(57)【要約】【課題】体格の大型化を回避し、レンズカバー表面に付着した付着物を適切に除去する。【解決手段】モータ９の中空部１４にカメラ１０を配設し、モータ９の中空部１４を有効に活用することで、モータ９とカメラ１０とを組み合わせた構成でありながも、装置自体の体格をモータ９の体格と同等とすることができる。モータ９が駆動すると、カメラ１０のレンズ１６の前方に配設されているレンズカバー２５がアウターロータ１３と一体的に回転し、レンズカバー２５が回転することで発生する遠心力が作用することにより、レンズカバー表面２５ａに付着した付着物を適切に除去することができる。【選択図】図１
2011155468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ及び中空部を有するモータと、
前記モータを駆動するモータ駆動手段と、
レンズを有し、前記レンズが前記モータの回転軸上に位置するように当該モータの前記中空部に設けられている光学センサと、
前記光学センサの前記レンズの前方に、前記モータが前記モータ駆動手段により駆動されることに追従して前記ロータと一体的に回転可能に設けられているレンズカバーと、を備えたことを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車載光学センサ装置において、
前記モータは、前記ロータがステータの外周側に設けられ、前記中空部が前記ステータの内周側に設けられていることを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項３】
請求項１に記載した車載光学センサ装置において、
前記モータは、前記ロータがステータの内周側に設けられ、前記中空部が前記ロータの内周側に設けられていることを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載した車載光学センサ装置において、
前記レンズカバーが２５００［ｒｐｍ］以上の回転数で回転することを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載した車載光学センサ装置において、
前記レンズカバーのレンズカバー表面における前記モータの回転軸上付近に、Ｃａｓｓｉｅ式で表される超撥水性要件を満たす形状を有する凹凸部が複数形成されていることを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項６】
請求項５に記載した車載光学センサ装置において、
前記レンズカバーのレンズカバー表面に形成されている前記凹凸部は、レンズカバー表面の面方向と直交する方向の厚みが１００［ｎｍ］以下に形成されていることを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載した車載光学センサ装置において、
前記レンズカバーのレンズカバー表面に形成されている前記凹凸部は、凸部の頂面部の面積と凹部の開口面部の面積との比が１：９以上に形成されていることを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項８】
請求項１乃至４の何れかに記載した車載光学センサ装置において、
前記レンズカバーのレンズカバー表面における前記モータの回転軸上付近に、Ｃａｓｓｉｅ式で表される超撥水性要件を満たす形状を有する凹部又は凸部が形成されていることを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項９】
請求項８に記載した車載光学センサ装置において、
前記レンズカバーのレンズカバー表面に形成されている前記凹部又は前記凸部は、レンズカバー表面の面方向と直交する方向の厚みが１００［ｎｍ］以下に形成されていることを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかに記載した車載光学センサ装置において、
前記レンズカバーの近傍に、当該レンズカバーのレンズカバー表面を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れかに記載した車載光学センサ装置において、
車両のギア位置を取得するギア位置取得手段を備え、
車両のギア位置が所定位置であることが前記ギア位置取得手段により取得されたことを条件として、前記モータが前記モータ駆動手段により駆動され、前記レンズカバーが前記ロータと一体的に回転することを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０の何れかに記載した車載光学センサ装置において、
降雨状態を取得する降雨状態取得手段を備え、
降雨状態であることが前記降雨状態取得手段により取得されたことを条件として、前記モータが前記モータ駆動手段により駆動され、前記レンズカバーが前記ロータと一体的に回転することを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１０の何れかに記載した車載光学センサ装置において、
ワイパの動作状態を取得するワイパ動作状態取得手段を備え、
ワイパが動作状態であることが前記ワイパ動作状態取得手段により取得されたことを条件として、前記モータが前記モータ駆動手段により駆動され、前記レンズカバーが前記ロータと一体的に回転することを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１０の何れかに記載した車載光学センサ装置において、
ウィンドウの開閉状態を取得するウィンドウ開閉状態取得手段を備え、
