(57)【要約】【課題】車両の窓ガラスに設けられた熱線ヒータを制御するヒータ制御装置において、熱線ヒータの停止時に窓ガラスに付着した氷が解氷できていないこと及び解氷後も無駄に熱線ヒータが作動し続けることを抑制する。【解決手段】車両のフロントガラスには熱線ヒータとしての全面デアイサ５が設けられる。フロントガラスの上部（ルームミラーの裏側辺り）にはフロントガラスの温度を検出するガラス温度センサ４が設けられる。ガラス温度センサ４は、空調装置によるフロントガラスの曇りを防ぐ防曇制御に用いられるセンサである。エアコンＥＣＵ２は、デアイサＳＷ３がオンされたことに基づいて全面デアイサ５の作動を開始し、その後、ガラス温度センサ４が検出する温度が予め定められた解氷温度に達するまで全面デアイサ５を作動させた後、停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、
前記車両の窓ガラス（６）に設けられた熱線ヒータ（５、８）の作動を制御する制御部（２）と、
前記熱線ヒータに近接された、前記窓ガラスの温度を検出する温度センサ（４、９）とを備え、
前記制御部（Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ４５、Ｓ５５、Ｓ６０、）は、前記温度センサが検出する前記温度が、解氷する温度として予め定められた値に達するまで前記熱線ヒータを作動させた後、前記熱線ヒータを停止させるヒータ制御装置（１）。
【請求項２】
前記熱線ヒータ（５）は、前記窓ガラスの全面に熱線を配置した全面ヒータである請求項１に記載のヒータ制御装置。
【請求項３】
前記窓ガラスは前記車両のフロントガラスであり、
前記温度センサは、前記フロントガラスの上部に設けられたルームミラー（７）と同じ前記フロントガラスの左右方向位置、且つ、前記ルームミラーと同じ前記フロントガラスの高さ位置又はそれより高い位置に設けられた請求項１又は２に記載のヒータ制御装置。
【請求項４】
前記温度センサは、前記車両に搭載された空調装置による前記窓ガラスの曇りを防ぐ空調制御に用いられるセンサである請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の窓ガラスに設けられた熱線ヒータを制御するヒータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の窓ガラスに付着した氷を除去する手段として窓ガラスに設けられる熱線ヒータ（デアイサ）が知られている（例えば特許文献１参照）。熱線ヒータにはワイパーを解氷するためのワイパーデアイサがある他、特許文献１に開示のように、極寒冷地や冬季において窓ガラス全面に付着した氷を短時間で解氷するために、窓ガラスの全面に熱線を配置した全面デアイサもある。熱線ヒータによる加熱によって窓ガラスの強度低下や、変形、破損を回避するために、現状では、熱線ヒータの作動開始から一定時間経過した時に自動的に熱線ヒータを停止させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２５１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、熱線ヒータの作動開始から一定時間経過した時に自動的に熱線ヒータを停止させるという制御では、氷の付着量等の条件によってはヒータ停止時には未だ解氷できていない場合や、反対に解氷できているにもかかわらず熱線ヒータが無駄に作動しつづける場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みて、熱線ヒータの停止時に解氷できていないこと及び解氷後も無駄に熱線ヒータが作動し続けることを抑制できるヒータ制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のヒータ制御装置（１）は、
車両に搭載され、
前記車両の窓ガラス（６）に設けられた熱線ヒータ（５、８）の作動を制御する制御部（２）と、
