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図面 (8)

課題

大きな画角を維持しつつ、カメラなどの光センサ上の汚れ堆積を防止できる小型の保護装置を実現する。

解決手段

本発明は、自動車両のため光センサ13を保護するための保護装置に関し、前記光センサは光学素子14を備える。本発明によれば、保護装置は光センサの光学素子の上流側に配置されるように構成されて非球面の一般的な形状の少なくとも1つの表面9a、9bを有する光学要素9を含む。本発明は対応する運転者支援システムに関する。

概要

背景

現在、多くの自動車両には、フロントカメラリアカメラ、又は、側方視カメラが備えられる。これらのカメラは、特に、駐車支援システムなどの運転者支援システム、或いは更には、車線逸脱を検出するためのシステムの一部を形成する。

後部ウインドスクリーン/窓に当て付いて車両の車室内に設置されるとともに車両の後部ウインドスクリーンを通じて後方を向くカメラが知られている。これらのカメラは、鉱物有機汚染物質によって引き起こされる外部気候事象汚れから十分に保護される。しかしながら、車室の内部に設置されるそのようなカメラにおける画角は、特に例えば駐車支援システムにとって最適ではない。これは、それらのカメラによって車両の後方に近接して位置される障害物を見ることができないからである。

したがって、このため、運転者支援システムのカメラを所望の用途に応じて例えばフロントバンパー又はリアバンパーと同じ高さの或いは車両のフロントナンバープレート又はリアナンバープレートと同じ高さの様々な場所で車両の外部に設置することが好ましい。したがって、この場合、カメラは、その光学素子上に堆積されることにより光学素子の有効性を低下させる場合がある或いは更には光学素子を動作不能にする場合がある有機物又は鉱物汚れの飛散に非常に晒される。特に、雨天時には、雨や埃の飛散が観察され、この飛散は、そのようなカメラを備える運転者支援システムの操作性に多大な影響を及ぼす可能性がある。これらのカメラの光学素子の表面は、光学素子が良好な動作状態のままであることを保証するべく洗浄されなければならない。

カメラ上の汚れの堆積に対抗するために、時間の経過とともに堆積される汚染要素を除去するべく、カメラの光学素子を洗浄するための装置、一般的には洗浄液噴霧器を光学素子に近接して配置することが知られている。しかしながら、これらの噴霧器の使用は、噴霧器が多大な量の洗浄液の使用を要するため、そのような運転者支援システムの動作コストの増大をもたらす。

1つの既知の解決策によれば、カメラの保護窓から汚れを取り除くために、カメラの保護窓を振動させるための手段が設けられる。しかしながら、保護窓の振動にもかかわらず、しつこい汚れの塊に対するそのような装置の有効性が制限される場合があることが分かってきた。

他の解決策によれば、カメラが保護装置内に配置される。しかしながら、そのような保護装置は、設置するにはあまりにも大きすぎる。

加えて、そのような保護装置の使用は、常に大きな画角を達成できるようにするとは限らない。

概要

大きな画角を維持しつつ、カメラなどの光センサ上の汚れの堆積を防止できる小型の保護装置を実現する。本発明は、自動車両のため光センサ13を保護するための保護装置に関し、前記光センサは光学素子14を備える。本発明によれば、保護装置は光センサの光学素子の上流側に配置されるように構成されて非球面の一般的な形状の少なくとも1つの表面9a、9bを有する光学要素9を含む。本発明は対応する運転者支援システムに関する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

自動車両(100)のための光センサ(13)を保護するための装置(3)であって、前記光センサ(13)が光学素子(14)を備える、装置(3)において、前記保護装置(3)は、前記光センサ(13)の光学素子(14)の上流側に配置されるように構成されて非球面の一般的な形状の少なくとも1つの表面(9a、9b)を有する光学要素(9)を含むことを特徴とする装置(3)。

請求項2

前記少なくとも1つの表面(9a、9b)が双曲線表面である請求項1に記載の装置(3)。

請求項3

前記光学要素(9)の光軸(91)に対する径方向距離(r)に応じた前記光学要素(9)の前記少なくとも1つの表面(9a、9b)の湾曲(z)は、以下の方程式(a)によって与えられ、ここで、cは、光学要素(9)の表面の曲率に対応し、rは、前記光軸(91)までの径方向距離に対応し、kは、円錐定数に対応し、αi[1,..,4]は、非球面係数に対応する、請求項1又は2に記載の装置(3)。

請求項4

前記円錐定数(k)は、−1よりも小さく、好ましくは−50よりも小さく、特に前記円錐定数(k)は−50〜−200である請求項3に記載の装置(3)。

請求項5

前記光学要素(9)の前記少なくとも1つの表面(9a、9b)の曲率(c)がmm−1〜mm−1である請求項3又は4に記載の装置(3)。

請求項6

前記光学要素(9)は、前記内面(9a)と前記外面(9b)とが異なる非球面の一般的な形状を有するように、反対側にある内面(9a)及び外面(9b)を有する請求項1から5のいずれか一項に記載の装置(3)。

