JP2021111849A - 車両用撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでの車両装備が可能な簡単構成により、撮像レンズへの汚れの付着を抑制することができる車両用撮像装置を提供する。【解決手段】車両用撮像装置は、車両の後部に車両後方に向けて取り付けられる。車両用撮像装置は、車両後方を向く撮像レンズ１５と、撮像レンズ１５を保持するケーシング１４と、整流突起１７と、を備えている。整流突起１７は、ケーシング１４の撮像レンズ１５の下方位置から車両下方に突出している。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の後方を撮像する車両用撮像装置に関するものである。

近年、後方撮像用の撮像装置を車両後部に搭載した車両が増えている。この種の撮像装置は、車両後部のトランクリッドの下方位置等に撮像レンズが車両後方に向くように取り付けられている。このため、車両走行時に、後部タイヤが巻き上げた埃や泥水等が撮像レンズに向かう気流（車体の上面や下面に沿って流れた後に車体の後面に向かう気流）に乗って撮像レンズの外側表面に吹き付けられることがある。この対策として、撮像レンズの外側表面を洗浄する洗浄手段を備えた撮像装置が案出されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の車両用撮像装置は、撮像レンズを保持するケーシングに洗浄用ノズルを設け、洗浄用ノズルの先端部から洗浄液を撮像レンズの外側表面に噴射する構成されている。この車両用撮像装置は、洗浄液通路と空気通路を備え、空気通路から噴射される圧縮空気によって洗浄液通路の洗浄液を撮像レンズの方向に誘導する。

国際公開第２０１４／０１０５７８号

しかし、特許文献１に記載の車両用撮像装置は、撮像レンズの汚れを洗浄するために洗浄液通路や空気通路を設ける必要があり、構造が複雑になるうえに、装置全体が大型化する。また、撮像装置に洗浄液や圧縮空気を誘導するための装備が必要となるため、装置単体の製品コストが高騰するだけでなく、車両に追加する装備のコストも高騰する。

そこで本発明は、低コストでの車両装備が可能な簡単構成により、撮像レンズへの汚れの付着を抑制することができる車両用撮像装置を提供しようとするものである。

本発明に係る車両用撮像装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車両用撮像装置は、車両の後部に車両後方に向けて取り付けられる車両用撮像装置であって、車両後方を向く撮像レンズ（例えば、実施形態の撮像レンズ１５）と、前記撮像レンズを保持するケーシング（例えば、実施形態のケーシング１４）と、前記ケーシングの前記撮像レンズの下方位置から車両下方に突出する整流突起（例えば、実施形態の整流突起１７）と、を備えていることを特徴とする。

上記の構成により、車両の走行時に後部タイヤによって巻き上げられた埃や泥水等を含む気流が撮像レンズの下方を通ってケーシングの前方側に流れ込むと、その気流は、ケーシングから下方に突出した整流突起によって剥離される。これにより、整流突起の車両前方側に負圧が生じ、埃や泥水等を含む気流がその負圧に引き込まれるようになる。この結果、気流中の埃や泥水等が撮像レンズの外側表面に付着しにくくなる。

前記整流突起の先端部は、前記撮像レンズの外側表面の最も上方に位置される最上点（例えば、実施形態の最上点ｐ１）と、前記撮像レンズの外側表面の最も下方に位置され最下点（例えば、実施形態の最下点ｐ２）と、前記撮像レンズの外側表面の前記最上点と前記最下点の中間位置に位置される中間点（例えば、実施形態の中間点ｐ３）と、を結ぶ一定曲率のレンズ表面近似曲線（例えば、実施形態のレンズ表面近似曲線ｃ）の前記最下点での接線（例えば、実施形態の接線Ｔ）よりも車両後方側に位置されるようにしても良い。

この場合、整流突起の先端部が、レンズ表面近似曲線の最下点での接線よりも車両後方に位置されているているため、車両の走行時に負圧が生じる領域（整流突起の前方領域）をより車両後方側に配置することができる。このため、撮像レンズの外側表面に付着しようとする埃や泥水等を、より車両後方側位置において外部に吸い出すことができる。したがって、本構成を採用した場合には、気流中の埃や泥水等が撮像レンズの外側表面に付着するのをより有利に抑制することができる。

