JP2020131809A

JP2020131809A - カメラ搭載構造

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Publication number: JP2020131809A
Application number: JP2019024799A
Authority: JP
Inventors: 英明上田; Hideaki Ueda; 岩井　健; Takeshi Iwai; 健岩井; 隆弘宮堂; takahiro Miyado
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2039-02-14
Also published as: JP7147613B2; US11148612B2; CN111565267B; US20200262361A1; CN111565267A

Abstract

【課題】車両の周辺情報を検知するカメラをフロントウインドシールドガラスに近接させて配置するために必要な搭載スペースを低減できるカメラ搭載構造を得る。
【解決手段】被係止部２５、２７を有し、車両１２の周辺情報を検知するカメラ２０と、カメラ２０が車幅方向一方側から車幅方向他方側へスライドすることにより被係止部２５、２７が係止される係止部６０、５８を有し、フロントウインドシールドガラスの内面で、かつ車両上方側に取り付けられたブラケット５０と、を備えたカメラ搭載構造１０とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、カメラ搭載構造に関する。

金属製又は樹脂製のブラケットをフロントウインドシールドガラスの内面上側に接着し、そのブラケットに対し、車両の周辺情報を検知するカメラを車両後方側から車両前方側へスライドさせることで取り付け、そのカメラをフロントウインドシールドガラスに近接して配置した車載カメラの取り付け構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−１６８３０号公報

ところで、フロントウインドシールドガラスに近接してカメラを配置する際には、乗員の視界確保という条件が必要となる。しかしながら、上記のような構造では、カメラを搭載するための搭載スペースを車両前後方向に長く取る必要があるため、結果的に乗員の視界確保に影響が生じる。このように、乗員の視界を確保しつつ、カメラをフロントウインドシールドガラスに近接して配置する構造には、未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、車両の周辺情報を検知するカメラをフロントウインドシールドガラスに近接させて配置するために必要な搭載スペースを低減できるカメラ搭載構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のカメラ搭載構造は、被係止部を有し、車両の周辺情報を検知するカメラと、前記カメラが車幅方向一方側から車幅方向他方側へスライドすることにより前記被係止部が係止される係止部を有し、フロントウインドシールドガラスの内面で、かつ車両上方側に取り付けられたブラケットと、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、車両の周辺情報を検知するカメラは、そのカメラに設けられた被係止部が、フロントウインドシールドガラスの内面で、かつ車両上方側に取り付けられたブラケットに設けられた係止部に、車幅方向一方側から車幅方向他方側へスライドして係止されることにより、そのブラケットに取り付けられている。したがって、カメラを搭載するための搭載スペースを車両前後方向に長く取る必要がない。よって、カメラをフロントウインドシールドガラスに近接させて配置するために必要な搭載スペースが低減される。

また、請求項２に記載のカメラ搭載構造は、請求項１に記載のカメラ搭載構造であって、前記ブラケットに設けられ、前記カメラのレンズの車両前方下側に配置された画角フード部材と、前記画角フード部材に設けられ、前記被係止部が前記係止部から外れないようにロックするロック機構と、を備えている。

請求項２に記載の発明によれば、被係止部が係止部から外れないようにロックするロック機構が、画角フード部材に設けられている。つまり、ロック機構は、フロントウインドシールドガラスに取り付けられたブラケットに直接的に設けられていない。したがって、カメラのメンテナンス時等において、そのカメラをブラケットから取り外す際に、画角フード部材を破損してしまうことがあっても、ブラケットを破損してしまうことがない。よって、ブラケットを交換するために、フロントウインドシールドガラスごと交換するという問題の発生が防止される。

また、請求項３に記載のカメラ搭載構造は、請求項２に記載のカメラ搭載構造であって、前記ロック機構は、前記カメラを前記車幅方向他方側で、かつ車両下方側へ付勢する付勢部材で構成されている。

請求項３に記載の発明によれば、ロック機構が、カメラを車幅方向他方側で、かつ車両下方側へ付勢する付勢部材で構成されている。したがって、カメラを取り付けるときには、その付勢部材の付勢力に一時的に抗して取り付ければよく、カメラを取り外すときにも、車幅方向他方側から車幅方向一方側へスライドさせることで簡単に取り外せる。よって、ロック機構が、付勢部材で構成されていない場合に比べて、ブラケットに対するカメラの着脱性が向上される。

また、請求項４に記載のカメラ搭載構造は、請求項３に記載のカメラ搭載構造であって、前記付勢部材は、板バネで構成されている。

請求項４に記載の発明によれば、付勢部材が、板バネで構成されている。したがって、付勢部材が、例えばコイルバネで構成されている場合に比べて、構造が簡素化される。

以上のように、本発明によれば、車両の周辺情報を検知するカメラをフロントウインドシールドガラスに近接させて配置するために必要な搭載スペースを低減させることができる。

