JP7507055B2

JP7507055B2 - 車載カメラ固定構造および筐体取り付け方法

Info

Publication number: JP7507055B2
Application number: JP2020167622A
Authority: JP
Inventors: 泰志前田; 一博川本; 啓一郎伊藤; 敬司小野寺; 聡長谷川; 滉生津久井; 継来聶; 大輔加納
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2020-10-02
Filing date: 2020-10-02
Publication date: 2024-06-27
Anticipated expiration: 2040-10-02
Also published as: US11993210B2; US20220105879A1; JP2022059799A

Description

本発明は、車載カメラ固定構造および筐体取り付け方法に関し、特に、カメラの筐体を自動車に固定する構造および方法に関する。

自動車には、フロントガラスの車室側にカメラが搭載されたものがある。カメラは、例えば、自動走行制御を行うために用いられる。この場合、カメラは、道路上に描かれた車線等の走行経路の基準となるものを撮影し、映像データを走行制御装置に送信する。走行制御装置は、映像データに基づいて自動走行制御を行う。その他、カメラは、ドライブレコーダに用いられることがある。

以下の特許文献１には、フロントガラスの車室側に設けられたセンサユニットが記載されている。このセンサユニットの筐体には車載カメラが収容され、車載カメラが筐体によって支持されている。また、特許文献２には、少なくとも１台のカメラを自動車のウインドウガラスに固定する支持装置が記載されている。

特開２０１５－１５４３２７号公報特表２０１７－５２３０８８号公報

カメラを車室に固定する構造として、フロントガラスに固定されたブラケットに、カメラが収容された筐体を固定するものがある。しかし、筐体の構造によっては、筐体とブラケットとが固定される箇所が作業者から見え難くなり、筐体を固定する作業が困難となってしまう場合がある。

本発明の目的は、車載用カメラの取り付けを容易にすることである。

本発明は、車載用のカメラを支持する筐体と、前記筐体を下方で保持するブラケットと、を備え、前記筐体は、前方に突出する支点棒と、前記筐体の上方で支持され、横方向に延びる軸と、を備え、前記ブラケットは、前記支点棒を揺動自在に支持する支点支持構造と、前記筐体が前方に向かい、前記筐体が前記ブラケットに取り付けられるときに、前記軸を前方に案内すると共に、前記軸を前記ブラケットに向かう側に案内する傾斜面構造と、前記傾斜面構造を形成し、前記傾斜面構造の前方で前記軸を固定する軸固定構造と、を備え、前記傾斜面構造は、前記ブラケットから後方斜め下へ延びた軸仮置き片によって形成され、前記軸仮置き片の先端部は、上方に反っていることを特徴とする。

望ましくは、前記支点支持構造は、後方から前記支点棒を受け入れる受容穴と、前記受容穴の内部で前後方向に延び、前記支点棒に接触する支点ばね片と、を備える。

望ましくは、前記軸固定構造は、前記ブラケットの下方で前記軸を抱える腕部と、前記ブラケットに取り付けられ、前記腕部との間に前記軸を挟む軸ばね片と、を備える。

望ましくは、前記筐体の左右に前記軸が同軸で並べられており、左右の前記軸の間の前方に前記支点棒が設けられており、前記ブラケットは、左右の前記軸に対応して設けられた一対の前記傾斜面構造と、左右の前記軸に対応して設けられた一対の前記軸固定構造と、を備える。

また、本発明の関連技術に係る方法は、車載用のカメラを支持する筐体を、車室に固定されたブラケットに取り付ける筐体取り付け方法であって、前記ブラケットは、前後方向に延びた棒状部材の先端部を支持する支点支持構造と、横方向に延びた軸部材を、後方から前方に向かうに従って上方に案内する傾斜面構造と、前記傾斜面構造を形成し、前記傾斜面構造の前方で前記軸部材を固定する軸固定構造と、を備え、前記筐体取り付け方法は、前記筐体の上方に設けられた軸であって、前記軸部材としての軸を前記傾斜面構造に接触させるステップと、前記軸を前記傾斜面構造に沿って前方かつ上方に移動させるステップと、前記筐体から前方に突出した支点棒であって、前記棒状部材としての支点棒を、前記支点支持構造に支持させるステップと、前記軸を前記軸固定構造に固定するステップと、を含む。

