JP2023013051A - 洗浄システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両に装備されたセンサの洗浄中に、除去された付着物および洗浄液が周囲に飛散することを防止する。【解決手段】車両１０に装備されたセンサ５００を洗浄する洗浄システム１００は、センサに流体を射出することによりセンサに付着した付着物を除去する除去部１１０と、センサの周囲の空間を閉じる閉鎖部１３０と、を備える。閉鎖部は、付着物を除去する前に、空間を閉じる。除去部は、閉じられた空間の内部で、付着物をセンサから除去する。【選択図】図２

Description

本開示は、洗浄システムに関する。

車両に設けられたセンサに汚れが付着した場合に、センサを洗浄する装置がある。例えば、特許文献１の技術においては、カメラのレンズ上のユーザが指定した位置に付着している付着物に、レンズ付近に設けたノズルを向け、洗浄液をレンズに噴射する。その結果、付着物が除去される。

特開２０１９－１８４９４６号公報

特許文献１に開示された構成では、除去された付着物および洗浄液が周囲に飛散する。この場合、例えば、車両の周囲にいる人に、付着物および洗浄液が付いてしまう。また、車両の窓、ドアが開いている場合には、車内にいる人に、付着物および洗浄液が付くことが想定される。車両に複数のセンサが備えられている場合、洗浄されたセンサの近くにある他のセンサに、付着物および洗浄液が付くことも想定される。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の形態によれば、車両（１０）に装備されたセンサ（５００）を洗浄する洗浄システム（１００）が提供される。この洗浄システムは、センサに流体を射出することによりセンサに付着した付着物を除去する除去部（１１０）と、センサの周囲の空間を閉じる閉鎖部（１３０）と、を備える。閉鎖部は、付着物を除去する前に、空間を閉じる。除去部は、閉じられた空間の内部で、付着物をセンサから除去する。

このような態様によれば、センサの洗浄中に、センサの周囲の空間を閉じることにより、除去された付着物および洗浄液がセンサの周囲の空間の外部に飛散することを防止できる。

センサが備えられた車両の側面図である。 第１実施形態に係る洗浄システムの機能構成を表した図である。 除去部およびセンサの外観を表した図である。 センサが撮影した画像の一例を示す図である。 閉鎖部の蓋が閉じた状態を表した図である。 閉鎖部の蓋が開いた状態を表した図である。 洗浄処理のフローチャートである。 センサの洗浄処理の流れを表す図である。 付着物の有無の判定に使用されるマーカの例を示す図である。 マーカを使用して、付着物の有無を判定する方法を説明するための図である。 第２実施形態に係る洗浄処理のフローチャートである。 他の実施形態に係る閉鎖部の構成を表した図である。

Ａ．第１実施形態
本実施形態において、車両に装備されたセンサを洗浄する洗浄システムについて説明する。

図１に示す車両１０は、自動で走行することが可能な自律運転車両である。車両１０は、車両１０に装備されたセンサ５００が取得した情報に基づいて走行する。このため、車両１０には、複数のセンサ５００が装備されている。センサ５００は、カメラ、ミリ波レーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）等である。ミリ波レーダは、電波を放射し、その電波が物体に当たって戻ってくるまでの時間を計測し、物体までの距離を測定するセンサである。ＬｉＤＡＲは、レーザ光を照射し、その光が物体に当たって戻ってくるまでの時間を計測し、物体までの距離を測定するセンサである。

例えば、センサ５００がカメラである場合、車両１０に搭載されているＥＣＵ（Electronic Control Unit）が、カメラが撮影した画像から、信号、白線、標識等を検出する。また、センサ５００がステレオ方式のカメラである場合、ＥＣＵが、カメラが撮影した画像から対象物までの距離を測定する。

センサ５００は、車両１０において、左右のフロントフェンダーの内側、フロントバンパーの左右の内側、リアバンパーの左右の内側、ルーフの上に、備えられている。センサ５００が設けられる位置はこれらに限られない。センサ５００は、例えば、フロントグリルの中央の内側に設けられてもよい。

これらのセンサ５００は、少なくともその一部が、車両１０の外部に露出させられている。このため、例えば、車両１０が走行している間に、センサ５００に付着物が付くことがある。付着物は、例えば、泥、落ち葉、虫、雪、雨である。このような付着物がセンサ５００に付いた場合、センサ５００は、外部の環境を認識するための情報を十分に取得することができない可能性がある。このため、センサ５００の付着物を除去することが好ましい。

図２に示す洗浄システム１００は、車両１０に装備されたセンサ５００を洗浄する。以下、複数のセンサ５００のうち、カメラがセンサ５００である例を説明する。ここで、洗浄システム１００の洗浄対象となるのは、センサ５００の、車両１０の外部に露出している部位である。

例えば、図１に示すように、センサ５００が、車両１０の進行方向に向かって右側のフロントバンパーの内側に配置されているとする。車両１０のフロントバンパーには、カメラのレンズ５０１を露出するための開口１１が形成されている。レンズ５０１は、フロントバンパーに形成された開口１１から、露出させられている。このとき、レンズ５０１が洗浄対象である。

