CN114616059B - 清洗装置、具备清洗装置的摄像单元以及控制方法 - Google Patents

清洗装置、具备清洗装置的摄像单元以及控制方法 Download PDF

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Abstract

本公开所涉及的清洗装置具备：保护罩(2)，其配置于摄像机(5)的视野内；压电体(15)，其使保护罩(2)振动；驱动器电路(31)，其驱动压电体(15)；振动传感器(70)，其检测与通过压电体(15)而进行振动的保护罩(2)的振动水平有关的信号；以及PID控制电路(36)，其基于由振动传感器(70)检测出的信号来控制驱动器电路(31)。PID控制电路(36)以使由振动传感器(70)检测出的信号与预先设定的保护罩(2)的振动水平的目标值一致的方式控制驱动器电路(31)。

Description

清洗装置、具备清洗装置的摄像单元以及控制方法
技术领域
本发明涉及一种清洗装置、具备清洗装置的摄像单元以及控制方法。
背景技术
当前实施的是如下技术：在车辆的前部、后部设置摄像单元，对由该摄像单元拍摄到的图像进行录像，或者利用拍摄到的图像来控制安全装置。这样的摄像单元大多设置于车外，因此覆盖在摄像元件的外部的透光体(镜头、保护玻璃)有时会附着雨滴、泥、尘埃等异物。当异物附着于透光体时，在该摄像单元所拍摄到的图像中会映现所附着的异物，从而无法得到清晰的图像。
因此，开发了一种设置有将覆盖在摄像元件的外部的透光体上所附着的雨滴等异物去除的功能的摄像单元(专利文献1和专利文献2)。在专利文献1所公开的摄像单元中，为了去除附着于透光体的水滴而利用压电体使透光体振动。在该摄像单元中，对摄像机的图像进行图像处理来识别水滴，根据其识别结果来设定压电体的驱动频率。
另外，在专利文献2所公开的摄像单元中，在利用压电体使透光体振动来去除附着于透光体的水滴的清洗装置中，通过包含与透光体的共振频率相等的频率的交流信号来驱动压电体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利5948781号公报
专利文献2：日本专利2879155号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所记载的摄像单元中，由于需要对摄像机的图像进行图像处理，因此无法降低成本，由于压电体的驱动频率的设定必然需要图像处理，因此耗费成本，并且无法实时地去除所附着的异物。另外，在专利文献2所记载的摄像单元中，使透光体以透光体的振动水平最大的共振频率振动，因此对透光体与压电体的接合部施加强的应力而产生裂纹等，耐久时间变短。
因此，本发明的目的在于提供一种能够以低成本实时地去除异物并且能够延长耐久时间的清洗装置、具备清洗装置的摄像单元以及控制方法。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式所涉及的清洗装置具备：透光体，其配置于摄像部的视野内；振动体，其使透光体振动；驱动部，其驱动振动体；检测部，其检测与通过振动体而进行振动的透光体的振动水平有关的信号；以及控制部，其基于由检测部检测出的信号来控制驱动部，其中，控制部以使由检测部检测出的信号与预先设定的透光体的振动水平的目标值一致的方式控制驱动部。
本公开的一个方式所涉及的摄像单元具备摄像部和上述所记载的清洗装置。
本公开的一个方式所涉及的控制方法是清洗装置的控制方法，清洗装置具备：透光体，其配置于摄像部的视野内；振动体，其使透光体振动；驱动部，其驱动振动体；检测部，其检测与通过振动体而进行振动的透光体的振动水平有关的信号；以及控制部，其基于由检测部检测出的信号来控制驱动部，控制方法包括以下步骤：控制部使得以异物检测模式驱动振动体，异物检测模式是控制部以使由检测部检测出的信号与第一目标值一致的方式控制驱动部的模式；控制部在以异物检测模式控制驱动部时，判断驱动振动体的频率是否下降；在驱动振动体的频率下降的情况下，控制部使得以异物去除模式驱动振动体，异物去除模式是控制部以使由检测部检测出的信号与振动水平比第一目标值大的第二目标值一致的方式控制驱动部的模式；以及控制部在以异物去除模式控制驱动部时，在驱动振动体的频率恢复到异物检测模式时的频率的情况下，使振动体的驱动恢复为所述异物检测模式。
发明的效果
根据本发明，控制部以使由检测部检测出的信号与预先设定的透光体的振动水平的目标值一致的方式控制驱动部，因此能够以低成本实时地去除异物，并且能够延长耐久时间。
附图说明
图1是用于说明实施方式1所涉及的摄像单元的清洗装置的框图。
图2是用于说明驱动实施方式1所涉及的摄像单元的清洗装置的驱动信号的图。
图3是用于说明保护罩的驱动频率与附着于保护罩的异物之间的关系的图。
图4是用于说明附着于保护罩的异物的雾化时间与振动水平之间的关系的图。
图5是用于说明清洗装置的耐久时间与振动水平之间的关系的图。
图6是用于说明在实施方式1所涉及的摄像单元的清洗装置中用于去除异物的驱动的图。
图7是用于说明以两种驱动模式对实施方式2所涉及的摄像单元的清洗装置进行去除异物的驱动的图。
图8是用于说明实施方式2所涉及的摄像单元的清洗装置的驱动的流程图。
图9是用于说明实施方式2所涉及的摄像单元的清洗装置的驱动水平随时间的变化的图。
图10是用于说明实施方式2所涉及的摄像单元的清洗装置的耐久时间的改善的图。
图11是用于说明实施方式3所涉及的摄像单元的清洗装置的驱动的流程图。
图12是用于说明实施方式4所涉及的摄像单元的清洗装置的框图。
图13是用于说明实施方式4所涉及的摄像单元的清洗装置的驱动的流程图。
图14是用于说明实施方式5所涉及的摄像单元的清洗装置的框图。
图15是用于说明实施方式5所涉及的摄像单元的清洗装置的驱动的流程图。
图16是用于说明变形例所涉及的摄像单元的清洗装置的框图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明实施方式所涉及的摄像单元。此外，图中相同的附图标记表示相同或相当的部分。
