JP2010081273A

JP2010081273A - Wiper apparatus

Info

Publication number: JP2010081273A
Application number: JP2008247047A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sudo; 健二須藤; Hiroaki Okada; 宏昭岡田; Shunji Kumagai; 俊司熊谷; Hideaki Abe; 英昭阿部; Yuichi Nagase; 裕一長瀬
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-04-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiper apparatus that can be small-sized while suppressing manufacturing costs by decreasing the number of components. <P>SOLUTION: In a wiper apparatus 1 comprising a driving device 51 that vibrates a bimorph type piezoelectric element and turns a driving body around a rotational axis, the driving device 51 includes: an image processor 57 that determines whether or not a foreign substance or a drop of water adhere to a lens (cover glass) on the basis of an image captured by a monitoring camera 41; and a piezoelectric wiper driving circuit 55 that supplies a voltage to the bimorph type piezoelectric element on the basis of the determination by the image processor 57. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、圧電素子を利用してカメラのカバーガラスを払拭するワイパ装置に関するものである。 The present invention relates to a wiper device that wipes a cover glass of a camera using a piezoelectric element.

従来から、道路の路肩に監視カメラを設置し、監視カメラによって撮像された画像を犯罪の有力な証拠情報として用いたり、自動車などの車両に監視カメラを搭載し、運転席からでは見え難い箇所の障害物を車内に搭載した監視モニタなどを用いて運転者が容易に認識できるようにしたりする技術が知られている。
この種の監視カメラは、大気にさらされた状態になる場合が多い。このような場合、監視カメラのカバーガラスに異物や水滴が付着しやすく、監視カメラの視野が狭くなったり、撮像された画像がぼやけてしまったりする。 Conventionally, surveillance cameras are installed on the shoulders of roads, and images captured by surveillance cameras are used as powerful evidence information for crimes, or surveillance cameras are installed in vehicles such as automobiles. There is known a technique for enabling a driver to easily recognize an obstacle using a monitor or the like in which an obstacle is mounted in the vehicle.
This type of surveillance camera is often exposed to the atmosphere. In such a case, foreign matter or water droplets are likely to adhere to the cover glass of the surveillance camera, and the field of view of the surveillance camera is narrowed or the captured image is blurred.

ここで、監視カメラのカバーガラスに付着した異物や水滴を払拭することを考えると、作業者が目視によって画像の鮮明度を確認し、人為的にカバーガラスを払拭していたのでは作業が煩わしいばかりか、常に鮮明な画像を得難い。このため、カバーガラスの異物や水滴の付着を自動的に検出し、この検出結果に基づいて自動的にワイパを駆動させてカバーガラスを払拭するさまざまな技術が提案されている。 Here, considering that the foreign matter and water droplets adhering to the cover glass of the surveillance camera are wiped off, it is troublesome if the operator visually confirms the sharpness of the image and manually wipes the cover glass. In addition, it is difficult to always obtain a clear image. For this reason, various techniques for automatically detecting the adhesion of foreign matter and water droplets on the cover glass and automatically wiping the cover glass based on the detection result have been proposed.

例えば、カバーガラス（板状部材）の内部に光を出射する発光素子と、この発光素子から出射された光を受光する受光素子とをカバーガラスを挟んで対向配置した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１によれば、カバーガラスに何ら付着していない場合、発光素子から出射された光は、カバーガラスと空気層との境界で全反射を繰り返しながら殆ど光の量が減少せずに受光素子に到達する。これに対し、カバーガラスに異物や水滴が付着している場合、発光素子から出射された光は、異物や水滴に吸収されるか、または乱反射してしまう。このため、受光素子に到達する光の量が減少するので、カバーガラスの異物や水滴の付着を自動的に検出することができる。
特開平２−２８１１３２号公報 For example, a technique is disclosed in which a light-emitting element that emits light inside a cover glass (plate-like member) and a light-receiving element that receives light emitted from the light-emitting element are opposed to each other with a cover glass interposed therebetween ( For example, see Patent Document 1).
According to Patent Document 1, when no light adheres to the cover glass, the light emitted from the light emitting element is received with almost no decrease in light amount while repeating total reflection at the boundary between the cover glass and the air layer. Reach the element. On the other hand, when foreign matter or water droplets are attached to the cover glass, the light emitted from the light emitting element is absorbed by the foreign matter or water droplets or diffusely reflected. For this reason, since the amount of light reaching the light receiving element is reduced, it is possible to automatically detect adhesion of foreign matter or water droplets on the cover glass.
JP-A-2-281132

しかしながら、上述の従来技術にあっては、監視カメラに発光素子や受光素子を設ける必要があり、部品点数が増えるばかりかコストが嵩んでしまうという課題がある。
とりわけ、監視カメラとして小型カメラを用いる場合にあっては、異物や水滴を検出する装置を含む装置全体が大型化してしまうという課題がある。 However, in the above-described conventional technology, it is necessary to provide a light-emitting element and a light-receiving element in the surveillance camera, and there is a problem that the number of parts increases and the cost increases.
In particular, when a small camera is used as the monitoring camera, there is a problem that the entire apparatus including an apparatus for detecting foreign matter and water droplets becomes large.

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、部品点数を減少させて製造コストを抑えつつ小型化を図ることができるワイパ装置を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a wiper device that can be reduced in size while reducing the number of parts and suppressing the manufacturing cost.

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、回転軸と、前記回転軸に一端が取り付けられ、圧電素子が設けられた駆動体と、前記駆動体に設けられ、オートフォーカス機能を有するカメラのカバーガラスを払拭するワイパブレードと、前記回転軸に形成された接触面に当接する軸受け面を有する本体部と、前記軸受け面に前記接触面を押接させ、これら軸受け面と接触面との摩擦抵抗によって前記回転軸に回転抵抗力を付与する抵抗付与部材と、前記圧電素子に接続され、前記圧電素子を振動させて前記駆動体を前記回転軸を中心にして回動させる駆動装置とを備えたワイパ装置であって、前記駆動装置は、前記カメラによって撮像された画像に基づいて前記カバーガラスに異物や水滴が付着しているか否かの判断を行う画像処理装置と、前記画像処理装置の判断に基づいて前記圧電素子に電圧を供給する駆動回路とを備えていることを特徴とする。
このように構成することで、カメラによって撮像された画像を用いてカバーガラスに異物や水滴が付着しているか否かの判断を行うことができるので、部品点数が増加することなく、製造コストの低減化、およびワイパ装置の小型化を図ることができる。
また、ワイパブレードを駆動させる駆動源として、例えば、電動モータなどに代わって圧電素子を用いることで、さらにワイパ装置を小型化することができる。 In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 includes a rotating shaft, a driving body having one end attached to the rotating shaft and provided with a piezoelectric element, an auto focus provided on the driving body. A wiper blade for wiping a cover glass of a camera having a function, a main body having a bearing surface that abuts against a contact surface formed on the rotating shaft, and pressing the contact surface against the bearing surface; A resistance imparting member that imparts a rotational resistance force to the rotational shaft by frictional resistance with the contact surface and a piezoelectric element that is connected to the piezoelectric element and vibrates the piezoelectric element to rotate the drive body about the rotational axis. An image for determining whether foreign matter or water droplets are attached to the cover glass based on an image captured by the camera. And management apparatus, characterized in that a drive circuit for supplying a voltage to the piezoelectric element based on the determination of the image processing apparatus.
With this configuration, it is possible to determine whether foreign matter or water droplets are attached to the cover glass using an image captured by the camera, so that the manufacturing cost can be reduced without increasing the number of parts. Reduction and size reduction of the wiper device can be achieved.
Further, the wiper device can be further reduced in size by using, for example, a piezoelectric element instead of an electric motor as a drive source for driving the wiper blade.

