CN104470769B - 车载摄像机的清洗装置 - Google Patents

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Abstract

在喷嘴(7)内设置有空气通路(12)和两个系统的清洗液通路(11a)、(11b)，并且使空气通路(12)分支为两个系统的前端部(14a)、(14b)。而且，使清洗液通路(11a)的前端部与空气通路(12)的前端部(14a)合流，并且使清洗液通路(11b)的前端部与空气通路(12)的前端部(14b)合流。因而，当向空气通路(12)供给压缩空气时，由于该空气流而在下游侧产生负压，因此能够使清洗液成为雾状并将其吸引出来，从而能够将雾状的清洗液和压缩空气混合来清洗摄像机的镜头面(1a)。而且，通过使清洗液成为雾状，能够削减使用的清洗液的量。

Description

车载摄像机的清洗装置
技术领域
本发明涉及一种例如对设置在车辆的后部来拍摄该车辆的后方的车载摄像机进行清洗的清洗装置。
背景技术
例如，关于搭载于本车辆的后方并拍摄周围影像来监视在本车辆后方行驶的车辆、存在于周围的障碍物的车载摄像机，存在雨天时等会有水滴、泥等异物附着于作为拍摄面的镜头的情况，在这样的情况下，无法清晰地拍摄周围影像。因此，作为清洗车载摄像机的镜头的装置，例如已知有专利文献1所记载的装置。在该专利文献1所公开的清洗装置中，向摄像机的镜头面吹送清洗液，之后吹送高压空气来去除附着于镜头的异物。
专利文献1：日本特开2001-171491号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述专利文献1所公开的现有例中，需要向镜头面吹送大量的清洗液，因此存在消耗大量的清洗液的问题。
本发明是为了解决这样的现有问题而完成的，其目的在于提供一种能够用少量的清洗液可靠地清洗镜头面的车载摄像机的清洗装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本申请的车载摄像机的清洗装置具有：喷嘴，其配置为喷出清洗液和压缩空气的喷出口朝向摄像机的镜头面，该喷嘴具有将清洗液引导至喷出口的清洗液通路以及将压缩空气引导至喷出口的空气通路；清洗液送出单元，其将清洗液经由清洗液配管送出至喷嘴；以及压缩空气送出单元，其将压缩空气经由空气配管送出至喷嘴，其中，清洗液通路的前端部与空气通路的前端部相互靠近地配置或以合流的方式配置，使得在喷射压缩空气和清洗液时由于喷射该压缩空气而在清洗液通路的前端部产生负压。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置的结构的框图。
图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置的结构的立体图，图2的(a)是表示在搭载于车辆的后部的摄像机上设置了本实施方式所涉及的清洗装置的状态的立体图，图2的(b)是从“A”方向观察图2的(a)所示的清洗装置得到的图。
图3是设置于本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置的喷嘴部件的局部剖切立体图。
图4是设置于本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置的喷嘴前端部的剖视图，图4的(a)是喷嘴前端部的分解图，图4的(b)是图4的(a)所示的附图标记P1的部分的剖视图。
图5是表示设置于本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置的喷嘴前端部与摄像机的配置关系的说明图。
