JP2021174690A - ヒータシート及び車載センサカバー - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波が発熱帯を透過しにくくなることを抑制できるようにする。【解決手段】ミリ波レーダにおけるミリ波の送信方向の前方側に位置する車載センサカバーには、ヒータシート６が取り付けられている。ヒータシート６は、車載センサカバーに取り付けられるシート基材７と、シート基材７に沿って設けられる発熱帯８と、を備える。発熱帯８は、糸状をなす多数の第１導電体１２と第２導電体１３とを交差させたメッシュ状に形成されている。第１導電体１２及び第２導電体１３は、水平方向に対し、傾斜した状態となるように形成されている。このヒータシート６では、発熱帯８における第１導電体１２及び第２導電体１３が水平方向に延びた状態となることはないため、ミリ波レーダから水平方向に広がるように送信された電磁波が、発熱帯８において水平方向に延びる導電体と干渉することによって発熱帯８を透過しにくくなる、という状況が生じることはない。【選択図】図３

Description

本発明は、ヒータシート及び車載センサカバーに関する。

自動車等の車両においては、車外の物体を検出するための電磁波の送受信を行う車載センサが設けられる一方、そうした車載センサを車外から見えにくくするため、同センサにおける電磁波の送信方向の前方に、電磁波を透過させることが可能な車載センサカバーが設けられている。車載センサカバーにおいては、付着した氷雪によって電磁波の透過性が低下するため、その氷雪を融解するためのヒータシートを取り付けることが行われている。

ヒータシートは、車載センサカバーに取り付けられるシート基材と、同シート基材に沿って設けられて通電によって発熱する発熱帯と、を備えている。発熱帯としては、例えば特許文献１に示されるものを採用することが考えられる。この発熱帯は、糸状の導電体を水平方向と鉛直方向とに延ばして直交させた格子状に形成されている。そして、車載センサカバーに付着した氷雪は、ヒータシートにおける発熱帯の発熱を通じて融解される。

特開２０１９−１６０８００号公報

ところで、車載センサは電磁波を水平に広げるように送信するため、その電磁波が発熱帯を透過できるようにする点で、発熱帯において水平方向に延びる導電体が悪影響を及ぼす。詳しくは、車載センサから水平方向に広がるように送信される電磁波が、発熱帯において水平方向に延びる導電体と干渉することにより、その発熱帯を透過しにくくなる。

本発明の目的は、電磁波が発電帯を透過しにくくなることを抑制できるヒータシート及び車載センサカバーを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するヒータシートは、車外の物体を検出するための電磁波の送受信を行う車載センサのカバーに適用されるものであり、車載センサにおける電磁波の送信方向の前方に位置する上記カバーに取り付けられるシート基材と、そのシート基材に沿って設けられる発熱帯と、を備える。上記発熱帯は、糸状をなす多数の第１導電体と第２導電体とを交差させたメッシュ状に形成されている。上記第１導電体及び上記第２導電体は、水平方向に対し傾斜した状態となるように形成されている。

上記構成によれば、発熱帯における第１導電体及び第２導電体が水平方向に延びた状態となることはないため、車載センサから水平方向に広がるように送信された電磁波が、発熱帯において水平方向に延びる導電体と干渉することによって発熱帯を透過しにくくなる、という状況が生じることはない。

なお、上記第１導電体と上記第２導電体との少なくとも一方は、鉛直方向に対する傾斜角が０°よりも大きく、且つ１５°以内とされているものとすることが考えられる。
この構成によれば、車載センサから水平方向に広がるように送信された電磁波が、第１導電体と上記第２導電体とのうち、鉛直方向に対する傾斜角が０°よりも大きく、且つ１５°以内とされているものに対し、より一層干渉しにくくなる。従って、上記電磁波が発熱帯を透過しにくくなることを、より一層効果的に抑制することができる。

また、上記発熱帯は、鉛直方向に延びるように形成されており、且つ、水平方向に１〜６ｍｍの間隔をおいて複数設けられるものとすることが考えられる。
この構成によれば、車載センサから水平方向に広がるように送信された電磁波に対し、各発熱帯を鉛直方向に延びた状態にするとともに、発熱帯同士の水平方向についての間隔を１〜６ｍｍとすることにより、ヒータシートにおける必要な発熱性能を確保しつつ、上記電磁波の透過性を向上させることができる。

