CN114347916A - 车辆用传感器安装构造 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用传感器安装构造，该车辆用传感器安装构造将检测车辆的外部环境的相机及光学雷达安装于车辆，相机和光学雷达成为一体而得到的传感器单元安装于车辆的车体前面或车体后面。

Description

车辆用传感器安装构造
技术领域
本发明涉及车辆用传感器安装构造。
背景技术
以往，作为涉及车辆用传感器安装构造的技术文献，已知有美国专利申请公开2016/0334790。在该公报中，示出有在车辆的车顶中央使传感器类成为一体而进行配置的构造。
发明内容
但是，如果设为在车辆的车顶中央集中传感器类的构造，则容易在车辆前后方向上产生由车顶端部导致的传感器的死角。在这种情况下，如果为了减少在车辆前后方向上的传感器的死角而使传感器的安装位置提高，则车辆的空力性能(aerodynamicscharacteristics)会恶化，并且传感器的安装部分的刚性会降低，有可能因行驶时的振动或风的影响而导致传感器精度降低。
本发明的一技术方案是一种车辆用传感器安装构造，该车辆用传感器安装构造将检测车辆的外部环境的相机及光学雷达安装于车辆，相机和光学雷达成为一体而得到的传感器单元安装于车辆的车体前面或车体后面。
根据本发明的一技术方案所涉及的车辆用传感器安装构造，通过将相机和光学雷达成为一体而得到的传感器单元安装于车体前面或车体后面，与将相机和光学雷达分别安装的情况相比，能够削减安装工时，并且，与仅在车顶上设置传感器的情况相比，能够减少车辆前后的检测范围的死角。
在本发明的一技术方案所涉及的车辆用传感器安装构造中，传感器单元可以经由与车辆的车体分体的支架安装于车体。
根据该车辆用传感器安装构造，通过设为经由与车体分体的支架安装于车体的构造，能够容易相对于各种车体安装传感器单元，能够提高传感器单元安装的通用性。
在本发明的一技术方案所涉及的车辆用传感器安装构造中，可以是，安装于车体前面的传感器单元，在车体的高度方向上位于比车辆的前保险杠靠上、且比车辆的前挡风玻璃的露出部靠下的位置，或者，安装于车体后面的传感器单元，在车体的高度方向上位于比车辆的后保险杠靠上、且比车辆的后挡风玻璃的露出部靠下的位置。
根据该车辆用传感器安装构造，通过安装于车体前面的传感器单元位于比车辆的前保险杠靠上、且比车辆的前挡风玻璃的露出部靠下的位置，从而能够抑制传感器单元的位置过高而容易产生下方的死角的情况、传感器单元的位置过低而检测范围容易被遮蔽，也容易受到来自路面的污染的情况。以上内容对于安装于车体后面的传感器单元而言也同样。
在本发明的一技术方案所涉及的车辆用传感器安装构造中，可以是，安装于车体前面的传感器单元位于比前保险杠的前端靠车辆后方的位置，或者，安装于车体后面的传感器单元位于比后保险杠的后端靠车辆前方的位置。
根据该车辆用传感器安装构造，由于安装于车体前面的传感器单元位于比前保险杠的前端靠车辆后方的位置，所以即使在车辆前方与物体产生了接触，也能够避免传感器单元最先接触，能够抑制由与物体的接触引起的传感器单元的检测性能的降低。以上内容对于安装于车体后面的传感器单元而言也同样。
根据本发明的一技术方案，与将相机和光学雷达分别安装的情况相比，能够使安装变得容易而削减安装工时，并且，与仅在车顶上设置传感器的情况相比，能够减少车辆前后的检测范围的死角。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和产业意义，在附图中同样的附图标记表示同样的要素，并且其中：
图1是用于说明一实施方式所涉及的车辆用传感器安装构造的立体图。
图2是用于说明车体前面的传感器单元的安装位置的一例的图。
图3是用于说明传感器单元的检测范围的一例的图。