(实施方式1)
下面，对实施方式1所涉及的摄像单元进行说明。图1是用于说明实施方式1所涉及的摄像单元100的清洗装置的框图。摄像单元100具备壳体1、保护罩2、摄像机5、压电体15、驱动电路30以及振动传感器70。此外，摄像单元100中的除摄像机5以外的保护罩2、压电体15、驱动电路30以及振动传感器70的结构构成对在摄像机5的摄像范围所附着的异物(附着物)进行清洗的清洗装置。
摄像机5是摄像部，设置于保护罩2的内侧，被固定于壳体1内的未图示的保持部。虽未图示，但是在摄像机5内内置有包括摄像元件的电路。另外，虽未图示，但是在摄像机5的摄像方向上设置有透镜模块。此外，摄像元件例如是CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(Complementary MOS：互补金属氧化物半导体)图像传感器等。透镜模块由筒状体形成，由多个透镜构成。此外，摄像机5的构造只要能够拍摄位于保护罩2的前方的被摄像物即可，没有特别限定。
壳体1例如为方筒状，由金属、合成树脂构成。此外，壳体1也可以为圆筒状等其它形状。在壳体1的一端侧设置有保护罩2。在保护罩2的内侧配置有上述的摄像机5，摄像机5透过该保护罩2对外部的被摄像物进行拍摄。
保护罩2具有平板形状。当然，保护罩2不仅可以为平板形状，也可以为圆顶形状。另外，在保护罩2为圆顶形状的情况下，保护罩2既可以为半球的形状，也可以为将半球与圆筒相连而成的形状、比半球小的曲面形状等。
保护罩2整体具有透光性。在实施方式1中，保护罩2由玻璃构成。但是，不限于玻璃，也可以由透明的塑料等构成。或者，也可以由透光性的陶瓷构成。根据用途，优选使用强化玻璃。由此，能够提高强度。并且，在玻璃的情况下，也可以在表面形成由DLC等构成的涂层，以提高强度。
压电体15是使保护罩2振动的振动体，由锆钛酸铅系压电陶瓷构成。可是，也可以使用(K，Na)NbO3等其它压电陶瓷。并且，也可以使用LiTaO3等压电单晶。
压电体15通过驱动电路30而被驱动。驱动电路30包括驱动器电路31和PID(Proportional-Integral-Differential：比例积分微分)控制电路36，该驱动器电路31作为驱动压电体15的驱动部而进行动作，该PID控制电路36作为基于由振动传感器70检测出的信号来控制驱动部的控制部而进行动作。
进一步详细地说明驱动电路30。在驱动电路30中包括驱动器电路31、升压电路32以及时钟信号生成电路33，该驱动器电路31对压电体15供给驱动信号，该升压电路32用于决定由驱动器电路31生成的驱动信号的振幅电压，该时钟信号生成电路33用于决定由驱动器电路31生成的驱动信号的占空比。
图2是用于说明驱动实施方式1所涉及的摄像单元的清洗装置的驱动信号的图。在图2的(a)中图示了从时钟信号生成电路33向驱动器电路31供给的时钟信号VCLK，在图2的(b)中图示了从驱动器电路31向压电体15供给的驱动信号VOUT。关于图2的(a)所示的时钟信号VCLK，振幅电压为3.3V，周期表示为T，开启(ON)期间表示为TON。因此，时钟信号VCLK的占空比D(＝TON/T)由周期T和开启期间TON决定。此外，时钟信号VCLK的频率f为f＝1/T。
图2的(b)所示的驱动信号VOUT具有与时钟信号VCLK相同的周期T和开启期间TON。因此，通过由时钟信号生成电路33变更时钟信号VCLK的占空比D，能够变更驱动信号VOUT的占空比D。另外，图2的(b)所示的驱动信号VOUT的振幅电压为在升压电路32中升压后的电压Vdd的2倍。也就是说，通过变更在升压电路32中升压的电压Vdd，能够变更驱动信号VOUT的振幅电压(2×Vdd)。
在驱动电路30中，以使由振动传感器70检测出的信号与预先设定的保护罩2的振动水平的目标值一致的方式控制驱动器电路31。因此，在驱动电路30中，包括将由振动传感器70检测出的信号Vb放大的放大电路34、将由放大电路34放大后的信号Vs变换为数字信号的AD电路35、以及PID控制电路36。在此，保护罩2的振动水平例如设为保护罩2的中央部处的位移的加速度。当然，保护罩2的振动水平不限于此，也可以是保护罩2的中央部处的位移量。
PID控制电路36是针对来自振动传感器70的信号s与目标值r的偏差e通过其比例、积分以及微分这三个要素调整时钟信号生成电路33的频率f来对驱动器电路31的驱动信号进行反馈控制的控制电路。此外，关于驱动器电路31的驱动信号的控制，不限定于是PID控制电路36，只要能够以使由振动传感器70检测出的信号与预先设定的保护罩2的振动水平的目标值一致的方式进行控制，则可以是任意的控制电路。
驱动电路30还包括模式切换电路37。模式切换电路37能够基于PID控制电路36的输出信号，来变更为根据在升压电路32中升压的电压Vdd进行驱动信号VOUT的调整的电压模式(Vdd_mode)，或者变更为根据时钟信号VCLK的占空比D进行驱动信号VOUT的调整的占空模式(Duty_mode)。
振动传感器70作为检测与通过压电体15而进行振动的保护罩2的振动水平有关的信号的检测部而进行动作。振动传感器70例如是超声波传感器、麦克风等，以不与保护罩2接触的方式设置。在将超声波传感器用作振动传感器70的情况下，检测从振动的保护罩2发出的超声波来作为与保护罩2的振动水平有关的信号。振动传感器70以不与保护罩2接触的方式设置，因此能够不阻碍保护罩2的振动地实时地检测附着于保护罩2的异物。此外，振动传感器70不限定于利用声音来检测保护罩2的振动水平的超声波传感器、麦克风等，也可以是利用光来检测保护罩2的振动水平的激光传感器等。
接着，图3是用于说明保护罩2的驱动频率与附着于保护罩2的异物之间的关系的图。在图3中，将横轴设为驱动信号的频率(单位为kHz)，将纵轴设为压电体15的阻抗(单位为Ω)。另外，在图3中图示了使0(零)μl的水滴附着于保护罩2时的曲线、使10μl的水滴附着于保护罩2时的曲线、以及使20μl的水滴附着于保护罩2时的曲线这三个曲线。
