(57)【要約】【課題】乗員が乗車してから車両窓ガラスの着氷または着雪を融解除去するまでの時間を短縮するとともに、乗員が車両に乗り込んだ際の湿度上昇による曇りの発生を抑制する。【解決手段】車両の窓ガラスＷに配置された電気発熱体１９を通電制御する、車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置であって、乗員の乗車意志を判定する第１判定手段Ｓ１１０と、窓ガラスＷの曇りおよび着氷の少なくとも一方を判定する第２判定手段Ｓ１３０、Ｓ１４０とを備え、乗員乗車意志を判定し、かつ、窓ガラスＷの曇りおよび着氷のうち少なくとも一方を判定すると電気発熱体１９への通電を開始する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の窓ガラス（Ｗ）に配置された電気発熱体（１９）を通電制御する、車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置であって、
乗員の乗車意志を判定する第１判定手段（Ｓ１１０）と、
前記窓ガラス（Ｗ）の曇りおよび着氷の少なくとも一方を判定する第２判定手段（Ｓ１３０、Ｓ１４０）とを備え、
前記乗員乗車意志を判定し、かつ、前記窓ガラス（Ｗ）の曇りおよび着氷のうち少なくとも一方を判定すると前記電気発熱体（１９）への通電を開始することを特徴とする車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置。
【請求項２】
乗員により開閉可能に配置された錠前（３３）を備えた車両に適用される車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置であって、
前記第１判定手段（Ｓ１１０）は前記錠前（３３）が開錠されることにより乗員乗車意志を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置。
【請求項３】
前記錠前（３３）をリモコンキー（３２）の遠隔操作により開閉する車両に適用される車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置であって、
前記第１判定手段（Ｓ１１０）は前記リモコンキー（３２）の開錠信号に基づいて乗員乗車意志を判定することを特徴とする請求項２に記載の車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置。
【請求項４】
エンジンをリモコンスターター（３９）の遠隔操作により起動する車両に適用される車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置であって、
前記第１判定手段（Ｓ１１０）は前記リモコンスターター（３９）のエンジン起動信号に基づいて乗員乗車意志を判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置。
【請求項５】
前記第２判定手段（Ｓ１３０、Ｓ１４０）は前記窓ガラス（Ｗ）の温度と相関関係のある温度検出手段（１１、１２）からの検出信号により前記窓ガラス（Ｗ）の曇りおよび着氷のうち少なくとも一方を判定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置。
【請求項６】
車室内の湿度を検出する湿度検出手段（１６）を備え、
前記窓ガラス（Ｗ）の曇りを湿度検出手段（１６）により検出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置。
【請求項７】
車両に設けられたバッテリ（Ｂ）の充電電圧を検出する充電電圧検出手段（１３）を備え、
前記バッテリ（Ｂ）の充電電圧が所定電圧より低いときは前記電気発熱体（１９）への通電時間を少なくすることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の窓ガラスを加熱して窓ガラスの着氷または着雪を融解除去するとともに防雲性を高める車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置は、車両の窓ガラスに透明導電性電熱膜を配置し、車両のエンジン始動後に透明導電性電熱膜に通電して窓ガラスを加熱することで着氷または着雪を融解除去する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−１１４６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のように車両のエンジン始動後に透明導電性電熱膜に通電して窓ガラスの着氷または着雪を融解除去していると、乗員が乗車してから着氷を融解除去するまでの時間が長いという問題があった。