(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、走行時の車両前方の道路環境をステレオ撮影する左右一対のカメラを、横方向に延出して形成された所定の長さを有するシャーシの両端部に、１台ずつそれぞれ取り付けるとともに、
予め準備されたテーパ角の異なるくさび状の板状で形成された複数のテーパプレートから、前記シャーシに取り付けられる前記一対のカメラの取付位置が設定位置となるように、最適なテーパ角を有するテーパプレートを選択して、前記シャーシの中央に形成された取付座部を車体の所定の取付位置に前記テーパプレートを介在させ固定することにより、前記左右一対のカメラを車体に設置し、前記シャーシの前記取付座部以外の部分は車体から離間した状態にすることを特徴とする車載カメラの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載カメラの取付構造に係り、特に車両の運転を支援する運転支援システムにおいて、走行中の前方環境データを得るために設置される車載カメラの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カメラを車両に搭載し、このカメラによって取得された走行時の車両進行方向の前方データに基づいて、ドライバーに安全のための情報を提供したり、車両制御を自動的に行う運転支援システムが提案されるに至っている。
従来、この種の車載用カメラの取付構造として、特開平１１−７８７１７号公報記載の車両搭載カメラが公知である。同公報には、カメラを車両のフロントウインドシールド（フロントガラス）の内面に支持させて設置する構造や、後方確認用のルームミラーにカメラをユニット化して取り付ける構造等が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した特開平１１−７８７１７号公報記載の取付構造を、左右に１台ずつカメラを有するいわゆるステレオカメラに適用すると、フロントガラスにカメラをステーを介して１台ずつ固定することになるが、この固定の仕方では、フロントガラスやボディのばらつき等の個体差によって、左右のカメラ位置に相対的な位置ずれが生じやすいという問題点がある。左右のカメラが予定した位置からずれると、得られる画像データの精度が低下し、例えば、前方を走行している車までの距離測定が正確にできなくなる等、運転支援システムが正確に機能しなくなるといった不都合がある。
【０００４】
また、同公報記載のカメラは、ステーを介してフロントガラスに固定されているが、左右のカメラ毎に固定すると、走行時に生じる振動、車体の歪み、車内の温度差の影響により、やはり左右に設置されているカメラ間の光軸の相対精度が変化しやすく、得られる画像データの精度悪化を招くことになる。さらに、各カメラ毎に角度等の姿勢調整を行わねばならず、姿勢調整にかなりの時間を要し、生産効率の低下を招来することになる。
【０００５】
本発明は、このような諸事情に対処するために提案されたものであって、走行時の振動や車内の温度差等のストレスに対して、左右のカメラ相互間の相対位置を正確に保持することができ、得られる画像データの精度を悪化させることのない車載カメラの取付構造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、車両に搭載され、走行時の車両前方の道路環境をステレオ撮影する左右一対のカメラを、横方向に延出して形成された所定の長さを有するシャーシの両端部に、１台ずつそれぞれ取り付けるとともに、予め準備されたテーパ角の異なるくさび状の板状で形成された複数のテーパプレートから、前記シャーシに取り付けられる前記一対のカメラの取付位置が設定位置となるように、最適なテーパ角を有するテーパプレートを選択して、前記シャーシの中央に形成された取付座部を車体の所定の取付位置に前記テーパプレートを介在させ固定することにより、前記左右一対のカメラを車体に設置し、前記シャーシの前記取付座部以外の部分は車体から離間した状態にする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車載カメラの取付構造の好適な実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は車載カメラを利用した運転支援システムの概念図、図２〜図６は本発明の一実施形態に係る車載カメラの取付構造を示した図である。
【００１２】
まず、運転支援システムの概略について説明する。運転支援システムは、走行時の前方の道路環境をステレオ認識する２基のＣＣＤカメラ１０Ａ,１０Ｂを有し、これらのＣＣＤカメラ１０Ａ,１０Ｂによって得られた車両進行方向の画像信号は、車両に搭載されているＩＰＵ（イメージプロセッシングユニット）１２に入力され、距離データ等の各種の前方データに変換される。
【００１３】
