JPWO2019172159A1 - 車両用クリーナシステムおよび車両システム - Google Patents

Abstract

車両用クリーナシステム（１００）は、車両（１）に搭載されて車両の外部の情報を取得する外部センサを洗浄するクリーナユニット（１１０）と、自車両が自動車専用道路の入口の所定距離内に到達したことを知らせる自動車専用道路予告情報を取得する予告情報取得部（１２１）と、予告情報取得部（１２１）が前記自動車専用道路予告情報を取得したときに、クリーナにより外部センサを洗浄する、または、クリーナにより外部センサの洗浄の要否を診断させるように構成されたクリーナ制御部（１１６）と、を備えている。

Description

本発明は、車両用クリーナシステムおよび車両システムに関する。

特許文献１などにより、車両に搭載されたセンサなどに洗浄液を吐出する車両用クリーナが知られている。

日本国特開２０１６−１８７９９０号公報

ところで、高速自動車道などの自動車専用道路を車両が走行する場合は、自動車専用道路ではない一般道を車両が走行する場合に比べて、車両の速度は大きい。このため、車両が一般道を走行する場合よりも、車両が自動車専用道路を走行する場合には、センサはより遠くにある物体をより正確に、かつ、素早くセンシングすることが求められる。つまり、車両が自動車専用道路を走行する場合には、センサの感度が高いことが求められる。
本発明者は、自動車専用道路に進入する前にセンサを清浄な状態にしておくと好ましいことに気がついた。
そこで、本発明は、自動車専用道路に進入する前に車両用クリーナによりセンサを清浄な状態にすることができる車両用クリーナシステムを提供することを目的の一つとする。

また、自動運転モードを実行可能な車両制御部を有する車両においては、カメラなどから出力されるセンサ信号を迅速に処理する必要がある。車両制御部が自動運転モードを実行する際には、センサ信号に応じて他車両、歩行者、落下物、壁などを認識し、車両の走行を制御する。車両が高速で移動する場合には、特にセンサ信号を迅速に処理する必要がある。このため、センサはセンサ素子が取得した情報を遅滞なく車両制御部へ送信する必要がある。センサは、センサ素子の出力を車両制御部に適したフォーマットのセンサ信号に加工して車両制御部に出力するセンサ信号処理部を有している。
一方で、センサが汚れているか否かをセンサの出力から判定することが知られている。例えば、カメラ出力のうち特定の領域の画素が一定時間以上変化しない場合に、該領域の画素に対応するアウターカバーの一部に汚れが付着していると判定することができる。そこでセンサ信号処理部がセンサ信号を生成する際に、このセンサ信号に基づいて汚れ判定をすることが考えられる。
しかしながら、本発明者は、センサの信号処理部は、車両制御部による迅速なセンサ信号の処理を実現するために常時遅滞なくセンサ信号を出力し続けなければならない一方で、汚れ判定は高速で実行する必要がなく、また、常時実行しなければならないわけでもないことに気が付いた。
そこで、本発明は、自動運転可能な車両に適した車両用クリーナシステムを提供することを目的の一つとする。

また、手動運転モードと自動運転モードを実行可能な自動運転車両においては、自動運転モードを実行する際に車両の外部の情報を取得する外部センサを清浄にしておくことが求められる。一方で、車両に搭載できる洗浄媒体の量には限りがあり、また、クリーナの消耗を抑えることも求められている。
そこで、本発明は、外部センサを清浄な状態にしておくためのクリーナユニットの消耗や洗浄媒体の消費を抑えることができる車両用クリーナシステムおよび車両システムを提供することを目的の一つとする。

さらに、本発明は、外部センサの清浄状態に応じて必要な情報を車両制御部またはユーザに伝達可能な車両用クリーナシステムおよび車両システムを提供することを目的の一つとする。

本発明の一側面に係る車両用クリーナシステムは、
車両に搭載されて車両の外部の情報を取得する外部センサを洗浄するクリーナユニットと、
自車両が自動車専用道路の入口の所定距離内に到達したことを知らせる自動車専用道路予告情報を取得する予告情報取得部と、
前記予告情報取得部が前記自動車専用道路予告情報を取得したときに、前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄する、または、前記クリーナユニットにより前記外部センサの洗浄の要否を診断させるように構成されたクリーナ制御部と、を有する。

本発明の一側面に係る車両用クリーナシステムは、
車両の外部の情報を取得するセンサ素子を有する外部センサと、
前記外部センサを洗浄可能なクリーナと、
前記クリーナの作動を制御するクリーナ制御部と、
前記センサ素子から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して一次デジタルデータを生成するセンサ信号処理部と、を備え、
前記センサ信号処理部は、前記一次デジタルデータを、車両の走行を制御する車両制御部と、前記クリーナ制御部の両方に出力するように構成され、
前記一次デジタルデータから前記外部センサの汚れの有無を検出する汚れ検出部が、前記センサ信号処理部には設けられておらず、前記クリーナ制御部に設けられている。

本発明の一側面に係る車両用クリーナシステムは、
車両に搭載される車両用クリーナシステムであって、
前記車両の外部の情報を取得する外部センサの汚れを検知する汚れ信号に基づいて、前記外部センサを洗浄媒体により洗浄するクリーナユニットと、
前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
を備え、
前記クリーナ制御部は、
前記汚れ信号に基づいて前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄し、
前記外部センサの洗浄後に前記外部センサが清浄状態であるか否かを判定し、
前記外部センサが清浄状態ではないと判定した場合であっても、前記クリーナユニットの作動量が所定値以上になったときには、前記クリーナユニットの作動を停止させるように構成されている。

本発明の一側面に係る車両用システムは、
車両制御部と、
車両の外部の情報を取得する外部センサの汚れを検知する汚れ信号に基づいて、前記外部センサを洗浄媒体により洗浄するクリーナユニットと、
前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
を備えた車両システムであって、
前記クリーナ制御部は、
前記汚れ信号に基づいて前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄し、
前記外部センサの洗浄後に前記外部センサが清浄状態であるか否かを判定し、
前記外部センサが清浄状態ではないと判定した場合であっても、前記クリーナユニットの作動量が所定値以上になったときには、前記クリーナユニットの作動を停止させるように構成されている。

本発明の一側面に係る車両用クリーナシステムは、
車両制御部を有する車両に搭載される車両用クリーナシステムであって、
前記車両の外部の情報を取得する外部センサの汚れを検知する汚れ信号に基づいて、前記外部センサを洗浄媒体により洗浄するクリーナユニットと、
前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
を備え、
前記クリーナ制御部は、
前記汚れ信号に基づいて前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄し、
前記クリーナユニットによる前記外部センサの洗浄が所定の条件を満たした場合に、前記外部センサが清浄状態であるか否かを判定し、
前記外部センサが清浄状態ではないと判定したときに、前記外部センサが清浄状態ではないことを示す第１非清浄信号を生成し、前記第１非清浄信号を前記車両制御部へ出力するように構成されている。

本発明の一側面に係る車両用システムは、
車両制御部と、
車両の外部の情報を取得する外部センサの汚れを検知する汚れ信号に基づいて、前記外部センサを洗浄媒体により洗浄するクリーナユニットと、
前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
を備えた車両システムであって、
前記クリーナ制御部は、
前記汚れ信号に基づいて前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄し、
前記クリーナユニットによる前記外部センサの洗浄が所定の条件を満たした場合に、前記外部センサが清浄状態であるか否かを判定し、
前記外部センサが清浄状態ではないと判定したときに、前記外部センサが清浄状態ではないことを示す第１非清浄信号を生成し、前記第１非清浄信号を前記車両制御部へ出力するように構成されている。

本発明の一側面によれば、自動車専用道路に進入する前にセンサを清浄な状態にすることができる車両用クリーナシステムが提供される。

本発明の一側面によれば、自動運転可能な車両に適した車両用クリーナシステムが提供される。

本発明の一側面によれば、外部センサを清浄な状態にしておくためのクリーナユニットの消耗や洗浄媒体の消費を抑えることができる車両用クリーナシステムおよび車両システムを提供することができる。

本発明の一側面によれば、外部センサの清浄状態に応じて必要な情報を車両制御部またはユーザに伝達可能な車両用クリーナシステムおよび車両システムを提供することができる。

本発明の車両用クリーナシステムを搭載した車両の上面図である。 車両システムのブロック図である。 車両用クリーナシステムの模式図である。 本発明の第一実施形態の車両用クリーナシステムの主要部のブロック図である。 自車両の位置を示す模式図である。 第一実施形態の車両用クリーナシステムのクリーナ制御部が実行する第一のフローチャートである。 第一実施形態の車両用クリーナシステムのクリーナ制御部が実行する第二のフローチャートである。 第一実施形態の車両用クリーナシステムのクリーナ制御部が実行する第三のフローチャートである。 本発明の第二実施形態の車両用クリーナシステムの主要部のブロック図である。 第二実施形態の車両用クリーナシステムのクリーナ制御部が実行する第四のフローチャートである。 自車両の位置を示す模式図である。 本発明の第三実施形態の車両用クリーナシステムの主要部のブロック図である。 本発明の第四実施形態の車両用クリーナシステムの主要部のブロック図である。 第四実施形態の車両用クリーナシステムが実行するフローチャートである。 第四実施形態の車両用クリーナシステムが実行するクリーナユニットの洗浄のタイミングを示す図である。 第四実施形態の変形例の車両用クリーナシステムが実行するクリーナユニットの洗浄のタイミングを示す図である。 第四実施形態の別の変形例の車両用クリーナシステムが実行するフローチャートである。 本発明の第五実施形態の車両用クリーナシステムが実行するフローチャートである。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１に示す車両１について設定された相対的な方向である。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。

図１は、本実施形態に係る車両用クリーナシステム１００（以下、クリーナシステム１００と称す）が搭載された車両１の上面図である。車両１は、クリーナシステム１００を備えている。本実施形態において、車両１は自動運転モードで走行可能な自動車である。

まず、図２を参照して車両１の車両システム２について説明する。図２は、車両システム２のブロック図を示している。図２に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、内部センサ５と、外部センサ６と、ランプ７と、ＨＭＩ８（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、ＧＰＳ９（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。

車両制御部３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。車両制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサと、各種車両制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、各種車両制御データが一時的に記憶されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とにより構成されている。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。

ランプ７は、車両１の前部に設けられるヘッドランプやポジションランプ、車両１の後部に設けられるリヤコンビネーションランプ、車両の前部または側部に設けられるターンシグナルランプ、歩行者や他車両のドライバーに自車両の状況を知らせる各種ランプなどの少なくとも一つである。

ＨＭＩ８は、ユーザからの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等をユーザに向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイである。

内部センサ５は、自車両の情報を取得可能なセンサである。内部センサ５は、例えば、加速度センサ、車速センサ、車輪速センサ及びジャイロセンサ等の少なくとも一つである。内部センサ５は、車両１の走行状態を含む自車両の情報を取得し、該情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
内部センサ５は、ＨＭＩ８の変位を検出するセンサ、ユーザが座席に座っているかどうかを検出する着座センサ、ユーザの顔の方向を検出する顔向きセンサ、車内に人がいるかどうかを検出する人感センサなどを備えていてもよい。

