車両を形成する部品に付着した付着物を除去する除去装置
【課題】電力変換器を搭載した車両において、車両を形成する部品に車両外部から付着した付着物を低コストで除去する。
【解決手段】ハイブリッド車両は、ウィンドシールドガラス７００と昇圧コンバータとを含む。ウィンドシールドガラス７００の下部は、エンジンルーム８４０の内部まで延びている。エンジンルーム８４０には、昇圧コンバータが設けられる。昇圧コンバータは、昇圧用ＩＰＭと、リアクトル３２０とを含む。リアクトル３２０は、昇圧用ＩＰＭがオン／オフされる際に流れる高周波電流の周波数に応じた周波数で振動する。リアクトル３２０は、ケース３２２に固定されて収容される。ケース３２２は、エンジンルーム８４０の内部に設けられたウィンドシールドガラス７００の下部の内面にボルトで直接固定される。
【解決手段】ハイブリッド車両は、ウィンドシールドガラス７００と昇圧コンバータとを含む。ウィンドシールドガラス７００の下部は、エンジンルーム８４０の内部まで延びている。エンジンルーム８４０には、昇圧コンバータが設けられる。昇圧コンバータは、昇圧用ＩＰＭと、リアクトル３２０とを含む。リアクトル３２０は、昇圧用ＩＰＭがオン／オフされる際に流れる高周波電流の周波数に応じた周波数で振動する。リアクトル３２０は、ケース３２２に固定されて収容される。ケース３２２は、エンジンルーム８４０の内部に設けられたウィンドシールドガラス７００の下部の内面にボルトで直接固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を形成する部品に付着した付着物を除去する技術に関し、特に、電力変換器を備えた車両の外装部品に付着した付着物を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
降雨下で自動車を運転する場合、フロントガラス、サイドミラー、背面ガラスに付着する水滴を除去することは自動車を安全に運転する上で必要不可欠である。水滴を除去するために、従来、ガラスやミラーの表面にゴムを押しつけて水滴を拭き取る運動をさせる機械式ワイパーが使用されている。しかし、機械式ワイパーは水滴の拭き取りにゴムを使用するため、紫外線による劣化、摩擦による摩耗が確実に生じ一定期間で取り替える必要がある。さらに、ガラスやミラーに付着した水滴に油が混じっていると、ガラスやミラーの表面には油膜が生じ、油膜で光の干渉現象が起こり極めて視界が悪化する。これらの問題を解決する技術が、たとえば特開平８−１４０８９８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
この公報に開示されたワイパー装置は、自動車におけるウィンドシールドガラス、リアウィンドシールドガラスおよびサイドミラーに設置された超音波振動子と、超音波振動子に駆動信号を送信する高周波発生機とを含む。
【０００４】
この公報に開示されたワイパー装置によると、高周波発生機からの駆動信号により、超音波振動子を、ガラスやミラーの材料に依存した弾性表面波固有振動数に一致する周波数で励振する。このようにすると、ガラスやミラーの表面に弾性表面波振動が生じ水滴の吸着力を低下させると同時に水滴の凝集力を高める。その結果、水滴は球状となり、水滴の自重あるいは走行中の風圧により、ガラスやミラーの表面から水滴を滑り落とすことができる。
【特許文献１】特開平８−１４０８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたワイパー装置においては、水滴を除去するために、超音波振動子と高周波発生機とを別途設ける必要があり、コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電力変換器を搭載した車両において、車両の外形を形成する部品の外面に付着した付着物を低コストで除去することができる除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る除去装置は、車両を形成する部品に車両外部から付着した付着物を除去する。この除去装置は、車両に搭載された電力変換器を構成するスイッチング素子と、スイッチング素子に電気的に接続され、スイッチング素子の動作により高周波電流が流れる導体とを含む。導体は、部品の近傍に設けられる。
【０００８】
第１の発明によると、車両には、電力変換器（インバータやコンバータ）が搭載される。電力変換器を構成するスイッチング素子の動作により、スイッチング素子に電気的に接続される導体に高周波電流が流れる。この導体は、車両を形成する部品（たとえばウィンドシールドガラス、ルーフパネル、サイドミラーなどの外装部品）の近傍に設けられる。そのため、たとえば導体が高周波電流が導体に流れることにより振動する振動体である場合において、導体を部品に固定することにより、部品に付着した付着物（水滴や汚れ）を除去する振動エネルギが導体から部品に伝達される。これにより、高周波電流を発生させる専用の装置を設けることなく、電力変換器を構成するスイッチング素子からの高周波電流を利用して、付着物を除去することができる。その結果、電力変換器を搭載した車両において、車両を形成する部品に車両外部から付着した付着物を低コストで除去することができる除去装置を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る除去装置においては、第１の発明の構成に加えて、導体は、高周波電流が流れることにより振動する振動体であって、部品に固定される。
【００１０】
第２の発明によると、導体は、高周波電流が流れることにより振動する振動体である。この振動体が、車両を形成する部品に固定される。このようにすると、振動体が振動することにより部品も振動し、雨天時などに部品の外面に付着した水滴の吸着力が低下するとともに、水滴の凝集力が高まる。そのため、水滴の自重あるいは走行中の風圧により、部品の外面から水滴を滑り落とすことができる。さらに、振動の周波数が非可聴帯域に含まれる場合には、振動体および振動体に固定された部品が超音波振動する。これにより、部品の外面に付着した水滴を媒体として、部品の外面を超音波洗浄することができる。
【００１１】
第３の発明に係る除去装置においては、第２の発明の構成に加えて、電力変換器は、コンバータである。振動体は、コンバータを構成するリアクトルである。
【００１２】
第３の発明によると、コンバータを構成するリアクトルの振動を利用して、車両を形成する部品を振動させることができる。これにより、車両を形成する部品を振動させる専用の振動体を設ける必要がなく、さらなる低コスト化を図ることができる。
【００１３】
第４の発明に係る除去装置は、第２の発明の構成に加えて、高周波電流の周波数が非可聴帯域に含まれるようにスイッチング素子の動作を制御するための手段をさらに含む。
【００１４】
第４の発明によると、高周波電流の周波数が非可聴帯域に含まれるため、振動体および振動体に固定された部品が超音波振動する。これにより、部品の外面に付着した水滴を媒体として、部品の外面を超音波洗浄することができる。すなわち、部品の外面に付着した油脂などの汚れを、部品の外面に付着した水滴中に乳化させたり拡散させたりして、部品の外面から除去することができる。
【００１５】
第５の発明に係る除去装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、部品は、車両の室内と室外とを区分けするガラス部品およびボデー部品の少なくともいずれかである。
【００１６】
第５の発明によると、車両の室内と室外とを区分けするガラス部品およびボデー部品の少なくともいずれかの外面に付着した付着物を除去することができる。
【００１７】
第６の発明に係る除去装置においては、第１の発明の構成に加えて、部品は、車両の室外に設けられた導電性のサイドミラーである。導体は、コイル状の導線であって、サイドミラーの内面近傍にサイドミラーと接触しない状態で設けられる。