請求項２に記載した発明は、前記本体部に前記駆動体の回動範囲を規制する一対の規制部を設けると共に、前記駆動体を前記一対の規制部の間を往復運動するように構成し、前記駆動装置に、前記駆動回路から出力される電圧値から前記駆動体が前記一対の規制部に当接したことを検出し、この検出結果に基づいて反転位置検出信号を出力する反転制御手段を設け、前記画像処理装置は、前記反転制御手段の前記反転位置検出信号が出力されたとき、前記カバーガラスに異物や水滴が付着しているか否かの判断を行うことを特徴とする。
このように構成することで、確実にワイパブレードが撮像されていないときの画像を用いてカバーガラスの異物や水滴の付着を判断することができる。このため、ワイパ装置の誤作動を確実に防止することができる。 According to a second aspect of the present invention, the main body is provided with a pair of restricting portions for restricting the rotation range of the drive body, and the drive body is configured to reciprocate between the pair of restricting portions. Inversion control means for detecting that the driving body is in contact with the pair of regulating portions from the voltage value output from the driving circuit to the driving device and outputting an inversion position detection signal based on the detection result The image processing apparatus is characterized in that, when the inversion position detection signal of the inversion control means is output, the image processing apparatus determines whether foreign matter or water droplets are attached to the cover glass.
With such a configuration, it is possible to determine the adhesion of foreign matter or water droplets on the cover glass using an image when the wiper blade is not reliably imaged. For this reason, malfunction of the wiper device can be reliably prevented.

請求項３に記載した発明は、前記画像処置装置は、前記カメラの焦点距離を計測する焦点距離計測部と、所定の焦点距離を閾値として設定可能なメモリ部と、前記焦点距離計測部によって計測した焦点距離と前記メモリ部に設定されている閾値とを比較し、前記カバーガラスに異物や水滴が付着しているか否かの判断を行う焦点距離比較手段とを備えていることを特徴とする。
このように構成することで、例えば、カメラとカバーガラスとの間の距離を閾値として設定しておけば、カバーガラスに異物や水滴が付着していることが確認できるので、ワイパ装置の複雑化を抑制することができる。 According to a third aspect of the present invention, the image treatment device is measured by a focal length measurement unit that measures the focal length of the camera, a memory unit that can be set with a predetermined focal length as a threshold, and the focal length measurement unit. And a focal length comparison means for comparing the measured focal length with a threshold set in the memory unit and determining whether or not a foreign substance or a water droplet is attached to the cover glass. .
By configuring in this way, for example, if the distance between the camera and the cover glass is set as a threshold value, it can be confirmed that foreign matter or water droplets are attached to the cover glass. Can be suppressed.

請求項４に記載した発明は、前記画像処置装置は、前記カメラによって撮像された画像内の物体の輪郭抽出を行う輪郭抽出部と、所定の輪郭の大きさを閾値として設定可能なメモリ部と、前記輪郭抽出部によって抽出された前記物体の輪郭の大きさと前記メモリ部に設定されている閾値とを比較すると共に、前記輪郭抽出部によって前記物体の輪郭抽出を行えたか否かの判断を行い、前記カバーガラスに異物や水滴が付着しているか否かの判断を行う輪郭比較手段とを備えていることを特徴とする。
このように構成することで、予め異物や水滴の輪郭を閾値として設定しておけば、カメラによって撮像された画像に基づいて、カバーガラスに異物や水滴が付着しているか否かの判断を容易に行うことができる。また、カメラによって撮像された画像から物体の輪郭を抽出できない場合、カバーガラスに異物や水滴が付着することによってカメラの焦点が合わないと判断することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the image processing device includes a contour extracting unit that extracts a contour of an object in an image captured by the camera, and a memory unit that can be set with a predetermined contour size as a threshold value. The contour size of the object extracted by the contour extraction unit is compared with a threshold value set in the memory unit, and it is determined whether the contour extraction unit has extracted the contour of the object. And a contour comparing means for determining whether or not foreign matter or water droplets adhere to the cover glass.
With this configuration, if the outline of a foreign object or water droplet is set in advance as a threshold value, it is easy to determine whether or not a foreign object or water droplet is attached to the cover glass based on the image captured by the camera. Can be done. Further, when the contour of the object cannot be extracted from the image captured by the camera, it can be determined that the camera is out of focus by foreign matter or water droplets adhering to the cover glass.

請求項５に記載した発明は、前記画像処置装置は、前記カメラによって撮像された画像のコントラストを検出するコントラスト検出部と、所定のコントラストを閾値として設定可能なメモリ部と、前記コントラスト検出部によって検出されたコントラストと前記メモリ部に設定されている閾値とを比較し、前記カバーガラスに異物や水滴が付着しているか否かの判断を行うコントラスト比較手段とを備えていることを特徴とする。
このように構成することで、カメラによって撮像された画像のコントラストを評価することでカバーガラスに異物や水滴が付着しているか否かの判断を容易に行うことができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the image treatment device includes a contrast detection unit that detects a contrast of an image captured by the camera, a memory unit that can set a predetermined contrast as a threshold, and the contrast detection unit. Contrast comparison means for comparing the detected contrast with a threshold value set in the memory unit and determining whether or not a foreign substance or a water droplet adheres to the cover glass is provided. .
With this configuration, it is possible to easily determine whether or not a foreign substance or a water droplet is attached to the cover glass by evaluating the contrast of the image captured by the camera.

本発明によれば、カメラによって撮像された画像を用いてカバーガラスに異物や水滴が付着しているか否かの判断を行うことができるので、部品点数が増加することなく、製造コストの低減化、およびワイパ装置の小型化を図ることができる。
また、ワイパブレードを駆動させる駆動源として、例えば、電動モータなどに代わって圧電素子を用いることで、さらにワイパ装置を小型化することができる。 According to the present invention, since it is possible to determine whether foreign matter or water droplets are attached to the cover glass using the image captured by the camera, the manufacturing cost can be reduced without increasing the number of parts. , And the wiper device can be reduced in size.
Further, the wiper device can be further reduced in size by using, for example, a piezoelectric element instead of an electric motor as a drive source for driving the wiper blade.

次に、この発明の第一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、ワイパ装置１は、例えば、自動車のリヤガラス、サイドバンパー、フロントグリル内などに配設される監視カメラ４１のレンズカバー（不図示）に取り付けられている。
監視カメラ４１としては、例えば、ＣＣＤ（ＣＣＤ；ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）カメラなどのオートフォーカス機能を有するものが用いられる。監視カメラ４１には、撮像された画像を出力する監視モニタ４５が接続されている。監視モニタ４５は車内などに取り付けられ、運転者などが監視カメラ４１によって撮像された画像を監視することができるようになっている。 Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the wiper device 1 is attached to a lens cover (not shown) of a monitoring camera 41 disposed in, for example, a rear glass, a side bumper, a front grill or the like of an automobile.
As the monitoring camera 41, for example, a camera having an autofocus function such as a CCD (CCD) is used. A monitoring monitor 45 that outputs a captured image is connected to the monitoring camera 41. The monitoring monitor 45 is attached to the inside of a vehicle or the like so that a driver or the like can monitor an image captured by the monitoring camera 41.

ワイパ装置１は、圧電ワイパ２と、この圧電ワイパ２を駆動させるための駆動装置５１とを備えている。
圧電ワイパ２は、略円環状のレンズホルダ３と、この一側に設けられたアクチュエータ部４とを備え、このアクチュエータ部４に駆動装置５１が接続された状態になっている。
レンズホルダ３は、ステンレス材（例えば、ＳＵＳ３０４Ｌ）で形成されたものであって、内周面５にはレンズホルダ３に対応するレンズ６が内嵌固定されている。このレンズ６は、監視カメラ４１のレンズカバー（不図示）の前面を覆うように配置される。すなわち、レンズ６は、監視カメラ４１のカバーガラスとして機能している。 The wiper device 1 includes a piezoelectric wiper 2 and a driving device 51 for driving the piezoelectric wiper 2.
The piezoelectric wiper 2 includes a substantially annular lens holder 3 and an actuator unit 4 provided on one side thereof, and a driving device 51 is connected to the actuator unit 4.
The lens holder 3 is formed of a stainless material (for example, SUS304L), and a lens 6 corresponding to the lens holder 3 is fitted and fixed to the inner peripheral surface 5. The lens 6 is disposed so as to cover the front surface of a lens cover (not shown) of the monitoring camera 41. That is, the lens 6 functions as a cover glass for the surveillance camera 41.

