JP7242261B2 - 赤外線透過カバー - Google Patents

Description

本発明は、車両の周辺の状況を検出するセンサとして同車両に搭載された赤外線センサに適用され、同赤外線センサにおける赤外線の送信部及び受信部を覆う赤外線透過カバーに関する。

車両の周辺の状況を検出するために、赤外線センサ又は電波レーダ装置が同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。電波レーダ装置は、ミリ波等の電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電波を受信する。これらの赤外線及び電波は、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、相対速度等の検出に用いられたりする。

上記赤外線センサ又は電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う。このことが原因で、赤外線センサ自体又は電波レーダ装置自体はもちろんのこと、車両において赤外線センサの周辺又は電波レーダ装置の周辺の見栄えが損なわれる。そこで、赤外線センサにおける赤外線の送信部及び受信部を覆い隠し、かつ赤外線の透過性を有する赤外線透過カバーが、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、電波レーダ装置を隠し、かつ電波の透過性を有する電波透過カバーが電波の送信方向における電波レーダ装置の前方に配置される。

上記赤外線透過カバー又は電波透過カバーが取り付けられた場合、それらの色等が、周辺の意匠部品の色等と異なると、その意匠部品との一体感が得られず、意匠性が低下する。そこで、色等を意匠部品に合わせることにより意匠部品との一体感を出して、意匠性を高めることのできる電波透過カバーが種々検討されている。例えば、特許文献１には、透明な樹脂材料からなる基材を備え、電波の送信方向における基材の後面に微細な凹凸部を設けた電波透過カバーが記載されている。この電波透過カバーによると、微細な凹凸部において可視光を反射及び拡散させることで、周辺の意匠部品との一体感を出して、意匠性を高めることが可能である。また、凹凸部の深さが、電波の波長の１／４～１／１０以下に設定されることで、電波透過カバーにおける電波の透過性が確保される。

特許第５６１０３４４号公報

上述した意匠性の向上は、上記電波透過カバーに限らず、赤外線透過カバーについても要望される。そのため、上記特許文献１に記載された微細な凹凸部を、赤外線透過カバーに適用することが考えられる。この場合、赤外線透過カバーが透明な樹脂材料からなる基材を備え、赤外線の送信方向における基材の後面に微細な凹凸部が設けられる。

ところが、赤外線透過カバーの基材後面に微細な凹凸部を設けたものにおける赤外線の透過率を測定してみると、５０％よりも低いことが判った。これは、凹凸部で反射される赤外線が多いためと考えられる。そのため、上記送信方向における基材の後面に、単に微細な凹凸部を設けるだけでは、周辺の意匠部品との一体感を出すことができるにとどまる。赤外線が赤外線透過カバーを十分透過できず、赤外線センサが車外の物体を認識する機能や、車両と物体との距離、相対速度等を検出する機能を十分発揮することが難しい。

なお、意匠部品との一体感を出して、意匠性を高める他の対策として、上記送信方向における基材の後面の一部に、上記微細な凹凸部よりも大きな凹部を設けることが考えられるが、赤外線が凹部を透過する際に大きく屈折するため、透過率が低い。また、別の対策として、上記送信方向における基材の後面の一部に、メタリック材料からなる塗膜層を形成することが考えられるが、赤外線が塗膜層で反射されるため、透過率が低い。このように、上記いずれの対策も、赤外線センサにおける赤外線の検出機能を確保できないという問題がある。

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、赤外線センサの検出機能を確保しながら、意匠性の向上を図ることのできる赤外線透過カバーを提供することにある。

上記課題を解決する赤外線透過カバーは、車両の周辺の状況を検出するセンサとして同車両に搭載され、かつ９００ｎｍ～１６００ｎｍの波長域の赤外線を車外へ向けて送信する送信部と、車外の物体に当たって反射された赤外線を受信する受信部とを備える赤外線センサに適用され、前記送信部及び前記受信部を覆うカバー本体部を備える赤外線透過カバーであって、前記カバー本体部は、赤外線の透過性を有する透明な樹脂材料により形成され、かつ赤外線の送信方向における後面の一部を対象面として、同対象面にシボが形成された基材と、前記シボの凹凸部分を埋めた状態で、前記基材を前記送信方向における後側から被覆するとともに、可視光を反射し、かつ赤外線の透過性を有する塗膜層とを備え、前記カバー本体部における赤外線の透過率が５０％以上である。

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。
上記の構成によれば、赤外線の送信方向における前方から可視光がカバー本体部に照射されると、その可視光は基材を透過する。基材を透過した可視光の一部は、シボに当たって様々な角度で反射される。上記送信方向における基材の後面及び塗膜層には、シボにおいて可視光の当たらない箇所（陰）と、シボによって光が遮られて暗くなる箇所（影）とができる。従って、上記送信方向における赤外線透過カバーの前方からは、シボに対応した箇所が陰影の付いた状態で見える。この陰影により、車両において赤外線透過カバーの周辺の意匠部品との一体感が得られ、意匠性が高められる。

