CN107709107A - 异物去除装置及具备该异物去除装置的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供异物去除装置及具备该异物去除装置的车辆，其去除车载摄像机(100)的镜头(101)上的异物，所述车载摄像机(100)以车载摄像机(100)的镜头(101)朝向车辆的车身板的外侧露出的状态安装于车辆。所述异物去除装置(1)具备：单缸式往复泵(5)，其生成高压空气；喷嘴(22)，其朝向镜头(101)喷射高压空气；将泵(5)的内部空间的容积(Vo)设为10cm3以下，且内部空间内的空气的每一次的排气所需的时间(t1)为0.03秒以下。

Description

异物去除装置及具备该异物去除装置的车辆
技术领域
本发明涉及从喷嘴喷射高压空气等而去除附着于车载摄像机的镜头上的异物的异物去除装置及具备该异物去除装置的车辆。
背景技术
近年来，搭载有拍摄车辆周围的状况的车载摄像机的车辆正在增加。车载摄像机有时作为摄像面的镜头会被雨或泥等污染。因此，目前，为了去除附着于镜头上的水滴等异物，已知有对车载摄像机的镜头喷吹清洗液或高压空气等而去除异物的异物去除装置(参照专利文献1)。
在这种异物去除装置中，当喷嘴的前端相对于摄像机的镜头的定位精度低时，有时去除异物的性能会降低。因此，例如，提案有在车辆的车身板件上设置用于安装摄像机的专用的托架，经由该专用的托架将喷嘴相对于摄像机的外壳的上表面进行定位的结构(参照专利文献2)。
另外，专利文献1中公开有如下结构，在车载摄像机的附近设置压缩空气产生单元，将通过压缩空气产生单元产生的压缩空气从喷嘴喷射并向车载摄像机的前表面玻璃喷吹高压的空气，由此去除附着于前表面玻璃上的水滴。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2001－171491号公报
专利文献2：日本国特开2014－69586号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在对摄像机的镜头喷吹高压空气而去除异物的情况下，为了提高对镜头喷吹的空气的流速，考虑通过减小喷嘴的开口面积、或将止回阀配置于空气的流通路内进行蓄压，由此暂时提高风速的方案。但是，当减小喷嘴的开口面积时，可对镜头喷吹空气的范围缩小，因此，泵必须大型化。另外，当搭载止回阀时，需要能够承受蓄压的泵构造等，结构变得复杂。
另外，在专利文献1的结构中，在通过压缩空气产生单元产生压缩空气时，水等从喷嘴逆流而侵入压缩空气产生单元，由此，压缩空气产生单元损伤或故障，可能不能生成具备所希望的压力的压缩空气。
本发明的目的在于，提供异物去除装置及具备该异物去除装置的车辆，能够在维持去除异物的性能的同时，实现小型化及结构的容易化，且也能够防止水等的逆流。
用于解决课题的技术方案
本发明提供一种异物去除装置，其去除车载摄像机的镜头上的异物，所述车载摄像机以车载摄像机的镜头朝向车辆的车身板的外侧露出的状态安装于车辆，所述异物去除装置的特征在于，具备：
单缸式往复泵，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述镜头喷射所述高压空气；
将所述泵的内部空间的容积设为10cm3以下，且所述内部空间内的空气的每一次的排气所需的时间为0.03秒以下。
根据上述结构，构成为将10cm3以下的小容积的泵内的空气瞬间排气，能够不导致泵容积的扩大而使镜头表面的水滴适当地移动，能够同时实现异物去除的性能的维持和泵小型化。
也可以是，在所述排气所需的时间中的0.02秒内，所述泵的流量为50cm3/s以上。
根据上述结构，因为在流量高的区域在一定时间内使用泵，所以能够更可靠地去除水滴。
也可以是，所述泵的每一次的排气中的最大流量为100cm3/s以上。
根据上述结构，通过将最大流量设为一定值以上，能够更可靠地去除水滴。
也可以是，从所述泵的排气至少在一秒内进行一次以上。
根据上述结构，通过以短的周期进行多次从泵的排气，即使对于在去除了镜头表面的水滴后新附着的水滴，也能够不会对驾驶者带来不适感地迅速的去除。
也可以是，穿过所述喷嘴的喷射口的中心的线和所述镜头的顶点的切线所成的角度为0°以上且60°以下。
