刚刚从断开位置向接通位置变更之后的情况下，CPU在步骤905中判定为“是”并进入步骤910，对外部气温传感器62检测到的外部气温Tair是否为阈值外部气温Tair_th以下进行判定。阈值外部气温Tair_th被设定为在外部气温Tair为阈值外部气温Tair_th以下的情况下冰附着于玻璃FG的外表面的可能性(或然性)高的温度。
在外部气温Tair不为阈值外部气温Tair_th以下的情况下，CPU在步骤910中判定为“否”，进入步骤995而暂时结束本例程。其结果是，不向加热器40供给电力。
与此相对，在外部气温Tair为阈值外部气温Tair_th以下的情况下，CPU在步骤910中判定为“是”，依次进行以下描述的步骤915～步骤930的处理，进入步骤995而暂时结束本例程。
步骤915：CPU通过将外部气温传感器62检测到的外部气温Tair以及电压传感器63检测到的输出电压VB应用于查询表MapTapply_1(Tair,VB)，来求施加时间Tapply_1。表MapTapply_1(Tair,VB)通过实验预先决定并储存于ROM。根据表MapTapply_1(Tair,VB)，施加时间Tapply_1如以下描述那样设定。即，施加时间Tapply_1被设定为如果相对于外部气温Tair以及输出电压VB的组合从电源装置20向加热器40供给施加时间Tapply_1的电力(将继电器50维持为导通状态)则能够将附着于上游部分FGC1的车厢外侧面的冰融解的时间。根据表MapTapply_1(Tair,VB)，气温Tair越低则施加时间Tapply_1越长，输出电压VB越低则施加时间Tapply_1越长。
步骤920：CPU向继电器50发送指示信号来将继电器50的状态变更为导通状态(接通状态)。由此，从电源装置20向加热器40开始供给电力。
步骤925：CPU将通电标志Xheater的值设定为“1”。其中，通电标志Xheater的值在点火钥匙开关从断开位置变更为接通位置时被CPU所执行的初始化例程设定为“0”。
步骤930：CPU将计时器T的值设定为“0”。
当在该状态下经过规定时间而CPU执行步骤905的处理时，该时刻不是点火钥匙开关刚刚从断开位置向接通位置变更之后。因此，CPU在步骤905中判定为“否”并进入步骤935，对通电标志Xheater的值是否为“1”进行判定。
该情况下，由于通电标志Xheater的值为“1”，所以CPU在步骤935中判定为“是”并进入步骤940，使计时器T的值增加“一定值dt”。接下来，CPU进入步骤945，对计时器T的值是否为施加时间Tapply_1以上进行判定。即，CPU对在步骤920中从电源装置20开始向加热器40供给电力之后的经过时间是否为施加时间Tapply_1以上进行判定。
在计时器T的值不为施加时间Tapply_1以上时，CPU在步骤945中判定为“否”，直接进入步骤995并暂时结束本例程。该情况下，继续向加热器40供给电力。
然后，若计时器T的值通过在步骤940增加而成为施加时间Tapply_1以上，则CPU在进入步骤945时，在该步骤945中判定为“是”，依次进行以下描述的步骤950以及步骤955的处理。然后，CPU进入步骤995并暂时结束本例程。
步骤950：CPU向继电器50发送指示信号而将继电器50的状态变更为截断状态(断开状态)。由此，从电源装置20向加热器40的电力供给停止。
步骤955：CPU将通电标志Xheater的值设定为“0”。
其中，在CPU执行步骤935的处理的时刻，若通电标志Xheater的值不为“1”，则CPU在该步骤935中判定为“否”，直接进入步骤995而暂时结束本例程。
如以上说明那样，第一加热装置能够减少为了将附着于拍摄玻璃部FGC的冰融解以及除去而被加热器40消耗的能量。
此外，在第一加热装置中，不仅上游部分FGC1的车厢内侧面，下游部分FGC2的车厢内侧面也能够升温至可防止或者除去该部分的模糊(结露)的程度。因此，在判定为玻璃FG的拍摄玻璃部FGC的内表面模糊的情况下，第一加热装置向加热器40供给电力(通电)。由此，第一加热装置能够消除拍摄玻璃部FGC的车厢内侧面的模糊。
