CN117984948A - 车辆传感器清洁装置及其装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种车辆传感器清洁装置及其装置的控制方法。车辆传感器清洁装置包括：液体喷射部，其将清洗液喷射到位于车辆中的至少一个或更多传感器上；空气喷射部，其将空气喷射到所述至少一个或更多传感器上；液体控制部，其控制所述液体喷射部的清洗液喷射；以及空气控制部，其控制所述空气喷射部的空气喷射。

Description

车辆传感器清洁装置及其装置的控制方法

技术领域

本发明实施例涉及一种用于清洁安装在车辆中的传感器的车辆传感器清洁装置及其装置的控制方法。

背景技术

最近，车辆中存在各种类型的传感器(摄像头、雷达、激光雷达等)。当车辆传感器表面上粘附异物时，传感器可能无法正常操作。如果自动驾驶或各种驾驶辅助功能所需的传感器无法正常操作，可能会影响车辆运行的安全。存在一种用于喷射清洗液以从车辆的挡风玻璃上去除异物的系统，但是很难将这种清洗液的喷射系统适用于清洁位于车辆中的各种位置且其尺寸很小的传感器。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种能够去除车辆中存在的传感器表面上粘附的异物的车辆传感器清洁装置及其装置的控制方法。

用于解决所述技术问题的根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的一示例包括：液体喷射部，其将清洗液喷射到位于车辆中的至少一个或更多传感器上；空气喷射部，其将空气喷射到所述至少一个或更多传感器上；液体控制部，其控制所述液体喷射部的清洗液喷射；以及空气控制部，其控制所述空气喷射部的空气喷射。

用于解决所述技术问题的根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的控制方法的一示例包括：对于车辆传感器清洁装置的控制方法，从车辆控制部接收清洁请求；根据所述清洁请求将清洗液喷射到所述至少一个或更多传感器上；以及根据所述清洁请求将空气喷射到所述至少一个或更多传感器上。

附图说明

图1为示出根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的整体结构的一示例的图，

图2为示出根据本发明实施例的传感器的清洁方向的一示例的图，

图3为示出根据本发明实施例的空气喷射部的详细配置的一示例的图，

图4为示出根据本发明实施例的液体喷射部的详细配置的一示例的图，

图5为示出根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的控制方法的一示例的流程图，

图6为示出根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的交叉控制方法的一示例的图，

图7为示出实现根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的车辆的一示例的图，以及

图8为示出根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的另一实施例的图。

附图标记说明

110：液体喷射部

120：液体控制部

130：空气喷射部

140：空气控制部

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置及其装置的控制方法。

图1为示出根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的整体结构的一示例的图。

参照图1，车辆传感器清洁装置100包括液体喷射部110、液体控制部120、空气喷射部130以及空气控制部140。车辆传感器清洁装置100可以连接到车辆控制部160。作为另一实施例，车辆传感器清洁装置100还可以包括网关(未示出)，其用于将车辆控制部160的清洁请求分别传输到液体控制部120和空气控制部140。

液体喷射部110将清洗液喷射到传感器150上。根据实施例，清洗液可以具有各种成分。例如，清洗液可以由各种成分组成，例如由普通水组成或者由与用于车辆玻璃的成分相同的成分组成。

为了便于说明，本实施例仅示出了一个传感器150，但是如图7所示，车辆中存在复数个传感器。液体喷射部110可以同时或依次将清洗液喷射到复数个传感器上，或者将清洗液仅喷射到需要清洁的传感器上，为此的液体喷射部110的配置的一示例如图4所示。

液体控制部120控制液体喷射部110的清洗液喷射。例如，当从车辆控制部160接收到清洁请求时，液体控制部120通过控制液体喷射部110来将清洗液喷射到传感器上。将在图4中再次描述对复数个传感器的清洗液喷射控制。

空气喷射部130将空气喷射到传感器150上。由于车辆中存在复数个传感器，因此空气喷射部130可以同时或依次将空气喷射到复数个传感器上，或者将空气仅喷射到需要清洁的传感器上，为此的空气喷射部130的配置的一示例如图3所示。喷射到传感器上的空气可以是普通空气或压缩空气。图3示出喷射压缩空气的示例。

