JP2020067291A - 車載センサカバー - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線センサによる物体認識を妨げず、しかもミリ波も透過させ、さらに、見る角度に拘わらず加飾層が立体的に見えるようにする。【解決手段】表基材３１は、赤外線及びミリ波の透過性を有する透明な樹脂材料により形成され、後面が凹凸面３３により構成される。裏基材４１は、赤外線及びミリ波の透過性を有する樹脂材料により形成されて、表基材３１の後側に配置され、前面が、表基材３１の凹凸面３３に対応する凸凹面４３により構成される。加飾層５２は、可視光を反射するとともに赤外線ＩＲ及びミリ波の透過性を有する材料により、表基材３１及び裏基材４１の間において、表基材３１の凹凸面３３及び裏基材４１の凸凹面４３に密着した状態で形成される。さらに、表基材３１及び裏基材４１が同一の種類の樹脂材料により形成される。【選択図】図４

Description

本発明は、周辺の状況を検出する車載センサとして、赤外線センサ及びミリ波レーダ装置が組み込まれた車両に適用され、赤外線の送信方向における赤外線センサの前方であり、かつミリ波の送信方向におけるミリ波レーダ装置の前方に配置される車載センサカバーに関する。

周辺の状況を検出するために、赤外線センサ又はミリ波レーダ装置が車両に搭載される傾向にある。赤外線センサは、赤外線を車外へ向けて送信し、先行車両、歩行者等を含む車外の物体に当たって反射された赤外線を受信する。ミリ波レーダ装置は、ミリ波を車外へ向けて送信し、車外の物体に当たって反射されたミリ波を受信する。これらの赤外線及びミリ波は、上記物体の認識に用いられたり、車両と上記物体との距離や相対速度の検出に用いられたりする。上記赤外線センサ又はミリ波レーダ装置がそれぞれむき出しの状態で配置されると、それらが車両の外方から見えてしまい、見栄えが損なわれる。そのため、赤外線センサを隠し、かつ赤外線を透過するセンサカバーが、赤外線の送信方向における赤外線センサの前方に配置される。また、ミリ波レーダ装置を隠し、かつミリ波を透過するセンサカバーがミリ波の送信方向におけるミリ波レーダ装置の前方に配置される。

ところで、近年では、赤外線センサ及びミリ波レーダ装置を両方とも車両に搭載するニーズが出てきており、それに伴い、赤外線及びミリ波の両者を透過し、かつ赤外線センサ及びミリ波レーダ装置を隠すことのできる共通の車載センサカバーが要望されている。

しかしながら、従来は、主に赤外線センサ用の車載センサカバーが抱える以下の理由により、赤外線もミリ波も透過することのできる車載センサカバーがなかった。
上記赤外線センサ用の車載センサカバーは、例えば、図８（ａ）に示すように、基材８１と、赤外線の送信方向における基材８１の後面に形成された加飾層９１とを備える。基材８１は、赤外線の透過性を有する透明な樹脂材料によって形成される。加飾層９１は、可視光を反射し、かつ赤外線の透過性を有する材料によって形成される。

そのため、上記送信方向における車載センサカバー８０の前方からは、透明な基材８１を通して加飾層９１が見え、同加飾層９１によって車載センサカバー８０が装飾される。また、赤外線センサが見えることが、上記送信方向における同赤外線センサよりも前側に位置する加飾層９１によって妨げられる。このようにして、車載センサカバー８０及びその周辺部分の見栄えが向上する。

ところで、上記車載センサカバー８０では、さらなる見栄えの向上のために、加飾層９１が立体的に見えることが望まれる。そこで、例えば、図７（ａ），（ｂ）に示すように、上記送信方向における基材８１の前面８２を、平坦な面によって構成するのに対し、後面を凹凸面８３により構成することが考えられる。

より詳しくは、上記送信方向における基材８１の後部に、一般部８４及び凹部８６が形成される。一般部８４は、上記送信方向に対し略直交する平坦な一般壁面８５を有する。凹部８６は、一般部８４よりも上記送信方向における前方へ凹んでおり、相対向する一対の傾斜壁面８７と底壁面８８とを有する。両傾斜壁面８７は、それらの間隔が、上記送信方向における前側ほど小さくなるように、同方向に対し傾斜する。底壁面８８は、上記送信方向に対し略直交する平坦な面により構成される。そして、上記一般壁面８５、両傾斜壁面８７、底壁面８８等により上記凹凸面８３が構成される。

ところが、基材８１の屈折率と大気の屈折率とが大きく異なることから、赤外線ＩＲが、凹部８６の傾斜壁面８７と大気との境界部分を通過するときに大きく屈折して進行方向を大きく変える。赤外線ＩＲが前面８２から基材８１に入射する際の角度と、同基材８１の傾斜壁面８７から出射する際の角度とが大きく異なる。このことが原因で、赤外線センサが上記物体を正しく認識することが困難となる。

なお、加飾層９１と基材８１との境界部分や、加飾層９１と大気との境界部分でも赤外線ＩＲが屈折されるが、基材８１の厚みに比べて加飾層９１の厚みが極端に小さいため、加飾層９１での赤外線ＩＲの屈折が、基材８１と大気との境界部分での赤外線ＩＲの屈折に及ぼす影響は無視できるほど小さい。

