JP6796167B2

JP6796167B2 - 車両用撮像装置及び車両

Info

Publication number: JP6796167B2
Application number: JP2019131069A
Authority: JP
Inventors: ツォンタオファン，; ボレイワン，; ジンシェンフ，; チェンタン，; ルイレン，; ガンツォンリュウ，
Original assignee: バイドゥオンラインネットワークテクノロジー（ベイジン）カンパニーリミテッド
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2020-12-02
Anticipated expiration: 2039-07-16
Also published as: JP2020037392A; EP3617012B1; EP3617012A1; US11192527B2; US20200070778A1

Description

本発明は、車両の技術分野に関し、特に、車両用撮像装置及び車両に関する。

従来の自動運転車両が雨天時に走行すると、雨水が情報を収集するカメラレンズの結像に影響を与えるため、カメラレンズが収集した画像情報は、正確な道路状況及び車状況情報と差が生じ、自動運転車両の自動運転システムが誤った判断をすることにより、乗客や車両の安全に危害を及ぼす場合がある。また、レンズ上のほこりや汚れも結像に影響を及ぼし、改善する余地がある。

本発明は、従来技術における上述した課題のうちの少なくとも１つを解決することを目的とする。そのため、本発明は、カメラがワイパーに対して動かず、透明カバー自体が回転することにより、ワイパーが透明カバーを清掃して、カメラの正常な画像情報収集に影響を与えないようにする車両用撮像装置を提供する。

本発明は、上記の車両用撮像装置を備える車両をさらに提供する。

本発明の一実施例に係る車両用撮像装置は、ハウジング本体と、前記ハウジング本体に設けられるとともに、前記ハウジングに対して回転可能な透明カバーと、を備えるハウジングと、前記ハウジング内に設置され、前記透明カバー越しに前記透明カバー外の画像情報を取得するカメラと、前記ハウジングに設置され、前記カメラに対して静止するワイパーと、前記透明カバーに接続され、前記透明カバーを駆動して回転させることにより、前記ワイパーが前記透明カバーの外面をワイピング可能となる駆動装置と、を含む。

本発明の実施例に係る車両用撮像装置によれば、当該撮像装置では、カメラがワイパーに対して動かず、透明カバー自体が回転することにより、ワイパーが透明カバーを清掃して、カメラの正常な画像情報収集に影響を与えないようにすることができる。

また、本発明の実施例に係る車両用撮像装置は、以下のような付加的な特徴を有してもよい。

本発明の一部の実施例によれば、前記ハウジング本体は、上下に間隔をあけて設けられたアッパーハウジングとロウワーハウジングと、を含み、前記透明カバーは、前記アッパーハウジングと前記ロウワーハウジングとの間に設けられている。

本発明の一部の実施例によれば、前記透明カバーの上端は、前記アッパーハウジングの内周面に回転可能に結合し、前記透明カバーの下端は、前記ロウワーハウジングの内周面に回転可能に結合し、前記アッパーハウジングの外周面及び前記ロウワーハウジングの外周面は、いずれも前記透明カバーの外周面から外方に突出している。

本発明の一部の実施例によれば、前記ワイパーは、前記アッパーハウジングと前記ロウワーハウジングとに接続されている。

本発明の一部の実施例によれば、前記アッパーハウジングの外周面には、前記アッパーハウジングの周壁を上下に貫通するアッパーハウジング溝が設けられ、前記ロウワーハウジングの外周面には、前記ロウワーハウジングの周壁を上方に向かって貫通するロウワーハウジング溝が設けられ、前記アッパーハウジング溝は、前記ロウワーハウジング溝に上下に対応しており、前記ワイパーは、上端が前記アッパーハウジング溝内に接続され、下端が前記ロウワーハウジング溝内に接続される。

本発明の一部の実施例によれば、前記ワイパーは、前記アッパーハウジング溝と前記ロウワーハウジング溝とに接続される接続ロッド部と、前記接続ロッド部の内面に設けられるとともに、前記透明カバーをワイピングするワイパー部と、を含む。

