JP2019509932A - 自動車用光学検出システムを洗浄するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は自動車用の光学検出システムの光学センサ（２）を洗浄するための装置に関し、前記装置は洗浄用流体および乾燥用流体を誘導して分配するためのアセンブリを含む。電動機駆動手段（９）は、光学センサ（２）の外面にわたって流体を分配することができる作動位置と非動作位置との間の直線運動で前記流体誘導および流体分配アセンブリを移動させるために使用される。前記発明は、自動車に適用可能である。

Description

本発明は、自動車の運転者を支援するために使用される光学検出システムの分野に関し、より具体的には、これらのシステムのセンサを洗浄するための装置に関する。

光学検出システムは、例えばビデオカメラまたは赤外線式レーダを用いた駐車の支援など、いくつかの運転状況において車両の運転者を支援するために、ますます多くの自動車に装備されている。これらの運転者支援装置が可能な限り効果的であるためには、ビデオカメラのレンズであろうと、例えばレーザセンサ（一般にＬＩＤＡＲと呼ばれる）または特に赤外線の、人間に可視または不可視のスペクトルの光の発光および／または検出に基づく他のセンサなどのいくつかの他の種類の光学センサであろうと、これらの検出システムの光学センサが清浄であることが不可欠である。

これらの光センサに近接して、撮像または検出が行われる直前に特定量の洗浄液を関連する光学センサに噴射することが可能な洗浄装置を配置することが知られている。このような洗浄液が残すであろうと想定される痕跡（液滴、流れ等）によって当該センサが汚染される全ての危険性を防止するために、洗浄用流体を噴射した後に、洗浄液および残留した汚れを光学センサから除去して連行することを可能にする、とりわけ空気などの乾燥用流体を噴射することも知られている。明らかに、これらの洗浄装置は、センサが動作している場合にセンサの視野内にあることによって、センサの動作を妨げてはならない。

この目的のために、洗浄用流体および／または乾燥用流体を分配するための要素を、これら流体が実質的に光学センサの前に配置されて光学センサを洗浄するようになる作動位置と、これら流体がセンサに対して後退して光学センサの動作を妨げないようにする非動作位置との間で一般的に移動させることができる。さらにこれらの装置は、運転者支援装置を受け入れる車両の限られた空間内の全体的な大きさの制約に対処するために、可能な限り小型でなければならない。

本発明の目的は、この種の光学検出アセンブリおよび光学検出アセンブリの光学センサを洗浄するための関連装置を容易に設置することを可能にし、かつ作動位置と非動作位置との間でこの洗浄装置を容易に誘導する解決策を提案することである。

この目的のために、本発明は、自動車用の光学検出システムの光学センサを洗浄するための装置を提案し、この装置は、洗浄用流体および乾燥用流体を誘導して分配するためのアセンブリを含む。本発明によれば、洗浄装置は、光学センサの外面にわたって流体を分配することができる作動位置と非動作位置との間の直線運動とともにこの流体誘導分配アセンブリを移動させるための電動機駆動手段を含む。

電動機駆動手段は、流体誘導分配アセンブリに固定された出力駆動シャフトを有し、前記駆動シャフトは直線的に移動するので、電動機駆動手段によって発生したこの並進運動を誘導分配アセンブリに伝達することができる。異なる実施形態によれば、電動機駆動手段はリニアアクチュエータで構成することができ、前記駆動シャフトは、並進運動で直接移動されるアクチュエータの出力ロッドまたは回転モータで構成され、前記駆動シャフトは、前記モータの回転子に固定されたピニオンによって作動されるラックで構成される。

流体および分配パイプの各々をこれらの流体を噴射するための１つ以上のノズルに供給する少なくとも１つの接続端部片を含む流体誘導分配アセンブリが、駆動シャフトと協働するように構成されたケーシングに収容されている洗浄装置の構成に適切な一連の特徴を、別々にまたは組み合わせて提供してもよい。

このケーシングは、具体的には駆動シャフトを固定するための領域と、少なくとも１つの流体噴射ノズルを有する分配部分と、少なくとも１つの接続端部片および少なくとも１つの分配パイプを有する供給部分とを含むことができる。

固定領域は、少なくとも１つの分配パイプ用の通路に対してオフセットし、具体的には少なくとも１つの流体噴射ノズルが配置されたケーシングの同じ側にオフセットしたケーシングの延長部を形成することができる。