また、冬期の朝などでは窓ガラスに着氷がなくても、ガラスの温度が低くなっているので、乗員が車両に乗り込むと車室内の湿度が上昇して、窓ガラス近傍の空気が容易に露点温度に到達して曇りが発生し、乗員の視認性が悪くなっていた。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、乗員が乗車してから車両窓ガラスの着氷または着雪を融解除去するまでの時間を短縮するとともに、乗員が車両に乗り込んだ際の湿度上昇による曇りの発生を抑制することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の窓ガラス（Ｗ）に配置された電気発熱体（１９）を通電制御する、車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置であって、乗員の乗車意志を判定する第１判定手段（Ｓ１１０）と、窓ガラス（Ｗ）の曇りおよび着氷の少なくとも一方を判定する第２判定手段（Ｓ１３０、Ｓ１４０）とを備え、乗員乗車意志を判定し、かつ、窓ガラス（Ｗ）の曇りおよび着氷のうち少なくとも一方を判定すると電気発熱体（１９）への通電を開始することを特徴とする。
【０００７】
これによると、エンジン始動前に乗員乗車意志が伝達されると直ちに電気発熱体（１９）に通電して窓ガラス（Ｗ）を加熱し始めるので、従来技術のように車両のエンジン始動後に電気発熱体（１９）に通電して窓ガラス（Ｗ）を加熱し始めるよりも着氷または着雪した窓ガラス（Ｗ）の融解開始時間を早めることができる。このため、乗員が乗車してから車両窓ガラス（Ｗ）の着氷が融解するまでの時間を短縮できる。また、乗員乗車により車室内の湿度が上昇しても、電気発熱体（１９）に通電することにより窓ガラス（Ｗ）の温度が高くなるので、窓ガラス（Ｗ）の曇りを抑制できる。さらに、窓ガラス（Ｗ）の曇りおよび着氷のうち少なくとも一方があるときにのみ電気発熱体（１９）への通電を開始するので電力を無駄に消費することがない。
【０００８】
請求項２に記載の発明のように、乗員により開閉可能に配置された錠前（３３）を備えた車両に適用される車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置において、第１判定手段（Ｓ１１０）は錠前（３３）が開錠されることにより乗員乗車意志を判定するようにしてよい。
【０００９】
請求項３に記載の発明のように、錠前（３３）をリモコンキー（３２）の遠隔操作により開閉する車両に適用される車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置において、第１判定手段（Ｓ１１０）はリモコンキー（３２）の開錠信号に基づいて乗員乗車意志を判定するようにしてもよい。
【００１０】
請求項４に記載の発明のように、エンジンをリモコンスターター（３９）の遠隔操作により起動する車両に適用される車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置において、第１判定手段（Ｓ１１０）はリモコンスターター（３９）のエンジン起動信号に基づいて乗員乗車意志を判定するようにしてもよい。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つにおいて、第２判定手段（Ｓ１３０、Ｓ１４０）は窓ガラス（Ｗ）の温度と相関関係のある温度検出手段（１１、１２）からの検出信号により窓ガラス（Ｗ）の曇りおよび着氷のうち少なくとも一方を判定する。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つにおいて、車室内の湿度を検出する湿度検出手段（１６）を備え、窓ガラス（Ｗ）の曇りを湿度検出手段（１６）により検出する。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つにおいて、車両に設けられたバッテリ（Ｂ）の充電電圧を検出する充電電圧検出手段（１３）を備え、バッテリ（Ｂ）の充電電圧が所定電圧より低いときは電気発熱体（１９）への通電時間を少なくすることを特徴とする。
【００１４】
ところで、車両のエンジンを始動するにはバッテリ（Ｂ）に所定値以上の充電電圧が必要である。請求項７によると、バッテリ（Ｂ）の電圧が低いときは電気発熱体（１９）への通電時間を少なくできるので、バッテリ（Ｂ）の充電電圧が低いときの電力の消費を抑制できる。また、バッテリ（Ｂ）の充電電圧が所定の電圧よりさらに低い、別の所定電圧より低下すると電気発熱体（１９）への通電をしないように制御できる。
