(57)【要約】【課題】  超音波センサのケースにヒータを効果的に配設し、当該ケースに付着する氷雪を当該ヒータにより確実に溶解して超音波センサの性能を確保可能な超音波センサ装置を提供する。【解決手段】  超音波センサ装置は、超音波センサ(9,10)と、該超音波センサを収納するケース(11,12)とともに、該ケースの底面(12c)の内側に該底面を覆うよう配設され、ヒータ(22)が内装或いは表装されたシート部材(20)を備える。【選択図】      図３
2005217755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波センサと、
該超音波センサを収納するケースと、
該ケースの底面の内側に該底面を覆うよう配設され、ヒータが内装或いは表装されたシート部材と、
を備えたことを特徴とする超音波センサ装置。
【請求項２】
超音波センサと、
該超音波センサを収納するとともに、底面の内側に該超音波センサの送受信子を露出させるべく外方に向けテーパ状に拡径して開口するホーンが突設されたケースと、
該ケースの底面の内側に該底面を覆い且つ前記ホーンを囲繞するよう配設され、該底面を覆う部分にヒータが内装或いは表装されたシート部材と、
を備えたことを特徴とする超音波センサ装置。
【請求項３】
超音波センサと、
該超音波センサを収納するとともに、底面の内側に該超音波センサの送受信子を露出させるべく外方に向けテーパ状に拡径して開口するホーンが突設されたケースと、
該ケースの底面の内側に該底面を覆い且つ前記ホーンを囲繞するよう配設され、該ホーンを囲繞する部分にヒータが内装或いは表装されたシート部材と、
を備えたことを特徴とする超音波センサ装置。
【請求項４】
超音波センサと、
該超音波センサを収納するとともに、底面の内側に該超音波センサの送受信子を露出させるべく外方に向けテーパ状に拡径して開口するホーンが突設されたケースと、
該ケースの底面の内側に該底面を覆い且つ前記ホーンを囲繞するよう配設され、該底面を覆う部分及び該ホーンを囲繞する部分にヒータが内装或いは表装されたシート部材と、
を備えたことを特徴とする超音波センサ装置。
【請求項５】
前記シート部材には、前記ケースの底面の温度或いは前記底面近傍の雰囲気温度を検出する温度センサが内装或いは表装されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか記載の超音波センサ装置。
【請求項６】
前記シート部材は、前記ケースに対し着脱自在であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか記載の超音波センサ装置。
【請求項７】
前記シート部材は、金属部材であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか記載の超音波センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波センサ装置に係り、特に車両用ヘッドランプの光軸調整に用いる超音波センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全性の観点からヘッドランプに高輝度ランプが採用されつつある。
しかしながら、当該高輝度ランプは安全性への寄与度が大きい一方、対向車両へ眩惑を与えるおそれが高いという欠点を有している。このようなことから、従来より、車両の傾斜状態に応じてヘッドランプの光軸を調整する技術が開発されている。
例えば、トラックのフレーム等の先端に二組の超音波センサを車両前後方向で並べて設け、各送信子から路面に向けて発信した超音波の反射波を各受信子でそれぞれ受信し、これら反射波の受信時間差から車両前部の傾斜状態を検出してヘッドランプの光軸を調整する光軸調整装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１８４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に開示される光軸調整装置では、超音波センサは路面に近い場所に配設されるため、例えば、車両が降雪路等を走行するような場合には、跳ね上げられた雪や水滴が低温環境下で超音波センサに氷雪として付着し、超音波センサの性能が低下するという問題がある。
また、一般には、超音波センサはケースに収納されてフレーム等に取り付けられており、当該ケースの底面の内側には、超音波センサの性能向上のため、送受信子を露出させるべく外方に向けテーパ状に拡径して開口するホーンが突設されており、このような構造では氷雪が当該ホーンの内側に詰まり易く、上記問題は顕著である。
【０００４】