本実施形態に係るカメラ搭載構造を一部断面で示す側面図である。本実施形態に係るカメラ搭載構造を構成するフード部材と車載カメラ装置を上方から見て示す斜視図である。本実施形態に係るカメラ搭載構造を構成するフード部材を下方から見て示す斜視図である。本実施形態に係るカメラ搭載構造を構成するブラケットにフード部材を取り付ける工程を下方から見て示す斜視図である。本実施形態に係るカメラ搭載構造を構成するフード部材付きのブラケットに車載カメラ装置を取り付ける工程を下方から見て示す斜視図である。本実施形態に係るカメラ搭載構造を構成するフード部材付きのブラケットに車載カメラ装置を取り付けた状態を下方から見て示す斜視図である。本実施形態に係るカメラ搭載構造を構成するフード部材と車載カメラ装置との位置関係を上方から見て示す斜視図である。本実施形態に係るカメラ搭載構造を構成するブラケットにフード部材を取り付けるためのスナップフィット構造を示す断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車両上方向、矢印ＦＲを車両前方向、矢印ＲＨを車両右方向、矢印ＬＨを車両左方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両上下方向の上下、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

図１に示されるように、車両１２に搭載される本実施形態に係るカメラ搭載構造１０を構成するカメラの一例としての車載カメラ装置２０は、少なくとも車両１２の後方側の映像を表示する表示装置の一例としての電子インナーミラー（図示省略）よりも車両前方上側におけるフロントウインドシールドガラス１４の内面に設けられている。

図２に示されるように、車載カメラ装置２０は、車両１２の周辺情報（位置、方向、距離等）を検知する運転支援用（自動運転用）の車載カメラ１６を装置本体２２に有している。そして、装置本体２２は、後述する画角フード部材（以下「フード部材」という）３０の本体部３２が上面に設置される平板状の設置部２４を有している。

また、装置本体２２は、車載カメラ１６が設けられる略直方体形状の隆起部２６を有している。隆起部２６は、設置部２４の後方側に一体に形成されており、設置部２４よりも高さが高くなるように形成されている。そして、車載カメラ１６のレンズ１６Ａが、隆起部２６の前壁２６Ｆに形成された円形状の開口部から前方へ突出されている。

また、装置本体２２は、隆起部２６の右側（車幅方向一方側）に段差部２８を有している。段差部２８は、設置部２４よりも高さが高く、かつ隆起部２６よりも高さが低く形成されており、隆起部２６の右側壁２６Ｒを露出させるようになっている。この段差部２８は、後述するように、フード部材３０における本体部３２と突出片３８との高さの違いを吸収するためのものである。

上記したように、装置本体２２の設置部２４には、平面視で車両前方側へ向かって車幅方向へ広がる略等脚台形状の本体部３２を有するフード部材３０が配置されるようになっている（図７参照）。図２、図３に示されるように、フード部材３０は、フロントウインドシールドガラス１４を透過した光の反射（車載カメラ１６への写り込み）を抑制又は防止するための樹脂製の部材であり、その本体部３２は、例えば黒色に着色されている。

なお、フード部材３０は、車載カメラ１６のレンズ１６Ａの前方下側に配置されている。そして、フード部材３０の本体部３２における前端部３２Ｆの上面は、フロントウインドシールドガラス１４の内面に接触しない（非接触となる）構成になっている（図１参照）。また、図４に示されるように、このフード部材３０は、後述するブラケット５０に取り付けられるようになっている。

詳細に説明すると、図２、図３に示されるように、フード部材３０の左右両側部には、車両前後方向に延在するとともに車幅方向内側へ開口する断面略「Ｕ」字状のガイド部３４が設けられている。ガイド部３４の内側で、かつ車両上下方向略中央部には、図８に示されるように、後方へ向けて延在する爪部３６が一体に設けられており、その先端部（後端部）３６Ａは、車幅方向外側へ向けて突出されている。そして、爪部３６は、その前端部を支点として車幅方向に弾性変形可能に構成されている（所謂スナップフィット構造になっている）。

一方、図４に示されるように、ブラケット５０（本体部５１）の下面における左右両側には、ガイド部３４の内側へ相対的に挿入される矩形平板状の突出片５４が、車両前方側へ突出するように設けられている。そして、図８に示されるように、その突出片５４には、爪部３６の先端部３６Ａが車幅方向内側から挿入される矩形状の孔部５６が形成されている。したがって、フード部材３０は、次のようにしてブラケット５０に装着される。

