JP7655146B2

JP7655146B2 - 車載カメラ固定構造

Info

Publication number: JP7655146B2
Application number: JP2021134933A
Authority: JP
Inventors: 英明上田; 大地馬場
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2025-04-02
Anticipated expiration: 2041-08-20
Also published as: JP2023028938A

Description

本発明は、車載カメラ固定構造に関し、特に、車載カメラおよびフードを自動車に固定する構造に関する。

車載カメラが広く用いられている。車載カメラはフロントガラスの車室側に固定され、例えば、自動走行制御を行うために用いられる。車載カメラは、道路上に描かれた車線等の走行経路の基準となるものを撮影し、自動車に搭載された走行制御装置に映像データを送信する。走行制御装置は、映像データに基づいて自動走行制御を行う。

特許文献１～３に示されているように、車載カメラには、フロントガラスに固定されたブラケットに取り付けられるものがある。車載カメラの側面には突起が設けられており、突起をブラケットに引っ掛けることで車載カメラがブラケットに取り付けられる。また、特許文献１および２に示されている車載カメラ固定構造では、車載カメラに加えてフードがブラケットに取り付けられている。フードは車載カメラの前方に位置し、車載カメラの視線がフードの上方を通過する。フードは、車載カメラの前方に向かう不要な光を遮る。

特開２０２０－１３１８０９号公報特開２０１６－１６８３０号公報特開２０１３－１９３５５８号公報

フードを備える従来のカメラ固定構造では、フードがブラケットに部分的に固定されているものの、完全には固定されていない半固定の状態となることがある。そのため、フードとブラケットとが半固定の状態でないかを確認し、半固定の状態である場合には、フードをブラケットに固定し直す作業が発生することがあった。

本発明の目的は、フードおよびブラケットを備えるカメラ固定構造について、フードをブラケットに確実に固定することである。

本発明は、自動車のフロントガラスに固定され、車載カメラを保持するブラケットと、前記ブラケットの前方に固定されるフードであって、前記ブラケットに前方から差し込まれる差し込み構造が設けられたフードと、を備え、前記ブラケットは、前記ブラケットの下方から前記フードの下方に前記車載カメラが及ぶように前記車載カメラを保持し、前記フードは、前記車載カメラを下方に押圧することで、前記ブラケットに前記車載カメラを押さえ付けるカメラ押圧バネと、下方に突出したフード固定バネ片であって、前記ブラケットに押さえ付けられた前記車載カメラによって後方に押圧され、前記フードを前記ブラケットに押圧するフード固定バネ片を有することを特徴とする。

本発明によれば、フードをブラケットに確実に固定することができる。

本発明の実施形態に係る車載カメラ固定構造を示す図である。組み立て前のフードおよびブラケットを示す図である。ブラケットにフードが固定された状態の車載カメラ固定構造を示す図である。第３吊り環の拡大図である。取り付け初期状態の車載カメラおよび車載カメラ固定構造を示す図である。取り付け初期状態の車載カメラおよび車載カメラ固定構造のＡＡ線断面図である。車載カメラが固定された車載カメラ固定構造のＡＡ線断面図である。車載カメラが取り外されるときの車載カメラ固定構造のＡＡ線断面図である。車載カメラが固定された車載カメラ固定構造のＢＢ線断面図およびＣＣ線断面図である。車載カメラが固定された車載カメラ固定構造のＤＤ線断面図である。

各図を参照して本発明の実施形態について説明する。複数の図面に示された同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を簡略化する。また、本明細書における上下左右等の方向を表す用語は、自動車の乗員から見た方向を示す。

図１には、本発明の実施形態に係る車載カメラ固定構造１と、それに固定された車載カメラ１０が示されている。車載カメラ１０は、走行制御装置、ドライブレコーダ等に用いられる。車載カメラ固定構造１は、フード１４およびブラケット１２を備えている。車載カメラ１０は、自動車のフロントガラスの内側の上部に取り付けられ、前方を撮影する。このため、ブラケット１２がフロントガラスの内側に取り付けられ、フード１４もフロントガラスの内面に沿って配置される。フロントガラスは、自動車の天井部分から前下方に向かって延びる。したがって、車載カメラ固定構造１は、ブラケット１２の後ろ上方端からフード１４の前下方端まで全体としてフロントガラスの内面に沿って延びる。

