JP7298440B2 - 計測装置ユニット - Google Patents

Description

本開示は、計測装置ユニットに関する。

複数のセンサを備えるセンサ組立体を車両の屋根に搭載する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

米国特許出願公開第２０１７／０３０５３６０号

センサ組立体には、複数のセンサのそれぞれの検出データを処理するデータ処理装置が備えられることがある。センサ組立体が外気や日射に曝されると、データ処理装置の温度が上昇してデータ処理装置が正常に動作できなくなるおそれがある。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
［形態１］
本開示の一形態によれば、車両（５０）の屋根（５０Ｔ）に搭載される計測装置ユニット（１００，１００ｂ，１００ｃ）が提供される。この計測装置ユニットは、複数の検出器（３０）と、前記複数の検出器からの検出データを用いて統合データを生成するデータ処理装置（２２）と、前記データ処理装置を内包する収容体（２０）と、前記収容体から離間して前記収容体の少なくとも上側を覆い、前記収容体との間に空間（ＳＰ）を規定する保護カバー（６０，６０ｂ，６０ｃ）と、前記保護カバーを前記車両の屋根から離間して前記車両に固定するための柱状の支持機構（７０）と、を備える。前記保護カバーの下側の少なくとも一部に開口部（６８ｂ，６８ｃ１，６８ｃ２）が備えられる。

本開示の一形態によれば、車両（５０）の屋根（５０Ｔ）に搭載される計測装置ユニット（１００，１００ｂ，１００ｃ）が提供される。この計測装置ユニットは、複数の検出器（３０）と、前記複数の検出器からの検出データを用いて統合データを生成するデータ処理装置（２２）と、前記データ処理装置を内包する収容体（２０）と、前記収容体から離間して前記収容体の少なくとも上側を覆い、前記収容体との間に空間（ＳＰ）を規定する保護カバー（６０）と、を備える。

この形態の計測装置ユニットによれば、収容体の少なくとも上側を覆う空間が、収容体と保護カバーとの間に備えられる。したがって、日射や外気等に曝されることに起因する熱が、保護カバーから収容体へ伝導することを抑制することができ、データ処理装置の温度の上昇を抑制することができる。

第１実施形態の計測装置ユニットを模式的に表す説明図。 計測装置ユニットの外観を表す正面図。 計測装置ユニットの外観を表す背面図。 計測装置ユニットの構成を模式的に表す上面図。 正面視での計測装置ユニットの内部構造を表す説明図。 図２のＶＩ－ＶＩ位置における概略断面図。 第２実施形態の計測装置ユニットを模式的に表す説明図。 第３実施形態の計測装置ユニットを模式的に表す説明図。

Ａ．第１実施形態：
図１から図６を用いて、本実施形態の計測装置ユニット１００について説明する。図１に示すように、本実施形態の計測装置ユニット１００は、車両５０の屋根５０Ｔに搭載されて用いられる。図１には、車両５０の進行方向と、鉛直方向であるＺ方向とが示されている。計測装置ユニット１００は、保護カバー６０と、支持機構７０と、センサ群３０と、収容体２０と、データ処理装置２２とを備えている。

図１に示すように、保護カバー６０は、本実施形態において、収容体２０を内包し、支持機構７０の一部と、センサ群３０の少なくとも一部とを覆う筐体である。保護カバー６０は、図示しない固定具によって支持機構７０に取り付けられている。保護カバー６０は、後述するように、収容体２０との間に空間ＳＰを規定している。図１から図３に示すように、保護カバー６０は、下壁部６０ＢＴと、上壁部６０ＴＰと、前壁部６０ＴＦと、後壁部６０ＴＲと、右側壁部６０ＳＲと、左側壁部６０ＳＬとに区分できる。下壁部６０ＢＴは、計測装置ユニット１００が車両５０に搭載された時（以下、単に「車両搭載時」とも呼ぶ）において車両５０の屋根５０Ｔと対向する。

図１に示すように、保護カバー６０は、車両搭載時の車両５０の前側に対応する前端部６０Ｆと、車両５０の進行方向後ろ側に対応する後端部６０Ｒと、を有する。保護カバー６０は、上壁部６０ＴＰと、前壁部６０ＴＦと、後壁部６０ＴＲと、右側壁部６０ＳＲと、左側壁部６０ＳＬとを一体としてもよく、例えば前端部６０Ｆから後端部６０Ｒに亘る曲面状の形状を有していてもよい。

