JP2022182704A - 車両用センサ取り付け構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両外周に近距離ＬｉＤＡＲのみを設ける場合と比べて、歩行者などの物体が車両に近接しても検出範囲が大きく遮られることを避けることができる。【解決手段】車両用センサ取り付け構造は、車両のルーフ周縁に設けられ、車両周囲の物体を検出するようにルーフから見て斜め下に広がる検出範囲を有する遠距離用ＬｉＤＡＲを備え、遠距離用ＬｉＤＡＲは検出距離下限が１０ｃｍ以上１ｍ以下であり、検出範囲には車両の外周面の一部が含まれる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用センサ取り付け構造に関する。
従来、車両用センサ取り付け構造に関する技術文献として、国際公開第１８／１４６９９２号が知られている。この公報には、車両前方のバンパ部に水平方向に照射するためのＬｉＤＡＲを埋め込む構造が示されている。
国際公開第１８／１４６９９２号
しかしながら、上述した従来の構造のようにＬｉＤＡＲを車両のバンパ部などに埋め込むと、歩行者や二輪車などの物体が車両のバンパ部に近接した場合にＬｉＤＡＲの検出範囲が大きく遮られ、車両の周囲の物体認識に影響があると言う問題があった。
本発明の一態様に係る車両用センサ取り付け構造は、車両のルーフ周縁に設けられ、車両周囲の物体を検出するようにルーフから見て斜め下に広がる検出範囲を有する遠距離用ＬｉＤＡＲを備え、遠距離用ＬｉＤＡＲは検出距離下限が１０ｃｍ以上１ｍ以下であり、検出範囲には車両の外周面の一部が含まれる。
本発明の一態様に係る車両用センサ取り付け構造によれば、車両のルーフ周縁で車両周囲の物体を検出するようにルーフから見て斜め下に広がる検出範囲を有する遠距離用ＬｉＤＡＲを備え、遠距離用ＬｉＤＡＲは検出距離下限が１０ｃｍ以上１ｍ以下であり、検出範囲には車両の外周面の一部が含まれるので、車両外周に近距離ＬｉＤＡＲのみを設ける場合と比べて、歩行者などの物体が車両に近接しても検出範囲が大きく遮られることが避けられる。
本発明の一態様に係る車両用センサ取り付け構造において、遠距離用ＬｉＤＡＲの取り付け高さは１．８ｍ以上であってもよい。
この車両用センサ取り付け構造によれば、遠距離用ＬｉＤＡＲの取り付け高さが１．８ｍ以上であるため、歩行者などの物体が車両に近接しても検出範囲が大きく遮られることを抑制することができる。
本発明の一態様に係る車両用センサ取り付け構造において、遠距離用ＬｉＤＡＲの検出角は１８０°未満であってもよい。
この車両用センサ取り付け構造によれば、打ち下ろしの角度で車両周囲の物体検出を行うため、調達が容易な検出角が１８０°未満の狭角の遠距離用ＬｉＤＡＲで路面に対する適切な検出範囲の広さを確保することができる。
本発明の一態様によれば、車両外周に近距離ＬｉＤＡＲのみを設ける場合と比べて、歩行者などの物体が車両に近接しても検出範囲が大きく遮られることが避けられる。
（ａ）第一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造を示す車両前方から見た図である。（ｂ）遠距離用ＬｉＤＡＲの車両上方から見た検出範囲を説明するための平面図である。 （ａ）従来の車両用センサ取り付け構造の一例を示す車両前方から見た図である。（ｂ）車両上方から見た近距離用ＬｉＤＡＲの検出範囲を説明するための平面図である。 （ａ）従来の車両用センサ取り付けにおいて物体が近接した場合の一例を説明するための図である。（ｂ）第一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造において物体が近接した場合の一例を説明するための図である。 （ａ）第二実施形態に係る車両用センサ取り付け構造を示す車両側方から見た図である。（ｂ）遠距離用ＬｉＤＡＲの車両上方から見た検出範囲を説明するための平面図である。 （ａ）従来の車両用センサ取り付け構造の一例を示す車両側方から見た図である。（ｂ）車両上方から見た近距離用ＬｉＤＡＲの検出範囲を説明するための平面図である。 （ａ）従来の車両用センサ取り付け構造において物体が近接した場合の一例を説明するための図である。（ｂ）第二実施形態に係る車両用センサ取り付け構造において物体が近接した場合の一例を説明するための図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。各図において車両前後方向をＸ軸、車幅方向をＹ軸、車両の高さ方向をＺ軸とするＸＹＺ直交座標系を示す。
