特開 2024-68506 気体噴射装置及び気体噴射方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024068506

(43)【公開日】2024-05-20

(54)【発明の名称】気体噴射装置及び気体噴射方法

(51)【国際特許分類】

   B60S 1/62 20060101AFI20240513BHJP

【ＦＩ】

B60S1/62 120C

B60S1/62 110A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022179019

(22)【出願日】2022-11-08

(71)【出願人】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】塚崎 充浩

(72)【発明者】

【氏名】山口 徹

【テーマコード（参考）】

3D225

【Ｆターム（参考）】

3D225AA11

3D225AB01

3D225AC07

3D225AD22

(57)【要約】

【課題】適切なタイミングで気体を噴射する。
【解決手段】車両のセンサの検知面に吸気及び噴射のサイクルで気体を噴射するポンプ式の気体噴射装置であって、検知面に対する付着物の付着頻度または付着量を含むセンサ付着情報を取得し、センサ付着情報に基づいて気体の噴射間隔を決定し、付着頻度または付着量が予め定めた閾値未満である場合に、前記サイクルで断続的に気体を噴射させ、付着頻度または付着量が前記閾値以上である場合に、前記サイクルで連続的に気体を噴射させる制御部を備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のセンサの検知面に吸気及び噴射のサイクルで気体を噴射するポンプ式の気体噴射装置であって、
前記検知面に対する付着物の付着頻度及び付着量を含むセンサ付着情報を取得し、
前記センサ付着情報に基づいて気体の噴射間隔を決定し、
前記付着頻度または前記付着量が予め定めた閾値未満である場合に、前記サイクルで断続的に気体を噴射させ、
前記付着頻度または前記付着量が前記閾値以上である場合に、前記サイクルで連続的に気体を噴射させる制御部を備える、
気体噴射装置。

【請求項2】

前記制御部は、連続的な気体噴射中に、前記付着頻度または前記付着量が前記閾値未満となった場合に、断続的な気体噴射に切り替える、
請求項１に記載の気体噴射装置。

【請求項3】

車両のセンサの検知面に吸気及び噴射のサイクルで気体を噴射するポンプ式の気体噴射装置による気体噴射方法であって、
前記検知面に対する付着物の付着頻度または付着量を含むセンサ付着情報を取得するステップと、
前記センサ付着情報に基づいて気体の噴射間隔を決定するステップと、
前記付着頻度または前記付着量が予め定めた閾値未満である場合に、前記サイクルで断続的に気体を噴射させるステップと、
前記付着頻度または前記付着量が前記閾値以上である場合に、前記サイクルで連続的に気体を噴射させるステップと、
を含む、
気体噴射方法。

【請求項4】

車両のセンサの検知面に吸気及び噴射のサイクルで気体を噴射するポンプ式の気体噴射装置であって、
前記車両の走行速度を示す速度情報を取得し、
前記車両に対する付着物の付着量を含む車両付着情報を取得し、
前記車両の周囲の照度を示す照度情報を取得し、
前記車両の走行時の日時を示す日時情報を取得し、
前記速度情報、前記車両付着情報、前記照度情報及び前記日時情報に基づいて気体の噴射間隔を決定し、
決定した前記噴射間隔に基づいて気体を噴射させる制御部を備える、
気体噴射装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記車両の前記走行速度が速いほど前記噴射間隔を短くする、
請求項４に記載の気体噴射装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記付着物の前記付着量が多いほど前記噴射間隔を短くする、
請求項４に記載の気体噴射装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記日時情報に基づいて昼間であって、前記照度情報に基づいて明るい所から暗い所に移動したことを識別した場合に、前記速度情報に基づいて前記噴射間隔を決定する、
請求項４に記載の気体噴射装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記日時情報に基づいて夜間であって、前記照度情報に基づいて暗い所から明るい所に移動したことを識別した場合に、前記速度情報に基づいて前記噴射間隔を決定する、
請求項４に記載の気体噴射装置。

【請求項9】

前記制御部は、
決定した前記噴射間隔が予め定めた所定値未満である場合に、前記ポンプの駆動電圧を調整することにより気体を噴射させ、
決定した前記噴射間隔が前記所定値以上である場合に、前記ポンプの駆動タイミングを調整することにより気体を噴射させる、
請求項４に記載の気体噴射装置。

【請求項10】

車両のセンサの検知面に吸気及び噴射のサイクルで気体を噴射するポンプ式の気体噴射装置による気体噴射方法であって、
前記車両の走行速度を示す速度情報を取得するステップと、
前記車両に対する付着物の付着量を含む車両付着情報を取得するステップと、
前記車両の周囲の照度を示す照度情報を取得するステップと、
前記車両の走行時の日時を示す日時情報を取得するステップと、
前記速度情報、前記車両付着情報、前記照度情報及び前記日時情報に基づいて気体の噴射間隔を決定するステップと、
決定した前記噴射間隔に基づいて気体を噴射させるステップと、
を含む、
気体噴射方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気体噴射装置及び気体噴射方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両に搭載されたカメラを含むセンサ等の検知面に付着した付着物に対し、気体を噴射して付着物を除去する気体噴射装置が提案されている。例えば、吸気及び噴射のサイクルで駆動するポンプ式の空気圧縮部を有し、圧縮空気をカメラのレンズに噴射し、レンズに付着した雨滴、塵埃、泥等の付着物を除去する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－９１２００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

吸気及び噴射のサイクルで気体を噴射するポンプ式の気体噴射装置において、センサ等の検知面に雨滴などが付着していることを、センサや車両等に対する付着情報から判定しているだけでは、適切なタイミングで気体を噴射できない場合がある。

