(57)【要約】【課題】車両の清掃対象に付着した異物の除去清掃をより向上させ得る車両用清掃システムを提供する。【解決手段】清掃装置２１ａ，２１ｂは、噴射エア生成部２２ａにおいて、エアポンプ２３から供給される圧縮エアＣＡ１を用いてエアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０よりも高い圧力まで蓄圧し、その蓄圧後に下流側に吐出するように弁装置２４が動作し、高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２が生成される。また、洗浄液導入部２２ｂ及び混合出力部２２ｃが備えられて、噴射エア生成部２２ａにて生成した高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２に洗浄液Ｗｓを混合させて、高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２と小粒径に離散した洗浄液Ｗｓとが混合した気液混合流体Ｘを車両の清掃対象に向けて吹付けるように構成される。【選択図】図２
2020142696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアポンプ（２３）の駆動に基づいて生成される噴射エア（ＣＡ２）と、ウォッシャポンプ（１３ｂ）の駆動に基づいて供給される洗浄液（Ｗｓ）とを混合させた気液混合流体（Ｘ）を噴射ノズル（２８）から車両（１０）の清掃対象（１１，１２，１５，１６，１７）に吹付けて、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、
前記エアポンプ及び弁装置（２４）を含み、前記エアポンプから供給される圧縮エア（ＣＡ１）を用いて前記エアポンプの吐出圧力（Ｐ０）よりも高い圧力まで蓄圧し、その蓄圧後に下流側に吐出する前記弁装置の動作に基づき、高圧でパルス状の前記噴射エアを生成する構成の噴射エア生成部（２２ａ）と、
前記ウォッシャポンプから供給される前記洗浄液を導入する構成の洗浄液導入部（２２ｂ）と、
前記噴射エア生成部にて生成した高圧でパルス状の前記噴射エアと前記洗浄液導入部から導入された前記洗浄液とを混合させた前記気液混合流体を前記噴射ノズルから前記清掃対象に向けて吹付ける構成の混合出力部（２２ｃ）と
を備えた、車両用清掃システム。
【請求項２】
前記噴射エア生成部は、
前記圧縮エアの導入流路（３８）を弁体（３３ａ）により閉弁し、前記エアポンプから供給される前記圧縮エアを前記エア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圧縮エアの漏れ（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圧縮エアの吐出流路（３９）への出力と、前記吐出流路への前記圧縮エア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（２５，３０ａ）と
を備えた、請求項１に記載の車両用清掃システム。
【請求項３】
前記噴射エア生成部における前記弁装置の下流側と前記洗浄液導入部の流路上とのそれぞれにチェック弁（２５，２６）を備えた、請求項１又は請求項２に記載の車両用清掃システム。
【請求項４】
前記混合出力部は、前記噴射エアと前記洗浄液とを混合させる直前のその洗浄液側の導入流路（２７ｙ）に絞り部（２７ｄ）を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用清掃システム。
【請求項５】
前記エアポンプ及び前記ウォッシャポンプを制御する制御装置（５０，５１，５２）を備え、
前記制御装置は、前記ウォッシャポンプの駆動期間（Ｔ１）の終了時よりも前記エアポンプの駆動期間（Ｔ２）の終了時が少なくとも後になるように制御する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用清掃システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記ウォッシャポンプの駆動期間よりも前記エアポンプの駆動期間が後ろにずれて制御される、請求項５に記載の車両用清掃システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記ウォッシャポンプの駆動期間が前記エアポンプの駆動期間に含まれるように互いに重なって制御される、請求項５に記載の車両用清掃システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記ウォッシャポンプの駆動期間（Ｔ１，Ｔ１ａ）及び駆動電圧（Ｖ１，Ｖ１ａ）を少なくとも周囲温度又は非駆動期間に基づいて変更して制御する、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の車両用清掃システム。
【請求項９】
エアポンプ（２３）の駆動に基づいて生成される噴射エア（ＣＡ２）と、ウォッシャポンプ（１３ｂ）の駆動に基づいて供給される洗浄液（Ｗｓ）とを混合させた気液混合流体（Ｘ）を噴射ノズル（２８）から車両（１０）の清掃対象（１１，１２，１５，１６，１７）に吹付けて、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）の清掃方法であって、
