車載カメラ用ノズル装置、清掃装置付き車載カメラ、及び車載カメラ用清掃システム
【課題】撮像範囲の狭小化を防止しつつレンズ表面への清掃用の流体の供給を無駄なく良好に行うことができる車載カメラ用ノズル装置を提供する。
【解決手段】車載カメラ用ノズル装置１１は、車載カメラ４の凸状のレンズ６のレンズ表面６ａに圧縮空気Ａを供給してレンズ表面６ａに付着した異物を除去するものである。レンズ表面６ａは、レンズ６を正面から見て、レンズ６の頂点Ｏを通る直線である中央線Ｌを含み該中央線Ｌに沿って延びる中央エリアＸ１と、中央エリアＸ１の両外側にそれぞれ設定されたサイドエリアＸ２，Ｘ３との３つのエリアに区画されている。ノズル装置１１は、レンズ６の外周であってレンズ６の一側方となる位置に、中央エリアＸ１に向けて圧縮空気Ａを噴出する中央噴出口３１と、各サイドエリアＸ２，Ｘ３に対してそれぞれ設けられサイドエリアＸ２，Ｘ３に向けて圧縮空気Ａを噴出するサイド噴出口３２，３３とを有する。
【解決手段】車載カメラ用ノズル装置１１は、車載カメラ４の凸状のレンズ６のレンズ表面６ａに圧縮空気Ａを供給してレンズ表面６ａに付着した異物を除去するものである。レンズ表面６ａは、レンズ６を正面から見て、レンズ６の頂点Ｏを通る直線である中央線Ｌを含み該中央線Ｌに沿って延びる中央エリアＸ１と、中央エリアＸ１の両外側にそれぞれ設定されたサイドエリアＸ２，Ｘ３との３つのエリアに区画されている。ノズル装置１１は、レンズ６の外周であってレンズ６の一側方となる位置に、中央エリアＸ１に向けて圧縮空気Ａを噴出する中央噴出口３１と、各サイドエリアＸ２，Ｘ３に対してそれぞれ設けられサイドエリアＸ２，Ｘ３に向けて圧縮空気Ａを噴出するサイド噴出口３２，３３とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載カメラのレンズ表面に付着した異物を流体の供給により除去するための車載カメラ用ノズル装置、そのノズル装置を備えた清掃装置付き車載カメラ、及び車載カメラ用ノズル装置を含む車載カメラ用清掃システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両周囲の状況を撮像する車載カメラを搭載した車両には、車載カメラで撮像した外部映像をナビゲーション用のモニタに表示することにより、運転者の車両周囲の確認を支援するものがある。この車載カメラは、車両の外部に備えられることが多く、車載カメラの前面に雨滴、泥、塵埃等の異物が付着することがある。そして、車載カメラの前面に異物が付着すると、当該車載カメラにて撮像した外部映像にその異物が映り込むため、鮮明な外部映像を得られなくなるという問題がある。そこで、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されているように、車載カメラに、その前面を清掃する清掃装置を備えることが考えられている。
【０００３】
特許文献１に記載された清掃装置付き車載カメラは、本体の内部に凸状のレンズを収容している。そして、レンズの前方には、前面フレームを介して本体に固定された防水ガラスが設けられている。また、前面フレームには、車載カメラの前面、即ち防水ガラスの外側面に向けて圧縮空気を噴き出す噴き出し部が設けられている。このような清掃装置付き車載カメラでは、噴き出し部から噴出された圧縮空気によって、車載カメラの前面に付着した異物を吹き飛ばして除去するようになっている。
【０００４】
また、特許文献２に記載された清掃装置付き車載カメラでは、凸状のレンズは、前方側のレンズ表面が外部に露出した状態でレンズ鏡胴を介して本体筐体にて支持されている。また、本体筐体は、レンズの上方でレンズ表面よりも大きく前方に突出したひさしを備えるとともに、該ひさしの先端部にはノズルが形成されている。そして、特許文献２の清掃装置付き車載カメラでは、ひさしの先端部に設けられたノズルから後方側のレンズ表面に向けて洗浄液が噴射されることにより、レンズ表面が洗浄されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４０６２８号公報
【特許文献２】特開２００７−５３４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の清掃装置付き車載カメラでは、その前面の清掃はできるものの、レンズが本体の内部に収容されているため、レンズ表面よりも前方側に突き出た本体によって周囲が囲まれて撮像範囲が制限されてしまうという問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載された清掃装置付き車載カメラでは、レンズ表面が本体筐体の外部に露出しているため、水平方向及び下方向の撮像は良好に行うことができる。しかし、レンズの上方のひさしがレンズ表面よりも大きく前方に突出しているため、当該ひさしによって上方の撮像範囲が制限されてしまう。車載カメラの車両に対する取付け位置によっては、レンズ上方の映像もモニタに表示することが要求されることもある。そこで、ひさしの前方への突出量を少なくすることが考えられるが、ひさしの突出量を少なくすると、凸状のレンズ表面全体に洗浄液を行き亘らせることが困難となる虞がある。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、撮像範囲の狭小化を防止しつつレンズ表面への清掃用の流体の供給を無駄なく良好に行うことができる車載カメラ用ノズル装置、そのノズル装置を備えた清掃装置付き車載カメラ、及び車載カメラ用ノズル装置を含む車載カメラ用清掃システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両外部に搭載される車載カメラの凸状のレンズのレンズ表面に流体を供給して前記レンズ表面に付着した異物を除去するための車載カメラ用ノズル装置であって、前記レンズ表面は、前記レンズを正面から見て、前記レンズの頂点を通る直線である中央線を含み該中央線に沿って延びる中央エリアと、前記中央エリアの両外側にそれぞれ設定されたサイドエリアとの３つのエリアに区画され、前記レンズの外周であって前記レンズの一側方となる位置に、前記中央エリアに向けて前記流体を噴出する第１噴出口と、各前記サイドエリアに対してそれぞれ少なくとも１つ設けられ前記サイドエリアに向けて前記流体を噴出する第２噴出口とを有することをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、第１噴出口から噴出された流体は、中央エリアに向けて流れるため、レンズ表面においてレンズの頂点を含む部位に吹き付けられる。一般的に、凸状のレンズのレンズ表面に同レンズの外周から流体を吹き付けた場合、流体は、レンズ表面の形状の影響を受けてレンズの側方に分かれてしまい、レンズの頂点付近では流量及び流速が低下してしまう。すると、レンズの頂点を超えた下流側では、流体の流量及び速度が不足するためにレンズ表面から異物を除去できなかったり、流体が行き亘らなかったりすることがある。しかし、本発明の車載カメラ用ノズル装置では、レンズの頂点を含む中央エリアの両外側に設定されたサイドエリアに向けてそれぞれ第２噴出口から流体を噴出する。従って、第１噴出口から噴出された流体が、両外側のサイドエリア側に広がることが抑制されるため、第１噴出口から噴出された流体の流量及び速度のレンズ頂点付近での低下が抑制される。よって、レンズ表面の中央エリアでは、上流側の端から下流側の端まで清掃用の流体が無駄なく良好に供給される。その結果、レンズ表面に付着した雨滴、泥、塵埃等の異物を第１噴出口及び第２噴出口から噴出された流体によってレンズ表面の外に移動させて同レンズ表面の清掃を無駄なく良好に行うことができる。従って、第１噴出口から噴出される流体の速度の低下を見越して高流量のポンプ装置を用いなくとも、安価な低流量のポンプ装置にて対応することができる。更に、流体をレンズ表面全体に行き亘らせるために噴出口をレンズの前方側に大きく突出させなくてもよいため、車載カメラ用ノズル装置におけるレンズの前方側への突出量を低く抑えることができる。そのため、車載カメラの撮像範囲の狭小化も防止される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載カメラ用ノズル装置において、前記第１噴出口は、前記中央線に沿って前記流体を噴出し、前記第２噴出口は、前記中央線に収束する方向に前記流体を噴出することをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、第１噴出口から噴出された流体に対して、第２噴出口から噴出された流体が干渉し易くなる。従って、第２噴出口から噴出された流体によって、第１噴出口から噴出された流体がサイドエリアの方へ分かれて広がることがより一層抑制される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車載カメラ用ノズル装置において、下流側の端部に前記第２噴出口を有し前記流体が流れるサイド噴出流路を備え、前記第２噴出口は、前記レンズを正面から見て、前記中央線と、前記中央線と平行をなす前記レンズの接線との間に形成され、複数の前記噴出口のうち両外側端に位置する前記第２噴出口を有する前記サイド噴出流路は、前記中央線と平行をなす前記レンズの接線上に位置する案内壁面を有することをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、案内壁面に沿って第２噴出口から噴出された流体の外側縁（中央線から遠い方の縁）は、中央線と平行なレンズの接線に沿うようになる。従って、第２噴出口から噴出された流体のうち、レンズ表面よりも外周側を流れる流体、即ちレンズ表面に付着した異物の除去に貢献しない流体を減少させることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置において、前記第１噴出口及び前記第２噴出口は、前記レンズの頂点に接する平面と平行に前記レンズに向けて前記流体を噴出することをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、車載カメラ用ノズル装置のレンズの前方側への突出量を極力低く抑えつつ、レンズ表面全体に流体を行き亘らせることができる。
請求項５に記載の発明は、前記レンズを有するカメラ本体と、前記カメラ本体を着脱可能に保持する筐体を備えた請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置とを有することをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、カメラ本体の筐体に対する着脱によって、カメラ本体に対する清掃装置（車載カメラ用ノズル装置）の有無を容易に変更することができる。従って、異物が付着し易い車室外に取り付けられるカメラ本体を、異物が付着し難い車室内に取り付けられるカメラ本体に容易に共用することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、車両の外部に設置され前記レンズを有する車載カメラに対して設けられた請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置と、配管を介して前記車載カメラ用ノズル装置に前記流体を圧送するポンプ装置と、前記ポンプ装置の駆動を指令する指令信号を出力する指令手段と、前記指令信号に基づいて前記ポンプ装置の駆動を制御する駆動制御手段とを備えた車載カメラ用清掃システムとしたことをその要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、指令手段に指令信号を出力させることにより、レンズ表面の清掃を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、撮像範囲の狭小化を防止しつつレンズ表面への清掃用の流体の供給を無駄なく良好に行うことができる車載カメラ用ノズル装置、該ノズル装置を備えた清掃装置付き車載カメラ、及び車載カメラ用ノズル装置を含む車載カメラ用清掃システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車載カメラ用清掃システムを備えた車両の概略構成図。
【図２】（ａ）は清掃装置付き車載カメラの外観斜視図、（ｂ）は清掃装置付き車載カメラの側面図。
【図３】清掃装置付き車載カメラの部分断面図。