也可以是，在将所述镜头沿上下方向六等分时，穿过所述喷嘴的喷射口的中心的线与所述镜头的上数第二个区域交叉。
也可以是，所述泵具备送出所述高压空气的活塞、和对该活塞向所述高压空气的送出方向施力的弹簧。
也可以是，所述泵具备能够使所述活塞沿所述送出方向滑动的齿轮齿条传动机构。
也可以是，所述活塞从上止点移动到下止点的时间为所述活塞从下止点移动到上止点的时间的10倍以上。
根据这些结构，即使是容积少且功率小的泵，也能够更可靠地去除镜头上的水滴。
另外，本发明的其它例提供一种异物去除装置，其去除摄像机的镜头上的异物，所述异物去除装置的特征在于，具备：
单缸式往复泵，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述镜头喷射所述高压空气；
将所述泵的内部空间的容积设为10cm3以下，且所述内部空间内的空气的每一次的排气所需的时间为0.03秒以下。
根据上述结构，构成为将10cm3以下的小容积的泵内的空气瞬间排气，能够不导致泵容积的扩大而使镜头表面的水滴适当地移动，能够同时实现异物去除的性能的维持和泵小型化。
另外，本发明提供一种异物去除装置，其用于去除在介于车载传感器和该车载传感器的测定对象之间的分隔壁上附着的异物，所述异物去除装置的特征在于，具备：
单缸式往复泵，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述分隔壁喷射所述高压空气；
将所述泵的内部空间的容积设为10cm3以下，且所述内部空间内的空气的每一次的排气所需的时间为0.03秒以下。
本发明提供一种异物去除装置，其去除车载摄像机的镜头上的异物，所述车载摄像机以车载摄像机的镜头朝向车辆的车身板的外侧露出的状态安装于所述车辆，所述异物去除装置的特征在于，具备：
生成部，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述车载摄像机喷射所述高压空气；
配管，其将所述生成部和所述喷嘴之间连结；
所述配管具有防止水逆流功能。
根据上述结构，因为配管具有防止水逆流功能，所以即使在通过生成部生成高压空气时水等从喷嘴前端流入的情况下，也能够防止水侵入到生成部。因此，生成部不会损伤、故障等，能够维持去除异物的性能。
也可以是，所述配管的内部空间的容积比所述生成部的内部空间的容积大。
也可以是，所述生成部由使用活塞的泵构成，所述配管的内部空间的容积比该泵的内部空间的容积大。
根据这些结构，因为配管的内部空间的容积比例如泵即生成部的内部空间的容积大，所以能够可靠地防止水等的逆流。
也可以是，所述生成部在所述车辆的上下方向上配置于所述喷嘴上方。
根据上述结构，能够更可靠地防止水等的逆流。
也可以是，所述配管的中间部在所述车辆的上下方向上位于比与所述生成部连接的一端部及与所述喷嘴连接的另一端部靠下方的位置。
根据上述结构，能够更可靠地防止水等向生成部的侵入。
另外，本发明的其它例提供一种异物去除装置，其去除摄像机的镜头上的异物，其特征在于，具备：
生成部，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述镜头喷射所述高压空气；
配管，其将所述生成部和所述喷嘴之间连结；
所述配管具有防止水逆流功能。
根据上述结构，因为配管具有防止水逆流功能，所以在通过生成部生成高压空气时，即使在水等从喷嘴前端流入的情况下，也能够防止水侵入到生成部。因此，生成部不会损伤、故障等，能够维持去除异物的性能。
另外，本发明提供一种异物去除装置，其用于去除在介于车载传感器和该车载传感器的测定对象之间的分隔壁上附着的异物，所述异物去除装置的特征在于，具备：
生成部，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述分隔壁喷射所述高压空气；
配管，其将所述生成部和所述喷嘴之间连结，
所述配管具有防止水逆流功能。
另外，本发明的车辆具备上述异物去除装置。
流入，即使在车载摄像机的镜头会被雨或泥等污染的情况下，也能够喷吹高压空气而去除镜头上的异物，能够提高由车载摄像机得到的信息的精度。
发明内容
