CN116997816A - 传感器系统 - Google Patents

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CN116997816A
CN116997816A CN202280021859.3A CN202280021859A CN116997816A CN 116997816 A CN116997816 A CN 116997816A CN 202280021859 A CN202280021859 A CN 202280021859A CN 116997816 A CN116997816 A CN 116997816A
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sensor system
vibration
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vibration absorbing
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井上宙
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

传感器(11)检测位于检测方向上的物体。偏向装置(12)周期性地变更所述检测方向。框体(13)收纳有传感器(11)与偏向装置(12)。吸振装置(14)配置于支承体(31)与框体(13)之间。吸振装置(14)包含第一吸振装置(141)、第二吸振装置(142)以及中间部件(143)。中间部件(143)具有隔着第一间隙(G1)面向框体(13)的第一面(143a)与隔着第二间隙(G2)面向支承体(31)的第二面(143b)。第一吸振装置(141)配置于中间部件(143)的第一面(143a)与框体(13)之间。第二吸振装置(142)配置于中间部件(143)的第二面(143b)与支承体(31)之间。

Description

传感器系统
技术领域
本公开涉及搭载于监视装置的传感器系统。
背景技术
专利文献1公开了作为传感器系统的一个例子而搭载于车辆的LiDAR(LightDetection and Ranging)系统。LiDAR系统具备偏向装置,该偏向装置为了检测车辆外部的物体而周期性地变更从光源出射的光的行进方向。偏向装置可以成为周期性振动的产生源。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公表2020-519891号公报
发明内容
发明将要解决的课题
谋求抑制从传感器系统产生的周期性振动所引起的不良情况的产生。
用于解决课题的手段
可通过本公开提供的第一方式为一种传感器系统,搭载于监视装置,所述传感器系统具备:
传感器,其检测位于检测方向上的物体;
偏向装置,其周期性地变更所述检测方向;
框体,其收纳有所述传感器与所述偏向装置;以及
吸振装置,其配置于构成所述监视装置的一部分的支承体与所述框体之间,
所述吸振装置包含:
中间部件,其具有隔着第一间隙面向所述框体的第一面与隔着第二间隙面向所述支承体的第二面;
第一吸振装置,其配置于所述中间部件的所述第一面与所述框体之间;以及
第二吸振装置,其配置于所述中间部件的所述第二面与所述支承体之间。
可通过本公开提供的第二方式为一种传感器系统,搭载于监视装置,所述传感器系统具备:
传感器,其检测位于检测方向上的物体;
偏向装置,其周期性地变更所述检测方向;
框体,其收纳有所述传感器与所述偏向装置;以及
吸振装置,其配置于构成所述监视装置的一部分的支承体与所述框体之间,
所述吸振装置具备被磁化为同极,并且被配置为隔着间隙在第一方向上对置的一对磁化部件。
可通过本公开提供的第三方式为一种传感器系统,搭载于监视装置,所述传感器系统具备:
传感器,其检测位于检测方向上的物体;
偏向装置,其周期性地变更所述检测方向;
框体,其收纳有所述传感器与所述偏向装置;以及
吸振装置,其配置于构成所述监视装置的一部分的支承体与所述框体之间,
所述吸振装置具备:
一对部件,其被配置为在第一方向上对置;
腔室,其允许所述一对部件向所述第一方向的位移,并且收纳所述一对部件的至少一部分;以及
控制装置,其以在所述一对部件之间形成间隙的方式控制收纳于所述腔室内的流体的量。
如上述那样,周期性地变更传感器的检测方向的偏向装置可成为周期性的振动的产生源。若收纳传感器与偏向装置的框体与该振动共振,则可能由于产生更大的振动而产生不良情况。例如由于共振振动自身,伴随着共振振动的声音传递到监视装置,给用户带来不适感。或者,由于向传感器传递共振振动,可能导致传感器的检测精度降低。
根据第一方式的构成,在框体产生的共振振动一边受到第一吸振装置的吸振,一边传递到中间部件。中间部件隔着第一间隙与第二间隙配置于框体与支承体之间,由此允许挠曲变形,因此促进了共振振动的吸收。残存的共振振动进一步被供应到第二吸振装置的吸振,因此能够使可传递到支承体的振动大幅度衰减。因而,能够抑制从传感器系统产生的周期性的振动所引起的不良情况的产生。
根据第二方式的构成,若一对磁化部件因在框体产生的共振振动而接近,则欲使两者分离的斥力增强。即,由于形成于一对磁化部件之间的间隙与作用于一对磁化部件之间的斥力作为缓冲体发挥功能,因此能够使可传递到支承体的振动大幅度衰减。因而,能够抑制从传感器系统产生的周期性的振动所引起的不良情况的产生。