前記熱線ヒータに近接された、前記窓ガラスの温度を検出する温度センサ（４、９）とを備え、
前記制御部（Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ４５、Ｓ５５、Ｓ６０、）は、前記温度センサが検出する前記温度が、解氷する温度として予め定められた値に達するまで前記熱線ヒータを作動させた後、前記熱線ヒータを停止させる。
【０００７】
本発明によれば、窓ガラスの温度が解氷する温度として予め定められた値に達するまで熱線ヒータを作動させた後、熱線ヒータを停止させるので、熱線ヒータの停止時に解氷できていないこと及び解氷後も無駄に熱線ヒータが作動し続けることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ヒータ制御装置の構成図である。
【図２】全面デアイサ及びガラス温度センサが設置されたフロントガラスの正面図である。
【図３】フロントガラス及びルームミラーの側面図である。
【図４】エアコンＥＣＵ（デアイサ制御部）が実行する処理のフローチャートである。
【図５】変形例に係るエアコンＥＣＵが実行する処理のフローチャートである。
【図６】ガラス温度とデアイサ駆動電圧の関係を示した図である。
【図７】フロントガラスの正面図であり、ワイパーデアイサとワイパーデアイサの位置に設置されたガラス温度センサとを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１に示すヒータ制御装置１は全面デアイサ５を制御する装置である。ヒータ制御装置１の構成を説明する前に全面デアイサ５について説明する。
【００１０】
全面デアイサ５は、車両のフロントガラス６（図２参照）に付着した氷を解氷するための、フロントガラス６の全面を加熱する熱線ヒータである。全面デアイサ５は、図２に示すように、フロントガラス６の全面に亘って配置された多数の熱線５１を含んで構成されている。各熱線５１は、フロントガラス６の内部に埋め込まれる形に設けられたとしても良いし、フロントガラス６の表面に設けられたとしても良い。各熱線５１は、車幅方向に数ミリ程度の間隔をおいて相互にほぼ平行かつ上下に延びる状態で配置されている。なお、熱線５１は、上下方向に間隔をおいて車幅方向に延びる状態で配置されたとしても良い。また、熱線５１には、例えば極細径（例えば数ミクロン〜数十ミクロン程度）のタングステンワイヤが用いられる。
【００１１】
さらに、全面デアイサ５は、フロントガラス６の下端に沿って設けられた陽極バスバー（給電用電極）（図示外）と、フロントガラス６の上端に沿って設けられた陰極バスバー（図示外）とを有する。各熱線５１は、下端が陽極バスバーに接続し、上端が陰極バスバーに接続する形で設けられる。
【００１２】
なお、熱線５１は厳密な意味でフロントガラス６の全面に配置されていなくても良く、図２ではフロントガラス６の左右端付近の領域６１には熱線５１が配置されていない例を示している。このように、本明細書においては、窓ガラスの端部付近の領域を除外した領域も「窓ガラスの全面」であるものとする。
【００１３】
次に、ヒータ制御装置１の構成を説明する。ヒータ制御装置１は、車両に搭載され、図１に示すようにエアコンＥＣＵ２とデアイサＳＷ３とガラス温度センサ４とを備えている。デアイサＳＷ３は、車室内の運転席周辺に設けられて、全面デアイサ５の作動をエアコンＥＣＵ２に指示するための、ユーザにより操作されるスイッチ（例えばプッシュスイッチ）である。なお、ヒータ制御装置１は、全面デアイサ５の作動状態を表示する作動表示部（図示外）を備えている。その作動表示部は例えばデアイサＳＷ３の位置に設けられて全面デアイサ５の作動時にデアイサＳＷ３を点灯させる点灯部とすることができる。
【００１４】
デアイサＳＷ３は、他の制御装置を介さないで直接にエアコンＥＣＵ２に接続され、又は他の制御装置を介して間接にエアコンＥＣＵ２に接続されている。そして、デアイサＳＷ３のオン信号は直接に（図１では「Ｉ／Ｏ」と図示）、又は他の制御装置からの通信（図１では「通信」と図示）によりエアコンＥＣＵ２に入力される。