图4是示出传感器单元的一例的立体图。
图5是沿图3的V-V线的剖视图。
图6是沿图3的VI-VI线的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。本公开中的车辆用传感器安装构造是设置于车辆的车体前面或车体后面的传感器单元的安装构造。在传感器单元中，作为检测车辆的外部环境的传感器，至少组装相机和光学雷达(LIDAR：Light Detection andRanging)并进行一体化。车辆的车型、车体的形状不特别地进行限定。外部环境包括车辆周围的其他车辆或路面的状况等。
图1是用于说明一实施方式所涉及的车辆用传感器安装构造的立体图。图2是用于说明车体前面的传感器单元的安装位置的一例的图。在各图中示出将车体前后方向设为X轴、将车体宽度方向设为Y轴、将车体的高度方向设为Z轴的XYZ正交坐标系。
如图1和图2所示，本实施方式所涉及的车辆用传感器安装构造包括设置于车辆1(车体10)的车体前面10f的传感器单元50和/或设置于车体后面10r的传感器单元60。车辆1例如是自动驾驶车辆。
在车体10的车顶10u设置有前方车顶传感器单元20和后方车顶传感器单元21。在前方车顶传感器单元20和后方车顶传感器单元21至少分别组装有相机和光学雷达。此外，车辆1不一定需要具备前方车顶传感器单元20和/或后方车顶传感器单元21。
在车体10的车体前面10f设置有前挡风玻璃的露出部30和前保险杠40。前挡风玻璃的露出部30是指前挡风玻璃中的向车体前方露出的部位。前挡风玻璃的露出部30不包括被遮蔽的部分。前保险杠40是指设置于车体10的前方下部的保险杠。
同样地，在车体10的车体后面10r设置有后挡风玻璃的露出部31和后保险杠41。后挡风玻璃的露出部31是指后挡风玻璃中的向车体后方露出的部位。后挡风玻璃的露出部31不包括被遮蔽的部分。后保险杠41是指设置于车体10的后方下部的保险杠。后保险杠41可以是以作为保险杠发挥功能的方式形成的车体10的一部分，也可以作为与车体10独立的构件进行设置。关于这一点，前保险杠40也同样。
车体前面10f的传感器单元50在车体10的高度方向上位于比车辆的前保险杠40靠上、且比车辆的前挡风玻璃的露出部30靠下的位置。具体而言，如图2所示，传感器单元50能够以处于前挡风玻璃的露出部30的下端的高度30LH与前保险杠40的上端的高度40UH之间的高度范围h的方式进行配置。
作为一例，传感器单元50安装于车体10的车宽方向(Y轴的延伸方向)上的车体中央的位置。传感器单元50也可以设置于从车体中央向左右偏移的位置。另外，传感器单元50也可以在车体前面10f设置多个。在这种情况下，传感器单元50可以在车体前面10f左右对称地设置，也可以设置于左右和中央。
图3是用于说明传感器单元50的检测范围的一例的图。在图3中，作为参考，也示出前方车顶传感器单元20的检测范围。前方车顶传感器单元20的检测范围D20被车顶10u的前端遮挡，在车体10的前方产生死角。相对于此，车体前面10f的传感器单元50具有覆盖车体10的前方的检测范围D60，因此能够合适地检测车辆前方附近的外部环境。
另外，如图3所示，安装于车体前面10f的传感器单元50在车辆前后方向(X轴延伸方向)上位于比前保险杠40的前端靠车体10侧的位置。即，构成为，即使发生车辆1与前方的物体接触的情形，前保险杠40也比传感器单元50先接触。
以上，对车体前面10f的传感器单元50的安装位置进行了说明，但是以上内容对于车体后面10r的传感器单元60而言也同样。传感器单元60也能够安装于比车辆1的后挡风玻璃的露出部31靠下且比后保险杠41靠上的位置。传感器单元60也可以设置于从车体中央向左右偏移的位置，也可以设置多个。另外，传感器单元60也可以在车辆前后方向(X轴延伸方向)上位于比后保险杠41的后端靠车体10侧的位置。
