特許 6274411 カメラおよび運転支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6274411

(24)【登録日】2018年1月19日

(45)【発行日】2018年2月7日

(54)【発明の名称】カメラおよび運転支援装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20060101AFI20180129BHJP

   G03B 17/08 20060101ALI20180129BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/02 D

   G02B7/02 Z

   G03B17/08

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-29228(P2014-29228)

(22)【出願日】2014年2月19日

(65)【公開番号】特開2015-152882(P2015-152882A)

(43)【公開日】2015年8月24日

【審査請求日】2016年5月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】100105094

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 薫

(72)【発明者】

【氏名】加藤 弘典

【審査官】 井亀 諭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１８２２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４７２６６９８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 国際公開第２０１０／０８７２７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−３１３３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４８２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５７１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１２−００２１８２９（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０２ − ７／１６

Ｇ０３Ｂ １７／０２

Ｇ０３Ｂ １７／０４ −１７／１７

Ｈ０４Ｎ ５／２２２− ５／２５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズ面を有するレンズと、
前記レンズを収容し、前記レンズ面を露出させる開口を有する筐体と、
重力方向に前記レンズの光軸よりも下方で、前記開口の縁から、前記光軸を中心として前記開口の縁で規定される円から内側に前記レンズ面に沿って延びる第１片と、
重力方向に前記光軸よりも下方で、前記開口の縁から、前記円から内側に前記レンズ面に沿って延び、前記レンズ面上で前記第１片との間にスリットを形成する第２片とを備え、
前記スリットは、前記レンズ面に付着した水滴を排出する排水路として機能する
ことを特徴とするカメラ。

【請求項2】

請求項１に記載のカメラにおいて、前記第１片および前記第２片はイメージサークルの中であって撮像素子の外側に投影像を形成することを特徴とするカメラ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のカメラにおいて、前記スリットの幅は前記光軸から遠ざかるにつれて増大することを特徴とするカメラ。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載のカメラにおいて、前記筐体は、前記レンズ面の反対側から前記レンズを支持する筐体本体と、前記レンズ面の側から前記レンズに接触して前記開口を区画し、前記筐体本体との間に前記レンズを挟み込む環状の押さえ部材とを備えることを特徴とするカメラ。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載のカメラを備えることを特徴とする運転支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば車載カメラや監視カメラといった屋外に設置されるカメラに関する。

【背景技術】

【0002】

車載カメラや監視カメラといった屋外に設置されるカメラは一般に知られる。屋外では雨水や水蒸気によってレンズのレンズ面に水滴が付着することがある。水滴は撮像画像をぼかす。認識に十分な画像が得られない。水滴は速やかに除去されることが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許４７２６６９８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されるように、水滴の除去にあたって溝といった排水路が提案される。排水路は環状の押さえ部材の表面に刻まれる。押さえ部材の円形の開口にレンズのレンズ面は露出する。円形の開口の縁から外側に向かって排水路は延びる。しかしながら、水滴の自重や車両の振動程度では水滴は容易にレンズ面の中央からレンズ面の縁まで移動しない。水滴の除去が促進される術が望まれる。

【0005】

本発明のいくつかの態様によれば、従来に比べて速やかに水滴を除去することができるカメラは提供されることができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、レンズ面を有するレンズと、前記レンズを収容し、前記レンズ面を露出させる開口を有する筐体と、重力方向に前記レンズの光軸よりも下方で、前記開口の縁から、前記光軸を中心として前記開口の縁で規定される円から内側に前記レンズ面に沿って延びる第１片と、重力方向に前記光軸よりも下方で、前記開口の縁から、前記円から内側に前記レンズ面に沿って延び、前記レンズ面上で前記第１片との間にスリットを形成する第２片とを備え、前記スリットは、前記レンズ面に付着した水滴を排出する排水路として機能するカメラに関する。

【0007】

こうしたカメラによれば、従来に比べて、排水路の入口はレンズ面の中心に近づくことができる。したがって、これまでよりもレンズ面の中央に近い位置でレンズ面上の水滴は排水路に進入することができる。こうしてレンズ面上の水滴は速やかにレンズ面上から除去されることができる。

【0008】

ここでは、排水路はスリットで形成される。スリットの働きでレンズ面上に排水路の入口は形成される。その結果、レンズ面には段差なく排水路の入口が接続される。こうして排水路への水滴の進入は促進される。

【0009】

カメラでは、前記スリットの幅は前記光軸から重力方向に遠ざかるにつれて増大すればよい。毛細管現象の働きでレンズ面上の水滴は上端の入口からスリットの排水路に取り込まれる。水は排水路内に留まることなく流れ落ちる。

【0010】

前記筐体は、前記レンズ面の反対側から前記レンズを支持する筐体本体と、前記レンズ面の側から前記レンズに接触して前記開口を区画し、前記筐体本体との間に前記レンズを挟み込む環状の押さえ部材とを備えてもよい。

