JP2016009099A - Imaging device with cleaning function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屋外環境で走行する移動体に取付けられたカメラの対物レンズ表面又は対物レンズの保護ガラス表面に付着した水滴や汚れなどの付着物を除去する洗浄機能付き撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus with a cleaning function that removes adhered matter such as water droplets and dirt attached to a surface of an objective lens of a camera or a protective glass surface of an objective lens attached to a moving body traveling in an outdoor environment.
屋外環境で走行する車両に取付けられたカメラには、雨天走行時や未舗装路の走行時など、走行環境によって自車が走行する際の巻き上げによって、カメラの対物レンズ表面に水滴や泥などが付着する。
付着物が降雨などによる水滴の場合、水分が蒸発すれば光の透過性が確保されるが、蒸発するまでに長い時間を要し、連続的に水分が巻き上がっている状態では、常に透過性が悪い状態になる。
The camera attached to a vehicle traveling in an outdoor environment is exposed to water droplets or mud on the surface of the objective lens of the camera due to rolling up when the vehicle travels depending on the traveling environment, such as during rainy weather or when traveling on an unpaved road. Adhere to.
If the deposit is water droplets due to rain, etc., light transmission is ensured if the water evaporates, but it takes a long time to evaporate, and in the state where water is continuously rolled up, it is always transparent. Is in a bad state.
一方、付着物に泥などの水分以外の不純物が混在している場合、水分が蒸発した後も対物レンズ表面に不純物が堆積し、汚れとなって透過の妨げになる。対物レンズ表面が汚れると、本来、ドライバーの死角を補うためのカメラ機能が損なわれてしまう。また、カメラの映像を使ってレーンや移動物体を認識するシステムにおいては、誤認識や不認識が発生し、システムの信頼性が低下するといった課題がある。
汚れた対物レンズ表面をユーザが直接清掃するのは煩わしく、対物レンズ表面の汚れに気づかない場合もありうる。
On the other hand, when impurities other than moisture such as mud are mixed in the adhering matter, the impurities accumulate on the surface of the objective lens even after the moisture evaporates to become dirt and hinder transmission. If the surface of the objective lens becomes dirty, the camera function for compensating for the blind spot of the driver is inherently impaired. In addition, in a system that recognizes a lane or a moving object using a camera image, there is a problem that misrecognition or unrecognition occurs and the reliability of the system decreases.
It is troublesome for the user to clean the dirty objective lens surface directly, and there may be cases where the user does not notice the dirt on the objective lens surface.
これまでに、カメラの対物レンズ又は対物レンズの保護ガラスに付着した汚れを除去する方法として、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3の技術が知られている。
特許文献1では、カメラの前面ガラスに圧縮空気と高圧の水とを噴射できるような構造を備え、圧縮空気や高圧の水を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。特許文献2では、洗浄液の噴射機構とワイパブレードによる払拭機構とを備え、洗浄液をヘッドランプの前方から高圧で噴射しながらワイパブレードを駆動させることによってヘッドランプに付着した汚れや、雪、氷等を除去する構造である。特許文献3では、高分子アクチュエータの動きに合わせて拭取部が車載カメラのレンズに沿って移動することで、レンズ面に付着した付着物を適切に除去できるようにしている。
So far, for example, techniques of
In
特許文献1の技術では、カメラの前面ガラスの汚れ状態に関係なく、圧縮空気と水とを前面ガラスに吹き付けているため、透過性の高い(粘性の低い)水滴などの除去には有効であるが、泥などの透過性の低い(粘性の高い)付着物に対しては十分な洗浄効果が得られない可能性がある。また、自車が巻き上げる路面の水分(融雪剤を含む水分を含む)には、水以外の不純物が含まれているため、それを圧縮空気で繰り返し乾燥させると、不純物がレンズ表面に析出して白濁した汚れになり、光の透過の悪化に繋がる。このような白濁した汚れに対しても、上記技術では十分な洗浄効果が得られない可能性がある。
The technique of
特許文献2の洗浄方法では、洗浄液の噴射時に洗浄液が飛散し、飛散した洗浄液で車体を汚してしまうといった課題がある。また、車室外に取付けられたカメラ(例えば、リアカメラ)に適用しようとした場合、カメラの光軸が下方に向いているため、洗浄液をレンズ面に噴射しても、洗浄液がレンズ面から流れ落ちてしまう。その結果、ワイパでの払拭時の摩擦抵抗が大きくなり、レンズ面を傷付けてしまう可能性がある。
In the cleaning method of
特許文献3の技術では、高分子樹脂に水分が付着しないと十分に払拭されないため、水分の少ない砂などの粉塵の汚れを除去することは困難であると考えられる。また、水分が付着した高分子材料によるアクチュエータを利用した払拭機構の場合、駆動速度が遅いことが考えられ、払拭部によって光の透過を妨げる可能性がある。
In the technique of
本発明は、上記の課題を鑑みて創案されたものであって、あらゆる走行条件で対物レンズ又は保護ガラスへの光の透過性を確保するために、画像認識によって対物レンズ又は保護ガラスに付着した汚れの状態を判別し、その汚れ状態に応じて洗浄払拭制御を行い、対物レンズ又は保護ガラスの汚れを効果的に除去することを可能にする洗浄機能付き撮像装置を提供することを目的としている。 The present invention was devised in view of the above-mentioned problems, and was attached to the objective lens or the protective glass by image recognition in order to ensure the light transmittance to the objective lens or the protective glass under any traveling conditions. An object of the present invention is to provide an imaging device with a cleaning function that determines the state of dirt, performs cleaning and wiping control according to the dirt state, and effectively removes dirt on the objective lens or the protective glass. .
上述した課題を解決するため、本発明は、車両の外部に搭載されるカメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面を払拭するための払拭部を備えたワイパ駆動部と、前記カメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に洗浄液を吐出するための洗浄液吐出ノズルを備えた洗浄液吐出部と、前記カメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に付着した汚れの状態を判別する画像認識部と、を具備し、前記画像認識部で判別された汚れ状態に応じて、前記洗浄液吐出部の動作が制御される洗浄液滴下モードと、前記洗浄液吐出部の動作の制御に加えて前記ワイパ駆動部が動作される払拭モードと、を切り替えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a wiper driving unit including a wiping unit for wiping the surface of an objective lens or protective glass mounted on the outside of a vehicle, and the objective lens or protection of the camera. A cleaning liquid discharge section having a cleaning liquid discharge nozzle for discharging a cleaning liquid onto the surface of the glass, and an image recognition section for determining the state of dirt attached to the surface of the objective lens or protective glass of the camera, A cleaning droplet lowering mode in which the operation of the cleaning liquid discharging unit is controlled according to the dirt state determined by the image recognition unit, and a wiping mode in which the wiper driving unit is operated in addition to the control of the operation of the cleaning liquid discharging unit. , Are switched.
この構成によれば、画像認識部により対物レンズ又は保護ガラスの表面の汚れ状態を判別することで、汚れとなる付着物の種類や付着量に応じて洗浄液滴下モードと払拭モードとを切り替えることができ、払拭モードによって、粘性の高い汚れ(融雪剤、泥等)や水分中の不純物が堆積して出来た白濁した汚れを確実に除去でき、また、洗浄液滴下モードによって、粘性の低い汚れ(雨水の跳ね上げ等)も容易に除去して蓄積しにくくすることが可能となる。また、汚れ状態に応じて洗浄液滴下モードと払拭モードとを切り替えることで、洗浄液の吐出量や対物レンズ又は保護ガラスの払拭回数を抑えながら、カメラの対物レンズ又は保護ガラスの透過性を確保することができるため、車両のあらゆる走行条件で、汚れを効果的に除去することが可能になる。 According to this configuration, the state of dirt on the surface of the objective lens or the protective glass is determined by the image recognition unit, so that the cleaning droplet lowering mode and the wiping mode can be switched according to the type and amount of the deposit that becomes dirty. The wiping mode can reliably remove high-viscosity dirt (snow melting agent, mud, etc.) and cloudy dirt resulting from accumulation of impurities in the water, and low-viscosity dirt (rain Can be easily removed to make it difficult to accumulate. Also, by switching between the cleaning droplet lowering mode and the wiping mode according to the dirt state, the transparency of the objective lens or protective glass of the camera is ensured while suppressing the discharge amount of the cleaning liquid and the number of wiping times of the objective lens or protective glass. Therefore, dirt can be effectively removed under all driving conditions of the vehicle.
更に、洗浄液を対物レンズ又は保護ガラスに滴下することで供給するため、洗浄液の飛散を抑制することができ、車両を汚れにくくすることができる。更に、払拭モードでは、対物レンズ又は保護ガラスを、洗浄液の供給と共に払拭することが可能であるため、対物レンズ表面又は保護ガラス表面と払拭部との摩擦抵抗を小さくすることができ、対物レンズ表面又は保護ガラス表面での擦り傷の発生を抑えることができる。 Furthermore, since the cleaning liquid is supplied by being dropped onto the objective lens or the protective glass, scattering of the cleaning liquid can be suppressed and the vehicle can be made difficult to get dirty. Furthermore, in the wiping mode, the objective lens or the protective glass can be wiped together with the supply of the cleaning liquid, so that the frictional resistance between the objective lens surface or the protective glass surface and the wiping portion can be reduced, and the objective lens surface Or generation | occurrence | production of the abrasion on the surface of protective glass can be suppressed.
上記構成において、前記画像認識部は、前記カメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に付着した汚れの状態として、汚れの種別と汚れの付着量とを判断するようにしても良い。この構成によれば、汚れの状態として、汚れの種別と汚れの付着量とを判断することで、汚れの状態に適した汚れ除去方法を採用することができ、より効果的に汚れを除去することができる。
また、上記構成において、前記画像認識部における汚れ種別の判断は、少なくとも、透過性の高い水分と、透過性の低い泥等又は白濁とを区別するようにしても良い。この構成によれば、透過性の高い水分は、粘性の低いものであり、除去しやすく、透過性の低い泥等は、乾燥したもの又は粘性の高いものであり、白濁と同様に除去しにくいので、これらの汚れの種別に応じて上記した洗浄液滴下モードと払拭モードのいずれかを選択することで、汚れ除去に対応しやすくなる。
In the above configuration, the image recognition unit may determine the type of dirt and the amount of dirt attached as the state of dirt attached to the surface of the objective lens or protective glass of the camera. According to this configuration, by determining the type of dirt and the amount of dirt attached as the dirt state, a dirt removing method suitable for the dirt state can be adopted, and the dirt is more effectively removed. be able to.
