一种ADAS传感器清洁系统的自适应充压控制方法

本发明属于自动驾驶车辆传感器清洁，具体涉及一种adas传感器清洁系统的自适应充压控制方法。

背景技术：

1、随着自动驾驶技术的日益成熟，车辆对于激光雷达、摄像头、毫米波雷达等感知传感器的依赖度越来越高。传感器表面若被雨水、泥污、冰雪等污染物覆盖，将导致感知能力下降甚至失效，严重影响行车安全。因此，对传感器进行及时有效的清洁成为自动驾驶系统亟待解决的关键问题。

2、现有的传感器清洁系统中，部分方案采用清洗液喷射的方式对传感器表面进行清洗，但清洗完成后残留的水滴会影响传感器探测质量。另一些方案采用压缩空气喷吹方式，通过高压气体吹除传感器表面的水滴或灰尘。然而，现有技术中清洁系统的充压控制策略较为简单，通常采用“检测到脏污即启动充压、达到预设压力即喷气”的固定模式，存在以下技术问题：

3、1.压力控制精度低：采用简单的开关控制，压力波动范围大，无法根据实际需求精确调节；

4、2.多清洁任务调度效率低：当多个传感器同时请求清洁时，无法合理分配气压资源，导致部分清洁任务因气压不足而失败；

5、3.故障响应滞后：对气压泄漏、传感器堵塞等异常工况缺乏自适应调整能力。

6、因此，如何设计一种能够根据系统状态和清洁需求自适应调整充压策略的控制方法，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种adas传感器清洁系统的自适应充压控制方法，旨在解决现有技术中清洁系统充压时机不合理、压力控制精度低、多任务调度效率低以及故障响应滞后等技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

3、一种adas传感器清洁系统的自适应充压控制方法，所述清洁系统包括用于提供压缩空气的气源装置、用于储存压缩空气的储气装置、用于检测储气装置压力的压力检测单元、用于检测储气装置温度的温度检测单元以及用于执行清洁动作的执行单元；

4、所述方法包括：

5、充压判定步骤：响应于清洁请求，获取所述储气装置的当前压力值，若所述当前压力值未达到预设的目标压力阈值，则执行充压控制步骤；

6、充压控制步骤：根据所述当前压力值与所述目标压力阈值的偏差程度，自适应地调整所述气源装置的充压功率，直至所述储气装置的压力达到所述目标压力阈值；

7、清洁执行步骤：控制所述执行单元利用所述储气装置中的压缩空气执行清洁动作：在清洁过程中监测所述储气装置的压力跌落量，若所述压力跌落量超过预设的允许跌落阈值，则中断当前清洁动作，返回所述充压控制步骤，待压力恢复后继续执行未完成的清洁动作；

8、状态反馈步骤：清洁任务完成后反馈系统状态，并根据预设条件控制所述气源装置停机或进入待机状态。

9、优选的，所述充压控制步骤中，根据所述偏差程度自适应调整充压功率具体包括：

10、当所述偏差程度大于第一阈值时，控制所述气源装置以最大充压功率运行；

11、当所述偏差程度介于所述第一阈值和第二阈值之间时，根据所述偏差程度连续调节所述充压功率；

12、当所述偏差程度小于所述第二阈值时，控制所述气源装置以最小充压功率运行。

13、优选的，所述根据偏差程度连续调节充压功率具体为：采用线性比例控制方式，根据所述偏差程度计算对应的占空比，并以该占空比驱动所述气源装置。

14、优选的，还包括保压控制步骤：当所述储气装置的压力达到所述目标压力阈值后，控制所述气源装置停止运行；持续监测所述储气装置的压力，当压力下降至所述目标压力阈值减去预设的允许压降阈值时，自动重启所述气源装置进行补压。

15、优选的，所述中断当前清洁动作后，将未完成的清洁任务标记为优先执行任务，待压力恢复至所述目标压力阈值后，优先于其他待执行任务执行该清洁任务。

16、优选的，还包括队列调度步骤：当在预设时间内接收到多个清洁请求时，根据各清洁任务的优先级对请求进行排序，并按排序结果依次执行清洁任务。

17、优选的，所述清洁任务的优先级根据以下因素中的至少一种动态确定：车辆当前车速、车辆行驶方向、待清洁传感器在车辆上的安装位置、以及本车与前方车辆的距离。

18、优选的，还包括预充压步骤：在车辆上电且系统自检通过后，若所述储气装置的压力低于预设的预充压阈值，则自动启动所述气源装置将所述储气装置充压至所述预充压阈值，其中所述预充压阈值不高于所述目标压力阈值。

