JP2016210297A - 車載カメラ雨滴除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で車載カメラ雨滴除去装置を実現でき、開発コストを抑制して安価に車載カメラ雨滴除去装置を提供する。【解決手段】 車載カメラ２ａの前面に設けられた撮影レンズ２ｂはカバー３によって覆われる。車載カメラ２ａの前面に対向するカバー３の裏面には、撮影レンズ２ｂとカバー３の裏面との間に挟まれる吸水材４が設けられる。車載カメラ雨滴除去装置１は、車載カメラ２ａの撮影レンズ２ｂに付着した雨滴を吸水材４で吸い取って除去する。車載カメラ２ａの天面には天板５が設けられ、天板５は蝶番６によってカバー３と回動自在に連結される。天板５の他端は伸縮器７ａの腕７ｂに連結される。腕７ｂは車載カメラ２ａの天面に沿った方向に伸縮する。車両のバックギヤへのギヤチェンジ操作がセンサによって検知されると、伸縮器７ａは、天板５とカバー３とが所定角度を成すまで腕７ｂを縮める。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の周囲を撮影する車載カメラの撮影レンズに付着した雨滴を除去する車載カメラ雨滴除去装置に関するものである。

従来、この種の車載カメラ雨滴除去装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。

この車載カメラ雨滴除去装置は、雨滴推定部、駐車予測部、雨滴除去部、及び映像取得部を備えた雨滴除去ＥＣＵ(Electronic Control Unit)から構成される。雨滴除去ＥＣＵは、ワイパスイッチ、レインセンサ、ナビＥＣＵ、シフトレバースイッチ、車速センサ、車載カメラ、レンズウォッシャ、およびディスプレイと通信可能に接続されている。駐車予測部は、運転者によるリバースギアへのギアチェンジ操作が行われるよりも前の時点で、車両が間もなく駐車されるか否かを予測する。駐車予測部によって車両が間もなく駐車されると予測され、かつ、雨滴推定部によって車載カメラのカメラレンズに雨滴を含む汚れが付着していると推定された場合、カメラレンズに付着した汚れの除去処理が雨滴除去部によって開始される。カメラレンズに付着した汚れの除去は、レンズウォッシャによってカメラレンズの表面に洗浄液を噴射して行われる。また、空気噴射機構によって圧縮空気をカメラレンズに噴射したり、超音波振動子によってカメラレンズの表面に超音波振動を付与することにより、行われる場合もある。

特開２００９−２２０７１９号公報

しかしながら、上記従来の車載カメラ雨滴除去装置は、装置を構成する要素が多く、また、汚れを除去する機構が大変複雑に構成されている。このため、多くの駆動回路と機構のソフト制御が必要となり、装置を実現するのに多くの手間と時間がかかってしまう。また、製品の開発工数も大きくなる。この結果、車載カメラ雨滴除去装置の製品コストは高くなってしまう。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
車両の周囲を撮影する車載カメラの撮影レンズに付着した雨滴を除去する車載カメラ雨滴除去装置において、
車載カメラの前面に設けられた撮影レンズを覆うカバーと、車載カメラの前面に対向するカバーの裏面に設けられて撮影レンズとカバーの裏面との間に挟まれる吸水材と、車載カメラの天面に設けられてカバーと連結される天板と、カバーの一端と天板の一端とを回動自在に連結する連結部材と、車両のバックギヤへのギヤチェンジ操作を検知するセンサと、天板の他端に連結されて車載カメラの天面に沿った方向に伸縮する腕を有し、センサによってバックギヤへのギヤチェンジ操作が検知されると天板とカバーとが所定角度を成すまで腕を縮める伸縮器とを備えることを特徴とする。