フード１４は、後ろ上方の横辺が前下方の横辺よりも短い略台形状の底板１６と、底板１６の左右の辺から後方側に立設した側壁１８から構成されている。側壁１８は、フード１４の両側片を折り曲げるようにして形成されており、略三角形状で、前下方から後ろ上方に向かうにつれて幅が広くなっている。フード１４の最後上部では、左右の側壁１８の上端が同一の高さで揃っており、フード１４の最後上部は、上から見て後方側が開放されたコの字状（Ｕ字状）になっている。フード１４の後方からは、車載カメラ１０の撮像素子２０が前方を覗いている。

ブラケット１２は板状に形成されており、車載カメラ１０を保持する構造を裏面（フロントガラス側とは反対側の面）に有している。ブラケット１２の表面（フロントガラス側の面）は平坦であり、ブラケット１２の表面が接着剤や両面テープ等によってフロントガラスに固定される。ブラケット１２の前下方の縁は、中央部分が凹んでおり、前下方に向けて末広がりの形状を有し、また両側に向けて前下方に延びており、フード１４の左右の側壁１８に沿った形状を有している。フード１４は前方からブラケット１２に差し込まれるようにして固定されている。ブラケット１２は、ブラケット１２の下方からフード１４の下方に車載カメラ１０の筐体が及ぶように車載カメラ１０を保持している。すなわち、ブラケット１２は、その裏面側に車載カメラ１０の筐体を保持しており、フード１４とブラケット１２との間から撮像素子２０が前方を覗くようになっている。

フード１４の底板１６と左右の側壁１８は、車室側からフロントガラスの撮像素子２０の前方側を隠すように位置している。撮像素子２０は、フロントガラスを通過しフード１４の上側を通る光線を検知する。フード１４は車外から撮像素子２０の前方に向かう光や、車室から撮像素子２０の前方に向かう光、あるいは車外から車室に入射し、車室内で反射して撮像素子２０の前方に向かう光を遮る。これによって、フロントガラスで反射した光を車載カメラ１０が検知することが防止される。

図２には、車載カメラ固定構造１が組み立てられる前のフード１４およびブラケット１２が示されている。図２は前下方から見た図であり、この図にはフード１４とブラケット１２の裏面の構造が示されている。フード１４の左右の側壁１８の後面には、フード１４をブラケット１２に固定するための差し込み構造２２が設けられている。差し込み構造２２は、側壁１８の後面において側方および後ろ上方に広がる差し込みベース部２２ａと差し込みベース部２２ａから後ろ上方に向けて突出したツメ付き突起２２ｂを有している。差し込みベース部２２ａの後ろ上方端は、ブラケット１２の前下方端の凹凸形状に応じた凸凹形状を有している。ツメ付き突起２２ｂは先端部にツメを有し、左右方向に弾性的に撓むことができる。左右のツメ付き突起２２ｂの先端部のツメは鉤型に形成されており、先端から前下方に向かうにつれて外側に横幅が拡大した後、横幅が急激に縮小する。

フード１４の底板１６の裏面には、その後ろ上方端から所定の間隔が設けられた位置に裏面側において厚みが増し車幅方向に延びた基部２６が形成されている。基部２６の前下方側の端面の右側部分には第１カメラ押圧バネ２８が設けられている。第１カメラ押圧バネ２８は、基部２６の前下方側の端面から底板１６の裏面に沿って前下方に延び、前下方に向かうにつれてフロントガラスから離れる方向に反っている。第１カメラ押圧バネ２８は、基部２６の前下方側の端面との結合部を固定端として弾性的に撓むことができる。これによって、第１カメラ押圧バネ２８には、フロントガラス側に押圧する力に対抗するフロントガラスから離れる方向の付勢力が生じる。

基部２６の後ろ上方側の端面には第２カメラ押圧バネ３０が設けられている。第２カメラ押圧バネ３０は、後ろ側の横辺が前側の横辺よりも短い略台形形状を有し、基部２６の後ろ上方側の端面から後方に延び、先端側をフロントガラスから離れる方向に反らせた概形を有している。より詳細には、第２カメラ押圧バネ３０は、後方の端部において車幅方向に延びる板状のカメラ押圧片３０ａが、複数の弾性フレーム３０ｂによって基部２６の後ろ上方側の端面で支持された構造を有している。各弾性フレーム３０ｂは、基部２６との結合部を固定端として弾性的に撓むことができる。これによって、カメラ押圧片３０ａにはフロントガラス側に押圧する力に対抗するフロントガラスから離れる方向の付勢力が生じる。