［第一実施形態］
図１（ａ）は、一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造を示す車両前方から見た図である。図１（ａ）に、車両１、車両１のルーフ１ａ、車両１の側面（外周面）１ｂ、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の検出軸Ｄａ、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の検出範囲Ｒａを示す。
図１（ａ）に示す車両１は、一例として小型のバス形状車両又はバン形状の車両とすることができる。車両１の車高は、一例として１．８ｍ以上である。車両１の車種や形状は、第一実施形態の車両用センサ取り付け構造を採用できれば特に限定されない。
図１（ａ）に示すように、車両１には遠距離用ＬｉＤＡＲ１０が取り付けられている。遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は、光を利用して車両の周囲の物体を検出する検出機器である。ＬｉＤＡＲは、光を車両の周囲に送信し、物体で反射された光を受信することで車両１の周囲の物体を検出するためのセンサである。
遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は、車両１のルーフ１ａの周縁に設けられている。ルーフ１ａとは、車両１の車体の天井部分である。ルーフ１ａの周縁は、ルーフ１ａ上においてルーフ１ａの外周端から第一距離以内の範囲が含まれている。ルーフ１ａの外周端は、ルーフ１ａと車体の前面、後面、及び側面との境界を形成するルーフ１ａの端部に対応する。第一距離は、１０ｃｍであってもよく、２０ｃｍであってもよく、３０ｃｍであってもよい。
ルーフ１ａの周縁は、ルーフ１ａ上に限定されず、車両の前面、後面、側面のうちルーフ１ａに近接する範囲が含まれてもよい。ルーフ１ａに近接する範囲は、ルーフ１ａの外周端から一定距離以内の範囲であってもよい。一定距離は、１０ｃｍであってもよく、２０ｃｍであってもよく、３０ｃｍであってもよい。
遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は、一例として１．８ｍ以上の高さとなるように取り付けられている。高さの基準点は、例えば遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の受光部である。高さの基準点は、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の中心点であってもよい。遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は、２．５ｍ以上の高さとなるように取り付けられてもよく、３ｍ以上の高さとなるように取り付けられてもよい。なお、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は、ブラケットを介して車両１に取り付けられてもよい。遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は、車両１のルーフ１ａの高さにブラケットの高さを加えることで１．８ｍ以上の高さとなるように取り付けられてもよい。
遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は、検出距離下限が１０ｃｍ以上１ｍ以下のＬｉＤＡＲである。ここでは、検出距離下限が１０ｃｍ以上１ｍ以下のＬｉＤＡＲを遠距離用ＬｉＤＡＲとして定義する。検出距離下限とは、内部反射が存在する距離によって決まる。内部反射が存在する距離とは、物体が存在しなくても検出点群を検出してしまう距離である。なお、検出距離上限は特に限定されない。
遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の検出範囲Ｒａは、検出距離下限より遠方の範囲となる。遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の検出軸Ｄａは、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の検出方向に対応する軸線である。検出軸Ｄａと路面とのなす角度は特に限定されないが、一例として３０°とすることができる。
