JP2024508730A - 自動車の光学要素を洗浄するための装置、光学要素、および対応する洗浄方法 - Google Patents

Abstract

特に自動車に装備するように設計された光学要素（１００）用の洗浄装置（１）であって、洗浄装置（１）は、光学要素（１００）のレンズ（１１０）の側面の少なくとも１つに配置されるように構成されたベース（３）を備え、ベース（３）は、空気のジェットがベース（３）の内側に配置された吸気口（５１）と排気口（５２）との間を循環することが意図されている空気ダクト（５０）を備え、排気口（５２）は、ベース（３）から突出し、そして光学要素（１００）のレンズ（１１０）の周囲に配置され、かつ空気のジェットをレンズ（１１０）の表面上に噴射するように構成された第１の空気噴出ノズル（５）を形成し、洗浄装置（１）は、ベース（３）に結合され、かつ洗浄液が液体用入口（６１）と液体用出口（６２）との間を循環することが意図されている液体用パイプ（６０）をさらに備え、液体用出口（６２）は、ベース（３）から突出し、そして光学要素（１００）のレンズ（１１０）の周囲に配置され、かつ洗浄液のジェットをレンズ（１１０）の表面上に噴射するように構成された第２の液体噴出ノズル（６）を形成する。

Description

本発明は、自動車部門における洗浄装置の分野に関する。より詳細には、本発明は、自動車に取り付けられるように意図された光学要素用の洗浄装置に関する。

運転または駐車支援システムの開発に伴い、自動車には、カメラなどの光学要素がますます取り付けられるようになっている。しかし、これらの光学要素、または少なくともそれらのレンズの表面は、車両の外側に載置され、視界を低下させる可能性がある悪天候および汚れに曝される。既知の解決策は、光学要素のレンズの表面近傍に、この表面に散布を行うことが可能な洗浄液散布機を配置し、汚れや埃を除去することである。しかし、車両上の光学要素の位置によっては、レンズの表面に洗浄液の液滴や汚れが残ることがある。

したがって、本発明の目的の１つは、従来技術の欠点を少なくとも部分的に克服し、改善された光学要素洗浄装置を提案することである。

したがって、本発明は、特に自動車に取り付けられるように意図された光学要素用の洗浄装置であって、前記洗浄装置は、光学要素のレンズの側面の少なくとも１つに配置されるように構成されたベースを備え、前記ベースは、空気のジェットが前記ベース内に設けられた吸気口と排気口との間を循環することが意図されている空気ラインを備え、排気口は、ベースから突き出ており、そして光学要素のレンズの周囲に配置され、かつ空気のジェットをレンズの表面上に噴射するように構成された第１の空気噴出ノズルを形成し、洗浄装置は、ベースに結合され、かつ洗浄液が液体入口と液体出口との間を循環することが意図されている液体ラインをさらに備え、液体出口は、ベースから突き出ており、そして光学要素のレンズの周囲に配置され、かつ洗浄液のジェットをレンズの表面上に噴射するように構成された第２の液体噴出ノズルを形成する、洗浄装置に関する。

特定の実施形態では、ベースは、レンズの少なくとも一部を囲むように構成された少なくとも１つの湾曲部分を備える。

ベースおよびレンズは、同心であることが理解されよう。

例えば、ベースは、レンズ全体を囲むように構成される。

例えば、ベースは、円筒形状を有する。

例えば、レンズは、少なくとも部分的にベースの内側に配置される。例えば、光学要素は、少なくとも部分的にベースの内側に配置される。

したがって、ベースは、光学要素および／またはレンズのための保護ハウジングとしても作用することができる。

本発明の一態様によれば、第１のノズルの排気口および第２のノズルの液体出口は、液体の相対的な噴出方向が、空気のジェットの相対的な噴出方向に対して７０°～１１０°の角度を形成するように互いに対して配置される。