图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置的结构的图，图6的(a)是表示在搭载于车辆的后部的摄像机上设置了本实施方式所涉及的清洗装置的状态的立体图，图6的(b)是图6的(a)所示的喷嘴部件的D-D线处的剖视图。
图7是表示由本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置执行的加压清洗模式的处理的时序图，图7的(a)是表示清洗液泵的驱动的时序图，图7的(b)是表示空气泵的驱动的时序图。
图8是表示由本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置执行的吹气模式的处理的时序图，图8的(a)是表示清洗液泵的驱动的时序图，图8的(b)是表示空气泵的驱动的时序图。
图9是表示由本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置执行的连续注液模式的处理的时序图，图9的(a)是表示清洗液泵的驱动的时序图，图9的(b)是表示空气泵的驱动的时序图。
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置的结构的框图。如图1所示，本实施方式所涉及的清洗装置100具备：清洗液贮存容器2(一次容器)，其储存清洗液；清洗液泵3(清洗液送出单元)，其送出该清洗液贮存容器2中储存的清洗液；空气泵5(压缩空气送出单元)，其送出压缩空气；以及喷嘴7，其向摄像机1的镜头面喷出清洗液、压缩空气或者清洗液和压缩空气的混合。
该清洗装置100还具备：清洗液配管4，其将由清洗液泵3送出的清洗液引导至储存该清洗液的二次容器13；空气配管6，其将由空气泵5送出的压缩空气引导至喷嘴部件22的喷嘴7；以及控制部8(控制单元)，其控制清洗液泵3和空气泵5的驱动。
图2的(a)是表示在搭载于车辆的后部的摄像机1上设置了本实施方式所涉及的清洗装置100的状态的立体图，图2的(b)是从“A”方向观察图2的(a)所示的清洗装置100得到的图。如图2的(a)所示，在固定于车辆后部的摄像机1的侧部附近设置有同样固定于车辆后部并清洗镜头面1a的喷嘴部件22。在喷嘴部件22设置有盖7d以及向镜头面1a喷出清洗液和压缩空气的喷嘴7。如图2的(b)所示，在喷嘴7的前端部设置有喷出清洗液和压缩空气的两个喷出口10a、10b。即，构成为通过从喷嘴7的喷出口10a、10b向镜头面1a喷出清洗液和压缩空气来去除附着于镜头面1a的异物。
图3是图2的(a)所示的喷嘴部件22的局部剖切立体图。如图3所示，在设置于喷嘴部件22的前端侧的喷嘴7的中央部设置有导入压缩空气的空气通路12，在该空气通路12的左右两侧设置有导入清洗液的清洗液通路11a、11b。另外，空气通路12的前端和清洗液通路11a、11b的前端以朝向摄像机1的镜头面1a的方式弯曲成大致直角。
并且，在清洗液通路11a、11b的上游侧设置有暂时储存清洗液的二次容器13。在该二次容器13的侧部设置有用于连接清洗液配管4的插头13a以及用于连接空气配管6的插头13b，其中，插头13b经由设置于二次容器13的下方的流路与空气通路12连接。即，经由插头13b导入到喷嘴部件22中的压缩空气直接被导入至空气通路12。
另外，插头13a与二次容器13连接，经由该插头13a供给的清洗液从二次容器13的上方流入内部。此时，从插头13a连接至二次容器13的配管如图6的(b)的附图标记23所示那样地朝向铅垂方向。稍后记述该配管23的详细情况。