請求項7

前記内面(9a)及び前記外面(9b)が前記方程式(a)を順守し、前記光学要素(9)の前記内面(9a)の湾曲(z)の前記方程式(a)の非球面係数(αi)と、前記光学要素(9)の前記外面(9b)の湾曲(z)の前記方程式(a)の非球面係数(αi)とが、異なる請求項3又は6に記載の装置(3)。

請求項8

前記光学要素(9)は、前記光センサ(13)の前記光学素子(14)から5mm未満、好ましくは前記光センサ(13)の前記光学素子(14)から3mmの距離(d)を隔てて配置されるように構成される請求項1から7のいずれか一項に記載の装置(3)。

請求項9

前記光学要素(9)が回転軸(A1)を中心に回転できるように取り付けられる請求項1から8のいずれか一項に記載の装置(3)。

請求項10

光学素子(14)を備える光センサ(13)を含む運転者支援システム(1)であって、前記システム(1)が請求項1から9のいずれか一項に記載の前記光センサ(13)を保護するための装置(3)を更に含むことを特徴とする運転者支援システム(1)。

技術分野

0001

本発明は、運転者支援する分野に関し、特に、特定の車両に設置される運転者支援システムに関し、運転者支援システムは、場合により、例えば対物レンズを備える、特に少なくとも1つのレンズを備えるカメラなどの光センサを含む。特に、本発明は、そのような光センサを保護するための装置に関する。

背景技術

0002

現在、多くの自動車両には、フロントカメラリアカメラ、又は、側方視カメラが備えられる。これらのカメラは、特に、駐車支援システムなどの運転者支援システム、或いは更には、車線逸脱を検出するためのシステムの一部を形成する。

0003

後部ウインドスクリーン/窓に当て付いて車両の車室内に設置されるとともに車両の後部ウインドスクリーンを通じて後方を向くカメラが知られている。これらのカメラは、鉱物有機汚染物質によって引き起こされる外部気候事象汚れから十分に保護される。しかしながら、車室の内部に設置されるそのようなカメラにおける画角は、特に例えば駐車支援システムにとって最適ではない。これは、それらのカメラによって車両の後方に近接して位置される障害物を見ることができないからである。

0004

したがって、このため、運転者支援システムのカメラを所望の用途に応じて例えばフロントバンパー又はリアバンパーと同じ高さの或いは車両のフロントナンバープレート又はリアナンバープレートと同じ高さの様々な場所で車両の外部に設置することが好ましい。したがって、この場合、カメラは、その光学素子上に堆積されることにより光学素子の有効性を低下させる場合がある或いは更には光学素子を動作不能にする場合がある有機物又は鉱物汚れの飛散に非常に晒される。特に、雨天時には、雨や埃の飛散が観察され、この飛散は、そのようなカメラを備える運転者支援システムの操作性に多大な影響を及ぼす可能性がある。これらのカメラの光学素子の表面は、光学素子が良好な動作状態のままであることを保証するべく洗浄されなければならない。

0005

カメラ上の汚れの堆積に対抗するために、時間の経過とともに堆積される汚染要素を除去するべく、カメラの光学素子を洗浄するための装置、一般的には洗浄液噴霧器を光学素子に近接して配置することが知られている。しかしながら、これらの噴霧器の使用は、噴霧器が多大な量の洗浄液の使用を要するため、そのような運転者支援システムの動作コストの増大をもたらす。

0006

1つの既知の解決策によれば、カメラの保護窓から汚れを取り除くために、カメラの保護窓を振動させるための手段が設けられる。しかしながら、保護窓の振動にもかかわらず、しつこい汚れの塊に対するそのような装置の有効性が制限される場合があることが分かってきた。

0007

他の解決策によれば、カメラが保護装置内に配置される。しかしながら、そのような保護装置は、設置するにはあまりにも大きすぎる。

0008

加えて、そのような保護装置の使用は、常に大きな画角を達成できるようにするとは限らない。

発明が解決しようとする課題

0009

本発明は、光センサを保護するための代替的な装置を提供して、大きな画角を維持しつつ、カメラなどの光センサ上の汚れの堆積を防止できるようにすることにより、前述の欠点を少なくとも部分的に改善することを提案する。

課題を解決するための手段

0010

この目的のために、本発明の1つの主題は、自動車両のための光センサを保護するための装置であって、前記光センサが光学素子を備える、装置において、保護装置が、光センサの光学素子の上流側に配置されるように構成されて非球面の一般的な形状の少なくとも1つの表面を有する光学要素を含むことを特徴とする装置である。

0011

1つ以上の非球面形状は、光線過度の偏向を伴うことなく、したがってそのような光学要素の背後に配置される光センサの光学的性能の過度の劣化を伴うことなく、コンパクトな保護装置を得ることができるようにする。

0012

1つ以上の非球面形状は、この表面の表面仕上げ及び粗さとは無関係に、その一般的なプロファイルに関してそれぞれの表面ごとに規定されることが理解される。一例として、光学的効果、例えば散乱効果を得るために、又は、液体が表面上に停滞するのを防ぐために、光学要素の表面上に1つ以上のバンプが形成される場合、これらのバンプは、光学要素の一般的な形状の規定に関与するように考慮されず、したがって、その非球面特性の評価において考慮されない。