ウィンドウが閉状態であることが前記ウィンドウ開閉状態取得手段により取得されたことを条件として、前記モータが前記モータ駆動手段により駆動され、前記レンズカバーが前記ロータと一体的に回転することを特徴とする車載光学センサ装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れかに記載した車載光学センサ装置において、
前記光学センサにより撮影された画像を記録すると共に、記録した画像と前記光学センサにより撮影された画像とを比較する画像比較手段を備え、
前記画像比較手段において画像の差異がないと判定された場合に、前記モータが前記モータ駆動手段により停止されることを特徴とする車載光学センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されている例えばカメラやレーザー等の光学センサを有する車載光学センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、例えばカメラやレーザー等の光学センサが車両に搭載される傾向にある。この種の光学センサにおいては、車両に搭載されると、水滴や泥や塵埃等が光学センサのレンズのレンズ表面に付着物として付着するという問題がある。このような問題を解決するために、特許文献１には、光学センサを収納ケースに収容し、光学センサのレンズの前方にレンズカバーを設けることで光学センサのレンズのレンズ表面に付着物が付着することを回避し、レンズカバーを回転させて遠心力を発生させることでレンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を除去する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０１０９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１は、レンズカバーを回転させるための構成としてモータを採用し、モータを駆動することでレンズカバーを回転させるようにしている。ところが、レンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を除去するにはレンズカバーをある程度の回転数で回転させる必要であり、ある程度の回転数を発生させるにはある程度の大型モータを採用する必要がある。しかしながら、上記した特許文献１では、大型モータを採用すると、光学センサと体格が大きい大型モータとを並設させる構成にならざるを得ず、その結果、大型モータの体格が大きい分、光学センサ装置自体の体格が大型化するという問題があり、車両への搭載性や意匠性を考慮すると現実性に劣るという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学センサのレンズの前方にレンズカバーが設けられている構成において、体格の大型化を回避することで車両への搭載性及び意匠性を高めることができ、しかも、レンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を適切に除去することができる車載光学センサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した発明によれば、ロータを有するモータの中空部に、レンズがモータの回転軸上に位置するように光学センサが設けられるように構成したので、モータの中空部を有効に活用することで、モータと光学センサとを組み合わせた構成でありながも、装置自体の体格をモータの体格と同等とすることができる。又、モータがモータ駆動手段により駆動されると、光学センサのレンズの前方に設けられているレンズカバーがロータと一体的に回転するように構成したので、水滴や泥や塵埃等がレンズカバーのレンズカバー表面に付着物として付着したとしても、レンズカバーが回転することで発生する遠心力が作用することにより、そのレンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を適切に除去することができる。更に、光学センサのレンズを回転させる構成では光学特性への影響をなくすために精密な調整を行うことが必要となるが、レンズカバーを回転させる構成ではそのような精密な調整を不要とすることができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明によれば、ロータがステータの外周側に設けられ、中空部がステータの内周側に設けられている構成において、モータと光学センサとを組み合わせた構成でありながも、装置自体の体格をモータの体格と同等とすることができ、又、水滴や泥や塵埃等がレンズカバーのレンズカバー表面に付着物として付着したとしても、そのレンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を適切に除去することができる。
【０００８】
請求項３に記載した発明によれば、ロータがステータの内周側に設けられ、中空部がロータの内周側に設けられている構成において、モータと光学センサとを組み合わせた構成でありながも、装置自体の体格をモータの体格と同等とすることができ、又、水滴や泥や塵埃等がレンズカバーのレンズカバー表面に付着物として付着したとしても、そのレンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を適切に除去することができる。
【０００９】
請求項４に記載した発明によれば、レンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を除去するのに必要な回転数として実験値として２５００［ｒｐｍ］以上の回転数が得られていることから、レンズカバーが２５００［ｒｐｍ］以上の回転数で回転することで、レンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物をより適切に除去することができる。
【００１０】
