WO2023218778A1 - センサ洗浄装置、センサ洗浄方法及びセンサ洗浄プログラム - Google Patents

センサ洗浄装置、センサ洗浄方法及びセンサ洗浄プログラム Download PDF

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Definitions

  • the present disclosure relates to a sensor cleaning device, a sensor cleaning method, and a sensor cleaning program.
  • Autonomous driving of a vehicle is based on image information of the surroundings of the vehicle acquired by an imaging device such as a camera, and information of the outside world of the vehicle obtained by scanning the surroundings of the vehicle with laser light such as LiDAR. and controls such as braking.
  • the sensor surface is a photographing lens or a transparent glass that protects the photographic lens, and in the case of a LiDAR, it is a light emitting part that irradiates laser light to the outside world, and a sensor surface that receives laser light reflected from the outside world. This is the light receiving section.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-162915 proposes an invention in which a recognition sensor that recognizes the surrounding situation of a vehicle is cleaned with high-pressure air or a cleaning liquid.
  • the recognition sensor While the recognition sensor is being cleaned, it is difficult to obtain information about the outside world of the vehicle from the recognition sensor that is being cleaned.
  • the recognition sensor to be cleaned is cleaned.
  • the recognition performance of the recognition sensor does not deteriorate, so if another recognition sensor is recognizing the same recognition object as the recognition sensor to be cleaned, There is no particular need to make a decision to clean the recognition sensor.
  • the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 2019-162915 discloses that when performing liquid cleaning to clean the sensor surface with a cleaning liquid, in order to avoid misjudging the cleaning liquid as dirt, the control device that detects dirt on the sensor surface is However, since such notification is not provided, there is a risk that the cleaning liquid adhering to the sensor surface may be mistakenly determined to be dirt.
  • the present disclosure was created in view of the above problems, and provides a sensor cleaning device, a sensor cleaning method, and a sensor cleaning program that properly uses air cleaning and liquid cleaning, and suppresses the influence of liquid cleaning on automatic operation.
  • the purpose is to obtain.
  • the sensor cleaning device detects objects around the vehicle (300) from information acquired by a plurality of sensors (12A to 12D, 14A to 14D) that monitor the surroundings of the vehicle (300). High-pressure air is injected to the object detection unit (16) to detect, the dirt detection unit (18) to detect dirt on the sensors (12A to 12D, 14A to 14D), and the sensors (12A to 12D, 14A to 14D).
  • a cleaning control unit (22) that continues air cleaning for a predetermined air cleaning time; and a cleaning control unit (22) that controls automatic operation of the vehicle using information about the object detected by the object detection unit (16); detects dirt on the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) and determines that cleaning with a cleaning liquid is possible, sends a command to clean the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) with a cleaning liquid.
  • an automatic operation control section (20) that outputs an output to a control section (22), and the cleaning control section (22) injects the cleaning liquid to the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) according to the command.
  • the liquid cleaning actuators (24A to 24H) are controlled to perform cleaning, and the automatic operation control unit (20) is notified that the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) are being cleaned with the cleaning liquid.
  • FIG. 1 shows an automatic driving ECU that controls automatic driving of a vehicle, a camera that is a sensor that acquires information about the outside world of the vehicle necessary for automatic driving, and a camera that is also necessary for automatic driving in a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of LiDAR, which is a sensor that acquires information on the outside world of the vehicle, and a cleaning actuator that cleans the camera and LiDAR, respectively;
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the sensor cleaning device according to the first embodiment of the present disclosure, FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the processing of the sensor cleaning device according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is an example of an enlarged view of image data acquired by the camera when foreign matter such as dirt adheres to the sensor surface.
  • FIG. 5 is an example of a histogram of the image data shown in FIG.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of a sensor cleaning device according to a second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of a sensor cleaning device according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 shows an automatic driving ECU (Electronic Control Unit) 10 that controls automatic driving of a vehicle 300, and cameras 12A, 12B, 12C, and 12D that are sensors that acquire information about the outside world of the vehicle 300 necessary for automatic driving.
  • ECU Electronic Control Unit
  • LiDARs 14A, 14B, 14C, and 14D are sensors that acquire information on the outside world of the vehicle 300 necessary for automatic driving, and cleaning actuators 24A, 24B, 24C, and 24D that clean the cameras 12A, 12B, 12C, and 12D, respectively, It is a schematic diagram showing an example of the arrangement of cleaning actuators 24E, 24F, 24G, and 24H that clean LiDARs 14A, 14B, 14C, and 14D, respectively.
  • the automatic driving ECU 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a rewritable nonvolatile memory, and the like.
  • a program indicating the processing of the sensor cleaning device 100, which will be described later, is stored in the nonvolatile memory, and the CPU reads and executes the program.
  • the camera 12A is provided at the top of the front windscreen of the vehicle 300, etc., and captures an image in front of the vehicle 300.
  • the camera 12B is provided above the rear windscreen of the vehicle 300, and captures an image of the rear of the vehicle 300.
  • Camera 12C is provided on the left side of vehicle 300 and acquires an image of the left side of vehicle 300.
  • the camera 12D is provided on the right side of the vehicle 300 and captures an image of the right side of the vehicle 300.
  • Each of the LiDARs 14A, 14B, 14C, and 14D is configured to be able to measure the scattered light of laser light irradiated in a pulsed manner to the outside of the vehicle 300, and analyze the distance to a distant object and the properties of the object. has been done.
  • the LiDAR 14A is provided, for example, on the front bumper of the vehicle 300, and acquires information in front of the vehicle 300.
  • the LiDAR 14B is provided, for example, on a rear bumper of the vehicle 300, and acquires information behind the vehicle 300.
  • LiDAR 14C is provided on the left side of vehicle 300 and acquires information on the left side of vehicle 300.
  • the LiDAR 14D is provided on the right side of the vehicle 300 and acquires information on the right side of the vehicle 300.
  • the cleaning actuators 24A, 24B, 24C, and 24D perform air cleaning in which high-pressure air is injected or liquid cleaning in which a cleaning liquid is injected to each of the cameras 12A, 12B, 12C, and 12D under the control of the automatic operation ECU 10. Furthermore, the cleaning actuators 24E, 24F, 24G, and 24H perform air cleaning or liquid cleaning on each of the LiDARs 14A, 14B, 14C, and 14D under the control of the automatic operation ECU 10. In addition to air cleaning and liquid cleaning, each of the cleaning actuators 24A to 24H may perform gas-liquid multiphase cleaning in which high-pressure air and cleaning liquid are injected to each of the cameras 12A to 12D and LiDARs 14A to 14D.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the sensor cleaning device 100 according to the present embodiment.
  • the automatic operation ECU 10 includes a plurality of cameras 12 (12A to 12D), LiDAR 14 (14A to 14D), and one of "gas", “liquid”, and “gas-liquid mixed phase”.
  • a cleaning actuator 24 (24A to 24H), which is a device that cleans the camera 12 and LiDAR 14 sensors, using cleaning means, is connected.
  • the automatic driving ECU 10 includes an object detection unit 16 that detects objects around the vehicle 300 based on information acquired by the camera 12 and LiDAR 14, and an object detection unit 16 that detects objects around the vehicle 300 based on the detection results by the object detection unit 16. and an automatic operation control section 20 that controls automatic operation of the vehicle.
  • the automatic driving ECU 10 also includes a dirt detection unit 18 that detects dirt attached to the sensor surfaces of the camera 12 and the LiDAR 14, and a cleaning control unit 22 that controls the cleaning actuator 24 based on the detection result by the dirt detection unit 18.
