(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】2018512317
(43)【公表日】20180517
(54)【発明の名称】静電式レンズ洗浄法
(51)【国際特許分類】
   B60S 1/60 20060101AFI20180417BHJP
   B08B 6/00 20060101ALI20180417BHJP
   G03B 15/00 20060101ALI20180417BHJP
   G03B 17/02 20060101ALI20180417BHJP
   G03B 17/08 20060101ALI20180417BHJP
   B60R 1/00 20060101ALN20180417BHJP
【FI】
   !B60S1/60 Z
   !B08B6/00
   !G03B15/00 V
   !G03B17/02
   !G03B17/08
   !B60R1/00 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】19
(21)【出願番号】2017540071
(86)(22)【出願日】20160125
(85)【翻訳文提出日】20170927
(86)【国際出願番号】US2016014738
(87)【国際公開番号】WO2016123026
(87)【国際公開日】20160804
(31)【優先権主張番号】62/109,731
(32)【優先日】20150130
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】390023711
【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】ROBERT BOSCH GMBH
【住所又は居所】ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト (番地なし)
【住所又は居所原語表記】Stuttgart, Germany
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス=ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100135633
【弁理士】
【氏名又は名称】二宮 浩康
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】マシュー バートン
【住所又は居所】アメリカ合衆国 ミシガン ファーミントンヒルズ グリーンヒル ロード 22260 アパートメント 52
【テーマコード(参考)】
2H100
2H101
3B116
3D025
【Fターム(参考)】
2H100EE05
2H100EE06
2H101CC91
3B116AA47
3B116AB53
3B116BC01
3D025AA04
3D025AB01
3D025AC02
3D025AD11
(57)【要約】
1つ又は複数の導電性アキュムレータを備えたカメラレンズを含む自動車用カメラ、及び、導電性アキュムレータを用いたカメラレンズの洗浄方法に関する。自動車用カメラは、カメラレンズに結合されたレンズベゼルを含む。レンズベゼルは導電性アキュムレータに結合可能である。導電性アキュムレータは、車両の電源から電荷を受け取り、この電荷を導電性アキュムレータの端点に凝集させる。帯電した端点はカメラレンズから水粒子を引き寄せる。水粒子は、充分な質量が得られるまで導電性アキュムレータに累積する。充分な質量が得られると、水粒子はレンズベゼルを横断して流れ、カメラレンズから排出される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラであって、前記自動車用カメラは、
カメラハウジングと、
前記カメラハウジングに結合されたレンズベゼルと、
前記レンズベゼルに結合された、内面及び外面を有するカメラレンズと、
導電路と、
端点、及び、前記導電路に電気的に接続された基部を有する導電性アキュムレータと、
を備えており、
前記導電性アキュムレータは、
前記導電路から電荷を受け取り、
前記電荷を前記端点に凝集させ、
前記端点に凝集した電荷の量に基づいて前記端点に水粒子を引き寄せる
ように構成されている、
自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項2】
前記カメラハウジングは、車両の電源に電気的に結合された電源線に電気的に結合されるように構成された電気コネクタを含む、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項3】
前記レンズベゼルは、前記カメラレンズから水粒子を排出するための流路を含む、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項4】
前記流路は、前記レンズベゼルを通るように配置され、放射方向に配向された溝である、
請求項3に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項5】
前記レンズベゼルは、前記導電路から電荷を受け取り、当該電荷を前記導電性アキュムレータへ移送するように構成されている、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項6】
前記レンズベゼルは、当該レンズベゼルが前記電荷を受け取る際に温度が上昇する加熱素子を含む、
請求項5に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項7】
