JP6790342B2 - 車両用センサの取り付け構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両の周辺の状況を検出するためのセンサを、車体に取り付ける構造に関するものである。

特許文献１には、ドアミラー内に設けられたフレーム板やバンパーステーに、それらフレーム板やバンパーステーから水平に延出するとともに、その先端を鉛直方向に屈曲して形成されたレーダーステーを取り付け、そのレーダーステーの鉛直方向に沿った面に、車両の周辺の状況を検出するためのレーダーを固定した構成が記載されている。

特開２００７−１０６１９９号公報

特許文献１に記載された構造は、レーダーを固定するためのレーダーステーが片持ち支持となるので、車両が振動した場合にレーダーステーが弾性変形するなどして、車体に対するレーダーの向く方向が意図した方向とずれてしまう可能性がある。その結果、車両の周辺を走行する車両や障害物などとの距離を正確に検出することができない可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、車体に対するセンサの向きが変化することを抑制することができる車両用センサの取り付け構造を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、車両の周囲の状況を検出すべく前面にレーザー照射面と受光面とを有するセンサを備えた車両用センサの取り付け構造であって、車体の骨格を構成するフレーム部材、または前記フレーム部材に一体化された剛性部材を備え、前記フレーム部材または前記剛性部材には、前記車体の外側に向いて開口しかつ底面を有する凹部が形成され、前記凹部は、前記車両の前方側の前壁面および後方側の後壁面を有し、前記前壁面および前記後壁面は、前記底面に向けて開口面積が小さくなるように傾斜しているとともに、前記凹部の下壁部の面が開口部側に向けて次第に低くなるように傾斜し、前記前壁面および前記後壁面と所定の間隔を空けてリブが設けられ、前記リブと前記前壁面および前記後壁面との間隔は、前記凹部の開口端から底面側に向けて前記開口部側よりも前記底面側が狭くなるように形成され、前記底面から前記車両の高さ方向に所定の間隔を空けて二つの突起部が形成され、前記突起部の先端に前記センサが固定され、この状態で、前記底面と前記センサとの間に空間が形成され、前記空間と前記凹部より車両前方側に形成された走行風を取り込むための吸気口とが連通している、ことを特徴とするものである。

この発明によれば、車体の骨格を構成するフレーム部材、またはそのフレーム部材に一体化された剛性部材に、車体の外側に向いて開口した樋状の凹部が形成され、その凹部に、車両の周囲の状況を検出するセンサが取り付けられている。したがって、センサが取り付けられている部分の剛性を比較的高くすることができるので、車両が振動した場合などであっても、車体の向く方向とセンサが向く方向とにずれが生じることを抑制することができる。すなわち、センサの検出誤差を低減することができる。

この発明の実施例におけるセンサを取り付けるブラケットが、リアメンバに固定されている状態を説明するための斜視図である。 そのセンサが取り付けられている位置を説明するための模式図である。 ブラケットの内部に外気を取り込み、かつその取り込まれた外気を車両後方側に排出する構成を説明するための模式図である。 ブラケットの内部に取り込まれた外気の流れを説明するための模式図である。 センサにおける車両の内側の部分を外気が流動する構成を説明するための模式図である。

この発明で対象とすることができるセンサは、車両の斜め後方の状況を検出するセンサであって、例えば、レーザーレーダーなどの光学センサ（以下、第１センサと記す）１であり、図２に示すように後輪２の周囲を囲う樹脂製のリアフェンダー３よりも後方側で、かつ車両の後方部の外装をなす樹脂製のバンパ４よりも車両の内側に取り付けられている。また、車両が振動した場合などに、車体に対する第１センサ１が向く方向が変化すると、車両の周辺にある障害物や他の車両までの距離などの第１センサ１が検出した値と、実施の距離などの値とが相違してしまう可能性があるため、この第１センサ１は、車体の骨格を構成するフレーム部材、またはそのフレーム部材に一体化された剛性部材に一体化されている。その構成例を図１に示している。

図１は、車両の後方部における右側面の構成を示している。ここに示す例では、一方の側面が車両の右側を向いたリアメンバ５が設けられている。このリアメンバ５は、車両後方側のうちの上方部分の外装を構成するとともに、その下方部が車両の内側に窪んで形成されており、その窪んだ部分には、所定の隙間を空けてバンパ４が取り付けられるように構成されている。つまり、リアメンバ５は、外装部材として機能するとともに、車体の骨格を構成する部材としても機能している。そのため、金属などの比較的剛性の高い材料により構成されている。

