CN111867897B - 车辆用的带清洁器的传感器系统 - Google Patents

Abstract

提供一种车辆用的带清洁器的传感器系统(1)，具有：外部传感器(2、3)，其能够取得车辆V的外部的信息；清洁器单元(4)，其包含液体清洁器(30)与空气清洁器(10、20)；以及电子处理装置(5)，其向控制车辆(V)的车辆控制部(6)输出外部传感器(2、3)的输出，并且根据车辆控制部(6)的输出控制清洁器单元(4)，外部传感器(2、3)与电子处理装置(5)一体化。

Description

车辆用的带清洁器的传感器系统

技术领域

本发明涉及车辆用的带清洁器的传感器系统。

背景技术

近年来，搭载有拍摄车辆周围的状况的车载相机的车辆日益增加。车载相机存在作为拍摄面的透镜被雨、泥等弄脏的情况。因此，专利文献1中已知有如下清洁器：为了去除附着于透镜上的水滴等异物，向车载相机的透镜吹送清洗液、压缩空气等而去除异物。

例如在专利文献1中提出了如下构成：在车载相机的附近设置压缩空气产生单元，从喷嘴喷射压缩空气产生单元的压缩空气而向车载相机的前面玻璃吹送高压的空气，从而去除附着于前面玻璃的水滴。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－171491号公报

发明内容

发明将要解决的课题

然而，在专利文献1中，在使擦拭器动作的同时，使车内开关动作而向前面玻璃吹送水、压缩空气。由于控制车辆的动作的ECU(车辆控制部)也控制擦拭器的动作，因此认为清洁器也由车辆控制部控制较为合理。但是，发现这种构成的清洁器存在改善的余地。

本发明的目的在于提供与专利文献1不同的构成的带清洁器的传感器系统。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的一方面的带清洁器的传感器系统具有：

外部传感器，其能够取得车辆的外部的信息；

清洁器单元，其包含能够朝向所述外部传感器排出清洗液的液体清洁器和能够朝向所述外部传感器排出空气的空气清洁器；以及

电子处理装置，其向控制车辆的车辆控制部输出所述外部传感器的输出，并且根据所述车辆控制部的输出控制所述清洁器单元；

所述外部传感器与所述电子处理装置一体化。

根据本发明，可提供与专利文献1不同的构成的带清洁器的传感器系统。

附图说明

图1是具备本发明的实施方式的传感器系统的车辆的后部的立体图。

图2是表示传感器系统的主视图。

图3是表示传感器系统的俯视图。

图4是表示第一空气泵的内部的示意图。

图5是第二空气泵的分解立体图。

图6是传感器系统的框图。

具体实施方式

使用附图对本发明的实施方式的车辆用的带清洁器的传感器系统1(以下，简称作传感器系统1)进行说明。图1是表示安装有传感器系统1的车辆V的示意图。如图1所示，本实施方式的传感器系统1应用于包含取得车辆V的后方的信息的后方相机2(外部传感器2、3的一个例子)以及后退相机3(外部传感器2、3的另一个例子)的构成。

如图1所示，传感器系统1具有后方(rear)相机2、后退(back)相机3、清洁器单元4、以及传感器控制部5。

后方相机2始终取得车辆V后方的图像。后方相机2始终以相对较宽的视角取得车辆V后方的图像。例如能够为了确认有无将要从后方超越本车辆V的其他车辆而使用从后方相机2输出的信息。

后退相机3在车辆V的后退时取得车辆V后方的图像。后退相机3在后退时取得本车辆V附近的信息。例如在将要驻车时等，能够为了确认本车辆V附近的障碍物的存在而使用从后退相机3输出的信息。

