JP5153882B2 - カメラユニットを備える装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の外部領域における画像取得に用いられるカメラユニットと、駆動部によって閉位置から開位置および逆に移動可能であるカバーユニットとを備える装置に関し、カバーユニットは、カバーユニットが閉位置にある場合にカメラユニットのレンズをカバーするためのフロントプレートを備え、カメラユニットは、カバーユニットが開位置にある場合に画像取得が可能である撮像方向に向かう装置に関する。

車両の外部領域における画像取得に用いられるカメラユニットは、一般的に公知である。この種のカメラユニットは、例えば車両の駐車アシストの領域において用いられ得る。これらカメラユニットは、運転手のために車内における画面上に外部領域、具体的には車両後部の画像を形成することにより、運転者をかなりサポートする。カメラユニットを有するこのような装置を、例えばバンパー、フェンダーあるいはリアバーなどのさまざまな車両の部分に対して取り付けることが公知である。

特許文献１において、運転手にとって駐車時の補助となるカメラユニットが開示されている。このカメラユニットは、閉位置から開位置、また反対に可動であるカバーユニットを備える。このカバーユニットの遠位端において封止部が設けられ、カバーユニットがスライドされた場合にこれがカメラユニットに対して恒久的に接触する。このような拭き取り工程によってカメラユニットの細かい埃を除去することが可能となる。しかしながら、このような拭き取り工程により、具体的にはカメラユニットにおける引っかき傷など、損傷が生じるという危険性が生じる。

独国特許ＤＥ６０２００４００３２５５Ｔ２号明細書

本発明の課題は、前述の欠点を解消できるような従来の装置、具体的にはカバーユニットが閉位置にある場合であっても、あるいはカバーユニットが自身の開位置へと移動している間であってもカメラユニットを有効に保護することを可能にするようなカメラユニットを備える装置を提供することである。

この課題を解消するために、請求項１の特徴を有する装置が提案されている。従属するクレームにおいて好ましい展開例が実施されている。

そのために本発明においては、開工程のスタート時にカバーユニットのカバー軸に旋回可能に支持されているフロントプレートがカメラユニットから上昇しながら離れるような機構と駆動部とが協働するように設けられている。この発明の特別な利点は、閉位置から開位置への動作の際、特に自身のレンズ部分など、カメラユニットに対して害となるような直接の接触が生じないように、開工程のスタート時にカバーユニットがカメラユニットから離れる点にある。開工程のスタート時におけるフロントプレートの移動方向は、おおよそカメラユニットの撮像方向に相当することが好ましい。これは、カメラユニットを介して画像として取得されるべき車両の外部領域の方向に向かってフロントプレートが移動することを意味する。好ましい実施態様において、フロントプレートが車両の外部領域に向かって上昇することにより、フロントプレートは自身の全長に渡ってカメラユニットから離れる。同様に、フロントプレートがカメラユニットの上に重なるまでフロントプレートがカメラユニットに向かって移動することにより、開位置から閉位置へのカバーユニットの閉工程が実施される。よってカバーユニットの完全な移動経路は、軸の回りの回転および／または旋回動作によって実現される。

本発明の実施態様において、この機構はハウジング内に設けられており、カバーユニットがいずれの位置にある場合であってもフロントプレートはハウジングの外に存在する。同様に、閉位置および／または開位置においてカバーユニットが少なくとも部分的にハウジング内に存在するように構成してもよい。

フロントプレートがカメラユニットに対向する内面において封止部であって、カバーユニットが閉位置にある場合にカメラユニットの上に封止するような形で重なるものを有することが特に好ましい。これによって閉位置において細かい埃や水分などがカメラユニットに到達できないようにすることが効果的に達成される。フロントプレートがこのような位置にある場合、カメラユニット、具体的にはそのレンズが効果的に保護される。また、閉位置において所定の力がフロントプレートに対して付与されることによってフロントプレートがカメラユニットに対して押圧されるような機構であるように構成してもよい。これに対して開工程においては封止部を有するフロントプレートがカメラユニット、特にそのレンズに沿ってスライドすることにより、カメラユニットの対物レンズにおいて擦過の跡などが生じることなくカメラユニットから離れる。