図２に示すように、保護カバー６０は、前壁部６０ＴＦに導入部６２を備える。導入部６２は、保護カバー６０の外部と空間ＳＰとを連通する通気口を有する。図３に示すように、本実施形態において、排出部６４は、保護カバー６０の後壁部６０ＴＲに備えられる。排出部６４は、空間ＳＰと保護カバー６０の外部とを連通する排出口を有する。

支持機構７０は、保護カバー６０を車両５０の屋根５０Ｔから離間する状態で固定している。図４に示すように、支持機構７０は、第一固定部７１Ｌ，７１Ｒと、第二固定部７２Ｌ，７２Ｒと、第一支持軸７３と、第二支持軸７４と、フレーム７５とを含んでいる。なお、図４では、保護カバー６０の図示は省略されている。

第一固定部７１Ｌ，７１Ｒおよび第二固定部７２Ｌ，７２Ｒは、車両５０の幅方向の両側に配置され、支持機構７０を車両５０の屋根５０Ｔに固定するための固定具である。車両５０がルーフレールを備える場合には、第一固定部７１Ｌ，７１Ｒおよび第二固定部７２Ｌ，７２Ｒは、支持機構７０を車両５０のルーフレールに固定するための固定具としてよい。第一固定部７１Ｌと第一固定部７１Ｒとの間に備えられる第一支持軸７３と、第二固定部７２Ｌと第二固定部７２Ｒとの間に備えられる第二支持軸７４との上面にはデータ処理装置２２が載置される。

図４に示すように、第一支持軸７３および第二支持軸７４には、フレーム７５が固定されている。フレーム７５は、保護カバー６０内の周縁部に沿って配置される枠体であり、収容体２０を囲んでいる。本実施形態において、フレーム７５には複数のセンサ群３０が配置されている。複数のセンサ群３０には、例えば、車両５０の進行方向前側に対応するセンサ群３０Ｆと、進行方向後ろ側に対応するセンサ群３０Ｂと、進行方向左側に対応するセンサ群３０Ｌと、進行方向右側に対応するセンサ群３０Ｒとが含まれる。

センサ群３０Ｆ，３０Ｂ，３０Ｌ，３０Ｒのそれぞれには、例えば、対象物の画像データを取得するカメラ、対象物の距離等を取得するＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、対象物の距離等を取得するミリ波レーダ等の異なる種類の検出器が含まれている。各センサの検出データは、データ処理装置２２に出力される。センサ群３０Ｆ，３０Ｂ，３０Ｌ，３０Ｒには、超音波センサ、他の電磁波または光を用いたセンサなどの種々の検出器が含まれてよく、１種類または２種類のほか、４種類以上の検出器が含まれてよい。

データ処理装置２２は、論理回路で構成され、図１に示すように、配線ＣＢを介して、車両５０内の運転支援制御装置４０と接続されている。データ処理装置２２は、センサ群３０からの検出データを用いて統合データを生成し、運転支援制御装置４０に出力する。運転支援制御装置４０は、いわゆるＥＣＵ（engine control unit）であり、計測装置ユニット１００から入力される車両５０周囲の対象物に関する情報を用いて車両５０の運転支援を実行する。

データ処理装置２２は、防塵や防水の機能を有する収容体２０の内部に備えられている。本実施形態において、収容体２０は、放熱部２４を備えている。放熱部２４は、データ処理装置２２から発生する熱を空間ＳＰに向けて放熱するファン装置である。

図５に示すように、本実施形態において、保護カバー６０は、収容体２０から離間して収容体２０の側面側と上側を覆っており、収容体２０との間に空間ＳＰを規定している。より具体的には、保護カバー６０の上壁部６０ＴＰと、前壁部６０ＴＦと、後壁部６０ＴＲと、右側壁部６０ＳＲと、左側壁部６０ＳＬとを収容体２０から離間するように配置することによって空間ＳＰが形成されている。空間ＳＰは、収容体２０の側面側と上側とを覆っている。

図６に示すように、車両５０が走行すると、保護カバー６０の外部の空気は、図６に気流ＡＤ１として示すように、導入部６２を通過して保護カバー６０内の空間ＳＰに導かれる。空間ＳＰに導かれた空気は、気流ＡＤ２として示すように、空間ＳＰ、すなわち収容体２０の側面側と上側とを通過して、後端部６０Ｒ側へと流動する。データ処理装置２２が発生する熱ＨＤは、収容体２０の放熱部２４によって空間ＳＰに向けて放出され、気流ＡＤ２と合流する。後端部６０Ｒに到達した空気は、図６に気流ＡＤ３として示すように、排出部６４から保護カバー６０の外部に排出される。

