JP2018111367A - 自車周辺検知センサ搭載機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジエータグリルの意匠性を損ねることなく、自車周辺検知センサの配置による冷却性能の低下を抑制した自車周辺検知センサ搭載機構を提供する。
【解決手段】自車周辺検知センサ３０をロアグリル部１６に形成されたセンサ開口部２４の後方の検知位置に配置することによって検知を行う。一方、エンジンの負荷が高い場合には、アクチュエータ４８の駆動によって自車周辺検知センサ３０を検知位置から退避位置に移動させ、ロアグリル部１６の後方から自車周辺検知センサ３０を退避させる。この結果、所定のエンジン冷却性能を確保することができる。
すなわち、ロアグリル部１６の開口面積を必要以上に大型化して意匠性を損ねることなく、最も冷却性能が要求されるエンジンの負荷が高い場合のみロアグリル部１６の開口部１５の後方に配置された自車周辺検知センサ３０を一般部１８の後方に退避させることによって、所定の冷却性能を確保できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自車周辺検知センサ搭載機構に関する。

自動車の自動運転の普及と共に、自動車に自車周辺検知センサを搭載することが推進されている。この自車周辺検知センサは、車両の外側に直接露出して配置されるか、開口部等を介して車両の内部に間接的に配置されると考えられている。

ここで、車両前部に配置される自車周辺検知センサは、車両前部中央に配置されることが有力であり、例えばフロントバンパ、エンブレム、ラジエータグリル等に配置されることが想定される。

意匠の都合上、フロントバンパやエンブレムに自車周辺検知センサを搭載できない場合、特許文献１に記載されているように、ラジエータグリルの開口部の後方に自車周辺検知センサが配置されることが考えられる。

特開２０１６−１３２２７７号公報

上記のように、ラジエータグリルの開口部の後方に自車周辺検知センサを配置すると、ラジエータグリルから車両内部に導入され、エンジンに導かれる冷却風が通過する断面積が減少し、冷却性能が低下してしまう。一方、冷却性能の低下を防止するために、ラジエータグリルの開口面積を拡大すると、ラジエータグリルの意匠性の悪化や車両の空気抵抗の増加等を生ずる。

本発明は上記事実を考慮し、ラジエータグリルの意匠性を損ねることなく、自車周辺検知センサの配置による冷却性能の低下を抑制した自車周辺検知センサ搭載機構を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明に係る自車周辺検知センサ搭載機構は、車両前部において開口部が設けられたラジエータグリルと、前記ラジエータグリルの車両後方側に配設され、車両骨格部材に回転自在に取り付けられた自車周辺検知センサと、前記自車周辺検知センサを回転させることにより前記自車周辺検知センサを前記開口部の後方の検知位置と前記開口部の後方から退避させた退避位置とに移動させることが可能な切換手段と、を備える。

請求項１記載の本発明に係る自車周辺検知センサ搭載機構では、自車周辺検知センサは、ラジエータグリルの後方で車両骨格部材に回転自在に取り付けられている。また、切換手段によって自車周辺検知センサを回転移動させることにより、ラジエータグリルの開口部の後方の検知位置と開口部の後方から退避させた退避位置に自車周辺検知センサを移動可能とされている。したがって、切換手段によって、自車周辺検知センサを検知位置、すなわちラジエータグリルの開口部の後方に配置することによって車両前方の周辺情報を精度良く検知することができる。

一方、例えば自動車のエンジン負荷が高く、多量の冷却風が必要とされる場合には、切換手段によって自車周辺検知センサを検知位置から退避位置に移動させ、ラジエータグリルの開口部の後方から自車周辺検知センサを退避させる。この結果、ラジエータグリルの開口部からエンジンルーム内に進入する冷却風の通過断面積を増加させて、所定のエンジン冷却性能を確保することができる。

すなわち、高い冷却性能が要求される場合のみ、ラジエータグリルの開口部の後方から自車周辺検知センサを退避させ、その他の場合にはラジエータグリルの開口部の後方に自車周辺検知センサを配置させることにより、ラジエータグリルの開口部面積を拡大することなく所定の冷却性能を確保しつつ、ラジエータグリルの開口部の後方に自車周辺検知センサを配置してラジエータグリルの意匠性を確保することができる。

請求項１記載の本発明に係る自車周辺検知センサ搭載機構は、ラジエータグリルの意匠性を損ねることなく、自車周辺検知センサの配置による冷却性能の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る自車周辺検知センサ搭載機構を有する自動車の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る自車周辺検知センサ搭載機構の検知位置状態を示す要部斜視図である。 本発明の一実施形態に係る自車周辺検知センサ搭載機構の退避位置状態を示す要部斜視図である。 本発明の一実施形態に係るセンサ開口部と検知位置の自車周辺検知センサとの関係を示す要部正面図である。 本発明の一実施形態に係るセンサ開口部と退避位置の自車周辺検知センサとの関係を示す要部正面図である。

