JP2009173123A - 車載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーダ装置の保護と利用とを適切にバランスさせた車載装置を提供すること。
【解決手段】前照灯と該前照灯のケース内に配設されたレーダ装置とを含む車載装置に、レーダ装置の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段により検出されたレーダ装置の温度に応じて、レーダ装置についてのレーダ制御車速を変更するレーダ制御車速変更手段と、を備える。レーダ制御車速変更手段は、レーダ装置の温度が所定値を超えているときにはレーダ制御車速を第一の速度とし、上記所定値以下のときには第一の速度よりも高い第二の速度とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、概して、前照灯と該前照灯のケース内に配設されたレーダ装置とを含む車載装置に係り、特に、レーダ装置の保護と利用とを適切にバランスさせた車載装置に関する。

従来、車両に搭載され、主として自車両前方を照射する前照灯と、該前照灯のケース内に配設され、主として自車両周囲の物体（例えば先行車や障害物など）を検出するのに用いられるレーダ装置とを含む装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１には、「車両のヘッドランプやフォグランプ等の前照灯、例えばヘッドランプのケース内に、そのヘッドランプ本体と共に、レーザレーダ装置を並設し」た車間距離測定レーダが開示されている（段落番号０００４参照）。

特許文献２には、「高周波あるいはレーザー光を利用し、自動車の車間距離等を制御する送受信装置を具備した前照灯ユニット」が開示されている（段落番号０００１参照）。

特許文献３には、「車両外部に向けてレーダ波を送信する送信部」及び「ターゲットによる反射波を・・・受信する受信部」「の各々が、車両のヘッドランプユニット又はフォグランプユニットと一体化されて構成されている・・・車載用レーダセンサシステム」が開示されている（請求項１及び７参照）
特開平５−０２７０３７号公報 特開２００２−１６０５７９号公報 特開２００４―３６１２７９号公報

特許文献１〜３に記載された従来装置／システムのように、主として省スペース化を図ることを狙いとして前照灯のケース内にレーダ装置を設ける場合、特許文献２の段落番号０００７にも記載されているように、ランプからの熱によりレーダ装置の出力特性が変化してしまう可能性がある。

より具体的には、レーダ装置がランプからの伝熱や自己発熱によって高温になるほど、レーダ検知距離が短くなる可能性がある。

特許文献２には、レーダ装置をランプから発せられる熱から保護し、レーダ装置が高温にならないようにして、ランプ点灯中もレーダ装置を作動させることを狙いとして、「送受信装置と前照灯を構成するランプユニットの間に板状部材を設け、該板状部材の少なくとも一部分に、自然放熱あるいは強制放熱式の放熱構造」を設けることが記載されている（段落番号０００９参照）。

しかしながら、上記のような放熱構造を備えた板状部材を追加することは、重量及びコストの増加を招くとともに、前照灯ユニットの製造工程をより複雑なものにする。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、レーダ装置の保護と利用とを適切にバランスさせた車載装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、前照灯と該前照灯のケース内に配設されたレーダ装置とを含む車載装置であって、上記レーダ装置の温度を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段により検出された上記レーダ装置の温度に応じて、該レーダ装置についてのレーダ制御車速を変更するレーダ制御車速変更手段とを有し、上記レーダ制御車速変更手段は、上記温度検出手段により検出された上記レーダ装置の温度が第一の所定値を超えているときには上記レーダ制御車速を第一の速度とし、上記第一の所定値以下のときには上記第一の速度よりも高い第二の速度とするように構成される、車載装置である。

上記一態様において、レーダ制御車速とは、レーダ装置を自動的にオン／オフ切替する閾値車速であり、自車両の車速がレーダ制御車速よりも高くなったときにはレーダ装置は自動的にオフにされ、電波の送出が停止される。

また、上記一態様において、上記レーダ装置の温度を検出する上記温度検出手段は、例えば、上記レーダ装置の構成要素のうちの任意の部分（例えば、電源系などの耐熱性が比較的低い部分や、自己発熱が比較的大きい部分、など）の温度を検出するように配設される。あるいは、上記前照灯ケース内側又は外側の任意の点若しくは領域など上記レーダ装置の温度に比例した温度変化を示す考えられる点若しくは領域の温度を測定できるように配設され、その測定結果から上記レーダ装置の温度を推定するように構成されてもよい。