本発明の別の態様によれば、排気口は、空気のジェットがエアナイフであるように構成され、排気口は、スロットの形状を有する。

例えば、空気噴出ノズルは、ベースの少なくとも一部に連続して配置される。

例えば、空気噴出ノズルは、レンズの外周の一部の周りに配置される。

例えば、排気口ノズルは、凹形状を有する。

例えば、排気口ノズルは、レンズの中心をその曲率中心として有する湾曲部分にわたって延びる。

例えば、排気口ノズルは、例えば、レンズの中心と一致する中心を有する円弧の形状を有し、円弧は、円周方向におけるノズルの端部によって区切られる。

例えば、円弧の中心における角度は、１０°～１１０°である。

例えば、円弧の中心における角度は、４５°～１００°である。

例えば、円弧の中心における角度は、６０°～９０°である。

例えば、円弧の中心における角度は、７５°～１００°である。

本発明の別の態様によれば、洗浄装置は、円形レンズの周りに適合するように構成され、ベースは、湾曲しており、光学要素のレンズの回転軸と同心になるように構成された曲率軸を有する。

本発明の別の態様によれば、液体の相対的な噴出方向と空気のジェットの相対的な噴出方向の両方は、ベースの曲率軸を通過する。

本発明の別の態様によれば、ベースは、光学要素のレンズを部分的に囲むように構成された円弧の形状を有する。

本発明の別の態様によれば、ベースは、光学要素のレンズを完全に囲むように構成された円形形状を有する。

本発明の別の態様によれば、ベースは、排気口および液体出口のみが光学要素のレンズの表面によって形成された平面を越えて突出するように構成される。

本発明の別の態様によれば、洗浄装置は、一方の部分では、ベースの吸気口に接続され、他方の部分では、送風機に接続された供給管を備える。

本発明の別の態様によれば、ベースの液体入口は、自動車の洗浄液を循環させるための回路に接続するための装置を備える。

本発明はまた、上述のような洗浄装置を備える光学要素に関する。

本発明はまた、光学要素を洗浄するための方法であって、前記洗浄方法は、
排気口を介して連続的に空気のジェットをレンズの表面上に噴射する第１のステップと、
液体出口を介して洗浄液のジェットをレンズの表面上に噴射する第２のステップであって、この第２のステップの間、空気のジェットの強度は、減少する第２のステップと、
液体のジェットが中断され、空気のジェットが強度を増す第３のステップであって、前記空気のジェットは、洗浄液を噴出する新しい第２のステップまで維持される第３のステップと
を備える、方法に関する。

本発明のさらなる特徴および利点は、非限定的な例示として与えられる以下の説明を、添付の図面を参照して読むことにより、より明確に明らかになるであろう。

図１は、洗浄装置の概略斜視図である。 図２は、図１の洗浄装置の断面の概略斜視図である。 図２は、異なる角度による図１の洗浄装置の断面の概略斜視図である。 図４は、光学要素および洗浄装置が取り付けられた車体要素の表面の概略斜視図である。 図５は、光学要素を洗浄するための方法のステップのフロー図である。

これらの図において、同一の要素は、同じ参照番号を有する。

以下の実施形態は、一例である。説明は１つまたは複数の実施形態に言及しているが、これは、各言及が同じ実施形態に関連すること、または特徴が１つの実施形態にのみ適用されることを必ずしも意味しない。異なる実施形態の個々の特徴はまた、他の実施形態を提供するために組み合わせたり、かつ／または置き換えられてもよい。

本明細書では、特定の要素またはパラメータ、例えば第１の要素または第２の要素、ならびに第１のパラメータおよび第２のパラメータまたは第１の基準および第２の基準などにインデックス付けすることができる。この場合、これは、類似しているが同一ではない要素またはパラメータまたは基準を区別して指定するための単純なインデックス付けである。このインデックス付けは、１つの要素、パラメータ、または基準が別の要素、パラメータ、または基準よりも優先されることを意味するものではなく、そのような指定は、本明細書の範囲から逸脱することなく容易に置き換えることができる。このインデックス付けは、例えば任意の所与の基準を評価する際のいかなる時系列も意味しない。