本発明によれば、車載用カメラの取り付けを容易にすることができる。

車載カメラユニットを搭載した自動車を示す図である。車載カメラユニットの斜視図である。筐体が取り外された状態のブラケットを示す図である。筐体の上面図である。筐体の正面図である。車載カメラユニットの底面図である。図３に示されたブラケットのＡＡ線断面の一部を示す図である。後方左斜め下側から軸固定構造を眺めた斜視図である。図３に示されたブラケットのＢＢ線断面の一部を示す図である。図３に示されたブラケットのＣＣ線断面の一部を示す図である。前方左斜め下側から支点支持構造を眺めた斜視図である。後方左斜め下側から支点支持構造を眺めた斜視図である。ブラケットに筐体を取り付ける方法を示す図である。ブラケットに筐体を取り付ける方法を示す図である。ブラケットに筐体を取り付ける方法を示す図である。ブラケットに筐体を取り付ける方法を示す図である。

各図を参照して本発明の実施形態について説明する。本願明細書における上下左右前後
の用語は、自動車の乗員から見た方向を示す。また、複数の図面に示されている同一の部
材については同一の符号を付してその説明を簡略化する。

図１には、本発明の実施形態に係る車載カメラユニット１０を搭載した自動車１００が示されている。車載カメラユニット１０は、フロントガラス１０２の車室側の面の上部に固定されている。車載カメラユニット１０は、例えば、自動走行制御を行うために用いられる。この場合、車載カメラユニット１０は、道路上に描かれた車線等の走行経路の基準となるものを撮影し、映像データを走行制御装置に送信する。走行制御装置は、映像データに基づいて自動走行制御を行う。その他、車載カメラユニット１０は、ドライブレコーダに用いられてもよい。車載カメラユニット１０は、自動車１００の横方向に並べて配置された２つのカメラを備えており、２つのカメラがステレオカメラシステムを構成する。ステレオカメラシステムは、３次元画像を撮影することが可能なシステムである。３次元画像を用いることで走行制御装置の性能が向上する。

図２には、本発明の実施形態に係る車載カメラユニット１０の斜視図が示されている。車載カメラユニット１０では、ブラケット１６が筐体１２を下方で保持している。すなわち、車載カメラユニット１０は、左右２つのカメラ１４Ｌおよび１４Ｒを収容し支持する筐体１２が、筐体１２の上方のブラケット１６に固定された構造を有している。カメラ１４Ｌおよび１４Ｒは、それぞれの後方の一部が筐体１２に収容されていてもよいし、カメラ１４Ｌおよび１４Ｒが筐体１２の前面に固定されていてもよい。筐体１２は、ブラケット１６に着脱自在であってもよい。左右２つのカメラ１４Ｌおよび１４Ｒはステレオカメラシステムを構成する。ブラケット１６はフロントガラス１０２の車室側の面に予め固定されており、ブラケット１６に筐体１２が固定されることで、筐体１２が車室に固定される。

図３には、筐体１２が取り外された状態のブラケット１６が示されている。ブラケット１６は、左右に延びる板状の基部１８と、基部１８の左右の端に形成されたフード構造１８Ｌおよび１８Ｒから構成されている。フード構造１８Ｌおよび１８Ｒのそれぞれは、基部１８の領域のうち、左右において前方に広がった板状の突出領域２８に形成されている。突出領域２８には略台形状の切り欠きが形成されており、この切り欠きから下方に凹み構造が形成されている。凹み構造は、後端部が最も深く凹んでおり、前方に向かうにつれて末広がり状に広がりながら浅くなり、前方において突出領域２８の高さにまで至る。すなわち、凹み構造は、前方が高くなるように傾斜した略台形状の底面２０と、略台形状の底面２０の左右の辺から立ち上がり、前方を頂点とする略三角形状の側壁２２と、底面２０後方の最奥部から立設する後方壁２６を有している。後方壁２６には、カメラ１４Ｌまたは１４Ｒを前後方向に貫通させるカメラ穴２４が形成されている。ブラケット１６から筐体１２が取り外された状態では、左右のカメラ穴２４は前後が見通される状態となっている。

なお、フード構造１８Ｌおよび１８Ｒは、基部１８と一体的に形成されてもよいし、基部１８とは別の部材として個別に形成されてもよい。フード構造１８Ｌおよび１８Ｒが個別に形成される場合、フード構造１８Ｌおよび１８Ｒが、製造工程において基部１８に取り付けられる。

図２に示されているように、筐体１２がブラケット１６に固定された状態では、筐体１２の左右からはカメラ１４Ｌおよび１４Ｒが前方に突出している。筐体１２は、カメラ１４Ｌがブラケット１６の左側のカメラ穴２４を貫通し、カメラ１４Ｒがブラケット１６の右側のカメラ穴２４を貫通するように、ブラケット１６に固定されている。左右のフード構造１８Ｌおよび１８Ｒは、それぞれ、カメラ１４Ｌおよび１４Ｒの前方にあるフロントガラス１０２との間にカメラ１４Ｌおよび１４Ｒの視界を挟み、カメラ１４Ｌおよび１４Ｒの視界を囲んで不要な光を遮る。

