JP2014201150A - 車載用撮像装置、光学部材の汚れ防止方法、及び、カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】表面が外気に露出した光学部材の汚れを防止することができる車載用撮像装置、光学部材の汚れ防止方法、及び、カメラモジュールを提供する。
【解決手段】車両の外部に搭載され、表面が外気に露出した状態で使用されるレンズ１１と、レンズ１１が収められる筐体１２と、を備え、レンズ１１は、筐体１２の前面１２Ａより内側に配置され、筐体１２のレンズ１１が臨む開口１２Ｂの内壁面１２Ｃには、筐体１２の前面１２Ａと、レンズ１１の表面との間に、レンズ１１の周方向に間隔を開けて複数の空気穴２１，２２，２３，２４が設けられ、車両の走行中に、空気穴２１，２２，２３，２４から常時空気を噴出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載された車載用撮像装置、及び、光学部材の汚れ防止方法、及び、カメラモジュールに関する。

従来、車載用撮像装置は、撮像に用いる光学部材（カメラレンズやレンズ保護ガラス）が車室外にさらされている。そのため、雨天時の走行時や未舗装路の走行時など、走行環境によって光学部材の表面に水滴や泥などが付着する。このように、水滴や泥などが光学部材の表面に付着すると、正確な結像ができなくなる。そして、撮像装置の画像を使ってレーンや移動物体を認識するなどの画像認識においては、誤認識や不認識が発生する場合がある。また、ドライバーの死角を補うための機能が損なわれてしまう。

そのため、光学部材に付着した汚れを除去する技術が提案されている。例えば、特許文献１記載の技術では、カメラのレンズに圧縮空気と高圧の水を噴射できるような構造を備え、運転席からの遠隔操作により圧縮空気や高圧の水をノズルから噴射することによってレンズ表面の汚れを除去できるようにしている。また、特許文献２記載の技術では，カメラのレンズを保護するガラス面を払拭できるワイパを備え、このワイパをモーターで駆動することで外界と接するガラス面の汚れを除去できるようにしている。

特開２００１−１７１４９１号公報 特開平６−３０３４７１号公報

しかしながら、光学部材に汚れが付着してから除去するという技術では、汚れの除去が不十分となり、画像認識において誤認識等が起こる場合があった。そのため、光学部材に汚れが付かないようにすることが望まれている。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、表面が外気に露出した光学部材の汚れを防止することができる車載用撮像装置、光学部材の汚れ防止方法、及び、カメラモジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、車載用撮像装置において、車両の外部に搭載され、表面が外気に露出した状態で使用される光学部材と、前記光学部材が収められる筐体と、を備え、前記光学部材は、前記筐体の前面より内側に配置され、前記筐体の前記光学部材が臨む開口の内壁面には、前記筐体前面と、前記光学部材表面との間に、前記光学部材の周方向に間隔を開けて複数の空気穴が設けられ、前記車両の走行中に、前記空気穴から常時空気を噴出することを特徴とする。

また本発明は、上記車載用撮像装置において、前記空気穴が、前記光学部材表面近傍に設けられ、空気が前記筐体前面に向かって斜め前方方向に噴出されるように斜めに配置されたことを特徴とする。

また本発明は、上記車載用撮像装置において、前記空気穴は、前記光学部材の周方向に９０度ごとに４つ配置されたことを特徴とする。

また本発明は、上記車載用撮像装置において、前記空気穴から噴出する空気の流量を、前記車両の走行速度に応じて調節することを特徴とする。

また本発明は、上記車載用撮像装置において、前記内壁面には、前記光学部材の表面近傍に複数の水用穴が、前記光学部材の周方向に間隔を開けて複数設けられ、前記水用穴を、前記空気穴とは別の位置に設けたことを特徴とする。

また本発明は、上記車載用撮像装置において、前記内壁面には、前記光学部材の表面近傍に、当該光学部材の周方向に延びる溝が設けられ、当該溝に連通させて前記水用穴から出た液体を排水する排水路を設けたことを特徴とする。

