JP2018114944A

JP2018114944A - 透過カバー

Info

Publication number: JP2018114944A
Application number: JP2017008755A
Authority: JP
Inventors: 軒介大澤; Kensuke Oosawa; 晃宮本; Akira Miyamoto; 近藤　親彦; Chikahiko Kondo; 親彦近藤
Original assignee: Sakae Riken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sakae Riken Kogyo Co Ltd
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2037-01-20
Also published as: JP6890013B2

Abstract

【課題】車両用レーダ装置とカメラと併用可能で、車両の意匠性が向上する透過カバーを提供する。【解決手段】透過カバー１０の光制御層５０は、透明部材２０または意匠層３０とで第１中間層４０を挟むように設けられ、インジウムまたはスズで形成されており、外部からの光を透過および反射可能である。カメラ８０は、孔７１を介して基材に嵌合され、光制御層５０に対向しており、外部から透明部材２０、第１中間層４０および光制御層５０を透過した光を集め、車両の外部を撮像可能である。光制御層５０を透過した光により、カメラ８０は、車両の外部を撮像可能である。このため、車両用レーダ装置とカメラ８０とを併用可能である。また、光制御層５０により、外部から目視したとき、カメラ８０が認識されない。外部からカメラ８０が認識されないため、車両の美観を損なわず、車両の意匠性が向上する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に用いられる透過カバーに関する。

近年、ミリ波や赤外線を用いて、前方車両と自車との車間距離または相対速度を測定し、自車を加減速し、車間距離をコントロールするアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）が知られている。特許文献１に記載のように、アダプティブクルーズコントロールシステムを搭載する車両用レーダ装置が車両のフロントグリルの後側に設けられる。

特許第４８８８７３２号公報

特許文献１の構成では、フロントグリルの中で透過カバーが設けられている。
ところで、アダプティブクルーズコントロールの機能向上または車両用レーダ装置の故障時の予備のため、車両用レーダ装置とカメラとを併用することがある。フロントグリルまたは透過カバーにカメラを設ける場合、フロントグリルの間からカメラが目視で認識されてしまう。このため、車両の美観を損い、車両の意匠性が低下する虞がある。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、車両用レーダ装置とカメラと併用可能で、車両の意匠性が向上する透過カバーを提供することにある。

本発明の透過カバーは、車両（１）に用いられ、透明部材（２０）、意匠層（３０）、第１中間層（４０）、光制御層（５０）、基材（７０）およびカメラ（８０）を備える。
透明部材は、樹脂で形成されており、電波または光を透過可能である。
意匠層は、透明部材の端面（２１）に設けられる。
第１中間層は、透明部材とで意匠層を挟むように設けられ、樹脂で形成されており、電波または光を透過可能である。

光制御層は、透明部材または意匠層とで第１中間層を挟むように設けられ、インジウムまたはスズで形成されており、外部からの光を透過および反射可能である。
基材は、第１中間層とで光制御層を挟むように設けられ、樹脂で形成されており、孔（７１）を有する。
カメラは、孔を介して基材に嵌合され、光制御層に対向しており、外部から透明部材、第１中間層および光制御層を透過した電波または光を集め、車両の外部を撮像可能である。

光制御層は、インジウムまたはスズで形成されており、外部からの光を透過および反射可能である。光制御層を透過した光により、カメラは、車両の外部を撮像可能である。このため、車両用レーダ装置とカメラとを併用可能である。また、光制御層により、外部から目視したとき、カメラが認識されない。外部からカメラが認識されないため、車両の美観を損なわず、車両の意匠性が向上する。

本発明の一実施形態による透過カバーが用いられる車両の構成図。本発明の一実施形態による透過カバーが用いられる車両用レーダ装置の構成図。本発明の一実施形態による透過カバーの断面図。図３のＩＶ部拡大図。本発明の一実施形態による透過カバーに用いられる光制御層の構造を説明するための模式図。本発明の一実施形態による透過カバーに用いられる光制御層からカメラへの光の入射を説明するための説明図。本発明の一実施形態による透過カバーに用いられる光制御層での光の反射を説明するための説明図。本発明の一実施形態による透過カバーの制御層厚みおよび光透過率の関係図。比較例の透過カバーが用いられる車両の構成図。

以下、本発明の実施形態による透過カバーを図面に基づいて説明する。複数の実施形態において、実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明する。また、「本実施形態」という場合、複数の実施形態を包括する。これらの実施形態の透過カバーは、車両に設けられる。

