特許 7486416 車両用クリーナシステムおよび車両用システム

(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】2024-05-09

(45)【発行日】2024-05-17

(54)【発明の名称】車両用クリーナシステムおよび車両用システム

(51)【国際特許分類】

   B60S 1/62 20060101AFI20240510BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20240510BHJP

   B08B 5/02 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

B60S1/62 100

B60S1/62 120B

B60S1/62 120C

B60S1/62 110A

B60S1/62 110B

B08B3/02 F

B08B5/02 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020506408

(86)(22)【出願日】2019-03-04

(86)【国際出願番号】 JP2019008283

(87)【国際公開番号】W WO2019176607

(87)【国際公開日】2019-09-19

【審査請求日】2021-12-13

(31)【優先権主張番号】P 2018043998

(32)【優先日】2018-03-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】河村 和貴

【審査官】神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０１０５７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１０００７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２７９９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９０４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７８４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１５０８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／２５５７８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／２５５７８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１６２０８５（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 １／６０

Ｂ６０Ｓ １／６２

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｂ０８Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載されて前記車両の外部の情報を取得する外部センサに洗浄液および空気を吐出して前記外部センサを洗浄するクリーナユニットと、
前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
を備えた車両用クリーナシステムであって、
前記クリーナユニットは、
前記外部センサに向けて前記洗浄液を吐出させる液ノズルと、
前記外部センサに向けて前記空気を吐出させるエアノズルと、
を有し、
前記クリーナ制御部は、
天候情報を取得し、
前記天候情報が晴れ条件に合致した場合には、前記液ノズルからは前記洗浄液を吐出させず、前記エアノズルから前記外部センサへ向けて前記空気を吐出させる第１作動モードで前記クリーナユニットを作動させ、
前記天候情報が雨条件に合致した場合には、前記洗浄液を前記液ノズルから前記外部センサへ向けて吐出させてから前記空気を前記エアノズルから前記外部センサに向けて吐出するという動作を１回実行する第２作動モードで前記クリーナユニットを作動させ、
前記天候情報が雪条件に合致した場合には、前記洗浄液を前記液ノズルから前記外部センサへ向けて吐出させてから前記空気を前記エアノズルから前記外部センサに向けて吐出するという動作を２回以上実行する第３作動モードで前記クリーナユニットを作動させる、車両用クリーナシステム。

【請求項2】

前記天候情報は、前記車両の外部から提供される情報に基づいている、請求項１に記載の車両用クリーナシステム。

【請求項3】

前記外部センサは、雨滴センサを含み、
前記天候情報が前記晴れ条件または前記雨条件に合致するかの判断は、前記雨滴センサから出力される信号に基づいている、請求項１に記載の車両用クリーナシステム。

【請求項4】

前記外部センサは、カメラを含み、
前記天候情報は、前記カメラで取得された画像に基づいている、請求項１に記載の車両用クリーナシステム。

【請求項5】

前記天候情報が前記晴れ条件または前記雨条件に合致するかの判断は、前記車両に搭載されたワイパーの作動に応じて出力される信号に基づいている、請求項１に記載の車両用クリーナシステム。

【請求項6】

車両制御部と、
車両に搭載されて前記車両の外部の情報を取得する外部センサに洗浄液および空気を吐出して前記外部センサを洗浄するクリーナユニットと、
前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
を備えた車両用システムであって、
前記クリーナユニットは、
前記外部センサに向けて前記洗浄液を吐出させる液ノズルと、
前記外部センサに向けて前記空気を吐出させるエアノズルと、
を有し、
前記クリーナ制御部は、
天候情報を取得し、
前記天候情報が晴れ条件に合致した場合には、前記液ノズルからは前記洗浄液を吐出させず、前記エアノズルから前記外部センサへ向けて前記空気を吐出させる第１作動モードで前記クリーナユニットを作動させ、
前記天候情報が雨条件に合致した場合には、前記洗浄液を前記液ノズルから前記外部センサへ向けて吐出させてから前記空気を前記エアノズルから前記外部センサに向けて吐出するという動作を１回実行する第２作動モードで前記クリーナユニットを作動させ、
前記天候情報が雪条件に合致した場合には、前記洗浄液を前記液ノズルから前記外部センサへ向けて吐出させてから前記空気を前記エアノズルから前記外部センサに向けて吐出するという動作を２回以上実行する第３作動モードで前記クリーナユニットを作動させる、車両用システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用クリーナシステムおよび車両用システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１などにより、車両に搭載されたセンサなどに洗浄液を吐出する車両用クリーナが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】日本国特開２０１６－１８７９９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、天候条件によって、車載センサに付着する汚れの種類や汚れ具合は変化する。

