JP7277198B2 - 洗浄ノズルユニット、及び車載カメラユニット - Google Patents
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Description
特許文献1には、車両後方向をセンシングする車載カメラのレンズの上側にノズルを設け、圧縮空気や洗浄液をノズルから噴射して、レンズに付着した汚れを、車載カメラによるセンシング機能を害さない程度に洗い流すシステムが開示されている。
特許文献2には、車載カメラのレンズの上側にノズルを設けた構成において、車載カメラのレンズの洗浄に使用する空気に、空調装置によって空調制御された空気を利用する技術が示されている。
この問題を解決するために、球体のレンズの表面に影を生じさせないように飛び出させた位置にノズルを設けることが考えられるが、そうすると、センシングに利用する画角内にノズルが入り込んだり、ノズルが車体から過度に突出したりする、といった新たな問題を生じる。
またレンズの下側の汚れを洗浄するためのノズルを、当該レンズの下側に別途に追加する構成も考え得るが、そのすると、洗浄のための部品点数の増加や構造の複雑化、大型化を招く、といった新たな問題を生じる。
図1は車載カメラユニット1の構成を示す斜視図であり、図2は車載カメラユニット1の正面図である。
図1、及び図2に示すように、車載カメラユニット1は、車両の周囲映像を撮像する車載カメラ2と、この車載カメラ2を洗浄するための洗浄ノズルユニット4と、を備えたユニットであり、車両の車体の前方、後方、左側、及び右側などに車外に露出した状態で設置される。以下では、車載カメラユニット1が車体の前方、又は後方に配置されており、車両走行時の走行風が車載カメラユニット1に正面から主に当たる場合を例示する。
洗浄装置20は、図1に示すように、洗浄ノズルユニット4の他に、洗浄液を貯留する洗浄液貯留タンク22と、洗浄液貯留タンク22の洗浄液を洗浄ノズルユニット4に洗浄液チューブ24を通じて送り出す洗浄液ポンプ26と、洗浄ノズルユニット4に空気チューブ28を通じて圧縮空気を送り出す空気ポンプ30と、洗浄液ポンプ26及び空気ポンプ30を制御する制御装置31と、を備えている。
ユニット本体40は、本体部50と、取付部51と、を有し、これらが一体成型されている。本体部50は、略直方体形状を成し、その上面50Aには、洗浄液チューブ24の接続端子である洗浄液用コネクタ42と、空気チューブ28の接続端子である空気用コネクタ44とが立設されている。また本体部50の内部には、洗浄液用コネクタ42に連通し洗浄液を貯留するタンクと、空気用コネクタ44に連通し圧縮空気のバッファーとなるチャンバー(空気室)とが設けられている。取付部51は、正面視矩形の平らな取付面51Aを前面側に有し、この取付面51Aに、上記車載カメラ2、及びノズル部46が螺子止め固定されている。
上述の通り、先端液路64内には洗浄液が残り難くなっているので、水滴除去動作時に、先端液路64に残留した洗浄液が空気と一緒に吹き出され、これが表面8Aに新たに付着する、といった事態を防止できる。しかしながら、ノズル部46に内設された内部液路60は、その経路長が比較的長く、また車両設置状態において、鉛直方向よりも水平方向に近い方向に延在するため、洗浄液が内部液路60に残留することがあり、水滴除去動作時には、この洗浄液が空気と一緒に吹き出される虞がある。
蓋体80は、内部液路出口72を塞ぐものであり、洗浄液ポンプ26の動作時には、水圧によって弾性変形し内部液路出口72を開放する。この蓋体80によって、水滴除去動作時には、内部液路60からの洗浄液の流出が阻止されるので、内部液路60の洗浄液が空気と一緒に吹き出されることが防止される。また、洗浄直後などに先端液路64内に洗浄液が仮に残っていたとしても、先端液路64の経路長は内部液路60に比べて短く、そこに残留する液量も僅かなため、水滴除去動作時には、最初だけ洗浄液が混じった空気を吹き出した後、速やかに、洗浄液を含まない空気を吹き出すことができる。
図6に示すように、洗浄ノズルユニット4では、レンズ8の正面視において、レンズ8の頂点O(正面視におけるレンズ8の中心に一致)を通る水平線A1で当該レンズ8を二分した一方の側(本実施形態では上側)に2つの噴射口48が配置されている。この配置により、レンズ8の全周囲に亘って適宜の間隔で複数の噴射口48を配置する構成に比べて、車載カメラ2の画角内への噴射口48の入り込みが抑えられ、広い画角のセンシングが実現されている。
