(57)【要約】【課題】車両用外装部材の外面に付着した氷雪を効率的に融解させることができる氷雪融解装置を提供する。【解決手段】氷雪融解装置２９は、車外へ向けて赤外線を送信する赤外線レーダ装置２２の赤外線の送信方向の前方に配置されて赤外線の透過を許容するカバー２４と、カバー２４の内側に配置されてカバー２４の外面に付着する氷雪Ｈに赤外線を照射可能な赤外線照射部２３とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車外へ向けて光線を放出する光線放出部の前記光線の放出方向の前方に配置され、赤外線を含む前記光線の透過を許容する車両用外装部材と、
前記車両用外装部材の内側に配置され、前記車両用外装部材の外面に付着する氷雪に赤外線を照射可能な赤外線照射部と、
を備えることを特徴とする氷雪融解装置。
【請求項２】
前記光線放出部は、赤外線を車外へ向けて送信して車外の対象物に当たって反射された前記赤外線を受信する赤外線レーダ装置であり、
前記車両用外装部材は、前記赤外線の送信方向における前記赤外線レーダ装置の前方に配置されて前記赤外線レーダ装置を覆うカバーであり、
前記赤外線照射部は、前記カバーの内側に配置され、前記カバーの外面における少なくとも前記赤外線レーダ装置から送信される前記赤外線が透過する領域に付着する氷雪に赤外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の氷雪融解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用外装部材の外面に付着した氷雪を融解させる氷雪融解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用外装部材の外面に付着した氷雪を融解させる装置として例えば特許文献１に示す車両用前照灯の凍結防止装置が知られている。こうした車両用前照灯の凍結防止装置では、ヘッドランプのアウターカバー（車両用外装部材）の外面に付着した氷雪に対してアウターカバーの外側から直接温風を吹き付けることによって当該氷雪を融解させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１０００１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような車両用前照灯の凍結防止装置では、アウターカバーの外面に付着した氷雪への温風の吹き付けが車両の走行時に受ける風や雨雪によって阻害されるため、アウターカバーの外面に付着した氷雪を効率よく融解させることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされた。その目的は、車両用外装部材の外面に付着した氷雪を効率的に融解させることができる氷雪融解装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する氷雪融解装置は、車外へ向けて光線を放出する光線放出部の前記光線の放出方向の前方に配置され、赤外線を含む前記光線の透過を許容する車両用外装部材と、前記車両用外装部材の内側に配置され、前記車両用外装部材の外面に付着する氷雪に赤外線を照射可能な赤外線照射部と、を備えることを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、車両用外装部材の外面に付着した氷雪に対して車両用外装部材の内側に配置された赤外線照射部から直接赤外線を照射して熱を付与することができる。したがって、車両用外装部材の外面に付着した氷雪を効率的に融解させることができる。
【０００８】
上記氷雪融解装置において、前記光線放出部は、赤外線を車外へ向けて送信して車外の対象物に当たって反射された前記赤外線を受信する赤外線レーダ装置であり、前記車両用外装部材は、前記赤外線の送信方向における前記赤外線レーダ装置の前方に配置されて前記赤外線レーダ装置を覆うカバーであり、前記赤外線照射部は、前記カバーの内側に配置され、前記カバーの外面における少なくとも前記赤外線レーダ装置から送信される前記赤外線が透過する領域に付着する氷雪に赤外線を照射することが好ましい。