以上説明したように、本実施形態の計測装置ユニット１００によれば、収容体２０と保護カバー６０との間に、収容体２０の側面と上側とを覆う空間ＳＰが備えられる。したがって、日射や外気等に曝されることに起因する熱が、保護カバー６０から収容体２０へ伝導することを抑制することができ、データ処理装置２２の温度の上昇を抑制することができる。

本実施形態の計測装置ユニット１００によれば、保護カバー６０の前壁部６０ＴＦに、保護カバー６０の外部と空間ＳＰとを連通する導入部６２が備えられ、後壁部６０ＴＲに、空間ＳＰと保護カバー６０の外部とを連通する排出部６４が備えられる。車両５０の走行時に発生する気流を導入部６２から空間ＳＰに導き、排出部６４から外部へ排出することができる。したがって、車両走行時の気流を利用して収容体２０を冷却することができる。

本実施形態の計測装置ユニット１００によれば、収容体２０は、データ処理装置２２が発生する熱ＨＤを空間ＳＰに向けて放出する放熱部２４を備える。したがって、収容体２０内の温度上昇を抑制し、データ処理装置２２の温度の上昇を抑制することができる。

本実施形態の計測装置ユニット１００によれば、複数のセンサ群３０は、保護カバー６０の周囲に配置される。したがって、データ処理装置２２から発生する熱ＨＤが複数のセンサ群３０に伝導することを抑制することができる。

Ｂ．第２実施形態：
図７に示すように、第２実施形態の計測装置ユニット１００ｂは、開口部６８ｂを有する保護カバー６０ｂを備えている。開口部６８ｂは、保護カバー６０ｂの下壁部６０ＢＴ全体に亘って設けられている。すなわち、保護カバー６０ｂは、収容体２０の側面と上側を覆い、下壁部６０ＢＴ側が外部と連通している。本実施形態において、保護カバー６０ｂの導入部６２には導入側ファン装置６６が備えられ、排出部６４には排出側ファン装置６７が備えられている。保護カバー６０ｂのその他の構成は、第１実施形態の保護カバー６０と同様である。

導入側ファン装置６６および排出側ファン装置６７は、いわゆるプロペラ式のファンである。導入側ファン装置６６は、保護カバー６０ｂ外部の空気を導入部６２から吸引して空間ＳＰに導く。排出側ファン装置６７は、空間ＳＰ内の空気を吸引して保護カバー６０ｂ外部に導く。導入側ファン装置６６および排出側ファン装置６７には、プロペラ式のほか、ブロワ型やクロスフロー型などの種々のファン装置が用いられ得る。

本実施形態において、導入側ファン装置６６および排出側ファン装置６７は、常時オンにされる。導入側ファン装置６６および排出側ファン装置６７は、例えば、データ処理装置２２や図示しない制御装置によってオン／オフ制御されてもよく、例えば、データ処理装置２２内に備えられる図示しない温度センサによって取得されるデータ処理装置２２の温度と、予め定められた閾値とを比較した結果を用いて各ファン装置６６，６７のオン／オフを切り換えてもよい。各ファン装置６６，６７は、消費電力を抑えるために車両５０の停車期間のみオンにされてもよい。

図７には、車両５０が停車している状態での計測装置ユニット１００ｂが示されている。導入側ファン装置６６が作動すると、保護カバー６０ｂの外部の空気は、図７に気流ＡＤ２３として示すように、導入側ファン装置６６によって吸引され、導入部６２を介して空間ＳＰへと導かれる。排出側ファン装置６７が作動すると、空間ＳＰ内の空気は、気流ＡＤ２５として示すように、排出側ファン装置６７によって吸引され、排出部６４を介して保護カバー６０の外部に排出される。したがって、空間ＳＰ内の空気は、図７に気流ＡＤ２４として示すように、収容体２０の側面側と上側との空間ＳＰを通過して、後端部６０Ｒ側へと流動する。そのため、空間ＳＰ内は、保護カバー６０ｂの外部に対して負圧となる。