請求項５に記載した発明によれば、回転軸から離れた箇所に付着した付着物にはある程度の遠心力が作用する一方で、回転軸から近い箇所に付着した付着物には作用する遠心力が小さいという現象により、レンズカバーが回転したとしても回転軸から近い箇所に付着した付着物は除去されないことが懸念されるが、レンズカバーのレンズカバー表面におけるモータの回転軸上付近に、Ｃａｓｓｉｅ式で表される超撥水性要件を満たす形状を有する凹凸部が形成されているので、回転軸から近い箇所に付着した付着物をも適切に除去することができる。
【００１１】
請求項６に記載した発明によれば、レンズカバーのレンズカバー表面に形成されている凹凸部が、レンズカバー表面の面方向と直交する方向の厚みが１００［ｎｍ］以下に形成されているので、車載光学センサとして車載カメラが適用される構成でも、レンズカバー表面の面方向と直交する方向の厚みを可視光の波長の１／４以下とすることで、可視光が遮られることなく撮影能力を適切に確保することができる。
【００１２】
請求項７に記載した発明によれば、レンズカバーのレンズカバー表面に形成されている凹凸部が、凸部の頂面部の面積と凹部の開口面部の面積との比が１：９以上に形成されているので、車載光学センサとして車載カメラが適用される構成でも、凹凸ピッチを可視光の波長の範囲内とすることで、可視光が遮られることなく撮影能力を適切に確保することができる。
【００１３】
請求項８に記載した発明によれば、回転軸から離れた箇所に付着した付着物にはある程度の遠心力が作用する一方で、回転軸から近い箇所に付着した付着物には作用する遠心力が小さいという現象により、レンズカバーが回転したとしても回転軸から近い箇所に付着した付着物は除去されないことが懸念されるが、レンズカバーのレンズカバー表面におけるモータの回転軸上付近に、Ｃａｓｓｉｅ式で表される超撥水性要件を満たす形状を有する凹部又は凸部が形成されているので、上記した請求項５に記載したものと同様に、回転軸から近い箇所に付着した付着物をも適切に除去することができる。
【００１４】
請求項９に記載した発明によれば、レンズカバーのレンズカバー表面に形成されている凹部又は凸部が、レンズカバー表面の面方向と直交する方向の厚みが１００［ｎｍ］以下に形成されているので、上記した請求項６に記載したものと同様に、車載光学センサとして車載カメラが適用される構成でも、レンズカバー表面の面方向と直交する方向の厚みを可視光の波長の１／４以下とすることで、可視光が遮られることなく撮影能力を適切に確保することができる。
【００１５】
請求項１０に記載した発明によれば、レンズカバーの近傍に、当該レンズカバーのレンズカバー表面を加熱する加熱手段が設けられているので、レンズカバーのレンズカバー表面が曇ってしまうことを回避することができ、付着物を除去すると共に曇りをも除去することができる。
【００１６】
請求項１１に記載した発明によれば、車両のギア位置が所定位置であることがギア位置取得手段により取得されたことを条件として、モータがモータ駆動手段により駆動され、レンズカバーがロータと一体的に回転するように構成したので、車両のギア位置が例えば後退位置である、即ち、車両が後退する状況でレンズカバーを回転させることができ、レンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を適切に除去することができる。
【００１７】
請求項１２に記載した発明によれば、降雨状態であることが降雨状態取得手段により取得されたことを条件として、モータがモータ駆動手段により駆動され、レンズカバーがロータと一体的に回転するように構成したので、降雨している状況、即ち、レンズカバーのレンズカバー表面に付着物が付着し易い状況でレンズカバーを回転させることができ、レンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を適切に除去することができる。
【００１８】
請求項１３に記載した発明によれば、ワイパが動作状態であることがワイパ動作状態取得手段により取得されたことを条件として、モータがモータ駆動手段により駆動され、レンズカバーがロータと一体的に回転するように構成したので、ワイパが動作している状況、即ち、レンズカバーのレンズカバー表面に付着物が付着し易い状況でレンズカバーを回転させることができ、レンズカバーのレンズカバー表面に付着した付着物を適切に除去することができる。
【００１９】
請求項１４に記載した発明によれば、ウィンドウが閉状態であることがウィンドウ開閉状態取得手段により取得されたことを条件として、モータがモータ駆動手段により駆動され、レンズカバーがロータと一体的に回転するように構成したので、例えばドアミラー等の車室内の乗員の手が触れる可能性のある位置に設置されていたとしても、ウィンドウが閉状態であることを条件としてレンズカバーが回転することにより、回転しているレンズカバーに車室内の乗員の手が触れることを未然に回避することができ、安全性を確保することができる。
【００２０】
請求項１５に記載した発明によれば、画像比較手段は、光学センサにより撮影された画像を記録すると共に、記録した画像と光学センサにより撮影された画像とを比較し、画像比較手段において画像の差異がないと判定された場合に、モータがモータ駆動手段により停止されるように構成したので、付着物が除去されると、レンズカバーが回転しても撮影された画像には変化が生じないことから、付着物の除去が完了したことを条件としてモータを停止することができ、装置の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図
【図２】車両に搭載されている態様を示す図
【図３】レンズカバーの平面図及び縦断側面図
【図４】レンズカバーのレンズカバー表面に形成されている凹凸部を示す斜視図
【図５】回転数を推定する手順を示す図
【図６】実験結果を示す図