また本発明は、上記車載用撮像装置において、複数の前記水用穴の各々から出る水量を独立して制御可能としたことを特徴とする。

また本発明は、上記車載用撮像装置において、前記車両の走行開始前に、前記水用穴から液体を出して、前記光学部材表面を洗い流すことを特徴とする。

また本発明は、上記車載用撮像装置において、前記水用穴から所定の時間間隔毎に液体を前記光学部材表面に滴下することを特徴とする。

また本発明は、上記車載用撮像装置において、前記排水路に導かれた液体を、前記水用穴に戻して再利用可能としたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明は、車両の外部に搭載され、表面が外気に露出した状態で筐体に収められて使用される光学部材の汚れ防止方法において、前記光学部材を前記筐体の前面より内側に配置し、前記筐体の前記光学部材が臨む開口の内壁面であって、前記筐体前面と、前記光学部材表面との間に、前記光学部材の周方向に間隔を開けて複数の空気穴を設け、前記車両の走行中に、前記空気穴から常時空気を噴出することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明は、表面が外気に露出した状態で筐体に収容されて使用される光学部材を備えたカメラモジュールにおいて、前記光学部材は、前記筐体の前面より内側に配置され、前記筐体の前記光学部材が臨む開口の内壁面には、前記筐体前面と、前記光学部材表面との間に、前記光学部材の周方向に間隔を開けて複数の空気穴が設けられ、前記空気穴から常時空気を噴出することを特徴とする。

本発明によれば、光学部材は、筐体の前面より内側に配置され、前記筐体の前記光学部材が臨む開口の内壁面には、前記筐体前面と、前記光学部材表面との間に、前記光学部材の周方向に間隔を開けて複数の空気穴が設けられ、前記車両の走行中に、前記空気穴から常時空気を噴出するため、汚れが光学部材の表面に付着する前に吹き飛ばすことができ、表面が外気に露出した光学部材の汚れを防止することができる。

本発明の実施形態に係る車載用撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 カメラモジュールを示す図であり、（Ａ）は空気穴、水用穴、排水路の配置位置を示す図、（Ｂ）は空気穴の構成を示す図、（Ｃ）は空気穴の構成を示す図、（Ｄ）は溝と排水路の配置位置を示す図、（Ｅ）は水の構成を示す図である。 空気穴、水用穴、溝、排水路の配置位置を模式的に示す断面図である。 空気穴から噴出する空気の流れを模式的示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。 水用穴から出る液体の流れを模式的に示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。 水用穴からの液体の出かたを示す図である。 車載用撮像装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る車載用撮像装置１００の概略構成を示すブロック図である。
車載用撮像装置１００は、筐体１２内に、レンズ（光学部材）１１（又はレンズ１１と、レンズ１１を保護するためにレンズ１１の前方を覆う保護ガラス）が収められたカメラモジュール１０を備える。カメラモジュール１０は、車両の外部に搭載され、レンズ１１は、表面が外気に露出した状態で使用される。

車載用撮像装置１００は、上述のカメラモジュール１０と、エアー供給部２０と、洗浄液供給部３０と、これらの各部を制御する制御部５０と、を備えている。制御部５０は、図示しないＣＰＵ、不揮発性メモリー、ＲＡＭ等により構成され、車載用撮像装置１００の各部を制御する。また、制御部５０には、外部からの制御用通信ライン５１が接続され、詳細については後述するが、車両から入力される制御信号に基づいて、車載用撮像装置１００の各部を制御する。

また、車載用撮像装置１００は、制御部５０の制御に基づいて、車載用撮像装置１００の各部に車両のイグニション電源からの電源を供給する第１電源部６０を備えている。なお、エアー供給部２０、及び、洗浄液供給部３０には、車両のエンジンが動いていない状態においても、車両電源からの電源をエアー供給部２０、及び／或いは、洗浄液供給部３０に供給する車両のアクセサリー電源である第２電源部６５が接続されている構成であっても良い。

エアー供給部２０には、４つの空気穴２１，２２，２３，２４が、其々エアホース２５を介して接続されている。エアー供給部２０は不図示のエアーポンプを有し、制御部５０の制御に基づいて、圧縮空気を各空気穴２１，２２，２３，２４に供給する。制御部５０は、各空気穴２１，２２，２３，２４に供給する空気流量を独立して制御可能であり、各空気穴２１，２２，２３，２４に供給する空気圧の強さをそれぞれの穴で変えることができる。

洗浄液供給部３０には、４つの水用穴３１，３２，３３，３４が、其々ウォーターホース３５を介して接続されている。洗浄液供給部３０は、制御部５０の制御に基づいて、ウォッシャー液等の液体を各水用穴３１，３２，３３，３４に供給する。制御部５０は、各水用穴３１，３２，３３，３４を独立して制御可能であり、各水用穴３１，３２，３３，３４に供給する液体の水量をそれぞれの穴で変えることができる。