まず、本実施形態の透過カバーが用いられる車両１について説明する。
車両１の前進方向を「前」とし、車両１の後退方向を「後」とする。前進方向から見て上側を「上」とし、前進方向から見て下側を「下」とする。上下方向は、車高方向と同一である。前進方向から見て右側を「右」とし、前進方向から見て左側を「左」とする。左右方向は、車幅方向と同一である。

図１に示すように、車両１は、フロントグリル２、車両用レーダ装置３および透過カバー１０を備える。
フロントグリル２は、車両１の前部に設けられ、ヘッドライト４の間に設けられており、外部から車両１のエンジンルームに空気を導入可能である。なお、フロントグリル２は、車両１の後部に設けられてもよい。

図２に示すように、車両用レーダ装置３は、フロントグリル２の後側に設けられており、ミリ波または赤外線を送受信可能である。
車両用レーダ装置３がミリ波または赤外線を送信したとき、送信されたミリ波または赤外線が透過カバー１０を透過する。前方の車両等の目標から反射されたミリ波または赤外線を車両用レーダ装置３は受信する。図２において、ミリ波または赤外線が明確となるように、赤外線を斜線のハッチングで記載する。

車両用レーダ装置３は、ミリ波または赤外線を送受信することによって、車両１から目標までの距離、角度および相対速度を測定する。
車両１から目標までの距離は、送信信号の振幅、周波数または位相に適当な変調を与え、これと受信信号との相関によって抽出される送受間の時間差から測定される。
車両１から目標までの角度は、ミリ波または赤外線の送受信を限られた方位に限定し、ミリ波または赤外線を走査することによって測定される。
車両１から目標までの相対速度は、ドップラ効果により反射されたミリ波または赤外線に生じる周波数偏移を抽出して測定される。

近年、ミリ波や赤外線を用いて、前方車両と自車との車間距離または相対速度を測定し、自車を加減速し、車間距離をコントロールするアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）が知られている。
アダプティブクルーズコントロールの機能向上または車両用レーダ装置の故障した時の予備のため、車両用レーダ装置とカメラとを併用することがある。
図９に示すように、カメラ９１を併用するため、カメラ９１を設ける場合、フロントグリル９２の間からカメラ９１が目視で認識されてしまう。このため、車両９０の美観を損い、車両９０の意匠性が低下する虞がある。

そこで、本実施形態の透過カバー１０は、車両用レーダ装置３とカメラ８０と併用可能で、車両１の意匠性が向上する。

（一実施形態）
図３に示すように、透過カバー１０は、透明部材２０、意匠層３０、第１中間層４０、光制御層５０、第２中間層６０、基材７０およびカメラ８０を備える。図３において、意匠層３０および光制御層５０の所在を明確にするため、意匠層３０および光制御層５０をドット柄で示す。

透明部材２０は、車両１の前側に設けられており、電波または光を透過可能で、ミリ波または赤外線を透過可能である。
また、透明部材２０は、樹脂で形成されている。透明部材２０に用いられる樹脂は、例えば、ポリカーボネートまたはアクリルである。
さらに、透明部材２０は、複数の凹部２２が後端面２１に形成されている。
凹部２２は、透明部材２０の上端部２３、中央部２４または下端部２５に形成されている。

意匠層３０は、複数の凹部２２を除いた透明部材２０の後端面２１に形成されており、種々の意匠を表示する。本実施形態の意匠は、「ＳＲ」である。
また、意匠層３０は、金属が蒸着されて形成されている。

第１中間層４０は、透明部材２０の後端面２１または意匠層３０の後端面３１に形成されている。
第１中間層４０は、透明部材２０とで意匠層３０を挟むように設けられ、透明部材２０または意匠層３０と光制御層５０との間に設けられている。
また、第１中間層４０は、透明部材２０と同様に、電波または光を透過可能な樹脂で形成されている。
第１中間層４０は、塗装または蒸着によって形成されている。

光制御層５０は、第１中間層４０の後端面４１に形成されている。光制御層５０の厚みを制御層厚みＴｃ［ｎｍ］とする。
また、光制御層５０は、透明部材２０または意匠層３０とで第１中間層４０を挟むように設けられ、第１中間層４０と第２中間層６０との間に設けられている。

さらに、光制御層５０は、インジウム（Ｉｎ）で形成されている。なお、光制御層５０は、スズ（Ｓｎ）で形成されてもよい。スズを用いることで、インジウムと同様の効果を奏する。
また、光制御層５０は、真空蒸着によって形成されている。なお、光制御層５０は、スパッタ等の物理蒸着法（ＰＶＤ）によって形成されてもよい。