In the above configuration, the determination of the type of dirt in the image recognition unit may distinguish at least moisture with high permeability and mud or white turbidity with low permeability. According to this configuration, moisture with high permeability is low in viscosity and easy to remove, and mud with low permeability is dry or highly viscous and is difficult to remove as well as cloudiness. Therefore, by selecting one of the above-described cleaning liquid drop mode and wiping mode according to the type of dirt, it becomes easy to deal with dirt removal.
また、上記構成において、前記画像認識部が、前記カメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に付着した付着物を、前記透過性の高い水分であると判断した場合は、前記洗浄液滴下モードにより前記洗浄液吐出部のみを作動させ、前記透過性の低い水分又は白濁状態であると判断した場合は、前記払拭モードにより前記洗浄液吐出部と前記ワイパ駆動部との両者を作動させるようにしても良い。この構成によれば、付着物が透過性の高い水分である場合は、洗浄液吐出部のみを作動させてカメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に洗浄液を供給して付着物を洗い流すことができる。また、付着物が透過性の低い水分又は白濁状態である場合は、洗浄液吐出部によりカメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に洗浄液を供給するとともに、ワイパ駆動部の払拭部によりカメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面を払拭することで、対物レンズ又は保護ガラスの擦傷の発生を抑えつつ付着物をより確実に除去することができる。 In the above configuration, when the image recognition unit determines that the adhering matter adhering to the surface of the objective lens or the protective glass of the camera is the highly permeable moisture, the cleaning liquid is used in the cleaning liquid drop mode. When it is determined that only the discharge unit is operated and the moisture or the cloudiness state is low, both the cleaning liquid discharge unit and the wiper driving unit may be operated in the wiping mode. According to this configuration, when the deposit is highly permeable moisture, the cleaning solution can be supplied to the surface of the objective lens or the protective glass of the camera by operating only the cleaning liquid discharge section to wash away the deposit. In addition, when the deposit is in a low-permeability moisture or cloudy state, the cleaning liquid is supplied to the surface of the objective lens or the protective glass of the camera by the cleaning liquid discharge section, and the objective lens of the camera or the wiping section of the wiper driving section is supplied. By wiping the surface of the protective glass, it is possible to more reliably remove deposits while suppressing the occurrence of scratches on the objective lens or the protective glass.
また、上記構成において、前記ワイパ駆動部によって前記払拭部を備えるカメラ用ワイパが駆動されたかどうかを前記画像認識部で判断するワイパ動作診断モードを作動させるようにしても良い。この構成によれば、カメラ用ワイパが確実に駆動されたか、あるいは、ワイパ駆動部が故障してカメラ用ワイパが駆動されなかったかを検出することができる。これにより、ワイパ駆動部が故障した場合には、迅速に対応してカメラ用ワイパが駆動されるようにすることが可能になり、カメラ用ワイパの作動の信頼性を向上させることができる。 In the above configuration, a wiper operation diagnosis mode may be activated in which the image recognition unit determines whether the camera wiper including the wiping unit is driven by the wiper driving unit. According to this configuration, it is possible to detect whether the camera wiper has been reliably driven or whether the camera wiper has not been driven due to a failure of the wiper drive unit. As a result, when the wiper driving unit breaks down, the camera wiper can be driven promptly and the operation reliability of the camera wiper can be improved.
また、上記構成において、前記画像認識部では、前記払拭モードにおける前記払拭部の作動前後の前記対物レンズ又は保護ガラスの表面の汚れ付着量を比較して汚れ払拭量を算出し、前記汚れ払拭量が所定値以下の場合は、再度前記カメラ用ワイパを動作させるようにしても良い。この構成によれば、汚れ払拭量が少ない場合に、再度カメラ用ワイパを駆動させて汚れをより確実に除去することができるため、洗浄機能付き撮像装置の信頼性を向上させることができる。 In the above configuration, the image recognition unit calculates the amount of dirt wiping by comparing the amount of dirt attached to the surface of the objective lens or the protective glass before and after the operation of the wiping unit in the wiping mode, and the amount of dirt wiping is calculated. If is less than or equal to a predetermined value, the camera wiper may be operated again. According to this configuration, when the amount of dirt wiping is small, the camera wiper can be driven again to remove dirt more reliably, so that the reliability of the imaging device with a cleaning function can be improved.
また、上記構成において、払拭した累計回数が所定回数以上になった場合、又は前記払拭モードによる払拭回数を所定回数以上実施しても汚れが除去されない場合は、前記洗浄液吐出部からの洗浄液吐出量を、前記対物レンズ又は保護ガラスの表面に付着した汚れを除去するための吐出量より多く吐出して前記払拭部を洗浄する払拭部洗浄モードを作動させるようにしても良い。この構成によれば、払拭した累計回数が所定回数以上になった場合、又は前記払拭モードによる払拭回数を所定回数以上実施しても汚れが除去されない場合には、払拭部に付着した付着物の除去が必要と判断し、払拭部の付着物を除去するために洗浄液の吐出量を増やことで、払拭部の付着物の除去を促すことができる。 Further, in the above configuration, when the cumulative number of wipes exceeds a predetermined number, or when dirt is not removed even if the number of wipings in the wiping mode is performed a predetermined number of times or more, the cleaning liquid discharge amount from the cleaning liquid discharge unit May be operated in a wiping portion cleaning mode for cleaning the wiping portion by discharging more than the discharge amount for removing dirt adhered to the surface of the objective lens or the protective glass. According to this configuration, if the accumulated number of wipes exceeds a predetermined number, or if dirt is not removed even if the number of wipings performed in the wiping mode is performed a predetermined number of times or more, the adhered matter adhered to the wiping unit The removal of the deposit on the wiping portion can be promoted by determining that the removal is necessary and increasing the discharge amount of the cleaning liquid in order to remove the deposit on the wiping portion.
また、上記構成において、前記払拭部洗浄モードにおける前記払拭部の洗浄の後に払拭むらが改善されない場合、又は前記ワイパ動作診断モードによりカメラ用ワイパが駆動しないことが検知された場合は、フェール信号を出力するようにしても良い。この構成によれば、払拭むらが改善されない場合、又は前記払拭部動作診断モードによりカメラ用ワイパが駆動しないことが検知された場合は、払拭部の不良、ワイパ駆動部の故障等が原因と考えられるため、フェール信号の出力によって、払拭部の交換、ワイパ駆動部の修理・交換等、迅速に対処することができる。 Further, in the above configuration, when the wiping unevenness is not improved after cleaning the wiping unit in the wiping unit cleaning mode, or when it is detected that the camera wiper is not driven by the wiper operation diagnosis mode, a fail signal is generated. You may make it output. According to this configuration, when wiping unevenness is not improved, or when it is detected that the camera wiper is not driven by the wiping unit operation diagnosis mode, it is considered that the cause is a defective wiping unit, a failure of the wiper driving unit, or the like. Therefore, it is possible to quickly deal with the replacement of the wiping unit and the repair / replacement of the wiper driving unit by the output of the fail signal.
本発明は、カメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面を払拭するための払拭部を備えたワイパ駆動部と、カメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に洗浄液を吐出するための洗浄液吐出ノズルを備えた洗浄液吐出部と、カメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に付着した汚れの状態を判別する画像認識部と、を具備し、画像認識部で判別された汚れ状態に応じて、洗浄液吐出部の動作が制御される洗浄液滴下モードと、洗浄液吐出部の動作の制御に加えてワイパ駆動部が動作される払拭モードと、を切り替えるので、画像認識部により対物レンズ又は保護ガラスの表面の汚れ状態を判別することで、汚れとなる付着物の種類や付着量に応じて洗浄液滴下モードと払拭モードとを切り替えることができ、払拭モードによって、粘性の高い汚れ(融雪剤、泥等)や水分中の不純物が堆積して出来た白濁した汚れを確実に除去でき、また、洗浄液滴下モードによって、粘性の低い汚れ(雨水の跳ね上げ等)も容易に除去して蓄積しにくくすることが可能となる。 The present invention includes a wiper driving unit having a wiping unit for wiping the surface of the objective lens or the protective glass of the camera, and a cleaning liquid discharge nozzle for discharging the cleaning liquid to the surface of the objective lens or the protective glass of the camera. The cleaning liquid discharge section and an image recognition section that determines the state of dirt attached to the surface of the objective lens or protective glass of the camera, and the operation of the cleaning liquid discharge section according to the dirt state determined by the image recognition section Switching between the cleaning droplet lowering mode in which the control is performed and the wiping mode in which the wiper driving unit is operated in addition to the control of the operation of the cleaning liquid discharge unit, so that the image recognition unit determines the state of contamination on the surface of the objective lens or the protective glass. By doing this, you can switch between the cleaning droplet lowering mode and the wiping mode according to the type and amount of deposits that become dirty. (Snow melting agent, mud, etc.) and cloudy dirt created by accumulation of impurities in the water can be removed reliably, and low viscosity dirt (rain water splashing, etc.) can be easily removed by the washing droplet lowering mode. It becomes possible to make accumulation difficult.
また、汚れ状態に応じて洗浄液滴下モードと払拭モードとを切り替えることで、洗浄液の吐出量や対物レンズ又は保護ガラスの払拭回数を抑えながら、カメラの対物レンズ又は保護ガラスの透過性を確保することができるため、車両のあらゆる走行条件で、汚れを効果的に除去することが可能になる。
更に、洗浄液を対物レンズ又は保護ガラスに滴下することで供給するため、洗浄液の飛散を抑制することができ、車両を汚れにくくすることができる。更に、払拭モードでは、対物レンズ又は保護ガラスを、洗浄液の供給と共に払拭することが可能であるため、対物レンズ表面又は保護ガラス表面と払拭部との摩擦抵抗を小さくすることができ、対物レンズ表面又は保護ガラス表面での擦り傷の発生を抑えることができる。
Also, by switching between the cleaning droplet lowering mode and the wiping mode according to the dirt state, the transparency of the objective lens or protective glass of the camera is ensured while suppressing the discharge amount of the cleaning liquid and the number of wiping times of the objective lens or protective glass. Therefore, dirt can be effectively removed under all driving conditions of the vehicle.
Furthermore, since the cleaning liquid is supplied by being dropped onto the objective lens or the protective glass, scattering of the cleaning liquid can be suppressed and the vehicle can be made difficult to get dirty. Furthermore, in the wiping mode, the objective lens or the protective glass can be wiped together with the supply of the cleaning liquid, so that the frictional resistance between the objective lens surface or the protective glass surface and the wiping portion can be reduced, and the objective lens surface Or generation | occurrence | production of the abrasion on the surface of protective glass can be suppressed.
