JPH1169619A - 曇取装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曇取装置の駆動回路において省エネルギーを
図る。 【解決手段】 曇取装置Ｄへの電力供給を高速にオン／
オフ切換する半導体スイッチング素子２２を用いてＰＷ
Ｍ制御により曇取装置Ｄを駆動し、第１の期間の経過後
の第２の期間においてＰＷＭ信号をそのデューティ比を
徐々に減少させつつ半導体スイッチング素子２２に与え
ているので、早急に曇りを除去したい第１の期間（前
半）ではフル電力で曇取装置Ｄを駆動できる一方、大部
分について曇りが除去された後の第２の期間（後半）に
は電力を低減して省エネルギーを図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車のリアデ
フォッガやデフロスタ等の曇取装置を駆動する駆動回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車において安全運転を行う場合、前
方の視界のみならず、ルームミラーやドアミラー等のバ
ックミラーで後方を確認することも非常に重要である。
しかしながら、社内外に気温差があり、特に車内の温度
が車外に比べて高いような場合、水蒸気が凝集してフロ
ントウィンドウやリアウィンドウ等が曇ってしまうた
め、前方確認やルームミラーによる後方確認等が困難に
なる。そこで、例えばリアウインドウについては、熱線
ヒータを透明樹脂製のヒータパネルに梯子状に配線し、
これをリアウインドウに貼付けたリアデフォッガが利用
される。また、ドアミラーについても、ミラーの裏側に
ミラーヒータを配線したミラーデフォッガが利用され
る。

【０００３】図５は、これらの曇取装置の例として、リ
アデフォッガの駆動装置を示したブロック図である。こ
の駆動装置は、バッテリ１からリアデフォッガＤに与え
る電力供給のオン／オフを電磁リレー２によって切換え
るものであって、この電磁リレー２の切換は、制御部３
からの指示に従って行われるものである。

【０００４】ここで、電磁リレー２は、電磁作用によっ
て機械接点が接離を行うものであり、電磁誘導コイル２
ａとその電磁作用により接離する接点２ｂからなってい
る。電磁誘導コイル２ａの一端は１０Ａヒューズ４を介
してイグニッション電源（ＩＧ）５に接続され、電磁誘
導コイル２ａの他端は制御部３に接続されている。接点
２ｂの一端は３０Ａヒューズ６を介してバッテリ１に接
続され、接点２ｂの他端はリアデフォッガＤに接続され
ている。

【０００５】制御部３は、電磁リレー２の電磁誘導コイ
ル２ａの他端についてグランド電位への開閉を切換える
もので、電磁リレー２の電磁誘導コイル２ａの他端側
（点ｐ２）とグランド電位との間に、タイマー１１と、
タイマー１１の作動切換を指示する操作スイッチ（デフ
ォッガースイッチ）１２とが直列に接続されている。こ
れにより、イグニッション電源５から、１０Ａヒューズ
４、点ｐ１、電磁リレー２の電磁誘導コイル２ａ及び点
ｐ２、タイマー１１及び操作スイッチ１２を経て、グラ
ンド接地に至るまでに、１本の電流経路ｆ１が形成され
ている。タイマー１１の動作電源は、１０Ａヒューズ４
及び点ｐ１，ｐ３を通じてイグニッション電源５から与
えられる。また、点ｐ３と点ｐ２の間には、抵抗Ｒ１、
逆流防止ダイオードＤ１，Ｄ２及びリアデフォッガの作
動状態を運転者等に表示報知する表示素子ＬＥＤ１が直
列接続された直列回路１３が接続されており、この直列
回路１３は、電流経路ｆ１中において、電磁リレー２の
電磁誘導コイル２ａに並列に接続されていることにな
る。

【０００６】タイマー１１は、電流経路ｆ１中におい
て、電磁リレー２の電磁誘導コイル２ａと直列回路１３
との並列接続点ｐ２に対して、操作スイッチ１２及びグ
ランド電位との間の開閉を行う。具体的には、図６の如
く、操作スイッチ１２がオンされた時点Ｔ１で、点ｐ２
を操作スイッチ１２を介してグランド電位に接続すると
ともに、計時を開始し、所定の時間（例えば１５分程
度）ｔ０が経過した時点Ｔ２で切断する。

