JP2017114470A - 車両の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】低コストかつ光軸の角度調整が容易な、車載カメラを搭載した車両の製造方法。【解決手段】車体の窓ガラスの車内側のガラス面に取り付ける車載カメラは、車載カメラはガラス面に固定される台座を有し、台座は機械加工により所定の方位に沿う台座面を有し、ガラス面の傾斜角に基づいて所定の方位を決定することで車載カメラの光軸方向を適切な方向とする。【選択図】図12
Description
本願発明は、車両の製造方法に関する。
従来から、車両に取り付けられたカメラで撮像した画像を画像処理することで、路面の車線、先行車、対向車、人物又は道路標識を抽出する車載カメラが用いられている。車載カメラは、車両の安全走行を支援する車載システムに適用されている。
近年、車両には、レインセンサ、照度センサ、ミリ波又はレーザレーダセンサなどの多種多様なセンサが搭載されている。このため、車載カメラは、取り付けスペースを小さくすることが要求されている。さらに、車載カメラは、ドライバーの視野を遮ることなく、またドライバーに圧迫感を与えず、運転の妨げとならない必要がある。その結果、車載カメラは、車両のフロントガラスに沿うように取り付けられる。
また、車載カメラは、車両に取り付ける際、角度調整(光軸調整)が行われる必要がある(特許文献1参照)。特許文献1には、車載カメラの姿勢を外部からの操作により駆動させる駆動手段と、この駆動手段を所定の位置で保持する保持手段とを備える光軸調整システムが記載されている。
しかし、特許文献1の車載カメラは、駆動手段および保持手段のような角度調整機構を備えるため、部品数が増加し構造が複雑化する。その結果、車載カメラの高コスト化を招くのみならず、車載カメラが大型化するという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、低コストかつ光軸の角度調整が容易な、車載カメラを搭載した車両の製造方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本願の例示的な第1発明の車両の製造方法は、板形状の天板部を含むカバー筐体とカメラ本体部を有し、前記天板部が車体の前方又は後方を向く窓ガラスに沿った姿勢で前記窓ガラスの車内側のガラス面に取り付けられて車外の光景を撮影するために使用される、車載カメラを搭載した車両の製造方法であって、組み合わせた際に一対の内面に挟まれた板形状の部位を含む内部空洞を得る一対又は3つ以上の部分金型からなる金型の組を用意し、前記部分金型を組み合わせた状態で、前記内部空洞に流動状態にある素材を注入し、前記素材を固化させ、前記組み合わせた状態の前記部分金型を分離して中間部材を取り出し、前記中間部材に機械加工を施して前記カバー筐体を得て、前記カバー筐体の内側に前記カメラ本体部を固定し、前記車体を用意し、前記カメラ本体部が取り付けられた前記カバー筐体を前記窓ガラスに取り付け、前記カメラ本体部の方位調整処理が行われ、前記カメラ本体部はレンズ部を含み、前記カバー筐体は台座を含み、前記内部空洞における板形状の部位を挟む前記金型の一対の内面は、それぞれ異なる前記部分金型の表面であり、前記一対の内面のうち一方は第1の面を有し、他方は前記第1の面と上下方向に対向する第2の面を有し、前記中間部材は、前記第1の面と前記第2の面との間で固化した前記素材からなる中間台座部を有し、前記第1の面と前記第2の面との上下方向の距離は、前記台座の上下寸法より大きく、前記機械加工では、前記中間台座部の少なくとも一部を切削して前記台座が形成され、前記機械加工において前記台座が形成される際には、所定の方位に沿う面であり前記ガラス面に対して固定される台座面を形成され、前記所定の方位は、前記車体の前記ガラス面の傾斜角、前記ガラス面の方位と前記台座面の方位との差、および前記カメラ本体部の光軸の方位を参照して定められ、前記車載カメラは、前記カメラ本体部に接続され前記カバー筐体内に収容される基板と、前記基板に搭載され前記カメラ本体部が撮影した画像を電子的に処理することにより、少なくとも取り付け方位検出処理および方位算出処理を実行可能な、処理回路を有し、前記方位調整処理においては、前記取り付け方位検出処理および前記方位算出処理が実行され、前記取り付け方位検出処理では、前記車載カメラが前記ガラス面に取り付けられた状態において、前記車体から見て既知の方位に位置する方位検出用目標物を該カメラ本体部で撮影して得られる目標物画像が取得され、前記目標物画像上における前記方位検出用目標物の位置が検出され、前記処理回路に、前記既知の方位および前記方位検出用目標物の位置を用いて算出された前記カメラ本体部の取り付け方位偏差が保持され、前記方位算出処理では、前記既知の方位および前記方位検出用目標物の位置の両方、又は前記取り付け方位偏差を用いて、前記カメラ本体部が撮影した物体の画像上の位置から、前記車体から見た場合に該物体が位置する方位が算出される。
本発明に係る例示的な一実施形態によれば、低コストかつ光軸の角度調整が容易な、車載カメラを搭載した車両の製造方法を提供することができる。
以下、実施形態の車両の製造方法について図面を参照しながら説明する。
以下の車載カメラ100の取り付け方法の説明において、車載カメラ100を車体1に取り付けた場合の車体1の車幅方向を車載カメラ100の幅方向又は左右方向とし、車体1の前後方向を車載カメラ100の前後方向とし、車体1の上下方向を車載カメラ100の上下方向とする。なお、車載カメラ100の各部材の姿勢および配置は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、変更可能である。
以下の車載カメラ100の取り付け方法の説明において、車載カメラ100を車体1に取り付けた場合の車体1の車幅方向を車載カメラ100の幅方向又は左右方向とし、車体1の前後方向を車載カメラ100の前後方向とし、車体1の上下方向を車載カメラ100の上下方向とする。なお、車載カメラ100の各部材の姿勢および配置は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、変更可能である。
(車体)
図1は、車載カメラ100を搭載する車体1の断面模式図である。本明細書では、車載カメラ100を搭載する車体1を、全体として車両1と呼ぶ。車体1と車両1は異なるものであるから、本来は異なる符号が付与されるべきである。しかし、この場合、車体1と車両1は外形の上では同じであって、異なる符号を付ける事は却って混乱を招く恐れがある。そこで本明細書では、便宜上車体1にも車両1にも、同じ1という符号をつける。車体1は、前方を向く窓ガラス50(以下フロントガラス)、および後方を向く窓ガラス55(以下、リアガラス)を有している。車載カメラ100は、取り付け部材60を介して、フロントガラス50の車内9側のガラス面51に取り付けられて、前方の車外8の光景を撮影するために使用される。
なお、図1において2点鎖線で示すように、車載カメラ100は、取り付け部材60を介して、リアガラス55の車内9側のガラス面56に取り付けられていてもよい。車載カメラ100をリアガラス55に取り付ける場合、車載カメラ100は、後方の車外8の光景を撮影するために使用される。
図1は、車載カメラ100を搭載する車体1の断面模式図である。本明細書では、車載カメラ100を搭載する車体1を、全体として車両1と呼ぶ。車体1と車両1は異なるものであるから、本来は異なる符号が付与されるべきである。しかし、この場合、車体1と車両1は外形の上では同じであって、異なる符号を付ける事は却って混乱を招く恐れがある。そこで本明細書では、便宜上車体1にも車両1にも、同じ1という符号をつける。車体1は、前方を向く窓ガラス50(以下フロントガラス)、および後方を向く窓ガラス55(以下、リアガラス)を有している。車載カメラ100は、取り付け部材60を介して、フロントガラス50の車内9側のガラス面51に取り付けられて、前方の車外8の光景を撮影するために使用される。
なお、図1において2点鎖線で示すように、車載カメラ100は、取り付け部材60を介して、リアガラス55の車内9側のガラス面56に取り付けられていてもよい。車載カメラ100をリアガラス55に取り付ける場合、車載カメラ100は、後方の車外8の光景を撮影するために使用される。
