JP2016206084A - 車両用障害物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の外側に位置する障害物によって反射されかつ受光部側へ向かう光と遮光部材とが干渉する可能性及び車両の窓部の内面等によって反射された光が受光部側へ向かう可能性を低くし、しかも製造コストを低く抑えながら様々なタイプの車両の窓部に適用可能にする。【解決手段】車両に設けられた窓部の内面に固定されるブラケット１１Ａと、ブラケットに対して着脱可能な光学ユニット２０と、を備える。光学ユニットは、ブラケットに対して着脱可能なハウジング２１と、ハウジングに固定される受光部２７と、を有する。ブラケットの一部は、ブラケットが窓部に固定されたときに窓部との対向面が窓部と平行をなす支持部となっている。さらに、受光部に入射する入射光束の範囲外に位置し、支持部の前記対向面に対して窓部の内面に接触する態様で固定された第一遮光部材１８を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば車両のフロントウィンドの車内側面に取り付けられる車両用障害物検出装置に関する。

近年、プリクラッシュセーフティシステム（以下、「ＰＣＳ」と称する）が搭載された車両が普及している。
ＰＣＳは、車両の周囲の障害物（例えば、前方に位置する別の車両や歩行者など）を検出するための光学式障害物検出装置と、障害物検出装置の検出結果に基づいてブレーキ装置を制御する電気制御装置と、を備えている。

図１０は、この種の光学式障害物検出装置の従来例の一つを示している。
この障害物検出装置１１０は、実線で示したフロントウィンド１４０の内面（後面）に固定されたブラケット１１１と、このブラケット１１１によって着脱可能に支持された光学ユニット１２０と、を備えている。
ブラケット１１１には光透過孔１１２ａが穿設されている。
光学ユニット１２０は、ハウジング１２１と、ハウジング１２１に固定された赤外線発光部１２２と、ハウジング１２１に固定された赤外線受光部１２７と、を備えている。

赤外線発光部１２２は赤外線を前方に向けて出射する。そのため赤外線発光部１２２から出射された赤外線の出射光束Ｌ１は、フロントウィンド１４０を透過してフロントウィンド１４０の前方へ向かう。そして、例えばＰＣＳを搭載した車両（以下、「ＰＣＳ搭載車両」と称される場合がある）の前方に別の車両（以下、「前方車両」と称する）が位置する場合は、フロントウィンド１４０を透過した出射光束Ｌ１が前方車両によって後方へ反射されて反射光束Ｌ２となる。そして反射光束Ｌ２がフロントウィンド１４０及び光透過孔１１２ａを通った後に赤外線受光部１２７によって受光される。
するとＰＣＳ搭載車両に搭載されかつ障害物検出装置１１０に接続された電気制御装置が、ＰＣＳ搭載車両から前方車両までの距離を算出する。

仮に電気制御装置が求めた前方車両までの距離が、予め設定された所定距離より短い場合は、電気制御装置がＰＣＳ搭載車両のブレーキ装置を作動させる。

ところで、赤外線発光部１２２が出射した出射光束Ｌ１の一部（図１０中の符号Ｌ１ａ参照）は、フロントウィンド１４０を透過せずにフロントウィンド１４０の内面及びフロントウィンド１４０の周辺部材によって乱反射され、さらにフロントウィンド１４０とブラケット１１１の間の隙間を通って赤外線受光部１２７側へ向かう可能性がある。仮に出射光束Ｌ１の一部が赤外線受光部１２７によって受光されると、電気制御装置はＰＣＳ搭載車両から前方へ極めて近い距離だけ離れた位置に何らかの障害物があると誤って判断してしまう。

そのため図１０の障害物検出装置１１０では、ハウジング１２１の表面に弾性体からなる遮光部材１１８を設けて、この遮光部材１１８を光透過孔１１２ａを通してフロントウィンド１４０の内面に接触させている。即ち、遮光部材１１８によってフロントウィンド１４０とブラケット１１１の間の隙間を埋めている。
そのため、仮に赤外線発光部１２２から出射された赤外線の出射光束Ｌ１の一部がフロントウィンド１４０の内面等によって乱反射されたとしても、反射された赤外線が赤外線受光部１２７によって受光されることを阻止できる。即ち、電気制御装置が上述の誤った判断を行うおそれを小さくすることが可能である。

特願２００５−２２６４３号公報

フロントウィンド１４０の傾斜角度や曲率は車種ごとに異なる。例えば、図１０に仮想線で示したフロントウィンド１４０の傾斜角度及び曲率は、図１０に実線で示したフロントウィンド１４０のそれらとは異なる。

ＰＣＳ搭載車両の前方に位置する障害物を確実に検出するためには、赤外線発光部１２２及び赤外線受光部１２７の姿勢（傾斜角度）は、フロントウィンド１４０の傾斜角度や曲率に拘わらず一定にする必要がある。
そのため、この仮想線で示したフロントウィンド１４０に対して障害物検出装置１１０を取り付ける場合も、赤外線発光部１２２及び赤外線受光部１２７の姿勢は、図１０に実線で示したフロントウィンド１４０に障害物検出装置１１０を設ける場合と同じにする必要がある。