【図４】車載カメラ用ノズル装置から噴射された流体の流れを説明するための説明図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は流体の流れを説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の車載カメラ用清掃システム１を搭載した車両２の概略構成図である。図１に示すように、車両２には、カーナビゲーション装置が搭載されるとともに、地図等の表示がなされるナビゲーション用のモニタ３が車室内に備えられている。そして、車両２の後部に取り付けられたカメラ本体としての車載カメラ４にて撮影された車両後方下部の外部映像が、例えば車両後進時にモニタ３に表示されるようになっている。即ち、本実施形態では、車載カメラ４は後方視認用のリヤビューカメラとして用いられている。
【００２３】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、車載カメラ４は、外観が略直方体状をなすケース５を備えるとともに、その内部に撮像素子（図示略）を収容している。また、ケース５の正面（車両２に車載カメラ４を配置した場合に車両２の後方側を向く面（図１参照））である撮影面５ａには、円形状の露出孔５ｂが形成されている。車載カメラ４を構成する凸状のレンズ６は、その曲面状の（具体的には球面の一部をなす）レンズ表面６ａが前記露出孔５ｂから外部に露出するようにケース５に対して配置されている。そして、レンズ表面６ａの頂点Ｏは、前記撮影面５ａよりもケース５の前方側（車両２に車載カメラ４を配置した場合、車両２の後方側）に突出している。このレンズ６を透過した光は、車載カメラ４の内部に設けられた前記撮像素子（図示略）にて受光されるようになっている。
【００２４】
図１に示すように、車載カメラ用清掃システム１は、前記車載カメラ４が着脱可能に装着される車載カメラ用ノズル装置１１（以下、単にノズル装置１１とする）、ポンプ装置１２、スイッチ１３及び制御装置１４を備えている。
【００２５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ノズル装置１１は、略四角筒状の筐体２１を備えるとともに、筐体２１の内周面は、前記車載カメラ４のケース５の外形形状に対応した略四角筒状をなしている。車載カメラ４は、筐体２１の両端開口部のうち一方の第１開口部２１ａから筐体２１の内部に挿入されるとともに、その撮影面５ａが筐体２１における他方の第２開口部２１ｂ側の端面と同一平面内となるように該筐体２１にて保持されている。尚、車載カメラ４は、第１開口部２１ａから筐体２１の外部に取り出すことができる。即ち、車載カメラ４は、筐体２１に着脱可能に装着されている。そして、ノズル装置１１は、筐体２１にて車載カメラ４を保持した状態で車載カメラ４の正面が車両２の後方を向くように（即ちレンズ６のレンズ表面６ａが車両の後方を向くように）して車両２の後部に取り付けられる（図１参照）。
【００２６】
また、筐体２１において車載カメラ４の上部となる位置には、ノズル部２２が一体に形成されている。ノズル部２２は、その背面側（車両２に取り付けられた状態において車両２の前方側）において、略円筒状の差込部２３が突出するように設けられている。この差込部２３は、配管としてのホース１５の一端に差し込まれるとともに、同ホース１５の他端は前記ポンプ装置１２（図１参照）に接続されている。
【００２７】
図１及び図２（ｂ）に示すように、ポンプ装置１２は、ホース１５を介してノズル部２２の内部に形成された後述の流路２４に圧縮空気Ａを供給するものである。このポンプ装置１２は、車両２においてノズル装置１１の近傍に配置されている。ポンプ装置１２は、可変容量形のポンプであって、例えば、車両２のバッテリから電源の供給を受けるモータの駆動力によってピストンを作動させるピストンポンプである。
【００２８】
また、ノズル部２２の正面（即ち差込部２３と反対側）には、前記筐体２１における第２開口部２１ｂ側の端面よりもノズル装置１１の前方側（車両２に取り付けられた状態において車両２の後方側）に突出した噴出部２５が設けられている。そして、ノズル部２２の内部に形成された流路２４は、差込部２３の先端から噴出部２５まで延びている。また、図３に示すように、流路２４における下流側の端部は、噴出部２５内で、中央噴出流路２６及び２つのサイド噴出流路２７，２８の３つの流路に分岐している。そして、中央噴出流路２６の下流側の端部には、噴出部２５の下面２５ａにおいてレンズ６側に開口する中央噴出口３１（第１噴出口）が形成されている。また、２つのサイド噴出流路２７，２８の下流側の端部には、噴出部２５の下面２５ａにおいて中央噴出口３１の左右両側（上下方向及び前後方向と直交する方向の両側）でレンズ６側に開口するサイド噴出口３２，３３（第２噴出口）が形成されている。これらの中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、左右方向に一列に並ぶように形成されている。そして、図２（ｂ）及び図３に示すように、ホース１５を介してポンプ装置１２からノズル部２２に供給された圧縮空気Ａは、差込部２３の先端から流路２４内に流れ込み、流路２４の分岐部分で中央噴出流路２６及びサイド噴出流路２７，２８に分流されて、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３からレンズ６に向けて噴出される。
【００２９】
ここで、図３に示すように、ノズル装置１１にて保持された車載カメラ４を正面から見て、レンズ６のレンズ表面６ａは３つのエリアに区画されている。まず、レンズ表面６ａにおいて、レンズ６の頂点Ｏを通る直線である中央線Ｌを含み該中央線Ｌに沿って延びる領域が中央エリアＸ１とされている。尚、本実施形態では、レンズ６の頂点Ｏを通り上下方向に延びる直線を中央線Ｌに設定している。本実施形態の中央エリアＸ１は、中央線Ｌが該中央エリアＸ１の幅方向（左右方向）の中央に位置するように設定されるとともに、同中央エリアＸ１の幅は一定である。そして、レンズ表面６ａにおいて、中央エリアＸ１の両外側（左右両側）の領域がサイドエリアＸ２，Ｘ３とされている。
【００３０】
そして、前記中央噴出口３１は、レンズ６の径方向一側方（本実施形態ではレンズ６の上側方）で、中央エリアＸ１に向けて中央線Ｌに沿って圧縮空気Ａを噴出するように噴出部２５に形成されている。また、正面から見て中央噴出口３１の左側に位置する一方のサイド噴出口３２は、前記中央噴出口３１と同じくレンズ６の径方向一側方（本実施形態ではレンズ６の上側方）で、中央エリアＸ１の左側に位置する一方のサイドエリアＸ２に向けて圧縮空気Ａを噴出するように噴出部２５に形成されている。更に、正面から見て中央噴出口３１の右側に位置する他方のサイド噴出口３３も、前記中央噴出口３１と同じくレンズ６の径方向一側方（本実施形態ではレンズ６の上側方）で、中央エリアＸ１の右側に位置する他方のサイドエリアＸ３に向けて圧縮空気Ａを噴出するように噴出部２５に形成されている。また、本実施形態では、２つのサイド噴出口３２，３３のうち、レンズ６の正面から見て左側のサイド噴出口３２は、中央線Ｌと、該中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ１（左側の接線）との間に形成されている。更に、２つのサイド噴出口３２，３３のうち、レンズ６の正面から見て右側のサイド噴出口３３は、中央線Ｌと、該中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ２（右側の接線）との間に形成されている。
【００３１】
また、前記中央噴出流路２６の中央噴出口３１側の端部は、中央噴出口３１に向かうに連れて太く（幅広に）なるように形成されるとともに、中央噴出流路２６におけるこの部分の中心線Ｌ１は、車載カメラ４を保持したノズル装置１１を正面から見た場合に、レンズ６の中央線Ｌと一致している。更に、中央噴出流路２６の中央噴出口３１側の端部における左右方向の両側の内壁面２６ａは、中央線Ｌを対称軸として対称形状をなしている。また、中央噴出流路２６の中央噴出口３１側の端部における左右方向の両側の内壁面２６ａは、中央噴出口３１から噴出される圧縮空気Ａがレンズ６の上側の端に到達するときに該圧縮空気Ａの幅（左右方向の幅）が中央エリアＸ１の幅と同等となるように、中央噴出口３１に向かうに連れて互いの間隔が広くなるように形成されている。
【００３２】
また、２つの前記サイド噴出流路２７，２８のうち、ノズル装置１１を正面から見て左側のサイド噴出流路２７は、噴出部２５内において、流路２４の分岐が始まる箇所から左方向に延びた後に下方に屈曲し、左側のサイド噴出口３２まで下方に延びている。そして、サイド噴出流路２７のサイド噴出口３２側の端部（即ち屈曲後に下方に向かって延びている部位）における左右方向の両側の内壁面２７ａのうち、中央噴出流路２６から遠い方の案内壁面としての内壁面２７ａ（即ち図３中、左側の内壁面２７ａ）は、正面から見て、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ１上に位置する平面状をなしている。また、この中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａは、中央線Ｌ及び接線Ｔ１と直交する直線（図示略）と直交している。一方、サイド噴出流路２７のサイド噴出口３２側の端部における左右方向の両側の内壁面２７ａのうち、中央噴出流路２６に近い方の内壁面２７ａ（即ち右側の内壁面２７ａ）は、前後方向と平行な平面状をなすとともに、サイド噴出口３２に向かうに連れて中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に近づくように傾斜している。そのため、サイド噴出流路２７におけるサイド噴出口３２側の端部の中心線Ｌ２は、上流側から下流側に向かうに連れて中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に近づく（収束する）ように延びるとともに、サイド噴出流路２７におけるサイド噴出口３２側の端部は、サイド噴出口３２に向かうに連れて太く（幅広に）なっている。尚、中心線Ｌ２を延長した場合、該中心線Ｌ２は、レンズ６の頂点Ｏよりも下流側で中央線Ｌと交わる。また、サイド噴出流路２７のサイド噴出口３２側の端部における左右方向の両側の内壁面２７ａは、サイド噴出流路２７を通ってサイド噴出口３２から噴出された圧縮空気Ａがレンズ６の上側の端に到達したときに該圧縮空気Ａの幅（左右方向の幅）がサイドエリアＸ２の幅と同等となるように形成されている。
【００３３】
そして、サイド噴出流路２７を通ってサイド噴出口３２から噴出された圧縮空気Ａは、中心線Ｌ２に沿って流れる。また、サイド噴出口３２から噴出された圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２７のサイド噴出口３２側の端部における左右方向の両側の内壁面２７ａのうち中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａの作用により、同圧縮空気Ａの左側の外側縁が、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ１上を流れる。
【００３４】
また、前記２つのサイド噴出流路２７，２８のうち、ノズル装置１１を正面から見て右側のサイド噴出流路２８は、中央噴出流路２６の中心線Ｌ１を対称軸として、左側のサイド噴出流路２７と対称に形成されている。即ち、右側のサイド噴出流路２８は、噴出部２５内において、流路２４の分岐が始まる箇所から右方向に延びた後に下方に屈曲し、右側のサイド噴出口３３まで下方に延びている。そして、サイド噴出流路２８のサイド噴出口３３側の端部（即ち屈曲後に下方に向かって延びている部位）における左右方向の両側の内壁面２８ａのうち、中央噴出流路２６から遠い方の案内壁面としての内壁面２８ａ（即ち右側の内壁面２８ａ）は、正面から見て、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ２上に位置する平面状をなしている。また、この中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａは、中央線Ｌ及び接線Ｔ２と直交する直線（図示略）と直交している。一方、サイド噴出流路２８のサイド噴出口３３側の端部における左右方向の両側の内壁面２８ａのうち、中央噴出流路２６に近い方の内壁面２８ａ（即ち図３中、左側の内壁面２８ａ）は、前後方向と平行な平面状をなすとともに、サイド噴出口３３に向かうに連れて中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に近づくように傾斜している。そのため、サイド噴出流路２８におけるサイド噴出口３３側の端部の中心線Ｌ３は、上流側から下流側に向かうに連れて中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に近づく（収束する）ように延びるとともに、サイド噴出流路２８におけるサイド噴出口３３側の端部は、サイド噴出口３３に向かうに連れて太く（幅広に）なっている。尚、中心線Ｌ３を延長した場合、該中心線Ｌ３は、レンズ６の頂点Ｏよりも下流側で中央線Ｌと交わる。また、サイド噴出流路２８のサイド噴出口３３側の端部における左右方向の両側の内壁面２８ａは、サイド噴出流路２８を通ってサイド噴出口３３から噴出された圧縮空気Ａがレンズ６の上側の端に到達したときに該圧縮空気Ａの幅（左右方向の幅）がサイドエリアＸ３の幅と同等となるように形成されている。