＜＜第二实施方式＞＞
如图10所示，本发明的第二实施方式所涉及的窗玻璃加热装置(以下，存在称为“第二加热装置”的情况)仅在具备代替加热器40的加热器90这一点与第一加热装置不同。以下，以该不同点为中心来进行说明。
加热器90被安装于图3以及图4所示的机罩部31a的背面整体。机罩部31a的背面是机罩部31a的和与玻璃FG对置的面相反侧的面。此外，加热器90也可以安装于机罩部31a的表面(即与玻璃FG对置的面)来代替安装于机罩部31a的背面。
如图11所示，加热器90具有片材91和金属的发热体92。
片材91由绝缘性良好的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)构成。片材91具有与机罩部31a实际相同的平面形状(即梯形形状)。
发热体92是包括金属(例如黄铜)的加热丝(电热丝)。发热体92通过印刷以锯齿形状被配设于片材91上。更具体而言，发热体92被构成为存在于上侧部分R1的发热体92的邻接的宽度W1小于存在于下侧部分R2的发热体92的邻接的宽度W2。换言之，发热体92构成为存在于上侧部分R1的发热体92的密度大于存在于下侧部分R2的发热体92的密度。发热体92的一端92a与继电器50的端子连接，发热体92的另一端92b接地。
在片材91的形成了发热体92的面粘贴有未图示的双面胶带的下表面。该双面胶带的上表面被粘贴于机罩部31a的背面。
若从电源装置20向加热器90(发热体92)供给电力(即将继电器50维持为导通状态)，则加热器90发热，通过该热(辐射热)来加热拍摄玻璃部FGC。该情况下，从加热器90的上侧部分R1赋予至拍摄玻璃部FGC的上侧部分P1的每单位面积的热量大于从加热器90的下侧部分R2赋予至拍摄玻璃部FGC的下侧部分P2的该热量(参照图10的(A)以及(B)中的空心箭头的尺寸)。即，加热器90以比下游部分FGC2大的热量加热上游部分FGC1。
从而，若从电源装置20向加热器90供给电力，则上游部分FGC1的车厢外侧面的温度高于下游部分FGC2的温度。因此，当在规定时间向加热器90供给了电力时，上游部分FGC1的车厢外侧面成为冰的熔点(0℃)以上。因而，如图10的(B)所示，附着于上游部分FGC1的车厢外侧面的冰80ice通过热融解而向水80wtr变化。而且，温度高于冰的水80wtr在拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面上向下方流动，将附着于下游部分FGC2的冰80ice融解。根据以上说明，能够更高效地(即以更少的能量)除去附着于拍摄玻璃部FGC的外表面整体的冰。
＜＜第三实施方式＞＞
对本发明的第三实施方式所涉及的窗玻璃加热装置(以下，存在称为“第三加热装置”的情况)进行说明。
在车辆10比较高速行驶的情况下，与车辆10比较低速行驶的情况(包括车辆10停止的情况)相比，因车辆10的行驶而产生的从车辆10的前方朝向后方的行驶风较强。因此，在车辆10比较高速行驶的情况下，拍摄玻璃部FGC的外表面上的水(液体)从下游部分FGC2的车厢外侧面向上游部分FGC1的车厢外侧面流动。换言之，在车辆10比较高速行驶的情况下，下游部分FGC2的车厢外侧面在水(液体)在车厢外侧面上流动的方向上成为上游侧，上游部分FGC1的车厢外侧面在液体在车厢外侧面上流动的方向上成为下游侧。此外，在车辆10比较低速行驶的情况下，拍摄玻璃部FGC的外表面上的水(液体)从上游部分FGC1的车厢外侧面向下游部分FGC2的车厢外侧面流动。
基于上述观点的第三加热装置仅在以下的点与第一加热装置不同。
·如图12所示，第三加热装置具备代替加热器40的加热器100和代替继电器50的“第一继电器51以及第二继电器52”。加热器100包括第一加热器101与第二加热器102。
·第三加热装置根据车辆10的车速Vs来控制加热器100。为此，第三加热装置中的照相机ECU60的CPU执行代替图9的例程的图14所示的例程。
以下，以该不同点为中心进行说明。
(电路结构)
