JP2005518991A - センサを取り付けるための方法および装置 - Google Patents

Abstract

センサ、特に自動車におけるステレオカメラを取り付けるための方法および装置が提案される。この方法では、センサの寸法を有するゲージと、場合によっては、センサの保持エレメントの相応の収容部に作用するピンとによって、センサの保持エレメントの正確な位置決めが組付け時に達成される。

Description

背景技術
本発明は、特に自動車のガラスにセンサを取り付けるための方法および装置に関する。

特に自動車技術の分野における多くのセンサでは、組付け時のセンサの正確な位置決めが相当重要である。なぜならば、組付けの精度には、センサシステムの機能性と、センサによって行われる測定の精度とが関連しているからである。このことは、自動車におけるイメージセンサシステム、特にステレオカメラシステムにも当てはまる。このステレオカメラシステムの一連の画像から、車両の周辺に関する種々異なる情報、特に個々のイメージセンサ相互の位置が知られている場合には、先行する車両または別の対象物に対する間隔が得られる。このような形式のセンサシステムの測定精度は、センサがその組付け時に、予め規定された位置決めをコンスタントに維持することに高い程度で関連している。この場合、一般的にセンサのための保持エレメントが設けられている。この保持エレメントは、設定された位置決めを確保するための十分な機械的な剛性を有している。イメージセンサシステムに相俟って保持手段が設けられている。この保持手段は車両のウィンドシールドガラスに、有利には接着技術によって取り付けられている。保持手段は、同時に散乱光入射に対する光学的なスクリーンとしても使用されるように形成されている。１つの構成では、保持エレメントの構造が、斜めに切断された円錐体もしくは漏斗と同じである。保持エレメントは車両へのウィンドシールドガラスの組付け前にウィンドシールドガラスに組み付けられ、カメラ自体はウィンドシールドガラスのあとに初めて保持エレメントに嵌め込まれる。したがって、センサ測定の精度のために、車両に対して相対的な保持エレメントの正確な位置決めが重要となる。

発明の利点
以下に説明する組付け法は、センサのための保持エレメントの組付け時に位置調整補助手段を使用することによって、保持エレメントの、再現可能な正確な位置決めが行われるという利点を有している。この場合、保持エレメントへのセンサの後続の組付け時には、センサの所望の正確な位置決めが保証されている。

有利には、ウィンドシールドガラスに対して相対的な側方からの正確な位置決めが自動車のためのイメージセンサシステムにおいて達成されるので、カメラ視野の側方のずれひいてはカメラ視野の部分陰影が回避される。これによって、イメージセンサモジュールの光軸が、両カメラ視野の重なりを最適化して、その都度の使用目的（たとえば対象物間隔センシング）のために位置決めされていることも確保される。

自動車の、重要な領域に比較的大きな曲率変化を有するウィンドシールドガラスに保持エレメントを取り付けるための方法は特に有利である。これによって、保持エレメントと、その上、間接的にセンサ自体とを、厚膜接着技術によってウィンドシールドガラスに取り付けることができる。大きな曲率変化幅が許容可能である。にもかかわらず、接着箇所の密な閉鎖および確実な固着が保証される。

有利には、位置調整補助手段としてゲージが使用される。このゲージはセンサの寸法に相当していて、保持エレメントの組付け時にこの保持エレメントと協働する。これによって、所望の位置決めが保持エレメントの組付け時に達成される。この場合、ゲージは圧着ピンを備えている。この圧着ピンは、保持エレメントに設けられた相応のマークと協働し、正確な位置決めを確保する。

有利には、圧着プレートが設けられている。この圧着プレートは保持エレメントとベース（ウィンドシールドガラス）との全接触面に圧着ピンによって圧着力を加える。この場合、圧着ピンは保持エレメントの相応のマークと協働する。最適な力分配および確実な接着プロセスが達成される。

さらに、有利には、ゲージを介しても圧着力が伝達可能である。

別の変化形では、保持エレメントが、２つに分割されて設計されている。この場合、第１のステップでは、薄く形成された連結ディスクがウィンドシールドガラスに接着され、イメージセンサモジュールのための取付け部を備えた本来の散乱光スクリーンが第２の作業ステップで取り付けられる。このことは、搬送容量が車両製造元への納品中に不必要に増加させられることなしに、連結ディスクをガラス製造元でウィンドシールドガラスに組み付けることができるという利点を有している。有利には、連結ディスクへの散乱光スクリーンの組付けが車両製造元によって、たとえばいわゆる「スナップイン結合」を介して行われる。この場合、ゲージは相応に適合させることができる。

