JP7124577B2 - レーダ装置の取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車両周辺の物体を検出するレーダ装置の取付構造に関する。
従来から、ミリ波レーダのように高周波の電磁波を車両周辺に送信し、車両周辺の物体からの反射波を受信することにより物体を検出するレーダ装置を車両の前照灯及び後尾灯(所謂コンビネーションランプ)の近傍に取り付けたレーダ装置の取付構造が知られている。このような取付構造の一つ(以下、「従来構造」と称呼される。)によれば、コンビネーションランプの筐体とランプカバーとの間に形成された灯室の内部に光源が設けられ、灯室の外部にレーダ装置が設置される。更に、従来構造によれば、ランプカバーにレーダ装置を前方から覆うための遮蔽部が形成されている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開2010-135087号公報
ところで、従来構造によれば、レーダ装置は灯室の外部において車体パネル(車両ボディ)に固定されている。そのため、レーダ装置の取付位置及び取付角度の精度は車体パネルの成形及び/又は加工精度に依存する。しかし、一般的に車体パネルは板金加工された鋼板でできており、コンビネーションランプの筐体は射出成形された樹脂でできている。従って、車体パネルの成形及び/又は加工精度は、コンビネーションランプの筐体の成形精度ほど高くない。よって、従来構造のようにレーダ装置が車体パネルに固定されると、レーダ装置の検知エリアのばらつきが大きくなる場合がある。更に、このレーダ装置は車両の左右に設置され、それぞれの検知エリアを相補的にカバーするように構成されている。従って、左右それぞれのレーダ装置の検知エリアがばらつくことにより、左右のレーダ装置の検知エリアを相補的にカバーできなくなる場合がある。従って、従来構造によれば、レーダ装置が所期の性能を十分に発揮できない虞があるという問題があった。
本発明は上記課題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、レーダ装置の車両への取付精度を高くし、これによりレーダ装置が所期の性能を十分に発揮することが可能なレーダ装置の取付構造を提供することにある。
そこで、本発明のレーダ装置の取付構造(以下、「本発明構造」とも称呼する。)は、車両(10)の車体パネル(11)に固定される筐体(21)と、前記筐体を覆う光透過性のランプカバー(24)と、前記筐体と前記ランプカバーとにより画成される空間である灯室(28)内に配置される光源(22)と、を備えたランプ部(20)、前記ランプ部が前記車両に取り付けられた向きにおいて、前記筐体から前記灯室の外側下方に延出して設けられる取付部材(50)、前記取付部材に固定されるレーダ装置(30)、及び前記レーダ装置を覆って設けられる不透明なレーダカバー(60)、を備えたことを特徴とする。
本発明構造によれば、レーダ装置は、筐体の外部且つ光源の下方に設置される。一方、光源は灯室内に配置されているので、レーダ装置は光源から発生する熱の影響を受け難い。更に、レーダ装置は、バンパーではなくレーダカバーにて覆われている。よって、例えば、バンパーに塗装が施されていてもレーダ装置が送受する電磁波がバンパーの塗装に用いられる塗料によって吸収され又は散乱されることを回避することができる。加えて、本発明構造によれば、レーダ装置を固定する取付部材は、車体パネルに固定されず、レーダの照射方向を管理可能なランプ部の筐体に固定される。従って、レーダ装置の取付位置及び取付角度は車体パネルの加工精度に依存しないので、レーダ装置の高い取付精度を確保することができる。
従って、本発明構造によれば、レーダ装置が所期の性能を十分に発揮することが可能なレーダ装置の取付構造を提供することができる。
本発明の一態様に係るレーダ装置の取付構造において、前記レーダカバーは、前記ランプカバーに隣接して設けられたことを特徴とする。
この態様によれば、レーダカバーをランプ部に固定することができるので、レーダ装置及びレーダカバーが固定されたランプ部を車体に取付けることのみで、レーダ装置及びレーダカバーは高い取付精度が確保される。
本発明の一態様に係るレーダ装置の取付構造において、前記レーダカバーは、前記車両のバンパー(40)に隣接して設けられたことを特徴とする。
