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JP7067311B2 - 車両用清掃装置、車両用清掃システム及び車両用清掃システムの制御方法 - Google Patents

車両用清掃装置、車両用清掃システム及び車両用清掃システムの制御方法 Download PDF

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JP7067311B2 JP2018121197A JP2018121197A JP7067311B2 JP 7067311 B2 JP7067311 B2 JP 7067311B2 JP 2018121197 A JP2018121197 A JP 2018121197A JP 2018121197 A JP2018121197 A JP 2018121197A JP 7067311 B2 JP7067311 B2 JP 7067311B2
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本発明は、車両の清掃対象の清掃を行う車両用清掃装置、車両用清掃システム及び車両用清掃システムの制御方法に関する。
近年の車両には、高度運転支援や自動運転等を行うこと等を目的として、車両周囲の撮像を行うカメラや自車と対象物との測距を行う測距センサ等に光学センサが搭載されつつある。例えば、光学センサを用いる測距システムの一つに、LIDAR(Light Detection and Ranging、又はLaser Imaging Detection and Ranging)がある(例えば特許文献1参照)。
ところで、測距システムに用いる光学センサのセンシング面(例えばレンズやカバーガラス等の外表面)は、車両外側に露出する態様となっている。つまり、光学センサのセンシング面に雨滴や泥等の異物が付着する虞があった。光学センサのセンシング面に異物の付着が生じると測距精度が低下する等の懸念が生じて、高度運転支援や自動運転等を実施するシステムに影響を与えかねない。
そこで、フロントウインドシールド等に洗浄液を供給する既存のシステムの一部を共用する等して、光学センサのセンシング面に対して洗浄液を吹き付けたり、洗浄液と圧縮空気とを混ぜた気液混合流体を吹き付けたりすることで、光学センサのセンシング面に付着した異物の洗浄清掃を行う技術の開発検討が進みつつある(例えば特許文献2参照)。
特開2018-37100号公報 特開2016-222074号公報
しかしながら、車載光学センサのセンシング面に異物が強固に付着している等、センシング面上に異物が残るような場合、引き続き測距精度への影響が懸念されるため、センシング面上の異物の清掃除去をより確実に行うことが望まれている。また、車載光学センサのセンシング面のみならずそれ以外の車両各所の清掃対象についても同様に、異物の清掃除去をより確実に行うことが望まれている。
本発明の目的は、車両の清掃対象に付着した異物の清掃除去をより確実に行うことを可能とした車両用清掃装置、車両用清掃システム及び車両用清掃システムの制御方法を提供することにある。
上記課題を解決する車両用清掃装置は、車両(1)の清掃対象(15a,16a)に付着した異物を清掃除去する車両用清掃装置(20,20a,20b)であって、前記車両に搭載の洗浄液供給装置(10)から圧送される洗浄液(Ws)を前記清掃対象に噴射供給する噴射ノズル(N1,N2)と、前記清掃対象に接触配置されるワイパブレード(23)と前記洗浄液供給装置からの前記洗浄液の供給圧に基づいて前記ワイパブレードの払拭動作を行わせるワイパ駆動部(24,24a,24b)とを有するワイパ装置(W1,W2)と、前記洗浄液供給装置から圧送される前記洗浄液を前記噴射ノズル側に供給するか前記ワイパ駆動部側に供給するかを切り替える切替部(27)とを備え、前記ワイパ駆動部は、前記洗浄液の供給圧を受けて直動動作を行う直動装置(25)を含み、前記ワイパ装置は、前記直動装置の直動動作に基づいて前記ワイパブレードによる直動払拭動作を行わせるように構成された
上記課題を解決する車両用清掃装置は、車両(1)の清掃対象(6~8,15,16)に付着した異物を清掃除去する車両用清掃装置(20,20a,20b)であって、前記車両に搭載の洗浄液供給装置(10)から圧送される洗浄液(Ws)を前記清掃対象に噴射供給する噴射ノズル(N1,N2)と、前記清掃対象に接触配置されるワイパブレード(23)と前記洗浄液供給装置からの前記洗浄液の供給圧に基づいて前記ワイパブレードの払拭動作を行わせるワイパ駆動部(24,24a,24b)とを有するワイパ装置(W1,W2)と、前記洗浄液供給装置から圧送される前記洗浄液を前記噴射ノズル側に供給するか前記ワイパ駆動部側に供給するかを切り替える切替部(27)とを備え、前記ワイパ駆動部は、前記洗浄液の供給圧を受けて直動動作を行う直動装置と、前記直動装置の直動動作を回動動作に変換する変換装置(30)とを含み、前記ワイパ装置は、前記変換装置の回動動作に基づいて前記ワイパブレードによる回動払拭動作を行わせるように構成され、前記ワイパ駆動部は、前記ワイパブレードを動作させるための前記直動装置の出力ロッド(25b)を前記洗浄液の供給圧を受けて突出させ、前記洗浄液の供給停止に基づき前記出力ロッドを復帰バネ(26)の付勢力にて復帰させるように構成された。
