车载传感器清洗装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请主张于2018年3月28日申请的日本申请编号2018－062749的优先权，并在此引用其全部内容。

本公开涉及车载传感器清洗装置。

背景技术：

以往，已知有清洗作为车辆的驾驶支援装置的车载传感器的感测面的车载传感器清洗装置(例如参照专利文献1～3)。

在专利文献1的车载传感器清洗装置中，具有刮板装置，通过刮板装置对感测面上进行擦拭动作从而进行清洗。另外，在专利文献2的车载传感器清洗装置中，通过使与感测面对置配置的喷嘴沿着光学面移动并且向上述光学面喷射液体来得到良好的清洗性能。

在专利文献3的车载传感器清洗装置中，通过在感测面的附近且从感测面的对置位置避开的位置设置喷射喷嘴，从喷射喷嘴喷射空气或者清洗液来对感测面进行清洗。另外，在专利文献3中，具备检测感测面的污渍的检测部，在基于检测部的检测结果判断为感测面脏污的情况下从上述喷射喷嘴喷射空气或者清洗液来对感测面进行清洗。

专利文献1：日本实开平5－14961号公报

专利文献2：欧州专利申请公开第3141441号说明书

专利文献3：日本实开昭60－85262号公报

然而，在上述专利文献1以及2的车载传感器清洗装置中，均有位于感测面的前侧(感测面的对置的位置)而暂时阻碍感测之虞。另外，专利文献3的车载传感器清洗装置在从感测面的对置位置避开的位置设置清洗喷嘴，所以能够抑制阻碍感测。

在专利文献3的车载传感器中，通过检测部检测感测面的污渍，在基于检测部的检测结果判断为感测面脏污的情况下喷射空气或者清洗液来进行清洗，但不明确在何种程度的脏污程度的情况下实施喷射空气或者清洗液的清洗动作。因此，发现了在车载传感器的感测的检测精度显著地降低的情况下实施利用空气等的清洗动作的情况下有感测面的状态暂时恶化而不能够进行感测(传感器不正常地进行动作)的可能这样的课题。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供合适地保持感测面的状态的车载传感器清洗装置。

本公开的一方式的车载传感器清洗装置清洗车载传感器的感测面。上述车载传感器清洗装置包含：气体喷嘴，朝向上述感测面喷射气体；气体供给装置，向该气体喷嘴供给气体；以及控制部，控制该气体供给装置的工作。在上述控制部设定有基于从上述车载传感器得到的物体的检测精度信息表示上述车载传感器的检测精度为异常状态的意思的规定值。在上述控制部还设定有用于在上述检测精度信息变为上述规定值以下之前，使上述气体供给装置工作以对上述感测面供给气体的气体供给阈值。上述控制部在上述检测精度信息小于上述气体供给阈值的情况下，使上述气体供给装置工作。

根据上述方式，在控制部设定有基于检测精度信息表示车载传感器的检测精度为异常状态的意思的规定值、和用于在上述检测精度信息变为上述规定值以下之前使气体供给装置工作的气体供给阈值。在检测精度信息小于上述气体供给阈值的情况下使气体供给装置工作从气体喷嘴朝向感测面喷射气体。这样，通过在变为异常状态之前使气体供给装置工作使气体朝向感测面喷射能够合适地保持感测面的状态。另外，通过使喷射的流体为气体，能够避免由于清洗液等液体而阻碍感测。

附图说明

图1是具备一实施方式的车载传感器清洗装置的传感器系统的立体图。

图2是图1的传感器系统的主视图。

图3是图1的车载传感器清洗装置的俯视图。

图4是图1的车载传感器清洗装置的俯视图。

图5是图1的传感器系统的俯视图。

图6是沿着图5中的6－6线的剖视图。

图7是沿着图6中的7－7线的剖视图。

图8是车载传感器清洗装置的框图。

图9是用于说明车载传感器清洗装置的控制例的图表。

图10是用于说明车载传感器清洗装置的控制例的图表。

图11是用于说明车载传感器清洗装置的控制例的图表。

图12是用于说明车载传感器清洗装置的控制例的图表。

图13是用于说明车载传感器清洗装置的控制例的图表。

图14是用于说明车载传感器清洗装置的控制例的流程图。

具体实施方式

以下，对车载传感器清洗装置的一实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的传感器系统1具有作为车载传感器的车载传感器10、和层叠配置于车载传感器10并对车载传感器10的作为感测面的光学面11进行清洗的车载传感器清洗装置20。