こうした事情から、上記送信方向における基材８１の後面を凹凸面８３により構成し、かつ加飾層９１を凹凸面８３上に形成してなる車載センサカバー８０は実現困難であった。

そこで、従来は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、上記送信方向における基材８１の後面を、同方向に対し略直交する単一の平坦面８９によって構成し、その平坦面８９上に加飾層９１を形成し（例えば、特許文献１、特許文献２参照）、加飾層９１における模様部分９２を工夫することで、加飾層９１が立体的に見えるようにしている。例えば、図８（ｂ）に示すように、模様部分９２が、互いに平行に配置された複数の直線９３によって構成される場合には、隣り合う直線９３の間隔の大きな部分と小さな部分とを設定することで、模様部分９２に粗密を設ける。こうすることで、間隔の大きな箇所（疎な部分９４）が上記送信方向における前側（手前側）に位置し、間隔の小さな箇所（密な部分９５）が後側（奥側）に位置するように見える。

特開２００４−１９８６１７号公報 特許第３６４６９３０号公報

ところが、上記図８（ａ），（ｂ）に示される車載センサカバー８０では、これを特定の方向、例えば、上記送信方向における前方（前面８２に直交する方向）から見た場合には、加飾層９１の模様部分９２が立体的に見えるものの、斜め前方から見た場合には、模様部分９２が立体的に見えなくなるという問題がある。そのため、上記の問題が解消され、かつ赤外線もミリ波も透過させることのできる車載センサカバーが得られていないのが実情である。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、赤外線センサによる物体認識を妨げず、しかもミリ波も透過させ、さらに、見る角度に拘わらず加飾層が立体的に見えるようにすることのできる車載センサカバーを提供することにある。

上記課題を解決する車載センサカバーは、周辺の状況を検出する車載センサとして、赤外線を車外へ向けて送信し、かつ車外の物体に当たって反射された赤外線を受信する赤外線センサと、ミリ波を車外へ向けて送信し、かつ車外の物体に当たって反射されたミリ波を受信するセンサ機能を有するミリ波レーダ装置とが組み込まれた車両に適用され、赤外線の送信方向における前記赤外線センサの前方であり、かつミリ波の送信方向における前記ミリ波レーダ装置の前方に配置されるカバー本体部を備える車載センサカバーであって、前記カバー本体部は、赤外線及びミリ波の透過性を有する透明な樹脂材料により形成され、かつ赤外線及びミリ波の送信方向における後面が凹凸面により構成された表基材と、赤外線及びミリ波の透過性を有する樹脂材料により形成されて、前記送信方向における前記表基材の後側に配置され、かつ前記送信方向における前面が、前記表基材の前記凹凸面に対応する凸凹面により構成された裏基材と、可視光を反射するとともに赤外線及びミリ波の透過性を有する材料により、前記表基材及び前記裏基材の間において、前記表基材の凹凸面及び前記裏基材の凸凹面に密着した状態で形成された加飾層とを備えることを、共通の構成として有している。なお、ここでの透明には、無色透明のほか、着色透明（有色透明）も含まれる。

上記車載センサカバーは、上記共通の構成を備え、さらに前記表基材及び前記裏基材が同一の種類の樹脂材料により形成されている車載センサカバーである。
上記共通の構成によれば、赤外線及びミリ波の送信方向における車載センサカバーの前方からカバー本体部に可視光が入射すると、その可視光は表基材を透過し、加飾層で反射される。上記送信方向における前方から車載センサカバーを見ると、表基材を通して、その表基材の後側（奥側）に加飾層が位置するように見える。このように、加飾層によって車載センサカバーが装飾され、同車載センサカバー及びその周辺部分の見栄えが向上する。

特に、上記送信方向における表基材の後面が凹凸面によって構成されている。加飾層は、凹凸面上に形成されていて、凹凸状をなしている。そのため、上記送信方向における前方から車載センサカバーを見ると、見る角度に拘わらず、加飾層のうち凹んでいる部分が、上記送信方向における前側（手前側）に位置し、それ以外の部分が後側（奥側）に位置しているように見える。表現を変えると、加飾層の全体が、送信方向に立体的に、すなわち、三次元形状をなしているように見える。従って、車載センサカバー及びその周辺部分の見栄えがさらに向上する。こうした効果は、上記送信方向における基材の後面を単一の平坦面によって構成し、かつその平坦面上に加飾層を形成した従来技術では得られにくい。

なお、カバー本体部の加飾層は、上記送信方向における赤外線センサ及びミリ波レーダ装置の前方に位置する。可視光の加飾層での上記反射は、上記送信方向における赤外線センサ及びミリ波レーダ装置の前方で行われる。加飾層は、赤外線センサ及びミリ波レーダ装置を隠す機能を発揮する。そのため、上記送信方向における車載センサカバーの前方からは、赤外線センサ及びミリ波レーダ装置が見えにくい。

従って、赤外線センサやミリ波レーダ装置がむき出しの状態で車体に組み込まれたものや、車載センサカバーを通して赤外線センサやミリ波レーダ装置が透けて見えるものに比べ、車載センサカバー及びその周辺部分の見栄えが向上する。

ところで、赤外線センサから赤外線が車外へ向けて送信されると、その赤外線は、車載センサカバーのカバー本体部における裏基材、加飾層及び表基材を順に透過する。先行車両、歩行者等を含む車外の物体に当たって反射された赤外線は、カバー本体部における表基材、加飾層及び裏基材を順に透過した後、赤外線センサによって受信される。赤外線センサでは、上記のように送信及び受信された赤外線により、物体が認識されたり、車両と物体との距離や相対速度が検出されたりする。

ミリ波レーダ装置からミリ波が車外へ向けて送信された場合にも、上記と同様にして、送信及び受信されたミリ波により、物体の認識、車両と物体との距離及び相対速度の検出が行われる。