第一実施形態における遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は、車両１のルーフ１ａの側方の外周端に設けられ、車両１の周囲（側方）の物体を検出するようにルーフ１ａから見て斜め下に広がる検出範囲Ｒａを有している。遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の検出角は１８０°未満とすることができる。検出角は一例として１２０°であってもよい。
図１（ａ）に示すように、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の検出範囲Ｒａは、車両１の前方（Ｘ軸方向）から見て遠距離用ＬｉＤＡＲ１０から検出距離下限だけ離れ、検出軸Ｄａに沿って扇状に広がる範囲となる。検出範囲Ｒａには、車両１の側面（外周面）１ｂの一部が含まれている。
図１（ｂ）は、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の車両上方から見た検出範囲Ｒａを説明するための平面図である。図１（ｂ）に示すように、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の検出範囲Ｒａは、車両１の側方に隣接する範囲を広くカバーしている。
次に、第一実施形態の車両用センサ取り付け構造と比較するため従来の車両用センサ取り付け構造について説明する。従来の車両用センサ取り付け構造では、近距離用ＬｉＤＡＲが用いられている。
図２（ａ）は、従来の車両用センサ取り付け構造の一例を示す車両前方から見た図である。図２（ａ）に、車両５、車両５のルーフ５ａ、車両５の側面５ｂ、近距離用ＬｉＤＡＲ２０、近距離用ＬｉＤＡＲ２０の検出軸Ｄｂ、近距離用ＬｉＤＡＲ２０の検出範囲Ｒｂを示す。
図２（ａ）に示すように、従来の近距離用ＬｉＤＡＲの取り付け構造では、車両５の側面５ｂに近距離用ＬｉＤＡＲ２０が取り付けられている。近距離用ＬｉＤＡＲ２０は、検出距離下限が１０ｃｍ未満のＬｉＤＡＲとなる。近距離用ＬｉＤＡＲ２０は、例えば路面から１．５ｍ以下の高さに取り付けられている。近距離用ＬｉＤＡＲ２０は、一例として、車両５の側方に向かって広がる略半円形状の検出範囲Ｒｂを有している。近距離用ＬｉＤＡＲ２０の検出範囲Ｒｂには、車両５の側面５ｂが含まれていない。
図２（ｂ）は、車両上方から見た近距離用ＬｉＤＡＲ２１の検出範囲Ｒｂを説明するための平面図である。図２（ｂ）に示すように、近距離用ＬｉＤＡＲ２０の検出範囲Ｒｂは、一例として、車両上方から見て半円形状の範囲となる。
以上説明した第一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造によれば、車両１のルーフ１ａの周縁で車両周囲の物体を検出するようにルーフ１ａから見て斜め下に広がる検出範囲Ｒａを有する遠距離用ＬｉＤＡＲ１０を備え、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は検出距離下限が１０ｃｍ以上１ｍ以下であり、検出範囲には車両１の側面１ｂの一部が含まれるので、車両外周に近距離ＬｉＤＡＲのみを設ける場合（図２）と比べて、歩行者などの物体５０が車両に近接しても検出範囲が大きく遮られることが避けられる。
具体的に、第一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造の効果について図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて説明する。まず、図３（ａ）は、従来の車両用センサ取り付け構造において物体が近接した場合の一例を説明するための図である。図３（ａ）に、物体５０と近距離用ＬｉＤＡＲ２０の検出範囲Ｒｂが物体５０により遮られる範囲である遮蔽範囲Ｓｂとを示す。物体５０は、車両５に近接する歩行者、自転車、二輪車などの物体である。物体５０は、工事用ポール、電柱その他の構造物であってもよい。
図３（ａ）に示すように、従来の車両用センサ取り付け構造では、車両５に近接した物体５０によって近距離用ＬｉＤＡＲ２０の検出範囲Ｒｂの全てが遮られてしまっている。
