CN110214098A - 用于车辆的外部环境检测装置的安装结构 - Google Patents

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Abstract

即使在轻微碰撞的情况下，也不会使外部环境检测装置相对于车身的安装位置和安装角度发生变化，并且在安装外部环境检测装置的部分中提供优异的车身外观。[解决方案]本发明具有保险杠侧装饰件42和装置侧装饰件46，保险杠侧装饰件42具有面向激光雷达装置38的检测方向的开口44，装置侧装饰件46包括唇部50，该唇部50从激光雷达装置38的外周延伸，并且从前视图中与位于开口44的外周缘44A上的开口边缘部44重叠。

Description

用于车辆的外部环境检测装置的安装结构
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的外部环境检测装置的安装结构，更具体地涉及一种用于诸如雷达装置和摄像机之类的外部环境检测装置的安装结构。
背景技术
在用于车载摄像机的已知安装结构中，摄像机经由支架附接至前下横梁的前部，并且在与摄像机相对的前保险杠面的一部分中形成有开口以提供用于摄像机的观察窗(例如，参见专利文献1)。在用于车载摄像机的另一种已知安装结构中，摄像机附接至前格栅(例如，参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-103533号公报
专利文献2：DE102012214326(A1)
发明内容
本发明要完成的任务
在摄像机附接至前下横梁的情况下，当前保险杠面在车辆行进时振动或移动时或当保险杠面与外部物体轻微碰撞时，由于沿着前保险杠面的开口的边缘在摄像机和保险杠面之间产生的间距，防止摄像机相对于车身的安装位置或安装角度改变。然而，摄像机和前保险杠面之间的间隙损害了车身的外观。
在外部环境检测装置附接至前格栅的情况下，即使轻微的正面碰撞也会由于前格栅等的变形导致摄像机相对于车身的安装位置或安装角度改变，从而会使摄像机无法像最初安装的那样正常工作。此外，如果前格栅由塑料材料制成，前格栅随时间的变形可能导致摄像机相对于车身的安装位置或安装角度发生变化，这也可能导致摄像机无法像最初安装的那样正常工作。
本发明要实现的一个目的是即使在经历轻微碰撞之后也防止外部环境检测装置相对于车身的安装位置或安装角度改变，并且确保车身在外部环境检测装置的安装部分中的良好外观。
完成任务的手段
根据本发明的用于车辆的外部环境检测装置的安装结构是用于将车辆的外部环境检测装置(38、60、80)安装至车身以面向规定的检测方向的安装结构。该安装结构包括：盖构件(42、66)，其覆盖所述车身的外部并具有面向所述检测装置(38、60、80)的规定的所述检测方向的开口(44、48、86)；和装置侧装饰件(46、70、88)，其从所述检测装置(38、60、80)的外周延伸，并且包括唇部(50、72、90)，该唇部与所述盖构件(42、66)的位于所述开口(44、48、86)的周边上的开口边缘重叠。
根据这种构造，盖构件(42、66)和检测装置(38、60、80)之间的间隙由唇部(50、72、90)封闭，使得能够改善从前面看到的该部分的外观。因为盖构件(42、66)和检测装置(38、60、80)彼此没有机械地连接，并且因此能够相对于彼此移动，所以即使当盖构件(42、66)由于与物体轻微碰撞而被推动时，也防止检测装置(38、60、80)的安装位置或安装角度改变。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构中，所述唇部(50、72、90)可以从内侧或从外侧接合所述盖构件(42、66)的所述开口边缘。在任何一种情况下，都能够改善从前面看到的该部分的外观。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构中，优选地，所述唇部(50、72、90)由诸如弹性体材料的橡胶类材料制成。
根据这种构造，唇部(50、72、90)可以以重叠关系被推靠在盖构件(42、66)的开口边缘上，使得能够以可靠的方式封闭盖构件(42、66)与检测装置(38、60、80)之间的间隙。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构中，优选地，所述装置侧装饰件(46)包括：相对刚性的内部分(48)，其牢固附接至所述检测装置(38)的所述外周；以及外部分，其构成由弹性体材料制成的所述唇部(50)。