根据第三方式的构成,具备被流体隔离的一对部件的吸振装置夹设于框体与支承体之间。例如若一对部件因在框体产生的共振振动而接近,则控制装置增加收纳于腔室内的流体的量。由此,作用有欲使间隙扩大的力。相反,若一对部件从初始状态分离,则控制装置减少收纳于腔室内的流体的量。由此,作用欲使间隙缩窄的力。即,在一对部件之间形成间隙的流体作为减振材料发挥功能,因此能够使可传递到支承体的振动大幅度衰减。因而,能够抑制因从传感器系统产生的周期性的振动而产生不良情况。
附图说明
图1例示了一实施方式的传感器系统的构成。
图2例示了图1中的传感器与偏向装置的具体构成。
图3例示了搭载图1的传感器系统的车辆。
图4示出了一个例子的吸振装置的外观。
图5示出了一个例子的吸振装置的外观。
图6示出了另一例的吸振装置的外观。
图7示出了另一例的吸振装置的外观。
图8是用于说明对于图1的框体的共振振动模式的分析的图。
图9示出了图1的框体的形状的另一例。
图10例示了从图9中的箭头X方向观察的传感器系统的外观。
图11示出了图1中的中间部件的外观的一个例子。
图12示出了图1中的中间部件的外观的另一例。
图13例示了图1中的第一吸振装置与第二吸振装置的位置关系。
图14例示了另一实施方式的传感器系统的构成。
图15示出了另一例的吸振装置的构成。
图16示出了另一例的吸振装置的动作。
图17示出了另一例的吸振装置的构成。
图18示出了另一例的吸振装置的动作。
图19示出了另一例的吸振装置的构成。
图20示出了另一例的吸振装置的动作。
图21示出了另一例的吸振装置的构成。
图22示出了另一例的吸振装置的动作。
图23示出了图14的框体的形状的另一例。
图24例示了从图23中的箭头XXIV方向观察的传感器系统的外观。
图25示出了图14的传感器系统的构成的另一例。
图26例示了图25中的第一吸振装置与第二吸振装置的位置关系。
图27例示了搭载各实施方式的传感器系统的照明装置。
图28例示了搭载各实施方式的传感器系统的交通基建设备。
具体实施方式
以下,参照添附的附图,详细地说明实施方式的例子。在以下的说明所使用的各附图中,为了使各部件成为能够识别的大小而适当变更了比例尺。
在添附的附图中,箭头F表示图示的构造的前方向。箭头B表示图示的构造的后方向。箭头L表示图示的构造的左方向。箭头R表示图示的构造的右方向。以后的说明所使用的“左”以及“右”表示从驾驶座观察的左右的方向。
图1例示了一实施方式的传感器系统10的构成。传感器系统10具备传感器11与偏向装置12。
如图2所例示,传感器11具备发光元件111。发光元件111构成为向检测方向出射检测光SL。作为发光元件111,可使用发光二极管、激光二极管、EL元件等半导体发光元件。作为检测光SL,例如可使用波长905nm的红外光。
传感器11具备光接收元件112。光接收元件112构成为检测由位于检测方向上的物体20产生的返回光RL。作为光接收元件112,可使用对检测光SL的波长具有灵敏度的光电二极管、光电晶体管、光敏电阻等半导体光接收元件。即,传感器11构成为检测位于检测方向上的物体20。
偏向装置12具备第一透镜121、第二透镜122以及支承框123。第一透镜121的构成与配置被确定为允许从发光元件111出射的检测光SL的通过。第二透镜122的构成与配置被确定为使返回光RL朝向光接收元件112通过。支承框123支承第一透镜121与第二透镜122。
偏向装置12具备促动器124。促动器124构成为使支承框123向与检测方向交叉的方向周期性地位移。通过该位移,检测光SL的行进方向即传感器11的检测方向周期性地变更。在图2中,用双点划线例示了位移后的第一透镜121、第二透镜122、检测光SL以及返回光RL。
传感器11例如能够基于从向检测方向出射检测光SL的定时到检测返回光RL为止的时间,取得到位于该检测方向的物体20的距离信息。通过一边利用偏向装置12变更检测方向一边对多个点取得距离信息,能够取得物体20的形状所涉及的信息。除此之外或取而代之,可以基于检测光SL与返回光RL的波形的不同,取得物体20的材质等属性所涉及的信息。
传感器系统10搭载于图3所示的车辆30。车辆30的车身的形状仅仅是例示。例如传感器系统10配置于车辆30的左前部LF。左前部LF是位于比车辆30的左右方向上的中央靠左侧,并且比车辆30的前后方向上的中央靠前侧的区域。在该情况下,传感器11的检测方向被确定为包含左前部LF的前方与左方的至少一方。车辆30是移动体的一个例子。车辆30是监视装置的一个例子。
如图1所例示,传感器系统10具备框体13。框体13收纳有传感器11与偏向装置12。形成框体13的材料可被适当地确定。
传感器系统10具备吸振装置14。吸振装置14构成为若传感器系统10搭载于车辆30则配置于框体13与支承体31之间。支承体31是构成车辆30的一部分的部件。
吸振装置14包含第一吸振装置141、第二吸振装置142以及中间部件143。中间部件143具有第一面143a与第二面143b。第一面143a隔着第一间隙G1面向框体13。第二面143b隔着第二间隙G2面向支承体31。
第一吸振装置141配置于中间部件143的第一面143a与框体13之间。第二吸振装置142配置于中间部件143的第二面143b与支承体31之间。
第一吸振装置141与第二吸振装置142可以分别具有图4与图5所例示的构成。在对第一吸振装置141与第二吸振装置142共用的构成进行说明的情况下,根据需要将第一吸振装置141与第二吸振装置142通称为“吸振装置140”。