さらに、得られた前方データと、図示しないナビゲーションシステムから出力される道路データ及び車両の走行状態のデータとがＰＣＵ（プレビューコントロールユニット）１４に入力され、ＰＣＵ１４によって先行車との車間距離についての警報を発したり、クルーズコントロール等、運転支援のための各種の制御を行うようになっている。したがって、運転支援システムが正確に機能するためには、ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂによって撮影された前方データの精度の高さが不可欠となる。本発明は、車両に設置されるＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂの取付構造を改良することによって、ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂ間の相対的な取付精度を向上させ、正確な前方データを得ることができるようにするものである。
【００１４】
図１に示されるように、本実施形態の車載カメラの取付構造は、２基のＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂを車内に設置するためのシャーシ１６を主要部材として構成されている。図１及び２に示されるように、シャーシ１６は、横方向に延出して形成された横長の部材であり、その両端部にＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂが取り付けられている。シャーシ１６は、例えばアルミ合金のように高剛性で且つ熱伝導率の高い単一の材質によって形成されている。
【００１５】
シャーシ１６の中央部には、シャーシ１６を車体のフロントレール４０（図６）に固定するために使用する取付座部１７が、シャーシ１６の後方側に一部延出して一体成形されている。この取付座部１７の上面には２本のピン１８が植設され、ピン１８はフロントレール４０の位置決め孔と嵌合することにより、シャーシ１６を所定の取付位置に位置決めするようになっている。取付座部１７には、ピン１８の他、シャーシ１６固定用のボルトが挿通される固定孔２１が３カ所、穿設されている。取付座部１７は例えば５０ｍｍ程度の挟幅に形成されており、これにより、車体のフロントレール４０に対する取付面積は非常に小さくなる。
【００１６】
シャーシ１６をフロントレール４０に固定する際は、図２及び図３に示されるように、取付座部１７とフロントレール４０との間に、くさび状のテーパプレート２０を介在させるが、このテーパプレート２０は、ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂの光軸の垂直方向角度を変化させることが可能なようにテーパ角の異なる複数のテーパプレート２０が予め準備されている。例えば、前側が薄く形成されているもの、後側が薄く形成されているもの、平坦なもの等があり、シャーシ１６の固定時に、最適なテーパ角を有するテーパプレート２０を選択することによって、シャーシ１６に設置されているＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂの光軸が設定方向を指示するように微調整される。
【００１７】
図１に示されるように、シャーシ１６の背面には、左右のＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂによって撮影された画像データ出力用のコネクタ２２Ａ，２２Ｂが設けられている。また、図３及び図４に示されるように、シャーシ１６は、その下面を回路カバー２４によって閉塞されており、シャーシ１６と回路カバー２４との間には各ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂを制御する回路基板２６が内蔵されている。シャーシ１６は、ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂの重量や、走行時の加速度に対して変形が生じにくいように、横方向に亘って鉤状の断面形状を有している。
【００１８】
車室内に固定されたＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂ及びシャーシ１６は、樹脂製の外装カバー２７によって覆われ、この外装カバー２７は、先端の係止部２８Ａをシャーシ１６に係合させるとともに、凹部２８の孔からボルト３０を挿入し、このボルト３０を締め付け固定することによって車体のフロントレール４０の所定位置に取り付けられる。凹部２８は、ボルト３０の締め付け後、蓋３２によって閉塞される。
【００１９】
