(57)【要約】各部の接触を回避して異音の発生等を防止する。シリンダー１８に移動自在に支持されたピストン２７と、ピストンによって送り出された高圧空気を噴射するノズル６と、ピストンを付勢する付勢バネ３３と、ピストンを移動させる移動機構８とを備え、ピストンの移動方向は、高圧空気を送り出す方向が送出方向とされ、送出方向と反対方向が溜力方向とされ、ピストンは、移動機構によって溜力方向へ移動され、移動機構による移動力の付与が解除されて付勢バネの付勢力によって送出方向へ移動され、シリンダーにはピストンを支持するピストン支持部１９と高圧空気をノズルへ向けて送り出す送出路２０ａを有する連結突部２０とが設けられ、ピストン支持部における送出方向側の端部の内面が閉塞面２２ａとして形成され、送出路が閉塞面より溜力方向側に位置される。
2016104050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空気が流入されるシリンダーと、
前記シリンダーに移動自在に支持され前記シリンダーに流入された空気を高圧空気として送り出すピストンと、
前記ピストンによって送り出された前記高圧空気を被洗浄物に向けて噴射するノズルと、
前記ピストンを付勢する付勢バネと、
前記ピストンに移動力を付与して所定の位置まで移動させる移動機構とを備え、
前記ピストンの移動方向は、前記高圧空気を送り出す方向が送出方向とされ、前記送出方向と反対方向が溜力方向とされ、
前記ピストンは、前記移動機構によって前記溜力方向へ移動され、前記所定の位置で前記移動機構による移動力の付与が解除されて前記付勢バネの付勢力によって前記送出方向へ移動され、
前記シリンダーには前記ピストンを移動自在に支持するピストン支持部と前記ピストン支持部に連続され前記高圧空気を前記ノズルへ向けて送り出す送出路を有する連結突部とが設けられ、
前記ピストン支持部における前記送出方向側の端部の内面が閉塞面として形成され、
前記送出路が前記閉塞面より前記溜力方向側に位置された
異物除去装置。
【請求項２】
前記移動機構はモーターの駆動力によって回転される主動ギヤと前記主動ギヤに噛合され前記主動ギヤの回転に伴って回転される従動ギヤとを有し、
前記モーターの駆動力が前記主動ギヤと前記従動ギヤを介して前記ピストンに伝達される
請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記ピストンに連結されたラックが設けられ、
前記従動ギヤに前記ラックが噛合されるピニオンが設けられ、
前記ピニオンには外周部の一部にギヤ部が設けられ、
前記ピニオンの外周部における前記ギヤ部が設けられていない部分が欠歯部として形成された
請求項２に記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記ギヤ部が周方向に離隔して複数形成された
請求項３に記載の異物除去装置。
【請求項５】
前記主動ギヤとしてウォームが用いられ、
前記従動ギヤとしてウォームホイールが用いられた
請求項２、請求項３又は請求項４に記載の異物除去装置。
【請求項６】
内部に空気が流入されるシリンダーと、
前記シリンダーに移動自在に支持され前記シリンダーに流入された空気を高圧空気として送り出すピストンと、
前記ピストンによって送り出された前記高圧空気を被洗浄物に向けて噴射するノズルと、
前記ピストンを付勢する付勢バネと、
前記ピストンに移動力を付与して所定の位置まで移動させる移動機構とを備え、
前記ピストンの移動方向は、前記高圧空気を送り出す方向が送出方向とされ、前記送出方向と反対方向が溜力方向とされ、
前記ピストンは、前記移動機構によって前記溜力方向へ移動され、前記所定の位置で前記移動機構による移動力の付与が解除されて前記付勢バネの付勢力によって前記送出方向へ移動され、
前記ピストンが前記送出方向へ移動されたときに、前記シリンダーの内部に存在する空気の一部が圧縮されて圧縮空気が生成されると共に前記圧縮空気が前記シリンダーの内部における前記送出方向側の端部に貯留される
異物除去装置。
【請求項７】
車輌に搭載され、付着した異物を除去する異物除去装置を駆動する除去駆動装置であって、
車輌内の電源ラインに接続される第１端子と、
車輌内のグランドラインに接続される第２端子と、
前記異物除去装置のモーターに駆動電流を供給し、前記異物除去装置に異物除去動作を実行させるモータードライバと、
前記第２端子がグランドに接続された状態で、前記第１端子に電源電圧が印加されることに応じて、第１の所定時間、前記モータードライバに対し前記駆動電流の供給を指示する動作設定部と、を備えた
除去駆動装置。
【請求項８】
前記第１端子は、車輌がリバースレンジとされることで電源電圧が供給される電源ラインに接続される
請求項７に記載の除去駆動装置。
【請求項９】
前記動作設定部は、前記第２端子がグランドに接続された状態で前記第１端子への電源電圧の印加が開始されてから第２の所定時間は、前記駆動電流の供給を実行させないように前記モータードライバを制御する、
請求項７又は請求項８に記載の除去駆動装置。
【請求項１０】
前記第２端子は、所定電圧点とグランドに選択的に接続され、
前記動作設定部は、前記第１端子に電源電圧が印加されている状態で、前記第２端子が前記所定電圧点の電位からグランド電位となることに応じて、前記駆動電流の供給を実行するように前記モータードライバを制御する
請求項７に記載の除去駆動装置。
【請求項１１】
前記第１端子に供給される電源電圧を昇圧又は降圧して前記モーターの駆動電圧を生成する電圧変換部を、さらに備えた
請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の除去駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから高圧空気を噴射して被洗浄物を洗浄する異物除去装置、及び異物除去装置を駆動する除去駆動装置についての技術分野に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００１−１７１４９１号公報
【特許文献２】特開２００６−２１１４４３号公報
【背景技術】
【０００３】
車輌等の構造物には各種の構造体が設けられており、これらの構造体のうち、例えば、車載カメラや車輌用灯具やバックミラーに対しては、良好な視認性を確保するために水分や泥や塵埃等の異物を除去することが望ましい。例えば、車載カメラは車輌の後方を確認したり運転者には見え難い車外の位置を確認したりするために映像をディスプレイに映し出す装置として利用されているが、車輌の走行によって跳ね上がる泥や雨天走行時等に付着する水滴等によって撮像部が汚染され、ディスプレイに映し出される映像が不鮮明になり確認に支障を来すと言う不具合を生じることがある。【０００４】
このような不具合の発生を防止するために、例えば、車載カメラに対してノズルから高圧空気を噴射し車載カメラの撮像部に付着された水分や泥や塵埃等の異物を除去する異物除去装置がある（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
特許文献１に記載された異物除去装置にあっては、撮像部に向けて圧縮空気発生ユニットから高圧空気が噴射され泥や水滴が吹き飛ばされて撮像部の汚染が解消される。【０００６】
このような高圧空気によって撮像部の汚染を解消する異物除去装置にあっては、水等の高圧の液体を噴射して汚染を解消する異物除去装置と比較して、液体の貯留タンクを必要としない点や噴射した液体が撮像部に残存しない点等において利点を有している。【０００７】
また車輌の後方や周囲の状況を運転者が確認できるようにカメラを搭載した車輌が知られている。例えばバックカメラを搭載し、車輌をバックさせる際にバックカメラで撮像した映像を運転席付近のモニター画面に映し出して、運転者が後方を確認できるようにしている。この場合、撮像画像を明瞭に視認できるようにするには、カメラの撮像面に付着した汚れや水滴等の異物を払うことが適切であり、このため撮像面をエアや水の噴射により異物を除去するクリーナ（異物除去装置）を搭載した車輌もある。
