(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-12
(45)【発行日】2023-12-20
(54)【発明の名称】センサシステム
(51)【国際特許分類】
G01S 7/497 20060101AFI20231213BHJP
G01S 17/931 20200101ALI20231213BHJP
【ＦＩ】
G01S7/497
G01S17/931
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020555719
(86)(22)【出願日】2019-11-12
(86)【国際出願番号】 JP2019044330
(87)【国際公開番号】W WO2020100892
(87)【国際公開日】2020-05-22
【審査請求日】2022-08-24
(31)【優先権主張番号】P 2018213126
(32)【優先日】2018-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2018213127
(32)【優先日】2018-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019048514
(32)【優先日】2019-03-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000001133
【氏名又は名称】株式会社小糸製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001416
【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所
(72)【発明者】
【氏名】井上 宙
【審査官】▲高▼場 正光
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０４８８９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０１１５３５７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】実公平０３－０２８２６９（ＪＰ，Ｙ２）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２９３５３２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－２４４４１７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｓ ７／４８ － Ｇ０１Ｓ ７／５１
Ｇ０１Ｓ １７／００ － Ｇ０１Ｓ １７／９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載されるセンサシステムであって、光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバー上に配置されており、前記カバーに生じたひずみ分布の変化に対応する信号を出力する変位センサと、
前記信号の変化に基づいて前記カバーに付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えている、
センサシステム。
【請求項2】
前記変位センサは、ひずみゲージである、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項3】
前記変位センサは、加速度センサである、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項4】
前記カバーを振動させるアクチュエータを備えている、請求項３に記載のセンサシステム。
【請求項5】
前記変位センサは、光ファイバセンサである、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項6】
前記変位センサの少なくとも一部は、前記カバーの周縁部に配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項7】
車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバー上に配置されており、前記カバーに生じた変位に対応する信号を出力する変位センサと、
前記信号の変化に基づいて前記カバーに付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えており、
前記変位センサの少なくとも一部は、前記カバーの厚みが変化している部分に配置されている、
センサシステム。
【請求項8】
液体を噴射可能なノズルを備えており、前記プロセッサは、前記異物の付着が検出されると、前記ノズルに前記カバーへ向けて前記液体を噴射させる、
請求項１から７のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項9】
車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバー上に配置されており、前記カバーに生じた変位に対応する信号を出力する変位センサと、
前記信号の変化に基づいて前記カバーに付着した異物を検出するプロセッサと、
液体を噴射可能なノズルと、
を備えており、
前記プロセッサは、検出された前記異物の前記カバーにおける位置を特定し、前記ノズルに当該位置へ向けて前記液体を噴射させる、
センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両に搭載されるセンサシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
車両の運転支援を行なうために、当該車両の外部の情報を検出するためのセンサユニットが車体に搭載される。特許文献１は、そのようなセンサユニットとしてのレーダを開示している。レーダは、車両の外部を照明するランプ装置の灯室内に配置されている。すなわち、レーダは、灯室を区画するとともに照明光の通過を許容するカバーによって覆われている。カバーは、車両の外面の一部を形成するとともに、レーダが外部の情報を検出するための検出光の通過も許容する。
【0003】
本明細書において用いられる「運転支援」という語は、運転操作（ハンドル操作、加速、減速など）、走行環境の監視、および運転操作のバックアップの少なくとも一つを少なくとも部分的に行なう制御処理を意味する。すなわち、衝突被害軽減ブレーキ機能やレーンキープアシスト機能のような部分的な運転支援から完全自動運転動作までを含む意味である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】日本国特許出願公開２００７－１０６１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下を抑制することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の要求に応えるための第一態様は、車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバー上に配置されており、前記カバーに生じた変位に対応する信号を出力する変位センサと、
前記信号の変化に基づいて前記カバーに付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えている。
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバー上に配置されており、前記カバーに生じた変位に対応する信号を出力する変位センサと、
前記信号の変化に基づいて前記カバーに付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えている。
【0007】
カバーに生じるひずみの分布は一様ではないが、同じ箇所において検出されるひずみのモードは同じ変位傾向を示す。したがって、同じ変位センサにより繰り返し得られる検出結果同士は、同じ傾向を示す。しかしながら、カバーに異物が付着することにより、カバーのひずみの分布に変化が生じる。したがって、同じ変位センサによる検出結果にも変化が生じる。すなわち、変位センサによる検出結果の変化をモニタすることによって、カバーに付着した異物を検出できる。
【0008】
センサユニットが情報検出に用いる光の進行経路上に位置するカバーの一部に異物が付着すると、センサユニットによる車両の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように構成された変位センサによってそのような異物の付着が検出されるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下を抑制できる。
【0009】
上記の変位センサとしては、例えば、ひずみゲージ、加速度センサ、および光ファイバセンサの少なくとも一つが使用されうる。
【0010】
特に上記の変位センサとして光ファイバセンサが使用される場合、光ファイバは、軽量かつ柔軟であるので、カバーに対する配置自由度が高い。また、非常に細いので、カバーの表面に配置しても外観や意匠に与える影響が小さい。さらに、一つの光ファイバ内に複数のひずみ検出点を設定できる。したがって、センサユニットによる情報検出能力の低下を抑制するためのセンサシステムの設計自由度を高めることができる。
【0011】
特に上記の変位センサとして加速度センサが使用される場合、上記のセンサシステムは、前記カバーを振動させるアクチュエータを備えうる。
【0012】
このような構成によれば、カバーを能動的に振動させることによって、加速度センサによって検出される振動モードの変化をより顕著にできる。したがって、ノイズの影響が抑制され、除去を要する異物の検出精度を高めることができる。よって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0013】
第一態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
前記変位センサの少なくとも一部は、前記カバーの周縁部に配置されている。
前記変位センサの少なくとも一部は、前記カバーの周縁部に配置されている。
【0014】
カバーの周縁部は、カバーの剛性あるいは撓み性に有意な変化が生じやすい。このような箇所は、ひずみが生じやすい。したがって、変位センサをカバーの周縁部に配置することにより、ひずみの検出感度を向上できる。よって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0015】
第一態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
前記変位センサの少なくとも一部は、前記カバーの厚みが変化している部分に配置されている。
前記変位センサの少なくとも一部は、前記カバーの厚みが変化している部分に配置されている。