本発明の一部の実施例によれば、前記駆動装置は駆動モータを備える。

本発明の一部の実施例によれば、前記駆動装置が前記透明カバーを駆動する回転速度は、雨量・雪量に比例する。

本発明の一部の実施例によれば、前記駆動装置は、前記透明カバーを駆動して一方向に回転させる。

本発明の一部の実施例によれば、前記駆動装置は、前記透明カバーを正方向および逆方向に交互に駆動して回転させる。

本発明の一部の実施例によれば、前記透明カバーは、円環状の周壁を有し、前記駆動装置は、前記透明カバーを駆動して前記円環状の周壁の中心軸回りに回転させる。

本発明の一部の実施例によれば、前記透明カバーは、前記透明カバーは、前記円環状の周壁を閉塞する円形頂壁と、前記円環状の周壁を閉塞する円形底壁とをさらに有する。

本発明の一部の実施例によれば、前記透明カバーと前記ハウジング本体との間に転がり軸受が設けられているとともに、前記透明カバーと前記ハウジング本体との間にはシールリングが設けられている。

本発明の一部の実施例によれば、前記透明カバーの内周面にギア歯が１周設けられており、前記駆動装置は駆動モータであり、前記駆動モータのモータ軸にはモータ軸歯車を有し、前記モータ軸歯車は前記ギア歯と直接噛合して伝動するか、または変速機構を介して伝動する。

本発明の一部の実施例によれば、前記ワイパーは、周方向に複数配置され、前記カメラは、周方向に複数配置され、複数の前記ワイパーと複数の前記カメラとは、前記周方向に交互に配置されている。

本発明の他の態様に係る車両は、上述した車両用撮像装置を備える。

本発明の実施例に係る撮像装置の斜視図である。本発明の実施例に係る撮像装置の構成の模式図である。本発明の実施例に係る撮像装置の一部構成の模式図である。本発明の実施例に係る透明カバーの回転方向の模式図である。本発明の実施例に係る透明カバーの回転方向の模式図である。

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。前記実施例における例が図示され、同一または類似する符号は、常に同一または類似する部品、或いは、同一または類似する機能を有する部品を表している。以下に、図面を参照しながら説明される実施例は例示的なものであり、本発明を解釈することを容易にするものであり、本発明を限定するものと理解してはならない。

本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」などの方位または位置関係を示す用語は、図示された方位または位置関係に基づく方位または位置関係であり、本発明の説明を容易にし、簡素化にするためのものである。示される装置または部品が特定の方位にあり、特定の方位において構成され操作されることを示したり暗示するものではなく、本発明を限定するものと理解してはならない。

なお、「第１」、「第２」の用語は、単に目的を説明するためのものであり、比較の重要性を示したり、暗示したり、或いは示された技術の特徴の数を黙示的に示すと理解してはならない。よって、「第１」、「第２」と限定されている特徴は少なくとも１つの前記特徴を含むことを明示又は暗示するものである。本開示の説明において、明確かつ具体的な限定がない限り、「複数」とは、少なくとも２つ、例えば、２つ、３つなどを意味する。

なお、本発明において、明確な規定と限定がない限り、「取り付ける」、「互いに接続する」、「接続する」などの用語の意味は広義に理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、或いは一体的な接続とすることも可能である。機械的な接続や、電気的な接続も可能である。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、二つの部品の内部が連通することや、あるいは二つの部品の間に相互の作用関係があることも可能である。当業者にとって、具体的な場合に応じて上記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。

本発明において、明確な規定と限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」または「下」にあることは、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触することを含んでも良いし、第１特徴と第２特徴とが中間媒体を介して間接的に接触することを含んでもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」または「以上」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上または斜め上にあることを含むか、或いは、単に第１特徴の水平高さが第２特徴より高いことのみを表す。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」または「以下」にあることは、第１特徴が第２特徴の真下または斜め下にあることを含むか、或いは、単に第１特徴の水平高さが第２特徴より低いことのみを表す。