空气控制部140控制空气喷射部130的空气喷射。例如，当从车辆控制部160接收到清洁请求时，空气控制部140通过控制空气喷射部130来将空气喷射到传感器上。将在图3中再次描述对复数个传感器的空气喷射控制。

当需要清洁传感器150时，车辆控制部160输出清洁请求命令。例如，车辆控制部160可以通过现有的各种方法来确定需要清洁的传感器。车辆控制部160确定需要清洁的传感器的方法本身超过本发明的范围，因此将省略对其的描述。将在液体控制部120和空气控制部140从车辆控制部160接收到包括传感器识别信息的清洁请求的假设下描述本实施例。

车辆控制部160仅输出清洁请求，并且其不限制清洁方法。因此，可以根据清洁请求以各种方式实现用于清洁每个传感器的方法。本实施例提出了一种当接收到清洁请求时通过喷射清洗液和喷射空气来执行清洁的方法。为了有效地执行传感器清洁，可以不同时地执行清洗液喷射和空气喷射。例如，可以设置用于控制液体控制部120和空气控制部140的单独的中央控制部，但在这种情况下，存在中央控制部的增加所导致的制造成本增加和硬件实现的困难。本实施例提出了一种在不增加单独的硬件的情况下控制液体喷射部110和空气喷射部130的喷射操作彼此不重叠的方法，将在图5和图6中描述对其的内容。

图2为示出根据本发明实施例的传感器的清洁方向的一示例的图。

参照图2，喷射到传感器200表面上的清洗液的方向220和空气的方向210可以彼此不同。另外，可以同时或依次喷射清洗液和空气，或者可以仅喷射其中之一。例如，液体喷射部110相对于传感器200从左到右喷射清洗液，并且空气喷射部可以相对于传感器200从上到下喷射空气。可以通过不同方向喷射的清洗液和空气来有效地去除粘附在传感器200表面上的异物。例如，可以通过从上到下喷射空气来去除残留在传感器表面上的清洗液或雨水等。

作为另一实施例，喷射到传感器200表面上的清洗液的方向220和空气的方向210可以彼此相同。例如，可以从传感器的顶部到底部(或从底部到顶部)喷射清洗液和空气。可以通过同时喷射清洗液和空气来增加施加到传感器表面上的压力，从而有效地去除表面的异物等。

图3为示出根据本发明实施例的空气喷射部的详细配置的一示例的图。

参照图3，空气喷射部130包括压缩机300、气罐310、空气分配器320和复数个喷嘴330。

压缩机300将空气压缩和存储在气罐310中。作为一实施例，压缩机300可以包括复数个马达。在这种情况下，压缩机300可以通过交替地使用复数个马达来防止负载仅添加到特定马达。当然，也可以由具有一台马达的压缩机300实现。作为另一实施例，可以通过压缩机300来调节存储在气罐310中的空气的压缩强度。

气罐310存储压缩空气。作为一实施例，可以使用螺旋桨等将空气喷射到传感器上，而不需要压缩机300和气罐310。然而，由于由螺旋桨等产生的空气强度较弱，因此很难干净地去除粘附在传感器表面上的异物或水等。因此，在本实施例中，通过使用存储在气罐310中的压缩空气来增加喷射到传感器上的空气的强度(例如，速度)。

空气分配器320将从气罐310输出的压缩空气分配到复数个喷嘴300。每个喷嘴330位于每个传感器处以将空气喷射到传感器上。作为一示例，空气分配器320包括用于输出压缩空气的复数个通道，并且每个通道通过空气软管连接到每个喷嘴330。如果传感器的数量大于空气分配器320的通道的数量，则可以存在复数个空气分配器320。例如，复数个空气分配器320可以并联连接到每个气罐310，或者复数个空气分配器320可以以诸如树结构之类的分层结构彼此连接。

空气分配器320在空气控制部140的控制下执行每个通道的打开和关闭。例如，当空气分配器320从空气控制部140接收到对第一通道的打开(on)命令时，空气分配器320通过第一通道输出气罐310的压缩空气，并且通过空气软管连接到第一通道的第一喷嘴将空气喷射到第一传感器上。

为了控制空气分配器320的每个通道的打开和关闭，空气控制部140可以预先识别并存储每个传感器连接到空气分配器320的哪个通道。例如，如果定义了第一传感器识别信息和第一通道的关系，则当需要清洁第一传感器时，空气控制部140可以向空气分配器320发送对空气分配器320的第一通道的打开(on)命令。