另外，如图3所示，二次容器13的底部与两个系统的清洗液通路11a、11b连接，并且设置于比喷出口10a、10b高的位置处。因而，由图1所示的空气泵5送出的压缩空气经由空气配管6被导入至喷嘴7的空气通路12，另一方面，由清洗液泵3送出的清洗液被储存于二次容器13，之后被导入至两个系统的清洗液通路11a、11b。并且，使二次容器13的容积小于图1所示的清洗液贮存容器2的容积。
图4的(b)是表示喷嘴前端部的详细结构的说明图，示出了图4的(a)所示的附图标记P1的部分的剖视图。如图4的(b)所示，在喷嘴7的前端部的中央设置有空气通路12，以隔着该空气通路12的方式设置有两个清洗液通路11a、11b。即，本实施方式中的清洗液通路由以隔着该空气通路12的方式设置的两个系统的清洗液通路11a、11b构成。
各清洗液通路11a、11b分别与前端部15a、15b连接，此时，使前端部15a、15b的流路面积小于清洗液通路11a、11b的流路面积。因而，在清洗液通路11a、11b中流动的清洗液在前端部15a、15b中流速变快。
另一方面，空气通路12的前端分支为两个前端部14a(第一前端部)、14b(第二前端部)。此时，使前端部14a、14b的流路面积小于空气通路12的流路面积。因而，在空气通路12中流动的压缩空气在通过前端部14a、14b时流速变快。
而且，一个清洗液通路11a的前端部15a与空气通路12的一个前端部14a合流而形成合流通路16a(第一合流通路)，该合流通路16a的前端设为喷出口10a(参照图2的(b))。另外，另一个清洗液通路11b的前端部15b与空气通路12的另一个前端部14b合流而形成合流通路16b(第二合流通路)，该合流通路16b的前端设为喷出口10b(参照图2的(b))。此时，合流通路16a与合流通路16b朝向向着前端侧相互分散开的方向。
因而，当将由图1所示的清洗液泵3送出的清洗液储存于二次容器13并利用空气泵5送出压缩空气时，压缩空气以提高流速的方式被喷射，并且，通过喷射压缩空气使二次容器13和清洗液通路11a、11b变为负压来吸引二次容器13中储存的清洗液。因此，压缩空气和清洗液经由两个合流通路16a、16b从喷出口10a、10b喷射出来，并被吹送至镜头面1a。此时，通过如图5所示那样地向分散开的方向喷射清洗液和压缩空气混合而成的液体，能够清洗整个镜头面1a。
另外，如图4的(b)所示，喷嘴7的前端部的喷射面7a构成为比其周围的侧面(喷嘴前端面)7b更向前方突出。因而，能够防止从喷出口10a、10b喷射出的清洗液附着于喷嘴7的侧面7b。具体地说，能够防止清洗液附着于图5的附图标记P2、P3所示的区域。
图6的(b)是图6的(a)所示的喷嘴部件22的D-D线处的剖视图。如图6的(b)所示，在喷嘴7的底面7c与摄像机1的壳体的上表面1b之间设置有少许间隙。并且，间隙的宽度构成为随着去向里侧而变窄。通过这样的结构，即使在清洗液浸入到喷嘴7的底面7c与摄像机1的壳体的上表面1b之间的情况下，该清洗液也会被表面张力渐渐推到喷嘴7与摄像机1的间隙部分的里侧，从摄像机1在正面观察时的左右侧被排出到外部。也就是说，通过使喷嘴7的底面7c与摄像机1的壳体的上表面1b之间存在少许的间隙，能够避免清洗液滞留并固化等问题。
另外，如图6的(b)所示，在设置于喷嘴7的上游侧的二次容器13的上部设置有用于向该二次容器13内供给清洗液的供给口13c，在该供给口13c设置有朝向铅垂方向的配管23。而且，该配管23与图3所示的插头13a连接。通过使配管23朝向铅垂方向，能够避免在停止通过清洗液泵3(参照图1)供给清洗液的情况下管路中储存的清洗液不规律地流入到二次容器13内。即，能够防止在二次容器13内为空的状态下由于振动等而导致清洗液流入到二次容器13内。