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。なお、各図に示す符号FRはカメラの前方を示している。
図1は、本発明の一実施形態のカメラ装置10を示す正面図である。
カメラ装置10は、車両の外部に搭載され、カメラ部12、筐体13、洗浄払拭装置16、遮光部17、カバー部材18を備える。
カメラ部12は、前面にレンズ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)が設けられている。レンズ11又は保護ガラスは、その表面が凸状の球面に形成されている。筐体13は、カメラ部12を収納する箱状のものである。洗浄払拭装置16は、レンズ11(又は保護ガラス)の表面に付着した水分、泥、融雪剤等の付着物や白濁状態を洗浄、払拭するために筐体13に設けられている。遮光部17は、レンズ11に上方から入射する光を遮るために筐体13の前部上部に設けられている。カバー部材18は、筐体13及びワイパブレード14の外側を覆っている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the symbol FR shown in each figure indicates the front of the camera.
FIG. 1 is a front view showing a
The
The
洗浄払拭装置16は、ワイパアーム21を備えるワイパ駆動部16Aと、筐体13の上部に設けられた洗浄液吐出部16Bとを備える。
ワイパ駆動部16Aは、筐体13の両側面13a,13aに上下揺動可能に取付けられたワイパアーム21を備える。ワイパアーム21は、コ字形状のアーム本体23と、アーム本体23に取付けられたワイパブレード14とからなる。アーム本体23は、筐体13の側面13a,13aに沿って揺動するサイドアーム23a,23bと、サイドアーム23a,23bの各先端部間を接続するセンタアーム23cとから一体に形成されている。図では、ワイパアーム21のセンタアーム23c及びワイパブレード14は、カメラ部12のレンズ11の上方に配置されている。
The cleaning and wiping
The
図2は、カメラ装置10を示す側面図、図3は、カメラ装置10を示す平面図である。
図2に示すように、ワイパ駆動部16Aは、一方のサイドアーム23aの端部に取付けられた支持部材23eと、支持部材23eに設けられた永久磁石26及び磁性体27と、永久磁石26及び磁性体27の回動軌跡に略沿って筐体13の内側に配置された駆動部28とを備える。駆動部28は、下端部に設けられた永久磁石31と、永久磁石31の上部に隣接して設けられたコイル32(又はコイル及び鉄芯からなる電磁石)とを備える。
FIG. 2 is a side view showing the
As shown in FIG. 2, the
永久磁石31は、永久磁石26と協働して引き合い、ワイパアーム21を初期位置(図に示した位置)に保持する。コイル32は、通電されることで磁場を発生させ、その磁場により発生する磁力で永久磁石26及び磁性体27を引き付ける又は永久磁石26については反発させることで、ワイパアーム21を揺動させる。
The
図2及び図3に示すように、アーム本体23は、弾性変形可能で筐体13に着脱可能に取付けられる樹脂等の弾性素材製部品であり、サイドアーム23a,23bには、筐体13の側面13a,13aに設けられた穴部13b,13bに揺動可能に嵌合する軸部23d,23dが設けられている。
軸部23d,23dは、カメラ部12のレンズ11の球面状で凸に湾曲した表面の曲率中心に配置されている。従って、ワイパブレード14は、ワイパアーム21の揺動中は、常にレンズ11の表面に一定の押圧力で押し付けられ、付着物を安定して払拭することが可能である。なお、図中のRはレンズ11の表面の曲率半径である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
筐体13の少なくとも一方の側面13aには、ワイパアーム21の可動範囲を規制するストッパー24,25が設けられている。ストッパー24は、ワイパアーム21におけるレンズ11の上端側位置を規制する部品であり、側面13aに取付けられたストッパー軸24aと、ストッパー軸24aに取付けられたゴム、シリコンゴム、スポンジ等の緩衝材24bとからなる。ストッパー25は、ワイパアーム21におけるレンズ11の下端側位置を規制する部品であり、ストッパー24と同様に、ストッパー軸25aと、緩衝材25bとからなる。緩衝材24b,25bは、ワイパアーム21が当たったときに発生する打音を軽減する部品である。このようなストッパー24,25を設けることで、ワイパアーム21の可動範囲の終端位置を確実に規制することができる。
At least one
図1〜図3において、洗浄液吐出部16Bは、車両の設けられた洗浄液タンク(不図示)内の洗浄液を圧送するためのウォッシャポンプ(不図示)と、ウォッシャポンプから延びる洗浄液ホース43と、筐体13の上部中央部に設けられて洗浄液ホース43の先端部が接続される洗浄装置本体44とを備える。洗浄液タンクは、車両のフロント・リアウインドウを洗浄する洗浄液が貯められている。
洗浄装置本体44は、その前端部に配置されてレンズ11(又はレンズ11の保護ガラス)の上方からワイパブレード14に洗浄液を滴下する洗浄液吐出ノズル46と、一端が洗浄液吐出ノズル46に接続されるとともに他端が洗浄液ホース43に接続された配管45と、この配管45に設けられたヒータ47及び減圧弁48とを備える。
1 to 3, a cleaning
The cleaning device
洗浄液吐出ノズル46は、洗浄液の吐出口46aが、ワイパアーム21の初期位置では、レンズ11及びワイパブレード14の真上に配置されている(換言すれば、吐出口46aの直下にレンズ11及びワイパブレード14が配置されている)ので、洗浄液吐出ノズル46から吐出された洗浄液がレンズ11及びワイパブレード14に確実に供給される。ヒータ47は、通電することで洗浄液を温めることができるので、洗浄効果を高めるとともに、温められた洗浄液によりレンズ11の表面に付着した水分の凍結、ワイパ駆動部16Aの凍結を防止する。
The cleaning
また、ヒータ47は、筐体13の上部に設けられているので、筐体13自体を温め、筐体13の上部に積もった雪や筐体13に付着した氷を融かすことが可能になる。減圧弁48は、ウォッシャポンプから圧送された洗浄液の液圧を下げ、洗浄液吐出ノズル46から吐出される洗浄液を必要最小限に抑え、洗浄液吐出ノズル46から洗浄液を少量ずつ滴下させる。これにより、洗浄液の節約と、車体に対する洗浄液の飛散を防ぐことが可能になる。
また、レンズ11の表面には、親水性のコーティングが施されている。この親水性のコーティングにより、洗浄液をレンズ11の表面に滴下した際にレンズ11の表面全体に洗浄液の膜が均一に形成され、洗浄液の膜によってレンズ11に飛散した泥等を付着しにくくすることができる。
Further, since the
Further, the surface of the
図4は、ワイパアーム21に取付けられたワイパブレード14を示す説明図であり、図4(A)はワイパブレード14を示す背面図、図4(B)は図4(A)のB矢視図、図4(C)は図4(A)のC矢視図である。
図4(A)に示すように、ワイパアーム21のセンタアーム23cは、両端よりも中央が低くなったV字形状に形成され、センタアーム23cの背面に、センタアーム23cの形状に沿うようにV字形状に形成されたワイパブレード14が、例えば接着により貼り付けられている。ワイパブレード14の左右の長さは、レンズ11(図1参照)の外径よりも大きく形成されている。このように、ワイパブレード14をV字形状とすることで、ワイパブレード14に滴下された洗浄液を、レンズ11(図1参照)の中央部に供給することが可能になる。
FIG. 4 is an explanatory view showing the
As shown in FIG. 4A, the
ワイパブレード14は、吸水性が高く且つ柔らかいスポンジ、マイクロファイバー等の材料からなる。このような材料を用いることにより、素材自体の柔らかさに加えて洗浄液を吸収させることで、レンズ11の表面との摩擦抵抗を抑え、擦り傷の発生を抑えることが可能になる。また、上記材料は、速乾性も備えるため、レンズ11の表面の払拭以外のときの洗浄液の垂れ落ちを抑制することができる。即ち、洗浄液を用いた払拭が必要なときにはワイパブレード14に洗浄液を供給して払拭を行い、払拭が不要なときにはワイパブレード14の洗浄液を素早く乾燥させる機能を有する。
The
図4(B),(C)に示すように、ワイパブレード14は、レンズ11側に臨む背面14aの中央部に、レンズ11に押し当てられて払拭する凹状の球面からなる払拭面14bを備える。
払拭面14bは、曲率半径がレンズ11の表面と同一の曲率半径Rに形成されている。
これにより、払拭面14bがレンズ11に押し当てられたときに、払拭面14bの全体が圧縮されながらレンズ11の表面に追従し易くすることができ、洗浄性を確保しながら、払拭面14bに発生する面圧が小さく抑えられるため、擦り傷の発生を抑制することが可能である。
As shown in FIGS. 4B and 4C, the
The wiping
As a result, when the wiping
以上に述べたカメラ装置10のワイパ駆動部16Aの作用を次に説明する。
図5は、ワイパ駆動部16Aの作用を示す作用図であり、図5(A)は付着物を払拭する前のワイパアーム21の初期位置を示す図、図5(B)は付着物を払拭中の状態を示す図、図5(C)は付着物を払拭した後のワイパアームの最終位置を示す図である。
図5(A)に示すように、駆動部28の永久磁石31において、ワイパアーム21に臨む面を、例えばS極とし、ワイパアーム21の永久磁石26において、駆動部28に臨む面を、例えばN極とする。この状態では、駆動部28の永久磁石31のS極と、ワイパアーム21の永久磁石26のN極とが引き合い、ワイパアーム21は、所定位置(初期位置)に保持される。
Next, the operation of the
5A and 5B are operation diagrams illustrating the operation of the
As shown in FIG. 5A, in the
この状態で、図5(B)に示すように、駆動部28のコイル32に通電して、コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にS極、他端部にN極を発生させたときに、コイル32のS極の磁力が、永久磁石31のS極の磁力より強くなると、コイル32のS極とワイパアーム21の永久磁石26のN極との引き合いによって、ワイパアーム21は、矢印Aに示すように回動して図の位置に至る。
In this state, as shown in FIG. 5 (B), the
次に、図5(C)に示すように、コイル32の電流の向きを逆にし、コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にN極、他端部にS極を発生させると、コイル32のN極とワイパアーム21の永久磁石26のN極とが反発し合うとともに、コイル32の長手方向中央より磁力の強いコイル32の端部のS極にワイパアーム21の磁性体27が引かれ、また、永久磁石26のN極も引かれるため、ワイパアーム21は、矢印Bで示すように更に回動して、レンズ11の表面の下端(最終位置)に至る。
Next, as shown in FIG. 5C, when the direction of the current of the
このワイパアーム21を、最終位置から初期位置に戻す場合は、まず、図7(C)の状態(コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にN極、他端部にS極が発生した状態)からコイル32の電流の向きを逆にして、図7(B)に示すように、コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にS極、他端部にN極を発生させる。これにより、コイル32のS極とワイパアーム21の永久磁石26のN極とが引き合って、ワイパアーム21は、矢印B(図5(C)参照)とは反対の方向に回動し、図5(B)の位置に至る。次に、図5(B)の状態でコイル32への通電を停止すれば、コイル32に磁極が発生しなくなるため、駆動部28の永久磁石31のS極とワイパアーム21の永久磁石26のN極とが引き合い、ワイパアーム21は、矢印Aとは反対の向きに回動して図5(A)の初期位置に至り、保持される。
When the
