JP2008137548A - 車輌用ウォッシャ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォッシャ液が自車輌周辺の物体に掛かるのを防止しながら車輌を洗浄できる車輌用ウォッシャ装置を提供すること。
【解決手段】ウォッシャ液により車輌を洗浄する車輌用ウォッシャ装置１００は、自車輌周辺の物体を認識する物体認識手段１０と、物体認識手段１０の認識結果に基づいてワイパー動作速度又はウォッシャ噴射出力を制御する洗浄動作制御手段１１とを備える。また、車輌用ウォッシャ装置１００は、車速を検出する車速検出手段３を備え、物体認識手段１０の認識結果及び車速検出手段３の検出結果に基づいて洗浄動作制御手段１１に洗浄動作を制御させてもよい。さらに、自車輌周辺の画像を撮像する撮像手段４、５を備え、撮像手段４、５が撮像した画像に基づいて物体認識手段１０に自車輌周辺の物体を認識させてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイパーの動作速度やウォッシャの噴射出力等を制御する車輌用ウォッシャ装置に関し、特に、自車輌周辺の物体にウォッシャ液が掛かるのを防止しながら車輌を洗浄できる車輌用ウォッシャ装置に関する。

従来、車輌のボンネット上に配設したウォッシャノズルからウィンドウガラスにウォッシャ液を噴射させるウォッシャ液噴射制御装置があり、自車輌の状況に応じてウォッシャ液の噴射出力値（噴射量又は噴射圧）を設定するウォッシャ液噴射制御装置も知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このウォッシャ液噴射制御装置は、走行中の車輌のドア、窓、幌又はスライドルーフが開いている場合、ウォッシャ液の噴射出力値を最小にすることにより、ウォッシャ液が車室内に入ってくるのを防止することができる。

また、このウォッシャ液噴射制御装置は、走行時の風圧でウォッシャ液が飛散するのを考慮しながら車速に応じてウォッシャ液の噴射出力値を設定し、高速で走行している場合にウォッシャ液の噴出出力値を増大させる一方、低速で走行している場合にその噴射出力値を低減させることにより、適量のウォッシャ液をウィンドウガラスの適切な位置に付着させることができる。

しかし、このウォッシャ液噴射制御装置は、自車輌周辺に飛散するウォッシャ液についてはなんらの対策もとっておらず、車幅以上にウォッシャ液を飛散させ、自車輌周辺にいる他車輌や歩行者にウォッシャ液を浴びせてしまう場合がある。

一方、自車輌周辺にいる他車輌や歩行者にウォッシャ液を浴びせてしまうのを防止する装置としては、車輌の走行速度が大きい場合にウォッシャ液の噴射時間を制限したり、間欠的に噴射させたりする車両用ウィンドウウォッシャ装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００１−３０１５８２号公報 特開２０００−１４２３２８号公報

しかしながら、特許文献２に記載の車両用ウィンドウウォッシャ装置は、走行速度が大きい場合に強制的にウォッシャ液の噴射出力値を制限するので、自車輌周辺に他車輌や歩行者が存在しない状況でユーザがウィンドウガラスの強固な汚れを払拭するためにウォッシャ液の噴射出力値を増大させたい場合にも、所望とする噴射出力値が得られない場合がある。

上述の点に鑑み、本発明は、ウォッシャ液が自車輌周辺の物体に掛かるのを防止しながらも、ウォッシャ液が自車輌周辺の物体に掛かるおそれがない場合には車輌を確実に洗浄できる車輌用ウォッシャ装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第一の発明に係る車輌用ウォッシャ装置は、ウォッシャ液により車輌を洗浄する車輌用ウォッシャ装置であって、自車輌周辺の物体を認識する物体認識手段と、前記物体認識手段の認識結果に基づいて当該車輌用ウォッシャ装置による洗浄動作を制御する洗浄動作制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、第二の発明は、第一の発明に係る車輌用ウォッシャ装置であって、車速を検出する車速検出手段を備え、前記洗浄動作制御手段は、前記物体認識手段の認識結果及び前記車速検出手段の検出結果に基づいて洗浄動作を制御することを特徴とする。

また、第三の発明は、第一又は第二の発明に係る車輌用ウォッシャ装置であって、自車輌の周辺の画像を撮像する撮像手段を備え、前記物体認識手段は、前記撮像手段が撮像した画像に基づいて自車輌周辺の物体を認識することを特徴とする。