【００１８】
第６の発明によると、コイル状の導線に高周波電流が流れる際、導線の周りに磁力線が発生する。導線はサイドミラーの内面付近に設けられているため、磁力線の影響を受けて導電性のサイドミラーに電流が流れて、サイドミラーが誘導加熱される。誘導加熱によって生じた熱エネルギにより、サイドミラーの外面に付着した水滴が蒸発する。そのため、専用のヒータを設けることなく、サイドミラーを加熱してサイドミラーの外面に付着した水滴を除去することができる。さらに、導線の周りに発生する磁力線によりサイドミラーを誘導加熱するため、導線とサイドミラーとは接触しない状態で設けられ、絶縁されている。そのため、たとえば導線に高電圧の電流が流れる場合であっても、別途専用の感電防止対策をサイドミラーに施す必要がなく、装置全体の簡素化および低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る除去装置が搭載されたハイブリッド車両について説明する。なお、本実施の形態に係る除去装置が搭載される車両は、ハイブリッド車両に限定されず、電気自動車であってもよい。
【００２１】
このハイブリッド車両は、エンジン（図示せず）と、走行用バッテリ１００と、コンデンサ２００と、昇圧コンバータ３００と、コンデンサ４００と、インバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂと、モータジェネレータ６００Ａ，６００Ｂと、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００とを含む。
【００２２】
走行用バッテリ１００は、複数のセルを直列に接続したモジュールをさらに複数直列に接続して形成される二次電池である。走行用バッテリ１００の出力電圧は、従来の補器類の定格電圧（１２ボルト程度）よりも高い値（数百ボルト程度）になる。
【００２３】
コンデンサ２００は、走行用バッテリ１００から供給された直流電力の電圧を平滑化し、その平滑化された直流電力を昇圧コンバータ３００へ供給する。
【００２４】
昇圧コンバータ３００は、コンデンサ２００とコンデンサ４００との間に設けられる。昇圧コンバータ３００は、昇圧用ＩＰＭ３１０と、リアクトル３２０とを含む。
【００２５】
昇圧用ＩＰＭ３１０は、２つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された２つのダイオードとを含む。昇圧用ＩＰＭ３１０は、ＥＣＵ１０００から送信されるキャリア周波数に基づいて、各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）する。
【００２６】
リアクトル３２０は、一方端が走行用バッテリ１００の電源ラインに接続され、他方端が昇圧用ＩＰＭ３１０の２つのＩＧＢＴの中間点に接続される。昇圧用ＩＰＭ３１０の各ＩＧＢＴのゲートがオン／オフされる際、リアクトル３２０には、キャリア周波数に応じた高周波電流が流れる。この高周波電流がリアクトル３２０を流れると、リアクトル３２０は、高周波電流の周波数に応じた周波数で振動する。
【００２７】
昇圧コンバータ３００は、走行用バッテリ１００から供給された直流電圧を、昇圧用ＩＰＭ３１０とリアクトル３２０との協働によって昇圧し、コンデンサ４００に供給する。また、昇圧コンバータ３００は、ハイブリッド車両の回生制動時、モータジェネレータ６００Ａ，６００Ｂによって発電され、インバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂによって変換された直流電圧を、昇圧用ＩＰＭ３１０とリアクトル３２０との協働によって降圧し、走行用バッテリ１００へ供給する。
【００２８】
コンデンサ４００は、昇圧コンバータ３００から供給された直流電力の電圧を平滑化し、その平滑化された直流電力をインバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂへ供給する。
【００２９】
インバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂは、６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオードとを含む。インバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂは、ＥＣＵ１０００からの指令信号に基づいて各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）することにより、走行用バッテリ１００から供給された電流を、直流電流から交流電流に変換し、モータジェネレータ６００Ａ，６００Ｂに供給する。
【００３０】
ＥＣＵ１０００には、ワイパスイッチ１０１０がハーネスなどを介在させて接続されている。ワイパスイッチ１０１０は、ウィンドシールドガラスの外面に付着した水滴や汚れを除去するか否かを車両のユーザが選択するためのスイッチである。ユーザによりワイパスイッチ１０１０がオンされると、ワイパスイッチ１０１０は水滴や汚れの除去を要求する信号をＥＣＵ１０００に送信する。
【００３１】
ＥＣＵ１０００は、車速センサ、シフトポジションセンサ、アクセル開度センサ、ストロークセンサ、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサ（いずれも図示せず）などからの信号、ワイパスイッチ１０１０からの信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムなどに基づいて、ハイブリッド車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
【００３２】
図２を参照して、本実施の形態に係る除去装置の一部を構成するリアクトル３２０の搭載位置について説明する。
【００３３】
ハイブリッド車両の室内と室外とは、フードパネル８００、ルーフパネル８１０、バックドアパネル８２０、ウィンドシールドガラス７００、バックドアガラス７１０などにより区分けされる。ハイブリッド車両の室内は、ダッシュパネル８３０によって、エンジンルーム８４０と、乗員室８５０とに分けられる。
【００３４】
エンジンルーム８４０には、エンジンおよびモータジェネレータ６００Ａ，６００Ｂの他に、昇圧用ＩＰＭ３１０やインバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂが搭載される。ウィンドシールドガラス７００の下部は、エンジンルーム８４０の内部まで延びている。
【００３５】
リアクトル３２０は、ケース３２２に固定されて収容される。ケース３２２は、エンジンルーム８４０の内部に設けられたウィンドシールドガラス７００の下部の内面にボルトで直接固定される。なお、ケース３２２をウィンドシールドガラス７００の下部の内面に接着剤で固定してもよい。
【００３６】
図３を参照して、本実施の形態に係るＥＣＵ１０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００３７】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ１０００は、ワイパスイッチ１０１０からの信号に基づいて、ワイパスイッチ１０１０がオンされたか否かを判断する。ワイパスイッチ１０１０がオンされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【００３８】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１０００は、キャリア周波数を超音波洗浄領域に含まれる超音波周波数Ｆ（１）に設定する。なお、ここでいう超音波洗浄領域とは、ウィンドシールドガラス７００の外面に付着した雨滴を媒体として、ウィンドシールドガラス７００の外面を超音波洗浄するのに適した非可聴周波数帯域（たとえば２０〜３０ｋＨｚ程度）を意味するものとする。
