JP6374209B2 - Camera device - Google Patents
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Description
本発明は、屋外環境で走行する移動体に取付けられたカメラのレンズ表面又はレンズの保護ガラス表面に付着した水滴や汚れなどの付着物を除去する洗浄払拭機能を備えたカメラ装置に関する。 The present invention relates to a camera device provided with a cleaning and wiping function for removing adhered substances such as water droplets and dirt attached to a lens surface of a camera or a protective glass surface of a lens attached to a moving body traveling in an outdoor environment.
屋外環境で走行する車両に取付けられたカメラには、雨天走行時や未舗装路の走行時など、走行環境によって自車が走行する際の巻き上げによって、カメラのレンズ表面に水滴や泥などが付着する。
付着物が降雨などによる水滴の場合、水分が蒸発すれば光の透過性が確保されるが、蒸発するまでに長い時間を要し、連続的に水分が巻き上がっている状態では、常に透過性が悪い状態になる。
Cameras attached to a vehicle that runs in an outdoor environment may have water droplets or mud on the lens surface of the camera due to rolling up when the vehicle travels in a driving environment, such as when driving on rainy or unpaved roads. To do.
If the deposit is water droplets due to rain, etc., light transmission is ensured if the water evaporates, but it takes a long time to evaporate, and in the state where water is continuously rolled up, it is always transparent. Is in a bad state.
一方、付着物に泥などの水分以外の不純物が混在している場合、水分が蒸発した後もレンズ表面に不純物が堆積し、汚れとなって透過の妨げになる。レンズ表面が汚れると、本来、ドライバーの死角を補うためのカメラ機能が損なわれてしまう。また、カメラの映像を使ってレーンや移動物体を認識するシステムにおいては、誤認識や不認識が発生し、システムの信頼性が低下するといった課題がある。
汚れたレンズ表面をユーザが直接清掃するのは煩わしく、レンズ表面の汚れに気づかない場合もありうる。
On the other hand, when impurities other than moisture such as mud are mixed in the adhering matter, impurities accumulate on the lens surface even after the moisture evaporates and become dirt and hinder transmission. If the lens surface becomes dirty, the camera function for making up for the driver's blind spot will be impaired. In addition, in a system that recognizes a lane or a moving object using a camera image, there is a problem that misrecognition or unrecognition occurs and the reliability of the system decreases.
It is troublesome for the user to clean the dirty lens surface directly, and the lens surface may not be noticed.
これまでに、カメラの対物レンズ又はレンズの保護ガラスに付着した汚れを除去する技術として、例えば、特許文献1や特許文献2が知られている。
特許文献1では、カメラのレンズに圧縮空気と高圧の水とを噴射できるような構造を備え、圧縮空気や高圧の水を噴射することによってレンズ表面の汚れを除去できるようにしている。特許文献2では、洗浄液の噴射機構とワイパブレードによる払拭機構とを備え、ヘッドランプの保護カバー面に付着した汚れを除去できるようにしている。
So far, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as techniques for removing dirt attached to an objective lens of a camera or a protective glass of a lens.
In Patent Document 1, a camera lens is provided with a structure capable of jetting compressed air and high-pressure water, and dirt on the lens surface can be removed by jetting compressed air or high-pressure water. In Patent Document 2, a cleaning liquid spray mechanism and a wiper blade wiping mechanism are provided so that dirt attached to the protective cover surface of the headlamp can be removed.
特許文献1に記載の技術は、粘性の低い水滴などの除去には有効であるが、泥などの粘性の高い付着物や、融雪剤を含む水分に対しては十分な洗浄効果が得られない可能性がある。また、自車が巻き上げる路面の水分には、水以外の不純物が含まれているため、それを圧縮空気で繰り返し乾燥させると、不純物がレンズ表面に析出して白濁した汚れになり、光の透過の悪化に繋がる。 The technique described in Patent Document 1 is effective for removing low-viscosity water droplets, but a sufficient cleaning effect cannot be obtained for highly viscous deposits such as mud and moisture containing a snow melting agent. there is a possibility. In addition, since the moisture on the road that the vehicle rolls up contains impurities other than water, if it is repeatedly dried with compressed air, the impurities will precipitate on the lens surface and become cloudy dirt, resulting in light transmission. It leads to deterioration.
特許文献2に記載の技術は、洗浄液をヘッドランプの前方から高圧で噴射し、その後、ワイパを駆動させることによってヘッドランプに付着した汚れを払拭する構造である。
引用文献2の洗浄方法では、洗浄液の噴射時に洗浄液が飛散し、飛散した洗浄液で車体を汚してしまうといった課題がある。また、車室外に取付けられたカメラ(例えば、リアカメラ)に適用しようとした場合、カメラの光軸が下方に向いているため、洗浄液をレンズ面に噴射しても、洗浄液がレンズ面から流れ落ちてしまう。その結果、ワイパでの払拭時の摩擦抵抗が大きくなり、レンズ面を傷付けてしまう可能性がある。更に、レンズ面に十分な量の洗浄液が残らないため、洗浄効果が低下してしまうといった課題がある。
The technique described in Patent Document 2 is a structure in which a cleaning liquid is sprayed from the front of a headlamp at a high pressure, and then a wiper is driven to wipe away dirt adhered to the headlamp.
In the cleaning method of the cited document 2, there is a problem that the cleaning liquid is scattered when the cleaning liquid is jetted and the vehicle body is soiled by the scattered cleaning liquid. In addition, when applying to a camera (for example, a rear camera) installed outside the passenger compartment, since the optical axis of the camera is directed downward, the cleaning liquid flows down from the lens surface even if the cleaning liquid is sprayed onto the lens surface. End up. As a result, the frictional resistance at the time of wiping with a wiper increases, and the lens surface may be damaged. Furthermore, since a sufficient amount of cleaning liquid does not remain on the lens surface, there is a problem that the cleaning effect is reduced.