0013

光センサを保護するための前記装置は、以下の特徴のうちの1つ以上を個別に又は組み合わせて有してもよい。
−光学要素は少なくとも部分的に透明であり、
−前記少なくとも1つの表面が双曲線表面であり、
−光学要素の光軸に対する径方向距離に応じた光学要素の前記少なくとも1つの表面の湾曲は、以下の方程式(a)によって与えられ、



ここで、
cは、光学要素の表面の曲率に対応し、
rは、光軸までの径方向距離に対応し、
kは、円錐定数に対応し、
αi[1,..,4]は、非球面係数に対応する、
−円錐定数は、−1よりも小さく、好ましくは−50よりも小さく、
−円錐定数は−50〜−200であり、
−光学要素の前記少なくとも1つの表面の曲率は



mm−1〜



mm−1
であり、
−光学要素は、内面と外面とが異なる非球面の一般的な形状を有するように、反対側にある内面及び外面を有し、
−内面及び外面が方程式(a)を順守し、
−光学要素の内面の湾曲の方程式(a)の円錐定数と光学要素の外面の湾曲の方程式(a)の円錐定数とが異なり、
−光学要素の内面の湾曲の方程式(a)の非球面係数と光学要素の外面の湾曲の方程式(a)の非球面係数とが異なり、
−光学要素は、光センサの光学素子から5mm未満、好ましくは光センサの光学素子から3mm未満の距離を隔てて配置されるように構成され、
−光学要素は、光学要素の光軸が光センサの光軸と一致するように光センサの光学素子の上流側に配置されるように構成され、
−光学要素は、回転軸を中心に回転できるように取り付けられ、
−光学要素は、その回転軸に対して中心付けられて配置され、
−光学要素は、光センサがその画像捕捉に関与するように構成される道路シーンに面するように保護装置の上流側に配置され、
−前記装置は、光学要素に強固に固着されて光センサを受けるように構成される区画室を有するハウジングを含み、
−内面が防曇性を有し、前記光学要素の内面は特に防曇コーティングを有し、
−内面及び/又は外面は、以下のリスト、すなわち、赤外線フィルタ光触媒疎水性超疎水性、疎油性、親水性超親水性、石チップ耐性から選択される少なくとも1つの特性を有する。

0014

また、本発明は、光学素子を備える光センサを含む運転者支援システムに関する。本発明によれば、前記システムは、先に規定されるような光センサを保護するための装置を含む。

0015

本発明の1つの態様によれば、光学要素が光センサとは別個である。

0016

本発明の他の特徴及び利点は、例示的で非限定的な例として与えられる以下の説明及び添付図面を読むとより明確に分かるようになる。

図面の簡単な説明

0017

本発明に係る運転者支援システムを備える自動車両を概略的に示す。
図1の運転者支援システムの光センサを保護するための装置の斜視図である。
図2の保護装置の部分縦断面図である。
運転者支援システムの光センサと該光センサを保護するための光学要素とを部分的に概略的に示す図である。
光学要素の非球面状の一般的な形状の表面を概略的に示す。
保護装置の一変形例である。
保護装置の他の変形例である。

実施例

0018

これらの図において、同一の要素は同じ参照符号を用いて参照される。

0019

以下の実施は例である。説明は1つ以上の実施形態に言及するが、このことは、それぞれの言及が同じ実施形態に関連すること、又は、特徴が単一の実施形態のみに適用されることを必ずしも意味しない。様々な実施形態の単一の特徴は、他の実施形態をもたらすために組み合わされ又は置き換えられ得る。

0020

説明では、例えば第1の要素又は第2の要素などの特定の要素には添え字が付される。この場合、添え字は、類似しているが同一ではない要素を区別して示すために使用されるにすぎない。この添え字付与は、ある要素の他の要素に対する優先順位示唆するものではなく、また、そのような命名は本発明の範囲から逸脱することなく容易に置き換えられ得る。また、この添え字付与は、時間的な順序を意味するものでもない。

0021

図1は、本発明に係る少なくとも1つの運転者支援システム1を備える自動車両100を示す。

0022

運転者支援システム1は、特に、少なくとも1つの光センサ13と、光センサ13を保護するための装置3とを含み、装置3は図2及び図3に示される。

0023

光センサ13(図1図3参照)は、例えば、カメラなどの画像捕捉光センサ13である。光センサは、小型フォトダイオードマトリクスアレイを含むCCD(電荷結合素子センサ又はCMOSセンサであってもよい。他の変形例によれば、光センサがLIDARセンサであってもよく、LIDARは「光検出及び測距」を表わす。

0024

図2及び図3においてより明確に分かるように、光センサ13は光軸15の光学素子14を含む。光学素子14は例えば対物レンズである。対物レンズは、少なくとも1つのレンズ、特に視野及び分解能に応じて複数のレンズ、例えば2〜10個のレンズ、一般的には4つ又は5つのレンズ、或いは更には魚眼の場合には10個のレンズを含んでもよい。光学素子14のレンズの少なくとも1つは凸状(湾曲状)であり、その凸面は、例えば、例として魚眼のように光センサ13の外側へと向けられる。