  • the cleaning control unit 22 automatically determines whether the sensor to be cleaned is the camera 12A to 12D or the LiDAR 14A to 14D. This is notified to the operation control unit 20, and the automatic operation control unit 20 prevents the cleaning liquid adhering to the sensor surface of the sensor to be cleaned from being recognized as dirt.
  • the sensor surface is the photographing lens or transparent glass that protects the photographic lens
  • the sensor surface is the light emitting part that irradiates laser light to the outside world, and the laser reflected from the outside world. This is a light receiving section that receives light.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the processing of the sensor cleaning device 100 according to the present embodiment.
  • the process shown in FIG. 3 is executed in the automatic driving ECU 10.
  • the automatic driving ECU 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a rewritable nonvolatile memory, and the like.
  • a program showing the processing shown in FIG. 3 is stored in the nonvolatile memory, and the CPU reads and executes the program stored in the nonvolatile memory.
  • the process shown in FIG. 3 is started with automatic operation of vehicle 300, as shown in step S100, and automatic operation and sensor dirt detection are started at the same time.
  • step S102 the dirt detection unit 18 determines whether dirt on the sensor surface is detected. If the sensor is a camera 12, the presence or absence of dirt on the sensor surface is determined from image data acquired by the camera 12. Furthermore, when the sensor is LiDAR 14, it is determined that dirt is attached to the sensor surface when the amount of laser light (received light) reflected from the outside world of the vehicle 300 becomes less than a predetermined first light amount threshold. .
  • FIG. 4 is an example of an enlarged view of image data acquired by the camera 12 when foreign matter such as dirt adheres to the sensor surface.
  • Each square in FIG. 4 is a pixel that constitutes image data.
  • the brightness (pixel value) is close to white, like the pixel PXL, but if there is dirt on the sensor surface, it becomes black like the pixel PXB. Indicates close pixel values.
  • FIG. 5 is an example of a histogram of the image data shown in FIG. 4.
  • the pixel value is set on the horizontal axis, and the number of pixels is set on the vertical axis.
  • the brightness difference ⁇ B which is the difference between the maximum and minimum pixel values of pixels that exist in a predetermined number N or more
  • a predetermined first brightness difference threshold dirt or the like is detected on the sensor surface. It is determined that a foreign object exists.
  • Pixels smaller than the predetermined number of pixels N may be noise generated in the image data, so such pixels are not used for determining the maximum and minimum pixel values.
  • step S102 If it is determined in step S102 that there is foreign matter such as dirt on the sensor surface, the procedure moves to step S104. If it is determined in step S102 that there is no foreign matter such as dirt on the sensor surface, the dirt detection section 18 continues to detect dirt.
  • step S104 the dirt detection unit 18 determines whether the foreign matter attached to the sensor surface is a water droplet.
  • the sensor is the camera 12
  • water droplets are attached to the sensor surface when the brightness difference ⁇ B shown in FIG. 5 is less than the second brightness difference, which is larger than the predetermined first brightness difference threshold. It is determined that In other words, if the brightness difference ⁇ B is greater than or equal to the predetermined second brightness difference threshold, it can be determined that dirt other than water droplets is attached to the sensor surface of the camera 12.
  • Each of the predetermined first luminance difference threshold and the predetermined second luminance difference threshold is specifically determined, for example, based on image information acquired with dirt or water droplets attached to the sensor surface of the camera 12.
  • the senor is LiDAR14
  • the amount of laser light reflected from the outside of the vehicle is larger than a predetermined second light amount threshold that is smaller than a predetermined first light amount threshold, it is determined that water droplets are attached to the sensor surface. judge.
  • the amount of laser light reflected from the outside of the vehicle is less than or equal to the second predetermined threshold, it can be determined that dirt other than water droplets is attached to the sensor surface of the LiDAR 14.
  • Each of the predetermined first light amount threshold and the predetermined second light amount threshold is specifically determined, for example, based on a change in the amount of light received with dirt or water droplets attached to the sensor surface of the LiDAR 14.
  • step S104 If water droplets are detected on the sensor surface in step S104, the procedure moves to step S106, and if no water droplets are detected on the sensor surface, that is, if it seems that dirt other than water droplets is attached to the sensor surface, the procedure moves to step S106. The procedure moves to step S112.
  • step S106 the cleaning control unit 22 controls the cleaning actuator 24 to perform air cleaning for a predetermined period of time by injecting high-pressure air onto the sensor surface of the sensor determined to have water droplets attached.
  • dirt on the sensor surface is detected even during air cleaning in step S106.
  • the injection pressure, injection amount, and predetermined time of high-pressure air in the air cleaning in step S106 are specifically determined, for example, through an experiment in which water droplets are actually attached to the sensor surface and removed. .
  • air cleaning may be continued until it is determined in step S108, which will be described later, whether there is an improvement in sensor performance, and if no improvement in sensor performance is found in step S108, control may be performed to stop air cleaning.
  • step S108 it is determined whether the sensor performance has been improved in the object detection unit 16 and the automatic driving control unit 20. Specifically, when the sensor is the camera 12, it is determined that the sensor performance has improved when the brightness difference ⁇ B shown in FIG. 5 is less than a predetermined first brightness difference threshold. Furthermore, in the case where the sensor is LiDAR 14, it is determined that the sensor performance has improved when the amount of laser light reflected from the outside of the vehicle is larger than a predetermined first light amount threshold.
  • step S108 if the sensor performance has improved, the procedure moves to step S102, and if the sensor performance has not improved, the procedure moves to step S110.
  • step S110 the automatic driving control unit 20 reduces the vehicle speed of the vehicle 300.
  • the degree of reduction in vehicle speed is influenced by the speed limit of the driving lane, etc., and is, for example, 10 to 15 km/h.
  • step S112 the automatic operation control unit 20 determines whether liquid cleaning control is possible. Specifically, even if the sensor to be cleaned is covered with the cleaning liquid, it will not interfere with object detection for autonomous driving. If there is no predetermined target that should not be affected, it is determined that liquid cleaning control is possible.
  • the range is specifically determined according to the injection pressure and injection amount of the cleaning liquid of the cleaning actuator 24.
  • the sensor to be cleaned does not interfere with object detection for automatic operation even if it is covered with the cleaning liquid, for example, the dirt detected by the dirt detection unit 18 is slight and can be easily removed by spraying the cleaning liquid. If possible, or if only some of the cameras 12A to 12D and LiDARs 14A to 14D, which are multiple sensors, are to be cleaned and the sensors other than those to be cleaned are functioning normally. It is.
  • the dirt detected by the dirt detection unit 18 is slight and can be easily removed by spraying cleaning liquid, for example, if the dirt detection unit 18 and the sensor are the camera 12, the brightness difference ⁇ B shown in FIG. This is a case where the brightness difference is approximately equal to the first brightness difference threshold, and if the sensor is LiDAR 14, the amount of laser light reflected from the outside of the vehicle 300 is approximately equal to the predetermined first light amount threshold.
  • step S112 if liquid cleaning control is possible, a command to clean the sensor with cleaning liquid is output to the cleaning control unit 22, and the procedure moves to step S114; if liquid cleaning control is not possible, the procedure goes to step S102. Transition.
  • step S114 the cleaning control unit 22 determines whether liquid cleaning is possible. Specifically, if liquid cleaning cannot be performed due to constraints on the cleaning actuator 24 side, the determination is "No", and if it is possible, the determination is "Yes".
