JP2004189026A

JP2004189026A - Fog removing device

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Publication number: JP2004189026A
Application number: JP2002356807A
Authority: JP
Inventors: Masaki Hirota; 正樹廣田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: JP3891109B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately determine a fog condition of window glass having a heating coil such as rear window of a vehicle and control current energizing the heating coil properly to remove fog on the window glass effectively. <P>SOLUTION: Energy radiated from the window glass 1 is detected by an infrared ray camera 2. A control means 3 determines a fog condition on the window glass based on outputs from the infrared ray camera 2 to control current energizing the heating coil 5 in accordance with the result of determination. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両のリアウインドウ等の熱線入り窓ガラスに生じる曇りを除去する曇り除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のリアウインドウに生じる曇りを除去する装置として、リアデフォッガと呼ばれる曇り除去装置が知られている。この曇り除去装置は、リアウインドウに熱線入りガラスを用い、このリアウインドウに曇りが生じた場合には、熱線を通電によって発熱させることで曇りを除去するようにしたものである。この種の曇り除去装置では、車両に専用のスイッチを設け、車両の乗員がリアウインドウに曇りが生じていると判断したときに専用のスイッチを操作することによって、熱線を通電状態にして曇りを除去するようにしたものが一般的である。
【０００３】
しかしながら、このように車両の乗員のスイッチ操作により熱線を通電状態にするものでは、リアウインドウに曇りが生じる度に車両の乗員がそれを判断してスイッチ操作を行わなければならず、操作が煩雑といった問題がある。そこで、リアウインドウの状態を様々な手法で自動判定し、リアウインドウに曇りが生じていると判断したときに、自動的に熱線を通電状態にして曇りを除去する試みもなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１には、車両に設けられた温度検出手段、湿度検出手段及び気圧検出手段のうち少なくとも一つの検出手段からの出力信号に基づいて、或いはリアウインドウの近傍に透過型光センサ又は反射型光センサを設置してその出力信号に基づいて、リアウインドウの曇り除去の要否を判断し、リアウインドウの曇り除去が必要なときは、熱線を所定時間通電させて曇りを除去するようにした例が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１７８８８５号公報（第６頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１にて開示される手法では、車両の運転時間や運転状態等に応じた様々な変動要因の影響により、リアウインドウの曇り除去の要否判断を正確に行うことが困難で、熱線に対する通電制御を必ずしも満足のいく精度で行えないといった問題がある。また、前記特許文献１にて開示される手法では、リアウインドウの曇り除去が必要なときに、予め設定された所定時間だけ熱線を通電状態にしてリアウインドウの曇りを除去するようにしているので、曇り除去が不十分な状態で通電が停止されたり、必要以上に長時間の通電を行って電力を浪費させたりといった問題が生じる。
【０００７】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決すべく創案されたものであって、車両のリアウインドウ等の熱線入り窓ガラスの曇り状態を正確に判断し、熱線に対する通電制御を適切に行って、窓ガラスの曇りを効果的に除去することができる曇り除去装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、窓ガラスに熱線を取り付けて、この熱線を通電により発熱させることで窓ガラスの曇りを除去する曇り除去装置において、赤外線カメラを用いて窓ガラスからの放射エネルギを検知し、この赤外線カメラの出力に基づいて、制御手段が熱線に対する通電を制御するようにしたことを特徴としている。
【０００９】
物体が外界に放射するエネルギは、ステファン−ボルツマンの法則に基づく黒体放射エネルギと、物体自体の材料的性質及び表面状態に基づく放射率の積に等しい。因みに、よく磨かれたガラスの放射率は０．９４と高いことが報告されている（Ｉｎｆｒａｒｅｄｓｙｓｔｅｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐｐ４４，ＲｉｃｈａｒｄＤ．ＨｕｄｓｏｎＪｒ著）。このように放射率の高いガラスの温度が低下して、ガラス表面に水滴が付着するいわゆる曇り状態になると、このガラスからの放射エネルギ強度が低下することが知られている。
【００１０】
したがって、赤外線カメラを用いて窓ガラスからの放射エネルギを検知することによって、窓ガラスの曇り状態を正確に判断することができ、これに基づいて熱線に対する通電状態を制御することによって、窓ガラスの曇りを効果的に除去することができる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明に係る曇り除去装置によれば、赤外線カメラによって検出された窓ガラスからの放射エネルギに基づいて窓ガラスの曇り状態を判断し、熱線に対する通電を制御するようにしているので、窓ガラスの曇り状態を正確に判断して、極めて効果的な曇り除去を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
先ず、本発明を適用した曇り除去装置の全体構成について説明する。本発明を適用した曇り除去装置は、車両のリアウインドウ等の熱線入り窓ガラスに曇りが生じた場合に、これを除去するためのものであり、図１に示すように、窓ガラス１からの放射エネルギを検知する赤外線カメラ２と、制御手段３と、駆動手段４とを備えている。
【００１４】
窓ガラス１には、例えばその横方向に沿って、複数本の加熱用熱線５が互いに平行に埋設、或いは貼設されている。これら複数本の熱線５は、電気的に直列或いは並列接続されており、駆動手段４によって例えば車両用のバッテリ電源に通電されることで発熱する。そして、この熱線５の発熱によって、窓ガラス１が加熱されて曇りが除去されるようになっている。
【００１５】
