JP7363172B2 - レーダモジュールの車載構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体の前部又は後部に搭載されたレーダモジュールの車載構造に関する。

下記特許文献１は、車体の後部に搭載されたレーダモジュールを開示している。レーダモジュールは、バンパ等の外装部品よりも内側に配置される。なお、このようなレーダモジュールは、車体の前部に搭載されることもある。特許文献１に開示されたレーダモジュールは、所定荷重が加わると破損する脆弱部を備えている。軽衝突時などに脆弱部が破損することで、レーダモジュール内のレーダ本体（検出部）の破損が防止される。具体的には、レーダ本体と外装部品との間に位置するカバーやレーダモジュールを車体に取り付けるブラケットに脆弱部が形成されている。

特開２０１８－５９９４８号公報

特許文献１に開示されたレーダモジュールでは、脆弱部が破損しても、レーダモジュールの外側にはバンパなどの外装部品が残る。このため、レーダモジュールが正規位置にない状態でそのまま使用され続けてしまう可能性がある。

従って、本発明の目的は、車体の外側から外力を受けた際に、レーダモジュールのレーダ送受信面を保護する保護カバーを脱落させることで、レーダモジュールの確認を喚起することのできる、レーダモジュールの車載構造を提供することにある。

本発明に係るレーダモジュールの車載構造は、車体の前部又は後部に搭載されたレーダモジュールよりも車体外側に配置された外装部品と、この外装部品に取り付けられてレーダモジュールのレーダ送受信面を覆う保護カバーとを備えている。そして、外装部品と保護カバーとの間には、保護カバーを外装部品に係止すると共に、車体外側からの外力によるレーダモジュールと保護カバーとの接触による荷重を受けて保護カバーの外装部品への係止を解除する係止構造が構築されている。

本発明に係るレーダモジュールの車載構造によれば、車体に外力が作用した時には係止構造によって保護カバーが外装部品から脱落するので、レーダモジュールの確認を喚起することができる。

実施形態に係るレーダモジュールの車載構造を備えた車体の斜視図である。 上記車載構造の分解斜視図である。 上記車載構造の正面図である。 上記車載構造における係止構造の係止爪の拡大斜視図である。 上記車載構造の通常時の側断面図である。 上記車載構造の外力作用時の側断面図である。

以下、図面を参照しつつ実施形態に係るレーダモジュールの車載構造について説明する。

図１及び図２に示されるように、本実施形態では、車体（車両）１の前部にレーダモジュール２が搭載されている。具体的には、レーダモジュール２は、フロントバンパ３の下部に取り付けられたロアグリル４の内側に搭載されている。ロアグリル４には、レーダモジュール２のレーダ送受信面２ａを覆う保護カバー５が係止されている。ここで、フロントバンパ３及びロアグリル４は、車載構造における外装部品として設けられている。フロントバンパ３、ロアグリル４及び保護カバー５は、合成樹脂製である。

本実施形態の車体１は、ＳＵＶの車体であり、ラダーフレーム構造を有している。ラダーフレームの上にボディが架装されて、車体１が構成されている。ラダーフレームの前端には、車体１の幅方向に延びるフロントクロスメンバ６（図５及び図６参照）が剛結（溶接）されている。レーダモジュール２は、金属製のブラケット２ｂを有しており、このブラケット２ｂを介して、車体１、即ち、フロントクロスメンバ６に固定されている（図５及び図６参照）。

レーダモジュール２は、上述したブラケット２ｂに取り付けられたモジュール本体２ｃを有している。モジュール本体２ｃは、合成樹脂製であり、その内部にレーダを送受信するレーダ送受信機を備えている。モジュール本体２ｃの前面がレーダ送受信面２ａであり、この面を通して、レーダが送受信される。レーダ送受信面２ａを構成するモジュール本体２ｃの前面パネルは、レーダを散乱させないように円滑な面として形成されている。

