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(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】2024-11-26
(45)【発行日】2024-12-04
(54)【発明の名称】センサシステム及びセンサユニット
(51)【国際特許分類】
B60S 1/62 20060101AFI20241127BHJP
【ＦＩ】
B60S1/62 110B
B60S1/62 110A
B60S1/62 120B
B60S1/62 120C
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2021553497
(86)(22)【出願日】2020-10-21
(86)【国際出願番号】 JP2020039578
(87)【国際公開番号】W WO2021079911
(87)【国際公開日】2021-04-29
【審査請求日】2023-07-26
(31)【優先権主張番号】P 2019192595
(32)【優先日】2019-10-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019192596
(32)【優先日】2019-10-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019192597
(32)【優先日】2019-10-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019192598
(32)【優先日】2019-10-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019195180
(32)【優先日】2019-10-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019199532
(32)【優先日】2019-11-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019199533
(32)【優先日】2019-11-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】久保田 晃宜
(72)【発明者】
【氏名】蜂矢 泰士
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 誠晃
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 一弘
(72)【発明者】
【氏名】速水 寿文
(72)【発明者】
【氏名】戸塚 雄介
(72)【発明者】
【氏名】三和 正幸
【審査官】瀬戸 康平
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０００３８９５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１９９４８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０２６３０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２８６２１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０５９４６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１８２９８０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－１８４０２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０４７５９４（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｓ １／６２
Ｇ０１Ｃ ３／０６
Ｇ０１Ｓ １７／８７，１７／８９
Ｈ０４Ｎ ５／２２５
(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、単一のＬｉＤＡＲと、
単一のカメラと、
前記ＬｉＤＡＲ及び前記カメラを収容するハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられて、前記ＬｉＤＡＲに対応する第一洗浄対象面と前記カメラに対応する第二洗浄対象面とを洗浄液により同時に洗浄可能な複数のノズルを有する単一のクリーナと、を備え、
前記複数のノズルは、前記第一洗浄対象面に向けて前記洗浄液を噴射する第一ノズルと、前記第二洗浄対象面に向けて前記洗浄液を噴射する第二ノズルとを含み、
前記クリーナは、シリンダと、前記シリンダに摺動自在に収容されたピストンと、をさらに有し、
前記第一ノズルおよび前記第二ノズルは、前記ピストンの先端に設けられている、センサシステム。
【請求項2】
前記第一洗浄対象面及び前記第二洗浄対象面は、前記ハウジングの開口部に取り付けられた透過カバーから構成され、前記透過カバーの前記第一洗浄対象面には、可視光を遮光するフィルタが設けられている、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項3】
前記透過カバーは、前記ＬｉＤＡＲの光軸に直交する面に対して傾斜方向に延びるように形成されている、請求項２に記載のセンサシステム。
【請求項4】
前記ピストンは、前記シリンダに前記洗浄液が流入することにより、前記シリンダの中心軸に沿って所定方向に移動され、前記第一ノズルおよび前記第二ノズルが前記ハウジングの開口部から前記所定方向に突出することで前記第一洗浄対象面および前記第二洗浄対象面に前記洗浄液が噴射される、請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項5】
車両に搭載されるセンサユニットであって、単一のＬｉＤＡＲと、
単一のカメラと、
前記ＬｉＤＡＲ及び前記カメラを収容するハウジングと、
前記ＬｉＤＡＲ及び前記カメラに対応する洗浄対象面を洗浄液により洗浄可能な複数の液ノズルを有する単一の液クリーナと、
前記洗浄対象面を空気により洗浄可能な少なくとも１つのエアノズルを有するエアクリーナと、を備え、
前記液クリーナは、前記ハウジングの上部に取り付けられ、
前記エアクリーナは、前記ハウジングの側部に取り付けられ、
前記複数の液ノズルは、前記洗浄対象面のうち前記ＬｉＤＡＲから出射する光が透過する領域に向けて前記洗浄液を噴射する第一ノズルと、前記洗浄対象面のうち前記カメラのレンズに対応する領域に向けて前記洗浄液を噴射する第二ノズルとを含み、
前記液クリーナは、シリンダと、前記シリンダに摺動自在に収容されたピストンと、をさらに有し、
前記第一ノズルおよび前記第二ノズルは、前記ピストンの先端に設けられている、センサユニット。
【請求項6】
前記ハウジングの開口部を覆うように設けられて、前記洗浄対象面として構成される透過カバーをさらに備え、前記透過カバーは、前記ＬｉＤＡＲの光軸に直交する面に対して傾斜方向に延びるように形成されている、請求項５に記載のセンサユニット。
【請求項7】
前記ハウジングは、前記透過カバーの左右方向の少なくとも一方において外側に張り出す張出部を備え、前記少なくとも１つのエアノズルは、前記張出部に配置されている、請求項６に記載のセンサユニット。
【請求項8】
前記透過カバーの前記ＬｉＤＡＲに対応する面には、可視光を遮光するフィルタが設けられている、請求項６または７に記載のセンサユニット。
【請求項9】
前記液クリーナ及び前記エアクリーナを制御するクリーナ制御部をさらに備え、前記クリーナ制御部は、前記ハウジングに一体的に取り付けられている、請求項５から８のいずれか一項に記載のセンサユニット。
【請求項10】
前記ピストンは、前記シリンダに前記洗浄液が流入することにより、前記シリンダの中心軸に沿って所定方向に移動され、前記第一ノズルおよび前記第二ノズルが前記ハウジングの開口部から前記所定方向に突出することで前記洗浄対象面に前記洗浄液が噴射される、請求項５から９のいずれか一項に記載のセンサユニット。
【請求項11】
車両に搭載されるセンサユニットであって、前記車両の外部情報を取得可能なセンサと、
前記センサを収容するハウジングと、
前記ハウジングの開口部を覆うように設けられて、前記センサから出射される光または前記センサに入射する光を透過する透過カバーと、
前記ハウジングに取り付けられて、前記透過カバーを洗浄液により洗浄可能な少なくとも一つのノズルを有する単一のクリーナと、を備え、
前記透過カバーは、前記ハウジングの開口端から中心部に向かって凹むように形成され、
前記センサは、単一のＬｉＤＡＲと、単一のカメラと、を含み、
前記少なくとも一つのノズルは、前記透過カバーのうち前記ＬｉＤＡＲに対応する第一領域に向けて前記洗浄液を噴射する第一ノズルと、前記透過カバーのうち前記カメラに対応する第二領域に向けて前記洗浄液を噴射する第二ノズルとを含み、
前記クリーナは、シリンダと、前記シリンダに摺動自在に収容されたピストンと、をさらに有し、
前記第一ノズルおよび前記第二ノズルは、前記ピストンの先端に設けられている、センサユニット。
【請求項12】
前記透過カバーは、前記センサの光軸に直交する方向へ延びる中央領域と、前記中央領域の周囲に設けられて前記光軸に直交する面に対して傾斜する方向へ延びる外周領域と、を有している、請求項１１に記載のセンサユニット。
【請求項13】
前記透過カバーの前記ＬｉＤＡＲから出射された光が透過する領域には、可視光を遮光するフィルタが設けられている、請求項１１または１２に記載のセンサユニット。
【請求項14】
前記ピストンは、前記シリンダに前記洗浄液が流入することにより、前記シリンダの中心軸に沿って所定方向に移動され、前記第一ノズルおよび前記第二ノズルが前記ハウジングの開口部から前記所定方向に突出することで前記第一領域および前記第二領域に向けて前記洗浄液が噴射される、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のセンサユニット。
【請求項15】
前記透過カバーは、上方向から下方向に向かうにつれて前記ハウジングの内側に向かうように形成されている、請求項６から８のいずれか一項に記載のセンサユニット。
【請求項16】
前記透過カバーは、上方向から下方向に向かうにつれて前記ハウジングの内側に向かうように形成されている、請求項３に記載のセンサシステム。
【請求項17】
前記クリーナを制御するクリーナ制御部をさらに備え、前記クリーナ制御部は前記ハウジングに一体的に取り付けられている、請求項１から４のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、センサシステム及びセンサユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
車両用のヘッドランプクリーナが特許文献１などに知られている。
【0003】
近年は自動運転可能な車両の開発が試みられている。自動運転を実現するにあたっては、例えば、ＬｉＤＡＲやカメラなどのセンサを利用して車両外部の情報を取得することが求められる。特許文献２には、車両に搭載されるセンサシステムであって、複数のＬｉＤＡＲがランプユニットに内蔵されている構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】日本国特開２０１６－１８７９９０号公報
【文献】国際公開ＷＯ２０１８／０５１９０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、自動運転を実現するにあたっては、例えば、ＬｉＤＡＲやカメラの感度を良好に維持することが求められる。
【0006】
そこで、本発明は、ＬｉＤＡＲとカメラとが一体化されたユニットを効果的に洗浄可能なセンサシステムを提供することを目的の一つとする。
【0007】
加えて、本発明は、複数のセンサを効果的に洗浄可能なセンサシステムを提供することを目的の一つとする。
【0008】
加えて、本発明は、透過カバーの清浄度を維持可能なセンサユニットを提供することを目的の一つとする。
【0009】
また、様々なセンサが搭載された自動運転車の車両全体を統括する車両制御部の処理負荷の軽減については改善の余地がある。
【0010】
そこで、本発明は、車両制御部の処理負荷を増加させることなく、センサの洗浄制御が可能なセンサシステムを提供することを目的の一つとする。
【0011】
また、特許文献２に記載のようなセンサシステムにおいて、様々な種類のセンサのうちどのセンサを組み合わせて搭載するかについては改善の余地がある。
【0012】
そこで、本発明は、ＬｉＤＡＲと赤外カメラを一体化した新規なセンサユニットを提供することを目的の一つとする。
【0013】
加えて、本発明は、ＬｉＤＡＲと赤外カメラとを備えたセンサシステムにおいて、精度の高いセンシングを可能とすることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係るセンサシステムは、
車両に搭載されるセンサシステムであって、
ＬｉＤＡＲと、
カメラと、
前記ＬｉＤＡＲ及び前記カメラを収容するハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられて、前記ＬｉＤＡＲに対応する第一洗浄対象面と前記カメラに対応する第二洗浄対象面とを洗浄媒体により同時に洗浄可能な少なくとも１つのノズルを有するクリーナと、を備えている。
車両に搭載されるセンサシステムであって、
ＬｉＤＡＲと、
カメラと、
前記ＬｉＤＡＲ及び前記カメラを収容するハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられて、前記ＬｉＤＡＲに対応する第一洗浄対象面と前記カメラに対応する第二洗浄対象面とを洗浄媒体により同時に洗浄可能な少なくとも１つのノズルを有するクリーナと、を備えている。
【0015】
上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係るセンサユニットは、
車両に搭載されるセンサユニットであって、
ＬｉＤＡＲと、
カメラと、
前記ＬｉＤＡＲ及び前記カメラを収容するハウジングと、
前記ＬｉＤＡＲ及び前記カメラに対応する洗浄対象面を洗浄液により洗浄可能な少なくとも１つの液ノズルを有する液クリーナと、
前記洗浄対象面を空気により洗浄可能な少なくとも１つのエアノズルを有するエアクリーナと、を備え、
前記液クリーナは、前記ハウジングの上部に取り付けられ、
前記エアクリーナは、前記ハウジングの側部に取り付けられている。
車両に搭載されるセンサユニットであって、
ＬｉＤＡＲと、
カメラと、
前記ＬｉＤＡＲ及び前記カメラを収容するハウジングと、
前記ＬｉＤＡＲ及び前記カメラに対応する洗浄対象面を洗浄液により洗浄可能な少なくとも１つの液ノズルを有する液クリーナと、
前記洗浄対象面を空気により洗浄可能な少なくとも１つのエアノズルを有するエアクリーナと、を備え、
前記液クリーナは、前記ハウジングの上部に取り付けられ、
前記エアクリーナは、前記ハウジングの側部に取り付けられている。
【0016】
上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係るセンサシステムは、
車両に搭載されるセンサシステムであって、
第一センサと、
第二センサと、
前記第一センサに対応する第一洗浄対象面と前記第二センサに対応する第二洗浄対象面とを洗浄媒体により洗浄可能な少なくとも１つのノズルを有するクリーナと、
前記クリーナを制御するクリーナ制御部と、を備え、
前記クリーナ制御部は、前記第一センサ及び前記第二センサの少なくとも一方により検知された汚れ情報に基づいて、前記第一洗浄対象面及び前記第二洗浄対象面を洗浄するように、前記クリーナを制御する。
車両に搭載されるセンサシステムであって、
第一センサと、
第二センサと、
前記第一センサに対応する第一洗浄対象面と前記第二センサに対応する第二洗浄対象面とを洗浄媒体により洗浄可能な少なくとも１つのノズルを有するクリーナと、
前記クリーナを制御するクリーナ制御部と、を備え、
前記クリーナ制御部は、前記第一センサ及び前記第二センサの少なくとも一方により検知された汚れ情報に基づいて、前記第一洗浄対象面及び前記第二洗浄対象面を洗浄するように、前記クリーナを制御する。
【0017】
上記目的を達成するために、本発明の一側面に係るセンサユニットは、
車両に搭載されるセンサユニットであって、
前記車両の外部情報を取得可能なセンサと、
前記センサを収容するハウジングと、
前記ハウジングの開口部を覆うように設けられて、前記センサから出射される光または前記センサに入射する光を透過する透過カバーと、を備え、