上記車載センサカバーでは、上記共通の構成に加え、表基材及び裏基材が同一の種類の樹脂材料によって形成されていて、表基材の屈折率と裏基材の屈折率とが同一である。そのため、カバー本体部を透過する赤外線が、表基材及び裏基材の境界部分を通過するときに進行方向を大きく変えることがない。

なお、表基材及び加飾層の境界部分や、同加飾層及び裏基材の境界部分でも赤外線が屈折される。しかし、加飾層の厚みは、表基材の厚みに比べても裏基材の厚みに比べても極端に小さい。そのため、加飾層での赤外線の屈折が、表基材及び裏基材の境界部分における赤外線の屈折に及ぼす影響は無視できるほど小さい。

従って、上記送信方向における後面が凹凸面により構成される基材と、上記基材の凹凸面に密着した状態で形成された加飾層とからなる従来の車載センサカバーとは異なり、基材及び加飾層の境界部分で赤外線が大きく屈折することが原因で、赤外線センサにおいて物体を正しく認識できなくなる現象が起こりにくくなる。

上記の作用及び効果は、上記共通の構成を備え、さらに前記表基材及び前記裏基材が、互いの屈折率の差が７％以下の樹脂材料により形成されている車載センサカバーにおいても同様に得られる。

また、上記の作用及び効果は、上記共通の構成を備え、さらに前記表基材及び前記裏基材がそれぞれ、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）のいずれかの樹脂材料により形成されている車載センサカバーにおいても同様に得られる。その場合、表基材及び裏基材が同一の種類の樹脂材料によって形成されてもよいし、異なる種類の樹脂材料によって形成されてもよい。

上記車載センサカバーにおいて、前記加飾層は、コールドミラー層及び赤外線透過インキ層の少なくとも一方により構成されていることが好ましい。
上記の構成によると、コールドミラー層のみによって加飾層が構成される場合、赤外線透過インキ層のみによって加飾層が構成される場合、又はコールドミラー層及び赤外線透過インキ層の組み合わせによって加飾層が構成される場合には、加飾層は可視光を反射し、かつ赤外線を透過する。可視光がコールドミラー層で反射されることで、金属のような光沢が表現される。また、可視光が赤外線透過インキ層で反射されることで有色の装飾が表現される。

上記車載センサカバーにおいて、前記カバー本体部の厚みをＴとし、ミリ波の波長をλｅとし、前記表基材及び前記裏基材の比誘電率の平均値をεｐとし、整数をｎとするとき、厚みＴが次式Ｔ＝｛（λｅ／２）／√（εｐ）｝ｎを満たす値に設定されていることが好ましい。

ここで、カバー本体部の厚みを上記の式を満たす値に設定することで、満たさない値に設定した場合に比べ、ミリ波がカバー本体部を透過する際に生ずる減衰量を少なくすることが可能となる。

上記車載センサカバーによれば、赤外線センサによる物体認識を妨げず、しかもミリ波も透過させ、さらに、見る角度に拘わらず加飾層が立体的に見えるようにすることができる。

車載センサカバーの一実施形態を示す図であり、車両の前端部に取り付けられた車載センサカバー及びその周辺部分を示す部分側断面図。 （ａ）は、一実施形態の車載センサカバーが取り付けられた車両の正面図、（ｂ）は図２（ａ）の一部を拡大して示す部分正面図。 （ａ）は図１におけるカバー本体部の部分側断面図、（ｂ）は図３（ａ）の一部を拡大して示す部分側断面図。 （ａ）は、一実施形態におけるカバー本体部を、赤外線が通過する際の経路とともに示す部分側断面図、（ｂ）〜（ｅ）は、それぞれ図４（ａ）の一部を拡大して示す部分側断面図。 一実施形態において、ミリ波レーダ装置から車載センサカバーのカバー本体部までの距離（測定距離）とミリ波の減衰量との関係を測定した結果を示すグラフ。 一実施形態において、車載センサカバーのカバー本体部における赤外線の透過率と波長との関係を測定した結果を示すグラフ。 従来技術を説明するための図であり、（ａ）は、基材の後面が凹凸面により構成され、かつ凹凸面上に加飾層が形成された仮想の車載センサカバーの部分側断面図、（ｂ）は図７（ａ）の一部を拡大して示す部分側断面図。 （ａ）は、基材の後面が平坦面により構成され、かつ平坦面上に加飾層が形成された従来の車載センサカバーの部分側断面図、（ｂ）は図８（ａ）における加飾層の模様部分を説明する部分正面図。

以下、車載センサカバーを具体化した一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
なお、以下の記載においては、車両の前進方向を前方とし、後進方向を後方として説明する。また、上下方向は車両の上下方向を意味し、左右方向は車幅方向であって車両の前進時の左右方向と一致するものとする。また、図３及び図４では、車載センサカバーにおける各部を認識可能な大きさとするために、各部の縮尺を適宜変更して示している。この点は、従来技術を示す図７及び図８についても同様である。また、図１では、車載センサカバーにおけるカバー本体部が図示の関係上、１つの部材によって構成されているように表現されているが、図３（ａ）に示すように複数の部材によって構成されている。詳細については後述する。

図２（ａ）に示すように、車両１０における車体（ボディ）の前端部には、ラジエータグリル１１、一対のヘッドランプ１２及び一対のバンパ一体フェンダ１３が、車両用外装品として取り付けられている。両ヘッドランプ１２及び両バンパ一体フェンダ１３は、ラジエータグリル１１の左右両側に配置されている。ラジエータグリル１１は、走行風等の外気をラジエータ（図示略）に導いて同ラジエータを冷却する機能を有している。

また、図１に示すように、ラジエータグリル１１の上部には、四角形状をなす窓部１４が開口されており、この窓部１４とラジエータとの間には、車両用センサユニット２０が設置されている。