モジュール本体２ｃには、上述したレーダ送受信機に付随する電子部品等も収納されており、モジュール本体２ｃの外面には、上述したレーダ送受信機や電子部品と接続されたコネクタ（図示せず）も設けられている。レーダモジュール２のこのコネクタは、ワイヤリングハーネス（図示せず）を介して、車体１の他の箇所に搭載されたコントローラと接続されている。モジュール本体２ｃは、ゴムブッシュ２ｄ（図５及び図６参照）を介して、ボルト２ｅによってブラケット２ｂ（図３参照）に固定されている。

ブラケット２ｂは、その上部に、レーダ送受信面２ａよりも前方に突出する水平な上面板２ｂｕを有している。また、ブラケット２ｂは、その両側部に、レーダ送受信面２ａよりも前方に突出する垂直な側面板２ｂｓをそれぞれ有している。即ち、上面板２ｂｕ及び側面板２ｂｓは、レーダ送受信面２ａよりも保護カバー５に近接配置されている（図５参照）ブラケット２ｂの一部である。各側面板２ｂｓの上端は、保護カバー５の傾斜形状に合わせて、その下端よりも前方に突出されている。

図２及び図３に示されるように、フロントバンパ３下部の開口に取り付けられるロアグリル４の中央には、保護カバー５が取り付けられる開口部４ａが形成されている。開口部４ａの内側に、レーダモジュール２が配置される。開口部４ａの左右には、水平方向の桟が形成されており、内部に配されたラジエータやエアコンのコンデンサに走行風を取り入れる吸気開口として機能している。ロアグリル４は、フロントバンパ３の最外側縁（本実施形態では最前縁）よりも内側に位置している。また、開口部４ａは、ロアグリル４の最外側縁（本実施形態では最前縁）よりも内側に配置されている。

開口部４ａの内周縁の上部には、一対の切欠部７ｂ１が形成されている。各切欠部７ｂ１は、下方に向けて開放されている。また、開口部４ａの内周縁の下部には、一対の係止孔７ｂ２が形成されている。一対の係止孔７ｂ２は、一対の切欠部７ｂ１の真下にそれぞれ形成されている。切欠部７ｂ１及び係止孔７ｂ２は、後述する保護カバー５の係止爪７ａと係合する被係止部７ｂとして形成されている。そして、係止爪７ａ及び被係止部７ｂによって、保護カバー５をロアグリル４に係止させる係止構造が構築されている。即ち、この係止構造は、ロアグリル４と保護カバー５との間に構築されている。

また、この係止構造は、車体１に外力が作用したとき（例えば、軽衝突時）のロアグリル４の車体１の内側への変位に伴うレーダモジュール２と保護カバー５との接触による荷重を受けて、保護カバー５とロアグリル４との係止を解除する。この係止解除については追って詳しく説明する。さらに、開口部４ａの内周縁の両側部には、位置決め切欠部７ｃがそれぞれ形成されている。位置決め切欠部７ｃは、後述する保護カバー５の位置決め片５ａをそれぞれ受け入れる。

上述したように、切欠部７ｂ１及び係止孔７ｂ２は二組形成され、各組において、両者は垂直方向に沿って配置されている。そして、図４に示されるように、組となる切欠部７ｂ１及び係止孔７ｂ２の間に、上述した側面板２ｂｓが位置している。開口部４ａに取り付けられる保護カバー５に対して言い換えれば、車体１の外側から見て（即ち、正面視において）、上部に設けられた係止爪７ａと下部に設けられた係止爪７ａとの間に側面板２ｂｓが位置する。

上述した開口部４ａに嵌め込まれる保護カバー５は、滑らかな表面を持つ、僅かに湾曲した樹脂製パネルである。保護カバー５の周縁にはフランジが形成されており、保護カバー５の上縁にはフランジから裏側に向けて突出する一対の係止爪７ａが形成されている。上方の一対の係止爪７ａは、上述した一対の切欠部７ｂ１とそれぞれ係止される。一方、保護カバー５の下縁にもフランジから裏側に向けて突出する一対の係止爪７ａが形成されている。下方の係止爪７ａは、上述した一対の係止孔７ｂ２とそれぞれ係止される。さらに、保護カバーの両側縁にもフランジから裏側に向けて突出する位置決め片５ａがそれぞれ形成されている。

