(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-20
(45)【発行日】2023-12-28
(54)【発明の名称】作動気体供給システム、作動気体供給方法および作動気体供給装置
(51)【国際特許分類】
B60S 1/62 20060101AFI20231221BHJP
F04B 39/12 20060101ALI20231221BHJP
B08B 5/00 20060101ALI20231221BHJP
【FI】
B60S1/62 100
B60S1/62 120C
F04B39/12 101A
B08B5/00 A
(21)【出願番号】P 2020127314
(22)【出願日】2020-07-28
【審査請求日】2022-12-08
(73)【特許権者】
【識別番号】509186579
【氏名又は名称】日立Astemo株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002457
【氏名又は名称】弁理士法人広和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】河合 義則
(72)【発明者】
【氏名】酒井 博史
(72)【発明者】
【氏名】小林 寛
【審査官】田邉 学
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-172015(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2008-0018524(KR,A)
【文献】特開平03-213449(JP,A)
【文献】特開2018-114853(JP,A)
【文献】国際公開第2020/105686(WO,A1)
【文献】国際公開第2018/043743(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60S 1/62
F04B 39/12
B08B 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載された複数の
周囲認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置にコンプレッサまたは貯留器からの作動気体を供給する作動気体供給システムであって、
作動気体を貯留する前記貯留器から前記付着物除去装置に作動気体を供給する第1モードと、
前記コンプレッサにより生成した作動気体を、前記貯留器を介すことなく前記付着物除去装置に供給する第2モードと、
前記第1モードと前記第2モードとを前記周囲認識装置の状態に応じて切換えるコントロール部と、
を有する作動気体供給システム。
【請求項2】
車両に搭載された複数の
周囲認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置にコンプレッサまたは貯留器からの作動気体の供給をコントロール部によって制御する作動気体供給方法であって、
作動気体を貯留する前記貯留器から前記付着物除去装置に作動気体を供給する第1モードと、
前記コンプレッサにより生成した作動気体を、前記貯留器を介すことなく前記付着物除去装置に供給する第2モードと、
を
前記周囲認識装置の状態に応じて前記コントロール部により切替える作動気体供給方法。
【請求項3】
車両に搭載された複数の
周囲認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置に作動気体を供給する作動気体供給装置であって、
空気を圧縮して作動気体を生成するコンプレッサと、
前記コンプレッサの吐出側に一側が接続され、作動気体を貯留する貯留器と、
前記貯留器の他側に一側が接続され他側が前記付着物除去装置に接続される第1通路と、
前記コンプレッサの吐出側に一側が接続され、他側が前記貯留器を介さずに前記付着物除去装置に接続される第2通路と、
前記第1通路に設けられる第1切換弁と、
前記第2通路に設けられる第2切換弁と、
を備える作動気体供給装置。
【請求項4】
前記第1、第2切換弁を制御するコントロール部を有し、前記コントロール部は前記
周囲認識装置の状態に応じて前記第1、第2切換弁のいずれか一方を開弁制御することを特徴とする請求項3に記載の作動気体供給装置。
【請求項5】
前
記コントロール部は、作動気体の供給が必要な前記
周囲認識装置が所定台数以上のときには、前記第1切換弁を開弁して前記第2切換弁を閉弁し、
作動気体の供給が必要な前記
周囲認識装置が所定台数未満のときには、前記第1切換弁を閉弁して前記第2切換弁を開弁することを特徴とする請求項
4に記載の作動気体供給装置。
【請求項6】
前
記コントロール部は、
複数の前記
周囲認識装置の
うち付着物の量が
所定よりも多い
前記周囲認識装置があるときには、前記第1切換弁を開弁して前記第2切換弁を閉弁し、
複数の前記
周囲認識装置の付着物の量が
所定よりも少ないときには、前記第1切換弁を閉弁して前記第2切換弁を開弁することを特徴とする請求項