上記一態様によれば、レーダ装置の温度が比較的高いときには、レーダ装置を高温から保護すること及びレーダ検知距離が比較的短くなることに鑑み、レーダ制御車速が比較的低く設定されて、レーダ装置がＯＦＦとなる車速域が比較的広くされるとともに、レーダ検知距離が比較的短くても比較的問題の少ない低速域においては依然としてレーダ装置がＯＮに保たれる。

他方、レーダ装置の温度が比較的低いときには、逆に、レーダ制御車速が比較的高く設定されるため、レーダ装置がＯＮとなる車速域がより高速域にまで広げられる。

このように、上記一態様によれば、レーダ装置をできる限りＯＦＦにせずに利用可能な状態に保つことと、レーダ装置を熱から保護することとの適切な両立を図ることができる。

なお、上記一態様において、上記前照灯がハイビームにセットされているときと消費電力がより小さいロービームにセットされているときとで上記前照灯からの発熱量が異なるであろうという観点から、上記レーダ制御車速変更手段は、上記前照灯がハイビームにセットされているときとロービームにセットされているときとで上記レーダ制御車速を異なる速度とするように構成されることが好ましい。

また、上記一態様において、上記レーダ制御車速変更手段は、上記前照灯がハイビームにセットされているときに上記温度検出手段により検出された上記レーダ装置の温度が第二の所定値を超えた場合、上記前照灯からの発熱量を低減させる観点から、上記前照灯をハイビームからロービームへ変更するように構成されてもよい。

さらに、上記一態様において、上記温度検出手段は、上記前照灯がハイビームにセットされているときとロービームにセットされているときとで上記レーダ装置の温度を異なる周期で検出するように構成されてもよい。より具体的には、上記温度検出手段は、上記前照灯がハイビームにセットされているときにはロービームにセットされているときと比べて上記レーダ装置の温度の上昇速度が高いであろうという観点から、上記前照灯がハイビームにセットされているときにはロービームにセットされているときよりも上記レーダ装置の温度を検出する周期を短くするように構成されることが好ましい。

本発明によれば、レーダ装置の保護と利用とを適切にバランスさせた車載装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

以下、図１〜３を参照して、本発明の一実施例に係る、前照灯と該前照灯のケース内に配設されたレーダ装置とを有する車載装置について説明する。本実施例では、前照灯の一例としてヘッドランプを例に挙げて説明する。ヘッドランプ以外には、例えば、フォグランプなどが前照灯の一種として考えられる。

図１は、本実施例に係る車載装置１００の機能ブロック図である。図１は、車載装置１００の各機能をそれぞれブロックに分けて示したものであり、各機能を実現する構成要素の実際の配置を示しているものではない。

まず、車載装置１００は、主として自車両前方を照射するヘッドランプを閉じた空間であるケース内に備えたヘッドランプユニット１０１を有する。

車載装置１００は、更に、ヘッドランプユニット１０１のケース内に配設され、主として自車両周囲の物体（例えば先行車や障害物など）を検出するのに用いられるレーダ装置１０２を有する。レーダ装置１０２は、例えばミリ波レーダであるが、他の種類のレーダ装置であってもよい。

車載装置１００は、更に、レーダ装置１０２の少なくとも一部分の温度を直接的に又は間接的に測定する温度センサ１０３を有する。温度センサ１０３は、例えばサーミスタであるが、他の種類の温度センサであってもよい。

温度センサ１０３は、例えば、レーダ装置１０２の構成要素のうち例えば電源系などの耐熱性が比較的低い部分又は自己発熱が比較的大きい部分の温度が測定されるように、レーダ装置１０２に対して配設される。しかしながら、温度センサ１０３の配設場所は、このような場所に限定されるものではなく、ヘッドランプユニット１０１のケース内側の任意の一点の温度や、ヘッドランプユニット１０１のケース外表面上の任意の一点の温度など、レーダ装置１０２の温度に比例した温度変化を示し、レーダ装置１０２の温度を推定するのに用いることができると考えられる点（又は領域）の温度を測定できるようにする限り、温度センサ１０３の配設場所は任意でよい。

車載装置１００は、更に、車載装置１００の各構成要素を統括的に制御する制御部１０４を有する。制御部１０４は、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御装置）である。

本実施例において、制御部１０４には、例えば車輪速センサなどにより測定された自車両の車速情報が伝達されるように構成されるものとする。

次いで、このような構成を有する車載装置１００によるレーダ制御車速変更処理の流れを図２のフローチャートを参照して説明する。ここで、レーダ制御車速とは、レーダ装置を自動的にオン／オフ切替する閾値車速であり、自車両の車速がレーダ制御車速よりも高くなったときにはレーダ装置は自動的にオフにされ、電波の送出が停止される。

