CN102029976A - 车载光学传感器盖板以及车载光学传感器装置 - Google Patents

车载光学传感器盖板以及车载光学传感器装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车载光学传感器装置。所述车载光学传感器装置包括光学传感器(3)、光学传感器盖板以及控制器(14，31，205)。所述光学传感器(3)具有透镜(5)。所述光学传感器(3)盖板包括保持器(7)以及清洗器喷嘴(9)。所述保持器(7)保持所述光学传感器(3)。所述清洗器喷嘴(9)执行清洗操作以通过将从清洗液桶(15)供应的清洗液喷射到所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的透镜表面(5a)或者面对所述透镜(5)的盖板玻璃(103)的玻璃表面(103a)上来清洗所述透镜表面(5a)或者所述玻璃表面(103a)。所述控制器(14，31，205)控制所述清洗器喷嘴(9)的所述清洗操作。

Description

车载光学传感器盖板以及车载光学传感器装置
技术领域
本发明涉及一种与安装在车辆上的诸如照相机或者激光器的光学传感器组合使用的车载光学传感器盖板，并且还涉及一种包括所述车载光学传感器盖板和所述光学传感器的车载光学传感器装置。
背景技术
近年来，一直存在着车辆装备有诸如照相机或者激光器的光学传感器的趋势。已经提出，使用用于喷射压缩空气的压缩空气发生器去除诸如粘附到光学传感器的透镜的透镜表面的水和污垢的异物，并且通过将压缩气体从压缩空气发生器喷射到透镜的透镜表面上来去除粘附到透镜表面的异物(例如，参见JP2001-171491A)。
然而，根据在JP2001-171491A中公开的技术，需要用于喷射压缩空气的压缩空气发生器。结果，增加了成本和尺寸。
发明内容
考虑到上面这些，本发明的目的在于提供一种车载光学传感器盖板以及车载光学传感器装置，用于适当地去除粘附到透镜的透镜表面或者面对透镜的盖板玻璃的玻璃表面的异物，同时由于不需要用于喷射压缩空气的压缩空气生成器而降低了成本和尺寸。
根据本发明的一方面，一种车载光学传感器盖板包括用于保持具有透镜的光学传感器的保持器，以及清洗器喷嘴，所述清洗器喷嘴用于执行清洗操作以通过将从清洗液桶供应的清洗液喷射到保持在所述保持器中的所述光学传感器的所述透镜的透镜表面或者在存在面对所述透镜的盖板玻璃时喷射到所述盖板玻璃的玻璃表面上来清洗到透镜表面或者玻璃表面。由于所述清洗器喷嘴执行所述清洗操作，所述清洗液被适当地喷射到所述透镜表面或者所述玻璃表面以使得能够适当地去除粘附到所述透镜表面或者所述玻璃表面的异物。通过这种方式，适当地去除了粘附到所述透镜表面或者所述玻璃表面的所述异物，使得所述光学传感器能够适当地工作，同时由于不需要用于喷射压缩空气的压缩空气生成器而降低了成本和尺寸。
根据本发明的另一方面，一种车载光学传感器装置包括所述车载光学传感器盖板、用于控制所述清洗器喷嘴的所述清洗操作的控制设备、以及具有所述透镜的所述光学传感器。因此，将所述清洗液适当地喷射到所述透镜表面或者玻璃表面以使得能够适当地去除粘附到所述透镜表面或者玻璃表面的所述异物。通过这种方式，适当地去除了粘附到所述透镜表面或者所述玻璃表面的所述异物，使得所述光学传感器能够适当地工作，同时由于不需要用于喷射压缩空气的压缩空气生成器而降低了成本和尺寸。
附图说明
通过下面参考附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加显而易见。在附图中：
图1A是示出了根据本发明第一实施例的光学传感器单元的正视图的图，并且图1B是示出了图1A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图2是示出了根据第一实施例的光学传感器单元的照相机盖板与照相机彼此分隔开的方式的图；
图3是示出了装备有根据第一实施例的光学传感器单元的车辆的透视图的图；
图4是根据第一实施例的光学传感器单元的功能图；
图5是根据第一实施例的光学传感器单元的流程图；
图6是根据本发明第二实施例的光学传感器单元的功能图；
图7是根据第二实施例的光学传感器单元的流程图；
图8A是示出了根据第一和第二实施例的变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图8B是示出了图8A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图9A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图9B是示出了图9A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图10A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图10B是示出了图10A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图11A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图11B是示出了图11A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图12A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图12B是示出了图12A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图13A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图13B是示出了图13A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图14A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图14B是示出了图14A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图15A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图15B是示出了图15A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图16A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图16B是示出了图16A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图17A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图17B是示出了图17A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图18A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图18B是示出了图18A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图19A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图19B是示出了19A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图20是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图；
图21是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图；
图22是图21的光学传感器单元的功能图；
图23A和23B是示出了装备有根据另一变型的光学传感器单元的车辆的透视图的图；
图24A是示出了根据本发明第三实施例的光学传感器单元的正视图的图，并且图24B是示出了图24A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图25是示出了根据第三实施例的光学传感器单元的照相机盖板与照相机彼此分隔开的方式的图；
图26是根据第三实施例的光学传感器单元的功能图；
图27是根据第三实施例的光学传感器单元的流程图；
图28是根据本发明第四实施例的光学传感器单元的功能图；
图29是第四实施例的光学传感器单元的流程图；
