(57)【要約】【課題】洗浄対象物への化学物質の固着を防止可能な車両用クリーナシステムを提供する。【解決手段】車両用クリーナシステム１００は、車両に搭載された車両用灯具５および外部センサ８へ洗浄媒体を噴射して車両用灯具５および外部センサ８を洗浄するクリーナユニット１１０と、車両用灯具５および外部センサ８に化学物質が付着しているか否かを検知可能な化学物質センサ１１７と、化学物質センサ１１７により車両用灯具５および外部センサ８に化学物質が付着していると検知されたことに基づいてクリーナユニット１１０を作動させるクリーナ制御部１１６と、を備えている。【選択図】図４
2020078998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された洗浄対象物へ洗浄媒体を噴射して前記洗浄対象物を洗浄するクリーナユニットと、
前記洗浄対象物に化学物質が付着しているか否かを検知可能な化学物質センサと、
前記化学物質センサにより前記洗浄対象物に前記化学物質が付着していると検知されたことに基づいて前記クリーナユニットを作動させるクリーナ制御部と、
を備えている、車両用クリーナシステム。
【請求項２】
前記化学物質センサは、前記洗浄対象物の下部に設けられている、請求項１に記載の車両用クリーナシステム。
【請求項３】
前記化学物質センサは、前記洗浄対象物に内蔵されている、請求項１に記載の車両用クリーナシステム。
【請求項４】
前記洗浄媒体は、空気および洗浄液を含み、
前記クリーナ制御部は、
前記洗浄対象物に前記化学物質が付着していない場合には、前記空気を前記洗浄対象物に噴射させるように前記クリーナユニットを作動させ、
前記洗浄対象物に前記化学物質が付着している場合には、前記洗浄液を前記洗浄対象物に噴射させるように前記クリーナユニットを作動させる、
請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用クリーナシステム。
【請求項５】
前記洗浄対象物は、車両用灯具、および前記車両に搭載されて前記車両の外部の情報を取得する外部センサの少なくとも一方を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用クリーナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用クリーナシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８７９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、道路上に人為的に撒かれて水に溶けた融雪剤などの化学物質が、車両に搭載された灯具やセンサに付着する場合がある。この化学物質が固着することにより、灯具の配光やセンサの検知性能に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、洗浄対象物への化学物質の固着を防止可能な車両用クリーナシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一側面に係る車両用クリーナシステムは、
車両に搭載された洗浄対象物へ洗浄媒体を噴射して前記洗浄対象物を洗浄するクリーナユニットと、
前記洗浄対象物に化学物質が付着しているか否かを検知可能な化学物質センサと、
前記化学物質センサにより前記洗浄対象物に前記化学物質が付着していると検知されたことに基づいて前記クリーナユニットを作動させるクリーナ制御部と、
を備えている。
【０００７】
上記構成によれば、洗浄対象物に化学物質が付着したことが検知された場合に、クリーナユニットから洗浄対象物に洗浄媒体を噴射させることで、洗浄対象物への化学物質の固着を防止することができる。これにより、灯具の配光やセンサの検知性能への悪影響を防止することができる。
【０００８】
また、本発明の車両用クリーナシステムにおいて、
前記化学物質センサは、前記洗浄対象物の下部に設けられていてもよい。
【０００９】
上記構成によれば、洗浄対象物から滴り落ちる化学物質が化学物質センサに付着するため、洗浄対象物に化学物質が付着しているかどうかを容易に検知することができる。
【００１０】
また、本発明の車両用クリーナシステムにおいて、
前記化学物質センサは、前記洗浄対象物に内蔵されていてもよい。
【００１１】
上記構成によれば、洗浄対象物に化学物質が付着しているかどうかを容易に検知することができる。
【００１２】
また、本発明の車両用クリーナシステムにおいて、
前記洗浄媒体は、空気および洗浄液を含み、
前記クリーナ制御部は、
前記洗浄対象物に前記化学物質が付着していない場合には、前記空気を前記洗浄対象物に噴射させるように前記クリーナユニットを作動させ、
前記洗浄対象物に前記化学物質が付着している場合には、前記洗浄液を前記洗浄対象物に噴射させるように前記クリーナユニットを作動させてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、空気の噴射と洗浄液の噴射とを必要に応じて切り替えることで、洗浄液を節約しつつ、効果的に化学物質を取り除くことができる。
【００１４】
また、本発明の車両用クリーナシステムにおいて、
前記洗浄対象物は、車両用灯具、および前記車両に搭載されて前記車両の外部の情報を取得する外部センサの少なくとも一方を含んでもよい。
【００１５】
これらの洗浄対象物に付着する化学物質を本クリーナシステムにより洗浄することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、洗浄対象物への化学物質の固着を防止可能な車両用クリーナシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】車両用システムのブロック図である。
【図３】車両用クリーナシステムの模式図である。