本構成によれば、車載カメラの撮影レンズに付着する雨滴は、撮影レンズとカバーの裏面との間に挟まれる吸水材に吸水されて除去される。また、車両の運転者がバックギヤへのギヤチェンジ操作を行うと、そのギヤチェンジ操作はセンサによって検知される。バックギヤへのギヤチェンジ操作がセンサによって検知されると、伸縮器はその腕を車載カメラの天面に沿った方向に縮める。伸縮器の腕が縮むと天板の他端が引っ張られ、天板の一端に連結部材を介して一端が連結されたカバーも引っ張られる。カバーは、その一端が引っ張られることで、その裏面が車載カメラの角に当たり、連結部材を中心にその他端が回動して引き上げられ、車載カメラの撮影レンズを露出させる。このため、バックギヤへのギヤチェンジ操作がセンサによって検知されると、撮影レンズが露出させられて、車載カメラによる車両周囲の撮影が可能になる。また、伸縮器の腕が縮んだ状態で、カバーは天板と所定角度を成し、撮影レンズに降りかかる雨を遮る屋根となる。このため、降雨時にカバーが開いて撮影レンズが露出しても、撮影レンズに雨滴が付着するのがカバーによって防止される。この結果、簡単な構成で車載カメラ雨滴除去装置を実現でき、開発コストを抑制して安価に車載カメラ雨滴除去装置を提供することが可能になる。

また、本発明は、腕が、センサによってバックギヤへのギヤチェンジ操作が検知されていないとき、カバーが車載カメラの前面を覆って吸水材が撮影レンズとカバーの裏面との間に挟まれる状態になるまで伸びる長さに設定されていることを特徴とする。

本構成によれば、センサによってバックギヤへのギヤチェンジ操作が検知されていないとき、伸縮器の腕は伸び、カバーが車載カメラの前面を覆って吸水材は撮影レンズとカバーの裏面との間に挟まれる状態になる。このため、ギヤのシフト位置がバックギヤ以外の位置にあるとき、すなわち、車両の前方への走行時や駐停車時においては、撮影レンズは吸水材に当接してカバーに覆われた状態になる。したがって、車両の前方への走行時や駐停車時における車載カメラの不使用時において、撮影レンズは蓋がされた状態になり、撮影レンズに雨滴や埃等が付着するのが防止される。

また、本発明は、カバーを磁気で吸引する磁石が車載カメラ前面のカバー裏面に対向する撮影レンズ周囲に設けられていることを特徴とする。

本構成によれば、車載カメラ前面の撮影レンズ周囲に設けられた磁石によってカバーが吸引されて、カバーには車載カメラ前面に引き寄せられる力が働く。このため、車両から車載カメラに伝わる振動や風などによってカバーがばたつくのが防止される。また、カバーが車載カメラ前面に設けられた磁石に吸引されることで、撮影レンズに吸水材が押し付けられる状態が維持される。このため、撮影レンズに雨滴や埃等が付着するのが確実に防止される。

本発明によれば、簡単な構成で車載カメラ雨滴除去装置を実現でき、開発コストを抑制して安価に車載カメラ雨滴除去装置を提供することが可能になる。

（ａ）は、本発明の一実施の形態による車載カメラ雨滴除去装置のカバーが開いたときの概略構成を示す側面図、（ｂ）は平面図である。 （ａ）は、一実施の形態による車載カメラ雨滴除去装置を構成する吸水ユニットの側面図、（ｂ）は、一実施の形態による車載カメラ雨滴除去装置を構成する伸縮器ユニットの側面図である。 一実施の形態による車載カメラ雨滴除去装置のカバーが閉じたときの概略構成を示す側面図である。

次に、本発明の車載カメラ雨滴除去装置を実施するための形態について、説明する。

図１（ａ）は、本発明の一実施の形態による車載カメラ雨滴除去装置１の概略構成を示す側面図、同図（ｂ）は平面図である。

車載カメラ雨滴除去装置１は、車載カメラ２ａの撮影レンズ２ｂに付着した雨滴を含む汚れを除去する。車載カメラ２ａと撮影レンズ２ｂとはカメラユニット２を構成する。カメラユニット２は、図示しない車両の後部に設けられ、撮影レンズ２ｂの撮像範囲は同図（ａ）の一点鎖線に示す範囲に設定されて、車載カメラ２ａは車両の主に後方周囲を撮影する。

車載カメラ２ａの前面に設けられた撮影レンズ２ｂは、薄い金属板からなるカバー３によって覆われる。車載カメラ２ａの前面に対向するカバー３の裏面には、セーム皮等の吸水性に優れた材質からなる吸水材４が設けられている。吸水材４は、撮影レンズ２ｂの表面を覆う大きさを有し、撮影レンズ２ｂとカバー３の裏面との間に挟まれる。なお、撮影レンズ２ｂの凸形状に合う凹形状の窪みを吸水材４に予め設けておくように構成してもよい。車載カメラ２ａの天面にはアクリル板等からなる天板５が設けられており、天板５はカバー３と連結される。この連結は蝶番６によって行われ、蝶番６は、カバー３の一端と天板５の一端とを回動自在に連結する連結部材を構成する。天板５の他端は伸縮器７ａの腕７ｂに連結されている。腕７ｂは車載カメラ２ａの天面に沿った方向に伸縮する。