【0016】
カバーの厚みが変化している部分は、カバーの剛性あるいは撓み性に有意な変化が生じやすい。このような箇所は、ひずみが生じやすい。したがって、変位センサを当該部分に配置することにより、ひずみの検出感度を向上できる。よって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0017】
第一態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
液体を噴射可能なノズルを備えており、
前記プロセッサは、前記異物が検出されると、前記ノズルに前記カバーへ向けて前記液体を噴射させる。
液体を噴射可能なノズルを備えており、
前記プロセッサは、前記異物が検出されると、前記ノズルに前記カバーへ向けて前記液体を噴射させる。
【0018】
このような構成によれば、カバーに付着した異物を除去するための処理を自動化できる。したがって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下の抑制効果が高まる。
【0019】
第一態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
液体を噴射可能なノズルを備えており、
前記プロセッサは、検出された前記異物の前記カバーにおける位置を特定し、前記ノズルに当該位置へ向けて前記液体を噴射させる。
液体を噴射可能なノズルを備えており、
前記プロセッサは、検出された前記異物の前記カバーにおける位置を特定し、前記ノズルに当該位置へ向けて前記液体を噴射させる。
【0020】
このような構成によれば、光通過領域に付着した異物に対して液体がより正確に噴射されるので、異物除去の可能性を高めることができる。したがって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0021】
上記の要求に応えるための第二態様は、車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバー上に配置されており、前記カバーを振動させるアクチュエータと、
を備えている。
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバー上に配置されており、前記カバーを振動させるアクチュエータと、
を備えている。
【0022】
センサユニットが情報検出に用いる光の進行経路上に位置するカバーの一部に異物が付着すると、センサユニットによる車両の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のような構成によれば、超音波アクチュエータによって励起されたカバー自身の振動により、付着した異物の剥離や除去を促進できる。よって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下を抑制できる。
【0023】
この場合、第二態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
前記カバーへ向けて液体を噴射可能なノズルを備えている。
前記カバーへ向けて液体を噴射可能なノズルを備えている。
【0024】
このような構成によれば、ノズルから噴射された液体によるいわゆる超音波洗浄効果が得られ、カバーに付着した異物の剥離や除去をさらに促進できる。
【0025】
第一態様と第二態様の各々に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
前記車両の外部へ照明光を出射するランプユニットを備えており、
前記カバーは、前記照明光の通過を許容する。
前記車両の外部へ照明光を出射するランプユニットを備えており、
前記カバーは、前記照明光の通過を許容する。
【0026】
ランプユニットは、車両の外部に照明光を供給するという機能ゆえに、車両における遮蔽物の少ない場所に配置されることが一般的である。このような場所にセンサユニットも配置されることにより、車両の外部の情報を効率的に取得できる。
【0027】
上記の要求に応えるための第三態様は、車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバーにおける前記光が通過する領域の画像に対応する信号を出力するカメラと、
前記信号に基づいて前記光通過領域に付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えており、
前記カメラの焦点面の少なくとも一部は、前記光通過領域と重なっている。
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバーにおける前記光が通過する領域の画像に対応する信号を出力するカメラと、
前記信号に基づいて前記光通過領域に付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えており、
前記カメラの焦点面の少なくとも一部は、前記光通過領域と重なっている。
【0028】
上記の要求に応えるための第四態様は、車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバーにおける前記光が通過する領域の画像に対応する信号を出力するカメラと、
前記信号に基づいて前記光通過領域に付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えており、
前記カメラの光軸は、前記センサユニットの検出基準方向と異なる方向に延びている。
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバーにおける前記光が通過する領域の画像に対応する信号を出力するカメラと、
前記信号に基づいて前記光通過領域に付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えており、
前記カメラの光軸は、前記センサユニットの検出基準方向と異なる方向に延びている。
【0029】
上記の要求に応えるための第五態様は、車両に搭載されるセンサシステムであって、
検出光を用いて前記車両の外部の情報を検出するＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）センサユニットと、
前記ＬｉＤＡＲセンサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記検出光の通過を許容するカバーと、
前記カバーにおける前記検出光が通過する領域の画像に対応する信号を出力するカメラと、
前記信号に基づいて前記光通過領域に付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えている。
検出光を用いて前記車両の外部の情報を検出するＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）センサユニットと、
前記ＬｉＤＡＲセンサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記検出光の通過を許容するカバーと、
前記カバーにおける前記検出光が通過する領域の画像に対応する信号を出力するカメラと、
前記信号に基づいて前記光通過領域に付着した異物を検出するプロセッサと、
を備えている。
【0030】
第三態様から第五態様の各々に係るカメラは、車両の外部の画像（厳密にはカバーの外面よりも外側の画像）を取得するための装置ではなく、センサユニットによる情報検出に用いられる光の進行経路上に位置するカバーの光通過領域の画像を取得するための装置である。したがって、カメラの焦点面の少なくとも一部は、光通過領域と重なっている。また、光通過領域に焦点面の少なくとも一部を重ねるカメラの配置が優先されるので、カメラの光軸は、センサユニットの検出基準方向と異なる方向に延びていてもよい。
【0031】
光通過領域に異物が付着すると、センサユニットによる車両の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように構成されたカメラによってそのような異物の付着が検出されるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下を抑制できる。
【0032】
ＬｉＤＡＲセンサユニットによる光通過領域に付着した異物の検出は比較的難しいので、カメラによる当該領域の画像の取得を通じた異物検出は、ＬｉＤＡＲセンサユニットとの組合せにおいてより有利となる。
【0033】
第三態様から第五態様の各々に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
液体を噴射可能なノズルを備えており、
前記プロセッサは、前記異物が検出されると、前記ノズルに前記光通過領域へ向けて前記液体を噴射させる。
液体を噴射可能なノズルを備えており、
前記プロセッサは、前記異物が検出されると、前記ノズルに前記光通過領域へ向けて前記液体を噴射させる。
【0034】
このような構成によれば、光通過領域に付着した異物を除去するための処理を自動化できる。したがって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下の抑制効果が高まる。
【0035】
第三態様から第五態様の各々に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
液体を噴射可能なノズルを備えており、
前記プロセッサは、検出された前記異物の位置を特定し、前記ノズルに当該位置へ向けて前記液体を噴射させる。
液体を噴射可能なノズルを備えており、
前記プロセッサは、検出された前記異物の位置を特定し、前記ノズルに当該位置へ向けて前記液体を噴射させる。
【0036】
このような構成によれば、光通過領域に付着した異物に対して液体がより正確に噴射されるので、異物除去の可能性を高めることができる。したがって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0037】
第三態様から第五態様の各々に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
前記カメラは、
撮像素子と、
前記撮像素子に結像するための樹脂レンズと、
前記撮像素子および前記樹脂レンズを支持している回路基板と、
を備えている。
前記カメラは、
撮像素子と、
前記撮像素子に結像するための樹脂レンズと、
前記撮像素子および前記樹脂レンズを支持している回路基板と、
を備えている。
【0038】
このような構成によれば、カメラの占有空間を大幅に小さくできるので、光通過領域の画像を取得するためのカメラの配置自由度が高まる。したがって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下の抑制が容易になる。
【0039】
第三態様から第五態様の各々に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