保護カバー６０ｂは、支持機構７０によって車両５０の屋根５０Ｔから離間する状態で車両５０に固定されている。そのため、保護カバー６０ｂの外部の空気は、負圧となる空間ＳＰに向かって流動し、図７に気流ＡＤ２１として示すように、保護カバー６０ｂと車両５０の屋根５０Ｔとの間から開口部６８ｂに導かれる。開口部６８ｂに導かれた空気は、気流ＡＤ２２として示すように、開口部６８ｂを通過して空間ＳＰへと導かれ、排出側ファン装置６７によって吸引されて排出部６４を介して保護カバー６０の外部に排出される。

以上説明したように、本実施形態の計測装置ユニット１００ｂによれば、保護カバー６０ｂの導入部６２に導入側ファン装置６６が備えられ、排出部６４に排出側ファン装置６７に備えられている。したがって、車両５０の停車により車両５０の走行による気流が発生しない状況であっても、保護カバー６０ｂの外部の空気を内部の空間ＳＰに導くことができ、データ処理装置２２の空冷を行うことができる。

本実施形態の計測装置ユニット１００ｂによれば、保護カバー６０ｂが、支持機構７０によって車両５０の屋根５０Ｔから離間する状態で車両５０に固定されている。保護カバー６０ｂの下側には、空間ＳＰと保護カバー６０ｂの外部とを連通する開口部６８ｂが備えられる。したがって、保護カバー６０ｂの外部の空気を保護カバー６０ｂの下側から空間ＳＰへ引き込むことができ、保護カバー６０ｂにより収容体２０の側面側や上側を保護しつつデータ処理装置２２を冷却することができる。

Ｃ．第３実施形態：
図８に示すように、第３実施形態の計測装置ユニット１００ｃは、２つの開口部を有する保護カバー６０ｃを備えている。より具体的には、保護カバー６０ｃの外部と内部とを連通する第一開口部６８ｃ１および第二開口部６８ｃ２が、保護カバー６０ｃの下壁部６０ｃＢＴに備えられる。なお、保護カバー６０ｃは、第１実施形態の計測装置ユニット１００が有する導入部６２および排出部６４を備えていない。保護カバー６０ｃのその他の構成は、第１実施形態の保護カバー６０と同様である。

第一開口部６８ｃ１と、第二開口部６８ｃ２とは、下壁部６０ｃＢＴの一部に設けられている。第一開口部６８ｃ１は、下壁部６０ｃＢＴにおいて、第二開口部６８ｃ２よりも前端部６０Ｆ側に備えられる。第一開口部６８ｃ１および第二開口部６８ｃ２は、車両５０の幅方向に対応する保護カバー６０ｃの幅方向を長手方向とする一つの長方形状の開口である。第一開口部６８ｃ１および第二開口部６８ｃ２のそれぞれの形状は、円形や矩形、多角形などの種々の形状を採用してもよく、一つに限定されず複数を備えてもよい。

図８には、車両５０が停車している状態での計測装置ユニット１００ｃが示されている。図８に示すように、車両５０の走行により発生する気流は、図８に気流ＡＤ３１として示すように、前端部６０Ｆ側から保護カバー６０ｃと、車両５０の屋根５０Ｔとの間に導かれる。車両５０の屋根５０Ｔとの間に導かれた空気は、気流ＡＤ３２２として示すように、第一開口部６８ｃ１から保護カバー６０ｃの内部と、気流ＡＤ３２２として示すように、保護カバー６０ｃと車両５０の屋根５０Ｔとの間とに導かれる。

気流ＡＤ３２１として示すように、保護カバー６０ｃと車両５０の屋根５０Ｔとの間とに導かれる空気は、車両５０の屋根５０Ｔとの間を後端部６０Ｒ側に向かって流動し、気流ＡＤ３５として示すように、後端部６０Ｒ側から車両５０の後方に向かって放出される。

気流ＡＤ３２２として示すように、保護カバー６０ｃの内部に導かれる空気は、気流ＡＤ３３として示すように、空間ＳＰを通過して後端部６０Ｒ側へと流動する。空間ＳＰを流動する空気は、気流ＡＤ３４として示すように、第二開口部６８ｃ２を介して、負圧である保護カバー６０ｃの外部に排出されて、気流ＡＤ３５として示すように、後端部６０Ｒ側から車両５０の後方に向かって放出される。

