JP2021181285A - 車両用センサ搭載構造及び車両センサ用ブラケットセット - Google Patents

Abstract

【課題】従来のルーフ中央にセンサを集める構造と比べて車両前後方向におけるセンサの死角を少なくできる。【解決手段】車両のルーフに対して外部環境を検出する複数のセンサを搭載した車両用センサ搭載構造であって、カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数のセンサからなる第一センサ群と、第一センサ群が上面に設置される第一ブラケットと、を有する第一センサキットと、カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数のセンサからなる第二センサ群と、第二センサ群が上面に設置される第二ブラケットと、を有する第二センサキットと、ルーフの車両前側に形成され、上面が露出するように第一ブラケットが嵌め込まれる第一嵌め込み部と、第一嵌め込み部と車両前後方向で対向するようにルーフの車両後側に形成され、上面が露出するように第二ブラケットが嵌め込まれる第二嵌め込み部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用センサ搭載構造及び車両センサ用ブラケットセットに関する。

従来、車両用センサ搭載構造に関する技術文献として米国特許出願公開２０１６／０３３４７９０号明細書が知られている。この公報には、車両のルーフ中央にセンサ類が一体となって配置される構造が示されている。

米国特許出願公開２０１６／０３３４７９０号明細書

しかしながら、車両のルーフ中央にセンサ類を集める構造とすると、車両前後方向にルーフ端部によるセンサの死角が生じやすくなる。この場合において、車両前後方向におけるセンサの死角を減らすためにセンサの取り付け位置を高くすると、車両の空力性能を悪化させる上、センサの取付け部分の剛性が低下し、走行時の振動又は風の影響によるセンサ精度の低下を招くおそれがある。

本発明の一態様は、車両のルーフに対して外部環境を検出する複数のセンサを搭載した車両用センサ搭載構造であって、カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数のセンサからなる第一センサ群と、第一センサ群が上面に設置される第一ブラケットと、を有する第一センサキットと、カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数のセンサからなる第二センサ群と、第二センサ群が上面に設置される第二ブラケットと、を有する第二センサキットと、ルーフの車両前側に形成され、上面が露出するように第一ブラケットが嵌め込まれる第一嵌め込み部と、第一嵌め込み部と車両前後方向で対向するようにルーフの車両後側に形成され、上面が露出するように第二ブラケットが嵌め込まれる第二嵌め込み部と、を備える。

本発明の一態様に係る車両用センサ搭載構造によれば、第一センサキットがルーフの車両前側に形成された第一嵌め込み部に嵌め込まれ、第二センサキットがルーフの車両後側に形成された第二嵌め込み部に嵌め込まれるので、従来のルーフ中央にセンサを集める構造と比べてセンサの取り付け位置を高くしなくても、車両前後方向におけるセンサの死角を少なくできる。また、複数のセンサからなる第一センサ群を第一ブラケットに載せて第一センサキットとして集合部品化（ＡＳＳＹ化）することで、ルーフ上にセンサを個別に取り付ける場合と比べて、複数のセンサの相互の位置関係を高精度に維持することができる。このことは複数センサを用いた各種の車両制御の精度向上につながる。更に、予め組み上げた第一センサキットをルーフ側に予め形成された第一嵌め込み部に嵌め込み固定することで車両へ搭載することができ、ルーフ上にセンサを個別に取り付ける場合と比べて、取り付け工数を削減できる。第一センサキットはカテゴリの異なる車種にも流用できるため設計の工数削減にもつながる。上述の点は第二センサキットも同様である。

本発明の一態様に係る車両用センサ搭載構造において、第一センサ群には、車両前方を向く前方センサ群と、車両前方右側を向く前方右側センサ群と、車両前方左側を向く前方左側センサ群と、が含まれ、第二センサ群には、車両後方を向く後方センサ群と、車両後方右側を向く後方右側センサ群と、車両後方左側を向く後方左側センサ群と、が含まれてもよい。
この車両用センサ搭載構造によれば、ルーフの車両左側及び車両右側に複数のセンサを個々に直接取り付ける場合と比べて、多くのセンサを集合部品化することができるので、多数のセンサの相互の位置関係を高精度に維持することができる。また、取り付け工数の削減にも寄与する。

本発明の一態様に係る車両用センサ搭載構造において、第一ブラケットは、ルーフ上で車両幅方向に延在して前方センサ群が設置されるフロント部と、フロント部の右端から車両後方に向かって延在し、前方右側センサ群が設置されるフロント右サイド部と、フロント部の左端から車両後方に向かって延在し、前方左側センサ群が設置されるフロント左サイド部と、を有する平面視でコの字状の部材であり、第二ブラケットは、ルーフ上で車両幅方向に延在して後方センサ群が設置されるリア部と、リア部の右端から車両前方に向かって延在し、後方右側センサ群が設置されるリア右サイド部と、リア部の左端から車両前方に向かって延在し、後方左側センサ群が設置されるリア左サイド部と、を有する平面視でコの字状の部材であってもよい。
この車両用センサ搭載構造によれば、平面視でコの字状の第一ブラケットを用いることで第一センサ群を構成する前方センサ群、前方右側センサ群、及び前方左側センサ群について余裕をもって配置することができる。第二ブラケット及び第二センサ群についても同様である。