【図４】本発明の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。
【図５】洗浄対象物への付着物を検出する化学物質センサの一例を示す模式図である。
【図６】車両用クリーナシステムの動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
まず、図２を参照して車両１の車両用システム２について説明する。図２は、車両用システム２のブロック図を示している。図２に示すように、車両用システム２は、車両制御部３と、車両用灯具（洗浄対象物の一例）５と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６と、内部センサ７と、外部センサ（洗浄対象物の一例）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）９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、車両用システム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。
【００２２】
車両制御部３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およ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）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）および／またはＴＰＵ（Ｔｅｎｓｏｒ  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、車両制御プログラムが記憶されてもよい。例えば、車両制御プログラムは、自動運転用の人工知能（ＡＩ）プログラムを含んでもよい。ＡＩプログラムは、ディープラーニング等のニューラルネットワークを用いた教師有りまたは教師なし機械学習によって構築されたプログラムである。ＲＡＭには、車両制御プログラム、車両制御データおよび／または車両の周辺環境を示す周辺環境情報が一時的に記憶されてもよい。プロセッサは、記憶装置またはＲＯＭに記憶された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もよい。
また、電子制御ユニットは、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。
【００２３】
車両用灯具５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。
【００２４】
ＨＭＩ６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。
【００２５】
内部センサ７は、自車両の情報を取得可能なセンサである。内部センサ７は、例えば、加速度センサ、速度センサ、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７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７は、ＨＭＩ６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。
【００２６】
外部センサ８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等の少なくとも一つである。外部センサ８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８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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。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。
【００２９】
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７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７の出力と、車両１の外部の情報を取得する外部センサ８、ＧＰＳ９、無線通信部１０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、必要に応じて制御するように構成されている。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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８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７の出力と無関係に、外部センサ８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８ｃ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。
【００３３】
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８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８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８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８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。
【００３４】
