車両後方撮影装置
【課題】 バックラッシュを含む歯車機構を用いてカメラ位置を回動させながらも、その回動範囲途中の基準位置に正確に位置決めする。
【解決手段】 車両の後方の視界を撮影するカメラ２２を、モータ２８等の駆動源と、バックラッシュをもつ歯車機構を含む駆動変換機構３０とによって特定方向に回動させることにより、そのカメラ位置を、予め設定された基準位置と、この基準位置から前記特定方向の両側にそれぞれ離れた位置とに切換える。前記カメラ２２を、ばね４４等の弾性部材を含む弾性保持機構４０により前記基準位置に弾性保持し、その弾性復帰力に抗してカメラ２２が基準位置から離れるようにすることにより、前記バックラッシュにかかわらずカメラ２２が正確に基準位置に保持されるようにする。
【解決手段】 車両の後方の視界を撮影するカメラ２２を、モータ２８等の駆動源と、バックラッシュをもつ歯車機構を含む駆動変換機構３０とによって特定方向に回動させることにより、そのカメラ位置を、予め設定された基準位置と、この基準位置から前記特定方向の両側にそれぞれ離れた位置とに切換える。前記カメラ２２を、ばね４４等の弾性部材を含む弾性保持機構４０により前記基準位置に弾性保持し、その弾性復帰力に抗してカメラ２２が基準位置から離れるようにすることにより、前記バックラッシュにかかわらずカメラ２２が正確に基準位置に保持されるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後進運転の支援等を目的として車両後方の視界を撮影する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車庫入れ等における車両の後方運転を支援する手段として、車両後部にその後方視界を撮影するためのカメラを固定し、その撮影画像を運転室内に提供する装置が知られている。さらに、下記特許文献１では、前記カメラにより撮影可能となる角度範囲を拡大すべく、当該カメラを左右方向に回動可能となるように設置し、例えばステアリングホイールの操舵角に応じてカメラの向きを中央の基準位置から左右に振ることにより、その運転状態に適した撮影画像の提供を図るようにしたものが、開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２７４６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
実際に前記カメラの角度を切換える手段として、モータ等の回転駆動源と、この回転駆動源が出力する回転力を前記カメラを回動させる力に変換する駆動変換機構とを備え、前記モータの駆動のオンオフによってカメラを適当な角度に位置決めすることが考えられる。しかしながら、このような構成によってカメラの角度位置を正確に得るためには、次のような克服すべき課題がある。
【０００４】
ａ）前記駆動変換機構において、適正な減速比及び駆動方向の変換をコンパクトな構造で行うためには、歯車機構を用いるのが非常に有効である。しかしながら、このような歯車機構にはバックラッシュが存在するため、そのバックラッシュ分だけモータの停止位置と実際のカメラの停止位置との間にずれが生じるおそれがある。
【０００５】
ｂ）カメラの基準位置（通常使用される位置）を回動経路の途中の位置に設定する場合、そのカメラの回動中に当該カメラが前記基準位置に到達した段階でモータをオフにしてカメラを停止させるという制御が行われることになるが、このカメラの停止タイミングが慣性等の影響で少しでもずれると、そのずれ分だけカメラの停止位置は前記基準位置から外れてしまうことになる。特に、この基準位置については高い精度が要求されることが多く、その精度向上は大きな課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、車両の後方の視界を撮影するカメラと、前記車両に取付けられ、前記カメラをこのカメラが特定方向に回動可能となるように支持する支持部材とを備え、前記カメラの位置が、予め設定された基準位置と、この基準位置から前記特定方向の両側にそれぞれ離れた位置とに切換えられる車両後方撮影装置であって、前記カメラを前記特定方向に回動させるための駆動源と、バックラッシュをもつ歯車機構を含み、前記駆動源の出力する駆動力を前記カメラを前記特定方向に回動させる力に変換する駆動変換機構と、弾性部材を含み、この弾性部材の弾性変形量が最も少ない状態で前記カメラを前記基準位置に保持する弾性保持機構とを備え、前記カメラが前記基準位置から前記弾性部材の弾性変形量の増加を伴いながらその弾性復帰力に抗して前記駆動源及び駆動変換機構により回動駆動されるように構成されているものである。
【０００７】
この構成において、前記カメラが前記基準位置にあるときには、弾性保持機構における弾性部材の弾性変形量が最も少ない状態にある。そして、この状態から駆動源及び駆動変換機構が作動して前記カメラが前記特定方向に回動駆動される際には、これに伴って前記弾性部材の弾性変形量が増加するため、その弾性復帰力がカメラの回動の抵抗力すなわち前記カメラを基準位置側に戻そうとする力として作用することになる。すなわち、前記カメラにはその回動位置にかかわらず常に当該カメラを基準位置に戻そうとする弾性復帰力が与えられることになるため、適当な回動位置でカメラを止めた状態でのバックラッシュによるガタツキが解消される。
【０００８】
逆に、前記カメラが前記基準位置から外れた位置より前記基準位置に近づき、その基準位置に到達した時点もしくはその直前で前記駆動源及び駆動変換機構によるカメラの駆動が停止されると、その駆動停止のタイミングに対応した位置でカメラが静止しようとするが、このとき、前記駆動変換機構に含まれる歯車機構のバックラッシュや慣性等に起因して前記駆動停止時のカメラの位置が前記基準位置から僅かにずれていても、そのずれた範囲が前記バックラッシュ分よりも小さい場合には、前記弾性保持機構から前記カメラに与えられる弾性復帰力によって当該カメラは自動的に基準位置に保持されることになる。
【０００９】
すなわち、この装置によれば、前記弾性保持機構から前記カメラにこのカメラを基準位置に戻そうとする弾性復帰力を与えることにより、当該カメラの回動駆動を停止させたときの前記バックラッシュに起因するカメラの位置ずれを解消するのみならず、逆にそのバックラッシュ分だけ前記カメラが前記駆動源に対してフリーの状態で回動可能となることを利用して、このカメラを正確に基準位置に位置決めすることが可能となる。
【００１０】
ここで、前記特定方向が車両の左右方向であり、前記基準位置が前記カメラが左右方向の略中央を向く位置に設定されているものであれば、例えば車庫入れ等において車両を左側または右側に後進させる場合にも、その後進の向きにカメラを回動させて有用な画像を撮影することができる。
【００１１】
その場合、略垂直方向を向く前記カメラの支軸及び前記駆動変換機構が前記カメラよりも上側または下側の位置に設けられ、前記弾性保持機構が前記カメラよりも車両進行方向前側の位置に設けられている構成とすれば、車両左右後方へのカメラの視野を確保しながら前記駆動変換機構路及び弾性保持機構をコンパクトに配置することができる。
【００１２】
また、前記カメラを前記基準位置に弾性保持するための具体的な構成としては、前記カメラまたはこのカメラとともに回動する部材に被保持部が設けられるとともに、前記弾性保持機構は、前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対してその回動方向の一方の側から当接する第１当接部を有し、かつ、その位置から一方の側に被保持部が回動する際に当該被保持部と前記第１当接部とが当接する状態を維持しながらその回動の向きと同じ向きにスライド可能となるように前記支持部材に取付けられた第１スライド部材と、前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対してその回動方向の他方の側から当接する第２当接部を有し、かつ、その他方の側に被保持部が回動する際に当該被保持部と前記第２当接部とが当接する状態を維持しながらその回動の向きと同じ向きにスライド可能となるように前記支持部材に取付けられた第２スライド部材とを備え、これらの第１スライド部材及び第２スライド部材をそれぞれ前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対して当接する位置の側に付勢するように前記弾性部材が配設されているものが、好適である。
【００１３】
この構成によれば、前記カメラの回動を、その回動の向きにそれぞれスライドする第１スライド部材及び第２スライド部材の単純な直線運動に変換することができ、よって、これらのスライド部材を弾性部材によって特定方向に付勢するだけの簡単な構造で、前記カメラを正確に前記基準位置に弾性的に保持することが可能になる。
【００１４】
特に、前記弾性部材は、前記第１スライド部材と前記第２スライド部材との間に介在するばねにより構成され、このばねは、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第１当接部と前記第２当接部との双方が前記被保持部に接触する状態を保持するとともにこの基準位置から前記カメラが回動するときに弾性変形量が増大してその回動の向きにスライドするスライド部材に対してその回動の向きとは逆向きの抵抗力を与えるように、両スライド部材間に介在している構成とすれば、共通のばねを用いて双方のスライド部材を基準位置側に付勢することが可能となり、構造がより簡素化される。
【００１５】
また、前記カメラの回動に連動してその回動の向きに対応したスライド部材のみがスライド運動するため、前記第１スライド部材のスライド位置を検出する第１のスライド位置検出手段と、前記第２スライド部材のスライド位置を検出する第２のスライド位置検出手段とを備えることにより、両スライド位置検出手段の検出結果に基づいて前記カメラの回動位置を把握することが可能となる。
【００１６】
具体的には、前記第１スライド部材及び前記第２スライド部材にそれぞれ被検出部が設けられるとともに、前記第１のスライド位置検出手段は、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第１スライド部材の被検出部を検出する位置に設けられた第１の基準位置センサと、前記カメラが前記第１スライド部材側への回動端位置まで回動したときにこの第１スライド部材の被検出部を検出する位置に設けられた第１の回動端位置センサとを含み、前記第２のスライド位置検出手段は、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第２スライド部材の被検出部を検出する位置に設けられた第２の基準位置センサと、前記カメラが前記第２スライド部材側への回動端位置まで回動したときにこの第２スライド部材の被検出部を検出する位置に設けられた第２の回動端位置センサとを含み、前記第１の基準位置センサ、第１の回動端位置センサ、第２の基準位置センサ、及び第２の回動端位置センサが前記両スライド部材のスライド方向と平行な方向に配列されているものが、好適である。
【００１７】
この構成によれば、各スライド部材に設けられている被検出部の存在を検出する４つのセンサを両スライド部材のスライド方向と平行な方向に配列するだけの簡単かつコンパクトな構造で、カメラが基準位置、第１スライド部材側への回動端位置、第２スライド部材側への回動端位置のいずれの位置にあるのか、あるいは、どの位置にも存しないのかを認識することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、前記弾性保持機構から前記カメラにこのカメラを基準位置に戻そうとする弾性復帰力を与えることにより、当該カメラの回動駆動を停止させたときの前記バックラッシュに起因するカメラの位置ずれを解消するのみならず、逆にそのバックラッシュを利用してカメラを正確に基準位置に位置決めすることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１の実施の形態を図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００２０】