清洁器单元4对后方相机2的透镜以及后退相机3的透镜进行清洗。清洁器单元4具有第一空气清洁器10、第二空气清洁器20、液体清洁器30。

第一空气清洁器10在动作时瞬间或者断续地将高压空气向清洗对象排出。例如第一空气清洁器10能够为了去除附着于透镜的尘埃而使用。

第二空气清洁器20在动作时连续地将空气向清洗对象排出。例如第二空气清洁器20能够构成为连续地持续工作以避免透镜上附着尘埃。

液体清洁器30在动作时瞬间或者断续地将清洗液向清洗对象排出。例如液体清洁器30能够为了从清洗对象去除泥等重量较大的污垢而使用。

第一空气清洁器10、第二空气清洁器20、液体清洁器30能够组合地工作。例如能够在使液体清洁器30工作之后使第二空气清洁器20工作。

这些后方相机2、后退相机3、第一空气清洁器10、第二空气清洁器20、液体清洁器30的喷嘴、以及传感器控制部5安装于共用的安装部件7而一体化。

图2是安装部件7的主视图(安装有传感器系统1的车辆的从后方观察的图)。如图2所示，后方相机2的透镜朝向后方露出。另外，后退相机3的透镜也朝向后方露出。在各个透镜的上方附近设有喷嘴部41、42。

图3是从安装部件7的上方观察的示意图(安装有传感器系统1的车辆V的从上方观察的示意图)。如图3所示，第一空气清洁器10具有第一高压空气生成部11、第一后方用喷嘴12、从第一高压空气生成部11向第一后方用喷嘴12引导空气的管路、第一后退用喷嘴13、以及从第一高压空气生成部11向第一后退用喷嘴13引导空气的管路。

第二空气清洁器20具有第二高压空气生成部21、第二后方用喷嘴22、从第二高压空气生成部21向第二后方用喷嘴22引导空气的管路、第二后退用喷嘴23、以及从第二高压空气生成部21向第二后退用喷嘴23引导空气的管路。另外，在图示的构成中，从第二高压空气生成部21向第二后方用喷嘴22引导空气的管路和从第二高压空气生成部21向第二后退用喷嘴23引导空气的管路的一部分被共用化。

液体清洁器30具有第三泵31、第三后方用喷嘴32、从第三泵31向第三后方用喷嘴32引导空气的管路、第三后退用喷嘴33、从第三泵31向第三后退用喷嘴33引导空气的管路、以及存储清洗液的储存箱34。另外，在图示的构成中，从第三泵31向第三后方用喷嘴32引导空气的管路和从第三泵31向第三后退用喷嘴33引导空气的管路的大部分被共用化。

第一后方用喷嘴12、第二后方用喷嘴22、第三后方用喷嘴32集中收容于后方用喷嘴部41。第一后退用喷嘴13、第二后退用喷嘴23、第三后退用喷嘴33集中收容于后退用喷嘴部42。

图4是表示第一高压空气生成部11的内部的情形的示意图。

第一高压空气生成部11具备第一壳体61、第一马达62、一对泵室63、设于各个泵室63的活塞64、设于各个活塞64的施力构件65、以及动力传递机构66。施力构件65向泵室63的内部容积变小的方向将活塞64施力。动力传递机构66是将第一马达62的输出轴的旋转动作转换为活塞64的往复运动的机构。动力传递机构66具有固定于输出轴的蜗轮67、与蜗轮67啮合的齿轮68、以及与齿轮68同轴地旋转的缺齿齿轮69。

若第一马达62的输出轴旋转，则动力传递机构66使活塞64向泵室63的内部容积变大的方向位移。此时，第一马达62克服施力构件65的施力向施力的相反方向使活塞64位移。若活塞64的位移量成为一定的大小，则缺齿齿轮69与活塞64的卡合被解除，动力传递机构66不再向活塞64传递动力。于是，施力构件65的弹性恢复力作用于活塞64，活塞64迅猛地向减小泵室63的内部容积的方向位移，高压的空气从各个泵室63向各个管路送出。

