特許 7655748 車両

(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】2025-03-25

(45)【発行日】2025-04-02

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   B60S 1/02 20060101AFI20250326BHJP

【ＦＩ】

B60S1/02 400

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021048108

(22)【出願日】2021-03-23

(65)【公開番号】P2022147026

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100154380

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 隆一

(74)【代理人】

【識別番号】100081972

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 豊

(72)【発明者】

【氏名】野田 周作

【審査官】菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－１８８１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－１５４４８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１７／１８８４１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１１－５０２０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１０５１３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｓ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車外に面した第１面と車内に面した第２面とを有するウインドガラスと、
前記ウインドガラスの延長面上に設けられた透光性を有する板状部材と、
前記板状部材に対向して車内に設置され、前記板状部材を介して車外の対象物を検出する検出器と、
前記ウインドガラスの前記第１面を払拭するワイパと、
前記ウインドガラスと前記板状部材との境界部に設けられ、前記ウインドガラスおよび前記板状部材の少なくとも一方が支持されるフレームと、を備え、
前記板状部材は、前記ウインドガラスよりも赤外線の透過率が高いガラスによって形成され、前記ワイパの払拭領域の内側に前記ウインドガラスの幅方向全域にわたって配置されており、
前記検出器は、前記板状部材を介して前記対象物に赤外線レーザ光を照射するレーザ検出器であり、ルーフの内装材によって覆われる空間に配置されることを特徴とする車両。

【請求項2】

請求項１に記載の車両において、
前記ウインドガラスはフロントガラスであり、
前記板状部材は、前記フロントガラスの上端部に連なり、外側の表面が前記第１面と同一面上に位置するように配置されることを特徴とする車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の周囲の障害物を検出するライダなどの検出器が搭載された車両に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、運転支援機能や自動運転機能を有する車両の普及に伴い、自車両から対象物までの距離を検出するライダ等の検出器を有する車両が増加している。このような検出器による検出精度を高めるためには、検出器に面して設置される窓部のカバーなどを清掃する必要がある。この点に関し、従来、窓部の前面（光学面）に流体を噴射するノズルを、検出器に隣接して設けるようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－４３２７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、ノズルやノズルに流体を供給するポンプなどを別途設ける必要があるため、部品点数が増加してコストの上昇を招くとともに、装置全体が大型化する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様である車両は、車外に面した第１面と車内に面した第２面とを有するウインドガラスと、ウインドガラスの延長面上に設けられた透光性を有する板状部材と、板状部材に対向して車内に設置され、板状部材を介して車外の対象物を検出する検出器と、ウインドガラスの第１面を払拭するワイパと、ウインドガラスと板状部材との境界部に設けられ、ウインドガラスおよび板状部材の少なくとも一方が支持されるフレームと、を備える。板状部材は、ウインドガラスよりも赤外線の透過率が高いガラスによって形成され、ワイパの払拭領域の内側にウインドガラスの幅方向全域にわたって配置される。検出器は、板状部材を介して対象物に赤外線レーザ光を照射するレーザ検出器であり、ルーフの内装材によって覆われる空間に配置される。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、コストを抑えた構成により、検出器の前面に付着した雨滴などを除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の実施形態に係る車両の全体構成を概略的に示す斜視図。

【図2】図１の矢視II図。

【図3】図２のIII-III線に沿った断面図。

【図4A】図２の第１変形例を示す図。

【図4B】図２の第２変形例を示す図。

【図5A】図２の第３変形例を示す図。

【図5B】図５ＡのV-V線に沿った断面図。

【図6】図２の第４変形例を示す図。

【図7A】図２の第５変形例を示す図。

【図7B】図７ＡのVII-VII線に沿った断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図１～図７Ｂを参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両１００の全体構成を概略的に示す斜視図である。なお、図１には、車両１００の前後方向（長さ方向）、左右方向（幅方向）および上下方向（高さ方向）を矢印で示す。車両１００の前面、後面、左右側面にはそれぞれウインドガラスが設けられる。前側のウインドガラス、すなわちフロントガラス１の前方には、ワイパ２が配置される。フロントガラス１は、赤外線透過率を低減して赤外線の車内への入射を抑えるような断熱ガラスにより構成される。これにより、夏場等における乗員の快適性が高まる。