図6は、洗浄液吐出部16Bの作用を示す作用図であり、図6(A)〜(E)は洗浄液をレンズ11に供給する各過程を示す図である。なお、図6(A)〜(E)において、ワイパブレード14には粗さの粗いドットを付け、洗浄液には粗さの細かいドットを付け、また、洗浄液が吸収されたワイパブレード14には粗さの細かいドッドを付けている。
図6(A)に示すように、ウォッシャポンプを駆動させて、洗浄液を洗浄液吐出ノズル46の吐出口46aから吐出させ、ワイパブレード14に滴下する。この結果、図6(B)に示すように、洗浄液は、ワイパブレード14に浸み込む。
FIG. 6 is an operation diagram illustrating the operation of the cleaning
As shown in FIG. 6A, the washer pump is driven to discharge the cleaning liquid from the
次に、図6(C)に示すように、再びウォッシャポンプを駆動させて洗浄液吐出ノズル46からワイパブレード14に洗浄液を滴下する。この時、図6(D)に示すように、ワイパブレード14における洗浄液の保持能力が飽和すると、保持しきれなくなった洗浄液がしずく50となってワイパブレード14から垂れてレンズ11の中央部に滴下される。この結果、図6(E)に示すように、レンズ11に滴下された洗浄液は、レンズ11のコーティングによってレンズ11の表面全体に広がり、洗浄液の膜50aを形成する。
図6(A)及び図6(C)に示したウォッシャポンプの駆動は、洗浄液が、洗浄液吐出ノズルから一滴ないし数滴を所定の時間間隔(例えば、30秒間隔)でワイパブレード14に供給されるように一定時間断続的に行われる。
Next, as shown in FIG. 6C, the washer pump is driven again to drop the cleaning liquid from the cleaning
When the washer pump shown in FIGS. 6A and 6C is driven, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid discharge nozzle to the
図7は、洗浄払拭装置16の作用を示す作用図であり、図7(A)〜(C)はレンズ11を払拭する各過程を示す図である。
図7(A)に示すように、ワイパアーム21の初期位置において、洗浄液を、洗浄液吐出ノズル46の吐出口46aから吐出し、ワイパブレード14に供給する。なお、符号51〜53はレンズ11の表面に付着した付着物である。
図7(B)に示すように、ワイパブレード14に洗浄液が浸み込んだ状態で、ワイパアーム21を、矢印Cで示すように、レンズ11の表面に沿って揺動させ、レンズ11の表面の付着物51〜53を払拭する。例えば、ワイパアーム21を揺動させる前に、洗浄液がレンズ11の表面全体に広がるようにしても良い。
FIG. 7 is an operation diagram illustrating the operation of the cleaning and wiping
As shown in FIG. 7A, at the initial position of the
As shown in FIG. 7B, the
図7(C)は、ワイパアーム21の揺動が終了した状態を示している。レンズ11の表面の付着物は除去され、透過性が確保される。
ワイパブレード14への洗浄液の供給は、例えば、ワイパアーム21の揺動(初期位置→最終位置→初期位置が1回の揺動)5回に対して1回行われ、ワイパアーム21は、連続で5回揺動される。
ワイパブレード14の付着物を払拭した回数(ワイパアーム駆動回数)が多くなり、ワイパブレード14自体に付着物が多く付着した場合には、図6(A),(C)に示したウォッシャポンプの駆動を長時間行い、洗浄液を多くワイパブレード14に供給して、ワイパブレード14の付着物を洗い流す。このとき、ワイパブレード14から付着物の除去を促すために、ワイパアーム21の揺動を同時に行っても良い。
FIG. 7C shows a state where the
The cleaning liquid is supplied to the
The number of times that the adhered matter on the
図8は、カメラ装置10の構成を示すブロック図である。
カメラ装置10は、カメラ部12、画像認識部12A、ワイパ駆動部16A、洗浄液吐出部16B、及び洗浄払拭制御部20を備える。
カメラ部12は、レンズを通過した光を電気信号に変換する撮像素子からなる撮像部61と、撮像部61を制御する撮像素子制御部62と、撮像部61から出力された信号を撮像素子制御部62から出力された制御信号により映像信号に変換する映像信号処理部63と、映像信号処理部63で処理された映像を外部モニタ64に出力する映像出力部66と、ワイパ駆動部16Aの磁力制御部76を制御するとともに、レンズ11(図1参照)を洗浄する際に撮像素子制御部62に洗浄の開始又は終了の信号を送って撮像中の洗浄、洗浄中の撮像を制御する洗浄機能制御部67と、洗浄機能制御部67と外部との通信を行う外部通信部68とを備える。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
The
画像認識部12Aは、映像信号処理部63で処理された画像に基づいてカメラ部12のレンズ11(図1参照)の汚れ状態を判断する汚れ状態判断部71と、汚れ状態判断部71に接続されたRAM(Random Access Memory)72及びFlash ROM(Flash Read Only Memory)73と、汚れ状態判断部71と外部との通信を行う外部通信部74とを備える。
汚れ状態判断部71は、画像からレンズ11の表面の汚れ状態が、単に洗浄液で落とすことが可能な状態なのか、あるいは洗浄液の供給に加えてワイパブレード14(図1参照)による払拭が必要なのかを、汚れとなる付着物の種類を判別するとともに付着物の付着量を測定し、その結果を洗浄払拭制御部20に出力する。
The
The stain state determination unit 71 needs to wipe the surface of the
洗浄払拭制御部20では、汚れ状態判断部71からの汚れ状態の信号に基づいてワイパ駆動部16A及び洗浄液吐出部16Bを制御する。
RAM72は、汚れ状態判断部71に映像信号処理部63から入力される時系列の画像データを一時的に記憶する。それらの記憶された画像データは、汚れ状態判断部71によって各種処理が行われて汚れ状態の判断に利用される。
Flash ROM73は、汚れ状態判断部71による判断の材料とされる各種の所定回数、閾値等のデータを記憶している。
The cleaning and wiping
The
The flash ROM 73 stores data such as various predetermined times, threshold values, and the like, which are used as materials for determination by the dirt state determination unit 71.
ワイパ駆動部16Aは、洗浄機能制御部67からの制御信号が入力された際に、洗浄払拭制御部20からの指令に基づいて、コイル32に対する通電と通電停止、通電方向を制御する磁力制御部76と、磁力制御部76により磁極の発生が制御されるコイル32と、コイル32によって駆動されるワイパアーム21とを備える。
洗浄液吐出部16Bは、洗浄液を圧送するウォッシャポンプ81と、ウォッシャポンプ81に洗浄液ホース43を介して接続された減圧弁48と、減圧弁48の下流側に設けられたヒータ47と、ヒータ47の下流側に設けられた洗浄液吐出ノズル46とを備える。ヒータ47については、例えば、通電が必要なときには手動でスイッチがオンとされる。
洗浄払拭制御部20は、以下に説明するワイパ駆動スイッチ83及びウォッシャポンプ駆動スイッチ84からのスイッチ情報(オンオフ信号)に基づいて、磁力制御部76にワイパ駆動指令を発するとともにウォッシャポンプ81に作動信号を送る。
When the control signal from the cleaning
The cleaning
The cleaning and wiping
車両には、フロント・リアウインドウ用ワイパを作動させる際に使用される洗浄液を貯める洗浄液タンク82と、フロント・リアウインドウ用ワイパをそれぞれ作動させる複数のワイパ駆動スイッチ83(以下では、単に「ワイパスイッチ83」と記す。)と、フロント・リアウインドウ用のウォッシャポンプ81をそれぞれ駆動させる複数のウォッシャポンプ駆動スイッチ84(以下では、単に「ウォッシャスイッチ84」と記す。)と、外部モニタ64とを備える。洗浄液タンク82には、ウォッシャポンプ81が接続されている。
図中に示す符号86は車両通信ラインであり、カメラ部12の外部通信部68、ワイパスイッチ83及びウォッシャスイッチ84、洗浄払拭制御部20、画像認識部12Aの外部通信部74が接続されている。
The vehicle includes a cleaning
以上に述べたカメラ装置10の洗浄払拭作用を次に説明する。
図9は、カメラ装置10の洗浄払拭作用を説明するフローチャートである。(なお、符号については、図2、図8を参照。)
洗浄払拭制御部20は、車両に備える車速センサ等から送信される車速(車両速度)Vが所定車速Vstを越えたかどうか判断する(ステップS1)。所定車速Vstは、例えば10km/hである。カメラ部12のレンズ11の表面には、車両の走行中に汚れとなる付着物が付着しやすい。そのため、車両が停止、あるいは停止に近い遅い車速で走行中には、レンズ11の洗浄払拭を行わないようにしている。
Next, the cleaning and wiping action of the
FIG. 9 is a flowchart for explaining the cleaning and wiping action of the
The cleaning and wiping
洗浄払拭制御部20は、フロントウインドウ用又はリアウインドウ用の少なくともいずれかのウォッシャスイッチ84がONかどうか判断する(ステップS2)。
いずれかのウォッシャスイッチ84がONである(ステップS2、Yes)場合には、洗浄液滴下モードを実行する(結合子D→ステップS7)。洗浄液滴下モードとは、レンズ面へ洗浄液を滴下することでレンズ面を洗浄するモードである(詳細は、図10参照。)。いずれのウォッシャスイッチ84もOFFである(ステップS2、No)場合には、洗浄払拭制御部20は、フロントウインドウ用又はリアウインドウ用の少なくともいずれかのワイパスイッチ83がONかどうか判断する(ステップS3)。
いずれかのワイパスイッチ83がONである(ステップS3、Yes)場合には、払拭モードを実行する(結合子E→ステップS8)。払拭モードとは、レンズ面へ洗浄液を滴下するとともにレンズ面をワイパブレード14で払拭することでレンズ面を洗浄するモードである(詳細は、図12参照。)。
The cleaning /
If any of the washer switches 84 is ON (step S2, Yes), the cleaning liquid drop mode is executed (connector D → step S7). The cleaning droplet lowering mode is a mode in which the lens surface is cleaned by dropping a cleaning liquid onto the lens surface (refer to FIG. 10 for details). If any of the washer switches 84 is OFF (No at Step S2), the cleaning /
When any one of the wiper switches 83 is ON (step S3, Yes), the wiping mode is executed (connector E → step S8). The wiping mode is a mode in which the lens surface is cleaned by dropping the cleaning liquid onto the lens surface and wiping the lens surface with the wiper blade 14 (see FIG. 12 for details).