また、基材を透過した可視光の一部は塗膜層で反射される。可視光の反射率は１％以上である。上記送信方向における赤外線透過カバーの前方からは、反射された可視光の色が見える。

従って、上記送信方向におけるカバー本体部よりも後方に位置する部品、特に赤外線センサの送信部や受信部が透けて見えることが塗膜層によって抑制（遮蔽）される。塗膜層は、赤外線の透過性を有する。

ここで、塗膜層は、上述した遮蔽効果を発揮するほかにも、シボの凹凸部分を埋めた状態で、基材を上記送信方向における後側から被覆することで、塗膜層が設けられない場合に比べ、シボにおける赤外線の透過性を高める機能も発揮する。なぜなら、シボのみで塗膜層が無い場合だと、赤外線がシボの凹凸によって様々な角度で反射（屈折）してしまう。しかしながら、シボの凹凸部分を塗膜層で埋めた場合は、凹凸が無くなる、又は緩やかになり、反射量が減るからである。

赤外線センサの送信部から赤外線が送信されると、その赤外線は、カバー本体部における塗膜層及び基材を順に透過する。この際、赤外線の一部はシボを通過する。カバー本体部を透過した赤外線は、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後、再びカバー本体部における基材及び塗膜層を順に透過する。この際、赤外線の一部はシボを通過する。カバー本体部を透過した赤外線は、受信部によって受信される。赤外線センサでは、送信及び受信された上記赤外線に基づき、物体が認識されたり、車両と同物体との距離、相対速度等が検出されたりする。

カバー本体部における赤外線の透過率が５０％以上であるため、同カバー本体部は赤外線の透過の妨げとなりにくい。そのため、赤外線センサは、上記物体を認識する機能や、車両と上記物体との距離、相対速度等を検出する機能を発揮しやすい。赤外線は、シボにて反射される。

上記赤外線透過カバーにおいて、前記シボは、５μｍ～５０μｍの深さを有していることが好ましい。
シボの深さが深くなるほど、同シボの凹凸部分が見えやすくなるため、意匠性が向上するものの、赤外線が反射しやすくなって透過率が低下する。反対に、シボの深さが浅くなるほど、赤外線が反射しにくくなって透過率が高くなるものの、シボの凹凸部分が見えにくくなり意匠性が低下する。

この点、上記の構成によるように、シボが５μｍ～５０μｍの深さに形成されると、意匠性の向上と透過率の向上との両立が可能である。
上記課題を解決する赤外線透過カバーは、車両の周辺の状況を検出するセンサとして同車両に搭載され、かつ９００ｎｍ～１６００ｎｍの波長域の赤外線を車外へ向けて送信する送信部と、車外の物体に当たって反射された赤外線を受信する受信部とを備える赤外線センサに適用され、前記送信部及び前記受信部を覆うカバー本体部を備える赤外線透過カバーであって、前記カバー本体部は、赤外線の透過性を有する透明な樹脂材料により形成された基材と、赤外線の送信方向における前記基材の後面の一部を対象面として、同対象面上に形成された光輝層と、前記基材及び前記光輝層を前記送信方向における後側から被覆するとともに、可視光を反射し、かつ赤外線の透過性を有する塗膜層とを備え、前記光輝層が、コアと、前記コアとは異なる屈折率を有する材料により前記コアを被覆するシェルとからなるフィラーを塗膜に分散させることにより形成されており、前記カバー本体部における赤外線の透過率が５０％以上である。

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。
上記の構成によれば、赤外線の送信方向における前方から可視光がカバー本体部に照射されると、その可視光は基材を透過する。基材を透過した後、光輝層に入射した可視光の一部は、シェルの表面に当たって反射される。また、可視光の別の一部は、シェルの表面で屈折してから同シェルの中に入り、シェルとコアとの境界で反射されて再びシェルの外に出ていく。こうした２種類の可視光は、位相が揃うことで互いに干渉し、その色の可視光のみが強められる。どの色の可視光が強められるかは、シェルの厚みによって異なる。そのため、シェルの厚みを調整することで、厚みに対応した波長を有する特定の色の可視光を強めることが可能である。上記送信方向における赤外線透過カバーの前方からは、反射された可視光が、特定の色を帯びた状態で金属のように輝いて見える（金属光沢を伴う色が見える）。

さらに、シェル及びコアで反射されて強められる可視光の色が、車両において赤外線透過カバーの周辺の意匠部品の色に合わせられることで、意匠部品との一体感が得られ、意匠性が高められる。

また、上記意匠部品が金属光沢を有する場合には、光輝層の金属光沢部分により、意匠部品との一体感がより高められ、意匠性が一層良好なものとなる。
さらに、基材を透過した可視光の一部は塗膜層で反射される。可視光の反射率は１％以上である。上記送信方向における赤外線透過カバーの前方からは、反射された可視光の色が見える。