根据本发明，能够提供异物去除装置及具备该异物去除装置的车辆，能够在维持去除异物的性能的同时，实现小型化及结构的容易化，也能够防止水等的逆流。
附图说明
图1(a)是车辆的后视图(异物去除装置以透视图示)，(b)是车辆的后部的侧视图(异物去除装置以透视图示)，(c)是车辆的后部的局部放大图。
图2(a)、(b)是表示安装异物去除装置的位置的其它例的图。
图3是本发明实施方式的异物去除装置的立体图。
图4是异物去除装置具备的高压空气生成单元的结构图。
图5(a)～(c)是由高压空气生成单元生成并朝向喷嘴排气的高压空气的流量－时间曲线的图像。
图6(a)、(b)是表示异物去除装置具备的喷嘴和车载摄像机的镜头的位置关系的概略结构图。
图7是从高压空气生成单元排气的高压空气的实施例1的流量－时间表。
图8是实施例1的流量－压力－时间表。
图9是从高压空气生成单元排气的高压空气的实施例2的流量－时间表。
图10是从参考例的泵排气的空气的流量－压力－时间表。
图11是从异物去除装置的侧面侧观察的局部剖视图。
图12是从图2(a)、(b)所示的异物去除装置的侧面侧观察的局部剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本实施方式的一例。
本发明的异物去除装置被应用为去除附着于车载摄像机的镜头上的水滴、泥或尘埃等异物的装置。
如图1(a)、(b)所示，异物去除装置1例如被安装于车辆V的后门200A。异物去除装置1具备马达55，马达55的电源端子与车辆的电源线连接。例如，以车辆V的齿轮进入倒档为触发，通过未图示的车辆控制部(ECU)开始后述的车载摄像机100的拍摄，例如在拍摄开始时的数秒内，异物去除装置1通过车辆控制部(ECU)控制而进行动作。
车载摄像机100是用于确认车辆V的例如后方的摄像机，如图1(c)所示，以车载摄像机100的镜头101成为朝向车辆V的后门200A的外侧露出的状态的方式安装于后门200A上。车载摄像机100具有摄像部(省略图示)，镜头101覆盖摄像部。作为镜头101，本例的镜头也包含不进行光的收敛及扩散的简单的透光性罩。
此外，如图2(a)、(b)所示，异物去除装置1也可以安装于例如车辆V的后保险杠200B上。此外，安装车载摄像机100的位置不限于车辆的后端侧，也可以是车辆的前方侧或侧方侧等的车体板。另外，车载摄像机100可以经由安装于车身板件上的灯、门把手、反射镜、保险杠等车辆表面安装部件安装于车身，也可以将车载摄像机100作为这些部件的一部分(作为一体物)搭载。
如图3所示，异物去除装置1具备喷嘴单元2、接头部件3、软管4、高压空气生成单元5。
喷嘴单元2构成为能够相对于车载摄像机100装卸，具有安装部21和喷嘴22。喷嘴单元2例如以树脂为材料形成。
安装部21以覆盖车载摄像机100的上表面的方式安装于车载摄像机100的外壳102上。喷嘴22朝向车载摄像机100的镜头101喷射高压空气。喷嘴22与安装部21一体地形成，在将安装部21安装于外壳102上时，设置为喷嘴22的喷射口朝向镜头101。在此，“一体地形成”是指构成为在作业者进行装配作业时能够将喷嘴22和安装部21作为一体的部件进行处理。具体而言，例如，可以将喷嘴22和安装部21利用同一材料通过同一模具进行成型，也可以将喷嘴22和安装部21利用不同的材料分别成型，也可以相互嵌合形成为一体而构成喷嘴单元2。
接头部件3是将喷嘴单元2的喷嘴22和软管4接合的部件，一侧的端部与喷嘴22连结，相反侧的端部与软管4连结。接头部件3例如以树脂为材料形成。
软管4是与接头部件3一同将喷嘴22和高压空气生成单元5连接的配管部件。软管4的一侧的端部与接头部件3连结，相反侧的端部与高压空气生成单元5的排出口50连结。软管4例如由树脂或橡胶等材料形成。
高压空气生成单元5是用于生成向喷嘴22送出的高压空气的单元，例如是单气缸型往复泵。高压空气生成单元5在车辆的内部安装于车身的局部。
如图4所示，高压空气生成单元5具有壳体主体51、和配置于壳体主体51的内部的移动机构。在高压空气生成单元5中，就活塞52的移动方向而言，送出空气的方向即后方为送出方向，与送出方向相反的方向即前方为蓄力方向。
