JP2015160600A - 後方撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像中に水滴が写り込み難い後方撮像装置を提供することを課題とする。【解決手段】車両等の移動体に取り付けられる後方撮像装置１であり、移動体の後方を撮像する撮像装置３と、撮像装置３を収容するハウジング２と、を備えている。撮像装置３は、透明部材７ａを保持する胴体６を有し、ハウジング２の後部には、凹部２ａが形成されている。胴体６は、凹部２ａの底部１２を貫通し、凹部２ａの底面１２ａよりも後方へ突出している。【選択図】図４

Description

本発明は、移動体の後方を撮像する後方撮像装置に関する。

従来から、車両前部の側方には、車両の後方（車両の後側方を含む）を写すミラーが設けられており、運転者がミラーを見ることで、車両後方の状況を確認できるようになっている。
一方で、ミラーの代わりに撮像装置を取り付けて車両後方を撮像し、その撮像された画像をメーターパネル等に表示する、というシステムが近年研究されている。このシステムによれば、運転者が視線を前方から大きく外すことなく、車両後方の状況を確認できるようになる。

ここで、下記特許文献１には、撮像装置とその撮像装置を収容するハウジングとを備え、車両後方を撮像する後方撮像装置が開示されている。
特許文献１の後方撮像装置では、ハウジングの後部に、有底筒状の凹部が形成されており、その凹部の底部に、撮像装置の胴体に保持されたレンズ、又はそのレンズを覆うレンズフィルターが配置されている。そして、撮像装置は、凹部の底部から車両後方を撮像している。以下、胴体の先端部に保持されるレンズやレンズフィルターを「透明部材」と称する。

特開２００９−２４１７４９号公報

車両走行時のハウジングの後方には、乱流が生じ易いという性質がある。ハウジングが流線形であっても同様である。
このため、後部に凹部が形成されたハウジングでは、ハウジングの外周面に付着した水滴が乱流に巻き込まれて凹部内に回り込んでしまう。そして、凹部の内周面に付着した水滴が凹部の底面側に移動すると、胴体に保持された透明部材上に水滴が付着し、画像中に水滴が写り込んでしまう。

本発明は、このような課題を解決するために創作されたものであり、画像中に水滴が写り込み難い後方撮像装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明は、移動体に取り付けられる後方撮像装置であって、前記移動体の後方を撮像する撮像装置と、前記撮像装置を収容するハウジングと、を備えるものである。撮像装置は、透明部材を保持する胴体を有し、前記ハウジングの後部には、凹部が形成されている。前記胴体は、前記凹部の底部を貫通し、前記凹部の底面よりも後方へ突出している。

前記発明では、胴体に保持された透明部材が凹部の底面から離間し、凹部の内周面と透明部材とが連続していない。このため、凹部の底面に移動した水滴は、主として胴体の外周面に付着するようになり、透明部材に付着し難くなる。

なお、凹部の内面から胴体の後端までの距離（Ｌ２）が胴体の突出長さ（Ｌ１）未満である場合には、凹部の内面を移動する水滴の径が突出長さ（Ｌ１）未満の場合でも、胴体の後端に付着するおそれがある。これに対し、凹部の内面から胴体の後端までの距離（Ｌ２）を胴体の突出長さ（Ｌ１）以上にしておけば、凹部の内面を移動する水滴の径が突出長さ（Ｌ１）を超えない限り、胴体の後端に付着することはない。
つまり、前記凹部の内面から前記胴体の後端の縁部までの距離は、前記胴体の突出長さ以上であることが好ましい。このようにすると、凹部の内面を移動する水滴が胴体の後端に付着し難くなり、ひいては、透明部材に水滴が付着し難くなる。
なお、凹部の「内面」とは、凹部の内周面と底面とを併せてなる面を指す。

また、前記胴体の突出長さは、前記ハウジングの外周面の後端縁と前記凹部の開口縁とで挟まれた環状領域の最大幅寸法よりも大きいことが好ましい。

前記ハウジングの外周面の後端縁と前記凹部の開口縁とで挟まれた環状領域（すなわち、ハウジングの後端面）に付着する水滴の径は、前記環状領域の幅寸法以下となる傾向がある。つまり、ハウジングの後端面を伝って凹部の内面に移動する水滴の径は、前記環状領域の幅寸法以下となる傾向にある。
よって、胴体の突出長さを前記環状領域の最大幅寸法よりも大きくしておけば、水滴が凹部の底面に達したとしても、胴体の後端に付着するする可能性は小さく、したがって、透明部材に水滴が付着し難くなる。