【００３５】
そして、サイド噴出流路２８を通ってサイド噴出口３３から噴出された圧縮空気Ａは、中心線Ｌ３に沿って流れる。また、サイド噴出口３３から噴出された圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２８のサイド噴出口３３側の端部における左右方向の両側の内壁面２８ａのうち中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａの作用により、同圧縮空気Ａの右側の外側縁が、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ２上を流れる。
【００３６】
また、図４に示すように、中央噴出流路２６、サイド噴出流路２７，２８、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から、レンズ６の頂点Ｏに接する平面Ｈと平行にレンズ６に向けて圧縮空気Ａを噴出するように形成されている。より詳細には、中央噴出流路２６、サイド噴出流路２７，２８、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の頂点Ｏに接する平面Ｈよりもレンズ６側に少なくとも圧縮空気Ａが吹き付けられるように、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から前記平面Ｈと平行にレンズ６に向けて圧縮空気Ａを噴出するように形成されている。更に、本実施形態では、中央エリアＸ１に吹き付けられる圧縮空気Ａの流量を、各サイドエリアＸ２，Ｘ３に吹き付けられる圧縮空気Ａの流量よりも多くするために、中央噴出口３１の開口面積は、各サイド噴出口３２，３３の開口面積よりも大きく設定されている。尚、ポンプ装置１２によってホース１５を介して差込部２３の先端から流路２４内に供給される単位時間当たりの圧縮空気の流量は一定である。従って、中央噴出流路２６及びサイド噴出流路２７の長さや太さ、並びに、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３の開口面積は、圧縮空気の無駄を軽減するために、ポンプ装置１２が駆動されたときに中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から同時に圧縮空気Ａが噴出されるように設定されていることが望ましい。
【００３７】
図１に示すように、前記スイッチ１３は、車室内に設けられるとともに、車両２内に搭載された制御装置１４に電気的に接続されている。そして、スイッチ１３は、車両２の搭乗者等によってレンズ６のレンズ表面６ａ（図３参照）を清掃すべく操作されると、ポンプ装置１２の駆動を指令する指令信号Ｓ１を制御装置１４に出力する。制御装置１４は、指令信号Ｓ１が入力されると、ノズル装置１１からレンズ表面６ａに圧縮空気Ａを供給するようにポンプ装置１２を制御する。
【００３８】
上記のように構成された車載カメラ用清掃システム１では、車両２の搭乗者等によってスイッチ１３が操作されて指令信号Ｓ１が制御装置１４に出力されると、該指令信号Ｓ１に基づいて制御装置１４はポンプ装置１２を作動させる。図１乃至図３に示すように、ポンプ装置１２によってホース１５を介してノズル装置１１に供給された圧縮空気Ａは、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３の３箇所からレンズ６のレンズ表面６ａに向けて噴出される。
【００３９】
中央噴出口３１から噴出した圧縮空気Ａは、中央エリアＸ１に向かって中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に沿ってレンズ６の下方に流れていく。また、中央噴出口３１の左右両側のサイド噴出口３２，３３から噴出した圧縮空気Ａは、それぞれ下方のサイドエリアＸ２，Ｘ３に向かって流れていく。更に、左側のサイド噴出口３２から噴出した圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２７の中心線Ｌ２に沿って流れることにより、下流側に向かうに連れて中央線Ｌに近づくように流れていく。同様に、右側のサイド噴出口３３から噴出した圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２８の中心線Ｌ３に沿って流れることにより、下流側に向かうに連れて中央線Ｌに近づくように流れていく。そのため、サイド噴出口３２，３３から噴出した圧縮空気Ａは、中央噴出口３１から噴出され中央エリアＸ１を流れる圧縮空気Ａに対して幅方向の両側から干渉する。そして、レンズ表面６ａに付着した雨滴、泥、塵埃等の異物は、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から噴出された充分な流速及び流量の圧縮空気Ａによってレンズ表面６ａの外（下方）に吹き飛ばされて除去される。
【００４０】
ところで、図５（ａ）に示すように、中央噴出口３１と同程度の大きさの噴出口を１つのみ備えたノズル装置から圧縮空気Ａを噴出した場合、圧縮空気Ａの幅がレンズ６の幅よりも狭くなるため、レンズ６の図５（ａ）における左右両側の部位（一点鎖線で囲んだ部位）に圧縮空気Ａが行き亘らない虞がある。更に、レンズ表面６ａが曲面状をなすために、摩擦等の影響によりレンズ６の頂点Ｏ付近で圧縮空気Ａの流速が小さくなってしまい、レンズ６の図５（ａ）における下方の部位（一点鎖線で囲んだ部位）にまで圧縮空気Ａが行き亘らない虞がある。すると、レンズ表面６ａに異物が残存してしまうことがある。
【００４１】
また、図５（ｂ）に示すように、レンズ６の外径を考慮して幅広に形成された１つの噴出口を備えたノズル装置から圧縮空気Ａを噴出した場合、レンズ６の図５（ｂ）における左右両側の部位にも圧縮空気Ａが供給される。しかし、レンズ６の頂点Ｏ付近では、圧縮空気Ａがレンズ６の凸形状により左右に分かれて広がってしまうために、圧縮空気Ａの流量及び流速が低下して不足してしまうことから、レンズ６の図５（ｂ）における下方の部位（一点鎖線で囲んだ部位であり、頂点Ｏを超えた下流部分）にまで圧縮空気Ａが行き亘らない虞がある。更に、噴出口を幅全体に開口形成すると、噴出口の開口面積が大きくなるため、噴出口から噴出される圧縮空気Ａの流速が噴出時点でもともと小さくなってしまう虞がある。従って、噴出口から噴出される圧縮空気Ａの流速を確保するためには、ノズル装置に圧縮空気Ａを供給するポンプ装置１２を駆動するモータに大きな電流を供給する必要が出てくる。
【００４２】
これに対し、本実施形態のノズル装置１１では、中央噴出口３１から噴出した圧縮空気Ａの両側を、サイド噴出口３２，３３から噴出した圧縮空気Ａが流れるため、中央噴出口３１から噴出した圧縮空気Ａが凸状のレンズ表面６ａの形状のために左右方向に分かれて広がることが抑制される。従って、中央噴出口３１から噴出する圧縮空気Ａの充分な流量及び流速が確保され、その結果、レンズ６の下方まで（中央噴出口３１が設けられた側と反対側まで）圧縮空気Ａを送り込むことができる（図４参照）。その結果、凸状のレンズ６のレンズ表面６ａ全体に圧縮空気Ａを行き亘らせることができるため、レンズ表面６ａに異物が残存してしまうことを防止できる。
【００４３】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａは、中央エリアＸ１に向けて流れるため、レンズ表面６ａにおいてレンズ６の頂点を含む部位に吹き付けられる。一般的に、凸状のレンズのレンズ表面に同レンズの外周（径方向外方）から流体を吹き付けた場合、流体は、レンズ表面の形状の影響を受けてレンズの側方に分かれてしまい、レンズの頂点付近で流量及び流速が低下してしまう。すると、レンズの頂点を超えた下流側では、流体の流量及び流速が不足してレンズ表面から異物を除去できなかったり、流体が行き亘らなかったりすることがある。しかし、本実施形態のノズル装置１１では、レンズ６の頂点Ｏを含む中央エリアＸ１の両外側に設定されたサイドエリアＸ２，Ｘ３に向けてそれぞれサイド噴出口３２，３３から圧縮空気Ａを噴出する。従って、中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａが、両外側のサイドエリアＸ２，Ｘ３側に広がることが抑制されるため、中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａの流量及び速度がレンズ６の頂点Ｏ付近で低下してしまうことが抑制される。よって、レンズ表面６ａの中央エリアＸ１では、上流側の端から下流側の端まで清掃用の圧縮空気Ａが無駄なく良好に供給される。その結果、レンズ表面６ａに付着した雨滴、泥、塵埃等の異物を中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から噴出された圧縮空気Ａによってレンズ表面６ａの外に移動させて同レンズ表面６ａの清掃を無駄なく良好に行うことができる。そして、中央噴出口３１から噴出される圧縮空気Ａの速度がサイド噴出口３２，３３から噴出される圧縮空気Ａの速度に比べて小さくなることが抑制されるため、中央噴出口３１から噴出される圧縮空気Ａの速度の低下を見越して高流量のポンプ装置を用いなくとも、安価な低流量のポンプ装置１２にて対応することができる。更に、圧縮空気Ａをレンズ表面６ａ全体に行き亘らせるために中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３をレンズ６の前方側に大きく突出させなくてもよいため、ノズル装置１１におけるレンズ６の前方側への突出量を低く抑えることができる。そのため、車載カメラ４の撮像範囲の狭小化も防止される。
【００４４】
（２）中央噴出口３１は、中央線Ｌに沿って圧縮空気Ａを噴出し、サイド噴出口３２，３３は、中央線Ｌに収束する方向に圧縮空気Ａを噴出する。そのため、中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａに対して、サイド噴出口３２，３３から噴出された圧縮空気Ａが干渉し易くなる。従って、サイド噴出口３２，３３から噴出された圧縮空気Ａによって、中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａが凸状のレンズ形状によってサイドエリアＸ２，Ｘ３の方へ分かれて広がろうとすることがより一層抑制される。
【００４５】
（３）レンズ６の正面から見て左端のサイド噴出口３２から噴出される圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２７における左右方向の両側の内壁面２７ａのうち中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａに沿って噴出される。このとき、その中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａは、中央線Ｌと平行な壁面であるため、サイド噴出口３２から噴出された圧縮空気Ａの外側縁（中央線Ｌから遠い方の縁）は、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ１に沿うようになる。同様に、レンズ６の正面から見て右端のサイド噴出口３３から噴出される圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２８における左右方向の両側の内壁面２８ａのうち中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａに沿って噴出される。この中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａも中央線Ｌと平行な壁面であるため、サイド噴出口３３から噴出された圧縮空気Ａの外側縁（中央線Ｌから遠い方の縁）は、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ２に沿うようになる。従って、サイド噴出口３２，３３から噴出された圧縮空気Ａのうち、レンズ表面６ａよりも外周側を流れる圧縮空気Ａ、即ちレンズ表面６ａに付着した異物の除去に貢献しない圧縮空気Ａを減少させることができる。
