JP2018001944A - ルーフレール - Google Patents

Abstract

【課題】ルーフレールに積載された荷物の状態及び荷物の周囲の少なくともいずれかを把握可能とすることにより、走行中の運転者の不安等を減少させる。
【解決手段】車両の屋根に設けられるルーフレールであって、車両の屋根に固定されると共に荷物を下方から支持可能なルーフレール本体と、ルーフレール本体に固定され、ルーフレール本体に載置された荷物の状態及び荷物の周囲の少なくともいずれかを検知するレーダセンサ３ａとを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、ルーフレールに関するものである。

車両の屋根には、荷物を積載するためのルーフレールが取り付けられる場合がある。例えば、特許文献１には、車両の後方を撮像するためのカメラを搭載し、車両後方の映像を出力するルーフレールが開示されている。このようなルーフレールによれば、車両後方の映像信号がルーフレールから出力される。このため、ルーフレールから出力される信号を車両内部に設置された表示部等で視覚化することにより、運転者の死角を減少させることができる。

実開平６−７９６４４号公報

ところで、運転者は、車両の走行中にルーフレール上の荷物を視認することはできない。さらに、運転者は、荷物の積載についての専門知識を有しているとは限らない。このため、運転者が車両の走行中にルーフレール上の荷物がどのような状態であるかについて不安を覚えている場合が多くある。しかしながら、特許文献１に開示されたルーフレールに搭載されたカメラは、車両後方を撮像するものであることから、ルーフレールに載置された荷物の状態を撮像することはできない。このように、ルーフレールに載置された荷物の状態を知る技術は現在提案されていない。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ルーフレールに積載された荷物の状態を把握可能とすることにより、走行中の運転者の不安等を減少させることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、車両の屋根に設けられるルーフレールであって、上記車両の屋根に固定されると共に荷物を下方から支持可能なルーフレール本体と、上記ルーフレール本体に固定され、上記ルーフレール本体に載置された上記荷物の状態及び前記荷物の周囲の少なくともいずれかを検知するセンサとを備えるという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記センサが、ルーフレール本体の上方に電波を射出すると共に上記電波の反射波を検出するレーダセンサであるという構成を採用する。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記レーダセンサが、上記ルーフレール本体の荷物載置可能範囲よりも前側あるいは後側に配置されているという構成を採用する。

第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記センサが、上記ルーフレール本体の内部に収容されているという構成を採用する。

第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、前記荷物の状態を検知するセンサに加え、前記センサとして上記荷物の周囲の状態を検知する周囲検知センサをさらに備えるという構成を採用する。

第６の発明は、上記第１〜第５いずれかの発明において、上記ルーフレール本体に設けられ、上記周囲検知センサの設置位置を示すと共に上記ルーフレール本体から突出されたセンサ位置表示突部を備えるという構成を採用する。

第７の発明は、上記第６の発明において、上記センサ位置表示突部が、上記ルーフレール本体から側方あるいは下方に向けて突出されているという構成を採用する。

本発明によれば、ルーフレール本体に対して荷物の状態及び荷物の周囲のいずれかを検知するセンサが設置されている。このため、当該センサから出力される信号によって荷物の状態や荷物の周囲状況を知ることができ、走行中の運転者等に向けて荷物や荷物の周囲状況の状態を知らせることができる。このため、本発明によれば、ルーフレールに積載された荷物の状態や荷物の周囲状況を把握可能とすることにより、走行中の運転者の不安等を減少させることができる。

本発明の一実施形態におけるルーフレールを有する車両の屋根を含む斜視図である。 本発明の一実施形態におけるルーフレールの拡大斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の一実施形態におけるルーフレールの変形例の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るルーフレールの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態のルーフレール１を有する車両１００の屋根１０１を含む斜視図である。図１に示すように、本実施形態のルーフレール１は、車両１００の前後方向に長い長尺状の部品であり、荷物を下方から支持可能とされている。本実施形態のルーフレール１は、前端部２ａ（図２参照）と後端部２ｂ（図２参照）がボルト等で屋根１０１に締結されることにより、車両１００に対して固定されている。

図１に示すように、車両１００の屋根１０１には、車両１００の前後方向に同じ長さとされた２つのルーフレール１が、車幅方向に離間して配置されている。車両１００の左に配置されたルーフレール１を左側ルーフレール１Ａと称し、車両１００の右に配置されたルーフレール１を右側ルーフレール１Ｂと称する。

