JP2022062657A - ソナー角度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の製造工程で使用可能であり、操作性の良いソナー角度測定装置を提供しようとするものである。【解決手段】本発明のソナー角度測定装置は、傾斜を測定するセンサー５を有するセンサーユニット１と、真空ポンプ１４やスイッチなどの電気的操作部を有する本体２よりなり、センサーユニット１にはさらに筒状体体１５と、その中にあってセンサーユニット１内部の方に引き込まれる吸盤４を有し、吸盤４は真空ポンプ１４で負圧にされるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のバンパーなどに取り付けられる超音波を用いたソナーの取り付け角度を検出するソナー角度測定装置に関するものである。

従来より、自動車には超音波を利用して対象物までの距離を測定するソナーが用いられている。このようなソナーは後ろのバンパーに取り付け、自動車を後退させる時に障害物を検出し、障害物までの距離によって警報を出したり、あるいは前のバンパーの角に取り付け、同様に障害物までの距離によって警報を出すようにしている。このようなソナーは所定の角度でバンパーなどに取り付ける必要がある。

このようなものの例として、特許文献１に開示されたものがある。これは車両にミリ波レーダーを取り付ける際に、取り付け角度を測定する測定装置に関するものである。ミリ波レーダーは極めて精度を高く取り付ける必要があるため、複数の突起を測定装置の前面に設け、測定装置の前面にはさらに吸盤を設け、吸盤の作用で突起をミリ波レーダーの前面に当てるようにして、ミリ波レーダーと測定装置との角度が正確に決まるようにしている。

一方、超音波を用いたコーナーセンサーやバックセンサーなどの距離センサーとしてのソナーは、取り付け角度をそこまで正確にする必要はない。つまりミリ波レーダーは例えば時速４０Ｋｍで走行中に車両の前にある障害物を検出する必要があり、車両から数１０ｍ先の障害物を検出するものであるため、取り付け角度が少しでも設計値からずれると、障害物の検出が困難になる。これに対し、ソナーは、バックセンサーであると車両を後退させている場合に、後ろにある障害物を検出したり、コーナーセンサーであると、例えば駐車位置から転舵しながら脱出する場合に車両の角を塀などに接触させる事を防止するものであり、１ｍ前後の距離の測定でよい。このため、取り付け角度はそれ程正確でなくてもよい。

特許文献２に開示されたものは、超音波を用いた距離センサーを車両に応用したもので、車両の振動が距離センサーに与える影響を少なくするように工夫されたものである。

特開２０２０－１１２５３１

特開２０２０－８５４５６

上記の特許文献１に開示された技術には、車両に用いる距離センサーを正確に取り付けるための取り付け角度を検出する装置が開示されているが、本発明は、それ程精度が必要でない距離センサーの取り付け角度を安価で使用が簡便な装置で測定しようとするものである。
また、上記の特許文献２に開示された技術には、車両に用いる超音波距離センサーの誤動作を防止する技術が開示され、取り付け角度をどのように設定するかの開示はない。

本発明は以上の点に着目し、簡単な構造で安価に実現でき、使用が簡便で車両の製造ラインで作業者が簡単に使用できるソナー角度測定装置を提供しようとするものである。

本発明は、センサーユニットと本体とよりなり、センサーユニットに設けた吸盤が可撓状のチューブを介して本体内部の吸引ポンプに接続されているため、吸引ポンプを動作させた状態で、センサーユニットを車両のバンパーなどに設置されたソナーの表面に当てる事で、センサーユニットがソナーの表面に吸着する。
センサーユニットには先端に筒状体を有し、吸盤が筒状体の中に設けられ、さらにセンサーユニットには傾斜を測定するセンサーを有し、筒状体の先端のなす仮想の平面が垂直の時にセンサーが水平となるように構成したものである。これによって、センサーユニットの先端の筒状体を吸盤によってソナーに吸着させると、ソナーが垂直に対してどの程度傾斜しているか、センサーが検出うることができる。