【図７】フローチャート
【図８】図３相当図
【図９】図３相当図
【図１０】図３相当図
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す図
【図１２】本発明の第３の実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明を光学センサがカメラである車載カメラ装置に適用した第１の実施形態について図１乃至図１０を参照して説明する。車載カメラ装置１（本発明でいう車載光学センサ装置）は、図１に示すようにカメラ本体部２とカメラＥＣＵ３とを備えて構成されている。カメラ本体部２は図２に示すように例えば車両４の車体５にあってトランクを開閉するリアドア６の操作部７に搭載されており、即ち、本実施形態で説明するカメラは車両が後退する際に車両後方を撮影するバックビューカメラとして機能する。カメラＥＣＵ３は、車両に搭載されている各種ＥＣＵの１つとして車載ＬＡＮ８に接続されている。
【００２３】
カメラ本体部２は、モータ９とカメラ１０（本発明でいう光学センサ）とが組合わされて構成されている。モータ９は、外転型モータであり、下面に開口部を有する形状をなすモータケース１１の内部に円筒形状のステータ１２が配設され、ステータ１２の外周側にアウターロータ１３（本発明でいうロータ）がモータケース１１の内周壁部１１ａに接着されて構成されている。ステータ１２の内周側は中空部１４とされており、その中空部１４に上記したカメラ１０が配設されている。
【００２４】
カメラ１０は、そのカメラ筐体１５がステータ１２の内周側に配設され、カメラ筐体１５の上部には縦断面が楕円形状をなすレンズ１６が配設されている。カメラ筐体１５の内部には、レンズ１６の後方（図１では下方）にイメージャ１７が配設され、イメージャ１７を実装しているイメージャ基板１８が支持部材１９により支持され、イメージャ基板１８と配線２０を介して接続されている画像処理基板２１が支持部材２２により支持されている。カメラ１０のレンズ１６により取込まれた画像はイメージャ１７にて電気的な画像信号に変換され、画像信号はイメージャ基板１８から配線２０を介して画像処理基板２１に出力されて当該画像処理基板２１の電子回路にて画像処理が施される。そして、画像処理が施された画像信号はカメラ本体部２からコネクタ２３に接続されている画像信号出力線２４を介してカメラＥＣＵ３に出力される。
【００２５】
モータケース１１の上部（カメラ１０のレンズ１６の前方（図１では上方））には円板形状のレンズカバー２５が当該モータケース１１に組み込まれる格好で配設されている。レンズカバー２５は例えばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂を材料として無色透明に構成されている。この場合、レンズカバー２５の直径はカメラ１０のレンズ１６の直径よりも僅かに大きく、レンズカバー２５の中心及びカメラ１０のレンズ１６の中心はモータ９の回転軸（図１では一点鎖線「Ｏ」にて示す）上となっている。又、レンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａは撥水処理され、撥水膜がレンズカバー表面２５ａにコーティングされており、レンズカバー表面２５ａに付着物が付着し難くなっている。
【００２６】
カメラＥＣＵ３は、制御部２６と、ドライバ２７（本発明でいうモータ駆動手段）と、画像比較部２８（本発明でいう画像比較手段）と、通信部２９（本発明でいうギア位置取得手段、降雨状態取得手段、ワイパ動作状態取得手段、ウィンドウ開閉状態取得手段）とを備えて構成されている。制御部２６は、マイクロコンピュータを主体として構成され、予め記憶している制御プログラムを実行することでカメラＥＣＵ３の動作を制御する。
【００２７】
ドライバ２７は、モータ９のステータ１２と電力供給線３０を介して接続されており、制御部２６から駆動指令信号を入力すると、車載バッテリ（図示せず）から供給された動作電力をステータ１２に供給して通電することでアウターロータ１３を回転させる。このとき、アウターロータ１３とレンズカバー２５とがモータケース１１を介して一体化されているので、アウターロータ１３が回転することに追従してレンズカバー２５も回転する。
【００２８】
画像比較部２８は、画像処理が施された画像信号をカメラ本体部２から画像信号出力線２４を介して入力すると、その入力した画像信号の画像を記録すると共に、その入力した画像信号の画像と過去に（直前に）入力した画像信号の画像とを比較し、画像間に差異がないか否かを判定し、その判定結果を制御部２６に出力する。通信部２９は、車載ＬＡＮ８とのインタフェース機能を有し、各種ＥＣＵや各種センサからイグニッション（ＩＧ）スイッチのオンオフを示すイグニッション信号、降雨状態であるか否かを示す降雨信号、車両のギア位置を示すギア位置信号、ワイパが動作状態であるか否かを示すワイパ動作信号、ウィンドウの開閉状態を示すウィンドウ開閉信号を車載ＬＡＮ８を介して入力する。
【００２９】
上記したレンズカバー２５について図３及び図４を参照して説明する。レンズカバー２５は、カメラ１０のレンズ１６に対向する側と反対側がレンズカバー表面２５ａとされており、レンズカバー表面２５ａの中心（モータ９の回転軸上）付近には凹部３０と凸部３１とからなる凹凸部３２が形成されている。図３及び図４では９個の凸部３１が形成されている。
【００３０】