图30A是示出了根据第三和第四实施例的变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图30B是示出了图30A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图31A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图31B是示出了图31A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图32A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图32B是示出了图32A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图33A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图33B是示出了图33A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图34A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图34B是示出了图34A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图35A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图35B是示出了图35A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图36A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图36B是示出了图36A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图37A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图37B是示出了图37A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图38A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图38B是示出了图38A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图39A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图39B是示出了图39A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图40A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图40B是示出了图40A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图41A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图41B是示出了图41A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图42A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图42B是示出了图42A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图43A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图43B是示出了图43A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图44A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图44B是示出了图44A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图45A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图45B是示出了图45A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图46A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图46B是示出了图46A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图47A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图47B是示出了图47A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图48A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图48B是示出了图48A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图49A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图49B是示出了图49A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图50是示出了在图49A和49B的光学传感器单元中去除清洗液的方式的图；
图51A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图51B是示出了图51A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图52A是示出了根据另一变型的光学传感器单元的正视图的图，并且图52B是示出了图52A的光学传感器单元的截面侧视图的图；
图53是根据第四实施例的另一变型的光学传感器单元的流程图；以及
图54是示出了由照相机拍摄的图像的图。
具体实施方式
(第一实施例)
下面参考图1A-图5描述涉及体现本发明的光学传感器的照相机的第一实施例。
如图1A和1B所示，光学传感器单元1(本发明的车载光学传感器装置)包括照相机盖板2(本发明的车载光学传感器盖板)和照相机3。照相机3以可拆卸的方式附接到照相机盖板2。在照相机3中，透镜5位于壳体4的前侧(图1B中的左侧)上，并且从壳体4的后侧(图1B中的右侧)引出电源线(未示出)和图像信号输出线(未示出)。电源线用于向照相机3供应功率。图像信号输出线用于输出图像信号。透镜5是鱼眼透镜并且具有能够拍摄宽角图像的弯曲透镜表面5a。
在照相机盖板2中，用于保持照相机3的保持器7位于壳体6中，并且开口8位于壳体6的后侧上。如图2所示，照相机3通过开口8附接到照相机盖板2并且通过开口8从照相机盖板2拆卸。在照相机盖板2中，清洗器喷嘴9位于保持器7上方。清洗器喷嘴9具有“L”形状。清洗器喷嘴9的基端9a连接到位于壳体6的后侧上的管10。清洗器喷嘴9的末端9b具有向下的开口并且用作喷射开口11。在将照相机3正常保持在保持器7中的条件下(在图1A和1B中所示的正常使用条件下)，照相机3的透镜5的透镜表面5a位于清洗器喷嘴9的末端9b的正下方。注意到，清洗器喷嘴9的喷射开口11位于视角外侧的区域中(由图4表示，图4是示出了包括光学传感器单元1的外围电路的电气配置的功能方框图)。本发明的车载光学传感器装置包括光学传感器单元1和控制器14。控制器14(本发明的控制设备、齿轮位置检测设备、车辆启动开始检测设备、车辆启动结束检测设备、图像污垢检测设备或者图像雾化检测设备)主要包括微计算机。控制器14执行预存储的控制程序，从而控制照相机3的拍摄操作并且控制安装在清洗液桶15中的电机16的操作以控制清洗器喷嘴9的清洗操作。
在这种情况下，在驱动电机16时，将存储在清洗液桶15中的清洗液通过管10供应到清洗器喷嘴9。将供应到清洗器喷嘴9的清洗液从喷射开口11通过水压喷射到照相机3的透镜5的透镜表面5a上。可以通过各种方式喷射清洗液。例如，可以通过喷雾的形式将清洗液喷射到透镜表面5a上。对于另一示例，通过没有喷雾精细的颗粒形式将清洗液的适合量供应到透镜表面5a。对于再一示例，可以通过每次一块的形式将清洗液的预定量供应到透镜表面5a。注意到，清洗液桶15安装在车辆体12的典型发动机室中。
液晶显示装置17(本发明的报告设备)位于车辆隔室(compartment)中。在接收从照相机3输出的图像信号时，液晶显示装置17通过对图像信号解码来显示与该图像信号相对应的图像。控制器14通过分析在液晶显示装置17上显示的图像(例如通过确定像素亮度是大或者小)来检测所述图像是否包含污垢或者雾化。
清洗器开关18由用户操作。在用户操作清洗器开关18时，清洗器开关18向控制器14输出操作检测信号。在接收从清洗器开关18输出的操作检测信号时，控制器14向电机16输出驱动命令信号，从而驱动电机16。例如，从控制器14向电机16输出的驱动命令信号是电平信号，并且仅在该电平信号为ON(高电平)时的时间段期间执行清洗器喷嘴9的清洗操作。清洗器开关18可以是放置在液晶显示装置17上的机械开关或者触摸开关。
车载LAN接口19通过车载LAN 22从各种类型的ECU接收表示车辆的齿轮的位置的齿轮位置信号、表示ACC(配件)开关的ON/OFF状态的ACC信号、以及表示IG(点火)开关的ON/OFF状态的IG信号。然后，车载LAN接口19将接收的各种类型信号输出到控制器14。在接收从车载LAN接口19输出的各种类型信号时，控制器14分析接收的各种类型信号，从而检测齿轮的位置、ACC开关的ON/OFF状态以及IG开关的ON/OFF状态。