接着，参照图4～图6对传感器单元50及其安装构造进行说明。图4是示出传感器单元50的一例的立体图。图5是沿图3的V-V线的剖视图。图6是沿图3的VI-VI线的剖视图。车体后面10r的传感器单元60例如能够设为与传感器单元50同样的构造。
如图4～图6所示，传感器单元50具有单元罩51、相机52、光学雷达53以及清洗装置54。
单元罩51是包覆传感器单元50的内部的相机52和光学雷达53的罩构件。材质不特别地进行限定，可以是树脂制，也可以是金属制。形状也不特别地进行限定，但是作为一例能够设为豆荚(pod)形状。单元罩51例如能够设为长方体的前面(在车辆前后方向上的车辆外侧的面)以向外突出的圆弧状弯曲而得到的大致长方体的形状(参照图6)。在单元罩51的前面设置有用于例如相机52、光学雷达53的开口部。
相机52是拍摄车辆1的外部环境的拍摄设备。相机52的规格不特别地进行限定。相机52可以是单眼相机，也可以是立体相机。相机52通过未图示的配线与车辆的电子单元(例如ECU“ElectronicControlUnit”)连接。
光学雷达53是利用光来检测车辆1的外部环境的检测设备。作为一例，光学雷达53在单元罩51内配置于相机52的上方。光学雷达53将光向车辆1的周围发送，接收由周围的物体反射的光，从而检测物体。光学雷达53也通过未图示的配线与车辆的电子单元连接。
清洗装置54是用于对相机52和光学雷达53进行清洗的装置。作为一例，清洗装置54配置于相机52的后侧(车体10侧)。清洗装置54通过例如空气、水、清洗液等来清洗相机52的镜头、光学雷达53的检测部。清洗装置54的形状、构造、功能不特别地进行限定。清洗装置54也通过未图示的配线与车辆的电子单元连接。
如图5所示，传感器单元50经由支架70安装于车体10。支架70例如是板状的构件。
作为一例，支架70的车辆前后方向上的一端(后端)70a相对于车体10(车体板)被螺栓固定，另一端(前端)固定于传感器单元50的底部。支架70与传感器单元50的固定方法例如是螺丝固定。支架70只要能够将传感器单元50相对于车体10进行安装，则形状、固定方法不特别地进行限定。固定方法也可以是螺栓固定、螺丝固定、爪(钩)嵌合、粘接、焊接中的任一种。支架70也可以由多个构件构成。
如图5和图6所示，在传感器单元50的周围设置有上侧罩构件71、左侧罩构件72以及右侧罩构件73。
上侧罩构件71是将传感器单元50的上面像屋顶那样覆盖的板状的构件。上侧罩构件71的后端(车体10侧的端部)通过爪嵌合固定于车体10(车体板)。上侧罩构件71的前端(车辆前方的端部)形成为绕到传感器单元50的前面侧。上侧罩构件71的前端不需要固定于传感器单元50，可以不接触。
左侧罩构件72是覆盖传感器单元50的左侧面的板状的构件。左侧罩构件72的后端(车体10侧的端部)通过爪嵌合固定于车体10(车体板)。左侧罩构件72的前端以沿传感器单元50的左侧面的方式朝向车辆前方延伸。右侧罩构件73，与左侧罩构件72左右对称地设置，其后端通过爪嵌合固定于车体10。
此外，上侧罩构件71的前端也可以固定于传感器单元50的前面。左侧罩构件72和右侧罩构件73也同样。上侧罩构件71、左侧罩构件72以及右侧罩构件73的形状、固定方法是一例，不限定于上述内容。
根据以上所说明的本实施方式所涉及的车辆用传感器安装构造，通过将相机52和光学雷达53成为一体而得到的传感器单元50安装于车体前面10f，与将相机和光学雷达分别安装的情况相比，能够削减安装工时，并且，与仅在车顶上设置传感器的情况相比，能够减少车辆前方的检测范围的死角。以上内容对于安装于车体后面10r的传感器单元60而言也同样。车辆1的车辆越高，则车顶上的传感器的死角越大，所以传感器单元50、60的安装越有用。
