JP2019084906A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置が容易で洗浄効率に優れた洗浄装置を得る。【解決手段】流体タンクＴと、流体タンクＴの流体を流通させる流体ポンプＰと、流体ポンプＰから吐出された流体を搬送する流路であって、車両Ｂの後方窓ＲＷに搬送する後方流路Ｌ２、および、車両Ｂのうち後方窓ＲＷとは異なる洗浄対象に搬送する他の流路Ｌ１と、他の流路に設けられ、流体の搬送先を少なくとも一つの洗浄対象に設定する第１バルブＶ１と、第１バルブＶ１に駆動電力を供給する第１ドライバＤ１と、後方流路Ｌ２に設けられ、流体の搬送先を後方確認支援装置Ｒに切り換える第２バルブＶ２と、第２バルブＶ２に駆動電力を供給する第２ドライバＤ２と、第１ドライバＤ１と第２ドライバＤ２と流体ポンプＰとに駆動信号を送信する制御部１１と、を備えた洗浄装置Ｕ。【選択図】図１

Description

本発明は、車両が有する複数の洗浄対象に向けて洗浄水等の流体を供給する洗浄装置に関する。

従来、そのような洗浄装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものがある。

この洗浄装置は、例えば後方カメラを洗浄するために、車両の全部に設けられたリア用のポンプと、このリア用ポンプから延出する配管と、この配管の途中に設けた二つの切換装置と、後方カメラに洗浄水を吐出するノズルとを備えている。

二つの切換装置のうちの一つは、洗浄水を前方カメラに吐出するために配管の接続を切り換えるものであり、もう一つは、車両の後方において、洗浄水を後方窓に吐出するために配管の接続を切り換えるものである。

これら切換装置は、車両の前方部分に設けられた制御部によって制御される。また、制御部は、洗浄する部位に応じて洗浄水の吐出の勢いを変更することができ、例えば、後方窓を洗浄する際には、多量の洗浄水が吐出されるようリア用ポンプに印加する電圧を高めるように構成されている。

特開２０１５−２３１７６５公報

ただし、特許文献１の洗浄装置では、リア用ポンプから後方カメラに至る配管の途中に二つの切換装置が直列に設けられている。よって、洗浄水の流通抵抗の増大が避けられず、これを補うためには例えばリア用ポンプの容量を大きく設定する必要がある。

また、後方カメラに所定量の洗浄水を供給するには、二つの切換装置が健全に機能する必要がある。しかし、夫々の切換装置においてはある一定の故障の可能性があるため、切換装置の数が増えるほど洗浄装置が故障するリスクが高まる。

さらに、当該公知文献の記載からは明らかではないが、二つの切換装置に対しては車両の前方に設けた制御部から駆動電力が印加されると想像される。このような切換装置は、通常、所定の電力を消費する機械式の切換弁などを備えている。よって、制御部から各切換装置に対しては一定太さのケーブルが敷設されることとなり、敷設のためのスペースが拡大することとなる。印加する電圧が高い分、より万全な漏電対策が求められ、配線材料のコストも上昇する。

このように、従来の洗浄装置では、後方カメラなどの洗浄装置が十分効率的に構成されているとは言えず未だ改善の余地があった。

上記理由から、従来より、設置が容易で洗浄効率に優れた洗浄装置が求められている。

（特徴構成）
本発明に係る洗浄装置の特徴構成は、
流体タンクと、
前記流体タンクの流体を流通させる流体ポンプと、
前記流体ポンプから吐出された前記流体を搬送する流路であって、車両の後方窓に搬送する後方流路、および、前記車両のうち前記後方窓とは異なる洗浄対象に搬送する他の流路と、
前記他の流路に設けられ、前記流体の搬送先を少なくとも一つの洗浄対象に設定する第１バルブと、
前記第１バルブに駆動電力を供給する第１ドライバと、
前記後方流路に設けられ、前記流体の搬送先を後方確認支援装置に切り換える第２バルブと、
前記第２バルブに駆動電力を供給する第２ドライバと、
前記第１ドライバと前記第２ドライバと前記流体ポンプとに駆動信号を送信する制御部と、を備えた点にある。

（効果）
本構成では、後方窓に流体を搬送する後方流路に第２バルブと第２ドライバを設けたため、既に構築されている例えばフロントガラスなど前方の他の洗浄対象に係る流路などには特段の改良を施すことなく洗浄装置の機能を高めることができる。

また、第２バルブに係る第２ドライバを第１ドライバとは別に設けたので、第２バルブを駆動するために比較的大きな電流を印加する配線を後方の領域のみに設置することができる。よって、通電容量の大きな太い配線を車両の前方から後方にまで敷設する必要がなく、配線どうしの接続部等からの漏電の可能性が軽減され、使用する配線のコストも抑えることができる。