接下来，下面参考图5描述上述配置的动作。
在通电状态下(在光学传感器单元1的被驱动状态下)，控制器14确定是否对清洗器开关18进行了操作(步骤S1)。在控制器14接收从清洗器开关18输出的操作检测信号并且确定对清洗器开关18进行了操作时(步骤S1处为“是”)，控制器14向电机16输出驱动命令信号以驱动电机16，从而执行清洗器喷嘴9的清洗操作(步骤S2)。即，将存储在清洗液桶15中的清洗液供应到清洗器喷嘴9并且从喷射开口11喷射到照相机3的透镜5的透镜表面5a上。在这种情况下，控制器14能够仅持续预定的时间段(例如，几秒钟)继续清洗器喷嘴9的清洗操作。可选地，控制器14能够仅在用户操作(例如，按压)清洗器开关18时继续清洗器喷嘴9的清洗操作。此外，如果包括测量清洗液的量的功能，则可以仅在所喷射的清洗液的量达到预定量之前继续清洗器喷嘴9的清洗操作。注意到，控制器14重复上述的步骤S1、S2。
如上所述，根据第一实施例，可附接到照相机3并且可从照相机3拆卸的照相机盖板2设置有用于将从清洗液桶15供应的清洗液喷射到照相机3的透镜5的透镜表面5a上以清洗透镜表面5a的清洗器喷嘴9。通过这种方案，不再需要传统的用于喷射压缩空气的压缩空气生成单元，从而降低了成本和尺寸。适当地去除了粘附到透镜表面5a的异物以使得照相机3能够适当地工作。此外，由于照相机盖板2可附接到照相机3并且从照相机3可拆卸，能够容易地进行独立更换。
(第二实施例)
下面参考图6和7描述本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同之处在于下面几点。在第一实施例中，在用户操作清洗器开关18时触发清洗器喷嘴9的清洗操作。即，手动执行清洗器喷嘴9的清洗操作。在第二实施例中，操作条件包括检测齿轮被移动到反向位置的事实(在本发明中检测车辆的齿轮处于预定位置中的事实)、检测IG开关从OFF状态切换到ON状态的事实(在本发明中检测开始车辆启动的事实)、以及检测IG开关从ON状态切换到OFF状态的事实(在本发明中检测结束车辆启动的事实)。在满足所述操作条件中的任意一个时或者在图像包含污垢时触发清洗器喷嘴9的清洗操作。即，自动执行清洗器喷嘴9的清洗操作。根据第二实施例的控制器31具有计数功能。
在图7中，在通电状态下(在对光学传感器单元1进行了驱动的状态下)，控制器31确定是否满足任意一个操作条件(步骤S11)并且确定图像是否包含污垢(步骤S12)。然后，如果控制器31确定满足了任意一个操作条件，即，确定齿轮被移动到反向位置、IG开关从OFF状态切换到ON状态、或者将IG开关从ON状态切换到OFF状态(步骤S11处为“是”)，或者如果控制器31确定图像包含污垢(步骤S12处为“是”)，则控制器31驱动电机16，从而持续预定的时间段执行清洗器喷嘴9的清洗操作(步骤S13)。
然后，控制器31使清洗次数计数器自增1(加“1”)(步骤S14)并且确定自增的清洗次数计数器的值是否小于预定次数(步骤S15)。如果控制器31确定自增的清洗次数计数器的值小于预定次数(步骤S15处为“是”)，则控制器31返回到步骤S12并且重复位于步骤S12之后的步骤。相反地，如果控制器31确定自增的清洗次数计数器的值等于或者大于预定次数(步骤S15处为“否”)，则控制器31使液晶显示装置17显示表明执行了预定次数的清洗器喷嘴9的清洗操作的错误显示(步骤S16)。然后，控制器31使清洗次数计数器的值复位(步骤S17)并且完成该过程序列。
如果控制器31确定图像不包含污垢(由于清洗器喷嘴9的清洗操作去除了污垢)(步骤S12处为“否”)，则控制器31使清洗次数计数器的值复位(步骤S18)，然后返回到步骤S11，并且重复位于步骤S11之后的步骤。
如上所述，根据第二实施例，只要检测到车辆的齿轮移动到反向位置、IG开关从OFF状态切换到ON状态、IG开关从ON状态切换到OFF状态，或者图像包含污垢，就能够自动清洗照相机3的透镜5的透镜表面5a。此外，在清洗次数计数器等于或者大于预定次数时，显示错误显示。可选地，如果包括测量清洗时间的功能，则在清洗时间达到预定时间时显示错误显示。
可以通过如下方式修改或者扩展上述实施例。
所述光学传感器并不局限于照相机3并且可以是诸如激光器的传感器，其具有透镜并且光学测量物理量。
在所述实施例中，在清洗次数计数器的值等于或者大于预定次数的情况下，在液晶显示装置17上显示错误显示。可选地，在这种情况下，可以从扬声器输出错误声音，或者可以通过安装到座椅或者手柄的静电发生器或者振动发生器从座椅或者手柄生成振动或者静电。可选地，可以彼此组合使用这些方式。即，可以通过任意的视觉感测、听觉感测和触觉感测来执行报告。
图5所示的手动执行清洗器喷嘴9的清洗操作的配置可以与图7所示的自动执行清洗器喷嘴9的清洗操作的配置组合使用。
如图8A和8B所示，可以对照相机3的透镜5的透镜表面5a执行防水处理以使得透镜表面5a涂覆有防水层41。可选地，可以对透镜表面5a执行吸水处理、光催化处理或者防污处理以使得透镜表面5a涂覆有吸水层、光催化层或者防污层。在这种方案中，能够防止诸如水或者污垢的异物粘附到透镜表面5a。此外，即使诸如水和污垢的异物粘附到透镜表面5a，执行清洗器喷嘴9的清洗操作以使得能够适当清洗透镜表面5a。
如图9A和9B所示，照相机盖板51的壳体52可以设置有与清洗器喷嘴9平行设置的车窗清洗器喷嘴53。可以通过管54将存储在清洗液桶15中的清洗液供应到车窗清洗器喷嘴53，并且能够将供应到车窗清洗器喷嘴53的清洗液从喷射开口55喷射到车窗上。通过这种方案，不仅能够清洗照相机3的透镜5的透镜表面5a，而且能够清洗车窗，从而能够实现多个功能。可选地，用于存储供应到车窗清洗器喷嘴53的清洗液的清洗液桶可以与用于存储供应到清洗器喷嘴9的清洗液的清洗液桶15单独提供。可选地，清洗器喷嘴9的喷射开口11的喷射方向可改变以选择性执行用于将清洗液喷射到照相机3的透镜5的透镜表面5a上的操作以及用于将清洗液喷射到车窗上的操作。
如图10A和10B所示，照相机盖板61的壳体62可以设置有盘63和管64。在从清洗器喷嘴9的喷射开口11向照相机3的透镜5的透镜表面5a上喷射清洗液时，盘63可以接取从透镜表面5a滴落的清洗液，并且可以将由盘63接取的清洗液通过管64排掉。在这种方案中，可以防止车窗被从透镜表面5a滴落的清洗液弄脏。可选地，盘可以具有孔，并且可以通过该孔将从透镜表面5a滴落的清洗液供应到车窗以使得能够清洗车窗。
如图11A和11B所示，照相机盖板71的壳体72可以设置有顶盖73。顶盖73具有用于从上面覆盖透镜表面5a的突起。在这种方案中，能够防止诸如水和污垢(特别是雨滴)的异物从上面粘附到透镜表面5a。
如图12A和12B所示，照相机盖板81的壳体82可以设置有位于照相机3的透镜5的透镜表面5a底部边缘附近位置(透镜5的正下方)处的突起83。在这种方案中，即使有水累积在透镜表面5a的底部边缘中，累积在透镜表面5a的底部边缘中的水与突起83接触，被引导至透镜表面5a下方，并且因而被去除。
水在透镜表面5a的底部边缘中累积的位置取决于透镜5的曲率和直径而变化。为此，如图13A和13B所示，照相机盖板91的壳体92可以设置有突起93。突起93可以位于照相机3的透镜5的透镜表面53a的底部边缘附近位置处并且沿着凹槽94上下移动。例如，在透镜5的直径较大时，可以使突起93向下移动，并且在透镜5的直径比较小时，可以使突起93向上移动。通过这种方式，通过使突起93上下移动，突起93能够适当地与水接触而与透镜5的曲率和直径无关。例如，突起93可以设置有外螺纹部分，并且凹槽94可以设置有内螺纹部分。外螺纹部分和内螺纹部分彼此啮合以使得突起93能够沿着凹槽94上下移动。
如图14A和14B所示，照相机盖板101的壳体102可以设置有透明的盖板玻璃103。盖板玻璃103可以位于壳体102的前侧上以面对照相机3的透镜5。能够将通过管10从清洗液桶15供应到清洗器喷嘴9的清洗液从喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上。在这种情况下，由于整个照相机3被保持在壳体102中，壳体102在该壳体102的前后方向(从前侧到后侧)上的尺寸比第一和第二实施例的壳体6的尺寸大。在这种方案中，盖板玻璃103保护照相机3的透镜5，并且将清洗液适当地喷射到玻璃表面103a上以使得能够适当地去除粘附到玻璃表面103a的异物。因而，照相机3能够适当地工作以拍摄对象的适当图像。
如图15A和15B所示，可以对盖板玻璃103的玻璃表面103a执行防水处理以使得该玻璃表面103a能够涂覆有防水层111。可选地，可以对玻璃表面103a执行吸水处理、光催化处理或者防污处理以使得玻璃表面103涂覆有吸水层、光催化层或者防污层。在这种方案中，能够防止诸如水和污垢的异物粘附到玻璃表面103a。此外，即使诸如水和污垢的异物粘附到玻璃表面103a，执行清洗器喷嘴9的清洗操作以使得能够适当地清洗玻璃表面103a。
