JP2019073079A - 車両構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、簡素な構成で製造コストを削減できる、操舵輪の向きの検出機構を有する車両構造を提供する。【解決手段】本発明の車両構造は、車両の側方を撮像するサイドビューカメラを有する車両構造であって、前記サイドビューカメラの撮像範囲内には前記車両の操舵輪（前輪３）が位置していることを特徴とする。この車両構造によれば、サイドビューカメラで撮像した操舵輪（前輪３）の撮像画像を、運転者は、表示装置を介して捉えることができ、操舵輪の向きの検出機構を簡素化することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、操舵輪の向きの検出機構を有する車両構造に関する。

従来、操舵輪の向きを検出するセンサからの出力信号に基づいて、操舵輪の向きを模式的なタイヤのアニメーションで表示する表示装置をインストルメントパネルに備えた車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この車両によれば、運転者は操舵輪がどちらを向いているかを、表示装置を介して認識することができる。これにより運転者は、例えば車両の車庫入れの際などにおけるハンドル操作を容易に行うことができる。

特開平５−２７０４３２号公報

しかしながら、従来の車両（例えば、特許文献１参照）では、センサやセンサからの信号を処理する演算装置などの追加部品が必要となることから、操舵輪の向きを検知するシステム自体が複雑化して製造コストが増大する問題があった。

本発明の課題は、簡素な構成で製造コストを削減できる、操舵輪の向きの検出機構を有する車両構造を提供することにある。

前記課題を解決する車両構造は、車両の側方を撮像するサイドビューカメラを有する車両構造であって、前記サイドビューカメラの撮像範囲内には前記車両の操舵輪が位置していることを特徴とする。

本発明によれば、簡素な構成で製造コストを削減できる、操舵輪の向きの検出機構を有する車両構造を提供することができる。

本発明の実施形態の車両構造を有する車体前部の左側面図である。 車体前部の左側面を左斜め後の上方から見下ろした部分拡大斜視図である。 図２のIII−III断面図である。 サイドビューカメラによって撮像されて表示装置に映し出された画像の説明図である。 本発明の他の実施形態に係る車両構造の構成説明図である。

本発明を実施する形態（本実施形態）の車両構造について詳細に説明する。
本実施形態の車両構造は、操舵輪の向きの検出機構としてサイドビューカメラを有している。本実施形態でのサイドビューカメラは、ホイールハウスにおける車幅方向外側の開口の縁部に配置されることで、撮像範囲内に（画角内に）操舵輪が位置するようになっている。
本実施形態では、サイドビューカメラとターンシグナルランプとが一体になった新規なターンシグナルランプ構造体を有する車両構造を例にとって本発明を具体的に説明する。

図１は、本実施形態の車両構造を有する車体前部の左側面図である。なお、本実施形態の車両構造は、車軸を中心に左右対称になっているので、以下では左側の車両構造についてのみ説明し、右側の車両構造についてはその説明を省略する。本実施形態の車両構造における前後左右上下の方向は、車両１０に着座した運転者Ｄから見た前後左右上下の方向を基準とする。

図１に示すように、車両１０は、車体側方のフェンダ５と、バンパフェイス４と、操舵輪である前輪３を覆うホイールハウス２と、このホイールハウス２における車幅方向外側の開口２ａの縁部に配置されたターンシグナルランプ構造体１と、を備えている。

フェンダ５は、車体側方の前部を覆うパネル材で形成されている。フェンダ５は、フロントピラー７ａの下側の一部を覆うとともに、フロントドアパネル７ｂの前縁から前輪３の上方を前側に向かって延びている。そして、フェンダ５は、車体側面視で前輪３の斜め上方まで延びて前端部を形成している。

