JP6365598B2 - 車両ヒータの制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両のウィンドウガラスを加熱することによってウィンドウガラスの曇りを防止又は除去する車両ヒータの制御装置に関する。
車両の運転者による運転を支援する運転支援制御を行う装置(以下、「従来支援装置」と称呼する。)が知られている。従来支援装置は、車両の前方の風景をウィンドウガラス(例えば、フロントガラス又はリアガラス)を通して撮影するカメラを備える。従来支援装置は、カメラによって撮影された画像(以下、「カメラ画像」と称呼する。)を用いて上記運転支援制御を行う。更に、従来支援装置は、カメラの前方にあるウィンドウガラスの部分の曇りを防止又は除去するためのヒータ装置を備える(例えば、特許文献1を参照。)。
従来支援装置のヒータ装置によりカメラの前方のウィンドウガラスの部分が加熱された場合、カメラも加熱され、カメラの温度(以下、「カメラ温度」と称呼する。)も上昇する。このとき、カメラ温度が過剰に高くなると、カメラ画像にノイズ(以下、「熱ノイズ」と称呼する。)が発生する場合がある。
一方、従来支援装置は、夜間に撮影されたカメラ画像に先行車が存在するか否かを判別する場合、カメラ画像に写る先行車のテールランプを示す赤い点に基づいてカメラ画像中に先行車が存在するか否かを判別する。更に、従来支援装置は、夜間に撮影されたカメラ画像に対向車が存在するか否かを判別する場合、カメラ画像に写る対向車のヘッドランプを示す白い点に基づいてカメラ画像中に対向車が存在するか否かを判別する。
ところが、上述したように夜間に撮影されたカメラ画像に熱ノイズが発生すると、従来支援装置は、熱ノイズを、先行車のテールランプを示す赤い点及び対向車のヘッドランプを示す白い点から区別することは難しい。この場合、従来支援装置は、カメラ画像中に先行車及び対向車が存在するか否かを判別することが難しくなる。
本発明は上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、夜間に撮影されたカメラ画像における熱ノイズの発生を防止できる可能性が大きい、車両ヒータの制御装置(以下、「本発明装置」と称呼する場合がある。)を提供することにある。
本発明装置は、車両(100)に適用される。この車両は、車両(100)のウィンドウガラス(101)を通して前記車両の内部から同車両の外部を撮影するカメラ(11)、及び、通電が行われることによって熱を発生し且つ当該発生する熱を用いて前記カメラの前方にある前記ウィンドウガラスの特定部分(101a)を加熱するヒータ(31)を備える。
本発明装置は、温度取得手段(65)、照度取得手段(66)及び制御手段(10、20)を備える。前記温度取得手段は、前記カメラの温度に相関する値であるカメラ温度相関値(T)を取得する。前記照度取得手段は、前記車両の外の照度に相関する値である照度相関値(SD)を取得する。前記制御手段は、前記ヒータへの通電を制御するヒータ通電制御を実行する。
前記制御手段は、前記カメラ温度相関値(T)が禁止閾値温度相関値(Tkin)以上である場合(図6のステップ615での「Yes」との判定を参照。)、前記ヒータ通電制御の実行を禁止する制御禁止条件が成立したと判断する。一方、前記制御手段は、前記カメラ温度相関値(T)が前記禁止閾値温度相関値以下の許可閾値温度相関値(Tkyo)よりも小さい場合(図6のステップ630での「Yes」との判定を参照。)、前記ヒータ通電制御の実行を許可する制御許可条件が成立したと判断する。
前記制御手段は、前記ヒータ通電制御の実行が要求され且つ前記制御許可条件が成立している場合(図7のステップ705及びステップ710それぞれでの「Yes」との判定を参照。)、前記ヒータ通電制御を実行する(ステップ745、ステップ740及びステップ725を参照。)。一方、前記制御手段は、前記制御禁止条件が成立している場合(ステップ710での「No」との判定を参照。)、前記ヒータ通電制御を実行しない(ステップ750を参照。)。
更に、前記制御手段は、前記照度相関値(SD)が閾値照度相関値(SDth)よりも小さい場合(図5のステップ510での「No」との判定を参照。)、前記照度相関値が前記閾値照度相関値以上である場合(ステップ510での「Yes」との判定を参照。)に比べて、前記禁止閾値温度相関値(Tkin)を小さい値に設定する、ように構成される(ステップ530を参照。)。
これによれば、照度相関値が閾値照度相関値よりも小さい夜間において禁止閾値温度相関値に設定される値は、照度相関値が閾値照度相関値以上である昼間において禁止閾値温度相関値に設定される値よりも小さい。従って、夜間におけるカメラ温度は、昼間におけるカメラ温度よりも低い温度に維持される。このため、夜間に撮影されたカメラ画像における熱ノイズの発生を防止できる可能性が大きい。
前記制御手段は、前記許可閾値温度相関値を前記禁止閾値温度相関値よりも小さい値に設定する、ように構成され得る(図5のステップ520及びステップ530を参照。)。
これによれば、ヒータ通電制御の実行の禁止とヒータ通電制御の実行の許可との間にヒステリシスが設けられる。従って、ヒータ通電制御の実行が禁止されてヒータ通電制御が停止されて直ぐにヒータ通電制御の実行が許可されてヒータ通電制御が開始されることが防止される。このため、ヒータ通電制御の停止と開始とが短時間のうちに繰り返し実行されることが防止される。
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るウィンドウガラス加熱装置(以下、「本実施装置」と称呼する。)について説明する。本実施装置は、図1に示した車両100に適用される。本実施装置は、カメラECU10、運転支援ECU20、ヒータECU30、エンジンECU40及びブレーキECU50を含む。
車両100は、カメラ11を備える。カメラ11は、周知のCCDカメラ又はCMOSカメラである。カメラ11は、図2に示したように、車両100の内部、即ち、車両100の前方のウィンドウガラスの1つであるフロントガラス101の内側に配設されている。カメラ11は、ブラケット(支持部材)13によって車両100に支持されている。ブラケット13は、樹脂材料から構成される。
カメラ11は、フロントガラス101を通して車両100の内部から車両100の外部を撮影する。図1に示したように、カメラ11は、カメラECU10に接続されている。カメラECU10は、運転支援ECU20に接続されている。カメラECU10は、カメラ11が撮影した画像に基づいて画像データを作成する。カメラECU10は、画像データを運転支援ECU20に送信する。