四つ設けられる係止爪７ａについて、図４を参照しつつその一つを例に説明する。係止爪７ａは、保護カバー５全体と一体成形されており、全体としてはほぼ長方形、より詳しくは、先端がやや幅狭の等脚台形の板状部である。係止爪７ａには、Ｕ字型の貫通孔７０が形成されており、この貫通孔７０によって片持ち状の爪部７１が形成されている。爪部７１は、係止爪７ａの先端側で係止爪７ａの本体と一体的に結合している。爪部７１は、係止爪７ａの一面側に隆起されており、その基端（係止爪７ａの先端側の端部）からその先端（係止爪７ａの基端側の端部）に向けてなだらかな傾斜面を備えている。爪部７１の先端は、係止爪７ａの爪部７１以外の部分や爪部７１の基端よりも厚い。

各爪部７１は、保護カバー５の周縁から外側に向けて突出される。即ち、保護カバー５の上縁に設けられた一対の係止爪７ａの爪部７１は、上方に突出されている。一方、保護カバー５の下縁に設けられた一対の係止爪７ａの爪部７１は、下方に突出されている。この爪部７１は、保護カバー５を開口部４ａに係止する際に、開口部４ａの内周縁と摺接して内側に湾曲され、その先端が内周縁を超えたのちにその湾曲が弾性復元する。この結果、爪部７１の先端面が開口部４ａの内周縁と係合し、保護カバー５が開口部４ａに係止される。

なお、係止爪７ａの先端縁は、上述した切欠部７ｂ１及び係止孔７ｂ２（即ち、被係止部７ｂ）に係止させやすいように、滑らかな曲面を形成している。また、係止爪７ａの先端部の一面（爪部７１の突出側の面）には、Ｕ字型の貫通孔７０の両端と係止爪７ａの先端角部をそれぞれつなぐＶ溝７２が形成されている。Ｖ溝７２は、車体１の外側から外力が作用したとき（例えば、衝突時）のロアグリル４の車体１の内側への変位に伴うレーダモジュール２（上面板２ｂｕ又は側面板２ｂｓ）と保護カバー５との接触による荷重により破断する脆弱部として形成されている。各係止爪７ａにおいて、一対のＶ溝７２の少なくとも一方が破断すると、爪部７１の位置が保持されなくなるので、係止爪７ａによる保護カバー５のロアグリル４への係止が解除される

レーダ送受信面２ａを覆う保護カバー５は、レーダモジュール２によって送受信されるミリ波やマイクロ波の通過範囲をカバーしている。このため、保護カバー５を上述したように滑らかな表面を持つパネルとして形成することで、ミリ波やマイクロ波を安定的に送信すると共に、反射して返ってきたミリ波やマイクロ波を安定的に受信することができる。ミリ波やマイクロ波の送受信角が広角になればなるほど、保護カバー５の面積を大きくする必要がある。レーダモジュール２が車体１の前部に設けられる場合は、保護カバー５の面積が大きくなると、ロアグリル４を通過する走行風量が減るので、上述したラジエータやコンデンサの熱交換効率が低下してしまう。また、保護カバー５の面積が大きくなると美観を損ねる可能性もある

ここで、保護カバー５をレーダ送受信面２ａにより近接させれば、保護カバー５の面積はより小さくできる。そこで、本実施形態では、保護カバー５が取り付けられる開口部４ａをロアグリル４の最前縁よりも内側に配置して、保護カバー５の面積の増大を抑えて、ラジエータやコンデンサの熱交換効率の低下を回避している。しかし、保護カバー５をレーダ送受信面２ａ（レーダモジュール２）により近接させると、軽衝突時などにロアグリル４が車体１の内側に変位した際に、レーダモジュール２と保護カバー５とは接触しやすくなる。