本発明の一態様に係る車両用センサ搭載構造において、第一ブラケットのフロント右サイド部及びフロント左サイド部は、平面視で車両幅方向に延在するルーフリーンフォースを跨ぐように設けられていてもよい。
この車両用センサ搭載構造によれば、コの字状の第一ブラケットのフロント右サイド部及びフロント左サイド部が平面視で車両幅方向に延在するルーフリーンフォースを跨ぐように設けられていることで、ルーフリーンフォースを跨がずに配置される場合と比べて、剛性を高めることができる。

本発明の一態様に係る車両用センサ搭載構造において、第一ブラケット及び第二ブラケットは、Ｉ字状の部材であってもよい。
この車両用センサ搭載構造によれば、第一ブラケット及び第二ブラケットがＩ字状の部材であるため、複雑な形状である場合と比べて、ルーフへの取り付けを容易にすることができる。

本発明の他の態様は、車両のルーフ上に外部環境を検出する複数のセンサを搭載するための車両センサ用ブラケットセットであって、カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数のセンサからなる第一センサ群が上面に設置される第一ブラケットと、カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数のセンサからなる第二センサ群が上面に設置される第二ブラケットと、を備え、第一ブラケットは、上面が露出した状態でルーフの車両前側に形成された第一嵌め込み部に嵌め込まれ、第二ブラケットは、第一ブラケットと車両前後方向で対向するように、上面が露出した状態でルーフの車両後側に形成された第二嵌め込み部に嵌め込まれる。

本発明の他の態様に係る車両センサ用ブラケットセットによれば、第一センサキットがルーフの車両前側に形成された第一嵌め込み部に嵌め込まれ、第二センサキットがルーフの車両後側に形成された第二嵌め込み部に嵌め込まれるので、従来のルーフ中央にセンサを集める場合と比べてセンサの取り付け位置を高くしなくても、車両前後方向におけるセンサの死角を少なくできる。また、複数のセンサからなる第一センサ群を第一ブラケットに載せて第一センサキットとして集合部品化（ＡＳＳＹ化）することで、ルーフ上にセンサを個別に取り付ける場合と比べて、複数のセンサの相互の位置関係を高精度に維持することができる。このことは複数センサを用いた各種の車両制御の精度向上につながる。更に、予め組み上げた第一センサキットをルーフ側に予め形成された第一嵌め込み部に嵌め込み固定することで車両へ搭載することができ、ルーフ上にセンサを個別に取り付ける場合と比べて、取り付け工数を削減できる。第一センサキットはカテゴリの異なる車種にも流用できるため設計の工数削減にもつながる。上述の点は第二センサキットも同様である。

本発明の他の態様に係る車両センサ用ブラケットセットにおいて、第一ブラケットは、ルーフ上で車両幅方向に延在するフロント部と、フロント部の右端から車両後方に向かって延在するフロント右サイド部と、フロント部の左端から車両後方に向かって延在するフロント左サイド部と、を有する平面視でコの字状の部材であり、第二ブラケットは、ルーフ上で車両幅方向に延在するリア部と、リア部の右端から車両前方に向かって延在するリア右サイド部と、リア部の左端から車両前方に向かって延在するリア左サイド部と、を有する平面視でコの字状の部材であってもよい。
この車両センサ用ブラケットセットによれば、平面視でコの字状の第一ブラケットを用いることで車両前方向きのセンサ、前方右側向きのセンサ、及び前方左側向きのセンサについて余裕をもって配置することができる。第二ブラケットについても同様である。

本発明の一態様に係る車両用センサ搭載構造及び他の態様に係る車両センサ用ブラケットセットによれば、従来のルーフ中央にセンサを集める構造と比べてセンサの取り付け位置を高くしなくても、車両前後方向におけるセンサの死角を少なくできる。また、複数のセンサからなる第一センサ群を第一ブラケットに載せて第一センサキットとして集合部品化（ＡＳＳＹ化）することで、ルーフ上にセンサを個別に取り付ける場合と比べて、複数のセンサの相互の位置関係を高精度に維持することができる。

一実施形態に係る車両用センサ搭載構造を説明するための車両全体の斜視図である。 第一センサキットにおけるセンサ配置の一例を示す図である。 （ａ）車両用センサ搭載構造を説明するための部分断面図である。（ｂ）第一ブラケットの一例を示す部分断面図である。 第一ブラケット上のセンサ取付構造の一例を示す斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った端面図である。 カメラ及びセンサブラケットの一例を示す斜視図である。 センサブラケットの一例を示す斜視図である。 カメラ及びセンサブラケットの一例を示す平面図である。 車両用センサ搭載構造の変形例を説明するための斜視図である。 （ａ）第一ブラケットの第一の変形例を示す平面図である。（ｂ）第一ブラケットの第二の変形例を示す平面図である。（ｃ）第一ブラケットの第三の変形例を示す平面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。本開示における車両用センサ搭載構造は、車両のルーフの上に搭載された車両の外部環境を検出するセンサの搭載構造である。車両の車種やルーフの形状は特に限定されない。外部環境には、例えば車両周囲の他車両の状況などが含まれる。

図１は、一実施形態に係る車両用センサ搭載構造を説明するための車両全体の斜視図である。図１ではセンサの図示を省略している。各図において、車両Ｍの前方向をＦr、車両Ｍの左方向をＬ、車両Ｍの上方向をＺとした三次元直交座標系を示す。

図１に示す車両Ｍは、例えば、自動運転機能を有する自動運転車両である。自動運転とは、運転者が運転操作を行うことなく、自動で目的地に向かって走行する車両制御である。なお、車両Ｍは必ずしも自動運転車両である場合に限られない。