【００３９】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１０００は、キャリア周波数をＳ１０２で設定した周波数Ｆ（１）よりも低い周波数Ｆ（２）に設定する。
【００４０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る除去装置の作用について説明する。
【００４１】
雨天時などで、ワイパスイッチ１０１０がオンされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、昇圧用ＩＰＭ３１０のキャリア周波数が超音波洗浄領域に含まれる超音波周波数Ｆ（１）に設定され（Ｓ１０２）、超音波周波数Ｆ（１）の交流成分を含む高周波電流が流れる。この高周波電流がリアクトル３２０を流れると、リアクトル３２０は、超音波周波数Ｆ（１）で振動する。リアクトル３２０はケース３２２を経由してウィンドシールドガラス７００に固定されているため、図４の矢印Ａに示すように、リアクトル３２０の振動がケース３２２を経由してウィンドシールドガラス７００に伝達される。
【００４２】
これにより、図４の矢印Ｂに示すように、雨天時に降ってきた水滴をウィンドシールドガラス７００に付着させずにはじき飛ばすことができる。
【００４３】
さらに、図４の矢印Ｃに示すように、ウィンドシールドガラス７００に付着した水滴の凝集力を高めて球状とし、水滴の自重あるいは走行中の風圧により、ウィンドシールドガラス７００から滑り落とすことができる。
【００４４】
さらに、ウィンドシールドガラス７００が超音波周波数Ｆ（１）で振動するため、ウィンドシールドガラス７００の外面に付着した油脂などの汚れを、水滴中に乳化させたり拡散させたりして、ウィンドシールドガラス７００の外面を超音波洗浄することができる。これにより、雨天時の前方視界を良くすることができる。
【００４５】
一方、晴天時などで、ワイパスイッチ１０１０がオフされている場合（Ｓ１００にてＮＯ）には、キャリア周波数が超音波周波数Ｆ（１）よりも低い周波数Ｆ（２）に設定される（Ｓ１０４）ため、昇圧用ＩＰＭ３１０のスイッチング損失および温度上昇が抑制される。
【００４６】
なお、リアクトル３２０は昇圧用ＩＰＭ３１０と同じエンジンルーム８４０内に設けられるため、リアクトル３２０と昇圧用ＩＰＭ３１０と接続するハーネスの簡素化を図ることができる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態に係る除去装置によれば、昇圧コンバータを構成するリアクトルをウィンドシールドガラスに固定する。このリアクトルは、昇圧コンバータを構成する昇圧用ＩＰＭのスイッチング動作により生じる高周波電流により振動する。リアクトルの振動はウィンドシールドガラスに振動が伝達され、この振動によりウィンドシールドガラスの外面に付着した水滴や汚れが除去される。これにより、高周波電流を発生させる専用の装置および専用の振動体を設けることなく、ウィンドシールドガラスの外面に付着した雨滴や汚れを低コストで除去することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、図３のフローチャートで、ワイパスイッチ１０１０がオンされているか否かによってキャリア周波数を変更する場合について説明したが、昇圧用ＩＰＭ３１０の制御要件や耐熱要件を満足するのであれば、ワイパスイッチ１０１０がオンされているか否かに関わらず、キャリア周波数を常に超音波周波数Ｆ（１）に設定するようにしてもよい。
【００４９】
＜第１の実施の形態の変形例＞
第１の実施の形態において、リアクトル３２０をウィンドシールドガラス７００以外の部品に固定するようにしてもよい。
【００５０】
たとえば、図５に示すように、リアクトル３２０を、エンジンルーム８４０内におけるフードパネル８００の内面に固定してもよい。これにより、上述の第１の実施の形態と同様に、リアクトル３２０と昇圧用ＩＰＭ３１０とを接続するハーネスの簡素化を図りつつ、フードパネル８００の外面を洗浄することができ、洗車に必要なユーザの労力を軽減することができる。
【００５１】
また、図６に示すように、リアクトル３２０をルーフパネル８１０の内面に固定してもよい。これにより、表面積の大きいルーフパネル８１０を振動させて、広い範囲を洗浄することができるため、洗車に必要なユーザの労力をより効果的に軽減することができる。
【００５２】
また、図７に示すように、リアクトル３２０を複数に分割し、ウィンドシールドガラス７００、フードパネル８００およびルーフパネル８１０に固定するようにしてもよい。これにより、ハイブリッド車両の外面全体を洗浄することができる。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
図８を参照して、本実施の形態に係る除去装置について説明する。本実施の形態に係る除去装置が搭載されたハイブリッド車両は、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と比較して、ＥＣＵ１０００、ワイパスイッチ１０１０に代えて、ＥＣＵ２０００、ミラーワイパスイッチ２０１０を含む点、サイドミラー９００およびコイル２０２０をさらに含む点が異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００５４】
サイドミラー９００は、後方確認用のミラーであり、左右のフロントドア（図示せず）の前側の外面にそれぞれ設けられる。なお、図８には、左右いずれか一方のサイドミラー９００のみが示されている。サイドミラー９００は、銀などの導電性の金属膜が外面に施された鏡面部９１０と、樹脂などで形成されるボデー部９２０とを含む。
【００５５】
コイル２０２０は、鏡面部９１０とボデー部９２０とで囲まれたサイドミラー９００の内部空間の鏡面部９１０の内面付近に、鏡面部９１０に接触しない状態で設けられる。コイル２０２０は、一方端がリアクトル３２０に接続され、他方端が走行用バッテリ１００の電源ラインに接続される。昇圧用ＩＰＭ３１０の各ＩＧＢＴのゲートがオン／オフされると、コイル２０２０には、リアクトル３２０を経由して、キャリア周波数に応じた高周波電流が流れる。なお、昇圧用ＩＰＭ３１０やインバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂのスイッチングにより高周波電流が流れる場所であれば、コイル２０２０が設けられる場所がリアクトル３２０と走行用バッテリ１００との間であることに限定されない。
【００５６】
ＥＣＵ２０００には、ミラーワイパスイッチ２０１０がハーネスなどを介在させて接続されている。ミラーワイパスイッチ２０１０は、サイドミラー９００の鏡面部９１０の外面に付着した水滴の除去を車両のユーザが選択するためのスイッチである。ユーザによりミラーワイパスイッチ２０１０がオンされると、ミラーワイパスイッチ２０１０は水滴の除去を要求する信号をＥＣＵ２０００に送信する。
【００５７】
ＥＣＵ２０００は、車速センサ、シフトポジションセンサ、アクセル開度センサ、ストロークセンサ、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサなどからの信号、ワイパスイッチ１０１０からの信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムなどに基づいて、ハイブリッド車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
【００５８】
