JP2019516121A - 自動車用光学検出システム - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車用の光学検出システム（１）に関し、保護筺体（３）と、筺体（３）に収容された光学センサ（５）とを含み、第一に、光学センサ（５）の視野内の光軸（Ａ）上に位置決めされ、かつ光軸（Ａ）に対して垂直に位置決めされた格子（８）を含み、第二に、格子（８）の方向に気流を発生させる発生装置（１９）を含むことを特徴とする。

Description

本発明は、自動車用の光学検出システムに関する。

光学検出システムは、カメラ、レーザセンサ（一般にＬＩＤＡＲと呼ばれる）などの光学センサ、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を含む任意のシステムに与えられた名称である。

現在、リアビューカメラは、具体的には多数の近代的自動車に取り付けられており、方向転換して車両の後方に位置する障害物を検出することなく、より簡単に空間に駐車することを可能にする具体的には駐車支援システムの一部を形成している。

後部のウインドスクリーン／ガラス板に対して車室内に設置され、車両の後部ウインドスクリーンを介して後方を向くカメラが知られている。これらのカメラは、外部の気候の影響に対して良好に保護されており、例えば後部ウインドスクリーンのガラス板に組み込まれた加熱ワイヤのような、後部ウインドスクリーンを除霜してきれいにするためのシステムから利益を得ることができる。

しかし、視野角は特に駐車支援にとって最適ではないため、カメラを車両の後部バンパーまたは後部ナンバープレートに配置することが好ましい。

この場合、カメラはその光学系上に蓄積する可能性のある汚れの投射に非常に曝されるため、カメラの有効性が低下するかまたはカメラが動作不能になる。

特に雨天時には、光学検出システムの操作性に大きく影響する可能性のある雨および汚れの投射が発生する。

カメラ上の汚れの蓄積に対処するには、経時的に蓄積する汚染要素を除去するために、一般的に洗浄液の噴霧器などのカメラの光学系を洗浄する装置を光学系に近接して配置することが知られている。

同様に、寒冷時にはカメラの光学系に霜が蓄積することがあるため、光学系が動作不能になる可能性がある。

公知の従来技術は、例えば本出願人の名義でフランス国特許第２８４１４８８号明細書に開示されており、ここで、噴霧器は、例えば加圧された洗浄液をカメラの保護ガラス面上に射出する。噴霧器は、カメラの保護ガラス面から頑固な汚れを取り除くことを可能にする振動手段によってさらに補助され、このガラス面は、寒冷時における霜の蓄積から保護するために加熱されてもよい。

しかし、この観察システムの動作を最適化してもよいことが認められている。具体的には、カメラの光学系への洗浄液の射出後に、保護ガラス面に付着している液滴が依然として存在し、それによってカメラが撮影した画像が損なわれ、かつ変形されることがある。洗浄液の液滴の存在は、洗浄液がカメラの光学系の表面上を容易に滑り移動しないという事実に起因する。また、保護ガラス面上の液滴の蒸発により、カメラが撮影した画像上に見える汚れが残る。

使用されるカメラがますます小型になると仮定すると、付着している滴の大きさは保護ガラス面の表面に対して増大し、カメラが撮影した画像が著しく変わる可能性がある。

フランス国特許第２８４１４８８号明細書

本発明は、カメラ上の汚れの蓄積を防止することを可能にする代替的な光学検出システムを提示することによって、上述の欠点の１つ以上を少なくとも部分的に改善することを提案する。

この目的のために、本発明の主題は、自動車用の光学検出システムであって、
保護筺体と、
筐体に収容された光学センサと
を含み、
第一に、光学センサの視野内の光軸上に位置決めされ、かつ光軸に対して垂直に位置決めされた格子を含み、第二に、格子の方向に気流を発生させる発生装置を含むことを特徴とする。

気流が格子を通過することにより、水、ほこりまたはより一般には汚れが格子をカメラの方向に通過し、かつカメラのレンズに蓄積することを防止する微小乱流が格子の下流に形成される。