【0011】

カメラは運転支援装置に利用されることができる。このとき、運転支援装置はカメラを備えればよい。カメラは運転支援装置に前述の技術的効果をもたらすことができる。

【発明の効果】

【0012】

以上のように本発明の一態様によれば、従来に比べて速やかに水滴を除去することができるカメラは提供される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】運転支援装置を備える自動車の構造を概略的に示す斜視図である。

【図2】第１実施形態に係るカメラの拡大斜視図である。

【図3】カメラの拡大正面図である。

【図4】イメージサークルと撮像範囲との関係を示す概念図である。

【図5】図３の５−５線に沿った水平断面図である。

【図6】水飛沫に曝されたカメラの拡大正面図である。

【図7】スリットに流れ込む水滴の様子を示すカメラの拡大正面図である。

【図8】第２実施形態に係るカメラの拡大分解斜視図である。

【図9】図５に対応し、第２実施形態に係るカメラの水平断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

【0015】

（１）自動車および運転支援装置の構成
図１は一実施形態に係る自動車１１を概略的に示す。自動車１１の車体１２には運転支援装置１３が搭載される。運転支援装置１３はナビゲーション装置１４を備える。ナビゲーション装置１４はディスプレイパネル１５を有する。ディスプレイパネル１５は例えば自動車１１のダッシュボードに組み込まれることができる。ディスプレイパネル１５の表示画面には地図その他の情報が表示されることができる。

【0016】

運転支援装置１３はカメラ１６を備える。カメラ１６は例えば車体１２の後部に設置される。カメラ１６はいわゆる屋外に設置される。カメラ１６は例えば自動車１１のリアバンパーの上方に取り付けられる。カメラ１６の光軸１７は例えば水平面に対して所定の角度に設定される。光軸１７は、自動車１１から後方に離れるにつれて自動車１１が置かれている地面に近づくように傾斜する。カメラ１６は車体１２後方の被写体を撮像する。ここでは、光軸１７に対して水平方向および垂直方向にいずれも少なくとも±９０°の画角範囲で被写体の撮像画像は取得される。

【0017】

カメラ１６は撮像画像に基づき画像信号を生成する。画像信号では、ディスプレイパネル１５の表示画面に表示される表示画像が特定される。カメラ１６はナビゲーション装置１４に接続される。ナビゲーション装置１４にはカメラ１６から画像信号が供給される。ディスプレイパネル１５の表示画面には画像信号に基づき車体１２後方の映像が映し出されることができる。この運転支援装置１３では、例えば駐車場で駐車スペースに後退走行で進入する際に運転者は車体１２の後方の様子を確認することができる。こうして運転支援装置１３は運転者の後方確認を支援することができる。

【0018】

（２）第１実施形態に係るカメラの構造
図２は第１実施形態に係るカメラ１６を概略的に示す。カメラ１６は筐体２１を備える。カメラ１６の前面で筐体２１には開口２２が区画される。開口２２の輪郭は、正面視で少なくとも左右両側で光軸１７回りの円弧２３を描く。ここでは、光軸１７を含んで水平方向に広がる仮想平面ＨＰより上半分を含んで１８０度よりも大きい中心角で円弧２３は広がる。開口２２の輪郭は筐体２１の縁でかたどられる。

【0019】

筐体２１にはレンズアセンブリ２４が収容される。レンズアセンブリ２４は最前面にレンズ面２５を規定する。レンズアセンブリ２４は複数のレンズで形成される。レンズアセンブリ２４は魚眼レンズまたは広角レンズを提供する。

【0020】

筐体２１には排水路２６が区画される。図３から明らかなように、排水路２６は、光軸１７を含んで水平方向に広がる仮想平面ＨＰよりも重力方向に下方で、開口２２の縁で規定される光軸１７を中心とした円２７よりも当該円２７の内側に配置される。ここでは、排水路２６は光軸１７を含む鉛直面ＶＰに沿って延びる。

【0021】

排水路２６の区画にあたって筐体２１には第１片３１および第２片３２が形成される。第１片３１は、重力方向に仮想平面ＨＰよりも下方で、開口２２の縁から円２７の内側までレンズ面２５に沿って延びる。第２片３２は、同様に、重力方向に仮想平面ＨＰよりも下方で、開口２２の縁から円２７の内側までレンズ面２５に沿って延びる。第１片３１および第２片３２の間に光軸１７を含む鉛直面ＶＰに沿ってスリット３３が形成される。スリット３３はレンズ面２５上に排水路２６を形成する。スリット３３の上端３３ａは水に対して毛細管現象が発生する。スリット３３の幅は光軸１７から遠ざかるにつれて徐々に増大する。第１片３１および第２片３２の上縁は開口２２の縁からスリット３３に向かって下降する。上縁の傾斜は開口２２の縁からスリット３３に向かって連続する。スリット３３はレンズ面２５上の上端３３ａから始まって円２７の下方まで延びる。

【0022】

図４に示されるように、カメラ１６ではレンズアセンブリ２４が形成するイメージサークル３５内に撮像素子の撮像範囲３６は収まる。撮像範囲３６は例えばディスプレイパネル１５の表示画面の形状（アスペクト比）に応じて決定されればよい。このとき、第１片３１および第２片３２の投影像３７、３８は、イメージサークル３５の内側に位置するものの、撮像範囲３６の外側に留まる。イメージサークル３５は開口２２の縁で規定される円２７に対応する。撮像範囲３６は撮像素子の輪郭に一致する。