この態様によれば、レーダカバーを必ずしもランプカバーに隣接させる必要はないので、種々の意匠的要素を加えることができる。
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び/又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び/又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
図1は、本発明の実施形態に係るレーダ装置の車体への取付位置を説明するための図であり、図1(A)は上面図、図1(B)は側面図である。 図2は、図1に示したレーダ装置の取付構造を説明するための縦断面図である。 図3は、図1に示した左前方のレーダ装置の取付構造を説明するための斜視図である。 図4は、図1に示した左前方のレーダ装置及び左前方のコンビネーションランプが車両に取り付けられた状態を示した斜視図である。 図5は、図1に示した左後方のレーダ装置及び左後方のコンビネーションランプが車両に取り付けられた状態を示した斜視図である。 図6は、本発明の他の実施形態に係るレーダ装置の取付構造を説明するための縦断面図である。 図7は、変形例に係るレーダ装置及びレーダカバーの取付位置を説明するための正面図であり、ランプカバーの下方を切り欠いた部分にレーダカバーを配置したときの図である。 図8は、変形例に係るレーダ装置及びレーダカバーの取付位置を説明するための正面図であり、ランプカバーの側方を切り欠いた部分にレーダカバーを配置したときの図である。 図9は、変形例に係るレーダ装置及びレーダカバーの取付位置を説明するための正面図であり、バンパーの一部に形成した開口部分にレーダカバーを配置したときの図である。
(構成)
本発明の実施形態に係るレーダ装置の取付構造(以下、「第1構造」とも称呼される。)は、図1(A)に示したように、車両10に適用される。車両10は、コンビネーションランプ20(20FL、20FR、20RL及び20RR)、レーダ装置30(30FL、30FR、30RL及び30RR)及びバンパー40(フロントバンパー40F及びリアバンパー40R)を備えている。
コンビネーションランプ20は、図1(A)に示したように、車両10の車体11の前方端左右及び後方端左右にそれぞれ配置される。車体11の前方端左右にそれぞれ配置されるコンビネーションランプ20はフロントコンビネーションランプ20FL及び20FRとも称呼される。車体11の後方端左右にそれぞれ配置されるコンビネーションランプ20はリアコンビネーションランプ20RL及び20RRとも称呼される。
フロントコンビネーションランプ20FL及び20FRは、前照灯、車幅灯及び方向指示灯等が一体的に構成されたランプである。リアコンビネーションランプ20RL及び20RRは、尾灯、ブレーキ灯、方向指示灯及び後退灯等が一体的に構成されたランプである。フロントコンビネーションランプ20FL及び20FRは、前照灯から放射される光線を車両10の前進方向遠方まで照射するとともに車幅灯及び方向指示灯等の視認性を確保するため、図1(B)に示したように、フロントバンパー40Fの上方に設置される。一方、リアコンビネーションランプ20RL及び20RRは、尾灯及び方向指示灯等の視認性を確保するため、リアバンパー40Rの上方に設置される。
レーダ装置30(30FL、30FR、30RL及び30RR)は、図1(A)に示したように、コンビネーションランプ20と同様に、車体11の前方端左右及び後方端左右にそれぞれ配置される。前方のレーダ装置30FL及び30FRは、それぞれフロントコンビネーションランプ20FL及び20FRの下方に配置される。後方のレーダ装置30RL及び30RRは、それぞれリアコンビネーションランプ20RL及び20RRの下方に配置される。
レーダ装置30は、例えば、所謂ミリ波レーダが用いられる。レーダ装置30は、その内部に図示しない送受信回路及びアンテナを備える。レーダ装置30は、ミリ波帯(又はサブミリ波帯)の電波を送信する複数の送信アンテナとミリ波(又はサブミリ波)を受信する複数の受信アンテナを含む、所謂スキャンレーダである。
