JP7841976B2 - 車載センサ用洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両に使用される車載センサのための洗浄装置に係る。

車載センサ用洗浄装置は、車載センサの検出方向の前方領域へ洗浄液を噴射する噴射装置と、噴射装置を制御する制御装置と、を含んでいる。制御装置は、車載センサの洗浄要求があると判定すると、例えば上記前方領域の汚れ度合が汚れ閾値以上であると判定すると、噴射装置を作動させる。この種の洗浄装置が、例えば下記の特許文献１に記載されている。

この種の洗浄装置よれば、前方領域の汚れ度合が汚れ閾値以上になると、噴射装置が作動され車載センサの検出方向の前方領域へ洗浄液が噴射されるので、汚れに起因して車載センサの検出が適正に行われなくなる虞を低減することができる。

特開２０１９－１６２９１５号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
洗浄液の噴射による洗浄が必要であると感じる汚れ度合は人によって異なる。そのため、上記特許文献１に記載された洗浄装置のような従来の洗浄装置においては、必ずしもユーザが洗浄を希望する汚れの状況において洗浄を行うことができない。

本発明は、ユーザが洗浄を希望する汚れの状況において洗浄を行うことができるよう改良された車載センサ用洗浄装置を提供する。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、車載センサ（車外撮影カメラセンサ１２）の検出方向の前方領域へ洗浄流体を噴射する噴射装置（２０）と、前方領域の汚れ度合を検出する汚れ度合検出装置（車外撮影カメラセンサ１２）と、車両の乗員により操作されるスイッチ（手動洗浄スイッチ２４）と、噴射装置を制御する制御装置（運転支援ＥＣＵ１０）と、を含み、制御装置は、汚れ度合検出装置により検出された汚れ度合が汚れ閾値以上であるとき又はスイッチが操作されたときに、噴射装置を作動させるよう構成された、車載センサ用洗浄装置（１００）が提供される。

制御装置（運転支援ＥＣＵ１０）は、スイッチ（手動洗浄スイッチ２４）が操作されたときに（Ｓ１３０）汚れ度合検出装置により検出された汚れ度合に基づいて汚れ閾値を演算し更新する（Ｓ１４０～Ｓ１６０）よう構成される。

ユーザは、車載センサの検出方向の前方領域が汚れており洗浄が必要であると感じたときにスイッチを操作する。よって、ユーザがスイッチを操作したときに検出される汚れ度合は、ユーザが洗浄を希望する汚れ度合である。

上記構成によれば、汚れ度合検出装置により検出された汚れ度合が汚れ閾値以上であるとき又はスイッチが操作されたときに、噴射装置が作動される。洗浄を行うべくスイッチが操作されたときには、そのときに汚れ度合検出装置により検出された汚れ度合に基づいて汚れ閾値が演算され更新される。よって、ユーザが洗浄を希望する汚れ度合になるように汚れ閾値を設定することができる。更に、汚れ度合検出装置により検出された汚れ度合が汚れ閾値以上であるときには、噴射装置が作動され、洗浄が行われる。よって、ユーザが洗浄を希望する汚れの状況において自動的に洗浄を行うことができる。

なお、車載センサの検出方向の前方領域は、車載センサが車室内に設置され、ウインドウガラスを経て検出を行う場合には、ウインドウガラスの外面であってよい。また、車載センサの検出方向の前方領域は、車載センサの検出端部が車外に設置されている場合には、検出端部の領域であってよい。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられる名称及び／又は符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた名称及び／又は符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態にかかる車載センサ用洗浄装置を示す図である。 実施形態における洗浄制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施形態における汚れ閾値制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態にかかる車載センサ用洗浄装置について詳細に説明する。

図１に示されているように、本発明の実施形態にかかる車載センサ用洗浄装置１００は、自動運転車両であってよい車両１０２に適用され、運転支援ＥＣＵ１０及びマルチメディアＥＣＵ３０を含んでいる。車両１０２は、駆動ＥＣＵ４０、制動ＥＣＵ５０及び電動パワーステアリングＥＣＵ６０を備えている。ＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電子制御装置（Electronic Control Unit）を意味する。なお、以下の説明においては、電動パワーステアリングＥＣＵはＥＰＳ・ＥＣＵと呼称される。

各ＥＣＵのマイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、読み書き可能な不揮発性メモリ（Ｎ／Ｍ）及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）などを含んでいる。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現する。更に、これらのＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）１０４を介してデータ交換可能（通信可能）に互いに接続されている。従って、特定のＥＣＵに接続されたセンサ（スイッチを含む）の検出値などは、他のＥＣＵにも送信されるようになっている。