另外，在二次容器13的上表面设置有止回阀24。止回阀24例如是伞形阀，构成为在二次容器13内的压力为负压的情况下打开阀来从通气孔25导入外界空气，在二次容器13内的压力为正压的情况下关闭阀来防止排出到外界空气。因而，在二次容器13为负压的情况下，外部的空气会流入到二次容器13内，从而能够防止清洗液经由清洗液配管4流入。即，二次容器13具备阻止空气从二次容器13向外部流出并开放空气从外部向二次容器13内流入的止回阀。
并且，如图6的(b)所示那样地构成为，二次容器13的底面13d以向着前侧(图中左侧)下降的方式倾斜，并且，二次容器13的出口配管以及设置于喷嘴7的清洗液通路11a、11b、空气通路12(参照图3)也同样地以向着前侧下降的方式倾斜。通过设为这样的结构，二次容器13内储存的清洗液不会滞留在固定的位置，而是由于各部位的倾斜而可靠地流向下游侧。
接着，说明如上述那样构成的本实施方式所涉及的清洗装置100的作用。在本实施方式中，设定有如下三个模式：喷射清洗液和压缩空气来清洗镜头面1a的加压清洗模式、仅送出压缩空气来去除附着于镜头面1a的水滴的吹气模式以及断续地向镜头面1a滴下清洗液使得脏污难以附着于镜头面1a的连续注液模式。
首先，说明加压清洗模式。在加压清洗模式中，短时间地驱动清洗液泵3来在二次容器13内储存清洗液，与此同时驱动空气泵5。具体地说，如图7的(a)、图7的(b)所示，在时刻t0同时驱动清洗液泵3和空气泵5。
于是，在时间t0～t1(例如200msec)，清洗液贮存容器2(一次容器)中贮存的清洗液经由清洗液配管4被供给至二次容器13，清洗液储存在该二次容器13内。此外，时间t0～t1被设定为通过清洗液泵3使二次容器13内存满清洗液的时间。
另外，由空气泵5送出的压缩空气经由空气配管6被导入至图3所示的喷嘴7内的空气通路12，之后，从图4的(b)所示的前端部14a、14b向合流通路16a、16b送出该压缩空气。此时，前端部14a、14b被设定为流路面积比空气通路12的流路面积小，因此在前端部14a、14b中空气的流速变快。因而，作为合流通路16a、16b的上游侧的清洗液通路11a、11b的前端部15a、15b变为负压，二次容器13内储存的清洗液被吸引，吸引出的清洗液经由清洗液通路11a、11b流入合流通路16a、16b。即，利用由于压缩空气的空气流而使二次容器13内的压力下降这一情况，将来自二次容器13的清洗液吸引至清洗液通路11a、11b，使清洗液流入合流通路16a、16b。
其结果，清洗液呈雾状地与压缩空气一同从合流通路16a、16b被喷射出来。因而，能够将雾状的清洗液从作为合流通路16a、16b的前端的喷出口10a、10b喷射出来并吹送至镜头面1a。因此，能够利用雾状的清洗液和空气压的协同作用来去除附着于镜头面1a的异物。
另外，当喷射二次容器13内的清洗液并在图7的(b)所示的时刻t2将清洗液全部消耗时，在之后的t2～t3期间会仅喷射压缩空气，能够通过该压缩空气去除附着于镜头面1a的水滴。
也就是说，加压清洗模式是如下的模式：驱动空气泵5(压缩空气送出单元)来从喷出口10a、10b喷射压缩空气，并且利用由于喷射压缩空气而产生的负压来吸引被供给至清洗液通路11a、11b的清洗液并从喷出口10a、10b喷射清洗液，利用喷射出的压缩空气和清洗液来清洗镜头面1a。通过使清洗液泵3(清洗液送出单元)工作并利用空气泵5(压缩空气送出单元)连续地送出压缩空气，来从喷出口10a、10b连续地喷射清洗液和压缩空气。通过喷射压缩空气来使清洗液通路变为负压，由此将清洗液雾化并喷射出来，因此能够用少量的清洗液有效地清洗镜头面。该加压清洗模式适于去除附着于镜头面1a的泥等异物的用途。