外部センサ６は、自車両の外部の情報を取得可能なセンサである。外部センサは、例えば、カメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、ＧＰＳ９、無線通信部１０、等の少なくとも一つである。外部センサ６は、車両１の周辺環境（他車、歩行者、道路形状、交通標識、障害物等）を含む自車両の外部の情報を取得し、該情報を車両制御部３に出力するように構成されている。あるいは、外部センサ６は、天候状態を検出する天候センサや車両１の周辺環境の照度を検出する照度センサなどを備えていてもよい。
カメラは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラは、可視光を検出するカメラや、赤外線を検出する赤外線カメラである。
レーダは、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ又はレーザーレーダ等である。
ＬｉＤＡＲとは、Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇの略語である。ＬｉＤＡＲは、一般にその前方に非可視光を出射し、出射光と戻り光とに基づいて、物体までの距離、物体の形状、物体の材質、物体の色などの情報を取得するセンサである。

外部センサ６の一種であるＧＰＳ９は、自車両１に対する複数の人工衛星の距離を測定することにより車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。外部センサ６の一種である無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車の走行情報を他車から受信すると共に、車両１の走行情報を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。地図情報記憶部１１は、地図情報が記憶されたハードディスクドライブ等の外部記憶装置であって、地図情報を車両制御部３に出力するように構成されている。

車両制御部３は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルといったユーザにより操作される操作子の変位を検出する内部センサ５の出力と、車速センサや車輪速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサなどの車両の状態を検出する内部センサ５の出力と、車両１の外部の情報を取得する外部センサ６の出力が入力されるように構成されている。車両制御部３は、これらの出力に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成し、必要に応じてこれらの信号を制御（加工）するように構成されている。

ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。

車両１は、自動運転モードと手動運転モードで走行可能である。車両制御部３は、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能である。

自動運転モードにおいて、車両制御部３は、車両１の外部の情報を取得する外部センサ６の出力に応じてステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を自動的に生成する。車両制御部３は、ユーザが操作可能な操作子の変位を検出する内部センサ５の出力と無関係に、外部センサ６の出力に応じてステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を自動的に生成する。
例えば自動運転モードにおいて車両制御部３は、前カメラ６ｃが取得した車両１の前方の周辺環境情報や、ＧＰＳ９の現在位置情報と地図情報記憶部１１に記憶された地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を自動的に生成する。自動運転モードにおいて、車両１はユーザによらずに運転される。

手動運転モードにおいて、車両制御部３は通常時に、外部センサ６の出力と無関係にステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。すなわち、手動運転モードにおいて、車両制御部３は通常時に、外部センサ６の出力と無関係に、ユーザのステアリングホイールの操作に基づいてステアリング制御信号を生成する。車両制御部３は通常時に、外部センサ６の出力と無関係に、ユーザのアクセルペダルの操作に基づいてアクセル制御信号を生成する。車両制御部３は、外部センサ６の出力と無関係に、ユーザのブレーキペダルの操作に基づいてブレーキ制御信号を生成する。手動運転モードにおいて、車両１は通常時はユーザにより運転される。

なお、手動運転モードにおいて車両制御部３は、例えば内部センサ５である車輪速センサの出力に応じてブレーキ制御信号を制御するアンチロックブレーキ制御を実行してもよい。また、手動運転モードにおいて車両制御部３は、内部センサ５である操舵角センサ、車輪速センサやヨーレートセンサの出力に応じてステアリング制御信号やアクセル制御信号、ブレーキ制御信号の少なくとも一つを制御する横滑り防止制御（Electric Stability Control）、トラクション制御などを実行してもよい。
あるいは手動運転モードにおいて車両制御部３は緊急時に、前カメラ６ｃなどの外部センサ６の出力に応じてステアリング制御信号とブレーキ制御信号を生成するプリクラッシュ制御や衝突回避制御を実行してもよい。このように手動運転モードにおいて車両制御部３は緊急時には、外部センサ６の出力に応じてステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号の少なくとも一つを生成してもよい。

手動運転モードにおいて、通常時にステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が生成されるトリガーは、ユーザの操作するステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルといった操作子の変位である。手動運転モードにおいて車両制御部３は通常時に、操作子の変位により生成されたステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号といった信号を内部センサ５や外部センサ６の出力に応じて制御（加工）してもよい。本実施形態において、ユーザの運転を内部センサ５や外部センサ６の出力に応じてアシストするいわゆるアシスト運転モードは、手動運転モードの一形態である。

２０１８年現在で知られている自動運転モードのレベル０〜５の定義に従えば、本実施形態の自動運転モードはレベル３〜５（緊急時等を除く）に該当し、本実施形態の手動運転モードはレベル０〜２に該当する。

図１に戻り車両１は、外部センサ６として、前ＬｉＤＡＲ６ｆ、後ＬｉＤＡＲ６ｂ、右ＬｉＤＡＲ６ｒ、左ＬｉＤＡＲ６ｌ、前カメラ６ｃ、後カメラ６ｄを有している。前ＬｉＤＡＲ６ｆは車両１の前方の情報を取得するように構成されている。後ＬｉＤＡＲ６ｂは車両１の後方の情報を取得するように構成されている。右ＬｉＤＡＲ６ｒは車両１の右方の情報を取得するように構成されている。左ＬｉＤＡＲ６ｌは車両１の左方の情報を取得するように構成されている。前カメラ６ｃは車両１の前方の情報を取得するように構成されている。後カメラ６ｄは車両１の後方の情報を取得するように構成されている。

なお、図１に示した例では、前ＬｉＤＡＲ６ｆは車両１の前部に設けられ、後ＬｉＤＡＲ６ｂは車両１の後部に設けられ、右ＬｉＤＡＲ６ｒは車両１の右部に設けられ、左ＬｉＤＡＲ６ｌは車両１の左部に設けられた例を示しているが、本発明はこの例に限られない。例えば車両１の天井部に前ＬｉＤＡＲ、後ＬｉＤＡＲ、右ＬｉＤＡＲ、左ＬｉＤＡＲがまとめて配置されていてもよい。

車両１は、ランプ７として、右ヘッドランプ７ｒと左ヘッドランプ７ｌを有している。右ヘッドランプ７ｒは車両１の前部のうちの右部に設けられ、左ヘッドランプ７ｌは車両１の前部のうちの左部に設けられている。右ヘッドランプ７ｒは左ヘッドランプ７ｌよりも右方に設けられている。

車両１は、フロントウィンドウ１ｆと、リヤウィンドウ１ｂを有している。

車両１は、本発明の実施形態に係るクリーナシステム１００を有している。クリーナシステム１００は、洗浄対象物に付着する水滴や泥や塵埃等の異物を洗浄媒体を用いて除去するシステムである。本実施形態において、クリーナシステム１００は、前ウィンドウウォッシャ（以降、前ＷＷと称す）１０１、後ウィンドウウォッシャ（以降、後ＷＷと称す）１０２、前ＬｉＤＡＲクリーナ（以降、前ＬＣと称す）１０３、後ＬｉＤＡＲクリーナ（以降、後ＬＣと称す）１０４、右ＬｉＤＡＲクリーナ（以降、右ＬＣと称す）１０５、左ＬｉＤＡＲクリーナ（以降、左ＬＣと称す）１０６、右ヘッドランプクリーナ（以降、右ＨＣと称す）１０７、左ヘッドランプクリーナ（以降、左ＨＣと称す）１０８、前カメラクリーナ１０９ａ、後カメラクリーナ１０９ｂを有する。各々のクリーナ１０１〜１０９ｂは一つ以上のノズルを有し、ノズルから洗浄液または空気といった洗浄媒体を洗浄対象物に向けて吐出する。なお、各々のクリーナ１０１〜１０９ｂをクリーナユニット１１０と呼ぶことがある。

前ＷＷ１０１は、フロントウィンドウ１ｆを洗浄可能である。後ＷＷ１０２は、リヤウィンドウ１ｂを洗浄可能である。前ＬＣ１０３は、前ＬｉＤＡＲ６ｆを洗浄可能である。後ＬＣ１０４は、後ＬｉＤＡＲ６ｂを洗浄可能である。右ＬＣ１０５は、右ＬｉＤＡＲ６ｒを洗浄可能である。左ＬＣ１０６は、左ＬｉＤＡＲ６ｌを洗浄可能である。右ＨＣ１０７は、右ヘッドランプ７ｒを洗浄可能である。左ＨＣ１０８は、左ヘッドランプ７ｌを洗浄可能である。前カメラクリーナ１０９ａは、前カメラ６ｃを洗浄可能である。後カメラクリーナ１０９ｂは、後カメラ６ｄを洗浄可能である。

図３は、クリーナシステム１００の模式図である。クリーナシステム１００は、クリーナユニット１０１〜１０９ｂの他に、前タンク１１１、前ポンプ１１２、後タンク１１３、後ポンプ１１４、クリーナ制御部１１６（制御部）を有している。

前ＷＷ１０１、前ＬＣ１０３、右ＬＣ１０５、左ＬＣ１０６、右ＨＣ１０７、左ＨＣ１０８、前カメラクリーナ１０９ａは、前ポンプ１１２を介して前タンク１１１に接続されている。前ポンプ１１２は前タンク１１１に貯留された洗浄液を、前ＷＷ１０１、前ＬＣ１０３、右ＬＣ１０５、左ＬＣ１０６、右ＨＣ１０７、左ＨＣ１０８、前カメラクリーナ１０９ａに送る。

後ＷＷ１０２と後ＬＣ１０４と後カメラクリーナ１０９ｂは、後ポンプ１１４を介して後タンク１１３に接続されている。後ポンプ１１４は後タンク１１３に貯留された洗浄液を後ＷＷ１０２と後ＬＣ１０４と後カメラクリーナ１０９ｂに送る。

各々のクリーナ１０１〜１０９ｂには、ノズルを開状態にさせて洗浄液を洗浄対象物に吐出させるアクチュエータが設けられている。各々のクリーナ１０１〜１０９ｂに設けられたアクチュエータは、クリーナ制御部１１６に電気的に接続されている。また、クリーナ制御部１１６は、前ポンプ１１２、後ポンプ１１４、車両制御部３にも電気的に接続されている。

図４は、本発明の第一実施形態に係るクリーナシステム１００の主要部のブロック図である。
図４に示すように、クリーナシステム１００は、前ＬＣ１０３と前カメラクリーナ１０９ａといった複数のクリーナユニット１１０と、クリーナ制御部１１６と、予告情報取得部１２１を有している。なお、図４においては、クリーナユニット１１０として前ＬＣ１０３と前カメラクリーナ１０９ａのみを示しているが、図３に示したようにクリーナシステム１００はこの他のクリーナユニット１１０を有していることはもちろんである。