赤外線カメラ２は、例えば、サーモパイル型赤外線センサ等の赤外線センサを有しており、この赤外線センサの各画素に入射した入射赤外線を各画素毎に熱量に変換し、この熱量に応じた電気抵抗の変化等を利用して、窓ガラス１からの放射赤外線量（放射エネルギ強度）に応じた各画素の画素値（電圧値）を出力するようになっている。特に、本発明を適用した曇り除去装置で用いられる赤外線カメラ２は、窓ガラス１の熱線５の部分とそれ以外の部分とを含む所定の領域を撮像範囲とし、この撮像範囲からの放射エネルギ、具体的には、この撮像範囲からの波長１０μｍ帯（８〜１４μｍ）の遠赤外線を各画素毎に検知して、その放射エネルギ強度に応じた各画素の画素値を画像データとして出力するようになっている。
【００１６】
制御手段３は、赤外線カメラ２からの出力に基づき、窓ガラス１に埋設、或いは貼設された熱線５に対する通電を制御するものである。この制御手段３は、例えば、ＣＰＵや、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ周辺回路等がバスを介して接続されたマイクロプロセッサ構成を有しており、ＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして利用してＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することによって、曇り状態判断部３ａとしての機能と、駆動制御部３ｂとしての機能とが実現されるようになっている。
【００１７】
曇り状態判断部３ａは、赤外線カメラ２から出力された画像データを解析して、窓ガラス１の曇り状態を判断するものである。具体的には、この曇り状態判断部３ａは、例えば、窓ガラス１の熱線５が延在する方向と略直交した方向の画素値をプロットして、熱線５の部分とそれ以外の部分とでの画素値の差、すなわち、放射エネルギ強度の分布に基づいて、窓ガラス１に曇りが生じているかどうかを判断する。
【００１８】
駆動制御部３ｂは、曇り状態判断部３ａの判断結果に基づいて駆動手段４の動作を切り替えて、熱線５の通電状態を制御するものである。
【００１９】
駆動手段４は、制御手段３の駆動制御部３ｂによる制御に応じて、窓ガラス１に埋設、或いは貼設された熱線５を、例えば車両用バッテリ電源に通電させることで、この熱線５を発熱させるものである。この駆動手段４は、熱線５の通電／非通電を切り替えるための切り替えスイッチを有しており、この切り替えスイッチの動作が駆動制御部３ｂによって制御されるようになっている。また、この駆動手段４は、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等の半導体スイッチを備え、この半導体スイッチに対するパルス入力が駆動制御部３ｂによってデューティ制御（ＰＷＭ制御：パルス幅変調制御）されることによって、熱線５に対する通電エネルギ（通電電力）を調整できるようになっている。
【００２０】
次に、以上のように構成される曇り除去装置の動作について説明する。
【００２１】
窓ガラス１に曇りが生じていない状態では、この窓ガラス１からの放射エネルギ強度は比較的高くなっており、この状態の窓ガラス１を赤外線カメラ２で撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析すると、図２（Ａ）に示すように、図中縦方向にプロットした各画素の画素値（放射エネルギ強度）が、比較的高い値（Ｐ１）で均一になっている。そして、このように曇りが生じていない状態で熱線５を一時的に通電させ、そのときの窓ガラス１を赤外線カメラ２で撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析すると、図２（Ｂ）に示すように、図中縦方向にプロットした各画素の画素値（放射エネルギ強度）は、熱線５からの熱エネルギの影響で熱線５近傍の部分が他の部分に比べて若干高くなっているものの、その差は小さく、全体としてなだらかな強度分布が得られる。これは、熱線５からの熱エネルギが水滴等の蒸発によって消費されることなく、それ以外の部分に効果的に拡散するためである。
【００２２】
一方、窓ガラス１に水滴が付着した状態、すなわち窓ガラス１が曇った状態では、この窓ガラス１からの放射エネルギ強度は低下しており、この状態の窓ガラス１を赤外線カメラ２で撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析すると、図３（Ａ）に示すように、図中縦方向にプロットした各画素の画素値（放射エネルギ強度）が、低い値（Ｐ２）で均一になっている。そして、このように窓ガラス１が曇った状態で熱線５を通電させると、先ず熱線５の近傍の温度が上昇して、熱線５の近傍のみ部分的に曇りが除去或いは減少した状態となる。そのときの窓ガラス１を赤外線カメラ２で撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析すると、図３（Ｂ）に示すように、図中縦方向にプロットした各画素の画素値（放射エネルギ強度）は、熱線５近傍の部分が他の部分に比べて極めて高くなっており、変化の大きな強度分布が得られる。
【００２３】
以上のように、熱線５を通電させた状態の窓ガラス１を赤外線カメラ２で撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析すると、窓ガラス１に曇りが生じていない状態と窓ガラス１が曇った状態とでは、全く異なる放射エネルギの強度分布が得られる。そこで、本発明を適用した曇り除去装置では、制御手段３の曇り状態判断部３ａが、このような放射エネルギの強度分布をもとに窓ガラス１の曇り状態を判断し、窓ガラス１が曇っていると判断した場合には、制御手段３の駆動制御部３ｂの制御によって、駆動手段４を動作させて熱線５に対する通電を継続させ、窓ガラス１の曇りを除去するようにしている。
【００２４】
具体的な動作の流れを説明すると、先ず、熱線５を通電させた状態で窓ガラス１を赤外線カメラ２によって撮像する。この赤外線カメラ２による窓ガラス１の撮像は、例えば、車両に一般的に設けられている温度センサや湿度センサ等からの情報をもとに、窓ガラス１に曇りが生じるような環境にあると判断されたときに行えばよい。また、予め設定された時間間隔毎に撮像を行うようにしてもよい。
【００２５】
赤外線カメラ２は、上述したように、窓ガラス１の熱線５の部分とそれ以外の部分とを含む撮像範囲からの放射エネルギ強度に応じた各画素の画素値を画像データとして出力する。そして、この赤外線カメラ２から出力された画像データが、制御手段３の曇り状態判断部３ａに供給される。
【００２６】
曇り状態判断部３ａは、赤外線カメラ２からの画像データを上述した方法で解析して、窓ガラス１の撮像範囲からの放射エネルギ強度の分布を求める。そして、得られた放射エネルギの強度分布が、図２（Ｂ）に示したようなものであるか、或いは図３（Ｂ）に示したようなものであるかによって、窓ガラス１に曇りが生じているかどうかを判断する。
【００２７】
ここで、得られた放射エネルギの強度分布が図２（Ｂ）に示したようなものであり、窓ガラス１に曇りが生じていないと曇り状態判断部３ａによって判断された場合には、その判断結果に基づいて、駆動制御部３ｂが駆動手段４の動作を制御して、熱線５に対する通電を直ちに停止させる。一方、得られた放射エネルギの強度分布が図３（Ｂ）に示したようなものであり、窓ガラス１が曇った状態であると曇り状態判断部３ａによって判断された場合には、その判断結果に基づいて、駆動制御部３ｂが駆動手段４の動作を制御して、熱線５に対する通電を継続させる。
【００２８】
熱線５に対する通電を継続させると、熱線５からの熱エネルギが次第に熱線５近傍以外の部分にも伝わり、熱線５の近傍以外の部分の曇りも徐々に除去されていくことになる。そして、視界を妨げない程度に十分に曇りが除去された窓ガラス１を赤外線カメラ２で撮像し、その画像データを曇り状態判断部３ａで解析して放射エネルギの強度分布を求めると、図４に示すように、熱線５近傍の部分の放射エネルギ強度とそれ以外の部分の放射エネルギ強度との差が僅かになっている。
【００２９】