また、車載用撮像装置１００は、洗浄液供給部３０から各水用穴３１，３２，３３，３４に供給された液体を吸出する水分吸出部７０を備える。水分吸出部７０は、排水路７１と、排水路７１の入口側に設けられたフィルタ７２と、を備えている。フィルタ７２、及び、排水路７１を通った液体は、再び洗浄液供給部３０に戻され、リサイクルされる構成であっても良い。

図２は、カメラモジュール１０の構成を示す図である。図２（Ａ）は、カメラモジュール１０を前面側から視た正面図であり、図２（Ａ）に示すように、空気穴２１，２２，２３，２４は、レンズ１１の外周に沿って、９０度の間隔で４つ設けられている。レンズ１１は、図２（Ｂ）に示すように、筐体１２の前面１２Ａより内側に配置される。レンズ１１は、筐体１２の前面１２Ａに設けられた開口１２Ｂに臨み、当該開口１２Ｂから外気に露出している。
空気穴２１，２２，２３，２４は、開口１２Ｂの内壁面１２Ｃに設けられ、筐体１２の前面１２Ａと、レンズ１１の表面との間に設置される。空気穴２１は、レンズ１１表面に対して斜め上方に空気が吹出されるように、内壁面１２Ｃに斜めに配置される。

水用穴３１，３２，３３，３４は、図２（Ａ）に示すように、レンズ１１の外周に沿って、間隔を開けて４つ設けられ、空気穴２１，２２，２３，２４とは別の位置に設置されている。４つの水用穴３１，３２，３３，３４のうち、２つの水用穴３１，３２は、カメラモジュール１０を車両へ取り付けた状態で、筐体１２の上部位置に配置されるように設けられる。筐体１２の上部に設けられた各水用穴３１，３２は、それぞれから流出する液体が互いに平行に流れるように構成されている。

また、４つの水用穴３１，３２，３３，３４のうち、他の２つの水用穴３３，３４は、カメラモジュール１０を車両へ取り付けた状態で、筐体１２の下部位置に配置されるように設けられる。筐体１２の下部に設けられた各水用穴３３，３４は、それぞれから流出する液体がレンズ１１の表面中央近傍で互いに交差するように、斜めに設置されている。
水用穴３１，３２，３３，３４は、図２（Ｃ）に示すように、開口１２Ｂの内壁面１２Ｃに設けられ、筐体１２の前面１２Ａと、レンズ１１の表面との間に設置される。空気穴２１は、レンズ１１表面に沿って液体が流出されるように内壁面１２Ｃに配置される。

図２（Ｄ）は、カメラモジュール１０を前面側から視た正面図であり、図２（Ｅ）は、図２（Ｄ）のＥ−Ｅ断面図である。図２（Ｄ）、及び、図２（Ｅ）に示すように、筐体１２の内壁面１２Ｃには、レンズ１１の外周に沿って、溝７３が設けられている。また、筐体１２の内壁面１２Ｃには、カメラモジュール１０を車両へ取り付けた状態で、筐体１２の最下部位置に、排水路７１が設けられている。排水路７１は、溝７３に連通している。

このように、カメラモジュール１０には、空気穴２１，２２，２３，２４、水用穴３１，３２，３３，３４、及び、排水路７１が、筐体１２に一体に形成されている。よって、噴射ノズルや、排水機構を筐体１２に別体に設ける構成に比べて、取り付けスペース、及び、外観性に関して有意である。また、複数の空気穴２１，２２，２３，２４、及び、水用穴３１，３２，３３，３４、を設けたことにより、色々な角度からの汚れに対応することができる。

図３は、カメラモジュール１０の内部構成を概略的に示す側面断面図である。カメラモジュール１０は、車両へ取り付けた際に、図３に示すように、レンズ１１が斜め下向きになるように取り付けられるのが一般的である。空気穴２１，２２，２３，２４に連結されたエアホース２５は、筐体１２内を通り、レンズ１１の表面近傍に配置された空気穴２１，２２，２３，２４に空気を供給する。同様に、水用穴３１，３２，３３，３４に連結されたウォーターホース３５は、筐体１２内を通り、レンズ１１の表面近傍に配置された水用穴３１，３２，３３，３４に液体を供給する。

水用穴３１，３２，３３，３４から流出した液体は、溝７３を伝って排水路７１に導かれ、排水路７１からカメラモジュール１０の外に排出されるように構成されている。排水路７１は、不図示の吸出し機構、例えば吸出しポンプ、に接続され、当該吸出し機構により排水路７１を通ってレンズ１１の表面側から液体が筐体１２の外に吸出される構成であっても良い。