作为另一实施例，空气控制部140可以根据外部环境控制空气的强度。例如，由于行驶风随着车速增加而增加，因此当车速增加时，空气控制部140可以降低空气的喷射强度或不喷射空气。因此，空气控制部140可以在预先定义关于每个车速的压缩空气的强度的信息之后，使用压缩机300调节存储在气罐310中的压缩空气的压缩强度。作为另一示例，空气控制部140可以根据雨量不同地控制空气的喷射次数或空气的喷射强度。例如，空气控制部140可以控制空气分配器320等，以随着雨量的增加而更快地去除传感器表面上存在的雨水等。为此，空气控制部140可以预先定义并存储关于雨水量和空气的喷射次数或喷射强度的信息。空气控制部140可以从车辆控制部160或车辆中的各种装置接收诸如雨水量或车速之类的信息。

图4为示出根据本发明实施例的液体喷射部的详细配置的一示例的图。

参照图4，液体喷射部110包括清洗液罐400、清洗泵410、液体分配器420和至少一个或更多喷嘴430。

清洗液罐400存储清洗液。清洗泵410将存储在清洗液罐400中的清洗液输出到液体分配器420。液体分配器420将通过清洗泵410供应的清洗液输出到喷嘴。喷嘴430将清洗液喷射到传感器上。每个喷嘴430和液体分配器420通过液体软管连接。

液体分配器420可以根据液体控制部120的控制选择输出清洗液的喷嘴430。作为一示例，液体分配器420包括输出清洗液的复数个通道，并且每个通道通过液体软管连接到每个喷嘴430。如果传感器的数量大于液体分配器420的通道的数量，则可以存在复数个液体分配器420。例如，复数个液体分配器420可以并联连接到每个清洗泵410，或者复数个液体分配器420可以以诸如树结构之类的分层结构彼此连接。

液体分配器420可以通过复数个通道的打开和关闭将清洗液喷射到所需的传感器上。当从液体控制部120接收对第一个通道的打开(on)命令时，液体分配器420通过第一通道输出清洗液，并且连接到第一通道的第一喷嘴将清洗液喷射到传感器上。就像前述的空气控制部140一样，液体控制部120可以预先识别并存储每个传感器连接到液体分配器420的哪个通道。例如，如果预先定义了第一传感器识别信息和第一通道的关系，则当需要清洁第一传感器时，液体控制部120可以向液体分配器420发送对液体分配器420的第一通道的打开(on)命令。

作为另一实施例，液体喷射部110还可以包括加热部440。加热部440可以向连接液体分配器420和每个喷嘴430的液体软管、清洗泵410、清洗液罐400或液体分配器420等供应热量。例如，由于当外部温度较低时，例如在冬天，液体软管或液体分配器420中存在的清洗液可能结冰，因此可以通过加热部440防止清洗液结冰。作为一实施例，当从外部接收到加热部440的操作命令时，或者当通过温度传感器识别的外部温度低于预设温度时，液体控制部120可以操作加热部440。

作为再一实施例，液体控制部120可以根据外部环境条件控制清洗液的喷射量或喷射力等。例如，由于行驶风随着车速增加而增加，因此需要更强的喷射力。因此，液体控制部120可以在预先存储关于每个车速的喷射强度的信息之后，通过根据当前车速控制清洗泵410来控制清洗液的喷射力。作为另一示例，液体控制部120可以根据雨量不同地控制清洗液的喷射次数或喷射强度。如果雨量很大，则可能不需要喷射清洗液。为此，液体控制部120可以预先定义并存储关于根据雨量的喷射次数或喷射强度的信息。

图5为示出根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的控制方法的一示例的流程图。

参照图1和图5，液体控制部120和空气控制部140分别接收清洁请求(S500)。液体控制部120通过清洁请求中包括的特定传感器来识别能够喷射清洗液的液体喷射模式是否可能(S510)。例如，液体控制部120连接到空气控制部140，并且可以从空气控制部140接收关于是否进行空气喷射操作的信息。当空气控制部140不处于空气喷射模式时，液体控制部120进入液体喷射模式(S510)，并且通过液体喷射部110将清洗液喷射到传感器上(S520)。此外，当处于液体喷射模式时，液体控制部120可以向空气喷射部140通知正在进行液体喷射操作。作为另一实施例，当由于下雨等而不需要喷射清洗液时，即使接收到清洁请求，液体控制部120也可以不执行操作。液体控制部120可以从车辆控制部或车辆中的各种装置接收关于雨水量等的信息。

