JP6379665B2 - 車載光学センサ洗浄装置 - Google Patents
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Description
上記課題を解決する車載光学センサ洗浄装置は、車両に搭載される車載光学センサの外部撮像面に向けて噴射口から流体を噴射して、前記外部撮像面に付着した異物を除去する車載光学センサ洗浄装置であって、前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも前記撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられ、前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記洗浄位置と前記非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられ、前記噴射口は、前記車両に対して前後進可能に支持された可動ノズルに設けられ、該可動ノズルは、前記車両のガーニッシュの開口から出没可能に設けられ、前記可動ノズルの先端には蓋部が設けられており、前記可動ノズルが後進した前記非洗浄位置では、該可動ノズルの前記蓋部と前記ガーニッシュの外表面とが面一となるように設けられる。
又、外部撮像面及び噴射口は、洗浄位置と非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられるため、例えば、外部撮像面及び噴射口を相対的に回動させるような場合に比べて、可動に伴い必要となる領域を小さくすることができる。
上記課題を解決する車載光学センサ洗浄装置は、車両に搭載される車載光学センサの外部撮像面に向けて噴射口から流体を噴射して、前記外部撮像面に付着した異物を除去する車載光学センサ洗浄装置であって、前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも前記撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられ、前記流体は、液体と空気を混合してなり、液体を送給可能な液体ポンプと、空気を噴射するエアポンプとを備え、前記エアポンプは、前記液体ポンプが駆動されている間は駆動される。
同構成によれば、外部撮像面及び噴射口は、噴射口が車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられるため、洗浄時のみ洗浄位置に可動させることで、撮像の邪魔にならずに外部撮像面を良好に洗浄することができる。
又、流体は、液体と空気を混合してなるため、例えば、単なる液体のみの場合に比べて、噴射圧を高くして(流速を速くして)、外部撮像面をより良好に洗浄することが可能となる。又、液体の消費量を減らすことができる。
上記車載光学センサ洗浄装置において、前記エアポンプは、前記液体ポンプの駆動に先立って駆動されるとともに、前記液体ポンプの停止後も予め設定された時間駆動されて停止する。
又、外部撮像面及び噴射口は、洗浄位置と非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられるため、例えば、外部撮像面及び噴射口を相対的に回動させるような場合に比べて、可動に伴い必要となる領域を小さくすることができる。
又、外部撮像面が車両に対して移動不能に設けられるため、例えば、安定した撮像画像を得ることができる。又、噴射口が車両に対して前後進可能に支持された可動ノズルに設けられるため、前後進を容易に行わせることができる。即ち、例えば、外部撮像面を前後進可能とすると、車載光学センサを巻き込む大型な機構となってしまうが、車両に直接的に又は間接的(車載光学センサ)に外部撮像面を設けた構成の場合、前記機構に比べて可動ノズルは比較的小型軽量とすることができるため、該可動ノズル側を前後進させる構成は、その前後進の切り替えが容易となる。
又、前記可動ノズルが前後進可能に設けられたノズルユニットを有し、該ノズルユニットは前記車両に対して(直接的に又は間接的に)着脱可能に組み付けられるため、例えば、可動ノズルの前後進の動作が不良となった場合等、ノズルユニットを取り外して新品に交換するといったことが容易となる。
同構成によれば、可動ノズルは、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像軸線に近づくように前進可能とされるため、例えば、撮像軸線に近い正面方向から洗浄液を外部撮像面の中心位置に噴射させ易くなる。
同構成によれば、可動ノズルは、流体の送給圧によって洗浄位置に前進するため、可動ノズルを前進させるための電動駆動装置等が不要となり、構成を簡素化することができる。
同構成によれば、可動ノズルは、付勢部材の付勢力によって非洗浄位置に後進するため、可動ノズルを後進させるための電動駆動装置等が不要となり、構成を簡素化することができる。
同構成によれば、前記噴射口は、開口方向から見て長方形形状に形成されるため、噴射圧を高く維持しつつ洗浄液を広域に噴射することが可能となり、外部撮像面をより良好に洗浄することが可能となる。
同構成によれば、外部撮像面及び噴射口は、噴射口が車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられるため、洗浄時のみ洗浄位置に可動させることで、撮像の邪魔にならずに外部撮像面を良好に洗浄することができる。
又、外部撮像面及び噴射口は、洗浄位置と非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられるため、例えば、外部撮像面及び噴射口を相対的に回動させるような場合に比べて、可動に伴い必要となる領域を小さくすることができる。
又、噴射口は車両に対して固定され、外部撮像面は車両に対して前後進可能に設けられるため、噴射口側が可動するものに比べて、噴射口から安定して流体を噴射することができる。
又、外部撮像面は、流体の送給圧によって洗浄位置に後進するため、外部撮像面を後進させるための電動駆動装置等が不要となり、構成を簡素化することができる。