この固定領域に関する本発明の特徴によれば、固定領域は、形状および寸法が駆動シャフトの部分の形状および寸法に対応する切欠きを含むことができる。切欠きはブラインド切欠きであってもよく、駆動シャフトの部分の矩形形状に対応する矩形であってもよい。

本発明の異なる実施形態によれば、この電動機は、リニア出力モータまたは出力シャフトがラックに接続された回転出力モータであってもよく、こうしてモータの出力シャフトの回転運動が直線運動に変換される。

洗浄用流体および／または乾燥用流体を噴射するためのノズルが洗浄すべき光学センサの前にあるように、誘導分配アセンブリを作動位置に移動させることができる直線運動を、本発明による洗浄装置の動作を変更することなく車両に対して異なる方向に従って配向してもよいことは明らかである。

電動機駆動手段は、作動位置と非動作位置との間の距離にのみわたる運動を発生させるように制御されるステッパモータを含んでもよく、または行程端の突当部が流体誘導分配アセンブリの作動位置および非動作位置に対応するように設けられたＤＣモータを含んでもよい。

本発明はまた、上述したように、少なくとも１つの光学センサと、このセンサを洗浄するための装置とを含む自動車用の光学検出システムに関する。

本発明の他の特徴、詳細および利点は、添付の図面を参照して、説明を目的とする以下の記載を理解することでより明らかとなるであろう。

本発明の一実施形態による光学検出システムおよび関連する洗浄装置の概略側面図であり、洗浄装置は作動位置に示されている。 本発明の一実施形態による光学検出システムおよび関連する洗浄装置の概略側面図であり、洗浄装置は休止位置に示されている。 洗浄用流体および／または乾燥用流体を誘導して噴射する図１に示す洗浄装置のアセンブリの、図１および図２とは反対側の視野角から見た側面図である。 図３に示す洗浄装置における洗浄用流体および／または乾燥用流体の誘導および噴射を上方から見た図である。

これらの図は、本発明を実施する目的で本発明を詳細に説明するのに役立つが、当然のことながら、必要に応じて本発明をより良好に定義する役割を果たすことができることにまず留意されたい。

さらに、レンズを備えた撮像ビデオカメラを含む光学検出システムへの本発明の適用について以下に説明する。しかし、上述したように本発明はこの用途に限定されるものではなく、包括的ではない例として、レーザセンサ、可視または不可視のスペクトルの放射線の発光および／または検出に基づくセンサなどの少なくとも１つの光学センサを用いた任意の車両の光学検出システムにまで及ぶ。

図１および図２は、本発明の第１の実施形態によって製造された洗浄装置に関連する光学検出システムを図示しており、本明細書では、光学検出システムはレンズ２を備えたビデオカメラ１を含む。

この光学検出システムは、レンズ２を洗浄するための装置に関連しており、具体的には、洗浄用流体および乾燥用流体を誘導して分配するためのアセンブリによって形成されている。この誘導分配アセンブリは、より具体的には、それぞれ洗浄液を図示しない貯蔵タンクから誘導し、かつ乾燥用流体を誘導するための、本図では図示しないパイプを提供する接続端部片３および４を特徴とし、洗浄液を噴射するための一組の第１の噴射ノズル５、および乾燥用流体を噴射するための一組の第２の噴射ノズル６を特徴とする。洗浄液および乾燥用流体は、ノズルを提供する図４に破線で示された分配パイプ８において誘導分配アセンブリのケーシング７内を循環する。噴射ノズル５および６は、接続端部片３および４が位置している第２の長手方向端部とは反対側のケーシングの第１の長手方向端部において、ケーシングの同一面上に互いに近接して配置されている。

ケーシング７は、噴射ノズル５および６によって噴射された流体がレンズ２の外面に達することができる、より具体的には図１に示された作動位置と、噴霧ノズルがレンズ２に対して引き返し、かつケーシング７が車両の本体要素内に有利に後退することができる、図２に示された非動作位置との間で移動するように可動にされている。ケーシング７および関連する噴射ノズル５および６がそれぞれの非動作位置にある場合、具体的にはこの非動作位置が車両の本体内に後退した位置である場合、流体はレンズの方向へ噴射されないことは明らかである。