  • the restriction on the cleaning actuator 24 side in step S114 is, for example, when multiple sensors are to be cleaned, it is not possible to clean multiple sensors at the same time due to the limitations of the pump that pumps the cleaning liquid, so some sensors are forced to wait for cleaning. This is the case when the product is stored away, or when the cleaning itself cannot be done due to insufficient cleaning solution.
  • step S114 if liquid cleaning is possible, the procedure moves to step S116, and if liquid cleaning is not possible, the procedure moves to step S122.
  • step S116 the cleaning control unit 22 controls the cleaning actuator 24 to perform liquid cleaning for a predetermined period of time in which cleaning liquid is sprayed onto the sensor surface of the sensor to be cleaned.
  • dirt on the sensor surface is detected even during liquid cleaning in step S116.
  • the injection pressure, injection amount, and predetermined time of the cleaning liquid in the liquid cleaning in step S116 are specifically determined, for example, through an experiment in which dirt is actually removed from the sensor surface.
  • step S118 the cleaning control unit 22 notifies that the sensor to be cleaned is being cleaned with liquid. This notification is performed because the cleaning liquid covers the sensor surface due to liquid cleaning, which may affect sensor detection, and also because the cleaning liquid is scattered around the vehicle 300. On the other hand, since air cleaning does not directly affect sensor detection or objects existing around the vehicle 300 due to cleaning, the cleaning control unit 22 informs the automatic operation control unit 20 that cleaning is in progress during air cleaning. Notification is not required.
  • step S120 it is determined whether the sensor performance has been improved in the object detection unit 16 and the automatic driving control unit 20. Specifically, when the sensor is the camera 12, it is determined that the sensor performance has improved when the brightness difference ⁇ B shown in FIG. 5 is less than a predetermined first brightness difference threshold. Furthermore, in the case where the sensor is LiDAR 14, it is determined that the sensor performance has improved when the amount of laser light reflected from the outside of the vehicle is larger than a predetermined first light amount threshold.
  • step S120 If the sensor performance has improved in step S120, the procedure moves to step S102 to restart detection of dirt on the sensor surface, and if the sensor performance has not improved, the procedure moves to step S122.
  • the automatic driving control unit 20 switches from automatic driving to driving support. Specifically, it is a warning display of an obstacle detected by the object detection unit 16, a lane departure warning, etc.
  • measures such as further reducing the vehicle speed, reducing the level of automatic driving such as prohibiting automatic lane changes, or discontinuing automatic driving may be taken.
  • the execution of measures such as reducing the vehicle speed, prohibiting lane changes, etc. to reduce the level of automatic driving, or canceling automatic driving differs depending on the location of the sensor whose dirt could not be removed. For example, if dirt cannot be removed from the sensor surface of the camera 12A or LiDAR 14A that acquires information in front of the vehicle 300, this will have a large impact on automatic driving, so measures are taken to stop automatic driving.
  • step S124 the automatic driving control unit 20 determines whether automatic driving has been stopped by the driver. If the automatic operation is stopped in step S124, the automatic operation control unit 20 outputs a command to the cleaning control unit 22 to stop cleaning with the cleaning liquid, and ends the series of processes including liquid cleaning shown in FIG. do. Even when liquid cleaning is terminated, air cleaning may be continued. If the automatic operation is not stopped in step S124, the procedure moves to step S102, and detection of dirt on the sensor surface is restarted.
  • the cleaning control unit 22 performs automatic operation to indicate that the sensors are being cleaned. By notifying the control unit 20, even if the sensor to be cleaned is covered with cleaning liquid, the influence on object detection for automatic driving can be suppressed.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the sensor cleaning device 200 according to this embodiment.
  • the cleaning ECU 60 including the cleaning control unit 62 is a circuit independent of the automatic operation ECU 50, and the dirt detection unit 18 transmits information on detected dirt on the sensor surface only to the cleaning control unit 62.
  • the output is also output to the automatic driving control unit 20, but the other configurations are the same as the first embodiment.
  • the same reference numerals are used to omit the detailed explanation.
  • the automatic operation control unit 20 receives information about dirt on the sensor surface from the dirt detection unit 18, and determines which sensor is to be cleaned. It is possible to quickly determine the extent to which object detection is affected when the sensor is cleaned with liquid.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the sensor cleaning device 210 according to this embodiment.
  • the dirt detection section 18 does not output information on detected dirt on the sensor surface to the cleaning control section 82 of the cleaning ECU 80, but outputs it to the automatic operation control section 20.
  • the second embodiment is different from the second embodiment, other configurations are the same as the second embodiment, so the same configurations as the second embodiment are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted.
  • the automatic operation control section 20 can: Controlling the automatic operation of the vehicle 300 and cleaning the sensor surface are performed comprehensively, thereby contributing to suppressing the influence of liquid cleaning on the automatic operation.
  • the program can be installed on CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disk Read Only Memory), USB (Universal Serial Bus memory, semiconductor memory, and other non-transitory storage media. It may be provided in the form of Furthermore, each of the above programs may be downloaded from an external device via a network.
  • an object detection unit (16) that detects objects around the vehicle (300) from information acquired by a plurality of sensors (12A to 12D, 14A to 14D) that monitor the surroundings of the vehicle (300); a dirt detection unit (18) that detects dirt on the sensors (12A to 12D, 14A to 14D); a cleaning control unit (22) that continues air cleaning for a predetermined air cleaning period by injecting high-pressure air to the sensors (12A to 12D, 14A to 14D);
  • the automatic driving of the vehicle is controlled using information about the object detected by the object detection unit (16), and the dirt detection unit detects dirt on the sensors (12A to 12D, 14A to 14D), and an automatic operation control unit (20) that outputs a command to the cleaning control unit (22) to clean the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) with the cleaning liquid when it is determined that cleaning with the cleaning liquid is possible; including;
  • the cleaning control unit (22) controls the liquid cleaning actuators (24A to 24H) to inject the cleaning liquid
  • the automatic operation control unit (20) When some of the plurality of sensors (12A to 12D, 14A to 14D) are to be cleaned and the sensors other than the sensors to be cleaned are functioning normally, the automatic operation control unit (20) , outputs a command to the cleaning control unit (22) to clean the sensor to be cleaned with a cleaning liquid.
  • the automatic operation control unit (20) is configured such that when cleaning the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) with the cleaning liquid, the object detection unit (16)
  • the sensor cleaning device according to Supplementary Note 1 or 2, in which cleaning of the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) with the cleaning liquid is interrupted when a predetermined object that should not be sprayed with the cleaning liquid is detected within a certain range. .
  • the cleaning control unit (22) continues to spray the cleaning liquid to the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) for a predetermined liquid cleaning time,
  • the automatic operation control unit (20) detects that the dirt detection unit (18) still detects dirt on the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) after the cleaning liquid injection is continued for the predetermined liquid cleaning time.
  • the sensor cleaning device according to any one of Supplementary Notes 1 to 3, wherein the sensor cleaning device controls any one of restricting vehicle speed, reducing the level of automatic driving, and canceling automatic driving in automatic driving.
  • the automatic operation control unit (20) detects that the dirt detection unit (18) still detects dirt on the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) after the cleaning liquid injection is continued for the predetermined liquid cleaning time.