0025

光センサ13は、加えて、光センサ13のホルダ17(図3)を形成する部分を含んでもよい。この部分は、ここでは、光学素子14とは反対側の光センサ13の該当する後部である。

0026

図示の実施形態では、光センサ13が保護装置3内に取り付けられるようになっている。より正確には、光センサ13、特にそのホルダ17は、保護装置3内に固定して取り付けられるようになっている。

0027

図1に示される例において、保護装置3は、バンパーと同じ高さの車両100の前面に設置される。勿論、変形例として、保護装置3は、車両100の後部、例えばバンパー又はナンバープレートと同じ高さに設置されてもよい。また、保護装置は、例えば車両の側部に、例えばバックミラーと同じ高さに設置されてもよい。

0028

保護装置3は、任意の既知の技術を用いて、車両100の任意の要素2に対して、例えば車体の要素に対して、或いは、バンパー、バックミラー、又は、ナンバープレートなどの外部要素に対して固着されてもよい。この目的のために、非包括的に、クリップのシステム、螺合システム、又は、接着結合システムについて言及されてもよい。

0029

保護装置
より正確には、再び図2及び図3を参照すると、保護装置3は、
−自動車両100(読者図1も参照されたい)のための少なくとも1つの付属品4であって、この付属品4は、回転軸A1を中心に回転できるように取り付けられるとともに光センサ13を保護する機能を有する、付属品4と、
−付属品4を回転駆動させるように構成されるアクチュエータ、より正確にはモータ5と、
を含む。

0030

したがって、保護装置3は電動装置である。

0031

特に、保護装置3は、互いに離間されて互いに組み立てられる第1のサブアセンブリB及び第2のサブアセンブリCを含んでもよい。第1のサブアセンブリBは、自動車両100のための付属品4を形成してもよい。第2のサブアセンブリCは、第1のサブアセンブリBを回転駆動させるためにモータ5を含んでもよい。

0032

付属品
付属品4又は保護手段は少なくとも部分的に透明であってもよい。

0033

記載された実施形態では、付属品4が光学要素9を含む。この実施形態において、付属品4、より一般的には保護装置3は、好適には、光学要素9に強固に固着されるハウジング6も含む。

0034

光学要素9及びハウジング6が単一部品を形成してもよい。或いは、ハウジング6及び光学要素9が2つの別個の強固に固着される部品であってもよい。

0035

以下、光学要素9及びハウジング6について更に詳しく説明する。

0036

図2図4においてより明確に見える光学要素9は、光センサ13の光学素子14を、この光学素子14を損傷させる可能性がある汚れ又は固体破片の想定し得る飛散から保護するようになっている。したがって、光学要素は、光センサ13を保護するための該当する要素、より正確には、光センサ13を保護するためのマスクであり、また、この光学要素9は、外部からもたらされる攻撃、すなわち、水飛散、汚染物質、石の小片に晒されるが、汚染堆積物水垢にも晒される。

0037

記載された実施形態では、光学要素9が光センサ13から離間される。

0038

この光学要素9は光軸91を有する。

0039

光学要素9は保護装置3の上流側に配置される。この例では、光学要素9が保護装置3の前面に配置される。言い換えると、光学要素9は、付属品4の前面に、或いは更には、ハウジング6の前面に配置される。「保護装置3の前面」という表現は、保護装置3が車両100(図1)に設置されるときに光センサ13がその画像捕捉に関与する道路シーンに面して配置されるようになっている部分を意味するように理解される。一方、保護装置3の後部は前面と反対側の部分であり、したがって、この後部は、光センサ13がその画像捕捉に関与する道路シーンから最も遠い該当部分である。

0040

より正確には、光学要素9は、光センサ13の上流側、より正確には光学素子14の上流側に配置されるようになっている。本文において、上流側という用語は、光軸15に対して、及び、光センサ13がその画像捕捉に関与する道路シーンに対して規定される。言い換えると、「光学素子14の上流側」という表現は、光学素子14と光センサ13がその画像捕捉に関与する道路シーンとの間に光学要素9が配置される光軸15に沿う位置を意味するように理解される。

0041

この光学要素9は、好適には、光学素子14の表面の全てを覆うように寸法付けられる。

0042

光学要素9は、光センサ13の視野内に配置されると、好適には、光センサ13の有効性を低下させないように透明である。この光学要素9は、ガラス又はポリカーボネイトなどの透明プラスチックから形成されてもよい。

0043

光学要素9は、光センサ13に対して中心付けられるように、より正確には光学素子14に対して中心付けられるように配置されてもよい。光学要素9は、その光軸91が光センサ13の光軸15と一致するように配置される(図4参照)。

0044

更に、光学要素9は、非球面状の一般的な形状の少なくとも1つの面9a,9bを有する。より正確には、光学素子14に直接に対向して配置されるようになっている光学要素9の部分は、非球面状の一般的な形状のこの又はこれらの面9a,9bを有する。