本発明は、上記の課題を鑑みて創案されたものであって、あらゆる走行条件でレンズ又は保護ガラスへの光の透過性を確保するために、粘性の高い汚れ(融雪剤、泥等)を確実に除去でき、粘性の低い汚れ(雨水の跳ね上げ等)も蓄積しにくくするとともに、洗浄液の飛散を抑制し、払拭によるレンズ表面又は保護ガラス表面への耐擦傷性を高めることを可能とするカメラ装置を提供することを目的としている。 The present invention was devised in view of the above-mentioned problems, and in order to ensure the light transmission to the lens or the protective glass under all traveling conditions, highly viscous dirt (snow melting agent, mud, etc.) is used. It can be removed reliably, making it difficult for dirt with low viscosity (rain water splashing, etc.) to accumulate, and suppressing splashing of the cleaning liquid, making it possible to improve the scratch resistance of the lens surface or protective glass surface by wiping. The object is to provide a camera device.
上述した課題を解決するため、本発明は、車両の外部に搭載されるカメラの対物レンズ又は対物レンズを覆う保護ガラスの表面を払拭するためのワイパブレードと、洗浄液を吐出するための洗浄液ノズルと、洗浄液の滴下、及び前記ワイパブレードが取付けられたワイパアームの駆動を制御する洗浄払拭制御部と、を備え、前記洗浄液ノズルが接続された配管に、洗浄液の液圧を下げる減圧弁を備え、前記ワイパブレードは、前記洗浄液ノズルから吐出される洗浄液を吸収可能な洗浄液吸収材からなり、当該洗浄液吸収材は、前記洗浄液ノズルの直下で洗浄液を吸収可能な位置に配置され、前記洗浄液吸収材で洗浄液を吸収した状態で、前記対物レンズ又は前記保護ガラスの表面を払拭し、前記洗浄払拭制御部は、洗浄液を前記対物レンズ又は前記保護ガラスの表面に滴下する洗浄液滴下モードを実施し、更に、前記ワイパアームの総駆動回数が所定駆動回数よりも大きいか等しい場合には、前記ワイパブレードに付着した汚れを洗い流すワイパブレード洗浄モードを実行することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a wiper blade for wiping the objective lens of a camera mounted on the outside of a vehicle or a surface of a protective glass covering the objective lens, and a cleaning liquid nozzle for discharging the cleaning liquid. A cleaning wiping control unit that controls the dropping of the cleaning liquid and the driving of the wiper arm to which the wiper blade is attached, and a pipe connected to the cleaning liquid nozzle, and a pressure reducing valve that reduces the liquid pressure of the cleaning liquid, The wiper blade is made of a cleaning liquid absorbing material capable of absorbing the cleaning liquid discharged from the cleaning liquid nozzle, and the cleaning liquid absorbing material is disposed at a position where the cleaning liquid can be absorbed immediately below the cleaning liquid nozzle. while absorbing the wiped surface of the objective lens or the protective glass, the cleaning wiping controller, the cleaning liquid objective lens also A cleaning droplet dropping mode for dropping on the surface of the protective glass is performed, and when the total number of driving times of the wiper arm is greater than or equal to a predetermined number of driving times, a wiper blade cleaning mode for washing dirt attached to the wiper blade is performed. It is characterized by performing .
この構成によれば、ワイパブレードを洗浄液吸収材で構成し、洗浄液ノズルの直下に洗浄液吸収材を配置することで、洗浄液を含ませた洗浄液吸収材で対物レンズ表面を払拭することができるため、粘性の高い汚れ(融雪剤、泥等)を確実に除去し、粘性の低い汚れ(雨水の跳ね上げ等)も蓄積しにくくすることが可能となる。更に、洗浄液を含ませた状態で対物レンズ表面を払拭するため、対物レンズ表面又は保護ガラス表面との摩擦抵抗が小さくなり、対物レンズ表面又は保護ガラス表面での擦り傷の発生を抑えることができる。更に、洗浄液を直下のワイパブレードに滴下するように供給できるため、洗浄液の飛散を抑制することができ、車両を汚れにくくすることができる。 According to this configuration, the wiper blade is configured with the cleaning liquid absorbent, and the objective liquid surface can be wiped with the cleaning liquid absorbent containing the cleaning liquid by disposing the cleaning liquid absorbent directly below the cleaning liquid nozzle. It is possible to reliably remove high-viscosity dirt (snow melting agent, mud, etc.) and make it difficult to accumulate low-viscosity dirt (such as splashing rainwater). Furthermore, since the surface of the objective lens is wiped in a state where the cleaning liquid is included, the frictional resistance with the objective lens surface or the protective glass surface is reduced, and the generation of scratches on the objective lens surface or the protective glass surface can be suppressed. Further, since the cleaning liquid can be supplied so as to be dropped onto the wiper blade directly below, it is possible to suppress the scattering of the cleaning liquid and to make the vehicle difficult to get dirty.
また、減圧弁で洗浄液の吐出圧力を制御することで、吐出された洗浄液をワイパブレードに少量ずつ滴下することができ、ワイパブレードに吸収させることができる。このとき、洗浄液の吐出量を必要最小限に抑えて節約しつつ洗浄液の車体への飛散を抑えることができ、洗浄液による車体の汚れを防ぐことができる。また、ワイパブレードからも洗浄液を少量ずつレンズ表面又は保護ガラス表面に滴下する点眼制御が可能になり、対物レンズ表面又は保護ガラス表面に洗浄液の膜を形成しやすくすることができる。この洗浄液の膜の形成により、外部から水滴が付着した時の透過性確保と、レンズ面又は保護ガラス面の防汚効果とを得ることができる。また、洗浄液ノズルから洗浄液吸収材に洗浄液の供給を一定時間続けることで、ワイパブレードに付着した汚れを洗浄液で洗い流すことができる。 Further , by controlling the discharge pressure of the cleaning liquid with the pressure reducing valve, the discharged cleaning liquid can be dropped on the wiper blade little by little and can be absorbed by the wiper blade. At this time, scattering of the cleaning liquid to the vehicle body can be suppressed while saving the discharge amount of the cleaning liquid to a necessary minimum, and the vehicle body can be prevented from being contaminated by the cleaning liquid. In addition, it is possible to control the eye drop by dropping the cleaning liquid onto the lens surface or the protective glass surface little by little from the wiper blade, and it is possible to easily form a film of the cleaning liquid on the objective lens surface or the protective glass surface. By forming the film of the cleaning liquid, it is possible to obtain the permeability when water droplets are attached from the outside and the antifouling effect on the lens surface or the protective glass surface. Further, the supply of the cleaning liquid from the cleaning liquid nozzle to the cleaning liquid absorbent is continued for a certain time, so that the dirt attached to the wiper blade can be washed away with the cleaning liquid.