  • the automatic operation control unit (20) When stopping the automatic operation, the automatic operation control unit (20) outputs a command to the cleaning control unit (22) to stop cleaning the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) with the cleaning liquid.
  • the automatic operation control unit (20) does not recognize the cleaning liquid adhering to the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) as dirt during the predetermined liquid cleaning time.
  • the sensor cleaning device described. (Appendix 8)
  • the cleaning control unit (22) controls the automatic operation control unit to notify that the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) are being cleaned.
  • the sensor cleaning device according to any one of Supplementary Notes 1 to 7.
  • the automatic operation control unit (20) stops the air cleaning if the detection function of the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) does not improve after continuing the air cleaning for the predetermined air cleaning time.
  • the sensor cleaning device according to any one of Supplementary Notes 1 to 8, wherein a command for cleaning with a cleaning liquid is output to the cleaning control unit (22).
  • an object detection section that detects objects around the vehicle from information acquired by a sensor that monitors the surroundings of the vehicle; a dirt detection section that detects dirt on the sensors (12A to 12D, 14A to 14D); and the dirt detection section (18). detects dirt on the sensors (12A to 12D, 14A to 14D), the air cleaning actuator is controlled to inject high pressure air to the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) using a predetermined amount of air.
  • the automatic operation of the vehicle is controlled using a cleaning control unit that continues for a cleaning time and information about the object detected by the object detection unit (16), and the dirt detection unit (18) controls the cleaning control unit (18) to control the cleaning control unit (18) to control the cleaning control unit (18), which continues the cleaning time, and the object detection unit (16) to control the automatic operation of the vehicle.
  • the cleaning control unit controls the cleaning control unit (18) to control the cleaning control unit (18) to control the cleaning control unit (18), which continues the cleaning time, and the object detection unit (16) to control the automatic operation of the vehicle.
  • 14A to 14D controls the cleaning control unit (18) to control the cleaning control unit (18) to control the cleaning control unit (18), which continues the cleaning time, and the object detection unit (16) to control the automatic operation of the vehicle.
  • the cleaning control unit (22) controls the liquid cleaning actuators (24A to 24H) to inject the cleaning liquid to the sensors (12A to 12D, 14A to 14D) to clean them according to the command, and also 12A to 12D, 14A to 14D) is being cleaned with a cleaning liquid to the automatic operation control unit.

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Abstract

自動運転制御部２０は、物体検知部１６で検知した物体の情報を用いて車両の自動運転を制御すると共に、汚れ検知部１８がセンサであるカメラ１２又はＬｉＤＡＲ１４の各々のセンサ面の汚れを検知し、かつ洗浄液による洗浄が可能と判定した場合に、カメラ１２又はＬｉＤＡＲ１４を洗浄液で洗浄する指令を洗浄制御部２２に出力する。洗浄制御部２２は、当該指令に従ってカメラ１２又はＬｉＤＡＲ１４のセンサ面に洗浄液を噴射して洗浄するように洗浄アクチュエータ２４を制御すると共に、カメラ１２又はＬｉＤＡＲ１４のセンサ面を洗浄液により洗浄中であることを自動運転制御部２０に通知する。

Description

センサ洗浄装置、センサ洗浄方法及びセンサ洗浄プログラム
　本開示は、センサ洗浄装置、センサ洗浄方法及びセンサ洗浄プログラムに関する。
関連出願への相互参照
　本出願は、２０２２年５月１３日に出願された特許出願番号２０２２－０７９６８４号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願のすべての内容が、参照により本明細書に組み入れられる。
　車両の自動運転では、カメラ等の撮像装置で取得した車両周囲の画像情報、及びＬｉＤＡＲ等のレーザ光で車両周囲を走査して得た車両外界の情報に基づいて、車両の加減速、旋回、及び制動等の制御を実行する。
　従って、撮像装置及びＬｉＤＡＲ等のセンサにおいて、車両外界の情報取得に係るいわゆるセンサ面が汚れていると、車両外界の情報を正常に取得することが困難となる。センサ面とは、撮像装置であれば、撮影レンズ又は撮影レンズを保護する透明なガラスであり、ＬｉＤＡＲであれば、レーザ光を外界に照射する発光部、及び外界で反射したレーザ光を受光する受光部である。
　特開２０１９－１６２９１５号公報には、車両の周囲の状況を認識する認識センサを高圧空気又は洗浄液で洗浄する発明が提案されている。
　認識センサを洗浄中は、車両外界の情報を洗浄中の認識センサから取得することが困難となるが、特開２０１９－１６２９１５号公報に開示された発明は、車両に複数備わる認識センサのうち、洗浄対象の認識センサと同様の認識物体を、他の認識センサで認識している場合に、洗浄対象の認識センサを洗浄する。しかしながら、高圧空気を用いたエア洗浄の場合は認識センサの認識性能の低下はないので、洗浄対象の認識センサと同様の認識物体を、他の認識センサで認識している場合に、洗浄対象の認識センサを洗浄するという判断を特段要しない。
　また、特開２０１９－１６２９１５号公報に開示された発明は、洗浄液でセンサ面を洗浄する液洗浄の実施に際して、洗浄液を汚れと誤判定しないために、センサ面の汚れを検知する制御装置に「液洗浄中」を示す通知を要するが、かかる通知を行わないので、センサ面に付着した洗浄液を汚れと誤判定するおそれがあった。
