JP6722279B2 - カメラの透明なカバーを清掃するための清掃装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラの透明なカバーを清掃するための清掃装置に関する。

現今、適宜なセンサーを装備し、車両の運転時に車両使用者をサポートするアシスタント・システムが、増々、動力車両に取り付けられるようになった。アシスタント・システムとしては、例えば、車両周辺部を光学的に監視するためのカメラベースのシステムが既知である。この様なアシスタント・システムは、一般的に、少なくとも一台の車両周辺部の捕捉と撮影のための車両外部に配置されたカメラを包含している。この際、車両における該カメラの取付場所は、特に、その用途を定めるアシスタント機能に依存している。例えば、バック走行用のカメラは、典型的には、車両後方領域や車両リアガラスの領域に配置される。所謂、サラウンドビュー・カメラシステムは、フロントカメラとリアカメラに加え、典型的には、左右の外部ミラーの下に配置されることが多い二台の更なるカメラも包含している。カメラによって捕捉された画像は、車両使用者に対して、典型的には、車両キャビン内のディスプレー上に表示することができる。

しかしながら、これらのカメラは、車外、且つ、汚れや天候からの影響に対して保護しにくい場所に配置されていることから、従来の技術においても、可能な限り連続的に捕捉されるべき監視領域に対する視野を確保するために、これらによって必要に応じてカメラ、特に、レンズやカバーガラスなどの光学エレメントを清掃することができる様々な清掃システムが、既知である。

特許文献１からは、これに関連して、光学的観察手段、特に、カメラ光学系を清掃するための、少なくとも一つの必要に応じて該光学的観察手段に流体状媒体を塗布するための噴射ノズルを装備した装置が既知であるが、該噴射ノズル内は、洗浄用液体と圧縮空気の双方が流れることができるようになっている。

特許文献２も、カメラを清掃するための装置を開示しているが、ここでは、高圧経路を介してカメラ光学系の方向に導かれ、噴射ノズルを介して該光学系に噴射される洗浄液と圧縮空気の混合物が使用される。

これら既知の清掃装置の欠点は、
これらが、一つの噴射ノズルのみを包含しており、その結果、使用されている清掃媒体の分散に関して効率が悪いこと、或いは、複数の噴射ノズルを包含しており、その結果、各々の噴射ノズルに、それぞれ、清掃媒体用の供給経路とフィード手段とを用意しなければならないことである。更なる欠点は、該噴射ノズルが、一般的に、カメラの光学系の横、或いは、上に配置されるため、カメラの視野がこの領域において制限されることである。

独国特許出願公開第１０３０２７４８号明細書 独国特許出願公開第１０２０１２２１８５８３号明細書

この様な背景に基づき、本発明は、上記欠点を解決するカメラの透明なカバーを清掃するための改善された清掃装置を提供することを課題としている。

本発明によれば、上記目的は、独立請求項に記載されている特徴によって達成される。本発明の発展形態は、従属請求項ならびに以下の説明によって示される。

本発明に係る清掃装置は、カメラの透明なカバーを清掃する役割を担うものである。ここで言う透明なカバーとは、例えば、カメラの光学系のレンズであったり、或いは、例えば、カメラの後ろに配置されているカバーガラスであったりすることができる。ここで言うカメラとは、例えば、車両のドライバー・アシスタント・システムの構成部品をなすカメラであり、且つ、車両の外部に配置され、様々な天候条件にさらされ、汚れる可能性が高いカメラであることができる。

本発明に係る清掃手段は、この際、少なくとも一本の、好ましくは、それに、使用される各々の清掃媒体用のフィードシステムを配置することができる清掃媒体供給路、例えば、ホースやパイプ状のチャンネルを包含している。該清掃媒体としては、液体状、及び／或いは、ガス状の清掃媒体が、適している。

更に、本発明に係る清掃手段は、好ましくは清掃媒体サプライに直接的に取り付けられている、或いは、これと接続されている清掃媒体噴射区域内に配置された少なくとも二つの清掃媒体噴射エレメントも包含している。該清掃媒体噴射エレメントは、各々使用される清掃媒体を、清掃されるカバー上に分散する、即ち、清掃される透明なカバーの方向に、或いは、それに対して狙い定めて導く役割を果たしている。この際、例えば、清掃ノズルやデフレクタが、清掃媒体噴射エレメントとして適している。

本発明では、該清掃手段は、清掃媒体噴射区域の領域内に少なくとも一本のリングチャンネルを有している。該リングチャンネルは、好ましくは直接、清掃媒体サプライと接続されている、或いは、これに直接的に合流している。更には、少なくとも二つの清掃媒体噴射エレメントも、好ましくは直接的に該リングチャンネルに配置されている。該リングチャンネルは、好ましくは、同心に、且つ、カメラの洗浄されるカバーが、該リングチャンネル内に配置され、該洗浄されるカバーをリング状に取り巻くように構成されている。この際、該リングチャンネルは、圧力下に清掃媒体サプライからリングチャンネルへ供給される清掃媒体を清掃媒体噴射エレメントに分配する役割を担っている。