すなわち、突出片５４の相対的なガイド部３４内への挿入に伴い、爪部３６の先端部３６Ａが、その突出片５４によって車幅方向内側へ押圧される。つまり、爪部３６が車幅方向内側へ弾性変形させられる。そして、爪部３６の先端部３６Ａが孔部５６に到達すると、爪部３６が復元し、その先端部３６Ａが孔部５６に挿入される。これにより、フード部材３０がブラケット５０に取り付けられる。

図２、図３に示されるように、フード部材３０（本体部３２）の右側後端部には、後方へ向かって突出する矩形平板状の突出片３８が一体に設けられている。そして、突出片３８の下面は、本体部３２の下面よりも上方位置に配置されている。この本体部３２と突出片３８との高さの違いを吸収するために、装置本体２２に段差部２８が形成されている。

また、突出片３８の後端部における左端部には、車両前後方向が長手方向とされ、装置本体２２の隆起部２６（右側壁２６Ｒ）を左側（車幅方向他方側）へ押圧する付勢部材としての横向き板バネ４０が一体に形成されている。そして、突出片３８の後端部における右端部には、車両前後方向が長手方向とされ、装置本体２２の段差部２８を車両下方側へ押圧する付勢部材としての下向き板バネ４２が一体に形成されている。

また、フード部材３０（本体部３２）の下面における前側の左右両端部には、車両前後方向が長手方向とされ、装置本体２２の設置部２４を車両下方側へ押圧する付勢部材としての一対の下向き板バネ４４、４６が一体に形成されている。そして、フード部材３０（本体部３２）の下面における左側後端部には、車幅方向が長手方向とされ、装置本体２２の設置部２４を車両下方側へ押圧する付勢部材としての下向き板バネ４８が一体に形成されている。

図４に示されるように、ブラケット５０は、平面視で略「Ｈ」字状となるように樹脂で形成された本体部５１を有している。この本体部５１が、図１に示されるように、フロントウインドシールドガラス１４の内面で、かつ車両上方側の車幅方向中央部に両面テープ及び接着剤によって取り付けられている。

具体的には、フロントウインドシールドガラス１４の内面に、本体部５１の上面における四隅が両面テープで接着され、本体部５１の上面における四隅以外の部位が接着剤によって接着されている。なお、フード部材３０は、ブラケット５０がフロントウインドシールドガラス１４の内面に取り付けられた状態で着脱可能になっている。

ブラケット５０（本体部５１）の下面における前側には、後方へ向かって開口する底面視略「Ｕ」字状の装着部５２が設けられている。装着部５２の左右の側壁５２Ｒ、５２Ｌにおける前部上側には、上記した突出片５４が一体に形成されている。また、側壁５２Ｒの内面と側壁５２Ｌの内面との車幅方向に沿った間隔は、車載カメラ装置２０の装置本体２２における車幅方向の長さよりも若干長めに形成されている。

装着部５２の左右の側壁５２Ｒ、５２Ｌにおける後部には、係止部としての円形状の（後述する突起部２７よりも若干大径とされた）貫通孔５８が形成されている。そして、装着部５２の前壁５２Ｆにおける車幅方向略中央部には、係止部としての略横「Ｌ」字状の（後述する突起部２５よりも若干溝幅を大きくされた）ガイド溝６０が形成されている。

一方、図２に示されるように、車載カメラ装置２０の装置本体２２における左右の側壁２２Ｒ、２２Ｌ及び前壁２２Ｆには、それぞれ被係止部としての円柱状の突起部２７及び突起部２５が一体に形成されている。なお、左右の突起部２７の突出長さは、右側の突起部２７Ｒの先端から左側の突起部２７Ｌの先端までの車幅方向に沿った長さが、側壁５２Ｒの内面と側壁５２Ｌの内面との車幅方向に沿った間隔よりも、側壁５２Ｒ及び側壁５２Ｌの各板厚分以上長くなる長さとなっている。

したがって、車載カメラ装置２０は、次のようにしてブラケット５０に装着される。すなわち、図５に示されるように、装置本体２２の右側の側壁２２Ｒに形成された突起部２７Ｒが、装着部５２の右側の側壁５２Ｒに形成された貫通孔５８に車幅方向内側から挿入されて係止されるとともに、装置本体２２の前壁２２Ｆに形成された突起部２５が、装着部５２の前壁５２Ｆに形成されたガイド溝６０に車両下方側から挿入される。