さらに、当該構造では、ホーンの内側に詰まらないとしても、ホーンの壁に沿い下降した水滴がホーンと底面との境界近傍、即ちホーンの開口端部分で氷となり当該開口端部分につらら状に付着し易く、超音波センサの超音波信号が当該氷雪と干渉して超音波センサが正常に作動しないおそれがある。
そこで、ケースにヒータ機能を設けることが考えられるが、当該ヒータ機能をいかに効果的に配設するかが課題となる。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、超音波センサのケースにヒータを効果的に配設し、当該ケースに付着する氷雪を当該ヒータにより確実に溶解して超音波センサの性能を確保可能な超音波センサ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】
上記した目的を達成するために、請求項１の超音波センサ装置では、超音波センサと、該超音波センサを収納するケースと、該ケースの底面の内側に該底面を覆うよう配設され、ヒータが内装或いは表装されたシート部材とを備えたことを特徴とする。
請求項２の超音波センサ装置では、超音波センサと、該超音波センサを収納するとともに、底面の内側に該超音波センサの送受信子を露出させるべく外方に向けテーパ状に拡径して開口するホーンが突設されたケースと、該ケースの底面の内側に該底面を覆い且つ前記ホーンを囲繞するよう配設され、該底面を覆う部分にヒータが内装或いは表装されたシート部材とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３の超音波センサ装置では、超音波センサと、該超音波センサを収納するとともに、底面の内側に該超音波センサの送受信子を露出させるべく外方に向けテーパ状に拡径して開口するホーンが突設されたケースと、該ケースの底面の内側に該底面を覆い且つ前記ホーンを囲繞するよう配設され、該ホーンを囲繞する部分にヒータが内装或いは表装されたシート部材とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４の超音波センサ装置では、超音波センサと、該超音波センサを収納するとともに、底面の内側に該超音波センサの送受信子を露出させるべく外方に向けテーパ状に拡径して開口するホーンが突設されたケースと、該ケースの底面の内側に該底面を覆い且つ前記ホーンを囲繞するよう配設され、該底面を覆う部分及び該ホーンを囲繞する部分にヒータが内装或いは表装されたシート部材とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５の超音波センサ装置では、前記シート部材には、前記ケースの底面の温度或いは前記底面近傍の雰囲気温度を検出する温度センサが内装或いは表装されていることを特徴とする。
請求項６の超音波センサ装置では、前記シート部材は、前記ケースに対し着脱自在であることを特徴とする。
【００１０】
請求項７の超音波センサ装置では、前記シート部材は、金属部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１の超音波センサ装置によれば、超音波センサがケースに収納された超音波センサ装置において、ヒータが内装或いは表装されたシート部材をケースの底面の内側に該底面を覆うよう配設しているので、シート部材でユニット化したヒータにより当該ヒータの配設性の向上を図りつつケースの底面を容易に加熱することができる。
これにより、当該超音波センサ装置をトラック等の車両の下面に装着し、路面に対する車両前部の傾斜状態を検出してヘッドランプの光軸を調整する光軸調整装置に用いた場合において、降雪路等を走行中に、跳ね上げられた雪や水滴が超音波センサ装置のケースの底面に氷雪として付着するような状況であっても、シート部材でユニット化し配設性の向上したヒータの熱が良好にケースの底面に伝達されて当該氷雪が良好に溶解され、超音波センサの作動が確保される。
【００１２】
この場合、ヒータは通電により発熱する熱線ヒータであるのがよく、これによりヒータのシート部材への内装或いは表装が容易となり、シート部材を十分な加熱能力を有して薄く構成することができる。
また、請求項２の超音波センサ装置によれば、超音波センサがケースに収納され、当該ケースの底面の内側に超音波センサの送受信子を露出させるべく外方に向けテーパ状に拡径して開口するホーンが突設された超音波センサ装置において、ケースの底面を覆う部分にヒータが内装或いは表装されたシート部材をケースの底面の内側に該底面を覆い且つホーンを囲繞するよう配設しているので、シート部材でユニット化したヒータにより当該ヒータの配設性の向上を図りつつケースの底面を容易に加熱することができる。また、当該ヒータの熱がシート部材を介してホーンを囲繞する部分にも伝達されるので、ホーンをも加熱することができる。