(車載カメラ)
図2〜図4は、車載カメラ100の分解図である。なお、図4において、処理基板(基板)5およびベース筐体3bの図示は省略されている。
図2および図3に示すように、車載カメラ100は、筐体3と、カメラ本体部2と、処理基板5と、を有する。筐体3は、カバー筐体3aおよびベース筐体3bを有する。
図2〜図4は、車載カメラ100の分解図である。なお、図4において、処理基板(基板)5およびベース筐体3bの図示は省略されている。
図2および図3に示すように、車載カメラ100は、筐体3と、カメラ本体部2と、処理基板5と、を有する。筐体3は、カバー筐体3aおよびベース筐体3bを有する。
(処理基板)
処理基板5は、カメラ本体部2の撮像および撮像した映像を記憶あるいは他の装置に伝送する。図3に示すように、処理基板5には、処理回路素子(処理回路)4、コネクタ6並びに、図示略の電源回路素子、コンデンサ、マイコン、ICなどが搭載されている。また、処理基板5は、配線2aを介して、カメラ本体部2と接続されている。
処理基板5は、カメラ本体部2の撮像および撮像した映像を記憶あるいは他の装置に伝送する。図3に示すように、処理基板5には、処理回路素子(処理回路)4、コネクタ6並びに、図示略の電源回路素子、コンデンサ、マイコン、ICなどが搭載されている。また、処理基板5は、配線2aを介して、カメラ本体部2と接続されている。
処理回路素子4は、カメラ本体部2の撮像素子26で撮像した画像を電子的に処理する。処理回路素子4は、処理基板5の下面5aの前部に設けられている。処理回路素子4は、撮像素子26に結像した視覚情報について、車両や歩行者、車線などの様々な特徴物抽出処理を行う。処理回路素子4は、放熱部材40を介してベース筐体3bに接触する。放熱部材40としては、放熱板(シート)や放熱ジェルが挙げられる。放熱板(シート)および放熱ジェルの材質としては、シリコン系材料などが用いられる。処理回路素子4は、車載カメラ100を駆動させた際に熱を発生する。処理回路素子4を、放熱部材40を介しベース筐体3bに接触させることで、車載カメラ100の放熱性能が向上する。
コネクタ6(電源コネクタ)には、図示略の外部装置に延びる配線が接続される。コネクタ6は、処理基板5の下面5aの後部に設けられている。コネクタ6は、車載カメラ100への電力供給および通信を中継する。
(筐体)
筐体3は、処理基板5および処理基板5の実装部品並びにカメラ本体部2を内部に収容する。
筐体3は、カメラ本体部2を支持するカバー筐体3aと、カバー筐体3aの下側に取り付けられ処理基板5を支持するベース筐体3bと、を含む。なお、筐体3は、ベース筐体3bを有していなくてもよい。筐体3がベース筐体3bを有さない場合、処理基板5は、カバー筐体3aの下面に固定される。
筐体3は、処理基板5および処理基板5の実装部品並びにカメラ本体部2を内部に収容する。
筐体3は、カメラ本体部2を支持するカバー筐体3aと、カバー筐体3aの下側に取り付けられ処理基板5を支持するベース筐体3bと、を含む。なお、筐体3は、ベース筐体3bを有していなくてもよい。筐体3がベース筐体3bを有さない場合、処理基板5は、カバー筐体3aの下面に固定される。
図2に示すように、カバー筐体3aは、板形状の天板部35と、天板部35の周縁から下側に延びる周縁部39と、一対の取り付け突起33と、を含む。カバー筐体3aは、周縁部39において、ベース筐体3bとネジ固定されている。なお、カバー筐体3aは、天板部35を有していれば周縁部39を有していなくてもよい。
天板部35は、天板部前部35bと天板部後部35aと段差部35cとを含む。天板部前部35bは、天板部35において前方領域に位置している。天板部後部35aは、天板部前部35bの後方領域に位置する。また、天板部後部35aは、天板部前部35bより上方に位置する。天板部後部35aと天板部前部35bとの境界には段差部35cが配置されている。
天板部後部35aの幅方向中央には、カメラ収容部35dが設けられている。カメラ収容部35dは、天板部後部35aより上方に突出した形状を有する。カメラ収容部35dの下方の空間には、カメラ本体部2が収容される。
段差部35cにおいて、カメラ収容部35dの前方に位置する部分には、視野窓32が設けられている。視野窓32は、カメラ本体部2の光軸Lが通過する開口である。カメラ本体部2は、視野窓32を通して車両外部の画像を撮影する。視野窓32は、筐体3の内側への埃の侵入を防ぐ透明板32aで閉塞されている。
図4に示すように、カバー筐体3aの周縁部39の幅方向両側には、それぞれ取り付け突起33が設けられている。取り付け突起33は、後段において説明する車載カメラ100の車体1への取り付けに用いられる。取り付け突起33は、一様な断面形状で前後方向に延びている。取り付け突起33は、幅方向外側に向かって突出する幅方向突出部(台座)33aと、幅方向突出部33aの先端から下方に突出する下方突出部33bと、を有する。幅方向突出部33aは、台座として機能する。すなわち、カバー筐体3aは、幅方向突出部(台座)33aを含む。幅方向突出部33aの下側には、取り付け部材60の搭載面64a(図9参照)に搭載される台座面33eが設けられている。台座面33eは、所定の方位を向くように機械加工された面である。
図3に示すように、幅方向突出部33aの前後の側面の内、カメラ本体部2の撮像方向とは逆側の側面を後端面(後方端面)33gとし、カメラ本体部2の撮像方向側の側面を前端面(前方端面)33fとする。後端面33gと天板部35とが成す第1の角γ1は90°よりも大きい。また、前方端面33fと天板部35とがなす第2の角γ2は90°より大きい。すなわち、幅方向突出部33aは、下側向かって前後方向の幅が狭まる形状を有する。これにより、カバー筐体3aを金型により成型する際に、下側に位置する金型の抜き方向に対して抜き勾配を設けることができ、成型をスムーズに行うことができる。
ここで、カバー筐体3aの製造方法について説明する。
カバー筐体3aは、成型工程と、表面処理工程と、機械加工工程と経ることで製造される。
カバー筐体3aは、成型工程と、表面処理工程と、機械加工工程と経ることで製造される。
まず、カバー筐体3aの製造工程における成型工程について説明する。
成型工程では、金型を用いてカバー筐体3aと略同外形を有する中間部材を製造する。ここでは、カバー筐体3aの構成素材としてアルミニウム又はアルミニウム合金を選択するものとして、ダイキャスト法により中間部材を成型する場合について説明する。なお、金型を用いた金型成型であれば、いかなる成型手段であってもよい。例えばカバー筐体3aの構成素材として樹脂材料を選択した場合、成型工程は金型を用いた樹脂成型の工程である。
なお、カバー筐体3aの素材として使用するアルミニウム合金は、例えばAluminum Associationにより鋳造用アルミニウム合金として規格化される素材であれば使用できる。また、カバー筐体3aの素材として樹脂材料を採用する場合は、例えばポリスチレン樹脂等従来公知の樹脂材料を使用できる。
成型工程では、金型を用いてカバー筐体3aと略同外形を有する中間部材を製造する。ここでは、カバー筐体3aの構成素材としてアルミニウム又はアルミニウム合金を選択するものとして、ダイキャスト法により中間部材を成型する場合について説明する。なお、金型を用いた金型成型であれば、いかなる成型手段であってもよい。例えばカバー筐体3aの構成素材として樹脂材料を選択した場合、成型工程は金型を用いた樹脂成型の工程である。
なお、カバー筐体3aの素材として使用するアルミニウム合金は、例えばAluminum Associationにより鋳造用アルミニウム合金として規格化される素材であれば使用できる。また、カバー筐体3aの素材として樹脂材料を採用する場合は、例えばポリスチレン樹脂等従来公知の樹脂材料を使用できる。
図5は、図3に示すV−V線に沿ったカバー筐体3aの断面図である。図6は、成型工程における金型構成を示す図である。図7は、成型工程により成型された中間部材75の断面図である。
