JP7191111B2

JP7191111B2 - 車両用レドーム

Info

Publication number: JP7191111B2
Application number: JP2020537494A
Authority: JP
Inventors: フェルナンデス，ベンジャミンイスキエルド; カレット，ポルトゥトゥザウス; プジャダス，アウグストメイヤー
Original assignee: ザニーニオートグループ、エス．エー．
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2038-01-10
Also published as: JP2021510414A; CN111788739B; US20210083374A1; WO2019138142A1; US11108150B2; EP3739685A1; CN111788739A; EP3739685B1; ES2951209T3

Description

本発明は、傑出した審美的外観を提示しながら、自動運転を可能とさせるセンサを保護するためのレドームに関し、特に、自動車のフロントグリルの裏側に配置されたレーダデバイス用レドームに関する。

一般的に、例えばミリ波レーダなどの無線送受信デバイスが車両衝突回避及びアダプティブクルーズコントロースシステムのための複数のセンサとして採用されている。

自動車前方の障害物及び車間距離を測定するレーダシステムなどにおいては、アンテナは車両のフロントの中心部に配置（ポジショニング）されて最大性能を得ることが好ましかった。レーダアンテナは自動車のフロントグリル近傍に設置されていたのだが、非審美的外観のために視界から隠し例えば天候や気中浮遊汚染物質などの外部の環境要因からアンテナを遮蔽（シールド）することが好ましかった。

アンテナを保護しレーダデバイスの電波干渉や信号損失を回避するために、レーダアンテナが配置された場所に応じ、フロントグリル内で電波を送信することが可能なレーダウィンドウを備えることが提案されていた。これにより、そのウィンドウを通して電波の入出力が可能となった。

高品質（プレミアム）レドームはブランドロゴ／エンブレムを再び生じさせる。今日のほとんどの高品質レドームは表面に透明樹脂が塗られており、主にメタリック様相の装飾と黒塗料とからなる内部装飾層を保護する。リア側のもう１つの樹脂層は基板としての役割を果たして装飾層の保護を完全なものとする。レドーム表面はレーダ波の歪みを回避するためにレーダ視野を超えている。

レーダ視野の外側では、先進運転支援機能または駐車（パーキング）支援機能のためのカメラが配置され、カメラレンズがレドーム装飾層を覆っている透明樹脂と一体化されている。

それらのレドームにおいては、レーダ視野の外側にメタリック装飾が存在するためにそのようなメタリック装飾の一部の裏側でカメラレンズを完全に隠すことができない。

今日、市場において入手可能ないくつかのレドームは、全てのレドーム積層にわたる穴を有するが、それが自動車の製造メーカのエンブレムを表すときにはそれがブランドイメージを変えてしまい識別をより困難とさせるので、最上部に穴または突起を有することは審美的に望ましくない。

表面の透明樹脂上に堆積された水が最終的に内部レドーム層もしくは実にカメラにまで全体を通して漏れるというリスクと、カメラレンズ周辺のレドームを隠すことは難しくてレドームに複雑さをさらに加えるというリスクもまた存在する。

米国特許第８，６０４，９６８号明細書米国特許出願公開第２０１４／０，１５９，９４２号明細書米国特許出願公開第２００７／０，１１０，９８７号明細書

特許文献１及び特許文献２には、共通の筐体を用いたカメラとレーダとのセンサアセンブリが開示されている。両センサは先進運転支援システムの性能を増大させる補完的な特徴を有する。

特許文献１に開示されたアセンブリは、フロントガラスの裏側に配置されることを目的とされている。これにはいくつかの欠点が示される。すなわち、カメラとレーダとは通りがかりの通行人により車両の外側から見られるので、審美的に言えば、それは好ましい解決法（ソリューション）ではない。また、フロントガラスの裏側の位置というのはレーダが実質的な性能劣化なしに動作可能とする方位角及び仰角における角度範囲を制限する。

特許文献２に開示されたアセンブリもまたいくつかの制限を有する。すなわち、部分的なレドームがカメラとレーダとの筐体内に含まれる。しかしながら、カメラ視野が遮るものがないように、レドームはレーダセンサだけをカバーする。従って、カメラは通りがかりの通行人により車両の外側から見られるので、審美的に言えば、それは好ましい解決法（ソリューション）ではない。

両発明はフロントガラスの裏側に配置するという事実により制限され、それは重大な減衰量を引き起こす。従って、最大検出範囲が減少する。低速車両（例えば商品輸送）と高速車両（スポーツ車両）とが混在する例えば高速道路などの高速環境における安全性もまたリスクにさらされる。従って、減少された範囲が車両の中におけるそのような速度差での先進安全機能の性能を減少させるであろうより短い応答時間へと導く。