上記特許文献２には、車輌に搭載されたカメラのレンズの汚れを除去するクリーナを備えた構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高圧空気によって撮像部の汚染を解消する異物除去装置は、上記のような利点を有しているが、高圧空気を繰り返し生成し生成された高圧空気を繰り返し噴射する高圧空気発生ユニットが必要であり、高圧空気発生ユニットの構造によっては高圧空気発生ユニットの各部が繰り返し動作されるときに各部の接触等による動作音が発生するおそれがある。【０００９】
このような動作音は使用者、例えば、車輌の運転者や搭乗者において異音として認識される可能性もあり、この場合には運転者や搭乗者に不快感が生じたり、また、各部の接触等の程度によっては部品の破損や故障が生じるおそれもある。【００１０】
また車輌用の異物除去装置のモーターを駆動する除去駆動装置としては、適切なタイミングで異物除去を実行させることが要請される。
一方で、車輌内の電源ライン、グランドライン、制御線等の引き回しの複雑化も避けることが望ましい。
例えば車輌のＥＣＵ（electronic control unit）等によって除去駆動装置を制御して異物除去動作を実行させることが考えられるが、そのようにすれば高度な異物除去実行タイミング制御も可能となる。ところがその場合、電源ライン、グランドラインのほかに、ＥＣＵからの制御線の配線（専用線）が必要になり、車種やカメラ搭載位置によっては配線が困難となったり、電源供給状態でのスタンバイ時間が長くなり誤動作を行ってしまう懸念もある。
一方、電源ライン、グランドラインのみで除去駆動装置を動作させる場合、配線は容易となるが、単純に電源供給に応じてモーターを駆動する回路系となり、複雑な制御はできない。【００１１】
そこで、本発明の異物除去装置は、上記した問題点を克服し、各部の接触を回避して異音の発生等を防止することを目的とする。
また本発明の除去駆動装置は、配線構成の簡略化を行いつつ、適切な異物除去駆動ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る異物除去装置は、内部に空気が流入されるシリンダーと、前記シリンダーに移動自在に支持され前記シリンダーに流入された空気を高圧空気として送り出すピストンと、前記ピストンによって送り出された前記高圧空気を被洗浄物に向けて噴射するノズルと、前記ピストンを付勢する付勢バネと、前記ピストンに移動力を付与して所定の位置まで移動させる移動機構とを備え、前記ピストンの移動方向は、前記高圧空気を送り出す方向が送出方向とされ、前記送出方向と反対方向が溜力方向とされ、前記ピストンは、前記移動機構によって前記溜力方向へ移動され、前記所定の位置で前記移動機構による移動力の付与が解除されて前記付勢バネの付勢力によって前記送出方向へ移動され、前記シリンダーには前記ピストンを移動自在に支持するピストン支持部と前記ピストン支持部に連続され前記高圧空気を前記ノズルへ向けて送り出す送出路を有する連結突部とが設けられ、前記ピストン支持部における前記送出方向側の端部の内面が閉塞面として形成され、前記送出路が前記閉塞面より前記溜力方向側に位置されたものである。
これにより、ピストンが送出方向へ移動されたときにピストンとシリンダーの閉塞面との間に圧縮空気が介在される。【００１３】
上記した異物除去装置においては、前記移動機構はモーターの駆動力によって回転される主動ギヤと前記主動ギヤに噛合され前記主動ギヤの回転に伴って回転される従動ギヤとを有し、前記モーターの駆動力が前記主動ギヤと前記従動ギヤを介して前記ピストンに伝達されることが望ましい。
これにより、主動ギヤと従動ギヤを用いることにより少ない部品点数で簡素な機構によって大きな減速比を得る減速機構が構成される。【００１４】
上記した異物除去装置においては、前記ピストンに連結されたラックが設けられ、前記従動ギヤに前記ラックが噛合されるピニオンが設けられ、前記ピニオンには外周部の一部にギヤ部が設けられ、前記ピニオンの外周部における前記ギヤ部が設けられていない部分が欠歯部として形成されることが望ましい。
これにより、ラックがピニオンの欠歯部に位置されたときにピストンが付勢バネの付勢力によって送出方向へ移動される。【００１５】
上記した異物除去装置においては、前記ギヤ部が周方向に離隔して複数形成されることが望ましい。
これにより、ピニオンの１回転に対するノズルからの高圧空気の噴射回数が多くなる。【００１６】
上記した異物除去装置においては、前記主動ギヤとしてウォームが用いられ、前記従動ギヤとしてウォームホイールが用いられることが望ましい。
これにより、簡素な構成によって大きな減速比を得る減速機構が構成される。【００１７】
別の本発明に係る異物除去装置は、内部に空気が流入されるシリンダーと、前記シリンダーに移動自在に支持され前記シリンダーに流入された空気を高圧空気として送り出すピストンと、前記ピストンによって送り出された前記高圧空気を被洗浄物に向けて噴射するノズルと、前記ピストンを付勢する付勢バネと、前記ピストンに移動力を付与して所定の位置まで移動させる移動機構とを備え、前記ピストンの移動方向は、前記高圧空気を送り出す方向が送出方向とされ、前記送出方向と反対方向が溜力方向とされ、前記ピストンは、前記移動機構によって前記溜力方向へ移動され、前記所定の位置で前記移動機構による移動力の付与が解除されて前記付勢バネの付勢力によって前記送出方向へ移動され、前記ピストンが前記送出方向へ移動されたときに、前記シリンダーの内部に存在する空気の一部が圧縮されて圧縮空気が生成されると共に前記圧縮空気が前記シリンダーの内部における前記送出方向側の端部に貯留されるものである。
これにより、ピストンが送出方向へ移動されたときにピストンとシリンダーにおける送出方向側の端部との間に圧縮空気が介在される。【００１８】
本発明に係る除去駆動装置は、車輌に搭載され、付着した異物を除去する異物除去装置を駆動する除去駆動装置であって、車輌内の電源ラインに接続される第１端子と、車輌内のグランドラインに接続される第２端子と、前記異物除去装置のモーターに駆動電流を供給し、前記異物除去装置に異物除去動作を実行させるモータードライバと、前記第２端子がグランドに接続された状態で、前記第１端子に電源電圧が印加されることに応じて、第１の所定時間、前記モータードライバに対し前記駆動電流の供給を指示する動作設定部と、を備えたものである。
第１端子、第２端子で電源ライン、グランドラインと接続される構成により、最小限の配線構成となる。そして第１，第２端子間に、電源電圧−グランド間の電圧が印加されることをトリガとして動作設定部が異物除去駆動時間（第１の所定時間）を設定する。【００１９】
上記した除去駆動装置においては、前記第１端子は、車輌がリバースレンジとされることで電源電圧が供給される電源ラインに接続されることが考えられる。
異物除去装置が車輌のバックカメラを異物除去の対象とする場合、バックカメラが動作開始する際に異物除去が行われることが望ましい。そこで第１端子が、リバースレンジの際に電源電圧が供給される電源ラインに接続されていれば、適切なタイミングで異物除去動作を開始させるようにすることができる。【００２０】
上記した除去駆動装置においては、前記動作設定部は、前記第２端子がグランドに接続された状態で前記第１端子への電源電圧の印加が開始されてから第２の所定時間は、前記駆動電流供給を実行させないように前記モータードライバを制御することが望ましい。
運転者のシフトレバー操作が、リバースレンジを通過した場合、或いは何らかのトリガにより一瞬だけ第１端子に電源電圧供給がなされる場合に、無用な異物除去駆動を行わないようにする。【００２１】
上記した除去駆動装置においては、前記第２端子は、所定電圧点とグランドに選択的に接続され、前記動作設定部は、前記第１端子に電源電圧が印加されている状態で、前記第２端子が前記所定電圧点の電位からグランド電位となることに応じて、前記駆動電流の供給を実行するように前記モータードライバを制御するようにもする。
即ちグランドライン側の制御でも除去駆動装置の動作が実行可能とする。【００２２】
上記した除去駆動装置においては、前記第１端子に供給される電源電圧を昇圧又は降圧して前記モーターの駆動電圧を生成する電圧変換部をさらに備えることが考えられる。