左前方のレーダ装置30FLの検知エリアDAFLの水平方向の範囲は、図1(A)に破線にて示したように、車両10の左側方から車両10の左前方、右前方のレーダ装置30FRの検知エリアDAFRの水平方向の範囲は、車両10の右側方から車両10の右前方である。
左後方のレーダ装置30RLの検知エリアDARLの水平方向の範囲は、図1(A)に示したように、車両10の左後側方から車両10の後方中央までであり、右後方のレーダ装置30RRの検知エリアDARRの水平方向の範囲は、車両10の右後側方から車両10の後方中央までである。車両10の後方中央において、検知エリアDARLの一部と検知エリアDARRの一部とが重なっている。このように、検知エリアDARLの一部と検知エリアDARRの一部が重なるようにレーダ装置30RL及び30RRの検知エリア及び水平方向の取付角度が設定される。これにより、レーダ装置30RLと30RRとは車両10の後方中央の検知エリアを相補的にカバーすることができる。
レーダ装置が検知可能な距離はレーダ装置30FLの特性により定まっており、検知エリアは略扇形の形状を有する。この略扇形で表される検知エリアは、レーダ装置30から送信される(照射される)電磁波の照射エリアと言い換えることができる。レーダ装置から照射エリア内に送信される電磁波は、以下、「ビーム」とも表現される。図1(A)に示したように、レーダ装置30のビームの水平方向の広がり角はθhであり、図1(B)に示したように、レーダ装置30のビームの垂直方向の広がり角はθvである。
次に、車両10の左前に取り付けられるレーダ装置30FLを例に、レーダ装置の取付構造を詳細に説明する。なお、以下の説明においては、左前を表す添字「FL」は便宜的に省略される。
図2に示したように、フロントコンビネーションランプ20は、ランプ筐体21と、光源22と、リフレクタ23と、ランプカバー24と、を含んでいる。なお、図2において、車両10の前方は紙面の左方向である。
ランプ筐体21は、ランプ筐体21に開口する孔21a及び車体11(以下、「車体パネル11」とも称呼される。)に開口する孔11aにボルト25を挿通し、ランプ筐体21とは反対側からボルト25にナット26を締結させることにより、車体パネル11に固定される。
ランプ筐体21及びランプカバー24により画成される空間は灯室28と称呼される。灯室28内には光源22が設けられている。光源22は、LED、HIDランプ及びハロゲンランプ等である。光源22の周囲にはリフレクタ23が設けられる。リフレクタ23は、光源22から出射する光を反射させて前方(光源22からランプカバー24へ向かう方向)に偏向させるように構成される。なお、コンビネーションランプ20には、前述したように複数のランプが配置されているが、図2に示した縦断面図には、一つの光源22のみが示されている。
ランプカバー24は、可視光を透過する樹脂(透明樹脂)でできている。ランプカバー24には、ランプ筐体21にランプカバー24を固定するための固定部24aと、光源22からの光を屈折させて外部に照射するためのレンズ部24bとが、一体的に形成されている。
取付部材50は、樹脂でできており、図2に示したように、ランプ筐体下部21bから下方に延出する板状の部材である。即ち、取付部材50は、灯室28の下方に設けられる。本例においては、取付部材50は、ランプ筐体21と一体成形することにより形成される。取付部材50の前面50aは、レーダ装置固定部52を有している。ランプ筐体21を車体パネル11に取り付けたとき、取付部材50の前面50aが鉛直方向と略平行となるようにランプ筐体21及び取付部材50の各寸法が設定される。ランプ筐体21及び取付部材50は樹脂を一体成形することにより形成される。
レーダ装置30は、送受信回路を内蔵したケース31及びアンテナ部を覆うリッド32を備えている。レーダ装置30のケース31は、取付部材50の前面50aに載置され、例えば、ケース31に設けられたフランジ部31aとレーダ装置固定部52とが噛み合うことにより固定される。これにより、ランプ筐体21が車体パネル11(車両10)に取り付けられたとき、レーダ装置30は、図1(A)に示したレーダ装置30FLは、ビームが照射される前面33が車両10の左斜め前方を向くようにレーダ装置固定部52に固定される。
