JP2020201328A - ヒータ制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
鏡筒の内部に配置された複数のレンズのうち、最も物体側に位置するレンズを加熱するヒータ部を有するカメラと、
車両の外気温を検知するセンサと、
入力操作を受け付けるヒータスイッチと、
前記ヒータ部に印加する電圧を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ヒータスイッチの入力を受け付けた際に、外気温が所定の温度未満であることを前記センサが示している場合、所定の高電圧を前記ヒータ部に印加するとともに、前記ヒータスイッチの入力を受け付けた際に、外気温が所定の温度以上であることを前記センサが示している場合、所定の低電圧を前記ヒータ部に印加することを特徴とする。
図1は、本実施の形態に係るヒータ制御システム500の概略構成図である。
ヒータ制御システム500は、車両に搭載され、カメラ100、センサ200、ヒータスイッチ300、および制御部400等を備えている。以下、センサ200および制御部400がカメラ100とは別体に設けられている場合を示すが、センサ200および制御部400の一方または両方は、カメラ100と一体に構成されるものであってもよい。
図2を用いてカメラ100について説明する。図2は、カメラ100に用いられるレンズユニット101の軸方向断面図である。カメラ100は、少なくともレンズユニット101と、レンズユニット101の像側に配置される撮像素子(図示せず)とを備え、カメラモジュールを構成している。このカメラモジュールがカメラ100となる。カメラ100としては、例えば、車両のサイドミラーに搭載されて車両の後方を撮像するリアビューカメラがある。
光学フィルタ5は、例えば円形状に形成された赤外線カットフィルタである。この光学フィルタ5は、特定の周波数成分を除去する目的で配置されている。光学フィルタ5は、鏡筒10の像側の端面に、例えば接着により固定されている。接着剤としては、紫外線硬化樹脂等が用いられる。
絞り6は、環状の部材であり、例えば金属で形成されている。この絞り6は、鏡筒10の内側のレンズ間に配置されている。絞り6としては、透過光量を制限し、明るさの指標となるF値を決定する開口絞り、またはゴーストの原因となる光線や収差の原因となる光線を遮光する遮光絞りがある。
また、鏡筒10の最も物体側の端部には、カシメ部10bが設けられている。カシメ部10bは、鏡筒10の内側に部品が収容された後、カシメにより形成される。このカシメ部10bの内径は、第1レンズ1の外径より小さくなっている。カシメ部10bの内周側の面は、第1レンズ1の物体側の面の外周部に当接している。
鏡筒10の内部に収容される部品は、支持部10aとカシメ部10bとの間に挟まれるようにして支持されている。これにより、各部品の間に隙間が形成されないようになっている。
また、鏡筒10の外周面における軸方向略中央部には、径方向外側に向かって突出した鍔状のフランジ部10cが全周にわたって設けられている。このフランジ部10cの物体側の面には、シール部材としてのOリングを介在させた状態で、カメラケースが配置されるようになっている。
第1レンズ1の温度が第1の所定温度となると、デフォグ(曇り除去)が実現される。すなわち、第1レンズ1の曇り、結露等が取り除かれる。また、第1レンズ1の温度が第2の所定温度となると、デフロスト(霜除去)が実現される。すなわち、第1レンズ1に付着した霜、雪、氷等が除去される。
なお、配線部9として、FPC(Flexible printed
circuits)を用いてもよい。配線部9としてFPCを用いる場合、貫通孔10dは、FPCの幅および厚さに対応したサイズで円弧状に形成される。
また、ヒータ部20はセラミックヒータではなく、フレキシブルプリント配線板にPTC機能を有する有機塗料でヒータ回路を形成したものであってもよく、鉛塩化銀をスクリーン印刷してヒータ回路を形成し、PTC機能を有するサーミスタチップを回路上に形成したもの、ポリイミドフィルムと銅箔の複合フィルムをエッチングしてヒータ回路を構成したものであってもよい。
サーミスタチップを有するヒータ部20のキュリー温度は、ヒータ回路およびサーミスタ回路(配線)とサーミスタチップの全体として、定義されるものとする。室温(25℃)から開始して温度がある一定値以上に上昇すると急激に抵抗値が増加に転じ、25℃時の抵抗の2倍になる温度がキュリー温度と定義される。この値が、80℃から120℃の範囲内であることが好ましい。
センサ200は、車両の外気温を検知可能であり、外気温が所定の温度Te以上であることを検知すると、その旨を示す信号を制御部400に出力する。本実施の形態では、所定の温度Teを0[℃]とし、センサ200が、外気温が0℃以上であることを検知すると、0℃以上であることを示す信号を制御部400に出力する。ただし、この所定の温度Teは適宜設定することができる。センサ200は、車両の所定の箇所に搭載されているものであればよいが、例えばカメラ100が車両のサイドミラーに用いられるカメラである場合、その付近に配置されていることが好ましい。なお、センサ200の出力信号は外気温(例えば数値)であってもよい。
ヒータスイッチ300は、入力操作を受け付けることができる。ヒータスイッチ300は、例えばモーメンタリ型またはオルタネイト型のプッシュスイッチであり、押下されてON状態になると、ON信号を制御部400に出力する。このヒータスイッチ300は、車両のドライバー等が操作可能な位置、例えば車両のインストルメントパネルに配置されている。
制御部400は、車両における所定の箇所に搭載されており、カメラ100のヒータ部20への電圧の印加を制御する。制御部400は、車両のボディ制御ECUに設けられているものであってもよい。
図3に示すフローチャートを用いて、制御部400の動作について説明する。なお、このフローチャートの開始時点において、エンジンが作動し、ヒータスイッチ300が操作を受け付け可能な状態になっているものとする。