前記導電路は、前記カメラハウジングに結合された電気ソケットに電気的に結合されている、
請求項5に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項8】
前記導電性アキュムレータは、当該導電性アキュムレータと前記カメラレンズの前記外面との間の空隙によって、前記カメラレンズの前記外面から離間しかつ近接して並置されている、
請求項5に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項9】
前記導電性アキュムレータの前記端点は、前記カメラレンズの中心に向かってほぼ放射方向内側を指向している、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項10】
前記導電性アキュムレータは、前記導電性アキュムレータの表面を被覆する非導電性コーティングを含む、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項11】
前記導電性アキュムレータは、前記外面に隣接しており、
前記非導電性コーティングは、前記導電性アキュムレータを前記カメラレンズから電気的に絶縁している、
請求項10に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項12】
自動車用カメラレンズの洗浄方法であって、
当該方法は、
基部と端点とを有する導電性アキュムレータを用意するステップと、
前記導電性アキュムレータを、カメラレンズの外面に近接して並置しかつ当該外面から離間して配置するステップと、
前記導電性アキュムレータを導電路に電気的に接続するステップと、
前記導電路を電源に電気的に接続するステップと、
前記導電性アキュムレータに電荷を供給するステップと、
を含む、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項13】
前記方法は、車両の電源に電気的に結合された電源線に、電気コネクタを電気的に結合するステップを含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項14】
前記方法は、レンズベゼル内の流路を用いて、前記カメラレンズから水粒子を排出するステップを含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項15】
前記方法は、
前記導電路から前記電荷をレンズベゼルに充填するステップと、
前記電荷を前記導電性アキュムレータへ移送するステップと、
を含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項16】
前記方法は、レンズベゼルを前記電荷によって加熱するステップを含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項17】
前記方法は、
前記導電性アキュムレータと前記カメラレンズの前記外面との間の空隙によって、前記導電性アキュムレータを、前記カメラレンズの前記外面から離間して配置するステップと、
前記導電性アキュムレータを、前記カメラレンズの中心に向かってほぼ放射方向内側に配向するステップと、
を含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項18】
前記方法は、
前記導電性アキュムレータの表面を非導電性コーティングにより被覆するステップを含み、
前記導電性アキュムレータに電荷を供給する前記ステップは、前記導電路に電気的に結合された制御スイッチング部を介して前記導電性アキュムレータに前記電荷を供給するステップを含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
背景
現行の自動車用視覚システムは、車両周囲に関する情報を形成する種々のタイプの自動車用視覚システムに基づいている。これらの自動車用視覚システムは、種々の周囲視野を有する複数の自動車用カメラを含み得る。いくつかのケースでは、当該複数の自動車用カメラは、自動化車両システム、例えば車線逸脱警報装置に対して情報を形成する。別のケースでは、自動車用視覚システムは、車両の運転者による車両周囲の観察像のためのディスプレイを含む。
【0002】
いくつかの構成では、1つ又は複数の自動車用カメラが車両外部に配置されている。そのため、自動車用カメラは、天候の変化に常に曝され得る。
【背景技術】
【0003】
概要
降雨雪は、視野を妨害して自動車用カメラのパフォーマンスを劣化させることがある。例えば、水粒子(例えば水滴)がカメラレンズ上に溜まり、自動車用カメラの形成する画像を制限したり歪曲したりすることがある。同様に、雪もカメラレンズ上に積もることがあり、自動車用カメラの視野の一部又は全部を妨害し得る。こうした条件は、さらに、自動車用カメラの形成する情報に基づいた自動車用視覚システムのパフォーマンスを劣化させることがある。これにより、自動車用カメラシステムが最適でない動作を生じ得る。加えて、車両の運転者も、自動車用視覚システムを通した車両周囲の明瞭な視野を得られない。従って、変化する天候条件にあっても確実に動作し得る自動車用カメラが車両に設けられていると有益である。
【0004】