如图16A和16B所示，照相机盖板121的壳体122可以设置有擦洗机构125(本发明中的擦洗设备)。擦洗机构125包括用于擦洗盖板玻璃103的玻璃表面103a的擦洗器123以及用于驱动擦洗器123的电机124。擦洗机构125能够在将清洗液从清洗器喷嘴9的喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上的同时或者之后擦洗盖板玻璃103的玻璃表面103a。在这种方案中，能够防止清洗液保持粘附到盖板玻璃103的玻璃表面103a。可选地，如果不包括盖板玻璃103，则可以包括用于擦洗照相机3的透镜5的透镜表面5a的擦洗机构。
如图17A和17B所示，照相机盖板131的壳体132可以设置有旋转机构135(本发明中的旋转设备)。旋转机构135包括密封的轴承133和用于使盖板玻璃103旋转的电机134。旋转机构135能够在将清洗液从清洗器喷嘴9的喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上的同时或者之后使盖板玻璃103旋转。在这种方案中，在盖板玻璃103旋转的同时，粘附到盖板玻璃103的玻璃表面103a的清洗液会被吹掉。因此，能够防止清洗液保持粘附到盖板玻璃103的玻璃表面103a。在这种情况下，例如，如果有人触摸盖板玻璃103，则会干扰该旋转而使得不能使用去除清洗液的全部可能。为了防止这种情况，旋转机构135可以在车辆速度大于或者等于预定速度的条件下使盖板玻璃103旋转(例如，1，即通常在车辆被停放或者停止时车辆外侧的人能够接近车辆)。因此，在车辆被停放或者停止时，存在有人突然触摸盖板玻璃103的可能性。然而，在车辆运行时，不会有人接近车辆。因此，在车辆运行时，不存在有人会突然触摸盖板玻璃103的可能性。由于前述原因，能够将旋转机构135配置成在车辆速度大于或者等于预定速度时使盖板玻璃103旋转。在这种方案中，能够防止由于车辆外侧有人触摸导致的清洗液去除可能降低。
如果盖板玻璃103位于诸如门镜处，车辆的所有者能够伸手可及，则优选地采取措施以防止该所有者触摸盖板玻璃。为此，可以将旋转机构135配置成在车窗关闭的条件下使盖板玻璃103旋转。在这种方案中，能够防止由所有者触摸正在旋转的盖板玻璃103导致的问题。在这种情况下，并不总是要求车窗关闭。如果车窗稍微打开，只要车窗关闭到能够防止用户通过伸出车窗触摸盖板玻璃103的位置即可。在这种情况下，能够通过车窗引入空气。可以以盖板玻璃103位于车辆中的位置与用户能够伸出车窗多少之间的关系为基础确定应该将车窗关闭到的位置。
如图18A和18B所示，照相机盖板141的壳体142可以设置有振动机构145(本发明中的超声振动设备或者次声振动设备)。振动机构145包括用于生成使盖板玻璃103振动的超声波或者次声波的压电设备143和电极144。振动机构145可以在将清洗液从清洗器喷嘴9的喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a的同时或者之后使盖板玻璃103振动。在这种方案中，能够防止清洗液保持粘附到盖板玻璃103的玻璃表面103a。
如图19A和19B所示，照相机盖板151的壳体152可以设置有空气喷射机构156(本发明中的空气喷射设备)。空气喷射机构156包括用于将空气喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上的空气喷嘴153、管154和空气泵155。空气喷射机构156能够在将清洗液从清洗器喷嘴9的喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上的同时或者之后将空气喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上。在这种方案中，能够防止清洗液保持粘附到盖板玻璃103的玻璃表面103a。
可以将在图16A和16B中解释的擦洗机构125、在图17A和17B中解释的旋转机构135、在图18A和18B中解释的振动机构145以及在图19A和19B中解释的空气喷射机构156配置成按照车辆擦洗器的操作状态工作。擦洗机构125、旋转机构135、振动机构145和空气喷射机构156可以在车辆擦洗器操作时的时间段期间操作。在这种方案中，能够防止雨滴粘附到透镜表面5a或者玻璃表面103a。此外，即使雨滴粘附到透镜表面5a或者玻璃表面103a，也能够去除该雨滴。
如图20所示，清洗器喷嘴163能够位于照相机3的侧面上照相机盖板161的壳体162中。可以将存储在清洗液桶15中的清洗液通过管10供应到清洗器喷嘴163，并且可以将供应到清洗器喷嘴163的清洗液从喷射开口164从侧面喷射到透镜5的透镜表面5a上。在这种情况下，清洗器喷嘴163与在图1A和1B中解释的并且在整个壳体6上方延伸的清洗器喷嘴9类似地在整个壳体162上方延伸。在这种方案中，由于清洗器喷嘴163位于照相机3的侧面上，所述车载光学传感器装置能够在高度方向上降低尺寸。注意到，根据由于车辆结构限制的安装位置以及车辆标识所需的外观的车辆类型，可以按照如图1A和1B或者图20所示的方式将车载光学传感器装置安装在车辆上。根据该实施例，根据车辆的类型，可以将车载光学传感器装置垂直或者水平安装在车辆上。
如图21和22所示，可以包括其中集成有红外灯171(本发明中的照明设备)的照相机172。可以将存储在清洗液桶15中的清洗液供应到清洗器喷嘴9并且从喷射开口11不仅喷射到照相机172的透镜173的透镜表面上而且还喷射到红外灯171上。例如，红外灯171可以用于在照相机3在夜晚拍摄图像时辅助环境亮度。根据图21和22所示的实施例，适当地去除粘附到红外灯171的透镜的异物以使得能够适当地发射红外光。可选地，在图21和22中，红外灯171可以由可见光灯(本发明中的照明设备)代替。即使是可见光灯也能够产生与红外灯171相同的效果。
如图23A和23B所示，光学传感器单元1可以不仅位于车体12的后车窗13上方而且还位于附接到车辆侧面的侧视镜下方。在这种方案中，照相机3能够拍摄位于车辆后面和旁边的区域的图像。即，能够安装多个照相机。
可以将上述实施例中的任意两个或者更多组合到一起。例如，可以同时包括在图10A和10B中解释的盘63、在图11A和11B中解释的顶盖73、以及在图16A和16B中解释的擦洗机构125。
在上述实施例中，所述车载光学传感器装置包括控制器和光学传感器单元。可选地，所述照相机盖板可以包括控制器。
(第三实施例)
下面参考图24A-27描述本发明的第三实施例。第三实施例与第一实施例的区别在于以下几点。如图24A和24B所示，加热器201(在本发明中由相同部件一体形成的光学加热设备和喷嘴加热设备)以及用于向加热器201供应电流的电线(未示出)位于壳体6中。在照相机3被正常保持在保持器7中的条件下，加热器201覆盖照相机3的透镜5的整个外围侧并且与清洗器喷嘴9中末端9b侧上的部分(本实施例中的弯曲部分附近)接触。例如，加热器201可以是网状带电电线。将由加热器201生成的热传输到照相机3的透镜5以及清洗器喷嘴9的位于末端9b侧上的部分。
图26是示出了包括光学传感器单元1的外围电路的电气配置的功能方框图。控制器14主要包括微计算机。控制器14执行预存储的控制程序，从而控制照相机3的拍摄操作，控制加热器201的加热操作，并且控制安装在清洗液桶15中的电机16的操作以控制清洗器喷嘴9的清洗操作。加热器开关202可由用户操作。在用户操作加热器开关202时，加热器开关202向控制器14输出操作检测信号。在接收从加热器开关202输出的操作检测信号时，控制器14向加热器201输出驱动命令信号，从而驱动加热器201。从控制器14输出到电机16的驱动命令信号以及从控制器14输出到加热器201的驱动命令信号是电平信号。仅在电平信号为ON(高电平)时的时间段期间执行清洗器喷嘴9的清洗操作以及加热器201的加热操作。清洗器开关18和加热器开关202可以是放置在液晶显示装置17上的机械开关或者触摸开关。
下面参考图27描述上述配置的动作。
在通电状态下(在光学传感器单元1的驱动状态下)，控制器14确定是否对清洗器开关18进行了操作(步骤S101)并且确定是否对加热器开关202进行了操作(步骤S102)。在控制器14接收从清洗器开关18输出的操作检测信号并且确定对清洗器开关18进行了操作时(步骤S101处为“是”)，控制器14向电机16输出驱动命令信号以驱动电机16，从而执行清洗器喷嘴9的清洗操作(步骤S103)。即，将存储在清洗液桶15中的清洗液供应到清洗器喷嘴9并且从喷射开口11喷射到照相机3的透镜5的透镜表面5a上(步骤S103)。在这种情况下，控制器14能够仅持续预定的时间段(例如几秒钟)继续清洗器喷嘴9的清洗操作。可选地，控制器14能够仅在用户操作(例如按压)清洗器开关18时继续清洗器喷嘴9的清洗操作。此外，如果包括测量清洗液的量的功能，则仅在喷射的清洗液的量达到预定量之前继续清洗器喷嘴9的清洗操作。
此外，在控制器14接收从加热器开关202输出的操作检测信号并且确定对加热器开关202进行了操作时(步骤S102处为“是”)，控制器14向加热器201输出驱动命令信号以驱动加热器201，从而驱动加热器201的加热操作(步骤S104)。即，将由加热器201生成的热传输到照相机3的透镜5的整个外围侧并且还传输到清洗器喷嘴9的末端9b侧。在这种情况下，控制器14能够仅持续预定的时间段继续加热器201的加热操作。可选地，控制器14能够仅在用户操作(例如，按压)加热器开关202时继续加热器201的加热操作。控制器14重复上述步骤S101-S104。