4に記載の作動気体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、作動気体供給システム、作動気体供給方法および作動気体供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、自動運転のためのカメラ、センサ等の下界認識装置を搭載した車両が増加している。下界認識装置に大気中のダストや汚れ等の付着物が付着した場合には、圧縮空気等の作動気体を噴射することにより、この付着物を除去する必要がある。圧縮空気を用いた洗浄装置としては、例えば車載カメラのカバーガラスに圧縮空気を噴射する複数のノズルを有し、この複数のノズルからカバーガラスに向けて順次、圧縮空気を噴射するものが提案されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、複数のノズルから圧縮空気を順次噴射した場合には、1つのノズルから噴射する圧縮空気によって付着物を除去できる範囲が狭い。このため、下界認識装置に広範囲に亘って付着物が付着している場合には、付着物を除去するために時間が必要となり、自動運転の継続に支障が出るという問題がある。
【0005】
本発明の一実施形態の目的は、下界認識装置に付着した付着物を作動気体を用いて効率良く除去することができるようにした作動気体供給システム、作動気体供給方法および作動気体供給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】
本発明の一実施形態は、車両に搭載された複数の周囲認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置にコンプレッサまたは貯留器からの作動気体を供給する作動気体供給システムであって、作動気体を貯留する前記貯留器から前記付着物除去装置に作動気体を供給する第1モードと、前記コンプレッサにより生成した作動気体を、前記貯留器を介すことなく前記付着物除去装置に供給する第2モードと、前記第1モードと前記第2モードとを前記周囲認識装置の状態に応じて切換えるコントロール部と、を有する。
【0007】
また、本発明の一実施形態は、車両に搭載された複数の周囲認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置にコンプレッサまたは貯留器からの作動気体の供給をコントロール部によって制御する作動気体供給方法であって、作動気体を貯留する前記貯留器から前記付着物除去装置に作動気体を供給する第1モードと、前記コンプレッサにより生成した作動気体を、前記貯留器を介すことなく前記付着物除去装置に供給する第2モードと、を前記周囲認識装置の状態に応じて前記コントロール部により切替える。
【0008】
また、本発明の一実施形態は、車両に搭載された複数の周囲認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置に作動気体を供給する作動気体供給装置であって、空気を圧縮して作動気体を生成するコンプレッサと、前記コンプレッサの吐出側に一側が接続され、作動気体を貯留する貯留器と、前記貯留器の他側に一側が接続され他側が前記付着物除去装置に接続される第1通路と、前記コンプレッサの吐出側に一側が接続され、他側が前記貯留器を介さずに前記付着物除去装置に接続される第2通路と、前記第1通路に設けられる第1切換弁と、前記第2通路に設けられる第2切換弁と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一実施形態によれば、下界認識装置に付着した付着物を、付着物除去装置から噴射する作動気体を用いて効率良く除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】第1の実施形態による作動気体供給システムを示す回路図である。
【
図3】作動気体供給システムが第1モードになった状態の回路図である。
【
図4】作動気体供給システムが第2モードになった状態の回路図である。
【
図5】第2の実施形態による作動気体供給システムが第1モードになった状態の回路図である。
【
図6】作動気体供給システムが第2モードになった状態の回路図である。
【
図7】第3の実施形態による作動気体供給システムが第1モードになった状態の回路図である。
【
図8】作動気体供給システムが第2モードになった状態の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態による作動気体供給システム、作動気体供給方法および作動気体供給装置を、4輪自動車に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【0012】
図1ないし
図4は第1の実施形態を示している。第1の実施形態による作動気体供給システム1は、付着物除去装置としての複数(例えば3台)のノズル2A、2B、2Cと、これらノズル2A、2B、2Cに圧縮空気を供給する作動気体供給装置3とにより構成されている。
【0013】
作動気体供給システム1が適用される車両には、自動運転を支援するために車載カメラ、LiDAR等の各種センサ類を含む下界認識装置(図示せず)が搭載され、この下界認識装置によって車両の周囲を監視している。