本発明によれば、ケーシング７の動作、および誘導および接続端部片３および４と、噴射ノズル５および６と、分配パイプ８とで構成された誘導分配アセンブリの運動は、電動機駆動手段９によってもたらされる直線運動である。図１および図２に示すように、ケーシング７および関連する誘導分配アセンブリの作動位置から非動作位置への移動は、互いに向かうかまたは互いに距離を置く電動機駆動手段の並進運動に影響される。このため、洗浄装置が能動位置から非動作位置へ移動することができるように、洗浄装置の周囲に必要な空間が制限される。

電動機駆動手段９は、光学検出システムの使用が将来の使用であるかまたは過去の使用であるかにかかわらず、光学検出システムの使用に関する情報を受信した場合、電動機駆動手段を起動するように指示を送信する制御装置によって制御される。換言すれば、車両の停止および後進するための対応するギヤからの変化を示すような光学検出システムの緊急使用に関する情報、または光学検出システムの使用終了に関する情報は、光学センサの使用の前後に光学センサを洗浄するようにモータ駆動手段の使用を引き起こすことができる。駆動指示がなければ、洗浄用流体および乾燥用流体の誘導分配アセンブリは非動作位置に留まり、電動機駆動手段は励起されない。これにより、洗浄動作が一時的かつ急速であるため、この機能のためのエネルギー要件が制限される。

電気システムの本発明による使用が、特に凍結の際に、システムの機能停止の容易な検出を可能にすることは明らかである。したがって、関連する制御システムは、使用されるシステム、すなわちモータ駆動手段への電力供給だけでなく、例えばシステムの構成要素を付勢しないという利点を有するポンプへの電力供給も同時に停止することができる。

関連する誘導分配アセンブリの直線運動を発生させる電動機駆動手段の本発明による使用に関して、異なる変形実施形態を使用することができる。

変形例は、特にモータの種類に関連していてもよい。駆動シャフト１０がケーシング７に伝達される直線運動を電動機駆動手段９の出力で行うという条件で、回転電動機またはリニア電動機を交換可能に使用することができる。リニア電動機の場合、ケーシングは出力シャフトに直接取り付けられる一方で、回転電動機の場合、ケーシングは駆動シャフトを形成するラックに取り付けられ、モータの回転子に接続されたロッドとの鋸歯状接続部によって直線運動する。

他の変形例は、モータの動作モード、具体的にはモータのタイミングに関するものであってもよい。より詳細には、直線運動は、ステッパ型の電動機によって有利に得られる。この種のモータは、２つの端部位置の間でモータの出力において駆動シャフトの特定の運動をもたらすように定格付けられ、駆動シャフトの第１の端部位置は流体誘導分配アセンブリ３、４、５、６、７および８の非動作位置に対応しており、かつ駆動シャフトの第２の端部位置はこのアセンブリの作動位置に対応していることが理解される。変形実施形態は、運動提供を停止するために行程端終了情報を電動機の制御モジュールに送信する、行程端突当部に関連するＤＣモータを含んでもよい。

これらのそれぞれの場合において、ケーシング７の直線運動は、図１および図２に示される矢印Ｆ１の方向への駆動シャフト１０の直線運動によって発生する。

本発明の有利な特徴によれば、ケーシング７は、電動機９の出力で摺動駆動シャフト１０に直接固定される。この目的のために、ケーシング７は、形状および寸法が駆動シャフト１０の部分の形状および寸法に対応する切欠き１３を有する固定領域１２を含む。具体的には、この切欠き１３は、同様に断面が矩形の駆動シャフトを収容する矩形形状を取ることができ、この矩形形状は、このシャフトのスライド軸を中心とする駆動シャフトに対してケーシングが回転することを防止することができる。

より具体的には、ケーシングは、噴射ノズル５および６を有する第１の分配部分１４と、固定領域１２に対応する第２の部分と、接続端部片３および４および図４の破線で示された分配パイプ８を有する第３の部分または供給部分１５とを含む複数の別個の部分を含むものとすることができる。