上記ヒータシートにおいて、上記発熱帯は、水平方向に延びる上下一対のバスバーを繋ぐように鉛直方向に延びるよう形成されており、且つ、水平方向に間隔をおいて複数設けられるものとすることが考えられる。また、上下一対のバスバーにおける水平方向の両端部は、その鉛直方向の間隔がバスバーにおける水平方向の中央部とは異なる値となるようにされる。更に、複数の発熱帯のうち、上下一対のバスバーにおける水平方向の両端部同士を繋ぐ発熱帯と上記バスバーにおける水平方向の中央部同士を繋ぐ発熱帯とは、両者の電気抵抗値が互いに近づくよう、それら発熱帯の厚さ、幅、及び長さのうちの少なくとも一つが調整されているものとすることが考えられる。

上記構成によれば、上下一対のバスバーは、車載センサカバーの形状に合わせて、水平方向の両端部における鉛直方向の間隔が、水平方向の中央部における鉛直方向の間隔と異なる値とされる。そして、上下一対のバスバーにおける水平方向の両端部同士の間の発熱帯と中央部同士の間の発熱帯とは、両者の電気抵抗値が互いに近づくよう、厚さ、幅、及び長さのうちの少なくとも一つが調整されているため、両者の電気抵抗値が過度に離れた値となり、両者の発熱性能に偏りが生じることを抑制できる。

なお、上記ヒータシートが取り付けられる車載センサカバーにおいても、上述したヒータシートの作用効果と同様の作用効果が得られる。

本発明によれば、電磁波が発電帯を透過しにくくなることを抑制できる。

車両の前部における車載センサの周辺を示す平断面図。 ヒータシートのシート基材及び発熱帯等を車両の後方側から見た状態を示す背面図。 ヒータシートの発熱部及びその周辺を示す拡大図。 発熱部の第１導電体及び第２導電体の鉛直方向に対する傾斜態様を示す略図。

以下、ヒータシート及び車載センサカバーの一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、自動車等の車両の前部には、車外の物体を検出するための電磁波の送受信を行う車載センサとして、例えばミリ波レーダ２が搭載されている。ミリ波レーダ２は、電波（ミリ波）を車外（図１の上側）に向けて送信する一方、車外の物体に当たって反射した上記ミリ波を受信し、そうしたミリ波の送受信を通じて車外の物体を検知する。

車両の前部であって、ミリ波レーダ２におけるミリ波の送信方向の前方側（図１の上方側）には、ミリ波レーダ２を車外から見えにくくするための車載センサカバー１が設けられている。車載センサカバー１は、上記ミリ波を透過させることが可能となっている。ちなみに、車載センサカバー１としては、例えば車両のエンブレムといった意匠性を有するものを採用することが考えられる。

車載センサカバー１には、車両に取り付けられる基材３、意匠性を有する部分である加飾層４、及び、その加飾層４を覆いつつ車外から見えるようにする透明層５が、ミリ波レーダ２からのミリ波の送信方向の後方側（図１の下方側）から前方側（図１の上方側）に向けて順に設けられている。

基材３は、車載センサカバー１を車両に取り付けるための爪等が形成されており、そうした取り付けを実現することが可能な剛性を確保することができ、且つミリ波を透過させることができる材料によって形成されている。このような材料としては、例えばアクリロニトリル・エチレン−プロピレン−ジエン・スチレン（ＡＥＳ）や、アクリロニトリル・スチレン・アクリルゴム（ＡＳＡ）等があげられる。

また、加飾層４は、塗装、フィルムインサート、及びスパッタリングといった方法を用いて、任意の意匠性を有するように形成されている。この加飾層４もミリ波を透過させることが可能となっている。更に、透明層５は、無色透明もしくは有色透明であってミリ波を透過させることが可能な樹脂によって形成されている。こうした樹脂としては、例えばポリカーボネートがあげられる。

車載センサカバー１における車両の前方側の面には、同車載センサカバー１に付着した氷雪によってミリ波の透過性が低下しないよう、その氷雪を融解するためのヒータシート６が取り付けられている。ヒータシート６は、車載センサカバー１（透明層５）に取り付けられるシート基材７と、同シート基材７に沿って設けられて通電によって発熱する発熱帯８と、を備えている。

次に、ヒータシート６について詳しく説明する。
図２は、図１のヒータシート６におけるシート基材７及び発熱帯８等を車両の後方側（図１の下方側）から見た状態を示している。図２から分かるように、シート基材７における車両の後方側の面には、水平方向に延びる上下一対のバスバー９，１０が取り付けられている。上下一対のバスバー９，１０においては、水平方向の両端部における鉛直方向の間隔が、バスバー９，１０における水平方向の中央部における鉛直方向の間隔とは異なる値、詳しくは上記間隔よりも短い値となっている。このように上下一対のバスバー９，１０の間の鉛直方向の距離が両端部と中央部とで異なるのは、車載センサカバー１（エンブレム）の外縁形状に合わせて、バスバー９，１０を長手方向に対し屈曲させているためである。