そこで、本発明を適用した曇り除去装置では、熱線５に対する通電を継続させた状態の窓ガラス１を所定の時間間隔毎に赤外線カメラ２で撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析し、得られた放射エネルギの強度分布から、熱線５近傍の部分の放射エネルギ強度とそれ以外の部分の放射エネルギ強度との差が、予め設定された第１の基準値Ｔ１以下となった場合に、曇り状態判断部３ａが窓ガラス１の曇りが除去されたと判断し、その判断結果に基づいて、駆動制御部３ｂが駆動手段４の動作を制御して、熱線５に対する通電を停止させるようにしている。ここで、第１の基準値Ｔ１としては、視界を妨げない程度の僅かな曇りを許容した値としてもよいし、曇りを完全に除去する値（すなわちＴ１＝０）としてもよい。
【００３０】
以上説明したように、本発明を適用した曇り除去装置では、赤外線カメラ２によって窓ガラス１からの放射エネルギを検出し、それに基づいて制御手段３の曇り状態判断部３ａが窓ガラス１に曇りが生じているかどうかを判断し、その判断結果に応じて駆動制御部３ｂが駆動手段４の動作を切り替えて、熱線５の通電状態を制御するようにしているので、窓ガラス１の曇り状態を正確に判断して、極めて効果的な曇り除去を行うことができる。
【００３１】
特に、この曇り除去装置では、熱線５に通電した状態の窓ガラス１を赤外線カメラ２によって撮像し、その放射エネルギの強度分布に基づいて、窓ガラス１の熱線５の部分とそれ以外の部分とで放射エネルギ強度に大きな差が生じているかどうかを基準に窓ガラス１に曇りが生じているかどうかを判断するようにしているので、車両の運転時間や運転状態等に応じた様々な変動要因の影響を受けることなく、極めて正確な判断が行える。すなわち、従来技術のように温度検出手段や湿度検出手段、気圧検出手段、透過型或いは反射型光センサ等からの出力信号に基づいて窓ガラスの曇り状態を判断するようにした場合には、これらの出力信号が上述した様々な変動要因の影響で変化するために、窓ガラスの曇り状態を正確に判断することが困難である。これに対して、本発明を適用した曇り除去装置のように、赤外線カメラ２によって検出された窓ガラス１からの放射エネルギの強度分布、特に通電状態の熱線５の部分とそれ以外の部分との放射エネルギ強度の差を窓ガラス１の曇り状態を判断する判断基準とすれば、これらの放射エネルギ強度の差は上述した変動要因が生じた場合でも十分に判定できるので、窓ガラス１に曇りが生じているかどうかを極めて正確に判断し、効果的な曇り除去を行うことができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の曇り除去装置は、窓ガラス１の熱線５に対する通電を行った後、熱線５近傍以外の部分の放射エネルギ強度がある程度高くなった段階で、熱線５に対する通電エネルギ（通電電力）を減少させるようにしたものである。なお、曇り除去装置の具体的な構成については、上述した第１の実施形態のものと同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３３】
本実施形態の曇り除去装置の動作の流れを説明すると、先ず、上述した第１の実施形態の曇り除去装置と同様に、熱線５を通電させた状態で窓ガラス１を赤外線カメラ２によって撮像する。そして、この赤外線カメラ２から出力された画像データが、制御手段３の曇り状態判断部３ａに供給される。
【００３４】
曇り状態判断部３ａは、赤外線カメラ２からの画像データを上述した方法で解析して、窓ガラス１の撮像範囲からの放射エネルギ強度の分布を求める。そして、得られた放射エネルギの強度分布が、図２（Ｂ）に示したようなものであるか、或いは図３（Ｂ）に示したようなものであるかによって、窓ガラス１に曇りが生じているかどうかを判断する。
【００３５】
ここで、得られた放射エネルギの強度分布が図２（Ｂ）に示したようなものであり、窓ガラス１に曇りが生じていないと曇り状態判断部３ａによって判断された場合には、その判断結果に基づいて、駆動制御部３ｂが駆動手段４の動作を制御して、熱線５に対する通電を直ちに停止させる。一方、得られた放射エネルギの強度分布が図３（Ｂ）に示したようなものであり、窓ガラス１が曇った状態であると曇り状態判断部３ａによって判断された場合には、その判断結果に基づいて、駆動制御部３ｂが駆動手段４の動作を制御して、熱線５に対する通電を継続させる。
【００３６】
熱線５に対する通電を継続させると、熱線５からの熱エネルギが次第に熱線５近傍以外の部分にも伝わり、熱線５の近傍以外の部分の曇りも徐々に除去されていくことになる。そして、窓ガラス１の曇りがある程度除去された段階で、赤外線カメラ２で窓ガラス１を撮像し、その画像データを曇り状態判断部３ａで解析して放射エネルギの強度分布を求めると、図５に示すように、熱線５近傍の部分の放射エネルギ強度とそれ以外の部分の放射エネルギ強度との差が、図４に示したものほどではないが、大幅に減少している。この段階では、窓ガラス１の曇りが薄くなって窓ガラス１に付着している水滴の量も減少しているので、熱線５に対する通電電力を減少させても、熱線５からの熱エネルギがその他の部分に効果的に伝達されて、曇りの除去は確実に進行する。
【００３７】
そこで、本実施形態の曇り除去装置では、熱線５に対する通電を継続させた状態の窓ガラス１を所定の時間間隔毎に赤外線カメラ２で撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析し、得られた放射エネルギの強度分布から、熱線５近傍の部分の放射エネルギ強度とそれ以外の部分の放射エネルギ強度との差が、予め設定された第２の基準値Ｔ２以下となった場合に、制御手段３の駆動制御部３ｂが駆動手段４の半導体スイッチに対するパルス入力を制御して、熱線５に対する通電電力を減少させるようにしている。ここで、第２の基準値Ｔ２は、上述した第１の基準値Ｔ１よりも大きい値であり、予め実験等によって熱線５に対する通電電力を減少させても窓ガラス１の曇りの除去が確実に進行する値を求めておいて、その値に設定すればよい。
【００３８】
熱線５に対する通電エネルギを減少させた状態で更に熱線５に対する通電を継続させると、窓ガラス１の曇り除去が更に進行して、図４に示したような放射エネルギの強度分布が得られることになる。そして、熱線５近傍の部分の放射エネルギ強度とそれ以外の部分の放射エネルギ強度との差が、予め設定された第１の基準値Ｔ１以下となった場合には、上述した第１の実施形態と同様に、制御手段３の曇り状態判断部３ａが窓ガラス１の曇りが除去されたと判断する。そして、その判断結果に基づいて、駆動制御部３ｂが駆動手段４の動作を制御して、熱線５に対する通電を停止させる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の曇り除去装置では、赤外線カメラ２によって窓ガラス１からの放射エネルギを検出し、それに基づいて制御手段３の曇り状態判断部３ａが窓ガラス１に曇りが生じているかどうかを判断し、その判断結果に応じて駆動制御部３ｂが駆動手段４の動作を切り替えて、熱線５の通電状態を制御するようにしているので、第１の実施形態の曇り除去装置と同様に、窓ガラス１の曇り状態を正確に判断して、極めて効果的な曇り除去を行うことができる。
【００４０】
更に、本実施形態の曇り除去装置では、熱線５近傍以外の部分の放射エネルギ強度がある程度高くなって、熱線５に対する通電エネルギ（通電電力）を減少させても窓ガラス１の曇りの除去が確実に進行するようになった段階で、熱線５に対する通電エネルギ（通電電力）を減少させるようにしているので、熱線５に無駄な熱エネルギを生じさせることなく、この熱線５からの熱エネルギを有効に熱線５以外の部分に伝達して、省電力化を図ることも可能となる。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態の曇り除去装置では、図６に示すように、赤外線カメラ２の撮像範囲に、窓ガラス１だけでなく、トリムボードやシート等の窓ガラス１近傍に位置する近傍部位６も含められるようにし、赤外線カメラ２が、窓ガラス１からの放射エネルギに加えて近傍部位６からの放射エネルギも同時に検出するようにしている。そして、制御手段３の曇り状態判断部３ａが、窓ガラス１からの放射エネルギの時間的な減少率が、近傍部位６からの放射エネルギの時間的な減少率に比べて大きい場合に、窓ガラス１に曇りが生じているものと判断するようにしている。なお、曇り除去装置の具体的な構成については、上述した第１の実施形態のものと同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４２】
