JP7020001B2 - 車載センサ洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載センサ洗浄装置に関する。

従来、車載光学センサの光学面（センシング面）前面に液体を噴射し、光学面に付着した異物を除去する車載センサ洗浄装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
このような車載センサ洗浄装置では、光学面と対向配置されるノズルが光学面に沿って移動しながら前記光学面に液体を噴射することで良好な洗浄性能が得られるようになっている。

欧州特許出願公開第３１４１４４１号明細書

ところで、上記のような車載センサ洗浄装置では、センシング面である光学面とノズルが対向する状態でノズルが光学面に沿って移動されることとなるため、車載光学センサによるセンシングを阻害する虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車載センサによるセンシングへの影響を抑え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、センシング面を備える車載センサのセンシング範囲外に配置された状態で、前記センシング面に対して流体を噴射する噴射口が可動する可動ノズルと、前記可動ノズルの前記噴射口が回動中心周りに回動され、前記噴射口から前記センシング面に対して噴射される前記流体の噴射軸線の向きを連続的に変更する回動機構と、を備え、前記可動ノズルの左右方向両側にそれぞれ回動不能な液体ノズルが設けられており、前記可動ノズルには気体を供給するポンプが接続され、前記液体ノズルには液体を供給する液体ポンプが接続されている。

この構成によれば、センシング範囲外に配置された状態でセンシング面に対して流体を噴射する噴射口を、該噴射口からセンシング面に対して噴射される流体の噴射軸線の向きを連続的に変更するように可動する可動ノズルによってセンシング面に対して流体を噴射するため、可動ノズル自体がセンシング範囲に入ることがない。そのため、センシングへの影響を抑えることができる。また、広い範囲に流体を噴射することができる。

上記車載センサ洗浄装置において、前記可動ノズルに連続的に流体を供給する流体ポンプを備えることが好ましい。
この構成によれば、流体ポンプにより可動ノズルに連続的に流体を供給することでセンシング面の広い範囲に流体を噴射することができ、洗浄効果を高めることができる。また、噴射軸線位置を変更しつつ流体を噴射する場合であっても、途切れることなく流体を噴射することができる。

上記車載センサ洗浄装置において、前記可動ノズルは、単一の前記噴射口を備えることが好ましい。
この構成によれば、単一の噴射口を備えることで可動ノズルの構造が複雑化することを抑えることができる。また、噴射口から高圧または大流量の流体を噴射することができる。

上記車載センサ洗浄装置において、前記可動ノズルは、複数の前記噴射口を備えることが好ましい。
この構成によれば、可動ノズルは、複数の噴射口を用いて流体を噴射することができる。

上記課題を解決する車載センサ洗浄装置は、センシング面を備える車載センサのセンシング範囲外に配置された状態で、前記センシング面に対して流体を噴射する噴射口が可動する可動ノズルと、前記可動ノズルの前記噴射口が前記センシング面に沿ってスライド移動され、前記噴射口から前記センシング面に対して噴射される前記流体の噴射軸線の向きが一定の状態で該噴射軸線の位置を前記センシング面に沿って連続的に移動させるスライド機構と、を備える。
この構成によれば、センシング範囲外に配置された状態でセンシング面に対して流体を噴射する噴射口を、該噴射口からセンシング面に対して噴射される流体の噴射軸線の向きが一定の状態で該噴射軸線の位置をセンシング面に沿って連続的に移動させるように可動する可動ノズルによってセンシング面に対して流体を噴射するため、可動ノズル自体がセンシング範囲に入ることがない。そのため、センシングへの影響を抑えることができる。また、広い範囲に流体を噴射することができる。

本発明の車載センサ洗浄装置によれば、車載センサによるセンシングへの影響が抑えられる。

一実施形態における車載センサ洗浄装置を備えるセンサシステムの斜視図。 同実施形態におけるカバーを取り外した状態を示すセンサシステムの斜視図。 同実施形態における駆動部について説明するための平面図。 図３における４－４線断面図。 同実施形態におけるポンプの断面図。 第２実施形態における車載センサ洗浄装置の斜視図。 同実施形態における車載センサ洗浄装置を備えるセンサシステムの正面図。 同実施形態における車載センサ洗浄装置の上面図。 変形例における車載センサ洗浄装置を備えたセンサシステムの斜視図。 同変形例におけるセンサシステムの正面図。 同変形例におけるセンサシステムの平面図。 図１１における１２－１２線断面図。 図１１における１３－１３線断面図。 変形例におけるノズルの回動速度について説明するための説明図。 変形例における車載センサ洗浄装置の概略構成図。 変形例におけるノズルの概略構成図。 図１６における１７－１７線断面図。 （ａ）～（ｄ）図１６における１８－１８線断面図。 変形例におけるノズルのスライド機構の斜視図。

（第１実施形態）
以下、車載センサ洗浄装置の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のセンサシステム１は、車載センサとしての車載光学センサ１０と、車載光学センサ１０に積層配置されて車載光学センサ１０の光学面１１を洗浄する車載センサ洗浄装置２０とを有する。