上記課題を解決する車両用清掃装置は、車両(1)の清掃対象(6~8,15,16)に付着した異物を清掃除去する車両用清掃装置(20,20a,20b)であって、前記車両に搭載の洗浄液供給装置(10)から圧送される洗浄液(Ws)を前記清掃対象に噴射供給する噴射ノズル(N1,N2)と、前記清掃対象に接触配置されるワイパブレード(23)と前記洗浄液供給装置からの前記洗浄液の供給圧に基づいて前記ワイパブレードの払拭動作を行わせるワイパ駆動部(24,24a,24b)とを有するワイパ装置(W1,W2)と、前記洗浄液供給装置から圧送される前記洗浄液を前記噴射ノズル側に供給するか前記ワイパ駆動部側に供給するかを切り替える切替部(27)とを備え、前記ワイパ駆動部は、前記洗浄液の供給圧を受けて変形動作するブルドン管(31)と、前記ブルドン管の変形動作を回動動作に変換する変換装置(32)とを含み、前記ワイパ装置は、前記変換装置の回動動作に基づいて前記ワイパブレードによる回動払拭動作を行わせるように構成された。
上記課題を解決する車両用清掃システムは、上記車両用清掃装置を備えた車両用清掃システムであって、前記洗浄液供給装置及び前記切替部を制御して前記洗浄液の噴射供給と前記ワイパブレードの払拭動作とを制御する制御部(50,51,52)を備えた。
上記課題を解決する車両用清掃システムの制御方法は、上記車両用清掃装置を備えた車両用清掃システムの制御方法であって、前記車両用清掃装置に対し、前記洗浄液供給装置及び前記切替部を制御して前記洗浄液の噴射供給と前記ワイパブレードの払拭動作とを制御する。
上記各態様によれば、車両用清掃装置として洗浄液供給装置から圧送される洗浄液を清掃対象に噴射供給する噴射ノズルと、洗浄液の供給圧を受けてワイパ駆動部が駆動してワイパブレードの払拭動作を行わせるワイパ装置とが備えられ、切替部にて洗浄液の供給先が噴射ノズル側かワイパ駆動部側かに切り替えられることで、洗浄液の噴射供給かワイパブレードの払拭動作かが適宜選択される。つまり、車両の清掃対象に付着した異物に対して、ワイパブレードの払拭動作を含めたより確実な清掃除去を行うことが可能となる。
実施形態における車両用清掃装置を搭載した車両の構成図。 第1実施形態における車両用清掃装置の構成図。 第1実施形態における車両用清掃装置の制御態様を示すフロー図。 第2実施形態における車両用清掃装置の構成図。 第3実施形態における車両用清掃装置の構成図。 第4実施形態における車両用清掃装置の制御態様を示すフロー図。
(第1実施形態)
以下、車両用清掃装置、車両用清掃システム及び車両用清掃システムの制御方法の第1実施形態を説明する。
図1に示すように、車両1の例えば前側収容空間2内に配置されるウォッシャタンク11にポンプ装置12が並設されている。ポンプ装置12は、駆動源として電動のポンプモータ13が用いられている。ポンプ装置12は、ポンプモータ13の回転駆動にてウォッシャタンク11内に貯留される洗浄液Wsの車両1の各所への圧送を行う。ウォッシャタンク11及びポンプ装置12は、車両1のフロントウインドシールド3やリヤウインドシールド4の外表面に向けて図示しない供給ノズルから洗浄液Wsを供給する車両に一般的に搭載される洗浄液供給装置10であり、本実施形態の後述する車両用清掃装置20においても共用する。
車両1には、車両1の前端中央部に第1光学センサ15が配置され、車両1の後端中央部に第2光学センサ16が配置されている。第1及び第2光学センサ15,16は、車両1の前方又は後方に向けた所定波長の光の投受光を行うことにより、前方又は後方の対象物との距離を測定する測距システム(LIDAR)に用いられる車載光学センサである。測距システムは、車両1の高度運転支援や自動運転等を実施するシステムに用いられる。
ここで、第1及び第2光学センサ15,16は、自身のセンシング面(例えばレンズやカバーガラス等の外表面)15a,16aが車両1の外側に露出する態様となっているため、センシング面15a,16aに雨滴や泥等の異物が付着する虞がある。各光学センサ15,16のセンシング面15a,16aに異物の付着が生じると測距精度が低下する等の懸念が生じて、高度運転支援や自動運転等を実施するシステムに影響を与えかねない。そこで、第1及び第2光学センサ15,16に対しては、各センシング面15a,16a上に付着した異物を清掃除去する車両用清掃装置20として第1清掃装置21及び第2清掃装置22が備えられている。