図４および図５に示すように、複数のインジウムの粒子５２が堆積しており、光制御層５０は、島状構造に形成されている。
光制御層５０は、各インジウムの粒子５２の間で、光を透過可能な空間が形成されており、外部からの光を透過および反射可能である。図４において、インジウムの粒子５２を明確にするため、インジウムの粒子５２を誇張して記載しており、斜線ハッチングを省略している。図５において、同様に、インジウムの粒子５２を誇張して記載している。

第２中間層６０は、光制御層５０の後端面５１に形成されている。
また、第２中間層６０は、第１中間層４０とで光制御層５０を挟むように設けられ、光制御層５０と基材７０との間に設けられている。
第２中間層６０は、樹脂で形成されている。第２中間層６０に用いられる樹脂は、例えば、ＡＥＳである。ＡＥＳは、アクリルニトリルスチレンアクリレートの略である。
また、第２中間層６０は、塗装または蒸着によって形成されている。

意匠層３０の表面の最大高さ粗さを意匠層粗さＲｚ＿Ｄ［ｎｍ］とする。第１中間層４０の表面の最大高さ粗さを第１中間層粗さＲｚ＿Ｍ１［ｎｍ］とする。光制御層５０の表面の最大高さ粗さを光制御層粗さＲｚ＿Ｃ［ｎｍ］とする。第２中間層６０の表面の最大高さ粗さを第２中間層粗さＲｚ＿Ｍ２［ｎｍ］とする。
それぞれの最大高さ粗さは、ＪＩＳ＿Ｂ＿０６０１に準拠した定義である。最大高さ粗さを測定する機器は、例えば、触針等を用いる接触式表面粗さ測定機またはレーザー等を用いる非接触式表面粗さ測定機である。

第１中間層粗さＲｚ＿Ｍ１は、意匠層粗さＲｚ＿Ｄよりも小さくなるように、すなわち、Ｒｚ＿Ｍ１＜Ｒｚ＿Ｄとなるように設定されている。
第２中間層粗さＲｚ＿Ｍ２は、光制御層粗さＲｚ＿Ｃよりも小さくなるように、すなわち、Ｒｚ＿Ｍ２＜Ｒｚ＿Ｃとなるように設定されている。

基材７０は、第２中間層６０の後端面６１に形成されており、第１中間層４０とで光制御層５０を挟むように設けられている。
また、基材７０は、第２中間層６０と同様の樹脂で形成されている。
さらに、基材７０は、孔７１を端部７２に有する。

カメラ８０は、孔７１を介して基材７０に嵌合されており、第２中間層６０に対向しないように設けられている。
また、カメラ８０は、車両用レーダ装置３のミリ波または赤外線の照射範囲外に設けられている。
さらに、カメラ８０のレンズ８１が光制御層５０に対向している。

カメラ８０は、広角レンズを有する撮像光学系を備えるとともに、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型の撮像素子を有し、撮像を１秒間に数コマ以上のコマ数の動画として出力可能である。ＣＣＤは、ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅの略であり、電荷結合素子を用いたセンサのことである。ＣＭＯＳは、ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭＯＳＦＥＴの略である。また、カメラ８０は、ミリ波を送受信して、撮像可能な画像レーダ装置であってもよい。
カメラ８０は、外部から透明部材２０、第１中間層４０および光制御層５０を透過した電波または光を集め、車両１の前方を撮像可能である。

本実施形態の透過カバー１０の光制御層５０の作用を説明する。
図６に示すように、外部から透明部材２０および第１中間層４０を透過した光は、インジウムの粒子５２の間の空間を透過し、光制御層５０を透過する。透過した光は、カメラ８０に入射する。カメラ８０は、入射した光から撮像する。図６において、カメラ８０に入射する光を一点鎖線で示す。

図７に示すように、外部から透明部材２０および第１中間層４０を透過した光がインジウムの粒子５２に当たったとき、その光は、反射する。図７において、光制御層５０で反射する光を二点鎖線で示す。
光制御層５０を透過する光の量が光制御層５０で反射する光の量よりも小さくなるように、カメラ８０側の照度または制御層厚みＴｃ等が設定されている。光制御層５０で反射する光の量が大きいため、外部から目視したとき、光制御層５０の反射像のみが認識され、カメラ８０は認識されない。