車載光学センサ１０は、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もの（例えばＬｉｄａｒ）であり、レーザを透過可能なセンシング面としての光学面１１を有する。以下の説明においては光学面１１が面する側を前方とし、その逆側を後方として説明する。また、特に断わりのない場合、車載光学センサ１０に対する車載センサ洗浄装置２０の積層方向を上下方向又は鉛直方向とし、上下方向並びに前後方向に直交する方向を左右方向として説明する。

光学面１１は、前方に凸状をなして上下方向から見て湾曲形状をなすような面である。
図１に示すように、車載センサ洗浄装置２０は、車載光学センサ１０の上方（鉛直方向上側）に積層配置されるノズルユニット２１と、ノズルユニット２１に対して流体を供給するポンプ２２とを有する。

図１～図４に示すように、ノズルユニット２１は、筐体２３と、筐体２３から少なくとも一部が前方に露出するように設けられる可動ノズルとしてのノズル２４と、ノズル２４とポンプ２２との間に設けられる接続部２５と、筐体２３内に収容される駆動部２６とを有する。

図３及び図４に示すように接続部２５は、筐体２３の後部に設けられる挿通孔２３ａに接続部２５自身の一部を挿入した状態でネジによって固定されている。接続部２５は、ポンプ２２と例えばホース（図示略）を介して接続されて接続部２５内に形成される流路Ｐ１にポンプ２２から供給される空気を導入可能となっている。なお、接続部２５の流路Ｐ１は、接続部２５内において屈曲されて略Ｌ字状をなすように構成される。

図４に示すように接続部２５は、挿通孔２３ａとの間に環状のシール部材Ｓ１が設けられる。これにより、挿通孔２３ａからの水等の浸入が抑えられている。
図３及び図４に示すように、ノズル２４は、前後方向に延びる円筒部３１と、円筒部３１の前方に設けられて円筒部３１よりも大径の円板（円柱）状の本体部３２とを有する。ノズル２４の円筒部３１は、接続部２５の前方に設けられて筐体２３の前後に設けられる２つの挿通孔２３ａ，２３ｂに挿通された状態で回動可能に支持されている。本体部３２は、円筒部３１と一体物である。本体部３２は、ポンプ２２から供給される空気（気体）を噴射可能な噴射口３２ａを有する。

ノズル２４は、その全体が車載光学センサ１０（光学面１１）よりも上方に位置してノズル２４が光学面１１と対向することが抑えられている。
また、ノズル２４内には、円筒部３１及び本体部３２に渡って設けられる流路Ｐ２が形成される。そして、接続部２５の流路Ｐ１とノズル２４の流路Ｐ２とは、接続部２５の前方に円筒部３１の後部が対向配置されることで連通されている。このため、ポンプ２２から供給される気体（空気）は、接続部２５内の流路Ｐ１並びにノズル２４内の流路Ｐ２を通ってノズル２４の本体部３２の噴射口３２ａから噴射されるようになっている。ここで、ノズル２４の流路Ｐ２は、本体部３２内において屈曲されて略Ｌ字状をなすように構成されて噴射口３２ａが鉛直方向下側を向くようになっている。

円筒部３１の後端部には、挿通孔２３ａとの間をシールする環状のシール部材Ｓ２が設けられる。円筒部３１の前方側には、挿通孔２３ｂとの間をシールするシール部材Ｓ３が設けられる。これによって、各挿通孔２３ａ，２３ｂと円筒部３１との間から内部に水等が浸入することが抑えられている。

図３に示すように、回動機構としての駆動部２６は、筐体２３内にモータ４１と減速機構４２とを有し、筐体２３から露出したノズル２４をモータ４１の回転駆動力にて回動（揺動）させる。

図３に示すように、減速機構４２は、ウォーム４１ｂと、第１ギア４３と、第２ギア４４と、ウォームホイール３１ａとを有する。ウォーム４１ｂは、モータ４１の出力軸４１ａに形成されており、第１ギア４３のウォームホイール４３ａと噛合されている。ここで、ウォーム４１ｂ（モータ４１の出力軸４１ａ）は、車載光学センサ１０の幅方向である左右方向に延びている。このため、車載光学センサ１０のセンシング軸方向（検出方向）である前後方向に車載センサ洗浄装置２０が大型化することを抑えられている。

ウォーム４１ｂ噛合する第１ギア４３は、ウォームホイール４３ａと一体構成で該ウォームホイール４３ａと同軸上で回転する平歯車（図示略）が第２ギア４４の平歯車４４ａと噛合する。第２ギア４４には平歯車４４ａと一体構成で該平歯車４４ａと同軸上で回転するウォーム４４ｂがノズル２４の円筒部３１の外周面に形成されたウォームホイール３１ａと噛合する。これにより、モータ４１の回転駆動力は、減速機構４２によって低回転高トルクとなるようにノズル２４の円筒部３１に伝達されて円筒部３１が回動し、この円筒部３１と一体物である本体部３２が回動されて噴射口３２ａの向きが変更されるようになっている。このとき、ノズル２４は、光学面１１上の所定の範囲Ｈ（図２参照）を略一定の速度で往復揺動される。すなわち、モータ４１の正逆回転が切り替えられることとなる。また、円筒部３１の中心軸線ＣＬを中心として回動されるようになっている。ここで、円筒部３１の中心軸線ＣＬは、円筒部３１の流路Ｐ２の中心軸線と一致している。つまり、円筒部３１の回動中心である中心軸線ＣＬ上に流路Ｐ２が設定されている。