トリムボードやシート等の近傍部位６には曇りが生じることはないので、車室内等の環境温度が一定であれば、この近傍部位６からの放射エネルギに時間的な変化が生じることはない。一方、窓ガラス１からの放射エネルギは、上述したように、曇りが生じていない状態と曇りが生じた状態とでその強度に変化が生じることになる。
【００４３】
ここで、曇りが生じていない状態の窓ガラス１からの放射エネルギ強度とその近傍部位６からの放射エネルギ強度とがほぼ等しいと仮定すると、曇りが生じていない状態の窓ガラス１及びその近傍部位６を赤外線カメラ２で同時に撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析すると、図７に示すように、図中縦方向にプロットした各画素の画素値（放射エネルギ強度）が、窓ガラス１の部分及びその近傍部位６の部分の双方で、ともに比較的高い値（Ｐ１）で均一になっている。
【００４４】
一方、窓ガラス１に曇りが生じたときに、この曇った窓ガラス１及びその近傍部位６を赤外線カメラ２で同時に撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析すると、図８に示すように、図中縦方向にプロットした各画素の画素値（放射エネルギ強度）が、窓ガラス１の部分は低い値（Ｐ２）に減少しているのに対して、その近傍部位６の部分では比較的高い値（Ｐ１）が維持されている。
【００４５】
以上のように、窓ガラス１及びその近傍部位６を赤外線カメラ２で同時に撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析すると、窓ガラス１に曇りが生じていない状態から曇った状態に変化したときに、窓ガラス１からの放射エネルギ強度は減少するのに対して、その近傍部位６からの放射エネルギ強度はほとんど変化しない。そこで、本実施形態の曇り除去装置では、窓ガラス１及びその近傍部位６を所定の時間間隔毎に赤外線カメラ２で同時に撮像して、その画像データを制御手段３の曇り状態判断部３ａで解析し、窓ガラス１からの放射エネルギの時間的な減少率が近傍部位６からの放射エネルギの時間的な減少率に比べて大きい場合に、窓ガラス１に曇りが生じていると判断して、制御手段３の駆動制御部３ｂの制御によって、駆動手段４を動作させて熱線５に対する通電を開始させるようにしている。
【００４６】
なお、熱線５に対する通電の停止は、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、窓ガラス１の熱線５近傍部分の放射エネルギ強度とそれ以外の部分の放射エネルギ強度との差が第１の基準値Ｔ１以下となった場合に、窓ガラス１の曇りが除去されたと判断して、その段階で通電を停止させればよい。また、上述した第２の実施形態と同様に、窓ガラス１の熱線５近傍部分の放射エネルギ強度とそれ以外の部分の放射エネルギ強度との差が第２の基準値Ｔ２以下となった段階で、熱線５に対する通電エネルギ（通電電力）を減少させるようにしてもよい。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の曇り除去装置では、赤外線カメラ２によって窓ガラス１からの放射エネルギを検出し、それに基づいて制御手段３の曇り状態判断部３ａが窓ガラス１に曇りが生じているかどうかを判断し、その判断結果に応じて駆動制御部３ｂが駆動手段４の動作を切り替えて、熱線５の通電状態を制御するようにしているので、第１の実施形態の曇り除去装置及び第２の実施形態の曇り除去装置と同様に、窓ガラス１の曇り状態を正確に判断して、極めて効果的な曇り除去を行うことができる。
【００４８】
更に、本実施形態の曇り除去装置では、窓ガラス１及びその近傍部位６を赤外線カメラ２で同時に撮像し、窓ガラス１からの放射エネルギの時間的な減少率が近傍部位６からの放射エネルギの時間的な減少率に比べて大きい場合に、窓ガラス１に曇りが生じていると判断して、熱線５に対する通電を開始させるようにしているので、窓ガラス１に曇りが生じているかどうかを判断するために熱線５に対して通電を行う必要がなく、省電力化を実現しながら、窓ガラス１の曇り状態を高精度に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した曇り除去装置の概略構成を示す図である。
【図２】曇りが生じていない状態の窓ガラスからの放射エネルギ強度の分布を示す図であり、（Ａ）は熱線に通電していない状態、（Ｂ）は熱線に対して通電した状態を示している。
【図３】曇りが生じた状態の窓ガラスからの放射エネルギ強度の分布を示す図であり、（Ａ）は熱線に通電していない状態、（Ｂ）は熱線に対して通電した状態を示している。
【図４】視界を妨げない程度に十分に曇りが除去された窓ガラスからの放射エネルギ強度の分布を示す図である。
【図５】ある程度曇りが除去された窓ガラスからの放射エネルギ強度の分布を示す図である。
【図６】本発明を適用した曇り除去装置の概略構成を示す図であり、窓ガラス及びその近傍部位を赤外線カメラで撮像するようにした例を示す図である。
【図７】曇りが生じていない状態の窓ガラス及びその近傍部位からの放射エネルギ強度の分布を示す図である。
【図８】曇りが生じた状態の窓ガラス及びその近傍部位からの放射エネルギ強度の分布を示す図である。
【符号の説明】
１窓ガラス
２赤外線カメラ
３制御手段
３ａ曇り状態判断部
３ｂ駆動制御部
４駆動手段
５熱線
６近傍部位[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fogging removing device that removes fogging generated on a window containing a heat ray, such as a rear window of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for removing fogging generated in a rear window of a vehicle, a fog removing device called a rear defogger is known. This fogging removing device uses a glass containing a heat ray for the rear window, and when the rear window becomes fogged, removes the fog by generating heat by energizing the hot wire. In this type of defogging apparatus, a dedicated switch is provided on the vehicle, and when the occupant of the vehicle determines that the rear window is fogged, the dedicated switch is operated to turn on the hot wire to remove the fog. It is common to remove them.