空气控制部140通过清洁请求中包括的特定传感器来确定能够喷射空气的空气喷射模式是否可能S520。例如，空气控制部140从液体控制部120接收关于是否进行清洗液喷射操作的信息。当液体控制部120不处于液体喷射模式时，空气控制部140进入空气喷射模式。例如，当液体控制部120正在执行清洗液的喷射时，空气控制部140等待，直到从液体控制部120接收清洗液喷射操作的结束信息。当处于空气喷射模式时，空气控制部140可以向液体控制部120通知空气喷射正在操作。另外，空气控制部140通过空气喷射部130将空气喷射到传感器上(S530)。作为另一实施例，当由于车速等于或高于一定水平而不需要喷射空气时，即使接收到清洁请求，空气控制部140也可以不执行操作。空气控制部140可以从车辆控制部或车辆中的各种装置接收关于车速等的信息。

作为再一示例，液体控制部120和空气控制部140可以彼此交叉地操作，而不需要识别彼此是否操作。将在图6中描述对其的内容。

图6为示出根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的交叉控制方法的一示例的图。

同时参照图1和图6，液体控制部120和空气控制部140从车辆控制部接收清洁请求600和清洁请求610。液体控制部120和空气控制部140可以通过控制器局域网(ControllerArea Network，CAN)或具有灵活数据速率的控制器局域网(CAN with Flexible Data rat，CAN FD)连接到车辆控制部160。

为了防止同时进行清洗液喷射和空气喷射，液体控制部120的清洗液喷射控制时间点和空气控制部140的清洗液喷射控制时间点可以彼此不同。例如，当接收到清洁请求600时，液体控制部140立即执行清洗液喷射功能620。当接收到清洁请求610时，空气控制部140在经过预定时间之后执行空气喷射功能630。即，清洗液喷射操作的开始时间点和空气喷射操作的开始时间点之间存在一定的时间间隔。

作为一实施例，液体控制部120在接收到清洁请求600后控制液体喷射部110喷射清洗液持续时间t1，空气控制部140可以在接收到清洁请求后控制空气喷射部130经过t1时间段之后喷射空气。

作为另一实施例，可以控制清洗液喷射和空气喷射彼此交叉地重复执行。用于本实施例的清洗喷射功能620和空气喷射功能630的控制信号是用于交叉控制的控制信号。液体控制部120以预定周期重复进行清洗液喷射操作，并且空气控制部140也以预定周期重复进行空气喷射操作。例如，液体控制部120和空气控制部140以预定周期重复进行用于喷射操作的打开(on)信号。在打开(on)信号期间进行清洗液喷射或空气喷射，并且在关闭(off)信号期间不进行清洗液或空气喷射操作。

液体控制部120和空气控制部140的操作周期可以相同。如果清洗液喷射操作时间点和空气喷射操作时间点彼此不同，两个操作的周期相同，清洗液喷射的打开(on)信号期间和空气喷射的打开(on)信号期间彼此不重叠，则清洗喷射操作和空气喷射操作可以彼此交叉地进行而不重叠。

图7为示出实现根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的车辆的一示例的图。

参照图7，车辆700中存在复数个传感器。车辆的一侧710上存在如图3和图4所示的气罐和清洗液罐等。本实施例示出了气罐和清洗液罐位于一个地方的情况，但这仅仅是一个示例，气罐和清洗液罐可以位于车辆的不同位置。作为另一实施例，可以存在复数个气罐和复数个清洗液罐。

每个传感器上设置有如图3和图4所示的喷嘴。空气通过图3的空气喷嘴喷射到传感器上，并且清洗液通过图4的液体喷嘴喷射到传感器上。

可以存在至少一个或更多空气分配器730和空气分配器732，以将气罐的压缩空气供应到位于每个传感器中的空气喷嘴。空气控制部可以通过空气分配器730和空气分配器732的控制将空气喷射到所需的传感器。