本出願と同一の発明者からの特許文献３は、日中可視発光エンブレムと夜間可視条件とを説明する。局部的な不透明領域と透明領域とを有するプラスチック支持体とＰＶＤ技術を用いた薄い金属層とが適用され、明かりを消している状態ではメタリック外観を提供し、明かりがついているときにはブラックライトパターンを提供する。しかしながら、このエンブレムの装飾目的以外の使用については言及されていない。

従って、本発明の目的は、以下に開示されるであろう他の利点を提供しながら、これらの制限を克服することにある。

本発明に係る車両用レドームは請求項１に係る特徴を備える。付加的な選択的特徴が従属項で開示される。

本発明に係る車両用レドームは、無線透過性樹脂から形成される内部ベース層と、中間装飾層と、外部透明樹脂層と、レドームの前面でもある外部透明樹脂層の前面に対して穴もしくは突起を有することなしに、レドーム内側かもしくは透明樹脂層の外部表面に位置合わせされて配置されたカメラとを備える。
４つの異なる実施形態によれば、カメラは内部ベース層の裏側に配置される。また、カメラは、中間装飾層の裏側に配置され、内部ベース層内に設けられた穴を横断する。また、カメラは、外部透明樹脂層の裏側に配置され、内部ベース層及び中間装飾層内に設けられた穴を横断する。またさらに、カメラは、内部ベース層と、中間装飾層と、外部透明樹脂層とに設けられた穴を横断し、カメラの前端（フロントエンド）は外部透明樹脂層の前面に位置合わせされる。

好ましくは、中間装飾層は、第１のメタリック様相の装飾層と第２のダーク装飾層とを備え、外部透明樹脂層は湾曲している。

有利には、レドームはレーダ視野を備え、カメラはこのレーダ視野の外側に配置される。

本発明は、少なくとも以下の複数の利点を提供する。すなわち、
・審美的に感じの良い統合的ソリューションを提供することにより、それは自動車デザイナに対するさらなる自由を可能とする。
・それは部品製造の複雑さを軽減させる。
・それは部品のロバスト性を向上させる。
・最上部の透明樹脂がカメラレンズの湾曲に局部的に適合されて視認性を最適化し媒体の変化からくる複数の反射を軽減させる。
・カメラレンズはまた、最上部の透明樹脂層により、環境条件及び化学攻撃から保護され、カメラ寿命を引き延ばす。
・厳しい要件を満たす必要がないので、カメラの製造コストを減少させることができる。
・カメラが通行人から見ることができないので、それは上述した従来技術よりもより審美的な解決法（ソリューション）である。
・カメラレンズはダークグレーからダークまでの範囲を有するよりダーク調を有することができる。
・２つの素子（レーダとカメラ）が同一のプラスチックトリムの裏側に一緒に隠されているので、それは車両のフロントエリアにおけるより自由な設計を提供する。

本発明に係るレドームの第１の実施形態の断面図である。本発明に係るレドームの第２の実施形態の断面図である。本発明に係るレドームの第３の実施形態の断面図である。本発明に係るレドームの第４の実施形態の断面図である。

本発明に係るレドームは、無線透過性樹脂から形成される内部ベース層１と、中間装飾層２と、外部透明樹脂層３とを備える。

好ましくは、中間装飾層２は、メタリック様相の装飾層２１及びダーク装飾層２２の２つの層から形成される。

好ましくは、メタリック様相の装飾層２１は、例えばシリコン及び／又はゲルマニウムなどのメタロイド素子のいくつかの層の組み合わせで、ＰＶＤマグネトロンスパッタリングにより内部ベース層１上に堆積される。

本発明によれば、レドームは、該レドームの内側に配置されたカメラ（図１～図３の実施形態）かもしくは透明樹脂層３の外部表面に位置合わせされて配置されたカメラ（図４の実施形態）をさらに備える。すなわち、最後の実施形態を除き、透明樹脂層３の外部表面（それ故、レドームの外部表面）は穴や突起なしでそのままの状態である。

図示されるように、外部透明樹脂層３は湾曲され、カメラレンズ湾曲に局部的に適合されて視認性を最適化し媒体の変化からくる複数の反射を軽減させる。

もしメタリック様相の装飾層２１が該メタリック様相の装飾層２１の厚さが半透明効果を提供し光波が部分的に反射される（ミラー効果）ようであればレドームの審美性はさらに増大される。そのような装飾層の裏側に存在するもの（例えばカメラなど）は通りがかりの通行人の視界から隠され光波が部分的に送信されるので、それ故に重大な性能劣化なしで周囲光の受信を可能とさせることによりカメラがその機能性を保持することが可能となる。