前記車両の外部へ照明光を出射するランプユニットを備えており、
前記カバーは、前記照明光の通過を許容する。
前記車両の外部へ照明光を出射するランプユニットを備えており、
前記カバーは、前記照明光の通過を許容する。
【0040】
ランプユニットは、車両の外部に照明光を供給するという機能ゆえに、車両における遮蔽物の少ない場所に配置されることが一般的である。このような場所にセンサユニットも配置されることにより、車両の外部の情報を効率的に取得できる。
【0041】
本明細書で用いられる「光」という語は、可視光のみならず、紫外光や赤外光、マイクロ波やミリ波など任意の波長を有する電磁波を意味する。
【0042】
本明細書において用いられる「センサユニット」という語は、所望の情報検出機能を備えつつ、それ自身が単体で流通可能な部品の構成単位を意味する。
【0043】
本明細書において用いられる「ランプユニット」という語は、所望の照明機能を備えつつ、それ自身が単体で流通可能な部品の構成単位を意味する。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】第一実施形態に係るセンサシステムの構成を例示している。
【図6】第二実施形態に係るセンサシステムの構成を例示している。
【図9】第三実施形態に係るセンサシステムの構成を例示している。
【図12】第四実施形態に係るセンサシステムの構成を例示している。
【図13】第五実施形態に係るセンサシステムの構成の一例を示している。
【図15】第五実施形態に係るセンサシステムの構成の別例を示している。
【発明を実施するための形態】
【0045】
添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いられる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【0046】
添付の図面において、矢印Ｆは、図示された構造の前方向を示している。矢印Ｂは、図示された構造の後方向を示している。矢印Ｕは、図示された構造の上方向を示している。矢印Ｄは、図示された構造の下方向を示している。矢印Ｌは、図示された構造の左方向を示している。矢印Ｒは、図示された構造の右方向を示している。以降の説明に用いる「左」および「右」は、運転席から見た左右の方向を示している。
【0047】
【0048】
センサシステム１は、ハウジング１１とカバー１２を備えている。ハウジング１１は、カバー１２とともに収容室１３を区画している。
【0049】
センサシステム１は、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４を備えている。ＬｉＤＡＲセンサユニット１４は、収容室１３内に配置されている。カバー１２は、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４を覆うように車両１００の外面の一部を形成している。
【0050】
図３Ａに例示されるように、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４は、車両１００の外部における検出領域に向けて検出光１４ａを出射する構成、および検出光１４ａが検出領域内に存在する物体に反射した結果の戻り光（不図示）を検出する構成を備えている。検出光１４ａとしては、例えば波長９０５ｎｍの赤外光が使用されうる。
【0051】
ＬｉＤＡＲセンサユニット１４は、例えば、ある方向へ検出光１４ａを出射したタイミングから戻り光を検出するまでの時間に基づいて、当該戻り光に関連付けられた物体までの距離を取得できる。また、そのような距離データを検出位置と関連付けて集積することにより、戻り光に関連付けられた物体の形状に係る情報を取得できる。これに加えてあるいは代えて、出射光と戻り光の波形の相違に基づいて、戻り光に関連付けられた物体の材質などの属性に係る情報を取得できる。すなわち、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４は、光を用いて車両１００の外部の情報を検出する装置である。
【0052】
検出光１４ａと戻り光は、カバー１２における光通過領域１２ａを通過する。換言すると、カバー１２は、少なくとも検出光１４ａと戻り光の通過を許容する材料により形成されている。
【0053】
センサシステム１は、ひずみゲージ１５を備えている。ひずみゲージ１５は、カバー１２上に配置されている。より具体的には、ひずみゲージ１５は、カバー１２の光通過領域１２ａを避けた位置に配置されている。ひずみゲージ１５は、配置された箇所におけるカバー１２のひずみを検出する装置である。ひずみゲージ１５は、変位センサの一例である。図１に示されるように、ひずみゲージ１５は、検出されたひずみに対応するひずみ信号Ｓ１１を出力するように構成されている。ひずみ状態の検出は、例えば１秒ごとに１００ミリ秒の期間行なわれる。
【0054】
センサシステム１は、複数のひずみゲージ１５を備えうる。図１に示される例では、三つのひずみゲージ１５が設置されている。より多くのひずみゲージ１５が設置されることにより、カバー１２に生じるひずみの分布をより高い分解能で検出できる。
【0055】
センサシステム１は、制御装置１６を備えている。制御装置１６は、入力インターフェース１６１とプロセッサ１６２を備えている。制御装置１６は、収容室１３内に配置されてもよいし、収容室１３外においてハウジング１１に支持されてもよい。あるいは、制御装置１６は、ハウジング１１とは離れた車両１００における適宜の位置に配置されうる。
【0056】
入力インターフェース１６１は、ひずみゲージ１５から出力されたひずみ信号Ｓ１１を受け付ける。プロセッサ１６２は、ひずみ信号Ｓ１１に基づいて、カバー１２に付着した異物を検出するように構成されている。異物としては、雨滴、雪片、汚泥、虫の死骸などが例示されうる。入力インターフェース１６１は、必要に応じてひずみ信号Ｓ１１をプロセッサ１６２により行なわれる処理に適した形態に変換する信号処理回路を含みうる。
【0057】
図４は、プロセッサ１６２により行なわれる処理の流れの一例を示している。プロセッサ１６２は、ひずみ信号Ｓ１１に基づいて、図５Ａに一例として示されるデータセットＤ１１を生成する（ＳＴＥＰ１）。データセットＤ１１は、一度の検出期間内におけるひずみの大きさεの経時変化を示している。すなわち、データセットＤ１１は、（ε１，ｔ１）～（εｎ，ｔｎ）で表わされるｎ個のデータ対からなる（ｎは２以上の整数）。ｔ１～ｔｎは、検出期間内に含まれる時刻を表している。時刻ｔｎ－１と時刻ｔｎの間隔は、サンプリング周期に対応している。
【0058】
図１に例示されるように、制御装置１６は、ストレージ１６３を備えている。ストレージ１６３は、適宜の書き替え可能な半導体メモリにより実現されうる。図４に例示されるように、プロセッサ１６２は、上記の手法に基づいて過去に生成されたデータセットＤ１１がストレージ１６３に格納されているかを判定する（ＳＴＥＰ２）。
【0059】
過去に生成されたデータセットＤ１１がストレージ１６３に格納されていない場合（ＳＴＥＰ２においてＮ）、プロセッサ１６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ１１をストレージ１６３に格納する（ＳＴＥＰ３）。処理は、ＳＴＥＰ１に戻る。
【0060】
過去に生成されたデータセットＤ１１がストレージ１６３に格納されている場合（ＳＴＥＰ２においてＹ）、プロセッサ１６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ１１をストレージ１６３に格納されているデータセットＤ１１と比較する（ＳＴＥＰ４）。
【0061】
例えば、プロセッサ１６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ１１における複数のデータ対（ε１，ｔ１）～（εｎ，ｔｎ）の各々を、ストレージ１６３に格納されているデータセットＤ１１における複数のデータ対（ε１，ｔ１）～（εｎ，ｔｎ）の対応する一つと比較する。
【0062】
カバー１２に生じるひずみの分布は一様ではないが、同じ箇所において検出されるひずみの経時変化は同じ傾向を示す。したがって、同じひずみゲージ１５により繰り返し得られる検出結果同士は、同じ傾向を示す。しかしながら、カバー１２に異物が付着することにより、カバー１２のひずみの分布に変化が生じる。したがって、同じひずみゲージ１５から出力されたひずみ信号Ｓ１１に基づいていながらも、データセットＤ１１に含まれるひずみの大きさに係る複数の値ε１～εｎの少なくとも一つに変化が生じる。図５Ａにおいては、異物が付着した場合のデータセットＤ１１を破線で示している。
【0063】
ひずみの大きさに係る複数の値ε１～εｎの少なくとも一つに有意な変化が認められた場合、カバー１２に異物が付着している蓋然性が高い。プロセッサ１６２は、データセットＤ１１同士の比較結果に基づいて、カバー１２に異物が付着しているかを判断する（ＳＴＥＰ５）。
【0064】
ひずみの大きさに係る複数の値ε１～εｎの少なくとも一つに有意な変化が認められない場合、プロセッサ１６２は、カバー１２に異物が付着していないと判断する（ＳＴＥＰ５においてＮ）。この場合、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ１１が新たにストレージ１６３へ格納される（ＳＴＥＰ３）。その後、処理はＳＴＥＰ１へ戻る。ストレージ１６３に格納されたデータセットＤ１１は、次に生成されるデータセットＤ１１との比較に供される。
【0065】
ひずみの大きさに係る複数の値ε１～εｎの少なくとも一つに有意な変化が認められた場合、プロセッサ１６２は、カバー１２に異物が付着していると判断する（ＳＴＥＰ５においてＹ）。この場合、プロセッサ１６２は、異物の付着を示す検出信号Ｓ１２を生成する（ＳＴＥＰ６）。
【0066】
なお、ひずみの大きさに有意な変化が認められたデータの数が所定の閾値を上回る場合に異物が付着していると判断するようにプロセッサ１６２が構成されることにより、ノイズの影響が抑制され、除去を要する異物の検出精度を高めることができる。
【0067】
プロセッサ１６２は、ひずみ信号Ｓ１１に基づいて、図５Ｂに一例として示されるデータセットＤ１２を生成してもよい。データセットＤ１２は、一度の検出期間に取得されたひずみ信号Ｓ１１の周波数スペクトルを示している。周波数スペクトルは、ひずみ信号Ｓ１１にフーリエ変換などを施すことにより得られる。すなわち、データセットＤ１２は、（ｐ１，ｆ１）～（ｐｎ，ｆｎ）で表わされるｎ個のデータ対からなる（ｎは２以上の整数）。ｐ１～ｐｎは、スペクトル強度を示している。ｆ１～ｆｎは、スペクトルに含まれる周波数を表している。周波数ｆｎ－１と周波数ｆｎの間隔は、フーリエ変換の分解能に対応している。
【0068】
この場合、プロセッサ１６２は、上記の手法に基づいて過去に生成されたデータセットＤ１２がストレージ１６３に格納されているかを判定する（ＳＴＥＰ２）。