根据这种构造，装置侧装饰件(46)能够在装置侧装饰件的内部分(48)处以可靠的方式附接至检测装置(38)，并且唇部(50)能够以重叠关系被推靠在盖构件(42)的开口边缘上，使得能够以可靠的方式封闭盖构件(42)和检测装置(38)之间的间隙。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构中，优选地，所述内部分(48)成形为限定在所述检测方向上向外发散的倾斜表面(48A)。
根据该构造，可以扩展检测装置(38)的检测范围。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构中，优选地，所述盖构件(42)的所述开口边缘成形为限定在所述检测方向上向外发散的倾斜表面(42B)。
根据该构造，可以扩展检测装置(38)的检测范围。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构中，优选地，所述盖构件包括保险杠面(66)或附接到所述保险杠面(66)的保险杠侧装饰件(42)。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构中，优选地，所述唇部(90)包括延伸至所述保险杠面(66)的下壁的下延伸部(92)，所述下壁从所述保险杠面的下边缘向内延伸。
根据该构造，可以降低检测装置(80)的位置，从而可以扩展检测装置(80)的检测范围。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构中，优选地，所述车身包括：分别从前侧框架(20)的前端和上构件(22)的前端延伸的一对延伸构件(24、26)，所述一对延伸构件用于支撑前保险杠梁(28)；以及将所述延伸构件(24、26)彼此连接的连接板(30)，并且所述保险杠面是前保险杠面(10)，所述检测装置经由支架(36)附接至所述连接板(30)。
根据该构造，可以防止检测装置(38)的存在对延伸构件(24、26)的冲击吸收性能产生不良影响。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构的一个实施方式中，所述保险杠面是后保险杠面(66)，并且所述检测装置(60)经由支架(62)附接至限定所述车身的后侧面的后挡泥板(64)。
在根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构的一个实施方式中，所述保险杠面是后保险杠面(66)，并且所述检测装置(70)经由支架(82)附接至限定所述车身的后端面的后面板(84)。
发明效果
根据本发明的用于安装外部环境检测装置的安装结构防止外部环境检测装置相对于车身的安装位置或安装角度即使在经历轻微碰撞之后也不会改变，并且确保外部环境检测装置的安装部分中车身的良好外观。
附图说明
图1是应用了根据本发明的用于外部环境检测装置的安装结构的车辆的前部的立体图；
图2是根据本发明的第一实施方式的用于外部环境检测装置的安装结构的局部立体图；
图3是根据第一实施方式的用于外部环境检测装置的安装结构的局部剖视图；
图4是根据本发明的第二实施方式的用于外部环境检测装置的安装结构的局部立体图；
图5是根据第二实施方式的用于外部环境检测装置的安装结构的局部立体图；
图6是根据本发明第三实施方式的用于外部环境检测装置的安装结构的局部立体图；
图7是根据第三实施方式的用于外部环境检测装置的安装结构的局部剖视图；和
图8是根据本发明的又一实施方式的用于外部环境检测装置的安装结构的局部剖视图。
具体实施方式
下面参照图1至图3描述本发明的第一实施方式，其中用于外部环境检测装置的安装结构应用于车辆。
如图1中所示，车身前部的外部结构包括：塑料材料制成的前保险杠面10，其沿侧向方向延伸；塑料材料制成的前格栅12，其位于前保险杠面10中央的上方；一对前灯，其在车身两侧位于前保险杠面10上方；一对前挡泥板16，其由钢板制成并且也在车身两侧位于前保险杠面10上方；以及发动机罩18，其由钢板制成并在前挡泥板16之间延伸。
如图2中所示，车身前部的框架结构包括：一对前侧框架20和一对上构件22，前侧框架20和上构件22由钢板构件制成，该钢板构件具有封闭的截面并在前后方向上沿着车身的任一侧延伸；一对第一延伸构件24，每个第一延伸构件24均由钢板构件制成，该钢板构件具有封闭截面并连接至相应前侧框架20的前端；一对第二延伸构件26，每个第二延伸构件26均由钢板构件制成，该钢板构件具有封闭截面并连接至相应上构件22的前端；前保险杠横梁28，其由钢板构件制成，该钢板构件具有封闭截面并侧向延伸，前保险杠横梁28具有侧附接至第一延伸构件24和第二延伸构件26的后侧以及由前保险杠面10覆盖的前侧；和一对连接板30，每个连接板30均由钢板制成并将相应的前侧框架20的前端连接至相应的上构件22的前端。