第１端子に接続される電源ラインが、車種や搭載位置等によって必ずしも特定の電圧の電源ラインとは限らないことを想定し、電圧変換を行う。これにより配線自由度を向上させる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の異物除去装置によれば、ピストンが送出方向へ移動されたときにピストンとシリンダーにおける送出方向側の端部との間に圧縮空気が介在されるため、ピストンとシリンダーにおける送出方向側の端部との接触を回避して異音の発生等を防止することができる。
また本発明の除去駆動装置によれば、最小限の配線構成において異物除去装置による異物除去動作が適切な期間に実行されるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図２乃至図１３と共に本発明異物除去装置の実施の形態を示すものであり、本図は、異物除去装置の斜視図である。
【図２】高圧空気発生ユニットの内部構造を示す図である。
【図３】ウォームホイールとピストンとラックを示す拡大斜視図である。
【図４】ピストンが上死点に位置されている状態を示す拡大断面図である。
【図５】ピストンが下死点に位置されている状態を示す拡大断面図である。
【図６】シリンダーとピストンを示す拡大断面図である。
【図７】図８乃至図１０と共に異物除去装置の動作を示すものであり、本図は、初期状態を示す断面図である。
【図８】ピストンが下死点へ向けて移動されている途中の状態を示す断面図である。
【図９】ピストンが下死点に移動された状態を示す断面図である。
【図１０】ピストンが上死点へ向けて移動されている状態を示す断面図である。
【図１１】第１の変形例に係る移動機構が用いられた高圧空気発生ユニットの内部構造を示す図である。
【図１２】第２の変形例に係る移動機構が用いられた高圧空気発生ユニットの内部構造を示す図である。
【図１３】第３の変形例に係る移動機構が用いられた高圧空気発生ユニットの内部構造を示す図である。
【図１４】除去駆動装置の第１の実施の形態のブロック図である。
【図１５】除去駆動装置の第１の実施の形態の動作の説明図である。
【図１６】除去駆動装置の第１の実施の形態の回路図である。
【図１７】除去駆動装置の第２の実施の形態のブロック図である。
【図１８】除去駆動装置の第３の実施の形態の動作の説明図である。
【図１９】除去駆動装置の第３の実施の形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明異物除去装置を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。
【００２６】
尚、以下には、本発明異物除去装置を車載カメラに付着される異物を除去する装置に適用した例を示す。但し、本発明異物除去装置の適用は車載カメラに付着される異物を除去する装置に限られることはなく、各種の構造物に付着される異物を除去する装置として、特に、車輌用灯具、窓、ミラー、衝突防止用のセンサー等の車輌に設けられる構造体に付着される異物を除去する異物除去装置として広く適用することが可能である。
【００２７】
以下に示す異物除去装置はシリンダーとピストンとノズルを有し、ピストンがシリンダーに対して移動されることにより高圧空気をノズルから噴射する。
【００２８】
以下の説明にあっては、ピストンが移動される方向を前後方向として前後上下左右の方向を示すものとする。尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【００２９】
＜異物除去装置の構成＞
異物除去装置１は、例えば、車輌の後方を確認する車載カメラ１００を洗浄する機能を有し、図示しない車体の後端側の部分に取り付けられている。
【００３０】
異物除去装置１はノズルユニット２と配管３と高圧空気発生ユニット４を有している（図１参照）。
【００３１】
ノズルユニット２は取付ブラケット５とノズル６を有している。取付ブラケット５は車体の後端部に取り付けられる。ノズル６は前後方向に延びる円筒状の流動部６ａと流動部６ａの後端に連続する噴射部６ｂとを有し、取付ブラケット５と一体に形成されている。
【００３２】
ノズルユニット２は車載カメラ１００と一体に形成されている。車載カメラ１００は撮像部を有し、撮像部の後端部がレンズ部１０１とされている。従って、車載カメラ１００はレンズ部１０１を介して被写体の像を撮影する。
【００３３】
上記のように、異物除去装置１にあっては、ノズル６が車載カメラ１００と一体に形成されているため、ノズル６と車載カメラ１００が車体に一度の作業で同時に組み付けられ、車体への組付作業を容易かつ迅速に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。
【００３４】
配管３は、例えば、樹脂製やゴム製のホースであり、前端部が高圧空気発生ユニット４の後述するシリンダーの一端部に連結され後端部がノズル６における流動部６ａの前端部に連結されている。
【００３５】
高圧空気発生ユニット４はケース体７とケース体７の内部に配置された移動機構８とを有している（図２参照）。高圧空気発生ユニット４は車輌の内部において車体の一部に取り付けられている。
【００３６】
ケース体７は内部が配置空間９として形成され、配置空間９はモーター配置部９ａとウォーム配置部９ｂとギヤ配置部９ｃを有している。モーター配置部９ａとウォーム配置部９ｂは前後において連通された状態で位置され、ウォーム配置部９ｂとギヤ配置部９ｃは上下において連通された状態で位置されている。ケース体７の後端部には前後に貫通された挿通孔９ｄが形成されている。挿通孔９ｄはケース体７の外部とギヤ配置部９ｃに連通されている。
【００３７】
ケース体７には側方に突出された支持軸部７ａが設けられ、支持軸部７ａはギヤ配置部９ｃに位置されている。
【００３８】
移動機構８はモーター１０とウォーム１１とウォームホイール１２を有している。
【００３９】
モーター１０は本体部１０ａとモーター軸１０ｂを有し、本体部１０ａがモーター配置部９ａに配置されている（図２参照）。
【００４０】
ウォーム１１はモーター軸１０ｂに連結されて固定され、ウォーム配置部９ｂに配置されている。ウォーム１１は主動ギヤとして機能する。
【００４１】
ウォームホイール１２は従動ギヤとして機能し、ハス歯ギヤ１３とハス歯ギヤ１３の中心部から側方に突出して設けられたピニオン１４とが一体に形成されて成る（図２及び図３参照）。ウォームホイール１２はギヤ配置部９ｃに配置され、中心部がケース体７の支持軸部７ａにベアリング１５を介して支持されている。
【００４２】
ハス歯ギヤ１３はウォーム１１と噛合されている。
【００４３】
ピニオン１４はハス歯ギヤ１３と同軸にされ、ベアリング１５に外嵌状に支持された環状部１６と環状部１６の外周側に設けられたギヤ部１７、１７、１７とを有している。ギヤ部１７、１７、１７は周方向に等間隔に離隔して設けられている。
【００４４】
ピニオン１４は歯先円の直径がハス歯ギヤ１３の歯底円の直径より小さくされている。従って、ハス歯ギヤ１３にはピニオン１４が位置された側にピニオン１４の外周側に位置する側面１３ａが形成されている。ピニオン１４におけるギヤ部１７、１７、１７間の部分はそれぞれ欠歯部１４ａ、１４ａ、１４ａとして形成されている。欠歯部１４ａは周方向に等間隔に離隔して、例えば、三つが形成されている。
【００４５】
上記したように、ウォームホイール１２はハス歯ギヤ１３とピニオン１４が一体に形成されて成る。従って、部品点数の削減を図ることができると共にモーター１０からハス歯ギヤ１３に伝達される駆動力をピニオン１４に効率的に伝達することが可能になりモーター１０の小型化を図ることができる。
【００４６】
ケース体７の後端部にはシリンダー１８が結合されている。シリンダー１８はケース体７から後方に突出した状態で結合されている。シリンダー１８はピストン支持部１９とピストン支持部１９から、例えば、下方に突出された連結突部２０とが一体に形成されて成り、ピストン支持部１９の径が連結突部２０の径より大きくされている。
【００４７】
ピストン支持部１９は前後に延びる略円筒状の筒状部２１と筒状部２１の後側の開口を閉塞する閉塞部２２とを有している。閉塞部２２の内面は閉塞面２２ａとして形成されている。
【００４８】
ピストン支持部１９の内部空間２３は後側略半分の部分が第１の空間２４とされ前側略半分の部分が第２の空間２５とされている。
【００４９】
