JP6235355B2 - レーダの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、レーザーを用いて車外物体を検出するレーダを車両前部に取り付けるレーダの取付構造に関する。

自動車等の自車が安全に道路を走行するためには、自車の前方を走行する他車との車間距離を一定以上に確保する必要がある。また、自車の前方に障害物が存在する場合は、衝突被害を回避するために、ブレーキや操舵装置を作動させる必要がある。

そのため、近年においては車両前部にレーザーを用いたレーダ（レーザーレーダ）を配置し、このレーザーレーダを用いて自車の前方に存在する他車や障害物を検出する装置が提案されている。これにより、衝突する危険度を判定してドライバーに警告したり、自動的にブレーキや操舵装置を作動させる機構も開発されている。

特許文献１には、レーダセンサを用いて車両の衝突を回避する技術が開示されている。具体的には、図５およびその説明箇所を参照して、レーザーセンサで検出した状況に応じて、障害物を回避したり、衝突部位を変更させるべく、自車のステアリングやブレーキを操作する事項が開示されている。

特許文献２には、筐体状の部材を介してレーダを車体に取り付ける構造が開示されている。具体的には、図３およびその説明箇所を参照して、レーザー発光装置は、ケーシング３６およびブラケット４を介して車両１の後端部１ａに取り付けられている。また、ブラケット４は衝撃吸収部４２を有しており、衝突時の衝撃作用時には衝撃吸収部４２が座屈することでケーシング３６を保護している。

特許文献３では、車両の衝突に伴い変位する部分に近接される部材を傾斜させる構造が開示されている。具体的には、図４およびその説明箇所を参照して、フードフレーム１６のサポート接合部４５ａに対向する接合部対峙部４４が、フードフレーム１６の前端よりも後方に配置されている。更に、サポート接合部４５ａに対峙する接合対峙部４４を後傾させている。これにより、車両衝突時に、後傾させている接合対峙部４４に沿ってグリルサポートを滑らせて荷重を逃し、フードスキン等による荷重吸収を阻害しないようにしている。

特開２０００−９５１３０号公報 特開平１０−１２３２４８号公報 特開２０１３−１４２９３号公報

しかしながら、上記した特許文献に記載された発明では、レーダレーザを車両に内蔵させると不具合が生じる恐れがあった。

具体的には、特許文献２に記載された発明では、図５を参照して、衝撃作用時にはケーシング３６は後端部１ａから離間するように変異する。しかしながら、衝突後であっても、ケーシング３６は、バンパ２の前方に存在する。よって、バンパ２の潰れ変形をケーシング３６が阻害してしまい、衝撃吸収が阻害される恐れがある。

特許文献３に記載された発明では、図６を参照して、衝突時にサポート接合部４５ａ等と接触する接合対峙部４４を後傾させており、これにより衝突時に於けるサポート接合部４５ａの滑りを実現されている。しかしながら、サポート接合部４５ａ側の形状は、この滑りについての検討はなされていなかった。

本願発明は、上記した課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、軽衝突等による衝撃を吸収しつつ、車両前部にレーダを配置することを可能とするレーダの取付構造を提供することに有る。

本発明のレーダの取付構造は、車両の端部に取り付けられて外部の物体を検出するレーダの取付構造であって、前記レーダは筐体に内蔵された状態で前記車両に取り付けられ、前記筐体の後面の少なくとも一部は傾斜面であり、前記筐体の後面と後方で対向する構造体の前面を、下方が後退する傾斜面とし、衝突が発生した際に前記筐体が移動するためのスペースを、前記筐体の下方後方側に形成することを特徴とする。

本発明によれば、レーダが内蔵された筐体を構造体の前方に配置し、筐体の後面の一部を傾斜面とし、筐体と面する構造体の前面を下方が後退する傾斜面としている。これにより、歩行者突時等に、レーダが内蔵された筐体が後方に変位しても、筐体の傾斜面が、構造体の傾斜面と接触することにより、筐体は下方に移動する。よって、歩行者衝突時に、構造体と歩行者との間に筐体が存在しないので、筐体の存在が衝撃吸収のための構造体の潰れ変形を阻害することが防止される。