【０００９】
通常、カバーの外面における赤外線レーダ装置から送信される赤外線が透過する領域に氷雪が付着すると、赤外線レーダ装置から送信される赤外線が氷雪で拡散したり氷雪に吸収されたりして赤外線レーダ装置による対象物の検出精度が著しく低下してしまうため、カバーに付着した氷雪は速やかに融解させる必要がある。この点、この構成によれば、カバーが赤外線の透過を許容するため、カバーの内側に配置された赤外線照射部から少なくともカバーの外面における赤外線レーダ装置から送信される赤外線が透過する領域に付着した氷雪に対して直接赤外線を照射して熱を付与することができる。このため、カバーの外面に付着した氷雪を効率的に融解させることができるので、赤外線レーダ装置による対象物の検出精度を維持できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両用外装部材の外面に付着した氷雪を効率的に融解させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態の氷雪融解装置を備えた車両用レーダユニットがラジエータグリルに設置された車両の正面図。
【図２】図１の要部拡大側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、氷雪融解装置を車両用レーダユニット２０に備えられる氷雪融解装置に具体化した一実施形態について図面に従って説明する。
なお、以下の記載においては、車両の前進方向を前方とし、後進方向を後方として説明する。また、上下方向は車両の上下方向を意味し、左右方向は車両の幅方向（車幅方向）であって車両の前進時の左右方向と一致するものとする。
【００１３】
図１に示すように、車両１１における車体（ボディ）の前端部（外端部）には、ラジエータグリル１２、一対のヘッドランプ１３、及び一対のバンパ一体フェンダ１４が取り付けられている。両ヘッドランプ１３及び両バンパ一体フェンダ１４は、ラジエータグリル１２の左右両側に配置されている。ラジエータグリル１２は、走行風等の外気をラジエータ１５（図２参照）に導いて当該ラジエータ１５を冷却する機能を有している。
【００１４】
図１及び図２に示すように、ラジエータグリル１２の上部には、窓部１６が開口されている。窓部１６とラジエータ１５との間には、車両１１の周辺の状況を検出する機能を有した車両用レーダユニット２０が設置されている。車両用レーダユニット２０は、ミリ波レーダ装置２１と、光線放出部の一例としての赤外線レーダ装置２２と、赤外線照射部２３と、車両用外装部材の一例としてのカバー２４とを備えている。
【００１５】
ミリ波レーダ装置２１、赤外線レーダ装置２２、及び赤外線照射部２３は、略上下方向に並ぶように配置され、前方側が１つのカバー２４によって覆われている。そして、ミリ波レーダ装置２１、赤外線レーダ装置２２、及び赤外線照射部２３がカバー２４に取り付けられることにより、車両用レーダユニット２０が１つのユニットとして構成されている。
【００１６】
ミリ波レーダ装置２１は、ミリ波を車外のうち、車両１１の前方における所定の角度範囲へ向けて送信し、車外の対象物に当たって反射されたミリ波を受信するセンサ機能を有する。ミリ波とは、波長が１ｍｍ〜１０ｍｍであり、周波数が３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚである電波をいう。
【００１７】
ミリ波レーダ装置２１は、送信したミリ波（送信波）と受信したミリ波（受信波）との時間差や、受信波の強度等から、車両１１の前方を走行する先行車両との車間距離や相対速度を検出する。ミリ波レーダ装置２１は、雨や霧、雪といった悪天候に強く、他の方式と比較して測定可能距離が長いといった特徴を有している。
【００１８】
赤外線レーダ装置２２は、ミリ波レーダ装置２１の下方に隣接する箇所に配置されている。すなわち、ミリ波レーダ装置２１は、ミリ波の送信方向（本例では前方向）と交差する方向（本例では上下方向）において赤外線レーダ装置２２と並んで配置されている。赤外線レーダ装置２２は、車両１１の前方におけるミリ波レーダ装置２１よりも広い角度範囲へ向けて赤外線（光線）を送信（放出）し、且つ先行車両及び歩行者等を含む車外の対象物に当たって反射された赤外線を受信するセンサ機能を有する。