図９を参照して、本実施の形態に係るＥＣＵ２０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００５９】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ２０００は、ミラーワイパスイッチ２０１０からの信号に基づいて、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされたか否かを判断する。ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。そうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２０４に移される。
【００６０】
Ｓ２０２にて、ＥＣＵ２０００は、キャリア周波数を誘導加熱領域に含まれる周波数Ｆ（３）に設定する。なお、ここでいう誘導加熱領域とは、コイル２０２０を流れる電流による誘導加熱により、鏡面部９１０の外面に付着した水滴が蒸発するのに十分な熱エネルギを鏡面部９１０に生じさせるのに適した高周波数帯域を意味するものとする。
【００６１】
Ｓ２０４にて、ＥＣＵ２０００は、キャリア周波数をＳ２０２で設定した周波数Ｆ（３）よりも低い周波数Ｆ（４）に設定する。
【００６２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る除去装置の作用について説明する。
【００６３】
雨天時などで、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、キャリア周波数が誘導加熱領域に含まれる周波数Ｆ（３）に設定され（Ｓ２０２）、周波数Ｆ（３）の交流成分を含む高周波電流が流れる。この高周波電流がコイル２０２０を流れると、コイル２０２０周りに磁力線が発生する。この磁力線の影響を受けて、鏡面部９１０の外面に施された金属膜に電流が流れ、この電流のジュール熱により鏡面部９１０の金属膜が加熱（すなわち誘導加熱）される。
【００６４】
そのため、図１０の矢印Ｅに示すように、加熱された鏡面部９１０の熱エネルギが鏡面部９１０の外面に付着した水滴に伝達され、やがて、図１０の矢印Ｆに示すように、水滴が蒸発する。これにより、専用のヒータを設けることなく、鏡面部９１０の水滴を除去することができる。さらに、冬季には、鏡面部９１０の熱エネルギによって鏡面部９１０の凍結を防止することもできる。これにより、雨天時や冬季においても、後方確認を適切に行なうことができる。
【００６５】
一方、ミラーワイパスイッチ２０１０がオフされている場合（Ｓ２００にてＮＯ）には、キャリア周波数が周波数Ｆ（３）よりも低い周波数Ｆ（４）に設定される（Ｓ２０４）ため、昇圧用ＩＰＭ３１０のスイッチング損失および温度上昇が抑制される。
【００６６】
さらに、定格電圧が１２ボルト程度の低電圧のヒータで鏡面部９１０を加熱する場合に比べて、走行用バッテリ１００の高い出力電圧を低電圧に降圧するためのＤＣ／ＤＣコンバータも不要となるため、より低コスト化を図ることができる。
【００６７】
さらに、コイル２０２０は、鏡面部９１０に接触しない状態で設けられ、コイル２０２０と鏡面部９１０とは絶縁されている。そのため、たとえばヒータを鏡面に接するように設けて走行用バッテリ１００の高い出力電圧でヒータを駆動する場合に比べて、別途専用の感電防止対策を鏡面部９１０に施す必要がなく、除去装置全体の簡素化および低コスト化を図ることができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態に係る除去装置によれば、昇圧コンバータと走行用バッテリとの間にコイルを設け、そのコイルを金属膜が施された鏡面部の内面付近に設けた。そのため、昇圧コンバータを構成する昇圧用ＩＰＭのスイッチング動作により生じる高周波電流がコイルを流れる際に、鏡面部が誘導加熱される。そのため、高周波電流を発生させる専用の装置および専用のヒータを設けることなく、サイドミラーの鏡面部の外面に付着した水滴を低コストで除去することができる。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、図９のフローチャートで、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされているか否かによってキャリア周波数を変更する場合について説明したが、本発明に係る除去装置においては、必ずしもキャリア周波数を変更する必要はない。たとえば、サイドミラー９００やコイル２０２０の耐熱要件を満足するのであれば、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされているか否かに関わらず、キャリア周波数を周波数Ｆ（３）に設定するようにしてもよい。また、走行用バッテリ１００とリアクトル３２０とを、コイル２０２０を経由せずに接続する状態とコイル２０２０を経由して接続する状態とを切り換えるリレーを設け、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされている場合にのみ、高周波電流がコイル２０２０に電流が流れるようにリレーを制御してもよい。
【００７０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る除去装置が搭載される車両のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る除去装置を構成するリアクトルの搭載位置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る除去装置の作用を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る除去装置を構成するリアクトルの搭載位置を示す図（その１）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る除去装置を構成するリアクトルの搭載位置を示す図（その２）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る除去装置を構成するリアクトルの搭載位置を示す図（その３）である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る除去装置が搭載される車両のブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る除去装置の作用を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００ 走行用バッテリ、２００ コンデンサ、３００ 昇圧コンバータ、３２０ リアクトル、３２２ ケース、４００ コンデンサ、５００Ａ，５００Ｂ インバータ用ＩＰＭ、６００Ａ，６００Ｂ モータジェネレータ、７００ ウィンドシールドガラス、７１０ バックドアガラス、８００ フードパネル、８１０ ルーフパネル、８２０ バックドアパネル、８３０ ダッシュパネル、８４０ エンジンルーム、８５０ 乗員室、９００ サイドミラー、９１０ 鏡面部、９２０ ボデー部、１０００ ＥＣＵ、１０１０ ワイパスイッチ、２０１０ ミラーワイパスイッチ、２０２０ コイル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を形成する部品に付着した付着物を除去する技術に関し、特に、電力変換器を備えた車両の外装部品に付着した付着物を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
降雨下で自動車を運転する場合、フロントガラス、サイドミラー、背面ガラスに付着する水滴を除去することは自動車を安全に運転する上で必要不可欠である。水滴を除去するために、従来、ガラスやミラーの表面にゴムを押しつけて水滴を拭き取る運動をさせる機械式ワイパーが使用されている。しかし、機械式ワイパーは水滴の拭き取りにゴムを使用するため、紫外線による劣化、摩擦による摩耗が確実に生じ一定期間で取り替える必要がある。さらに、ガラスやミラーに付着した水滴に油が混じっていると、ガラスやミラーの表面には油膜が生じ、油膜で光の干渉現象が起こり極めて視界が悪化する。これらの問題を解決する技術が、たとえば特開平８−１４０８９８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