固定領域１２は、流体分配パイプ用の通路に対してオフセットし、具体的に本明細書では、流体噴射ノズル５および６がそれぞれこのケーシング上に配置されているケーシング７側にオフセットした延長部を形成する。したがって、接続端部片３および４から到来する分配パイプ８内の流体の流れは、固定領域１２の切欠き１３が存在することによって、およびこの切欠きに駆動シャフト１０が存在する可能性によって妨害されることはない。当然ながら、この種の実施形態は排他的ではなく、一般的に言えば、本発明は、（リニア出力シャフトであろうと、回転出力シャフトに関連するラックであろうと）これらの流体の流れに任意の乱れを生じさせないように画成されるこのアセンブリの直線運動をもたらす電動機９の出力で、ケーシング７を駆動シャフトに固定することを提供することに留意されたい。

シャフトは、本明細書ではブラインド切欠きとして示された、この切欠き１３に圧入されているかまたはねじ込まれている。それよりむしろ、切欠きの代わりに貫通開口部を設けることができ、駆動シャフトの直線運動をケーシング７に伝達するのに適した固定手段をさらに設けることができる。

上述したように、本発明は、自動車に設置された光学検出システムの光学センサの洗浄装置を位置決めするための小型で効果的な装置を製造する単純な手段を提供する。

上述したように、撮像ビデオカメラを使用する光学アセンブリへの本発明の適用について本明細書に記載し、かつ示してきたが、本発明はこの用途に限定されると見なされるべきではなく、光学センサを使用する任意の検出アセンブリにまで及ぶ。同様に、本発明は、説明されかつ図示された手段および構成に限定されると見なされるべきではないだけでなく、全ての等価の手段または構成およびこのような手段の任意の組合せにまで及ぶ。

Claims (14)

1. 洗浄用流体および乾燥用流体を誘導して分配するためのアセンブリ（３、４、５、６、７、８）を含む、自動車用光学検出システムの光学センサを洗浄するための装置であって、前記光学センサ（２）の外面にわたって流体を分配することができる作動位置と非動作位置との間の直線運動によって前記流体誘導分配アセンブリを移動させるための電動機駆動手段（９）を含むことを特徴とする、装置。
2. 前記電動機駆動手段（９）が、前記流体誘導分配アセンブリ（３、４、５、６、７、８）に固定された出力駆動シャフト（１０）を有し、前記駆動シャフトが直線的に移動することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記電動機駆動手段（９）がリニアアクチュエータで構成され、前記駆動シャフト（１０）が前記アクチュエータの出力ロッドで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 前記電動機駆動手段（９）が回転モータで構成され、前記駆動シャフト（１０）が、前記モータの回転子に固定されたロッドによって作動されるラックで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
5. 流体および分配パイプの各々を前記流体を噴射するための１つ以上のノズル（５、６）に供給する少なくとも１つの接続端部片（３、４）を含む前記流体誘導分配アセンブリが、前記駆動シャフト（１０）と協働するように構成されたケーシング（７）に収容されることを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記ケーシング（７）が、前記駆動シャフト（１０）を固定するための領域（１２）と、少なくとも１つの流体噴射ノズル（５、６）を有する分配部分（１４）と、少なくとも１つの接続端部片（３、４）および少なくとも１つの分配パイプ（８）を有する供給部分（１５）とを含むことを特徴とする、請求項１から５に記載の装置。
7. 前記固定領域（１２）が、前記少なくとも１つの分配パイプ（８）用の前記通路に対してオフセットした前記ケーシングの延長部を形成することを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記固定領域（１２）が、前記少なくとも１つの流体噴射ノズル（５、６）が配置された前記ケーシング（７）側にオフセットしていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記固定領域（１２）が、形状および寸法が前記駆動シャフト（１０）の前記部分の形状および寸法に対応する切欠き（１３）を含むことを特徴とする、請求項６から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記切欠き（１３）がブラインド切欠きであることを特徴とする、請求項１から９に記載の装置。
11. 前記切欠き（１３）の形状が、前記駆動シャフト（１０）の前記部分の矩形形状に対応する矩形であることを特徴とする、請求項９または１０のいずれかに記載の装置。
12. 前記電動機駆動手段（９）が、ステッパモータを含むことを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記電動機駆動手段（９）が、行程端の突当部が前記流体誘導分配アセンブリ（３、４、５、６、７、８）の前記作動位置および前記非動作位置に対応するように設けられたＤＣモータを含むことを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
14. 少なくとも１つの光学センサ（２）を含む自動車用の光学検出システムであって、前記センサを洗浄するための請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置を含むことを特徴とする、光学検出システム。

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