車両Ｍは、ルーフ１００を有している。ルーフ１００には、車両前側の第一嵌め込み部１０１と車両後側の第二嵌め込み部１０２とが形成されている。第一嵌め込み部１０１及び第二嵌め込み部１０２は、車両の前後方向において対向するように形成されている穴又は凹部である。第一嵌め込み部１０１及び第二嵌め込み部１０２は、ルーフ１００の表面だけではなく、後述するルーフリーンフォースと合わせて画成されていてもよい。

第一嵌め込み部１０１及び第二嵌め込み部１０２は、一例として、ルーフ１００を前後方向で三等分したうち車両前側の領域と車両後側の領域に含まれるように形成される。第一嵌め込み部１０１及び第二嵌め込み部１０２は、ルーフ１００を前後方向で四等分したうち最も車両前側の領域と最も車両後側の領域に含まれるように形成されてもよい。

第一嵌め込み部１０１には、第一センサキットＫ１を構成する第一ブラケット１０が嵌め込まれている。また、第二嵌め込み部１０２には、第二センサキットＫ２を構成する第二ブラケット２０が嵌め込まれている。第一ブラケット１０及び第二ブラケット２０は、車両センサ用ブラケットセットを構成している。

図２は、第一センサキットＫ１におけるセンサ配置の一例を示す図である。図２に示すように、第一センサキットＫ１は、カメラ、ミリ波レーダ、ライダー［LiDAR : Light Detection and Ranging］のうち少なくとも二種類を含む複数のセンサからなる第一センサ群Ｓ１と、第一センサ群Ｓ１が上面に設置される第一ブラケット１０と、を有している。

第一センサ群Ｓ１には、車両前方を向く前方センサ群３０と、車両前方右側を向く前方右側センサ群４０と、車両前方左側を向く前方左側センサ群５０とが含まれる。前方センサ群３０には、センサ３１、３２、３３が含まれる。センサ３１、３２、３３の組み合わせは特に限定されないが、例えば、ミリ波レーダ、ライダー、カメラの組み合わせとすることができる。前方右側センサ群４０を構成するセンサ４１、４２、４３と前方左側センサ群５０を構成するセンサ５１、５２、５３についても同様である。

前方センサ群３０、前方右側センサ群４０、前方左側センサ群５０の含むセンサ数は特に限定されず、それぞれ少なくとも１つ以上のセンサを含んでいればよい。なお、第一センサ群Ｓ１は、少なくとも前方センサ群３０を含んでいればよく、必ずしも前方右側センサ群４０及び前方左側センサ群５０を含む必要はない。

第一ブラケット１０は、第一センサ群Ｓ１をルーフ１００に取り付けるための部材である。第一ブラケット１０上には、ボルト、ネジ又は粘着固定によって第一センサ群Ｓ１が設置されている。第一ブラケット１０は、フロント部１０ａ、フロント右サイド部１０ｂ、フロント左サイド部１０ｃを有する平面視でコの字状の部材として形成されている。

フロント部１０ａは、ルーフ１００上で車両幅方向に延在して前方センサ群３０が設置される部位である。フロント右サイド部１０ｂは、フロント部１０ａの右端から車両後方に向かって延在し、前方右側センサ群４０が設置される部位である。フロント左サイド部１０ｃは、フロント部の左端から車両後方に向かって延在し、前方左側センサ群５０が設置される部位である。

続いて、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して車両用センサ搭載構造を説明する。図３（ａ）は、車両用センサ搭載構造を説明するための部分断面図である。図３（ｂ）は、第一ブラケット１０の一例を示す部分断面図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第一ブラケット１０は、センサが設置されるセンサ設置面（上面）１１と第一嵌め込み部１０１に嵌め込むための外周縁部１２及び内周縁部１３とを有している。第一ブラケット１０は、例えば一枚の金属板又は樹脂製の板から形成されている。

センサ設置面１１の高さは特に限定されないが、一例としてルーフ１００の上面と同じ高さとすることができる。センサ設置面１１の高さは、ルーフ１００の上面より高くてもよく、ルーフ１００の上面より僅かに低くてもよい。第一ブラケット１０は、センサ設置面１１が露出するように第一嵌め込み部１０１に嵌め込まれている。

センサ設置面１１には、センサ取付け用の基準孔１１ａ及び調整用長孔１１ｂが複数形成されている。基準孔１１ａは円形状の孔である。調整用長孔１１ｂは、基準孔１１ａを中心とした円に沿って形成された円弧状の長孔である。各センサは、例えば、基準孔１１ａ及び調整用長孔１１ｂに下から挿通されたボルトによってセンサ設置面１１上に設置される。円弧状の調整用長孔１１ｂに挿通されたボルトの位置は、基準孔１１ａを中心とした円方向に調整することができる。これにより、各センサは、車両のヨーイング方向に調整可能となるようにセンサ設置面１１上に設置されている。センサの向き調整について詳しくは後述する。

外周縁部１２は、コの字状のセンサ設置面１１の外周側（ルーフ１００の外側）に沿って形成され、センサ設置面１１から一段下がった位置に設けられている。同様に、内周縁部１３は、コの字状のセンサ設置面１１の内周側（ルーフ１００の中央側）に沿って形成され、センサ設置面１１から一段下がった位置に設けられている。外周縁部１２及び内周縁部１３は、ルーフ１００の下に嵌め込まれることで第一ブラケット１０の脱落を防止している。外周縁部１２及び内周縁部１３は、第一ブラケット１０の下面を形成している。外周縁部１２及び内周縁部１３の下面は、一例として、車幅方向に延在するルーフリーンフォース１１０と接している。