この公報に開示されたワイパー装置は、自動車におけるウィンドシールドガラス、リアウィンドシールドガラスおよびサイドミラーに設置された超音波振動子と、超音波振動子に駆動信号を送信する高周波発生機とを含む。
【０００４】
この公報に開示されたワイパー装置によると、高周波発生機からの駆動信号により、超音波振動子を、ガラスやミラーの材料に依存した弾性表面波固有振動数に一致する周波数で励振する。このようにすると、ガラスやミラーの表面に弾性表面波振動が生じ水滴の吸着力を低下させると同時に水滴の凝集力を高める。その結果、水滴は球状となり、水滴の自重あるいは走行中の風圧により、ガラスやミラーの表面から水滴を滑り落とすことができる。
【特許文献１】特開平８−１４０８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたワイパー装置においては、水滴を除去するために、超音波振動子と高周波発生機とを別途設ける必要があり、コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電力変換器を搭載した車両において、車両の外形を形成する部品の外面に付着した付着物を低コストで除去することができる除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る除去装置は、車両を形成する部品に車両外部から付着した付着物を除去する。この除去装置は、車両に搭載された電力変換器を構成するスイッチング素子と、スイッチング素子に電気的に接続され、スイッチング素子の動作により高周波電流が流れる導体とを含む。導体は、部品の近傍に設けられる。
【０００８】
第１の発明によると、車両には、電力変換器（インバータやコンバータ）が搭載される。電力変換器を構成するスイッチング素子の動作により、スイッチング素子に電気的に接続される導体に高周波電流が流れる。この導体は、車両を形成する部品（たとえばウィンドシールドガラス、ルーフパネル、サイドミラーなどの外装部品）の近傍に設けられる。そのため、たとえば導体が高周波電流が導体に流れることにより振動する振動体である場合において、導体を部品に固定することにより、部品に付着した付着物（水滴や汚れ）を除去する振動エネルギが導体から部品に伝達される。これにより、高周波電流を発生させる専用の装置を設けることなく、電力変換器を構成するスイッチング素子からの高周波電流を利用して、付着物を除去することができる。その結果、電力変換器を搭載した車両において、車両を形成する部品に車両外部から付着した付着物を低コストで除去することができる除去装置を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る除去装置においては、第１の発明の構成に加えて、導体は、高周波電流が流れることにより振動する振動体であって、部品に固定される。
【００１０】
第２の発明によると、導体は、高周波電流が流れることにより振動する振動体である。この振動体が、車両を形成する部品に固定される。このようにすると、振動体が振動することにより部品も振動し、雨天時などに部品の外面に付着した水滴の吸着力が低下するとともに、水滴の凝集力が高まる。そのため、水滴の自重あるいは走行中の風圧により、部品の外面から水滴を滑り落とすことができる。さらに、振動の周波数が非可聴帯域に含まれる場合には、振動体および振動体に固定された部品が超音波振動する。これにより、部品の外面に付着した水滴を媒体として、部品の外面を超音波洗浄することができる。
【００１１】
第３の発明に係る除去装置においては、第２の発明の構成に加えて、電力変換器は、コンバータである。振動体は、コンバータを構成するリアクトルである。
【００１２】
第３の発明によると、コンバータを構成するリアクトルの振動を利用して、車両を形成する部品を振動させることができる。これにより、車両を形成する部品を振動させる専用の振動体を設ける必要がなく、さらなる低コスト化を図ることができる。
【００１３】
第４の発明に係る除去装置は、第２の発明の構成に加えて、高周波電流の周波数が非可聴帯域に含まれるようにスイッチング素子の動作を制御するための手段をさらに含む。
【００１４】
第４の発明によると、高周波電流の周波数が非可聴帯域に含まれるため、振動体および振動体に固定された部品が超音波振動する。これにより、部品の外面に付着した水滴を媒体として、部品の外面を超音波洗浄することができる。すなわち、部品の外面に付着した油脂などの汚れを、部品の外面に付着した水滴中に乳化させたり拡散させたりして、部品の外面から除去することができる。
【００１５】
第５の発明に係る除去装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、部品は、車両の室内と室外とを区分けするガラス部品およびボデー部品の少なくともいずれかである。
【００１６】
第５の発明によると、車両の室内と室外とを区分けするガラス部品およびボデー部品の少なくともいずれかの外面に付着した付着物を除去することができる。
【００１７】
第６の発明に係る除去装置においては、第１の発明の構成に加えて、部品は、車両の室外に設けられた導電性のサイドミラーである。導体は、コイル状の導線であって、サイドミラーの内面近傍にサイドミラーと接触しない状態で設けられる。
【００１８】
第６の発明によると、コイル状の導線に高周波電流が流れる際、導線の周りに磁力線が発生する。導線はサイドミラーの内面付近に設けられているため、磁力線の影響を受けて導電性のサイドミラーに電流が流れて、サイドミラーが誘導加熱される。誘導加熱によって生じた熱エネルギにより、サイドミラーの外面に付着した水滴が蒸発する。そのため、専用のヒータを設けることなく、サイドミラーを加熱してサイドミラーの外面に付着した水滴を除去することができる。さらに、導線の周りに発生する磁力線によりサイドミラーを誘導加熱するため、導線とサイドミラーとは接触しない状態で設けられ、絶縁されている。そのため、たとえば導線に高電圧の電流が流れる場合であっても、別途専用の感電防止対策をサイドミラーに施す必要がなく、装置全体の簡素化および低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る除去装置が搭載されたハイブリッド車両について説明する。なお、本実施の形態に係る除去装置が搭載される車両は、ハイブリッド車両に限定されず、電気自動車であってもよい。
【００２１】
このハイブリッド車両は、エンジン（図示せず）と、走行用バッテリ１００と、コンデンサ２００と、昇圧コンバータ３００と、コンデンサ４００と、インバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂと、モータジェネレータ６００Ａ，６００Ｂと、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００とを含む。
【００２２】
走行用バッテリ１００は、複数のセルを直列に接続したモジュールをさらに複数直列に接続して形成される二次電池である。走行用バッテリ１００の出力電圧は、従来の補器類の定格電圧（１２ボルト程度）よりも高い値（数百ボルト程度）になる。
【００２３】
コンデンサ２００は、走行用バッテリ１００から供給された直流電力の電圧を平滑化し、その平滑化された直流電力を昇圧コンバータ３００へ供給する。
【００２４】
昇圧コンバータ３００は、コンデンサ２００とコンデンサ４００との間に設けられる。昇圧コンバータ３００は、昇圧用ＩＰＭ３１０と、リアクトル３２０とを含む。
【００２５】