従って、上記送信方向におけるカバー本体部よりも後方に位置する部品、特に赤外線センサの送信部や受信部が透けて見えることが抑制（遮蔽）される。
赤外線センサの送信部から赤外線が送信されると、その赤外線は、カバー本体部における塗膜層及び基材を透過する。この際、赤外線の一部は光輝層を透過し、別の一部は塗膜層を透過する。カバー本体部を透過した赤外線は、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後、再びカバー本体部における基材及び塗膜層を透過する。この際、赤外線の一部は光輝層を透過し、別の一部は塗膜層を透過する。カバー本体部を透過した赤外線は、受信部によって受信される。赤外線センサでは、送信及び受信された上記赤外線に基づき、物体が認識されたり、車両と同物体との距離、相対速度等が検出されたりする。

カバー本体部における赤外線の透過率が５０％以上であるため、同カバー本体部が赤外線の透過の妨げとなりにくい。そのため、赤外線センサは、上記物体を認識する機能や、車両と上記物体との距離、相対速度等を検出する機能を発揮しやすい。

上記赤外線透過カバーにおいて、前記フィラーは、前記コアが酸化アルミニウム又は酸化チタンにより形成され、かつ前記シェルが酸化スズ又は酸化ジルコニウムにより形成されたパールマイカにより構成されたものであってもよい。また、前記フィラーは、前記コアが二酸化ケイ素により形成され、かつ前記シェルが酸化チタンにより形成されたガラスフィラーにより構成されたものであってもよい。

上記赤外線透過カバーにおいて、前記車両のラジエータグリルに形成された窓部に配置されることにより、同ラジエータグリルを周辺の意匠部品とする赤外線透過カバーであって、前記ラジエータグリルは格子部を有しており、前記対象面は、前記格子部に対し隣接する箇所に設定されていることが好ましい。

上記の構成によれば、赤外線の送信方向における赤外線透過カバーの前方からは、シボによる陰影部分、又は光輝層による金属光沢部分が、格子部に連続しているように見える。そのため、上記陰影部分又は金属光沢部分が、格子部から遠ざかっている場合に比べ、赤外線透過カバーの意匠部品との一体感がより高められ、意匠性が一層良好なものとなる。

上記赤外線透過カバーにおいて、前記格子部は、車幅方向に延びる横格子部を有しており、前記横格子部は、前記窓部の形成により、一対の横格子構成部に分断されており、前記対象面は、両横格子構成部と同一線上に設定されていることが好ましい。

上記の構成によれば、シボによる陰影部分、又は光輝層による金属光沢部分が、横格子部の両横格子構成部間に位置する。上記送信方向における赤外線透過カバーの前方からは、両横格子構成部が、陰影部分又は金属光沢部分を介して一直線状に繋がっているように見える。そのため、赤外線透過カバーと周辺の意匠部品との一体感がさらに高められ、意匠性がさらに良好なものとなる。

上記赤外線透過カバーによれば、赤外線センサの検出機能を確保しながら、意匠性の向上を図ることができる。

第１実施形態を示す図であり、赤外線センサと、同赤外線センサとは別に設けられて、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た赤外線透過カバーとを示す側断面図。 図１の赤外線透過カバーにおけるシボ及びその周辺部分の拡大側断面図。 （ａ）は第１実施形態の赤外線透過カバーが適用された車両の正面図、（ｂ）は図３（ａ）の一部を拡大して示す部分正面図。 第１実施形態の効果を説明する図であり、実施例１及び比較例１について、シボの深さと赤外線の透過率との関係を測定した結果を示すグラフ。 第１実施形態の効果を説明する図であり、シボ及び塗膜層が形成されていない比較例２の赤外線透過カバーにおける赤外線の透過率を波長毎に測定した結果を示すグラフ。 第１実施形態の効果を説明する図であり、シボ及び塗膜層が形成された実施例２の赤外線透過カバーにおける赤外線の透過率を波長毎に測定した結果を示すグラフ。 第２実施形態の赤外線透過カバーにおけるカバー本体部の部分側断面図。 （ａ）は第２実施形態におけるフィラーの概略構成を示す断面図、（ｂ）は図８（ａ）の部分拡大断面図。 赤外線透過カバーによりカバーが兼ねられた変形例の赤外線センサの側断面図。

（第１実施形態）
以下、赤外線透過カバーを具体化した第１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１及び図２では、赤外線透過カバー３０における各部を認識可能な大きさとするために、縮尺を適宜変更して各部を示している。この点は、第２実施形態を示す図７及び図８（ａ），（ｂ）についても、また変形例を示す図９についても同様である。

図３（ａ）に示すように、車両１０の前部であって、ボンネット１１とフロントバンパ１２との間であり、かつ、一対のヘッドランプ１３間にはラジエータグリル１４が配置されている。