車両100は、カメラヒータ31を備える。図2に示したように、カメラヒータ(以下、単に「ヒータ」と称呼する。)31は、カメラ11の前方のブラケット13によって囲まれている空間13aを加熱することができるようにブラケット13に配設されている。空間13aは、より具体的に述べると、カメラ11とブラケット13とフロントガラス101とによって囲まれている閉空間である。従って、ヒータ31は、カメラ11とフロントガラス101との間のブラケット13の部分に配設されている。
図1に示したように、ヒータ31は、ヒータECU30に接続されており、ヒータECU30によりその状態がオン(導通)状態及びオフ(非導通、遮断)状態の何れかに設定されるようになっている。
ヒータ31が通電されると、ヒータ31が発生する熱によって空間13aが加熱される。その結果、カメラ11の前方のフロントガラス101の部分(以下、「特定フロントガラス部分」と称呼する。)101aが加熱される。これにより、特定フロントガラス部分101aが水分によって曇っている場合には、その曇りが除去され、特定フロントガラス部分101aが曇っていない場合には、その特定フロントガラス部分101aに曇りが生じることが防止される。
運転支援ECU20、エンジンECU40及びブレーキECU50は、通信・センサ系CAN(Controller Area Network)90を介して互いにデータ交換可能(通信可能)であるように互いに接続されている。各ECU20、40及び50は、エレクトリックコントロールユニットの略称であり、CPU、ROM、RAM及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。カメラECU10及びヒータECU30も同様の構成を有する。
各ECU10、20、30、40及び50のCPUは、メモリ(ROM)に格納されたインストラクション(又はプルグラム又はルーチン)を実行することにより後述する各種機能を実現する。これらECU10、20、30、40及び50は、1つのECUに統合されてもよい。
車両100は、アクセルペダル42を備える。アクセルペダル42は、アクセルペダル操作量センサ41に接続されている。アクセルペダル操作量センサ41は、エンジンECU40に接続されている。アクセルペダル操作量センサ41は、アクセルペダル42の操作量APを検出し、その操作量(以下、「アクセルペダル操作量」と称呼する。)APを表す信号を出力する。エンジンECU40は、アクセルペダル操作量センサ41が出力する信号に基づいてアクセルペダル操作量APを取得する。
車両100は、内燃機関43を備える。内燃機関43は、エンジンアクチュエータ44及び機関本体45を含む。エンジンアクチュエータ44は、図示しないスロットル弁アクチュエータ及び燃料噴射弁アクチュエータ等を含む。機関本体45には、図示しない燃料噴射弁が配設される。燃料噴射弁は、燃料噴射弁アクチュエータによって作動される。
エンジンECU40は、エンジンアクチュエータ44に接続されている。エンジンECU40は、エンジンアクチュエータ44等を駆動することによって内燃機関43が発生するトルクを変更し、それにより、車両100の駆動力を調整する。
車両100は、ブレーキペダル52を備える。ブレーキペダル52は、ブレーキペダル操作量センサ51に接続されている。ブレーキペダル操作量センサ51は、ブレーキECU50に接続されている。ブレーキペダル操作量センサ51は、ブレーキペダル52の操作量BPを検出し、その操作量(以下、「ブレーキペダル操作量」と称呼する。)BPを表す信号を出力する。ブレーキECU50は、ブレーキペダル操作量センサ51が出力する信号に基づいてブレーキペダル操作量BPを取得する。
車両100は、ブレーキ装置53を備える。ブレーキ装置53は、ブレーキアクチュエータ54及び摩擦ブレーキ機構55を含む。ブレーキアクチュエータ54は、油圧制御アクチュエータである。摩擦ブレーキ機構55は、各車輪に固定されるブレーキディスク55a、車体に固定されるブレーキキャリパ55b及び図示しないブレーキパッド等を含む。
ブレーキECU50は、ブレーキアクチュエータ54に接続されている。ブレーキECU50は、ブレーキアクチュエータ54の駆動量を制御することによって摩擦ブレーキ機構55が発生する摩擦制動力を調整し、それにより、ブレーキ装置53が発生する車両の制動力を調整する。
車両100は、イグニッションスイッチ61、デアイサースイッチ62、デアイサー63、ヘッドランプ64、温度センサ65及び照度センサ66を備える。
イグニッションスイッチ61がオン位置に設定された場合、運転支援ECU20は、内燃機関43の始動をエンジンECU40に要求する。エンジンECU40は、運転支援ECU20から内燃機関43の始動が要求された場合、内燃機関43を始動させる。
更に、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定された場合、運転支援ECU20は、ヒータ31への通電を制御するヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求する。ヒータECU30は、運転支援ECU20からヒータ通電制御の実行が要求されたときに後述する所定の条件(ヒータ通電制御許可条件)が成立している場合、ヒータ通電制御を開始する。
図2に示したように、デアイサー63は、フロントガラス101の全面にわたってフロントガラス101の内部に埋設されている。図1に示したように、デアイサー63は、運転支援ECU20に接続されており、運転支援ECU20によりその状態がオン(導通)状態及びオフ(非導通、遮断)状態の何れかに設定されるようになっている。
デアイサースイッチ62は、運転支援ECU20に接続されている。デアイサースイッチ62が車両100の運転者によりオン操作(押圧操作)されると、運転支援ECU20は、デアイサー63への通電を行う。デアイサースイッチ62は、運転者により押圧操作されている限りオン状態となるが、押圧操作が解除されると自動的にオフ状態へと戻る。
デアイサー63が通電されると、デアイサー63が発生する熱によってフロントガラス101全体が加熱される。これにより、フロントガラス101が水分によって曇っている場合には、その曇りが除去され、フロントガラス101が曇っていない場合には、そのフロントガラス101に曇りが生じることが防止される。
車両100は、ヘッドランプ64を備える。ヘッドランプ64は、運転支援ECU20に接続されている。運転支援ECU20は、ヘッドランプ64がロービーム点灯状態にあるときに後述する所定の条件(ハイビーム条件)が成立した場合、ヘッドランプ64の点灯状態をロービーム点灯状態からハイビーム点灯状態に移行する。ハイビーム点灯状態は、ヘッドランプ64が車両100から、より遠方を照らす状態であり、ロービーム点灯状態は、ヘッドランプ64が車両100の前方近くを照らす状態である。