図１（ａ）（ｂ）に示す車両１０の後部には、３つの障害物検知センサ（左側障害物検知センサ１２Ｌ、中央障害物検知センサ１２Ｃ、及び右側障害物検知センサ１２Ｒ）が設けられるとともに、本発明に係る車両後方撮影装置２０が設けられている。
【００２１】
前記各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒは、超音波センサ等で構成されている。このうち中央障害物検知センサ１２Ｃは、車両後部中央に配設され、その配設位置から所定距離離れた検知エリア１３Ｃに障害物が存在する場合に検知信号を出力する。同様に、中央障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｒは、車両後部の左右端にそれぞれ配設され、その配設位置から車両斜め後方に所定距離離れた検知エリア１３Ｌ，１３Ｒに障害物が存在する場合にそれぞれ検知信号を出力する。
【００２２】
前記車両後方撮影装置２０は、後に詳述する図３〜図１１に示すように斜め後方向きに設置されるカメラ２２を備え、このカメラ２２は、水平方向については図１（ａ）に示す視野角θ、垂直方向については同図（ｂ）に示す視野角φを有している。さらに、このカメラ２２は左右方向中央の基準位置から左右にそれぞれ角度αずつ首振り（回動）した左回動端位置及び右回動端位置へ位置切換可能となっている。
【００２３】
各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒの出力する検知信号は、図２に示すようなコントローラ１６に入力される。このコントローラ１６には、前記検知信号の他、運転室内に設けられた手動切換スイッチ１４の出力する切換指令信号が入力される。この手動切換スイッチ１４は、前記カメラ位置を手動で指定するためのものである。
【００２４】
前記コントローラ１６は、カメラ位置判定手段１７と、カメラ位置切換手段１８とを備えている。
【００２５】
カメラ位置判定手段１７は、手動切換スイッチ１４によりカメラ位置が指定されている場合にはその指定された位置を優先し、手動切換スイッチ１４によりカメラ位置が指定されていない場合には、各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒの検知信号に基づいて次のようにカメラ位置を判定する。
【００２６】
１）各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒのうち、いずれか一つのセンサが障害物を検知した場合には、その検知センサに対応するカメラ位置（例えば左側障害物検知センサ１２Ｌが障害物を検知した場合には左回動端位置）を切換えるべきカメラ位置とする。
【００２７】
２）各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒのうち、複数のセンサが障害物を検知した場合には、そのセンサの組合わせによってカメラ位置を判定する。また、どのセンサも障害物を検知していない場合には、カメラ位置を基準位置すなわち中央位置とする。
【００２８】
カメラ位置切換手段１８は、前記カメラ位置判定手段１７により決められたカメラ位置に実際のカメラ位置を切換えるための切換指令信号を前記車両後方撮影装置２０に出力する。
【００２９】
なお、本発明において、カメラ位置の切換制御の内容は特に問わない。例えば、手動切換スイッチ１４の指令信号のみを基準にしてカメラ位置を決定するものにおいても、本発明装置を有効に適用することが可能である。
【００３０】
次に、前記車両後方撮影装置２０の具体的な構造を図３〜図１１を参照しながら説明する。
【００３１】
この車両後方撮影装置２０は、前記カメラ２２と、このカメラ２２を収容するケース２４とを備え、このケース２４内には前記カメラ２２を回動可能に支持する支持フレーム（支持部材）２６が収容されている。そして、この支持フレーム２６に、前記カメラ２２の回動中心軸となる略垂直方向の支軸２７と、カメラ２２を回動させるための駆動源であるモータ２８と、その駆動力をカメラ２２を回動させる力に変換する駆動変換機構３０と、前記カメラ２２を前記基準位置に弾性的に保持する弾性保持機構４０と、前記コントローラ１６からの切換指令信号を受けて前記モータ２８の駆動制御を行う制御回路基板５０とが取付けられている。
【００３２】
前記ケース２４は、前記カメラ２２を収容した状態で車両後部に固定される。このケース２４は車両後方に向かって開口しており、この開口を塞ぐように透明カバー２５がケース２４に装着されている。そして、このケース２４内において、前記カメラ２２は、そのレンズ２３が車両後方に対して斜め下方を向く姿勢で収容されており、前記透明カバー２５を通じて車両後方の主として下側領域を撮影することが可能となっている。
【００３３】
前記支持フレーム２６は、垂直方向に配せられる垂直壁２６ａと、この垂直壁２６ａの上端から車両後方に向かって水平に延びる天壁２６ｂとを有し、この天壁２６ｂに前記支軸２７及びモータ２８が固定されるとともに前記駆動変換機構３０が取付けられ、前記垂直壁２６ａに前記弾性保持機構４０及び制御回路基板５０が取付けられている。
【００３４】
前記駆動変換機構３０は、前記モータ２８の出力軸に固定されるウォーム３１と、二重歯車３２，３３，３４と、揺動歯車３５とを備え、この揺動歯車３５の下面にブラケット３６を介して前記カメラ２２が吊下げ状態で取付けられている。
【００３５】
前記二重歯車３２は、ウォームホイール３２ａと小径の平歯車３２ｂとが互いに同軸となるように配列されたものであり、前記ウォームホイール３２ａが前記ウォーム３１に噛合されている。二重歯車３３は大径の平歯車３３ａと小径の平歯車３３ｂとが互いに同軸となるように配列されたものであり、前記平歯車３３ａが前記平歯車３２ｂに噛合されている。同様に二重歯車３４は大径の平歯車３４ａと小径の平歯車３４ｂとが互いに同軸となるように配列されたものであり、前記平歯車３４ａが前記平歯車３３ｂに噛合され、前記平歯車３４ｂが前記揺動歯車３５に噛合されている。
【００３６】
この揺動歯車３５は、前記カメラ２２の回動角度範囲すなわち左回動端位置から右回動端位置までの角度範囲（＝２α）に対応する周長の円弧状の歯部を有し、その円弧中心に対応する箇所（図例では揺動歯車３５の車両前側端部；図３では上側端部）が前記支軸２７に回転可能に取付けられている。そして、この揺動歯車３５に当該揺動歯車３５と一体に回転するようにブラケット３６が固定され、このブラケット３６により前記カメラ２２が前記支軸２７よりも車両後側寄りの位置に吊下げ支持されている。
【００３７】
従って、この駆動変換機構３０では、前記モータ２８の出力がウォーム３１、二重歯車３２，３３，３４、及び揺動歯車３５を順に介して前記カメラ２２に伝達され、同カメラ２２を回動させる力として作用する。
【００３８】
前記ブラケット３６は前記支軸２７を境として前記揺動歯車３５及びカメラ２２と反対側（車両前側；図３では上側）に突出しており、その回動方向の両端部にはそれぞれ径方向外側に突出する回動当接部３６ａ，３６ｂが形成されている。これに対し、前記支持フレーム２６の垂直壁２６ａにはストッパ３８が固定されており、このストッパ３８に前記回動当接部３６ａが当接する位置（図８（ａ）（ｂ）に示す位置）が前記カメラ２２の右回動端位置に設定され、前記ストッパ３８に前記回動当接部３６ｂが当接する位置（図１１（ａ）（ｂ）に示す位置）が前記カメラ２２の左回動端位置に設定されており、両回動端位置のちょうど中間位置が前記基準位置に設定されている。
【００３９】
前記ブラケット３６の車両前側端部（図３では上側の端部）からは下向きに被保持ピン３７が突出しており、この被保持ピン３７が前記カメラ２２とは左右逆向きに回動するようになっている。そして、この被保持ピン３７を弾性保持するように前記弾性保持機構４０が構成されている。
【００４０】
具体的に、この弾性保持機構４０は、第１スライド部材４１及び第２スライド部材４２と、両スライド部材４１，４２同士を連結する弾性部材である引張コイルばね４４とを備えている。
【００４１】
両スライド部材４１，４２は、図例では板状をなし、その板厚方向に互いに重ねられた状態で、かつ、前記支持フレーム２６の垂直壁２６ａに沿う立直姿勢で、当該垂直壁２６ａに取付けられ、かつ、車両幅方向（左右方向）にそれぞれスライド可能となるように支持されている。
【００４２】
第１スライド部材４１は、車両左右方向に延びる左右一対の貫通長孔４１ｈを有し、これらの貫通長孔４１ｈにそれぞれ前記垂直壁２６ａから突出するスライド部材支持ピン２６ｃが挿通されることにより、当該垂直壁２６ａに前記第１スライド部材４１がスライド可能に支持されるとともにそのスライドストロークが前記貫通長孔４１ｈの長さに相当するストロークに制限されている。このスライドストロークは、前記カメラ２２が前記基準位置から前記右回動端位置まで回動するストローク（＝α）に対応するストロークよりも若干大きめに設定されている。
【００４３】
この第１スライド部材４１の本体部分からは車両後側に向けて第１当接部４１ａ及び第１ばね取付部４１ｂが突出している。前記第１当接部４１ａは、車両後方からみて前記被保持ピン３７に対して左側（図４の左側）から当接可能な位置に形成され、前記第１ばね取付部４１ｂは前記第１当接部４１ａと同じ側の端部（図４では左側端部）で前記第１当接部４１ｂよりも一段低い位置に形成されている。そして、前記カメラ２２が基準位置にあるときに前記被保持ピン３７に対して前記第１当接部４１ａが前記被保持ピン３７に車両後方から見て左側から当接した状態（図４の状態）で第１スライド部材４１が車両後方から見て最も右端の位置（前記各貫通長孔４１ｈの左側終端縁部が前記スライド部材支持ピン２６ｃに当接する位置）に存するように、当該第１スライド部材４１の取付位置が設定されている。
【００４４】
同様に、第２スライド部材４２も左右方向に延びる貫通長孔４２ｈを有し、この貫通長孔４２ｈに前記スライド部材支持ピン２６ｃが挿通されることにより当該垂直壁２６ａにスライド可能に第２スライド部材４２が支持されるとともに、そのスライドストロークが前記貫通長孔４２ｈの長さに相当するストロークに制限されている。このスライドストロークは、前記カメラ２２が前記基準位置から前記左回動端位置まで回動するストローク（＝α）に対応するストロークよりも若干大きめに設定されている。
【００４５】
この第２スライド部材４２の本体部分からは車両後側に第２当接部４２ａ及び第２ばね取付部４２ｂが突出している。前記第２当接部４２ａは、車両後方からみて前記被保持ピン３７に対して右側（図４の右側）から当接可能な位置に形成され、前記第２ばね取付部４２ｂは前記第２当接部４２ａと同じ側の端部（図４では右側端部）で前記第２当接部４２ｂよりも一段低い位置に形成されている。そして、前記カメラ２２が基準位置にあるときに前記被保持ピン３７に対して前記第２当接部４２ａが前記被保持ピン３７に車両後方から見て右側から当接した状態（図４の状態）で第２スライド部材４２が車両後方から見て最も左側の位置（前記各貫通長孔４２ｈの右側終端縁部が前記スライド部材支持ピン２６ｃに当接する位置）に存するように、当該第２スライド部材４２の取付位置が設定されている。
【００４６】
前記引張コイルばね４４は、その両端が前記第１ばね取付部４１ｂと第２ばね取付部４２ｂとに取付けられている。よって、この引張コイルばね４４の弾性復帰力は両ばね取付部４１ｂ，４２ｂ同士を引き寄せ合う力として作用し、図３〜図５に示すように前記カメラ２２が基準位置にある状態では、前記被保持ピン３７に対して前記第１当接部４１ａ及び第２当接部４２ａが左右両側から同時に当接する（すなわち被保持ピン３７を挟持する）状態が保持されるとともに、この状態で引張コイルばね４４の弾性変形量は最小（すなわちばね長が最短）となる。
