JP2005037239A - Mounting structure of sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検出方向に対して指向性を有するセンサ装置を取付け部材の取付け部に固定するセンサ装置の取付け構造に関するものである。 The present invention relates to a sensor device mounting structure for fixing a sensor device having directivity in a detection direction to a mounting portion of a mounting member.
赤外線センサによって、車内温度を検出し制御する装置が特許文献1に開示されている。
An apparatus for detecting and controlling the temperature inside the vehicle using an infrared sensor is disclosed in
この制御装置は、ケーシングの内部に設けられた保持部に導体板が固定され、当該導体板上に、赤外線センサを内部に収納したセンサケーシング、増幅器、及びマイクロプロセッサーを有している。そして、1つのセンサユニットとして車両のダッシュボード付近に取り付けられ、ケーシングの前面板に設けられた赤外線フィルタを通して赤外線を検出する。
赤外線センサは前方に指向特性を有しており、車両ごとに乗員の座席位置等が異なるため、赤外線センサの検出軸の向きを調整する必要がある。 The infrared sensor has a directivity characteristic ahead, and the position of the occupant's seat is different for each vehicle. Therefore, it is necessary to adjust the direction of the detection axis of the infrared sensor.
しかしながら、特許文献1に示すように、通常赤外線センサは制御装置の一部としてその内部に実装される場合が多く、検出軸の角度を調整するためには、制御装置のケーシング内部において、センサケーシングと導体板との間にスペーサを設置したり、導体板の角度の変更等を行う必要がある。従って、試作時等における検出軸の向き調整が面倒であり、その結果車両毎にセンサユニットの設定を変える必要がある。
However, as shown in
本発明は上記問題点に鑑み、検出軸の向き調整が容易なセンサ装置の取付け構造を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a sensor device mounting structure in which the orientation of a detection shaft can be easily adjusted.
上記目的を達成する為に請求項1に記載のセンサ装置の取付け構造は、検出方向に指向性を有するセンサ装置を取付け部材の取付け部に取り付けるセンサ装置の取付け構造であって、センサの検出軸の向きを変えるように、センサ装置が取付け部に摺接して移動可能に取り付けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a sensor device mounting structure according to
このように、本発明のセンサ装置の取付け構造によると、センサ装置が取付け部材に取り付けられた状態で、容易に検出軸の向きを調整することができる。従って、試作時等におけるセンサの検出軸の向き調整を容易に実施することができる。 Thus, according to the mounting structure of the sensor device of the present invention, the direction of the detection shaft can be easily adjusted in a state where the sensor device is mounted on the mounting member. Therefore, it is possible to easily adjust the direction of the detection axis of the sensor during trial production.
請求項2に記載のように、取付け部に対するセンサ装置の摺接面は略球形状を有することが好ましい。センサ装置の摺接面の形状は、センサの検出軸の向きを変えるべくセンサ装置が取付け部に摺接して移動可能な形状であれば特に限定されるものではない。しかしながら、センサ装置の摺接面が略球形状を有していると、取付け部材の形状に関係なく検出軸の向きを変更することができる。また、検出軸の向きの調整幅を広く取ることができる。 As described in claim 2, it is preferable that the sliding surface of the sensor device with respect to the mounting portion has a substantially spherical shape. The shape of the slidable contact surface of the sensor device is not particularly limited as long as the sensor device is slidable and movable on the mounting portion in order to change the direction of the detection axis of the sensor. However, if the sliding surface of the sensor device has a substantially spherical shape, the direction of the detection shaft can be changed regardless of the shape of the mounting member. Further, the adjustment range of the direction of the detection axis can be widened.
請求項3に記載のように、取付け部の摺接面は、センサ装置の略球形状の摺接面における曲面と略一致する曲面を有することが好ましい。このように取付け部が設けられると、センサ装置との接触面積が増加するので、センサ装置を安定して取付け部に保持することができる。また、センサの検出軸の向きを変更する際、取付け部に対してセンサ装置を滑らかに移動させることができる。 According to a third aspect of the present invention, it is preferable that the slidable contact surface of the attachment portion has a curved surface that substantially matches the curved surface of the substantially spherical slidable contact surface of the sensor device. When the attachment portion is provided in this manner, the contact area with the sensor device increases, so that the sensor device can be stably held on the attachment portion. Further, when changing the direction of the detection axis of the sensor, the sensor device can be smoothly moved with respect to the attachment portion.
