JP7024757B2 - How to set up a vehicle cleaning system and a vehicle cleaning system - Google Patents
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Description
本発明は、車両の清掃対象に流体を吹付けて異物を除去する車両用清掃システム、及び、流体の出力態様を変更設定する車両用清掃システムの設定方法に関する。 The present invention relates to a vehicle cleaning system that blows a fluid onto a vehicle cleaning target to remove foreign substances, and a method for setting a vehicle cleaning system that changes and sets the output mode of the fluid.
近年、車両の高度運転支援や自動運転の技術が進みつつあり、車両の周囲状況を把握するためのセンサが増えつつある(例えば特許文献1参照)。その一つとして例えば、光学センサを用いる測距システムであるLIDAR(Light Detection and Ranging、又はLaser Imaging Detection and Ranging)が知られ、自車と対象物との間での投受光による距離測定が行われる。 In recent years, advanced driving support and automatic driving technologies for vehicles have been advancing, and the number of sensors for grasping the surrounding conditions of vehicles is increasing (see, for example, Patent Document 1). As one of them, for example, LIDAR (Light Detection and Ranging, or Laser Imaging Detection and Ranging), which is a distance measuring system using an optical sensor, is known, and distance measurement is performed between a vehicle and an object by projection and reception. Will be.
車両の周囲状況を把握するセンサは、そのセンシング面(例えばレンズやカバーガラス等の外表面)が車両の外側に露出する態様となっている。そのため、センサのセンシング面に雨滴等の異物が付着して、上記測距システム等においては、光学センサの光路上に異物が位置することで測距精度が低下する懸念があった。 The sensor for grasping the surrounding condition of the vehicle has a mode in which the sensing surface (for example, the outer surface of a lens, a cover glass, etc.) is exposed to the outside of the vehicle. Therefore, there is a concern that foreign matter such as raindrops adheres to the sensing surface of the sensor, and the foreign matter is located on the optical path of the optical sensor in the distance measuring system or the like, so that the distance measuring accuracy is lowered.
そこで、センサのセンシング面にエア(空気)や洗浄液、若しくはこれらを混合した気液混合流体を吹付けて(例えば特許文献2参照)、センシング面に付着した異物を除去清掃する技術の開発検討が行われている。 Therefore, the development of a technology for removing and cleaning foreign matter adhering to the sensing surface by spraying air (air), a cleaning liquid, or a gas-liquid mixed fluid in which these are mixed (see, for example, Patent Document 2) on the sensing surface of the sensor is being studied. It is done.
ところで、センサのセンシング面に付着した異物をより確実に除去清掃するには、センシング面に流体を吹付けるための駆動ポンプに大型のものを用い、センシング面に対して流体を強く吹付けるようにすれば済むが、車両用となると、搭載スペースや駆動電力等についても十分に考慮する必要がある。そのため、開発者としては、駆動ポンプの大型化を図らなくとも異物の除去清掃性を向上させ、またこの除去清掃の清掃力の安定性を高めることが検討課題としてあった。 By the way, in order to more reliably remove and clean the foreign matter adhering to the sensing surface of the sensor, use a large drive pump for spraying the fluid on the sensing surface, and spray the fluid strongly on the sensing surface. However, when it comes to vehicles, it is necessary to fully consider the mounting space and driving power. Therefore, as a developer, it has been an issue to be examined to improve the removal and cleaning performance of foreign matter without increasing the size of the drive pump and to improve the stability of the cleaning power of this removal and cleaning.
さらに、清掃対象に対する流体の吹付け方、すなわち流体の出力態様において、上記した安定性の確保の他、流体の出力態様についても清掃対象に応じて容易に変更できないかも合わせて検討していた。 Further, in addition to ensuring the above-mentioned stability in the method of spraying the fluid to the cleaning target, that is, the fluid output mode, it was also examined whether the fluid output mode could be easily changed according to the cleaning target.
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、車両の清掃対象に付着した異物の除去清掃性の向上と安定性の確保とを可能とした車両用清掃システム、及び流体の出力態様を容易に変更設定することを可能とした車両用清掃システムの設定方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to remove foreign substances adhering to a vehicle to be cleaned. A vehicle cleaning system capable of improving cleanability and ensuring stability. , And a method of setting a vehicle cleaning system, which makes it possible to easily change and set the output mode of the fluid.
上記課題を解決する車両用清掃システムは、駆動ポンプ(23)から供給される流体(CA1)を用いて噴射ノズル(25)から車両(10)の清掃対象(11,12,15,16,17,18)に吹付けを行い、前記清掃対象に付着した異物の除去清掃を行う車両
用清掃システム(20)であって、前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に弁装置(24)とチャンバ(26,26a,26b)とを備え、前記駆動ポンプからの前記流体を前記チャンバにて貯留して前記弁装置に供給するように配置し、前記弁装置は、前記駆動ポンプから前記チャンバを介して供給される前記流体を用いて前記駆動ポンプの吐出圧力(P0)よりも高い圧力まで蓄圧して動作する自身の開弁と閉弁との繰り返し動作に基づき、前記清掃対象に吹付けるための高圧でパルス状の出力用流体(CA2)を生成するように構成された。
The vehicle cleaning system that solves the above problems uses the fluid (CA1) supplied from the drive pump (23) to clean the vehicle (10) from the injection nozzle (25) (11, 12, 15, 16, 17). , 18) is a vehicle cleaning system (20) that removes and cleans foreign matter adhering to the cleaning target, and is a valve device (24) and a chamber between the drive pump and the injection nozzle. (26, 26a, 26b) are provided so that the fluid from the drive pump is stored in the chamber and supplied to the valve device, and the valve device is arranged from the drive pump via the chamber. To spray the cleaning target based on the repeated operation of opening and closing the valve itself, which operates by accumulating pressure to a pressure higher than the discharge pressure (P0) of the drive pump using the fluid supplied to the pump. It was configured to produce a pulsed output fluid (CA2) at high pressure.
