JP2014119303A - 車載用レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のような車両に対する取り付け位置の制約を排除し、レーダ装置の取り付け時の意匠性の向上を図りつつ、レーダ装置等の発熱に対する効果的な冷却が可能な取り付け構造を有するレーダ装置を提供する。
【解決手段】本体部のレーザ光の送受信面の周囲に、後端から前端にかけて車外に臨むように広がる形状の可撓性を有するカバー部材の後端を取り付け、カバー部材５の前端の縁部が開口部の周縁のボデーの内側面方向に延びて位置するように配置する。このとき、ほぼ矩形状を有する金属製の枠体を包被するようにＥＰＤＭが加硫接着されて形成された枠部５１と、ＥＰＤＭにより矩形の枠部５１に一体化的に形成され後端が枠部５１に連続し前端が前方に向かって拡開した形状を有する目隠し部５２とにより、カバー部材５を構成する。そして、枠部５１内の枠体の内寸は、膨出領域の周側の外寸よりも若干大きく設定し、本体ケースの膨出領域に枠部５１を嵌め付けるようにする。
【選択図】図３

Description

この発明は、車両に搭載され先行車などの障害物の検出や障害物との距離検出に使用される車載用レーダ装置に関し、特に車両への取り付け部の構造に関する。

一般に、自車の先行車などの障害物方向にレーザ光やミリ波等の電磁波を照射し、障害物からの反射光や反射波を検出するレーダ装置が車両に搭載され、このようなレーダ装置により、障害物を検出し或いは自車と障害物との距離を検出し、自車のドライバに注意を促したり、補助的なブレーキ制御を行うなどの運転支援が行われている。

そして、この種のレーダ装置を車両に取り付ける場合、例えばレーザ光を用いるレーザレーダ装置を車両に取り付けるための取り付け部の構造の具体例として、車両の車体前部に固定された基部に対して移動調整可能な取り付け部にレーザ発信部およびレーザ受信部を取り付け、レーザ発信部およびレーザ受信部の光軸を上下左右に調整できるように取り付けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のレーダ装置は、前方にレーザ光を照射するため上記したように車両前部に取り付けられるが、その際車両ボデーに開口部を設けてその内側にレーダ装置を配置される。そして、この開口部から車外に向かってレーザ光を照射できるようにするために、ボデーから少し離してレーダ装置を配置し、ボデーとレーダ装置との間の隙間に、レーザ光の照射範囲を遮らない前方に向かって広がったほぼ四角錐台の外形を有する筒状のグリルガーニッシュと称される樹脂製の目隠し用部材をボデーの開口部内側に取り付け、ボデーとレーダ装置との間の隙間を介してレーダ装置のボデーへの取り付けネジやレーザ光軸の調整機構などの不要部材が外部から見えないように隠すための意匠対策が通常施される。

特開平１１−３８１２３号公報（段落００２０〜００２１、図５など）

しかし、上記した特許文献１に記載のレーダ装置を配置した後に、レーザ光照射時の垂直方向の煽り角度や水平方向の振れ角度などの光軸調整が行われるため、光軸調整のためのレーダ装置の可動範囲を見込んでボデーとレーダ装置との間の距離を設定すると、当該距離がグリルガーニッシュの長さよりも大きくなり過ぎてグリルガーニッシュとレーダ装置との間に無駄な隙間が生じ、意匠性が損なわれるおそれがある。

また、意匠性向上のためにグリルガーニッシュとレーダ装置との間の無駄な隙間をなくしてしまうと、上記したようにグリルガーニッシュは樹脂製であるため、レーダ装置をボデーに取り付けた後に光軸調整を行ったときに、レーダ装置がグリルガーニッシュに当接してレーダ装置の動きが妨げられ、レーダ装置の光軸調整のために垂直方向の煽り角度や水平方向の振れ角度などを微調整することができず、精度のよい光軸調整を行うことができないという新たな問題が生じる。