前記透過カバーは、前記ハウジングの開口端から中心部に向かうにつれて凹むように形成されている。
車両に搭載されるセンサユニットであって、
前記車両の外部情報を取得可能なセンサと、
前記センサを収容するハウジングと、
前記ハウジングの開口部を覆うように設けられて、前記センサから出射される光または前記センサに入射する光を透過する透過カバーと、を備え、
前記透過カバーは、前記ハウジングの開口端から中心部に向かうにつれて凹むように形成されている。
【0018】
上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係るセンサシステムは、
車両に搭載されるセンサシステムであって、
センサと、
前記センサの洗浄対象面を洗浄媒体により洗浄可能な少なくとも１つのノズルを有するクリーナと、
前記センサを制御するセンサ制御部と、
前記クリーナを制御するクリーナ制御部と、
を備え、
前記センサ制御部は、前記センサにより検知された情報に基づいて生成した汚れ信号を、前記車両の全体を制御する車両制御部を介さずに、前記クリーナ制御部へ送信する。
車両に搭載されるセンサシステムであって、
センサと、
前記センサの洗浄対象面を洗浄媒体により洗浄可能な少なくとも１つのノズルを有するクリーナと、
前記センサを制御するセンサ制御部と、
前記クリーナを制御するクリーナ制御部と、
を備え、
前記センサ制御部は、前記センサにより検知された情報に基づいて生成した汚れ信号を、前記車両の全体を制御する車両制御部を介さずに、前記クリーナ制御部へ送信する。
【0019】
上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係るセンサユニットは、
車両に搭載されるセンサユニットであって、
ＬｉＤＡＲと、
赤外カメラと、
前記ＬｉＤＡＲと前記赤外カメラとを収容するハウジングと、
を備えている。
車両に搭載されるセンサユニットであって、
ＬｉＤＡＲと、
赤外カメラと、
前記ＬｉＤＡＲと前記赤外カメラとを収容するハウジングと、
を備えている。
【0020】
上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係るセンサシステムは、
車両に搭載されるセンサシステムであって、
ＬｉＤＡＲと、
赤外カメラと、
前記ＬｉＤＡＲおよび前記赤外カメラを制御可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ＬｉＤＡＲにより取得した前記車両周囲の対象物に関する距離情報を用いて、前記赤外カメラで取得した前記対象物のデータを補完して、距離画像データを生成するように構成されている。
車両に搭載されるセンサシステムであって、
ＬｉＤＡＲと、
赤外カメラと、
前記ＬｉＤＡＲおよび前記赤外カメラを制御可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ＬｉＤＡＲにより取得した前記車両周囲の対象物に関する距離情報を用いて、前記赤外カメラで取得した前記対象物のデータを補完して、距離画像データを生成するように構成されている。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、ＬｉＤＡＲとカメラとが一体化されたユニットを効果的に洗浄可能なセンサシステムを提供することができる。
【0022】
加えて、本発明によれば、複数のセンサを効果的に洗浄可能なセンサシステムを提供することができる。
【0023】
加えて、本発明によれば、透過カバーの清浄度を維持可能なセンサユニットを提供することができる。
【0024】
加えて、本発明によれば、車両制御部の処理負荷を増加させることなく、センサの洗浄制御が可能なセンサシステムを提供することができる。
【0025】
加えて、本発明によれば、ＬｉＤＡＲと赤外カメラを一体化した新規なセンサユニットを提供することができる。
【0026】
加えて、本発明によれば、ＬｉＤＡＲと赤外カメラとを備えたセンサシステムにおいて、精度の高いセンシングを可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】第一実施形態に係るセンサシステムを搭載した車両の上面図である。
【図8】第一実施形態の変形例に係るセンサシステムが備えるセンサユニットの内部構成を示す模式図である。
【図10】第二実施形態に係るセンサユニットの斜視図である。
【図13】透過カバーの空間に滞留する空気の働きを説明する図である。
【図14】第三実施形態に係るセンサシステムが組み込まれる車両システムのブロック図である。
【図18】透過カバーの迷光情報を説明する模式図である。
【図19】第四実施形態に係るセンサシステムが組み込まれる車両システムのブロック図である。
【図23】各ターゲット距離領域を撮像する際の、発光部の動作とカメラゲートの動作との時間的な関係を示す図である。
【図24】自車両前方の異なる位置に４つの異なる対象物が存在している状況を示す図である。
【図25】複数の連続する撮像領域の一部がオーバーラップする状態を示す図である。
【図26】各対象物に対応する画素の時間的な輝度変化を示す模式図である。
【図27】発光周期および撮像タイミングと撮像画像とを示す図である。
【図28A】通常の方式で撮像されたカメラ画像を示す図である。
【図28B】タイム・オブ・フライト（Time of Flight）方式で撮像された画像に基づいて生成された処理画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。
【0029】
また、本発明の実施形態（以下、本実施形態と称す）の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１に示す車両１について設定された相対的な方向である。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。
【0030】
図１は、本実施形態に係るセンサシステム１００が搭載された車両１の上面図である。図２は、センサシステム１００が組み込まれる車両システム２のブロック図である。車両１は、センサシステム１００を備えている。本実施形態において、車両１は自動運転モードで走行可能な自動車である。
【0031】
まず、図２を参照して車両１の車両システム２について説明する。
図２に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、内部センサ５と、外部センサ６と、ランプ７と、ＨＭＩ８（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、ＧＰＳ９（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。また、車両システム２の車両制御部３にはクリーナ制御部１１３を有するセンサシステム１００が通信可能に接続されている。
図２に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、内部センサ５と、外部センサ６と、ランプ７と、ＨＭＩ８（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、ＧＰＳ９（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。また、車両システム２の車両制御部３にはクリーナ制御部１１３を有するセンサシステム１００が通信可能に接続されている。
【0032】
車両制御部３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。車両制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサと、各種車両制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、各種車両制御データが一時的に記憶されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とにより構成されている。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されるプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。
【0033】
内部センサ５は、自車両の情報を取得可能なセンサである。内部センサ５は、例えば、加速度センサ、速度センサ、車輪速センサ及びジャイロセンサ等の少なくとも一つである。内部センサ５は、車両１の走行状態を含む自車両の情報を取得し、該情報を車両制御部３に出力するように構成されている。内部センサ５は、運転者が運転席に座っているかどうかを検出する着座センサ、運転者の顔の方向を検出する顔向きセンサ、車内に人がいるかどうかを検出する人感センサなどを備えていてもよい。
【0034】
外部センサ６は、自車両の外部の情報を取得可能なセンサである。外部センサは、例えば、カメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ等の少なくとも一つである。外部センサ６は、車両１の周辺環境（他車、歩行者、道路形状、交通標識、障害物等）を含む自車両の外部の情報を取得し、該情報を車両制御部３に出力するように構成されている。あるいは、外部センサ６は、天候状態を検出する天候センサや車両１の周辺環境の照度を検出する照度センサなどを備えていてもよい。
カメラは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラは、可視光を検出するカメラや、赤外線を検出する赤外線カメラである。
レーダは、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ又はレーザーレーダ等である。
ＬｉＤＡＲとは、Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇの略語である。ＬｉＤＡＲは、一般にその前方に非可視光を出射し、出射光と戻り光とに基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質、物体の色などの情報を取得するセンサである。
カメラは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラは、可視光を検出するカメラや、赤外線を検出する赤外線カメラである。
レーダは、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ又はレーザーレーダ等である。
ＬｉＤＡＲとは、Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇの略語である。ＬｉＤＡＲは、一般にその前方に非可視光を出射し、出射光と戻り光とに基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質、物体の色などの情報を取得するセンサである。
【0035】
ランプ７は、車両１の前部に設けられるヘッドランプやポジションランプ、車両１の後部に設けられるリヤコンビネーションランプ、車両の前部または側部に設けられるターンシグナルランプ、歩行者や他車両のドライバーに自車両の状況を知らせる各種ランプなどの少なくとも一つである。
【0036】
ＨＭＩ８は、運転者からの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等を運転者に向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイである。
【0037】
ＧＰＳ９は、車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車の走行情報を他車から受信すると共に、車両１の走行情報を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。地図情報記憶部１１は、地図情報が記憶されたハードディスクドライブ等の外部記憶装置であって、地図情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
【0038】
車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報、地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成する。ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。このように、自動運転モードでは、車両１の走行は車両システム２により自動制御される。
【0039】
一方、車両１が手動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びステアリングホイールに対する運転者の手動操作に従って、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。このように、手動運転モードでは、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が運転者の手動操作によって生成されるので、車両１の走行は運転者により制御される。
【0040】
次に、車両１の運転モードについて説明する。運転モードは、自動運転モードと手動運転モードとからなる。自動運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードとからなる。完全自動運転モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはない。高度運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはあるものの車両１を運転しない。運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御のうち一部の走行制御を自動的に行うと共に、車両システム２の運転支援の下で運転者が車両１を運転する。一方、手動運転モードでは、車両システム２が走行制御を自動的に行わないと共に、車両システム２の運転支援なしに運転者が車両１を運転する。
【0041】
また、車両１の運転モードは、運転モード切替スイッチを操作することで切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、運転モード切替スイッチに対する運転者の操作に応じて、車両１の運転モードを４つの運転モード（完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モード、手動運転モード）の間で切り替える。また、車両１の運転モードは、自動運転車が走行可能である走行可能区間や自動運転車の走行が禁止されている走行禁止区間についての情報または外部天候状態についての情報に基づいて自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、これらの情報に基づいて車両１の運転モードを切り替える。さらに、車両１の運転モードは、着座センサや顔向きセンサ等を用いることで自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、着座センサや顔向きセンサからの出力信号に基づいて、車両１の運転モードを切り替える。
【0042】
図１に戻り、車両１は、外部センサ６として、前ＬｉＤＡＲ６ｆ、後ＬｉＤＡＲ６ｂ、右ＬｉＤＡＲ６ｒ、左ＬｉＤＡＲ６ｌ、前カメラ６ｇ、後カメラ６ｃ、右カメラ６ｓ、左カメラ６ｍを有している。前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇは、車両１の前方の情報を取得するように構成されている。後ＬｉＤＡＲ６ｂおよび後カメラ６ｃは、車両１の後方の情報を取得するように構成されている。右ＬｉＤＡＲ６ｒおよび右カメラ６ｓは、車両１の右方の情報を取得するように構成されている。左ＬｉＤＡＲ６ｌおよび左カメラ６ｍは、車両１の左方の情報を取得するように構成されている。
【0043】
なお、図１に示す例では、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇは車両１の前部に設けられ、後ＬｉＤＡＲ６ｂと後カメラ６ｃは車両１の後部に設けられ、右ＬｉＤＡＲ６ｒと右カメラ６ｓは車両１の右部に設けられ、左ＬｉＤＡＲ６ｌと左カメラ６ｍは車両１の左部に設けられた例を示しているが、本発明はこの例に限られない。例えば、車両１の天井部に前ＬｉＤＡＲ、前カメラ、後ＬｉＤＡＲ、後カメラ、右ＬｉＤＡＲ、右カメラ、左ＬｉＤＡＲ、左カメラがまとめて配置されていてもよい。