【００４６】
（４）中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の頂点Ｏに接する平面Ｈと平行にレンズ６に向けて圧縮空気Ａを噴出する。そのため、ノズル装置１１のレンズ６の前方側への突出量を極力低く抑えつつ、レンズ表面６ａ全体に圧縮空気Ａを行き亘らせることができる。
【００４７】
（５）車載カメラ４の筐体に対する着脱によって、車載カメラ４に対するノズル装置１１の有無を容易に変更することができる。従って、異物が付着し易い車室外に取り付けられる車載カメラ４を、異物が付着し難い車室内に取り付けられる車載カメラに容易に共用することができる。
【００４８】
（６）車載カメラ用清掃システム１では、スイッチ１３に指令信号Ｓ１を出力させることにより、レンズ表面６ａの清掃を容易に行うことができる。
（７）ノズル装置１１には、１つの中央噴出口３１と、該中央噴出口３１の両側にそれぞれ設けられたサイド噴出口３２，３３との合計３つの噴出口が形成されている。従って、例えば各サイドエリアＸ２，Ｘ３に対して複数個ずつサイド噴出口３２，３３が形成される場合に比べて噴出口の数を最小限としているため、ノズル装置１１の構成が簡易である。その結果、ノズル装置１１にかかる製造コストの増大を抑制できる。
【００４９】
（８）レンズ表面６ａに対して幅方向（左右方向）全体に圧縮空気Ａを行き亘らせるために、噴出口を幅全体に開口形成するのではなく、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３の３つの噴出口から圧縮空気Ａを噴出するようにしている。そのため、噴出する圧縮空気Ａの流速が低下することが抑制されている。従って、１つの噴出口を幅全体に開口形成してレンズ表面６ａ全体に圧縮空気Ａを行き亘らせようとする場合に比べて、ポンプ装置１２の駆動源であるモータに供給する電流を小さく抑えることができる。
【００５０】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、車載カメラ４は、筐体２１に対して着脱可能となっている。しかし、車載カメラ４は、筐体２１に対して必ずしも着脱可能でなくてもよい。また、ノズル装置１１は、筐体２１を備えない構成（即ちノズル部２２のみの構成）であってもよい。この場合、ノズル装置１１は、車載カメラ４のケース５に固着されたり、車載カメラ４とは別に車両２において同車載カメラ４の近傍となる位置に配置されたりする。
【００５１】
・上記実施形態では、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の頂点Ｏに接する平面Ｈと平行な方向にレンズ６に向けて圧縮空気Ａを噴出する。しかしながら、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ表面６ａに圧縮空気Ａを吹き付けるのであれば、平面Ｈに対して傾斜した方向に圧縮空気Ａを噴出してもよい。
【００５２】
・上記実施形態では、レンズ６の正面から見て左側のサイド噴出口３２は、中央線Ｌと接線Ｔ１との間に形成されるとともに、レンズ６の正面から見て右側のサイド噴出口３３は、中央線Ｌと接線Ｔ２との間に形成されている。しかしながら、サイド噴出口３２は、サイドエリアＸ２に向けて圧縮空気Ａを噴出するのであれば、接線Ｔ１から外側（中央線Ｌから遠ざかる側）にはみ出して形成されてもよい。同様に、サイド噴出口３３は、サイドエリアＸ３に向けて圧縮空気Ａを噴出するのであれば、接線Ｔ２から外側（中央線Ｌから遠ざかる側）にはみ出して形成されてもよい。また、サイド噴出流路２７における中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａは、必ずしも接線Ｔ１上に形成されなくてもよい。同様に、サイド噴出流路２８における中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａは、必ず氏も接線Ｔ２上に形成されなくてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、サイド噴出口３２，３３は、中央線Ｌに収束する方向に沿って（即ち中心線Ｌ２，Ｌ３に沿って）圧縮空気Ａを噴出する。しかしながら、サイド噴出口３２，３３は、必ずしも中央線Ｌに収束する方向に沿って圧縮空気Ａを噴出するものでなくてもよい。例えば、サイド噴出口３２，３３は、中央線Ｌと平行な方向に沿って圧縮空気Ａを噴出するものであってもよい。また、サイド噴出口３２，３３は、下流に向かうに連れて中央線Ｌから離間するように圧縮空気Ａを噴出するものであってもよい。
【００５４】
・上記実施形態では、中央エリアＸ１は、中央線Ｌがその幅方向の中央に位置するように設定されている。しかしながら、中央エリアＸ１は、中央線Ｌを含み中央線Ｌに沿って延びる領域であればよい。
【００５５】
・上記実施形態では、中央噴出口３１の開口面積は、各サイド噴出口３２，３３の開口面積よりも大きく設定されている。しかし、中央噴出口３１の開口面積は、各サイド噴出口３２，３３の開口面積と同等、若しくは各サイド噴出口３２，３３の開口面積よりも小さく設定されてもよい。
【００５６】
・上記実施形態では、サイド噴出口３２は、サイドエリアＸ２に対応してノズル装置１１に１つのみ形成されている。しかしながら、サイドエリアＸ２に対応して設けられ該サイドエリアＸ２に向けて圧縮空気Ａを噴射するサイド噴出口３２をノズル装置１１に複数形成してもよい。同様に、サイド噴出口３３は、サイドエリアＸ３に対応してノズル装置１１に１つのみ形成されているが、サイドエリアＸ３に対応して設けられ該サイドエリアＸ３に向けて圧縮空気Ａを噴射するサイド噴出口３３をノズル装置１１に複数形成してもよい。
【００５７】
・上記実施形態では、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の上側方、即ち、鉛直方向上方側に形成されているが、必ずしもレンズ６の上側方に形成されなくてもよい。中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の外周であってレンズ６の一側方となる位置にレンズ６側に開口するように形成されればよい。尚、「レンズ６の一側方となる位置」とは、レンズ６の径方向外側であって、レンズ６の頂点Ｏを通る直線である中央線（上記実施形態では中央線Ｌ）に沿った一方向側でレンズ６と隣り合う位置である。例えば、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、左側方若しくは右側方に形成されてもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、流路２４は、下流側の端部が中央噴出流路２６及びサイド噴出流路２７，２８の３つに分岐しており、これにより、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３の３つの噴出口が噴出部２５に形成されている。しかしながら、ノズル部２２に別々に３つの流路を形成し、これら流路の下流側の端部を中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３としてもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、ポンプ装置１２は、車両２のバッテリから電源の供給を受けるモータの駆動力によってピストンを作動させるピストンポンプである。しかしながら、ポンプ装置１２は、ソレノイドによってピストンを作動させるピストンポンプであってもよい。また、ポンプ装置１２は、ピストンポンプに限らず、インペラの回転により圧縮空気Ａを吐出する回転式のポンプであってもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、ノズル装置１１は、レンズ表面６ａを清掃するための流体として圧縮空気Ａを噴出する。しかしながら、レンズ表面６ａを清掃するためにノズル装置１１が噴出する流体は、圧縮空気Ａ以外の気体であってもよいし、洗浄液等の液体であってもよい。尚、レンズ表面６ａを清掃するための流体として洗浄液をノズル装置１１から噴射する場合には、フロントガラスやリヤガラスを洗浄するための洗浄液を貯留したタンクから該洗浄液をポンプ装置１２によってノズル装置１１に供給するようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、車載カメラ４は、後方視認用のリヤビューカメラとして用いられている。しかしながら、車載カメラ４は、車両前方を視認するためのフロントビューカメラや、車両側方を視認するためのサイドビューカメラとして用いられてもよい。
【００６２】
上記実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置において、前記第２噴出口は、各前記サイドエリアに対してそれぞれ１つずつ設けられていることを特徴とする車載カメラ用ノズル。同構成によれば、例えば各サイドエリアに対して複数個ずつ第２噴出口が形成される場合に比べて噴出口の数を最小としているため、車載カメラ用ノズル装置の構成が簡易である。その結果、車載カメラ用ノズル装置にかかる製造コストの増大を抑制できる。
【符号の説明】
【００６３】
２…車両、４…カメラ本体としての車載カメラ、６…レンズ、６ａ…レンズ表面、１１…車載カメラ用ノズル装置、１２…ポンプ装置、１３…指令手段としてのスイッチ、１４…駆動制御手段としての制御装置、１５…配管としてのホース、２１…筐体、２７，２８…サイド噴出流路、２７ａ，２８ａ…案内壁面としての内壁面、３１…第１噴出口としての中央噴出口、３２，３３…第２噴出口としてのサイド噴出口、Ａ…流体としての圧縮空気、Ｈ…平面、Ｌ…中央線、Ｏ…頂点、Ｓ１…指令信号、Ｔ１，Ｔ２…接線、Ｘ１…中央エリア、Ｘ２，Ｘ３…サイドエリア。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載カメラのレンズ表面に付着した異物を流体の供給により除去するための車載カメラ用ノズル装置、そのノズル装置を備えた清掃装置付き車載カメラ、及び車載カメラ用ノズル装置を含む車載カメラ用清掃システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両周囲の状況を撮像する車載カメラを搭載した車両には、車載カメラで撮像した外部映像をナビゲーション用のモニタに表示することにより、運転者の車両周囲の確認を支援するものがある。この車載カメラは、車両の外部に備えられることが多く、車載カメラの前面に雨滴、泥、塵埃等の異物が付着することがある。そして、車載カメラの前面に異物が付着すると、当該車載カメラにて撮像した外部映像にその異物が映り込むため、鮮明な外部映像を得られなくなるという問題がある。そこで、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されているように、車載カメラに、その前面を清掃する清掃装置を備えることが考えられている。
【０００３】
特許文献１に記載された清掃装置付き車載カメラは、本体の内部に凸状のレンズを収容している。そして、レンズの前方には、前面フレームを介して本体に固定された防水ガラスが設けられている。また、前面フレームには、車載カメラの前面、即ち防水ガラスの外側面に向けて圧縮空気を噴き出す噴き出し部が設けられている。このような清掃装置付き車載カメラでは、噴き出し部から噴出された圧縮空気によって、車載カメラの前面に付着した異物を吹き飛ばして除去するようになっている。
【０００４】