图4例示了从框体13的一侧观察吸振装置140的外观。图5例示了从支承体31的一侧观察吸振装置140的外观。
吸振装置140具备刚性部140a与弹性部140b。刚性部140a具有比弹性部140b高的刚性。刚性部140a可以由金属合金形成。作为金属合金的例子,可列举黄铜、不锈钢。弹性部140b具有比刚性部140a高的弹性。弹性部140b可以由Sorbothane(注册商标)、HANENITE(注册商标)等吸振材料、软木、橡胶等形成。
吸振装置140配置为弹性部140b与框体13、中间部件143以及支承体31中的某一个接触。
如图6所例示,吸振装置140也可以构成为包含支承部件140c与被支承部件140d。支承部件140c具有圆锥状的突起140e。被支承部件140d具有凹部140f。例如支承部件140c设置于中间部件143的第一面143a与支承体31,被支承部件140d设置于框体13与中间部件的第二面143b。如图7所例示,若突起140e与凹部140f结合,则被支承部件140d由突起140e的前端支承。
如上述那样,周期性地变更传感器的检测方向的偏向装置可成为周期性的振动的产生源。若收纳传感器与偏向装置的框体与该振动共振,则可能由于产生更大的振动而产生不良情况。例如由于共振振动自身,伴随着共振振动的声音传递到车辆,给乘员带来不适感。或者,由于向传感器传递共振振动,可能导致传感器的检测精度降低。
在本实施方式的传感器系统10的构成中,被第一吸振装置141与第二吸振装置142夹住的中间部件143夹设在框体13与支承体31之间。在框体13产生的共振振动一边受到第一吸振装置141的吸振,一边传递到中间部件143。中间部件143隔着第一间隙G1与第二间隙G2配置于框体13与支承体31之间,由此允许挠曲变形,因此促进了共振振动的吸收。残存的共振振动进一步被供应到第二吸振装置142的吸振,因此能够使可传递到支承体31的振动大幅度衰减。因而,能够抑制从传感器系统10产生的周期性的振动所引起的不良情况的产生。
第一吸振装置141可以配置于伴随着偏向装置12的动作而在框体13产生的振动所含的共振频率的振动模式的波腹所对应的位置。振动模式的波腹的位置可通过在公知的主动振动控制法中使用的分析法来确定。
图8示出了可作为对框体13的底面131进行了振动模式的分析的结果而确定的振动模式的几个例子。振动模式M1在X方向上包含奇数次的振动模式,在Y方向上包含奇数次的振动模式。振动模式M2在X方向上包含奇数次的振动模式,在Y方向上包含偶数次的振动模式。振动模式M3在X方向上包含偶数次的振动模式,在Y方向上包含奇数次的振动模式。振动模式M4在X方向上包含偶数次的振动模式,在Y方向上包含偶数次的振动模式。
如此,预先确定的振动模式的波腹的位置对应于可伴随着偏向装置12的动作产生于框体13的共振振动的驱动力变大的位置。通过在该位置配置第一吸振装置141,能够使产生于框体13的共振振动高效地衰减。
例如可知图8所例示的四个第一吸振装置141的位置对应于振动模式M4中的四个波腹的位置。
特别是奇数次的振动模式的声辐射效率较高,因此通过在奇数次的振动模式的波腹的位置配置第一吸振装置141,抑制伴随着共振振动的声波的产生,能够减少可向车辆30的乘员传递的振动音。
作为一个例子,在对于框体13的底面131确定了振动模式M1的情况下,除了上述的第一吸振装置141之外或者代替上述的第一吸振装置141,可以在振动模式M1的波腹所对应的位置配置第一吸振装置141a。作为另一例,在对于框体13的底面131确定了振动模式M2的情况下,除了上述的第一吸振装置141之外或者代替上述的第一吸振装置141,可以在振动模式M1的波腹所对应的位置配置第一吸振装置141b。
另外,只要避开与伴随偏向装置12的动作而产生于框体13的振动所含的共振频率的振动模式的波节对应的位置,则第一吸振装置141的位置也可以不与该振动模式的波腹的位置严格一致。
框体13的形状不需要是具有平坦的底面131的立方体形状。如图9与图10所例示,框体13可以具有有着面向中间部件143的弯曲面132的圆柱形状。在该情况下,对于弯曲面132进行上述的振动模式分析,以避开所确定的共振振动模式的波节的位置的方式配置第一吸振装置141。
如图11所例示,吸振装置14的中间部件143可形成为具有多个开口143c。各开口143c使第一面143a与第二面143b连通。即,各开口143c使第一间隙G1与第二间隙G2连通。图12示出了开口143c的形状的另一例。
根据这种构成,即使中间部件143因通过第一吸振装置141传递的来自框体13的共振振动而振动,也能够大幅度减少由于该振动而向支承体31的一侧推出空气的效率。由此,可抑制伴随着共振振动的声波的产生,能够减少可向车辆30的乘员传递的振动音。
开口143c的数量与形状可以在能够满足具有可经由第一吸振装置141支承框体13的程度的刚性、及具有能够发挥上述的声波抑制效果的程度的开口率的范围内适当地确定。
如图13所例示,第二吸振装置142可配置为在从中间部件143的第一面143a的法线方向观察时至少一部分与第一吸振装置141不重叠。
由于在中间部件143产生的振动模式与在框体13产生的振动模式不同,因此通过在从中间部件143的第一面143a的法线方向观察时与第一吸振装置141不同的位置配置第二吸振装置142,能够高效地吸收可向支承体31传递的振动。
也可以对于中间部件143进行参照图8说明的振动模式的分析,以避开所确定的振动模式的波节的方式配置第二吸振装置142。