また、ノズル２４の回動方向における周囲であってノズル２４の左右方向両側には、光学面１１と面一となる案内壁部５１がそれぞれ設けられる。各案内壁部５１は、その前方側の面が光学面１１と曲率が略同等の湾曲形状をなすような面となっている。各案内壁部５１は、ノズル２４から離間するほど先細形状となるように構成され、案内壁部５１の前面の形状が略三角形状をなしている。案内壁部５１は、その下端部分が光学面１１の上縁部と平行であって、同下端部分がノズル２４と鉛直方向において略同位置となるように構成される。また、案内壁部５１のノズル２４近傍における鉛直方向の高さはノズル２４の本体部３２の半径と略同等となっている。

ノズル２４の前方にはノズル２４を覆って外部への露出を抑えるノズルカバー５２が設けられる。ノズルカバー５２は、ネジによって筐体２３に対して取り付けられる。なお、ノズルカバー５２の取り付け方法は、スナップフィット等の他の方法であってもよい。ノズルカバー５２は、例えばそのノズル２４を覆う前側カバー部５２ａが光学面１１の曲率と略同様の湾曲形状をなすように構成される。このため、前側カバー部５２ａと光学面１１とは周方向（湾曲方向）全体に亘って光学面１１と直交する方向における距離が略等しくなっている。

ポンプ２２は、例えば遠心ポンプを用いることができる。以下に、ポンプ２２の構成について図５を用いて説明する。
図５に示すように、本実施形態のポンプ２２は、エアポンプであって、モータ６１と、ポンプケース６２と、羽根車６３とを備えている。

モータ６１は、例えばブラシレスモータであって、略有底筒状のモータケース６４の内周面に固定されたステータ６５ａと、該ステータ６５ａの内側で回転可能に支持されたロータ６５ｂとを有する。なお、本実施形態のモータ６１は、ロータ６５ｂの磁極数が４極で、ステータ６５ａのティース間のスロット数が６スロットのモータとされている。

モータケース６４の底部６４ａ（図５中、上部）の中心には中心孔６４ｂが形成され、その中心孔６４ｂに軸受６６を介してロータ６５ｂの回転シャフト６７の基端側（図５中、上端側（底部６４ａ側））が支持されている。また、モータケース６４の外部に突出した回転シャフト６７の基端部（図５中、上端部（底部６４ａ側の端部））には、樹脂製の固定リング６８を介して環状のセンサマグネット６９が固定されている。また、モータケース６４の底部６４ａには、固定部材７０を介して回路基板７１が固定されている。回路基板７１には、前記センサマグネット６９と対向して回転シャフト６７の回転（回転角度、回転速度等）を検出する回転センサ７２等の種々の素子が実装されている。

ポンプケース６２は、モータケース６４の開口端を略閉塞するように固定される第１ケース７３と、該第１ケース７３のモータ６１（モータケース６４）とは反対側に固定される第２ケース７４とを有する。

第１ケース７３の中心には中心孔７３ａが形成され、その中心孔７３ａの内周面に軸受７５を介して前記回転シャフト６７の先端側（ポンプケース６２側）が支持されている。また、第１ケース７３の第２ケース７４側の端面には、回転シャフト６７の軸方向から見て円形の凹部７３ｂが形成されている。また、第１ケース７３の第２ケース７４側の端面における凹部７３ｂの外周側には、渦巻き室構成溝７３ｃが形成されている。

第２ケース７４の中心には空気導入孔７４ａが形成されている。この空気導入孔７４ａは、前記回転シャフト６７の軸方向に沿って貫通し、その径がモータ６１側（第１ケース７３側）に向かうほど小さくなるように形成されている。また、第２ケース７４の第１ケース７３側の端面には、回転シャフト６７の軸方向から見て円形の凹部７４ｂが形成され、その凹部７４ｂは第１ケース７３の凹部７３ｂとともに羽根車収容部Ｗを構成している。また、第２ケース７４の第１ケース７３側の端面における凹部７４ｂの外周側には、渦巻き室構成溝７４ｃが形成され、その渦巻き室構成溝７４ｃは第１ケース７３の渦巻き室構成溝７３ｃとよもに渦巻き室Ｕを構成している。また、第２ケース７４の周方向の一部には、前記羽根車収容部Ｗの径方向外側にある前記渦巻き室Ｕと連通した空気排出筒部７４ｄが形成されている。

なお、前記渦巻き室Ｕよりも径方向外側の位置において第１ケース７３の第２ケース７４との合わせ面には環状のシール溝７３ｄが形成され、該シール溝７３ｄには第２ケース７４の合わせ面によって潰されつつ挟持される環状のシール部材Ｓ４が収容されている。これにより、渦巻き室Ｕを通る流体（空気）が前記合わせ面からの漏れることが抑えられている。