【００１３】
これにより、当該超音波センサ装置を上記光軸調整装置に用いた場合において、降雪路等を走行中に、跳ね上げられた雪や水滴が超音波センサ装置のケースの底面及びホーンの内部に氷雪として付着するような状況であっても、シート部材でユニット化し配設性の向上したヒータの熱が良好にケースの底面及びホーンに伝達されて当該氷雪が良好に溶解され、超音波センサの作動が確保される。
【００１４】
また、請求項３の超音波センサ装置によれば、ホーンを囲繞する部分にヒータが内装或いは表装されたシート部材をケースの底面の内側に該底面を覆い且つホーンを囲繞するよう配設しているので、シート部材でユニット化したヒータにより当該ヒータの配設性の向上を図りつつホーンを容易に加熱することができる。また、当該ヒータの熱がシート部材を介してケースの底面を覆う部分にも伝達されるので、ケースの底面をも加熱することができる。
【００１５】
これにより、当該超音波センサ装置を上記光軸調整装置に用いた場合において、降雪路等を走行中に、跳ね上げられた雪や水滴が超音波センサ装置のケースの底面及びホーンの内部に氷雪として付着するような状況であっても、シート部材でユニット化し配設性の向上したヒータの熱が良好にホーン及びケースの底面に伝達されて当該氷雪が良好に溶解され、超音波センサの作動が確保される。
【００１６】
この場合、ホーンを囲繞する部分ではシート部材とホーンとの間に僅かな隙間を有しているのがよく、即ちシート部材とホーンとの間に空気層を形成しておくのがよい。これによりヒータの熱を空気層を介してホーン全体に一様にして効率よく伝達することができる。
また、シート部材のホーンを囲繞する部分のうちケースの底面に近い部分、即ちホーンの拡径した開口端部分にはより多くのヒータを設けるようにして発熱量を多くするのがよい。例えば、ヒータが熱線ヒータである場合には、上記開口端部分において熱線のホーン回りの巻数を多くしたり熱線を太く或いは幅広にしたりするのがよい。これにより、超音波センサ装置を上記光軸調整装置に用いた場合において、当該開口端部分には水滴がホーンのテーパ状の壁に沿い下降して氷結し、氷がつらら状に付着し易く、超音波センサの超音波信号が当該氷雪と干渉して超音波センサが正常に作動しないおそれがあるのであるが、当該氷を確実に溶解することができ、超音波センサの信頼性が向上する。
【００１７】
また、請求項４の超音波センサ装置によれば、ケースの底面を覆う部分及びホーンを囲繞する部分にヒータが内装或いは表装されたシート部材をケースの底面の内側に該底面を覆い且つホーンを囲繞するよう配設しているので、シート部材でユニット化したヒータにより当該ヒータの配設性の向上を図りつつケースの底面とホーンとを確実に加熱することができる。
【００１８】
これにより、当該超音波センサ装置を上記光軸調整装置に用いた場合において、降雪路等を走行中に、跳ね上げられた雪や水滴が超音波センサ装置のケースの底面及びホーンの内部に氷雪として付着するような状況であっても、シート部材でユニット化し配設性の向上したヒータの熱が十分にホーン及びケースの底面に伝達されて当該氷雪が確実に溶解され、超音波センサの作動が確保される。
【００１９】
この場合にも、やはりホーンを囲繞する部分ではシート部材とホーンとの間に僅かな隙間を有しているのがよく、また、シート部材のホーンを囲繞する部分のうちホーンの拡径した開口端部分にはより多くのヒータを設けるようにして発熱量を多くするのがよい。
また、請求項５の超音波センサ装置によれば、シート部材にはケースの底面の温度或いは底面近傍の雰囲気温度を検出する温度センサが内装或いは表装されているので、シート部材でヒータとともにユニット化した温度センサによりケースの底面の温度或いは底面近傍の雰囲気温度を容易に検出でき、当該検出温度に応じてヒータを的確に作動させることができる。
【００２０】
従って、当該超音波センサ装置を上記光軸調整装置に用いた場合において、降雪路等を走行中に、跳ね上げられた雪や水滴が超音波センサ装置のケースの底面やホーンの内部に氷雪として付着すると、ケースの底面の温度或いは底面近傍の雰囲気温度が低下するのであるが、当該温度低下をシート部材でユニット化し配設性の向上した温度センサにより良好に検出でき、ヒータをレスポンスよく作動させることができる。或いは、ケースの底面の温度或いは底面近傍の雰囲気温度が低いことを検出し、ヒータを作動させることで、ケースの底面やホーンの内部への氷雪の付着を未然に防止することができる。
【００２１】
また、請求項６の超音波センサ装置によれば、シート部材はケースに対し着脱自在であるので、シート部材のケースへの取付作業及びケースからの取外作業が容易であり、ヒータや温度センサが故障した場合においてこれらを容易に交換することができる。