如根据图3可知的那样，随着附着于保护罩2的水滴变多，阻抗发生大幅变化的点fa、fb、fc的频率变小。另外，阻抗发生大幅变化的点fa、fb、fc是在压电体15的共振频率下保护罩2的中央部的位移最大的驱动频率。关于点fa、fb、fc，随着附着于保护罩2的水滴变多，频率向低频侧移动，并且阻抗上升。
接着，图4是用于说明附着于保护罩2的异物的雾化时间与振动水平之间的关系的图。在图4中，将横轴设为表示振动水平的加速度(单位为×106m/s2)，将纵轴设为雾化时间(单位为sec)。此外，由在使保护罩2以保护罩2的中央部的位移最大的振动模式振动时保护罩2的中央部处的位移的加速度表示振动水平。具体地说，加速度A(m/s2)能够根据以频率f(Hz)驱动时的保护罩2的中央部的位移d(m)来通过A＝d×(2πf)2导出。例如，在加速度为A＝1.5×106(m/s2)、频率为f＝50kHz时，保护罩2的中央部处的位移d约为15.2(μm)。
雾化时间是附着于保护罩2的合计10μl的水滴(例如，分5处附着2μl的水滴)被雾化并且能够将其去除的时间。如根据图4可知的那样，振动水平(加速度)越大，则雾化时间越短，异物去除性能越高。
图5是用于说明清洗装置的耐久时间与振动水平之间的关系的图。在图5中，将横轴设为表示振动水平的加速度(单位为×106m/s2)，将纵轴设为耐久时间(单位为小时(hour))。此外，图5所示的结果是使保护罩2以保护罩2的中央部的位移最大的振动模式振动的情况下的结果。在此，耐久时间是指直到产生特定的故障、不良情况为止的时间，例如是基于故障判定基准判定出的时间。具体地说，在图5中耐久时间的判定中使用的故障判定基准是将最大加速度小于1.5×106m/s2、且清洗装置成为无法将附着于保护罩的异物雾化的状态的状态判定为故障。此外，清洗装置发生故障的大部分原因是对透光体与压电体的接合部施加强的应力而在接合部产生了裂纹。
关于图5所示的耐久时间的试验，是在周围温度为85℃、湿度为85％的环境条件下进行的。如根据图5所示的结果可知的那样，振动水平(加速度)越小，则保护罩2与压电体15的接合部分的应力越是减轻，清洗装置的耐久时间越长。当绘制多个清洗装置的耐久时间和振动水平的试验结果来求出回归直线时，能够得到曲线R那样的直线。根据该曲线R可知，在加速度为1.5×106m/s2的情况下，耐久时间约为4800小时左右。
但是，如图4和图5所示，清洗装置的耐久时间的延长与异物去除性能的提高处于相反的关系。因此，如果为了抑制清洗装置的故障风险而将耐久时间确保为例如2000小时，则根据图5所示的曲线R，期望将加速度设为约2.0×106m/s2以下。另一方面，为了对附加于保护罩2的异物进行雾化，根据图4，期望将加速度设为1.5×106m/s2以上。
在实施方式1所涉及的摄像单元100的清洗装置中，不是使保护罩2以保护罩2的中央部的位移最大的共振频率(振动模式)振动，而是进行控制使得保护罩2持续以偏离共振频率的频率(目标值)振动。具体地说，在摄像单元100的清洗装置中，使用对驱动器电路31的驱动信号进行反馈控制的驱动电路30，来控制保护罩2的振动水平以维持作为目标的振动水平。图6是用于说明在实施方式1所涉及的摄像单元100的清洗装置中用于去除异物的驱动的图。在图6中，将横轴设为驱动频率f，将纵轴设为表示振动水平的加速度(单位为×106m/s2)。
在图6所示的例子中，在当使未附着异物的保护罩2以共振频率振动时成为加速度＝2.5×106m/s2的振动水平的情况下，将作为目标的振动水平设为加速度＝2.0×106m/s2使保护罩2振动。首先，在使未附着异物的保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2振动的动作点1，驱动频率为f0。
在使保护罩2以驱动频率f0振动的情况下，当保护罩2上附着了异物时，振动水平变小，动作点从动作点1移动到动作点2。也就是说，振动模式从未附着异物的保护罩2的振动模式S1切换为附着有异物的保护罩2的振动模式S2。
驱动电路30调整从驱动器电路31向压电体15供给的驱动信号VOUT的振幅电压或者占空比D，以使变小到动作点2的振动水平的保护罩2的振动恢复到作为目标的振动水平的加速度＝2.0×106m/s2。具体地说，PID控制电路36在由模式切换电路37指定的驱动信号VOUT的振幅电压或占空比D的条件下，调整向时钟信号生成电路33输入的频率f，以设为作为目标的振动水平。在使附着有异物的保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2振动的动作点3，驱动频率从驱动频率f0下降而成为驱动频率f1。
当在动作点3使附着有异物的保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2振动时，如图4中所说明的那样，附着于保护罩2的异物通过振动而被雾化，从而异物被去除。在使附着有异物的保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2振动的情况下，当从保护罩2去除了异物时，驱动频率发生变化，动作点从动作点3移动到动作点1。也就是说，振动模式从附着有异物的保护罩2的振动模式S2切换为未附着异物的保护罩2的振动模式S1。
驱动电路30将保护罩2的振动水平控制为小于使保护罩2的位移最大的振动水平(以共振频率进行振动的振动水平)、且能够去除附着于保护罩2的异物的振动水平以上。像这样，驱动电路30通过使用PID控制电路36控制保护罩2的振动水平，能够不进行图像处理而以低成本实时地去除附着于保护罩2的异物。
如图6所示，无论保护罩2上有无附着的异物，摄像单元100的清洗装置都将保护罩2的振动水平始终维持为作为目标的振动水平。另外，摄像单元100的清洗装置通过使保护罩2以异物去除所需要的最低限度的振动水平振动，能够相比于使保护罩2以位移最大的共振频率振动的情况而言延长耐久时间，能够抑制故障风险。
