JP7278812B2

JP7278812B2 - センサシステム

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Publication number: JP7278812B2
Application number: JP2019048513A
Authority: JP
Inventors: 宙井上
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2023-05-22
Anticipated expiration: 2039-03-15
Also published as: JP2020148725A; JP2023090924A

Description

本発明は、車両に搭載されるセンサシステムに関する。

車両の運転支援を行なうために、当該車両の外部の情報を検出するためのセンサユニットが車体に搭載される。特許文献１は、そのようなセンサユニットとしてのレーダを開示している。レーダは、車両の外部を照明するランプ装置の灯室内に配置されている。すなわち、レーダは、灯室を区画するとともに照明光の通過を許容するカバーによって覆われている。カバーは、車両の外面の一部を形成するとともに、レーダが外部の情報を検出するための検出光の通過も許容する。

本明細書において用いられる「運転支援」という語は、運転操作（ハンドル操作、加速、減速など）、走行環境の監視、および運転操作のバックアップの少なくとも一つを少なくとも部分的に行なう制御処理を意味する。すなわち、衝突被害軽減ブレーキ機能やレーンキープアシスト機能のような部分的な運転支援から完全自動運転動作までを含む意味である。

特開２００７－１０６１９９号公報

本発明の目的は、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下を抑制することである。

上記の目的を達成するための第一態様は、車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバーに隣接するように配置された検出面を有するｐＨセンサと、
を備えている。

ｐＨセンサの検出面におけるｐＨ値の変化は、検出面に異物が付着したことより引き起こされた蓋然性が高い。この場合、カバーにも異物が付着している可能性が高い。したがって、プロセッサは、このｐＨ値の変化に基づいてカバーに異物が付着していると判断しうる。

センサユニットが情報検出に用いる光の進行経路上に位置するカバーの一部に異物が付着すると、センサユニットによる車両の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように配置されたｐＨセンサによってそのような異物の付着が検出されるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下を抑制できる。

第一態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
液体を噴射可能なノズルと、
前記ｐＨセンサから出力される信号に基づいて、前記ノズルに前記カバーへ向けて前記液体を噴射させるプロセッサと、
を備えている。

このような構成によれば、カバーに付着した異物を除去するための処理を自動化できる。したがって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下の抑制効果が高まる。

第一態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
前記検出面は、ｐＨ値が管理された液体に浸されている。

すなわち、いわゆる湿式として広く普及しているガラス電極法を利用するｐＨセンサが使用されうる。

上記の目的を達成するための第一態様は、車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバーに隣接するように配置された検出面を有するひずみゲージと、
を備えている。

ひずみゲージの検出面における荷重値の変化は、検出面に異物が付着したことより引き起こされた蓋然性が高い。この場合、カバーにも異物が付着している可能性が高い。したがって、プロセッサは、この荷重値の変化に基づいてカバーに異物が付着していると判断しうる。

センサユニットが情報検出に用いる光の進行経路上に位置するカバーの一部に異物が付着すると、センサユニットによる車両の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように配置されたひずみゲージによってそのような異物の付着が検出されるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両の外面の一部を形成するカバーによって覆われたセンサユニットによる情報検出能力の低下を抑制できる。

第二態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
液体を噴射可能なノズルと、
前記ひずみゲージから出力される信号に基づいて、前記ノズルに前記カバーへ向けて前記液体を噴射させるプロセッサと、
を備えている。

上記の各態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
前記液体に超音波を付与する超音波アクチュエータを備えている。

このような構成によれば、ノズルから噴射された液体によるいわゆる超音波洗浄効果が得られ、カバーに付着した異物の剥離や除去をさらに促進できる。

上記の各態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
重力を利用した排液構造を有する流路を備えており、
前記検出面は、前記流路内に配置されている。

異物が付着しているカバーの表面を流れ落ちる液体は、当該異物の成分を含んでいる蓋然性が高い。したがって、当該液体が流路に受容されると、流路内に配置されているｐＨセンサの検出面のｐＨ値を変化させる。これにより、カバーへの異物の付着が検出されうる。ｐＨセンサの検出面は、重力による液体の移動経路のどこかに配置すればよい。したがって、ｐＨセンサの配置自由度を高めることができる。