これに対し、運転支援ECU20は、ヘッドランプ64がハイビーム点灯状態にあるときに後述する所定の条件(ロービーム条件)が成立した場合、ヘッドランプ64の点灯状態をハイビーム点灯状態からロービーム点灯状態に移行する。
温度センサ65は、ヒータECU30に接続されている。温度センサ65は、カメラ11の温度を検出し、その温度(以下、「カメラ温度」と称呼する。)Tを表す信号を出力する。ヒータECU30は、温度センサ65が出力する信号に基づいてカメラ温度Tを取得する。
照度センサ66は、ヒータECU30に接続されている。照度センサ66は、車両100の外の照度を検出し、その照度SDを表す信号を出力する。ヒータECU30は、照度センサ66から出力される信号に基づいて照度SDを取得する。
<本実施装置の作動の概要>
次に、本実施装置の作動の概要について説明する。本実施装置の運転支援ECU20は、車両100の運転者に対する運転支援制御として以下のようにヘッドランプ64の点灯状態を制御するヘッドランプ制御を行う。
次に、本実施装置の作動の概要について説明する。本実施装置の運転支援ECU20は、車両100の運転者に対する運転支援制御として以下のようにヘッドランプ64の点灯状態を制御するヘッドランプ制御を行う。
即ち、運転支援ECU20は、ヘッドランプ64の点灯中、カメラ画像11a中に「自車両100の前方を走行する車両(以下、「先行車」と称呼する。)」及び「自車両100の走行方向に対して対向する方向に走行する車両(以下、「対向車」と称呼する。)」の何れかが存在すると判断したときにヘッドランプ64の点灯状態がハイビーム点灯状態にある場合、ヘッドランプ64の点灯状態をハイビーム点灯状態からロービーム点灯状態に移行させる。
これに対し、運転支援ECU20は、ヘッドランプ64の点灯中、カメラ画像11a中に先行車及び対向車の何れも存在しないと判断したときにヘッドランプ64の点灯状態がロービーム点灯状態にある場合、ヘッドランプ64の点灯状態をロービーム点灯状態からハイビーム点灯状態に移行させる。
以上説明したヘッドランプ点灯制御によれば、運転者自身が先行車及び対向車の有無に応じてヘッドランプ64の点灯状態を移行させる必要がなくなる。
次に、本実施装置によるヒータ通電制御の概要について説明する。上述したように、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定されると、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求する。
更に、運転支援ECU20は、後述する所定の条件(ヒータ通電制御許可条件)が成立した場合、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可する。これに対し、運転支援ECU20は、後述する所定の条件(ヒータ通電制御禁止条件)が成立した場合、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を禁止する。
ヒータECU30は、ヒータ通電制御の実行が要求されているときに運転支援ECU20によってヒータ通電制御の実行が許可された場合、ヒータ通電制御を開始する。
ヒータECU30は、ヒータ通電制御を開始すると、ヒータ31への通電を開始する。ヒータECU30は、その後、所定通電継続時間Tonが経過した時点でヒータ31への通電を一旦停止する。ヒータECU30は、その後、所定通電停止時間Toffが経過した時点でヒータ31への通電を再開する。ヒータECU30は、ヒータ通電制御の実行中、所定通電継続時間Tonに亘るヒータ31への通電と、所定通電停止時間Toffに亘るヒータ31への通電の停止と、を順に繰り返し行う。
これにより、ヒータ31が発生する熱によって空間13aが加熱される。その結果、カメラ11の前方の特定フロントガラス部分101aが加熱される。これにより、特定フロントガラス部分101aが水分によって曇っている場合、その曇りが除去され、特定フロントガラス部分101aが曇っていない場合、その特定フロントガラス部分101aに曇りが生じることが防止される。
これに対し、ヒータECU30は、ヒータ通電制御の実行中に運転支援ECU20によってヒータ通電制御の実行が禁止された場合、ヒータ通電制御を停止する。
一方、イグニッションスイッチ61がオフ位置に設定された場合、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求しない。このとき、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を実行している場合、ヒータ通電制御を停止する。これに対し、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を停止している場合、そのヒータ通電制御の停止を継続する。
ところで、図3に示したように、カメラ11によって車両100の前方の風景の画像(以下、「カメラ画像」と称呼する。)11aが撮影される。自車両100に対して先行車及び対向車110が存在する場合、カメラ画像11aには、先行車105及び対向車110が写る。
運転支援ECU20は、夜間に撮影されたカメラ画像11a中に先行車105のテールランプ105aを示す赤い点が写っている場合、先行車105が存在すると判断する。一方、運転支援ECU20は、夜間に撮影されたカメラ画像11a中に対向車110のヘッドランプ110aを示す白い点が写っている場合、対向車110が存在すると判断する。
先に述べたように、カメラ温度T(特に、カメラ11に内蔵されている半導体の温度)が過剰に上昇すると、カメラ画像11a中に熱ノイズが発生する。この熱ノイズの数は、カメラ温度Tが高くなるほど多くなる。運転支援ECU20は、熱ノイズを、カメラ画像11a中のテールランプ105aを示す赤い点から区別することが難しく、カメラ画像11a中のヘッドランプ110aを示す白い点から区別することも難しい。
この場合、運転支援ECU20は、先行車105が存在するか否か、及び、対向車110が存在するか否か、を判断することが難しい。
そこで、本実施装置は、以下に述べるようにヒータECU30によるヒータ通電制御の実行の許可及び禁止を判断することにより、夜間に撮影されるカメラ画像11a中に熱ノイズが発生することを防止し、もって、先行車105が存在するか否か、及び、対向車110が存在するか否か、を確実に判断することができるようにしている。
本実施装置の運転支援ECU20は、照度センサ66から出力された信号に基づいて取得した照度SDが閾値照度SDth以上である場合、現時刻が昼間の時刻であると判断し、ヒータ通電制御を許可するか否かを判定するために用いる閾値温度(以下、「制御許可閾値温度」と称呼する。)Tkyoを第1制御許可閾値温度Tkyo1に設定するとともに、ヒータ通電制御を禁止するか否かを判定するために用いられる閾値温度(以下、「制御禁止閾値温度」と称呼する。)Tkinを第1制御禁止閾値温度Tkin1に設定する。