また、第四の発明は、第一乃至第三の何れかの発明に係る車両用ウォッシャ装置であって、前記物体認識手段は、レーダにより自車輌周辺の物体を認識することを特徴とする。

また、第五の発明は、第一乃至第四の何れかの発明に係る車輌用ウォッシャ装置であって、前記洗浄動作制御手段は、ワイパー動作速度又はウォッシャ噴射出力を制御することを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、ウォッシャ液が自車輌周辺の物体に掛かるのを防止しながらも、ウォッシャ液が自車輌周辺の物体に掛かるおそれがない場合には車輌を確実に洗浄できる車輌用ウォッシャ装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係る車輌用ウォッシャ装置１００の構成例を示すブロック図であり、図２は、フロントウィンドウガラスＦＷの前方視である。

車輌用ウォッシャ装置１００は、車輌のフロントウィンドウガラスＦＷを洗浄するための装置であり、制御装置１、ウォッシャボタン２、車速センサ３、側方監視カメラ４、後方監視カメラ５、レーダ６、ウォッシャ制御装置７及びワイパー制御装置８から構成される。なお、各構成要素は、ＣＡＮ(Controller Area Network)やＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の車載ネットワークを介して接続される。

制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、物体認識手段１０及び洗浄動作制御手段１１に対応するプログラムをＮＶＲＡＭに記憶し、それらプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。

ウォッシャボタン２は、ウォッシャノズルＮ１、Ｎ２からウォッシャ液を噴射させるためのスイッチであり、例えば、ステアリングコラムに取り付けられたレバーの先端部やインストルメントパネルに配置された押しボタンスイッチであって、ボタンを押す力の強弱、ボタンを押している時間の長さに応じてウォッシャ液の噴射量を調整できるものであってもよく、ボタンを押す力の強弱、ボタンを押している時間の長さによらず所定量のウォッシャ液を噴射させるものであってもよい。

車速センサ３は、車輌の速度を測定する車速検出手段の一つであり、例えば、各車輪に取り付けられ各車輪とともに回転する磁石による磁界の変化をMR（Magnetic Resistance）素子が磁気抵抗として読み取り、これを回転速度に比例したパルス信号として取り出すことで車輪の回転速度および車輌の速度を測定し、測定データを制御装置１に対して出力する。

側方監視カメラ４及び後方監視カメラ５は、それぞれ、車輌側方又は車輌後方を撮像するための撮像手段であり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）カメラであり、取得した画像データを制御装置１に対して出力する。

なお、側方監視カメラ４及び後方監視カメラ５は、赤外線を照射して夜間での撮影を可能とする赤外線カメラ、又は、物理的に離れた複数の位置に撮像素子を備え被写体との距離を測定可能とするステレオカメラであってもよい。

レーダ６は、自車輌と自車輌周辺の物体との間の距離を測定するためのセンサであり、例えば、レーザレーダ、超音波レーダ、ミリ波レーダであって、測定したデータを制御装置１に対して出力する。

ウォッシャ制御装置７は、ウォッシャ液の噴射出力を制御するための装置であり、例えば、ウォッシャポンプを駆動するモータに制御信号を送信してモータ回転を制御することによりウォッシャタンクからウォッシャノズルＮ１、Ｎ２を介して噴射されるウォッシャ液の噴射量又は噴射圧を制御する。

ワイパー制御装置８は、ワイパーの動作速度を制御するための装置であり、例えば、ワイパーブレードＷＢを駆動するモータに制御信号を送信してモータ回転を制御することによりワイパー動作速度を制御する。

次に、制御装置１が有する各種手段について説明する。物体認識手段１０は、自車輌周辺の物体を検出するための手段であり、例えば、レーダ６が出力したデータに基づいて自車輌周辺の物体と自車輌と間の距離、自車輌から見た物体の方向、自車輌に対する物体の相対速度、物体の大きさ等を検出する。

この場合、物体認識手段１０は、検出した物体の大きさ等に基づいて、検出した物体が車輌、自動二輪車、自転車又は歩行者等のウォッシャ液を浴びた場合に悪影響のある物体（以下、「制御対象物」という。）であるか否かを判定するようにしてもよい。ここで、「悪影響のある」とは、例えば、飛散したウォッシャ液に気を取られ運転を誤るおそれがあることをいう。

また、物体認識手段１０は、側方監視カメラ４又は後方監視カメラ５が出力した画像データに画像処理を施して自車輌周辺の物体を検出するようにしてもよい。この場合、物体認識手段１０は、受信画像と登録画像とを照合して受信画像に写った物体が制御対象物であるか否かをパターンマッチング処理により判定するようにしてもよい。

なお、物体認識手段１０は、自車輌周辺の物体の存否、自車輌と物体との間の距離、自車輌から見た物体の方向、物体が制御対象物であるか否かの判定結果等に関する情報を後述の洗浄動作制御手段１１に対して出力する。