本実施形態の保護カバー５は、レーダモジュール２と接触しても、上述した係止構造によってロアグリル４から脱落するので、レーダモジュール２が損傷を受けることはない。また、保護カバー５が取り付けられる開口部４ａをロアグリル４の最前縁よりも内側に配置することで、少なくとも保護カバー５はロアグリル４の最前縁まで変位することができるため、係止爪７ａは確実に破断される。ただし、本実施形態では、フロントバンパ３がロアグリル４よりも前方に位置しているため、保護カバー５はロアグリル４の最前縁よりもさらに前方に変位可能である。

次に、保護カバー５の脱落について、図５及び図６を参照しつつ説明する。

図５は、車体１に外力が作用する前の通常の状態を示している。図５において、保護カバー５は係止爪７ａでの断面であり、レーダモジュール２はその中央での断面である。軽衝突などによって車体１に外力が作用するとフロントバンパ３は内側に変位するが、その変位量は少なく、弾性復元力で元の位置に戻る。このため、フロントバンパ３とフロントクロスメンバ６との間には、このような変位量を考慮して数十ｍｍのクリアランスが設けられている。このクリアランスについては、モノコック構造を持つ車体に関しても同様に設けられている。

フロントバンパ３に取り付けられたロアグリル４にさらに取り付けられた保護カバー５は、レーダモジュール２の前方に配置されている。ここで、ブラケット２ｂの上面板２ｂｕ及び側面板２ｂｓは、レーダ送受信面２ａよりも保護カバー５に近接配置されている。図６は、フロントバンパ３及びロアグリル４が内側に変位した状態を示している。上述した変位によって、保護カバー５は、上面板２ｂｕ及び側面板２ｂｓと接触して荷重を受ける。ただし、この荷重は、モジュール本体２ｃには作用しないので、その内部のレーダ送受信機や電子部品は影響を受けない。

また、上述した荷重は、係止構造の係止爪７ａに作用し、脆弱部としてのＶ溝７２を破断させる。図６は、保護カバー５が既に脱落した状態を示している。なお、図６では、係止爪７ａが破断しないで保護カバー５が脱落しているように描かれているが、上述したように係止爪７ａはＶ溝７２で破断する。本実施形態では、上方の係止爪７ａが係合する切欠部７ｂ１が下方に開放されているため、上方の係止爪７ａは、Ｖ溝７２が破断すると引っかかることなく切欠部７ｂ１との係合が確実に解除される。

上方の被係止部７ｂを切欠部７ｂ１ではなく下方の係止孔７ｂ２と同様な係止孔として形成しても、Ｖ溝７２の破断によって保護カバー５は脱落する。しかし、本実施形態のように、上方の被係止部７ｂを下方に開放された切欠部７ｂ１として形成することで、保護カバー５をより確実に脱落させることができる。また、保護カバー５が脱落するので、レーダ送受信面２ａの前方にミリ波やマイクロ波の送受信を阻害するものはなく、レーダモジュール２を用いた制御は正常に機能し得る。

また、保護カバー５が脱落するような荷重がレーダモジュール２に作用した場合、ユーザは、保護カバー５が脱落していることで注意喚起される。この時、係止爪７ａが破断するので、新しい保護カバー５に交換する必要がある。このため、ユーザはディーラーなどに赴いて、保護カバー５を購入すると共にレーダモジュール２の点検を受けることになる。レーダモジュール２の向きが変わってしまっている場合などは、この時に調整されるため、レーダモジュール２を用いた制御は正常に機能することが担保される。保護カバー５の購入が必要となるが、比較的安価な部品であるためユーザの負担は少ない。レーダモジュール２の方がかなり高価な部品である。従って、上記係止構造によって、レーダモジュール２の損傷を抑止すると共に、レーダモジュール２を用いた制御が正常に機能することも担保される。