第1清掃装置21は、車両1の前側の第1光学センサ15のセンシング面15aに向けて洗浄液Wsの噴射供給を行う噴射ノズルN1と、センシング面15aに当接して略全面の払拭動作を行うワイパ装置W1とを備える。第2清掃装置22についても、車両1の後側の第2光学センサ16のセンシング面16aに向けて洗浄液Wsの噴射供給を行う噴射ノズルN2と、センシング面16aに当接して略全面の払拭動作を行うワイパ装置W2とを備える。なお、本実施形態の第1及び第2光学センサ15,16は、各センシング面15a,16aが矩形状をなし、一組の対向辺が水平方向(車両1の上下方向に直交する方向)に沿うようにして設けられている。
図2に示すように、第1及び第2清掃装置21,22の各噴射ノズルN1,N2は、各光学センサ15,16の車両1の上下方向における下側に配置されて噴射口Nxが上方(車両1の上側)に向けられ、センシング面15a,16aに対して噴射口Nxから洗浄液Wsの噴射供給が可能に設けられている。詳説すると、各噴射ノズルN1,N2は、少なくとも噴射口Nxが光学センサ15,16(センシング面15a,16a)よりも車両1の外部に突出するように設けられている。各噴射口Nxから噴射供給される洗浄液Wsは、各センシング面15a,16aの少なくとも水平方向全体に亘って広がる、換言すればワイパブレード23の長手方向全体に亘って広がる噴射態様となっている。各噴射ノズルN1,N2は、後述する切替バルブ27とノズル側ホースHNにて洗浄液Wsが流通可能に接続されている。
第1及び第2清掃装置21,22の各ワイパ装置W1,W2は、各光学センサ15,16の車両1の上下方向における上側(各噴射ノズルN1,N2に対して上側)に配置されてワイパブレード23がセンシング面15a,16aの上縁に配置され、センシング面15a,16a上でのワイパブレード23の上下方向の往復払拭動作が可能に設けられている。各ワイパ装置W1,W2は、ワイパブレード23とワイパ駆動部24とを備え、更にワイパ駆動部24は、駆動シリンダ25と復帰バネ26とを備える。なお、各ワイパ装置W1,W2の構成は同一構成のため、ワイパブレード23とワイパ駆動部24(駆動シリンダ25及び復帰バネ26)は同一符号を付すこととする。ワイパ駆動部24は、後述する切替バルブ27とワイパ側ホースHWにて洗浄液Wsが流通可能に接続されている。詳説すると、ワイパ駆動部24を構成する駆動シリンダ25の後述するシリンダ部25aと切替バルブ27とは、ワイパ側ホースHWにて洗浄液Wsが流通可能に接続されている。
ワイパブレード23は、自身の長手方向が水平方向に沿うように各センシング面15a,16aに対して接触して配置される。ワイパブレード23は、初期位置が各センシング面15a,16aの上縁(各噴射ノズルN1,N2とは反対側)に設定されており、ワイパ駆動部24の駆動にて各センシング面15a,16aの下縁との間を各センシング面15a,16a上を摺接しながら往復払拭する。
ワイパ駆動部24は、筒状のシリンダ部25aと一端に供給圧受部25cを有し他端がワイパブレード23と連結される出力ロッド(ピストンロッド)25bとを含む駆動シリンダ25と、供給圧受部25cの一端面及び該供給圧受部25cの一端面に対向するシリンダ部25aの内面に挟持されるようにシリンダ部25aの内部に配置される復帰バネ26とを備えている。ワイパブレード23が初期位置に位置する場合、出力ロッド25bはシリンダ部25aに収納される。
そして、ワイパ駆動部24は、出力ロッド25bの供給圧受部25cの他端面にて洗浄液Wsの供給圧を受けるようになっており、洗浄液Wsの供給圧を受けると復帰バネ26の付勢力に抗して出力ロッド25bを下方に向けて突出させる。つまり、供給圧受部25cが洗浄液Wsの供給圧を受けると、復帰バネ26の付勢力に抗して出力ロッド25bが下方に向けてシリンダ部25aから突出し、ワイパブレード23が各センシング面15a,16aの上縁から下縁に向けて払拭動作する。洗浄液Wsの供給圧がなくなると、駆動シリンダ25内の洗浄液Wsが図示しない排出口から排出されて復帰バネ26の付勢力にて出力ロッド25bが上方に向けて収納され、ワイパブレード23が各センシング面15a,16aの下縁から上縁に向けて払拭動作する。
供給圧受部25cの外周面には図示しない樹脂部材が設けられており、樹脂部材とシリンダ部25aの内周面とが摺動する。樹脂部材は、シリンダ部25aの内部における復帰バネ26の配置される側への洗浄液Wsの漏出を抑制する機能を有している。
なお、復帰バネ26として圧縮コイルバネを用いているが、これに限定されることはない。例えば、復帰バネとして引張りコイルバネを用いてもよい。その場合、引張りコイルバネは、供給圧受部25cの他端面と該供給圧受部25cの他端面に対向するシリンダ部25aの内面との間にて該供給圧受部25cの他端面と該シリンダ部25aの内面とに係止された状態で配置される。