车载传感器10例如是通过射出(发出)红外线激光，并接收从物体反射的散射光来测量与物体的距离的传感器(例如lidar)，具有能够透过激光的光学面11。车载传感器10例如能够使用红外线激光测量与物体的距离，并将该信息输出给外部设备来使用于自动制动系统等。即，车载传感器10是用户(车辆搭乘者)不需要视觉确认的传感器。在以下的说明中将光学面11面向的一侧设为前方，并将其相反侧设为后方进行说明。另外，除非另有规定，则将相对于车载传感器10的车载传感器清洗装置20的层叠方向设为上下方向或者垂直方向，并将与上下方向及前后方向正交的方向设为左右方向进行说明。

车载传感器10的光学面11是向前方呈凸状在从上下方向观察时呈弯曲形状的面。

如图1所示，车载传感器清洗装置20具有层叠配置在车载传感器10的上方(垂直方向上侧)的喷嘴单元21、对喷嘴单元21供给空气的气泵(气体供给装置)22、以及对喷嘴单元21供给液体的液体泵(液体供给装置)23。

如图3以及图4所示，喷嘴单元21具有壳体31、设置为至少一部分从壳体31向前方突出(露出)的气体喷嘴32、设置在气体喷嘴32与气泵22之间的连接部33、收容在壳体31内的驱动部34、以及液体喷嘴35。

如图3以及图4所示，连接部33设置为与喷嘴单元21的中央相比稍靠后方，例如经由软管(省略图示)与气泵22连接而能够将从气泵22供给的空气导入到形成在连接部33内的流路。

如图1以及图2所示，气体喷嘴32设置于左右方向的大致中央部。

如图2以及图3所示，气体喷嘴32具有在前后方向延伸的圆筒部41、和设置在圆筒部41的前方且与圆筒部41相比大径的圆板(圆柱)状的主体部42。气体喷嘴32的圆筒部41设置于连接部33的前方并被支承为能够转动。主体部42与圆筒部41为一体物，被支承为能够转动。主体部42具有能够喷射从气泵22供给的空气(气体)的喷射口42a。

如图1以及图2所示，气体喷嘴32的整体与车载传感器10(光学面11)相比位于上方。因此，抑制气体喷嘴32与光学面11对置。另外，在气体喷嘴32内形成有横跨圆筒部41以及主体部42设置的未图示的流路。而且，形成在连接部33内的未图示的流路与气体喷嘴32的流路通过与连接部33的前方对置配置圆筒部41的后部而连通。因此，从气泵22供给的气体(空气)通过连接部33内的流路及气体喷嘴32内的流路从气体喷嘴32的主体部42的喷射口42a喷射。这里，气体喷嘴32的流路构成为在主体部42内被弯曲大致呈l形且喷射口42a(喷射轴线sl)朝向垂直方向下侧。在圆筒部41的后端部与连接部33之间密封而抑制水等从连接部33与圆筒部41之间浸入内部。

如图1所示，在气体喷嘴32的前方设置有覆盖气体喷嘴32抑制露出到外部的喷嘴罩48。喷嘴罩48例如通过螺丝安装于壳体31。此外，喷嘴罩48的安装方法也可以是扣合等其它的方法。

如图3以及图4所示，驱动部34在壳体31内具有马达51、和传递马达51的驱动力的驱动力传递机构52。

驱动力传递机构52具有减速部53、第一运动转换部54、以及第二运动转换部55。

减速部53具有蜗杆61、和第一齿轮62。蜗杆61形成于马达51的输出轴51a，与第一齿轮62的蜗轮62a啮合。第一齿轮62具有与蜗轮62a一体构成且与该蜗轮62a在同轴上一体旋转并且与蜗轮62a相比小径的平齿轮62b，平齿轮62b与第一运动转换部54的第二齿轮63啮合。

如图3以及图4所示，第一运动转换部54是将圆周运动(旋转运动)转换为往复直线运动的所谓的往复滑块·曲柄机构，具有上述第二齿轮63、在一端侧与第二齿轮63连结的柱状的杆部件64、以及连结杆部件64的另一端部侧的滑块部件65。第二齿轮63由平齿轮构成。在第二齿轮63的轴向端面63a，在远离第二齿轮63的旋转中心的位置连接有构成第一运动转换部54的杆部件64的一端部。换句话说，第二齿轮63作为往复滑块·曲柄机构的曲柄发挥作用。在杆部件64的另一端部与滑块部件65的一端部连接。滑块部件65被左右方向延伸的直线状的引导部件66支承，能够沿着引导部件66往复直线移动。

在如上述那样构成的第一运动转换部54中，若第二齿轮63被旋转驱动，则其驱动力经由杆部件64传递到滑块部件65。滑块部件65通过传递来的驱动力沿着引导部件66向左右方向进行往复直线运动。