前記エアポンプ及び弁装置（２４）を含む噴射エア生成部（２２ａ）において、前記エアポンプから供給される圧縮エア（ＣＡ１）を用いて前記エアポンプの吐出圧力（Ｐ０）よりも高い圧力まで蓄圧し、その蓄圧後に下流側に吐出する前記弁装置の動作に基づき、高圧でパルス状の前記噴射エアを生成し、
洗浄液導入部（２２ｂ）において、前記ウォッシャポンプから供給される前記洗浄液を導入し、
混合出力部（２２ｃ）において、前記噴射エア生成部にて生成した高圧でパルス状の前記噴射エアと前記洗浄液導入部から導入された前記洗浄液とを混合させた前記気液混合流体を前記噴射ノズルから前記清掃対象に向けて吹付けるようにした、車両用清掃システムの清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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その清掃方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
そこで、センサのセンシング面に例えばエア（空気）と洗浄液とを混合させ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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−３７１００号公報
【特許文献２】特開２０１６−２２２０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、センシング面にエアや洗浄液を吹付けるためのポンプに大型のものを用い、センシング面に対してエアや洗浄液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、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ることが検討課題としてあった。
【０００７】
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をより向上させ得る車両用清掃システム及びその清掃方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する車両用清掃システムは、エアポンプ（２３）の駆動に基づいて生成される噴射エア（ＣＡ２）と、ウォッシャポンプ（１３ｂ）の駆動に基づいて供給される洗浄液（Ｗｓ）とを混合させた気液混合流体（Ｘ）を噴射ノズル（２８）から車両（１０）の清掃対象（１１，１２，１５，１６，１７）に吹付けて、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、前記エアポンプ及び弁装置（２４）を含み、前記エアポンプから供給される圧縮エア（ＣＡ１）を用いて前記エアポンプの吐出圧力（Ｐ０）よりも高い圧力まで蓄圧しその蓄圧後に下流側に吐出する前記弁装置の動作に基づき、高圧でパルス状の前記噴射エアを生成する構成の噴射エア生成部（２２ａ）と、前記ウォッシャポンプから供給される前記洗浄液を導入する構成の洗浄液導入部（２２ｂ）と、前記噴射エア生成部にて生成した高圧でパルス状の前記噴射エアと、前記洗浄液導入部から導入された前記洗浄液とを混合させた前記気液混合流体を前記噴射ノズルから前記清掃対象に向けて吹付ける構成の混合出力部（２２ｃ）とを備えた。
【０００９】
上記車両用清掃システムによれば、噴射エア生成部において、エアポンプから供給される圧縮エアを用いてエアポンプの吐出圧力よりも高い圧力まで蓄圧しその蓄圧後に下流側に吐出するように弁装置が動作することで、高圧でパルス状の噴射エアが生成される。つまり、異物除去性能の向上する噴射エア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、洗浄液導入部及び混合出力部を備えて、噴射エア生成部にて生成した高圧でパルス状の噴射エアに洗浄液を混合させることで、高圧でパルス状の噴射エアと小粒径に離散した洗浄液が混合した気液混合流体が清掃対象に向けて吹付けられる。これらにより、清掃対象に付着した異物の除去清掃を少量の洗浄液により向上させることが可能である。なお、上述の「エアポンプの吐出圧力」とは、エア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。
【００１０】
上記課題を解決する車両用清掃システムの清掃方法は、エアポンプ（２３）の駆動に基づいて生成される噴射エア（ＣＡ２）と、ウォッシャポンプ（１３ｂ）の駆動に基づいて供給される洗浄液（Ｗｓ）とを混合させた気液混合流体（Ｘ）を噴射ノズル（２８）から車両（１０）の清掃対象（１１，１２，１５，１６，１７）に吹付けて、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）の清掃方法であって、前記エアポンプ及び弁装置（２４）を含む噴射エア生成部（２２ａ）において、前記エアポンプから供給される圧縮エア（ＣＡ１）を用いて前記エアポンプの吐出圧力（Ｐ０）よりも高い圧力まで蓄圧し、その蓄圧後に下流側に吐出する前記弁装置の動作に基づき、高圧でパルス状の前記噴射エアを生成し、洗浄液導入部（２２ｂ）において、前記ウォッシャポンプから供給される前記洗浄液を導入し、混合出力部（２２ｃ）において、前記噴射エア生成部にて生成した高圧でパルス状の前記噴射エアと、前記洗浄液導入部から導入された前記洗浄液とを混合させた前記気液混合流体を前記噴射ノズルから前記清掃対象に向けて吹付けるようにした。