いずれのワイパスイッチ83もOFF(ステップS3、No)である場合には、以下に示す汚れ種別判定処理を実行する。
汚れ種別とは、(a)透過性の高い付着物(雨水等の透明又は透明に近い水分で、粘性が低いもの)、(b)(a)の付着物によりも透過性の低い付着物(泥、融雪剤等の乾燥したもの、又は水分を含む泥、融雪剤等で粘性の高いもの)、(c)レンズ表面の全体的な白濁した汚れ((a)の付着物よりも透過性が低い汚れ)である。白濁とは、水分中を含まれる不純物が乾燥することによって、その不純物が析出し、レンズ表面に堆積して白い汚れになることをいう。
カメラ部12で撮像された画像から、上記の汚れ種別を判別し、その汚れの付着量を求める方法として、以下に示す方法がある。
If any of the wiper switches 83 is OFF (step S3, No), the following dirt type determination process is executed.
The types of dirt are: (a) highly permeable deposits (transparent or nearly transparent water such as rainwater, low viscosity), (b) deposits that are less permeable than (a) deposits ( Dry matter such as mud and snow melting agent, or mud containing water, snow melting agent and the like having high viscosity), (c) The entire cloudy dirt on the lens surface (permeability than the deposit of (a) Low dirt). White turbidity means that impurities contained in moisture are dried, so that the impurities are deposited and deposited on the lens surface to become white stains.
As a method for determining the above-mentioned dirt type from the image captured by the
(a)の透過性の高い付着物については、例えば、画像を各ブロックに分割し、分割されたブロック毎に画像周波数(空間周波数)を算出する。レンズ面に雨滴が付着した画像では、雨滴が付着していない画像と比較して画像がぼやけた状態となり、画像周波数が低くなる特性がある。本方法は、この特性を利用して画像周波数を算出することで、レンズ面への雨滴(透過性の高い付着物)の有無及び付着量を求めることが可能になる。 For the highly permeable deposit (a), for example, the image is divided into blocks, and the image frequency (spatial frequency) is calculated for each of the divided blocks. An image in which raindrops are attached to the lens surface has a characteristic that the image is blurred and an image frequency is lower than an image in which no raindrops are attached. In this method, by calculating the image frequency using this characteristic, it is possible to determine the presence / absence and amount of raindrops (attachment with high permeability) on the lens surface.
(b)の透過性の低い付着物については、例えば、(A)特開2014−30188号公報に記載されているように、入力画像を複数のブロックに分割し、入力画像のエッジ抽出を行ってエッジ画像を生成し、ブロック毎に平均輝度を算出する。泥汚れが付着しているブロックの平均輝度値は、泥汚れが付着していないブロックの平均輝度値より低くなる傾向がある。この傾向を泥汚れの特徴として利用し、泥汚れの有無、泥の付着量を求めることが可能になる。また、上記公報(A)の他の実施形態を利用しても良い。 As for the deposit (b) having low permeability, for example, as described in (A) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-30188, the input image is divided into a plurality of blocks, and edge extraction of the input image is performed. Edge image is generated, and the average luminance is calculated for each block. The average luminance value of the block to which mud dirt is attached tends to be lower than the average luminance value of the block to which mud dirt is not attached. By utilizing this tendency as a feature of mud dirt, it is possible to determine the presence or absence of mud dirt and the amount of mud adhesion. Moreover, you may utilize other embodiment of the said gazette (A).
(c)レンズ表面の全体的な白濁については、例えば、(B)特開2014−7686号公報に記載されているように、入力画像の所定の二点から、輝度差と、二点間の画素数とを求め、これらの輝度差と画素数とから輝度勾配を算出する。レンズ表面の白濁度合いが高いほど、入力画像内の明るい像は散乱して広がるため、輝度勾配は小さくなる。このような特性を利用して、レンズ面の白濁の有無及び白濁した付着物の付着量を求めることが可能になる。また、上記公報(B)の他の実施形態を利用しても良い。 (C) About the overall cloudiness of the lens surface, for example, as described in (B) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-7686, from a predetermined two points of the input image, the luminance difference and the two points The number of pixels is obtained, and the brightness gradient is calculated from the brightness difference and the number of pixels. The higher the degree of cloudiness on the lens surface, the brighter the image in the input image is scattered and spreads, so the brightness gradient becomes smaller. By utilizing such characteristics, it becomes possible to obtain the presence or absence of cloudiness on the lens surface and the amount of deposits of cloudy deposits. Moreover, you may utilize other embodiment of the said gazette (B).
汚れ種別判定処理において、汚れ状態判断部71は、まず、レンズ表面に透過性の高い付着物が有るかどうか判断する(ステップS4)。
透過性の高い付着物が有る(ステップS4、Yes)場合は、洗浄液滴下のみで付着物が除去できるので、洗浄液滴下モードを実行する(結合子D→ステップS7)。透過性の高い付着物が無い(ステップS4、No)場合は、汚れ状態判断部71は、レンズ表面に透過性の低い付着物が有るかどうか判断する(ステップS5)。
透過性の低い付着物が有る(ステップS5、Yes)場合は、洗浄液滴下のみでは付着物が除去できないので、払拭モードを実行する(結合子E→ステップS8)。透過性の低い付着物が無い(ステップS5、No)場合は、汚れ状態判断部71は、レンズ表面の全体が白濁しているかどうか判断する(ステップS6)。
In the contamination type determination process, the contamination state determination unit 71 first determines whether or not there is a highly permeable deposit on the lens surface (step S4).
If there is a highly permeable deposit (Yes in step S4), the deposit can be removed only under the cleaning droplet, so the cleaning droplet lowering mode is executed (connector D → step S7). If there is no highly permeable deposit (step S4, No), the dirt state determination unit 71 determines whether there is a deposit with low permeability on the lens surface (step S5).
If there is a deposit with low permeability (step S5, Yes), the deposit cannot be removed only under the cleaning droplet, so the wiping mode is executed (connector E → step S8). When there is no deposit with low permeability (step S5, No), the dirt state determination unit 71 determines whether or not the entire lens surface is clouded (step S6).
レンズ表面の全体が白濁している(ステップS6、Yes)場合、例えば、レンズ表面の一部が白濁している場合に比べて洗浄液滴下のみでは付着物が除去できない可能性が高いので、払拭モードを実行する(結合子E→ステップS8)。レンズ表面の全体が白濁していない(ステップS6、No)場合は、汚れ種別判定処理を終了する。
白濁は、レンズ表面に全体的に発生していることが多いが、レンズ表面の一部が白濁している場合でも、洗浄液を滴下するだけでは除去できない可能性が高いので、払拭モードを実施する。
In the case where the entire lens surface is clouded (Yes in step S6), for example, it is highly possible that the attached matter cannot be removed only under the cleaning droplets compared to the case where a part of the lens surface is clouded. Is executed (connector E → step S8). If the entire lens surface is not clouded (No in step S6), the stain type determination process is terminated.
The white turbidity generally occurs on the entire lens surface, but even if a part of the lens surface is white turbid, it is highly possible that it cannot be removed simply by dropping the cleaning solution. .
次に、洗浄払拭制御部20は、ワイパ駆動累計回数Nwdが、所定回数M以上かどうか判断する(ステップS9)。
Nwd≧Mである(ステップS9、Yes)場合には、ワイパブレード14(図1参照)に汚れが多く付着していると判断し、ワイパブレード洗浄モードを実行する(結合子G→ステップS10)。Nwd<Mである(ステップS9、No)場合は、カメラ装置10の洗浄払拭処理を終了する。
Next, the cleaning and wiping
If Nwd ≧ M (Yes in step S9), it is determined that a lot of dirt is attached to the wiper blade 14 (see FIG. 1), and the wiper blade cleaning mode is executed (connector G → step S10). . If Nwd <M (step S9, No), the cleaning and wiping process of the
図10は、洗浄液滴下モードを示すフローチャート、図11は、レンズ面の洗浄処理後の汚れ状態を判定する洗浄判定処理を示す説明図である(なお、図10の説明中の符号については、図2、図8を参照。)。
図10に示すように、まず、レンズ11の表面を洗浄する前に撮像された洗浄前画像IMG1をRAM72に保存する(ステップS11)。
洗浄払拭制御部20は、ウォッシャポンプ81に対してウォッシャポンプ短期駆動命令を発する(ステップS12)。ウォッシャポンプ短期駆動とは、所定の時間間隔(例えば、30秒間隔)で一定時間(例えば、3分間)だけウォッシャポンプ81を駆動させる。これにより、洗浄液吐出ノズル46から洗浄液が滴下される。
FIG. 10 is a flowchart showing the cleaning droplet lowering mode, and FIG. 11 is an explanatory view showing a cleaning determination process for determining the contamination state after the lens surface cleaning process (note that the reference numerals in the description of FIG. 2, see FIG.