さらに、グリルガーニッシュとレーダ装置との間に無駄な隙間を許容しつつ意匠性を確保するには、グリルガーニッシュとレーダ装置との間の隙間から、隠したい上記の不要部材が見えないようにグリルガーニッシュの長さを長くすればよく、こうすることにより上記隙間が奥まった場所に位置して外部から隙間を見づらくなって不要部材が外部から見えなくなるが、グリルガーニッシュの長さを長くすると、レーダ装置の取り付け場所が例えば車両前部のグリルの左または右側の端部に限られ、レーザ光の照射範囲も車両の左右に偏って精度よくレーザ光を照射できないという新たな不都合が生じる。なお、これらの問題点は、レーダ装置がミリ波レーダである場合も同様に生じ得る。

また、車両前部にレーダ装置を取り付ける場合、エアコンの熱交換器であるコンデンサが走行時の風による冷却効果を得るためにグリル付近に配設されることが多く、レーダ装置のすぐ後方に発熱し易いコンデンサが位置することになり、レーダ装置自体の発熱やレーダ装置後方のコンデンサなどの発熱体を効果的に冷却できるようなレーダ装置の取り付け部の構造が望まれている。

本発明は、従来のような車両に対する取り付け位置の制約を排除し、レーダ装置の取り付け時の意匠性の向上を図りつつ、レーダ装置等の発熱に対する効果的な冷却が可能な取り付け構造を有するレーダ装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、車載用レーダ装置は、障害物に対する電磁波照射手段の電磁波照射方向を決める照射軸を調整するための軸調整機構を有し、車両ボデーに形成された開口部から車外に臨んで前記ボデー内側に配設される車載用レーダ装置において、本体部と、前記本体部に膨出形成された膨出領域に配置された前記照射手段の照射電磁波および障害物からの反射電磁波の送受信面と、一端に前記本体部の前記膨出領域の周側に嵌め付けられる環状の枠部を有し他端が車外に臨むように延出した可撓性カバー部材とを備え、前記本体部が前記ボデー内側面から離れて配置され、前記カバー部材の前記枠部は、前記カバー部材を構成する可撓性材料よりも硬い材質から成る枠体を可撓性材料で包被して成ることを特徴としている（請求項１）。

請求項１に係る発明によれば、電磁波の送受信面が配置された本体部の膨出領域に、可撓性カバー部材の一端の枠部が嵌め付けられ他端が車外に臨むように延出してカバー部材が本体部に取り付けられるため、レーダ装置のボデーへの取り付け後に軸調整機構により本体部の垂直方向の煽り角度や水平方向の振れ角度などの照射軸調整を行っても、可撓性カバー部材の他端が開口部周縁のボデー内側面に接触するだけで、本体部が直接ボデーに接触するおそれがなく、精度よく軸調整することができる。

また、カバー部材の枠部を、カバー部材を構成する可撓性材料よりも硬い材質から成る枠体を可撓性材料で包被して形成するため、枠部を電磁波の送受信面が配置された本体部の膨出領域に嵌め付けることにより、枠体の締付け力と枠体を包被する可撓性材料の摩擦力とが相俟って、ネジ止めなどをせずともカバー部材を容易かつ強固に本体部の膨出領域に取り付けることができ、組み付け作業の作業効率の向上を図ることができる。

また、カバー部材が可撓性を有するため、照射軸調整時にカバー部材の他端が開口部周縁のボデー内側面に接触しても、カバー部材が変形し、これにより照射軸調整が妨げられるおそれはない。

さらに、カバー部材を従来のグリルガーニッシュのように長くしなくても本体部とボデーとの間の隙間を遮蔽できるため、カバー部材により本体部とボデーとの間の隙間を遮蔽して本体部のボデーへの取り付けネジなどの不要部材が外部から見えることを防止でき、レーダ装置の取付け時の意匠性の向上を図ることができるとともに、従来のような車両に対するレーダ装置の取り付け位置が車両前部の左右端部などに制限されることがなく、レーダ装置の取り付け位置の制約を排除することができる。