【００１１】
上記清掃方法によれば、上記車両用清掃システムと同様、高圧でパルス状の噴射エアと小粒径に離散した洗浄液との混合した気液混合流体が清掃対象に向けて吹付けられるため、ポンプの大型化を図らなくとも、清掃対象に付着した異物の除去清掃を少量の洗浄液により向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態における車両用清掃システムの概略構成図。
【図２】車両用清掃システムに用いる清掃装置の概略構成図。
【図３】清掃装置に用いる弁装置の概略構成図。
【図４】弁装置の概略構成図。
【図５】弁装置の動作説明に用いる概略構成図。
【図６】弁装置の動作説明に用いる概略構成図。
【図７】清掃装置の動作説明に用いる概略構成図。
【図８】清掃装置の動作説明に用いる概略構成図。
【図９】清掃装置の動作説明に用いる概略構成図。
【図１０】清掃装置の動作説明に用いる概略構成図。
【図１１】清掃装置の動作を説明するための波形図。
【図１２】変更例における清掃装置の動作を説明するための波形図。
【図１３】（ａ）（ｂ）は変更例における清掃装置の動作を説明するための波形図。
【図１４】変更例における清掃装置の概略構成図。
【図１５】変更例における清掃装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、車両用清掃システム及びその清掃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。
【００１４】
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。
【００１５】
車両用清掃システム２０は、第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂを備える。第１清掃装置２１ａ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２１ｂ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。
【００１６】
ここで、本実施形態の第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂは、車両１０に一般に搭載されるウォッシャ装置１３と協働する構成となっている。ウォッシャ装置１３は、タンク１３ａに貯留された洗浄液Ｗｓ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り、本実施形態の第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂにも洗浄液Ｗｓの供給が可能に構成されている。
【００１７】
図２に示すように、第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂは、噴射エア生成部２２ａ、洗浄液導入部２２ｂ及び混合出力部２２ｃをそれぞれ備える。噴射エア生成部２２ａは、エアポンプ２３、弁装置２４及びチェック弁２５を有する。噴射エア生成部２２ａは、エアポンプ２３から供給される圧縮エアＣＡ１を後述する弁装置２４及びチェック弁２５等の動作にて高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２を生成する。洗浄液導入部２２ｂは、チェック弁２６を有し、噴射エア生成部２２ａと並設される。洗浄液導入部２２ｂは、ウォッシャポンプ１３ｂから圧送される洗浄液Ｗｓをチェック弁２６を介して導入する。混合出力部２２ｃは、混合ジョイント２７及び噴射ノズル２８を有する。混合出力部２２ｃは、噴射エア生成部２２ａにて生成された噴射エアＣＡ２と洗浄液導入部２２ｂから出力される洗浄液Ｗｓとを混合ジョイント２７にて混合させて噴射ノズル２８から清掃対象である各センシング面１１ａ，１２ａに向けて吹付ける。なお、第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂは同一構成である。そのため、以下において、第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂの具体構成については共通の説明とする。
【００１８】
噴射エア生成部２２ａにおいて、エアポンプ２３と弁装置２４とは接続ホース２９ａにて互いに接続され、弁装置２４とチェック弁２５とは接続ホース２９ｂにて互いに接続される。接続ホース２９ａ，２９ｂは、ゴムホース等、可撓性材料にて構成される。なお、後述の接続ホース２９ｃ〜２９ｆについても同材料にて構成される。エアポンプ２３は、圧縮エアＣＡ１を生成可能な電動のエアポンプにて構成される。弁装置２４は、エアポンプ２３から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噴射エアＣＡ２をチェック弁２５側に出力、すなわちチェック弁２５を介して混合出力部２２ｃ側に出力する。