この場合、凹凸部３２の厚み、即ち、凹部３０の深さ及び凸部３１の高さ（図３では「ａ」にて示す）は１００［ｎｍ］に形成されている。これは、レンズカバー２５が可視光を遮らないようにする光学的要件を満たすためであり、厚みを可視光の波長の１／４以下とすることで可視光が遮られることがなく光学的要件を満たすことができる。又、凸部３１の頂面部３１ａの直径（図３では「ｂ」にて示す）が９５［ｎｍ］に形成され且つ凹部３０の開口面部３０ａにおける凸部３１の頂面部３１ａ同士の間隔（換言すれば凸部３１の頂面部３１ａ同士の最短距離）（図３では「ｃ」にて示す）が２８５［ｎｍ］に形成されることで凹凸ピッチが３８０［ｎｍ］に形成されている。これも、レンズカバー２５が可視光を遮らないようにする光学的要件を満たすためであり、凹凸ピッチを可視光の波長の範囲内である３８０［ｎｍ］〜７６０［ｎｍ］以下とすることで可視光が遮られることがなく光学的要件を満たすことができる。又、超撥水性要件を満たすためでもあり、凹凸ピッチを以下に示すＣａｓｓｉｅ式を満たすようにすることで超撥水性要件を満たすことができる。
【００３１】
ｃｏｓθf＝Ａ1ｃｏｓθ1＋Ａ2ｃｏｓθ2
θf：超撥水性要件を満たす接触角＝１５０度
θ1：凸部３１の材質の接触角＝８０度
θ2：空気の接触角＝１８０度
Ａ1：凸部３１の頂面部３１ａの面積
Ａ2：凹部３０の開口面部３０ａの面積
上記した演算式からは
Ａ1：Ａ2＝１:９
を求めることができ、凸部３１の頂面部３１ａの直径が９５［ｎｍ］に形成され且つ凹部３０の開口面部３０ａにおける凸部３１の頂面部３１ａ同士の間隔が２８５［ｎｍ］に形成されることで、凸部３１の頂面部３１ａの面積と凹部３０の開口面部３０ａの面積との比を１：９以上（後者が前者の９倍以上）とすることができる。
【００３２】
上記した構成は、レンズカバー２５を回転させて遠心力を発生させ、その発生させた遠心力により付着物を飛ばし（レンズカバー表面２５ａから分離させ）、付着物を除去する構成であるが、付着物を飛ばすためには当該付着物のレンズカバー表面２５ａに対する付着力より大きい遠心力を発生させる必要とある。この場合、付着物のレンズカバー表面２５ａに対する付着力を測定することで、付着物を飛ばすのに必要な遠心力、即ち、モータ９の回転数を推定可能である。そこで、発明者は、付着物のレンズカバー表面２５ａに対する付着力を測定し、付着物を飛ばすのに必要な回転数を以下の手順にしたがって推定した。
【００３３】
最初に、図５（ａ）に示すように、滑落法を採用し、レンズカバー２５をガラス板と見做し、水滴のガラス板面に対する付着力を測定した。滑落法により測定結果では、図５（ｂ）に示すように、５［μｌ］の水滴のガラス板面に対する付着力として０．０３５［ｍＮ］を測定した。ここで、水滴のガラス板面に対する付着力をＦ［Ｎ］、水滴の質量をｍ［ｋｇ］、回転中心からの距離をｒ［ｍ］、角速度をω［ｒａｄ／ｓ］、回転数をＮ［ｒｐｍ］とすると、水滴のガラス板面に対する付着力Ｆは、
Ｆ＝ｍ・ｒ・ω2＝ｍ・ｒ・（２π・Ｎ／６０）2
の演算式で表すことができ、よって、回転数Ｎは、
Ｎ＝｛Ｆ／（ｍ・ｒ）｝1/2・（３０／π）
の演算式で表すことができる。
【００３４】
上記した演算式に、水滴の質量としてｍ＝５［μｌ］、付着力としてＦ＝０．０３５［ｍＮ］、回転中心（回転軸）からの距離として十分に小さい距離であるｒ＝０．１［ｍｍ］を代入すると、
Ｎ＝｛０．０３５［ｍＮ］／（５［μｌ］・０．１［ｍｍ］）｝1/2・３０／π
≒２５００［ｒｐｍ］
を求めることができる。
【００３５】
次に、レンズカバー２５の同等のレンズカバー４１を回転させる実証実験機を製作することで、上記した演算式により求めた回転数の妥当性を確認した。実証実験では、レンズカバー４１のレンズカバー表面４１ａに霧吹きを使って水滴を付着させ、レンズカバー４１の回転数と水滴の除去の程度を評価した。尚、回転時間は１０［ｓ］とした。図６は評価結果を示し、回転数が５００［ｒｐｍ］や１５００［ｒｐｍ］の場合にはレンズカバー表面４１ａに付着した水滴を十分に除去することができていないが、回転数が２５００［ｒｐｍ］の場合には、レンズカバー表面４１ａに付着した水滴を十分に除去することができている。これは、上記した演算式により求めた回転数が妥当であることを証明している。
【００３６】
次に、上記した構成の作用について、図７を参照して説明する。図７はカメラＥＣＵ３の制御部２６が行う処理をフローチャートにより示している。
制御部２６は、イグニッションスイッチがオフである状態ではイグニッション信号を監視する低消費電力モードで動作しており、イグニッションスイッチがオフからオンに切換わったか否かをイグニッション信号に基づいて判定している。ここで、制御部２６は、イグニッション信号に基づいてイグニッションスイッチがオフからオンに切換わったと判定すると、低消費電力モードから通常動作モードに移行し、降雨状態であるか否かを監視し（ステップＳ１）、ワイパが動作状態であるか否かを監視する（ステップＳ２）。
【００３７】
ここで、制御部２６は、降雨信号に基づいて降雨状態であると判定すると（ステップＳ１にて「ＹＥＳ」）、車両のギア位置が後退位置であるか否かを判定し（ステップＳ３）、ギア位置信号に基づいて車両のギア位置が後退位置であると判定すると（ステップＳ３にて「ＹＥＳ」）、ウィンドウの開閉状態を判定する（ステップＳ４）。次いで、制御部２６は、ウィンドウ開閉信号に基づいてウィンドウが閉状態であると判定すると（ステップＳ４にて「ＹＥＳ」）、駆動指令信号のドライバ２７への出力を開始することで、モータ９を駆動開始させ、アウターロータ１３とレンズカバー２５との一体的な回転を開始させる（ステップＳ５）。この場合、制御部２６は、２５００［ｒｐｍ］の回転数で回転させる。
【００３８】
そして、制御部２６は、モータ９を駆動開始させてからの経過時間が所定時間（例えば１０［ｓ］）に達したか否かを判定し（ステップＳ６）、モータ９を駆動開始させてからの経過時間が所定時間に達したと判定すると（ステップＳ６にて「ＹＥＳ」）、駆動指令信号のドライバ２７への出力を終了することで、モータ９を駆動終了させ、アウターロータ１３とレンズカバー２５との一体的な回転を終了させ（ステップＳ７）、上記したステップＳ１〜Ｓ３に戻る。
【００３９】