图12所示的第一继电器51根据来自照相机ECU60的指示信号而在导通状态与截断状态之间进行切换。在第一继电器51处于导通状态的情况下，从电源装置20向第一加热器101供给电力。在第一继电器51处于截断状态的情况下，电源装置20与第一加热器101的连接被截断，不向第一加热器101供给电力。
图12所示的第二继电器52根据来自照相机ECU60的指示信号而在导通状态与截断状态之间进行切换。在第二继电器52处于导通状态的情况下，从电源装置20向第二加热器102供给电力。在第二继电器52处于截断状态的情况下，电源装置20与第二加热器102的连接被截断，不向第二加热器102供给电力。
(加热器)
如上所述，加热器100包括第一加热器101与第二加热器102。如图13的(A)以及(B)所示，第一加热器101具备多个发热体101a和埋设有发热体101a的由透明的基材构成的片状的透明基材层101b。发热体101a是与发热体41相同极细的导电丝。因此，第一加热器101实际上透明。透明基材层101b与透明基材层42相同。
发热体101a与发热体41同样地排列在透明基材层101b的内部。因此，在从电源装置20向第一加热器101供给了电力时，上侧部分R1的每单位面积的发热量大于下侧部分R2的每单位面积的发热量。
如图13的(C)以及(B)所示，第二加热器102具备多个发热体102a和埋设有发热体102a的由透明的基材构成的片状的透明基材层102b。发热体102a是与发热体41相同极细的导电丝。因此，第二加热器102实际上透明。透明基材层102b与透明基材层42相同。
发热体102a以成为网状的方式排列在透明基材层102b的内部。在第二加热器102被粘接于拍摄玻璃部FGC的车厢内侧面侧的状态下，第二加热器102构成为存在于第二加热器102的下侧部分R2的发热体102a的密度大于存在于上侧部分R1的发热体102a的密度。由此，在从电源装置20向第二加热器102供给了电力时，下侧部分R2的每单位面积的发热量大于上侧部分R1的每单位面积的发热量。
如图13的(B)所示，加热器100具有在第二加热器102之上层叠第一加热器101并在第一加热器101之上层叠由透明粘接剂构成的粘着层43的构造。加热器100具有与拍摄玻璃部FGC的形状及大小分别一致的形状及大小。加热器100通过粘着层43被粘接/固定于拍摄玻璃部FGC的车厢内侧面。
第一加热器101被设计成当从电源装置20向第一加热器101供给了电力时，在设想车辆10被使用的氛围下，与上侧部分R1相接的拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面的温度成为冰的熔点(0℃)以上。并且，第二加热器102被设计成当从电源装置20向第二加热器102供给了电力时，在设想车辆10被使用的氛围下，与下侧部分R2对置的拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面的温度成为冰的熔点(0℃)以上。
＜具体的工作＞
在点火钥匙开关处于接通位置的情况下，每经过规定时间，CPU便执行代替图9的例程的图14中通过流程图示出的例程。其中，对图14的步骤中的进行与图9的例程的步骤相同处理的步骤标注与标注于图9的该步骤的附图标记相同的附图标记。适当地省略针对上述步骤中的处理的说明。
在点火钥匙开关刚刚从断开位置向接通位置变更之后，当外部气温Tair为阈值外部气温Tair_th以下的情况下，CPU进入步骤915并求出施加时间Tapply_1。在该时刻，由于车辆10停止，因而车速Vs为“0”。
接下来，CPU进入步骤1410，向第一继电器51以及第二继电器52发送指示信号，将第一继电器51的状态设定为导通状态，将第二继电器52的状态设定为截断状态。由此，第一加热器101开始发热，第二加热器102不发热。此外，在点火钥匙开关处于断开位置的情况下，第一继电器51以及第二继电器52均将其状态维持为截断状态。然后，CPU执行步骤925以及步骤930的处理，进入步骤1495而暂时结束本例程。