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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のエアポンプ２３側を導入側接続部３１ｅ、二股に分かれた他方のチェック弁２５側を吐出側接続部３１ｆとしている。導入側接続部３１ｅの内側に形成される導入流路３８と、吐出側接続部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。導入流路３８の開口部３８ａは、ベース部材３１の基台部３１ａにおける底壁部３１ｃの略中央部に位置し、円筒状に突出している。一方、吐出流路３９の開口部３９ａは、底壁部３１ｃの周縁部に位置し、開口部３８ａよりも低い位置に設定されている。また、開口部３９ａの開口面積は、開口部３８ａの開口面積よりも大きくなるように構成されている。
【００２２】
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の開口部３８ａと対向する位置に略円柱状の弁体３３ａを有する。弁体３３ａは、導入流路３８の開口部３８ａよりも若干大きい径に設定されている。ダイヤフラム３３は、弁体３３ａ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と周縁部３３ｘとの間が弁体３３ａ及び周縁部３３ｘよりも薄い薄肉部３３ｂ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３３ｂを介して繋がる弁体３３ａが変位可能に構成される。このような弁体３３ａ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、エアポンプ２３側と弁室３６との間で流路の開閉を行う。
【００２３】
カバー部材３２は、樹脂製であり、上壁部３２ａの中央部、すなわち弁体３３ａと対向する位置に突状部３２ｃを有する。突状部３２ｃは、圧縮コイルバネよりなる付勢バネ３４の位置規制用の突部であり、突状部３２ｃにそれぞれ付勢バネ３４の上部側が挿入される。付勢バネ３４の上端部は上壁部３２ａに当接する。これに対し、付勢バネ３４の下端部は弁体３３ａに当接する。つまり、付勢バネ３４は、上壁部３２ａを起点として弁体３３ａを突状部３２ｃにガイドされて下方に付勢、すなわち弁体３３ａを導入流路３８の開口部３８ａ側に向けて付勢する。また、上壁部３２ａは、突状部３２ｃよりも外側位置において、弁体３３ａ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の外部と連通して大気開放された例えば２個の連通孔３２ｄを有する。このように導入流路３８の開口部３８ａを弁体３３ａにて開閉する弁部３０ａを含む弁装置２４が構成されている。
【００２４】
図２に示すように、チェック弁２５は、弁ケース２５ａ、弁体２５ｂ、付勢バネ２５ｃ及びシールリング２５ｄを備える。弁ケース２５ａは、導入側接続部２５ｅと吐出側接続部２５ｆとを有し、導入側接続部２５ｅの内側の導入流路２５ｘと吐出側接続部２５ｆの内側の吐出流路２５ｙとがそれぞれ弁ケース２５ａ内の弁室２５ｚと連通して構成される。導入側接続部２５ｅは、弁装置２４の吐出側接続部３１ｆと接続ホース２９ｂを用いて相互に接続される。吐出側接続部２５ｆは、混合ジョイント２７の第１導入側接続部２７ａと接続ホース２９ｃを用いて相互に接続される。
【００２５】
弁ケース２５ａ内の弁室２５ｚでは、導入流路２５ｘの開口部周りにシールリング２５ｄが固定され、球状の弁体２５ｂがシールリング２５ｄに密着するように付勢バネ２５ｃにて付勢される。すなわち、チェック弁２５は、導入流路２５ｘ側からの流体の流入圧力が所定圧力以上になると弁体２５ｂが付勢バネ２５ｃの付勢力に抗して動作し閉弁から開弁状態に切り替わって、弁装置２４の噴射エアＣＡ２を混合出力部２２ｃの混合ジョイント２７側に出力する。
【００２６】
洗浄液導入部２２ｂに用いるチェック弁２６は、噴射エア生成部２２ａのチェック弁２５と同一のものである。すなわち、チェック弁２６は、弁ケース２６ａ、弁体２６ｂ、付勢バネ２６ｃ及びシールリング２６ｄを備え、導入側接続部２６ｅの内側の導入流路２６ｘと吐出側接続部２６ｆの内側の吐出流路２６ｙとがそれぞれ弁ケース２６ａ内の弁室２６ｚと連通して構成される。導入側接続部２６ｅは、ウォッシャポンプ１３ｂから延びる接続ホース２９ｄと接続される。吐出側接続部２６ｆは、混合ジョイント２７の第２導入側接続部２７ｂと接続ホース２９ｅを用いて相互に接続される。チェック弁２６は、導入流路２６ｘ側からの流体の流入圧力が所定圧力以上になると弁体２６ｂが付勢バネ２６ｃの付勢力に抗して動作し閉弁から開弁状態に切り替わって、ウォッシャポンプ１３ｂから圧送される洗浄液Ｗｓを混合出力部２２ｃの混合ジョイント２７側に出力する。
【００２７】
混合出力部２２ｃに用いる混合ジョイント２７は、Ｙ型ジョイントであり、導入側に第１導入側接続部２７ａと第２導入側接続部２７ｂとを備え、吐出側に吐出側接続部２７ｃを備える。本実施形態の混合ジョイント２７は、第１導入側接続部２７ａと吐出側接続部２７ｃとが一直線上に配置され、第２導入側接続部２７ｂが第１導入側接続部２７ａ寄りの鋭角、例えば４５°の角度で接続されている。第１及び第２導入側接続部２７ａ，２７ｂの内側の第１及び第２導入流路２７ｘ，２７ｙと吐出側接続部２７ｃの内側の吐出流路２７ｚとは互いに連通し、外形形状と同様、第１導入流路２７ｘと吐出流路２７ｚとは一直線上に、第２導入流路２７ｙは第１導入流路２７ｘ寄りに鋭角、例えば４５°で連通している。第１導入側接続部２７ａは、チェック弁２５を介して弁装置２４及びエアポンプ２３と接続され、第２導入側接続部２７ｂは、チェック弁２６を介してウォッシャポンプ１３ｂと接続される。吐出側接続部２７ｃは、噴射ノズル２８と接続ホース２９ｆを用いて相互に接続される。