又、制御部２６は、ワイパ動作信号に基づいてワイパが動作状態であると判定すると（ステップＳ２にて「ＹＥＳ」）。上記したステップＳ３以降を行う。即ち、制御部２６は、降雨状態又はワイパが動作状態である場合に、車両のギア位置が後退位置であり且つウィンドウが閉状態であることを条件として、モータ９を所定時間だけ駆動し、アウターロータ１３とレンズカバー２５とを一体的に所定時間だけ回転させる。
【００４０】
以上に説明したように第１の実施形態によれば、モータ９の中空部１４にカメラ１０を配設したので、モータ９の中空部１４を有効に活用することで、モータ９とカメラ１０とを組み合わせた構成でありながも、装置自体の体格をモータ９の体格と同等とすることができる。又、モータ９が駆動すると、カメラ１０のレンズ１６の前方に配設されているレンズカバー２５がアウターロータ１３と一体的に回転するように構成したので、水滴や泥や塵埃等がレンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａに付着物として付着したとしても、レンズカバー２５が回転することで発生する遠心力が作用することにより、そのレンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａに付着した付着物を適切に除去することができる。更に、カメラ１０のレンズ１６を回転させる構成では光学特性への影響をなくすために精密な調整を行うことが必要となるが、レンズカバー２５を回転させる構成ではそのような精密な調整を不要とすることができる。
【００４１】
又、レンズカバー２５が２５００［ｒｐｍ］以上の回転数で回転するように構成したので、レンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａに付着した付着物をより適切に除去することができる。又、レンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａにおけるモータ９の回転軸上付近に、Ｃａｓｓｉｅ式で表される超撥水性要件を満たす形状を有する凹凸部３２を形成したので、回転軸から近く作用する遠心力が小さい箇所に付着した付着物をも適切に除去することができる。又、凹凸部３２のレンズカバー表面２５ａの面方向と直交する方向の厚みを１００［ｎｍ］以下に形成したので、レンズカバー表面２５ａの面方向と直交する方向の厚みを可視光の波長の１／４以下とすることで、可視光が遮られることなく撮影能力を適切に確保することができる。更に、凸部３１の頂面部３１ａの面積と凹部３０の開口面部３０ａの面積との比を１：９以上に形成したので、凹凸ピッチを可視光の波長の範囲内とすることで、可視光が遮られることなく撮影能力を適切に確保することができる。
【００４２】
尚、上記した実施形態では、凸部３１の頂面部３１ａがレンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａから突出するように凹凸部３２が形成されているものであるが、図８に示すように、凸部５１の頂面部５１ａがレンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａと面一となるように凹部５０と凸部５１とが形成され、凹凸部５２が形成されても良い。この場合も、レンズカバー２５が可視光を遮らないようにする光学的要件を満たすために、凸部５１の頂面部５１ａの直径が９５［ｎｍ］に形成され且つ凹部５０の開口面部５０ａにおける凸部５１の頂面部５１ａ同士の間隔が２８５［ｎｍ］に形成されることで凹凸ピッチが３８０［ｎｍ］に形成されても良い。
【００４３】
又、図９に示すように、１個の凸部６１がモータ９の回転軸と同心であり且つ頂面部６１ａがレンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａから突出するように形成されても良い。更に、図１０に示すように、１個の凸部７１がモータ９の回転軸と同心であり且つ頂面部７１ａがレンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａと面一となるように形成されても良い。
【００４４】
更に、上記した実施形態では、降雨状態又はワイパが動作状態である場合に、車両のギア位置が後退位置であり且つウィンドウが閉状態であることを条件として、モータ９を所定時間だけ駆動するものであるが、モータ９を所定時間だけ駆動する条件としては、降雨状態であること、ワイパが動作状態であること、車両のギア位置が後退位置であること、ウィンドウが閉状態であることのうち少なくとも何れかであれば良く、それらのうち何れかが単独で成立した場合にモータ９を所定時間だけ駆動しても良いし、それらのうち複数が成立した場合にモータ９を所定時間だけ駆動しても良い。
【００４５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図１１を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第２の実施形態は、レンズカバーのレンズカバー裏面（レンズカバー表面と反対側の面）に透明ヒータが配設されている点が第１の実施形態とは異なる。ここでは、透明ヒータの動作電力として交流電力が供給される構成を説明する。
【００４６】
モータ１０１は、カメラが中空部に配設されている等の基本的な構成は第１の実施形態で説明したモータ９と同等であるが、図１１（ａ）に示すように、モータケース１０２の上部に円板形状のレンズカバー１０３が配設され、そのレンズカバー１０３のレンズカバー裏面に透明ヒータ１０４（本発明でいう加熱手段）が配設されている。
【００４７】
