JP2019123262A - 車両用洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄対象に対する自動洗浄を好適に行うことができる車両用洗浄装置を提供する。【解決手段】ポンプモータ１３は、ブラシレスモータを用いて構成し、車両１の運転者（搭乗者）の意志とは無関係に駆動され、洗浄液Ｗによる車載センサ（前側カメラ２０、前側レーザーセンサ２１、後側レーザーセンサ２２及びリヤカメラ２３等）のうちの少なくとも１つに対して自動洗浄を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプモータにより洗浄液を供給する車両用洗浄装置に関する。

車両のフロントウインドやリヤウインドの外表面等の洗浄対象に対し、ウォッシャタンクに貯留された洗浄液をポンプ装置（ポンプモータ）の駆動により供給する車両用洗浄装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

近年の車両の外側面には、カメラを含む多くの車載センサが搭載されつつある。特に車両の高度運転支援や自動運転化が進むと、より一層カメラやセンサが増えると予想される。これらカメラを含む車載センサは、自身の外表面（検出面）において水滴や汚れ等の異物が付着するとセンサ（又はカメラ）を介しての検出精度が悪化する虞があるため、既存の車両用洗浄装置から洗浄液を車載センサの外表面に供給して洗浄することが行われ始めている。

特開２００８−３０３８６２号公報

車載センサに対する上記した洗浄は、運転者等の搭乗者が指示して行ってもよいが、運転者（搭乗者）の指示無しに自動で行ってもよい。例えば、車載センサの外表面の汚れ度合いが進行した時点で自動洗浄したり、定期的に自動洗浄したりするものであれば、車載センサの外表面を綺麗な状態で維持することが可能である。しかしながら、前述した車載センサの外表面の自動洗浄は、運転者（搭乗者）の指示なく洗浄されるため、洗浄されていることを認識していない運転者（搭乗者）は、ポンプ装置（ポンプモータ）等の作動音が突然聞こえてくることに不快感や驚きを感じる虞がある。

本発明の目的は、洗浄対象に対する自動洗浄を好適に行うことができる車両用洗浄装置を提供することにある。

上記課題を解決する車両用洗浄装置は、車両の外側面に搭載される車載センサの外表面に対し、ポンプモータの駆動による洗浄液の圧送に基づいて噴射ノズルから前記洗浄液を噴射供給して前記車載センサの外表面の洗浄を行う車両用洗浄装置であって、前記ポンプモータは、ブラシレスモータにて構成され、前記車両の搭乗者の意志とは無関係に前記洗浄液による前記車載センサの自動洗浄を行うべく駆動される。

上記態様によれば、ブラシレスモータを用いるポンプモータは、車両の搭乗者の意志とは無関係に駆動され、洗浄液による車載センサの自動洗浄が行われる。つまり、運転者等の搭乗者が意図しないタイミングでポンプモータが作動すると、その時の作動音が搭乗者に不快感を与えかねないと本発明者は考え、ポンプモータに作動音の小さいブラシレスモータを用いることで搭乗者に与え得る不快感を未然に抑制でき、自動洗浄を好適に行うことが可能である。

また、上記車両用洗浄装置において、前記車載センサは、複数種で複数個の車載センサであり、前記ポンプモータは、複数種で複数個の前記車載センサの少なくとも１つに対する前記洗浄液の噴射供給を行うように構成されている。

上記態様によれば、車両に対して複数種で複数個の車載センサが搭載されるようになると、車両用洗浄装置による洗浄機会も大幅に増えるため、作動音が小さく長寿命なブラシレスモータをポンプモータに用いる意義は大きい。

本発明の車両用洗浄装置によれば、洗浄対象に対する自動洗浄を好適に行うことができる。

一実施形態における車両用洗浄装置の概略構成図。

以下、車両用洗浄装置の一実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態の車両用洗浄装置１０において、車両１の例えば前側収容空間２内に配置されるウォッシャタンク１１にポンプ装置１２が並設されている。ポンプ装置１２は、駆動源として電動のポンプモータ１３が用いられている。本実施形態では、ポンプモータ１３にブラシレスモータを用いている。ポンプ装置１２は、車両１の各所の洗浄対象に近接配置される噴射ノズルＮ１〜Ｎ７から洗浄液Ｗの噴射供給を行うために、ポンプモータ１３の回転駆動にてウォッシャタンク１１内に貯留される洗浄液Ｗの圧送を行う。