高压空气生成单元5具备送出高压空气的活塞52、将活塞52向高压空气的送出方向施力的施力弹簧58、使活塞52能够沿高压空气的送出方向滑动的齿轮齿条传动机构。在送出高压空气之前的初始状态下，活塞52通过施力弹簧58的作用力而位于送出方向侧，齿条53位于齿条部53a能够与小齿轮54的齿轮部54a啮合的状态。
当开始马达(驱动源)55的驱动，马达55的驱动力经由蜗杆56传递到蜗轮57时，小齿轮54的齿轮部54a与齿条53的齿条部53a啮合。因此，齿条53伴随小齿轮54的旋转而克服施力弹簧58的作用力向蓄力方向移动。当齿条53向蓄力方向移动时，在规定的位置解除齿轮部54a和齿条部53a的啮合。解除了齿轮部54a和齿条部53a的啮合的位置(图4所示的位置)成为活塞52的下止点。在活塞52位于下止点的状态下，流入活塞支承部59的内部空间60的前侧大致一半的部分(第二空间)60b的空气(外气)沿着阶梯61a通过间隙61b朝向内部空间60的后侧大致一半的部分(第一空间)60a流动。
当活塞52移动至下止点时，齿轮部54a和齿条部53a的啮合被解除，活塞52通过施力弹簧58的作用力而以比向蓄力方向的移动速度高速向送出方向移动。此外，活塞52的端部52A移动至第一空间60a的假想线L的位置成为活塞52的上止点。由此，从第二空间60b流动至第一空间60a的空气从第一空间60a通过连结突部62的排出口50并经由软管4朝向喷嘴单元2的喷嘴22送出。此时，因为排出口50的直径形成为比活塞支承部59的直径小，所以从第一空间60a通过排出口50排出的空气被压缩成高压空气并送出。
在本实施方式中，高压空气生成单元5的活塞支承部59的内部空间60的容积Vo为10cm3以下。容积Vo为活塞52位于下止点的状态(参照图4)下的第一空间60a的容积。
图5(a)～(c)是由高压空气生成单元5生成并从喷嘴22的前端朝向车载摄像机100的镜头101排气的高压空气的时间流量曲线的图像。
如图5(a)所示，由高压空气生成单元5生成的高压空气向喷嘴22流入，从喷嘴22的前端朝向镜头101排气。将此时的最大流量设为Q1(cm3/s)，将每一次的排气所需的时间设为t1(s)。发明者进行的深入研究的结果发现，为了使用活塞支承部59的第一空间60a的容积Vo为10cm3以下的小型的高压空气生成单元5(单缸型往复泵)去除附着于车载摄像机100的镜头101上的水滴，只要将第一空间60a内的空气的每一次的排气时间t1(s)设为0.03秒以下即可。如果每一次的排气时间t1(s)比0.03秒长，则能够充分确保高压空气的流速及最大流量Q1，因此，不能适当地吹飞附着于镜头101上的水滴。另外，每一次的排气中的最大流量Q1优选为100cm3/s以上，更优选为150cm3/s以上。通过将最大流量Q1设为100cm3/s以上，能够可靠地除去镜头101上的水滴等。此外，图5(a)中，在每一次的排气时间t1内以最大流量Q1排气的空气的量相当于活塞支承部59的第一空间60a的容积Vo。
另外，如图5(b)所示，优选在每一次的排气时间t1(s)中的规定的时间t2(s)的期间以维持规定的流量Q2(cm3/s)的方式废弃高压空气。具体而言，优选在每一次排气时间t1中的至少0.02秒(时间t2)内以高压空气的流量Q2成为50cm3/s以上的方式将高压空气排气。为了去除水滴，优选在高压空气生成单元5的流量高一定程度的区域进行一定时间排气。
高压空气生成单元5以反复进行高压空气的排气的方式进行控制。高压空气从高压空气生成单元5的排气优选至少在1秒进行一次以上。高压空气的排气间隔t3(s)例如如图5(c)所示，被设定为到达各排气时间t1的最大流量的时间点之间的时间。通过从高压空气生成单元5以短的周期进行多次排气，即使对于去除了镜头101表面的水滴之后新附着的水滴，也能够迅速地将其去除。
图5(c)中，将高压空气生成单元5内的活塞52从上止点(端部52A位于第一空间60a的假想线L的状态)移动到下止点(图4所示的状态)的时间作为蓄力时间t4(s)，将活塞52从下止点移动到上止点的时间作为排气时间(送出时间)t1。此时，如图5(c)所示，蓄力时间t4优选为送出时间t1的10倍以上。这样，通过缓缓地进行活塞52从上止点向下止点的移动，另一方面瞬间进行从下止点向上止点的移动，即通过在确保比送出时间t1充分长的蓄力时间t4的同时在送出时间t1内瞬间排出空气，即使在施力弹簧58的作用力小的高压空气生成单元5，也能够使附着于镜头101的水滴可靠地移动。