本発明に係る清掃手段のある好ましい実施形態によれば、清掃媒体噴射エレメントは、リングチャンネルの上方に形成されている。

本発明に係る清掃手段のある好ましい更なる実施形態によれば、該清掃媒体噴射エレメントは、リングチャンネルのそれぞれ使用されている清掃媒体の出口である穿孔部に配置されたデフレクタである。

本発明に係る清掃手段のある好ましい更なる実施形態によれば、該清掃媒体噴射エレメントは、リングチャンネルの内部に、即ち、該リングチャンネルの内側のリング内において該リングチャンネルの中心方向に向けて配置されている。

本発明に係る清掃手段のある好ましい更なる実施形態によれば、該清掃媒体噴射エレメントは、該リングチャンネル内に構成されている、或いは、該リングチャンネル内の例えば穿孔上に配置されているノズルである。

本発明に係る清掃手段のある好ましい更なる実施形態によれば、該リングチャンネルは、特に好ましくは清掃媒体噴射エレメントに配置される乃至構成されるリングチャンネルカバーを備えた、二部品構成である。

本発明の重量な長所は、リングチャンネルを用いることにより、各々の清掃媒体噴射エレメントに対して、独自の供給経路を必要としないことである。

この様に、本件発明により、コンパクト且つ効率の良い清掃手段を実現することができる。この際、清掃効果は、様々な影響ファクタからなるシステムによって決まる。該システムは、デフレクタの数、水圧、水量、噴射時間、反復回数から構成される。該システムの個々のパラメータは、本発明により、個々に、カメラと用途に合わせて設定できる。即ち、清掃効果と必要な水量の双方を最適化できる。

特に、清掃媒体噴射エレメントに配置された乃至構成されたリングチャンネルカバーを備えた二部品構成のリングチャンネルの場合、該デフレクタの数と位置は、可変である。該カメラは、様々な取り付けシチュエーションにおいて、それぞれ、死角のない可視視野を必要としている。これは、リングチャンネル上のデフレクタをずらすことによって実現できる。即ち、トランク・リッドに配置したとしたら視野を制限するかもしれない回転対称配置を、車両のサイドミラー内に取り付ける場合は、とることができる。該リングチャンネルは、レンズの軸内においてデフレクタを高くすることによって、下にずらすことが可能であり、車両デザインの外観的悪影響を最低限に抑えることができる。更に、本発明によれば、外部ミラーやトランク・リッドの開閉ボタンなど、狭い場所への取付も可能な、コンパクトなユニットとすることができる。

本発明は、上記のうちの一つの形態に構成された清掃手段を備えたカメラを包含する車両に取り付けられる光学的捕捉手段、並びに、該当する光学的捕捉手段、或いは、本発明に係る清掃手段が配置された車両にも関する。

以下、本発明を、図に概略的に描かれている実施例に基づいて詳しく説明する。

本発明に係る清掃手段の第一実施例を示す図である。 図１の清掃手段を、該清掃手段内に配置され得るカメラと共に示す図である。 図１の清掃手段を、立体分解図として示す図である。 図１の清掃手段を、断面図として示す図である。 図１の清掃手段のリングチャンネルカバーを、二つの異なる視点から示す図である。 清掃手段の代案的形態の断面図、特に、内側に配置された噴射穿孔を備えた高めに構成されたリングチャンネルの詳細を示す図である。

全ての図において、同じ、或いは、同じ機能を有するエレメント、並びに、手段に対しては − 特に記さない限り − 同じ符号がつけられている。

図１から５には、車両用のカメラ２０の透明なカバー２１を清掃するための本発明に係る清掃手段１の第一実施例が示されている。示されている実施例においては、該光学的に透明なカバー２１は、カメラ２０のレンズである。

該清掃手段１は、それを介して、様々な清掃媒体、例えば、洗浄液、圧縮空気、或いは、洗浄液と圧縮空気の混合物を、好ましくは、洗浄される透明なカバー２１がある清掃媒体噴射区域４の方向に、フィードすることができ清掃媒体サプライ２を有している。

清掃媒体サプライ２は、示されている実施例では、その末端に、特に好ましくは、そのインテークに、接続サポート３が構成されているパイプ状のチャンネルとして構成されている。よって、該接続サポート３には、特に、ホースを介して、例えば、作動時に、それぞれの清掃媒体が、清掃媒体サプライ２を介して、清掃媒体噴射区域４の方向にポンピングされるフィード手段としてのポンプを接続することができる。