上記車両用清掃システムによれば、駆動ポンプと噴射ノズルとの間に弁装置とチャンバとが備えられ、駆動ポンプからの流体がチャンバにて貯留して蓄圧されつつ弁装置に供給される。弁装置は、駆動ポンプからチャンバを介して供給される流体を用いて駆動ポンプの吐出圧力よりも高い圧力まで蓄圧して動作する自身の開弁と閉弁との繰り返し動作を行う。これにより、清掃対象に吹付けるための高圧でパルス状の出力用流体が生成される。つまり、異物除去性能を向上させた出力用流体の生成がポンプの大型化を図らなくとも可能である。また、駆動ポンプからの流体がチャンバを介することで安定化させて弁装置に供給されるため、安定的な出力用流体の生成、ひいては異物除去清掃の清掃力の安定性を高めることが可能である。なお、上述の「駆動ポンプの吐出圧力」とは、駆動ポンプと噴射ノズルとを直接接続した場合のその流路内の圧力である。 According to the vehicle cleaning system, a valve device and a chamber are provided between the drive pump and the injection nozzle, and the fluid from the drive pump is stored in the chamber and supplied to the valve device while being accumulated. The valve device repeatedly opens and closes its own valve, which operates by accumulating pressure up to a pressure higher than the discharge pressure of the drive pump using the fluid supplied from the drive pump via the chamber. This produces a high pressure, pulsed output fluid to be sprayed onto the object to be cleaned. In other words, it is possible to generate an output fluid with improved foreign matter removal performance without increasing the size of the pump. In addition, since the fluid from the drive pump is stabilized and supplied to the valve device via the chamber, it is possible to generate stable output fluid and improve the stability of the cleaning power for foreign matter removal and cleaning. be. The above-mentioned "discharge pressure of the drive pump" is the pressure in the flow path when the drive pump and the injection nozzle are directly connected.
上記課題を解決する車両用清掃システムの設定方法は、駆動ポンプ(23)から供給される流体(CA1)を用いて噴射ノズル(25)から車両(10)の清掃対象(11,12,15,16,17,18)に吹付けを行い、前記清掃対象に付着した異物の除去清掃を行う車両用清掃システム(20)の設定方法であって、前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に弁装置(24)とチャンバ(26,26a,26b)とを備え、前記駆動ポンプからの前記流体を前記チャンバにて貯留して前記弁装置に供給するように配置し、前記弁装置は、前記駆動ポンプから前記チャンバを介して供給される前記流体を用いて前記駆動ポンプの吐出圧力(P0)よりも高い圧力まで蓄圧し、その蓄圧後に自身の開弁と閉弁との繰り返し動作に基づき、前記清掃対象に吹付けるための高圧でパルス状の出力用流体(CA2)を生成するように構成されるものであり、前記駆動ポンプからの前記流体を貯留して前記弁装置に供給する前記チャンバにおいて容積(V1,V2,V3)の異なるものを複数用意し、前記出力用流体の出力態様を変更すべく前記容積の異なる前記チャンバを選択的に設定するようにした。 The method of setting the vehicle cleaning system to solve the above problems is to clean the vehicle (10) from the injection nozzle (25) using the fluid (CA1) supplied from the drive pump (23) (11, 12, 15, It is a setting method of a vehicle cleaning system (20) that sprays on 16, 17, 18) to remove and clean foreign matter adhering to the cleaning target, and is a valve between the drive pump and the injection nozzle. A device (24) and a chamber (26, 26a, 26b) are provided, the fluid from the drive pump is stored in the chamber and arranged to be supplied to the valve device, and the valve device is driven. Using the fluid supplied from the pump via the chamber, the pressure is accumulated to a pressure higher than the discharge pressure (P0) of the drive pump, and after the accumulation, the valve is opened and closed repeatedly. In the chamber, which is configured to generate a pulsed output fluid (CA2) at high pressure to be sprayed onto the object to be cleaned, the fluid from the drive pump is stored and supplied to the valve device. A plurality of pumps having different volumes (V1, V2, V3) were prepared, and the chambers having different volumes were selectively set in order to change the output mode of the output fluid.
上記車両用清掃システムの設定方法によれば、駆動ポンプからの流体を貯留して弁装置に安定化させて供給するチャンバにおいて、容積の異なるものを選択的に設定することで出力用流体の出力態様が変更される。つまり、流体の出力態様の要求に応じて容積の異なるチャンバを付け替えるだけで、流体の出力態様を容易に変更設定することが可能である。 According to the setting method of the vehicle cleaning system, the output of the output fluid is output by selectively setting different volumes in the chamber that stores the fluid from the drive pump and stabilizes and supplies it to the valve device. The aspect is changed. That is, it is possible to easily change and set the output mode of the fluid simply by replacing the chambers having different volumes according to the demand of the output mode of the fluid.
以下、車両用清掃システム及び車両用清掃システムの設定方法の一実施形態について説明する。
図1に示す車両10には、前端中央部に第1測距センサ11が設置され、後端中央部に第2測距センサ12が設置されている。第1及び第2測距センサ11,12は、車両10のそれぞれ前方及び後方に向けた所定波長の光の投受光を行う光学センサを用いて構成されるものである。第1及び第2測距センサ11,12は、それぞれ自車と前方対象物及び後方対象物との距離を測定する測距システム(LIDAR等)に用いられ、車両10の高度運転支援や自動運転等を実施するシステムに用いられる。
Hereinafter, an embodiment of a vehicle cleaning system and a vehicle cleaning system setting method will be described.