这里，在如上述那样将圆周运动(旋转运动)转换为往复直线运动的情况下，在使第二齿轮63以匀速进行圆周运动的情况下转换后的滑块部件65的速度与正弦波(余弦波)相同地变化。

第二运动转换部55将往复直线运动转换为圆周运动，在本例中例如使用齿条小齿轮。更具体而言，第二运动转换部55具有上述滑块部件65、和小齿轮部67。这里，滑块部件65相当于齿条，小齿轮部67相当于小齿轮。即，滑块部件65构成第一运动转换部54和第二运动转换部55双方(双方的一部分)。

在滑块部件65的表面形成有齿部65a。齿部65a与形成在气体喷嘴32的圆筒部41的外周面的小齿轮部67啮合。换句话说，若滑块部件65进行往复直线运动，则小齿轮部67旋转，气体喷嘴32转动。此时，由于滑块部件65进行往复直线运动，所以在滑块部件65向前移动时小齿轮部67及气体喷嘴32向一个方向转动，在滑块部件65返回时小齿轮部67及气体喷嘴32向另一方向转动。这样气体喷嘴32以使自身的喷射口42a的方向在覆盖光学面11整体的规定的范围内变化的方式进行转动。

如图1以及图2所示，在气体喷嘴32的左右方向两侧各设置一个液体喷嘴35。液体喷嘴35与气体喷嘴32不同为不能够转动(摆动)的构成。液体喷嘴35具有喷射口35a，与和上述气泵22不同的液体泵23连接能够从喷射口35a喷射液体。这里，作为从液体泵23供给的液体的一个例子，例如能够列举用于清洗车辆的前窗等的清洗液。

如图5～图7所示，各液体喷嘴35构成为与喷嘴罩48相比向前方突出并露出到外部。液体喷嘴35从光学面11向面正交方向突出的突出量l2比气体喷嘴32的从光学面11向面正交方向突出的突出量l1大。换句话说，气体喷嘴32从光学面11向面正交方向突出的突出量l1比液体喷嘴35的从光学面11向面正交方向突出的突出量l2小。

由此，如图6以及图7所示，能够相对地使气体喷嘴32的喷射轴线sl与光学面11大致平行，并且能够相对地使液体喷嘴35的喷射轴线sl相对于光学面11倾斜为具有规定的角度。

如图8所示，本实施方式的车载传感器清洗装置20具备控制部70、存储部71以及报告部72。报告部72例如通过声音、显示等对用户报告不能够适当地检测物体的意思。控制部70与气泵22、液体泵23、马达51以及报告部72电连接，并控制各部。另外，在控制部70输入有从车载传感器10得到的物体的检测精度信息。本例的控制部70若输入上述检测精度信息则对预先存储于存储部71的阈值hh、hl、l与上述检测精度信息进行比较并基于比较结果从多个模式选择适当的模式。

接下来，对本实施方式的车载传感器清洗装置20的控制流程进行说明。

如图14所示，控制部70判定变量e是否为“0”(步骤s100)。这里，变量e是清洗完毕的标志而在本例的情况下“0”以外判定为清洗完毕。

在变量e为0的情况下(步骤s100：是)，控制部70判定检测精度信息是否小于阈值hl(步骤s101)。

在检测精度信息不小于阈值hl的情况下(步骤s101：否)，控制部70将变量a、变量w以及变量e设定为“0”(步骤s102)，并从步骤s100开始反复处理。

在变量e不为0的情况下(步骤s100：否)，控制部70判定检测精度信息是否小于阈值hh。(步骤s103)。

在检测精度信息不小于阈值hh的情况下(步骤s103：否)，控制部70将变量a、变量w以及变量e设定为“0”(步骤s102)，并从步骤s100开始反复处理。

在检测精度信息小于阈值hl的情况下(步骤s101：是)，或者，在检测精度信息小于阈值hh的情况下(步骤s103：是)，控制部70判定检测精度信息是否比阈值l高(步骤s104)。

在检测精度信息比阈值l高的情况下(步骤s104：是)，控制部70使变量a自加1(步骤s105)。这里，变量a是用于对小于阈值hl的次数进行计数的计数值。

接下来，控制部70判定变量a是否比规定量k1大(步骤106)。规定量k1为任意的值，是决定变量a用的条件的值。直到变量a超过该规定量k1的值的期间，停止后述的步骤s107～步骤s109的执行。换句话说，能够测量小于阈值hl的期间。