【０００７】かかる構成において、操作スイッチ１２が
ＯＮすると、点ｐ１はタイマー１１及び操作スイッチ１
２を通じてグランド電位に接続されるため、電磁リレー
２の電磁誘導コイル２ａを含む電流経路ｆ１に電流が流
れ、接点２ｂがオン切換する。その結果、リアデフォッ
ガＤに電力供給が行われて、駆動が開始される。このと
き、タイマー１１の計時が開始される。また、電磁誘導
コイル２ａに並列に接続された直列回路１３にも電流が
流れるため、表示素子ＬＥＤ１が点灯することで、リア
デフォッガＤが駆動している旨が運転者等に報知され
る。

【０００８】タイマー１１の計時において、図６の如
く、所定の時間ｔ０が経過した時点Ｔ２で、タイマー１
１は点ｐ２とグランド電位との間を自動的に切断し、電
流経路ｆ１における電流を遮断し、接点２ｂが切断され
てリアデフォッガＤが停止する。

【０００９】なお、タイマー１１により所定の時間ｔ０
の計時が完了する以前であっても、運転者等により操作
スイッチ１２がオフに切換えられた時点（図示せず）
で、点ｐ２とグランド電位との間が切断されるため、電
流経路ｆ１における電流が遮断され、接点２ｂが切断さ
れてリアデフォッガＤが停止する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の曇取装置の駆動
回路では、図６の如く、電磁リレー２により所定の時間
ｔ０だけリアデフォッガＤを駆動していたため、駆動開
始時点Ｔ１から完了時点Ｔ２に亘って、同一の電力量で
リアデフォッガＤを駆動していた。

【００１１】ここで、特に所定の時間ｔ０の前半時に
は、リアウィンドウの全面に水蒸気が凝集しており、運
転中の後方確認の重要性を考慮すると、早急に水蒸気を
除去する必要がある。このため、この前半においては、
リアデフォッガＤに供給する電力を大きく設定する必要
がある。

【００１２】しかしながら、所定の時間ｔ０の後半に
は、リアウィンドウに凝集した水蒸気の大部分は除去さ
れつつあり、前半時と同程度の電力をリアデフォッガＤ
に与える必要性はほとんどない。

【００１３】しかしながら、先に述べた通り、所定の時
間ｔ０を通じて電力量が一定であったため、特に後半に
ついては省電力を図る余地を残していた。

【００１４】なお、以上はリアデフォッガについて説明
したものであるが、例えばフロントウインドウについて
のデフロスタや、ドアミラーに係るミラーデフォッガに
ついても同様の課題を抱えている。

【００１５】そこで、この発明の課題は、リアデフォッ
ガ等の曇取装置において、その駆動時間の後半の電力量
を逓減することで、全体としての省エネルギー化を図り
得る曇取装置の駆動回路を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１に記載の発明は、操作者のスイッチ操作に基づ
いて曇取装置を駆動制御する駆動回路であって、前記曇
取装置への電力供給をオン／オフ切換する半導体スイッ
チング素子と、前記半導体スイッチング素子のオン切換
の指示をＰＷＭ信号として与える駆動処理部と、操作者
によって前記駆動処理部に作動指示を与えるための操作
スイッチとを備えている。

【００１７】そして、前記駆動処理部は、前記操作スイ
ッチがオン切換された時点から所定の第１の期間を計時
する第１の計時機能と、前記第１の期間の経過後にさら
に第２の期間を計時する第２の計時機能と、前記第１の
計時機能が前記第１の期間を計時している間は前記ＰＷ
Ｍ信号のデューティ比を一定とし且つ前記第２の計時機
能が前記第２の期間を計時している間は前記ＰＷＭ信号
のデューティ比を徐々に減少させて前記半導体スイッチ
ング素子に与えた後停止させるＰＷＭ信号制御機能とを
備えるものである。