第一延伸构件24和第二延伸构件26构造成分别比前侧框架20和上构件22更容易变形，以便在正面碰撞时在来自前保险杠横梁28的规定的碰撞输入下变形。通过变形，第一延伸构件24和第二延伸构件26吸收正面碰撞的冲击。
连接板30具有：一个端部30A，该端部30A介于前侧框架20和第一延伸构件24之间并且牢固地附接至这些部件；以及另一端部30B，该端部30B介于上构件22和第二延伸构件26之间并且牢固地附接至这些部件。前侧框架20的前端和上构件22的前端在前后方向上彼此偏离，使得连接板30包括在前侧框架20和上构件22的前端之间倾斜地朝向前后方向延伸的板主体30C。
如图3中所示，板主体30C的前表面用多个螺栓32牢固地固定金属支架34的基端。安装构件36附接至支架34的自由端(末端)。安装构件36支撑激光雷达装置38形式的检测装置，用于检测驾驶辅助系统中的周围环境(例如障碍物)。激光雷达装置38具有激光发射/接收表面38A，激光通过激光发射/接收表面38A在其前部发射和接收，并且激光雷达装置38经由支架34附接至连接板30，使得激光发射/接收表面38A相对于车身面向前，或者使得周围环境的检测方向相对于车身指向前。
如图1中所示，前保险杠面10设置有一对保险杠面开口40，这一对保险杠面开口40在前保险杠面10的左右两侧部分沿前后方向贯通。前保险杠面10还装配有一对保险杠侧装饰件42，这一对保险杠侧装饰件42由模制塑料构件制成以封闭相应的保险杠面开口40。保险杠侧装饰件42可以被认为是覆盖车身外部的盖构件。图1示出了：左保险杠侧装饰件42的位于激光发射/接收表面38A前面的部分形成有激光开口44，从激光雷达装置38发射的激光穿过该激光开口44。
装置侧装饰件46附接至激光雷达装置38的外周。装置侧装饰件46由双色模制件制成，并且如图3中所示包括：管状内部分，该管状内部分由诸如聚丙烯之类的相对硬的塑料材料制成并牢固附接至激光雷达装置38的外周；以及唇部50(外部)，该唇部50由诸如热塑性烯烃弹性体之类的橡胶类弹性材料制成并牢固固定至内部分48的外周。唇部50具有薄的片状结构，以便容易在前后方向上变形，并且经由内部分48围绕激光雷达装置38的外周。唇部50位于保险杠侧装饰件42的开口边缘42A上，开口边缘42A在前视图中沿着激光开口44的周缘定位，并且该唇部50沿着其外边缘50A(外周边部分)以重叠关系从前侧抵靠开口边缘42A。
由于这种结构，保险杠侧装饰件42和激光雷达装置38之间的间隙在前视图中由唇部50填充或封闭，从而改善了该部分的正面外观。因为由弹性体材料制成的唇部50在弹性变形作用下与保险杠侧装饰件42的开口边缘42A紧密接触，所以保险杠侧装饰件42和激光雷达装置38之间的间隙能够以可靠的方式由唇部50填充。装置侧装饰件46在其由相对刚性的塑料材料制成的内部分48处固定至激光雷达装置38，使得装置侧装饰件46可以稳固地固定至激光雷达装置38。
即使保险杠侧装饰件42和激光雷达装置38之间的间隙被唇部50填充，由于保险杠侧装饰件42和激光雷达装置38彼此没有机械连接，并且允许彼此相对移动，所以即使在轻微碰撞等时保险杠侧装饰件42被前保险杠面10向后推，也防止牢固附接至连接板30的激光雷达装置38的安装位置或安装角度变化，并且始终正确地维持激光雷达装置38的检测角度。而且，即使当前保险杠面10和保险杠侧装饰件42由于温度变化或随时间退化而变形时，也能防止激光雷达装置38的安装位置或安装角度改变，并且始终正确地维持激光雷达装置38的检测角度。因为由弹性体材料制成的唇部50隔绝振动，所以防止了由车辆行进引起的振动从保险杠侧装饰件42传递至激光雷达装置38，从而防止这种振动引起激光雷达装置38的检测角度的变化。
因为激光雷达装置38固定至连接板30，所以激光雷达装置38的存在不会不利地影响第一延伸构件24和第二延伸构件26的冲击吸收性能。
内部分48的左侧和右侧限定倾斜表面48A，该倾斜表面48A在激光雷达装置38的检测方向上向外扩展或发散，或者朝向前方侧向扩展。由此，可以扩大来自激光雷达装置38的侧向方向上的激光束辐射的角度范围。
此外，保险杠侧装饰件42的壁表面的位于激光开口44两侧的部分限定了在激光雷达装置38的检测方向上向外发散的倾斜表面48B。这也有助于最大化来自激光雷达装置38的侧向方向上的激光束辐射的角度范围。