図１〜図５を参照し、本発明の実施例に係る車両用撮像装置１００について説明する。

本発明の一実施例に係る車両用撮像装置１００は、ハウジング１と、カメラ２と、ワイパー３と、駆動装置４とを備えてもよい。この撮像装置１００は、インテリジェント自動運転車両に設けられていてもよく、当然ながら、通常の人間が運転する車両に設けられていてもよい。説明の便宜上、以下では、撮像装置１００をインテリジェント運転車両に適用することを例として概略的に説明するが、このような概略的な説明は、本発明の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。当業者であれば、撮像装置１００を人間が運転する車両に適用することも本発明の保護範囲内にあることが明らかに理解される。

この撮像装置１００は、図１及び図２に示すように、車両のルーフに設けられてもよく、ハウジング１は、ハウジング本体１１と、ハウジング本体１１に設けられた透明カバー１２とを備え、透明カバー１２は、ハウジング本体１１に対して回転可能である。換言すれば、ハウジング本体１１は、ルーフに固定されて動かないものであるのに対し、透明カバー１２は、ハウジング本体１１に対して回転可能である。

さらに、図１を参照すると、カメラ２は、ハウジング１内に設けられるとともに、透明カバー１２越しに透明カバー１２外の画像情報を取得する。カメラ２がハウジング１内に設けられることにより、カメラ２を外部物による損害から有効的に保護することができる。透明カバー１２の光透過性が良好であるため、カメラ２によって収集された画像情報の正確性および真正性が確保される。

図１〜図３に示す実施例を参照すると、ワイパー３は、ハウジング１に設けられた清掃部材であり、駆動装置４により駆動されることで透明カバー１２の外面をワイピングし、透明カバー１２の外面の清潔を保つことができる。透明カバー１２の外面に雨水やほこりが付いていると、カメラ２の画像情報の収集に影響を与え、カメラ２が車両自動運転システムに伝達する画像情報データが不正確になり、最終的には車両自動運転システムが誤った判断をすることになる。このため、車両の走行ミスを招き、車両及び乗客の安全に危害を与えるおそれがあるため、ワイパー３を設置して透明カバー１２を清掃する必要がある。これにより、透明カバー１２が常に清潔に保ち、カメラ２の撮影画像の真正性および正確性を確保することができる。

ワイパー３がカメラ２の画像収集に影響を与えないように、本発明では、ワイパー３がカメラ２に対して静止している。すなわち、カメラ２がハウジング１内の決まった位置に設けられて動かず、ワイパー３がハウジング本体１１に設けられて動かず、両者が相対的に静止している形態になっている。一方、透明カバー１２が駆動装置４の駆動で回転可能であり、透明カバー１２がワイパー３に対して動くことにより、透明カバー１２がワイピング清掃されて、自体の清潔が確保される。透明カバー１２の回転がカメラ２の画像取得に影響を与えることはなく、しかもワイパー３のカメラ２に対する位置が変化しないため、ワイパー３の設置がカメラ２の画像取得に邪魔しない。

本発明の実施例に係る車両用撮像装置１００では、カメラ２がワイパー３に対して動かず、透明カバー１２自体が回転することにより、ワイパー３が透明カバー１２を清掃して、カメラ２の正常な画像情報収集に影響を与えないようにしている。

図１〜図３に示すように、ハウジング本体１１は、上下に間隔をあけて設けられたアッパーハウジング１１１とロウワーハウジング１１２とを備え、アッパーハウジング１１１とロウワーハウジング１１２との間には透明カバー１２が設けられ、透明カバー１２の上端は、アッパーハウジング１１１の内周面に回転可能に結合され、透明カバー１２の下端は、ロウワーハウジング１１２の内周面に回転可能に結合される。これにより、透明カバー１２がハウジング本体１１に対して回転することが実現される。

さらに、ワイパー３の設置スペースを確保するために、アッパーハウジング１１１の外周面及びロウワーハウジング１１２の外周面は、いずれも透明カバー１２の外周面から外方に突出している。ワイパー３は、アッパーハウジング１１１とロウワーハウジング１１２との間に接続され、三者は一体となって相対的に動かないようになっている。透明カバー１２がハウジング本体１１に対して動くので、透明カバー１２はワイパー３に対しても動くことになり、これにより、ワイパー３による透明カバー１２のワイピング清掃を良好に行うことができる。