In the
第1及び第2測距センサ11,12は、それぞれ自身のセンシング面(例えばレンズやカバーガラス等の外表面)11a,12aが車両10の外側に露出する態様となっている。すなわち、測距精度の低下懸念のある雨滴等の異物が各センシング面11a,12aに付着し得るため、車両10には各センシング面11a,12aに付着した異物の除去清掃を行う車両用清掃システム20が搭載されている。
The first and second ranging
車両用清掃システム20は、第1及び第2清掃装置21,22を備える。第1清掃装置21は、車両10の前端中央部に設置の第1測距センサ11を清掃対象とし、第2清掃装置22は、車両10の後端中央部に設置の第2測距センサ12を清掃対象としている。
The
図2及び図3に示すように、第1及び第2清掃装置21,22は、それぞれ駆動ポンプ23、弁装置24、噴射ノズル25及びチャンバ26を備え、同一構成となっている。なお、第1及び第2清掃装置21,22は同一構成であるため、図2及び図3等を用いた共通の説明とする。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first and
第1及び第2清掃装置21,22において、駆動ポンプ23と弁装置24とはチャンバ26を介して互いに接続される。すなわち、駆動ポンプ23とチャンバ26とは接続ホース27aにて互いに接続され、チャンバ26と弁装置24とは接続ホース27bにて互いに接続される。弁装置24と噴射ノズル25とは接続ホース27cにて互いに接続される。接続ホース27a,27b,27cは、ゴムホース等、可撓性材料にて構成される。
In the first and
駆動ポンプ23は、流体としての圧縮エアCA1を生成可能な例えば容積型ポンプとしてギヤポンプなどの電動のエアポンプにて構成される。チャンバ26は、例えば有底円筒状をなしており、駆動ポンプ23にて生成した圧縮エアCA1を所定の容積V1だけ貯留して、下流側の弁装置24に圧力変動の小さい十分な圧縮エアCA1を供給する。つまり、チャンバ26は、弁装置24への圧縮エアCA1の供給の安定化を図っている。弁装置24は、駆動ポンプ23からチャンバ26を介して連続して供給される圧縮エアCA1を更に高圧かつパルス状(断続状)に変換し、この高圧でパルス状とした、すなわち断続的に高圧に高められた出力エアCA2を噴射ノズル25に供給する。噴射ノズル25は、自身の噴射口25aがそれぞれ図1に示す第1及び第2測距センサ11,12のセンシング面11a,12aに向けられて配置されており、弁装置24から供給される高圧でパルス状の出力エアCA2をそれぞれのセンシング面11a,12aの好適範囲に向けて吹付ける。
The
なお、弁装置24は、弁装置24で生成された出力エアCA2の噴射ノズル25までの配管ロスを極力少なくするためにも噴射ノズル25の近傍位置に配置するのが好ましい。また、弁装置24と噴射ノズル25とを接続する図3に示す接続ホース27cを省略し、弁装置24と噴射ノズル25とを一体的に構成してもよい。また、第1及び第2清掃装置
21,22で共通の1つの駆動ポンプとしてもよい。
The
図3及び図4に示すように、弁装置24は、ベース部材31、カバー部材32、ダイヤフラム33及び付勢バネ34,35を備える。これら構成部品のうち、ベース部材31の一部、カバー部材32、ダイヤフラム33及び付勢バネ34,35にて弁本体部30が構成される。以降、ベース部材31が下側、カバー部材32が上側として説明するが、弁装置24の使用時の向きはこれに限定されない。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ベース部材31は、樹脂製であり、上側部分に基台部31a、下側部分に接続部31bを有する。基台部31aは、弁本体部30の筐体の下側部分を構成するものであり、円形状の底壁部31cと、底壁部31cの周縁部分から上方に立設される円環状の側壁部31dとを有する。これに対し、カバー部材32は、弁本体部30の筐体の上側部分を構成するものであり、円形状の上壁部32aと、上壁部32aの周縁部分から下方に延出される円環状の側壁部32bとを有する。ベース部材31とカバー部材32とは、側壁部31dの上端面と側壁部32bの下端面とが互いに当接するようにして組付けられ、各端面間でダイヤフラム33の周縁部33xを挟持し、この周縁部33xの挟持によりシールが図られている。ダイヤフラム33は、自身と基台部31aの底壁部31cと側壁部31dとで形成される空間を弁室36とし、カバー部材32の上壁部32aと側壁部32bとで形成される空間を背圧室37として区画する。
The
接続部31bは、基台部31aの下面側に設けられ、基台部31aの底壁部31cから一旦下方に延びそこから二股に延びる逆T字状をなしている。接続部31bは、二股に分かれた一方側をチャンバ26側(駆動ポンプ23側)の接続ホース27bと接続するためのポンプ側接続部31e、二股に分かれた他方側を噴射ノズル25側の接続ホース27cと接続するためのノズル側接続部31fとしている。ポンプ側接続部31eの内側に形成される導入流路38と、ノズル側接続部31fの内側に形成される吐出流路39とはそれぞれ独立しており、基台部31aの底壁部31cの略中央部において導入流路38及び吐出流路39の各開口部38a,39aがそれぞれ形成される。各開口部38a,39aは、底壁部31cの底面上から若干円筒状に突出する形状をなす。
The connecting
ダイヤフラム33は、可撓性材料にて略円板状に形成され、略中央部において、導入流路38及び吐出流路39の各開口部38a,39aと対向する位置のそれぞれに略円柱状の弁体33a,33bを有する。ダイヤフラム33は、各弁体33a,33bと周縁部33xとがともに厚みを有する一方で、それ以外の部位、すなわち弁体33aと弁体33bとの間や各弁体33a,33bと周縁部33xとの間が各弁体33a,33b及び周縁部33xよりも薄い薄肉部33cとして構成される。つまり、ダイヤフラム33は、固定される周縁部33xに対し薄肉部33cを介して繋がる各弁体33a,33bが変位可能に、しかも各弁体33a,33b同士もそれぞれ独立して変位可能に構成される。このような各弁体33a,33bの変位動作により、弁体33aは導入流路38の開口部38aと当接又は離間してチャンバ26側(駆動ポンプ23側)と弁室36との間の流路の開閉を行い、弁体33bは吐出流路39の開口部39aと当接又は離間して噴射ノズル25側と弁室36との間の流路の開閉を行う。
