JP7275937B2

JP7275937B2 - センサユニット

Info

Publication number: JP7275937B2
Application number: JP2019124586A
Authority: JP
Inventors: 栄二伊奈
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2023-05-18
Anticipated expiration: 2039-07-03
Also published as: JP2021011120A

Description

本発明は、センサユニットに関するものである。

従来、車両には車載センサが設けられたものがある。そして、車載センサは、車載センサの洗浄装置と一体的に設けられてセンサユニットとされ、まとまった状態で車両に組み付けられるものがある（例えば、特許文献１参照）。このセンサユニットの洗浄装置は、車載センサの洗浄対象面を洗浄するための洗浄アクチュエータとしてワイパ用モータ等を有する。

実開平５－１４９６１号公報

しかしながら、上記したようなセンサユニットでは、車載センサにおけるセンサ用配線と、洗浄装置における洗浄用配線とを、例えばそれぞれ外部電源や制御装置等の外部機器に個別に接続する必要が生じることがあり、センサユニットの車両への組み付け性が悪くなるという虞があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、組み付け性が良好なセンサユニットを提供することにある。

上記課題を解決するセンサユニット（１０）は、車載センサ（１１）と、前記車載センサと一体的に設けられ、前記車載センサの洗浄対象面（１４）を洗浄するための洗浄アクチュエータ（３３）を有する洗浄装置（１２）とを備えたセンサユニット（１０）であって、前記車載センサにおけるセンサ用配線（４１）及び前記洗浄装置における洗浄用配線（４２）は、前記車載センサの筐体（１３）又は前記洗浄装置の筐体（３１）に設けられた共通コネクタ（１３ａ）に配索された。

同構成によれば、車載センサにおけるセンサ用配線及び洗浄装置における洗浄用配線は、車載センサの筐体又は洗浄装置の筐体に設けられた共通コネクタに配索されるため、例えば、外部機器等に接続された単一の外部コネクタを共通コネクタと接続するだけで、センサ用配線及び洗浄用配線を外部機器等に電気的に接続することができる。よって、センサユニットの車両等への組み付け性が良好となる。

一実施形態におけるセンサユニットの模式図。一実施形態におけるセンサユニットの模式分解斜視図。別例におけるセンサユニットの模式分解斜視図。別例におけるセンサユニットの模式分解斜視図。

以下、センサユニットの一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のセンサユニット１０は、車載センサ１１と、車載センサ１１と一体的に設けられた洗浄装置１２とを備える。

本実施形態の車載センサ１１は、例えば赤外線レーザを出射し、物体から反射された散乱光を受光することで物体との距離を計測するＬＩＤＡＲであり、筐体１３の一部にレーザが透過可能な洗浄対象面としての光学面１４が設けられている。

詳しくは、車載センサ１１は、その筐体１３の内部に、赤外線レーザを出射するレーザダイオードＬＤと、レーザダイオードＬＤから出射された赤外線レーザを反射する可動ミラー２１と、可動ミラー２１を駆動するミラー用モータ２２と、物体から反射された反射光を受光するフォトダイオードＦＤとを備える。また、車載センサ１１は、その筐体１３の内部に、センサ用回路として、レーザダイオードＬＤを駆動するＬＤ駆動回路２３と、ミラー用モータ２２を駆動するミラー駆動回路２４と、フォトダイオードＦＤの信号を増幅する増幅回路２５とを備える。また、車載センサ１１は、ＬＤ駆動回路２３、ミラー駆動回路２４及び増幅回路２５が電気的に接続される制御部２６を備える。制御部２６は、外部からの制御信号に応じてＬＤ駆動回路２３及びミラー駆動回路２４を制御して赤外線レーザを走査させ、増幅回路２５を介して入力される信号に基づいて光学面１４の外部の物体との距離を計測する。