レーダカバー60は、不透明の樹脂でできている。そのため、レーダカバー60はミリ波(又はサブミリ波)を透過させるが、可視光を透過させない。レーダカバー60は、ランプカバー24に隣接して固定される。従って、バンパー40が車体11に取り付けられることにより、レーダカバー60はバンパー40の上方にランプカバー24に隣接して設けられる。
レーダ装置30の前面33から照射されるビームは、前述したように所定の広がり角を有している。図2に示したように、鉛直方向の照射ビームの広がり角はθvである。前述したように、取付部材50の前面50aは鉛直方向と平行であるから、レーダ装置30から照射されるビームの中心軸線C1は、水平面と平行である。従って、照射ビームは中心軸線C1に対して線対称に広がっている。このビームがレーダカバー60を透過する範囲は、「ビーム透過エリア61」と称呼される。
バンパー40(フロントバンパー40F及びリアバンパー40R)は、樹脂等でできている。バンパー40は、通常、車体11と同色の塗料にて塗装される。この塗料には金属材料が含有している場合がある。そのため、電磁波がバンパー40を通過するとき、吸収又は散乱させられ、その強度が減衰してしまう。一方、レーダカバー60FLには塗装は施されないので、電磁波はレーダカバー60FLにより吸収又は散乱させられず、その強度が大きく減衰することはない。つまり、第1構造によれば、コンビネーションランプ20の下方にレーダ装置30を取り付けた場合であっても、バンパー40によって、レーダ装置から照射されるビームの強度が大きく減衰させられることがない。
なお、右前方のレーダ装置30FR、左後方のレーダ装置30RL及び右後方のレーダ装置30RRについても同様に、それぞれ、コンビネーションランプ20FR、20RL及び20RRの下方に取り付けられ、更にそれぞれレーダカバー60FR、60RL及び60RRによって覆われる。従って、レーダ装置30RL、30RL及び30RRから照射されるビームの強度は、バンパー40によって大きく減衰させられることがない。
次に、図3乃至図5を参照しながら、第1構造を説明する。図3には左前方のコンビネーションランプ20FL、左前方のレーダ装置30FL及び左前方の取付部材50FLが示される。コンビネーションランプ20FL及びレーダ装置30FLが車両10に取り付けられたとき、図3において矢印にて表したように紙面左下に向かう方向が車両10の前方であり、紙面右下に向かう方向が車両10の左方である。
前述したように、取付部材50FLは、左前方のコンビネーションランプ20FLの下部(図示せず)に取り付けられる。更に、レーダ装置30FLは、レーダ装置30FLの前面(照射面)33FLが車両10の左斜め前方を向くように取付部材50FLに取り付けられる。従って、レーダ装置30FLからのビームは左斜め前方に向かって照射される(図1に示した検知エリアDAFLを参照。)。この例においては、レーダ装置30FLはランプカバー24FLから透けて見える光源22FLの下方に取り付けられる。
図4に示したように、レーダカバー60FLは、左前方のコンビネーションランプ20FLの下方であって、レーダ装置30FLを覆う位置に設けられる。フロントバンパー40Fは、コンビネーションランプ20FLの下方であって、レーダカバー60FLの周囲に設けられる。この構成は、レーダ装置30FL及びレーダカバー60FLが組み付けられたコンビネーションランプ20FLが車体パネル11に取り付けられた後、フロントバンパー40Fが車両10に取り付けられることにより実現される。
ところで、レーダ装置30FLから照射されるビームは、レーダカバー60FLのビーム透過エリア61FLを透過するようになっている。前述のとおり、照射ビームの水平方向の広がり角はθhであり、垂直方向の広がり角はθvである。このように、レーダカバー60FLはビーム透過エリア61FLを完全にカバーするように配置される。
次に、車両10の後方におけるレーダ装置30の取付構造について説明する。図5に示したように、レーダカバー60RLは、車両10の左後方のコンビネーションランプ20RLの下方であって、レーダ装置30RLを覆う位置に設けられる。図5において矢印にて表したように、紙面右下に向かう方向が車両10の後方であり、紙面右上に向かう方向が車両10の右方である。リアバンパー40Rは、左後方のコンビネーションランプ20RLの下方であって、レーダカバー60RLの周囲に設けられる。この構成は、レーダ装置30RL及びレーダカバー60RLが組み付けられたコンビネーションランプ20RLが車体パネル11に取り付けられた後、リアバンパー40Rが車両10に取り付けられることにより実現される。