（特徴構成）
本発明に係る洗浄装置においては、前記流体ポンプとして、回転方向の切り換えにより設定される二つの吐出口を備えたものを用い、前記後方流路および前記他の流路を前記二つ吐出口に各別に接続しておくと好都合である。

（効果）
流体ポンプの正転および逆転によって流体の供給先を分けることで、特に後方窓および後方確認支援装置に対する流体の供給圧力の低下を押えることができる。つまり、仮に、他の流路に係る第１バルブの下流側にさらに第２バルブを直列に設けると、流体ポンプから吐出された流体の圧力が低下し易くなる。しかし、本構成であれば、流体ポンプの元の吐出圧を維持した流体を第１バルブおよび第２バルブに搬送することができる。よって、特に、流体ポンプから遠い位置にある後方確認支援装置である後方カメラ等において洗浄効果を高く維持することができる。

（特徴構成）
本発明に係る洗浄装置においては、前記第２ドライバからの駆動電力を受けて、前記後方確認支援装置に洗浄空気を吐出する空気ポンプを設けておくことができる。

（効果）
後方確認支援装置である例えば後方カメラ等は、車両の表面に沿って通過する空気が淀む位置にあるため洗浄頻度が高くなり易い。また、後方カメラに噴射した流体は、車両表面を流れる空気によっては除去され難い。そのため、本構成の如く空気ポンプを備えることで、後方確認機能をさらに高めることができる。
尚、当該空気ポンプの駆動電力は第２ドライバから供給されるから、この場合にも例えば車両の前方から第２ドライバまで大径の配線を敷設する必要がなく、空気ポンプの設置作業は容易となる。

第１実施形態に係る洗浄装置の構成を示す説明図 第２実施形態に係る洗浄装置の構成を示す説明図

〔第１実施形態〕
（全体概要）
本発明に係る洗浄装置Ｕの第１実施形態について図１を参照しながら説明する。ここでの洗浄装置Ｕは、例えば車両Ｂに搭載される洗浄装置Ｕであり、特に、車両Ｂの後方に設けられたカメラや衝突センサーなどの後方確認支援装置Ｒを洗浄するものである。

（流体ポンプ）
この洗浄装置Ｕは、流体を貯留した流体タンクＴと、当該流体を後方確認支援装置Ｒに流通させる流体ポンプＰを備えている。流体として例えば洗浄水Ｗを用いる。また、流体ポンプＰを本実施形態では水ポンプＰＷと称する。

図１に示すように、水ポンプＰＷは第１ポートＰ１と第２ポートＰ２とを備えており、第１ポートＰ１は、前方窓ＦＷに向けた洗浄ノズルＮＦＷなどに洗浄水Ｗを供給する前方流路Ｌ１に連結されている。前方流路Ｌ１には、第１バルブＶ１が設けられており、第１バルブＶ１の切り換えによって、洗浄水Ｗは、例えば、前方窓ＦＷの他、前方カメラＣＦや右カメラＣＦＲ、左カメラＣＦＬに択一的に供給される。一方の第２ポートＰ２は、後方窓ＲＷや後方監視用の後方カメラＣＲなどに洗浄水Ｗを供給する後方流路Ｌ２に連結されている。洗浄水Ｗを第１ポートＰ１および第２ポートＰ２の何れに吐出するかは水ポンプＰＷの回転方向で決めることができる。

流体ポンプＰの正転および逆転によって洗浄水Ｗの供給先を分けることで、特に後方窓ＲＷおよび後方カメラＣＲなどを設けた後方流路Ｌ２に対する洗浄水Ｗの供給圧力の低下を押えることができる。つまり、仮に後方流路Ｌ２が、第１バルブＶ１の下流に設けられた分岐先の一つであるとすれば、さらに洗浄水Ｗを第２バルブＶ２を介して後方窓ＲＷや後方カメラＣＲに供給する場合、水ポンプＰＷから吐出された洗浄水Ｗの圧力が低下し易くなる。しかし、本構成であれば、水ポンプＰＷの元の吐出圧を維持した洗浄水Ｗを第２バルブＶ２に供給することができる。よって、特に水ポンプＰＷから遠い位置にある後方カメラＣＲ等において水圧の低下を防止することができ、洗浄効果を高く維持することができる。

（第１バルブ）
第１バルブＶ１は水ポンプＰＷから吐出された洗浄水Ｗを、例えば、前方窓ＦＷと、前方カメラＣＦ、および、左カメラＣＦＬ、右カメラＣＦＲに供給する。水ポンプＰＷは、例えば、操作者が各部の洗浄を行うべく洗浄スイッチＳＷを操作することで駆動される。洗浄スイッチＳＷが操作されると、洗浄ＥＣＵ１を介して第１ドライバＤ１に指令信号が発せられ、さらに第１バルブＶ１に駆動信号が発せられる。これにより、第１バルブＶ１が動作して、洗浄水Ｗの供給先が例えば一つ選択される。その後、洗浄ＥＣＵ１によって水ポンプＰＷが駆動され、洗浄水Ｗが洗浄対象物に吐出される。尚、前方カメラＣＦや左カメラＣＦＬ、右カメラＣＦＲに吐出された洗浄水Ｗは、車両Ｂの走行風によってほぼ除去される。