【0014】
付着物除去装置としての複数のノズル2A、2B、2Cは、下界認識装置に対向して配置されている。ノズル2A、2B、2Cは、作動気体供給装置3から供給された作動気体としての圧縮空気を、下界認識装置に向けて噴射し、下界認識装置に付着した泥、雪、水滴等の付着物を圧縮空気によって除去する。なお、本実施形態では、車両に3個のノズル2A、2B、2Cを搭載した場合を例示しているが、ノズルの個数は、下界認識装置の数や種類に応じて適宜に変更することができる。
【0015】
作動気体供給装置3は、複数のノズル2A、2B、2Cと共に作動気体供給システム1を構成し、下界認識装置に対する付着物の状態(汚れ状態)に応じてノズル2A、2B、2Cに圧縮空気を供給する。作動気体供給装置3は、コンプレッサ4、タンク9、第1通路10、第2通路12、第1切換弁14、第2切換弁15、コントロール部19を含んで構成されている。
【0016】
コンプレッサ4は、吸気側4Aから吸込んだ空気を圧縮して圧縮空気(作動気体)を生成し、この圧縮空気を吐出側4Bに吐出する。コンプレッサ4は、例えば往復動式圧縮機またはスクロール式圧縮機等により構成され、電動モータ5により回転駆動される。コンプレッサ4の吸気側4Aには、外気を吸い込む吸気通路6の一端が接続されている。吸気通路6の他端には、空気中の塵埃を除去するフィルタ7が設けられている。
【0017】
一方、コンプレッサ4の吐出側4Bには、供給通路8の一端が接続されている。供給通路8の他端は、タンク9の一側9Aに接続されている。供給通路8は、コンプレッサ4から吐出した圧縮空気をタンク9に供給する。
【0018】
貯留器としてのタンク9は、供給通路8を介してコンプレッサ4の吐出側4Bに接続されている。タンク9は、コンプレッサ4によって生成された高圧の圧縮空気を貯留し、この圧縮空気をノズル2A、2B、2Cに供給する。タンク9の他側9Bには、第1通路10の一端10Aが接続されている。
【0019】
第1通路10は、その一端(一側)10Aが、タンク9の他側9Bに接続されている。第1通路10の他端(他側)10Bは、ノズル用分岐通路11に接続されている。ノズル用分岐通路11は、複数のノズル2A、2B、2Cと第1通路10との間を接続している。即ち、第1通路10の他端10Bは、ノズル用分岐通路11を介してノズル2A、2B、2Cに接続されている。
【0020】
ノズル用分岐通路11は、ノズルの個数に応じた複数本(本実施形態では3本)の分岐通路、即ち、ノズル2Aに接続される第1分岐通路11Aと、ノズル2Bに接続される第2分岐通路11Bと、ノズル2Cに接続される第3分岐通路11Cとが並列接続されることにより構成されている。第1通路10は、タンク9またはコンプレッサ4からの圧縮空気を、ノズル用分岐通路11を介してノズル2A、2B、2Cに供給する。
【0021】
第2通路12は、タンク9を迂回して供給通路8と第1通路10との間を接続している。第2通路12の一端(一側)12Aは、コンプレッサ4の吐出側4Bとタンク9との間で供給通路8に接続されている。第2通路12の他端(他側)12Bは、タンク9とノズル用分岐通路11との間で供給通路8に接続されている。
【0022】
供給通路開閉弁13は、供給通路8と第2通路12との接続部(第2通路12の一端12Aの位置)とタンク9との間に位置して供給通路8に設けられている。供給通路開閉弁13は、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁により構成され、通常時は閉弁位置(a)を保持して供給通路8を遮断し、コントロール部19からの制御信号が供給されることにより、開弁位置(b)に切り換えられて供給通路8を連通させる。
【0023】
第1切換弁14は、第1通路10と第2通路12との接続部(第2通路12の他端12Bの位置)とタンク9との間に位置して第1通路10に設けられている。第1切換弁14は、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁により構成され、通常時は閉弁位置(c)を保持して第1通路10を遮断し、コントロール部19からの制御信号が供給されることにより、開弁位置(d)に切り換えられて第1通路10を連通させる。
【0024】
第2切換弁15は、第2通路12に設けられている。即ち、第2切換弁15は、供給通路8に接続された第2通路12の一端12Aと、第1通路10に接続された第2通路12の他端12Bとの間に設けられている。第2切換弁15は、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁により構成され、通常時は閉弁位置(e)を保持して第2通路12を遮断し、コントロール部19からの制御信号が供給されることにより、開弁位置(f)に切り換えられて第2通路12を連通させる。
【0025】