【００４７】
さらに、この車両後方撮影装置２０では、前記両スライド部材４１，４２のスライド運動を利用して前記カメラ２２の回動位置を検出する手段が組み込まれている。
【００４８】
具体的に、前記第１スライド部材４１及び第２スライド部材４２の本体部分からはそれぞれ下方に第１被検出部４１ｆ及び第２被検出部４２ｆが突出する一方、前記支持フレーム２６の垂直壁２６ａに取付けられている前記制御回路基板５０上には、前記被検出部４１ｆ，４２ｆと同じ高さ位置に、右回動端位置センサ（第１の回動端位置センサ）５３、第１の基準位置センサ５１、第２の基準位置センサ５２、及び左回動端位置センサ（第２の回動端位置センサ）５４が車両後方から見て左から順に配列されている。
【００４９】
これらの位置センサ５１〜５４は、反射型光センサにより構成され、前記被検出部４１ｆ，４２ｆからの光の反射の有無によって当該センサの配設位置における当該被検出部４１ｆ，４２ｆの存否を検出する。すなわち、反射光を検知したときにのみオン信号を出力する。
【００５０】
このうち第１の基準位置センサ５１は、図３〜図７及び図９，図１０に示すようにカメラ２２が基準位置にあって前記第１スライド部材４１が車両後方から見て右端に位置するときの、当該第１スライド部材４１における第１の被検出部４１ｆを検出する位置に設けられ、同様に第２の基準位置センサ５２は、前記カメラ２２が基準位置にあって前記第２スライド部材４２が車両後方から見て左端に位置するときの、当該第２スライド部材４２における第２の被検出部４２ｆを検出する位置に設けられている。
【００５１】
また、右回動端位置センサ５３は、図８（ａ）（ｂ）に示すようにカメラ２２が右回動端位置にあって前記第１スライド部材４１が車両後方から見て左端に位置するときの、当該第１スライド部材４１における第１の被検出部４１ｆを検出する位置に設けられ、右回動端位置センサ５４は、図１１（ａ）（ｂ）に示すようにカメラ２２が左回動端位置にあって前記第２スライド部材４２が車両後方から見て右端に位置するときの、当該第２スライド部材４２における第２の被検出部４２ｆを検出する位置に設けられている。
【００５２】
制御回路基板５０には、前記各位置センサ５１〜５４の他、前記モータ２８の駆動を制御するモータ制御回路が組み込まれている。このモータ制御回路は、前記各位置センサ５１〜５４の出力信号に基づいてカメラ２２の現在位置を判定するとともに、その現在位置が前記コントローラ１６から入力される切換指令信号により指定されたカメラ位置と異なる場合には、両位置を近づける方向に前記モータ２８を作動させ、両位置が合致した時点で前記モータ２８の駆動を停止させる制御動作を行う。
【００５３】
具体的に、このモータ制御回路は、前記各位置センサ５１〜５４の出力信号すなわち検出信号に基づいて、カメラ位置を次のように判定する。
【００５４】
１）両基準位置センサ５１，５２がオンで両端位置センサ５３，５４がオフのときは、カメラ２２が基準位置にあると判定する（図４，図９，図１０）。
【００５５】
２）第２基準位置センサ５２及び右回動端位置センサ５３がオンで第１基準位置センサ５１及び左回動端位置センサ５４がオフのときは、カメラ２２が右回動端位置にあると判定する（図８）。
【００５６】
３）第１基準位置センサ５１及び左回動端位置センサ５４がオンで第２基準位置センサ５２及び右回動端位置センサ５３がオフのときは、カメラ２２が左回動端位置にあると判定する（図１１）。
【００５７】
４）第２基準位置センサ５２のみがオンのときは、カメラ２２が基準位置と右回動端位置との間に位置していると判定する。
【００５８】
５）第１基準位置センサ５１のみがオンのときは、カメラ２２が基準位置と左回動端位置との間に位置していると判定。
【００５９】
６）前記以外の場合は故障と判定する。
【００６０】
次に、この車両後方撮影装置２０の作用を説明する。
【００６１】
カメラ２２が基準位置で停止しているときは、このカメラ２２が固定されているブラケット３６の被保持ピン３７も中央位置にあり、この被保持ピン３７に対して第１スライド部材４１の第１当接部４１ａと第２スライド部材４２の第２当接部４２ａが左右両側から同時に当接するとともに、その当接状態が引張コイルばね４４の弾性復帰力（引張力）によって保持される。すなわち、カメラ２２は前記基準位置に弾性保持される。
【００６２】
このとき、カメラ２２は車両の後方視界中央領域を撮影する。また、両スライド部材４１，４２の被検出部４１ｆ，４２ｆはそれぞれ第１基準位置センサ５１の配設位置および第２基準位置センサ５２の配設位置にそれぞれ存在しており、これら基準位置センサ５１，５２のみがオン信号を出力する状態となる。
【００６３】
この状態で、前記コントローラ１６からカメラ位置を右回動端位置に切換える旨の切換指令信号が制御回路基板５０の制御回路に入力されると、この制御回路は、カメラ２２を車両右側に回動させる向き（図３ではスライドギア３５、ブラケット３６及びカメラ２２を反時計回りに回転させる向き）にモータ２８を作動させる。このモータ２８の駆動力は駆動変換機構３０を介してブラケット３６に伝達され、このブラケット３６とカメラ２２とが一体に右回動端位置へ回動し始める。
【００６４】
このとき、前記ブラケット３６に突設された被保持ピン３７は、車両後方からみて図３等に示す中央位置から左側に移動し始める。このとき、第２スライド部材４２はその貫通長孔４２ｈの右側終端の縁部がスライド部材支持ピン２６ｃに当接しているためにその位置に取り残され、よって当該第２スライド部材４２の第２当接部４２ａは前記被保持ピン３７から離間するが、第１スライド部材４１はその第１当接部４１ａが引張コイルばね４４の弾性引張力を受けて前記被保持ピン３７に圧接する状態を維持しながら前記引張コイルばね４４を伸ばすようにして当該被保持ピン３７とともに左側へスライドする。すなわち、カメラ２２は引張コイルばね４４の弾性引張力による抵抗を受けながら右回動端位置に向かって回動する。
【００６５】
そして、その右回動端位置、すなわち図８（ａ）（ｂ）に示すようにブラケット３６の回動当接部３６ａがストッパ３８に当接する位置にカメラ２２が到達すると、前記第１スライド部材４１の被検出部４１ｆが右回動端位置検出センサ５３の配設位置に到達して当該センサ５３がオンに切換わり、これに対応して制御回路はモータ２８の駆動を停止させる。これにより、カメラ２２は前記右回動端位置に固定され、車両の右斜め後方を撮影する状態となる。
【００６６】
なお、モータ２８の駆動を停止させる方法としては、前記右回動端位置検出センサ５３がオンに切換わった時点で直ちにモータ２８への電源供給を停止させるようにしてもよいし、当該センサ５３がオンに切換わった時点からモータ２８の電圧値を下げてトルクを低下させ、微小時間（例えば0.5秒間）だけモータ２８を回して位置調整をした後に当該モータ２８を完全停止させるようにしてもよい。
【００６７】
次に、前記コントローラ１６からカメラ位置を基準位置に切換える旨の切換指令信号が制御回路基板５０の制御回路に入力されると、この制御回路は、カメラ２２を今度は車両左側に回動させる向き（図３ではスライドギア３５、ブラケット３６及びカメラ２２を時計回りに回転させる向き）にモータ２８を作動させる。
【００６８】
このとき、カメラ２２は前記基準位置に戻る向きに回動するが、前記ブラケット３６に突設された被保持ピン３７は、車両後方からみて図８（ａ）（ｂ）に示す左回動端位置から中央位置に逆行する。このとき、第１スライド部材４１には引張コイルばね４４の弾性引張力すなわち当該第１スライド部材４１を基準位置側に戻そうとする付勢力が作用しているので、このときも第１スライド部材４１はその第１当接部４１ａが前記被保持ピン３７に圧接する状態を維持しながらこの被保持ピン３７とともにスライドする。
【００６９】
そして、図９（ａ）（ｂ）に示すように前記第１スライド部材４１の被検出部４１ｆが第１基準位置検出センサ５１の配設位置に到達して当該センサ５１がオンに切換わると、制御回路はカメラ２２が基準位置に復帰したと判断してモータ２８の駆動を停止させる。これにより、カメラ２２は前記基準位置に位置決めされる。
【００７０】
ここで、前記駆動変換機構３０は歯車機構を含んでいるので、その総バックラッシュ分だけモータ２８の出力軸とカメラ２２の位置との間に位相差が生じ得るが、上記のようにカメラ２２には弾性保持機構４０により当該カメラ２２を基準位置に保持する弾性復帰力が与えられているので、前記バックラッシュにかかわらずカメラ２２を正確に基準位置に位置決めし、かつ同位置に保持してガタツキを抑止することができる。そればかりか、逆に前記バックラッシュによるカメラ２２の空転現象（すなわちモータ２８が停止しているにもかかわらず前記バックラッシュ分だけカメラ２２が回動できる現象）を利用して、モータ２８の停止タイミングのずれによる基準位置への位置決め誤差を吸収することが可能となる。
【００７１】
すなわち、前記右回動端位置から基準位置に復帰する際、カメラ２２には当該カメラ２２を基準位置へ戻そうとする弾性復帰力が常に与えられているので、このカメラ２２が基準位置に到達した瞬間での回転位置（図９（ａ）（ｂ）の位置）からさらに前記バックラッシュ分だけモータ２８が回転しても（図１０（ａ）（ｂ）の位置）カメラ２２は弾性保持機構４０によって基準位置に保持される。つまり、図９（ａ）（ｂ）に示す回転位置と図１０（ａ）（ｂ）に示す回転位置との間の範囲（すなわち前記バックラッシュ相当分の角度範囲）内であれば、その範囲内のどの回転位置でモータ２８の出力軸が停止してもカメラ２２は弾性保持機構４０によって正確に基準位置に保持されるのであり、これにより基準位置へのカメラ２２の位置決め精度は格段に向上する。
【００７２】
この場合も、モータ２８の駆動を停止させる方法としては、第１基準位置検出センサ５１がオンに切換わった時点で直ちにモータ２８への電源供給を停止させるようにしてもよいし、当該センサ５３が基準位置よりも手前でオンに切換わるように予め設定しておき、そのオンに切換わった時点からモータ２８の電圧を低下させてカメラ２２の位置調整（例えば前記バックラッシュ領域の中央位置までカメラ２２を進める調整）をした後に完全停止させるようにしてもよい。
【００７３】
この基準位置からカメラ位置を左回動端位置に切換える旨の切換指令信号が制御回路基板５０の制御回路に入力された場合には、この制御回路が図３の時計回り方向にスライドギア３５、ブラケット３６及びカメラ２２を回転させる向きにモータ２８を作動させてカメラ２２をさらに車両左側に回動させる。
【００７４】
このとき、前記ブラケット３６に突設された被保持ピン３７は、車両後方からみて図３等に示す中央位置から右側に移動し、前記とは逆に第１スライド部材４１が取り残されて第２スライド部材４２のみその第２当接部４２ａが被保持ピン３７に圧接する状態を維持しながら当該被保持ピン３７とともに右側へスライドする。そして、図１１（ａ）（ｂ）に示すようにブラケット３６の回動当接部３６ｂがストッパ３８に当接する左回動端位置にカメラ２２が到達すると、前記第２スライド部材４２の被検出部４２ｆが左回動端位置検出センサ５４の配設位置に到達して当該センサ５４がオンに切換わり、これに対応してモータ２８の駆動が停止され、カメラ２２は前記左回動端位置、すなわち、車両の左斜め後方を撮影する位置に固定される。
【００７５】
以上説明したように、この実施の形態では、前記カメラ２２の回動が、その回動の向きにそれぞれスライドする第１スライド部材４１及び第２スライド部材４２の単純な直線運動に変換されているので、これらのスライド部材４１，４２の間に引張コイルばね４４（配置によっては圧縮コイルばねを用いてもよい。）を介在させるだけの簡単な構造で、前記カメラ２２を正確に前記基準位置に弾性的に保持することが可能となっているが、両スライド部材４１，４２にそれぞれ別のばねを連結して各ばねにより各スライド部材４１，４２を個別に基準位置側に付勢するようにしてもよい。