前ＬＣ１０３は、洗浄媒体を前ＬｉＤＡＲ６ｆへ吐出するノズル１０３ａと、前ＬｉＤＡＲ６ｆが汚れているか否かを検出する汚れセンサ１０３ｂを有している。前カメラクリーナ１０９ａは、洗浄媒体を前カメラ６ｃへと吐出するノズル１０９ａａと、前カメラ６ｃが汚れているか否かを検出する汚れセンサ１０９ａｂを有している。クリーナ制御部１１６は、前ＬＣ１０３および前カメラクリーナ１０９ａのそれぞれに接続されている。

クリーナ制御部１１６は、各々のクリーナユニット１１０を制御するように構成されている。クリーナ制御部１１６は、例えば、少なくとも一つの電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサと１以上のメモリを含む少なくとも一つのマイクロコントローラと、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子を含むその他電子回路を含んでもよい。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び／又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。ＣＰＵは、複数のＣＰＵコアによって構成されてもよい。ＧＰＵは、複数のＧＰＵコアによって構成されてもよい。メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。ＲＯＭには、クリーナユニット１１０の制御プログラムが記憶されてもよい。

プロセッサは、ＲＯＭに記憶されたプログラム群から指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。また、電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の集積回路（ハードウェア資源）によって構成されてもよい。さらに、電子制御ユニットは、少なくとも一つのマイクロコントローラと集積回路との組み合わせによって構成されてもよい。

予告情報取得部１２１は、自車両が自動車専用道路Ｓの入口の所定距離内に到達したことを知らせる自動車専用道路予告情報を取得する。予告情報取得部１２１は、無線通信部１０、ナビゲーションシステム１２２、カメラ画像処理部１２３、雨滴センサ１２４などの少なくとも一つに接続されており、自動車専用道路予告情報を取得する。以降に図６〜図８を用いて説明する第一〜第三のフローチャートにおいて、予告情報取得部１２１は、無線通信部１０から自動車専用道路予告情報を取得するように構成されている。

図５は、自車両の位置を示す模式図である。図５に示した例において、自動車専用道路Ｓの入口にはこの地点が自動車専用道路Ｓの入口であることを知らせる無線信号を発する発信装置が設置されている。図５において、発信装置から発せられる無線信号の強度が所定値以上となるエリアを符号Ａで示している。自車両がエリアＡ内に進入すると、無線通信部１０は発信装置から発せられた無線信号を取得し、自動車専用道路予告情報を予告情報取得部１２１へ送信する。また、自車両がエリアＡの外に位置する場合には、予告情報取得部１２１には自動車専用道路予告情報が入力されない。

図６は、第一実施形態の車両用クリーナシステム１００のクリーナ制御部１１６が実行する第一のフローチャートである。図６に示すように、まずクリーナ制御部１１６は、予告情報取得部１２１が自動車専用道路予告情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ０１）。
自車両がエリアＡ外に位置し、予告情報取得部１２１が自動車専用道路予告情報を取得していない場合（ステップＳ０１：Ｎｏ）、クリーナ制御部１１６は処理を終了する。
自車両がエリアＡ内に位置し、予告情報取得部１２１が自動車専用道路予告情報を取得している場合（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、クリーナ制御部１１６はクリーナユニット１１０を駆動して外部センサを洗浄し、処理を終了する（ステップＳ０２）。

なお、ステップＳ０２において、クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０の少なくとも一つを駆動させてもよいし、全てのクリーナユニット１１０を作動させてもよい。もっとも、自動車専用道路Ｓを走行する際には前方の外部情報を取得する外部センサ６の感度が求められるため、少なくとも車両の前方の情報を取得する前カメラ６ｃを洗浄する前カメラクリーナ１０９ａ、および、前ＬｉＤＡＲ６ｆを洗浄する前ＬＣ１０３を作動させるように構成することが好ましい。

このように本実施形態に係る車両用クリーナシステム１００によれば、自車両が自動車専用道路Ｓに進入する前に外部センサ６を清浄な状態にすることができるため、自動車専用道路Ｓを走行する際の外部センサ６の感度を高めることができる。

なお、図６に示した第一のフローチャートでは、自動車専用道路予告情報を取得したときに常に外部センサ６を洗浄する構成としたが、本発明はこれに限られない。クリーナ制御部１１６は、図６に示した第一のフローチャートに代えて、図７に示した第二のフローチャートを実行するように構成してもよい。

図７に示すように、クリーナ制御部１１６は、予告情報取得部１２１が自動車専用道路予告情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１１）。
自車両がエリアＡ外に位置し、予告情報取得部１２１が自動車専用道路予告情報を取得していない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、クリーナ制御部１１６は処理を終了する。
自車両がエリアＡ内に位置し、予告情報取得部１２１が自動車専用道路予告情報を取得している場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、クリーナ制御部１１６は外部センサの洗浄が必要か否かを診断する（ステップＳ１２）。

例えばクリーナ制御部１１６は、前ＬｉＤＡＲ６ｆの汚れを検出する汚れセンサ１０３ｂの出力に応じて、前ＬｉＤＡＲ６ｆが清浄か否かを判定する。あるいは、汚れセンサ１０３ｂの出力に応じて前ＬｉＤＡＲ６ｆに洗浄が必要か否かを通知する信号を前ＬＣ１０３がクリーナ制御部１１６に送信するように構成し、クリーナ制御部１１６は前ＬＣ１０３の該信号に応じて前ＬｉＤＡＲ６ｆが清浄か否かを判定するように構成してもよい。クリーナ制御部１１６は、他のクリーナユニット１１０についても前ＬＣ１０３と同様に、洗浄対象の外部センサ６が清浄か否かを判定する。

クリーナ制御部１１６が外部センサ６の洗浄が不要と判断すると（ステップＳ１２：Ｎｏ）、洗浄が不要と判断された外部センサ６を洗浄せずにクリーナ制御部１１６は処理を終了する。
クリーナ制御部１１６が外部センサ６の洗浄が必要と判断すると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、クリーナ制御部１１６は洗浄が必要と判断された外部センサ６を洗浄し（ステップＳ１３）、処理を終了する。
クリーナ制御部１１６は、図７に示した第二のフローをクリーナユニット１１０毎に実行する。

これにより、既に清浄な外部センサ６を洗浄することがないので、洗浄媒体を節約しつつ、自動車専用道路Ｓを走行する前に外部センサ６の感度を高く維持することができる。

なお、図７に示した第二のフローチャートでは、外部センサ６の汚れに応じて外部センサ６の洗浄の要否を判断することとしたが、本発明はこれに限られない。クリーナ制御部１１６は、図７に示した第二フローチャートに代えて、図８に示す第三のフローチャートを実行するように構成してもよい。

図８に示すように、クリーナ制御部１１６は、予告情報取得部１２１が自動車専用道路予告情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ２１）。
自車両がエリアＡ外に位置し、予告情報取得部１２１が自動車専用道路予告情報を取得していない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、クリーナ制御部１１６は処理を終了する。
自車両がエリアＡ内に位置し、予告情報取得部１２１が自動車専用道路予告情報を取得している場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、クリーナ制御部１１６は天候情報を取得し、クリーナユニット１１０を作動させるべき天候か否かを判定する（ステップＳ２２）。

天候情報は例えば、無線通信部１０が取得する外部から提供される天候情報や、雨滴センサ１２４から出力される雨が降っていることを示す情報などである。雨が降っている場合は、自車両の前方を走行する車両が巻き上げる泥水などにより、外部センサ６に汚れが付着している可能性が高い。あるいは強風が吹いている場合には、砂塵が外部センサ６に付着している可能性が高い。このように、外部センサ６に汚れが付着している可能性が高い天候が、所定の天候条件としてメモリに記録されている。クリーナ制御部１１６はメモリから所定の天候条件を読み出して天候情報と照合することにより、取得した天候情報が所定の天候条件と合致するか否かを判定する。このようにして、クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０を作動させるべき天候か否かを判定する。

クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０を作動させるべき天候と判定したら（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、クリーナユニット１１０を作動させて外部センサ６を洗浄し、処理を終了する。
クリーナ制御部１１６は、クリーナユニット１１０を作動させるべき天候ではないと判定したら（ステップＳ２２：Ｎｏ）、クリーナユニット１１０を作動させずに処理を終了する。

なお、外部センサ６に汚れが付着している可能性が高い天候が全てのクリーナユニット１１０について共通の天候として設定されている場合には、クリーナ制御部１１６がクリーナユニット１１０を作動させるべき天候と判定したら（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、全てのクリーナユニット１１０を作動させて外部センサ６を洗浄し、処理を終了する。
あるいは、外部センサ６に汚れが付着している可能性が高い天候が、クリーナユニット１１０毎に個別の天候として設定されている場合には、クリーナ制御部１１６は個々のクリーナユニット１１０についてステップＳ２２を判定し、該判定結果に基づいて個々のクリーナユニット１１０について洗浄／非洗浄を行う。

このような構成により、自動車専用道路Ｓに進入する前であって外部センサ６が汚れている可能性の高いときに外部センサ６が洗浄される。このため、自動車専用道路Ｓを走行する際の外部センサ６の感度を高めることができる。

＜第二実施形態＞
図９は、本発明の第二実施形態に係る車両用クリーナシステム１００Ａの主要部のブロック図である。図９に示すように、複数のクリーナユニット１１０はそれぞれ、洗浄媒体として空気を外部センサ６へ吐出するエアノズル１３１と、洗浄媒体として洗浄液を外部センサ６に吐出する液ノズル１３２と、外部センサ６の汚れを検出する汚れセンサ１３３を有している。具体的には、前ＬＣ１０３Ａは、洗浄媒体として空気を前ＬｉＤＡＲ６ｆに吐出するエアノズル１３１と、洗浄媒体として洗浄液を前ＬｉＤＡＲ６ｆに吐出する液ノズル１３２と、前ＬｉＤＡＲ６ｆの汚れを検出する汚れセンサ１３３を有している。前カメラクリーナ１０９ａＡや他のクリーナユニット１１０も同様に、エアノズル１３１、液ノズル１３２、汚れセンサ１３３を有している。

図１０は、第二実施形態に係る車両用クリーナシステム１００Ａのクリーナ制御部１１６Ａが実行する第四のフローチャートである。図１０に示すように、クリーナ制御部１１６Ａは、予告情報取得部１２１Ａが自動車専用道路予告情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ３１）。

自車両１がエリアＡ外に位置し、予告情報取得部１２１Ａが自動車専用道路予告情報を取得していない場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、クリーナ制御部１１６Ａは処理を終了する。
自車両１がエリアＡ内に位置し、予告情報取得部１２１Ａが自動車専用道路予告情報を取得している場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、クリーナ制御部１１６Ａは外部センサ６が清浄であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。

クリーナ制御部１１６Ａが外部センサ６は清浄であると判定した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、クリーナ制御部１１６Ａは、清浄であると判定された外部センサ６に向けて液ノズル１３２から洗浄液を吐出させず、かつ、清浄であると判定された外部センサ６に向けてエアノズル１３１から空気を吐出させるように、クリーナユニット１１０を制御する（ステップＳ３３）。