図３（ｂ）は、第一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造において物体５０が近接した場合の一例を説明するための図である。図３（ａ）に、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の検出範囲Ｒａのうち物体５０により遮られる範囲である遮蔽範囲Ｓａを示す。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、この車両用センサ取り付け構造によれば、歩行者などの物体５０が車両１の遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の側に近接したとしても、車両１から見て物体５０の向こう側の領域を検出することができる。このため、例えば物体５０の向こう側で車両１に急接近する自転車などが存在する場合に検出することが可能となる。
また、この車両用センサ取り付け構造によれば、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０の取り付け高さが１．８ｍ以上であるため、歩行者などの物体５０が車両１に近接しても検出範囲Ｒａが大きく遮られることを抑制することができる。更に、この車両用センサ取り付け構造によれば、打ち下ろしの角度で車両周囲の物体検出を行うため、調達が容易な検出角が１８０°未満の狭角の遠距離用ＬｉＤＡＲ１０で路面に対する適切な検出範囲Ｒａの広さを確保することができる。
また、第一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造によれば、近距離用ＬｉＤＡＲ２０においても至近距離ではノイズが発生して物体５０の検出（認識）が難しいところ、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０を車両１のルーフ１ａの周縁から距離を取って地上の物体５０を検出することにより物体５０を精度よく検出することができる。更には、第一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造によれば、近距離用ＬｉＤＡＲ２０の搭載が必須ではなくなるため、近距離用ＬｉＤＡＲ２０を搭載しないこと及び近距離用ＬｉＤＡＲ２０の開発が不要になることによるコスト削減を図ることも可能となる。
また、第一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造によれば、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０を用いることで、近距離用ＬｉＤＡＲ２０と比べて一本のビーム強度が強いため、低反射物体も検出することができる。更に、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０は高分解能であるため小型の落下物も容易に検出できる。また、遠距離用ＬｉＤＡＲ１０をルーフ１ａの周縁に設けることで、車両１の車体形状による死角の発生を抑制することができる。
［第二実施形態］
次に、第二実施形態に係る車両用センサ取り付け構造について図面を参照して説明を行う。第二実施形態に係る車両用センサ取り付け構造は、車両１の前側に遠距離用ＬｉＤＡＲ１１が取り付けられている点が第一実施形態と比べて異なっている。
図４（ａ）は、第二実施形態に係る車両用センサ取り付け構造を示す車両側方から見た図である。図４（ａ）に示すように、第二実施形態に係る車両用センサ取り付け構造では、遠距離用ＬｉＤＡＲ１１が車両１のルーフ１ａの前方の外周端に設けられている。遠距離用ＬｉＤＡＲ１１は、車両１の周囲（前方）の物体を検出するようにルーフ１ａから見て斜め下に広がる検出範囲Ｒｃを有する。なお、遠距離用ＬｉＤＡＲ１１の構成は、例えば遠距離用ＬｉＤＡＲ１０と同じとすることができるため説明を省略する。遠距離用ＬｉＤＡＲの定義は第一実施形態と同じである。
遠距離用ＬｉＤＡＲ１１の検出範囲Ｒｃは、車両１の側方（Ｙ軸方向）から見て遠距離用ＬｉＤＡＲ１０から検出距離下限だけ離れ、検出軸Ｄｃに沿って扇状に広がる範囲となる。検出範囲Ｒｃには、車両１の前面（外周面）１ｃの一部が含まれている。
図４（ｂ）は、遠距離用ＬｉＤＡＲ１１の車両上方から見た検出範囲Ｒｃを説明するための平面図である。図４（ｂ）に示すように、遠距離用ＬｉＤＡＲ１１の検出範囲Ｒｃは、車両１の前方に隣接する範囲を広くカバーしている。
次に、第二実施形態の車両用センサ取り付け構造と比較するため従来の車両用センサ取り付け構造について説明する。従来の車両用センサ取り付け構造では、近距離用ＬｉＤＡＲが用いられている。