0045

光学要素9の非球面9a、9bはそれぞれ、球の形状に密接に適合しない。言い換えると、そのような非球面9a、9bの曲率は、球のそれとは対照的に、あらゆる点で一定でない。したがって、光学要素9は、単純な球形を有さず、より複雑な形状を成す。

0046

光学要素がここでは非球面形状を成し、すなわち、光学要素の形状が球形に類似しており、また、この非球面形状が光学要素の所定の厚さに関して考慮されなければならず、その厚さが光学要素の内面を画定するプロファイルとこの光学要素の外面を画定するプロファイルとの間で規定されることに留意すべきである。それは、考慮されなければならない外面及び/又は内面の一般的なプロファイルであり、また、特に光学要素の外面上のバンプ及び/又はスタッドの存在は、光学要素の非球面形状の定義においてここで考慮に入れられるべきでない。

0047

光学要素9の光軸91に対する径方向距離rに応じた各非球面9a、9bの湾曲zは、以下の方程式、すなわち、方程式(a)によって与えられる。
(a):

0048

この式(a)において、パラメータcは、光学要素9の表面の曲率に対応する。このパラメータcは、曲率半径Rの逆数である(図5参照)。曲率半径Rは、光軸91までの距離に伴って変化する。任意の特定のポイントにおいて、曲率半径Rは、当該ポイントの表面に接する円の曲率半径として定義されてもよい。そのような円は接触円と呼ばれる。図5には、そのような円が破線により概略的に表わされる。1つの特定の例示的な実施形態では、曲率半径Rが5mm〜15mmである。したがって、曲率cは



mm−1〜



mm−1
である。

0049

また、方程式(a)において、パラメータrは、図4に概略的に示されるように、光軸91までの径方向距離に対応する。

0050

図示されないパラメータkは、円錐定数(conicity constant)とも呼ばれる円錐定数(conic constant)に対応する。このパラメータは、表面のその中央部とその縁との間の曲率の変化を表わす重要な数学的値である。言い換えると、パラメータkは、頂点からの距離に伴う曲率半径Rの変化を特徴付ける。この変化は、特定の光学特性を伴う非球面性のこの特性を有する表面を与える。

0051

最後に、パラメータαi[1,..,4]は非球面係数に対応する。先に与えられた方程式(a)において、多項式項α1r2〜α4r8は、径方向距離rの8の累乗にまで及ぶが、勿論、これらの多項式項の数がより少なくてもよく或いは逆により多くてもよい

0052

これらの非球面係数αiは、非常に低く、特に1よりも小さい。非限定的な例として、α1は0.01〜0.1であり、α2は−10−5〜−10−6であり、α3は10−9〜10−10であり、α4は10−10〜10−11である。

0053

1つの特定の例では、非球面が円錐断面を形成する。

0054

この場合、非球面係数αiはゼロである。光学要素9の光軸91に対する径方向距離rに応じた光学要素9の湾曲zは、以下の方程式、すなわち、方程式(b)によって与えられる。
(b):

0055

この方程式(b)では、パラメータc、k、rが方程式(a)の場合と同じである。言い換えると、方程式(b)は、方程式(a)に対応するが係数αiを伴わない。

0056

円錐定数kの値に応じて、非球面9a、9bは、楕円形状、放物線形状、或いは更には、双曲線形状などの様々な円錐形状を有してもよい。

0057

1つの好ましい実施形態によれば、光学要素9の少なくとも1つの表面9a,9bは双曲線の一般的な形状を成す。双曲線の一般的な形状の表面9a,9bの湾曲zは方程式(b)によって与えられる。更に、この方程式(b)において、円錐定数kは、−1よりも小さく、特に−1よりも非常に小さい。好ましくは、円錐定数kは−50よりも小さく、特に円錐定数kは−50〜−200である。

0058

また、光学要素9は、反対側にある内面9a及び外面9aを有する。内面9a及び外面9bはそれぞれ、非球面の一般的な形状、特に双曲線の一般的な形状を有する。光学要素9の内面9a及び外面9bの非球面形状、又は、より正確には双曲線形状は異なる。上記のように、非球面形状、特に双曲線形状を評価する際に考慮されなければならないのは内面及び外面の一般的なプロファイルであり、また、この面の粗さ及び表面仕上げを形作るバンプ又はスタッドの存在は無視されなければならない。

0059

特に、内面9aの円錐定数kは、外面9bの円錐定数kとは異なる。1つの特定の非限定的な実施形態の例において、円錐定数kは、表面の一方に関して約−159であり、他方の表面に関して−76である。

0060

また、非球面係数αiは、内面9aの湾曲zに関する方程式(a)において及び外面9bの湾曲zに関する方程式(a)において異なる。

0061

勿論、代わりに、内面9a及び外面9bが平行であってもよく、すなわち、これらの表面9a,9bのいずれも湾曲zに関する方程式(a)において同じ円錐定数k及び同じ係数αiを有してもよい。

0062

また、光学要素9のそれぞれの非球面9a,9bが凸面又は凹面であってもよい。この例では、光学要素9が凸状の一般的な形状を成す。図示の例では、光センサ13の視野内に配置されるようになっている光学要素9の部分がこの略凸形状を有する。したがって、光学要素9の非球面9a,9bは、それらの凸状部が保護装置3の外側へと向けられた凸面である。