なお、このとき、装置本体２２の隆起部２６における右側壁２６Ｒが、横向き板バネ４０を車幅方向内側から押圧する。つまり、横向き板バネ４０は、その付勢力に抗して車幅方向外側へ一時的に弾性変形させられる。そして次に、装置本体２２を左側へ（車幅方向一方側から車幅方向他方側へ）スライドさせる。

すると、図６に示されるように、装置本体２２の左側の側壁２２Ｌに形成された突起部２７Ｌが、装着部５２の左側の側壁５２Ｌに形成された貫通孔５８に車幅方向内側から挿入されて係止される。そして、ガイド溝６０に車両下方側から挿入された突起部２５が、そのガイド溝６０に沿って左側へ移動し、そのガイド溝６０に係止される。

なお、このとき、装置本体２２は、横向き板バネ４０によって左側（車幅方向他方側）へ付勢されている。すなわち、図７に示されるように、装置本体２２の隆起部２６における右側壁２６Ｒが、横向き板バネ４０によって左側へ押圧されている。そして、それと共に、装置本体２２の段差部２８及び設置部２４が、下向き板バネ４２、４４、４６、４８によって車両下方側へ押圧されている。

これにより、突起部２５の周面がガイド溝６０周りの前壁５２Ｆを押圧し、突起部２７Ｒ、２７Ｌの各周面がそれぞれ貫通孔５８周りの側壁５２Ｒ、５２Ｌを押圧することになり、装置本体２２（突起部２５、２７）が装着部５２（ガイド溝６０、貫通孔５８）から外れないように固定（ロック）される。つまり、車載カメラ装置２０（装置本体２２）がブラケット５０（装着部５２）に固定された状態に取り付けられる（図６参照）。

このように、横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８が、ガイド溝６０及び貫通孔５８から突起部２５及び突起部２７が外れないようにロックするロック機構を構成するようになっている。すなわち、このロック機構（付勢部材）により、車載カメラ装置２０が、ブラケット５０に対して車両前後方向、車両上下方向、車幅方向（車両左右方向）へ移動不能となる構成になっている。

以上のような構成とされた本実施形態に係るカメラ搭載構造１０において、次にその作用について説明する。

上記したように、車載カメラ装置２０の装置本体２２は、まず横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８の付勢力に抗して装着部５２の内側へ挿入される。そして、突起部２７Ｒが側壁５２Ｒの貫通孔５８へ車幅方向内側から挿入されるとともに、突起部２５がガイド溝６０へ車両下方側から挿入される。

次いで、その装置本体２２は、右側（車幅方向一方側）から左側（車幅方向他方側）へスライドされる。すると、突起部２７Ｒが側壁５２Ｒの貫通孔５８から外れることなく、突起部２７Ｌが側壁５２Ｌの貫通孔５８へ挿入されるとともに、突起部２５がガイド溝６０に沿って左側へ移動し、そのガイド溝６０に係止される。

そして、装置本体２２における隆起部２６の右側壁２６Ｒが、横向き板バネ４０によって左側へ付勢されるとともに、装置本体２２における段差部２８及び設置部２４が、下向き板バネ４２、４４、４６、４８によって車両下方側へ付勢される。ここで、下向き板バネ４２、４４、４６、４８は、フード部材３０の下面における四隅の近傍に設けられている。したがって、下向き板バネ４２、４４、４６、４８は、装置本体２２をバランスよく車両下方側へ付勢することができる。

つまり、装置本体２２は、横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８により、左下方向（左側で、かつ下側）へバランスよく付勢される。これにより、ガイド溝６０及び貫通孔５８に挿入されて係止された突起部２５及び突起部２７が、それぞれガイド溝６０及び貫通孔５８から外れないようにロックされる。すなわち、車載カメラ装置２０が、フード部材３０付きのブラケット５０に固定された状態に取り付けられる。

このように、車載カメラ装置２０は、車幅方向へスライドすることでブラケット５０に取り付けられているものであり、車両前後方向ヘスライドすることでブラケット５０に取り付けられているものではない。したがって、車載カメラ装置２０を搭載するための搭載スペースを車両前後方向に長く取る必要がない。よって、車載カメラ装置２０をフロントウインドシールドガラス１４に近接させて配置するために必要な搭載スペースを低減させることができる。そして、これにより、乗員の視界を確保することができる。

また、車載カメラ装置２０（装置本体２２）を左下方向へ付勢して、突起部２５及び突起部２７がガイド溝６０及び貫通孔５８から外れないようにロックするロック機構としての付勢部材、即ち横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８は、フード部材３０に設けられている。つまり、横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８は、フロントウインドシールドガラス１４に取り付けられたブラケット５０に直接的に設けられていない。