　本開示は上記課題に鑑みて創作されたものであり、エア洗浄と液洗浄とを的確に使い分けると共に、液洗浄の自動運転への影響を抑制したセンサ洗浄装置、センサ洗浄方法及びセンサ洗浄プログラムを得ることを目的とする。
　上記目的を達成するために本開示に係るセンサ洗浄装置は、車両（３００）周辺を監視する複数のセンサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）で取得した情報から前記車両（３００）周辺の物体を検知する物体検知部（１６）と、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知する汚れ検知部（１８）と、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に高圧空気を噴射するエア洗浄を所定のエア洗浄時間継続する洗浄制御部（２２）と、前記物体検知部（１６）で検知した前記物体の情報を用いて前記車両の自動運転を制御すると共に、前記汚れ検知部が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知し、かつ洗浄液による洗浄が可能と判定した場合に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄液で洗浄する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する自動運転制御部（２０）と、を含み、前記洗浄制御部（２２）は、前記指令に従って前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に前記洗浄液を噴射して洗浄するように液洗浄アクチュエータ（２４Ａ～２４Ｈ）を制御すると共に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を前記洗浄液により洗浄中であることを前記自動運転制御部（２０）に通知する。
　この様に構成することで、エア洗浄と液洗浄とを的確に使い分けると共に、液洗浄の自動運転への影響を抑制したセンサ洗浄装置、センサ洗浄方法及びセンサ洗浄プログラムを得ることができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、本開示の第１実施形態において、車両の自動運転を制御する自動運転ＥＣＵと、自動運転に必要な車両の外界の情報を取得するセンサであるカメラと、同じく自動運転に必要な車両の外界の情報を取得するセンサであるＬｉＤＡＲと、カメラ及びＬｉＤＡＲを各々洗浄する洗浄アクチュエータの、各々の配置の一例を示した概略図であり、 図２は、本開示の第１実施形態に係るセンサ洗浄装置の構成の一例を示したブロック図であり、 図３は、本開示の第１実施形態に係るセンサ洗浄装置の処理の一例を示したフローチャートであり、 図４は、センサ面に汚れ等の異物が付着した場合にカメラが取得した画像データの拡大図の一例であり、 図５は、図４に示した画像データのヒストグラムの一例であり、 図６は、本開示の第２実施形態に係るセンサ洗浄装置の構成の一例を示したブロック図であり、 図７は、本開示の第３実施形態に係るセンサ洗浄装置の構成の一例を示したブロック図である。
［第１実施形態］
　以下、本開示の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、車両３００の自動運転を制御する自動運転ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、自動運転に必要な車両３００の外界の情報を取得するセンサであるカメラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄと、同じく自動運転に必要な車両３００の外界の情報を取得するセンサであるＬｉＤＡＲ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと、カメラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄを各々洗浄する洗浄アクチュエータ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄと、ＬｉＤＡＲ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄを各々洗浄する洗浄アクチュエータ２４Ｅ、２４Ｆ、２４Ｇ、２４Ｈとの、各々の配置の一例を示した概略図である。自動運転ＥＣＵ１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及び書き換え可能な不揮発性メモリ等を含んで構成される。不揮発性メモリには後述するセンサ洗浄装置１００の処理を示すプログラムが記憶され、ＣＰＵは、プログラムを読み出して実行する。
　図１に示したように、カメラ１２Ａは、車両３００のフロントウィンドスクリーン上部等に設けられ、車両３００の前方の画像を取得する。カメラ１２Ｂは、車両３００のリアウィンドスクリーン上部等に設けられ、車両３００の後方の画像を取得する。カメラ１２Ｃは、車両３００の左側面に設けられ、車両３００の左側面の画像を取得する。そして、カメラ１２Ｄは、車両３００の右側面に設けられ、車両３００の右側面の画像を取得する。
　ＬｉＤＡＲ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの各々は、車両３００の外界へパルス状に照射したレーザ光照射に対する散乱光を測定し、遠距離にある対象までの距離、及び当該対象の性質を分析可能に構成されている。図１に示したように、ＬｉＤＡＲ１４Ａは、車両３００の例えばフロントバンパ等に設けられ、車両３００の前方の情報を取得する。ＬｉＤＡＲ１４Ｂは、車両３００の例えばリアバンパ等に設けられ、車両３００の後方の情報を取得する。ＬｉＤＡＲ１４Ｃは、車両３００の左側面に設けられ、車両３００の左側面の情報を取得する。そして、ＬｉＤＡＲ１４Ｄは、車両３００の右側面に設けられ、車両３００の右側面の情報を取得する。
　洗浄アクチュエータ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄは、自動運転ＥＣＵ１０の制御により、カメラ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの各々に対して高圧エアを噴射するエア洗浄又は洗浄液を噴射する液洗浄を行う。また、洗浄アクチュエータ２４Ｅ、２４Ｆ、２４Ｇ、２４Ｈは、自動運転ＥＣＵ１０の制御により、ＬｉＤＡＲ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの各々に対してエア洗浄又は液洗浄を行う。洗浄アクチュエータ２４Ａ～２４Ｈの各々は、エア洗浄及び液洗浄に加えて、高圧エアと洗浄液とをカメラ１２Ａ～１２Ｄ、及びＬｉＤＡＲ１４Ａ～１４Ｄの各々に噴射する気液混相洗浄を行ってもよい。
　図２は、本実施形態に係るセンサ洗浄装置１００の構成の一例を示したブロック図である。図１に示したように、自動運転ＥＣＵ１０には、複数のカメラ１２（１２Ａ～１２Ｄ）、ＬｉＤＡＲ１４（１４Ａ～１４Ｄ）、及び「気体」、「液体」、及び「気液混相」のいずれかの洗浄手段を用いてセンサであるカメラ１２及びＬｉＤＡＲ１４センサを洗浄する装置である洗浄アクチュエータ２４（２４Ａ～２４Ｈ）が接続されている。
　自動運転ＥＣＵ１０は、図２に示したように、カメラ１２及びＬｉＤＡＲ１４で取得した情報に基づいて車両３００周囲の物体を検知する物体検知部１６と、物体検知部１６による検知結果に基づいて車両３００の自動運転を制御する自動運転制御部２０と、を備えている。
　また、自動運転ＥＣＵ１０は、カメラ１２及びＬｉＤＡＲ１４の各々のセンサ面に付着した汚れを検知する汚れ検知部１８と、汚れ検知部１８による検知結果に基づいて洗浄アクチュエータ２４を制御する洗浄制御部２２とを備え、洗浄制御部２２は洗浄アクチュエータ２４を作動させて、カメラ１２又はＬｉＤＡＲ１４のセンサ面を洗浄する際に、洗浄対象であるセンサがカメラ１２Ａ～１２Ｄ又はＬｉＤＡＲ１４Ａ～１４Ｄのいずれであるかを自動運転制御部２０に通知し、自動運転制御部２０は、洗浄対象であるセンサのセンサ面に付着した洗浄液を汚れと認識しないようにする。前述のように、センサ面は、カメラ１２であれば、撮影レンズ又は撮影レンズを保護する透明なガラスであり、ＬｉＤＡＲ１４であれば、レーザ光を外界に照射する発光部、及び外界で反射したレーザ光を受光する受光部である。
　図３は、本実施形態に係るセンサ洗浄装置１００の処理の一例を示したフローチャートである。図３に示した処理は、自動運転ＥＣＵ１０において実行される。自動運転ＥＣＵ１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及び書き換え可能な不揮発性メモリ等を含んで構成される。不揮発性メモリには図３に示した処理を示すプログラムが記憶され、ＣＰＵは、不揮発性メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行する。図３に示した処理は、ステップＳ１００に示したように、車両３００の自動運転と共に開始され、自動運転とセンサの汚れ検知とが同時に開始される。
　ステップＳ１０２では、汚れ検知部１８が、センサ面の汚れを検知したか否かを判定する。センサ面の汚れは、センサがカメラ１２の場合、カメラ１２で取得した画像データからセンサ面の汚れの有無を判定する。また、センサがＬｉＤＡＲ１４の場合、車両３００の外界で反射してきたレーザ光（受信光）の光量が所定の第１光量閾値以下になった場合に、センサ面に汚れが付着していると判定する。
　図４は、センサ面に汚れ等の異物が付着した場合にカメラ１２が取得した画像データの拡大図の一例である。図４における正方形の各々は、画像データを構成する画素である。カメラ１２のセンサ面に汚れ等の異物が存在しない場合、画素ＰＸＬのように、白色に近い輝度（画素値）を示すが、センサ面に汚れが存在する場合は、画素ＰＸＢのように黒に近い画素値を示す。