第1制御禁止閾値温度Tkin1は、第1制御許可閾値温度Tkyo1よりも高い温度に設定される(Tkyo1<Tkin1)。更に、第1制御禁止閾値温度Tkin1は、実験等によりカメラ画像11aに熱ノイズが発生しない温度として得られた温度であり、運転支援ECU20のROMに予め格納されている。
この場合、図4の(A)に示したように、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定された場合(時刻t40)、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求する。このとき、カメラ温度Tが制御許可閾値温度Tkyo(=第1制御許可閾値温度Tkyo1)よりも低い場合、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御許可条件が成立したと判断し、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可する。これにより、ヒータ通電制御の実行が要求され且つヒータ通電制御の実行が許可されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を開始する。
これに対し、図示していないが、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定されて運転支援ECU20がヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求した時点でカメラ温度Tが制御許可閾値温度Tkyo(=Tkyo1)以上である場合、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御許可条件が成立していないと判断し、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可しない。これにより、ヒータ通電制御の実行は要求されているがヒータ通電制御の実行が許可されていないので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を開始せず、ヒータ通電制御を停止した状態を維持する。
更に、図4の(A)に示したようにように、ヒータ通電制御が開始された後、カメラ温度Tが上昇して制御禁止閾値温度Tkin(=第1制御禁止閾値温度Tkin1)以上になった場合(時刻t41)、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御禁止条件が成立したと判断し、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を禁止する。これにより、ヒータ通電制御の実行は要求されているがヒータ通電制御の実行が禁止されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を停止する。
加えて、ヒータ通電制御が停止された後、カメラ温度Tが低下して制御許可閾値温度Tkyo(=第1制御許可閾値温度Tkyo1)よりも低くなった場合(時刻t42)、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御許可条件が成立したと判断し、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可する。これにより、ヒータ通電制御の実行が要求されており且つヒータ通電制御が許可されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を再開する。
これに対し、運転支援ECU20は、照度SDが閾値照度SDthよりも小さい場合、現時刻が夜間の時刻であると判断し、制御許可閾値温度Tkyoを第2制御許可閾値温度Tkyo2に設定するとともに、制御禁止閾値温度Tkinを第2制御禁止閾値温度Tkin2に設定する。
第2制御許可閾値温度Tkyo2は、第1制御許可閾値温度Tkyo1よりも低い温度に設定される(Tkyo2<Tkyo1)。
更に、第2制御禁止閾値温度Tkin2は、実験等によりカメラ画像11aにおける熱ノイズの発生をより確実に防止できる温度として得られた温度であり、運転支援ECU20のROMに予め格納されている。従って、第2制御禁止閾値温度Tkin2は、第1制御禁止閾値温度Tkin1よりも低い温度に設定される(Tkin2<Tkin1)。更に、第2制御禁止閾値温度Tkin2は、第2制御許可閾値温度Tkyo2よりも高い温度に設定される(Tkyo2<Tkin2)。
しかしながら、第2制御許可閾値温度Tkyo2は、第1制御許可閾値温度Tkyo1と同じ温度に設定されてもよいし(Tkyo2=Tkyo1)、第1制御許可閾値温度Tkyo1よりも高い温度に設定されてもよい(Tkyo1<Tkyo2)。
この場合、図4の(B)に示したように、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定されて運転支援ECU20がヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求した時点(時刻t45)でカメラ温度Tが制御許可閾値温度Tkyo(=第2制御許可閾値温度Tkyo2)よりも低い場合、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御許可条件が成立したと判断し、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可する。これにより、ヒータ通電制御の実行が要求されており且つヒータ通電制御の実行が許可されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を開始する。
これに対し、図示していないが、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定されて運転支援ECU20がヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求した時点でカメラ温度Tが制御許可閾値温度Tkyo(=Tkyo2)以上である場合、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御許可条件が成立していないと判断し、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可しない。これにより、ヒータ通電制御の実行は要求されているがヒータ通電制御の実行が許可されないので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を開始せず、ヒータ通電制御を停止した状態を維持する。