如上述，喷嘴单元2构成为能够相对于车载摄像机100装拆，但如图6(a)所示，如果将穿过喷嘴22的喷射口24的中心的线C和镜头101的顶点的切线形成的角度设为θ，则以角度θ成为0°以上且60°以下的方式进行喷嘴22相对于镜头101的定位。角度θ优选为5°以上且30°以下。这样，通过相对于镜头101保持规定的倾斜地配置喷嘴22的喷射口24，能够容易地对镜头101的表面整体喷吹高压空气，能够提高水滴的去除性能。此外，在搭载于车载摄像机上的镜头不是如本实施方式那种曲面状的镜头101而是平面镜头(例如平凹镜头)的情况下，将沿着平面镜头的表面的线看作是上述切线，只要以镜头平面和喷嘴22的喷射口24的中心线C形成的角度θ成为0°以上且60°以下的方式进行喷嘴22相对于平面镜头的定位即可。
另外，如图6(b)所示，在将镜头101沿上下方向六等分，从上起设为第一区域101A、第二区域101B、第三区域101C、第四区域101D、第五区域101E及第六区域101F时，优选喷嘴22的喷射口24的中心线C与从镜头101的上数第二的第二区域101B交叉。这样，通过将喷嘴22的喷射口24朝向镜头101的上侧的一定区域(第二区域101B)定位，能够容易地向镜头101的表面整体喷吹高压空气，能够提高水滴去除的性能。
接着，再次参照图3及图4说明异物去除装置1的动作。
当在高压空气生成单元5中开始电动机55的驱动时，首先，吸入用于生成高压空气的空气(外气)。空气从喷嘴22的喷出口24吸入高压空气生成单元5。被吸入的空气通过基于施力弹簧58的作用力的活塞运动，从高压空气生成单元5的排出口50向软管4作为高压空气送出。高压空气从软管4通过接头部件3送出到喷嘴单元2的喷嘴22。
高压空气流入喷嘴22，从喷嘴22的喷射口24喷射，并朝向车载摄像机100的镜头101以规定的角度喷吹。由此，附着于镜头101的异物被吹飞，消除镜头101的污染。
(实施例1)
图7是从高压空气生成单元排气的高压空气的实施例1的流量－时间表，图8是实施例1的流量－压力－时间表。实施例1中，高压空气生成单元使用容积Vo为10cm3以下的单元，喷嘴使用前端开口部的直径为的喷嘴。
如图7及图8所示，在实施例1中，每一次的排气时间约为10ms(0.01s)，最大流量约为275cm3/s，排气间隔约为550ms。另外，排气时的最大压力约为80kPa。
通过以实施例1的流量－时间表所示的流量、排气时间及排气间隔从喷嘴进行排气，能够确认到能够适当去除附着于镜头上的水。
(实施例2)
图9是从高压空气生成单元排气的高压空气的实施例2的流量－时间表。实施例2中，也与实施例1相同，高压空气生成单元使用容积Vo为10cm3以下的单元，喷嘴使用前端开口部的直径为的喷嘴。
如图9所示，在实施例2中，每一次的排气时间与实施例1相同，设为约10ms(0.01s)，但最大流量约为200cm3/s，排气间隔为280ms。
可以确认通过以实施例2的流量－时间表所示的流量、排气时间及排气间隔从喷嘴进行排气，能够适当去除附着于镜头上的水。实施例2中，可以确认，通过相较于实施例1缩短排气间隔、即更频繁地进行排气，即使将每一次的最大流量抑制为比实施例1低，也能够维持异物去除的性能。
此外，每一次的排气时间t1的必要流量Q如下求出。
例如，在具备规定的外径(例如15mm)的镜头的车载摄像机中，若将附着于镜头表面的水滴的总量设为3cm3，则用于使3cm3的水在镜头上移动15mm的运动能量F通过以下的数学式(1)求出。
[数学式1]
F＝μN·L＝0.3×3(g)×15(mm)＝0.135mJ…(1)
在此，μ(摩擦系数)为0.3。
另一方面，从喷嘴朝向镜头喷射的空气(风)的能量W通过以下的数学式(2)求出。
[数学式2]
在此，A(喷嘴吹出部的开口面积)为7.5mm2。
根据通过上述数学式(1)求出的运动能量F及通过数学式(2)求出的空气(风)的能量W，通过以下的数学式(3)求出用于使3cm3的水在镜头上移动15mm的风速V。此外，此时的单位时间t为0.01s。
[数学式3]
(0.135×10-3)/t＝(1/2)·1.293·(7.5×10-6)·V3…(3)
