(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】2024-05-08
(45)【発行日】2024-05-16
(54)【発明の名称】赤外線センサ用カバー
(51)【国際特許分類】
G01J 1/04 20060101AFI20240509BHJP
G01J 1/02 20060101ALI20240509BHJP
G01S 7/481 20060101ALI20240509BHJP
【ＦＩ】
G01J1/04 E
G01J1/02 P
G01S7/481
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019235649
(22)【出願日】2019-12-26
(65)【公開番号】P2020165943
(43)【公開日】2020-10-08
【審査請求日】2021-11-29
(31)【優先権主張番号】P 2019062636
(32)【優先日】2019-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000241463
【氏名又は名称】豊田合成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】奥村 晃司
【審査官】平田 佳規
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－００９３４８７（ＫＲ，Ａ）
【文献】特開平１０－２３０８０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３０１９６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１８３１４５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／０５２０５７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／０７３１４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１２４２７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０３１８８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５０６４５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１１３９７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２５７６２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－０９６７０２（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｊ １／０２ － Ｇ０１Ｊ １／０４
Ｇ０１Ｊ １／４２
Ｇ０１Ｊ ５／０２
Ｇ０１Ｊ ５／０４ － Ｇ０１Ｊ ５／０８０２
Ｈ０５Ｂ ３／０２ － Ｈ０５Ｂ ３／１８
Ｈ０５Ｂ ３／４０ － Ｈ０５Ｂ ３／８２
Ｇ０１Ｃ ３／００ － Ｇ０１Ｃ ３／３２
Ｇ０１Ｓ ７／４８ － Ｇ０１Ｓ ７／５１
Ｇ０１Ｓ １７／００ － Ｇ０１Ｓ １７／９５
Ｇ０１Ｖ ８／１０ － Ｇ０１Ｖ ８／２６
Ｇ０２Ｂ ５／０２
Ｇ０８Ｇ １／１６
Ｇ１２Ｂ １７／００
Ｂ６０Ｒ ２１／００
Ｈ０１Ｈ ３５／００
Ｈ０１Ｌ ３１／１２
Ｈ０３Ｋ １７／７８
Ｈ０４Ｎ ５／２２２－ Ｈ０４Ｎ ５／２５７
Ｈ０４Ｎ ７／１８
Ｈ０４Ｎ ２３／００
Ｈ０４Ｎ ２３／４０ － Ｈ０４Ｎ ２３／７６
Ｈ０４Ｎ ２３／９０ － Ｈ０４Ｎ ２３／９５９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
赤外線センサによって送受信される赤外線の経路上に設けられるカバー基材と、そのカバー基材の赤外線センサ側の表面に設けられて通電によって発熱するヒータ線と、を備える赤外線センサ用カバーにおいて、前記ヒータ線は、前記赤外線センサに対し接近離間する方向に厚みを有する細く延びた平板状に形成されており、前記ヒータ線の表面における少なくとも前記赤外線センサ側の面には多数の凹凸が一体に形成されていることを特徴とする赤外線センサ用カバー。
【請求項2】