ピストン支持部１９には第２の空間２５に前後方向に延びる空気流入溝１９ａ、１９ａが周方向に離隔して形成されている（図４乃至図６参照）。空気流入溝１９ａ、１９ａは、例えば、１８０°反対側に位置されている。尚、空気流入溝１９ａの数は任意であり、空気流入溝１９ａが複数形成される場合には周方向において等間隔に形成されることが望ましい。
【００５０】
ピストン支持部１９の第２の空間２５に空気流入溝１９ａ、１９ａが形成されることにより、第２の空間２５における空気流入溝１９ａ、１９ａが形成された部分の径は第１の空間２４の径より稍大きくされている。第２の空間２５における空気流入溝１９ａ、１９ａが形成されていない部分の径は第１の空間２４の径と同じにされている。ピストン支持部１９には第２の空間２５において、第１の空間２４と空気流入溝１９ａ、１９ａの境界部分にそれぞれ段差面２５ａ、２５ａが形成されている（図４及び図５参照）。
【００５１】
ピストン支持部１９の筒状部２１には図示しない空気流入孔が形成され、空気流入孔から空気流入溝１９ａ、１９ａに外気が流入される。
【００５２】
連結突部２０は内部の空間が高圧空気をノズル６へ向けて送り出す送出路２０ａとして形成されている。連結突部２０には配管３の前端部が連結されている。
【００５３】
連結突部２０は筒状部２１に連続して設けられ、閉塞部２２の閉塞面２２ａより前側に位置されている（図４及び図５参照）。従って、閉塞面２２ａと送出路２０ａの後端との間には一定の間隔が形成されており、ピストン支持部１９の閉塞面２２ａと連結突部２０の送出路２０ａとの間には内部空間２３の一部として貯留部２４ａが形成される。
【００５４】
シリンダー１８のピストン支持部１９にはピストン２７が移動自在に支持されている。ピストン２７は前後の厚みが薄い略円柱状に形成された作動部２８と作動部２８の中央部から略前方に突出された連結部２９とを有し、作動部２８には外方に開口された円環状の配置溝２８ａ、２８ａが前後に離隔して形成されている。作動部２８の外径はピストン支持部１９における第１の空間２４の径より僅かに小さくされている。従って、作動部２８の外周面と第１の空間２４におけるピストン支持部１９の内周面との間には隙間２６が形成されている。
【００５５】
配置溝２８ａ、２８ａにはそれぞれシール部３０、３０が配置されている。シール部３０は弾性変形可能な、例えば、ゴム又は樹脂によって形成され、外周部が作動部２８の外周面から外方に突出されている。
【００５６】
ピストン２７はシリンダー１８に対して上死点と下死点の間で前後方向へ往復運動される。上死点においては作動部２８の全体が第１の空間２４に位置され（図４参照）、下死点においてはシール部３０、３０の全体が第２の空間２５に位置され作動部２８の後端部が第１の空間２４に位置される（図５参照）。
【００５７】
ピストン２７は、シール部３０、３０が第１の空間２４においてシリンダー１８の内周面に摺動され（図４参照）、シール部３０、３０が第２の空間２５においてシリンダー１８の空気流入溝１９ａ、１９ａ以外の部分の内周面に摺動され空気流入溝１９ａ、１９ａが形成された部分でシリンダー１８におけるピストン支持部１９の内周面から離隔される（図５参照）。従って、ピストン２７が下死点に位置された状態においては、第２の空間２５に流入された空気（外気）が段差面２５ａ、２５ａに沿い隙間２６を通って第１の空間２４へ向けて流動される。
【００５８】
ピストン２７の連結部２９には前後に延びるラック３１が連結されている。ラック３１は、例えば、ピストン２７と一体に形成されている。
【００５９】
ラック３１には前端寄りの位置にラック部３２が形成されている。ラック３１はケース体７に形成された挿通孔９ｄを挿通され、ラック部３２がウォームホイール１２におけるピニオン１４のギヤ部１７に噛合可能とされている。
【００６０】
ピストン２７の作動部２８とケース体７の外面との間にはシリンダー１８におけるピストン支持部１９の内部において付勢バネ３３が支持されている。付勢バネ３３は、例えば、圧縮コイルバネであり、付勢バネ３３によってピストン２７とラック３１が後方へ付勢されている。
【００６１】
尚、ピストン２７の移動方向は空気を送り出す方向である後方が送出方向とされ、送出方向と反対方向である前方が溜力方向とされている。溜力方向はピストン２７が付勢バネ３３の付勢力に反して移動される方向であり、ピストン２７が溜力方向へ移動されるに従って付勢バネ３３の付勢力によってピストン２７に付与される送出方向への移動力が大きくなっていく。
【００６２】
＜異物除去装置の動作＞
以下に、異物除去装置１の動作について説明する（図７乃至図１０参照）。
【００６３】
先ず、高圧空気が送り出される前の初期状態について説明する（図７参照）。
【００６４】
初期状態においては、ピストン２７が移動方向における後方側に位置され、ラック３１はラック部３２がピニオン１４のギヤ部１７、１７、１７に噛合可能な状態で位置されている。
【００６５】
初期状態においてモーター１０の駆動が開始され、モーター１０の駆動力がウォーム１１を介してウォームホイール１２に伝達されると、ピニオン１４のギヤ部１７がラック３１のラック部３２に噛合される（図８参照）。従って、ラック３１はピニオン１４の回転に伴って付勢バネ３３の付勢力に反して溜力方向へ移動されていく。
【００６６】
ラック３１がピニオン１４の回転に伴って溜力方向へ移動されていくと、所定の位置でギヤ部１７とラック部３２の噛合が解除される（図９参照）。ギヤ部１７とラック部３２の噛合が解除された位置はピストン２７の下死点とされる。ピストン２７が下死点に位置された状態においては、上記したように、第２の空間２５に流入された空気（外気）が段差面２５ａ、２５ａに沿い隙間２６を通って第１の空間２４へ向けて流動される。
【００６７】
ピストン２７が下死点まで移動されると、ギヤ部１７とラック部３２の噛合が解除され、ピストン２７が付勢バネ３３の付勢力によって溜力方向への移動速度より高速で送出方向へ移動され（図１０参照）、第２の空間２５から第１の空間２４に流動された空気が第１の空間２４から連結突部２０の送出路２０ａを通ってノズルユニット２のノズル６へ向けて送出される。このとき、シリンダー１８は連結突部２０の径がピストン支持部１９の径より小さくされているため、第１の空間２４から送出路２０ａを通って送出される空気が圧縮されて高圧空気となって配管３からノズル６へ向けて送出され、ノズル６から高圧空気が噴射されて車載カメラ１００における撮像部のレンズ部１０１に吹き付けられる。
【００６８】
上記した付勢バネ３３の付勢力によるピストン２７の送出方向への移動時には、高圧空気が連結突部２０からノズル６へ向けて送出されると共にピストン２７のシール部３０、３０によって連結突部２０の送出路２０ａが閉塞される。シール部３０、３０によって送出路２０ａが閉塞されると、ピストン２７の作動部２８によって押圧された内部空間２３に存在している一部の空気が貯留部２４ａに閉じ込められる。閉じ込められた空気は作動部２８によって押圧され圧縮空気が生成される。
【００６９】
このようにピストン２７が送出方向へ移動されたときには貯留部２４ａに閉じ込められた空気が圧縮空気とされるため、圧縮空気が空気バネとして機能し、ピストン２７の送出方向への移動が規制される。従って、ピストン２７は圧縮空気によって作動部２８が閉塞面２２ａに接触する手前の位置で停止され、この停止位置がピストン２７の上死点とされる。
【００７０】
尚、ピストン２７が付勢バネ３３の付勢力によって送出方向へ移動されて停止された状態においては閉塞面２２ａに近い後側のシール部３０が送出路２０ａの後端より後側に位置される可能性があるが、ピストン２７には前後に離隔して二つのシール部３０、３０が設けられているため、後側のシール部３０が送出路２０ａの後端より後側に位置された場合においても、前側のシール部３０の前端が送出路２０ａの前端より前側に位置される。
【００７１】
従って、シール部３０、３０によって送出路２０ａが閉塞され、内部空間２３に流入された空気の送出路２０ａからの不必要な流出を防止することができる。
【００７２】
ノズル６から噴射された高圧空気はレンズ部１０１に吹き付けられ、レンズ部１０１に付着されている塵埃、泥、水滴等の異物が吹き飛ばされてレンズ部１０１が洗浄され汚染が解消される。
【００７３】