【0005】

そこで、本発明は、天候に応じて、クリーナユニットにより外部センサを洗浄するのに適した洗浄条件を選択可能な車両用クリーナシステムおよび車両用システム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】

【0006】

本発明の一側面に係る車両用クリーナシステムは、
車両に搭載されて前記車両の外部の情報を取得する外部センサに洗浄媒体を吐出して前記外部センサを洗浄するクリーナユニットと、
前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
を備えた車両用クリーナシステムであって、
前記クリーナ制御部は、
天候情報を取得し、
前記天候情報に応じて、前記洗浄媒体の種類、前記洗浄媒体の吐出量、前記洗浄媒体の単位時間当たりの吐出量、前記洗浄媒体の吐出回数、前記洗浄媒体の単位時間当たりの吐出回数、および前記洗浄媒体の吐出時間の少なくとも一つを異ならせるように前記クリーナユニットを制御するように構成されている。

【0007】

本発明の一側面に係る車両用システムは、
車両制御部と、
車両に搭載されて前記車両の外部の情報を取得する外部センサに洗浄媒体を吐出して前記外部センサを洗浄するクリーナユニットと、
前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
を備えた車両用システムであって、
前記クリーナ制御部は、
天候情報を取得し、
前記天候情報に応じて、前記洗浄媒体の種類、前記洗浄媒体の吐出量、前記洗浄媒体の単位時間当たりの吐出量、前記洗浄媒体の吐出回数、前記洗浄媒体の単位時間当たりの吐出回数、および前記洗浄媒体の吐出時間の少なくとも一つを異ならせるように前記クリーナユニットを制御するように構成されている。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一側面によれば、天候に応じて、クリーナユニットにより外部センサを洗浄するのに適した洗浄条件を選択可能な車両用クリーナシステムおよび車両用システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の車両用クリーナシステムを搭載した車両の上面図である。

【図2】車両システムのブロック図である。

【図3】車両用クリーナシステムの模式図である。

【図4】本発明の実施形態の車両用クリーナシステムの主要部のブロック図である。

【図5】本発明の実施形態の車両用クリーナシステムが実行するフローチャートである。

【図6A】本発明の実施形態の車両用クリーナシステムが実行するクリーナユニットの第１作動モードでの洗浄方法を示す図である。

【図6B】車両用クリーナシステムが実行するクリーナユニットの第２作動モードでの洗浄方法を示す図である。

【図6C】車両用クリーナシステムが実行するクリーナユニットの第３作動モードでの洗浄方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

【0011】

また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１に示す車両１について設定された相対的な方向である。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。

【0012】

図１は、本実施形態に係る車両用クリーナシステム１００（以下、クリーナシステム１００と称す）が搭載された車両１の上面図である。車両１は、クリーナシステム１００を備えている。本実施形態において、車両１は自動運転モードで走行可能な自動車である。

【0013】

まず、図２を参照して車両１の車両システム２について説明する。図２は、車両システム２のブロック図を示している。図２に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、内部センサ５と、外部センサ６と、ランプ７と、ＨＭＩ８（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、ＧＰＳ９（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。

【0014】

車両制御部３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。車両制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサと、各種車両制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、各種車両制御データが一時的に記憶されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とにより構成されている。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。

【0015】

ランプ７は、車両１の前部に設けられるヘッドランプやポジションランプ、車両１の後部に設けられるリヤコンビネーションランプ、車両の前部または側部に設けられるターンシグナルランプ、歩行者や他車両のドライバーに自車両の状況を知らせる各種ランプなどの少なくとも一つである。

【0016】

ＨＭＩ８は、ユーザからの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等をユーザに向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイである。

【0017】

内部センサ５は、自車両の情報を取得可能なセンサである。内部センサ５は、例えば、加速度センサ、速度センサ、車輪速センサ及びジャイロセンサ等の少なくとも一つである。内部センサ５は、車両１の走行状態を含む自車両の情報を取得し、該情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
内部センサ５は、ＨＭＩ８の変位を検出するセンサ、ユーザが座席に座っているかどうかを検出する着座センサ、ユーザの顔の方向を検出する顔向きセンサ、車内に人がいるかどうかを検出する人感センサなどを備えていてもよい。

【0018】

外部センサ６は、自車両の外部の情報を取得可能なセンサである。外部センサは、例えば、カメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、ＧＰＳ９、無線通信部１０、等の少なくとも一つである。外部センサ６は、車両１の周辺環境（他車、歩行者、道路形状、交通標識、障害物等）を含む自車両の外部の情報を取得し、該情報を車両制御部３に出力するように構成されている。あるいは、外部センサ６は、天候状態を検出する天候センサや車両１の周辺環境の照度を検出する照度センサなどを備えていてもよい。
カメラは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラは、可視光を検出するカメラや、赤外線を検出する赤外線カメラである。
レーダは、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ又はレーザーレーダ等である。
ＬｉＤＡＲとは、Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇの略語である。ＬｉＤＡＲは、一般にその前方に非可視光を出射し、出射光と戻り光とに基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質、物体の色などの情報を取得するセンサである。