【００２８】
そして、第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂに備えられる噴射ノズル２８は、自身の噴射口２８ａ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る。噴射ノズル２８からは、ウォッシャポンプ１３ｂから先行して供給されて混合出力部２２ｃに溜めていた洗浄液Ｗｓが弁装置２４及びエアポンプ２３側で生成される高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２とともに噴射され、各センシング面１１ａ，１２ａの好適範囲に対して吹付けられる。
【００２９】
図１に示すように、第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂの各エアポンプ２３と、ウォッシャ装置１３のウォッシャポンプ１３ｂとは、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。上位ＥＣＵ５０、前側ＥＣＵ５１及び後側ＥＣＵ５２は、車両用清掃システム２０の制御装置として該清掃システム２０に含まれる。前側ＥＣＵ５１は、第１清掃装置２１ａのエアポンプ２３及びウォッシャポンプ１３ｂを制御する機能を含み、後側ＥＣＵ５２は、第２清掃装置２１ｂのエアポンプ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。車両用清掃システム２０として、第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂとウォッシャ装置１３とは、相互に連携した制御が行われる。具体的な制御については後述する。
【００３０】
本実施形態の動作及び作用について説明する。
［弁装置２４の単体の動作について］
図４に示すように、弁装置２４の非作動状態においては、弁部３０ａが完全な閉弁状態、すなわちダイヤフラム３３の弁体３３ａが導入流路３８の開口部３８ａを密閉状態としている。
【００３１】
エアポンプ２３の駆動にて圧縮エア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、弁装置２４の導入流路３８及び接続ホース２９ａを含む導入側の圧力Ｐ１が上昇する（図１１参照）。導入側の圧力Ｐ１は、図３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、エアポンプ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、上記エアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０は、エアポンプ２３と噴射ノズル２８とを接続ホース２９ａで直接接続した場合にエアポンプ２３を駆動したときの接続ホース２９ａ内の圧力である（以下、単に「エアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０」と称する）。
【００３２】
また、導入側の圧力Ｐ１の上昇に伴い、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。すなわち、弁室３６は、下流側の吐出流路３９及び接続ホース２９ｂの先にチェック弁２５を有するため、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３に示すように、ダイヤフラム３３の薄肉部３３ｂに作用する面積Ｓ２分の部位、すなわち開口部３８ａの面積を除く薄肉部３３ｂ全体（厳密には弁体３３ａの周縁部を含む）の面積分の比較的広い部位に作用する。薄肉部３３ｂ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３３ｂ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。
【００３３】
そして、導入側の圧力Ｐ１と弁室３６内の圧力Ｐ２とがともに高まりエアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０よりも十分に高い所定圧力になると、弁体３３ａ側の押上力Ｆ１と薄肉部３３ｂ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の付勢力）を上回る。すると、図５に示すように、ダイヤフラム３３全体が大きく変位し、弁部３０ａが開弁状態になる。つまり、弁体３３ａが開口部３８ａから離間し、導入流路３８と弁室３６及び吐出流路３９とが導通状態となる。開弁直前の導入側の圧力Ｐ１は、エアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０よりも十分に高められており、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は急増し（図１１参照）、吐出流路３９からチェック弁２５、更にはそれより下流側の混合出力部２２ｃの噴射ノズル２８に向けて高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２が出力される。