右側の側壁１８の後面には、帯状に形成され後ろ上方に延びるバネ支持部３２が設けられている。バネ支持部３２の後端には第３カメラ押圧バネ３４が設けられている。第３カメラ押圧バネ３４は、後ろ上方に向かうにつれてフロントガラスから離れる方向に反れており、バネ支持部３２との結合部を固定端として弾性的に撓むことができる。これによって、第３カメラ押圧バネ３４には、フロントガラス側に押圧する力に対抗するフロントガラスから離れる方向の付勢力が生じる。バネ支持部３２の右側面にはカメラ固定バネ３８が設けられている。カメラ固定バネ３８は、バネ支持部３２から右側に帯状に延び、バネ支持部３２との結合部を固定端として弾性的に撓むことができる。これによって、カメラ固定バネ３８には、フロントガラス側に押圧する力に対抗するフロントガラスから離れる向きの付勢力が生じる。カメラ固定バネ３８は、その先端が自由端になっており、揺動自在である。

右側の側壁１８の後ろ上端部には、バネ支持部３２の左側にフード固定バネ片４８が設けられている。フード固定バネ片４８は、右側の側壁１８の後面からＪ字状に後ろ下方に突出している。フード固定バネ片４８は、右側の側壁１８の後ろ上端との結合部を固定端として弾性的に撓むことができる。これによって、フード固定バネ片４８には、後ろ上方に押圧する力に対抗する前下向きの付勢力が生じる。

ブラケット１２の裏面側の前下部には、フード１４のツメ付き突起２２ｂが引っ掛かる引掛壁４２が左右に設けられている。左右の引掛壁４２は、ブラケット１２の両側の前下方端部にブラケット１２の裏面から立設して車幅方向に延び、ツメ付き突起２２ｂが引っ掛かる位置に一端（内側端）を有している。左右の引掛壁４２の前方には、ブラケット１２の裏面に沿って延びた当接リブ４４が設けられている。当接リブ４４は引掛壁４２の前下方の面から前下方に延び、ブラケット１２の前下方の縁から突出している。右側の当接リブ４４の左側にはフード固定ツメ４６が設けられている。フード固定ツメ４６は、ブラケット１２の前下方の縁から突出している。フード固定ツメ４６の先端は鉤型に形成されており、先端から根元側に向かうにつれて厚くなった後、厚みが急激に薄くなる。左側の当接リブ４４の右側にも、同様の構造を有するフード固定ツメ４６が設けられている。

フード１４がブラケット１２に固定される際には、フード１４の後ろ上方端側をブラケット１２の前下方端側に向けて近付ける。これによって、左側のツメ付き突起２２ｂが左側の引掛壁４２の右端に引っ掛かけられ、右側のツメ付き突起２２ｂが右側の引掛壁４２の左端に引っ掛かけられる。また、ブラケット１２における左右のフード固定ツメ４６が、左右の差し込みベース部２２ａの上側に引っ掛けられる。左右の差し込みベース部２２ａに形成された凹み２４の最奥部には、左右の当接リブ４４の先端が当接する。

図３には、ブラケット１２にフード１４が固定された状態の車載カメラ固定構造１が、車載カメラ１０と共に示されている。図３は、図２と同様に、前下方から見た図である。ブラケット１２には、車載カメラ１０の第１カメラ突起部６２、第２カメラ突起部６４および第３カメラ突起部６６と係合するための第１吊り環５０、第２吊り環５２および第３吊り環５４が設けられている。第１吊り環５０はブラケット１２の左側に設けられている。第２吊り環５２はブラケット１２の右側前下方に設けられ、第３吊り環５４は、ブラケット１２の右側後ろ上方に設けられている。各吊り環５０，５２，５４はＵ字形状に形成されており、各吊り環５０，５２，５４の両端がブラケット１２の裏面に結合している。各吊り環５０，５２，５４の開口はブラケット１２の裏面で閉じられており、開口は車幅方向に向けられている。ブラケット１２の前下端とフード１４の後ろ上端との間には、車載カメラ１０の撮像素子２０が前方を覗くためのカメラ穴が形成されている。

車載カメラ１０は、横方向から眺めたときの形状が略Ｌ字型である筐体５６を備えている。筐体５６は、ブラケット１２に沿う方向に延びるカメラベース部５８と、カメラベース部５８の後ろ上方端部（フード１４から離れた側の端部）からブラケット１２に向けて突出した立設部６０とからなり、立設部６０の前面に撮像素子２０が固定されている。