【００１８】請求項２に記載の発明は、前記第２の計時
機能が前記第２の期間を計時している間に、前記ＰＷＭ
信号制御機能によって変化される前記ＰＷＭ信号のデュ
ーティ比が、時間とともに直線的に逓減されるものであ
る。

【００１９】請求項３に記載の発明は、前記第２の計時
機能が前記第２の期間を計時している間に、前記ＰＷＭ
信号制御機能によって変化される前記ＰＷＭ信号のデュ
ーティ比は、前記第２の期間より短い一定時間毎に断続
的且つ階段状に低減されるものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】この発明の自動車の曇取装置とし
て、リアデフォッガを例に挙げて説明する。このリアデ
フォッガの駆動回路は、ウインドウの表面に配置された
ヒータにてリアウインドウに付着した水蒸気を除去する
際に、リアデフォッガの駆動時間の後半において電力量
を低減することで、全体として省エネルギー化を図ろう
とするものである。

【００２１】図１はこの発明の一の実施の形態の駆動回
路を示す図である。図１の如く、この駆動回路は、バッ
テリ２１からリアデフォッガＤに与える電力供給のオン
／オフを切換える半導体スイッチング素子２２と、この
半導体スイッチング素子２２をＰＷＭ制御する制御部２
３とを備えたものである。

【００２２】ここで、リアデフォッガＤの構成について
は、従来と同様に熱線ヒータを透明樹脂製のヒータパネ
ルに梯子状に配線し、これをリアウインドウに貼付けた
一般的なものであり、その詳細な説明は省略する。

【００２３】半導体スイッチング素子２２は、デバイス
として例えば電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）が使用
されており、ゲート入力される信号に応じて高速にオン
／オフ切換が可能なことを特徴としている。半導体スイ
ッチング素子２２のソースは、３０Ａヒューズ２４を介
してバッテリ２１に接続される。半導体スイッチング素
子２２のドレインはリアデフォッガＤに接続される。な
お、ここでスイッチング素子としてＦＥＴを使用するの
は、図６に示した従来の場合に比べて、高速にＦＥＴの
ソース−ドレイン間の導通／非導通を繰り返すことがで
き、負荷（リアデフォッガＤ）へのＰＷＭ電力制御を可
能にできるからであり、従来のような電磁リレーでは機
械接点の接離によるオン／オフのため高速切換に限界と
いう欠点を補うためである。

【００２４】制御部２３は、運転者等によって操作され
る操作スイッチ２５と、操作スイッチ２５のオン切換に
より半導体スイッチング素子２２のＰＷＭ駆動処理を開
始する駆動処理部２６と、駆動処理部２６が半導体スイ
ッチング素子２２を駆動している間にその旨を運転者等
に点灯表示する表示回路２７とからなる。

【００２５】操作スイッチ２５は、自動車のフロントパ
ネルの運転席周りに接地された押し釦式スイッチであ
る。

【００２６】駆動処理部２６は、運転者等の操作スイッ
チ２５での指示に基づいて、１０Ａヒューズ２８を介し
て接続されたイグニッション電源（ＩＧ）２９からの電
力供給により作動するものであって、図２の如く、タイ
マー３１が内蔵されており、タイマー３１からの出力に
従って図３のように操作スイッチ２５がオン切換された
時点Ｔ１から第１の期間ｔ１を計時する第１の計時機能
３２と、同じくタイマー３１からの出力に従って第１の
期間ｔ１の経過後にさらに第２の期間ｔ２を計時する第
２の計時機能３３と、第１の計時機能３２が第１の期間
ｔ１を計時している間は半導体スイッチング素子２２の
ゲートに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を一定とし且
つ第２の計時機能３３が第２の期間ｔ２を計時している
間は上記ＰＷＭ信号のデューティ比を逓減（スウィー
プ）させて半導体スイッチング素子２２にゲート入力す
るＰＷＭ信号制御機能３４と、第１の期間ｔ１及び第２
の期間ｔ２を通じて表示回路２７に電流を流す表示回路
駆動機能３５とを有している。なお、第１の期間ｔ１と
第２の期間ｔ２の総合計期間は、図６で示したｔ０に等
しいものとする。