（第２バルブ）
後方流路Ｌ２の途中には、第２バルブＶ２が設けられている。本実施形態では、洗浄水Ｗを後方窓ＲＷと後方カメラＣＲに切換供給する。第２バルブＶ２は第２ドライバＤ２から駆動電力を得る。第２ドライバＤ２は車両Ｂの前方に設けた制御部１１としての洗浄ＥＣＵ１から駆動信号を受ける。洗浄ＥＣＵ１は、車両Ｂの操作者による洗浄スイッチＳＷの操作等に基づき、当該第２ドライバＤ２および第１ドライバＤ１に駆動信号を送信する。

第２バルブＶ２は通常時には後方窓ＲＷの流路に連結され、後方カメラＣＲの洗浄が必要な場合だけ一時的に流路を切り換える。第２バルブＶ２が切り換った後に、洗浄ＥＣＵ１はポンプＥＣＵ２を介して水ポンプＰＷを作動させ、洗浄水Ｗを後方カメラＣＲの洗浄ノズルＮＲから吐出させる。第２バルブＶ２は、このように操作者の洗浄スイッチＳＷの操作によって作動する為、作動音の発生頻度が少なくなり耐久性に優位となる。

このように後方窓ＲＷに流体を搬送する後方流路Ｌ２に第２ドライバＤ２と第２バルブＶ２を設けることで、既に構築されている例えば前方窓ＦＷなど他の洗浄対象の流路を変更することなく洗浄装置Ｕの機能を増やすことができる。

また、第２バルブＶ２に駆動電流を印加する第２ドライバＤ２を第１ドライバＤ１とは別に設けたので、比較的大きな電流を印加する配線を後方の領域のみに設置することができる。よって、通電容量の大きな太い配線を車両Ｂの前方から後方にまで敷設する必要がなく、配線どうしの接続部等からの漏電の可能性が軽減され、使用する配線のコストも抑えることができる。

（空気ポンプ）
後方確認支援装置Ｒである例えば後方カメラＣＲ等は、車両Ｂの表面に沿って通過する空気が淀む位置にあるため洗浄頻度が高くなり易い。そのため、後方カメラＣＲに噴射された洗浄水Ｗは、車両Ｂの表面を流れる空気によっては除去され難い。よって、本実施形態では、第２ドライバＤ２からの駆動電力を受けて、後方カメラＣＲに洗浄空気Ａを噴射する空気ポンプＰＡを設けてある。

空気ポンプＰＡを動作させるタイミングは、洗浄ＥＣＵ１およびポンプＥＣＵ２、第２ドライバＤ２によって決定される。第２ドライバＤ２から空気ポンプＰＡへの駆動電力の印加は、洗浄水Ｗの吐出の時期と整合させる。例えば、洗浄水Ｗの吐出の終了に引き続いて洗浄空気Ａを噴射することにすれば、後方カメラＣＲのレンズに洗浄水Ｗの乾きムラを残すことなく洗浄水Ｗを除去することができる。

尚、空気ポンプＰＡの駆動電力は第２ドライバＤ２から供給されるから、この場合にも車両Ｂの前方から第２ドライバＤ２まで大径の配線を敷設する必要がなく、空気ポンプＰＡの設置作業は容易である。

（汚れセンサ）
後方カメラＣＲなどの洗浄タイミングは、操作者が後方カメラＣＲの画像を確認して自ら洗浄スイッチＳＷを押すことで決定される。ただし、洗浄操作を自動に行うよう汚れセンサＳを設けておいても良い。即ち、汚れセンサＳはここでは画像認識ＥＣＵであり、後方カメラＣＲなど後方確認支援装置Ｒの汚れを検知して、洗浄ＥＣＵ１に対して第２ドライバＤ２および水ポンプＰＷへの駆動信号の送信を指示する。

この汚れセンサＳは、後方カメラＣＲから送られてきた後方画像情報が、どの程度認識できるかどうかを判断する。この汚れセンサＳにより、例えば、後方画像情報のうちコントラストの差異が明らかな領域どうしの輝度差等を評価し、所謂エッジ部分が不明瞭であると認識した場合に洗浄ＥＣＵ１が第２ドライバＤ２等に洗浄指示が送信される。