另外，如果将图7的(a)所示的清洗液泵3的驱动时间设定得长(例如将t0～t1期间设为400msec)，则能够通过清洗液泵3的压力压出二次容器13内储存的清洗液，能够以加压的方式将清洗液供给至清洗液通路11a、11b，因此能够对镜头面1a进行高压清洗。
接着，说明吹气模式。在吹气模式中，在二次容器13内没有储存清洗液的状态下只驱动空气泵5。具体地说，如图8的(a)所示，使清洗液泵3停止，并如图8的(b)所示，在时间t10～t11(例如2秒)驱动空气泵5。于是，压缩空气经由空气通路12的前端部14a、14b以及合流通路16a、16b从喷出口10a、10b喷射出来，并被吹送至镜头面1a。其结果，能够通过空气压去除附着于摄像机1的镜头面1a的水滴。
此时，与二次容器13连接的配管23如图6的(b)所示那样地朝向大致铅垂方向，另外，二次容器13的底面13d设置于比喷出口10a、10b高的位置处，并且二次容器13的底面13d以及清洗液的配管向下方倾斜，因此，在二次容器13内及其配管中没有残留清洗液。因此，即使在由于喷射压缩空气而使二次容器13内变为负压的情况下，也能够防止清洗液被导入至合流通路16a、16b侧，从而能够防止清洗液混入压缩空气中。因此，能够避免发生在喷射压缩空气来去除附着于镜头面1a的水滴时混入压缩空气中的清洗液再次附着于镜头面1a这样的问题。即，吹气模式是如下的模式：在清洗液泵3(清洗液送出单元)停止送出清洗液而切断清洗液的供给的状态下，通过空气泵5(压缩空气送出单元)将压缩空气送出至空气配管6并从喷出口10a、10b喷射压缩空气来清洗镜头面1a。吹气模式适于去除附着于镜头面1a的水滴。
接着，说明连续注液模式。在连续注液模式中，通过从清洗液泵3向二次容器13内供给清洗液并断续地驱动空气泵5来向镜头面1a滴下清洗液。具体地说，如图9的(a)、图9的(b)所示，在时间t20～t21驱动清洗液泵3来在二次容器13中储存清洗液，之后从时刻t22开始在时间T1期间断续地多次驱动空气泵5，由此每次少量地向镜头面1a滴下清洗液。例如，将时间t22～t23设为30msec并向镜头面1a每次少量(例如0.25cc)地滴下清洗液。
其结果，能够使镜头面1a总是保持润湿的状态，从而能够防止在雨天时本车扬起的水滴中含有的脏污成分沉淀出来。即，连续注液模式是如下的模式：从喷出口10a、10b断续地多次喷射压缩空气，利用由于喷射压缩空气而产生的负压来吸引清洗液，并从喷出口10a、10b向镜头面1a喷射清洗液。而且，该连续注液模式适于通过在雨天时使镜头面1a保持润湿的状态来预先防止脏污成分沉淀在镜头面1a上。
上述的各清洗模式可以由车辆的驾驶员通过手动操作设定，也可以是，检测摄像机1的脏污状态、天气状况，根据这些检测结果自动选择清洗模式来进行清洗。
这样，在本实施方式所涉及的车载摄像机的清洗装置100中，在喷嘴7的前端部设置有空气通路12并在该空气通路12附近设置有清洗液通路11a、11b，并且使空气通路12的前端部14a、14b与清洗液通路11a、11b的前端部15a、15b分别合流。因而，通过将压缩空气供给至空气通路12并从前端部14a、14b喷射出来，能够使清洗液通路11a、11b侧变为负压来吸引清洗液，使清洗液与压缩空气在合流通路16a、16b中混合，之后将其喷射至摄像机1的镜头面1a。因而，能够使清洗液成为雾状，从而能够削减进行清洗所需要的清洗液量。
另外，设置两个系统的使清洗液与压缩空气合流的合流通路16a、16b，并且，将各合流通路16a、16b以向着前端部相互分散开的方式设置，因此能够将形成为雾状的清洗液喷射至摄像机1的整个镜头面1a，从而能够均匀地清洗镜头面1a。
并且，如图4的(b)所示，喷嘴7的喷射面7a比侧面7b更为突出，因此能够防止从喷嘴7的喷射面7a喷射出的清洗液附着于侧面7b，从而能够避免清洗液固化并附着于侧面7b的问题。