バンパフェイス４は、車両１０のフロントバンパ８を構成している。このバンパフェイス４は、図示しないバンパビーム、バンパイクステンションなどを含むバンパ本体を車体外側から覆うパネル材で形成されている。
バンパフェイス４は、車体側方においてフェンダ５よりも概ね前方に配置され、バンパフェイス４の後端部で、フェンダ５の前端部との間に繋ぎ目Ｊを形成している。

ホイールハウス２は、前輪３を収容するとともに、この前輪３の収容空間とエンジンルーム（図示省略）とを区画している。
このようなホイールハウス２は、略半円形状の開口２ａを車幅方向外側に形成している。
この開口２ａは、主にフェンダ５の円弧状の下縁と、バンパフェイス４の円弧状の後縁とによって形成されている。そして、ホイールハウス２内に収容される前輪３は、この開口２ａを介して車体側方に臨むこととなる。

ターンシグナルランプ構造体１は、前記のように、ホイールハウス２における車幅方向外側の開口２ａの縁部に配置されている。具体的には、ターンシグナルランプ構造体１は、車体側面視で前輪３の斜め上方で、フェンダ５とバンパフェイス４との間に配置されている。
本実施形態でのターンシグナルランプ構造体１は、車体側面視で台形を呈している。さらに具体的には、この台形は、上底と、この上底よりも短い下底とが前後方向に延びる逆台形になっている。

また、ターンシグナルランプ構造体１は、台形を構成する前方の脚（台形の一方の斜辺）が、バンパフェイス４とフェンダ５との繋ぎ目Ｊの延長線上に位置するように配置されている。

また、ターンシグナルランプ構造体１は、車体側面視で台形を構成する後方の脚側（台形の他方の斜辺側）が、フェンダ５の下縁とバンパフェイス４の後縁とともにホイールハウス２の開口２ａを形成するように配置されている。
ちなみに、このターンシグナルランプ構造体１は、フェンダ５側に一体となるように取り付けられている。これによりバンパフェイス４は、例えばその修理交換時に、フェンダ５、及びこのフェンダ５と一体になったターンシグナルランプ構造体１から独立に分離可能となっている。

また、ターンシグナルランプ構造体１の後記するサイドビューカメラ１３（図２参照）は、ハーネス１３ｃを介して表示装置６に接続されている。この表示装置６には、サイドビューカメラ１３（図２参照）による撮像画像が映し出される。ちなみに、本実施形態での表示装置６は、その画面が着座した運転者Ｄの視野に入る、インストルメントパネル７ｃの適所に配置されるものを想定している。
図１中、符号７ｄは、ハンドルである。

図２は、車体前部の左側面を左斜め後の上方から見下ろした部分拡大斜視図である。
図２に示すように、ホイールハウス２の開口２ａを形成するバンパフェイス４の円弧状の後縁は、車幅方向内側に折り返される所定幅で前輪３側に向き合う対向面４ａを有している。また、ホイールハウス２の開口２ａを形成するフェンダ５の円弧状の下縁は、車幅方向内側に折り返される所定幅で前輪３側に向き合う対向面５ａを有している。
また、ターンシグナルランプ構造体１は、車体側面視での台形を形成する後方の脚側（台形の他方の斜辺側）に後端面１４を有している。

そして、バンパフェイス４の対向面４ａと、フェンダ５の対向面５ａと、ターンシグナルランプ構造体１の後端面１４とは、ホイールハウス２の開口２ａの周方向に連続することによって、開口２ａの円弧の曲率に対応するように周面を形成している。

ターンシグナルランプ構造体１の内部には、ターンシグナルランプ１２と、サイドビューカメラ１３とが配置されている。図２中、ターンシグナルランプ１２と、サイドビューカメラ１３とは、作図の便宜上、隠れ線（点線）で示している。
なお、図２中、符号３ａは、ホイール３ｂのリム３ｃに組み付けられたタイヤである。これらのホイール３ｂ、及びタイヤ３ａは、操舵輪としての前輪３を構成している。