また、上記構成において、前記ワイパブレードは、両端部よりも中央部が下方に位置する屈曲形状に形成され、前記ワイパブレードに供給された洗浄液を前記対物レンズ又は前記保護ガラスの中央部に滴下するようにしても良い。この構成によれば、ワイパブレードに供給された洗浄液を対物レンズ表面又は保護ガラス表面の中央部に滴下して、ワイパブレードを作動させたときに、洗浄液を対物レンズ又は保護ガラスの全体に広がるようにすることができ、洗浄効果及び擦傷防止効果を高めることができる。
また、上記構成において、前記ワイパブレードは、V字状に形成されていても良い。この構成によれば、洗浄液は、ワイパブレードのV字の中央部に集まりやすくなり、対物レンズ表面又は保護ガラス表面の中央部に滴下しやすくすることができる。
Further, in the above configuration, the wiper blade is formed in a bent shape with a central portion positioned below both end portions, and the cleaning liquid supplied to the wiper blade is dropped onto the central portion of the objective lens or the protective glass. You may do it. According to this configuration, when the cleaning liquid supplied to the wiper blade is dropped onto the central portion of the objective lens surface or the protective glass surface and the wiper blade is operated, the cleaning liquid spreads over the entire objective lens or the protective glass. The cleaning effect and the scratch-preventing effect can be enhanced.
Moreover, the said structure WHEREIN: The said wiper blade may be formed in V shape. According to this configuration, the cleaning liquid can easily gather at the central portion of the V shape of the wiper blade, and can be easily dropped onto the central portion of the objective lens surface or the protective glass surface.
また、上記構成において、前記対物レンズ又は前記保護ガラスは、その表面が親水性を有する材料でコーティングされていても良い。この構成によれば、洗浄液を対物レンズ又は保護ガラスの表面に滴下した際に、対物レンズ表面又は保護ガラス表面における洗浄液の均一な膜の形成を促すことができ、洗浄液の膜によって、対物レンズ又は保護ガラスを、外部から飛散してくる雨水、泥等から保護してより一層汚れにくくすることができる。
また、上記構成において、前記配管は、前記カメラの筐体に配置され、前記配管の途中にヒータが設けられるようにしても良い。この構成によれば、ヒータで温められた洗浄液により、対物レンズ又は保護ガラスの表面の洗浄効果を高めることができる。また、対物レンズ又は保護ガラス、筐体へ付着し凍結してできた氷、積もった雪等を温められた洗浄液で融かすことができ、透過性を確保するとともにワイパブレード等の可動部の作動を良好とすることができる。
Moreover, the said structure WHEREIN: The surface of the said objective lens or the said protective glass may be coated with the material which has hydrophilic property. According to this configuration, when the cleaning liquid is dropped on the surface of the objective lens or the protective glass, it is possible to promote the formation of a uniform film of the cleaning liquid on the surface of the objective lens or the protective glass. The protective glass can be protected from rainwater, mud and the like scattered from the outside, and can be made more resistant to contamination.
In the above configuration, the pipe may be arranged in a housing of the camera, and a heater may be provided in the middle of the pipe. According to this configuration, the cleaning effect of the surface of the objective lens or the protective glass can be enhanced by the cleaning liquid heated by the heater. In addition, the objective lens or protective glass, frozen ice that adheres to the case, and accumulated snow can be melted with warmed cleaning liquid, ensuring transparency and operating the moving parts such as wiper blades. Can be good.
本発明は、車両の外部に搭載されるカメラの対物レンズ又は対物レンズを覆う保護ガラスの表面を払拭するためのワイパブレードと、洗浄液を吐出するための洗浄液ノズルと、を備え、ワイパブレードは、洗浄液ノズルから吐出される洗浄液を吸収可能な洗浄液吸収材からなり、洗浄液吸収材は、洗浄液ノズルの直下で洗浄液を吸収可能な位置に配置され、洗浄液吸収材で洗浄液を吸収した状態で、対物レンズ又は保護ガラスの表面を払拭するので、ワイパブレードを洗浄液吸収材で構成し、洗浄液ノズルの直下に洗浄液吸収材を配置することで、洗浄液を含ませた洗浄液吸収材で対物レンズ表面を払拭することができるため、粘性の高い汚れ(融雪剤、泥等)を確実に除去し、粘性の低い汚れ(雨水の跳ね上げ等)も蓄積しにくくすることが可能となる。 The present invention includes a wiper blade for wiping the objective lens of a camera mounted on the outside of a vehicle or a surface of a protective glass covering the objective lens, and a cleaning liquid nozzle for discharging a cleaning liquid. It consists of a cleaning liquid absorbent that can absorb the cleaning liquid discharged from the cleaning liquid nozzle, and the cleaning liquid absorbent is arranged at a position where the cleaning liquid can be absorbed directly under the cleaning liquid nozzle, and the cleaning liquid is absorbed by the cleaning liquid absorbent, and the objective lens Alternatively, the surface of the protective glass is wiped off, so that the wiper blade is made of a cleaning liquid absorber, and the cleaning liquid absorber is disposed immediately below the cleaning liquid nozzle, so that the surface of the objective lens is wiped with the cleaning liquid absorber containing the cleaning liquid. To remove dirt with high viscosity (snow melting agent, mud, etc.) and make it difficult to accumulate dirt with low viscosity (rain water splashing up). It can become.