【0019】

外部センサ６の一種であるＧＰＳ９は、自車両１に対する複数の人工衛星の距離を測定することにより車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。外部センサ６の一種である無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車の走行情報を他車から受信すると共に、車両１の走行情報を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。地図情報記憶部１１は、地図情報が記憶されたハードディスクドライブ等の外部記憶装置であって、地図情報を車両制御部３に出力するように構成されている。

【0020】

車両制御部３は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルといったユーザにより操作される操作子の変位を検出する内部センサ５の出力と、車速センサや車輪速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサなどの車両の状態を検出する内部センサ５の出力と、車両１の外部の情報を取得する外部センサ６の出力が入力されるように構成されている。車両制御部３は、これらの出力に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成し、必要に応じて制御するように構成されている。

【0021】

ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。

【0022】

車両１は、自動運転モードと手動運転モードで走行可能である。車両制御部３は、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能である。

【0023】

自動運転モードにおいて、車両制御部３は、車両１の外部の情報を取得する外部センサ６の出力に応じてステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を自動的に生成する。車両制御部３は、ユーザが操作可能な操作子の変位を検出する内部センサ５の出力と無関係に、外部センサ６の出力に応じてステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を自動的に生成する。
例えば自動運転モードにおいて車両制御部３は、前カメラ６ｃが取得した車両１の前方の周辺環境情報や、ＧＰＳ９の現在位置情報と地図情報記憶部１１に記憶された地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を自動的に生成する。自動運転モードにおいて、車両１はユーザによらずに運転される。

【0024】

手動運転モードにおいて、車両制御部３は通常時に、外部センサ６の出力と無関係にステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。すなわち、手動運転モードにおいて、車両制御部３は通常時に、外部センサ６の出力と無関係に、ユーザのステアリングホイールの操作に基づいてステアリング制御信号を生成する。車両制御部３は通常時に、外部センサ６の出力と無関係に、ユーザのアクセルペダルの操作に基づいてアクセル制御信号を生成する。車両制御部３は、外部センサ６の出力と無関係に、ユーザのブレーキペダルの操作に基づいてブレーキ制御信号を生成する。手動運転モードにおいて、車両１は通常時はユーザにより運転される。

【0025】

なお、手動運転モードにおいて車両制御部３は、例えば内部センサ５である車輪速センサの出力に応じてブレーキ制御信号を制御するアンチロックブレーキ制御を実行してもよい。また、手動運転モードにおいて車両制御部３は、内部センサ５である操舵角センサ、車輪速センサやヨーレートセンサの出力に応じてステアリング制御信号やアクセル制御信号、ブレーキ制御信号の少なくとも一つを制御する横滑り防止制御（Electric Stability Control）、トラクション制御などを実行してもよい。
あるいは手動運転モードにおいて車両制御部３は緊急時に、前カメラ６ｃなどの外部センサ６の出力に応じてステアリング制御信号とブレーキ制御信号を生成するプリクラッシュ制御や衝突回避制御を実行してもよい。このように手動運転モードにおいて車両制御部３は緊急時には、外部センサ６の出力に応じてステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号の少なくとも一つを生成してもよい。

【0026】

手動運転モードにおいて、通常時にステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が生成されるトリガーは、ユーザの操作するステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルといった操作子の変位である。手動運転モードにおいて車両制御部３は通常時に、操作子の変位により生成されたステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号といった信号を内部センサ５や外部センサ６の出力に応じて制御してもよい。本実施形態において、ユーザの運転を内部センサ５や外部センサ６の出力に応じてアシストするいわゆるアシスト運転モードは、手動運転モードの一形態である。

【0027】

２０１８年現在で知られている自動運転モードのレベル０～５の定義に従えば、本実施形態の自動運転モードはレベル３～５（緊急時等を除く）に該当し、本実施形態の手動運転モードはレベル０～２に該当する。

【0028】

図１に戻り車両１は、外部センサ６として、前ＬｉＤＡＲ６ｆ、後ＬｉＤＡＲ６ｂ、右ＬｉＤＡＲ６ｒ、左ＬｉＤＡＲ６ｌ、前カメラ６ｃ、後カメラ６ｄを有している。前ＬｉＤＡＲ６ｆは車両１の前方の情報を取得するように構成されている。後ＬｉＤＡＲ６ｂは車両１の後方の情報を取得するように構成されている。右ＬｉＤＡＲ６ｒは車両１の右方の情報を取得するように構成されている。左ＬｉＤＡＲ６ｌは車両１の左方の情報を取得するように構成されている。前カメラ６ｃは車両１の前方の情報を取得するように構成されている。後カメラ６ｄは車両１の後方の情報を取得するように構成されている。