ラジエータグリル１４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。ラジエータグリル１４は、横長の四角環状をなす枠部１５と、枠部１５によって囲まれた領域に設けられた格子部１６とを備えている。格子部１６は、車幅方向に延び、かつ枠部１５の両側壁部間に架け渡された複数本の横格子部１７を有している。こうした構成のラジエータグリル１４は、後述する赤外線透過カバー３０，４０，５０にとって周辺の意匠部品に該当する。

また、図３（ｂ）に示すように、車幅方向におけるラジエータグリル１４の中央部分には、四角枠状をなす窓部１９が形成されている。窓部１９の形成により、一部の横格子部１７は、車幅方向における中央部分で分断されている。ここで、横格子部１７のうち、車幅方向における窓部１９の両外側の部分を、横格子構成部１８というものとする。両横格子構成部１８は、窓部１９を挟んで互いに車幅方向に離間している。

窓部１９とラジエータとの間の空間には、車両１０の周辺の状況を検出するセンサとして、図１に示す赤外線センサ２０が搭載されている。
赤外線センサ２０は、車両１０の前方へ向けて赤外線ＩＲ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ＩＲを受信する。赤外線ＩＲは、電磁波の一種であり、可視光の波長よりも長く、電波よりも短い波長を有する。赤外線センサ２０は、送信した赤外線ＩＲと受信した赤外線ＩＲとに基づき、車外の上記物体を認識するとともに、車両１０と上記物体との距離、相対速度等を検出する。

なお、上述したように、赤外線センサ２０が車両１０の前方に向けて赤外線ＩＲを送信することから、赤外線センサ２０による赤外線ＩＲの送信方向は、車両１０の後方から前方へ向かう方向である。赤外線ＩＲの送信方向における前方は、車両１０の前方と概ね合致し、同送信方向における後方は車両１０の後方と概ね合致する。そのため、以後の記載では、赤外線ＩＲ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。

赤外線センサ２０の外殻部分の後半部はケース２１によって構成され、前半部分はカバー２６によって構成されている。赤外線センサ２０は、車体等に固定されている。
ケース２１は、筒状をなす周壁部２２と、周壁部２２の後端部に形成された底壁部２３とを備えており、前面が開放された有底筒状をなしている。ケース２１の全体は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）等の樹脂材料によって形成されている。底壁部２３の前側には、赤外線ＩＲを送信する送信部２４と、赤外線ＩＲを受信する受信部２５とが配置されている。

カバー２６は、可視光カット顔料の含有された樹脂材料によって形成されている。該当する樹脂材料としては、例えば、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）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、樹脂ガラス等が挙げられる。カバー２６は、ケース２１の前側に配置されて、送信部２４及び受信部２５を前方から覆っている。

図１及び図３（ａ），（ｂ）に示すように、窓部１９には、赤外線センサ２０とは別に設けられた赤外線透過カバー３０が配置されている。赤外線透過カバー３０は、板状のカバー本体部３２と、カバー本体部３２の後面から後方へ突出する取付部３１とを備えている。カバー本体部３２は、カバー２６の前方に位置しており、送信部２４及び受信部２５を、前方からカバー２６を介して間接的に覆っている。赤外線透過カバー３０は、取付部３１において車体等に固定されている。

赤外線透過カバー３０は、赤外線センサ２０のカバーとしての機能を有するほかに、車両１０の前部を装飾するガーニッシュとしての機能も有している。
図１に示すように、カバー本体部３２は、基材３３、塗膜層３６及びハードコート層３７を備えている。

基材３３は、赤外線ＩＲの透過性を有する透明な樹脂材料、例えば、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ等によって形成されている。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。

図２及び図３（ｂ）に示すように、基材３３の後面の一部には対象面２９が設定されている。対象面２９は、横格子部１７のうち、窓部１９の形成により分断された領域、すなわち、車幅方向に延びる帯状の領域に設定されている。対象面２９は、両横格子構成部１８と同じ又は略同じ高さであって、両横格子構成部１８の上下幅と同じ又は略同じ上下幅を有している。車幅方向における対象面２９の両端部は、両横格子構成部１８に隣接している。表現を変えると、対象面２９は両横格子構成部１８と同一線上に設定されている。

対象面２９には、図１及び図２に示すように、微小な凹凸模様（皺模様）からなるシボ３４が形成されている。シボ３４は、規則的なパターンにより形成された、凸シボと呼ばれる皺模様であってもよいし、不規則なパターンにより形成された、梨地シボと呼ばれるシワ模様であってもよい。第１実施形態では、シボ３４として、梨地シボが形成されている。シボ３４における凹凸部分３５は、５μｍ～５０μｍの深さを有している。