ノズル用開閉弁16は、第1分岐通路11Aに設けられ、ノズル用開閉弁17は、第2分岐通路11Bに設けられ、ノズル用開閉弁18は、第3分岐通路11Cに設けられている。これらノズル用開閉弁16,17,18は、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁により構成され、通常時は閉弁位置(g)を保持して第1分岐通路11A、第2分岐通路11B、第3分岐通路11Cを遮断する。また、ノズル用開閉弁16,17,18は、コントロール部19からの制御信号が供給されることにより、開弁位置(h)に切り換えられ、第1分岐通路11A、第2分岐通路11B、第3分岐通路11Cを連通させる。ノズル用開閉弁16が開弁位置(h)に切換えられたときには、タンク9またはコンプレッサ4からの圧縮空気が、第1分岐通路11Aを通じてノズル2Aに供給される。ノズル用開閉弁17が開弁位置(h)に切換えられたときには、圧縮空気が第2分岐通路11Bを通じてノズル2Bに供給され、ノズル用開閉弁18が開弁位置(h)に切換えられたときには、圧縮空気が第3分岐通路11Cを通じてノズル2Cに供給される。
【0026】
コントロール部19は、例えばマイクロコンピュータ等により構成されている。コントロール部19の入力側には、例えば圧力センサ20、汚れ判定器21が接続されている。圧力センサ20は、タンク9内の圧力(タンク圧)を検出し、その圧力に応じた信号をコントロール部19に出力する。汚れ判定器21は、例えば下界認識装置として車両に搭載された車載カメラ用のカメラ制御装置(図示せず)に内蔵されている。汚れ判定器21は、所定のタイミングで車載カメラが撮像した複数の画像を比較することにより、車載カメラの汚れ状態(付着物の量、付着物による汚れの範囲等)を、予め設定された汚れ状態に関する閾値に基づいて判定し、判定結果に応じた信号をコントロール部19に出力する。
【0027】
コントロール部19の出力側には、コンプレッサ4の電動モータ5、供給通路開閉弁13、第1切換弁14、第2切換弁15、ノズル用開閉弁16、17、18に接続されている。コントロール部19は、圧力センサ20、汚れ判定器21から入力される信号に基づいて、供給通路開閉弁13、第1切換弁14、第2切換弁15、ノズル用開閉弁16、17、18に制御信号を出力し、ノズル2A、2B、2Cに対して同時にまたは個別に圧縮空気を供給する。
【0028】
コントロール部19は、汚れ判定器21からの信号に基づいて、付着物で汚れた下界認識装置に圧縮空気を噴射すべきノズル2A、2B、2Cを決定する。そして、コントロール部19は、例えば圧縮空気を噴射すべき汚れた下界認識装置が所定台数(例えば2台)以上である場合、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が汚れ状態に関する閾値以上である場合には、第1モードを実行する。第1モードが実行された場合には、第1切換弁14が開弁位置(d)に切り換えられると共に、ノズル用開閉弁16、17、18が開弁位置(h)に切り換えられ、タンク9からの圧縮空気がノズル2A、2B、2Cに対して同時に供給される。
【0029】
一方、コントロール部19は、例えば圧縮空気を噴射すべき汚れた下界認識装置が所定台数未満である場合、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が汚れ状態に関する閾値未満である場合には、第2モードを実行する。第2モードが実行された場合には、第2切換弁15が開弁位置(f)に切り換えられると共に、ノズル用開閉弁16、17、18のうち一つが選択的に開弁位置(h)に切り換えられ、ノズル2A、2B、2Cのうち一つのノズルに対してコンプレッサ4からの圧縮空気が選択的に供給される。
【0030】
第1の実施形態による作動気体供給システム1は、上述の如き構成を有するもので、下界認識装置の汚れ状態に応じて第1モードと第2モードとを選択的に実行する。即ち、汚れ判定器21が、付着物を除去すべき汚れた下界認識装置が所定台数(例えば2台)以上であると判定し、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が汚れ状態に関する閾値以上であると判定し、かつ、圧力センサ20によって検出されたタンク9内の圧力が予め設定された所定値よりも高い場合には、作動気体供給システム1は、第1モードを実行する。
【0031】
作動気体供給システム1が第1モードを実行する場合には、コントロール部19は、第1切換弁14に制御信号を供給すると共に、ノズル用開閉弁16、17、18に制御信号を供給する。これにより、
図3に示すように、第1切換弁14が開弁位置(d)に切り換えられると共に、ノズル用開閉弁16、17、18が同時に開弁位置(h)に切り換えられる。
【0032】
このため、
図3中の矢印F1で示すように、タンク9内に充填された圧縮空気は、第1切換弁14を通じて第1通路10からノズル用分岐通路11へと導出される。ノズル用分岐通路11の第1分岐通路11Aに分岐した圧縮空気は、ノズル用開閉弁16を通じてノズル2Aに供給され、ノズル2Aから下界認識装置に向けて噴射される。ノズル用分岐通路11の第2分岐通路11Bに分岐した圧縮空気は、ノズル用開閉弁17を通じてノズル2Bに供給され、ノズル2Bから下界認識装置に向けて噴射される。ノズル用分岐通路11の第3分岐通路11Cに分岐した圧縮空気は、ノズル用開閉弁18を通じてノズル2Cに供給され、ノズル2Cから下界認識装置に向けて噴射される。
