JP2019001447A - 車載センサ洗浄装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】各ノズル口に流体を給送する単一の電動ポンプ装置の小型化を図ることができる車載センサ洗浄装置を提供すること。【解決手段】車載センサ洗浄装置は、複数のノズル口N1〜N4を備え、それら複数のノズル口N1〜N4から予め設定された順番で空気を噴射させて車載カメラのカバーガラス4を洗浄する。【選択図】図2

Description

本発明は、車載センサ洗浄装置に関するものである。
従来、電動ポンプ装置としては、シリンダ内のピストンをモータの駆動力にて駆動させて圧縮空気を生成し、シリンダの吐出口から圧縮空気を吐出し、該吐出口と連通したノズル口からカメラ等の車載センサのセンシング面(レンズやカバーガラス等)に空気を噴射するものがある(例えば、特許文献1及び2参照)。
ところで、近年、車両にはカメラ等の車載センサが複数設けられ、各車載センサ毎にノズル口が設けられることがある(例えば、特許文献3参照)。このような場合では、例えば、車載センサ毎(ノズル口毎)に電動ポンプ装置を設けて各ノズル口から流体を噴射することが考えられる。
また、比較的面積の大きいカバーガラスに対しては複数のノズル口を並設し、その上流で流体を分岐させて各ノズル口から流体を同時に噴射させるものがある(例えば、特許文献4参照)。
国際公開(WO)2015/159763号 特開2015−83830号公報 特開2007−53448号公報 特開2002−240628号公報
しかしながら、上記のようなノズル口毎に電動ポンプ装置を設ける構成では、複数の電動ポンプ装置が必要となり、体積や重量が増大し、ひいてはコストが増大してしまう。また、上記のような流体を分岐させて各ノズル口から流体を同時に噴射させる構成では、電動ポンプ装置を単一とすることができるもののノズル口の1つ当たりの噴射量が減少してしまうため、電動ポンプ装置を大型化させる必要が生じ、同じく体積や重量が増大し、ひいてはコストが増大してしまう。
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、各ノズル口に流体を給送する単一の電動ポンプ装置の小型化を図ることができる車載センサ洗浄装置を提供することにある。
上記課題を解決する車載センサ洗浄装置は、複数のノズル口を備え、それら複数のノズル口から予め設定された順番で流体を噴射させて車載センサのセンシング面を洗浄する。
同構成によれば、複数のノズル口から予め設定された順番で流体を噴射させて車載センサのセンシング面を洗浄するものであるため、各ノズル口に流体を給送する電動ポンプ装置をノズル口より少ない数としながら小型化することが可能となる。
上記車載センサ洗浄装置であって、前記ノズル口は、3つ以上設けられ、前記予め設定された順番は、各ノズル口が1つずつ選択されるとともに各ノズル口が少なくとも一回選択されるパターンを繰り返す順番であることが好ましい。
同構成によれば、前記予め設定された順番は、各ノズル口が1つずつ選択されるとともに各ノズル口が少なくとも一回選択されるパターンを繰り返す順番であるため、各ノズル口から個別に流体が噴射されることとなる。つまり、各ノズル口からの噴射量を増加させることができる。また、パターン内において各ノズル口が一回選択される場合、各ノズル口から噴射される流体によりセンシング面を順次均等に洗浄することができる。
上記車載センサ洗浄装置であって、前記複数のノズル口は、単一のセンシング面に向けて開口しており、その噴射軸線が同軸上ではない方向に設定されることが好ましい。
同構成によれば、前記複数のノズル口は、単一のセンシング面に向けて開口しており、各ノズル口から噴射される流体の噴射軸線が同軸上ではない方向に設定されるため、センシング面の広い領域を良好に洗浄することができる。
上記車載センサ洗浄装置であって、前記複数のノズル口は、前記センシング面の反重力方向側に配置されることが好ましい。
同構成によれば、前記複数のノズル口は、前記センシング面の反重力方向側に配置されるため、重力方向に向かって流体を噴射することができ、重力に抗して噴射する場合に比べて、良好にセンシング面を洗浄することができる。
上記車載センサ洗浄装置であって、前記複数のノズル口は、前記センシング面の一辺に沿って並設され、前記パターンは、前記ノズル口の並設方向の一端側から1つずつ他端側に向かうパターンであることが好ましい。
同構成によれば、前記パターンは、前記ノズル口の並設方向の一端側から1つずつ他端側に向かうパターンであるため、センシング面を前記並設方向の一端側から他端側に向けて順次均等に洗浄することができる。
上記車載センサ洗浄装置であって、前記各ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向における他端方向に向かって傾斜していることが好ましい。
同構成によれば、前記複数のノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向における他端方向に向かって傾斜しているため、センシング面上の汚れが前記並設方向における他端側に順次追いやられてセンシング面を良好に洗浄することができる。
上記車載センサ洗浄装置であって、前記ノズル口は、3つ以上設けられるとともに、前記センシング面の一辺に沿って並設され、前記パターンは、前記ノズル口の並設方向の中央位置から始まり、前記並設方向の一端側と他端側とに交互に切り替わりつつ1つずつ前記並設方向の端部側に向かうパターンであることが好ましい。
同構成によれば、前記パターンは、前記ノズル口の並設方向の中央位置から始まり、前記並設方向の一端側と他端側とに交互に切り替わりつつ1つずつ前記並設方向の端部側に向かうパターンであるため、センシング面を前記並設方向の中央位置から両端側に向けて順次均等に洗浄することができる。
上記車載センサ洗浄装置であって、前記並設方向の中央位置の前記ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向に傾斜せず、前記並設方向の一端側の前記ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向における一端方向に向かって傾斜し、前記並設方向の他端側の前記ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向における他端方向に向かって傾斜していることが好ましい。