更に、衝突時に筐体が下方に移動するので、筐体を考慮して車両前部を設計する必要がなく、車両のフロントオーバーハング（ＦＯＨ）が長くなることを防止できる。

本発明のレーダの取付構造を示す図であり、（Ａ）はレーダが取り付けられた車両を示す斜視図であり、（Ｂ）はレーダの取付構造を示す断面図である。 本発明のレーダの取付構造を示す図であり、（Ａ）は歩行者衝突時に筐体が変位する状況を示す断面図であり、（Ｂ）は変形後の車両前部を示す断面図である。 本発明のレーダの取付構造を示す図であり、軽衝突後の車両前部を示す断面図である。 本発明のレーダの取付構造を示す図であり、筐体の構造を詳細に示す斜視図である。

以下、図を参照して、本形態のレーダの取付構造を説明する。以下の説明において、左方および右方は車両１０の進行方向を向いた場合を示す。

図１を参照して、本形態のレーザーの取付構造を説明する。図１（Ａ）はレーダが取り付けられる車両１０の車両前部を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ’線に於ける断面図である。

図１（Ａ）を参照して、車両１０の前部には、フロントフード１２の先端が延在しており、その下方にはグリル１４、バンパ下部２４が配置されている。グリル１４の中央部付近にはオーナメント２８が配置されており、このオーナメント２８の奥側にレーダが配置されている。

図１（Ｂ）を参照して、車両１０の前端部付近の構造を詳述する。車両１０の前端部付近は、上方から、フロントフード１２、バンパ上部２２、フロントグリル２６およびバンパ下部２４から構成されている。

フロントフード１２は、フロントフード１２の上面を形成するアウタパネル１８と、アウタパネル１８の下面に張設されるインナパネル２０とを有し、エンジンルームを上方から閉鎖する機能を有する。アウタパネル１８およびインナパネル２０は、プレス加工された鋼板から成る。アウタパネル１８とインナパネル２０との中央部分の適宜箇所は接着剤で接着される。更に、アウタパネル１８とインナパネル２０の周縁部をヘミング加工により一体に結合され、これによりフロントフード１２は中空断面形状の補強構造を備えている。また、フロントフード１２の前方先端部分の中央部はフードロック装置４４で固定されている。

バンパ上部２２は、フロントフード１２の前端部分と連続した形状を呈しており、前方部分が後方部分よりも下方に沈み込む形状を呈している。バンパ上部２２は、射出成形された板状の軟質樹脂等から成り、衝撃により容易に変形する。

フロントグリル２６は、バンパ上部２２の先端部から下方に連続して形成され、車両の車幅方向に架設された複数の棒状部材を有する。フロントグリル２６は、射出成形された樹脂材料から成り、意匠面側はメッキ処理や塗装処理が施されている。本形態では、フロントグリル２６の内面に、レーダ３０を内蔵する筐体３２が固定される。

バンパ下部２４は、フロントグリル２６の下端から下方に連続して形成されており、左方端部から右方端部まで連続して延在している。バンパ下部２４は、バンパ上部２２と同様に、射出成形された板状の軟質樹脂から成る。

衝撃吸収部材３６（構造体）は、バンパ上部２２の奥側に配置されており、射出成形された軟質樹脂から構成されている。衝撃吸収部材３６は、車両の左方端部付近から右方端部付近に渡るまで配置されており、前方に配置された前面４０と、後方に配置された後面４２とを有する。また、前面４０と後面４２とは、左方端部および右方端部で連続している。前面４０は、後方に開口を有するように「コの字」を１８０度回転させた断面形状を呈している。衝撃吸収部材３６の役割は、軽衝突時等に自身が変形することで衝撃エネルギーを吸収し、歩行者等を保護することである。