【００１５】
ガラス温度センサ４はフロントガラス６の温度に応じた信号を出力するセンサつまりフロントガラス６の温度を検出するセンサである。ガラス温度センサ４は、図２に示すように、フロントガラス６の上部に設けられている。詳しくは、図３に示すように、フロントガラス６の車室内側の面には、車両の後方を映すルームミラー７の取付部７０が取り付けられている。図２には、正面視略矩形状のルームミラー７をフロントガラス６に投影したときの縁線７１を示している。ルームミラー７は、フロントガラス６の上部における、左右方向（車幅方向）の中央位置に取り付けられている。ガラス温度センサ４は、ルームミラー７のフロントガラス６への取付部７０周辺に設けられている。すなわち、ガラス温度センサ４は、フロントガラス６の左右方向においてはルームミラー７と同じ位置に設けられ、且つ、フロントガラス６の上下方向（高さ方向）においてはルームミラー７と同じかそれより高い位置に設けられている。さらに言い換えると、ルームミラー７が上下左右に傾いていない状態すなわちミラー面の法線方向Ｐ（図３参照）が車両の前後方向Ｑ（図３参照）に平行且つ車幅方向Ｒ（図２参照）に直角な状態で、車両前後方向Ｑに平行にルームミラー７の縁線をフロントガラス６に投影したときに、ガラス温度センサ４は、その投影線７１の下線７２（ルームミラー７の下端に相当）（図２、図３参照）より上側位置、且つ投影線７１の左右の線７３（ルームミラー７の左右端に相当）（図２参照）の間の位置に設けられている。なお、ガラス温度センサ４は、熱線５１に近接した位置に設けられ、具体的には熱線５１が配置された位置又は熱線５１間の領域に設けられる。
【００１６】
ガラス温度センサ４の温度検出原理はどのようなものでも良いが、例えば温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタとすることができる。この場合、ガラス温度センサ４は、フロントガラス６の車室内側の面に直接に又は熱伝道部材を介して間接に接触する形に設けられる。
【００１７】
ガラス温度センサ４は、他の制御装置を介さないで直接にエアコンＥＣＵ２に接続され、又は他の制御装置を介して間接にエアコンＥＣＵ２に接続されている。そして、ガラス温度センサ４の検出信号（電圧値）は直接に（図１では「電圧」と図示）、又は他の制御装置からの通信（図１では「通信」と図示）によりエアコンＥＣＵ２に入力される。
【００１８】
また、ガラス温度センサ４は、エアコンＥＣＵ２が実行する車室内の空調制御の１つである、フロントガラス６の曇りを防ぐ防曇制御に兼用される。ガラス温度センサ４は、防曇制御に必要な各種センサから構成されたセンサユニットを構成するセンサの１つとして設けられている。このセンサユニットが、フロントガラス６の車室内側の上部（ルームミラー７付近）にフロントガラス６に接着する形で設けられている。センサユニットは、ガラス温度センサ４の他に例えば湿度を検出する湿度センサ及び空気温度を検出する空気温度センサを有する。それら湿度センサ、空気温度センサは車室内のフロントガラス６の内面近傍の空気の湿度及び温度を検出するセンサである。
【００１９】
防曇制御として、例えば湿度センサ及び空気温度センサによりフロントガラス６周辺の露点温度を算出し、その露点温度とガラス温度センサ４が検出するガラス温度との比較からフロントガラス６の曇り判定を行う。その曇り判定の結果が曇り有りの場合には例えば空調装置における内外気吸気モードを強制的に外気モードに切り替えたり、吹出モードを、フロントガラス６の内面に空調空気を吹き出すデフロスタモードに切り替えたりする。
【００２０】
エアコンＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、上記防曇制御を含む、車室内の空調の関する各種制御を行う制御装置である。エアコンＥＣＵ２は、空調制御の他に全面デアイサ５の作動を制御する。エアコンＥＣＵ２は、全面デアイサ５の制御に関する構成を有しており、詳しくは、図１に示すようにＳＷ検出部２１と温度検出部２２とデアイサ制御部２３とを有している。