シャーシ１６は、取付座部１７によって車室内に支持されているが、図２に示されるように、シャーシ１６の両端の上部には脱落防止ブラケット３４が取り付けられており、上端の割ピン３６がフロントレール４０の図示しない孔に嵌入される。図５に示されるように、脱落防止ブラケット３４は、シャーシ１６の左右上端を覆うように形成され、その前部３４Ａは、側面視Ｕ字状のベルト３８を介してシャーシ１６の前端部１６Ａと連結されている。ベルト３８は、シャーシ１６の取付作業時におけるシャーシ１６の脱落を防止する一方、一旦シャーシ１６がテーパプレート２０を介して車体に固定された後は、あくまで中央の取付座部１７が、ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂを含むシャーシ１６の全荷重を支持する。つまり、シャーシ１６の取付座部１７以外の部分は実質的に車体と離間した状態が保たれている。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態の車載カメラの取付構造によれば、図６に示されるように、ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂをシャーシ１６の両端に取り付けるとともに、シャーシ１６中央の取付座部１７をテーパプレート２０を介して車体のフロントレール４０の図示しない固定孔に３本のボルト４２を螺合させて、シャーシ１６をフロントレール４０に対して狭い圧着面積で固定してある。
このため、ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂは、走行時の振動や、車内の温度変化等の影響を受けにくくなり、両カメラ１０Ａ，１０Ｂの取付位置（光軸）の精度悪化を防止することができる。これにより、ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂによって得られる前方環境の画像データの劣化を防止でき、運転支援システムの信頼性が向上する。
【００２１】
また、本実施形態では、シャーシ１６を固定するときに、取付座部１７とフロントレール４０との間に、テーパ角の異なる複数のテーパプレート２０から最適なものを選択して介在させるようにしているので、ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂの角度調整を容易に行うことができる。
【００２２】
ＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂを支持するシャーシ１６は、十分な断面積を有する高剛性、且つ熱伝導率の高い材料で形成している。このため、左右のＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂ間の寸法精度が向上し、又、シャーシ１６を介した熱伝導が素早く行われるため、日光の片当たり等があってもカメラ１０Ａ，１０Ｂに温度差が生じにくく、熱的均衡を保持できる。その結果、左右のＣＣＤカメラ１０Ａ，１０Ｂの画像出力特性に差が生じないようになり、得られる画像データが安定化する。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、左右のカメラをシャーシの両端に取り付けているので、走行時の振動や温度差等による左右カメラ間の光軸の相対精度の悪化を防止することができる。また、テーパプレートを取付座部に介在させるようにしているので、左右カメラの光軸位置調整を容易に行なうことができるようになり、生産効率が向上する。また、シャーシを車体に対して狭い面積で固定しているため、左右のカメラにより得られる画像データは、走行時に振動等の影響を受けづらくなり、運転支援システムの信頼性が高まる。
【００２４】
また、本発明によれば、シャーシを固定するときに、選択された最適なテーパプレートを取付座部と車体との間に介在させるので、左右一対のカメラの角度調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車載カメラの取付構造が適用される運転支援システムの概念図である。
【図２】本実施形態の車載カメラの取付構造の要部であるシャーシの正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。
【図４】本実施形態の車載カメラの取付構造の要部であるシャーシの底面図である。
【図５】同じく、本実施形態の車載カメラの取付構造の要部であるシャーシの側面図である。
【図６】本実施形態の車載カメラの取付構造の分解斜視図である。
【符号の説明】
１０Ａ  １０Ｂ  ＣＣＤカメラ
１２  ＩＰＵ（イメージプロセッシングユニット）
１４  ＰＣＵ（プレビューコントロールユニット）
１６  シャーシ
１６Ａ  前端部
１７  取付座部
１８  ピン
２０  テーパプレート
２１  固定孔
２２Ａ  ２２Ｂ  コネクタ
２４  回路カバー
２６  回路基板
２７  外装カバー
２８  凹部２８
２８Ａ  係止部
３０  ボルト
３２  蓋
３４  脱落防止ブラケット
３４Ａ  前部
３６  割ピン
３８  ベルト
４０  フロントレール
４２  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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