As shown in FIG. 10, first, a pre-cleaning image IMG1 imaged before cleaning the surface of the
The cleaning and wiping
洗浄払拭制御部20は、ウォッシャポンプ81が駆動したかどうかを判断する(ステップS13)。例えば、ウォッシャポンプ81の回転軸に設けられた回転センサの出力信号や、ウォッシャポンプ81を駆動する電動モータに流れる電流の変化を検出してウォッシャポンプ81の駆動を判断する。
ウォッシャポンプ81が駆動しない場合(ステップS13、No)には、フェール処理を実行する(結合子F11→図15のステップS71(フェール処理については、図15で詳述する。))。ウォッシャポンプ81が駆動した(ステップS13、Yes)場合には、ウォッシャポンプ81を再駆動させたウォッシャポンプ駆動リトライ回数Nrt1が所定回数WCより大きいかどうか判断する(ステップ14)。
Nrt1>WCである(ステップS14、Yes)場合は、フェール処理を実施する(結合子F12→図15のステップS73)。Nrt1≦WCである(ステップS14、No)場合には、汚れ状態判断部71は、入力画像に基づいて洗浄液がレンズ面に付着したかどうかを判断する(ステップS15)。
The cleaning /
When the
When Nrt1> WC (step S14, Yes), fail processing is performed (connector F12 → step S73 in FIG. 15). If Nrt1 ≦ WC (No in Step S14), the dirt state determination unit 71 determines whether or not the cleaning liquid has adhered to the lens surface based on the input image (Step S15).
この判断には、例えば、(C)特開2014−11785号公報に記載されているように、カメラ部に入力された画像の処理領域の平均コントラスト変化に基づいてレンズ面への洗浄液付着を判断する方法が利用可能である。半透明状態の洗浄液がレンズ面に付着すると、レンズ面に洗浄液が付着しない場合に比較して、処理領域の平均コントラストが低下することを利用するものである。また、上記公報(C)の他の実施形態を利用して洗浄液がレンズ面に付着したかどうかを判断しても良い。
洗浄液がレンズ面に付着していない(ステップS15、No)場合には、Nrt1+1を新たなNrt1とし(ステップS16)、洗浄払拭制御部20は、再度ウォッシャポンプ短期駆動命令を発する(ステップS12)。そして、それ以降の処理が実行される。洗浄液がレンズ面に付着した(ステップS15、Yes)場合には、汚れ状態判断部71は、この後に撮像された洗浄後画像IMG2をRAM72に保存する(ステップS17)。
For this determination, for example, as described in (C) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-11785, it is determined whether the cleaning liquid adheres to the lens surface based on the average contrast change in the processing area of the image input to the camera unit. A method to do is available. When the semi-transparent cleaning liquid adheres to the lens surface, the fact that the average contrast of the processing region is lowered is used as compared with the case where the cleaning liquid does not adhere to the lens surface. Moreover, you may judge whether the washing | cleaning liquid adhered to the lens surface using other embodiment of the said gazette (C).
If the cleaning liquid has not adhered to the lens surface (step S15, No), Nrt1 + 1 is set as a new Nrt1 (step S16), and the cleaning and wiping
そして以下の洗浄判定処理を実施する。
まず、洗浄液滴下リトライ回数Nrt2が所定回数C1より大きいかどうか判断する。
Nrt2>C1である(ステップS18、Yes)場合は、払拭モードを実行する(結合子E→図9のステップS8)。Nrt2≦C1である(ステップS18、No)場合は、レンズ面の透過性が改善したかどうか判断する(ステップS19)。
上記したRAM72に記憶された洗浄前画像IMG1と洗浄後画像IMG2とに基づいて、レンズ面の透過性が改善したかどうか、即ちレンズ面の洗浄の良否が、図11に示す方法により判定される。
Then, the following cleaning determination process is performed.
First, it is determined whether or not the cleaning droplet lower retry count Nrt2 is larger than the predetermined count C1.
If Nrt2> C1 (step S18, Yes), the wiping mode is executed (connector E → step S8 in FIG. 9). If Nrt2 ≦ C1 (step S18, No), it is determined whether or not the transparency of the lens surface has been improved (step S19).
Based on the before-cleaning image IMG1 and the after-cleaning image IMG2 stored in the
図11に示すように、画像情報1(洗浄前画像IMG1)及び画像情報2(洗浄後画像IMG2)から差分画像が求められる。図中の符号91はレンズ面に付着した付着物の像、92はレンズの縁の像を示している。
画像情報1には複数の付着物の像91が写り、画像情報2には全く付着物の像が写っておらず、差分画像には、画像情報1と同一の複数の付着物の像91が写っている。汚れ状態としては、(1)汚れが除去された、と判定される。
画像情報1には複数の付着物の像91が写り、画像情報2に画像情報1よりも少ない数の付着物の像91が写り、差分画像には画像情報1よりも少ない数の付着物の像91が写っている。汚れ状態としては、(2)汚れが部分的に除去された、と判定される。
As shown in FIG. 11, a difference image is obtained from image information 1 (pre-cleaning image IMG1) and image information 2 (post-cleaning image IMG2). In the figure,
The
The
画像情報1には複数の付着物の像91が写り、画像情報2には画像情報1と同一の複数の付着物の像91が写り、差分画像には付着物の像91が写っていない。汚れ状態としては、(3)汚れが除去されていない、と判定される。
(1)のように、差分画像に画像情報1と同一の複数の付着物の像91が写っていて、汚れが除去された場合には、汚れの程度を表す指標値が小さく、(3)のように、差分画像に付着物が写っておらず、汚れが除去されていない場合には、汚れの指標値が大きい。
汚れの指標値が、所定値未満であれば、「レンズ面がきれいになった(レンズ面の透過性が改善した)」と判断され、汚れの指標値が、所定値以上であれば、「再度クリーンアップが必要(レンズ面の透過性が改善しない)」と判断される。
The
As shown in (1), when a plurality of
If the index value of dirt is less than the predetermined value, it is determined that “the lens surface is clean (the transparency of the lens surface has been improved)”. It is determined that cleanup is necessary (the transparency of the lens surface does not improve).
図10に戻って、レンズ面の透過性が改善しない、即ち上記した「再度クリーンアップが必要」と判断された(ステップS19、No)場合は、Nrt2+1を新たなNrt2とし(ステップS20)、洗浄払拭制御部20は、再度ウォッシャポンプ短期駆動命令を発し(ステップS12)、それ以降の処理を実行する。レンズ面の透過性が改善した(ステップS19、Yes)場合は、Nwdカウンタ≧Mかどうか判断する(図9のステップS9)。
Returning to FIG. 10, when it is determined that the lens surface permeability does not improve, that is, “cleaning is necessary again” (No in step S19), Nrt2 + 1 is set as a new Nrt2 (step S20), and cleaning is performed. The wiping
図12は、払拭モードを示すフローチャート、図13は、ワイパアーム21の駆動を判定する判定方法を示す説明図である(なお、図12の説明中の符号については、図2、図8を参照。)。
図12に示すように、汚れ状態判断部71は、まず、レンズ11の表面を洗浄する前に撮像された洗浄前画像IMG1をRAM72に保存する(ステップS31)。
洗浄払拭制御部20は、ウォッシャポンプ81に対してウォッシャポンプ短期駆動命令を発する(ステップS32)。
FIG. 12 is a flowchart illustrating the wiping mode, and FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a determination method for determining the driving of the wiper arm 21 (see FIGS. 2 and 8 for reference numerals in the description of FIG. 12). ).
As shown in FIG. 12, the dirt state determination unit 71 first stores a pre-cleaning image IMG1 captured before cleaning the surface of the
The cleaning and wiping
洗浄払拭制御部20は、ウォッシャポンプ81が駆動したかどうかを判断する(ステップS33)。
ウォッシャポンプ81が駆動しない場合(ステップS33、No)には、フェール処理を実施する(結合子F11→図15のステップS71)。
ウォッシャポンプ81が駆動した(ステップS33、Yes)場合には、ウォッシャポンプ81を再駆動させたウォッシャポンプ駆動リトライ回数Nrt1が所定回数WCより大きいかどうか判断する(ステップ34)。
Nrt1>WCである(ステップS34、Yes)場合は、フェール処理を実行する(結合子F12→図15のステップS73)。Nrt1≦WCである(ステップS34、No)場合には、汚れ状態判断部71は、入力画像に基づいて、洗浄液がレンズ面に付着したかどうかを判断する(ステップS35)。
The cleaning /
When the
If the
When Nrt1> WC (step S34, Yes), fail processing is executed (connector F12 → step S73 in FIG. 15). If Nrt1 ≦ WC (No in Step S34), the dirt state determination unit 71 determines whether or not the cleaning liquid has adhered to the lens surface based on the input image (Step S35).
洗浄液がレンズ面に付着しない(ステップS35、No)場合には、Nrt1+1を新たなNrt1とし(ステップS36)、洗浄払拭制御部20は、再度ウォッシャポンプ短期駆動命令を発する(ステップS32)。そして、それ以降の処理が実行される。洗浄液がレンズ面に付着した(ステップS35、Yes)場合には、洗浄払拭制御部20は、磁力制御部76に対してカメラ用ワイパ駆動命令を発する。
そして、汚れ状態判断部71は、入力画像からカメラ用ワイパが駆動したかどうかを判断する(ステップS38)。これは、汚れ状態判断部71によるカメラ用ワイパ、即ちワイパアーム21の動作を診断するワイパ動作診断モードである。
If the cleaning liquid does not adhere to the lens surface (step S35, No), Nrt1 + 1 is set as a new Nrt1 (step S36), and the cleaning and wiping
Then, the dirt state determination unit 71 determines whether or not the camera wiper is driven from the input image (step S38). This is a wiper operation diagnosis mode for diagnosing the operation of the camera wiper, that is, the
図13に示すように、ワイパアーム21が駆動したかどうかは、汚れ状態判断部71が、所定の時刻t、t1、t2における入力画像から求められる差分画像により判定される。
この判定方法を以下に詳しく説明する。
時刻tにおける入力画像には、ワイパアーム21が写っていない。時刻tの後の時刻t1における差分画像(時刻tにおける入力画像と時刻t1における入力画像から求められる画像)には、ワイパアーム21のエッジ21a,21bが抽出されている。時刻t1の後の時刻t2における差分画像(時刻tにおける入力画像と時刻t2における入力画像から求められる画像)には、ワイパアーム21のエッジ21c,21dが抽出されている。
As shown in FIG. 13, whether or not the
This determination method will be described in detail below.
The
上記の時刻t1における差分画像からは、その差分画像の上下方向の各位置で水平方向にエッジ21a,21bの輝度が投影された輝度グラフが作成される。輝度グラフは、縦軸がエッジ21a,21bの位置、横軸が輝度を表している。輝度グラフにおいて、エッジ21aの輝度が投影された部分の面積はS11、エッジ21bの輝度が投影された部分の面積はS12となる。
同様に、時刻t2における差分画像からは、その差分画像の上下方向の各位置で水平方向にエッジ21c,21dの輝度が投影された輝度グラフが作成される。その輝度グラフにおいて、エッジ21cの輝度が投影された部分の面積はS21、エッジ21dの輝度が投影された部分の面積はS22となる。
そして、これらの面積を加えた総面積ST=S11+S12+S21+S22が、閾値Sstを越えた(ST>Sst)場合に、カメラ用ワイパが駆動したと判断し、ST≦Sstである場合に、カメラ用ワイパが駆動していないと判断する。
From the difference image at time t1, a luminance graph is created in which the luminance of the
Similarly, from the difference image at time t2, a luminance graph is created in which the luminance of the
Then, when the total area ST = S11 + S12 + S21 + S22 including these areas exceeds the threshold value Sst (ST> Sst), it is determined that the camera wiper is driven, and when ST ≦ Sst, the camera wiper Judge that it is not driven.