图14例示了另一实施方式的传感器系统10的构成。对具有与参照图1说明的实施方式实质上相同的构成的要素赋予相同的参照附图标记,省略重复的说明。
在本实施方式中,吸振装置14装载于支承体31,框体13装载于吸振装置14。在以后的说明中,根据需要,将图14中的上下方向称作“装载方向”。装载方向是第一方向的一个例子。
如图15所例示,吸振装置14具备第一磁化部件14a与第二磁化部件14b。第一磁化部件14a与第二磁化部件14b被磁化为同极。第一磁化部件14a与第二磁化部件14b通过因同极磁化产生的斥力RP,隔着间隙G在装载方向上对置地配置。换言之,第一磁化部件14a与第二磁化部件14b在自重与斥力RP平衡的位置维持非接触状态。第一磁化部件14a与第二磁化部件14b是一对磁化部件的一个例子。
第一磁化部件14a构成为与框体13结合。第二磁化部件14b构成为与支承体31结合。本说明书中使用的“结合”这一表现的意思包括通过粘合、熔接等将两个部件固定的状态、通过螺合、嵌合、卡合等将两个部件固定的状态、或者通过载置而用两个部件接触的状态。即,框体13与支承体31通过在内部形成有间隙G的吸振装置14连结。
如上述那样,周期性地变更传感器的检测方向的偏向装置可以成为周期性振动的产生源。若收纳传感器与偏向装置的框体与该振动共振,则可由于产生更大的振动而产生不良情况。例如由于共振振动自身,伴随着共振振动的声音被传递到车辆,给乘员带来不适感。或者,由于共振振动传递到传感器,传感器的检测精度可能降低。
在本实施方式的传感器系统10的构成中,具备被磁化为同极的一对磁化部件的吸振装置14夹设于框体13与支承体31之间。如图16所例示,若一对磁化部件因在框体13中产生的共振振动而接近,则欲使两者分离的斥力RP增强。即,由于形成于一对磁化部件之间的间隙G与作用于一对磁化部件之间的斥力RP作为缓冲体发挥功能,因此能够使可传递到支承体31的振动大幅度衰减。因而,能够抑制从传感器系统10产生的周期性的振动所引起的不良情况的产生。
如图15与图16所例示,吸振装置14可包括限制部件14c。限制部件14c具有沿与装载方向交叉的方向延伸的面,限制了第一磁化部件14a与第二磁化部件14b向装载方向的位移。与装载方向交叉的方向是第二方向的一个例子。
根据这种构成,通过将间隙G的宽度保持为适当的范围,能够容易地维持第一磁化部件14a与第二磁化部件14b的对置状态。例如能够防止如下情况的产生:由于第一磁化部件14a与第二磁化部件14b因超过共振振动的程度的未预料到的冲击而过度接近时可能产生的较大的斥力RP,第一磁化部件14a与第二磁化部件14b分离到无法恢复到平衡状态的程度。
除了限制部件14c之外或者代替限制部件14c,吸振装置14可以具备引导部件14d。引导部件14d具有沿装载方向延伸的面,允许第一磁化部件14a与第二磁化部件14b向装载方向的位移,并且限制向与装载方向交叉的方向的位移。
作用于第一磁化部件14a与第二磁化部件14b之间的斥力RP可以具有与装载方向交叉的方向的成分。通过设置上述那样的引导部件14d,能够防止第一磁化部件14a与第二磁化部件14b由于沿与装载方向交叉的方向作用的斥力RP而不能维持向装载方向的对置状态的情况的产生。
图17示出了吸振装置14的构成的另一例。在本例中,在第一磁化部件14a与第二磁化部件14b之间配置有限制部件14e。限制部件14e分别与第一磁化部件14a与第二磁化部件14b结合。限制部件14e可以由Sorbothane(注册商标)、HANENITE(注册商标)等吸振材料、橡胶等弹性部件形成。
限制部件14e限制第一磁化部件14a与第二磁化部件14b向装载方向的位移。具体而言,若第一磁化部件14a与第二磁化部件14b因由框体13产生的振动而接近,则限制部件14e弹性压缩变形而有助于该振动的吸收,并且抑制过度的接近即过度的斥力RP的产生。即使在由于超过共振振动的程度的未预料的冲击而产生了过度的斥力RP的情况下,也如图18所例示,限制部件14e阻止第一磁化部件14a与第二磁化部件14b的过度的分离,能够防止第一磁化部件14a与第二磁化部件14b分离到不能恢复到平衡状态的程度的情况的产生。
因而,能够以更简易的构成将间隙G的宽度保持在适当的范围,能够维持第一磁化部件14a与第二磁化部件14b的对置状态。
除了限制部件14e之外,也可以设有参照图15与图16说明的引导部件14d。
与参照图8说明的例子相同,吸振装置14可以配置于与伴随着偏向装置12的动作而产生于框体13的振动所含的共振频率的振动模式的波腹对应的位置。振动模式的波腹的位置可以通过在公知的能动振动控制法中使用的分析法来确定。
特别是,由于奇数次的振动模式的声辐射效率较高,因此通过在奇数次的振动模式的波腹的位置配置吸振装置14,可抑制伴随着共振振动的声波的产生,能够减少可向车辆30的乘员传递的振动音。
另外,只要避开与伴随着偏向装置12的动作而产生于框体13的振动所含的共振频率的振动模式的波节对应的位置,则吸振装置14的位置也可以不与该振动模式的波腹的位置严格一致。
图19示出了吸振装置14的另一构成例。对具有与参照图15至图18说明的例子实质上相同的构成的要素赋予相同的参照附图标记,省略重复的说明。本例的吸振装置14具备划分腔室14f的框体。腔室14f允许第一部件14g与第二部件14h向装载方向的位移,并且收纳第一部件14g与第二部件14h的一部分。
