移动体的制作方法

1.本发明涉及一种自动驾驶车等移动体，特别是，涉及一种具备能够取得本车辆周围的外界信息的外界信息取得装置的移动体。


背景技术：

2.近年来，已知有一种自动驾驶车辆，其为了在减轻驾驶员的负担的同时实现安全且舒适的车辆的运行，搭载外界信息取得装置来取得与自动移动相关的外界信息，并基于该外界信息进行自动驾驶。由于外界信息取得装置伴随着工作而发热，因此构成外界信息取得装置的器件的温度有可能上升到使用上限温度以上的温度，担心对其性能造成影响。因此，重要的是适当地冷却外界信息取得装置来维持其性能。
3.例如，在专利文献1中公开了一种相机模块，其通过将作为外界信息取得装置的相机模块经由热传导托架安装于被安装体，从而将作为热源的传感器基板单元的热量经由热传导托架向外部散热。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2017-200087号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.然而，专利文献1所记载的相机模块的冷却仅是通过热传导托架进行的热传导冷却，冷却性能不充分的可能性高，存在改善的余地。
9.本发明提供一种能够适当地冷却外界信息取得装置的移动体。
10.用于解决课题的方案
11.本发明涉及一种移动体，其能够自动移动，其中，
12.所述移动体具备：
13.外界信息取得装置，其取得与所述自动移动相关的外界信息；以及
14.托架，其保持所述外界信息取得装置，并固定于所述移动体，
15.在所述托架上固定有与所述外界信息取得装置不同的其他装置。
16.发明效果
17.根据本发明，通过将外界信息取得装置的发热传递到托架以及其他装置，能够促进外界信息取得装置的散热，能够适当地冷却外界信息取得装置。
附图说明
18.图1是本发明的一实施方式的自动驾驶车的整体结构图。
19.图2是表示自动驾驶车的前部构造的外观图。
20.图3是从斜左上方观察传感器单元时的立体图。
21.图4是从斜左下方观察传感器单元时的立体图。
22.图5是表示从固定于托架的激光雷达以及后视镜卸下罩部件的立体图。
23.图6是表示激光雷达的热量经由托架传递至移动体的路径的剖视图。
24.图7是表示在罩部件与前窗之间形成的间隙的立体图。
25.图8是图7的xiii-xiii截面。
26.附图标记说明：
27.11a 相机(其他外界信息取得装置)
28.15 激光雷达(外界信息取得装置)
29.16 前窗
30.17 空调装置的吹出口
31.55 托架
32.60 后视镜(其他装置)
33.m 自动驾驶车(移动体)
34.s 形成在托架与前窗之间的空间。
具体实施方式
35.以下，基于附图对本发明的能够自动移动的移动体(以下，也称为自动驾驶车)的一实施方式进行说明。在以下的说明中，以自动驾驶车的行进方向前方为基准，定义左右方向、前后方向以及上下方向来进行说明。在附图中，将前方表示为fr，将后方表示为rr，将右侧表示为r，将左侧表示为l，将上方表示为u，将下方表示为d。
36.首先，参照图1及图2对本发明的自动驾驶车进行说明。如图1所示，本实施方式的自动驾驶车m例如是二轮、三轮、四轮等的机动车。作为自动驾驶车m，包括以柴油发动机、汽油发动机等内燃机为动力源的机动车、以电动机为动力源的电动机动车、兼具内燃机及电动机的混合动力机动车等。其中，电动机动车例如使用由二次电池、氢燃料电池、金属燃料电池、醇类燃料电池等蓄电池放电的电力来驱动。
37.如图1所示，在自动驾驶车m中，在自动驾驶车m的车身周围搭载有多个车外相机11b、雷达13以及激光雷达15(lidar：light detection and ranging)，且检测与包含存在于自动驾驶车m的周围的物体、标识的物体目标相关的外界信息来进行自动驾驶。