【0044】
車両１は、ランプ７として、右ヘッドランプ７ｒと左ヘッドランプ７ｌを有している。右ヘッドランプ７ｒは車両１の前部のうちの右部に設けられ、左ヘッドランプ７ｌは車両１の前部のうちの左部に設けられている。右ヘッドランプ７ｒは、左ヘッドランプ７ｌよりも右方に設けられている。
【0045】
車両１は、フロントウィンドウ１ｆと、リヤウィンドウ１ｂを有している。
【0046】
車両１に搭載されたセンサシステム１００は、対象物に付着する水滴や泥や塵埃等の異物を除去、あるいは、対象物へ異物が付着することを防止するクリーナユニット１１０を備えている。例えば、本実施形態において、クリーナユニット１１０は、フロントウィンドウ１ｆを洗浄可能な前ウィンドウウォッシャ（以降、前ＷＷと称す）１０１と、リヤウィンドウ１ｂを洗浄可能な後ウィンドウウォッシャ（以降、後ＷＷと称す）１０２を有する。クリーナユニット１１０は、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇを洗浄可能な前センサクリーナ（以降、前ＳＣと称す）１０３と、後ＬｉＤＡＲ６ｂおよび後カメラ６ｃを洗浄可能な後センサクリーナ（以降、後ＳＣと称す）１０４を有する。クリーナユニット１１０は、右ＬｉＤＡＲ６ｒおよび右カメラ６ｓを洗浄可能な右センサクリーナ（以降、右ＳＣと称す）１０５と、左ＬｉＤＡＲ６ｌおよび左カメラ６ｍを洗浄可能な左センサクリーナ（以降、左ＳＣと称す）１０６を有する。クリーナユニット１１０は、右ヘッドランプ７ｒを洗浄可能な右ヘッドランプクリーナ（以降、右ＨＣと称す）１０７と、左ヘッドランプ７ｌを洗浄可能な左ヘッドランプクリーナ（以降、左ＨＣと称す）１０８を有する。
各々のクリーナ１０１～１０８は一つ以上のノズルを有し、ノズルから洗浄液や空気等の洗浄媒体を対象物に向けて噴射する。
各々のクリーナ１０１～１０８は一つ以上のノズルを有し、ノズルから洗浄液や空気等の洗浄媒体を対象物に向けて噴射する。
【0047】
図３は、センサシステム１００が備えるクリーナユニット１１０のブロック図である。クリーナユニット１１０は、クリーナ１０１～１０８の他に、タンク１１１、ポンプ１１２、クリーナ制御部１１３を有している。
【0048】
前ＷＷ１０１、後ＷＷ１０２、前ＳＣ１０３、後ＳＣ１０４、右ＳＣ１０５、左ＳＣ１０６、右ＨＣ１０７、左ＨＣ１０８は、ポンプ１１２を介してタンク１１１に接続されている。ポンプ１１２はタンク１１１に貯留された洗浄液を、前ＷＷ１０１、後ＷＷ１０２、前ＳＣ１０３、後ＳＣ１０４、右ＳＣ１０５、左ＳＣ１０６、右ＨＣ１０７、左ＨＣ１０８に送る。
【0049】
各々のクリーナ１０１～１０８には、ノズルを開状態にさせて洗浄液を洗浄対象物に噴射させるアクチュエータ（図示省略）が設けられている。各々のクリーナ１０１～１０８に設けられたアクチュエータは、クリーナ制御部１１３に電気的に接続されている。また、クリーナ制御部１１３は、ポンプ１１２、車両制御部３にも電気的に接続されている。クリーナ１０１～１０８、ポンプ１１２等の動作は、クリーナ制御部１１３によって制御される。クリーナ制御部１１３で取得された情報と車両制御部３で取得された情報とは相互間で送受信される。なお、本実施形態では、車両制御部３とクリーナ制御部１１３は、別個の構成として設けられているが、車両制御部３とクリーナ制御部１１３は一体的に構成されてもよい。この点において、車両制御部３とクリーナ制御部１１３は、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。
【0050】
図４は、ＬｉＤＡＲやカメラ等のセンサとクリーナとが一体化されたセンサユニットの構成を示す斜視図である。図５は、センサユニットの内部構成を示す模式図である。図４および図５に示す例では、センサシステム１００に含まれる複数のセンサユニットのうち、車両１の前部に設けられる前センサユニット１２０ｆについて説明する。なお、図１に示すように、車両１は、車両１の前部に設けられる前センサユニット１２０ｆのほかに、車両１の後部に設けられる後センサユニット１２０ｂ、右部に設けられる右センサユニット１２０ｒ、左部に設けられる左センサユニット１２０ｌを有している。後センサユニット１２０ｂ、右センサユニット１２０ｒ、左センサユニット１２０ｌについては、前センサユニット１２０ｆと同様の構成であるため説明を省略する。
【0051】
図４および図５に示すように、前センサユニット１２０ｆは、ハウジング１２１と、前ＬｉＤＡＲ６ｆと、前カメラ６ｇと、液クリーナ１０３Ａと、エアクリーナ１０３Ｂと、クリーナ制御部１１３と、を備えている。液クリーナ１０３Ａとエアクリーナ１０３Ｂは、前ＳＣ１０３を構成するクリーナである。
【0052】
ハウジング１２１は、例えば、合成樹脂製であり、略箱型形状に形成されている。図４では図示は省略するが、ハウジング１２１内には、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇが収容されている。前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇとは、図５に示す光出射面６ｆａとレンズ６ｇａとを前方に向けて、ハウジング１２１内に例えば左右方向に並んで収容されている。図１に示すように、本例では、車両１の右側に前ＬｉＤＡＲ６ｆが配置され、車両１の左側に前カメラ６ｇが配置されている。前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇの配置関係は、本例と反対であってもよい。ハウジング１２１の開口部１２２は、例えば、少なくともハウジング１２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇの前面領域が含まれる大きさに形成されている。
【0053】
ハウジング１２１の開口部１２２には、当該開口部１２２を隙間なく覆うように、透過カバー１２３が取り付けられている。透過カバー１２３は、例えば、透明または半透明の合成樹脂で形成されている。透過カバー１２３は、開口部１２２を覆うことによって、ハウジング１２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇの前面領域も覆うように取り付けられている。透過カバー１２３は、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇの前面領域を覆うように取り付けられることで、前センサユニット１２０ｆにおける前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇに対応した洗浄対象面として構成されている。
【0054】
透過カバー１２３は、ハウジング１２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜する方向へ延びるように取り付けられている。透過カバー１２３は、上方向から下方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込むように傾斜して取り付けられている。例えば、透過カバー１２３は、上方向から下方向に向かうにつれてハウジング１２１の奥側（後側）に向かって傾斜している。また、透過カバー１２３は、上方向から下方向に向かうにつれて左右方向の幅が狭くなるように（ハウジング１２１の側壁から離れるように）形成されている。
なお、透過カバー１２３の傾斜方向はこの傾斜方向に限られない。前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜する方向であれば、例えば、右（左）方向から左（右）方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込むように傾斜していてもよい
なお、透過カバー１２３の傾斜方向はこの傾斜方向に限られない。前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜する方向であれば、例えば、右（左）方向から左（右）方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込むように傾斜していてもよい
【0055】
ハウジング１２１は、上記のように透過カバー１２３が傾斜して取り付けられることにより、透過カバー１２３の左右方向において透過カバー１２３の面よりも外側（前方側）に張り出す張出部１２４を有する。本実施形態では、透過カバー１２３が上方向から下方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込んでいるため、透過カバー１２３の左右方向にそれぞれ三角錐状の張出部１２４が形成される。なお、透過カバー１２３が右（左）方向から左（右）方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込むような変形例では、張出部１２４は、例えば、透過カバー１２３の左（右）方向だけ（または、上方及び下方）に形成される。
【0056】
液クリーナ１０３Ａは、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇに対応する洗浄対象面を、すなわち前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇの前面領域を覆う透過カバー１２３を、洗浄液により洗浄可能なクリーナである。また、エアクリーナ１０３Ｂは、同様に、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇの前面領域を覆う透過カバー１２３を、空気により洗浄可能なクリーナである。
【0057】
液クリーナ１０３Ａは、洗浄液を噴射可能に構成された液ノズル１３１を有する。例えば、液クリーナ１０３Ａは、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射した光が透過する透過カバー１２３の第一領域１２３ａに向けて洗浄液を噴射する第一液ノズル１３１ａ（第一ノズルの一例）と、前カメラ６ｇのレンズを覆う透過カバー１２３の第二領域１２３ｂに向けて洗浄液を噴射する第二液ノズル１３１ｂ（第二ノズルの一例）と、を有する。例えば、液クリーナ１０３Ａは、ハウジング１２１内の上部に取り付けられている。液クリーナ１０３Ａは、ハウジング１２１の透過カバー１２３上方に設けられた開口部１２５内に収容されている。第一液ノズル１３１ａおよび第二液ノズル１３１ｂは、開口部１２５から突出可能なポップアップ式のノズルである。液クリーナ１０３Ａは、第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂとを同時に洗浄することが可能である。
【0058】
エアクリーナ１０３Ｂは、空気を噴射可能に構成されたエアノズル１４１を有する。例えば、エアクリーナ１０３Ｂは、左右の張出部１２４内に一つずつ取り付けられている。右側のエアクリーナ１０３Ｂは、前ＬｉＤＡＲ６ｆに対応する第一領域１２３ａに向けて空気を噴射する第一エアノズル１４１ａを有している。左側のエアクリーナ１０３Ｂは、前カメラ６ｇに対応する第二領域１２３ｂに向けて空気を噴射する第二エアノズル１４１ｂを有している。各エアクリーナ１０３Ｂは、ハウジング１２１内の側部に取り付けられている。
【0059】
なお、図４の第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂは、洗浄対象面の範囲として説明上示した一例であり、これに限られない。実際の洗浄対象面としては、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇが情報を取得するのに関わる全領域が対象であり、両領域は図４に図示された第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂよりも広く互いに重複した領域であってもよい。
【0060】
透過カバー１２３の第一領域１２３ａ、すなわち前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射した光が透過する領域には、可視光を遮光するフィルタ１２６が設けられている。フィルタ１２６は、外部から第一領域１２３ａに入射しようとする可視光を遮光することができるように構成されている。フィルタ１２６は、例えば、第一領域１２３ａの裏面側に張り付けられている。フィルタ１２６は、例えば、透過カバー１２３に蒸着されていてもよい。
【0061】
クリーナ制御部１１３は、ハウジング１２１に一体的に取り付けられている。本実施形態では、クリーナ制御部１１３は、ハウジング１２１内の後部に取り付けられている。
【0062】
クリーナ制御部１１３は、液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂの動作を制御する。クリーナ制御部１１３は、液クリーナ１０３Ａの第一液ノズル１３１ａと第二液ノズル１３１ｂとによって第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂとを同時に洗浄することができるように液クリーナ１０３Ａを制御する。また、クリーナ制御部１１３は、エアクリーナ１０３Ｂの第一エアノズル１４１ａと第二エアノズル１４１ｂとによって第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂとを同時に洗浄することができるようにエアクリーナ１０３Ｂを制御する。
【0063】
【0064】
シリンダ１３２は、円筒状に形成され、その後方側に連結部１３４が設けられている。連結部１３４には、洗浄液を供給するためのホース（図示省略）が接続される。ホースは、タンク１１１から洗浄液を供給するポンプ１１２に接続されている。
【0065】
ピストン１３３は、シリンダ１３２に摺動自在に収容されている。ピストン１３３は、シリンダ１３２の中心軸に沿って前後方向へ進退可能である。
【0066】
第一液ノズル１３１ａと第二液ノズル１３１ｂは、ピストン１３３の先端近傍において左右一対に設けられており、同一の構成を有している。第一液ノズル１３１ａの下面には、洗浄液を透過カバー１２３の第一領域１２３ａへ向けて噴射可能な第一噴射口１３１ａ１が設けられている。第二液ノズル１３１ｂの下面には、洗浄液を透過カバー１２３の第二領域１２３ｂへ向けて噴射可能な第二噴射口１３１ｂ１が設けられている。第二各液ノズル１３１ａ，１３１ｂは、例えば、フルイディクス式ノズル（揺動噴射ノズル）として機能する。フルイディクス式ノズルとは、ノズル内部を流れる流体を互いに干渉させることにより流体の噴射方向を変化させるノズルである。
なお、液ノズル１３１の数は２個に限定されず、例えば、ピストン１３３の先端部に１個のみ設けられていてもよいし、３個以上設けられていてもよい。
なお、液ノズル１３１の数は２個に限定されず、例えば、ピストン１３３の先端部に１個のみ設けられていてもよいし、３個以上設けられていてもよい。
【0067】
クリーナ制御部１１３から送信された駆動信号によりポンプ１１２が駆動すると、タンク１１１から洗浄液がホースを介してシリンダ１３２に供給される。洗浄液の流入により、ピストン１３３がシリンダ１３２の中心軸に沿って前方向に移動して、ハウジング１２１の開口部１２５から突出する。すなわち、ピストン１３３の先端に設けられた第一液ノズル１３１ａと第二液ノズル１３１ｂが前方向にポップアップされる。ピストン１３３内を通過した洗浄液は、各液ノズル１３１ａ，１３１ｂ内に供給され、各液ノズル１３１ａ，１３１ｂの噴射口１３１ａ１，１３１ｂ１から、第一領域１２３ａ及び第二領域１２３ｂのそれぞれに向けて噴射される。
【0068】
クリーナ制御部１１３から送信された停止信号によりポンプ１１２の駆動が停止すると、タンク１１１からシリンダ１３２への洗浄液の供給が停止される。これにより、各液ノズル１３１ａ，１３１ｂからの洗浄液の噴射が終了するとともに、ピストン１３３がシリンダ１３２の中心軸に沿って後方向へ移動して、各液ノズル１３１ａ，１３１ｂがハウジング１２１の開口部１２５内へと収容される。
【0069】
なお、本実施形態においては、ポップアップノズル式の液クリーナ１０３Ａを用いているが、この例に限られない。ノズルがポップアップしない固定式の液クリーナを用いてもよい。
【0070】
図７は、エアクリーナ１０３Ｂの高圧空気生成部１５０を示す図である。エアクリーナ１０３Ｂは、エアノズル１４１から噴射される高圧空気を生成するための高圧空気生成部１５０を有している。高圧空気生成部１５０は、空気を圧縮して高圧空気を生成するポンプ１５１と、回転運動によりポンプ１５１を駆動させるモータ１５２と、モータ１５２の回転運動をポンプ１５１へ伝達するウォーム機構１５３と、を有している。