排水路７１の溝７３に連通する入口側には、フィルタ７２が設けられる構成であっても良い。そして、水用穴３１，３２，３３，３４から流出してレンズ１１の表面を洗浄したウォッシャー液は、フィルタ７２により不純物が取り除かれて、排水路７１に排水される。排水路７１から排水される液体は、フィルタ７２により不純物が取り除かれているため、洗浄液供給部３０に戻されて、再利用される構成であっても良い。このように、レンズ１１の表面を洗浄する液体を循環して利用することができる構成とすることで、消費するウォッシャー液等の液体の量を減らすことができる。また、ウォッシャー液等の液体を追加する頻度を減らすことができ、カメラモジュール１０のメンテナンスを簡易化することができる。

なお、カメラモジュール１０は、図示は省略するが、排水路７１に泥や砂汚れ等が詰まるのを防止する為に、詰り防止機構を備える構成であっても良い。排水路７１の詰り防止機構として、排水路７１の外側、例えばカメラモジュール１０を車両に取り付けた状態で排水路７１の一番下部分に清掃用ブラシを取り付け、物理的に、泥や砂汚れ等を取り除く構成としても良い。また、排水が終了した後に、排水路７１を空気穴として、排水路７１から空気を噴出させることで、泥や砂汚れ等を取り除く構成としても良い。

図４は、空気穴２１，２２，２３，２４から噴出される空気の流れを示す図である。空気穴２１，２２，２３，２４は、図４（Ａ）に示すように、其々から噴出される空気により、レンズ１１の表面全体の上方を覆う空気の流れが形成されるように配置されている。また、空気穴２１，２２，２３，２４から噴出される空気により形成される空気の流れは、図４（Ｂ）に示すように、レンズ１１の表面中央上方に頭頂点を有する四角錐状となる。

このように、カメラモジュール１０には、空気穴２１，２２，２３，２４から空気を噴出し、レンズ１１の表面全体の上方を覆うとともに、レンズ１１の表面中央上方に頭頂点を有する四角錐状の空気の流れが形成される。この空気の流れにより形成される空気の層は、レンズ１１の表面に当てないように形成される。この空気の層により、レンズ１１の表面に汚れが付着するのを防止することができると共に、汚れが付着する前に、当該汚れの原因となる水滴や泥等を吹き飛ばすことができる。これにより、レンズ１１に汚れが付着するのを防止することができる。

図５は、水用穴３１，３２，３３，３４から流出する液体の流れを示す図である。カメラモジュール１０は、図５（Ａ）に示すように、各水用穴３１，３２，３３，３４からウォッシャー液等の液体を流出させてレンズ１１表面の洗浄を行う。水用穴３１，３２，３３，３４から流出する液体は、図５（Ｂ）に示すように、レンズ１１の表面に沿って流れ、レンズ１１の表面に付着した汚れを洗浄する。
水用穴３１，３２，３３，３４から流出する液体の水量は、それぞれの穴で変えられるように構成される。また、水用穴３１，３２，３３，３４は、レンズ１１の表面のどこの位置を洗浄するかによって、液体を流出させる穴を切り替えることができるように構成される。

水用穴３１，３２，３３，３４から流出する液体は、カメラモジュール１０が、レンズ１１が斜め下向きになるように傾いた状態で流出する（図３参照）。各水用穴３１，３２，３３，３４から流出した液体は、各穴に対向する位置で溝７３に当たり、当該溝７３に沿って流れる。溝７３に沿って流れる液体は、自重により、溝７３の最下部に設けられた排水路７１に流れ込む。これにより、筐体１２の外側からレンズ１１の表面に水を噴射してレンズ１１の表面を洗浄する構成に比べて、水が周囲に飛び散るのを格段に抑えることができ、車両を汚すのを防ぐことができる。また、水用穴３１，３２，３３，３４は、レンズ１１の表面に対して真横から液体を流すため、液体がレンズ１１表面で跳ね返ることがなく、車体を汚す可能性を低減することができる。

図６は、各水用穴３１，３２，３３，３４を制御してレンズ１１表面の任意の位置を主に洗浄する際の洗浄方法を示す図である。
まず、レンズ１１表面の左側を主に洗浄する場合には、図６（Ａ）に示したように、レンズ１１の正面視左上に設けられた水用穴３１から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。
レンズ１１表面の右側を主に洗浄する場合には、図６（Ｂ）に示したように、レンズ１１の正面視右上に設けられた水用穴３２から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。