【0029】

なお、図１に示した例では、前ＬｉＤＡＲ６ｆは車両１の前部に設けられ、後ＬｉＤＡＲ６ｂは車両１の後部に設けられ、右ＬｉＤＡＲ６ｒは車両１の右部に設けられ、左ＬｉＤＡＲ６ｌは車両１の左部に設けられた例を示しているが、本発明はこの例に限られない。例えば車両１の天井部に前ＬｉＤＡＲ、後ＬｉＤＡＲ、右ＬｉＤＡＲ、左ＬｉＤＡＲがまとめて配置されていてもよい。

【0030】

車両１は、ランプ７として、右ヘッドランプ７ｒと左ヘッドランプ７ｌを有している。右ヘッドランプ７ｒは車両１の前部のうちの右部に設けられ、左ヘッドランプ７ｌは車両１の前部のうちの左部に設けられている。右ヘッドランプ７ｒは左ヘッドランプ７ｌよりも右方に設けられている。

【0031】

車両１は、フロントウィンドウ１ｆと、リヤウィンドウ１ｂを有している。

【0032】

車両１は、本発明の実施形態に係るクリーナシステム１００を有している。クリーナシステム１００は、洗浄対象物に付着する水滴や泥や塵埃等の異物を洗浄媒体を用いて除去するシステムである。本実施形態において、クリーナシステム１００は、前ウィンドウウォッシャ（以降、前ＷＷと称す）１０１、後ウィンドウウォッシャ（以降、後ＷＷと称す）１０２、前ＬｉＤＡＲクリーナ（以降、前ＬＣと称す）１０３、後ＬｉＤＡＲクリーナ（以降、後ＬＣと称す）１０４、右ＬｉＤＡＲクリーナ（以降、右ＬＣと称す）１０５、左ＬｉＤＡＲクリーナ（以降、左ＬＣと称す）１０６、右ヘッドランプクリーナ（以降、右ＨＣと称す）１０７、左ヘッドランプクリーナ（以降、左ＨＣと称す）１０８、前カメラクリーナ１０９ａ、後カメラクリーナ１０９ｂを有する。各々のクリーナ１０１～１０９ｂは一つ以上のノズルを有し、ノズルから洗浄液または空気といった洗浄媒体を洗浄対象物に向けて吐出する。なお、各々のクリーナ１０１～１０９ｂをクリーナユニット１１０と呼ぶことがある。

【0033】

前ＷＷ１０１は、フロントウィンドウ１ｆを洗浄可能である。後ＷＷ１０２は、リヤウィンドウ１ｂを洗浄可能である。前ＬＣ１０３は、前ＬｉＤＡＲ６ｆを洗浄可能である。後ＬＣ１０４は、後ＬｉＤＡＲ６ｂを洗浄可能である。右ＬＣ１０５は、右ＬｉＤＡＲ６ｒを洗浄可能である。左ＬＣ１０６は、左ＬｉＤＡＲ６ｌを洗浄可能である。右ＨＣ１０７は、右ヘッドランプ７ｒを洗浄可能である。左ＨＣ１０８は、左ヘッドランプ７ｌを洗浄可能である。前カメラクリーナ１０９ａは、前カメラ６ｃを洗浄可能である。後カメラクリーナ１０９ｂは、後カメラ６ｄを洗浄可能である。

【0034】

図３は、クリーナシステム１００の模式図である。クリーナシステム１００は、クリーナ１０１～１０９ｂの他に、前タンク１１１、前ポンプ１１２、後タンク１１３、後ポンプ１１４、クリーナ制御部１１６（制御部）を有している。

【0035】

前ＷＷ１０１、前ＬＣ１０３、右ＬＣ１０５、左ＬＣ１０６、右ＨＣ１０７、左ＨＣ１０８、前カメラクリーナ１０９ａは、前ポンプ１１２を介して前タンク１１１に接続されている。前ポンプ１１２は前タンク１１１に貯留された洗浄液を、前ＷＷ１０１、前ＬＣ１０３、右ＬＣ１０５、左ＬＣ１０６、右ＨＣ１０７、左ＨＣ１０８、前カメラクリーナ１０９ａに送る。

【0036】

後ＷＷ１０２と後ＬＣ１０４は、後ポンプ１１４を介して後タンク１１３に接続されている。後ポンプ１１４は後タンク１１３に貯留された洗浄液を後ＷＷ１０２と後ＬＣ１０４と後カメラクリーナ１０９ｂに送る。