【００２７】また、表示回路２７は、抵抗Ｒ２、逆流防
止ダイオードＤ３，Ｄ４及びリアデフォッガの作動状態
を運転者等に表示報知する表示素子ＬＥＤ２が直列接続
された直列回路であり、駆動処理部２６の表示回路駆動
機能３５による制御により、グランド電位に対する接続
切換がなされるものである。

【００２８】上記の構成の曇取装置の駆動回路におい
て、運転者等が時点Ｔ１において操作スイッチ２５をオ
ン切換すると、駆動処理部２６のタイマー３１からの出
力に基づいて、第１の計時機能３２が第１の期間ｔ１の
計時を開始する。これと同時に、ＰＷＭ信号制御機能３
４は一定のデューティ比のＰＷＭ信号を半導体スイッチ
ング素子２２のゲートに与える。このときのゲート入力
信号のデューティ比は一定であるから、半導体スイッチ
ング素子２２は、図３のようにリアデフォッガＤに一定
の電力Ｐａを供給して駆動させる。

【００２９】なお、この間、表示回路駆動機能３５は表
示回路２７をグランド電位に接続して、イグニッション
電源（ＩＧ）２９から表示回路２７を経てグランド電位
に至る電流経路を形成し、表示素子ＬＥＤ２に電流を流
して、リアデフォッガＤがオン状態である旨を点灯表示
させる。

【００３０】次に、第１の期間ｔ１が経過し、第２の計
時機能３３が第２の期間ｔ２の計時を開始すると、ＰＷ
Ｍ信号制御機能３４は、ＰＷＭ信号のデューティ比を徐
々に逓減（スウィープ）させつつ、ＰＷＭ信号を半導体
スイッチング素子２２にゲート入力する。その結果、半
導体スイッチング素子２２を介してバッテリ２１からリ
アデフォッガＤに与えられる電力は、図３の如く、Ｐａ
からＰｂまで徐々に逓減しながら与えられることにな
る。そして、時点Ｔ２に達したとき、第２の計時機能３
３はその旨をＰＷＭ信号制御機能３４へ伝達し、ＰＷＭ
信号制御機能３４からの半導体スイッチング素子２２へ
のゲート入力が停止されるため、リアデフォッガＤの駆
動が停止される。

【００３１】なお、ここで第１の期間ｔ１の計時中に設
定される第１の電力Ｐａは、リアウィンドウに付着した
水蒸気を早急に除去するのに必要な観点から設定された
ものであり、また、所定の時間ｔ０の経過時点Ｔ２に設
定される最終電力としての第２の電力Ｐｂは、リアデフ
ォッガＤが動作するのに可能な最低限の電力であり、こ
れらの値Ｐａ，Ｐｂは自動車の車種ごとに異なって実施
される実験の結果に基づいて設定されるものである。

【００３２】なお、図３において時点Ｔ２に達する以前
に、運転者等によって操作スイッチ２５がオフに切換え
られたときには、このときを以てＰＷＭ信号制御機能３
４からの出力は停止され、半導体スイッチング素子２２
がオフになってリアデフォッガＤの駆動が停止されるこ
とは言うまでもない。

【００３３】以上のように、リアデフォッガＤを駆動す
るスイッチング素子として、従来の電磁リレーに代えて
半導体スイッチング素子２２を使用し、この半導体スイ
ッチング素子２２でリアデフォッガＤをＰＷＭ制御して
いるので、早急に水蒸気を除去したい前半ではフル電力
でリアデフォッガＤを駆動し、大部分の水蒸気が除去さ
れた後半には電力を容易に逓減させることができ、全体
としての省エネルギーを図ることができる。具体的に
は、図６に示した従来の場合に比べて、図３において破
線ハッチングした部分だけ消費電力量を低減できる。