洗浄装置１２は、その筐体３１の外部で回動可能に設けられた可動ノズル３２を備える。可動ノズル３２は、噴射口３２ａを有し、外部の図示しないエアポンプから供給される空気を噴射口３２ａから噴射する。また、洗浄装置１２は、筐体３１の内部に、前記可動ノズル３２を駆動する洗浄アクチュエータとしてのノズル用モータ３３と、該ノズル用モータ３３の回転を検出する回転センサ３４とを備える。

また、洗浄装置１２は、前記車載センサ１１の筐体１３の内部に、外部からの制御信号と前記回転センサ３４の信号に応じて前記ノズル用モータ３３を駆動する洗浄用回路としてのノズル駆動回路３５を備える。洗浄装置１２は、エアポンプとノズル用モータ３３が駆動することで、回動する可動ノズル３２の噴射口３２ａから空気を噴射し、その空気によって光学面１４を洗浄する。

また、車載センサ１１は、センサ用ヒータ２７を有する。センサ用ヒータ２７は、レーザが透過可能な透明電極であって、例えば光学面１４における筐体１３の内部側の面に設けられ、通電されることで発熱して例えば光学面１４の外表面の凍結を防止する。

また、洗浄装置１２は、洗浄用ヒータ３６を有する。洗浄用ヒータ３６は、例えば筐体３１の内部における可動ノズル３２の近傍位置に設けられ、通電されることで発熱して例えば凍結による可動ノズル３２の固着を防止する。

そして、車載センサ１１の筐体１３の内部には、センサ用ヒータ２７及び洗浄用ヒータ３６を通電させるための共通のヒータ用回路３７が設けられている。
また、車載センサ１１の筐体１３には、車載センサ１１におけるセンサ用配線４１及び洗浄装置１２における洗浄用配線４２が配策される共通コネクタ１３ａが設けられている。

詳述すると、共通コネクタ１３ａは、外部電源や制御装置等の外部機器と接続された外部コネクタ４３が接続可能に構成されている。そして、共通コネクタ１３ａの端子には、前記制御部２６からのセンサ用配線４１と、前記ノズル駆動回路３５からの洗浄用配線４２と、前記ヒータ用回路３７からのヒータ用配線３７ａが接続されている。

また、図１及び図２に示すように、本実施形態の車載センサ１１の筐体１３と洗浄装置１２の筐体３１とは積層配置されるものであって、車載センサ１１の筐体１３と洗浄装置１２の筐体３１の互いの対向面には、互いの内部に設けられる配線を接続するための接続コネクタ４４，４５が設けられている。本実施形態の接続コネクタ４４，４５は、車載センサ１１の筐体１３に洗浄装置１２の筐体３１を積層することで接続されるように構成されている。なお、車載センサ１１の筐体１３における洗浄装置１２の筐体３１との対向面の縁部には、防水パッキン４６が設けられている。なお、図１では、各配線の数を模式的に少なく図示している。

次に、上記のように構成されたセンサユニット１０の作用について説明する。
例えば、車両の走行時、車載センサ１１が動作することによって車両前方の物体が距離とともに認識される。

そして、例えば、光学面１４に雨滴等の異物が付着して検出精度が低下することなどに基づいてエアポンプ及びノズル用モータ３３が駆動される。
すると、可動ノズル３２が回動されつつ該可動ノズル３２の噴射口３２ａから空気が噴射され、その空気によって光学面１４が洗浄される。

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）車載センサ１１におけるセンサ用配線４１及び洗浄装置１２における洗浄用配線４２は、車載センサ１１の筐体１３に設けられた共通コネクタ１３ａに配索されるため、外部機器に接続された単一の外部コネクタ４３を共通コネクタ１３ａと接続するだけで、センサ用配線４１及び洗浄用配線４２を外部機器に電気的に接続することができる。よって、センサユニット１０の車両等への組み付け性が良好となる。

（２）車載センサ１１におけるセンサ用回路であるＬＤ駆動回路２３、ミラー駆動回路２４及び増幅回路２５と洗浄装置１２における洗浄用回路であるノズル駆動回路３５は、共に、車載センサ１１の筐体１３内に設けられるため、別々の筐体１３，３１内に設けた場合に比べて、例えば、製造が容易となる。すなわち、上記構成では、例えば、センサ用回路及び洗浄用回路を集約して一方の筐体１３内に設け、他方の筐体３１内にはセンサ用回路及び洗浄用回路を設ける必要がないため、総合的に製造が容易となる。