透明ヒータ１０４は、例えばガラス基板やプラスチック基板に透明電極が略全域に施されると共に、電圧を印加するための第１印加電極１０５ａ及び第２印加電極１０５ｂが両端に配設されて構成され、正電圧が第１印加電極１０５ａ及び第２印加電極１０５ｂのうち一方に印加されると共に負電圧が第１印加電極１０５ａ及び第２印加電極１０５ｂのうち他方に印加されることで透明電極が通電されて発熱するように構成されている。モータ１０１のモータケース１０２の外周面には第１印加電極１０５ａと導通する第１電極１０６ａが略半周にわたって配設されていると共に第２印加電極１０５ｂと導通する第２電極１０６ｂが略半周にわたって配設されている。
【００４８】
モータカバー１０７は、図１１（ｂ）に示すように、その本体１０８が円筒形状に形成され、その中空部１０９に上記したモータ１０１が回転可能に収容されるように構成されている。モータカバー１０７の本体１０８の側面部には第１穴部１１０ａ及び第２穴部１１０ｂが形成され、第１穴部１１０ａに第１切片１１１ａが配設されていると共に第２穴部１１０ｂに第２切片１１１ｂが配設されている。
【００４９】
第１切片１１１ａは、その一端側が円弧状に形成されて第１穴部１１０ａに挿通されており、その円弧状に形成されている部分が内周側に付勢されている。第２切片１１１ｂは、その一端側が円弧状に形成されて第２穴部１１０ｂに挿通されており、その円弧状に形成されている部分が内周側に付勢されている。モータ１０１が中空部１０９に回転可能に収容されている状態では第１切片１１１ａの円弧状に形成されている部分が第１穴部１１０ａを介して第１電極１０６ａ又は第２電極１０６ｂに接触すると同時に第２切片１１１ｂの円弧状に形成されている部分が第２穴部１１０ｂを介して第１電極１０６ａ又は第２電極１０６ｂに接触するように構成されている。
【００５０】
上記した構成では、モータ１０１が駆動している期間に例えば第１切片１１１ａに正電圧が印加されると共に第２切片１１１ｂに負電圧が印加されると、正電圧が第１切片１１１ａを介して第１電極１０６ａ及び第２電極１０６ｂに周期的に交互に印加されると同時に負電圧が第２切片１１１ｂを介して第１電極１０６ａ及び第２電極１０６ｂに周期的に交互に印加されることにより、交流電力が透明ヒータ１０４に供給される。そして、このようにしてモータ１０１が駆動している期間に交流電力が透明ヒータ１０４に供給されると、透明ヒータ１０４が発熱し、透明ヒータ１０４から発生された熱はレンズカバー裏面からレンズカバー表面１０３ａに伝達される。
【００５１】
以上に説明したように第２の実施形態によれば、レンズカバー１０３のレンズカバー裏面に当該レンズカバー１０３を加熱する透明ヒータ１０４を配設し、モータ１０１が駆動している期間に交流電力が透明ヒータ１０４に供給されるように構成したので、透明ヒータ１０４から発生された熱がレンズカバー裏面からレンズカバー表面１０３ａに伝達されることにより、レンズカバー表面１０３ａが曇ってしまうことを回避することができる。即ち、付着物を除去すると共に曇りをも除去することができ、鮮明な画像をユーザに提供することができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図１２を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態と同様にレンズカバーのレンズカバー裏面に透明ヒータが配設されている点が第１の実施形態とは異なり、透明ヒータの動作電力として直流電力が供給される点が第２の実施形態とは異なる。
【００５３】
モータ２０１は、上記した第１の実施形態で説明したモータ９と比較して全体的に縦長形状であるが、カメラが中空部に配設されている等の基本的な構成はモータ９と同等であり、図１２（ａ）に示すように、モータケース２０２の上部に円板形状のレンズカバー２０３が配設され、そのレンズカバー２０３のレンズカバー裏面に透明ヒータ２０４（本発明でいう加熱手段）が配設されている。
【００５４】
透明ヒータ２０４は、第２の実施形態で説明した透明ヒータ１０４と同様に、例えばガラス基板やプラスチック基板に透明電極が略全域に施されると共に、電圧を印加するための第１印加電極２０５ａ及び第２印加電極２０５ｂが両端に配設されて構成され、正電圧が第１印加電極２０５ａ及び第２印加電極２０５ｂのうち一方に印加されると共に負電圧が第１印加電極２０５ａ及び第２印加電極２０５ｂのうち他方に印加されることで透明電極が通電されて発熱するように構成されている。モータ２０１のモータケース２０２の外周面には第１印加電極２０５ａと導通する第１電極２０６ａが円環状に配設されている。
【００５５】
円筒部材２０７は、図１２（ｂ）に示すように、その本体２０８が円筒形状に形成され、その中空部２０９の開口面の直径（円筒部材の内径）がモータ２０１の外径と略同一であると共に、その縦方向の寸法がモータ２０１の縦方向の寸法よりも短く構成されている。モータ２０１と円筒部材２０７とは、図１２（ｃ）に示すように、円筒部材２０７の中空部２０９にモータ２０１が挿通されることで両者が固定状態に結合した結合体２１０を形成するように構成されている。円筒部材２０７の外周面にはモータ２０１と円筒部材２０７とが結合された状態で第２印加電極２０５ａと導通する第２電極２０６ｂが円環状に配設されている。
【００５６】
モータカバー２１１は、図１２（ｄ）に示すように、その本体２１２が円筒形状に形成され、その中空部２１３に上記したモータ２０１と円筒部材２０７とが結合した結合体２１０が回転可能に収容されるように構成されている。モータカバー２１１の本体２１２の側面部には穴部２１４が形成され、穴部２１４に第１切片２１５ａ及び第２切片２１５ｂが配設されている。
【００５７】