また、特許文献２に記載された清掃装置付き車載カメラでは、凸状のレンズは、前方側のレンズ表面が外部に露出した状態でレンズ鏡胴を介して本体筐体にて支持されている。また、本体筐体は、レンズの上方でレンズ表面よりも大きく前方に突出したひさしを備えるとともに、該ひさしの先端部にはノズルが形成されている。そして、特許文献２の清掃装置付き車載カメラでは、ひさしの先端部に設けられたノズルから後方側のレンズ表面に向けて洗浄液が噴射されることにより、レンズ表面が洗浄されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４０６２８号公報
【特許文献２】特開２００７−５３４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の清掃装置付き車載カメラでは、その前面の清掃はできるものの、レンズが本体の内部に収容されているため、レンズ表面よりも前方側に突き出た本体によって周囲が囲まれて撮像範囲が制限されてしまうという問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載された清掃装置付き車載カメラでは、レンズ表面が本体筐体の外部に露出しているため、水平方向及び下方向の撮像は良好に行うことができる。しかし、レンズの上方のひさしがレンズ表面よりも大きく前方に突出しているため、当該ひさしによって上方の撮像範囲が制限されてしまう。車載カメラの車両に対する取付け位置によっては、レンズ上方の映像もモニタに表示することが要求されることもある。そこで、ひさしの前方への突出量を少なくすることが考えられるが、ひさしの突出量を少なくすると、凸状のレンズ表面全体に洗浄液を行き亘らせることが困難となる虞がある。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、撮像範囲の狭小化を防止しつつレンズ表面への清掃用の流体の供給を無駄なく良好に行うことができる車載カメラ用ノズル装置、そのノズル装置を備えた清掃装置付き車載カメラ、及び車載カメラ用ノズル装置を含む車載カメラ用清掃システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両外部に搭載される車載カメラの凸状のレンズのレンズ表面に流体を供給して前記レンズ表面に付着した異物を除去するための車載カメラ用ノズル装置であって、前記レンズ表面は、前記レンズを正面から見て、前記レンズの頂点を通る直線である中央線を含み該中央線に沿って延びる中央エリアと、前記中央エリアの両外側にそれぞれ設定されたサイドエリアとの３つのエリアに区画され、前記レンズの外周であって前記レンズの一側方となる位置に、前記中央エリアに向けて前記流体を噴出する第１噴出口と、各前記サイドエリアに対してそれぞれ少なくとも１つ設けられ前記サイドエリアに向けて前記流体を噴出する第２噴出口とを有することをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、第１噴出口から噴出された流体は、中央エリアに向けて流れるため、レンズ表面においてレンズの頂点を含む部位に吹き付けられる。一般的に、凸状のレンズのレンズ表面に同レンズの外周から流体を吹き付けた場合、流体は、レンズ表面の形状の影響を受けてレンズの側方に分かれてしまい、レンズの頂点付近では流量及び流速が低下してしまう。すると、レンズの頂点を超えた下流側では、流体の流量及び速度が不足するためにレンズ表面から異物を除去できなかったり、流体が行き亘らなかったりすることがある。しかし、本発明の車載カメラ用ノズル装置では、レンズの頂点を含む中央エリアの両外側に設定されたサイドエリアに向けてそれぞれ第２噴出口から流体を噴出する。従って、第１噴出口から噴出された流体が、両外側のサイドエリア側に広がることが抑制されるため、第１噴出口から噴出された流体の流量及び速度のレンズ頂点付近での低下が抑制される。よって、レンズ表面の中央エリアでは、上流側の端から下流側の端まで清掃用の流体が無駄なく良好に供給される。その結果、レンズ表面に付着した雨滴、泥、塵埃等の異物を第１噴出口及び第２噴出口から噴出された流体によってレンズ表面の外に移動させて同レンズ表面の清掃を無駄なく良好に行うことができる。従って、第１噴出口から噴出される流体の速度の低下を見越して高流量のポンプ装置を用いなくとも、安価な低流量のポンプ装置にて対応することができる。更に、流体をレンズ表面全体に行き亘らせるために噴出口をレンズの前方側に大きく突出させなくてもよいため、車載カメラ用ノズル装置におけるレンズの前方側への突出量を低く抑えることができる。そのため、車載カメラの撮像範囲の狭小化も防止される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載カメラ用ノズル装置において、前記第１噴出口は、前記中央線に沿って前記流体を噴出し、前記第２噴出口は、前記中央線に収束する方向に前記流体を噴出することをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、第１噴出口から噴出された流体に対して、第２噴出口から噴出された流体が干渉し易くなる。従って、第２噴出口から噴出された流体によって、第１噴出口から噴出された流体がサイドエリアの方へ分かれて広がることがより一層抑制される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車載カメラ用ノズル装置において、下流側の端部に前記第２噴出口を有し前記流体が流れるサイド噴出流路を備え、前記第２噴出口は、前記レンズを正面から見て、前記中央線と、前記中央線と平行をなす前記レンズの接線との間に形成され、複数の前記噴出口のうち両外側端に位置する前記第２噴出口を有する前記サイド噴出流路は、前記中央線と平行をなす前記レンズの接線上に位置する案内壁面を有することをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、案内壁面に沿って第２噴出口から噴出された流体の外側縁（中央線から遠い方の縁）は、中央線と平行なレンズの接線に沿うようになる。従って、第２噴出口から噴出された流体のうち、レンズ表面よりも外周側を流れる流体、即ちレンズ表面に付着した異物の除去に貢献しない流体を減少させることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置において、前記第１噴出口及び前記第２噴出口は、前記レンズの頂点に接する平面と平行に前記レンズに向けて前記流体を噴出することをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、車載カメラ用ノズル装置のレンズの前方側への突出量を極力低く抑えつつ、レンズ表面全体に流体を行き亘らせることができる。
請求項５に記載の発明は、前記レンズを有するカメラ本体と、前記カメラ本体を着脱可能に保持する筐体を備えた請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置とを有することをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、カメラ本体の筐体に対する着脱によって、カメラ本体に対する清掃装置（車載カメラ用ノズル装置）の有無を容易に変更することができる。従って、異物が付着し易い車室外に取り付けられるカメラ本体を、異物が付着し難い車室内に取り付けられるカメラ本体に容易に共用することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、車両の外部に設置され前記レンズを有する車載カメラに対して設けられた請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置と、配管を介して前記車載カメラ用ノズル装置に前記流体を圧送するポンプ装置と、前記ポンプ装置の駆動を指令する指令信号を出力する指令手段と、前記指令信号に基づいて前記ポンプ装置の駆動を制御する駆動制御手段とを備えた車載カメラ用清掃システムとしたことをその要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、指令手段に指令信号を出力させることにより、レンズ表面の清掃を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、撮像範囲の狭小化を防止しつつレンズ表面への清掃用の流体の供給を無駄なく良好に行うことができる車載カメラ用ノズル装置、該ノズル装置を備えた清掃装置付き車載カメラ、及び車載カメラ用ノズル装置を含む車載カメラ用清掃システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車載カメラ用清掃システムを備えた車両の概略構成図。
【図２】（ａ）は清掃装置付き車載カメラの外観斜視図、（ｂ）は清掃装置付き車載カメラの側面図。
【図３】清掃装置付き車載カメラの部分断面図。
【図４】車載カメラ用ノズル装置から噴射された流体の流れを説明するための説明図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は流体の流れを説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の車載カメラ用清掃システム１を搭載した車両２の概略構成図である。図１に示すように、車両２には、カーナビゲーション装置が搭載されるとともに、地図等の表示がなされるナビゲーション用のモニタ３が車室内に備えられている。そして、車両２の後部に取り付けられたカメラ本体としての車載カメラ４にて撮影された車両後方下部の外部映像が、例えば車両後進時にモニタ３に表示されるようになっている。即ち、本実施形態では、車載カメラ４は後方視認用のリヤビューカメラとして用いられている。
【００２３】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、車載カメラ４は、外観が略直方体状をなすケース５を備えるとともに、その内部に撮像素子（図示略）を収容している。また、ケース５の正面（車両２に車載カメラ４を配置した場合に車両２の後方側を向く面（図１参照））である撮影面５ａには、円形状の露出孔５ｂが形成されている。車載カメラ４を構成する凸状のレンズ６は、その曲面状の（具体的には球面の一部をなす）レンズ表面６ａが前記露出孔５ｂから外部に露出するようにケース５に対して配置されている。そして、レンズ表面６ａの頂点Ｏは、前記撮影面５ａよりもケース５の前方側（車両２に車載カメラ４を配置した場合、車両２の後方側）に突出している。このレンズ６を透過した光は、車載カメラ４の内部に設けられた前記撮像素子（図示略）にて受光されるようになっている。
【００２４】
図１に示すように、車載カメラ用清掃システム１は、前記車載カメラ４が着脱可能に装着される車載カメラ用ノズル装置１１（以下、単にノズル装置１１とする）、ポンプ装置１２、スイッチ１３及び制御装置１４を備えている。
【００２５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ノズル装置１１は、略四角筒状の筐体２１を備えるとともに、筐体２１の内周面は、前記車載カメラ４のケース５の外形形状に対応した略四角筒状をなしている。車載カメラ４は、筐体２１の両端開口部のうち一方の第１開口部２１ａから筐体２１の内部に挿入されるとともに、その撮影面５ａが筐体２１における他方の第２開口部２１ｂ側の端面と同一平面内となるように該筐体２１にて保持されている。尚、車載カメラ４は、第１開口部２１ａから筐体２１の外部に取り出すことができる。即ち、車載カメラ４は、筐体２１に着脱可能に装着されている。そして、ノズル装置１１は、筐体２１にて車載カメラ４を保持した状態で車載カメラ４の正面が車両２の後方を向くように（即ちレンズ６のレンズ表面６ａが車両の後方を向くように）して車両２の後部に取り付けられる（図１参照）。
【００２６】
また、筐体２１において車載カメラ４の上部となる位置には、ノズル部２２が一体に形成されている。ノズル部２２は、その背面側（車両２に取り付けられた状態において車両２の前方側）において、略円筒状の差込部２３が突出するように設けられている。この差込部２３は、配管としてのホース１５の一端に差し込まれるとともに、同ホース１５の他端は前記ポンプ装置１２（図１参照）に接続されている。
【００２７】
図１及び図２（ｂ）に示すように、ポンプ装置１２は、ホース１５を介してノズル部２２の内部に形成された後述の流路２４に圧縮空気Ａを供給するものである。このポンプ装置１２は、車両２においてノズル装置１１の近傍に配置されている。ポンプ装置１２は、可変容量形のポンプであって、例えば、車両２のバッテリから電源の供給を受けるモータの駆動力によってピストンを作動させるピストンポンプである。
