(57)【要約】【課題】空気抵抗の増加、意匠性の低下、及び視認性の低下を抑制可能なカメラ搭載構造を提供する。【解決手段】カメラ搭載構造１は、車両に設けられている。カメラ搭載構造１は、光Ｌを透過する窓部１３が設けられたルーフパネル１０と、ルーフパネル１０に対向するように車室側に配置されたルーフヘッダライニング２０と、ルーフパネル１０とルーフヘッダライニング２０との間に配置されたカメラ３０と、窓部１３に設けられて窓部１３と共に光透過部６０を構成するフレネルプリズム４０と、を備える。フレネルプリズム４０は、光透過部６０に入射した光Ｌを偏向して光透過部６０から出射させ、カメラ３０に結合させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたカメラ搭載構造であって、
光を透過する窓部が設けられたルーフパネルと、
前記ルーフパネルに対向するように車室側に配置された車室側部材と、
前記ルーフパネルと前記車室側部材との間に配置されたカメラと、
前記窓部に設けられて前記窓部と共に光透過部を構成する光学要素と、を備え、
前記光学要素は、前記光透過部に入射した光を偏向して前記光透過部から出射させ、前記カメラに入射させる、
ことを特徴とするカメラ搭載構造。
【請求項２】
前記光学要素は、フレネルプリズムである、
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ搭載構造。
【請求項３】
前記ルーフパネルと前記光透過部とは、樹脂材料によって一体に形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のカメラ搭載構造。
【請求項４】
前記カメラは、前記ルーフパネルに固定されている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラ搭載構造。
【請求項５】
前記光学要素は、前記ルーフパネルと前記車室側部材との間において前記窓部に設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラ搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられたカメラ搭載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２は、車両にカメラを搭載するための構造が記載されている。特許文献１の車体上部構造は、自動車のルーフ上に取り付けられたビデオカメラと、ビデオカメラを覆うようにルーフ上に取り付けられたガラス窓付きルーフとを備えている。一方、特許文献２の車載カメラ搭載構造は、車体ルーフとオーバーヘッドコンソールとの間に配置された車載カメラ及び反射鏡を備えている。特に、この車載カメラ搭載構造においては、車載カメラを下方に向けて配置し、その車載カメラのレンズの前方に反射鏡を配置している。車両前方からの像は、反射鏡によって上方に向けて反射され、車載カメラに入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１３７８４号公報
【特許文献２】特開２００４−２７６７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車体上部構造においては、ビデオカメラ及びガラス窓付きルーフがルーフ上に突設されているため、空気抵抗が増加するおそれがある。また、外観上の意匠性も低下する。一方、特許文献２の車載カメラ搭載構造にあっては、車両前方からの像を車載カメラに入力するために反射鏡を介在させているので、光路が長くなる。その結果、オーバーヘッドコンソールを車室側にシフトさせて、車体ルーフとオーバーヘッドコンソールとの間を広く設定する必要が生じるおそれがある。その場合には、室内空間が狭くなるなど車室内において意匠性が低下したり、車室内からの視認性が低下したりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、空気抵抗の増加、意匠性の低下、及び視認性の低下を抑制可能なカメラ搭載構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るカメラ搭載構造は、車両に設けられたカメラ搭載構造であって、光を透過する窓部が設けられたルーフパネルと、ルーフパネルに対向するように車室側に配置された車室側部材と、ルーフパネルと車室側部材との間に配置されたカメラと、窓部に設けられて窓部と共に光透過部を構成する光学要素と、を備え、光学要素は、光透過部に入射した光を偏向して光透過部から出射させ、カメラに入射させる、ことを特徴とする。
【０００７】