【００７６】
また、本発明に係る弾性保持機構４０は、例えば弾性部材単体でカメラ２２を基準位置に弾性保持するものであってもよい。その例を第２の実施の形態として図１２（ａ）（ｂ）及び図１３に示す。
【００７７】
この例では、弾性部材としてねじりコイルばね６０が用いられている。このねじりコイルばね６０は、その中間部分がコイル状に複数回巻かれていて支軸２７の周囲に取付けられており、両端部が被保持ピン３７側に向かって直線状に延びる第１当接部６１及び第２当接部６２とされている。そして、図示のようにカメラ２２が中央の基準位置にあり、これに対応して前記被保持ピン３７が中央位置にある状態では、この被保持ピン３７に対して前記両当接部６１，６２が左右から当接して当該ピン３７を挟持する一方、この状態からカメラ２２が左側または右側に回動してこれと一体に被保持ピン３７が回動すると、その回動先側の当接部（例えば図１２（ａ）の反時計回り方向に被保持ピン３７が回動する場合には第１当接部６１）がねじりコイルばね６０の弾性変形量の増加を伴いながらその被保持ピン３７の回動の向きと同じ向きに拡開し、その弾性復帰力が被保持ピン３７及びブラケット３６を通じてカメラ２２に当該カメラ２２を基準位置に戻そうとする力として作用する。
【００７８】
このように、本発明に係る弾性保持機構は、少なくとも弾性部材を含んでいてその弾性復帰力がカメラを基準位置に戻そうとする力として作用するものであれば具体的な構造は問わない。
【００７９】
なお、前記第２の実施の形態では、カメラ位置を検出する手段として、その検出専用のスライド部材７０が支持フレーム６２の垂直壁６２ｂに左右方向にスライド可能に取付けられている。このスライド部材７０の上端には、前記被保持ピン３７の下端を左右から挟持する形状の一対の挟持片７２を有し、前記被保持ピン３７の回動に連動してその回動の向きと同じ向きにスライドするようになっている。そして、このスライド部材７０の下端から下方に被検出部７４が突出する一方、制御回路基板５０には、カメラ２２が右回動端位置にあるときに前記被検出部７４を検出する右回動端位置検出センサ５３と、カメラ２２が基準位置にあるときに前記被検出部７４を検出する基準位置検出センサ５５と、カメラ２２が左回動端位置にあるときに前記被検出部７４を検出する左回動端位置検出センサ５５とが順に配列されている。
【００８０】
ここで、前記スライド部材７０は例えば図１４（ａ）（ｂ）に示すようなリニアセンサ７６の検出スライド部７８に連結するようにしてもよい。この場合には、カメラ２２の位置が連続的に検出可能となる。
【００８１】
その他、本発明は例えば次のような実施の形態をとることも可能である。
【００８２】
・本発明において、駆動変換機構３０や弾性保持機構４０の配設位置は適宜設定可能である。ただし、図示のようにカメラ２２が斜め下向きの姿勢で略垂直方向の支軸２７回りに左右方向に回動可能に設けられるものにおいては、前記支軸２７とともに駆動変換機構３０をカメラ２２の上方に設け、車両前側に弾性保持機構４０を設けることによって、カメラ２２の良好な視界を確保しながら両機構３０，４０をコンパクトに配置することができる。また、カメラ２２が水平向きまたは若干上向きに設けられる場合には、当該カメラ２２の下側に前記駆動変換機構３０を設けるようにしてもよい。
【００８３】
・カメラ位置検出手段は適宜省略可能である。その場合、カメラを駆動するモータの位相等からカメラ位置を推定するようにしてもよい。
【００８４】
・本発明における駆動変換機構は、バックラッシュをもった歯車機構を含んでいればよく、その具体的な構成は問わない。例えばモータに内蔵される減速機であってもよい。
【００８５】
・本発明においてカメラを回動させる方向は左右方向に限らない。例えば手動操作でカメラを上下方向に回動させるものにおいても、その回動範囲の途中に基準位置を設定する場合に本発明を有効に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る車両後方撮影装置を装備した車両の平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】前記車両に装備されるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図３】前記車両後方撮影装置の一部断面平面図である。
【図４】前記車両後方撮影装置のカバーを取り除いた状態を示す正面図である。
【図５】前記車両後方撮影装置の一部断面下面図である。
【図６】前記車両後方撮影装置の一部断面左側面図である。
【図７】前記車両後方撮影装置の一部断面右側面図である。
【図８】（ａ）は前記車両後方撮影装置のカメラが右回動端位置にある状態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図９】（ａ）は前記車両後方撮影装置のカメラが右回動端位置から基準位置に到達した瞬間の状態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１０】（ａ）は前記車両後方撮影装置のカメラが右回動端位置から基準位置に到達した瞬間からモータが駆動変換機構のバックラッシュ分だけ回転した状態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１１】（ａ）は前記車両後方撮影装置のカメラが左回動端位置にある状態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１２】（ａ）は第２の実施の形態に係る車両後方撮影装置の要部を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１３】前記第２の実施の形態に係る車両後方撮影装置の要部を示す右側面図である。
【図１４】（ａ）はカメラの位置検出にリニアセンサを用いた実施の形態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 車両
１６ コントローラ
２０ 車両後方撮影装置
２２ カメラ
２６ 支持フレーム（支持部材）
２７ 支軸
２８ モータ（駆動源）
３０ 駆動変換機構
３１ ウォーム
３２〜３４ 二重歯車
３５ 揺動歯車
３７ 被保持ピン（被保持部）
４０ 弾性保持機構
４１ 第１スライド部材
４１ａ 第１当接部
４１ｆ 第１の被検出部
４２ 第２スライド部材
４２ａ 第２当接部
４２ｆ 第２の被検出部
４４ 引張コイルばね（弾性部材）
５０ 制御回路基板
５１ 第１基準位置センサ
５２ 第２基準位置センサ
５３ 右回動端位置センサ（第１の回動端位置センサ）
５４ 左回動端位置センサ（第２の回動端位置センサ）
５５ 基準位置センサ
６０ ねじりコイルばね（弾性部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後進運転の支援等を目的として車両後方の視界を撮影する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車庫入れ等における車両の後方運転を支援する手段として、車両後部にその後方視界を撮影するためのカメラを固定し、その撮影画像を運転室内に提供する装置が知られている。さらに、下記特許文献１では、前記カメラにより撮影可能となる角度範囲を拡大すべく、当該カメラを左右方向に回動可能となるように設置し、例えばステアリングホイールの操舵角に応じてカメラの向きを中央の基準位置から左右に振ることにより、その運転状態に適した撮影画像の提供を図るようにしたものが、開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２７４６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
実際に前記カメラの角度を切換える手段として、モータ等の回転駆動源と、この回転駆動源が出力する回転力を前記カメラを回動させる力に変換する駆動変換機構とを備え、前記モータの駆動のオンオフによってカメラを適当な角度に位置決めすることが考えられる。しかしながら、このような構成によってカメラの角度位置を正確に得るためには、次のような克服すべき課題がある。
【０００４】
ａ）前記駆動変換機構において、適正な減速比及び駆動方向の変換をコンパクトな構造で行うためには、歯車機構を用いるのが非常に有効である。しかしながら、このような歯車機構にはバックラッシュが存在するため、そのバックラッシュ分だけモータの停止位置と実際のカメラの停止位置との間にずれが生じるおそれがある。
【０００５】
ｂ）カメラの基準位置（通常使用される位置）を回動経路の途中の位置に設定する場合、そのカメラの回動中に当該カメラが前記基準位置に到達した段階でモータをオフにしてカメラを停止させるという制御が行われることになるが、このカメラの停止タイミングが慣性等の影響で少しでもずれると、そのずれ分だけカメラの停止位置は前記基準位置から外れてしまうことになる。特に、この基準位置については高い精度が要求されることが多く、その精度向上は大きな課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、車両の後方の視界を撮影するカメラと、前記車両に取付けられ、前記カメラをこのカメラが特定方向に回動可能となるように支持する支持部材とを備え、前記カメラの位置が、予め設定された基準位置と、この基準位置から前記特定方向の両側にそれぞれ離れた位置とに切換えられる車両後方撮影装置であって、前記カメラを前記特定方向に回動させるための駆動源と、バックラッシュをもつ歯車機構を含み、前記駆動源の出力する駆動力を前記カメラを前記特定方向に回動させる力に変換する駆動変換機構と、弾性部材を含み、この弾性部材の弾性変形量が最も少ない状態で前記カメラを前記基準位置に保持する弾性保持機構とを備え、前記カメラが前記基準位置から前記弾性部材の弾性変形量の増加を伴いながらその弾性復帰力に抗して前記駆動源及び駆動変換機構により回動駆動されるように構成されているものである。
【０００７】
この構成において、前記カメラが前記基準位置にあるときには、弾性保持機構における弾性部材の弾性変形量が最も少ない状態にある。そして、この状態から駆動源及び駆動変換機構が作動して前記カメラが前記特定方向に回動駆動される際には、これに伴って前記弾性部材の弾性変形量が増加するため、その弾性復帰力がカメラの回動の抵抗力すなわち前記カメラを基準位置側に戻そうとする力として作用することになる。すなわち、前記カメラにはその回動位置にかかわらず常に当該カメラを基準位置に戻そうとする弾性復帰力が与えられることになるため、適当な回動位置でカメラを止めた状態でのバックラッシュによるガタツキが解消される。
【０００８】
逆に、前記カメラが前記基準位置から外れた位置より前記基準位置に近づき、その基準位置に到達した時点もしくはその直前で前記駆動源及び駆動変換機構によるカメラの駆動が停止されると、その駆動停止のタイミングに対応した位置でカメラが静止しようとするが、このとき、前記駆動変換機構に含まれる歯車機構のバックラッシュや慣性等に起因して前記駆動停止時のカメラの位置が前記基準位置から僅かにずれていても、そのずれた範囲が前記バックラッシュ分よりも小さい場合には、前記弾性保持機構から前記カメラに与えられる弾性復帰力によって当該カメラは自動的に基準位置に保持されることになる。
【０００９】
すなわち、この装置によれば、前記弾性保持機構から前記カメラにこのカメラを基準位置に戻そうとする弾性復帰力を与えることにより、当該カメラの回動駆動を停止させたときの前記バックラッシュに起因するカメラの位置ずれを解消するのみならず、逆にそのバックラッシュ分だけ前記カメラが前記駆動源に対してフリーの状態で回動可能となることを利用して、このカメラを正確に基準位置に位置決めすることが可能となる。