異物が付着しているカバーの表面を流れ落ちる液体は、当該異物の少なくとも一部を含んでいる蓋然性が高い。したがって、当該液体が流路に受容されると、当該異物を含まない液体が受容された場合よりも、ひずみゲージの検出面に加わる荷重を大きく変化させる。これにより、カバーへの異物の付着が検出されうる。ひずみゲージの検出面は、重力による液体の移動経路のどこかに配置すればよい。したがって、ひずみゲージの配置自由度を高めることができる。

上記の各態様に係るセンサシステムは、以下のように構成されうる。
前記車両の外部へ照明光を出射するランプユニットを備えており、
前記カバーは、前記照明光の通過を許容する。

ランプユニットは、車両の外部に照明光を供給するという機能ゆえに、車両における遮蔽物の少ない場所に配置されることが一般的である。このような場所にセンサユニットも配置されることにより、車両の外部の情報を効率的に取得できる。

本明細書で用いられる「光」という語は、可視光のみならず、紫外光や赤外光、マイクロ波やミリ波など任意の波長を有する電磁波を意味する。

本明細書において用いられる「センサユニット」という語は、所望の情報検出機能を備えつつ、それ自身が単体で流通可能な部品の構成単位を意味する。

本明細書において用いられる「ランプユニット」という語は、所望の照明機能を備えつつ、それ自身が単体で流通可能な部品の構成単位を意味する。

第一実施形態に係るセンサシステムの構成を例示している。図１のセンサシステムが搭載される車両の外観を例示している。図１のセンサシステムにおけるプロセッサの動作を例示している。図１のセンサシステムにおける流路の構成を例示している。第二実施形態に係るセンサシステムの構成を例示している。図５のセンサシステムにおけるプロセッサの動作を例示している。図５のセンサシステムにおける流路の構成を例示している。

添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いられる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

添付の図面において、矢印Ｆは、図示された構造の前方向を示している。矢印Ｂは、図示された構造の後方向を示している。矢印Ｕは、図示された構造の上方向を示している。矢印Ｄは、図示された構造の下方向を示している。矢印Ｌは、図示された構造の左方向を示している。矢印Ｒは、図示された構造の右方向を示している。以降の説明に用いる「左」および「右」は、運転席から見た左右の方向を示している。

図１は、第一実施形態に係るセンサシステム１の構成を例示している。センサシステム１は、図２に示される車両１００に搭載される。車両１００の車体の形状は、例示に過ぎない。

センサシステム１は、ハウジング１１とカバー１２を備えている。ハウジング１１は、カバー１２とともに収容室１３を区画している。

センサシステム１は、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４を備えている。ＬｉＤＡＲセンサユニット１４は、収容室１３内に配置されている。カバー１２は、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４を覆うように車両１００の外面の一部を形成している。

ＬｉＤＡＲセンサユニット１４は、車両１００の外部における検出領域に向けて検出光を出射する構成、および当該検出光が検出領域内に存在する物体に反射した結果の戻り光（不図示）を検出する構成を備えている。検出光としては、例えば波長９０５ｎｍの赤外光が使用されうる。

ＬｉＤＡＲセンサユニット１４は、例えば、ある方向へ検出光を出射したタイミングから戻り光を検出するまでの時間に基づいて、当該戻り光に関連付けられた物体までの距離を取得できる。また、そのような距離データを検出位置と関連付けて集積することにより、戻り光に関連付けられた物体の形状に係る情報を取得できる。これに加えてあるいは代えて、出射光と戻り光の波形の相違に基づいて、戻り光に関連付けられた物体の材質などの属性に係る情報を取得できる。すなわち、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４は、光を用いて車両１００の外部の情報を検出する装置である。

検出光と戻り光は、カバー１２における光通過領域１２ａを通過する。換言すると、カバー１２は、少なくとも検出光と戻り光の通過を許容する材料により形成されている。

センサシステム１は、ｐＨセンサ１５を備えている。ｐＨセンサ１５は、カバー１２上に配置されている。より具体的には、ｐＨセンサ１５は、カバー１２の光通過領域１２ａを避けた位置に配置されている。カバー１２上に配置されることは、カバーに隣接するように配置されることの一例である。