【0069】
過去に生成されたデータセットＤ１２がストレージ１６３に格納されていない場合（ＳＴＥＰ２においてＮ）、プロセッサ１６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ１２をストレージ１６３に格納する（ＳＴＥＰ３）。その後、処理はＳＴＥＰ１に戻る。
【0070】
過去に生成されたデータセットＤ１２がストレージ１６３に格納されている場合（ＳＴＥＰ２においてＹ）、プロセッサ１６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ１２をストレージ１６３に格納されているデータセットＤ１２と比較する（ＳＴＥＰ４）。
【0071】
例えば、プロセッサ１６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ１２における複数のデータ対（ｐ１，ｆ１）～（ｐｎ，ｆｎ）の各々を、ストレージ１６３に格納されているデータセットＤ１２における複数のデータ対（ｐ１，ｆ１）～（ｐｎ，ｆｎ）の対応する一つと比較する。
【0072】
カバー１２に生じるひずみの分布は一様ではないが、同じ箇所において検出されるひずみの経時変化は同じ傾向を示す。したがって、同じひずみゲージ１５により繰り返し得られる検出結果同士は、同じ傾向を示す。しかしながら、カバー１２に異物が付着することにより、カバー１２のひずみの分布に変化が生じる。したがって、同じひずみゲージ１５から出力されたひずみ信号Ｓ１１に基づいていながらも、データセットＤ１２に含まれるスペクトル強度に係る複数の値ｐ１～ｐｎの少なくとも一つに変化が生じる。
【0073】
図５Ｂにおいては、異物が付着した場合のデータセットＤ１２を破線で示している。本例では、顕著なピークを示す周波数におけるスペクトル強度のみが変化している。しかしながら、顕著なピークを示す周波数がシフトしてもよく、スペクトル強度の変化と周波数のシフトの双方が生じてもよい。
【0074】
スペクトル強度に係る複数の値ｐ１～ｐｎの少なくとも一つに有意な変化が認められた場合、カバー１２に異物が付着している蓋然性が高い。プロセッサ１６２は、データセットＤ１２同士の比較結果に基づいて、カバー１２に異物が付着しているかを判断する（ＳＴＥＰ５）。
【0075】
スペクトル強度に係る複数の値ｐ１～ｐｎの少なくとも一つに有意な変化が認められない場合、プロセッサ１６２は、カバー１２に異物が付着していないと判断する（ＳＴＥＰ５においてＮ）。この場合、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ１２が新たにストレージ１６３へ格納される（ＳＴＥＰ３）。その後、処理はＳＴＥＰ１へ戻る。ストレージ１６３に格納されたデータセットＤ１２は、次に生成されるデータセットＤ１２との比較に供される。
【0076】
スペクトル強度に係る複数の値ｐ１～ｐｎの少なくとも一つに有意な変化が認められた場合、プロセッサ１６２は、カバー１２に異物が付着していると判断する（ＳＴＥＰ５においてＹ）。この場合、プロセッサ１６２は、異物の付着を示す検出信号Ｓ１２を生成する（ＳＴＥＰ６）。
【0077】
なお、スペクトル強度に有意な変化が認められたデータの数が所定の閾値を上回る場合に異物が付着していると判断するようにプロセッサ１６２が構成されることにより、ノイズの影響が抑制され、除去を要する異物の検出精度を高めることができる。
【0078】
図１に例示されるように、制御装置１６は、出力インターフェース１６４を備えている。プロセッサ１６２は、出力インターフェース１６４に検出信号Ｓ１２を出力させる。検出信号Ｓ１２は、車両１００における他の制御装置へ送信されうる。例えば、当該他の制御装置は、検出信号Ｓ１２に基づいて、カバー１２に異物が付着している旨の報知を車両１００の乗員に対して行ないうる。報知は、視覚的報知、聴覚的報知、触覚的報知の少なくとも一つを通じて行なわれうる。
【0079】
報知を受けた乗員は、適宜の対応をとりうる。例えば、センサシステム１は、カバー１２へ向けて液体を噴射するノズル１７を備えうる。液体としては、水、湯、洗浄液などが例示されうる。乗員は、ノズル１７に液体を噴射させる操作を行ないうる。これにより、カバー１２に付着した異物の除去を図ることができる。
【0080】
ＬｉＤＡＲセンサユニット１４の検出光１４ａおよび戻り光の進行経路上に位置する光通過領域１２ａに異物が付着すると、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４による車両１００の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように構成されたひずみゲージ１５によってそのような異物の付着が検出されるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下を抑制できる。
【0081】
図１に例示されるように、プロセッサ１６２により生成された検出信号Ｓ１２は、上記したノズル１７を動作させるために使用されうる。すなわち、プロセッサ１６２は、カバー１２に付着した異物が検出されると、ノズル１７にカバー１２へ向けて液体を噴射させうる。
【0082】
このような構成によれば、カバー１２に付着した異物を除去するための処理を自動化できる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果が高まる。
【0083】
データセットＤ１１またはデータセットＤ１２は、生成元であるひずみ信号Ｓ１１を出力したひずみゲージ１５の位置に係る情報を含みうる。したがって、プロセッサ１６２は、有意なひずみを検出したひずみゲージ１５の位置情報に基づいて、異物のカバー１２上における位置も特定しうる。他方、図１に示されるように、ノズル１７は、液体の噴射方向を調節可能な機構を備えうる。この場合、プロセッサ１６２は、検出された異物の位置へ向けてノズル１７に液体を噴射させるように、検出信号Ｓ１２を構成しうる。
【0084】
このような構成によれば、カバー１２に付着した異物に対して液体がより正確に噴射されるので、異物除去の可能性を高めることができる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0085】
図３Ａに例示されるように、ひずみゲージ１５は、カバー１２の周縁部１２ｂに配置されることが好ましい。本明細書において用いられる「カバーの周縁部」という語は、カバーの剛性あるいは撓み性に有意な変化が生じる部分を意味する。カバー１２は、周縁部１２ｂにおいてハウジング１１と結合される。そのため、カバー１２の周縁部１２ｂは、カバー１２の非周縁部１２ｃよりも高い剛性あるいは低い撓み性を有する。このように剛性あるいは撓み性に有意な変化が生じる箇所は、ひずみが生じやすい。したがって、ひずみゲージ１５を周縁部１２ｂに配置することにより、ひずみの検出感度を向上できる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0086】
あるいは、図３Ｂに例示されるように、カバー１２の厚みが変化する厚み変化部１２ｄが形成されうる。この場合、ひずみゲージ１５は、厚み変化部１２ｄに配置されることが好ましい。厚み変化部１２ｄにおいては、カバー１２の剛性あるいは撓み性に変化が生じる。このような箇所は、ひずみが生じやすい。したがって、ひずみゲージ１５を厚み変化部１２ｄに配置することにより、ひずみの検出感度を向上できる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0087】
図１に例示されるように、センサシステム１は、ランプユニット１８を備えうる。ランプユニット１８は、車両１００の外部へ照明光を出射する装置である。ランプユニット１８としては、前照灯ユニット、車幅灯ユニット、方向指示灯ユニット、霧灯ユニット、リアコンビネーションランプユニットなどが例示されうる。
【0088】
ランプユニット１８は、収容室１３内に配置される。したがって、ランプユニット１８は、カバー１２によって覆われる。カバー１２は、ランプユニット１８から出射された照明光の通過も許容する。この場合、カバー１２は、可視光についても透明な材料によって形成される。
【0089】
ランプユニット１８は、車両１００の外部に照明光を供給するという機能ゆえに、車両１００における遮蔽物の少ない場所に配置されることが一般的である。このような場所にＬｉＤＡＲセンサユニット１４も配置されることにより、車両１００の外部の情報を効率的に取得できる。
【0090】
上記の処理を実行可能なプロセッサ１６２は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサとして提供されてもよいし、専用集積回路素子の一部として提供されてもよい。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなどが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＡＭやＲＯＭが例示されうる。書き替え可能な汎用メモリがストレージ１６３の機能を担ってもよい。専用集積回路素子としては、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどが例示されうる。プロセッサ１６２とストレージ１６３は、独立した素子として提供されてもよいし、単一の素子内にパッケージされていてもよい。
【0091】
図６は、第二実施形態に係るセンサシステム２の構成を模式的に例示している。第一実施形態に係るセンサシステム１と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。センサシステム２は、図２に例示される車両１００に搭載される。
【0092】
センサシステム２は、加速度センサ２５を備えている。加速度センサ２５は、カバー１２上に配置されている。より具体的には、加速度センサ２５は、カバー１２の光通過領域１２ａを避けた位置に配置されている。加速度センサ２５は、配置された箇所におけるカバー１２の振動を検出する装置である。加速度センサ２５は、変位センサの一例である。加速度センサ２５は、検出された振動に対応する振動信号Ｓ２１を出力するように構成されている。振動の検出は、例えば１秒ごとに１００ミリ秒の期間行なわれる。
【0093】
センサシステム２は、複数の加速度センサ２５を備えうる。図６に示される例では、三つの加速度センサ２５が設置されている。より多くの加速度センサ２５が設置されることにより、カバー１２に生じる振動の分布をより高い分解能で検出できる。
【0094】
センサシステム２は、制御装置２６を備えている。制御装置２６は、入力インターフェース２６１とプロセッサ２６２を備えている。制御装置２６は、収容室１３内に配置されてもよいし、収容室１３外においてハウジング１１に支持されてもよい。あるいは、制御装置２６は、ハウジング１１とは離れた車両１００における適宜の位置に配置されうる。
【0095】