【0033】
このように、第1モードが実行された場合には、タンク9に充填された圧縮空気が、ノズル2A、2B、2Cに同時に供給されるので、ノズル2A、2B、2Cからこれらに対応する下界認識装置に向けて大量の圧縮空気を噴射することができる。従って、付着物で汚れた下界認識装置が所定台数以上である場合、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が多い場合でも、下界認識装置に付着した付着物(汚れ)を短時間で除去することができる。
【0034】
そして、タンク9からの圧縮空気が下界認識装置に噴射されることにより、タンク9内の圧力が所定値よりも低下した場合には、コントロール部19は、供給通路開閉弁13に制御信号を供給して開弁位置(b)に切り換えると共に、電動モータ5に制御信号を供給してこれを作動させる。これにより、コンプレッサ4によって圧縮空気が生成され、この圧縮空気は、供給通路8、供給通路開閉弁13を通じてタンク9内に充填(蓄圧)される。タンク9内の圧力が所定値に達すると、コントロール部19は、供給通路開閉弁13を閉弁位置(a)に切り換えると共に、電動モータ5を停止させる。
【0035】
次に、作動気体供給システム1が第2モードを実行する場合、即ち、圧縮空気を噴射すべき汚れた下界認識装置が所定台数(例えば2台)未満である場合、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が汚れ状態に関する閾値未満である場合には、コントロール部19は、第2切換弁15に制御信号を供給すると共に、電動モータ5に制御信号を供給する。また、コントロール部19は、汚れ判定器21によって汚れが検出された下界認識装置に対応するノズル(例えばノズル2B)を決定し、このノズル2Bに対応するノズル用開閉弁17に制御信号を供給する。これにより、
図4に示すように、第2切換弁15が開弁位置(f)に切り換えられると共に、ノズル用開閉弁17のみが開弁位置(h)に切り換えられる。また、コンプレッサ4によって圧縮空気が生成され、この圧縮空気は第2通路12に吐出する。
【0036】
このため、
図4中の矢印F2で示すように、第2通路12に吐出したコンプレッサ4からの圧縮空気は、タンク9を介することなく、第2切換弁15、第1通路10、ノズル用分岐通路11の第2分岐通路11B、ノズル用開閉弁17を通じてノズル2Bに供給される。そして、このコンプレッサ4からの圧縮空気は、ノズル2Bから下界認識装置に向けて噴射される。
【0037】
このように、第2モードが実行された場合には、コンプレッサ4からの圧縮空気が、付着物による汚れが検出された下界認識装置に対応するノズル2Bのみに供給され、この圧縮空気を、ノズル2Bから汚れた下界認識装置に個別的に噴射することができる。従って、付着物で汚れた下界認識装置が所定台数未満である場合、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が少ない場合には、コンプレッサ4からの圧縮空気を汚れた下界認識装置のみに噴射することにより、タンク9内の圧縮空気を用いることなく、下界認識装置に付着した付着物(汚れ)を除去することができる。
【0038】
即ち、第2モードが実行された場合には、汚れが検出された下界認識装置が1台であるにも関わらず、タンク9内の圧縮空気をノズル2A、2B、2Cから全ての下界認識装置に噴射してしまう無駄を省くことができる。これにより、第1モードを実行してタンク9内の圧力が低下した場合に、コンプレッサ4によって生成した圧縮空気をタンク9に充填(蓄圧)するといった作業を不要とすることができる。この結果、第2モードが実行された場合には、圧縮空気をタンク9に充填する作業が不要となる分、コンプレッサ4および電動モータ5に作用する負荷を低減することができ、コンプレッサ4および電動モータ5の耐久性を向上させることができる。
【0039】
かくして、本実施形態による作動気体供給システム1は、車両に搭載された複数の下界認識装置に付着した付着物を除去するノズル2A、2B、2Cと、これら複数のノズル2A、2B、2Cにコンプレッサ4またはタンク9からの圧縮空気を供給する作動気体供給装置3とにより構成され、コンプレッサ4により生成した圧縮空気を貯留するタンク9からノズル2A、2B、2Cに圧縮空気を供給する第1モードと、コンプレッサ4により生成した圧縮空気を、タンク9を介すことなくノズル2A、2B、2Cに供給する第2モードとを、下界認識装置の汚れ状態に応じて選択的に実行することができる。
【0040】
このため、例えば付着物で汚れた下界認識装置が所定台数以上である場合、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が多い場合には、第1モードを実行することにより、複数のノズル2A、2B、2Cから同時に大量の圧縮空気を噴射することができる。この結果、複数の下界認識装置に付着した付着物(汚れ)を短時間で除去することができる。一方、付着物で汚れた下界認識装置が所定台数未満である場合、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が少ない場合には、第2モードを実行することにより、コンプレッサ4からの圧縮空気を汚れた下界認識装置のみに噴射し、タンク9内の圧縮空気を用いることなく、下界認識装置に付着した付着物(汚れ)を除去することができる。