そのため仮想線で示したフロントウィンド１４０に障害物検出装置１１０を設ける場合は、光学ユニット１２０のハウジング１２１からフロントウィンド１４０の内面までの距離が長くなる。従って、この場合にハウジング１２１に固定した遮光部材１１８をフロントウィンド１４０の内面に接触させるためには、図１０に仮想線で示したように遮光部材１１８を長めの部材として構成する必要がある。

しかし遮光部材１１８が長くなると、図１０に示すように、フロントウィンド１４０を透過して赤外線受光部１２７側へ向かう反射光束Ｌ２が、遮光部材１１８と干渉してしまい赤外線受光部１２７へ到達できなくなるおそれがある。
そのため、ＰＣＳ搭載車両の前方に前方車両が位置しているにも拘わらず、ＰＣＳが前方車両を障害物として検出できなくなるおそれがある。

本発明は前記課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、車両の外側に位置する障害物によって反射されかつ受光部側へ向かう光と遮光部材とが干渉する可能性及び車両の窓部の内面等によって反射された光が受光部側へ向かう可能性を低くし、しかも製造コストを低く抑えながら様々なタイプの車両の窓部に適用可能な車両用障害物検出装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明による車両用障害物検出装置は、車両に設けられた透光性材料からなる窓部の内面に固定されるブラケットと、前記ブラケットに対して着脱可能な光学ユニットと、を備え、
前記光学ユニットが、
前記ブラケットに支持されるハウジングと、
該ハウジングに固定されかつ前記窓部の内面と隙間を形成しながら対向する受光部と、
を有する車両用障害物検出装置である。

さらに車両用障害物検出装置は、
前記ブラケットの一部をなし、前記ブラケットが前記窓部に固定されたときに前記窓部との対向面が前記窓部と平行をなす支持部と、
前記受光部に入射する入射光束の範囲外に位置し、前記支持部の前記対向面に対して前記窓部の内面に接触する態様で固定された第一遮光部材と、
を備える。

ブラケットに固定された第一遮光部材を窓部の内面に接触させている。そのため、窓部の内面等によって反射された光が、ブラケットと窓部の間を通って受光部側へ向かう可能性を低くできる。換言すると、受光部が、窓部の内面等によって反射された反射光を受光することなく、車両の外側に位置する障害物によって反射された反射光のみを受光できる可能性を高くできる。

さらに、ブラケットの一部が、ブラケットを窓部に固定したときに窓部との対向面が窓部と平行をなす支持部となっている。
そのため、窓部の形状（例えば傾斜角度や曲率）にあわせてブラケットの支持部の形状を変更することにより、第一遮光部材を大きくすることなく、第一遮光部材を窓部の内面に接触させることが可能になる。従って、車両の外側に位置する障害物によって反射されかつ受光部側へ向かう光と第一遮光部材とが干渉しないようにすることができる。即ち、障害物によって反射された反射光を受光部がより確実に受光可能になる。

本明細書における窓部と支持部の位置関係を表すための「平行」という文言は、「完全な平行」のみならず「略平行」も含む概念である。

このように、受光部が窓部の内面等によって反射された反射光を受光することなくかつ障害物によって反射された反射光を確実に受光可能となるので、車両の外側に位置する障害物を確実に検出できる。

窓部の形状に合わせて支持部の形状を変えた複数種類のブラケットを用意し、これら各ブラケットを既製品の光学ユニットと組み合わせて車両用障害物検出装置を構成することが可能である。一般的にブラケットは、ハウジングと受光部を備える光学ユニットと比べて安価な部材である。そのため、この場合は車両用障害物検出装置の製造コストを低く抑えることが可能になる。
なお、光学ユニットのハウジングの形状を窓部の形状（例えば傾斜角度や曲率）に合わせて変更し、その上でハウジングに第一遮光部材に相当する遮光部材を設けることも、理論上は可能である。しかし、光学ユニットは一般的にブラケットに比べて高価である。そのため、光学ユニットを設計変更した場合は、車両用障害物検出装置の製造コストを低く抑えることが難しくなる。

前記入射光束の範囲外に位置し、前記ブラケットに接触する態様で前記ハウジングに固定された第二遮光部材を備えてもよい。
このようにすれば、窓部の内面等によって反射された光が、ハウジングとブラケットの間を通って受光部側へ向かう可能性を低くできる。

前記第一遮光部材と前記第二遮光部材の少なくとも一方が弾性体であってもよい。

このようにすれば、第一遮光部材や第二遮光部材を窓部に対して、密着状態で接触させ易くなる。従って、窓部の内面等によって反射された光が受光部側へ向かう可能性をより低くすることが可能である。

前記ブラケットが、
前記ハウジングを着脱可能な本体部と、
該本体部に対して着脱可能かつ前記支持部を有するアダプタと、
を備えてもよい。

このようにすれば、窓部の傾斜角度や曲率に応じてブラケットを設計変更する必要が生じた際に、第一遮光部材が固定されたアダプタのみを変更すればよくなる。従って、ブラケット全体を設計変更する場合と比べて、障害物検出装置の製造コストをより低く抑えることが可能になる。