本形態では、前面４０の下端付近の一部を傾斜面３８としている。傾斜面３８の下端は、筐体３２の上端よりも下方に至るように延在している。そして、傾斜面３８が水平面から下方に傾斜する角度は、前面４０の他の部分が水平面から下方に傾斜する角度よりも大きい。

レーダ３０は、車両前方に向かって電波（例えば、ミリ波レーザー）を発射させ、前方に位置する物体で反射した電波を受信して測定するレーザーレーダである。これにより、車両前方に他車等の物体が存在するか否か、自車である車両１０と当該物体との距離が計測される。本形態では、レーダ３０は、オーナメント２８の後方に配置されている。

筐体３２は、レーダ３０を内蔵しており、外形形状は立方体または直方体を呈している。レーダ３０を構成する機器は、実装基板等を介して筐体３２の内部で固定される。筐体３２は、射出成形された樹脂材料から成り機械的強度は高い。よって、車両１０が軽衝突または歩行者衝突しても、筐体３２自体には大きな変形は生じない。換言すると、筐体３２の機械的強度は、車両１０の前端部を構成するバンパやフロントグリルよりも大きい。

筐体３２の後方側面の上端部付近は、上方部分が前方に傾斜する傾斜面３４を構成している。傾斜面３４は、右方端部から左方端部まで形成されており、衝撃吸収部材３６の傾斜面３８と対面している。これにより、軽衝突時等に筐体３２に前方から衝撃が作用しても、筐体３２の傾斜面３４が、衝撃吸収部材３６の傾斜面３８と接触することで、筐体３２自体を下方に移動させることが出来る。この事項は図２を参照して後述する。筐体３２はブラケットと称されることもある。尚、通常の使用状況下では、筐体３２の傾斜面３４と、衝撃吸収部材３６の傾斜面３８とは離間しており、略平行な位置関係にある。

バンパ下部２４の後方には、前方から、衝撃吸収部材４６とバンパビーム４８が配置されている。衝撃吸収部材４６は、射出成形された板状の軟質樹脂からなり左方端部付近から右方端部付近まで延在している。衝撃吸収部材４６は、歩行者衝突時等に変形することで衝撃エネルギーを吸収し、歩行者を保護するためのものである。バンパビーム４８は、右方端部から左方端部まで連続して設けられた鋼製の部材であり、衝撃吸収部材４６を後方から支持する役割を有する。歩行者衝突時にはバンパビーム４８は変形せず、車同士の衝突等の大衝突時に、バンパビーム４８自身が変形することで衝突エネルギーを吸収する。

尚、不図示であるが、フードロック装置４４の後方には、ラジエター等の他の部品が配置されている。本形態では、後述するように、歩行者衝突時等に筐体３２が衝撃吸収部材３６等の潰れ変形を阻害しないので、衝突エネルギーが良好に吸収される結果、ラジエター等の車両部品が衝突衝撃から保護される効果が得られている。

図２を参照して、歩行者衝突が発生した場合の筐体３２等の挙動を説明する。図２（Ａ）は歩行者衝突が発生した際に筐体３２が移動する様子を示す断面図であり、図２（Ｂ）は歩行者衝突が発生した後の車両前部の状況を示す断面図である。

図２（Ａ）を参照して、歩行者衝突時に於いて筐体３２が移動する状況を説明する。この図では、衝突前の筐体３２を実線で示し、衝撃作用時に移動する途中段階の筐体３２を点線で示し、衝撃作用後の筐体３２を一点鎖線で示している。

車両の前端が歩行者に衝突する歩行者衝突が発生した場合、図１に示すフロントグリルが後方に変形するので、フロントグリル２６の内面に固定されている筐体３２も後方に移動する。この際、衝撃吸収部材３６の前面４０の下端を傾斜させた傾斜面３８は、筐体３２の傾斜面３４と面しているので、両者は面的に接触する。この図では、点線で示される途中状態の筐体３２の傾斜面３４が、衝撃吸収部材３６の傾斜面３８の前方に接触している。