The
カバー部材32は、樹脂製であり、上壁部32aにおける各弁体33a,33bと対向する位置のそれぞれに突状部32c,32dを有する。各突状部32c,32dは、圧縮コイルバネよりなる付勢バネ34,35の位置規制用の突部であり、各突状部32c,32dにそれぞれ付勢バネ34,35の上部側が挿入される。各付勢バネ34,35の上端部は上壁部32aに当接する。これに対し、各付勢バネ34,35の下端部は各弁体33a,33bに当接する。つまり、各付勢バネ34,35は、上壁部32aを起点として各弁体33a,33bを下方に付勢、すなわち各弁体33a,33bを導入流路38及び吐
出流路39の各開口部38a,39a側に向けて付勢する。なお、付勢バネ35の付勢力は、付勢バネ34の付勢力よりも相対的に小さい設定である。また、上壁部32aは、各突状部32c,32dよりも外側位置において、各弁体33a,33bの変位動作が背圧室37内の圧力の影響を受けないように背圧室37とカバー部材32の外部と連通する(大気開放された)例えば2つの連通孔32eを有する。
The
このようにして第1及び第2清掃装置21,22の各弁装置24が構成される。さらに、この弁装置24の弁本体部30は、導入流路38側であり弁体33a側を第1弁部30aとし、吐出流路39側であり弁体33b側を第2弁部30bとして構成される。弁装置24の詳細動作については後述する。
In this way, the
図1に示すように、第1及び第2清掃装置21,22の各駆動ポンプ23は、車両10に搭載の各種ECU(Electronic Control Unit)、すなわち上位ECU50、前側ECU51及び後側ECU52により制御される。前側ECU51は、第1清掃装置21の駆動ポンプ23を制御する機能を含み、後側ECU52は、第2清掃装置22の駆動ポンプ23を制御する機能を含む。上位ECU50は、前側ECU51及び後側ECU52の統括制御を行う。
As shown in FIG. 1, each
本実施形態の動作及び作用について説明する。
上位ECU50において、第1及び第2測距センサ11,12の各センシング面11a,12aに対する雨滴等の異物の付着に基づき、若しくは異物の有無にかかわらず所定時間毎に、対応する第1及び第2清掃装置21,22に清掃指令が生じると、前側及び後側ECU51,52を通じて各清掃装置21,22の駆動ポンプ23が駆動される。
The operation and operation of this embodiment will be described.
In the
各清掃装置21,22の弁装置24の非作動状態においては、図3に示すように、第1及び第2弁部30a,30bが完全な閉弁状態、すなわちダイヤフラム33の各弁体33a,33bが導入流路38及び吐出流路39の各開口部38a,39aを密閉状態としている。
In the non-operating state of the
そして、駆動ポンプ23の駆動にて圧縮エアCA1が所定の容積V1のチャンバ26内に貯留された上でさらに圧縮エアCA1が連続的に供給されると、付勢バネ34の付勢による弁体33aの閉弁状態の維持作用にて、チャンバ26内には蓄圧状態で圧縮エアCA1が貯留され、弁装置24の導入流路38及び接続ホース27bを含む導入側の圧力P1が図7の矢印aにて示すように上昇する。導入側の圧力P1は、図4に示すように、弁体33aに作用する面積S1分の部位、すなわち開口部38aの面積分の比較的狭い部位に作用する。弁体33aに作用する押上力F1は、導入側の圧力P1と面積S1との積、F1=P1×S1である。そして、導入側の閉弁状態の圧力P1は、図7に示すように、駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも十分に高い圧力まで高められる。ここで、上記駆動ポンプ23の吐出圧力P0は、駆動ポンプ23と噴射ノズル25とを接続ホースで直接接続した場合に駆動ポンプ23を駆動したときのその流路内の圧力である(以下、単に「駆動ポンプ23の吐出圧力P0」と称する)。
Then, when the compressed air CA1 is stored in the
また、導入側の圧力P1の上昇に伴い、第1弁部30aにおいては、図5に示すように、弁体33aと開口部38aとの間に僅かな隙間を生じさせて、弁室36に圧縮エアCA1の一部を漏れCAxとして僅かに漏出させる構成となっている。そのため、弁室36内の圧力P2についても徐々に上昇する。弁室36内の圧力P2は、図4に示すように、ダイヤフラム33の薄肉部33cに作用する面積S2分の部位(面積S1<面積S2)、すなわち開口部38a,39aの面積を除く薄肉部33c全体(厳密には弁体33a,33bの周縁部を含む)の面積分の比較的広い部位に作用する。この場合、薄肉部33cに作用する押上力F2は、弁室36内の圧力P2と面積S2との積、F2=P2×S2である
。圧力P2が作用する薄肉部33cの面積S2は圧力P1が作用する弁体33aの面積S1よりも広いため、圧力P2が圧力P1より低くても押上力F2としての影響力は大である。
Further, as the pressure P1 on the introduction side rises, in the
そして、導入側の圧力P1と弁室36内の圧力P2とがともに高まり図7に示す点bになると、弁体33a側の押上力F1と薄肉部33c側の押上力F2とを合算したダイヤフラム33の押上力「F1+F2」が所定押付力(付勢バネ34,35の両付勢力)を上回る。これにより、図6に示すように、ダイヤフラム33全体が大きく変位し、第1及び第2弁部30a,30bがともに開弁状態になる。つまり、各弁体33a,33bがともに開口部38a,39aから離間し、導入流路38、弁室36及び吐出流路39が導通状態となる。
Then, when both the pressure P1 on the introduction side and the pressure P2 in the
開弁直前の導入側の圧力P1は、駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも十分に高い図7に示す点bまで高められており、開弁により導入流路38側の高圧の圧縮エアCA1が一気に弁室36を経て吐出流路39に流れる。吐出側の圧力P3は、図7の矢印cにて示すように急増する。つまり、噴射ノズル25に高圧のエアが出力エアCA2として供給される。