なお、外周縁部１２及び内周縁部１３は必ずしもルーフリーンフォース１１０に支えられている必要はない。ルーフ１００の一部が凹部を形成することで第一嵌め込み部１０１が形成されていてもよく、車体に固定されたその他の部材によって第一ブラケット１０を支える構造であってもよい。また、必ずしも第一ブラケット１０を下から支える必要はなく、接着又は溶接などにより外周縁部１２及び内周縁部１３がルーフ１００の裏面に対して固定されてもよい。

第二センサキットＫ２は、第一センサキットＫ１と同様の構成とすることができる。例えば、第二センサキットＫ２は、車両後方の第二嵌め込み部１０２に嵌め込まれる以外は、第一センサキットＫ１と同じ構成であってもよい。

第二センサキットＫ２を構成する第二センサ群は、第一センサキットＫ１の第一センサ群Ｓ１と同じ構成とすることができる。第二センサ群は、車両後方を向く後方センサ群と、車両後方右側を向く後方右側センサ群と、車両後方左側を向く後方左側センサ群とを含んでもよい。後方センサ群、後方右側センサ群、及び後方左側センサ群は、第一センサ群Ｓ１の前方センサ群３０、前方右側センサ群４０、及び前方左側センサ群５０にそれぞれ対応する。

なお、第二センサ群は、必ずしも第一センサ群Ｓ１と同じ構成である必要はない。第二センサ群は、第一センサ群Ｓ１と異なるセンサの組み合わせ又は異なるセンサ数であってもよい。第二センサ群は後方センサ群のみから構成されていてもよい。

第二ブラケット２０も、第一ブラケット１０と同じ構成とすることができる。第二ブラケット２０は、ルーフ１００上で車両幅方向に延在して後方センサ群が設置されるリア部と、リア部の右端から車両前方に向かって延在して後方右側センサ群が設置されるリア右サイド部と、リア部の左端から車両前方に向かって延在して後方左側センサ群が設置されるリア左サイド部と、を有する平面視でコの字状の部材とすることができる。なお、第二ブラケット２０は、必ずしも第一ブラケット１０と同じ構成である必要はない。第二ブラケット２０は、第一ブラケット１０と異なる形状を有していてもよい。ブラケットの変形例について詳しくは後述する。

図４は、第一ブラケット１０上のセンサ取付構造の一例を示す斜視図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った端面図である。ここでは、一例として車両前方を向く第一センサ群Ｓ１の前方センサ群３０におけるカメラ３２の取付構造を説明する。

図４及び図５に示されるように、第一実施形態の車両用センサ搭載構造は、カメラ３２、カバー部材６０、及びセンサブラケット７０を備えている。カメラ３２は、車両のルーフ１００の上に搭載されて車両の外部環境を検出するセンサの一例である。本実施形態では、カメラ３２は車両の前方向を撮像するように搭載されている。

カメラ３２の種類は特に限定されない。カメラ３２は単眼カメラであってもステレオカメラであってもよい。また、車両の外部環境を検出するセンサはカメラに限定されず、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、ライダー［LIDAR：Light Detection and Ranging］、赤外線センサ、又はソナーセンサなどであってもよい。

カメラ３２は、ワイヤハーネスＷを介して車両のバッテリ及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]と接続されている（図５参照）。ワイヤハーネスＷとは、電力供給や信号の伝達に用いられる複数の電線の束などから構成された集合部品である。カメラ３２は、ワイヤハーネスＷと接続するための接続部３２ａを背面に有している。接続部１ａの位置は、カメラ３２の背面に限定されない。接続部３２ａは、カメラ３２の下面に位置してもよく、側面に位置してもよく、上面に位置してもよい。ワイヤハーネスＷは、ルーフ１００のワイヤ通過孔１００ａを下から通り抜けてカバー部材６０内に突出し、カメラ３２に接続されている。

センサブラケット７０は、ルーフ１００に対して取り付けられ、センサとしてのカメラ３２を揺動可能に支持する部材である。センサブラケット７０は、例えば樹脂又は金属（アルミなど）から形成されている。センサブラケット７０は、ルーフ１００に対して他の部材を介して取り付けられていてもよい。センサブラケット７０の構成については後述する。

カバー部材６０は、カメラ３２を上から覆うようにルーフ１００に対して設けられた部材である。カバー部材６０は、例えば樹脂から形成されている。カバー部材６０は、車両のバンパーなどと同じ素材としてもよい。カバー部材６０は、センサ用開口部６０ａ、前壁部６０ｂ、側壁部６０ｃ、センサカバー部６０ｄ、及びワイヤハーネスカバー部６０ｅを有している。

センサ用開口部６０ａは、車両の前方（外周側）に向かって開口しており、センサ用開口部６０ａを通じてカメラ３２による車両前方の撮像が行われる。また、センサ用開口部６０ａは、カメラ３２の向きを調整しても外部環境の撮像を妨げない大きさを持つ開口として形成されている。