アクチュエータ部４は、レンズホルダ３と一体成形されている平面視略長方形状のベースプレート７と、このベースプレート７に回転自在に支持された回転軸８と、回転軸８に取付けられた駆動体２７とを備えている。
駆動体２７は、回転軸８の外周面８ａから径方向外側に向かって延出形成されている。駆動体２７には、電気−機械変換素子の１つであるバイモルフ型圧電素子１０が使用されている。 The actuator unit 4 includes a base plate 7 having a substantially rectangular shape in plan view that is integrally formed with the lens holder 3, a rotating shaft 8 that is rotatably supported by the base plate 7, and a driving body 27 that is attached to the rotating shaft 8. It has.
The driving body 27 is formed so as to extend from the outer peripheral surface 8a of the rotating shaft 8 toward the radially outer side. The driving body 27 uses the bimorph piezoelectric element 10 which is one of electro-mechanical conversion elements.

バイモルフ型圧電素子１０は、薄い金属板の中心電極両面に圧電セラミックスを貼り合わせた構造となっている。バイモルフ型圧電素子１０は、この全体の大部分がゴム製のブレードラバー１２で被覆された状態になっている。
駆動体２７の下側、つまり、レンズ６側には、駆動体２７の長さに対応するゴム製のワイパブレード１１が設けられている。このワイパブレード１１は、レンズ６を払拭するためのものであって、ブレードラバー１２と一体成形されている。 The bimorph piezoelectric element 10 has a structure in which piezoelectric ceramics are bonded to both surfaces of a center electrode of a thin metal plate. The bimorph type piezoelectric element 10 is in a state where most of the whole is covered with a rubber blade rubber 12.
A rubber wiper blade 11 corresponding to the length of the drive body 27 is provided below the drive body 27, that is, on the lens 6 side. The wiper blade 11 is for wiping the lens 6 and is integrally formed with the blade rubber 12.

回転軸８は、コプナ樹脂等の熱硬化性樹脂（例えば、株式会社大西ライト工業所製「ＳＫレジン（商品名）」等）で形成されたものである。回転軸８の下端８ｂ（図２における下側）には、段差によって縮径された縮径部１４が一体成形されている。 The rotating shaft 8 is formed of a thermosetting resin such as Coppna resin (for example, “SK resin (trade name)” manufactured by Onishi Light Industrial Co., Ltd.). On the lower end 8b (lower side in FIG. 2) of the rotary shaft 8, a reduced diameter portion 14 that has been reduced in diameter by a step is integrally formed.

ベースプレート７のベース面７ａには、回転軸８の縮径部１４に対応する部位に、この縮径部１４が内嵌される平面視略円環状の凸部１５が立ち上がり形成されている。凸部１５の内周面に回転軸８の縮径部１４が内嵌されることにより、回転軸８は、ベースプレート７に回転自在に支持された状態になる。また、ベースプレート７に形成されている凸部１５の端面１５ａと、回転軸８の下端８ｂとが互いに摺接した状態になっている。 On the base surface 7 a of the base plate 7, a projecting portion 15 having a substantially annular shape in plan view in which the reduced diameter portion 14 is fitted is formed at a portion corresponding to the reduced diameter portion 14 of the rotating shaft 8. When the reduced diameter portion 14 of the rotary shaft 8 is fitted into the inner peripheral surface of the convex portion 15, the rotary shaft 8 is rotatably supported by the base plate 7. Further, the end surface 15 a of the convex portion 15 formed on the base plate 7 and the lower end 8 b of the rotating shaft 8 are in sliding contact with each other.

さらに、ベースプレート７のベース面７ａには、一対の支柱３１，３１が回転軸８を中心にしてベースプレート７の長手方向に振り分け配置されている。一対の支柱３１，３１には、それぞれ軸方向に貫通する貫通孔３４が形成されている。また、一対の支柱３１，３１の上端３１ａ，３１ａには、両者３１ａ，３１ａに跨るようにプレート３２が設けられている。 Further, on the base surface 7 a of the base plate 7, a pair of support columns 31, 31 are distributed and arranged in the longitudinal direction of the base plate 7 around the rotation shaft 8. Each of the pair of support pillars 31 and 31 is formed with a through hole 34 penetrating in the axial direction. Moreover, the plate 32 is provided in the upper ends 31a and 31a of a pair of support | pillars 31 and 31 so that both 31a and 31a may be straddled.

プレート３２には、各支柱３１，３１の貫通孔３４，３４に対応する部位に、段付き状のボルト孔３３，３３が形成されている。一方、ベースプレート７には、支柱３１の貫通孔３４に対応する部位に、雌ネジ部２５が刻設されている。支柱３１、およびプレート３２は、貫通孔３４、およびボルト孔３３にボルト３５が挿通され、このボルト３５がベースプレート７の雌ネジ部２５に螺入されることによって、ベースプレート７に締結固定される。 Stepped bolt holes 33, 33 are formed in the plate 32 at portions corresponding to the through holes 34, 34 of the columns 31, 31. On the other hand, in the base plate 7, a female screw portion 25 is engraved at a portion corresponding to the through hole 34 of the support column 31. The column 31 and the plate 32 are fastened and fixed to the base plate 7 by inserting bolts 35 into the through holes 34 and the bolt holes 33 and screwing the bolts 35 into the female screw portions 25 of the base plate 7.

プレート３２の長手方向略中央には、バネホルダ挿通孔３６が形成されており、ここにバネホルダ３７が圧入固定されている。バネホルダ３７は有底筒状に形成されたものであって、エンド部（底部）３７ａを軸方向外側に向けた状態で配置されている。バネホルダ３７の内側には、コイルバネ３８が設けられている。コイルバネ３８は、一端がバネホルダ３７のエンド部３７ａに当接するように配置されている。 A spring holder insertion hole 36 is formed at a substantially longitudinal center of the plate 32, and a spring holder 37 is press-fitted and fixed therein. The spring holder 37 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is arranged with the end portion (bottom portion) 37a facing outward in the axial direction. A coil spring 38 is provided inside the spring holder 37. The coil spring 38 is disposed so that one end thereof is in contact with the end portion 37 a of the spring holder 37.

コイルバネ３８の他端には、スチールボール３９が設けられている。スチールボール３９は、コイルバネ３８によって回転軸８側へと付勢されている。ここで、回転軸８の上端８ｃとバネホルダ３７との間には僅かに間隙が形成されるようになっており、回転軸８の上端８ｃはスチールボール３９にのみ当接した状態になっている。回転軸８の上端８ｃにおいて、スチールボール３９のみが当接することにより、回転抵抗を減少させることができる。 A steel ball 39 is provided at the other end of the coil spring 38. The steel ball 39 is urged toward the rotating shaft 8 by a coil spring 38. Here, a slight gap is formed between the upper end 8 c of the rotating shaft 8 and the spring holder 37, and the upper end 8 c of the rotating shaft 8 is in contact with only the steel ball 39. . Since only the steel ball 39 comes into contact with the upper end 8c of the rotary shaft 8, the rotational resistance can be reduced.

一方、コイルバネ３８、およびスチールボール３９によって押圧された回転軸８とベースプレート７との間には摩擦力が発生し、回転軸８とベースプレート７の間に回転抵抗力が生じるようになっている。
すなわち、回転軸８の下端８ｂは、ベースプレート７に接触する接触面としての機能を有すると共に、回転軸８の下端８ｂを受けるベースプレート７の凸部１５の端面１５ａは軸受け面としての機能を有する。 On the other hand, a frictional force is generated between the rotating shaft 8 pressed by the coil spring 38 and the steel ball 39 and the base plate 7, and a rotational resistance force is generated between the rotating shaft 8 and the base plate 7.
That is, the lower end 8b of the rotating shaft 8 functions as a contact surface that contacts the base plate 7, and the end surface 15a of the convex portion 15 of the base plate 7 that receives the lower end 8b of the rotating shaft 8 functions as a bearing surface.

ここで、回転軸８は、内部が中空状に形成されており、ここに駆動体２７、つまり、バイモルフ型圧電素子１０に対して電圧を印加するためのリード線５２が配線されている。このリード線５２の一端は、駆動体２７に接続されている。一方、リード線５２の他端は、駆動装置５１に接続されている。 Here, the rotating shaft 8 is formed in a hollow shape, and a lead wire 52 for applying a voltage to the driving body 27, that is, the bimorph type piezoelectric element 10 is wired therein. One end of the lead wire 52 is connected to the driving body 27. On the other hand, the other end of the lead wire 52 is connected to the driving device 51.