本構成であれば、後方カメラＣＲが汚れたときだけ第２バルブＶ２を切り換えて後方カメラＣＲの洗浄を行えばよい。よって、通常は洗浄頻度の高い後方窓ＲＷに洗浄水Ｗを供給する状態に第２バルブＶ２を設定しておくことができ、後方窓ＲＷの洗浄を迅速に行うことができる。

因みに、車両Ｂの前方に設置された前方カメラＣＦ等にも汚れを検知するセンサを設けておくことができる。前方カメラＣＦや左右のカメラＣＦＲ，ＣＦＬから取得された画像を汚れセンサＳで処理し、洗浄が必要と認識された場合に洗浄開始の信号を洗浄ＥＣＵ１に送る。さらに、洗浄ＥＣＵ１は、第１ドライバＤ１およびポンプＥＣＵ２に駆動信号を送信し、水ポンプＰＷおよび第１バルブＶ１を切り換える。尚、第１バルブＶ１も、通常は、前方窓ＦＷに洗浄水Ｗを供給する状態に設定されており、何れかのカメラの洗浄が必要な場合にのみ前方流路Ｌ１を当該カメラに向くよう切り換える。

図示は省略するが、前方流路Ｌ１を構成する配管に比べて後方流路Ｌ２を構成する配管の流路断面積を大きく設定しておくことができる。後方流路Ｌ２の長さは前方流路Ｌ１の長さに比べて長いため、大径にすることで、後方流路Ｌ２の流通抵抗を下げ、後方カメラＣＲ等への洗浄水Ｗの吐出水量を確保することができる。

〔別実施形態〕
図２に示すように、水ポンプＰＷは、車両Ｂの前方においては前方カメラＣＦ等には用いられず、前方窓ＦＷのみを洗浄するものであっても良い。この場合にも、例えば、水ポンプＰＷの回転方向を変更することで、洗浄水Ｗを後方窓ＲＷおよび後方カメラＣＲに供給することができる。一般の車両Ｂとしては、前方窓ＦＷおよび後方窓ＲＷのみに洗浄ノズルＮＦＷ，ＮＲＷを有しているものが多く、本構成であれば、車両Ｂの前方の第１バルブＶ１を設ける必要がない。よって、極めて簡単な構成でありながら、後方確認支援装置Ｒの洗浄装置Ｕを付加することができる。

後方カメラＣＲに洗浄水Ｗを供給する水ポンプＰＷとしては、例えばヘッドランプ用のポンプを用いることもできる。上記実施形態のように、前方窓ＦＷに洗浄水Ｗを供給する水ポンプＰＷを後方カメラＣＲなどに利用する場合、面積の大きな前方窓ＦＷに洗浄水Ｗを吐出する関係上、水ポンプＰＷの流水量が比較的大きく設定されている。この流水量は、後方窓ＲＷにとっては望ましいものの、後方カメラＣＲにとっては過大ともいえる。

よって、ヘッドランプ用の小流量のポンプを備えているような場合には、この小流量のポンプを用いることとして不要な箇所にまで洗浄水Ｗが吐出されるのを抑制するのが好ましい。

本発明に係る洗浄装置は、後方窓の洗浄ノズルを備え、さらに後方を確認する後方カメラなどを備えた車両に広く適用することができる。

１１ 制御部
Ａ 洗浄空気
Ｂ 車両
Ｄ１ 第１ドライバ
Ｄ２ 第２ドライバ
Ｌ１ 他の流路
Ｌ２ 後方流路
Ｐ 流体ポンプ
ＰＡ 空気ポンプ
Ｒ 後方確認支援装置
ＲＷ 後方窓
Ｔ 流体タンク
Ｕ 洗浄装置
Ｖ１ 第１バルブ
Ｖ２ 第２バルブ

Claims (3)

1. 流体タンクと、
   前記流体タンクの流体を流通させる流体ポンプと、
   前記流体ポンプから吐出された前記流体を搬送する流路であって、車両の後方窓に搬送する後方流路、および、前記車両のうち前記後方窓とは異なる洗浄対象に搬送する他の流路と、
   前記他の流路に設けられ、前記流体の搬送先を少なくとも一つの洗浄対象に設定する第１バルブと、
   前記第１バルブに駆動電力を供給する第１ドライバと、
   前記後方流路に設けられ、前記流体の搬送先を後方確認支援装置に切り換える第２バルブと、
   前記第２バルブに駆動電力を供給する第２ドライバと、
   前記第１ドライバと前記第２ドライバと前記流体ポンプとに駆動信号を送信する制御部と、を備えた洗浄装置。
2. 前記流体ポンプが、回転方向の切り換えにより設定される二つの吐出口を備えており、前記後方流路および前記他の流路が前記二つ吐出口に各別に接続されている請求項１に記載の洗浄装置。
3. 前記第２ドライバからの駆動電力を受けて、前記後方確認支援装置に洗浄空気を吐出する空気ポンプが設けられている請求項１または２に記載の洗浄装置。

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