また、第１ケース７３には、モータ６１全体を覆う略有底筒状の密閉ケース７６が固定されている。密閉ケース７６は、その開口端部に径方向外側に延びるフランジ部７６ａを有し、該フランジ部７６ａの複数箇所（図１中、一箇所のみ図示）がフランジ部７６ａを貫通して第１ケース７３に螺合されるねじ７７によって固定されている。また、第１ケース７３におけるフランジ部７６ａとの合わせ面には環状のシール溝７３ｅが形成され、該シール溝７３ｅにはフランジ部７６ａの合わせ面によって潰されつつ挟持される環状のシール部材Ｓ５が収容されている。これにより、第１ケース７３とフランジ部７６ａとの合わせ面からの流体（空気）の漏れが抑えられている。また、密閉ケース７６の底部７６ｂには、配線用孔７６ｃが形成されている。配線用孔７６ｃには、配線７８を通しつつ配線用孔７６ｃからの空気の漏れを防止するシールゴム部材７９が嵌着されている。なお、配線７８は、外部の制御装置や電源装置と回路基板７１やステータ６５ａの巻線とを電気的に接続するものである。

羽根車６３は、羽根車収容部Ｗ内に突出した前記回転シャフト６７の先端部（ポンプケース６２側端部）と一体回転可能に固定されて羽根車収容部Ｗ内に配置される。羽根車６３は、その軸中心の内部空間と径方向外側の外部空間（渦巻き室Ｕ）とを連通する複数の流通路８０を有し、回転されることで空気導入孔７４ａから導入された流体としての空気を内部空間側から流通路８０を介して外部空間（渦巻き室Ｕ）側に導出させ、ひいては空気排出筒部７４ｄから流体（空気）を連続的に噴射させる。そして、空気排出筒部７４ｄは、ホース（図示略）を介してノズルユニット２１の接続部２５と接続されることでノズル２４（噴射口３２ａ）から連続して供給される流体が噴射されることとなる。

次に、車載センサ洗浄装置２０の作用を説明する。
本実施形態の車載センサ洗浄装置２０のノズルユニット２１は、車載光学センサ１０の鉛直方向上側に設けられている。そして、ポンプ２２が駆動されることでポンプ２２から供給される空気が流路Ｐ１，Ｐ２を通ってノズル２４の噴射口３２ａから連続的に噴射されるようになっている。

また、本実施形態の車載センサ洗浄装置２０は、モータ４１を回転駆動させることでその回転駆動力が減速機構４２を介してノズル２４に伝達され、ノズル２４が回動されるようになっている。なお、ノズル２４は、その噴射軸線ＳＬが光学面１１上を往復揺動するようにモータ４１が正逆回転されるようになっている。

ここで、本実施形態の車載センサ洗浄装置２０では、光学面１１と対向する位置から逸脱した位置（鉛直方向上側）にノズル２４が設けられるため、ノズル２４の噴射軸線ＳＬの位置が変更されるようにノズル２４が回動した場合であっても光学面１１上にノズル２４が位置しない。これにより、車載センサ洗浄装置２０のセンシングへの影響が抑えられている。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）光学面１１と対向しない位置（センシング範囲外の位置）に配置された状態で光学面１１の面直交方向に沿って延びる回動軸としての中心軸線ＣＬを中心に回動するノズル２４によって光学面１１に対して空気を噴射するため、ノズル２４自体がセンシング範囲に入ることがない。そのため、センシングへの影響を抑えることができる。また、光学面１１の広い範囲に流体を噴射することができる。

（２）ポンプ２２によりノズル２４に連続的に流体を供給することで光学面の広い範囲に流体を噴射することができ、洗浄効果を高めることができる。また、噴射軸線位置を変更しつつ流体を噴射する場合、ピストンポンプ（断続的に流体を噴射するポンプ）をポンプ２２とすると、流体が噴射されない時間が生じ、光学面の一部に流体が噴射されなくなるが、ポンプ２２によりノズル２４に連続的に流体を供給することで、ノズル２４から途切れることなく流体を噴射することができる。

（３）単一の噴射口３２ａによってノズル２４を構成することができるため、ノズル２４の構造の複雑化を抑える（簡素化する）ことができる。また、噴射口３２ａから高圧または大流量の流体を噴射することができる。

（４）ノズル２４を正逆方向に回動させることで光学面１１上を往復揺動させることが可能となり、必要な箇所（所定の範囲Ｈ）に流体を噴射させることができる。
（５）ノズル２４を駆動部２６の駆動力により回動することで、ノズル２４を確実に回動させることができる。

（６）駆動部２６は、回転駆動する駆動源としてのモータ４１とモータ４１の駆動力をノズル２４側に伝達する減速機構４２とを備えることで、モータ４１に対して低速高トルクでノズル２４を回動させることが可能となる。また、モータ４１の定格出力を小さくすることができるため、小型のモータを採用することができる。

（７）駆動部２６並びにノズル２４を車載光学センサ１０の鉛直方向上側に設けることで、流体としての空気を鉛直方向下側に位置する光学面１１に対して噴射することができる。これにより、重力も利用して光学面１１に付着した異物を鉛直方向下側に除去することができる。