同構成によれば、前記並設方向の中央位置の前記ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向に傾斜せず、前記並設方向の一端側の前記ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向における一端方向に向かって傾斜し、前記並設方向の他端側の前記ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向における他端方向に向かって傾斜しているため、センシング面上の汚れが前記並設方向における中央から両端側に順次追いやられてセンシング面を良好に洗浄することができる。
上記車載センサ洗浄装置であって、前記複数のノズル口は、複数の前記センシング面を予め設定された順番で洗浄するように設けられることが好ましい。
同構成によれば、複数のノズル口は、複数のセンシング面を予め設定された順番で洗浄するように設けられるため、複数のセンシング面を順次良好に洗浄することができる。
上記車載センサ洗浄装置であって、全ての前記ノズル口から流体を噴射させることをサイクルとして、停止時はサイクルが終了するまで動作を継続することが好ましい。
同構成によれば、全てのノズル口から流体を噴射させることをサイクルとして、停止時はサイクルが終了するまで動作を継続するため、例えば、動作させた際に一部のセンシング面が洗浄されずに動作が終了するといったことがなく、各ノズル口と対応したセンシング面を均等に洗浄することができる。
上記車載センサ洗浄装置であって、前記パターンは、前記複数のノズル口のうちの所定のノズル口から前記流体が複数回噴射されるパターンであることが好ましい。
同構成によれば、所定のノズル口から流体が複数回噴射するパターンとすることで、重点的に洗浄したいセンシング面に対して好適に流体を噴射することができる。
上記車載線センサ洗浄装置であって、モータと、前記モータの駆動力にて流体を吐出口から吐出するポンプ部とを備える電動ポンプと、前記吐出口と連通可能な複数のアウトレットを有し、前記モータの駆動力にて前記吐出口と連通されるアウトレットを切り替える流路切替部と、を備え、前記アウトレットの数が前記ノズル口の数と同数であり、前記アウトレットと前記ノズル口とが流体の移動可能に接続されていることが好ましい。
同構成によれば、アウトレットの数とノズル口の数とを同数とすることで各ノズル口が対応するセンシング面を均等に洗浄することができる。
上記車載線センサ洗浄装置であって、モータと、前記モータの駆動力にて流体を吐出口から吐出するポンプ部とを備える電動ポンプと、前記吐出口と連通可能な複数のアウトレットを有し、前記モータの駆動力にて前記吐出口と連通されるアウトレットを切り替える流路切替部と、を備え、前記アウトレットの数が前記ノズル口の数よりも多く、所定のノズル口に対して2つ以上の前記アウトレットが接続されていることが好ましい。
同構成によれば、アウトレットの数がノズル口の数よりも多く、所定のノズル口に対して2つ以上のアウトレットが接続されることで、所定のノズル口からの流体の噴射頻度を多くできる。
本発明の車載センサ洗浄装置では、各ノズル口に流体を給送する単一の電動ポンプ装置の小型化を図ることができる。
一実施形態における車載センサ洗浄装置の斜視図。 一実施形態におけるカメラユニットの正面図。 一実施形態における電動ポンプ装置の平面図。 一実施形態における電動ポンプ装置の一部断面図。 一実施形態における電動ポンプ装置の一部断面図。 一実施形態における電動ポンプ装置の一部断面図。 一実施形態における流路切替部の分解斜視図。 一実施形態における流路切替部の一部断面斜視図。 一実施形態における流路切替部の一部断面斜視図。 一実施形態における流路切替部の一部断面斜視図。 一実施形態における流路切替部の一部断面斜視図。 一実施形態における流路切替部の一部断面斜視図。 一実施形態における流路切替部の一部断面斜視図。 一実施形態における流路切替部の平面図。 別例におけるカメラユニットの正面図。 別例におけるカメラユニットの正面図。 別例におけるカメラユニットの正面図。 別例における流路切替部の平面図。 (a)〜(f)は別例における流路切替部の平面図。 別例における車載センサ洗浄装置の模式構成図。 別例における車載センサ洗浄装置の概略図。 別例における車載センサ洗浄装置の概略図。 別例における車載センサ洗浄装置の概略図。 同例における流路切替部の平面図。 別例における車載センサ洗浄装置の概略図。
以下、車載センサ洗浄装置の一実施形態を図1〜図14に従って説明する。
図1に示すように、車両に設けられるカメラユニット1は、筐体2と、筐体2に固定された車載センサとしての車載カメラ3とを備え、筐体2が車両に固定される。筐体2には、車両の外部に露出するセンシング面としてのカバーガラス4が設けられ、車載カメラ3は、カバーガラス4を介して車両の外部を撮像する。なお、本実施形態のカバーガラス4は、外表面が平坦面であって重力方向に対して水平方向の辺が長い長方形形状に形成されている。
また、図1及び図2に示すように、筐体2には、複数の(第1から第4の)インレットA1〜A4(図1参照)と、該インレットA1〜A4とそれぞれ(独立して)連通した複数の(第1から第4の)ノズル口N1〜N4(図2参照)とが設けられている。各ノズル口N1〜N4は、それぞれカバーガラス4に向けて流体を噴射可能に開口しており、カバーガラス4の反重力方向側の一辺(上側の辺)に沿って並設され、各噴射軸線F1〜F4がカバーガラス4の正面から見て重力方向を向くように(平行に並ぶように)設定されている。また、本実施形態のノズル口N1〜N4は、その開口端に向かうほど幅が広くなるように形成されている。
また、図1に示すように、車両には、電動ポンプ装置11が設けられている。電動ポンプ装置11は、単一のモータ12と、該モータ12の駆動力にて流体を後述する吐出口13(図4参照)から吐出するポンプ部14と、前記吐出口13と連通可能な複数の(第1から第4の)アウトレットB1〜B4を有しモータ12の駆動力にて吐出口13と連通されるアウトレットB1〜B4を切り替える流路切替部15とを備える。そして、第1から第4のアウトレットB1〜B4には、それぞれホースHを介して前記第1から第4のインレットA1〜A4が連通され、電動ポンプ装置11を駆動させると、第1から第4のノズル口N1〜N4から順次、流体としての空気(圧縮空気)を噴射させることが可能とされている。
詳しくは、図3に示すように、モータ12は、電機子16がヨーク17内に収容されてなるモータ本体部18と、電機子16の回転軸19と一体回転するウォーム20及び該ウォーム20と噛合するウォームホイール21とがギヤハウジング22内に収容されてなる減速部23とを有する。