图5是第二高压空气生成部21的一部分的分解立体图。如图5所示，高压空气生成部21具有马达外壳71、第二马达72、第二壳体73、以及叶轮74。第二空气清洁器20是所谓的鼓风机。在第二壳体73的内部能够旋转地设有叶轮74。在第二壳体73的内部形成有管路。叶轮74固定于第二马达72的输出轴。若驱动第二马达72，则叶轮74旋转，由叶轮74输送的空气向第二壳体73的内部的管路送出。

关于液体清洁器30，能够原因公知的排出清洗液的清洁器，因此省略详细的说明。第三泵31将存储于储存箱34的清洗液送出而从第三后方用喷嘴32以及第三后退用喷嘴33排出清洗液。

返回图3，传感器控制部5(电子处理装置)与第一高压空气生成部11、第一后方用喷嘴12、第一后退用喷嘴13、第二高压空气生成部21、第二后方用喷嘴22、第二后退用喷嘴23、第三后方用喷嘴32、第三后退用喷嘴33、后方相机2、后退相机3一起固定于安装部件7，传感器控制部5与这些部件一体化。另外，在图1中，为了容易理解地描绘，以从安装部件7取下了传感器控制部5的状态进行描绘。

第一空气清洁器10的第一马达62、第二空气清洁器29的第二马达72、液体清洁器30的第三泵31、后方相机2的拍摄元件2a、后退相机3的拍摄元件3a分别连接于传感器控制部5。此外，传感器控制部5也连接于车辆控制部6。传感器控制部5将从后方相机2与后退相机3输出的信号向车辆控制部6输出。另外，传感器控制部5根据来自车辆控制部6的输出分别控制第一空气清洁器10的第一马达62、第二空气清洁器20的第二马达72、液体清洁器30的第三泵31的动作。

图6是本实施方式的带清洁器的传感器系统1的框图。如图6所示，传感器控制部5具备图像处理部51和清洁器控制部52。

图像处理部51将后方相机2以及后退相机3的输出向车辆控制部6输出。

后方相机2以及后退相机3的输出例如指的是从后方相机2以及后退相机3的拍摄元件2a、3a输出的模拟信号。图像处理部51取得该模拟信号转换为数字信号并向车辆控制部6输出。

或者，后方相机2以及后退相机3的输出例如指的是从拍摄元件2a、3a输出的模拟信号由A/D转换器转换后的数字信号。图像处理部51取得该数字信号(例如RAW数据)，将该数字信号转换为数据量更小的形式的数字信号(例如JPEG数据、MPEG数据)并向车辆控制部6输出。

清洁器控制部52控制第一马达62、第二马达72、第三泵31。清洁器控制部52根据从车辆控制部6输出的信号控制第一马达62、第二马达72、第三泵31。例如在从车辆控制部6输入了使第一空气清洁器10工作的信号时，清洁器控制部52向第一马达62供给规定的电力。

清洁器控制部52也可以构成为向各个马达供给电力，也可以构成为将表示向各个马达供给的电力的指令值向设于马达的附近的电子电路输出。

或者，图像处理部51、清洁器控制部52也可以构成为，能够基于从后方相机2、后退相机3取得的信号或者实施了图像处理的信号，检测相机2、3上是否附着有污垢。例如图像处理部51或者清洁器控制部52能够构成为，在相同的区域的像素持续规定期间地输出了相同的强度的信号的情况下，判定为该区域所对应的透镜上附着有污垢。

清洁器控制部52也可以构成为根据从图像处理部51输出的信号控制第一马达62、第二马达72、第三泵31。例如，在图像处理部51构成为能够从实施了图像处理的信号检测出后方相机2、后退相机3的污垢的情况下，可以构成为，在图像处理部51检测出污垢时，清洁器控制部52向第三泵31供给规定的电力，而且向第一马达62供给规定的电力。或者，也可以构成为根据污垢的大小计算向第三泵31供给的电力的大小，将该大小的电力向第三泵31供给。