前記光学ユニットが、
前記光学ユニットから離間した位置に位置する障害物に対して赤外線を出射する赤外線発光部と、
前記障害物によって反射された前記赤外線を受光しかつ前記受光部を構成する赤外線受光部と、
を備えてもよい。

このようにすれば、光学ユニットから障害物までの距離を測定可能になる。

前記光学ユニットが、
前記光学ユニットから離間した位置に位置する障害物を撮像可能かつ前記受光部を構成する撮像部を備えてもよい。

このようにすれば、光学ユニットが障害物の種別を認識可能になる。即ち、光学ユニットが撮像した撮像データを利用することにより、障害物が車、歩行者、又はこれらとは別の物体であるかを認識可能になる。

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係るタイプ１の車両用障害物検出装置及びフロントウィンドの前方から見た斜視図である。 車両用障害物検出装置の前方から見た分解斜視図である。 ブラケットを二つの部位に分離して示す前方から見た斜視図である。 ブラケットの軸受凹部に光学ユニットの回転軸を組み付けたときの車両用障害物検出装置の前方から見た斜視図である。 完成状態の車両用障害物検出装置の前方から見た斜視図である。 図５のVI−VI矢線に沿う断面図である。 図６のVII−VII矢線に沿う断面図である。 タイプ２の車両用障害物検出装置の図６に類似する図である。 図８のIX−IX矢線に沿う断面図である。 従来例の車両用障害物検出装置の図６に相当する断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両用障害物検出装置について説明する。
本実施形態の障害物検出装置は、２つの車種にそれぞれ対応する２つのタイプに分類可能である。以下の説明では、最初にタイプ１の車両及びタイプ１の車両に装着可能なタイプ１の障害物検出装置について説明し、続いてタイプ２の車両及びタイプ２の車両に装着可能なタイプ２の障害物検出装置について説明する。

タイプ１の車両（以下、「第１車両」と称する）は、図１、図６及び図７に示すフロントウィンド４０Ａ（窓部）を具備している。
このフロントウィンド４０Ａは透光性材料（例えば、ガラス、樹脂など）によって成形されたものである。図１及び図６に示すように、フロントウィンド４０Ａは上方から下方に向かうにつれてより車体の前方に位置する態様で車体に対して傾斜している。但し図６に示すようにフロントウィンド４０Ａの上部の傾斜はかなり緩やかである。さらに図７に示すように、フロントウィンド４０Ａを水平面で切断したときの断面形状は、左右方向に延びる直線形状ではなく、車外側に凸の緩やかな湾曲形状である。

さらに第１車両は、各車輪に対して制動力を及ぼすことが可能なブレーキ装置と、ブレーキ装置を動作させるためのブレーキアクチュエータと、自身の車速を検出するための車速検出装置と、を具備している（いずれも図示略）。このブレーキアクチュエータは、車内に設けられたブレーキペダルに連係されている。運転者がブレーキペダルを足で踏み込むとブレーキアクチュエータが作動する。するとブレーキアクチュエータが各ブレーキ装置を作動させるので、各ブレーキ装置から対応する各車輪に対して制動力が及ぶ。

さらに第１車両は警報装置（図示略）を備えている。

さらに第１車両は、ブレーキアクチュエータ、車速検出装置及び警報装置に接続された電気制御装置（図示略。以下、「制御装置」と称する）を具備している。
この制御装置のメモリには「接近判定データ」が格納されている。この「接近判定データ」とは、前進走行中の第１車両と第１車両の前方に位置する障害物との距離がそれ以上短くなると、ブレーキ装置等を作動させる距離であることを表すデータである。

図２乃至図６に示すように、第１車両に装着可能な障害物検出装置１０Ａは、互いに着脱可能なブラケット１１Ａと光学ユニット２０とを具備している。
ブラケット１１Ａは、硬質樹脂製の一体成形品である。ブラケット１１Ａは全体形状が略矩形をなす枠体である。ブラケット１１Ａの天井板１２には略矩形の光透過孔１２ａが貫通孔として設けられている。

ブラケット１１Ａの天井板１２の左右両側部の前端部には、上向きの支持突部１２ｂがそれぞれ突設されている（図３参照）。さらに左右の支持突部１２ｂの上端によって、左右方向に延びる前端板状部１２ｃの下面が固定状態で支持されている。そして前端板状部１２ｃの前半部が支持部１３Ａによって構成されている。

ブラケット１１Ａの外周部は、前壁部１４ａ、左右一対の側壁部１４ｂ及び後壁部１４ｃによって構成されている。ブラケット１１Ａの左右の側壁部１４ｂの前端近傍には軸受凹部１５が設けられている。前壁部１４ａの左端部近傍には矩形孔１４ａ１が穿設されている。
天井板１２の上面のほぼ全体は接着面１６である。
さらに左右の側壁部１４ｂには、ロック孔１７がそれぞれ穿設されている。

ブラケット１１Ａの支持部１３Ａの上面には、弾性体からなる第一遮光部材１８が接着剤（図示略）を介して固定されている。第一遮光部材１８はスポンジである。なお第一遮光部材１８を構成する弾性体としてゴム等を利用することも可能である。
第一遮光部材１８は左右方向に延びる部材であり、その全長はブラケット１１Ａの左右方向寸法より短い。