【0071】
ウォーム機構１５３は、モータ１５２の回転軸１５２ａに固定されてモータ１５２の回転に伴って回転されるウォーム１５４と、ウォーム１５４に噛合されてウォーム１５４の回転に伴って回転されるウォームホイール（図示省略）と、ウォームホイールと同軸に軸支されるピニオン１５５を有している。
【0072】
ポンプ１５１は、空気が流入されるシリンダ１５６と、空気を外部へ送り出すピストン１５７と、ピストン１５７を付勢する付勢バネ１５８と、ピストン１５７に連続して延びるラック１５９と、空気が出射される出射口１６０と、を有している。
【0073】
ピストン１５７は、シリンダ１５６の長手方向へ往復運動が可能である。付勢バネ１５８は、シリンダ１５６内の空気を外部へ送り出す方向へピストン１５７を付勢する。ピストン１５７が付勢バネ１５８の付勢により移動することで、シリンダ１５６内の空気が圧縮され高圧となって出射口１６０から出射される。ラック１５９には、ラック歯１５９ａが設けられている。ラック１５９は、ピストン１５７と共にシリンダ１５６の長手方向へ往復運動される。ラック歯１５９ａは、ウォーム機構１５３のピニオン１５５に噛合可能に構成されている。ピニオン１５５が回転されると、ピニオン１５５がラック歯１５９ａに噛合して、シリンダ１５６内に空気（外気）が流入される方向へラック１５９が移動される。このラック１５９の移動に伴って、ピストン１５７が付勢バネ１５８の付勢に反して、ラック１５９と共に移動する。
【0074】
高圧空気生成部１５０は、高圧空気を出射するポンプ１５１の出射口１６０がエアノズル１４１の連結部（図示省略）にホース（図示省略）を介して連結されるように構成されている。クリーナ制御部１１３から送信された駆動信号によりモータ１５２が駆動すると、シリンダ１５６内でピストン１５７が移動し、ポンプ１５１の出射口１６０から高圧空気がホースを介してエアノズル１４１に供給される。これにより、エアノズル１４１から、透過カバー１２３の第一領域１２３ａ及び第二領域１２３ｂに向けて高圧空気が噴射される。
なお、高圧空気生成部１５０は、例えば、車体パネルの内側の所定の場所に配置されていてもよいし、ハウジング１２１内部に配置されていてもよい。
なお、高圧空気生成部１５０は、例えば、車体パネルの内側の所定の場所に配置されていてもよいし、ハウジング１２１内部に配置されていてもよい。
【0075】
なお、本実施形態においては、ピストン式の高圧空気生成部１５０を備えたエアクリーナ１０３Ｂを用いているが、この例に限られない。例えば、エアクリーナとして、非容積式送風手段を備えたものを採用してもよい。非容積式送風手段としては、例えば、プロペラファン、シロッコファン、ターボファン、斜流ファンなどが挙げられる。また、エアクリーナの送風機構として、レシプロ式、ねじ式、ルーツ式、ベーン式などの容積式のファンを採用してもよい。なお送風機構は、ファンの他に、ブロア、ポンプなどと呼ばれることがある。
【0076】
次に、本実施形態に係るセンサシステム１００の動作例について図８及び図９を参照して説明する。
図８は、第一実施形態の変形例に係るセンサユニット１２０ｆＡの内部構成を示す模式図である。図９は、センサシステム１００の動作例を示すフローチャートである。
図８は、第一実施形態の変形例に係るセンサユニット１２０ｆＡの内部構成を示す模式図である。図９は、センサシステム１００の動作例を示すフローチャートである。
【0077】
ＬｉＤＡＲ６ｆの動作は、当該ＬｉＤＡＲ６ｆに電気的に接続されたＬｉＤＡＲ制御部１１６（センサ制御部の一例）によって制御される。図８に示すように、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、本例では、ハウジング１２１内のＬｉＤＡＲ６ｆの下部に設けられている。なお、図示は省略するが、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、車両制御部３にも電気的に接続されている。ＬｉＤＡＲ制御部１１６で取得された情報と車両制御部３で取得された情報とは相互間で送受信される。なお、本実施形態では、車両制御部３とＬｉＤＡＲ制御部１１６は、別個の構成として設けられているが、車両制御部３とＬｉＤＡＲ制御部１１６は一体的に構成されてもよい。この点において、車両制御部３とＬｉＤＡＲ制御部１１６は、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。
【0078】
ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、クリーナ制御部１１３とも電気的に接続されている。ＬｉＤＡＲ制御部１１６で取得された情報とクリーナ制御部１１３で取得された情報とは相互間で送受信される。具体的には、ＬｉＤＡＲ制御部１１６で取得された点群データに基づいて検知された汚れ信号がクリーナ制御部１１３に送信される。
【0079】
図９に示すように、まず、ステップＳ１において、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、ＬｉＤＡＲ６ｆから出射された光の反射光を受光することによって、３次元マッピングデータ（以下、点群データと称する）を取得する。すなわち、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、所定のフレームレートで車両１の周辺環境を示す点群データを取得する。
【0080】
次に、ステップＳ２において、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、取得した点群データに基づいて、透過カバー１２３の汚れ情報を検知する。例えば、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、取得した点群データの欠落を検知する。点群データの欠落は、例えば、ＬｉＤＡＲ６ｆにより受光される光の受光強度に基づいて検知される。具体的には、点群データのうち、受光強度が所定のしきい値以下および／または所定のしきい値以上のデータについては、「欠落（あるいはノイズ）」と判断される。
【0081】
次に、ステップＳ３において、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、ステップＳ２で検知された汚れ情報に基づいて、透過カバー１２３に汚れが付着しているか否かを判定する。例えば、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、点群データの欠落を検知した場合に、その欠落の度合い（欠落度）が所定のしきい値以上であるかを判定する。欠落度は、例えば、全点群データのうちデータ欠落の数に基づいて定義してもよく、欠落領域の大きさに基づいて定義してもよい。
【0082】
ステップＳ３において、点群データの欠落度が所定のしきい値以上ではないと判定された場合には（ステップＳ３のＮｏ）、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、処理をステップＳ１へと戻す。
【0083】
一方、ステップＳ３において、点群データの欠落度が所定のしきい値以上であると判定された場合には（ステップＳ３のＹｅｓ）、ステップＳ４において、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、汚れ信号をクリーナ制御部１１３に送信する。
【0084】
ＬｉＤＡＲ制御部１１６から汚れ信号がクリーナ制御部１１３に送信されると、ステップＳ５において、クリーナ制御部１１３は受信した汚れ信号をトリガーとして、液クリーナ１０３Ａのポンプ１１２と、エアクリーナ１０３Ｂのポンプ１５１とを駆動する。これにより、透過カバー１２３の第一領域１２３ａ及び第二領域１２３ｂに対して、液ノズル１３１から洗浄液を噴射されるとともにエアノズル１４１から高圧空気が噴射される。その後、本処理は終了する。
【0085】
以上説明したように、本実施形態のセンサユニット１２０ｆは、ハウジング１２１内に前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇを備えるとともに、ハウジング１２１の上部に液クリーナ１０３Ａを、ハウジング１２１の側部にエアクリーナ１０３Ｂを備えている。そして、液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂによって、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇの前方側を覆う透過カバー１２３（洗浄対象面）を洗浄することができるように構成されている。この構成によれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇとが一体化されたセンサユニット１２０ｆを効果的に洗浄することができる。
【0086】
ところで、ＬｉＤＡＲから出射された光が透過カバーやアウターレンズ等で反射されると、当該反射光がＬｉＤＡＲ６ｆに入射して迷光となってしまう場合がある。これに対して、本実施形態に係るセンサユニット１２０ｆによれば、透過カバー１２３が、ハウジング１２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜方向へ延びるように取り付けられている。このため、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射され、透過カバー１２３で反射されて前ＬｉＤＡＲ６ｆに入射する反射光を低減させることができる。したがって、前ＬｉＤＡＲ６ｆの測定に対する反射光の影響を抑制することができる。
【0087】
また、本実施形態においては、透過カバー１２３が、上方向から下方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かうように傾斜して取り付けられている。このため、外部上方から透過カバー１２３に外光（特に、太陽光）が入射することを抑制できる。したがって、例えば、太陽光などの外光による前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇへの影響を抑制することができる。
【0088】
また、センサユニット１２０ｆのハウジング１２１は、前部の左右に張出部１２４を有し、当該張出部１２４にエアクリーナ１０３Ｂのエアノズル１４１が設けられている。張出部１２４は、傾斜して取り付けられた透過カバー１２３の左右方向において透過カバー１２３の面よりも外側に張り出して設けられた部位である。このため、洗浄対象面である透過カバー１２３に向けて高圧空気を噴射しやすい。すなわち、ハウジング１２１に、エアノズル１４１を効率的に配置することができる。
【0089】
また、本実施形態においては、液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂを制御するクリーナ制御部１１３がハウジング１２１に一体的に取り付けられている。これにより、液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂの制御機能もセンサユニット１２０ｆに一体化されるため、車両ＥＣＵである車両制御部３の負荷を軽減することができる。
【0090】
また、センサユニット１２０ｆによれば、液クリーナ１０３Ａは、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射する光が透過する第一領域１２３ａに向けて洗浄液を噴射する第一液ノズル１３１ａと、前カメラ６ｇのレンズに対応する第二領域１２３ｂに向けて洗浄液を噴射する第二液ノズル１３１ｂとを有している。このため、前ＬｉＤＡＲ６ｆに対応する洗浄対象面に対する洗浄と前カメラ６ｇに対応する洗浄対象面に対する洗浄とを効率的に両立させることができる。
【0091】
また、センサユニット１２０ｆを備えたセンサシステム１００は、クリーナ１０３の第一液ノズル１３１ａと第二液ノズル１３１ｂとからそれぞれ噴射される洗浄媒体によって、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇの前方側を覆う透過カバー１２３の第一領域１２３ａおよび第二領域１２３ｂ（洗浄対象面）を同時に洗浄することができるように構成されている。この構成によれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇとが一体化されたセンサシステム１００を効果的に洗浄することができる。
【0092】
また、本実施形態においては、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射した光が透過する透過カバー１２３の第一領域１２３ａに、可視光を遮光するフィルタ１２６が設けられている。このため、外部から第一領域１２３ａに入射しようとする可視光をフィルタ１２６によって遮光することができ、前ＬｉＤＡＲ６ｆでのセンシングへの悪影響を低減させることができる。したがって、前ＬｉＤＡＲ６ｆに好適な洗浄対象面と前カメラ６ｇに好適な洗浄対象面とを備えた透過カバー１２３を簡便な構成で実現することができる。
【0093】
また、センサユニット１２０ｆによれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇとが一体化されたユニットとして構成することで、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇに対する液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂの位置決め精度を高めやすい。また、センサユニット１２０ｆの車両１への搭載時に、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇ、さらにこれらを洗浄するクリーナユニット１１０をも一緒に組み込むことができるので、車両１への組み付け性も高められる。
【0094】
また、本実施形態のセンサシステム１００は、ＬｉＤＡＲ６ｆ（第一センサの一例）と、カメラ６ｇ（第二センサの一例）と、ＬｉＤＡＲ６ｆに対応する透過カバー１２３の第一領域１２３ａ（第一洗浄対象面の一例）とカメラ６ｇに対応する透過カバー１２３の第二領域１２３ｂ（第二洗浄対象面の一例）とを洗浄液により洗浄可能なノズル１３１を有するクリーナ１０３と、クリーナ１０３を制御するクリーナ制御部１１３と、を備えている。そして、クリーナ制御部１１３は、ＬｉＤＡＲ６ｆが取得した点群データから検知された汚れ情報に基づいて、透過カバー１２３の第一領域１２３ａ及び第二領域１２３ｂの両方を洗浄するように、クリーナ１０３を制御する。このように、本実施形態によれば、ユニット化された複数のセンサのうち一方のセンサ（ここでは、ＬｉＤＡＲ６ｆ）の検知情報により、両センサ（ＬｉＤＡＲ６ｆ及びカメラ６ｇ）の洗浄対象面に対して洗浄が行われる。これにより、ＬｉＤＡＲ６ｆとカメラ６ｇとが一体化されたセンサユニット１２０ｆの洗浄対象面を効率的に洗浄することができる。
【0095】
また、本実施形態において、クリーナ制御部１１３は、ＬｉＤＡＲ６ｆが取得した点群データの欠落度が所定のしきい値以上の場合に、透過カバー１２３の第一領域１２３ａ及び第二領域１２３ｂの両方を洗浄するように、クリーナ１０３を制御する。これにより、簡便な構成で、ＬｉＤＡＲ６ｆ並びにカメラ６ｇの洗浄が必要かどうかを判断することができる。
【0096】
また、本実施形態において、液クリーナ１０３Ａは、透過カバー１２３の第一領域１２３ａに向けて洗浄液を噴射する第一液ノズル１３１ａと、透過カバー１２３の第二領域１２３ｂに向けて洗浄液を噴射する第二液ノズル１３１ｂとを有している。また、エアクリーナ１０３Ｂは、透過カバー１２３の第一領域１２３ａに向けて洗浄液を噴射する第一エアノズル１４１ａと、透過カバー１２３の第二領域１２３ｂに向けて洗浄液を噴射する第二エアノズル１４１ｂとを有している。このように、各クリーナ１０３Ａ，１０３Ｂによれば、ＬｉＤＡＲ６ｆに対応する第一領域１２３ａに対する洗浄とカメラ６ｇに対応する第二領域１２３ｂに対する洗浄とを効率的に両立させることができる。
【0097】
また、本実施形態において、透過カバー１２３は、上方向から下方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かうように傾斜して形成されている。このように、透過カバー１２３が、ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜方向に延びるように形成されていることで、透過カバー１２３による反射光や太陽光などの外光による影響を抑制することができる。したがって、ＬｉＤＡＲ制御部１１６にて取得される点群データからの汚れ情報を高精度に検知することができる。