水は、非対称に配置された極性結合の反対電荷から生じる純正の双極性を有する(即ち、部分的に正の電荷及び部分的に負の電荷を有する)極性分子である。このため、水粒子が静電位を有する表面に曝されると、水粒子中の同種の電荷が表面の同種の電荷に対して反発する。同種の電荷が反発し合うと、水滴は表面の側の反対電荷によって方向付けられる。反対電荷同士は引き合うため、当該表面は水滴を引き寄せる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
天候条件によってカメラレンズ上に水粒子が堆積するので、自動的に水粒子を除去するように構成された自動車用カメラの方が、そうでない自動車用カメラよりも有利である。従って、本発明の実施形態では、静電力を利用してカメラレンズを洗浄する装置及び方法を提供する。特に、カメラレンズ上の水粒子が導電性アキュムレータに引き寄せられてカメラレンズから排出されるよう、導電性アキュムレータがカメラレンズの近傍に配置される。
【0006】
一実施形態では、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラが提供される。当該自動車用カメラは、カメラハウジングと、このカメラハウジングに結合されたレンズベゼルと、内面及び外面を有するカメラレンズとを備えている。カメラレンズは、レンズベゼルに結合されている。当該自動車用カメラはさらに、導電路と、端点、及び、導電路に電気的に接続された基部を有する導電性アキュムレータと、を備えている。当該導電性アキュムレータは、導電路から電荷を受け取るように構成されている。電荷が受け取られると、当該導電性アキュムレータは、この電荷を端点に凝集させる。その結果、端点に凝集した電荷の量に基づいて、カメラレンズ上の水粒子が導電性アキュムレータに引き寄せられる。
【0007】
別の実施形態では、自動車用カメラレンズの洗浄方法が提供される。当該方法は、基部と端点とを有する導電性アキュムレータを用意するステップと、導電性アキュムレータをカメラレンズの外面に近接して並置しかつこの外面から離間して配置するステップと、を含む。当該方法はさらに、導電性アキュムレータを導電路に電気的に接続するステップと、導電路を電源に電気的に接続するステップと、導電性アキュムレータに電荷を供給するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラを含む自動車用カメラ装置を備えた車両のブロック図である。
【図2】図1の自動車用カメラ装置のブロック図である。
【図3】図1の自動車用カメラ装置の自動車用カメラの斜視図である。
【図4】図3の自動車用カメラの4つの導電性アキュムレータを備えたレンズベゼルの平面図である。
【図5】一実施形態による図3の自動車用カメラのレンズベゼル及びカメラレンズ及び導電性アキュムレータの断面図である。
【図6】別の実施形態による図3の自動車用カメラのレンズベゼル及びカメラレンズ及び導電性アキュムレータの断面図である。
【図7】図3の自動車用カメラのカメラレンズを洗浄する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
詳細な説明
本発明の一実施形態を詳細に説明する前に、本発明が、その適用において、以下の説明又は添付図の図示に記載された各要素の構造及び配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態も可能であり、種々の方式で実施又は実行することができる。
【0010】
複数のハードウェア及びソフトウェアに基づくデバイス及び複数の種々の構造要素を、本発明の実現のために利用可能であることに注意されたい。また、本発明の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア及び電子回路要素又はモジュールを含み得るが、検討のため、あたかもいずれかの要素が完全にハードウェアとして構成されているかのように図示及び説明され得ることを理解されたい。但し、当業者がここでの詳細な説明を基礎とすれば、少なくとも1つの実施形態において、本発明の特徴を、1つ又は複数のプロセッサによって実行可能な(例えば非一時性の、コンピュータで読み出し可能な媒体に記憶された)ソフトウェアとして実現可能であることを理解することができるはずである。従って、複数のハードウェア及びソフトウェアに基づくデバイス及び複数の種々の構造要素を、種々の実施形態の実現のために利用可能であることに注意されたい。例えば、本明細書で説明する「制御ユニット」及び「コントローラ」は、1つ又は複数の電子プロセッサ、及び、非一時性の、コンピュータで読み出し可能な媒体を含む1つ又は複数のメモリモジュール、及び、1つ又は複数の入出力インタフェース、及び、各要素を接続する種々のコネクション(例えば、システムバス、導体路、ケーブルなど)を含み得る。
【0011】
図1には、自動車用カメラ装置105が設けられた車両100が示されている。図示の実施形態では、自動車用カメラ装置105は、電子制御ユニット(ECU)110、運転者側カメラ115、乗員側カメラ120、フロントカメラ125及びリアカメラ130を含む。図示されているように、自動車用カメラ装置105は、4つの自動車用カメラを含み得る。また、別の実施形態として、自動車用カメラ装置105は、1つ、2つ、3つ又はそれ以上の自動車用カメラを含み得る。同様に、自動車用カメラ装置105は、全ての自動車用カメラを制御して協働させる電子制御ユニットを含むことが可能であり、又は、特に自動車用カメラをそれぞれ制御する複数の電子制御ユニットを含むことが可能である。それぞれ特定の自動車用カメラが電子制御ユニット110によって制御される場合、電子制御ユニット110を特定の自動車用カメラ内に設けることができる。この場合、電子制御ユニット110は、特定の自動車用カメラの動作及び制御を処理する。