另外，根据该车辆用传感器安装构造，通过设为经由与车体10分体的支架70安装于车体10的构造，能够容易相对于各种车体10安装传感器单元50、60，能够提高传感器单元安装的通用性。
根据该车辆用传感器安装构造，安装于车体前面10f的传感器单元50位于比车辆1的前保险杠40靠上、且比车辆1的前挡风玻璃的露出部30靠下的位置，从而能够抑制传感器单元50的位置过高而容易产生下方的死角的情况、传感器单元50的位置过低而检测范围容易被遮蔽，也容易受到来自路面的污染的情况。以上内容对于安装于车体后面10r的传感器单元60而言也同样。
根据该车辆用传感器安装构造，安装于车体前面10f的传感器单元50位于比前保险杠40的前端靠车体10侧的位置，所以即使在车辆前方与物体产生了接触，也能够避免传感器单元50最先接触，能够抑制由与物体的接触引起的传感器单元50的检测性能的降低。以上内容对于安装于车体后面10r的传感器单元60而言也同样。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限定于上述的实施方式。本发明能够以上述的实施方式为代表，以基于本领域技术人员的知识实施了各种变更、改良后的各种方式来实施。
本公开所涉及的车辆用传感器安装构造包括车体前面10f的传感器单元50和车体后面10r的传感器单元60中的任一方即可。车辆1不限定于自动驾驶车辆，也可以是仅能够进行手动驾驶和基于防撞安全系统等的驾驶支援控制的车辆。
在传感器单元50内置有相机52和光学雷达53即可，清洗装置54不是必须的。相机52和光学雷达53可以分别具备多个。另外，传感器单元50也可以具备相机52和光学雷达53以外的各种传感器。以上内容对于传感器单元60而言也同样。
传感器单元50、60的安装位置不限定于上述实施方式中的位置。传感器单元50可以安装于其一部分或全部与前保险杠40重叠的高度，也可以安装于其一部分或全部与前挡风玻璃的露出部30重叠的高度。传感器单元50、60在车辆前后方向上的位置也不限定于上述实施方式中的位置。传感器单元50的一部分也可以比前保险杠40的前端向车辆前方突出。以上内容对于传感器单元60而言也同样。
传感器单元50的单元罩51的前面只要是不较大地妨碍相机52、光学雷达53的检测的构造即可，也可以代替开口部而设置有透过光的部位。支架70不是必须的，传感器单元50也可以直接安装于车体10侧。上侧罩构件71、左侧罩构件72以及右侧罩构件73不一定需要设置。以上内容对于传感器单元60而言也同样。

Claims (4)

1.一种车辆用传感器安装构造，
该车辆用传感器安装构造将检测车辆的外部环境的相机及光学雷达安装于所述车辆，
所述相机和所述光学雷达成为一体而得到的传感器单元安装于所述车辆的车体前面或车体后面。
2.根据权利要求1所述的车辆用传感器安装构造，
所述传感器单元经由与所述车辆的车体分体的支架安装于所述车体。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用传感器安装构造，
安装于所述车体前面的所述传感器单元，在所述车体的高度方向上位于比所述车辆的前保险杠靠上、且比所述车辆的前挡风玻璃的露出部靠下的位置，
或者，安装于所述车体后面的所述传感器单元，在所述车体的高度方向上位于比所述车辆的后保险杠靠上、且比所述车辆的后挡风玻璃的露出部靠下的位置。
4.根据权利要求3所述的车辆用传感器安装构造，
安装于所述车体前面的所述传感器单元位于比所述前保险杠的前端靠所述车体侧的位置，
或者，安装于所述车体后面的所述传感器单元位于比所述后保险杠的后端靠所述车体侧的位置。
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