成型工程では、まず図6に示す金型70を用意する。金型70は、一対の部分金型(第1の部分金型71および第2の部分金型72)からなる。第1の部分金型71は、カバー筐体3aの上面側を成型し、第2の部分金型72は、カバー筐体3aの下面側を成型する。第1の部分金型71の下側および第2の部分金型72は、それぞれ金型70の内面70a、70bを構成する。金型70は、一対の内面70a、70bに挟まれた板形状の部位を含み、板形状の中間部材75を成型する内部空洞Aを得る。なお、金型70は、3つ以上の部分金型から構成されていてもよい。
成型工程では、まず図6に示す金型70を用意する。金型70は、一対の部分金型(第1の部分金型71および第2の部分金型72)からなる。第1の部分金型71は、カバー筐体3aの上面側を成型し、第2の部分金型72は、カバー筐体3aの下面側を成型する。第1の部分金型71の下側および第2の部分金型72は、それぞれ金型70の内面70a、70bを構成する。金型70は、一対の内面70a、70bに挟まれた板形状の部位を含み、板形状の中間部材75を成型する内部空洞Aを得る。なお、金型70は、3つ以上の部分金型から構成されていてもよい。
次に、部分金型71、72を組み合わせた状態で、内部空洞Aに、流動状態にある素材(アルミニウム合金)を、圧力をかけつつ注入する。
次いで、一定時間冷却して、金型70内の素材を固化(凝固)させる。
次いで、組み合わせた状態の部分金型71、72を分離する。これにより、部分金型71、72の間の内部空洞Aと同形状を有する中間部材75を取り出す。
次いで、一定時間冷却して、金型70内の素材を固化(凝固)させる。
次いで、組み合わせた状態の部分金型71、72を分離する。これにより、部分金型71、72の間の内部空洞Aと同形状を有する中間部材75を取り出す。
金型70の一対の内面70a、70bに挟まれた内部空洞A、板形状の部位を含む。したがって、内部空洞Aに注入され固化されることで成型された中間部材75は、板形状を有する。また、内部空洞Aにおける板形状の部位を挟む金型の一対の内面70a、70bは、それぞれ異なる部分金型71、72の表面である。したがって、中間部材75において板形状の部位の一方の面と他方の面は、それぞれ異なる部分金型71、72により成型されている。
中間部材75は、カメラ収容部35dを含む天板部35および天板部35の周縁から下側に延びる周縁部39を有する。また、中間部材75は、周縁部39の幅方向両側から幅方向にそれぞれ突出する一対の中間台座部76を有する。中間台座部76は、カバー筐体3aの幅方向突出部(台座)33aに対応する部位である。
第1の部分金型71は、内面70aの一部として、中間台座部76の上面を成型する第1の面71aを有する。同様に、第2の部分金型72は、内面70bの一部として、中間台座部76の下面を成型する第2の面72aを有する。第1の面71aと第2の面72aとは、互いに上下方向に対向する。中間台座部76は、第1の面71aと第2の面72aとの間で固化した素材からなる。第1の面71aと第2の面72aとの上下方向の距離は、カバー筐体3aの幅方向突出部33aの上下寸法より大きい。したがって、中間台座部76の上下寸法は、カバー筐体3aの幅方向突出部33aの上下寸法より大きい。
第1の部分金型71は、内面70aの一部として、中間台座部76の上面を成型する第1の面71aを有する。同様に、第2の部分金型72は、内面70bの一部として、中間台座部76の下面を成型する第2の面72aを有する。第1の面71aと第2の面72aとは、互いに上下方向に対向する。中間台座部76は、第1の面71aと第2の面72aとの間で固化した素材からなる。第1の面71aと第2の面72aとの上下方向の距離は、カバー筐体3aの幅方向突出部33aの上下寸法より大きい。したがって、中間台座部76の上下寸法は、カバー筐体3aの幅方向突出部33aの上下寸法より大きい。
次に、カバー筐体3aの製造工程における表面処理工程について説明する。
表面処理工程では、塗装又は黒色アルマイト等の表面処理を中間部材75の表面の少なくとも一部に施し表面被膜を形成する。これにより、カバー筐体3aは、耐食性および耐摩耗性を向上させることができる。加えて、カバー筐体3aの内側部分を黒色として、カバー筐体3a内部での日光の乱反射を防ぎ、精度の高い撮像を行うことができる。
なお、表面処理工程は省略してもよい。
表面処理工程では、塗装又は黒色アルマイト等の表面処理を中間部材75の表面の少なくとも一部に施し表面被膜を形成する。これにより、カバー筐体3aは、耐食性および耐摩耗性を向上させることができる。加えて、カバー筐体3aの内側部分を黒色として、カバー筐体3a内部での日光の乱反射を防ぎ、精度の高い撮像を行うことができる。
なお、表面処理工程は省略してもよい。
次に、カバー筐体3aの製造工程における機械加工工程について説明する。
機械加工工程では、中間部材75の中間台座部76の一部に機械加工(切削加工)を施して台座面33eを形成し、カバー筐体3aを得る。
図8は、機械加工工程を模式的に示す斜視図である。なお、図8においては、中間部材75(カバー筐体3a)は、上下を反転させた状態で図示されている。
機械加工工程では、中間部材75の中間台座部76の一部に機械加工(切削加工)を施して台座面33eを形成し、カバー筐体3aを得る。
図8は、機械加工工程を模式的に示す斜視図である。なお、図8においては、中間部材75(カバー筐体3a)は、上下を反転させた状態で図示されている。
機械加工では、中間部材75の中間台座部76の下側の面(図8において上側を向く面)に加工工具79を前後方向に沿って通過させる。加工工具79としては、例えばエンドミルを使用することができる。加工工具79によって中間台座部76の下側の面を切削して、カバー筐体3aの取り付け突起33を形成する。なお、取り付け突起33の下面として形成される台座面33eは、後述する所定の方位(位置決め方位D33、図12参照)に沿う面である。したがって、台座面33eは、加工工具79を位置決め方位D33に沿って通過させることで形成される。台座面33eの位置決め方位D33(D33A、D33B、D33C)は、車載カメラ100が取り付けられる車体1のガラス面51の傾斜角に応じて、選択される。すなわち、加工工具79が通過する工具パスは、ガラス面51の傾斜角に応じて選択される。
また、台座面33eの位置決め方位D33は、取り付け部材60、カバー筐体3aおよびカメラ本体部2の各部寸法、並びにガラス面51の傾斜角、さらには、カメラ本体部2が光景を撮影する撮影方位、および撮影方位に許容される公差を参照して定められる。通常、このような公差の参照は、単純な角度の足し算と引き算を含む計算で定めることができる。そしてこのようにして予め定められた位置決め方位D33を基に、台座面33eの機械加工が実施される。また、方位を定める計算は単純であるから、加工の直前において方位を計算してもよい。
以上に説明したカバー筐体3aの製造方法によれば、機械加工は表面処理工程の後で実施される。このため、機械加工において台座面33eの表面被膜が除去され、台座面33eは、金属面が露出した状態となる。これにより、取り付け部材60の搭載面64a(図9参照)に搭載される台座面33eの位置決め精度が高まる。したがって、表面被膜上で位置決めを行う場合と比較して、台座面33eは高い精度で車載カメラ100の位置決めを行うことができる。
また、位置決め方位が異なる金型70を複数用意して、中間部材75を得ても良い。例えば、設計段階において、位置決め方位が4つ想定された場合、4つの位置決め方位に対応する金型70を4つ用意する。
中間部材75(カバー筐体3a)は、位置決め方位を有しているため、すでに台座面33eは形成されている。よって、機械加工で台座面33eを形成する必要はないため、製造工程を短縮することができる。
また、部分金型71、72のどちらとも4つ用意する必要はない。中間台座部76の下面を成型する第2の面72aを有する部分金型72のみを4つ用意し、部分金型71を共通で用いれば、設備費用の削減ならびに製造工程をさらに短縮することができる。
中間部材75(カバー筐体3a)は、位置決め方位を有しているため、すでに台座面33eは形成されている。よって、機械加工で台座面33eを形成する必要はないため、製造工程を短縮することができる。
また、部分金型71、72のどちらとも4つ用意する必要はない。中間台座部76の下面を成型する第2の面72aを有する部分金型72のみを4つ用意し、部分金型71を共通で用いれば、設備費用の削減ならびに製造工程をさらに短縮することができる。