図１及び図２（ｂ）に示すように、車両用センサユニット２０は、車両１０の周辺の状況を検出する車載センサとして、上下方向に列をなすように並べられたミリ波レーダ装置２１、赤外線センサ２２及びカメラ２３と、これらを車両１０の前方から覆う車載センサカバー２４とを備えている。

ミリ波レーダ装置２１は、ミリ波を車外のうち、車両１０の前方における所定の角度範囲へ向けて送信し、先行車両、歩行者等を含む車外の物体に当たって反射されたミリ波を受信するセンサ機能を有する。ミリ波とは、波長が１ｍｍ〜１０ｍｍであり、周波数が３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚである電波をいう。ミリ波レーダ装置２１は、送信したミリ波と受信したミリ波との時間差や、受信波の強度等から、車外の上記物体を認識したり、車両１０と上記物体との距離や相対速度を検出したりする。ミリ波レーダ装置２１は、雨や霧、雪といった悪天候に強く、他の方式と比較して検出可能距離が長いといった特徴を有している。

赤外線センサ２２は、ミリ波レーダ装置２１の下方に隣接する箇所に配置されている。赤外線センサ２２は、車両１０の前方であって、上記ミリ波レーダ装置２１よりも広い角度範囲へ向けて赤外線を送信し、かつ先行車両、歩行者等の車外の物体に当たって反射された赤外線を受信する。赤外線は、電磁波の一種であり、可視光の波長（０．３６μｍ〜０．８３μｍ）よりも長い波長を有する。赤外線センサ２２は、ミリ波レーダ装置２１よりも近い距離離れた物体を検出対象とする。赤外線センサ２２は、送信した赤外線と受信した赤外線とに基づき、車外の上記物体を認識したり、車両１０と上記物体との距離や相対速度を検出したりする。

カメラ２３は、赤外線センサ２２の下方に隣接する箇所に配置されている。カメラ２３は、ミリ波レーダ装置２１の検出領域及び赤外線センサ２２の検出領域のいずれからも外れた箇所に配置されている。ミリ波レーダ装置２１の検出領域とは、同ミリ波レーダ装置２１から送信されたミリ波と、上記物体に当たって反射されたミリ波とが通過する領域である。赤外線センサ２２の検出領域とは、同赤外線センサ２２から送信された赤外線と、上記物体に当たって反射された赤外線とが通過する領域である。

なお、上述したように、ミリ波レーダ装置２１が車両１０の前方に向けてミリ波を送信し、赤外線センサ２２が車両１０の前方に向けて赤外線を送信することから、ミリ波レーダ装置２１によるミリ波の送信方向、及び赤外線センサ２２による赤外線の送信方向は、いずれも車両１０の後方から前方へ向かう方向である。ミリ波及び赤外線の送信方向における前方は、車両１０の前方と合致し、同送信方向における後方は車両１０の後方と合致する。そのため、以後の記載では、ミリ波及び赤外線の送信方向における前方を単に「前方」、「前」等といい、同送信方向における後方を単に「後方」、「後」等というものとする。

車載センサカバー２４は、ラジエータグリル１１の窓部１４に対応した形状（矩形状）に形成されて、同窓部１４に配置されたカバー本体部２５と、カバー本体部２５の後側に形成された被着部２６とを備えている。そして、上記ミリ波レーダ装置２１、赤外線センサ２２及びカメラ２３が被着部２６に取り付けられることにより、車両用センサユニット２０が１つのユニットとして構成されている。

カバー本体部２５は、少なくとも上端部及び下端部に取付部２７を有している。カバー本体部２５は、両取付部２７において、ラジエータグリル１１又は車体のうち、窓部１４の周辺部分に対し、クリップ、ビス、爪係合等によって取り付けられている。

カバー本体部２５の取付部２７を除く多くの部分は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、表基材３１、加飾層５２及び裏基材４１を備えている。
表基材３１は、赤外線及びミリ波の透過性を有する透明な樹脂材料により形成されている。ここでの透明には、無色透明のほかにも着色透明（有色透明）も含まれる。表基材３１の前面３２は、前後方向に対し略直交する単一の平坦な面によって構成されている。前面３２は、車載センサカバー２４の意匠面を構成している。これに対し、表基材３１の後面は、凹凸面３３によって構成されている。

より詳しくは、表基材３１の後部には、前後方向に対し略直交する平坦な一般壁面３５を有する一般部３４と、一般部３４よりも前方へ凹んだ凹部３６とが形成されている。凹部３６は、上下方向に相対向する一対の傾斜壁面３７と底壁面３８とを有している。両傾斜壁面３７は、それらの間隔が、前側ほど小さくなるように、前後方向に対し傾斜している。底壁面３８は、前後方向に対し略直交する平坦な面により構成されている。一般壁面３５、両傾斜壁面３７及び底壁面３８は、それぞれ上記凹凸面３３の一部を構成している。

裏基材４１は、赤外線及びミリ波の透過性を有する樹脂材料により形成されており、表基材３１の後側に配置されている。裏基材４１の後面４２は、前後方向に対し略直交する単一の平坦な面によって構成されている。裏基材４１の前面は、表基材３１の凹凸面３３に対応する凸凹面４３によって構成されている。

より詳しくは、裏基材４１の前部であって、表基材３１の一般部３４の後方となる箇所には、前後方向に対し略直交する平坦な一般壁面４５を有する一般部４４が形成されている。裏基材４１の前部であって、表基材３１の凹部３６の後方となる箇所には、一般部４４よりも前方へ突出して同凹部３６に入り込んだ突部４６が形成されている。突部４６は、一対の傾斜壁面４７と頂壁面４８とを有している。両傾斜壁面４７は、それらの間隔が、前側ほど小さくなるように、前後方向に対し傾斜している。頂壁面４８は、前後方向に対し略直交する平坦な面により構成されている。一般壁面４５、両傾斜壁面４７及び頂壁面４８は、それぞれ上記凸凹面４３の一部を構成している。