さらなる利点は、以下の実施例の説明もしくは従属請求項から明らかである。

実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１には、センサ保持エレメント１０（自動車における、車両のウィンドシールドガラスに結合されたイメージセンサシステムのための支持体として使用される場合には、ウィンドシールドガラスアダプタと呼ばれる）に対する１つの例が示してある。このセンサ保持エレメント１０は接触面１０１を有している。この接触面１０１を介して保持エレメント１０はベース（ウィンドシールドガラス）に結合される。保持エレメント１０はセンサのための取付け部２０を有している。この取付け部２０は図１に概略的に示してある。さらに、センタリングピン８０を備えた圧着プレート７０が図示してある。センタリングピン８０は、保持エレメント１０の接触面１０１のジオメトリに応じて配置されている。センタリングピンは、圧着プレート７０の圧着時に保持エレメントに作用結合され、全ての接触面１０１に圧着力が伝達され、有利には、ほぼ同一の圧着力が接触面にわたって達成されるように分配されている。この場合、接触面１０１は、ピン８０と協働する収容部を有している。

さらに、位置調整ゲージ５０が図示してある。この位置調整ゲージ５０はセンサモジュールの寸法に相当していて、軸線１０２（イメージセンサシステムの事例では光軸）に沿って可動である。位置調整ゲージ５０はピン５１を有している。このピン５１は、保持エレメントを位置調整するために働き、１つの構成では、力伝達のために働く。ピンは、ベースへの保持エレメントの取付け時にこの保持エレメントの相応の収容部と協働する。ピンは、有利な使用事例では、軸線１０２を有する平面、有利には水平な平面にセンサ複製品に並んで左右に配置されている。

ベースへの保持エレメントの接着時の位置調整のためには、センサモジュールの組付け位置の機械的なインタフェースが使用される。適切に形成されたゲージと共に保持エレメントもしくはそのエレメントが接着プロセス前に取り付けられ、ガラスに対してもしくは互いに位置決めされる。このことは、ゲージがセンサモジュールの寸法に相当していることによって達成される。保持エレメントのセンサ取付け部へのゲージの位置決めによって、ガラスに対する保持エレメントの位置決めと、ゲージおよび保持エレメントの相互の位置決めとが達成される。この場合、位置調整ゲージのピンは保持エレメントの収容部と協働する。接着のために必要となる圧着力（ウィンドシールドガラスに対する保持エレメントの接合力）は、１つの構成では、センサモジュールの取付け装置とピンの収容装置とを介して達成される。しかし、軸線１０２は、幾つかの使用事例では、ベース（ウィンドシールドガラス）に対して極めてフラットな通過角度を成しているので、圧着力が、この構成では確かに十分となるが、しかし、適切ではない。したがって、１つの構成では、ゲージが付加的な圧着ピンによって拡張される。この圧着ピンは、接着のために必要となる力を保持エレメントに直接伝達する。圧着ピンは保持プレートに形成される。この保持プレートは、接着過程の間、製造装置によってウィンドシールドガラスに対して平行に位置決めされている。ピンは１つの線に配置されている。この線は、保持エレメントの全周、有利な実施例では、散乱光スクリーン（遮光板）の漏斗の全周に相当していて、これによって、圧着力が接着過程の間に均一に分配されている。ピンは、接触面で保持エレメントに対してセンタリングして形成される。この場合、この保持エレメントには、ピンに対して相補的に成形された窪みが設けられている。このような形式のセンタリング作用は、圧着ピンの先端部の円錐形のまたは球冠状の構成またはこれに対して逆の輪郭によって達成される。個々のピンのセンタリング作用は、有利には完全硬化を含む接着プロセスの間の保持エレメントの位置決めを助成する。

有利な拡張構成として、可動のクランプがピンの保持プレートに設けられる。クランプは、接着過程の間、保持エレメントの縁部を取り囲むように把持し、各センタリングピンと保持エレメントとの直接的な接触を保証している。これによって、保持エレメントが接着過程の間に傾倒するかまたは不都合に曲げられ、したがって、軸線の正確な位置決めが妨害される恐れがあることが回避される。