上記したように、異物除去装置１にあっては、シリンダー１８において第２の空間２５の少なくとも一部の径が第１の空間２４の径より大きくされ、ピストン２７が下死点に移動されたときにシール部３０、３０の全体が第２の空間２５に位置され第２の空間２５に流入される空気が第２の空間２５から第１の空間２４へ向けて流動される。
【００７４】
従って、ノズル６に塵埃や泥等の異物が侵入し異物によってノズル６の噴射口が詰まっている場合においても、シリンダー１８の第１の空間２４に確実に空気が流入され、第１の空間２４に流入されピストン２７によって送出される高圧空気によってノズル６に詰まっている異物が吹き飛ばされるため、ノズル６における異物の詰まりを解消してノズル６からの高圧空気の良好な噴射状態を確保することができる。
【００７５】
上記したピストン２７の上死点と下死点の間の往復運動は、ピニオン１４のギヤ部１７とラック３１のラック部３２との噛合及びその解除を１サイクルとして行われ、ピニオン１４の欠歯部１４ａの存在によってピストン２７の送出方向への移動が行われる。
【００７６】
従って、欠歯部１４ａの存在によってピストン２７が送出方向へ移動されるため、ピストン２７を送出方向へ移動させる専用の機構を設ける必要がなく、異物除去装置１の機構の簡素化による小型化を図ることができる。
【００７７】
また、異物除去装置１にはピニオン１４の周方向に離隔して三箇所にギヤ部１７、１７、１７が設けられ三つの欠歯部１４ａ、１４ａ、１４ａが形成されているため、ピニオン１４の１回転においてピストン２７の上死点と下死点の間の往復運動が３回（３サイクル）行われる。
【００７８】
従って、ピニオン１４の１回転に対するノズル６からの高圧空気の噴射回数が多く、異物除去装置１における噴射効率の向上を図ることができる。
【００７９】
＜まとめ＞
以上に記載した通り、異物除去装置１にあっては、シリンダー１８にピストン２７を支持するピストン支持部１９と高圧空気を送り出す送出路２０ａを有する連結突部２０とが設けられ、連結突部２０がピストン支持部１９の閉塞面２２ａより溜力方向側に位置されている。
【００８０】
また、ピストン２７が送出方向へ移動されたときに、シリンダー１８の内部に存在する空気の一部が圧縮されて圧縮空気が生成されると共に圧縮空気がシリンダー１８の内部における送出方向側の端部である貯留部２４ａに貯留されるように構成されている。
【００８１】
従って、ピストン２７が送出方向へ移動されたときにピストン２７とシリンダー１８における送出方向側の端部との間に圧縮空気が介在されるため、ピストン２７とシリンダー１８における送出方向側の端部との接触を回避して異音の発生やピストン２７とシリンダー１８の破損や故障を防止することができる。
【００８２】
また、モーター１０の駆動力がウォーム１１とウォームホイール１２を介してピストン２７に伝達されるため、ウォーム１１とウォームホイール１２を用いることにより少ない部品点数で簡素な機構によって大きな減速比を得る減速機構が構成され、モーター１０の駆動力に対するピストン２７の移動力の高い変換効率を簡素な機構によって確保することができる。
【００８３】
さらに、主動ギヤとしてウォーム１１が用いられ、従動ギヤとしてウォームホイール１２が用いられているため、簡素な機構によって大きな減速比を得る減速機構が構成され、モーター１０の駆動力に対するピストン２７の移動力の高い変換効率をより一層簡素な機構によって確保することができる。
【００８４】
＜移動機構の変形例＞
以下に、移動機構の各変形例について説明する（図１１乃至図１３参照）。尚、変形例に係る移動機構が配置されるケース体７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、それぞれ移動機構の各構造に応じてケース体７に対して形状や大きさが変更され、内部に各構造に応じた配置空間９Ａ、９Ｂ、９Ｃが形成されている。
【００８５】
先ず、第１の変形例に係る移動機構８Ａについて説明する（図１１参照）。
【００８６】
移動機構８Ａはモーター１０Ａとピニオン１４Ａを有している。
【００８７】
モーター１０Ａは本体部１０ａとモーター軸１０ｂを有し、モーター軸１０ｂがラック３１の移動方向に対して直交する方向に延びる向きで配置されている。
【００８８】
ピニオン１４Ａはモーター軸１０ｂに連結されて固定され、主動ギヤとして機能する。ピニオン１４Ａはピニオン１４と同様の構成にされており、環状部１６とギヤ部１７、１７、１７を有し、ギヤ部１７、１７、１７間の部分がそれぞれ欠歯部１４ａ、１４ａ、１４ａとして形成されている。
【００８９】
ラック３１のラック部３２は従動ギヤとして形成され、ラック部３２がピニオン１４Ａのギヤ部１７に噛合可能とされている。
【００９０】
移動機構８Ａが設けられた構成において、モーター１０Ａの駆動が開始されると、ピニオン１４Ａのギヤ部１７がラック３１のラック部３２に噛合され、ラック３１が付勢バネ３３の付勢力に反して溜力方向へ移動されていく。
【００９１】
所定の位置でギヤ部１７とラック部３２の噛合が解除されると、ピストン２７が付勢バネ３３の付勢力によって溜力方向への移動速度より高速で送出方向へ移動され、第１の空間２４に存在する空気がノズル６から高圧空気として噴射される。
【００９２】
移動機構８Ａにあっては、モーター１０Ａの駆動力がモーター軸１０ｂに連結されたピニオン１４Ａからラック３１に伝達されるため、構造が簡素であり、異物除去装置１の部品点数の削減及び小型化を図ることができる。
【００９３】
次に、第２の変形例に係る移動機構８Ｂについて説明する（図１２参照）。
【００９４】
移動機構８Ｂはモーター１０Ｂと伝達ギヤ３４と作動ギヤ３５を有している。
【００９５】
モーター１０Ｂは本体部１０ａとモーター軸１０ｂを有し、モーター軸１０ｂがラック３１の移動方向に対して直交する方向に延びる向きで配置されている。
【００９６】
伝達ギヤ３４は平歯車であり、モーター軸１０ｂに連結されて固定され、主動ギヤとして機能する。
【００９７】
作動ギヤ３５は従動ギヤとして機能し、平ギヤ３６と平ギヤ３６の中心部から側方に突出して設けられたピニオン１４Ｂとが一体に形成されて成る。作動ギヤ３５は中心部がケース体７Ｂの支持軸部７ａにベアリング１５を介して支持されている。
【００９８】
平ギヤ３６は伝達ギヤ３４と噛合されている。
【００９９】
ピニオン１４Ｂは平ギヤ３６と同軸にされ、ピニオン１４と同様の構成にされている。
【０１００】
ラック３１はラック部３２がピニオン１４Ｂのギヤ部１７に噛合可能とされている。
【０１０１】
移動機構８Ｂが設けられた構成において、モーター１０Ｂの駆動が開始されると、モーター１０Ｂの駆動力が伝達ギヤ３４を介して作動ギヤ３５に伝達され、ピニオン１４Ｂのギヤ部１７がラック３１のラック部３２に噛合され、ラック３１が付勢バネ３３の付勢力に反して溜力方向へ移動されていく。
【０１０２】
所定の位置でギヤ部１７とラック部３２の噛合が解除されると、ピストン２７が付勢バネ３３の付勢力によって溜力方向への移動速度より高速で送出方向へ移動され、第１の空間２４に存在する空気がノズル６から高圧空気として噴射される。
【０１０３】
移動機構８Ｂにあっては、モーター１０Ｂの駆動力が平歯車である伝達ギヤ３４と平ギヤ３６を有する作動ギヤ３５を介してラック３１に伝達されるため、伝達ギヤ３４と作動ギヤ３５の回転軸方向が同じ方向にされている。
【０１０４】
従って、移動機構８Ｂの配置スペースが少なくて済むと共に構造が簡素であり、異物除去装置１の部品点数の削減及び小型化を図ることができる。
【０１０５】
次いで、第３の変形例に係る移動機構８Ｃについて説明する（図１３参照）。
【０１０６】
移動機構８Ｃはソレノイド３７によって構成されている。
【０１０７】
ソレノイド３７は前後に延びる駆動軸３８と駆動軸３８が内側に挿入されたコイル３９とを有している。駆動軸３８は、例えば、鉄心である。
【０１０８】
移動機構８Ｃが設けられた構成においては、ラック３１が設けられておらず、ピストン２７の連結部２９に駆動軸３８が連結されている。
【０１０９】
移動機構８Ｃが設けられた構成において、コイル３９に通電が行われソレノイド３７の駆動が開始されると、駆動軸３８とピストン２７が一体になって付勢バネ３３の付勢力に反して溜力方向へ移動されていく。
【０１１０】