（８）ノズル２４から噴射される空気（流体）を光学面１１に案内する案内壁部５１を有することで凸状をなす光学面１１に対して流体を案内でき、流体による光学面１１の洗浄を行うことができる。

（９）案内壁部５１は光学面１１と面一であるため、ノズル２４から噴射される空気をより確実に光学面１１に案内することができる。
（１０）ノズル２４から噴射される空気（流体）の噴射軸線ＳＬを除いた範囲にノズル２４を覆うノズルカバー５２が設けられるため、ノズルカバー５２によってノズル２４を隠しつつ、ノズル２４からの流体の噴射を阻害することが抑えられる。すなわち、ノズル２４に異物が付着することにより流体の噴射が阻害されることを抑えることができる。

（１１）ノズル２４の回動中心である中心軸線ＣＬに流体を導入可能な流路Ｐ２が設けられるため、回動中心と直交する方向に対する大型化を抑えることができる。
（１２）複数のモータでなく単一のモータ４１で１つのノズル２４を回動させるため、構造並びにモータ４１の制御を簡素化することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の車載センサ洗浄装置について図６～図８を用いて説明する。
図６～図８に示すように、本実施形態の車載センサ洗浄装置９０は、ノズル９１をスライド可能なスライド機構９２を用いている。

図６及び図８に示すように、ノズル９１は、その後部にポンプ２２と接続可能な接続部９１ａを有し、接続部９１ａに図示しないホースを介してポンプ２２が接続されている。また、ノズル９１は、内部に流路が形成され、ポンプ２２から供給される流体（空気）が前記流路を通って噴射口９１ｂから噴射されるようになっている。

図６～図８に示すように、スライド機構９２は、筐体９３に支持される２つのガイドレール９４ａ，９４ｂと、複数のプーリ９５ａ～９５ｅと、各プーリ９５ａ～９５ｅに架設されるワイヤ９６と、プーリ９５ａ～９５ｅを回転駆動させるワイヤ９６を移動させる駆動部９７とを有する。

各ガイドレール９４ａ，９４ｂは、車載光学センサ１０の光学面１１に沿って配置される。各ガイドレール９４ａ，９４ｂは、上下方向に離間した状態で並設されており、その左右方向両端部が筐体９３によって支持されている。

駆動部９７は、モータ９８と、減速機構９９とを有する。減速機構９９は、モータ９８の出力軸９８ａに設けられるウォーム１００と、該ウォーム１００と噛合するウォームホイール１０１ａを有する第１ギア１０１とを有する。第１ギア１０１は、ウォームホイール１０１ａと同軸上で一体回転する小径ギア１０１ｂを有する。小径ギア１０１ｂは、ドラムプーリ９５ａと同軸上で一体回転するギア（図示略）と噛合するようになっている。これにより、モータ９８の出力軸９８ａが回転駆動されることでその回転駆動力がドラムプーリ９５ａに伝達されてドラムプーリ９５ａが回動されることとなる。

複数のプーリ９５ａ～９５ｅは、前記ドラムプーリ９５ａと、ガイドプーリ９５ｂ，９５ｃと、２つのテンションプーリ９５ｄ，９５ｅとを有する。ドラムプーリ９５ａは、ドラムプーリ９５ａが回動することによってワイヤ９６の巻き取り並びにワイヤ９６の送り出しが可能となっている。ガイドプーリ９５ｂ，９５ｃはドラムプーリ９５ａを挟むようにして左右方向両側に１つずつ設けられる。各テンションプーリ９５ｄ，９５ｅは、ドラムプーリ９５ａと、ガイドプーリ９５ｂ，９５ｃとの間に設けられ、ワイヤ９６が弛まないようにワイヤ９６に対して好適なテンションが付与されるようになっている。

ワイヤ９６は、ノズル９１と接続されるようになっている。このため、例えばドラムプーリ９５ａが回動することで、ワイヤ９６が左右方向の一方からドラムプーリ９５ａに巻き取られるとともに、ワイヤ９６が左右方向の他方に送り出されることでワイヤ９６が左右方向に移動されてノズル９１がガイドレール９４ａ，９４ｂに沿ってスライド移動することとなる。また、ワイヤ９６は、鉛直方向においてガイドレール９４ａ，９４ｂとの間に設けられる。これによって、ワイヤ９６を移動させてガイドレール９４ａ，９４ｂに沿ってノズル９１を安定して移動させることができる。

図６に示すように、ノズル９１の前方にはノズル９１を覆って外部への露出を抑えるノズルカバー１０２が設けられる。ノズルカバー１０２は、ノズル９１の移動範囲において干渉しないようになっている。このように、ノズルカバー１０２を設けることで、ノズル９１の移動範囲において飛来物等が直接当たることが抑えられている。

そして、上記のように構成された車載センサ洗浄装置９０は、ノズル９１をスライド機構９２のガイドレール９４ａ，９４ｂに沿ってスライド移動させつつ、ポンプ２２を駆動させてノズル９１の噴射口９１ｂから流体（空気）を噴射させる。これによって、光学面１１の広い範囲に流体を噴射させることができる。