クリーナ制御部１１６Ａが外部センサ６は清浄でないと判定した場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、クリーナ制御部１１６Ａは、清浄でないと判定された外部センサ６に向けて液ノズル１３２から洗浄液を吐出させ、かつ、清浄でないと判定された外部センサ６に向けてエアノズル１３１から空気を吐出させるように、クリーナユニット１１０を制御する（ステップＳ３４）。
クリーナ制御部１１６Ａは、全てのクリーナユニット１１０について第三のフローチャートを実行してもよいし、特定の一つまたは複数のクリーナユニット１１０について第三のフローチャートを実行してもよい。

本実施形態のように、クリーナユニット１１０がエアノズル１３１と液ノズル１３２を備えている場合には、洗浄媒体としての空気は節約の必要がないため、積極的にエアノズル１３１から空気を外部センサ６に吐出させるように構成してもよい。このように、外部センサ６が汚れていないと判断された場合であっても、積極的にエアノズル１３１から空気を外部センサ６に吐出させることにより、外部センサ６をより清浄な状態に保ちやすい。
このような構成によっても、自動車専用道路Ｓに進入する前に自動車専用道路Ｓを走行する際の外部センサ６の感度を高めることができる。

なお、上述した第一実施形態および第二実施形態においては、自動車専用道路Ｓの入口に設置された発信装置から発信されたこの地点が自動車専用道路Ｓの入口であることを知らせる無線信号を無線通信部１０が取得したときに、無線通信部１０が予告情報取得部１２１Ａへ予告情報を入力する構成を説明したが、本発明はこれに限られない。

図１１は自車両１の位置を示す模式図である。図１１には、ナビゲーションシステム１２２が設定した自車両１の予定進路Ｔと、自動車専用道路Ｓの入口が表示されている。図１１に示すように、予定進路Ｔ上に自動車専用道路Ｓが存在する場合には、その入口から所定の長さだけ手前の地点（例えば１ｋｍ手前）に自車両１が到達したときに、ナビゲーションシステム１２２が自動車専用道路予告情報を予告情報取得部１２１Ａへ送信するように構成してもよい。このような構成によっても、予告情報取得部１２１Ａは自動車専用道路予告情報を取得することができる。

あるいは、前カメラ６ｃが自動車専用道路Ｓの入口を示す標識などを撮像し、車両制御部３のカメラ画像処理部１２３が該標識を認識したときにカメラ画像処理部１２３から自動車専用道路予告情報を予告情報取得部１２１Ａへ送信するように構成してもよい。あるいは、前カメラ６ｃの画像処理部が該標識などを認識したときに前カメラ６ｃから自動車専用道路予告情報を予告情報取得部１２１Ａへ送信するように構成してもよい。

なお、図４に示した実施形態では、クリーナ制御部１１６をなす電子制御ユニットに予告情報取得部１２１Ａを組み込んだ例を示しているが、予告情報取得部１２１Ａは車両制御部３をなす電子制御ユニットに組み込んでもよいし、クリーナ制御部１１６や車両制御部３とは別体として構成してもよい。また、単一の電子制御ユニットがクリーナ制御部１１６と車両制御部３の両方として機能するように構成してもよい。

また図４に示した実施形態では、車両用クリーナシステム１００がクリーナユニット１１０とクリーナ制御部１１６と予告情報取得部１２１Ａを含む構成を図示したが、本発明はこれに限られない。車両用クリーナシステム１００は、クリーナユニット１１０とクリーナ制御部１１６と予告情報取得部１２１Ａに加えて、外部センサ６を有するように構成してもよい。あるいは車両用クリーナシステム１００は、クリーナユニット１１０とクリーナ制御部１１６と予告情報取得部１２１Ａに加えて、車両制御部３を有するように構成してもよい。

＜第三実施形態＞
図１２は、本発明の第三実施形態に係る車両用クリーナシステム１１００の主要部のブロック図である。図１２に示すように車両用クリーナシステム１１００は、外部センサ６を洗浄するクリーナユニット１１０と、このクリーナユニット１１０の動作を制御するクリーナ制御部１１１６と、外部センサ６とを有している。なお、図１２においては、クリーナユニット１１０として前カメラクリーナ１０９ａと前ＬＣ１０３のみを示しているが、図３に示す車両用クリーナシステム１００と同様に、車両用クリーナシステム１１００はこの他のクリーナユニット１１０を有していることはもちろんである。同様に、図１２においては、外部センサ６として前カメラ６ｃと前ＬｉＤＡＲ６ｆのみを示しているが、図１に示す車両用クリーナシステム１００と同様に、車両用クリーナシステム１１００はこの他の外部センサ６を有していることはもちろんである。

クリーナ制御部１１１６は、各々のクリーナユニット１１０を制御するように構成されている。クリーナ制御部１１１６の構成は、車両用クリーナシステム１００のクリーナ制御部１１６と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図１２に示すように、前カメラ６ｃおよび前ＬｉＤＡＲ６ｆはそれぞれ、複数のセンサ素子１１２１と、センサ信号処理部１１２２を有している。
前カメラ６ｃに含まれるセンサ素子１１２１は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどのイメージセンサである。イメージセンサは、それぞれが受光した光の強さを示すアナログ信号を出力する。前ＬｉＤＡＲ６ｆは、センサ素子１１２１として例えばピンフォトダイオードやアバランシェフォトダイオードまたは光電子増倍管を備えている。前ＬｉＤＡＲ６ｆに搭載されるセンサ素子１１２１もアナログ信号を出力する。

センサ信号処理部１１２２は、それぞれの外部センサ６に搭載された複数のセンサ素子１１２１から出力されたアナログデータをまとめてデジタルデータに変換する電子処理装置である。センサ信号処理部１１２２は、このようにして得られたデジタルデータを出力するように構成されている。
センサ信号処理部１１２２は例えばＡ／Ｄコンバータである。センサ信号処理部１１２２は、Ａ／Ｄコンバータの他にアナログデータの出力を加工する増幅器、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタなどを含んでいてもよい。
またセンサ信号処理部１１２２は、単純にアナログデータをデジタルデータに変換する処理の他に、デジタルデータをより扱いやすいデジタルデータに変換する処理を行ってもよい。扱いやすいデジタルデータとは、情報量を圧縮してデータサイズが小さくされたデータである。センサ信号処理部１１２２は、例えばＲＡＷデータからＪＰＥＧ形式、ＧＩＦ形式あるいはＭＰＥＧ形式のデータを生成するように構成してもよい。
センサ信号処理部１１２２はこのデジタルデータを車両制御部３とクリーナ制御部１１１６の両方へ出力する。ここで、車両制御部３とクリーナ制御部１１１６へは同一のデジタルデータが出力される。

クリーナ制御部１１１６は、センサ信号処理部１１２２から出力されるデジタルデータから外部センサ６の汚れの有無を検出する汚れ検出部１１２３を有している。汚れ検出部１１２３は、例えば所定期間に亘って同じ位置に同じ強度の信号がある場合に、汚れがあると判定する。クリーナ制御部１１１６は、汚れがあると判定したら、クリーナユニット１１０を作動させて対応する外部センサ６を洗浄する。

また本実施形態において、クリーナ制御部１１１６は車両制御部３と電気的に接続されている。クリーナ制御部１１１６は、汚れを検出した場合に車両制御部３へ汚れが生じていることを伝達することにより、該時刻におけるセンサ信号処理部１１２２からの出力の確度が低いことを知らせることができる。

また、車両制御部３は、車速センサ１１２４、乗員が操作可能なクリーナ作動操作子１１２５、無線通信部１０、ＧＰＳ９などの出力をクリーナ制御部１１１６に送信するように構成してもよい。このような構成により、例えば車速に応じて汚れ検出部１１２３の実行頻度を調節することができる。あるいは、クリーナ作動操作子１１２５からＯＮ信号を受けた時にクリーナユニット１１０を作動させるようにクリーナ制御部１１１６を構成することができる。あるいは、無線通信部１０やＧＰＳ９などの出力により、例えば自動運転可能な領域に自車両が進入した／進入することを示す情報をした場合に、クリーナユニット１１０を作動させたり、汚れ検出部１１２３による汚れ検出処理を実行させたりするように構成してもよい。

本実施形態に係る車両用クリーナシステム１１００によれば、汚れ検出部１１２３がセンサ信号処理部１１２２に設けられておらず、クリーナ制御部１１１６に設けられている。
センサ素子１１２１のアナログ信号をデジタル信号に変換する、あるいはデジタル信号をより扱いやすいデジタル信号に変換する際には大きな演算負荷が生じる。このように外部センサ６が出力する信号を生成する際には、常に迅速に処理することが求められる。
一方で、汚れを検出するためにも画像処理を実行するため、それなりの演算負荷が生じる。しかしながら汚れの検出は、常に処理が要求されるわけではない。外部センサ６が出力する信号を生成する際には全てのフレームについて画像処理を実行する必要があるのに対して、全てのフレームについて汚れ検出処理を実行する必要性は低い。

そこで本実施形態においては、外部センサ６が出力する信号を生成するセンサ信号処理部１１２２と汚れ検出部１１２３とが別々になるように、汚れ検出部１１２３がクリーナ制御部１１１６に設けられている。センサ信号処理部１１２２は汚れ検出処理を実行しないので、センサ信号処理部１１２２の処理負荷の変動が少ない。このため、センサ信号処理部１１２２に要求される最大処理負荷を低減することができ、センサ信号処理部１１２２に過大な演算処理能力が要求されない。
また、クリーナ制御部１１１６は、洗浄対象物が汚れているときにクリーナユニット１１０を作動させることが好ましい。このため、クリーナ制御部１１１６が汚れ検出部１１２３を備えていることが好ましい。
以上の理由より、本実施形態の車両用クリーナシステム１１００は、自動運転モードを実行可能な車両制御部３を備えた車両１に適している。

なお、本実施形態の車両用クリーナシステム１１００は、外部センサ６の出力が必要になる前にクリーナユニット１１０を作動／または汚れを診断させておくように構成された車両用クリーナシステムと組み合わせて用いることが特に好ましい。このような構成によれば、汚れ検出部１１２３が突然素早く汚れを検出する必要がないので、汚れ検出部１１２３を含むクリーナ制御部１１１６の最大処理負荷を低減することができ、クリーナ制御部１１１６に過大な演算処理能力が要求されない。

なお、車両制御部３は、センサ信号処理部１１２２から取得したデジタルデータ（一次デジタルデータ）にさらに画像処理を施してデータサイズを小さくしたデジタルデータ（二次デジタルデータ）を生成し、このデータサイズの小さいデジタルデータに基づいて他車両、歩行者、壁、落下物の少なくとも一つを判別するように構成してもよい。このような構成によれば、車両制御部３による他車両、歩行者、壁、落下物などの判別の際の計算負荷を低減できる。また、センサ信号処理部１１２２に二次デジタルデータの生成に要する演算負荷が要求されないため、センサ信号処理部１１２２に大きな演算処理能力が要求されない。