まず、制御部400は、ヒータスイッチ300からON信号を取得しているか否か判定する(ステップST1)。制御部400は、ヒータスイッチ300からON信号を取得していると判定した場合(ステップST1:YES)、ステップST2の処理に進む。一方、制御部400は、ヒータスイッチ300からON信号を取得していないと判定した場合(ステップST1:NO)、ステップST1の処理を繰り返す。
ヒータスイッチ300は、ON状態になると「1」を出力し、OFF状態では「0」を出力する。また、センサ200は、0℃以上であることを検知するとスイッチをONにして「1」を出力し、0℃未満であることを検知するとスイッチをOFFにして「0」を出力する。
ヒータスイッチ300から「1」が出力され、OR回路401から「1」が出力され、「1」がAND回路403およびAND回路404に入力される。また、センサ200から「1」が出力され、NOT回路402から「0」が出力され、「0」がAND回路403に入力される。
AND回路403に「1」と「0」が入力され、AND回路403から「0」が出力され、「0」がタイマー451に入力される。「0」が入力されたタイマー451は、作動しない。すなわち、スイッチ491はONとならない。
一方、AND回路403から出力された「0」が、NOR回路405に入力され、NOR回路405から「1」が出力され、AND回路404に「1」と「1」が入力され、AND回路404から「1」が出力され、「1」がタイマー452に入力される。「1」が入力されたタイマー452は、T2[min]の間、トランジスタ472に電流が流れるように制御する。トランジスタ472に電流が流れると、コイル482での磁界の発生によりスイッチ492がONし、抵抗499を介した電圧(所定の低電圧)が出力される。
ヒータスイッチ300から「1」が出力され、OR回路401から「1」が出力され、「1」がAND回路403およびAND回路404に入力される。また、センサ200から「0」が出力され、NOT回路402から「1」が出力され、「1」がAND回路403に入力される。
AND回路403に「1」と「1」が入力され、AND回路403から「1」が出力され、「1」がタイマー451に入力される。「1」が入力されたタイマー451は、T1[min]の間、トランジスタ471に電流が流れるように制御する。トランジスタ471に電流が流れると、コイル481での磁界の発生によりスイッチ491がONし、抵抗499を介さない電圧(所定の高電圧)が出力される。
一方、AND回路403から出力された「1」が、NOR回路405に入力され、NOR回路405から「0」が出力され、AND回路404に「1」と「0」が入力されて、AND回路404から「0」が出力され、「0」がタイマー452に入力される。「0」が入力されたタイマー452は作動しない。すなわち、スイッチ492はONとならない。
なお、図4に示すX部に、過電流保護用のPTCを配置してもよい。
図5(a)に示すように、外気温が0℃未満の場合に、ヒータスイッチ300がONとなると、T1の間、所定の高電圧がヒータ部20に印加される。
図5(b)に示すように、外気温が0℃以上の場合に、ヒータスイッチ300がOFFとなると、T2の間、所定の低電圧がヒータ部20に印加される。なお、図5では、T2がT1よりも長いものを示したがこの限りではなく、T1およびT2は印加電圧と発熱量との関係に応じて適宜設定することができる。
また、制御部400は、車両における他の機器の稼働状態(電力消費状態)に応じて、T1およびT2を変更してもよい。他の機器とは、例えば、エアコン、オーディオ、ワイパー、パワーウインド等である。制御部400は、他の機器の稼働状態を示す情報を取得し、負荷(電力消費量)が大きい場合には、T1およびT2をより短い時間に設定する。これにより、車両での電力消費量が過多となることに起因するバッテリ上がりを抑制することができる。
1,2,3,4 レンズ
9 配線部
10 鏡筒
10d 貫通孔
20 ヒータ部
100 カメラ
200 センサ
300 ヒータスイッチ
400 制御部
Claims (5)
- 車両に搭載されるヒータ制御システムであって、
前記ヒータ制御システムは、
鏡筒の内部に配置された複数のレンズのうち、最も物体側に位置するレンズを加熱するヒータ部を有するカメラと、
車両の外気温を検知するセンサと、
入力操作を受け付けるヒータスイッチと、
前記ヒータ部に印加する電圧を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ヒータスイッチの入力を受け付けた際に、外気温が所定の温度未満であることを前記センサが示している場合、所定の高電圧を前記ヒータ部に印加するとともに、前記ヒータスイッチの入力を受け付けた際に、外気温が所定の温度以上であることを前記センサが示している場合、所定の低電圧を前記ヒータ部に印加することを特徴とするヒータ制御システム。 - 前記制御部は、前記所定の高電圧の印加を第1所定時間が経過すると停止するとともに、前記所定の低電圧の印加を第2所定時間が経過すると停止することを特徴とする請求項1に記載のヒータ制御システム。
- 前記制御部は、車両に搭載されている他の機器の稼働状態に応じて、前記第1所定時間および前記第2所定時間の長さを変更することを特徴とする請求項2に記載のヒータ制御システム。
- 前記ヒータ部は、自己温度制御機能を有するセラミックスで形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のヒータ制御システム。
- 前記カメラは、
前記ヒータ部に接続される配線部と、
前記鏡筒に軸方向に沿って形成された貫通孔とを備え、
前記配線部は、前記貫通孔を介して像側に引き出されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のヒータ制御システム。
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