【0012】
自動車用カメラ装置105の一実施形態は、図2に示されている。電子制御ユニット110は、電子制御ユニット110内の素子及びモジュールに対する給電、動作制御及び保護を行う複数の電気素子及び電子素子を含む。電子制御ユニット110は、特に、電子プロセッサ205(例えば、プログラマブル電子マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又は類似のデバイス)、メモリ210(例えば、非一時性の、機械読み出し可能メモリ)及びビデオ入力インタフェース215を含む。電子プロセッサ205は、メモリ210に通信可能に結合されており、メモリ210に格納可能な命令を実行する。電子プロセッサ205は、特に、ここで説明している処理及び方法の制御又は実行に関する命令をメモリ210から取得して実行するように構成されている。別の実施形態では、電子制御ユニット110は、付加的ないくつかの又は種々の素子を含む。電子制御ユニット110は、特定の機能又はサブ機能を実行するようにそれぞれ構成された複数の独立電子制御ユニットとして構成可能である。さらに、電子制御ユニット110は、画像(例えば、ビデオストリーム)を入力及び処理して関連する処理を実行するサブモジュールを含むこともできる。
【0013】
運転者側カメラ115と乗員側カメラ120とフロントカメラ125とリアカメラ130とが集合的に図示されており、これらをビデオカメラ230と称する。電子制御ユニット110は、ビデオカメラ230又はそのいずれか1つに電気的にかつ通信可能に結合可能である。また、電子制御ユニット110は、電源220にも電気的に結合されており、この電源220が、電子制御ユニット110に電力を供給する。電源220は、車両100のバッテリ又は他の電力蓄積器又は発電装置を含み得る。いくつかの実施形態では、電子制御ユニット110は、電源220からビデオカメラ230へ電力を供給する電気経路を形成する。
【0014】
いくつかの実施形態では、電源220は、導電路235(例えば、電源線)を介してビデオカメラ230に電気的に結合されている。導電路235は、ビデオカメラ230への電力をオンオフ可能な制御スイッチング部240に電気的に結合されており、これを通って延在している。こうした実施形態では、電子制御ユニット110は、制御スイッチング部240に通信可能に結合される。電子制御ユニット110は、制御スイッチング部240によって、ビデオカメラ230に供給される電力を起動及び制御できる。制御スイッチング部240は、各ビデオカメラ230内に配置可能であり、又は、図示のようにビデオカメラ230外にあってもよい。いくつかの実施形態では、制御スイッチング部240は、電子制御ユニット110内に配置可能である。また、ビデオカメラ230に供給される電力は、後述するように、導電性アキュムレータに電荷が供給されるよう、電子制御ユニット110によって制御可能である。
【0015】
図3には、一実施形態による自動車用カメラ300が図示されている。自動車用カメラ300は、種々のタイプ及びデザインであってよい。例えば、自動車用カメラ300は、ウィンドウガラスの内面上、サイドミラー上、リアドア上、車両100の下部などに取り付けられるように構成可能である。自動車用カメラ300は、運転者側カメラ115及び乗員側カメラ120及びフロントカメラ125及びリアカメラ130のうちの1つ又は複数として使用可能である。自動車用カメラ300は、カメラハウジング305及びカメラレンズ310及びレンズベゼル315を含む。また、自動車用カメラ300は、車両100の電気系統への電気的接続のために構成された電気ソケット325(例えば、電気コネクタ)を含む。例えば、電気ソケット325は、電源220に電気的に結合された導電路235に電気的に結合可能である。電気ソケット325は、カメラハウジング305内に組み付け可能であるか又はカメラハウジング305外に配置可能である。例えば、電気ソケット325は、外部の電気コネクタ又はワイヤハーネスを含み得る。いくつかの実施形態では、電気ソケット325は、ビデオ入力インタフェース215に直接に又は間接に結合される。
【0016】
図4に示されているように、自動車用カメラ300は、レンズベゼル315の上方に配置された1つ又は複数の導電性アキュムレータ(例えば、ポイントアトラクタ)320を含み得る。図示の実施形態では、自動車用カメラ300は、レンズベゼル315から内側へ、かつ、カメラレンズ310の外面から外側へ突出する4つの導電性アキュムレータ320を含む。いくつかの実施形態では、導電性アキュムレータ320は、レンズベゼル315に固定されており、これに電気的に接続されている。但し、いくつかの別の実施形態では、導電性アキュムレータ320は、レンズベゼル315とは異なる位置に固定可能及び電気的に接続可能である。例えば、導電性アキュムレータ320は、カメラハウジング305に直接に又は間接に結合可能である。
【0017】
図示の例では、導電性アキュムレータ320は、機械的かつ電気的にレンズベゼル315に結合されている。導電性アキュムレータ320は、種々の方式の接続によってレンズベゼル315に固定可能である。例えば、当該接続は、ボルト締結、リベット締結、溶接、クランプ締結、フューズ接合又は他の機械的固定技術から形成可能である。別の実施形態では、導電性アキュムレータ320は、単一のモノリシック部材としてレンズベゼル315とともに成形可能である。いくつかの実施形態では、流路425がレンズベゼル315に切り欠かれている。流路425は、レンズベゼル315を通して放射方向に配向された溝であるものとするとよい。各流路425は、表面張力を利用して、水粒子の流れを配向し、カメラレンズ310から排出するように構成されている。