ポンプ部14は、前記ギヤハウジング22と一体的に形成された筒状のシリンダ24と、該シリンダ24内をモータ12の駆動力にて往復動するピストン25とを有する。ピストン25は、前記ウォームホイール21における軸中心からずれた位置に一端が回転自在に連結された伝達ロッド26の他端と回転自在に連結されることで、モータ12が駆動されてウォームホイール21が回転するとシリンダ24の軸方向に往復動する。
また、図4〜図6に示すように、シリンダ24の一端開口部には、シリンダエンド27が固定されている。シリンダエンド27の中央には貫通孔27aが形成され、該貫通孔27aのシリンダ外部側端部が前記吐出口13とされている。そして、後述する直動部材31に一体的に成形された弁部32が後述する付勢部材としての圧縮コイルばね33にて吐出口13側に付勢され、該弁部32から延びる軸部32aが前記貫通孔27aを貫通するように(先端側がシリンダ24内に突出するように)配置されている。なお、弁部32における吐出口13と対向する側には、軸部32aに外嵌されるようにシールゴム34が固着されている。
よって、ポンプ部14は、ピストン25が往動されると、軸部32aがピストン25にて付勢されて弁部32が圧縮コイルばね33の付勢力に抗して開動作し、吐出口13から圧縮された空気が吐出される。
図4〜図7に示すように、流路切替部15は、ポンプ部14のシリンダエンド27の外縁に固定される略有底筒状のケース35と、該ケース35内に収容される前記直動部材31、直動回転部材36及び回転切替部材37と、径の異なる圧縮コイルばね33,38とを有する。なお、本実施形態では、直動回転部材36と回転切替部材37とが回転部材を構成している。また、本実施形態では、前記シリンダエンド27の一部が流路切替部15の一部を構成している。
詳しくは、図7に示すように、シリンダエンド27には、ケース35の基端側に内嵌される筒部27bが形成され、筒部27bの先端側には径方向内側に突出するとともに更に軸方向に延びる周方向に複数の固定凸部27cが形成されている。なお、本実施形態の固定凸部27cは周方向に等角度(30°)間隔で12個形成されている。各固定凸部27cの先端面には、周方向に傾斜した(詳しくは、先端側から見て時計回り方向側に向かうほど軸方向高さが低くされた)傾斜面27dが形成されている。
また、ケース35におけるシリンダエンド27とは反対側の端部である底部35aには、前記第1から第4のアウトレットB1〜B4(図7参照)が等角度(90°)間隔で形成されている。また、図4〜図6に示すように、底部35aの中央には、シリンダエンド27側に延びる筒状の大径筒部35bが形成され、該大径筒部35bの先端には径が小さくされてシリンダエンド27側に更に延びる有底筒状の小径筒部35cが形成されている。
図7に示すように、前記直動部材31は、前記弁部32の外縁から径方向外側に延びる円盤部31aと、該円盤部31aの外縁から軸方向に延びる筒部31bと、該筒部31bの先端側から径方向外側に突出するとともに更に軸方向に延びる周方向に複数の直動凸部31cとを有する。なお、本実施形態の直動凸部31cは周方向に等角度(30°)間隔で12個形成されている。この直動凸部31cは、前記固定凸部27c同士の周方向の間に配置され、固定凸部27cに対して周方向に移動不能且つ軸方向に移動可能に設けられ、これにより、直動部材31は直線動作のみ許容されることになる。各直動凸部31cの先端面には、周方向に傾斜した(詳しくは、先端側から見て時計回り方向側に向かうほど軸方向高さが低くされた)傾斜面31dが形成されている。また、円盤部31aには、空気を通すための通気孔31eが複数形成されている。また、図4に示すように、直動部材31は、前記小径筒部35cに一端側が外嵌されて大径筒部35bとの段差に支持された前記圧縮コイルばね33にて前記弁部32とともにシリンダエンド27側(吐出口13側)に付勢されている。
直動回転部材36は、前記直動部材31の筒部31bよりも径の小さい筒部36aと、該筒部36aの基端側(前記吐出口13側)から径方向内側に延出する内延部36b(図4参照)と、前記筒部36aの先端側から径方向外側に突出する周方向に複数の直動回転凸部36cとを有する。なお、本実施形態の直動回転凸部36cは周方向に等角度(60°)間隔で6個形成されている。各直動回転凸部36cの基端面には、周方向に傾斜した(詳しくは、前記固定凸部27cの傾斜面27d及び前記直動凸部31cの傾斜面31dに沿った)傾斜面36dが形成されている。直動回転部材36は、その筒部36aの基端側が前記直動部材31の筒部31b内に収容され、その直動回転凸部36cが前記固定凸部27cの傾斜面27d及び前記直動凸部31cの傾斜面31dとそれぞれ軸方向に当接可能に設けられている。また、直動回転凸部36cは、直動回転部材36が吐出口13側にある状態で前記固定凸部27c同士の周方向の間に配置可能とされ、この状態では直動回転部材36は直線動作のみ許容され、直動回転部材36が反吐出口13側にある状態では直動回転部材36は回転動作も許容されることになる。
回転切替部材37は、前記直動回転部材36の先端側を収容可能な収容筒部37aと、該収容筒部37aの先端側から径方向内側に延びてケース35の底部35aと対向する円盤部37bとを有する。また、収容筒部37aの内面には、前記直動回転凸部36cと周方向に係合する係合凸部37c(図4参照)が周方向に複数(6個)設けられ、回転切替部材37は、直動回転部材36と一体回転可能(相対回転不能)に設けられるとともに直動回転部材36と直線動作方向に移動可能に設けられる。そして、回転切替部材37の円盤部37bと直動回転部材36の内延部36bとの軸方向の間には、圧縮コイルばね38が圧縮された状態で介在されている。これにより、回転切替部材37(円盤部37b)はケース35の底部35aに押圧接触され、直動回転部材36は吐出口13側に付勢されている。そして、円盤部37bには、連通孔37dが設けられ、回転切替部材37はその回転位置に応じて前記第1から第4のアウトレットB1〜B4の少なくとも1つを閉塞して(連通して)前記吐出口13と連通される前記アウトレットB1〜B4を切り替えることが可能とされている。
具体的には、図7及び図14に示すように、本実施形態の連通孔37dは、等角度(120°)間隔で3つ形成され、30°回転する毎に異なるアウトレットB1〜B4が順次、1つの連通孔37dを介して吐出口13と連通されるように構成されている。即ち、図14に示す状態では、連通孔37dは第1のアウトレットB1と一致した位置にあり、第1のアウトレットB1は連通孔37dを介して吐出口13(図4参照)と連通され、他の第2から第4のアウトレットB2〜B4は円盤部37bによって閉塞され吐出口13と連通していない状態となっている。なお、図14に示すように、電動ポンプ装置11が作動する前において、連通孔37dは、必ず各アウトレットB1〜B4のいずれかと連通される位置となっている。