[0003]
However, when the heating wire is energized by the switch operation of the vehicle occupant in this way, every time the rear window becomes cloudy, the vehicle occupant must judge it and perform the switch operation, which makes the operation complicated. There is a problem. Therefore, an attempt has been made to automatically determine the state of the rear window by various methods and, when it is determined that the rear window is fogged, to automatically turn on the heating wire to remove the fog (for example, See Patent Document 1.).
[0004]
Patent Document 1 discloses a transmission type optical sensor or a reflection type optical sensor based on an output signal from at least one of a temperature detecting unit, a humidity detecting unit, and an atmospheric pressure detecting unit provided in a vehicle or in the vicinity of a rear window. An optical sensor was installed, and based on the output signal, it was determined whether or not the rear window was required to be defrosted. Examples are disclosed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-178885 (page 6)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the method disclosed in Patent Literature 1, it is difficult to accurately determine whether or not to remove the rear window fogging due to the influence of various fluctuation factors according to the driving time and driving state of the vehicle. In addition, there is a problem that energization control for the hot wire cannot always be performed with satisfactory accuracy. Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, when it is necessary to remove the fogging of the rear window, the hot wire is energized for a predetermined time to remove the fogging of the rear window. In addition, there arises a problem that the power supply is stopped in a state where the defogging is insufficient, or power is wasted by performing power supply for a longer time than necessary.
[0007]
The present invention has been conceived to solve the above-described problems of the related art, and accurately determines the fogging state of a hot-wired window glass such as a rear window of a vehicle, and appropriately controls energization of the hot wire. In order to provide a fogging removing device capable of effectively removing fogging of a window glass.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a fogging removal device that removes fogging of a window glass by attaching a heating wire to the window glass and generating heat by energizing the heating wire. It is characterized in that the control means controls the energization to the heat rays based on the output of the camera.
[0009]
The energy that an object radiates to the outside world is equal to the product of the blackbody radiant energy based on Stefan-Boltzmann law and the emissivity based on the material properties and surface state of the object itself. Incidentally, the emissivity of well-polished glass is reported to be as high as 0.94 (Infrared system engineering, pp44, Richard D. Hudson Jr.). It is known that when the temperature of the glass having a high emissivity falls as described above and a so-called cloudy state occurs in which water droplets adhere to the glass surface, the radiant energy intensity from the glass decreases.
[0010]
Therefore, by detecting the radiant energy from the window glass using an infrared camera, it is possible to accurately determine the fogging state of the window glass, and by controlling the energization state to the heat rays based on this, the window glass is controlled. Fogging can be effectively removed.
[0011]
【The invention's effect】
According to the fogging removal device according to the present invention, the fogging state of the window glass is determined based on the radiant energy from the window glass detected by the infrared camera, and the energization to the heat rays is controlled. It is possible to accurately determine the fogging state and perform extremely effective fogging removal.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
(1st Embodiment)
First, the overall configuration of a fogging removal apparatus to which the present invention is applied will be described. The fogging removal apparatus to which the present invention is applied is for removing fogging of a hot-wired window glass such as a rear window of a vehicle when the fogging is generated. As shown in FIG. An infrared camera 2 for detecting radiant energy, a control unit 3 and a driving unit 4 are provided.
[0014]
A plurality of heating wires 5 are buried or attached to the window glass 1 in parallel with each other, for example, along the lateral direction. The plurality of heating wires 5 are electrically connected in series or in parallel, and generate heat when the driving unit 4 supplies electricity to, for example, a battery power source for a vehicle. The window glass 1 is heated by the heat generated by the heating wire 5 to remove the fogging.
[0015]
The infrared camera 2 has, for example, an infrared sensor such as a thermopile infrared sensor. The infrared camera 2 converts incident infrared light incident on each pixel of the infrared sensor into a calorific value for each pixel, and generates an electric resistance corresponding to the calorie. Utilizing the change or the like, a pixel value (voltage value) of each pixel according to the amount of radiated infrared rays (radiation energy intensity) from the window glass 1 is output. In particular, the infrared camera 2 used in the defogging apparatus to which the present invention is applied has a predetermined area including the heat ray 5 portion of the window glass 1 and other portions as an imaging range, and radiant energy from this imaging range, Specifically, a far-infrared ray having a wavelength of 10 μm (8 to 14 μm) from this imaging range is detected for each pixel, and the pixel value of each pixel according to the radiant energy intensity is output as image data. Has become.
[0016]
The control means 3 controls the energization of the heat wire 5 embedded or affixed to the window glass 1 based on the output from the infrared camera 2. The control means 3 has, for example, a microprocessor configuration in which a CPU, a RAM, a ROM, a CPU peripheral circuit and the like are connected via a bus, and the CPU is stored in the ROM using the RAM as a work area. By executing the control program, the function as the fogging state determination unit 3a and the function as the drive control unit 3b are realized.
[0017]
The fogging state determination unit 3 a analyzes the image data output from the infrared camera 2 and determines the fogging state of the window glass 1. Specifically, the fogging state determination unit 3a plots, for example, pixel values in a direction substantially orthogonal to the direction in which the hot wire 5 of the window glass 1 extends, and calculates the pixel value between the hot wire 5 and the other portions. Is determined based on the pixel value difference, that is, the distribution of the radiant energy intensity.
[0018]
The drive control unit 3b switches the operation of the drive unit 4 based on the determination result of the fogging state determination unit 3a, and controls the energization state of the heating wire 5.
[0019]
The drive unit 4 generates heat by energizing the hot wire 5 embedded or affixed to the window glass 1 to, for example, a vehicle battery power source under the control of the drive control unit 3 b of the control unit 3. It is to let. The driving means 4 has a changeover switch for switching between energization and non-energization of the heating wire 5, and the operation of the changeover switch is controlled by the drive control section 3b. The drive unit 4 includes a semiconductor switch such as a field effect transistor (FET), and a pulse input to the semiconductor switch is duty-controlled (PWM control: pulse width modulation control) by the drive control unit 3b. The energization energy (energization power) for the heating wire 5 can be adjusted.
[0020]
Next, the operation of the defogging apparatus configured as described above will be described.