【0018】
4つの導電性アキュムレータ320を備えた形態を図示しているが、自動車用カメラ300は、任意の数の導電性アキュムレータ320を備えることができる。例えば、自動車用カメラ300は、1つ又は2つ又は3つ又はそれ以上の導電性アキュムレータ320を備えることができる。導電性アキュムレータ320は、種々の形状を取ることができ、種々の構成で配向可能である。例えば、導電性アキュムレータ320は、図示されているように、レンズベゼル315の周囲を取り囲む態様で配置可能である。いくつかの実施形態では、導電性アキュムレータ320は、基部405及び端点410(例えば、ポイントチップ)を有する。当該実施形態では、基部405が、レンズベゼル315に結合されており、端点410は、カメラレンズ310の中心420へ向かって放射方向に延在している。結果として、導電性アキュムレータ320は、カメラレンズ310の中心420へ向かっておおよそ放射方向内側へ有効に配向されている。
【0019】
図5には、図4のレンズベゼル315及びカメラレンズ310のA−A線に沿って切断した断面図が示されている。カメラレンズ310は、内面505及び外面510を含む。カメラレンズ310の内面505は、自動車用カメラ300のカメラハウジング305と(図示されていない)光学部品とに面している。外面510は、カメラハウジング305及び自動車用カメラ300の光学部品の反対側に位置している。
【0020】
図5の実施形態に示されているように、端点410は、カメラレンズ310の外面510から間隔を置いて配置されている(即ち、外面から離間している)。その結果、端点410とカメラレンズ310の外面510との間に空隙515が形成されている。導電性アキュムレータ320は、カメラレンズ310に対しておおよそ平行に配向可能であるか、又は、図示の実施形態のようにカメラレンズ310の外面510に対して所定の角度で配置可能である。当該実施形態では、空隙515の寸法は、カメラレンズ310の中心420へ向かって増大している。別の構成では、導電性アキュムレータ320をカメラレンズ310に物理的に接触させることができる。当該構成では、導電性アキュムレータ320は、カメラレンズ310との間に配置された絶縁体によってカメラレンズ310から電気的に絶縁することができる。
【0021】
図6には、別の実施形態によるカメラハウジング605及びカメラレンズ610及びレンズベゼル615及び1つ又は複数の導電性アキュムレータ620の断面図が示されている。図示されているように、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615とは異なる位置に結合可能である。例えば、導電性アキュムレータ620は、カメラハウジング605に直接に又は間接に結合可能である。当該実施形態では、導電性アキュムレータ620は、上述した例と同様に配置及び配向可能である。また、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615でなく、カメラハウジング605によって支持することもできる。当該実施形態では、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615に隣接して、レンズベゼル615への機械的結合なしにこれに物理的に接触するように配置可能である。別の実施形態では、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル315及びカメラハウジング605の双方に機械的に結合可能である。
【0022】
導電性アキュムレータ620は、種々のタイプの構成で電気的に結合可能である。例えば、いくつかの実施形態では、導電性アキュムレータ320は、レンズベゼル315に電気的に結合可能である。それらの実施形態では、レンズベゼル615へ自然に流れる電荷が、導電性アキュムレータ620へ流れていく。こうして、レンズベゼル615は、導電路235から電荷を受け取って、この電荷を導電性アキュムレータ320へ移送するように構成されている。別の構成では、導電性アキュムレータ620は、ワイヤ接続を介して電気ソケット325に電気的に結合可能である。特に、電気ソケット325は、導電性アキュムレータ620を充電するための電力を供給する。当該実施形態では、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615から電気的に絶縁され得る。
【0023】
ここで説明している実施形態では、導電性アキュムレータ320は、直接に又は間接に車両100の電源220に電気的に接続されている。導電性アキュムレータ320は、カメラハウジング305を介して導電路235に電気的に接続可能である。例えば、導電路235は、自動車用カメラ300の電気ソケット325の電力端子への結合のための1つ又は複数のワイヤ又は電気トレース部を含み得る。これにより、導電路235は、導電性アキュムレータ320に対する電荷の供給(例えば静電位の形成)を行う。1つ又は複数の電気スイッチ(例えばトランジスタ又はメカニカルスイッチ)、フューズ又はこれら双方を、電源220と導電性アキュムレータ320との間に配置される制御スイッチング部240に設けることができる。制御スイッチング部320は、電子制御ユニット110からの命令に基づいて、導電性アキュムレータ320への電力供給を制御する。例えば、車両100の始動時に、導電性アキュムレータ320は、電子制御ユニット110が駆動するトランジスタを介して、電力供給を受けることができる。電子制御ユニット110は、タイミングシーケンス、天候条件などに基づいて、導電性アキュムレータ320への電力供給を行い得る。別の実施形態では、導電性アキュムレータ320への電力供給は、メカニカルスイッチによって、電子制御ユニット110、例えばイグニションスイッチから独立に行い得る。