【００２８】
また、ノズル部２２の正面（即ち差込部２３と反対側）には、前記筐体２１における第２開口部２１ｂ側の端面よりもノズル装置１１の前方側（車両２に取り付けられた状態において車両２の後方側）に突出した噴出部２５が設けられている。そして、ノズル部２２の内部に形成された流路２４は、差込部２３の先端から噴出部２５まで延びている。また、図３に示すように、流路２４における下流側の端部は、噴出部２５内で、中央噴出流路２６及び２つのサイド噴出流路２７，２８の３つの流路に分岐している。そして、中央噴出流路２６の下流側の端部には、噴出部２５の下面２５ａにおいてレンズ６側に開口する中央噴出口３１（第１噴出口）が形成されている。また、２つのサイド噴出流路２７，２８の下流側の端部には、噴出部２５の下面２５ａにおいて中央噴出口３１の左右両側（上下方向及び前後方向と直交する方向の両側）でレンズ６側に開口するサイド噴出口３２，３３（第２噴出口）が形成されている。これらの中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、左右方向に一列に並ぶように形成されている。そして、図２（ｂ）及び図３に示すように、ホース１５を介してポンプ装置１２からノズル部２２に供給された圧縮空気Ａは、差込部２３の先端から流路２４内に流れ込み、流路２４の分岐部分で中央噴出流路２６及びサイド噴出流路２７，２８に分流されて、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３からレンズ６に向けて噴出される。
【００２９】
ここで、図３に示すように、ノズル装置１１にて保持された車載カメラ４を正面から見て、レンズ６のレンズ表面６ａは３つのエリアに区画されている。まず、レンズ表面６ａにおいて、レンズ６の頂点Ｏを通る直線である中央線Ｌを含み該中央線Ｌに沿って延びる領域が中央エリアＸ１とされている。尚、本実施形態では、レンズ６の頂点Ｏを通り上下方向に延びる直線を中央線Ｌに設定している。本実施形態の中央エリアＸ１は、中央線Ｌが該中央エリアＸ１の幅方向（左右方向）の中央に位置するように設定されるとともに、同中央エリアＸ１の幅は一定である。そして、レンズ表面６ａにおいて、中央エリアＸ１の両外側（左右両側）の領域がサイドエリアＸ２，Ｘ３とされている。
【００３０】
そして、前記中央噴出口３１は、レンズ６の径方向一側方（本実施形態ではレンズ６の上側方）で、中央エリアＸ１に向けて中央線Ｌに沿って圧縮空気Ａを噴出するように噴出部２５に形成されている。また、正面から見て中央噴出口３１の左側に位置する一方のサイド噴出口３２は、前記中央噴出口３１と同じくレンズ６の径方向一側方（本実施形態ではレンズ６の上側方）で、中央エリアＸ１の左側に位置する一方のサイドエリアＸ２に向けて圧縮空気Ａを噴出するように噴出部２５に形成されている。更に、正面から見て中央噴出口３１の右側に位置する他方のサイド噴出口３３も、前記中央噴出口３１と同じくレンズ６の径方向一側方（本実施形態ではレンズ６の上側方）で、中央エリアＸ１の右側に位置する他方のサイドエリアＸ３に向けて圧縮空気Ａを噴出するように噴出部２５に形成されている。また、本実施形態では、２つのサイド噴出口３２，３３のうち、レンズ６の正面から見て左側のサイド噴出口３２は、中央線Ｌと、該中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ１（左側の接線）との間に形成されている。更に、２つのサイド噴出口３２，３３のうち、レンズ６の正面から見て右側のサイド噴出口３３は、中央線Ｌと、該中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ２（右側の接線）との間に形成されている。
【００３１】
また、前記中央噴出流路２６の中央噴出口３１側の端部は、中央噴出口３１に向かうに連れて太く（幅広に）なるように形成されるとともに、中央噴出流路２６におけるこの部分の中心線Ｌ１は、車載カメラ４を保持したノズル装置１１を正面から見た場合に、レンズ６の中央線Ｌと一致している。更に、中央噴出流路２６の中央噴出口３１側の端部における左右方向の両側の内壁面２６ａは、中央線Ｌを対称軸として対称形状をなしている。また、中央噴出流路２６の中央噴出口３１側の端部における左右方向の両側の内壁面２６ａは、中央噴出口３１から噴出される圧縮空気Ａがレンズ６の上側の端に到達するときに該圧縮空気Ａの幅（左右方向の幅）が中央エリアＸ１の幅と同等となるように、中央噴出口３１に向かうに連れて互いの間隔が広くなるように形成されている。
【００３２】
また、２つの前記サイド噴出流路２７，２８のうち、ノズル装置１１を正面から見て左側のサイド噴出流路２７は、噴出部２５内において、流路２４の分岐が始まる箇所から左方向に延びた後に下方に屈曲し、左側のサイド噴出口３２まで下方に延びている。そして、サイド噴出流路２７のサイド噴出口３２側の端部（即ち屈曲後に下方に向かって延びている部位）における左右方向の両側の内壁面２７ａのうち、中央噴出流路２６から遠い方の案内壁面としての内壁面２７ａ（即ち図３中、左側の内壁面２７ａ）は、正面から見て、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ１上に位置する平面状をなしている。また、この中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａは、中央線Ｌ及び接線Ｔ１と直交する直線（図示略）と直交している。一方、サイド噴出流路２７のサイド噴出口３２側の端部における左右方向の両側の内壁面２７ａのうち、中央噴出流路２６に近い方の内壁面２７ａ（即ち右側の内壁面２７ａ）は、前後方向と平行な平面状をなすとともに、サイド噴出口３２に向かうに連れて中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に近づくように傾斜している。そのため、サイド噴出流路２７におけるサイド噴出口３２側の端部の中心線Ｌ２は、上流側から下流側に向かうに連れて中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に近づく（収束する）ように延びるとともに、サイド噴出流路２７におけるサイド噴出口３２側の端部は、サイド噴出口３２に向かうに連れて太く（幅広に）なっている。尚、中心線Ｌ２を延長した場合、該中心線Ｌ２は、レンズ６の頂点Ｏよりも下流側で中央線Ｌと交わる。また、サイド噴出流路２７のサイド噴出口３２側の端部における左右方向の両側の内壁面２７ａは、サイド噴出流路２７を通ってサイド噴出口３２から噴出された圧縮空気Ａがレンズ６の上側の端に到達したときに該圧縮空気Ａの幅（左右方向の幅）がサイドエリアＸ２の幅と同等となるように形成されている。
【００３３】
そして、サイド噴出流路２７を通ってサイド噴出口３２から噴出された圧縮空気Ａは、中心線Ｌ２に沿って流れる。また、サイド噴出口３２から噴出された圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２７のサイド噴出口３２側の端部における左右方向の両側の内壁面２７ａのうち中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａの作用により、同圧縮空気Ａの左側の外側縁が、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ１上を流れる。
【００３４】
また、前記２つのサイド噴出流路２７，２８のうち、ノズル装置１１を正面から見て右側のサイド噴出流路２８は、中央噴出流路２６の中心線Ｌ１を対称軸として、左側のサイド噴出流路２７と対称に形成されている。即ち、右側のサイド噴出流路２８は、噴出部２５内において、流路２４の分岐が始まる箇所から右方向に延びた後に下方に屈曲し、右側のサイド噴出口３３まで下方に延びている。そして、サイド噴出流路２８のサイド噴出口３３側の端部（即ち屈曲後に下方に向かって延びている部位）における左右方向の両側の内壁面２８ａのうち、中央噴出流路２６から遠い方の案内壁面としての内壁面２８ａ（即ち右側の内壁面２８ａ）は、正面から見て、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ２上に位置する平面状をなしている。また、この中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａは、中央線Ｌ及び接線Ｔ２と直交する直線（図示略）と直交している。一方、サイド噴出流路２８のサイド噴出口３３側の端部における左右方向の両側の内壁面２８ａのうち、中央噴出流路２６に近い方の内壁面２８ａ（即ち図３中、左側の内壁面２８ａ）は、前後方向と平行な平面状をなすとともに、サイド噴出口３３に向かうに連れて中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に近づくように傾斜している。そのため、サイド噴出流路２８におけるサイド噴出口３３側の端部の中心線Ｌ３は、上流側から下流側に向かうに連れて中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に近づく（収束する）ように延びるとともに、サイド噴出流路２８におけるサイド噴出口３３側の端部は、サイド噴出口３３に向かうに連れて太く（幅広に）なっている。尚、中心線Ｌ３を延長した場合、該中心線Ｌ３は、レンズ６の頂点Ｏよりも下流側で中央線Ｌと交わる。また、サイド噴出流路２８のサイド噴出口３３側の端部における左右方向の両側の内壁面２８ａは、サイド噴出流路２８を通ってサイド噴出口３３から噴出された圧縮空気Ａがレンズ６の上側の端に到達したときに該圧縮空気Ａの幅（左右方向の幅）がサイドエリアＸ３の幅と同等となるように形成されている。
【００３５】
そして、サイド噴出流路２８を通ってサイド噴出口３３から噴出された圧縮空気Ａは、中心線Ｌ３に沿って流れる。また、サイド噴出口３３から噴出された圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２８のサイド噴出口３３側の端部における左右方向の両側の内壁面２８ａのうち中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａの作用により、同圧縮空気Ａの右側の外側縁が、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ２上を流れる。
【００３６】
また、図４に示すように、中央噴出流路２６、サイド噴出流路２７，２８、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から、レンズ６の頂点Ｏに接する平面Ｈと平行にレンズ６に向けて圧縮空気Ａを噴出するように形成されている。より詳細には、中央噴出流路２６、サイド噴出流路２７，２８、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の頂点Ｏに接する平面Ｈよりもレンズ６側に少なくとも圧縮空気Ａが吹き付けられるように、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から前記平面Ｈと平行にレンズ６に向けて圧縮空気Ａを噴出するように形成されている。更に、本実施形態では、中央エリアＸ１に吹き付けられる圧縮空気Ａの流量を、各サイドエリアＸ２，Ｘ３に吹き付けられる圧縮空気Ａの流量よりも多くするために、中央噴出口３１の開口面積は、各サイド噴出口３２，３３の開口面積よりも大きく設定されている。尚、ポンプ装置１２によってホース１５を介して差込部２３の先端から流路２４内に供給される単位時間当たりの圧縮空気の流量は一定である。従って、中央噴出流路２６及びサイド噴出流路２７の長さや太さ、並びに、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３の開口面積は、圧縮空気の無駄を軽減するために、ポンプ装置１２が駆動されたときに中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から同時に圧縮空気Ａが噴出されるように設定されていることが望ましい。
【００３７】
図１に示すように、前記スイッチ１３は、車室内に設けられるとともに、車両２内に搭載された制御装置１４に電気的に接続されている。そして、スイッチ１３は、車両２の搭乗者等によってレンズ６のレンズ表面６ａ（図３参照）を清掃すべく操作されると、ポンプ装置１２の駆動を指令する指令信号Ｓ１を制御装置１４に出力する。制御装置１４は、指令信号Ｓ１が入力されると、ノズル装置１１からレンズ表面６ａに圧縮空気Ａを供給するようにポンプ装置１２を制御する。