　図５は、図４に示した画像データのヒストグラムの一例である。図５は、横軸に画素値、縦軸に画素数を各々設定している。本実施の形態では、所定画素数Ｎ以上存在する画素の画素値の最大値と最小値との差である輝度差ΔＢが所定の第１輝度差閾値以上の場合に、センサ面に汚れ等の異物が存在すると判定する。所定画素数Ｎ未満の画素は、画像データに生じたノイズの可能性があるので、かかる画素は画素値の最大値及び最小値の判断に供しない。所定画素数Ｎは、カメラ１２の仕様等によって異なるが、一例としてＮ＝２m（ｍ＝２～４）である。
　ステップＳ１０２でセンサ面には汚れ等の異物が存在すると判定した場合は、手順をステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０２でセンサ面に汚れ等の異物が存在しないと判定した場合は、汚れ検知部１８による汚れ検知を継続する。
　ステップＳ１０４では、汚れ検知部１８が、センサ面に付着した異物が水滴か否かを判定する。センサ面の水滴は、センサがカメラ１２の場合、図５に示した輝度差ΔＢが所定の第１輝度差閾値よりも大きな第２輝度差未満の場合に、センサ面に水滴が付着していると判定する。換言すれば、輝度差ΔＢが所定の第２輝度差閾値以上の場合は、カメラ１２のセンサ面に水滴ではない汚れが付着していると判定できる。所定の第１輝度差閾値、及び所定の第２輝度差閾値の各々は、例えば、カメラ１２のセンサ面に汚れ又は水滴を付着させた状態で取得した画像情報に基づいて具体的に決定する。
　センサがＬｉＤＡＲ１４の場合、車両の外界で反射してきたレーザ光の光量が、所定の光量第１閾値よりも小さい所定の第２光量閾値よりも大きな場合に、センサ面に水滴が付着していると判定する。換言すれば、車両の外界で反射してきたレーザ光の光量が所定の第２閾値以下の場合は、ＬｉＤＡＲ１４のセンサ面に水滴ではない汚れが付着していると判定できる。所定の第１光量閾値、及び所定の第２光量閾値の各々は、例えば、ＬｉＤＡＲ１４のセンサ面に汚れ又は水滴を付着させた状態で受光した光量の変化に基づいて具体的に決定する。
　ステップＳ１０４で、センサ面に水滴を検知した場合は手順をステップＳ１０６に移行し、センサ面に水滴を検知しなかった場合、すなわちセンサ面に水滴以外の汚れが付着していると思われる場合は手順をステップＳ１１２に移行する。
　ステップＳ１０６では、洗浄制御部２２は、洗浄アクチュエータ２４を制御して、水滴が付着したと判定したセンサのセンサ面に高圧エアを噴射するエア洗浄を所定時間実施する。本実施形態では、ステップＳ１０６のエア洗浄中も、センサ面の汚れ検知を行う。また、ステップＳ１０６のエア洗浄における高圧エアの噴射圧、噴射量、及び所定時間は、例えば、実際にセンサ面に水滴を付着させた状態で、当該水滴を除去する実験等を通じて具体的に決定する。又は、後述するステップＳ１０８でのセンサ性能の改善の有無の判定までエア洗浄を継続し、ステップＳ１０８でセンサ性能の改善が見られない場合に、エア洗浄を中止する制御を行ってもよい。
　ステップＳ１０８では、物体検知部１６及び自動運転制御部２０において、センサ性能が改善されたか否かを判定する。具体的には、センサがカメラ１２の場合、図５に示した輝度差ΔＢが、所定の第１輝度差閾値未満の場合に、センサ性能が改善したと判定する。また、センサがＬｉＤＡＲ１４の場合、車両の外界で反射してきたレーザ光の光量が、所定の光量第１閾値よりも大きな場合に、センサ性能が改善したと判定する。
　ステップＳ１０８で、センサ性能が改善した場合は手順をステップＳ１０２に移行し、センサ性能が改善しない場合は手順をステップＳ１１０に移行する。
　ステップＳ１１０では、自動運転制御部２０は、車両３００の車速を低減する。車速の低減の程度は、走行車線の制限速度等に影響されるが、一例として、１０～１５ｋｍ／ｈである。
　ステップＳ１１２では、自動運転制御部２０において、液洗浄制御が可能な否かを判定する。具体的には、洗浄対象であるセンサが洗浄液で覆われても自動運転のための物体検知に支障をきたさないか否かということと、車両３００の周辺に歩行者又は二輪車等の、洗浄液がかかってはならない所定の対象が存在しない場合に、液洗浄制御が可能であると判定する。
　より具体的には、液洗浄直前に物体検知部１６が車両３００の周囲の所定範囲内に歩行者又は二輪車（洗浄液がかかってはならない予め設定している物体）を検知しない場合であり、所定範囲は、洗浄アクチュエータ２４の洗浄液の噴射圧及び噴射量等に応じて具体的に決定する。また、洗浄対象であるセンサが洗浄液で覆われても自動運転のための物体検知に支障をきたさない場合は、例えば、汚れ検知部１８で検知した汚れが軽微で、洗浄液の噴射で簡単に除去できる場合、又は複数設けられたセンサであるカメラ１２Ａ～１２Ｄ、及びＬｉＤＡＲ１４Ａ～１４Ｄのうち、一部のセンサのみが洗浄対象であり、洗浄対象となっているセンサ以外が正常に機能している場合である。
　汚れ検知部１８で検知した汚れが軽微で、洗浄液の噴射で簡単に除去できる場合は、例えば、汚れ検知部１８が、センサがカメラ１２であれば、図５に示した輝度差ΔＢが所定の第１輝度差閾値に略等しい場合であり、センサがＬｉＤＡＲ１４であれば、車両３００の外界で反射してきたレーザ光の光量が所定の第１光量閾値に略等しい場合である。
　ステップＳ１１２で、液洗浄制御が可能な場合は、センサを洗浄液で洗浄する指令を洗浄制御部２２に出力すると共に手順をステップＳ１１４に移行し、液洗浄制御が可能でない場合は手順をステップＳ１０２に移行する。
　ステップＳ１１４では、洗浄制御部２２において、液洗浄が可能か否かを判定する。具体的には、洗浄アクチュエータ２４側の制約によって液洗浄を実行できない場合を「Ｎｏ」、できる場合を「Ｙｅｓ」と判定する。ステップＳ１１４における洗浄アクチュエータ２４側の制約とは、例えば、複数のセンサが洗浄対象の場合、洗浄液を圧送するポンプの限界から複数センサを同時に液洗浄できないため、洗浄待機を強いられるセンサが発生してしまう場合、又は洗浄液が不足して洗浄自体ができない場合である。ステップＳ１１４で、液洗浄が可能な場合は手順をステップＳ１１６に移行し、液洗浄が可能でない場合は手順をステップＳ１２２に移行する。
　ステップＳ１１６では、洗浄制御部２２は、洗浄アクチュエータ２４を制御して、洗浄対象のセンサのセンサ面に洗浄液を噴射する液洗浄を所定時間実施する。本実施形態では、ステップＳ１１６の液洗浄中も、センサ面の汚れ検知を行う。また、ステップＳ１１６の液洗浄における洗浄液の噴射圧、噴射量、及び所定時間は、例えば、実際にセンサ面に汚れを付着させた状態で、当該汚れを除去する実験等を通じて具体的に決定する。
　ステップＳ１１８では、洗浄制御部２２は、洗浄対象のセンサを液洗浄中であることを通知する。当該通知は、液洗浄により洗浄液がセンサ面を覆うことでセンサ検知に影響を及ぼすおそれがあることに加えて、車両３００の周囲に洗浄液を飛散させるので実行される。一方で、エア洗浄は、洗浄が原因でセンサの検知や車両３００の周辺に存在する物体に直接影響を及ぼさないため、エア洗浄に際して洗浄制御部２２が自動運転制御部２０に洗浄中であることを通知することを要しない。
　ステップＳ１２０では、物体検知部１６及び自動運転制御部２０において、センサ性能が改善されたか否かを判定する。具体的には、センサがカメラ１２の場合、図５に示した輝度差ΔＢが、所定の第１輝度差閾値未満の場合に、センサ性能が改善したと判定する。また、センサがＬｉＤＡＲ１４の場合、車両の外界で反射してきたレーザ光の光量が、所定の光量第１閾値よりも大きな場合に、センサ性能が改善したと判定する。
　ステップＳ１２０でセンサ性能が改善した場合は、手順をステップＳ１０２に移行してセンサ面の汚れ検知を再開し、センサ性能が改善しない場合は手順をステップＳ１２２に移行する。
　ステップＳ１２２では、自動運転制御部２０において、自動運転から運転支援に切り替える。具体的には、物体検知部１６で検知した障害物の警告表示、又は車線逸脱警報等である。又は、さらなる車速低減、自動車線変更の禁止等の自動運転レベルの低減、又は自動運転中止等の措置を実行してもよい。車速低減、車線変更の禁止等の自動運転レベルの低減、又は自動運転中止等の措置の実行は、汚れを除去できなかったセンサの位置に応じて異なる。例えば、車両３００の前方の情報を取得するカメラ１２Ａ、又はＬｉＤＡＲ１４Ａのセンサ面の汚れを除去できなかった場合は、自動運転への影響が大きいので、自動運転を停止する措置がとられる。また、車両３００の後方の情報を取得するカメラ１２Ｂ、又はＬｉＤＡＲ１４Ｂのセンサ面の汚れを除去できなかった場合は、例えば、車線変更の禁止等の自動運転レベルを低減する措置がとられる。さらに、車両３００の側面の情報を取得するカメラ１２Ｃ、１２Ｄ、又はＬｉＤＡＲ１４Ｃ、１４Ｄのセンサ面の汚れを除去できなかった場合は、例えば、車速を低減する等の措置がとられる。
　ステップＳ１２４では、自動運転制御部２０は、運転者によって自動運転が停止されたか否かを判定する。ステップＳ１２４で、自動運転が停止された場合、自動運転制御部２０は、洗浄液による洗浄を中止する指令を洗浄制御部２２に出力して、図３に示した液洗浄を含む一連の処理を終了する。液洗浄を終了する場合でも、エア洗浄は継続して実行してもよい。ステップＳ１２４で、自動運転が停止されていない場合は、手順をステップＳ１０２に移行して、センサ面の汚れ検知を再開する。
　以上説明したように、本実施形態では、エア洗浄と液洗浄とを的確に使い分けることにより、センサ面の汚れを効果的に取り除くことができる。また、本実施形態では、洗浄直前に物体検知部１６が車両３００の周囲の所定範囲内に歩行者又は二輪車を検知しない場合に液洗浄を行うことにより、周辺に配慮したセンサ洗浄を行うことができる。
