JP7371524B2

JP7371524B2 - 車両におけるセンサ取付構造

Info

Publication number: JP7371524B2
Application number: JP2020027206A
Authority: JP
Inventors: 朋輝松村; 和久前田; 英生竹田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2023-10-31
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: CN113276782B; JP2021130404A; CN113276782A; US20210261070A1

Description

本発明は、車両におけるセンサ取付構造に関する。

同一の車体構造体に複数のボデー群から選択された１つのボデーを装着する着せ替え式車両は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－９８１８６号公報

ところで、車両に設けるセンサの小型化及び高機能化（高性能化）は、日に日に進んでいる。そのため、車両の見栄え向上及び安全性向上の観点からは、最新のセンサを装備することが好ましい。しかしながら、最新のセンサを装備するためには、車両自体の買い換え又は外観を構成する意匠部分の改造が必要となり、ユーザーに大きな負担を与えてしまう。

そこで、本発明は、車両自体の買い換えを行わずにセンサの交換ができる車両におけるセンサ取付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に記載の車両におけるセンサ取付構造は、車両前後方向から見た断面視で略逆「Ｕ」字状に形成された頂部を有するとともに車両に対して着脱可能に取り付けられ、前記車両の一部を構成する樹脂製の外板部材と、前記外板部材の前記頂部の内側に収容され、前記車両の周辺状況を検知するセンサと、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、車両の一部を構成する樹脂製の外板部材が、車両前後方向から見た断面視で略逆「Ｕ」字状に形成された頂部を有しており、車両の周辺状況を検知するセンサが、その頂部の内側に収容されている。そして、その外板部材は、車両に対して着脱可能に取り付けられている。したがって、センサを交換する際には、その外板部材を車両から外して交換すれば済む。このように、本発明によれば、車両自体の買い換えを行わずにセンサの交換ができる。また、外板部材が樹脂材で形成されているため、外板部材が金属で形成されている場合に比べて、車両の重量増加が抑制される。

また、請求項２に記載の車両におけるセンサ取付構造は、請求項１に記載の車両におけるセンサ取付構造であって、前記センサを収容した前記外板部材の前記頂部は、樹脂製の蓋体によって車両下方側から閉鎖されている。

請求項２に記載の発明によれば、センサを収容した外板部材の頂部が、樹脂製の蓋体によって車両下方側から閉鎖されている。したがって、センサを交換する際には、外板部材毎交換すれば済み、交換作業者の負担が軽減される。

また、請求項３に記載の車両におけるセンサ取付構造は、請求項１又は請求項２に記載の車両におけるセンサ取付構造であって、前記外板部材の前部は、車両後方上側へ傾斜する傾斜面とされている。

請求項３に記載の発明によれば、外板部材の前部が、車両後方上側へ傾斜する傾斜面とされている。したがって、車両の見栄えが損なわれるおそれがなく、車両の走行時において、空気抵抗が増加するのが抑制される。

また、請求項４に記載の車両におけるセンサ取付構造は、請求項１～請求項３の何れか１項に記載の車両におけるセンサ取付構造であって、前記外板部材は、ルーフサイドレールに設けられるサイドメンバアウタパネル、ルーフの一部、フードの一部の何れかを構成する。

請求項４に記載の発明によれば、外板部材が、ルーフサイドレールに設けられるサイドメンバアウタパネル、ルーフの一部、フードの一部の何れかを構成する。つまり、センサが設けられる部位に、そのセンサの周囲を妨げる部材がない。したがって、そのセンサにより、車両の周辺状況が良好に検知される。

以上のように、本発明によれば、車両自体の買い換えを行わずにセンサの交換をすることができる。

第１実施形態に係るセンサ取付構造を備えた車両を示す側面図である。図１のＸ－Ｘ線矢視断面図である。第２実施形態に係るセンサ取付構造を備えた車両を示す側面図である。図３のＹ－Ｙ線矢視断面図である。第２実施形態に係るセンサ取付構造の変形例を備えた車両を示す側面図である。

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を車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＬＨを車体左方向とする。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、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係るセンサ取付構造１０について説明する。図１に示されるように、この第１実施形態では、車両１２の周辺状況を検知するセンサ２０が、車両１２における左右のルーフサイドレール１４の車幅方向外側にそれぞれ取り付けられている外板部材としてのサイドメンバアウタパネル（以下「サイメンアウタ」という）２２に設けられている。