図１は、光学要素１００用の洗浄装置１を示す。この光学要素１００は、例えば、運転または駐車支援カメラであってもよく、自動車に取り付けられるように意図されている。洗浄装置１は、光学要素１００のレンズ１１０の側面の少なくとも１つに配置されるように構成されたベース３を備える。

ベース３は、空気のジェットが前記ベース３内に設けられた吸気口５１と排気口５２との間を循環することが意図されている空気ライン５０（図２に見える）を備える。排気口５２は、ベース３から突き出ており、したがって光学要素１００のレンズ１１０の周囲に配置された第１の噴出ノズル５を形成する。排気口５２は、特に空気のジェットをレンズ１１０の表面上に噴射するように構成される。

排気口５２は、特に空気のジェットがエアナイフであるように構成されてもよい。この目的のために、排気口５２は、スロットの形状を有する。このスロットは、より詳細には、生成されたエアナイフがレンズ１１０の表面をある程度かすめるように、光学要素１００のレンズ１１０の表面に平行であってもよい。

さらに図１によれば、洗浄装置１は、特に供給管５３を備えてもよい。この供給管５３は、一方の部分では、吸気口５１に接続され、他方の部分では、送風機５４に接続される。この送風機５４は、例えば、１つまたは複数の洗浄装置１のための空気流を生成するための専用の送風機であってもよい。この送風機５４はまた、自動車の暖房、換気、および空調システムの送風機であってもよい。

図２は、より詳細に洗浄装置１を有する光学要素１００を示す。より詳細には、図２では、光学要素１００および洗浄装置１は、空気ライン５０を通過する断面で図示されている。図２によって示すように、空気ライン５０は、ベース３内に窪んでいてもよい。次いで、吸気口５１および排気口５２は、ベース３と一体的に形成される。

図１に戻ると、洗浄装置１は、ベース３に結合され、かつ洗浄液が液体入口６１と液体出口６２との間を循環することが意図されている液体ライン６０をさらに備える。液体出口６２は、ベース３から突き出ており、そしてレンズ１１０の周囲に配置され、かつ洗浄液のジェットをレンズ１１０の表面上に噴射するように構成された第２の液体噴出ノズル６を形成する。

図３は、より詳細に洗浄装置１を有する光学要素１００を示す。より詳細には、図３では、光学要素１００および洗浄装置１は、液体ライン６０を通過する断面で図示されている。図３によって示すように、液体ライン６０は、ベース３に取り付けられた付加部品であってもよい。

液体入口６１は、特に自動車の洗浄液を循環させるための回路に接続するための装置を備えてもよい。この接続装置は、特に自動車両の洗浄液を循環させるための回路への接続を可能にする洗浄液パイプの締結エンドピースであり得る。この循環回路は、専用の回路であってもよいし、またはフロントガラス、信号機もしくは自動車の他の要素の洗浄液回路など、既に存在する自動車の洗浄液回路であってもよい。この循環回路は、特に、洗浄液タンクと、洗浄液を作動させるためのポンプと、洗浄液の循環を管理するための１つまたは複数の電磁弁とを備えてもよい。

洗浄装置１が第１の空気噴出ノズル５と第２の液体噴出ノズル６の両方を備えるという事実は、洗浄液によって光学要素１００のレンズ１１０を洗浄することを可能にし、また空気のジェットによって汚れおよび洗浄液の液滴を排出することを可能にする。したがって、洗浄の有効性が改善される。加えて、これらの２つのノズル５および６が同じ洗浄装置１のベース３において一緒にグループ化されるという事実は、光学要素１００上に洗浄装置１を搭載することを容易にする。

したがって、光学要素１００は、その洗浄装置１と共に、同じ搭載ステップ中に自動車内により容易に一緒に設置され得る。

図３により詳細に示すように、ベース３は、好適には、排気口５２および液体出口６２のみが光学要素１００のレンズ１１０の表面によって形成された平面を越えて突出するように構成される。したがって、洗浄装置１を有する光学要素１００のレンズ１１０の形状と相補的なオリフィスを、例えば、自動車の車体要素２００に設けることができる。よって、レンズ１１０の表面は、車体要素２００の表面と同じレベルにあってもよく、排気口５２および液体出口６２のみが車体要素２００の表面を越えて突出している。