所定の位置でコイル３９に対する通電が停止されると、駆動軸３８とピストン２７が付勢バネ３３の付勢力によって溜力方向への移動速度より高速で送出方向へ移動され、第１の空間２４に存在する空気がノズル６から高圧空気として噴射される。
【０１１１】
移動機構８Ｃにあっては、ソレノイド３７の駆動軸３８がピストン２７に連結されてピストン２７に駆動力が伝達されるため、構造が簡素であり、異物除去装置１の部品点数の削減及び小型化を図ることができる。
【０１１２】
＜除去駆動装置の第１の実施の形態＞
以下、実施の形態の除去駆動装置について図面を参照しながら説明する。
まず、上述の異物除去装置１を駆動する除去駆動装置としての第１の実施の形態を図１４，図１５，図１６で説明する。
図１４は除去駆動装置５０のブロック図である。この除去駆動装置５０は、上述のモーター１０に対して駆動電流を供給する装置とされる。
【０１１３】
除去駆動装置５０は、装置外部との接続端子として４つの端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を備える。
端子Ｔ１は電源ライン６１に接続されている。電源ライン６１はスイッチ９０を介して電源電圧Ｖ１が供給されるラインである。スイッチ９０は、車輌内の特定の電源系のオン／オフスイッチである。例えば電源電圧＝１２Ｖとされ、スイッチ９０には車輌のギアポジションがリバースレンジとなったことに応じた信号Ｓ１によりオンとされるものとする。具体的には電源ライン６１はバックランプ電源系のラインとされている。従ってこの例の除去駆動装置５０には、車輌がリバースレンジとされてバックランプが点灯される際に、１２Ｖの電源電圧Ｖ１が端子Ｔ１に供給される構成となる。
【０１１４】
端子Ｔ２はグランドライン６２によりグランド（例えば車体グランド）に接続される。  端子Ｔ３はモーター１０の正極、端子Ｔ４はモーター１０の負極に接続される。即ち除去駆動装置５０が端子Ｔ３，Ｔ４間に駆動電流を流すことで、異物除去装置１のモーター１０が動作し、上述の異物除去動作が実行される。
【０１１５】
除去駆動装置５０には、電源フィルタ５１、動作設定部５２、モータードライバ５３が設けられている。
電源フィルタ５１は、除去駆動装置５０内の回路を電気サージ、ノイズから保護し、誤動作を防止するために設けられる。
モータードライバ５３は、異物除去装置１のモーター１０に駆動電流を供給し、異物除去装置１に異物除去動作を実行させる。この例の場合、端子Ｔ１と端子Ｔ３は接続されており、従ってリバースレンジの際には電源ライン６１からの電源電圧Ｖ１がモーター１０の正極に印加される。モータードライバ５３は端子Ｔ４（モーター１０の負極）をグランド（端子Ｔ２）に接続することで駆動電流を発生させる。
モータードライバ５３はこのような駆動電流を、動作設定部５２からの信号Ｓｍとして指示される期間に発生させる。  
【０１１６】
動作設定部５２は、信号Ｓｍによりモータードライバ５３が駆動電流を発生させる期間を制御する。
具体的には、動作設定部５２は、車輌がリバースレンジとなってスイッチ９０がオンとされ、端子Ｔ１に電源電圧Ｖ１が印加されることに応じて、第１の所定時間、モーター１０に対してモータードライバ５３によって駆動電流の供給が行われるように制御する。つまり電源電圧Ｖ１の印加に応じて、第１の所定時間だけ、異物除去装置１での異物除去動作が行われるようにする。
また動作設定部５２は、電源電圧Ｖ１の印加直後に異物除去動作を実行させるのではなく、端子Ｔ１への電源電圧Ｖ１の印加が開始されてから第２の所定時間は、モーター１０への駆動電流の供給を実行させないようにモータードライバ５３を制御する。
【０１１７】
図１５で駆動動作を説明する。図１５Ａに示すように、ある時点で端子Ｔ１の端子電圧が電源電圧Ｖ１となったとする。動作設定部５２は、この端子Ｔ１の電圧変化に応じて即座にモータードライバ５３によって駆動電流供給を行わせるようにはしない。具体的には第２の所定時間ｔｍ（例えば０．２秒程度）は、信号Ｓｍを立ち上げない。そして第２の所定時間ｔｍを経過後に、第１の所定時間ｔｄ（例えば１．８秒程度）、信号ＳｍをＨレベルとし、その期間、モータードライバ５３が端子Ｔ３，Ｔ４間に駆動電流を発生させるようにする。従って第１の所定時間ｔｄの間、モーター１０が動作し異物除去動作が実行される。即ち例えば１．８秒程度の間、モーター１０がウォーム１１を回転させることで、図２〜図５の説明から理解されるように多数回、ピストン２７の往復動作が行われ、高圧空気の吹きつけが多数回実行される。
【０１１８】
一方、瞬間的に端子Ｔ１に電源電圧Ｖ１が印加される場合がある。例えば運転者がシフトレバーを、リバースレンジを通過するように操作した場合である。瞬間的にリバースレンジとなってスイッチ９０がオンとされることで、一時的に電源電圧Ｖ１が端子Ｔ１に印加される。この様子を図１５Ｂに示している。
しかし、端子Ｔ１が電源電圧Ｖ１となる期間が第２の所定時間ｔｍより短い期間であれば、動作設定部５２は信号Ｓｍを立ち上げない。このためモータードライバ５３が駆動電流をモーター１０に供給することは行われない。
【０１１９】
このような動作を実現するための、除去駆動装置５０の具体的な回路例を図１６に示す。
除去駆動装置５０内では、端子Ｔ１は逆流保護用のダイオードＤ１を介して端子Ｔ３に接続されている。これにより電源電圧Ｖ１は端子Ｔ３からモーター１０の正極側に印加される。従って、モーター１０の負極側（端子Ｔ４）がグランド接続されることで、モーター１０に駆動電流が流れる。
なお、この図１６（及び図１４、図１７、図１９）において、除去駆動装置５０内のグランド記号は、全て除去駆動装置５０内部で端子Ｔ２に接続されており、端子Ｔ２が配線等により車体グランドに接続されるものである。
【０１２０】
電源フィルタ５１は、コンデンサＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ２により構成されている。端子Ｔ１−グランド間に直列接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２によりサージ保護が行われる。
【０１２１】
モータードライバ５３は、モータードライバＩＣにより構成され、信号Ｓｍの入力に応じて端子Ｔ４をグランド（端子Ｔ２）に接続する回路とされている。
モータードライバ５３はＮチャネルのＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａと、抵抗Ｒ７によって信号Ｓｍに応じたモーター駆動動作を行う。
ＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａはドレインが端子Ｔ４に接続され、ソースがグランド（端子Ｔ２）に接続されている。ＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａのゲートには抵抗Ｒ７を介して信号Ｓｍが供給される。ＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａのドレイン−ゲート間にはダイオードＤ４，ツェナーダイオードＺＤ２によるクランプ回路が挿入されている。
このモータードライバ５３は、動作設定部５２からの信号ＳｍによってＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａがオン／オフされる。ＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａがオンとなることでモーター１０に駆動電流が流れる。即ちＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａはモータ１０の駆動スイッチとして機能する。
【０１２２】
動作設定部５２は、抵抗Ｒ１〜Ｒ６、コンデンサＣ３〜Ｃ８、ダイオードＤ３、ツェナーダイオードＺＤ１、コンパレータ（オペアンプ）Ａ１，Ａ２が図のように接続されて構成される。この動作設定部５２の動作は次のようになる。
【０１２３】
まず抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３，コンデンサＣ３、コンパレータＡ１により、上述の第１の所定時間ｔｄを規定する。なお、この回路例の場合は実際にはコンパレータＡ１の出力で（ｔｄ＋ｔｍ）を規定し、第２の所定時間ｔｍの期間が後段のコンパレータＡ２でマスクされる構成としている。