ｐＨセンサ１５は、検出面１５ａを有している。ｐＨセンサ１５は、検出面１５ａのｐＨ値を測定し、測定されたｐＨ値に対応するｐＨ信号Ｓ１１を出力するように構成されている。ｐＨセンサ１５は、乾式と称される手法によって検出面１５ａのｐＨ値を測定する。すなわち、ｐＨセンサ１５は、白金線と銀／塩化銀線を備えている。白金線上のネルンスト応答に基づいて白金線と銀／塩化銀線との間に生じる電位差は、検出面１５ａのｐＨ値に応じて変化する。ｐＨ信号Ｓ１１は、当該電位差に対応して変化する。

センサシステム１は、制御装置１６を備えている。制御装置１６は、入力インターフェース１６１とプロセッサ１６２を備えている。制御装置１６は、収容室１３内に配置されてもよいし、収容室１３外においてハウジング１１に支持されてもよい。あるいは、制御装置１６は、ハウジング１１とは離れた車両１００における適宜の位置に配置されうる。

入力インターフェース１６１は、ｐＨセンサ１５から出力されたｐＨ信号Ｓ１１を受け付ける。プロセッサ１６２は、ｐＨ信号Ｓ１１に基づいて、カバー１２に付着した異物を検出するように構成されている。異物としては、雨滴、雪片、汚泥、虫の死骸などが例示されうる。入力インターフェース１６１は、必要に応じてｐＨ信号Ｓ１１をプロセッサ１６２により行なわれる処理に適した形態に変換する信号処理回路を含みうる。

図３は、プロセッサ１６２により行なわれる処理の流れの一例を示している。プロセッサ１６２は、まずｐＨ基準値の取得を行なう（ＳＴＥＰ１１）。具体的には、プロセッサ１６２は、所定のタイミングで入力インターフェース１６１にｐＨセンサ１５からｐＨ信号Ｓ１１を受け付けさせることにより、当該所定のタイミングにおける検出面１５ａのｐＨ値を、基準値として取得する。所定のタイミングの例としては、センサシステム１の起動時が挙げられる。

図１に示されるように、制御装置１６は、ストレージ１６３を備えている。ストレージ１６３は、適宜の書き替え可能な半導体メモリにより実現されうる。プロセッサ１６２は、上記のように取得された基準値としてのｐＨ値に対応するデータを、ストレージ１６３に格納する。

続いて、プロセッサ１６２は、所定の時間間隔で入力インターフェース１６１にｐＨセンサ１５からｐＨ信号Ｓ１１を受け付けさせる。すなわち、プロセッサ１６２は、所定の時間間隔でｐＨセンサ１５の測定値を取得する（ＳＴＥＰ１２）。所定の時間間隔は、例えば１００ミリ秒である。

続いて、プロセッサ１６２は、ＳＴＥＰ１２で取得されたｐＨセンサ１５の検出面１５ａのｐＨ測定値を、ＳＴＥＰ１１でストレージ１６３に格納されたｐＨ基準値と比較する。プロセッサ１６２は、測定値と基準値の差異が所定値以上であるかを判断する（ＳＴＥＰ１３）。

基準値が取得された後に生じたｐＨセンサ１５の検出面１５ａにおけるｐＨ値の変化は、検出面１５ａに異物が付着したことより引き起こされた蓋然性が高い。この場合、カバー１２にも異物が付着している可能性が高い。したがって、検出面１５ａにおけるｐＨ値に係る測定値と基準値の差異が所定値以上である場合（ＳＴＥＰ１３においてＹＥＳ）、プロセッサ１６２は、カバー１２に異物が付着していると判断し、検出信号Ｓ１２を生成する（ＳＴＥＰ１４）。

検出面１５ａにおけるｐＨ値に係る測定値と基準値の差異が所定値未満である場合（ＳＴＥＰ１３においてＮＯ）、プロセッサ１６２は、カバー１２に異物が付着していないと判断し、処理はＳＴＥＰ１２に戻る。