The pressure P1 on the introduction side immediately before the valve opening is increased to the point b shown in FIG. 7, which is sufficiently higher than the discharge pressure P0 of the
一方で、導入側の圧力P1は、図7の矢印dにて示すように急減する。やがて、吐出側の圧力P3が導入側の圧力P1と一致する図7に示す点e以降は、両圧力P3,P1がともに低下していき、図7に示す点fになると、ダイヤフラム33が開弁から閉弁に切替わる。つまり、弁室36内の圧力P2も低下していき、両圧力P1,P2に基づくダイヤフラム33の押上力「F1+F2」よりも付勢バネ34,35の付勢力が勝り、第1及び第2弁部30a,30bの各弁体33a,33bが導入流路38及び吐出流路39の各開口部38a,39aを閉塞する。吐出側の圧力P3はゼロとなり、導入側の圧力P1は再び上昇に転じる。導入側の圧力P1は、漏れCAxによりダイヤフラム33が開弁するまで再び高められる。そして、上記の繰り返しによりダイヤフラム33(各弁体33a,33b)が開弁と閉弁とを繰り返し動作し、高圧でパルス状の出力エアCA2が生成される。
On the other hand, the pressure P1 on the introduction side sharply decreases as shown by the arrow d in FIG. Eventually, after the point e shown in FIG. 7 where the pressure P3 on the discharge side coincides with the pressure P1 on the introduction side, both pressures P3 and P1 decrease, and when the pressure P3 on the discharge side reaches the point f shown in FIG. 7, the
このようにして生成される高圧でパルス状の出力エアCA2は、噴射ノズル25から第1及び第2測距センサ11,12の各センシング面11a,12aに対して吹付けられる。これにより、各センシング面11a,12aに付着し得る雨滴等の異物の効果的な除去清掃が行われ、測距精度を良好に維持することが可能である。しかも、駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも十分に高圧の出力エアCA2が生成可能なため、駆動ポンプ23に小型のものを使用することもできる。
The high-pressure pulsed output air CA2 generated in this way is blown from the
また、出力エアCA2を生成する弁装置24に向けて駆動ポンプ23の圧縮エアCA1がチャンバ26にて貯留して供給されるため、所定の容積V1のチャンバ26内には比較的多量の圧縮エアCA1が圧縮状態で貯留されて弁装置24に対して圧力変動の小さい十分な圧縮エアCA1の供給が行われる。つまり、弁装置24は、安定した圧縮エアCA1の供給に基づき自身の動作が安定となり、高圧でパルス状の出力エアCA2のその個々のパルス毎でも同様となる出力エアCA2を生成することが可能である。また、清掃対象毎で弁装置24と駆動ポンプ23との間の距離がそれぞれ異なるような場合でも、弁装置24とチャンバ26との間の距離を等しく設定すれば、同様な出力エアCA2の生成が可能である。つまり、駆動ポンプ23の設置位置の自由度が高いものとなっている。
Further, since the compressed air CA1 of the
さらに、本実施形態で用いる例えば有底円筒状のチャンバ26は、軸方向長さL1で直径L2とした容積V1の例えば中容量のチャンバである。そして、このチャンバ26の容積V1を異ならせる、すなわち図8(a)に示す小容量のチャンバ26aや図9(a)に示す大容量のチャンバ26bに付け替えることで、高圧でパルス状の出力エアCA2の出
力態様が容易に変更可能なことがわかった。ちなみに、図8(a)に示すチャンバ26aは、軸方向長さL1が同じで小径の直径L3とした容積V2の小容量のチャンバである。小容量のチャンバ26aは、貯留して蓄圧されるエア量が少ないが、所定圧まで速やかに圧力上昇する特性を有している。一方、図9(a)に示すチャンバ26bは、軸方向長さL1が同じで大径の直径L4とした容積V3の大容量のチャンバである。大容量のチャンバ26bは、貯留して蓄圧されるエア量が多いが、所定圧まで若干控え目に圧力上昇する特性を有している。
Further, the bottomed
これにより、図8(a)に示すように、上記中容量のチャンバ26から小容量のチャンバ26aに付け替えると、出力エアCA2の出力態様は、図8(b)に示すように、上記中容量のチャンバ26を用いる場合と比べて、圧力が若干抑え目となる一方で、パルス毎の間隔が短くなる。なお、出力エアCA2の圧力が若干抑え目となるといっても、駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりは十分高い。出力エアCA2の圧力が若干抑え目でパルス毎の間隔が短いと、例えば清掃対象に付着した異物を小刻みにいち早く除去清掃するのに適した仕様となる。
As a result, when the
一方で、図9(a)に示すように、上記中容量のチャンバ26から大容量のチャンバ26bに付け替えると、出力エアCA2の出力態様は、図9(b)に示すように、上記中容量のチャンバ26を用いる場合と比べて、圧力が大きくなる一方で、パルス毎の間隔が長くなる。出力エアCA2の圧力が大きくパルス毎の間隔が長いと、例えば清掃対象に付着した異物を多少の時間を要しても一気に除去清掃するのに適した仕様となる。
On the other hand, as shown in FIG. 9A, when the
