JP3960459B2

JP3960459B2 - 測距センサの取付け構造

Info

Publication number: JP3960459B2
Application number: JP2001069278A
Authority: JP
Inventors: 昭夫高橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2021-03-12
Also published as: JP2002264743A; US20020125383A1; US6729429B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の前部に設けられる測距センサの取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の前方を走行する他の車両や障害物などを検知して、自車からの距離を測定する場合、近接した距離を測定するのではないので、正確に測定するためには、三角測量を利用した方法が採用される。
【０００３】
したがって互いの距離が既知である少なくとも２箇所に測距センサを配置して測定を行う必要があり、それも測距性能上互いの距離は大きく離れていた方が良く、そのような例として特開平７−１２５５６７号公報に記載されたものがある。
【０００４】
同例は、測距センサとしてＣＣＤカメラが用いられ、２台のＣＣＤカメラが所定距離離れてボディ内に映像基板、絞り基板等の電子部品を搭載して設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
２台のＣＣＤカメラは相対位置が確実に維持されなければ高い精度の測距は望めないが、両ＣＣＤカメラの相対位置精度を確保するための取付け構造については前記例には開示されていない。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、少なくとも２台の測距センサが必要な相対距離を有しながら高い相対位置精度を確保できるとともに、車体の剛性の向上も図ることができる測距センサの取付け構造を供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、自動車の車体フレーム構造におけるバルクヘッドアッパフレームとその下方で斜め前方に位置するフロントバンパビームとを連結して所定位置に架設された少なくとも２個のセンサブラケットにそれぞれ三角測量のため互いに所定距離離れて測距センサが固定支持された測距センサの取付け構造とした。
【０００８】
バルクヘッドアッパフレームとフロントバンパビームは、車体左右方向に指向してボディ本体に結合され車体の前部を構成する強固な構造のものである。
【０００９】
斯かる互いに平行なバルクヘッドアッパフレームとフロントバンパビームに少なくとも２個のセンサブラケットが架設されるので、全体でさらに剛性の高い構造体をなし、車体の剛性の向上を図ることができる。
【００１０】
そしてその剛性の高い構造体を構成する各センサブラケットにそれぞれ測距センサが固定支持されるため、測距センサ間の高い相対位置精度は確保され、高精度の測距を可能とする。
【００１１】
なおバルクヘッドアッパフレームとフロントバンパビームに架設されるセンサブラケットに測距センサが固定されるので、測距センサをフロントグリルに対向させて、性能を低下させるようなガラスなどを透過させることなく配置することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の測距センサの取付け構造において、前記センサブラケットは、底板と背板とで側面視でＬ字状をなし、前記底板と前記背板の各端縁を連結するリブが形成され、前記底板が前記フロントバンパビームに固着され前記背板が前記バルクヘッドアッパフレームに固着されることを特徴とする。
【００１３】
センサブラケットは、Ｌ字に構成される底板と背板の各端縁をリブが連結しているので、センサブラケット自体の剛性が向上して、測距センサの取付け強度が益々高く確保される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図６に基づき説明する。
本実施の形態に係る測距センサは、赤外線カメラであり、自動車の車体前部に２台の赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒが左右対称に配置されている。
【００１５】
車体の前部を構成するフロントバルクヘッド11は、左右水平方向に指向した上部のバルクヘッドアッパフレーム12と、その下方を平行に延びたフロントロアクロスメンバ13と、上下のバルクヘッドアッパフレーム12とフロントロアクロスメンバ13の中央部間を連結したセンタステー14とから構成されている。
【００１６】
そしてフロントバルクヘッド11の上部のバルクヘッドアッパフレーム12は、ボディ本体である左右のホイールハウスに連結し、下部のフロントロアクロスメンバ13は、左右側部を斜め上方に屈曲させてボディ本体である左右のサイドフレーム20Ｌ，20Ｒに左右上端を連結している。
【００１７】
したがって上下のバルクヘッドアッパフレーム12とフロントロアクロスメンバ13がともにボディ本体に連結されて、フロントバルクヘッド11は剛性の高い構造をなしている。
【００１８】
一方で前後方向に指向した左右のサイドフレーム20Ｌ，20Ｒは、フロントバルクヘッド11より前方に突出しており、その左右前端間にフロントバンパビーム21が左右水平方向に指向して架設されている。