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７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７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８ｃなどの外部センサ８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８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。
【００３５】
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７や外部センサ８の出力に応じて制御してもよい。本実施形態において、ユーザの運転を内部センサ７や外部センサ８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。
【００３６】
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。
【００３７】
図１に戻り、車両１は、車両用灯具５として、右ヘッドランプ５ｒと左ヘッドランプ５ｌを有している。右ヘッドランプ５ｒ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５ｌ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５ｒは左ヘッドランプ５ｌよりも右方に設けられている。
【００３８】
車両１は、外部センサ８として、前ＬｉＤＡＲ８ｆ、後ＬｉＤＡＲ８ｂ、右ＬｉＤＡＲ８ｒ、左ＬｉＤＡＲ８ｌ、前カメラ８ｃ、後カメラ８ｄを有している。前ＬｉＤＡＲ８ｆ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ＬｉＤＡＲ８ｂ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ＬｉＤＡＲ８ｒ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ＬｉＤＡＲ８ｌ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８ｃ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８ｄ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。
【００３９】
なお、図１に示した例では、前ＬｉＤＡＲ８ｆは車両１の前部に設けられ、後ＬｉＤＡＲ８ｂは車両１の後部に設けられ、右ＬｉＤＡＲ８ｒは車両１の右部に設けられ、左ＬｉＤＡＲ８ｌ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。
【００４０】
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。
【００４１】
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や化学物質等の異物を、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、ノズルから洗浄液および／または空気といった洗浄媒体を洗浄対象物に向けて噴射する。例えば、クリーナ１０１〜１０９ｂの各ノズルには、洗浄媒体を噴射する１つ以上の噴射穴が設けられている。クリーナ１０１〜１０９ｂの各ノズルには、洗浄液を噴射する１つ以上の噴射穴と、空気を噴射する１つ以上の噴射穴とが設けられていてもよい。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。
【００４２】
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ＬｉＤＡＲ８ｆを洗浄可能である。後ＬＣ１０４は、後ＬｉＤＡＲ８ｂを洗浄可能である。右ＬＣ１０５は、右ＬｉＤＡＲ８ｒを洗浄可能である。左ＬＣ１０６は、左ＬｉＤＡＲ８ｌを洗浄可能である。右ＨＣ１０７は、右ヘッドランプ５ｒを洗浄可能である。左ＨＣ１０８は、左ヘッドランプ５ｌを洗浄可能である。前カメラクリーナ１０９ａは、前カメラ８ｃを洗浄可能である。後カメラクリーナ１０９ｂは、後カメラ８ｄを洗浄可能である。
【００４３】
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、化学物質センサ１１７を有している。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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噴射させるアクチュエータ（不図示）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。
【００４７】
図４は、本発明の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５は、車両１に搭載されている左ヘッドランプ５ｌを車両１の前方から観察した模式図である。
図４に示すように、クリーナシステム１００は、車両用灯具５および外部センサ８を洗浄するクリーナユニット１１０と、車両用灯具５および外部センサ８の汚れを検知する化学物質センサ１１７と、化学物質センサ１１７の検知結果に基づいてクリーナユニット１１０の動作を制御するクリーナ制御部１１６を有している。なお、図４においては、クリーナユニット１１０として左ＨＣ１０８と前ＬＣ１０３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。また、クリーナシステム１００には、各々のクリーナユニット１１０と共に化学物質センサ１１７が設けられている。各クリーナユニット１１０は、車両用灯具５および外部センサ８に加えて、化学物質センサ１１７を洗浄可能である。