本発明の第１実施形態に係る自車周辺検知センサ搭載機構について図１〜図６を参照して説明する。なお、車両上下方向上側を矢印ＵＰで示し、車両前後方向前側を矢印ＦＲで示し、車幅方向を矢印Ｗで示す。

（車両前部の構成）
先ず、自車周辺検知センサ搭載機構４０が適用された車両前部について説明する。図１には、車両前部の正面図であり、図２には、車両前部の車幅方向中央部の縦断面図（図１のＡ−Ａ線断面）が示されている。

図１に示すように、車両１０の正面に配設されたラジエータグリル１２には、上部で車幅方向に延在する上部開口部１３が形成されたアッパグリル部１４と、下部で車幅方向に延在する下部開口部１５が形成されたロアグリル部１６が形成されており、その間で車幅方向に延在する一般部１８が形成されている。

アッパグリル部１４の車幅方向中央には、エンブレム２０が配置されている。また、一般部１８の車幅方向中央下部には、ナンバープレート２２が取り付けられている。ナンバープレート２２は、ロアグリル部１６の前方まで下方に延在して配置されている。さらに、ロアグリル部１６の車幅方向中央には、後述するセンサ開口部２４が形成されている。

図２に示すように、ラジエータグリル１２の一般部１８の車両後方側には、車幅方向に延在するバンパリインフォース２６が配設されている。バンパリインフォース２６の車両前方側には、衝撃吸収材２８が配設されている。また、バンパリインフォース２６の車両前面の車幅方向中央部には、後述する自車周辺検知センサ搭載機構４０を介して自車周辺検知センサ（LiDAR）３０が支持されている。

また、バンパリインフォース２６の下方で、ロアグリル部１６の車両後方には、グリルシャッタ３２が形成されている。このグリルシャッタ３２の車両後方には、エンジンラジエータ３４が配設されている。なお、参照符号３６は、アンダーカバーである。

（自車周辺検知センサ搭載機構の構成）
自車周辺検知センサ搭載機構４０の構成について図２〜図４を参照して説明する。なお、図３及び図４では、説明の便宜のために衝撃吸収材２８を省略している。

自車周辺検知センサ搭載機構４０は、図３及び図４に示すように、バンパリインフォース２６の車幅方向中央部で前面に締結された支持部材４２と、支持部材４２に対して回転自在に取り付けられた（ヒンジ結合された）回転部材４４と、回転部材４４に取り付けられた自車周辺検知センサ３０と、回転部材４４を回転させるアクチュエータ４８と、アクチュエータ４８と回転部材４４を連結して回転部材４４にアクチュエータ４８の駆動力を伝達するリンク部材５０とを備えている。

支持部材４２は、車両正面視で略Ｔ字型に形成されており、その上部で車幅方向に延在する取付部５２の両端部でバンパリインフォース２６の前面にボルト５４によって締結されている。また、支持部材４２の取付部５２の下方には、車両下方に延在する軸支部５６が形成されている。軸支部５６は、取付部５２よりも車両前方側に形成されており、ピン５８が車両前方に突出形成されている。

回転部材４４は、車両正面視で逆Ｔ字型に形成されており、上方に延在する取付部６０と、取付部６０の下端から車幅方向に延在する締結部６２とを備える。取付部６０に形成された孔部６４にピン５８が挿入されることにより、回転部材４４は支持部材４２に対してピン５８を中心として回転自在とされている。また、回転部材４４の締結部６２の両端部の図示しない孔部から自車周辺検知センサ３０の背面（車両後方側面）にボルト６６が螺入されることにより、回転部材４４に自車周辺検知センサ３０が締結されている。

自車周辺検知センサ３０は、矩形状の筐体７０の下方に、自動車の周辺を検知するための光を出射すると共に反射した光を受光するセンシング部７２が形成されている。

アクチュエータ４８は、バンパリインフォース２６の前面において、支持部材４２と車幅方向に隣接して取り付けられている。

リンク部材５０は、アクチュエータ４８に一端が軸支される棒状の第１部材７４と、第１部材７４の他端に一端が軸支された棒状の第２部材７６とから構成される。

第１部材７４は、一端がアクチュエータ４８に軸支されており、アクチュエータ４８の駆動によって回転するように構成されている。

第２部材７６は、一端が第１部材７４の他端に軸支されている。また、第２部材７６の他端は、回転部材４４の略中央に車両前方側に突出形成されたピン部材７８に軸支されている。