また、図２は、本実施形態の左側ルーフレール１Ａの拡大斜視図である。また、図３は、本実施形態の左側ルーフレール１Ａの前端部２ａの車両前後方向に沿った縦断面を示す模式図である。また、図４は、本実施形態の左側ルーフレール１Ａの車幅方向に沿った縦断面を示す模式図である。なお、左側ルーフレール１Ａと右側ルーフレール１Ｂとは、車両１００の左右方向に対称な形状とされている。このため、ここでは、図２〜図４を参照して左側ルーフレール１Ａの説明のみを行い、右側ルーフレール１Ｂの説明は省略する。

図２に示すように、左側ルーフレール１Ａは、ルーフレール本体２と、荷物監視センサユニット３と、側方監視センサユニット４とを備えている。ルーフレール本体２は、前端部２ａと後端部２ｂとが屋根に固定されると共に、前端部２ａと後端部２ｂとの間の領域が車両１００の屋根１０１から上方に離間して配置されている。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。また、図４は図２のＢ−Ｂ断面図である。これらの図に示すように、ルーフレール本体２は、内部が中空とされている。

このようなルーフレール本体２は、図２に示すように、前端部２ａ、後端部２ｂ、前端部２ａ近傍及び後端部２ｂ近傍を除いた領域が荷物の載置可能な荷物載置可能範囲Ｒ１とされている。また、図３に示すように、ルーフレール本体２は、ルーフレール本体２の荷物載置可能範囲Ｒ１よりも前側に荷物監視センサユニット３の後述するレーダセンサ３ａを露出させる開口２ｃを有している。

荷物監視センサユニット３は、図３に示すように、レーダセンサ３ａ（センサ）と、ワイヤハーネス３ｂと、ホルダ３ｃとを有している。レーダセンサ３ａは、ルーフレール本体２の内部に収容されており、ホルダ３ｃによって支持されている。このレーダセンサ３ａは、電波（例えば、ミリ波レーダ）を射出すると共にこの電波の反射波を検出するセンサであり、荷物までの距離を示す信号を出力する。また、レーダセンサ３ａは、電波の射出面がルーフレール本体２の開口２ｃにて露出するように配置されている。このようなレーダセンサ３ａは、開口２ｃを通じて、車両の上方であって斜め後方に向けて電波を射出する。

ワイヤハーネス３ｂは、レーダセンサ３ａに接続されており、ルーフレール本体２の内部に配設されている。このワイヤハーネス３ｂは、不図示の先端部が、車両１００に設置されたコネクタ等に接続され、例えば車両１００のエンジンコントロールユニットに電気的に接続されている。ホルダ３ｃは、ルーフレール本体２の内部に配設されており、例えばボルト５によってルーフレール本体２に締結されている。このホルダ３ｃは、ルーフレール本体２の内壁面に当接されており、レーダセンサ３ａを下方から支持している。

側方監視センサユニット４は、ルーフレール本体２の前後方向における略中央部に設けられており、側方監視レーダセンサ４ａ（周囲検知センサ）と、側方監視センサ用ワイヤハーネス４ｂと、側方監視センサ用ホルダ４ｃとを備えている。側方監視レーダセンサ４ａは、側方監視センサ用ホルダ４ｃによってルーフレール本体２の下方に配置されている。この側方監視レーダセンサ４ａは、電波（例えば、ミリ波レーダ）を射出すると共にこの電波の反射波を検出するセンサであり、電波の射出面が車両１００の側方に向くように配置されている。このような側方監視レーダセンサ４ａは、車両１００の側方に存在する障害物までの距離を示す信号を出力する。なお、左側ルーフレール１Ａに設置される側方監視センサユニット４は、右側ルーフレール１Ｂと反対側に向けて電波を射出するように、車両１００の幅方向の左側に向けて配置されている。

側方監視センサ用ワイヤハーネス４ｂは、側方監視レーダセンサ４ａに接続されており、ルーフレール本体２の下面に設けられた貫通孔を通じてルーフレール本体２の内部に引き込まれ、ルーフレール本体２の内部に配設されている。この側方監視センサ用ワイヤハーネス４ｂは、不図示の先端部が、車両１００に設置されたコネクタ等に接続され、例えば車両１００のエンジンコントロールユニットに電気的に接続されている。