前壁部６０ｂは、カバー部材６０を構成する前側の壁部である。前壁部６０ｂは、カメラ３２の前方に位置し、センサ用開口部６０ａの下縁を形成している。前壁部６０ｂの下端は前方に突出して前端縁６０ｆを形成している。

前端縁６０ｆは、カバー部材６０において最も前方の部位である（図５参照）。前端縁６０ｆの下面はルーフ１００に接しておらず、前端縁６０ｆとルーフ１００との間には、空気導入用の間隙ｔａが形成されている。空気導入用の間隙ｔａの大きさは、特に限定されないが、例えば５ｍｍの間隙とすることができる。空気導入用の間隙ｔａは、７ｍｍであってもよく、１０ｍｍであってもよい。空気導入用の間隙ｔａは、５ｍｍ以上の任意の大きさとしてもよい。車両の走行時には、空気導入用の間隙ｔａからカバー部材６０内に空気が入り込む。

側壁部６０ｃは、カバー部材６０を構成する左右一対の壁部である。側壁部６０ｃは、センサ用開口部６０ａの左右の縁を形成している。側壁部６０ｃの下面もルーフ１００に密着しておらず、側壁部６０ｃの下面とルーフ１００との間には間隙が形成されている。

側壁部６０ｃの下面には、カバー部材６０の側方に突出する締結用板部６０ｇが接着されている。締結用板部６０ｇは、ボルト６１ａによりカバー締結部材６１と締結されることでルーフ１００に対して固定されている。カバー締結部材６１は、金属板を側面視で略ハット形状（略帽子形状）に折り曲げて形成されている。カバー締結部材６１は、ルーフ１００に固定された一対の脚部と、一対の脚部により持ち上げて支持され、ボルト６１ａが通るボルト穴が形成された中央台座部とを有している。

カバー部材６０は、締結用板部６０ｇ及びカバー締結部材６１の締結によりルーフ１００に対して固定されている。締結用板部６０ｇ及びカバー締結部材６１は、カバー部材６０の右側にも設けられており、カバー部材６０は左右からルーフ１００に対して固定されている。なお、カバー部材６０の固定構造は上記の構造に限定されず、周知の固定構造を採用することができる。

センサカバー部６０ｄは、カバー部材６０の天井部分を形成する部位である。センサカバー部６０ｄは、カメラ３２の上方でカメラ３２を覆うように設けられており、センサ用開口部６０ａの上縁を形成している。センサカバー部６０ｄは、カメラ３２を収納する十分な高さの空間を形成するように設けられている。

ワイヤハーネスカバー部６０ｅは、センサカバー部６０ｄと共にカバー部材６０の天井部分を形成する部位である。ワイヤハーネスカバー部６０ｅは、カメラ３２に接続されたワイヤハーネスＷを上から覆うように設けられている。ワイヤハーネスカバー部６０ｅは、側壁部６０ｃと共にワイヤハーネスＷを収納する空間を形成している。ワイヤハーネスＷは、カバー部材６０の外に露出していない。

ワイヤハーネスカバー部６０ｅは、センサカバー部６０ｄと連続する部位であり、カバー部材６０におけるルーフ１００の内側（中央寄り）に位置している。ワイヤハーネスカバー部６０ｅは、センサカバー部６０ｄから見てカバー部材６０の後側に設けられている。

ワイヤハーネスカバー部６０ｅは、センサ用開口部６０ａから離れるほど（車両後方に向かうほど）ルーフ１００に高さが近づくように形成されている。すなわち、カバー部材６０は、車両走行時に風切り音の原因となる渦の発生を避けるため、センサ用開口部６０ａから離れるほどルーフ１００に高さが近づくように形成されている。ワイヤハーネスカバー部６０ｅは、一例として、車両後方に向かって高さが低くなる流線形状を成している。

ワイヤハーネスカバー部６０ｅの後端縁６０ｈは、カバー部材６０における最も後方の部位である（図５参照）。後端縁６０ｈの下面はルーフ１００に接しておらず、後端縁６０ｈとルーフ１００との間には、空気排出用の間隙ｔｂが形成されている。

空気排出用の間隙ｔｂの大きさは、特に限定されないが、例えば２０ｍｍとすることができる。空気排出用の間隙ｔｂは、１５ｍｍであってもよく、３０ｍｍであってもよい。空気排出用の間隙ｔｂは、カバー部材６０の前端側の空気導入用の間隙ｔａと比べて大きい間隙とすることができる。車両の走行時には、空気排出用の間隙ｔｂからカバー部材６０内に空気が排出される。雨天時には、センサ用開口部６０ａなどからカバー部材６０内に入り込んだ雨水を排出することができる。

次に、センサブラケット７０の支持構造について図６〜図８を参照して説明を行う。図６は、カメラ３２及びセンサブラケット７０の一例を示す斜視図である。図７は、ブラケットの一例を示す斜視図である。図８は、カメラ及びブラケットの一例を示す平面図である。

図６〜図８に示すように、センサブラケット７０は、カメラ３２の光軸Ｃａの向きを調整可能とするため、カメラ３２を車両のピッチング方向及びヨーイング方向に揺動可能に支持している。図６に示す揺動軸Ｙａは、カメラ３２のピッチング方向の揺動に対応する揺動軸である。図７に示す揺動軸Ｚａは、カメラ３２のピッチング方向の揺動に対応する揺動軸である。