示されている清掃手段１は、更に、それに、接続サポート３と清掃媒体噴射区域４を備えた清掃媒体サプライ２が、配置されている、乃至、構成されている取付部６も備えている。該取付部６は、この際、カメラ２０用のスリーブ状の取付部６としての役割を担う内部空間を囲むハウジングとして構成されている。該取付部６は、ここでは、好ましくは、カメラ２０が、本質的に形状的に該取付部６の中に挿入され、位置決めできるように設計されている。そのために、該取付部６の内部寸法と、カメラ２０のハウジングの外部寸法は、公差を考慮した上で互いに合わされている。

それを介してカメラ２０が、清掃手段１の取付部６内に挿入されるインサート開口部７は、示されている実施例では、清掃手段１の噴射区域４とは反対側にある。よって、該カメラ２０は、その光学系２２を前にして取付部６内に差し込み、光学系２２の外側のレンズ、即ち、洗浄される透明なカバー２１が、清掃媒体噴射区域４内に来るようにポジショニングされることができる。示されている実施例では、そのために、該清掃媒体噴射区域４は、インサート開口部７の反対側に、取付部６の内部への開口部８を包含している。該開口部８の大きさと形状は、この際、カメラ２０の清掃される透明なカバー２１、このケースでは、カメラ２０の光学系２２の大きさに合わせられていることができる。

取付部６は、図４に詳しく示した如く、清掃媒体噴射区域４の領域の内部、即ち、インサート開口部７とは反対側に、これに対してカメラ２０が、特に、該カメラ２０のハウジング、乃至、該ハウジングのエッジ２３が、該取付部６にポジショニングされるストッパ５を備えて形成されている。該ストッパ５は、これにより、清掃される透明なカバー２１の清掃媒体噴射区域４内における、乃至、該清掃媒体噴射区域４の開口部８内における定められたポジショニングが達成されるように配置されている。

示されている実施例では、更に、清掃手段１の取付部６に、これにより取付部６内においてカメラ２０の脱着自在な配置を可能にする固定手段が形成されている。これらの図では、これは、ロックメカニズムである。そのため、清掃手段１のハウジングには、ロック突起１０を有するＵ字状の曲げストラップ９が形成されている。この弾力性を有する曲げストラップ９は、カメラ２０を取付部６に挿入し、ロック突起１０が、想定されているロック段に、この例では、カメラ２０のハウジングにあるエッジ２４に、引っかかるまで、カメラ２０のハウジングによって外側に曲げられている。これは、好ましくは、カメラ２０が、取付部６に前方部において、ストッパ５に対してポジショニングされた時点に起こる。該ロックメカニズムは、この際、特に好ましくは、これによってストッパ５に対するカメラ・ポジショニングが、圧力によって維持されるように構成されている。

これが、清掃手段１の清掃媒体噴射区域４内において、リングチャンネル１１を備えた構成になっている。該リングチャンネル１１は、好ましくは、同心に構成され、直接的に、清掃媒体サプライ２と接続されており、それぞれの清掃媒体が、清掃媒体サプライ２から直接、リングチャンネル１１に導かれ、分配される。リングチャンネル１１は、清掃媒体噴射区域４の開口部８を取り巻いている。

リングチャンネル１１には、更に、複数の清掃媒体噴射エレメントが、配置されている。図１から５に示されている実施例では、清掃媒体噴射エレメントは、合計三つのデフレクタ１２である。この際、該デフレクタ１２は、穿孔１３と清掃媒体サプライ２の接続部以外は閉鎖系であるリングチャンネル１１の穿孔１３の上方に配置されている。該デフレクタ１２は、穿孔１３を介してリングチャンネル１１から排出される清掃媒体を清掃媒体噴射区域４の開口部８の方向に、特にリングチャンネル１１の円の中心の方向に向ける役割を担っている。

この際、リングチャンネル１１上の該デフレクタ１２の位置と数は、車両におけるカメラ２０と清掃手段１のそれぞれの取り付けシチュエーションに合わせられる。更に、その数と位置は、カメラ２０によって捕捉される視野に依存させることもできる。所謂、サラウンドビュー・カメラシステムでは、例えば、カメラ２０に、１８０°の視野、乃至、捕捉角を付与する魚眼レンズ（「ｆｉｓｈ ｅｙｅ ｌｅｎｓ」）が、採用される。特に、この様なカメラシステムでは、該デフレクタ１２は、カメラ２０の視野内にあり、そのため、それらの領域における画像捕捉を制限する可能性がある。デフレクタ１２の調整された、乃至、フレキシブルな分布は、視野制限を、あまり重要ではない視野領域にずらすことを可能にする。