尚、請求項4に記載のように、取付け部材は貫通孔を有し、センサ装置は当該貫通孔を通じて被検体を検出しても良い。また、請求項5に記載のように、取付け部が貫通孔の形成された取付け部材の基部の一方の表面から伸延する構造であっても良い。その際、取付け部は、例えば請求項6に記載のように、貫通孔を挟んで対向する位置に設けられた一対の保持板から構成されても良い。この場合、対向する一対の保持板に対して直交する方向に隙間を有するので、センサ装置を直交方向に大きく傾けることもできる。すなわち、センサの検出軸の向き調整の幅を広げることもできる。 As described in claim 4, the attachment member may have a through hole, and the sensor device may detect the subject through the through hole. Further, as described in claim 5, the attachment portion may extend from one surface of the base portion of the attachment member in which the through hole is formed. In that case, the attachment part may be comprised from a pair of holding | maintenance board provided in the position which opposes on both sides of a through-hole like Claim 6, for example. In this case, since there is a gap in the direction orthogonal to the pair of opposing holding plates, the sensor device can be greatly tilted in the orthogonal direction. In other words, the range of adjustment of the direction of the detection axis of the sensor can be increased.
尚、請求項7に記載のように、検出軸の向きを変更後、センサが所望の検出軸の向きを維持したままセンサ装置が取付け部材に固定されることが好ましい。これにより、1つの種類のセンサ装置で多種の取付け部材に対応することができる。すなわち、汎用性に優れており、センサ装置を統一することができるので、製造コストを低減できる。 In addition, as described in claim 7, it is preferable that the sensor device is fixed to the mounting member while the sensor maintains the desired direction of the detection axis after the direction of the detection axis is changed. As a result, a single type of sensor device can handle a variety of attachment members. That is, since it is excellent in versatility and the sensor device can be unified, the manufacturing cost can be reduced.
その際、固定方法は特に限定されるものではないが、例えば請求項8に記載のように、センサ装置及び取付け部の一方に凸部、他方に凹部が設けられ、互いの凹凸部が嵌合することにより固定されると良い。この場合、互いの凹凸部を嵌合させた状態で、センサが所定の検出軸の向きを有するように互いの凹凸部が形成されているので、互いの凹凸部を嵌合させるだけでセンサが所定の検出軸の向きを有した状態でセンサ装置を取付け部材に容易に固定することができる。 At this time, the fixing method is not particularly limited. For example, as described in claim 8, one of the sensor device and the mounting portion is provided with a convex portion, and the other is provided with a concave portion, and the concave and convex portions are fitted to each other. It is good to fix by doing. In this case, since the concavo-convex portions are formed so that the sensors have a predetermined detection axis direction in a state where the concavo-convex portions are fitted to each other, the sensor can be mounted only by fitting the concavo-convex portions to each other. The sensor device can be easily fixed to the mounting member in a state having a predetermined detection axis direction.
請求項9に記載のように、請求項1〜8に記載のセンサとして赤外線センサが適用可能である。また、請求項10に記載のように、請求項1〜9に記載の取付け部材として車両用のインパネが適用可能である。
As described in claim 9, an infrared sensor is applicable as the sensor described in claims 1-8. Further, as described in
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。尚、本発明のセンサ装置の取付け構造は、検出方向に指向性を有する種々のセンサに対して適用が可能である。適用可能なセンサとしては、例えば車両用や室内用のオートエアコン用赤外線センサをあげることができ、本実施の形態ではその一例として車両のインパネに赤外線センサ装置を取り付ける例を以下に示す。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態のセンサ装置の取付け構造を実現するための赤外線センサ装置の概略構成を示す図であり、(a)は検出対象側から見た平面図、(b)は側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The sensor device mounting structure of the present invention can be applied to various sensors having directivity in the detection direction. As an applicable sensor, for example, an infrared sensor for an auto air conditioner for a vehicle or a room can be given. In this embodiment, an example in which an infrared sensor device is attached to an instrument panel of a vehicle is shown below.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an infrared sensor device for realizing the mounting structure of the sensor device of the present embodiment, wherein (a) is a plan view seen from the detection target side, and (b) is a side view. It is.