この機構は、ハウジング内に設けられており、カバーユニットがいずれの位置にある場合であってもフロントプレートはハウジングの外に存在することが好ましい。開工程におけるフロントプレートがカメラユニットから徐々に上昇するようにするため、本発明の好ましい実施態様において、カバーユニットはフロントプレートから回転軸に向かってハウジング方向に延伸するアームを有する。このアームは、フロントプレートに応じて角度をなすものであり、これによって特に本発明の装置がコンパクトな構造になり得る。

カバーユニットが旋回可能に支持され得る軸がカメラユニットの側面において延伸することが特に有利である。これによっても本発明の装置のコンパクトな構造を推進することが可能となる。

この機構は、ハウジング内において駆動部とカバーユニットとの間において回動可能に設けられるレバーを有し得る。この場合、この機構はレバーと作動上連結されている。またレバーは、カバーユニットに対して所定の力を及ぼすことによってカバーユニットがフロントプレートとともに所定の位置へと移動され得る。

本発明をさらに改善する方法においては、レバーに駆動部が係止する接触体が設けられ得る。この接触体は、駆動部が係止する一種の位置決め面を形成する。駆動部は、例えば自身の自由端において軸の回りを回動可能なレバーの接触体に対して作用する駆動要素を備えるリフト式駆動部として構成され得る。カバーユニットが閉位置から開位置あるいは逆に移動する際、リフト式駆動部の並進動作が生じ、同時にレバーがカバーユニットとともに軸の周りを回動される。駆動部の並進動作を有効的な旋回動作へと変換するためにはカバーユニットの動作の間に駆動要素においてレバーの接触体の相対動作が生じる。実施可能な実施態様において、この接触体は円筒状に構成されている。反対に、駆動要素は、カバーユニットが閉位置から開位置あるいは反対の動作の場合に接触体の上に常に重なる凹側面を有する。カバーユニットが移動する際に、接触体は駆動要素の凹側面に沿って回動することによって、フロントプレートもその周りを旋回する回転軸の回りを接触体が回動することになる。

さらにレバーに対して作用する復帰手段、具体的にはバネ要素が設けられているのが好ましく、これによってカバーユニットが開位置から閉位置へと移動する際にレバーの復帰動作が確実に行なわれるようにする。駆動部が自身の開始位置において復帰する際に、復帰手段はレバーに対して力を付与することによって接触体が駆動要素に対して押圧される。

本発明の別の変形例において、レバーと駆動部はジョイントを介して作動上連結され得る。これは、駆動部の並進動作をその後駆動軸の回りを回動されるレバーに対して伝達するために、接触体および駆動要素に代えてジョイントが使用されることを意味する。

本発明のさらなる利点、特徴および詳細は、図面を参照しながら本発明の実施形態を個々に説明する、以下の詳細な説明によって明らかとなる。この際、特許請求の範囲および明細書において説明される特徴は、それぞれ個々に単独で、あるいは任意の組み合わせにおいて本発明の基礎をなし得る。

カメラユニットと閉位置にあるカバーユニットとを備える装置の実施形態を示す図である。 カバーユニットが開位置にある、図１の装置を示す図である。 図１および図２における装置の主要な構成要素を示す分解図である。 図１における装置の側面図である。 図４における装置の平面図である。

図１および図２において、カバーユニット４０を備えるカメラユニット１０を示している。このカメラユニット１０は、車両の外部領域の画像取得に用いられるものであって、カバーユニット４０は、図１において示す閉位置１から図２において示す開位置２へと可動である。カバーユニット４０は、カバーユニット４０が閉位置１にある場合にカメラユニット１０のレンズ１３を覆うフロントプレート４１を備える。カメラユニット１０は、（図示しない）車体に固定されており、その際にカメラユニット１０は撮像方向３に向けられている。カバーユニット４０が開位置２にある場合、カメラユニット１０によって画像取得が可能となる。閉位置１から開位置２へ移動する間、カバーユニット４０は軸２１の回りにおいて旋回動作を実施する。カバーユニット４０は、リフト式駆動部として構成される駆動部３０を介して実現される。この場合、開工程のスタート時においてフロントプレート４１がカメラユニット１０から上昇する形で離れて実質的に撮像方向３に向かって同時に動くような機構２０と駆動部３０とが作動上連結されている。これによってフロントプレート４１は、カメラユニット１０から離れるよう撮像方向３に向かう動作を実施し、同時にカバーユニット４０が軸２１の回りを回動される。この運動学によって特に開工程のスタート時と特に閉工程の終わりなど、途中においてカメラユニット１０に引っかき傷や損傷などが生じることが防止される。