運転支援ＥＣＵ１０は、追従車間距離制御、車線維持制御などの運転支援制御を行う中枢の制御装置である。運転支援ＥＣＵ１０には、車外撮影カメラセンサ１２、レーダセンサ１４及び運転者撮影カメラセンサ１６が接続されている。カメラセンサ１４及びレーダセンサ１６は、それぞれ複数のカメラ装置及び複数のレーダ装置を含んでいる。カメラセンサ１４及びレーダセンサ１６は、車両１０２の周囲の物標などの情報を検出する周囲情報検出装置１８として機能する。なお、レーダセンサ１４に代えて、LiDAR（Light Detection And Ranging）が使用されてもよい。

車外撮影カメラセンサ１２の各カメラ装置は、道路の白線、他車両などの物標を認識、認識した物標に関する情報を所の定時間毎に運転支援ＥＣＵ１０に供給する。実施形態においては、車外撮影カメラセンサ１２は、図には示されていないリアウインドウを経て車両１０２の後方を撮影するリアカメラを含んでいる。

レーダセンサ１６の各レーダ装置は、レーダ送受信部及び信号処理部（図示せず）を備えている。レーダセンサ１６は、周知のように、自車両と立体物との距離、自車両と立体物との相対速度、自車両に対する立体物の相対位置（方向）などを表す情報を所定の時間毎に取得して運転支援ＥＣＵ１０に供給する。

運転者撮影カメラセンサ１８は、撮影により得られた運転者の上半身の画像データの情報を所定の時間毎に運転支援ＥＣＵ１０に供給する。よって、運転者撮影カメラセンサ１８は、運転者モニタカメラとして機能する。運転支援ＥＣＵ１０のＣＰＵは、運転者の上半身の画像データの情報に基づいて、運転者（ユーザ）を特定する。

更に、運転支援ＥＣＵ１０には、噴射装置２０、モード設定スイッチ（ＳＷ）２２、手動洗浄スイッチ（ＳＷ）２４及びカスタマイズスイッチ（ＳＷ）２６が接続されている。噴射装置２０は、リアカメラの検出方向の前方領域、即ちリアウインドウの外面のリアカメラに対し車両後方の領域に洗浄液を噴射するよう構成されている。モード設定スイッチ２２は、運転者により操作可能な位置に設けられ、後述のように噴射装置２０を自動的に作動させる自動モードと、噴射装置２０を手動的に作動させる手動モードとに、噴射装置の作動モードを切り替え設定する。

手動洗浄スイッチ２４及びカスタマイズスイッチ２６も、運転者により操作可能な位置に設けられている。手動洗浄スイッチ２４は、オンにされると、噴射装置２０の作動モードが手動モードであるか否かに関係なく、噴射装置２０を作動させる。カスタマイズスイッチ２６がオンであるときには、運転支援ＥＣＵ１０は、後述のように予め設定された条件が成立すると、ユーザ毎に汚れ閾値を演算し更新する。更に、運転支援ＥＣＵ１０は、噴射装置２０の作動モードが自動モードである状況において、リアカメラの検出方向の前方領域の汚れ度合が汚れ閾値以上であると判定すると、噴射装置２０を作動させる。

マルチメディアＥＣＵ３０には、運転支援ＥＣＵ１０による制御の状況などを表示する表示器３２、スピーカ３４及びマイク３６が接続されている。表示器３２は、例えばヘッドアップディスプレイ或いはメータ類及び各種の情報が表示されるマルチインフォーメーションディスプレイであってよく、ナビゲーション装置のディスプレイであってもよい。実施形態においては、表示器３２には、噴射装置２０の作動モードを切り替え設定するためのソフトスイッチ、手動洗浄スイッチ２２及びカスタマイズスイッチ２４と同様の機能を達成するソフトスイッチ３２Ａが表示されるようになっている。

スピーカ３４は、ユーザに伝達されるべき聴覚情報を発出する。マイク３６は、手動洗浄スイッチ２２などのスイッチの操作に代えて、音声コマンドを電気信号に変換し、音声コマンドを示す電気信号は、マルチメディアＥＣＵ３０を経て運転支援ＥＣＵ１０へ供給される。

駆動ＥＣＵ４０には、図１には示されていない駆動輪に駆動力を付与することにより車両１０２を加速させる駆動装置４２が接続されている。駆動ＥＣＵ４０は、通常時には、駆動装置４２により発生される駆動力が運転者による駆動操作に応じて変化するよう、駆動装置を制御し、運転支援ＥＣＵ１０から指令信号を受信すると、指令信号に基づいて駆動装置４２を制御する。なお、駆動装置４２は、当技術分野において公知の任意の駆動装置であってよい。