如以上那样，在实施方式1所涉及的摄像单元100中，具备摄像机5和清洗装置。该清洗装置具备：保护罩2，其配置于摄像机5的视野内；压电体15，其使保护罩2振动；驱动器电路31，其驱动压电体15；振动传感器70，其检测与通过压电体15而进行振动的保护罩2的振动水平有关的信号；以及驱动电路30，其基于由振动传感器70检测出的信号来控制驱动器电路31。驱动电路30以使由振动传感器70检测出的信号与预先设定的保护罩2的振动水平的目标值一致的方式控制驱动器电路31。
由此，在实施方式1所涉及的清洗装置中，驱动电路30以使由振动传感器70检测出的信号与预先设定的保护罩2的振动水平的目标值一致的方式控制驱动器电路31，因此能够以低成本实时地去除异物，并且能够延长耐久时间。此外，优选地，透光体的振动水平为透光体的加速度。
另外，优选地，目标值被设定为小于使进行驱动的频率下的保护罩2的位移最大的振动水平、且能够去除附着于保护罩2的异物的振动水平以上。由此，清洗装置能够延长耐久时间并抑制故障风险，并且能够以低成本实时地去除附着于保护罩2的异物。
并且，优选地，目标值是保护罩2的加速度为1.5×106m/s2以上的振动水平。由此，清洗装置能够使附着于保护罩2的异物雾化来将其去除。
优选地，驱动电路30控制用于由驱动器电路31驱动压电体15的驱动信号的电压和占空比中的至少一方。由此，清洗装置能够将保护罩2的振动调整成目标值的振动水平。
优选地，振动传感器70是以不与压电体15接触的方式检测与通过压电体15而进行振动的保护罩2的振动水平有关的信号的传感器。由此，振动传感器70能够不影响压电体15的振动地检测保护罩2的振动水平。此外，优选地，振动传感器70是检测通过压电体15的振动产生的声波的超声波传感器。
(实施方式2)
在实施方式1所涉及的清洗装置中，对始终以能够使附着于保护罩2的异物雾化的振动水平驱动压电体15的结构进行了说明。在实施方式2所涉及的清洗装置中，对以下结构进行说明：为了进一步延长耐久时间，直至保护罩上附着异物为止以较小的振动水平驱动压电体。此外，实施方式2所涉及的摄像单元是与图1所示的摄像单元100相同的结构，对相同的结构标注相同的附图标记，不重复进行详细的说明。
在实施方式2所涉及的摄像单元100的清洗装置中，直至保护罩上附着异物为止以异物检测模式驱动压电体15，当保护罩上附着了异物时，以异物去除模式驱动压电体15。图7是用于说明以两种驱动模式对实施方式2所涉及的摄像单元100的清洗装置进行去除异物的驱动的图。在图7中，将横轴设为驱动频率f，将纵轴设为表示振动水平的加速度(单位为×106m/s2)。
在图7所示的例子中，在保护罩2上未附着异物时，以使保护罩2以小于加速度＝1.5×106m/s2的振动水平振动的异物检测模式进行驱动。具体地说，在异物检测模式中，将作为目标的振动水平设为加速度＝0.5×106m/s2使保护罩2振动。首先，在使未附着异物的保护罩2以加速度＝0.5×106m/s2振动的动作点1，驱动频率为f0。
在使保护罩2以驱动频率f0振动的情况下，当保护罩2上附着了异物时，振动水平变小，动作点从动作点1移动到动作点2。也就是说，振动模式从未附着异物的保护罩2的振动模式Sa切换为附着有异物的保护罩2的振动模式Sb。
驱动电路30调整从驱动器电路31向压电体15供给的驱动信号VOUT的振幅电压或占空比D，以使变小到动作点2的振动水平的保护罩2的振动恢复到作为目标的振动水平的加速度＝0.5×106m/s2。具体地说，PID控制电路36在由模式切换电路37指定的驱动信号VOUT的振幅电压或占空比D的条件下，调整向时钟信号生成电路33输入的频率f，以设为作为目标的振动水平。在使附着有异物的保护罩2以加速度＝0.5×106m/s2振动的动作点3，驱动频率从驱动频率f0下降而成为驱动频率f1。
驱动电路30能够根据在PID控制电路36中驱动频率从驱动频率f0下降到了驱动频率f1，来检测出保护罩2上附着了异物这一情况。当由驱动电路30检测出保护罩2上附着了异物这一情况时，模式切换电路37将驱动模式从异物检测模式切换为异物去除模式。也就是说，当切换为异物去除模式时，驱动电路30使保护罩2以加速度＝1.5×106m/s2以上的振动水平振动。具体地说，在图7中，在异物去除模式中，将作为目标的振动水平设为加速度＝2.0×106m/s2使保护罩2振动。
在使保护罩2以驱动频率f1振动的情况下，当增大作为目标的振动水平时，动作点从动作点3移动到动作点4。也就是说，振动模式从异物检测模式下的保护罩2的振动模式Sb切换为异物去除模式下的保护罩2的振动模式Sc。
当使附着有异物的保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2振动时，如图4中所说明的那样，附着于保护罩2的异物因振动而雾化，从而异物被去除。
在使保护罩2以驱动频率f1振动的情况下，当从保护罩2去除了异物时，振动水平变小，动作点从动作点4移动到动作点5。也就是说，振动模式从附着有异物的保护罩2的振动模式Sc切换为未附着异物的保护罩2的振动模式Sd。驱动电路30调整从驱动器电路31向压电体15供给的驱动信号VOUT的振幅电压或占空比D，以使变小到动作点5的振动水平的保护罩2的振动恢复到作为目标的振动水平的加速度＝2.0×106m/s2。具体地说，PID控制电路36在由模式切换电路37指定的驱动信号VOUT的振幅电压或占空比D的条件下，调整向时钟信号生成电路33输入的频率f，以设为作为目标的振动水平。在使被去除了异物的保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2振动的动作点6，驱动频率从驱动频率f1变高为驱动频率f0。
驱动电路30能够根据在PID控制电路36中驱动频率从驱动频率f1变高到驱动频率f0，来检测出从保护罩2去除了异物这一情况。当驱动电路30检测出从保护罩2去除了异物这一情况时，模式切换电路37将驱动模式从异物去除模式切换为异物检测模式。
