JP6939353B2 - 車載カメラ装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両に搭載される車載カメラ装置に関する。

従来、車両には、車両周辺の映像を撮像するため、撮像部を備えた車載カメラ装置を搭載することがなされている。この種の車載カメラ装置は、ルーフ下部等の高温に曝されやすい環境に装着される場合がある。高温による熱膨張等によって車載カメラ装置の撮像部が取り付けられる筐体が変形すると、撮像部の位置又は向き（すなわち、撮像方向）が、当初の設計通りの位置又は向きと異なり、撮像部を介して所望の映像が撮像できなくなる場合がある。

そこで、例えば、下記特許文献１に記載の車載カメラ装置では、筐体としてのカメラステイの後部（すなわち、車両への取り付け時に後側となる部分）に固定部を設け、当該固定部を、熱伝導率の低いスペーサを介して車体に取り付けている。また、特許文献１では、撮像部の位置は、カメラステイ前部に設けられたリブによって規定されている。

特開平１１−３０１３６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、カメラステイ自身が何らかの熱を受けて加熱されたり、撮像部自身が発生する熱によってカメラステイが熱せられたりした場合には、スペーサは、カメラステイの熱を車体に逃がす際の障害となってしまう。従って、そのような場合には、カメラステイが熱膨張により変形することを十分に抑制できない可能性がある。発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の構成では、そのような変形によって、撮像部の位置が所望の位置からずれる可能性があるという課題が見出された。なお、ここで、変形とは、相似形に拡大または縮小されることも含むものとする。

本開示の１つの局面は、車載カメラ装置の筐体によって支持される撮像部の位置が、当該筐体の熱変形によって所望の位置からずれることを抑制できる車載カメラ装置を提供することにある。

本開示の一態様による車載カメラ装置は、少なくとも１つの撮像部（３）と、少なくとも１つの筐体（５，７）と、車両取付け部（７，１５）と、を備える。撮像部は、車両の外界を撮像するように構成されている。少なくとも１つの筐体は、前記撮像部が取り付けられるように構成されている。車両取付け部は、前記少なくとも１つの筐体を車両に取り付けるように構成されている。

ここで、前記車両取付け部は、前記少なくとも１つの筐体よりも線膨張率の小さい材料で構成され、第１の部分（７２，１５３）が前記車両に固定され、複数の第２の部分（７１，１５１）が前記少なくとも１つの筐体に固定される。

このような構成によれば、撮像部が取り付けられる少なくとも１つの筐体は、車両取付け部における複数の第２の部分に固定され、当該車両取付け部は、第１の部分が車両に固
定される。なお、第１の部分は複数の第２の部分のいずれとも異なってもよく、複数の第２の部分のいずれかと一致してもよい。車両取付け部は、前記少なくとも１つの筐体よりも線膨張率の小さい素材で構成されているので、当該少なくとも１つの筐体が熱変形しようとした場合でも、当該少なくとも１つの筐体における前記複数の第２の部分に固定された部分同士の位置関係は変化が抑制される。このため、筐体の熱変形によって撮像部の位置が所望の位置からずれることも抑制することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態の車載カメラ装置を表す分解斜視図である。 その車載カメラ装置におけるカメラ本体及びヒータ部を表す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示すように、第１実施形態の車載カメラ装置１は、２つの撮像部３，第１筐体５，第２筐体７及び回路基板９を備えたカメラ本体１１を備えている。なお、回路基板９は、撮像部３に係る制御を実行する。また、この車載カメラ装置１は、カメラ本体１１に加えて、ヒータ部１３と、ブラケット金具１５と、を備えている。

撮像部３は、それぞれ、第１面にレンズ３１を露出させるように備え、当該レンズ３１によって結像された映像を電気信号に変換する撮像素子（例えば、ＣＣＤ）を内蔵している。なお、図１では、撮像素子は図示省略している。２つの撮像部３は、第１筐体５の長尺方向に並べて形成された２つの穴部５１からそれぞれのレンズ３１が露出するように、前記第１面が同一方向を向くように並べて配置される。第１筐体５は、部分的に盛り上がって構成された収容部５３を有し、２つの穴部５１は収容部５３における同一の側に形成されている。２つの撮像部３は、収容部５３の内側に収容される。なお、以下の説明では、便宜上、前記第１面が向く方向を＋Ｘ方向とし、収容部５３が盛り上がった方向を＋Ｚ方向とした右手系直交座標を用いて、各部の位置関係を説明する場合がある。この座標系は、車載カメラ装置１が使用される際の上下左右等の方向とは無関係である。

２つの撮像部３は、それぞれ、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向にそれぞれ突出した２つのフランジ３３を備えている。このフランジ３３が、ビス３５を介して、第１筐体５の穴部５１の周囲における収容部５３の内壁面に固定されることにより、２つの撮像部３は第１筐体５に支持される。