そして、図14に示す状態から、例えば、回転切替部材37が反時計回り方向に30°回転すると、(図14中、左上の)連通孔37dが第2のアウトレットB2と一致した位置となり、第2のアウトレットB2が連通孔37dを介して吐出口13と連通される。そして、その状態から更に回転切替部材37が反時計回り方向に30°回転すると、(図14中、右上の)連通孔37dが第3のアウトレットB3と一致した位置となり、第3のアウトレットB3が連通孔37dを介して吐出口13と連通される。そして、その状態から更に回転切替部材37が反時計回り方向に30°回転すると、(図14中、下の)連通孔37dが第4のアウトレットB4と一致した位置となり、第4のアウトレットB4が連通孔37dを介して吐出口13と連通される。そして、その状態から更に回転切替部材37が反時計回り方向に30°回転すると、(図14中、左上の)連通孔37dが第1のアウトレットB1と一致した位置となり、第1のアウトレットB1が連通孔37dを介して吐出口13と連通され、このような繰り返しで、アウトレットB1〜B4が順次、連通孔37dを介して吐出口13と連通されることになる。なお、本実施形態の前記傾斜面27d,31d,36dは、その傾斜方向が逆向きに図示されており、上記した回転切替部材37の回転方向とは対応していない。
次に、上記した車載センサ洗浄装置の作用について説明する。
まず、図4及び図8に示すように、ピストン25が下死位置(シリンダエンド27から最も離間した位置)にある状態では、直動部材31がシリンダエンド27側にあり、吐出口13が弁部32にて閉塞されている。また、この状態では直動部材31の直動凸部31cが固定凸部27c同士の間に埋没し、直動回転部材36の直動回転凸部36cが固定凸部27c同士の間に入り込んでおり、直動回転部材36及び回転切替部材37の周方向の移動(回転)は規制されている。
次に、図5に示すように、前記モータ12が駆動され、ピストン25が往動されると、ピストン25が直動部材31の軸部32aに当接するまでシリンダ24内の空気が圧縮される。
そして、次に、ピストン25が更に往動されることで、該ピストン25にて軸部32aが付勢され、弁部32を含む直動部材31が圧縮コイルばね33の付勢力に抗して先端側(ケース35の底部35a側)に僅かに直線動作すると、弁部32が開動作して吐出口13から圧縮された空気が吐出される。そして、このとき、例えば、前記連通孔37dと一致した位置にあり吐出口13と連通した第1のアウトレットB1から空気が噴射される。すると、空気はホースH(図1参照)を介して第1のインレットA1に給送され、第1のノズル口N1(図2参照)からカバーガラス4に向かって噴射される。なお、このとき、直動回転部材36もその直動回転凸部36cが直動凸部31cに付勢されることで圧縮コイルばね38の付勢力に抗して先端側(ケース35の底部35a側)に僅かに直線動作する。
そして、次に、図9に示すように、前記ピストン25の往動により直動部材31(直動凸部31c)が更に先端側に直線動作すると、予め設定された位置であって直動回転凸部36cが固定凸部27cと周方向に当接しなくなる位置までは、直動回転部材36も先端側(ケース35の底部35a側)に直線動作する。
そして、図6及び図10に示すように、ピストン25の往動により直動部材31(直動凸部31c)が更に先端側に直線動作すると、前記予め設定された位置を越えて直動回転凸部36cが固定凸部27cと周方向に当接しなくなり、傾斜面31d,36dによって直線動作が回転動作に変換されて直動回転部材36及び回転切替部材37が回転する。
そして、次に、図11に示すように、直動回転部材36の直動回転凸部36cが固定凸部27cと軸方向に並んだ状態(周方向の位置が一致した状態)となる。
そして、次に、図12に示すように、前記ピストン25が復動されて直動部材31の直動凸部31cが固定凸部27c同士の間に埋没すると、傾斜面27d,36dによって圧縮コイルばね38による直線動作が回転動作に変換されて直動回転部材36及び回転切替部材37が更に回転する。
そして、次に、図13に示すように、直動回転部材36の直動回転凸部36cは、最初の状態(図8参照)の隣りの固定凸部27c同士の間に入り込み、直動回転部材36及び回転切替部材37の周方向の移動(回転)が規制される。そして、このとき、例えば、連通孔37dは第2のアウトレットB2と一致した位置となり、次に開弁される際には吐出口13と連通した第2のアウトレットB2から空気が噴射されることになる。
このような作動を繰り返すことにより、第1から第4のノズル口N1〜N4から予め設定された順番で空気が順次噴射されることになる。本実施形態では、予め設定された順番は、各ノズル口N1〜N4が1つずつ選択されるとともに各ノズル口N1〜N4が一回選択されるパターンを繰り返す順番であって、そのパターンは、並設方向の一端側(図2中、右側であって、第1のノズル口N1)から1つずつ他端側(図2中、左側であって、第4のノズル口N4)に向かうパターンとされている。
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
(1)第1から第4のノズル口N1〜N4から予め設定された順番で空気を噴射させて車載カメラ3のカバーガラス4を洗浄するものであるため、各ノズル口N1〜N4に空気を給送する電動ポンプ装置11を単一としながら小型化することが可能となる。
(2)前記予め設定された順番は、各ノズル口N1〜N4が1つずつ選択されるとともに各ノズル口N1〜N4が一回選択されるパターンを繰り返す順番であるため、各ノズル口N1〜N4から噴射される空気によりカバーガラス4を順次均等に洗浄することができる。また、前記パターンは、第1から第4のノズル口N1〜N4の並設方向の一端側から1つずつ他端側に向かうパターンであるため、カバーガラス4を前記並設方向の一端側から他端側に向けて順次均等に洗浄することができる。
(3)第1から第4のノズル口N1〜N4は、単一のカバーガラス4に向けて開口しており、各ノズル口N1〜N4から噴射される空気の噴射軸線F1〜F4が同軸上ではない方向に設定されるため、カバーガラス4の広い領域を良好に洗浄することができる。
(4)第1から第4のノズル口N1〜N4は、カバーガラス4の反重力方向側に配置されるため、重力方向に向かって空気を噴射することができ、重力に抗して噴射する場合に比べて、良好にカバーガラス4を洗浄することができる。