また、請求項７の超音波センサ装置によれば、シート部材は金属部材であるので、樹脂部材等に比べて熱伝導率が高く、ヒータの熱をシート部材を介してケースの底面やホーンに良好に伝達することができる。
この場合、シート部材は特に熱伝導率の高いアルミ部材であるのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、車両用ヘッドランプの光軸調整装置を搭載したトラックの概略構成図、図２は、図１に示したトラックのフレームの平面図である。
図１及び図２に示すように、トラックは、主に、左右一組のサイドフレーム１と、サイドフレーム１に直交して組み付けられた複数のクロスメンバ２とによりフレームが構成され、このフレーム上にキャブ３及び荷台４が搭載されている。車両前端部のクロスメンバ２の両側には左右のヘッドランプ５が装着され、このクロスメンバ２の略中央部には、複数の超音波センサを用いた本発明に係る超音波センサユニット６が配置されている。超音波センサユニット６からの検出信号は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７に入力され、超音波センサユニット６の検出信号に基づいて、路面Ｒに対する車両前部の傾斜状態がＥＣＵ７において判断される。
【００２３】
なお、左右のヘッドランプ５はキャブ３側に設けるようにしてもよく、また、超音波センサユニット６はフロントアクスル８の上部サイドレールや当該フロントアクスル８より前側であれば車両端部のクロスメンバ２以外（例えばキャブ３側）に設けるようにしてもよい。
図３は、本発明の第１実施例に係る超音波センサユニット６の構成を示す図である。
【００２４】
以下、図３に基づき本発明に係る超音波センサ装置の第１実施例について説明する。
同図に示すように、本発明に係る超音波センサユニット６は、主として、外面に凸部１１ａを有するコの字断面のケース１１と、ケース１１の凸部１１ａが嵌合される切欠部１２ａを有する略コの字断面のケース１２とから構成されている。詳しくは、当該超音波センサユニット６では、ケース１１とケース１２の開口部が互いに対向し、ケース１２がケース１１の外側に配置、嵌合され、ケース１１のねじ止め部１３をケース１２のねじ受け部１４にねじで締め込むことで、超音波センサユニット６の筐体としての一つの箱型のケースが形成されている。
【００２５】
ケース１１の内部には二組の超音波センサ９、１０が配設されており、超音波センサ９、１０の送受信面側（ケース１２側）には、超音波センサ９、１０の送受信面部分が開口された柔軟材からなるカバー１５が設けられて、センサ本体部が形成されている。また、ケース１２の切欠部１２ａの底部には、湾曲部１２ｂが設けられており、当該湾曲部１２ｂに対向するケース１１の凸部１１ａの部分には、他の湾曲部１１ｂが設けられている。超音波センサ９、１０のリード線から構成されるハーネス１６は、湾曲部１１ｂ、１２ｂが形成する空隙からケース１１、１２の外部に取り出され、コネクタ１７にてＥＣＵ７と接続されている。
【００２６】
また、超音波センサユニット６では、超音波センサ９、１０が路面状態を検出できるようにするため、超音波センサ９、１０の送受信面が路面側に露出されて配置される必要がある。そのため、超音波センサ９、１０の送受信面が位置するケース１２の底部（底面）１２ｃは部分的に開口されている。
ここで、超音波センサ９、１０の構成及び動作を簡単に説明すると、二組の超音波センサ９、１０は、車両の車幅方向に超音波信号の送受信を行うため、信号発信部となる送信子９ａ、１０ａと、信号受信部となる受信子９ｂ、１０ｂとから構成され、送信子９ａ、１０ａは車幅方向の一方側（例えば、右側）に車両前後方向に並んで配置され、受信子９ｂ、１０ｂは他方側（例えば、左側）にやはり車両前後方向に並んで配置されている。即ち、超音波センサ９、１０の各々の送受信波の方向は、互いに略平行状態をなし、車両の前後方向に対して略直交する方向である。これより、超音波センサユニット６は、二つの超音波センサ９、１０の送受信波の受信時間差に基づいて、路面Ｒに対する車両の傾斜状態を判定可能である。
【００２７】
具体的には、各送信子９ａ、１０ａからの超音波信号が路面Ｒに反射して各受信子９ｂ、１０ｂにて受信した際に路面Ｒに対して車両前部が傾斜している場合、超音波センサ９、１０が検出する高さが相違するため、送信子９ａから受信子９ｂに送信される超音波信号の経路の長さと、送信子１０ａから受信子１０ｂに送信される超音波信号の経路の長さに違いが生じ、受信子９ｂ、１０ｂに受信時間差が生じる。そして、この受信子９ｂ、１０ｂの受信時間差に基づいて、ＥＣＵ７において路面Ｒに対する車両の傾斜状態が判定される。