【００２１】
ＳＷ検出部２１はデアイサＳＷ３のオン信号を取得することで、デアイサＳＷ３のオンを検出する部分である。温度検出部２２は、ガラス温度センサ４の検出信号を取得して、その検出信号を予め設定された演算式に適用することによりフロントガラス６の温度を演算する部分である。
【００２２】
デアイサ制御部２３は、全面デアイサ５に供給する駆動電圧等を制御する駆動回路を含み、その駆動回路により全面デアイサ５の作動を制御する部分である。詳しくは、デアイサ制御部２３は図４のフローチャートの処理にしたがって全面デアイサ５を制御する。以下、図４の処理の詳細を説明する。図４の処理は、例えば車両のエンジン始動と同時に開始し、所定周期で繰り返し実行される。図４の処理は、エアコンＥＣＵ２のＲＯＭにプログラムとして記憶されている。
【００２３】
デアイサ制御部２３は、図４の処理を開始すると、ＳＷ検出部２１からデアイサＳＷ３のオンオフ状態を取得して（Ｓ１０）、そのオンオフ状態に基づいてデアイサＳＷ３がオンかオフかを判定する（Ｓ２０）。オフの場合には（Ｓ２０：Ｎｏ）、全面デアイサ５をオフにする（Ｓ６０）。すなわち、今まで全面デアイサ５がオフの場合にはそのオフを維持し、今まで全面デアイサ５がオンの場合には全面デアイサ５への給電を停止させて全面デアイサ５をオフする。また、全面デアイサ５の作動状態を表示する作動表示部の点灯状態を、全面デアイサ５が停止していることを示す状態すなわち非点灯状態にする。Ｓ６０の後、図４の処理を終了する。
【００２４】
一方デアイサＳＷ３のオンの場合には（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、温度検出部２２からフロントガラス６の温度を取得して（Ｓ３０）、そのガラス温度が所定値以下か否かを判断する（Ｓ４０）。この所定値は、解氷する温度として予め定められた値に設定され、例えばフロントガラス６の全面においてフロントガラス６に付着した氷とフロントガラス６との間に水膜ができ、その結果ワイパーの作動によって容易に氷を除去できる温度（例えば５℃）に設定される。
【００２５】
ガラス温度が所定値以下の場合には（Ｓ４０：Ｎｏ）、全面デアイサ５をオンする（Ｓ５０）。すなわち、今まで全面デアイサ５がオフの場合には、駆動回路により全面デアイサ５に予め定めた駆動電圧の供給を開始することで、全面デアイサ５の作動を開始させる。また、今まで全面デアイサ５がオンの場合にはそのオンを継続する。また、本実施形態では、全面デアイサ５に供給する駆動電圧は、ガラス温度にかかわらず一定値とする。さらに、全面デアイサ５の作動状態を表示する作動表示部を、全面デアイサ５が作動していることを示す状態すなわち点灯状態にする。Ｓ５０の後、図４の処理を終了する。
【００２６】
一方、ガラス温度が所定値を超えた場合には（Ｓ４０：Ｎｏ）、全面デアイサ５への給電を停止することで全面デアイサ５の作動を自動的に（デアイサＳＷ３のオフ操作が無くても）停止させる（Ｓ６０）。その後、図４の処理を終了する。
【００２７】
このように、本実施形態では、デアイサＳＷ３のオンにより全面デアイサ５の作動を開始し、その後、ガラス温度が予め定められた解氷温度（所定値）に達するまで作動を継続した後、停止させる。つまり、ガラス温度に応じて全面デアイサ５の作動時間を変化させる。これによって、氷の厚さや外気温等にかかわらず、全面デアイサ５の停止時に未だ解氷できていないということを抑制でき、解氷できずに再度デアイサＳＷ３をオンすることを抑制できる。また、解氷後も無駄に全面デアイサ５が作動し続けることを抑制でき、その結果、フロントガラス６を加熱し過ぎることによるフロントガラス６の強度低下及び消費電力を抑制できる。
【００２８】