【0024】
電力が供給されると、導電性アキュムレータ320は、電源220から電荷を受け取る。いくつかの実施形態では、導電性アキュムレータ320は、レンズベゼル315を介して電荷を受け取る。導電性アキュムレータ320は、レンズベゼル315よりも大きな表面湾曲率(例えば、表面角度)を有する。一般に、帯電した表面では、その湾曲率が最大となる箇所で静電位も最大となる。導電性アキュムレータ320は、電荷を受け取る他の位置に比較してより大きな表面湾曲率を有するので、電荷は、この導電性アキュムレータ320へ流れてそこに累積する。特に、導電性アキュムレータ320の端点410は、表面湾曲率が最大となる点である。このため、導電性アキュムレータ320は、端点410に静電位を凝集及び集中させる。
【0025】
図5に示されているように、端点410は、レンズベゼル315の近傍に位置し、カメラレンズ310の外面510の直上に配置されている。電荷520が端点410に凝集すると、端点410とカメラレンズ310上の水粒子525との間に引力が生じる。導電性アキュムレータ320上の電荷520は、導電性アキュムレータ320に面する水粒子525の表面に反対電荷を誘起する。導電性アキュムレータ320とこれに面する水粒子525の表面との反対電荷同士が引き合い、端点410と水粒子525との間の当該引力が充分に大きくなると、水粒子525は、カメラレンズ310の外面510を横断し、端点410へ向かって移動する。端点410に累積する電荷520が多くなるにつれて、当該引力も増大する。その結果、水粒子525は、端点410に凝集した電荷520の量に基づいて、この端点410に引き寄せられる。こうして、当該引力が、水粒子525をカメラレンズ310の中心420から導電性アキュムレータ320へ向かって引き寄せる。
【0026】
水粒子が導電性アキュムレータ320に集まると、これらは寄り合わさって大きく重い滴となる。こうした水粒子が充分な質量を有するようになると、導電性アキュムレータと水粒子との間の静電力が、水粒子を導電性アキュムレータ320に保留するのに充分でなくなる。さらに大きくなると、水粒子は、これに作用する別の力の発生によって、静電力から解放される。例えば、重力、せん断風力、振動、車両100の運動による加速力などが水粒子に作用する。これらの力が導電性アキュムレータ320の引力を上回ると、水粒子は、導電性アキュムレータ320から引き離される。こうした力の特性によって、水粒子は解放され、レンズベゼル315の周囲を流れて、カメラレンズ310から排出される。いくつかの実施形態では、水粒子は、流路425によって配向されて流れるか又はレンズベゼル315を通って流れ、カメラレンズ310から排出される。
【0027】
図7には、導電性アキュムレータ320を用いたカメラレンズ310の洗浄法が示されている。カメラレンズ310の洗浄法は、次の通りである。1つ又は複数の導電性アキュムレータ320が、自動車用カメラ300に設けられる(ブロック705)。導電性アキュムレータ320は、カメラレンズ310の外面510に近接して並置され、かつ、この外面510から離間して位置するように、配置される(ブロック710)。導電性アキュムレータ320は、カメラハウジング305の電気ソケット325に電気的に接続される(ブロック715)。カメラハウジング305の電気ソケット325は、車両100の電源220に電気的に接続される(ブロック720)。導電性アキュムレータ320への電荷の供給は、当該電源220によって行われる(ブロック725)。いくつかの実施形態では、これは、導電路235からレンズベゼル315に電荷を供給し、この電荷を導電性アキュムレータ320へ転送することによって、行うことができる。
【0028】
電子制御ユニット110は、直流(DC)電圧を導電性アキュムレータ320に供給して、電荷の供給を行うことができる。さらに、電子制御ユニット110は、自身が駆動するスイッチを介して、温度、天候、車両100の走行状態、車両100の運転時間長さなどを含む要因に基づき、導電性アキュムレータ320を電源220へ電気的に接続することができる。導電性アキュムレータ320の形状により、電荷520は、導電性アキュムレータ320の端点410に凝集する。上述したように、凝集した電荷520によって、水粒子が端点410に引き寄せられ、カメラレンズ310から排出される。
【0029】
いくつかの実施形態では、導電性アキュムレータ320は、電気絶縁性材料又は電気絶縁性コーティングによって被覆することができる。例えば、導電性アキュムレータ320は、非導電性のゴムコーティング又はプラスチックフィルムによって被覆することができる。当該コーティングは、導電性アキュムレータ320の露出領域の全て又は一部のみを完全に被覆することができる。当該コーティングは、導電性アキュムレータ320を損傷から保護し、また、これを外部の物体から電気的に絶縁することもできる。当該コーティングはさらに、レンズベゼル315又はその一部を被覆することもできる。
【0030】