洗浄動作制御手段１１は、車輌用ウォッシャ装置１００による洗浄動作を制御するための手段であり、例えば、物体認識手段１０の出力に基づいてウォッシャ制御装置７又はワイパー制御装置８に制御信号を送信しウォッシャ液の噴射出力又はワイパーの動作速度を制御する。

洗浄動作制御手段１１は、例えば、物体認識手段１０により自車輌から所定範囲内（例えば、図３（Ａ）に示す車輌側方及び後方の監視領域Ｒ内）に物体が存在すると判定された場合、その物体にウォッシャ液が掛からないよう、ウォッシャ制御装置７に制御信号を送信してウォッシャ液の噴射量や噴射圧を所定制限値以下に制限させたり、ワイパー制御装置８に制御信号を送信してワイパーの動作速度を所定制限値以下に低減させたりする。

また、洗浄動作制御手段１１は、物体認識手段１０及び車速センサ３の双方の出力に基づいてウォッシャ制御装置７及びワイパー制御装置８の少なくとも一方を制御するようにしてもよい。

この場合、洗浄動作制御手段１１は、監視領域Ｒ内に物体が存在する場合、自車輌の車速が大きくなるにつれてウォッシャ液の噴射量や噴射圧における所定制限値を低く設定する。一定の噴射量及び噴射圧で比較した場合、自車輌の速度が増大するにつれてウォッシャ液が飛散する範囲が広くなるからである。

また、洗浄動作制御手段１１は、車速の増大に応じて監視領域Ｒを拡大し、物体認識手段１０がその拡大された監視領域Ｒ内で物体を検出した場合に、ウォッシャ液の噴射量や噴射圧、又は、ワイパー動作速度を所定制限値以下に制限するようにしてもよい。

また、洗浄動作制御手段１１は、車速が所定速度（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以上の場合に監視領域を車輌後方の領域Ｒ１（図３（Ｂ）参照）に限定し、一方で、車速が所定速度未満の場合に監視領域を車輌側方の領域Ｒ２（図３（Ｃ）参照）に限定するようにしてもよい。車速が大きい場合にはウォッシャ液を後方に吹き飛ばす風の力が比較的強くウォッシャ液が車輌後方に飛散し易いからであり、車速が小さい場合にはウォッシャ液を後方に吹き飛ばす風の力が比較的弱くウォッシャ液が車輌側方に飛散し易いからである。

さらに、洗浄動作制御手段１１は、監視領域Ｒ内における物体の位置を認識し、複数あるウォッシャノズルＮ１、Ｎ２の一方の噴射量や噴射圧のみを所定制限値以下に制限するようにしてもよい。

例えば、洗浄動作制御手段１１は、物体認識手段１０が自車輌の左後方に物体を検出した場合、左側のウォッシャノズルＮ２の噴射量や噴射圧のみを所定制限値以下に制限し、右側のウォッシャノズルＮ１の噴射量や噴射圧には制限を加えないようにする。右側のウォッシャノズルＮ１が噴射したウォッシャ液は、自車輌の左後方にある物体まで飛散し難いからである。

さらに、洗浄動作制御手段１１は、ワイパーブレードＷＢが右から左に動作する場合におけるワイパー動作速度を所定制限値以下に制限し、ワイパーブレードＷＢが右から左に動作する場合におけるワイパー動作速度に制限を加えないようにしてもよい。ワイパーブレードＷＢが左から右に動作する場合、ワイパーブレードＷＢが押し出すウォッシャ液が自車輌の左後方に飛散することはないからである。

なお、洗浄動作制御手段１１は、物体認識手段１０が監視領域Ｒ内に物体を検出した場合であっても、物体が制御対象物でないと判定された場合には、ウォッシャ液の噴射量若しくは噴射圧又はワイパー動作速度を制限しないようにしてもよい。

次に、車輌用ウォッシャ装置１００がフロントウィンドウガラスＦＷに対する洗浄動作を制御する処理の流れについて説明する。

図４は、この処理の流れを示すフローチャートであり、最初に、制御装置１は、ウォッシャボタン２の出力を監視し（ステップＳ１）、ウォッシャボタン２が押下されるまでその監視を継続する（ステップＳ１のＮＯ）。

ウォッシャボタン２が押下された場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、制御装置１は、車速センサ３が検出した自車輌の車速とＮＶＲＡＭに登録された所定速度（例えば、１０ｋｍ／ｈ）とを比較する（ステップＳ２）。

車速が所定速度以上の場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、制御装置１は、後方監視カメラ５が撮像した画像データを取得する（ステップＳ３）。ウォッシャ液をウォッシャノズルから噴射した場合にウォッシャ液が飛散する車輌後方領域Ｒ１（図３（Ｂ）参照）を監視するためである。