昇圧用ＩＰＭ３１０は、２つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された２つのダイオードとを含む。昇圧用ＩＰＭ３１０は、ＥＣＵ１０００から送信されるキャリア周波数に基づいて、各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）する。
【００２６】
リアクトル３２０は、一方端が走行用バッテリ１００の電源ラインに接続され、他方端が昇圧用ＩＰＭ３１０の２つのＩＧＢＴの中間点に接続される。昇圧用ＩＰＭ３１０の各ＩＧＢＴのゲートがオン／オフされる際、リアクトル３２０には、キャリア周波数に応じた高周波電流が流れる。この高周波電流がリアクトル３２０を流れると、リアクトル３２０は、高周波電流の周波数に応じた周波数で振動する。
【００２７】
昇圧コンバータ３００は、走行用バッテリ１００から供給された直流電圧を、昇圧用ＩＰＭ３１０とリアクトル３２０との協働によって昇圧し、コンデンサ４００に供給する。また、昇圧コンバータ３００は、ハイブリッド車両の回生制動時、モータジェネレータ６００Ａ，６００Ｂによって発電され、インバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂによって変換された直流電圧を、昇圧用ＩＰＭ３１０とリアクトル３２０との協働によって降圧し、走行用バッテリ１００へ供給する。
【００２８】
コンデンサ４００は、昇圧コンバータ３００から供給された直流電力の電圧を平滑化し、その平滑化された直流電力をインバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂへ供給する。
【００２９】
インバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂは、６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオードとを含む。インバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂは、ＥＣＵ１０００からの指令信号に基づいて各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）することにより、走行用バッテリ１００から供給された電流を、直流電流から交流電流に変換し、モータジェネレータ６００Ａ，６００Ｂに供給する。
【００３０】
ＥＣＵ１０００には、ワイパスイッチ１０１０がハーネスなどを介在させて接続されている。ワイパスイッチ１０１０は、ウィンドシールドガラスの外面に付着した水滴や汚れを除去するか否かを車両のユーザが選択するためのスイッチである。ユーザによりワイパスイッチ１０１０がオンされると、ワイパスイッチ１０１０は水滴や汚れの除去を要求する信号をＥＣＵ１０００に送信する。
【００３１】
ＥＣＵ１０００は、車速センサ、シフトポジションセンサ、アクセル開度センサ、ストロークセンサ、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサ（いずれも図示せず）などからの信号、ワイパスイッチ１０１０からの信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムなどに基づいて、ハイブリッド車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
【００３２】
図２を参照して、本実施の形態に係る除去装置の一部を構成するリアクトル３２０の搭載位置について説明する。
【００３３】
ハイブリッド車両の室内と室外とは、フードパネル８００、ルーフパネル８１０、バックドアパネル８２０、ウィンドシールドガラス７００、バックドアガラス７１０などにより区分けされる。ハイブリッド車両の室内は、ダッシュパネル８３０によって、エンジンルーム８４０と、乗員室８５０とに分けられる。
【００３４】
エンジンルーム８４０には、エンジンおよびモータジェネレータ６００Ａ，６００Ｂの他に、昇圧用ＩＰＭ３１０やインバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂが搭載される。ウィンドシールドガラス７００の下部は、エンジンルーム８４０の内部まで延びている。
【００３５】
リアクトル３２０は、ケース３２２に固定されて収容される。ケース３２２は、エンジンルーム８４０の内部に設けられたウィンドシールドガラス７００の下部の内面にボルトで直接固定される。なお、ケース３２２をウィンドシールドガラス７００の下部の内面に接着剤で固定してもよい。
【００３６】
図３を参照して、本実施の形態に係るＥＣＵ１０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００３７】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ１０００は、ワイパスイッチ１０１０からの信号に基づいて、ワイパスイッチ１０１０がオンされたか否かを判断する。ワイパスイッチ１０１０がオンされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【００３８】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１０００は、キャリア周波数を超音波洗浄領域に含まれる超音波周波数Ｆ（１）に設定する。なお、ここでいう超音波洗浄領域とは、ウィンドシールドガラス７００の外面に付着した雨滴を媒体として、ウィンドシールドガラス７００の外面を超音波洗浄するのに適した非可聴周波数帯域（たとえば２０〜３０ｋＨｚ程度）を意味するものとする。
【００３９】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１０００は、キャリア周波数をＳ１０２で設定した周波数Ｆ（１）よりも低い周波数Ｆ（２）に設定する。
【００４０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る除去装置の作用について説明する。
【００４１】
雨天時などで、ワイパスイッチ１０１０がオンされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、昇圧用ＩＰＭ３１０のキャリア周波数が超音波洗浄領域に含まれる超音波周波数Ｆ（１）に設定され（Ｓ１０２）、超音波周波数Ｆ（１）の交流成分を含む高周波電流が流れる。この高周波電流がリアクトル３２０を流れると、リアクトル３２０は、超音波周波数Ｆ（１）で振動する。リアクトル３２０はケース３２２を経由してウィンドシールドガラス７００に固定されているため、図４の矢印Ａに示すように、リアクトル３２０の振動がケース３２２を経由してウィンドシールドガラス７００に伝達される。
【００４２】
これにより、図４の矢印Ｂに示すように、雨天時に降ってきた水滴をウィンドシールドガラス７００に付着させずにはじき飛ばすことができる。
【００４３】
さらに、図４の矢印Ｃに示すように、ウィンドシールドガラス７００に付着した水滴の凝集力を高めて球状とし、水滴の自重あるいは走行中の風圧により、ウィンドシールドガラス７００から滑り落とすことができる。
【００４４】
さらに、ウィンドシールドガラス７００が超音波周波数Ｆ（１）で振動するため、ウィンドシールドガラス７００の外面に付着した油脂などの汚れを、水滴中に乳化させたり拡散させたりして、ウィンドシールドガラス７００の外面を超音波洗浄することができる。これにより、雨天時の前方視界を良くすることができる。
【００４５】
一方、晴天時などで、ワイパスイッチ１０１０がオフされている場合（Ｓ１００にてＮＯ）には、キャリア周波数が超音波周波数Ｆ（１）よりも低い周波数Ｆ（２）に設定される（Ｓ１０４）ため、昇圧用ＩＰＭ３１０のスイッチング損失および温度上昇が抑制される。
【００４６】