【００１９】
赤外線は、光線の一種であり、可視光の波長（０．３６μｍ〜０．８３μｍ）よりも長い波長を有する。赤外線レーダ装置２２は、主にミリ波レーダ装置２１よりも近い距離離れた対象物を検出対象とする。赤外線レーダ装置２２は、送信した赤外線（送信波）と受信した赤外線（受信波）とに基づき、先行車両と自車（車両１１）との車間距離や相対速度を測定する。本実施形態の赤外線レーダ装置２２に使用される赤外線の周波数は、例えば０．２ＴＨｚ〜０．３３ＴＨｚの範囲に設定される。
【００２０】
赤外線照射部２３は、例えば赤外線ヒータなどによって構成され、赤外線レーダ装置２２の下方に配置されている。赤外線照射部２３は、ミリ波レーダ装置２１の検知範囲及び赤外線レーダ装置２２の検知範囲のいずれからも外れた箇所に配置されている。ミリ波レーダ装置２１の検知範囲とは、ミリ波レーダ装置２１から送信されたミリ波が通過する範囲であり、且つ対象物に当たって反射されたミリ波が通過する範囲である。赤外線レーダ装置２２の検知範囲とは、赤外線レーダ装置２２から送信された赤外線が通過する範囲であり、且つ対象物に当たって反射された赤外線が通過する範囲である。
【００２１】
本実施形態の赤外線照射部２３は、カバー２４の内側（後側）の下端部に配置されている。すなわち、赤外線照射部２３は、ミリ波レーダ装置２１に対して赤外線レーダ装置２２を挟んだ反対側に配置されている。換言すれば、赤外線レーダ装置２２は、略上下方向においてミリ波レーダ装置２１と赤外線照射部２３との間に位置している。そして、赤外線照射部２３は、カバー２４の外面（前面）における少なくとも赤外線レーダ装置２２から送信される赤外線が透過する赤外線透過領域Ａに付着する氷雪Ｈ及びミリ波レーダ装置２１から送信されるミリ波が透過するミリ波透過領域Ｂに付着する氷雪Ｈに赤外線を照射可能に構成されている。
【００２２】
図２では、赤外線レーダ装置２２から送信される赤外線を一点鎖線で示し、ミリ波レーダ装置２１から送信されるミリ波を二点鎖線で示し、赤外線照射部２３から照射される赤外線を破線で示している。なお、赤外線レーダ装置２２から送信される赤外線と赤外線照射部２３から照射される赤外線とは、波長が大きく異なるため、相互干渉することはない。
【００２３】
カバー２４は、左右方向よりも上下方向に長い略矩形板状に形成され、前方へ膨らむように湾曲している。カバー２４は、ラジエータグリル１２の窓部１６に配置されている。カバー２４の少なくとも上端部及び下端部には、それぞれ取付部２５が形成されている。カバー２４は、これらの取付部２５において、ラジエータグリル１２または車体における窓部１６の周辺部分に対し、クリップ、ビス、爪係合等によって取り付けられる。
【００２４】
カバー２４は、赤外線レーダ装置２２から送信される赤外線の送信方向におけるミリ波レーダ装置２１、赤外線レーダ装置２２、及び赤外線照射部２３の前方に位置して、ミリ波レーダ装置２１、赤外線レーダ装置２２、及び赤外線照射部２３を覆っている。カバー２４の外面である前面は、窓部１６を通じて車外に露出している。
【００２５】
カバー２４は、基材層２６と、基材層２６の後面に形成された加飾層２７と、加飾層２７の後面に形成された封止層２８とを備えた３層構造になっている。基材層２６及び封止層２８は、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）樹脂、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）樹脂等の透明な樹脂材料によって構成され、ミリ波、赤外線、及び可視光の透過を許容する。
【００２６】
加飾層２７は、光輝層と有色層とによって構成されている。光輝層はコールドミラー層によって構成され、有色層は赤外線透過インク層によって構成されている。コールドミラー層及び赤外線透過インク層は、赤外線及びミリ波の透過を許容し、可視光の透過を阻害する。なお、加飾層２７を構成する有色層は、赤外線、ミリ波、及び可視光の透過を許容する無色層に変更してもよい。