表基材３１及び裏基材４１は、それらの屈折率の差が７％以下となる樹脂材料により形成されている。該当する樹脂材料としては、主には、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）及び透明なアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）が挙げられる。ＰＣの屈折率は、１．５９であり、ＰＭＭＡの屈折率は、１．４９であり、透明なＡＢＳの屈折率は、１．５７である。

しかしながら、他の透明樹脂を使用することも可能である。例えば、メチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂（ＭＢＳ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）である。ＭＢＳの屈折率は１．５０であり、ＰＡの屈折率は１．５１であり、ＰＳの屈折率は１．６０である。

表基材３１及び裏基材４１はそれぞれ、上記ＰＣ、ＰＭＭＡ及び透明なＡＢＳを含む複数種類の樹脂材料のいずれかの樹脂材料によって形成されている。表基材３１及び裏基材４１は、同一の種類の樹脂材料によって形成されてもよいし、異なる種類の樹脂材料によって形成されてもよい。本実施形態では、表基材３１及び裏基材４１は、いずれもＰＣによって形成されている。従って、表基材３１の屈折率と裏基材４１の屈折率とは同一である。また、ＰＣの比誘電率は、２．９〜３．０である。比誘電率とは、表基材３１（裏基材４１）の誘電率と真空の誘電率との比である。誘電率とは、物質が持つ電荷に対して誘電分極が引き起こされる性質の度合いを示す物性値である。

加飾層５２は、車載センサカバー２４を装飾するための層であり、数μｍから数十μｍの厚みを有している。加飾層５２は、可視光を反射するとともに赤外線及びミリ波の透過性を有する材料により、表基材３１及び裏基材４１の間において、凹凸面３３及び凸凹面４３に密着した状態で形成されている。加飾層５２は、光輝加飾層５３及び有色加飾層５４によって構成されている。加飾層５２によって表現される装飾部分は、例えば、背景部分と、文字、マーク等の模様部分とからなる。背景部分は例えば有色加飾層５４によって表現され、模様部分は例えば光輝加飾層５３によって表現される。

有色加飾層５４は、赤外線の光線透過率が高く、かつ可視光の光線透過率が低い材料として知られている赤外線透過インキ（ＩＲインキ）によって形成された赤外線透過インキ層によって構成されており、黒色、青色、赤色等をなしている。有色加飾層５４は、単色によって形成されてもよいし、複数色によって模様をなすように形成されてもよい。有色加飾層５４は、表基材３１の一般壁面３５に対し、例えば、スクリーン印刷等の印刷を行うことによって形成されている。

これに対し、光輝加飾層５３は、表基材３１の両傾斜壁面３７及び底壁面３８と、有色加飾層５４の後面全体とに対し、スパッタリング、蒸着、コーティング等を行うことによって形成されている。従って、加飾層５２は、表基材３１の一般壁面３５では、有色加飾層５４及び光輝加飾層５３からなる二層構造を採る。本実施形態では、光輝加飾層５３は、誘電体多層膜、いわゆるコールドミラー層によって構成されている。誘電体多層膜は、高屈折率材料からなる誘電体薄膜と、これよりも屈折率の低い低屈折率材料からなる誘電体薄膜とを交互に積層することにより形成された膜である。高屈折率材料としては、例えば、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、酸化アルミニウム（ＡＬ2 Ｏ3 ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）等が用いられる。低屈折率材料としては、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）、過酸化亜鉛（ＺｎＯ2 ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）等が用いられる。

例えば、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）とを各５層ずつ交互に重ね合わせてなる誘電体多層膜を光輝加飾層５３として用いることができる。
図１及び図３（ａ）に示すように、上記加飾層５２は、カバー本体部２５のうち、カメラ２３の撮影方向における前方となる箇所には形成されていない。カバー本体部２５の上記箇所は可視光の透過性を有している。そのため、カバー本体部２５の上記箇所を透過する外光を通じて、カメラ２３により車両１０の周辺を撮影することが可能である。

なお、カメラ２３として、加飾層５２による装飾部分のうち背景部分を表現する有色加飾層５４と同一色を有するものが用いられることが望ましい。この場合には、カバー本体部２５を介して車両１０の前方からカメラ２３を視認可能であるとはいえ、カメラ２３は目立たない。

ところで、カバー本体部２５には、ミリ波が透過する際に生ずる減衰量が少ないことが要求される。一方で、ミリ波の減衰量と、カバー本体部２５の厚みとの間に一定の関係があること、すなわち、一定の条件（下記式１参照）を満たす複数の厚みでは、他の厚みよりも減衰量が少なくなることが判っている。

このことから、本実施形態では、カバー本体部２５のうち取付部２７を除く部分の厚みをＴとし、ミリ波の波長をλｅとし、基材の比誘電率（表基材及び裏基材の比誘電率の平均値）をεｐとし、整数をｎとするとき、厚みＴが、次式１を満たす値に設定されている。

Ｔ＝｛（λｅ／２）／√（εｐ）｝ｎ・・・（式１）
このように、カバー本体部２５の厚みＴは、半波長を比誘電率の平均値の平方根にて除算した値の整数倍の値に設定されている。表基材３１及び裏基材４１が上記のようにＰＣによって形成される場合には、厚みＴは、２．４ｍｍ、３．６ｍｍ等に設定される。この設定により、カバー本体部２５をミリ波が透過する際に減衰される量は、許容値とされる２．０ｄＢ以下に抑えられる。