図２に示すように、洗浄システム１００は、除去部１１０と、判定部１２０と、閉鎖部１３０と、制御部１４０と、を備える。

除去部１１０は、制御部１４０の制御に従って、レンズ５０１の付着物を除去する。除去部１１０は、タンク１１１と、ポンプ１１２と、ホース１１３と、ノズル１１４と、駆動部１１５と、を有する。

タンク１１１には、洗浄液が貯められている。ポンプ１１２は、制御部１４０の制御に従って、タンク１１１に貯められている洗浄液をノズル１１４に供給する。ポンプ１１２は、制御部１４０の制御に応じて、洗浄液の射出圧を変更できる。ホース１１３は、ポンプ１１２から供給された洗浄液の流路である。ポンプ１１２から供給された洗浄液は、ホース１１３を介して、ノズル１１４に供給される。ノズル１１４は、ホース１１３の先端に接続されている。駆動部１１５は、ステッピングモータを備える。駆動部１１５は、制御部１４０の制御に従って、ノズル１１４の向きを変更する。

図３に示すように、除去部１１０のノズル１１４は、カメラのレンズ５０１近傍であって、レンズ５０１の上方に配置されている。ポンプ１１２の駆動により、タンク１１１に貯められた洗浄液が、ホース１１３を介して、ノズル１１４に供給される。従って、洗浄液がノズル１１４からレンズ５０１に向けて射出される。このようにして、レンズ５０１に付いた付着物が除去される。また、駆動部１１５がノズル１１４の向きを変えると、洗浄液の射出方向が変えられる。これにより、除去部１１０は、洗浄液を、レンズ５０１の特定の位置に射出することもできる。制御部１４０の制御によりポンプ１１２が停止すると、ノズル１１４からの洗浄液の噴射が止まる。洗浄液を流体とも呼ぶ。

図２に示す、判定部１２０は、洗浄対象であるレンズ５０１に付着物が付いているか否かを判定する。判定部１２０の機能は、例えば、車両１０に設けられているＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって実現される。

判定部１２０は、制御部１４０から、付着物の有無を判定する旨の指示を、センサ５００が直前に撮影した画像とともに、受け取る。判定部１２０は、受信した画像から、レンズ５０１に付着物が付いているか否かを判定する。判定部１２０は、あらかじめ決められた条件である判定条件が満たされているときに、センサ５００に付着物が付いていると判定する。判定部１２０は、判定条件が満たされていないときに、センサ５００に付着物が付いていないと判定する。第１実施形態において、判定条件は、制御部１４０から受信した画像に、センサ５００の前方にある物体を認識できない範囲が含まれていることである。

例えば、判定部１２０が、制御部１４０から、図４に示すようなセンサ５００により撮影された画像を受信したとする。判定部１２０は、画像に、センサ５００の前方にある物体を認識できない範囲Ｒ１、Ｒ２が含まれていることを検出したとする。この場合に、判定部１２０は、センサ５００に付着物が付いていると判定する。判定部１２０は、センサ５００に付着物が付いている旨を、制御部１４０に通知する。

さらに、判定部１２０は、除去部１１０が付着物を取り除くことができる範囲のうち、付着物が付いている範囲を判定してもよい。この範囲を対象範囲とも呼ぶ。判定部１２０は、センサ５００に付着物が付いている旨、および、対象範囲を示す情報を、制御部１４０に通知してもよい。

一方、判定部１２０は、画像からセンサ５００に付着物がついていないと判定すると、その旨を制御部１４０に通知する。なお、判定部１２０による、付着物の有無の判定は、上記の方法に限らない。判定部１２０は、既存の他の手法を採用して、付着物の有無を判定してもよい。

図２に示すように、閉鎖部１３０は、制御部１４０の制御に従って、洗浄対象であるレンズ５０１の周囲の空間を閉じる。閉鎖部１３０は、蓋１３１と、アクチュエータ１３２と、を有する。

ここで、図１に示すレンズ５０１は、その前面が、車両１０のボディの外周面から外側に飛び出さないよう、開口１１の内側に配置されている。蓋１３１は、開口１１を閉じることにより、レンズ５０１の周囲の空間を閉じる。

蓋１３１は、スライド式の蓋である。開口１１の上部において、ボディの裏に、溝部が形成されている。蓋１３１は、溝部に沿ってスライドすることができる。アクチュエータ１３２は、蓋１３１を開閉する機構である。アクチュエータ１３２は、制御部１４０の制御に従って、蓋１３１を上下にスライド移動させる。

図５に示すように、蓋１３１が閉じられているとき、蓋１３１はレンズ５０１の対向する位置に配置されている。図６に示すように、蓋１３１が開けられているとき、蓋１３１は、レンズ５０１の上方に配置されている。このとき、蓋１３１は、開口１１の上部であって、ボディの裏側に収容されてもよい。

洗浄前に、アクチュエータ１３２が動作することにより、蓋１３１が下げられる。蓋１３１が決められた位置まで降下すると、アクチュエータ１３２が停止する。このとき、図５に示すように、蓋１３１により、洗浄対象であるレンズ５０１の周囲の空間が閉じられる。

センサ５００の洗浄対象の周囲の空間を閉じるとは、センサ５００の洗浄対象の周囲の空間を、その外部の空間から分けることをいう。これにより、センサ５００の洗浄対象の洗浄中に除去された付着物および洗浄液が、レンズ５０１の周囲の空間の外部に飛散することを防止できる。