このカメラ搭載構造においては、ルーフパネルと車室側部材との間にカメラを配置している。このため、カメラ等がルーフパネルから車室外に突出することに起因して、空気抵抗が増加したり、外観上の意匠性が低下したりすることが抑制される。一方、このカメラ搭載構造においては、ルーフパネルに対して光を透過する窓部が設けられており、その窓部に対して光学要素が設けられている。光学要素は、窓部と共に光透過部を構成しており、その光透過部を透過した光をカメラに入射させる。特に、光学要素は、光透過部に入射した光を偏向して出射させる。このため、カメラの配置位置を、光透過部に入射する光の光軸上の位置と異なる位置に設定することができる。つまり、カメラの配置位置の自由度が向上する。よって、車室内において意匠性が低下しないように、且つ、車室内からの視認性が低下しないように、カメラの配置位置を設定することが可能となる。以上のように、このカメラ搭載構造によれば、空気抵抗の増加、意匠性の低下、及び視認性の低下を抑制可能である。
【０００８】
本発明に係るカメラ搭載構造においては、光学要素は、フレネルプリズムであってもよい。この場合、光学要素が薄化される。このため、例えば、光学要素が、ルーフパネルと車室側部材との間に設けられる場合には、ルーフパネルと車室側部材との間の空間を低減することができる。よって、車室内における意匠性の低下、及び車室内からの視認性の低下を確実に抑制可能である。
【０００９】
本発明に係るカメラ搭載構造においては、ルーフパネルと光透過部とは、樹脂材料によって一体に形成されていてもよい。この場合、構造を単純化可能であると共に部品点数を削減可能である。
【００１０】
本発明に係るカメラ搭載構造においては、カメラは、ルーフパネルに固定されていてもよい。この場合、ルーフパネルの窓部及び光学要素に対してカメラを正確に位置決め可能である。
【００１１】
本発明に係るカメラ搭載構造においては、光学要素は、ルーフパネルと車室側部材との間において窓部に設けられていてもよい。この場合、光学要素の劣化が抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、空気抵抗の増加、意匠性の低下、及び視認性の低下を抑制可能なカメラ搭載構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るカメラ搭載構造の斜視図である。
【図２】図１のII−IIに沿っての部分断面図である。
【図３】図２に示されたカメラ搭載構造の変形例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るカメラ搭載構造の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図における寸法比率は、実際のものとは異なる場合がある。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るカメラ搭載構造の斜視図である。図２は、図１のII−II線に沿っての部分断面図である。図１，２に示されるカメラ搭載構造１は、例えば車両の上部に設けられている。カメラ搭載構造１は、ルーフパネル１０、ルーフヘッダライニング（車室側部材）２０、カメラ３０、フレネルプリズム（光学要素）４０、及びルーフヘッダリインフォースメント５０を備えている。
【００１６】
ルーフパネル１０は、平板状を呈しており、車両の前後方向及び車幅方向に沿って延在している。ルーフパネル１０は、平板状の本体部１１と、本体部１１上に設けられた遮光部１２と、を有している。本体部１１は、車両の前後方向及び車幅方向に沿って延在している。本体部１１は、車室側に配置される内面１１ａと、内面１１ａと反対側（すなわち、車室外側）の外面１１ｂとを含む。
【００１７】
また、本体部１１は、矩形環状の外縁部分１１ｅと、外縁部分１１ｅに囲われる矩形状の中央部分１１ｃとを含む。本体部１１は、例えば、少なくとも可視光に対して透明な樹脂（例えばポリカーボネート等）から構成されている。
【００１８】
遮光部１２は、本体部１１の外縁部分１１ｅ及び内面１１ａ上に設けられている。したがって、遮光部１２は、矩形環状を呈している。遮光部１２は、例えば、少なくとも可視光に対して不透明な黒色樹脂（例えばカーボンブラックを混ぜたポリカーボネートやポリカ／ペット等）から構成されている。したがって、ルーフパネル１０は、その外縁部分（本体部１１の外縁部分１１ｅ）において遮光部１２が設けられて光を遮蔽するように構成され、その中央部分（本体部１１の中央部分１１ｃ）において遮光部１２が設けられておらず光を透過するように構成されている。
【００１９】
ここで、遮光部１２には、複数（ここでは２つ）の貫通孔１２ｈが形成されている。貫通孔１２ｈは、本体部１１の外縁部分１１ｅ（ルーフパネル１０の外縁部分）のうちのフロントウィンドウＷ側の部分上に配置されている。ルーフパネル１０は、この貫通孔１２ｈを介して光を透過する。すなわち、ルーフパネル１０には、貫通孔１２ｈに臨む本体部１１の一部分１１ｐによって、光を透過する窓部１３が設けられている。窓部１３は、貫通孔１２ｈの位置に対応して、ルーフパネル１０におけるフロントウィンドウＷ側の部分に設けられている。
【００２０】
ルーフヘッダライニング２０は、ルーフパネル１０に対向するように車室側に配置されている。より具体的には、ルーフヘッダライニング２０は、本体部１１の内面１１ａ及び遮光部１２に対向するように配置されている。ルーフヘッダライニング２０は、ルーフパネル１０とフロントウィンドウＷとの境界近傍からルーフパネル１０の矩形状の中央部分１１ｃの前端近傍（或いはシェードＣの前端近傍）まで延在している。