更に、洗浄液を含ませた状態で対物レンズ表面を払拭するため、対物レンズ表面又は保護ガラス表面との摩擦抵抗が小さくなり、対物レンズ表面又は保護ガラス表面での擦り傷の発生を抑えることができる。更に、洗浄液を直下のワイパブレードに滴下するように供給できるため、洗浄液の飛散を抑制することができ、車両を汚れにくくすることができる。また、ワイパブレードからも洗浄液を少量ずつレンズ表面又は保護ガラス表面に滴下する点眼制御が可能になり、対物レンズ表面又は保護ガラス表面に洗浄液の膜を形成しやすくすることができる。 Furthermore, since the surface of the objective lens is wiped in a state where the cleaning liquid is included, the frictional resistance with the objective lens surface or the protective glass surface is reduced, and the generation of scratches on the objective lens surface or the protective glass surface can be suppressed. Further, since the cleaning liquid can be supplied so as to be dropped onto the wiper blade directly below, it is possible to suppress the scattering of the cleaning liquid and to make the vehicle difficult to get dirty. In addition, it is possible to control the eye drop by dropping the cleaning liquid onto the lens surface or the protective glass surface little by little from the wiper blade, and it is possible to easily form a film of the cleaning liquid on the objective lens surface or the protective glass surface.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図に示す符号FRはカメラの前方を示している。
図1は、本発明の一実施形態のカメラ装置10を示す正面図である。
カメラ装置10は、車両の外部に搭載され、カメラ部12、筐体13、洗浄払拭装置16、遮光部17、カバー部材18を備える。
カメラ部12は、前面にレンズ11(又はレンズ11と、レンズ11を保護するためにレンズ11の前方を覆う保護ガラス)が設けられている。レンズ11又は保護ガラスは、その表面が凸状の球面に形成されている。筐体13は、カメラ部12を収納する箱状のものである。洗浄払拭装置16は、レンズ11(又は保護ガラス)の表面に付着した泥、融雪剤等の付着物を洗浄及び払拭するために筐体13に設けられている。遮光部17は、レンズ11に上方から入射する光を遮るために筐体13の前部上部に設けられている。カバー部材18は、筐体13及びワイパブレード14の外側を覆っている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the symbol FR shown in each figure indicates the front of the camera.
FIG. 1 is a front view showing a
The
The
洗浄払拭装置16は、ワイパアーム21を備えるワイパ駆動部16Aと、筐体13の上部に設けられた洗浄部16Bとを備える。
ワイパ駆動部16Aは、筐体13の両側面13a,13aに上下揺動可能に取付けられたワイパアーム21を備える。ワイパアーム21は、コ字形状のアーム本体23と、アーム本体23に取付けられたワイパブレード14とからなる。アーム本体23は、筐体13の側面13a,13aに沿って揺動するサイドアーム23a,23bと、サイドアーム23a,23bの各先端部間を接続するセンタアーム23cとから一体に形成されている。図では、ワイパアーム21のセンタアーム23c及びワイパブレード14は、カメラ部12のレンズ11の上方に配置されている。
The cleaning and wiping
The
図2は、カメラ装置10を示す側面図、図3は、カメラ装置10を示す平面図である。
図2に示すように、ワイパ駆動部16Aは、一方のサイドアーム23aの端部に取付けられた支持部材23eと、支持部材23eに設けられた永久磁石26及び磁性体27と、永久磁石26及び磁性体27の回動軌跡に略沿って筐体13の内側に配置された駆動部28とを備える。駆動部28は、下端部に設けられた永久磁石31と、永久磁石31の上部に隣接して設けられたコイル32(又はコイル及び鉄芯からなる電磁石)とを備える。
FIG. 2 is a side view showing the
As shown in FIG. 2, the
永久磁石31は、永久磁石26と協働して引き合い、ワイパアーム21を初期位置(図に示した位置)に保持する。コイル32は、通電されることで磁場を発生させ、その磁場により発生する磁力で永久磁石26及び磁性体27を引き付ける又は永久磁石26については反発させることで、ワイパアーム21を揺動させる。
The
図2及び図3に示すように、アーム本体23は、弾性変形可能で筐体13に着脱可能に取付けられる樹脂等の弾性素材製部品であり、サイドアーム23a,23bには、筐体13の側面13a,13aに設けられた穴部13b,13bに揺動可能に嵌合する軸部23d,23dが設けられている。
軸部23d,23dは、カメラ部12のレンズ11の球面状で凸に湾曲した表面の曲率中心に配置されている。従って、ワイパブレード14は、ワイパアーム21の揺動中は、常にレンズ11の表面に一定の押圧力で押し付けられ、付着物を安定して払拭することが可能である。なお、図中のRはレンズ11の表面の曲率半径である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