塗膜層３６は、赤外線ＩＲの透過率が高く、かつ可視光の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）を、シボ３４を含む基材３３の後面に塗布することによって形成されている。塗膜層３６は、シボ３４の凹凸部分３５を埋めた状態で、基材３３を後側から被覆している。ＩＲインキとしては、屈折率が基材３３の屈折率により近いものが望ましい。第１実施形態では、塗膜層３６は、黒色顔料が含有された塗料によって形成されている。

ハードコート層３７は、基材３３の前面に形成されており、赤外線ＩＲの透過性と同基材３３よりも高い硬度とを有している。ハードコート層３７は、基材３３の前面に公知の表面処理剤を塗布することにより形成されている。表面処理剤としては、例えば、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系等の有機系ハードコート剤、無機系ハードコート剤、有機無機ハイブリッド系ハードコート剤等が挙げられる。

上記カバー本体部３２における赤外線ＩＲの透過率の要求値は５０％であり、第１実施形態のカバー本体部３２は、５０％以上の透過率を有している。
図４は、シボにおける凹凸部分の深さとカバー本体部における赤外線の透過率との関係を測定した結果を示している。図４中、実線は、シボを有する基材の後面が塗膜層によって被覆された実施例１の赤外線透過カバーについての測定結果を示し、二点鎖線は、塗膜層が形成されておらず、シボが露出している比較例１の赤外線透過カバーについての測定結果を示している。

いずれの場合もシボの深さが深くなるに従い透過率が低下する。
また、比較例１では、シボの深さに拘わらず透過率が、要求値である５０％を下回っていることが判る。また、実施例１では、シボの深さが５μｍ～５０μｍの領域において、透過率が５０％以上になっていることが判る。なお、実施例１では、シボの深さが５０μｍよりも大きな領域で、透過率が５０％を下回っている。

また、図５は、シボ及び塗膜層が形成されていない比較例２の赤外線透過カバーにおける赤外線の透過率を波長毎に測定した結果を示している。この図５からは、９００ｎｍ～１６００ｎｍの波長域において、透過率が５０％以上であることが判る。

また、図６は、シボ及び塗膜層が形成された実施例２の赤外線透過カバーにおける赤外線の透過率を波長毎に測定した結果を示している。この図６からは、９００ｎｍ～１６００ｎｍの波長域において、透過率が５０％以上であることが判る。

次に、第１実施形態の赤外線透過カバー３０の作用及び効果について説明する。
図２及び図３（ｂ）に示すように、車両１０の前方から可視光がカバー本体部３２に照射されると、その可視光は、ハードコート層３７及び基材３３を順に透過する。基材３３を透過した可視光の一部は、シボ３４に当たって様々な角度で反射される。基材３３の後面及び塗膜層３６には、シボ３４において可視光の当たらない箇所（陰）と、シボ３４によって光が遮られて暗くなる箇所（影）とができる。従って、車両１０の前方からは、シボ３４に対応した箇所が陰影のついた陰影部分３８として見える。この陰影部分３８により、車両１０において赤外線透過カバー３０の周辺の意匠部品であるラジエータグリル１４との一体感が得られ、意匠性が高められる。

ここで、シボ３４の深さが深くなるほど、凹凸部分３５が見えやすくなるため、意匠性が向上するものの、赤外線ＩＲが反射されやすくなって透過率が低下する。反対に、シボ３４の深さが浅くなるほど、赤外線ＩＲが反射されにくくなって透過率が高くなるものの、凹凸部分３５が見えにくくなり意匠性が低下する。この点、第１実施形態では、シボ３４が５μｍ～５０μｍの深さに形成されていることから、意匠性の向上と透過率の向上とが両立される。

また、車両１０の前方からは、シボ３４による陰影部分３８が、格子部１６に連続しているように見える。そのため、上記陰影部分３８が、格子部１６から遠ざかっている場合に比べ、赤外線透過カバー３０のラジエータグリル１４との一体感がより高められ、意匠性が一層良好なものとなる。

特に、第１実施形態では、陰影部分３８が両横格子構成部１８間に位置する。車両１０の前方からは、両横格子構成部１８が、陰影部分３８を挟んで一直線状に繋がっているように見える。そのため、赤外線透過カバー３０とラジエータグリル１４との一体感がさらに高められ、意匠性がさらに良好なものとなる。

加えて、基材３３を透過した可視光の一部は塗膜層３６で反射される。可視光の反射率は１％以上である。車両１０の前方からは、反射された可視光の色が見える。
黒色顔料の含有された塗料によって形成された塗膜層３６は、赤外線透過カバー３０よりも後方に配置された部材、特に、赤外線センサ２０を隠す（遮蔽する）機能を発揮する。そのため、車両１０の前方から赤外線透過カバー３０を見た場合、その奥に位置する赤外線センサ２０は見えにくい。従って、赤外線センサ２０が赤外線透過カバー３０を介して透けて見える場合に比べて意匠性が向上する。