接着，使用流程图来说明实施方式2所涉及的摄像单元100的清洗装置的驱动。图8是用于说明实施方式2所涉及的摄像单元100的清洗装置的驱动的流程图。首先，在摄像单元100的清洗装置中，在开始驱动的情况下，无论在保护罩2上是否附着有异物，都先暂且以异物去除模式进行驱动。由此，即使在保护罩2上附着有异物，也能够在去除保护罩2的异物之后以异物检测模式进行驱动，能够防止摄像单元100的清洗装置误认为保护罩2上附着有异物的状态为通常状态而误动作。
驱动电路30为了以异物去除模式进行驱动，将驱动信号VOUT的振幅电压VDD调整为30V、并将占空比D调整为50％后从驱动器电路31供给到压电体15(步骤S11)。也就是说，驱动电路30使保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。驱动电路30判断驱动频率f是否发生了变化(步骤S12)。在驱动频率f发生了变化的情况下(步骤S12：“是”)，驱动电路30判断为附着于保护罩2的异物未被完全去除，使处理返回到步骤S11，使保护罩2继续以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。
在驱动频率f没有变化的情况下(步骤S12：“否”)，驱动电路30判断为附着于保护罩2的异物被完全去除，为了以异物检测模式进行驱动，将驱动信号VOUT的振幅电压VDD调整为30V、将占空比D调整为10％后从驱动器电路31供给到压电体15(步骤S13)。也就是说，驱动电路30使保护罩2以加速度＝0.5×106m/s2的振动水平振动。此外，在图8所示的流程图中，调整占空比D来控制保护罩2的振动水平，但是也可以调整振幅电压VDD来控制保护罩2的振动水平，或者调整振幅电压VDD和占空比D来控制保护罩2的振动水平。
驱动电路30判断驱动频率f是否发生了变化(步骤S14)。在驱动频率f发生了变化的情况下(步骤S14：“是”)，驱动电路30判断为有异物附着于保护罩2，使处理返回到步骤S11，切换为异物去除模式下的驱动，使保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。此外，驱动频率f还根据周围温度而变化，因此为了将因异物的去除引起的频率变化与因周围温度引起的频率变化区分开，优选根据频率随时间的变化量进行判断。例如，有时由于去除10μl水滴而共振频率会在短时间内下降100Hz左右，但是不会产生频率在10秒以内变化100Hz左右那样的急剧的温度变化。因此，驱动电路30也可以在驱动频率f随时间的变化量为10Hz/sec以上的情况下，判断为是因异物的去除引起的频率变化。
在驱动频率f没有变化的情况下(步骤S14：“否”)，驱动电路30使处理返回到步骤S13，使保护罩2继续以加速度＝0.5×106m/s2的振动水平振动。也就是说，驱动电路30继续进行异物检测模式下的驱动。此外，驱动电路30在接收到使清洗装置的动作结束的中断处理时，结束清洗装置的动作。
像这样，驱动电路30通过进行相比于异物去除模式下的驱动而言保护罩2的振动水平较小的异物检测模式下的驱动，能够如根据图5的曲线R可知的那样延长耐久时间。具体地说，下面说明通过增加异物检测模式下的驱动能够使耐久时间延长何种程度。
图9是用于说明实施方式2所涉及的摄像单元的清洗装置的驱动水平随时间的变化的图。在图9中，将横轴设为时间，将纵轴设为表示振动水平的加速度(单位为×106m/s2)。在图9中，将保护罩2上附着了异物而以异物去除模式进行驱动的期间设为期间M1，将保护罩2上没有附着异物而以异物检测模式进行驱动的期间设为期间M2。
驱动清洗装置的整个期间为期间M1+期间M2，因此异物去除模式的频度X能够表示为期间M1/(期间M1+期间M2)×100(单位为％)。也就是说，异物去除模式的频度X越大，则表示以异物去除模式进行驱动的期间越长，表示使保护罩2以大的振动水平振动的期间越长。
图10是用于对实施方式2所涉及的摄像单元的清洗装置的耐久时间的改善进行说明的图。在图10中，将横轴设为异物去除模式的频度X(单位为％)，将纵轴设为耐久时间的改善量Y。图10的曲线T示出当增大异物去除模式的频度X时耐久时间的改善量Y下降。
在图10中，将异物检测模式下的振动水平设为加速度＝0.5×106m/s2，将异物去除模式下的振动水平设为加速度＝2.0×106m/s2。将振动水平设为加速度＝0.5×106m/s2的情况下的耐久时间(周围温度为85℃、湿度为85％的环境条件)约为20875小时，将振动水平设为加速度＝2.0×106m/s2的情况下的耐久时间约为2213小时。因此，在将在驱动清洗装置的整个期间以异物去除模式进行驱动时(异物去除模式的频度X＝100％)的改善量Y设为1倍的情况下，当在驱动清洗装置的整个期间以异物检测模式进行驱动时(异物去除模式的频度X＝0％)，改善量Y约为9.4倍。
例如，在日本的降水天数多的北陆地区，1年的大约一半(接近180天)有雨或雪。在北陆地区，若设为图10的异物去除模式的频度X＝50％以下，则与在驱动清洗装置的整个期间以异物去除模式进行驱动的情况相比，最低也能将耐久时间延长至约2倍左右。
如以上那样，在实施方式2所涉及的摄像单元100的清洗装置中，目标值具有第一目标值(例如，异物检测模式下的振动水平)和振动水平比第一目标值大的第二目标值(例如，异物去除模式下的振动水平)。驱动电路30能够切换异物检测模式和异物去除模式，该异物检测模式是以使由振动传感器70检测出的信号与第一目标值一致的方式控制驱动器电路31的模式，该异物去除模式是以使由振动传感器70检测出的信号与第二目标值一致的方式控制驱动器电路31的模式。驱动电路30在以异物检测模式控制驱动器电路31时，在驱动压电体15的频率下降的情况下，切换为异物去除模式。
像这样，在实施方式2所涉及的清洗装置中，在保护罩2上附着了异物时切换为异物去除模式，因此进一步延长耐久时间，由此能够抑制故障风险，并且能够以低成本实时地去除附着于保护罩2的异物。
具体地说，优选地，第一目标值是保护罩2的加速度小于1.5×106m/s2的振动水平，第二目标值是保护罩2的加速度为1.5×106m/s2以上的振动水平。