ポンプ装置１２は、車両１のフロントウインド３の下側に車幅方向に間隔を空けて配置される一対の噴射ノズルＮ１，Ｎ２と接続している。噴射ノズルＮ１，Ｎ２は、車両１のフロントウインド３の外表面に向けてそれぞれ洗浄液Ｗの噴射供給を行う。

また、ポンプ装置１２は、車両１の前側収容空間２内に配置される前側切替バルブ１５を介して車両１の前側に設置される噴射ノズルＮ３，Ｎ４に対してポンプ装置１２から圧送された洗浄液Ｗを供給する。この前側切替バルブ１５は、後述する前側ＥＣＵ２６からの指令に基づき下流側に配置された噴射ノズルＮ３，Ｎ４への流路を選択的に切り替えるものであるが、さらに洗浄液Ｗの噴射供給を強力に行うために一時的に蓄圧する機能を有するものでもよい。

噴射ノズルＮ３は、車両１の前端部に配置される前側カメラ２０の外表面に向けて洗浄液Ｗの噴射供給を行う。噴射ノズルＮ４は、車両１の前端部に配置される前側レーザーセンサ２１の外表面に向けて洗浄液Ｗの噴射供給を行う。前側レーザーセンサ２１は、車両１の前方からレーザー光を照射することにより、前方の物体との距離を測定する測距システム（ＬＩＤＡＲ等）に用いられる車載センサである。

また、ポンプ装置１２は、車両１の後側収容空間６内に配置される後側切替バルブ１６を介して車両１の後側に設置される噴射ノズルＮ５〜Ｎ７に対してポンプ装置１２から圧送された洗浄液Ｗを供給する。この後側切替バルブ１６は、前側切替バルブ１５と同様な機能を有するものであり、後述する後側ＥＣＵ２７からの指令に基づき下流側に配置された噴射ノズルＮ５〜Ｎ７への流路を選択的に切り替えるものであるが、さらに洗浄液Ｗの噴射供給を行うために一時的に蓄圧する機能を有するものとしてもよい。

噴射ノズルＮ５は、車両１のリヤウインド７の外表面に向けて洗浄液Ｗの噴射供給を行う。噴射ノズルＮ６は、車両１の後端部に配置される後側レーザーセンサ２２の外表面に向けて洗浄液Ｗの噴射供給を行う。後側レーザーセンサ２２は、前側レーザーセンサ２１と同様な機能を有し、車両１の後方からレーザー光を照射することにより、後方の物体との距離を測定する測距システム（ＬＩＤＡＲ等）に用いられる車載センサである。噴射ノズルＮ７は、車両１の後端部に配置されるリヤカメラ２３の外表面に向けて洗浄液Ｗの噴射供給を行う。リヤカメラ２３は、車室内の表示装置（図示略）に対して常時又は車両１の後退時に後方画像を表示するために、車両１の後方の画像を撮像する車載センサである。

ポンプ装置１２（ポンプモータ１３）、前側切替バルブ１５及び後側切替バルブ１６は、上位ＥＣＵ２５、前側ＥＣＵ２６及び後側ＥＣＵ２７により制御されている。ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、車両に搭載された電子制御装置である。前側ＥＣＵ２６は、ポンプモータ１３及び前側切替バルブ１５を制御する機能を含む専用ＥＣＵであり、後側ＥＣＵ２７は、後側切替バルブ１６を制御する機能を含む専用ＥＣＵである。上位ＥＣＵ２５（車両側ＥＣＵ）は、これら前側ＥＣＵ２６及び後側ＥＣＵ２７の統括制御を行う。

具体的な制御態様について、前側ＥＣＵ２６は、ポンプモータ１３に一体的に搭載されており、運転者（搭乗者）によるフロントウインド３への洗浄液Ｗの噴射供給の指令に基づいてポンプモータ１３と前側切替バルブ１５とを駆動し、ウォッシャタンク１１内に貯留されている洗浄液Ｗを噴射ノズルＮ１，Ｎ２から噴射供給させる。