第1清掃装置21におけるワイパ装置W1のワイパ駆動部24と噴射ノズルN1には、ポンプ装置12から圧送される洗浄液Wsが切替バルブ27を分岐部としてそれぞれに供給されるようになっている。また、第2清掃装置22についても同様に、ワイパ装置W2のワイパ駆動部24と噴射ノズルN2には、ポンプ装置12から圧送される洗浄液Wsが切替バルブ27を分岐部としてそれぞれに供給されるようになっている。各清掃装置21,22の各切替バルブ27は、例えば、ソレノイド部を有する電磁弁である。各清掃装置21,22の各切替バルブ27は、それぞれ後述の前側及び後側ECU51,52にて切替制御が行われ、洗浄液Wsの供給をワイパ装置W1,W2のワイパ駆動部24側又は噴射ノズルN1,N2側への択一的な流路選択を行う。各切替バルブ27は、ポンプ装置12と共通ホースHCにて洗浄液Wsが流通可能に接続されている。
ポンプ装置12(ポンプモータ13)、第1及び第2清掃装置21,22の各切替バルブ27は、車両1に搭載の各種ECU(Electronic Control Unit)、すなわち上位ECU50、前側ECU51及び後側ECU52により制御されている。前側ECU51は、ポンプモータ13及び第1清掃装置21の切替バルブ27を制御する機能を含む車両1前側のECUであり、後側ECU52は、第2清掃装置22の切替バルブ27を制御する機能を含む車両1後側のECUである。上位ECU50は、前側ECU51及び後側ECU52の統括制御を行う。上位ECU50、前側ECU51及び後側ECU52は、車両1の所定箇所に搭載されている。このような車両用清掃装置20(第1及び第2清掃装置21,22)及び各ECU50~52にて、本実施形態の車両用清掃システムが構成されている。
本実施形態の車両用清掃システムの制御態様と作用について説明する。
図3に示す本実施形態の制御フローは、上位ECU50の統括処理の下で前側ECU51及び後側ECU52と協働して実施される。
ステップS1では、清掃装置20の作動条件を満たしているかの判断が行われる。所定の作動条件が満たされると、次のステップS2に進む。作動条件の一例としては、車両1のイグニッションスイッチのオン(図1中、IGオン)、清掃装置20の作動スイッチのオン(図1中、清掃オン)、異物検知センサによる光学センサ15,16のセンシング面15a,16aの異物付着有り(図1中、異物有)が条件である。作動条件は適宜変更してもよく、定期自動清掃とするのであれば異物検知は不要である。
ステップS2では、ポンプモータ13が駆動されて洗浄液Wsの圧送が開始され、また切替バルブ27にて洗浄液Wsの圧送する流路が噴射ノズルN1,N2側が開に、ワイパ装置W1,W2(ワイパ駆動部24)側が閉に切り替えられる。なお、予めこの流路態様となっていれば維持される。ステップS2を実行後ステップS3に移行する。
ステップS3では、清掃が必要と判断された光学センサ15,16のいずれか一方又は両方の噴射ノズルN1,N2から洗浄液Wsの噴射供給が行われる。これにより、センシング面15a,16a上に付着した異物が洗浄液Wsの噴射圧や洗浄液Wsの洗浄成分等により剥離して除去される。ステップS3を実行後ステップS4に移行する。
ステップS4では、切替バルブ27の切り替えが行われ、洗浄液Wsの圧送する流路がワイパ装置W1,W2側が開に、噴射ノズルN1,N2側が閉に切り替えられる。つまり、噴射ノズルN1,N2からの洗浄液Wsの噴射供給が停止される一方で、ワイパ駆動部24にその洗浄液Wsの供給圧が付与されるようになる。ステップS4を実行後ステップS5に移行する。
ステップS5では、ワイパ駆動部24が洗浄液Wsの供給圧を受け、ワイパブレード23の払拭動作が行われる。ワイパブレード23がセンシング面15a,16a上を摺接する払拭を行うため、洗浄液Wsの噴射供給で残るようなセンシング面15a,16a上に強固に付着する異物や洗浄液Wsそのものもワイパブレード23自身の直接払拭にてより確実に除去される。なお、ワイパブレード23の一往復の払拭動作においては、ワイパ駆動部24に洗浄液Wsの供給圧が作用する期間に往動(車両1の上下方向における下側への駆動)、洗浄液Wsの供給圧が作用しない期間に復帰バネ26の付勢力による復動(車両1の上下方向における上側への駆動)が行われる。ステップS5を実行後ステップS6に移行する。
ステップS6では、ワイパブレード23の往復払拭動作が予め定めた所定回行われるまでステップS5,S6が繰り返される。ポンプモータ13の駆動及び停止が複数回繰り返し行われることで、複数回のワイパブレード23の払拭動作が行われる。なお、切替バルブ27によるワイパ駆動部24側と噴射ノズルN1,N2側との間の切り替えを複数回繰り返し行ってもよく、この場合、ワイパブレード23の払拭動作と交互に洗浄液Wsの噴射も複数回行われる。ワイパブレード23の往復払拭動作が予め定めた所定回数行われると、次のステップS7に進む。
ステップS7では、ワイパブレード23の往復払拭動作が所定回行われた後に、ポンプモータ13の駆動停止によるワイパブレード23の初期位置への復帰及び払拭動作の停止が行われる。ステップS7を実行後ステップS8に移行する。