上記発熱帯８は、上下一対のバスバー９，１０を繋ぐよう鉛直方向に延びるように形成されており、且つ、水平方向に間隔をおいて複数設けられている。各発熱帯８に対する通電は上下一対のバスバー９，１０を介して行われ、そうした通電を通じて各発熱帯８が発熱するようになる。図１に示すように、シート基材７における車両の後方側の面には、バスバー９，１０及び発熱帯８をシート基材７に取り付けるための接着層１１が形成されている。

ヒータシート６のシート基材７及び接着層１１は、無色透明もしくは有色透明であってミリ波を透過させることが可能な樹脂、例えばポリカーボネートによって形成されている。そして、このように形成されたヒータシート６が、車載センサカバー１における車両の前方側の面に取り付けられている。従って、ヒータシート６の発熱帯８に対する通電を通じて同発熱帯８が発熱されることにより、車載センサカバー１に付着した氷雪が融解されるようになる。

図３に示すように、発熱帯８の水平方向の幅Ａは、例えば５０〜３００μｍとされている。複数の発熱帯８における水平方向の間隔Ｂは、例えば１〜６ｍｍとされている。発熱帯８は、糸状をなす多数の第１導電体１２と第２導電体１３とを交差させたメッシュ状に形成されている。図４に示すように、第１導電体１２及び第２導電体１３は、水平方向に対し傾斜した状態となるように形成されている。第１導電体１２と第２導電体１３との少なくとも一方は、鉛直方向に対する傾斜角が０°よりも大きく、且つ１５°以内とされている。この例では、第１導電体１２における鉛直方向に対する傾斜角θ１が１５°とされている。また、第２導電体１３における鉛直方向に対する傾斜角θ２も１５°とされている。

図２に示すように、上下一対のバスバー９，１０においては、水平方向の両端部における鉛直方向の間隔が、バスバー９，１０における水平方向の中央部における鉛直方向の間隔よりも短くなる。このことを考慮して、バスバー９，１０における水平方向の両端部同士を繋ぐ発熱帯８と、バスバー９，１０における水平方向の中央部同士を繋ぐ発熱帯８とは、両者の電気抵抗値が互いに近づくようにされている。詳しくは、それら発熱帯８の電気抵抗が互いに近づくよう、それら発熱帯８における図３の紙面と直交する方向の厚さ、図３の左右方向（水平方向）の幅Ａ、及び、鉛直方向の長さのうちの少なくとも一つが調整されている。

ちなみに、この例では、発熱帯８の厚さ及び幅Ａの調整を通じて、上記両者の電気抵抗値が互いに近づくようにされている。なお、発熱帯８における図２、図３の紙面と直交する方向の厚さは、第１導電体１２及び第２導電体１３の径に応じて変わるため、それらの径の変更を通じて調整することが可能である。

次に、本実施形態におけるヒータシート６及び車載センサカバー１の作用効果について説明する。
（１）ヒータシート６は、車載センサカバー１に取り付けられるシート基材７と、そのシート基材７に沿って設けられる導電性を有する発熱帯８と、を備えている。発熱帯８は、糸状をなす多数の第１導電体１２と第２導電体１３とを交差させたメッシュ状に形成されている。第１導電体１２及び第２導電体１３は、水平方向に対し傾斜した状態となるように形成されている。このため、ミリ波レーダ２から水平方向に広がるように送信されたミリ波が、発熱帯８において水平方向に延びる導電体と干渉することによって発熱帯８を透過しにくくなる、という状況が生じることはない。従って、上記ミリ波が発熱帯８を透過しにくくなることを抑制できる。

（２）第１導電体１２と第２導電体１３との少なくとも一方（この例では両方）は、鉛直方向に対する傾斜角が０°よりも大きく、且つ１５°以内とされている。詳しくは、第１導電体１２における鉛直方向に対する傾斜角θ１が１５°とされている一方、第２導電体１３における鉛直方向に対する傾斜角θ２が１５°とされている。これにより、ミリ波レーダ２から水平方向に広がるように送信されたミリ波が、第１導電体１２及び第２導電体１３に対しより一層干渉しにくくなる。従って、上記ミリ波が発熱帯８を透過しにくくなることを、より一層効果的に抑制することができる。

（３）ミリ波レーダ２から水平方向に広がるように送信されたミリ波に対し、各発熱帯８が鉛直方向に延びた状態にされており、且つ、発熱帯８同士の水平方向についての間隔が１〜６ｍｍとされている。これにより、ヒータシート６における必要な発熱性能を確保しつつ、上記ミリ波の透過性を向上させることができる。