次に参照する図３は、図２のIII−III断面図である。
図３に示すように、ターンシグナルランプ構造体１は、筐体１１と、この筐体１１内に収納されるターンシグナルランプ１２とサイドビューカメラ１３と、を備えている。
筐体１１は、光透過性の蓋部１６と、ターンシグナルランプ１２を支持するランプベース１７と、を備えて主に構成されている。

蓋部１６は、図３に示す横断面視で略Ｌ字状を呈している。つまり、蓋部１６は、前後方向に延びる側面部１６ａと、側面部１６ａの後方で前記の後端面１４（図２参照）を形成する後面部１６ｂとを備えている。
側面部１６ａは、バンパフェイス４及びフェンダ５（図１参照）の外側面と略面一に配置される板体で構成されている。

後面部１６ｂの前側（ターンシグナルランプ構造体１の内側）には、後記するサイドビューカメラ１３の収納部１６ｃが形成されている。
本実施形態での蓋部１６は、側面部１６ａと後面部１６ｂとが、光透過性樹脂による一体成形にて得られたものである。
ちなみに、この蓋部１６の側面部１６ａには、この一体成形時に透過光を拡散させる図示しない凹凸面が全体に渡って形成されている。

ランプベース１７は、蓋部１６の車幅方向内側（図３の右側）に配置されている。このランプベース１７は、図示しないが、蓋部１６側に開く略Ｕ字状断面を有する湾曲板体で形成されている。そして、ランプベース１７の車幅方向内側の面（略Ｕ字状断面の底側の面）は、前方に向かうほど側面部１６ａに徐々に近づくように、所定の曲率で湾曲している。
本実施形態でのランプベース１７は、熱可塑性樹脂で形成されており、略Ｕ字状の開放側が蓋部１６の内側面と、例えば超音波溶着などにより接合されている。

また、ランプベース１７は、フェンダ５（図１参照）側にボルト等で取り付けられる図示しないブラケットを有している。これによりランプベース１７は、前記のように、このブラケットを介してフェンダ５側に支持されている。
図３中、符号１８は、ランプベース１７の内側に配置されるリフレクタである。このリフレクタ１８は、ランプベース１７に沿うように形成されている。リフレクタ１８は、次に説明する光源１２ａの照射光を側面部１６ａ側に向けて反射させる。

ターンシグナルランプ１２は、ＬＥＤランプなどの光源１２ａと、光源１２ａが取り付けられるソケット部１２ｂと、光源１２ａに電力を供給するハーネス１２ｃと、を備えている。
ターンシグナルランプ１２は、ソケット部１２ｂがランプベース１７と蓋部１６の側面部１６ａとの間に嵌め入れられることで着脱自在になっている。

次に、ターンシグナルランプ構造体１を構成するサイドビューカメラ１３について説明する。
本実施形態でのサイドビューカメラ１３は、ＣＣＤカメラで構成されている。
このサイドビューカメラ１３は、レンズ１３ｂと、カメラ本体１３ａと、ハーネス１３ｃと、を備えている。レンズ１３ｂを介して集光し、カメラ本体１３ａで結像した撮像画像の信号は、ハーネス１３ｃを介して前記の表示装置６に出力される。これによりサイドビューカメラ１３による撮像画像が表示装置６に表示される。
ちなみに、本実施形態でのサイドビューカメラ１３の画角θ１は、４５度から６０度程度のものを想定している。

このようなサイドビューカメラ１３は、前記のように、支持部材１５を介して蓋部１６の後面部１６ｂに取り付けられている。
支持部材１５は、図３に示す横断面視で略ハット形状を呈している。そして、略ハット形状の鍔部に対応するフランジ部を介して支持部材１５と後面部１６ｂとが接合されている。
ちなみに、本実施形態での支持部材１５と後面部１６ｂとの接合は、ねじ止めや、ピンによる圧入などによるものを想定しているが、他の接合方法によるものであってもよい。