ステップS8では、切替バルブ27内の流路がワイパ装置W1,W2側が開に、噴射ノズルN1,N2側が閉の状態に保持される。噴射ノズルN1,N2から洗浄液Wsが漏れ出ることが抑制される。なお、このステップS8の処理は省略してもよい。以上の各ステップS1~S8が一連の清掃動作である。
このように本実施形態の清掃装置20では、洗浄液Wsの噴射供給によるセンシング面15a,16a上の異物の洗浄除去だけでなく、ワイパブレード23による払拭除去も追加されているため、センシング面15a,16a上に強固に付着した異物等、異物のより確実な清掃除去が可能となっている。しかも、ワイパブレード23の払拭動作は、噴射ノズルN1,N2に圧送する洗浄液Wsの供給圧を切替バルブ27による流路切り替えにてワイパ駆動部24に付与することで行われる。そのため、ワイパ駆動用の電動モータが不要であり、簡素な清掃装置20として構成することが可能である。
本実施形態の効果について説明する。
(1-1)本実施形態の車両用清掃装置20は、洗浄液供給装置10から圧送される洗浄液Wsを車両1の清掃対象である光学センサ15,16のセンシング面15a,16aに噴射供給する噴射ノズルN1,N2と、洗浄液Wsの供給圧を受けてワイパ駆動部24が駆動してワイパブレード23の払拭動作を行わせるワイパ装置W1,W2とが備えられ、切替バルブ27にて洗浄液Wsの供給先が噴射ノズルN1,N2側かワイパ駆動部24側かに切り替えられることで、洗浄液Wsの噴射供給かワイパブレード23の払拭動作かが適宜選択される構成である。つまり、車両1の清掃対象に付着した異物に対して、ワイパブレード23の払拭動作を含めたより確実な清掃除去を行うことができる。また、ワイパブレード23の払拭動作を行わせるワイパ駆動部24は、洗浄液Wsの供給圧で駆動力を得る構成のため、ワイパ駆動に電動モータを用いない簡素な構成にて実現できる。
(1-2)ワイパ駆動部24は、洗浄液Wsの供給圧を受けて直動動作を行う直動装置として駆動シリンダ25を用い、ワイパ装置W1,W2は、駆動シリンダ25の出力ロッド25bの直動動作に基づいてワイパブレード23による直動払拭動作を行わせる構成である。つまり、ワイパブレード23に駆動源である駆動シリンダ25と同じ単純な動作を行わせる構成のため、ワイパ装置W1,W2を簡易な機構で構成することができる。
(1-3)ワイパ装置W1,W2は、ワイパブレード23を鉛直方向(車両1の上下方向)に沿った直動払拭動作を行わせる構成のため、センシング面15a,16a上に付着した雨滴や洗浄液Wsの液滴の排除を容易かつ確実に行うことができる。特にワイパ装置W1,W2は、ワイパブレード23を往動時に車両1の上下方向における下側に直動動作をさせるため、センシング面15a,16a上に付着した液適をセンシング面15a,16aの下端に運ぶことができ、ワイパブレード23の駆動後における液適の垂れによるセンシング面15a,16a上の液適残りを抑制することができる。
(1-4)ワイパ駆動部24は、駆動シリンダ25の出力ロッド25bを洗浄液Wsの供給圧を受けて突出させ、洗浄液Wsの供給停止に基づき出力ロッド25bを復帰バネ26の付勢力にて復帰させる構成である。つまり、突出側(ワイパブレードの往動側)のみ洗浄液Wsの供給圧にて駆動させ復帰側(ワイパブレードの複動側)は復帰バネ26にて動作させるといった簡易な機構でワイパ装置W1,W2を構成することができる。
(1-5)噴射ノズルN1,N2は、ワイパブレード23よりも鉛直方向下側(車両1の上下方向における下側)に配置されるため、噴射ノズルN1,N2から噴射供給する洗浄液Wsをワイパブレード23にて適切に払拭することが可能である。また、噴射ノズルN1,N2がセンシング面15a,16aの下側に配置されるため、噴射ノズルN1,N2から漏れ出た不要な洗浄液Wsがセンシング面15a,16aに付着して残ることが低減可能である。
(1-6)ECU50(ECU51,52)は、噴射ノズルN1,N2からセンシング面15a,16aに洗浄液Wsを噴射供給し、その後ワイパブレード23がセンシング面15a,16a上を往復払拭するようにポンプモータ13及び切替バルブ27を制御する。つまり、洗浄液Wsの洗浄作用も含む噴射供給によりセンシング面15a,16a上の異物除去を図り、その後センシング面15a,16a上に在る洗浄液Wsを用いたワイパブレード23の払拭動作を行うことで、センシング面15a,16a上の清掃を好適に行うことができる。
(第2実施形態)
以下、車両用清掃システム(車両用清掃装置)の第2実施形態を説明する。
図4に示す本実施形態の車両用清掃装置20aの第1及び第2清掃装置21a,22aは、第1実施形態のワイパブレード23の払拭動作と異なっている。