後側ＥＣＵ２７は、後側切替バルブ１６に一体的に搭載されており、運転者（搭乗者）によるリヤウインド７への洗浄液Ｗの噴射供給の指令に基づいて前側ＥＣＵ２６によるポンプモータ１３の駆動とともに後側切替バルブ１６を駆動し、ウォッシャタンク１１内に貯留されている洗浄液Ｗを噴射ノズルＮ５から噴射供給させる。

上位ＥＣＵ２５（車両側ＥＣＵ）は、高度運転支援や自動運転等を行う上で各種車載センサの外表面の洗浄が必要となった場合に、各種車載センサの自動洗浄、本実施形態では前側カメラ２０、前側レーザーセンサ２１、後側レーザーセンサ２２及びリヤカメラ２３の自動洗浄を行わせる。

前側ＥＣＵ２６は、上位ＥＣＵ２５から自動洗浄に基づく指令を受けるとポンプモータ１３と前側切替バルブ１５とを駆動し、洗浄液Ｗを、噴射ノズルＮ３から前側カメラ２０及び噴射ノズルＮ４から前側レーザーセンサ２１の少なくとも一方（上位ＥＣＵ２５から洗浄指令のあった洗浄対象）に向けて噴射供給させる。この場合、前側切替バルブ１５内に洗浄液Ｗの噴射供給を強力に行うために一時的に蓄圧する機能を有して洗浄液Ｗの噴出力を向上させるようにすることが好ましい。

後側ＥＣＵ２７は、上位ＥＣＵ２５から自動洗浄に基づく指令を受けると前側ＥＣＵ２６によるポンプモータ１３の駆動とともに後側切替バルブ１６を駆動し、洗浄液Ｗを噴射ノズルＮ６から後側レーザーセンサ２２及び噴射ノズルＮ７からリヤカメラ２３の少なくとも一方に向けて噴射供給させる。この場合においても、後側切替バルブ１６内に洗浄液Ｗの噴射供給を強力に行うために一時的に蓄圧する機能を有して洗浄液Ｗの噴出力を向上させるようにすることが好ましい。

ここで、自動洗浄を行う際の懸念事項として、本発明者は、運転者（搭乗者）の指示無し、即ち運転者（搭乗者）が意図しないタイミングで車両用洗浄装置１０の特にポンプモータ１３が作動すると、その時の作動音が運転者（搭乗者）に不快感を与えかねないと考えている。つまり、従前より一般的に用いられるブラシ付きモータは、ブラシと整流子との摺接等を含む作動音が気になるところである。

これを踏まえ、本実施形態の車両用洗浄装置１０は、ポンプモータ１３にブラシレスモータを用い、作動音の軽減を狙った構成としている。特に車両１の高度運転支援や自動運転化に伴う自動洗浄は、各種車載センサに対する洗浄機会も増加し、ポンプモータ１３の使用頻度も増加すると考えているため、作動音が小さく抑えられたブラシレスモータをポンプモータ１３に用いる効果は大きい。また、上記自動洗浄は、フロントウインド３やリヤウインド７の運転者が意図する従前の洗浄対象に加え、カメラを含む多くの車載センサをも運転者（搭乗者）が意図せずに自動洗浄することになるため、ポンプ装置１２（ポンプモータ１３）の作動回数が大幅に増加することが予想される。そのため、耐久性の点についても、ブラシレスモータとしたポンプモータ１３がブラシ付きモータよりも有利であるため、本実施形態のようにポンプモータ１３の使用頻度が増加する対策として好適である。

本実施形態の効果について説明する。
（１）本実施形態のポンプモータ１３は、車両１の運転者（搭乗者）の意志とは無関係に駆動され、洗浄液Ｗによる車載センサ（前側カメラ２０、前側レーザーセンサ２１、後側レーザーセンサ２２及びリヤカメラ２３等）の自動洗浄が行われる。つまり、運転者（搭乗者）が意図しないタイミングでポンプモータ１３が作動すると、その時の作動音が運転者（搭乗者）に不快感や驚きを与えかねないと本発明者は考え、本実施形態のポンプモータ１３に作動音の小さいブラシレスモータを用いることで運転者（搭乗者）に与え得る不快感を未然に抑制でき、自動洗浄を好適に行うことができる。