第１切片２１５ａ及び第２切片２１５ｂは、その一端側が円弧状に形成されて穴２１４に並んで挿通されており、その円弧状に形成されている部分が内周側に付勢されている。結合体２１０が中空部２１３に回転可能に収容されている状態では第１切片２１５ａの円弧状に形成されている部分が穴部２１４を介して第１電極２０６ａに接触すると同時に第２切片２１５ｂの円弧状に形成されている部分が穴部２１４を介して第２電極２０６ｂに接触するように構成されている。
【００５８】
上記した構成では、モータ２０１が駆動している期間に例えば第１切片２１５ａに正電圧が印加されると共に第２切片２１５ｂに負電圧が印加されると、正電圧が第１切片２１５ａを介して第１電極２０６ａに連続的に印加されると同時に負電圧が第２切片２１５ｂを介して第２電極２０６ｂに連続的に印加されることにより、直流電力が透明ヒータ２０４に供給される。そして、このようにしてモータ２０１が駆動している期間に直流電力が透明ヒータ２０４に供給されると、この場合も、透明ヒータ２０４が発熱し、透明ヒータ２０４から発生された熱はレンズカバー裏面からレンズカバー表面２０３ａに伝達される。
【００５９】
以上に説明したように第３の実施形態によれば、レンズカバー２０３のレンズカバー裏面に当該レンズカバー２０３を加熱する透明ヒータ２０４を配設し、モータ２０１が駆動している期間に直流電力が透明ヒータ２０４に供給されるように構成したので、第２の実施形態と同様にして、透明ヒータ２０４から発生された熱がレンズカバー裏面からレンズカバー表面２０３ａに伝達されることにより、レンズカバー表面２０３ａが曇ってしまうことを回避することができる。即ち、付着物を除去すると共に曇りをも除去することができ、鮮明な画像をユーザに提供することができる。
【００６０】
（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形又は拡張することができる。
光学センサはカメラ１０に限らず、レンズを有して物理量を光学的に測定する装置であれば良く、レーザー等の他のセンサであっても良い。
モータは外転型モータに限らず、中空部をする構造であれば、ステータの内周側にインナーロータが配設されている内転型モータであっても良い。
レンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａが撥水処理されることに限らず、レンズカバー２５のレンズカバー表面２５ａが親水処理、光触媒処理又は防汚処理され、親水膜、光触媒膜又は防汚膜がレンズカバー表面２５ａにコーティングされている構成であっても良い。このように構成しても、レンズカバー表面２５ａに付着物が付着し難くすることができる。
【００６１】
光学センサが金属の筐体で覆われる格好でモータ９の中空部１４に配設されていても良く、そのように構成すれば、モータ９が駆動することで発生するモータノイズから光学センサを保護することができ、光学センサがモータノイズの影響を受けて誤作動したり画像品質が劣化したりすることを回避することができる。
カメラ本体部２が搭載される位置は、車両４の車体５にあってトランクを開閉するリアドア６の操作部７に限らず、バンパーや、車両ドアに取付けられているドアミラーの下部や、フロントグリル等であっても良い。
【００６２】
画像比較部２８において、カメラ１０により撮影された画像を記録すると共に、記録した画像とカメラ１０により撮影された画像とを比較することで、画像間に差異がないと判定した場合に、制御部２６によりモータ９を停止するようにしても良い。付着物が除去されると、レンズカバー２５が回転しても撮影された画像には変化が生じないことから、付着物の除去が完了したことを条件としてモータ９を停止することができ、装置の消費電力を低減することができる。画像の差異の判定には、各画素での差異を利用しても良いし、画像間の相関を利用しても良い。
【００６３】
モータ９を駆動開始させる条件は、ユーザが所定スイッチを操作したこと、ユーザが発した所定音声を音声認識したこと、画像処理された画像信号の明瞭度が数値化された明瞭レベルが所定レベル未満であること（付着物が付着していると判定したこと）等であっても良い。これと同様にして、モータ９を駆動終了させる条件は、ユーザが所定スイッチを操作したこと、ユーザが発した所定音声を音声認識したこと、画像処理された画像信号の明瞭度が数値化された明瞭レベルが所定レベル以上であること（付着物が除去されたと判定したこと）等であっても良い。又、モータ９を駆動する期間は、所定時間であっても良いし、駆動条件を満たしている期間で常に駆動しても良い。
【符号の説明】
【００６４】
図面中、１は車載カメラ装置（車載光学センサ装置）、９はモータ、１０はカメラ（光学センサ）、１２はステータ、１３はアウターロータ（ロータ）、１４は中空部、１６はレンズ、２５はレンズカバー、２５ａはレンズカバー表面、２８は画像比較部（画像比較手段）、２７はドライバ（モータ駆動手段）、２８は画像処理部（画像処理手段）、２９は通信部（ギア位置取得手段、降雨状態取得手段、ワイパ動作状態取得手段、ウィンドウ開閉状態取得手段）、３０は凹部、３０ａは開口面部、３１は凸部、３１ａは頂面部、３２は凹凸部、５０は凹部、５０ａは開口面部、５１は凸部、５１ａは頂面部、５２は凹凸部、６１は凸部、６１ａは頂面部、７１は凸部、７１ａは頂面部、１０１はモータ、１０４は透明ヒータ（加熱手段）、２０１はモータ、２０４は透明ヒータ（加熱手段）である。
【図１】
2011155468.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011155468.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011155468.tif 000011
【図１０】
2011155468.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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