塗膜層３６は、上述した遮蔽効果を発揮するほかにも、シボ３４の凹凸部分３５を埋めた状態で、基材３３を後側から被覆することで、塗膜層３６が設けられない場合に比べ、シボ３４における赤外線ＩＲの透過性を高める機能も発揮する。なぜなら、シボ３４のみで塗膜層３６が無い場合だと、赤外線ＩＲがシボ３４の凹凸によって様々な角度で反射や屈折してしまう。しかしながら、シボ３４の凹凸部分３５を塗膜層３６で埋めた場合は、凹凸が無くなる、又は緩やかになり、反射量や屈折角が減るからである。

図１に示すように、赤外線センサ２０の送信部２４から赤外線ＩＲが送信されると、その赤外線ＩＲは、カバー本体部３２における塗膜層３６、基材３３及びハードコート層３７を順に透過する。この際、シボ３４の凹凸部分３５の深さが５μｍ～５０μｍと浅いため、赤外線ＩＲの一部はシボ３４を透過し、一部はシボ３４にて反射される。また、カバー本体部３２を透過した赤外線ＩＲは、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後、再び同カバー本体部３２におけるハードコート層３７、基材３３及び塗膜層３６を順に透過する。この際、赤外線ＩＲの一部は上記と同様にシボ３４を透過する。カバー本体部３２を透過した赤外線ＩＲは受信部２５によって受信される。赤外線センサ２０では、送信及び受信された上記赤外線ＩＲに基づき、物体の認識や、車両１０と同物体との距離、相対速度等の検出が行われる。

カバー本体部３２における赤外線ＩＲの透過率が、要求値である５０％以上であるため、同カバー本体部３２は赤外線ＩＲの透過の妨げとなりにくい。赤外線ＩＲのうち、カバー本体部３２によって減衰される量を許容範囲にとどめることができる。そのため、赤外線センサ２０は、上記物体を認識する機能や、車両１０と上記物体との距離、相対速度等を検出する機能を発揮しやすい。

さらに、赤外線透過カバー３０では、基材３３の前面に形成されたハードコート層３７が、赤外線透過カバー３０の耐衝撃性を高める。従って、赤外線透過カバー３０の前面に飛び石等により傷が付くのをハードコート層３７によって抑制することができる。また、ハードコート層３７は、赤外線透過カバー３０の耐候性を高める。従って、太陽光、風雨、温度変化等が原因で、赤外線透過カバー３０が変質したり劣化したりするのをハードコート層３７によって抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、赤外線透過カバーの第２実施形態について、図７及び図８（ａ），（ｂ）を参照して説明する。

第２実施形態の赤外線透過カバー４０は、基材３３において上記シボ３４に対応する箇所に、金属調の光沢感（光輝外観）を出すための光輝層４１が、シボ３４に代えて形成されている点で、第１実施形態の赤外線透過カバー３０と異なっている。

光輝外観を出すには、可視光を多く反射及び散乱させることが必要であり、その点では、アルミニウム等の金属のフィラーを光輝層４１に含有させることが適している。しかし、光輝層４１に金属が含有されると、可視光だけでなく赤外線ＩＲも反射されてしまう（透過しない）。そこで、第２実施形態では、金属材料を用いずに光輝外観を出すべく、可視光の一部を反射するとともに、赤外線ＩＲの一部を透過し、かつ一部を反射するという、赤外線ＩＲの透過性を有するフィラー４２を塗膜に分散させることにより、光輝層４１が形成されている。

各フィラー４２は、コア４３の全体を、同コア４３とは異なる屈折率を有するシェル（皮膜）４４で被覆することによって構成されている。コア４３及びシェル４４のいずれも、赤外線ＩＲの透過性を有する材料によって形成されている。第２実施形態では、各フィラー４２として、低屈折率材料によって形成されたコア４３と、同コア４３よりも屈折率の高い高屈折率材料によって形成されたシェル４４とからなるものが用いられている。

各フィラー４２としては、例えば、コア４３を、酸化アルミニウム又は酸化チタンにより形成し、シェル４４を酸化スズ、酸化ジルコニウム等の金属酸化物によって形成したパールマイカを用いることができる。また、各フィラー４２として、コア４３をシリカ（二酸化ケイ素）により形成し、シェル４４を酸化チタン等の金属酸化物によって形成したガラスフィラーを用いることができる。

コア４３及びシェル４４を形成する材料としては、屈折率の差が大きいものが選ばれることが望ましい。これは、屈折率の差が大きくなるに従い多くの可視光が反射されるからである。

光輝層４１におけるフィラー４２の含有量が多くなる（濃度が高くなる）に従い赤外線ＩＲがフィラー４２で反射されてしまい、赤外線ＩＲの透過率が低下する。赤外線ＩＲの透過率を５０％以上にする観点からは、フィラー４２の濃度を２重量パーセント（ｗｔ％）程度にとどめることが望ましい。