図１〜図３に示す実施例を参照すると、アッパーハウジング１１１の外周面には、アッパーハウジング１１１の周壁を上下に貫通するアッパーハウジング溝１１１１が設けられ、ロウワーハウジング１１２の外周面には、ロウワーハウジング１１２の周壁を上に向かって貫通するロウワーハウジング溝１１２１が設けられている。アッパーハウジング溝１１１１は、ロウワーハウジング溝１１２１に上下対応しており、ワイパー３は、上端がアッパーハウジング溝１１１１内に接続され、下端がロウワーハウジング溝１１２１内に接続されている。アッパーハウジング１１１及びロウワーハウジング１１２の外面は、透明カバー１２の外面の外側にあるため、ワイパー３が透明カバー１２の外面に接触してワイピングの機能を実現するために、アッパーハウジング１１１には、内方に向かって凹んでいるアッパーハウジング溝１１１１が設けられ、ロウワーハウジング１１２には、内方に向かって凹んでいるロウワーハウジング溝１１２１が設けられている。装着時には、ワイパー３をアッパーハウジング溝１１１１から下に挿入して、最終的にロウワーハウジング溝１１２１に挿入し、ワイパー３のワイピング面を透明カバー１２に密着させてワイピング清掃の効果を確保し、最後にアッパーハウジング溝１１１１にワイパー３の上端をねじで固定し、ロウワーハウジング溝１１２１にワイパー３の下端をネジで固定し、そして組み立てが完了する。

図３を参照すると、ワイパーは、連結ロッド部３１と、ワイパー部３２とを備え、連結ロッド部３１は、アッパーハウジング溝１１１１及びロウワーハウジング溝１１２１に接続されて、ハウジング本体１１及びハウジング本体１１内のカメラ２に対してワイパー３が静止するよう保つ。ワイパー部３２は、連結ロッド部３１の内面に設けられるとともに、透明カバー１２をワイピングして、透明カバー１２の清潔を確保する。

図１に示すように、駆動装置４は、駆動モータを備えている。駆動モータは、透明カバー１２を直接駆動して回転させることにより、ワイパー３による透明カバー１２のワイピング清掃を完成することができる。

好ましい実施例として、駆動装置４が透明カバー１２を駆動する回転速度は、雨量・雪量に比例する。すなわち、透明カバー１２に積もった雨雪が多いほど、駆動装置４が透明カバー１２を駆動する回転速度が速くなる。これにより、透明カバー１２上の雨雪を速やかに適時に取り除くことができ、カメラ２の正常な画像情報収集に影響を与えることを回避することができる。

選択可能に、駆動装置４は、（図４に示すように）透明カバー１２を駆動して一方向に回転させるが、駆動装置４は、（図５に示すように）透明カバー１２を正方向及び逆方向に交互に駆動して回転させることもできる。駆動装置４が透明カバー１２を駆動する回転形態は、具体的な状況に応じて決定することができ、例えば、雨雪が多く降る位置等に応じて、透明カバー１２の回転形態を適宜に調整することができる。これにより、その実用性及び操作可能性を向上させることができる。

本発明の一部の実施例によれば、透明カバー１２は、円環状の周壁を有し、円環状の周壁は、カメラ２に対応する透明カバー１２の部分である。駆動装置４は、透明カバー１２を駆動して円環状の周壁の中心軸回りに回転させる。これにより、環状周壁をより安定して回転させることができ、円環状の周壁と各カメラ２との間の距離が回転中に変化せず、透明カバー１２の回転がカメラ２の正常な画像情報収集に影響を与えないようにすることができる。

さらに、透明カバー１２は、円環状の周壁を閉塞する円形頂壁と、円環状の周壁を閉塞する円形底壁とを有する。駆動装置４の駆動軸は、円形頂壁及び円形底壁と連動することにより、円環状の周壁に直接作用することなく、駆動装置４が円環状の周壁の回転を駆動することができ、カメラ２の撮影経路の遮断を回避することができる。