入力インターフェース２６１は、加速度センサ２５から出力された振動信号Ｓ２１を受け付ける。プロセッサ２６２は、振動信号Ｓ２１に基づいて、カバー１２に付着した異物を検出するように構成されている。異物としては、雨滴、雪片、汚泥、虫の死骸などが例示されうる。入力インターフェース２６１は、必要に応じて振動信号Ｓ２１をプロセッサ２６２により行なわれる処理に適した形態に変換する信号処理回路を含みうる。
【0096】
図４を参照して、プロセッサ２６２により行なわれる処理の流れを説明する。プロセッサ２６２は、振動信号Ｓ２１に基づいて、図７Ａに一例として示されるデータセットＤ２１を生成する（ＳＴＥＰ１）。プロセッサ２６２は、まず振動信号Ｓ２１の周波数スペクトルを生成する。周波数スペクトルは、振動信号Ｓ２１にフーリエ変換などを施すことにより得られる。続いてプロセッサ２６２は、生成された周波数スペクトルに基づいて、共振周波数ｆｒを特定する。すなわち、データセットＤ２１は、（ｐｒ，ｆｒ）で表わされるデータ対からなる。ｐｒは、共振周波数ｆｒにおけるスペクトル強度を表す。
【0097】
図６に例示されるように、制御装置２６は、ストレージ２６３を備えている。ストレージ２６３は、適宜の書き替え可能な半導体メモリにより実現されうる。続いて、プロセッサ２６２は、上記の手法に基づいて過去に生成されたデータセットＤ２１がストレージ２６３に格納されているかを判定する（ＳＴＥＰ２）。
【0098】
過去に生成されたデータセットＤ２１がストレージ２６３に格納されていない場合（ＳＴＥＰ２においてＮ）、プロセッサ２６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ２１をストレージ２６３に格納する（ＳＴＥＰ３）。その後、処理はＳＴＥＰ１に戻る。
【0099】
過去に生成されたデータセットＤ２１がストレージ２６３に格納されている場合（ＳＴＥＰ２においてＹ）、プロセッサ２６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ２１をストレージ２６３に格納されているデータセットＤ２１と比較する（ＳＴＥＰ４）。
【0100】
具体的には、プロセッサ２６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ２１におけるデータ対（ｐｒ，ｆｒ）を、ストレージ２６３に格納されているデータセットＤ２１におけるデータ対（ｐｒ，ｆｒ）と比較する。
【0101】
カバー１２に生じる振動の分布は一様ではないが、同じ箇所において検出される振動は同じ傾向を示す。したがって、同じ加速度センサ２５により繰り返し得られる検出結果同士は、同じ傾向を示す。しかしながら、異物が付着することによってカバー１２の重量が変化すると、カバー１２における振動の分布に変化が生じる。したがって、同じ加速度センサ２５から出力された振動信号Ｓ２１に基づいていながらも、データセットＤ２１に含まれるスペクトル強度ｐと共振周波数ｆｒの少なくとも一方に変化が生じる。
【0102】
図７Ａにおいては、異物が付着した場合のデータセットＤ２１を破線で例示している。本例においては、共振周波数ｆｒに変化が生じている。図７Ｂと図７Ｃにおいても、異物が付着した場合のデータセットＤ２１を破線で示している。図７Ｂに示される例においては、スペクトル強度ｐｒに変化が生じている。図７Ｃに示される例においては、スペクトル強度ｐｒと共振周波数ｆｒの双方に変化が生じている。
【0103】
スペクトル強度ｐｒと共振周波数ｆｒの少なくとも一方に有意な変化が認められた場合、カバー１２に異物が付着している蓋然性が高い。プロセッサ２６２は、データセットＤ２１同士の比較結果に基づいて、カバー１２に異物が付着しているかを判断する（ＳＴＥＰ５）。
【0104】
スペクトル強度ｐｒと共振周波数ｆｒの少なくとも一方に有意な変化が認められない場合、プロセッサ２６２は、カバー１２に異物が付着していないと判断する（ＳＴＥＰ５においてＮ）。この場合、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ２１が新たにストレージ２６３へ格納される（ＳＴＥＰ３）。その後、処理はＳＴＥＰ１へ戻る。ストレージ２６３に格納されたデータセットＤ２１は、次に生成されるデータセットＤ２１との比較に供される。
【0105】
スペクトル強度ｐｒと共振周波数ｆｒの少なくとも一方に有意な変化が認められた場合、プロセッサ２６２は、カバー１２に異物が付着していると判断する（ＳＴＥＰ５においてＹ）。この場合、プロセッサ２６２は、異物の付着を示す検出信号Ｓ２２を生成する（ＳＴＥＰ６）。
【0106】
異物の付着を検出するために、プロセッサ２６２は、図５Ｂを参照して説明した手法を用いてカバー１２への異物の付着を検出してもよい。すなわち、データセットＤ２１は、周波数スペクトルを構成する（ｐ１，ｆ１）～（ｐｎ，ｆｎ）で表わされるｎ個のデータ対を含みうる（ｎは２以上の整数）。
【0107】
この場合、プロセッサ２６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ２１における複数のデータ対（ｐ１，ｆ１）～（ｐｎ，ｆｎ）の各々を、ストレージ２６３に格納されているデータセットＤ２１における複数のデータ対（ｐ１，ｆ１）～（ｐｎ，ｆｎ）の対応する一つと比較する。スペクトル強度に係る複数の値ｐ１～ｐｎの少なくとも一つに有意な変化が認められた場合、プロセッサ２６２は、カバー１２に異物が付着していると判断する。なお、スペクトル強度に有意な変化が認められたデータの数が所定の閾値を上回る場合に異物が付着していると判断するようにプロセッサ２６２が構成されることにより、ノイズの影響が抑制され、除去を要する異物の検出精度を高めることができる。
【0108】
図６に例示されるように、制御装置２６は、出力インターフェース２６４を備えている。プロセッサ２６２は、出力インターフェース２６４に検出信号Ｓ２２を出力させる。検出信号Ｓ２２は、車両１００における他の制御装置へ送信されうる。例えば、当該他の制御装置は、検出信号Ｓ２２に基づいて、カバー１２に異物が付着している旨の報知を車両１００の乗員に対して行ないうる。報知は、視覚的報知、聴覚的報知、触覚的報知の少なくとも一つを通じて行なわれうる。
【0109】
報知を受けた乗員は、適宜の対応をとりうる。例えば、センサシステム２は、カバー１２へ向けて液体を噴射するノズル２７を備えうる。液体としては、水、湯、洗浄液などが例示されうる。乗員は、ノズル２７に液体を噴射させる操作を行ないうる。これにより、カバー１２に付着した異物の除去を図ることができる。
【0110】
ＬｉＤＡＲセンサユニット１４の検出光１４ａおよび戻り光の進行経路上に位置する光通過領域１２ａに異物が付着すると、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４による車両１００の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように構成された加速度センサ２５によってそのような異物の付着が検出されるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下を抑制できる。
【0111】
図６に例示されるように、プロセッサ２６２により生成された検出信号Ｓ２２は、上記したノズル２７を動作させるために使用されうる。すなわち、プロセッサ２６２は、カバー１２に付着した異物が検出されると、ノズル２７にカバー１２へ向けて液体を噴射させうる。
【0112】
このような構成によれば、カバー１２に付着した異物を除去するための処理を自動化できる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果が高まる。
【0113】
データセットＤ２１は、生成元である振動信号Ｓ２１を出力した加速度センサ２５の位置に係る情報を含みうる。したがって、プロセッサ２６２は、有意な固有振動の変化を検出した加速度センサ２５の位置情報に基づいて、異物のカバー１２上における位置も特定しうる。他方、図６に例示されるように、ノズル２７は、液体の噴射方向を調節可能な機構を備えうる。この場合、プロセッサ２６２は、検出された異物の位置へ向けてノズル２７に液体を噴射させるように、検出信号Ｓ２２を構成しうる。
【0114】
このような構成によれば、カバー１２に付着した異物に対して液体がより正確に噴射されるので、異物除去の可能性を高めることができる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0115】
図６に例示されるように、センサシステム２は、アクチュエータ２８を備えうる。アクチュエータ２８は、カバー１２を振動させる装置である。アクチュエータ２８は、圧電素子、ボイスコイル、超音波アクチュエータなどによって実現されうる。プロセッサ２６２は、アクチュエータ２８の動作を制御するための制御信号Ｓ２３を生成しうる。制御信号Ｓ２３は、出力インターフェース２６４を経由してアクチュエータ２８に入力される。アクチュエータ２８は、カバー１２に固有振動を励起するように動作することが好ましい。
【0116】
このような構成によれば、カバー１２を能動的に振動させることによって、加速度センサ２５によって検出される振動モードの変化をより顕著にできる。したがって、ノイズの影響が抑制され、除去を要する異物の検出精度を高めることができる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0117】
図８Ａに例示されるように、加速度センサ２５は、カバー１２の周縁部１２ｂに配置されることが好ましい。カバー１２は、周縁部１２ｂにおいてハウジング１１と結合される。そのため、カバー１２の周縁部１２ｂは、カバー１２の非周縁部１２ｃよりも高い剛性あるいは低い撓み性を有する。このように剛性あるいは撓み性に有意な変化が生じる箇所は、振動モードの変化が生じやすい。したがって、加速度センサ２５を周縁部１２ｂに配置することにより、振動モードの変化の検出感度を向上できる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0118】
あるいは、図８Ｂに例示されるように、カバー１２の厚みが変化する厚み変化部１２ｄが形成されうる。この場合、加速度センサ２５は、厚み変化部１２ｄに配置されることが好ましい。厚み変化部１２ｄにおいては、カバー１２の剛性あるいは撓み性に変化が生じる。このような箇所は、振動モードの変化が生じやすい。したがって、加速度センサ２５を厚み変化部１２ｄに配置することにより、振動モードの変化の検出感度を向上できる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0119】
図６に例示されるように、センサシステム２は、ランプユニット１８を備えうる。ランプユニット１８は、車両１００の外部に照明光を供給するという機能ゆえに、車両１００における遮蔽物の少ない場所に配置されることが一般的である。このような場所にＬｉＤＡＲセンサユニット１４も配置されることにより、車両１００の外部の情報を効率的に取得できる。