赤外線センサによって送受信される赤外線の経路上に設けられるカバー基材と、そのカバー基材の赤外線センサ側とは反対側の表面に設けられて通電によって発熱するヒータ線と、を備える赤外線センサ用カバーにおいて、前記ヒータ線は、前記赤外線センサに対し接近離間する方向に厚みを有する細く延びた平板状に形成されており、前記ヒータ線の表面における少なくとも前記赤外線センサ側の面には多数の凹凸が一体に形成されていることを特徴とする赤外線センサ用カバー。
【請求項3】
前記凹凸の最大深さは前記ヒータ線の厚みに対し３０～８０％の深さとされている請求項１又は２に記載の赤外線センサ用カバー。
【請求項4】
前記赤外線センサは、車両に搭載されて車外に向けて赤外線を送信する一方、車外の物体に反射した前記赤外線を受信するものであり、前記カバー基材は、前記赤外線センサよりも車外側に設けられるものである請求項１から３のいずれか一項に記載の赤外線センサ用カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、赤外線センサ用カバーに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両には、赤外線の送受信を行う赤外線センサが搭載されている。この赤外線センサは、赤外線を車外に向けて送信する一方、車外の物体に当たって反射した上記赤外線を受信し、そうした赤外線の送受信を通じて車外の物体を検知するためのものである。また、赤外線センサにおける赤外線の送信方向の前方側（車外側）には、同赤外線センサが車外側から直接的に見えないようにするための赤外線センサ用カバーが設けられている。
【0003】
この赤外線センサ用カバーとしては、特許文献１に示されるように、赤外線センサによって送受信される赤外線の経路上に位置するカバー基材と、そのカバー基材の表面に設けられて通電によって発熱するヒータ線と、を備えるものが知られている。こうした赤外線センサ用カバーでは、上記ヒータ線の発熱を通じて赤外線センサ用カバー（カバー基材）に付着した氷雪が融解される。これにより赤外線センサ用カバーに対する氷雪の付着が原因で赤外線の透過が妨げられることに伴い、赤外線センサの検出性能が低下することは抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】実開平４－１１０９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、赤外線センサ用カバーのカバー基材にヒータ線を設けると、赤外線センサから送信された赤外線がヒータ線で反射し、その反射した赤外線が赤外線センサによって受信されることに伴い、同赤外線センサの検出機能に悪影響を及ぼすおそれがある。
【0006】
本発明の目的は、赤外線センサから送信された赤外線がヒータ線で反射することに伴い、その赤外線センサの検出機能に悪影響を及ぼすことを抑制できる赤外線センサ用カバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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赤外線センサ用カバーは、赤外線センサによって送受信される赤外線の経路上に設けられるカバー基材と、そのカバー基材の表面に設けられて通電によって発熱するヒータ線と、を備える。そして、上記ヒータ線の表面には多数の凹凸が形成される。
上記課題を解決する赤外線センサ用カバーは、赤外線センサによって送受信される赤外線の経路上に設けられるカバー基材と、そのカバー基材の表面に設けられて通電によって発熱するヒータ線と、を備える。そして、上記ヒータ線の表面には多数の凹凸が形成される。
【0008】
この構成によれば、赤外線センサから送信された赤外線がヒータ線に当たったときには、そのヒータ線の表面に形成されている多数の凹凸によって上記赤外線が散乱する。このため、上記赤外線がヒータ線の表面で反射して赤外線センサによって受信されることを抑制できる。従って、ヒータ線で反射した赤外線が赤外線センサによって受信されることに伴い、同赤外線センサの検出機能に悪影響を及ぼすことは抑制される。
【0009】
なお、上記赤外線センサ用カバーにおいて、ヒータ線は細く延びた平板状に形成されており、凹凸の最大深さはヒータ線の厚みに対し３０～８０％の深さとされているものとすることが考えられる。
【0010】