センサブラケット７０は、ブラケット本体７１、左脚部７２、及び右脚部７３を有している。ブラケット本体７１は、カメラ３２を抱えるように支持する舟形の部材である。左脚部７２及び右脚部７３は、ブラケット本体７１の左右に配置され、ブラケット本体７１を車両のピッチング方向（揺動軸Ｙａ回り）で揺動可能に支持している。

左脚部７２及び右脚部７３は、ブラケット本体７１を左右から揺動可能に支持する平面視でＬ字状の板部材である。Ｌ字状の左脚部７２の一方の辺側は、揺動用ボルト７２ａを介してブラケット本体７１に接続されており、他方の辺側は二個のルーフ用ボルト７２ｂによりルーフ１００に固定されている。同様に、Ｌ字状の右脚部７３の一方の辺側は、揺動用ボルト７３ａを介してブラケット本体７１に接続されており、他方の辺側は二つのルーフ用ボルト７３ｂによりルーフ１００に固定されている。

揺動用ボルト７２ａ及び揺動用ボルト７３ａはブラケット本体７１を挟んで対向するように設けられており、ブラケット本体７１を車両のピッチング方向に揺動可能に支持している。揺動用ボルト７２ａ及び揺動用ボルト７３ａの対向方向が揺動軸Ｙａの延在方向に対応する。揺動用ボルト７２ａ及び揺動用ボルト７３ａは、特別な構成を有する必要はなく、一般的なボルトを採用可能である。

センサブラケット７０は、揺動用ボルト７２ａ及び揺動用ボルト７３ａの締結力を調整することで、ブラケット本体７１が揺動軸Ｙａ回りで揺動可能となっている。すなわち、本実施形態における「揺動可能に支持」には、揺動用ボルト７２ａ及び揺動用ボルト７３ａの締結力の調整などにより、カメラ３２（センサ）を揺動自在な状態とロック状態（車両走行時にセンサの姿勢を維持できる状態）とを切り換え可能な状態も含まれる。「揺動可能に支持」には、周知のロック機構により、カメラ３２を揺動自在な状態とロック状態とを切り換え可能な状態を含んでもよい。カメラ３２を揺動自在な状態に切り換え可能であれば、カメラ３２がロック状態であっても「揺動可能に支持」に含まれる。以降の説明においても同様である。

なお、「車両のピッチング方向に揺動可能」とは、車両のピッチング方向とセンサの揺動方向が一致する場合に限られない。例えば、平面視において車両のピッチングの回転中心軸（車両幅方向に延在する仮想の回転中心軸）とセンサの揺動軸とのなす角度（狭角）が４５°未満である場合も、車両のピッチング方向に揺動可能としてもよい。

図７に示すように、ブラケット本体７１は、底面７１ａ、左壁部７１ｂ、右壁部７１ｃを有している。左壁部７１ｂは、左脚部７２と揺動用ボルト７２ａによって接続された壁部である。右壁部７１ｃは、右脚部７３と揺動用ボルト７３ａによって接続された壁部である。左壁部７１ｂ及び右壁部７１ｃは、底面７１ａを挟んで対向するように位置している。

底面７１ａには、カメラ基準孔７１ｄ及び調整用長孔７１ｅが形成されている。カメラ基準孔７１ｄは円形状の孔であり、カメラ３２に接続するカメラ用ボルト８０が下から挿し込まれる。カメラ基準孔７１ｄの挿通方向が揺動軸Ｚａに対応する。調整用長孔７１ｅは、カメラ基準孔７１ｄを中心とした円に沿って形成された円弧状の長孔である。調整用長孔７１ｅにも、カメラ３２に接続するカメラ用ボルト８１が下から挿し込まれる。

カメラ用ボルト８０、８１は、例えばブラケット本体７１の底面７１ａに下から挿通された状態でカメラ３２のボルト溝に螺合されることで、カメラ３２をセンサブラケット７０に取り付ける（図６参照）。カメラ用ボルト８１は、円弧状の調整用長孔７１ｅに沿って車両のヨーイング方向に位置を調整可能である。この構成により、カメラ３２は、カメラ基準孔３ｄを通るカメラ用ボルト８０を中心として、車両のヨーイング方向に揺動可能に支持されている。なお、カメラ３２の下面にはボルト溝を有する別部材が固定されていてもよい。

図４〜図８に示すセンサ取付構造によれば、センサブラケット７０によりカメラ３２（センサ）を揺動可能に支持するので、ルーフ１００上のカメラ３２の向きを調整することが可能になる。更に、このセンサ取付構造によれば、ルーフ１００を下から通り抜けてカバー部材６０内へ突出し、カメラ３２に接続されるワイヤハーネスＷを覆うワイヤハーネスカバー部６０ｅを有するので、ワイヤハーネスＷが車外に露出することを避けることができる。これにより、このセンサ取付構造では、ワイヤハーネスＷが大きく露出している場合と比べて、ワイヤハーネスＷの損傷などに起因するカメラ精度の低下を抑制することができる。また、車両の意匠性の観点からも好適である。

また、このセンサ取付構造によれば、車両のピッチング方向及び車両のヨーイング方向に揺動可能となるようにカメラ３２が支持されるので、一方向にのみ揺動可能な場合と比べて、カメラ３２の向きの調整の自由度を高めることができる。