筐体13の少なくとも一方の側面13aには、ワイパアーム21の可動範囲を規制するストッパー24,25が設けられている。ストッパー24は、ワイパアーム21におけるレンズ11の上端側位置を規制する部品であり、側面13aに取付けられたストッパー軸24aと、ストッパー軸24aに取付けられたゴム、シリコンゴム、スポンジ等の緩衝材24bとからなる。ストッパー25は、ワイパアーム21におけるレンズ11の下端側位置を規制する部品であり、ストッパー24と同様に、ストッパー軸25aと、緩衝材25bとからなる。緩衝材24b,25bは、ワイパアーム21が当たったときに発生する打音を軽減する部品である。このようなストッパー24,25を設けることで、ワイパアーム21の可動範囲の終端位置を確実に規制することができる。
At least one
図1〜図3において、洗浄部16Bは、車両の設けられた洗浄液タンク(不図示)内の洗浄液を圧送するためのウォッシャポンプ(不図示)と、ウォッシャポンプから延びる洗浄液ホース43と、筐体13の上部中央部に設けられて洗浄液ホース43の先端部が接続される洗浄装置本体44とを備える。洗浄液タンクは、車両のフロント・リアウインドウを洗浄する洗浄液が貯められている。
洗浄装置本体44は、その前端部に配置されてレンズ11(又はレンズ11の保護ガラス)の上部、ワイパブレード14に洗浄液を滴下する洗浄液ノズル46と、一端が洗浄液ノズル46に接続されるとともに他端が洗浄液ホース43に接続された配管45と、この配管45に設けられたヒータ47及び減圧弁48とを備える。
1 to 3, a
The cleaning device
洗浄液ノズル46は、洗浄液の吐出口46aが、ワイパアーム21の初期位置では、レンズ11及びワイパブレード14の真上に配置されている(換言すれば、吐出口46aの直下にレンズ11及びワイパブレード14が配置されている)ので、洗浄液ノズル46から吐出された洗浄液がレンズ11及びワイパブレード14に確実に供給される。ヒータ47は、通電することで洗浄液を温めることができるので、洗浄効果を高めるとともに、温められた洗浄液によるレンズ11の表面に付着した水分の凍結、ワイパ駆動部16Aの凍結を防止する。
In the cleaning
また、ヒータ47は、筐体13の上部に設けられているので、筐体13自体を温め、筐体13の上部に積もった雪や筐体13に付着した氷を融かすことが可能になる。減圧弁48は、ウォッシャポンプから圧送された洗浄液の液圧を下げ、洗浄液ノズル46から吐出される洗浄液を必要最小限に抑え、洗浄液ノズル46から洗浄液を少量ずつ滴下させる。これにより、洗浄液の節約と、車体に対する洗浄液の飛散を防ぐことが可能になる。
また、レンズ11の表面には、親水性のコーティングが施されている。この親水性のコーティングにより、洗浄液をレンズ11の表面に滴下した際にレンズ11の表面全体に洗浄液の膜が均一に形成され、洗浄液の膜によってレンズ11に飛散した泥等を付着しにくくすることができる。
Further, since the
Further, the surface of the
図4は、ワイパアーム21に取付けられたワイパブレード14を示す説明図であり、図4(A)はワイパブレード14を示す背面図、図4(B)は図4(A)のB矢視図、図4(C)は図4(A)のC矢視図である。
図4(A)に示すように、ワイパアーム21のセンタアーム23cは、両端よりも中央が低くなったV字形状に形成され、センタアーム23cの背面に、センタアーム23cの形状に沿うようにV字形状に形成されたワイパブレード14が、例えば接着により貼り付けられている。ワイパブレード14の左右の長さは、レンズ11(図1参照)の外径よりも大きく形成されている。このように、ワイパブレード14をV字形状とすることで、ワイパブレード14に滴下された洗浄液を、レンズ11(図1参照)の中央部に供給することが可能になる。
FIG. 4 is an explanatory view showing the
As shown in FIG. 4A, the
ワイパブレード14は、吸水性が高く且つ柔らかいスポンジ、マイクロファイバー等の材料からなる。このような材料を用いることにより、素材自体の柔らかさに加えて洗浄液を吸収させることで、レンズ11の表面との摩擦抵抗を抑え、擦り傷の発生を抑えることが可能になる。また、上記材料は、速乾性も備えるため、レンズ11の表面の払拭以外のときの洗浄液の垂れ落ちを抑制することができる。即ち、洗浄液を用いた払拭が必要なときにはワイパブレード14に洗浄液を供給して払拭を行い、払拭が不要なときにはワイパブレード14の洗浄液を素早く乾燥させる機能を有する。
The
図4(B),(C)に示すように、ワイパブレード14は、レンズ11側に臨む背面14aの中央部に、レンズ11に押し当てられて払拭する凹状の球面からなる払拭面14bを備える。
払拭面14bは、曲率半径がレンズ11の表面と同一の曲率半径Rに形成されている。
これにより、払拭面14bがレンズ11に押し当てられたときに、払拭面14bの全体が圧縮されながらレンズ11の表面に追従し易くすることができ、洗浄性を確保しながら、払拭面14bに発生する面圧が小さく抑えられるため、擦り傷の発生を抑制することが可能である。
As shown in FIGS. 4B and 4C, the
The wiping
As a result, when the wiping
以上に述べたカメラ装置10のワイパ駆動部16Aの作用を次に説明する。
図5は、ワイパ駆動部16Aの作用を示す作用図であり、図5(A)は付着物を払拭する前のワイパアーム21の初期位置を示す図、図5(B)は付着物を払拭中の状態を示す図、図5(C)は付着物を払拭した後のワイパアームの最終位置を示す図である。
図5(A)に示すように、駆動部28の永久磁石31において、ワイパアーム21に臨む面を、例えばS極とし、ワイパアーム21の永久磁石26において、駆動部28に臨む面を、例えばN極とする。この状態では、駆動部28の永久磁石31のS極と、ワイパアーム21の永久磁石26のN極とが引き合い、ワイパアーム21は、所定位置(初期位置)に保持される。
Next, the operation of the
5A and 5B are operation diagrams illustrating the operation of the
As shown in FIG. 5A, in the
この状態で、図5(B)に示すように、駆動部28のコイル32に通電して、コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にS極、他端部にN極を発生させたときに、コイル32のS極の磁力が、永久磁石31のS極の磁力より強くなると、コイル32のS極とワイパアーム21の永久磁石26のN極との引き合いによって、ワイパアーム21は、矢印Aに示すように回動して図の位置に至る。
In this state, as shown in FIG. 5 (B), the