このような構成により、バンパー40にビームの強度に影響を及ぼす塗装が施されていても、レーダ装置30から送信され又はレーダ装置30が受信するミリ波(又はサブミリ波)の強度がバンパー40により大きく減衰させられることがない。従って、レーダ装置30による障害物の検出性能を低下させることがない。
更に、レーダ装置30はレーダカバー60に覆われているので、外部から視認されることがない。従って、レーダ装置30は外観の見栄えを損ねることなく、コンビネーションランプ20の下方に搭載される。レーダカバー60の形状は意匠的な形状にデザインされてもよい。更に、レーダカバー60の彩色をバンパー40の彩色と異なる彩色とすることにより、新たな意匠的要素を加えることができる。
レーダ装置30は、ランプ筐体21に固定された取付部材50に固定されるので、レーダ装置30が車体パネル11に取り付けられる場合と比べて、その取付位置精度が高い。従って、レーダ装置30から照射されるビームが正確な位置に照射される。言い換えると、レーダ装置30の実際の検知エリアの、検知エリアの設計中心に対するずれ(誤差)が小さい。
以上、本発明の実施形態に係るレーダ装置のうち左前方のレーダ装置30FL及び左後方のレーダ装置30RLの取付構造について説明したが、右前方のレーダ装置30FR及び右後方のレーダ装置30RRの取付構造はそれぞれ左前方のレーダ装置30FL及び左後方のレーダ装置30RLの取付構造と同様であるので、説明は省略する。
以上説明したように、第1構造は、ランプ部20、取付部材50、レーダ装置30及びレーダカバー60を備える。ランプ部20は、車両10の車体パネル11に固定されるランプ筐体21と、ランプ筐体21を覆う光透過性のランプカバー24と、ランプ筐体21とランプカバー24とにより画成される空間である灯室28内に配置される光源22と、を備える。取付部材50は、ランプ部20が車両10に取り付けられた向きにおいて、ランプ筐体21から灯室28の外側下方に延出して設けられる。レーダ装置30は、取付部材50に固定される。レーダカバー60は、レーダ装置30を覆って設けられる。更に、レーダカバー60はランプカバー24に隣接して設けられる。
従って、第1構造によれば、レーダ装置30は、車体パネル11ではなく、コンビネーションランプ20のランプ筐体21から下方に延出する取付部材50に固定される。板金加工される車体パネル11の加工精度よりも優れた加工精度を有するランプ筐体21及び取付部材50にレーダ装置30が取り付けられることにより、レーダ装置30から照射されるビームの位置(車両10に対する向き)のばらつきが小さくなる。従って、第1構造によれば、レーダ装置30の車両10への取付精度が良好となり、これによりレーダ装置が所期の性能を十分に発揮することができるようになる。更に、ランプカバー24がランプ筐体21に嵌合されるため、レーダ装置30とランプカバー24との相対関係の組み付け精度も向上し、ランプカバー24の角度や傾き等がビーム強度に影響を与えるという問題も解消される。
<他の実施形態>
次に、他の実施形態に係るレーダ装置の取付構造(以下、「第2構造」とも称呼される。)について説明する。第1構造においては、取付部材50がランプ筐体21に一体的に形成されていたのに対し、第2構造においては、取付部材がランプ筐体と別体で取り付けられている点において相違している。以下、この相違点を中心に説明する。
図6に示したように、ランプ筐体21Aには、ランプ筐体下部21bにランプ筐体21Aとは別体の取付部材50Aが取り付けられる。例えば、取付部材50Aはボルト53及びナット54を用いてランプ筐体下部21bに取り付けられる。取付部材50Aはランプ筐体21Aと同一の樹脂である。なお、図6には、図2に記載された要素と同一の要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