如上所述，根据第三实施例，加热器201不仅能够加热照相机3的透镜5，而且还能够加热清洗器喷嘴9。即使在环境温度降低时，可以加热照相机3的透镜5以防止照相机3的透镜5的透镜表面5a雾化并且防止透镜表面5a上的水凝结。此外，可以加热清洗器喷嘴9以防止清洗液凝结。因而，能够将清洗液适当地喷射到透镜表面5a以使得能够适当地去除粘附到透镜表面5a的异物。因此，照相机3能够适当地工作。
(第四实施例)
下面参考图28和29描述本发明的第四实施例。第四实施例与第三实施例的不同之处在于如下几点。
根据第四实施例，如图28所示，包括用于测量环境温度的环境温度计203(本发明中的环境温度测量设备)以及用于测量照相机3的温度的照相机温度计204(本发明中的传感器温度测量设备)。在接收从环境温度计203输出的温度测量信号时，控制器205通过分析接收的温度测量信号检测环境温度。在接收从照相机温度计204输出的温度测量信号时，控制器205通过分析接收的温度测量信号检测照相机3的温度。注意到，控制器205具有计数功能。
在图29中，在通电状态下(在光学传感器单元1的驱动状态下)，控制器205确定是否满足任意一个操作条件(步骤S111)并且确定图像是否包含污垢(步骤S112)。然后，如果控制器205确定满足任意一个操作条件，即，确定齿轮移动到反向位置、IG开关从OFF状态切换到ON状态、或者IG开关从ON状态切换到OFF状态(步骤S111处为“是”)，或者如果控制器205确定图像包含污垢(步骤S112处为“是”)，则控制器205确定环境温度或者照相机3的温度是否等于或者大于预定温度(步骤S113)。
然后，如果控制器205确定环境温度或者照相机3的温度小于预定温度(步骤S113处为“否”)，则控制器205驱动加热器201以仅持续预定的时间段执行加热器201的加热操作(步骤S114)。然后，控制器205使加热次数计数器自增(加“1”)并且确定自增的加热次数计数器是否小于预定次数(步骤S116)。如果控制器205确定自增的加热次数计数器的值小于预定次数(步骤S116处为“是”)，则控制器205返回到步骤S113并且重复位于步骤S113之后的步骤。相反地，如果控制器205确定自增的加热次数计数器的值等于或者大于预定次数(步骤S116处为“否”)，则控制器205使液晶显示装置17显示表明加热器201的加热操作重复了预定次数的错误显示(步骤S117)。然后，控制器205使加热次数计数器的值复位(步骤S118)并且完成该过程序列。
如果控制器205确定环境温度或者照相机3的温度等于或者大于预定温度(步骤S113处为“是”)，则控制器205驱动电机16以持续预定的时间段执行清洗器喷嘴9的清洗操作(步骤S119)。然后，控制器205使清洗次数计数器自增(加“1”)(步骤S120)并且确定自增的清洗次数计数器的值是否小于预定次数(步骤S121)。如果控制器205确定自增的清洗次数计数器的值小于预定次数(步骤S121处为“是”)，则控制器205返回到步骤S112并且重复位于步骤S112之后的步骤。相反地，如果控制器205确定自增的清洗次数计数器的值等于或者大于预定次数(步骤S121处为“否”)，则控制器205是液晶显示装置17显示表明执行了预定次数的清洗器喷嘴9的清洗操作的错误显示(步骤S122)。然后，控制器205使清洗次数计数器的值复位(步骤S123)并且完成该过程序列。
如果控制器205确定图像不包含污垢(由于清洗器喷嘴9的清洗操作去除了污垢)(步骤S112处为“否”)，则控制器205不仅使加热次数计数器的值复位而且还使清洗次数计数器的值复位(步骤S124)并且返回到步骤S111且重复位于步骤S111之后的步骤。
如上所述，根据第四实施例，在检测到车辆的齿轮移动到反向位置、IG开关从OFF状态切换到ON状态、IG开关从ON状态切换到OFF状态，或者图像包含污垢的任意时候，能够自动清洗照相机3的透镜5的透镜表面5a。此外，在加热次数计数器或者清洗次数计数器的值等于或者大于预定次数时，显示错误显示。可选地，如果包括测量加热时间或者清洗时间的功能，则可以在加热时间或者清洗时间达到预定时间时显示错误显示。
可以按照下面来修改和扩展上述实施例。可以与用于加热清洗器喷嘴9的加热器单独提供用于加热照相机3的透镜5的加热器。
在所述实施例中，将加热器201配置成由其本身不仅加热照相机3的透镜5而且加热清洗器喷嘴9。可选地，可以将加热器201配置成加热照相机3的透镜5和清洗器喷嘴9中的任意一个。
假设将加热器201配置成加热照相机3的透镜5，则在环境温度降低时由加热器201加热照相机3的透镜5以防止照相机3的透镜5的透镜表面5a雾化。因此，照相机3能够适当地工作以拍摄对象的适当图像。
假设将加热器201配置成加热清洗器喷嘴9，则在环境温度降低时由加热器201加热清洗器喷嘴9以防止清洗液凝结。因而，能够将清洗液适当地喷射到透镜表面5a上以使得能够适当地去除粘附到透镜表面5a的异物。因此，照相机3能够适当地工作以拍摄对象的适当图像。
在所述实施例中，在加热次数计数器或者清洗次数计数器的值等于或者大于预定次数时在液晶显示装置17上显示错误显示。可选地，在这种情况下，可以从扬声器输出错误声音，或者由安装到座椅或者手柄的静电生成器或者振动生成器从座椅或者手柄生成振动或者静电。可选地，这些方式可以彼此组合使用。即，可以通过视觉感测、听觉感测以及触觉感测中的任意一种执行报告。
图27中示出的手动执行清洗器喷嘴9的清洗操作的配置可以与图29中示出的自动执行清洗器喷嘴9的清洗操作的配置结合使用。
如图30A和30B所示，与图8A和8B中示出的配置类似，即使在包括加热器201时，可以对照相机3的透镜5的透镜表面5a执行防水处理以使得透镜表面5a能够涂覆有防水层41。可选地，可以对透镜表面5a执行吸水处理、光催化处理或者防污处理以使得透镜表面5a能够涂覆有吸水层、光催化层或者防污层。
如图31A和31B所示，与图9A和9B中示出的配置类似，即使在包括加热器201时，照相机盖板51的壳体52可以设置有与清洗器喷嘴9平行设置的车窗清洗器喷嘴53。可以将存储在清洗液桶15中的清洗液通过管54供应到车窗清洗器喷嘴53，并且可以将供应到车窗清洗器喷嘴53的清洗液从喷射开口55喷射到车窗上。
如图32A和32B所示，与图10A和10B中示出的配置类似，即使在包括加热器201时，照相机盖板61的壳体62可以设置有盘63和管64。在将清洗液从清洗器喷嘴9的喷射开口11喷射到照相机3的透镜5的透镜表面5a上时，盘63能够接取从透镜表面5a滴落的清洗液，并且能够通过管64排掉由盘63接取的清洗液。
如图33A和33B所示，与在图11A和11B中示出的配置类似，即使在包括加热器201时，照相机盖板71的壳体72也可以设置有顶盖73。
如图34A和34B所示，与在图14A和14B中示出的配置类似，即使在包括加热器201时，照相机盖板101的壳体102也可以设置有透明盖板玻璃103。盖板玻璃103可以位于壳体102的前侧以面对照相机3的透镜5。可以将通过管10从清洗液桶15供应到清洗器喷嘴9的清洗液从喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上。
在这种情况下，加热器301覆盖盖板玻璃103的整个外围侧并且与清洗器喷嘴9中位于末端9b侧上的部分接触。可以将由加热器301生成的热传输到盖板玻璃103以及清洗器喷嘴9中位于末端9b侧上的部分。此外，由于整个照相机3保持在壳体102中，壳体102沿该壳体102的前后方向上(从前侧到后侧)的尺寸大于第三实施例的壳体6的尺寸。在这种方案中，在盖板玻璃103保护照相机3的透镜5的同时，能够防止盖板玻璃103的玻璃表面103a雾化。此外，能够防止清洗液凝结。因而，可以将清洗液适当地喷射到玻璃表面103a上以使得能够适当地去除粘度到玻璃表面103a的异物。因此，照相机3能够适当地工作以拍摄对象的适当图像。
如图35A和35B所示，与在图15A和15B中示出的配置类似，即使在包括加热器301时，也可以对盖板玻璃103的玻璃表面103a执行防水处理以使得玻璃表面103a涂覆有防水层111。可选地，可以对玻璃表面103a执行吸水处理、光催化处理或者防污处理以使得玻璃表面103a涂覆有吸水层、光催化层或者防污层。
如图36A和36B所示，在照相机盖板101的壳体102中，盖板玻璃103的玻璃表面103a可以涂覆有氧化铟锡112，并且电极113可以设置在盖板玻璃103的顶侧部分和底侧部分上。可以将预定电压施加到电极113以使得电流能够流经氧化铟锡112。结果，氧化铟锡112生成热以使得能够加热盖板玻璃103。可选地，照相机3的透镜5的透镜表面5a可以涂覆有氧化铟锡，并且设置在照相机3中的电极能够使氧化铟锡生成热以加热透镜5。
如图37A和37B所示，与在图16A和16B中示出的配置类似，即使在包括加热器301时，照相机盖板121的壳体122也可以设置有擦洗机构125，所述擦洗机构125包括用于擦洗盖板玻璃103的玻璃表面103a的擦洗器123以及用于驱动擦洗器123的电机124。擦洗机构125可以在将清洗液从清洗器喷嘴9的喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上的同时或者之后擦洗盖板玻璃103的玻璃表面103a。