本例的吸振装置14具备控制装置14i。控制装置14i构成为能够控制收纳于腔室14f内的流体的量。作为流体的例子,可列举压缩空气、油。控制装置14i例如可由泵装置实现。利用收纳于腔室14f内的流体,在第一部件14g与第二部件14h之间形成有间隙G。即,框体13与支承体31利用在内部形成有间隙G的吸振装置14连结。
例如吸振装置14可以具备检测第一部件14g与第二部件14h各自的位移的位移传感器。位移传感器可以由设置于腔室14f的内壁的光学传感器、分别设置于第一部件14g与第二部件14h的加速度传感器等实现。位移传感器可以构成为输出与第一部件14g与第二部件14h各自的位移量对应的检测信号。控制装置14i可以构成为在该检测信号所对应的位移量超过阈值的情况下变更收纳于腔室14f的流体的量。
如上述那样,周期性地变更传感器的检测方向的偏向装置可以成为周期性的振动的产生源。若收纳传感器与偏向装置的框体与该振动共振,则可能由于产生更大的振动而产生不良情况。例如由于共振振动自身,伴随着共振振动的声音传递到车辆,给乘员带来不适感。或者,由于共振振动传递到传感器,传感器的检测精度可能降低。
在本实施方式的传感器系统10的构成中,具备被流体隔离的一对部件的吸振装置14夹设于框体13与支承体31之间。如图20所例示,若一对部件因在框体13中产生的共振振动而接近,则控制装置14i增加收纳于腔室14f内的流体的量。由此,作用有欲使间隙G扩大的力。相反,若一对部件从初始状态分离,则控制装置14i减少收纳于腔室14f内的流体的量。由此,作用欲使间隙G缩窄的力。即,在一对部件之间形成间隙G的流体作为减振材料发挥功能,因此能够使可传递到支承体31的振动大幅度衰减。因而,能够抑制因从传感器系统10产生的周期性的振动而产生不良情况。
第一部件14g与第二部件14h可以被磁化为同极。在该情况下,如图21所例示,第一部件14g与第二部件14h由于通过同极磁化产生的斥力RP,隔着间隙G在装载方向上对置。换言之,第一部件14g与第二部件14h在流体内的自重与斥力RP平衡的位置维持非接触状态。
根据这种构成,如图22所例示,若一对部件因在框体13中产生的共振振动而接近,则欲使两者分离的斥力RP增强。即,形成于一对部件之间的间隙G与作用于一对部件之间的斥力RP作为缓冲体发挥功能,因此能够使能够传递到支承体31的振动衰减。因而,即使是简易的构成,也能够减小控制装置14i对流体的控制量,能够获得与参照图19与图20说明的构成同等以上的吸振性能。
在本例的情况下,如参照图17与图18说明那样,也可以在第一部件14g与第二部件14h之间配置有限制部件14e。
图14所例示的框体13的形状不需要是具有平坦的底面131的立方体形状。如图23与图24所例示,框体13可以具有有着面向支承体31的弯曲面132的圆柱形状。在该情况下,对于弯曲面132进行上述的振动模式分析,以避开所确定的共振振动模式的波节的位置的方式配置吸振装置14。
如图19所例示,传感器系统10可以具备第一检测装置15。第一检测装置15构成为输出与伴随着偏向装置12的动作产生于框体13的变化所涉及的物理量对应的第一检测信号DS1。作为物理量的例子,可列举力、转矩、位置、旋转角、速度、旋转角速度、质量、惯性力矩、粘性衰减系数、粘性摩擦系数、弹簧常数等。
第一检测装置15可以构成为包含安装于框体13的位移传感器。作为位移传感器的例子,可列举应变仪、加速度传感器、光纤传感器等。光纤传感器可以采用检测形成于光纤内的FBG(Fiber Bragg Grating)带来的反射光的方式、检测由形成光纤的玻璃粒子产生的瑞利散射光或者布里渊散射光的方式等。各方式的光纤传感器的构成自身为公知,因此省略详细的说明。
产生于第一检测信号DS1所对应的框体13的变化与因该变化产生的第一部件14g和第二部件14h的至少一方的位移的关系通过实验、模拟而预先确定。从第一检测装置15输出的第一检测信号DS1被输入到控制装置14i。控制装置14i构成为基于预先确定的该关系与输入的第一检测信号DS1,对收纳于腔室14f内的流体的量进行反馈控制。即,为了根据第一检测信号DS1抑制通过该关系确定的第一部件14g与第二部件14h的至少一方的位移,使收纳于腔室14f内的流体的量增减。
为了实现上述的反馈控制而安装于框体13的第一检测装置15的数量与位置可以根据检测的物理量适当地确定。例如可以对于框体13中的特定的面进行参照图8说明的振动模式的分析,在确定为其结果的共振振动模式的波腹的位置配置第一检测装置15。由于在该位置伴随着偏向装置12的动作产生于框体13的变化变大,因此容易取得反馈控制所使用的第一检测信号DS1。
另外,只要避开与伴随着偏向装置12的动作产生于框体13的振动所含的共振频率的振动模式的波节对应的位置,则第一检测装置15的位置也可以不与该振动模式的波腹的位置严格一致。
除了第一检测装置15之外或者代替第一检测装置15,如图19所例示,传感器系统10可以具备第二检测装置16。第二检测装置16构成为基于从配置于车辆30的各种部位的多个传感器取得的信息,检测车辆30的状态。作为车辆30的状态的例子,可列举行驶状态、周边环境状态。作为行驶状态的例子,可列举速度、转向的有无、制动的有无等。作为周边环境状态的例子,可列举路面状态(铺装的有无、平坦度、硬度等)、道路种类(街道、高速公路、山路等)、天气、时间段等。例如第二检测装置16可以作为搭载于车辆30的ECU等控制装置的一个功能实现。