或者，清洁器控制部52也可以构成为，根据从车辆控制部6输出的信号变更清洁器单元4的动作模式。例如也可以构成为，根据车辆控制部6输出的车速，切换断续地排出三次清洗液的模式和断续地排出五次清洗液的模式。

另外，传感器控制部5也可以具备相机控制部53。相机控制部53控制后方相机2以及后退相机3。例如相机控制部53根据表示从车辆控制部6输出的车速的信号变更后方相机2的帧频。或者，相机控制部53根据表示从车辆控制部6输出的周围的明亮度的信号变更后退相机3的快门速度。

传感器控制部5也可以由单一的电子电路构成。或者，也可以是作为清洁器控制部52发挥功能的电子电路和作为图像处理部51发挥功能的电子电路收纳在共用的外壳的内部的构成。或者，也可以是分别作为清洁器控制部52与图像处理部51发挥功能的电子电路搭载于共用的基板上的构成。

根据本实施方式的传感器系统1，将外部传感器2、3的输出向车辆控制部6输出并且根据车辆控制部6的输出控制清洁器单元4的传感器控制部5与外部传感器2、3一体化。外部传感器2、3和清洗外部传感器2、3的清洁器单元4设于相互接近的位置。如本实施方式那样，若控制清洁器单元4的传感器控制部5与外部传感器2、3一体化，则外部传感器2、3与传感器控制部5也设于相互接近的位置，因此清洁器单元4与传感器控制部5之间的布线也容易缩短。在本实施方式中，至少第一马达62与传感器控制部5之间的布线能够比车辆控制部6与传感器控制部5之间的布线短。另外，第二马达72与传感器控制部5之间的布线能够比车辆控制部6与传感器控制部5之间的布线短。

与本实施方式不同，在车辆控制部控制清洁器单元的情况下，需要将车辆控制部与各个清洁器单元之间布线，所有布线的合计长度将会变长。与这种构成相比，根据本实施方式的传感器系统1，容易缩短所有布线的合计长度。

而且，与本实施方式不同，在分别作为清洁器控制部与图像处理部发挥功能的电子电路分散地设置的情况下，有时用防水罩保护各个电子电路，传感器系统整体容易大型化。但是根据本实施方式，作为清洁器控制部52、图像处理部51、相机控制部53发挥功能的电子电路集中构成为传感器控制部5，因此即使利用防水罩保护，传感器系统1整体也难以大型化。

＜各种变形例＞

另外，在上述实施方式中，说明了外部传感器与传感器控制部安装于共用的安装部件而两者一体化的构成，但本发明并不限定于此。也可以在外部传感器的壳体的内部设有传感器控制部。也可以是在外部传感器的壳体一体地设有传感器控制部的构成。

另外，在上述实施方式中，说明了作为外部传感器应用了后方相机、后退相机的例子，但本发明并不限定于此。例如作为外部传感器，能够应用取得本车辆的前方的信息的前相机，取得本车辆的右方的信息的右相机、取得本车辆的左方的信息的左相机、取得本车辆的前方的信息的前LiDAR、取得本车辆的右方的信息的右LiDAR、取得本车辆的左方的信息的左LiDAR、取得本车辆的后方的信息的后LiDAR、取得本车辆的前方的信息的前雷达、取得本车辆的右方的信息的右雷达、取得本车辆的左方的信息的左雷达、取得本车辆的后方的信息的后雷达等。

LiDAR一般来说是向其前方出射非可见光，并基于出射光与返回光取得到物体的距离、物体的形状、物体的材质等信息的传感器。LiDAR一般来说，具备出射红外线或者近红外线的发光部、对其受光的受光部、仅使红外线或者近红外线透过的滤光器、使光透过的透明罩、以及收容它们的壳体。LiDAR除此之外也可以具备透镜和保护透镜的罩。透明罩与滤光器、透镜等也有成为一体的情况。