また、例えばレーダ装置を車両前部に取り付けた場合に、可撓性カバー部材は車両走行時の風圧により撓み易く、風圧によるカバー部材の変形によってカバー部材の他端と開口部周縁のボデー内側面との間に間隙が生じ、この間隙から風が流入してレーダ装置やその後方に位置するエアコンのコンデンサ等の発熱に対し、効果的な冷却作用を発揮することが期待できる。

本発明に係る車載用レーダ装置の一実施形態のボデーへの取り付け状態における斜視図である。 一実施形態の斜視図である。 カバー部材の斜視図である。 カバー部材の側面図である。 レーダ装置の照射軸調整時の動きを示す平面図である。 レーダ装置の照射軸調整時の動きを示す側面図である。 図１に示す取り付け状態でカバー部材を取り外した場合における斜視図である。

本発明の車載用レーダ装置の一実施形態について、図１ないし図７を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態における車載用レーダ装置１はいわゆるレーザレーダであり、本体部３と、この本体部３に取り付けられたエチレンプロピレンジエンゴム（以下、ＥＰＤＭという）から成る可撓性カバー部材５とを備え、車両ボデー７の前部中央に形成された矩形の開口部７ａの内側に配設されてボデー７に固定されている。ここで、図１中にハッチングを施した箇所がカバー部材５を表わす。なお、本実施形態でいう前後、左右とは車両のシートに乗員が着座した状態で見た前後、左右を意味するものとして説明する。

レーダ装置１の本体部３は、図２に示すように、直方体状の樹脂製本体ケース３１の内部に、半導体レーザとその出射レーザ光をスキャンするスキャニング機構などを有しレーザ光を所定角度（例えば０．１゜）ずつ水平方向にスキャンしつつ前方に向かって照射するレーザ発信手段（本発明における「電磁波照射手段」に相当）と、前方の障害物から反射したレーザ光を受光するレーザ受信手段とを内蔵するとともに、レーザ発信手段によるレーザ光の照射動作を制御し、レーザ発信手段によるレーザ光の照射開始からフォトダイオードなどから成るレーザ受信手段による反射レーザ光の受光までに要した時間から、前方の障害物までの距離を算出するＣＰＵのほか、メモリや他の回路部品を内蔵し、上記半導体レーザ、フォトダイオードやＣＰＵ、メモリその他の回路部品が実装されたプリント基板を内部に収容している。ここで、ＣＰＵ等によりレーザレーダセンサＥＣＵが構成される。

また、図２に示すように、本体部３の本体ケース３１の前面下部には直方体の膨出領域Ｂが前方に膨出して形成され、本体ケース３１全体は、前後方向の厚さが薄い上部の直方体と厚い下部の直方体（膨出領域Ｂ）が合体した形状を成しており、このような本体ケース３１の下部の膨出領域Ｂの前面に、上記したレーザ発信部からのレーザ光を出射する送信面３１ａおよび反射レーザ光を受光する受信面３１ｂが左右に並んで配置されている。

そして、図２に示すように、本体ケース３１の右側面の中央やや下寄りの位置には、送受信面３１ａ，３１ｂの高さ方向中央の水平ラインにおける水平方向の振れ角度を微調整する第１軸調整機構３２が設けられ、本体ケース３１の右側面の下端部には、送受信面３１ａ，３１ｂの下端の水平ラインにおける水平方向の振れ角度を微調整する第２軸調整機構３３が設けられ、さらに図５に示すように、本体ケース３１の左側面ほぼ中央には、送受信面３１ａ，３１ｂの高さ方向中央の水平ラインを回転の中心軸とした垂直方向の煽り角度を微調整する第３軸調整機構３４が設けられている。なお、これら各軸調整機構３２〜３４は、ウォームギヤとギヤとの組み合わせなどの周知構成の可動機構から成る。なお、図２中の３６はケーブル接続用のコネクタ部である。