【0005】

一例として、雨滴などの付着頻度が高い場合、頻繁に気体を噴射するように指示することになり、吸気が間に合わず、噴射指示のタイミングで気体を噴射できないことがある。別例として、車両が降雨時にトンネルや屋根のある空間に入った場合は、カメラレンズへの直接的な雨の付着は無くなるが、自車及び他車が路面に溜まった水を跳ね上げることによるカメラレンズへの水滴付着については考慮されていない。

【0006】

本発明は、上記の課題に鑑み、適切なタイミングで気体を噴射することが可能な気体噴射装置及び気体噴射方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

例示的な本発明の気体噴射装置は、車両のセンサの検知面に吸気及び噴射のサイクルで気体を噴射するポンプ式の気体噴射装置であって、前記検知面に対する付着物の付着頻度または付着量を含むセンサ付着情報を取得し、前記センサ付着情報に基づいて気体の噴射間隔を決定し、前記付着頻度または前記付着量が予め定めた閾値未満である場合に、前記サイクルで断続的に気体を噴射させ、前記付着頻度または前記付着量が前記閾値以上である場合に、前記サイクルで連続的に気体を噴射させる制御部を備える。

【0008】

例示的な本発明の他の気体噴射装置は、車両のセンサの検知面に吸気及び噴射のサイクルで気体を噴射するポンプ式の気体噴射装置であって、前記車両の走行速度を示す速度情報を取得し、前記車両に対する付着物の付着量を含む車両付着情報を取得し、前記車両の周囲の照度を示す照度情報を取得し、前記車両の走行時の日時を示す日時情報を取得し、前記速度情報、前記車両付着情報、前記照度情報及び前記日時情報に基づいて気体の噴射間隔を決定し、決定した前記噴射間隔に基づいて気体を噴射させる制御部を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明の構成によれば、適切なタイミングで気体を噴射することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態の気体噴射装置の全体構成図

【図2】図１の気体噴射装置の噴射部の斜視図

【図3】図２の噴射部の空気圧縮部の分解斜視図

【図4】図３の噴射部のシリンダ部の斜視図

【図5】図３の噴射部の回転部の斜視図

【図6】図３の噴射部の動作の説明図

【図7】カメラの検知面への付着物の付着頻度と噴射部の空気の噴射間隔との関係を示すグラフ

【図8】図１の気体噴射装置が行う空気の噴射処理を示すフローチャート

【図9】第２実施形態の気体噴射装置の全体構成図

【図10】図９の噴射部の昼間における動作サイクルを示す説明図

【図11】図９の噴射部の夜間における動作サイクルを示す説明図

【図12】噴射部の駆動電圧を調整して噴射を行う場合の動作サイクルを示す説明図

【図13】噴射部の駆動タイミングを調整して噴射を行う場合の動作サイクルを示す説明図

【図14】図９の気体噴射装置が行う空気の噴射処理を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この説明では、後述するシリンダ部４１が延びる方向を「軸方向」と呼び、この軸方向を表す矢線Ｄｚを図中に記載した。軸方向Ｄｚのプラス側が「一端部側」であり、マイナス側が「他端部側」である。さらに、軸方向Ｄｚに関して、直交座標系を表す矢線Ｄｘ、Ｄｙを図中に記載した。また、軸方向Ｄｚと交差する方向を「径方向」と呼ぶ。径方向は、軸方向Ｄｚと直交する方向Ｄｘ、Ｄｙ、すなわちＤｘ－Ｄｙ平面を含み、厳密に直交に限定されるわけではなく、略直交も含む。

【0012】

＜１．第１実施形態＞
＜１－１．気体噴射装置の概要＞
図１は、第１実施形態の気体噴射装置１の全体構成図である。図２は、図１の気体噴射装置１の噴射部４の斜視図である。気体噴射装置１は、例えば車両に搭載される。

【0013】

気体噴射装置１は、例えば車両に搭載されたカメラＣ（図２参照）を含むセンサ等の検知面（レンズ）Ｃｓに付着した付着物に対し、気体を噴射して当該付着物を除去する。気体噴射装置１は、例えば車両に搭載されたセンサ付着検知部Ｄ１（図１参照）から当該付着物の検知信号を受信し、検知面（レンズ）Ｃｓに向けて噴射される気体の噴射制御を行う。センサ付着検知部Ｄ１は、例えばカメラＣで撮像した画像を時系列で比較することや、付着物を検出する別のセンサを用いること等により、検知面Ｃｓに対する付着物を検知する。

【0014】

なお、ここでは、気体噴射装置１によって付着物を除去する対象をカメラＣの検知面（レンズ）Ｃｓとしたが、当該対象はこれに限定されるわけではない。付着物を除去する対象は、例えばレンズを介して車両周辺の映像を取得し、また車両周辺の物標の情報等を取得する光学センサを含む。また、気体噴射装置１は、車両以外の、例えば船舶、航空機、ロボット等の移動体に搭載されても良いし、移動体以外のものに搭載されても良い。

【0015】

気体噴射装置１は、制御部２と、記憶部３と、噴射部（ポンプ）４と、噴射駆動部５と、センサ付着情報検知部６と、を備える。まず、噴射部４及び噴射駆動部５について次に説明し、制御部２、記憶部３及びセンサ付着情報検知部６について後述する。