【0041】
このように、本実施形態による作動気体供給システム1は、下界認識装置の汚れ状態に応じて、第1モードと第2モードとを選択的に実行することにより、下界認識装置に付着した付着物を効率良く除去することができる。しかも、第2モードを実行した場合には、タンク9に充填された圧縮空気が消費されないため、コンプレッサ4によって生成した圧縮空気をタンク9に充填する作業が不要となる。この結果、コンプレッサ4および電動モータ5に作用する負荷を低減することができ、コンプレッサ4および電動モータ5の耐久性を向上させることができる。
【0042】
次に、
図5および
図6は、本発明の第2の実施形態を示している。本実施形態の特徴は、第2通路に設けられる第2切換弁を、3ポート2位置の切換弁(三方弁)によって構成したことにある。なお、第2の実施形態では、第1の実施形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。
【0043】
第2の実施形態による作動気体供給システム31は、第1の実施形態による作動気体供給システム1と同様に、複数のノズル2A、2B、2Cと、これらノズル2A、2B、2Cに圧縮空気を供給する作動気体供給装置32とにより構成されている。作動気体供給装置32は、第1の実施形態による作動気体供給装置3とほぼ同様に、コンプレッサ4、タンク9、第1通路10、第2通路33、第1切換弁14、第2切換弁34、コントロール部(図示せず)を含んで構成されているものの、第2切換弁34が3ポート2位置の切換弁によって構成される点で、第1の実施形態とは異なっている。
【0044】
第2通路33は、タンク9を迂回して供給通路8と第1通路10との間を接続している。第2通路33の一端(一側)33Aは、第2切換弁34を介して、コンプレッサ4の吐出側4Bとタンク9との間で供給通路8に接続されている。第2通路33の他端(他側)33Bは、タンク9の他側9Bとノズル用分岐通路11との間で供給通路8に接続されている。
【0045】
第2切換弁34は、供給通路8および第2通路33に設けられている。即ち、第2切換弁34は、コンプレッサ4の吐出側4Bとタンク9との間で供給通路8と第2通路33に設けられている。第2切換弁34は、例えば3ポート2位置の電磁式切換弁により構成され、通常時は切換位置(j)を保持し、コントロール部(図示せず)からの制御信号が供給されることにより切換位置(k)に切り換えられる。第2切換弁34が切換位置(j)にあるときには、供給通路8が連通すると共に第2通路33が遮断される。第2切換弁34が切換位置(k)にあるときには、供給通路8が遮断されると共に第2通路33が連通する。即ち、第2切換弁34は、第1の実施形態による供給通路開閉弁13の機能と第2切換弁15の機能とを兼ねている。
【0046】
第2の実施形態による作動気体供給システム31は、上述の如き構成を有するもので、作動気体供給システム31が第1モードを実行する場合には、コントロール部は、第1切換弁14に制御信号を供給すると共に、ノズル用開閉弁16、17、18に制御信号を供給する。これにより、
図5に示すように、第1切換弁14が開弁位置(d)に切り換えられると共に、ノズル用開閉弁16、17、18が同時に開弁位置(h)に切り換えられる。
【0047】
このため、
図5中の矢印F1で示すように、タンク9内に充填された圧縮空気は、第1通路10、第1切換弁14、ノズル用分岐通路11の第1分岐通路11A、第2分岐通路11B、第3分岐通路11C、ノズル用開閉弁16、17、18を通じてノズル2A、2B、2Cに供給される。これにより、ノズル2A、2B、2Cから下界認識装置に向けて、タンク9からの大量の圧縮空気を同時に噴射することができる。従って、付着物で汚れた下界認識装置が所定台数以上である場合、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が多い場合でも、下界認識装置に付着した付着物を短時間で除去することができる。
【0048】
次に、作動気体供給システム31が第2モードを実行する場合には、コントロール部は、第2切換弁34に制御信号を供給すると共に、電動モータ5に制御信号を供給する。また、コントロール部は、汚れが検出された下界認識装置に対応するノズル(例えばノズル2B)を決定し、このノズル2Bに対応するノズル用開閉弁17に制御信号を供給する。これにより、
図6に示すように、第2切換弁34が切換位置(k)に切り換えられると共に、ノズル用開閉弁17のみが開弁位置(h)に切り換えられる。また、コンプレッサ4によって圧縮空気が生成され、この圧縮空気は第2通路33に吐出する。
【0049】
このため、