【0009】

詳細な図示は省略するが、ワイパ２は、アームと、アームの先端部に回動可能に取り付けられたワイパブレードと、ワイパブレードに着脱可能に取り付けられたワイパゴムとを有する。アームの一端部は、フロントガラス１の下端部の前方に設けられたアーム支持部に軸支される。アーム支持部にはモータが連結され、アームは、モータの駆動によりアーム支持部を支点にして矢印に示すように、ワイパブレードおよびワイパゴムと一体に回動する。これによりフロントガラス１の前面から雨滴や泥、埃等の異物が払拭され、フロントガラス１の前面を清掃することができる。

【0010】

車両１００は、例えば自動運転機能を有する自動運転車両あるいは運転支援機能を有する車両として構成される。このため、車両１００には、他の車両や歩行者、自転車、ガードレール、中央分離帯等、車両１００の周囲の動的および静的な障害物を検出するセンサが設けられる。センサには、パルス状の赤外線レーザ光を照射するとともに対象物（障害物）にて反射した反射光を検出することにより、対象物までの距離や方向を測定するライダ（ＬｉＤＡＲ）１０が含まれる。なお、電磁波を照射し反射波を検出することで対象物までの距離や方向を検出するレーダ（Ｒａｄａｒ）、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有し、車両１００の周囲を撮像するカメラなどもセンサに含まれる。

【0011】

ライダ１０は、例えば車両１００の前方の障害物を検出するようにレーザ光が照射される照射口を前方に向けて車室内の上部に設けられる。これに対し、車両１００の屋根などにライダ１０を搭載すると、車外の飛散物によってライダ１０が損傷するおそれがあり、雨滴などがライダ１０の近傍に付着して検出精度を悪化するおそれもある。この点、ライダ１０を車内に設けることで、車外の飛散物からライダ１０を保護することができるとともに、雨滴などがライダ１０の近傍に付着することを防止できる。

【0012】

しかし、フロントガラス１は、赤外線透過率が低減される断熱ガラスによって構成されるため、フロントガラス１に対向してライダ１０を設置すると、赤外線レーザ光がフロントガラス１によって減衰され、検出精度が悪化するおそれがある。この点を解消するために、フロントガラス１とは異なる部材（赤外線透過率が低減されない部材）に対向してライダ１０を設けると、その部材の表面を別途清掃する必要が生じ、コストの上昇を招くおそれがある。そこで、検出精度が悪化することなく、コストの上昇を抑えることができるよう、本実施形態は、以下のように車両１００を構成する。

【0013】

図２は、本発明の実施形態に係る車両１００の要部構成を示す正面図、すなわちフロントガラス１を前方から見た正面図（図１の矢視II図）であり、図３は、図２のIII-III線に沿って切断した断面図である。なお、図２，３では、ワイパ２の図示を省略する。図２，３に示すように、正面視略矩形状のフロントガラス１の周縁部は、略矩形枠状の金属製のフレーム３によって支持される。特に、フロントガラス１の前面１ａおよび後面１ｂのうち、後面１ｂと周面がフレーム３によって支持される。より詳しくは、左右方向に延在する上下一対のフレーム部３１，３２と、上下方向に延在する左右一対のフレーム部３３，３４とを有するフレーム３によって支持される。

【0014】

フロントガラス１の上方には、フロントガラス１に連なって樹脂製のカバー１１が配置される。すなわち、フロントガラス１の上端部と車両１００の金属製のルーフ部材４の前端部との間には、境界面がフロントガラス１とルーフ部材４とに密着して正面視略矩形のカバー１１が配置される。フロントガラス１は、透明に形成されるのに対し、カバー１１は、車内への赤外線の入射を抑えるように半透明ないし非透明に形成される。なお、カバー１１を透明に形成してもよい。カバー１１は、フロントガラス１に段差なく滑らかに接続されるように、フロントガラス１と同一の板厚に形成され、その前面１１ａおよび後面１１ｂはフロントガラス１の前面１ａおよび後面１ｂと同一面上に位置する。