審美性とカメラ機能性との間のトレードオフに対する適切な妥協点とみなすことができる光反射率及び透過率の値が存在する。例えば、反射率の値は５０～８０％の間で透過率の値は５０～２０％である。

本発明に係るレドームが車両において使用される場合には、レーダ５はレドームの裏側に配置され、レーダ視野Ｖはレドームにおいて定義される。図示されるように、このレーダ視野Ｖ内で干渉を防ぐために、カメラ４はこのレーダ視野Ｖの外側に配置される。

本発明に係る、レドーム内のカメラ４を配置することに対する４つの異なる実施形態が図示される。

第１の実施形態によれば、図１に図示されるように、カメラ４は内部ベース層１の裏側に配置される。

第２の実施形態によれば、図２に図示されるように、カメラ４は中間装飾層２の裏側に配置され、内部ベース層１内に設けられた穴１０を横断する。

第３の実施形態によれば、図３に図示されるように、カメラ４は外部透明樹脂層３の裏側に配置され、内部ベース層１及び中間装飾層２内に設けられた穴１０，２０を横断する。

第４の実施形態によれば、図４に図示されるように、カメラ４は内部ベース層１内、中間装飾層２内、及び外部透明樹脂層３内に設けられた穴１０，２０，３０を横断し、カメラ４の前端は外部透明樹脂層３の前面に位置合わせされる。

本発明の精神から逸脱することなしに、種々の可能な実施形態が本発明からなされ、本明細書中に示された例示的な実施形態において種々の変更がなされるので、本明細書中に説明されるかもしくは添付図面中に図示されるすべての事項は例示的な意味として解釈されるべきであり限定的な意味で解釈されるべきではない、ということが理解されるべきである。

Claims

車両用レドームであって、前記車両用レドームは、
無線透過樹脂から形成された内部ベース層（１）と、
中間装飾層（２）と、
外部透明樹脂層（３）と、
前記車両用レドーム内側に配置され、又は前記外部透明樹脂層（３）の外部表面に位置合わせされて配置されたカメラ（４）と、を具備し、
前記カメラ（４）は、前記中間装飾層（２）の裏側に配置され、前記内部ベース層（１）内に設けられた穴（１０）を横断する、車両用レドーム。
車両用レドームであって、前記車両用レドームは、
無線透過樹脂から形成された内部ベース層（１）と、
中間装飾層（２）と、
外部透明樹脂層（３）と、
前記車両用レドーム内側に配置され、又は前記外部透明樹脂層（３）の外部表面に位置合わせされて配置されたカメラ（４）と、を具備し、
前記カメラ（４）は、前記外部透明樹脂層（３）の裏側に配置され、前記内部ベース層（１）内及び前記中間装飾層（２）内に設けられた穴（１０，２０）を横断する、車両用レドーム。
車両用レドームであって、前記車両用レドームは、
無線透過樹脂から形成された内部ベース層（１）と、
中間装飾層（２）と、
外部透明樹脂層（３）と、
前記車両用レドーム内側に配置され、又は前記外部透明樹脂層（３）の外部表面に位置合わせされて配置されたカメラ（４）と、を具備し、
前記カメラ（４）は、前記内部ベース層（１）内、前記中間装飾層（２）内、及び前記透明樹脂層（３）内の穴（１０，２０，３０）を横断し、前記カメラ（４）の前端は、前記外部透明樹脂層（３）の前面に位置合わせされる、車両用レドーム。
車両用レドームであって、前記車両用レドームは、
無線透過樹脂から形成された内部ベース層（１）と、
中間装飾層（２）と、
外部透明樹脂層（３）と、
前記車両用レドーム内側に配置され、又は前記外部透明樹脂層（３）の外部表面に位置合わせされて配置されたカメラ（４）と、を具備し、
前記中間装飾層（２）は、第１のメタリック様相の装飾層（２１）と、第２のダーク装飾層（２２）とを備える、車両用レドーム。
前記中間装飾層（２）は、第１のメタリック様相の装飾層（２１）と、第２のダーク装飾層（２２）とを備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用レドーム。
前記外部透明樹脂層（３）は、湾曲される、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の車両用レドーム。
前記車両用レドームは、レーダ視野（Ｖ）を備え、
前記カメラ（４）は、このレーダ視野（Ｖ）の外側に配置される、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の車両用レドーム。