図6中の矢印F2で示すように、コンプレッサ4から吐出した圧縮空気は、タンク9を介することなく、第2切換弁34、第2通路33、ノズル用分岐通路11の第2分岐通路11B、ノズル用開閉弁17を通じてノズル2Bに供給される。これにより、ノズル2Bから下界認識装置に向けて、コンプレッサ4からの圧縮空気を噴射することができる。従って、付着物で汚れた下界認識装置が所定台数未満である場合、あるいは下界認識装置に対する付着物の量が少ない場合には、コンプレッサ4からの圧縮空気を用いて下界認識装置に付着した付着物を除去することができる。
【0050】
かくして、第2の実施形態による作動気体供給システム31も、第1の実施形態による作動気体供給システム1と同様に、下界認識装置の汚れ状態に応じて、第1モードと第2モードとを選択的に実行することにより、下界認識装置に付着した付着物を効率良く除去することができる。さらに、作動気体供給システム31は、第2通路33に3ポート2位置の第2切換弁34を設け、この第2切換弁34によって、供給通路8の連通、遮断および第2通路33の連通、遮断を切り換える構成としている。従って、第1の実施形態による作動気体供給システム1に用いられる供給通路開閉弁13と第2切換弁15の機能を、第2切換弁34によって兼用することができるので、作動気体供給システム31の構成を簡素化することができ、コストの低減にも寄与することができる。
【0051】
次に、
図7および
図8は、本発明の第3の実施形態を示している。本実施形態の特徴は、コンプレッサの吐出側に一側が接続された第2通路の他側が、貯留器を介さずに付着物除去装置に接続されたことにある。なお、第3の実施形態では、第1の実施形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。
【0052】
第3の実施形態による作動気体供給システム41は、第1の実施形態による作動気体供給システム1と同様に、複数のノズル2A、2B、2Cと、これらノズル2A、2B、2Cに圧縮空気を供給する作動気体供給装置42とにより構成されている。作動気体供給装置42は、コンプレッサ4、タンク43、第1通路44、第2通路45、第1切換弁46、コントロール部(図示せず)を含んで構成されている。
【0053】
貯留器としてのタンク43は、ノズル2A、2B、2Cに供給される高圧の圧縮空気を貯留している。タンク43には、第1通路44の一端(一側)44Aが接続されている。第1通路44の他端(他側)44Bは、第2通路45を介してノズル2A、2B、2Cに接続されている。
【0054】
第2通路45は、コンプレッサ4とノズル2A、2B、2Cとの間を接続している。即ち、第2通路45の一端(一側)45Aは、コンプレッサ4の吐出側4Bに接続され、第2通路45の他端(他側)45Bは、タンク43を介することなくノズル用分岐通路11に接続されている。また、第2通路45には、第1通路44の他端44Bが接続されている。
【0055】
第1切換弁46は、第1通路44に設けられている。第1切換弁46は、例えば2ポート2位置の電磁式切換弁により構成され、通常時は閉弁位置(m)を保持して第1通路44を遮断し、コントロール部からの制御信号が供給されることにより、開弁位置(n)に切り換えられて第1通路44を連通させる。
【0056】
第3の実施形態による作動気体供給システム41は、上述の如き構成を有するもので、作動気体供給システム41が第1モードを実行する場合には、コントロール部は、第1切換弁46に制御信号を供給すると共に、ノズル用開閉弁16、17、18に制御信号を供給する。これにより、
図7に示すように、第1切換弁46が開弁位置(d)に切り換えられると共に、ノズル用開閉弁16、17、18が同時に開弁位置(h)に切り換えられる。
【0057】
このため、
図7中の矢印F1で示すように、タンク43内に充填された圧縮空気は、第1通路44、第1切換弁46、ノズル用分岐通路11の第1分岐通路11A、第2分岐通路11B、第3分岐通路11C、ノズル用開閉弁16、17、18を通じてノズル2A、2B、2Cに供給される。これにより、ノズル2A、2B、2Cから下界認識装置に向けて、タンク9からの大量の圧縮空気を同時に噴射することができる。
【0058】
次に、作動気体供給システム41が第2モードを実行する場合には、コントロール部は、電動モータ5に制御信号を供給すると共に、汚れが検出された下界認識装置に対応するノズル(例えばノズル2B)を決定し、このノズル2Bに対応するノズル用開閉弁17に制御信号を供給する。これにより、
図8に示すように、ノズル用開閉弁17のみが開弁位置(h)に切り換えられると共に、コンプレッサ4によって圧縮空気が生成され、この圧縮空気は第2通路45に吐出する。
【0059】
このため、
図8の矢印F2で示すように、コンプレッサ4から吐出した圧縮空気は、タンク43を介することなく、第2通路45、ノズル用分岐通路11の第2分岐通路11B、ノズル用開閉弁17を通じてノズル2Bに供給される。これにより、ノズル2Bから下界認識装置に向けて、コンプレッサ4からの圧縮空気を噴射することができる。
【0060】