車速が所定速度未満の場合（ステップＳ２のＮＯ）、制御装置１は、側方監視カメラ４が撮像した画像データを取得する（ステップＳ４）。ウォッシャ液をウォッシャノズルから噴射した場合にウォッシャ液が飛散する車輌側方領域Ｒ２（図３（Ｃ）参照）を監視するためである。

その後、制御装置１における物体認識手段１０は、側方監視カメラ４又は後方監視カメラ５が撮像した画像データに基づいて自車両周辺の所定領域に物体が含まれるか否かを判定する（ステップＳ５）。

物体認識手段１０により所定領域に物体が含まれると判定された場合、制御装置１における洗浄動作制御手段１１は、ウォッシャ制御装置７及びワイパー制御装置８に制御信号を送信し、ウォッシャ液の噴射量若しくは噴射圧、又は、ワイパー動作速度を所定制限値以下に制限させながら（ステップＳ６）、洗浄動作を実行させる（ステップＳ７）。

この場合、ウォッシャボタン２を押下する力や時間に応じたウォッシャ液の噴射量若しくは噴射圧、又は、操作者が選択したワイパー動作速度が所定制限値未満であれば、洗浄動作制御手段１１は、そのままの噴射量若しくは噴射圧又はワイパー動作速度で洗浄動作を実行させる。

一方、物体認識手段１０により所定領域に物体が含まれないと判定された場合、洗浄動作制御手段１１は、ウォッシャ液の噴射量若しくは噴射圧、又は、ワイパー動作速度に何ら制限を加えることなく、ウォッシャボタン２を押下する力や時間に応じたウォッシャ液をウォッシャノズルＮ１、Ｎ２から噴射させ、操作者によって選択されたワイパー動作速度で洗浄動作を実行させる（ステップＳ７）。

以上の構成から、車輌用ウォッシャ装置１００は、車速又は車外の状況に応じてウォッシャ液の噴射量若しくは噴射圧又はワイパー動作速度等を制御することにより、自車輌周辺の車輌、自動二輪車、歩行者等にウォッシャ液を掛けてしまうのを防止することができる。

その結果、車輌用ウォッシャ装置１００は、自車輌周辺の車輌や自動二輪車の運転に悪影響を及ぼさないようにし、交通の安全性を向上させることができる。

また、車両用ウォッシャ装置１００は、周辺に車輌、自動二輪車、歩行者等が存在しない場合、車速のみに応じてウォッシャ液の噴射量若しくは噴射圧又はワイパー動作速度を制限することはないので、このように周囲に迷惑が掛からない状況であれば、ワイパーの高速払拭及びウォッシャ液の高噴射出力により強固な汚れを洗浄することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、フロントウィンドウガラスを洗浄する場合について説明するが、リアウィンドウガラスやヘッドライトガラスを洗浄する場合に車輌用ウォッシャ装置１００を利用してもよい。

車輌用ウォッシャ装置の構成例を示すブロック図である。 フロントウィンドウガラスの前方視である。 車輌用ウォッシャ装置による物体監視範囲を示す図である。 車輌用ウォッシャ装置がフロントウィンドウガラスに対する洗浄動作を制御する処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 制御装置
２ ウォッシャボタン
３ 車速センサ
４ 側方監視カメラ
５ 後方監視カメラ
６ レーダ
７ ウォッシャ制御装置
８ ワイパー制御装置
１０ 物体認識手段
１１ 洗浄動作制御手段
１００ 車輌用ウォッシャ装置
ＦＷ フロントウィンドウガラス
Ｎ１、Ｎ２ ウォッシャノズル
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ 監視領域
ＷＢ ワイパーブレード

Claims (5)

1. ウォッシャ液により車輌を洗浄する車輌用ウォッシャ装置であって、
   自車輌周辺の物体を認識する物体認識手段と、
   前記物体認識手段の認識結果に基づいて当該車輌用ウォッシャ装置による洗浄動作を制御する洗浄動作制御手段と、
   を備えることを特徴とする車輌用ウォッシャ装置。
2. 車速を検出する車速検出手段を備え、
   前記洗浄動作制御手段は、前記物体認識手段の認識結果及び前記車速検出手段の検出結果に基づいて当該車輌用ウォッシャ装置による洗浄動作を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用ウォッシャ装置。
3. 自車輌周辺の画像を撮像する撮像手段を備え、
   前記物体認識手段は、前記撮像手段が撮像した画像に基づいて自車輌周辺の物体を認識する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌用ウォッシャ装置。
4. 前記物体認識手段は、レーダにより自車輌周辺の物体を認識する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車輌用ウォッシャ装置。
5. 前記洗浄動作制御手段は、ワイパー動作速度又はウォッシャ噴射出力を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の車輌用ウォッシャ装置。

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