更に、図4の(B)に示したように、ヒータ通電制御が開始された後、カメラ温度Tが上昇して制御禁止閾値温度Tkin(=Tkin2)以上になった場合(時刻t46)、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御禁止条件が成立したと判断し、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を禁止する。これにより、ヒータ通電制御の実行は要求されているがヒータ通電制御の実行が禁止されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を停止する。
加えて、ヒータ通電制御が停止された後、カメラ温度Tが低下して制御許可閾値温度Tkyo(=第2制御許可閾値温度Tkyo2)よりも低くなった場合(時刻t47)、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御許可条件が成立したと判断し、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可する。これにより、ヒータ通電制御の実行が要求されており且つヒータ通電制御の実行が許可されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を再開する。
以上が本実施装置のヒータ通電制御の概要である。これによれば、夜間において制御禁止閾値温度Tkinに設定される温度Tkin2は、昼間において制御禁止閾値温度Tkinに設定される温度Tkin1よりも低い。従って、夜間におけるカメラ温度Tは、昼間におけるカメラ温度Tよりも低い温度に維持される。このため、夜間に撮影されたカメラ画像における熱ノイズの発生を防止できる可能性が大きく、或いは、昼間に比べて、夜間に撮影されたカメラ画像に発生する熱ノイズの数を少なくできる可能性が大きい。このため、運転支援ECU20が夜間に撮影されたカメラ画像を用いて先行車105及び対向車110が存在するか否かを判別できる可能性が大きい。
<本実施装置の具体的な作動>
次に、本実施装置の具体的な作動について説明する。運転支援ECU20のCPU(以下、単に「運転支援CPU」と称呼する。)は、図5にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、運転支援CPUは、ステップ500から処理を開始してステップ510に進み、照度センサ66からの信号に基づいて取得された照度SDが閾値照度SDth以上であるか否かを判定する。
次に、本実施装置の具体的な作動について説明する。運転支援ECU20のCPU(以下、単に「運転支援CPU」と称呼する。)は、図5にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、運転支援CPUは、ステップ500から処理を開始してステップ510に進み、照度センサ66からの信号に基づいて取得された照度SDが閾値照度SDth以上であるか否かを判定する。
照度SDが閾値照度SDth以上である場合(即ち、現時刻が昼間の時刻である場合)、運転支援CPUは、ステップ510にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ520の処理を行った後、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ520:運転支援CPUは、制御許可閾値温度Tkyoを第1制御許可閾値温度Tkyo1に設定し、その制御許可閾値温度TkyoをRAMに格納するとともに、制御禁止閾値温度Tkinを第1制御禁止閾値温度Tkin1に設定し、その制御禁止閾値温度TkinをRAMに格納する。
一方、運転支援CPUがステップ510の処理を実行する時点において照度SDが閾値照度SDthよりも小さい場合(即ち、現時刻が夜間の時刻である場合)、運転支援CPUは、ステップ510にて「No」と判定し、以下に述べるステップ530の処理を行った後、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ530:運転支援CPUは、制御許可閾値温度Tkyoを第2制御許可閾値温度Tkyo2に設定し、その制御許可閾値温度TkyoをRAMに格納するとともに、制御禁止閾値温度Tkinを第2制御禁止閾値温度Tkin2に設定し、その制御禁止閾値温度TkinをRAMに格納する。
更に、運転支援CPUは、図6にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、運転支援CPUは、図6のステップ600から処理を開始してステップ602に進み、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定されているか否かを判定する。
イグニッションスイッチ61がオン位置に設定されている場合、運転支援CPUは、ステップ602にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ604の処理を行った後、ステップ605に進む。
ステップ604:運転支援CPUは、制御要求フラグXyの値を「1」に設定する。制御要求フラグXyは、その値が「1」である場合、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行が要求されていることを表し、その値が「0」である場合、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行が要求されていないことを表す。
運転支援CPUは、ステップ605に進むと、ヒータ通電制御の実行中であるか否かを判定する。ヒータ通電制御の実行中である場合、運転支援CPUは、ステップ605にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ610の処理を行った後、ステップ615に進む。
ステップ610:運転支援CPUは、RAMに格納した最新の制御禁止閾値温度Tkinを取得する。
運転支援CPUは、ステップ615に進むと、カメラ温度Tが制御禁止閾値温度Tkin以上であるか否かを判定する。カメラ温度Tが制御禁止閾値温度Tkin以上である場合、運転支援CPUは、ステップ615にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ620の処理を行った後、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ620:運転支援CPUは、制御許可・禁止フラグXcの値を「0」に設定する。制御許可・禁止フラグXcは、その値が「0」である場合、ヒータ通電制御の実行が禁止されていることを示し、その値が「1」である場合、ヒータ通電制御の実行が許可されていることを示す。