【0037】

各々のクリーナ１０１～１０９ｂには、ノズルを開状態にさせて洗浄液を洗浄対象物に吐出させるアクチュエータが設けられている。各々のクリーナ１０１～１０９ｂに設けられたアクチュエータは、クリーナ制御部１１６に電気的に接続されている。また、クリーナ制御部１１６は、前ポンプ１１２、後ポンプ１１４、車両制御部３にも電気的に接続されている。

【0038】

図４は、本発明の実施形態に係る車両用クリーナシステム１００の主要部のブロック図である。図４に示すように車両用クリーナシステム１００は、外部センサ６を洗浄するクリーナユニット１１０と、このクリーナユニット１１０の動作を制御するクリーナ制御部１１６とを有している。なお、図４においては、クリーナユニット１１０として前ＬＣ１０３と前カメラクリーナ１０９ａのみを示しているが、図３に示したように車両用クリーナシステム１００はこの他のクリーナユニット１１０を有していることはもちろんである。

【0039】

前ＬＣ１０３および前カメラクリーナ１０９ａは、それぞれ、洗浄媒体として空気（例えば高圧空気）を外部センサ６へ吐出するエアノズル１３１と、洗浄媒体として洗浄液を外部センサ６に吐出する液ノズル１３２と、外部センサ６の汚れを検出する汚れセンサ１３３を有している。具体的には、前ＬＣ１０３Ａは、洗浄媒体として空気を前ＬｉＤＡＲ６ｆに吐出するエアノズル１３１と、洗浄媒体として洗浄液を前ＬｉＤＡＲ６ｆに吐出する液ノズル１３２と、前ＬｉＤＡＲ６ｆの汚れを検出する汚れセンサ１３３を有している。前カメラクリーナ１０９ａや他のクリーナユニット１１０も同様に、エアノズル１３１、液ノズル１３２、汚れセンサ１３３を有している。

【0040】

クリーナ制御部１１６は、前ＬＣ１０３および前カメラクリーナ１０９ａのそれぞれに接続されている。クリーナ制御部１１６は、各々のクリーナユニット１１０を制御するように構成されている。クリーナ制御部１１６は、例えば、少なくとも一つの電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサと１以上のメモリを含む少なくとも一つのマイクロコントローラと、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子を含むその他電子回路を含んでもよい。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び／又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。ＣＰＵは、複数のＣＰＵコアによって構成されてもよい。ＧＰＵは、複数のＧＰＵコアによって構成されてもよい。メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。ＲＯＭには、クリーナユニット１１０の制御プログラムが記憶されてもよい。

【0041】

プロセッサは、ＲＯＭに記憶されたプログラム群から指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。また、電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の集積回路（ハードウェア資源）によって構成されてもよい。さらに、電子制御ユニットは、少なくとも一つのマイクロコントローラと集積回路との組み合わせによって構成されてもよい。

【0042】

クリーナ制御部１１６は、天候情報取得部１２１を備えている。天候情報取得部１２１は、車両１が走行している場所の天候情報を取得する。天候情報取得部１２１は、無線通信部１０、ナビゲーションシステム１２２、カメラ画像処理部１２３、雨滴センサ１２４などの少なくとも一つに接続されており、天候情報を取得する。

【0043】

また、本実施形態においては、クリーナ制御部１１６は、汚れセンサ１３３からの検出信号（例えば、汚れ信号）を受信して、外部センサ６が清浄な状態であるか否かを判定し、外部センサ６が清浄状態でない場合には所定の条件に基づいてクリーナユニット１１０を作動させる。

【0044】

図５は、クリーナ制御部１１６が実行する処理の例を示すフローチャートである。
図５に示すように、ステップＳ１において、クリーナ制御部１１６は、汚れセンサ１３３の出力に基づいて外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定する。例えばクリーナ制御部１１６は、前ＬｉＤＡＲ６ｆの汚れを検出する汚れセンサ１３３の出力に応じて、前ＬｉＤＡＲ６ｆが清浄状態であるか否かを判定する。あるいは、汚れセンサ１３３の出力に応じて前ＬｉＤＡＲ６ｆに洗浄が必要か否かを通知する信号を前ＬＣ１０３がクリーナ制御部１１６に送信するように構成し、クリーナ制御部１１６は前ＬＣ１０３の該信号に応じて前ＬｉＤＡＲ６ｆが清浄状態であるか否かを判定するように構成してもよい。クリーナ制御部１１６は、他のクリーナユニット１１０についても前ＬＣ１０３と同様に、洗浄対象の外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定する。

【0045】

ステップＳ１において外部センサ６が清浄状態であると判定された場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、クリーナ制御部１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないと判定されるまでステップＳ１の処理を繰り返す。