すなわち、第1実施形態のワイパ駆動部24では、駆動シリンダ25の出力ロッド25bの直動運動をそのままワイパブレード23の往復払拭動作としていたが、本実施形態のワイパ駆動部24aでは、駆動シリンダ25の出力ロッド25bの往復直動動作を変換装置30にてワイパブレード23の往復回動動作に変換する構成としている。ワイパブレード23の回動支点は、噴射ノズルN1,N2とは反対側のセンシング面15a,16aの上縁略中央部に設定され、またワイパブレード23の停止位置での姿勢は、自身の長手方向が略水平方向に沿う姿勢に設定されている。そして、ワイパブレード23の往復回動によるセンシング面15a,16a上の所定角度の払拭動作を行わせる以外は、第1実施形態と同様に構成されている。
本実施形態の効果について説明する。なお、本実施形態においても第1実施形態の効果(1-1)(1-4)(1-5)(1-6)と同様の効果を得ることができる。
(2-1)ワイパ駆動部24aは、洗浄液Wsの供給圧を受けて直動動作を行う直動装置として駆動シリンダ25と、駆動シリンダ25の直動動作を回動動作に変換する変換装置30とを用い、ワイパ装置W1,W2は、変換装置30の回動動作に基づいてワイパブレード23による回動払拭動作を行わせる構成である。つまり、駆動シリンダ25の直動動作を変換装置30にて回動動作に変換するといった簡易な機構でワイパ装置W1,W2を構成することができる。
(2-2)ワイパ装置W1,W2は、センシング面15a,16aの上縁略中央部に設定された回動支点にてワイパブレード23が回動払拭動作を行わせる構成のため、センシング面15a,16a上の雨滴や洗浄液Wsの液滴の排除をワイパブレード23の先端部側から容易かつ確実に行うことができる。
(第3実施形態)
以下、車両用清掃システム(車両用清掃装置)の第3実施形態を説明する。
図5に示す本実施形態の車両用清掃装置20bの第1及び第2清掃装置21b,22bは、第2実施形態と同様にワイパブレード23の往復回動による払拭動作を行うが、上記実施形態の駆動シリンダ25を用いず、ブルドン管式のワイパ駆動部24bに置換されている。
すなわち、本実施形態のワイパ駆動部24bは、切替バルブ27にワイパ側ホースHWを介してブルドン管31の一端部が接続され、ブルドン管31の他端部が変換装置32を構成する連結ロッド33を介して揺動部材34の一端部と連結している。つまり、切替バルブ27を介して洗浄液Wsの供給圧がブルドン管31に作用すると、ブルドン管31の他端側の環状部分31aが外側に膨れようと変形動作し、この変形動作が連結ロッド33を介して揺動部材34の揺動動作となる。揺動部材34は、他端部がセクタギヤ35となっておりワイパブレード23の一端の支軸に固定される平ギヤ36と噛合されるため、揺動部材34の揺動動作は、ワイパブレード23の回動動作となる。このようなブルドン管式のワイパ駆動部24bを用いてワイパブレード23の往復回動動作を行わせることも可能である。なお、ワイパ駆動部24bの構成以外は、上記実施形態と同様である。
本実施形態の効果について説明する。なお、本実施形態においても上記各実施形態の効果(1-1)(1-5)(1-6)(2-2)と同様の効果を得ることができる。
(3-1)ワイパ駆動部24bは、洗浄液Wsの供給圧を受けて変形動作するブルドン管31と、ブルドン管31の変形動作を回動動作に変換する変換装置32とを用い、ワイパ装置W1,W2は、変換装置32の回動動作に基づいてワイパブレード23による回動払拭動作を行わせる構成である。つまり、ブルドン管31の変形動作を変換装置32にて回動動作に変換するといった簡易な機構でワイパ装置W1,W2を構成することができる。
(第4実施形態)
以下、車両用清掃システムの制御方法の第4実施形態を説明する。
図6に示す本実施形態の制御フローは、図3に示す第1実施形態の制御フローと異なっている。なお、本実施形態の制御対象は、第1実施形態の清掃装置20である。
図6のステップS1において清掃装置20の作動条件を満たしているかの判断が行われ、所定の作動条件が満たされると次のステップS11に進み、雨滴検出が行われる。なお、この雨滴検出には、例えばフロントウインドシールド3に設けられる雨滴センサ5(図1参照)が用いられる。なお、センシング面15a,16aや他の箇所(例えば、センシング面が15a,16aの付近に設けられる光学センサ等)にて雨滴検出(水滴検出)を行う態様でもよい。雨滴が検出されない場合、つまり降雨がなくセンシング面15a,16aに洗浄液Wsの噴射供給が必要であると判断した場合、ステップS2に進み、第1実施形態のステップS2~S6と同様、洗浄液Wsの噴射供給と、洗浄液Wsの供給圧によるワイパブレード23の払拭動作が複数回行われる。