【００２８】
詳しくは、ケース１２の底部１２ｃには、送信子９ａ、１０ａ及び受信子９ｂ、１０ｂに対応して、ケース１２の内側に突出し、即ちケース１２の外側が陥没するようにして複数（ここでは４個）のホーン１２ｄが形成されている。ホーン１２ｄは、外方に向けてテーパ状に拡径するラッパ状の形状をなしており、ケース１２の内側の頂部にそれぞれ開口孔１２ｅが穿設されている。つまり、ケース１２の内側に奥まるように位置して開口孔１２ｅが設けられており、送信子９ａ、１０ａ及び受信子９ｂ、１０ｂの各送受信面が、当該開口孔１２ｅにおいて路面側に露出している。
【００２９】
これにより、送信子９ａ、１０ａから発信される超音波信号の送信方向が当該ホーン１２ｄによって所望の範囲に定められるとともに、超音波信号の反射波が当該ホーン１２ｄによって良好に集波されて受信子９ｂ、１０ｂにより確実に受信される。また、開口孔１２ｅがケース１２の内側に奥まっていることで、当該開口孔１２ｅからケース１２内部への異物や水等の浸入が好適に防止される。
【００３０】
図４には、ケース１２の底部１２ｃの詳細図が示されており、同図に示すように、当該底部１２ｃには、底部１２ｃ及び各ホーン１２ｄを覆い或いは囲繞するようにしてヒータシート（シート部材）２０が配設されている。詳しくは、ヒータシート２０は、底部１２ｃ覆う平面部２０ａと各ホーン１２ｄを囲繞するホーン部２０ｂとからなり、これらが例えば熱伝導率の高い薄肉アルミ板から一体に構成されている。具体的には、ヒータシート２０は、例えばホーン部２０ｂが各ホーン１２ｄの形状に合わせて絞り成形されて構成されている。より詳しくは、図５に図３のＡ−Ａ線に沿う超音波センサユニット６の断面図が示されているが、同図に示すように、ヒータシート２０は、ホーン部２０ｂがホーン１２ｄと当該ホーン部２０ｂとの間に僅かな隙間を生じるように成形されている。
【００３１】
ケース１２の底部１２ｃには、略中央に位置して孔１２ｆが穿設されており、ヒータシート２０には、当該孔１２ｆに対応し、超音波センサユニット６周りの雰囲気温度（外気温やケース１２の温度）を検出する温度センサ２４が例えばヒータシート２０を貫通するように配設されている。なお、ここでは、温度検知性能が高いことから、温度センサ２４として例えばサーミスタが用いられるが、これに限られるものではない。
【００３２】
そして、ヒータシート２０には、底部１２ｃや各ホーン１２ｄを加熱すべく熱線ヒータ２２が配線されている。
つまり、ヒータシート２０には、温度センサ２４と熱線ヒータ２２とが一体に配設されユニット化されており、これより、温度センサ２４及び熱線ヒータ２２のケース１２への配設性が高くなっている。また、このように温度センサ２４と熱線ヒータ２２とがヒータシート２０としてユニット化されていると、ヒータシート２０は着脱が可能であるため、温度センサ２４や熱線ヒータ２２が故障した場合等において交換が容易である。
【００３３】
なお、ここでは熱線ヒータ２２を用いているが、熱線ヒータ２２に限られず他のヒータ手段を用いることも可能である。但し、熱線ヒータ２２を採用することにより、ヒータシート２０を十分な加熱能力を有して薄く構成することができる。
また、ここでは、熱線ヒータ２２は、例えばヒータシート２０の表面に張り付けるように表装されているが、ヒータシート２０の内部に内装されていてもよい。
【００３４】
図４に示すように、熱線ヒータ２２は、各ホーン部２０ｂを取り巻きながら平面部２０ａを這うように配線されており、特に各ホーン部２０ｂには複数回に亘り巻き付けられている。より詳しくは、熱線ヒータ２２は、各ホーン１２ｄのうち底部１２ｃとの境界近傍及び底部１２ｃに近い根元部分、即ちホーン１２ｄの開口端部分ではピッチが狭く巻数が多くされ、開口孔１２ｅに近づくほどピッチが広くなるように巻かれている。
【００３５】
また、熱線ヒータ２２は、平面部２０ａでは、温度センサ２４の近傍を通るように配線されている。
これにより、車両が降雪路等を走行中に、跳ね上げられた雪や水滴が各ホーン１２ｄ内或いは各ホーン１２ｄの周縁、さらには孔１２ｆ内或いは孔１２ｆの周縁に氷雪として付着したような場合であっても、熱線ヒータ２２の発する熱がヒータシート２０を介してケース１２に伝達され、各ホーン１２ｄ内或いは各ホーン１２ｄの周縁や孔１２ｆ内或いは孔１２ｆの周縁に付着した或いは付着しようとする氷雪が良好に溶解、除去され、超音波センサ９、１０の動作及び温度センサ２４の動作が確保される。
【００３６】