本発明のソナー角度測定装置は、センサーユニットに設けた吸盤が可撓状のチューブを介して吸引ポンプに接続されているため、吸引ポンプを動作させた状態で、センサーユニットの先端の吸盤を車両のバンパーなどに設置されたソナーの表面に当てる事で、センサーユニットがソナーの表面に吸着する。すると、センサーがソナーの表面の傾斜を測定する状態となる。

つまり車両の製造工程にあって、バンパーにソナーを取り付け、そのソナーが水平に対してどのような角度で取り付けられているか測定する際に、作業者はセンサーユニットをソナーの表面に当てて吸着させるだけで、センサーがソナーの傾斜を測定することができる状態となる。このため、車両の生産ラインで作業者は簡単な操作でソナーの傾斜を測定することができる。

本発明のソナー角度測定装置は、吸盤によってセンサーユニットをソナーの前面に吸着させるようにしているため、バンパーとソナーとの間に溝を形成していたり、バンパーとソナーとの間に段差を設けていると、吸盤を正しくソナーの前面に接触させていない場合には、その溝や段差によって空気が漏れ、吸盤がソナーにくっつかない。このため、センサーユニットが正しくくっついていないと測定ができず、誤った測定結果が出ることがない。

本発明のソナー角度測定装置のソナーユニットの実施例１を示す断面図である。 本発明のソナー角度測定装置のソナーユニットの吸着途中の実施例１を示す断面図である。 本発明のソナー角度測定装置のソナーユニットの吸着状態の実施例１を示す断面図である。 本発明のソナー角度測定装置の本体を示す斜視図である。

本発明の請求項１に記載の発明は、センサーユニットと本体とよりなり、センサーユニットに設けた吸盤が可撓状のチューブを介して本体内部の吸引ポンプに接続されているため、吸引ポンプを動作させた状態で、センサーユニットの先端の筒状体を車両のバンパーなどに設置されたソナーの表面に当てる事で、センサーユニットの先端の筒状体がソナーの表面に吸着する。センサーユニットには、傾斜を検出するセンサーが設けられ、筒状体の先端のなす仮想の平面が垂直の時にセンサーが水平となるように構成したものである。これによって、センサーユニットの先端の筒状体を吸盤によってソナーに吸着させるだけで、ソナーが垂直に対してどの程度傾斜しているか、センサーが検出うることができる。

以下本発明のソナー角度測定装置について、実施例を示す図面とともに説明する。本発明のソナー角度測定装置は、図１～３に示されるセンサーユニット１と図４に示される本体２とで構成され、センサーユニット１と本体２との間は柔軟なチューブ３とケーブル（一般的であるため、図示せず）によって接続されている。センサーユニット１は吸盤４を有し、内部にセンサー５を設けている。センサー５は重力を検知して水平に対する傾斜を検出するものである。また、吸盤４は中空の操作棒６の中空側に取り付けられており、操作棒６の中空部と連通している。操作棒６の中空側に取り付けられたエルボ７を介してチューブ３が連通している。つまり操作棒６の中空部分はチューブ３と連通し、さらに吸盤４と連通している。

操作棒６はスプリング８によって反吸盤４側に弾圧されている。また操作棒６の反吸盤４側の端部にはボタン９が取り付けられ、ボタン９はセンサーユニット１から突出している。１０は車両のバンパーに取り付けられたソナーであり、表面が平滑である。ボタン９をスプリング８の弾性に抗して押し込むと、吸盤４がセンサーユニット１の筒状体１５の先端から突出するような構造になっている。筒状体１５の先端のなす仮想の平面が垂直の時に、センサー５の出力信号は水平を示すように構成されている。つまりセンサー５はセンサーユニット１の内部で水平に設置されている。

図４に示す本体２には、ディスプレイ１１や電源スイッチ１２、操作スイッチ１３が設けられ、さらに真空ポンプ１４が設けられている。真空ポンプ１４の吸引側にはチューブ３が接続されている。このチューブ３はセンサーユニット１のエルボ７に接続されている物である。本体２からセンサーユニット１へは、これ以外にセンサー５からの信号を伝えるケーブル（図示せず）が接続されている。無論、本体２の中には電源となる電池や、マイクロコンピュータを有する制御回路を構成する電子基板が設けられているが、これらは一般的であるため説明を省略する。１６はリリースバルブであり、これを押すことによってチューブ３内の気圧が大気開放される。つまり、真空ポンプ１４でチューブ３、エルボ７、操作棒６、吸盤４内部の圧力が負圧になっているのであるが、リリースバルブ１６を押すことで上記の内部が大気圧となる。