第二检测装置16构成为输出检测出的车辆30的状态所对应的第二检测信号DS2。基于设想的车辆30的多个状态预先确定不同的第二检测信号DS2,预先确定适用于每个第二检测信号DS2的前馈控制模型。从第二检测装置16输出的第二检测信号DS2被输入到控制装置14i。控制装置14i构成为基于与输入的第二检测信号DS2建立了关联的控制模型,对收纳于腔室14f内的流体的量进行前馈控制。
例如考虑检测出车辆30在高速公路上行驶的第一状态的情况与检测出车辆30在未铺装的山路中行驶的第二状态的情况。在第一状态与第二状态下,后者在框体13产生预料不到的共振振动的可能性较高。因而,在输入了第二状态所对应的第二检测信号DS2的情况下,控制装置14i为了进一步提高吸振效果而增加收纳于腔室14f的流体的初期量。
根据这种构成,不仅能够抑制偏向装置12的动作所引起的框体13的共振振动,还能够抑制车辆30的状态所引起的框体13的预料不到的共振振动向支承体31的传递。
第二检测装置16也可以构成为能够受理乘员对控制模型的切换指示。例如在行驶于未铺装的山路时,乘员可以通过开关等输入使上述的第二状态下的前馈控制有效地的指示。在该情况下,第二检测装置16输出该指示所对应的第二检测信号DS2,控制装置14i为了进一步提高吸振效果而增加收纳于腔室14f的流体的初期量。
上述的反馈控制与前馈控制也可以同时采用。例如在作为基于上述的第二状态所对应的控制模型的前馈控制被设为有效的结果而对传感器11确认了已脱离正常的检测动作的情况下,可以认为其原因是该控制模型带来的吸振效果过高而在传感器11上产生了低频的晃动。在该情况下,控制装置14i可以自动地进行向减少收纳于腔室14f的流体的初期量的控制模型的变更。该变更也可以通过乘员的指示来完成。
到此为止说明的控制装置14i的各功能可以通过与通用存储器协作地动作的通用微处理器来实现。作为通用微处理器,可例示CPU、MPU、GPU。作为通用存储器,可例示ROM、RAM。在该情况下,可在ROM存储执行上述的处理的计算机程序。ROM是存储有计算机程序的非暂时计算机可读介质的一个例子。通用微处理器指定存储在ROM上的计算机程序的至少一部分并在RAM上展开,与RAM协作地执行上述的处理。上述的计算机程序可以预安装于通用存储器,也可以经由未图示的无线通信网络从未图示的外部服务器装置下载,之后安装于通用存储器。在该情况下,该外部服务器装置是存储有计算机程序的非暂时计算机可读介质的一个例子。
控制装置14i的各功能也可以通过能够执行上述的计算机程序的专用集成电路实现。作为专用集成电路,可例示微型控制器、ASIC、FPGA。在该情况下,在该专用集成电路所含的存储元件预安装上述的计算机程序。该存储元件是存储有计算机程序的非暂时计算机可读介质的一个例子。控制装置14i也可通过通用微处理器与专用集成电路的组合来实现。
在传感器系统10具备多个吸振装置14的情况下,单一的控制装置14i也可以由多个吸振装置14共享。
如图25所例示,吸振装置14可以包含第一吸振装置141、第二吸振装置142以及中间部件143。中间部件143具有第一面143a与第二面143b。第一面143a隔着第一间隙G1面向框体13。第二面143b隔着第二间隙G2面向支承体31。
第一吸振装置141配置于中间部件143的第一面143a与框体13之间。第二吸振装置142配置于中间部件143的第二面143b与支承体31之间。
第一吸振装置141与第二吸振装置142可以分别具有参照图15至图22说明的构成。即,在第一吸振装置141中,第一部件14g与框体13结合,第二部件14h与中间部件143结合。同样,在第二吸振装置142中,第一部件14g与中间部件143结合,第二部件14h与支承体31结合。
另外,只要至少第一吸振装置141具有该构成,则第二吸振装置142可以用公知的吸振材料、绝缘体置换。
根据上述那样的构成,在框体13中产生的共振振动一边受到第一吸振装置141的吸振,一边传递到中间部件143。中间部件143隔着第一间隙G1与第二间隙G2配置于框体13与支承体31之间,由此允许挠曲变形,因此共振振动的吸收得以促进。残存的共振振动进一步用于第二吸振装置142的吸振,因此能够使可传递到支承体31的振动大幅度衰减。因而,能够进一步抑制从传感器系统10产生的周期性的振动所引起的不良情况的产生。
在该情况下,第一吸振装置141可配置为避开通过参照图8说明的振动模式的分析确定的振动模式的波节。
如图26所例示,第二吸振装置142可以配置为在从中间部件143的第一面143a的法线方向观察时至少一部分与第一吸振装置141不重叠。
由于在中间部件143产生的振动模式与在框体13产生的振动模式不同,因此通过在从中间部件143的第一面143a的法线方向观察时与第一吸振装置141不同的位置配置第二吸振装置142,能够高效地吸收可向支承体31传递的振动。
也可以对于中间部件143进行参照图8说明的振动模式的分析,以避开所确定的振动模式的波节的方式配置第二吸振装置142。
上述的各实施方式仅仅是为了便于理解本公开的例示。上述的实施方式的构成只要不脱离本公开的主旨,就可以适当地变更。
在图1与图25所例示的构成中,配置于框体13与支承体31之间的中间部件143为一个。然而,也可以在中间部件143与支承体31之间进一步配置至少一个中间部件。在该情况下,在中间部件彼此之间配置吸振装置14。
也可以除了图2所例示的具备多个透镜的偏向装置12之外或者代替于此,利用光反射装置周期性地变更传感器11的检测方向。作为能够进行这样的动作的光反射装置的例子,可列举blade scanning(注册商标)方式、多面镜方式、MEMS反射镜方式等装置。