第１筐体５及び回路基板９及び第２筐体７の外形は、±Ｚ方向に見た場合、いずれも、概略、±Ｙ方向に沿って長辺を有する長方形状に構成されている。当該長方形状の外周に沿って、第２筐体７及び回路基板９には、ビス１００を＋Ｚ方向に貫通させる複数の穴部７１，９１がそれぞれ形成されている。第１筐体５及び回路基板９及び第２筐体７は、＋Ｚ方向から−Ｚ方向に向かって、第１筐体５、回路基板９、第２筐体７の順で重ねられる。そのように重ねられた状態において、第２筐体７の−Ｚ側から、穴部７１，９１を通ってビス１００が第１筐体５に螺合されることにより、第１筐体５及び回路基板９及び第２筐体７が順次接続される。その接続によって、図２に示すようなカメラ本体１１が組み立てられる。

図１及び図２に示すように、第１筐体５の＋Ｚ側には、ヒータ部１３が重ねて配置される。第１筐体５の＋Ｚ側の面には、ヒータ部１３が重ねられる部分及び収容部５３を除いて、放熱用のフィン５５が形成されている。詳細には、ヒータ部１３は、２つの撮像部３に対してそれぞれカメラフードとして機能する２つのフード部１３１を備え、その２つのフード部１３１は発熱部１３３を挟んで±Ｙ方向に連接されている。第１筐体５は、２つの穴部５１それぞれの＋Ｘ側に、平坦に切り欠かれた２つの平坦部５７を有し、それぞれの平坦部５７に、それぞれのフード部１３１が重ねられる。そのとき、発熱部１３３が重ねられる第１筐体５の部分は、フィン５５が欠落して平坦に構成されたフィン欠落部５９とされている。

また、第２筐体７は、＋Ｘ側の長辺中央が、第１筐体５及び回路基板９よりも＋Ｘ方向に突出し、−Ｘ側の長辺両端が、第１筐体５及び回路基板９よりも−Ｘ方向に突出している。そして、それら計３箇所の突出部分に、穴部７１，９１よりも大径の穴部７２がそれぞれ±Ｚ方向に貫通して形成されている。なお、−Ｘ側の２つの穴部７２は、±Ｚ方向から見た場合、レンズ３１から−Ｘ方向に延ばした線の近傍に配置される。また、第１筐体５及び第２筐体７は、アルミダイカストにより製造されるのに対し、次に説明するブラケット金具１５は、鋼鉄等の鉄板をプレス加工して製造される。

ブラケット金具１５は、三角形の板状に構成され、その３つの頂点に、穴部７２をそれぞれ貫通するボルト１５１を、−Ｚ方向に突出するように支持している。このため、ブラケット金具１５に支持された３つのボルト１５１に第２筐体７における３つの穴部７２をそれぞれ貫通させ、しかる後に各ボルト１５１にナット１６０をそれぞれ螺合させれば、第２筐体７をブラケット金具１５に固定することができる。なお、当該固定がなされる際、カメラ本体１１は前述のように予め組み立てられ、ヒータ部１３は第１筐体５の＋Ｚ側に前述のように予め重ねられる。

ブラケット金具１５は、中心部に外形と略相似形の穴部１５２を形成され、＋Ｚ側の面１５３に接着剤を塗布されることにより、ウィンドシールド（すなわち、フロントガラス）上部に接着固定される。このとき、±Ｙ方向が車幅方向と一致し、＋Ｘ方向及び＋Ｚ方向が車両の前方に向くように、ブラケット金具１５は配置される。なお、面１５３には、ブラケット金具１５の強度を向上させるための絞り加工等が施されてもよい。また、ブラケット金具１５は、必要に応じて、前記と異なる姿勢に配置されてもよい。ブラケット金具１５は、必要に応じて、ウィンドシールドにおける上部以外の位置又は車両におけるウィンドシールド以外の位置に接着されてもよい。このようにブラケット金具１５が車両に接着された後、当該ブラケット金具１５におけるボルト１５１に、ヒータ部１３及びカメラ本体１１が前述のようにナット１６０を介して固定される。

［１−２．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１Ａ）撮像部３が取り付けられる第１筐体５及び第２筐体７は、ブラケット金具１５における３つのボルト１５１に固定され、当該ブラケット金具１５は、＋Ｚ側の面１５３が車両（例えば、ウィンドシールド）に固定される。ブラケット金具１５は、第１筐体５及び第２筐体７を構成するアルミダイカストよりも線膨張率の小さい鉄で構成されているので、第１筐体５及び第２筐体７が熱変形しようとした場合でも、ボルト１５１に固定された穴部７２同士の位置関係は変化が抑制される。このため、第１筐体５及び第２筐体７の熱変形によって撮像部３の位置が所望の位置からずれることも抑制することができる。