次に、図5(C)に示すように、コイル32の電流の向きを逆にし、コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にN極、他端部にS極を発生させると、コイル32のN極とワイパアーム21の永久磁石26のN極とが反発し合うとともに、コイル32の長手方向中央より磁力の強いコイル32の端部のS極にワイパアーム21の磁性体27が引かれ、また、永久磁石26のN極も引かれるため、ワイパアーム21は、矢印Bで示すように更に回動して、レンズ11の表面の下端(最終位置)に至る。
Next, as shown in FIG. 5C, when the direction of the current of the
このワイパアーム21を、最終位置から初期位置に戻す場合は、まず、図7(C)の状態(コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にN極、他端部にS極が発生した状態)からコイル32の電流の向きを逆にして、図7(B)に示すように、コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にS極、他端部にN極を発生させる。これにより、コイル32のS極とワイパアーム21の永久磁石26のN極とが引き合って、ワイパアーム21は、矢印B(図5(C)参照)とは反対の方向に回動し、図5(B)の位置に至る。次に、図5(B)の状態でコイル32への通電を停止すれば、コイル32に磁極が発生しなくなるため、駆動部28の永久磁石31のS極とワイパアーム21の永久磁石26のN極とが引き合い、ワイパアーム21は、矢印Aとは反対の向きに回動して図5(A)の初期位置に至り、保持される。
When the
図6は、洗浄部16Bの作用を示す作用図であり、図6(A)〜(E)は洗浄液をレンズ11に供給する各過程を示す図である。なお、図6(A)〜(E)において、ワイパブレード14には粗さの粗いドットを付け、洗浄液には粗さの細かいドットを付け、また、洗浄液が吸収されたワイパブレード14には粗さの細かいドッドを付けている。
図6(A)に示すように、ウォッシャポンプを駆動させて、洗浄液を洗浄液ノズル46の吐出口46aから吐出させ、ワイパブレード14に滴下する。この結果、図6(B)に示すように、洗浄液は、ワイパブレード14に浸み込む。
FIG. 6 is an operation diagram illustrating the operation of the
As shown in FIG. 6A, the washer pump is driven to discharge the cleaning liquid from the
次に、図6(C)に示すように、再びウォッシャポンプを駆動させて洗浄液ノズル46からワイパブレード14に洗浄液を滴下する。この時、図6(D)に示すように、ワイパブレード14における洗浄液の保持能力が飽和すると、保持しきれなくなった洗浄液がしずく50となってワイパブレード14から垂れてレンズ11の中央部に滴下される。この結果、図6(E)に示すように、レンズ11に滴下された洗浄液は、レンズ11のコーティングによってレンズ11の表面全体に広がり、洗浄液の膜50aを形成する。
図6(A)及び図6(C)に示したウォッシャポンプの駆動は、洗浄液が、洗浄液ノズルから一滴ないし数滴を所定の時間間隔(例えば、30秒間隔)でワイパブレード14に供給されるように一定時間断続的に行われる。
Next, as shown in FIG. 6C, the washer pump is driven again to drop the cleaning liquid from the cleaning
When the washer pump shown in FIGS. 6A and 6C is driven, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid nozzle to the
図7は、洗浄払拭装置16の作用を示す作用図であり、図7(A)〜(C)はレンズ11を払拭する各過程を示す図である。
図7(A)に示すように、ワイパアーム21の初期位置において、洗浄液を、洗浄液ノズル46の吐出口46aから吐出し、ワイパブレード14に供給する。なお、符号51〜53はレンズ11の表面に付着した付着物である。
図7(B)に示すように、ワイパブレード14に洗浄液が浸み込んだ状態で、ワイパアーム21を、矢印Cで示すように、レンズ11の表面に沿って揺動させ、レンズ11の表面の付着物51〜53を払拭する。例えば、ワイパアーム21を揺動させる前に、洗浄液がレンズ11の表面全体に広がるようにしても良い。
FIG. 7 is an operation diagram illustrating the operation of the cleaning and wiping
As shown in FIG. 7A, at the initial position of the
As shown in FIG. 7B, the
図7(C)は、ワイパアーム21の揺動が終了した状態を示している。レンズ11の表面の付着物は除去され、透過性が確保される。
ワイパブレード14への洗浄液の供給は、例えば、ワイパアーム21の揺動(初期位置→最終位置→初期位置が1回の揺動)5回に対して1回行われ、ワイパアーム21は、連続で5回揺動される。
ワイパブレード14の付着物を払拭した回数(ワイパアーム駆動回数)が多くなり、ワイパブレード14自体に付着物が多く付着した場合には、図6(A),(C)に示したウォッシャポンプの駆動を長時間行い、洗浄液を多くワイパブレード14に供給して、ワイパブレード14の付着物を洗い流す。このとき、ワイパブレード14から付着物の除去を促すために、ワイパアーム21の揺動を同時に行っても良い。
FIG. 7C shows a state where the
The cleaning liquid is supplied to the
The number of times that the adhered matter on the
図8は、カメラ装置10の構成を示すブロック図である。
カメラ装置10は、カメラ部12、ワイパ駆動部16A、洗浄部16B及び洗浄払拭制御部20を備える。
カメラ部12は、レンズを通過した光を電気信号に変換する撮像素子からなる撮像部61と、撮像部61を制御する撮像素子制御部62と、撮像部61から出力された信号を撮像素子制御部62から出力された制御信号により映像信号に変換する映像信号処理部63と、映像信号処理部63で処理された映像を外部モニタ64に出力する映像出力部66と、ワイパ駆動部16Aの磁力制御部71を制御するとともに、レンズ11(図1参照)を洗浄する際に撮像素子制御部62に洗浄の開始又は終了の信号を送って洗浄中の撮像を一次停止させる洗浄機能制御部67と、洗浄機能制御部67と外部との通信を行う外部通信部68とを備える。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