(0.135×10-3)/t＝(4.85×10-6)·V3
27.83/t＝V3，t＝0.01
2783＝V3
V＝14(m/s)
基于通过上述数学式(3)求出的风速V，高压空气生成单元所要求的流量Q通过以下的数学式(4)求出。
[数学式4]
Q＝V·A＝14(m/s)·(7.5×10-6(m2))…(4)
＝0.105×10-3(m3/s)
＝105(cc/s)
这样，通过适当设定镜头的表面积、附着于镜头的水滴的总量、喷嘴开口面积、单位时间等，能够求出用于适当去除附着于镜头表面的水滴等的高压空气生成单元5所需的流量Q。在本实施方式中，基于高压空气生成单元5的必要流量Q，通过发明者的深入探讨，为了同时实现高压空气生成单元5的小型化和异物去除性能，发现排气时间t1或排气间隔t3、最低限所需的流量Q2等的优选范围。
(参考例)
图10是从高压空气生成单元排气的高压空气的参考例的流量－压力－时间表。在参考例中，与实施例1相同，喷嘴使用前端开口部的直径为的喷嘴。
参考例中，每一次的排气时间约为200ms(0.2s)，最大流量约为125cm3/s，排气时的压力约为50kPa。如参考例所示，目前，为了去除附着于镜头上的水，而延长每一次的排气时间，以较小的流量进行排气。该情况下，需要增大高压空气生成单元(例如单缸式往复泵)的容积，不能应对省空间化。
与之相对，根据本实施方式的异物去除装置1，使用内部空间(第一空间)60a的容积Vo为10cm3以下的高压空气生成单元5，以内部空间60a内的空气的每一次的排气所需的时间t1为0.03秒以下的方式进行高压空气的喷射。这样，在本实施方式中，构成为将10cm3以下的小容积的高压空气生成单元5内的空气瞬间排气，不会导致高压空气生成单元5的容积Vo的扩大，而能够使镜头101表面的水滴适当地移动，能够同时实现异物去除的性能的维持和装置的小型化。
另外，根据本实施方式，高压空气生成单元的排气被设定为在排气时间t1中的0.02秒内将空气流量Q2维持为50cm3/s以上。这样，因为以在一定时间维持流量高的区域的方式驱动高压空气生成单元5，所以能够更可靠地去除水滴。
另外，根据本实施方式，因为从高压空气生成单元5的排气以至少在1秒内进行一次以上的短的周期进行多次，所以例如即使对于在去除了镜头101表面的水滴后新附着的水滴，也能够不会对驾驶者带来不适感地迅速的去除。
另外，本实施方式的异物去除装置构成为，穿过喷嘴22的喷射口24的中心的线C和镜头101的顶点的切线构成的角度θ为0°以上且60°以下，在将镜头101沿上下方向六等分时，喷嘴22的喷射口24的中心线C与从镜头101的上数第二的第二区域101B交叉。进而，构成为高压空气生成单元5内的活塞52位于下止点的状态的时间(蓄力时间)t4为活塞52位于上止点的状态的时间(排气时间)t1的10倍以上。根据这些结构，即使在使用容积少且功率小的高压空气生成单元5的情况下，也能够将镜头101上的水滴更可靠地去除。
图11是从异物去除装置1的侧面侧观察的局部剖视图。
如图11所示，异物去除装置1以高压空气生成单元5位于比喷嘴单元2在车身的上下方向上更靠上侧的方式配置高压空气生成单元5、及安装喷嘴单元2的车载摄像机100。而且，以软管4的内部空间43的容积Vh比活塞支承部59的第一空间60a的容积Vo更大的方式设定活塞支承部59的形状或软管4的直径及长度。此外，容积Vo是活塞52位于下止点的状态(参照图3、4)下的第一空间60a的容积。这样，将高压空气生成单元5和喷嘴单元2(接头部件3)之间连结的软管4具有防止水逆流的功能。
但是，在高压空气生成单元5中开始驱动电动机的驱动而将用于生成高压空气的空气(外气)从喷嘴22的前端吸入时，从喷嘴22的前端流入水或泥等，这些异物可能会浸入高压空气生成单元5的内部。因此，目前，与将从气泵即高压空气生成单元连结至喷嘴的软管(排气管路)不同，在高压空气生成单元设置吸气管路，在排气管路和吸气管路各管路设置单向阀(止回阀)，防止水等向高压空气生成单元5的侵入。