(5)電動ポンプ装置11は、モータ12の駆動力にて空気を吐出口13から吐出するポンプ部14と、吐出口13と連通可能な第1から第4のアウトレットB1〜B4を有しモータ12の駆動力にて吐出口13と連通されるアウトレットB1〜B4を切り替える流路切替部15を備える。よって、単一のモータ12の駆動力にてポンプ部14の吐出口13から流体を吐出させることができるとともに流路切替部15によって同じモータ12の駆動力にて吐出口13と連通されるアウトレットB1〜B4を切り替えることができる。よって、単一のモータ12を有した構成で複数のアウトレットB1〜B4から順次空気を給送させることができ、例えば、本実施形態のように複数のノズル口N1〜N4から順次空気を噴射させることができる。即ち、同構成では、例えば、ノズル口N1〜N4毎に電動ポンプ装置(モータ及びポンプ部)を設ける構成に比べて電動ポンプ装置11の数を減らすことができ、空気を分岐させるものに比べて電動ポンプ装置11の小型化を図ることができ、小型としながら複数箇所に空気を良好に給送することができる。
(6)直動部材31は、モータ12の駆動力にて一方向に付勢されて動作し、圧縮コイルばね33の付勢力にて他方向に付勢されて動作する。このようにすると、モータ12の駆動力を一方向にのみ伝達すればよく、モータ12と直動部材31とを駆動連結する構成が簡単となる。即ち、本実施形態のように、ピストン25の往動時にのみ直動部材31を付勢すればよいだけの簡単な構成とすることができる。
(7)直動部材31は、ポンプ部14のピストン25にて付勢されて動作するため、ポンプ部14のピストン25が直動部材31を一方向に付勢する機構を(空気を吐出する機構と)兼ねることになり、例えば直動部材31を付勢する機構を別途有する構成に比べて、簡単な構成とすることができる。
(8)直動回転部材36及び回転切替部材37が直動部材31の直線動作により周方向に回転する前の状態で、ポンプ部14の吐出口13からアウトレットB1〜B4までの流体の給送が完了するように設定されるため、吐出口13と連通されるアウトレットB1〜B4が切り替えられる前に、アウトレットB1〜B4からの空気の給送が完了する。即ち、アウトレットB1〜B4が切り替えられている途中で空気が噴射されてしまうことがない。
(9)アウトレットB1〜B4の数とノズル口N1〜N4の数とを同数とすることで各ノズル口N1〜N4が対応するカバーガラス4を均等に洗浄することができる。
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、各ノズル口N1〜N4は、各噴射軸線F1〜F4がカバーガラス4の正面から見て重力方向を向くように設定されるとしたが、これに限定されず、各噴射軸線F1〜F4がカバーガラス4の正面から見て重力方向に対して傾くように設定してもよい。
例えば、図15に示すように、各ノズル口N1〜N4は、その噴射軸線F1〜F4が前記並設方向(図15中、左右方向)における他端方向に向かって傾斜しているように変更してもよい。このようにすると、カバーガラス4上の汚れが前記並設方向における他端側に順次追いやられてカバーガラス4を良好に洗浄することができる。
また、上記実施形態では、第1から第4のノズル口N1〜N4は、カバーガラス4の反重力方向側に配置されるとしたが、これに限定されず、カバーガラス4の重力方向側に配置され、噴射軸線が反重力方向を向くように設定してもよい。
・上記実施形態では、第1から第4のノズル口N1〜N4(アウトレットB1〜B4)を有する構成としたが、複数であればよく、他の数に変更してもよい。
例えば、図16に示すように、第1から第5のノズル口N1〜N5を有する構成としてもよい。なお、この例では、空気を噴射する順番の前記パターンは、ノズル口N1〜N5の並設方向の中央位置から始まり、前記並設方向の一端側と他端側とに交互に切り替わりつつ1つずつ前記並設方向の端部側に向かうパターンとされている。このようにすると、カバーガラス4を前記並設方向の中央位置から両端側に向けて順次均等に洗浄することができる。
また、図17に示すように、上記別例(図16参照)における第1から第5のノズル口N1〜N5の噴射軸線F1〜F5の設定を変更してもよい。即ち、この例(図17参照)では、並設方向の中央位置の第1のノズル口N1は、その噴射軸線F1が前記並設方向に傾斜していない。そして、前記並設方向の一端側の第2及び第4のノズル口N2,N4は、その噴射軸線F2,F4が前記並設方向における一端方向に向かって傾斜し、前記並設方向の他端側の第3及び第5のノズル口N3,N5は、その噴射軸線F3,F5が前記並設方向における他端方向に向かって傾斜している。このようにすると、カバーガラス4上の汚れが前記並設方向における中央から両端側に順次追いやられてカバーガラス4を良好に洗浄することができる。
また、図18に示すように、上記別例(図16及び図17参照)のように5つのノズル口N1〜N5を有する場合、流路切替部15は、第1から第5のアウトレットB1〜B5を有する構成とする必要がある。具体的には、この例(図18参照)では、流路切替部15は、等角度(72°)間隔で第1から第5のアウトレットB1〜B5を有し、回転切替部材37の連通孔37dは等角度(180°)間隔で2つ形成され、回転切替部材37が36°回転する毎に異なるアウトレットB1〜B5が順次、1つの連通孔37dと連通されるように構成されている。なお、図18に示す状態は、第1のアウトレットB1が連通孔37dと連通した状態であり、その状態から回転切替部材37を時計回り方向に36°回転させていくと、回転される毎に第2から第5のアウトレットB2〜B5は、その順で連通孔37dと連通される構成となっている。また、本例においても上記実施形態と同様に電動ポンプ装置11が作動する前において、連通孔37dは、必ず各アウトレットB1〜B5のいずれかと連通される位置となっている。
また、アウトレット(ノズル口)の数や、空気を噴射する順番のパターンは、例えば、図19(a)〜(f)に示すように、変更してもよい。なお、以下に示す図19(a)〜(f)の構成においても上記実施形態と同様に電動ポンプ装置11が作動する前において、連通孔37dの少なくとも1つは、必ず各アウトレットのいずれかと連通される位置となっている。
具体的には、図19(a)に示すように、流路切替部15は、150°離間した第1及び第2のアウトレットB1,B2を有し、回転切替部材37の連通孔37dは等角度(60°)間隔で6つ形成され、回転切替部材37が30°回転する毎に異なるアウトレットB1,B2が順次、1つの連通孔37dと連通されるように構成してもよい。
また、図19(b)に示すように、流路切替部15は、等角度(120°)間隔で第1〜第3のアウトレットB1〜B3を有し、回転切替部材37の連通孔37dは等角度(90°)間隔で4つ形成され、回転切替部材37が30°回転する毎に異なるアウトレットB1〜B3が順次、1つの連通孔37dと連通されるように構成してもよい。