光輝層４１におけるフィラー４２の濃度を一定とした場合、フィラー４２の種類によって赤外線ＩＲの透過率が異なる。フィラー４２としてガラスフィラーを用いた場合には、パールマイカを用いた場合よりも、赤外線ＩＲの透過率が高くなる傾向にある。

塗膜層３６は、第１実施形態と同様の赤外線透過インキ（ＩＲインキ）が、基材３３の後面及び光輝層４１の後面に塗布されることによって形成されている。第２実施形態では、塗膜層３６は、黒色顔料の含有された塗料によって形成されている。塗膜層３６は、基材３３及び光輝層４１を後側から被覆している。

基材３３の前面にハードコート層３７が形成されている点、及びカバー本体部３２における赤外線ＩＲの透過率が５０％以上である点は、第１実施形態と同様である。
次に、上記のように構成された第２実施形態の作用及び効果について説明する。

車両１０の前方から可視光がカバー本体部３２に照射されると、その可視光は、ハードコート層３７及び基材３３を順に透過する。基材３３を透過した可視光の一部は、光輝層４１に入射する。光輝層４１では、いわゆる薄膜干渉が起こる。すなわち、光輝層４１に入射した可視光の一部は、図８（ｂ）において矢印で示すように、シェル４４の表面に当たって反射される。

また、光輝層４１に入射した可視光の別の一部は、シェル４４の表面で屈折してから同シェル４４の中に入り、シェル４４とコア４３との境界で反射されて再びシェル４４の外に出ていく。こうした２種類の可視光は、位相が揃うことで互いに干渉する。この干渉により、特定の色の可視光のみが強められる。どの色の可視光が強められるかは、シェル４４の厚みによって異なる。そのため、シェル４４の厚みを調整することで、厚みに対応した波長を有する特定の色の可視光を強めることが可能である。車両１０の前方からは、上記のように光輝層４１で強められた色であり、かつ金属のような輝きを伴う色の可視光が見える（金属光沢を伴う色が見える）。

さらに、光輝層４１のシェル４４及びコア４３で反射されて強められる可視光の色が、ラジエータグリル１４の色に合わせられることで、同ラジエータグリル１４との一体感が得られ、意匠性が高められる。

また、図３（ｂ）及び図７に示すように、車両１０の前方からは、光輝層４１による金属光沢部分４５が、格子部１６に連続しているように見える。そのため、上記金属光沢部分４５が、格子部１６から遠ざかっている場合に比べ、ラジエータグリル１４との一体感がより高められ、意匠性が一層良好なものとなる。

特に、第２実施形態では、金属光沢部分４５が両横格子構成部１８間に位置する。車両１０の前方からは、両横格子構成部１８が、金属光沢部分４５を挟んで一直線状に繋がっているように見える。そのため、赤外線透過カバー４０とラジエータグリル１４との一体感がさらに高められ、意匠性がさらに良好なものとなる。

また、ラジエータグリル１４が金属光沢を有する場合には、光輝層４１の金属光沢部分４５により、ラジエータグリル１４との一体感がより高められ、意匠性が一層良好なものとなる。

なお、塗膜層３６及びハードコート層３７は、第１実施形態と同様の作用及び効果を発揮する。
ところで、赤外線センサ２０の送信部２４から赤外線ＩＲが送信されると、その赤外線ＩＲは、図７に示すように、カバー本体部３２における塗膜層３６、基材３３及びハードコート層３７を順に透過する。この際、赤外線ＩＲの一部は光輝層４１を透過し、別の一部は塗膜層３６を透過する。カバー本体部３２を透過した赤外線ＩＲは、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後、再びカバー本体部３２におけるハードコート層３７、基材３３及び塗膜層３６を順に透過する。この際、赤外線ＩＲの一部は光輝層４１を透過し、別の一部は塗膜層３６を透過する。カバー本体部３２を透過した赤外線ＩＲは、受信部２５によって受信される。赤外線センサ２０では、送信及び受信された上記赤外線ＩＲに基づき、物体が認識されたり、車両１０と同物体との距離、相対速度等が検出されたりする。

カバー本体部３２における赤外線ＩＲの透過率が、第１実施形態と同様に、５０％以上であるため、同カバー本体部３２が赤外線ＩＲの透過の妨げとなりにくい。そのため、赤外線センサ２０は、第１実施形態と同様に、上記物体を認識する機能や、車両１０と上記物体との距離、相対速度等を検出する機能を発揮しやすい。

なお、上記各実施形態は、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。
・第１実施形態において、シボ３４が梨地シボとは異なる種類のシボ、例えば線シボに変更されてもよい。

・上記第１及び第２実施形態では、赤外線ＩＲの透過性を有する塗膜層３６として、黒色顔料や、パールマイカを含有する塗料からなるものを示したが、同塗膜層３６は、白色や有彩色の顔料を含有する塗料が用いられて形成されてもよい。さらに、染料系の塗料が用いられて上記塗膜層３６が形成されてもよい。