另外，在实施方式2所涉及的清洗装置的控制方法中，包括以下步骤：驱动电路30使得以异物检测模式驱动压电体15，该异物检测模式是以使由振动传感器70检测出的信号与第一目标值一致的方式控制驱动器电路31的模式。包括以下步骤：驱动电路30在以异物检测模式控制驱动器电路31时，判断驱动压电体15的频率是否下降。包括以下步骤：在驱动压电体15的频率下降的情况下，驱动电路30使得以异物去除模式驱动压电体15，该异物去除模式是以使由振动传感器70检测出的信号与振动水平比第一目标值大的第二目标值一致的方式控制驱动器电路31的模式。包括以下步骤：驱动电路30在以异物去除模式控制驱动器电路31时，在驱动压电体15的频率恢复到异物检测模式时的频率的情况下，使压电体15的驱动恢复为异物检测模式。驱动电路30在以异物检测模式控制驱动器电路31时，在驱动压电体15的频率下降的情况下，切换为异物去除模式。
另外，优选的是，无论保护罩2上是否附着有异物，都从异物去除模式开始驱动压电体15。
(实施方式3)
在实施方式2所涉及的清洗装置中，说明了在异物去除模式时增大保护罩2的振动水平来去除附着于保护罩2的异物。但是，附着于保护罩2的异物不仅限于雨滴那样的水滴，还有泥、尘埃等。因此，有时即使使保护罩2以异物去除模式下的振动水平振动也无法去除附着于保护罩2的异物。在实施方式3所涉及的清洗装置中，对在无法去除附着于保护罩2的异物的情况下使保护罩2以更大的振动水平振动的结构进行说明。此外，实施方式3所涉及的摄像单元是与图1所示的摄像单元100相同的结构，对相同的结构标注相同的附图标记，不重复进行详细的说明。
使用流程图来说明实施方式3所涉及的摄像单元100的清洗装置的驱动。图11是用于说明实施方式3所涉及的摄像单元100的清洗装置的驱动的流程图。首先，在摄像单元100的清洗装置中，在开始驱动的情况下，无论保护罩2上是否附着有异物，都先暂且以异物去除模式进行驱动。
驱动电路30为了以异物去除模式进行驱动，将驱动信号VOUT的振幅电压VDD调整为30V、将占空比D调整为50％后从驱动器电路31供给到压电体15(步骤S21)。也就是说，驱动电路30使保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。驱动电路30判断驱动频率f是否发生了变化(步骤S22)。在驱动频率f发生了变化的情况下(步骤S22：“是”)，驱动电路30判断为附着于保护罩2的异物未被完全去除，使处理返回到步骤S21，使保护罩2继续以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。
在驱动频率f没有变化的情况下(步骤S22：“否”)，驱动电路30判断驱动频率f是否恢复到在异物检测模式时进行驱动的驱动频率(步骤S23)。在驱动频率f未恢复到在异物检测模式时进行驱动的驱动频率的情况下(步骤S23：“否”)，驱动电路30判断为还没能去除附着于保护罩2的异物，使保护罩2以更大的振动水平(第三目标值)振动。
驱动电路30为了使保护罩2以更大的振动水平振动，将驱动信号VOUT的振幅电压VDD调整为40V、将占空比D调整为50％后从驱动器电路31供给到压电体15(步骤S24)。也就是说，驱动电路30使保护罩2以加速度＝2.5×106m/s2的振动水平振动。此外，在图11所示的流程图中，调整振幅电压VDD来控制保护罩2的振动水平，但是也可以调整占空比D来控制保护罩2的振动水平，或者调整振幅电压VDD和占空比D来控制保护罩2的振动水平。
在驱动频率f恢复到在异物检测模式时进行驱动的驱动频率的情况下(步骤S23：“是”)，驱动电路30判断为附着于保护罩2的异物被完全去除，为了以异物检测模式进行驱动，将驱动信号VOUT的振幅电压VDD调整为10V、将占空比D调整为50％后从驱动器电路31供给到压电体15(步骤S25)。也就是说，驱动电路30使保护罩2以加速度＝0.5×106m/s2的振动水平振动。
驱动电路30判断驱动频率f是否发生了变化(步骤S26)。在驱动频率f发生了变化的情况下(步骤S26：“是”)，驱动电路30判断为保护罩2上附着有异物，使处理返回到步骤S21，切换为异物去除模式下的驱动，使保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。此外，驱动频率f还根据周围温度而变化，因此为了将因异物的去除引起的频率变化与因周围温度引起的频率变化区分开，优选根据频率随时间的变化量进行判断。
在驱动频率f没有变化的情况下(步骤S26：“否”)，驱动电路30使处理返回到步骤S25，使保护罩2继续以加速度＝0.5×106m/s2的振动水平振动。也就是说，驱动电路30继续进行异物检测模式下的驱动。此外，驱动电路30在接收到使清洗装置的动作结束的中断处理时，结束清洗装置的动作。
如以上那样，在实施方式3所涉及的清洗装置中，目标值还具有振动水平比第二目标值(例如异物去除模式下的振动水平)大的第三目标值(例如步骤S24的振动水平)。驱动电路30在以使由振动传感器70检测出的信号与第二目标值一致的方式控制驱动器电路31、但是驱动压电体15的频率恢复不到异物检测模式时的频率的情况下，以使由振动传感器70检测出的信号与第三目标值一致的方式控制驱动器电路31。
由此，实施方式3所涉及的清洗装置为了去除通过异物去除模式下的振动水平所不能去除的异物而使保护罩2以更大的振动水平振动，因此能够具有更高的清洗能力。
(实施方式4)
在实施方式3所涉及的清洗装置中，对在无法去除附着于保护罩2的异物的情况下使保护罩2以更大的振动水平振动的结构进行了说明。在实施方式4所涉及的清洗装置中，对设置向保护罩喷出清洗液的喷出部并利用清洗液去除附着于保护罩的异物的结构进行说明。
图12是用于说明实施方式4所涉及的摄像单元200的清洗装置的框图。此外，关于图12所示的摄像单元200，对与图1所示的摄像单元100中的结构相同的结构标注相同的附图标记，不重复进行详细说明。摄像单元200具备壳体1、保护罩2、摄像机5、压电体15、驱动电路30、清洗液喷出部50以及振动传感器70。此外，摄像单元200中的除摄像机5以外的保护罩2、压电体15、驱动电路30、清洗液喷出部50以及振动传感器70的结构构成对在摄像机5的摄像范围所附着的异物(附着物)进行清洗的清洗装置。