そして、この第2気流E2が他方側縁部近傍範囲Cに向かう速い流速の洗浄液ミスト47を生じさせ、この洗浄液ミスト47によって他方側縁部近傍範囲Cの汚れが掻き出され洗浄される。これにより、他方側縁部近傍範囲Cの洗浄力が向上することとなる。
したがって、2つの噴射口48の配置角度αは、ある程度の角度以上であることが望ましく、配置角度αが少なくとも25度以上(2つの噴射口48が成す角度が50度以上)であれば、他方側縁部近傍範囲Cを洗浄できることが確かめられている。この場合、各噴射口48の配置角度αの上限は、頂点Oで衝突する洗浄液ミスト47の合成ベクトルにおいて、正面視下向きの成分を生じさせる最大の角度、すなわち90度未満の角度(2つの噴射口48が成す角度は180度未満)である。
ただし、噴射口48の数が増えるほど、第2気流E2の制御が困難となり、所望の強さの第2気流E2を生じさせ難くなる。換言すれば、噴射口48を2つにすることで、所望の強さの第2気流E2を簡単に発生させることができる。
この洗浄ノズルユニット4によれば、洗浄液ミスト47同士の衝突が生じる範囲Dに、レンズ8から離れる方向の第1気流E1と、レンズ8に向かう第2気流E2とを含む乱流が発生するので、この第2気流E2よって生じた洗浄液ミスト47を使ってレンズ8の表面8Aを洗浄し、洗浄能力の向上を図ることができる。
これにより、噴射口48から空気だけを吹き出す際に、内部液路60に残留した洗浄液が漏れ出て空気に混じることを防止できる。したがって、レンズ8に空気を吹き付けて、その表面8Aの水滴を吹き飛ばす際に、洗浄液が混じった空気が吹き付けられることで新たな水滴が表面8Aに付着する、といった事態を防止できる。
2 車載カメラ
4 洗浄ノズルユニット
8 レンズ
8A レンズの表面
20 洗浄装置
40 ユニット本体
46 ノズル部
46A 先端部
47 洗浄液ミスト(ミスト状の洗浄液)
48 噴射口
60 内部液路
61 内部空気路
64 先端液路
66 先端空気路
67 先端面
72 内部液路出口
74 内部空気路出口
80 蓋体
81 枠部
82 蓋部
83 支持部
A1 水平線
A2 鉛直線
B 噴射方向
C 下端側範囲
E1 第1気流
E2 第2気流
O 頂点
α 配置角度
β 仰角
Claims (5)
- 空気と洗浄液とが混合したミスト状の洗浄液を、車載カメラの球面状のレンズに噴射する複数の噴射口を有した洗浄ノズルユニットにおいて、
前記噴射口が先端部に設けられたノズル部を有し、
前記ノズル部は、
前記洗浄液を導く内部液路と、
前記空気を導く内部空気路と、
前記内部液路の出口である内部液路出口と前記噴射口とを繋ぐ先端液路、及び、前記内部空気路の出口である内部空気路出口と前記噴射口とを繋ぐ先端空気路と、
前記内部液路出口に設けられて前記内部液路出口を塞ぐとともに、前記内部液路に前記洗浄液が送られた場合に、前記内部液路出口を開放する蓋体と、を備え、
前記先端部においてカバーで覆われる先端面に、前記内部液路出口及び前記内部空気路出口が開口し、前記先端空気路及び前記先端液路が形成され、
前記蓋体は、前記先端面に形成された係合凹部に嵌め込まれ、前記カバーによって前記係合凹部に押さえ付けられ、
前記噴射口のそれぞれは、前記レンズの正面視において、前記レンズの頂点を通る線で当該レンズを二分した一方の側に配置されており、
前記噴射口のそれぞれから噴射した前記ミスト状の洗浄液同士を、前記レンズの表面の所定箇所で衝突させる
ことを特徴とする洗浄ノズルユニット。 - 前記先端液路と前記先端空気路とは前記噴射口の前の合流点で合流し、前記合流点までの前記先端液路の経路長は前記内部液路に比べて短い、ことを特徴とする請求項1に記載の洗浄ノズルユニット。
- 前記所定箇所は、前記レンズの頂点である、ことを特徴とする請求項1または2に記載の洗浄ノズルユニット。
- 前記噴射口の数が2つであり、
前記頂点からみて2つの前記噴射口が成す角度が50度以上、かつ180度未満である、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の洗浄ノズルユニット。 - 球面状のレンズを有する車載カメラと、
請求項1から4のいずれかに記載の洗浄ノズルユニットと、
を備えたことを特徴とする車載カメラユニット。
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