側方監視センサ用ホルダ４ｃは、図４に示すように、ルーフレール本体２の側面に固定されるアーム部４ｃ１と、アーム部４ｃ１の下端部から側方に張り出した収容部４ｃ２（センサ位置表示突部）とを有している。アーム部４ｃ１は、リベット６によってルーフレール本体２の側面に固定されている。なお、左側ルーフレール１Ａに設置される側方監視センサ用ホルダ４ｃでは、側方監視センサ用ホルダ４ｃのアーム部４ｃ１は、ルーフレール本体２の右側ルーフレール１Ｂ側の側面に固定されている。これによって、車両１００の外部から見て、側方監視センサ用ホルダ４ｃのアーム部４ｃ１がルーフレール本体２の裏側に位置することになる。このため、側方監視センサ用ホルダ４ｃを目立たなくすることが可能となる。

収容部４ｃ２は、上面がルーフレール本体２の下面に当接するようにルーフレール本体２の下方に配置されている。この収容部４ｃ２は、内部が中空とされており、側方監視レーダセンサ４ａを内部に収容している。収容部４ｃ２の側部には開口４ｃ３が形成されており、この開口４ｃ３を通じて側方監視レーダセンサ４ａが電波を射出する。このような収容部４ｃ２は、ルーフレール本体２から下方に向けて突出されており、車両１００の側方から容易に視認することができる。このため、車両１００の側方から側方監視レーダセンサ４ａの設置位置を容易に把握することができる。つまり、本実施形態において、収容部４ｃ２は、側方監視レーダセンサ４ａの設置位置を示すセンサ位置表示突部として機能する。

また、このような収容部４ｃ２がルーフレール本体２から下方に向けて突出するように配置されることによって、側方監視レーダセンサ４ａの設置位置において、ルーフレール本体２に他の部材が取り付けられることを防止することができる。例えば、左側ルーフレール１Ａと右側ルーフレール１Ｂとに架け渡すようにクロスバーを設置する場合に、収容部４ｃ２が配置された箇所にクロスバーの取付部を配置することができない。このため、クロスバーによって側方監視レーダセンサ４ａから射出された電波の進行が阻害されることを防止することができる。

このような構成を有する本実施形態のルーフレール１においては、荷物監視センサユニット３のレーダセンサ３ａから車両１００の斜め上方に向けて電波が射出され、この電波の一部がルーフレール１上に載置された荷物に反射する。レーダセンサ３ａから射出された電波の反射波が再びレーダセンサ３ａに戻ると、レーダセンサ３ａがこの受信結果を荷物までの距離を示す信号として出力する。つまり、レーダセンサ３ａによって荷物の状態が検知される。なお、電波は荷物の様々な箇所で反射される。このため、レーダセンサ３ａからの信号に基づいて、荷物の形状（荷物の状態）を取得することも可能である。このようなレーダセンサ３ａから出力された信号は、ワイヤハーネス３ｂを介してルーフレール１の外部に出力される。

また、本実施形態のルーフレール１においては、側方監視センサユニット４の側方監視レーダセンサ４ａから車両１００の側方に向けて電波が射出される。車両１００の側方に障害物が存在する場合には、側方監視レーダセンサ４ａから射出された電波の一部が側方に障害物に反射する。側方監視レーダセンサ４ａから射出された電波の反射波が再び側方監視レーダセンサ４ａに戻ると、側方監視レーダセンサ４ａがこの受信結果を障害物までの距離を示す信号として出力する。つまり、側方監視レーダセンサ４ａによって荷物の周囲の状態が検知される。なお、電波は障害物の様々な箇所で反射される。このため、側方監視レーダセンサ４ａからの信号に基づいて、障害物の形状を取得することも可能である。このような側方監視レーダセンサ４ａから出力された信号は、側方監視センサ用ワイヤハーネス４ｂを介してルーフレール１の外部に出力される。