0063

更に、光学要素9は、光学素子14(図4参照)から5mmよりも小さい距離dを隔てて、或いは更には、光学素子14から3mmよりも小さい距離を隔てて、例えば約2mmの距離を隔てて配置されてもよい。したがって、光学要素9は、大きな画角、特に110°よりも大きい画角、例えば約190°の画角を維持しつつ及び非球面9a,9bによる良好な光学性能を維持しつつ光学素子14に非常に近接して配置されてもよい。これにより、保護装置3を非常にコンパクトにすることができる。具体的には、非球面9a,9bは、一定の球形の表面を伴って形成される光学要素に対してより良好な光学性能を与える。光学要素9の内面9a及び外面9bの双曲線の一般的な形状は、光学素子14と光学要素9との間のそのような小さな距離dにとって特に有利である。

0064

最後に、光学要素9は、例えば約1ミリメートルの非常に小さい厚さを有してもよい。

0065

更に、光学要素9は、図2及び図3に概略的に示される回転軸A1を中心に回転できるように取り付けられる。

0066

好適には、光学要素9の回転軸A1は光センサ13の光軸15と一致する。この回転軸A1は光学要素9の光軸91とも一致する。

0067

光学要素9は、回転軸A1に対して中心付けられて配置されてもよい。この光学要素9は特に回転軸A1に対して軸対称である。

0068

更に、光センサ13を受け入れる保護装置3が車両100(読者は図1も参照されたい)に設置されると、光学素子14及び光学要素9は、好適には、車両100の要素2に設けられる開口から突出する。そのような構成では、光センサ13が大きな画角を有し、また、光学素子14と車両100(図1)の外部との間に光学要素9が存在するため、光学素子14は清浄なままである。

0069

また、光学素子14と光学要素9との間の結露形成を防止するために、光学要素9の内面9a(図3図5参照)が好適には防曇性を有する。光学要素9の内面9aは、光センサ13の光学素子14と対向して配置されるようになっている表面である。特に、光学要素9の内面9aは防曇コーティングを有する。

0070

変形例として又は更に加えて、光学要素9の内面9a及び/又は外面9bは、以下の特性、すなわち、疎水性、赤外線フィルタ、光触媒性、超疎水性、疎油性、親水性、或いは更には、超親水性、ストーンチップ耐性、或いは更には、汚れの付着を減少させることができるようにする任意の他の表面処理のうちの1つ以上を有してもよい。特に、光学要素9の外面の疎水性により、水がこの外面に付着できないため、任意の水滴が染みを残すことなく外面から流れ出る。したがって、光学要素9の外面9b上の層又はコーティングは、運転者補助具1の正しい動作に悪影響を及ぼす可能性がある光学要素9上の鉱物又は有機汚染物質の付着及び水垢の存在の可能性を制限できるようにする。好適には、疎水性のペリクルを形成するために、Rain−X(登録商標)タイプの溶液などの液体溶液が光学要素9の外面9b上に堆積されてもよい。

0071

これらの例示的な実施形態は、非限定的な例示として与えられる。例えば、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなくこの外面9bに対する汚れの付着を制限できるようにする他の特性を有する外面9bを有する透明な光学要素9を使用してもよい。

0072

随意的に、保護装置3の光学要素9は、気象条件が何であっても運転者補助具1が正しく動作できることを保証し得るようにするべく、例えば除霜抵抗器又は除霜フィラメントなどの一体型除霜システム又は霜取りシステムを備えてもよい。

0073

再び図2及び図3を参照すると、ハウジング6に関して、該ハウジング6は、回転軸A1を中心に回転できるように取り付けられる。

0074

好ましくは、ハウジング6は密閉ハウジングである。ハウジング6は、当業者に知られる任意の適した材料から形成されてもよい。

0075

より正確には、このハウジング6はモータ5によって回転駆動されるようになっており、これにより、光学要素9を回転させることができる。したがって、この特定の例では、光学要素9がハウジング6と共に回転駆動されるように構成され、それにより、光学要素9を遠心作用によって洗浄できる。

0076

光学要素9は、ハウジング6の前面に配置されるように構成される。「ハウジング6の前面」という表現は、保護装置3が車両100(読者は図1も参照されたい)に設置されるときに光センサ13がその画像捕捉に関与する道路シーンに面して配置されるようになっているハウジング6の部分を意味するように理解される。一方、「ハウジング6の後部」という表現は、ハウジング6の前面と反対側のハウジング6の部分を意味するように理解され、したがって、この後部は、光センサ13がその画像捕捉に関与する道路シーンから最も遠い部分である。

0077

加えて、光センサ13は、この例では、ハウジング6内に少なくとも部分的に取り付けられる。これを達成するために、ハウジング6は、例えば光センサ13の光軸15がハウジング6の回転軸A1と一致するように光センサ13を受け入れるように構成される区画室19(図3参照)を含む。

0078

より正確には、ハウジング6は、光センサ13のための区画室19を画定する壁21を含む。この壁21は、光学要素9及びハウジング6の回転軸A1に中心付けられてもよい。この例では、壁21が略円筒形の一般的形状を成す。