【0016】

＜１－２．噴射部の詳細＞
噴射部４は、ノズル４ｎと、チューブ４ｔと、噴射部本体４ｂと、を備える。さらに、噴射部本体４ｂは、モータ４ｍと、空気圧縮部４ｃと、を備える。ノズル４ｎは、カメラＣの検知面（レンズ）Ｃｓに隣接して取り付けられ、検知面Ｃｓを指向する。チューブ４ｔは、噴射部本体４ｂとノズル４ｎとの間に接続される、内部を圧縮空気が流通する。モータ４ｍは、空気圧縮部４ｃを駆動し、空気を圧縮して圧縮空気を生成するとともに、当該圧縮空気をノズル４ｎに向けて送り出す。モータ４ｍは、制御部２により制御される。

【0017】

噴射部４は、噴射部本体４ｂで空気を圧縮して圧縮空気を生成し、生成された圧縮空気をノズル４ｎから噴射することで、カメラＣの検知面（レンズ）Ｃｓに付着した雨滴、塵埃、泥等の付着物を除去する。噴射部４は、吸気及び噴射のサイクルで気体を噴射するポンプ式である。

【0018】

図３は、図２の噴射部４の空気圧縮部４ｃの分解斜視図である。図４は、図３の噴射部４のシリンダ部４１の斜視図である。図５は、図３の噴射部４の回転部４２の斜視図である。空気圧縮部４ｃは、回転式の空気圧縮機構を有する。空気圧縮部４ｃは、シリンダ部４１と、回転部４２と、を備える。

【0019】

シリンダ部４１は、軸方向Ｄｚに延びる円筒形状に形成され、円筒状の周壁４１ａを有する。シリンダ部４１の軸方向Ｄｚ一端部は、閉塞され、端壁４１ｂが設けられる。端壁４１ｂは、シリンダ部４１の軸方向Ｄｚ一端部に位置し、円筒の中心軸に対して径方向に広がる。端壁４１ｂの中心軸付近は、軸方向Ｄｚにおいて、空気圧縮部４ｃに接続されたチューブ４ｔと対向する（図２参照）。シリンダ部４１の軸方向Ｄｚ他端部は、開口している。シリンダ部４１は、仕切壁４１ｃと、吸気口４１ｄと、排気口４１ｅと、流路部４１ｆと、を有する。

【0020】

仕切壁４１ｃは、シリンダ部４１の内部空間に配置される。シリンダ部４１は、２つの仕切壁４１ｃを有する。仕切壁４１ｃは、軸方向Ｄｚ及び略径方向に延びる平板形状に形成される。２つの仕切壁４１ｃは、互いにシリンダ部４１内の中心軸領域を隔てて反対側に位置し、互いに平行に延びる。言い換えれば、仕切壁４１ｃは、軸方向Ｄｚから見た円筒の中心に対して点対象となる２箇所の位置に、シリンダ部４１の内部空間を２つに仕切るように配置される。

【0021】

吸気口４１ｄは、シリンダ部４１の周壁４１ａの、軸方向Ｄｚの開口端に隣接して配置される。さらに、吸気口４１ｄは、軸方向Ｄｚから見た円筒の中心に対して点対象となる２箇所の位置に、２つの仕切壁４１ｃそれぞれに隣接して配置される。２つの吸気口４１ｄは、シリンダ部４１の周壁４１ａを径方向に内外に貫通し、仕切壁４１ｃによって仕切られた２つの内部空間それぞれと連通する。噴射部４が駆動すると、２つの吸気口４１ｄを介して２つの内部空間それぞれに空気が流入する。

【0022】

排気口４１ｅは、シリンダ部４１の端壁４１ｂの、周壁４１ａに隣接して配置される。さらに、排気口４１ｅは、軸方向Ｄｚから見た円筒の中心に対して点対象となる２箇所の位置に、２つの仕切壁４１ｃそれぞれに隣接して配置される。２つの排気口４１ｅは、シリンダ部４１の端壁４１ｂを軸方向Ｄｚに内外に貫通し、仕切壁４１ｃによって仕切られた２つの内部空間それぞれと連通する。１つの内部空間に対して配置された吸気口４１ｄ及び排気口４１ｅは、互いに軸方向Ｄｚから見た円筒の中心に対して略点対象となる位置に配置される。噴射部４が駆動すると、２つの排気口４１ｅを介して２つの内部空間それぞれから空気が流出する。

【0023】

流路部４１ｆは、シリンダ部４１の端壁４１ｂに配置される。流路部４１ｆは、端壁４１ｂの外面に、軸方向Ｄｚに窪む凹状に形成される。流路部４１ｆは、軸方向Ｄｚから見た円筒の中心に対して点対象となる形状に形成され、径方向両端部のそれぞれが２つの排気口４１ｅに接続する。流路部４１ｆは、軸方向Ｄｚから見た円筒の中心軸線上において、シリンダ部４１に接続されたチューブ４ｔに連通する。噴射部４が駆動すると、２つの排気口４１ｅそれぞれから流出した空気は、流路部４１ｆを介してチューブ４ｔに流入する。

【0024】

回転部４２は、シリンダ部４１の、開口した軸方向Ｄｚ他端部に取り付けられる。回転部４２は、シリンダ部４１に対し、軸方向Ｄｚに延びる中心軸回りに回転する。回転部４２は、ベース部４２ａと、シャフト部４２ｂと、羽根部４２ｃと、を備える。