另外，如图6的(b)所示那样地配置为在喷嘴7的底面7c与摄像机1的壳体的上表面1b之间具有少许间隙，因此从该间隙进入到里侧的清洗液被推入到更靠里侧的位置处，之后从左右的间隙排出到外部，因此能够避免发生由于清洗液固化而产生的脏污积存这样的问题。
以上，基于图示的实施方式说明了本发明的车载摄像机的清洗装置，但本发明不限定于此，各部分的结构能够替换成具有相同功能的任意的结构。
例如，在上述的实施方式中，对在喷嘴7内设置一个系统的空气通路12和两个系统的清洗液通路并使这些通路合流而形成两个系统的合流通路16a、16b的例子进行了说明，但是本发明不限定于此，也能够构成为一个以上的空气通路与一个以上的清洗液通路在前端部合流。
另外，在上述的实施方式中，构成为在喷嘴7的前端部使压缩空气与清洗液合流，但是本发明不限定于此，也能够构成为将空气通路与清洗液通路靠近地配置，在从空气通路喷出压缩空气时，利用此时的负压使从清洗液通路供给的清洗液成为雾状并喷射出来。在这种情况下，图4的(b)所示的各前端部14a与15a以及14b与15b不合流，而是以分别靠近的状态进行喷射。
本申请主张2012年7月11日提交的日本专利申请第2012-155357号的优先权，在本说明书通过参照而引入该申请的全部内容。
产业上的可利用性
本发明能够用于用少量的清洗液有效地清洗搭载于车辆的摄像机的镜头面。
附图标记说明
1：摄像机；1a：镜头面；1b：上表面；2：清洗液贮存容器(一级容器)；3：清洗液泵；4：清洗液配管；5：空气泵；6：空气配管；7：喷嘴；7a：喷射面；7b：侧面(喷嘴前端面)；7c：底面；7d：盖；8：控制部；10a、10b：喷出口；11a、11b：清洗液通路；12：空气通路；13：二次容器；13a、13b：插头；13c：供给口；13d：底面；14a、14b：前端部；15a、15b：前端部；16a、16b：合流通路；22：喷嘴部件；23：配管；24：止回阀；25：通气孔；100：清洗装置。

Claims (5)

1.一种车载摄像机的清洗装置，对搭载于车辆的摄像机的镜头面进行清洗，该清洗装置的特征在于，具有：
喷嘴，其配置为喷出清洗液和压缩空气的喷出口朝向上述镜头面，该喷嘴具有将上述清洗液引导至上述喷出口的清洗液通路以及将上述压缩空气引导至上述喷出口的空气通路；
清洗液送出单元，其将上述清洗液经由清洗液配管送出至上述喷嘴；以及
压缩空气送出单元，其将上述压缩空气经由空气配管送出至上述喷嘴，
其中，上述清洗液通路的前端部和上述空气通路的前端部相互靠近地配置或以合流的方式配置，使得在喷射上述压缩空气和上述清洗液时由于喷射上述压缩空气而在上述清洗液通路的前端部产生负压。
2.根据权利要求1所述的车载摄像机的清洗装置，其特征在于，
上述清洗液通路由以隔着上述空气通路的方式设置的两个系统的清洗液通路构成，
上述空气通路的前端部分支为第一前端部和第二前端部这两个系统，
其中一个清洗液通路的前端部与上述空气通路的第一前端部合流而形成第一合流通路，另一个清洗液通路的前端部与上述空气通路的第二前端部合流而形成第二合流通路，
上述第一合流通路的前端与上述第二合流通路的前端以向着前端侧相互分散开的方式配置。
3.根据权利要求1或2所述的车载摄像机的清洗装置，其特征在于，
上述喷嘴的上述喷出口比喷嘴前端面更向前方突出。
4.根据权利要求1或2所述的车载摄像机的清洗装置，其特征在于，
上述喷嘴以与上述摄像机的壳体之间具有规定的间隙的方式设置。
5.根据权利要求3所述的车载摄像机的清洗装置，其特征在于，
上述喷嘴以与上述摄像机的壳体之间具有规定的间隙的方式设置。
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