フロントバンパビーム21の左右端部の後方に開口したコ字状部分にサイドフレーム20Ｌ，20Ｒの前端が嵌入してボルト22，23により固着されている。
【００１９】
フロントバンパビーム21は、フロントバルクヘッド11の前方でバルクヘッドアッパフレーム12とフロントロアクロスメンバ13との間の高さに位置している。
したがってフロントバンパビーム21は、バルクヘッドアッパフレーム12に対して下方で斜め前方に平行に配設されている。
【００２０】
上記の位置関係にあるバルクヘッドアッパフレーム12とフロントバンパビーム21間に左右対称に２個のセンサブラケット31Ｌ，31Ｒが架設される。
図５及び図６に示すように左側のセンサブラケット31Ｌは底板32と背板33とで側面視でＬ字状に形成され、底板32と背板33との各端縁をリブ34，34が連結して剛性の高い構造を構成している。
【００２１】
センサブラケット31Ｌ，31Ｒの底板32の前端部に沿って３箇所取付孔32ａが穿設され、背板33の上端部に沿って２箇所取付孔33ａが穿設されるとともに、背板33には赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒを固定するための矩形孔33ｂ，33ｂが対角の２つの角部にそれぞれ形成され、矩形孔33ｂの左右に小孔33ｃが設けられ、もう一つの下方の角部に円孔33ｄおよびその上方に小孔33ｅが形成されている。
なお左右のセンサブラケット31Ｌ，31Ｒは、互いに左右対称に形成されているが、対称でなく同じものであってもよい。
【００２２】
一方赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒは、矩形の本体部２からレンズ系を構成する円筒部３が突出した形状をしており、本体部２から三方にブラケット４が延びており、各ブラケット４の先端に取付け孔４ａが穿設されている。
左右の赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒは、これらのブラケット４の延出方向が左右対称である。
【００２３】
図５に示すように赤外線カメラ１Ｌは、センサブラケット31Ｌに対して背面を背板33に合わせ、１つの基準支持具35と２つの調整支持具36，37を介して背板33に固定される。
【００２４】
基準支持具35は、所定前後長を有する長方体状のものでボルト孔35ａが前後方向に貫通しており、後面に沿って上方に係合ピン35ｂが突出して係合ピン35ｂの上端に係合爪が形成されている。
【００２５】
調整支持具36，37は、前記矩形孔33ｂ，33ｂに嵌合する長方体ケースの左右側面に取付け耳部36ａ，37ａが突設され、前面からはネジ棒36ｂ，37ｂが突出するとともに、上面からは調整ピン36ｃ，37ｃが突出している。
調整支持具36，37は、長方体ケース内に調整ピン36ｃ，37ｃの上端のつまみを回転するとネジ棒36ｂ，37ｂを前後に移動する機構が内蔵されている。
【００２６】
先に２つの調整支持具36，37をセンサブラケット31Ｌの矩形孔33ｂ，33ｂに前方から嵌入して左右の取付け耳部36ａ，37ａを小孔33ｃに合せてボルト38を貫通してナット39に螺着して固定しておく。
【００２７】
そして赤外線カメラ１Ｌの背面をセンサブラケット31Ｌの背板33に対向させ、基準支持具35を円孔33ｄに合わせ係合ピン35ｂの係合爪を小孔33ｅに係合させて回り止めとし、この基準支持具35の前面に赤外線カメラ１Ｌの左下方のブラケット４を当接し、左上方のブラケット４の取付け孔４ａに調整支持具36のネジ棒36ｂを貫通させ、右下方のブラケット４の取付け孔４ａに調整支持具37のネジ棒37ｂを貫通させる。
【００２８】
上記の状態で赤外線カメラ１Ｌの左下方のブラケット４の取付け孔４ａ、基準支持具35のボルト孔35ａ、背板33の円孔33ｄにボルト40を貫通させてナット41に螺合して締結し、左下方のブラケット４を固定する（図７参照）。
【００２９】
左上方のブラケット４と右下方のブラケット４は、それぞれ取付け孔４ａ，４ａを貫通したネジ棒36ｂ，37ｂに螺合した２つのナット42，43に挟着されて支持される（図７参照）。
【００３０】
したがって赤外線カメラ１Ｌは、センサブラケット31Ｌの背板33に１つの基準支持具35と２つの調整支持具36，37を介して支持され、左下方のブラケット４は基準支持具35により固定支持され、左上方のブラケット４と右下方のブラケット４は調整支持具36，37により調整可能に支持される。
【００３１】
すなわち調整支持具36，37は調整ピン36ｃ，37ｃを回転することによりネジ棒36ｂ，37ｂを前後に移動することができるので、固定された左下方のブラケット４に対して左上方のブラケット４と右下方のブラケット４を前後に調整することができる。
【００３２】
図７に示すように左上方の調整支持具36の調整ピン36ｃを回転すると、ネジ棒36ｂが左上方のブラケット４とともに前後し、固定された左下方のブラケット４に対して左上方のブラケット４が前後することで、図７に２点鎖線で示すように赤外線カメラ１Ｌのレンズの向きを上下に揺動して微調整することができる。
【００３３】
また右下方の調整支持具37の調整ピン37ｃを回転すると、固定された左下方のブラケット４に対して右下方のブラケット４が前後し、よって赤外線カメラ１Ｌのレンズの向きを左右に揺動して微調整することができる。
【００３４】
以上は左側の赤外線カメラ１Ｌについての説明であったが、右側の赤外線カメラ１Ｒも互いに左右対称にセンサブラケット31Ｒに取付けられ、上下左右の揺動調整が可能である。
【００３５】