なお、蓋１３１が閉じられたとき、レンズ５０１の周囲の空間は完全に密閉されていない。例えば、開口１１の下部において、隙間が空いている。これにより、洗浄液を排出することができる。あるいは、センサ５００の下部に、洗浄液を排出するための溝が設けられてもよい。

洗浄後、アクチュエータ１３２が動作することにより、蓋１３１が上げられる。蓋１３１が決められた位置まで上昇すると、アクチュエータ１３２が停止する。このとき、図６に示すように、レンズ５０１の周囲の空間が開放させられる。よって、レンズ５０１が露出させられる。センサ５００は、再び、外部から情報を取得することが可能となる。

図２に示す、制御部１４０は、除去部１１０、判定部１２０、および閉鎖部１３０を制御する。制御部１４０の機能は、例えば、車両１０に設けられているＥＣＵによって実現される。

制御部１４０は、レンズ５０１に付着物がある場合に、除去部１１０に、レンズ５０１を洗浄させる。制御部１４０は、除去部１１０に、レンズ５０１のうち付着物が付いている範囲だけを洗浄させてもよい。具体的には、制御部１４０は、判定部１２０から通知された対象範囲のうち少なくとも一部に洗浄液を射出するように、除去部１１０を制御してもよい。

さらに、制御部１４０は、対象範囲以外の範囲（以下、対象外範囲）のうちの、少なくとも一部に洗浄液を射出しないように、除去部１１０を制御してもよい。より好ましくは、制御部１４０は、対象外範囲のすべてに洗浄液を射出しないよう、除去部１１０の駆動部１１５を制御してもよい。

制御部１４０は、判定部１２０に、センサ５００が直前に撮影した画像から、レンズ５０１への付着物の有無を判定させる。

制御部１４０は、レンズ５０１の洗浄前に、閉鎖部１３０に、洗浄対象であるレンズ５０１の周囲の空間を閉じさせる。具体的には、制御部１４０は、アクチュエータ１３２を制御することにより、蓋１３１を閉じる。制御部１４０は、レンズ５０１の洗浄後に、閉鎖部１３０に、レンズ５０１の周囲の空間を開放させる。具体的には、制御部１４０は、アクチュエータを制御することにより、蓋１３１を開ける。

以下、洗浄システム１００の洗浄処理の流れを説明する。制御部１４０は、洗浄を開始する条件としてあらかじめ決められた条件が満たされたときに、センサ５００の洗浄処理を開始する。あらかじめ決められた条件を、開始条件とも呼ぶ。第１実施形態において、開始条件は、車両１０が停止していることである。車両１０が停止しているときは、すべてのセンサ５００が使用されなくてもよい。このため、制御部１４０は、車両１０が停止していることを検出すると、センサ５００の洗浄処理を開始する。例えば、制御部１４０は、決められた時刻、あるいは、決められた時間間隔で、車両１０の車速を取得する。制御部１４０は、取得した車速から、車両１０が停止していると判定すると、洗浄処理を開始する。

しかしながら、開始条件は、車両１０が停止していることに限られない。例えば、前回の洗浄から一定期間が経過したときを開始条件としてもよい。あるいは、前回の洗浄から一定期間が経過し、かつ、車両１０が停止していることを開始条件としてもよい。

制御部１４０は、車両１０が停止していることを検出すると洗浄処理を開始する。図７に示すように、ステップＳ１０１において、制御部１４０は、センサ５００から車両１０の外部の情報を示すデータを取得する。具体的には、制御部１４０は、センサ５００に車両１０の周囲を撮影させる。制御部１４０は、センサ５００が撮影した画像を取得する。このとき、レンズ５０１は露出させられている（図８：フェーズ０参照）。

図７に示すように、ステップＳ１０２において、制御部１４０は、判定部１２０に、レンズ５０１への付着物の有無を判定させる。具体的には、制御部１４０は、判定部１２０に、センサ５００への付着物の有無を判定する旨の指示を、センサ５００が直前に撮影した画像のデータとともに、送信する。判定部１２０は、画像からセンサ５００に付着物があるか否かを判定する。判定部１２０は、制御部１４０に判定結果を送信する。

ステップＳ１０３において、制御部１４０は、判定部１２０から受信した判定結果が、センサ５００に付着物が付いていることを示すか否かを判定する。判定結果がセンサ５００に付着物が付いていることを示す場合、（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、制御部１４０は、ステップＳ１０４の処理を実行する。

ステップＳ１０４において、制御部１４０は、アクチュエータ１３２に蓋１３１を閉じさせる。従って、蓋１３１が閉じられる（図８：フェーズ１参照）。

図７に示すように、ステップＳ１０５において、制御部１４０は、除去部１１０に、センサ５００を洗浄させる。除去部１１０は、指示を受けると、閉じられた空間の内部でセンサ５００を洗浄する（図８：フェーズ２参照）。除去部１１０は、洗浄が完了すると、洗浄を完了したことを制御部１４０に通知する。このとき、レンズ５０１の周囲の空間は閉じられたままである（図８：フェーズ３参照）。