【0025】

ベース部４２ａは、シリンダ部４１の軸方向Ｄｚ他端部に位置し、円筒の中心軸に対して径方向に広がる円板形状に形成される。ベース部４２ａは、シリンダ部４１の軸方向Ｄｚ他端部の開口を閉塞する。ベース部４２ａの外端面には、従動ギヤ４２ｄが設けられる。従動ギヤ４２ｄは、欠歯歯車で構成され、モータ４ｍに連結された駆動ギヤ（不図示）と噛み合う。

【0026】

回転部４２は、従動ギヤ４２ｄを介してモータ４ｍによって回転される。なお、回転部４２は、モータ４ｍによる回転方向（正方向）とは逆方向に回転するように、バネ部材（不図示）によって付勢されている。従動ギヤ４２ｄの欠歯領域が駆動ギヤと対向するところまで回転部４２が回転すると、従動ギヤ４２ｄと駆動ギヤとの噛み合わせが解除される。これにより、回転部４２は、バネ部材の付勢力によってモータ４ｍによる回転方向（正方向）とは逆方向に回転する。

【0027】

シャフト部４２ｂは、ベース部４２ａの内端面上に配置され、シリンダ部４１内に位置する。シャフト部４２ｂは、円筒形状に形成され、シリンダ部４１の中心軸に沿って軸方向Ｄｚに延びる。

【0028】

羽根部４２ｃは、ベース部４２ａの内端面上であって、シャフト部４２ｂの径方向外側に配置される。回転部４２は、２つの羽根部４２ｃを有する。羽根部４２ｃは、軸方向Ｄｚ及び径方向に延びる平板形状に形成される。２つの羽根部４２ｃは、互いにシャフト部４２ｂを隔てて反対側に位置し、互いに平行に延びる。言い換えれば、羽根部４２ｃは、軸方向Ｄｚから見た円筒の中心に対して点対象となる２箇所の位置に、シリンダ部４１の内部空間を２つに仕切るように配置される。２つの羽根部４２ｃのそれぞれは、吸気弁４２ｅを有する。

【0029】

吸気弁４２ｅは、羽根部４２ｃの軸方向Ｄｚ及び径方向に延びる壁面上に配置される。吸気弁４２ｅは、気体流路４２ｆと、弾性部材４２ｇと、を有する。気体流路４２ｆは、羽根部４２ｃの壁面を軸方向Ｄｚと交差する方向に貫通する。弾性部材４２ｇは、略円板形状に形成されて気体流路４２ｆに隣接して配置され、気体流路４２ｆを開放及び閉塞する。

【0030】

弾性部材４２ｇは、回転部４２がモータ４ｍによって正方向に回転されると、シリンダ部４１内の圧力によって羽根部４２ｃの壁面から離れる方向に弾性変形して湾曲し、気体流路４２ｆを開放する。これにより、シリンダ部４１内において、図５に示す気流Ｆ１の方向に、空気が吸気弁４２ｅを通過する。

【0031】

一方、弾性部材４２ｇは、回転部４２がバネ部材によって逆方向に回転されると、シリンダ部４１内の圧力によって羽根部４２ｃの壁面に密着するように変位し、気体流路４２ｆを閉塞する。これにより、吸気弁４２ｅにおける空気の流通が阻止される。

【0032】

図６は、図３の噴射部４の動作の説明図である。図６には、「吸気前」、「吸気」工程、及び「噴射」工程の３つの状態の、軸方向Ｄｚ一端部側から見たシリンダ部４１及び回転部４２の断面図を描画している。

【0033】

「吸気前」において、回転部４２の従動ギヤ４２ｄは、モータ４ｍ側の駆動ギヤと噛み合っていない。これにより、回転部４２は、バネ部材によって付勢され、逆方向に回転された状態である。２つの羽根部４２ｃ、及びシリンダ部４１の２つの仕切壁４１ｃのそれぞれは、互いの壁面が対向し合うように接触する。

【0034】

「吸気」工程では、「吸気前」の状態からモータ４ｍが駆動して駆動ギヤが従動ギヤ４２ｄに噛み合い、回転部４２が正方向（図６の反時計方向）に回転する。羽根部４２ｃは、「吸気前」において対向する仕切壁４１ｃから離れるように正方向に回転し、羽根部４２ｃと仕切壁４１ｃとの間に気室４１ｇが生じる。このとき、気室４１ｇの内外の圧力差により、空気が、吸気口４１ｄ及び吸気弁４２ｅを通過して気室４１ｇ内に流入する。

【0035】

「噴射」工程では、さらにモータ４ｍが駆動して欠歯領域において駆動ギヤと従動ギヤ４２ｄとの噛み合いが解除され、バネ部材の付勢力により、回転部４２が逆方向（図６の時計方向）に回転する。羽根部４２ｃは、「吸気前」において対向する仕切壁４１ｃに近づくように逆方向に回転し、気室４１ｇを収縮させる。吸気弁４２ｅは閉塞されており、気室４１ｇ内では圧縮空気が生成される。当該圧縮空気は、排気口４１ｅを介してシリンダ部４１内から排出され、チューブ４ｔを介してノズル４ｎまで送られ、カメラＣの検知面（レンズ）Ｃｓに向けて噴射される。

【0036】

上記のように、噴射部４は、「吸気」及び「噴射」のサイクルで空気を噴射するポンプ式である。

【0037】

噴射部４は、制御部２によって制御される。詳細に言えば、噴射部４は、噴射駆動部５を介して制御部２によって制御される。噴射駆動部５は、制御部２から制御信号を受信し、噴射部４に対して駆動信号を送信する。詳細に言えば、噴射駆動部５は、制御部２から受信した制御信号に基づいてモータ４ｍの駆動信号を生成し、当該駆動信号を所定のタイミングでモータ４ｍに対して送信する。