具体的に説明すると、図２に示されるように、ルーフサイドレール１４は、金属製のレールインナリインフォースメント（以下「レールインナ」という）１６と、金属製のレールアウタリインフォースメント（以下「レールアウタ」という）１８と、が互いのフランジ部１６Ａ、１８Ａを接合することで構成されている。すなわち、レールインナ１６とレールアウタ１８とにより、前後方向へ延在する閉断面形状が構成されている。

サイメンアウタ２２は、樹脂材で形成されており、ルーフサイドレール１４の車幅方向外側に着脱可能に取り付けられている。樹脂材としては、特に限定されないが、例えば炭素繊維強化樹脂材（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化樹脂材（ＧＦＲＰ）、アクリロニトリル・エチレン－プロピレン－ジエン・スチレン（ＡＥＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などが挙げられる。

また、サイメンアウタ２２は、正面から見た断面視で略逆「Ｕ」字状に形成されており、車幅方向外側上方へ突出する断面略円弧状の頂部２４と、その頂部２４からそれぞれ車幅方向内側及び下方側へ延在する内側フランジ部２６及び下側フランジ部２８と、を有している。

内側フランジ部２６及び下側フランジ部２８には、それぞれ開口（先端部２６Ｂ、２８Ｂ側）を広げるような段差部２６Ａ、２８Ａが形成されている。そして、内側フランジ部２６及び下側フランジ部２８の先端部２６Ｂ、２８Ｂがレールアウタ１８に重ねられて接着剤等によって着脱可能に接合されている。

左右に設けられるセンサ２０は、例えば円柱状に形成されており、左右のサイメンアウタ２２の頂部２４の内側にそれぞれ収容されている。すなわち、サイメンアウタ２２の頂部２４における内径は、センサ２０の外径よりも若干大きく形成されており、センサ２０は、前後方向に延在した状態で、サイメンアウタ２２の頂部２４の内側に収容可能になっている。

そして、センサ２０は、頂部２４に収容された後、内側フランジ部２６の段差部２６Ａの根元（頂部２４と内側フランジ部２６との境界部分）と、下側フランジ部２８の段差部２８Ａの根元（頂部２４と下側フランジ部２８との境界部分）と、の間に樹脂製の蓋体２７が架設されて頂部２４が閉鎖されることにより、外部から見えないようになっている。換言すれば、センサ２０は、断面略逆「Ｕ」字状に形成されたサイメンアウタ２２の内部に埋め込まれるようになっている。

なお、センサ２０に接続されているケーブル（図示省略）は、蓋体２７に形成された貫通孔又は切欠部（図示省略）から外部へ引き出されるようになっている。また、サイメンアウタ２２の頂部２４の内側にウレタン等の弾性体（図示省略）を充填し、センサ２０の周囲を、その弾性体で保護するような構成にしてもよい。

また、サイメンアウタ２２における頂部２４の形状は、センサ２０の形状に合わせて適宜変更して構わない。但し、図１に示されるように、サイメンアウタ２２における前部は、上方側へ緩やかに傾斜する傾斜面２２Ａとされ、センサ２０は、ルーフサイドレール１４における最も高い位置に配置される。また、センサ２０から照射される電波の透過率を上げるために、サイメンアウタ２２の傾斜面２２Ａにメッシュ形状（図示省略）を形成するようにしてもよい。

以上のような構成とされた第１実施形態に係るセンサ取付構造１０において、次にその作用について説明する。

図１、図２に示されるように、車両１２の周辺状況を検知するセンサ２０が、左右のルーフサイドレール１４の車幅方向外側に取り付けられた左右のサイメンアウタ２２（頂部２４）の内側にそれぞれ収容されて設けられている。ここで、センサ２０を収容したサイメンアウタ２２には継ぎ目などがない。そのため、センサ２０に対して水が進入するおそれがない。

また、センサ２０が設けられる位置は、ルーフサイドレール１４における最も高い位置となっている。つまり、センサ２０が設けられる部位に、そのセンサ２０の周囲を妨げる部材（サイメンアウタ２２を除く）がない。したがって、そのセンサ２０により、車両１２の周辺状況を良好に検知することができる。