図2および図3に示すように、ベース筐体3bは、処理基板5を下側から覆う。ベース筐体3bは、後方から前方に向けて高さが徐々に小さくなっている。ベース筐体3bは、側壁部38と底部37とを含む。底部37の前部には、処理回路素子4と接触する位置に放熱部材40が設けられている。側壁部38は、底部37の周縁から上方に延びている。側壁部38の後部には、開口部38aが設けられている。開口部38aが設けられていることにより、処理基板5に実装されたコネクタ6が後方に露出し、外部装置に延びる配線(図示略)が接続可能となる。
本実施形態において、カバー筐体3aおよびベース筐体3bは、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、プレス加工又はダイカスト鋳造法により成型されている。カバー筐体3aおよびベース筐体3bは、アルミニウム又はアルミニウム合金製とすることで、筐体3全体の熱容量を高め、処理基板5から生じた熱を伝熱させて処理基板5を効果的に冷却できる。
また図4に示すように、カバー筐体3aには、カメラ固定用台座34においてカメラ本体部2が固定される。カバー筐体3aをアルミニウム又はアルミニウム合金製とすることで、外力に対する変形を抑制し、カメラ本体部2の取り付け精度を確保できる。
また図4に示すように、カバー筐体3aには、カメラ固定用台座34においてカメラ本体部2が固定される。カバー筐体3aをアルミニウム又はアルミニウム合金製とすることで、外力に対する変形を抑制し、カメラ本体部2の取り付け精度を確保できる。
(カメラ本体部)
カメラ本体部2は、視覚情報として車体1の前景を撮像する装置である。
図3に示すように、カメラ本体部2は、1つの光軸Lを有する。カメラ本体部2は、ベース部20とレンズ部21と撮像素子基板25と撮像素子26とを含む。
カメラ本体部2は、視覚情報として車体1の前景を撮像する装置である。
図3に示すように、カメラ本体部2は、1つの光軸Lを有する。カメラ本体部2は、ベース部20とレンズ部21と撮像素子基板25と撮像素子26とを含む。
レンズ部21は、光軸を一致させた複数枚のレンズとレンズを保持する円筒形状の筒部とを有する。複数枚のレンズの共通の光軸が、カメラ本体部2の光軸Lである。レンズ部21は、ベース部20の前方に突出してベース部20に固定される。レンズ部21の後方には、撮像素子26が配置される。
撮像素子基板25は、ベース部20の後面に固定されている。撮像素子基板25には、撮像素子26が実装されている。
撮像素子26は、外界の視覚情報を画像として撮像する。撮像素子26は、レンズ部21を通して結像された被写体像を撮像する。撮像素子26としては、例えばCMOSイメージセンサが用いられている。
撮像素子26は、外界の視覚情報を画像として撮像する。撮像素子26は、レンズ部21を通して結像された被写体像を撮像する。撮像素子26としては、例えばCMOSイメージセンサが用いられている。
ベース部20は、レンズ部21に貫通されている。ベース部20は、レンズ部21の外周を保持する。
また、図4に示すように、ベース部20の幅方向両側には、外側に延びる一対のカメラ側台座22が設けられている。
また、図4に示すように、ベース部20の幅方向両側には、外側に延びる一対のカメラ側台座22が設けられている。
カメラ側台座22は、光軸Lと平行な面であるカメラ側台座面22aを有する。また、カメラ側台座22は、カメラ側台座面22aの反対側に位置する下面22bを有する。カメラ側台座22には、カメラ側台座面22aと下面22bとに開口する貫通孔22cが設けられている。貫通孔22cには、ネジ23が挿入される。ネジ23は、カバー筐体3aのカメラ固定用台座面34aに設けられたネジ孔34bにネジ止めされる。これにより、カメラ側台座面22aがカバー筐体3aのカメラ固定用台座面34aと接触した状態で、カメラ本体部2がカバー筐体3aに固定される。
カメラ側台座22は、レンズ部21の光軸Lから離れる方向に延びる部位である。すなわち、カメラ側台座22は、光軸Lを中心とする仮想的な円の内側から外側に向けて広がる。必ずしも、半径方向に向けて延びる必要は無い。カメラ側台座22は、光軸Lから離して配置することが好ましい。これにより、カメラ側台座22にカバー筐体3aのカメラ固定用台座34を固定する工程において、ネジ23をネジ止めするための工具と、レンズ部21および撮像素子26との距離を十分に確保できる。これにより、組み立て工程におけるレンズ部21および撮像素子26の損傷を防止でき、かつ組立作業を容易にする事ができる。
(取り付け部材)
次に、取り付け部材60を用いた車載カメラ100の車体1への取り付けについて説明する。まず、車体1を用意する。
図9は、取り付け部材60に支持された車載カメラ100の斜視図である。図10は、車載カメラ100を、取り付け部材60を介し車体1に取り付けた状態を示す車載カメラ100の側面図である。
次に、取り付け部材60を用いた車載カメラ100の車体1への取り付けについて説明する。まず、車体1を用意する。
図9は、取り付け部材60に支持された車載カメラ100の斜視図である。図10は、車載カメラ100を、取り付け部材60を介し車体1に取り付けた状態を示す車載カメラ100の側面図である。
取り付け部材60は、フロントガラス50のガラス面51に固定され、車載カメラ100のカバー筐体3aを支持する。
取り付け部材60は、フロントガラス50の所定位置、例えばルームミラー付近のガラス面51に固定される。取り付け部材60は、カバー筐体3aの天板部35が車体1のフロントガラス50に沿った姿勢となるように車載カメラ100を支持する。車載カメラ100は、ガラス面51に沿うように取り付けられることで、乗員の前方視野の妨げとならない。
取り付け部材60は、フロントガラス50の所定位置、例えばルームミラー付近のガラス面51に固定される。取り付け部材60は、カバー筐体3aの天板部35が車体1のフロントガラス50に沿った姿勢となるように車載カメラ100を支持する。車載カメラ100は、ガラス面51に沿うように取り付けられることで、乗員の前方視野の妨げとならない。
図10に示すように、取り付け部材60は、平板形状のガラス面固定部62と、ガラス面固定部62の幅方向両端部から下方に延びる一対の筐体固定部61と、を有する。取り付け部材60は、ガラス面固定部62においてガラス面51と固定され、一対の筐体固定部61においてカバー筐体3aと固定される。
図9に示すように、取り付け部材60のガラス面固定部62には、前側から後方に向かう切欠部62bが設けられている。切欠部62bは、平面視でカバー筐体3aのカメラ収容部35dと重なる位置に設けられている。ガラス面固定部62は、取り付け部材60に車載カメラ100が支持された状態で、カバー筐体3aの天板部35のうちカメラ収容部35dを除いた天板部後部35aを上側から覆う。
図10に示すように、ガラス面固定部62の上面62aは、接着剤を介してガラス面51と接触することでガラス面51に固定されている。なお、上面62aは、両面に接着剤を含む接着層が設けられた両面テープを介してガラス面51に固定されていてもよい。
図9に示すように、筐体固定部61は、前後方向および上下方向に延びる板形状を有する。筐体固定部61は、取り付け部材60に車載カメラ100が固定された状態で、カバー筐体3aの幅方向両側に位置し、カバー筐体3aの周縁部39の一部を覆う。筐体固定部61には、幅方向に貫通する取り付け用開口部64が設けられている。取り付け用開口部64は、前後方向に延び、後方に開口する切欠状のスリットである。
取り付け用開口部64は、上側を向く搭載面(取り付け面)64aと下側を向く上側面64bとを有する。搭載面64aと上側面64bとは上下に対向する。搭載面64aには、後部側に下側に向かって凹む凹状部64cが設けられている。図10に示すように、取り付け用開口部64には、後方から前方に向かって、カバー筐体3aの取り付け突起33が挿入される。これにより、取り付け突起33は、搭載面64aに搭載される。また、上側面64bと取り付け突起33との上下方向の間には、波状の板バネ66が挟み込まれている。板バネ66は、取り付け突起33を搭載面64aに押し付けて取り付け突起33と搭載面64aとの接触を安定させる。また、板バネ66は、後方側に延びて取り付け突起33の後端面33gと、凹状部64cの前方を向く面64dの間に配置されている。板バネ66は、取り付け突起33を前方に押し付けて、取り付け突起33の前端面33fを取り付け用開口部64の後方を向く面64eと接触させる。これにより、板バネ66は、車載カメラ100が、取り付け部材60に対して前後方向に移動することを抑制する。