38.并且，在车室内搭载有将多个外界信息取得装置以及显示装置等组合而构成的传感器单元50(关于传感器单元50，将在后面详细叙述)、具有将自动驾驶车m的当前位置映射到地图上并且进行到目的地的路径引导等功能的导航装置20、以及具有进行包含自动驾驶车m的转向/加减速在内的自动驾驶车m的自主行驶控制等的功能的车辆控制装置100。
39.这些装置、设备例如以能够经由控制器局域网(can：controller area network)等通信介质彼此进行数据通信的方式连接而构成。此外，车辆控制装置100除了与自主行驶相关的各种控制装置以外，还可以包括各种传感器、人机接口(hmi：human machine interface)等。
40.设置于左右的车门前部等的车外相机11b周期性地反复拍摄自动驾驶车m中的右后侧方、左后侧方的情形，并将其图像信息经由通信介质发送至车辆控制装置100。
41.雷达13具有如下功能：向包含成为在自动驾驶车m的前方行驶的追随对象的前行
车辆在内的物体目标照射雷达波，并接收由物体目标反射的雷达波来取得包含到物体目标的距离、物体目标的方位在内的物体目标的分布信息。作为雷达波，可以适当使用激光、微波、毫米波、超声波等。在本实施方式中，如图1所示，在前侧设置有三个雷达13，在后侧设置有两个雷达13，共计五个雷达13。由雷达13得到的物体目标的分布信息经由通信介质被发送至车辆控制装置100。
42.激光雷达15例如具有通过计测针对照射光的散射光的检测所需的时间来检测物体目标的有无以及到物体目标的距离的功能。在本实施方式中，如图1所示，配置于自动驾驶车m的周围的激光雷达15设置有共计六个，其中在前侧设置有两个，在传感器单元50的内部设置有一个，在后侧设置有三个。由激光雷达15得到的物体目标的分布信息经由通信介质发送至车辆控制装置100。
43.导航装置20构成为具备全球导航卫星系统(gnss：global navigation satellite system)接收机、地图信息(导航地图)、作为人机接口发挥功能的触摸面板式的内部显示装置、扬声器、麦克风等。导航装置20的作用是通过gnss接收机算出自动驾驶车m的当前位置，并且导出从当前位置到用户指定的目的地的路径。
44.由导航装置20导出的路径被提供给车辆控制装置100的目标车道决定部。导航装置20在车辆控制装置100被设定为手动驾驶模式时，通过声音或地图显示来关于到达目的地的路径进行引导。
45.如图2所示，自动驾驶车m具备向存在于自动驾驶车m的周围的交通参与者(包括行人、自行车、摩托车、其他车辆等)显示各种信息的外部显示装置83。外部显示装置83具备在自动驾驶车m的前格栅90中在车宽方向上分离开设置的右前部灯光部91a以及左前部灯光部91b、以及设置在左右的前部灯光部91a、91b之间的前部显示部93。
46.在自动驾驶车m中，除了上述的各种设备以外，搭载有均未图示的通信装置、车辆传感器、人机接口(hmi：human machine interface)、行驶驱动力输出装置、转向装置及制动装置，并经由通信介质与车辆控制装置100之间彼此进行数据通信。并且，在自动驾驶车m被设定为自动驾驶模式时，通过车外相机11b、雷达13、激光雷达15以及后述的传感器单元50等取得与自动移动相关的外界信息并进行自动驾驶。
47.接着，参照图3至图8对搭载于车室内的传感器单元50进行详细说明。在自动驾驶车m中，除了搭载于自动驾驶车m的车身周围的上述车外相机11b、雷达13以及激光雷达15以外，还具备搭载于透过部即前窗16的上部附近的传感器单元50。
48.如图3及图5至图7所示，传感器单元50具有：作为外界信息取得装置的激光雷达15，其在车宽方向上配置于包含自动驾驶车m的中心在内的车宽方向大致中央附近；作为其他外界信息取得装置的相机11a，其在激光雷达15的上方配置于后述的托架55与前窗16之间的空间s；具备led等的显示装置52，其从激光雷达15沿着前窗16的内表面向左右方向延伸设置；以及作为其他装置的后视镜60。后视镜60既可以是映现对自动驾驶车m的后方进行映现的后视相机的影像的后视监视器，也可以是后视反射镜。激光雷达15配置在比后视镜60靠前方的位置。