図３に示すように、駆動装置５１は、圧電ワイパ２を駆動させるか否かの判断を行う画像処理システム５３と、画像処理システム５３による判断結果に基づいて圧電ワイパ２を駆動させる指令信号を出力するワイパ駆動指令部５４と、ワイパ駆動指令部５４からの指令信号に基づいて圧電ワイパ２の駆動体２７に電圧を印加する圧電ワイパ駆動回路５５と、圧電ワイパ駆動回路５５から出力される電圧値を検出する出力電圧検出回路５６とを備えている。 As shown in FIG. 3, the driving device 51 determines whether or not to drive the piezoelectric wiper 2, and a command signal for driving the piezoelectric wiper 2 based on the determination result by the image processing system 53. A wiper drive command unit 54 that outputs, a piezoelectric wiper drive circuit 55 that applies a voltage to the drive body 27 of the piezoelectric wiper 2 based on a command signal from the wiper drive command unit 54, and a voltage that is output from the piezoelectric wiper drive circuit 55 And an output voltage detection circuit 56 for detecting a value.

画像処理システム５３は、監視カメラ４１によって撮像された画像に基づいて圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を行う画像処理装置５７と、出力電圧検出回路５６の検出結果に基づいて圧電ワイパ２の駆動体２７の制御を行う反転制御手段５８と、反転制御手段５８の制御信号に基づいて画像処理装置５７を動作させる指令信号を出力する画像処理指令手段５９とを備えている。 The image processing system 53 includes an image processing device 57 that determines whether foreign matter or water droplets are attached to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2 based on an image captured by the monitoring camera 41, and an output voltage detection circuit 56. Inversion control means 58 for controlling the driving body 27 of the piezoelectric wiper 2 based on the detection result, and image processing instruction means 59 for outputting a command signal for operating the image processing device 57 based on the control signal of the inversion control means 58; It has.

監視カメラ４１によって撮像された画像は、監視モニタ４５に出力されると共に、画像処理システム５３の画像処理装置５７に出力される。
画像処理装置５７は、焦点距離計測部６１と、メモリ６２と、焦点距離比較手段６３と、汚れ・雨滴付着判定部６４とを有しており、焦点距離計測部６１に監視カメラ４１の画像が入力される。 An image captured by the monitoring camera 41 is output to the monitoring monitor 45 and also output to the image processing device 57 of the image processing system 53.
The image processing device 57 includes a focal length measurement unit 61, a memory 62, a focal length comparison unit 63, and a dirt / raindrop adhesion determination unit 64, and an image of the monitoring camera 41 is displayed on the focal length measurement unit 61. Entered.

焦点距離計測部６１は、監視カメラ４１によって撮像された画像に基づいて被写体までの焦点距離を計測する。
メモリ６２は、予め所定の焦点距離、例えば、監視カメラ４１とレンズ６との間の距離をレンズに異物や水滴などが付着したか否かの閾値として設定し、記憶させておくことができるようになっている。ここで、例えば、圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴などが付着した場合、監視カメラ４１は異物や水滴に焦点を合わせるので、焦点距離は監視カメラ４１とレンズ６との間の距離ということになる。このため、この距離を閾値としてメモリ６２に予め設定しておくことで、この閾値よりも焦点距離が短い場合には圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴が付着していると判断することができる。 The focal distance measurement unit 61 measures the focal distance to the subject based on the image captured by the monitoring camera 41.
The memory 62 can set and store a predetermined focal length, for example, a distance between the monitoring camera 41 and the lens 6 in advance as a threshold value indicating whether or not a foreign object or a water droplet has adhered to the lens. It has become. Here, for example, when foreign matter or water droplets adhere to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2, the monitoring camera 41 focuses on the foreign matter or water droplet, so the focal length is the distance between the monitoring camera 41 and the lens 6. become. Therefore, by setting this distance as a threshold value in the memory 62 in advance, when the focal distance is shorter than this threshold value, it can be determined that foreign matter or water droplets are attached to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2. it can.

焦点距離比較手段６３は、焦点距離計測部６１によって計測された焦点距離とメモリ６２に記憶されている閾値とを比較する。そして、比較結果の信号を汚れ・雨滴付着判定部６４に出力する。汚れ・雨滴付着判定部６４は、比較結果の信号に基づいて圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を行い、判断結果の信号をワイパ駆動指令部５４に出力する。
具体的には、焦点距離が閾値よりも長ければレンズ６に異物や水滴が付着していないと判断する。これに対し、焦点距離が閾値以下であればレンズ６に異物や水滴が付着していると判断する。 The focal length comparison unit 63 compares the focal length measured by the focal length measurement unit 61 with the threshold value stored in the memory 62. Then, the comparison result signal is output to the dirt / raindrop adhesion determination unit 64. The dirt / raindrop adhesion determination unit 64 determines whether foreign matter or water droplets are attached to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2 based on the comparison result signal, and outputs the determination result signal to the wiper drive command unit 54. To do.
Specifically, if the focal length is longer than the threshold value, it is determined that no foreign matter or water droplets are attached to the lens 6. On the other hand, if the focal length is equal to or less than the threshold value, it is determined that foreign matter or water droplets are attached to the lens 6.

ワイパ駆動指令部５４は、汚れ・雨滴付着判定部６４によりレンズ６に異物や水滴が付着していると判断されたとき、圧電ワイパ駆動回路５５に圧電ワイパ２を駆動させる指令信号を出力する。
圧電ワイパ駆動回路５５は、ワイパ駆動指令部５４からの指令信号に基づいて所定の電圧を圧電ワイパ２の駆動体２７に印加する。 The wiper drive command unit 54 outputs a command signal that causes the piezoelectric wiper drive circuit 55 to drive the piezoelectric wiper 2 when the dirt / raindrop adhesion determination unit 64 determines that foreign matter or water droplets are attached to the lens 6.
The piezoelectric wiper drive circuit 55 applies a predetermined voltage to the drive body 27 of the piezoelectric wiper 2 based on a command signal from the wiper drive command unit 54.

ここで、図４に基づいて、圧電ワイパ駆動回路５５から駆動体２７に印加される電圧波形の一例と、この電圧波形に基づく駆動体２７の挙動について説明する。
図４は、縦軸を電圧（Ｖ）とし、横軸を時間（ｓ）とした場合の駆動体２７の駆動体２７に印加される電圧の入力波形αを示し、この下方に駆動体２７の挙動を示した説明図である。なお、この実施形態において、駆動体２７はプラス電圧のときには回転軸８を中心にして紙面右方向に変位し、マイナス電圧のときには紙面左方向に変位するものとする。 Here, an example of a voltage waveform applied from the piezoelectric wiper drive circuit 55 to the drive body 27 and a behavior of the drive body 27 based on the voltage waveform will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows the input waveform α of the voltage applied to the drive body 27 of the drive body 27 when the vertical axis is voltage (V) and the horizontal axis is time (s), and below this the drive waveform 27 It is explanatory drawing which showed the behavior. In this embodiment, it is assumed that the driving body 27 is displaced in the right direction with respect to the rotary shaft 8 when the voltage is positive, and is displaced in the left direction when the voltage is negative.

同図に示すように、まず、駆動体２７にマイナス電圧を印加させた状態では、駆動体２７は回転軸８を中心にして左方向に変位した状態にある（図４におけるＸ１）。
次に、電圧をマイナスからプラスにゆっくり変化させると駆動体２７もそれに応じてゆっくりと右方向に変位する（図４におけるＸ２）。 As shown in the figure, first, when a negative voltage is applied to the drive body 27, the drive body 27 is displaced leftward about the rotation shaft 8 (X1 in FIG. 4).
Next, when the voltage is slowly changed from minus to plus, the driving body 27 is also slowly displaced in the right direction accordingly (X2 in FIG. 4).

続いて、電圧をプラスからマイナスに変化させる（Ｘ３→Ｘ５）。このとき、電圧変化を（Ｘ１→Ｘ２）のときよりも急激にする。すると、（Ｘ３→Ｘ５）では、駆動体２７が（Ｘ１→Ｘ２）のときよりも急激に変形する（曲がる）。つまり、電圧変化がゆっくりである場合と急激である場合とでは、駆動体２７の変形速度に差が生じる。 Subsequently, the voltage is changed from positive to negative (X3 → X5). At this time, the voltage change is more abrupt than when (X1 → X2). Then, in (X3 → X5), the driving body 27 deforms (bends) more rapidly than in the case of (X1 → X2). That is, there is a difference in the deformation speed of the driving body 27 between when the voltage change is slow and when it is abrupt.