図11は、取り付け用開口部64に嵌る取り付け突起33の拡大斜視図である。なお、図11以降の図では、板バネ66および取り付け用開口部64の凹状部64cの図示を省略する。図11に示すように、カバー筐体3aは、幅方向突出部33aの台座面33eが搭載面64aと接触した状態で、筐体固定部61に支持される。また、取り付け突起33の下方突出部33bは、筐体固定部61の幅方向外側に位置し、取り付け突起33が筐体固定部61の取り付け用開口部64から滑落することを抑制する。さらに、下方突出部33bは、筐体固定部61に対するカバー筐体3aの幅方向内側への移動を抑制する。下方突出部33bは、カバー筐体3aの幅方向両側にそれぞれ設けられているため、幅方向両側でカバー筐体3aの幅方向内側への移動を抑制する。これにより、カバー筐体3aは、筐体固定部61に安定して支持される。なお、一対の筐体固定部 61の幅方向内側面同士間の幅方向寸法を、カバー筐体3aの周縁部39の幅方向寸法より若干小さくして、一対の筐体固定部 61により周縁部39に与圧を与えた状態で支持してもよい。この構造により、車載カメラ100が、取り付け部材60に対して左右方向に移動することを抑制する。さらに、一対の下方突出部33bの幅方向内側面同士間の幅方向寸法を、カバー筐体3aの周縁部39の幅方向寸法より若干小さくして、一対の下方突出部33bによりカバー筐体3aを挟み込んで支持してもよい。この場合、取り付け部材60は、振動に影響されることなく車載カメラ100を支持できる。
(様々な車種へ対応する車載カメラの取り付け方法)
図1に示すように、車体1のフロントガラス50のガラス面51は、傾斜角ΨFで傾いている。この傾斜角ΨFは、車体1の車種ごとに異なる。以下に、様々な傾斜角ΨFを有する車体1に、カメラ本体部2の光軸Lを好ましい角度に設定して取り付けられる車載カメラ100の取り付け方法を説明する。ここで説明する車載カメラ100の取り付け方法は、車体1に取り付けられた後に行う車載カメラ100の較正を含む。
なお、車載カメラ100をリアガラス55のガラス面56に取り付ける場合は、車種ごとに異なるガラス面56の傾斜角ΨRに対し、以下の説明と同様の方法で、カメラ本体部2の光軸Lを好ましい角度に設定する。
図1に示すように、車体1のフロントガラス50のガラス面51は、傾斜角ΨFで傾いている。この傾斜角ΨFは、車体1の車種ごとに異なる。以下に、様々な傾斜角ΨFを有する車体1に、カメラ本体部2の光軸Lを好ましい角度に設定して取り付けられる車載カメラ100の取り付け方法を説明する。ここで説明する車載カメラ100の取り付け方法は、車体1に取り付けられた後に行う車載カメラ100の較正を含む。
なお、車載カメラ100をリアガラス55のガラス面56に取り付ける場合は、車種ごとに異なるガラス面56の傾斜角ΨRに対し、以下の説明と同様の方法で、カメラ本体部2の光軸Lを好ましい角度に設定する。
一般的にフロントガラス50は、中央から幅方向に向かって湾曲する。本実施形態において、車載カメラ100は、フロントガラス50の幅方向中央に取り付けられることを想定しフロントガラス50の湾曲を無視する。なお、車載カメラ100がフロントガラス50の幅方向一方側に偏った位置に取り付けられた場合には、光軸Lが左右方向に傾く。この場合、左右方向の傾きは、処理回路素子4における画像処理により補正することが可能である。
図1に示すように、車載カメラ100は、光軸Lが、所定の角度幅をもつ許容方向範囲LRの範囲内に収まるように、車体1に取り付けられる。光軸Lが許容方向範囲LRの範囲外の場合には、車載カメラ100は、カメラ本体部2の視野を十分に確保できず、撮影した画像から、車体制御に必要な情報を十分に得ることができない。許容方向範囲LRは、水平方向を基準として予め設定される。
以下の説明において特別な記載がない限り、光軸Lの方向は、許容方向範囲LRの範囲に含まれる水平方向を選択するものとする。
以下の説明において特別な記載がない限り、光軸Lの方向は、許容方向範囲LRの範囲に含まれる水平方向を選択するものとする。
図12は、車載カメラ100を、取り付け部材60を介し車体1に取り付ける手順を示す車載カメラ100および取り付け部材60の側面図である。なお、図12において、取り付け部材60の取り付け用開口部64に設けられた凹状部64c(図10参照)の図示を省略する。
まずは、設計段階における、取り付け部材60の位置決め角θの想定について、図1および図12を基に説明する。
まずは、設計段階における、取り付け部材60の位置決め角θの想定について、図1および図12を基に説明する。
設計段階において、取り付け部材60は、様々な車種の車体1が車載カメラ100の取り付け対象として予め想定される。また設計段階において、取り付け部材60は、車載カメラ100の取り付け対象となる車体1のフロントガラス50のガラス面51の傾斜角として、複数の傾斜角ΨFが予め想定される。複数の傾斜角ΨFは、例えば所定の角度範囲(一例として18°〜30°)の傾斜角ΨFである。
図12に示すように、カバー筐体3aの取り付け突起33の幅方向突出部(台座)33aには、取り付け部材60の搭載面64aに搭載するための台座面33eが設けられている。台座面33eは、位置決め方位D33に沿って延びている。台座面33eは、取り付け部材60を介し、ガラス面51に対して固定される面である。台座面33eは、切削加工により形成されており、切削加工時に位置決め方位D33を様々に選択できる。したがって、幅方向突出部33aは、互いに異なる複数の位置決め方位D33(D33A、D33B、D33C)から選択した1つの位置決め方位D33を有する台座面33eを有する。位置決め方位D33(D33A、D33B、D33C)は、車載カメラ100の光軸Lの方位と、位置決め角θ(θA、θB、θC)をなす。
図12に示すように、設計段階において、カバー筐体3aの幅方向突出部33aには、複数の傾斜角ΨFの数より少ない複数の位置決め方位D33A、D33B、D33C・・・が予め想定される。予め想定される複数の位置決め方位D33A、D33B、D33C・・・は、所定の角度範囲の傾斜角ΨFに対応し、一例として3°刻みで想定される。したがって、フロントガラス50の傾斜角ΨFの角度範囲が18°〜30°(12°の幅)の場合は、4個の位置決め方位D33A、D33B、D33C・・・が想定されることとなる。
車載カメラ100の取り付け段階における位置決め方位D33の選択について説明する。
車載カメラ100の取り付けを行うにあたり、車載カメラ100が取り付けられる車体1のフロントガラス50のガラス面51の傾斜角ΨFが特定される。傾斜角ΨFは、取り付け対象の車体1の傾斜角ΨFを実測することで特定できる。また、傾斜角ΨFは、車種ごとの傾斜角のデータベースから対象となる車体1の傾斜角ΨFを特定してもよい。
車載カメラ100の取り付けを行うにあたり、車載カメラ100が取り付けられる車体1のフロントガラス50のガラス面51の傾斜角ΨFが特定される。傾斜角ΨFは、取り付け対象の車体1の傾斜角ΨFを実測することで特定できる。また、傾斜角ΨFは、車種ごとの傾斜角のデータベースから対象となる車体1の傾斜角ΨFを特定してもよい。
次に、特定された車体1のガラス面51の傾斜角ΨFを基に、予め想定された位置決め方位D33A、D33B、D33C・・・から少なくとも一つの位置決め方位D33を選択する。位置決め方位D33の選択方法については、後段において詳細に説明する。
次に、選択された位置決め方位D33を有するカバー筐体3aを用意する。位置決め方位D33を有するカバー筐体3aを用意する工程は、カバー筐体3aを製造する工程であってもよいし、既に製造されたカバー筐体3aを、購入するなどして取り寄せる工程であってもよい。また、選択された位置決め方位D33を有するカバー筐体3aを一種類のみ用意する工程であってもよいし、位置決め方位D33A、D33B、D33Cをそれぞれ有する複数のカバー筐体3aを予め用意する工程であってもよい。後者の場合、実際に使用するカバー筐体3aは、組み立て時に選択する。
なお、カバー筐体3aを製造する工程は、選択された位置決め方位D33に応じた台座面33eを切削加工する工程を含む。