【0015】

カバー１１の左右方向中央部には、略矩形の開口部１２が設けられる。開口部１２は、照射口を介してライダ１０から照射されるレーザ光が通過する窓部を構成し、ライダ１０の照射口の大きさに応じてその大きさが決定される。開口部１２には、略矩形の板部材１３が隙間なく嵌合され、これにより開口部１２が閉塞された状態で、板部材１３がカバー１１に接合される。

【0016】

板部材１３の厚さはカバー１１の厚さと等しく、板部材１３の前面および後面はカバー１１の前面１１ａおよび後面１１ｂと同一面上に位置する。板部材１３は、透光性を有する樹脂材（例えばポリカーボネート）により構成される。より詳しくは、板部材１３には、赤外線レーザ光以外を吸収する添加物が含まれ、フロントガラス１よりも赤外線の透過率が高い。赤外線の透過率を高めるように、板部材１３の表面（例えば前面）が反射防止膜（ＡＲコート）でコーティングが施されてもよい。板部材１３はライダ１０の照射口の大きさに応じた寸法を有し、比較的小型に形成されるため、ＡＲコーティングが容易である。

【0017】

板部材１３の後方には、ルーフ部材４とフレーム部３１とに上端部および下端部が支持された隔壁５が設けられる。隔壁５は、高強度の樹脂材または金属によって構成され、カバー１１とルーフ部材４と隔壁５との間に、略ボックス状の空間ＳＰが形成される。なお、図示は省略するが、隔壁５は、空間ＳＰの左右側面を区画するように形成される。隔壁５５は、ルーフ部材４の下面を覆う内装材６によって全体が覆われる。空間ＳＰには、板部材１３の後面に対向してライダ１０が配置される。

【0018】

ライダ１０は、レーザダイオードなどの光源部と、反射光を受光する受光部と、レーザ光を走査する走査部と、信号処理部とがユニット化して構成されたライダユニットであり、ポリゴンミラー式やＭＥＭＳミラー式などの走査用のミラーを有するライダを用いることができる。なお、走査用のミラーを有しないライダを用いることもできる。ライダ１０は、赤外線レーザ光が照射および反射光が入射する照射口を有する。ライダ１０は、照射口が板部材１３の後面に対向した状態で、隔壁５等に固定して配置される。

【0019】

図２は、左右のワイパ２の払拭領域ＡＲ１，ＡＲ２（二点鎖線）を併せて示す。図２に示すように、ワイパ２は、その払拭領域ＡＲ１，ＡＲ２がフロントガラス１の前面１ａのほぼ全体を覆うように構成されるとともに、カバー１１の前面１１ａを覆うように構成される。これにより、フロントガラス１の前面１ａがワイパ２により払拭されたとき、板部材１３の前面も同時に払拭される。このため、板部材１３の前面に付着した雨滴や異物を除去することができ、ライダ１０の検出精度を高めることができる。また、ワイパ２を用いて板部材１３の前面を払拭するため、板部材１３の前面を清掃するための装置などを別途設ける必要がなく、コストの増加が抑えられる。

【0020】

図４Ａは、図２の第１変形例を示す図である。図２では、側のフレーム部３１とルーフ部材４との間において、樹脂製のカバー１１が左右一対のフレーム部３３，３４間の全域にわたって設けられたが、図４Ａでは、カバー１１がフレーム部３３，３４間の全域にわたって設けられるのではなく左右方向中央部に設けられる。そのカバー１１に、図２と同様、開口部１２を介して板部材１３が取り付けられる。カバー１１とフレーム部３３，３４との間には、金属製のカバー１４が設けられる。ワイパ２はカバー１４の前面には移動しないように構成される。これによりワイパ２の払拭領域（例えばＡＲ１）が図２のものよりも狭くなり、ワイパ２を小型化できる。