【００１５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下本発明の第１実施形態を図に基づいて説明する。図１は第１実施形態による車両窓ガラスの電気発熱体通電制御装置全体の概略構成を示すものである。
【００１７】
制御手段としての第１制御装置であるエアコンＥＣＵ１０および第２制御装置であるドアＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータにより構成されている。このエアコンＥＣＵ１０、ドアＥＣＵ３０にバッテリＢが接続されて電力供給される。
【００１８】
エアコンＥＣＵ１０は予めＲＯＭ内に車室内の空調制御および防曇制御のための制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。そして、ドアＥＣＵ３０は予めＲＯＭ内にドアに関する制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて処理を行う。
【００１９】
エアコンＥＣＵ１０には内気温センサ１１、外気センサ１２、日射センサ１３、水温センサ１４、蒸発器温度センサ１５、湿度センサ１６、車速センサ１７、バッテリ電圧センサ１８が接続されている。エアコンＥＣＵ１０はこれら各センサの入力値により制御を実行するようになっている。
【００２０】
内気センサ１１は内気温度を検出し、その検出温度に応じた内気温信号Ｔｒを発生する。外気センサ１２は外気温度を検出し、その検出温度に応じた外気温信号Ｔａｍを発生する。日射センサ１３は車室内に入射した日射量を検出し、その検出した日射量に応じた日射量信号Ｔｓを発生する。水温センサ１４は図示しない暖房用熱交換器に循環する温水温度を検出し、その検出水温に応じた水温信号Ｔｗを発生する。蒸発器温度センサ１５は、図示しない蒸発器の吹出空気温度を検出し、その検出温度に応じた蒸発器温度信号Ｔｅを発生する。そして、湿度センサ１６は、車室内の湿度を検出する湿度検出手段であって、例えば、車室内の運転席前方の計器盤付近に設置されて、車室内の相対湿度に応じた湿度信号ＲＨを発生する。車速センサ１７は車両走行速度に応じた車速信号Ｖを発生する。そして、バッテリ電圧センサ１８はバッテリＢの充電電圧信号ＢＶを発生する。
【００２１】
また、前面窓ガラスＷには、前面窓ガラスＷの着氷融解防曇手段をなす透明導電性薄膜からなる電気発熱体１９が固着されており、エアコンＥＣＵ１０によりこの電気発熱体１９への通電が断続制御されるようになっている。
【００２２】
そして、車室内には乗員操作のための図示しない操作部材が配置されており、車両窓ガラス着氷融解防曇機能として電気発熱体１９の使用、不使用を設定するための発熱体設定部２０が設けられている。この発熱体設定部２０からの設定信号がエアコンＥＣＵ１０に入力されるようになっている。
【００２３】
一方、ドアＥＣＵ３０からの第１ドア開錠信号はドア錠前３３の回路からワイヤーハーネスにてエアコンＥＣＵ１０に送信するように構成している。また、ドアＥＣＵ３０の受信部３１にリモコンキー３２からの第２ドア開錠信号が受信されると、第１ドア開錠信号をエアコンＥＣＵ１０に送信するとともに第１ドア開錠信号によりドア錠前３３を開錠するように構成している。なお、リモコンキー３２は乗員遠隔操作によりドア錠前３３を開閉する周知のキーレスエントリーシステムである。キーレスエントリーシステムは車両のドア開閉などの制御用のシステムで、車両側に搭載された受信部３１（キーレスエントリー受信部３１）と、運転者が所持するリモコンキー３２に内蔵されたキーレスエントリー送信機からなる。
【００２４】
次に、上記構成において作動を説明する。図２は第１実施形態のエアコンＥＣＵ１０により実行される制御プログラムの概要を示すフローチャートである。
【００２５】
最初に、ステップＳ１００では発熱体設定部２０の設定がオンになっているか判定して、発熱体設定部２０の設定がオンのときにステップＳ１１０に進み、発熱体設定部２０の設定がオフのときはオンになるまで処理を繰り返す。このようにすることで、乗員により着氷融解防曇機能を使用可能にするか設定できる。
【００２６】
次に、ステップＳ１１０では第１ドア開錠信号がオンになっているか判定し、第１ドア開錠信号がオンになっているとステップＳ１２０に進み、オフのときはオンになるまでこの処理を繰り返す。この第１ドア開錠信号により乗員乗車意志を確認できる。
【００２７】
次に、ステップＳ１２０では上述の各センサからの入力値を読み込んで、所定の記憶領域に記憶する。
【００２８】
続いて、ステップＳ１３０では前面窓ガラスＷの着氷の判定をする。前面窓ガラスＷの着氷は前面窓ガラスＷの温度Ａを外気温から算出（推定）し、この温度Ａが所定の温度α（αは例えば、０℃程度）以下の場合は前面窓ガラスＷに着氷があると判定して、ステップＳ１５０に進む。また、所定の温度αよりもこの温度Ａが高い場合はステップＳ１４０に進んで前面窓ガラスＷに曇りがあるか判定する。