また、支持部材１５の略ハット形状の山高部における底面には、サイドビューカメラ１３の基部が嵌め入れられる位置決め孔１５ａが形成されている。
そして、支持部材１５を介して蓋部１６の後面部１６ｂに取り付けられたサイドビューカメラ１３の光軸Ａｘは、平面視で車軸に平行な線分Ｌに対してθ２の角度で車幅方向内側に傾斜している。また、サイドビューカメラ１３は、その光軸Ａｘが路面に対して水平になるように配置されている。ちなみに、本実施形態での光軸Ａｘは、レンズ１３ｂの中心線に等しい。

本実施形態でのθ２は、望ましくは３度から１０度程度に設定することができるが、後記するように、光軸Ａｘがホイールハウス２の内壁に結ぶ角度であれば、これに限定されるものではない。

図４は、サイドビューカメラ１３（図３参照）によって撮像されて表示装置６（図１参照）に映し出された画像６ａ（以下、撮像画像と称することがある）の説明図である。図４に示す前輪３は、運転者Ｄ（図１参照）がハンドル７ｄ（図１参照）を左に切った場合の状態を示している。

図４に示すように、撮像画像６ａには、サイドビューカメラ１３（図３参照）が前記の所定の位置に配置されることによって、少なくとも、操舵輪である前輪３と、サイドシル外側面７ｅと、路面Ｒと、が映り込んでいる。また、本実施形態での撮像画像６ａには、車両直進時の前輪３の向きＱが、仮想基準線として映し出されている。この撮像画像６ａにおける前輪３の向きＱを示す矢印は、サイドビューカメラ１３の実際の撮像画像に重ねて表示装置６（図１参照）に映し出される。

この向きＱを示す矢印は、サイドビューカメラ１３とは、別個独立に表示装置６（図１参照）側で予め設定され表示される。本実施形態での向きＱを示す矢印は、撮像画像６ａの所定の位置に示されるように、表示装置６（図１参照）において電子的に調製されるものを想定しているが、表示装置６（図１参照）の画面に直接的にマーカーなどが付与されて形成されるものであってもよい。

撮像画像６ａの前輪３は、その上部のみが映し出されている。サイドビューカメラ１３（図３参照）の光軸Ａｘ（図３参照）は、前輪３を構成するタイヤ３ａのトレッド部の上部を通過してホイールハウス２の内壁２ｃに結ぶようになっている。
図４中、符号３ｄは、タイヤ３ａのトレッド部を周回するように形成されるタイヤ溝である。

＜作用効果＞
次に、本実施形態の車両構造が奏する作用効果について説明する。
操舵輪の向きの検出する従来の車両（例えば、特許文献１参照）は、前記のように、操舵輪の向きを検出するセンサからの出力信号に基づいてタイヤの向きをアニメーション化する必要があった。そのため、従来の車両は、操舵輪の向きの検出するセンサが必要になるばかりでなく、アニメーション化処理を行う演算装置が必要となる。そのため、従来の車両は、操舵輪の向きを検知するシステム自体が複雑化して製造コストが増大する問題があった。

これに対して、本実施形態の車両構造では、サイドビューカメラ１３（図３参照）で撮像したタイヤ３ａ（図４参照）の撮像画像６ａ（図４参照）を、運転者Ｄ（図１参照）は、表示装置６（図１参照）を介して捉えることができる。
したがって、本実施形態の車両構造では、従来の車両と異なって、アニメーション化処理を行う演算装置などを要しない。これにより本実施形態の車両構造は、簡素な構成で製造コストを削減できる。

また、従来の車両（例えば、特許文献１参照）では、表示装置に映し出されるタイヤのアニメーションによって運転者がタイヤの向きを認知する。
しかしながら、従来の車両では、タイヤの向きを知り得ても、タイヤの転動状態や、路面に対するタイヤの相対移動速度を運転者は知ることができない。したがって、従来の車両では、例えば車庫入れなどにおけるハンドルの切り替えしのタイミングを誤る恐れがある。