好ましくは、排気口５２および液体出口６２が突出する高さは、光学要素１００の視野に入らないように計算される。

第１のノズル５の排気口５２および第２のノズル６の液体出口６２は、より詳細には、液体の相対的な噴出方向が、空気のジェットの相対的な噴出方向に対して７０°～１１０°の角度αを形成するように互いに対して配置されてもよい。好ましくは、液体の相対的な噴出方向および空気のジェットの相対的な噴出方向は、互いに垂直である。これらの２つの方向の間のこのような角度は、２つのジェットが互いにわずかしか妨げないようにし、したがって空気のジェットおよび液体のジェットが可能な限り効果的なままであるようにする。

図１～図４によって示されるように、レンズ１１０は、円形であってもよい。次いで、洗浄装置１は、この円形レンズ１１０の周りに適合するように構成される。この目的のために、ベース３は、特に、湾曲していてもよく、レンズ１１０の回転軸Ａと同心の曲率軸を有してもよい。

好ましくは、液体の相対的な噴出方向と空気のジェットの相対的な噴出方向の両方は、ベース３の曲率軸を通過する。したがって、空気のジェットおよび液体のジェットは、レンズ１１０の表面の中心を通過し、光学要素１００の視野に沿って表面全体を効果的に洗浄することができる。

図示されていない第１の実施形態によれば、ベース３は、光学要素１００のレンズ１１０を部分的に囲むように構成された円弧の形状を有することができる。

図１～図４に示される第２の実施形態によれば、ベース３は、光学要素１００のレンズ１１０を完全に囲むように構成された円形形状を有することができる。このとき、洗浄装置１のベース３は、レンズ１１０を囲むことができる環状形状を有する。次いで、光学要素１００のレンズ１１０は、ベース３によって形成された環状部に取り付けられ、したがって搭載が容易になる。

図５は、上述のような洗浄装置１を備える光学要素１００を洗浄するための方法の異なるステップのフロー図を示す。

第１のステップ３０１によれば、空気のジェットが、排気口５２を介してレンズ１１０の表面上に連続的に噴射される。この空気のジェットが特にエアナイフの形態で連続的であるという事実は、レンズ１１０の表面を保護し、埃や汚れの堆積を制限することを可能にする。

第２のステップ３０２の間、洗浄液のジェットが、液体出口６２を介してレンズ１１０の表面上に噴射される。この第２のステップ３０２の間、空気のジェットの強度は、洗浄液のジェットがレンズ１１０の表面に到達し、その表面全体に広がることができるように減少する。この液体のジェットは、あらゆる埃や汚れを除去するためにレンズの表面を洗浄することを可能にする。

この第２のステップ３０２は、例えば、光学要素１００によって返された画像が汚れを示すことにユーザが気付くことによってトリガされてもよい。この第２のステップ３０２はまた、画像の解析に基づいて、または定期的に自動車の管理装置によって自動的にトリガされてもよい。

第３のステップ３０３の間、液体のジェットは中断され、空気のジェットは、第２のステップ１０２の終了時にレンズ１１０の表面上にまだ存在し得る洗浄液を排出するために強度を増す。次いで、空気のジェットは、洗浄液を噴出する新しい第２のステップ１０２まで維持される。

したがって、洗浄装置１は、排気口５２および液体出口６２の存在により、光学要素１００のレンズ１１０の表面を効果的に洗浄することを可能にすることが明らかである。加えて、これらの２つの出口５２および６２が共通のベース３内で組み合わされるという事実は、光学要素１００上への洗浄装置１の搭載、また自動車内への光学要素１００自体の搭載をより容易に行うことを可能にする。

Claims (11)