図１に示されるように、制御装置１６は、出力インターフェース１６４を備えている。プロセッサ１６２は、出力インターフェース１６４に検出信号Ｓ１２を出力させる。検出信号Ｓ１２は、車両１００における他の制御装置へ送信されうる。例えば、当該他の制御装置は、検出信号Ｓ１２に基づいて、カバー１２に異物が付着している旨の報知を車両１００の乗員に対して行ないうる。報知は、視覚的報知、聴覚的報知、触覚的報知の少なくとも一つを通じて行なわれうる。

報知を受けた乗員は、適宜の対応をとりうる。例えば、センサシステム１は、カバー１２へ向けて液体を噴射するノズル１７を備えうる。液体としては、水、湯、洗浄液などが例示されうる。乗員は、ノズル１７に液体を噴射させる操作を行ないうる。これにより、カバー１２に付着した異物の除去を図ることができる。

ＬｉＤＡＲセンサユニット１４の検出光および戻り光の進行経路上に位置する光通過領域１２ａに異物が付着すると、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４による車両１００の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように構成されたｐＨセンサ１５によってそのような異物の付着が検出されうるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下を抑制できる。

異物の除去処理が行なわれると、処理はＳＴＥＰ１１に戻る。すなわち、この時点におけるｐＨセンサ１５の検出面１５ａのｐＨ値が取得され、以降の処理における新たな基準値とされる。すなわち、ノズル１７の動作後は、ｐＨ基準値が取得される所定のタイミングの一例になりうる。

図１に示されるように、プロセッサ１６２により生成された検出信号Ｓ１２は、上記したノズル１７を動作させるために使用されうる。すなわち、プロセッサ１６２は、カバー１２に付着した異物が検出されると、ノズル１７にカバー１２へ向けて液体を噴射させうる。

このような構成によれば、カバー１２に付着した異物を除去するための処理を自動化できる。したがって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下の抑制効果が高まる。

図１に示されるように、ノズル１７は、超音波アクチュエータ１７１を備えうる。超音波アクチュエータ１７１は、超音波帯域の周波数で振動し、ノズル１７からカバー１２に向けて噴射される液体に固有振動を励起する装置である。この場合、プロセッサ１６２は、ノズル１７による液体の噴射時に超音波アクチュエータ１７１を動作させる制御信号Ｓ１３を、出力インターフェース１６４に出力させる。

このような構成によれば、ノズル１７から噴射された液体によるいわゆる超音波洗浄効果が得られ、カバー１２に付着した異物の除去をさらに促進できる。

ｐＨセンサ１５が配置される位置は、カバー１２上に限られない。カバー１２に付着した異物の検出が可能であれば、ハウジング１１や車両１００の車体におけるカバー１２に隣接する位置に配置されうる。

図１に示されるように、センサシステム１は、流路１８を備えうる。流路１８は、少なくとも光通過領域１２ａを通過してカバー１２上を流れ落ちる液体を受容するために、カバー１２の光通過領域１２ａよりも下方かつカバー１２に隣接する位置に配置される。そのような液体の例としては、雨滴、溶けた雪片、自車両または他車両により路面から跳ね上げられた汚水、ノズル１７からカバー１２へ噴射された液体などが挙げられる。流路１８は、ハウジング１１またはカバー１２の一部として形成されてもよい。

流路１８は、重力を利用した排液構造を有している。図１に示される例においては、流路１８の第一端部１８ａよりも第二端部１８ｂの方が下方に位置している。第二端部１８ｂは、外部へ開放されている。したがって、流路１８により受容された液体は、流路１８内を第二端部１８ｂに向かって流れ、第二端部１８ｂより排出される。