本実施形態の車両用クリーナシステム１１００において、クリーナ制御部１１１６は複数のセンサ信号処理部１１２２にそれぞれ接続されている。クリーナ制御部１１１６が複数のセンサ信号処理部１１２２から信号を取得するため、複数の外部センサ６の出力同士を比較して、汚れの有無を判断しやすい。例えば複数の外部センサ６から、同様の領域について同様の信号が得られている場合には、それは汚れではなく何らかの物体であると判定することができる。このように複数の外部センサ６の出力同士を比較して、汚れ判定の確度を高めることができる。

本実施形態の車両用クリーナシステム１１００において、クリーナ制御部１１１６は複数のクリーナユニット１１０に接続されている。このためクリーナ制御部１１１６は、複数のクリーナユニット１１０を連動させて制御することができる。例えば、汚れ検出部１１２３がある外部センサ６が汚れていると判定した場合、他の外部センサ６についても汚れている可能性がある。そこでクリーナ制御部１１１６は、汚れが検出された外部センサ６を洗浄するクリーナユニット１１０を作動させるとともに、汚れが検出されなかった外部センサ６を洗浄するクリーナユニット１１０も作動させるように構成することができる。あるいはクリーナ制御部１１１６は、汚れが検出された外部センサ６を洗浄するクリーナユニット１１０を作動させるとともに、汚れの検出を行わなかった外部センサ６を洗浄するクリーナユニット１１０も作動させるように構成することができる。

本実施形態の車両用クリーナシステム１１００において、クリーナ制御部１１１６は、複数のセンサ信号処理部１１２２および複数のクリーナユニット１１０に接続されている。それぞれの外部センサ６について汚れを検出し、それぞれの汚れの有無に応じてクリーナユニット１１０を作動させたり作動させなかったりするように構成することができる。

＜第四実施形態＞
図１３は、本発明の第四実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００の主要部のブロック図である。図１３に示すように車両用クリーナシステム２１００は、外部センサ６を洗浄するクリーナユニット１１０と、このクリーナユニット１１０の動作を制御するクリーナ制御部２１１６とを有している。なお、図１３においては、クリーナユニット１１０として前ＬＣ１０３と前カメラクリーナ１０９ａのみを示しているが、図３に示す車両用クリーナシステム１００と同様に、車両用クリーナシステム２１００はこの他のクリーナユニット１１０を有していることはもちろんである。

前ＬＣ１０３および前カメラクリーナ１０９ａは、それぞれ、洗浄媒体として空気（例えば高圧空気）を外部センサ６へ吐出するエアノズル１３１と、洗浄媒体として洗浄液を外部センサ６に吐出する液ノズル１３２と、外部センサ６の汚れを検出する汚れセンサ１３３を有している。具体的には、前ＬＣ１０３は、洗浄媒体として空気を前ＬｉＤＡＲ６ｆに吐出するエアノズル１３１と、洗浄媒体として洗浄液を前ＬｉＤＡＲ６ｆに吐出する液ノズル１３２と、前ＬｉＤＡＲ６ｆの汚れを検出する汚れセンサ１３３を有している。前カメラクリーナ１０９ａや他のクリーナユニット１１０も同様に、エアノズル１３１、液ノズル１３２、汚れセンサ１３３を有している。

クリーナ制御部２１１６は、前ＬＣ１０３および前カメラクリーナ１０９ａのそれぞれに接続されている。クリーナ制御部２１１６は、各々のクリーナユニット１１０を制御するように構成されている。クリーナ制御部２１１６の構成は、車両用クリーナシステム１００のクリーナ制御部１１６と同様であるため、詳細な説明は省略する。

本実施形態においては、クリーナ制御部２１１６は、汚れセンサ１３３からの検出信号（例えば、汚れ信号）を受信して、外部センサ６が清浄な状態であるか否かを判定し、外部センサ６が清浄状態でない場合には非清浄信号を生成する。

また、本実施形態において、クリーナ制御部２１１６は、車両制御部３に接続されている。車両制御部３は、センサ状態表示部１４０と、切替操作部１４２とに接続されている。センサ状態表示部１４０は、外部センサ６の状態（特に、清浄状態であるか否か）を表示する表示機器である。センサ状態表示部１４０は例えば、ランプやディスプレイなどで構成することができる。切替操作部１４２は、ユーザが車両制御部３に自動運転モードを実行させるために操作する操作子である。切替操作部１４２は、ボタン、スイッチ、レバー、タッチディスプレイなどで構成することができる。センサ状態表示部１４０は切替操作部１４２と一体化されていてもよい。

本実施形態においては、クリーナ制御部２１１６から非清浄信号を取得したら車両制御部３はセンサ状態表示部１４０に、外部センサ６が清浄状態ではないことを表示させる。この状態において切替操作部１４２が操作されて自動運転モードを実行する信号が車両制御部３に入力されると、車両制御部３は自動運転モードを実行する。

図１４は、クリーナ制御部２１１６が実行する処理の例を示すフローチャートである。
図１４に示すように、ステップＳ１０１において、クリーナ制御部２１１６は、汚れセンサ１３３の出力に基づいて外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定する。例えばクリーナ制御部２１１６は、前ＬｉＤＡＲ６ｆの汚れを検出する汚れセンサ１３３の出力に応じて、前ＬｉＤＡＲ６ｆが清浄状態であるか否かを判定する。あるいは、汚れセンサ１３３の出力に応じて前ＬｉＤＡＲ６ｆに洗浄が必要か否かを通知する信号を前ＬＣ１０３がクリーナ制御部２１１６に送信するように構成し、クリーナ制御部２１１６は前ＬＣ１０３の該信号に応じて前ＬｉＤＡＲ６ｆが清浄状態であるか否かを判定するように構成してもよい。クリーナ制御部２１１６は、他のクリーナユニット１１０についても前ＬＣ１０３と同様に、洗浄対象の外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定する。

ステップＳ１０１において外部センサ６が清浄状態であると判定された場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないと判定されるまでステップＳ１０１の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ１０１において外部センサ６が清浄状態ではないと判定された場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、ステップＳ１０２において、クリーナ制御部２１１６はクリーナユニット１１０を駆動して外部センサ６を洗浄する。例えば、クリーナ制御部２１１６は、液ノズル１３２から洗浄液を外部センサ６へ向けて吐出させた後に、エアノズル１３１から空気を外部センサ６に向けて吐出する。
具体的には、図１５に示すように、クリーナ制御部２１１６は、汚れセンサ１３３から出力された汚れ信号に基づいて、液ノズル１３２からの洗浄液の吐出を開始する。一回のカメラ汚れ信号に基づいて液ノズル１３２から吐出される洗浄液の吐出時間Ｔ１は、任意に設定することが可能である。クリーナ制御部２１１６は、液ノズル１３２からの洗浄液の吐出時間Ｔ１に基づき、外部センサ６の洗浄が完了した時点から所定の時間Ｔ２が経過した後に、エアノズル１３１から空気（例えば、高圧空気）を吐出する。空気の吐出は、洗浄液の吐出による外部センサ６の洗浄が完了した時点から時間Ｔ２遅延して実施される。エアノズル１３１からの空気の吐出時間Ｔ３は、任意に設定することが可能である。このような方法によれば、外部センサ６の汚れを洗浄液によって洗浄し、さらに外部センサ６に付着した洗浄液を空気により吹き飛ばすことができ、外部センサ６を清浄状態にすることができる。

なお、ステップＳ１０２において、クリーナ制御部２１１６は、クリーナユニット１１０の少なくとも一つを駆動させてもよいし、全てのクリーナユニット１１０を作動させてもよい。もっとも、自動運転モードを実行する際には前方の外部情報を取得する外部センサ６の感度が求められるため、少なくとも車両の前方の情報を取得する前カメラ６ｃを洗浄する前カメラクリーナ１０９ａ、および、前ＬｉＤＡＲ６ｆを洗浄する前ＬＣ１０３を作動させるように構成することが好ましい。

次に、ステップＳ１０３において、クリーナ制御部２１１６は、汚れセンサ１３３からの出力に基づいて外部センサ６が清浄状態であるか否かを再度判定する。ステップＳ１０３で外部センサ６が清浄状態であると判定された場合には（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、ステップＳ１０４において、クリーナ制御部２１１６は、クリーナユニット１１０の作動を停止して、処理をステップＳ１０１へ戻す。

一方、ステップＳ１０３で外部センサ６が清浄状態ではない、すなわち、クリーナユニット１１０による洗浄後においても外部センサ６がまだ汚れていると判定された場合には（ステップＳ１０３のＮｏ）、ステップＳ１０５において、クリーナ制御部２１１６は、クリーナユニット１１０の作動量が所定値以上となったかを判定する。クリーナユニット１１０の作動量は、例えば、液ノズル１３２から外部センサ６へ向けて吐出される洗浄液の吐出量が所定値以上となったか否かを判定する。なお、クリーナ制御部２１１６は、洗浄液の吐出量に代えて、洗浄液の吐出回数、洗浄液の単位時間当たりの吐出回数、洗浄液の吐出時間のうちの少なくとも１つが所定値以上となったか否かを判定してもよい。また、図１６に示すように、液ノズル１３２からの洗浄液の少なくとも１回の吐出と、その後に続くエアノズル１３１からの空気の少なくとも１回の吐出を１つの洗浄セットとし、その洗浄セットが所定回数以上となった場合に（例えば、洗浄セットが４回を超えた場合に）、クリーナユニット１１０の作動量が所定値以上となったと判定されてもよい。

ステップＳ１０５でクリーナユニット１１０の作動量が所定値以上となったと判定された場合には（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、ステップＳ１０６において、クリーナ制御部２１１６は、クリーナユニット１１０の作動を停止する。

続いて、ステップＳ１０７において、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないことを示す非清浄信号を生成する。非清浄信号には、複数の外部センサ６のうち、どの外部センサ６が清浄状態ではないかに関する情報が含まれてもよい。そして、ステップＳ１０８において、クリーナ制御部２１１６は、生成した非清浄信号を車両制御部３へ送信する。

ステップＳ１０９において、クリーナ制御部２１１６から送信された非清浄信号を取得した車両制御部３は、外部センサ６が清浄状態ではないことを示す非清浄情報をセンサ状態表示部１４０へ表示させる。クリーナ制御部２１１６から取得した非清浄信号に、複数の外部センサ６のうちどの外部センサ６が清浄状態ではないかに関する情報が含まれている場合には、車両制御部３は、センサ状態表示部１４０へ表示される非清浄情報に、どの外部センサ６が清浄状態ではないかを示す情報を含めてもよい。