図７に示すように、ステップＳ１０６において、制御部１４０は、洗浄が完了した旨の通知を受けると、アクチュエータ１３２に蓋１３１を開けさせる。従って、蓋１３１が開けられる。この結果、レンズ５０１は、再び露出させられる（図８：フェーズ４参照）。

一方、ステップＳ１０３において、制御部１４０は、判定部１２０から受信した判定結果が、センサ５００に付着物が付いていないことを示す場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、洗浄処理を終了する。

以上説明したように、洗浄システム１００は、洗浄対象であるレンズ５０１の周囲の空間を閉じた状態で、レンズ５０１の付着物を除去する。よって、除去された付着物および洗浄液が、レンズ５０１の周囲の空間の外部に飛散することを防止できる。

さらに、洗浄システム１００は、レンズ５０１の洗浄後に、レンズ５０１の周囲の空間を再び開放する。よって、センサ５００は、外部から情報を取得できる。

また、洗浄システム１００は、レンズ５０１に付着物が付着していない場合には、レンズ５０１の周囲の空間を閉じず、レンズ５０１を洗浄しない。この場合、レンズ５０１は露出させられたままである。よって、センサ５００は、引き続き外部から情報を取得できる。

自律運転車両である車両１０は、センサ５００に付着物が付いていると、周囲の状況を正確に把握することができない可能性がある。第１実施形態に係る構成は、車両１０が自律運転車両である場合に、特に好適である。

Ｂ．第２実施形態
第２実施形態に係る洗浄システム１０１は、付着物が除去できていない場合には、洗浄を繰り返す。第２実施形態の他の点は、第１実施形態と同じである。以下、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。以下の説明において、複数のセンサ５００のうち、カメラであるセンサ５００を例に説明する。

第２実施形態においては、判定部１２０は、図９に示すようなマーカ１５０を使用してセンサ５００への付着物の有無を判定する。マーカ１５０は、蓋１３１の、センサ５００と対向する面に設けられている。マーカ１５０は、カメラの校正用のパターン画像が印刷された板である。蓋１３１が閉じられているとき、マーカ１５０は、センサ５００と対向する位置に配置される。マーカ１５０の大きさは、カメラのフレームにちょうど収まる程度の大きさであってもよい。

判定部１２０は、センサ５００が撮影したマーカ１５０の画像に、特徴点検出の処理を実行する。ここで、判定部１２０は、マーカ１５０の交点の位置座標を示す情報をあらかじめ有しているものとする。判定部１２０は、特徴点検出の処理を実行した結果、交点を検出することができなかった範囲を特定する。

判定部１２０は、図１０に示すように、チェッカーパターンの交点が写っていない範囲Ｒ３に付着物が付いていると判定する。判定部１２０は、制御部１４０に判定結果を送信する。

第２実施形態においては、判定部１２０は、蓋１３１の、センサ５００に対向する面に設けられているマーカ１５０を使用して、センサ５００への付着物の有無を判定する。よって、判定部１２０は、簡易な方法でセンサ５００に付着物が付いているか否かを判定することができる。

制御部１４０は、判定部１２０による判定結果が、洗浄を終了する条件としてあらかじめ決められた条件を満たすまで、センサ５００の洗浄を繰り返す。あらかじめ決められた条件を終了条件とも呼ぶ。第２実施形態において、終了条件は、判定部１２０が、センサ５００に付着物が付いていないと判定することである。

以下、図１１を参照しながら、洗浄システム１０１の洗浄処理の流れを説明する。まず、制御部１４０は、アクチュエータ１３２に蓋１３１を閉じさせる（ステップＳ２０１）。従って、蓋１３１が閉じられる。この結果、レンズ５０１と対向する位置に、マーカ１５０が配置される。

ステップＳ２０２において、制御部１４０は、センサ５００から画像データを取得する。具体的には、制御部１４０は、センサ５００に、マーカ１５０の画像を撮影させる。制御部１４０は、センサ５００が撮影した画像を取得する。

ステップＳ２０３において、制御部１４０は、判定部１２０に、レンズ５０１への付着物の有無を判定させる。具体的には、制御部１４０は、判定部１２０に、レンズ５０１への付着物の有無を判定する旨の指示を、センサ５００が直前に撮影した画像のデータとともに、送信する。ここで、制御部１４０は、図１０に示すようなマーカ１５０を撮影した画像を送信する。

判定部１２０は、制御部１４０から受信した画像に特徴点検出の処理を実行する。判定部１２０は、特徴点検出の処理の実行により、交点を検出することができなかった範囲を検出する。判定部１２０は、レンズ５０１において、この範囲に付着物が付いていると判定する。この範囲を対象範囲とも呼ぶ。判定部１２０は、制御部１４０に、付着物が付いている旨、および、対象範囲を示す情報を、通知する。一方、すべての交点を検出することができた場合、判定部１２０は、レンズ５０１に付着物がついていない旨を制御部１４０に通知する。

図１１に示すように、ステップＳ２０４において、制御部１４０は、判定部１２０から受信した判定結果が、終了条件を満たすか否かを判別する。第２実施形態においては、制御部１４０は、判定結果が、レンズ５０１に付着物が付いていないことを示すか否かを判定する。終了条件が満たされている場合（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）、制御部１４０は、ステップＳ２０６の処理を実行する。ステップＳ２０６において、制御部１４０は、アクチュエータ１３２に蓋１３１を開けさせる。その後、制御部１４０は、洗浄処理を終了する。