図1(a)に示すように、赤外線センサ装置1はケース10内に図示されない赤外線センサを備えている。赤外線センサとしては、例えばサーモパイル型の赤外線検出素子をセンサケースにより気密に封止した所謂缶封止構造のものを用いることができる。センサケースの上部中央付近には、開口部を覆うように赤外線透過フィルタが気密に取り付けられている。
As shown in FIG. 1A, the
ケース10は、例えばABS等の樹脂材料からなり、図1(a),(b)に示すように上ケース11と下ケース12により構成される。そして、上ケース11が下ケース12に嵌合して形成される内部空間に赤外線センサが収納されている。
The
上ケース11は、上部中央付近に所定の大きさを有する略円形の窓部11aを有しており、当該窓部11aを通してケース10内に赤外線が入射される。そして、入射された赤外線は、センサケースに設けられた赤外線透過フィルタを介して赤外線センサの検出素子により検出される。従って、窓部11aと赤外線センサまでの距離が離れていると、赤外線の検出量が減少する恐れがあるので、赤外線センサは上ケース11の上部内面に対してできる限り接近して、好ましくは接するように配置されると良い。
The
下ケース12は、インパネに設けられた取付け部に摺接する略球形状の摺接部12aと、当該摺接部12aから延伸しつつ一端が開口した略円筒形のコネクタ部12bとにより構成される。そして、ケース10の内部にてプリント基板等を介して赤外線センサと電気的に接続されたコネクタがコネクタ部12b内に突出している。従って、ケース10の窓部11aを通して入射された赤外線を赤外線検出素子の赤外線吸収膜が吸収し、生じた熱により起電力が生じると、この起電力がコネクタを通してセンサ信号として外部に出力される。
The
次に、本発明の特徴である赤外線センサ装置1の取付け構造について、図1(b)、図2、及び図3を用いて説明する。図2は、赤外線センサ装置1が取り付けられるインパネの取付け部周囲の概略構成を示す斜視図である。図3は、赤外線センサの検出軸の向き調整を説明するための側面図である。尚、図3においては、インパネの取付け部周囲のみを示しており、インパネに隠れる赤外線センサ装置1の部分も破線で図示している。
Next, the mounting structure of the
図2に示すように、赤外線センサ装置1が取り付けられる取付け部材としてのインパネ20は、貫通孔21の形成された基部22と、当該基部22の非車内面側から伸延する取付け部23とにより構成される。
As shown in FIG. 2, an
貫通孔21は、略円形の断面を有しており、赤外線センサの検出軸の向き調整の際に、基部22が検出の妨げにならない程度の大きさをもって形成されている。また、本実施形態において、当該貫通孔21内には赤外線センサ装置1の一部(例えば上ケース11の一部)が配置されている。しかしながら、貫通孔21内に赤外線センサ装置1の一部を必ずしも配置する必要はない。配置しない場合には、赤外線センサ装置1の摺接部12aがインパネ20の基部22から遠ざかるので、下ケース12の摺接部12aを保持可能な長さをもって取付け部23が形成されていれば良い。尚、貫通孔21の断面形状は略円形に限定されるものではない。
The through-
取付け部23は、図2に示すように、基板22の貫通孔21を挟んで対向する位置(非車内面側)から伸延する一対の保持板23a,23bにより構成され、本実施形態において保持板23a,23bは、一体成形により基部22に一体に設けられている。尚、取付け部23を構成する保持板23a,23bは、一体成形により基部22に一体に設けられる必要は無く、接着等により基部22に固定されても良い。
As shown in FIG. 2, the mounting
保持板23a,23bの赤外線センサ装置1との摺接面は、赤外線センサ装置1の略球形状の摺接面における曲面と略一致する曲面を有している。従って、取付け部23は、保持板23a,23b間に赤外線センサ装置1を挿入させた際に赤外線センサ装置1の摺接部12aと広い範囲に渡って接するので、赤外線センサ装置1はインパネ20の取付け部23に安定して取り付けられる。また、互いの摺接面同士が略一致する曲面を有しているので、センサの検出軸の向きを変更する際、取付け部23に対して赤外線センサ装置1を滑らかに移動させることができる。
The slidable contact surfaces of the holding