まず、制御部１０４は、レーダ装置１０２がＯＮであるか否か、すなわち作動中であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。

レーダ装置１０２がＯＮ（作動中）であると判定された場合（Ｓ２０１の「ＹＥＳ」）、次いで、制御部１０４は、温度センサ１０３により検出されたレーダ装置１０２の温度が所定温度Ｔ１より高いか否かを判定する（Ｓ２０２）。ここで、温度Ｔ１は、レーダ装置１０２の耐熱上限温度である。

レーダ装置１０２の温度が温度Ｔ１より高いと判定された場合（Ｓ２０２の「ＹＥＳ」）、制御部１０４は、レーダ装置１０２が熱により正常に動作されなくなるのを防ぐために、直ちにレーダ装置１０２をＯＦＦにして（レーダ装置１０２の作動を停止させて）、レーダ装置１０２を高温から保護する（Ｓ２０７）。あるいは、別の実施形態として、ペルシェ素子やその他の冷却素子をレーダ装置１０２内に配設し、レーダ装置１０２を冷却素子により冷却するようにしてもよい。

他方、レーダ装置１０２の温度が温度Ｔ１以下であると判定された場合（Ｓ２０２の「ＮＯ」）、次いで、制御部１０４は、ヘッドランプユニット１０１が作動中であるか否か、すなわちヘッドランプが点灯しているか否かを判定する（Ｓ２０３）。

ヘッドランプが点灯していないと判定された場合（Ｓ２０３の「ＮＯ」）、次いで、制御部１０４は、温度センサ１０３により検出されたレーダ装置１０２の温度が所定温度Ｔ２より高いか否かを判定する（Ｓ２０５）。ここで、温度Ｔ２は、温度Ｔ１より低い温度である。

レーダ装置１０２の温度が、温度Ｔ２よりも高いと判定された場合（Ｓ２０５の「ＹＥＳ」）、制御部１０４は、レーダ制御車速を所定速度Ｖ１に設定する（Ｓ２０８）。

他方、レーダ装置１０２の温度が温度Ｔ２以下であると判定された場合（Ｓ２０５の「ＮＯ」）、制御部１０４は、レーダ制御車速を所定速度Ｖ２に設定する（Ｓ２０９）。ここで、速度Ｖ２は、速度Ｖ１より低い速度である。

Ｓ２０３に戻る。ヘッドランプユニット１０１のヘッドランプが点灯していると判定された場合（Ｓ２０３の「ＹＥＳ」）、次いで、制御部１０４は、ヘッドランプユニット１０１のヘッドランプがハイビーム（Ｈｉビーム）に設定されているか否かを判定する（Ｓ２０４）。

ヘッドランプがＨｉビームに設定されていると判定された場合（Ｓ２０４の「ＹＥＳ」）、次いで、制御部１０４は、温度センサ１０３により検出されたレーダ装置１０２の温度が所定温度Ｔ３より高いか否かを判定する（Ｓ２０６）。ここで、温度Ｔ３は、温度Ｔ２より低い温度である。

レーダ装置１０２の温度が、温度Ｔ３以下である、と判定された場合（Ｓ２０６の「ＮＯ」）、制御部１０４は、レーダ制御車速を所定速度Ｖ３に設定する（Ｓ２１１）。

他方、レーダ装置１０２の温度が温度Ｔ３より高いと判定された場合（Ｓ２０６の「ＹＥＳ」）、制御部１０４は、レーダ装置１０１を保護するため及び／又はレーダ装置１０１の温度を下げるための制御（以下、「Ｈｉビーム時制御」と称す）を実行する（Ｓ２１０）。

他方、ヘッドランプがＨｉビームではなく、消費電力がより小さいロービーム（Ｌｏビーム）に設定されていると判定された場合（Ｓ２０４の「ＮＯ」）、次いで、制御部１０４は、温度センサ１０３により検出されたレーダ装置１０２の温度が所定温度Ｔ４より高いか否かを判定する（Ｓ２１２）。ここで、温度Ｔ４は、温度Ｔ３より低い温度である。