（効果）
［１］光制御層５０は、インジウムで形成されており、外部からの光を透過および反射可能である。光制御層５０を透過した光により、カメラ８０は、車両１の前方を撮像可能である。このため、車両用レーダ装置３とカメラ８０とを併用可能である。また、光制御層５０により、外部から目視したとき、カメラ８０が認識されない。カメラ８０が認識されないため、車両１の美観を損なわず、車両１の意匠性が向上する。

［２］図８に示すように、制御層厚みＴｃが大きくなるにつれて、光制御層５０の光透過率Ｘが小さくなる。光透過率Ｘは、光制御層５０への入射光の強度と光制御層５０を透過光の強度との比率で算出される。一実施形態に用いられる透過カバー１０に関する特性に基づいて検討すると、制御層厚みＴｃが１ｎｍ以下であるとき、光透過率Ｘが許容値以上となる。

また、制御層厚みＴｃが大きくなるにつれて、光制御層５０の反射率Ｒは大きくなる。なお、反射率Ｒは、相対反射率または絶対反射率である。
透過カバー１０に関する特性に基づいて検討すると、制御層厚みＴｃがゼロより大きい場合、すなわち、光制御層５０が設けられることによって、反射率Ｒが許容値以上となり、カメラ８０が目視できなくなる。

［３］第１中間層粗さＲｚ＿Ｍ１は、意匠層粗さＲｚ＿Ｄよりも小さくなるように、設定されている。第１中間層４０により、光制御層５０が蒸着される面が平滑化、すなわち、レベリングされる。このため、光制御層５０が蒸着されるとき、第１中間層４０と光制御層５０との間に発生する表面張力が小さくなる。第１中間層４０と光制御層５０との密着性は、意匠層３０と光制御層５０との密着性よりも向上する。これにより、光制御層５０が形成しやすくなる。

［４］光制御層５０は、第１中間層４０と第２中間層６０とで挟まれている。第１中間層４０による光制御層５０の内部応力を第２中間層６０による光制御層５０の内部応力が緩和する。このため、光制御層５０の密着性が向上する。

［５］光制御層５０は、島状構造となっているため、表面粗さが比較的大きい。透過カバー１０では、第２中間層粗さＲｚ＿Ｍ２が光制御層粗さＲｚ＿Ｃよりも小さくなるように設定されている。これにより、光制御層５０と第２中間層６０との界面が平滑化される。光制御層５０を反射した光の像を認識するとき、光制御層５０が美しく見える。

（他の実施形態）
［ｉ］透過カバーは、車両のドアの内部等の側部に設けてもよい。また、透過カバーは、車両の後部に設けてもよい。このとき、透過カバーのカメラは、車両の周辺を撮像可能である。

［ｉｉ］意匠層、第１中間層、第２中間層および光制御層の粗さは、最大高さ粗さに限らず、算術平均粗さＲａ、平均高さＲｃまたは二乗平均平方根高さＲｑ等であってもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１・・・車両、
２０・・・透明部材、
３０・・・意匠層、
４０・・・第１中間層、
５０・・・光制御層、
７０・・・基材、
８０・・・カメラ。

Claims

車両（１）に用いられる透過カバーであって、
樹脂で形成されており、電波または光を透過可能な透明部材（２０）と、
前記透明部材の端面（２１）に設けられる意匠層（３０）と、
前記透明部材とで前記意匠層を挟むように設けられ、樹脂で形成されており、電波または光を透過可能な第１中間層（４０）と、
前記透明部材または前記意匠層とで前記第１中間層を挟むように設けられ、インジウムまたはスズで形成されており、外部からの光を透過および反射可能な光制御層（５０）と、
前記第１中間層とで前記光制御層を挟むように設けられ、樹脂で形成されており、孔（７１）を有する基材（７０）と、
前記孔を介して前記基材に嵌合され、前記光制御層に対向しており、外部から前記透明部材、前記第１中間層および前記光制御層を透過した電波または光を集め、前記車両の外部を撮像可能なカメラ（８０）と、
を備える透過カバー。
前記光制御層の厚さ（Ｔｃ）は、０ｎｍより大きく１ｎｍ以下である請求項１に記載の透過カバー。
前記第１中間層の粗さは、前記意匠層の粗さよりも小さい請求項１または２に記載の透過カバー。
前記光制御層と前記基材との間に設けられ、樹脂で形成されている第２中間層（６０）をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の透過カバー。
前記第２中間層の粗さは、前記光制御層の粗さよりも小さい請求項４に記載の透過カバー。
前記透明部材は、複数の凹部（２２）を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の透過カバー。