なお、リアクトル３２０は昇圧用ＩＰＭ３１０と同じエンジンルーム８４０内に設けられるため、リアクトル３２０と昇圧用ＩＰＭ３１０と接続するハーネスの簡素化を図ることができる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態に係る除去装置によれば、昇圧コンバータを構成するリアクトルをウィンドシールドガラスに固定する。このリアクトルは、昇圧コンバータを構成する昇圧用ＩＰＭのスイッチング動作により生じる高周波電流により振動する。リアクトルの振動はウィンドシールドガラスに振動が伝達され、この振動によりウィンドシールドガラスの外面に付着した水滴や汚れが除去される。これにより、高周波電流を発生させる専用の装置および専用の振動体を設けることなく、ウィンドシールドガラスの外面に付着した雨滴や汚れを低コストで除去することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、図３のフローチャートで、ワイパスイッチ１０１０がオンされているか否かによってキャリア周波数を変更する場合について説明したが、昇圧用ＩＰＭ３１０の制御要件や耐熱要件を満足するのであれば、ワイパスイッチ１０１０がオンされているか否かに関わらず、キャリア周波数を常に超音波周波数Ｆ（１）に設定するようにしてもよい。
【００４９】
＜第１の実施の形態の変形例＞
第１の実施の形態において、リアクトル３２０をウィンドシールドガラス７００以外の部品に固定するようにしてもよい。
【００５０】
たとえば、図５に示すように、リアクトル３２０を、エンジンルーム８４０内におけるフードパネル８００の内面に固定してもよい。これにより、上述の第１の実施の形態と同様に、リアクトル３２０と昇圧用ＩＰＭ３１０とを接続するハーネスの簡素化を図りつつ、フードパネル８００の外面を洗浄することができ、洗車に必要なユーザの労力を軽減することができる。
【００５１】
また、図６に示すように、リアクトル３２０をルーフパネル８１０の内面に固定してもよい。これにより、表面積の大きいルーフパネル８１０を振動させて、広い範囲を洗浄することができるため、洗車に必要なユーザの労力をより効果的に軽減することができる。
【００５２】
また、図７に示すように、リアクトル３２０を複数に分割し、ウィンドシールドガラス７００、フードパネル８００およびルーフパネル８１０に固定するようにしてもよい。これにより、ハイブリッド車両の外面全体を洗浄することができる。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
図８を参照して、本実施の形態に係る除去装置について説明する。本実施の形態に係る除去装置が搭載されたハイブリッド車両は、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と比較して、ＥＣＵ１０００、ワイパスイッチ１０１０に代えて、ＥＣＵ２０００、ミラーワイパスイッチ２０１０を含む点、サイドミラー９００およびコイル２０２０をさらに含む点が異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００５４】
サイドミラー９００は、後方確認用のミラーであり、左右のフロントドア（図示せず）の前側の外面にそれぞれ設けられる。なお、図８には、左右いずれか一方のサイドミラー９００のみが示されている。サイドミラー９００は、銀などの導電性の金属膜が外面に施された鏡面部９１０と、樹脂などで形成されるボデー部９２０とを含む。
【００５５】
コイル２０２０は、鏡面部９１０とボデー部９２０とで囲まれたサイドミラー９００の内部空間の鏡面部９１０の内面付近に、鏡面部９１０に接触しない状態で設けられる。コイル２０２０は、一方端がリアクトル３２０に接続され、他方端が走行用バッテリ１００の電源ラインに接続される。昇圧用ＩＰＭ３１０の各ＩＧＢＴのゲートがオン／オフされると、コイル２０２０には、リアクトル３２０を経由して、キャリア周波数に応じた高周波電流が流れる。なお、昇圧用ＩＰＭ３１０やインバータ用ＩＰＭ５００Ａ，５００Ｂのスイッチングにより高周波電流が流れる場所であれば、コイル２０２０が設けられる場所がリアクトル３２０と走行用バッテリ１００との間であることに限定されない。
【００５６】
ＥＣＵ２０００には、ミラーワイパスイッチ２０１０がハーネスなどを介在させて接続されている。ミラーワイパスイッチ２０１０は、サイドミラー９００の鏡面部９１０の外面に付着した水滴の除去を車両のユーザが選択するためのスイッチである。ユーザによりミラーワイパスイッチ２０１０がオンされると、ミラーワイパスイッチ２０１０は水滴の除去を要求する信号をＥＣＵ２０００に送信する。
【００５７】
ＥＣＵ２０００は、車速センサ、シフトポジションセンサ、アクセル開度センサ、ストロークセンサ、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサなどからの信号、ワイパスイッチ１０１０からの信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムなどに基づいて、ハイブリッド車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
【００５８】
図９を参照して、本実施の形態に係るＥＣＵ２０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００５９】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ２０００は、ミラーワイパスイッチ２０１０からの信号に基づいて、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされたか否かを判断する。ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。そうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２０４に移される。
【００６０】
Ｓ２０２にて、ＥＣＵ２０００は、キャリア周波数を誘導加熱領域に含まれる周波数Ｆ（３）に設定する。なお、ここでいう誘導加熱領域とは、コイル２０２０を流れる電流による誘導加熱により、鏡面部９１０の外面に付着した水滴が蒸発するのに十分な熱エネルギを鏡面部９１０に生じさせるのに適した高周波数帯域を意味するものとする。
【００６１】
Ｓ２０４にて、ＥＣＵ２０００は、キャリア周波数をＳ２０２で設定した周波数Ｆ（３）よりも低い周波数Ｆ（４）に設定する。
【００６２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る除去装置の作用について説明する。
【００６３】
雨天時などで、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、キャリア周波数が誘導加熱領域に含まれる周波数Ｆ（３）に設定され（Ｓ２０２）、周波数Ｆ（３）の交流成分を含む高周波電流が流れる。この高周波電流がコイル２０２０を流れると、コイル２０２０周りに磁力線が発生する。この磁力線の影響を受けて、鏡面部９１０の外面に施された金属膜に電流が流れ、この電流のジュール熱により鏡面部９１０の金属膜が加熱（すなわち誘導加熱）される。
【００６４】
そのため、図１０の矢印Ｅに示すように、加熱された鏡面部９１０の熱エネルギが鏡面部９１０の外面に付着した水滴に伝達され、やがて、図１０の矢印Ｆに示すように、水滴が蒸発する。これにより、専用のヒータを設けることなく、鏡面部９１０の水滴を除去することができる。さらに、冬季には、鏡面部９１０の熱エネルギによって鏡面部９１０の凍結を防止することもできる。これにより、雨天時や冬季においても、後方確認を適切に行なうことができる。
【００６５】