【００３４】なお、図３では、第２の計時機能３３が第
２の期間ｔ２を計時している間は電力が直線的に逓減し
ていくようになっているが、図４に示すように、第２の
期間ｔ２より短い一定時間Δｔ毎に断続的に階段状に供
給電力を減少するよう変化させてもよい。

【００３５】また、上記の実施の形態では、半導体スイ
ッチング素子２２としてＦＥＴを使用する例について述
べたが、その他、半導体スイッチング素子２２としてバ
イポーラトランジスタまたはＩＰＳ（インテリジェント
パワースイッチ）等を使用してもよい。

【００３６】さらに、上記の説明では、曇取装置として
リアデフォッガを例に挙げて説明したが、その他の曇取
装置、例えばフロントウインドウについてのデフロスタ
や、ドアミラーに係るミラーデフォッガについても同様
に適用できることは言うまでもない。

【００３７】

【発明の効果】この発明によれば、曇取装置への電力供
給を高速にオン／オフ切換する半導体スイッチング素子
を用いてＰＷＭ制御により曇取装置を駆動し、第１の期
間の経過後の第２の期間においてＰＷＭ信号のデューテ
ィ比を徐々に減少させつつ半導体スイッチング素子に与
えているので、早急に曇りを除去したい第１の期間（前
半）ではフル電力で曇取装置を駆動できる一方、大部分
について曇りが除去された後の第２の期間（後半）には
電力を低減して省エネルギーを図ることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態の曇取装置の駆動回
路を示すブロック図である。

【図２】この発明の一の実施の形態における駆動処理部
の内部機能を示すブロック図である。

【図３】この発明の一の実施の形態においてリアデフォ
ッガに供給される電力量の変化を示す図である。

【図４】この発明の他の実施の形態においてリアデフォ
ッガに供給される電力量の変化を示す図である。

【図５】従来の曇取装置の駆動回路を示すブロック図で
ある。

【図６】従来においてリアデフォッガに供給される電力
量の変化を示す図である。

【符号の説明】

２１ バッテリ ２２ 半導体スイッチング素子 ２３ 制御部 ２５ 操作スイッチ ２６ 駆動処理部 ２７ 表示回路 ３１ タイマー ３２ 第１の計時機能 ３３ 第２の計時機能 ３４ ＰＷＭ信号制御機能 ３５ 表示回路駆動機能 Ｄ リアデフォッガ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作者のスイッチ操作に基づいて曇取装
   置を駆動制御する駆動回路であって、 前記曇取装置への電力供給をオン／オフ切換する半導体
   スイッチング素子と、 前記半導体スイッチング素子のオン切換の指示をＰＷＭ
   信号として与える駆動処理部と、 操作者によって前記駆動処理部に作動指示を与えるため
   の操作スイッチとを備え、 前記駆動処理部は、 前記操作スイッチがオン切換された時点から所定の第１
   の期間を計時する第１の計時機能と、 前記第１の期間の経過後にさらに第２の期間を計時する
   第２の計時機能と、 前記第１の計時機能が前記第１の期間を計時している間
   は前記ＰＷＭ信号のデューティ比を一定とし且つ前記第
   ２の計時機能が前記第２の期間を計時している間は前記
   ＰＷＭ信号のデューティ比を徐々に減少させて前記半導
   体スイッチング素子に与えた後停止させるＰＷＭ信号制
   御機能とを備えることを特徴とする曇取装置の駆動回
   路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の曇取装置の駆動回路で
   あって、前記第２の計時機能が前記第２の期間を計時し
   ている間に、前記ＰＷＭ信号制御機能によって変化され
   る前記ＰＷＭ信号のデューティ比は、時間とともに直線
   的に逓減されることを特徴とする曇取装置の駆動回路。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の曇取装置の駆動回路で
   あって、前記第２の計時機能が前記第２の期間を計時し
   ている間に、前記ＰＷＭ信号制御機能によって変化され
   る前記ＰＷＭ信号のデューティ比は、前記第２の期間よ
   り短い一定時間毎に断続的且つ階段状に低減されること
   を特徴とする曇取装置の駆動回路。