一方、終了条件が満たされない場合（ステップＳ２０４；ＮＯ）。制御部１４０は、ステップＳ２０５の処理を実行する。ステップＳ２０５において、制御部１４０は、除去部１１０に、センサ５００を洗浄させる。このとき、制御部１４０は、除去部１１０に、センサ５００を洗浄する旨の指示を、対象範囲を示す情報とともに、送信する。

従って、除去部１１０は、レンズ５０１の対象範囲を洗浄する。具体的には、ポンプ１１２の駆動により、洗浄液がノズル１１４から射出される。さらに、洗浄液の射出中に、駆動部１１５が駆動することにより、ノズル１１４の向きが変えられる。よって、洗浄液が、レンズ５０１における対象範囲に射出される。ここで、除去部１１０は、付着物が付いていない範囲は、洗浄しない。このようにして、効率よくセンサ５００を洗浄することができる。

あるいは、除去部１１０は、レンズ５０１全体を洗浄してもよい。除去部１１０は、まずはレンズ５０１全体を洗浄し、その後、レンズ５０１において付着物が残っている部分を局所的に洗浄してもよい。さらに、除去部１１０は、マーカ１５０も洗浄してもよい。例えば、マーカ１５０に付着物が付いている場合、センサ５００が撮影した画像に、マーカ１５０への付着物も写りこむ。除去部１１０がマーカ１５０を洗浄することにより、マーカ１５０の付着物を除去できる。よって、制御部１４０は、センサ５００が撮影した画像に含まれる付着物が付いている範囲を、レンズ５０１に付着物が付いている範囲であると判定することができる。

制御部１４０は、あらかじめ決められた時刻に、除去部１１０にマーカ１５０を洗浄させてもよい。また、制御部１４０は、車両１０の停車を検出すると、除去部１１０にマーカ１５０を洗浄させてもよい。

あるいは、制御部１４０は、レンズ５０１において付着物が付いている範囲を判定する前に、マーカ１５０を洗浄するような制御を行ってもよい。具体的には、まず、制御部１４０は、判定部１２０に、レンズ５０１への付着物の有無を判定させる。制御部１４０は、判定部１２０によりレンズ５０１に付着物が付いていると判定された場合、除去部１１０にレンズ５０１を洗浄させる。その後、制御部１４０は、判定部１２０に、レンズ５０１において付着物が付いている範囲を判定させるようにしてもよい。

除去部１１０は、洗浄が完了すると、洗浄を完了したことを制御部１４０に通知する。制御部１４０は、再びステップＳ２０２の処理を実行する。制御部１４０は、センサ５００に、マーカ１５０の画像を撮影させる。ステップＳ２０２において、制御部１４０は、センサ５００が撮影した画像を取得する。ステップＳ２０３において、制御部１４０は、判定部１２０に、センサ５００が撮影した画像からセンサ５００の付着物の有無を判定させる。

判定部１２０は、制御部１４０から受信した画像に特徴点検出の処理を実行する。このとき、判定部１２０は、前回の特徴点検出の処理で、交点を検出できなかった範囲だけに、特徴点検出の処理を実行してもよい。あるいは、判定部１２０は、画像全体について、特徴点検出の処理を実行してもよい。

すべての交点を検出することができた場合、判定部１２０は、センサ５００に付着物がついていない旨を制御部１４０に通知する。一方、交点を検出することができなかった範囲がある場合、判定部１２０は、センサ５００に付着物が付いている旨、および、その範囲を示す情報を、制御部１４０に通知する。

ステップＳ２０４において、制御部１４０は、判定部１２０から受信した判定結果が、終了条件を満たすか否かを判別する。判定結果が終了条件を満たす場合（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）、制御部１４０はステップＳ２０６の処理を実行する。ステップＳ２０６において、制御部１４０は、閉鎖部１３０に蓋１３１を開けさせる。その後、制御部１４０は、洗浄処理を終了する。

一方、判定結果が終了条件を満たさない場合（ステップＳ２０４；ＮＯ）、制御部１４０は、ステップＳ２０５以降の処理を再度実行する。制御部１４０は、終了条件が満たされるまで、洗浄と判定とを繰り返す。

第２実施形態に係る洗浄システム１０１においても、第１実施形態と同様に、レンズ５０１の洗浄中に、レンズ５０１の周囲の空間が蓋１３１によって閉じられる。よって、除去された付着物および洗浄液が、レンズ５０１の周囲の空間の外部に飛散することを防止できる。

さらに、センサ５００の洗浄の後、判定部１２０が再び判定した結果が、終了条件を満たさないことを示す場合、除去部１１０がセンサ５００を再び洗浄する。よって、付着物を十分に除去することができる。

Ｃ．他の実施形態
（Ｃ１）第１実施形態、第２実施形態においては、洗浄システム１００の洗浄対象は、カメラのレンズ５０１であった。しかしながら、洗浄システム１００の洗浄対象はレンズ５０１に限られない。レンズ５０１にフィルタが取り付けられている場合には、洗浄システム１００は、フィルタに付いている付着物を除去する。