レンズ１１表面の右下から左上にかけて主に洗浄する場合には、図６（Ｃ）に示したように、レンズ１１の正面視右下に設けられた水用穴３３から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。
レンズ１１表面の左下から右上にかけて主に洗浄する場合には、図６（Ｄ）に示したように、レンズ１１の正面視左下に設けられた水用穴３４から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。

レンズ１１表面の中央部分を主に洗浄する場合には、図６（Ｅ）に示すように、レンズ１１の正面視右上、及び、左上に設けられた水用穴３１，３２から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。
レンズ１１表面の左上を主に洗浄する場合には、図６（Ｆ）に示すように、レンズ１１の正面視左上、及び、右下に設けられた水用穴３１，３３から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。

レンズ１１表面の左下を主に洗浄する場合には、図６（Ｇ）に示すように、レンズ１１の正面視左上、及び、左下に設けられた水用穴３１，３４から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。
レンズ１１表面の右下を主に洗浄する場合には、図６（Ｈ）に示すように、レンズ１１の正面視右上、及び、右下に設けられた水用穴３１，３４から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。

レンズ１１表面の右上を主に洗浄する場合には、図６（Ｉ）に示すように、レンズ１１の正面視右上、及び、左下に設けられた水用穴３１，３４から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。
レンズ１１表面の中央を主に洗浄する場合には、図６（Ｊ）に示すように、レンズ１１の正面視右下、及び、左下に設けられた水用穴３３，３４から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄しても良い。

レンズ１１表面の左下と右側を主に洗浄する場合には、図６（Ｋ）に示すように、レンズ１１の正面視左上、右上、及び、右下に設けられた水用穴３１，３２，３３から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。
レンズ１１表面の右下と右側を主に洗浄する場合には、図６（Ｌ）に示すように、レンズ１１の正面視左上、右上、及び、左下に設けられた水用穴３１，３２，３４から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。

レンズ１１表面の左上と中央を主に洗浄する場合には、図６（Ｍ）に示すように、レンズ１１の正面視左上、右下、及び、左下に設けられた水用穴３１，３３，３４から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。
レンズ１１表面の右上と中央を主に洗浄する場合には、図６（Ｎ）に示すように、レンズ１１の正面視右上、右下、及び、左下に設けられた水用穴３２，３３，３４から液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄する。

レンズ１１表面の中央を主に洗浄する場合には、図６（Ｏ）に示すように、レンズ１１の水用穴３１，３２，３３，３４のそれぞれから液体を流出させてレンズ１１の表面を洗浄しても良い。
また、図６（Ｐ）に示すように、水用穴３１，３２，３３，３４のそれぞれからの出力を停止することで、レンズ１１の表面を液体により洗浄しない設定とすることもできる。

上述したように、水用穴３１，３２，３３，３４のうち液体を流出させる穴を切り替えて、レンズ１１表面の任意の位置を主に洗浄することができると共に、液体を流出させる水用穴のそれぞれの水量を制御可能な構成であっても良い。この構成によれば、より的確にレンズ１１表面の所望の位置を効果的に洗浄することが可能となる。
水用穴３１，３２，３３，３４からウォッシャー液等の液体を流出させてレンズ１１表面を洗浄するタイミングは、例えば、車両電源投入時とすることができる。これにより、車両の停車中にレンズ１１の表面に付着した汚れを、車両電源投入後に速やかに洗い流す事ができる。

また、水用穴３１，３２，３３，３４から、所定時間間隔毎にウォッシャー液等の液体をレンズ１１の表面に少量滴下する点眼を行うことで、常にレンズ１１の表面を潤わせ、レンズ１１の表面の汚れを流れやすくする構成としても良い。なお、洗浄液供給部３０には、車両のエンジンが動いていない状態においても、車両電源からの電源を洗浄液供給部３０に供給する第２電源部６５が接続されている。このため、水用穴３１，３２，３３，３４からのレンズ１１への点眼を車両の停車中も継続して行う構成であっても良い。なお、レンズ１１を点眼により常に潤わせることを目的とする場合には、水用穴３１，３２，３３，３４から水圧を上げることなく洗浄液をレンズ１１表面に供給することで、液体が飛び散るのを防ぐことができ、車体を汚すことがない。