（４）ヒータシート６において、上下一対のバスバー９，１０は、車載センサカバー１の外縁形状に合わせて、水平方向の両端部における鉛直方向の間隔が、水平方向の中央部における鉛直方向の間隔と異なる値とされている。そして、バスバー９，１０における水平方向の両端部同士を繋ぐ発熱帯８と、バスバー９，１０における水平方向の中央部同士を繋ぐ発熱帯８とは、両者の電気抵抗値が互いに近づくよう、それら発熱帯８の厚さ、幅Ａ、及び長さのうちの少なくとも一つが調整されている。これにより、バスバー９，１０における水平方向の両端部同士を繋ぐ発熱帯８と、バスバー９，１０における水平方向の中央部同士を繋ぐ発熱帯８との電気抵抗値が過度に離れた値となり、両者の発熱性能に偏りが生じることを抑制できる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１導電体１２及び第２導電体１３における鉛直方向に対する傾斜角θ１，θ２については適宜変更することが可能である。なお、こうした変更によって傾斜角θ１と傾斜角θ２とのうちの一方のみを０°よりも大きく且つ１５°以内としてもよい。また、傾斜角θ１と傾斜角θ２とのうちの一方を０°としてもよい。

・上下一対のバスバー９，１０における水平方向の両端部同士を繋ぐ発熱帯８と、バスバー９，１０における水平方向の中央部同士を繋ぐ発熱帯８とにおいて、両者の電気抵抗値が互いに近づくよう、それら発熱帯８の長さを調整してもよい。こうした長さの調整は、例えば鉛直方向に延びる発熱帯８を車両の前後方向、すなわちミリ波レーダ２におけるミリ波の送受信方向に蛇行させることによって行うようにしてもよい。

・上下一対のバスバー９，１０の間の鉛直方向の距離は、必ずしもバスバー９，１０の長手方向の両端部と中央部とで異なっている必要はない。
・発熱帯８同士の水平方向の間隔Ｂを適宜変更してもよい。

・発熱帯８の水平方向の幅Ａを適宜変更してもよい。
・発熱帯８は、鉛直方向に対し、多少傾いた状態で延びていてもよい。
・電磁波を送受信する車載センサとして、ミリ波レーダ２を用いる代わりに、電磁波として赤外線を送受信する赤外線センサを用いてもよい。

１…車載センサカバー
２…ミリ波レーダ
３…基材
４…加飾層
５…透明層
６…ヒータシート
７…シート基材
８…発熱帯
９…バスバー
１０…バスバー
１１…接着層
１２…第１導電体
１３…第２導電体

本発明の目的は、電磁波が発熱帯を透過しにくくなることを抑制できるヒータシート及び車載センサカバーを提供することにある。

本発明によれば、電磁波が発熱帯を透過しにくくなることを抑制できる。

Claims (5)

1. 車外の物体を検出するための電磁波の送受信を行う車載センサのカバーに適用されるものであり、前記車載センサにおける電磁波の送信方向の前方に位置する前記カバーに取り付けられるシート基材と、そのシート基材に沿って設けられる発熱帯と、を備えるヒータシートにおいて、
   前記発熱帯は、糸状をなす多数の第１導電体と第２導電体とを交差させたメッシュ状に形成されており、
   前記第１導電体及び前記第２導電体は、水平方向に対し傾斜した状態となるように形成されている
   ことを特徴とするヒータシート。
2. 前記第１導電体と前記第２導電体との少なくとも一方は、鉛直方向に対する傾斜角が０°よりも大きく、且つ１５°以内とされている請求項１に記載のヒータシート。
3. 前記発熱帯は、鉛直方向に延びるように形成されており、且つ、水平方向に１〜６ｍｍの間隔をおいて複数設けられている請求項１又は２に記載のヒータシート。
4. 前記発熱帯は、水平方向に延びる上下一対のバスバーを繋ぐよう鉛直方向に延びるように形成されており、且つ、水平方向に間隔をおいて複数設けられており、
   上下一対の前記バスバーにおける水平方向の両端部は、その鉛直方向の間隔が前記バスバーにおける水平方向の中央部とは異なる値となっており、
   複数の前記発熱帯のうち、上下一対の前記バスバーにおける水平方向の両端部同士を繋ぐ発熱帯と前記バスバーにおける水平方向の中央部同士を繋ぐ発熱帯とは、両者の電気抵抗値が互いに近づくよう、それら発熱帯の厚さ、幅、及び長さのうちの少なくとも一つが調整されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のヒータシート。
5. 車外の物体を検出するための電磁波の送受信を行う車載センサにおける電磁波の送信方向の前方に位置するものであり、請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒータシートが取り付けられていることを特徴とする車載センサカバー。

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