・フィラー４２として、第２実施形態とは逆に、高屈折率材料によって形成されたコア４３と、同コア４３よりも屈折率の低い低屈折率材料によって形成されたシェル４４とからなるものが用いられてもよい。

・第１及び第２実施形態は、赤外線透過カバー３０，４０が赤外線センサ２０とは別に設けられたものであったが、赤外線透過カバーは、赤外線センサ２０の一部を構成するものであってもよい。

より詳しくは、図９に示すように、赤外線センサ２０の外殻部分の前半部分を構成するカバーが、赤外線透過カバー５０によって構成されてもよい。すなわち、図１におけるカバー２６が赤外線透過カバー５０に変更されてもよい。図９に示す赤外線透過カバー５０は、筒状をなす周壁部５１と、周壁部５１の前端部に形成された板状のカバー本体部５２とを備えている。周壁部５１は、赤外線センサ２０におけるケース２１の周壁部２２の前側に隣接している。カバー本体部５２の周縁部分は、周壁部５１よりも外方へ拡張されているが、拡張されなくてもよい。カバー本体部５２の大部分は、赤外線センサ２０の底壁部２３の前方に位置しており、送信部２４及び受信部２５を前方から覆っている。

この変形例でも、赤外線透過カバー５０は、赤外線センサ２０のカバーとしての機能を有するほかに、車両１０の前部を装飾するガーニッシュとしての機能を有している。
なお、カバー本体部５２の層構造は、第１又は第２実施形態におけるカバー本体部３２の層構造と同様である。従って、この変形例でも、第１又は第２実施形態と同様の作用及び効果が得られる。

・赤外線透過カバー３０，４０，５０は、上記各実施形態とは異なる形状をなす格子部１６に形成された窓部１９に配置されてもよい。
・赤外線透過カバー３０，４０，５０は、上記各実施形態とは異なる形状をなす窓部１９に配置されてもよい。この場合には、カバー本体部３２，５２の形状が格子部１６の形状に対応する形状に変更される。

・赤外線透過カバー３０，４０，５０は、車両１０の前部において、ラジエータグリル１４とは異なる意匠部品に形成された窓部１９に配置されてもよい。
・赤外線透過カバー３０，４０，５０は、赤外線センサ２０が車両１０の前部とは異なる箇所、例えば後部に搭載された場合にも適用可能である。この場合、赤外線センサ２０は、車両１０の後方に向けて赤外線ＩＲを送信する。赤外線透過カバー３０，４０，５０は、送信方向における前方、すなわち、各赤外線センサ２０に対し車両１０の後方に配置される。

また、赤外線透過カバー３０，４０，５０は、赤外線センサ２０が車両１０の前部又は後部の両側部、すなわち、斜め前側部や斜め後側部に搭載された場合にも適用可能である。

１０…車両、１４…ラジエータグリル（意匠部品）、１６…格子部、１７…横格子部、１８…横格子構成部、１９…窓部、２０…赤外線センサ、２４…送信部、２５…受信部、２９…対象面、３０，４０，５０…赤外線透過カバー、３２，５２…カバー本体部、３３…基材、３４…シボ、３５…凹凸部分、３６…塗膜層、４１…光輝層、４２…フィラー、４３…コア、４４…シェル、ＩＲ…赤外線。

Claims (3)

1. 車両の周辺の状況を検出するセンサとして同車両に搭載され、かつ９００ｎｍ～１６００ｎｍの波長域の赤外線を車外へ向けて送信する送信部と、車外の物体に当たって反射された赤外線を受信する受信部とを備える赤外線センサの前方で、前記送信部及び前記受信部を覆うように配置されるカバー本体部を備える赤外線透過カバーであって、
   前記カバー本体部は、
   赤外線の透過性を有する透明な樹脂材料により形成され、かつ赤外線の送信方向における後面の一部を対象面として、同対象面にシボが一体に形成された基材と、
   前記シボの凹凸部分を埋めた状態で、前記基材を前記送信方向における後側から被覆するとともに、可視光を反射し、かつ赤外線の透過性を有する塗膜層とを備え、
   前記カバー本体部における赤外線の透過率が５０％以上であり、
   前記シボは、５μｍ～５０μｍの深さを有している赤外線透過カバー。
2. 格子部を有するラジエータグリルに形成された窓部に配置された状態で、前記格子部に対して隣接する箇所に前記対象面が設定されている請求項１に記載の赤外線透過カバー。
3. 車幅方向に延びる横格子部が、前記窓部の形成により、一対の横格子構成部に分断された前記格子部を有するラジエータグリルの前記窓部に配置された状態で、両横格子構成部と同一線上となるように前記対象面が設定されている請求項２に記載の赤外線透過カバー。

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