なお、取付部材50Aは、ランプ筐体21Aと同一の樹脂材料でできているが、取付部材50Aは異なる樹脂材料であってもよい。更に、取付部材50Aは、樹脂材料に限らず、金属材料であってもよい。なお、図6において、ランプ筐体21Aが車体11に取り付けられたとき、取付部材50Aの前面50aが鉛直方向と略平行となるようにランプ筐体21A及び取付部材50Aの各寸法が設定される。
ケース31は、取付部材50Aの前面50aに載置され、取付部材50Aに固定される。つまり、レーダ装置30は、第1構造と同様に車体パネル11に取り付けられず、灯室28の外側且つランプ筐体21Aの下方に取り付けられる。これにより、レーダ装置30の車両10への取付精度が良好となる。
<変形例>
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、以下に述べるように、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
上記実施形態において、レーダカバー60は、ランプカバー24の下方においてランプカバー24と接するように配置されていた。このような態様に対し、図7に示したように、例えば、レーダカバー60Aは、コンビネーションランプ20Aのランプカバー24Aの下方且つ車両10の側方端(図7において右側)の切り欠き部分に嵌め込まれるように配置される。言い換えると、レーダカバー60Aは、ランプカバー24Aに隣接して設けられる。レーダ装置30の一部はレーダカバー60Aに覆われ、レーダ装置30のビーム透過エリア61はレーダカバー60Aに完全に覆われる。なお、図7は、車両10の左前部分を正面視した図であるが、左前を表す添字FLは便宜上省略される。以下、図8及び図9においても同様に添字FLは省略される。
更に、図8に示したように、例えば、レーダカバー60Bは、コンビネーションランプ20Bのランプカバー24Bの車両10の側方端(図8において右側)からランプカバー24Bの上下中央からやや下方に向かって略U字形に切り欠かれた部分に嵌め込まれるように配置される。言い換えると、レーダカバー60Bは、ランプカバー24Bに隣接して設けられる。レーダ装置30及びレーダ装置30のビーム透過エリア61は、レーダカバー60Bに完全に覆われる。
加えて、図9に示したように、例えば、レーダカバー60Cは、バンパー40に形成された開口部分に嵌め込まれるように配置される。言い換えると、レーダカバー60Cはバンパー40に隣接して備えられる。レーダカバー60Cは、コンビネーションランプ20Cのランプカバー24Cとは隣接していない。レーダ装置30の一部はレーダカバー60Cに覆われ、レーダ装置30のビーム透過エリア61はレーダカバー60Cに完全に覆われる。このように、変形例に係るレーダ装置の取付構造によれば、種々の意匠的要素を加えることができる。
上記実施形態において、光源22はLED、HIDランプ及びハロゲンランプ等が採用されていたが、光源にはキセノンランプ等のバルブが用いられてもよい。
10…車両、11…車体(車体パネル)、20…コンビネーションランプ、21…ランプ筐体、22…光源、24…ランプカバー、28…灯室、30…レーダ装置、40…バンパー、50…取付部材、60…レーダカバー。

Claims (3)

  1. 車両の車体パネルに直接固定される筐体と、前記筐体を覆う光透過性のランプカバーと、前記筐体と、前記ランプカバーと、により画成される空間である灯室内に配置される光源と、を備えたランプ部、
    前記ランプ部が前記車両に取り付けられた向きにおいて前記筐体から前記灯室の外側下方に延出して設けられ且つ前記車体パネルには直接固定されていない取付部材、
    前記取付部材に直接固定され且つ前記車体パネルには直接固定されていないレーダ装置、及び
    前記レーダ装置を覆って設けられる不透明なレーダカバー、
    を備えたことを特徴とする、
    レーダ装置の取付構造。
  2. 請求項1に記載のレーダ装置の取付構造において、
    前記レーダカバーは、前記ランプカバーに隣接して設けられたことを特徴とする、
    レーダ装置の取付構造。
  3. 請求項1に記載のレーダ装置の取付構造において、
    前記レーダカバーは、前記車両のバンパーに隣接して設けられたことを特徴とする、
    レーダ装置の取付構造。
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