駆動体２７が急激に変位すると、駆動体２７にはその重量によってその場に残ろうとする慣性力が発生する。そして、駆動体２７の変形速度差から（Ｘ１→Ｘ２）のときの慣性力よりも（Ｘ３→Ｘ５）のときの慣性力の方が大きくなる。
この慣性力に対しては、回転軸８に付与される回転抵抗力が作用する。すなわち、駆動体２７の変形に伴い慣性力と摩擦力とが対抗する形となる。アクチュエータ部４では、回転抵抗力Ｆｒが（Ｘ１→Ｘ２）のときの慣性力Ｆ１２よりも大きく、（Ｘ３→Ｘ５）のときの慣性力Ｆ３５よりも小さくなるように設定されている（Ｆ１２＜Ｆｒ＜Ｆ３５）。 When the driving body 27 is suddenly displaced, an inertial force is generated in the driving body 27 due to its weight. From the deformation speed difference of the driving body 27, the inertial force at (X3 → X5) becomes larger than the inertial force at (X1 → X2).
A rotational resistance force applied to the rotary shaft 8 acts on this inertial force. That is, the inertial force and the frictional force counteract with the deformation of the driving body 27. In the actuator unit 4, the rotational resistance force Fr is set to be larger than the inertial force F12 when (X1 → X2) and smaller than the inertial force F35 when (X3 → X5) (F12 <Fr). <F35).

したがって、（Ｘ１→Ｘ２）の場合の慣性力Ｆ１２は、回転抵抗力Ｆｒによって打ち消される形となり、駆動体２７は電圧値に応じた角度だけゆっくりと変位するが、回転軸８は回転しない。これに対して、（Ｘ３→Ｘ５）の場合には、慣性力Ｆ３５は、回転抵抗力Ｆｒによって打ち消されない。このため、駆動体２７が電圧変化に伴い急激に反対方向へ変位するに伴い、慣性力Ｆ３５によって回転軸８が駆動体２７の変形方向と逆の方向（図４においては反時計回り）に回転する。 Therefore, the inertial force F12 in the case of (X1 → X2) is canceled by the rotational resistance force Fr, and the driving body 27 is slowly displaced by an angle corresponding to the voltage value, but the rotating shaft 8 does not rotate. On the other hand, in the case of (X3 → X5), the inertial force F35 is not canceled by the rotational resistance force Fr. Therefore, as the driving body 27 is suddenly displaced in the opposite direction as the voltage changes, the rotating shaft 8 rotates in the direction opposite to the deformation direction of the driving body 27 (counterclockwise in FIG. 4) by the inertia force F35. To do.

そして、これを順次繰り返し行うことによって、駆動体２７は、ゆっくりと曲げたときの変位側に自走する。なお、電圧変化を図４とは逆に、ゆっくりとマイナス側へと変化させ、急激にプラス側へと変化させると、駆動体２７は図４において右方向（時計回り）に回転する。つまり、アクチュエータ部４では、この電圧変化パターンの切り換えにより駆動体２７を適宜往復運動させることができる。 And by repeating this sequentially, the drive body 27 self-runs to the displacement side when bent slowly. If the voltage change is slowly changed to the minus side and suddenly changed to the plus side contrary to FIG. 4, the driving body 27 rotates rightward (clockwise) in FIG. That is, the actuator unit 4 can appropriately reciprocate the driving body 27 by switching the voltage change pattern.

また、電圧変化の周波数を変化させることにより駆動体２７の移動速度も制御できる。
このように（Ｘ１→Ｘ２）では静摩擦トルクが、（Ｘ３→Ｘ５）では動摩擦トルクが駆動体２７の挙動に影響し、これら静摩擦トルクと動摩擦トルクとの差を利用して駆動体２７が回転軸８を中心に所定方向に回動するようになっている。 Further, the moving speed of the driving body 27 can be controlled by changing the frequency of voltage change.
Thus, the static friction torque affects the behavior of the driving body 27 in (X1 → X2) and the dynamic friction torque in (X3 → X5), and the driving body 27 is rotated by using the difference between the static friction torque and the dynamic friction torque. 8 is rotated in a predetermined direction around the center.

さらに、バイモルフ型圧電素子１０への印加電圧（波形α）では、鋸歯波形の上下に電圧を一体に保持した休止時間ｔ１，ｔ２が設定されている。
ここで、鋸歯波形に休止時間を設けることなく電圧印加方向を即座に急転させると、急転時に駆動体２７が駆動方向とは逆方向にすべり、このすべり発生により駆動速度が低下する場合がある。そこで、鋸歯波形に休止時間ｔ１，ｔ２を設定し、印加電圧を台形波形とすると、駆動方向に反する逆すべりが減少し、駆動速度低下を抑制することができる。 Further, in the applied voltage (waveform α) to the bimorph piezoelectric element 10, pause times t1 and t2 in which the voltages are integrally held above and below the sawtooth waveform are set.
Here, if the voltage application direction is suddenly changed without providing a pause time for the sawtooth waveform, the driving body 27 may slide in the direction opposite to the driving direction at the time of sudden rotation, and the driving speed may decrease due to the occurrence of the sliding. Therefore, when the pause times t1 and t2 are set in the sawtooth waveform and the applied voltage is a trapezoidal waveform, the reverse slip against the driving direction is reduced, and a reduction in driving speed can be suppressed.

ここで、図５に示すように、駆動体２７の回動範囲は、圧電ワイパ２のベースプレート７に設けられている一対の支柱３１，３１によって決定する。すなわち、一対の支柱３１，３１が回転軸８を中心にしてベースプレート７の長手方向に振り分け配置されていることから、これら支柱３１，３１が駆動体２７の回動範囲を規制する規制部として機能する。このため、駆動体２７は、一対の支柱３１，３１の間を往復移動するように駆動装置５１によって制御される。 Here, as shown in FIG. 5, the rotation range of the driving body 27 is determined by a pair of support columns 31, 31 provided on the base plate 7 of the piezoelectric wiper 2. That is, since the pair of support columns 31 and 31 are distributed and arranged in the longitudinal direction of the base plate 7 around the rotation shaft 8, the support columns 31 and 31 function as a restricting portion that restricts the rotation range of the driving body 27. To do. For this reason, the driving body 27 is controlled by the driving device 51 so as to reciprocate between the pair of support columns 31.

図３、図５に示すように、支柱３１に駆動体２７が当接すると駆動装置５１の圧電ワイパ駆動回路５５から出力される電圧に変化が生じる。この駆動体２７が支柱３１に当接することによる電圧の変化は、圧電ワイパ駆動回路５５に出力電圧検出回路５６を介して接続されている反転制御手段５８によって検出される。
出力電圧検出回路５６は、圧電ワイパ駆動回路５５から出力される電圧を検出し、検出した電圧値（電位）を反転制御手段５８に出力する。 As shown in FIGS. 3 and 5, when the driving body 27 comes into contact with the support 31, the voltage output from the piezoelectric wiper driving circuit 55 of the driving device 51 changes. The change in the voltage due to the contact of the driving body 27 with the support 31 is detected by the inversion control means 58 connected to the piezoelectric wiper driving circuit 55 via the output voltage detection circuit 56.
The output voltage detection circuit 56 detects the voltage output from the piezoelectric wiper drive circuit 55 and outputs the detected voltage value (potential) to the inversion control means 58.

反転制御手段５８は、Ａ／Ｄ変換器６５と、メモリ６６と、電圧比較手段６７と、反転位置検出部６８とを備えており、Ａ／Ｄ変換器６５に出力電圧検出回路５６が接続されている。
Ａ／Ｄ変換器６５は、出力電圧検出回路５６による検出された電圧値をデジタル信号に変換し、電圧比較手段６７に出力する。
メモリ６６には、予め所定の電圧値が閾値として記憶されている。 The inversion control means 58 includes an A / D converter 65, a memory 66, a voltage comparison means 67, and an inversion position detection unit 68, and an output voltage detection circuit 56 is connected to the A / D converter 65. ing.
The A / D converter 65 converts the voltage value detected by the output voltage detection circuit 56 into a digital signal and outputs the digital signal to the voltage comparison unit 67.
In the memory 66, a predetermined voltage value is stored in advance as a threshold value.