上記赤外線センサ用カバーにおいて、赤外線センサは、車両に搭載されて車外に向けて赤外線を送信する一方、車外の物体に反射した前記赤外線を受信するものであり、上記カバー基材は、赤外線センサよりも車外側に設けられるものとすることが考えられる。更に、ヒータ線は、赤外線センサに対し接近離間する方向に厚みを有する細く延びた平板状に形成されているものとすることが考えられる。この場合において、上記凹凸は、ヒータ線の表面における少なくとも赤外線センサ側の面に形成される。
【0011】
上記構成によれば、赤外線センサから送信された赤外線は、ヒータ線の表面における赤外線センサ側の面に当たりやすい。そして、ヒータ線の表面のうちの少なくとも赤外線センサ側の面に多数の凹凸が形成されているため、赤外線センサから送信された赤外線がヒータ線に当たったときに同赤外線を散乱させやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】（ａ）は車両に搭載される赤外線センサ及び赤外線センサ用カバーを示す模式図、（ｂ）は（ａ）の赤外線センサ用カバーにおける二点鎖線で囲んだ部分を示す拡大断面図。
【図3】ヒータ線の断面を示す拡大断面図。
【図4】赤外線センサから赤外線を送信した後の同赤外線センサの検出値の時間推移を示すタイムチャート。
【図5】赤外線センサ用カバーの他の例を示す拡大断面図。
【図6】赤外線センサ用カバーの他の例を示す模式図。
【図7】ヒータ線の他の例を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、赤外線センサ用カバーの一実施形態について、図１～図４を参照して説明する。
図１（ａ）は、車両に搭載される赤外線レーダ装置１を模式的に示している。赤外線レーダ装置１は、ケース２内に収容された赤外線センサ３を備えている。赤外線センサ３は、赤外線を車外（図１の左側）に向けて送信する一方、車外の物体に当たって反射した上記赤外線を受信し、そうした赤外線の送受信を通じて車外の物体を検知する。上記ケース２は、赤外線センサ３における赤外線の送信方向の前方（図１の左方）に向けて開口している。このケース２の開口部には、赤外線センサ３が車外側から直接的に見えないようにするための赤外線センサ用カバー４が取り付けられている。
図１（ａ）は、車両に搭載される赤外線レーダ装置１を模式的に示している。赤外線レーダ装置１は、ケース２内に収容された赤外線センサ３を備えている。赤外線センサ３は、赤外線を車外（図１の左側）に向けて送信する一方、車外の物体に当たって反射した上記赤外線を受信し、そうした赤外線の送受信を通じて車外の物体を検知する。上記ケース２は、赤外線センサ３における赤外線の送信方向の前方（図１の左方）に向けて開口している。このケース２の開口部には、赤外線センサ３が車外側から直接的に見えないようにするための赤外線センサ用カバー４が取り付けられている。
【0014】
図１（ｂ）は、赤外線センサ用カバー４における図１（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分の断面を拡大して示している。図１（ｂ）から分かるように、赤外線センサ用カバー４のカバー基材５は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の透明樹脂によって形成されるベース層６と、同ベース層６における赤外線センサ３と反対側の面（図１（ｂ）の左側の面）を覆う透明フィルム７と、を備えている。このカバー基材５は、赤外線センサ３（図１（ａ））によって送受信される赤外線の経路上であって、同赤外線センサ３よりも車外側に位置している。
【0015】
カバー基材５（透明フィルム７）における赤外線センサ３と反対側の表面には、通電によって発熱する銅製のヒータ線８が設けられており、且つ、ＰＥＴ等の透明樹脂によって形成されてヒータ線８及び透明フィルム７を覆う保護層９が設けられている。そして、保護層９における赤外線センサ３と反対側の面には、反射防止コーティングによってＡＲコート層１０が形成されている。なお、赤外線センサ用カバー４におけるカバー基材５、保護層９、及びＡＲコート層１０は、赤外線センサ３によって送受信される赤外線を透過させることが可能となっている。
【0016】
次に、ヒータ線８について詳しく説明する。
赤外線センサ用カバー４において、氷雪が付着したときには、通電によるヒータ線８の発熱を通じて、上記氷雪の融解が行われる。このように赤外線センサ用カバー４に付着した氷雪を融解することにより、同氷雪の付着が原因で赤外線の透過が妨げられて赤外線センサ３の検出性能が低下することは抑制される。