特に、各ホーン１２ｄの壁を伝って水滴がしたたると、図５に示すように、各ホーン１２ｄのうち上記底部１２ｃとの境界近傍及び底部１２ｃに近い根元部分には氷結した氷Ｓがつらら状に付着し易く、超音波信号（一点鎖線で範囲を示す）が当該氷Ｓと干渉して超音波センサ９、１０が正常に作動しない場合があるのであるが、かかる部分については上述のように熱線ヒータ２２のピッチが狭く巻数が多く設定されているため、十分な発熱量が確保され、つらら状に付着した或いは付着しようとする氷Ｓが確実に溶解、除去され、超音波センサ９、１０の信頼性が向上する。
【００３７】
図６には、温度センサ２４及び熱線ヒータ２２の回路図が示されているが、同図に示すように、温度センサ２４はＥＣＵ７に接続され、熱線ヒータ２２は励磁側がＥＣＵ７に接続されたリレー２６を介してメインバッテリ２８に接続されている。詳しくは、図３乃至図５に示すように、温度センサ２４のリード線及び熱線ヒータ２２のリード線から構成されるハーネス２７は、上記ハーネス１６と同様、湾曲部１１ｂ、１２ｂが形成する空隙からケース１２の外部に取り出され、コネクタ２９にてＥＣＵ７或いはメインバッテリ２８と接続されている。
【００３８】
そして、超音波センサユニット６は、図５及び図７に示すように、ケース１２の周縁部１８に設けられたボルト孔１９にて、ボルト３０ａ及びナット３０ｂを用いてクロスメンバ２の中間部に取り付けられており、これにより、超音波センサユニット６が車両の前部において路面Ｒと対向した状態となる。なお、超音波センサ９、１０をケース１１、１２内に収納したことにより、超音波センサユニット６自体はコンパクトであり、クロスメンバ２への取付けが容易である。
【００３９】
以下、このように構成された超音波センサユニット６のＥＣＵ７による制御内容について説明する。
図８には、本発明に係る超音波センサユニット６を用いた車両用ヘッドランプの光軸調整装置の光軸調整制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下、同フローチャートに沿い説明する。
【００４０】
ステップＳ１０においてイグニションキーＳＷがオン操作されると、ステップＳ１２において超音波センサユニット６の超音波センサ９、１０が作動を開始する。
このとき、ステップＳ１４において、温度センサ２４からの情報に基づき、超音波センサユニット６周りの雰囲気温度が計測され、ステップＳ１６において、当該雰囲気温度が所定温度Ｔ1（例えば、４℃）以下であるか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で、雰囲気温度が所定温度Ｔ1よりも高いと判定された場合には、氷雪が付着しないか或いはケース１２の底部１２ｃやホーン１２ｄに氷雪が付着しても十分に解け得る状況と考えられ、この場合にはステップＳ２４に進み、熱線ヒータ２２を停止状態とし、ステップＳ２６において光軸調整を実施する。
【００４１】
一方、ステップＳ１６の判別結果が真（Ｙｅｓ）で雰囲気温度が所定温度Ｔ1以下と判定された場合には、ステップＳ１８に進み、リレー２６をオンとして熱線ヒータ２２に通電し、熱線ヒータ２２を作動させる。
即ち、ケース１２の底部１２ｃやホーン１２ｄに氷雪が付着し、底部１２ｃやホーン１２ｄの温度或いは底部１２ｃ近傍の雰囲気温度が所定温度Ｔ1以下に低下したような場合には、熱線ヒータ２２の熱がヒータシート２０を介して底部１２ｃやホーン１２ｄに伝達され、底部１２ｃやホーン１２ｄがレスポンスよく加熱される。これにより、底部１２ｃやホーン１２ｄに付着した氷雪が良好にして速やかに溶解され、上述したように超音波センサ９、１０の作動が確保される。また、熱線ヒータ２２は同時に温度センサ２４近傍、即ち孔１２ｆ近傍をも加熱するので、孔１２ｆ内或いは孔１２ｆの周縁に氷雪が付着した場合であっても、当該氷雪が良好に溶解され、温度センサ２４の機能も確保される。
【００４２】
この場合、ヒータシート２０は熱伝導率の高い薄肉アルミ板から構成されているため、熱線ヒータ２２の熱を良好に底部１２ｃやホーン１２ｄに伝達することができる。さらに、ヒータシート２０は、ホーン部２０ｂにおいて当該ホーン部２０ｂとホーン１２ｄとの間に僅かな隙間を生じるように構成されているため、ホーン部２０ｂとホーン１２ｄとの間に空気層が形成され、熱線ヒータ２２の熱を当該空気層を介してホーン１２ｄ全体に一様にして効率よく伝達することができる。
【００４３】
また、ケース１２の底部１２ｃやホーン１２ｄに氷雪が付着していない場合であっても、雰囲気温度が所定温度Ｔ1以下になると熱線ヒータ２２が作動するので、気温が低くケース１２の底部１２ｃやホーン１２ｄに氷雪が付着し易い状況下において、当該氷雪の付着が未然に防止され、超音波センサ９、１０の作動が良好に維持される。