The
ワイパ駆動部16Aは、洗浄機能制御部67からの制御信号が入力された際に、洗浄払拭制御部20からの指令に基づいて、コイル32に対する通電と通電停止、通電方向を制御する磁力制御部71と、磁力制御部71により磁極の発生が制御されるコイル32と、コイル32によって駆動されるワイパアーム21とを備える。
洗浄部16Bは、洗浄液を圧送するウォッシャポンプ81と、ウォッシャポンプ81に洗浄液ホース43を介して接続された減圧弁48と、減圧弁48の下流側に設けられたヒータ47と、ヒータ47の下流側に設けられた洗浄液ノズル46とを備える。ヒータ47については、例えば、通電が必要なときには手動でスイッチがオンとされる。
洗浄払拭制御部20は、以下に説明するワイパスイッチ83及びウォッシャスイッチ84からのスイッチ情報(オンオフ信号)に基づいて、磁力制御部71にワイパ駆動指令を発するとともにウォッシャポンプ81に作動信号を送る。
When the control signal from the cleaning
The
The cleaning and wiping
車両には、フロント・リアウインドウ用ワイパを作動させる際に使用される洗浄液を貯める洗浄液タンク82と、フロント・リアウインドウ用ワイパを作動させるワイパスイッチ83と、ウォッシャポンプ81を駆動させるウォッシャスイッチ84と、外部モニタ64とを備える。洗浄液タンク82には、ウォッシャポンプ81が接続されている。
図中に示す符号86は車両通信ラインであり、カメラ部12の外部通信部68からの通信信号、ワイパスイッチ83及びウォッシャスイッチ84のスイッチ情報が車両通信ライン86に入力され、また、車両通信ライン86から洗浄払拭制御部20にワイパスイッチ83及びウォッシャスイッチ84のスイッチ情報が出力される。
The vehicle includes a cleaning
図9は、カメラ装置10の洗浄払拭処理を示すフローチャートである。(符号については、図8参照。)
カメラ装置10の洗浄払拭制御部20は、まず、車両のフロントウインドウ用又はリアウインドウ用のウォッシャスイッチ84がONであるかどうか判断する(ステップS1)。フロントウインドウ用又はリアウインドウ用のいずれかのウォッシャスイッチ84がONである(ステップS1:YES)場合は、洗浄払拭制御部20は、払拭モードを実行する。即ち、ウォッシャポンプ81を短期駆動させる(ステップS2)。短期駆動とは、所定の時間間隔(例えば、30秒間隔)で一定時間(例えば、3分間)だけウォッシャポンプ81を駆動させる。これにより、カメラ部12のレンズ表面に洗浄液が滴下される。そして、カメラ用ワイパアーム21をN回駆動させ、レンズ表面の付着物を払拭する(ステップS3)。ここで、これまでのワイパアーム総駆動回数Nwaに払拭モードでのワイパアーム駆動回数Nを加えて新たなワイパアーム総駆動回数Nwaとする。これで、払拭モードは終了である。
FIG. 9 is a flowchart showing the cleaning / wiping process of the
First, the cleaning and wiping
フロントウインドウ用又はリアウインドウ用のいずれのウォッシャスイッチ84もOFFである(ステップS1:NO)場合は、洗浄払拭制御部20は、フロントウインドウ用又はリアウインドウ用のいずれかのワイパスイッチ83がONであるかどうか判断する(ステップS4)。フロントウインドウ用又はリアウインドウ用のいずれかのワイパスイッチ83がONである(ステップS4:YES)場合は、洗浄払拭制御部20は、洗浄液滴下モードを実施する。フロントウインドウ用又はリアウインドウ用のいずれのワイパスイッチ83もOFFである(ステップS4:NO)場合は、処理を終了する。
When either the front window or rear
洗浄液滴下モードでは、ウォッシャポンプ81を短期駆動させ、レンズ表面に洗浄液を滴下する(ステップS5)。そして、フロントウインドウ用又はリアウインドウ用のいずれのワイパスイッチもOFFであるかどうか判断する(ステップS6)。
フロントウインドウ用又はリアウインドウ用のいずれのワイパスイッチもOFFである(ステップS6:YES)場合は、カメラ用ワイパアーム21をN回駆動させ、レンズ表面の付着物を払拭する(ステップS7)。ここで、これまでのワイパアーム総駆動回数Nwaに洗浄液滴下モードでのワイパアーム駆動回数Nを加えて新たなワイパアーム総駆動回数Nwaとする。
フロントウインドウ用又はリアウインドウ用のいずれかのワイパスイッチがONである(ステップS6:NO)場合は、再びウォッシャポンプ81を短期駆動させる(ステップS5)。これで、洗浄液滴下モードは終了である。
In the cleaning liquid drop mode, the
If both the front window wiper switch and the rear window wiper switch are OFF (step S6: YES), the
If either the front window wiper switch or the rear window wiper switch is ON (step S6: NO), the
次に、洗浄払拭制御部20は、ワイパアーム総駆動回数Nwaがワイパアーム所定駆動回数Nstよりも大きいか、あるいは等しいかどうか判断する(ステップS8)。
Nwa≧Nstである(ステップS8:YES)場合は、ワイパブレード洗浄モードを実行する。
Nwa<Nstである(ステップS8:NO)場合は、処理を終了する。
ワイパブレード洗浄モードでは、洗浄払拭制御部20は、ウォッシャポンプ81を長期駆動する(ステップS9)。ワイパブレード14(図1参照)の使用回数(ワイパアーム駆動回数)が多いので、ワイパブレード14が汚れている可能性が高いため、ウォッシャポンプ81を長期駆動(例えば、10分間駆動)させて、洗浄液をワイパブレード14に供給し、ワイパブレード14に付着した汚れを洗い流す。ここで、ワイパアーム総駆動回数Nwaのカウンタをクリアし、ゼロにする。これで、カメラ装置10の洗浄払拭処理は終了である。
Next, the cleaning /
If Nwa ≧ Nst (step S8: YES), the wiper blade cleaning mode is executed.
If Nwa <Nst (step S8: NO), the process ends.