【0046】

一方、ステップＳ１において外部センサ６が清浄状態ではないと判定された場合（ステップＳ１のＮｏ）、ステップＳ２において、クリーナ制御部１１６は、天候情報取得部１２１により天候情報を取得する。天候情報は、例えば、無線通信部１０またはナビゲーションシステム１２２が取得する外部から提供される天候情報や、雨滴センサ１２４から出力される信号として雨が降っていることを示す雨情報などを含む。また、前カメラ６ｃが車両前方の路面状態を撮像し、車両制御部３のカメラ画像処理部１２３が撮像された路面状態から雨が降っていることを認識したときにカメラ画像処理部１２３から雨が降っていることを示す雨情報を天候情報取得部１２１へ送信するように構成してもよい。あるいは、前カメラ６ｃの画像処理部が雨が降っていることを認識したときに、前カメラ６ｃから雨情報を天候情報取得部１２１へ送信するように構成してもよい。さらに、車両制御部３が、車両１に搭載されたワイパーの作動に応じて出力される信号を受信したときに、車両制御部３から天候情報（雨情報）を天候情報取得部１２１に送信するように構成してもよい。

【0047】

雨が降っている場合は、自車両の前方を走行する車両が巻き上げる泥水などにより、外部センサ６に汚れが付着している可能性が高い。あるいは、雪が降っている場合には、外部センサ６に雪や氷が付着している可能性が高い。このように、外部センサ６に汚れや雪などの異物が付着している可能性が高い天候が、所定の天候条件としてメモリに記録されている。

【0048】

ステップＳ３において、クリーナ制御部１１６は、メモリから所定の天候条件を読み出して天候情報と照合することにより、取得した天候情報が所定の天候条件と合致するか否かを判定する。

【0049】

取得した天候情報が晴れ（曇りを含む）の天候条件と合致すると判定された場合には、ステップＳ４において、クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０を第１作動モードで作動させる。一方、取得した天候情報が雨の天候条件を合致すると判定された場合には、ステップＳ５において、クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０を第２作動モードで作動させる。さらに、取得した天候情報が雪の天候条件を合致すると判定された場合には、ステップＳ６において、クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０を第３作動モードで作動させる。

【0050】

図６Ａは、第１作動モードでクリーナユニット１１０を作動させた場合において、液ノズル１３２からの洗浄液の吐出タイミングおよびエアノズル１３１からの空気の吐出タイミングを示す図である。図６Ｂは、第２作動モードでクリーナユニット１１０を作動させた場合において、液ノズル１３２からの洗浄液の吐出タイミングおよびエアノズル１３１からの空気の吐出タイミングを示す図である。図６Ｃは、第３作動モードでクリーナユニット１１０を作動させた場合において、液ノズル１３２からの洗浄液の吐出タイミングおよびエアノズル１３１からの空気の吐出タイミングを示す図である。

【0051】

図６Ａに示すように、天候情報が晴れ条件に合致した場合の第１作動モードでは、クリーナ制御部１１６は、液ノズル１３２からは洗浄液を吐出させず、エアノズル１３１からは空気を吐出させるようにクリーナユニット１１０を作動させる。晴れている場合には、外部センサ６に付着している汚れは塵埃等の比較的除去しやすいものである可能性が高い。そのため、クリーナ制御部１１６は、洗浄液の消費を抑えるため、外部センサ６に付着している汚れを空気によってのみ除去することを意図して、第１作動モードにてクリーナユニット１１０を作動させることが好ましい。

【0052】

また、図６Ｂに示すように、天候情報が雨条件に合致した場合の第２作動モードでは、クリーナ制御部１１６は、液ノズル１３２から洗浄液を外部センサ６へ向けて吐出させた後に、エアノズル１３１から空気を外部センサ６に向けて吐出するように、クリーナユニット１１０を作動させる。クリーナ制御部１１６は、洗浄液による外部センサ６の洗浄が完了した時点から所定の時間Ｔ１が経過した後に、エアノズル１３１から空気（例えば、高圧空気）を吐出する。すなわち、空気の吐出は、洗浄液の吐出による外部センサ６の洗浄が完了した時点から時間Ｔ１だけ遅延して実施される。雨が降っている場合は、自車両の前方を走行する車両が巻き上げる泥水などが外部センサ６に付着している可能性が高い。そのため、クリーナ制御部１１６は、外部センサ６に付着した泥汚れなどを洗浄液によって洗浄し、さらに外部センサ６に付着した洗浄液を空気により吹き飛ばすことを意図して、第２作動モードにてクリーナユニット１１０を作動させることが好ましい。

【0053】

また、図６Ｃに示すように、天候情報が雪条件に合致した場合の第３作動モードでは、クリーナ制御部１１６は、液ノズル１３２から洗浄液を外部センサ６へ向けて吐出させた後に、エアノズル１３１から空気を外部センサ６に向けて吐出する動作を、クリーナユニット１１０に複数回繰り返させる。雪が降っている場合は、雪や氷などの除去しにくい異物が外部センサ６に付着している可能性が高い。そのため、クリーナ制御部１１６は、外部センサ６に付着した雪などを洗浄液と空気の複数回の吐出によって溶かすことを意図して、第３作動モードにてクリーナユニット１１０を作動させることが好ましい。