カメラユニット１０は、図１および図２において一種のフレームとして図示しているハウジング１１に固定されている。このハウジング１１は、車両に対する一種の境界面を形成するものであり、本発明の装置に対してモジュールの特性を付与する。図３において、ハウジング１１は内部領域に進入する収容領域１５を備え、その中にカメラユニット１０の後面が取り付けられる。この収容領域１５は、カメラユニット１０の幾何学的形状に応じて構成される。カメラユニット１０の後面領域と収容領域１５との間において封止部１６が設けられる。

機構２０は、ハウジング１１内に配置される、複数の構成要素からなる。この機構２０は、カバーユニット４０がその周りを回動可能に設けられる第１の軸２１を備える。この際、フロントプレート４１はカバーユニット４０がいかなる位置にあってもハウジング１１の外部に存在する。フロントプレート４１は、カメラユニット１０に対向する内面４１ａにおいて、図３において強調されている封止部４３を備える。カバーユニット４０が閉位置１にある場合、封止部４３はカメラユニット１０の上に重なってレンズ１３を封止する。カバーユニット４０は、フロントプレート４１から軸２１まで延伸するアーム４２を備える。さらに機構２０は、駆動部３０とカバーユニット４０との間においてカメラユニット１０の側面を延伸する軸２１に対して回動可能に設けられるレバー２２を備える。レバー２２には接触体２２ａが設けられており、これに対して駆動部３０が係止する。ここで駆動部３０は、自由端においてカバーユニット４０が閉位置１にある場合であっても開位置２にある場合であっても、接触体２２ａに対して接触する駆動要素３１を備える。駆動要素３１は、カバーユニット４０が閉位置１から開位置２へと移動する際に接触体２２ａの円筒状の側面積と作動上連結している凹面３１ａを備える。この凹面３１ａは、Ｃ字状に形成され、接触体２２ａを「掴む」一種のアームとして機能する。接触体２２ａの側面積は、駆動要素３１の凹面３１ａの曲率よりも大きな曲率を有する。

さらに、ハウジング１１は、図３において示すケーシング１４を備える。このケーシング１４内部に対してカバーユニット４０のバー要素４４が侵入しており、このバー要素４４の自由端４４ａは、レバー２２に固定されている。カバーユニット４０は、フロントプレート４１から軸２１まで延伸するアーム４２を備える。本発明の図示した実施形態において、カバーユニット４０のアーム４２、フロントプレート４１およびバー要素４４が同一素材からなる一体の構成要素を構成する。

駆動部３０は、並進的に駆動要素３１を図１における位置から図２の位置へと駆動させるが、この駆動部３０の並進動作が軸２１に対するレバー２２の旋回動作へと変換される。レバー２２はカバーユニット４０に対してここではネジ連結によって固定されているため、カバーユニット４０はフロントプレート４１とともに閉位置１から開位置２へと移動する。レバー２２のカバーユニット４０に対する固定手段の代わりになる可能性があるものとして、例えば固着結合的あるいは形状一致的および／または作動的な連結なども考えられる。カバーユニット４０が開位置２にある場合、カメラユニット４０によって車両の外部領域の画像取得を実施することが可能となる。

本実施形態においては、カメラユニット１０が車両のハウジング１１に対して動かないように固着されている。当然、図示しない実施形態においてまずはカメラユニット１０が静止位置にあるようにすることも想到され得る。カバーユニット４０の移動工程において、カメラユニット１０を同時あるいは多少タイムラグを設けて最初に静止位置から能動位置へと旋回させるような機構を設けてもよい。各位置へのカメラユニット１０の移動は、回転的および／または並進的に行なわれ得る。この能動位置において、この旋回可能であり図示しないカメラユニットは、撮像方向に向かっている。その後、フロントプレート４１を適当に移動させることによってカバーユニット４０の開位置を得ることが可能である。同様に、まずはカメラユニット１０を制御して各位置へと調整することも考えられ得る。その後、前述のカバーユニット４０の移動工程を開始することが可能である。このことはカメラユニット１０とカバーユニット４０との動作が、順次行なわれてもよいということを意味する。