【００２１】
ルーフヘッダライニング２０は、例えば天井材等の車室側部材である。ルーフヘッダライニング２０は、ルーフパネル１０から離間している。したがって、ルーフパネル１０とルーフヘッダライニング２０との間には空間Ｓが画成されている。ルーフヘッダリインフォースメント５０は、この空間Ｓ内に配置され、車幅方向に延在している。
【００２２】
カメラ３０は、ルーフパネル１０とルーフヘッダライニング２０との間（すなわち空間Ｓ）に配置されている。ここでは、カメラ３０は、空間Ｓ内において、ルーフパネル１０とルーフヘッダリインフォースメント５０との間に配置され、ルーフパネル１０に固定されている。より具体的には、カメラ３０は、遮光部１２と一体に形成されている座面部（不図示）に固定されている。カメラ３０は、例えば、衝突回避システムのために車両の周辺環境を撮影するためのものである。
【００２３】
フレネルプリズム４０は、例えば、フレネル膜プリズムであり、断面三角形状の複数の凸部によって実質的に単一のプリズムを実現する。フレネルプリズム４０は、窓部１３に設けられている。より具体的には、フレネルプリズム４０は、ルーフパネル１０とルーフヘッダライニング２０との間において窓部１３に設けられている。したがって、フレネルプリズム４０は、車室外に露出しておらず、空間Ｓ内に配置される。ただし、フレネルプリズム４０は、本体部１１の外面１１ｂ上において（すなわち車室外において）窓部１３に設けられていてもよい。
【００２４】
フレネルプリズム４０は、窓部１３と共に、光を透過する光透過部６０を構成している。ここでは、フレネルプリズム４０は、上述したような樹脂によって、窓部１３と一体に形成されている。つまり、窓部１３及びフレネルプリズム４０からなる光透過部６０は、樹脂材料によってルーフパネル１０（特に本体部１１）と一体に形成されている。
【００２５】
フレネルプリズム４０は、光透過部６０に入射した光Ｌを偏向して出射させ、カメラ３０に入射させる（カメラ３０の光学系に結合させる）。ここでは、フレネルプリズム４０は、光透過部６０に入射した光Ｌを、ルーフパネル１０からルーフヘッダライニング２０に向かう方向（車両下方向）に向けて偏向して出射する。つまり、光透過部６０に入射した光Ｌは、フレネルプリズム４０によって、その光軸Ａｘと水平方向との成す角度が大きくなるように偏向され、光透過部６０から出射される。
【００２６】
これにより、例えば水平方向に近い角度で光透過部６０に入射した光Ｌが、垂直方向に傾けられてカメラ３０に入射される。つまり、カメラ３０は、フレネルプリズム４０によって偏向された光Ｌの光軸Ａｘ上に配置されている。したがって、カメラ３０は、偏向後の光Ｌを入射することにより車両の周辺環境を撮影することになる。このため、フレネルプリズム４０がない場合と比較して、カメラ３０の配置位置を窓部１３から遠ざけることなく（すなわち、光路を長くすることなく）、十分な画角が得られる。
【００２７】
なお、ここでは、窓部１３がルーフパネル１０（本体部１１）のフロントウィンドウＷ側の部分に設けられることから、光透過部６０もルーフパネル１０におけるフロントウィンドウＷ側の部分に設けられる。したがって、光透過部６０は、主に、車両の前方からの光Ｌを入射する。また、カメラ３０は、主に、車両の前方における周辺環境を撮影する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態に係るカメラ搭載構造１においては、ルーフパネル１０とルーフヘッダライニング２０との間にカメラ３０を配置している。このため、カメラ３０等がルーフパネル１０から車室外に突出することに起因して、空気抵抗が増加したり、外観上の意匠性が低下したりすることが抑制される。
【００２９】
一方、本実施形態に係るカメラ搭載構造１においては、ルーフパネル１０に対して光を透過する窓部１３が設けられており、その窓部１３に対してフレネルプリズム４０が設けられている。フレネルプリズム４０は、窓部１３と共に光透過部６０を構成しており、その光透過部６０を透過した光Ｌをカメラ３０に入射させる。特に、フレネルプリズム４０は、光透過部６０に入射した光Ｌを偏向して出射させる。
【００３０】
このため、カメラ３０の配置位置を、光透過部６０に入射する光Ｌの光軸Ａｘ上の位置と異なる位置に設定することができる。つまり、カメラ３０の配置位置の自由度が向上する。よって、室内空間が狭くなるなど車室内において意匠性が低下しないように、且つ、車室内からの視認性が低下しないように、カメラ３０の配置位置を設定することが可能となる。以上のように、本実施形態に係るカメラ搭載構造１によれば、空気抵抗の増加、意匠性の低下、及び視認性の低下を抑制可能である。
【００３１】
また、本実施形態に係るカメラ搭載構造１においては、通常のプリズムに比べて薄化されたフレネルプリズム４０を用いている。このため、ルーフパネル１０とルーフヘッダライニング２０との間の空間Ｓを低減することができる。よって、車室内における意匠性の低下、及び車室内からの視認性の低下を確実に抑制可能である。