在变量a不比规定量k1大的情况下(步骤s106：否)，控制部70从步骤s100开始反复处理。

在变量a比规定量k1大的情况下(步骤s106：是)，控制部70判定变量e是否比规定量k3小(步骤s107)。规定量k3是任意的值，是决定变量e的条件的值。

在变量e不比规定量k3小的情况下(步骤s107：否)，控制部70从步骤s100开始反复处理。由此，实施不进行清洗的停止保持动作。这里，变量e在后述的步骤s108或者步骤s115的清洗后自加1，若清洗次数增加则变量e的值增加成为规定量k3以上，实施上述的从步骤s100开始反复处理的停止保持动作。

在变量e比规定量k3小的情况下(步骤s107：是)，控制部70开启空气清洗使气泵22驱动并且使马达51驱动，使气体喷嘴32转动并使空气从气体喷嘴32喷射(步骤s108)。

控制部70在从步骤s108的开始起的经过时间小于规定时间a的期间(步骤s109：否)，维持步骤s108的空气清洗开启状态。换句话说，继续使气体喷嘴32转动并使空气从气体喷嘴32喷射的状态。

若从步骤s108的开始起的经过时间为规定时间a以上(步骤s109：是)，则控制部70使气泵22及马达51停止，使变量e自加1，之后从步骤s100开始反复处理。

在检测精度信息不比阈值l高的情况下(步骤s104：否)，控制部70使变量a及变量w自加1(步骤s110)。这里，变量w是用于对小于阈值l的次数进行计数的计数值。

接下来，控制部70判定变量w是否比规定量k2大(步骤111)。规定量k1是任意的值，是决定变量a用的条件的值。在直到变量w超过该规定量k2的值的期间，停止后述的步骤s112～步骤s115的执行。换句话说，能够测量小于阈值l的期间。

在变量w不比规定量k2大的情况下(步骤s111：否)，控制部70从步骤s100开始反复处理。

在变量w比规定量k2大的情况下(步骤s111：是)，控制部70判定变量e是否比规定量k3小(步骤s112)。

在变量e比规定量k3小的情况下(步骤s112：是)，控制部70开启液体清洗使液体泵23驱动，使液体(清洗液)从两个液体喷嘴35喷射(步骤s113)。

控制部70在从步骤s113的开始的经过时间小于规定时间w的期间(步骤s114：否)，维持步骤s113的液体清洗开启状态。换句话说，继续使液体从两个液体喷嘴35喷射的状态。

若从步骤s113的开始的经过时间在规定时间w以上(步骤s114：是)，则控制部70关闭液体清洗使液体泵23停止，并开启空气清洗使气泵22驱动并且使马达51驱动，使气体喷嘴32转动并使空气从气体喷嘴32喷射(步骤s115)。

控制部70在从步骤s115的开始起的经过时间小于规定时间a的期间(步骤s116：否)，维持步骤s114的空气清洗开启状态。换句话说，继续使气体喷嘴32转动使空气从气体喷嘴32喷射的状态。

若从步骤s115的开始起的经过时间在规定时间a以上(步骤s116：是)，则控制部70使气泵22及马达51停止，使变量e自加1，之后从步骤s100开始反复处理。

在变量e不比规定量k3小的情况下(步骤s112：否)，控制部70使气泵22、液体泵23以及马达51停止，并且经由报告部72报告不可清洗的意思。

控制部70根据上述的控制流程控制气泵22、液体泵23、马达51以及报告部72。

例如，如图9所示，在变量e为“0”的情况下，即未清洗的状态下，若检测精度小于阈值hl且比阈值l高的期间成为规定期间(时刻t2－时刻t1)，则控制部70使气泵22驱动并且使马达51驱动，使气体喷嘴32转动并使空气从气体喷嘴32喷射。在图9所示的例子中，通过实施空气的喷射即空气清洗而检测精度变为阈值hl以上。

另外，如图11所示，在变量e不为“0”的情况下，即在实施了一次以上的清洗的状态下，在持续检测精度小于阈值hl且比阈值l高的期间的情况下，控制部70反复实施(持续实施)空气清洗直到变为阈值hl以上。更详细而言，在上述的控制流程中反复实施空气清洗直到变量e成为规定量k3以上。若变量e成为规定量k3以上，则不进行清洗动作而停止保持。此外，在图11中通过实施时刻t3、t4、t5、t6共计四次的空气清洗而变为阈值hl以上。

另外，如图12所示，控制部70在时刻t7的空气清洗后检测精度在阈值l以下的情况下，在时刻t8实施使液体泵23驱动，使液体(清洗液)从两个液体喷嘴35喷射的液体清洗。接下来，控制部70在时刻t9实施空气清洗除去附着于光学面11的液体。