第一遮光部材１８が固定されたブラケット１１Ａは、接着面１６の複数個所に塗布した接着剤（図示略）を介して、フロントウィンド４０Ａの内面（即ち、後面）の上部に固定される。

フロントウィンド４０Ａの内面に対してブラケット１１Ａを固定すると、図６に示すように、支持部１３Ａ及び接着面１６がフロントウィンド４０Ａの内面と対向する。しかし上述したようにフロントウィンド４０Ａが湾曲形状であるため、フロントウィンド４０Ａの内面と支持部１３Ａとの間及びフロントウィンド４０Ａの内面と接着面１６の複数個所との間には微小隙間Ｓ１が形成される（図６参照）。

さらに図６に示すように、ブラケット１１Ａの支持部１３Ａのフロントウィンド４０Ａとの対向面１３Ａ１がフロントウィンド４０Ａと平行をなす。換言するとブラケット１１Ａの支持部１３Ａは、ブラケット１１Ａをフロントウィンド４０Ａに固定したときに、対向面１３Ａ１がフロントウィンド４０Ａと平行をなす形状として成形されている。そのため、第一遮光部材１８の高さ（即ち、上下寸法）をそれほど大きくしなくても、第一遮光部材１８がフロントウィンド４０Ａの内面に対して接触する。しかも第一遮光部材１８は弾性体であるため、第一遮光部材１８はフロントウィンド４０Ａの曲率に沿って圧縮方向に弾性変形しながら、フロントウィンド４０Ａの内面に対して密着状態で面接触する（図７参照）。

光学ユニット２０は、樹脂製の一体成形品でありかつ光学ユニット２０の外形を構成するハウジング２１を備えている。図示するようにハウジング２１の底面と上面は互いに非平行である。さらにハウジング２１の前後寸法はブラケット１１Ａの前壁部１４ａと後壁部１４ｃの間の前後間隔より僅かに小さく、ハウジング２１の左右寸法はブラケット１１Ａの左右の側壁部１４ｂどうしの左右間隔より僅かに小さい。

ハウジング２１の前端面の左端近傍には赤外線発光部２２が固定されている。赤外線発光部２２は、固定レンズ２３と、レンズ２３の直後に位置する光源（図示略）と、を備えている。
そのため光源で発生した赤外線は、レンズ２３によって拡散されながら前方に向かって進む。赤外線発光部２２によって出射される赤外線の出射光束Ｌ１の範囲Ａ１（図６参照）は、レンズ２３の出射角によって規定され、その大きさは一定である。

ハウジング２１の上面には平面視略矩形の光速非干渉凹部２５が設けられている。
光速非干渉凹部２５の後端面の左半部には赤外線受光部２７（受光部）が固定されている。赤外線受光部２７は、固定レンズ２８と、レンズ２８の直後に位置する受光素子（図示略）と、を備えている。この受光素子は、ＰＳＤ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）によって構成されている。
赤外線受光部２７の受光素子は、赤外線発光部２２から前方へ出射されかつ光学ユニット２０の前方に位置する障害物によって後方へ反射された赤外線を受光する。赤外線受光部２７に入射する赤外線の反射光束Ｌ２（入射光束）の最大範囲Ａ２は、レンズ２８の画角によって規定されている。この最大範囲は、ハウジング２１及び光速非干渉凹部２５の表面と干渉しない一定の大きさである。周知のように、赤外線を反射させる障害物から赤外線受光部２７までの距離が変化すると、ＰＳＤの受光面上における反射光束Ｌ２の受光位置が変化する。

光速非干渉凹部２５の後面の右端近傍には撮像部３０（受光部）が固定されている。撮像部３０は、固定レンズ３１と、レンズ３１の直後に位置する図示しない撮像素子と、を備えている。
撮像部３０の撮像素子は、光学ユニット２０の前方に位置する障害物によって後方へ反射されかつレンズ３１を透過した自然光である反射光束を受光する。撮像部３０に入射する反射光束（入射光束）の最大範囲は、撮像部３０のレンズ３１の画角によって規定される。この最大範囲は、ハウジング２１及び光速非干渉凹部２５の表面と干渉しない一定の大きさである。

ハウジング２１の左右両側面の前端近傍には、互いに同軸をなしかつ共に左右方向に延びる回転軸３３が突設されている。
さらにハウジング２１の左右両側面には、回転軸３３の後方に位置するロック爪３４がそれぞれ突設されている。

ハウジング２１の上面の前端部には、弾性体からなる第二遮光部材３５が接着剤（図示略）を介して固定されている。第二遮光部材３５はスポンジである。なお第二遮光部材３５を構成する弾性体としてゴム等を利用することも可能である。
第二遮光部材３５は左右方向に延びる部材であり、その全長はハウジング２１及びブラケット１１Ａの光透過孔１２ａの左右方向寸法より短い。