この場合、ｐＨセンサ１５の検出面１５ａは、流路１８内に配置されうる。したがって、ｐＨセンサ１５は、カバー１２に隣接するように配置される。

異物が付着しているカバー１２の表面を流れ落ちる液体は、当該異物の成分を含んでいる蓋然性が高い。したがって、当該液体が流路１８に受容されると、流路１８内に配置されているｐＨセンサ１５の検出面１５ａのｐＨ値を変化させる。これにより、図３を参照して説明した上述の手法に基づいてカバー１２への異物の付着が検出されうる。ｐＨセンサ１５の検出面１５ａは、重力による液体の移動経路のどこかに配置すればよい。したがって、ｐＨセンサ１５の配置自由度を高めることができる。

この場合、いわゆる湿式として広く普及しているガラス電極法を利用するｐＨセンサ１５が使用されうる。図４の（Ａ）は、本例に係るｐＨセンサ１５が配置された流路１８を上方から見た外観を例示している。図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）における線IVB‐IVBに沿って矢印方向から見た流路１８の断面を例示している。

流路１８の底部１８ｃには、凹部１８ｄが形成されている。ｐＨセンサ１５は、凹部１８ｄ内に配置される。凹部１８ｄは、ｐＨ値が管理された液体ＬＱで満たされている。管理されたｐＨ値は、例えば７である。液体ＬＱは、例えば純水である。液体ＬＱは、不図示の液体供給源から供給される。これにより、ｐＨセンサ１５の検出面１５ａは、液体ＬＱに浸される。

異物が付着しているカバー１２の表面を流れ落ちる液体がこのように構成された流路１８に受容されると、凹部１８ｄを満たしている液体ＬＱのｐＨ値と流路１８を流れる液体のｐＨ値との差に対応する起電力が、検出面１５ａに発生する。ｐＨセンサ１５は、当該起電力に対応するｐＨ信号Ｓ１１を出力する。

異物の付着が判断されて検出信号Ｓ１２が出力されると（図３におけるＳＴＥＰ１４）、上述の液体供給源から液体ＬＱが再供給され、新たな液体ＬＱで凹部１８ｄが満たされる。処理はＳＴＥＰ１１へ戻り、この状態で検出面１５ａのｐＨ値が測定される。測定されたｐＨ値は、以降の処理における新たな基準値とされる。

重力を利用した流路１８の排液構造は、図１、図４の（Ａ）、および図４の（Ｂ）に示された例に限られない。例えば、図４の（Ｃ）に示されるように、底部１８ｃに設けられた斜面１８ｅと貫通孔１８ｆを通じて液体が排出されてもよい。この場合、第二端部１８ｂは、開放されていなくともよい。図４の（Ｃ）に示される構成は、乾式のｐＨセンサ１５を用いる場合にも適用可能である。

図１に示されるように、センサシステム１は、ランプユニット１９を備えうる。ランプユニット１９は、車両１００の外部へ照明光を出射する装置である。ランプユニット１９としては、前照灯ユニット、車幅灯ユニット、方向指示灯ユニット、霧灯ユニット、リアコンビネーションランプユニットなどが例示されうる。

ランプユニット１９は、収容室１３内に配置される。したがって、ランプユニット１９は、カバー１２によって覆われる。カバー１２は、ランプユニット１９から出射された照明光の通過も許容する。この場合、カバー１２は、可視光についても透明な材料によって形成される。

ランプユニット１９は、車両１００の外部に照明光を供給するという機能ゆえに、車両１００における遮蔽物の少ない場所に配置されることが一般的である。このような場所にＬｉＤＡＲセンサユニット１４も配置されることにより、車両１００の外部の情報を効率的に取得できる。

上記の処理を実行可能なプロセッサ１６２は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサとして提供されてもよいし、専用集積回路素子の一部として提供されてもよい。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなどが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＡＭやＲＯＭが例示されうる。書き替え可能な汎用メモリがストレージ１６３の機能を担ってもよい。専用集積回路素子としては、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどが例示されうる。プロセッサ１６２とストレージ１６３は、独立した素子として提供されてもよいし、単一の素子内にパッケージされていてもよい。

図５は、第二実施形態に係るセンサシステム２の構成を例示している。第一実施形態に係るセンサシステム１と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。センサシステム２は、図２に示される車両１００に搭載される。