前記整流突起は、車両側面視で略三角形状であり、かつ、車両後面視で略矩形状であっても良い。

この場合、整流突起の側面視形状が略三角形状であるため、整流突起の先端部の気流の剥離が良好になる。また、整流突起の後面視形状が略矩形状であるため、撮像レンズの下方前方側の広範囲で負圧を発生し易くなる。したがって、本構成を採用した場合には、気流中の埃や泥水等が撮像レンズに付着するのをより抑制することができる。

前記整流突起の車両前方側に向く面は、上方から下方に向かって車両後方に凹状に湾曲するようにしても良い。

この場合、車両走行時に、整流突起の車両前方側により強い剥離渦が生じ、撮像レンズの外側表面から埃や泥水等を吸い寄せる大きな負圧が発生し易くなる。したがって、本構成を採用した場合には、気流中の埃や泥水等が撮像レンズに付着するのをより抑制することができる。

前記整流突起は、前記ケーシングに対して脱着可能な別体部品によって構成されるようにしても良い。

この場合、整流突起をケーシングから取り外して清掃を容易に行うことができるうえ、整流突起の損傷時には、別の整流突起と交換することができる。

前記整流突起は、前記ケーシングと一体部品によって構成されるようにしても良い。

この場合、整流突起とケーシングが一体部品であるため、型成形等によって低コストで生産することができる。

前記ケーシングの後上部には、前記撮像レンズの外側表面よりも車両後方に突出する庇部（例えば、実施形態の庇部２０）が配置されるようにしても良い。

この場合、車両の走行時に、撮像レンズの上部後方から撮像レンズ方向に流れ込む気流がケーシングの後部の庇部に当たることによって減速される。このため、気流に含まれる埃や泥水等が減速された状態で、整流突起の車両前方側の負圧部分に引き込まれる。したがって、本構成を採用した場合には、撮像レンズへの埃や泥水等の付着をより抑制することができる。

本発明によれば、車両の走行中に整流突起の前方側に生じる負圧によって気流中の埃や泥水等が撮像レンズの外側表面に付着するのを抑制することができる。したがって、本発明を採用した場合には、低コストでの車両装備が可能な簡単構成により、撮像レンズへの汚れの付着を抑制することができる。

実施形態の車両の側面図。 車両後部に取り付けられた第１実施形態の撮像装置の側面図。 第１実施形態の撮像装置の斜視図。 第１実施形態の撮像装置の撮像レンズと整流突起の位置関係を模式的な断面で示した図。 第２実施形態の撮像装置の側面図。 第３実施形態の撮像装置の斜視図 第３実施形態の撮像装置の変形例の部分断面図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面の適所には、車両１の前方を指す矢印ＦＲと、車両１の上方を指す矢印ＵＰと、車両１の左側方を指す矢印ＬＨが記されている。

最初に、図１〜図４に示す第１実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る車両用撮像装置１０（以下、「撮像装置１０」と呼ぶ。）が取り付けられた車両１の側面図である。
車両１は、セダン型の車両であり、車体後部にトランクリッド３が開閉可能に設けられている。また、車体後部のリヤパネル４には、車両前方側に凹状に窪む凹形状部５が設けられている。凹形状部５には、実施形態に係る撮像装置１０が取り付けられている。

図２は、凹形状部５に取り付けられた撮像装置１０の側面を示す図である。図２では、凹形状部５が模式的に断面にして示されている。図３は、撮像装置１０の斜視図である。
これらの図に示すように、撮像装置１０は、車両後方を向く撮像レンズ１５と、図示しない撮像素子や基板を内部に収容するとともに、後端部側で撮像レンズ１５を保持する略筒状のケーシング１４と、ケーシング１４の基部を支持する取付ベース１３と、を備えている。取付ベース１３は、車体後部の凹形状部５の上壁５ａに取付け可能とされている。

ケーシング１４は、撮像装置１０が車体に取り付けられた状態で、撮像レンズ１５が車両の後方側斜め下方に向くように取付ベース１３に支持されている。ケーシング１４の後部の撮像レンズ１５の下方位置には、車両下方に向かって突出する整流突起１７が突設されている。本実施形態の場合、整流突起１７は、樹脂材料によってケーシング１４と一体に形成されている。

整流突起１７は、車両側面視で略三角形状（一辺がケーシング１４と一体化され、一つの頂部が下方に突出する略三角形状）で、かつ車両後面視で略矩形状（車幅方向に長い長方形状）に形成されている。