0079

第1の変形例によれば、壁21及び光学要素9が単一部品を形成してもよい。第2の変形例によれば、壁21及び光学要素9が2つの別個の部品であってもよく、この場合、壁21は光学要素9の一端に強固に固着される。特に、壁21の前端は光学要素9に強固に固着される。非限定的な例として、壁21及び光学要素9は、超音波溶接によって強固に固着されてもよい。したがって、ハウジング6及び光学要素9が1つ以上の部品であってもよい。ハウジング6が光学要素9に強固に固着されるため、密閉ユニットが形成され、したがって、この密閉ユニットは、光センサ13を受け入れるようになっているハウジング6の内部に汚れが入り込むことを防止する。

0080

変形例として又は更に加えて、好適には結露を制限するための少なくとも1つの手段が設けられ、以下では、この手段が結露防止手段と称される。そのような結露防止手段はハウジング6に組み込まれてもよい。特に、少なくとも1つの結露防止手段がハウジング6の壁21に配置されてもよい。

0081

非限定的な例として、結露防止手段は、少なくとも1つの貫通オリフィス210をハウジング6に、この例では壁21に備えてもよい(図3参照)。1つ以上のオリフィス210が穿孔によって形成されてもよい。好ましくは、複数のオリフィス210が設けられる場合、それらのオリフィスはハウジング6の回転軸A1に対して対称的に配置される。

0082

図3に示される例では、2つのオリフィス210が設けられ、前記オリフィスはハウジング6の回転軸A1に対して対称に配置される。オリフィス210は、保護装置3が組み立てられたときにハウジング6の内部とハウジング6の外部との間を連通させる。非限定的な例として、各オリフィス210は約5mmの直径を有してもよい。

0083

加えて、1つ以上の半透膜211が設けられてもよく、前記膜はそれぞれ少なくとも1つのオリフィス210に配置される。図3に示される例では、2つの膜211が概略的に示されている。各膜211は、例えば接着結合によって或いは更には超音波溶接によって関連するオリフィス210にシール状態で固着されてもよい。これらの膜211は、記載された実施形態では、空気を透過でき、水を透過できない。したがって、1つ以上の膜211は、ハウジング6の内部の空気の循環を促進させる。これにより、光学素子14と光学要素9との間で良好な換気を達成でき、したがって、結露の蓄積が防止される。

0084

好適には、より軽量な1つのオリフィス210又は複数のオリフィス210を補償するための少なくとも1つの手段が更に設けられる。図3に示される特定の例では、2つの膜211がハウジング6の回転軸A1に対して対称的に配置され、この対称的な配置によって、ハウジング6の回転中に遠心力に対して重量効果を制限することができる。

0085

モータ
図2図3図6、及び、図7には、モータ5に関してその様々な変形例が示される。このモータは特に小さいサイズの電気モータであってもよく或いは更には小型電動モータであってもよい。

0086

「小サイズの電気モータ」という表現は、本発明の文脈において、その重量が10kg未満或いは更には1kg未満であって特に車両内機器を作動させるために使用されるステッピングモータ、アクチュエータ、ブラシ付き又はブラシレスDCモータ非同期モータ又は同期モータを意味するように理解される。

0087

小型電気モータ」という表現は、本発明の文脈において、その重量が200g未満或いは更には100g未満、好ましくは30g〜100g、例えば30g〜60gのステッピングモータ、アクチュエータ、ブラシ付き又はブラシレスDCモータ、非同期モータ又は同期モータを意味するように理解される。

0088

モータ5はロータ51及び固定ステータ53を含み、ロータ51は固定ステータ53に対して回転できる。

0089

モータ5は、ハウジング6及び光学要素9を回転駆動させるべくハウジング6に結合される。記載される実施形態では、ハウジング6及び光学要素9がモータ5のロータ51に対して強固に固着される。

0090

図2図3、及び、図6に示される例では、ロータ51がステータ53の周囲に配置される。したがって、ステータ53が内部であり、ロータ51が外部である。更に、図6の例では、ステータ53が光センサ13のホルダ17を形成してもよい。すなわち、ホルダ17及びステータ53が単一部品を形成する。

0091

或いは、図7に示されるように、ステータ53がロータ51の周囲に配置されてもよい。

0092

更に、図2図3図6、及び、図7に示される様々な実施形態では、モータ5が保護装置3の後部に配置され、より正確には、モータ5がハウジング6の後部と組み立てられる。すなわち、モータ5は、光学要素9とは反対側に配置される。

0093

したがって、光センサ13を受け入れるようになっているハウジング6の内部に汚れが入り込むことを防止する密閉ユニットが形成される。

0094

更に、この例では、モータ5が光センサ13の延長に配置される。

0095

モータ5は好適には中空モータ5である。モータは、光センサ13を少なくとも部分的に受けてもよい。

0096

内部ステータ53及び外部ロータ51を伴う図3に示される構成において、ステータ53は、光センサ13のホルダ17を少なくとも部分的に受けてもよい。

0097

外部ロータ51及び光学ホルダ17を形成するステータ53を伴う図6に示される構成において、中空ロータ51は、光センサ13のホルダ17を形成するステータ53を少なくとも部分的に受けてもよい。