また、赤外線センサ装置1は摺接部12aが略球形状を有し、取付け部23を構成する保持板23a,23bに対して摺接して移動可能に取り付けられている。従って、図3に示すように、赤外線センサの検出軸の向きをインパネ20の基部22平面に対して垂直な方向(破線矢印方向)から所定の向き(例えば実線矢印方向)に調整することができる。尚、本実施形態において、取付け部23は一対の保持板23a,23bからなり、各保持板23a,23bは、図2に示すように貫通孔21の周囲の1/4程度を占めるように形成されている。従って、取付け部23は対向する一対の保持板23a,23bに対して直交する方向に隙間を有するので、赤外線センサ装置1を取付け部23に摺接して移動させる際、当該直交方向に対して赤外線センサの検出軸の向きを幅広くとることができる。
The
このような赤外線センサの検出軸の向き調整は、通常試作段階で実施されるものであり、その段階で赤外線センサ装置1はインパネ20の取付け部23に仮固定された状態となっている。従って、量産時においては、試作時に決定した検出軸の向きを維持した状態で赤外線センサ装置1がインパネ20の取付け部23に固定される。その固定方法は、特に限定されるものではなく、例えば接着、溶着、ネジ止め等により赤外線センサ装置1がインパネ20に固定されればよい。本実施形態においては、嵌合により固定されるものとし、図4及び図5を用いて以下に説明する。図4は、凸部を説明するための側面図であり、図5は嵌合状態を説明するための側面図である。尚、図4は図1(b)に対応し、図5は図3に対応している。また、図5においては、便宜上、インパネ20に隠れる赤外線センサ装置1の部分も破線で図示している。
Such adjustment of the direction of the detection axis of the infrared sensor is normally performed at the prototype stage, and the
図4に示すように、赤外線センサ装置1には凸部30が形成される。凸部30は、例えば一体成形により下ケース12に一体に設けられ、赤外線センサの検出軸を所望の向きとした際の取付け部23に接する摺接部12aの部位であって対角位置に2個設けられている。尚、凸部30の形成個数は2個に限定されるものではなく、少なくとも1個設けられれば良い。また、凸部30は一体成形により下ケース12に一体に設けられる必要は無く、接着等により下ケース12に固定されたものであっても良い。
As shown in FIG. 4, the
インパネ20には凹部31が形成される。凹部31は、取付け部23を構成する各保持板23a,23bの凸部30に対応する部位に夫々設けられる。
A
そして、図5に示すように、赤外線センサ装置1を取付け部23の保持板23a,23b間に挿入して取付けを行い、お互いの凸部30及び凹部31を嵌合させて固定する。この状態で、赤外線センサの検出軸は試作段階で調整した所望の向きとなる。このように、凸部30,凹部31を形成することで、赤外線センサの検出軸の向きを維持した状態で赤外線センサ装置1をインパネ20に容易に固定することができる。その際、図5に示すように車内側からの見栄えを良くするために、インパネ20の形状を赤外線センサ装置1の形状に応じた形状(図5においては基部22の形状を調整)としても良い。
Then, as shown in FIG. 5, the
尚、赤外線センサ装置1に設ける凸部30の形成位置は常に一定の位置に設けられることが好ましい。取付け部23に設けられる凹部31の形成位置のみを車両毎に調整すれば、赤外線センサ装置1は1つの種類で多種の車両に対応することができる。
In addition, it is preferable that the formation position of the
以上、本実施形態の赤外線センサ装置1を用いた場合、試作時等における赤外線センサの検出軸の向き調整を容易に実施することができる。
As described above, when the
また、量産時においても従来のように車両毎に異なる設定の赤外線センサ装置1を準備する必要は無く、1つの種類の赤外線センサ装置1で多種の車両に対応することができる。すなわち、本実施形態の赤外線センサ装置1は汎用性に優れており、1つの種類に統一できるので製造コストを低減することができる。
Further, it is not necessary to prepare the
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