【００４８】
左ＨＣ１０８および前ＬＣ１０３は、それぞれ、洗浄媒体として空気（例えば高圧空気）を車両用灯具５および外部センサ８へ噴射するエアノズル１３１と、洗浄媒体として洗浄液を車両用灯具５および外部センサ８に噴射する液ノズル１３２を有している。具体的には、左ＨＣ１０８は、洗浄媒体として空気を左ヘッドランプ５ｌに噴射するエアノズル１３１と、洗浄媒体として洗浄液を左ヘッドランプ５ｌに噴射する液ノズル１３２を有している。そして、左ヘッドランプ５ｌの汚れを検知する化学物質センサ１１７が左ＨＣ１０８と組になって設けられている。また、前ＬＣ１０３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を有している。そして、前ＬＣ１０３や他のクリーナユニット１１０も化学物質センサ１１７が組になって設けられている。
【００４９】
化学物質センサ１１７は、例えば、車両用灯具５のアウターレンズや外部センサ８の受発光面に化学物質が付着しているか否かを検知することが可能なセンサである。
図５に示すように、化学物質センサ１１７は、左ヘッドランプ５ｌ（洗浄対象物）の例えば下部に設けられている。この場合、化学物質センサ１１７は、例えば電気伝導率セルと呼ばれるセンサで構成される。化学物質センサ１１７は、車両の走行中等に生じる水はねによって左ヘッドランプ５ｌのアウターレンズに付着した水溶液の水質を測定することによりその水溶液に化学物質が含まれているか否かを検知する。左ヘッドランプ５ｌのアウターレンズに付着した水溶液は、下方に滴り落ちて、左ヘッドランプ５ｌの下部に設けられている化学物質センサ１１７に付着する。化学物質センサ１１７は、化学物質センサ１１７に付着した水溶液の水質を測定してその水溶液に化学物質が含まれているか否かを検知することにより、左ヘッドランプ５ｌのアウターレンズに化学物質が付着しているか否かを検知する。
【００５０】
具体的には、化学物質センサ１１７は、電気伝導率セルに付着する水溶液の電気の伝わりやすさを計測することにより、その水溶液の水質を測定する。水溶液の電気抵抗が小さいほど電気が伝わりやすく、大きいほど伝わりにくい。左ヘッドランプ５ｌに付着し得る化学物質としては、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、酢酸カリウム、尿素等があげられる。このうち、例えば、塩化カルシウムは路面の凍結防止剤として、塩化ナトリウムは道路の積雪を溶かす融雪剤として、塩化マグネシウムは道路の土ぼこり等を抑える防塵剤として撒かれる。
【００５１】
クリーナ制御部１１６は、左ＨＣ１０８および前ＬＣ１０３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、車両制御部３に接続されている。クリーナ制御部１１６は、例えば、車両制御部３を介して、外部センサ８の一つである天候センサ１２１によって検出された天候状態を取得してもよい。
【００５２】
クリーナ制御部１１６は、例えば、少なくとも一つのＥＣＵにより構成されている。ＥＣＵ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、ＭＰＵおよび／またはＧＰＵ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と、ＲＡＭ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。
【００５３】
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、ＥＣＵは、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ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。
【００５４】
次に、図６に示すフローチャートを参照して、クリーナシステム１００の動作例を説明する。
本動作例では、化学物質センサ１１７が、図５に示すように、洗浄対象物の下部に設けられている場合について説明する。また、洗浄対象物とクリーナユニットの一例として、図５に示される左ヘッドランプ５ｌ（７）と左ＨＣ１０８（１１０）を用いて説明する。
【００５５】
先ず、図６に示すフローチャートにおいて、化学物質センサ１１７は、化学物質センサ１１７に水溶液（例えば、車両１の走行中に跳ね上がった路上の水、雨水等）が付着しているか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００５６】
例えば、化学物質センサ１１７は、電気伝導率セルに付着する水溶液の電気の伝わりやすさ（電気抵抗）を測定することによって水溶液の付着の有無を検知する。電気抵抗の値が所定範囲内の値として測定された場合、化学物質センサ１１７は、水溶液が化学物質センサ１１７に付着していると判定する。一方、電気抵抗の値が所定範囲内の値として測定できない場合、化学物質センサ１１７は、化学物質センサ１１７に水溶液が付着していないと判定する。また、測定される電気抵抗値によって水溶液の水質、すなわち水溶液に化学物質が含まれているか否かを判定可能である。さらには、電気抵抗値により含まれる化学物質の種類も識別可能である。ステップＳ１における化学物質センサ１１７の判定は、車両１の走行中において連続的に行われてもよいし、あるいは所定時間ごとに行われてもよい。また、クリーナ制御部１１６が車両制御部３を介して天候センサ１２１から取得する天候状態に基づいて、例えば雨が降っているときに化学物質センサ１１７に判定を行わせるようにしてもよい。
【００５７】
化学物質センサ１１７に水溶液が付着していないと判定された場合には（ステップＳ１のＮｏ）、化学物質センサ１１７は、水溶液が付着していると判定されるまでステップＳ１の処理を繰り返す。