また、ガラス温度センサ４は、空調制御に用いられるセンサに兼用されるので、システム構成を簡素化できる。また、ガラス温度センサ４は、ルームミラー７の裏側辺りに設けられるので、運転者の視界の邪魔になるのを抑制できる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、全面デアイサ５の駆動電圧を一定値としていたが、図５、図６のように、ガラス温度に応じて変化させても良い。ここで、図５は、変形例に係るデアイサ制御部２３が実行する処理のフローチャートである。図５において図４の処理と同一処理には同一符号を付している。図５の処理では、Ｓ４０で肯定判断した以降の処理が図４の処理と異なっており、それ以外は図４の処理と同じである。
【００３０】
図５の処理においては、デアイサＳＷ３がオンされ（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、且つガラス温度が所定値以下の場合には（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、ガラス温度に応じた全面デアイサ５の駆動電圧を算出する（Ｓ４５）。詳しくは、図６に示すように、ガラス温度が高いほど小さい駆動電圧を算出する。なお、図６の横軸のガラス温度Ｔは、デアイサＳＷ３がオフからオンに切り替わった時の温度（初期温度）、すなわちデアイサＳＷ３のオン直後の温度でも良いし、現時点の温度でも良い。図６の関係がＲＯＭに記憶されてあり、Ｓ４５では、ＲＯＭに記憶された図６の関係と、Ｓ３０で取得したガラス温度とに基づいて駆動電圧を算出する。
【００３１】
次に、Ｓ４５で算出した駆動電圧で全面デアイサ５を作動させる（Ｓ５５）。Ｓ４５で初期温度に応じた駆動電圧を算出した場合には、全面デアイサ５の作動中は駆動電圧は変化しない。これに対して、Ｓ４５で現時点のガラス温度に応じた駆動電圧を算出した場合には、全面デアイサ５の作動中は時間経過に伴い次第に上昇していくガラス温度に応じて駆動電圧は次第に小さくなる。
【００３２】
これによれば、ガラス温度が低い時には駆動電圧を大きくするので、ガラス温度がＳ４０の所定値に達するまでの時間が長くなってしまうのを抑制できる。また、ガラス温度が高い時には駆動電圧を小さくするので、フロントガラス６に過度な熱がかかってしまうのを抑制でき、フロントガラス６の強度低下を抑制できる。また、ガラス温度に応じて駆動電圧を変化させることで、ガラス温度に応じて全面デアイサ５の作動時間が大きくばらついてしまうのを抑制できる。言い換えると、ガラス温度にかかわらず、全面デアイサ５の作動時間を予め設定した時間（例えば１５分）辺りにそろえることができる。
【００３３】
上記実施形態では、ガラス温度センサは視界を遮らない位置としてルームミラーの裏側としてが、視界を遮らない位置であれば別の場所でもよく例えばワイパーの払拭範囲外のガラス左右方向の端の上部としても良い。また、ガラス温度センサが視界を遮らないような小型のものであれば取り付け位置はどこでも良い。
【００３４】
また、上記実施形態では、全面デアイサの制御に本発明を適用した例を説明したが、熱線ヒータをワイパーの設置箇所に設けたワイパーデアイサ８（図７参照）の制御に本発明を適用しても良い。この場合には、図７に示すように、ワイパーデアイサ８が設けられるフロントガラス６の下端６２付近にガラス温度センサ９を設ければ良い。これによって、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００３５】
また、フロントガラス以外の窓ガラス（例えばリヤガラス）に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１  ヒータ制御装置
２  エアコンＥＣＵ（制御部）
４、９  ガラス温度センサ
５  全面デアイサ（熱線ヒータ）
６  フロントガラス（窓ガラス）
８  ワイパーデアイサ（熱線ヒータ）
【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】
2017114154.tif 000007
【図６】
2017114154.tif 000008
【図７】
2017114154.tif 000009