（３）センサ用ヒータ２７及び洗浄用ヒータ３６を通電させるための共通のヒータ用回路３７を備えるため、それぞれ別のヒータ用回路を備えた構成に比べて、構成を簡略化することができる。

（４）車載センサ１１の筐体１３と洗浄装置１２の筐体３１の互いの対向面には、互いの内部に設けられる配線を接続するための接続コネクタ４４，４５が設けられる。よって、例えば、接続コネクタ４４，４５が外部に突出することなくセンサユニット１０の小型化を図ることができるとともに、各筐体１３，３１の内部に設けられる配線の接続が容易となる。

上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。また、本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。
・上記実施形態では、特に言及していないが、センサ用回路及び洗浄用回路の少なくとも一部を共通の基板に設けてもよい。

例えば、図１に示すように、ＬＤ駆動回路２３、ミラー駆動回路２４、増幅回路２５、及びノズル駆動回路３５を共通の基板５１に設けてもよい。このようにすると、それぞれ別の基板に設けた場合に比べて、構成を簡略化することができる。

・上記実施形態では、接続コネクタ４４，４５は、車載センサ１１の筐体１３に洗浄装置１２の筐体３１を積層することで接続されるものとしたが、これに限定されず、他の構成としてもよい。

例えば、図３に示すように、洗浄装置１２側の接続コネクタ４５ａは、筐体３１からリード線４５ｂを介して設けられたものとしてもよい。なお、この場合、洗浄装置１２側の接続コネクタ４５ａを車載センサ１１側の接続コネクタ４４に接続した後に、車載センサ１１の筐体１３に洗浄装置１２の筐体３１を積層することになる。

また、上記実施形態では、接続コネクタ４４，４５は、車載センサ１１の筐体１３と洗浄装置１２の筐体３１の互いの対向面に設けられるとしたが、これに限定されず、車載センサ１１の筐体１３と洗浄装置１２の筐体３１の非対向面に設けてもよい。

例えば、図４に示すように、車載センサ１１の筐体１３の側面に接続コネクタ４４ａを設け、洗浄装置１２側の接続コネクタ４５ｃは、筐体３１の側面からリード線４５ｄを介して設けてもよい。

・上記実施形態では、共通コネクタ１３ａが車載センサ１１の筐体１３に設けられるとしたが、これに限定されず、洗浄装置１２の筐体３１に共通コネクタを設けてもよい。言い換えると、センサ用配線４１及び洗浄用配線４２を洗浄装置１２の筐体３１に設けられた共通コネクタに配索してもよい。

・上記実施形態では、車載センサ１１におけるセンサ用回路であるＬＤ駆動回路２３、ミラー駆動回路２４及び増幅回路２５と洗浄装置１２における洗浄用回路であるノズル駆動回路３５は、共に、車載センサ１１の筐体１３内に設けられるとしたが、これに限定されず、他の構成に変更してもよい。例えば、センサ用回路及び洗浄用回路を共に洗浄装置１２の筐体３１内に設けてもよい。また、例えば、センサ用回路は車載センサ１１の筐体１３内に設け、洗浄用回路は洗浄装置１２に筐体３１内に設けてもよい。

・上記実施形態では、車載センサ１１はセンサ用ヒータ２７を有し、洗浄装置１２は洗浄用ヒータ３６を有し、車載センサ１１の筐体１３内に共通のヒータ用回路３７が設けられるとしたが、これに限定されず、他の構成としてもよい。例えば、共通のヒータ用回路３７を洗浄装置１２の筐体３１内に設けてもよい。また、例えば、センサ用ヒータ２７や洗浄用ヒータ３６を備えていない構成として共通のヒータ用回路３７を備えていない構成としてもよい。