上記のように構成された車載センサ洗浄装置９０は、第１実施形態の（１）～（３）の効果に加え、以下の効果を奏する。
（１３）光学面１１に沿ったスライド移動によって噴射口９１ｂの噴射軸線ＳＬ位置が変更されることで光学面１１の広い範囲に流体を噴射することができる。

なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では特に言及していないが、ノズル２４，９１の噴射軸線ＳＬの移動速度（回動速度）を変更する制御部を備える構成を採用してもよい。

例えば、光学面１１上における噴射軸線ＳＬ方向の距離が遠いほどノズル２４の回動速度を遅くするような制御例を採用してもよい。このような制御例を上記第１実施形態に適用した例を図１４に示す。

図１４に示すようにノズル２４の揺動範囲Ｈの中央と左端との間の地点Ｄ１と、揺動範囲Ｈの中央と右端との間の地点Ｄ２とが光学面１１内においてノズル２４から最も遠い距離に位置（光学面１１の下端縁の左右両端部分を通る位置）となる。このように、ノズル２４の回動速度を光学面１１上における噴射軸線ＳＬ方向の距離が遠いほどノズル２４の回動速度を遅くするように駆動部２６（モータ４１）を制御することで、流体の届きにくいノズル２４からの距離が遠い部位に対する流体の噴射時間を増やすことができる。

また、光学面１１における噴射優先度を予め設定し、噴射優先度が高いほどノズル２４，９１の移動速度（回動速度）を低くし、優先度が低いほどノズル２４，９１の回動速度を高くする制御例を採用しても良い。優先度の設定方法はユーザが任意に変更したり、例えば車載センサ洗浄装置内の発光部や受光部の位置に応じて適宜設定する方法が考えられる。このように、噴射優先度が高い領域ほどノズル２４，９１の移動速度（回動速度）を遅くするようにモータ４１，９８を制御することで、優先度が高い部位に対して好適に流体を噴射することができる。

・上記各実施形態では、流体としての空気を噴射可能なノズル２４，９１を備える構成としたが、これに限らず、例えば流体としての液体を噴射可能な液体ノズルを備える構成を採用してもよい。このような構成を上記第１実施形態に適用した例を図９～図１３に示す。

図９～図１１に示すように、液体ノズル１１０は、ノズル２４の左右方向両側にそれぞれ１つずつ設けられる。液体ノズル１１０は、ノズル２４と異なり回動不能な構成となっている。液体ノズル１１０は、噴射口１１０ａを有し、前記ポンプ２２とは異なる液体ポンプ１１１と接続されて液体が噴射口１１０ａから噴射可能となっている。ここで、液体ポンプ１１１から供給される液体の一例としては、例えば車両のフロントウインドウ等を洗浄するためのウォッシャ液が挙げられる。

各液体ノズル１１０は、ノズルカバー５２よりも前方に突出して外部に露出するように構成される。
図１２及び図１３に示すように、各液体ノズル１１０は、光学面１１から面直交方向に突出する突出量Ｌ２がノズル２４の光学面１１から面直交方向に突出する突出量Ｌ１よりも大きくなっている。換言すると、ノズル２４は、光学面１１から面直交方向に突出する突出量Ｌ１が前記液体ノズルの前記光学面から面直交方向に突出する突出量Ｌ２よりも小さくなっている。

これにより、図１２及び図１３に示すように、ノズル２４の噴射軸線ＳＬを相対的に光学面１１と平行にできるとともに、液体ノズル１１０の噴射軸線ＳＬを相対的に光学面１１に対して所定の角度を有するように傾斜させることができる。

上述した構成により、以下の効果を奏する。
空気が噴射されるノズル２４に加え、液体ノズル１１０を備えるため、液体による洗浄を行うことができる。また、液体ノズル１１０は、ノズル２４を挟んで両側に配置されているため、回動するノズル２４によって液体ノズル１１０に対応する領域に対して流体（空気）を噴射することができる。そして、ノズル２４は、光学面１１から面直交方向に突出する突出量Ｌ１が液体ノズル１１０の光学面１１から面直交方向に突出する突出量Ｌ２よりも小さいため、ノズル２４から噴射する空気を沿わせて光学面１１に付着する水滴等の異物を吹き飛ばすことができる。

なお、上記例では、液体ノズル１１０を２つ設ける構成としたが、液体ノズル１１０を１つ又は３つ以上に変更してもよい。また、ノズル１１０の配置はノズル２４を挟むような配置に限らず適宜変更可能である。例えばノズル２４の左右方向の一方側のみに複数設ける構成を採用してもよい。また、ノズル２４を挟むように液体ノズル１１０を設けた場合にノズル２４の一方に設けた液体ノズル１１０とノズル２４の他方に設けた液体ノズル１１０とで個数が異なってもよい。また、上記例では、ノズル２４以外に液体ノズル１１０を設けたが、液体ノズル１１０に関わらず、気体（空気）を噴射するエアノズルであってもよい。

また、光学面１１の面方向に沿ってノズル９１がスライド移動する第２実施形態に適用する場合には、ノズル９１の移動範囲と干渉しない位置に液体ノズルを設けることが好ましい。