与之相对，在本实施方式中，构成为软管4的内部空间43的容积Vh比活塞支承部59的第一空间60a的容积Vo更大。因此，即使在通过高压空气生成单元5生成高压空气时从喷嘴22的前端流入水等异物的情况下，也能够防止异物侵入到高压空气生成单元5的活塞支承部59内。因此，高压空气生成单元5不会损伤、故障等，能够生成所希望的高压空气并从喷嘴22朝向镜头101喷射。另外，因为高压空气生成单元5位于比喷嘴单元2更靠车身的上部，所以能够更可靠地防止水等的逆流，能够维持去除附着于车载摄像机100的镜头101的异物的性能。进而，异物去除装置1中，在高压空气生成单元5设置用于吸气的吸气管路，不在流入软管4或吸气管路搭载止回阀等新的部件，而能够具备防止水逆流机构，结构非常简便。
接着，参照图2及图12说明异物去除装置1的变形例。
如上所述，如图2(a)、(b)所示，异物去除装置1A例如也可以安装于车辆V的后保险杠200B上。此时，在车辆的构造上，有时必须配置为使高压空气生成单元5位于比安装喷嘴单元2的车载摄像机100更靠车身的下部。
如图12所示，异物去除装置1A的软管4A具备在车辆的上下方向上位于比与接头部件3连接的后端部41及与高压空气生成单元5连接的前端部42更靠下方的中间部44。另外，软管4A从与接头部件3连接的后端部41暂时向上方配置，之后，以大致U字状挠曲，在前端部42连结于高压空气生成单元5。即，软管4A由山部45和谷部46构成。
这样，在将高压空气生成单元5配置于比喷嘴22低的位置的情况下，软管4A在比喷嘴22高的位置确保比活塞支承部59的第一空间60a的容积Vo更大的内部空间43的容积。即，在异物去除装置1A中，设定为使从软管4A的后端部41至软管4A向下弯曲的弯曲点L1的内部空间43的容积Vh1比活塞支承部59的第一空间60a的容积Vo更大。因此，在通过高压空气生成单元5生成高压空气时，即使软管4A内的空气向活塞支承部59内吸气，也能够防止从喷嘴22的前端逆流的水超过软管4A的山部45并流向高压空气生成单元5侧。由此，能够维持异物去除装置1A的性能。
另外，异物去除装置1A优选构成为在软管4A的中间部44从软管4A向上弯曲的弯曲点L2至与高压空气生成单元5连接的前端部42的内部空间43的容积Vh2比活塞支承部59的第一空间60a的容积Vo更大。根据该结构，例如即使在水从喷嘴22浸入到软管4A的谷部46内的情况下，水也不会逆流到高压空气生成单元5的内部，而能够维持异物去除装置1A的性能。
以上说明了本发明的实施方式的例子，但本发明不限于上述实施方式，可以根据需要采用其它结构。
在上述实施方式中，设置接头部件3作为将喷嘴单元2的喷嘴22和软管4接合的部件，但如果是不需要变更软管4相对于喷嘴22的姿势的情况，则也可以是不设置接头部件3而在喷嘴22上直接安装软管4的结构。
另外，上述例子中，记载了对摄像机(不限于可见光)的应用，但应用本发明的传感器不限于此。对于LIDAE(激光雷达)、毫米波雷达、超声波传感器等可安装于车辆的传感器也可应用本发明。
另外，异物去除装置去除异物的对象部位不限于摄像机的镜头。例如相对于作为包含传感器元件的光学镜头、覆盖光学镜头的前表面的罩、具有作为传感器的通信窗起作用的部位的灯具、反射镜、保险杠、格栅、门把手等车辆表面安装零件的罩、车室内搭载有传感器时的车窗等的概念规定的“分隔壁”上所附着的异物的异物去除装置可以应用本发明。此外，该分隔壁不限于透明部件(透光性)，在超声波传感器或毫米波雷达等方面也可以为不透明。
此外，在上述实施方式中，记载了异物去除装置对车载摄像机的应用，但应用本发明的对象只要是在室外使用的摄像机则其种类就没有限定。例如，包含以成为飞机、铁道、船舶、机器人、室外设置物、建筑物等的朝向外部露出的状态的方式安装的摄像机。
本申请基于2015年6月30日申请的日本专利申请即申请号为2015－131789、2015年6月30日申请的日本专利申请即申请号为2015－131790，其内容在此作为参照被引入。

Claims (19)

1.一种异物去除装置，其去除车载摄像机的镜头上的异物，所述车载摄像机以车载摄像机的镜头朝向车辆的车身板的外侧露出的状态安装于车辆，所述异物去除装置的特征在于，具备：
单缸式往复泵，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述镜头喷射所述高压空气；