【0098】
また、上述した実施形態では、センサユニット１２０ｆに収容されるＬｉＤＡＲ６ｆとカメラ６ｇのうちＬｉＤＡＲ６ｆが取得した点群データから検知された汚れ情報に基づいて、透過カバー１２３の第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂの両方を洗浄しているが、この例に限られない。例えば、カメラ６ｇが取得した画像データから検知された汚れ情報に基づいて、透過カバー１２３の第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂの両方を洗浄してもよい。この構成によっても、ＬｉＤＡＲ６ｆとカメラ６ｇとが一体化されたセンサユニット１２０ｆの洗浄対象面を効率的に洗浄することができる。
【0099】
また、上述した実施形態では、点群データの欠落度に基づいて、透過カバー１２３に汚れが付着しているか否か、すなわち、透過カバー１２３の洗浄が必要であるか否かを判定しているが、この例に限られない。例えば、点群データから算出される距離情報に基づいて、ＬｉＤＡＲ６ｆから点群データに含まれるある特定領域までの距離がＬｉＤＡＲ６ｆから透過カバー１２３までの距離と略等しくなった場合に、透過カバー１２３に汚れが付着していると判定してもよい。
【0100】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係るセンサユニットについて、図１０から図１３を参照して説明する。図１０は、ＬｉＤＡＲやカメラ等のセンサとクリーナとが一体化されたセンサユニットの構成を示す斜視図である。図１１は、センサユニットの内部構造を示す縦断面図である。図１２は、センサユニットの内部構造を示す横断面図である。図１０から図１２に示す例では、センサシステムに含まれる複数のセンサユニットのうち、車両１の前部に設けられる第二実施形態に係る前センサユニット２２０ｆについて説明する。
次に、第二実施形態に係るセンサユニットについて、図１０から図１３を参照して説明する。図１０は、ＬｉＤＡＲやカメラ等のセンサとクリーナとが一体化されたセンサユニットの構成を示す斜視図である。図１１は、センサユニットの内部構造を示す縦断面図である。図１２は、センサユニットの内部構造を示す横断面図である。図１０から図１２に示す例では、センサシステムに含まれる複数のセンサユニットのうち、車両１の前部に設けられる第二実施形態に係る前センサユニット２２０ｆについて説明する。
【0101】
図１０から図１３に示すように、第二実施形態に係る前センサユニット２２０ｆは、ハウジング２２１と、前ＬｉＤＡＲ６ｆと、前カメラ６ｇと、液クリーナ１０３Ａと、エアクリーナ１０３Ｂと、クリーナ制御部１１３と、を備えている。液クリーナ１０３Ａとエアクリーナ１０３Ｂは、前ＳＣ１０３を構成するクリーナである。
【0102】
透過カバー２２３は、ハウジング２２１における開口部２２２の開口縁よりも奥側（後側）へ入り込むように設けられている。透過カバー２２３は、ハウジング２２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆの例えば光軸に直交する方向へ延びるように設けられている中央平坦部２２３Ａ（中央領域の一例）と、前ＬｉＤＡＲ６ｆの例えば光軸に直交する面に対して傾斜する方向へ延びるように設けられている外周領域２２３Ｂと、を有している。
【0103】
外周領域２２３Ｂは、開口部２２２の開口端から開口部２２２の中心部に向かうにつれて凹状に傾斜するように形成されている。また、外周領域２２３Ｂは、中央平坦部２２３Ａの周囲に連続するように形成されている。外周領域２２３Ｂは、中央平坦部２２３Ａの上部に連続する上部外周領域２２３Ｂ１と、下部に連続する下部外周領域２２３Ｂ２と、左部に連続する左部外周領域２２３Ｂ３と、右部に連続する右部外周領域２２３Ｂ４と、を有している。
【0104】
透過カバー２２３の外周領域２２３Ｂは、開口部２２２の開口縁から奥側へ向かうにつれてハウジング２２１の内側に入り込むように形成されている。例えば、上部外周領域２２３Ｂ１は、下方内側に向かって傾斜している。下部外周領域２２３Ｂ２は、上方内側に向かって傾斜している。左部外周領域２２３Ｂ３は、右方内側に向かって傾斜している。右部外周領域２２３Ｂ４は、左方内側に向かって傾斜している。外周領域２２３Ｂから中央平坦部２２３Ａへと連続する領域、すなわち外周領域２２３Ｂと中央平坦部２２３Ａとの境界領域２２４は、例えば湾曲状に形成されている。なお、境界領域２２４は、外周領域２２３Ｂの面と中央平坦部２２３Ａの面とによって鈍角を構成するように形成されていてもよい。また、各外周領域２２３Ｂ１～２２３Ｂ４の傾斜する面は、平面状に形成されていてもよいし、湾曲状に形成されていてもよい。
【0105】
透過カバー２２３の中央平坦部２２３Ａは、ハウジング２２１の開口部２２２よりも面積が小さくなるように形成されている。中央平坦部２２３Ａは、少なくともハウジング２２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇの前面領域を覆うことができる大きさに形成されている。中央平坦部２２３Ａは、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射される光または前ＬｉＤＡＲ６ｆに入射する光が透過される領域である。
【0106】
このような構成により、ハウジング２２１の開口部２２２には、透過カバー２２３の表面の中央平坦部２２３Ａと外周領域２２３Ｂとによって凹状空間２２５が画成されている。また、ハウジング２２１の左側壁と透過カバー２２３の左部外周領域２２３Ｂ３との間には、左部外周領域２２３Ｂ３が傾斜していることに伴って、略三角柱状の空間２２６（図１２参照）が形成されている。同様に、ハウジング２２１の右側壁と透過カバー２２３の右部外周領域２２３Ｂ４との間には、右部外周領域２２３Ｂ４が傾斜していることに伴って、略三角柱状の空間２２６が形成されている。
【0107】
透過カバー２２３の第一領域２２３Ｃは、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射された光が透過する領域である。透過カバー２２３の第二領域２２３Ｄは、前カメラ６ｇのレンズを覆う領域である。液ノズル１３１の第一液ノズル１３１ａ（第一ノズルの一例）は、例えば、透過カバー２２３の第一領域２２３Ｃに向けて洗浄液を噴射する。液ノズル１３１の第二液ノズル１３１ｂ（第二ノズルの一例）は、透過カバー２２３の第二領域２２３Ｄに向けて洗浄液を噴射する。液クリーナ１０３Ａは、第一領域２２３Ｃと第二領域２２３Ｄとを同時に洗浄することが可能である。
【0108】
右側のエアクリーナ１０３Ｂは、前ＬｉＤＡＲ６ｆに対応する第一領域２２３Ｃに向けて空気を噴射する第一エアノズル１４１ａを有している。左側のエアクリーナ１０３Ｂは、前カメラ６ｇに対応する第二領域２２３Ｄに向けて空気を噴射する第二エアノズル１４１ｂを有している。
【0109】
なお、図１０の第一領域２２３Ｃと第二領域２２３Ｄは、洗浄対象面の範囲の一例として図示されたものであり、これに限られない。実際の洗浄対象面としては、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前カメラ６ｇが情報を取得するのに関わる全領域が対象であり、両領域は図１０に図示された第一領域２２３Ｃと第二領域２２３Ｄよりも広く互いに重複した領域であってもよい。
【0110】
透過カバー２２３の第一領域２２３Ｃ、すなわち前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射した光が透過する領域には、可視光を遮光するフィルタ２２８が設けられている。フィルタ２２８は、外部から第一領域２２３Ｃに入射しようとする可視光を遮光することができるように構成されている。フィルタ２２８は、例えば、第一領域２２３Ｃの裏面側に張り付けられている。フィルタ２２８は、例えば、透過カバー２２３に蒸着されていてもよい。
【0111】
クリーナ制御部１１３は、ハウジング２２１に一体的に取り付けられている。本実施形態では、クリーナ制御部１１３は、ハウジング２２１内の後部に取り付けられている。
【0112】
クリーナ制御部１１３は、液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂの動作を制御する。クリーナ制御部１１３は、液クリーナ１０３Ａの第一エアノズル１４１ａと第二エアノズル１４１ｂとによって第一領域２２３Ｃと第二領域２２３Ｄとを同時に洗浄することができるように液クリーナ１０３Ａを制御する。また、クリーナ制御部１１３は、エアクリーナ１０３Ｂの第一エアノズル１４１ａと第二エアノズル１４１ｂとによって第一領域２２３Ｃと第二領域２２３Ｄとを同時に洗浄することができるようにエアクリーナ１０３Ｂを制御する。
【0113】
以上説明したように、本実施形態のセンサユニット２２０ｆは、ハウジング２２１の開口部２２２に設けられた透過カバー２２３が、ハウジング２２１の開口端から中心部に向かって後方に凹むように形成されている。すなわち、透過カバー２２３は、ハウジング２２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する方向へ延びる中央平坦部２２３Ａと、前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜する方向へ延びる外周領域２２３Ｂと、を有している。この構成によれば、図１３に示すように、ハウジング２２１の開口部２２２に、透過カバー２２３の表面の中央平坦部２２３Ａと外周領域２２３Ｂとによって凹状空間２２５が画成される。このため、例えば、車両１の走行中に前方から外気Ｗ１～Ｗ４がセンサユニット２２０ｆに向かって吹き付けられたとしても、透過カバー２２３の凹状空間２２５に空気Ａ１，Ａ２が滞留しているために、凹状空間２２５内まで外気Ｗ１～Ｗ４が入り込みにくい。例えば、ハウジング２２１の上部に向かって吹き付けられる外気Ｗ１や、下部に向かって吹き付けられる外気Ｗ２は、凹状空間２２５に空気Ａ１，Ａ２が滞留するために、ハウジング２２１の上下の外方へ流される。また、ハウジング２２１の中央部付近に向かって吹き込まれる外気Ｗ３，Ｗ４は、凹状空間２２５に空気Ａ１，Ａ２が滞留するために、ハウジング２２１の上下方向へ流される。したがって、外気Ｗ１～Ｗ４中に混じる塵や埃等の汚れが透過カバー２２３の表面に付着するのを抑制することができる。これにより、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇとが一体化されたセンサユニット２２０ｆにおける透過カバー２２３の清浄度を良好に維持することができる。
【0114】
また、センサユニット２２０ｆは、透過カバー２２３を洗浄媒体により洗浄可能な少なくとも１つのノズル１３１を有する前センサクリーナ１０３を備えている。この構成によれば、透過カバー２２３の清浄度をさらに良好に維持することができる。
【0115】
また、センサユニット２２０ｆにおける少なくとも一つのノズル１３１は、透過カバー２２３のうち前ＬｉＤＡＲ６ｆに対応する領域に向けて洗浄液を噴射する第一液ノズル１３１ａと、前カメラ６ｇに対応する領域に向けて洗浄液を噴射する第二液ノズル１３１ｂとを含んでいる。この構成によれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆの洗浄対象面（第一領域２２３Ｃ）に対する洗浄と前カメラ６ｇの洗浄対象面（第二領域２２３Ｄ）に対する洗浄とを効率的に両立させることができる。
【0116】
また、本実施形態においては、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射した光が透過する透過カバー２２３の第一領域２２３Ｃに、可視光を遮光するフィルタ２２８が設けられている。このため、外部から第一領域２２３Ｃに入射しようとする可視光をフィルタ２２８によって遮光することができ、前ＬｉＤＡＲ６ｆでのセンシングへの可視光による影響を低減させることができる。したがって、前ＬｉＤＡＲ６ｆのセンシングに好適な透過カバー２２３を提供することができる。
【0117】
また、本実施形態においては、液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂを制御するクリーナ制御部１１３がハウジング２２１に一体的に取り付けられている。これにより、液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂの制御機能もセンサユニット２２０ｆに一体化されるため、車両ＥＣＵである車両制御部３の処理負荷を軽減することができる。
【0118】
上述した第二実施形態では、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇとが一体化されたセンサユニット２２０ｆの透過カバー２２３の構成について説明したが、この例に限られない。ＬｉＤＡＲとカメラのいずれか一方を備えたセンサユニットや、ＬｉＤＡＲやカメラ以外のセンサを備えたセンサユニットの透過カバーが、上記実施形態の透過カバー２２３のような構成を備えていてもよい。
【0119】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態に係るセンサシステムについて、図１４から図１８を参照して説明する。図１４および図１５に示すように、第三実施形態に係るセンサシステム３００は、クリーナ制御部１１３に加えて、ＬｉＤＡＲ制御部１１６を備えている。
次に、第三実施形態に係るセンサシステムについて、図１４から図１８を参照して説明する。図１４および図１５に示すように、第三実施形態に係るセンサシステム３００は、クリーナ制御部１１３に加えて、ＬｉＤＡＲ制御部１１６を備えている。
【0120】
本実施形態では、クリーナ制御部１１３は、ハウジング１２１内の後部に取り付けられている。ＬｉＤＡＲ制御部１１６もまたハウジング１２１に一体的に取り付けられている。第一実施形態の変形例と同様に、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、ハウジング１２１内の下部に取り付けられている（図８）。
なお、ハウジング１２１内において、クリーナ制御部１１３およびＬｉＤＡＲ制御部１１６が取り付けられる位置は、本実施形態の位置に限定されない。
なお、ハウジング１２１内において、クリーナ制御部１１３およびＬｉＤＡＲ制御部１１６が取り付けられる位置は、本実施形態の位置に限定されない。
【0121】
次に、図１６を参照して、第三実施形態に係るセンサシステム３００の機能構成について説明する。図１６は、ＬｉＤＡＲ制御部１１６とクリーナ制御部１１３の機能を説明するブロック図である。図１６に示すように、本例においては、各ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌに対してＬｉＤＡＲ制御部１１６（１１６ｆ，１１６ｂ，１１６ｒ，１１６ｌ）とクリーナ制御部１１３（１１３ｆ，１１３ｂ，１１３ｒ，１１３ｌ）とが設けられている。なお、図１６においては、右ＬｉＤＡＲ６ｒと、右ＬｉＤＡＲ６ｒに対応するＬｉＤＡＲ制御部１１６ｒ及びクリーナ制御部１１３ｒの図示は省略している。
【0122】
各ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆ，１１６ｂ，１１６ｒ，１１６ｌは、それぞれ対応するクリーナ制御部１１３ｆ，１１３ｂ，１１３ｒ，１１３ｌに電気的に接続されている。各ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆ，１１６ｂ，１１６ｒ，１１６ｌで取得された情報と各クリーナ制御部１１３ｆ，１１３ｂ，１１３ｒ，１１３ｌで取得された情報とは相互間で送受信される。ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆは、前ＬｉＤＡＲ６ｆに電気的に接続され、前ＬｉＤＡＲ６ｆの動作を制御する。クリーナ制御部１１３ｆは、前ＳＣ１０３（液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂ）と、ポンプ１１２に電気的に接続されている。クリーナ制御部１１３は、前ＳＣ１０３とポンプ１１２の動作を制御する。
【0123】
ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆは、前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得された情報を前ＬｉＤＡＲ６ｆから受信する。ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆは、前ＬｉＤＡＲ６ｆから受信した情報に基づいて、洗浄対象物である透過カバー１２３が汚れているか否か判定する。ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆは、透過カバー１２３が汚れていると判定された場合、その旨を示す汚れ信号を生成し、生成した汚れ信号をクリーナ制御部１１３ｆに送信する。ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆは、例えば、前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される反射光の点群データあるいは反射光の迷光情報に基づいて、透過カバー１２３が汚れているか否か判定する。点群データとは、ＬｉＤＡＲから出射された光の反射光に基づいて取得される反射対象物の３次元マッピングデータのことをいう。迷光情報とは、ＬｉＤＡＲから出射された光の反射光に基づいて取得される反射対象物での光の散乱情報のことをいう。
【0124】
クリーナ制御部１１３ｆは、ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆから受信した汚れ信号に基づいて前ＳＣ１０３を制御し、洗浄対象面である透過カバー１２３を洗浄する。クリーナ制御部１１３ｆは、例えば、液クリーナ１０３Ａの第一液ノズル１３１ａと第二液ノズル１３１ｂとによって透過カバー１２３の第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂとを同時に洗浄することができるように液クリーナ１０３Ａを制御する。また、クリーナ制御部１１３ｆは、エアクリーナ１０３Ｂの第一エアノズル１４１ａと第二エアノズル１４１ｂとによって第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂとを同時に洗浄することができるようにエアクリーナ１０３Ｂを制御する。
【0125】
なお、図示は省略するが、各ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆ，１１６ｂ，１１６ｒ，１１６ｌは車両制御部３に電気的に接続されていてもよい。ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆ，１１６ｂ，１１６ｒ，１１６ｌで取得された情報と車両制御部３で取得された情報とは相互間で送受信される。また、クリーナ制御部１１３ｆ，１１３ｂ，１１３ｒ，１１３ｌは車両制御部３に電気的に接続されていてもよい。クリーナ制御部１１３ｆ，１１３ｂ，１１３ｒ，１１３ｌで取得された情報と車両制御部３で取得された情報とは相互間で送受信される。また、本実施形態では各ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆ，１１６ｂ，１１６ｒ，１１６ｌは、各ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌと各クリーナ制御部１１３ｆ，１１３ｂ，１１３ｒ，１１３ｌとの間に設けられているが、これに限られない。例えば、各ＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆ，１１６ｂ，１１６ｒ，１１６ｌは、各ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌと車両制御部３とを接続する通信ラインＬ上に設けられていてもよい。また、図１６に示す例では各ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌに対してＬｉＤＡＲ制御部１１６ｆ，１１６ｂ，１１６ｒ，１１６ｌとクリーナ制御部１１３ｆ，１１３ｂ，１１３ｒ，１１３ｌとが設けられているが、これに限られない。例えば、全ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌに対してＬｉＤＡＲ制御部１１６とクリーナ制御部１１３が一つずつ設けられるようにしてもよい。
【0126】
次に、第三実施形態に係るセンサシステム３００の動作例について図１７と図１８を参照して説明する。
図１７は、センサシステム３００の動作例を示すフローチャートである。図１８は、前ＬｉＤＡＲ６ｆが取得する透過カバー１２３の迷光情報を示す模式図である。
図１７は、センサシステム３００の動作例を示すフローチャートである。図１８は、前ＬｉＤＡＲ６ｆが取得する透過カバー１２３の迷光情報を示す模式図である。
【0127】
図１７に示すように、まず、ステップＳ３１において、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射される光と前ＬｉＤＡＲ６ｆが受光する反射光とに基づいて、反射対象物における光の迷光情報を取得する。すなわち、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、所定のフレームレートで車両１の周辺環境を示す迷光情報を取得する。
【0128】
次に、ステップＳ３２において、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、取得した迷光情報に基づいて、透過カバー１２３の汚れ情報を検知する。例えば、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、受光された反射光の散乱状況を検知する。
【0129】
例えば、図１８に示すように、透過カバー１２３に汚れが付着していない領域１２３ｃでは、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射された光は透過カバー１２３を通過して車両外部の対象物に反射し、正規の反射光の波形Ｗａとして前ＬｉＤＡＲ６ｆに受光される。これに対して、透過カバー１２３に塵Ｄなどの汚れが付着している領域１２３ｄでは、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射された光は透過カバー１２３に付着する塵Ｄに反射し、不必要に散乱する不正規の反射光（反射迷光）の波形Ｗｂとして前ＬｉＤＡＲ６ｆに受光される。
【0130】
次に、ステップＳ３３において、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、ステップＳ２で検知された汚れ情報に基づいて、透過カバー１２３に汚れが付着しているか否かを判定する。例えば、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、反射迷光を検知した場合に、その反射迷光の度合い（反射迷光度）が所定のしきい値以上であるかを判定する。反射迷光度は、例えば、受光された全反射光に対する反射迷光の割合に基づいて定義してもよく、透過カバー１２３における反射迷光の領域の大きさに基づいて定義してもよい。
【0131】
ステップＳ３３において、反射迷光度が所定のしきい値以上ではないと判定された場合には（ステップＳ３３のＮｏ）、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、処理をステップＳ３１へと戻す。
【0132】
一方、ステップＳ３３において、反射迷光度が所定のしきい値以上であると判定された場合には（ステップＳ３３のＹｅｓ）、ステップＳ３４において、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、汚れ信号を生成し、生成した汚れ信号をクリーナ制御部１１３に送信する。
【0133】
ＬｉＤＡＲ制御部１１６から汚れ信号がクリーナ制御部１１３に送信されると、ステップＳ３５において、クリーナ制御部１１３は受信した汚れ信号をトリガーとして、例えば、液クリーナ１０３Ａおよびポンプ１１２を駆動する。これにより、透過カバー１２３の第一領域１２３ａおよび第二領域１２３ｂに対して、液クリーナ１０３Ａの第一液ノズル１３１ａと第二液ノズル１３１ｂから洗浄液が噴射される。その後、本処理は終了する。
【0134】
（変形動作例）
上述したセンサシステム３００の動作例では、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は透過カバー１２３の迷光情報に基づいて、透過カバー１２３に汚れが付着しているか否かを判定しているが、これに限られない。例えば、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、前ＬｉＤＡＲ６ｆが取得する点群データに基づいて、透過カバー１２３に汚れが付着しているか否かを判定してもよい。
上述したセンサシステム３００の動作例では、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は透過カバー１２３の迷光情報に基づいて、透過カバー１２３に汚れが付着しているか否かを判定しているが、これに限られない。例えば、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、前ＬｉＤＡＲ６ｆが取得する点群データに基づいて、透過カバー１２３に汚れが付着しているか否かを判定してもよい。
【0135】
例えば、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、前ＬｉＤＡＲ６ｆから出射される光と前ＬｉＤＡＲ６ｆが受光する反射光とに基づいて、反射対象物における光の３次元マッピングデータ（点群データ）を取得する。次に、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、取得した点群データの欠落に基づいて、透過カバー１２３の汚れ情報を検知する。点群データの欠落は、例えば、ＬｉＤＡＲ６ｆにより受光される光の受光強度に基づいて検知される。具体的には、点群データのうち、受光強度が所定のしきい値以下および／または所定のしきい値以上のデータについては、「欠落（あるいはノイズ）」と判断される。そして、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、点群データの欠落度合いが所定のしきい値以上であると判定した場合に、透過カバー１２３に汚れが付着していると判定し、汚れ信号をクリーナ制御部１１３に送信するようにしてもよい。
【0136】
以上説明したように、第三実施形態のセンサシステム３００は、前ＬｉＤＡＲ６ｆと、前ＬｉＤＡＲ６ｆを覆う透過カバー１２３を洗浄媒体により洗浄可能なノズル１３１を有する前センサクリーナ１０３と、前ＬｉＤＡＲ６ｆを制御するＬｉＤＡＲ制御部１１６（センサ制御部の一例）と、前センサクリーナ１０３を制御するクリーナ制御部１１３と、を備えている。そして、ＬｉＤＡＲ制御部１１６は、前ＬｉＤＡＲ６ｆにより検知された情報に基づいて生成した汚れ信号を、車両１の全体を制御する車両制御部３を介さずに、クリーナ制御部１１３へ送信する。このように、本実施形態によれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆの洗浄対象面である透過カバー１２３に汚れが付着しているかどうかを、車両制御部３とは別に設けられるＬｉＤＡＲ制御部１１６によって判定し、その判定結果が車両制御部３を介さずに、クリーナ制御部１１３に直接送信される。これにより、車両制御部３の処理負荷を増加させることなく、センサの洗浄動作を制御することができる。
【0137】
また、本実施形態において、クリーナ制御部１１３及びＬｉＤＡＲ制御部１１６は、ハウジング１２１に一体的に取り付けられている。これにより、クリーナの制御機能もセンサシステム３００に一体化されるため、ＬｉＤＡＲ制御部１１６からクリーナ制御部１１３への汚れ信号の送信を効率的に行うことができる。また、前センサクリーナ１０３や前ＬｉＤＡＲ６ｆの制御機能もセンサシステム３００に一体化されるため、車両ＥＣＵである車両制御部３の処理負荷を軽減することができる。
【0138】
また、本実施形態において、クリーナ制御部１１３は前ＬｉＤＡＲ６ｆが取得する点群データあるいは前ＬｉＤＡＲ６ｆが取得する透過カバー１２３の迷光情報に基づいて、透過カバー１２３に汚れが付着しているかどうかを示す汚れ信号を生成する。このため、本実施形態によれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆが取得する点群データあるいは迷光情報を用いて簡便に汚れ信号を生成することができる。
【0139】
なお、上述した第三実施形態では、前センサユニット３２０ｆ内に前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇとが収容される場合について説明したが、これに限られない。例えば、各センサユニット内にＬｉＤＡＲのみが収容されるようにしてもよい。すなわち、ＬｉＤＡＲとカメラとは一体型でなくてもよい。
【0140】
また、上述した第三実施形態では、前センサユニット３２０ｆに収容される前ＬｉＤＡＲ６ｆと前カメラ６ｇのうち前ＬｉＤＡＲ６ｆが取得した点群データや迷光情報から検知される汚れ情報に基づいて、汚れ信号を生成しているが、これに限られない。例えば、前カメラ６ｇが取得した画像データから検知される汚れ情報に基づいて、汚れ信号を生成してもよい。
【0141】
また、上述した第三実施形態では、点群データの欠落度合いに基づいて、透過カバー１２３に汚れが付着しているか否か、すなわち、透過カバー１２３の洗浄が必要であるか否かを判定しているが、この例に限られない。例えば、点群データから算出される距離情報に基づいて、前ＬｉＤＡＲ６ｆから点群データに含まれるある特定領域までの距離が前ＬｉＤＡＲ６ｆから透過カバー１２３までの距離と略等しくなった場合に、透過カバー１２３に汚れが付着していると判定してもよい。
【0142】
（第四実施形態）
図１９は、第四実施形態に係るセンサシステム４００が組み込まれる車両システム２のブロック図である。
図１９は、第四実施形態に係るセンサシステム４００が組み込まれる車両システム２のブロック図である。
【0143】
図１９に示すように、車両システム２の車両制御部３には、クリーナ制御部１１３とセンサ制御部１１５とを有するセンサシステム４００が通信可能に接続されている。
【0144】
図２０は、ＬｉＤＡＲや赤外カメラ等のセンサとクリーナとが一体化されたセンサユニットの構成を示す斜視図である。図２１は、図２１のセンサユニットの内部構成を示す模式図である。以下に示す例では、センサシステム４００に含まれる複数のセンサユニットのうち、車両１の前部に設けられる前センサユニット４２０ｆについて説明する。
【0145】
図２０および図２１に示すように、第四実施形態に係るセンサシステム４００が備える前センサユニット４２０ｆは、ハウジング１２１と、前ＬｉＤＡＲ６ｆと、前赤外カメラ４０６ｇと、液クリーナ１０３Ａと、エアクリーナ１０３Ｂと、クリーナ制御部１１３と、センサ制御部１１５と、を備えている。液クリーナ１０３Ａとエアクリーナ１０３Ｂは、前ＳＣ１０３を構成するクリーナである。
【0146】
ハウジング１２１は、例えば、合成樹脂製であり、略箱型形状に形成されている。図２０では図示は省略されているが、ハウジング１２１内には、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇが収容されている。前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇとは、図２１に示す光出射面６ｆａとレンズ６ｇａとを前方に向けて、ハウジング１２１内に例えば左右方向に並んで収容されている。
【0147】
ハウジング１２１の開口部１２２には、当該開口部１２２を隙間なく覆うように、透過カバー１２３が取り付けられている。透過カバー１２３は、例えば、透明または半透明の合成樹脂で形成されている。透過カバー１２３は、開口部１２２を覆うことによって、ハウジング１２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇの前面領域も覆うように取り付けられている。透過カバー１２３は、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇの前面領域を覆うように取り付けられることで、前センサユニット４２０ｆにおける前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇに対応した洗浄対象面として構成されている。
【0148】