【0120】
上記の処理を実行可能なプロセッサ２６２は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサとして提供されてもよいし、専用集積回路素子の一部として提供されてもよい。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなどが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＡＭやＲＯＭが例示されうる。書き替え可能な汎用メモリがストレージ２６３の機能を担ってもよい。専用集積回路素子としては、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどが例示されうる。プロセッサ２６２とストレージ２６３は、独立した素子として提供されてもよいし、単一の素子内にパッケージされていてもよい。
【0121】
図９は、第三実施形態に係るセンサシステム３の構成を模式的に例示している。第一実施形態に係るセンサシステム１と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。センサシステム３は、図２に例示される車両１００に搭載される。
【0122】
センサシステム３は、光ファイバセンサ３５と制御装置３６を備えている。光ファイバセンサ３５は、光ファイバ３５１と検出インターフェース３５２を備えている。
【0123】
光ファイバセンサ３５は、光ファイバ３５１が配置された箇所におけるカバー１２のひずみを検出する装置である。光ファイバセンサ３５は、変位センサの一例である。光ファイバセンサ３５は、光ファイバ３５１内に形成されたＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）による反射光を検出する方式、光ファイバ３５１を形成しているガラス粒子により生じるレイリー散乱光あるいはブリルアン散乱光を検出する方式などが採用されうる。各方式に係る光ファイバセンサの構成自体は周知であるので、詳細な説明を省略する。
【0124】
光ファイバ３５１は、カバー１２上に配置されている。より具体的には、光ファイバ３５１は、カバー１２の光通過領域１２ａを避けた位置に配置されている。光ファイバ３５１は、カバー１２の外面に接着あるいは蒸着される。光ファイバ３５１の外径は、例えば１２５μｍ～１５０μｍである。光ファイバセンサ３５は、複数の光ファイバ３５１を含みうる。図９に示される例では、三つの光ファイバ３５１が設置されている。より多くの光ファイバ３５１が設置されることにより、カバー１２に生じるひずみの分布をより高い分解能で検出できる。
【0125】
検出インターフェース３５２は、制御装置３６の一部を構成しうる。制御装置３６は、収容室１３内に配置されてもよいし、収容室１３外においてハウジング１１に支持されてもよい。あるいは、制御装置３６は、ハウジング１１とは離れた車両１００における適宜の位置に配置されうる。
【0126】
検出インターフェース３５２は、波長可変レーザ光源を備えている。波長可変レーザ光源から出射される光は、例えば１５１０ｎｍ～１５７０ｎｍの範囲で可変とされうる。波長可変レーザ光源から出射された光は、光ファイバ３５１に入射する。
【0127】
検出インターフェース３５２は、光検出器を備えている。光ファイバ３５１に入射した光は、ＦＢＧによる反射光、あるいはレイリー散乱光およびブリルアン散乱光などの戻り光を生じながら光ファイバ３５１内を伝播する。この戻り光は、光検出器により検出される。光検出器は、戻り光の強度と波長に対応する検出信号Ｓ３１を出力する。
【0128】
制御装置３６は、プロセッサ３６２を備えている。プロセッサ３６２は、検出信号Ｓ３１に基づいて、カバー１２に付着した異物を検出するように構成されている。異物としては、雨滴、雪片、汚泥、虫の死骸などが例示されうる。検出インターフェース３５２は、必要に応じて検出信号Ｓ３１をプロセッサ３６２により行なわれる処理に適した形態に変換する信号処理回路を含みうる。
【0129】
図４を参照して、プロセッサ３６２により行なわれる処理の流れを説明する。プロセッサ３６２は、検出信号Ｓ３１に基づいて、図１０Ａに一例として示されるデータセットＤ３１を生成する（ＳＴＥＰ１）。プロセッサ３６２は、まず検出信号Ｓ３１の周波数スペクトルを生成する。周波数スペクトルは、検出信号Ｓ３１にフーリエ変換などを施すことにより得られる。続いてプロセッサ３６２は、生成された周波数スペクトルに基づいて、共振周波数ｆｒを特定する。すなわち、データセットＤ３１は、（ｐｒ，ｆｒ）で表わされるデータ対からなる。ｐｒは、共振周波数ｆｒにおけるスペクトル強度を表す。
【0130】
図９に例示されるように、制御装置３６は、ストレージ３６３を備えている。ストレージ３６３は、適宜の書き替え可能な半導体メモリにより実現されうる。続いて、プロセッサ３６２は、上記の手法に基づいて過去に生成されたデータセットＤ３１がストレージ３６３に格納されているかを判定する（ＳＴＥＰ２）。
【0131】
過去に生成されたデータセットＤ３１がストレージ３６３に格納されていない場合（ＳＴＥＰ２においてＮ）、プロセッサ３６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ３１をストレージ３６３に格納する（ＳＴＥＰ３）。その後、処理はＳＴＥＰ１に戻る。
【0132】
過去に生成されたデータセットＤ３１がストレージ３６３に格納されている場合（ＳＴＥＰ２においてＹ）、プロセッサ３６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ３１をストレージ３６３に格納されているデータセットＤ３１と比較する（ＳＴＥＰ４）。
【0133】
具体的には、プロセッサ３６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ３１におけるデータ対（ｐｒ，ｆｒ）を、ストレージ３６３に格納されているデータセットＤ３１におけるデータ対（ｐｒ，ｆｒ）と比較する。
【0134】
カバー１２に生じるひずみの分布は一様ではないが、同じ箇所において検出されるひずみは同じ傾向を示す。したがって、同じ光ファイバ３５１からの戻り光により繰り返し得られる検出結果同士は、同じ傾向を示す。しかしながら、カバー１２に異物が付着すると、カバー１２のひずみの分布に変化が生じ、カバー１２の表面に配置された光ファイバ３５１にもひずみが生じる。光ファイバ３５１にひずみが生じると、戻り光の強度と波長の少なくとも一方に変化が生じる。したがって、同じ光ファイバ３５１からの戻り光に対応する検出信号Ｓ３１に基づいていながらも、データセットＤ３１に含まれるスペクトル強度ｐと共振周波数ｆｒの少なくとも一方に変化が生じる。
【0135】
図１０Ａにおいては、異物が付着した場合のデータセットＤ３１を破線で例示している。本例においては、共振周波数ｆｒに変化が生じている。図１０Ｂと図１０Ｃに示される例においても、異物が付着した場合のデータセットＤ３１を破線で示している。図１０Ｂに示される例においては、スペクトル強度ｐｒに変化が生じている。図１０Ｃに示される例においては、スペクトル強度ｐｒと共振周波数ｆｒの双方に変化が生じている。
【0136】
スペクトル強度ｐｒと共振周波数ｆｒの少なくとも一方に有意な変化が認められた場合、カバー１２に異物が付着している蓋然性が高い。プロセッサ３６２は、データセットＤ３１同士の比較結果に基づいて、カバー１２に異物が付着しているかを判断する（ＳＴＥＰ５）。
【0137】
スペクトル強度ｐｒと共振周波数ｆｒの少なくとも一方に有意な変化が認められない場合、プロセッサ３６２は、カバー１２に異物が付着していないと判断する（ＳＴＥＰ５においてＮ）。この場合、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ３１が新たにストレージ３６３へ格納される（ＳＴＥＰ３）。その後、処理はＳＴＥＰ１へ戻る。ストレージ３６３に格納されたデータセットＤ３１は、次に生成されるデータセットＤ２１との比較に供される。
【0138】
スペクトル強度ｐｒと共振周波数ｆｒの少なくとも一方に有意な変化が認められた場合、プロセッサ３６２は、カバー１２に異物が付着していると判断する（ＳＴＥＰ５においてＹ）。この場合、プロセッサ３６２は、異物の付着を示す検出信号Ｓ３２を生成する（ＳＴＥＰ６）。
【0139】
異物の付着を検出するために、プロセッサ３６２は、図５Ｂを参照して説明した手法を用いてカバー１２への異物の付着を検出してもよい。すなわち、データセットＤ３１は、周波数スペクトルを構成する（ｐ１，ｆ１）～（ｐｎ，ｆｎ）で表わされるｎ個のデータ対を含みうる（ｎは２以上の整数）。
【0140】
この場合、プロセッサ３６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ３１における複数のデータ対（ｐ１，ｆ１）～（ｐｎ，ｆｎ）の各々を、ストレージ３６３に格納されているデータセットＤ３１における複数のデータ対（ｐ１，ｆ１）～（ｐｎ，ｆｎ）の対応する一つと比較する。スペクトル強度に係る複数の値ｐ１～ｐｎの少なくとも一つに有意な変化が認められた場合、プロセッサ３６２は、カバー１２に異物が付着していると判断する。なお、スペクトル強度に有意な変化が認められたデータの数が所定の閾値を上回る場合に異物が付着していると判断するようにプロセッサ３６２が構成されることにより、ノイズの影響が抑制され、除去を要する異物の検出精度を高めることができる。
【0141】
図９に例示されるように、制御装置３６は、出力インターフェース３６４を備えている。プロセッサ３６２は、出力インターフェース３６４に検出信号Ｓ３２を出力させる。検出信号Ｓ３２は、車両１００における他の制御装置へ送信されうる。例えば、当該他の制御装置は、検出信号Ｓ３２に基づいて、カバー１２に異物が付着している旨の報知を車両１００の乗員に対して行ないうる。報知は、視覚的報知、聴覚的報知、触覚的報知の少なくとも一つを通じて行なわれうる。
【0142】
報知を受けた乗員は、適宜の対応をとりうる。例えば、センサシステム３は、カバー１２へ向けて液体を噴射するノズル３７を備えうる。液体としては、水、湯、洗浄液などが例示されうる。乗員は、ノズル３７に液体を噴射させる操作を行ないうる。これにより、カバー１２に付着した異物の除去を図ることができる。
【0143】
ＬｉＤＡＲセンサユニット１４の検出光１４ａおよび戻り光の進行経路上に位置する光通過領域１２ａに異物が付着すると、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４による車両１００の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように構成された光ファイバセンサ３５によってそのような異物の付着が検出されるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下を抑制できる。