49.传感器单元50配置于除了图2中点划线所示的侧气囊的展开区域e、以及遮阳板19(参照图5)的工作区域以外的区域。由此，传感器单元50不会成为侧气囊以及遮阳板19的工作的障碍。
50.如图6至图8所示，激光雷达15及后视镜60安装于在自动驾驶车m的车顶主体21上固定的托架55。托架55具备：相对于车顶主体21直接或间接地固定的一对前方臂部56f及一对后方臂部56r；从一对后方臂部56r朝向前窗16而向斜下前方延伸的倾斜部57；以及从倾斜部57的前下顶端大致水平地弯曲而形成且在两侧设置有一对前方臂部56f的安装平面58。托架55由热传导率高的金属板等形成，以与从后述的空调装置的吹出口17(参照图1)排出的空气的流动方向交叉的角度固定于车顶主体21。换言之，托架55具有在固定于车顶主体21的状态下，接收从空调装置的吹出口17(参照图1)排出的空气的表面。
51.在托架55的安装平面58的下表面，在上述空气的流动方向上的上游侧即前端部固定有激光雷达15。另外，作为其他装置的后视镜60的支柱61向斜下后方而被固定于安装平面58。后视镜60在上述空气的流动方向上配置于比托架55靠下游侧的位置。另外，关于激光雷达15，已经在图1中进行了说明，因此省略。
52.在托架55与前窗16之间的空间s设置有包含相机11a的相机模块和包含显示装置52的灯体模块。
53.本实施方式的相机11a是排列设置三个单眼相机而成的三目相机。三目相机具有向本车辆前方的斜下方倾斜的光轴，并具有拍摄自动驾驶车m的行进方向图像的功能。作为相机11a，例如能够适当使用互补金属氧化物半导体(cmos：complementary metal oxide semiconductor)相机、电荷耦合器件(ccd：charge coupled device)相机等。
54.相机11a例如周期性地反复拍摄自动驾驶车m的行进方向前方的情况。由相机11a拍摄到的自动驾驶车m的行进方向前方的图像信息经由通信介质发送至车辆控制装置100。
55.如图7所示，在托架55的左右以沿着前窗16在车宽方向(左右方向)上延伸的方式配置有一对显示装置52。显示装置52位于比激光雷达15靠后方的位置，且配置为至少一部分与激光雷达15在车宽方向上偏置。通过将激光雷达15配置在更前方(靠近前窗16)，从而提高了激光雷达15的检测精度。显示装置52使前窗16的显示部16a(参照图3)向周围通知与自动驾驶车m的工作状态相关的内容、例如在自动驾驶车m处于自动驾驶模式时点亮而处于自动驾驶中这一情况。
56.如图3以及图5所示，激光雷达15、相机11a以及显示装置52的前方以及下方由罩部件70覆盖。罩部件70具备：覆盖激光雷达15的前表面的前面罩71；覆盖激光雷达15及显示装置52的下方部分的下部罩72；覆盖支柱61的后方部分的盖罩73；覆盖托架55的后方臂部56r及倾斜部57的车顶罩74。
57.如图3所示，前面罩71具备使激光雷达15露出的开口部71a，并覆盖激光雷达15的前表面。
58.如图4所示，下部罩72具备：具有供后视镜60的支柱61贯通的u形槽72d，并且覆盖激光雷达15的两侧面、下表面以及后表面的一部分的大致长方体形状的激光雷达罩部72a；以及与激光雷达罩部72a一体地形成并从激光雷达罩部72a向车宽方向两侧延伸设置并主要覆盖显示装置52的下方部分的显示装置罩部72b。
59.盖罩73具有供后视镜60的支柱61贯通的u形槽73a，并覆盖未被激光雷达罩部72a覆盖的支柱61的周围。另外，车顶罩74配置于激光雷达罩部72a的后方，并覆盖托架55的后方臂部56r以及倾斜部57。在车顶罩74上形成有作为空气的导出口的狭缝74a，该狭缝74a相邻于车顶罩74与激光雷达罩部72a之间的接合部。狭缝74a与形成于托架55的倾斜部57的开