透過カバー１２３は、ハウジング１２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜する方向へ延びるように取り付けられている。透過カバー１２３は、上方向から下方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込むように傾斜して取り付けられている。例えば、透過カバー１２３は、上方向から下方向に向かうにつれてハウジング１２１の奥側（後側）に向かって傾斜している。また、透過カバー１２３は、上方向から下方向に向かうにつれて左右方向の幅が狭くなるように（ハウジング１２１の側壁から離れるように）形成されている。
なお、透過カバー１２３の傾斜方向はこの傾斜方向に限られない。前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜する方向であれば、例えば、右（左）方向から左（右）方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込むように傾斜していてもよい。
なお、透過カバー１２３の傾斜方向はこの傾斜方向に限られない。前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜する方向であれば、例えば、右（左）方向から左（右）方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込むように傾斜していてもよい。
【0149】
ハウジング１２１は、上記のように透過カバー１２３が傾斜して取り付けられることにより、透過カバー１２３の左右方向において透過カバー１２３の面よりも外側（前方側）に張り出す張出部１２４を有している。本実施形態では、透過カバー１２３が上方向から下方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込んでいるため、透過カバー１２３の左右方向にそれぞれ三角錐状の張出部１２４が形成されている。
なお、透過カバー１２３が右（左）方向から左（右）方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込むような変形例では、張出部１２４は、例えば、透過カバー１２３の左（右）方向だけ（または、上方及び下方）に形成される。
なお、透過カバー１２３が右（左）方向から左（右）方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かって入り込むような変形例では、張出部１２４は、例えば、透過カバー１２３の左（右）方向だけ（または、上方及び下方）に形成される。
【0150】
液クリーナ１０３Ａは、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇに対応する洗浄対象面を、すなわち前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇの前面領域を覆う透過カバー１２３を、洗浄液により洗浄可能なクリーナである。また、エアクリーナ１０３Ｂは、同様に、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇの前面領域を覆う透過カバー１２３を、空気により洗浄可能なクリーナである。
【0151】
液クリーナ１０３Ａ及びエアクリーナ１０３Ｂを制御するクリーナ制御部１１３は、ハウジング１２１に一体的に取り付けられている。本実施形態では、クリーナ制御部１１３は、ハウジング１２１内の後部に取り付けられている。センサ制御部１１５もまたハウジング１２１に一体的に取り付けられている。本実施形態では、センサ制御部１１５は、ハウジング１２１内の下部に取り付けられている。
なお、ハウジング１２１内において、クリーナ制御部１１３およびセンサ制御部１１５が取り付けられる位置は、本実施形態の位置に限定されない。
なお、ハウジング１２１内において、クリーナ制御部１１３およびセンサ制御部１１５が取り付けられる位置は、本実施形態の位置に限定されない。
【0152】
センサ制御部１１５には、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇが電気的に接続されている。センサ制御部１１５は、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇの動作を制御する。センサ制御部１１５は、前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される車両周囲の対象物に関する距離情報や方向情報等を前ＬｉＤＡＲ６ｆから受信する。また、センサ制御部１１５は、前赤外カメラ４０６ｇによって取得される車両周囲の対象物に関する画像情報や距離情報等を前赤外カメラ４０６ｇから受信する。センサ制御部１１５は、例えば、前赤外カメラ４０６ｇによって撮像される画像を補完処理して新たな撮像画像を生成する。センサ制御部１１５は、例えば、前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される車両周囲の対象物に関する距離情報を用いて、前赤外カメラ４０６ｇによって取得される車両周囲の対象物の撮像画像を補完処理する。また、センサ制御部１１５は、例えば、車両周囲の天候条件に応じて、前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される車両周囲の対象物に関する距離情報または前赤外カメラ４０６ｇによって取得される車両周囲の対象物に関する距離情報のいずれか一方の距離情報を優先して使用する。
【0153】
クリーナ制御部１１３とセンサ制御部１１５とは電気的に接続されている。クリーナ制御部１１３で取得された情報とセンサ制御部１１５で取得された情報とは相互間で送受信される。なお、図示は省略するが、センサ制御部１１５は車両制御部３に電気的に接続されている。センサ制御部１１５で取得された情報と車両制御部３で取得された情報とは相互間で送受信される。また、本実施形態では、センサ制御部１１５と車両制御部３とは、別個の構成として設けられているが、センサ制御部１１５と車両制御部３は一体的に構成されてもよい。この点において、センサ制御部１１５と車両制御部３は、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。また、本実施形態では各センサユニット１２０ｆ，１２０ｂ、１２０ｒ、１２０ｌに対してクリーナ制御部１１３とセンサ制御部１１５とが設けられているが、これに限られない。例えば、全センサユニット１２０ｆ，１２０ｂ、１２０ｒ、１２０ｌに対してクリーナ制御部１１３とセンサ制御部１１５が一つずつ設けられるようにしてもよい。
【0154】
次に、各センサユニットに搭載されている赤外カメラについて説明する。
図２２は、前赤外カメラ４０６ｇ及びセンサ制御部１１５の構成を示すブロック図である。図２３は、前赤外カメラ４０６ｇにより各ターゲット距離領域を撮像する際の、発光部の動作（発光動作）とゲートの動作（カメラゲート動作）との時間的な関係を示す図である。前赤外カメラ４０６ｇは、車両周囲の映像をタイム・オブ・フライト（Time of Flight）方式（以下、ＴｏＦ方式と称する）によって撮像可能なカメラである。ＴｏＦ方式による撮像とは、所定周期でパルス光を出射し、ターゲット距離に応じて設定される撮像タイミングでターゲット距離からの反射光を撮像し、それにより得られたターゲット距離の異なる複数の撮像画像における同一画素の輝度に基づいて、画素毎の物体までの距離を表す距離画像データを生成することをいう。以下に赤外カメラ４０６ｇによるＴｏＦ方式による距離画像の撮像について詳しく説明する。
図２２は、前赤外カメラ４０６ｇ及びセンサ制御部１１５の構成を示すブロック図である。図２３は、前赤外カメラ４０６ｇにより各ターゲット距離領域を撮像する際の、発光部の動作（発光動作）とゲートの動作（カメラゲート動作）との時間的な関係を示す図である。前赤外カメラ４０６ｇは、車両周囲の映像をタイム・オブ・フライト（Time of Flight）方式（以下、ＴｏＦ方式と称する）によって撮像可能なカメラである。ＴｏＦ方式による撮像とは、所定周期でパルス光を出射し、ターゲット距離に応じて設定される撮像タイミングでターゲット距離からの反射光を撮像し、それにより得られたターゲット距離の異なる複数の撮像画像における同一画素の輝度に基づいて、画素毎の物体までの距離を表す距離画像データを生成することをいう。以下に赤外カメラ４０６ｇによるＴｏＦ方式による距離画像の撮像について詳しく説明する。
【0155】
図２２に示すように、前赤外カメラ４０６ｇは、発光部１７１と、対物レンズ１７２と、光増倍部１７３と、画像取得部１７４と、タイミングコントローラ（タイミング制御部）１７５と、を有している。また、前赤外カメラ４０６ｇに接続されているセンサ制御部１１５は、画像処理部１４６と、対象物認識処理部（物体認識処理部）１４７と、判断部１４８と、コントロール部１４９と、を有している。
【0156】
発光部１７１は、例えば、車両１の前端部に配置した赤外線ＬＤまたは赤外線ＬＥＤである。図２３に示すように、発光部１７１は、タイミングコントローラ１７５から出力される発光パルス信号に応じて、所定の発光時間ｔＬ（例えば、５ｎｓ）の間、所定方向（例えば、車両１の前方）にパルス光を出射する。発光部１７１から出射されるパルス光の発光周期ｔＰは、例えば、１０μｓ以下の間隔である。
【0157】
対物レンズ１７２は、例えば、車両１の前方の所定範囲を撮像できる画角とするように設定された光学系であって、対象物（物体）からの反射光を受光する。対物レンズ１７２は、発光部１７１と近接して配置されていても良く、離隔して配置されていてもよい。
【0158】
光増倍部１７３は、ゲート１７３ａとイメージインテンシファイア１７３ｂとを備えている。ゲート１７３ａは、タイミングコントローラ１７５からの開閉指令信号に応じて開閉する。本実施形態では、ゲート１７３ａの開放時間（ゲート時間）ｔＧを、例えば、発光時間ｔＬと同じ５ｎｓとしている。ゲート時間ｔＧは、領域１から領域ｎまでの全撮像領域における各領域（ターゲット距離領域）の撮像する対象の長さ（撮像する対象の深さ）に比例する。ゲート時間ｔＧを長くするほど各領域の撮像対象長さは長くなる。撮像対象長さは、光速度×ゲート時間ｔＧから求められ、本実施形態では、ゲート時間ｔＧ＝５ｎｓとしているため、撮像対象長さは、「光速度（約３×１０８ｍ／ｓ）×ゲート時間（５ｎｓ）」より、１．５ｍとなる。イメージインテンシファイア１７３ｂは、極微弱な光（対象物からの反射光等）を一旦電子に変換して電気的に増幅し、再度蛍光像に戻すことで光量を倍増してコントラストのついた像を見るためのデバイスである。イメージインテンシファイア１７３ｂにより増幅された光は画像取得部１７４のイメージセンサに導かれる。
【0159】
画像取得部１７４は、タイミングコントローラ１７５からの指令信号に応じて、光増倍部１７３から発せられた像を取得し、取得した撮像画像をセンサ制御部１１５の画像処理部１４６へ出力する。本実施形態では、例えば、解像度６４０×４８０（横：縦）、輝度値１～２５５（２５６段階）、１００ｆｐｓ以上の画像取得部を用いている。
【0160】
タイミングコントローラ１７５は、画像取得部１７４により取得される撮像画像が、狙った撮像領域であるターゲット距離領域から帰ってくる反射光に基づいて取得されるタイミングの撮像画像となるように、撮像タイミングを制御する。例えば、タイミングコントローラ１７５は、発光部１７１の発光開始時点からゲート１７３ａを開くまでの時間であるディレイ時間ｔＤ（図２３では、ｔＤｎ，ｔＤｎ＋１）を設定し、ディレイ時間ｔＤに応じた開閉指令信号を出力することで、撮像タイミングを制御する。ディレイ時間ｔＤは、車両１からターゲット距離領域までの距離（撮像対象距離）を決める値である。ディレイ時間ｔＤと撮像対象距離との関係は、以下の式（１）から求められる。
撮像対象距離＝光速度（約３×１０８ｍ／ｓ）×ディレイ時間ｔＤ／２ ・・・（１）
撮像対象距離＝光速度（約３×１０８ｍ／ｓ）×ディレイ時間ｔＤ／２ ・・・（１）
【0161】
タイミングコントローラ１７５は、ターゲット距離領域が車両１の前方（遠方）へと連続的に離れるように、ディレイ時間ｔＤを所定間隔（例えば、１０ｎｓ）ずつ長くすることで、画像取得部１７４の撮像範囲を車両１の前方側へ変化させる。なお、タイミングコントローラ１７５は、ゲート１７３ａが開く直前に画像取得部１７４の撮像動作を開始させ、ゲート１７３ａが完全に閉じた後に撮像動作を終了させる。
【0162】
タイミングコントローラ１７５は、設定された所定のターゲット距離領域（領域１、領域２、…、領域ｎの各領域）毎に複数回の発光および露光を行うよう発光部１７１、ゲート１７３ａおよび画像取得部１７４を制御する。画像取得部１７４が受光した光は電荷に変換され、複数回の発光および露光を繰り返すことで蓄積される。所定の電荷蓄積時間ごとに得られる１枚の撮像画像をフレームと呼ぶ。なお、画像取得部１７４は、ターゲット距離領域ごとに１枚の撮像画像（１フレーム）を取得してもよく、あるいは各ターゲット距離領域において複数の撮像画像（数フレーム）を取得してもよい。
【0163】
このようにして、画像取得部１７４は、ターゲット距離領域の異なる複数の撮像画像をＴｏＦ方式により取得することができる。画像取得部１７４は、取得した複数の撮像画像をセンサ制御部１１５の画像処理部１４６へ出力する。
【0164】
画像処理部１４６は、画像取得部１７４により取得された全撮像領域の各撮像画像に基づいて、画素毎の対象物までの距離を表す距離画像データを生成し、生成した距離画像データを対象物認識処理部１４７へ出力する。
【0165】
対象物認識処理部１４７は、距離画像データに含まれる対象物を特定する。対象物の特定方法は、パターンマッチング等、周知の技術を用いることができる。
【0166】
判断部１４８は、対象物認識処理部１４７により特定された対象物（人、自動車、標識等）と自車両（車両１）との関係（距離、方向等）を判断する。
【0167】
コントロール部１４９は、判断部１４８により判断された対象物に関する距離情報、方向情報等に基づいて、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇの動作を制御する。また、コントロール部１４９は、前赤外カメラ４０６ｇによりＴｏＦ方式によって取得された距離画像データを補完処理して処理画像データを生成する。また、コントロール部１４９は、前赤外カメラ４０６ｇの各部を制御するタイミングコントローラ１７５に対して、制御内容を指示する指示信号を出力する。
【0168】
次に、本実施形態に係る距離画像取得の作用を説明する。
タイミングコントローラ１７５は、画像取得部１７４により取得される撮像画像が、所定のターゲット距離領域から帰ってくる反射光に基づく撮像画像となるように、ディレイ時間ｔＤを設定し、画像取得部１７４の撮像タイミングを制御する。ターゲット距離領域に対象物が存在している場合、発光部１７１から出射された光がターゲット距離領域から戻ってくる時間は、車両１とターゲット距離領域との間の距離（撮像対象距離）を光が往復する時間となる。このため、ディレイ時間ｔＤは、撮像対象距離と光速度から求めることができる。
タイミングコントローラ１７５は、画像取得部１７４により取得される撮像画像が、所定のターゲット距離領域から帰ってくる反射光に基づく撮像画像となるように、ディレイ時間ｔＤを設定し、画像取得部１７４の撮像タイミングを制御する。ターゲット距離領域に対象物が存在している場合、発光部１７１から出射された光がターゲット距離領域から戻ってくる時間は、車両１とターゲット距離領域との間の距離（撮像対象距離）を光が往復する時間となる。このため、ディレイ時間ｔＤは、撮像対象距離と光速度から求めることができる。
【0169】
上記方法で取得された画像取得部１７４の撮像画像において、ターゲット距離領域に対象物が存在する場合、当該対象物の位置に対応する画素の輝度値データは、反射光の影響を受けるため他の画素の輝度値データよりも高い値を示す。これにより、各画素の輝度値データに基づいて、ターゲット距離領域に存在する対象物との距離を求めることができる。
【0170】
図２４は、車両１の前方の異なる位置に４つの対象物Ａ～Ｄが存在している状況を示している。対象物Ａは傘をさした人物であり、対象物Ｂは対向車線側のバイクであり、対象物Ｃは歩道側の樹木であり、対象物Ｄは対向車線側の車両（対向車）である。車両１と各対象物との距離の関係は、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄとする。
【0171】