以上のような本実施形態のルーフレール１によれば、荷物監視センサユニット３から荷物の状態（荷物までの距離や荷物の姿勢）を示す信号が出力される。このため、荷物監視センサユニット３から出力される信号をエンジンコントロールユニット等で信号処理することによって、荷物の状態を知ることができる。このため、車両１００に搭載された表示部に荷物の状態を表示することにより、走行中の運転者等に向けて荷物の状態を知らせることができる。例えば、走行前の荷物の姿勢と、走行中の荷物の姿勢とを比較し、これらの姿勢が一致しない場合に警告を表示することもできる。このため、本実施形態のルーフレール１によれば、本実施形態のルーフレール１に積載された荷物の状態を把握可能とすることにより、走行中の運転者の不安等を減少させることができる。

また、本実施形態のルーフレール１においては、荷物監視センサユニット３のレーダセンサ３ａが、ルーフレール本体２の荷物載置可能範囲よりも前側に配置されている。このため、荷物の上端を捉えやすく、荷物の状態をより確実に得ることを可能とする。

また、本実施形態のルーフレール１においては、荷物監視センサユニット３のレーダセンサ３ａが、ルーフレール本体２の内部に収容されている。このため、レーダセンサ３ａをルーフレール本体２の上方に配置する場合等と比較して、走行抵抗を低減することが可能となる。

また、本実施形態のルーフレール１においては、側方監視センサユニット４から車両１００の側方の障害物の状態を示す信号が出力される。このため、側方監視センサユニット４から出力される信号をエンジンコントロールユニット等で信号処理することによって、側方の障害物の状態を知ることができる。このため、車両１００に搭載された表示部に障害物の状態を表示することにより、車庫入れ時等の運転者等に向けて荷物に影響のある障害物の状態を知らせることができる。例えば、障害物が荷物の移動経路に存在する場合に警告を表示することもできる。このため、本実施形態のルーフレール１によれば、本実施形態のルーフレール１に積載された荷物へ影響のある障害物の状態を把握可能とすることにより、車庫入れ時の運転者の不安等を減少させることができる。

また、本実施形態のルーフレール１においては、側方監視センサ用ホルダ４ｃの収容部４ｃ２が側方監視レーダセンサ４ａの設置位置を示し、側方監視レーダセンサ４ａの位置の把握を補助している。このため、側方監視レーダセンサ４ａの位置を容易に把握することが可能となっている。また、側方監視センサ用ホルダ４ｃの収容部４ｃ２が車両１００の前後方向において、ルーフレール本体２の中央部に設置されている。このため、ルーフレール本体２に荷物を載置する場合に、収容部４ｃ２を目印としてルーフレール本体２に対する荷物の位置を容易に把握することが可能となる。したがって、荷物をルーフレール１の適切な箇所に設置することができ、例えば車両１００の前後の重量バランスを適切に保つことが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、本発明のセンサとして、レーダセンサ３ａを設置する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、レーダセンサ３ａに換えて光学式カメラ等を設置しても良い。ただし、光学式カメラは、単体で荷物までの距離を把握することは難しい。このため、本発明のセンサとしては、レーダセンサ３ａを設置することが好ましい。

また、上記実施形態においては、レーダセンサ３ａによって、荷物の状態を出力する構成を採用した。しかしながら、荷物がルーフレール１に載置されていない場合には、レーダセンサ３ａによって車両１００の上方の状態を検知するようにしても良い。

また、上記実施形態においては、レーダセンサ３ａを荷物載置可能範囲Ｒ１よりも前側に配置する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、レーダセンサ３ａを荷物載置可能範囲Ｒ１よりも後側に配置しても良い。

また、上記実施形態においては、レーダセンサ３ａをルーフレール本体２の前側寄りに設置する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、レーダセンサ３ａを車両１００の前後方向におけるルーフレール１の中央部に配置し、他のルーフレール側に向けて電波を射出するようにしても良い。つまり、左側ルーフレール１Ａの前後方向中央部にレーダセンサ３ａを設置し、右側ルーフレール１Ｂ側の上方に向けて電波を射出する構成や、右側ルーフレール１Ｂの前後方向中央部にレーダセンサ３ａを設置し、左側ルーフレール１Ａ側の上方に向けて電波を射出する構成を採用することもできる。このような場合であっても、ルーフレール１上に荷物が載置されている場合には、電波を荷物に当てることができ、荷物の有無や荷物の一部の形状を把握することは可能である。また、このような構成を採用する場合に、レーダセンサ３ａをルーフレール１の中央部のみに設置し、ルーフレール１の前後には設置しない構成を採用することも可能である。さらに、側方監視レーダセンサ４ａを設置しない構成を採用することも可能である。