【００３８】
上記のように構成された車載カメラ用清掃システム１では、車両２の搭乗者等によってスイッチ１３が操作されて指令信号Ｓ１が制御装置１４に出力されると、該指令信号Ｓ１に基づいて制御装置１４はポンプ装置１２を作動させる。図１乃至図３に示すように、ポンプ装置１２によってホース１５を介してノズル装置１１に供給された圧縮空気Ａは、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３の３箇所からレンズ６のレンズ表面６ａに向けて噴出される。
【００３９】
中央噴出口３１から噴出した圧縮空気Ａは、中央エリアＸ１に向かって中央線Ｌ（中央噴出流路２６の中心線Ｌ１）に沿ってレンズ６の下方に流れていく。また、中央噴出口３１の左右両側のサイド噴出口３２，３３から噴出した圧縮空気Ａは、それぞれ下方のサイドエリアＸ２，Ｘ３に向かって流れていく。更に、左側のサイド噴出口３２から噴出した圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２７の中心線Ｌ２に沿って流れることにより、下流側に向かうに連れて中央線Ｌに近づくように流れていく。同様に、右側のサイド噴出口３３から噴出した圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２８の中心線Ｌ３に沿って流れることにより、下流側に向かうに連れて中央線Ｌに近づくように流れていく。そのため、サイド噴出口３２，３３から噴出した圧縮空気Ａは、中央噴出口３１から噴出され中央エリアＸ１を流れる圧縮空気Ａに対して幅方向の両側から干渉する。そして、レンズ表面６ａに付着した雨滴、泥、塵埃等の異物は、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から噴出された充分な流速及び流量の圧縮空気Ａによってレンズ表面６ａの外（下方）に吹き飛ばされて除去される。
【００４０】
ところで、図５（ａ）に示すように、中央噴出口３１と同程度の大きさの噴出口を１つのみ備えたノズル装置から圧縮空気Ａを噴出した場合、圧縮空気Ａの幅がレンズ６の幅よりも狭くなるため、レンズ６の図５（ａ）における左右両側の部位（一点鎖線で囲んだ部位）に圧縮空気Ａが行き亘らない虞がある。更に、レンズ表面６ａが曲面状をなすために、摩擦等の影響によりレンズ６の頂点Ｏ付近で圧縮空気Ａの流速が小さくなってしまい、レンズ６の図５（ａ）における下方の部位（一点鎖線で囲んだ部位）にまで圧縮空気Ａが行き亘らない虞がある。すると、レンズ表面６ａに異物が残存してしまうことがある。
【００４１】
また、図５（ｂ）に示すように、レンズ６の外径を考慮して幅広に形成された１つの噴出口を備えたノズル装置から圧縮空気Ａを噴出した場合、レンズ６の図５（ｂ）における左右両側の部位にも圧縮空気Ａが供給される。しかし、レンズ６の頂点Ｏ付近では、圧縮空気Ａがレンズ６の凸形状により左右に分かれて広がってしまうために、圧縮空気Ａの流量及び流速が低下して不足してしまうことから、レンズ６の図５（ｂ）における下方の部位（一点鎖線で囲んだ部位であり、頂点Ｏを超えた下流部分）にまで圧縮空気Ａが行き亘らない虞がある。更に、噴出口を幅全体に開口形成すると、噴出口の開口面積が大きくなるため、噴出口から噴出される圧縮空気Ａの流速が噴出時点でもともと小さくなってしまう虞がある。従って、噴出口から噴出される圧縮空気Ａの流速を確保するためには、ノズル装置に圧縮空気Ａを供給するポンプ装置１２を駆動するモータに大きな電流を供給する必要が出てくる。
【００４２】
これに対し、本実施形態のノズル装置１１では、中央噴出口３１から噴出した圧縮空気Ａの両側を、サイド噴出口３２，３３から噴出した圧縮空気Ａが流れるため、中央噴出口３１から噴出した圧縮空気Ａが凸状のレンズ表面６ａの形状のために左右方向に分かれて広がることが抑制される。従って、中央噴出口３１から噴出する圧縮空気Ａの充分な流量及び流速が確保され、その結果、レンズ６の下方まで（中央噴出口３１が設けられた側と反対側まで）圧縮空気Ａを送り込むことができる（図４参照）。その結果、凸状のレンズ６のレンズ表面６ａ全体に圧縮空気Ａを行き亘らせることができるため、レンズ表面６ａに異物が残存してしまうことを防止できる。
【００４３】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａは、中央エリアＸ１に向けて流れるため、レンズ表面６ａにおいてレンズ６の頂点を含む部位に吹き付けられる。一般的に、凸状のレンズのレンズ表面に同レンズの外周（径方向外方）から流体を吹き付けた場合、流体は、レンズ表面の形状の影響を受けてレンズの側方に分かれてしまい、レンズの頂点付近で流量及び流速が低下してしまう。すると、レンズの頂点を超えた下流側では、流体の流量及び流速が不足してレンズ表面から異物を除去できなかったり、流体が行き亘らなかったりすることがある。しかし、本実施形態のノズル装置１１では、レンズ６の頂点Ｏを含む中央エリアＸ１の両外側に設定されたサイドエリアＸ２，Ｘ３に向けてそれぞれサイド噴出口３２，３３から圧縮空気Ａを噴出する。従って、中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａが、両外側のサイドエリアＸ２，Ｘ３側に広がることが抑制されるため、中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａの流量及び速度がレンズ６の頂点Ｏ付近で低下してしまうことが抑制される。よって、レンズ表面６ａの中央エリアＸ１では、上流側の端から下流側の端まで清掃用の圧縮空気Ａが無駄なく良好に供給される。その結果、レンズ表面６ａに付着した雨滴、泥、塵埃等の異物を中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３から噴出された圧縮空気Ａによってレンズ表面６ａの外に移動させて同レンズ表面６ａの清掃を無駄なく良好に行うことができる。そして、中央噴出口３１から噴出される圧縮空気Ａの速度がサイド噴出口３２，３３から噴出される圧縮空気Ａの速度に比べて小さくなることが抑制されるため、中央噴出口３１から噴出される圧縮空気Ａの速度の低下を見越して高流量のポンプ装置を用いなくとも、安価な低流量のポンプ装置１２にて対応することができる。更に、圧縮空気Ａをレンズ表面６ａ全体に行き亘らせるために中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３をレンズ６の前方側に大きく突出させなくてもよいため、ノズル装置１１におけるレンズ６の前方側への突出量を低く抑えることができる。そのため、車載カメラ４の撮像範囲の狭小化も防止される。
【００４４】
（２）中央噴出口３１は、中央線Ｌに沿って圧縮空気Ａを噴出し、サイド噴出口３２，３３は、中央線Ｌに収束する方向に圧縮空気Ａを噴出する。そのため、中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａに対して、サイド噴出口３２，３３から噴出された圧縮空気Ａが干渉し易くなる。従って、サイド噴出口３２，３３から噴出された圧縮空気Ａによって、中央噴出口３１から噴出された圧縮空気Ａが凸状のレンズ形状によってサイドエリアＸ２，Ｘ３の方へ分かれて広がろうとすることがより一層抑制される。
【００４５】
（３）レンズ６の正面から見て左端のサイド噴出口３２から噴出される圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２７における左右方向の両側の内壁面２７ａのうち中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａに沿って噴出される。このとき、その中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａは、中央線Ｌと平行な壁面であるため、サイド噴出口３２から噴出された圧縮空気Ａの外側縁（中央線Ｌから遠い方の縁）は、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ１に沿うようになる。同様に、レンズ６の正面から見て右端のサイド噴出口３３から噴出される圧縮空気Ａは、サイド噴出流路２８における左右方向の両側の内壁面２８ａのうち中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａに沿って噴出される。この中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａも中央線Ｌと平行な壁面であるため、サイド噴出口３３から噴出された圧縮空気Ａの外側縁（中央線Ｌから遠い方の縁）は、中央線Ｌと平行なレンズ６の接線Ｔ２に沿うようになる。従って、サイド噴出口３２，３３から噴出された圧縮空気Ａのうち、レンズ表面６ａよりも外周側を流れる圧縮空気Ａ、即ちレンズ表面６ａに付着した異物の除去に貢献しない圧縮空気Ａを減少させることができる。
【００４６】
（４）中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の頂点Ｏに接する平面Ｈと平行にレンズ６に向けて圧縮空気Ａを噴出する。そのため、ノズル装置１１のレンズ６の前方側への突出量を極力低く抑えつつ、レンズ表面６ａ全体に圧縮空気Ａを行き亘らせることができる。
【００４７】
（５）車載カメラ４の筐体に対する着脱によって、車載カメラ４に対するノズル装置１１の有無を容易に変更することができる。従って、異物が付着し易い車室外に取り付けられる車載カメラ４を、異物が付着し難い車室内に取り付けられる車載カメラに容易に共用することができる。
【００４８】
（６）車載カメラ用清掃システム１では、スイッチ１３に指令信号Ｓ１を出力させることにより、レンズ表面６ａの清掃を容易に行うことができる。
（７）ノズル装置１１には、１つの中央噴出口３１と、該中央噴出口３１の両側にそれぞれ設けられたサイド噴出口３２，３３との合計３つの噴出口が形成されている。従って、例えば各サイドエリアＸ２，Ｘ３に対して複数個ずつサイド噴出口３２，３３が形成される場合に比べて噴出口の数を最小限としているため、ノズル装置１１の構成が簡易である。その結果、ノズル装置１１にかかる製造コストの増大を抑制できる。
【００４９】
（８）レンズ表面６ａに対して幅方向（左右方向）全体に圧縮空気Ａを行き亘らせるために、噴出口を幅全体に開口形成するのではなく、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３の３つの噴出口から圧縮空気Ａを噴出するようにしている。そのため、噴出する圧縮空気Ａの流速が低下することが抑制されている。従って、１つの噴出口を幅全体に開口形成してレンズ表面６ａ全体に圧縮空気Ａを行き亘らせようとする場合に比べて、ポンプ装置１２の駆動源であるモータに供給する電流を小さく抑えることができる。
【００５０】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、車載カメラ４は、筐体２１に対して着脱可能となっている。しかし、車載カメラ４は、筐体２１に対して必ずしも着脱可能でなくてもよい。また、ノズル装置１１は、筐体２１を備えない構成（即ちノズル部２２のみの構成）であってもよい。この場合、ノズル装置１１は、車載カメラ４のケース５に固着されたり、車載カメラ４とは別に車両２において同車載カメラ４の近傍となる位置に配置されたりする。
【００５１】
・上記実施形態では、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の頂点Ｏに接する平面Ｈと平行な方向にレンズ６に向けて圧縮空気Ａを噴出する。しかしながら、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ表面６ａに圧縮空気Ａを吹き付けるのであれば、平面Ｈに対して傾斜した方向に圧縮空気Ａを噴出してもよい。
【００５２】