閉位置１から開位置２への開工程の間、接触体２２ａが駆動要素３１に対して相対動作を実施し、その場合駆動要素３１が並進動作を実施すると同時にレバー２２が軸２１の回りを回動する。カバーユニット４０を開位置２から閉位置１へと移動する際にレバー２２が確実に戻る動作を実施できるよう、図３〜５において図示している、レバー２２に対して作用するバネ要素１２が設けられている。レバー２２には上面２３と下面２４があり、その上面２３において軸２１に対して距離をおいて接触体２２ａが設けられている。レバー２２の下面２４には、一方側が開放している覆い２４ａを備え、この中にバネ要素１２が自身の第１の自由端１２ａにおいて収容される（図３参照）。バネ要素１２は、レバー２２の下面２４からカバーユニット４０の方向へと延伸する。さらにバネ要素１２は、覆い２４ａとは反対側において少なくとも部分的にケーシング１４を含むものであり、特に図３〜５において強調して示しているように、自身の第２の自由端１２ｂにおいてハウジング１１の内面にて支えられている。

図５において接触体２２ａの軸２１回りの旋回領域が強調されており、ここでは駆動部３０が作動する際に接触体２２ａが駆動要素３１の凹面３１ａにおいて前後運動を実施する。図１におけるカバー要素４０の閉位置１において、接触体２２ａはわずかに右側へ、駆動要素３１に接するように軸２１に向かって配置されている。図２における駆動部３０が直線的に移動する際に、図５における接触体２２ａは円の弧に沿って移動する。その後、接触体２２ａは、図２におけるカバーユニット４０の開位置２において接触体２２ａが自身の駆動要素３１の凹面３１ａにおける元の位置に到達するまで駆動要素３１の左側に向かって凹面３１ａに沿って移動する。駆動部３０の移動の間、接触体２２ａは駆動部３０の移動方向に対して垂直に上昇する。

カバーユニット４０の開位置２において、ねじりバネ１２には張力がかかっており、レバー２２に対して力を付与する。駆動部３０が図２の位置からカバーユニット４０の閉工程を作動させると、バネ力がこの機構２０を支えることによってカバーユニット４０を閉位置１の方向へと移動させる。この際、バネ力によって接触体２２ａが駆動要素３１の凹面３１ａに対して押圧され、駆動部３０は自身の図２に示している延伸した位置から図１における縮小した位置へと戻る動作を実施する。

この図示する実施形態においては、ユーザが駆動部３０を駆動することなく、例えばレンズ１３を清潔にするためにフロントプレート４１を図１に示す閉位置１から図２において示す開位置２へと手動で動かすことが可能であることが特に好ましい点である。この場合、レバー２２が軸２１の回りを回動すると同時に接触体２２ａが駆動要素３１の凹面３１から離れる。バネ要素１２は、レバー２２に対して付与されるバネ力によってフロントプレート４１を閉位置に戻す適当な動作が自動的に実施されるようになる。

１ 閉位置
２ 開位置
３ 撮像方向
１０ カメラユニット
１１ ハウジング
１２ バネ要素
１２ａ バネ要素の第１の自由端
１２ｂ バネ要素の第２の自由端
１３ カメラユニットのレンズ
１４ ケーシング
１５ 収容領域
１６ 封止部
２０ 機構
２１ 軸
２２ レバー
２２ａ 接触体
２３ レバーの上面
２４ レバーの下面
２４ａ 覆い
３０ 駆動部
３１ 駆動要素
３１ａ 凹面
４０ カバーユニット
４１ フロントプレート
４１ａ フロントプレートの内面
４２ アーム
４３ 封止部
４４ バー要素
４４ａ バー要素の自由端

Claims (20)