電圧比較手段６７は、Ａ／Ｄ変換器６５から入力されるデジタル信号（電圧値）とメモリ６６に記憶されている閾値とを比較する。そして、Ａ／Ｄ変換器６５から入力される電圧値がメモリ６６に記憶されている閾値よりも低い場合、この比較結果を示す信号（比較信号）を反転位置検出部６８に出力する。 The voltage comparison unit 67 compares the digital signal (voltage value) input from the A / D converter 65 with the threshold value stored in the memory 66. When the voltage value input from the A / D converter 65 is lower than the threshold value stored in the memory 66, a signal indicating the comparison result (comparison signal) is output to the inversion position detection unit 68.

反転位置検出部６８は、電圧比較手段６７から入力される信号に基づいて、駆動体２７が時計回り、および反時計回りに交互に動作するように電圧変化パターンを変化させる信号（反転位置信号）を画像処理指令手段５９に出力する。すなわち、反転位置検出部６８から電圧変化パターンを変化させる信号が出力されたとき、駆動体２７は支柱３１に当接した状態にあるということになる。 The inversion position detection unit 68 is a signal (inversion position signal) that changes the voltage change pattern based on the signal input from the voltage comparison means 67 so that the driver 27 operates alternately clockwise and counterclockwise. Is output to the image processing command means 59. That is, when the signal for changing the voltage change pattern is output from the inversion position detection unit 68, the driver 27 is in contact with the support 31.

画像処理指令手段５９は、反転位置検出部６８から信号出力されたとき、画像処理装置５７に指令信号を出力する。
ここで、画像処理装置５７は、画像処理指令手段５９からの指令信号に基づいて駆動するようになっている。すなわち、画像処理装置５７は、圧電ワイパ２の駆動体２７が一対の支柱３１，３１に当接する箇所に位置しているとき、監視カメラ４１によって撮像された画像に基づいて圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を行う。このように構成することで、監視カメラ４１の焦点距離が圧電ワイパ２の駆動体２７を撮像することによって短くなったとき、これを画像処理装置５７がレンズ６に異物や水滴が付着していると誤判断してしまうことを防止できるようになっている。 The image processing command unit 59 outputs a command signal to the image processing device 57 when a signal is output from the reverse position detection unit 68.
Here, the image processing device 57 is driven based on a command signal from the image processing command means 59. That is, the image processing device 57 is located at a position where the driving body 27 of the piezoelectric wiper 2 is in contact with the pair of columns 31, 31, based on the image captured by the monitoring camera 41, and the lens 6 of the piezoelectric wiper 2. It is determined whether foreign matter or water droplets are attached to the surface. With this configuration, when the focal length of the monitoring camera 41 is shortened by imaging the driving body 27 of the piezoelectric wiper 2, the image processing device 57 has foreign matter or water droplets attached to the lens 6. It is possible to prevent misjudgment.

次に、図３、図６に基づいて、ワイパ装置１の動作について説明する。
まず、監視カメラ４１の電源をＯＮにする（ＳＴ１）。ここで、監視カメラ４１の電源は常にＯＮにしておく。
次に、監視カメラ４１のオートフォーカスを開始する（ＳＴ２）。
続いて、監視カメラ４１によって撮像された画像に基づいて、画像処理システム５３の画像処理装置５７によって焦点距離を計測し、この計測結果とメモリ６２に記憶されている閾値との比較を行う（ＳＴ３）。 Next, based on FIG. 3, FIG. 6, operation | movement of the wiper apparatus 1 is demonstrated.
First, the monitoring camera 41 is turned on (ST1). Here, the power source of the monitoring camera 41 is always turned on.
Next, the autofocus of the monitoring camera 41 is started (ST2).
Subsequently, based on the image captured by the monitoring camera 41, the focal length is measured by the image processing device 57 of the image processing system 53, and the measurement result is compared with the threshold value stored in the memory 62 (ST3). ).

焦点距離が所定の閾値以下である場合、つまり、焦点距離が圧電ワイパ２のレンズ６面になっている、または焦点が合わない場合、圧電ワイパ２のレンズ６に異物、または水滴が付着していると判断する（ＳＴ４）。
そして、ワイパ駆動指令部５４から指令信号が出力される（ＳＴ５）。
次に、圧電ワイパ駆動回路５５から圧電ワイパ２の駆動体２７に電圧が印加され、圧電ワイパ２が駆動する（ＳＴ６）。 When the focal length is equal to or smaller than a predetermined threshold, that is, when the focal length is on the surface of the lens 6 of the piezoelectric wiper 2 or when the focal point is not focused, foreign matter or water droplets adhere to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2. (ST4).
Then, a command signal is output from the wiper drive command unit 54 (ST5).
Next, a voltage is applied from the piezoelectric wiper drive circuit 55 to the drive body 27 of the piezoelectric wiper 2, and the piezoelectric wiper 2 is driven (ST6).

続いて、圧電ワイパ駆動回路５５から出力される電圧値に基づいて、駆動体２７が反転位置であるか否か、つまり、駆動体２７が支柱３１に当接しているか否かを反転制御手段５８によって検出する（ＳＴ７）。
反転制御手段５８の反転位置検出部６８により反転位置信号が出力された場合、つまり、駆動体２７が支柱３１に当接している場合（ＳＴ８の場合）、再びＳＴ３に戻り、焦点距離を計測し、閾値との比較を行う。 Subsequently, based on the voltage value output from the piezoelectric wiper drive circuit 55, it is determined whether or not the drive body 27 is at the reverse position, that is, whether or not the drive body 27 is in contact with the column 31. (ST7).
When the reverse position signal is output by the reverse position detection unit 68 of the reverse control means 58, that is, when the driving body 27 is in contact with the column 31 (in the case of ST8), the process returns to ST3 again to measure the focal length. Comparison with the threshold is performed.

一方、反転制御手段５８の反転位置検出部６８により反転位置信号が出力されていない場合、つまり、駆動体２７が支柱３１に当接していない場合（ＳＴ９の場合）、再びＳＴ５に戻り、ワイパ駆動指令部５４から指令信号を出力する。 On the other hand, when the reverse position signal is not output by the reverse position detection unit 68 of the reverse control means 58, that is, when the driving body 27 is not in contact with the support 31 (in the case of ST9), the process returns to ST5 again and the wiper is driven. A command signal is output from the command unit 54.

また、ＳＴ３における比較判断によって、焦点距離が所定の閾値よりも長いと判断された場合、圧電ワイパ２のレンズ６に異物、または水滴が付着していないと判断する（ＳＴ１０）。
このような判断の場合、ワイパ駆動指令部５４から指令信号が出力されない（ＳＴ１１）。
そして、圧電ワイパ２の駆動体２７は、支柱３１に当接した状態で停止する（ＳＴ１２）。 If it is determined by ST3 that the focal length is longer than the predetermined threshold, it is determined that no foreign matter or water droplets are attached to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2 (ST10).
In such a determination, a command signal is not output from the wiper drive command unit 54 (ST11).
And the drive body 27 of the piezoelectric wiper 2 stops in the state contact | abutted to the support | pillar 31 (ST12).

したがって、上述の第一実施形態によれば、監視カメラ４１によって撮像された画像を用いてレンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を行うことができるので、部品点数が増加することなく、製造コストの低減化、およびワイパ装置１の小型化を図ることができる。
また、ワイパブレード１１を駆動させる駆動源として、例えば、電動モータなどに代わってバイモルフ型圧電素子１０を用いることで、さらにワイパ装置１を小型化することができる。 Therefore, according to the first embodiment described above, it is possible to determine whether or not a foreign substance or a water droplet is attached to the lens 6 using the image captured by the monitoring camera 41, so that the number of parts increases. Therefore, the manufacturing cost can be reduced and the wiper device 1 can be reduced in size.
Further, as the drive source for driving the wiper blade 11, for example, the wiper device 1 can be further downsized by using the bimorph piezoelectric element 10 instead of the electric motor or the like.