図５は、ミリ波レーダ装置２１からカバー本体部２５までの距離（測定距離）と、ミリ波がカバー本体部２５を透過する際の減衰量との関係を測定した結果を示している。図５によると、ミリ波の減衰量が、上記距離（測定距離）に応じて増減することが判る。この増減は、車載センサカバー２４に当たって反射されたミリ波と、ミリ波レーダ装置２１から送られてくるミリ波とが干渉し、上記距離に応じて、ミリ波が増強されたり減衰されたりすることで起こる。また、減衰量は最も多いところでも２．０ｄＢ以下に抑えられていることが判る。

また、上記のように構成されたカバー本体部２５における赤外線の透過率は、許容値とされる７０％以上である。そのため、赤外線の光路上に設置された車載センサカバー２４は、赤外線センサ２２の正常な作動を妨げにくい。

図６は、光輝加飾層５３が誘電体多層膜（コールドミラー層）によって構成されたカバー本体部２５における赤外線ＩＲの透過率と波長との関係を測定した結果を示している。図６によると、８５０ｎｍ以上の波長域では、赤外線ＩＲの透過率が７０％以上になっていることが判る。

さらに、車両１０には、電子制御装置（図示略）が組み込まれている。この電子制御装置には、上述したミリ波レーダ装置２１、赤外線センサ２２及びカメラ２３が接続されている。電子制御装置は、ミリ波レーダ装置２１、赤外線センサ２２及びカメラ２３の出力信号から把握される車両１０の周辺状況に応じて、同車両１０の運転を支援するための各種処理を実行する。各種処理としては、例えば車両１０が車線から逸脱する可能性があることを警告する処理、車両１０が衝突する可能性があることを警告する処理、車間距離を自動調節する処理等が挙げられる。

次に、上記のように構成された本実施形態の車載センサカバー２４の作用及び効果について説明する。
車両１０の前方から車載センサカバー２４のカバー本体部２５に可視光が入射すると、その可視光は表基材３１を透過し、加飾層５２における有色加飾層５４及び光輝加飾層５３で反射する。コールドミラー層によって構成された光輝加飾層５３において可視光が反射されることで、金属のような光沢が表現される。また、赤外線透過インキ層によって構成された有色加飾層５４において可視光が反射されることで、有色の装飾が表現される。

車両１０の前方から車載センサカバー２４を見ると、表基材３１を通して、その表基材３１の後側（奥側）に加飾層５２が位置するように見える。加飾層５２のうち有色加飾層５４については、その有色加飾層５４の有する色が見える。また、加飾層５２のうち光輝加飾層５３については、金属のように光り輝いて見える。このように、加飾層５２によって車載センサカバー２４が装飾され、同車載センサカバー２４及びその周辺部分の見栄えが向上する。

特に、表基材３１の後面が凹凸面３３によって構成されている。加飾層５２は、凹凸面３３上に形成されていて、凹凸状をなしている。そのため、車両１０の前方から車載センサカバー２４を見ると、見る角度に拘わらず、加飾層５２のうち凹んでいる部分、すなわち傾斜壁面３７上及び底壁面３８上に形成された光輝加飾層５３が、一般壁面３５上に形成された有色加飾層５４よりも前方（手前）に位置しているように見える。表現を変えると、加飾層５２の全体が、前後方向に立体的に、すなわち、三次元形状をなしているように見える。従って、車載センサカバー２４及びその周辺部分の見栄えがさらに向上する。こうした効果は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、基材８１の後面を単一の平坦面８９によって構成し、その平坦面８９上に加飾層９１を形成した従来の車載センサカバー８０では得られにくい。

なお、可視光の加飾層５２での上記反射は、赤外線センサ２２の前方、及びミリ波レーダ装置２１の前方で行われる。加飾層５２は、赤外線センサ２２及びミリ波レーダ装置２１を隠す機能を発揮する。そのため、車載センサカバー２４の前方からは、赤外線センサ２２及びミリ波レーダ装置２１が見えにくい。

従って、赤外線センサ２２及びミリ波レーダ装置２１がそれぞれむき出しの状態で車体に組み込まれるものや、車載センサカバー２４のカバー本体部２５を通して赤外線センサ２２及びミリ波レーダ装置２１が透けて見えるものに比べ、車載センサカバー２４及びその周辺部分の見栄えが向上する。

ところで、赤外線センサ２２から赤外線が車外へ向けて送信されると、その赤外線は、カバー本体部２５における裏基材４１、加飾層５２及び表基材３１を順に透過する。先行車両、歩行者等を含む車外の物体に当たって反射された赤外線は、カバー本体部２５における表基材３１、加飾層５２及び裏基材４１を順に透過した後、赤外線センサ２２によって受信される。赤外線センサ２２では、上記のように送信及び受信された赤外線により、車外の物体が認識されたり、車両１０と上記物体との距離や相対速度が検出されたりする。

ミリ波レーダ装置２１からミリ波が車外へ向けて送信されると、そのミリ波は、カバー本体部２５における裏基材４１、加飾層５２及び表基材３１を順に透過する。先行車両、歩行者等を含む車外の物体に当たって反射されたミリ波は、カバー本体部２５における表基材３１、加飾層５２及び裏基材４１を順に透過した後、ミリ波レーダ装置２１によって受信される。ミリ波レーダ装置２１では、上記のように送信及び受信されたミリ波により、車外の物体が認識されたり、車両１０と上記物体との距離や相対速度が検出されたりする。