（１Ｂ）しかも、第１筐体５の＋Ｚ側の面には多数の放熱用のフィン５５が設けられているので、第１筐体５が熱せられること自体も抑制することができ、撮像部３の位置が所望の位置からずれることも一層良好に抑制することができる。

（１Ｃ）また、本実施形態の車載カメラ装置１は、２つの撮像部３を備えている。このため、前述のように撮像部３の位置が所望の位置からずれることを抑制することにより、２つの撮像部３の相対的な位置関係も、所望の位置関係からずれることが抑制される。従って、本実施形態では、撮像部３の位置が所望の位置からずれることを抑制する効果が一層顕著になる。

（１Ｄ）しかも、ボルト１５１に固定される３つの穴部７２のうち、第２筐体７の−Ｘ側にある２つは、±Ｚ方向から見た場合、レンズ３１から−Ｘ方向に延ばした線の近傍に配置される。このため、３つのボルト１５１のうち−Ｘ側にある２つは、±Ｙ方向に対して、少なくとも撮像部３の間隙を包含する間隔を空けて配置される。なお、撮像部３の間隙とは、より具体的には、−Ｙ側にある撮像部３における＋Ｙ側のフランジ３３端縁と、＋Ｙ側にある撮像部３における−Ｙ側のフランジ３３端縁との間の隙間である。このため、本実施形態では、２つの撮像部３の間隔が熱によって変化することを一層良好に抑制することができる。

（１Ｅ）また、本実施形態の車載カメラ装置１は、フード部１３１が一体に形成されたヒータ部１３を備えている。このため、フード部１３１を暖めて、その熱でウィンドシールド及びレンズ３１のくもりを抑制することができる。

（１Ｆ）本実施形態では、板状に構成されてボルト１５１が突出して設けられたブラケット金具１５を、線熱膨張率の低い鉄で構成することによって、ビス１００を介して互いに接続された第１筐体５及び第２筐体７の熱変形を抑制している。このため、撮像部３が取り付けられる２つの筐体（すなわち、第１筐体５及び第２筐体７）を、いずれもアルミダイカストといった同じ素材で製造することができる。このため、第１筐体５及び第２筐体７が適切に組み合わされるように設計するのが容易で、しかも、プレス加工等と比べて微細な形状に加工することが容易である。従って、設計コスト及び製造コストを低減することができる。

［１−３．特許請求の範囲の要素との対応］
なお、前記第１実施形態において、第１筐体５及び第２筐体７が筐体に対応する。ブラケット金具１５が車両取付け部に対応する。面１５３が第１の部分に対応する。ボルト１５１が第２の部分に対応する。

［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。第２実施形態の車載カメラ装置１は、第２筐体７を鉄で構成した点において第１実施形態と異なる。このため、第２実施形態の車載カメラ装置１は、図面上は、図１，２に示した第１実施形態と全く同様となる。

第２実施形態では、第１筐体５が筐体に対応する。第２筐体７が車両取付け部に対応する。穴部７２が第１の部分に対応する。穴部７１が第２の部分に対応する。本実施形態でも、第２筐体７の線膨張率が第１筐体５の線膨張率よりも小さいため、第１筐体５における穴部７１に固定された部分同士の位置関係は変化が抑制され、第１実施形態における（１Ａ）〜（１Ｅ）と同様の効果が生じる。

なお、本実施形態では、第２筐体７が、第１筐体５の変形を抑制する車両取付け部として機能するので、必ずしもブラケット金具１５を設ける必要はない。例えば、３本のボルト１５１を車両のルーフ等から直接突出させ、そのボルト１５１に穴部７２を貫通させて
ナット１６０を締め付けることによって第２筐体７が車両に取り付けられてもよい。その場合、ブラケット金具１５を省略することによる車載カメラ装置１の製造コスト低減を図ることができる。

［３．他の実施形態］
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（３Ａ）前記各実施形態では、ビス１００により第１筐体５と第２筐体７とが接続されたが、これに限定されるものではない。例えば、第１筐体と第２筐体とは、溶接や接着によって接続されてもよい。また、ビス１００を用いる場合であっても、第１筐体５の側に当該ビス１００を貫通させる穴部を形成し、当該穴部を貫通したビス１００を第２筐体７に螺合させてもよい。

（３Ｂ）前記各実施形態では、回路基板９を挟んで第１筐体５と第２筐体７とが接続されたが、これに限定されるものではない。例えば、回路基板は第１筐体と第２筐体の間に内蔵され、第１筐体と第２筐体とは回路基板の周囲で直接接続されてもよい。