【００２７】
本実施形態のカバー２４は、少なくとも周波数が３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚのミリ波レーダ装置２１のミリ波及び少なくとも周波数が０．２ＴＨｚ〜０．３３ＴＨｚの赤外線レーダ装置２２の赤外線の両方の透過を許容する。この場合、カバー２４は、ミリ波がカバー２４を透過するときの減衰率が２．５ｄＢ以下であって且つ赤外線がカバー２４を透過するときの透過率が７０％以上となるように構成されることが好ましい。
【００２８】
本実施形態では、カバー２４と、カバー２４の内側に配置されてカバー２４越しにカバー２４の外面に付着する氷雪Ｈに赤外線を照射可能な赤外線照射部２３とによって氷雪融解装置２９が構成されている。したがって、氷雪融解装置２９は、車両用レーダユニット２０に備えられている。
【００２９】
車両１１には、電子制御装置（図示略）が搭載されている。この電子制御装置には、上述したミリ波レーダ装置２１、赤外線レーダ装置２２、及び赤外線照射部２３が電気的に接続されている。電子制御装置は、ミリ波レーダ装置２１及び赤外線レーダ装置２２の出力信号から把握される車両１１の周辺状況に応じて、車両１１の運転を支援するための各種処理を実行する。
【００３０】
各種処理としては、例えば車両１１が車線から逸脱する可能性があることを警告する処理、車両１１が衝突する可能性があることを警告する処理、車間距離を自動調節する処理等が挙げられる。なお、車両１１には電子制御装置とそれぞれ電気的に接続された外気温及び天候（雨雪など）を検出するためのセンサ（図示略）が設けられ、電子制御装置により外気温及び天候に応じて赤外線照射部２３がオン−オフ制御される。
【００３１】
次に、上記のように構成された車両用レーダユニット２０の作用について説明する。
車両用レーダユニット２０のミリ波レーダ装置２１からは、ミリ波が車外へ向けて送信される。このミリ波は、ミリ波の送信方向におけるミリ波レーダ装置２１の前方に位置するカバー２４を透過する。ミリ波の送信方向における前方の他車両や障害物等の対象物に当たって反射してカバー２４を透過したミリ波は、ミリ波レーダ装置２１で受信される。
【００３２】
また、車両用レーダユニット２０の赤外線レーダ装置２２からは、赤外線が車外へ向けて送信される。この赤外線は、赤外線の送信方向における赤外線レーダ装置２２の前方に位置するカバー２４を透過する。赤外線の送信方向における前方の他車両や障害物等の対象物に当たって反射してカバー２４を透過した赤外線は、赤外線レーダ装置２２で受信される。
【００３３】
そして、外気温が低く雪などが降る道路を車両１１が走行する場合には、カバー２４の外面に氷雪Ｈが付着する。特にカバー２４の外面における赤外線透過領域Ａ及びミリ波透過領域Ｂに氷雪Ｈが付着すると、ミリ波レーダ装置２１によるミリ波の送信及び赤外線レーダ装置２２による赤外線の送信が氷雪Ｈによって阻害される。このため、ミリ波レーダ装置２１による対象物の検出精度及び赤外線レーダ装置２２による対象物の検出精度が著しく低下してしまう。
【００３４】
この点、本実施形態の車両用レーダユニット２０では、カバー２４の外面に氷雪Ｈが付着するような外気温及び天候のときに、電子制御装置（図示略）によって赤外線照射部２３がオフ状態からオン状態にされる。すると、赤外線照射部２３から特にカバー２４の外面における赤外線透過領域Ａ及びミリ波透過領域Ｂに付着した氷雪Ｈに対して直接赤外線が照射される。
【００３５】
これにより、この氷雪Ｈに対して効率的に熱が付与されるので、当該氷雪Ｈが効率的に融解されて速やかに流れ落ちる。このため、ミリ波レーダ装置２１によるミリ波の送信及び赤外線レーダ装置２２による赤外線の送信が氷雪Ｈによって阻害されなくなるので、ミリ波レーダ装置２１による対象物の検出精度及び赤外線レーダ装置２２による対象物の検出精度が維持される。
【００３６】