一方、運転支援CPUがステップ615の処理を実行する時点においてカメラ温度Tが制御禁止閾値温度Tkinよりも低い場合、運転支援CPUは、ステップ615にて「No」と判定してステップ695に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。この場合、ヒータ通電制御の実行が継続される。
運転支援CPUがステップ605の処理を実行する時点においてヒータ通電制御の実行中ではない場合、運転支援CPUは、ステップ605にて「No」と判定し、以下に述べるステップ625の処理を行った後、ステップ630に進む。
ステップ630:運転支援CPUは、RAMに格納した最新の制御許可閾値温度Tkyoを取得する。
運転支援CPUは、ステップ630に進むと、カメラ温度Tが制御許可閾値温度Tkyoよりも小さいか否かを判定する。カメラ温度Tが制御許可閾値温度Tkyoよりも小さい場合、運転支援CPUは、ステップ630にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ635の処理を行った後、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ635:運転支援CPUは、制御許可・禁止フラグXcの値を「1」に設定する。
一方、運転支援CPUがステップ630の処理を実行する時点においてカメラ温度Tが制御許可閾値温度Tkyo以上である場合、運転支援CPUは、ステップ630にて「No」と判定してステップ695に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。この場合、ヒータ通電制御の停止状態が継続される。
本実施装置のヒータECU30のCPU(以下、「ヒータCPU」と称呼する。)は、図7にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ヒータCPUは、図7のステップ700から処理を開始してステップ705に進み、制御要求フラグXyの値が「1」であるか否かを判定する。
制御要求フラグXyの値が「1」である場合、ヒータCPUは、ステップ705にて「Yes」と判定してステップ710に進み、制御許可・禁止フラグXcの値が「1」であるか否かを判定する。制御許可・禁止フラグXcの値が「1」である場合、ヒータCPUは、ステップ710にて「Yes」と判定してステップ715に進んで通電継続時間TKonがゼロよりも大きいか否かを判定する。
通電継続時間TKonがゼロよりも大きい場合、ヒータCPUは、ステップ715にて「Yes」と判定してステップ720に進み、通電継続時間TKonが所定継続時間Ton以上であるか否かを判定する。通電継続時間TKonが所定継続時間Ton以上である場合、ヒータCPUは、ステップ720にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ725の処理を行った後、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ725:ヒータCPUは、ヒータ31への通電を停止する。
これに対し、ヒータCPUがステップ720の処理を実行する時点において通電継続時間TKonが所定継続時間Tonよりも小さい場合、CPUは、ステップ720にて「No」と判定してステップ795に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
一方、ヒータCPUがステップ715の処理を実行する時点において通電継続時間TKonがゼロである場合、CPUは、ステップ715にて「No」と判定してステップ730に進み、通電停止時間TKoffがゼロよりも大きいか否かを判定する。通電停止時間TKoffがゼロよりも大きい場合、CPUは、ステップ715にて「Yes」と判定してステップ735に進み、通電停止時間TKoffが所定通電停止時間Toff以上であるか否かを判定する。
通電停止時間TKoffが所定通電停止時間Toff以上である場合、ヒータCPUは、ステップ735にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ740の処理を行った後、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ740:ヒータCPUは、ヒータ31への通電を開始する。
これに対し、ヒータCPUがステップ730の処理を実行する時点において通電停止時間TKoffがゼロである場合、CPUは、ステップ730にて「No」と判定し、以下に述べるステップ745の処理を行った後、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ745:ヒータCPUは、ヒータ通電制御を開始する。従って、ヒータCPUは、ヒータ31への通電を開始する。
一方、ヒータCPUがステップ705の処理を実行する時点において制御要求フラグXyの値が「0」である場合、及び、ヒータCPUがステップ710の処理を実行する時点において制御許可・禁止フラグXcの値が「0」である場合、ヒータCPUは、ステップ705及びステップ710それぞれにて「No」と判定し、以下に述べるステップ750の処理を行った後、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ750:ヒータCPUは、ヒータ通電制御を停止する。
以上の図5乃至図7のルーチンによれば、夜間に設定される制御禁止閾値温度Tkin(=Tkin2)は、昼間に設定される制御禁止閾値温度Tkin(=Tkin1)よりも低い(図5のステップ520及びステップ530を参照。)。従って、夜間に撮影されたカメラ画像11aにおける熱ノイズの発生を防止できる可能性が大きく、或いは、昼間に比べて、夜間に撮影されたカメラ画像に発生する熱ノイズの数を少なくできる可能性が大きい。このため、運転支援ECU20が夜間に先行車105及び対向車110が存在するか否かを判別できる可能性が大きい。
運転支援CPUは、図8にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、運転支援CPUは、図8のステップ800から処理を開始してステップ805に進み、ヘッドランプ64の点灯中であるか否かを判定する。