【0023】

図５に示されるように、レンズ面２５と第１片３１の上縁とは微細な間隔で向き合わせられてもよい。こうしてレンズ面２５と第１片３１の上縁との間にも毛細管現象が発生する。同様に、レンズ面２５と第２片３２の上縁とは微細な間隔で向き合わせられる。レンズ面２５と第２片３２の上縁との間にも毛細管現象が発生する。毛細管現象でレンズ面２５と第１片３１および第２片３２に蓄えられた水滴は、最終的にスリット３３に蓄えられた水滴に吸い寄せられ、排水路２６から排出される。

【0024】

雨天時や雨上がりなどに自動車１１が走行すると、路面から水飛沫が舞い上がる。図６に示されるように、水飛沫はカメラ１６の筐体２１やレンズアセンブリ２４のレンズ面２５に付着する。水飛沫が凝集すると水滴を形成する。図７に示されるように、水滴はスリット３３に集められる。スリット３３から下方に流れ落ちる。こうしてレンズ面２５から水滴は除去される。

【0025】

筐体２１の第１片３１および第２片３２によれば、従来に比べて、排水路２６の入口はレンズ面２５の中心に近づくことができる。したがって、これまでよりもレンズ面２５の中央に近い位置でレンズ面２５上の水滴は排水路２６に進入することができる。こうしてレンズ面２５上の水滴は速やかにレンズ面２５上から除去されることができる。

【0026】

カメラ１６では排水路２６はスリット３３で形成される。スリット３３はレンズ面２５上に排水路２６の入口を形成する。その結果、レンズ面２５には段差なく排水路２６の入口が接続される。こうして排水路２６への水滴の進入は促進される。

【0027】

前述のようにスリット３３の上端３３ａは毛細管現象を発生させる。毛細管現象の働きでレンズ面２５上の水滴は上端３３ａの入口からスリット３３の排水路２６に取り込まれる。水は排水路２６内に留まることなく流れ落ちる。

【0028】

レンズ面２５上では第１片３１および第２片３２の上縁に向かって水滴は流れ落ちる。第１片３１および第２片３２の上縁は開口２２の縁からスリット３３に向かって下降することから、流れ落ちた水滴は第１片３１および第２片３２の上縁に沿ってスリット３３に向かって誘導される。こうしてレンズ面２５上から水滴の除去はさらに促進される。

【0029】

加えて、レンズ面２５と第１片３１および第２片３２の縁との間には毛細管構造が形成される。レンズ面２５上で水滴が十分に大きくなると、レンズ面２５上では第１片３１および第２片３２の上縁に向かって水滴は流れ落ちる。水滴は第１片３１および第２片３２の上縁に沿ってスリット３３の排水路２６に向かって誘導される。レンズ面２５上の水滴は毛細管現象の効果でスリット３３の排水路２６に集められる。こうして水滴の除去は促進される。

【0030】

（３）第２実施形態に係るカメラの構造
図８は第２実施形態に係るカメラ１６ａを概略的に示す。カメラ１６ａは筐体４１を備える。筐体４１は筐体本体４２と押さえ部材４３とを備える。筐体本体４２にレンズアセンブリ２４は組み込まれる。カメラ１６ａの前面で筐体本体４２には窓孔４４が区画される。窓孔４４は例えば円形の輪郭を有する。窓孔４４に押さえ部材４３は嵌め合わせられる。こうして押さえ部材４３は筐体本体４２に結合される。結合においては接着剤等が用いられればよい。押さえ部材４３は環状に形成される。押さえ部材４３には前述の開口２２や第１片３１および第２片３２が形成される。

【0031】

例えば図９に示されるように、レンズアセンブリ２４は複数のレンズで形成される。最前位置のレンズ４５は窓孔４４内に配置される。レンズ４５はレンズ面２５の反対側から筐体本体４２に支持される。レンズ４５の背面は周囲で窓孔４４内の段差面４６に受け止められる。押さえ部材４３が筐体本体４２に接着剤等で結合されると、押さえ部材４３は筐体本体４２との間にレンズ４５を挟み込む。レンズ４５の外周には、図示されるように、レンズ面２５に段差で接続されて、円２７の外側で押さえ部材４３に接触して押さえ部材４３の押し付け力を受け止める段差面が形成されてもよい。

【0032】

なお、カメラ１６、１６ａは前述のように運転支援装置１３に利用されることができるだけでなく監視カメラに利用されてもよい。

【符号の説明】

【0033】

１３ 運転支援装置、１６ カメラ、１６ａ カメラ、１７ 光軸、２１ 筐体、２２ 開口、２３ 円弧、２４ レンズ（レンズアセンブリ）、２５ レンズ面、２６ 排水路、２７ 円、３１ 第１片、３２ 第２片、３３ スリット、３３ａ 上端、４１ 筐体、４２ 筐体本体、４３ 押さえ部材、４５ レンズ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】