【0038】

図２に示すように、本実施形態において、噴射駆動部５は、噴射部４の筐体内に設けられ、モータ４ｍに隣接している。一方、他の実施例として、制御部２においてモータ４ｍの駆動信号を生成し、当該駆動信号を制御部２がモータ４ｍに対して送信することにしても良い。

【0039】

＜１－３．制御部の詳細＞
制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成される演算処理部を含む。また、制御部２は、例えば不揮発性メモリであって、電気的にデータの書き換えが可能な内部メモリを含む。内部メモリには、気体噴射装置１の機能を実現するためのプログラムが予め格納される。制御部２においては、ＣＰＵが内部メモリに予め格納された制御用のプログラムに従った演算処理を実行することにより、各種の機能が実現される。

【0040】

記憶部３は、例えば不揮発性メモリであって、電気的にデータの書き換えが可能な記憶装置である。記憶部３は、噴射部４を制御するための、制御情報テーブル３１と、閾値テーブル３２と、センサ付着情報３３と、を記憶する。

【0041】

制御部２は、取得部２１と、噴射間隔決定部２２と、噴射制御部２３と、を含む。これらの各構成要素それぞれの機能は、制御部２の内部メモリに予め格納された制御用のプログラムに従い、制御情報テーブル３１及び閾値テーブル３２のそれぞれに記憶されたデータを用いて、ＣＰＵが演算処理を行うことによって実現される。制御部２の一部、または全部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されても良い。

【0042】

取得部２１は、センサ付着情報検知部６を介してセンサ付着情報３３を取得する。センサ付着情報３３は、カメラＣの検知面（レンズ）Ｃｓに対する付着物の付着頻度及び付着量を含む情報である。センサ付着情報３３は、記憶部３に形成されたセンサ付着情報テーブル（不図示）に記憶される。

【0043】

なお、センサ付着情報検知部６は、車両に搭載されたセンサ付着検知部Ｄ１から検知面Ｃｓに対する付着物の検知信号を受信する。センサ付着情報検知部６は、付着物の検知信号に対し、制御部２で容易に扱えるように、例えば電圧を合わせるなどのデータの整合性を図り、センサ付着情報３３として制御部２に向けて送信する。

【0044】

噴射間隔決定部２２は、センサ付着情報３３に基づき、噴射部４による空気の噴射間隔を決定する。空気の噴射間隔に関し、制御部２は、噴射部４に対して断続噴射制御または連続噴射制御を行う。

【0045】

断続噴射制御では、先に説明した吸気及び噴射のサイクルで断続的に空気を噴射させる。噴射間隔決定部２２は、断続的に空気を噴射させるために、例えば吸気工程にかける時間、或いはサイクル間の待機時間を調整して噴射間隔を決定する。

【0046】

連続噴射制御では、先に説明した吸気及び噴射のサイクルで連続的に空気を噴射させる。噴射間隔決定部２２は、連続的に空気を噴射させるために、例えば吸気工程にかける時間、及びサイクル間の待機時間を可能な限り短くして噴射間隔を決定する。

【0047】

噴射制御部２３は、噴射間隔決定部２２によって決定された空気の噴射間隔に基づき、空気の噴射制御を行う。詳細に言えば、噴射制御部２３は、噴射間隔決定部２２によって決定された吸気工程にかける時間、サイクル間の待機時間等に基づいて噴射部４の制御信号を生成し、噴射駆動部５に対して送信する。

【0048】

図７は、カメラＣの検知面（レンズ）Ｃｓへの付着物の付着頻度と噴射部４の空気の噴射間隔との関係を示すグラフである。図７の横軸は、カメラＣの検知面（レンズ）Ｃｓへの付着物の付着頻度を示し、右に進むにつれて付着頻度が高くなることを示す。図７の縦軸は、噴射部４の空気の噴射間隔を示し、上に進むにつれて噴射間隔が長くなることを示す。

【0049】

なおここでは、噴射部４の空気の噴射間隔を決定する条件として、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着物の付着頻度を用いて説明するが、付着物の付着量であっても良い。この場合、「付着頻度」を「付着量」に読み替える。

【0050】

図７に示すように、噴射間隔決定部２２は、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着物の付着頻度が低い場合、噴射部４の空気の噴射間隔として長い噴射間隔を決定する。そして、噴射間隔決定部２２は、付着物の付着頻度が、予め定めた閾値Ｔｈ１未満である場合に、付着物の付着頻度が高くなるにつれて空気の噴射間隔を短くする。言い換えれば、付着物の付着頻度と空気の噴射間隔とは、線形に変化する関係を有する（図７参照）。すなわち、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着物の付着頻度が予め定めた閾値Ｔｈ１未満である場合に、制御部２は、噴射部４に対し、断続的に空気を噴射する断続噴射制御を行う。

【0051】

また、噴射間隔決定部２２は、付着物の付着頻度が、予め定めた閾値Ｔｈ１以上である場合に、断続噴射時よりも短い間隔で、空気の噴射間隔を一定に維持する。すなわち、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着物の付着頻度が予め定めた閾値Ｔｈ１以上である場合に、制御部２は、噴射部４に対し、連続的に空気を噴射する連続噴射制御を行う。