したがって、アクチュエータ４８が駆動されることにより、第１部材７４が回転し、第２部材７６を介して回転部材４４が付勢される構成である。すなわち、支持部材４２に回転自在に支持された回転部材４４がピン５８を中心として回転される構成である。

アクチュエータ４８は、図３に示す制御部７９から第１駆動信号又は第２駆動信号が入力されることにより駆動されるものである。制御部７９は、エンジン負荷（例えば、エンジン回転数）や冷却の必要性（例えば、ラジエータの冷却水温度）等に基づいてアクチュエータ４８に駆動信号の出力を行う構成である。具体的には、制御部７９は、例えばエンジンの回転数、又はエンジンラジエータ３４の冷却水温度が閾値以上となると、アクチュエータ４８に第１駆動信号を出力する構成である。また、制御部７９は、第１駆動信号を出力後に、エンジンの回転数、及びエンジンラジエータ３４の冷却水温度が閾値未満となると、アクチュエータ４８に第２駆動信号を出力する構成である。

アクチュエータ４８は、第１駆動信号が入力されると第１部材７４を図３上反時計回りに９０度程度回転させ、図４に示すように、自車周辺検知センサ３０を退避位置に移動させるものである。また、アクチュエータ４８は、第２駆動信号が入力されると第１部材７４を図４上時計回りに９０度程度回転させ、図３に示すように、自車周辺検知センサ３０を検知位置に移動させるものである。

図２及び図５に示すように、検知位置にある自車周辺検知センサ３０の車両前方には、ロアグリル部１６の車幅方向中央にセンサ開口部２４が形成されている。センサ開口部２４は、図５及び図６に示すように、車両正面視で矩形であり、車幅方向に延在する上枠８０、下枠８２と、車両上下方向に延在する右枠８４、左枠８６とから構成された枠体８８に囲まれて構成されている。

上枠８０、下枠８２は、図２に示すように、それぞれ後端が自車周辺検知センサ３０のセンシング部７２の上端、下端と略同一高さとされ、車両前方に向かってそれぞれ車両上方、車両下方に傾斜して形成されている。また、右枠８４、左枠８６は、それぞれ後端が自車周辺検知センサ３０のセンシング部７２の右端、左端と略同一位置とされ、車両前方に向かってそれぞれ車両右側、車両左側に傾斜して形成されている。すなわち、枠体８８は、車両後端のセンサ開口部２４から車両前方側に向かって開く形（末広がり形状）に形成されている。このセンサ開口部２４のすぐ車両後方側には、検知位置の自車周辺検知センサ３０のセンシング部７２が配置されているため、センシング部７２から照射（出射）される光及び受光される光を枠体８８が阻害することはない。

（作用）
このように構成された自車周辺検知センサ搭載機構４０の作用について説明する。
自車周辺検知センサ搭載機構４０では、後述する冷却タイミングを除いた通常タイミングでは、センサ開口部２４の車両後方、すなわち検知位置に自車周辺検知センサ３０のセンシング部７２が配置されている。この際、車両正面視でセンサ開口部２４の内部に自車周辺検知センサ３０のセンシング部７２が配置されている。また、センサ開口部２４を構成する枠体８８は、車両前方に向かって広がっていく（末広がり）形状とされている。したがって、自車周辺検知センサ３０のセンシング部７２から照射される光又はセンシング部７２で受光される光が枠体８８（センサ開口部２４）で阻害されることはない。したがって、自車周辺検知センサ３０は、センシング部７２で受光される光に基づいて車両前方の周辺情報を精度良く検知することができる。

一方、制御部７９は、エンジンが高負荷の場合（例えば、エンジン回転数が所定の閾値以上となった場合）又はエンジン冷却の必要性がある場合（例えば、エンジンラジエータ３４の冷却水温度が閾値以上となった場合）にアクチュエータ４８に第１駆動信号を出力する。アクチュエータ４８は、第１駆動信号が入力されることにより、図３上で第１部材７４を反時計回りに９０度程度回転させる。これにより、第１部材７４から第２部材７６を介して回転部材４４に回転力が付与される。すなわち、支持部材４２に回転自在に軸支された回転部材４４が、図３上反時計回りに９０度程度回転する。この結果、図６に示すように、回転部材４４と共に回転部材４４に取り付けられた自車周辺検知センサ３０も反時計回りに９０度程度回転し、車両正面視でセンサ開口部２４及びロアグリル部１６（下部開口部１５）の後方から退避して一般部１８の後方の退避位置に移動する（図２、二点鎖線で示す自車周辺検知センサ３０参照）。

これにより、アッパグリル部１４の上部開口部１３、ロアグリル部１６の下部開口部１５（センサ開口部２４を含む）からエンジンルーム内に進入した冷却風は、グリルシャッタ３２を介してエンジンラジエータ３４に供給される。これにより、エンジンが効率的に冷却される。