レーダ装置１０２の温度が、温度Ｔ４よりも高いと判定された場合（Ｓ２１２の「ＹＥＳ」）、制御部１０４は、レーダ制御車速を所定速度Ｖ４に設定する（Ｓ２１３）。

他方、レーダ装置１０２の温度が温度Ｔ４以下であると判定された場合（Ｓ２１２の「ＮＯ」）、制御部１０４は、レーダ制御車速を所定速度Ｖ５に設定する（Ｓ２１４）。ここで、速度Ｖ５は、速度Ｖ４より低い速度である。

このように、制御部１０４は、温度センサ１０３により検出されたレーダ装置１０１の温度に応じてレーダ制御車速を異なる速度に設定するとともに、ヘッドランプが点灯しているか消灯しているか、点灯している場合、ＨｉビームであるかＬｏビームであるか、をも考慮して、レーダ制御車速を設定する。より具体的には、例えば、温度に対応したレーダ制御車速を予めマップとして記憶保持しておき、当該マップを用いてレーダ制御車速を決定する。あるいは、別の実施形態として、ヘッドランプの点灯状態に応じたマップをそれぞれ用意しておいてもよい。

次いで、図３のフローチャートを参照して、図２のフローチャートのＳ２１０におけるＨｉビーム時制御サブルーチンの流れを説明する。

まず、制御部１０４は、レーダ装置１０１の温度を下げるために、ヘッドランプをＨｉビームからＬｏビームへ切り換えることが可能であるか否かを判定する（Ｓ３０１）。

例えば、夜間に高速走行している場合など、Ｌｏビームへの切り換えが困難であると判定された場合（Ｓ３０１の「ＮＯ」）、制御部１０４は、ＨｉビームをＬｏビームへ切り換えずに、レーダ制御車速を所定速度Ｖ７に設定する（Ｓ３０５）。ここで、夜間に高速走行しているか否かは、例えば、車速が所定速度以上で且つヘッドランプが点灯しているか否かを判定することによって、判断することができる。他にも、図示しないカーナビゲーション装置と時刻情報から夜間の高速道路走行を判定するようにしてもよい。

加えて、Ｈｉビーム点灯時にはＬｏビーム点灯時に比べてレーダ装置１０１の温度上昇速度が高いであろうとの観点から、制御部１０４は、温度センサ１０３によるレーダ装置１０１の温度の検出周期を変更する（Ｓ３０６）。より具体的には、例えば、より少ないサンプリング数で平均値を算出したり、フィルタ定数や確定回数を変更したりすることによって、より短い間隔でレーダ装置１０１の温度を監視できるように温度センサ１０３の作動が制御される。

他方、ＨｉビームからＬｏビームへの切り換えが可能であると判定された場合（Ｓ３０１の「ＹＥＳ」）、制御部１０４は、ヘッドランプユニット１０１のヘッドランプを自動的にＬｏビームに切り換える（Ｓ３０２）。あるいは、別の実施形態として、音声案内や画面表示によりＬｏビームへ切換えるように運転者に対して報知してもよい。

次いで、制御部１０４は、自車両運転者による手動操作によりＬｏビームに切り換えられたヘッドランプが再びＨｉビームへの戻されたか否かを判定する（Ｓ３０３）。

運転者がＨｉビームに戻したと判定された場合（Ｓ３０３の「ＹＥＳ」）、制御部１０４は、Ｈｉビームを維持したいという運転者意思を尊重する観点から、再びＬｏビームへ切り換えることは行わず、ヘッドランプをＨｉビームのまま維持した上で、レーダ制御車速をＨｉビーム点灯時用の所定速度Ｖ７に設定する（Ｓ３０５）。

他方、Ｌｏビームへの切換後、運転者によるＨｉビームへの切り換えが所定時間内に検出されない場合（Ｓ３０３の「ＮＯ」）、制御部１０４は、自車両運転者がヘッドランプのＬｏビームへの切り換えを受け入れた（許容した）ものと判断して、レーダ制御車速を所定速度Ｖ６に設定する（Ｓ３０４）。

このように、本実施例によれば、ペルシェ素子やその他の冷却素子をレーダ装置内に配設してレーダ装置を冷却してもよいが、これららの冷却手段を用いても十分な冷却効果が期待できなかった場合であっても、レーダ装置の温度に応じてレーダの制御車速を変更することでレーダ装置の利用可能範囲を広げることができる。