当在该状态下经过规定时间而CPU执行步骤905的处理时，CPU在步骤905中判定为“否”并进入步骤935，进而，在步骤935中判定为“是”并进入步骤1420。
CPU在步骤1420中对车辆10的车速Vs是否为阈值车速Vsth以下进行判定。在车速Vs为阈值车速Vsth以下的情况下，拍摄玻璃部FGC上的液体(水)在拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面上向下方流动，在车速Vs高于阈值车速Vsth的情况下，拍摄玻璃部FGC上的液体(水)因行驶风而在拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面上向上方流动。
在车速Vs为阈值车速Vsth以下的情况下，CPU在步骤1420中判定为“是”并进入步骤1430，执行与步骤1410相同的处理。然后，CPU进入步骤940而使计时器T的值增加“一定值dt”，并进入步骤945对计时器T的值是否为施加时间Tapply_1以上进行判定。在计时器T的值不是施加时间Tapply_1以上时，CPU在步骤945中判定为“否”，直接进入步骤1495并暂时结束本例程。
若该状态继续而计时器T的值变为施加时间Tapply_1以上，则CPU在步骤945中判定为“是”并进入步骤1440。CPU若进入步骤1440，则向第一继电器51以及第二继电器52发送指示信号，将第一继电器51以及第二继电器52的状态均设定为截断状态。此外，对于状态在执行该处理的时刻处于截断状态的继电器而言，在进行了步骤1440的处理的情况下，保持不变地维持截断状态。
另一方面，在车速Vs高于阈值车速Vsth的情况下，拍摄玻璃部FGC上的液体(水)通过行驶风在拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面上向上方流动。鉴于此，当在CPU执行步骤1420的处理的时刻车速Vs高于阈值车速Vsth的情况下，CPU在步骤1420中判定为“否”，依次进行以下描述的步骤1450以及步骤1460的处理，然后进入步骤940。
步骤1450：CPU将计时器T的值设定为“0”。此外，CPU也可以将计时器T的值设定为正的值“α”。该值α被设定为小于施加时间Tapply_1且至当前时刻为止第一加热器101被通电的时间越长则越大的值。
步骤1460：CPU向第一继电器51以及第二继电器52发送指示信号，来将第一继电器51的状态设定为截断状态，将第二继电器52的状态设定为导通状态。由此，第二加热器102开始发热，第一加热器101不发热。
对于这样构成的第三加热装置而言，在车速Vs为阈值车速Vsth以下的情况下，与图7所示的第一加热装置同样地融解除去附着于拍摄玻璃部FGC的冰。即，该情况下，由于第一加热器101产生热，所以上侧部分R1的每单位面积的发热量大于下侧部分R2的每单位面积的发热量。
因此，上游部分FGC1的车厢外侧面的温度高于下游部分FGC2的温度且为冰的熔点(0℃)以上。因而，如图7的(B)所示，附着于上游部分FGC1的车厢外侧面的冰通过热融解而向水80wtr变化、且在拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面上向下方流动，将附着于下游部分FGC2的冰80ice融解。
并且，在车速Vs高于阈值车速Vsth的情况下，如图15所示，第三加热装置使第二加热器102产生热。因而，下侧部分R2的每单位面积的发热量大于上侧部分R1的每单位面积的发热量。
因此，下游部分FGC2的车厢外侧面的温度高于上游部分FGC1的温度且为冰的熔点(0℃)以上。因而，如图15的(B)所示，附着于下游部分FGC2的车厢外侧面的冰通过热融解而向水80wtr变化。该水80wtr因吹向玻璃FG的行驶风FL而在拍摄玻璃部FGC的车厢外侧面上向上流动，将附着于上游部分FGC1的冰80ice融解。
通过以上说明能够理解，根据第三加热装置，即便在车辆10行驶的情况下，也能够减少为了将附着于拍摄玻璃部FGC的冰融解并除去而由加热器100消耗的能量。
以上，对本发明的各实施方式具体进行了说明，但本发明并不限定于上述的各实施方式，能够基于本发明的技术思想采用各种变形例。