【0052】

なお、付着物の付着頻度と空気の噴射間隔との関係は、制御情報テーブル３１内に予め記憶される。閾値Ｔｈ１に係る情報は、閾値テーブル３２内に予め記憶される。

【0053】

上記の構成によれば、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着物の付着頻度または付着量が所定の閾値Ｔｈ１以上である場合、すなわち雨滴、塵埃、泥等が頻繁に検知面Ｃｓに付着する場合に、検知面Ｃｓに対して連続的に空気が噴射される。これにより、噴射部４の噴射動作のタイムラグの発生を抑制することができる。したがって、によれば、適切なタイミングで空気を噴射することが可能である。

【0054】

＜１－４．気体噴射装置の動作例＞
図８は、図１の気体噴射装置１が行う空気の噴射処理を示すフローチャートである。図８に示す処理は、気体噴射装置１を搭載する車両の走行中等において、図１の制御部２によって実行される。

【0055】

ステップＳ１０１において、制御部２（取得部２１）は、カメラＣの検知面Ｃｓに対する付着物の付着頻度及び付着量を含むセンサ付着情報３３を取得し、ステップＳ１０２に移る。センサ付着情報３３は、記憶部３に形成されたセンサ付着情報テーブル（不図示）に記憶される。

【0056】

ステップＳ１０２において、制御部２（噴射間隔決定部２２）は、センサ付着情報３３に基づき、噴射部４による空気の噴射間隔を決定し、ステップＳ１０３に移る。

【0057】

ステップＳ１０３において、制御部２（噴射間隔決定部２２）は、付着頻度または付着量が予め定めた閾値Ｔｈ１未満であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ１未満である場合はステップＳ１０４に移り、閾値Ｔｈ１以上である場合はステップＳ１０５に移る。

【0058】

ステップＳ１０４において、制御部２は、噴射部４に対して断続噴射制御を行い、ステップＳ１０１に戻る。具体的に言えば、噴射間隔決定部２２は、付着物の付着頻度または付着量が高くなるにつれて空気の噴射間隔を短くする。制御部２は、噴射部４に対し、断続的に空気を噴射させる断続噴射制御を行う。

【0059】

ステップＳ１０５において、制御部２は、噴射部４に対して連続噴射制御を行い、ステップＳ１０１に戻る。具体的に言えば、噴射間隔決定部２２は、断続噴射時よりも短い間隔で、空気の噴射間隔を一定に維持する。制御部２は、噴射部４に対し、連続的に空気を噴射させる連続噴射制御を行う。

【0060】

そして、制御部２は、連続噴射制御中に、付着頻度または付着量が閾値Ｔｈ１未満となった場合に、断続噴射制御に切り替える。言い換えれば、制御部２は、連続的な空気の噴射中に、付着頻度または付着量が閾値Ｔｈ１未満となった場合に、断続的な空気の噴射に切り替える。

【0061】

この構成によれば、付着頻度または付着量に応じて、適宜好適に空気の噴射間隔を調整することができる。これにより、長期間にわたって継続して連続噴射が行われることを抑制することが可能である。したがって、噴射部４のモータ４ｍや従動ギヤ４２ｄといった機械部品の損耗を抑制することができ、噴射部４の長寿命化を図ることが可能である。

【0062】

＜２．第２実施形態＞
＜２－１．気体噴射装置の概要＞
図９は、第２実施形態の気体噴射装置１の全体構成図である。なお、第２実施形態の基本的な構成は、先に説明した第１実施形態と同じであるので、共通する構成要素には前と同じ符号または同じ名称を付してその説明を省略する場合がある。

【0063】

気体噴射装置１は、例えば車両に搭載された速度検知部Ｄ２、車両付着検知部Ｄ３、照度検知部Ｄ４、及び日時検知部Ｄ５から各種の検知信号を受信し、検知面Ｃｓ（図２参照）に向けて噴射される気体の噴射制御を行う。

【0064】

速度検知部Ｄ２は、例えば車速センサを有し、車両の走行速度を検知する。車両付着検知部Ｄ３は、例えば車両のフロントガラスの内側に配置された光センサを有し、フロントガラスに付着した雨滴等の付着物を検知する。照度検知部Ｄ４は、例えば照度センサを有し、車両の周囲の照度を検知する。日時検知部Ｄ５は、車両の走行時の日時を検知する。

【0065】

気体噴射装置１は、制御部２と、記憶部３と、噴射部４と、噴射駆動部５と、速度情報検知部７と、車両付着情報検知部８と、照度情報検知部９と、日時情報検知部１０と、を備える。

【0066】

速度情報検知部７は、車両に搭載された速度検知部Ｄ２から車両の走行速度に係る検知信号を受信する。車両付着情報検知部８は、車両に搭載された車両付着検知部Ｄ３から車両に対する付着物の検知信号を受信する。照度情報検知部９は、車両に搭載された照度検知部Ｄ４から車両の周囲の照度に係る検知信号を受信する。日時情報検知部１０は、車両に搭載された日時検知部Ｄ５から車両の走行時の日時に係る検知信号を受信する。

【0067】

速度情報検知部７、車両付着情報検知部８、照度情報検知部９、及び日時情報検知部１０は、それぞれが受信した検知信号に対し、制御部２で容易に扱えるようにデータの整合性を図り、速度情報３４、車両付着情報３５、照度情報３６、及び日時情報３７として制御部２に向けて送信する。速度情報３４は、車両の走行速度を示す情報である。車両付着情報３５は、車両に対する付着物の付着量を含む情報である。照度情報３６は、車両の周囲の照度を示す情報である。日時情報３７は、車両の走行時の日時を示す情報である。