如图38A和38B所示，与在图17A和17B中示出的配置类似，即使在包括加热器301时，照相机盖板131的壳体132也可以设置有包括用于使盖板玻璃103旋转的密封的轴承133和电机134的旋转机构135。旋转机构135能够在将清洗液从清洗器喷嘴9的喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上的同时或者之后使盖板玻璃103旋转。
如图39A和39B所示，与在图18A和18B中示出的配置类似，即使在包括加热器301时，照相机盖板141的壳体142也可以设置有振动机构145，所述振动机构145包括用于生成使盖板玻璃103振动的超声波或者次声波的压电设备143和电极144。振动机构145能够使盖板玻璃103振动。振动机构145能够在将清洗液从清洗器喷嘴9的喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上的同时或者之后使盖板玻璃103振动。
如图40A和40B所示，与在图19A和19B中示出的配置类似，即使在包括加热器301时，照相机盖板151的壳体152也可以设置有空气喷射机构156，所述空气喷射机构156包括用于将空气喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上的空气喷嘴153、管154和空气泵155。空气喷射机构156能够在将清洗液从清洗器喷嘴9的喷射开口11喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上的同时或者之后将空气喷射到盖板玻璃103的玻璃表面103a上。
可以将在图37A和37B中解释的擦洗机构125、在图38A和38B中解释的旋转机构135、在图39A和39B中解释的振动机构145以及在图40A和40B中解释的空气喷射机构156配置成根据车辆擦洗器的操作状态工作。擦洗机构125、旋转机构135、振动机构145以及空气喷射机构156可以在车辆擦洗器操作时的时间段期间操作。
可以将上述实施例中的任意两个或者更多组合到一起。例如，可以同时包括在图32a和32B中解释的盘63、在图33A和33B中解释的顶盖73、以及在图37A和37B中解释的擦洗机构125。
如图41A和41B所示，在包括盘63时，可以包括用于加热盘63的加热器302(本发明中的盘加热设备)。在这种方案中，能够防止从透镜表面5a滴落并且在盘63中收集的水液凝结。因而，能够平稳地排放在盘63中收集的水液。例如，加热器302可以是网状带电电线。
如图42A和42B所示，在包括盘63时，可以对与清洗液接触的接触表面执行防水处理以使得该接触表面涂覆有防水层303。可选地，可以对该接触表面执行吸水处理以使得该接触表面涂覆有吸水层。在这种方案中，能够平稳地排放从透镜表面5a滴落并且在盘63中收集的水液。
如图43A和43B所示，在包括盘63时，可以包括用于将在盘63中收集的水液引导至车窗的路径305。在这种方案中，循环使用在盘63中收集的清洗液以清洗车窗并且因而有效利用而不浪费。
如图44A和44B所示，可以包括用于加热路径305的路径加热器306(本发明中的路径加热设备)。在这种方案中，能够防止引导至路径305的水液凝结。因而，能够平稳地排放引导至路径305的水液。例如，路径加热器306可以是网状带电电线。
如图45A和45B所示，在包括路径305时，可以对与清洗液接触的接触表面执行防水处理以使得该接触表面能够涂覆有防水层307。可选地，可以对该接触表面执行吸水处理以使得该接触表面能够涂覆有吸水层。在这种方案中，能够平稳地排放引导至路径305的水液。
如图46A和46B所示，在包括从壳体72突出并且从上面覆盖透镜表面5a的顶盖73时，可以包括用于加热顶盖73的顶盖加热器308(本发明中的顶盖加热设备)。在这种方案中，在顶盖73上不太可能会累积雪和冰。此外，即使在顶盖上累积了雪和冰，也可以融化和去除累积的雪和冰以防止雪和冰阻挡观察光学传感器。例如，顶盖加热器308可以是网状带电电线。顶盖加热器308可以设置在顶盖73的顶侧和底侧的每一侧上。可选地，顶盖加热器308可以仅设置在顶盖73的顶侧上。
如图47A和47B所示，在包括空气喷射机构156时，可以包括用于加热从空气喷嘴153的末端部分喷射的空气的空气加热器309(本发明中的空气加热设备)。可选地，如图48A和48B所示，在包括空气喷射机构156时，可以包括用于加热空气喷嘴153的空气喷嘴加热器310(本发明中的空气喷射设备加热设备)。在这种方案中，即使在清洗液凝结到透镜表面5a时，也可以去除凝结到透镜表面5a的清洗液。注意到，可以彼此组合使用空气加热器309和空气喷嘴加热器310。
如图49A和49B所示，在照相机盖板82的壳体82设置有位于照相机3的透镜5的透镜表面5a的底部边缘附近位置(透镜5的正下方)处的突起311时，突起311可以具有沿上下方向延伸的间隙(clearance)部分312。在这种方案中，如图50所示，在间隙部分312中发生毛细管作用以使得能够通过该间隙部分312在透镜表面5a下方可靠地引导在透镜表面5a的底部边缘中累积的水并且因而去除。即，在有水累积在透镜表面5a的底部边缘中时，由于毛细管作用而使部分水流出以使得能够降低在透镜表面5a的底部边缘中累积的水的量(在图50的情况下，该量从“P1”降低到“P2”)。
如图51A和51B所示，突起311可以设置有突起加热器313(本发明中的突起加热设备)。在这种方案中，能够防止剩余在突起311上的水凝结。
如图52A和52B所示，照相机盖板81的壳体82可以设置有位于照相机3的透镜5的透镜表面5a的底部边缘附近位置(透镜5的正下方)处的狭缝部分314。在这种方案中，可以在狭缝部分314中发生毛细管作用以使得能够通过狭缝部分314在透镜表面5a下方可靠地引导在透镜表面5a的底部边缘中累积的水并且因而去除。
如图53所示，如果确定图像包含污垢(步骤S201处为“是”)，则清洗器喷嘴可以在满足下面的任意一个操作条件时(步骤S202处为“是”)持续预定的时间段执行清洗操作(步骤S203)：车辆的齿轮移动到反向位置、IG开关从OFF状态切换到ON状态、以及IG开关从ON状态切换到OFF状态。因而，在检测到污垢之后不立即执行清洗操作。由于在用户可能观看图像的时刻执行清洗操作，能够有效地使用清洗液。
可以分析由光学传感器拍摄的图像中供应给用户的区域，即在车辆隔室中的显示装置上显示的区域，以检测该图像是否包含污垢而不用分析该图像中没有供应给用户的另一区域。即，在图54的情况下，由光学传感器拍摄的图像A的图像A1与鱼眼透镜5的底侧相对应并且是提供给用户的区域，而由光学传感器拍摄的图像A的图像A2是没有供应给用户的区域。在这种情况下，检测与鱼眼透镜5的底侧相对应的图像A1是否包含污垢。在这种方案中，能够分析必要的图像A1而不对不必要的图像A2进行附加分析。
注意到，根据所述实施例的车载光学传感器盖板可以安装在车辆车窗上方，例如如图3所示。在这种方案中，清洗器喷嘴9可以执行清洗操作以不仅通过将清洗液喷射到透镜表面5a或者玻璃表面103a上来清洗该透镜表面5a或者玻璃表面3a，而且还通过循环利用从透镜表面5a或者玻璃表面103a滴落的清洗液来清洗车辆车窗。
将这种变化和变型理解为在由所附权利要求限定的本发明的范围之内。

Claims (51)

1.一种车载光学传感器盖板，包括：
保持器(7)，用于保持具有透镜(5)的光学传感器(3)；以及
清洗器喷嘴(9)，用于执行清洗操作以通过将从清洗液桶(15)供应的清洗液喷射到保持在所述保持器(7)中的所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的透镜表面(5a)或者面对所述透镜(5)的盖板玻璃(103)的玻璃表面(103a)上来清洗所述透镜表面(5a)或者所述玻璃表面(103a)，其中
所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作。
2.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
包括光学加热设备和喷嘴加热设备中的至少一个的加热器(201，301)，所述光学加热设备用于执行加热操作以加热保持在所述保持器(7)中的所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)，所述喷嘴加热设备用于执行加热操作以加热所述清洗器喷嘴(9)，其中
所述光学加热设备和所述喷嘴加热设备中的所述至少一个执行所述加热操作。
3.根据权利要求2所述的车载光学传感器盖板，其中
在包括所述光学加热设备和所述喷嘴加热设备二者时，所述光学加热设备和所述喷嘴加热设备由相同的部件形成并且集成到一起形成为单个加热设备。
4.根据权利要求2所述的车载光学传感器盖板，其中
所述光学加热设备包括涂覆所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)的氧化铟锡(112)。
5.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，其中