更に、このセンサ取付構造によれば、カバー部材６０が車両の後方に向かうほどルーフ１００に高さが近づくように形成されている。具体的に、カバー部材６０におけるルーフ１００の内側（車両後方側）に位置するワイヤハーネスカバー部６０ｅがルーフ１００の外周側のセンサ用開口部６０ａから離れるほどルーフ１００に高さが近づくように形成されているので、ワイヤハーネスカバー部６０ｅが急な段差を形成するような場合と比べて、車両の走行時に風切り音の原因となる渦の発生を抑制することができる。

以上説明した車両用センサ搭載構造によれば、第一センサキットＫ１がルーフ１００の車両前側に形成された第一嵌め込み部１０１に嵌め込まれ、第二センサキットＫ２がルーフ１００の車両後側に形成された第二嵌め込み部１０２に嵌め込まれるので、従来のルーフ中央にセンサを集める構造と比べてセンサの取り付け位置を高くしなくても、車両前後方向におけるセンサの死角を少なくできる。

また、複数のセンサからなる第一センサ群Ｓ１を第一ブラケット１０に載せて第一センサキットＫ１として集合部品化（ＡＳＳＹ化）することで、ルーフ１００上にセンサを個別に取り付ける場合と比べて、複数のセンサの相互の位置関係を高精度に維持することができる。このことは複数センサを用いた各種の車両制御の精度向上につながる。

更に、予め組み上げた第一センサキットＫ１をルーフ１００に予め形成された第一嵌め込み部１０１に嵌め込み固定することで車両へ搭載することができ、ルーフ１００上にセンサを個別に取り付ける場合と比べて、取り付け工数を削減できる。第一センサキットＫ１はカテゴリの異なる車種にも流用できるため設計の工数削減にもつながる。上述の点は第二センサキットＫ２も同様である。

また、この車両用センサ搭載構造によれば、第一センサ群Ｓ１が前方センサ群３０、前方右側センサ群４０、及び前方左側センサ群５０を有し、これらが第一ブラケット１０に組み合わせられて集合部品化されることで、ルーフ１００の車両左側及び車両右側に複数のセンサを個々に直接ルーフ１００に取り付ける場合と比べて、多くのセンサを集合部品化することができるので、多数のセンサの相互の位置関係を高精度に維持することができる。また、取り付け工数の削減にも寄与する。

更に、この車両用センサ搭載構造によれば、平面視でコの字状の第一ブラケット１０を用いることで第一センサ群Ｓ１を構成する前方センサ群３０、前方右側センサ群４０、及び前方左側センサ群５０について余裕をもって配置することができる。第二ブラケット２０及び第二センサ群についても同様である。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態に限定されるものではない。本開示は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。

図９は、車両用センサ搭載構造の変形例を説明するための斜視図である。図９に、車両のルーフ２００、第一嵌め込み部２０１、コの字状の第一ブラケット３００、ルーフリーンフォース２１０，２１１を示す。第一ブラケット３００は、フロント部３００ａ、フロント右サイド部３００ｂ、フロント左サイド部３００ｃを有している。

図９に示す変形例では、第一ブラケット３００のフロント部３００ａがルーフリーンフォース２１０上に設けられている。また、第一ブラケット３００のフロント右サイド部３００ｂ及びフロント左サイド部３００ｃは、平面視で車両幅方向に延在するルーフリーンフォース２１１を跨ぐように設けられている。

このように、変形例における車両用センサ搭載構造では、コの字状の第一ブラケット３００のフロント右サイド部３００ｂ及びフロント左サイド部３００ｃが平面視で車両幅方向に延在するルーフリーンフォース２１１を跨ぐように設けられていることで、ルーフリーンフォースを跨がずに配置される場合と比べて、剛性を高めることができる。なお、第一ブラケット３００のフロント部３００ａは必ずしもルーフリーンフォース２１０上に設けられていなくてもよい。また、図９に示す変形例は、車両後方の第二ブラケットに対しても適用可能である。

続いて、ブラケットの変形例について説明する。以下、第一ブラケットの変形例について説明するが、第二ブラケットにも適用可能である。図１０（ａ）は、第一ブラケットの第一の変形例を示す平面図である。図１０（ａ）に示す第一ブラケット４００は、コの字状ではなく、Ｉ字状の部材として形成されている。

Ｉ字状の第一ブラケット４００には、例えば、第一センサ群Ｓ１の前方センサ群３０のみが設置される。或いは、第一ブラケット４００の左端に車両左方向を向いたセンサが設置されてもよく、右端に車両右方向を向いたセンサが設置されてもよい。また、複数のＩ字状の第一ブラケット４００をコの字状に配置することで、第一センサ群Ｓ１の前方センサ群３０、前方右側センサ群４０、及び前方左側センサ群５０をそれぞれ設置してもよい。

このように、図１０（ａ）に示す変形例では、第一ブラケット４００（及び／又は第二ブラケット）がＩ字状の部材であるため、ブラケット形状が複雑な場合と比べて、ルーフ１００への取り付けが容易になる。また、コの字状の場合と比べて、ルーフ１００の前後左右に離れてＩ字状のブラケットを搭載することができるので、ルーフ１００の大きさやルーフ１００の形状に合わせた配置位置の調整が容易であり、車両設計の自由度を高めることができる。

図１０（ｂ）は、第一ブラケットの第二の変形例を示す平面図である。図１０（ｂ）に示す第一ブラケット５００は、円弧状の部材として形成されている。第一ブラケット５００は、円弧であれば角度は限定されないが、例えば１８０°の角度を有する半円弧とすることができる。このような円弧状の第一ブラケット５００には、第一センサ群Ｓ１が円弧に沿って曲線状に配置されることになる。