次に、車載用撮像装置１００の動作の一例について、図７のフローチャートを用いて説明する。
車両のイグニションがオンになり、車両のイグニション電源が投入されると、車両のイグニション電源が投入された旨を通知する制御信号が制御用通信ライン５１を介して、制御部５０に入力される。制御部５０は、この制御信号を受けて、まず、カメラモジュール１０を制御して撮像し、撮影した画像を解析して、レンズ１１の表面に汚れが付着しているか否かを判断する（ステップＳ１）。制御部５０は、例えば、カメラモジュール１０に設けられた不図示のＬＥＤを点灯させて撮影した画像と、消灯させて撮影した画像とから生成される濃度差分画像から得られる輝度情報に基づいて、付着物の付着状態を判断する構成である。

レンズ１１の表面に汚れが付着していると判断した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、制御部５０は、洗浄液供給部３０を制御して、水用穴３１，３２，３３，３４からウォッシャー液を流出させ、レンズ１１の表面を洗浄する（ステップＳ２）。なお、制御部５０は、付着物の付着状態、例えば、付着物の付着位置、付着物の大きさ、付着物の種別（水滴、曇り、泥等）により、水用穴３１，３２，３３，３４のうち、適宜の穴を制御する構成であっても良い。これにより、制御部５０は、レンズ１１の表面の洗浄する位置、洗浄液の水量を調整し、付着物の付着状態により、効率良くレンズ１１表面を洗浄することができる。レンズ１１の洗浄を終了した後、制御部５０は、再び、レンズ１１の表面に汚れが付着しているか否かを判断する（ステップＳ１）。

レンズ１１の表面に汚れが付着していないと判断した場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、制御部５０は、エアー供給部２０を制御して、空気穴２１，２２，２３，２４からの空気の吹き出しを開始する（ステップＳ３）。制御部５０は、車両のイグニション電源がオンの間、つまり、車両のイグニション電源がオフになった旨の制御信号が制御用通信ライン５１を介して入力されるまで、空気穴２１，２２，２３，２４からの空気の吹き出しを継続するとともに、カメラモジュール１０の撮影画像に基づいて、レンズ１１の表面に汚れが付着していないかの監視を継続する（ステップＳ４）。レンズ１１表面の付着物の付着状態の判断は、予め設定された所定時間間隔毎に行う構成であっても良い。

レンズ１１の表面に汚れの付着が確認できない間は（ステップＳ４：Ｎｏ）、制御部５０は、空気穴２１，２２，２３，２４からの空気の吹き出しを継続する（ステップＳ７）。レンズ１１の表面に汚れの付着を確認した場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、制御部５０は、空気穴２１，２２，２３，２４からの空気の吹き出しを中断し（ステップＳ５）、水用穴３１，３２，３３，３４からウォッシャー液を流出させ、レンズ１１の表面を洗浄する（ステップＳ６）。制御部５０は、ウォッシャー液によるレンズ１１表面の洗浄を行う際に、空気穴２１，２２，２３，２４からの空気の吹き出しを中断することで、ウォッシャー液が飛び散って、車両を汚すのを防止することができる。

また、制御部５０は、空気穴２１，２２，２３，２４からの空気の吹き出しを継続している間、車両からイグニション電源がオフとなった制御信号が入力されたか否かの判定を行う（ステップＳ８）。車両からイグニション電源がオフとなった制御信号が入力されると、（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、制御部５０は、車載用撮像装置１００の動作を終了する（ステップＳ９）。制御部５０は、車両からイグニション電源がオンの間は、空気穴２１，２２，２３，２４からの空気の吹き出し、及び、レンズ１１表面の付着物の付着状態の監視を継続して行い、レンズ１１表面の洗浄を適宜に行う（ステップＳ８：Ｎｏ）。