【0054】

なお、ステップＳ４～ステップＳ６において、クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０の少なくとも一つを駆動させてもよいし、全てのクリーナユニット１１０を作動させてもよい。もっとも、自動運転モードを実行する際には前方の外部情報を取得する外部センサ６の感度が求められるため、少なくとも車両の前方の情報を取得する前カメラ６ｃを洗浄する前カメラクリーナ１０９ａ、および、前ＬｉＤＡＲ６ｆを洗浄する前ＬＣ１０３を作動させるように構成することが好ましい。

【0055】

ステップＳ４～Ｓ６のいずれかの処理が終了すると、ステップＳ７において、クリーナ制御部１１６は、汚れセンサ１３３の出力に基づいて外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定する。外部センサ６が清浄状態であると判定された場合には（ステップＳ７のＹｅｓ）、クリーナ制御部１１６は、処理を終了する。一方、外部センサ６が清浄状態ではないと判定された場合には（ステップＳ７のＮｏ）、ステップＳ８において、クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０を再び作動させて外部センサ６を洗浄する。この場合は、クリーナ制御部１１６は、第１作動モードから第３作動モードのいずれのモードでクリーナユニット１１０を作動させてもよい。クリーナ制御部１１６は、例えば、ステップＳ２で取得された天候情報に基づいて、第１作動モードから第３作動モードのうち１つの作動モードを選択してクリーナユニット１１０を作動させてもよい。クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０を作動させて外部センサ６を洗浄したのちに、処理をステップＳ７へと戻す。

【0056】

以上説明したように、本実施形態に係る車両用クリーナシステム１００によれば、クリーナ制御部１１６は、天候情報取得部１２１により天候情報を取得し、取得した天候情報に応じて、洗浄媒体の種類や、洗浄媒体の吐出回数を異ならせるようにクリーナユニット１１０を作動させるように構成されている。具体的には、上述の通り、クリーナ制御部１１６は、第１作動モードと第２作動モードおよび第３作動モードとの間で、洗浄媒体の種類を異ならせるようにクリーナユニット１１０を作動させる。また、クリーナ制御部１１６は、第２作動モードと第３作動モードとの間で洗浄液および空気の吐出回数を異ならせるようにクリーナユニット１１０を作動させる。この構成によれば、天候情報に基づいて、クリーナユニット１１０により外部センサ６を洗浄するのに適した洗浄条件を選択することができ、外部センサ６を清浄状態に保ちつつも、クリーナユニット１１０の消耗や洗浄液の消費を抑えることができる。

【0057】

なお、各作動モード間での洗浄方法の変更は、洗浄媒体の種類や吐出回数に限られるものではない。クリーナ制御部１１６は、例えば、洗浄媒体の吐出量、洗浄媒体の単位時間当たりの吐出量、洗浄媒体の単位時間当たりの吐出回数、および洗浄媒体の吐出時間の少なくとも一つを、各作動モード間で異ならせるようにクリーナユニット１１０を作動させてもよい。

【0058】

＜種々の変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

【0059】

上記実施形態では、車両の運転モードは、レベル０～５の運転モードを含むものとして説明したが、車両の運転モードは、これらのモードに限定されるべきではない。車両の運転モードは、これらのモードの少なくとも一つを含んでいてもよい。例えば、車両の運転モードは、いずれか一つのみを実行可能であってもよい。

【0060】

さらに、車両の運転モードの区分や表示形態は、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って適宜変更されてもよい。同様に、本実施形態の説明で記載された各運転モードの定義はあくまでも一例であって、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って、これらの定義は適宜変更されてもよい。

【0061】

上記実施形態では、クリーナシステム１００を自動運転可能な車両に搭載した例を説明したが、クリーナシステム１００は自動運転不可能な車両に搭載してもよい。

【0062】

上記実施形態では、クリーナ制御部１１６は、第１作動モードと第２作動モードとで液ノズル１３２から吐出される洗浄液の吐出回数を異ならせているが、この例に限られない。クリーナ制御部１１６は、例えば、洗浄液の吐出量、洗浄液の単位時間当たりの吐出量、洗浄液の単位時間当たりの吐出回数、および洗浄液の吐出時間の少なくとも一つを第１作動モードと第２作動モードとで異ならせるようにクリーナユニット１１０を制御してもよい。