・上記実施形態では、レンズ６の正面から見て左側のサイド噴出口３２は、中央線Ｌと接線Ｔ１との間に形成されるとともに、レンズ６の正面から見て右側のサイド噴出口３３は、中央線Ｌと接線Ｔ２との間に形成されている。しかしながら、サイド噴出口３２は、サイドエリアＸ２に向けて圧縮空気Ａを噴出するのであれば、接線Ｔ１から外側（中央線Ｌから遠ざかる側）にはみ出して形成されてもよい。同様に、サイド噴出口３３は、サイドエリアＸ３に向けて圧縮空気Ａを噴出するのであれば、接線Ｔ２から外側（中央線Ｌから遠ざかる側）にはみ出して形成されてもよい。また、サイド噴出流路２７における中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２７ａは、必ずしも接線Ｔ１上に形成されなくてもよい。同様に、サイド噴出流路２８における中央噴出流路２６から遠い方の内壁面２８ａは、必ず氏も接線Ｔ２上に形成されなくてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、サイド噴出口３２，３３は、中央線Ｌに収束する方向に沿って（即ち中心線Ｌ２，Ｌ３に沿って）圧縮空気Ａを噴出する。しかしながら、サイド噴出口３２，３３は、必ずしも中央線Ｌに収束する方向に沿って圧縮空気Ａを噴出するものでなくてもよい。例えば、サイド噴出口３２，３３は、中央線Ｌと平行な方向に沿って圧縮空気Ａを噴出するものであってもよい。また、サイド噴出口３２，３３は、下流に向かうに連れて中央線Ｌから離間するように圧縮空気Ａを噴出するものであってもよい。
【００５４】
・上記実施形態では、中央エリアＸ１は、中央線Ｌがその幅方向の中央に位置するように設定されている。しかしながら、中央エリアＸ１は、中央線Ｌを含み中央線Ｌに沿って延びる領域であればよい。
【００５５】
・上記実施形態では、中央噴出口３１の開口面積は、各サイド噴出口３２，３３の開口面積よりも大きく設定されている。しかし、中央噴出口３１の開口面積は、各サイド噴出口３２，３３の開口面積と同等、若しくは各サイド噴出口３２，３３の開口面積よりも小さく設定されてもよい。
【００５６】
・上記実施形態では、サイド噴出口３２は、サイドエリアＸ２に対応してノズル装置１１に１つのみ形成されている。しかしながら、サイドエリアＸ２に対応して設けられ該サイドエリアＸ２に向けて圧縮空気Ａを噴射するサイド噴出口３２をノズル装置１１に複数形成してもよい。同様に、サイド噴出口３３は、サイドエリアＸ３に対応してノズル装置１１に１つのみ形成されているが、サイドエリアＸ３に対応して設けられ該サイドエリアＸ３に向けて圧縮空気Ａを噴射するサイド噴出口３３をノズル装置１１に複数形成してもよい。
【００５７】
・上記実施形態では、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の上側方、即ち、鉛直方向上方側に形成されているが、必ずしもレンズ６の上側方に形成されなくてもよい。中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、レンズ６の外周であってレンズ６の一側方となる位置にレンズ６側に開口するように形成されればよい。尚、「レンズ６の一側方となる位置」とは、レンズ６の径方向外側であって、レンズ６の頂点Ｏを通る直線である中央線（上記実施形態では中央線Ｌ）に沿った一方向側でレンズ６と隣り合う位置である。例えば、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３は、左側方若しくは右側方に形成されてもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、流路２４は、下流側の端部が中央噴出流路２６及びサイド噴出流路２７，２８の３つに分岐しており、これにより、中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３の３つの噴出口が噴出部２５に形成されている。しかしながら、ノズル部２２に別々に３つの流路を形成し、これら流路の下流側の端部を中央噴出口３１及びサイド噴出口３２，３３としてもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、ポンプ装置１２は、車両２のバッテリから電源の供給を受けるモータの駆動力によってピストンを作動させるピストンポンプである。しかしながら、ポンプ装置１２は、ソレノイドによってピストンを作動させるピストンポンプであってもよい。また、ポンプ装置１２は、ピストンポンプに限らず、インペラの回転により圧縮空気Ａを吐出する回転式のポンプであってもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、ノズル装置１１は、レンズ表面６ａを清掃するための流体として圧縮空気Ａを噴出する。しかしながら、レンズ表面６ａを清掃するためにノズル装置１１が噴出する流体は、圧縮空気Ａ以外の気体であってもよいし、洗浄液等の液体であってもよい。尚、レンズ表面６ａを清掃するための流体として洗浄液をノズル装置１１から噴射する場合には、フロントガラスやリヤガラスを洗浄するための洗浄液を貯留したタンクから該洗浄液をポンプ装置１２によってノズル装置１１に供給するようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、車載カメラ４は、後方視認用のリヤビューカメラとして用いられている。しかしながら、車載カメラ４は、車両前方を視認するためのフロントビューカメラや、車両側方を視認するためのサイドビューカメラとして用いられてもよい。
【００６２】
上記実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置において、前記第２噴出口は、各前記サイドエリアに対してそれぞれ１つずつ設けられていることを特徴とする車載カメラ用ノズル。同構成によれば、例えば各サイドエリアに対して複数個ずつ第２噴出口が形成される場合に比べて噴出口の数を最小としているため、車載カメラ用ノズル装置の構成が簡易である。その結果、車載カメラ用ノズル装置にかかる製造コストの増大を抑制できる。
【符号の説明】
【００６３】
２…車両、４…カメラ本体としての車載カメラ、６…レンズ、６ａ…レンズ表面、１１…車載カメラ用ノズル装置、１２…ポンプ装置、１３…指令手段としてのスイッチ、１４…駆動制御手段としての制御装置、１５…配管としてのホース、２１…筐体、２７，２８…サイド噴出流路、２７ａ，２８ａ…案内壁面としての内壁面、３１…第１噴出口としての中央噴出口、３２，３３…第２噴出口としてのサイド噴出口、Ａ…流体としての圧縮空気、Ｈ…平面、Ｌ…中央線、Ｏ…頂点、Ｓ１…指令信号、Ｔ１，Ｔ２…接線、Ｘ１…中央エリア、Ｘ２，Ｘ３…サイドエリア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両外部に搭載される車載カメラの凸状のレンズのレンズ表面に流体を供給して前記レンズ表面に付着した異物を除去するための車載カメラ用ノズル装置であって、
前記レンズ表面は、前記レンズを正面から見て、前記レンズの頂点を通る直線である中央線を含み該中央線に沿って延びる中央エリアと、前記中央エリアの両外側にそれぞれ設定されたサイドエリアとの３つのエリアに区画され、
前記レンズの外周であって前記レンズの一側方となる位置に、前記中央エリアに向けて前記流体を噴出する第１噴出口と、各前記サイドエリアに対してそれぞれ少なくとも１つ設けられ前記サイドエリアに向けて前記流体を噴出する第２噴出口とを有することを特徴とする車載カメラ用ノズル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載カメラ用ノズル装置において、
前記第１噴出口は、前記中央線に沿って前記流体を噴出し、
前記第２噴出口は、前記中央線に収束する方向に前記流体を噴出することを特徴とする車載カメラ用ノズル装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車載カメラ用ノズル装置において、
下流側の端部に前記第２噴出口を有し前記流体が流れるサイド噴出流路を備え、
前記第２噴出口は、前記レンズを正面から見て、前記中央線と、前記中央線と平行をなす前記レンズの接線との間に形成され、
複数の前記噴出口のうち両外側端に位置する前記第２噴出口を有する前記サイド噴出流路は、前記中央線と平行をなす前記レンズの接線上に位置する案内壁面を有することを特徴とする車載カメラ用ノズル装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置において、
前記第１噴出口及び前記第２噴出口は、前記レンズの頂点に接する平面と平行に前記レンズに向けて前記流体を噴出することを特徴とする車載カメラ用ノズル装置。
【請求項５】
前記レンズを有するカメラ本体と、前記カメラ本体を着脱可能に保持する筐体を備えた請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置とを有することを特徴とする清掃装置付き車載カメラ。
【請求項６】
車両の外部に設置され前記レンズを有する車載カメラに対して設けられた請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置と、
配管を介して前記車載カメラ用ノズル装置に前記流体を圧送するポンプ装置と、
前記ポンプ装置の駆動を指令する指令信号を出力する指令手段と、
前記指令信号に基づいて前記ポンプ装置の駆動を制御する駆動制御手段と
を備えたことを特徴とする車載カメラ用清掃システム。
【請求項１】
車両外部に搭載される車載カメラの凸状のレンズのレンズ表面に流体を供給して前記レンズ表面に付着した異物を除去するための車載カメラ用ノズル装置であって、
前記レンズ表面は、前記レンズを正面から見て、前記レンズの頂点を通る直線である中央線を含み該中央線に沿って延びる中央エリアと、前記中央エリアの両外側にそれぞれ設定されたサイドエリアとの３つのエリアに区画され、
前記レンズの外周であって前記レンズの一側方となる位置に、前記中央エリアに向けて前記流体を噴出する第１噴出口と、各前記サイドエリアに対してそれぞれ少なくとも１つ設けられ前記サイドエリアに向けて前記流体を噴出する第２噴出口とを有することを特徴とする車載カメラ用ノズル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載カメラ用ノズル装置において、
前記第１噴出口は、前記中央線に沿って前記流体を噴出し、
前記第２噴出口は、前記中央線に収束する方向に前記流体を噴出することを特徴とする車載カメラ用ノズル装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車載カメラ用ノズル装置において、
下流側の端部に前記第２噴出口を有し前記流体が流れるサイド噴出流路を備え、
前記第２噴出口は、前記レンズを正面から見て、前記中央線と、前記中央線と平行をなす前記レンズの接線との間に形成され、
複数の前記噴出口のうち両外側端に位置する前記第２噴出口を有する前記サイド噴出流路は、前記中央線と平行をなす前記レンズの接線上に位置する案内壁面を有することを特徴とする車載カメラ用ノズル装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置において、
前記第１噴出口及び前記第２噴出口は、前記レンズの頂点に接する平面と平行に前記レンズに向けて前記流体を噴出することを特徴とする車載カメラ用ノズル装置。
【請求項５】
前記レンズを有するカメラ本体と、前記カメラ本体を着脱可能に保持する筐体を備えた請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置とを有することを特徴とする清掃装置付き車載カメラ。
【請求項６】
車両の外部に設置され前記レンズを有する車載カメラに対して設けられた請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載カメラ用ノズル装置と、
配管を介して前記車載カメラ用ノズル装置に前記流体を圧送するポンプ装置と、
前記ポンプ装置の駆動を指令する指令信号を出力する指令手段と、
前記指令信号に基づいて前記ポンプ装置の駆動を制御する駆動制御手段と
を備えたことを特徴とする車載カメラ用清掃システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−３５６５４（Ｐ２０１２−３５６５４Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７４５９７（Ｐ２０１０−１７４５９７）
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
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