【００１０】
ここで、前記特定方向が車両の左右方向であり、前記基準位置が前記カメラが左右方向の略中央を向く位置に設定されているものであれば、例えば車庫入れ等において車両を左側または右側に後進させる場合にも、その後進の向きにカメラを回動させて有用な画像を撮影することができる。
【００１１】
その場合、略垂直方向を向く前記カメラの支軸及び前記駆動変換機構が前記カメラよりも上側または下側の位置に設けられ、前記弾性保持機構が前記カメラよりも車両進行方向前側の位置に設けられている構成とすれば、車両左右後方へのカメラの視野を確保しながら前記駆動変換機構路及び弾性保持機構をコンパクトに配置することができる。
【００１２】
また、前記カメラを前記基準位置に弾性保持するための具体的な構成としては、前記カメラまたはこのカメラとともに回動する部材に被保持部が設けられるとともに、前記弾性保持機構は、前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対してその回動方向の一方の側から当接する第１当接部を有し、かつ、その位置から一方の側に被保持部が回動する際に当該被保持部と前記第１当接部とが当接する状態を維持しながらその回動の向きと同じ向きにスライド可能となるように前記支持部材に取付けられた第１スライド部材と、前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対してその回動方向の他方の側から当接する第２当接部を有し、かつ、その他方の側に被保持部が回動する際に当該被保持部と前記第２当接部とが当接する状態を維持しながらその回動の向きと同じ向きにスライド可能となるように前記支持部材に取付けられた第２スライド部材とを備え、これらの第１スライド部材及び第２スライド部材をそれぞれ前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対して当接する位置の側に付勢するように前記弾性部材が配設されているものが、好適である。
【００１３】
この構成によれば、前記カメラの回動を、その回動の向きにそれぞれスライドする第１スライド部材及び第２スライド部材の単純な直線運動に変換することができ、よって、これらのスライド部材を弾性部材によって特定方向に付勢するだけの簡単な構造で、前記カメラを正確に前記基準位置に弾性的に保持することが可能になる。
【００１４】
特に、前記弾性部材は、前記第１スライド部材と前記第２スライド部材との間に介在するばねにより構成され、このばねは、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第１当接部と前記第２当接部との双方が前記被保持部に接触する状態を保持するとともにこの基準位置から前記カメラが回動するときに弾性変形量が増大してその回動の向きにスライドするスライド部材に対してその回動の向きとは逆向きの抵抗力を与えるように、両スライド部材間に介在している構成とすれば、共通のばねを用いて双方のスライド部材を基準位置側に付勢することが可能となり、構造がより簡素化される。
【００１５】
また、前記カメラの回動に連動してその回動の向きに対応したスライド部材のみがスライド運動するため、前記第１スライド部材のスライド位置を検出する第１のスライド位置検出手段と、前記第２スライド部材のスライド位置を検出する第２のスライド位置検出手段とを備えることにより、両スライド位置検出手段の検出結果に基づいて前記カメラの回動位置を把握することが可能となる。
【００１６】
具体的には、前記第１スライド部材及び前記第２スライド部材にそれぞれ被検出部が設けられるとともに、前記第１のスライド位置検出手段は、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第１スライド部材の被検出部を検出する位置に設けられた第１の基準位置センサと、前記カメラが前記第１スライド部材側への回動端位置まで回動したときにこの第１スライド部材の被検出部を検出する位置に設けられた第１の回動端位置センサとを含み、前記第２のスライド位置検出手段は、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第２スライド部材の被検出部を検出する位置に設けられた第２の基準位置センサと、前記カメラが前記第２スライド部材側への回動端位置まで回動したときにこの第２スライド部材の被検出部を検出する位置に設けられた第２の回動端位置センサとを含み、前記第１の基準位置センサ、第１の回動端位置センサ、第２の基準位置センサ、及び第２の回動端位置センサが前記両スライド部材のスライド方向と平行な方向に配列されているものが、好適である。
【００１７】
この構成によれば、各スライド部材に設けられている被検出部の存在を検出する４つのセンサを両スライド部材のスライド方向と平行な方向に配列するだけの簡単かつコンパクトな構造で、カメラが基準位置、第１スライド部材側への回動端位置、第２スライド部材側への回動端位置のいずれの位置にあるのか、あるいは、どの位置にも存しないのかを認識することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、前記弾性保持機構から前記カメラにこのカメラを基準位置に戻そうとする弾性復帰力を与えることにより、当該カメラの回動駆動を停止させたときの前記バックラッシュに起因するカメラの位置ずれを解消するのみならず、逆にそのバックラッシュを利用してカメラを正確に基準位置に位置決めすることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１の実施の形態を図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００２０】
図１（ａ）（ｂ）に示す車両１０の後部には、３つの障害物検知センサ（左側障害物検知センサ１２Ｌ、中央障害物検知センサ１２Ｃ、及び右側障害物検知センサ１２Ｒ）が設けられるとともに、本発明に係る車両後方撮影装置２０が設けられている。
【００２１】
前記各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒは、超音波センサ等で構成されている。このうち中央障害物検知センサ１２Ｃは、車両後部中央に配設され、その配設位置から所定距離離れた検知エリア１３Ｃに障害物が存在する場合に検知信号を出力する。同様に、中央障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｒは、車両後部の左右端にそれぞれ配設され、その配設位置から車両斜め後方に所定距離離れた検知エリア１３Ｌ，１３Ｒに障害物が存在する場合にそれぞれ検知信号を出力する。
【００２２】
前記車両後方撮影装置２０は、後に詳述する図３〜図１１に示すように斜め後方向きに設置されるカメラ２２を備え、このカメラ２２は、水平方向については図１（ａ）に示す視野角θ、垂直方向については同図（ｂ）に示す視野角φを有している。さらに、このカメラ２２は左右方向中央の基準位置から左右にそれぞれ角度αずつ首振り（回動）した左回動端位置及び右回動端位置へ位置切換可能となっている。
【００２３】
各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒの出力する検知信号は、図２に示すようなコントローラ１６に入力される。このコントローラ１６には、前記検知信号の他、運転室内に設けられた手動切換スイッチ１４の出力する切換指令信号が入力される。この手動切換スイッチ１４は、前記カメラ位置を手動で指定するためのものである。
【００２４】
前記コントローラ１６は、カメラ位置判定手段１７と、カメラ位置切換手段１８とを備えている。
【００２５】
カメラ位置判定手段１７は、手動切換スイッチ１４によりカメラ位置が指定されている場合にはその指定された位置を優先し、手動切換スイッチ１４によりカメラ位置が指定されていない場合には、各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒの検知信号に基づいて次のようにカメラ位置を判定する。
【００２６】
１）各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒのうち、いずれか一つのセンサが障害物を検知した場合には、その検知センサに対応するカメラ位置（例えば左側障害物検知センサ１２Ｌが障害物を検知した場合には左回動端位置）を切換えるべきカメラ位置とする。
【００２７】
２）各障害物検知センサ１２Ｌ，１２Ｃ，１２Ｒのうち、複数のセンサが障害物を検知した場合には、そのセンサの組合わせによってカメラ位置を判定する。また、どのセンサも障害物を検知していない場合には、カメラ位置を基準位置すなわち中央位置とする。
【００２８】
カメラ位置切換手段１８は、前記カメラ位置判定手段１７により決められたカメラ位置に実際のカメラ位置を切換えるための切換指令信号を前記車両後方撮影装置２０に出力する。
【００２９】
なお、本発明において、カメラ位置の切換制御の内容は特に問わない。例えば、手動切換スイッチ１４の指令信号のみを基準にしてカメラ位置を決定するものにおいても、本発明装置を有効に適用することが可能である。
【００３０】
次に、前記車両後方撮影装置２０の具体的な構造を図３〜図１１を参照しながら説明する。
【００３１】
この車両後方撮影装置２０は、前記カメラ２２と、このカメラ２２を収容するケース２４とを備え、このケース２４内には前記カメラ２２を回動可能に支持する支持フレーム（支持部材）２６が収容されている。そして、この支持フレーム２６に、前記カメラ２２の回動中心軸となる略垂直方向の支軸２７と、カメラ２２を回動させるための駆動源であるモータ２８と、その駆動力をカメラ２２を回動させる力に変換する駆動変換機構３０と、前記カメラ２２を前記基準位置に弾性的に保持する弾性保持機構４０と、前記コントローラ１６からの切換指令信号を受けて前記モータ２８の駆動制御を行う制御回路基板５０とが取付けられている。
【００３２】
前記ケース２４は、前記カメラ２２を収容した状態で車両後部に固定される。このケース２４は車両後方に向かって開口しており、この開口を塞ぐように透明カバー２５がケース２４に装着されている。そして、このケース２４内において、前記カメラ２２は、そのレンズ２３が車両後方に対して斜め下方を向く姿勢で収容されており、前記透明カバー２５を通じて車両後方の主として下側領域を撮影することが可能となっている。
【００３３】
前記支持フレーム２６は、垂直方向に配せられる垂直壁２６ａと、この垂直壁２６ａの上端から車両後方に向かって水平に延びる天壁２６ｂとを有し、この天壁２６ｂに前記支軸２７及びモータ２８が固定されるとともに前記駆動変換機構３０が取付けられ、前記垂直壁２６ａに前記弾性保持機構４０及び制御回路基板５０が取付けられている。
【００３４】
前記駆動変換機構３０は、前記モータ２８の出力軸に固定されるウォーム３１と、二重歯車３２，３３，３４と、揺動歯車３５とを備え、この揺動歯車３５の下面にブラケット３６を介して前記カメラ２２が吊下げ状態で取付けられている。
【００３５】
前記二重歯車３２は、ウォームホイール３２ａと小径の平歯車３２ｂとが互いに同軸となるように配列されたものであり、前記ウォームホイール３２ａが前記ウォーム３１に噛合されている。二重歯車３３は大径の平歯車３３ａと小径の平歯車３３ｂとが互いに同軸となるように配列されたものであり、前記平歯車３３ａが前記平歯車３２ｂに噛合されている。同様に二重歯車３４は大径の平歯車３４ａと小径の平歯車３４ｂとが互いに同軸となるように配列されたものであり、前記平歯車３４ａが前記平歯車３３ｂに噛合され、前記平歯車３４ｂが前記揺動歯車３５に噛合されている。