ヘッドランプ64の点灯中である場合、運転支援CPUは、ステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進み、先行車105及び対向車110の何れかが存在するか否かを判定する。先行車105及び対向車110の何れかが存在する場合(ロービーム条件が成立した場合)、運転支援CPUは、ステップ810にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ820の処理を行った後、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ820:運転支援CPUは、ヘッドランプ64の点灯状態がハイビーム点灯状態にある場合、ヘッドランプ64の点灯状態をハイビーム点灯状態からロービーム点灯状態に移行させる。
これに対し、運転支援CPUがステップ810の処理を実行する時点において先行車105及び対向車110の何れも存在しない場合(ハイビーム条件が成立した場合)、運転支援CPUは、ステップ810にて「No」と判定し、以下に述べるステップ825の処理を行った後、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ825:運転支援CPUは、ヘッドランプ64の点灯状態がロービーム点灯状態にある場合、ヘッドランプ64の点灯状態をロービーム点灯状態からハイビーム点灯状態に移行させる。
運転支援CPUがステップ805の処理を実行する時点においてヘッドランプ64の点灯中ではない場合、運転支援CPUは、ステップ805にて「No」と判定してステップ895に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
例えば、上記実施形態に係るウィンドウガラス加熱装置においては、制御許可閾値温度Tkyoは、制御禁止閾値温度Tkinよりも低い温度に設定されるが、制御禁止閾値温度Tkinと同じ温度に設定され得る。この場合、照度SDが閾値照度SDth以上である場合、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御を許可するか禁止するかを判定するために用いる閾値温度(以下、「制御許可・禁止閾値温度」と称呼する。)Tkkを第1制御許可・禁止閾値温度Tkk1に設定する。
この場合、図9の(A)に示したように、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定された場合(時刻t90)、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求する。このとき、カメラ温度Tが制御許可・禁止閾値温度Tkk(=第1制御許可・禁止閾値温度Tkk1)よりも低い場合、運転支援ECU20は、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可する。これにより、ヒータ通電制御の実行が要求され且つヒータ通電制御の実行が許可されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を開始する。
これに対し、図示していないが、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定されて運転支援ECU20がヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求した時点でカメラ温度Tが制御許可・禁止閾値温度Tkk(=Tkk1)以上である場合、運転支援ECU20は、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可しない。これにより、ヒータ通電制御の実行が要求されているがヒータ通電制御の実行が許可されていないので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を開始せず、ヒータ通電制御を停止した状態を維持する。
更に、図9の(A)に示したように、ヒータ通電制御が開始された後、カメラ温度Tが上昇して制御許可・禁止閾値温度Tkk(=Tkk1)以上になった場合(時刻t91)、運転支援ECU20は、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を禁止する。これにより、ヒータ通電制御の実行は要求されているがヒータ通電制御の実行が禁止されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を停止する。
加えて、ヒータ通電制御が停止された後、カメラ温度Tが低下して制御許可・禁止閾値温度Tkk(=Tkk1)よりも低くなった場合(時刻t92)、運転支援ECU20は、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可する。これにより、ヒータ通電制御の実行が要求されており且つヒータ通電制御の実行が許可されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を再開する。
これに対し、運転支援ECU20は、照度SDが閾値照度SDthよりも小さい場合、制御許可・禁止閾値温度Tkkを第2制御許可・禁止閾値温度Tkk2に設定する。第2制御許可・禁止閾値温度Tkk2は、第1制御許可・禁止閾値温度Tkk1よりも低い温度に設定される(Tkk2<Tkk1)。
この場合、図9の(B)に示したように、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定された場合(時刻t95)、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求する。このとき、カメラ温度Tが制御許可・禁止閾値温度Tkk(=第2制御許可閾値温度Tkk2)よりも低い場合、運転支援ECU20は、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可する。これにより、ヒータ通電制御の実行が要求され且つヒータ通電制御の実行が許可されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を開始する。
これに対し、図示していないが、イグニッションスイッチ61がオン位置に設定されて運転支援ECU20がヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求した時点でカメラ温度Tが制御許可・禁止閾値温度Tkk(=Tkk2)以上である場合、運転支援ECU20は、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可しない。これにより、ヒータ通電制御の実行は要求されているがヒータ通電制御の実行が許可されていないので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を開始せず、ヒータ通電制御を停止した状態を維持する。