在壳体1设置有清洗喷嘴3，该清洗喷嘴3具有用于向保护罩2喷出清洗液的开口部。清洗喷嘴3从设置于开口部的相反侧的清洗液喷出部50供给清洗液，向保护罩2的端部喷出清洗液。清洗喷嘴3的前端处于摄像机5的摄像范围(视野)的外部，不处于使清洗喷嘴3映入摄像机5的图像中的位置。在图12中，图示了在壳体1设置有一个清洗喷嘴3的结构，但是也可以在壳体1设置多个清洗喷嘴3。
清洗液喷出部50是从清洗喷嘴3的开口部喷出清洗液的结构。清洗液喷出部50基于来自模式切换电路37的控制信号，来进行向保护罩2喷出清洗液的控制。通过由清洗液喷出部50向保护罩2喷出清洗液，能够去除即使以异物去除模式使保护罩2振动也无法从保护罩2去除的泥、尘埃等异物。此外，清洗液喷出部50向保护罩2喷出的清洗液不限定于一种，也可以构成为能够将清洗力不同的多种清洗液切换地向保护罩2喷出。
使用流程图对实施方式4所涉及的摄像单元200的清洗装置的驱动进行说明。图13是用于说明实施方式4所涉及的摄像单元200的清洗装置的驱动的流程图。首先，在摄像单元200的清洗装置中，在开始驱动的情况下，无论保护罩2上是否附着有异物，都先暂且以异物去除模式进行驱动。
驱动电路30为了以异物去除模式进行驱动，将驱动信号VOUT的振幅电压VDD调整为30V、将占空比D调整为50％后从驱动器电路31供给到压电体15(步骤S31)。也就是说，驱动电路30使保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。驱动电路30判断驱动频率f是否发生了变化(步骤S32)。在驱动频率f发生了变化的情况下(步骤S32：“是”)，驱动电路30判断为附着于保护罩2的异物未被完全去除，使处理返回到步骤S31，使保护罩2继续以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。
在驱动频率f没有变化的情况下(步骤S32：“否”)，驱动电路30判断驱动频率f是否恢复到在异物检测模式时进行驱动的驱动频率(步骤S33)。在驱动频率f未恢复到在异物检测模式时进行驱动的驱动频率的情况下(步骤S33：“否”)，驱动电路30使清洗液喷出部50向保护罩2喷出清洗液(步骤S34)。驱动电路30在步骤S34中向保护罩2喷出清洗液之后，使处理返回到步骤S31，使保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。
在驱动频率f恢复到在异物检测模式时进行驱动的驱动频率的情况下(步骤S33：“是”)，驱动电路30判断为附着于保护罩2的异物被完全去除，为了以异物检测模式进行驱动，将驱动信号VOUT的振幅电压VDD调整为30V、将占空比D调整为10％后从驱动器电路31供给到压电体15(步骤S35)。也就是说，驱动电路30使保护罩2以加速度＝0.5×106m/s2的振动水平振动。此外，在图13所示的流程图中，调整占空比D来控制保护罩2的振动水平，但是也可以调整振幅电压VDD来控制保护罩2的振动水平，或者调整振幅电压VDD和占空比D来控制保护罩2的振动水平。
驱动电路30判断驱动频率f是否发生了变化(步骤S36)。在驱动频率f发生了变化的情况下(步骤S36：“是”)，驱动电路30判断为保护罩2上附着有异物，使处理返回到步骤S31，切换为异物去除模式下的驱动，使保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。此外，驱动频率f还根据周围温度而变化，因此为了将因异物的去除引起的频率变化与因周围温度引起的频率变化区分开，优选根据频率随时间的变化量进行判断。
在驱动频率f没有变化的情况下(步骤S36：“否”)，驱动电路30使处理返回到步骤S35，使保护罩2继续以加速度＝0.5×106m/s2的振动水平振动。也就是说，驱动电路30继续进行异物检测模式下的驱动。此外，驱动电路30在接收到使清洗装置的动作结束的中断处理时，结束清洗装置的动作。
如以上那样，在实施方式4所涉及的清洗装置中，还具备向保护罩2的表面喷出清洗液(清洗体)的清洗液喷出部50。驱动电路30在以使由振动传感器70检测出的信号与第二目标值一致的方式控制驱动器电路31、但是驱动压电体15的频率恢复不到异物检测模式时的频率的情况下，使清洗液喷出部50喷出清洗液(清洗体)。
由此，实施方式4所涉及的清洗装置为了去除通过异物去除模式下的振动水平所不能去除的异物而利用清洗液喷出部50向保护罩2的表面喷出清洗液，因此能够具有更高的清洗能力。
(实施方式5)
在上述的实施方式所涉及的清洗装置中，说明了将附着于保护罩2的异物去除的控制。在实施方式5所涉及的清洗装置中，说明在无法去除附着于保护罩2的异物的情况下将该意思通知给用户的结构。
图14是用于说明实施方式5所涉及的摄像单元300的清洗装置的框图。此外，关于图14所示的摄像单元300，对与图1所示的摄像单元100中的结构相同的结构标注相同的附图标记，不重复进行详细说明。摄像单元300具备壳体1、保护罩2、摄像机5、压电体15、驱动电路30、通知部40以及振动传感器70。此外，摄像单元300中的除摄像机5以外的保护罩2、压电体15、驱动电路30、通知部40以及振动传感器70的结构构成对在摄像机5的摄像范围所附着的异物(附着物)进行清洗的清洗装置。
在即使进行了去除附着于保护罩2的异物的控制也无法去除异物的情况下，通知部40基于来自模式切换电路37的控制信号进行无法去除异物的意思的通知。具体地说，通知部40例如是扬声器、发光元件、显示装置等。如果通知部40是扬声器，则通过蜂鸣声向用户通知无法去除异物的意思，如果通知部40是发光元件，则通过红色的发光向用户通知无法去除异物的意思。