【００３６】
この揺動歯車３５は、前記カメラ２２の回動角度範囲すなわち左回動端位置から右回動端位置までの角度範囲（＝２α）に対応する周長の円弧状の歯部を有し、その円弧中心に対応する箇所（図例では揺動歯車３５の車両前側端部；図３では上側端部）が前記支軸２７に回転可能に取付けられている。そして、この揺動歯車３５に当該揺動歯車３５と一体に回転するようにブラケット３６が固定され、このブラケット３６により前記カメラ２２が前記支軸２７よりも車両後側寄りの位置に吊下げ支持されている。
【００３７】
従って、この駆動変換機構３０では、前記モータ２８の出力がウォーム３１、二重歯車３２，３３，３４、及び揺動歯車３５を順に介して前記カメラ２２に伝達され、同カメラ２２を回動させる力として作用する。
【００３８】
前記ブラケット３６は前記支軸２７を境として前記揺動歯車３５及びカメラ２２と反対側（車両前側；図３では上側）に突出しており、その回動方向の両端部にはそれぞれ径方向外側に突出する回動当接部３６ａ，３６ｂが形成されている。これに対し、前記支持フレーム２６の垂直壁２６ａにはストッパ３８が固定されており、このストッパ３８に前記回動当接部３６ａが当接する位置（図８（ａ）（ｂ）に示す位置）が前記カメラ２２の右回動端位置に設定され、前記ストッパ３８に前記回動当接部３６ｂが当接する位置（図１１（ａ）（ｂ）に示す位置）が前記カメラ２２の左回動端位置に設定されており、両回動端位置のちょうど中間位置が前記基準位置に設定されている。
【００３９】
前記ブラケット３６の車両前側端部（図３では上側の端部）からは下向きに被保持ピン３７が突出しており、この被保持ピン３７が前記カメラ２２とは左右逆向きに回動するようになっている。そして、この被保持ピン３７を弾性保持するように前記弾性保持機構４０が構成されている。
【００４０】
具体的に、この弾性保持機構４０は、第１スライド部材４１及び第２スライド部材４２と、両スライド部材４１，４２同士を連結する弾性部材である引張コイルばね４４とを備えている。
【００４１】
両スライド部材４１，４２は、図例では板状をなし、その板厚方向に互いに重ねられた状態で、かつ、前記支持フレーム２６の垂直壁２６ａに沿う立直姿勢で、当該垂直壁２６ａに取付けられ、かつ、車両幅方向（左右方向）にそれぞれスライド可能となるように支持されている。
【００４２】
第１スライド部材４１は、車両左右方向に延びる左右一対の貫通長孔４１ｈを有し、これらの貫通長孔４１ｈにそれぞれ前記垂直壁２６ａから突出するスライド部材支持ピン２６ｃが挿通されることにより、当該垂直壁２６ａに前記第１スライド部材４１がスライド可能に支持されるとともにそのスライドストロークが前記貫通長孔４１ｈの長さに相当するストロークに制限されている。このスライドストロークは、前記カメラ２２が前記基準位置から前記右回動端位置まで回動するストローク（＝α）に対応するストロークよりも若干大きめに設定されている。
【００４３】
この第１スライド部材４１の本体部分からは車両後側に向けて第１当接部４１ａ及び第１ばね取付部４１ｂが突出している。前記第１当接部４１ａは、車両後方からみて前記被保持ピン３７に対して左側（図４の左側）から当接可能な位置に形成され、前記第１ばね取付部４１ｂは前記第１当接部４１ａと同じ側の端部（図４では左側端部）で前記第１当接部４１ｂよりも一段低い位置に形成されている。そして、前記カメラ２２が基準位置にあるときに前記被保持ピン３７に対して前記第１当接部４１ａが前記被保持ピン３７に車両後方から見て左側から当接した状態（図４の状態）で第１スライド部材４１が車両後方から見て最も右端の位置（前記各貫通長孔４１ｈの左側終端縁部が前記スライド部材支持ピン２６ｃに当接する位置）に存するように、当該第１スライド部材４１の取付位置が設定されている。
【００４４】
同様に、第２スライド部材４２も左右方向に延びる貫通長孔４２ｈを有し、この貫通長孔４２ｈに前記スライド部材支持ピン２６ｃが挿通されることにより当該垂直壁２６ａにスライド可能に第２スライド部材４２が支持されるとともに、そのスライドストロークが前記貫通長孔４２ｈの長さに相当するストロークに制限されている。このスライドストロークは、前記カメラ２２が前記基準位置から前記左回動端位置まで回動するストローク（＝α）に対応するストロークよりも若干大きめに設定されている。
【００４５】
この第２スライド部材４２の本体部分からは車両後側に第２当接部４２ａ及び第２ばね取付部４２ｂが突出している。前記第２当接部４２ａは、車両後方からみて前記被保持ピン３７に対して右側（図４の右側）から当接可能な位置に形成され、前記第２ばね取付部４２ｂは前記第２当接部４２ａと同じ側の端部（図４では右側端部）で前記第２当接部４２ｂよりも一段低い位置に形成されている。そして、前記カメラ２２が基準位置にあるときに前記被保持ピン３７に対して前記第２当接部４２ａが前記被保持ピン３７に車両後方から見て右側から当接した状態（図４の状態）で第２スライド部材４２が車両後方から見て最も左側の位置（前記各貫通長孔４２ｈの右側終端縁部が前記スライド部材支持ピン２６ｃに当接する位置）に存するように、当該第２スライド部材４２の取付位置が設定されている。
【００４６】
前記引張コイルばね４４は、その両端が前記第１ばね取付部４１ｂと第２ばね取付部４２ｂとに取付けられている。よって、この引張コイルばね４４の弾性復帰力は両ばね取付部４１ｂ，４２ｂ同士を引き寄せ合う力として作用し、図３〜図５に示すように前記カメラ２２が基準位置にある状態では、前記被保持ピン３７に対して前記第１当接部４１ａ及び第２当接部４２ａが左右両側から同時に当接する（すなわち被保持ピン３７を挟持する）状態が保持されるとともに、この状態で引張コイルばね４４の弾性変形量は最小（すなわちばね長が最短）となる。
【００４７】
さらに、この車両後方撮影装置２０では、前記両スライド部材４１，４２のスライド運動を利用して前記カメラ２２の回動位置を検出する手段が組み込まれている。
【００４８】
具体的に、前記第１スライド部材４１及び第２スライド部材４２の本体部分からはそれぞれ下方に第１被検出部４１ｆ及び第２被検出部４２ｆが突出する一方、前記支持フレーム２６の垂直壁２６ａに取付けられている前記制御回路基板５０上には、前記被検出部４１ｆ，４２ｆと同じ高さ位置に、右回動端位置センサ（第１の回動端位置センサ）５３、第１の基準位置センサ５１、第２の基準位置センサ５２、及び左回動端位置センサ（第２の回動端位置センサ）５４が車両後方から見て左から順に配列されている。
【００４９】
これらの位置センサ５１〜５４は、反射型光センサにより構成され、前記被検出部４１ｆ，４２ｆからの光の反射の有無によって当該センサの配設位置における当該被検出部４１ｆ，４２ｆの存否を検出する。すなわち、反射光を検知したときにのみオン信号を出力する。
【００５０】
このうち第１の基準位置センサ５１は、図３〜図７及び図９，図１０に示すようにカメラ２２が基準位置にあって前記第１スライド部材４１が車両後方から見て右端に位置するときの、当該第１スライド部材４１における第１の被検出部４１ｆを検出する位置に設けられ、同様に第２の基準位置センサ５２は、前記カメラ２２が基準位置にあって前記第２スライド部材４２が車両後方から見て左端に位置するときの、当該第２スライド部材４２における第２の被検出部４２ｆを検出する位置に設けられている。
【００５１】
また、右回動端位置センサ５３は、図８（ａ）（ｂ）に示すようにカメラ２２が右回動端位置にあって前記第１スライド部材４１が車両後方から見て左端に位置するときの、当該第１スライド部材４１における第１の被検出部４１ｆを検出する位置に設けられ、右回動端位置センサ５４は、図１１（ａ）（ｂ）に示すようにカメラ２２が左回動端位置にあって前記第２スライド部材４２が車両後方から見て右端に位置するときの、当該第２スライド部材４２における第２の被検出部４２ｆを検出する位置に設けられている。
【００５２】
制御回路基板５０には、前記各位置センサ５１〜５４の他、前記モータ２８の駆動を制御するモータ制御回路が組み込まれている。このモータ制御回路は、前記各位置センサ５１〜５４の出力信号に基づいてカメラ２２の現在位置を判定するとともに、その現在位置が前記コントローラ１６から入力される切換指令信号により指定されたカメラ位置と異なる場合には、両位置を近づける方向に前記モータ２８を作動させ、両位置が合致した時点で前記モータ２８の駆動を停止させる制御動作を行う。
【００５３】
具体的に、このモータ制御回路は、前記各位置センサ５１〜５４の出力信号すなわち検出信号に基づいて、カメラ位置を次のように判定する。
【００５４】
１）両基準位置センサ５１，５２がオンで両端位置センサ５３，５４がオフのときは、カメラ２２が基準位置にあると判定する（図４，図９，図１０）。
【００５５】
２）第２基準位置センサ５２及び右回動端位置センサ５３がオンで第１基準位置センサ５１及び左回動端位置センサ５４がオフのときは、カメラ２２が右回動端位置にあると判定する（図８）。
【００５６】
３）第１基準位置センサ５１及び左回動端位置センサ５４がオンで第２基準位置センサ５２及び右回動端位置センサ５３がオフのときは、カメラ２２が左回動端位置にあると判定する（図１１）。
【００５７】
４）第２基準位置センサ５２のみがオンのときは、カメラ２２が基準位置と右回動端位置との間に位置していると判定する。
【００５８】
５）第１基準位置センサ５１のみがオンのときは、カメラ２２が基準位置と左回動端位置との間に位置していると判定。
【００５９】
６）前記以外の場合は故障と判定する。
【００６０】
次に、この車両後方撮影装置２０の作用を説明する。
【００６１】
カメラ２２が基準位置で停止しているときは、このカメラ２２が固定されているブラケット３６の被保持ピン３７も中央位置にあり、この被保持ピン３７に対して第１スライド部材４１の第１当接部４１ａと第２スライド部材４２の第２当接部４２ａが左右両側から同時に当接するとともに、その当接状態が引張コイルばね４４の弾性復帰力（引張力）によって保持される。すなわち、カメラ２２は前記基準位置に弾性保持される。
【００６２】
このとき、カメラ２２は車両の後方視界中央領域を撮影する。また、両スライド部材４１，４２の被検出部４１ｆ，４２ｆはそれぞれ第１基準位置センサ５１の配設位置および第２基準位置センサ５２の配設位置にそれぞれ存在しており、これら基準位置センサ５１，５２のみがオン信号を出力する状態となる。
【００６３】
この状態で、前記コントローラ１６からカメラ位置を右回動端位置に切換える旨の切換指令信号が制御回路基板５０の制御回路に入力されると、この制御回路は、カメラ２２を車両右側に回動させる向き（図３ではスライドギア３５、ブラケット３６及びカメラ２２を反時計回りに回転させる向き）にモータ２８を作動させる。このモータ２８の駆動力は駆動変換機構３０を介してブラケット３６に伝達され、このブラケット３６とカメラ２２とが一体に右回動端位置へ回動し始める。
【００６４】
このとき、前記ブラケット３６に突設された被保持ピン３７は、車両後方からみて図３等に示す中央位置から左側に移動し始める。このとき、第２スライド部材４２はその貫通長孔４２ｈの右側終端の縁部がスライド部材支持ピン２６ｃに当接しているためにその位置に取り残され、よって当該第２スライド部材４２の第２当接部４２ａは前記被保持ピン３７から離間するが、第１スライド部材４１はその第１当接部４１ａが引張コイルばね４４の弾性引張力を受けて前記被保持ピン３７に圧接する状態を維持しながら前記引張コイルばね４４を伸ばすようにして当該被保持ピン３７とともに左側へスライドする。すなわち、カメラ２２は引張コイルばね４４の弾性引張力による抵抗を受けながら右回動端位置に向かって回動する。
【００６５】