第二遮光部材３５が固定された光学ユニット２０は、図４に示すように、左右の回転軸３３をブラケット１１Ａの左右の軸受凹部１５に対して回転可能に係合させることによりブラケット１１Ａと一体化される。
光学ユニット２０の後部を左右の回転軸３３を中心にして上方に回転させると、図５及び図６に示すように光学ユニット２０の上部がブラケット１１Ａの前壁部１４ａ、側壁部１４ｂ及び後壁部１４ｃによって囲まれた内部空間に収納される。さらに、第二遮光部材３５が、前端板状部１２ｃの後部の下面形状に沿って圧縮方向に弾性変形しながら、前端板状部１２ｃの後部の下面に対して面接触する（図６参照）。さらに光学ユニット２０の左右のロック爪３４がブラケット１１Ａの左右のロック孔１７に嵌合する。その結果、ロック爪３４とロック孔１７によって、ブラケット１１Ａと光学ユニット２０の組付状態、即ち障害物検出装置１０Ａの完成状態が保持される。

障害物検出装置１０Ａを完成状態にすると、前壁部１４ａの矩形孔１４ａ１の直後に赤外線発光部２２が位置する。さらに光学ユニット２０の光速非干渉凹部２５、赤外線受光部２７及び撮像部３０が、ブラケット１１Ａの光透過孔１２ａを介してフロントウィンド４０Ａと隙間を形成しながら対向する。

さらに第二遮光部材３５及び第一遮光部材１８は、赤外線発光部２２によって出射される赤外線の出射光束Ｌ１、赤外線受光部２７に入射する赤外線の反射光束Ｌ２及び撮像部３０に入射する反射光束の外側に位置する。換言すると、第二遮光部材３５及び第一遮光部材１８は短い部材であるため、これらの出射光束及び反射光束と干渉しない位置に配置可能である。

以上説明した構成のうち光学ユニット２０、制御装置、ブレーキ装置、ブレーキアクチュエータ及び警報装置がＰＣＳの構成要素である。
このＰＣＳは以下のように動作する。

第１車両の前進走行中に赤外線発光部２２が赤外線を発射すると、赤外線は前壁部１４ａの矩形孔１４ａ１を通って前方へ進む。さらに図６に示すように、赤外線の出射光束Ｌ１は、ブラケット１１Ａと干渉することなくフロントウィンド４０Ａを透過してフロントウィンド４０Ａの前方へ進む。
従って、仮に第１車両の前方に前方車両が位置する場合は、赤外線発光部２２から出射された赤外線の出射光束Ｌ１が前方車両によって後方に反射される。そして反射された赤外線の反射光束Ｌ２は、フロントウィンド４０Ａを後方へ透過した後に第一遮光部材１８と干渉することなく光透過孔１２ａを通って後方へ進む。そして反射光束Ｌ２は、光速非干渉凹部２５の表面と干渉することなく赤外線受光部２７によって受光される。すると赤外線受光部２７と接続した制御装置が、赤外線受光部２７のＰＳＤの受光面上の受光位置に基づいて、赤外線受光部２７から前方車両までの距離を演算する。

仮に第１車両の前進走行中に「赤外線受光部２７から障害物までの距離が、接近判定データが表す距離より長い」と制御装置が判定した場合は、第１車両はそのまま前進走行を続行する。

一方、第１車両の前進走行中に制御装置が「現在の車速が所定の範囲内にあり」かつ「赤外線受光部２７から障害物までの距離が、接近判定データが表す距離より短い」と判定した場合は、制御装置がブレーキアクチュエータに信号を送る。するとブレーキアクチュエータが動作するので、運転者がブレーキペダルを踏まない場合であっても各ブレーキ装置が車輪に制動力を及ぼす。その結果、第１車両の速度が低下し、場合によっては第１車両が停止する。
なお、周知のように赤外線による障害物の検出可能距離は短く、その距離は例えば１０ｍ程度である。そのため「接近判定データが表す距離」は、例えば８ｍ程度に設定される。

ところで、赤外線発光部２２が出射した赤外線の出射光束Ｌ１の一部はフロントウィンド４０Ａを透過せずに、フロントウィンド４０Ａの内面等によって乱反射される。そして乱反射した反射光の一部が、前端板状部１２ｃとフロントウィンド４０Ａの内面との間の微小隙間Ｓ１側へ向かったり、ハウジング２１と前端板状部１２ｃとの間の微小隙間Ｓ２へ向かったりする可能性がある。

しかし微小隙間Ｓ１よりも前方に位置する第一遮光部材１８がブラケット１１Ａの支持部１３Ａとフロントウィンド４０Ａの内面との間の隙間を埋めている。さらに第二遮光部材３５が前端板状部１２ｃの後部とハウジング２１との間の隙間を埋めている。そのため仮に赤外線の一部がフロントウィンド４０Ａの内面等によって反射されたとしても、反射された赤外線が微小隙間Ｓ１を通り抜けて赤外線受光部２７によって受光される可能性は低い。同様に、反射された赤外線が前端板状部１２ｃの後部とハウジング２１の微小隙間Ｓ２を通り抜けて赤外線受光部２７によって受光される可能性は低い。即ち、制御装置が、フロントウィンド４０Ａを「光学ユニット２０から前方へ僅かに離れた位置に位置する障害物である」と判断するおそれは低い。従って、第１車両から「接近判定データが表す距離」より短い距離だけ前方へ離れた位置に障害物が存在しないにも拘わらず、制御装置が「障害物が存在する」と誤って判断するおそれは低い。