一方で、雨滴が検出された場合、つまりセンシング面15a,16a上に洗浄液Wsに代わる雨滴が付着しているため、洗浄液Wsの噴射供給が不要と判断して、ステップS12に進む。ステップS12では、ポンプモータ13の駆動による洗浄液Wsの圧送とともに、切替バルブ27にて洗浄液Wsの圧送する流路がワイパ装置W1,W2側が開に、噴射ノズルN1,N2側が閉に切り替えられる(予めこの流路態様となっていれば維持される)ことで、洗浄液Wsの噴射供給無しで雨滴を用いたワイパブレード23の払拭動作が行われる。次のステップS13,S14にて、そのワイパブレード23の払拭動作が複数回行われる。つまり、本実施形態では、センシング面15a,16aに雨滴が付着している場合に無用な洗浄液Wsの噴射を行わない制御態様となっている。
本実施形態の効果について説明する。なお、本実施形態においても第1実施形態の効果(1-1)~(1-5)と同様の効果を得ることができる。
(4-1)ECU50(ECU51,52)は、車両1に搭載の雨滴センサ5による雨滴検出に基づき清掃対象であるセンシング面15a,16aに対する洗浄液Wsの噴射供給が不要と判断した場合に、洗浄液Wsの噴射供給を禁止してワイパブレード23の払拭動作を主として行わせるようにポンプモータ13及び切替バルブ27を制御する。つまり、センシング面15a,16a上に洗浄液Wsに代わる雨滴が付着しているため、洗浄液Wsの噴射供給無しで雨滴を用いたワイパブレード23の払拭動作を行うことで、洗浄液Wsの消費量を低減することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・測距システム(LIDAR)用の光学センサ15,16は、車両1の前端中央部と車両1の後端中央部にそれぞれ配置されているものであったが、車両1の左右側面に配置されているものも更に含めてもよい。
・測距システム(LIDAR)用の光学センサ15,16のセンシング面15a,16aを清掃対象としたが、これに限らない。例えば、車両1の周囲を撮像する光学センサとしての車載カメラ、光学センサ以外の車載センサ、センサ以外で例えば図1に示す前照灯6、テールランプ7、ミラー8等を清掃対象としてもよい。
・ワイパ駆動部24,24a,24bは、それぞれ駆動シリンダ25、復帰バネ26、変換装置30、ブルドン管31、変換装置32を用いて構成したが、洗浄液Wsの供給圧に基づく駆動にてワイパブレード23の払拭動作が可能であれば、構成を適宜変更してもよい。
・ワイパ装置W1,W2をセンシング面15a,16aの上側に、噴射ノズルN1,N2をセンシング面15a,16aの下側に設けたが、それぞれの配置位置を適宜変更してもよい。
・清掃装置20,20a,20bの作動条件として、車両1のイグニッションスイッチのオン(IGオン)、清掃装置20の作動スイッチのオン(清掃オン)、センシング面15a,16aの異物付着有り(異物有)をその一例として記載したが、作動条件は適宜変更してもよい。また、定期的な自動清掃としてもよい。
・噴射ノズルN1,N2は、少なくとも噴射口Nxが常時センシング面15a,16aより車両1の外部に突出するように設けられていたが、これに限らない。例えば、噴射ノズルを洗浄液の供給圧にて車両外部方向に突出させ、洗浄液を噴射後にコイルバネの付勢力で車両1の内部方向に収納させる所謂ポップアップノズルにしてもよい。この場合、洗浄液を噴射しない場合には、噴射ノズルが車両外部に突出しない構成にできるため、車両の外観見栄えを向上させることができる。
1…車両、5…雨滴センサ、6…前照灯(清掃対象)、7…テールランプ(清掃対象)、8…ミラー(清掃対象)、10…洗浄液供給装置、15,16…光学センサ(清掃対象)、15a,16a…センシング面、20,20a,20b…車両用清掃装置、23…ワイパブレード、24,24a,24b…ワイパ駆動部、25…駆動シリンダ(直動装置)、25b…出力ロッド、26…復帰バネ、27…切替バルブ(切替部)、30…変換装置、31…ブルドン管、32…変換装置、50…上位ECU(制御部)、51…前側ECU(制御部)、52…後側ECU(制御部)、N1,N2…噴射ノズル、W1,W2…ワイパ装置、Ws…洗浄液。

Claims (12)

  1. 車両(1)の清掃対象(6~8,15,16)に付着した異物を清掃除去する車両用清掃装置(20,20a,20b)であって、
    前記車両に搭載の洗浄液供給装置(10)から圧送される洗浄液(Ws)を前記清掃対象に噴射供給する噴射ノズル(N1,N2)と、
    前記清掃対象に接触配置されるワイパブレード(23)と前記洗浄液供給装置からの前記洗浄液の供給圧に基づいて前記ワイパブレードの払拭動作を行わせるワイパ駆動部(24,24a,24b)とを有するワイパ装置(W1,W2)と、
    前記洗浄液供給装置から圧送される前記洗浄液を前記噴射ノズル側に供給するか前記ワイパ駆動部側に供給するかを切り替える切替部(27)と
    を備え
    前記ワイパ駆動部は、前記洗浄液の供給圧を受けて直動動作を行う直動装置(25)を含み、
    前記ワイパ装置は、前記直動装置の直動動作に基づいて前記ワイパブレードによる直動払拭動作を行わせるように構成された車両用清掃装置。
  2. 前記ワイパ装置は、前記ワイパブレードを鉛直方向に沿った直動払拭動作を行わせるように構成された請求項に記載の車両用清掃装置。