下面参照图4和5描述本发明的第二实施方式，其中用于外部环境检测装置的安装结构应用于车辆。
在第二实施方式中，激光雷达装置60经由支架62附接至限定车身后侧表面的后挡泥板64，使得激光发射/接收表面60A相对于车身面对侧方或者用于检测外部环境的检测方向指向侧面。
后保险杠面66是覆盖车身外部的盖构件，并且具有：在车身后端沿侧向方向延伸的主体66A；以及从主体66A的各个侧端向前延伸的一对侧延伸部66B。每个延伸部66B的位于激光雷达装置60的激光发射/接收表面60A前面的部分设置有激光开口68，用于使从激光雷达装置60发射的激光束穿过。
装置侧装饰件70附接到激光雷达装置60的外周。装置侧装饰件70类似于第一实施方式的装置侧装饰件46，并且设置有由诸如热塑性烯烃弹性体之类的橡胶类弹性材料制成的唇部72。唇部72设置有外边缘，该外边缘在弹性变形作用下在侧视图中与侧保险杠面66的延伸部66B的位于激光器开口68的外周边缘上的开口边缘重叠。
由于这种结构，后保险杠面66和激光雷达装置60之间的间隙在前视图中由唇部72填充，使得该部分的正面外观得到改善。因为由弹性体材料制成的唇部72在弹性变形作用下与后保险杠面66的开口边缘紧密接触，所以后保险杠面66和激光雷达装置60之间的间隙能够以可靠的方式由唇部72填充。
因为后保险杠面66和激光雷达装置60彼此没有机械地连接，并且允许彼此相对移动，所以即使当后保险杠面66的延伸部66B在轻微碰撞等时被向内推动时，也能防止牢固附接至后挡泥板64的激光雷达装置60的安装位置或安装角度改变，并且始终正确地维持激光雷达装置60的检测角度。而且，即使当后保险杠面66由于温度变化或随时间退化而变形时，也能防止激光雷达装置60的安装位置或安装角度改变，并且始终正确地维持激光雷达装置60的检测角度。因为由弹性体材料制成的唇部72隔绝振动，所以防止了由车辆行进引起的振动从后保险杠面66传递至激光雷达装置60，从而防止这种振动引起激光雷达装置60的检测角度的变化。
下面参照图6和图7描述本发明的第三实施方式，其中用于外部环境检测装置的安装结构应用于车辆。
在第三实施方式中，激光雷达装置80经由支架82附接至限定车身的后端表面的后面板84，使得激光发射/接收表面80A相对于车身面向后方或者用于检测外部环境的检测方向指向后方。
后保险杠面66的主体66A的位于激光雷达装置80的激光发射/接收表面80A前面的部分设置有激光开口86，用于使从激光雷达装置80发射的激光束穿过。
装置侧装饰件88附接至激光雷达装置80的外周。装置侧装饰件88包括由诸如热塑性烯烃弹性体之类的橡胶类弹性材料制成的唇部90。唇部90设置有外边缘，该外边缘在弹性变形作用下在后视图中与后保险杠面66的主体66A的位于激光开口68的外围边缘上的开口边缘重叠。
由于这种结构，后保险杠面66和激光雷达装置80之间的间隙在后视图中由唇部90填充，使得该部分的后部外观得到改善。因为由弹性体材料制成的唇部90在弹性变形作用下与后保险杠面66的开口边缘紧密接触，所以后保险杠面66和激光雷达装置80之间的间隙能够以可靠的方式由唇部90填充。
因为后保险杠面66和激光雷达装置80彼此没有机械地连接，并且允许彼此相对移动，所以即使当后保险杠面66的主体66A在轻微碰撞等时被向内推动时，也防止牢固地附接至后面板84的激光雷达装置80的安装位置或安装角度改变，并且始终正确地维持激光雷达装置80的检测角度。而且，即使当后保险杠面66由于温度变化或随时间退化而变形时，也可以防止激光雷达装置80的安装位置或安装角度改变，并且始终正确地维持激光雷达装置80的检测角度。因为由弹性体材料制成的唇部72隔绝振动，所以防止由车辆行进引起的振动从后保险杠面66传递至激光雷达装置80，从而防止这种振动引起激光雷达设备80的检测角度的变化。
此外，唇部90设置有下延伸部92，该下延伸部92延伸到后保险杠面66的主体66A的、从后保险杠面66的主体66A的下端向内延伸的下壁。因此，激光雷达装置80可以位于靠近后保险杠面66的主体66A的下壁的低位置，从而能够增大激光雷达装置80在向后方向上的检测范围。
已经根据具体实施方式描述了本发明，但是本发明不限于本领域技术人员可以容易理解的这些实施方式，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下以各种方式进行变型。例如，在第一实施方式中，唇部50在向内方向上(从前侧)与保险杠侧装饰件42的开口边缘42A重叠，但是也可以在向外方向上(从后侧)与保险杠侧装饰件42的开口边缘42A重叠(如图8中所示)。外部环境检测装置不限于激光雷达装置38，也可以是其它形式的外部环境检测装置，例如毫米波雷达装置和摄像机装置。此外，以上实施方式中使用的各种部件不一定是必要的，而是可以在不脱离本发明的精神的情况下根据需要适当地替换和省略。