なお、図1に示すように、車両10に一般に搭載されるウォッシャ装置13と第1及び第2清掃装置21,22とを前側ECU51を通じて協働させる構成としてもよい。ウォッシャ装置13は、タンク13aに貯留された洗浄液をウォッシャポンプ13bの駆動にてウインドシールド等に供給するものである。そして、洗浄液を各センシング面11a,12aに供給した後、若しくは供給しながら出力エアCA2を吹付けるようにすれば、エアの吹付けだけでは落ちにくい汚れ等の異物の除去清掃における効果の向上も期待できる。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の効果について説明する。
(1)駆動ポンプ23と噴射ノズル25との間に弁装置24とチャンバ26(26a,26b)とが備えられ、駆動ポンプ23からの圧縮エアCA1がチャンバ26にて貯留して蓄圧されつつ弁装置24に供給される。弁装置24は、駆動ポンプ23からチャンバ26を介して供給される圧縮エアCA1を用いて駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも高い圧力まで蓄圧して動作する自身の開弁と閉弁との繰り返し動作を行う。これにより、各測距センサ11,12のセンシング面11a,12aに吹付けるための高圧でパルス状の出力エアCA2が生成されている。つまり、異物除去性能を向上させた出力エアCA2の生成が駆動ポンプ23の大型化を図らなくとも実現することができる。また、駆動ポンプ23からの圧縮エアCA1がチャンバ26を介することで安定化させて弁装置24に供給されるため、安定的な出力エアCA2の生成、ひいては異物除去清掃の清掃力の安定性を高めることができる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) A
(2)弁装置24の弁部30aは、圧縮エアCA1の導入流路38を弁体33aにより閉弁し、駆動ポンプ23からチャンバ26(26a,26b)を介して供給される圧縮エアCA1を駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも高い圧力まで蓄圧する。また、弁装置24の補助機構としても機能する弁部30aの他、弁部30b等々は、上述の蓄圧時に導入流路38側から圧縮エアCA1の漏れCAxを生じさせて漏れ側(弁室36等)にて蓄圧を行う。次いで、導入流路38側及び漏れ側(弁室36等)にて蓄圧した両圧力P1,P2に基づいて弁体33aを開弁させて、導入流路38側にて蓄圧した圧縮エアCA1を吐
出流路39に出力する。そして、その後再び導入流路38側にて蓄圧可能に弁体33aを閉弁復帰させ、これら弁体33aの開弁と閉弁との繰り返し動作に基づき、高圧でパルス状の出力エアCA2が生成される。つまり、このような弁装置24等の構成及び動作にて、高圧でパルス状の出力エアCA2を生成することができる。
(2) The
(3)第2弁部30bにて吐出流路39を閉塞して、圧縮エアCA1の漏れCAxを弁室36で蓄圧するようにしたことで、その蓄圧を確実に行うことができる。つまり、弁装置24の動作の安定化が図れる等の効果が期待できる。
(3) By closing the
(4)第1弁体33aと第2弁体33bとを1つのダイヤフラム33に一体に設け、第1弁部30aと第2弁部30bとを1つの弁装置24として構成したことで、部品共通化による部品点数及び組付工数の低減や弁装置24の取扱いが容易となる等の効果が期待できる。
(4) The
(5)駆動ポンプ23からの圧縮エアCA1を貯留して蓄圧しつつ弁装置24に安定的に供給するチャンバ26,26a,26bにおいて、容積V1,V2,V3の異なるものを選択的に設定することで出力エアCA2の出力態様を変更することが可能である。つまり、出力エアCA2の出力態様の要求に応じて容積V1,V2,V3の異なるチャンバ26,26a,26bを付け替えるだけで、出力エアCA2の出力態様を容易に変更設定することができる。また、チャンバ26,26a,26bを用いず駆動ポンプ23と弁装置24との間を直接接続する接続ホースのホース長を変更することでも出力エアCA2の出力態様の変更対応が可能であるが、例えばホース長が長く必要な場合等においてはチャンバ26,26a,26bを用いることで車両10への搭載性は良好である。
(5) In the
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。
・弁装置24の構成は一例であり、適宜変更してもよい。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
The configuration of the
例えば、上記弁装置24において、第2弁部30bを第1弁部30aと略同一の弁構造にて構成したが、第2弁部30bに第1弁部30aとは異なる弁構造のものを用いてもよい。
For example, in the
また、上記弁装置24が第1弁部30aと第2弁部30bとの2個の弁部を備える1つの構成体としたが、例えば単一の弁部を有する弁装置を直列に2個接続した構成としてもよい。この場合、下流側にはチェック弁を用いてもよい。
Further, the
また、上記弁装置24において、弁体33aと開口部38aとの間から圧縮エアCA1の漏れCAxを生じさせて弁室36にて蓄圧させたが、漏れCAxを弁室36に漏出させる流路を別途設ける態様としてもよい。例えば、導入流路38と弁室36とが連通する極微小な穴やスリット、若しくは開口部38aの弁体33aが当接する当接面を粗面とする態様等としてもよい。
Further, in the
・流体として圧縮エアを清掃対象に吹付けるものであったが、気液混合流体や液体を吹付ける態様としてもよい。液体を用いる場合、その液体自身も確実に清掃対象から飛散させることが好ましい。 -Although compressed air was blown to the object to be cleaned as a fluid, it may be a mode in which a gas-liquid mixed fluid or a liquid is blown. When a liquid is used, it is preferable that the liquid itself is surely scattered from the object to be cleaned.