同構成によれば、外部撮像面及び噴射口は、噴射口が車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられるため、洗浄時のみ洗浄位置に可動させることで、撮像の邪魔にならずに外部撮像面を良好に洗浄することができる。
又、外部撮像面及び噴射口は、洗浄位置と非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられるため、例えば、外部撮像面及び噴射口を相対的に回動させるような場合に比べて、可動に伴い必要となる領域を小さくすることができる。
又、噴射口は車両に対して固定され、外部撮像面は車両に対して前後進可能に設けられるため、噴射口側が可動するものに比べて、噴射口から安定して流体を噴射することができる。
又、外部撮像面は、付勢部材の付勢力によって非洗浄位置に前進するため、外部撮像面を前進させるための電動駆動装置等が不要となり、構成を簡素化することができる。
同構成によれば、噴射口は複数設けられるため、外部撮像面をより良好に洗浄することが可能となる。
同構成によれば、噴射口は、それぞれ噴射方向が相対向しないように設けられるため、噴射された流体が正面から衝突することが回避され、外部撮像面をより良好に洗浄することが可能となる。
同構成によれば、噴射口は、外部撮像面の周囲全体に等角度間隔で設けられるため、外部撮像面を均等に洗浄することが可能となる。
同構成によれば、外部撮像面及び噴射口は、電動駆動装置の駆動力によって相対的に可動するため、例えば、流体の送給圧によって可動させるものに比べて、正確な位置制御が可能となる。
以下、車載光学センサ洗浄装置が搭載された車両の第1の実施形態を図1〜図5に従って説明する。
図2に示すように、バックドア2は、金属製の車両パネル3とその一部を覆う樹脂製のガーニッシュ4とを備えている。ガーニッシュ4は、下方に開口した開口部4aを有し、バックドア2には、開口部4aから一部が露出するように車載光学センサとしての車載カメラ5と洗浄ユニット6とが設けられている。
次に、本実施形態の車載光学センサ洗浄装置の動作とその作用について説明する。
(1)噴射口11aを有する可動ノズル11は、噴射口11aが車載カメラ5の撮像範囲中心Xに近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも撮像範囲中心Xから遠のく非洗浄位置とに移動するように可動可能に設けられるため、洗浄時のみ洗浄位置に可動させることで、撮像の邪魔にならずにレンズ5cを良好に洗浄することができる。
以下、車載光学センサ洗浄装置が搭載された車両の第2の実施形態を図6〜8に従って説明する。尚、この例では、車両1の全体的な構成は第1の実施形態と同様であるため、同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。又、この例の車載カメラ5は、図示しない撮像素子が内部に収容された略立方体形状の本体部5aと該本体部5aの一つの面から延びた筒状部5bと該筒状部5bの先端を覆うように設けられた外部撮像面としてのレンズ5cとを有している。
カメラ一体洗浄ユニット21は、略四角筒状のユニットケース22とユニットケース22の基端側に外嵌固定されるユニットキャップ23とを有する。ユニットケース22の先端部には、円形の開口22aを有し該開口22aを除いてユニットケース22の先端部を閉塞する先端壁部22bが形成されている。そして、前記車載カメラ5は、その本体部5aがユニットケース22内の中央部で前後進可能に収容され、前記レンズ5cが前後進(図7中、左右方向の移動)に伴って前記開口22aから出没可能とされている。
補助プレート24は、環状に形成され、前記内延筒部22cの先端部(図7中、右側端部)の外周とユニットケース22の内面との間を埋めるように固定されている。この補助プレート24には、軸方向(前後方向)に貫通する複数の貫通孔24aが形成されている。
圧縮コイルばね27は、一端側がユニットキャップ23に支持され、他端側が車載カメラ5の本体部5aの基端部に当接して該車載カメラ5を前進方向に付勢するように設けられている。
まず、液体ポンプPが駆動されていない状態では、圧縮コイルばね27の付勢力によって車載カメラ5(レンズ5c)が非洗浄位置に前進した状態(図7(a)参照)となるため、噴射口22dは車載カメラ5の撮像範囲外に配置される。よって、洗浄しないときであって撮像するときは、噴射口22dが撮像の邪魔になることがない。
(1)レンズ5cを有する車載カメラ5は、噴射口22dが車載カメラ5の撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように可動可能に設けられるため、洗浄時のみ洗浄位置に可動させることで、撮像の邪魔にならずにレンズ5cを良好に洗浄することができる。
(7)噴射口22dは、それぞれレンズ5cの周囲に設けられ、それぞれ噴射方向がレンズ5cの中心側を向くように設けられるため、レンズ5cの周囲各方向からレンズ5cの中心側に流体が噴射され、レンズ5cをより良好に洗浄することが可能となる。
・上記第2の実施形態では、噴射口22dは、それぞれ噴射方向が相対向しないように設けられるとしたが、これに限定されず、それぞれ噴射方向が相対向するように設けてもよい。
又、例えば、図10に示すように、噴射口32を、軸方向(前後方向)から見て、レンズ5cの周囲全体に120°間隔で設けてもよい。
これらのようにすると、噴射口31〜33は、レンズ5cの周囲全体に等角度間隔で設けられるため、レンズ5cを均等に洗浄することが可能となる。
又、この例では、レンズ5cを介して車載カメラ5(その撮像素子)が撮像する範囲(角度)Yは、180°とされている。