ステップＳ１１０において、車両制御部３は、現在の運転モードが自動運転モードであるか否かを判定する。現在の運転モードが自動運転モードであると判定された場合には（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、ステップＳ１１１において、車両制御部３は、自動運転モードを解除する。すなわち、車両制御部３は、運転モードを自動運転モードから手動モードへと切り替える。そして、ステップＳ１１２において、車両制御部３は、自動運転モードを解除した旨の自動運転解除情報をセンサ状態表示部１４０へ表示させる。自動運転解除情報は、運転モードを自動運転モードから手動運転モードへと切り替えた旨の情報を含み得る。これにより、車両１のユーザは、外部センサ６が洗浄後も清浄状態とならないため、自動運転モードが解除されたことを把握することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、クリーナ制御部２１１６は、汚れセンサ１３３からの汚れ信号に基づいてクリーナユニット１１０により外部センサ６を洗浄し、外部センサ６の洗浄後に外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定し、外部センサ６が清浄状態ではないと判定した場合であっても、クリーナユニット１１０の作動量が所定値以上になったときには、クリーナユニット１１０の作動を停止させるように構成されている。この構成によれば、外部センサ６を清浄な状態にしておくためのクリーナユニット１１０の消耗や洗浄液の消費を抑えることができる。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、クリーナ制御部２１１６は、洗浄媒体の吐出量、洗浄媒体の吐出回数、洗浄媒体の単位時間当たりの吐出回数、洗浄媒体の吐出時間のうち少なくとも１つが所定値以上となった場合に、クリーナユニット１１０の作動量が所定値以上となったと判定するように構成されている。このように、外部センサ６の洗浄後に外部センサ６が清浄状態ではないと判定されてからクリーナユニット１１０の作動を停止するまでのクリーナユニット１１０の作動条件を定めておくことで、必要以上に外部センサ６の洗浄を繰り返すことがなく効率的である。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、洗浄媒体は、洗浄液と、空気とを含み、クリーナ制御部２１１６は、洗浄液の少なくとも１回の吐出と、その後に続く空気の少なくとも１回の吐出を１つの洗浄セットとし、洗浄セットが所定回数以上となった場合に、クリーナユニット１１０の作動量が所定値以上となったと判定するように構成されている。このようにクリーナユニット１１０の作動条件を定めておくことでも、必要以上に外部センサ６の洗浄を繰り返すことがなくなるため、効率的である。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないと判定した場合に、外部センサ６が清浄状態ではないことを示す非清浄信号を車両制御部３へ出力するように構成されている。このように、クリーナユニット１１０により外部センサ６を所定の条件で洗浄しても外部センサ６が清浄状態とならない場合には、クリーナ制御部２１１６は、車両制御部３に非清浄信号を出力することで、外部センサ６の清浄状態に応じて必要な情報を車両制御部３に伝達することができる。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、車両制御部３は、クリーナ制御部２１１６から受信した非清浄信号に基づいて、外部センサ６が清浄状態ではないことをセンサ状態表示部１４０に表示させるように構成されている。このように、センサ状態表示部１４０に外部センサ６の清浄状態を表示させることで、車両１のユーザに対して外部センサ６の清浄状態を明確に知らせることができる。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、車両制御部３は、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能であり、車両制御部３は、クリーナ制御部２１１６から受信した非清浄信号に基づいて、自動運転モードから手動運転モードへ運転モードを切り替えるように構成されている。このように、外部センサ６が清浄状態でない場合には、自動運転モードを解除することで、外部センサ６が汚れた状態のままで車両外部の情報を取得することがなくなる。そのため、外部センサ６の誤検知を防止することができる。

図１７は、クリーナ制御部２１１６が実行する処理の変形例を示すフローチャートである。
図１７に示す変形例において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４は、図１４に示す処理の例と同一であるため、説明は省略する。

ステップＳ１０３で外部センサ６が清浄状態ではないと判定された場合には（ステップＳ１０３のＮｏ）、ステップＳ１１５において、クリーナ制御部２１１６は、清浄状態ではないと判定された外部センサ６に向けて液ノズル１３２からの洗浄液の吐出を停止し、かつ、当該外部センサ６に向けてエアノズル１３１から空気の吐出を継続させるように、クリーナユニット１１０を制御する。このとき、クリーナ制御部２１１６は、エアノズル１３１から連続的に空気を吐出させるようにクリーナユニット１１０を制御してもよく、エアノズル１３１から間欠的に空気を吐出させるようにクリーナユニット１１０を制御してもよい。

次に、ステップＳ１１６において、クリーナ制御部２１１６は、エアノズル１３１からの空気の吐出の継続開始後に所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過したと判定した場合には（ステップＳ１１６のＹｅｓ）、ステップＳ１１７において、クリーナ制御部２１１６は、エアノズル１３１からの空気の吐出を停止するようにクリーナユニット１１０を制御する。このようにして、クリーナユニット１１０の作動が停止される。

次に、ステップＳ１１８において、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないことを示す非清浄信号を生成する。次に、ステップＳ１１９において、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定する。外部センサ６が清浄状態ではないと判定された場合には（ステップＳ１１９のＮｏ）、ステップＳ１２０において、クリーナ制御部２１１６は、ステップＳ１１８で生成した非清浄信号を車両制御部３へ送信する。

図１７に示す変形例において、ステップＳ１０９〜Ｓ１１２は、図１４に示す処理の例と同一であるため、説明は省略する。なお、ステップＳ１１８とステップＳ１１９の順番は逆であってもよい。すなわち、エアノズル１３１からの空気の吐出を停止した（ステップＳ１１７）後で、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定し、外部センサ６が清浄状態ではないと判定された場合に非清浄信号を生成して、当該非清浄信号を車両制御部３へ送信するようにしてもよい。このように、非清浄信号を生成する前後に、外部センサ６の清浄状態を確認することで、エアノズル１３１からの空気の吐出を継続させたことにより外部センサ６が清浄状態となった場合にもかかわらず非清浄信号が車両制御部３へ送信されてしまうことを防止することができる。

以上説明したように、本変形例に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、クリーナ制御部２１１６は、汚れ信号に基づいて、洗浄液を外部センサ６へ向けて吐出させた後で、空気を外部センサ６へ向けて吐出させることで外部センサ６を洗浄する。そして、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないと判定された場合には、洗浄液の吐出を停止するとともに、空気の吐出を所定時間継続させ、所定時間経過後にクリーナユニット１１０の作動量が所定値以上になったと判定して空気の吐出を停止させることで、クリーナユニット１１０の作動を停止させるように構成されている。この構成によれば、外部センサ６の洗浄後に当該外部センサ６が清浄状態ではないと判定された場合に、洗浄液の吐出を停止しつつ空気の吐出を継続させることで、洗浄液の消費を抑制しながら外部センサ６の洗浄を継続することができる。また、所定時間経過後には空気の吐出も停止させることで、必要以上にクリーナユニット１１０を作動させることを防止し、クリーナユニット１１０の消耗も抑制することができる。

＜第五実施形態＞
図１８は、本発明の第五実施形態に係るクリーナ制御部２１１６が実行するフローチャートである。第五実施形態に係るクリーナ制御部２１１６の構成は、第四実施形態に係るクリーナ制御部２１１６の構成と同一であるため、詳細な説明は省略する。
図１８に示すように、ステップＳ２０１において、クリーナ制御部２１１６は、汚れセンサ１３３の出力に基づいて外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定する。例えばクリーナ制御部２１１６は、前ＬｉＤＡＲ６ｆの汚れを検出する汚れセンサ１３３の出力に応じて、前ＬｉＤＡＲ６ｆが清浄状態であるか否かを判定する。あるいは、汚れセンサ１３３の出力に応じて前ＬｉＤＡＲ６ｆに洗浄が必要か否かを通知する信号を前ＬＣ１０３がクリーナ制御部２１１６に送信するように構成し、クリーナ制御部２１１６は前ＬＣ１０３の該信号に応じて前ＬｉＤＡＲ６ｆが清浄状態であるか否かを判定するように構成してもよい。クリーナ制御部２１１６は、他のクリーナユニット１１０についても前ＬＣ１０３と同様に、洗浄対象の外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定する。

ステップＳ２０１において外部センサ６が清浄状態であると判定された場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないと判定されるまでステップＳ２０１の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ２０１において外部センサ６が清浄状態ではないと判定された場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、ステップＳ２０２において、クリーナ制御部２１１６はクリーナユニット１１０を駆動して外部センサ６を洗浄する。例えば、クリーナ制御部２１１６は、液ノズル１３２から洗浄液を外部センサ６へ向けて吐出させた後に、エアノズル１３１から空気を外部センサ６に向けて吐出してもよい。このような方法によれば、外部センサ６の汚れを洗浄液によって洗浄し、さらに外部センサ６に付着した洗浄液を空気により吹き飛ばすことができ、外部センサ６を清浄にすることができる。

なお、ステップＳ２０２において、クリーナ制御部２１１６は、クリーナユニット１１０の少なくとも一つを駆動させてもよいし、全てのクリーナユニット１１０を作動させてもよい。もっとも、自動運転モードを実行する際には前方の外部情報を取得する外部センサ６の感度が求められるため、少なくとも車両の前方の情報を取得する前カメラ６ｃを洗浄する前カメラクリーナ１０９ａ、および、前ＬｉＤＡＲ６ｆを洗浄する前ＬＣ１０３を作動させるように構成することが好ましい。

次に、ステップＳ２０３において、クリーナ制御部２１１６は、クリーナユニット１１０の液ノズル１３２から外部センサ６へ向けて吐出される洗浄液の吐出量が所定値以上となったか否かを判定する。なお、クリーナ制御部２１１６は、洗浄液の吐出量に代えて、洗浄液の吐出回数、洗浄液の単位時間当たりの吐出回数、洗浄液の吐出時間のうちの少なくとも１つが所定値以上となったか否かを判定してもよい。

ステップＳ２０３で洗浄液の吐出量が所定値以上となったと判定された場合には（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、ステップＳ２０４において、クリーナ制御部２１１６は、汚れセンサ１３３からの出力に基づいて外部センサ６が清浄状態であるか否かを再度判定する。ステップＳ２０４で外部センサ６が清浄状態であると判定された場合には（ステップＳ２０４のＹｅｓ）、ステップＳ２０５において、クリーナ制御部２１１６は、クリーナユニット１１０の作動を停止して、処理をステップＳ２０１へ戻す。

一方、ステップＳ２０４で外部センサ６が清浄状態ではない、すなわち、クリーナユニット１１０による洗浄後においても外部センサ６がまだ汚れていると判定された場合には（ステップＳ２０４のＮｏ）、ステップＳ２０６において、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないことを示す非清浄信号を生成する。非清浄信号には、複数の外部センサ６のうち、どの外部センサ６が清浄状態ではないかに関する情報が含まれてもよい。そして、ステップＳ２０７において、クリーナ制御部２１１６は、生成した非清浄信号を車両制御部３へ送信する。

次に、ステップＳ２０８において、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないと判定された後に、クリーナユニット１１０の液ノズル１３２から外部センサ６へ向けて吐出される洗浄液の吐出量が所定値以上となったか否かを判定する。ステップＳ２０３と同様に、クリーナ制御部２１１６は、洗浄液の吐出量に代えて、洗浄液の吐出回数、洗浄液の単位時間当たりの吐出回数、洗浄液の吐出時間のうちの少なくとも１つが所定値以上となったか否かを判定してもよい。