将所述泵的内部空间的容积设为10cm3以下，且所述内部空间内的空气的每一次的排气所需的时间为0.03秒以下。
2.如权利要求1所述的异物去除装置，其中，
在所述排气所需的时间中的0.02秒内，所述泵的流量为50cm3/s以上。
3.如权利要求1或2所述的异物去除装置，其中，
所述泵的每一次的排气中的最大流量为100cm3/s以上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的异物去除装置，其中，
从所述泵的排气至少在一秒内进行一次以上。
5.如权利要求1～4中任一项所述的异物去除装置，其中，
穿过所述喷嘴的喷射口的中心的线和所述镜头的顶点的切线所成的角度为0°以上且60°以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的异物去除装置，其中，
在将所述镜头沿上下方向六等分时，穿过所述喷嘴的喷射口的中心的线与所述镜头的上数第二个区域交叉。
7.如权利要求1～6中任一项所述的异物去除装置，其中，
所述泵具备送出所述高压空气的活塞、和对该活塞向所述高压空气的送出方向施力的弹簧。
8.如权利要求7所述的异物去除装置，其中，
所述泵具备能够使所述活塞沿所述送出方向滑动的齿轮齿条传动机构。
9.如权利要求7或8所述的异物去除装置，其中，
所述活塞从上止点移动到下止点的时间为所述活塞从下止点移动到上止点的时间的10倍以上。
10.一种异物去除装置，其去除摄像机的镜头上的异物，所述异物去除装置的特征在于，具备：
单缸式往复泵，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述镜头喷射所述高压空气；
将所述泵的内部空间的容积设为10cm3以下，且所述内部空间内的空气的每一次的排气所需的时间为0.03秒以下。
11.一种异物去除装置，其用于去除在介于车载传感器和该车载传感器的测定对象之间的分隔壁上附着的异物，所述异物去除装置的特征在于，具备：
单缸式往复泵，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述分隔壁喷射所述高压空气；
将所述泵的内部空间的容积设为10cm3以下，且所述内部空间内的空气的每一次的排气所需的时间为0.03秒以下。
12.一种异物去除装置，其去除车载摄像机的镜头上的异物，所述车载摄像机以车载摄像机的镜头朝向车辆的车身板的外侧露出的状态安装于所述车辆，所述异物去除装置的特征在于，具备：
生成部，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述车载摄像机喷射所述高压空气；
配管，其将所述生成部和所述喷嘴之间连结；
所述配管具有防止水逆流功能。
13.如权利要求12所述的异物去除装置，其中，
所述配管的内部空间的容积比所述生成部的内部空间的容积大。
14.如权利要求13所述的异物去除装置，其中，
所述生成部由使用活塞的泵构成，所述配管的内部空间的容积比该泵的内部空间的容积大。
15.如权利要求12～14中任一项所述的异物去除装置，其中，
所述生成部在所述车辆的上下方向上配置于所述喷嘴上方。
16.如权利要求12～15中任一项所述的异物去除装置，其中，
所述配管的中间部在所述车辆的上下方向上位于比与所述生成部连接的一端部及与所述喷嘴连接的另一端部靠下方的位置。
17.一种异物去除装置，其去除摄像机的镜头上的异物，其特征在于，具备：
生成部，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述镜头喷射所述高压空气；
配管，其将所述生成部和所述喷嘴之间连结；
所述配管具有防止水逆流功能。
18.一种异物去除装置，其用于去除在介于车载传感器和该车载传感器的测定对象之间的分隔壁上附着的异物，所述异物去除装置的特征在于，具备：
生成部，其生成高压空气；
喷嘴，其朝向所述分隔壁喷射所述高压空气；
配管，其将所述生成部和所述喷嘴之间连结，
所述配管具有防止水逆流功能。
19.一种车辆，其具备权利要求1～18中任一项所述的异物去除装置。
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