さらに、画像処理装置５７は、圧電ワイパ２の駆動体２７が一対の支柱３１，３１に当接する箇所に位置しているとき、監視カメラ４１によって撮像された画像に基づいて圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を行う。このため、確実にワイパブレード１１が撮像されていないときの画像を用いてレンズ６の異物や水滴の付着を判断することができる。このため、ワイパ装置１の誤作動を確実に防止することができる。 Furthermore, the image processing device 57 is located at a position where the driving body 27 of the piezoelectric wiper 2 is in contact with the pair of columns 31, 31, based on the image captured by the monitoring camera 41, and the lens 6 of the piezoelectric wiper 2. It is determined whether foreign matter or water droplets are attached to the surface. For this reason, it is possible to determine the adhesion of foreign matter or water droplets on the lens 6 using an image when the wiper blade 11 is not reliably imaged. For this reason, the malfunction of the wiper apparatus 1 can be prevented reliably.

そして、レンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を行うにあたって、監視カメラ４１としてオートフォーカス機能を有するものを用い、画像処理装置５７に予め所定の焦点距離を閾値として設定し、かつ焦点距離計測部６１によって計測された焦点距離とメモリ６２に記憶されている閾値とを焦点距離比較手段６３で比較するようにしている。このため、駆動装置５１を複雑化することなく、適宜ワイパ装置１を駆動させることができる。 Then, when determining whether or not foreign matter or water droplets are attached to the lens 6, a camera having an autofocus function is used as the monitoring camera 41, and a predetermined focal length is set in advance as a threshold value in the image processing device 57. In addition, the focal length comparison unit 63 compares the focal length measured by the focal length measurement unit 61 with the threshold value stored in the memory 62. For this reason, the wiper device 1 can be appropriately driven without complicating the driving device 51.

次に、この発明の第二実施形態を図７に基づいて説明する。なお、第一実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する（以下の実施形態でも同様）。
この第二実施形態において、ワイパ装置１０１は、例えば、自動車のリヤガラス、サイドバンパー、フロントグリル内などに配設される監視カメラ４１のレンズカバー（不図示）に取り付けられている点、監視カメラ４１はオートフォーカス機能を有している点、ワイパ装置１０１は、略円環状のレンズホルダ３と、この一側に設けられたアクチュエータ部４とを備えた圧電ワイパ２と、圧電ワイパ２のアクチュエータ部４に、これを駆動させるための駆動装置１５１とで構成されている点、駆動装置１５１は、画像処理システム１５３と、ワイパ駆動指令部５４と、圧電ワイパ駆動回路５５と、出力電圧検出回路５６とを備えている点、画像処理システム１５３は、反転制御手段５８と、画像処理指令手段５９とを備えている点等の基本的構成は上述の第一実施形態と同様である（以下の実施形態でも同様）。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same aspect as 1st embodiment is attached | subjected and demonstrated (it is the same also in the following embodiment).
In the second embodiment, the wiper device 101 is attached to a lens cover (not shown) of the monitoring camera 41 disposed in, for example, a rear glass, a side bumper, a front grill, or the like of an automobile. The wiper device 101 includes a piezoelectric wiper 2 including a substantially annular lens holder 3 and an actuator unit 4 provided on one side thereof, and an actuator unit of the piezoelectric wiper 2. 4 includes a drive device 151 for driving the drive device 151. The drive device 151 includes an image processing system 153, a wiper drive command unit 54, a piezoelectric wiper drive circuit 55, and an output voltage detection circuit 56. The image processing system 153 is basically provided with an inversion control means 58 and an image processing command means 59. Formed is the same as in the first embodiment described above (as well as in the following embodiments).

ここで、第一実施形態と第二実施形態の相違点は、第一実施形態の画像処理装置５７と第二実施形態の画像処理装置１５７との構成が違うという点にある。
すなわち、第二実施形態の画像処理システム１５３に設けられている画像処理装置１５７は、輪郭抽出部７１と、メモリ７２と、輪郭比較手段７３と、汚れ・雨滴付着判定部７４とを有している。 Here, the difference between the first embodiment and the second embodiment is that the configurations of the image processing device 57 of the first embodiment and the image processing device 157 of the second embodiment are different.
In other words, the image processing apparatus 157 provided in the image processing system 153 of the second embodiment includes a contour extraction unit 71, a memory 72, a contour comparison unit 73, and a dirt / raindrop adhesion determination unit 74. Yes.

輪郭抽出部７１は、監視カメラ４１によって撮像された物体の輪郭を抽出する。
メモリ７２には、予め所定の輪郭の大きさ、例えば、レンズ６に付着すると予測される異物の輪郭の大きさが閾値として記憶されている。また、付着すると予測される水滴の輪郭の大きさが閾値として記憶されている。
輪郭比較手段７３は、輪郭抽出部７１によって抽出された物体の輪郭とメモリ７２に記憶されている閾値とを比較する。そして、比較結果の信号を汚れ・雨滴付着判定部７４に出力する。 The contour extracting unit 71 extracts the contour of the object imaged by the monitoring camera 41.
In the memory 72, a predetermined contour size, for example, the contour size of a foreign substance predicted to adhere to the lens 6 is stored as a threshold value. Further, the size of the outline of the water droplet that is predicted to adhere is stored as a threshold value.
The contour comparing unit 73 compares the contour of the object extracted by the contour extracting unit 71 with the threshold value stored in the memory 72. Then, the comparison result signal is output to the dirt / raindrop adhesion determination unit 74.

具体的には、輪郭抽出部７１によって抽出された物体の輪郭の大きさがメモリ７２に記憶されている閾値よりも大きい場合、レンズ６に異物や水滴が付着していないと判断する。これに対し、物体の輪郭の大きさがメモリ７２に記憶されている閾値以下であればレンズ６に異物や水滴が付着していると判断する。
また、例えば、圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴などが付着した場合、監視カメラ４１は無理に異物や水滴に焦点を合わそうとしたり、焦点が何れの物体にも合わなくなったりしてしまう。このため、画像がぼやけて物体の輪郭が抽出できなくなる。この場合にもレンズ６に異物や水滴が付着していると判断する。 Specifically, when the size of the contour of the object extracted by the contour extracting unit 71 is larger than the threshold stored in the memory 72, it is determined that no foreign matter or water droplets are attached to the lens 6. On the other hand, if the size of the contour of the object is equal to or smaller than the threshold value stored in the memory 72, it is determined that foreign matter or water droplets are attached to the lens 6.
For example, when a foreign substance or a water droplet adheres to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2, the monitoring camera 41 tries to focus on the foreign substance or the water drop forcibly, or the focal point cannot be focused on any object. . For this reason, the image is blurred and the contour of the object cannot be extracted. Also in this case, it is determined that foreign matter or water droplets are attached to the lens 6.

汚れ・雨滴付着判定部７４は、比較結果の信号に基づいて圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を行い、判断結果の信号をワイパ駆動指令部５４に出力する。 The dirt / raindrop adhesion determination unit 74 determines whether foreign matter or water droplets are attached to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2 based on the comparison result signal, and outputs the determination result signal to the wiper drive command unit 54. To do.

したがって、上述の第二実施形態によれば、画像処理装置１５７に予め異物や水滴の輪郭を閾値として設定しておくことで、監視カメラ４１によって撮像された画像に基づいて、レンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を容易に行うことができる。
また、監視カメラ４１によって撮像された画像から物体の輪郭を抽出できない場合、レンズ６に異物や水滴が付着することによって監視カメラ４１の焦点が合わないと判断することができる。 Therefore, according to the second embodiment described above, by setting the outline of a foreign object or water drop as a threshold value in the image processing device 157 in advance, a foreign object or It is possible to easily determine whether or not water droplets are attached.
Further, when the contour of the object cannot be extracted from the image captured by the monitoring camera 41, it can be determined that the monitoring camera 41 is out of focus due to foreign matter or water droplets adhering to the lens 6.

次に、この発明の第三実施形態を図８に基づいて説明する。
ここで、第三実施形態の画像処理システム２５３に設けられている画像処理装置２５７は、コントラスト計測部８１と、メモリ８２と、コントラスト比較手段８３と、汚れ・雨滴付着判定部８４とを有している。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Here, the image processing apparatus 257 provided in the image processing system 253 according to the third embodiment includes a contrast measurement unit 81, a memory 82, a contrast comparison unit 83, and a dirt / raindrop adhesion determination unit 84. ing.