本発明による光学検出システムは、以下の特徴の１つ以上を単独で、または組み合わせてさらに含むことができる。

一態様によれば、格子は具体的には正方形の平行六面体形状のメッシュを有する。

メッシュの片側の長さは、例えば０．５ｍｍ〜２．５ｍｍであり、具体的には２ｍｍに等しい。

別の態様によれば、格子は、０．０５ｍｍ未満の直径、具体的には０．０２ｍｍ〜０．０４ｍｍの直径を有するワイヤから形成される。

格子は、ステンレス鋼製またはプラスチック製、具体的には複合材料製のワイヤから形成されてもよい。

格子は、ジュール効果によって加熱され得る抵抗性ワイヤを含み、格子を加熱するために電源に接続されるように構成されるものとすることができる。

さらに別の態様によれば、保護筺体は円筒形状を有し、格子は保護筐体の端部の一方端を閉鎖する円盤形状を有する。

変形または追加として、保護筺体は円筒形状を有し、格子は光学センサの視野角を覆うことが可能な形状を有する。

また、光学センサを取り囲むように気流が提供されてもよい。

さらに別の態様によれば、気流発生装置は保護筺体に組み込まれる。

気流発生装置は、例えば保護筺体の後部に位置決めされた送風機を含む。

変形例として、気流発生装置は保護筺体の外側に位置する圧縮機を含む。

光学検出システムは、光学センサに面する格子の表面に洗浄液を射出するための少なくとも１つのノズルをさらに含んでもよい。

別の態様によれば、光学検出システムは、光学センサの周りに規則的に配置されて保護筺体の内部に突出している、洗浄液を射出するための複数のノズルを含む。

他の利点および特徴は、本発明の説明を理解すること、および光学検出システムの一実施形態の簡略図を縦断面図で示すと同時に格子の詳細図も正面図で示している単一の図１から明らかとなるであろう。

以下の実施形態は例である。説明は１つ以上の実施形態を参照するが、これは、必ずしも各参照が同一の実施形態に関連すること、または特徴が一実施形態にのみ適用されることを意味するものではない。様々な実施形態の単一の特徴を、他の実施形態を作り出すために組み合わせるかまたは交換することもできる。

本明細書では、「上流」および「下流」という用語は、流体ライン内の流体の流れ方向に関して使用される。したがって、流体が第１の要素を最初に通過し、次に第２の要素を通過する場合、第１の要素は第２の要素の上流に位置決めされる。

自動車のための本発明による光学検出システム１の一実施形態を示す図である。

例えば光学検出システム１は、例えばバンパーまたはナンバープレート（いずれも図示せず）などの自動車の後部に設置されることが意図されている。例えばサイドミラーの代用品として、車両の側部に設置されてもよい。

光学検出システム１は、保護筺体３と、具体的には保護筐体３内に設置されたカメラなどの撮像用の光学センサ５とを含む。

保護筺体３は例えば円筒形であり、一方端６に格子８を含む。同図では、格子８もまた前面に示されている。

光学センサ５は、例えばケーシング９内に収容された、小型フォトダイオードのマトリクスアレイから形成されたＣＣＤ（電荷結合素子）測定センサまたはＣＭＯＳ測定センサを含む。例えばこの測定センサは、具体的には撮影されたデータ／画像を処理するためのマイクロプロセッサを含む処理ユニットに関連付けられている。

光学センサ５は、測定センサの前でケーシング９に密封するように取り付けられた、例えば魚眼レンズのような凸型（湾曲）レンズなどの光学系１１を追加的に含む。

同図に示すように、格子８は光学センサ５の視野内の光軸Ａ上に位置決めされ、かつこの光軸Ａに対して垂直に位置決めされている。

例えば格子８は、具体的には正方形の平行六面体形状のメッシュ１３を有する。メッシュ１３の片側の長さは０．５ｍｍ〜２．５ｍｍであってもよく、具体的には２ｍｍに等しくてもよい。格子８は、０．０５ｍｍ未満の直径、具体的には０．０２ｍｍ〜０．０４ｍｍの直径を有するワイヤ１５から特に形成される。

したがって、格子８が光学センサ５に対して近接しており、かつ光学系１１の焦点距離が例えば１ｍを超えるため、この格子８は撮影される画像には現れない。

格子８は、例えば変化のない悪条件に曝されることが可能な材料で作られたワイヤ１５から形成され、この材料は、具体的にはステンレス鋼製またはプラスチック製、特に例えば繊維強化プラスチックなどの複合材料製の材料である。

一変形例によれば、格子８は、ジュール効果によって加熱され得る抵抗性ワイヤを含み、格子８は、格子８を加熱するために電源に接続されるように構成される。したがって、格子８上に氷が蓄積されている場合、抵抗性ワイヤに電流を供給して格子８を加熱することによって前記氷を除去することができる。抵抗性ワイヤは、格子８のワイヤ１５を少なくとも部分的に形成することができる。