このとき、第１軸調整機構３２を操作すると、図５に示すように、平面視において第１軸調整機構３２が設けられている本体ケース３１の左側を回転中心として右側が（例えば、±３．５度）回転し、送受信面３１ａ，３１ｂの水平方向の振れ角度の微調整が行われ、第２軸調整機構３３を操作したときも同様の動作により微調整が行われる。また、第３軸調整機構３４を操作すると、図６に示すように、側面視において第３軸調整機構３４の取付位置を回転中心として本体ケース３１の上下端が回転し、送受信面３１ａ，３１ｂの垂直方向の煽り角度の微調整が行われ、こうしてレーダ装置１をボデー７に取り付けた後に、レーザ光の光軸（照射軸）が最適状態に調整される。

レーダ装置１の可撓性カバー部材５は、図３、図４に示すように、本体ケース３１下部の直方体状の膨出領域Ｂに嵌め付けられる構造を有している。すなわち、カバー部材５は、図示されていないほぼ矩形状を有する金属製の枠体を包被するようにＥＰＤＭが加硫接着されて形成された枠部５１と、ＥＰＤＭにより矩形の枠部５１に一体化的に形成され後端が枠部５１に連続し前端が前方に向かって拡開した形状を有する目隠し部５２とを備えている。そして、枠部５１内の枠体の内寸は、送受信面３１ａ，３１ｂが配設されている膨出領域Ｂの周側の外寸よりも若干大きく設定されており、本体ケース３１の膨出領域Ｂに枠部５１が嵌め付けられることにより、当該嵌め付けのみ（ネジ止め等が不要）でカバー部材５が本体部３の本体ケース３１に強固に取り付けられるようになっている。

このとき、枠部５１の内周には、枠内方に向かう複数の突起５３が一体形成されており、枠部５１の外層および各突起５３がゴム材（ＥＰＤＭ）であるため、枠部５１の内部の金属枠によりゴム材（ＥＰＤＭ）を介して本体ケース３１の膨出領域Ｂの周側に嵌着され、このときの挟み込み時の枠部５１内の金属枠による締付力とＥＰＤＭ製の各突起５３の摩擦力とが相俟って、ネジ止めなどを行わなくてもカバー部材５を本体ケース３１に容易かつ強固に固着してカバー部材５の脱離を防止することができる。

なお、目隠し部５２は枠部５１の左辺５１ａ、右辺５１ｂおよび下辺５１ｃに連接した目隠し片５２ａ，５２ｂ，５２ｃから成り、枠部５１の上辺５１ｄに連接すべき目隠し片は除去されてこれにより目隠し部５２の上部に、走行時の風がボデー７の内側に流れ込むように開口５４が形成されている。

また、枠部５１の左辺５１ａ、右辺５１ｂおよび下辺５１ｃ、上辺５１ｄのうち左辺５１ａのほぼ中央、右辺５１ｂのほぼ中央、下辺５１ｃの右端にそれぞれＬ字状に屈曲した取付片５５ａ，５５ｂ，５５ｃが設けられ、これら各取付片５５ａ，５５ｂ，５５ｃは内部の金属枠と一体的に形成されており、周囲のＥＰＤＭの枠部５１から露出して設けられ、ボデー７等にネジ締めにより固着されるようになっている。そして、カバー部材５が本体ケース３１の送受信面３１ａ，３１ｂが配置された膨出領域Ｂに取り付けられると、カバー部材５の前端が車外に臨むように前方に広がって配置され、カバー部材５の前端の縁部が開口部７ａの周縁のボデー７の内側面方向に延びて位置することになる。

ところで、上記したようにカバー部材５の前端の縁部が位置する開口部７ａの周縁のボデー７は、図５および図６に示すように内側方向に屈曲しており、特に図５に表われるとおり、カバー部材５の左の目隠し片５３ｂの前端縁部が、各軸調整機構３２〜３４による軸調整が行われても開口部７ａの周縁のボデー７の内側面に接触しないように本体部３がボデー７に取り付けられており、これにより非接触のカバー部材５の前端と開口部７ａの周縁のボデー７の内側面とにより、いわゆるラビリンス構造Ｌ（図５中の１点鎖線の丸囲み部分）が形成されるため、非接触によって例えカバー部材５とボデー７との間に隙間ができたとしても、ラビリンス構造Ｌにより当該隙間を外部から見ることは不可能であり、意匠性が損なわれることが防止されている。