このように本発明によれば、凹部の底面に水滴が移動しても水滴が透明部材に付着し難く、画像中に水滴が写り込み難くなっている。

実施形態に係る後方撮像装置を搭載した車両を示す斜視図である。 実施形態に係る後方撮像装置の背面図である。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図３の後方撮像装置の後部を拡大した拡大図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、実施形態の説明では、「移動体」が四輪の車両（以下、単に「車両Ｖ」という）である場合を例に挙げて説明する。以下の説明においては、車両Ｖの前進方向を「前」、後進方向を「後」とする。また、「左右」は、車両Ｖの運転者を基準とする。

図１、図２に示すように、後方撮像装置１は、車両Ｖの左ドア５０の左側方に配置されていて、左ドア５０から左方に延出するステイ５１（図２参照）に固定されている。本実施形態の後方撮像装置１は、その外殻を構成するハウジング２と、後方を撮像する撮像装置３とを備えている。ハウジング２の後部には、凹部２ａが形成されている。撮像装置３は、ハウジング２に収容されており、凹部２ａの開口を通じて後方を撮像する。つまり、後方撮像装置１は、左ドア５０の左側方から、車両Ｖの左側後方を撮像している。
なお、説明を省略するが、車両Ｖにも右ドアにも左右対称形に同様の後方撮像装置１が配置されている。また、本実施形態では、左右のドアに後方撮像装置１を配置する例を示すが、後方撮像装置１の配置位置は、車両側方であればどこに配置しても構わない。

図３に示すように、ハウジング２は、撮像装置３を収容する空間を具備している。ハウジング２の後部には、後端面２ｂに対して前側に窪む凹部２ａが形成されている。

ハウジング２の後端面２ｂは、ハウジング２の外周面２ｃの後端縁と凹部２ａの開口縁とで挟まれた部分にあり、後方から視て環状である。後端面２ｂの内側には、凹部２ａの開口が形成されている。後端面２ｂの外周縁と内周縁には、衝突時の安全性を確保する観点から、Ｒ面（面取り）が形成されている。

ハウジング２の外周面２ｃは、車両Ｖの前進時に発生する気流（前方から後方へ向かう気流）に対する抵抗が小さくなるとともに、ハウジング２の外周面２ｃの近傍で乱流が発生し難くなるような形状（いわゆる流線形）を呈している。本実施形態の外周面２ｃは、回転放物面状を呈していて、前方に向かうにつれて先細り形状になっている。
なお、ハウジング２は、下方が開放した上部ハウジング部材２ｄと、上方が開放した下部ハウジング部材２ｅと、を上下方向から組み合せることで構成されている。また、ハウジング２には、撮像装置３の取付座４が形成されている。

図３に示すように、凹部２ａの周壁部１１は、球帯状を呈していて、後端面２ｂの内周縁から前方に延出している。撮像装置３の光軸を法線とする平面で周壁部１１を切断したときの断面形状は円形である。周壁部１１の径は、前方に向かうにつれて縮径している。

凹部２ａの底部１２は、前後方向を垂線方向とする中空円板状を呈している。なお、底部１２は、周壁部１１の前端に滑らかに連続している部分を含む。
底部１２の中央部にある中空部分は、前後方向に貫通する貫通孔１３になっており、その貫通孔１３に、撮像装置３の筒体６が挿通されている。なお、胴体６は、円筒状の部材であり、断面視で円形の外周面が前後方向に延在している。
貫通孔１３の形状は、胴体６の外周面と同一形状（円形）に形成されていて、貫通孔１３の孔壁と胴体６との隙間から、ハウジング２内に水滴が浸入しないようになっている。

なお、周壁部１１と底部１２とは、レンズ７ａの画角（すなわち、撮像装置３の最大撮像範囲）よりも径方向外側にある。つまり、レンズ７ａは、周壁部１１および底部１２が映り込まないような位置に配置されている。