[0021]
In a state where the window glass 1 is not fogged, the radiant energy intensity from the window glass 1 is relatively high, and the window glass 1 in this state is imaged by the infrared camera 2 and the image data is controlled. 3A, the pixel value (radiant energy intensity) of each pixel plotted in the vertical direction in the figure is uniform at a relatively high value (P1), as shown in FIG. Has become. Then, the heating wire 5 is temporarily energized in such a state that no fogging occurs, the window glass 1 at that time is imaged by the infrared camera 2, and the image data is obtained by the fogging state determining unit 3a of the control means 3. When analyzed, as shown in FIG. 2B, the pixel value (radiant energy intensity) of each pixel plotted in the vertical direction in the figure shows that the portion near the hot wire 5 is the other portion due to the influence of the heat energy from the hot wire 5. However, the difference is small, and a gentle intensity distribution is obtained as a whole. This is because the heat energy from the heat wire 5 is not consumed by evaporation of water droplets or the like, but is effectively diffused to other portions.
[0022]
On the other hand, when water droplets adhere to the window glass 1, that is, when the window glass 1 is clouded, the radiant energy intensity from the window glass 1 is reduced. Then, when the image data is analyzed by the fogging state determination unit 3a of the control means 3, as shown in FIG. 3A, the pixel value (radiant energy intensity) of each pixel plotted in the vertical direction in the figure is a low value. (P2) is uniform. Then, when the hot wire 5 is energized in a state where the window glass 1 is clouded in this way, first, the temperature near the hot wire 5 rises, and only the vicinity of the hot wire 5 is partially removed or reduced. When the window glass 1 at that time is imaged by the infrared camera 2, and the image data is analyzed by the fogging state determination unit 3a of the control means 3, as shown in FIG. The pixel value (radiant energy intensity) of the pixel is extremely higher in the portion near the heat ray 5 than in other portions, and an intensity distribution with a large change can be obtained.
[0023]
As described above, when the window glass 1 in the state where the heating wire 5 is energized is imaged by the infrared camera 2 and the image data is analyzed by the fogging state determination unit 3a of the control unit 3, the window glass 1 is fogged. A completely different intensity distribution of radiant energy is obtained between a state where the window glass 1 is not present and a state where the window glass 1 is fogged. Therefore, in the fogging removing apparatus to which the present invention is applied, the fogging state determination unit 3a of the control means 3 determines the fogging state of the window glass 1 based on the intensity distribution of the radiant energy, and the window glass 1 is fogged. When it is determined that the heating is performed, the drive unit 4 is operated to continue the energization to the heating wire 5 under the control of the drive control unit 3b of the control unit 3, and the fogging of the window glass 1 is removed.
[0024]
Explaining a specific operation flow, first, the window glass 1 is imaged by the infrared camera 2 in a state where the heating wire 5 is energized. The imaging of the window glass 1 by the infrared camera 2 is performed, for example, based on information from a temperature sensor, a humidity sensor, and the like generally provided in a vehicle, in an environment where the window glass 1 is fogged. It may be performed when it is determined. Further, the imaging may be performed at predetermined time intervals.
[0025]
As described above, the infrared camera 2 outputs the pixel value of each pixel according to the radiant energy intensity from the imaging range including the portion of the window glass 1 where the heat ray 5 and the other portion are present as image data. Then, the image data output from the infrared camera 2 is supplied to the fogging state determination unit 3a of the control unit 3.
[0026]
The fogging state determination unit 3a analyzes the image data from the infrared camera 2 by the above-described method, and obtains the distribution of the radiant energy intensity from the imaging range of the window glass 1. Then, depending on whether the obtained intensity distribution of the radiant energy is as shown in FIG. 2B or as shown in FIG. Determine if it has.
[0027]
Here, when the intensity distribution of the obtained radiant energy is as shown in FIG. 2 (B), and the fogging state determining unit 3a determines that the window glass 1 is not fogged, Based on the determination result, the drive control unit 3b controls the operation of the drive unit 4 to immediately stop energizing the heating wire 5. On the other hand, if the intensity distribution of the obtained radiant energy is as shown in FIG. 3B and the fogging state determining unit 3a determines that the window glass 1 is fogged, the determination is made. Based on the result, the drive control unit 3b controls the operation of the drive unit 4 to continue energizing the heating wire 5.
[0028]
When the energization of the heating wire 5 is continued, the heat energy from the heating wire 5 is gradually transmitted to portions other than the vicinity of the heating wire 5, and the fogging of portions other than the vicinity of the heating wire 5 is gradually removed. Then, the window glass 1 from which fogging has been sufficiently removed so as not to obstruct the view is captured by the infrared camera 2, and the image data is analyzed by the fogging state determination unit 3a to obtain the intensity distribution of radiant energy. As shown in the figure, the difference between the radiant energy intensity of the portion near the hot wire 5 and the radiant energy intensity of the other portions is small.
[0029]
Therefore, in the fogging removal apparatus to which the present invention is applied, the window glass 1 in a state where the energization to the heating wire 5 is continued is imaged by the infrared camera 2 at predetermined time intervals, and the image data is stored in the fogging state of the control means 3. From the intensity distribution of the radiant energy obtained by the analysis by the determination unit 3a, the difference between the radiant energy intensity of the portion near the hot wire 5 and the radiant energy intensity of the other portions is determined by a first reference value T1 set in advance. In the following cases, the fogging state determination unit 3a determines that the fogging of the window glass 1 has been removed, and based on the determination result, the drive control unit 3b controls the operation of the driving unit 4 and The energization is stopped. Here, the first reference value T1 may be a value that allows a slight degree of fogging so as not to obstruct the field of view, or may be a value that completely removes the fogging (that is, T1 = 0).
[0030]
As described above, in the defogging apparatus to which the present invention is applied, the radiant energy from the window glass 1 is detected by the infrared camera 2, and the fogging state determination unit 3 a of the control means 3 determines that the window glass 1 is fogged based on the radiant energy. It is determined whether or not it has occurred, and the drive control unit 3b switches the operation of the drive means 4 in accordance with the determination result to control the energized state of the hot wire 5, so that the fogging state of the window glass 1 can be accurately determined. , It is possible to perform extremely effective fogging removal.
[0031]
In particular, in this defogging apparatus, the window glass 1 in a state where the heating wire 5 is energized is imaged by the infrared camera 2, and based on the intensity distribution of the radiant energy, the portion of the window glass 1 where the heating wire 5 is located and the other portions are not. It is determined whether or not the window glass 1 is fogged on the basis of whether or not there is a large difference in the radiant energy intensity. Therefore, various fluctuation factors depending on the driving time and driving state of the vehicle are determined. Extremely accurate decisions can be made without being affected. That is, when the fogging state of the window glass is determined based on output signals from a temperature detecting unit, a humidity detecting unit, an atmospheric pressure detecting unit, a transmission type or a reflection type optical sensor, etc. Is fluctuated under the influence of the various fluctuation factors described above, it is difficult to accurately determine the fogging state of the window glass. On the other hand, as in the fogging removal apparatus to which the present invention is applied, the intensity distribution of the radiant energy from the window glass 1 detected by the infrared camera 2, particularly, the intensity distribution of the hot wire 5 in the energized state and other portions. If the difference in the radiant energy intensity is used as a criterion for judging the fogging state of the window glass 1, the difference in the radiant energy intensity can be sufficiently determined even when the above-mentioned fluctuation factors occur, so that the fogging of the window glass 1 is prevented. It is possible to determine very accurately whether or not it has occurred, and to perform effective fogging removal.