制動ＥＣＵ５０には、図１には示されていない車輪に制動力を付与することにより車両１０２を制動により減速させる制動装置５２が接続されている。制動ＥＣＵ５０は、通常時には、制動装置５２により発生される制動力が運転者による制動操作に応じて変化するよう、制動装置を制御し、運転支援ＥＣＵ１０から指令信号を受信すると、指令信号に基づいて制動装置５２を制御することにより自動制動を行う。

ＥＰＳ・ＥＣＵ６０には、ＥＰＳ装置６２が接続されている。ＥＰＳ・ＥＣＵ６０は、転操作センサ及び車両状態センサ（図示せず）により検出された操舵トルク及び車速に基づいて、当技術分野において公知の要領にてＥＰＳ装置６２を制御することにより、操舵アシストトルクを制御し、運転者の操舵負担を軽減する。また、ＥＰＳ・ＥＣＵ６０は、ＥＰＳ装置６２を制御することにより、必要に応じて転舵輪を転舵することができる。よって、ＥＰＳ・ＥＣＵ６０及びＥＰＳ装置６２は、必要に応じて転舵輪を自動的に転舵する転舵装置として機能する。

運転支援ＥＣＵ１０のＣＰＵは、図２に示されたフローチャートに対応する洗浄制御及び図３に示されたフローチャートに対応する汚れ閾値制御を実行する。これらの制御のプログラムは運転支援ＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶されている。

＜洗浄制御ルーチン＞
図２に示されたフローチャートによる洗浄制御は、図１には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに実行される。

まず、ステップＳ１０においては、ＣＰＵは、手動洗浄スイッチ２２がオンであるか否か、即ちユーザの洗浄要求があるか否かを判定する。ＣＰＵは、肯定判定をしたときには、洗浄制御をステップＳ８０へ進め、否定判定をしたときには、洗浄制御をステップＳ２０へ進める。

ステップＳ２０においては、ＣＰＵは、モード設定スイッチ２２が自動モードに設定されているか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、洗浄制御を一旦終了し、肯定判定をしたときには、洗浄制御をステップＳ３０へ進める。

ステップＳ３０においては、ＣＰＵは、運転者撮影カメラセンサ１８から運転者の上半身の画像データの情報に基づいて、当技術分野において公知の要領にてユーザ（運転者）を特定する。

ステップＳ４０においては、ＣＰＵは、カスタマイズスイッチ２６がオンであるか否かを判定する。ＣＰＵは、肯定判定をしたときには、ステップＳ５０において、上記特定されたユーザについて不揮発性のメモリに記憶されて汚れ閾値を読み出す。これに対し、ＣＰＵは、否定判定をしたときには、ステップＳ６０において、汚れ閾値を予め設定された標準値に設定する。

ステップＳ７０においては、ＣＰＵは、リアカメラが撮影した画像の情報に基づいて、当技術分野において公知の要領にて、リアカメラの検出方向の前方領域、即ちリアカメラに対し車両後方のリアウインドウの外面の汚れ度合を演算する。

ステップＳ８０においては、ＣＰＵは、汚れ度合が汚れ閾値以上であるか否かの判別により、リアカメラの前方領域の洗浄が必要であるか否かを判別する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、洗浄制御を一旦終了し、肯定判定をしたときには、ステップＳ９０において、噴射装置２０を作動させて洗浄液をリアカメラの前方領域へ噴射することにより、該前方領域を洗浄する。

＜汚れ閾値制御ルーチン＞
図３に示されたフローチャートによる汚れ閾値制御も、図１には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに実行される。

まず、ステップＳ１１０においては、ＣＰＵは、運転者撮影カメラセンサ１８から供給される運転者の上半身の画像データの情報に基づいて、運転者（ユーザ）を特定する。なお、ユーザの特定は、当技術分野において公知の任意の要領にて行われてよい。

ステップＳ１２０においては、ＣＰＵは、モード設定スイッチ２２が手動モードに設定されているか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、汚れ閾値制御を一旦終了し、肯定判定をしたときには、汚れ閾値制御をステップＳ１３０へ進める。

ステップＳ１３０においては、ＣＰＵは、手動洗浄スイッチ２４がオンであるか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、汚れ閾値制御を一旦終了し、肯定判定をしたときには、汚れ閾値制御をステップＳ１４０へ進める。

ステップＳ１４０においては、ＣＰＵは、ステップＳ７０と同様に、リアカメラが撮影した画像の情報に基づいて、リアカメラの検出方向の前方領域の汚れ度合を演算し、該汚れ度合を上記特定されたユーザの汚れ度合としてＲＡＭに記憶する。なお、実施形態においては、リアカメラ及び運転支援ＥＣＵ１０が汚れ度合検出装置として機能するが、汚れ度合はリアカメラ以外のセンサにより検出されてもよい。