別の補足構成は、保持エレメントの、２つに分割された設計にある。この場合、ガラスに第１のステップで、薄く形成されたただ１つの連結ディスクが接着される。この連結ディスクには、カメラモジュールのための取付け部を備えた本来の散乱光スクリーンが第２の作業ステップで取り付けられる。連結ディスクの接着プロセスのためのゲージは相応に適合させることができる。

図２には、Ａ−Ａ′線に沿った保持エレメントの断面図が示してある。この場合、接触面１０１と、たとえば圧着ピンに作用結合される窪み４０とが示してある。この窪み４０は、上述したセンタリング作用を提供する。

図３には、保持エレメントを上方から見た図が示してある。この場合、接触面１０１と、センタリングピンのための収容面４０と、センサモジュールのための取付け部２０と、ゲージ５０のピン５１のための収容部３０とが示してある。

図４には、保持エレメント１０を下方、すなわちベースから見た図が示してある。この場合、接触面とセンサ取付け部２０とが強調されている。

図５および図６には、軸線１０２に沿った保持エレメントを両方向から見た図が示してある。図５には、センサ取付け部２０が示してあるのに対して、図６には、ゲージ５０のピン５１のための収容部を備えたセンサ取付け部が示してある。

有利な使用事例は、自動車におけるステレオカメラシステムのための保持エレメントである。この保持エレメントは車両のウィンドシールドガラスに取り付けられている。正確な位置決めを維持したまま適宜にベースに取り付けられる別のセンサモジュールでは、相応の利点を備えた前述した手段およびエレメントが同じく使用される。

センサ、特にイメージセンサシステムのための保持エレメントを位置調整補助手段および圧着プレートと一緒に示す図である。

図１のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。

保持エレメントを上方から見たである。

保持エレメントを下方から見たである。

保持エレメントを軸線に沿って見た図である。

保持エレメントを図５と逆方向から見た図である。

符号の説明

１０ 保持エレメント、 ２０ 取付け部、 ３０ 収容部、 ４０ 窪み、 ５０ ゲージ、 ５１ ピン、 ７０ 圧着プレート、 ８０ センタリングピン、 １０１ 接触面、 １０２ 軸線

Claims (9)

1. センサのための取付け部を備えた保持エレメントをベースに固く結合して、特に自動車におけるセンサを取り付けるための方法において、センサの寸法を有する、設定された軸線に沿って移動可能なゲージを保持エレメントのセンサ取付け部に案内し、保持エレメントをベースに結合し、ゲージを再び取り外すことを特徴とする、センサを取り付けるための方法。
2. 保持エレメントをベースに接着する、請求項１記載の方法。
3. ゲージが、圧着プレートを有しており、該圧着プレートが、結合プロセスの間に保持エレメントに作用結合し、該保持エレメントとベースとの接触面に力を伝達する、請求項１または２記載の方法。
4. センサのための取付け部を備えた保持エレメントをベースに固く結合して、特に自動車におけるセンサを取り付けるための方法において、第１のステップで連結エレメントをベースに固く結合し、後続のステップでセンサのための保持エレメントを連結エレメントに連結することを特徴とする、センサを取り付けるための方法。
5. センサを取り付けるための装置であって、当該装置が、センサのための取付け部を有している形式のものにおいて、ピンのための収容部が設けられており、該収容部に当該装置とベースとの結合過程時にピンが収容可能であることを特徴とする、センサを取り付けるための装置。
6. 収容部が、センサ取付け部の領域にかつ／またはベースに対する当該装置の接触面の、ベースと反対の側に位置している、請求項５記載の装置。
7. センサを取り付けるための装置において、圧着プレートが設けられており、該圧着プレートが、ピンを有しており、該ピンが、センタリングの目的のためにかつ／または圧着圧を加えるために、センサのための保持エレメントの相応の収容部に作用結合されるようになっていることを特徴とする、センサを取り付けるための装置。
8. センサを取り付けるための装置において、当該装置が、ゲージとして形成されていて、センサの寸法を有していることを特徴とする、センサを取り付けるための装置。
9. センサが、自動車に用いられるイメージセンサシステム、特にステレオカメラシステムである、請求項５から８までのいずれか１項記載の装置。

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