デフレクタ１２のフレキシブルな乃至調整された分布は、特に、リングチャンネル１１が、図３，４及び５に詳しく示した如く、少なくとも二部品構成のハウジング体として構成されている。示されている例では、該リングチャンネル１１は、清掃手段１の取付部６に直接構成され、好ましくは、清掃媒体サプライ２と直接的に接続されている下半分１４と、リングチャンネルカバー１５として構成されている上半分から構成されている。該リングチャンネルカバー１５は、リングチャンネル１１内で穿孔１３の上方に配置されているデフレクタ１２を包含し、材質に応じて、リングチャンネル１１の下半分１４と、例えば、溶接、はめ込み、或いは、接着されることができる。この様にすることで、特に、上記の独立したリングチャンネルカバー１５を備えたリングチャンネル１１の形態により、デフレクタ１２の位置と数を、容易に変更し、具体的には、それ以外は、変更されていない清掃手段１において、それぞれの要求に合わせられたリングチャンネルカバー１５に交換する、或いは、これを使用することにより、清掃手段１全体を、容易に異なる要求に調整できる。

該清掃手段１の更なる形態によれば、該清掃媒体噴射エレメントは、特にリングチャンネル１１の上方に配置されたデフレクタ１２の代わりに、リングチャンネル１１の中央方向に配置されていることもできる。この形態を図６に、例示する。ここで言う清掃媒体噴射エレメントは、圧力下にリングチャンネル１１内にある清掃媒体用であり、これをリングチャンネル１１の中央部の方向、即ち、清掃される透明なカバー２１がある位置の方向に導く噴射ノズルとして機能するように、リングチャンネル１１内に構成された噴射穿孔１６である。そのため、図６によれば、該リングチャンネル１１は、該噴射穿孔１６が、この場合でも、清掃されるカバー２１の高さに来るように、構造的に上方にずらされている、即ち、特に、デフレクタ１２を有する構成と比較して高い位置にあることができる。

本発明に係る該清掃手段１は、例えば、射出成形により、金属製の素材や合成樹脂から製造されることができる。その際、該清掃手段は、一体的に、即ち、一つの射出形成部品として製造されることが好ましいが、本発明の更なる有利な形態によれば、リングチャンネルは、付加的、乃至、独立した部品として構成されていることもできる。

好ましい実施例によって上記のごとく説明されはしたが、本発明は、これらに制限されるものではなく、多種多様な方法や構成によって変更することが可能である。特に、本発明は、本発明の趣旨から逸脱することなく、多種多様に変更や修正することが可能である。

尚、ここで使われている用語「包含する（原文＝“ｕｍｆａｓｓｅｎｄ”）」と「有する（原文＝“ａｕｆｗｅｉｓｅｎｄ”）」は、他のエレメントや他のステップが含まれないと言う意味で使われているのではなく、また、原文における“ｅｉｎｅ”や“ｅｉｎ”（対訳＝「ひとつの」）によって、複数が排除されるものではないことを、捕捉として指摘しておく。更に、ひとつの、或いは、上述の実施例への参照とともに記述されている特徴は、他の上述の実施例の他の特徴やステップとの組み合わせで使用されてもよいことも指摘しておく。請求項内の符号は、制限をかけるものではない。

Claims (3)

1. 以下の
   少なくとも一本の清掃媒体サプライ（２）、並びに、
   少なくとも二つの清掃媒体噴射エレメント
   を包含するカメラ（２０）の透明なカバー（２１）、特に、カメラ（２０）のレンズを清掃するための清掃手段（１）であって、
   カメラ（２０）が取り付けられたときに、カメラ（２０）の透明なカバー（２１）、特に、カメラ（２０）のレンズが清掃媒体噴射区域（４）の開口部（８）内に位置するように構成され、
   清掃媒体噴射区域（４）の該開口部（８）を取り巻いている少なくとも一本のリングチャンネル（１１）を包含し、当該リングチャンネル（１１）は、清掃媒体サプライ（２）と接続され、当該リングチャンネル（１１）には、少なくとも二つの該清掃媒体噴射エレメントが配置されている清掃手段（１）において、
   該清掃媒体噴射エレメントが、該リングチャンネル（１１）の上方に形成され且つリングチャンネル（１１）の穿孔（１３）の上方に配置されるデフレクタ（１２）であり、
   該リングチャンネル（１１）が、清掃媒体サプライ（２）と接続される下半分（１４）と、リングチャンネルカバー（１５）として形成されている上半分（１５）の二部品構成であり、該リングチャンネルカバー（１５）に清掃媒体噴射エレメントが配置乃至形成されている
   ことを特徴とする清掃手段。
2. 請求項１に記載の清掃手段（１）を備えて構成されたカメラ（２０）を包含する車両に配置するための光学的捕捉手段。
3. 請求項１に記載の清掃手段（１）、或いは、請求項２に記載の光学的捕捉手段が、配置されている車両。

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