  3. 前記ワイパ駆動部は、前記ワイパブレードを動作させるための前記直動装置の出力ロッド(25b)を前記洗浄液の供給圧を受けて突出させ、前記洗浄液の供給停止に基づき前記出力ロッドを復帰バネ(26)の付勢力にて復帰させるように構成された請求項1又は2に記載の車両用清掃装置。
  4. 車両(1)の清掃対象(6~8,15,16)に付着した異物を清掃除去する車両用清掃装置(20,20a,20b)であって、
    前記車両に搭載の洗浄液供給装置(10)から圧送される洗浄液(Ws)を前記清掃対象に噴射供給する噴射ノズル(N1,N2)と、
    前記清掃対象に接触配置されるワイパブレード(23)と前記洗浄液供給装置からの前記洗浄液の供給圧に基づいて前記ワイパブレードの払拭動作を行わせるワイパ駆動部(24,24a,24b)とを有するワイパ装置(W1,W2)と、
    前記洗浄液供給装置から圧送される前記洗浄液を前記噴射ノズル側に供給するか前記ワイパ駆動部側に供給するかを切り替える切替部(27)と
    を備え、
    前記ワイパ駆動部は、前記洗浄液の供給圧を受けて直動動作を行う直動装置と、前記直動装置の直動動作を回動動作に変換する変換装置(30)とを含み、
    前記ワイパ装置は、前記変換装置の回動動作に基づいて前記ワイパブレードによる回動払拭動作を行わせるように構成され
    前記ワイパ駆動部は、前記ワイパブレードを動作させるための前記直動装置の出力ロッド(25b)を前記洗浄液の供給圧を受けて突出させ、前記洗浄液の供給停止に基づき前記出力ロッドを復帰バネ(26)の付勢力にて復帰させるように構成された車両用清掃装置。
  5. 車両(1)の清掃対象(6~8,15,16)に付着した異物を清掃除去する車両用清掃装置(20,20a,20b)であって、
    前記車両に搭載の洗浄液供給装置(10)から圧送される洗浄液(Ws)を前記清掃対象に噴射供給する噴射ノズル(N1,N2)と、
    前記清掃対象に接触配置されるワイパブレード(23)と前記洗浄液供給装置からの前記洗浄液の供給圧に基づいて前記ワイパブレードの払拭動作を行わせるワイパ駆動部(24,24a,24b)とを有するワイパ装置(W1,W2)と、
    前記洗浄液供給装置から圧送される前記洗浄液を前記噴射ノズル側に供給するか前記ワイパ駆動部側に供給するかを切り替える切替部(27)と
    を備え、
    前記ワイパ駆動部は、前記洗浄液の供給圧を受けて変形動作するブルドン管(31)と、前記ブルドン管の変形動作を回動動作に変換する変換装置(32)とを含み、
    前記ワイパ装置は、前記変換装置の回動動作に基づいて前記ワイパブレードによる回動払拭動作を行わせるように構成された車両用清掃装置。
  6. 前記噴射ノズルは、前記ワイパブレードよりも鉛直方向下側に配置されている請求項1~のいずれか1項に記載の車両用清掃装置。
  7. 前記車両の清掃対象は、前記車両に搭載の測距システムに用いる光学センサ(15,16)のセンシング面(15a,16a)である請求項1~のいずれか1項に記載の車両用清掃装置。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載の車両用清掃装置を備えた車両用清掃システムであって、
    前記洗浄液供給装置及び前記切替部を制御して前記洗浄液の噴射供給と前記ワイパブレードの払拭動作とを制御する制御部(50,51,52)を備えた車両用清掃システム。
  9. 前記車両に搭載され雨滴検出を行う雨滴センサ(5)を更に備え、
    前記制御部は、前記雨滴センサによる雨滴検出に基づき前記清掃対象に対する前記洗浄液の噴射供給が不要と判断した場合に、前記ワイパブレードの払拭動作を主として行わせるように制御する請求項に記載の車両用清掃システム。
  10. 請求項1~7のいずれか1項に記載の車両用清掃装置を備えた車両用清掃システムの制御方法であって、
    前記車両用清掃装置に対し、
    前記洗浄液供給装置及び前記切替部を制御して前記洗浄液の噴射供給と前記ワイパブレードの払拭動作とを制御する車両用清掃システムの制御方法。
  11. 前記噴射ノズルから前記清掃対象に洗浄液を噴射供給するように前記洗浄液供給装置及び前記切替部を制御し、その後前記ワイパブレードが前記清掃対象を往復払拭するように前記洗浄液供給装置及び前記切替部を制御する請求項1に記載の車両用清掃システムの制御方法。
  12. 前記車両に搭載され雨滴検出を行う雨滴センサにて雨滴を検出した際に、前記噴射ノズルから前記清掃対象に洗浄液を噴射供給することを禁止するように前記切替部を制御するとともに前記ワイパブレードが前記清掃対象を往復払拭するように前記洗浄液供給装置及び前記切替部を制御する請求項1に記載の車両用清掃システムの制御方法。
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