車両１０に装備されているセンサ５００は、ミリ波レーダユニットあるいはＬｉＤＡＲユニットでもよい。センサ５００が、ミリ波レーダユニットあるいはＬｉＤＡＲユニットである場合、信号の送信器および受信機は、筐体に収容されている。筐体には、信号が透過可能な窓が設けられている。この窓の部分が、車両１０の外部に露出している。この窓は、レドームとも呼ばれる。この場合、洗浄システム１００は、筐体の窓を洗浄する。

（Ｃ２）第１実施形態、第２実施形態においては、閉鎖部１３０の蓋１３１により、センサ５００の洗浄対象の周囲の空間が閉じられる例を説明した。しかしながら、閉鎖部１３０は、他の方法により、センサ５００の洗浄対象の周囲の空間を閉じてもよい。

図１２に示すように、他の実施形態Ｃ２において、閉鎖部１３０は、蓋１３１の代わりに、エアカーテン１３３を備える。閉鎖部１３０は、制御部１４０の制御に従って、センサ５００の洗浄前に、エアカーテン１３３を動作させる。従って、エアカーテン１３３から噴出された気流Ａにより、センサ５００の洗浄対象の周囲の空間が、その外部の空間から分けられる。このようにして、閉鎖部１３０は、センサ５００の洗浄対象の周囲の空間を閉じる。これにより、センサ５００の洗浄中に除去された付着物および洗浄液が飛散することを防止できる。

図示する例では、エアカーテン１３３が、センサ５００の上に設けられている。エアカーテン１３３は、下に向けてエアーを噴出させている。しかしながら、エアーの噴出方向は、センサ５００の右から左に向く方向あるいはその逆であってもよい。あるいは、エアーの噴出方向は、センサ５００の下から上に向く方向であってもよい。

（Ｃ３）第１実施形態においては、判定部１２０は、画像内に、カメラの前方にある物体を認識できない範囲があることを検出した場合に、その範囲に付着物が付いていると判定した。しかしながら、付着物の有無の判定方法は他の方法であってもよい。

判定部１２０は、画像内に、物体を認識できない箇所を複数検出した場合に、その数が、決められた閾値を超えている場合に、付着物があると判定してもよい。あるいは、判定部１２０は、画像内に、物体を認識できない範囲の面積が閾値を超えている場合に、付着物があると判定してもよい。この場合、判定部１２０は、画像内に、物体を認識できない範囲が複数あるときには、その範囲の合計が閾値を超えている場合に、付着物があると判定してもよい。

また、判定部１２０は、次のように付着物の有無を判定してもよい。判定部１２０は、画像内に物体を認識できない箇所があるか否かの検出の処理を、一定期間毎に実行する。判定部１２０は、複数回の検出の処理において、例えば、画像内において物体を認識できない箇所を同じ位置に検出した場合、その箇所に付着物が付いていると判定してもよい。これにより、付着物の有無の判定結果の信頼度を向上させることができる。

（Ｃ４）第１実施形態、第２実施形態においては、センサ５００がカメラである場合に、判定部１２０が、カメラが撮影した画像から、センサ５００の付着物の有無を判定する例を説明した。例えば、センサ５００が、ミリ波レーダ、あるいはＬｉＤＡＲである場合、判定部１２０は、制御部１４０から、ミリ波レーダ、あるいはＬｉＤＡＲが取得した点群データを、付着物の有無を判定する旨の指示とともに、受け取る。判定部１２０は、受信した点群データから、付着物の有無を判定する。例えば、判定部１２０は，点群データから、センサ５００の至近距離に決められた数を超える点を検出した場合、センサ５００に付着物が付いていると判定する。センサ５００の至近距離は、例えば、センサ５００から蓋１３１までの距離より、短い距離である。あるいは、判定部１２０は、点群データに、点が全くない範囲が含まれている場合、その範囲に付着物が付いていると判定してもよい。

（Ｃ５）第２実施形態において説明した、マーカ１５０を使用した付着物の有無の判定の方法は、センサ５００がＬｉＤＡＲである場合にも採用することができる。ＬｉＤＡＲは、各点において反射光及び背景光の強度を取得できる。マーカ１５０にレーザ光が照射された場合、マーカ１５０の白色の範囲と黒色の範囲とで、反射光及び背景光の強度が異なる。よって、ＬｉＤＡＲは、反射光及び背景光の強度から、マーカ１５０の交点を認識することができる。

（Ｃ６）第２実施形態においては、判定部１２０が、マーカ１５０を撮影した画像に、特徴点検出の処理を実行した結果、交点を検出することができなかった範囲を特定する例を説明した。判定部１２０は、チェッカーパターンの交点が写っていない範囲を、付着物が付いている範囲であると判定した。しかしながら、判定部１２０は、特徴点検出の処理を実行しなくてもよい。判定部１２０は、図１０に示すようなマーカ１５０を撮影した画像から、チェッカーパターンが写っていない範囲Ｒ３を、付着物が付いている範囲であると判定してもよい。

また、判定部１２０は、付着物が付いていないマーカ１５０の画像と、センサ５００が直前に撮影した画像とを比較してもよい。例えば、判定部１２０は、前回の洗浄の直後に撮影されたマーカ１５０の画像を保存しておく。判定部１２０は、洗浄の直後に撮影されたマーカ１５０の画像と、センサ５００が直前に撮影した画像とを比較して、違いがある部分を付着物が付いている範囲であると判定してもよい。