そして、その右回動端位置、すなわち図８（ａ）（ｂ）に示すようにブラケット３６の回動当接部３６ａがストッパ３８に当接する位置にカメラ２２が到達すると、前記第１スライド部材４１の被検出部４１ｆが右回動端位置検出センサ５３の配設位置に到達して当該センサ５３がオンに切換わり、これに対応して制御回路はモータ２８の駆動を停止させる。これにより、カメラ２２は前記右回動端位置に固定され、車両の右斜め後方を撮影する状態となる。
【００６６】
なお、モータ２８の駆動を停止させる方法としては、前記右回動端位置検出センサ５３がオンに切換わった時点で直ちにモータ２８への電源供給を停止させるようにしてもよいし、当該センサ５３がオンに切換わった時点からモータ２８の電圧値を下げてトルクを低下させ、微小時間（例えば0.5秒間）だけモータ２８を回して位置調整をした後に当該モータ２８を完全停止させるようにしてもよい。
【００６７】
次に、前記コントローラ１６からカメラ位置を基準位置に切換える旨の切換指令信号が制御回路基板５０の制御回路に入力されると、この制御回路は、カメラ２２を今度は車両左側に回動させる向き（図３ではスライドギア３５、ブラケット３６及びカメラ２２を時計回りに回転させる向き）にモータ２８を作動させる。
【００６８】
このとき、カメラ２２は前記基準位置に戻る向きに回動するが、前記ブラケット３６に突設された被保持ピン３７は、車両後方からみて図８（ａ）（ｂ）に示す左回動端位置から中央位置に逆行する。このとき、第１スライド部材４１には引張コイルばね４４の弾性引張力すなわち当該第１スライド部材４１を基準位置側に戻そうとする付勢力が作用しているので、このときも第１スライド部材４１はその第１当接部４１ａが前記被保持ピン３７に圧接する状態を維持しながらこの被保持ピン３７とともにスライドする。
【００６９】
そして、図９（ａ）（ｂ）に示すように前記第１スライド部材４１の被検出部４１ｆが第１基準位置検出センサ５１の配設位置に到達して当該センサ５１がオンに切換わると、制御回路はカメラ２２が基準位置に復帰したと判断してモータ２８の駆動を停止させる。これにより、カメラ２２は前記基準位置に位置決めされる。
【００７０】
ここで、前記駆動変換機構３０は歯車機構を含んでいるので、その総バックラッシュ分だけモータ２８の出力軸とカメラ２２の位置との間に位相差が生じ得るが、上記のようにカメラ２２には弾性保持機構４０により当該カメラ２２を基準位置に保持する弾性復帰力が与えられているので、前記バックラッシュにかかわらずカメラ２２を正確に基準位置に位置決めし、かつ同位置に保持してガタツキを抑止することができる。そればかりか、逆に前記バックラッシュによるカメラ２２の空転現象（すなわちモータ２８が停止しているにもかかわらず前記バックラッシュ分だけカメラ２２が回動できる現象）を利用して、モータ２８の停止タイミングのずれによる基準位置への位置決め誤差を吸収することが可能となる。
【００７１】
すなわち、前記右回動端位置から基準位置に復帰する際、カメラ２２には当該カメラ２２を基準位置へ戻そうとする弾性復帰力が常に与えられているので、このカメラ２２が基準位置に到達した瞬間での回転位置（図９（ａ）（ｂ）の位置）からさらに前記バックラッシュ分だけモータ２８が回転しても（図１０（ａ）（ｂ）の位置）カメラ２２は弾性保持機構４０によって基準位置に保持される。つまり、図９（ａ）（ｂ）に示す回転位置と図１０（ａ）（ｂ）に示す回転位置との間の範囲（すなわち前記バックラッシュ相当分の角度範囲）内であれば、その範囲内のどの回転位置でモータ２８の出力軸が停止してもカメラ２２は弾性保持機構４０によって正確に基準位置に保持されるのであり、これにより基準位置へのカメラ２２の位置決め精度は格段に向上する。
【００７２】
この場合も、モータ２８の駆動を停止させる方法としては、第１基準位置検出センサ５１がオンに切換わった時点で直ちにモータ２８への電源供給を停止させるようにしてもよいし、当該センサ５３が基準位置よりも手前でオンに切換わるように予め設定しておき、そのオンに切換わった時点からモータ２８の電圧を低下させてカメラ２２の位置調整（例えば前記バックラッシュ領域の中央位置までカメラ２２を進める調整）をした後に完全停止させるようにしてもよい。
【００７３】
この基準位置からカメラ位置を左回動端位置に切換える旨の切換指令信号が制御回路基板５０の制御回路に入力された場合には、この制御回路が図３の時計回り方向にスライドギア３５、ブラケット３６及びカメラ２２を回転させる向きにモータ２８を作動させてカメラ２２をさらに車両左側に回動させる。
【００７４】
このとき、前記ブラケット３６に突設された被保持ピン３７は、車両後方からみて図３等に示す中央位置から右側に移動し、前記とは逆に第１スライド部材４１が取り残されて第２スライド部材４２のみその第２当接部４２ａが被保持ピン３７に圧接する状態を維持しながら当該被保持ピン３７とともに右側へスライドする。そして、図１１（ａ）（ｂ）に示すようにブラケット３６の回動当接部３６ｂがストッパ３８に当接する左回動端位置にカメラ２２が到達すると、前記第２スライド部材４２の被検出部４２ｆが左回動端位置検出センサ５４の配設位置に到達して当該センサ５４がオンに切換わり、これに対応してモータ２８の駆動が停止され、カメラ２２は前記左回動端位置、すなわち、車両の左斜め後方を撮影する位置に固定される。
【００７５】
以上説明したように、この実施の形態では、前記カメラ２２の回動が、その回動の向きにそれぞれスライドする第１スライド部材４１及び第２スライド部材４２の単純な直線運動に変換されているので、これらのスライド部材４１，４２の間に引張コイルばね４４（配置によっては圧縮コイルばねを用いてもよい。）を介在させるだけの簡単な構造で、前記カメラ２２を正確に前記基準位置に弾性的に保持することが可能となっているが、両スライド部材４１，４２にそれぞれ別のばねを連結して各ばねにより各スライド部材４１，４２を個別に基準位置側に付勢するようにしてもよい。
【００７６】
また、本発明に係る弾性保持機構４０は、例えば弾性部材単体でカメラ２２を基準位置に弾性保持するものであってもよい。その例を第２の実施の形態として図１２（ａ）（ｂ）及び図１３に示す。
【００７７】
この例では、弾性部材としてねじりコイルばね６０が用いられている。このねじりコイルばね６０は、その中間部分がコイル状に複数回巻かれていて支軸２７の周囲に取付けられており、両端部が被保持ピン３７側に向かって直線状に延びる第１当接部６１及び第２当接部６２とされている。そして、図示のようにカメラ２２が中央の基準位置にあり、これに対応して前記被保持ピン３７が中央位置にある状態では、この被保持ピン３７に対して前記両当接部６１，６２が左右から当接して当該ピン３７を挟持する一方、この状態からカメラ２２が左側または右側に回動してこれと一体に被保持ピン３７が回動すると、その回動先側の当接部（例えば図１２（ａ）の反時計回り方向に被保持ピン３７が回動する場合には第１当接部６１）がねじりコイルばね６０の弾性変形量の増加を伴いながらその被保持ピン３７の回動の向きと同じ向きに拡開し、その弾性復帰力が被保持ピン３７及びブラケット３６を通じてカメラ２２に当該カメラ２２を基準位置に戻そうとする力として作用する。
【００７８】
このように、本発明に係る弾性保持機構は、少なくとも弾性部材を含んでいてその弾性復帰力がカメラを基準位置に戻そうとする力として作用するものであれば具体的な構造は問わない。
【００７９】
なお、前記第２の実施の形態では、カメラ位置を検出する手段として、その検出専用のスライド部材７０が支持フレーム６２の垂直壁６２ｂに左右方向にスライド可能に取付けられている。このスライド部材７０の上端には、前記被保持ピン３７の下端を左右から挟持する形状の一対の挟持片７２を有し、前記被保持ピン３７の回動に連動してその回動の向きと同じ向きにスライドするようになっている。そして、このスライド部材７０の下端から下方に被検出部７４が突出する一方、制御回路基板５０には、カメラ２２が右回動端位置にあるときに前記被検出部７４を検出する右回動端位置検出センサ５３と、カメラ２２が基準位置にあるときに前記被検出部７４を検出する基準位置検出センサ５５と、カメラ２２が左回動端位置にあるときに前記被検出部７４を検出する左回動端位置検出センサ５５とが順に配列されている。
【００８０】
ここで、前記スライド部材７０は例えば図１４（ａ）（ｂ）に示すようなリニアセンサ７６の検出スライド部７８に連結するようにしてもよい。この場合には、カメラ２２の位置が連続的に検出可能となる。
【００８１】
その他、本発明は例えば次のような実施の形態をとることも可能である。
【００８２】
・本発明において、駆動変換機構３０や弾性保持機構４０の配設位置は適宜設定可能である。ただし、図示のようにカメラ２２が斜め下向きの姿勢で略垂直方向の支軸２７回りに左右方向に回動可能に設けられるものにおいては、前記支軸２７とともに駆動変換機構３０をカメラ２２の上方に設け、車両前側に弾性保持機構４０を設けることによって、カメラ２２の良好な視界を確保しながら両機構３０，４０をコンパクトに配置することができる。また、カメラ２２が水平向きまたは若干上向きに設けられる場合には、当該カメラ２２の下側に前記駆動変換機構３０を設けるようにしてもよい。
【００８３】
・カメラ位置検出手段は適宜省略可能である。その場合、カメラを駆動するモータの位相等からカメラ位置を推定するようにしてもよい。
【００８４】
・本発明における駆動変換機構は、バックラッシュをもった歯車機構を含んでいればよく、その具体的な構成は問わない。例えばモータに内蔵される減速機であってもよい。
【００８５】
・本発明においてカメラを回動させる方向は左右方向に限らない。例えば手動操作でカメラを上下方向に回動させるものにおいても、その回動範囲の途中に基準位置を設定する場合に本発明を有効に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る車両後方撮影装置を装備した車両の平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】前記車両に装備されるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図３】前記車両後方撮影装置の一部断面平面図である。
【図４】前記車両後方撮影装置のカバーを取り除いた状態を示す正面図である。
【図５】前記車両後方撮影装置の一部断面下面図である。
【図６】前記車両後方撮影装置の一部断面左側面図である。
【図７】前記車両後方撮影装置の一部断面右側面図である。
【図８】（ａ）は前記車両後方撮影装置のカメラが右回動端位置にある状態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図９】（ａ）は前記車両後方撮影装置のカメラが右回動端位置から基準位置に到達した瞬間の状態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１０】（ａ）は前記車両後方撮影装置のカメラが右回動端位置から基準位置に到達した瞬間からモータが駆動変換機構のバックラッシュ分だけ回転した状態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１１】（ａ）は前記車両後方撮影装置のカメラが左回動端位置にある状態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１２】（ａ）は第２の実施の形態に係る車両後方撮影装置の要部を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図１３】前記第２の実施の形態に係る車両後方撮影装置の要部を示す右側面図である。
【図１４】（ａ）はカメラの位置検出にリニアセンサを用いた実施の形態を示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 車両
１６ コントローラ
２０ 車両後方撮影装置
２２ カメラ
２６ 支持フレーム（支持部材）
２７ 支軸
２８ モータ（駆動源）