【０１２４】
ダイオードＤ２のカソード側がコンパレータＡ１，Ａ２の電源ライン６５となる。この電源ライン６５とグランド（端子Ｔ２）間に抵抗Ｒ１，コンデンサＣ３が直列接続される。従って端子Ｔ１への電源電圧Ｖ１の供給が開始される時点からコンデンサＣ３が充電されていく。このコンデンサＣ３の充電量に応じた電圧がコンパレータＡ１の−端子に入力される。
また電源ライン６５とグランド間に抵抗Ｒ２，Ｒ３が直列接続され、抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧された電圧が、基準電圧としてコンパレータＡ１の＋端子に入力される。
従って電源電圧Ｖ１が端子Ｔ１に印加された時点から、充電量に応じたコンデンサＣ３の端子電圧が所定値、即ち抵抗Ｒ２，Ｒ３による分圧電圧に達するまでの期間は、コンパレータＡ１の出力はＨレベルとなり、コンデンサＣ３の端子電圧が抵抗Ｒ２，Ｒ３による分圧電圧を越えることでコンパレータＡ１の出力はＬレベルとなる。このＬレベルに落ちるタイミングが図１５の第１，第２の所定時間（ｔｍ＋ｔｄ）を経過したタイミングとなるように、各素子の定数が設定されている。
【０１２５】
次に、抵抗Ｒ４，コンデンサＣ６、コンパレータＡ２により上述の第２の所定時間ｔｍを設定する。抵抗Ｒ４，コンデンサＣ６による時定数回路の出力がコンパレータＡ２の＋端子の入力となる。また抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧された電圧が、基準電圧としてコンパレータＡ１の−端子に入力される。
この場合、コンパレータＡ１の出力は、時定数回路を介してコンパレータＡ２に供給されるため、電源電圧Ｖ１が端子Ｔ１に印加された時点で、コンパレータＡ１の出力がＨレベルとなっても、コンパレータＡ２の＋端子の入力電圧は、直ぐには基準電圧に達しない。従って電源電圧Ｖ１が端子Ｔ１に印加された時点直後はコンパレータＡ２の出力はＬレベルとなる。その後、コンパレータＡ２の＋端子の入力電圧が上昇し、基準電圧を超えた時点でコンパレータＡ２の出力はＨレベルとなる。ここまでの期間が、図１５の第２の所定時間ｔｍとなるように、基準電圧及び時定数が設定されている。
【０１２６】
コンパレータＡ２の出力は、コンデンサＣ８により安定化され、またツェナーダイオードＺＤ１により電圧クリップされる。そして抵抗Ｒ６の一端で得られる電圧値がモータードライバ５３への信号Ｓｍとなる。
モータードライバ５３では、信号ＳｍのＨレベル期間、ＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａがオンとなることで、端子Ｔ４を端子Ｔ２（グランド）に接続する。
【０１２７】
従って図１５Ａに示したように、端子Ｔ１に電源電圧Ｖ１が供給されることに応じて、第２の所定時間ｔｍを経過後、第１の所定時間ｔｄの間、信号ＳｍがＨレベルとなり、この期間、モーター１０に駆動電流が供給され、異物除去装置１での異物除去動作が行われる。
また図１５Ｂに示したように、第２の所定時間ｔｍに達しない期間だけ電源電圧Ｖ１が印加された場合、コンパレータＡ２の出力（信号Ｓｍ）がＨレベルとはならないことになるため、モーター１０への駆動電流の供給は行われない。
【０１２８】
以上のように実施の形態の除去駆動装置５０は、車輌内の電源ラインに接続される端子Ｔ１と、車輌内のグランドラインに接続される端子Ｔ２と、異物除去装置１のモーター１０に駆動電流を供給し、異物除去装置１に異物除去動作を実行させるモータードライバ５３と、端子Ｔ２がグランドに接続された状態で、端子Ｔ１に電源電圧Ｖ１が印加されることに応じて、第１の所定時間ｔｄだけ、前記モータードライバ５３に対しモーター１０への駆動電流の供給を指示する動作設定部５２とを備える。
即ち端子Ｔ１，Ｔ２間に電源電圧Ｖ１−グランド間の電圧が印加されることをトリガとして動作設定部５２が異物除去駆動時間（第１の所定時間Ｔｄ）を設定する構成としている。これにより、制御専用線等の入力系を設けず、電源ラインとグランドラインの接続のみという最小限の配線構成において、車載カメラ１００の撮像面（レンズ部１０１）等の異物除去が適切な期間、実行されるようにすることができる。
また第１の所定期間Ｔｄだけ異物除去動作が行われるようにすることで、過剰に異物除去動作を行うこともなく、効率的な動作となる。そして、このような動作制御が、電源、グランド配線のみで可能となるという利点もある。
また制御専用線が不要であることで、搭載車種や配線の自由度も向上する。
【０１２９】
また一例として、端子Ｔ１には、車輌がリバースレンジとされることで電源電圧が供給される電源ライン６１に接続されると述べた。異物除去装置１が車輌のバックカメラ（車載カメラ１００）を異物除去対象とする場合、バックカメラが動作開始する際に異物除去が行われることが望ましい。端子Ｔ１が、リバースレンジの際に電源電圧Ｖ１が供給される電源ライン６１に接続されているようにすることで、車輌のバック開始時、即ちバックカメラとしての車載カメラ１００の動作開始時のタイミングで異物除去動作を開始させるようにすることができる。
なお、一般に車載カメラ１００（バックカメラ）及びその撮像映像を表示するモニター画面は、運転者がシフトレバーをリバースレンジへ入れてから２秒程度で起動し、画像表示を開始する。上述のように、第２の所定期間ｔｍ＝０．２秒、第１の所定期間Ｔｄ＝１．８秒とすると、リバースレンジとなってモニタ画面表示が開始されるまでに、異物除去を終えることになる。これによりバックカメラの撮像面の異物除去という意味では、撮像・モニタリングを行う直前という最適なタイミングで異物除去動作が行われることにもなる。
また換言すれば、あまり必要のない時点での異物除去は実行されないということでもあり、異物除去動作のタイミングの最適化、異物除去動作の効率化を実現しているともいえる。
【０１３０】
また動作設定部５２は、端子Ｔ２がグランドに接続された状態で端子Ｔ１への電源電圧の印加が開始されてから第２の所定時間Ｔｍは、モーター１０への駆動電流供給を実行させないようにモータードライバ５３を制御する。
これにより、例えば運転者のシフトレバー操作が、リバースレンジを通過した場合、或いは何らかのトリガにより一瞬だけ端子Ｔ１に電源電圧Ｖ１の供給がなされる場合などに、無用な異物除去駆動が行われないようにすることができる。
【０１３１】
＜除去駆動装置の第２の実施の形態＞
第２の実施の形態の除去駆動装置５０の構成を図１７に示す。なお図１４と同一部分は同一符号を付し、説明を省略する。
この例では、端子Ｔ１と電源フィルタ５１（又は端子Ｔ３）の間に、電圧変換部５４が設けられている。電圧変換部５４は、例えば公知の昇降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ等で構成され、端子Ｔ１に印加される電圧に応じて電圧変換を行う。
【０１３２】
この図では端子Ｔ１が接続される電源ライン６１には、スイッチ９０を介して電源電圧Ｖ１が供給されるものとしている。
なお電源電圧Ｖ１としては、例えば２４Ｖ電源であったり、６Ｖ電源であったり、第１の実施の形態のように１２Ｖ電源であったりすることが想定される。例えば車輌がトラックであって２４Ｖバッテリ電源ラインが除去駆動装置５０に接続される場合、電源電圧Ｖ１＝２４Ｖとなる。また車載カメラ１００と除去駆動装置５０で電源が共用される場合に、車載カメラ１００が６Ｖ電源を使用しているとすると、電源電圧Ｖ１＝６Ｖとなる。
スイッチ９０をオン／オフする信号Ｓ１は、接続される電源系に応じた信号となり、例えば車載カメラ１００用の電源系の場合、車載カメラ１００がオンとされるタイミングでスイッチ９０をオンとする信号となる。これ以外に、第１の実施の形態の場合と同様にリバースレンジとなることに応じてスイッチ９０をオンとする信号であったり、或いはイグニッションオンによりスイッチ９０をオンとする信号とされる場合もある。
【０１３３】
これらのように除去駆動装置５０が搭載される車種や配線仕様の都合が様々であることから、除去駆動装置５０が各種電源ラインへの接続に対応することができると好適である。そこで図１７のように電圧変換部５４を設ける。
除去駆動装置５０が１２Ｖ電源を用いる構成であるとした場合、電圧変換部５４は次のように動作する。