また、図19(c)に示すように、流路切替部15は、135°離間した第1及び第2のアウトレットB1,B2を有し、回転切替部材37の連通孔37dは等角度(90°)間隔で4つ形成され、回転切替部材37が45°回転する毎に異なるアウトレットB1,B2が順次、1つの連通孔37dと連通されるように構成してもよい。
また、図19(d)に示すように、流路切替部15は、等角度(90°)間隔で第1〜第4のアウトレットB1〜B4を有し、回転切替部材37の連通孔37dは135°離間して2つ形成され、回転切替部材37が45°回転する毎に異なるアウトレットB1〜B4が順次、1つの連通孔37dと連通されるように構成してもよい。なお、この例では、連通孔37dと連通されるアウトレットB1〜B4(ノズル口)が、一回選択されるパターンを繰り返すようにはなっていない。具体的には、図19(d)の状態から回転切替部材37を時計回り方向に45°回転させていくと、第1のアウトレットB1、第2のアウトレットB2、第3のアウトレットB3、第1のアウトレットB1、第4のアウトレットB4、第3のアウトレットB3、第2のアウトレットB2、第4のアウトレットB4といった順で連通孔37dと連通する。
また、図19(e)に示すように、流路切替部15は、等角度(120°)間隔で第1〜第3のアウトレットB1〜B3を有し、回転切替部材37の連通孔37dは基準となる連通孔37dから時計回り方向に40°離間したものと反時計回り方向に160°離間したものの3つ形成され、回転切替部材37が40°回転する毎に異なるアウトレットB1〜B3が順次、1つの連通孔37dと連通されるように構成してもよい。なお、この例では、連通孔37dと連通されるアウトレットB1〜B3(ノズル口)が、一回選択されるパターンを繰り返すようにはなっていない。具体的には、図19(e)の状態から回転切替部材37を時計回り方向に40°回転させていくと、第1のアウトレットB1、第2のアウトレットB2、第3のアウトレットB3、第3のアウトレットB3、第1のアウトレットB1、第2のアウトレットB2、第2のアウトレットB2、第3のアウトレットB3、第1のアウトレットB1といった順で連通孔37dと連通する。
また、図19(f)に示すように、流路切替部15は、等角度(60°)間隔で第1〜第6のアウトレットB1〜B6を有し、回転切替部材37の連通孔37dは150°離間して2つ形成され、回転切替部材37が30°回転する毎に異なるアウトレットB1〜B6が順次、1つの連通孔37dと連通されるように構成してもよい。なお、この例では、連通孔37dと連通されるアウトレットB1〜B6(ノズル口)が、一回選択されるパターンを繰り返すようにはなっていない。具体的には、図19(f)の状態から回転切替部材37を時計回り方向に30°回転させていくと、第1のアウトレットB1、第2のアウトレットB2、第3のアウトレットB3、第4のアウトレットB4、第5のアウトレットB5、第1のアウトレットB1、第6のアウトレットB6、第3のアウトレットB3、第2のアウトレットB2、第5のアウトレットB5、第4のアウトレットB4、第6のアウトレットB6といった順で連通孔37dと連通する。
・上記実施形態では、電動ポンプ装置11は、モータ12とポンプ部14と流路切替部15とが一体的に設けられた構成としたが、これに限定されず、それらが一体的に設けられていない(異なる筐体で設けられた)構成としてもよい。
例えば、図20に模式的に示すように、モータ51と第1ポンプ部52とが一体的に設けられ、第2ポンプ部53と流路切替部54とが一体的に設けられ、それらがホースH2にて連通されて構成されたものとしてもよい。この例では、例えば、第1ポンプ部52が遠心ポンプとされ、第2ポンプ部53が第1ポンプ部52からの空気によりピストン55が駆動されるシリンダ型のものとされている。
・上記実施形態の流路切替部15は、ポンプ部の吐出口と連通可能な複数のアウトレットを有しポンプ部を駆動するモータの駆動力にて吐出口と連通されるアウトレットを切り替えることができれば、他の構成に変更してもよい。
・上記実施形態では、直動部材31は、モータ12の駆動力にて一方向に付勢されて動作し、圧縮コイルばね33の付勢力にて他方向に付勢されて動作する構成としたが、これに限定されず、例えば、モータの駆動力にて一方向及び他方向に動作する構成としてもよい。
・上記実施形態では、直動部材31は、ポンプ部14のピストン25にて付勢されて動作する構成としたが、これに限定されず、例えばモータ12の駆動力にて直動部材31を付勢する機構を別途有する構成としてもよい。
・上記実施形態では、第1から第4のノズル口N1〜N4は単一のカバーガラス4に向けて空気を噴射するものとしたが、これに限定されず、複数のセンシング面(カバーガラスやレンズ等)に空気をそれぞれ噴射するものとしてもよい。また、車載センサ洗浄装置は、空気に限らず、洗浄液等の流体を噴射して洗浄するものとしてもよい。
例えば、図21に示すように、変更してもよい。即ち、電動ポンプ装置11は、第1及び第2のアウトレットB1,B2を有するもの(図19(c)参照)とし、第1及び第2のアウトレットB1,B2とそれぞれ連通した第1及び第2のノズル口N1,N2は、2つの車載カメラ61,62のセンシング面としてのレンズ61a,62aに向けて空気をそれぞれ噴射するものとしてもよい。このようにすると、複数のレンズ61a,62aを順次良好に洗浄することができる。
また、例えば、図22に示すように、変更してもよい。即ち、電動ポンプ装置11は、第1から第5のアウトレットB1〜B5を有するもの(図18参照)とし、第1から第4のアウトレットB1〜B4とそれぞれ連通した第1から第4のノズル口N1〜N4は、上記実施形態と同様のもの(1つのカバーガラス4に空気を噴射するもの)とし、第5のアウトレットB5と連通した第5のノズル口N5は、別途設けられた車載カメラ63のレンズ63aに向けて空気を噴射するものとしてもよい。このようにすると、カバーガラス4及びレンズ63aを順次良好に洗浄することができる。
・上記実施形態のカバーガラス4は、外表面が平坦面であるとしたが、これに限定されず、例えば、外表面が湾曲した湾曲面であるものとしてもよい。
・上記実施形態では、特に言及していないが、全てのノズル口N1〜N4から空気を噴射させることをサイクルとして、停止時はサイクルが終了するまで動作を継続するようにしてもよい。具体的には、例えば、電動ポンプ装置11を制御する制御装置は、始動時は常に第1のアウトレットB1から空気を噴射させ、停止する旨の信号を受信した際等の停止時は第4の(サイクルの最後の)アウトレットB4から空気が噴射されるまではモータ12を駆動させるようにしてもよい。このようにすると、例えば、動作させた際に一部のセンシング面が洗浄されずに動作が終了するといったことがなく、各ノズル口N1〜N4と対応したセンシング面を均等に洗浄することができる。なお、1つのサイクル中において、上記実施形態のようにノズル口N1〜N4が一回選択されるパターンで空気を噴射してもよいし、これ以外の動作(例えば前述した別例で示した動作)であってもよい。