より具体的には、本実施例によれば、レーダ装置１０２の温度が比較的高いときには、レーダ装置１０２を高温から保護すること及びレーダ装置１０２のレーダ検知距離が比較的短くなることに鑑み、レーダ制御車速が比較的低く設定されて、レーダ装置１０２がＯＦＦとなる車速域が比較的広くされるとともに、レーダ検知距離が比較的短くても比較的問題の少ない低速域においては依然としてレーダ装置１０２がＯＮに保たれる。

他方、レーダ装置１０２の温度が比較的低いときには、逆に、レーダ制御車速が比較的高く設定されるため、レーダ装置１０２がＯＮとなる車速域がより高速域にまで広げられる。

したがって、本実施例によれば、レーダ装置１０２をできる限りＯＦＦにせずに利用可能な状態に保つことと、レーダ装置１０２を熱から保護することとの適切な両立を図ることができる。

なお、上記一実施例においては、一例として、図２〜３に示したような条件に応じてレーダ制御車速がＶ１〜Ｖ７のいずれかの値を採るものとしたが、当業者には明らかなように、速度Ｖ１〜Ｖ７の各々の値は、レーダ装置１０２の温度特性・耐熱性や、ヘッドランプユニット１０１の形状・サイズや、ヘッドランプユニット１０１内におけるレーダ装置１０２及び／又は温度センサ１０３の配置など、個々の車両の特性を考慮して決定される。特にミリ波レーダは温度に対する成立性が厳しいため、ミリ波レーダをランプユニット内に一体化する場合にミリ波レーダ装置の利用可能性範囲を広げる効果が期待できる。

また、速度Ｖ１〜Ｖ７のうち任意の２つ以上の値が同じ値となることもあり得る。例えば、Ｖ１＝Ｖ５、Ｖ４＝Ｖ７、であってもよい。

さらに、上記一実施例においては、一例として、車載装置１００が温度センサ１０３を備える場合について説明したが、当業者には明らかなように、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。例えば、ヘッドランプのＯＮ継続時間（例えば、Ｈｉビームの継続時間が所定期間以上、或いは、Ｌｏビームの継続時間が所定期間以上、など）に基づいて、レーダ装置１０２の温度を推定するようにして、温度センサ１０３を省く構成とすることも当然可能である。

本発明は、前照灯と該前照灯のケース内に配設されたレーダ装置とを含む車載装置に利用できる。搭載される車両の動力源種類、燃料種類、外観デザイン、重量、サイズ、走行性能等はいずれも不問である。

本発明の一実施例に係る車載装置の概略構成図である。 本発明の一実施例に係る車載装置によるレーダ制御車速変更処理の流れを示すフローチャートである。 図２のフローチャートのＳ２１０のサブルーチンの流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 車載装置
１０１ ヘッドランプユニット
１０２ レーダ装置
１０３ 温度センサ
１０４ 制御部

Claims (5)

1. 前照灯と該前照灯のケース内に配設されたレーダ装置とを含む車載装置であって、
   前記レーダ装置の温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段により検出された前記レーダ装置の温度に応じて、該レーダ装置についてのレーダ制御車速を変更するレーダ制御車速変更手段と、を有し、
   前記レーダ制御車速変更手段は、前記温度検出手段により検出された前記レーダ装置の温度が第一の所定値を超えているときには前記レーダ制御車速を第一の速度とし、該第一の所定値以下のときには前記第一の速度よりも高い第二の速度とするように構成される、ことを特徴とする車載装置。
2. 請求項１記載の車載装置であって、
   前記レーダ制御車速変更手段は、前記前照灯がハイビームにセットされているときとロービームにセットされているときとで前記レーダ制御車速を異なる速度とするように構成される、ことを特徴とする車載装置。
3. 請求項１又は２記載の車載装置であって、
   前記レーダ制御車速変更手段は、前記前照灯がハイビームにセットされているときに前記温度検出手段により検出された前記レーダ装置の温度が第二の所定値を超えた場合、前記前照灯をハイビームからロービームへ変更するように構成される、ことを特徴とする車載装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の車載装置であって、
   前記温度検出手段は、前記前照灯がハイビームにセットされているときとロービームにセットされているときとで前記レーダ装置の温度を異なる周期で検出するように構成される、ことを特徴とする車載装置。
5. 請求項４記載の車載装置であって、
   前記温度検出手段は、前記前照灯がハイビームにセットされているときにはロービームにセットされているときよりも前記レーダ装置の温度を検出する周期を短くするように構成される、ことを特徴とする車載装置。

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