また、サイメンアウタ２２は、レールアウタ１８に対して着脱可能に取り付けられている。したがって、最新のセンサ（図示省略）に交換する場合には、サイメンアウタ２２をレールアウタ１８から取り外して交換することができる。つまり、車両１２自体を買い換えたり（又はボデーを着せ替えたり）、外観を構成する意匠部分を改造したりすることなく、センサ２０を最新のセンサに交換することができる。よって、車両１２の安全性を向上させることができる。

また、センサ２０がサイメンアウタ２２に埋め込まれる構成になっていると（蓋体２７が外せない構成になっていると）、サイメンアウタ２２毎交換すれば済むため、交換作業者（ディーラーのサービスマンなど）の負担を軽減させることができる。更に、サイメンアウタ２２が樹脂材で形成されているため、サイメンアウタ２２が金属で形成されている場合に比べて、車両１２の重量増加を抑制することができるとともに、衝突時における危害性を低減させることができる。

また、サイメンアウタ２２における前部は、上方側へ緩やかに傾斜する傾斜面２２Ａとなっている。したがって、センサ２０が内蔵されたサイメンアウタ２２がルーフサイドレール１４の車幅方向外側に設けられる構成であっても、車両１２の見栄えが損なわれるおそれがなく、車両１２の走行時において、空気抵抗が増加するのを抑制することができる。つまり、本実施形態に係るセンサ取付構造１０によれば、機能性と意匠性とを両立させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るセンサ取付構造１０について説明する。なお、第１実施形態と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。

図３に示されるように、この第２実施形態では、車両１２の周辺状況を検知するセンサ２０が、車両１２におけるルーフ（ルーフパネル）３０の車幅方向中央部に取り付けられている外板部材としてのルーフサブパネル３２に単一で設けられている。ルーフ３０の一部を構成するルーフサブパネル３２は、第１実施形態と同等の樹脂材で形成されており、ルーフ３０の車幅方向中央部に着脱可能に取り付けられている。

具体的に説明すると、図４に示されるように、ルーフサブパネル３２は、正面から見た断面視で略逆「Ｕ」字状に形成されており、上方側へ突出する断面略円弧状の頂部３４と、その頂部３４からそれぞれ車幅方向外側へ延在する右側フランジ部３６及び左側フランジ部３８と、を有している。そして、右側フランジ部３６及び左側フランジ部３８がルーフ３０に重ねられて接着剤等によって着脱可能に接合されている。

単一で設けられるセンサ２０は、ルーフサブパネル３２の頂部３４の内側に収容されている。すなわち、ルーフサブパネル３２の頂部３４における内径は、センサ２０の外径よりも若干大きく形成されており、センサ２０は、前後方向に延在した状態で、ルーフサブパネル３２の頂部３４の内側に収容可能になっている。

そして、センサ２０は、頂部３４に収容された後、右側フランジ部３６の根元（頂部３４と右側フランジ部３６との境界部分）と、左側フランジ部３８の根元（頂部３４と左側フランジ部３８との境界部分）と、の間に樹脂製の蓋体３７が架設されて頂部３４が閉鎖されることにより、外部から見えないようになっている。換言すれば、センサ２０は、断面略逆「Ｕ」字状に形成されたルーフサブパネル３２の内部に埋め込まれるようになっている。

なお、センサ２０に接続されているケーブル（図示省略）は、蓋体３７に形成された貫通孔又は切欠部（図示省略）から外部へ引き出されるようになっている。また、ルーフサブパネル３２の頂部３４の内側にウレタン等の弾性体（図示省略）を充填し、センサ２０の周囲を、その弾性体で保護するような構成にしてもよい。

また、ルーフサブパネル３２における頂部３４の形状は、センサ２０の形状に合わせて適宜変更して構わない。但し、図３に示されるように、ルーフサブパネル３２における前部は、上方側へ緩やかに傾斜する傾斜面３２Ａとされ、センサ２０は、ルーフ３０における最も高い位置に配置される。また、センサ２０から照射される電波の透過率を上げるために、ルーフサブパネル３２の傾斜面３２Ａにメッシュ形状（図示省略）を形成するようにしてもよい。

以上のような構成とされた第２実施形態に係るセンサ取付構造１０において、次にその作用について説明する。

図３、図４に示されるように、車両１２の周辺状況を検知するセンサ２０が、ルーフ３０の車幅方向中央部に取り付けられたルーフサブパネル３２（頂部３４）の内側に収容されて設けられている。ここで、センサ２０を収容したルーフサブパネル３２には継ぎ目などがない。そのため、センサ２０に対して水が進入するおそれがない。