また、カバー２４の外面（基材層２６の表面（前面））に対して赤外線を吸収して発熱するインクによって各種の模様を印刷してもよい。この場合、カバー２４の外面に印刷する模様としては、複数の上下方向に延びる直線を左右方向に間隔をあけて並べた模様、複数の左右方向に延びる直線を上下方向に間隔をあけて並べた模様、複数の斜めに延びる直線を互いに間隔をあけて平行となるように並べた模様、複数の点（ドット）を規則的または不規則に並べた模様、複数の直線を格子状（網状）に並べた模様、直線と曲線を組み合わせた模様などを挙げることができる。このようにすれば、赤外線の照射によりカバー２４の外面を強力に発熱させることができるので、カバー２４の外面に付着した氷雪Ｈをより一層効率的に融解させることができる。
【００３７】
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）氷雪融解装置２９において、赤外線照射部２３は、カバー２４の内側に配置され、カバー２４の外面における少なくとも赤外線透過領域Ａ及びミリ波透過領域Ｂに付着する氷雪Ｈに赤外線を照射する。通常、カバー２４の外面における赤外線透過領域Ａ及びミリ波透過領域Ｂに氷雪Ｈが付着すると、赤外線レーダ装置２２から送信される赤外線及びミリ波レーダ装置２１から送信されるミリ波が氷雪Ｈで拡散したり氷雪Ｈに吸収されたりして赤外線レーダ装置２２及びミリ波レーダ装置２１による対象物の検出精度が著しく低下してしまう。このため、カバー２４に付着した氷雪Ｈは速やかに融解させる必要がある。この点、この構成によれば、カバー２４が赤外線の透過を許容するため、カバー２４の内側に配置された赤外線照射部２３から少なくともカバー２４の外面における赤外線透過領域Ａ及びミリ波透過領域Ｂに付着した氷雪Ｈに対して直接赤外線を照射して熱を付与することができる。このため、カバー２４の外面に付着した氷雪Ｈを効率的に融解させることができるので、赤外線レーダ装置２２及びミリ波レーダ装置２１による対象物の検出精度を維持できる。
【００３８】
（２）氷雪融解装置２９において、カバー２４は加飾層２７を備えているため、ミリ波及び赤外線の送信方向における前方からミリ波レーダ装置２１、赤外線レーダ装置２２、及び赤外線照射部２３が見えることが、カバー２４の加飾層２７によって抑制できるので、車両１１における車両用レーダユニット２０及びその周辺部分の見栄えが向上する。
【００３９】
（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・車両用レーダユニット２０においてミリ波レーダ装置２１を省略してもよい。
【００４０】
・赤外線照射部２３は、カバー２４の内側（後側）に配置されていれば、カバー２４に直接取り付けられていてもよいし、カバー２４から離れて配置されていてもよい。この場合、赤外線照射部２３は、赤外線レーダ装置２２の横に配置してもよいし、ミリ波レーダ装置２１の横や上方に配置してもよい。
【００４１】
・赤外線照射部２３は、カバー２４の外面における赤外線透過領域Ａ及びミリ波透過領域Ｂ以外の領域に付着した氷雪にも赤外線を照射するようにしてもよい。
・氷雪融解装置２９は、車両用レーダユニット２０に限らず、例えば車両１１のヘッドランプ１３、テールランプ（図示略）、ウインカーランプ（図示略）、フォグランプ（図示略）などに適用してもよい。この場合、各ランプが車外へ向けて光線を放出する光線放出部を構成し、各ランプを覆うカバーが光線放出部の光線の放出方向の前方に配置されて赤外線を含む光線の透過を許容する車両用外装部材を構成する。このようにすれば、各カバーの内側に配置された赤外線照射部から各カバーの外面に付着した氷雪に直接赤外線を照射できる。このため、各カバーの外面に付着した氷雪に効率的に熱を付与できるので、当該氷雪を効率的に融解させることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１１…車両、２０…車両用レーダユニット、２１…ミリ波レーダ装置、２２…光線放出部の一例としての赤外線レーダ装置、２３…赤外線照射部、２４…車両用外装部材の一例としてのカバー、２９…氷雪融解装置、Ａ…赤外線透過領域、Ｂ…ミリ波透過領域、Ｈ…氷雪。
【図１】
2020049994.tif 000003
【図２】
2020049994.tif 000004