さらに、透明カバー１２とハウジング本体１１との間に転がり軸受を設けることにより、透明カバー１２がハウジング本体１１に対して回転可能とすることができ、転がり軸受を設けることにより、透明カバー１２とハウジング本体１１との間の摩擦力を効果的に低減することができる。これにより、透明カバー１２の回転がよりスムーズになり、摩擦による騒音を回避し、車両全体のＮＶＨ性能を向上させることができる。

また、透明カバー１２とハウジング本体１１との間にはシールリングが設けられている。これにより、外部の雨水やほこりが透明カバー１２とハウジング本体１１との間からハウジング１内に入って、カメラ２や駆動装置４を損害することを回避することができ、撮像装置１００が正常に動作することを確保することができる。

好ましい一実施例として、透明カバー１２の内周面にはギア歯が１周設けられており、駆動装置４は駆動モータであり、駆動モータのモータ軸にはモータ軸歯車を有し、モータ軸歯車はギア歯と直接噛合して伝動するか、または変速機構を介して伝動する。歯車噛合の伝動方式で透明カバー１２の回転を駆動することにより、回転トルク及び動力伝達の安定性を保つことができ、透明カバー１２の清掃効果を確保することができる。

図１〜図５に示される実施例を参照して、透明カバー１２の清掃効果及び清掃速度効率を確保するために、ワイパーは、周方向に複数配置され、カメラ２も周方向に複数配置され、例えば、カメラ２は、透明カバー１２内に前側、左側、右側、及び後側に配置される。配置形態は、車両の周辺の全ての視野角をカバーして車両の周辺環境情報をさらに全面的に収集するために、様々な設定ニーズに応じて変化することができる。ここで、複数のワイパー３が複数のカメラ２とは周方向に交互に配置されている。ワイパー３の数は、カメラ２の数に応じて適宜に設定することができ、例えば、ワイパー３が４つに配置され、隣接する２つの夾角度が９０°、すなわち、等間隔に配置されてもよいし、あるいはワイパー３が６つに配置され、隣接する２つの夾角が６０°、すなわち、等間隔に配置されてもよいが、これらに限られず、ワイパー３は、不等間隔に配置されてもよく、カメラ２とは交互に配置する条件を満せばよい。

ワイパー３とカメラ２とが相対的に静止して設けられているので、両者が相対的に交互に配置されていることにより、ワイパー３がカメラ２の撮影経路の遮断を回避することができ、カメラ２の画像情報収集の正確性を確保することができる。

本発明の他の実施例に係る車両は、上記の実施例で説明された車両用撮像装置１００を備える。トランスミッション、ブレーキシステム、ステアリングシステムなどの車両の他の構成については、全てが従来技術であり、当業者に周知されているので、本明細書では車両の他の構成については詳細に説明しない。

本開示の説明において、「一実施例」、「一部の実施例」、「例」、「具体的な例」、或いは「一部の例」などの用語を参考した説明は、当該実施例、或いは例に合わせて説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特性が、本開示の少なくとも１つの実施例、或いは例に含まれることを意図する。本明細書において、上記用語に対する例示の説明は、必ずしも同じ実施例、或いは例を示すものではない。また、説明された具体的な特徴、構成、材料、或いは特性は、いずれか１つ、或いは複数の実施例又は例において適切に結合することができる。なお、相互に矛盾しない限り、当業者は、本明細書において説明された異なる実施例、又は例、及び異なる実施例、又は例の特徴を結合し、組み合わせることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、上記実施例は例示的なものであり、本発明の限定であると理解されるべきではなく、当業者であれば、本発明の範囲内で上記実施の形態に変更、修正、置換と変形を加えることができると理解すべきである。

１００撮像装置
１ハウジング
１１ハウジング本体
１２透明カバー
２カメラ
３ワイパー
４駆動装置
１１１アッパーハウジング、
１１２ロウワーハウジング
１１１１アッパーハウジング溝
１１２１ロウワーハウジング溝
３１連結ロッド部
３２ワイパー部