【００３４】
一方で、導入側の圧力Ｐ１は急減し（図１１参照）、やがてダイヤフラム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の付勢力が勝り、弁部３０ａの弁体３３ａが導入流路３８の開口部３８ａを閉塞する。吐出側の圧力Ｐ３は十分に低くなり、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、高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２が弁装置２４を含む噴射エア生成部２２ａにおいて生成される（図１１参照）。
【００３５】
［車両用清掃システム２０の動作について］
図２に示すように、車両用清掃システム２０の第１及び第２清掃装置２１ａ，２１ｂの非動作状態において、噴射エア生成部２２ａの弁装置２４は、弁部３０ａが閉弁状態となっている（図４参照）。また、噴射エア生成部２２ａのチェック弁２５及び洗浄液導入部２２ｂのチェック弁２６についても、閉弁状態となっている。
【００３６】
そして、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２１ａ，２１ｂ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２１ａ，２１ｂのエアポンプ２３及びウォッシャ装置１３のウォッシャポンプ１３ｂが順次駆動される。
【００３７】
図１１に示すように、本実施形態では、先にウォッシャポンプ１３ｂが所定期間Ｔ１の駆動が行われ、次いでそのウォッシャポンプ１３ｂの停止後に、エアポンプ２３の所定期間Ｔ２の駆動が行われる。
【００３８】
すなわち、清掃指令に基づいて先ず、時間ｔ１から時間ｔ２まで所定期間Ｔ１、ウォッシャポンプ１３ｂが駆動される。ウォッシャポンプ１３ｂの駆動に基づき、図７に示すように洗浄液導入部２２ｂのチェック弁２６が開弁して自身より下流の混合出力部２２ｃ側に洗浄液Ｗｓが導入され、ウォッシャポンプ１３ｂの停止に基づき、図８に示すようにチェック弁２６が閉弁する。
【００３９】
その際、噴射ノズル２８の噴射口２８ａが絞り部として機能するため、チェック弁２６から噴射ノズル２８までの流路、具体的には、接続ホース２９ｅ、混合ジョイント２７及び接続ホース２９ｆ、更には接続ホース２９ｃ及び噴射エア生成部２２ａのチェック弁２５内の流路の一部又は全部に洗浄液Ｗｓが満たされる。換言すれば、上述の流路を充填流路４０とすると、充填流路４０に洗浄液Ｗｓを充填するためにウォッシャポンプ１３ｂの駆動がエアポンプ２３の駆動に先行して行われる。このウォッシャポンプ１３ｂの駆動は、充填流路４０に洗浄液Ｗｓを充填するのが主たる目的で噴射ノズル２８から洗浄液Ｗｓを噴射させる目的でないため、その駆動は短期間で行われるか、若しくはその駆動力は抑えられ、使用される洗浄液Ｗｓも非常に少なく抑えられている。
【００４０】
次いで、図１１に示すように、ウォッシャポンプ１３ｂの停止後の時間ｔ３から時間ｔ４までの所定期間Ｔ２の間、エアポンプ２３が駆動される。エアポンプ２３が駆動されると、上述した弁装置２４の動作が行われ、エアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０よりも高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２が噴射エア生成部２２ａのチェック弁２５を通じて混合出力部２２ｃ、この場合、洗浄液Ｗｓが充填された充填流路４０に導入される。
【００４１】
なお、図８に示す清掃装置２１ａ，２１ｂの状態は、噴射エア生成部２２ａが動作前であり、弁装置２４が図４にて示す閉弁状態である。図９に示す状態は、エアポンプ２３の駆動に基づき、弁装置２４が図５にて示すエアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０よりも十分に高い圧力まで高めている状態である。図１０に示す状態は、弁装置２４が図６にて示すエアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０よりも十分に高い圧力としたエアを出力している状態である。この高い圧力のエアが弁装置２４から出力されると、噴射エア生成部２２ａのチェック弁２５は開弁し、混合出力部２２ｃに高い圧力のエアが導入される。つまり、図４から図６及び図８から図１０の動作を繰り返して弁装置２４にて生成される高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２は、チェック弁２５を介して混合出力部２２ｃに導入される。
【００４２】