又、噴射口11aの非洗浄位置(位置C)は撮像範囲内の端に設定され、噴射口11aの洗浄位置(位置D)は撮像範囲中心Xと撮像範囲内の端との中間地点に設定されている。即ち、図14(b)に示すように、前記非洗浄位置(位置C)は、噴射口11a(可動ノズル11の先端部)がディスプレイDSPの端に表示される位置であって、図14(c)に示すように、前記洗浄位置(位置D)は、噴射口11aがディスプレイDSPの端と撮像範囲中心Xとの中間地点に表示される位置とされている。尚、この例では、レンズ5cから噴射口11aまでの距離は、洗浄位置(位置D)の方が遠くなっているが、該洗浄位置の方が撮像範囲中心Xに近づいている。即ち、撮像範囲中心Xに近づく洗浄位置(位置D)と該洗浄位置よりも撮像範囲中心Xから遠のく非洗浄位置(位置C)は、レンズ5cからの距離に関わらず、撮像軸線Xaからの傾斜角度θc,θdに関係し、その角度が小さい方(傾斜角度θdの方)が撮像範囲中心Xに近づく洗浄位置とされている。
又、噴射口11aの洗浄位置(位置F)は撮像範囲外でありながら撮像範囲中心Xに近づく位置(図15(c)参照)であって、噴射口11aの非洗浄位置(位置G)は撮像範囲外でありながら、前記洗浄位置(位置F)よりも撮像範囲中心Xから遠のく位置(図15(b)参照)に設定されている。即ち、洗浄位置(位置F)における撮像軸線Xaからの傾斜角度θfは、非洗浄位置(位置G)における撮像軸線Xaからの傾斜角度θgよりも小さく設定されている。この場合では、洗浄時でも非洗浄時でも噴射口11aが撮像の邪魔にならずに、レンズ5cを良好に洗浄することができる。又、洗浄時以外は噴射口11aを非洗浄位置に可動(後進)させておくことで、非洗浄時の意匠性を高くすることができる。又、勿論、他の例においても洗浄時以外は噴射口11aを非洗浄位置に可動(後進)させておくことで、非洗浄時の意匠性を高くすることができる。
Claims (19)
- 車両に搭載される車載光学センサの外部撮像面に向けて噴射口から流体を噴射して、前記外部撮像面に付着した異物を除去する車載光学センサ洗浄装置であって、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも前記撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられ、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記洗浄位置と前記非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられており、
前記噴射口は、前記車載光学センサの撮像軸線に近づかないように前進可能とされたことを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 車両に搭載される車載光学センサの外部撮像面に向けて噴射口から流体を噴射して、前記外部撮像面に付着した異物を除去する車載光学センサ洗浄装置であって、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも前記撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられ、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記洗浄位置と前記非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられ、
前記噴射口は、前記車両に対して前後進可能に支持された可動ノズルに設けられ、該可動ノズルは、前記車両のガーニッシュの開口から出没可能に設けられ、
前記可動ノズルの先端には蓋部が設けられており、前記可動ノズルが後進した前記非洗浄位置では、該可動ノズルの前記蓋部と前記ガーニッシュの外表面とが面一となるように設けられたことを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 車両に搭載される車載光学センサの外部撮像面に向けて噴射口から流体を噴射して、前記外部撮像面に付着した異物を除去する車載光学センサ洗浄装置であって、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも前記撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられ、
前記流体は、液体と空気を混合してなり、
液体を送給可能な液体ポンプと、空気を噴射するエアポンプとを備え、
前記エアポンプは、前記液体ポンプが駆動されている間は駆動されることを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項3に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記エアポンプは、前記液体ポンプの駆動に先立って駆動されるとともに、前記液体ポンプの停止後も予め設定された時間駆動されて停止することを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 車両に搭載される車載光学センサの外部撮像面に向けて噴射口から流体を噴射して、前記外部撮像面に付着した異物を除去する車載光学センサ洗浄装置であって、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも前記撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられ、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記洗浄位置と前記非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられ、
前記外部撮像面は、前記車両に対して移動不能に設けられ、
前記噴射口は、前記車両に対して前後進可能に支持された可動ノズルに設けられ、
前記可動ノズルが前後進可能に設けられたノズルユニットと、前記車載光学センサに固定される連結固定部材とを有し、
前記連結固定部材は、前記車両のガーニッシュ、前記ノズルユニット、及び前記車載光学センサとは別部材であって、
