JP7020844B2 - 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、車両周辺の映像又は車両内部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、車両にボルト等のネジを介して取り付けられる場合があるが、その場合、ネジの締め付け時に、撮像部が取り付けられる筐体に歪が生じることがある。筐体に歪が生じると、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、カメラステイの前部に剛性の高いリブを設けて、当該リブによって撮像部の位置を規定している。特許文献１では、カメラステイ後部に設けられた固定部をボルト等のネジで締め付けて車両に取り付けても、カメラステイ前部に設けられた剛性の高いリブによって撮像部の位置は所望の位置に維持されるとしている。

特開平１１－３０１３６５号公報

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載のように、車載カメラ装置の筐体において、ネジによって締め付けられる部分と撮像部を支持する部分とを一体に構成した場合、次のような事態が生じる可能性があるという課題が見出された。すなわち、ネジによって締め付けられる部分に当該ネジの締め付け時に強い力が加わると、撮像部を支持する部分にも歪が生じる可能性があるという課題が見出された。その場合、撮像部の位置が所望の位置からずれる可能性がある。

本開示の１つの局面は、車両にネジを介して取り付けられる筐体を備えた車載カメラ装置であって、当該車載カメラ装置の筐体に取り付けられる撮像部の位置が、ネジの締め付け時に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、第１筐体（５）と、第２筐体（７）と、接続部（１００）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。第１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。第２筐体は、前記第１筐体とは別体に構成され、車両に締結部材（１６０）を介して取り付けられるように構成されている。接続部は、前記第１筐体と前記第２筐体とを接続するように構成されている。

このような構成によれば、撮像部が取り付けられる第１筐体は、車両に締結部材を介して取り付けられる第２筐体とは別体に構成され、接続部を介して第２筐体と接続されている。このため、前記締結部材の締め付け時に第２筐体に歪が生じても、当該歪が第１筐体の歪として直接反映されることが抑制され、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。

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．構成］
図１に示すように、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に取り付けられる。

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。

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。

［２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（Ａ）ボルト１５１にナット１６０を締め付ける際、当該締め付けに応じた応力によって、カメラ本体１１に歪が生じる可能性がある。しかしながら、本実施形態の車載カメラ装置１では、撮像部３が取り付けられる第１筐体５は、車両にブラケット金具１５及びナット１６０を介して取り付けられる第２筐体７とは別体に構成され、ビス１００を介して第２筐体７と接続されている。このため、前記ナット１６０の締め付け時に第２筐体７に歪が生じても、当該歪が第１筐体５の歪として直接反映されることが抑制され、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。

（Ｂ）しかも、第１筐体５と第２筐体７とは、溶接や接着によって接続されるのではなく、ビス１００によるネジ固定によって接続されている。このため、第２筐体７に生じた歪が第１筐体５の歪として直接反映されることを、一層良好に抑制することができる。従って、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。

なお、第１筐体５と第２筐体７とをビス１００によって接続する際も、第１筐体５に応力が加わるが、そのときに加わる応力は極めて小さく、第１筐体５には殆ど歪は生じない。また、カメラ本体１１が組み立てられると、通常、キャリブレーションがなされるので、そのカメラ本体１１の組み立て時に発生した歪はキャンセルすることができる。これに対して、ボルト１５１にナット１６０を締め付けることにより、カメラ本体１１が車両に固定された後は、キャリブレーション等によって歪をキャンセルすることは困難な場合がある。従って、本実施形態のように、ボルト１５１にナット１６０を締め付ける際に第１
筐体５に歪が生じることを抑制する効果は、極めて顕著な効果であるといえる。

（Ｃ）また、本実施形態の車載カメラ装置１では、回路基板９を挟んで、第２筐体７と第１筐体５とがビス１００により接続されている。このため、回路基板９が歪に対する緩衝材として機能し、第２筐体７に生じた歪が第１筐体５の歪として直接反映されることを、一層良好に抑制することができる。従って、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。

（Ｄ）また、前述のようにして車両に車載カメラ装置１を取り付けた場合、第２筐体７は、当該第２筐体７における＋Ｚ側端面（すなわち、上端面）のほぼ全体によって、第１筐体５及び撮像部３を下方から支持する。このため、ビス１００による接続は、第１筐体５が水平方向にずれない程度の強固さであればよく、第１筐体５及び撮像部３の重量に対抗できるほどに強固でなくてもよい。よって、ビス１００の締め付け時に第２筐体７に生じる歪を一層良好に抑制することができる。従って、第１筐体５に生じる歪も一層良好に抑制することができ、延いては、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。

（Ｅ）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。

（Ｆ）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。

［３．特許請求の範囲の要素との対応］
なお、前記実施形態において、ナット１６０が締結部材及び第１ネジに対応する。ビス１００が接続部及び第２ネジに対応する。なお、ナット１６０は、雌ねじとしての第１ネジに対応する。

［４．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。

（Ａ）前記実施形態では、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筐体との接続は、かしめ等による接続であってもよく、フック等による接続であってもよい。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。

（Ｂ）前記実施形態では、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。

（Ｃ）前記実施形態では、第２筐体７が第１筐体５を下方から支持したが、これに限定されるものではない。例えば、第２筐体は、第１筐体を側方から支持してもよく、上方から支持してもよい。

（Ｄ）前記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。

（Ｅ）前記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。

（Ｆ）前記実施形態の車載カメラ装置１におけるカメラ本体１１は、ブラケット金具１５を介して車両に取り付けられているが、これに限定されるものではない。例えば、車両のルーフ等から直接突出したボルトに穴部７２を貫通させてナット１６０を締め付けることにより取り付けられてもよい。

（Ｇ）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 ９…回路基板 １１…カメラ本体
１３…ヒータ部 １５…ブラケット金具 １００…ビス
１３１…フード部 １５１…ボルト １６０…ナット

Claims (5)

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第１筐体（５）と、
   前記第１筐体とは別体に構成され、車両に締結部材（１６０）を介して取り付けられるように構成された第２筐体（７）と、
   前記第１筐体と前記第２筐体とを接続するように構成された接続部（１００）と、
   を備え、
   前記締結部材は第１ネジであり、
   前記接続部は、前記第１筐体及び前記第２筐体の少なくともいずれか一方に螺合して前記第１筐体と前記第２筐体とを接続するように構成された第２ネジ（１００）であり、
   前記撮像部に係る制御を行うように構成された回路基板（９）を、
   更に備え、
   前記第２ネジは、前記回路基板を挟んで前記第２筐体と前記第１筐体とを接続するように構成され、
   前記第１筐体、前記回路基板及び前記第２筐体は前記第２ネジにより接続される
   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、
   前記第２筐体は、前記第１筐体を下方から支持するように構成された車載カメラ装置。
3. 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第１筐体（５）と、
   前記第１筐体とは別体に構成され、車両に締結部材（１６０）を介して取り付けられるように構成された第２筐体（７）と、
   前記第１筐体と前記第２筐体とを接続するように構成された接続部（１００）と、
   を備え、
   前記第２筐体は、前記第１筐体を下方から支持するように構成された
   車載カメラ装置。
4. 請求項３に記載の車載カメラ装置であって、
   前記締結部材は第１ネジであり、
   前記接続部は、前記第１筐体及び前記第２筐体の少なくともいずれか一方に螺合して前記第１筐体と前記第２筐体とを接続するように構成された第２ネジ（１００）である車載カメラ装置。
5. 請求項１～４のいずれか１項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、
   前記第１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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