如图3所例示,为了朝向车辆30的左前部LF的前方与左方的至少一方出射检测光SL,也可以在图27所例示的照明装置32搭载有传感器系统10。
照明装置32具备光源321。光源321构成为出射可见光VL。照明装置32具备外壳322与透光罩323。外壳322与透光罩323划分灯室324。光源321与传感器系统10收纳于灯室324内。在该情况下,外壳322的一部分可以成为支承体31。
在本例中,由于抑制伴随着周期性地变更传感器11的检测方向的偏向装置12的动作产生的振动的传递,因此能够抑制产生因向照明装置32传递振动而引起的异响、可见光VL的照明的晃动。
照明装置32可以也搭载于图3所例示的车辆30的右前部RF。右前部RF是位于比车辆30的左右方向上的中央靠右侧,并且比车辆30的前后方向上的中央靠前侧的区域。搭载于右前部RF的照明装置32可以具有与图27所例示的照明装置32左右对称的构成。在该情况下,传感器11的检测方向包含右前部RF的前方与右方的至少一方。
照明装置32可以也搭载于图3所例示的车辆30的左后部LB与右后部RB。左后部LB是位于比车辆30的左右方向上的中央靠左侧,并且比车辆30的前后方向上的中央靠后侧的区域。右后部RB是位于比车辆30的左右方向上的中央靠右侧,并且比车辆30的前后方向上的中央靠后侧的区域。搭载于左后部LB的照明装置32可以具有与图27所例示的照明装置32前后对称的构成。在该情况下,传感器11的检测方向左包含后部LB的后方与左方的至少一方。搭载于右后部RB的照明装置32可以具有搭载于与左后部LB的照明装置32左右对称的构成。在该情况下,传感器11的检测方向包含右后部RB的后方与右方的至少一方。
搭载照明装置32的移动体并不限定于车辆30。作为其他移动体的例子,可列举铁路、飞行器、飞机、船舶等。搭载照明装置32的移动体也可以不需要驾驶员。
照明装置32不需要搭载于移动体。如图28所例示,照明装置32可以也搭载于路灯40、交通信号机50等交通基建设备。路灯40与交通信号机50是监视装置的一个例子。
在照明装置32搭载于路灯40的情况下,可以利用从光源321出射的可见光VL将区域A1照明,并且利用从传感器系统10出射的检测光SL检测位于区域A1内的行人60、车辆等。例如若由传感器系统10检测出行人60、车辆欲进入交叉路口,则该信息可以经由通信通知给欲从另一方向进入该交叉路口的车辆30。
在照明装置32搭载于交通信号机50的情况下,可以为了在交通道路路面上的区域A2描绘信息而使用光源321。从传感器系统10出射的检测光SL可以用于检测位于区域A1内的行人60、车辆等。例如若由传感器系统10检测出行人60、车辆欲进入交叉路口,则可以在区域A2描绘提醒欲从另一方向进入该交叉路口的车辆30注意的信息(文字、标志、闪烁的警戒色等)。
照明装置32也可以搭载于在住宅、设施等设置的监视装置。例如该监视装置可以构成为,若由从传感器系统10出射的检测光SL感测到进入规定的区域的物体,则将光源321点亮而将该区域照明。
在传感器系统10搭载于移动体以外的监视装置的情况下,不一定需要收纳于照明装置32的灯室324。传感器系统10可以配置于与监视装置的规格相应的适当的部位。
作为本公开的一部分,引用2021年3月19日提出的日本专利申请2021-045479号、2021年3月19日提出的日本专利申请2021-045480号以及2021年3月19日提出的日本专利申请2021-045481号的内容。

Claims (31)

1.一种传感器系统,搭载于监视装置,其特征在于,所述传感器系统具备:
传感器,其检测位于检测方向上的物体;
偏向装置,其周期性地变更所述检测方向;
框体,其收纳有所述传感器与所述偏向装置;以及
吸振装置,其配置于构成所述监视装置的一部分的支承体与所述框体之间,
所述吸振装置包含:
中间部件,其具有隔着第一间隙面向所述框体的第一面与隔着第二间隙面向所述支承体的第二面;
第一吸振装置,其配置于所述中间部件的所述第一面与所述框体之间;以及
第二吸振装置,其配置于所述中间部件的所述第二面与所述支承体之间。
2.根据权利要求1所述的传感器系统,其特征在于,
所述第一吸振装置配置于避开伴随着所述偏向装置的动作而产生于所述框体的振动所含的共振频率的振动模式的波节的位置。
3.根据权利要求2所述的传感器系统,其特征在于,
所述振动模式包含奇数次的振动模式。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述中间部件具有将所述第一间隙与所述第二间隙连通的开口。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述第二吸振装置配置为在从所述中间部件的所述第一面的法线方向观察时至少一部分不与所述第一吸振装置重叠。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述监视装置是移动体。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述监视装置具备收纳出射可见光的光源的灯室,
所述框体与所述吸振装置构成为收纳于所述灯室。
8.一种传感器系统,搭载于监视装置,其特征在于,所述传感器系统具备:
传感器,其检测位于检测方向上的物体;
偏向装置,其周期性地变更所述检测方向;
框体,其收纳有所述传感器与所述偏向装置;以及
吸振装置,其配置于构成所述监视装置的一部分的支承体与所述框体之间,