図12に戻って、カメラ用ワイパが駆動していない(ステップS38、No)場合は、フェール処理を実行する(結合子F2→図15のステップS75)。
カメラ用ワイパが駆動した(ステップS38、Yes)場合は、ワイパ駆動回数Nwp+1を新たなNwpとし(ステップS39)、Nwpが所定回数Nより大きいか、又は等しいかどうか判断する(ステップS40)。
Nwp<Nである(ステップS40、No)場合は、洗浄払拭制御部20は、再度カメラ用ワイパ駆動命令を発する(ステップS37)。そして、以降の処理が実施される。Nwp≧Nである(ステップS40、Yes)場合は、この後に撮像された洗浄後画像IMG2をRAM72に保存する(ステップS41)。
Returning to FIG. 12, when the camera wiper is not driven (No in step S38), a fail process is executed (connector F2 → step S75 in FIG. 15).
If the camera wiper is driven (step S38, Yes), the wiper drive number Nwp + 1 is set as a new Nwp (step S39), and it is determined whether Nwp is greater than or equal to the predetermined number N (step S40).
If Nwp <N (No at Step S40), the cleaning and wiping
次に洗浄判定処理を実施する。
まず、洗浄払拭制御部20は、払拭リトライ回数Nrt3が所定回数C2より大きいかどうか判断する(ステップS42)。
Nrt3>C2である(ステップS42、Yes)場合は、ワイパブレード洗浄モードを実行する(結合子G→図9のステップS10)。Nrt3≦C2である(ステップS42、No)場合は、レンズ面の透過性が改善したかどうか判断する(ステップS43)。
上記したRAM72に記憶された洗浄前画像IMG1と洗浄後画像IMG2とに基づいてレンズ面の洗浄の良否が洗浄判定処理により判定される。
Next, a cleaning determination process is performed.
First, the cleaning and wiping
If Nrt3> C2 (step S42, Yes), the wiper blade cleaning mode is executed (connector G → step S10 in FIG. 9). If Nrt3 ≦ C2 (No in step S42), it is determined whether or not the transparency of the lens surface has been improved (step S43).
Based on the pre-cleaning image IMG1 and the post-cleaning image IMG2 stored in the
図11に示した差分画像からは、汚れの指標値に加えて、ワイパアーム21(及びワイパブレード14)における作動前後のレンズ表面の汚れ付着量の差である汚れ払拭量が算出される。
図12に戻って、汚れの指標値が所定値以上、且つ汚れ払拭量が所定値以下であれば、レンズ面の透過性が改善しない(ステップS43、No)と判断され、Nrt3+1を新たなNrt3とし(ステップS44)、洗浄払拭制御部20は、再度ウォッシャポンプ短期駆動命令を発する(ステップS32)。そして、以降の処理が実行される。また、汚れの指標値が所定値未満、且つ汚れ払拭量が所定値を越えていれば、レンズ面の透過性が改善した(ステップS43、Yes)と判断され、それ以降の処理を実行する。
From the difference image shown in FIG. 11, in addition to the index value of dirt, a dirt wiping amount that is a difference in dirt adhesion amount on the lens surface before and after the operation of the wiper arm 21 (and the wiper blade 14) is calculated.
Returning to FIG. 12, if the dirt index value is equal to or larger than the predetermined value and the dirt wiping amount is equal to or smaller than the predetermined value, it is determined that the transparency of the lens surface is not improved (No in step S43), and Nrt3 + 1 is changed to a new Nrt3. (Step S44), the cleaning and wiping
図14は、ワイパブレード洗浄モードを示すフローチャートである(なお、説明中の符号については、図2、図8を参照。)。
洗浄払拭制御部20は、ウォッシャポンプ81に長期駆動命令を発する(ステップS51)。ワイパブレード14の使用回数(ワイパアーム駆動回数)が多くなると、ワイパブレード14が汚れている可能性が高いため、ウォッシャポンプ81を長期駆動(例えば、10分間駆動)させて、洗浄液を、洗浄液滴下モード及び払拭モードよりも多くワイパブレード14に供給し、ワイパブレード14に付着した汚れを洗い流すことができるようにする。
FIG. 14 is a flowchart showing a wiper blade cleaning mode (refer to FIGS. 2 and 8 for reference numerals in the description).
The cleaning /
そして、ウォッシャポンプ81が駆動したかどうか判断する(ステップS52)。
ウォッシャポンプ81が駆動しない(ステップS52、No)場合は、フェール処理を実行する(結合子F11→図15のステップS71)。ウォッシャポンプ81が駆動した(ステップS52、Yes)場合は、ウォッシャポンプ駆動リトライ回数Nrt4が所定回数WDよりも大きいかどうか判断する(ステップS53)。
Nrt4>WDである(ステップS53、Yes)場合は、フェール処理を実行する(結合子F12→図15のステップS73)。Nrt4≦WDである(ステップS53、No)場合は、汚れ状態判断部71は、洗浄液がレンズ面に付着したかどうか判断する(ステップS54)。
Then, it is determined whether or not the
If the
If Nrt4> WD (step S53, Yes), fail processing is executed (connector F12 → step S73 in FIG. 15). If Nrt4 ≦ WD (step S53, No), the dirt state determination unit 71 determines whether or not the cleaning liquid has adhered to the lens surface (step S54).
洗浄液がレンズ面に付着していない(ステップS54、No)場合は、Nrt4+1を新たなNrt4とし(ステップS55)、洗浄払拭制御部20は、再度ウォッシャポンプ長期駆動命令を発する(ステップS51)。そして、それ以降の処理が実行される。洗浄液がレンズ面に付着した(ステップS54、Yes)場合は、Nwpカウンタをクリアして、ゼロにする(ステップS56)。
次に、洗浄払拭制御部20は、磁力制御部76にカメラ用ワイパ駆動命令を発する(ステップS57)。
If the cleaning liquid is not attached to the lens surface (No at Step S54), Nrt4 + 1 is set as a new Nrt4 (Step S55), and the cleaning and wiping
Next, the cleaning /
そして、汚れ状態判断部71は、入力画像からカメラ用ワイパが駆動したかどうか判断する(ステップS58)。
カメラ用ワイパが駆動しない(ステップS58、No)場合は、フェール処理を実行する(結合子F2→図15のステップS75)。カメラ用ワイパが駆動した(ステップS58、Yes)場合は、ブレード洗浄回数Nww+1を新たなNwwとし(ステップS59)、Nwwが所定回数NNより大きいか、又は等しいか判断する(ステップS60)。
Nww<NNである(ステップS60、No)場合は、洗浄払拭制御部20は、再度ウォッシャポンプ長期駆動命令を発する(ステップS51)。そして、それ以降の処理が実行される。Nww≧NNである(ステップS60、Yes)場合は、カメラ用ワイパが駆動した(ステップS58)後に撮像されたブレード洗浄後画像IMG3がRAM72に保存される(ステップS61)。
Then, the dirt state determination unit 71 determines whether or not the camera wiper is driven from the input image (step S58).
If the camera wiper is not driven (No in step S58), a fail process is executed (connector F2 → step S75 in FIG. 15). When the camera wiper is driven (step S58, Yes), the blade cleaning number Nw + 1 is set as a new Nww (step S59), and it is determined whether Nww is greater than or equal to the predetermined number NN (step S60).
If Nww <NN (step S60, No), the cleaning and wiping
そして、以下に示す洗浄判定処理を実施する。
汚れ状態判断部71は、図12に示した払拭モードにおいてRAM72に保存された洗浄後画像IMG2と、上記のブレード洗浄後画像IMG3とから、図11に示したように、洗浄後画像IMG2を画像情報1、ブレード洗浄後画像IMG3を画像情報2として差分画像を求める。そして、差分画像から汚れ状態を判断する。この汚れ状態には、レンズ面の払拭むらも含まれ、画像情報1に対して画像情報2に払拭むらが有れば、差分画像に払拭むらが残る。この差分画像から、払拭むらを含む汚れの指標値が求められる。
図14に戻って、汚れ状態判断部71は、レンズ11の透過性が改善したかどうか判断する(ステップS62)。
汚れの指標値が所定値以上であれば、透過性が改善しない(ステップS62、No)と判断し、フェール処理を実行する(結合子F3→図15のステップS77)。汚れの指標値が所定値未満であれば、透過性が改善した(ステップS62、Yes)と判断し、それ以降の処理を実行する。
And the washing | cleaning determination process shown below is implemented.
As shown in FIG. 11, the dirt state determination unit 71 generates an image IMG2 after cleaning from the image IMG2 after cleaning stored in the
Returning to FIG. 14, the dirt state determination unit 71 determines whether or not the transparency of the
If the index value of dirt is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the transparency is not improved (No in step S62), and a fail process is executed (connector F3 → step S77 in FIG. 15). If the index value of dirt is less than the predetermined value, it is determined that the transparency is improved (step S62, Yes), and the subsequent processing is executed.
図15は、フェール処理を示すフローチャートである(なお、説明中の符号については、図2、図8を参照。)。
洗浄払拭制御部20は、ウォッシャポンプ81の故障によるウォッシャポンプエラーが発生したことを、車両のメータ、ディスプレイ、外部モニタ、ランプ類等の手段により出力して運転者に知らせ(結合子F11→ステップS71)、処理を終了する。
また、洗浄払拭制御部20は、洗浄液タンク82が空になって洗浄液が供給できなくなったことによる洗浄液エラーが発生したことを、上記手段により出力して運転者に知らせ(結合子F12→ステップS73)、処理を終了する。
FIG. 15 is a flowchart showing the fail process (for reference numerals in the description, refer to FIGS. 2 and 8).