図４は、撮像レンズ１５と整流突起１７の位置関係を模式的な断面で示した図である。
同図に示すように、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓ（車両後方向側に臨む面）は、通常、一定曲率の球面で形成されていないことが多い。このため、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓに関しては、図４に示すような一定曲率のレンズ表面近似曲線ｃを考える。
図４に示すレンズ表面近似曲線ｃは、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓの最も上方に位置される最上点ｐ１と、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓの最も下方に位置され最下点ｐ２と、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓの最上点ｐ１と最下点ｐ１の中間位置に位置される中間点ｐ３と、を結ぶ仮想の曲線である。

整流突起１７は、図４に示すように、その先端部１７ａがレンズ表面近似曲線ｃの最下点ｐ３での接線Ｔよりも車両後方側に位置されるように下方に突出している。

また、ケーシング１４の後上部の撮像レンズ１５の上方位置には、撮像レンズの外側表面１５ｓよりも車両後方に突出する庇部２０が突設されている。本実施形態の場合、庇部２０は、樹脂材料によってケーシング１４と一体に形成されている。庇部２０は、撮像レンズ１５の車外側に露出する部分の直径よりも広い幅（車幅方向の幅）に形成されている。

つづいて、車両走行時における撮像装置１０の周囲の気流の流れについて説明する。
車両１の走行時には、図１に示すように走行気流が車両の上面と下面に沿って後方に流れ、その一部が車体の後面側に向きを変えて流れ込む。このとき車両後面側に向かう気流ａの一部は、車体後部の撮像装置１０の設置部の近傍に流れ込む。また、車両１の走行時に後部タイヤＷｒによって巻き上げられた埃や泥水等は、車両後面側に向かう気流ａとともに車体後部の撮像装置１０の設置部の近傍に流れ込むことがある。

車両走行時に撮像装置１０の設置部の近傍に流れ込んだ気流ａは、図２に示すように、撮像装置１０のケーシング１４から下方に突出した整流突起１７の先端部で剥離し、整流突起１７の前方の空間部に剥離渦を生じさせる。これにより、整流突起１７の前方側に負圧が生じ、整流突起１７の下縁部の空気が整流突起１７の前方側に引き込まれる。この結果、気流ａに混入している埃や泥水等は、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓ側に付着しにくくなる。

以上のように、本実施形態の撮像装置１０は、ケーシング１４の撮像レンズ１５の下方位置から車両下方に向かって整流突起１７が突設されているため、車両の走行中に整流突起１７の前方側に生じる負圧によって気流中の埃や泥水等が撮像レンズ１５の外側表面１５ｓに付着するのを抑制することができる。このため、本実施形態の撮像装置１０を採用した場合には、低コストでの車両装備が可能な簡単構成により、撮像レンズ１５への汚れの付着を抑制することができる。

また、本実施形態の撮像装置１０では、整流突起１７の先端部１７ａが、一定曲率のレンズ表面近似曲線ｃの最下点ｐ２での接線Ｔよりも車両後方側に位置されているため、車両走行時に負圧が生じる整流突起１７の前方領域をより車両後方側に配置することができる。このため、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓに付着しようとする埃や泥水等を、より車両後方側位置において確実に外部に吸い出すことができる。

また、本実施形態の撮像装置１０は、整流突起１７の車両側面視形状が略三角形状とされているため、整流突起１７の先端部の気流の剥離を良好にして、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓに付着しようとする埃や泥水等をより確実に外部に吸い出すことができる。

さらに、本実施形態の撮像装置１０は、整流突起１７の車両後面視形状が略矩形状とされているため、撮像レンズ１５の下方前方側の広範囲で負圧を発生し易くし、気流ａ中の埃や泥水等が撮像レンズ１５に付着するのをより抑制することができる。

また、本実施形態の撮像装置１０は、整流突起１７がケーシング１４と一体部品によって構成されているため、樹脂成形等によって低コストで生産することができる。

さらに、本実施形態の撮像装置１０は、ケーシング１４の後上部に、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓよりも車両後方に突出する庇部２０が突設されている。このため、車両走行時に、撮像レンズ１５の上部後方から撮像レンズ１５方向に流れ込む気流ａの速度を庇部２０によって減速し、気流に含まれる埃や泥水等を整流突起１７の車両前方側の負圧に引き込まれ易くすることができる。したがって、本構成を採用した場合には、撮像レンズ１５への埃や泥水等の付着をより抑制することができる。