このリアメンバ５のうち、バンパ４よりも車両の内側に位置する部分には、車両の前後方向に所定の長さを有する貫通孔６が形成されている。この貫通孔６には、金属などの比較的剛性の高い材料により構成され、かつその上部と下部とが車体の外側に屈曲して形成された樋状の第１ブラケット７が嵌め合わされている。具体的には、上記のように屈曲した上壁部８と下壁部９とが、貫通孔６の内面に接触するように嵌め合わされている。この第１ブラケット７が、この発明の実施例における剛性部材に相当する。

そして、第１ブラケット７における車体の外側に向いて開口した樋状の部分の凹部には、第１センサ１が取り付けられている。具体的には、第１センサ１におけるレーザーを照射する面、また検出物に反射したレーザーを受光する面（以下、光透過面と記す）１０が、車体の外側を向くように、第１センサ１が取り付けられている。なお、第１ブラケット７における車両の前方側の端部（図１における右側の端部）も同様に車体の外側に向けて屈曲して形成されており、この屈曲した壁部１１がリアメンバ５に、図示しないボルトなどで固定されている。

なお、リアメンバ５よりも車両の内側には、補機類などに通電するための図示しないバッテリが設けられている。このバッテリは、車両の上方側に引き出して取り外すことができるように構成されている。そのため、上述した第１ブラケット７の底面１２がリアメンバ５から車両に内側に突出する量は、バッテリを取り外すことができるように定められている。

さらに、第１ブラケット７における車両の後方側の端部には、第２ブラケット１３がボルトなどにより固定されており、第２ブラケット１３における車両の外側を向いた面に、ミリ波レーダーなどの他のセンサ（以下、第２センサと記す）１４が連結されている。具体的には、第２ブラケット１３における車体の外側を向いた面に、第３ブラケット１５が連結され、その第３ブラケット１５における車体の外側を向いた面に第２センサ１４が固定されている。これは、第１センサ１と第２センサ１４とは、周囲の状況を検出することができる範囲など特性が異なることにより、車体に対する取り付け角度や取り付け高さを変更するためである。そして、この第２ブラケット１３のうちの車両の後方側の端部が、車幅方向に架け渡され、かつバンパよりも車両の内側に配置された部材１６に取り付けられている。

上述したように車体の骨格を構成する部材と一体化された剛性の高い部材に第１センサ１を取り付けることにより、第１センサ１を取り付ける部分の剛性を比較的高くすることができる。そのため、車両が振動などした場合であっても、車体に対して第１センサ１が向く方向、より具体的には、光透過面１０が向く方向が変化することを抑制することができる。その結果、第１センサ１の検出誤差を小さくすることができる。

なお、図１に示すようにリアメンバ５に貫通孔６を形成することなく、上記貫通孔６が形成された箇所に、車両の内側に窪んだ凹部を形成し、その凹部に第１センサ１を設けていてもよい。すなわち、この発明の実施例における第１センサ１は、上述した第１ブラケット７のように、車体の骨格を構成する部材と一体化された剛性の高い部材に限らず、車体の骨格を構成する部材に直接固定していてもよい。

上述したように第１センサ１を取り付けた場合には、第１センサ１の周囲が囲われた状態となるため、第１センサ１の周囲の温度の変化などにより光透過面１０が結露する可能性があり、また第１センサ１が設けられている空間に、異物が混入した場合には、その異物を外部に排出し難くなる可能性がある。そのため、第１センサ１が設けられている空間に、外気を取り込み、更に、その取り込まれた外気を外部に排出することができるように構成することが好ましい。

図３ないし図５には、第１センサ１が設けられている空間を外気が流動するように構成された例を説明するための図を示している。ここで示す例では、第１センサ１が設けられている空間に走行風を取り込むように構成されており、図３に示すようにリアフェンダー３よりも車両の前方側の部分、あるいはリアフェンダー３における車両後方側の面、もしくはバンパ４における車両側面部に、走行風を取り込むための吸気口１７，１８，１９を形成している。これら吸気口１７，１８，１９には、図示しないダクトの一方の端部が連結されており、そのダクトの他方の端部が、第１センサ１が設けられている空間のうち、車両の前方側の部分に開口している。