このとき、混合出力部２２ｃ側の充填流路４０には洗浄液Ｗｓが充填されているため、高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２が導入されると、噴射ノズル２８の噴射口２８ａからは、高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２とこの噴射エアＣＡ２にて小粒径に離散した洗浄液Ｗｓとが混合された気液混合流体Ｘとして噴射される。洗浄液Ｗｓと噴射エアＣＡ２とが混合された気液混合流体Ｘは、図１に示す第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。
【００４３】
しかも、エアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０よりも十分に高圧の噴射エアＣＡ２が生成可能なため、エアポンプ２３に小型のものを使用することもできる。さらに、洗浄液Ｗｓも混合させた気液混合流体Ｘとして吹き付けることで、単に洗浄液Ｗｓのみ、単に噴射エアＣＡ２のみを吹付ける態様と比べて、洗浄液Ｗｓの使用量が少ないながらも、高圧の噴射エアＣＡ２にて自身のエア及び小粒径に離散する洗浄液Ｗｓを速い速度で吹き付けることが可能である。そのため、各センシング面１１ａ，１２ａ上の異物の除去清掃を極めて効果的に行うことが可能である。
【００４４】
本実施形態の効果について説明する。
（１）本実施形態の車両用清掃システム２０の各清掃装置２１ａ，２１ｂは、噴射エア生成部２２ａにおいて、エアポンプ２３から供給される圧縮エアＣＡ１を用いてエアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０よりも高い圧力まで蓄圧し、その蓄圧後に下流側に吐出するように弁装置２４が動作することで、高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２が生成される。つまり、異物除去性能の向上する噴射エアＣＡ２の生成をエアポンプ２３の大型化を図らなくとも実現することができる。また、洗浄液導入部２２ｂ及び混合出力部２２ｃを備えて、噴射エア生成部２２ａにて生成した高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２に洗浄液Ｗｓを混合させることで、高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２と小粒径に離散した洗浄液Ｗｓとの混合した気液混合流体Ｘが各測距センサ１１，１２のセンシング面１１ａ，１２ａに向けて吹付けられる。これらにより、各センシング面１１ａ，１２ａに付着した異物の除去清掃を少量の洗浄液Ｗｓにより向上させることができる。
【００４５】
（２）噴射エア生成部２２ａにおいて、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、エアポンプ２３から供給される圧縮エアＣＡ１をエアポンプ２３の吐出圧力Ｐ０よりも高い圧力まで蓄圧する。また、弁部３０ａとチェック弁２５とは補助機構としても機能し、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を閉弁復帰させるように構成される。このようなエアポンプ２３、弁装置２４及びチェック弁２５にて、高圧でパルス状の噴射エアＣＡ２を生成することができる。
【００４６】
（３）噴射エア生成部２２ａにおける弁装置２４の下流側と洗浄液導入部２２ｂの流路上とのそれぞれにチェック弁２５，２６が備えられる。チェック弁２５は、上述した弁部３０ａの下流側での蓄圧（圧力Ｐ２の上昇）として機能するとともに、各チェック弁２５，２６の下流側、すなわち充填流路４０での洗浄液Ｗｓの充填をより確実に行うことができる。
【００４７】
（４）ウォッシャポンプ１３ｂを駆動する期間Ｔ１の終了時よりもエアポンプ２３を駆動する期間Ｔ２の終了時が後になるような制御が行われる。つまり、各センシング面１１ａ，１２ａに洗浄液Ｗｓが残ると異物になり得るため、ウォッシャポンプ１３ｂの駆動よりエアポンプ２３の駆動が後で終わるようにすることで、後に噴射エアＣＡ２のみを各センシング面１１ａ，１２ａに対して吹付けることが可能となる。これにより、各センシング面１１ａ，１２ａ上に洗浄液Ｗｓが残ることを抑制することができる。
【００４８】
（５）ウォッシャポンプ１３ｂを駆動する期間Ｔ１よりもエアポンプ２３を駆動する期間Ｔ２が後ろにずれて制御される。これにより、充填流路４０に洗浄液Ｗｓを十分に充填した後に、噴射エアＣＡ２にて洗浄液Ｗｓを含む気液混合流体Ｘを噴射させることができる。また、パルス状の噴射の後ろの方は、洗浄液Ｗｓを含まない噴射エアＣＡ２のみの噴射が可能となるため、洗浄液Ｗｓが各センシング面１１ａ，１２ａ上に残ることを抑制することができる。
【００４９】
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。
・ウォッシャポンプ１３ｂ及びエアポンプ２３の連携制御について、互いの駆動タイミングを適宜変更してもよい。例えば図１２に示す制御態様としてもよく、エアポンプ２３を駆動する時間ｔ１１から時間ｔ１２までの期間Ｔ２に、ウォッシャポンプ１３ｂを駆動する時間ｔ１３から時間ｔ１４までの期間Ｔ１が含まれるように互いに重なって制御される。この場合も、ウォッシャポンプ１３ｂを駆動する期間Ｔ１の終了時よりもエアポンプ２３を駆動する期間Ｔ２の終了時が後になる制御態様である。エアポンプ２３の駆動中にウォッシャポンプ１３ｂの駆動を入れることで、先に噴射エアＣＡ２のみの噴射、中程に気液混合流体Ｘの噴射、後に再び噴射エアＣＡ２のみの噴射を行わせることも可能である。