1. 車両の外部領域における画像取得に用いられるカメラユニット（１０）と、駆動部（３０）によって閉位置（１）から開位置（２）および逆に可動であるカバーユニット（４０）とを備える装置であって、カバーユニット（４０）は、カバーユニット（４０）が閉位置（１）にある場合にカメラユニット（１０）のレンズ（１３）をカバーするためのフロントプレート（４１）を備え、カメラユニット（１０）は、カバーユニット（４０）が開位置（２）にある場合に画像取得が可能である撮像方向（３）に向かう装置において、
   開工程のスタート時にカバーユニット（４０）のカバー軸（２１）に旋回可能に支持されているフロントプレート（４１）がカメラユニット（１０）から上昇しながら離れるような機構（２０）と前記駆動部（３０）とが協働するように設けられ、
   前記フロントプレート（４１）が、前記カメラユニット（１０）に対向する内面（４１ａ）において、前記カバーユニット（４０）が前記閉位置（１）にある場合には前記カメラユニット（１０）の上に重なる封止部（４３）を有することを特徴とする装置。
2. 前記開工程のスタート時に、フロントプレート（４１）が実質的に同時に撮像方向（３）に移動することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記機構（２０）が、ハウジング（１１）内に設けられており、フロントプレート（４１）が、カバーユニット（４０）がいかなる位置にあってもハウジング（１１）の外部に存在することを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記機構（２０）が、ハウジング（１１）内に設けられており、カバーユニット（４０）が閉位置（１）および／または開位置（２）において少なくとも部分的にハウジング（１１）の内部に存在することを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
5. 前記機構（２０）が、自身の周りをカバーユニット（４０）が回動可能である軸（２１）を備え、このカバーユニット（４０）が、フロントプレート（４１）から軸（２１）まで延伸するアーム（４２）を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記軸（２１）が、カメラユニット（１０）の側面において延伸することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 前記機構（２０）が、駆動部（３０）とカバーユニット（４０）との間において軸（２１）に対して回動可能に設けられるレバー（２２）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記レバー（２２）が、接触体（２２ａ）を備え、これに対して駆動部（３０）が係止していることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記駆動部（３０）が、自身の自由端において接触体（２２ａ）に対して作用する駆動要素（３１）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 前記接触体（２２ａ）が、円筒状に構成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記駆動部（３１）が、カバーユニット（４０）が閉位置（１）から開位置（２）に移動する際に接触体（２２ａ）の上に重なる凹面（３１ａ）を備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 前記カバーユニット（４０）が移動する際に接触体（２２ａ）が駆動要素（３１）に対して相対動作を実施し、駆動要素（３１）は並進動作を実施すると同時にレバー（２２）を軸（２１）の周りに旋回させることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記レバー（２２）に対して作用するバネ要素（１２）が設けられることにより、カバーユニット（４０）が開位置（２）から閉位置（１）へと移動する間にレバー（２２）の戻り動作が確実に行なわれるようにすることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記ハウジング（１１）が、カバーユニット（４０）のバー要素（４４）が進入されるケーシング（１４）を有し、このバー要素（４４）の自由端（４４ａ）がレバー（２２）に固定されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 前記接触体（２２ａ）が、自身の曲率が駆動要素（３１）の凹面（３１ａ）の曲率よりも大きい側面積を有することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記カバーユニット（４０）のアーム（４２）、フロントプレート（４１）およびバー要素（４４）が同一素材からなる一体の構成要素を構成することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 前記レバー（２２）が、上面（２３）と下面（２４）を有し、上面（２３）において軸（２１）に対して距離をおいて接触体（２２ａ）が設けられており、下面（２４）は一方側が開放している覆い（２４ａ）を備え、この中にバネ要素（１２）が自身の第１自由端（１２ａ）において収容されることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
18. 前記バネ要素（１２）が、レバー（２２）の下面（２４）からカバーユニット（４０）の方向に向かって延伸し、覆い（２４ａ）と反対側において少なくとも部分的にケーシング（１４）を含み、自身の第２の自由端（１２ｂ）においてハウジング（１１）の内面において支えられていることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
19. 前記ハウジング（１１）が、内部領域に進入する収容領域（１５）を備え、その中にカメラユニット（１０）が後面から取り付けられることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
20. 前記レバー（２２）と駆動部（３０）が、ジョイントを介して作動上連結されていることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の装置。

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