以上説明したように、本実施形態の計測装置ユニット１００ｃによれば、保護カバー６０ｃは、支持機構７０によって車両５０の屋根５０Ｔから離間して車両５０に固定される。保護カバー６０ｃの下壁部６０ｃＢＴの一部には、第一開口部６８ｃ１と、第一開口部６８ｃ１よりも後端部６０Ｒ側の第二開口部６８ｃ２が設けられる。したがって、保護カバー６０ｃの外部の空気を保護カバー６０ｃの下側の第一開口部６８ｃ１から空間ＳＰへ引き込み、第二開口部６８ｃ２から排出することができ、保護カバー６０ｃにより収容体２０の周囲を保護しつつデータ処理装置２２を冷却することができる。

Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ１）上記各実施形態において、保護カバー６０，６０ｂ，６０ｃは、収容体２０の上側および側面を覆っている。これに対して、保護カバー６０は、例えば、収容体２０の上側のみを覆うほか、収容体２０の上側と側面の一部とを覆うなど、収容体２０の少なくとも上側を覆うように構成されてよい。

（Ｄ２）上記第１実施形態において、保護カバー６０は、支持機構７０によって車両５０の屋根５０Ｔから離間して車両５０に固定されているが、保護カバー６０を車両５０の屋根５０Ｔに当接させて固定するなど、保護カバー６０は離間されていなくてもよく、支持機構７０を備えなくてもよい。

（Ｄ３）上記第１実施形態および第２実施形態において、排出部６４は、保護カバー６０の後壁部６０ＴＲに備えられるが、後壁部６０ＴＲに限らず、例えば、右側壁部６０ＳＲや左側壁部６０ＳＬに配置される等、後壁部６０ＴＲ、右側壁部６０ＳＲ、左側壁部６０ＳＬのいずれに配置されてもよく、導入部６２よりも後端部６０Ｒ側の任意の位置に備えられてよい。

（Ｄ４）第２実施形態において、保護カバー６０ｂには、導入部６２に導入側ファン装置６６が備えられ、排出部６４に排出側ファン装置６７に備えられているが、導入側ファン装置６６と排出側ファン装置６７とのいずれか一方のみが備えられてもよい。

（Ｄ５）上記第１実施形態および第２実施形態において、保護カバー６０，６０ｂは、導入部６２および排出部６４を、一つに限定されず複数備えてよい。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

本開示は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

２０…収容体、２２…データ処理装置、３０…センサ群、５０…車両、５０Ｔ…屋根、６０，６０ｂ，６０ｃ…保護カバー、１００，１００ｂ，１００ｃ…計測装置ユニット、ＳＰ…空間

Claims (5)

1. 車両（５０）の屋根（５０Ｔ）に搭載される計測装置ユニット（１００，１００ｂ，１００ｃ）であって、
   複数の検出器（３０）と、
   前記複数の検出器からの検出データを用いて統合データを生成するデータ処理装置（２２）と、
   前記データ処理装置を内包する収容体（２０）と、
   前記収容体から離間して前記収容体の少なくとも上側を覆い、前記収容体との間に空間（ＳＰ）を規定する保護カバー（６０，６０ｂ，６０ｃ）と、
   前記保護カバーを前記車両の屋根から離間して前記車両に固定するための柱状の支持機構（７０）と、を備え、
   前記保護カバーの下側の少なくとも一部に開口部（６８ｂ，６８ｃ１，６８ｃ２）が備えられる、
   計測装置ユニット。
2. 請求項１に記載の計測装置ユニットであって、
   前記保護カバーは、
   前記車両への搭載時における前記車両の前側に対応する前端部（６０Ｆ）と、前記搭載時における前記車両の後ろ側に対応する後端部（６０Ｒ）と、上壁部（６０ＴＰ）と、下壁部（６０ＢＴ，６０ｃＢＴ）と、を備え、
   前記下壁部には、第一開口部（６８ｃ１）と、前記第一開口部よりも前記後端部側に位置する第二開口部（６８ｃ２）とが設けられる、
   計測装置ユニット。
3. 前記保護カバーの前記上壁部は、前記保護カバーの外部と前記空間とを連通する導入部（６２）、および前記空間と前記保護カバーの外部とを連通する排出部（６４）、を備えない、請求項２に記載の計測装置ユニット。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の計測装置ユニットであって、
   前記収容体は、前記データ処理装置が発生する熱（ＨＤ）を前記空間に向けて放熱する放熱部（２４）を備える、
   計測装置ユニット。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の計測装置ユニットであって、
   前記複数の検出器は、前記保護カバーの周囲に配置される、
   計測装置ユニット。

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