図４および図５には、それぞれ、筐体１２の上面図および正面図が示されている。筐体１２は、左筐体１２Ｌ、中央筐体１２Ｍおよび右筐体１２Ｒを備えている。中央筐体１２Ｍは、左筐体１２Ｌと右筐体１２Ｒに挟まれている。左筐体１２Ｌの前面からはカメラ１４Ｌが前方に突出し、右筐体１２Ｒからはカメラ１４Ｒが前方に突出している。中央筐体１２Ｍの中央部の上方からは前方に支点棒３４が突出している。

左筐体１２Ｌと中央筐体１２Ｍとの境界付近からは軸支持片３２Ｌが上方に立設し、軸支持片３２Ｌから右方向に左軸３０Ｌが突出している。右筐体１２Ｒと中央筐体１２Ｍとの境界付近からは軸支持片３２Ｒが上方に立設し、軸支持片３２Ｒから左方向に右軸３０Ｒが突出している。このように、左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒは、それぞれ、軸支持片３２Ｌおよび３２Ｒによって支持されており、左右に同軸で並べられている。左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒは、筐体１２の上面から離れた位置（筐体１２の上方）で左右方向に延びる。また、左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒの間の前方に支点棒３４が設けられている。

図６には、筐体１２がブラケット１６に取り付けられた状態における車載カメラユニット１０の底面図が示されている。筐体１２はブラケット１６の下側に固定されており、左右のカメラ１４Ｌおよび１４Ｒは、ブラケット１６の左右にあるカメラ穴２４を貫通している。

図７には、図３のＡＡ線でブラケット１６を切断した場合に現れる断面の一部が示されている。この断面には、左軸３０Ｌを固定するための軸固定構造５０Ｌが現れている。軸固定構造５０Ｌは、腕部５４および軸仮置き片５２を備えている。腕部５４は、筐体１２が取り付けられたときに、ブラケット１６の下方で左軸３０Ｌを抱える。腕部５４は、基部１８から下方に延びた後、後方に折れ曲がっている。軸仮置き片５２は、腕部５４の先端から後方斜め下に延びている。軸仮置き片５２の上側表面は、下方に膨らんだ曲面を描きながら、前方が高くなるように傾斜しており、軸仮置き片５２によって傾斜面構造が形成されている。また、軸仮置き片５２の先端部は上方に反っている。

軸固定構造５０Ｌには、さらに、筐体１２が取り付けられたときに、腕部５４との間に左軸３０Ｌを挟む軸ばね片５６が設けられている。軸ばね片５６は、基部１８の上面から後方に延び、基部１８の後方の縁に沿って前方に折れ曲がり、さらに、腕部５４が形成されている位置で下方に折れ曲がり、腕部５４が後方に折れ曲がる位置よりも上方で後方に折れ曲がった略Ｓ字形状を有している。軸ばね片５６のうち、腕部５４と並んで延びる区間は、その区間の前端を中心に弾性的に揺動自在となっている。

図８には、後方左斜め下側から軸固定構造５０Ｌを眺めた斜視図が示されている。図８に示されているように、基部１８は、軸固定構造５０Ｌが形成される領域が下方に凹んでおり、この凹んだ領域に腕部５４が形成されている。基部１８と腕部５４との間に挟まれる空間は右側が固定構造壁５８によって塞がれているものの、左側は開放されており左軸３０Ｌが入り込む。

図９には、図３のＢＢ線でブラケット１６を切断した場合に現れる断面の一部が示されている。この断面には、右軸３０Ｒを固定するための軸固定構造５０Ｒが現れている。軸固定構造５０Ｒの構造は、軸固定構造５０Ｌに対して左右対称であるため、説明を省略する。

図１０には、図３のＣＣ線でブラケット１６を切断した場合に現れる断面が示されている。この断面には、支点棒３４の先端部を支点として揺動自在となるように、支点棒３４を支持する支点支持構造６０が現れている。支点支持構造６０は、基部１８の下方の領域を覆い、後方から支点棒３４を受け入れる受容穴３６を形成する半筒形状部６２を有している。すなわち、半筒形状部６２は、筒形状がその軸方向断面で切断され、さらに前方が塞がれた形状を有している。基部１８は、下方に凹んだ領域を有しており、その領域に穴３８が開けられている。支点支持構造６０には、さらに、受容穴３６の内部で前後方向に延び、筐体１２が取り付けられたときに支点棒３４に接触する支点ばね片６４が設けられている。支点ばね片６４は、基部１８の凹んだ領域のうちの上面から後方に延び、穴３８の縁に沿って前方に折れ曲がり、基部１８の凹んだ領域の下面において後方に折り返して、後方に延びている。支点ばね片６４のうち、後方に折り返した区間は、その区間の前端を中心に弾性的に揺動自在となっている。