在上述实施方式中，说明了清洁器单元清洗相机的透镜的例子，但清洁器单元也可以构成为对透明罩、滤光器等进行清洗。

此外，传感器系统也可以构成为具备前相机与前LiDAR等动作原理不同的两个以上的外部传感器。

另外，在上述实施方式中，说明了第一高压空气生成部、第二高压空气生成部、从第三泵输送的空气以及清洗液向后方相机的透镜与后退相机的透镜这两方排出的构成，但本发明并不限定于此。例如也可以构成为，在各个管路设置电磁阀等，通过阀的开闭在第一高压空气生成部的工作中使空气仅向后方相机的透镜排出，不向后退相机的透镜排出空气。

或者，也可以构成为，分别具备：后方用空气清洁器，其构成为仅向后方相机输送空气，不向后退相机输送空气；以及后退用空气清洁器，其构成为仅向后退相机输送空气，不向后方相机输送空气。

在上述实施方式中，说明了容积式的第一空气清洁器、将非容积式的鼓风机用作第二空气清洁器的例子，但本发明并不限定于这些。作为空气清洁器，能够采用上述实施方式的构成以外的构成的公知的泵、压缩机、鼓风机。另外，在上述实施方式中，说明了传感器系统具备两个空气清洁器的例子，但本发明并不限定于此。传感器系统也可以具备单一的空气清洁器，也可以具备三个以上的空气清洁器。

本申请基于2018年3月7日申请的日本专利申请(特愿2018-041039)，此处作为参照引入其内容。

工业上的可利用性

根据本发明，可提供与专利文献1不同的构成的带清洁器的传感器系统。

附图标记说明

1 带清洁器的传感器系统

2 后方相机(外部传感器)

2a、3a 拍摄元件

3 后退相机(外部传感器)

4 清洁器单元

5 传感器控制部(电子处理装置)

6 车辆控制部

7 安装部件

10 第一空气清洁器

11 第一高压空气生成部

12 第一后方用喷嘴

13 第一后退用喷嘴

20 第二空气清洁器

21 第二高压空气生成部

22 第二后方用喷嘴

23 第二后退用喷嘴

30 液体清洁器

31 第三泵

32 第三后方用喷嘴

33 第三后退用喷嘴

34 储存箱

41 后方用喷嘴部

42 后退用喷嘴部

51 图像处理部

52 清洁器控制部

53 相机控制部

61 第一壳体

62 第一马达

63 泵室

64 活塞

65 施力构件

66 动力传递机构

67 蜗轮

68 齿轮

69 缺齿齿轮

71 马达外壳

72 第二马达

73 第二壳体

74 叶轮

V 车辆

Claims (5)

1.一种车辆用的带清洁器的传感器系统，具有：

外部传感器，其能够取得车辆的外部的信息；

清洁器单元，其包含能够朝向所述外部传感器排出清洗液的液体清洁器和能够朝向所述外部传感器排出空气的空气清洁器；以及

电子处理装置，其向控制车辆的车辆控制部输出所述外部传感器的输出，并且根据所述车辆控制部的输出控制所述清洁器单元；

所述外部传感器与所述电子处理装置安装于共用的安装部件而一体化，

在所述外部传感器的壳体一体地设置有所述电子处理装置，

将所述外部传感器与所述电子处理装置连结的布线比将所述车辆控制部与所述电子处理装置连结的布线短。

2.根据权利要求1所述的带清洁器的传感器系统，其中，

所述电子处理装置构成为，在使所述液体清洁器工作之后，使所述空气清洁器工作。

3.根据权利要求1所述的带清洁器的传感器系统，其中，

所述电子处理装置根据所述车辆控制部的输出使所述清洁器单元工作。

4.根据权利要求1所述的带清洁器的传感器系统，其中，

所述电子处理装置根据所述车辆控制部的输出使所述清洁器单元的动作模式不同。

5.根据权利要求1所述的带清洁器的传感器系统，其中，

所述清洁器单元的至少一部分与所述外部传感器与所述电子处理装置一体化。