なお、図示は省略するが、車載用撮像装置１００は、制御部５０に制御用通信ライン５１を介して入力される車両の車速（走行速度）情報に基づいて、空気穴２１，２２，２３，２４から吹き出す空気の流量を、変化させることができる構成であっても良い。なお、車載用撮像装置１００が車両の車速を計測する機能を有し、車両の車速情報が制御部５０に直接入力される構成であっても良い。
車載用撮像装置１００は、例えば、車速が速い場合には、路面の水分や汚れの巻き上げが増えるため、空気穴２１，２２，２３，２４から吹き出す空気の流量を大きくすることで、レンズ１１への汚れの付着を抑制することができる。一方、車速が遅い場合には、路面の水分や汚れの巻き上げが少なくなるため、空気穴２１，２２，２３，２４から吹き出す空気の流量を小さくし、消費電力や、エアー供給部２０のエアーポンプの動作騒音を抑えることができる。なお、車速が速い場合には、走行時の路面ノイズや風切り音なども大きくなるため、空気穴２１，２２，２３，２４から吹き出す空気流量を大きくしても、エアー供給部２０の動作騒音は気になりにくい。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、車両の外部に搭載され、表面が外気に露出した状態で使用されるレンズ１１と、レンズ１１が収められる筐体１２と、を備え、レンズ１１は、筐体１２の前面１２Ａより内側に配置され、筐体１２のレンズ１１が臨む開口１２Ｂの内壁面１２Ｃには、筐体１２の前面１２Ａと、レンズ１１の表面との間に、レンズ１１の周方向に間隔を開けて複数の空気穴２１，２２，２３，２４が設けられ、車両の走行中に、空気穴２１，２２，２３，２４から常時空気を噴出する。この構成によれば、車両の走行中、常時空気を空気穴２１，２２，２３，２４から噴出することができ、汚れがレンズ１１の表面に付着する前にふきとばすことができる。これにより、表面が外気に露出したレンズ１１の表面が汚れるのを防止することができる。また、レンズ１１の外周に沿って、周方向に間隔を開けて複数の空気穴２１，２２，２３，２４を設けたため、色々な方向からの汚れに対処することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、空気穴２１，２２，２３，２４は、レンズ１１の表面近傍に設けられ、空気が筐体１２の前面１２Ａに向かって斜め前方方向に噴出されるように斜めに配置される。この構成によれば、レンズ１１の表面近傍から、筐体１２の前面１２Ａ側に向かって吹き出る空気の流れを形成し、レンズ１１の表面には当たらない空気の層を作ることができる。これにより、レンズ１１の表面に汚れが付着するまえに、汚れを吹き飛ばすことができ、レンズ１１の表面に汚れが付着しない様にすることができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、空気穴２１，２２，２３，２４は、レンズ１１の周方向に９０度ごとに４つ配置されている。この構成によれば、空気２１，２２，２３，２４から噴出される空気により、レンズ１１の表面中央上方に頭頂点を有し、レンズ１１の表面全体を覆う四角錐状の空気の層を形成することができる。よって、レンズ１１の表面に汚れが付着するまえに、汚れを吹き飛ばすことができ、効率的に、レンズ１１の表面に汚れが付着しない様にすることができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、空気穴２１，２２，２３，２４から噴出する空気の流量を、車両の車速（走行速度）に応じて調節する。この構成によれば、車速が速く、路面の水分や汚れの巻き上げが増える場合には、空気穴２１，２２，２３，２４から吹き出す空気の流量を大きくし、レンズ１１への汚れの付着を抑制することができる。また、車速が遅く、路面の水分や汚れの巻き上げが少なくなる場合には、空気穴２１，２２，２３，２４から吹き出す空気の流量を小さくし、消費電力や、エアー供給部２０のエアーポンプの動作騒音を抑えることができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、内壁面１２Ｃには、レンズ１１の表面近傍に複数の水用穴３１，３２，３３，３４が、レンズ１１の周方向に間隔を開けて複数設けられ、水用穴３１，３２，３３，３４を、空気穴２１，２２，２３，２４とは別の位置に設けた。この構成によれば、空気穴２１，２２，２３，２４から空気を吹き出して、レンズ１１に汚れが付着しない様にすることができるとともに、レンズ１１に付着した汚れは水用穴３１，３２，３３，３４からウォッシャー液等の液体を流出させて洗浄することができる。これにより、撮影画像にレンズ１１表面の汚れが写りこみ、画像処理による誤認識が生じるのを回避することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、内壁面１２Ｃには、レンズ１１の表面近傍に、レンズ１１の周方向に延びる溝７３が設けられ、当該溝７３に連通させて水用穴３１，３２，３３，３４から出た液体を排水する排水路７１を設けた。この構成によれば、水用穴３１，３２，３３，３４から出た液体を、排水路７１から排水することができるため、この液体によって、車体が汚れるのを防止することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、複数の水用穴３１，３２，３３，３４の各々から出る液体の水量を独立して制御可能とした。この構成によれば、レンズ１１の表面に付着した汚れの位置や大きさ、或いは、種別により、ウォッシャー液を流出させる穴、及び、各穴からの水量を制御して、効果的に汚れを洗い落とすことができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、車両の走行開始前に、水用穴３１，３２，３３，３４から液体を出して、レンズ１１の表面を洗い流す。この構成によれば、車両の停車中にレンズ１１の表面に付着した汚れを、走行開始前に洗い落すことができる。よって、車両走行中にレンズ１１の表面に付着した汚れがカメラモジュール１０の撮影画像に写りこみ、画像処理による誤認識が生じるのを回避することができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、水用穴３１，３２，３３，３４から所定の時間間隔毎に液体をレンズ１１の表面に滴下することを特徴とする。この構成によれば、レンズ１１の表面を常に潤わせておくことができ、レンズ１１の表面に付着した汚れを流れやすくすることができる。