図１１には、前方左斜め下側から支点支持構造６０を眺めた斜視図が示されている。図１２には、後方左斜め下側から支点支持構造６０を眺めた斜視図が示されている。これらの図に示されているように、支点支持構造６０は、基部１８の下面を覆う半筒形状部６２を備えており、半筒形状部６２の後方から支点ばね片６４が後方に延びている。

ブラケット１６に筐体１２を取り付ける方法について説明する。図１３（ａ）、図１４（ａ）、図１５（ａ）および図１６（ａ）には、図３のＢＢ線の位置で車載カメラユニット１０を切断した場合に現れる断面が模式的に示されている。図３のＡＡ線で車載カメラユニット１０を切断した場合に現れる断面は、これらの図面の左右を反転したものとなる。

図１３（ｂ）、図１４（ｂ）、図１５（ｂ）および図１６（ｂ）には、図３のＣＣ線の位置で車載カメラユニット１０を切断した場合に現れる断面が模式的に示されている。図１３～図１６のそれぞれの左右には、同一の取り付けの段階における状態が示されている。図１３（ａ）および（ｂ）に示されているように、右軸３０Ｒおよび左軸３０Ｌが、左右の軸仮置き片５２に載せられることで、筐体１２は支点棒３４の先端が受容穴３６の後方に位置した状態となる。作業者は、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示されているように、支点棒３４が上側に向けられるように右軸３０Ｒおよび左軸３０Ｌを中心に筐体１２を回転させた後、筐体１２を前方かつ上方（ブラケット１６に向かう側）に押し込むことで、支点棒３４を支点支持構造６０の受容穴３６に挿入する。これによって、図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示されているように、右軸３０Ｒは、軸固定構造５０Ｒの軸仮置き片５２の上面を滑りながら前方かつ上方に移動し、軸固定構造５０Ｒにおける腕部５４と軸ばね片５６との間に入り込む。同様に、左軸３０Ｌは軸固定構造５０Ｌの軸仮置き片５２の上面を滑りながら前方に移動し、軸固定構造５０Ｌにおける腕部５４と基部１８との間に入り込む。支点棒３４が支点支持構造６０の受容穴３６に挿入されている状態であっても、支点棒３４は受容穴３６の内部を揺動自在となっている。したがって、支点棒３４および支点支持構造６０は、右軸３０Ｒおよび左軸３０Ｌの動きを妨げない。

図１６に示されているように、支点棒３４が受容穴３６の最奥部に押し込まれた状態となることで、支点棒３４は支点ばね片６４と半筒形状部６２の内面との間に挟まれ、支点棒３４は支点支持構造６０に支持される。これと共に、左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒは、それぞれ、軸固定構造５０Ｌおよび５０Ｒに固定される。すなわち、軸固定構造５０Ｌの軸ばね片５６と腕部５４との間に左軸３０Ｌが挟まれ、左軸３０Ｌが軸固定構造５０Ｌに固定される。また、軸固定構造５０Ｒの軸ばね片５６と腕部５４との間に右軸３０Ｒが挟まれ、右軸３０Ｒが軸固定構造５０Ｒに固定される。これによって筐体１２がブラケット１６に固定される。

このように、本発明の実施形態に係る車載カメラユニット１０は、カメラを支持する筐体１２と、筐体１２を下方で保持するブラケット１６とを備える車載カメラ固定構造を有している。ブラケット１６は、左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒに対応して設けられた一対の傾斜面構造と、左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒに対応して設けられた一対の軸固定構造（５０Ｌ，５０Ｒ）とを備えている。左側の傾斜面構造は、軸固定構造５０Ｌの軸仮置き片５２によって形成され、右側の傾斜面構造は、軸固定構造５０Ｒの軸仮置き片５２によって形成されている。各傾斜面構造は、筐体１２が前方に向かい、筐体１２がブラケット１６に取り付けられるときに、左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒを前方に案内すると共に、左軸３０Ｌおよび３０Ｒをブラケット１６に向かう側に案内する。