一方、ミラーワイパスイッチ２０１０がオフされている場合（Ｓ２００にてＮＯ）には、キャリア周波数が周波数Ｆ（３）よりも低い周波数Ｆ（４）に設定される（Ｓ２０４）ため、昇圧用ＩＰＭ３１０のスイッチング損失および温度上昇が抑制される。
【００６６】
さらに、定格電圧が１２ボルト程度の低電圧のヒータで鏡面部９１０を加熱する場合に比べて、走行用バッテリ１００の高い出力電圧を低電圧に降圧するためのＤＣ／ＤＣコンバータも不要となるため、より低コスト化を図ることができる。
【００６７】
さらに、コイル２０２０は、鏡面部９１０に接触しない状態で設けられ、コイル２０２０と鏡面部９１０とは絶縁されている。そのため、たとえばヒータを鏡面に接するように設けて走行用バッテリ１００の高い出力電圧でヒータを駆動する場合に比べて、別途専用の感電防止対策を鏡面部９１０に施す必要がなく、除去装置全体の簡素化および低コスト化を図ることができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態に係る除去装置によれば、昇圧コンバータと走行用バッテリとの間にコイルを設け、そのコイルを金属膜が施された鏡面部の内面付近に設けた。そのため、昇圧コンバータを構成する昇圧用ＩＰＭのスイッチング動作により生じる高周波電流がコイルを流れる際に、鏡面部が誘導加熱される。そのため、高周波電流を発生させる専用の装置および専用のヒータを設けることなく、サイドミラーの鏡面部の外面に付着した水滴を低コストで除去することができる。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、図９のフローチャートで、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされているか否かによってキャリア周波数を変更する場合について説明したが、本発明に係る除去装置においては、必ずしもキャリア周波数を変更する必要はない。たとえば、サイドミラー９００やコイル２０２０の耐熱要件を満足するのであれば、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされているか否かに関わらず、キャリア周波数を周波数Ｆ（３）に設定するようにしてもよい。また、走行用バッテリ１００とリアクトル３２０とを、コイル２０２０を経由せずに接続する状態とコイル２０２０を経由して接続する状態とを切り換えるリレーを設け、ミラーワイパスイッチ２０１０がオンされている場合にのみ、高周波電流がコイル２０２０に電流が流れるようにリレーを制御してもよい。
【００７０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る除去装置が搭載される車両のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る除去装置を構成するリアクトルの搭載位置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る除去装置の作用を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る除去装置を構成するリアクトルの搭載位置を示す図（その１）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る除去装置を構成するリアクトルの搭載位置を示す図（その２）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る除去装置を構成するリアクトルの搭載位置を示す図（その３）である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る除去装置が搭載される車両のブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る除去装置の作用を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００ 走行用バッテリ、２００ コンデンサ、３００ 昇圧コンバータ、３２０ リアクトル、３２２ ケース、４００ コンデンサ、５００Ａ，５００Ｂ インバータ用ＩＰＭ、６００Ａ，６００Ｂ モータジェネレータ、７００ ウィンドシールドガラス、７１０ バックドアガラス、８００ フードパネル、８１０ ルーフパネル、８２０ バックドアパネル、８３０ ダッシュパネル、８４０ エンジンルーム、８５０ 乗員室、９００ サイドミラー、９１０ 鏡面部、９２０ ボデー部、１０００ ＥＣＵ、１０１０ ワイパスイッチ、２０１０ ミラーワイパスイッチ、２０２０ コイル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を形成する部品に車両外部から付着した付着物を除去する除去装置であって、
前記車両に搭載された電力変換器を構成するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に電気的に接続され、前記スイッチング素子の動作により高周波電流が流れる導体とを含み、
前記導体は、前記部品の近傍に設けられる、除去装置。
【請求項２】
前記導体は、前記高周波電流が流れることにより振動する振動体であって、前記部品に固定される、請求項１に記載の除去装置。
【請求項３】
前記電力変換器は、コンバータであり、
前記振動体は、前記コンバータを構成するリアクトルである、請求項２に記載の除去装置。
【請求項４】
前記除去装置は、前記高周波電流の周波数が非可聴帯域に含まれるように前記スイッチング素子の動作を制御するための手段をさらに含む、請求項２に記載の除去装置。
【請求項５】
前記部品は、前記車両の室内と室外とを区分けするガラス部品およびボデー部品の少なくともいずれかである、請求項１〜４のいずれかに記載の除去装置。
【請求項６】
前記部品は、前記車両の室外に設けられた導電性のサイドミラーであり、
前記導体は、コイル状の導線であって、前記サイドミラーの内面近傍に前記サイドミラーと接触しない状態で設けられる、請求項１に記載の除去装置。
【請求項１】
車両を形成する部品に車両外部から付着した付着物を除去する除去装置であって、
前記車両に搭載された電力変換器を構成するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に電気的に接続され、前記スイッチング素子の動作により高周波電流が流れる導体とを含み、
前記導体は、前記部品の近傍に設けられる、除去装置。
【請求項２】
前記導体は、前記高周波電流が流れることにより振動する振動体であって、前記部品に固定される、請求項１に記載の除去装置。
【請求項３】
前記電力変換器は、コンバータであり、
前記振動体は、前記コンバータを構成するリアクトルである、請求項２に記載の除去装置。
【請求項４】
前記除去装置は、前記高周波電流の周波数が非可聴帯域に含まれるように前記スイッチング素子の動作を制御するための手段をさらに含む、請求項２に記載の除去装置。
【請求項５】
前記部品は、前記車両の室内と室外とを区分けするガラス部品およびボデー部品の少なくともいずれかである、請求項１〜４のいずれかに記載の除去装置。
【請求項６】
前記部品は、前記車両の室外に設けられた導電性のサイドミラーであり、
前記導体は、コイル状の導線であって、前記サイドミラーの内面近傍に前記サイドミラーと接触しない状態で設けられる、請求項１に記載の除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−４０２６２（Ｐ２００９−４０２６２Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８２４５（Ｐ２００７−２０８２４５）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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