ステップＳ２０８で洗浄液の吐出量が所定値以上となったと判定された場合には（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、ステップＳ２０９において、クリーナ制御部２１１６は、クリーナユニット１１０の作動を停止して、処理をステップＳ２０１へ戻す。

ステップＳ２０７にてクリーナ制御部２１１６から送信された非清浄信号を取得した車両制御部３は、ステップＳ２１０において、外部センサ６が清浄状態ではないことを示す非清浄情報をセンサ状態表示部１４０へ表示する。なお、クリーナ制御部２１１６から取得した非清浄信号に、複数の外部センサ６のうちどの外部センサ６が清浄状態ではないかに関する情報が含まれている場合には、車両制御部３は、センサ状態表示部１４０へ表示される非清浄情報に、どの外部センサ６が清浄状態ではないかを示す情報を含めてもよい。

ステップＳ２１１において、車両制御部３は、現在の運転モードが自動運転モードであるか否かを判定する。ステップＳ２１１で現在の運転モードが自動運転モードであると判定された場合には（ステップＳ２１１のＹｅｓ）、ステップＳ２１２において、車両制御部３は、自動運転モードを解除する。すなわち、車両制御部３は、運転モードを自動運転モードから手動モードへと切り替える。

ステップＳ２１３において、車両制御部３は、自動運転モードを解除した旨の自動運転解除情報をセンサ状態表示部１４０へ表示する。自動運転解除情報は、運転モードを自動運転モードから手動運転モードへと切り替えた旨の情報を含み得る。これにより、車両１のユーザは、外部センサ６が洗浄後も清浄状態とならないため、自動運転モードが解除されたことを把握することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、クリーナ制御部２１１６は、汚れセンサ１３３からの出力に基づいてクリーナユニット１１０により外部センサ６を洗浄し、クリーナユニット１１０による外部センサ６の洗浄が所定の条件を満たした場合に、外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定する。そして、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６が清浄状態ではないと判定したときに、外部センサ６が清浄状態ではないことを示す非清浄信号（第１非清浄信号）を車両制御部３へ出力するように構成されている。このように、クリーナユニット１１０により外部センサ６を所定の条件で洗浄しても外部センサ６が清浄状態とならない場合には、クリーナ制御部２１１６は、車両制御部３に非清浄信号を出力することで、外部センサ６の清浄状態に応じて必要な情報を車両制御部３に伝達することができる。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、クリーナ制御部２１１６は、クリーナユニット１１０からの洗浄液の吐出量、洗浄液の吐出回数、洗浄液の単位時間当たりの吐出回数、洗浄液の吐出時間のうち少なくとも１つが所定値以上になったときに、外部センサ６が清浄状態であるか否かを判定し、外部センサ６が清浄状態ではないと判定したときに非清浄信号を車両制御部３へ出力するように構成されている。このように、クリーナユニット１１０による外部センサ６の洗浄を開始してから外部センサ６の清浄状態を判定するまでのクリーナユニット１１０の作動条件を定めておくことで、外部センサ６の清浄状態を判定する際の処理が容易となり、必要以上に外部センサ６の洗浄を繰り返すことがなく効率的である。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、車両１は、外部センサ６の清浄状態をユーザへ提示可能なセンサ状態表示部１４０を有し、車両制御部３は、クリーナ制御部２１１６から受信した第１非清浄信号に基づいて、センサ状態表示部１４０に外部センサ６が清浄状態ではないことを表示させるように構成されている。このように、センサ状態表示部１４０に外部センサ６の清浄状態を表示させることで、車両１のユーザに対して外部センサ６の清浄状態を明確に知らせることができる。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、車両制御部３は、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能であり、車両制御部３は、クリーナ制御部２１１６から受信した第１非清浄信号に基づいて、自動運転モードから手動運転モードへ運転モードを切り替えるように構成されている。このように、外部センサ６が清浄状態でない場合には、自動運転モードを解除することで、外部センサ６が汚れた状態のままで車両外部の情報を取得することがなくなる。そのため、外部センサ６の誤検知を防止することができる。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、クリーナ制御部２１１６は、外部センサ６の洗浄後に外部センサ６が清浄状態ではないと判定したときに、クリーナユニット１１０の作動を停止させるようにさらに構成されている。このように、外部センサ６を洗浄しても外部センサ６の汚れが落としきれない場合にはクリーナユニット１１０の作動を停止させることで、必要以上に外部センサ６の洗浄を繰り返すことがなくなるため、クリーナユニット１１０の消耗や洗浄液の消費を抑えることができる。

また、本実施形態に係る車両用クリーナシステム２１００によれば、外部センサ６は、複数のセンサ（例えば、前カメラ６ｃ、後カメラ６ｄ、前ＬｉＤＡＲ６ｆ、後ＬｉＤＡＲ６ｂ、左ＬｉＤＡＲ６ｌ、右ＬｉＤＡＲ６ｒ）を含んでいる。クリーナ制御部２１１６は、汚れ信号に基づいてクリーナユニット１１０により複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサを洗浄し、クリーナユニット１１０による少なくとも一つのセンサの洗浄が所定の条件を満たした場合に、少なくとも一つのセンサが清浄状態であるか否かを判定する。そして、クリーナ制御部２１１６は、少なくとも一つのセンサが清浄状態ではないと判定したときに、少なくとも一つのセンサが清浄状態ではないことを示す非清浄信号（第２非清浄信号）を生成し、当該非清浄信号を車両制御部３へ出力するように構成されている。これにより、複数の外部センサ６のうち、どの外部センサ６が清浄状態ではないかを車両制御部３が容易に認識することができ、当該外部センサ６のみを再び洗浄することが可能となる。そのため、清浄状態である外部センサ６まで過度に洗浄することが無くなり、クリーナユニット１１０の消耗や洗浄液の消費を抑えることができる。

＜種々の変形例＞
以上、本発明の各実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が各実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。各実施形態は単なる一例であって、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

また、上述のクリーナシステム１００は、外部センサ６を含む構成として説明したが、クリーナシステム１００は、外部センサ６を含まない構成としてもよい。もっとも、クリーナシステム１００が外部センサ６を含んだアセンブリ体として構成されていると、外部センサ６に対するクリーナ１０３〜１０６，１０９ａ，１０９ｂの位置決め精度を高めやすいので好ましい。また、クリーナシステム１００の車両１への搭載時に、外部センサ６も一緒に組み込むことができるので、車両１への組み付け性も高められる。

上記では、外部センサ６を洗浄するクリーナとして、ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌを洗浄する１０３〜１０６、および前カメラ６ｃを洗浄する１０９ａ，後カメラ６ｄを洗浄する１０９ｂを説明したが、本発明はこれに限られない。クリーナシステム１００は、レーダを洗浄するクリーナなどを、センサクリーナ１０３〜１０６，１０９ａ，１０９ｂの代わりに有していてもよいし、センサクリーナ１０３〜１０６，１０９ａ，１０９ｂとともに有していてもよい。

なお、ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌなどの外部センサ６は、検出面と、検出面を覆うカバーを有していることがある。外部センサ６を洗浄するクリーナは、検出面を洗浄するように構成されていてもよいし、センサを覆うカバーを洗浄するように構成されていてもよい。

クリーナシステム１００が吐出する洗浄液は、水、あるいは洗剤を含む。フロント・リヤウィンドウ１ｆ，１ｂ、ヘッドランプ７ｒ，７ｌ、ＬｉＤＡＲ６ｆ，６ｂ，６ｒ，６ｌ、カメラ６ｃ，６ｄのそれぞれに吐出する洗浄媒体は、相異なっていてもよいし、同じでもよい。

上記では、クリーナ１０１，１０３，１０５〜１０９ｂが前タンク１１１に接続され、クリーナ１０２，１０４が後タンク１１３に接続された例を説明したが、本発明はこれに限られない。
クリーナ１０１〜１０９ｂが単一のタンクに接続されていてもよい。クリーナ１０１〜１０９ｂがそれぞれ互いに異なるタンクに接続されていてもよい。
あるいは、クリーナ１０１〜１０９ｂが、その洗浄対象の種類ごとに共通のタンクに接続されていてもよい。例えば、ＬＣ１０３〜１０６が共通の第一タンクに接続され、ＨＣ１０７，１０８が、第一タンクと異なる第二タンクに接続されるように構成してもよい。
あるいは、クリーナ１０１〜１０９ｂが、その洗浄対象の配置位置ごとに共通のタンクに接続されていてもよい。例えば、前ＷＷ１０１と前ＬＣ１０３と前カメラクリーナ１０９ａが共通の前タンクに接続され、右ＬＣ１０５と右ＨＣ１０７が共通の右タンクに接続され、後ＷＷ１０２と後ＬＣ１０４と後カメラクリーナ１０９ｂが共通の後タンクに接続され、左ＬＣ１０６と左ＨＣ１０８が共通の左タンクに接続されるように構成してもよい。

上記では、クリーナ１０１〜１０９ｂに設けられたアクチュエータを作動させることによりクリーナ１０１〜１０９ｂから洗浄媒体を吐出させる例を説明したが、本発明はこれに限られない。
クリーナ１０１〜１０９ｂのそれぞれに常閉バルブが設けられており、タンクとクリーナ１０１〜１０９ｂとの間が常に高圧となるようにポンプが作動されており、クリーナ１０１〜１０９ｂに設けられたバルブをクリーナ制御部１１６が開けることにより、クリーナ１０１〜１０９ｂから洗浄媒体を吐出させるように構成してもよい。
あるいは、クリーナ１０１〜１０９ｂのそれぞれがそれぞれ個別のポンプに接続されており、それぞれのポンプを個別にクリーナ制御部１１６が制御することにより、クリーナ１０１〜１０９ｂからの洗浄媒体の吐出を制御するように構成してもよい。この場合、クリーナ１０１〜１０９ｂのそれぞれに相異なるタンクに接続されていてもよいし、共通のタンクに接続されていてもよい。

クリーナ１０１〜１０９ｂには、洗浄媒体を吐出する１つ以上の吐出穴が設けられている。クリーナ１０１〜１０９ｂは、洗浄液を吐出する１つ以上の吐出穴と、空気を吐出する１つ以上の吐出穴とが設けられていてもよい。

各々のクリーナ１０１〜１０９ｂは、それぞれ個別に設けてもよいし、複数をユニット化して構成してもよい。例えば、右ＬＣ１０５と右ＨＣ１０７を単一のユニットとして構成してもよい。右ヘッドランプ７ｒと右ＬｉＤＡＲ６ｒとが一体化された態様に対して、右ＬＣ１０５と右ＨＣ１０７を単一のユニットとして構成するとよい。

本出願は、２０１８年３月７日出願の日本特許出願２０１８−４１０３２号、２０１８年３月７日出願の日本特許出願２０１８−４１０３６号、２０１８年３月７日出願の日本特許出願２０１８−４１０３７号および２０１８年３月７日出願の日本特許出願２０１８−４１０３８号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (26)