0098

内部ロータ51を伴う図7に示される構成では、内部ロータが光センサ13のホルダ17を少なくとも部分的に受けてもよい。

0099

モータ5は、例えば、車両100(読者は図1も参照されたい)の一般的な電気回路に接続される電源によって電力が供給される。

0100

非限定的な例として、モータ5は特にブラシレスモータであってもよい。図3に示される例において、モータ5は、ロータ51に強固に固着される少なくとも1つの磁石55と、ステータ53に取り付けられる所定数電磁コイル57、特に少なくとも3つの電磁コイル57とを備える。電磁コイル57は、ロータ51に強固に固着される磁石55を駆動させることができるようにするべく電力が供給されるようになっている。モータ5は、このために、電磁コイル57への電力の供給を制御するための回路59を備える。この制御回路59は、車両100(読者は図1も参照されたい)の一般的な電気回路に接続される給電配線ハーネス61に接続されてもよい。

0101

モータ5は、1000〜50000回転/分、好ましくは5000〜20000回転/分、更に一層好ましくは7000〜15000回転/分の回転速度を有してもよい。そのような回転速度は、光学要素9上に堆積されてしまった任意の汚れを遠心効果によって除去できるようにし、したがって、光センサ13の光学素子14を清潔に保つことができるようにして運転者支援システム1の最適な動作を確保する。

0102

モータ5は、付属品4、すなわち、この例ではハウジング6とハウジング6に強固に固着される光学要素9とを回転させるように構成される。

0103

モータ5は、回転軸A2を中心に回転できるように取り付けられる。モータ5は、例えば、その回転軸A2が光学要素9の回転軸A1及び光センサ13の光軸15と一致するように配置される。

0104

更に、好適には、保護装置3の内部への水蒸気及び/又は他の汚染物侵入を制限するために、モータ5の後部へのケーブル又はワイヤの通過のための密閉構造が設けられる。

0105

したがって、保護装置3は、回転部31とも呼ばれる可動部31と、固定部33とを含む(図3参照)。

0106

可動部31は、モータ5の少なくともロータ51を備え、また、固定部33は、モータ5の少なくともステータ53を備える。

0107

電動装置3の可動部31は、ロータ51に強固に固着される少なくとも1つの可動要素、例えば特に付属品4、すなわち、この例ではハウジング6及び光学要素9を含んでもよい。

0108

同様に、固定部33は、ステータ53に固着される要素又はホルダを備えてもよい。勿論、要素又はホルダは、ステータ53に直接に固着されてもよく、固着されなくてもよい。この例では、これに限定されないが、電動装置3の固定部33は、光センサ13の固定ホルダ17を含む。この固定ホルダ17は特にステータ53に固着される。

0109

光センサ13のホルダ17及びステータ53は、好適には、制御回路59を給電配線ハーネス61に接続できるようにするべく、それぞれの相補的な開口63,65を含む。

0110

更に、保護装置3は、特に、図3に概略的に示される1つ以上のベアリング27,28を備えてもよい。この例では、保護装置3が2つのベアリング27,28を備える。

0111

これらのベアリング27,28はそれぞれ、保護装置3の可動部31と固定部33との間に配置される。ベアリング27,28は略環状の一般的形状を成す。加えて、2つのベアリング27,28はモータ5と同心的に配置される。

0112

図3に示される特定の例を参照すると、ベアリングのうちの一方、例えばベアリング27は、ロータ51と、光センサ13のホルダ17の一部、特に前部との間に配置されてもよい。他方のベアリング、図3の例ではベアリング28は、モータ5のロータ51とステータ53との間に配置される。

0113

或いは、ロータ51とステータ53との間に2つのベアリング27,28が配置されてもよい。特に、図5に示される変形実施形態では、光センサ13のホルダ17を形成するステータ53とロータ51との間に2つのベアリング27,28が配置される。

0114

また、ベアリング27,28のうちの少なくとも一方が磁気ベアリングであってもよい。そのような磁気ベアリングは、機械的なベアリングを用いる保護装置3が動作されるときに一般的に発生される騒音摩擦を回避できるようにする。

0115

1つの変形例によれば、一方のベアリングが磁気的であってもよく、また、他方のベアリングがボールベアリングなどの機械的なベアリングであってもよい。他の変形例によれば、電動装置3が単一の磁気ベアリングを備えてもよい。

0116

したがって、そのような複雑な非球面形状或いは更には双曲線形状を有する表面9a、9bを伴う光学要素9を光センサ13の光学素子14からほんの数ミリメートル隔てて配置することにより、例えば約190°の比較的大きな視野を保証しつつ、光センサ13の光学素子14を外部汚れから保護するコンパクトな保護装置3が得られる。

0117

加えて、特にハウジング6を介したこの光学要素9の回転は、光センサ13の視野が常に制限されずに清潔であるようにする。光学要素9の回転は、汚れが受ける遠心力による汚れの除去を確保する。

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