３０ 駆動変換機構
３１ ウォーム
３２〜３４ 二重歯車
３５ 揺動歯車
３７ 被保持ピン（被保持部）
４０ 弾性保持機構
４１ 第１スライド部材
４１ａ 第１当接部
４１ｆ 第１の被検出部
４２ 第２スライド部材
４２ａ 第２当接部
４２ｆ 第２の被検出部
４４ 引張コイルばね（弾性部材）
５０ 制御回路基板
５１ 第１基準位置センサ
５２ 第２基準位置センサ
５３ 右回動端位置センサ（第１の回動端位置センサ）
５４ 左回動端位置センサ（第２の回動端位置センサ）
５５ 基準位置センサ
６０ ねじりコイルばね（弾性部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後方の視界を撮影するカメラと、前記車両に取付けられ、前記カメラをこのカメラが特定方向に回動可能となるように支持する支持部材とを備え、前記カメラの位置が、予め設定された基準位置と、この基準位置から前記特定方向の両側にそれぞれ離れた位置とに切換えられる車両後方撮影装置であって、前記カメラを前記特定方向に回動させるための駆動源と、バックラッシュをもつ歯車機構を含み、前記駆動源の出力する駆動力を前記カメラを前記特定方向に回動させる力に変換する駆動変換機構と、弾性部材を含み、この弾性部材の弾性変形量が最も少ない状態で前記カメラを前記基準位置に保持する弾性保持機構とを備え、前記カメラが前記基準位置から前記弾性部材の弾性変形量の増加を伴いながらその弾性復帰力に抗して前記駆動源及び駆動変換機構により回動駆動されるように構成されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両後方撮影装置において、前記特定方向は車両の左右方向であり、前記基準位置は前記カメラが左右方向の略中央を向く位置に設定されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両後方撮影装置において、略垂直方向を向く前記カメラの支軸及び前記駆動変換機構が前記カメラよりも上側または下側の位置に設けられ、前記弾性保持機構が前記カメラよりも車両進行方向前側の位置に設けられていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の車両後方撮影装置において、前記カメラまたはこのカメラとともに回動する部材に被保持部が設けられるとともに、前記弾性保持機構は、前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対してその回動方向の一方の側から当接する第１当接部を有し、かつ、その位置から一方の側に被保持部が回動する際に当該被保持部と前記第１当接部とが当接する状態を維持しながらその回動の向きと同じ向きにスライド可能となるように前記支持部材に取付けられた第１スライド部材と、前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対してその回動方向の他方の側から当接する第２当接部を有し、かつ、その他方の側に被保持部が回動する際に当該被保持部と前記第２当接部とが当接する状態を維持しながらその回動の向きと同じ向きにスライド可能となるように前記支持部材に取付けられた第２スライド部材とを備え、これらの第１スライド部材及び第２スライド部材をそれぞれ前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対して当接する位置の側に付勢するように前記弾性部材が配設されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項５】
請求項４記載の車両後方撮影装置において、前記弾性部材は、前記第１スライド部材と前記第２スライド部材との間に介在するばねにより構成され、このばねは、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第１当接部と前記第２当接部との双方が前記被保持部に接触する状態を保持するとともにこの基準位置から前記カメラが回動するときに弾性変形量が増大してその回動の向きにスライドするスライド部材に対してその回動の向きとは逆向きの抵抗力を与えるように、両スライド部材間に介在していることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の車両後方撮影装置において、前記第１スライド部材のスライド位置を検出する第１のスライド位置検出手段と、前記第２スライド部材のスライド位置を検出する第２のスライド位置検出手段とを備え、両スライド位置検出手段の検出結果に基づいて前記カメラの回動位置が把握できるように構成されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項７】
請求項６記載の車両後方撮影装置において、前記第１スライド部材及び前記第２スライド部材にそれぞれ被検出部が設けられるとともに、前記第１のスライド位置検出手段は、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第１スライド部材の被検出部の存在を検出する位置に設けられた第１の基準位置センサと、前記カメラが前記第１スライド部材側への回動端位置まで回動したときにこの第１スライド部材の被検出部の存在を検出する位置に設けられた第１の回動端位置センサとを含み、前記第２のスライド位置検出手段は、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第２スライド部材の被検出部の存在を検出する位置に設けられた第２の基準位置センサと、前記カメラが前記第２スライド部材側への回動端位置まで回動したときにこの第２スライド部材の被検出部の存在を検出する位置に設けられた第２の回動端位置センサとを含み、前記第１の基準位置センサ、第１の回動端位置センサ、第２の基準位置センサ、及び第２の回動端位置センサが前記第１スライド部材及び第２スライド部材のスライド方向と平行な方向に配列されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項１】
車両の後方の視界を撮影するカメラと、前記車両に取付けられ、前記カメラをこのカメラが特定方向に回動可能となるように支持する支持部材とを備え、前記カメラの位置が、予め設定された基準位置と、この基準位置から前記特定方向の両側にそれぞれ離れた位置とに切換えられる車両後方撮影装置であって、前記カメラを前記特定方向に回動させるための駆動源と、バックラッシュをもつ歯車機構を含み、前記駆動源の出力する駆動力を前記カメラを前記特定方向に回動させる力に変換する駆動変換機構と、弾性部材を含み、この弾性部材の弾性変形量が最も少ない状態で前記カメラを前記基準位置に保持する弾性保持機構とを備え、前記カメラが前記基準位置から前記弾性部材の弾性変形量の増加を伴いながらその弾性復帰力に抗して前記駆動源及び駆動変換機構により回動駆動されるように構成されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両後方撮影装置において、前記特定方向は車両の左右方向であり、前記基準位置は前記カメラが左右方向の略中央を向く位置に設定されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両後方撮影装置において、略垂直方向を向く前記カメラの支軸及び前記駆動変換機構が前記カメラよりも上側または下側の位置に設けられ、前記弾性保持機構が前記カメラよりも車両進行方向前側の位置に設けられていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の車両後方撮影装置において、前記カメラまたはこのカメラとともに回動する部材に被保持部が設けられるとともに、前記弾性保持機構は、前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対してその回動方向の一方の側から当接する第１当接部を有し、かつ、その位置から一方の側に被保持部が回動する際に当該被保持部と前記第１当接部とが当接する状態を維持しながらその回動の向きと同じ向きにスライド可能となるように前記支持部材に取付けられた第１スライド部材と、前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対してその回動方向の他方の側から当接する第２当接部を有し、かつ、その他方の側に被保持部が回動する際に当該被保持部と前記第２当接部とが当接する状態を維持しながらその回動の向きと同じ向きにスライド可能となるように前記支持部材に取付けられた第２スライド部材とを備え、これらの第１スライド部材及び第２スライド部材をそれぞれ前記カメラが前記基準位置にあるときの前記被保持部に対して当接する位置の側に付勢するように前記弾性部材が配設されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項５】
請求項４記載の車両後方撮影装置において、前記弾性部材は、前記第１スライド部材と前記第２スライド部材との間に介在するばねにより構成され、このばねは、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第１当接部と前記第２当接部との双方が前記被保持部に接触する状態を保持するとともにこの基準位置から前記カメラが回動するときに弾性変形量が増大してその回動の向きにスライドするスライド部材に対してその回動の向きとは逆向きの抵抗力を与えるように、両スライド部材間に介在していることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の車両後方撮影装置において、前記第１スライド部材のスライド位置を検出する第１のスライド位置検出手段と、前記第２スライド部材のスライド位置を検出する第２のスライド位置検出手段とを備え、両スライド位置検出手段の検出結果に基づいて前記カメラの回動位置が把握できるように構成されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【請求項７】
請求項６記載の車両後方撮影装置において、前記第１スライド部材及び前記第２スライド部材にそれぞれ被検出部が設けられるとともに、前記第１のスライド位置検出手段は、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第１スライド部材の被検出部の存在を検出する位置に設けられた第１の基準位置センサと、前記カメラが前記第１スライド部材側への回動端位置まで回動したときにこの第１スライド部材の被検出部の存在を検出する位置に設けられた第１の回動端位置センサとを含み、前記第２のスライド位置検出手段は、前記カメラが前記基準位置にあるときに前記第２スライド部材の被検出部の存在を検出する位置に設けられた第２の基準位置センサと、前記カメラが前記第２スライド部材側への回動端位置まで回動したときにこの第２スライド部材の被検出部の存在を検出する位置に設けられた第２の回動端位置センサとを含み、前記第１の基準位置センサ、第１の回動端位置センサ、第２の基準位置センサ、及び第２の回動端位置センサが前記第１スライド部材及び第２スライド部材のスライド方向と平行な方向に配列されていることを特徴とする車両後方撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−１２９１２９（Ｐ２００６−１２９１２９Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１５４４２（Ｐ２００４−３１５４４２）
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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