【００５０】
・図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、ウォッシャポンプ１３ｂの駆動期間と駆動電圧とを変更してもよい。図１３（ａ）は、ウォッシャポンプ１３ｂを駆動する期間を通常の期間Ｔ１とし、駆動電圧は低い電圧Ｖ１ａとする態様、図１３（ｂ）は、ウォッシャポンプ１３ｂを駆動する期間を通常より長い期間Ｔ１ａとし、駆動電圧は通常の電圧Ｖ１とする態様である。つまり、図１３（ａ）はウォッシャポンプ１３ｂの駆動能力を相対的に低める態様、図１３（ｂ）はウォッシャポンプ１３ｂの駆動能力を相対的に高める態様である。
【００５１】
例えば周囲温度が低くなると洗浄液Ｗｓの粘性が高くなるため、その温度が低い場合、図１３（ａ）の通常制御から図１３（ｂ）の制御に切り替えて、高粘性の洗浄液Ｗｓであっても遜色ない送給を行わせるようにする。
【００５２】
また、ウォッシャポンプ１３ｂの非駆動期間が長いと、洗浄液Ｗｓの流路内、例えば図２に示す接続ホース２９ｄ内に気泡が生じ易くなるため、ウォッシャポンプ１３ｂの非駆動期間が例えば１ヶ月の長期間となった場合、図１３（ａ）の通常制御から図１３（ｂ）の制御に切り替える。つまり、洗浄液Ｗｓに含まれる気泡を噴射ノズル２８から放出するエア抜きを行わせるようにする。
【００５３】
・図１４に示すように、混合出力部２２ｃにおいて、噴射エアＣＡ２と洗浄液Ｗｓとを混合させる直前のその洗浄液Ｗｓ側の導入流路２７ｙに絞り部２７ｄを設けてもよい。上述の清掃システム２０では、ウォッシャポンプ１３ｂの駆動は、充填流路４０に洗浄液Ｗｓを充填するのが主たる目的で噴射ノズル２８から洗浄液Ｗｓを噴射させる目的でないため、ウォッシャポンプ１３ｂの駆動による噴射ノズル２８からの洗浄液Ｗｓの漏出を抑制すべく、絞り部２７ｄを介して緩やかに充填流路４０に洗浄液Ｗｓを導入させるようにしてもよい。
【００５４】
・図１５に示すように、チェック弁２５，２６の弁体に平板状の弁体２５ｇ，２６ｇを用いてもよい。弁体２５ｇ，２６ｇにはシール面２５ｈ，２６ｈが設けられる。チェック弁２５，２６の小型化等に寄与できる。
【００５５】
・その他、噴射エア生成部２２ａ、洗浄液導入部２２ｂ及び混合出力部２２ｃの構成を適宜変更してもよい。例えば噴射エア生成部２２ａにおいて、弁装置２４を直列に２個接続し下流側の弁装置２４をチェック弁として機能させれば、チェック弁２５を省略することもできる。また、弁装置２４のダイヤフラム３３の弁体３３ａの他にもう１個弁体を設けて吐出流路３９の開口部３９ａを開閉するようにすれば新たに設ける弁体がチェック弁として機能するため、チェック弁２５の省略はもとより、弁装置２４も１個で済む。
【００５６】
・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。
【００５７】
・噴射ノズル２８と混合ジョイント２７、又は混合ジョイント２７とチェック弁２５，２６とを個別の構成としたが、それらは一体的に構成したものであってもよい。例えば、噴射ノズル２８と混合ジョイント２７とを一体的に構成したものであってもよく、若しくは混合ジョイント２７とチェック弁２５とを一体的に構成したものであってもよい。
【００５８】
・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、ミラー１７等を清掃対象としてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…車両、１１，１２…第１及び第２測距センサ（清掃対象）、１３ｂ…ウォッシャポンプ、１５…ヘッドライト（清掃対象）、１６…テールランプ（清掃対象）、１７…ミラー（清掃対象）、２０…車両用清掃システム、２２ａ…噴射エア生成部、２２ｂ…洗浄液導入部、２２ｃ…混合出力部、２３…エアポンプ、２４…弁装置、２５…チェック弁（補助機構としても機能）、２６…チェック弁、２７ｄ…絞り部、２７ｙ…導入流路、２８…噴射ノズル、３０ａ…弁部（補助機構としても機能）、３３ａ…弁体、３８…導入流路、３９…吐出流路、５０…上位ＥＣＵ（制御装置）、５１…前側ＥＣＵ（制御装置）、５２…後側ＥＣＵ（制御装置）、ＣＡ１…圧縮エア、ＣＡ２…噴射エア、ＣＡｘ…漏れ、Ｗｓ…洗浄液、Ｘ…気液混合流体、Ｐ０…吐出圧力、Ｐ１，Ｐ２…圧力、Ｔ１，Ｔ１ａ，Ｔ２…所定期間（駆動期間）、Ｖ１，Ｖ１ａ…駆動電圧。
【図１】
2020142696.tif 000003
【図２】
2020142696.tif 000004
【図３】
2020142696.tif 000005
【図４】
2020142696.tif 000006
【図５】
2020142696.tif 000007
【図６】
2020142696.tif 000008
【図７】
2020142696.tif 000009
【図８】
2020142696.tif 000010
【図９】
2020142696.tif 000011
【図１０】
2020142696.tif 000012
【図１１】
2020142696.tif 000013
【図１２】
2020142696.tif 000014
【図１３】
2020142696.tif 000015
【図１４】
2020142696.tif 000016
【図１５】
2020142696.tif 000017