【００５８】
一方、化学物質センサ１１７に水溶液が付着していると判定された場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、化学物質センサ１１７は、化学物質センサ１１７に水溶液が付着していることを報知する報知信号とともに、測定された水溶液の電気抵抗の値をクリーナ制御部１１６に出力する（ステップＳ２）。
【００５９】
続いて、クリーナ制御部１１６は、化学物質センサ１１７から出力された電気抵抗の値に基づいて、化学物質センサ１１７に付着する水溶液に化学物質が含まれているか否かを判定する（ステップＳ３）。
例えば、クリーナ制御部１１６は、水溶液の電気抵抗の値が化学物質を含んでいない水溶液（例えば雨水のみ）の電気抵抗の値であるか、化学物質を含んでいる水溶液（例えば塩化カルシウム水溶液）の電気抵抗の値であるかを検知することによって、化学物質センサ１１７に付着する水溶液に化学物質が含まれているか否かを判定する。
【００６０】
化学物質センサ１１７に付着する水溶液に化学物質が含まれていないと判定された場合（ステップＳ３のＮｏ）、クリーナ制御部１１６は、左ヘッドランプ５ｌに化学物質が付着していないと判定する（ステップＳ４）。
具体的には、クリーナ制御部１１６は、左ヘッドランプ５ｌに付着している水溶液が例えば化学物質を含んでいない跳ね上がった路上の水、雨水等であると判定する。
【００６１】
続いて、クリーナ制御部１１６は、エアノズル１３１から空気を左ヘッドランプ５ｌおよび化学物質センサ１１７に噴射させるように左ＨＣ１０８を作動させる。（ステップＳ５）。
これにより、エアノズル１３１から空気が噴射され、左ヘッドランプ５ｌおよび化学物質センサ１１７に付着している水溶液、例えば化学物質を含んでいない跳ね上がった路上の水、雨水等が洗浄される。
【００６２】
一方、化学物質センサ１１７に付着する水溶液に化学物質が含まれていると判定された場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、クリーナ制御部１１６は、左ヘッドランプ５ｌに化学物質が付着していると判定する（ステップＳ６）。
具体的には、クリーナ制御部１１６は、左ヘッドランプ５ｌに付着している水溶液が例えば塩化カルシウム水溶液であると判定する。
【００６３】
続いて、クリーナ制御部１１６は、液ノズル１３２から洗浄液を左ヘッドランプ５ｌおよび化学物質センサ１１７に噴射させるように左ＨＣ１０８を作動させる（ステップＳ７）。
これにより、液ノズル１３２から洗浄液が噴射され、左ヘッドランプ５ｌおよび化学物質センサ１１７に付着している化学物質を含む水溶液、例えば塩化カルシウム水溶液が洗浄される。なお、クリーナ制御部１１６は、液ノズル１３２から洗浄液を噴射させた後に、エアノズル１３１から空気を噴射させて、左ヘッドランプ５ｌおよび化学物質センサ１１７に付着した洗浄液を吹き飛ばすようにしてもよい。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係るクリーナシステム１００は、車両用灯具５および外部センサ８に化学物質を含む水溶液が付着しているか否かを化学物質センサ１１７で検知し、車両用灯具５および外部センサ８に化学物質が付着していると検知された場合に、車両用灯具５および外部センサ８に洗浄媒体（例えば、洗浄液）を噴射するように構成されている。このため、車両用灯具５および外部センサ８に付着する化学物質がまだ固まっていない水溶液の段階（状態）で洗浄媒体を噴射することができるので、車両用灯具５および外部センサ８への化学物質の固着を防止することができる。
【００６５】
また、クリーナシステム１００は、車両用灯具５および外部センサ８に付着する水溶液に化学物質が含まれていない場合には、車両用灯具５および外部センサ８に洗浄媒体として空気を噴射し、水溶液に化学物質が含まれている場合には、洗浄媒体として洗浄液を噴射するように構成されている。このため、空気の噴射と洗浄液の噴射とを必要に応じて切り替えることができるので、洗浄液を節約しつつ、効果的に化学物質を取り除くことができる。
【００６６】
また、化学物質センサ１１７が車両用灯具５および外部センサ８の下部に設けられているため、車両用灯具５および外部センサ８から滴り落ちる化学物質が化学物質センサ１１７に付着しやすい。このため、車両用灯具５および外部センサ８に化学物質が付着しているかどうかを容易に検知することができる。
【００６７】
＜種々の変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本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。本実施形態は単なる一例であって、特許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特許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。
【００６８】
上記の実施形態では、化学物質センサ１１７が洗浄対象物である車両用灯具５や外部センサ７の下部に設けられている構成を採用しているが、この例に限られない。化学物質センサは、例えば、灯具５や外部センサ７内に設けられるようにしてもよい。すなわち、化学物質センサは、例えば、車両用灯具５や外部センサ７を構成する筐体内に外部環境から遮断された状態で内蔵されていてもよい。この場合、化学物質センサは、例えば、灯具５のアウターレンズに向けて内側から光を照射し、その反射光を解析することでアウターレンズに付着した化学物質を検知し得る。灯具５のアウターレンズの外面に異物（水滴や泥や化学物質や塵埃等）が付着している場合、灯具５の筐体内に設けられた化学物質センサからアウターレンズに向けて出射された光は、アウターレンズに付着する異物に照射される。化学物質センサは、異物で反射される光を解析することにより、アウターレンズに付着した異物に含まれる物質が化学物質であるか否かを検知する。このように、化学物質センサは、水溶液の状態で変化する反射光を解析することで、アウターレンズに付着する化学物質の有無や化学物質の種類を検知することができる。外部センサ７についても、同様に、化学物質センサを外部センサ７の筐体内に内蔵させることで、外部センサ７の外面に化学物質が付着しているか否かを検知することができる。