・上記各実施形態では、可動ノズルとしてのノズル２４，９１を１つ設ける構成としたが、複数設ける構成を採用してもよい。このような構成を上記第１実施形態に適用した例を図１５に示す。

図１５に示すように、車載センサ洗浄装置２０は、３つのノズル２４を有する。ノズル２４は、流路切替部１２０を介してポンプ２２から流体（空気）が供給される。例えば、流路切替部１２０は、３つのノズル２４から順次流体が噴射されるようにポンプ２２と各ノズル２４間の流路を切り替えるものである。これによって、各ノズル２４から順次流体が噴射される。また、３つのノズル２４は、駆動部２６と連結されて回動されるようになっている。ここで、３つのノズル２４を回動する駆動部２６として、１つの駆動源（モータ４１）の駆動力を各ノズル２４に伝達してノズル２４を回動させるような構成を採用してもよい。

・上記各実施形態では、可動ノズルとしてのノズル２４に単一の噴射口３２ａを設ける構成としたが、これに限らず、複数の噴射口を設ける構成を採用してもよい。複数の噴射口を有する構成を上記第１実施形態に適用した一例として図１６～図１８を用いて説明する。

図１７に示すようにノズル２４（本体部３２）には、２つの噴射口３２ａ，３２ｂを有する。各噴射口３２ａ，３２ｂは、ノズル２４の周方向１８０度反対側に形成されている。

図１６～図１８に示すように、ノズル２４の本体部３２の周囲には、ノズル２４の周方向１８０度の範囲を覆う規制壁部１３０が設けられる。規制壁部１３０は、ノズル２４が回動中に２つの噴射口３２ａ，３２ｂのうちの１つと常時対向し、対向する噴射口３２ａ，３２ｂからの流体の噴射を規制するようになっている。そして、本例では、規制壁部１３０によって覆われていない部分が光学面１１に対して流体を実際に噴射可能な範囲となっている。また、規制壁部１３０による流体の噴射の規制範囲は、光学面１１に対する流体を噴射する領域外である。

このような構成とすることで、例えば図１８（ａ）～（ｄ）に示すようにノズル２４を一方向に回転させることで、２つの噴射口３２ａ，３２ｂの内の一方が外部に露出する状態となり流体を噴射可能となっている。また、前述したように、規制壁部１３０によって覆われている箇所においては噴射口３２ａ，３２ｂからの流体の噴射が規制されるようになっている。ノズル２４の周囲に噴射口３２ａ，３２ｂからの流体の噴射を規制する規制壁部１３０を設けることで、不要な箇所への流体の噴射を抑えることができる。そして、ノズル２４を一方向に回転させるだけで常時流体を噴射することができるため、ノズル２４の反転動作等が不要となる。このため、モータ４１の正逆回転を切り換えるといった煩雑な制御が不要となる。また、反転動作に伴う反転位置（モータ４１の回転数）を検出するためのセンサ等を設ける必要がない。

なお、規制壁部１３０は、複数の噴射口３２ａ，３２ｂを設ける構成に限らず、単一の噴射口を設けるノズルに対しても適用してもよい。また、ノズルの回動方向は一方向だけでなく正逆回転させて往復揺動されるノズルに対して規制壁部１３０を設ける構成を採用してもよい。また、上記の変形例では規制壁部１３０をノズル２４の周方向１８０度の範囲を覆う構成としたが、その範囲は適宜変更可能である。

・上記各実施形態では、車載センサ洗浄装置２０を構成するノズルユニット２１（ノズル２４，９１）を車載光学センサ１０の鉛直方向上側に設ける構成としたが、ノズルユニット２１（ノズル２４，９１）を車載光学センサ１０の鉛直方向下側に設ける構成や、車載光学センサ１０と水平方向（左右方向）において隣接する構成を採用してもよい。

・上記各実施形態では、ノズル２４，９１を覆うノズルカバー５２，１０２を設ける構成としたが、カバー５２，１０２を省略した構成を採用してもよい。
・上記各実施形態では、光学面１１を湾曲形状（湾曲面）としたが、これに限らず、例えば光学面１１を平面形状としてもよい。

・上記第１及び第２実施形態では、駆動部２６，９７を１つのモータ４１，９８と減速機構４２，９９とで構成したが、これに限らない。例えば減速機構４２，９９を省略する構成を採用してもよい。また、減速機構４２，９９の構成、すなわちギア数や減速比は適宜変更可能である。

・上記第１実施形態では、光学面１１と面一の湾曲形状をなす案内壁部５１を設ける構成としたが、これに限らない。光学面１１と案内壁部５１とが面一でない構成を採用してもよい。また、湾曲形状の光学面１１に対して案内壁部５１を平面形状としてもよい。また、案内壁部５１を省略した構成を採用してもよい。

・上記第１実施形態では、駆動部２６のモータ４１の回転駆動力によりノズル２４を回動させる構成としたが、これに限らず、流体の供給によってノズル２４を回動（揺動）させる構成を採用してもよい。

・上記第１実施形態では、ノズル２４の回動中心（中心軸線ＣＬ）に流体（空気）を導入可能な流路Ｐ２が設けられる構成としたが、これに限らず、ノズル２４の回動中心（中心軸線ＣＬ）から逸脱した位置に流路Ｐ２を設ける構成を採用してもよい。