所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作，以便不仅通过将所述清洗液喷射到保持在所述保持器(7)中的所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)上来清洗所述透镜表面(5a)或者所述玻璃表面(103a)，而且还通过将所述清洗液喷射到车窗上来清洗所述车窗。
6.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，其中
将所述车载光学传感器盖板配置成安装在车窗上方，并且
所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作，以便不仅通过将所述清洗液喷射到保持在所述保持器(7)中的所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)上来清洗所述透镜表面(5a)或者所述玻璃表面(103a)，而且还通过循环利用从所述透镜表面(5a)或者所述玻璃表面(103a)滴落的所述清洗液来清洗所述车窗。
7.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括
车窗清洗器喷嘴(53)，用于执行清洗操作以通过将从所述清洗液桶(15)供应的所述清洗液喷射到所述车窗上来清洗所述车窗，其中
所述车窗清洗器喷嘴(53)执行所述清洗操作。
8.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，其中；
所述保持器(7)保持照明设备(171)，并且
所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作，以便不仅通过将所述清洗液喷射到保持在所述保持器(7)中的所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)上来清洗所述透镜表面(5a)或者所述玻璃表面(103a)，而且还通过将所述清洗液喷射到所述照明设备(171)上来清洗所述照明设备(171)。
9.根据权利要求8所述的车载光学传感器盖板，其中
所述照明设备(171)包括红外灯或者可见光灯。
10.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
盘(63)，用于在所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作时接取从所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)滴落的所述清洗液。
11.根据权利要求10所述的车载光学传感器盖板，还包括：
用于加热所述盘(63)的盘加热设备(302)，其中
所述盘加热设备(302)执行加热操作。
12.根据权利要求10所述的车载光学传感器盖板，其中
所述盘(63)具有与所述清洗液接触的接触表面，并且
对所述接触表面执行防水处理或者吸水处理，使得所述接触表面涂覆有防水层或者吸水层。
13.根据权利要求10所述的车载光学传感器盖板，还包括：
路径(305)，用于将在所述盘(63)中收集的水液引导至车窗。
14.根据权利要求13所述的车载光学传感器盖板，还包括：
用于加热所述路径(305)的路径加热设备(306)，其中
所述路径加热设备(306)执行加热操作。
15.根据权利要求13所述的车载光学传感器盖板，其中
所述路径(305)具有与所述清洗液接触的接触表面，并且
对所述接触表面执行了防水处理或者吸水处理，使得所述接触表面涂覆有防水层或者吸水层。
16.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
顶盖(73)，具有用于从上面覆盖所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)的突起。
17.根据权利要求16所述的车载光学传感器盖板，还包括：
用于加热所述顶盖(73)的顶盖加热设备(308)，其中
所述顶盖加热设备(308)执行加热操作。
18.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，其中
所述清洗器喷嘴(9)位于所述保持器(7)的侧面上并且执行所述清洗操作，以便通过将从所述清洗液桶(15)供应的所述清洗液喷射到保持在所述保持器(7)中的所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者面对所述透镜(5)的所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)上来从所述光学传感器(3)的所述透镜(5)或者所述盖板玻璃(103)的侧面清洗所述透镜表面(5a)或者所述玻璃表面(103a)。
19.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，其中
对所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)执行了防水处理、吸水处理、光催化处理或者防污处理，使得所述透镜表面(5a)或者所述玻璃表面(103a)涂覆有防水层、吸水层、光催化层或者防污层。
20.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
突起(83，93，311)，位于所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)的底部边缘附近位置处。
21.根据权利要求20所述的车载光学传感器盖板，其中
所述突起(83，93，311)在上下方向上可移动。
22.根据权利要求20所述的车载光学传感器盖板，还包括：
用于加热所述突起(83，93，311)的突起加热设备(313)。
23.根据权利要求20所述的车载光学传感器盖板，其中
所述突起具有在上下方向上延伸的间隙部分(312)。
24.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
位于所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)的底部边缘附近位置处的狭缝部分(314)。
25.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
擦洗设备(125)，用于执行擦洗操作以擦洗所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)，其中
所述擦洗设备(125)执行所述擦洗操作以在所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作的同时或者之后擦洗所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)。
26.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
旋转设备(135)，用于执行旋转操作以旋转所述光学传感器(3)的所述透镜(5)或者所述盖板玻璃(103)，其中
所述旋转设备(135)执行所述旋转操作以在所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作的同时或者之后旋转所述光学传感器(3)的所述透镜(5)或者所述盖板玻璃(103)。
27.根据权利要求26所述的车载光学传感器盖板，其中
所述旋转设备(135)执行旋转操作以在车辆速度大于或者等于预定速度的条件下旋转所述光学传感器(3)的所述透镜(5)或者所述盖板玻璃(103)。
28.根据权利要求26所述的车载光学传感器盖板，其中
所述旋转设备(135)执行所述旋转操作以在所述车载光学传感器盖板安装在其附近的车窗关闭到防止用户通过伸出所述车窗触摸所述车载光学传感器盖板的位置的条件下旋转所述光学传感器(3)的所述透镜(5)或者所述盖板玻璃(103)。
29.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
超声振动设备(145)，用于执行超声振动操作以超声振动所述光学传感器(3)的所述透镜(5)或者所述盖板玻璃(103)，其中
所述超声振动设备(145)执行所述超声振动操作以在所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作的同时或者之后超声振动所述光学传感器(3)的所述透镜(5)或者所述盖板玻璃(103)。
30.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
次声振动设备(145)，用于执行次声振动操作以次声振动所述光学传感器(3)的所述透镜(5)或者所述盖板玻璃(103)，其中
所述次声振动设备(145)执行所述次声振动操作以在所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作的同时或者之后次声振动所述光学传感器(3)的所述透镜(5)或者所述盖板玻璃(103)。
31.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，还包括：