また、上記実施形態においては、レーダセンサ３ａを設置せずに側方監視レーダセンサ４ａのみを本発明のセンサとして設置する構成を採用することも可能である。このような場合であっても、荷物の側方（すなわち荷物の周囲）の状況を示す信号を出力することができる。また、このような側方監視レーダセンサ４ａの上方から側方に飛び出すように荷物が載置される場合には、側方監視レーダセンサ４ａから射出した電波を、荷物の一部に反射させることにより、荷物の状態を取得することも可能である。

また、上記実施形態においては、各々のルーフレール１に対してレーダセンサ３ａ及び側方監視レーダセンサ４ａを１つのみ設置する構成を採用した。しかしながら、１つのルーフレール１に対して複数のレーダセンサ３ａや側方監視レーダセンサ４ａを設置する構成を採用することも可能である。

また、上記実施形態においては、本発明の周囲検知センサとして側方監視レーダセンサ４ａを設置する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、側方監視レーダセンサ４ａに換えて光学式カメラ等を設置しても良い。ただし、光学式カメラは、単体で障害物までの距離を把握することは難しい。このため、本発明の周囲検知センサとしては、側方監視レーダセンサ４ａを設置することが好ましい。

また、上記実施形態においては、側方監視レーダセンサ４ａをルーフレール本体２の下方に配置する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、ルーフレール本体２の一部を着脱可能なカバー体２ｅとし、ルーフレール本体２の内部に側方監視レーダセンサ４ａを設置しても良い。この場合、ルーフレール本体２の側壁に開口２ｄを形成し、開口２ｄに合わせて側方監視レーダセンサ４ａを設置すれば良い。また、図５に示すように、側方監視レーダセンサ４ａの高さ方向の位置を調整するために、ネジ８でルーフレール本体２に固定される台部７を設置しても良い。なお、側方監視レーダセンサ４ａは必ずしも設置する必要はない。

また、例えばミリ波は、樹脂を透過することが可能である。このため、図３に示す開口２ｃ、図４に示す開口４ｃ３、図５に示す開口２ｄを樹脂によって閉塞するようにしても良い。このような場合には、電波は減衰するものの、レーダセンサ３ａや側方監視レーダセンサ４ａを雨や風から保護することが可能となる。

１……ルーフレール、２……ルーフレール本体、３……荷物監視センサユニット、３ａ……レーダセンサ（センサ）、４……側方監視センサユニット、４ａ……側方監視レーダセンサ（周囲検知センサ）、４ｃ……側方監視センサ用ホルダ、４ｃ１……アーム部、４ｃ２……収容部（センサ位置表示突部）、１００……車両、１０１……屋根、Ｒ１……荷物載置可能範囲

Claims (7)

1. 車両の屋根に設けられるルーフレールであって、
   前記車両の屋根に固定されると共に荷物を下方から支持可能なルーフレール本体と、
   前記ルーフレール本体に固定され、前記ルーフレール本体に載置された前記荷物の状態及び前記荷物の周囲の少なくともいずれかを検知するセンサと
   を備えることを特徴とするルーフレール。
2. 前記センサは、ルーフレール本体の上方に電波を射出すると共に前記電波の反射波を検出するレーダセンサであることを特徴とする請求項１記載のルーフレール。
3. 前記レーダセンサは、前記ルーフレール本体の荷物載置可能範囲よりも前側あるいは後側に配置されていることを特徴とする請求項２記載のルーフレール。
4. 前記センサは、前記ルーフレール本体の内部に収容されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載のルーフレール。
5. 前記荷物の状態を検知する前記センサに加え、前記センサとして前記荷物の周囲の状態を検知する周囲検知センサをさらに備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載のルーフレール。
6. 前記ルーフレール本体に設けられ、前記センサの設置位置を示すと共に前記ルーフレール本体から突出されたセンサ位置表示突部を備えることを特徴とする請求項１〜５いずれか一項に記載のルーフレール。
7. 前記センサ位置表示突部は、前記ルーフレール本体から側方あるいは下方に向けて突出されていることを特徴とする請求項６記載のルーフレール。

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