19、优选的，还包括故障诊断步骤：在充压过程中实时监测所述储气装置的压力变化率，若所述压力变化率低于预设的泄漏判定阈值，则判定系统存在泄漏故障，输出故障信号并中止充压。

20、优选的，还包括阈值调整步骤：获取环境温度，根据所述环境温度自适应调整所述目标压力阈值的设定值；其中，当所述环境温度低于预设的低温阈值时，提高所述目标压力阈值的设定值；当所述环境温度高于预设的高温阈值时，降低所述目标压力阈值的设定值。

21、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

22、1. 充压控制精度高、响应速度快，同时具备完善的故障自诊断能力。 本发明采用分段式充压策略，根据偏差程度（δp）划分严重欠压、中度欠压和轻度欠压三档，分别匹配最大占空比快速充压、线性比例调节和最小占空比平稳补压，兼顾了快速建压与精确趋近，避免压力过冲和频繁启停；同时，在充压过程中实时监测压力变化率，可及时识别泄漏故障并上报，显著提升了系统的控制精度、运行稳定性和安全性。

23、2. 清洁任务调度合理、执行可靠性高，且环境适应性强。 本发明在清洁过程中引入压力跌落中断机制，当跌落超限时暂停任务并返回充压，待压力恢复后优先继续执行，确保每次清洁均在充足气压下完成；通过队列调度和优先级排序，合理分配气压资源；同时，根据环境温度自适应调整目标压力阈值，并具备预充压功能，使系统能够适应不同气候和车辆工况，保障全天候清洁效果。

1.一种adas传感器清洁系统的自适应充压控制方法，其特征在于，所述清洁系统包括用于提供压缩空气的气源装置、用于储存压缩空气的储气装置、用于检测储气装置压力的压力检测单元、用于检测储气装置温度的温度检测单元以及用于执行清洁动作的执行单元；

2.根据权利要求1所述的自适应充压控制方法，其特征在于，所述充压控制步骤中，根据所述偏差程度自适应调整充压功率具体包括：

3.根据权利要求2所述的自适应充压控制方法，其特征在于，所述根据偏差程度连续调节充压功率具体为：采用线性比例控制方式，根据所述偏差程度计算对应的占空比，并以该占空比驱动所述气源装置。

4.根据权利要求1所述的自适应充压控制方法，其特征在于，还包括保压控制步骤：当所述储气装置的压力达到所述目标压力阈值后，控制所述气源装置停止运行；持续监测所述储气装置的压力，当压力下降至所述目标压力阈值减去预设的允许压降阈值时，自动重启所述气源装置进行补压。

5.根据权利要求1所述的自适应充压控制方法，其特征在于，所述中断当前清洁动作后，将未完成的清洁任务标记为优先执行任务，待压力恢复至所述目标压力阈值后，优先于其他待执行任务执行该清洁任务。

6.根据权利要求1所述的自适应充压控制方法，其特征在于，还包括队列调度步骤：当在预设时间内接收到多个清洁请求时，根据各清洁任务的优先级对请求进行排序，并按排序结果依次执行清洁任务。

7.根据权利要求6所述的自适应充压控制方法，其特征在于，所述清洁任务的优先级根据以下因素中的至少一种动态确定：车辆当前车速、车辆行驶方向、待清洁传感器在车辆上的安装位置、以及本车与前方车辆的距离。

8.根据权利要求1所述的自适应充压控制方法，其特征在于，还包括预充压步骤：在车辆上电且系统自检通过后，若所述储气装置的压力低于预设的预充压阈值，则自动启动所述气源装置将所述储气装置充压至所述预充压阈值，其中所述预充压阈值不高于所述目标压力阈值。

9.根据权利要求1所述的自适应充压控制方法，其特征在于，还包括故障诊断步骤：在充压过程中实时监测所述储气装置的压力变化率，若所述压力变化率低于预设的泄漏判定阈值，则判定系统存在泄漏故障，输出故障信号并中止充压。

10.根据权利要求1所述的自适应充压控制方法，其特征在于，还包括阈值调整步骤：获取环境温度，根据所述环境温度自适应调整所述目标压力阈值的设定值；其中，当所述环境温度低于预设的低温阈值时，提高所述目标压力阈值的设定值；当所述环境温度高于预设的高温阈值时，降低所述目标压力阈值的设定值。