なお、カバー筐体3aを製造する工程は、選択された位置決め方位D33に応じた台座面33eを切削加工する工程を含む。
特定された車体1のガラス面51の傾斜角ΨFを基に選択される位置決め方位D33は、複数であってもよい。例えば、傾斜角ΨFに対して、複数の位置決め方位D33A、D33Bが選択できる場合がある。図1に示すように、カメラ本体部2の光軸Lの方向は、許容方向範囲LRの範囲内に収まっていればよい。したがって、光軸Lが許容方向範囲LRに収まる範囲であれば、複数の位置決め方位D33A、D33Bを選択できる。この場合、複数の位置決め方位D33A、D33Bが選択されると共に、選択された位置決め方位D33A、D33Bの何れかをそれぞれ有する複数種類のカバー筐体3aを用意できる。さらに、用意された複数種類のカバー筐体3aから一種類のカバー筐体3aが選択される。この選択は、例えば、カメラ本体部2の視野の確保のしやすさなどを基に行うことができる。
次に、図2〜図4に示す様に、選択されたカバー筐体3aの内側にカメラ本体部2を固定する。さらに、カバー筐体3aに処理基板5およびベース筐体3bを固定する。これにより、車載カメラ100の組み立てが完了する。
次に、図12に示すように、取り付け部材60をフロントガラス50のガラス面51に固定する。さらに、取り付け部材60にカメラ本体部2が取り付けられたカバー筐体3aを含む車載カメラ100を取り付ける。これにより、取り付け部材60を介して、車載カメラ100を車体1のガラス面51に固定することができる。なお、取り付け部材60に車載カメラ100を取り付けた後に、取り付け部材60をガラス面51に固定してもよい。
車載カメラ100は、カバー筐体3aの台座面33eにおいて取り付け部材60の搭載面64aと接触して支持される。台座面33eは、ガラス面51の傾斜角ΨFを基に選択された位置決め方位D33で傾斜している。このため、車載カメラ100は、位置決め方位D33に応じた向きで、ガラス面51に対して傾斜して取り付けられる。
以上の工程を経ることで取り付け作業者は、様々な車種に対応させて車載カメラ100を車体1に取り付けることができる。
車載カメラ100は、カバー筐体3aの台座面33eにおいて取り付け部材60の搭載面64aと接触して支持される。台座面33eは、ガラス面51の傾斜角ΨFを基に選択された位置決め方位D33で傾斜している。このため、車載カメラ100は、位置決め方位D33に応じた向きで、ガラス面51に対して傾斜して取り付けられる。
以上の工程を経ることで取り付け作業者は、様々な車種に対応させて車載カメラ100を車体1に取り付けることができる。
次に、車載カメラ100のカメラ本体部2の方位調整処理が行われる。ここで、方位調整処理とは、電子的な処理による車載カメラ100の較正を意味する。
図1に示すように、車載カメラ100の光軸Lは、許容方向範囲LRの範囲内とされている。したがって、車載カメラ100の光軸Lは、許容方向範囲LRの範囲内で、最も好ましい光軸方位に対しズレを有する場合がある。また、車載カメラ100の組み立て工程において、組み立て誤差に起因して、設計値としての光軸Lに対して、ズレが生じる場合がある。本実施形態の車載カメラ100は、方位調整処理を行うことで、最も好ましい光軸方位に対するズレを電子的な処理により較正できる。方位調整処理においては、後段で説明する取り付け方位検出処理および方位算出処理が実行される。
図1に示すように、車載カメラ100の光軸Lは、許容方向範囲LRの範囲内とされている。したがって、車載カメラ100の光軸Lは、許容方向範囲LRの範囲内で、最も好ましい光軸方位に対しズレを有する場合がある。また、車載カメラ100の組み立て工程において、組み立て誤差に起因して、設計値としての光軸Lに対して、ズレが生じる場合がある。本実施形態の車載カメラ100は、方位調整処理を行うことで、最も好ましい光軸方位に対するズレを電子的な処理により較正できる。方位調整処理においては、後段で説明する取り付け方位検出処理および方位算出処理が実行される。
車載カメラ100の処理基板5に搭載される処理回路4は、カメラ本体部が撮影した画像を電子的に処理することにより、少なくとも取り付け方位検出処理および方位算出処理を実行可能である。
処理回路4で実行される取り付け方位検出処理について説明する。
取り付け方位検出処理に当たって、まず車載カメラ100が取り付け部材60を介してガラス面51に取り付けられた状態で、カメラ本体部2が車体1から見て既知の方位に位置する方位検出用目標物を撮影する。これにより、処理回路4は、方位検出用目標物を撮影した目標物画像を取得する。さらに、処理回路4は、撮影して得られた目標物画像上における方位検出用目標物の位置を検出する。一方で、処理回路4は、既知方位に基づいて方位検出用目標物が画像上において本来有るべき位置である、本来位置を認識させる。そして、処理回路素子4は、本来位置と画像上位置を利用して取り付け方位偏差を算出し記録する。すなわち、処理回路4は、既知の方位および方位検出用目標物の位置を用いてカメラ本体部2の取り付け方位偏差を算出し保持する。
取り付け方位検出処理に当たって、まず車載カメラ100が取り付け部材60を介してガラス面51に取り付けられた状態で、カメラ本体部2が車体1から見て既知の方位に位置する方位検出用目標物を撮影する。これにより、処理回路4は、方位検出用目標物を撮影した目標物画像を取得する。さらに、処理回路4は、撮影して得られた目標物画像上における方位検出用目標物の位置を検出する。一方で、処理回路4は、既知方位に基づいて方位検出用目標物が画像上において本来有るべき位置である、本来位置を認識させる。そして、処理回路素子4は、本来位置と画像上位置を利用して取り付け方位偏差を算出し記録する。すなわち、処理回路4は、既知の方位および方位検出用目標物の位置を用いてカメラ本体部2の取り付け方位偏差を算出し保持する。
次に、処理回路4で実行される方位算出処理について説明する。
方位算出処理において処理回路4は、上述した取り付け方位検出処理により算出した取り付け方位偏差を用いて、カメラ本体部2が撮影した物体の画像上の位置から、車体から見た場合に物体が位置する本来の方位を算出する。また、方位算出処理において処理回路4は、上述した取り付け方位偏差の算出時に取得した既知の方位および方位検出用目標物の位置に基づいて、本来の方位を算出してもよい。方位算出処理を実行することで処理回路4は、車載カメラの方位誤差を低減することができる。
方位算出処理において処理回路4は、上述した取り付け方位検出処理により算出した取り付け方位偏差を用いて、カメラ本体部2が撮影した物体の画像上の位置から、車体から見た場合に物体が位置する本来の方位を算出する。また、方位算出処理において処理回路4は、上述した取り付け方位偏差の算出時に取得した既知の方位および方位検出用目標物の位置に基づいて、本来の方位を算出してもよい。方位算出処理を実行することで処理回路4は、車載カメラの方位誤差を低減することができる。
なお、ここでは車載カメラ100の処理回路4において電子的な処理により行う取り付け方位検出処理および方位算出処理について説明した。その他に、車載カメラ100に接続される外部装置の画像処理プログラムにより取り付け方位検出処理および方位算出処理を行ってもよい。
(位置決め方位の選択)
次に、複数の位置決め方位D33A、D33B、D33C・・・から、1つの位置決め方位D33(例えば、D33A又は位置決め方位D33B)を選択する方法について説明する。
図13は、位置決め方位D33Aを有するカバー筐体3aを有する車載カメラ100Aを車体1Aに取り付けた状態を示す側面図である。車体1Aのフロントガラス50は、傾斜角ΨFAを有する。図14は、位置決め方位D33Bを有するカバー筐体3aを有する車載カメラ100Bを車体1Bに取り付けた状態を示す側面図である。車体1Bのフロントガラス50は、傾斜角ΨFBを有する。なお、図13、図14において、板バネ66および取り付け部材60の取り付け用開口部64に設けられた凹状部64c(図10参照)の図示を省略する。
車体1Aおよび車体1Bにおいて、フロントガラス50の傾斜角ΨFA、ΨFBは、ΨFA>ΨFBの関係を有する。また、位置決め方位D33Aと光軸Lとのなす位置決め角θAと、位置決め方位D33Bと光軸Lとのなす位置決め角θBとは、θB>θAの関係を有する。