筐体５６の左側面には、第１カメラ突起部６２が設けられている。筐体５６の右側面には、前後に配置された第２カメラ突起部６４および第３カメラ突起部６６が設けられている。第１カメラ突起部６２は筐体５６の左側面から左方向に突出し、第２カメラ突起部６４および第３カメラ突起部６６は、筐体５６の右側面から右方向に突出している。各カメラ突起部６２，６４，６６は、円柱状であってもよいし角柱状であってもよい。

車載カメラ１０がブラケット１２に取り付けられる際には、先に第１カメラ突起部６２が第１吊り環５０の開口に挿入される。車載カメラ１０は、第１吊り環５０側に寄せられ、第１カメラ押圧バネ２８、第２カメラ押圧バネ３０および第３カメラ押圧バネ３４に接触した取り付け初期状態となる。

図４には、第３吊り環５４の拡大図が示されている。以下の説明では、車載カメラ固定構造１から見てフロントガラス側に向かう方向を上方といい、フロントガラスから離れる向きを下方ということがある。第３吊り環５４には、その内面から左方向に突出する板バネ６８が設けられている。板バネ６８の先端部には下方に突出する接触突起７０が設けられている。車載カメラ１０を取り付け初期状態としたときには、車載カメラ１０の上面が板バネ６８の接触突起７０に接触する。

これによって、板バネ６８は上方に撓むと共に、車載カメラ１０を下方に押圧する。板バネ６８の接触突起７０の上方には、ブラケット１２の裏面において下方に延びた折れ防止リブ７２が設けられている。車載カメラ１０が板バネ６８を強く押圧することで板バネ６８が大きく撓んだ場合には、板バネ６８が折れ防止リブ７２の下端に接触し、撓みが制限される。これによって、板バネ６８に過大な応力が加わることが回避される。

図５には、取り付け初期状態における車載カメラ１０および車載カメラ固定構造１が示されている。図５は、車室の前下方から見た図である。この状態から、車載カメラ１０をフロントガラス側に押圧しながら右方向に移動させることで、第２カメラ突起部６４および第３カメラ突起部６６が、それぞれ、第２吊り環５２および第３吊り環５４の開口に挿入される。各カメラ突起部が各吊り環に挿入された状態で、第１カメラ押圧バネ２８、第２カメラ押圧バネ３０および第３カメラ押圧バネ３４（図３）が車載カメラ１０をフロントガラスから離れる方向に押圧し、各カメラ突起部が各吊り環に押さえ付けられる。これによって、各カメラ突起部は各吊り環に吊持され、各カメラ突起部がスライド自在な状態で、車載カメラ１０がブラケット１２に保持される。各カメラ突起部が各吊り環に押さえ付けられることで、各カメラ突起部のスライド方向が規定され、車載カメラ１０が確実に車幅方向に案内される。

図６には、取り付け初期状態の車載カメラ１０および車載カメラ固定構造１を、図５のＡＡ線で切断した場合に現れる断面が示されている。ただし、車載カメラ１０については図面を簡略化するため、断面を示す網掛けが省略されている。以下の各図面における車載カメラ１０についても同様である。以下に説明するように、車載カメラ１０を右方向に移動させることで、カメラ固定バネ３８は車載カメラ１０に篏合し、車載カメラ１０の車幅方向への移動を阻止する。

カメラ固定バネ３８は、バネ支持部３２から延伸領域７４を右方向に延び、斜め領域７６を右斜め下方向に延びた後、凹み領域７８で上方向に凹んだ曲線を描く。車載カメラ１０の上面の右端の縁部８０は上側に隆起している。右方向に車載カメラ１０を移動させることで、縁部８０がカメラ固定バネ３８の下面をスライドする。

延伸領域７４から斜め領域７６に縁部８０が向かうことで、カメラ固定バネ３８は縁部８０によって押し上げられる。斜め領域７６から凹み領域７８に縁部８０が差し掛かると共に、図７に示されているように凹み領域７８が縁部８０に篏合する。凹み領域７８が縁部８０に篏合することで、車載カメラ１０が車幅方向に移動することが阻止され、車載カメラ１０が車載カメラ固定構造１に固定される。

図７に示されているように、カメラ固定バネ３８の先端は、車載カメラ１０の縁部８０からはみ出した位置にあり、カメラ固定バネ３８は、バネ支持部３２との結合部を固定端として揺動自在である。すなわち、カメラ固定バネ３８は、フード１４における固定端から車載カメラ１０の嵌合部位としての縁部８０に向けて延び、先端が自由端であり縁部８０に対して嵌合離脱する方向（上下方向）に揺動自在である。