また、マーカ１５０は、図９に示すようなチェッカーパターンを表示するボードでなくてもよい。マーカ１５０は、ＱＲコード（登録商標）といった２次元コード、あるいは、バーコードを表示するものであってもよい。

（Ｃ７）第２実施形態においては、センサ５００の洗浄後、判定部１２０は、マーカ１５０の交点を検出することができなかった範囲がある場合に、センサ５００に付着物があると判定した。しかしながら、判定部１２０は、マーカ１５０の、検出できなかった交点またはエッジの数が閾値を超えている場合に、センサ５００に付着物があると判定してもよい。

（Ｃ８）第２実施形態において、制御部１４０は、判定部１２０からセンサ５００に付着物がないという判定結果を受け取るまで、除去部１１０にセンサ５００の洗浄を繰り返させた。あるいは、制御部１４０は、判定部１２０からセンサ５００に付着物がないという判定結果を受け取っていなくても、センサ５００の洗浄を繰り返した回数が、決められた回数を超えた場合に、洗浄の処理を終了してもよい。

（Ｃ９）第１実施形態、第２実施形態においては、洗浄システム１００、１０１は、センサ５００を洗浄した後、蓋１３１を開けた。しかしながら、洗浄システム１００、１０１は、洗浄の後、あらかじめ決められた条件が満たされているとき、蓋１３１を閉じたままにしてもよい。あらかじめ決められた条件が満たされているときとは、例えば、車両１０が止まっているときである。車両１０が停止しているときは、すべてのセンサ５００が使用されなくてもよい。蓋１３１を閉じることにより、車両１０が停止しているときに、センサ５００に付着物が付くことを予防することができる。

（Ｃ１０）洗浄システム１００、１０１は、洗浄の後に限らず、例えば、車両１０が止まっていることを検知したとき、蓋１３１を閉じてもよい。洗浄システム１００、１０１は、車両１０の発進時、あるいは、車両１０のエンジンが始動されたときに、蓋１３１を開ける。車両１０の停車中に、蓋１３１を閉じることにより、センサ５００に付着物が付くことを予防することができる。さらに、センサ５００の盗難を予防することができる。また、プライバシー保護の観点からは、車両１０の停車中に、センサ５００による周囲の撮影を停止することが望ましい場合もある。車両１０の停車中に蓋１３１を閉じることは、このような場合にも好ましい。

（Ｃ１１）車両１０が止まっているときに、蓋１３１を閉じる場合、洗浄システム１００、１０１は、すべてのセンサ５００に対応する蓋１３１を閉じないようにしてもよい。こうすることで、常時、車両１０が外部の環境を認識することができる。例えば、洗浄システム１００、１０１は、車両１０の前方を撮影するためのカメラに対応する蓋１３１を閉じない。よって、車両１０は、カメラにより、車両１０の前方の信号機の表示を認識することができる。車両１０は、前方の信号機の表示が進行可能であるサインに変わったと認識したときに、発進することができる。あるいは、周囲を観測するＬｉＤＡＲにより、近くにある他の車両の移動を認識したときに、車両１０は発進することができる。

（Ｃ１２）第１実施形態、第２実施形態においては、車両１０が停止しているときに、センサ５００を洗浄する例を説明した。しかしながら、車両１０が走行中に、センサ５００を洗浄してもよい。自律運転車両である車両１０が備える複数のセンサ５００には、同様の機能を備え、同じ外界領域を観測するセンサ５００が２つ以上含まれていることがある。例えば、車両１０が、同様の機能を備え、同じ外界領域を観測するためのセンサ５００を２つ有するとする。この場合、一方のセンサ５００を洗浄したとしても、車両１０の走行に影響を与えない。このような場合には、車両１０が走行中であっても、センサ５００を洗浄することができる。

（Ｃ１３）第１実施形態、第２実施形態においては、閉鎖部１３０が有する蓋１３１は、縦開きのシャッター式の蓋であった。しかしながら、蓋１３１は、横開きのシャッター式の蓋であってもよい。

（Ｃ１４）第１実施形態、第２実施形態においては、除去部１１０が駆動部１１５を備える例を説明した。しかしながら、除去部１１０は、駆動部１１５を備えなくてもよい。また、第１実施形態、第２実施形態においては、除去部１１０がノズル１１４を１つ備える例を説明した。しかしながら、除去部１１０は、複数のノズル１１４を備えてもよい。この場合、複数のノズル１１４それぞれが、洗浄対象において異なる範囲を洗浄するために用いられてもよい。

（Ｃ１５）第１実施形態、第２実施形態においては、除去部１１０が洗浄液によりセンサ５００を洗浄する例を説明した。しかしながら、除去部１１０は、エアーの射出により，センサ５００に付いている付着物を除去してもよい。この場合、閉鎖部１３０は、エアカーテン１３３ではなく、蓋１３１を備えていることが好ましい。

あるいは、除去部１１０は、センサ５００の洗浄対象の付着物を除去するワイパーを備えていてもよい。例えば、センサ５００に雨、雪が付着した場合、除去部１１０は、ワイパーにより、雨、雪をセンサ５００から除去することができる。