对于加热器40(加热器90、100)的配置、形状、大小、发热体41(发热体92、101a、102a)的物性以及分布等而言，只要能够获得上述的加热器40(加热器90、100)的作用效果则可以进行变更。
例如，也可以如图16的(A)以及(B)所示，第一加热装置的第一变形例的加热器40仅由第一加热装置的加热器40的上侧部分R1构成。该情况下，加热器40仅对拍摄玻璃部FGC的上游部分FGC1直接赋予热，不对下游部分FGC2直接赋予热。即，赋予至下游部分FGC2的每单位面积的热量为0。因此，由于第一变形例也能够以比下游部分FGC2大的热量来加热上游部分FGC1，所以能够更高效地除去附着于拍摄玻璃部FGC的外表面整体的冰。
第一加热装置的第二～第五变形例的加热器40是图17的(A)～(D)分别示出的配设于拍摄玻璃部FGC以及阴影部HNG的外缘的内部的加热器。并且，构成为配设于阴影部HNG的发热体41的密度大于存在于阴影部HNG以外的部分的发热体41的密度。
第一加热装置的第六～第九变形例构成为仅对于图18的(A)～(D)中分别示出的阴影部HNG配置与第一变形例同样的加热器40。
第一加热装置的第十变形例除了具备加热器40之外还具备配设于第二加热装置的机罩部31a的加热器90。该情况下，配设于机罩部31a的加热器90的发热体92构成为均匀地加热拍摄玻璃部FGC。
并且，应用本发明加热装置的窗玻璃并不局限于前窗玻璃，也可以是后窗玻璃以及侧窗玻璃。该情况下，车载照相机以与各个玻璃对置的方式被配设于车厢内。

Claims (7)

1.一种窗玻璃加热装置，具备加热器，该加热器产生用于使附着于拍摄玻璃部的冰融解的热，该拍摄玻璃部包括与配置于车辆的室内且通过所述车辆的窗玻璃拍摄所述车辆的外部的车载照相机的拍摄范围对应的所述窗玻璃的部分的整体，其中，
所述加热器构成为：
以对所述拍摄玻璃部中的、液体在所述拍摄玻璃部的车厢外侧面上流动的方向亦即液体流动方向上的上游侧的特定部分赋予的每单位面积的热量大于对所述拍摄玻璃部中的、比所述特定部分靠所述液体流动方向上的下游侧的部分赋予的每单位面积的热量的方式加热所述拍摄玻璃部，
所述窗玻璃加热装置具备：
车速检测部，检测所述车辆的车速；和
控制单元，对向所述加热器供给的电力进行控制，
所述控制单元构成为以如下方式对向所述加热器供给的电力进行控制：
在所述车速为阈值车速以下的情况下，以将所述拍摄玻璃部沿上下分割成两部分的情况下的上侧的部分的一部分或者全部作为所述特定部分来进行加热，
在所述车速高于阈值车速的情况下，以将所述拍摄玻璃部沿上下分割成两部分的情况下的下侧的部分的一部分或者全部作为所述特定部分来进行加热。
2.根据权利要求1所述的窗玻璃加热装置，其中，
所述加热器构成为：至少在所述车辆停止时，以将所述拍摄玻璃部沿上下分割成两部分的情况下的上侧的部分的一部分或者全部作为所述特定部分来进行加热。
3.根据权利要求1或2所述的窗玻璃加热装置，其中，
所述加热器构成为：能够对与所述车载照相机的拍摄范围对应的所述窗玻璃的部分的整体进行加热。
4.根据权利要求3所述的窗玻璃加热装置，其中，
所述加热器是紧贴于与所述车载照相机的拍摄范围对应的所述窗玻璃的部分的整体车厢内侧面的加热器。
5.根据权利要求3所述的窗玻璃加热装置，其中，
所述加热器被配设于机罩部，该机罩部被配置为在所述车辆的室内向所述车载照相机的前方且下方延伸并与所述拍摄玻璃部对置。
6.根据权利要求1所述的窗玻璃加热装置，其中，
所述加热器是紧贴于所述特定部分的整体车厢内侧面的加热器。
7.根据权利要求1所述的窗玻璃加热装置，其中，
所述加热器构成为：
在所述车辆停止时或者所述车辆以比较低的速度行驶时，以对所述拍摄玻璃部赋予的热在所述拍摄玻璃部中偏向上侧的方式加热所述拍摄玻璃部，
在所述车辆以比较高的速度行驶时，以对所述拍摄玻璃部赋予的热在所述拍摄玻璃部中偏向下侧的方式加热所述拍摄玻璃部。
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