1. 車両に搭載されて車両の外部の情報を取得する外部センサを洗浄するクリーナユニットと、
   自車両が自動車専用道路の入口の所定距離内に到達したことを知らせる自動車専用道路予告情報を取得する予告情報取得部と、
   前記予告情報取得部が前記自動車専用道路予告情報を取得したときに、前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄する、または、前記クリーナユニットにより前記外部センサの洗浄の要否を診断させるように構成されたクリーナ制御部と、を有する車両用クリーナシステム。
2. 前記クリーナユニットは、
   前記外部センサに向けて洗浄媒体を吐出させるノズルと、
   前記外部センサが汚れているか否かを検出する汚れセンサを有し、
   前記クリーナ制御部は、前記予告情報取得部が前記自動車専用道路予告情報を取得し、かつ、前記汚れセンサから前記外部センサが汚れていることを示す汚れ信号を取得したときに、前記ノズルから前記外部センサへ洗浄媒体を吐出させるように構成されている、請求項１に記載の車両用クリーナシステム。
3. 前記クリーナユニットは、
   前記外部センサに向けて洗浄液を吐出させる液ノズルと、
   前記外部センサに向けて空気を吐出させるエアノズルと、
   前記外部センサが汚れているか否かを検出する汚れセンサを有し、
   前記クリーナ制御部は、
   前記予告情報取得部が前記自動車専用道路予告情報を取得し、かつ、前記汚れセンサから前記外部センサが汚れていることを示す汚れ信号を取得したときに、前記液ノズルから前記外部センサへ洗浄液を吐出させ、かつ、前記エアノズルから前記外部センサへ空気を吐出させ、
   前記予告情報取得部が前記自動車専用道路予告情報を取得し、かつ、前記汚れセンサから前記外部センサが汚れていることを示す汚れ信号を取得しないときに、前記液ノズルから前記外部センサへ洗浄液を吐出させず、かつ、前記エアノズルから前記外部センサへ空気を吐出させるように構成されている、請求項１に記載の車両用クリーナシステム。
4. 前記クリーナ制御部は、前記予告情報取得部が前記自動車専用道路予告情報を取得し、かつ、取得した天候情報が前記クリーナユニットを作動させるべき天候である場合に、前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄させるように構成されている、請求項１に記載の車両用クリーナシステム。
5. 前記クリーナユニットを作動させるべき天候は雨である、請求項４に記載の車両用クリーナシステム。
6. 車両の外部の情報を取得するセンサ素子を有する外部センサと、
   前記外部センサを洗浄可能なクリーナと、
   前記クリーナの作動を制御するクリーナ制御部と、
   前記センサ素子から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して一次デジタルデータを生成するセンサ信号処理部と、を備え、
   前記センサ信号処理部は、前記一次デジタルデータを、車両の走行を制御する車両制御部と、前記クリーナ制御部の両方に出力するように構成され、
   前記一次デジタルデータから前記外部センサの汚れの有無を検出する汚れ検出部が、前記センサ信号処理部には設けられておらず、前記クリーナ制御部に設けられている、車両用クリーナシステム。
7. 前記車両制御部は前記一次デジタルデータに画像処理を施して二次デジタルデータを生成し、前記二次デジタルデータに基づいて他車両、歩行者、壁、落下物の少なくとも一つを判別するように構成されている、請求項６に記載の車両用クリーナシステム。
8. 前記クリーナ制御部は、前記汚れ検出部の出力に応じて前記クリーナを作動させるように構成されている、請求項６の車両用クリーナシステム。
9. 前記クリーナ制御部は、複数の前記センサ信号処理部にそれぞれ接続されている、請求項６の車両用クリーナシステム。
10. 前記クリーナ制御部は、複数の前記クリーナに接続されている、請求項６の車両用クリーナシステム。
11. 前記クリーナ制御部は、複数の前記センサ信号処理部および複数の前記クリーナに接続されている、請求項６の車両用クリーナシステム。
12. 車両に搭載される車両用クリーナシステムであって、
    前記車両の外部の情報を取得する外部センサの汚れを検知する汚れ信号に基づいて、前記外部センサを洗浄媒体により洗浄するクリーナユニットと、
    前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
    を備え、
    前記クリーナ制御部は、
    前記汚れ信号に基づいて前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄し、
    前記外部センサの洗浄後に前記外部センサが清浄状態であるか否かを判定し、
    前記外部センサが清浄状態ではないと判定した場合であっても、前記クリーナユニットの作動量が所定値以上になったときには、前記クリーナユニットの作動を停止させるように構成されている、車両用クリーナシステム。
13. 前記クリーナ制御部は、
    前記洗浄媒体の吐出量、前記洗浄媒体の吐出回数、前記洗浄媒体の単位時間当たりの吐出回数、前記洗浄媒体の吐出時間のうち少なくとも１つが所定値以上となった場合に、前記クリーナユニットの作動量が所定値以上となったと判定するように構成されている、請求項１２に記載の車両用クリーナシステム。
14. 前記洗浄媒体は、洗浄液と、空気とを含み、
    前記クリーナ制御部は、
    前記洗浄液の少なくとも１回の吐出と、その後に続く前記空気の少なくとも１回の吐出を１つの洗浄セットとし、前記洗浄セットが所定回数以上となった場合に、前記クリーナユニットの作動量が所定値以上となったと判定するように構成されている、請求項１２に記載の車両用クリーナシステム。
15. 前記洗浄媒体は、洗浄液と、空気とを含み、
    前記クリーナ制御部は、
    前記汚れ信号に基づいて、前記洗浄液を前記外部センサへ向けて吐出させた後で、前記空気を前記外部センサへ向けて吐出させることで前記外部センサを洗浄し、
    前記外部センサが清浄状態ではないと判定された場合には、前記洗浄液の吐出を停止するとともに、前記空気の吐出を所定時間継続させ、
    前記所定時間経過後に前記クリーナユニットの作動量が所定値以上になったと判定して前記空気の吐出を停止させることで、前記クリーナユニットの作動を停止させるように構成されている、請求項１２に記載の車両用クリーナシステム。
16. 前記車両は、車両制御部を有し、
    前記クリーナ制御部は、前記外部センサが清浄状態ではないと判定した場合に、前記外部センサが清浄状態ではないことを示す非清浄信号を前記車両制御部へ出力するように構成されている、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の車両用クリーナシステム。
17. 前記車両は、前記外部センサの清浄状態をユーザへ提示可能なセンサ状態表示部を有し、
    前記車両制御部は、前記クリーナ制御部から受信した前記非清浄信号に基づいて、前記センサ状態表示部に前記外部センサが清浄状態ではないことを表示させるように構成されている、請求項１６に記載の車両用クリーナシステム。
18. 前記車両制御部は、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能であり、
    前記車両制御部は、前記クリーナ制御部から受信した前記非清浄信号に基づいて、前記自動運転モードから前記手動運転モードへ運転モードを切り替えるように構成されている、請求項１６または１７に記載の車両用クリーナシステム。
19. 車両制御部と、
    車両の外部の情報を取得する外部センサの汚れを検知する汚れ信号に基づいて、前記外部センサを洗浄媒体により洗浄するクリーナユニットと、
    前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
    を備えた車両システムであって、
    前記クリーナ制御部は、
    前記汚れ信号に基づいて前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄し、
    前記外部センサの洗浄後に前記外部センサが清浄状態であるか否かを判定し、
    前記外部センサが清浄状態ではないと判定した場合であっても、前記クリーナユニットの作動量が所定値以上になったときには、前記クリーナユニットの作動を停止させるように構成されている、車両用システム。
20. 車両制御部を有する車両に搭載される車両用クリーナシステムであって、
    前記車両の外部の情報を取得する外部センサの汚れを検知する汚れ信号に基づいて、前記外部センサを洗浄媒体により洗浄するクリーナユニットと、
    前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
    を備え、
    前記クリーナ制御部は、
    前記汚れ信号に基づいて前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄し、
    前記クリーナユニットによる前記外部センサの洗浄が所定の条件を満たした場合に、前記外部センサが清浄状態であるか否かを判定し、
    前記外部センサが清浄状態ではないと判定したときに、前記外部センサが清浄状態ではないことを示す第１非清浄信号を生成し、前記第１非清浄信号を前記車両制御部へ出力するように構成されている、車両用クリーナシステム。
21. 前記所定の条件は、前記洗浄媒体の吐出量、前記洗浄媒体の吐出回数、前記洗浄媒体の単位時間当たりの吐出回数、前記洗浄媒体の吐出時間のうち少なくとも１つが所定値以上になったときを含む、請求項２０に記載の車両用クリーナシステム。
22. 前記車両は、前記外部センサの清浄状態をユーザへ提示可能なセンサ状態表示部を有し、
    前記車両制御部は、前記クリーナ制御部から受信した前記第１非清浄信号に基づいて、前記センサ状態表示部に前記外部センサが清浄状態ではないことを表示させるように構成されている、請求項２０または２１に記載の車両用クリーナシステム。
23. 前記車両制御部は、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能であり、
    前記車両制御部は、前記クリーナ制御部から受信した前記第１非清浄信号に基づいて、前記自動運転モードから前記手動運転モードへ運転モードを切り替えるように構成されている、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の車両用クリーナシステム。
24. 前記クリーナ制御部は、前記外部センサの洗浄後に前記外部センサが清浄状態ではないと判定したときに、前記クリーナユニットを停止させるようにさらに構成されている、請求項２０から２３のいずれか一項の車両用クリーナシステム。
25. 前記外部センサは、複数のセンサを含み、
    前記クリーナ制御部は、
    前記汚れ信号に基づいて前記クリーナユニットにより前記複数のセンサのうちの少なくとも一つのセンサを洗浄し、
    前記クリーナユニットによる前記少なくとも一つのセンサの洗浄が所定の条件を満たした場合に、前記少なくとも一つのセンサが清浄状態であるか否かを判定し、
    前記少なくとも一つのセンサが清浄状態ではないと判定したときに、前記少なくとも一つのセンサが清浄状態ではないことを示す第２非清浄信号を生成し、前記第２非清浄信号を前記車両制御部へ出力するように構成されている、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の車両用クリーナシステム。
26. 車両制御部と、
    車両の外部の情報を取得する外部センサの汚れを検知する汚れ信号に基づいて、前記外部センサを洗浄媒体により洗浄するクリーナユニットと、
    前記クリーナユニットを制御するクリーナ制御部と、
    を備えた車両システムであって、
    前記クリーナ制御部は、
    前記汚れ信号に基づいて前記クリーナユニットにより前記外部センサを洗浄し、
    前記クリーナユニットによる前記外部センサの洗浄が所定の条件を満たした場合に、前記外部センサが清浄状態であるか否かを判定し、
    前記外部センサが清浄状態ではないと判定したときに、前記外部センサが清浄状態ではないことを示す第１非清浄信号を生成し、前記第１非清浄信号を前記車両制御部へ出力するように構成されている、車両用システム。

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