口部59对应地设置。
60.罩部件70随着从前窗16沿前后方向向后方离开而高度逐渐减小。即，罩部件70具有内部空间随着趋向自动驾驶车m的后方而逐渐变窄的形状。由此，能够将空气向远离前窗16的方向引导，并促进从狭缝74a的排气。另外，如图2所示，狭缝74a配置于与在车宽方向上包含自动驾驶车m的中心的激光雷达15在车宽方向上重叠的位置，并配置于在车宽方向上排列的多个座位18a、18b之间。由此，从狭缝74a排出到车室内的空气不会直接向就座于座位18a、18b的乘员导出，不存在损害舒适性的风险。
61.如图7及图8所示，在罩部件70的前端部与前窗16之间设有用于取入从未图示的空调装置的吹出口17(参照图1)排出并沿着前窗16的内表面向上方流动的空气(图6的箭头a)的第一导入口75和第二导入口76。
62.第一导入口75由在车宽方向上与激光雷达15重叠的前面罩71和前窗16之间的间隙c1形成，且第二导入口76由在车宽方向上与显示装置52重叠的显示装置罩部72b和前窗16之间的间隙c2形成。第一导入口75的间隙c1比第二导入口76的间隙c2大。由此，向发热量比显示装置52大的激光雷达15导入更多的空气，因此能够有效地冷却激光雷达15。
63.接着，对传感器单元50的冷却作用进行说明。
64.作为传感器单元50的构成要素的激光雷达15、相机11a以及显示装置52随着工作而发热，因此需要进行冷却。激光雷达15的发热量比显示装置52、后视镜60的发热量大，特别是由收纳激光雷达15的激光雷达罩部72a覆盖的区域容易升温，因此需要冷却。
65.如图6所示，如图中箭头b1所示，激光雷达15的热量经由热传导率高的托架55传递到自动驾驶车m的车顶主体21而被冷却。另外，利用固定于托架55且发热量比激光雷达15少的后视镜60作为热容量部件，将激光雷达15的热量沿箭头b2方向传递至后视镜60，由此能够进一步促进激光雷达15的冷却。
66.另外，由于托架55配置在从吹出口17排出的空气流中，因此也促进了从托架55自身进行散热。由此，能够适当地冷却激光雷达15而更稳定地持续进行自动驾驶车m的自动移动。另外，若在后视镜60中配置散热器，则进一步促进散热。
67.更具体地说明，如图6中箭头a所示，从吹出口17排出的空气沿着前窗16的内表面向上方流动。如图4的箭头a1所示，从吹出口17排出的空气的一部分从作为第一导入口75的前面罩71与前窗16之间的间隙c1流入罩部件70内。并且，在主要冷却了激光雷达15以及托架55之后，如图4中箭头f所示，从车顶罩74的狭缝74a向车室内排气。由于狭缝74a在车宽方向上设置于与激光雷达15重叠的部分，因此在第一导入口75与狭缝74a之间配置有激光雷达15，能够进一步促进激光雷达15的冷却。
68.另外，由于激光雷达15在空气的流动方向上配置在比托架55靠上游侧的位置，因此能够先冷却激光雷达15自身，并且能够减少从激光雷达15传递到托架55的热量。并且，由于后视镜60在空气的流动方向上配置于比托架55靠下游侧的位置，因此能够减少经由托架55向后视镜60传递的热量。
69.另外，如图4的箭头a2所示，从吹出口17排出并沿着前窗16的内表面向上方流动的空气的一部分从作为第二导入口76的显示装置罩部72b与前窗16之间的间隙c2流入罩部件70内。然后，在主要冷却了显示装置52之后，从车顶罩74的狭缝74a向车室内排气。
70.此时，由于第一导入口75的间隙c1被设定为比第二导入口76的间隙c2大，因此能
够使更多的空气从第一导入口75流入，并能够有效地冷却发热量大的激光雷达15。由此，能够更稳定地持续进行自动驾驶车m的自动驾驶。另外，由于在托架55的上方配置有相机11a，因此从第一导入口75的间隙c1流入罩部件70内的空气也能够冷却相机11a。另外，相机11a位于激光雷达15的上方且沿着前窗16的内表面向上方流动的空气的下游侧，因此能够抑制由相机11a的热量所引起的对激光雷达15的影响。