あるいは、除去部１１０は、洗浄液の射出によりセンサ５００を洗浄した後、ワイパーにより、センサ５００の洗浄対象をから拭きしてもよい。また、あるいは、除去部１１０は、さらに、センサ５００の洗浄対象に温風を吹き付けるヒータを備えていてもよい。例えば、センサ５００に雪が付着した場合、除去部１１０は、ヒータにより除雪することができる。

あるいは、判定部１２０が、付着物が何であるかを判定してもよい。判定部１２０が判定した結果に応じて、除去部１１０は、洗浄液の射出、ワイパーの動作、温風の吹き付け、のうちの、少なくとも１つの方法を使用して、センサ５００から付着物を除去してもよい。

（Ｃ１６）洗浄システム１００、１０１は、付着物の有無を判定せずに、センサ５００を洗浄してもよい。洗浄システム１００、１０１は、例えば、車両１０が停止しているときに、付着物の有無を判定せずに、センサ５００を洗浄してもよい。また、洗浄システム１００、１０１は、車両１０が走行中であっても、あらかじめ決められた条件が満たされたときに、付着物の有無を判定せずに、センサ５００を洗浄してもよい。ここで、あらかじめ決められた条件とは、車両１０の走行に影響を与えないことを担保するものである。

（Ｃ１７）第１実施形態、第２実施形態においては、車両１０が自律運転車両である例を説明した。しかしながら、上記の実施形態に係る構成は、自律運転車両以外の車両にも適用可能である。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…車両、１００，１０１…洗浄システム、１１０…除去部、１１１…タンク、１１２…ポンプ、１１３…ホース、１１４…ノズル、１１５…駆動部、１２０…判定部、１３０…閉鎖部、１３１…蓋、１３２…アクチュエータ、１３３…エアカーテン、１４０…制御部、１５０…マーカ、５００…センサ、５０１…レンズ、Ａ…気流、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…範囲

Claims (8)

1. 車両（１０）に装備されたセンサ（５００）を洗浄する洗浄システム（１００）であって、
   前記センサに流体を射出することにより前記センサに付着した付着物を除去する除去部（１１０）と、
   前記センサの周囲の空間を閉じる閉鎖部（１３０）と、
   を備え、
   前記閉鎖部は、前記付着物を除去する前に、前記空間を閉じ、
   前記除去部は、閉じられた前記空間の内部で、前記付着物を前記センサから除去する、
   洗浄システム。
2. 請求項１に記載の洗浄システムであって、
   前記閉鎖部は、開閉可能な蓋（１３１）を含み、
   前記閉鎖部は、前記付着物を除去する前に、前記蓋を閉じることによって、前記空間を閉じ、
   前記閉鎖部は、前記センサの洗浄後に、前記蓋を開けることによって、前記センサが外部から情報を取得する面を露出させる、
   洗浄システム。
3. 請求項２に記載の洗浄システムであって、
   前記センサへの前記付着物の有無を判定する判定部（１２０）、
   をさらに備え、
   前記判定部が前記センサに前記付着物が付いていると判定したこと、を含むあらかじめ定められた条件が満たされた場合に、前記閉鎖部は、前記空間を閉じ、前記除去部は、閉じられた前記空間の内部で、前記付着物を前記センサから除去し、
   前記判定部が前記センサに前記付着物が付いていないと判定すると、前記閉鎖部は、前記空間を閉じず、前記除去部は、閉じられた前記空間の内部で、前記付着物を前記センサから除去する処理を行わない、
   洗浄システム。
4. 請求項３に記載の洗浄システムであって、
   前記判定部は、さらに、前記除去部が前記付着物を取り除くことができる範囲のうち、前記付着物が付いている範囲である対象範囲を判定し、
   前記除去部は、前記対象範囲の少なくとも一部に前記流体を射出し、前記対象範囲ではない範囲の少なくとも一部には前記流体を射出しない、
   洗浄システム。
5. 請求項４に記載の洗浄システムであって、
   前記蓋の、前記センサが外部から情報を取得する前記面に対向する面には、前記判定部による判定のためのマーカが設けられており、
   前記判定部は、前記蓋が閉じた後に前記センサにより取得された前記マーカの画像において、前記マーカが写っていない範囲を、前記対象範囲であると判定する、
   洗浄システム。
6. 請求項３から５のいずれか１項に記載の洗浄システムであって、
   前記判定部は、前記センサの洗浄後に、前記センサに前記付着物が付いているか否かを再び判定し、
   前記判定部が再び判定した結果が、洗浄を終了する条件である終了条件を満たす場合、前記閉鎖部は前記空間を開放し、
   前記判定部が再び判定した前記結果が、前記終了条件を満たさない場合、前記閉鎖部は前記空間を閉じた状態で、前記除去部は前記センサを再び洗浄する、
   洗浄システム。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の洗浄システムであって、
   前記閉鎖部は、前記センサを使用する必要がないことを示すあらかじめ決められた条件が満たされたときに、前記空間を閉じ、前記除去部は、閉じられた前記空間の内部で、前記付着物を前記センサから除去する、
   洗浄システム。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の洗浄システムであって、
   前記センサは、前記車両の走行中に使用され、
   前記車両は、自動で走行することが可能な自律運転車両である、
   洗浄システム。

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