（３Ｃ）前記各実施形態では、車両取付け部（すなわち、ブラケット金具１５又は第２筐体７）における第１の部分（すなわち、面１５３又は穴部７２）は複数の第２の部分（すなわち、ボルト１５１又は穴部７１）のいずれとも異なるが、これに限定されるものではない。前記第１の部分は、前記複数の第２の部分のいずれかと一致してもよい。

（３Ｄ）第１実施形態の車載カメラ装置１は、撮像部３を２つ備えたいわゆるステレオカメラとして構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、車載カメラ装置は、撮像部を１つだけ備えたいわゆる単眼カメラであってもよい。その場合も、撮像部の位置が所望の位置からずれることを抑制することができる。

（３Ｅ）第１実施形態の車載カメラ装置１は、第１筐体５とブラケット金具１５との間にヒータ部１３を備えたが、これに限定されるものではない。例えば、ヒータ部１３は省略されてもよく、ヒータ部１３をはじめブラケット金具１５，第１筐体５，第２筐体７等の形状は図示した形状以外にも種々の形状とすることができる。例えば、複数の第２の部分は、いずれも、２つの撮像部の間隙部分に設けられてもよい。

（３Ｆ）前記各実施形態では、筐体をアルミダイカストで構成し、車両取付け部を鉄で構成したが、これに限定されるものではない。筐体よりも車両取付け部の方が線熱膨張率の小さい素材で構成されるのであれば、両者を構成する素材としては種々の素材を選択することができる。

（３Ｇ）前記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、前記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、前記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の前記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…車載カメラ装置 ３…撮像部 ５…第１筐体
７…第２筐体 １１…カメラ本体 １３…ヒータ部
１５…ブラケット金具 ７１，７２，９１…穴部 １００…ビス
１３１…フード部 １５１…ボルト １６０…ナット

Claims (6)

1. 車両の外界を撮像するように構成された少なくとも１つの撮像部（３）と、
   前記撮像部が取り付けられるように構成された少なくとも１つの筐体（５，７）と、
   前記少なくとも１つの筐体を車両に取り付けるように構成された車両取付け部（７，１５）と、
   を備え、
   前記車両取付け部は、前記少なくとも１つの筐体よりも線膨張率の小さい材料で構成され、第１の部分（７２，１５３）が前記車両に固定され、複数の第２の部分（７１，１５１）が前記少なくとも１つの筐体に固定され、
   前記少なくとも１つの撮像部は、２つの撮像部であり、
   前記少なくとも１つの筐体は、前記２つの撮像部の位置関係を規定するように構成され、
   前記複数の第２の部分のうち少なくとも２つの第２の部分は、前記２つの撮像部の配列方向に対して、前記２つの撮像部の間隙を包含する間隔を空けて配置された車載カメラ装置。
2. 請求項１に記載の車載カメラ装置であって、
   前記車両取付け部（１５）は、前記少なくとも１つの筐体とは別体に構成され、前記少なくとも１つの筐体と前記車両の固定側との間に位置するブラケット金具である車載カメラ装置。
3. 請求項２に記載の車載カメラ装置であって、
   前記ブラケット金具は、板状に構成されて前記第２の部分としてのボルト（１５１）が突出して設けられる車載カメラ装置。
4. 請求項１に記載の車載カメラ装置であって、
   前記少なくとも１つの筐体は、第１筐体（５）であり、
   前記第１筐体とは別体に構成され、前記第１筐体に接続されるように構成された第２筐体（７）を、
   備え、
   前記車両取付け部は前記第２筐体である車載カメラ装置。
5. 車両の外界を撮像するように構成された少なくとも１つの撮像部（３）と、
   前記撮像部が取り付けられるように構成された少なくとも１つの筐体（５，７）と、
   前記少なくとも１つの筐体を車両に取り付けるように構成された車両取付け部（７，１５）と、
   を備え、
   前記車両取付け部は、前記少なくとも１つの筐体よりも線膨張率の小さい材料で構成され、第１の部分（７２，１５３）が前記車両に固定され、複数の第２の部分（７１，１５１）が前記少なくとも１つの筐体に固定され、
   前記少なくとも１つの筐体は、第１筐体（５）であり、
   前記第１筐体とは別体に構成され、前記第１筐体に接続されるように構成された第２筐体（７）を、
   備え、
   前記車両取付け部は前記第２筐体である車載カメラ装置。
6. 請求項５に記載の車載カメラ装置であって、
   前記少なくとも１つの撮像部は、２つの撮像部であり、
   前記少なくとも１つの筐体は、前記２つの撮像部の位置関係を規定するように構成された車載カメラ装置。

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