JPH05297485A - 超広角視野撮像装置の撮像窓清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 雨中であっても撮像を継続可能とし、また、
撮像視野を妨げることなく、頑固な汚れも完全に除去す
る。 【構成】 撮像光学系１，２，３を覆う透明材より成る
円錐形状の撮像窓５と、該撮像窓の軸６を中心に回転さ
せる回転駆動手段とを備え、また、回転中の撮像窓に対
して固定して摺接し、この撮像窓を清掃するワイパ−手
段９，１０を具備し、撮像窓を回転させることにより、
さらには回転される撮像窓に対して固定されたワイパ−
手段により、清掃するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超広角視野の撮像を行
う撮像装置に用いられる撮像窓清掃装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、撮像装置を、室外にて用いられる
機器等に搭載し、該撮像装置からの画像信号を基に何ら
かの制御を行おうとする試みがなされている。

【０００３】上記の撮像装置には、室外で用いられるも
のである為に撮像光学系に雨が当たったり、埃が付かな
い様、この撮像光学系の前面に透明な撮像窓が配される
ことになるが、該撮像装置においてはその殆どが狭視野
撮像方式のものである為、平板状の撮像窓が前面に配さ
れ、必要に応じて該撮像窓上を左右に移動するワイパ−
と称される移動部材にて清掃することで、雨や埃の影響
を受けることなく撮像を継続できる構成となっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願出願人は、上記の
撮像装置を超広視野（例えば３６０°に渡る視野）の撮
像方式にすることで、被搭載物（例えば車輌等）の制御
をより高度なものにすることを考えているが、この場
合、上記従来の様にして清掃する（撮像光学系の前面に
平面状の撮像窓を配し、これを左右に移動するワイパ−
にて清掃する）といった構造をそのまま適用することは
できず、新たな工夫が必要であった。

【０００５】また、上記従来の様な構造のものにおいて
は、清掃時にワイパ−が移動（作動）するたびに撮像視
野を遮ってしまう為、この点についても工夫が必要であ
った。

【０００６】本発明の目的は、雨中であっても撮像を継
続することができ、また、撮像視野を妨げることなく、
頑固な汚れも完全に除去することのできる超広角視野撮
像装置の撮像窓清掃装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、撮像光学系を
覆う透明材より成る円錐形状の撮像窓と、該撮像窓の軸
を中心に回転させる回転駆動手段とを備え、また、回転
中の撮像窓に対して固定して摺接し、この撮像窓を清掃
するワイパ−手段を具備し、撮像窓を回転させることに
より、さらには回転される撮像窓に対して固定されたワ
イパ−手段により、清掃するようにしている。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す超広角視野撮
像装置用の撮像窓清掃装置の構成を示す図である。な
お、本実施例においては、この超広角視野撮像が自動車
の天井位置にその一部（円錐形状をした撮像窓等）が突
出して配置されている場合を想定して、以下説明を進め
る。

【０００９】図１において、１，２は全周視野を観測可
能とする凸面鏡、３は前記凸面鏡１，２を通して入射し
た光を撮像素子４へ導くためのレンズで、前記凸面鏡
１，２と共に撮像光学系を成している。５は撮像光学系
に雨や当たったり、埃が付着したりするのを防ぐための
円錐形状をした撮像窓で、通常は後述の固定部材に対し
て密閉性が保たれ、該撮像窓５が回転される場合には図
示の様に浮上される構造となっている。６は前記撮像窓
５を回転させるための回転軸（尚、撮像は周囲のみであ
るため、該回転軸６に相当する位置は撮像不要であり、
よって何等問題なくこの位置に取り付けることが可能で
ある）、７は固定部材であり、本実施例において自動車
の天井位置に相当する。８は、前記撮像窓５の上部に、
前記回転軸６に対して回動不能に取り付けられたワイパ
−収納部材、９は回転される撮像窓５の側面に対してワ
イパ−ブレ−ド１０を進退させるア−ム（以下、該ア−
ム９とワイパ−ブレ−ド１０を固定ワイパ−と記す）
で、前記ワイパ−収納部材８内に配置されている。１１
は撮像窓５に向けてウオッシャ−を放出する放出管であ
る。

【００１０】図２は超広角視野撮像装置及び上記の撮像
窓清掃装置を搭載した自動車の本発明に係る部分の構成
を示すブロック図である。

【００１１】図２において、５１は、撮像窓５が汚れて
いること（回転させて清掃させる必要があること）を、
撮像素子４からの像信号の相関（凸面鏡１と２を介する
像信号の）の低さ、又は、複数の像の相互相関の低さが
激しいことで検知する撮像窓汚れ検知回路である。５２
は撮像窓５や自動車のフロンドガラス等に雨滴が付いて
いることを検知する雨滴検知センサである。