・上記実施形態では、アウトレットB1〜B4とノズル口N1〜N4との数を同数としたが、これに限らず、アウトレットとノズル口との数を異ならせてもよい。以下にアウトレットの数をノズル口よりも多くした構成を示す。
図23及び図24に示すように、電動ポンプ装置11(流路切替部15)は、等角度(略60°)間隔で第1〜第6のアウトレットB1〜B6を有し、回転切替部材37の1つの連通孔37dを備える。つまり、回転切替部材37が60°回転する毎に異なるアウトレットB1〜B6が順次、1つの連通孔37dと連通されることとなる。つまり、第1のアウトレットB1、第2のアウトレットB2、第3のアウトレットB3、第4のアウトレットB4、第5のアウトレットB5、第6のアウトレットB6の順で連通孔37dと連通することとなる。なお、図24においては連通孔37dがアウトレットと重なるのを避けるため、回転切替部材37が周方向に動作中のものを図示している。
図23に示すように、筐体2には、第1から第5のノズル口N1〜N5が設けられる。
各アウトレットB1〜B6の内の4つのアウトレットB3〜B6は、それぞれ個別のホースHを介してノズル口N2〜N5が接続(連通)される。
また、各アウトレットB1〜B6の内の2つのアウトレットB1,B2は、1つのノズル口N1と連通される。具体的には、アウトレットB1にはホースH1の一端が接続され、アウトレットB2には前記ホースH1とは異なるホースH2の一端が接続される。また、アウトレットB1,B2と接続される各ホースH1,H2の他端にはジョイント部材Jの第1及び第2接続口J1,J2が接続される。ジョイント部材Jは、前記第1接続口J1と、前記第2接続口J2と、第3接続口J3とを有するY字ジョイント部材である。ジョイント部材Jの第3接続口J3にはホースH3の一端が接続される。ホースH3の他端には、ノズル口N1が接続される。
上述した構成を採用することで、電動ポンプ装置11を駆動させると、第1のノズル口N1から2回空気が噴射された後、第2のノズル口N2、第3のノズル口N3、第4のノズル口N4、第5のノズル口N5の順で1回ずつ空気が噴射されることとなる。つまり、カバーガラス4の水平方向(図23における左右方向)の中央に位置する第1のノズル口N1から噴射される空気の噴射頻度を他のノズル口N2〜N5から噴射される空気の噴射頻度よりも多くでき、カバーガラス4の中央を重点的に洗浄することができる。
また、図25に示すような構成を採用してもよい。図25に示すように、例えば2つの車載カメラ71,72を有する。電動ポンプ装置11は、第1から第3のアウトレットB1〜B3を有するもの(例えば図19(b)参照)とする。そして、各アウトレットB1〜B3の内の1つのアウトレットB3は、車載カメラ72のセンシング面としてのレンズ72aに向けて空気を噴射するノズル口N2とホースHを介して接続される。
また、各アウトレットB1〜B3の内の2つのアウトレットB1,B2は、車載カメラ71のセンシング面としてのレンズ71aに向けて空気を噴射する1つのノズル口N1と連通される。具体的には、アウトレットB1にはホースH1の一端が接続され、アウトレットB2にはホースH2の一端が接続される。また、アウトレットB1,B2と接続される各ホースH1,H2の他端にはジョイント部材Jの第1接続口J1及び第2接続口J2が接続される。ジョイント部材Jは、前記第1接続口J1と、前記第2接続口J2と、第3接続口J3とを有するY字ジョイント部材である。ジョイント部材Jの第3接続口J3にはホースH3の一端が接続される。ホースH3の他端には、車載カメラ71のレンズ71aに対応するノズル口N1が接続される。
上述した構成を採用することで、電動ポンプ装置11を駆動させると、ノズル口N1から2回空気が噴射された後、ノズル口N2から1回空気が噴射されることとなる。つまり、車載カメラ71のレンズ71aに対する空気の噴射頻度を、車載カメラ72のレンズ72aに対する空気の噴射頻度よりも多くでき、車載カメラ71のレンズ71aを重点的に洗浄することができる。このように、空気の噴射頻度を例えば車載カメラ71,72(車載センサ)の優先度の違いによって変えることが可能である。車載カメラ71,72の優先度の違いは例えば車両走行に大きく関わるか否か、車載カメラの配置位置など種々の要因が考えられる。本例の車載カメラ71を例えば常時車両の周辺を撮像するもの(車両前方に配置されて車両前方を撮像する前方カメラや、車両後方に配置されて車両後方を撮像して車室内にある電子ルームミラー装置に撮像した画像を送信する電子ルームミラー用のカメラ)とし、車載カメラ71を例えば車両後退時に後方を撮像するもの(後進支援カメラ)とする。このように通常走行に関わる車載カメラ71に対して空気の噴射頻度を相対的に多くすることで通常走行中における車載カメラ71のレンズ71aに対する異物の付着時間を短くすることができ、車載カメラ71での撮像不良となることを抑えることができる。
・上記実施形態並びに各変形例においては、各ノズル口から個別に流体を噴射させる構成、すなわち各ノズル口からの噴射タイミングがそれぞれ異なるような構成としたが、これに限らず、例えば全てのノズル口の内の少なくとも1つが他のノズル口と噴射タイミングが異なる構成を採用してもよい。その具体例の1つとして、ノズル口N1〜N4の内の左右方向両側に位置する2つのノズル口N1,N4から同時に流体を噴射し、中央側に位置する2つのノズル口N2,N3から個別に流体を噴射させる構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、車載センサとして光学センサである車載カメラを採用したが、これに限らない。例えば、赤外線レーザを出射(発光)し、物体から反射された散乱光を受光することで物体との距離を計測する光学センサ(所謂Lidar)を採用してもよい。また、電波を用いるレーダー(例えばミリ波レーダー)やコーナセンサとして用いられる超音波センサを採用してもよい。
また、図21や図25に示すように複数の車載センサ(各図ではいずれも車載カメラ)を用いる場合には、同種の車載センサに限らず、異なる種類の車載センサであってもよい。その一例として、前述したLidarと車載カメラとの組合せであってもよい。
・上記実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