さらに第一遮光部材１８が短い部材であるため、赤外線の反射光束Ｌ２は第一遮光部材１８と干渉することなく赤外線受光部２７によって確実に受光される。

このように赤外線受光部２７がフロントウィンド４０Ａの内面等によって反射された赤外線を受光することなくかつ前方車両によって反射された赤外線を確実に受光可能となるので、赤外線発光部２２及び赤外線受光部２７によって前方車両を確実に検出できる。

さらに第１車両の前方に前方車両が位置する場合、障害物検出装置１０Ａの撮像部３０の撮像素子は前方車両によって後方に反射された自然光である被写体像を高速かつ断続的に（例えば、３０回／秒）撮像し、撮像データを制御装置へ送信する。

赤外線の場合と同様に自然光も、フロントウィンド４０Ａの内面等によって反射された後に支持部１３Ａとフロントウィンド４０Ａの微小隙間Ｓ１側へ向かったり、前端板状部１２ｃの後部とハウジング２１の隙間Ｓ２へ向かったりする可能性がある。しかし、この場合も第二遮光部材３５及び第一遮光部材１８が、反射された自然光が微小隙間Ｓ１及び／又は微小隙間Ｓ２を通り抜けて撮像部３０によって受光されたりする可能性を低くしている。
そのためこれらの反射光を撮像部３０の撮像素子が受光することに起因して、撮像部３０の撮像データにゴーストが発生する可能性を低くすることができる。

撮像素子は被写体を、その形状を表した「被写体像」として撮像する。さらに撮像素子が出力した撮像データにゴーストが発生する可能性は低い。そのため、撮像データを受信した制御装置は、撮像素子によって撮像された被写体の種別を周知のパターンマッチング法を用いて認識可能である。即ち制御装置は、第１車両の前方に位置する障害物が、前方車両、歩行者、又はこれらと別の物であるかを認識可能である。
さらに撮像素子は、光学ユニット２０からある程度長い距離（例えば６０ｍ）だけ前方へ離れた障害物も、制御装置が認識可能なように撮像可能である。

そして、撮像素子から送信された撮像データが何らかの障害物を表していると制御装置が認識し、かつ、制御装置が「現在の車速が所定の範囲内にある」と判定した場合は、制御装置が警報装置に信号を送信して警報装置に警報を出力させる。
警報装置が警報を発することにより、運転者に対して第１車両の前方に何等かの障害物が存在する旨の注意喚起を行うことができる。そのため注意喚起を受けた運転者がブレーキペダルを踏むことにより、例えば高速（例えば８０ｋｍ／ｈ）で走行中の車両を低速（例えば３０ｋｍ／ｈ以下の速度）となるまで減速させることが可能になる。

なお撮像部３０は「単眼カメラ」であるため、撮像部３０の撮像データを受信した制御装置は、撮像部３０から被写体（即ち、障害物）までの距離を検出不能である。そのため制御装置は、撮像部３０の撮像素子から撮像データを受信した場合であっても、赤外線受光部２７からの情報に基づいて「赤外線受光部２７から障害物までの距離が、接近判定データが表す距離より短い」と判定したときのみブレーキ装置を作動させる。

続いて、タイプ２の第２車両及びタイプ２の車両に装着されるタイプ２の障害物検出装置について説明する。

タイプ２の車両（以下、「第２車両」と称する）は、フロントウィンド４０Ｂが第１車両とは異なる。
第２車両のフロントウィンド４０Ｂ（窓部）の材質はフロントウィンド４０Ａと同じである。図８に示すように、フロントウィンド４０Ｂもフロントウィンド４０Ａと同様に、上方から下方に向かうにつれてより車両前方に位置する態様で車両に対して傾斜している。但し、フロントウィンド４０Ｂの傾斜角度はフロントウィンド４０Ａよりも大きい。図９に示すようにフロントウィンド４０Ｂを水平面で切断したときの断面形状は、フロントウィンド４０Ａと同様に、車外側に凸の緩やかな湾曲形状である。但し、その湾曲の程度（曲率）はフロントウィンド４０Ａとは僅かに異なる。

第２車両に装着される障害物検出装置１０Ｂは、ブラケット１１Ｂと光学ユニット２０とを備えている。
障害物検出装置１０Ｂの光学ユニット２０は、障害物検出装置１０Ａの光学ユニット２０と同一である。

一方、障害物検出装置１０Ｂのブラケット１１Ｂは、材質はブラケット１１Ａと同じであるものの、一部の形状がブラケット１１Ａとは異なる。具体的には支持突部１２ｂによって支持された前端板状部１２ｄの形状が、ブラケット１１Ａの前端板状部１２ｃとは異なる。そして、前端板状部１２ｄの前半部を構成する支持部１３Ｂは、図８に示すように前斜め下方に向かって延びている。

ブラケット１１Ｂの支持部１３Ｂには、ブラケット１１Ａと同一の第一遮光部材１８が接着剤により固定されている。
第二遮光部材３５が、前端板状部１２ｄの後部の下面形状に沿って圧縮方向に弾性変形しながら、前端板状部１２ｄの後部の下面に対して面接触している。