この状態で、衝撃エネルギーにより筐体３２が更に後方に押圧されると、筐体３２の傾斜面３４が、衝撃吸収部材３６の傾斜面３８に押し付けられる。そして、筐体３２の傾斜面３４が、衝撃吸収部材３６の傾斜面３８に沿って滑る現象が発生し、筐体３２自体が、衝撃吸収部材の傾斜面３８に沿って斜め下後方に移動する。即ち、この「滑り」により筐体３２を下方に移動させようとする力が発生している。同時に、筐体３２は時計回りに回転するように傾斜する。このような移動および回転を経た後の筐体３２の位置は一点鎖線で示されている。

図２（Ｂ）に、歩行者衝突が発生した後の車両前端部の断面図を示す。この図では、変形前の車両前部の構成を点線で示している。また、歩行者衝突時に、歩行者の脚部が衝突することで変形が予測される最大の範囲をストローク位置５０で示している。

歩行者衝突時の衝撃エネルギーにより、バンパ上部２２、衝撃吸収部材３６、フロントグリル２６、バンパ下部２４および衝撃吸収部材４６は、後方に圧潰するように変形しており、これにより衝撃エネルギーが吸収されて歩行者の脚部に与えるダメージが低減されている。また、フロントフード１２を構成するアウタパネル１８およびインナパネル２０にも若干の変形が生じている。

上記したように、衝撃吸収部材３６の傾斜面３８に沿って、筐体３２の傾斜面３４が滑ることで、筐体３２は斜め後方下の空間に移動している。この空間は、衝撃吸収部材が配置されない領域であるので、筐体３２の存在が衝撃吸収の作用を阻害することがない。また、筐体３２の後方下方は衝突変形後もスペース的な余裕があるので、軽衝突時にこの部分に筐体３２を退避させることで、筐体３２が他の部材に悪影響を与えることが防止される。

本形態では、衝撃エネルギーを吸収するために２つの衝撃吸収部材３６、４６を備えているが、筐体３２は衝撃作用時にこれらの部材の変形を阻害しない。特に、歩行者衝突時には、車両前部の上方に配置された衝撃吸収部材３６が潰れることで衝撃エネルギーの大部分が吸収されるが、衝突時に筐体３２は衝撃吸収部材３６から離れるように移動するので、堅い筐体３２が衝撃吸収部材３６の潰れ変形を阻害することがなく、潰れ残りの発生が抑制される。これにより、フードロック装置４４やその後方に配置されたラジエター等への衝突を回避し、歩行者保護性能への悪影響を無くすことが出来る。

図３を参照して、軽衝突後が発生した場合の筐体３２の挙動を説明する。この図は、軽衝突バリア５２が車両前部に衝突する軽衝突が発生した後の、車両前部の状態を示す断面図である。この図でも、前図と同様に、衝突前の車両前部の構造を点線で示している。ここで軽衝突とは、例えば、時速１５ｋｍ程度の低速で車両が軽衝突バリア５２等の固定物に衝突した場合を示す。

この図を参照して、車両が軽衝突バリア５２に軽衝突した場合、バンパ上部２２、フロントグリル２６、バンパ下部２４、衝撃吸収部材３６、衝撃吸収部材４６およびバンパビーム４８が変形する。

この場合であっても、軽衝突バリア５２により後方に押圧された筐体３２は、上記と同様に、その傾斜面３４が衝撃吸収部材３６の傾斜面３８と面的に接触することで滑る。これにより、衝突時に筐体３２は後方斜め下に移動するので、上方に配置された衝撃吸収部材３６と離間される。よって、フードロック装置４４やその後方のラジエター等が衝撃から保護される。

図４を参照して、レーダを内蔵する筐体３２の構成を説明する。この図は、筐体３２を斜め上方から見た斜視図である。

筐体３２は、射出成形された樹脂材料から成り、概略的形状は直方体または立方体を呈している。筐体３２の後方側面の上端部付近は、上方部分が前方に傾斜する傾斜面３４を呈しており、これにより、歩行者衝突時等に、上記した筐体３２を下方に逃がす効果が得られる。