The cleaning and wiping
Further, the cleaning and wiping
また、洗浄払拭制御部20は、ワイパ駆動部16Aの故障、ワイパ駆動部16Aへの通電経路の断線・接触不良等によるカメラ用ワイパ駆動エラーが発生したことを、上記手段により出力して運転者に知らせ(結合子F2→ステップS75)、処理を終了する。
また、洗浄払拭制御部20は、レンズ11の表面の擦傷等のレンズ異常、レンズ11の表面への汚れの固着(除去できない汚れの付着)、ワイパブレード14の摩耗・破損等のワイパブレード不良による払拭性能エラーが発生したことを、上記手段により出力して運転者に知らせ(結合子F3→ステップS77)、処理を終了する。
Further, the cleaning and wiping
Further, the cleaning /
以上の図2、図8及び図9に示したように、車両の外部に搭載されるカメラとしてのカメラ部12のレンズ(対物レンズ)11又は保護ガラスの表面を払拭するための払拭部としてのワイパブレード14を備えたワイパ駆動部16Aと、カメラ部12のレンズ11又は保護ガラスの表面に洗浄液を吐出するための洗浄液吐出ノズル46を備えた洗浄液吐出部16Bと、カメラ部12のレンズ11又は保護ガラスの表面に付着した汚れの状態を判別する画像認識部12Aと、を具備し、画像認識部12Aで判別された汚れ状態に応じて、洗浄液吐出部16Bの動作が制御される洗浄液滴下モードと、洗浄液吐出部16Bの動作の制御に加えてワイパ駆動部16Aが動作される払拭モードと、を切り替える。
As shown in FIGS. 2, 8, and 9, as a wiping unit for wiping the surface of the lens (objective lens) 11 or the protective glass of the
この構成によれば、画像認識部12Aによりレンズ11又は保護ガラスの表面の汚れ状態を判別することで、汚れとなる付着物の種類や付着量に応じて洗浄液滴下モードと払拭モードとを切り替えることができ、払拭モードによって、粘性の高い汚れ(融雪剤、泥等)や、水分中の不純物が堆積して出来た白濁した汚れを確実に除去でき、また、洗浄液滴下モードによって、粘性の低い汚れ(雨水の跳ね上げ等)も容易に除去して蓄積しにくくすることが可能となる。また、汚れ状態に応じて洗浄液滴下モードと払拭モードとを切り替えることで、洗浄液の吐出量やレンズ11又は保護ガラスの払拭回数を抑えながら、カメラ部12のレンズ11又は保護ガラスの透過性を確保することができるため、車両のあらゆる走行条件で、汚れを効果的に除去することが可能になる。
According to this configuration, the
更に、洗浄液をレンズ11又は保護ガラスに滴下することで供給するため、洗浄液の飛散を抑制することができ、車両を汚れにくくすることができる。更に、払拭モードでは、レンズ11又は保護ガラスを、洗浄液の供給と共に払拭することが可能であるため、レンズ表面又は保護ガラス表面とワイパブレード14との摩擦抵抗を小さくすることができ、レンズ表面又は保護ガラス表面での擦り傷の発生を抑えることができる。
Furthermore, since the cleaning liquid is supplied by being dropped onto the
また、画像認識部12Aは、カメラ部12のレンズ11又は保護ガラスの表面に付着した汚れの状態として、汚れの種別と汚れの付着量とを判断するので、汚れの状態として、汚れの種別と汚れの付着量とを判断することで、汚れの状態に適した汚れ除去方法を採用することができ、より効果的に汚れを除去することができる。
また、画像認識部12Aにおける汚れ種別の判断は、少なくとも、透過性の高い水分と、透過性の低い水分又は白濁とを区別するので、透過性の高い水分は、粘性の低いものであり、除去しやすく、透過性の低い水分は、粘性の高いものであり、白濁と同様に除去しにくいので、これらの汚れの種別に応じて上記した洗浄液滴下モードと払拭モードのいずれかを選択することで、汚れ除去に対応しやすくなる。
Further, since the
In addition, the determination of the type of dirt in the
また、図2、図8、図9、図10及び図12に示したように、画像認識部12Aが、カメラ部12のレンズ11又は保護ガラスの表面に付着した付着物を、透過性の高い水分であると判断した場合は、洗浄液滴下モードにより洗浄液吐出部16Bのみを作動させ、透過性の低い水分又は白濁した汚れであると判断した場合は、払拭モードにより洗浄液吐出部16Bとワイパ駆動部16Aとの両者を作動させるので、付着物が透過性の高い水分である場合は、洗浄液吐出部16Bのみを作動させてカメラ部12のレンズ11又は保護ガラスの表面に洗浄液を供給して付着物を洗い流すことができる。また、付着物が透過性の低い水分又は白濁した汚れである場合は、洗浄液吐出部16Bによりカメラ部12のレンズ11又は保護ガラスの表面に洗浄液を供給するとともに、ワイパ駆動部16Aのワイパブレード14によりカメラ部12のレンズ11又は保護ガラスの表面を払拭することで、レンズ11又は保護ガラスの擦傷の発生を抑えつつ付着物をより確実に除去することができる。
Further, as shown in FIGS. 2, 8, 9, 10 and 12, the
また、図2、図8、図9、図12及び図14に示したように、ワイパ駆動部16Aによってワイパブレード14を備えるカメラ用ワイパとしてのワイパアーム21が駆動されたかどうかを画像認識部12Aで判断するワイパ動作診断モードを作動させるので、ワイパアーム21が確実に駆動されたか、あるいは、ワイパ駆動部16Aが故障してワイパアーム21が駆動されなかったかを検出することができる。これにより、ワイパ駆動部16Aが故障した場合には、迅速に対応してワイパアーム21が駆動されるようにすることが可能になり、ワイパアーム21の作動の信頼性を向上させることができる。
また、画像認識部12Aでは、払拭モードにおけるワイパブレード14の作動前後のレンズ11又は保護ガラスの表面の汚れ付着量を比較して汚れ払拭量を算出し、汚れ払拭量が所定値以下の場合は、再度ワイパアーム21を動作させるので、汚れ払拭量が少ない場合に、再度ワイパアーム21を駆動させて汚れをより確実に除去することができるため、洗浄機能付き撮像装置としてのカメラ装置10の信頼性を向上させることができる。
As shown in FIGS. 2, 8, 9, 12, and 14, the
Further, the
また、払拭した累計回数が所定回数以上になった場合、又は払拭モードによる払拭回数を所定回数以上実施しても汚れが除去されない場合は、洗浄液吐出部16Bからの洗浄液吐出量を、レンズ11又は保護ガラスの表面に付着した汚れを除去するための吐出量より多く吐出してワイパブレード14を洗浄するワイパブレード洗浄モードを作動させるので、払拭した累計回数が所定回数以上になった場合、又は払拭モードによる払拭回数を所定回数以上実施しても汚れが除去されない場合には、ワイパブレード14に付着した付着物の除去が必要と判断し、ワイパブレード14の付着物を除去するために洗浄液の吐出量を増やことで、ワイパブレード14の付着物の除去を促すことができる。
In addition, when the cumulative number of wipes exceeds a predetermined number, or when dirt is not removed even if the number of wipings in the wiping mode is performed a predetermined number of times or more, the amount of cleaning liquid discharged from the cleaning
また、ワイパブレード洗浄モードにおけるワイパブレード14の洗浄の後に払拭むらが改善されない場合、又はワイパ動作診断モードによりワイパアーム21が駆動しないことが検知された場合は、フェール信号を出力するので、払拭むらが改善されない場合、又はワイパ動作診断モードによりワイパアーム21が駆動しないことが検知された場合は、ワイパブレード14の不良、ワイパ駆動部16Aの故障等が原因と考えられるため、フェール信号の出力によって、ワイパブレード14の交換、ワイパ駆動部16Aの修理・交換等、迅速に対処することができる。
Further, when the wiping unevenness is not improved after the
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
本実施形態の図9〜図15に示したレンズ11の洗浄払拭制御は、本実施形態の車両のカメラ装置10に限らず、例えば、屋外に、監視用、観測用、計測用、公開用等として配置されたカメラ装置や、屋内でも、水しぶき、埃等によってレンズ11に汚れが付着しやすい環境に配置されたカメラ装置に適用可能である。
The above-described embodiment is merely an aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the gist of the present invention.
The cleaning and wiping control of the
10 カメラ装置(洗浄機能付き撮像装置)
11 レンズ(対物レンズ)
12 カメラ部(カメラ)
12A 画像認識部
14 ワイパブレード(払拭部)
16A ワイパ駆動部
16B 洗浄液吐出部
21 ワイパアーム(カメラ用ワイパ)
46 洗浄液吐出ノズル
10 Camera device (imaging device with cleaning function)
11 Lens (objective lens)
12 Camera section (camera)
12A
16A
46 Cleaning liquid discharge nozzle
Claims (8)
前記カメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に洗浄液を吐出するための洗浄液吐出ノズルを備えた洗浄液吐出部と、
前記カメラの対物レンズ又は保護ガラスの表面に付着した汚れの状態を判別する画像認識部と、を具備し、
前記画像認識部で判別された汚れ状態に応じて、前記洗浄液吐出部の動作が制御される洗浄液滴下モードと、前記洗浄液吐出部の動作の制御に加えて前記ワイパ駆動部が動作される払拭モードと、を切り替えることを特徴とする洗浄機能付き撮像装置。 A wiper drive unit having a wiping unit for wiping the surface of an objective lens or protective glass of a camera mounted outside the vehicle;
A cleaning liquid discharge section provided with a cleaning liquid discharge nozzle for discharging the cleaning liquid onto the surface of the objective lens or protective glass of the camera;
An image recognition unit for determining the state of dirt attached to the surface of the objective lens or protective glass of the camera,
A cleaning droplet lowering mode in which the operation of the cleaning liquid ejection unit is controlled according to the dirt state determined by the image recognition unit, and a wiping mode in which the wiper driving unit is operated in addition to the control of the operation of the cleaning liquid ejection unit And an imaging device with a cleaning function.
前記透過性の低い水分又は白濁状態であると判断した場合は、前記払拭モードにより前記洗浄液吐出部と前記ワイパ駆動部との両者を作動させることを特徴とする請求項3に記載の洗浄機能付き撮像装置。 When the image recognition unit determines that the adhering matter adhering to the surface of the objective lens or protective glass of the camera is the highly permeable moisture, only the cleaning liquid discharge unit is operated in the cleaning liquid drop mode. ,
4. With a cleaning function according to claim 3, wherein when it is determined that the moisture has low permeability or a cloudy state, both the cleaning liquid discharge unit and the wiper driving unit are operated in the wiping mode. 5. Imaging device.
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