前記ノズルユニットは、前記連結固定部材に対して着脱可能に組み付けられたことを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項2又は5に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記可動ノズルは、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像軸線に近づくように前進可能とされたことを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項2,5,6のいずれか1項に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記可動ノズルは、流体の送給圧によって前記洗浄位置に前進することを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項2,5,6,7のいずれか1項に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記可動ノズルは、付勢部材の付勢力によって前記非洗浄位置に後進することを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記噴射口は、開口方向から見て長方形形状に形成されたことを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記流体は、液体を含み、
前記噴射口は、前記非洗浄位置で前記外部撮像面の水平方向側方を含む水平方向側方から下方の範囲にのみ配置されることを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 車両に搭載される車載光学センサの外部撮像面に向けて噴射口から流体を噴射して、前記外部撮像面に付着した異物を除去する車載光学センサ洗浄装置であって、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも前記撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられ、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記洗浄位置と前記非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられ、
前記噴射口は、前記車両に対して固定され、
前記外部撮像面は、前記車両に対して前後進可能に設けられており、
前記外部撮像面は、流体の送給圧によって前記洗浄位置に後進することを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 車両に搭載される車載光学センサの外部撮像面に向けて噴射口から流体を噴射して、前記外部撮像面に付着した異物を除去する車載光学センサ洗浄装置であって、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲中心に近づく洗浄位置と該洗浄位置よりも前記撮像範囲中心から遠のく非洗浄位置とに移動するように相対的に可動可能に設けられ、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、前記洗浄位置と前記非洗浄位置とに移動するように相対的に前後進可能に設けられ、
前記噴射口は、前記車両に対して固定され、
前記外部撮像面は、前記車両に対して前後進可能に設けられており、
前記外部撮像面は、付勢部材の付勢力によって前記非洗浄位置に前進することを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項11又は12に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記噴射口は、複数設けられたことを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項13に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記噴射口は、それぞれ前記外部撮像面の周囲に設けられ、それぞれ噴射方向が前記外部撮像面の中心側を向くように設けられたことを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項13又は14に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記噴射口は、それぞれ噴射方向が相対向しないように設けられたことを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項13乃至15のいずれか1項に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記噴射口は、前記外部撮像面の周囲全体に等角度間隔で設けられたことを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項13乃至16のいずれか1項に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記噴射口は、それぞれ環状の貯留部と連通して該貯留部から流体が供給され、
前記貯留部は、自身の接線方向に延びる導入口から流体が供給されることを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項1乃至17のいずれか1項に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記非洗浄位置は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲外にある位置であって、前記洗浄位置は、前記噴射口が前記車載光学センサの撮像範囲内にある位置であることを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。 - 請求項1,2,5,6のいずれか1項に記載の車載光学センサ洗浄装置において、
前記外部撮像面及び前記噴射口は、電動駆動装置の駆動力によって相対的に可動することを特徴とする車載光学センサ洗浄装置。
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