【0068】

＜２－２．制御部の詳細＞
取得部２１は、速度情報検知部７、車両付着情報検知部８、照度情報検知部９、及び日時情報検知部１０を介して速度情報３４、車両付着情報３５、照度情報３６、及び日時情報３７を取得する。速度情報３４、車両付着情報３５、照度情報３６、及び日時情報３７は、記憶部３に形成された速度情報テーブル、車両付着情報テーブル、照度情報テーブル、及び日時情報テーブル（いずれも不図示）に記憶される。

【0069】

噴射間隔決定部２２は、速度情報３４、車両付着情報３５、照度情報３６、及び日時情報３７に基づき、噴射部４による空気の噴射間隔を決定する。

【0070】

図１０及び図１１は、図９の噴射部４の昼間及び夜間における動作サイクルを示す説明図である。なお、噴射間隔決定部２２は、車両の走行時が昼間であること、或いは夜間であることを日時情報３７に基づいて識別する。

【0071】

例えば、速度情報３４に関して、車両の走行速度が速くなるにつれて吸気及び噴射の１サイクルの周期が短くなり、空気の噴射間隔は短くなる。また、車両付着情報３５に関して、車両に対する付着物の付着量が多くなるにつれて吸気及び噴射の１サイクルの周期が短くなり、空気の噴射間隔は短くなる。さらに、これらの条件は、速度情報３４と車両付着情報３５との組み合わせにおいても適用される。すなわち、速度が遅く、付着量が少ない場合に、吸気及び噴射の１サイクルの周期が最も長く、空気の噴射間隔は最長となり、速度が速く、付着量が多い場合に、吸気及び噴射の１サイクルの周期が最も短く、空気の噴射間隔は最短となる。

【0072】

このような各種情報と空気の噴射間隔（サイクル周期）との関係は、制御情報テーブル３１内に予め記憶される。

【0073】

噴射制御部２３は、噴射間隔決定部２２によって決定された空気の噴射間隔に基づき、空気を噴射させる噴射制御を行う。詳細に言えば、噴射制御部２３は、噴射間隔決定部２２によって決定された吸気工程にかける時間、サイクル間の待機時間等に基づいて噴射部４の制御信号を生成し、噴射駆動部５に対して送信する。

【0074】

上記の構成によれば、車両の走行速度や、車両に対する付着物の付着量等の各種情報に基づき、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着量が多いと想定される場合には空気の噴射間隔を短くし、付着量が少ないと想定される場合には空気の噴射間隔を長くする。すなわち、適宜好適に空気の噴射間隔を調整することができる。したがって、気体噴射装置１によれば、適切なタイミングで空気を噴射することが可能である。

【0075】

これにより、噴射部４の噴射動作のタイムラグの発生を抑制することができる。したがって、カメラＣを含むセンサの検知精度を向上させることが可能である。また、長期間にわたって継続して連続噴射が行われることを抑制することが可能である。したがって、噴射部４のモータ４ｍや従動ギヤ４２ｄといった機械部品の損耗を抑制することができ、噴射部４の長寿命化を図ることが可能である。

【0076】

上記のように、噴射間隔決定部２２は、車両の走行速度が速いほど、空気の噴射間隔を短くする。車両の走行速度が速いほど、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着物の付着量が多いと想定される。したがって、本実施形態の構成によれば、検知面Ｃｓの付着物を好適に除去することが可能である。

【0077】

上記のように、噴射間隔決定部２２は、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着物の付着量が多いほど、空気の噴射間隔を短くする。この構成によれば、検知面Ｃｓの付着物を好適に除去することが可能である。

【0078】

また、車両は、走行中に、例えばトンネルや屋根等の遮蔽物の内側に入ることがある。車両がトンネルに入ると、車両に雨滴が当たらなくなり、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着物（雨滴）が概ね無くなる。このため、噴射間隔決定部２２は、照度情報３６及び日時情報３７に基づき、車両が遮蔽物内に入ったことを識別し、噴射部４による空気の噴射間隔を決定する。

【0079】

噴射間隔決定部２２は、日時情報３７に基づき、車両の走行時が昼間であるか、夜間であるかを識別する。さらに、噴射間隔決定部２２は、照度情報３６に基づき、車両が明るい所から暗い所に移動したか、暗い所から明るい所に移動したかを識別する。

【0080】

詳細に言えば、噴射間隔決定部２２は、日時情報３７に基づいて昼間であって、照度情報３６に基づいて車両が明るい所から暗い所に移動したことを識別した場合に、速度情報３４に基づいて空気の噴射間隔を決定する。また、噴射間隔決定部２２は、日時情報３７に基づいて夜間であって、照度情報３６に基づいて車両が暗い所から明るい所に移動したことを識別した場合に、速度情報３４に基づいて空気の噴射間隔を決定する。

【0081】

図１０によれば、昼間において、車両付着情報３５に基づいてカメラＣの検知面Ｃｓへの付着量が中程度である場合に、車両が遮蔽物内に入り、照度が明から暗に変化すると、吸気及び噴射の１サイクルの周期が長くなり、空気の噴射間隔は長くなる。図１１によれば、夜間において、車両付着情報３５に基づいてカメラＣの検知面Ｃｓへの付着量が中程度である場合に、車両が遮蔽物内に入り、照度が暗から明に変化すると、吸気及び噴射の１サイクルの周期が長くなり、空気の噴射間隔は長くなる。

【0082】

上記の構成によれば、車両が遮蔽物内に入ることで、カメラＣの検知面Ｃｓへの付着量が少なくなると想定されるが、噴射動作を停止することなく、好適に空気の噴射間隔を調整することができる。したがって、気体噴射装置１によれば、車両が遮蔽物内に入った場合でも、適切なタイミングで空気を噴射することが可能である。