更に、図9の(B)に示したように、ヒータ通電制御が開始された後、カメラ温度Tが上昇して制御許可・禁止閾値温度Tkk(=Tkk2)以上になった場合(時刻t96)、運転支援ECU20は、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を禁止する。これにより、ヒータ通電制御の実行は要求されているがヒータ通電制御の実行が禁止されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を停止する。
加えて、ヒータ通電制御が停止された後、カメラ温度Tが低下して制御許可・禁止閾値温度Tkk(=Tkk2)よりも低くなった場合(時刻t97)、運転支援ECU20は、ヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を許可する。これにより、ヒータ通電制御許の実行が要求されており且つヒータ通電制御の実行が許可されるので、ヒータECU30は、ヒータ通電制御を再開する。
これによれば、夜間において制御許可・禁止閾値温度Tkkに設定される温度Tkk2は、昼間において制御許可・禁止閾値温度Tkkに設定される温度Tkk1よりも低い。従って、夜間におけるカメラ温度Tは、昼間におけるカメラ温度Tよりも低い温度に維持される。このため、夜間に撮影されたカメラ画像における熱ノイズの発生を防止できる可能性が大きく、或いは、昼間に比べて、夜間に撮影されたカメラ画像に発生する熱ノイズの数を少なくできる可能性が大きい。このため、運転支援ECU20が夜間に撮影されたカメラ画像を用いて先行車105及び対向車110が存在するか否かを判別できる可能性が大きい。
カメラ11が車両100の後方のウィンドウガラス(リアガラス)を通して車両100の内部から車両100の外部を撮影するように車両100の内部に配設されている場合、ヒータ31は、カメラ11の前方のリアガラスの部分を加熱するヒータであってもよい。
更に、カメラ11が車両100の側方のウィンドウガラス(サイドガラス)を通して車両100の内部から車両100の外部を撮影するように車両100の内部に配設されている場合、ヒータ31は、カメラ11の前方のサイドガラスの部分を加熱するヒータであってもよい。
上記実施形態に係る車両100は、ヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求するために車両100の利用者によって操作されるスイッチを備え得る。この場合、そのスイッチが車両100の利用者によってオン位置に設定された場合、運転支援ECU20は、ヒータ通電制御の実行をヒータECU30に要求するように構成され得る。これに対し、そのスイッチが車両100の利用者によってオフ位置に設定された場合、運転支援ECU20は、ヒータECU30へのヒータ通電制御の実行の要求を停止するように構成され得る。
上記実施形態に係る運転支援ECU20は、カメラ温度Tをカメラ11の内部回路の電気抵抗値から取得するように構成され得る。この場合、上記実施形態に係る運転支援ECU20は、カメラ11の内部回路の電気抵抗値をカメラ温度Tに相関する値(カメラ温度相関値)として取得し、このカメラ温度相関値に基づいてヒータECU30によるヒータ通電制御の実行を禁止するか否かを判定するように構成され得る。
上記実施形態に係る運転支援ECU20は、照度SDをカメラ画像の照度から取得するように構成され得る。この場合、上記実施形態に係る運転支援ECU20は、照度SDに相関する値(照度相関値)をカメラ画像の照度から取得し、この照度相関値に基づいて制御許可閾値温度Tkyoとして第1制御許可閾値温度Tkyo1を設定するか或いは第2制御許可閾値温度Tkyo2を設定するかを判定し、この照度相関値に基づいて制御禁止閾値温度Tkinとして第1制御禁止閾値温度Tkin1を設定するか或いは第2制御禁止閾値温度Tkin2を設定するかを判定するように構成され得る。
更に、上記実施形態に係る運転支援ECU20は、例えば、車両100の前方を走行している別の車両(先行車)と車両100との間の距離(車間距離)を所定の距離に維持する車間距離制御、白線を認識して車両100が走行している車線から逸脱しないようにするために図示しない操舵輪の操舵角を変更する車線維持制御、及び、車両100の前方に存在する障害物を認識して車両100が当該障害物と衝突することを回避するために図示しない制動装置を動作させる衝突回避制御等を、車両100の運転者に対する運転支援制御として行うためにカメラ画像を用いるように構成され得る。
10…カメラECU、11…カメラ、20…運転支援ECU、30…ヒータECU、31…カメラヒータ、40…エンジンECU、50…ブレーキECU、65…温度センサ、66…照度センサ、100…車両、101…ウィンドウガラス、101a…特定ウィンドウガラス部分、105…先行車、110…対向車
Claims (2)
- 車両のウィンドウガラスを通して前記車両の内部から同車両の外部を撮影するカメラ、及び、
通電が行われることによって熱を発生し且つ当該発生する熱を用いて前記カメラの前方にある前記ウィンドウガラスの特定部分を加熱するヒータを備えた、
車両に適用され、
前記カメラの温度に相関する値であるカメラ温度相関値を取得する温度取得手段、
前記車両の外の照度に相関する値である照度相関値を取得する照度取得手段、及び、
前記ヒータへの通電を制御するヒータ通電制御を実行する制御手段、
を備え、
前記制御手段は、
前記カメラ温度相関値が禁止閾値温度相関値以上である場合、前記ヒータ通電制御の実行を禁止する制御禁止条件が成立したと判断し、
前記カメラ温度相関値が前記禁止閾値温度相関値以下の許可閾値温度相関値よりも小さい場合、前記ヒータ通電制御の実行を許可する制御許可条件が成立したと判断し、
前記ヒータ通電制御の実行が要求され且つ前記制御許可条件が成立している場合、前記ヒータ通電制御を実行し、
前記制御禁止条件が成立している場合、前記ヒータ通電制御を実行しない、
ように構成される、
車両ヒータの制御装置において、
前記制御手段は、
前記照度相関値が閾値照度相関値よりも小さい場合、前記照度相関値が前記閾値照度相関値以上である場合に比べて、前記禁止閾値温度相関値を小さい値に設定する、
ように構成される、
車両ヒータの制御装置。 - 請求項1に記載の車両ヒータの制御装置において、
前記制御手段は、前記許可閾値温度相関値を前記禁止閾値温度相関値よりも小さい値に設定する、ように構成される、
車両ヒータの制御装置。
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