・上記各実施形態では、ポンプ２２として遠心ポンプを採用したが、これに限らず、軸流・斜流ポンプ、ダイヤフラムポンプやスクリューポンプなどの連続的に流体を供給可能なポンプを採用してもよい。

・上記第２実施形態では、スライド機構９２として、複数のプーリ９５ａ～９５ｅと、各プーリ９５ａ～９５ｅに架設されるワイヤ９６とを有する構成としたが、これに限らない。

図１９に示すスライド機構１４０は、スライダクランクを用いる構成となっている。スライド機構１４０は、筐体１４１に設けられる２つのガイドレール１４２ａ，１４２ｂと、スライダクランク１４３と、スライダクランク１４３を駆動させる駆動部１４４とを有する。

ガイドレール１４２ａ，１４２ｂは、光学面１１に沿って並設されており、光学面１１の曲率と略同等をなすような湾曲形状をなしている。各ガイドレール１４２ａ，１４２ｂにはノズル１４５が摺動可能に設けられる。

駆動部１４４は、モータ１４６と、減速機構１４７とを有する。減速機構１４７は、モータ１４６の出力軸１４６ａに設けられるウォーム１４８と、該ウォーム１４８と噛合するウォームホイール１４９とを有する。

スライダクランク１４３は、ウォームホイール１４９の回転中心から径方向外側にずれた位置で連結されるリンク１５０と、リンク１５０と連結されるスライダ１５１とを備える。リンク１５０は、その基端部がウォームホイール１４９と連結され、先端部がスライダ１５１の基端部に連結される。スライダ１５１は、基端部が前記リンク１５０と連結され、先端部がノズル１４５に設けられる長孔部１４５ａと摺動可能に連結されている。また、スライダ１５１は、各端部間に設定された支持軸１５１ａによって回動（揺動）可能に支持されている。このため、例えばモータ１４６が回転駆動されると、その回転駆動力が伝達されてスライダ１５１が支持軸１５１ａを中心として回動されることとなる。ここで、スライダ１５１の揺動中心（回転中心）である支持軸１５１ａと、ガイドレール１４２ａ，１４２ｂの曲率中心はずれている。このため、通常であれば、スライダ１５１を揺動させてもガイドレール１４２ａ，１４２ｂに沿ってノズル１４５を揺動させることは難しい。そこで、本例では、ノズル１４５に長孔部１４５ａを設けることで長孔部１４５ａの長手方向においてスライダ１５１の先端部の移動が許容させ、ノズル１４５をガイドレール１４２ａ，１４２ｂに沿って揺動させることが可能となっている。

上述したようにスライド機構１４０においてスライダクランク１４３を用いることでモータ１４６を正逆回転させずとも、ノズル１４５を光学面１１に沿って揺動させることが可能となっている。

・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光学センサ１０（例えばＬＩＤＡＲやカメラ）を採用したが、これに限らない。車載光学センサ１０以外の他の車載センサ（電波を用いるレーダー（例えばミリ波レーダー）やコーナー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。

・上記実施形態並びに上記各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１０…車載光学センサ（車載センサ）、１１…光学面（センシング面）、２０…車載センサ洗浄装置、２２…ポンプ（流体ポンプ）、２４…ノズル（可動ノズル）、２６…駆動部（回動機構）、３２ａ，３２ｂ…噴射口、９０…車載センサ洗浄装置、９１…ノズル（可動ノズル）、９１ｂ…噴射口、９２…スライド機構、１１０ａ…噴射口、１４０…スライド機構、ＳＬ…噴射軸線。

Claims (5)

1. センシング面を備える車載センサのセンシング範囲外に配置された状態で、前記センシング面に対して流体を噴射する噴射口が可動する可動ノズルと、
   前記可動ノズルの前記噴射口が回動中心周りに回動され、前記噴射口から前記センシング面に対して噴射される前記流体の噴射軸線の向きを連続的に変更する回動機構と、
   を備え、
   前記可動ノズルの左右方向両側にそれぞれ回動不能な液体ノズルが設けられており、
   前記可動ノズルには気体を供給するポンプが接続され、前記液体ノズルには液体を供給する液体ポンプ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。
2. 請求項１に記載の車載センサ洗浄装置において、
   前記可動ノズルに連続的に流体を供給する流体ポンプを備え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において、
   前記可動ノズルは、単一の前記噴射口を備えることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
4. 請求項１又は２に記載の車載センサ洗浄装置において、
   前記可動ノズルは、複数の前記噴射口を備えることを特徴とする車載センサ洗浄装置。
5. センシング面を備える車載センサのセンシング範囲外に配置された状態で、前記センシング面に対して流体を噴射する噴射口が可動する可動ノズルと、
   前記可動ノズルの前記噴射口が前記センシング面に沿ってスライド移動され、前記噴射口から前記センシング面に対して噴射される前記流体の噴射軸線の向きが一定の状態で該噴射軸線の位置を前記センシング面に沿って連続的に移動させるスライド機構と、
   を備えることを特徴とする車載センサ洗浄装置。

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