【0083】

また、噴射部４のモータ４ｍを高速で駆動させる場合、すなわち空気の噴射間隔が極めて短い場合に、例えば吸気工程にかける時間、及びサイクル間の待機時間を可能な限り短くする必要がある。このため、制御部２は、噴射間隔決定部２２によって決定した噴射間隔が予め定めた所定値未満である場合に、噴射部４の駆動電圧を調整することにより空気を噴射させる噴射制御を行う。

【0084】

図１２は、噴射部４の駆動電圧を調整して噴射を行う場合の動作サイクルを示す説明図である。噴射間隔決定部２２によって決定した噴射間隔が短くて所定値未満である場合、サイクル間の待機時間Ｔｗａは、例えば可能な限り最短であって一定に設定される。そして、噴射部４の駆動電圧を調整することで、吸気工程にかける時間を変更し、噴射動作のサイクル周期を、例えば図１２に示す周期Ｔｓａ、Ｔｓｂ、Ｔｓｃに設定する。

【0085】

一方、制御部２は、噴射間隔決定部２２によって決定した噴射間隔が予め定めた所定値以上である場合に、噴射部４の駆動タイミングを調整することにより空気を噴射させる噴射制御を行う。

【0086】

図１３は、噴射部４の駆動タイミングを調整して噴射を行う場合の動作サイクルを示す説明図である。噴射間隔決定部２２によって決定した噴射間隔が長くて所定値以上である場合、噴射動作のサイクル周期Ｔｓｄは、例えばモータ４ｍの駆動に好適な期間であって一定に設定される。そして、噴射部４の駆動タイミングを調整することで、サイクル間の待機時間を、例えば図１３に示す待機時間Ｔｗｂ、Ｔｗｃ、Ｔｗｄに設定する。

【0087】

なお、噴射動作のサイクル周期（吸気工程にかける時間）、サイクル間の待機時間、駆動電圧、及び駆動タイミングに係る情報は、制御情報テーブル３１内に予め記憶される。噴射間隔の所定値に係る情報は、閾値テーブル３２内に予め記憶される。

【0088】

上記の構成によれば、噴射部４のモータ４ｍを高速で駆動させる場合においても、好適に空気の噴射間隔を調整することができる。したがって、噴射部４のモータ４ｍや従動ギヤ４２ｄといった機械部品にかかる負荷を軽減することが可能である。すなわち、噴射部４の長寿命化を図ることが可能である。

【0089】

＜２－３．気体噴射装置の動作例＞
図１４は、図９の気体噴射装置１が行う空気の噴射処理を示すフローチャートである。図１４に示す処理は、気体噴射装置１を搭載する車両の走行中等において、図９の制御部２によって実行される。

【0090】

ステップＳ２０１において、制御部２（取得部２１）は、速度情報３４、車両付着情報３５、照度情報３６、及び日時情報３７の各種情報を取得し、ステップＳ２０２に移る。速度情報３４、車両付着情報３５、照度情報３６、及び日時情報３７は、記憶部３に形成された速度情報テーブル、車両付着情報テーブル、照度情報テーブル、及び日時情報テーブル（いずれも不図示）に記憶される。

【0091】

ステップＳ２０２において、制御部２（噴射間隔決定部２２）は、速度情報３４、車両付着情報３５、照度情報３６、及び日時情報３７に基づき、噴射部４による空気の噴射間隔を決定し、ステップＳ２０３に移る。

【0092】

ステップＳ２０３において、制御部２（噴射間隔決定部２２）は、噴射間隔決定部２２によって決定した噴射間隔が予め定めた所定値未満であるか否かを判定し、所定値未満である場合はステップＳ２０４に移り、所定値以上である場合はステップＳ２０５に移る。

【0093】

ステップＳ２０４において、制御部２は、噴射部４の駆動電圧を調整することにより空気を噴射させる噴射制御を行い、ステップＳ２０１に戻る。具体的に言えば、制御部２は、噴射動作のサイクル間の待機時間を一定に設定し、噴射部４の駆動電圧を調整することで噴射動作のサイクル周期を複数に設定し、空気を噴射させる。

【0094】

ステップＳ２０５において、制御部２は、噴射部４の駆動タイミングを調整することにより空気を噴射させる噴射制御を行い、ステップＳ２０１に戻る。具体的に言えば、制御部２は、噴射動作のサイクル周期を一定に設定し、噴射部４の駆動タイミングを調整することで噴射動作のサイクル間の待機時間を複数に設定し、空気を噴射させる。

【0095】

＜３．留意事項等＞
本明細書中で実施形態として開示された種々の技術的特徴は、その技術的創作の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれる。また、本明細書中で示した複数の実施形態は、可能な範囲で適宜組み合わせて実施して良い。

【符号の説明】

【0096】

１ 気体噴射装置
２ 制御部
３ 記憶部
４ 噴射部（ポンプ）
４ｍ モータ
４ｎ ノズル
５ 噴射駆動部
６ センサ付着情報検知部
７ 速度情報検知部
８ 車両付着情報検知部
９ 照度情報検知部
１０ 日時情報検知部
２１ 取得部
２２ 噴射間隔決定部
２３ 噴射制御部
３１ 制御情報テーブル
３２ 閾値テーブル
３３ センサ付着情報
３４ 速度情報
３５ 車両付着情報
３６ 照度情報
３７ 日時情報
Ｃ カメラ（センサ）
Ｃｓ 検知面
Ｔｈ１ 閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】