カバー３、吸水材４、天板５および蝶番６は、図２（ａ）に側面図が示される吸水ユニットを構成する。また、伸縮器７ａおよび腕７ｂは、図２（ｂ）に側面図が示される伸縮器ユニット７を構成する。伸縮器ユニット７はシリンダ相当のアクチュエータから構成され、シリンダロッドに相当する腕７ｂが本実施形態では２０〜３０ｍｍ程度のストロークで伸縮動作する。

車両は、その内部の運転席に設けられたシフトレバーの操作によってギヤチェンジが行われ、走行が操作される。シフトレバーにはそのシフト位置を検知する図示しないセンサが設けられている。このセンサの検知出力はマイクロコンピュータ等からなる電子制御回路に与えられている。車両のバックギヤへのギヤチェンジ操作を示す検知出力を電子制御回路がセンサから入力すると、電子制御回路は伸縮器７ａにその腕７ｂを縮める指令信号を出力する。伸縮器７ａは、その指令信号を入力すると、天板５とカバー３とが所定角度を成すまで、例えば、図１（ａ）に示す角度まで、腕７ｂを縮める。

上記のカバー３、吸水材４、天板５、蝶番６、センサ、および伸縮器ユニット７は、車載カメラ雨滴除去装置１を構成する。

本実施形態の車載カメラ雨滴除去装置１は、センサによってバックギヤへのギヤチェンジ操作が検知されていないとき、伸縮器ユニット７を構成する腕７ｂが、図３の側面図に示すように、カバー３が車載カメラ２ａの前面を覆って吸水材４が撮影レンズ２ｂとカバー３の裏面との間に挟まれる状態になるまで伸びる長さに設定されている。また、カバー３を磁気で吸引する磁石８が、車載カメラ２ａの前面のカバー３裏面に対向する撮影レンズ２ｂ周囲に設けられている。

このような本実施形態の車載カメラ雨滴除去装置１によれば、車載カメラ２ａの撮影レンズ２ｂに付着する雨滴を含む汚れは、撮影レンズ２ｂとカバー３の裏面との間に挟まれる吸水材４に吸水されて除去される。吸水材４は、撮影レンズ２ｂを覆う小さな大きさでよいので、部品代を抑えることができる。また、吸水材４は摩耗することがないので、部品の交換頻度は少なくて済む。また、車両の駐車時や後退運転時に車両の運転者がバックギヤへのギヤチェンジ操作を行うと、そのギヤチェンジ操作はセンサによって検知される。バックギヤへのギヤチェンジ操作のＯＮ信号がセンサによって検知されると、伸縮器７ａはその腕７ｂを図１（ａ）に示すように車載カメラ２ａの天面に沿った方向に縮める。伸縮器７ａの腕７ｂが縮むと天板５の他端が引っ張られ、天板５の一端に蝶番６を介して一端が連結されたカバー３も引っ張られる。カバー３は、その一端が引っ張られることで、その裏面が車載カメラ２ａの角に当たり、蝶番６を中心にその他端が回動して引き上げられ、車載カメラ２ａの撮影レンズ２ｂを露出させる。このため、バックギヤへのギヤチェンジ操作がセンサによって検知されると、撮影レンズ２ｂが露出させられて、車載カメラ２ａによる車両後方周囲の撮影が可能になる。車載カメラ２ａは電子制御回路の制御の下、車両後方周囲を撮影して、撮影画像を車両室内に設けられた表示器に表示する。

また、伸縮器７ａの腕７ｂが縮んだ状態では、カバー３は天板５と所定角度を成し、撮影レンズ２ｂに降りかかる雨９を遮る屋根、つまり傘となる。このため、降雨時にカバー３が開いて撮影レンズ２ｂが露出しても、撮影レンズ２ｂに雨滴が付着するのがカバー３によって最低限レベルで防止される。この結果、カバー３の開閉は腕７ｂの伸び縮みに連なって機械的に行われ、複雑な電気制御を伴うことなく行われるので、簡単な構成で車載カメラ雨滴除去装置１を実現でき、開発コストを抑制して安価に車載カメラ雨滴除去装置１を提供することが可能になる。