・測距センサ11,12は、車両10の前端中央部と車両10の後端中央部にそれぞれ配置されているものであったが、車両10の左右側面に配置されているものであってもよい。
The
・測距センサ11,12(センシング面11a,12a)を清掃対象としたが、これに限らない。例えば、車両10の周囲を撮像するカメラ、これら光学センサ以外のセンサ、センサ以外で、例えば図1に示すヘッドライト15、テールランプ16、電子サイドミラーカメラ17、車両周囲確認用カメラ18等を清掃対象としてもよい。
-The
なお、電子サイドミラーカメラ17にて撮像する画像においては、走行時に瞬時に確認することが多い。そのため、電子サイドミラーカメラ17を清掃対象とした場合、清掃装置21,22は、付着した異物を小刻みにいち早く除去清掃するのに適した出力エアCA2の出力が可能な小容量のチャンバ26aを選択することがあり得る。また、車両周囲確認用カメラ18にて撮像する画像においては、駐車時にシフトレバーを後進位置に操作してから車載モニタに表示されるまでに多少の時間を要し、また停車に近い状態のために瞬時の確認の不要なことが多い。そのため、車両周囲確認用カメラ18を清掃対象とした場合、清掃装置21,22は、付着した異物を多少の時間を要しても一気に除去清掃するのに適した出力エアCA2の出力が可能な大容量のチャンバ26bを選択することがあり得る。このようにして、中容量のチャンバ26、小容量のチャンバ26a、及び大容量のチャンバ26bのいずれかを選択して付け替えるだけで、清掃対象のそれぞれに適した出力エアCA2の出力態様に容易に変更することが可能である。
In the image captured by the electronic
・有底円筒状のチャンバ26,26a,26bにおいて容積V1,V2,V3を変更する場合、軸方向長さL1で一定とする一方で、直径L2,L3,L4を変更したが、これに限らず、直径を一定で軸方向長さを変更してもよく、軸方向長さと直径とをともに変更してもよい。また、チャンバ26,26a,26bを有底円筒状以外の形状、例えば矩形箱状、多角形箱状等としてもよい。
-When changing the volumes V1, V2, V3 in the bottomed
10…車両、11,12…第1及び第2測距センサ(清掃対象)、15…ヘッドライト(清掃対象)、16…テールランプ(清掃対象)、17…電子サイドミラーカメラ(清掃対象)、18…車両周囲確認用カメラ(清掃対象)、20…車両用清掃システム、23…駆動ポンプ、24…弁装置、25…噴射ノズル、30a…第1弁部(弁部、補助機構)、30b…第2弁部(補助機構)、33…ダイヤフラム(補助機構)、33a…第1弁体(弁体)、33b…第2弁体、36…弁室(補助機構)、38…導入流路、39…吐出流路、CA1…圧縮エア(流体)、CA2…出力エア(出力用流体)、CAx…漏れ、P0…吐出圧力、P1,P2…圧力、V1,V2,V3…容積。 10 ... Vehicle, 11, 12 ... 1st and 2nd distance measuring sensors (cleaning target), 15 ... Headlight (cleaning target), 16 ... Tail lamp (cleaning target), 17 ... Electronic side mirror camera (cleaning target), 18 ... Vehicle surroundings confirmation camera (cleaning target), 20 ... Vehicle cleaning system, 23 ... Drive pump, 24 ... Valve device, 25 ... Injection nozzle, 30a ... First valve part (valve part, auxiliary mechanism), 30b ... No. 2 valve portion (auxiliary mechanism), 33 ... diaphragm (auxiliary mechanism), 33a ... first valve body (valve body), 33b ... second valve body, 36 ... valve chamber (auxiliary mechanism), 38 ... introduction flow path, 39 ... Discharge flow path, CA1 ... Compressed air (fluid), CA2 ... Output air (output fluid), CAx ... Leakage, P0 ... Discharge pressure, P1, P2 ... Pressure, V1, V2, V3 ... Volume.
Claims (6)
前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に弁装置(24)とチャンバ(26,26a,26b)とを備え、前記駆動ポンプからの前記流体を前記チャンバにて貯留して前記弁装置に供給するように配置し、
前記弁装置は、前記駆動ポンプから前記チャンバを介して供給される前記流体を用いて前記駆動ポンプの吐出圧力(P0)よりも高い圧力まで蓄圧して動作する自身の開弁と閉弁との繰り返し動作に基づき、前記清掃対象に吹付けるための高圧でパルス状の出力用流体(CA2)を生成するように構成された、車両用清掃システム。 The fluid (CA1) supplied from the drive pump (23) is used to spray the injection nozzle (25) onto the cleaning target (11, 12, 15, 16, 17, 18) of the vehicle (10), and the cleaning is performed. A vehicle cleaning system (20) that removes and cleans foreign matter adhering to the target.