筐体３２の左方側面の前方端部には側方に突出する取付部位５４が２つ設けられている。この取付部位５４には孔部が設けられており、この孔部を貫通するネジまたはビスを介して筐体３２はフロントグリル２６等に固定される（図１（Ｂ）参照）。この図では示されていないが、筐体３２の右方側面の前方端部付近にも同様に２つの取付部位５４が設けられている。即ち、筐体３２には前部で４つの取付部位５４を有している。

取付部位５４と筐体３２の本体とが連続する連続部５６は、取付部位５４の他の部分よりも細く形成されている。例えば、後方から見た連続部５６の縦方向の幅は、取付部位５４の他の部分の半分以下とされる。これにより、取付部位５４と筐体３２本体との連結構造は、通常の実用走行の状況下では破断しないが、歩行者衝突等の状況下では破断するようになる。

よって、衝撃が作用した際に、連続部５６が破断して取付部位５４が筐体３２の本体から分離される。従って、図２（Ｂ）を参照して、衝突の衝撃が作用した際に、筐体３２がフロントグリル２６の内面から分離し、筐体３２が容易に下方に移動するようになり、筐体３２が衝撃吸収部材３６の潰れ変形を阻害しないという効果が顕著に得られる。

更に、筐体３２の左方側面と取付部位５４とを連続させるリブ５８が設けられる。これにより、上記のように細い連続部５６を取付部位５４の途中に設けた場合であっても、取付部位５４の根元部分の機械的強度を一定以上に確保することが出来る。よって、通常走行に筐体３２は取付部位５４を介して強固に保持されているので、筐体３２に内蔵されるレーダも良好に固定され、レーザーが所定方向に射出されて、レーダとしての機能が良好に確保される。

筐体３２の材料としては樹脂材料を全般的に採用可能であるが、ＰＰＥ、ＡＢＳ等の割れやすい材料が採用されると、上記した取付部位５４が衝撃作用時に良好に破断される。

上記した本形態は例えば以下のように変更することが出来る。

図１（Ｂ）を参照して、筐体３２の傾斜面３４は、衝撃吸収部材３６の傾斜面３８と対面するが、筐体３２の傾斜面３４は車両１０の他の部材（艤装品）と対面するように構成してもよい。

図１（Ｂ）を参照して、上記形態では筐体３２はフロントグリル２６の内面に固定されているが、バンパ上部２２またはバンパ下部２４の内面に筐体３２が固定されても良い。

１０ 車両
１２ フロントフード
１４ グリル
１８ アウタパネル
２０ インナパネル
２２ バンパ上部
２４ バンパ下部
２６ フロントグリル
２８ オーナメント
３０ レーダ
３２ 筐体
３４ 傾斜面
３６ 衝撃吸収部材
３８ 傾斜面
４０ 前面
４２ 後面
４４ フードロック装置
４６ 衝撃吸収部材
４８ バンパビーム
５０ ストローク位置
５２ 軽衝突バリア
５４ 取付部位
５６ 連続部
５８ リブ

Claims (5)

1. 車両の端部に取り付けられて外部の物体を検出するレーダの取付構造であって、
   前記レーダは筐体に内蔵された状態で前記車両に取り付けられ、
   前記筐体の後面の少なくとも一部は傾斜面であり、
   前記筐体の後面と後方で対向する構造体の前面を、下方が後退する傾斜面とし、
   衝突が発生した際に前記筐体が移動するためのスペースを、前記筐体の下方後方側に形成することを特徴とするレーダの取付構造。
2. 前記構造体は、衝撃吸収部材であることを特徴とする請求項１に記載のレーダの取付構造。
3. 前記筐体の前端には側方に突出する取付部位が設けられ、
   前記取付部位と筐体本体とが連続する部分の幅を、前記取付部位の他の部分の幅よりも狭くすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーダの取付構造。
4. 前記筐体本体の側面と前記取付部位とを連続させるリブを備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のレーダの取付構造。
5. 前記筐体は、オーナメントの裏に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のレーダの取付構造。
   

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