ステップＳ１５０においては、ＣＰＵは、上記特定されたユーザによる手動洗浄の回数（手動洗浄スイッチ２４がオフからオンになった回数）が基準回数（正の一定の整数）以上であるか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、汚れ閾値制御を一旦終了し、肯定判定をしたときには、汚れ閾値制御をステップＳ１６０へ進める。

ステップＳ１６０においては、ＣＰＵは、ＲＡＭに記憶されている上記特定されたユーザの汚れ度合に基づいて、例えばそれらの平均値として汚れ閾値を演算し、その汚れ閾値にて上記特定されたユーザの汚れ閾値を更新する。

ステップＳ１７０においては、ＣＰＵは、ステップＳ４０と同様に、カスタマイズスイッチ２６がオンであるか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、汚れ閾値制御を一旦終了し、肯定判定をしたときには、汚れ閾値制御をステップＳ１８０へ進める。

ステップＳ１８０においては、ＣＰＵは、マルチメディアＥＣＵ３０へ指令信号を出力することにより、カスタマイズスイッチ２６をオンにすることを推奨する旨の表示を表示器３２に表示する。こり場合、上記旨の音声メッセージがスピーカ３４から出力されてもよい。

以上の説明から解るように、実施形態によれば、汚れ度合検出装置としての車外撮影カメラセンサ１２により検出された汚れ度合が汚れ閾値以上であるとき又は手動洗浄スイッチ２４が操作されたときに、噴射装置が作動される。洗浄を行うべく手動洗浄スイッチ２４が操作されたときには（Ｓ１３０）、そのときに検出された汚れ度合に基づいて汚れ閾値が演算され更新される（Ｓ１４０～Ｓ１６０）。よって、ユーザが洗浄を希望する汚れ度合になるように汚れ閾値を設定することができる。更に、検出された汚れ度合が汚れ閾値以上であるときには（Ｓ８０）、噴射装置２０が作動され、洗浄が行われる（Ｓ９０）。よって、ユーザが洗浄を希望する汚れの状況において自動的に洗浄を行うことができる。

特に、実施形態によれば、ユーザが特定され（Ｓ１１０）、汚れ閾値はユーザ毎に演算され更新される（Ｓ１４０～Ｓ１６０）。よって、各ユーザに適した汚れ閾値を設定し、これにより各ユーザの好みに応じた汚れ度合に応じて自動的に洗浄を行うことができる。

また、実施形態によれば、ステップＳ１２０においてモード設定スイッチ２２が手動モードに設定されていると判定されたときに、ステップＳ１３０以降が実行される。よって、ユーザは汚れ度合が自動モードの汚れ閾値以上の汚れ度合になったときに手動洗浄スイッチ２４をオンにすることもできるので、自動モードの汚れ閾値よりも高い汚れ度合をユーザの汚れ閾値に設定することができる。なお、ステップ１２０は省略されてもよい。

以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の実施形態においては、車載センサは、車外撮影カメラセンサ１２のリアカメラであるが、フロントカメラのような他のカメラであってもよく、LiDARのようなカメラ以外のセンサであってもよい。

また、上述の実施形態においては、洗浄流体は、洗浄液であるが、圧縮空気のような洗浄気体であってもよい。

１０…運転支援ＥＣＵ、１２…車外撮影カメラセンサ、１４…レーダセンサ、１６…運転者撮影カメラセンサ、２０…噴射装置、２２…手動洗浄スイッチ、３０…マルチメディアＥＣＵ、４０…駆動ＥＣＵ、５０…制動ＥＣＵ、６０…ＥＰＳ・ＥＣＵ、１００…車載センサ用洗浄装置、１０２…車両

Claims (1)

1. 車載センサの検出方向の前方領域へ洗浄流体を噴射する噴射装置と、前記前方領域の汚れ度合を検出する汚れ度合検出装置と、車両の乗員により操作されるスイッチと、前記噴射装置を制御する制御装置と、を含み、前記制御装置は、前記汚れ度合検出装置により検出された汚れ度合が汚れ閾値以上であるとき又は前記スイッチが操作されたときに、前記噴射装置を作動させるよう構成された、車載センサ用洗浄装置であって、
   前記制御装置は、前記スイッチが操作されたときに前記汚れ度合検出装置により検出された汚れ度合に基づいて前記汚れ閾値を演算し更新するよう構成された、車載センサ用洗浄装置。