　さらに、本実施形態では、汚れ検知部１８で検知した汚れが軽微で、洗浄液の噴射で簡単に除去できる場合、又は複数設けられたセンサであるカメラ１２Ａ～１２Ｄ、及びＬｉＤＡＲ１４Ａ～１４Ｄのうち、一部のセンサのみが洗浄対象であり、洗浄対象となっているセンサ以外が正常に機能している場合に液洗浄を実施すると共に、洗浄制御部２２は、センサを洗浄中であることを自動運転制御部２０に通知することにより、洗浄対象であるセンサが洗浄液で覆われても自動運転のための物体検知への影響を抑制することができる。
［第２実施形態］
　続いて、本開示の第２実施形態について説明する。図６は、本実施形態に係るセンサ洗浄装置２００の構成の一例を示したブロック図である。本実施形態では、洗浄制御部６２を備えた洗浄ＥＣＵ６０が、自動運転ＥＣＵ５０とは独立した回路であることと、汚れ検知部１８は、検知したセンサ面の汚れの情報を、洗浄制御部６２のみならず、自動運転制御部２０にも出力する点で第１実施形態と相違するが、その他の構成は第１実施形態と同一なので、第１実施形態と同一の構成については、第１実施形態と同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
　本実施形態では、図６に示したように、自動運転制御部２０は、汚れ検知部１８からセンサ面の汚れの情報を受け取ることにより、洗浄対象のセンサがどれであるか、また、洗浄対象のセンサを液洗浄した場合の物体検知への影響がどの程度かを逸早く判定することができる。
　また、液洗浄によってもセンサ面の汚れが除去できなかった場合における自動運転レベルの低減、又は自動運転の停止等の制御へ迅速に移行させることができる。
［第３実施形態］
　続いて、本開示の第３実施形態について説明する。図７は、本実施形態に係るセンサ洗浄装置２１０の構成の一例を示したブロック図である。本実施形態では、自動運転ＥＣＵ７０において、汚れ検知部１８は、検知したセンサ面の汚れの情報を、洗浄ＥＣＵ８０の洗浄制御部８２には出力せず、自動運転制御部２０に出力する点で第２実施形態と相違するが、その他の構成は第２実施形態と同一なので、第２実施形態と同一の構成については、第２実施形態と同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
　本実施形態では、物体検知部１６による物体検知の情報と、汚れ検知部１８によるセンサ面の汚れの情報とを集中的に自動運転制御部２０に出力することにより、自動運転制御部２０において、車両３００の自動運転の制御と、センサ面の洗浄とを総合的に実行して、液洗浄の自動運転への影響を抑制することに資する。
　なお、本実施の形態では、プログラムが不揮発性メモリに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）メモリ、半導体メモリ等の非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記憶媒体に記憶された形態で提供されてもよい。また、上記各プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
　以下に、本開示に関する付記を記載する。
（付記１）
　車両（３００）周辺を監視する複数のセンサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）で取得した情報から前記車両（３００）周辺の物体を検知する物体検知部（１６）と、
　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知する汚れ検知部（１８）と、
　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に高圧空気を噴射するエア洗浄を所定のエア洗浄時間継続する洗浄制御部（２２）と、
　前記物体検知部（１６）で検知した前記物体の情報を用いて前記車両の自動運転を制御すると共に、前記汚れ検知部が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知し、かつ洗浄液による洗浄が可能と判定した場合に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄液で洗浄する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する自動運転制御部（２０）と、
　を含み、
　前記洗浄制御部（２２）は、前記指令に従って前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に前記洗浄液を噴射して洗浄するように液洗浄アクチュエータ（２４Ａ～２４Ｈ）を制御すると共に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を前記洗浄液により洗浄中であることを前記自動運転制御部（２０）に通知する
　センサ洗浄装置。
（付記２）
　前記自動運転制御部（２０）は、前記複数のセンサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の一部のセンサが洗浄対象であり、かつ洗浄対象であるセンサ以外が正常に機能している場合に、前記洗浄対象のセンサを洗浄液で洗浄する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する
　付記１に記載のセンサ洗浄装置。
（付記３）
　前記自動運転制御部（２０）は、前記洗浄液で前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄する際に、前記物体検知部（１６）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）から一定の範囲内に洗浄液がかかってはならない所定の対象を検知した場合は、前記洗浄液による前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の洗浄を中断する
　付記１又は付記２に記載のセンサ洗浄装置。
（付記４）
　前記洗浄制御部（２２）は、前記洗浄液の前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）への噴射を所定の液洗浄時間継続し、
　前記自動運転制御部（２０）は、前記洗浄液の噴射を前記所定の液洗浄時間継続した後になおも前記汚れ検知部（１８）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知した場合に、自動運転における車速制限、自動運転レベルの低減、及び自動運転中止のいずれかの制御を行う
　付記１～３のいずれか１項に記載のセンサ洗浄装置。
（付記５）
　前記自動運転制御部（２０）は、前記洗浄液の噴射を前記所定の液洗浄時間継続した後になおも前記汚れ検知部（１８）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知した場合に、自動運転を運転支援に切り替えることで自動運転レベルを低減する
　付記４に記載のセンサ洗浄装置。
（付記６）
　前記自動運転制御部（２０）は、自動運転を中止する場合、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の洗浄液による洗浄を中止する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する
　付記４に記載のセンサ洗浄装置。
（付記７）
　前記自動運転制御部（２０）は、前記所定の液洗浄時間の間は前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に付着した前記洗浄液を汚れと認識しない
　付記４～６のいずれか１項に記載のセンサ洗浄装置。
（付記８）
　前記洗浄制御部（２２）は、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）をエア洗浄する場合は、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄中であることを前記自動運転制御部（２０）に通知しない
　付記１～７のいずれか１項に記載のセンサ洗浄装置。
（付記９）
　前記自動運転制御部（２０）は、前記エア洗浄を、前記所定のエア洗浄時間継続した後、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の検知機能が改善しない場合、前記エア洗浄を中止し、洗浄液で洗浄する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する
　付記１～８のいずれか１項に記載のセンサ洗浄装置。
（付記１０）
　車両周辺を監視するセンサで取得した情報から前記車両周辺の物体を検知する工程と、
　検知した前記物体の情報を用いて前記車両の自動運転を制御する工程と、
　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知する工程と、
　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に高圧空気を噴射するエア洗浄を所定のエア洗浄時間継続する工程と、
　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知し、かつ洗浄液による洗浄が可能な場合に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に前記洗浄液を噴射して洗浄するように液洗浄アクチュエータ（２４Ａ～２４Ｈ）を制御する工程と、
　を含むセンサ洗浄方法。
（付記１１）
　コンピュータを、