また、バンパ４における第１センサ１が設けられている空間よりも車両の後方側の側面、またはその底面には、外部に開口した排気口２０，２１が形成され、その排気口２０，２１と、第１センサ１が設けられている空間のうち、車両の後方側の部分とに連通した図示しないダクトが設けられている。

上述したように第１センサ１が設けられている空間に取り込まれた走行風は、図４に示すように第１センサ１のうち光透過面１０とは反対側の面２２側を流動するように構成されている。具体的には、第１ブラケット７のうち車両の前方側および後方側に、第１ブラケット７の底面１２に向けて開口面積が小さくなるように傾斜した前壁面２３および後壁面２４が形成されている。

さらに、それら各壁面２３，２４と所定の間隔を空けてリブ２５，２６が形成されている。このリブ２５，２６は、走行風が光透過面１０側に流動することを抑制するとともに、第１センサ１が設けられている空間を流動する気流の流速を増大させるために設けられている。具体的には、前壁面２３と車両の前方側に設けられたリブ（以下、第１リブと記す）２５との隙間が、第１ブラケット７の開口部側よりも底面１２側が狭くなるように形成されている。すなわち、気流が流動する流路の断面積が次第に小さくなるように第１リブ２５が設けられている。なお、図４に示す例では、車両の後方側に設けられたリブ（以下、第２リブと記す）２６も第１リブ２５と同様に、後壁面２４と第２リブ２６との隙間が、第１ブラケット７の開口部側よりも底面１２側が狭くなるように形成されている。

そして、上記のように第１センサ１が設けられている空間に取り込まれた気流が、第１センサ１と第１ブラケット７の底面１２との間を流動するように、図５に示す例では、第１ブラケット７の底面１２から第１センサ１側に車両の高さ方向に所定の間隔を空けて二つの突起部２７，２８が形成され、それら突起部２７，２８の先端に、第１センサ１がボルトなどにより固定されている。

なお、図５に示す例では、これは、第１ブラケット７の内部に混入した雨滴や異物を、バンパ４との間から外部に排出するために、車両の高さ方向における第１ブラケット７の下壁部９の面が開口部側に向けて次第に低くなるように傾斜して形成されている。

上述したように第１センサ１が設けられている空間に外気を取り込むことにより、光透過面１０が結露することを抑制することができるとともに、第１センサ１が設けられている空間に異物が混入した場合に、その異物を外部に排出することができる。特に、第１ブラケット７の内部を流動する気流の流速を増大させるように第１リブ２５を設けることにより、より一層異物を外部に排出することができる。

１，１４…センサ、 ３…リアフェンダー、 ４…バンパ、 ５…リアメンバ、 ７，１３，１５…ブラケット、 １０…光透過面、 ２５，２６…リブ、 ２７，２８…突起部。

Claims (1)

1. 車両の周囲の状況を検出すべく前面にレーザー照射面と受光面とを有するセンサを備えた車両用センサの取り付け構造であって、
   車体の骨格を構成するフレーム部材、または前記フレーム部材に一体化された剛性部材を備え、
   前記フレーム部材または前記剛性部材には、前記車体の外側に向いて開口しかつ底面を有する凹部が形成され、
   前記凹部は、前記車両の前方側の前壁面および後方側の後壁面を有し、前記前壁面および前記後壁面は、前記底面に向けて開口面積が小さくなるように傾斜しているとともに、前記凹部の下壁部の面が開口部側に向けて次第に低くなるように傾斜し、前記前壁面および前記後壁面と所定の間隔を空けてリブが設けられ、前記リブと前記前壁面および前記後壁面との間隔は、前記凹部の開口端から底面側に向けて前記開口部側よりも前記底面側が狭くなるように形成され、
   前記底面から前記車両の高さ方向に所定の間隔を空けて二つの突起部が形成され、前記突起部の先端に前記センサが固定され、この状態で、前記底面と前記センサとの間に空間が形成され、
   前記空間と前記凹部より車両前方側に形成された走行風を取り込むための吸気口とが連通している、
   ことを特徴とする車両用センサの取り付け構造。

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