なお、図13、図14は、フロントガラス50、取り付け部材60、および車載カメラ100の固定関係をわかり易くするために模式化した側面図であり、各部材の見え方は実際とは異なる。
次に、複数の位置決め方位D33A、D33B、D33C・・・から、1つの位置決め方位D33(例えば、D33A又は位置決め方位D33B)を選択する方法について説明する。
図13は、位置決め方位D33Aを有するカバー筐体3aを有する車載カメラ100Aを車体1Aに取り付けた状態を示す側面図である。車体1Aのフロントガラス50は、傾斜角ΨFAを有する。図14は、位置決め方位D33Bを有するカバー筐体3aを有する車載カメラ100Bを車体1Bに取り付けた状態を示す側面図である。車体1Bのフロントガラス50は、傾斜角ΨFBを有する。なお、図13、図14において、板バネ66および取り付け部材60の取り付け用開口部64に設けられた凹状部64c(図10参照)の図示を省略する。
車体1Aおよび車体1Bにおいて、フロントガラス50の傾斜角ΨFA、ΨFBは、ΨFA>ΨFBの関係を有する。また、位置決め方位D33Aと光軸Lとのなす位置決め角θAと、位置決め方位D33Bと光軸Lとのなす位置決め角θBとは、θB>θAの関係を有する。
なお、図13、図14は、フロントガラス50、取り付け部材60、および車載カメラ100の固定関係をわかり易くするために模式化した側面図であり、各部材の見え方は実際とは異なる。
以下の説明において、車体1A、1Bに共通する説明を車体1の説明とし、位置決め方位D33A、D33Bに共通する説明を位置決め方位D33の説明とし、位置決め角θA、θBに共通する説明を位置決め角θの説明として進める。
また、本実施形態において、光軸Lは、水平方向に設定されることとする。したがって、水平面に対するガラス面51の俯角である傾斜角ΨFは、ガラス面51と光軸Lとのなす角と等しい。
なお、本明細書において方位(位置決め方位D33)とは、前後方向と鉛直方向(上下方向)を含む面内における傾き方向を意味する。また、同様に、傾斜角ΨF、位置決め角θ並びに後述する差αは、前後方向と鉛直方向(上下方向)を含む面内における、方位同士のなす角度である。
また、本実施形態において、光軸Lは、水平方向に設定されることとする。したがって、水平面に対するガラス面51の俯角である傾斜角ΨFは、ガラス面51と光軸Lとのなす角と等しい。
なお、本明細書において方位(位置決め方位D33)とは、前後方向と鉛直方向(上下方向)を含む面内における傾き方向を意味する。また、同様に、傾斜角ΨF、位置決め角θ並びに後述する差αは、前後方向と鉛直方向(上下方向)を含む面内における、方位同士のなす角度である。
図13、図14に示すように、取り付け部材60の搭載面64aは、ガラス面51に対して差αの角度差で配置される。差αは、取り付け部材60の上面62aと搭載面64aとの位置関係によって決まる角度である。したがって、車載カメラ100の構成が同じであれば、いかなる車種に取り付ける場合でも差αは、変わらない。
図13、図14に示すように、位置決め角θは、台座面33eの方位である位置決め方位D33と、カメラ本体部2の光軸Lの方位と、の差である。
傾斜角ΨF、位置決め角θおよび差αは、三角形の内角の和として求められる以下の(式1)の関係を有する。
ΨF=θ−α・・・・(式1)
傾斜角ΨF、位置決め角θおよび差αは、三角形の内角の和として求められる以下の(式1)の関係を有する。
ΨF=θ−α・・・・(式1)
なお、(式1)において、差α、位置決め角θには、正負がある。差αは、搭載面64aの方位に対するガラス面51の方位の角度であり、本明細書において、ガラス面51に対して搭載面64aが前方に向かうに従い下側に傾く方向の差αを正の角度とする。一方で位置決め角θは、台座面33eに対する光軸Lの方位の角度であり、本明細書において、光軸Lに対して台座面33eが後方に向かうに従い上側に傾く方向の位置決め角θを正の角度とする。
(式1)は、以下の(式2)に変形できる。
θ=ΨF+α・・・・(式2)
(式1)は、以下の(式2)に変形できる。
θ=ΨF+α・・・・(式2)
差αは、取り付け部材60の各部の構成に依存する角度であり本実施形態において定数である。これに対して、位置決め角θは、台座面33eの位置決め方位D33を選択することで変更できる。すなわち、車載カメラ100を車体1に取り付ける作業者は、(式2)を基に位置決め方位D33を適切に選択することで光軸Lを好ましい方位に向けることができる。作業者は、(式2)を基に算出された好ましい位置決め方位D33を選択してカバー筐体3aを切削加工する。これにより、光軸Lを許容方向範囲LR(図1参照)の範囲内として、車体1に車載カメラ100を取り付けることができる。
以上に説明したように、位置決め方位D33(D33A、D33B)は、車種によって特定された車体1(1A、1B)のガラス面51の傾斜角ΨF(ΨFA、ΨFB)、ガラス面の方位と搭載面64aの方位(すなわち台座面33eの方位)との差αおよびカメラ本体部2の光軸Lの方位と、を参照する所定の方法で選択される。
なお、ここでは、位置決め方位D33を選択する「所定の方法」として、上述した(式2)を基に、好ましい位置決め方位D33を選択する方法を例として挙げたが、他の方法でもよい。例えば、予め(式2)を基に、ガラス面51の傾斜角ΨFと、これに対して選択可能な位置決め方位D33を有するカバー筐体3aの種類と、を選択表として用意してもよい。この場合は、表を参照して、位置決め方位D33を選択することが、「所定の方法」に該当する。また、車種ごとのガラス面51の傾斜角ΨFが特定されている場合には、車種とこれに対して選択可能な位置決め方位D33を有するカバー筐体3aの種類と、を選択表として用意してもよい。
なお、ここでは、位置決め方位D33を選択する「所定の方法」として、上述した(式2)を基に、好ましい位置決め方位D33を選択する方法を例として挙げたが、他の方法でもよい。例えば、予め(式2)を基に、ガラス面51の傾斜角ΨFと、これに対して選択可能な位置決め方位D33を有するカバー筐体3aの種類と、を選択表として用意してもよい。この場合は、表を参照して、位置決め方位D33を選択することが、「所定の方法」に該当する。また、車種ごとのガラス面51の傾斜角ΨFが特定されている場合には、車種とこれに対して選択可能な位置決め方位D33を有するカバー筐体3aの種類と、を選択表として用意してもよい。
以上に説明したように、本実施形態によれば、低コストかつ光軸Lの角度調整が容易な、車載カメラを搭載した車両の製造方法を提供できる。
(変形例1)
次に、変形例1の車両の製造方法について説明する。
図15は、変形例1の車両の製造方法に係る車載カメラ200の断面図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、変形例1の車両の製造方法について説明する。
図15は、変形例1の車両の製造方法に係る車載カメラ200の断面図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図15に示すように、車載カメラ200は、カバー筐体103aを有する。カバー筐体103aには、カメラ本体部2が取り付けられている。カバー筐体103aは、上側を向く板形状の天板部135を含む。上述の実施形態と同様に、天板部135には、上側に突出するカメラ収容部135dが設けられている。カメラ収容部135dの下方の空間には、カメラ本体部2が収容される。また、天板部135は、カメラ収容部135dの上面から上側に突出する台座133を有する。台座133は、上側を向く台座面133eを有する。台座面133eは、ガラス面51に対して固定される面である。
カバー筐体103aは、少なくとも成型工程と機械加工工程と経ることで製造される。より具体的には、カバー筐体103aは、金型を用いた成型工程により成型された中間部材に対し切削加工(機械加工)を施して台座面133eを形成することで製造できる。
成型工程としては、樹脂成型又はアルミニウム合金を対象とするアルミダイカストが例示できる。
機械加工では、エンドミル等の加工工具により、ガラス面51の傾斜角ΨFに応じて選択された所定の方向に沿った面である台座面133eを形成する。