【0144】
特に光ファイバ３５１は、軽量かつ柔軟であるので、カバー１２に対する配置自由度が高い。また、非常に細いので、カバー１２の表面に配置しても外観や意匠に与える影響が小さい。さらに、一つの光ファイバ３５１内に複数のひずみ検出点を設定できる。したがって、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下を抑制するためのセンサシステム３の設計自由度を高めることができる。
【0145】
図９に例示されるように、プロセッサ３６２により生成された検出信号Ｓ３２は、上記したノズル３７を動作させるために使用されうる。すなわち、プロセッサ３６２は、カバー１２に付着した異物が検出されると、ノズル３７にカバー１２へ向けて液体を噴射させうる。
【0146】
このような構成によれば、カバー１２に付着した異物を除去するための処理を自動化できる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果が高まる。
【0147】
データセットＤ３１は、検出信号Ｓ３１を生成するための戻り光を出力した光ファイバ３５１の位置に係る情報を含みうる。一つの光ファイバ３５１内に複数の検出点が設けられている場合、データセットＤ３１は、各検出点の位置に係る情報も含みうる。したがって、プロセッサ３６２は、有意なひずみを検出した光ファイバ３５１の位置情報に基づいて、異物のカバー１２上における位置も特定しうる。
【0148】
他方、図９に例示されるように、ノズル３７は、液体の噴射方向を調節可能な機構を備えうる。この場合、プロセッサ３６２は、検出された異物の位置へ向けてノズル３７に液体を噴射させるように、検出信号Ｓ３２を構成しうる。
【0149】
このような構成によれば、カバー１２に付着した異物に対して液体がより正確に噴射されるので、異物除去の可能性を高めることができる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0150】
図１１Ａに例示されるように、光ファイバ３５１は、カバー１２の周縁部１２ｂに配置されることが好ましい。光ファイバ３５１は、変位センサの一部の一例である。カバー１２は、周縁部１２ｂにおいてハウジング１１と結合される。そのため、カバー１２の周縁部１２ｂは、カバー１２の非周縁部１２ｃよりも高い剛性あるいは低い撓み性を有する。このように剛性あるいは撓み性に有意な変化が生じる箇所は、ひずみが生じやすい。したがって、光ファイバ３５１を周縁部１２ｂに配置することにより、ひずみの検出感度を向上できる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0151】
あるいは、図１１Ｂに示されるように、カバー１２の厚みが変化する厚み変化部１２ｄが形成されうる。この場合、光ファイバ３５１は、厚み変化部１２ｄに配置されることが好ましい。厚み変化部１２ｄにおいては、カバー１２の剛性あるいは撓み性に変化が生じる。このような箇所は、ひずみが生じやすい。したがって、光ファイバ３５１を厚み変化部１２ｄに配置することにより、ひずみの検出感度を向上できる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0152】
図９に例示されるように、センサシステム３は、ランプユニット１８を備えうる。ランプユニット１８は、車両１００の外部に照明光を供給するという機能ゆえに、車両１００における遮蔽物の少ない場所に配置されることが一般的である。このような場所にＬｉＤＡＲセンサユニット１４も配置されることにより、車両１００の外部の情報を効率的に取得できる。
【0153】
上記の処理を実行可能なプロセッサ３６２は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサとして提供されてもよいし、専用集積回路素子の一部として提供されてもよい。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなどが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＡＭやＲＯＭが例示されうる。書き替え可能な汎用メモリがストレージ３６３の機能を担ってもよい。専用集積回路素子としては、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどが例示されうる。プロセッサ３６２とストレージ３６３は、独立した素子として提供されてもよいし、単一の素子内にパッケージされていてもよい。
【0154】
図１２は、第四実施形態に係るセンサシステム４の構成を模式的に例示している。第一実施形態に係るセンサシステム１と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。センサシステム４は、図２に例示される車両１００に搭載される。
【0155】
センサシステム４は、超音波アクチュエータ４８を備えている。超音波アクチュエータ４８は、超音波帯域の周波数で振動し、カバー１２に固有振動を励起する装置である。
【0156】
センサシステム４は、制御装置４６を備えている。制御装置４６は、プロセッサ４６２と出力インターフェース４６４を備えている。プロセッサ４６２は、超音波アクチュエータ４８の動作を制御するための制御信号Ｓ４１を生成しうる。制御信号Ｓ４１は、出力インターフェース４６４を経由して超音波アクチュエータ４８に入力される。
【0157】
ＬｉＤＡＲセンサユニット１４の検出光１４ａおよび戻り光の進行経路上に位置する光通過領域１２ａに異物が付着すると、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４による車両１００の外部の情報の検出の妨げになりうる。異物としては、雨滴、雪片、汚泥、虫の死骸などが例示されうる。しかしながら、上記のような構成によれば、超音波アクチュエータ４８によって励起されたカバー１２自身の振動により、付着した異物の剥離や除去を促進できる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下を抑制できる。
【0158】
センサシステム４は、カバー１２へ向けて液体を噴射するノズル４７を備えうる。液体としては、水、湯、洗浄液などが例示されうる。この場合、プロセッサ４６２は、ノズル４７に液体を噴射させるための制御信号Ｓ４２を、出力インターフェース４６４に出力させる。液体の噴射は、超音波アクチュエータ４８によりカバー１２に振動が励起される前に行なわれてもよいし、振動が励起されている間に行なわれてもよい。
【0159】
このような構成によれば、ノズル４７から噴射された液体によるいわゆる超音波洗浄効果が得られ、カバー１２に付着した異物の剥離や除去をさらに促進できる。
【0160】
上記の処理を実行可能なプロセッサ４６２は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサとして提供されてもよいし、専用集積回路素子の一部として提供されてもよい。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなどが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＡＭやＲＯＭが例示されうる。専用集積回路素子としては、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどが例示されうる。
【0161】
図１３は、第五実施形態に係るセンサシステム５の構成の一例を模式的に示している。第一実施形態に係るセンサシステム１と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。センサシステム５は、図２に例示される車両１００に搭載される。
【0162】
センサシステム５は、カメラ５５を備えている。カメラ５５は、収容室１３内に配置されている。したがって、カメラ５５もまた、カバー１２に覆われている。
【0163】
カメラ５５は、カバー１２における光通過領域１２ａの画像を取得する装置である。すなわち、カメラ５５は、一対の一点鎖線５５ａの間の領域として表される視野内に光通過領域１２ａが位置するように配置されている。カメラ５５は、取得された画像に対応する画像信号Ｓ５１を出力するように構成されている。画像の取得は、例えば１秒ごとに繰り返し行なわれる。
【0164】
図１４Ａは、画像信号Ｓ５１に基づいて再現可能な画像Ｉ１の一例を示している。画像Ｉ１は、複数の画素Ｐ１～Ｐｎを含んでいる（ｎは２以上の整数）。画像Ｉ１は、カバー１２における光通過領域１２ａの画像を含んでいる。本例においては、光通過領域１２ａに異物Ｏ１、Ｏ２が付着している。異物としては、雨滴、雪片、汚泥、虫の死骸などが例示されうる。
【0165】
図１３に示されるように、センサシステム５は、制御装置５６を備えている。制御装置５６は、入力インターフェース５６１とプロセッサ５６２を備えている。制御装置５６は、収容室１３内に配置されてもよいし、収容室１３外においてハウジング１１に支持されてもよい。あるいは、制御装置５６は、ハウジング１１とは離れた車両１００における適宜の位置に配置されうる。
【0166】
入力インターフェース５６１は、カメラ５５から出力された画像信号Ｓ５１を受け付ける。プロセッサ５６２は、画像信号Ｓ５１に基づいて、カバー１２の光通過領域１２ａに付着した異物を検出するように構成されている。入力インターフェース５６１は、必要に応じて画像信号Ｓ５１をプロセッサ５６２により行なわれる処理に適した形態に変換する信号処理回路を含みうる。
【0167】
図４を参照して、プロセッサ５６２により行なわれる処理の流れを説明する。プロセッサ５６２は、画像信号Ｓ５１に基づいて、図１４Ｂに例示されるデータセットＤ５１を生成する（ＳＴＥＰ１）。具体的には、プロセッサ５６２は、複数の画素Ｐ１～Ｐｎの各々について二値化処理を適用することによって、複数の画素データＰＤ１～ＰＤｎを含むデータセットＤ５１を生成する。したがって、複数の画素データＰＤ１～ＰＤｎは、複数の画素Ｐ１～Ｐｎと一対一に対応している。
【0168】
複数の画素Ｐ１～Ｐｎの各々は、画像Ｉ１における位置情報と明るさ情報（受光強度情報）を含んでいる。プロセッサ５６２は、ある画素Ｐｍの明るさが所定の閾値を上回る場合、明るさ値として「１」を有する画素データＰＤｍを生成する。ｍは、１からｎより任意に選ばれた整数である。プロセッサ５６２は、ある画素Ｐｍの明るさが所定の閾値以下である場合、明るさ値として「０」をもつ画素データＰＤｍを生成する。したがって、複数の画素データＰＤ１～ＰＤｎの各々は、画像Ｉ１における位置情報に加えて、「１」か「０」の明るさ値を有する。
【0169】
図１４Ｂに示される例においては、明るさ値「１」を有する画素データが白い矩形で表わされており、明るさ値「０」を有する画素データが斜線付きの矩形で表わされている。画像Ｉ１における異物Ｏ１、Ｏ２に対応する位置の画素データが明るさ値「０」を有していることが判る。