このように、自車周辺検知センサ３０が退避位置に退避した後、エンジンが高負荷でなくなった場合（例えば、エンジン回転数が所定の閾値未満となった場合）、及びエンジン冷却の必要性がない場合（例えば、ラジエータの冷却水温度が閾値未満となった場合）に制御部７９がアクチュエータ４８に第２駆動信号を出力する。

アクチュエータ４８は、第２駆動信号が入力されると、図４上で第１部材７４を時計回りに回転させる。これにより、第１部材７４から第２部材７６を介して回転部材４４に回転力が付与される。すなわち、支持部材４２に回転自在に軸支された回転部材４４が、図４上時計回りに回転する。この結果、回転部材４４と共に回転部材４４に取り付けられた自車周辺検知センサ３０が時計回りに９０度程度回転し、図５に示すように、車両正面視でセンサ開口部２４内の検知位置にセンシング部７２が復帰する。

このように自車周辺検知センサ搭載機構４０では、ラジエータグリル１２のロアグリル部１６の一部にセンサ開口部２４を設け、車両正面視でセンサ開口部２４の内部に自車周辺検知センサ３０のセンシング部７２を配置したため、センシング部７２から車両前方の周辺情報を精度良く検知することができる。

特に、センサ開口部２４を構成する枠体８８が車両後端のセンサ開口部２４から車両前方に向かって開く（末広がり）形状とされているため、センシング部７２から照射される光が枠体８８と干渉することなく、車両前方の周辺情報が精度良く検知される。

一方、エンジンが高負荷の場合またはエンジン冷却の必要性がある場合には、制御部７９からアクチュエータ４８に第１駆動信号が出力され、自車周辺検知センサ３０を検知位置から退避位置に移動させる。すなわち、自車周辺検知センサ３０をロアグリル部１６（下部開口部１５）の後方から一般部１８の後方に移動させる。これにより、ロアグリル部１６の下部開口部１５（センサ開口部２４を含む）を自車周辺検知センサ３０が塞ぐことがなくなり、ロアグリル部１６からグリルシャッタ３２に流れる効率的に冷却風が流れ、エンジンの冷却効率が向上する。これによって、エンジンを所定の温度まで冷却させることができる。

一方、ロアグリル部１６の下部開口部１５（センサ開口部２４）の後方に自車周辺検知センサ３０を配置すると、ロアグリル部１６からグリルシャッタ３２に向かう冷却風の通過断面積が減少する。しかしながら、エンジン負荷が高い場合又はエンジン冷却の必要性が認められる場合のみ、自車周辺検知センサ３０を検知位置（ロアグリル部１６の後方）から退避位置（一般部１８の後方）に移動させる構成としたため、冷却性能を確保するためにアッパグリル部１４の上部開口部１３やロアグリル部１６の下部開口部１５を大型化する必要がなく、ラジエータグリル１２の意匠性を損ねることが抑制できる。

なお、車両１０が自動運転されている場合には、周囲の交通と調和した巡航速度での走行が基本となるため、自車周辺検知センサ３０は基本的に検知位置にあれば良いと考えられる。

［その他］
なお、本実施形態では、自車周辺検知センサ３０は、支持部材４２、回転部材４４を介してバンパリインフォース２６に取り付けられていたが、これに限定されるものではない。また、自車周辺検知センサ３０は、バンパリインフォース２６以外の他の車両骨格部材に取り付けられていても良い。

また、自車周辺検知センサ３０の検知位置と退避位置との切換は、アクチュエータ４８及びリンク部材５０を介した回転移動によって行われたがこれに限定するものではない。自車周辺検知センサ３０を検知位置と退避位置に移動可能な機構であれは何でも良い。

さらに、自車周辺検知センサ３０は、検知位置としてロアグリル部１６の下部開口部１５の後方に配設されたが、アッパグリル部１４の上部開口部１３の後方に配置しても良い。

１２ ラジエータグリル
１３ 上部開口部（開口部）
１５ 下部開口部（開口部）
２６ バンパリインフォース（車両骨格部材）
３０ 自車周辺検知センサ
４０ 自車周辺検知センサ搭載機構
４８ アクチュエータ（切換手段）

Claims (1)

1. 車両前部において開口部が設けられたラジエータグリルと、
   前記ラジエータグリルの車両後方側に配設され、車両骨格部材に回転自在に取り付けられた自車周辺検知センサと、
   前記自車周辺検知センサを回転させることにより前記自車周辺検知センサを前記開口部の後方の検知位置と前記開口部の後方から退避させた退避位置とに移動させることが可能な切換手段と、
   を備える自車周辺検知センサ搭載機構。