ステップＳ２０では、超音波センサ９、１０の受信子９ｂ、１０ｂにおける受信波形が正常か否かを判別する。詳しくは、ＥＣＵ７では超音波センサ９、１０の送受信波の受信時間差の大きさを検出しており、当該受信時間差の大きさに異常がないかどうかを判別する。つまり、ケース１２の底部１２ｃやホーン１２ｄに氷雪が付着すると、超音波信号が氷雪と干渉して当該受信時間差の大きさが極端に変化するのであるが、このような異常がないかどうかを判別する。
【００４４】
ステップＳ２０の判別結果が偽（Ｎｏ）で、受信波形に異常があると判定された場合、即ち、ケース１２の底部１２ｃやホーン１２ｄに氷雪が未だ解けずに付着しており、超音波センサ９、１０の作動を妨げているような場合には、ステップＳ２２に進み、光軸調整を禁止する。この場合には、光軸は例えば前回値に保持される。なお、ケース１２の底部１２ｃやホーン１２ｄに泥等が付着した場合であっても、ステップＳ２０の判別結果は偽（Ｎｏ）となり、やはり光軸調整は禁止される。
【００４５】
一方、ステップＳ２０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、受信波形が正常と判定された場合には、ステップＳ２６に進み、光軸調整を実施する。以降、ステップＳ１４乃至ステップＳ２６が繰り返し実行され、光軸調整が適正に実施される。
このように、本発明に係る超音波センサ装置によれば、着脱自在なヒータシート２０により温度センサ２４及び熱線ヒータ２２のケース１２への配設性の向上を図りながら、これら温度センサ２４及び熱線ヒータ２２によってケース１２に付着する氷雪を確実に溶解し、超音波センサユニット６の超音波センサ９、１０の作動を十分確保することができる。そして、当該超音波センサユニット６を光軸調整装置に適用した場合において、光軸調整を適正に実施するようにできる。
【００４６】
次に、本発明に係る超音波センサ装置の第２実施例について説明する。
図９には、第２実施例に係るヒータシート２０’の構成が示されている。なお、ヒータシート２０’以外の部分については上記第１実施例と同一であり説明を省略する。
同図に示すように、当該ヒータシート２０’においては、ケース１２のホーン１２ｄに対応するホーン部は存在せず、ホーン１２ｄの貫通する貫通孔２０ｃ’が穿設されている。そして、ケース１２の底部１２ｃに対応するヒータシート２０’の平面部２０ａ’に熱線ヒータ２２’が配設されている。
【００４７】
このように、ホーン１２ｄに対応するホーン部がなく、ホーン１２ｄを直接加熱しないようなヒータシート２０’においても、熱線ヒータ２２’の熱がヒータシート２０’を介してケース１２に伝達される。従って、この場合でも、底部１２ｃに付着した氷雪とともにホーン１２ｄに付着した氷雪が比較的良好に溶解され、着脱自在なヒータシート２０’により温度センサ２４及び熱線ヒータ２２’のケース１２への配設性の向上を図りながら、第１実施例ほどではないにしても、超音波センサ９、１０の作動を十分確保することができる。
【００４８】
この場合、第１実施例と同様に、熱線ヒータ２２’は、温度センサ２４の近傍を通るように配線されているのがよく、これにより、超音波センサ９、１０の動作のみならず温度センサ２４の動作をも確保できる。
次に、本発明に係る超音波センサ装置の第３実施例について説明する。
図１０には、第３実施例に係るヒータシート２００の構成が示されている。なお、ヒータシート２００以外の部分については上記第１実施例と同一であり説明を省略する。
【００４９】
同図に示すように、当該ヒータシート２００においては、第１実施例と同様にホーン１２ｄに対応するホーン部２００ｂを有するものの、底部１２ｃに対応するヒータシート２００の平面部２００ａにのみ熱線ヒータ２２０が配設されている。
このように、ホーン１２ｄに対応するホーン部２００ｂがありながら当該ホーン部２００ｂに熱線ヒータ２２０を設けない場合でも、熱線ヒータ２２０の熱がヒータシート２００を介してホーン部２００ｂに伝達され、ホーン１２ｄに伝達される。従って、この場合でも、底部１２ｃに付着した氷雪とともにホーン１２ｄに付着した氷雪が比較的良好に溶解され、やはり着脱自在なヒータシート２００により温度センサ２４及び熱線ヒータ２２０のケース１２への配設性の向上を図りながら、第１実施例ほどではないにしても、超音波センサ９、１０の作動を十分確保することができる。
【００５０】
この場合、第１実施例と同様に、ホーン部２００ｂとホーン１２ｄとの間に僅かな隙間を設けるのがよく、これにより熱線ヒータ２２０の熱を空気層を介してホーン１２ｄ全体に一様にして効率よく伝達することができる。
また、第１及び第２実施例と同様に、熱線ヒータ２２０は、温度センサ２４の近傍を通るように配線されているのがよく、これにより、超音波センサ９、１０の動作のみならず温度センサ２４の動作をも確保できる。