【0170】
図１３に示されるように、制御装置５６は、ストレージ５６３を備えている。図４に例示されるように、プロセッサ５６２は、上記の手法に基づいて過去に生成されたデータセットＤ５１がストレージ５６３に格納されているかを判定する（ＳＴＥＰ２）。
【0171】
過去に生成されたデータセットＤ５１がストレージ５６３に格納されていない場合（ＳＴＥＰ２においてＮ）、プロセッサ５６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ５１をストレージ５６３に格納する（ＳＴＥＰ３）。処理は、ＳＴＥＰ１に戻る。
【0172】
過去に生成されたデータセットＤ５１がストレージ５６３に格納されている場合（ＳＴＥＰ２においてＹ）、プロセッサ５６２は、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ５１をストレージ５６３に格納されているデータセットＤ５１と比較する（ＳＴＥＰ４）。
【0173】
具体的には、複数の画素データＰＤ１～ＰＤｎの各々について、明るさ値が「１」から「０」へ変化しているかの判断がなされる。ある画素データＰＤｍについてそのような変化が生じた場合、当該画素データＰＤｍに対応する位置に異物が付着している蓋然性が高い。プロセッサ５６２は、当該比較に基づいて、カバー１２の光通過領域１２ａに異物が付着しているかを判断する（ＳＴＥＰ５）。
【0174】
複数の画素データＰＤ１～ＰＤｎのいずれにおいても明るさ値が「１」から「０」へ変化していない場合、プロセッサ５６２は、カバー１２の光通過領域１２ａに異物が付着していないと判断する（ＳＴＥＰ５においてＮ）。この場合、ＳＴＥＰ１で生成されたデータセットＤ５１が新たにストレージ５６３へ格納される（ＳＴＥＰ３）。その後、処理はＳＴＥＰ１へ戻る。ストレージ５６３に格納されたデータセットＤ５１は、次に生成されるデータセットＤ５１との比較に供される。
【0175】
複数の画素データＰＤ１～ＰＤｎの少なくとも一つにおいて明るさ値が「１」から「０」への変化が生じている場合、プロセッサ５６２は、カバー１２の光通過領域１２ａに異物が付着していると判断する（ＳＴＥＰ５においてＹ）。この場合、プロセッサ５６２は、異物の付着を示す検出信号Ｓ２を生成する（ＳＴＥＰ６）。
【0176】
なお、明るさ値が「１」から「０」へ変化した画素の数が所定の閾値を上回る場合に異物が付着していると判断するようにプロセッサ５６２が構成されることにより、情報検出の妨げにならない程度の微小な異物の検出が回避されるとともに、除去を要する異物の検出精度を高めることができる。
【0177】
図１３に例示されるように、制御装置５６は、出力インターフェース５６４を備えている。プロセッサ５６２は、出力インターフェース５６４に検出信号Ｓ５２を出力させる。検出信号Ｓ５２は、車両１００における他の制御装置へ送信されうる。例えば、当該他の制御装置は、検出信号Ｓ５２に基づいて、カバー１２の光通過領域１２ａに異物が付着している旨の報知を車両１００の乗員に対して行ないうる。報知は、視覚的報知、聴覚的報知、触覚的報知の少なくとも一つを通じて行なわれうる。
【0178】
報知を受けた乗員は、適宜の対応をとりうる。例えば、センサシステム５は、カバー１２へ向けて液体を噴射するノズル１７を備えうる。液体としては、水、湯、洗浄液などが例示されうる。乗員は、ノズル１７に液体を噴射させる操作を行ないうる。これにより、光通過領域１２ａに付着した異物の除去を図ることができる。
【0179】
本実施形態に係るカメラ５５は、車両１００の外部の画像（厳密にはカバー１２の外面よりも外側の画像）を取得するための装置ではなく、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４の検出光１４ａおよび戻り光の進行経路上に位置する光通過領域１２ａの画像を取得するための装置である。したがって、カメラ５５の焦点面５５ｂの少なくとも一部は、光通過領域１２ａと重なっている。また、光通過領域１２ａに焦点面５５ｂの少なくとも一部を重ねるカメラ５５の配置が優先されるので、図１３に例示されるように、カメラ５５の光軸５５ｃは、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４の検出基準方向１４ｂと異なる方向に延びていてもよい。
【0180】
ＬｉＤＡＲセンサユニット１４の検出光１４ａおよび戻り光の進行経路上に位置する光通過領域１２ａに異物が付着すると、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４による車両１００の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように構成されたカメラ５５によってそのような異物の付着が検出されるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下を抑制できる。
【0181】
ＬｉＤＡＲセンサユニット１４は、車両１００の外部の情報を検出するために光を用いる適宜のセンサユニットで置き換えられうる。そのようなセンサユニットとしては、可視光を用いるカメラユニット、赤外光を用いるＴＯＦ（Time of Flight）カメラユニット、ミリ波を用いるレーダユニットなどが例示されうる。しかしながら、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４による光通過領域１２ａに付着した異物の検出は比較的難しいので、カメラ５５による光通過領域１２ａの画像の取得を通じた異物検出は、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４との組合せにおいてより有利となる。
【0182】
図１３に例示されるように、プロセッサ５６２により生成された検出信号Ｓ５２は、上記のノズル１７を動作させるために使用されうる。すなわち、プロセッサ５６２は、カバー１２の光通過領域１２ａに付着した異物が検出されると、ノズル１７に光通過領域１２ａに向けて液体を噴射させうる。
【0183】
このような構成によれば、光通過領域１２ａに付着した異物を除去するための処理を自動化できる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果が高まる。
【0184】
前述のように、データセットＤ５１に含まれる複数の画素データＰＤ１～ＰＤｎの各々は、光通過領域１２ａにおける位置に対応する情報を有している。したがって、プロセッサ５６２は、明るさ値が「１」から「０」へ変化した画素データが有する位置情報に基づいて、異物の光通過領域１２ａ内における位置も特定しうる。他方、図１３に例示されるように、ノズル１７は、液体の噴射方向を調節可能な機構を備えうる。この場合、プロセッサ５６２は、検出された異物の位置へ向けてノズル１７に液体を噴射させるように、検出信号Ｓ５２を構成しうる。
【0185】
このような構成によれば、光通過領域１２ａに付着した異物に対して液体がより正確に噴射されるので、異物除去の可能性を高めることができる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果がさらに高まる。
【0186】
図１３に例示されるように、カメラ５５は、撮像素子５５１、樹脂レンズ５５２、および回路基板５５３を備えたマイクロカメラモジュールとして実現されうる。撮像素子５５１としては、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが例示されうる。樹脂レンズ５５２は、撮像素子５５１に結像するためのレンズである。視野を広げる観点からは、樹脂レンズ５５２として広角レンズが用いられることが好ましい。回路基板５５３は、撮像素子５５１と樹脂レンズ５５２を支持している。画像信号Ｓ５１を出力するための信号線は、回路基板５５３を介して撮像素子５５１と電気的に接続される。
【0187】
このような構成によれば、収容室１３内におけるカメラ５５の占有空間を大幅に小さくできるので、光通過領域１２ａの画像を取得するためのカメラ５５の配置自由度が高まる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制が容易になる。
【0188】
図１３に例示されるように、センサシステム５は、ランプユニット１８を備えうる。ランプユニット１８は、車両１００の外部に照明光を供給するという機能ゆえに、車両１００における遮蔽物の少ない場所に配置されることが一般的である。このような場所にＬｉＤＡＲセンサユニット１４も配置されることにより、車両１００の外部の情報を効率的に取得できる。
【0189】
上記の処理を実行可能なプロセッサ５６２は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサにより提供されてもよいし、専用集積回路素子の一部として提供されてもよい。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなどが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＡＭやＲＯＭが例示されうる。専用集積回路素子としては、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどが例示されうる。プロセッサ５６２とストレージ５６３は、独立した素子として提供されてもよいし、単一の素子内にパッケージされていてもよい。
【0190】
本実施形態においては、単一のカメラ５５によってカバー１２における光通過領域１２ａの画像が取得されている。しかしながら、図１５に例示されるように、光通過領域１２ａにおける任意の箇所が複数のカメラ５５の視野のいずれかに含まれるような構成も採用されうる。
【0191】
上記の各実施形態は、本開示の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の各実施形態に係る構成は、本開示の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更、改良、あるいは組合せがなされうる。
【0192】
上記の各実施形態に係るＬｉＤＡＲセンサユニット１４に加えてあるいは代えて、車両１００の外部の情報を検出するために光を用いる適宜のセンサユニットが、収容室１３内に配置されうる。そのようなセンサユニットとしては、可視光を用いるカメラユニット、赤外光を用いるＴＯＦ（Time of Flight）カメラユニット、ミリ波を用いるレーダユニットなどが例示されうる。
【0193】
本開示の一部を構成するものとして、２０１８年１１月１３日に提出された日本国特許出願２０１８－２１３１２６号、２０１８年１１月１３日に提出された日本国特許出願２０１８－２１３１２７号、および２０１９年３月１５日に提出された日本国特許出願２０１９－０４８５１４号の内容が援用される。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15】