ここで、車載センサカバー２４におけるカバー本体部２５の厚みＴが上記の式１を満たす値に設定されていることから、ミリ波がカバー本体部２５を透過する際に生ずる減衰量が、他の厚みに設定された場合よりも少なくなる。従って、ミリ波レーダ装置２１によって、車外の物体を認識したり、車両１０と上記物体との距離や相対速度を好適に検出したりすることが、上記のように可能となる。

さらに、車両１０の外部の状況は、カバー本体部２５のうち加飾層５２が形成されていない箇所を通じてカメラ２３によって撮影される。
また、本実施形態では、表基材３１及び裏基材４１が同一の種類の樹脂材料（ＰＣ）によって形成されていて、表基材３１の屈折率と裏基材４１の屈折率とが同一である。そのため、図４（ａ）〜（ｅ）において矢印で示す赤外線ＩＲは、表基材３１及び裏基材４１の境界部分を通過するときに進行方向を大きく変えることがない。

なお、図４（ｄ）は、赤外線ＩＲが表基材３１に対し前方から略直角に入射して傾斜壁面３７，４７を通過した場合を示し、図４（ｅ）は、赤外線ＩＲが表基材３１に対し前方から略直角に入射して一般壁面３５，４５を通過した場合を示している。いずれの場合も、赤外線ＩＲは、裏基材４１を通過した後に後面４２から後方へ略直角に出射する。

また、図４（ｂ）は、赤外線ＩＲが表基材３１に対し斜め前下方から入射して傾斜壁面３７，４７を通過した場合を示し、図４（ｃ）は、赤外線ＩＲが表基材３１に対し斜め前下方から入射して一般壁面３５，４５を通過した場合を示している。いずれの場合も、赤外線ＩＲは、裏基材４１を通過した後に後面４２から斜め後上方へ出射する。

表基材３１と裏基材４１とが同一の種類の樹脂材料によって形成されていることから、図４（ａ）〜（ｅ）において、赤外線ＩＲが大気から表基材３１に入射する際の角度ａと、裏基材４１から大気へ出射する際の角度ｂとは、同一である（図４（ａ）参照）。

なお、表基材３１と加飾層５２との境界部分（一般壁面３５、傾斜壁面３７、底壁面３８）や、加飾層５２と裏基材４１との境界部分（一般壁面４５、傾斜壁面４７、頂壁面４８）でも赤外線ＩＲが屈折される。しかし、加飾層５２の厚みは、同加飾層５２が光輝加飾層５３のみによって構成される薄い部分（図４（ｂ）、図４（ｄ））でも、光輝加飾層５３及び有色加飾層５４によって構成される厚い部分（図４（ｃ）、図４（ｅ））でも数μｍから数十μｍと小さい。加飾層５２の厚みは、表基材３１の厚み（数ミリ）に比べても裏基材４１の厚み（数ミリ）に比べても極端に小さい。そのため、加飾層５２における赤外線ＩＲの屈折が、表基材３１と裏基材４１との境界部分における赤外線ＩＲの屈折に及ぼす影響は無視できるほど小さい。

従って、図７（ａ），（ｂ）に示すように、後面が凹凸面８３により構成される基材８１と、上記凹凸面８３に密着した状態で形成された加飾層９１とからなる、従来の車載センサカバー８０とは異なり、境界部分で赤外線ＩＲが大きく屈折することが原因で、車載センサカバー２４が物体を正しく認識できなくなる現象を解消することができる。

なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
・表基材３１及び裏基材４１が、前述したＰＣ、ＰＭＭＡ及び透明なＡＢＳを含む複数種類の透明な樹脂材料のうち、互いに同一の種類の樹脂材料によって形成されてもよい。表基材３１の屈折率と裏基材４１の屈折率とが同一となることから、上記実施形態と同様の作用及び効果が得られる。

・表基材３１及び裏基材４１が、互いに異なる種類の樹脂材料によって形成されてもよい。ただし、互いの屈折率の差が７％以下の樹脂材料が選択される。選択の対象となる樹脂材料は、前述したＰＣ、ＰＭＭＡ及び透明なＡＢＳを含む複数種類の透明な樹脂材料の中から２種類が選択される。

表基材３１の屈折率と裏基材４１の屈折率とが近似していることから、この場合にも、上記実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
・上記実施形態とは逆に，一般壁面３５上に光輝加飾層５３が形成され、凹部３６における傾斜壁面３７及び底壁面３８上に有色加飾層５４が形成されてもよい。

・加飾層５２が、光輝加飾層５３のみによって構成されてもよいし、有色加飾層５４のみによって構成されてもよい。
・有色加飾層５４は、表基材３１の一般壁面３５に対し、塗装を行うことによって形成されてもよい。

・車載センサカバー２４では、カバー本体部２５の厚みＴが上記式１を満たす値に設定されることが、ミリ波の減衰量を少なくするうえで望ましい。ただし、このことは必須ではなく、上記実施形態よりも多くの量のミリ波の減衰が許容される場合には、上記式１を満たさない値に設定されてもよい。

・車載センサカバー２４は、車両１０の周辺の状況を検出する車載センサとして、上記赤外線センサ２２、ミリ波レーダ装置２１及びカメラ２３のうち、赤外線センサ２２及びミリ波レーダ装置２１のみが組み込まれた車両１０にも適用可能である。

・上記車載センサカバー２４は、ミリ波レーダ装置２１、赤外線センサ２２及びカメラ２３が上記実施形態とは異なる配置態様で組み込まれた車両１０にも適用可能である。例えば、ミリ波レーダ装置２１、赤外線センサ２２及びカメラ２３が、左右方向に並べられた状態で配置されたり、上下方向における位置が変更された状態で配置されたりしてもよい。