【００３２】
また、本実施形態に係るカメラ搭載構造１においては、ルーフパネル１０と光透過部６０（窓部１３及びフレネルプリズム４０）とは、樹脂材料によって一体に形成されている。このため、構造を単純化可能であると共に部品点数を削減可能である。
【００３３】
また、本実施形態に係るカメラ搭載構造１においては、カメラ３０は、ルーフパネル１０に固定されている。このため、光透過部６０（ルーフパネル１０の窓部１３及びフレネルプリズム４０）に対してカメラ３０を正確に位置決め可能である。なお、カメラ３０は、ルーフパネル１０以外の部材（例えば、ルーフヘッダライニング２０やルーフヘッダリインフォースメント５０）に固定されてもよい。
【００３４】
さらに、本実施形態に係るカメラ搭載構造１においては、フレネルプリズム４０は、ルーフパネル１０とルーフヘッダライニング２０との間において窓部１３に設けられている（すなわち、車室側に設けられている）。このため、フレネルプリズム４０を車室外側に配置した場合と比較して、フレネルプリズム４０の劣化が抑制される。
【００３５】
以上の実施形態は、本発明に係るカメラ搭載構造の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係るカメラ搭載構造は、上述したカメラ搭載構造１に限定されない。本発明に係るカメラ搭載構造は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述したカメラ搭載構造１を任意に変更したものとすることができる。
【００３６】
図３の（ａ）は、図２に示されたカメラ搭載構造の変形例を示す部分断面図である。図３の（ａ）に示されるように、カメラ搭載構造１においては、ルーフパネル１０（本体部１１）を金属から構成してもよい。その場合には、上述した遮光部１２の貫通孔１２ｈに相当する位置においてルーフパネル１０に貫通孔１０ｈを形成し、その貫通孔１０ｈに光を透過する樹脂部材１６を嵌め込むことによって、ルーフパネル１０に窓部１３を設けることができる。
【００３７】
また、そのように設けられた窓部１３に対してフィルム状のフレネルプリズム４０を貼着することにより、光透過部６０を構成することができる。この場合、ルーフパネル１０と光透過部６０とは別体となる（さらには窓部１３とフレネルプリズム４０とが別体となる）。なお、フレネルプリズム４０と窓部１３（樹脂部材１６）とは、互いに一体に形成されていてもよい。
【００３８】
図３の（ｂ）は、図２に示されたカメラ搭載構造の別の変形例を示す部分断面図である。図３の（ｂ）に示されるように、フレネルプリズム４０に代えて、通常のプリズム４１を窓部１３に設けて光透過部６０を構成してもよい。その場合にも、ルーフパネル１０、と光透過部６０とを互いに別体とすることができる。なお、窓部１３とプリズム４１とは互いに別体であってもよいし、互いに一体であってもよい。
【００３９】
また、カメラ搭載構造１においては、光透過部６０を、ルーフパネル１０のフロントウィンドウＷ側の部分以外の部分に設けることもできる。例えば、ルーフパネル１０のサイドウィンドウ（不図示）側の部分に光透過部６０を設けてもよい。その場合には、光透過部６０は、主に、車両の前方及び側方からの光を入射することができる。また、カメラ３０は、主に、車両の前方及び側方における周辺環境を撮影することができる。
【００４０】
同様に、ルーフパネル１０のリアウィンドウ側の部分に光透過部６０を設けてもよい。その場合には、光透過部６０は、主に、車両の後方からの光を入射することができる。また、カメラ３０は、主に、車両の後方における周辺環境を撮影することができる。さらには、光透過部６０は、ルーフパネル１０の上記の部分のそれぞれに設けられてもよい。
【００４１】
また、カメラ搭載構造１においては、フレネルプリズム４０及びプリズム４１の屈折率や形状等を適宜設定することによって、光透過部６０に入射する光Ｌを任意の方向に偏向して出射させることができる。つまり、フレネルプリズム４０及びプリズム４１の設計に応じて、カメラ３０の配置位置を任意に設定することができる。
【００４２】
また、カメラ３０が配置される空間Ｓをルーフパネル１０と共に画成する部材は、ルーフヘッダライニング２０に限定されず、ルーフパネル１０よりも車室側に配置される任意の部材とすることができる。つまり、カメラ３０は、ルーフパネル１０と任意の車室側部材との間に配置されればよい。
【００４３】
さらに、ルーフパネル１０（本体部１１）の材料は、樹脂や金属に限らず、例えばガラス等であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…カメラ搭載構造、１０…ルーフパネル、１３…窓部、２０…ルーフヘッダライニング（車室側部材）、３０…カメラ、４０…フレネルプリズム（光学要素）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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