上記したように構成されたレーダ装置１を、ボデー７の開口部７ａの内側に取り付ける際に、もしカバー部材５を本体部３に取り付けていなければ、図７に示すように、本体部３はボデー７の内側面から離れて配置されるため、本体部３と開口部７ａの周縁のボデー７との間に隙間が生じ、開口部７ａに覗く隙間を介して本体部３の見えないように隠したい軸調整機構３４などの不要部材が外部から見えて見栄えが低下し、意匠性が損なわれてしまうが、カバー部材５を取り付けることにより、意匠的に隠して見栄えを良くしたい軸調整機構３３などの不要部材が外部から見えないように、開口部７ａに覗く隙間を塞ぐことができる。

そして、レーダ装置１の本体部３をボデー７に取り付けた後、各軸調整機構３２〜３４により本体部３の垂直方向の煽り角度や水平方向の振れ角度などの照射軸調整を行ったときに、カバー部材５の目隠し部５２の前端が開口部７ａの周縁のボデー７の内側面に接触しても、カバー部材５が可撓性を有するため、接触した目隠し部５２の前端が図４や図５に示すように簡単に折れ曲がり、光軸調整の際の抵抗にならず、精度のよい光軸調整を行うことができる。

したがって、上記した実施形態によれば、本体部３のレーザ光の送受信面３１ａ，３１ｂの周囲に、後端から前端にかけて車外に臨むように広がる形状の可撓性を有するカバー部材５の後端を取り付け、カバー部材５の前端の縁部が開口部７ａの周縁のボデー７の内側面方向に延びて位置するように配置したため、レーダ装置１のボデー７への取り付け後に各軸調整機構３２〜３４により本体部３の垂直方向の煽り角度や水平方向の振れ角度などの光軸調整（照射軸調整）を行っても、カバー部材５の前端が開口部７ａの周縁のボデー７の内側面に接触するだけで、本体部３が直接ボデー７に接触するおそれがなく、精度よく軸調整することができる。

また、カバー部材５の枠部５１を、カバー部材５１を構成するＥＰＤＭよりも硬い材質である金属から成る枠体をＥＰＤＭで包被して形成したため、枠部５１を送受信面３１ａ，３１ｂが配置された本体ケース３１の膨出領域Ｂに嵌め付けることにより、枠体の締付け力と枠体を包被するＥＰＤＭの摩擦力とが相俟って、ネジ止めなどをせずともカバー部材５を本体ケース３１の膨出領域Ｂに強固に取り付けることができ、ネジ止め作業の省略により組み付け作業効率を一段と向上することができる。

また、カバー部材５が可撓性を有するため、光軸調整時にカバー部材５の前端が開口部７ａの周縁のボデー７の内側面に接触しても、カバー部材５がその可撓性によって簡単に変形して光軸調整の際の抵抗になることがなく、精度よく光軸調整することができる。

さらに、カバー部材５を従来のグリルガーニッシュのように長くしなくても本体部３とボデー７との間の隙間を遮蔽できるため、カバー部材５により本体部３とボデー７との間の隙間を遮蔽して本体部３のボデー７への取り付けネジや軸調整機構などの隠したい不要部材が外部から見えることを防止でき、レーダ装置１の取付け時の意匠性の向上を図ることができるとともに、従来のような車両に対するレーダ装置１の取り付け位置が車両前部の左右端部などに制限されることがなく、レーダ装置１の取り付け位置の制約を排除することができる。