1. 特に自動車に取り付けられるように意図された光学要素（１００）用の洗浄装置（１）であって、前記洗浄装置（１）は、前記光学要素（１００）のレンズ（１１０）の側面の少なくとも１つに配置されるように構成されたベース（３）を備え、前記ベース（３）は、空気のジェットが前記ベース（３）内に設けられた吸気口（５１）と排気口（５２）との間を循環することが意図されている空気ライン（５０）を備え、前記排気口（５２）は、前記ベース（３）から突き出ており、そして前記光学要素（１００）の前記レンズ（１１０）の周囲に配置され、かつ空気のジェットを前記レンズ（１１０）の表面上に噴射するように構成された第１の空気噴出ノズル（５）を形成し、
   前記洗浄装置（１）は、前記ベース（３）に結合され、かつ洗浄液が液体入口（６１）と液体出口（６２）との間を循環することが意図されている液体ライン（６０）をさらに備え、前記液体出口（６２）は、前記ベース（３）から突き出ており、そして前記光学要素（１００）の前記レンズ（１１０）の前記周囲に配置され、かつ洗浄液のジェットを前記レンズ（１１０）の前記表面上に噴射するように構成された第２の液体噴出ノズル（６）を形成する、
   洗浄装置（１）。
2. 前記第１のノズル（５）の前記排気口（５２）および前記第２のノズル（６）の前記液体出口（６２）は、前記液体の相対的な噴出方向が、前記空気のジェットの相対的な噴出方向に対して７０°～１１０°の角度（α）を形成するように互いに対して配置されることを特徴とする、請求項１に記載の洗浄装置（１）。
3. 前記ベース（３）は、前記レンズ（１１０）の少なくとも一部を囲むように構成された少なくとも１つの湾曲部分を備える、請求項１から２のいずれか一項に記載の洗浄装置（１）。
4. 前記排気口（５２）は、前記空気のジェットがエアナイフであるように構成され、前記排気口（５２）は、スロットの形状を有す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洗浄装置（１）。
5. 円形レンズ（１１０）の周りに適合するように構成され、前記ベース（３）は、湾曲しており、前記光学要素（１００）の前記レンズ（１１０）の回転軸と同心になるように構成された曲率軸を有す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洗浄装置（１）。
6. 前記液体の前記相対的な噴出方向と前記空気のジェットの前記相対的な噴出方向の両方は、前記ベース（３）の前記曲率軸を通過することを特徴とする、請求項４に記載の洗浄装置（１）。
7. 前記ベース（３）は、前記排気口（５２）および前記液体出口（６２）のみが前記光学要素（１００）の前記レンズ（１１０）の前記表面によって形成された平面を越えて突出するように構成され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洗浄装置（１）。
8. 一方の部分では、前記ベース（３）の前記吸気口（５１）に接続され、他方の部分では、送風機（５４）に接続された供給管（５３）を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の洗浄装置（１）。
9. 前記ベース（３）の前記液体入口（６１）は、前記自動車の洗浄液を循環させるための回路に接続するための装置を備えることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の洗浄装置（１）。
10. 自動車に取り付けられるように意図された光学要素（１００）であって、請求項１から９のいずれか一項に記載の洗浄装置（１）を備える、光学要素（１００）。
11. 請求項１０に記載の光学要素（１００）を洗浄するための方法であって、前記洗浄方法は、
    前記排気口（５２）を介して連続的に空気のジェットを前記レンズ（１１０）の前記表面上に噴射する第１のステップ（３０１）と、
    前記液体出口（６２）を介して洗浄液のジェットを前記レンズ（１１０）の前記表面上に噴射する第２のステップ（３０２）であって、この第２のステップ（３０２）の間、前記空気のジェットの強度は、減少する第２のステップ（３０２）と、
    前記液体のジェットが中断され、前記空気のジェットが強度を増す第３のステップ（３０３）であって、前記空気のジェットは、洗浄液を噴出する新しい第２のステップ（３０２）まで維持される第３のステップ（３０３）と
    を備える、方法。

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