ブラケット１１Ｂの接着面１６に接着された固定用部材（図示略）が、フロントウィンド４０Ｂの内面の上部に接着により固定されている。即ち、ブラケット１１Ｂは固定用部材を介してフロントウィンド４０Ｂの内面に固定されている。但し、このときのブラケット１１Ｂのフロントウィンド４０Ｂに対する取付角度は、赤外線発光部２２、赤外線受光部２７、及び撮像部３０の姿勢（傾斜角度）が第１車両の場合と同じになる角度である。

図８に示すように、支持部１３Ｂはフロントウィンド４０Ｂの内面と対向している。しかし上述したようにフロントウィンド４０Ｂが湾曲形状であるため、フロントウィンド４０Ｂの内面と支持部１３Ｂとの間には微小隙間Ｓ１が形成される。
さらに図８に示すように、ブラケット１１Ｂの支持部１３Ｂのフロントウィンド４０Ｂとの対向面１３Ｂ１がフロントウィンド４０Ｂと平行をなす。換言するとブラケット１１Ｂの支持部１３Ｂは、ブラケット１１Ｂをフロントウィンド４０Ｂに固定したときに対向面１３Ｂ１がフロントウィンド４０Ｂと平行をなす形状として成形されている。そのため、第一遮光部材１８の高さをそれほど大きくしなくても、第一遮光部材１８はフロントウィンド４０Ｂの内面に接触する。さらに第一遮光部材１８は弾性体であるため、第一遮光部材１８はフロントウィンド４０Ｂの曲率に沿って圧縮方向に弾性変形しながら、フロントウィンド４０Ｂの内面に対して密着状態で面接触する（図９参照）。

従って、第２車両に搭載した障害物検出装置１０Ｂも第１車両の障害物検出装置１０Ａと同様の機能を発揮可能である。

このように本実施形態の障害物検出装置１０Ａ、１０Ｂは、装着対象であるフロントウィンド４０Ａ、４０Ｂの傾斜角度や曲率に応じて支持部１３Ａ、１３Ｂの形状を互いに変更可能である。そのため、第一遮光部材１８を長くすることなく、様々な傾斜角度や曲率のフロントウィンド４０Ａ、４０Ｂに対して第一遮光部材１８を接触させることが可能である。

そして、このようにフロントウィンド４０Ａ、４０Ｂの形状に合わせて支持部１３Ａ、１３Ｂの形状を変えた複数種類のブラケット１１Ａ、１１Ｂを用意し、これら各ブラケット１１Ａ、１１Ｂを既製品の光学ユニット２０と組み合わせて障害物検出装置１０Ａ、１０Ｂを構成すれば以下のメリットが得られる。
即ち、一般的にブラケット１１Ａ、１１Ｂは、ハウジング２１、赤外線発光部２２、赤外線受光部２７及び撮像部３０を備える光学ユニット２０と比べて安価な部材である。そのためフロントウィンド４０Ａ、４０Ｂの形状に応じて複数種類の障害物検出装置１０Ａ、１０Ｂを用意する場合に、光学ユニット２０を共通化した上でブラケット１１Ａ、１１Ｂを設計変更すれば、障害物検出装置１０Ａ、１０Ｂの製造コストを低く抑えることが可能である。

なお、光学ユニット２０のハウジング２１の形状をフロントウィンド４０Ａ、４０Ｂの形状（例えば傾斜角度や曲率）に合わせて変更し、その上でハウジング２１に第一遮光部材１８に相当する部材を設けることも、理論上は可能である。しかし、光学ユニット２０は一般的にブラケット１１Ａ、１１Ｂに比べて高価である。そのため、光学ユニット２０を設計変更した場合は、障害物検出装置１０Ａ、１０Ｂの製造コストを低く抑えることが難しくなる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、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。
例えば、障害物検出装置の接続対象であるフロントウィンドの傾斜角度及び曲率がフロントウィンド４０Ａ、４０Ｂとは異なる場合は、その傾斜角度及び曲率に合わせてブラケット１１Ａ、１１Ｂの前端板状部１２ｃ、１２ｄ（又は支持部１３Ａ、１３Ｂのみ）の形状を変更すればよい。

図３に示したように、ブラケット１１Ａを、光学ユニット２０を着脱可能な本体部１１Ａ１と、支持部１３Ａを有するアダプタ１１Ａ２との二部材に分けて、両者を着脱可能にしてもよい。この変形例によれば、フロントウィンドの傾斜角度や曲率に応じてブラケットを設計変更する必要が生じた際に、第一遮光部材１８が固定されたアダプタ１１Ａ２のみを変更すればよくなる。従って、ブラケット全体を設計変更する場合と比べて、障害物検出装置の製造コストをより低く抑えることが可能になる。
なお、ブラケット１１Ｂや、ブラケット１１Ａ及びブラケット１１Ｂとは異なる形状のブラケットを、本体部とアダプタの二部材に分けてもよい。