・上記車載センサカバー２４は、車載センサが、ラジエータグリル１１であることを条件に、上記実施形態（上部）とは異なる箇所に組み込まれた車両１０にも適用可能である。

・上記車載センサカバー２４は、車載センサが、車両１０の前端部であることを条件に、ラジエータグリル１１とは異なる箇所、例えば、ヘッドランプ１２の下方、バンパ一体フェンダ１３等に組み込まれた車両１０にも適用可能である。

・車載センサカバー２４は、車載センサが前端部とは異なる外端部、例えば後端部や側端部に組み込まれた車両１０にも適用可能である。

１０…車両、２１…ミリ波レーダ装置（車載センサ）、２２…赤外線センサ（車載センサ）、２３…カメラ（車載センサ）、２４…車載センサカバー、２５…カバー本体部、３１…表基材、３３…凹凸面、４１…裏基材、４３…凸凹面、５２…加飾層、５３…光輝加飾層（コールドミラー層）、５４…有色加飾層（赤外線透過インキ層）、ＩＲ…赤外線、Ｔ…厚み。

Claims (5)

1. 周辺の状況を検出する車載センサとして、赤外線を車外へ向けて送信し、かつ車外の物体に当たって反射された赤外線を受信する赤外線センサと、ミリ波を車外へ向けて送信し、かつ車外の物体に当たって反射されたミリ波を受信するセンサ機能を有するミリ波レーダ装置とが組み込まれた車両に適用され、赤外線の送信方向における前記赤外線センサの前方であり、かつミリ波の送信方向における前記ミリ波レーダ装置の前方に配置されるカバー本体部を備える車載センサカバーであって、
   前記カバー本体部は、赤外線及びミリ波の透過性を有する透明な樹脂材料により形成され、かつ赤外線及びミリ波の送信方向における後面が凹凸面により構成された表基材と、赤外線及びミリ波の透過性を有する樹脂材料により形成されて、前記送信方向における前記表基材の後側に配置され、かつ前記送信方向における前面が、前記表基材の前記凹凸面に対応する凸凹面により構成された裏基材と、可視光を反射するとともに赤外線及びミリ波の透過性を有する材料により、前記表基材及び前記裏基材の間において、前記表基材の凹凸面及び前記裏基材の凸凹面に密着した状態で形成された加飾層とを備え、
   前記表基材及び前記裏基材が同一の種類の樹脂材料により形成されている車載センサカバー。
2. 周辺の状況を検出する車載センサとして、赤外線を車外へ向けて送信し、かつ車外の物体に当たって反射された赤外線を受信する赤外線センサと、ミリ波を車外へ向けて送信し、かつ車外の物体に当たって反射されたミリ波を受信するセンサ機能を有するミリ波レーダ装置とが組み込まれた車両に適用され、赤外線の送信方向における前記赤外線センサの前方であり、かつミリ波の送信方向における前記ミリ波レーダ装置の前方に配置されるカバー本体部を備える車載センサカバーであって、
   前記カバー本体部は、赤外線及びミリ波の透過性を有する透明な樹脂材料により形成され、かつ赤外線及びミリ波の送信方向における後面が凹凸面により構成された表基材と、赤外線及びミリ波の透過性を有する樹脂材料により形成されて、前記送信方向における前記表基材の後側に配置され、かつ前記送信方向における前面が、前記表基材の前記凹凸面に対応する凸凹面により構成された裏基材と、可視光を反射するとともに赤外線及びミリ波の透過性を有する材料により、前記表基材及び前記裏基材の間において、前記表基材の凹凸面及び前記裏基材の凸凹面に密着した状態で形成された加飾層とを備え、
   前記表基材及び前記裏基材が、互いの屈折率の差が７％以下の樹脂材料により形成されている車載センサカバー。
3. 周辺の状況を検出する車載センサとして、赤外線を車外へ向けて送信し、かつ車外の物体に当たって反射された赤外線を受信する赤外線センサと、ミリ波を車外へ向けて送信し、かつ車外の物体に当たって反射されたミリ波を受信するセンサ機能を有するミリ波レーダ装置とが組み込まれた車両に適用され、赤外線の送信方向における前記赤外線センサの前方であり、かつミリ波の送信方向における前記ミリ波レーダ装置の前方に配置されるカバー本体部を備える車載センサカバーであって、
   前記カバー本体部は、赤外線及びミリ波の透過性を有する透明な樹脂材料により形成され、かつ赤外線及びミリ波の送信方向における後面が凹凸面により構成された表基材と、赤外線及びミリ波の透過性を有する樹脂材料により形成されて、前記送信方向における前記表基材の後側に配置され、かつ前記送信方向における前面が、前記表基材の前記凹凸面に対応する凸凹面により構成された裏基材と、可視光を反射するとともに赤外線及びミリ波の透過性を有する材料により、前記表基材及び前記裏基材の間において、前記表基材の凹凸面及び前記裏基材の凸凹面に密着した状態で形成された加飾層とを備え、
   前記表基材及び前記裏基材がそれぞれ、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）のいずれかの樹脂材料により形成されている車載センサカバー。
4. 前記加飾層は、コールドミラー層及び赤外線透過インキ層の少なくとも一方により構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載センサカバー。
5. 前記カバー本体部の厚みをＴとし、ミリ波の波長をλｅとし、前記表基材及び前記裏基材の比誘電率の平均値をεｐとし、整数をｎとするとき、厚みＴが次式
   Ｔ＝｛（λｅ／２）／√（εｐ）｝ｎ
   を満たす値に設定されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の車載センサカバー。