　車両周辺を監視するセンサで取得した情報から前記車両周辺の物体を検知する物体検知部、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知する汚れ検知部、前記汚れ検知部（１８）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知した場合に、エア洗浄アクチュエータを制御して前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に高圧空気を噴射するエア洗浄を所定のエア洗浄時間継続する洗浄制御部、及び前記物体検知部（１６）で検知した前記物体の情報を用いて前記車両の自動運転を制御すると共に、前記汚れ検知部（１８）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知し、かつ洗浄液による洗浄が可能と判定した場合に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄液で洗浄する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する自動運転制御部として機能させ、
　前記洗浄制御部（２２）は、前記指令に従って前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に前記洗浄液を噴射して洗浄するように液洗浄アクチュエータ（２４Ａ～２４Ｈ）を制御すると共に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄液により洗浄中であることを前記自動運転制御部に通知するセンサ洗浄プログラム。

Claims (11)

  1. 　車両（３００）周辺を監視する複数のセンサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）で取得した情報から前記車両（３００）周辺の物体を検知する物体検知部（１６）と、
    　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知する汚れ検知部（１８）と、
    　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に高圧空気を噴射するエア洗浄を所定のエア洗浄時間継続する洗浄制御部（２２）と、
    　前記物体検知部（１６）で検知した前記物体の情報を用いて前記車両の自動運転を制御すると共に、前記汚れ検知部が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知し、かつ洗浄液による洗浄が可能と判定した場合に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄液で洗浄する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する自動運転制御部（２０）と、
    　を含み、
    　前記洗浄制御部（２２）は、前記指令に従って前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に前記洗浄液を噴射して洗浄するように液洗浄アクチュエータ（２４Ａ～２４Ｈ）を制御すると共に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を前記洗浄液により洗浄中であることを前記自動運転制御部（２０）に通知する
    　センサ洗浄装置。
  2. 　前記自動運転制御部（２０）は、前記複数のセンサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の一部のセンサが洗浄対象であり、かつ洗浄対象であるセンサ以外が正常に機能している場合に、前記洗浄対象のセンサを洗浄液で洗浄する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する
    　請求項１に記載のセンサ洗浄装置。
  3. 　前記自動運転制御部（２０）は、前記洗浄液で前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄する際に、前記物体検知部（１６）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）から一定の範囲内に洗浄液がかかってはならない所定の対象を検知した場合は、前記洗浄液による前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の洗浄を中断する
    　請求項１に記載のセンサ洗浄装置。
  4. 　前記洗浄制御部（２２）は、前記洗浄液の前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）への噴射を所定の液洗浄時間継続し、
    　前記自動運転制御部（２０）は、前記洗浄液の噴射を前記所定の液洗浄時間継続した後になおも前記汚れ検知部（１８）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知した場合に、自動運転における車速制限、自動運転レベルの低減、及び自動運転中止のいずれかの制御を行う
    　請求項１～３のいずれか１項に記載のセンサ洗浄装置。
  5. 　前記自動運転制御部（２０）は、前記洗浄液の噴射を前記所定の液洗浄時間継続した後になおも前記汚れ検知部（１８）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知した場合に、自動運転を運転支援に切り替えることで自動運転レベルを低減する
    　請求項４に記載のセンサ洗浄装置。
  6. 　前記自動運転制御部（２０）は、自動運転を中止する場合、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の洗浄液による洗浄を中止する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する
    　請求項４に記載のセンサ洗浄装置。
  7. 　前記自動運転制御部（２０）は、前記所定の液洗浄時間の間は前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に付着した前記洗浄液を汚れと認識しない
    　請求項６に記載のセンサ洗浄装置。
  8. 　前記洗浄制御部（２２）は、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）をエア洗浄する場合は、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄中であることを前記自動運転制御部（２０）に通知しない
    　請求項１に記載のセンサ洗浄装置。
  9. 　前記自動運転制御部（２０）は、前記エア洗浄を、前記所定のエア洗浄時間継続した後、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の検知機能が改善しない場合、前記エア洗浄を中止し、洗浄液で洗浄する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する
    　請求項１に記載のセンサ洗浄装置。
  10. 　車両周辺を監視するセンサで取得した情報から前記車両周辺の物体を検知する工程と、
    　検知した前記物体の情報を用いて前記車両の自動運転を制御する工程と、
    　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知する工程と、
    　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に高圧空気を噴射するエア洗浄を所定のエア洗浄時間継続する工程と、
    　前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知し、かつ洗浄液による洗浄が可能な場合に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に前記洗浄液を噴射して洗浄するように液洗浄アクチュエータ（２４Ａ～２４Ｈ）を制御する工程と、
    　を含むセンサ洗浄方法。
  11. 　コンピュータを、
    　車両周辺を監視するセンサで取得した情報から前記車両周辺の物体を検知する物体検知部、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知する汚れ検知部、前記汚れ検知部（１８）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知した場合に、エア洗浄アクチュエータを制御して前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に高圧空気を噴射するエア洗浄を所定のエア洗浄時間継続する洗浄制御部、及び前記物体検知部（１６）で検知した前記物体の情報を用いて前記車両の自動運転を制御すると共に、前記汚れ検知部（１８）が前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）の汚れを検知し、かつ洗浄液による洗浄が可能と判定した場合に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄液で洗浄する指令を前記洗浄制御部（２２）に出力する自動運転制御部として機能させ、
    　前記洗浄制御部（２２）は、前記指令に従って前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）に前記洗浄液を噴射して洗浄するように液洗浄アクチュエータ（２４Ａ～２４Ｈ）を制御すると共に、前記センサ（１２Ａ～１２Ｄ、１４Ａ～１４Ｄ）を洗浄液により洗浄中であることを前記自動運転制御部に通知する
    　センサ洗浄プログラム。
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