可以存在至少一个或更多液体分配器720，以将清洗液罐的清洗液供应到位于每个传感器中的液体喷嘴。液体控制部可以通过液体分配器720的控制将清洗液喷射到所需的传感器。

图8为示出根据本发明实施例的车辆传感器清洁装置的另一实施例的图。

参照图8，车辆传感器清洁装置600包括液体喷射部610、空气喷射部620和控制部630。车辆传感器清洁装置600可以连接到车辆控制部650。本实施例的液体喷射部610、空气喷射部620、车辆控制部650和传感器640与图1的配置相同，因此将省略对其的描述。

本实施例包括将图1的液体控制部120和空气控制部140集成为一体的控制部630。当从车辆控制部650接收到清洁请求时，控制部630可以控制液体喷射部610和空气喷射部620同时喷射或依次喷射清洗液和空气。如上所述的液体控制部120和空气控制部140的每个配置和功能等可以被集成并实现在控制部630中。

本发明还可以实现为计算机可读记录介质上的计算机可读程序代码。计算机可读记录介质包括其中存储可由计算机系统读取的数据的所有类型的记录装置。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存储器(Random AccessMemory，RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置等。另外，计算机可读记录介质分散在以网络连接的计算机系统中，并且可以以分散式方式存储和执行计算机可读代码。

根据本发明实施例，可以通过一起使用清洗液和空气来干净地去除粘附在传感器表面上的异物。作为另一实施例，可以使用压缩空气以增加空气的喷射强度。作为再一实施例，在喷射清洗液后，可以通过喷射空气来去除异物和残留在传感器表面上的水分。

到目前为止，已经描述了本发明的优选实施例。本领域技术人员应能理解，本发明在不脱离本发明的本质特性的范围内，可以以变形的形式实现。因此，所公开的实施例应该被认为是说明性的，而不是限定性的。本发明的范围呈现于权利要求，而不是前述的说明，应该解释为与该权利要求同等的范围内存在的所有区别点都被包括在本发明中。

Claims (9)

1.一种车辆传感器清洁装置，其特征在于，包括：液体喷射部，其将清洗液喷射到位于车辆中的至少一个或更多传感器上；

空气喷射部，其将空气喷射到所述至少一个或更多传感器上；

液体控制部，其控制所述液体喷射部的清洗液喷射；以及

空气控制部，其控制所述空气喷射部的空气喷射。

2.根据权利要求1所述的车辆传感器清洁装置，其特征在于，

所述液体喷射部的清洗液喷射方向和所述空气喷射部的空气喷射方向彼此不同。

3.根据权利要求1所述的车辆传感器清洁装置，其特征在于，所述空气喷射部进一步包括：

压缩机，其将空气压缩和存储在气罐中；以及

空气分配器，其将所述气罐的压缩空气分配到将空气喷射到所述至少一个或更多传感器表面上的至少一个或更多喷嘴。

4.根据权利要求1所述的车辆传感器清洁装置，其特征在于，所述液体喷射部进一步包括：

清洗泵，其输出存储在清洗液罐中的清洗液；以及

液体分配器，其将所述清洗液分配到将清洗液喷射到所述至少一个或更多传感器表面上的至少一个或更多喷嘴。

5.根据权利要求1所述的车辆传感器清洁装置，其特征在于，

所述液体控制部和所述空气控制部彼此交叉地操作。

6.根据权利要求1所述的车辆传感器清洁装置，其特征在于，

当从车辆控制部接收到待清洁传感器的信息时，所述空气控制部等待空气喷射，直到从所述液体控制部接收关于所述待清洁传感器的清洗液喷射操作的结束信息。

7.根据权利要求1所述的车辆传感器清洁装置，其特征在于，

当从车辆控制部接收到待清洁传感器的信息时，如果所述空气控制部的空气喷射操作未执行，所述液体控制部控制所述液体喷射部喷射清洗液。

8.一种车辆传感器清洁装置的控制方法，其特征在于，包括：

从车辆控制部接收清洁请求；

根据所述清洁请求将清洗液喷射到所述至少一个或更多传感器上；以及

根据所述清洁请求将空气喷射到所述至少一个或更多传感器上。

9.根据权利要求8所述的车辆传感器清洁装置的控制方法，其特征在于，还包括：

以预定次数重复执行所述喷射清洗液的步骤和所述喷射空气的步骤。