いくつかの実施形態では、交流電流(AC)又は直流電流(DC)をレンズベゼル315及び導電性アキュムレータ320に供給可能である。各電流によって導電性アキュムレータ320に電荷を誘起でき、これにより、導電性アキュムレータ320は、上述したように動作する。加えて、電流により熱が発生し、レンズベゼル315及びカメラレンズ310を加熱する。いくつかの実施形態において、加熱素子をレンズベゼル315内に又はレンズベゼル315に結合されるように配置することができる。こうした実施形態では、電流が加熱素子を通って流れることによって熱が発生し、これにより、レンズベゼル315及びカメラレンズ310の温度が上昇する。別の実施形態では、レンズベゼル315の材料を半抵抗特性とし、電流がレンズベゼル315を通って流れる際に熱が発生するようにしてもよい。発生した熱は、レンズベゼル315をレンズデフロスタのように機能させることができる。例えば、レンズベゼル315は、カメラレンズ310を加熱して、その上に積もった雪、氷又はフロストを融解させることができる。これらが融解すると、残存した水粒子は、導電性アキュムレータ320に引き寄せられ、上述したようにカメラレンズ310から排出される。
【0031】
こうして、各実施形態により、特に、カメラレンズの近傍に配置された1つ又は複数の導電性アキュムレータによって自動車用カメラのカメラレンズを洗浄する装置及び方法が提供される。導電性アキュムレータは、自動車用カメラのレンズベゼルに結合可能であり、そこから電荷を受け取ることができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】20171030
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラであって、前記自動車用カメラは、
カメラハウジングと、
前記カメラハウジングに結合されたレンズベゼルと、
前記レンズベゼルに結合された、内面及び外面を有するカメラレンズと、
導電路と、
端点、及び、前記導電路に電気的に接続された基部を有する導電性アキュムレータと、
を備えており、
前記導電性アキュムレータは、
前記導電路から電荷を受け取り、
前記電荷を前記端点に凝集させ、
前記端点に凝集した電荷の量に基づいて前記端点に水粒子を引き寄せる
ように構成されている、
自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項2】
前記カメラハウジングは、車両の電源に電気的に結合された電源線に電気的に結合されるように構成された電気コネクタを含む、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項3】
前記レンズベゼルは、前記カメラレンズから水粒子を排出するための流路を含む、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項4】
前記流路は、前記レンズベゼルを通るように配置され、放射方向に配向された溝である、
請求項3に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項5】
前記レンズベゼルは、前記導電路から電荷を受け取り、当該電荷を前記導電性アキュムレータへ移送するように構成されている、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項6】
前記レンズベゼルは、当該レンズベゼルが前記電荷を受け取る際に温度が上昇する加熱素子を含む、
請求項5に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項7】
前記導電路は、前記カメラハウジングに結合された電気ソケットに電気的に結合されている、
請求項5に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項8】
前記導電性アキュムレータは、当該導電性アキュムレータと前記カメラレンズの前記外面との間の空隙によって、前記カメラレンズの前記外面から離間しかつ近接して並置されている、
請求項5に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項9】
前記導電性アキュムレータの前記端点は、前記カメラレンズの中心に向かっ放射方向内側を指向している、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項10】
前記導電性アキュムレータは、前記導電性アキュムレータの表面を被覆する非導電性コーティングを含む、
請求項1に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項11】
前記導電性アキュムレータは、前記外面に隣接しており、
前記非導電性コーティングは、前記導電性アキュムレータを前記カメラレンズから電気的に絶縁している、
請求項10に記載の、自動レンズ洗浄部を備えた自動車用カメラ。
【請求項12】
自動車用カメラレンズの洗浄方法であって、
当該方法は、
基部と端点とを有する導電性アキュムレータを用意するステップと、
前記導電性アキュムレータを、カメラレンズの外面に近接して並置しかつ当該外面から離間して配置するステップと、
前記導電性アキュムレータを導電路に電気的に接続するステップと、
前記導電路を電源に電気的に接続するステップと、
前記導電性アキュムレータに電荷を供給するステップと、
を含む、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項13】