[0032]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The defogging apparatus according to the present embodiment changes the energizing energy (energizing power) to the hot wire 5 when the radiant energy intensity of a portion other than the vicinity of the hot wire 5 becomes high to some extent after the hot wire 5 of the window glass 1 is energized. It is intended to be reduced. The specific configuration of the defogging apparatus is the same as that of the first embodiment described above, and a detailed description thereof will be omitted.
[0033]
The flow of operation of the fogging device of the present embodiment will be described. First, similarly to the fogging device of the first embodiment described above, an image of the window glass 1 is taken by the infrared camera 2 with the heating wire 5 being energized. . Then, the image data output from the infrared camera 2 is supplied to the fogging state determination unit 3a of the control unit 3.
[0034]
The fogging state determination unit 3a analyzes the image data from the infrared camera 2 by the above-described method, and obtains the distribution of the radiant energy intensity from the imaging range of the window glass 1. Then, depending on whether the obtained intensity distribution of the radiant energy is as shown in FIG. 2B or as shown in FIG. Determine if it has.
[0035]
Here, when the intensity distribution of the obtained radiant energy is as shown in FIG. 2 (B), and the fogging state determining unit 3a determines that the window glass 1 is not fogged, Based on the determination result, the drive control unit 3b controls the operation of the drive unit 4 to immediately stop energizing the heating wire 5. On the other hand, if the intensity distribution of the obtained radiant energy is as shown in FIG. 3B and the fogging state determining unit 3a determines that the window glass 1 is fogged, the determination is made. Based on the result, the drive control unit 3b controls the operation of the drive unit 4 to continue energizing the heating wire 5.
[0036]
When the energization of the heating wire 5 is continued, the heat energy from the heating wire 5 is gradually transmitted to portions other than the vicinity of the heating wire 5, and the fogging of portions other than the vicinity of the heating wire 5 is gradually removed. Then, when the fogging of the window glass 1 has been removed to some extent, the image of the window glass 1 is taken by the infrared camera 2, and the image data is analyzed by the fogging state determination unit 3a to obtain the intensity distribution of the radiant energy. As shown in FIG. 4, the difference between the radiant energy intensity of the portion near the hot wire 5 and the radiant energy intensity of the other portions is not as large as that shown in FIG. At this stage, the fogging of the window glass 1 is reduced and the amount of water droplets attached to the window glass 1 is also reduced. Is effectively transmitted to the portion, and the removal of fogging proceeds reliably.
[0037]
Therefore, in the fogging removing device of the present embodiment, the window glass 1 in a state where the energization to the heating wire 5 is continued is imaged by the infrared camera 2 at predetermined time intervals, and the image data is judged by the control means 3 to determine the fogging state. The difference between the radiant energy intensity in the portion near the hot wire 5 and the radiant energy intensity in the other portion is less than or equal to a predetermined second reference value T2 from the radiant energy intensity distribution obtained and analyzed by the portion 3a. In this case, the drive control section 3b of the control means 3 controls the pulse input to the semiconductor switch of the drive means 4 so as to reduce the power supplied to the heating wire 5. Here, the second reference value T2 is a value larger than the above-described first reference value T1, and even if the power supplied to the heating wire 5 is reduced in advance by an experiment or the like, the removal of the fogging of the window glass 1 is ensured. What is necessary is just to obtain a value to be advanced and set it to that value.
[0038]
When the energization of the heating wire 5 is further continued in a state where the energizing energy for the heating wire 5 is reduced, the fogging of the window glass 1 further progresses, and the intensity distribution of the radiation energy as shown in FIG. 4 is obtained. Become. If the difference between the radiant energy intensity of the portion near the hot wire 5 and the radiant energy intensity of the other portions is equal to or less than the preset first reference value T1, the first embodiment described above is used. Similarly, the fogging state determination unit 3a of the control means 3 determines that the fogging of the window glass 1 has been removed. Then, based on the result of the determination, the drive control unit 3 b controls the operation of the drive unit 4 to stop the energization to the heating wire 5.
[0039]
As described above, in the fogging removal device of the present embodiment, the radiant energy from the window glass 1 is detected by the infrared camera 2, and the fogging state determination unit 3a of the control means 3 generates fogging on the window glass 1 based on the detected energy. Is determined, and the drive control unit 3b switches the operation of the drive means 4 in accordance with the determination result to control the energized state of the hot wire 5, so that the fogging removing device of the first embodiment is used. Similarly to the above, the fogging state of the window glass 1 can be accurately determined, and extremely effective fogging can be removed.
[0040]
Furthermore, in the defogging apparatus of the present embodiment, the radiant energy intensity of the portion other than the vicinity of the hot wire 5 is increased to some extent, and the defogging of the window glass 1 can be reliably removed even if the energizing energy (energizing power) for the hot wire 5 is reduced. Since the energization energy (energization power) to the heating wire 5 is reduced at the stage when the heat wire 5 progresses, the heat energy from the heating wire 5 is effectively used without generating unnecessary heating energy in the heating wire 5. It is also possible to transmit power to portions other than the heating wire 5 to save power.
[0041]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the defogging apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the imaging range of the infrared camera 2 includes not only the window glass 1 but also a nearby portion 6 located near the window glass 1 such as a trim board or a sheet. In this way, the infrared camera 2 simultaneously detects the radiant energy from the vicinity 6 in addition to the radiant energy from the window glass 1. Then, the fogging state determination unit 3a of the control unit 3 determines that the temporal decrease rate of the radiant energy from the window glass 1 is greater than the temporal decrease rate of the radiant energy 1 is determined to be fogged. The specific configuration of the defogging apparatus is the same as that of the first embodiment described above, and a detailed description thereof will be omitted.
[0042]
No fogging occurs in the vicinity 6 such as a trim board or a sheet, so that the radiant energy from the vicinity 6 does not change with time if the environmental temperature in the vehicle interior or the like is constant. On the other hand, as described above, the intensity of the radiant energy from the window glass 1 varies between a state in which fogging has not occurred and a state in which fogging has occurred.