【0021】

図４Ｂは、図２の第２変形例を示す図である。図４Ｂでは、上側のフレーム部３１とルーフ部材４との間において、樹脂製のカバー１１が左右方向一方（例えば左側）にずれて設けられる。すなわち、左側のフレーム部３３に隣接してカバー１１が設けられ、カバー１１に開口部１２を介して板部材１３が取り付けられる。カバー１１とフレーム部３４との間には、金属製のカバー１４が設けられる。この構成によっても、ワイパ２の払拭領域（例えばＡＲ２）が狭くなる。

【0022】

図５Ａは、図２の第３変形例を示す図であり、図５Ｂは、図５ＡのV-V線に沿った断面図である。なお、図５Ｂでは内装材６の図示を省略する。図５Ａ，図５Ｂに示すように、フレーム部３１とルーフ部材４との間には、樹脂製のカバー１１の代わりに透光性を有するガラス１５が左右のフレーム部３３，３４間の全域にわたって設けられる。ガラス１５は、板部材１３（図２）と同様、フロントガラス１よりも赤外線の透過率が高くなるように構成される。これにより、車室内の前面は、赤外線を吸収する（赤外線が透過しにくい）フロントガラス１と赤外線が透過しやすいガラス１５とによって覆われる。ガラス１５の前面１５ａおよび後面１５ｂは、カバー１１と同様、フロントガラス１の前面１ａおよび後面１ｂと同一面上に形成される。これにより、フロントガラス１の前面１ａと同時にガラス１５の前面１５ａが、ワイパ２により払拭される。

【0023】

ガラス１５は板状部材として機能し、その後方における、隔壁５によって形成された空間ＳＰには、ガラス１５の後面１５ｂに対向してライダ１０が配置される。すなわち、ガラス１５は板部材１３（図２）と同様の機能を有するため、ガラス１５に面してライダ１０が配置される。これにより、カバー１１と板部材１３などの複数の部品を設ける必要がないため、構成を簡素化できる。赤外線の透過率が高くなるようにガラス１５を構成するので、ライダ１０から照射されるレーザ光の減衰の程度が抑えられ、ライダ１０を用いた対象物までの良好な距離測定を行うことができる。

【0024】

図６は、図２の第４変形例を示す図である。なお、図６の断面形状（V-V線に沿った断面図）は、図５Ｂと同一である。図５Ａでは、赤外線を透過するガラス１５をフレーム部３３，３４間の左右方向全域にわたって設けたが、図６では、左右方向一方（例えば左側）に設けられる。このため、図６に示すように、フレーム部３１は、正面視略Ｌ字状に構成され、その一端部および他端部は、それぞれフレーム部３３およびルーフ部材４に接続される。フレーム部３１とルーフ部材４とフレーム部３３とによって囲まれた矩形状の領域にガラス１５が配置され、ガラス１５の後方にライダ１０が配置される。この構成によれば、図５Ａのものよりも、赤外線の透過する領域（ガラス１５の面積）が縮小され、車内への赤外線の入射を抑えることができる。

【0025】

図７Ａは、図２の第５変形例を示す図であり、図７Ｂは、図７ＡのVII-VII線に沿った断面図である。図７Ａに示すように、第５変形例でも第４変形例と同様、フレーム部３１が略Ｌ状に形成される。但し、図７Ｂに示すように、第５変形例では、ライダ１０の照射口を塞ぐ板部材１６の前面１６ａが、フロントガラス１の前面１ａと同一面上となるように設けられる。板部材１６は、板部材１３（図２）と同様、フロントガラス１よりも赤外線の透過率が高い材質によって構成される。これによりレーザ光の減衰を抑えて対象物までの良好な距離測定を行うことができる。

【0026】

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態に係る車両１００は、車外に面した前面１ａと車内に面した後面１ｂとを有するフロントガラス１と、フロントガラス１に連なって設けられた透光性を有する板部材１３，１６およびガラス１５（これらをまとめて板状部材と呼ぶ）と、板状部材１３，１５，１６に面して車内に設置され、板状部材１３，１５，１６を介して車外の対象物を検出、より詳しくは対象物までの距離を測定するライダ１０と、フロントガラス１の前面１ａを払拭するワイパ２と、を備える（図１～図３等）。板状部材１３，１５，１６は、ワイパ２の払拭領域ＡＲ１，ＡＲ２に含まれる位置に配置される（図２，図４Ａ等）。