Claims

ハウジング本体と、前記ハウジング本体に設けられるとともに、前記ハウジング本体に対して回転可能な透明カバーと、を備えるハウジングと、
前記ハウジング内に設置され、前記透明カバー越しに前記透明カバー外の画像情報を取得するカメラと、
前記ハウジングに設置され、前記カメラに対して静止するワイパーと、
前記透明カバーに接続され、前記透明カバーを駆動して回転させることにより、前記ワイパーが前記透明カバーの外面をワイピング可能となる駆動装置と、を含み、
前記ワイパーは、周方向に複数配置され、前記カメラは、周方向に複数配置され、複数の前記ワイパーと複数の前記カメラとが、前記周方向に交互に配置されていることを特徴とする車両用撮像装置。
前記ハウジング本体は、上下に間隔をあけて設けられたアッパーハウジングとロウワーハウジングとを含み、前記透明カバーは、前記アッパーハウジングと前記ロウワーハウジングとの間に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の車両用撮像装置。
前記透明カバーの上端は、前記アッパーハウジングの内周面に回転可能に結合され、前記透明カバーの下端は、前記ロウワーハウジングの内周面に回転可能に結合され、前記アッパーハウジングの外周面及び前記ロウワーハウジングの外周面は、いずれも前記透明カバーの外周面から外方に突出していることを特徴とする、請求項２に記載の車両用撮像装置。
前記ワイパーは、前記アッパーハウジングと前記ロウワーハウジングとに接続されていることを特徴とする、請求項３に記載の車両用撮像装置。
前記アッパーハウジングの外周面には、前記アッパーハウジングの周壁を上下に貫通するアッパーハウジング溝が設けられ、前記ロウワーハウジングの外周面には、前記ロウワーハウジングの周壁を上方に向かって貫通するロウワーハウジング溝が設けられ、前記アッパーハウジング溝は、前記ロウワーハウジング溝に上下に対応しており、前記ワイパーの上端が、前記アッパーハウジング溝内に接続され、前記ワイパーの下端が、前記ロウワーハウジング溝内に接続されることを特徴とする、請求項４に記載の車両用撮像装置。
前記ワイパーは、前記アッパーハウジング溝と前記ロウワーハウジング溝とに接続される連結ロッド部と、前記連結ロッド部の内面に設けられるとともに、前記透明カバーをワイピングするワイパー部と、を含むことを特徴とする、請求項５に記載の車両用撮像装置。
前記駆動装置は、駆動モータを備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用撮像装置。
前記駆動装置が前記透明カバーを駆動する回転速度は、雨量・雪量に比例することを特徴とする、請求項１に記載の車両用撮像装置。
前記駆動装置は、前記透明カバーを駆動して一方向に回転させることを特徴とする、請求項１に記載の車両用撮像装置。
前記駆動装置は、前記透明カバーを正方向および逆方向に交互に駆動して回転させることを特徴とする、請求項１に記載の車両用撮像装置。
前記透明カバーは、円環状の周壁を有し、前記駆動装置は、前記透明カバーを駆動して前記円環状の周壁の中心軸回りに回転させることを特徴とする、請求項１に記載の車両用撮像装置。
前記透明カバーは、前記円環状の周壁を閉塞する円形頂壁と、前記円環状の周壁を閉塞する円形底壁と、をさらに有することを特徴とする、請求項７に記載の車両用撮像装置。
前記透明カバーと前記ハウジング本体との間には、転がり軸受が設けられ、前記透明カバーと前記ハウジング本体との間には、シールリングが設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の車両用撮像装置。
前記透明カバーの内周面には、ギア歯が１周設けられており、前記駆動装置は、駆動モータであり、前記駆動モータのモータ軸は、モータ軸歯車を有し、前記モータ軸歯車は、前記ギア歯と直接噛合して伝動するか、または変速機構を介して伝動することを特徴とする、請求項７に記載の車両用撮像装置。
請求項１〜９のいずれかに記載の車両用撮像装置を備えることを特徴とする、車両。