赤外線センサ用カバー４において、氷雪が付着したときには、通電によるヒータ線８の発熱を通じて、上記氷雪の融解が行われる。このように赤外線センサ用カバー４に付着した氷雪を融解することにより、同氷雪の付着が原因で赤外線の透過が妨げられて赤外線センサ３の検出性能が低下することは抑制される。
【0017】
図１（ｂ）に示すように、ヒータ線８は、赤外線センサ３（図１（ａ））に対し接近離間する方向、すなわち図１（ｂ）の左右方向に厚みを有する平板状に形成されている。なお、図１（ｂ）では、ヒータ線８を見やすくするため、図中の左右方向の厚みを実際よりも大きく描いている。図２は、ヒータ線８を図１（ｂ）の左方から見た状態を示している。図２から分かるように、ヒータ線８は、図２の左右方向に細長く延びるように、且つ、その左右方向に往復して延びるように設けられている。そして、ヒータ線８における平行となる部分同士の間には所定の間隔がおかれている。
【0018】
図３は、ヒータ線８の断面を拡大して示している。図３から分かるように、ヒータ線８の表面には多数の凹凸が形成されている。詳しくは、多数の凹凸は、ヒータ線８の表面における少なくとも赤外線センサ３側の面、すなわち図３の右面に形成されている。この例では、ヒータ線８における赤外線センサ３側の面、及び、同ヒータ線８における幅方向（図３の上下方向）の両側面にそれぞれ、多数の上記凹凸が形成されている。一方、ヒータ線８における赤外線センサ３と反対側の面、すなわち図３の左面には上記凹凸は形成されていない。
【0019】
ヒータ線８における上記多数の凹凸の形成は、エッチング加工によって実現されている。このように形成された多数の凹凸の最大深さは、ヒータ線８の厚みに対し３０～８０％の深さとすることが考えられ、５０～７５％の深さとすることが好ましく、４０～７０％の深さとすることがより好ましい。ちなみに、この実施形態では、上記多数の凹凸の最大深さがヒータ線８の厚みに対し６０％の深さとされている。
【0020】
次に、赤外線センサ用カバー４の作用について説明する。
赤外線センサ３から車外に向けて送信された赤外線の一部は、赤外線センサ用カバー４を透過せずに、例えば図３に矢印Ｙ１で示すようにヒータ線８に当たるようになる。仮に上記赤外線がヒータ線８に当たって例えば図３に矢印Ｙ２で示すように反射したとすると、その反射した赤外線が赤外線センサ３によって受信されることに伴い、同赤外線センサ３の検出機能に悪影響を及ぼすおそれがある。
赤外線センサ３から車外に向けて送信された赤外線の一部は、赤外線センサ用カバー４を透過せずに、例えば図３に矢印Ｙ１で示すようにヒータ線８に当たるようになる。仮に上記赤外線がヒータ線８に当たって例えば図３に矢印Ｙ２で示すように反射したとすると、その反射した赤外線が赤外線センサ３によって受信されることに伴い、同赤外線センサ３の検出機能に悪影響を及ぼすおそれがある。
【0021】
図４は、赤外線センサ３から赤外線を送信した後の同赤外線センサの検出値の時間推移を示している。図４において、赤外線センサ３から赤外線を送信したタイミングをＴ０とすると、その赤外線が車外の物体に反射した場合、反射した赤外線を赤外線センサ３が例えばタイミングＴ１やタイミングＴ２で受信することにより、赤外線センサ３の検出値が大きくなる。従って、赤外線を送信した後の赤外線センサ３の検出値に基づき、車外の物体の有無等を検出することが可能となる。
【0022】
ちなみに、タイミングＴ２での検出値の増大は赤外線センサ３から遠い場所に存在する物体で赤外線が反射した場合に生じるものであり、タイミングＴ２よりも早いタイミングＴ１での検出値の増大は赤外線センサ３から近い場所に存在する物体で赤外線が反射した場合に生じるものである。
【0023】
ここで、赤外線センサ３から送信された赤外線が、上述したようにヒータ線８で反射したとすると、その反射した赤外線を赤外線センサ３が受信してしまい、図４に二点鎖線で示すように検出値が増大する。その結果、タイミングＴ１で実線で示すように検出値が増大したとしても、それが二点鎖線で示される検出値の増大によって判別できなくなってしまい、同赤外線センサ３の検出機能に悪影響を及ぼす。
【0024】
しかし、赤外線センサ３から車外に向けて送信された赤外線の一部がヒータ線８に当たったときには、そのヒータ線８の表面に形成されている多数の凹凸によって図３に矢印Ｙ３で示すように上記赤外線が散乱する。このため、上記赤外線がヒータ線８で反射して赤外線センサ３によって受信されることは抑制される。従って、ヒータ線８で反射した赤外線が赤外線センサ３によって受信されることに伴い、図４に二点鎖線で示すように赤外線センサ３の検出値が増大することは抑制され、その検出値の増大が赤外線センサ３の検出機能に悪影響を及ぼすことは抑制される。