光学ユニット２０の測距手段として、赤外線発光部２２及び赤外線受光部２７の代わりに、ミリ波レーダーの発光部と受光部を設けてもよい。このようにすれば、光学ユニット２０は赤外線発光部２２及び赤外線受光部２７と比べて光学ユニット２０からの距離がより遠い障害物までの距離を検出可能になる。

撮像部３０を「複眼カメラ」により構成してもよい。このようにすれば制御装置が、撮像部３０が撮像した撮像データに基づいて撮像部３０から障害物までの距離を精度よく検出可能となる。従って、この場合は光学ユニット２０から測距手段（赤外線発光部２２と赤外線受光部２７、又は、ミリ波レーダーの発光部と受光部）を省略することが可能である。即ち、制御装置が撮像部３０の撮像データに基づいてブレーキアクチュエータや警報装置を制御するように構成することが可能になる。

撮像部３０が「単眼カメラ」の場合であっても、制御装置が、パターンマッチング法を用いて特定した被写体の種別及び被写体の大きさに基づいて、被写体までの距離を検出することが可能である。但し、その測距精度は、赤外線による測距や複眼カメラを用いた測距と比べて低い。
従ってこの場合は、制御装置が赤外線受光部２７からの情報に基づいて「赤外線受光部２７から障害物までの距離が、接近判定データが表す距離より短い」と判定したときのみブレーキ装置を作動させる。換言すると、制御装置が撮像部３０（単眼カメラ）からの情報のみに基づいて測距を行った場合は、ブレーキ装置は作動させずに警報装置のみを作動させる。

光学ユニット２０に撮像部３０を設けることなく測距手段（例えば、赤外線発光部２２と赤外線受光部２７、又は、ミリ波レーダーの発光部と受光部）のみを設けてもよい。
また、光学ユニット２０に測距手段を設けることなく撮像部３０のみを設けてもよい。

赤外線受光部２７の受光素子としてＰＳＤ以外のものを利用してもよい。

第一遮光部材１８として、弾性体ではなく、支持部１３Ａ、１３Ｂとフロントウィンド４０Ａ、４０Ｂとを接着する不透光性の接着剤を用いてもよい。同様に、第二遮光部材３５として、弾性体ではなく、支持部１３Ａ、１３Ｂとハウジング２１とを接着する不透光性の接着剤を用いてもよい。

障害物検出装置を、フロントウィンドとは別の窓部に装着してもよい。例えば、車両のバックウィンドに障害物検出装置を装着して、車両の後方に位置する障害物を検出するようにしてもよい。
障害物検出装置を、自動運転車両に対して装着してもよい。
制御装置は、障害物までの距離のみを条件として（即ち、車速を条件から外して）警報装置やブレーキ装置を作動させてもよい。

障害物検出装置の側部に撮像部３０や測距手段を設けた上で、支持部及び第一遮光部材をブラケットの側部に設けて、第二遮光部材をハウジング２１の側部に設けてもよい。

１０Ａ、１０Ｂ・・・障害物検出装置、１１Ａ、１１Ｂ・・・ブラケット、１３Ａ、１３Ｂ・・・支持部、１８・・・第一遮光部材、２０・・・光学ユニット、２２・・・赤外線発光部、２７・・・赤外線受光部（受光部）、３０・・・撮像部（受光部）、３５・・・第二遮光部材、４０Ａ、４０Ｂ・・・車両のフロントウィンド（窓部）。

Claims (6)

1. 車両に設けられた透光性材料からなる窓部の内面に固定されるブラケットと、
   前記ブラケットに支持される光学ユニットと、
   を備え、
   前記光学ユニットが、
   前記ブラケットに対して着脱可能なハウジングと、
   該ハウジングに固定されかつ前記窓部の内面と隙間を形成しながら対向する受光部と、
   を有する車両用障害物検出装置において、
   前記ブラケットの一部をなし、前記ブラケットが前記窓部に固定されたときに前記窓部との対向面が前記窓部と平行をなす支持部と、
   前記受光部に入射する入射光束の範囲外に位置し、前記支持部の前記対向面に対して前記窓部の内面に接触する態様で固定された第一遮光部材と、
   を備える、車両用障害物検出装置。
2. 請求項１記載の車両用障害物検出装置において、
   前記入射光束の範囲外に位置し、前記ブラケットに接触する態様で前記ハウジングに固定された第二遮光部材と、
   車両用障害物検出装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用障害物検出装置において、
   前記第一遮光部材と前記第二遮光部材の少なくとも一方が弾性体である、
   車両用障害物検出装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両用障害物検出装置において、
   前記ブラケットが、
   前記ハウジングを着脱可能な本体部と、
   該本体部に対して着脱可能かつ前記支持部を有するアダプタと、
   を備える、
   車両用障害物検出装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両用障害物検出装置において、
   前記光学ユニットが、
   前記光学ユニットから離間した位置に位置する障害物に対して赤外線を出射する赤外線発光部と、
   前記障害物によって反射された前記赤外線を受光しかつ前記受光部を構成する赤外線受光部と、
   を備える、
   車両用障害物検出装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の車両用障害物検出装置において、
   前記光学ユニットが、
   前記光学ユニットから離間した位置に位置する障害物を撮像可能かつ前記受光部を構成する撮像部を備える、
   車両用障害物検出装置。

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