[0043]
Here, assuming that the radiant energy intensity from the windowpane 1 in a state where no fogging occurs and the radiant energy intensity from the nearby part 6 are substantially equal, the windowpane 1 in a state where no fogging occurs and its neighboring parts 6 are simultaneously imaged by the infrared camera 2, and the image data is analyzed by the fogging state judging section 3a of the control means 3. As shown in FIG. 7, the pixel value (radiant energy) of each pixel plotted in the vertical direction in FIG. Strength) is uniform at a relatively high value (P1) in both the window glass 1 and the vicinity 6 thereof.
[0044]
On the other hand, when fogging occurs on the window glass 1, the fogged window glass 1 and the vicinity 6 are simultaneously imaged by the infrared camera 2, and the image data is analyzed by the fogging state determination unit 3 a of the control unit 3. As shown in FIG. 8, the pixel value (radiant energy intensity) of each pixel plotted in the vertical direction in the figure decreases in the portion of the window glass 1 to a low value (P2), while the value near the window glass 1 decreases. A relatively high value (P1) is maintained at the part 6.
[0045]
As described above, when the window glass 1 and its vicinity 6 are simultaneously imaged by the infrared camera 2 and the image data is analyzed by the fogging state determination unit 3a of the control unit 3, the window glass 1 has no fogging. When the state changes from cloudy to cloudy, the radiant energy intensity from the window glass 1 decreases, while the radiant energy intensity from the vicinity 6 hardly changes. Therefore, in the fogging removal apparatus of the present embodiment, the window glass 1 and the vicinity 6 thereof are simultaneously imaged by the infrared camera 2 at predetermined time intervals, and the image data is analyzed by the fogging state determination unit 3a of the control unit 3. If the temporal decrease rate of the radiant energy from the window glass 1 is greater than the temporal decrease rate of the radiant energy from the nearby part 6, it is determined that the window glass 1 is fogged, Under the control of the drive control section 3b of the control means 3, the drive means 4 is operated to start energizing the heating wire 5.
[0046]
The stop of energization to the heating wire 5 is performed by comparing the radiant energy intensity of the portion near the heating wire 5 of the window glass 1 with the radiant energy intensity of the other portions, as in the first and second embodiments described above. When the difference is equal to or less than the first reference value T1, it is determined that the fogging of the window glass 1 has been removed, and the energization may be stopped at that stage. Further, similarly to the above-described second embodiment, when the difference between the radiant energy intensity of the portion near the hot wire 5 of the window glass 1 and the radiant energy intensity of the other portions becomes equal to or less than the second reference value T2. Alternatively, the energization energy (energization power) to the heating wire 5 may be reduced.
[0047]
As described above, in the fogging removal device of the present embodiment, the radiant energy from the window glass 1 is detected by the infrared camera 2, and the fogging state determination unit 3a of the control means 3 generates fogging on the window glass 1 based on the detected energy. Is determined, and the drive control unit 3b switches the operation of the drive means 4 in accordance with the determination result to control the energized state of the hot wire 5, so that the fogging removing device of the first embodiment is used. Similarly to the fogging removal device of the second embodiment, it is possible to accurately determine the fogging state of the window glass 1 and to perform extremely effective fogging removal.
[0048]
Further, in the fogging removal device of the present embodiment, the window glass 1 and the vicinity 6 thereof are simultaneously imaged by the infrared camera 2, and the temporal decrease rate of the radiant energy from the window glass 1 is reduced by the radiant energy from the vicinity 6. When it is larger than the temporal decrease rate, it is determined that the window glass 1 is fogged, and the energization to the heating wire 5 is started. Therefore, it is determined whether the window glass 1 is fogged. It is not necessary to energize the heating wire 5 for the determination, and the fogging state of the window glass 1 can be determined with high accuracy while realizing power saving.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fogging removal apparatus to which the present invention is applied.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a distribution of radiant energy intensity from a window glass in a state where no fogging has occurred, in which FIG. 2A shows a state in which a hot wire is not energized, and FIG. Is shown.
3A and 3B are diagrams showing a distribution of radiant energy intensity from a window glass in a state where fogging has occurred, in which FIG. 3A shows a state where a hot wire is not energized, and FIG. 3B shows a state where a hot wire is energized. ing.
FIG. 4 is a diagram showing a distribution of radiant energy intensity from a window glass from which fogging has been sufficiently removed so as not to obstruct the field of view.
FIG. 5 is a diagram showing a distribution of radiant energy intensity from a window glass from which fogging has been removed to some extent.
FIG. 6 is a view showing a schematic configuration of a fogging removing apparatus to which the present invention is applied, and is a view showing an example in which an image of a window glass and its vicinity is taken by an infrared camera.
FIG. 7 is a diagram showing a distribution of radiant energy intensity from a window glass in a state where no fogging has occurred and a portion near the window glass.
FIG. 8 is a diagram illustrating a distribution of radiant energy intensity from a window glass in a fogged state and a portion near the window glass.
[Explanation of symbols]
1 Window glass
2 Infrared camera
3 control means
3a Cloudy state judgment unit
3b Drive control unit
4 Driving means
5 Heat wire
6 Neighboring sites

Claims

A fogging device that removes fogging of the window glass by attaching a hot wire to the window glass and generating heat by energizing the hot wire,
An infrared camera that detects radiant energy from the window glass,
A fog removing device comprising: a control unit that controls energization of the heat ray based on an output of the infrared camera.

2. The controller according to claim 1, wherein the controller controls energization of the hot wire based on an intensity distribution of radiant energy from the window glass detected by the infrared camera in a state where the hot wire is energized. 3. 3. The fogging device according to item 1.

The control unit is configured to determine, based on an intensity distribution of radiant energy from the window glass detected by the infrared camera in a state where power is supplied to the hot wire, a difference in radiant energy intensity between the hot wire portion and other portions. The defogging apparatus according to claim 2, wherein when it is determined that the heat value is equal to or less than the first reference value, the power supply to the hot wire is stopped.

The control unit is configured to determine, based on an intensity distribution of radiant energy from the window glass detected by the infrared camera in a state where power is supplied to the hot wire, a difference in radiant energy intensity between the hot wire portion and other portions. The defogging apparatus according to claim 3, wherein when it is determined that the current value is equal to or less than a second reference value that is larger than the first reference value, the energizing energy for the hot wire is reduced.

The infrared camera simultaneously detects radiant energy from other parts in addition to radiant energy from the window glass,
The control unit is configured to detect a temporal decrease rate of the radiant energy intensity from the window glass detected by the infrared camera, and to detect a temporal decrease in the radiant energy intensity from a portion other than the window glass simultaneously detected by the infrared camera. The fogging removal according to any one of claims 1 to 4, wherein when the fogging rate is greater than a remarkable reduction rate, it is determined that fogging has occurred in the window glass, and energization to the hot wire is started. apparatus.