本実施形態において、赤外線センサ装置1の摺接部12aが略球形状を有し、インパネ20の取付け部23を構成する保持板23a,23bの摺接面が当該摺接面に接する赤外線センサ装置1の摺接部12aの曲面と略一致する曲面を有する例を示した。しかしながら、摺接部12aが取付け部23に対して摺接しつつ移動可能な形状であれば上記例に限定されるものではない。例えば、摺接部12aが略球形状であり、取付け部23の摺接面が略球形状と略一致する曲面を有さない形状(例えば平面)であっても良い。摺接部12aが略球形状の場合には、取付け部23の当接面の形状に関係なく検出軸の向きを変更することができ、検出軸の向きの調整幅を広く取ることができる。また、摺接部12aの形状が円筒形状や多角柱形状であっても良い。例えば四角柱形状の場合、四角柱の対向する平面に夫々接するように取付け部23を構成する一対の保持板23a,23bが設けられれば良い。しかしながら摺接部12aが多角柱形状の場合には、保持板23a,23bと接する平面方向(対向する保持板23a,23bに対して直角方向)にのみ赤外線センサ装置1を取付け部23に摺接して移動することが可能である。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において、取付け部23はインパネ20の基部22から伸延する一対の保持板23a,23bからなる例を示した。しかしながら、取付け部23の態様は上記例に限定されるものではない。例えば、取付け部23はインパネ20の基部22から伸延しつつ環状に設けられても良いし、一対ではなく3個以上に分割された構造であっても良い。また、基部22から伸延するものでなく、貫通孔21が取付け部23の役割を果たしても良い。しかしながら、貫通孔21を取付け部23とする場合には、貫通孔21の内面に後から凹部31或いは凸部30を形成することが困難である。従って、貫通孔21とは別に取付け部23が設けられることが好ましい。
Moreover, in this embodiment, the
また、本実施形態において、赤外線センサの検出軸の向き調整の段階では、凸部30を有さない赤外線センサ装置1を用いる例を示した。しかしながら、検出軸の向き調整段階から予め赤外線センサ装置1の摺接部12aに凸部30を設けておき、検出軸の向き調整後、検出軸の向きを維持するために取付け部23の所望の位置に凹部31を設けても良い。しかしながら、検出軸の向き調整段階から凸部30を設けると、向き調整段階において凸部30が取付け部23に接しているため、嵌合後の検出軸の向きに誤差が生じる場合がある。従って、検出軸の向き調整用に凸部30を有さない赤外線センサ装置1を準備しておき、それを用いて検出軸の向き調整を実施した後、検出軸の向きを維持するために取付け部23の所望の位置に凹部31を設ける(或いは所望の位置に凹部31を有する取付け部23(を含むインパネ20)を設ける)ことが好ましい。
Moreover, in this embodiment, the example using the
また、本実施形態において凸部30が赤外線センサ装置1に設けられ、凹部31がインパネ20に設けられる例を示した。しかしながら、その逆であっても良い。
Moreover, in this embodiment, the
また、本実施形態において取付け部材であるインパネ20に貫通孔21が形成される例を示した。しかしながら、取付け部材によっては貫通孔21を有さない構成であっても良い。
Moreover, the example in which the through-
1・・・赤外線センサ装置
10・・・ケース
12a・・・摺接部
20・・・インパネ
23・・・取付け部
23a,23b・・・保持板
30・・・凸部
31・・・凹部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
センサの検出軸の向きを変えるように、前記センサ装置が前記取付け部に摺接して移動可能に取り付けられていることを特徴とするセンサ装置の取付け構造。 A sensor device mounting structure for mounting a sensor device having directivity with respect to a detection direction to a mounting portion of a mounting member,
An attachment structure for a sensor device, wherein the sensor device is slidably attached to the attachment portion so as to change a direction of a detection axis of the sensor.
The sensor device mounting structure according to claim 1, wherein the mounting member is an instrument panel for a vehicle.
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