このような構造によれば、車載カメラ固定構造１から車載カメラ１０を取り外す作業が容易となる。すなわち、図８に示されているように、ユーザがカメラ固定バネ３８の先端を押し上げて、凹み領域７８と縁部８０との篏合を解除することで、車載カメラ１０は車幅方向に移動自在となる。ユーザは、車載カメラ１０を左方向に移動させて、再び車載カメラ１０を取り付け初期状態とし、車載カメラ１０を下方から取り外せばよい。

図９には、車載カメラ１０が固定された車載カメラ固定構造１を図５のＢＢ線で切断した場合に現れる断面が実線によって示されている。フード１４の底板１６は前下方から後ろ上方に向かって延び、底板１６の後端から上方に向かって右側の側壁１８が延びている。側壁１８の後面からはフード固定バネ片４８が突出している。フード固定バネ片４８は、側壁１８の後面から下方に向かって曲がりながら側壁１８の下方に至る。車載カメラ１０の筐体５６のカメラベース部５８の上面には、上側に隆起したフード押圧部８２が形成されている。フード押圧部８２は、車幅方向に延びていてもよい。フード押圧部８２は、フード固定バネ片４８の先端部の前面に接触する。車載カメラ１０がブラケット１２に保持された状態で、フード押圧部８２はフード固定バネ片４８を後方に押圧する。

図９には、車載カメラ固定構造１を図５のＣＣ線で切断した場合に現れる断面が二点鎖線によって示されている。フード押圧部８２がフード固定バネ片４８を後方に押圧することで、フード１４が後方に押圧され、差し込みベース部２２ａに形成された凹み２４の最奥部に当接リブ４４の先端が当接する。これによって、車載カメラ１０がブラケット１２に取り付けられると共に、フード１４が確実にブラケット１２に固定される。フード１４が確実にブラケット１２に固定されることで、フード１４に設けられた各カメラ押圧バネは、車載カメラ１０を確実にブラケット１２に押さえ付ける。

図１０には、車載カメラ１０が固定された車載カメラ固定構造１を図５のＤＤ線で切断した場合に現れる断面が示されている。車載カメラ１０の上面は板バネ６８の接触突起７０に接触し、板バネ６８は車載カメラ１０を下方に押圧する。これによって、車載カメラ１０の第３カメラ突起部６６が第３吊り環５４に押さえ付けられる。車載カメラ１０が取り外される場合、取り外し方向によっては、車載カメラ１０の上面が板バネ６８を強く押圧してしまうことがある。このとき板バネ６８が大きく撓んだ場合であっても、板バネ６８は折れ防止リブ７２の下端に接触し、板バネ６８の撓みが制限される。これによって、板バネ６８に過大な応力が加わることが回避される。

１車載カメラ固定構造、１０車載カメラ、１２ブラケット、１４フード、１６底板、１８側壁、２０撮像素子、２２差し込み構造、２２ａ差し込みベース部、２２ｂツメ付き突起、２４凹み、２６基部、２８第１カメラ押圧バネ、３０第２カメラ押圧バネ、３０ａカメラ押圧片、３０ｂ弾性フレーム、３２バネ支持部、３４第３カメラ押圧バネ、３８カメラ固定バネ、４２引掛壁、４４当接リブ、４６フード固定ツメ、４８フード固定バネ片、５０第１吊り環、５２第２吊り環、５４第３吊り環、５６筐体、５８カメラベース部、６０立設部、６２第１カメラ突起部、６４第２カメラ突起部、６６第３カメラ突起部、６８板バネ、７０接触突起、７２折れ防止リブ、７４延伸領域、７６斜め領域、７８凹み領域、８０縁部。

Claims

自動車のフロントガラスに固定され、車載カメラを保持するブラケットと、
前記ブラケットの前方に固定されるフードであって、前記ブラケットに前方から差し込まれる差し込み構造が設けられたフードと、を備え、
前記ブラケットは、
前記ブラケットの下方から前記フードの下方に前記車載カメラが及ぶように前記車載カメラを保持し、
前記フードは、
前記車載カメラを下方に押圧することで、前記ブラケットに前記車載カメラを押さえ付けるカメラ押圧バネと、
下方に突出したフード固定バネ片であって、前記ブラケットに押さえ付けられた前記車載カメラによって後方に押圧され、前記フードを前記ブラケットに押圧するフード固定バネ片を有することを特徴とする車載カメラ固定構造。