このとき、本実施形態では、１つの対象物で反射される反射光が、連続する複数の撮像領域における撮像画像の画素に反映されるように、撮像領域の一部をオーバーラップさせて画像を撮像している。すなわち、図２５に示すように、撮像対象距離をＥ１→Ｅ２→Ｅ３→…と連続的に変化させながら撮像する際、撮像領域の撮像対象長さＦよりも撮像対象距離の増加量（Ｅ２－Ｅ１），（Ｅ３－Ｅ２）を短くすることで、撮像領域の一部がオーバーラップしながら変化するように撮像対象距離の増加量を設定している。
【0172】
図２６は、各対象物Ａ～Ｄに対応する画素の時間的な輝度変化を示している。上記のように撮像領域の一部をオーバーラップさせることで、連続する複数の撮像画像における輝度値は、図２６に示すように、徐々に増加し、各対象物Ａ～Ｄの位置でピークとなった後に徐々に小さくなる三角波状の特性を示す。このように、１つの対象物から反射される反射光が複数の撮像画像に含まれるように画像を撮像することで、輝度の時間的変化が三角波状となるため、当該三角波状のピークと対応する撮像領域を車両１から各対象物Ａ～Ｄまでの距離とすることにより対象物の検出精度を高められる。
【0173】
次に、図２７および図２８Ａ、図２８Ｂを参照して、ＴｏＦ方式によって取得された複数の撮像画像を処理して生成される処理画像の一例について説明する。
図２７は、発光部１７１の発光周期および画像取得部１７４の撮像タイミングと、各撮像タイミングで撮像される画像を示す図である。図２８Ａは通常の可視光カメラにより撮像されたカメラ画像を示す。図２８ＢはＴｏＦ方式により撮像された図２７の画像に基づいて生成された処理画像を示す。
図２７は、発光部１７１の発光周期および画像取得部１７４の撮像タイミングと、各撮像タイミングで撮像される画像を示す図である。図２８Ａは通常の可視光カメラにより撮像されたカメラ画像を示す。図２８ＢはＴｏＦ方式により撮像された図２７の画像に基づいて生成された処理画像を示す。
【0174】
上述の通り、撮像対象距離は「光速×ディレイ時間ｔＤ／２」から求められる。そのため、ディレイ時間ｔＤを徐々に変化させることで、異なる撮像対象距離に応じた撮像画像を取得することができる。図２７には、異なる撮像タイミングで撮像された複数の画像のうち、例えば、露光１から露光４の撮像タイミングで撮像された画像４０１から画像４０４を示す。画像４０１は、車両１とターゲット距離領域との間の距離、すなわち撮像対象距離が２５ｍのときの撮像画像である。同様に、画像４０２は撮像対象距離が５０ｍのときの撮像画像である。画像４０３は撮像対象距離が７５ｍのときの撮像画像である。画像４０４は撮像対象距離が１００ｍのときの撮像画像である。なお、本例において、車両１は、雪が降っている悪天候下で走行しており、視界条件が悪い状況にあるとする。
【0175】
センサ制御部１１５の画像処理部１４６は、画像取得部１７４により取得される画像４０１から画像４０４に基づいて、各画像の距離画像データを生成する。
対象物認識処理部１４７は、パターンマッチング法により距離画像データに含まれる対象物（人、自動車、標識等）を特定する。本例の場合、画像４０２の距離画像データにおいては、自転車に乗る子供と降っている雪とが対象物として特定される。また、画像４０４の距離画像データにおいては、スマホを持って歩く男性と降っている雪とが対象物として特定される。また、画像４０１と画像４０３の距離画像データにおいては、降っている雪が対象物として特定される。
判断部１４８は、対象物認識処理部１４７により特定された各画像の対象物について、自車両（車両１）に対する対象物の距離情報、方向情報等を判断する。
対象物認識処理部１４７は、パターンマッチング法により距離画像データに含まれる対象物（人、自動車、標識等）を特定する。本例の場合、画像４０２の距離画像データにおいては、自転車に乗る子供と降っている雪とが対象物として特定される。また、画像４０４の距離画像データにおいては、スマホを持って歩く男性と降っている雪とが対象物として特定される。また、画像４０１と画像４０３の距離画像データにおいては、降っている雪が対象物として特定される。
判断部１４８は、対象物認識処理部１４７により特定された各画像の対象物について、自車両（車両１）に対する対象物の距離情報、方向情報等を判断する。
【0176】
コントロール部１４９は、判断部１４８により判断された対象物に関する距離情報、方向情報等に基づいて、画像４０１から画像４０４の中から所定の画像を選択する。選択される画像は、車両１の前方に存在する対象物として正確に認識されることが必要な対象物が含まれる画像である。本例においてコントロール部１４９は、自転車に乗る子供が対象物として含まれている画像４０２と、スマホを持って歩く男性が対象物として含まれている画像４０４とを選択する。コントロール部１４９は、選択された画像に基づき車両１の前方の撮像画像として処理画像を生成する。本例においてコントロール部１４９は、選択された画像４０２と画像４０４とを組み合わせることにより、図２８Ｂに示すような処理画像を生成する。
【0177】
ところで、雪が降っている悪天候の状況において、通常の可視光カメラで撮像されたカメラ画像の場合、図２８Ａに示すように、雪のために視界が悪く、前方の対象物として正確に認識することが必要な自転車に乗る子供やスマホを持って歩く男性を認識することが難しい撮像画像になる。
【0178】
これに対して、本実施形態によれば、コントロール部１４９が、ＴｏＦ方式により撮像された画像の中から必要な画像のみを選択して処理画像を生成することができる。このため、図２８Ｂに示すように、自転車に乗る子供やスマホを持って歩く男性を鮮明に認識することが可能な画像を前赤外カメラ４０６ｇから取得される画像として生成することができる。
【0179】
【0180】
まず、ステップＳ４１において、センサ制御部１１５は、天候センサ（外部センサの一例）によって検出される天候情報を天候センサから受信する。次に、ステップＳ４２において、センサ制御部１１５は、受信された天候情報に基づいて、車両１の周囲の天候状態を判定する。
【0181】
ステップＳ４２において、車両１の周囲の天候が良い（例えば、雨や雪等が降っていない）と判定された場合には（ステップＳ４２のＹｅｓ）、ステップＳ４３において、センサ制御部１１５は、前赤外カメラ４０６ｇによってＴｏＦ方式で取得された車両周囲の対象物に関する距離画像データを生成する際に、前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される車両周囲の対象物に関する距離情報を用いて当該距離画像データを生成する。
【0182】
例えば、センサ制御部１１５は、車両１の前方に存在する対象物Ｘに関する距離情報を前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇから受信し、両センサの距離情報に違いがある場合、前ＬｉＤＡＲ６ｆから受信された対象部Ｘに関する距離情報に基づいて、ＴｏＦ方式で撮像された複数の撮像画像（図２７）のうち処理画像を生成するための所定の画像を選択する。すなわち、センサ制御部１１５は、前赤外カメラ４０６ｇの撮像画像を前ＬｉＤＡＲ６ｆの距離情報により補完処理して処理画像を生成する。天候が良い状態では、前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される距離情報の方が前赤外カメラ４０６ｇによって取得される距離情報よりも正確性が高い場合が多い。このため、車両１の周囲の天候が良い場合には前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される距離情報を用いて前赤外カメラ４０６ｇで取得された距離画像データを補完することにより、正確な距離画像データを生成することができる。よって、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇとを備えたセンサシステム４００において、精度の高いセンシングを実現することができる。
【0183】
一方、ステップＳ４２において、車両１の周囲の天候が悪いと判定された場合には（ステップＳ４２のＮｏ）、ステップＳ４４において、センサ制御部１１５は、前赤外カメラ４０６ｇによって距離画像データを生成する際に、前赤外カメラ４０６ｇによって取得される距離情報をそのまま用いる。天候が悪いとは、例えば、雨、雪、霧など視界が悪い状態であることを指す。天候が悪い状態では、前赤外カメラ４０６ｇによって取得される距離情報の方が前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される距離情報よりも正確性が高い場合が多い。このため、前赤外カメラ４０６ｇによって取得される距離情報をそのまま用いて、距離画像データを生成することにより、前ＬｉＤＡＲ６ｆで取得した距離情報の精度が落ちる可能性の高い天候条件（悪天候）の場合であっても、センシングの品質を維持することができる。
【0184】
以上説明したように、第四実施形態の前センサユニット４２０ｆは、前ＬｉＤＡＲ６ｆと、前赤外カメラ４０６ｇと、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇとを収容するハウジング１２１と、を備えている。したがって、この構成によれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇが一体化された新規な構成の前センサユニット４２０ｆを提供することができる。
【0185】
また、本実施形態において、前赤外カメラ４０６ｇは、ＴｏＦ方式で撮像可能なカメラである。このため、ＴｏＦ方式を採用した前赤外カメラ４０６ｇを用いることで、悪天候時にも車両１の外部の情報を適切に取得することができる。従来のカメラセンサでは視界条件が悪くなると機能が停止するため、悪天候下では自動運転機能を停止してドライバーに操作がゆだねられていた。したがって、本実施形態によれば、悪天候時であっても車両１の自動運転機能が停止することを防止できる。
【0186】
また、本実施形態のセンサシステム４００は、車両１の周囲の天候が良い場合に、前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得された距離情報を用いて前赤外カメラ４０６ｇの撮像画像を補完処理して距離画像データを生成する。天候が良い状態では、前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される距離情報の方が前赤外カメラ４０６ｇによって取得される距離情報よりも正確性が高い場合が多い。このため、車両１の周囲の天候が良い場合に前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される距離情報を用いることにより、正確な距離画像データを生成することができる。よって、本実施形態の構成によれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇとを備えたセンサシステム４００において、精度の高いセンシングを実現することができる。
【0187】
また、本実施形態において、車両１の周囲の天候が悪い場合には、前赤外カメラ４０６ｇによって取得される距離情報をそのまま用いて、前赤外カメラ４０６ｇの距離画像データを生成している。天候が悪い状態では、前赤外カメラ４０６ｇによって取得される距離情報の方が前ＬｉＤＡＲ６ｆによって取得される距離情報よりも正確性が高い場合が多い。このため、本実施形態の構成によれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆで取得した距離情報の精度が落ちる可能性の高い天候条件（悪天候）の場合であっても、センシングの品質を維持することができる。
【0188】
また、本実施形態においては、前ＬｉＤＡＲ６ｆに対応する第一領域１２３ａに向けて洗浄液を噴射する第一液ノズル１３１ａと、前赤外カメラ４０６ｇに対応する第二領域１２３ｂに向けて洗浄液を噴射する第二液ノズル１３１ｂと、を有する液クリーナ１０３Ａを備えている。このため、前赤外カメラ４０６ｇと前ＬｉＤＡＲ６ｆとが一体化されたセンサユニット１２０ｆの洗浄対象面の清浄度を保つことができる。また、前赤外カメラ４０６ｇに対応する洗浄対象面に対する洗浄と前ＬｉＤＡＲ６ｆに対応する洗浄対象面に対する洗浄とを効率的に両立させることができる。
【0189】
ところで、ＬｉＤＡＲから出射された光が透過カバーやアウターレンズ等で反射されると、当該反射光がＬｉＤＡＲに入射して迷光となってしまう場合がある。これに対して、本実施形態のセンサユニット１２０ｆによれば、透過カバー１２３が、ハウジング１２１内に収容されている前ＬｉＤＡＲ６ｆの光軸に直交する面に対して傾斜方向へ延びるように取り付けられている。このため、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇから出射され、透過カバー１２３で反射されて前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇに入射する反射光を低減させることができる。したがって、前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇの測定に対する反射光の影響を抑制することができる。
【0190】
また、本実施形態においては、透過カバー１２３が、上方向から下方向に向かうにつれてハウジング１２１の内側に向かうように傾斜して取り付けられている。このため、外部上方から透過カバー１２３に外光（特に、太陽光）が入射することを抑制できる。したがって、例えば、太陽光などの外光による前ＬｉＤＡＲ６ｆおよび前赤外カメラ４０６ｇへの影響を抑制することができる。
【0191】
また、本実施形態においては、液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂを制御するクリーナ制御部１１３がハウジング１２１に一体的に取り付けられている。これにより、液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂの制御機能もセンサユニット１２０ｆに一体化されるため、車両ＥＣＵである車両制御部３の負荷を軽減することができる。
【0192】
また、センサユニット４２０ｆによれば、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇとが一体化されたユニットとして構成することで、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇに対する液クリーナ１０３Ａおよびエアクリーナ１０３Ｂの位置決め精度を高めやすい。また、センサユニット４２０ｆの車両１への搭載時に、前ＬｉＤＡＲ６ｆと前赤外カメラ４０６ｇ、さらにこれらを洗浄するクリーナユニット１１０をも一緒に組み込むことができるので、車両１への組み付け性も高められる。
【0193】
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
【0194】
上述した実施形態では、センサユニット等を備えるセンサシステムを自動運転可能な車両に搭載した例を説明したが、センサシステムは自動運転不可能な車両に搭載してもよい。
【0195】
また、上述した実施形態では、洗浄液を噴射する液クリーナ１０３Ａをハウジング１２１の上部に取り付けているが、これに限られない。例えば、空気を噴射するエアクリーナをハウジング１２１の上部に取り付けるようにしてもよい。エアクリーナは、液クリーナ１０３Ａと同様に、第一領域１２３ａと第二領域１２３ｂとを同時に洗浄することができるように構成される。また、この場合、ハウジング１２１の側部に取り付けられるクリーナを、液クリーナとしてもよい。この構成によれば、洗浄媒体として適した洗浄液または空気を選択して使用することができる。
【0196】
センサユニット１２０ｆの液クリーナ１０３Ａが噴射する洗浄液は、水、あるいは洗剤を含む。フロント・リヤウィンドウ１ｆ，１ｂ、ヘッドランプ７ｒ，７ｌ、ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌ、カメラ６ｃ，６ｇ，６ｍ，６ｓのそれぞれに噴射する洗浄媒体は、相異なっていてもよいし、同じでもよい。
【0197】
本出願は、２０１９年１０月２３日出願の日本特許出願２０１９－１９２５９５号、２０１９年１０月２３日出願の日本特許出願２０１９－１９２５９６号、２０１９年１０月２３日出願の日本特許出願２０１９－１９２５９７号、２０１９年１０月２３日出願の日本特許出願２０１９－１９２５９８号、２０１９年１０月２８日出願の日本特許出願２０１９－１９５１８０号、２０１９年１１月１日出願の日本特許出願２０１９－１９９５３２号、及び２０１９年１１月１日出願の日本特許出願２０１９－１９９５３３号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28A】
【図28B】
【図29】