【００２９】
次に、ステップＳ１４０では、前面窓ガラスＷ近傍の露点温度を算出し、ステップＳ１３０で算出（推定）した前面窓ガラスＷの温度から露点温度を減じた温度Ｂが所定の温度β（βの温度範囲は例えば、３℃程度）以内であるか判定する。温度Ｂが温度β以内の場合は前面窓ガラスＷに曇りが発生する条件であると判定してステップＳ１５０に進み、温度Ｂが温度βより大きいときは前面窓ガラスＷに曇りがないと判定してステップＳ１６０に進む。
【００３０】
続いて、ステップＳ１５０では電気発熱体１９への通電を開始してステップＳ１２０に戻る。
【００３１】
ここで、前面窓ガラスＷ内面付近の相対湿度は、湿度センサ１６により検出される車室内の平均的な湿度と前面窓ガラスＷの温度とにより算出できる。また、前面窓ガラスＷの温度検出のために専用温度センサを設置しても良いが、第１実施形態では、前面窓ガラスＷの温度に影響を及ぼす情報として、内気センサ１１により検出される内気温Ｔｒ、外気センサ１２により検出される外気温Ｔａｍ、日射センサ１３により検出される日射量Ｔｓ、および車速センサ１７により検出される車速Ｖ等のセンサからの入力により、前面窓ガラスＷの温度を推定するようにしている。
【００３２】
次に、ステップＳ１６０では、前面窓ガラスＷの曇りまたは着氷が発生する条件になるまで電気発熱体１９への通電を停止して、この通電停止した状態を次に条件が成立するまで維持する。
【００３３】
次に、本実施形態における作用効果を図３ａ、ｂ、ｃにより説明する。図３ａ、ｂ、ｃは従来技術を波線により、本発明における第１実施形態を実線により示し、電気発熱体１９への通電開始位置を時系列で示す特性図である。
【００３４】
図３ａ、ｂ、ｃの横軸は時間軸であり、図３ａの縦軸は電気発熱体１９への通電のオンとオフを示し、図３ｂの縦軸は前面窓ガラスＷのガラス内面温度を示し、図３ｃは前面窓ガラスＷ内面近傍の相対湿度を示している。また、図３ｂの縦軸は上にいくほどガラス内面温度が高くなり、下にいくほど低くなることを示す。そして、図３ｃの縦軸は上にいくほどガラス内面近傍の相対温度が高くなり、下にいくほど低くなることを示す。
【００３５】
図３ａはドア開錠、乗員乗車およびエンジン始動をそれぞれ時系列で示し、前面窓ガラスＷの電気発熱体１９への通電開始時間を従来技術と本発明の第１実施形態とを比較例示するための特性図である。この電気発熱体１９への通電開始時間をもとに図３ｂ、図３ｃにより本実施形態の効果を説明する。
【００３６】
図３ｂでは前面窓ガラスＷの電気発熱体１９に通電が開始されると前面窓ガラスＷの温度が次第に上昇していくことを示している。本発明の第１実施形態では第１ドア開錠信号を受け取ってから電気発熱体１９に通電が開始されているので、従来技術のエンジンが始動してから電気発熱体１９に通電が開始される場合よりも前面窓ガラスＷの内面温度が早く着氷融解ラインに到達できる。
【００３７】
図３ｃでは前面窓ガラスＷの電気発熱体１９に通電が開始されると前面窓ガラスＷ内面の相対湿度が低下することを示している。図３ｂで説明したように本発明のほうが従来技術よりも前面窓ガラスＷの温度が早く上昇するので、前面窓ガラスＷ近傍の相対湿度も早く低くなることで前面窓ガラスＷ内面の曇りの発生を抑制できる。
【００３８】
以上により、車両の前面窓ガラスＷの視認性が良好になるまでの時間を短縮できるので、前面窓ガラスＷに曇り、着氷または着雪があっても、従来よりも短時間で前面窓ガラスＷの視認性を良くすることができる。
【００３９】
（第２実施形態）
第１実施形態では前面窓ガラスＷの曇り着氷を判定して、曇り、着氷があると判定すると、曇り、着氷がないと判定するまで、電気発熱体１９に電圧を印加するようにした。第２実施形態では、前面窓ガラスＷに曇り、着氷または着雪があるか判定し、バッテリ電圧信号ＢＶが所定の電圧より低いときは電気発熱体１９への通電をオンオフデューティー制御してもよい。
【００４０】
次に、第２実施形態の作動について説明する。図４はエアコンＥＣＵ１０により実行される制御プログラムの概略を示すフローチャートである。なお、フローチャートにおけるステップＳ１００〜Ｓ１４０までは第１実施形態と同じ制御になる。このため、第２実施形態の作動はステップＳ１５０〜ステップＳ１７０について説明する。
【００４１】
ステップＳ１３０にて前面窓ガラスＷに着氷があると判定された場合、または、ステップＳ１４０にて前面窓ガラスＷに曇りがあると判定された場合はステップＳ１５０に進められる。
【００４２】
ステップＳ１５０ではバッテリ電圧センサ１８から得られたバッテリ電圧信号ＢＶが所定の電圧（例えば、１１Ｖ程度）以下か確認する。
【００４３】