また、センサ２０が設けられる位置は、ルーフ３０における最も高い位置となっている。つまり、センサ２０が設けられる部位に、そのセンサ２０の周囲を妨げる部材（ルーフサブパネル３２を除く）がない。したがって、そのセンサ２０により、車両１２の周辺状況を良好に検知することができる。

また、ルーフサブパネル３２は、ルーフ３０に対して着脱可能に取り付けられている。したがって、最新のセンサ（図示省略）に交換する場合には、ルーフサブパネル３２をルーフ３０から取り外して交換することができる。つまり、車両１２自体を買い換えたり（又はボデーを着せ替えたり）、外観を構成する意匠部分を改造したりすることなく、センサ２０を最新のセンサに交換することができる。よって、車両１２の安全性を向上させることができる。

また、センサ２０がルーフサブパネル３２に埋め込まれる構成になっていると（蓋体３７が外せない構成になっていると）、ルーフサブパネル３２毎交換すれば済むため、交換作業者（ディーラーのサービスマンなど）の負担を軽減させることができる。更に、ルーフサブパネル３２が樹脂材で形成されているため、ルーフサブパネル３２が金属で形成されている場合に比べて、車両１２の重量増加を抑制することができるとともに、衝突時における危害性を低減させることができる。

また、ルーフサブパネル３２における前部は、上方側へ緩やかに傾斜する傾斜面３２Ａとなっている。したがって、センサ２０が内蔵されたルーフサブパネル３２がルーフ３０の車幅方向中央部に設けられる構成であっても、車両１２の見栄えが損なわれるおそれがなく、車両１２の走行時において、空気抵抗が増加するのを抑制することができる。

（変形例）
なお、図５に示されるように、車両１２の周辺状況を検知するセンサ２０を、車両１２におけるフード（フードパネル）４０の車幅方向中央部に取り付けられている外板部材としてのフードサブパネル４２に単一で設けるようにしてもよい。フード４０の一部を構成するフードサブパネル４２は、その前部が上方側へ緩やかに傾斜する傾斜面４２Ａを有する点を含み、ルーフサブパネル３２と同等の構成となっている。

したがって、フードサブパネル４２にセンサ２０を設けた場合の作用は、ルーフサブパネル３２にセンサ２０を設けた場合の上記した作用とほぼ同等となる。なお、この場合のセンサ２０は、フード４０における最も高い位置に配置されていないが、フード４０の前端部に配置されているため、そのセンサ２０の周囲を妨げる部材（フードサブパネル４２を除く）がない。よって、そのセンサ２０により、車両１２の周辺状況を良好に検知することができる。

以上、本実施形態に係るセンサ取付構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係るセンサ取付構造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、車両１２としては、自動運転バスに代表されるＭａａＳ（Mobility as a Service）車なども含まれる。

また、センサ２０には、カメラなども含まれる。特に、センサ２０がカメラの場合、そのセンサ２０（カメラ）が車両１２の最も高い位置に配置されることは有効となる。また、センサ２０の外観形状は、図示の円柱状に限定されるものではなく、例えば多角柱状などに形成されていてもよい。

１０センサ取付構造
１２車両
２０センサ
２２サイメンアウタ（サイドメンバアウタパネル／外板部材）
３２ルーフサブパネル（ルーフの一部／外板部材）
４２フードサブパネル（フードの一部／外板部材）

Claims

車両前後方向から見た断面視で略逆「Ｕ」字状に形成された頂部を有するとともに車両に対して着脱可能に取り付けられ、前記車両の一部を構成する樹脂製の外板部材と、
前記外板部材の前記頂部の内側に収容され、前記車両の周辺状況を検知するセンサと、
を備えた車両におけるセンサ取付構造。
前記センサを収容した前記外板部材の前記頂部は、樹脂製の蓋体によって車両下方側から閉鎖されている請求項１に記載の車両におけるセンサ取付構造。
前記外板部材の前部は、車両後方上側へ傾斜する傾斜面とされている請求項１又は請求項２に記載の車両におけるセンサ取付構造。
前記外板部材は、ルーフサイドレールに設けられるサイドメンバアウタパネル、ルーフの一部、フードの一部の何れかを構成する請求項１～請求項３の何れか１項に記載の車両におけるセンサ取付構造。