コントラスト計測部８１は、監視カメラ４１によって撮像された画像のコントラストを計測する。
メモリ８２には、予め所定のコントラスト設定し、これを閾値として記憶されるようになっている。ここで、例えば、圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴などが付着した場合、監視カメラ４１は無理に異物や水滴に焦点を合わそうとしたり、焦点が何れの物体にも合わなくなったりしてしまう。このため、画像がぼやけてコントラストが低下する。よって、所定のコントラストを閾値としてメモリ８２に予め設定しておくことで、この閾値よりもコントラストが低い場合には、圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴が付着していると判断することができる。 The contrast measurement unit 81 measures the contrast of the image captured by the monitoring camera 41.
A predetermined contrast is set in advance in the memory 82, and this is stored as a threshold value. Here, for example, when a foreign object or a water droplet adheres to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2, the monitoring camera 41 may try to focus on the foreign object or the water droplet forcibly, or may not be focused on any object. End up. For this reason, the image is blurred and the contrast is lowered. Therefore, by setting a predetermined contrast in the memory 82 in advance as a threshold value, when the contrast is lower than the threshold value, it can be determined that foreign matter or water droplets are attached to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2. it can.

コントラスト比較手段８３は、コントラスト計測部８１によって計測されたコントラストとメモリ８２に記憶されている閾値とを比較する。そして、比較結果の信号を汚れ・雨滴付着判定部８４に出力する。
汚れ・雨滴付着判定部８４は、比較結果の信号に基づいて圧電ワイパ２のレンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を行い、判断結果の信号をワイパ駆動指令部５４に出力する。 The contrast comparison unit 83 compares the contrast measured by the contrast measurement unit 81 with the threshold value stored in the memory 82. Then, the comparison result signal is output to the dirt / raindrop adhesion determination unit 84.
The dirt / raindrop adhesion determination unit 84 determines whether foreign matter or water droplets are attached to the lens 6 of the piezoelectric wiper 2 based on the comparison result signal, and outputs a determination result signal to the wiper drive command unit 54. To do.

したがって、上述の第三実施形態によれば、監視カメラ４１によって撮像された画像のコントラストを評価することでレンズ６に異物や水滴が付着しているか否かの判断を容易に行うことができる。 Therefore, according to the third embodiment described above, it is possible to easily determine whether or not foreign matter or water droplets are attached to the lens 6 by evaluating the contrast of the image captured by the monitoring camera 41.

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、圧電ワイパ２のプレート３２にコイルバネ３８を設け、このコイルバネ３８によって、回転軸８がベースプレート７側に向かって押接されて回転軸８とベースプレート７の間に回転抵抗力が生じる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、回転軸８がベースプレート７側に向かって押接され、回転軸８とベースプレート７の間に回転抵抗力が生じるように構成されていればよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, the coil spring 38 is provided on the plate 32 of the piezoelectric wiper 2, and the rotating shaft 8 is pressed toward the base plate 7 by the coil spring 38, so that the rotational resistance between the rotating shaft 8 and the base plate 7 is reduced. The case where force is generated was explained. However, the present invention is not limited to this, and it is only necessary that the rotary shaft 8 is pressed against the base plate 7 side and a rotational resistance force is generated between the rotary shaft 8 and the base plate 7.

本発明の第一実施形態におけるワイパ装置の斜視図である。It is a perspective view of the wiper device in a first embodiment of the present invention. 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 本発明の第一実施形態におけるワイパ装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the wiper device in a first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における電圧の出力波形、および駆動体の挙動を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the output waveform of the voltage in the embodiment of this invention, and the behavior of a drive body. 本発明の第実施形態における駆動体の回動範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotation range of the drive body in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態におけるワイパ装置の動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement of the wiper apparatus in 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態におけるワイパ装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the wiper device in a second embodiment of the present invention. 本発明の第三実施形態におけるワイパ装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the wiper device in a third embodiment of the present invention.

Explanation of symbols

１，１０１ワイパ装置
２圧電ワイパ
３レンズホルダ
４アクチュエータ部
５回転軸
６レンズ（カバーガラス）
７ベースプレート（本体部）
８回転軸
８ｂ下端（接触面）
１０バイモルフ型圧電素子（圧電素子）
１１ワイパブレード
１５凸部
１５ａ端面（軸受け面）
２７駆動体
３１支柱（規制部）
３８コイルバネ（抵抗付与部材）
３９スチールボール
４１監視カメラ（カメラ）
５１，１５１駆動装置
５３，１５３，２５３画像処理システム
５５圧電ワイパ駆動回路（駆動回路）
５７，１５７，２５７画像処理装置
５８反転制御手段
６１焦点距離計測部
６２，７２，８２メモリ
６３焦点距離比較手段
６４，７４，８４汚れ・雨滴付着判定部
７１輪郭抽出部
７３輪郭比較手段
８１コントラスト計測部
８３コントラスト比較手段 1,101 Wiper device 2 Piezoelectric wiper 3 Lens holder 4 Actuator section 5 Rotating shaft 6 Lens (cover glass)
7 Base plate (main part)
8 Rotating shaft 8b Lower end (contact surface)
10 Bimorph type piezoelectric element (piezoelectric element)
11 Wiper blade 15 Convex part 15a End surface (bearing surface)
27 Driving body 31 Post (regulator)
38 Coil spring (resistance imparting member)
39 Steel Ball 41 Surveillance Camera (Camera)
51,151 Drive devices 53, 153, 253 Image processing system 55 Piezoelectric wiper drive circuit (drive circuit)
57, 157, 257 Image processing device 58 Inversion control means 61 Focal length measurement units 62, 72, 82 Memory 63 Focal length comparison means 64, 74, 84 Dirt / raindrop adhesion determination unit 71 Contour extraction unit 73 Contour comparison unit 81 Contrast measurement Part 83 Contrast comparison means

Claims

A rotation axis;
A driving body having one end attached to the rotating shaft and provided with a piezoelectric element;
A wiper blade provided on the driving body for wiping a cover glass of a camera having an autofocus function;
A main body having a bearing surface that abuts against a contact surface formed on the rotating shaft;
A resistance applying member that presses the contact surface against the bearing surface and applies a rotational resistance force to the rotating shaft by a frictional resistance between the bearing surface and the contact surface;
A wiper device including a drive device connected to the piezoelectric element and configured to vibrate the piezoelectric element to rotate the drive body about the rotation axis;
The driving device includes:
An image processing apparatus that determines whether foreign matter or water droplets are attached to the cover glass based on an image captured by the camera;
A wiper device comprising: a drive circuit that supplies a voltage to the piezoelectric element based on the determination of the image processing device.

The main body is provided with a pair of restricting portions for restricting the rotation range of the driving body, and the driving body is configured to reciprocate between the pair of restricting portions,
Inversion control means for detecting that the drive body has contacted the pair of regulating portions from the voltage value output from the drive circuit and outputting an inversion position detection signal based on the detection result. Provided,
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein when the inversion position detection signal of the inversion control unit is output, the image processing apparatus determines whether foreign matter or water droplets are attached to the cover glass. Wiper device.

The image treatment device includes:
A focal length measurement unit for measuring the focal length of the camera;
A memory unit that can be set with a predetermined focal length as a threshold;
A focal length comparison unit that compares the focal length measured by the focal length measurement unit with a threshold set in the memory unit and determines whether foreign matter or water droplets are attached to the cover glass; The wiper device according to claim 1 or 2, wherein the wiper device is provided.

The image treatment device includes:
A contour extraction unit that performs contour extraction of an object in an image captured by the camera;
A memory unit capable of setting a predetermined contour size as a threshold;
Comparing the size of the contour of the object extracted by the contour extraction unit with a threshold set in the memory unit, and determining whether or not the contour extraction of the object has been performed by the contour extraction unit; The wiper device according to claim 1, further comprising a contour comparison unit configured to determine whether foreign matter or water droplets are attached to the cover glass.

The image treatment device includes:
A contrast detection unit for detecting a contrast of an image captured by the camera;
A memory unit capable of setting a predetermined contrast as a threshold;
Contrast comparison means for comparing the contrast detected by the contrast detection unit with a threshold set in the memory unit and determining whether foreign matter or water droplets are attached to the cover glass. The wiper device according to claim 1 or 2, wherein