図５（ａ）は、従来の車両用センサ取り付け構造の一例を示す車両側方から見た図である。図５（ａ）に、車両５の前面５ｃ、近距離用ＬｉＤＡＲ２１、近距離用ＬｉＤＡＲ２１の検出軸Ｄｄ、近距離用ＬｉＤＡＲ２１の検出範囲Ｒｄを示す。
図５（ａ）に示すように、従来の近距離用ＬｉＤＡＲの取り付け構造では、車両５の前面５ｃに近距離用ＬｉＤＡＲ２１が取り付けられている。近距離用ＬｉＤＡＲ２１は、例えば第一実施形態における図２（ａ）と同じものである。近距離用ＬｉＤＡＲ２１は、例えば路面から１．５ｍ以下の高さに取り付けられている。近距離用ＬｉＤＡＲ２１は、一例として、車両５の前方に向かって広がる略半円形状の検出範囲Ｒｄを有している。近距離用ＬｉＤＡＲ２１の検出範囲Ｒｄには、車両５の前面５ｃが含まれていない。
図５（ｂ）は、車両上方から見た近距離用ＬｉＤＡＲ２１の検出範囲Ｒｄを説明するための平面図である。図５（ｂ）に示すように、近距離用ＬｉＤＡＲ２１の検出範囲Ｒｄは、一例として、車両上方から見て半円形状の範囲となる。
以上説明した第二実施形態に係る車両用センサ取り付け構造によれば、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。具体的に、第二実施形態に係る車両用センサ取り付け構造の効果について図６（ａ）及び図６（ｂ）を用いて説明する。まず、図６（ａ）は、従来の車両用センサ取り付け構造において物体が近接した場合の一例を説明するための図である。図６（ａ）に、物体６０と近距離用ＬｉＤＡＲ２１の検出範囲Ｒｄが物体６０により遮られる範囲である遮蔽範囲Ｓｄとを示す。物体６０は、第一実施形態における物体５０と同じである。
図６（ａ）に示すように、従来の車両用センサ取り付け構造では、車両５に近接した物体６０によって近距離用ＬｉＤＡＲ２１の検出範囲Ｒｄの大部分が遮られてしまっており、物体６０の向こう側を検出不能となっている。
図６（ｂ）は、第二実施形態に係る車両用センサ取り付け構造において物体６０が近接した場合の一例を説明するための図である。図６（ｂ）に、遠距離用ＬｉＤＡＲ１１の検出範囲Ｒｃのうち物体６０により遮られる範囲である遮蔽範囲Ｓｃを示す。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第一実施形態に係る車両用センサ取り付け構造によれば、歩行者などの物体６０が車両１の遠距離用ＬｉＤＡＲ１１の側に近接したとしても、車両１から見て物体６０の向こう側の領域を検出することができる。このため、例えば物体６０の向こう側で車両１に急接近する自転車などが存在する場合に検出することが可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、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。
第一実施形態では、車両１の左側に遠距離用ＬｉＤＡＲ１０を取り付けた場合について説明したが、車両１の右側に遠距離用ＬｉＤＡＲ１０を取り付けた場合も同じ効果を得ることができる。同様に、第二実施形態では、車両１の前側に遠距離用ＬｉＤＡＲ１１を取り付けた場合について説明したが、車両１の後側に遠距離用ＬｉＤＡＲ１１を取り付けた場合も同じ効果を得ることができる。
遠距離用ＬｉＤＡＲ１０、１１の取り付け位置も、図示した位置に限定されず、車両１のルーフ１ａの周縁であればよい。遠距離用ＬｉＤＡＲ１０、１１の検出角は１８０°未満に限定されない、１８０°以上の検出角であってもよい。
１，５…車両、１ａ，５ａ…ルーフ、１ｂ…側面（外周面）、１ｃ…前面（外周面）、１０，１１…遠距離用ＬｉＤＡＲ、２０，２１…近距離用ＬｉＤＡＲ、５０，６０…物体、Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ…検出範囲。

Claims (3)

  1. 車両のルーフ周縁に設けられ、前記車両周囲の物体を検出するように前記ルーフから見て斜め下に広がる検出範囲を有する遠距離用ＬｉＤＡＲを備え、
    前記遠距離用ＬｉＤＡＲは検出距離下限が１０ｃｍ以上１ｍ以下であり、
    前記検出範囲には前記車両の外周面の一部が含まれる、車両用センサ取り付け構造。
  2. 前記遠距離用ＬｉＤＡＲの取り付け高さは１．８ｍ以上である、請求項１に記載の車両用センサ取り付け構造。
  3. 前記遠距離用ＬｉＤＡＲの検出角は１８０°未満である、請求項１又は２に記載の車両用センサ取り付け構造。
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