また、上記したようにレーダ装置１を車両前部に取り付けた場合に、ＥＰＤＭから成る可撓性カバー部材５は車両走行時の風圧により撓み易いため、風圧によるカバー部材５の目隠し部５２の各目隠し片５２ａ，５２ｂ，５２ｃの変形によってカバー部材５の前端と開口部７ａの周縁のボデー７の内側面との間に間隙が生じ、この間隙から風が流入してレーダ装置１やその後方に位置するエアコンのコンデンサ等の発熱に対し、効果的な冷却作用を発揮することができる。さらに、上部の目隠し片を除去して開口５４を形成しているため、走行時の風がこの開口５４を介して流入し、ボデー７内側の本体部３の前面に沿って上方に空気の流れが生じるため、レーザ装置１およびその後方のコンデンサなどが発する熱を効果的に冷却することができる。

また、カバー部材５の左の目隠し片５２ａの前端縁部が、各軸調整機構３２〜３４の照射軸調整に伴う本体部３の傾きにもかかわらず、開口部７ａの周縁のボデー７の内側面と非接触状態に保持されるため、当該非接触部分から車両走行時の風が回り込み易くなり、レーダ装置１やその後方に位置するエアコンのコンデンサ等の発熱に対する冷却効果をより一層高めることができる。

また、カバー部材５の左の目隠し片５２ａが接触しない開口部７ａの周縁のボデー７が内側方向に屈曲しているため、ボデー７の屈曲部分とカバー部材５の左の目隠し片５３ａの前端縁部とでラビリンス構造Ｌを形成することができ、例え非接触によりカバー部材５とボデー７との間に隙間があってもこのラビリンス構造Ｌによって当該隙間を外部から見ることができず意匠性が損なわれるのを防止することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

上記した実施形態では、金属製の枠体をＥＰＤＭにより包被してカバー部材５の枠部５１を形成した場合について説明したが、枠体の材料は金属に限るものではなく、ＥＰＤＭなどのゴム材よりも強度があって本体ケース３１の膨出領域Ｂへの嵌め付け時に締付け力を発揮し得るものを枠体材料に使用すればよい。

また、上記した実施形態では、カバー部材５の上部の目隠し片を除去した構造とした場合について説明したが、上部にも目隠し片を一体的に形成し、枠部５１の各辺５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄそれぞれに各目隠し片が連接する構成であっても構わない。

また、上記した実施形態では、カバー部材５の左の目隠し片５２ａが開口部７ａの周縁のボデー７の内側面に常時接触しないように配置する場合について説明したが、軸調整の結果、カバー部材５の左の目隠し片５２ａが、他の目隠し片と同様に開口部７ａの周縁のボデー７の内側面に接触し得るようにカバー部材５が配置されても構わない。

また、上記した実施形態では、カバー部材５の目隠し部５２が前端から後端に向かって拡開する形状とした場合について説明したが、目隠し部５２は必ずしも拡開している必要はなく、加えて、目隠し部５２の後端の寸法がボデー７の開口部７ａの内寸よりも小さく設定されていても構わない。

また、上記した実施形態では、レーザ光を照射するレーザレーダから成るレーダ装置１に本発明を適用した場合について説明したが、ミリ波などの電波、或いはその他の電磁波を照射して探知するレーダ装置にも本発明を適用することができるのは勿論である。

１ …レーダ装置
３ …本体部
５ …カバー部材
７ …ボデー
３１ａ …送信面
３１ｂ …受信面
３２，３３，３４ …第１、第２、第３軸調整機構
５１ …枠部
Ｂ …膨出領域

Claims (1)

1. 障害物に対する電磁波照射手段の電磁波照射方向を決める照射軸を調整するための軸調整機構を有し、車両ボデーに形成された開口部から車外に臨んで前記ボデー内側に配設される車載用レーダ装置において、
   本体部と、
   前記本体部に膨出形成された膨出領域に配置された前記照射手段の照射電磁波および障害物からの反射電磁波の送受信面と、
   一端に前記本体部の前記膨出領域の周側に嵌め付けられる環状の枠部を有し他端が車外に臨むように延出した可撓性カバー部材とを備え、
   前記本体部が前記ボデー内側面から離れて配置され、
   前記カバー部材の前記枠部は、前記カバー部材を構成する可撓性材料よりも硬い材質から成る枠体を可撓性材料で包被して成ることを特徴とする車載用レーダ装置。

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