本実施形態の車載構造によれば、上述した係止構造（係止爪７ａ及び被係止部７ｂ）によって、保護カバー５を外装部品（ロアグリル４）に係止させる。係止構造（係止爪７ａ及び被係止部７ｂ）は、車体１の外側からの外力による外装部品（ロアグリル４）の車体１の内側への変位に伴うレーダモジュール２と保護カバー５との接触による荷重を受けて、保護カバー５の外装部品（ロアグリル４）への係止を解除する。従って、上述したように、保護カバー５の脱落によって、レーダモジュール２に荷重が作用したのをユーザに喚起できる。また、レーダモジュール２に過剰な荷重が作用するのも防止できる。さらに、保護カバー５が脱落するため、レーダ送受信面２ａの前方に邪魔な部材が存在せず、レーダモジュール２を用いた制御は正常に機能し得る。

ここで、本実施形態では、ブラケット２ｂの一部（上面板２ｂｕ及び側面板２ｂｓ）が、レーダ送受信面２ａよりも保護カバー５に近接配置されている。従って、保護カバー５は、レーダ送受信面２ａ（モジュール本体２ｃ）とは直接接触しないため、上述した荷重はレーダ送受信面２ａ（モジュール本体２ｃ）に直接作用することはない。この結果、レーダモジュール２を用いた制御が正常に機能することがより確実に担保される。また、保護カバー５を、レーダモジュール２を車体１に固定する剛性の高いブラケット２ｂの一部（上面板２ｂｕ及び側面板２ｂｓ）と接触させることで、保護カバー５をより確実に脱落させることができる。

また、本実施形態では、係止構造が、上述した係止爪７ａ及び被係止部７ｂを備えており、係止爪７ａが、上述した荷重により破断する脆弱部（Ｖ溝７２）を備えている。従って、保護カバー５は、係止構造の一部である係止爪７ａの破断によって脱落する。この結果、保護カバー５をより確実に脱落させることができる。また、保護カバー５を再利用することができないため、ユーザに点検を施すこととなり、レーダモジュール２を用いた制御が正常に機能することがより確実に担保される。

また、本実施形態では、係止構造が、上述した係止爪７ａ及び被係止部７ｂを備えており、係止爪７ａが保護カバー５の上部と下部に設けられる。そして、車体１の外側から見て（本実施形態では車体１の正面視において）、この一対の係止爪７ａは垂直方向に沿って配置され、これらの間に上述した保護カバー５と当接するブラケット２ｂの一部（側面板２ｂｓ）が配置されている。従って、上述した荷重は、ブラケット２ｂの一部（側面板２ｂｓ）を介して、保護カバー５の一対の係止爪７ａの間に作用する。この結果、上述した荷重が効果的に一対の係止爪７ａに作用し、保護カバー５の外装部品（ロアグリル４）への係止をより確実に解除することができる。特に、上述した脆弱部（Ｖ溝７２）を用いる場合は、係止爪７ａをより確実に破断させることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態での車体１はラダーフレーム構造を有するものであったが、本発明の車載構造は、モノコック構造を有する車体に適用することもできる。この場合、レーダモジュール２は、フロントクロスメンバ６に代わって、フロントバンパレインフォースやラジエタコアサポート等にブラケット２ｂを介して取り付けられる。（フロントバンパレインフォースをフロントクロスメンバとみなすこともできる。）また、レーダモジュール２は、これらの部材（バンパレインフォースなど）に対して、（上記実施形態のように）上方に配置されてもよいし、下方に配置されてもよいし、同じ高さに配置されてもよい。例えば、バンパレインフォースに対して上方にレーダモジュールを配する場合、フロント（アッパー）グリルに取り付けられるエンブレムを保護カバーとして設けてもよい。図１を例に説明すれば、フロントアッパーグリル８に取り付けられるエンブレム９を保護カバー５として設け、この内側にレーダモジュール２が搭載されてもよい。