成型工程としては、樹脂成型又はアルミニウム合金を対象とするアルミダイカストが例示できる。
機械加工では、エンドミル等の加工工具により、ガラス面51の傾斜角ΨFに応じて選択された所定の方向に沿った面である台座面133eを形成する。
台座面133eの方位の選択方法は、上述の実施形態と同様である。すなわち、所定の方位は、対象車体1のガラス面51の傾斜角ΨF、ガラス面51の方位と台座面133eの方位との差、およびカメラ本体部2の光軸Lの方位を参照して定められる。なお、本変形例では、ガラス面51に台座面133eが直接固定されるため、ガラス面51の方位と台座面133eの方位との間に差がない。このため、所定の方位は、対象車体1のガラス面51の傾斜角ΨFおよびカメラ本体部2の光軸Lの方位を参照して定められる。
本変形例によれば、上述の実施形態と同様に、低コストかつ光軸Lの角度調整が容易な、車載カメラを搭載した車両の製造方法を提供できる。
以上に、本発明の実施形態および変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせなどは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態および変形例によって限定されることはない。
例えば、上述の実施形態および変形例において、台座面33eの機械加工は、車載カメラ100の組み立て前に行うものとして説明したが、組み立て後に行ってもよい。
また、実施形態および変形例において、筐体3がカバー筐体3aとベース筐体3bとを有する例を示したが、カバー筐体3aのみを有していてもよい。この場合、カバー筐体3aは、処理基板5の下側を覆ってもよい。
また、実施形態および変形例において、台座としての幅方向突出部33aはカバー筐体3aの幅方向側部に位置する例を示したが、カバー筐体3aの上側に位置していてもよい。
また、実施形態および変形例において、天板部の形状について単に板形状と説明したが、天板部の形状は単純な板形状には限定されない。例えば、湾曲した板形状であっても良いし、表面に段差を有し、あるいは部分的に厚みが変化する形状であっても良い。部材の厚さに比較して差し渡しの寸法が10倍を超える部材であれば、細部が如何なる形状を有するかに係わらず、本発明においては何れも板形状と呼ぶ。
また、実施形態および変形例において、カバー筐体3aおよびベース筐体3bが、アルミニウム又はアルミニウム合金製である場合を説明したが、他の金属材料又は樹脂材料であってもよい。同様に、取り付け部材60は、鋼以外の金属材料又は樹脂材料であってもよい。
また、上述した実施形態および変形例の車載カメラ100には、カメラ本体部2に加えて、レインセンサ、ミリ波レーダセンサ、レーザレーダセンサなどの他の車載機器が搭載されていてもよい。
また、カメラ本体部2のレンズ部21が、カバー筐体3aの視野窓32から外側に達している構成も採用可能である。
また、カメラ本体部2のレンズ部21が、カバー筐体3aの視野窓32から外側に達している構成も採用可能である。
1、1A、1B…車体(車両)、2…カメラ本体部、3…筐体、3a、103a…カバー筐体、3b…ベース筐体、4…処理回路素子(処理回路)、5…処理基板、33…取り付け突起、33a…幅方向突出部(台座)、33b…下方突出部、33e…台座面、33f…前方端面、33g…後方端面、35、135…天板部、50…フロントガラス(窓ガラス)、51、56…ガラス面、55…リアガラス(窓ガラス)、60…取り付け部材、61…筐体固定部、62…ガラス面固定部、62a…上面、64…取り付け用開口部、64a…搭載面(取り付け面)、70…金型、70a、70b…内面、71、72…部分金型、71a…第1の面、72a…第2の面、75…中間部材、76…中間台座部、79…加工工具、100、100A、100B、200…車載カメラ、133…台座、133e…台座面、A…内部空洞、D33、D33A、D33B…位置決め方位、L…光軸、LR…許容方向範囲、ΨF、ΨFA、ΨFB、ΨR…傾斜角、γ1…第1の角、γ2…第2の角、θ、θA、θB…位置決め角
Claims (7)
- 板形状の天板部を含むカバー筐体とカメラ本体部を有し、前記天板部が車体の前方又は後方を向く窓ガラスに沿った姿勢で前記窓ガラスの車内側のガラス面に取り付けられて車外の光景を撮影するために使用される、車載カメラを搭載した車両の製造方法であって、
組み合わせた際に一対の内面に挟まれた板形状の部位を含む内部空洞を得る一対又は3つ以上の部分金型からなる金型の組を用意し、
前記部分金型を組み合わせた状態で、前記内部空洞に流動状態にある素材を注入し、
前記素材を固化させ、
前記組み合わせた状態の前記部分金型を分離して中間部材を取り出し、
前記中間部材に機械加工を施して前記カバー筐体を得て、
前記カバー筐体の内側に前記カメラ本体部を固定し、
前記車体を用意し、
前記カメラ本体部が取り付けられた前記カバー筐体を前記窓ガラスに取り付け、
前記カメラ本体部の方位調整処理が行われ、
前記カメラ本体部はレンズ部を含み、
前記カバー筐体は台座を含み、
前記内部空洞における板形状の部位を挟む前記金型の一対の内面は、それぞれ異なる前記部分金型の表面であり、
前記一対の内面のうち一方は第1の面を有し、他方は前記第1の面と上下方向に対向する第2の面を有し、
前記中間部材は、前記第1の面と前記第2の面との間で固化した前記素材からなる中間台座部を有し、
前記第1の面と前記第2の面との上下方向の距離は、前記台座の上下寸法より大きく、
前記機械加工では、前記中間台座部の少なくとも一部を切削して前記台座が形成され、
前記機械加工において前記台座が形成される際には、所定の方位に沿う面であり前記ガラス面に対して固定される台座面が形成され、
前記所定の方位は、前記車体の前記ガラス面の傾斜角、前記ガラス面の方位と前記台座面の方位との差、および前記カメラ本体部の光軸の方位を参照して定められ、
前記車載カメラは、
前記カメラ本体部に接続され前記カバー筐体内に収容される基板と、
前記基板に搭載され前記カメラ本体部が撮影した画像を電子的に処理することにより、少なくとも取り付け方位検出処理および方位算出処理を実行可能な、処理回路を有し、
前記方位調整処理においては、前記取り付け方位検出処理および前記方位算出処理が実行され、
前記取り付け方位検出処理では、
前記車載カメラが前記ガラス面に取り付けられた状態において、前記車体から見て既知の方位に位置する方位検出用目標物を該カメラ本体部で撮影して得られる目標物画像が取得され、
前記目標物画像上における前記方位検出用目標物の位置が検出され、
前記処理回路に、前記既知の方位および前記方位検出用目標物の位置を用いて算出された前記カメラ本体部の取り付け方位偏差が保持され、
前記方位算出処理では、
前記既知の方位および前記方位検出用目標物の位置の両方、又は前記取り付け方位偏差を用いて、前記カメラ本体部が撮影した物体の画像上の位置から、前記車体から見た場合に該物体が位置する方位が算出される、車両の製造方法。 - 前記カメラ本体部が光景を撮影する撮影方位、および該撮影方位に許容される公差、を更に参照して、前記所定の方位が定められる、請求項1に記載の車両の製造方法。
- 前記中間部材の表面の少なくとも一部に表面被膜を形成する、表面処理工程を更に含む、請求項1又は2に記載の車両の製造方法。
- 前記機械加工は前記表面処理工程の後で実施される、請求項3に記載の車両の製造方法。
- 前記台座の側面の内、前記カメラ本体部の撮像方向とは逆側である後方側面と前記天板部とが成す第1の角は90°よりも大きく、
前記台座の側面の内、前記カメラ本体部の撮像方向側である前方側面と前記天板部とが成す第2の角は90°よりも大きい、請求項1〜4の何れか一項に記載の車両の製造方法。 - 前記台座面と前記ガラス面とは、接着剤により固定される、請求項1〜5の何れか一項に記載の車両の製造方法。
- 前記カバー筐体が、前記ガラス面に固定された取り付け部材を介して前記窓ガラスに取り付けられ、
前記取り付け部材は、前記カバー筐体の台座面と接触し固定される取り付け面を有する、請求項1〜5の何れか一項に記載の車両の製造方法。
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-
2016
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