これに対して、本実施形態の車両構造では、撮像画像６ａ（図４参照）によって、タイヤ３ａ（図４参照）の転動状態や、路面Ｒ（図４参照）に対するタイヤ３ａの相対移動速度を運転者Ｄ（図１参照）は知ることができる。このような本実施形態の車両構造によれば、運転者Ｄ（図１参照）は、従来の車両と異なって、ハンドルの切り替えしのタイミングを適格に捉えることができる。

また、従来の車両（例えば、特許文献１参照）では、表示装置に映し出されるタイヤのアニメーションは二次元的に（平面的に）表示される。
これに対して、本実施形態の車両構造では、運転者Ｄ（図１参照）は、タイヤ３ａ（図４参照）を立体的に捉えることができる。さらに、本実施形態の車両構造では、運転者Ｄ（図１参照）は、撮像画像６ａ（図４参照）内で前後方向に延在するサイドシル外側面７ｅとの相対位置で、タイヤ３ａ（図４参照）を立体的に捉えることができる。これにより運転者Ｄ（図１参照）は、実際に見るタイヤ３ａのイメージと、表示装置６ａに映し出されるタイヤ３ａのイメージとを重ね合わせて、より適格にタイヤ３ａの向きを認識することができる。

また、本実施形態の車両構造は、サイドビューカメラ１３（図３参照）の撮像範囲内に前輪３が位置しているで、撮像画像６ａ（図４参照）を介してタイヤ３ａ（図４参照）の摩耗状態などを拡大視で判別することができる。

また、このような車両構造においては、サイドビューカメラ１３（図２参照）は、ホイールハウス２（図２参照）の開口２ａ（図２参照）の縁部に配置されている。
この車両構造によれば、タイヤ３ａ（図４参照）に近接した撮像画像６ａ（図４参照）を取得することができる。よって、この車両構造は、タイヤ３ａ（図４参照）の向きを、より明確に捉えることができる。

また、このような車両構造においては、サイドビューカメラ１３（図３参照）は、ターンシグナルランプ１２（図３参照）と一体に設けられている。
この車両構造によれば、サイドビューカメラ１３とターンシグナルランプ１２とを別個独立に離れた箇所に設けるものと異なって、それぞれのハーネス１２ｃ，１３ｃ（図３参照）同士をまとめることができる。これによりハーネス１２ｃ，１３ｃの配置・取付を簡素化することができる。

また、このような車両構造においては、サイドビューカメラ１３（図２参照）は、フェンダ５（図２参照）に設けられている。
この車両構造によれば、サイドビューカメラ１３（図２参照）を、例えばバンパフェイス４（図２参照）に取り付けるものと比べて、サイドビューカメラ１３の支持剛性が高まって、取付安定性が向上する。

また、この車両構造によれば、軽衝突によってフロントバンパ８（図１参照）のみが破損した際に、フェンダ５（図２参照）に設けられたサイドビューカメラ１３（図２参照）とは別個独立に、フロントバンパ８（図１参照）のみを取り外して交換することができる。つまり、サイドビューカメラ１３（図２参照）をフェンダ５（図２参照）側に残して、フロントバンパ８（図１参照）のみを取り換えるので、この車両構造によれば、修理費を低減することができる。

また、このような車両構造においては、撮像画像６ａ（図４参照）には、車両直進時の前輪３の向きＱ（図４参照）が、仮想基準線として映し出されている。
この車両構造によれば、撮像画像６ａ（図４参照）の前輪３の向きＱ（図４参照）を参照しながら、サイドビューカメラ１３（図３参照）の適正な画角設定を行うことができる。つまり、サイドビューカメラ１３（図３参照）の交換及びその取付時のキャリブレーションが容易になる。
また、この車両構造によれば、前輪３の向きＱ（図４参照）と、タイヤ溝３ｄ（図４参照）との相対位置によって、タイヤ３ａの向きを、より確実に判別することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、サイドビューカメラ１３（図２参照）が、ホイールハウス２（図２参照）の開口２ａ（図２参照）の縁部に配置されている車両構造について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