【0027】

これにより、ワイパ２によってライダ１０の前面を清掃することができ、ライダ１０の検出精度を高めつつ、コストを抑えることができる。すなわち、ライダ１０の前面に付着した雨滴等を除去するための構成を別途設けると、部品点数が増加してコストが上昇するおそれがあるが、そのような構成を追加する必要がないため、コストを抑えることができる。また、装置全体を小型化して構成することができる。

【0028】

（２）ライダ１０は、板状部材１３，１５，１６を介して対象物に赤外線レーザを照射する。これにより、ライダ１０の照射口に対向する面が清掃されるため、ライダ１０の検出精度を高めることができる。

【0029】

（３）板状部材１３，１５，１６は、フロントガラス１よりも赤外線の透過率が高い材質によって形成される。これにより、車内への赤外線の入射を抑えつつ、ライダ１０を効果的に用いることができる。

【0030】

（４）フロントガラス１とガラス１５（板状部材）との境界部に設けられ、フロントガラス１が固定されるとともにガラス１５が固定されるフレーム３をさらに備える（図５Ａ～図６）。これにより、フロントガラス１とガラス１５とを容易かつ安定的に支持することができ、ライダ１０による距離測定を精度よく行うことができる。

【0031】

（５）板状部材１３，１５，１６は、フロントガラス１の上端部に連なり、外側の表面がフロントガラス１の前面１ａと同一面上に位置するように配置される（図３，図５Ｂ，図７Ｂ）。これにより板状部材１３，１５，１６の前面をワイパ２により容易かつきれいに払拭することができる。

【0032】

なお、上記実施形態では、前面１ａ（第１面）と後面１ｂ（第２面）とを有するフロントガラス１の上方にライダ１０を配置したが、ライダを他の位置に配置してもよい。すなわち、ワイパにより払拭される他のウインドガラス（例えばリアガラス）の上方に配置してもよく、第１面と第２面とを有するウインドガラスはフロントガラス１に限らない。上記実施形態では、ライダ１０の噴射口に面して配置される板部材１３，１６およびガラス１５を板状部材として用いたが、ウインドガラスの延長面上に設けられる透光性を有する板状部材の構成は上述したものに限らない。

【0033】

上記実施形態では、車内の前方に単一のライダ１０を配置するようにしたが、複数のライダを配置してもよい。例えば左右一対のライダを配置し、その噴射口に面した板状部材がワイパ２により払拭されるようにしてもよい。本発明は、赤外線レーザ光を照射するレーザ検出器としてのライダ以外の検出器にも適用することができる。例えばカメラやレーダを検出器として用いる場合に、その前面にワイパにより払拭可能な板状部材を配置すればよい。検出器としてライダ１０だけでなくライダ１０の側方にカメラを配置するとともに、ライダ１０とカメラの双方に対向する板状部材を設け、板状部材の表面をワイパにより払拭するようにしてもよい。

【0034】

上記実施形態では、フロントガラス１の前方下部に設けられたアーム支持部を介してワイパ２を回転可能に支持するようにしたが、ワイパの支持部を他の位置、例えばウインドガラスの上方に設けてもよい。ワイパ２の払拭領域ＡＲ１，ＡＲ２の内側に配置されるのであれば、板状部材の配置は上述したものに限らない。上記実施形態では、フロントガラス１とガラス１５（板状部材）との境界部にフレーム部３１を設けたが、ウインドガラスおよび板部材の少なくとも一方が支持されるように設けられるのであれば、フレームの構成はいかなるものでもよい。

【0035】

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0036】

１ フロントガラス、１ａ 前面、１ｂ 後面、２ ワイパ、３ フレーム、１０ ライダ、１３ 板部材、１５ ガラス、１６ 板部材、３１ フレーム部、１００ 車両、ＡＲ１，ＡＲ２ 払拭領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7A】

【図7B】