另外，如图13所示，控制部70在即便实施多次的清洗检测精度仍在阈值l以下的情况下的时刻t10，通过报告部72进行报告，并且使气泵22、液体泵23以及马达51停止。

记载本实施方式的有利的效果。

(1)在控制部70设定有基于检测精度信息表示车载传感器10的检测精度为异常状态的意思的阈值l、和作为用于在检测精度信息变为阈值l以下之前使气泵22工作的气体供给阈值的阈值hl。在检测精度信息小于阈值hl的情况下使气泵22工作从气体喷嘴32朝向光学面11喷射空气(气体)。这样，通过在成为异常状态之前使气泵22工作使气体朝向光学面11喷射能够合适地保持光学面11的状态。另外，检测精度异常的状态为污渍难以自然掉落的状态的情况较多。通过在异常之前喷射空气(气体)，污渍容易掉落，其结果能够使作为气体供给装置的气泵22小型化。

(2)通过构成为喷射空气，能够不需要刮水机构等大型机构，并且能够抑制清洗液等消耗剂的消耗。

(3)通过在从小于阈值hl变为阈值hl以上的情况下使气泵22的工作停止，能够抑制不需要的电力消耗。

(4)通过继续气泵22的工作直到变为阈值hl以上能够合适地保持光学面11的状态。

(5)在检测精度信息变为阈值l以下的情况下使气泵22工作规定时间，在即便使气泵22工作规定时间也不比阈值l高的情况下使液体泵23工作从液体喷嘴35朝向光学面11喷射液体。能够在利用气体的光学面11的清洗后，实施利用液体的光学面11的清洗，能够合适地保持光学面11的状态。另外，虽然由于液体的喷射而检测精度暂时降低，但由于与气体相比质量较大，所以能够合适地除去作为感测面的光学面11上的异物，能够期待使检测精度尽快地恢复。

(6)控制部70在使液体泵23工作之后，使气泵22工作，从而在喷射液体之后喷射气体而能够抑制液体残留于光学面11。因此，能够抑制由于液体而阻碍车载传感器10的感测。

(7)控制部70通过反复实施气泵22的工作和液体泵23的工作规定次数，能够除去附着于光学面11的异物来合适地保持光学面11的状态。

(8)具有报告部72，在即便反复气泵22的工作和液体泵23的工作规定次数，检测精度信息仍不比阈值l高的情况下通过由报告部72进行报告能够对用户通知不能够适当地检测物体的意思。另外，通过停止气泵22以及液体泵23的工作，能够抑制额外的电力消耗。

此外，上述实施方式也可以如以下那样进行变更。

·在上述实施方式中，虽然未提及在未实施空气清洗及液体清洗的未清洗的状态(变量e为“0”的情况下)下小于阈值l的情况下的动作例，但例如如图10所示，控制部70也可以实施空气清洗。

·在上述实施方式中，在检测精度信息变为阈值l以下的情况下使气泵22工作规定时间，在即便使气泵22工作规定时间仍不比阈值l高的情况下使液体泵23工作从液体喷嘴35朝向光学面11喷射液体，但并不限定于此。例如，也可以阶段性地提高作为气体供给装置的气泵22的输出(例如电压等)，在检测精度(检测精度信息)还未恢复的情况下喷射液体。

·在上述实施方式中，构成为设置两个液体喷嘴35，但也可以采用设置一个或者三个以上液体喷嘴的构成。

·在上述实施方式中，构成为设置一个气体喷嘴32，但也可以采用设置多个气体喷嘴的构成。

·在上述实施方式中，作为一个例子，构成为从液体喷嘴35喷射作为液体的清洗液，并从气体喷嘴32喷射作为气体的空气，但并不限定于此。也可以不是空气，而是其它的气体。

·在上述实施方式中，构成为使气体喷嘴32转动(摆动)，但只要设置在从与光学面11对置的位置避开(脱离)的位置且能够朝向光学面11的需要位置喷射空气(气体)，则可以是转动以外的方式。

·在上述实施方式中，构成为在车载传感器清洗装置20具备报告部72，但也可以采用省略报告部72的构成。另外，在从车载传感器清洗装置20省略报告部72的情况下，也可以对安装于车辆的汽车音响系统、汽车导航系统输出进行报告的意思的信号，并从汽车音响系统、汽车导航系统所连接的扬声器、显示器等进行报告。

·在上述实施方式中，采用了lidar作为车载传感器10，但并不限定于此。也可以采用车载传感器10以外的其它的车载传感器(使用电波的雷达(例如毫米波雷达)、作为角传感器使用的超声波传感器、图像传感器)。

·也可以适当地组合上述实施方式及各变形例。