A valve device (24) and a chamber (26, 26a, 26b) are provided between the drive pump and the injection nozzle, and the fluid from the drive pump is stored in the chamber and supplied to the valve device. Arrange and
The valve device has its own valve opening and closing that operates by accumulating pressure to a pressure higher than the discharge pressure (P0) of the drive pump using the fluid supplied from the drive pump via the chamber. A vehicle cleaning system configured to generate a pulsed output fluid (CA2) at high pressure for spraying onto the cleaning object based on repetitive motion.
前記流体の導入流路(38)を弁体(33a)により閉弁し、前記駆動ポンプから前記チャンバを介して供給される前記流体を前記駆動ポンプの吐出圧力よりも高い圧力まで蓄圧する弁部(30a)と、
前記蓄圧時に前記導入流路側から前記流体の漏れ(CAx)を生じさせその漏れによる漏れ側での蓄圧と、前記導入流路側及び前記漏れ側にて蓄圧した両圧力(P1,P2)に基づく前記弁体の開弁と、前記弁体の開弁に基づき前記導入流路側にて蓄圧した前記流体の吐出流路(39)への出力と、前記吐出流路への前記流体の出力に基づき前記導入流路側にて蓄圧可能に前記弁体の閉弁復帰とを行うように構成された補助機構(30a,30b,33,36)と
を備え、前記弁装置の前記弁体の開弁と閉弁との繰り返し動作に基づき、高圧でパルス状の前記出力用流体を生成するように構成された、請求項1に記載の車両用清掃システム。 The valve device is
A valve portion that closes the fluid introduction flow path (38) by a valve body (33a) and stores the fluid supplied from the drive pump through the chamber to a pressure higher than the discharge pressure of the drive pump. (30a) and
The fluid leak (CAx) is generated from the introduction flow path side at the time of the accumulator, and the accumulator is based on the accumulator on the leak side due to the leakage and the pressure accumulated on both the introduction flow path side and the leak side (P1, P2). Based on the valve opening of the valve body, the output of the fluid accumulated on the introduction flow path side based on the valve opening of the valve body to the discharge flow path (39), and the output of the fluid to the discharge flow path. It is equipped with an auxiliary mechanism (30a, 30b, 33, 36) configured to return the valve body to the valve so that pressure can be accumulated on the introduction flow path side, and the valve body of the valve device is opened and closed. The vehicle cleaning system according to claim 1, wherein the output fluid is configured to generate a pulsed output fluid at high pressure based on repeated operation with a valve.
前記第2弁部は、前記第2弁体により前記吐出流路を閉弁して前記導入流路側からの前記流体の漏れを蓄圧し、前記漏れ側にて蓄圧した圧力を前記第1及び第2弁体の開弁に作用させるように構成された、請求項2に記載の車両用清掃システム。 When the valve portion having the valve body is the first valve portion (30a) having the first valve body (33a), the auxiliary mechanism of the valve device is the second valve having the second valve body (33b). Consists of a portion (30b).
The second valve portion closes the discharge flow path by the second valve body to accumulate the leakage of the fluid from the introduction flow path side, and the pressure accumulated on the leakage side is the first and second valves. 2. The vehicle cleaning system according to claim 2, which is configured to act on the valve opening of a valve body.
前記第1及び第2弁体は、1つのダイヤフラム(33)に一体に設けられた、請求項3に記載の車両用清掃システム。 The first and second valve portions are configured as one of the valve devices.
The vehicle cleaning system according to claim 3, wherein the first and second valve bodies are integrally provided on one diaphragm (33).
前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に弁装置(24)とチャンバ(26,26a,26b)とを備え、前記駆動ポンプからの前記流体を前記チャンバにて貯留して前記弁装置に供給するように配置し、
前記弁装置は、前記駆動ポンプから前記チャンバを介して供給される前記流体を用いて前記駆動ポンプの吐出圧力(P0)よりも高い圧力まで蓄圧し、その蓄圧後に自身の開弁と閉弁との繰り返し動作に基づき、前記清掃対象に吹付けるための高圧でパルス状の出力
用流体(CA2)を生成するように構成されるものであり、
前記駆動ポンプからの前記流体を貯留して前記弁装置に供給する前記チャンバにおいて容積(V1,V2,V3)の異なるものを複数用意し、前記出力用流体の出力態様を変更すべく前記容積の異なる前記チャンバを選択的に設定するようにした、車両用清掃システムの設定方法。 The fluid (CA1) supplied from the drive pump (23) is used to spray the injection nozzle (25) onto the cleaning target (11, 12, 15, 16, 17, 18) of the vehicle (10), and the cleaning is performed. It is a setting method of the vehicle cleaning system (20) that removes and cleans foreign matter adhering to the target.
A valve device (24) and a chamber (26, 26a, 26b) are provided between the drive pump and the injection nozzle, and the fluid from the drive pump is stored in the chamber and supplied to the valve device. Arrange and
The valve device uses the fluid supplied from the drive pump via the chamber to accumulate a pressure higher than the discharge pressure (P0) of the drive pump, and after the accumulation, the valve opens and closes itself. It is configured to generate a pulsed output fluid (CA2) at high pressure for spraying on the cleaning target based on the repeated operation of.
In the chamber that stores the fluid from the drive pump and supplies it to the valve device, a plurality of chambers having different volumes (V1, V2, V3) are prepared, and the output mode of the output fluid is changed. A method of setting a vehicle cleaning system in which different chambers are selectively set.
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