3,61〜63,71,72…車載カメラ(車載センサ)、4…カバーガラス(センシング面)、11…電動ポンプ装置(電動ポンプ)、12,51…モータ、13…吐出口、14…ポンプ部、15,54…流路切替部、61a〜63a,71a,72a…レンズ(センシング面)、B1〜B6…アウトレット、F1〜F5…噴射軸線、N1〜N5…第1から第5のノズル口。

Claims (13)

  1. 複数のノズル口を備え、それら複数のノズル口から予め設定された順番で流体を噴射させて車載センサのセンシング面を洗浄することを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  2. 請求項1に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    前記予め設定された順番は、各ノズル口が1つずつ選択されるとともに各ノズル口が少なくとも一回選択されるパターンを繰り返す順番であることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  3. 請求項1又は2に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    前記複数のノズル口は、単一のセンシング面に向けて開口しており、その噴射軸線が同軸上ではない方向に設定されたことを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  4. 請求項3に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    前記複数のノズル口は、前記センシング面の反重力方向側に配置されたことを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  5. 請求項2に従属する請求項3に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    前記複数のノズル口は、前記センシング面の一辺に沿って並設され、
    前記パターンは、前記ノズル口の並設方向の一端側から1つずつ他端側に向かうパターンであることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  6. 請求項5に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    前記各ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向における他端方向に向かって傾斜していることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  7. 請求項2に従属する請求項3に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    前記ノズル口は、3つ以上設けられるとともに、前記センシング面の一辺に沿って並設され、
    前記パターンは、前記ノズル口の並設方向の中央位置から始まり、前記並設方向の一端側と他端側とに交互に切り替わりつつ1つずつ前記並設方向の端部側に向かうパターンであることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  8. 請求項7に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    前記並設方向の中央位置の前記ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向に傾斜せず、前記並設方向の一端側の前記ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向における一端方向に向かって傾斜し、前記並設方向の他端側の前記ノズル口は、その噴射軸線が前記並設方向における他端方向に向かって傾斜していることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  9. 請求項1又は2に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    前記複数のノズル口は、複数の前記センシング面を予め設定された順番で洗浄するように設けられたことを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    全ての前記ノズル口から流体を噴射させることをサイクルとして、停止時はサイクルが終了するまで動作を継続することを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  11. 請求項2、請求項2に従属する請求項3、請求項2を引用する請求項3に従属する請求項4、請求項2に従属する請求項9、請求項10のいずれか1項に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    前記パターンは、前記複数のノズル口のうちの所定のノズル口から前記流体が複数回噴射されるパターンであることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    モータと、前記モータの駆動力にて流体を吐出口から吐出するポンプ部とを備える電動ポンプと、
    前記吐出口と連通可能な複数のアウトレットを有し、前記モータの駆動力にて前記吐出口と連通されるアウトレットを切り替える流路切替部と、
    を備え、
    前記アウトレットの数が前記ノズル口の数と同数であり、前記アウトレットと前記ノズル口とが流体の移動可能に接続されていることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
  13. 請求項2乃至4、請求項9乃至11のいずれか1項に記載の車載センサ洗浄装置であって、
    モータと、前記モータの駆動力にて流体を吐出口から吐出するポンプ部とを備える電動ポンプと、
    前記吐出口と連通可能な複数のアウトレットを有し、前記モータの駆動力にて前記吐出口と連通されるアウトレットを切り替える流路切替部と、
    を備え、
    前記アウトレットの数が前記ノズル口の数よりも多く、所定のノズル口に対して2つ以上の前記アウトレットが接続されていることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
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