すなわち、ブラケット１６は、筐体１２が固定されるための構造として、支点支持構造６０、左右の傾斜面構造および左右の軸固定構造（５０Ｌ，５０Ｒ）を備えている。支点支持構造６０は、前後方向に延びた棒状部材としての支点棒３４の先端部を支持する。左右の傾斜面構造は、横方向に延びた軸部材としての左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒを、後方から前方に向かうに従って上方に案内する。左右の軸固定構造（５０Ｌ，５０Ｒ）は左右の傾斜面構造を形成し、左右の傾斜面構造の前方で左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒを固定する。

筐体１２をブラケット１６に取り付ける筐体取り付け方法は、以下のステップを含んでいる。（ｉ）左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒを傾斜面構造に接触させるステップ、（ｉｉ）左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒを左右の傾斜面構造に沿って前方かつ上方に移動させるステップ、（ｉｉｉ）支点棒３４を支点支持構造６０に支持させるステップ、（ｉｖ）左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒを左右の軸固定構造（５０Ｌ，５０Ｒ）に固定するステップ。

このような構造または方法によれば、左軸３０Ｌを軸固定構造５０Ｌの軸仮置き片５２に載せ、右軸３０Ｒを軸固定構造５０Ｒの軸仮置き片５２に載せた後に、支点棒３４を受容穴３６に挿入した後に筐体１２を前方に押し込むという簡単な作業で、筐体１２がブラケット１６に固定される。また、左右の軸固定構造５０Ｌおよび５０Ｒと、支点支持構造６０によって筐体１２の位置が定められ、筐体１２と天井との間に隙間が形成される。したがって、支点棒３４の先端を作業者が目視できる場合には、作業者は支点棒３４が支点支持構造６０に固定されたことを目視によって確認することができ、取り付け作業が容易になる。また、作業中には、左軸３０Ｌおよび右軸３０Ｒが左右の軸仮置き片５２に載せられるため、筐体１２の落下が防止される。

上記では、自動車１００のフロントガラス１０２に車載カメラユニット１０が固定される実施形態が示された。車載カメラユニット１０は、自動車のその他のガラスに固定されてもよい。

１０車載カメラユニット、１２筐体、１６ブラケット、１８基部、１８Ｌ，１８Ｒフード構造、２０底面、２２側壁、２４カメラ穴、２６後方壁、２８突出領域、３０Ｒ右軸、３０Ｌ左軸、３２Ｌ，３２Ｒ軸支持片、３４支点棒、３６受容穴、３８穴、５０Ｌ，５０Ｒ軸固定構造、５２軸仮置き片、５４腕部、５６軸ばね片、５８固定構造壁、６０支点支持構造、６２半筒形状部、６４支点ばね片、１００自動車、１０２フロントガラス。

Claims

車載用のカメラを支持する筐体と、
前記筐体を下方で保持するブラケットと、を備え、
前記筐体は、
前方に突出する支点棒と、
前記筐体の上方で支持され、横方向に延びる軸と、を備え、
前記ブラケットは、
前記支点棒を揺動自在に支持する支点支持構造と、
前記筐体が前方に向かい、前記筐体が前記ブラケットに取り付けられるときに、前記軸を前方に案内すると共に、前記軸を前記ブラケットに向かう側に案内する傾斜面構造と、
前記傾斜面構造を形成し、前記傾斜面構造の前方で前記軸を固定する軸固定構造と、
を備え、
前記傾斜面構造は、
前記ブラケットから後方斜め下へ延びた軸仮置き片によって形成され、
前記軸仮置き片の先端部は、上方に反っていることを特徴とする車載カメラ固定構造。
請求項１に記載の車載カメラ固定構造であって、
前記支点支持構造は、
後方から前記支点棒を受け入れる受容穴と、
前記受容穴の内部で前後方向に延び、前記支点棒に接触する支点ばね片と、
を備えることを特徴とする車載カメラ固定構造。
請求項１または請求項２に記載の車載カメラ固定構造であって、
前記軸固定構造は、
前記ブラケットの下方で前記軸を抱える腕部と、
前記ブラケットに取り付けられ、前記腕部との間に前記軸を挟む軸ばね片と、
を備えることを特徴とする車載カメラ固定構造。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車載カメラ固定構造であって、
前記筐体の左右に前記軸が同軸で並べられており、
左右の前記軸の間の前方に前記支点棒が設けられており、
前記ブラケットは、
左右の前記軸に対応して設けられた一対の前記傾斜面構造と、
左右の前記軸に対応して設けられた一対の前記軸固定構造と、
を備えることを特徴とする車載カメラ固定構造。