本発明のソナー角度測定装置は以上の構成よりなり、次にその使用方法について説明する。先ず本体２の電源スイッチ１２を操作して電源を投入する。すると真空ポンプ１４が動作してチューブ３の内部の気圧が低下し、吸盤４から空気を吸った状態となる。
ここで図２に示すように、ボタン９をスプリング８の弾性に抗して押し込みながら吸盤４をソナー１０に押し付ける。すると吸盤４内部の負圧によって吸盤４がソナー１０の表面に吸い付いた状態となる。

吸盤４はスプリング８によって、ソナー１０から離れる方向に引っ張られているため、センサーユニット１の先端筒状体１５をソナー１０に押し付けることなる。このため、センサーユニット１の先端の筒状体１５はソナー１０の表面に密着し、センサーユニット１はソナー１０の表面に対して垂直の状態となる。

この状態で本体２の操作スイッチ１３を操作して、センサー５からのデーターを取得する。つまりセンサー５は水平に対する傾きのデーターを出力し、このデーターを本体２の内部の電子回路で処理して、ディスプレイ１１に表示する。この傾きが所定値以上であると、ソナー１０の取り付け状態が不良であることになる。ソナー１０の取り付けが良好であるとディスプレイ１１に良好である事を示す表示を行い、不良であるとそのことを示す表示を行う。また、良好・不良を示す音を出すようにしてもよい。以上の操作によってソナー１０の傾斜の測定が終了すると、リリースバルブ１６を押して吸盤４内部を大気圧に開放し、吸盤４をソナー１０から外す。

つまり、センサーユニット１の吸盤４をソナー１０の表面に吸着させるという簡単な操作で、ソナー１０の傾きを測定することができ、車両の製造現場で作業者が簡単にソナー１０の取り付け状態をチャックすることができる。また本発明のソナー角度測定装置は、主要部品として吸盤４や傾斜センサーや真空ポンプなど市販のものが使えるので、量産性が高く車両の生産現場に取り入れ易いものである。

本発明のソナー角度測定装置は、以上の説明のとおり車両のバンパーに取り付けられたソナー１４の傾きを簡単に知ることができ、車両の量産に際してソナー１４の取り付け不良をチェックできる。そして、取り付け角度が規定値から外れている場合、ソナー１４にセンサーユニット１を吸着させた状態でソナー１４の取り付け角度を調整することで、規定値内に調整することができる。

１ センサーユニット
２ 本体
３ チューブ
４ 吸盤
５ センサー
６ 操作棒
７ エルボ
８ スプリング
９ ボタン
１０ ソナー
１１ ディスプレイ
１２ 電源スイッチ
１３ 操作スイッチ
１４ 真空ポンプ
１５ 筒状体
１６ リリースバルブ

Claims (3)

1. センサーユニットと本体とよりなり、センサーユニットの一端の筒状体に設けた吸盤が可撓状のチューブを介して本体内部の吸引ポンプに接続され、前記吸盤はセンサーユニット内部に設けた棒状の部材の一端に取り付けられ、この棒状の部材はスプリングによってセンサーユニットの筒状体の内部に引き込む方向に弾圧され、棒状の部材の他端はボタンを介してセンサーユニットの他端に突出し、ボタンを押し込むと吸盤がセンサーユニットの先端から突出し、ボタンを離すと吸盤がセンサーユニットの先端から内部に入る状態にされ、センサーユニットには傾きを測定するセンサーが設けられたことを特徴とするソナー角度測定装置。
2. 本体には表示部が設けられ、センサーの検出した傾斜が所定値以上である場合に、そのことを示すようにしたものである請求項１記載のソナー角度測定装置。
3. チューブ、吸盤内部の気圧を大気に開放するリリースバルブを本体に設けた請求項１記載のソナー角度測定装置。

Images