図５は、本発明の他の実施形態に係る車両構造の構成説明図である。
図５に示すように、サイドビューカメラ１３は、前輪３を収容するホイールハウス２の上端よりも上方に配置することもできる。つまり、サイドビューカメラ１３は、ホイールハウス２の開口２ａと、接点Ｐ１で接する水平線Ｘよりも上方に配置することができる。

このような車両構造のサイドビューカメラ１３は、前輪３の上方からこの前輪３を俯瞰して捉えることができる。これによりサイドビューカメラ１３は、操舵によって、例え前輪３の向きが大きく傾いたとしても、この傾きによってサイドビューカメラ１３の視野が制限されることを、より確実に回避することができる。

また、サイドビューカメラ１３は、前輪３を収容するホイールハウス２の前端よりも前方に配置することもできる。つまり、サイドビューカメラ１３は、ホイールハウス２の開口２ａと、接点Ｐ２で接する鉛直線Ｙよりも前方に配置することができる。

このような車両構造のサイドビューカメラ１３は、視野が広くなるので、前輪３の大部分又は全体を、撮像画像６ａ（図４参照）内に捉えることができる。

また、前記実施形態では、撮像画像６ａ（図４参照）内に前輪３の向きＱ（図４参照）が仮想基準線として映し出される構成となっているが、本発明では撮像画像６ａ（図４参照）内の矢印で示される前輪３の向きＱ（図４参照）を省略することもできる。

１ ターンシグナルランプ構造体
２ ホイールハウス
２ａ ホイールハウスの開口
２ｃ ホイールハウスの内壁
３ 前輪（操舵輪）
３ａ タイヤ
３ｂ ホイール
３ｃ リム
３ｄ タイヤ溝
４ バンパフェイス
５ フェンダ
６ 表示装置
６ａ 撮像画像
７ａ フロントピラー
７ｂ フロントドアパネル
７ｃ インストルメントパネル
７ｄ ハンドル
７ｅ サイドシル外側面
８ フロントバンパ
１０ 車両
１２ ターンシグナルランプ
１２ａ 光源
１２ｂ ソケット部
１２ｃ ターンシグナルランプのハーネス
１３ サイドビューカメラ
１３ａ カメラ本体
１３ｂ レンズ
１３ｃ サイドビューカメラのハーネス
１４ 後端面
１５ 支持部材
１６ 蓋部
１６ａ 側面部
１６ｂ 後面部
１６ｃ サイドビューカメラの収納部
１７ ランプベース
１８ リフレクタ
Ａｘ 光軸
Ｄ 運転者
Ｒ 路面

Claims (6)

1. 車両の側方を撮像するサイドビューカメラを有する車両構造であって、
   前記サイドビューカメラの撮像範囲内には前記車両の操舵輪が位置していることを特徴とする車両構造。
2. 請求項１に記載の車両構造において、
   前記サイドビューカメラは、前記操舵輪を収容するホイールハウスの開口の縁部に配置されていることを特徴とする車両構造。
3. 請求項１に記載の車両構造において、
   前記サイドビューカメラは、前記操舵輪を収容するホイールハウスの前端よりも前方に配置されていることを特徴とする車両構造。
4. 請求項１に記載の車両構造において、
   前記サイドビューカメラは、前記操舵輪を収容するホイールハウスの上端よりも上方に配置されていることを特徴とする車両構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両構造において、
   前記サイドビューカメラは、ターンシグナルランプと一体に設けられていることを特徴とする車両構造。
6. 請求項１に記載の車両構造において、
   前記サイドビューカメラは、フェンダに設けられていることを特徴とする車両構造。

Images