センサシステム２は、ひずみゲージ２５を備えている。ひずみゲージ２５は、カバー１２上に配置されている。より具体的には、ひずみゲージ２５は、カバー１２の光通過領域１２ａを避けた位置に配置されている。カバー１２上に配置されることは、カバーに隣接するように配置されることの一例である。

ひずみゲージ２５は、検出面２５ａを有している。ひずみゲージ２５は、検出面２５ａのひずみを検出することにより、検出面２５ａに印加されている荷重を測定する装置である。ひずみゲージ２５は、測定された荷重に対応する荷重信号Ｓ２１を出力するように構成されている。

センサシステム２は、制御装置２６を備えている。制御装置２６は、入力インターフェース２６１とプロセッサ２６２を備えている。制御装置２６は、収容室１３内に配置されてもよいし、収容室１３外においてハウジング１１に支持されてもよい。あるいは、制御装置２６は、ハウジング１１とは離れた車両１００における適宜の位置に配置されうる。

入力インターフェース２６１は、ひずみゲージ２５から出力された荷重信号Ｓ２１を受け付ける。プロセッサ２６２は、荷重信号Ｓ２１に基づいて、カバー１２に付着した異物を検出するように構成されている。異物としては、雨滴、雪片、汚泥、虫の死骸などが例示されうる。入力インターフェース２６１は、必要に応じて荷重信号Ｓ２１をプロセッサ２６２により行なわれる処理に適した形態に変換する信号処理回路を含みうる。

図６は、プロセッサ２６２により行なわれる処理の流れの一例を示している。プロセッサ２６２は、まず荷重基準値の取得を行なう（ＳＴＥＰ２１）。具体的には、プロセッサ２６２は、所定のタイミングで入力インターフェース２６１にひずみゲージ２５から荷重信号Ｓ２１を受け付けさせることにより、当該所定のタイミングにおける検出面２５ａに印加された荷重を、基準値として取得する。所定のタイミングの例としては、センサシステム１の起動時が挙げられる。

図５に示されるように、制御装置２６は、ストレージ２６３を備えている。ストレージ２６３は、適宜の書き替え可能な半導体メモリにより実現されうる。プロセッサ２６２は、上記のように取得された基準値としての荷重に対応するデータを、ストレージ２６３に格納する。

続いて、プロセッサ２６２は、所定の時間間隔で入力インターフェース２６１にひずみゲージ２５から荷重信号Ｓ２１を受け付けさせる。すなわち、プロセッサ２６２は、所定の時間間隔でひずみゲージ２５の測定値を取得する（ＳＴＥＰ２２）。所定の時間間隔は、例えば１００ミリ秒である。

続いて、プロセッサ２６２は、ＳＴＥＰ２２で取得されたひずみゲージ２５の検出面２５ａの荷重測定値を、ＳＴＥＰ２１でストレージ２６３に格納された荷重基準値と比較する。プロセッサ２６２は、測定値と基準値の差異が所定値以上であるかを判断する（ＳＴＥＰ２３）。

基準値が取得された後に生じたひずみゲージ２５の検出面２５ａにおける荷重値の変化は、検出面２５ａに異物が付着したことより引き起こされた蓋然性が高い。この場合、カバー１２にも異物が付着している可能性が高い。したがって、検出面２５ａにおける荷重に係る測定値と基準値の差異が所定値以上である場合（ＳＴＥＰ２３においてＹＥＳ）、プロセッサ２６２は、カバー１２に異物が付着していると判断し、検出信号Ｓ２２を生成する（ＳＴＥＰ２４）。

検出面２５ａにおける荷重に係る測定値と基準値の差異が所定値未満である場合（ＳＴＥＰ２３においてＮＯ）、プロセッサ２６２は、カバー１２に異物が付着していないと判断し、処理はＳＴＥＰ２２に戻る。

図５に示されるように、制御装置２６は、出力インターフェース２６４を備えている。プロセッサ２６２は、出力インターフェース２６４に検出信号Ｓ２２を出力させる。検出信号Ｓ２２は、車両１００における他の制御装置へ送信されうる。例えば、当該他の制御装置は、検出信号Ｓ２２に基づいて、カバー１２に異物が付着している旨の報知を車両１００の乗員に対して行ないうる。報知は、視覚的報知、聴覚的報知、触覚的報知の少なくとも一つを通じて行なわれうる。