したがって、車載カメラ装置２０をメンテナンスするときなどにおいて、その車載カメラ装置２０をブラケット５０から取り外す際に、フード部材３０を破損してしまうことがあっても、ブラケット５０を破損してしまうことがない。よって、ブラケット５０を交換するために、フロントウインドシールドガラス１４ごと交換するという問題の発生を防止することができる。

また、突起部２５及び突起部２７がガイド溝６０及び貫通孔５８から外れないようにロックするためのロック機構が、車載カメラ装置２０（装置本体２２）を左下方向へ付勢する付勢部材、即ち横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８で構成されている。

したがって、車載カメラ装置２０を取り付けるときには、横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８の付勢力に一時的に抗して取り付ければよく、車載カメラ装置２０を取り外すときにも、左側（車幅方向他方側）から右側（車幅方向一方側）へスライドさせることで簡単に取り外せる。

よって、ロック機構が、横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８（付勢部材）で構成されていない場合に比べて、ブラケット５０に対する車載カメラ装置２０の着脱性を向上させることができる。そして、付勢部材が、例えばコイルバネ（図示省略）で構成されている場合に比べて、構造を簡素化することができる。

また、フード部材３０は、ブラケット５０に対し、車両前方側からワンモーションで（フード部材３０のガイド部３４内へブラケット５０の突出片５４を相対的に挿入することで）取り付けることができる。したがって、フード部材３０をブラケット５０に取り付ける作業性を向上させることができる。

また、フード部材３０は、ブラケット５０に対して車両前方側から取り付けることができるため、例えばブラケット（図示省略）に形成された開口部（図示省略）からフード部材３０を通して、そのブラケットにフード部材３０を取り付ける構成に比べて、フード部材３０の大きさに制約を受けない。したがって、例えば車載カメラ１６の画角（認識エリア）が広がっても、それに応じてフード部材３０の幅を広げることができる。

また、ロック機構を構成する付勢部材（横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８）をフード部材３０に一体に設けて、車載カメラ装置２０をブラケット５０に固定するようにしたので、車載カメラ装置２０をブラケット５０に固定するための固定部材を別途設ける必要がない。したがって、固定部材を別途設ける場合に比べて、部品点数を削減することができ、製造コストを低減させることができる。

以上、本実施形態に係るカメラ搭載構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係るカメラ搭載構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、ブラケット５０における本体部５１の形状は、図示の形状に限定されるものではない。

また、車載カメラ装置２０を付勢する方向は、図示の左下方向に限定されるものではなく、その装置本体２２が、図示のものとは左右対称となる形状に形成されている場合には、フード部材３０も、図示のものとは左右対称となる形状に形成され、右下方向（右側で、かつ下側）へ付勢されることは言うまでもない。

また、ロック機構を構成する付勢部材は、ブラケット５０に対する車載カメラ装置２０の着脱性を確保できるものであればよく、図示の横向き板バネ４０及び下向き板バネ４２、４４、４６、４８に限定されるものではない。また、下向き板バネ４２、４４、４６、４８の個数も、図示の４個に限定されるものではなく、装置本体２２をバランスよく車両下方側へ付勢できる個数であればよい。

１０カメラ搭載構造
１２車両
１４フロントウインドシールドガラス
２０車載カメラ装置（カメラ）
２５突起部（被係止部）
２７突起部（被係止部）
３０フード部材（画角フード部材）
４０横向き板バネ（付勢部材／ロック機構）
４２下向き板バネ（付勢部材／ロック機構）
４４下向き板バネ（付勢部材／ロック機構）
４６下向き板バネ（付勢部材／ロック機構）
４８下向き板バネ（付勢部材／ロック機構）
５０ブラケット
５８貫通孔（係止部）
６０ガイド溝（係止部）

Claims

被係止部を有し、車両の周辺情報を検知するカメラと、
前記カメラが車幅方向一方側から車幅方向他方側へスライドすることにより前記被係止部が係止される係止部を有し、フロントウインドシールドガラスの内面で、かつ車両上方側に取り付けられたブラケットと、
を備えたカメラ搭載構造。
前記ブラケットに設けられ、前記カメラのレンズの車両前方下側に配置された画角フード部材と、
前記画角フード部材に設けられ、前記被係止部が前記係止部から外れないようにロックするロック機構と、
を備えた請求項１に記載のカメラ搭載構造。
前記ロック機構は、前記カメラを前記車幅方向他方側で、かつ車両下方側へ付勢する付勢部材で構成されている請求項２に記載のカメラ搭載構造。
前記付勢部材は、板バネで構成されている請求項３に記載のカメラ搭載構造。