センサブラケット31Ｌ，31Ｒは、底板32をフロントバンパビーム21の上面所定位置に載せ、背板33をバルクヘッドアッパフレーム12の前面所定位置に当接し、底板32の取付孔32ａを貫通したボルト45により底板32がフロントバンパビーム21に螺着され、背板33の取付孔33ａを貫通したボルト46により背板33がバルクヘッドアッパフレーム12に螺着されてバルクヘッドアッパフレーム12とフロントバンパビーム21との間を連結して架設される。
【００３６】
左右のセンサブラケット31Ｌ，31Ｒは、バルクヘッドアッパフレーム12とフロントバンパビーム21との間にあって左右所定位置に固着され、このセンサブラケット31Ｌ，31Ｒにそれぞれ赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒが固定支持されるので、２台の赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒの互いの相対距離Ｄは所定長さに保たれる。
【００３７】
以上のようにバルクヘッドアッパフレーム12とフロントバンパビーム21は、車体左右方向に指向してボディ本体であるホイールハウス及びサイドフレーム20Ｌ，20Ｒに結合され車体の前部を構成する強固な構造のものであり、斯かるバルクヘッドアッパフレーム12とフロントバンパビーム21にセンサブラケット31Ｌ，31Ｒが架設されるので、全体でさらに剛性の高い構造体をなす。
【００３８】
このように剛性の高い構造体を構成するセンサブラケット31Ｌ，31Ｒに赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒが固定されるので、赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒは確固として固定されて互いの相対距離Ｄは確実に所定長さに維持される。
また剛性の高い構造体を構成して車体の剛性の向上を図ることができる。
【００３９】
このようにしてフロントバルクヘッド11の上部前面に設けられる左右の赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒは、エンジンルームを覆うボンネット50の前部下方に隠され、前方に開口したフロントグリル51に対向する（図１ないし図４において車体カバーは２点鎖線で示している）。
したがって赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒはガラスなどを透過することなく赤外線を受光することができ性能を低下させるようなことはない。
【００４０】
図８に示すように互いに所定距離Ｄだけ離れた赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒは、被写体である前方の歩行者等の対象物からの赤外線をレンズｌを通して受光して焦点距離ｆにある２次元配列された赤外線検出素子ｉの面で結像する。
【００４１】
いま対象物の像が右側の赤外線カメラ１Ｒにおいて中心よりＳ_１ずれ、左側の赤外線カメラ１Ｌにおいて中心よりＳ_２ずれたとして対称物までの距離Ｌを求めると、Ｌ＝Ｄ・ｆ／（Ｓ_２−Ｓ_１）となる。
【００４２】
すなわち右側の赤外線カメラ１Ｒからの対象物の左右へのずれ量をＷとすると、
（Ｌ＋ｆ）／（Ｗ＋Ｓ_１）＝ｆ／Ｓ_１
（Ｌ＋ｆ）／（Ｗ＋Ｄ＋Ｓ_２）＝ｆ／Ｓ_２
の２式が成り立ち、両式よりＷを消去すれば、前述のＬが求まる。
【００４３】
以上の実施の形態では、２台の赤外線カメラ１Ｌ，１Ｒを用いて測距を行っていたが、３台以上の赤外線カメラを互いに所定距離おいて並設し、２台ずつで測距した結果を総合してより信頼性のある測距結果を求めることもできる。
【００４４】
測距は極めて速く実行され、赤外線を使用しているので暗闇でも測距可能である。
測距センサとしては、赤外線カメラのほかＣＣＤカメラ、電波センサやレーダ等種々のセンサが使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る自動車の前部車体フレーム構造を示す斜視図である。
【図２】同正面図である。
【図３】同側面図である。
【図４】同平面図である。
【図５】赤外線カメラとセンサブラケットの斜視図である。
【図６】センサブラケットの正面図である。
【図７】赤外線カメラをセンサブラケットに取付けた状態を示す側面図である。
【図８】測距の方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１Ｌ，１Ｒ…赤外線カメラ、２…本体部、３…円筒部、４…ブラケット、
11…フロントバルクヘッド、12…バルクヘッドアッパフレーム、13…フロントロアクロスメンバ、14…センタステー、
20Ｌ，20Ｒ…サイドフレーム、21…フロントバンパビーム、22，23…ボルト、 31Ｌ，31Ｒ…センサブラケット、32…底板、33…背板、34…リブ、35…基準支持具、36，37…調整支持具、38…ボルト、39…ナット、40…ボルト、41…ナット、42，43…ナット、45，46…ボルト、
50…ボンネット、51…フロントグリル。

Claims

自動車の車体フレーム構造におけるバルクヘッドアッパフレームとその下方で斜め前方に位置するフロントバンパビームとを連結して所定位置に架設された少なくとも２個のセンサブラケットにそれぞれ三角測量のため互いに所定距離離れて測距センサが固定支持されたことを特徴とする測距センサの取付け構造。
前記センサブラケットは、底板と背板とで側面視でＬ字状をなし、
前記底板と前記背板の各端縁を連結するリブが形成され、
前記底板が前記フロントバンパビームに固着され前記背板が前記バルクヘッドアッパフレームに固着されることを特徴とする請求項１記載の測距センサの取付け構造。