（２）車両１に対して複数種で複数個の車載センサ（前側カメラ２０、前側レーザーセンサ２１、後側レーザーセンサ２２及びリヤカメラ２３等）が搭載される本実施形態では、車両用洗浄装置１０による洗浄機会も増えるため、作動音が小さく長寿命なブラシレスモータをポンプモータ１３に用いる意義は大きい。

また、自動洗浄の対象としての車載センサが複数でなくとも、検出精度を維持するために洗浄（作動）回数が増加するため、ポンプモータ１３としてブラシレスモータを用いることで作動音を抑制し、長期に亘って自動洗浄を好適に行うことができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・特に言及しなかったが、ポンプモータ１３は単数であっても、複数設けてもよい。複数とした場合、例えば車両１の前側と後側とで別に設けてもよい。また、自動洗浄と通常洗浄（搭乗者の指示に基づく洗浄）とで別に設けてもよい。この場合、自動洗浄と通常洗浄とを行う複数のポンプモータの何れもブラシレスモータとしてもよいが、自動洗浄のみブラシレスモータとし、通常洗浄を一般的なブラシ付きモータとしてもよい。

・前側切替バルブ１５及び後側切替バルブ１６に対するポンプモータ１３の駆動による洗浄液Ｗの供給と蓄圧とは、各洗浄対象を洗浄するタイミングとは無関係に行ってもよい。例えば、洗浄直後に行ってもよく、また洗浄後の所定時間経過後に行うようにしてもよい。

・前側切替バルブ１５及び後側切替バルブ１６を用いたが、各切替バルブ１５，１６を省略した構成、即ち各種車載センサとポンプ装置１２（ポンプモータ１３）とを直接的に接続する構成としてもよい。

・前側カメラ２０、前側レーザーセンサ２１、後側レーザーセンサ２２及びリヤカメラ２３を自動洗浄の対象としたが、車載センサの種類、数はこれに限らず、適宜変更してもよい。

・洗浄対象として、フロントウインド３、リヤウインド７、車載センサだけでなく、例えばヘッドライト等を加えてもよい。
・上記実施形態では、車両側ＥＣＵとしての上位ＥＣＵ２５と、洗浄機能を司る前側ＥＣＵ２６および後側ＥＣＵ２７とを別々のＥＣＵとして構成したが、１つの車両側ＥＣＵとして構成するものであってもよい。また、ポンプモータ１３に前側ＥＣＵ２６を一体的に搭載する構成としたが、後側切替バルブ１６同様、前側切替バルブ１５に一体的に搭載してもよく、若しくはポンプモータ１３や前側切替バルブ１５とは別体として搭載してもよい。

・上記変形例の他、車両用洗浄装置１０の構成を適宜変更してもよい。

１…車両、１３…ポンプモータ、２０…前側カメラ（車載センサ）、２１…前側レーザーセンサ（車載センサ）、２２…後側レーザーセンサ（車載センサ）、２３…リヤカメラ（車載センサ）、Ｎ１〜Ｎ７…噴射ノズル、Ｗ…洗浄液。

Claims (2)

1. 車両の外側面に搭載される車載センサの外表面に対し、ポンプモータの駆動による洗浄液の圧送に基づいて噴射ノズルから前記洗浄液を噴射供給して前記車載センサの外表面の洗浄を行う車両用洗浄装置であって、
   前記ポンプモータは、ブラシレスモータにて構成され、前記車両の搭乗者の意志とは無関係に前記洗浄液による前記車載センサの自動洗浄を行うべく駆動される車両用洗浄装置。
2. 前記車載センサは、複数種で複数個の車載センサであり、
   前記ポンプモータは、複数種で複数個の前記車載センサの少なくとも１つに対する前記洗浄液の噴射供給を行うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用洗浄装置。