【００１２】５３は該装置の各種回路の制御を行うマイ
クロコンピュ−タ等の制御回路であり、前記雨滴検知セ
ンサ５２からの信号により自動的に自動車の前ワイパ−
や撮像窓５を回転させたり、また、運転者によりウイン
ドウオッシャ−の放出指示操作、撮像窓５へウオッシャ
−の放出指示操作、又は、固定ワイパ−の作動指示操作
がなされたことを検知することにより、その指示に従っ
た動作を行うべく各回路を制御する。また、図３に示す
動作フロ−（プログラム）を格納している。

【００１３】５４は自動車の前ワイパ−を駆動する前ワ
イパ−駆動回路、５５は前記制御回路５３に制御されて
ウインドウオッシャ−を放出させるウインドウオッシャ
−放出回路、５６は前記制御回路５３に制御されて撮像
窓を駆動する撮像窓駆動回路、５７は前記制御回路５３
に制御されて放出管１１を介して撮像窓５にウオッシャ
−を放出させるウオッシャ−放出回路、５８はワイパ−
収納部材８内の固定ワイパ−を駆動する固定ワイパ−駆
動回路、５９，６０はオアゲ−トである。

【００１４】なお、ここで、撮像窓５を汚れ検知信号或
は雨滴検知信号のいずれかで駆動するように構成してい
る理由は、撮像窓５の駆動は固定ワイパ−駆動の様にガ
ラス面を傷付けたり、撮像視野を妨げることが無いため
に、誤って駆動しても良いからである。

【００１５】次に、上記の構成における動作を、図３の
フロ−チャ−トにしたがって説明する。 「ステップ１０１」 ここでは撮像窓汚れ検知回路５１
からの信号より撮像窓５の清掃が必要であるか否かを判
別し、必要であればステップ１０５へ進む。また、必要
なければステップ１０２へと進む。 「ステップ１０２」 雨滴検知検知センサ５２により撮
像窓５や自動車のフロンドガラス等に雨滴が付いている
ことが検知されているか否かを判別し、検知されている
場合にはステップ１０４へ進み、検知されていない場合
にはステップ１０３へ進む。 「ステップ１０３」 運転者により前ワイパ−を作動さ
せるべく操作がなされたか否かを判別し、操作がなされ
ていればステップ１０４へ進み、操作がなされていなけ
ればステップ１０１へと戻る。 「ステップ１０４」 雨滴検知信号を出力して前ワイパ
−駆動回路５４を駆動する。これにより、不図示の前ワ
イパ−が作動する。 「ステップ１０５」 撮像窓駆動回路５６を駆動（汚れ
検知信号、或は、雨滴検知信号の出力により）して撮像
窓５を図１に示す様に固定部材７に対して若干浮上させ
る。これは、撮像窓５を回転させる際、無駄なエネルギ
−を損失しることなく行えるようにするためであるが、
他の方法によりこのことが実現可能（ボ−ルベアリング
構成にする等）であれば、気密性を保持したまま行える
利点が生じる。 「ステップ１０６」 上記の撮像窓５の浮上が完了する
と同時に、これを高速にて回転させる。なお、この際、
該撮像窓５は図１に示す様に円錐形状をしているため、
より少ないエネルギ−にてこの清掃が可能となる。 「ステップ１０７」 ウオッシャ−放出指示又は固定ワ
イパ−の駆動指示があったか否かを判別し、指示がなけ
ればステップ１１３へ進み、指示があればステップ１０
８へ進む。 「ステップ１０８」 ここではウオッシャ−放出回路５
７を駆動する。これにより、放出管１１より回転中の撮
像窓５に向けてウオッシャ−が定量放出される。 「ステップ１０９」 固定ワイパ−の駆動指示があった
か否かを判別し、指示がなければステップ１１３へ進
み、指示があればステップ１１０へ進む。 「ステップ１１０」 ここでは固定ワイパ−駆動回路５
８を駆動する。これにより、回転中であり、且つウオッ
シャ−が放出されている撮像窓５に対して固定ワイパ−
が駆動する。つまり、ワイパ−収納部材８内よりア−ム
９を介してワイパ−ブレ−ド１０を撮像窓５の側面に対
して進入させ（通常のワイパ−のように左右に作動する
のではなく、撮像窓５の図１の上部より下部に向かって
進入させる構造）、その作用（撮像窓５自身が回転して
いる為）によって清掃がなされる。 「ステップ１１１」 ここでは固定ワイパ−駆動回路５
８の駆動を停止、つまり、固定ワイパ−をワイパ−収納
部材８内に収納する。 「ステップ１１２」 ウオッシャ−放出の停止指示や固
定ワイパ−駆動の停止指示があったか否かを判別し、停
止指示がなければステップ１１３へ進み、停止指示があ
ればステップ１１４へ進む。 「ステップ１１３」 撮像窓５の清掃が完全になされた
か否かを撮像窓汚れ検知回路５１からの信号により判別
し、清掃完了であればステップ１１４へ進み、まば清掃
完了でなければステップ１０７へ戻り、同様の動作を繰
り返す。 「ステップ１１４」 前記撮像窓駆動回路５６を介して
撮像窓５の回転を停止する。 「ステップ１１５」 同じく撮像窓駆動回路５６を介し
て図１に示す様に浮上させていた撮像窓５を固定部材７
に対して固定させる。そして、ステップ１０１へと戻
る。