端子Ｔ１への電源電圧Ｖ１＝２４Ｖの場合は、２４Ｖ入力電圧を１２Ｖに降圧して出力する。
端子Ｔ１への電源電圧Ｖ１＝１２Ｖの場合は、入力電圧をそのまま変換せずに出力する。
端子Ｔ１への電源電圧Ｖ１＝６Ｖの場合は、６Ｖ入力電圧を１２Ｖに昇圧して出力する。
【０１３４】
端子Ｔ１に印加された電源電圧Ｖ１の電圧値に応じて、このように電圧変換部５４が動作する。そして電圧変換部５４の出力電圧（例えば１２Ｖ）が、端子Ｔ３に供給されてモーター１０への駆動電流供給のための駆動電圧となり、また動作設定部５２の動作のための電源電圧となる。
【０１３５】
このように端子Ｔ１に供給される電源電圧Ｖ１を昇圧又は降圧してモーター１０の駆動電圧を生成する電圧変換部５４を備えることで、モーター１０についての駆動電圧や、動作設定部５２の駆動時間制御のための構成を例えば１２Ｖという特定の電源電圧に合わせて設計していても、多様な電源系に対応できる。
従って、除去駆動装置５０の搭載車種や、接続する電源ラインの自由度を拡張できる。
【０１３６】
＜除去駆動装置の第３の実施の形態＞
上記第１，第２の実施の形態では、電源ライン６１に対してスイッチ９０を設け、電源電圧Ｖ１の端子Ｔ１への供給開始に応じて、モーター１０を駆動させるように動作するものとした。この様子を図１８Ａに示す。
端子Ｔ１への電圧Ｖ１の印加はスイッチ９０により制御されるとともに、端子Ｔ２は常時グランドに接続されている。そして端子Ｔ１への電圧印加に応じて、第２の所定時間ｔｍ経過後、第１の所定時間ｔｄだけ、信号ＳｍがＨレベルとなり、この期間、モーター１０の動作が行われる。
【０１３７】
これに対し、端子Ｔ１に常時電圧印加を行い、端子Ｔ２のグランド接続を制御して、モーター駆動動作を行うようにしてもよい。
図１９に第３の実施の形態の構成例を示す。図１９における除去駆動装置５０の構成は第１の実施の形態（図１４）と同様である。或いは第２の実施の形態のように電圧変換部５４を備えても良い（図１７）。この図１９の場合、端子Ｔ１，Ｔ２に対する接続状態が異なる。
端子Ｔ１は、電源電圧Ｖ１の電源ライン６１に接続されている。図１４のようなスイッチ９０は介していない。例えば電源ライン６１が、イグニッションオンでバッテリー電源電圧が供給されるイグニッション系電源ラインであるとすると、端子Ｔ１の電圧は常時（車輌がイグニッションオン状態である場合）、電源電圧Ｖ１の状態となる。図１８ＢではＴ１電圧が常時電源電圧Ｖ１の状態であることを示している。
【０１３８】
一方、端子Ｔ２は直接グランドに接続されておらず、ライン６２Ａを介して例えば車輌のＥＣＵ９１の端子Ｔ９１に接続されている。
ＥＣＵ９１内では、例えば電源電圧Ｖ２とグランド間に抵抗Ｒ１００と、スイッチ素子Ｑ１としてのバイポーラトランジスタのコレクタ−エミッタが直列接続され、その接続点が端子Ｔ９１に接続されている。スイッチ素子Ｑ１としてのバイポーラトランジスタのベースにはオン／オフ制御のための信号Ｓ３が、ＥＣＵ９１の制御処理に基づいて供給される。なお、例えば電源電圧Ｖ２＝Ｖ１とする。
【０１３９】
この場合、スイッチ素子Ｑ１がオフであるときは、端子Ｔ２の電圧は所定電圧（＝Ｖ２）となるが、スイッチ素子Ｑ１がオンとなると、端子Ｔ２はグランド電位となる。図１８Ｂでは、信号Ｓ３によりスイッチ素子Ｑ１がオン／オフされることにより、端子Ｔ２の電圧が変化する様子を示している。即ち端子Ｔ２は所定電圧点とグランドに選択的に接続される構成となっている。
【０１４０】
動作設定部５２は、図１８Ｂに示すように信号Ｓｍを生成し、モータードライバ５３を制御する。動作設定部５２の具体回路例は図１６で説明したとおりである。図１６の回路の場合、端子Ｔ１，Ｔ２間に、電源電圧Ｖ１−グランド間の電圧が印加されることをトリガとして動作設定部５２が異物除去駆動時間（第１の所定時間Ｔｄ）や開始タイミング（第２の所定時間Ｔｍ後）を設定する構成となっている。つまり端子Ｔ１，Ｔ２間に、電源電圧Ｖ１−グランド間の電圧が印加されることでコンパレータＡ１，Ａ２及びその周辺回路が上述の動作を行う。
【０１４１】
従って、上述の第１の実施の形態のように、端子Ｔ２がグランドに接続された状態で端子Ｔ１に電源電圧Ｖ１が印加されることに応じて、モータードライバによる駆動電流の供給が行われるわけであるが、図１９のように端子Ｔ１に電源電圧Ｖ１が印加されている状態で、端子Ｔ２が所定電圧点の電位からグランド電位となることに応じても、同様に動作する。即ち端子Ｔ２がグランド電位となってから第２の所定時間ｔｍ経過後、第１の所定時間ｔｄだけ、信号ＳｍがＨレベルとなり、この期間、モータードライバ５３によってモーター１０への駆動電流の供給が行われる（図１８Ｂの信号Ｓｍ参照）。
【０１４２】
この第３の実施の形態のように、端子Ｔ１は電源電圧Ｖ１が供給される電源ライン６１に直接接続されており、端子Ｔ２は、所定電圧点とグランドに選択的に接続される場合がある。この場合、動作設定部５２は、端子Ｔ１に電源電圧Ｖ１が印加されている状態で、端子Ｔ２が所定電圧点の電位からグランド電位となることに応じて、モーター１０への駆動電流の供給を実行するようにモータドライバ５３を制御する。
即ちグランドライン側の制御でも除去駆動装置５０の動作が実行可能とする構成とすることで、端子Ｔ１への電源ライン配線の自由度の向上を図ることができる。
例えばイグニッションオンなどの所定条件下で端子Ｔ１に常時電源電圧Ｖ１が印加されるように配線を行ったとしても、端子Ｔ２が所定電圧点とグランドを選択的に接続されるようにすることで、適切なタイミング及び期間に異物除去動作が行われるようにすることができる。
【０１４３】
＜変形例＞
発明の構成や接続態様は上記の実施の形態に限られず、各種の変形例が想定される。
例えば第１の実施の形態では、一例として車輌がリバースレンジとなった際に、電源電圧Ｖ１が端子Ｔ１に供給されるものとしたが、これ以外の条件でスイッチ９０がオンとされて電源電圧Ｖ１が端子Ｔ１に供給される場合も考えられる。
例えば車載カメラ１００のレンズ部１０１の汚れを検知したら異物除去を行うようにすることも考えられる。例えば車輌に搭載されたＥＣＵ９１や画像処理ユニットが、車載カメラ１００の撮像画像を適時解析する。例えば画像上のエッジ成分の分布、量、コントラスト等から水滴や汚れが付着している状態を推定できる。そこで画像解析により汚れ状態と判断した場合に、例えば図１４のスイッチ９０をオンにする（又は図１９のスイッチ素子Ｑ１をオンにする）制御が行われるようにして、異物除去を実行させることも考えられる。
もちろん、運転者の操作に応じてスイッチ９０（スイッチ素子Ｑ１）がオンとされるような構成が加えられても良い。
【０１４４】
また、異物除去装置１を車載カメラ１００の異物除去装置１として適用した例を挙げたが、異物除去装置１は、車輌用灯具、窓、ミラー、衝突防止用のセンサー等の車輌に設けられる被異物除去物となる各部の異物を除去する装置として広く適用することが可能である。従って本発明の除去駆動装置５０としては、各種の異物除去装置１を駆動する装置として適用できる。また異物除去タイミングとしては、適用される被異物除去箇所に応じて設定することができる。
更に、本発明を適用する対象は、屋外で使用される装置であれば種類を問わない。例えば航空機、鉄道、ロボット、屋外設置物、建物等の外部に向けて露出した状態になるように取り付けられたカメラその他の装置を含むことができる。
【符号の説明】
【０１４５】
１…異物除去装置、６…ノズル、８…移動機構、１０…モーター、１１…ウォーム（主動ギヤ）、１２…ウォームホイール（従動ギヤ）、１４…ピニオン、１４ａ…欠歯部、１７…ギヤ部、１８…シリンダー、２７…ピストン、３１…ラック、３２…ラック部、３３…付勢バネ、８Ａ…移動機構、１０Ａ…モーター、１４Ａ…ピニオン（主動ギヤ）、８Ｂ…移動機構、１０Ｂ…モーター、３４…伝達ギヤ（主動ギヤ）、３５…作動ギヤ（従動ギヤ）、８Ｃ…移動機構、５０…除去駆動装置、５１…電源フィルタ、５２…動作設定部、５３…モータードライバ、５４…電圧変換部、１００…車載カメラ（被洗浄物）
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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