附图标记说明
10：前保险杠面
12：前格栅
14：前灯
16：前挡泥板
18：发动机罩
20：前侧框架
22：上构件
24：第一延伸构件
26：第二延伸构件
28：前保险杠梁
30：连接板
30A：一端
30B：另一端
30C：板主体
32：螺栓
34：支架
36：安装构件
38：激光雷达装置
38A：激光发射/接收表面
40：保险杠面侧开口
42：保险杠侧装饰件
42A：开口边缘
42B：倾斜表面
44：激光开口
46：装置侧装饰件
48：内部分
48A：倾斜表面
50：唇部
50A：外边缘
60：激光雷达装置
60A：激光发射/接收表面
62：支架
64：后挡泥板
66：后保险杠面
66A：主体
66B：侧延伸部
68：激光开口
70：装置侧装饰件
72：唇部
80：激光雷达装置
80A：激光发射/接收表面
82：支架
84：后面板
86：激光开口
88：装置侧装饰件
90：唇部
92：下延伸部

Claims (13)

1.一种用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，该安装结构将所述检测装置安装至车身以面向规定的检测方向，该安装结构包括：
盖构件，该盖构件覆盖所述车身的外部并具有面向所述检测装置的规定的所述检测方向的开口；和
装置侧装饰件，该装置侧装饰件从所述检测装置的外周延伸并且包括唇部，该唇部与所述盖构件的位于所述开口的周边上的开口边缘重叠。
2.根据权利要求1所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述唇部从内侧接合所述盖构件的所述开口边缘。
3.根据权利要求1所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述唇部从外侧接合所述盖构件的所述开口边缘。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述唇部由弹性体材料制成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述装置侧装饰件包括：相对刚性的内部分，该内部分牢固附接至所述检测装置的所述外周；以及外部分，该外部分构成由弹性体材料制成的所述唇部。
6.根据权利要求5所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述内部分成形为限定在所述检测方向上向外发散的倾斜表面。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述盖构件的所述开口边缘成形为限定在所述检测方向上向外发散的倾斜表面。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述盖构件包括附接至保险杠面的保险杠侧装饰件。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述盖构件包括保险杠面。
10.根据权利要求9所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述唇部包括延伸至所述保险杠面的下壁的下延伸部，所述下壁从所述保险杠面的下边缘向内延伸。
11.根据权利要求9或10所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述车身包括：分别从前侧框架的前端和上构件的前端延伸的一对延伸构件，所述一对延伸构件用于支撑前保险杠梁；以及将所述延伸构件彼此连接的连接板，并且所述保险杠面是前保险杠面，所述检测装置经由支架附接至所述连接板。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述保险杠面是后保险杠面，并且所述检测装置经由支架附接至限定所述车身的后侧面的后挡泥板。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的用于安装车辆的外部环境检测装置的安装结构，其中，所述保险杠面是后保险杠面，并且所述检测装置经由支架附接至限定所述车身的后端面的后面板。
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