また、本発明を適用した実施形態によれば、排水路７１に導かれた液体を、水用穴３１，３２，３３，３４に戻して再利用可能とした。この構成によれば、消費するウォッシャー液の量を減らすことができ、ウォッシャー液を追加するメンテナンスの頻度を減らすことができる。

１０ カメラモジュール
１１ レンズ（光学部材）
１２ 筐体
１２Ａ 前面
１２Ｂ 開口
１２Ｃ 内壁面
２０ エアー供給部
２１、２２、２３、２４ 空気穴
３０ 洗浄液供給部
３１、３２、３３、３４ 水用穴
５０ 制御部
７１ 排水路
７３ 溝
１００ 車載用撮像装置

Claims (12)

1. 車両の外部に搭載され、表面が外気に露出した状態で使用される光学部材と、前記光学部材が収められる筐体と、を備え、
   前記光学部材は、前記筐体の前面より内側に配置され、
   前記筐体の前記光学部材が臨む開口の内壁面には、前記筐体前面と、前記光学部材表面との間に、前記光学部材の周方向に間隔を開けて複数の空気穴が設けられ、
   前記車両の走行中に、前記空気穴から常時空気を噴出する
   ことを特徴とする車載用撮像装置。
2. 前記空気穴が、前記光学部材表面近傍に設けられ、空気が前記筐体前面に向かって斜め前方方向に噴出されるように斜めに配置されたことを特徴とする請求項１に記載の車載用撮像装置。
3. 前記空気穴は、前記光学部材の周方向に９０度ごとに４つ配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用撮像装置。
4. 前記空気穴から噴出する空気の流量を、前記車両の走行速度に応じて調節することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車載用撮像装置。
5. 前記内壁面には、前記光学部材の表面近傍に複数の水用穴が、前記光学部材の周方向に間隔を開けて複数設けられ、前記水用穴を、前記空気穴とは別の位置に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車載用撮像装置。
6. 前記内壁面には、前記光学部材の表面近傍に、当該光学部材の周方向に延びる溝が設けられ、当該溝に連通させて前記水用穴から出た液体を排水する排水路を設けたことを特徴とする請求項５に記載の車載用撮像装置。
7. 複数の前記水用穴の各々から出る水量を独立して制御可能としたことを特徴とする請求項５又は６に記載の車載用撮像装置。
8. 前記車両の走行開始前に、前記水用穴から液体を出して、前記光学部材表面を洗い流すことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の車載用撮像装置。
9. 前記水用穴から所定の時間間隔毎に液体を前記光学部材表面に滴下することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載の車載用撮像装置。
10. 前記排水路に導かれた液体を、前記水用穴に戻して再利用可能としたことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の車載用撮像装置。
11. 車両の外部に搭載され、表面が外気に露出した状態で筐体に収められて使用される光学部材の汚れ防止方法において、
    前記光学部材を前記筐体の前面より内側に配置し、
    前記筐体の前記光学部材が臨む開口の内壁面であって、前記筐体前面と、前記光学部材表面との間に、前記光学部材の周方向に間隔を開けて複数の空気穴を設け、
    前記車両の走行中に、前記空気穴から常時空気を噴出する
    ことを特徴とする光学部材の汚れ防止方法。
12. 表面が外気に露出した状態で筐体に収容されて使用される光学部材を備えたカメラモジュールにおいて、
    前記光学部材は、前記筐体の前面より内側に配置され、
    前記筐体の前記光学部材が臨む開口の内壁面には、前記筐体前面と、前記光学部材表面との間に、前記光学部材の周方向に間隔を開けて複数の空気穴が設けられ、
    前記空気穴から常時空気を噴出する
    ことを特徴とするカメラモジュール。

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