図５は、第２実施形態の撮像装置１１０の側面図である。なお、以下で説明する各実施形態では、第１実施形態と共通部分に同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の各実施形態では、第１実施形態の庇部２０が省略されている。
本実施形態の撮像装置１１０は、基本的な構成は第１実施形態のものとほぼ同様であるが、ケーシング１４の後部下方に突設される整流突起１１７の形状が第１実施形態のものと異なっている。即ち、本実施形態の整流突起１１７は、車両前方側に向く面が上方から下方に向かって車両後方に凹状に湾曲している。第１実施形態の整流突起１７は、図５中の点線で示すように、車両前方側に向く面が側面視で直線状に形成されていたが、本実施形態の整流突起１１７は、車両前方側に向く面が側面視で車両後方側に凹の湾曲線状に形成されている。

本実施形態の撮像装置１１０は、整流突起１１７の車両前方側に向く面が上方から下方に向かって車両後方に凹状に湾曲しているため、車両走行時に、整流突起１１７の車両前方側により強い剥離渦が発生する。このため、本実施形態の撮像装置１１０を採用した場合には、車両走行中に、撮像レンズ１５の外側表面１５ｓから埃や泥水等を吸い寄せる大きな負圧が発生し、気流中の埃や泥水等が撮像レンズ１５に付着するのをより抑制することができる。

図６は、第３実施形態の撮像装置２１０の斜視図である。
本実施形態の撮像装置２１０は、基本的な構成は第１実施形態のものとほぼ同様であるが、ケーシング１４の後部下方に突設される整流突起２１７がケーシング１４に対して脱着可能に取り付けられている点が第１実施形態のものと異なっている。整流突起２１７は、例えば、クリップ止めやボルト締結等によってケーシング１４に脱着可能に取り付けられている。

本実施形態の撮像装置２１０は、整流突起２１７がケーシング１４に対して脱着可能な別体部品によって構成されているため、整流突起２１７をケーシング１４から取り外して清掃を容易に行うことができるうえ、整流突起２１７の損傷時には、別の整流突起２１７と容易に交換することができる。

図６に示す第３実施形態では、ケーシング１４の外面に整流突起２１７がクリップ止めやボルト締結等で脱着可能に取り付けられているが、図７に示す変形例の撮像装置３１０のように、ケーシング１４の内部に係止した整流突起３１７の先端部をケーシング１４の外部に突出させるようにしても良い。この場合も、ケーシング１４を分解することによって整流突起３１７の脱着を行うことができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

１０，１１０，２１０，３１０…撮像装置（車両用撮像装置）
１４…ケーシング
１５…撮像レンズ
１７，１１７，２１７，３１７…整流突起
２０…庇部
ｐ１…最上点
ｐ２…最下点
ｐ３…中間点
ｃ…レンズ表面近似曲線
Ｔ…接線

Claims (7)

1. 車両の後部に車両後方に向けて取り付けられる車両用撮像装置であって、
   車両後方を向く撮像レンズと、
   前記撮像レンズを保持するケーシングと、
   前記ケーシングの前記撮像レンズの下方位置から車両下方に突出する整流突起と、を備えていることを特徴とする車両用撮像装置。
2. 前記整流突起の先端部は、前記撮像レンズの外側表面の最も上方に位置される最上点と、前記撮像レンズの外側表面の最も下方に位置され最下点と、前記撮像レンズの外側表面の前記最上点と前記最下点の中間位置に位置される中間点と、を結ぶ一定曲率のレンズ表面近似曲線の前記最下点での接線よりも車両後方側に位置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用撮像装置。
3. 前記整流突起は、車両側面視で略三角形状であり、かつ、車両後面視で略矩形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用撮像装置。
4. 前記整流突起の車両前方側に向く面は、上方から下方に向かって車両後方に凹状に湾曲していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用撮像装置。
5. 前記整流突起は、前記ケーシングに対して脱着可能な別体部品によって構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用撮像装置。
6. 前記整流突起は、前記ケーシングと一体部品によって構成されていることを特徴とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用撮像装置。
7. 前記ケーシングの後上部には、前記撮像レンズの外側表面よりも車両後方に突出する庇部が配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用撮像装置。

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