保護筺体３の端部６を効果的に閉鎖するために、格子８の形状は円盤状である。

変形例として、格子のこの形状は、格子８が光学センサ５の視野角を覆うことが可能な形状を有することを条件として異なっていてもよい。

格子８を支持する端部６とは反対側の保護筺体３の端部１７において、光学検出システム１は、格子８の方向に気流を発生させるための発生装置１９を含む。

気流発生装置１９は、例えば保護筺体３に組み込まれ、保護筐体３の後部に位置決めされた送風機２１を含む。

発生装置１９の位置のために、矢印２３が示す気流は光学センサ５を取り囲む。

図示されない一変形例によれば、気流発生装置は、格子８の方向に圧縮気流を送達するために保護筺体５の外側に位置する圧縮機を含む。

任意選択として、光学検出システム１は、光学センサ５に面する格子８の表面に洗浄液を射出するための少なくとも１つのノズル２７をさらに含む。

図から分かるように、システムは、光学センサ５の周りに規則的に配置されて保護筺体３の内部に突出している、洗浄液を射出するための複数のノズル２７を含んでもよい。

これらの射出ノズル２７は、例えばポンプを介して洗浄液タンク（図示せず）に連結されている。これは、例えば洗浄システムのタンクおよびポンプであってもよい。

動作中、例えば回転羽根を含む送風機２１の形態の気流発生装置１９は、保護筺体の後部から格子８の方向に気流を駆動する。

この気流は光学センサ５を取り囲み、必要に応じて、格子８上に蓄積した格子８の汚れを洗浄することを可能にする。この洗浄作用は、射出ノズル２７を介して洗浄液を射出することによって補完することができる。

格子８上に氷が蓄積されている場合、前記氷を融解させるために加熱することができる。

次いで、一定の気流のために、汚れおよび水が保護筺体３に侵入することを防止する微小乱流が保護筐体３の下流の格子８に形成される。

このようにして、光学センサ５のために常に鮮明で汚れのない視野が得られる。気流によって洗浄用流体の消費量が制限され、洗浄液が残した汚れに関する問題はない。光学センサ５はまた、車両の走行速度とは無関係に保護される。

Claims (14)

1. 自動車用の光学検出システム（１）であって、
   保護筺体（３）と、
   前記筺体（３）に収容された光学センサ（５）と
   を含み、
   第一に、前記光学センサ（５）の視野内の光軸（Ａ）上に位置決めされ、かつ前記光軸（Ａ）に対して垂直に位置決めされた格子（８）を含み、第二に、前記格子（８）の方向に気流を発生させる発生装置（１９）を含むことを特徴とする、光学検出システム。
2. 前記格子（８）が、具体的には正方形の平行六面体形状のメッシュ（１３）を有することを特徴とする、請求項１に記載の光学検出システム。
3. 前記メッシュ（１３）の片側の長さが０．５ｍｍ〜２．５ｍｍであり、具体的には２ｍｍに等しいことを特徴とする、請求項２に記載の光学検出システム。
4. 前記格子（８）が、０．０５ｍｍ未満の直径、具体的には０．０２ｍｍ〜０．０４ｍｍの直径を有するワイヤ（１５）から形成されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の光学検出システム。
5. 前記格子（８）が、ステンレス鋼製またはプラスチック製、具体的には複合材料製のワイヤ（１５）から形成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の光学検出システム。
6. 前記格子（８）が、ジュール効果によって加熱され得る抵抗性ワイヤ（１５）を含み、かつ前記格子（８）を加熱するために電源に接続されるように構成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の光学検出システム。
7. 前記保護筺体（３）が円筒形状を有し、前記格子（８）が前記保護筺体（３）の端部の一方端（６）を閉鎖する円盤形状を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の光学検出システム。
8. 前記保護筺体（３）が円筒形状を有し、前記格子（８）が、前記光学センサの視野角を覆うことが可能な形状を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の光学検出システム。
9. 前記気流が前記光学センサ（５）を取り囲むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の光学検出システム。
10. 前記気流発生装置（１９）が前記保護筺体（３）に組み込まれることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の光学検出システム。
11. 前記気流発生装置（１９）が、前記保護筺体（１３）の後部に位置決めされた送風機（２１）を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の光学検出システム。
12. 前記気流発生装置（１９）が、前記保護筺体（３）の外側に位置する圧縮機を含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の光学検出システム。
13. 前記格子（８）の前記光学センサ（５）に面する表面に洗浄液を射出するための少なくとも１つのノズル（２７）をさらに含むことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の光学検出システム。
14. 前記光学センサ（５）の周りに規則的に配置されて前記保護筺体（３）の内部に突出している、洗浄液を射出するための複数のノズル（２７）を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の光学検出システム。

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