【００５１】
さらに、本発明に係る超音波センサ装置の第４実施例について説明する。
図１１には、第４実施例に係るヒータシート２００’の構成が示されている。なお、ヒータシート２００’以外の部分については上記第１実施例と同一であり説明を省略する。
同図に示すように、当該ヒータシート２００’においては、第１実施例と同様にホーン１２ｄに対応するホーン部２００ｂ’を有し、主として当該ホーン部２００ｂ’にのみ熱線ヒータ２２０’が配設されている。
【００５２】
このように、主としてホーン部２００ｂ’にのみ熱線ヒータ２２０を設けるようなヒータシート２００’においても、熱線ヒータ２２０’の熱がヒータシート２００’を介して平面部２００ａ’に伝達され、底部１２ｃに伝達される。従って、この場合でも、ホーン１２ｄに付着した氷雪とともに底部１２ｃに付着した氷雪が比較的良好に溶解され、やはり着脱自在なヒータシート２００’により温度センサ２４及び熱線ヒータ２２０’のケース１２への配設性の向上を図りながら、第１実施例ほどではないにしても、超音波センサ９、１０の作動を十分確保することができる。
【００５３】
この場合、第１及び第３実施例と同様に、ホーン部２００ｂとホーン１２ｄとの間に僅かな隙間を設けるのがよく、これにより、熱線ヒータ２２０’の熱を空気層を介してホーン１２ｄ全体に一様にして効率よく伝達することができる。
また、第１実施例と同様に、熱線ヒータ２２０’は、ホーン１２ｄの開口端部分ではピッチが狭く巻数が多く、開口孔１２ｅに近づくほどピッチが広くなるように巻かれているのがよく、これにより、当該部分につらら状に付着した或いは付着しようとする氷を確実に溶解、除去し、超音波センサ９、１０の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
以上で本発明に係る超音波センサ装置の実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、ヒータシート２０、２０’、２００、２００’を熱伝導率の高い薄肉アルミ板で構成するようにしたが、ヒータシート２０、２０’、２００、２００’は他の金属部材であってもよく、その他の熱伝導性を有する部材であってもよい。
【００５５】
また、ここでは、温度センサ２４を設けるようにしたが、温度センサ２４はなくてもよい。
また、ここでは、平面部２０ａ、２０ａ’、２００ａでは熱線ヒータ２２、２２’、２２０を主として直線に構成したが、曲折させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る超音波センサユニットを含む車両用ヘッドランプの光軸調整装置を搭載したトラックの概略構成図である。
【図２】図１に示したトラックのフレームの平面図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る超音波センサユニットの構成を示す図である。
【図４】超音波センサユニットのケースの底部を示す詳細図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線に沿う超音波センサユニットの断面図である。
【図６】温度センサ及び熱線ヒータの回路図である。
【図７】超音波センサユニットのクロスメンバへの取り付け状態を示す図である。
【図８】本発明に係る超音波センサユニットを含む車両用ヘッドランプの光軸調整装置の光軸調整制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施例に係るヒータシートの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施例に係るヒータシートの構成を示す図である。
【図１１】本発明の第４実施例に係るヒータシートの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
６  超音波センサユニット
７  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
９、１０  超音波センサ
１１  ケース
１２  ケース
１２ｃ  底部（底面）
１２ｄ  ホーン
１２ｅ  開口孔
２０、２０’、２００、２００’  ヒータシート（シート部材）
２０ａ、２０ａ’、２００ａ、２００ａ’  平面部
２０ｂ、２００ｂ、２００ｂ’  ホーン部
２２、２２’、２２０、２２０’  熱線ヒータ
２４  温度センサ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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