・上記実施形態では、車載センサ１１をＬＩＤＡＲとしたが、これに限定されず、他の車載センサとしてもよい。また、上記実施形態では、洗浄対象面をＬＩＤＡＲの光学面１４としたが、他の車載センサに対する他の洗浄対象面としてもよい。

・上記実施形態では、洗浄装置１２は洗浄アクチュエータとしてのノズル用モータ３３を有するものとしたが、これに限定されず、車載センサ１１と一体的に設けられ、車載センサ１１の洗浄対象面を洗浄するための他の洗浄アクチュエータを有する他の洗浄装置としてもよい。例えば、洗浄装置１２は、光学面１４を払拭するセンサ用ワイパを駆動する洗浄アクチュエータとしてのワイパ用モータを有する洗浄装置としてもよい。

１０…センサユニット、１１…車載センサ、１２…洗浄装置、１３…車載センサの筐体、１３ａ…共通コネクタ、１４…光学面（洗浄対象面）、２３…ＬＤ駆動回路（センサ用回路）、２４…ミラー駆動回路（センサ用回路）、２５…増幅回路（センサ用回路）、２７…センサ用ヒータ、３１…洗浄装置の筐体、３３…ノズル用モータ（洗浄アクチュエータ）、３５…ノズル駆動回路（洗浄用回路）、３６…洗浄用ヒータ、３７…ヒータ用回路、４１…センサ用配線、４２…洗浄用配線、４４，４５，４５ａ…接続コネクタ、５１…基板。

Claims

車載センサ（１１）と、
前記車載センサと一体的に設けられ、前記車載センサの洗浄対象面（１４）を洗浄するための洗浄アクチュエータ（３３）を有する洗浄装置（１２）と
を備えたセンサユニット（１０）であって、
前記車載センサにおけるセンサ用配線（４１）及び前記洗浄装置における洗浄用配線（４２）は、前記車載センサの筐体（１３）又は前記洗浄装置の筐体（３１）に設けられた共通コネクタ（１３ａ）に配索されており、
前記車載センサにおけるセンサ用回路（２３～２５）、及び、前記洗浄装置における洗浄用回路（３５）は、共に、前記車載センサの筐体内又は前記洗浄装置の筐体内に設けられたセンサユニット。
前記センサ用回路及び前記洗浄用回路の少なくとも一部は共通の基板（５１）に設けられた請求項１に記載のセンサユニット。
車載センサ（１１）と、
前記車載センサと一体的に設けられ、前記車載センサの洗浄対象面（１４）を洗浄するための洗浄アクチュエータ（３３）を有する洗浄装置（１２）と
を備えたセンサユニット（１０）であって、
前記車載センサにおけるセンサ用配線（４１）及び前記洗浄装置における洗浄用配線（４２）は、前記車載センサの筐体（１３）又は前記洗浄装置の筐体（３１）に設けられた共通コネクタ（１３ａ）に配索されており、
前記車載センサはセンサ用ヒータ（２７）を有し、前記洗浄装置は可動ノズル（３２）と可動ノズル用ヒータ（３６）とを有するものであって、
前記センサ用ヒータ及び可動ノズル用ヒータを通電させるための共通のヒータ用回路（３７）を備えたセンサユニット。
車載センサ（１１）と、
前記車載センサと一体的に設けられ、前記車載センサの洗浄対象面（１４）を洗浄するための洗浄アクチュエータ（３３）を有する洗浄装置（１２）と
を備えたセンサユニット（１０）であって、
前記車載センサにおけるセンサ用配線（４１）及び前記洗浄装置における洗浄用配線（４２）は、前記車載センサの筐体（１３）又は前記洗浄装置の筐体（３１）に設けられた共通コネクタ（１３ａ）に配索されており、
前記車載センサの筐体と前記洗浄装置の筐体とは積層配置されるものであって、
前記車載センサの筐体と前記洗浄装置の筐体の互いの対向面には、互いの内部に設けられる配線を接続するための接続コネクタ（４４，４５，４５ａ）が設けられたセンサユニット。