かくして、第3の実施形態による作動気体供給システム41も、第1の実施形態による作動気体供給システム1と同様に、下界認識装置の汚れ状態に応じて、第1モードと第2モードとを選択的に実行することにより、下界認識装置に付着した付着物を効率良く除去することができる。
【0061】
なお、第1の実施形態による作動気体供給システム1は、付着物除去装置として3台のノズル2A,2B、2Cを備え、第1モードでは、タンク9からの圧縮空気を3台のノズル2A,2B、2Cに同時に供給し、第2モードでは、コンプレッサ4からの圧縮空気を1台のノズル2Bのみに個別に供給する場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば第2モードにおいて2台のノズル2A、2Bの汚れが検出された場合には、コンプレッサ4からの圧縮空気をノズル2A、2Bに対して順次供給する構成としてもよい。このことは、第2、第3の実施形態についても同様である。
【0062】
また、実施形態では、付着物除去装置として3台のノズル2A,2B、2Cを備えた場合を例示したが、付着物除去装置は3台に限らず、2台または4台以上であってもよい。
【0063】
以上説明した実施形態に基づく作動気体供給システム、作動気体供給方法および作動気体供給装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。
【0064】
第1の態様としては、車両に搭載された複数の下界認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置にコンプレッサまたは貯留器からの作動気体を供給する作動気体供給システムであって、作動気体を貯留する前記貯留器から前記付着物除去装置に作動気体を供給する第1モードと、前記コンプレッサにより生成した作動気体を、前記貯留器を介すことなく前記付着物除去装置に供給する第2モードと、を有する。
【0065】
第2の態様としては、車両に搭載された複数の下界認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置にコンプレッサまたは貯留器からの作動気体の供給をコントロール部によって制御する作動気体供給方法であって、作動気体を貯留する前記貯留器から前記付着物除去装置に作動気体を供給する第1モードと、前記コンプレッサにより生成した作動気体を、前記貯留器を介すことなく前記付着物除去装置に供給する第2モードと、を前記コントロール部により切替える。
【0066】
第3の態様としては、車両に搭載された複数の下界認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置に作動気体を供給する作動気体供給装置であって、空気を圧縮して作動気体を生成するコンプレッサと、前記コンプレッサの吐出側に一側が接続され、作動気体を貯留する貯留器と、前記貯留器の他側に一側が接続され他側が前記付着物除去装置に接続される第1通路と、前記コンプレッサの吐出側に一側が接続され、他側が前記貯留器を介さずに前記付着物除去装置に接続される第2通路と、前記第1通路に設けられる第1切換弁と、前記第2通路に設けられる第2切換弁と、を備える。
【0067】
第4の態様としては、第3の態様において、前記第1、第2切換弁を制御するコントロール部を有し、前記コントロール部は前記下界認識装置の状態に応じて前記第1、第2切換弁のいずれか一方を開弁制御する。
【0068】
第5の態様としては、第3の態様において、前記第1、第2切換弁を制御するコントロール部を有し、前記コントロール部は、作動気体の供給が必要な前記下界認識装置が所定台数以上のときには、前記第1切換弁を開弁して前記第2切換弁を閉弁し、作動気体の供給が必要な前記下界認識装置が所定台数未満のときには、前記第1切換弁を閉弁して前記第2切換弁を開弁する。
【0069】
第6の態様としては、第3の態様において、前記第1、第2切換弁を制御するコントロール部を有し、前記コントロール部は、前記下界認識装置の付着物の量が多いときには、前記第1切換弁を開弁して前記第2切換弁を閉弁し、前記下界認識装置の付着物の量が少ないときには、前記第1切換弁を閉弁して前記第2切換弁を開弁する。
【0070】
第7の態様としては、車両に搭載された複数の下界認識装置に付着した付着物を除去する付着物除去装置に作動気体を供給する作動気体供給装置であって、空気を圧縮して作動気体を生成するコンプレッサと、作動気体を貯留する貯留器と、前記貯留器に一側が接続され他側が前記付着物除去装置に接続される第1通路と、前記コンプレッサの吐出側に一側が接続され、他側が前記貯留器を介さずに前記付着物除去装置に接続される第2通路と、前記第1通路に設けられる第1切換弁と、を備える。
【符号の説明】
【0071】
1,31,41 作動気体供給システム
2A,2B,2C ノズル(付着物除去装置)
3,32,42 作動気体供給装置
4 コンプレッサ
4B 吐出側
9,43 タンク(貯留器)
9A 一側
9B 他側
10,44 第1通路
10A,44A 一端(一側)
10B,44B 他端(他側)
12,33,45 第2通路
12A,33A,45A 一端(一側)
12B,33B,45B 他端(他側)
14,46 第1切換弁
15,34 第2切換弁
19 コントロール部