In the wiper blade cleaning mode, the cleaning /
以上の図1及び図7に示したように、車両の外部に搭載されるカメラとしてのカメラ部12のレンズ(対物レンズ)11又はレンズ11を覆う保護ガラスの表面を払拭するためのワイパブレード14と、洗浄液を吐出するための洗浄液ノズル46と、を備え、ワイパブレード14は、洗浄液ノズル46から吐出される洗浄液を吸収可能な洗浄液吸収材からなり、洗浄液吸収材は、洗浄液ノズル46の直下で洗浄液を吸収可能な位置に配置され、洗浄液吸収材で洗浄液を吸収した状態で、レンズ11又は保護ガラスの表面を払拭する。
As shown in FIGS. 1 and 7 above, the
この構成によれば、ワイパブレード14を洗浄液吸収材で構成し、洗浄液ノズル46の直下に洗浄液吸収材を配置することで、洗浄液を含ませた洗浄液吸収材でレンズ11の表面を払拭することができるため、粘性の高い汚れ(融雪剤、泥等)を確実に除去し、粘性の低い汚れ(雨水の跳ね上げ等)も蓄積しにくくすることが可能となる。更に、洗浄液を含ませた状態でレンズ11の表面を払拭するため、レンズ11の表面との摩擦抵抗が小さくなり、レンズ11の表面での擦り傷の発生を抑えることができる。更に、洗浄液を直下のワイパブレード14に滴下するように供給できるため、洗浄液の飛散を抑制することができ、車両を汚れにくくすることができる。
According to this configuration, the
また、図3に示したように、洗浄液ノズル46が接続された配管45に、洗浄液の液圧を下げる減圧弁48を備えるので、減圧弁48で洗浄液の吐出圧力を制御することで、吐出された洗浄液をワイパブレード14に少量ずつ滴下することができ、ワイパブレード14に吸収させることができる。このとき、洗浄液の吐出量を必要最小限に抑えて節約しつつ洗浄液の車体への飛散を抑えることができ、洗浄液による車体の汚れを防ぐことができる。また、ワイパブレード14からも洗浄液を少量ずつレンズ11の表面に滴下する点眼制御が可能になり、レンズ11の表面に洗浄液の膜50a(図6(E)参照)を形成しやすくすることができる。この洗浄液の膜50aの形成により、外部から水滴が付着した時の透過性確保と、レンズ11の表面の防汚効果とを得ることができる。また、洗浄液ノズル46から洗浄液吸収材に洗浄液の供給を一定時間続けることで、ワイパブレード14に付着した汚れを洗浄液で洗い流すことができる。
Further, as shown in FIG. 3, the
また、図1及び図6に示したように、ワイパブレード14は、両端部よりも中央部が下方に位置する屈曲形状に形成され、ワイパブレード14に供給された洗浄液をレンズ11の表面の中央部に滴下するので、ワイパブレード14に供給された洗浄液をレンズ11の表面の中央部に滴下して、ワイパブレード14を作動させたときに、洗浄液をレンズ11の表面の全体に広がるようにすることができ、洗浄効果及び擦傷防止効果を高めることができる。
また、ワイパブレード14は、V字状に形成されているので、洗浄液は、ワイパブレード14のV字の中央部に集まりやすくなり、レンズ11の表面の中央部に滴下しやすくすることができる。
As shown in FIGS. 1 and 6, the
Further, since the
また、レンズ11は、その表面が親水性を有する材料でコーティングされているので、洗浄液をレンズ11の表面に滴下した際に、レンズ11の表面における洗浄液の均一な膜50aの形成を促すことができ、洗浄液の膜50aによって、レンズ11を、外部から飛散してくる雨水、泥等から保護してより一層汚れにくくすることができる。
また、図3に示したように、配管45は、カメラ部12の筐体13に配置され、配管45の途中にヒータ47が設けられるので、ヒータ47で温められた洗浄液により、レンズ11の表面の洗浄効果を高めることができる。また、レンズ11、筐体13へ付着し凍結してできた氷、積もった雪等を温められた洗浄液で融かすことができ、透過性を確保するとともにワイパブレード14等の可動部の作動を良好とすることができる。
Further, since the surface of the
Further, as shown in FIG. 3, the
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、図4(A)に示したように、ワイパアーム21のセンタアーム23c及びワイパブレード14をV字形状としたが、これに限らず、U字形状、下方に凸となった円弧形状でも良く、要は、両端よりも中央が低くなっていれば良い。
The above-described embodiment is merely an aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 4A, the
10 カメラ装置
11 レンズ(対物レンズ)
12 カメラ部(カメラ)
13 筐体
14 ワイパブレード
45 配管
46 洗浄液ノズル
47 ヒータ
48 減圧弁
10
12 Camera section (camera)
13
Claims (5)
洗浄液を吐出するための洗浄液ノズルと、
洗浄液の滴下、及び前記ワイパブレードが取付けられたワイパアームの駆動を制御する洗浄払拭制御部と、を備え、
前記洗浄液ノズルが接続された配管に、洗浄液の液圧を下げる減圧弁を備え、
前記ワイパブレードは、前記洗浄液ノズルから吐出される洗浄液を吸収可能な洗浄液吸収材からなり、
当該洗浄液吸収材は、前記洗浄液ノズルの直下で洗浄液を吸収可能な位置に配置され、
前記洗浄液吸収材で洗浄液を吸収した状態で、前記対物レンズ又は前記保護ガラスの表面を払拭し、
前記洗浄払拭制御部は、洗浄液を前記対物レンズ又は前記保護ガラスの表面に滴下する洗浄液滴下モードを実施し、更に、前記ワイパアームの総駆動回数が所定駆動回数よりも大きいか等しい場合には、前記ワイパブレードに付着した汚れを洗い流すワイパブレード洗浄モードを実行することを特徴とするカメラ装置。 A wiper blade for wiping the objective lens of a camera mounted on the outside of the vehicle or the surface of a protective glass covering the objective lens;
A cleaning liquid nozzle for discharging the cleaning liquid;
A cleaning wiping control unit for controlling the dropping of the cleaning liquid and the driving of the wiper arm to which the wiper blade is attached ,
A pipe connected to the cleaning liquid nozzle is provided with a pressure reducing valve for reducing the liquid pressure of the cleaning liquid,
The wiper blade is made of a cleaning liquid absorbing material capable of absorbing the cleaning liquid discharged from the cleaning liquid nozzle,
The cleaning liquid absorbing material is disposed at a position where the cleaning liquid can be absorbed directly under the cleaning liquid nozzle,
In a state where the cleaning liquid is absorbed by the cleaning liquid absorbent, the surface of the objective lens or the protective glass is wiped off,
The cleaning and wiping control unit performs a cleaning droplet lowering mode in which a cleaning liquid is dropped on the surface of the objective lens or the protective glass, and when the total number of driving times of the wiper arm is greater than or equal to a predetermined number of driving times, camera equipment, characterized in that executing the wiper blade cleaning mode to wash out the adhered dirt wiper blade.
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