図１０（ｃ）は、第一ブラケットの第三の変形例を示す平面図である。図１０（ｃ）に示す第一ブラケット６００は、Ｌ字状の二つのブラケット部材６１０，６２０から形成されている。第一ブラケット６００は、Ｌ字状の二つのブラケット部材６１０，６２０を並べてコの字状を成すようにルーフ１００上に嵌め込まれる。

このように、第一ブラケット６００は複数の部材から形成されてもよい。このとき、第一センサ群Ｓ１は、Ｌ字状の二つのブラケット部材６１０，６２０に分けて設置される。なお、二つのブラケット部材６１０，６２０には、同じセンサの組み合わせが搭載されてもよく、異なるセンサの組み合わせが搭載されてもよい。上述した図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示す変形例は、第二ブラケット２０にも適用可能である。

１０，３００，５００，６００…第一ブラケット、１０ａ，３００ａ…フロント部、１０ｂ，３００ｂ…フロント右サイド部、１０ｃ，３００ｃ…フロント左サイド部、１１…センサ設置面（上面）、２０…第二ブラケット、３０…前方センサ群、４０…前方右側センサ群、５０…前方左側センサ群、１００，２００…ルーフ、１０１，２０１…第一嵌め込み部、１０２…第二嵌め込み部、１１０，２１０，２１１…ルーフリーンフォース、Ｋ１…第一センサキット、Ｋ２…第二センサキット、Ｍ…車両、Ｓ１…第一センサ群。

Claims (7)

1. 車両のルーフに対して外部環境を検出する複数のセンサを搭載した車両用センサ搭載構造であって、
   カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数の前記センサからなる第一センサ群と、前記第一センサ群が上面に設置される第一ブラケットと、を有する第一センサキットと、
   カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数の前記センサからなる第二センサ群と、前記第二センサ群が上面に設置される第二ブラケットと、を有する第二センサキットと、
   前記ルーフの車両前側に形成され、前記上面が露出するように前記第一ブラケットが嵌め込まれる第一嵌め込み部と、
   前記第一嵌め込み部と車両前後方向で対向するように前記ルーフの車両後側に形成され、前記上面が露出するように前記第二ブラケットが嵌め込まれる第二嵌め込み部と、
   を備える、車両用センサ搭載構造。
2. 前記第一センサ群には、車両前方を向く前方センサ群と、車両前方右側を向く前方右側センサ群と、車両前方左側を向く前方左側センサ群と、が含まれ、
   前記第二センサ群には、車両後方を向く後方センサ群と、車両後方右側を向く後方右側センサ群と、車両後方左側を向く後方左側センサ群と、が含まれる、請求項１に記載の車両用センサ搭載構造。
3. 前記第一ブラケットは、前記ルーフ上で車両幅方向に延在して前記前方センサ群が設置されるフロント部と、前記フロント部の右端から車両後方に向かって延在し、前記前方右側センサ群が設置されるフロント右サイド部と、前記フロント部の左端から車両後方に向かって延在し、前記前方左側センサ群が設置されるフロント左サイド部と、を有する平面視でコの字状の部材であり、
   前記第二ブラケットは、前記ルーフ上で車両幅方向に延在して前記後方センサ群が設置されるリア部と、前記リア部の右端から車両前方に向かって延在し、前記後方右側センサ群が設置されるリア右サイド部と、前記リア部の左端から車両前方に向かって延在し、前記後方左側センサ群が設置されるリア左サイド部と、を有する平面視でコの字状の部材である、請求項２に記載の車両用センサ搭載構造。
4. 前記第一ブラケットの前記フロント右サイド部及び前記フロント左サイド部は、平面視で車両幅方向に延在するルーフリーンフォースを跨ぐように設けられている、請求項３に記載の車両用センサ搭載構造。
5. 前記第一ブラケット及び前記第二ブラケットは、前記ルーフ上で車両幅方向に延在するＩ字状の部材である、請求項１に記載の車両用センサ搭載構造。
6. 車両のルーフ上に外部環境を検出する複数のセンサを搭載するための車両センサ用ブラケットセットであって、
   カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数の前記センサからなる第一センサ群が上面に設置される第一ブラケットと、
   カメラ、ミリ波レーダ、ライダーのうち少なくとも二種類を含む複数の前記センサからなる第二センサ群が上面に設置される第二ブラケットと、
   を備え、
   前記第一ブラケットは、前記上面が露出した状態で前記ルーフの車両前側に形成された第一嵌め込み部に嵌め込まれ、
   前記第二ブラケットは、前記第一ブラケットと車両前後方向で対向するように前記上面が露出した状態で前記ルーフの車両後側に形成された第二嵌め込み部に嵌め込まれる、車両センサ用ブラケットセット。
7. 前記第一ブラケットは、前記ルーフ上で車両幅方向に延在するフロント部と、前記フロント部の右端から車両後方に向かって延在するフロント右サイド部と、前記フロント部の左端から車両後方に向かって延在するフロント左サイド部と、を有する平面視でコの字状の部材であり、
   前記第二ブラケットは、前記ルーフ上で車両幅方向に延在するリア部と、前記リア部の右端から車両前方に向かって延在するリア右サイド部と、前記リア部の左端から車両前方に向かって延在するリア左サイド部と、を有する平面視でコの字状の部材である、請求項６に記載の車両センサ用ブラケットセット。

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