また、上記実施形態では、レーダモジュール２は車体１の幅方向の中央に搭載された。しかし、レーダモジュール２は車体１の幅方向中央に対して右側又は左側に寄せて搭載されてもよい。また、係止爪７ａは、全体としてほぼ長方形（先端がやや幅狭の等脚台形）としたが、その形状はこれに限定されない。係止爪７ａは、凸形状を有する、被係止部７ｂに係止する係止凸部であればよい。さらに、係止爪７ａの爪部７１は、その基端から先端に向けてなだらかな傾斜面を有する形状でなくてもよく、その形状は限定されない。また、上記実施形態では、被係止部７ｂは、車両前後方向に貫通する形状を有し、係止爪７ａの爪部７１を通したうえで引っ掛けるように係止する構造を形成している。しかし、被係止部７ｂは、貫通する形状でなく、凸状の係止爪７ａを係止可能な凹形状を有する係止凹部であればよい。また、被係止部７ｂとして形成された係止孔７ｂ２は、上方に開放された切欠部として形成されてもよい。また、上記実施形態では、レーダモジュール２は車体１の前部に搭載された。しかし、レーダモジュール２は車体１の後部に搭載されてもよい。また、上記実施形態では、係止爪７ａ及び被係止部７ｂは、四組設けられたが、その数は限定されない。

１ 車体
２ レーダモジュール
２ａ レーダ送受信面
２ｂ ブラケット
２ｂｓ 側面板（ブラケット２ｂの一部）
２ｂｕ 上面板（ブラケット２ｂの一部）
３ フロントバンパ（外装部品）
４ ロアグリル（外装部品）
５ 保護カバー
７ａ 係止爪
７ｂ 被係止部
７ｂ１ 切欠部
７ｂ２ 係止孔
７２ Ｖ溝（脆弱部）

Claims (4)

1. 車体の前部又は後部に搭載されたレーダモジュールの車載構造であって、
   前記前部又は前記後部に設けられ、前記レーダモジュールよりも車体外側に配置された外装部品と、
   前記外装部品に取り付けられた、前記レーダモジュールのレーダ送受信面を覆う保護カバーと、
   前記外装部品と前記保護カバーとの間に構築され、前記保護カバーを前記外装部品に係止させ、かつ、前記車体の外側からの外力による前記外装部品の車体内側への変位に伴う前記レーダモジュールと前記保護カバーとの接触による荷重を受けて前記保護カバーの前記外装部品への係止を解除する係止構造と、を備え、
   前記レーダモジュールが、前記車体への固定用のブラケットを有しており、
   前記ブラケットの一部が、前記レーダ送受信面よりも前記保護カバーに近接配置されており、
   前記荷重は、前記ブラケットの一部と前記保護カバーとの接触によるものである、
   ことを特徴とするレーダモジュールの車載構造。
2. 前記係止構造が、前記保護カバーに設けられた係止爪と、前記外装部品に設けられた前記係止爪が係止される被係止部とを備えており、
   前記係止爪が、前記荷重により破断する脆弱部を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載のレーダモジュールの車載構造。
3. 前記係止爪が、前記保護カバーの上部と下部とにそれぞれ設けられており、
   前記保護カバーの上部に設けられた前記係止爪と係合する前記被係止部が、下方に開放された切欠部として形成され、
   前記保護カバーの下部に設けられた前記係止爪と係合する前記被係止部が、係止孔又は上方に開放された切欠部として形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載のレーダモジュールの車載構造。
4. 前記係止構造が、前記保護カバーに設けられた係止爪と、前記外装部品に設けられた前記係止爪が係止される被係止部とを備えており、
   前記係止爪が前記保護カバーの上部と下部とにそれぞれ設けられ、かつ、上部に設けられた前記係止爪と下部に設けられた前記係止爪とが垂直方向に沿って配置されており、
   車体外側から見て、上部に設けられた前記係止爪と下部に設けられた前記係止爪との間に前記ブラケットの前記一部が位置している、ことを特徴とする請求項１に記載のレーダモジュールの車載構造。

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