【0063】

上記実施形態では、クリーナシステム１００は、外部センサ６を含む構成として説明したが、クリーナシステム１００は、外部センサ６を含まない構成としてもよい。もっとも、クリーナシステム１００が外部センサ６を含んだアセンブリ体として構成されていると、外部センサ６に対するクリーナ１０３～１０６，１０９ａ，１０９ｂの位置決め精度を高めやすいので好ましい。また、クリーナシステム１００の車両１への搭載時に、外部センサ６も一緒に組み込むことができるので、車両１への組み付け性も高められる。

【0064】

上記実施形態では、外部センサ６を洗浄するクリーナとして、ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌを洗浄する１０３～１０６、および前カメラ６ｃを洗浄する１０９ａ，後カメラ６ｄを洗浄する１０９ｂを説明したが、本発明はこれに限られない。クリーナシステム１００は、レーダを洗浄するクリーナなどを、センサクリーナ１０３～１０６，１０９ａ，１０９ｂの代わりに有していてもよいし、センサクリーナ１０３～１０６，１０９ａ，１０９ｂとともに有していてもよい。

【0065】

なお、ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌなどの外部センサ６は、検出面と、検出面を覆うカバーを有していることがある。外部センサ６を洗浄するクリーナは、検出面を洗浄するように構成されていてもよいし、センサを覆うカバーを洗浄するように構成されていてもよい。

【0066】

クリーナシステム１００が吐出する洗浄液は、水、あるいは洗剤を含む。フロント・リヤウィンドウ１ｆ，１ｂ、ヘッドランプ７ｒ，７ｌ、ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌ、カメラ６ｃ，６ｄのそれぞれに吐出する洗浄媒体は、相異なっていてもよいし、同じでもよい。

【0067】

上記実施形態では、クリーナ１０１，１０３，１０５～１０９ｂが前タンク１１１に接続され、クリーナ１０２，１０４が後タンク１１３に接続された例を説明したが、本発明はこれに限られない。
クリーナ１０１～１０９ｂが単一のタンクに接続されていてもよい。クリーナ１０１～１０９ｂがそれぞれ互いに異なるタンクに接続されていてもよい。
あるいは、クリーナ１０１～１０９ｂが、その洗浄対象の種類ごとに共通のタンクに接続されていてもよい。例えば、ＬＣ１０３～１０６が共通の第一タンクに接続され、ＨＣ１０７，１０８が、第一タンクと異なる第二タンクに接続されるように構成してもよい。
あるいは、クリーナ１０１～１０９ｂが、その洗浄対象の配置位置ごとに共通のタンクに接続されていてもよい。例えば、前ＷＷ１０１と前ＬＣ１０３と前カメラクリーナ１０９ａが共通の前タンクに接続され、右ＬＣ１０５と右ＨＣ１０７が共通の右タンクに接続され、後ＷＷ１０２と後ＬＣ１０４と後カメラクリーナ１０９ｂが共通の後タンクに接続され、左ＬＣ１０６と左ＨＣ１０８が共通の左タンクに接続されるように構成してもよい。

【0068】

上記実施形態では、クリーナ１０１～１０９ｂに設けられたアクチュエータを作動させることによりクリーナ１０１～１０９ｂから洗浄媒体を吐出させる例を説明したが、本発明はこれに限られない。
クリーナ１０１～１０９ｂのそれぞれに常閉バルブが設けられており、タンクとクリーナ１０１～１０９ｂとの間が常に高圧となるようにポンプが作動されており、クリーナ１０１～１０９ｂに設けられたバルブをクリーナ制御部１１６が開けることにより、クリーナ１０１～１０９ｂから洗浄媒体を吐出させるように構成してもよい。
あるいは、クリーナ１０１～１０９ｂのそれぞれがそれぞれ個別のポンプに接続されており、それぞれのポンプを個別にクリーナ制御部１１６が制御することにより、クリーナ１０１～１０９ｂからの洗浄媒体の吐出を制御するように構成してもよい。この場合、クリーナ１０１～１０９ｂのそれぞれが相異なるタンクに接続されていてもよいし、共通のタンクに接続されていてもよい。

【0069】

クリーナ１０１～１０９ｂには、洗浄媒体を吐出する１つ以上の吐出穴が設けられている。クリーナ１０１～１０９ｂは、洗浄液を吐出する１つ以上の吐出穴と、空気を吐出する１つ以上の吐出穴とが設けられていてもよい。

【0070】

各々のクリーナ１０１～１０９ｂは、それぞれ個別に設けてもよいし、複数をユニット化して構成してもよい。例えば、右ＬＣ１０５と右ＨＣ１０７を単一のユニットとして構成してもよい。右ヘッドランプ７ｒと右ＬｉＤＡＲ６ｒとが一体化された態様に対して、右ＬＣ１０５と右ＨＣ１０７を単一のユニットとして構成するとよい。

【0071】

本出願は、２０１８年３月１２日出願の日本特許出願２０１８－４３９９８号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】