【0025】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）赤外線センサ３から送信された赤外線がヒータ線８で反射することを抑制できるため、その反射した赤外線が赤外線センサ３によって受信されることも抑制でき、そうした赤外線の受信が赤外線センサ３の検出機能に悪影響を及ぼすことを抑制できるようになる。
（１）赤外線センサ３から送信された赤外線がヒータ線８で反射することを抑制できるため、その反射した赤外線が赤外線センサ３によって受信されることも抑制でき、そうした赤外線の受信が赤外線センサ３の検出機能に悪影響を及ぼすことを抑制できるようになる。
【0026】
（２）赤外線センサ３から送信された赤外線は、ヒータ線８の表面のうち赤外線センサ３側の表面に当たりやすい。そして、ヒータ線８の表面のうちの少なくとも赤外線センサ３側の表面には多数の凹凸が形成されているため、赤外線センサ３から送信された赤外線がヒータ線８に当たったときに同赤外線を散乱させやすくなる。
【0027】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ヒータ線８は、必ずしも銅によって形成されている必要はなく、銀、アルミニウム、及びカーボンといった他の導電体を採用することもできる。
・ヒータ線８は、必ずしも銅によって形成されている必要はなく、銀、アルミニウム、及びカーボンといった他の導電体を採用することもできる。
【0028】
・図５に示すように、赤外線センサ用カバー４のカバー基材５は、透明フィルム７を省略してベース層６のみによって形成されていてもよい。また、ＡＲコート層１０を省略することも可能である。
【0029】
・赤外線センサ用カバー４として赤外線レーダ装置１のケース２に取り付けられるものを例示したが、図６に示すようにケース２とは別に設けられるものであってもよい。この場合、赤外線レーダ装置１のケース２には、その開口部を塞ぐための別のカバー１１が取り付けられる。なお、上記赤外線センサ用カバー４の断面構造、例えば図６の二点鎖線で囲んだ部分の断面構造は、図１（ｂ）と同様の構造となっている。
【0030】
・ヒータ線８は、必ずしもカバー基材５における車外側の表面に設けられている必要はなく、カバー基材５における車内側の表面（図１（ｂ）の右面）に設けられていてもよい。
【0031】
・ヒータ線８の表面における赤外線センサ３と反対側の表面（図３の左面）に多数の凹凸を形成してもよい。
・ヒータ線８における幅方向（図３の上下方向）の両側面については、必ずしも多数の上記凹凸が形成されている必要はない。
・ヒータ線８における幅方向（図３の上下方向）の両側面については、必ずしも多数の上記凹凸が形成されている必要はない。
【0032】
・多数の上記凹凸の最大深さについては適宜変更可能である。
・多数の上記凹凸の加工方法としてエッチング加工を例示したが、それ以外の加工方法、例えばレーザーエッチングやサンドブラストといった加工方法を採用してもよい。
・多数の上記凹凸の加工方法としてエッチング加工を例示したが、それ以外の加工方法、例えばレーザーエッチングやサンドブラストといった加工方法を採用してもよい。
【0033】
・図７に示すように、ヒータ線８の表面に、多数の凹凸を有する反射構造体１２を設けることにより、同ヒータ線８の表面に多数の凹凸を形成するようにしてもよい。なお、多数の凹凸を有する上記反射構造体１２に関しては、印刷、塗装、ディスペンサー等によって形成することが考えられる。
【0034】
・ヒータ線８の形状については、必ずしも細い平板状である必要はない。
・カバー基材５に対するヒータ線８の延ばし方を適宜変更してもよい。
・カバー基材５に対するヒータ線８の延ばし方を適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【0035】
１…赤外線レーダ装置、２…ケース、３…赤外線センサ、４…赤外線センサ用カバー、５…カバー基材、６…ベース層、７…透明フィルム、８…ヒータ線、９…保護層、１０…ＡＲコート層、１１…カバー、１２…反射構造体。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