前記方法は、車両の電源に電気的に結合された電源線に、電気コネクタを電気的に結合するステップを含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項14】
前記方法は、レンズベゼル内の流路を用いて、前記カメラレンズから水粒子を排出するステップを含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項15】
前記方法は、
前記導電路から前記電荷をレンズベゼルに充填するステップと、
前記電荷を前記導電性アキュムレータへ移送するステップと、
を含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項16】
前記方法は、レンズベゼルを前記電荷によって加熱するステップを含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項17】
前記方法は、
前記導電性アキュムレータと前記カメラレンズの前記外面との間の空隙によって、前記導電性アキュムレータを、前記カメラレンズの前記外面から離間して配置するステップと、
前記導電性アキュムレータを、前記カメラレンズの中心に向かっ放射方向内側に配向するステップと、
を含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【請求項18】
前記方法は、
前記導電性アキュムレータの表面を非導電性コーティングにより被覆するステップを含み、
前記導電性アキュムレータに電荷を供給する前記ステップは、前記導電路に電気的に結合された制御スイッチング部を介して前記導電性アキュムレータに前記電荷を供給するステップを含む、
請求項12に記載の、自動車用カメラレンズの洗浄方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0021】
図6には、別の実施形態によるカメラハウジング605及びカメラレンズ610及びレンズベゼル615及び1つ又は複数の導電性アキュムレータ620の断面図が示されている。図示されているように、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615とは異なる位置に結合可能である。例えば、導電性アキュムレータ620は、カメラハウジング605に直接に又は間接に結合可能である。当該実施形態では、導電性アキュムレータ620は、上述した例と同様に配置及び配向可能である。また、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615でなく、カメラハウジング605によって支持することもできる。当該実施形態では、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615に隣接して、レンズベゼル615への機械的結合なしにこれに物理的に接触するように配置可能である。別の実施形態では、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615及びカメラハウジング605の双方に機械的に結合可能である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0022】
導電性アキュムレータ620は、種々のタイプの構成で電気的に結合可能である。例えば、いくつかの実施形態では、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615に電気的に結合可能である。それらの実施形態では、レンズベゼル615へ自然に流れる電荷が、導電性アキュムレータ620へ流れていく。こうして、レンズベゼル615は、導電路235から電荷を受け取って、この電荷を導電性アキュムレータ620へ移送するように構成されている。別の構成では、導電性アキュムレータ620は、ワイヤ接続を介して電気ソケット325に電気的に結合可能である。特に、電気ソケット325は、導電性アキュムレータ620を充電するための電力を供給する。当該実施形態では、導電性アキュムレータ620は、レンズベゼル615から電気的に絶縁され得る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0023】
ここで説明している実施形態では、導電性アキュムレータ320は、直接に又は間接に車両100の電源220に電気的に接続されている。導電性アキュムレータ320は、カメラハウジング305を介して導電路235に電気的に接続可能である。例えば、導電路235は、自動車用カメラ300の電気ソケット325の電力端子への結合のための1つ又は複数のワイヤ又は電気トレース部を含み得る。これにより、導電路235は、導電性アキュムレータ320に対する電荷の供給(例えば静電位の形成)を行う。1つ又は複数の電気スイッチ(例えばトランジスタ又はメカニカルスイッチ)、フューズ又はこれら双方を、電源220と導電性アキュムレータ320との間に配置される制御スイッチング部240に設けることができる。制御スイッチング部240は、電子制御ユニット110からの命令に基づいて、導電性アキュムレータ320への電力供給を制御する。例えば、車両100の始動時に、導電性アキュムレータ320は、電子制御ユニット110が駆動するトランジスタを介して、電力供給を受けることができる。電子制御ユニット110は、タイミングシーケンス、天候条件などに基づいて、導電性アキュムレータ320への電力供給を行い得る。別の実施形態では、導電性アキュムレータ320への電力供給は、メカニカルスイッチによって、電子制御ユニット110、例えばイグニションスイッチから独立に行い得る。
【国際調査報告】