撮像装置３は、ハウジング２内の取付座４に固定された本体部５と、本体部５から後方に延出する胴体６と、胴体６内に格納された複数のレンズ７（図３、図４では、複数のレンズ７のうち最後方のレンズ７ａのみ図示）と、を備える。
なお、本実施形態では、取付座４に本体部５を固定しているが、撮像装置３の固定方法はこれに限定されるものではない。例えば、ハウジング２の内面に上下方向から延びる一対のリブを設け、その一対のリブに挟持するようにしてもよい。

本体部５は、車両後方の映像を電気信号に変換するものであり、レンズ７からの光を光電変換可能なイメージセンサ（不図示）を備えている。本体部５は、取得した情報（電気信号）を車両Ｖの車内のモニタ等に送信する。これにより、撮像装置３で取得された映像がモニタに映し出され、運転者がモニタを見ることで左側後方の状況を確認することができる。

胴体６は、前後方向に延びる円筒状の部材であり、底部１２を貫通して底面１２ａに略直立（直交）している。胴体６は、前後方向に亘って外径が同一径で形成されている。
また、胴体６の後端６ａには、レンズ７ａが保持されている。ここで、胴体６によるレンズ７ａの保持とは、胴体６がレンズ７ａに当接しながらレンズ７ａを支持する場合の他に、胴体６とレンズ７ａとの間に他の部材が介在している場合も含む。
レンズ７ａの球面は、胴体６の後端６ａから後方に突出し、胴体６の外部に露出している。すなわち、レンズ７ａの外表面は、ハウジング２の底部１２よりも後方（凹部２ａの開口側）に配置されていて、凹部２ａの開口を通して車両後方に臨んでいる。
また、レンズ７ａは、凹部２ａの開口端（ハウジング２の後端面２ｂ）よりも底部１２側に配置されている。このため、レンズ７ａは、凹部２ａの周壁部１１に囲まれており、凹部２ａの開口端と底部１２の間に配置されている。すなわち、撮像装置３の最も撮像側に配置されたレンズ７ａ又はレンズフィルター等の透明体は、凹部２ａによって形成される空間内に配置されている。撮像装置３は、この透明体を通して撮像対象を撮像する。
なお、本実施形態に係るレンズ７ａが特許請求の範囲に記載される「透明部材」に相当する構成である。ちなみに、撮像装置３の画角（図３の破線Ｃ−Ｃ´が成す角度）は、９０°となっている。

凹部２ａの内面と撮像装置３との関係をより詳細に説明する。なお、下記においては、周壁部１１の表裏二面のうち、凹部２ａに臨む面（ハウジング２の外部に露出する面）を「内周面１１ａ」と称し、底部１２の表裏二面のうち、凹部２ａに臨む面を「底面１２ａ」と称する。
図４に示すように、撮像装置３の胴体６は、凹部２ａの底面１２ａよりも後方へ突出している。このため、胴体６に保持されたレンズ７ａは、底面１２ａから離間しており、底面１２ａと連続していない。よって、内周面１１ａに付着した水滴が底面１２ａ側に移動したとしても（図３の矢印Ｂ２参照）、主として胴体６の側面に付着するようになる。

胴体６の突出長さＬ１は、ハウジング２の外周面２ｃの後端縁と凹部２ａの開口縁とで挟まれた環状領域の幅寸法（以下、後端面２ｂの幅寸法という。）Ｌ３よりも大きい。また、凹部２ａの内面（内周面１１ａおよび底面１２ａ）と胴体６の後端６ａの縁部との距離Ｌ２は、底部１２側から後方に向かうにつれて次第に大きくなっている。なお、距離Ｌ２は、後端面２ｂの幅寸法Ｌ３より大きい。

次に、車両走行時における水滴の移動経路の例を説明する。
雨天時等に車両Ｖが走行すると、後方撮像装置１の前方から水滴が飛来し、ハウジング２の外周面２ｃに付着する。外周面２ｃに付着した水滴は、気流に押されてハウジング２の後端側へと移動する。

ハウジング２の後端部に達した水滴の多くは、ハウジング２の後方へ飛散するが、一部の水滴は、ハウジング２の後端部周辺に発生した乱流（渦）に巻き込まれ、後端面２ｂを伝って凹部１ａの内周面１１ａに回り込む場合がある（図３の矢印Ｂ１参照）。なお、後端面２ｂに付着する水滴の径は、後端面２ｂの幅寸法Ｌ３以下であることが多いため、内周面１１ａに付着する水滴の径も、後端面２ｂの幅寸法Ｌ３以下であることが多い。