所述吸振装置具备被磁化为同极,并且被配置为隔着间隙在第一方向上对置的一对磁化部件。
9.根据权利要求8所述的传感器系统,其特征在于,
所述吸振装置具备限制所述一对磁化部件向所述第一方向的位移的限制部件。
10.根据权利要求9所述的传感器系统,其特征在于,
所述限制部件配置于所述一对磁化部件之间。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述吸振装置具备引导部件,该引导部件允许所述一对磁化部件向所述第一方向的位移,并且限制所述一对磁化部件向与所述第一方向交叉的第二方向的位移。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述吸振装置配置于避开伴随着所述偏向装置的动作而产生于所述框体的振动所含的共振频率的振动模式的波节的位置。
13.根据权利要求12所述的传感器系统,其特征在于,
所述振动模式包含奇数次的振动模式。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述吸振装置具备:
中间部件,其具有隔着第一间隙面向所述框体的第一面与隔着第二间隙面向所述支承体的第二面;
第一吸振装置,其配置于所述中间部件的所述第一面与所述框体之间;以及
第二吸振装置,其配置于所述中间部件的所述第二面与所述支承体之间,
所述一对磁化部件至少配置于所述第一吸振装置内。
15.根据权利要求14所述的传感器系统,其特征在于,
所述第二吸振装置配置为在从所述中间部件的所述第一面的法线方向观察时至少一部分不与所述第一吸振装置重叠。
16.根据权利要求14或15所述的传感器系统,其特征在于,
所述中间部件具有将所述第一间隙与所述第二间隙连通的开口。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述监视装置是移动体。
18.根据权利要求8至17中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述监视装置具备收纳出射可见光的光源的灯室,
所述框体构成为收纳于所述灯室。
19.一种传感器系统,搭载于监视装置,其特征在于,所述传感器系统具备:
传感器,其检测位于检测方向上的物体;
偏向装置,其周期性地变更所述检测方向;
框体,其收纳有所述传感器与所述偏向装置;以及
吸振装置,其配置于构成所述监视装置的一部分的支承体与所述框体之间,
所述吸振装置具备:
一对部件,其被配置为在第一方向上对置;
腔室,其允许所述一对部件向所述第一方向的位移,并且收纳所述一对部件的至少一部分;以及
控制装置,其以在所述一对部件之间形成间隙的方式控制收纳于所述腔室内的流体的量。
20.根据权利要求19所述的传感器系统,其特征在于,
具备第一检测装置,该第一检测装置输出与伴随着所述偏向装置的动作而产生于所述框体的变化所涉及的物理量对应的第一检测信号,
所述控制装置基于所述第一检测信号对所述流体的量进行反馈控制。
21.根据权利要求20所述的传感器系统,其特征在于,
所述第一检测装置配置于避开伴随着所述偏向装置的动作而产生于所述框体的振动所含的共振频率的振动模式的波节的位置。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
具备输出与所述监视装置的状态对应的第二检测信号的第二检测装置,
所述控制装置基于所述第二检测信号对所述流体的量进行前馈控制。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述一对部件配置于避开伴随着所述偏向装置的动作而产生于所述框体的振动所含的共振频率的振动模式的波节的位置。
24.根据权利要求23所述的传感器系统,其特征在于,
所述振动模式包含奇数次的振动模式。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述一对部件被磁化为同极。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述吸振装置具备配置于所述一对部件之间并限制所述一对部件向所述第一方向的位移的限制部件。
27.根据权利要求19至26中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述吸振装置具备:
中间部件,其具有隔着第一间隙面向所述框体的第一面与隔着第二间隙面向所述支承体的第二面;
第一吸振装置,其配置于所述中间部件的所述第一面与所述框体之间;以及
第二吸振装置,其配置于所述中间部件的所述第二面与所述支承体之间,
所述一对部件配置于所述第一吸振装置内。
28.根据权利要求27所述的传感器系统,其特征在于,
所述第二吸振装置配置为在从所述中间部件的所述第一面的法线方向观察时至少一部分不与所述第一吸振装置重叠。
29.根据权利要求27或28所述的传感器系统,其特征在于,
所述中间部件具有将所述第一间隙与所述第二间隙连通的开口。
30.根据权利要求19至29中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述监视装置是移动体。
31.根据权利要求19至30中任一项所述的传感器系统,其特征在于,
所述监视装置具备收纳出射可见光的光源的灯室,
所述框体构成为收纳于所述灯室。
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