【００６９】
また、上記の実施形態では、洗浄対象物に付着する水溶液に化学物質が含まれていない場合には、洗浄対象物へ空気を噴射し、洗浄対象物に付着する水溶液に化学物質が含まれている場合には、洗浄対象物へ洗浄液を噴射するように構成されているが、この例に限られない。洗浄対象物へ化学物質が付着している場合に、洗浄液の代わりに空気を噴射させてもよい。また、化学物質の付着の有無に応じて、洗浄媒体（洗浄液および／または空気）の噴射量、噴射回数、噴射速度などを変化させてもよい。
【００７０】
上記実施形態では、車両の運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードと、手動運転モードとを含むものとして説明したが、車両の運転モードは、これら４つのモードに限定されるべきではない。車両の運転モードは、これら４つのモードの少なくとも１つを含んでいてもよい。例えば、車両の運転モードは、いずれか一つのみを実行可能であってもよい。
【００７１】
さらに、車両の運転モードの区分や表示形態は、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って適宜変更されてもよい。同様に、本実施形態の説明で記載された「完全自動運転モード」、「高度運転支援モード」、「運転支援モード」のそれぞれの定義はあくまでも一例であって、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って、これらの定義は適宜変更されてもよい。
【００７２】
上記実施形態では、クリーナシステム１００を自動運転可能な車両に搭載した例を説明したが、クリーナシステム１００は自動運転不可能な車両に搭載してもよい。
【００７３】
上記実施形態では、クリーナシステム１００は、外部センサ８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８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８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８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８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。
【００７４】
上記実施形態では、外部センサ８を洗浄するクリーナとして、ＬｉＤＡＲ８ｆ，８ｂ，８ｒ，８ｌを洗浄する１０３〜１０６、および前カメラ８ｃを洗浄する１０９ａ，後カメラ８ｄ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。
【００７５】
なお、ＬｉＤＡＲ８ｆ，８ｂ，８ｒ，８ｌなどの外部センサ８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８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。
【００７６】
クリーナシステム１００が噴射する洗浄液は、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５ｒ，５ｌ、ＬｉＤＡＲ８ｆ，８ｂ，８ｒ，８ｌ、カメラ８ｃ，８ｄのそれぞれに噴射する洗浄媒体の種類は、相異なっていてもよいし、同じでもよい。
【００７７】
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５ｒと右ＬｉＤＡＲ８ｒ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。
【符号の説明】
【００７８】
１：車両、１ｂ：リヤウィンドウ、１ｆ：フロントウィンドウ、２：車両用システム、３：車両制御部、５：車両灯具、５ｌ：左ヘッドランプ、５ｒ：右ヘッドランプ、６：ＨＭＩ、７：内部センサ、８：外部センサ、８ｂ：後ＬｉＤＡＲ、８ｃ：前カメラ、８ｄ：後カメラ、８ｆ：前ＬｉＤＡＲ、８ｌ：左ＬｉＤＡＲ、８ｒ：右ＬｉＤＡＲ、９：ＧＰＳ、１０：無線通信部、１１：地図情報記憶部、１２：ステアリングアクチュエータ、１３：ステアリング装置、１４：ブレーキアクチュエータ、１５：ブレーキ装置、１６：アクセルアクチュエータ、１７：アクセル装置、１００：車両用クリーナシステム、１０１：前ウィンドウウォッシャ（前ＷＷ）、１０２：後ウィンドウウォッシャ（後ＷＷ）、１０３：前ＬｉＤＡＲクリーナ（前ＬＣ）、１０４：後ＬｉＤＡＲクリーナ（後ＬＣ）、１０５：右ＬｉＤＡＲクリーナ（右ＬＣ）、１０６：左ＬｉＤＡＲクリーナ（左ＬＣ）、１０７：右ヘッドランプクリーナ（右ＨＣ）、１０８：左ヘッドランプクリーナ（左ＨＣ）、１０９ａ：前カメラクリーナ、１０９ｂ：後カメラクリーナ、１１０：クリーナユニット、１１１：前タンク、１１２：前ポンプ、１１３：後タンク、１１４：後ポンプ、１１６：クリーナ制御部、１１７：化学物質センサ、１２１：天候センサ、１３１：エアノズル、１３２：液ノズル
【図１】
2020078998.tif 000003
【図２】
2020078998.tif 000004
【図３】
2020078998.tif 000005
【図４】
2020078998.tif 000006
【図５】
2020078998.tif 000007
【図６】
2020078998.tif 000008