【００１６】本実施例によれば、撮像窓５を円錐形状と
し、該撮像窓５の汚れが撮像に影響を与える様な場合に
は、これを軸６を中心に回転させて清掃を行い、これで
も清掃が完全でない場合には、回転中の撮像窓５にウオ
ッシャ−をかけて清掃を行い、なお且つ清掃が完全でな
い場合には、固定ワイパ−を更に用いて清掃を行うよう
にしているため、雨中であっても撮像を妨げることがな
くなると共に、頑固な汚れも完全に除去することが可能
となる。

【００１７】また、固定ワイパ−は通常のワイパ−と異
なり、一方向へ進退して清掃を行う構造のものであるた
め、該固定ワイパ−の駆動により撮像視野が遮られると
いったことも皆無に近い状態となる。

【００１８】（変形例）本実施例においては、ウオッシ
ャ−放出及び固定ワイパ−駆動中においても、撮像はそ
のまま継続するようにしているが、上記の動作中、撮像
面が不均一に濡れるような構造であった場合には、この
間、撮像動作を禁止するようにすることが望ましい。

【００１９】また、固定ワイパ−は撮像窓５に対して進
退可能な構造と成っているが、撮像窓５の上部から下部
までの長さを持つワイパ−ブレ−ドを備え、これを必要
に応じて該撮像窓５に摺接させる構造のものであっても
よい。この場合、この部分の撮像視野は遮られるが、全
周に渡る撮像角に対して僅かの角度である為、殆ど問題
とはならない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像光学系を覆う透明材より成る円錐形状の撮像窓と、
該撮像窓の軸を中心に回転させる回転駆動手段とを備
え、また、回転中の撮像窓に対して固定して摺接し、こ
の撮像窓を清掃するワイパ−手段を具備し、撮像窓を回
転させることにより、さらには回転される撮像窓に対し
て固定されたワイパ−手段により、清掃するようにして
いる。

【００２１】よって、雨中であっても撮像を継続するこ
とができ、また、撮像視野を妨げることなく、頑固な汚
れも完全に除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である撮像窓清掃装置及び超
広視野撮像装置の要部構成を示す断面図である。

【図２】図１の撮像窓清掃装置及び超広視野撮像装置を
備えた自動車の本発明に係る部分の構成を示すブロック
図である。

【図３】同じく図１の撮像窓清掃装置及び超広視野撮像
装置を備えた自動車の本発明に係る部分の動作を示すフ
ロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１，２ 凸面鏡 ４ 撮像素子 ５ 撮像窓 ６ 軸 ９ ア−ム １０ ワイパ−ブレ−ド ５１ 撮像窓汚れ検知回路 ５３ 制御回路 ５６ 撮像窓駆動回路 ５７ ウオッシャ−放出回路 ５８ 固定ワイパ−駆動回路

フロントページの続き (72)発明者 新井 秀雪 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 梓澤 勝美 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 和田 宏之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大森 功一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像光学系を覆う透明材より成る円錐形
   状の撮像窓と、該撮像窓の軸を中心に回転させる回転駆
   動手段とを備えた超広角視野撮像装置の撮像窓清掃装
   置。
2. 【請求項２】 回転中の撮像窓に対して固定して摺接
   し、この撮像窓を清掃するワイパ−手段を具備した請求
   項１記載の超広角視野撮像装置の撮像窓清掃装置。
3. 【請求項３】 ワイパ−手段は、回転中の撮像窓に対し
   て進退する構成の手段であることを特徴とする請求項２
   記載の超広角視野撮像装置の撮像窓清掃装置。