また、本実施形態の車載カメラ雨滴除去装置１によれば、センサによってバックギヤへのギヤチェンジ操作が検知されていないとき、伸縮器７ａの腕７ｂは伸び、カバー３が車載カメラ２ａの前面を覆って吸水材４は撮影レンズ２ｂとカバー３の裏面との間に挟まれる状態になる。このため、ギヤのシフト位置がバックギヤ以外の位置にあるとき、すなわち、車両の前方への走行時や駐停車時においては、撮影レンズ２ｂは吸水材４に当接してカバー３に覆われた状態になる。したがって、車両の前方への走行時や駐停車時における車載カメラ２ａの不使用時において、撮影レンズ２ｂは蓋がされた状態になり、撮影レンズ２ｂに雨滴（水滴）や埃等が付着するのが防止される。また、同時に、カバー３が開いているときに撮影レンズ２ｂに付着してしまった雨滴（水滴）や埃等は、吸水材４に吸い取られ、撮影レンズ２ｂの表面が清掃される。吸水材４に吸い取られた水分は、カバー３が閉じている長い時間の間に自然に蒸発し、吸水材４は自然乾燥する。

また、本実施形態の車載カメラ雨滴除去装置１によれば、伸縮器７ａの腕７ｂが磁石８の吸引力に打ち勝って縮んでカバー３が開いているとき、カバー３は腕７ｂに支えられるので、車両からカメラユニット２に伝わる振動や風などによってカバー３がばたつくことはない。また、伸縮器７ａの腕７ｂが伸びてカバー３が閉じているとき、カバー３は、車載カメラ２ａの前面の撮影レンズ２ｂの周囲に設けられた磁石８によって吸引されて、車載カメラ２ａの前面に引き寄せられる。このため、伸縮器７ａの腕７ｂが伸びてカバー３が閉じているときにも、車両からカメラユニット２に伝わる振動や風などによってカバー３がばたつくのが防止される。また、カバー３が車載カメラ２ａの前面に設けられた磁石８に吸引されることで、撮影レンズ２ｂに吸水材４が押し付けられる状態が維持される。このため、撮影レンズ２ｂに雨滴や埃等が付着するのが確実に防止される。

１…車載カメラ雨滴除去装置
２…カメラユニット
２ａ…車載カメラ
２ｂ…撮影レンズ
３…カバー
４…吸水材
５…天板
６…蝶番（連結部材）
７…伸縮器ユニット
７ａ…伸縮器
７ｂ…腕
８…磁石
９…雨

Claims (3)

1. 車両の周囲を撮影する車載カメラの撮影レンズに付着した雨滴を除去する車載カメラ雨滴除去装置において、
   前記車載カメラの前面に設けられた前記撮影レンズを覆うカバーと、前記車載カメラの前面に対向する前記カバーの裏面に設けられて前記撮影レンズと前記カバーの裏面との間に挟まれる吸水材と、前記車載カメラの天面に設けられて前記カバーと連結される天板と、前記カバーの一端と前記天板の一端とを回動自在に連結する連結部材と、車両のバックギヤへのギヤチェンジ操作を検知するセンサと、前記天板の他端に連結されて前記車載カメラの天面に沿った方向に伸縮する腕を有し、前記センサによってバックギヤへのギヤチェンジ操作が検知されると前記天板と前記カバーとが所定角度を成すまで前記腕を縮める伸縮器とを備えることを特徴とする車載カメラ雨滴除去装置。
2. 前記腕は、前記センサによってバックギヤへのギヤチェンジ操作が検知されていないとき、前記カバーが前記車載カメラの前面を覆って前記吸水材が前記撮影レンズと前記カバーの裏面との間に挟まれる状態になるまで伸びる長さに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ雨滴除去装置。
3. 前記カバーを磁気で吸引する磁石が前記車載カメラ前面の前記カバー裏面に対向する前記撮影レンズ周囲に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車載カメラ雨滴除去装置。

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