71.以上，参照附图对各种实施方式进行了说明，但本发明当然并不限定于该例子。本领域技术人员可以理解，在技术方案所记载的范围内显然能够想到各种变更例或修正例，这些当然也属于本发明的技术范围。另外，在不脱离发明的主旨的范围内，也可以任意地组合上述实施方式中的各构成要素。
72.例如，也可以是，在激光雷达15的前面罩71设置狭缝，除了来自第一导入口75的空气流之外，还利用从狭缝取入的空气来冷却激光雷达15。
73.另外，在上述实施方式中作为固定于托架55的其他装置而例示了后视镜60，但是其他装置并不限于后视镜60，也可以是行车记录仪等其他车载设备。
74.另外，在本说明书中至少记载有以下事项。需要说明的是，在括号内，示出了在上述的实施方式中对应的组成要素等，但本发明并不限于此。
75.(1)一种移动体(自动驾驶车m)，其能够自动移动，其中，
76.所述移动体具备：
77.外界信息取得装置(激光雷达15)，其取得与所述自动移动相关的外界信息；以及
78.托架(托架55)，其保持所述外界信息取得装置，并固定于所述移动体，
79.在所述托架上固定有与所述外界信息取得装置不同的其他装置(后视镜60)。
80.根据(1)，通过将外界信息取得装置的发热传递至托架以及其他装置，能够促进外界信息取得装置的散热，能够适当地冷却外界信息取得装置。
81.另外，由于托架固定于移动体，因此也能够使用移动体促进散热，能够更适当地冷却外界信息取得装置。
82.(2)根据(1)所述的移动体，其中，
83.所述托架配置于所述移动体的室内，且以与从空调装置的吹出口(吹出口117)排出的空气的流动方向交叉的角度固定。
84.根据(2)，由于固定外界信息取得装置的托架以与从空调装置的吹出口排出的空气的流动方向交叉的角度配置，因此能够利用从空调装置排出的空气来促进托架的散热。
85.(3)根据(2)所述的移动体，其中，
86.所述外界信息取得装置在所述空气的流动方向上配置于比所述托架靠上游侧的位置。
87.根据(3)，由于外界信息取得装置在空气的流动方向上配置于比托架靠上游侧的位置，因此能够先冷却外界信息取得装置自身，减少从外界信息取得装置传递至托架的热量。
88.(4)根据(3)所述的移动体，其中，
89.所述其他装置在所述空气的流动方向上配置于比所述托架靠下游侧的位置。
90.根据(4)，由于其他装置在空气的流动方向上配置于比托架靠下游侧的位置，因此能够减少向其他装置传递的热量。
91.(5)根据(1)至(4)中任一项所述的移动体，其中，
92.所述其他装置的发热量比所述外界信息取得装置的发热量少。
93.根据(5)，由于其他装置的发热量比外界信息取得装置的发热量少，因此能够促进外界信息取得装置的散热。
94.(6)根据(1)至(5)中任一项所述的移动体，其中，
95.所述外界信息取得装置固定于所述托架的下方，
96.在所述托架的上方配置有其他外界信息取得装置(相机11a)。
97.根据(6)，由于在托架的上方配置有其他外界信息取得装置，因此能够抑制由其他外界信息取得装置的热量所引起的对外界信息取得装置的影响。
98.(7)根据(6)所述的移动体，其中，
99.所述托架配置在所述移动体的室内，
100.所述其他外界信息取得装置配置于在所述托架与前窗(前窗16)之间形成的空间(空间s)。
101.根据(7)，由于其他外界信息取得装置利用前窗的弯曲而配置于在托架与前窗之间形成的空间，因此布局性良好。
102.(8)根据(7)所述的移动体，其中，
103.在比所述其他装置靠前方的位置配置有所述外界信息取得装置。
104.根据(8)，通过在比其他装置靠前方的位置配置外界信息取得装置，能够高精度地取得外界信息。