報知を受けた乗員は、適宜の対応をとりうる。例えば、センサシステム２は、カバー１２へ向けて液体を噴射するノズル２７を備えうる。液体としては、水、湯、洗浄液などが例示されうる。乗員は、ノズル２７に液体を噴射させる操作を行ないうる。これにより、カバー１２に付着した異物の除去を図ることができる。

ＬｉＤＡＲセンサユニット１４の検出光および戻り光の進行経路上に位置する光通過領域１２ａに異物が付着すると、ＬｉＤＡＲセンサユニット１４による車両１００の外部の情報の検出の妨げになりうる。しかしながら、上記のように構成されたひずみゲージ２５によってそのような異物の付着が検出されうるので、検出結果に応じた適切な処理をとることができる。よって、車両１００の外面の一部を形成するカバー１２によって覆われたＬｉＤＡＲセンサユニット１４による情報検出能力の低下を抑制できる。

異物の除去処理が行なわれると、処理はＳＴＥＰ２１に戻る。すなわち、この時点におけるひずみゲージ２５の検出面２５ａに加わる荷重の値が取得され、以降の処理における新たな基準値とされる。すなわち、ノズル２７の動作後は、荷重基準値が取得される所定のタイミングの一例になりうる。

図５に示されるように、プロセッサ２６２により生成された検出信号Ｓ２２は、上記したノズル２７を動作させるために使用されうる。すなわち、プロセッサ２６２は、カバー１２に付着した異物が検出されると、ノズル２７にカバー１２へ向けて液体を噴射させうる。

図５に示されるように、ノズル２７は、超音波アクチュエータ２７１を備えうる。超音波アクチュエータ２７１は、超音波帯域の周波数で振動し、ノズル２７からカバー１２に向けて噴射される液体に固有振動を励起する装置である。この場合、プロセッサ２６２は、ノズル２７による液体の噴射時に超音波アクチュエータ２７１を動作させる制御信号Ｓ２３を、出力インターフェース２６４に出力させる。

このような構成によれば、ノズル２７から噴射された液体によるいわゆる超音波洗浄効果が得られ、カバー１２に付着した異物の除去をさらに促進できる。

ひずみゲージ２５が配置される位置は、カバー１２上に限られない。カバー１２に付着した異物の検出が可能であれば、ハウジング１１や車両１００の車体におけるカバー１２に隣接する位置に配置されうる。

図５に示されるように、センサシステム１は、流路２８を備えうる。流路２８は、少なくとも光通過領域１２ａを通過してカバー１２上を流れ落ちる液体を受容するために、カバー１２の光通過領域１２ａよりも下方かつカバー１２に隣接する位置に配置される。そのような液体の例としては、雨滴、溶けた雪片、自車両または他車両により路面から跳ね上げられた汚水、ノズル２７からカバー１２へ噴射された液体などが挙げられる。流路２８は、ハウジング１１またはカバー１２の一部として形成されてもよい。

流路２８は、重力を利用した排液構造を有している。図５に示される例においては、流路２８の第一端部２８ａよりも第二端部２８ｂの方が下方に位置している。第二端部２８ｂは、外部へ開放されている。したがって、流路２８により受容された液体は、流路２８内を第二端部２８ｂに向かって流れ、第二端部２８ｂより排出される。

この場合、ひずみゲージ２５の検出面２５ａは、流路２８内に配置されうる。したがって、ひずみゲージ２５は、カバー１２に隣接するように配置される。図７の（Ａ）は、本例に係るひずみゲージ２５が配置された流路２８を上方から見た外観を例示している。図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）における線VIIB‐VIIBに沿って矢印方向から見た流路２８の断面を例示している。