空气喷射设备(156)，用于执行喷射操作以将空气喷射到所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)，其中
所述空气喷射设备(156)执行所述喷射操作以在所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作的同时或者之后将所述空气喷射到所述光学传感器(3)的所述透镜(5)的所述透镜表面(5a)或者所述盖板玻璃(103)的所述玻璃表面(103a)。
32.根据权利要求31所述的车载光学传感器盖板，还包括：
用于加热从所述空气喷射设备(156)喷射的所述空气的空气加热设备(309)。
33.根据权利要求31所述的车载光学传感器盖板，还包括：
用于加热所述空气喷射设备(156)的空气喷射设备加热设备(310)。
34.根据权利要求25-33中任一项所述的车载光学传感器盖板，其中
所述擦洗设备(125)、所述旋转设备(135)、所述超声振动设备(145)、所述次声振动设备(145)以及所述空气喷射设备(156)中的至少一个在车辆擦洗器操作时的时间段期间执行所述操作。
35.根据权利要求1所述的车载光学传感器盖板，其中
所述清洗器喷嘴(9)位于所述光学传感器(3)的视角外侧的区域中。
36.一种车载光学传感器装置，包括：
在权利要求1中限定的所述车载光学传感器盖板；
用于控制所述清洗器喷嘴(9)的所述清洗操作的控制设备(14，31，205)；以及
具有所述透镜(5)的所述光学传感器(3)。
37.根据权利要求36所述的车载光学传感器装置，还包括：
用于检测车辆的齿轮的位置的齿轮位置检测设备，其中
在所述齿轮位置检测设备检测到所述车辆的所述齿轮的所述位置处于预定位置时，所述控制设备(14，31，205)使所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作。
38.根据权利要求36所述的车载光学传感器装置，还包括：
用于检测车辆启动的开始的车辆启动开始检测设备，其中
在所述车辆启动开始检测设备检测到所述车辆启动的所述开始时，所述控制设备(14，31，205)使所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作。
39.根据权利要求36所述的车载光学传感器装置，还包括：
用于检测车辆启动的结束的车辆启动结束检测设备，其中
在所述车辆启动结束检测设备检测到所述车辆启动的所述结束时，所述控制设备(14，31，205)使所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作。
40.根据权利要求36所述的车载光学传感器装置，还包括：
图像污垢检测设备，用于分析由所述光学传感器(3)拍摄的图像以检测所述图像是否包含污垢，其中
在所述图像污垢检测设备检测到由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像包含所述污垢时，所述控制设备(14，31，205)使所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作。
41.根据权利要求40所述的车载光学传感器装置，其中
所述图像污垢检测设备分析由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像的第一区域以检测所述图像的所述第一区域是否包含污垢并且不分析所述图像的第二区域，
将所述第一区域提供给用户，并且
不将所述第二区域提供给所述用户。
42.根据权利要求40所述的车载光学传感器装置，其中
在所述图像污垢检测设备检测到由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像包含所述污垢时，所述控制设备(14，31，205)使所述清洗器喷嘴(9)继续所述清洗操作直到所述污垢被去除。
43.根据权利要求40所述的车载光学传感器装置，其中
在所述图像污垢检测设备检测到由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像包含所述污垢时，所述控制设备(14，31，205)使所述清洗器喷嘴(9)继续所述清洗操作直到所述污垢被去除或者直到所述清洗操作达到预定条件，并且
在所述清洗器喷嘴(9)的所述清洗操作达到所述预定条件时，所述控制设备(14，31，205)使报告设备执行报告操作。
44.根据权利要求40所述的车载光学传感器装置，还包括：
用于检测车辆的齿轮的位置的齿轮位置检测设备、用于检测车辆的启动开始的车辆启动开始检测设备、以及用于检测车辆的启动结束的车辆启动结束检测设备中的至少一个，其中
在所述图像污垢检测设备检测到由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像包含所述污垢时，所述控制设备(14，31，205)在所述齿轮位置检测设备检测到所述车辆的所述齿轮的所述位置处于预定位置中、所述车辆启动开始检测设备检测到所述车辆启动的所述开始、或者所述车辆启动结束检测设备检测到所述车辆启动的所述结束的条件下使所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作。
45.根据权利要求42所述的车载光学传感器装置，还包括：
用于检测车辆的齿轮的位置的齿轮位置检测设备、用于检测车辆的启动开始的车辆启动开始检测设备、以及用于检测车辆的启动结束的车辆启动结束检测设备中的至少一个，其中
在所述图像污垢检测设备检测到由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像包含所述污垢时，所述控制设备(14，31，205)在所述齿轮位置检测设备检测到所述车辆的所述齿轮的所述位置处于预定位置中、所述车辆启动开始检测设备检测到所述车辆启动的所述开始、或者所述车辆启动结束检测设备检测到所述车辆启动的所述结束的条件下使所述清洗器喷嘴(9)继续所述清洗操作直到所述污垢被去除，所述控制设备(14，31，205)使所述清洗器喷嘴(9)执行所述清洗操作。
46.根据权利要求43所述的车载光学传感器装置，还包括：
用于检测车辆的齿轮的位置的齿轮位置检测设备、用于检测车辆的启动开始的车辆启动开始检测设备、以及用于检测车辆的启动结束的车辆启动结束检测设备中的至少一个，其中
在所述图像污垢检测设备检测到由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像包含所述污垢时，所述控制设备(14，31，205)在所述齿轮位置检测设备检测到所述车辆的所述齿轮的所述位置处于预定位置中、所述车辆启动开始检测设备检测到所述车辆启动的所述开始、或者所述车辆启动结束检测设备检测到所述车辆启动的所述结束的条件下使所述清洗器喷嘴(9)继续所述清洗操作直到所述污垢被去除或者直到所述清洗操作达到预定条件，
在所述清洗器喷嘴(9)的所述清洗操作达到所述预定条件时，所述控制设备(14，31，205)使所述报告设备执行所述报告操作。
47.根据权利要求36所述的车载光学传感器装置，还包括：
用于测量环境温度的环境温度测量设备(203)，其中
在由所述环境温度测量设备(203)测量的所述温度小于预定温度时，所述控制设备(14，31，205)使所述光学加热设备继续所述加热操作直到由所述环境温度测量设备(203)测量的所述温度等于或者大于所述预定温度。
48.根据权利要求36所述的车载光学传感器装置，还包括：
用于测量所述光学传感器(3)的温度的传感器温度测量设备(204)，其中
在由所述传感器温度测量设备(204)测量的所述温度小于预定温度时，所述控制设备(14，31，205)使所述光学加热设备继续所述加热操作直到由传感器温度测量设备(204)测量的所述温度等于或者大于所述预定温度。
49.根据权利要求36所述的车载光学传感器装置，还包括：
图像雾化检测设备，用于分析由所述光学传感器(3)拍摄的图像以检测所属图像是否包含雾化，其中
在所述图像雾化检测设备检测到由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像包含所述雾化时，所述控制设备(14，31，205)使所述光学加热设备执行所述加热操作。
50.根据权利要求49所述的车载光学传感器装置，其中
在所述图像雾化检测设备检测到由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像包含所述雾化时，所述控制设备(14，31，205)使所述光学加热设备继续所述加热操作直到所述雾化被去除。
51.根据权利要求49所述的车载光学传感器装置，其中
在所述图像雾化检测设备检测到由所述光学传感器(3)拍摄的所述图像包含所述雾化时，所述控制设备(14，31，205)使所述光学加热设备继续所述加热操作直到所述雾化被去除或者直到所述加热操作达到预定条件，并且
在所述光学加热设备的所述加热操作达到所述预定条件时，所述控制设备(14，31，205)使报告设备执行报告操作。
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