凹部２ａの内周面１１ａに付着した水滴の一部は、乱流（渦）の影響によって底面１２ａ側に移動するが（図３の矢印Ｂ２参照）、底面１２ａから胴体６が突出しているので、底面１２ａ側に移動した水滴は、主として胴体６の外周面に付着するようになる。
前述のとおり、後端面２ｂを伝って凹部２ａの内周面１１ａに至る水滴の径は、後端面２ｂの幅寸法Ｌ３以下である場合が多い。この点を考慮し、本実施形態では、胴体６の突出長さＬ１を後端面２ｂの幅寸法Ｌ３よりも大きくしているので、水滴が底面１２ａに達したとしても、レンズ７ａに水滴が付着する可能性は小さい。
また、本実施形態では、凹部２ａの内面と胴体６の後端６ａの縁部との距離Ｌ２が、後端面２ｂの幅寸法Ｌ３よりも大きいことから、水滴が底面１２ａに向けて移動する途中でレンズ７ａに付着する可能性も小さい。

また、凹部２ａの底面１２ａ側に移動した水滴および胴体６の外周面に付着した水滴は、乱流の影響が小さい低速走行時や停止時においては、重力の作用によって胴体６の下方側へと移動し（図２の矢印Ｂ３参照）、さらに、凹部２ａの下方側の内周面１１ａに沿って凹部２ａの開口へ向かい、開口から排水されるようになる（図２の矢印Ｂ４参照）。
また、胴体６が底面１２ａに対して略直立（直交）し、胴体６の外周面が水平方向に延びているので、水滴が胴体６の外周面に付着しても、胴体６の外周面を伝って後方に流れにくい。

以上、実施形態に係る後方撮像装置１によれば、ハウジング２の外周面２ｃから凹部２ａ内に水滴が巻き込まれたとしても、水滴がレンズ７ａに付着し難く、撮像装置３に撮像された画像中にも水滴が写り込み難くなっている。

また、撮像装置３のレンズ７ａは、ハウジング２の後端面２ｂよりも前方に位置している。つまり、レンズ７ａは、凹部２ａの奥に位置している。このようにすると、雨水やタイヤが跳ね上げる泥水などがレンズ７ａを直撃し難くなる。

なお、実施形態では、後方撮像装置１が搭載される移動体として、四輪の車両Ｖを挙げて説明しているが、本発明の適用範囲を限定する趣旨ではない。たとえば、四輪以上の車両にも本発明を適用することができるし、バーハンドル車両、鉄道車両などの車両の他に、船舶、飛行機などの移動体にも本発明を適用することができる。

また、実施形態に係る胴体６では、外周面が断面視で円形である円筒状のものであったが、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、胴体６の外周面が断面視で矩形状又は多角形状に形成されていてもよい。

また、実施形態の撮像装置３は、レンズ７ａの後方に何ら設けられていないが、レンズ７ａの後方にレンズフィルターを備えたものを使用しても良い。なお、レンズフィルター等の透明な部材を撮像装置３の最も撮像面側（後方側）に備え、その透明な部材を通して後方を撮像する撮像装置３では、透明な部材が本発明における透明部材に相当する。

１ 後方撮像装置
２ ハウジング
２ａ 凹部
２ｂ 後端面
２ｃ 外周面
３ 撮像装置
６ 胴体
６ａ 後端
７、７ａ レンズ（透明部材）
１１ 周壁部
１１ａ 内周面
１２ 底部
１２ａ 底面
１３ 貫通孔

Claims (3)

1. 移動体に取り付けられる後方撮像装置であって、
   前記移動体の後方を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置を収容するハウジングと、を備え、
   前記撮像装置は、透明部材を保持する胴体を有し、
   前記ハウジングの後部に、凹部が形成されており、
   前記胴体は、前記凹部の底部を貫通し、前記凹部の底面よりも後方へ突出していることを特徴とする後方撮像装置。
2. 前記凹部の内面から前記胴体の後端の縁部までの距離は、前記胴体の突出長さ以上であることを特徴とする請求項１に記載の後方撮像装置。
3. 前記胴体の突出長さは、前記ハウジングの外周面の後端縁と前記凹部の開口縁とで挟まれた環状領域の最大幅寸法よりも長いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の後方撮像装置。

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