異物が付着しているカバー１２の表面を流れ落ちる液体は、当該異物の少なくとも一部を含んでいる蓋然性が高い。したがって、当該液体が流路２８に受容されると、当該異物を含まない液体が受容された場合よりも、ひずみゲージ２５の検出面２５ａに加わる荷重を大きく変化させる。これにより、図６を参照して説明した上述の手法に基づいてカバー１２への異物の付着が検出されうる。ひずみゲージ２５の検出面２５ａは、重力による液体の移動経路のどこかに配置すればよい。したがって、ひずみゲージ２５の配置自由度を高めることができる。

重力を利用した流路２８の排液構造は、図５、図７の（Ａ）、および図７の（Ｂ）に示された例に限られない。例えば、図７の（Ｃ）に示されるように、底部２８ｃに設けられた斜面２８ｅと貫通孔２８ｆを通じて液体が排出されてもよい。この場合、第二端部２８ｂは、開放されていなくともよい。

図５に示されるように、センサシステム２は、ランプユニット２９を備えうる。ランプユニット２９は、車両１００の外部へ照明光を出射する装置である。ランプユニット２９としては、前照灯ユニット、車幅灯ユニット、方向指示灯ユニット、霧灯ユニット、リアコンビネーションランプユニットなどが例示されうる。

ランプユニット２９は、収容室１３内に配置される。したがって、ランプユニット２９は、カバー１２によって覆われる。カバー１２は、ランプユニット２９から出射された照明光の通過も許容する。この場合、カバー１２は、可視光についても透明な材料によって形成される。

ランプユニット２９は、車両１００の外部に照明光を供給するという機能ゆえに、車両１００における遮蔽物の少ない場所に配置されることが一般的である。このような場所にＬｉＤＡＲセンサユニット１４も配置されることにより、車両１００の外部の情報を効率的に取得できる。

上記の処理を実行可能なプロセッサ２６２は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサとして提供されてもよいし、専用集積回路素子の一部として提供されてもよい。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなどが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＡＭやＲＯＭが例示されうる。書き替え可能な汎用メモリがストレージ２６３の機能を担ってもよい。専用集積回路素子としては、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどが例示されうる。プロセッサ２６２とストレージ２６３は、独立した素子として提供されてもよいし、単一の素子内にパッケージされていてもよい。

上記の各実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の各実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更、改良、あるいは組合せがなされうる。

上記の各実施形態に係るＬｉＤＡＲセンサユニット１４に加えてあるいは代えて、車両１００の外部の情報を検出するために光を用いる適宜のセンサユニットが、収容室１３内に配置されうる。そのようなセンサユニットとしては、可視光を用いるカメラユニット、赤外光を用いるＴＯＦ（Time of Flight）カメラユニット、ミリ波を用いるレーダユニットなどが例示されうる。

１、２：センサシステム、１２：カバー、１４：ＬｉＤＡＲセンサユニット、１５：ｐＨセンサ、１５ａ：検出面、２５：ひずみゲージ、２５ａ：検出面、１６２、２６２：プロセッサ、１７、２７：ノズル、１７１、２７１：超音波アクチュエータ、１８、２８：流路、１９、２９：ランプユニット、１００：車両、Ｓ１１：ｐＨ信号、Ｓ２１：荷重信号、ＬＱ：ｐＨが管理された液体

Claims

車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバーに隣接するように配置された検出面を有するｐＨセンサと、
液体を噴射可能なノズルと、
前記ｐＨセンサから出力される信号に基づいて、前記ノズルに前記カバーへ向けて前記液体を噴射させるプロセッサと、
を備えている、
センサシステム。
車両に搭載されるセンサシステムであって、
光を用いて前記車両の外部の情報を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを覆うように前記車両の外面の一部を形成しており、前記光の通過を許容するカバーと、
前記カバーに隣接するように配置された検出面を有するｐＨセンサと、
を備えており、
前記検出面は、ｐＨ値が管理された液体に浸されている、
センサシステム。
前記液体に超音波を付与する超音波アクチュエータを備えている、
請求項２に記載のセンサシステム。
重力を利用した排液構造を有する流路を備えており、
前記検出面は、前記流路内に配置されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサシステム。
前記車両の外部へ照明光を出射するランプユニットを備えており、
前記カバーは、前記照明光の通過を許容する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のセンサシステム。