バッテリ電圧信号ＢＶが所定の電圧よりも低いときはステップＳ１６０に進み、電気発熱体１９への通電を所定の時間だけオン、所定の時間だけオフにするオンオフ制御を実行する。また、バッテリ電圧信号ＢＶが所定の電圧よりも大きい場合は第１実施形態と同様に電気発熱体１９への通電を開始する。
【００４４】
このようにバッテリ電圧信号ＢＶの値により電気発熱体１９への通電時間を制御して、バッテリＢの電圧が少ないときは電気発熱体１９への通電時間を短くしている。これにより、バッテリＢの充電電圧が極端に低下することを抑制している。なお、前面窓ガラスＷの電気発熱体通電制御装置はバッテリ電圧信号ＢＶの値がステップＳ１５０の電圧よりもさらに低い所定電圧（例えば、１０Ｖ程度）以下になると着氷融解防曇機能を停止する。このようにすることでバッテリＢのエンジン起動のための充電電圧を確保できる。
【００４５】
（第３実施形態）
第１実施形態ではドア錠前３３からの第１ドア開錠信号が入力されることにより、乗員乗車意志を判定した。図５に示すように、第３実施形態ではエンジンＥＣＵ３７にリモコンスターター３９（以下エンジンスターター３９という）からの送信信号を受け取る受信部３８を設け、この受信部３８に遠隔操作によりエンジンスターター３９からの信号が入力されると、エンジンを起動するとともに、エアコンＥＣＵ１０にエンジン起動信号を入力する。
【００４６】
次に、第３実施形態の作動について説明する。第３実施形態ではエンジンスターター３９からのエンジン起動信号を乗員乗車意志とする。つまり、第１、第２実施形態のフローチャートにおいて、ステップＳ１１０の第１ドア開錠信号の代わりにエンジン起動信号を用いるようにする。このため、エンジン起動信号の入力によりステップＳ１２０に進むことになる。また、このステップＳ１１０において、第１ドア開錠信号またはエンジン起動信号のいずれか一方が入力されることにより、条件が成立してステップＳ１２０に進むようにしてもよい。
【００４７】
（他の実施形態）
▲１▼第１、第２実施形態において、乗員乗車意志を車両のドア錠前３３が開錠されると乗員に乗車意志があると判定した。本実施形態では、車両の鍵に前面窓ガラスＷのプレヒートボタンと、エアコンＥＣＵ１０にこのプレヒートボタンからの送信信号を受け取る受信部とを備え、プレヒートボタンの送信信号を受け取ると電気発熱体１９に通電するようにしてもよい。
【００４８】
▲２▼第１、第２実施形態において、前面窓ガラスＷに電気発熱体１９を備えるようにしたが、後席窓ガラス、サイド窓ガラス、ドアミラーに電気発熱体１９を備え、第１〜第３実施形態の制御を実行するようにしてもよい。
【００４９】
▲３▼第１〜第３実施形態において、前面窓ガラスＷの曇り、着氷を内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、日射量Ｔｓ、車速Ｖにより判定するようにしたが、本実施形態では、外気温度または内気温Ｔｒが低いとき（例えば、０℃程度）は外気温Ｔａｍまたは内気温Ｔｒにより判定するようにしてもよい。このようにしても、低外気温、低内気温のときは曇り、着氷が発生する可能性が高いのでよい。
【００５０】
▲４▼第１、第２実施形態において、前面窓ガラスＷの曇り、着氷を内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、日射量Ｔｓ、車速Ｖにより判定するようにしたが、本実施形態では前面窓ガラスＷの温度を検出する窓ガラス温度センサを前面窓ガラスＷに備え、この窓ガラス温度センサにより前面窓ガラスＷの曇り、着氷を判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１、第２実施形態の全体構成を示す概略全体構成図である。
【図２】図１のエアコンＥＣＵ１０の作動を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）は電気発熱体１９の通電開始時間を示す特性図、（ｂ）は前面窓ガラスＷの温度変化を示す特性図、（ｃ）は前面窓ガラスＷ内面近傍の相対湿度の変化を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施形態のエアコンＥＣＵ１０の作動を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３実施形態の全体構成を示す概略全体構成図である。
【符号の説明】
１２…外気温センサ、１９…電気発熱体、３２…リモコンキー、
３３…錠前、３９…リモコンスターター、Ｗ…前面窓ガラス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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