使用流程图对实施方式5所涉及的摄像单元300的清洗装置的驱动进行说明。图15是用于说明实施方式5所涉及的摄像单元300的清洗装置的驱动的流程图。首先，在摄像单元300的清洗装置中，在开始驱动的情况下，无论保护罩2上是否附着有异物，都先暂且以异物去除模式驱动。
驱动电路30为了以异物去除模式进行驱动，将驱动信号VOUT的振幅电压VDD调整为30V、将占空比D调整为50％后从驱动器电路31供给到压电体15(步骤S41)。也就是说，驱动电路30使保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。驱动电路30判断驱动频率f是否发生了变化(步骤S42)。在驱动频率f发生了变化的情况下(步骤S42：“是”)，驱动电路30判断为附着于保护罩2的异物未被完全去除，使处理返回到步骤S41，使保护罩2继续以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。
在驱动频率f没有变化的情况下(步骤S42：“否”)，驱动电路30判断驱动频率f是否恢复到在异物检测模式时进行驱动的驱动频率(步骤S43)。在驱动频率f未恢复到在异物检测模式时进行驱动的驱动频率的情况下(步骤S43：“否”)，驱动电路30判断异物去除模式下的驱动是否经过了规定时间(步骤S44)。在异物去除模式下的驱动未经过规定时间的情况下(步骤S44：“否”)，驱动电路30使处理返回到步骤S41，使保护罩2继续以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。
在异物去除模式下的驱动经过了规定时间的情况下(步骤S44：“是”)，驱动电路30通过通知部40进行无法去除异物的意思的异常通知(步骤S45)。驱动电路30在步骤S45中进行了异常通知之后，使清洗处理停止。由此，驱动电路30能够将无法去除异物这一情况通知给用户，并且能够防止长时间以异物去除模式进行驱动，能够抑制故障风险。
在驱动频率f恢复到在异物检测模式时进行驱动的驱动频率的情况下(步骤S43：“是”)，驱动电路30判断为附着于保护罩2的异物被完全去除，为了以异物检测模式进行驱动，将驱动信号VOUT的振幅电压VDD调整为30V、将占空比D调整为10％后从驱动器电路31供给到压电体15(步骤S46)。也就是说，驱动电路30使保护罩2以加速度＝0.5×106m/s2的振动水平振动。此外，在图15所示的流程图中，调整占空比D来控制保护罩2的振动水平，但是也可以调整振幅电压VDD来控制保护罩2的振动水平，或者调整振幅电压VDD和占空比D来控制保护罩2的振动水平。
驱动电路30判断驱动频率f是否发生了变化(步骤S47)。在驱动频率f发生了变化的情况下(步骤S47：“是”)，驱动电路30判断为保护罩2上附着有异物，使处理返回到步骤S41，切换为异物去除模式下的驱动，使保护罩2以加速度＝2.0×106m/s2的振动水平振动。此外，驱动频率f还根据周围温度而变化，因此为了将因异物的去除引起的频率变化与因周围温度引起的频率变化区分开，优选根据频率随时间的变化量进行判断。
在驱动频率f没有变化的情况下(步骤S47：“否”)，驱动电路30使处理返回到步骤S46，使保护罩2继续以加速度＝0.5×106m/s2的振动水平振动。也就是说，驱动电路30继续进行异物检测模式下的驱动。此外，驱动电路30在接收到使清洗装置的动作结束的中断处理时，结束清洗装置的动作。
如以上那样，在实施方式5所涉及的清洗装置中，还具备向用户通知信息的通知部40。驱动电路30在以异物去除模式控制驱动器电路31时，在驱动压电体15的频率恢复不到异物检测模式时的频率的情况下，通过通知部40来通知异常。
由此，实施方式5所涉及的清洗装置在通过异物去除模式下的振动水平无法去除异物的情况下，通过通知部40将该意思通知给用户，因此能够将无法去除异物的异常通知给用户。
(其它变形例)
在上述的实施方式所涉及的摄像单元的清洗装置中，设置振动传感器70来检测保护罩2的振动水平。但是，也可以是不设置振动传感器70而能够检测保护罩2的振动水平的结构的摄像单元的清洗装置。图16是用于说明变形例所涉及的摄像单元400的清洗装置的框图。此外，关于图16所示的摄像单元400，对与图1所示的摄像单元100中的结构相同的结构标注相同的附图标记，不重复进行详细说明。
摄像单元400具备壳体1、保护罩2、摄像机5、压电体15以及驱动电路30。此外，摄像单元400中的除摄像机5以外的保护罩2、压电体15以及驱动电路30的结构构成对在摄像机5的摄像范围所附着的异物(附着物)进行清洗的清洗装置。在摄像单元400中，未设置振动传感器70，因此设置I/V变换电路34a来代替放大电路34。I/V变换电路34a被输入驱动器电路31的驱动电流Ib，将该驱动电流Ib变换为电压来输出信号Vs。AD电路35将由I/V变换电路34a进行变换所得到的信号Vs变换为数字信号。
在摄像单元400的清洗装置中，不是根据由振动传感器70检测出的信号Vb来检测保护罩2的振动水平，而是根据驱动器电路31的驱动电流Ib来检测保护罩2的振动水平。也就是说，流过压电体15的电流值是与通过压电体15而进行振动的保护罩2的振动水平有关的信号，对该信号进行变换的I/V变换电路34a作为检测部而进行动作。
在摄像单元400的清洗装置中，不需要另外设置振动传感器70，因此能够削减部件个数，从而能够降低制造成本。
在上述的实施方式所涉及的摄像单元中，没有特别详细地说明摄像机5的结构，但是作为摄像机5，也可以包括摄像机、LiDAR、Rader等。
上述的实施方式所涉及的摄像单元不限定于是设置于车辆的摄像单元，对于需要对配置于摄像元件的视野内的透光体进行清洗的用途的摄像单元，也能够同样地应用。
上述的实施方式所涉及的摄像单元只要不是特别矛盾的组合，则也可以与其它实施方式的结构适当地进行组合。例如，将实施方式2所涉及的摄像单元100与实施方式3～5中的至少一者的结构进行组合。
应当认为本次公开的实施方式在所有方面是例示性的，而非限制性的。本发明的范围不是通过上述的说明表示的，而是通过权利要求书表示的，意图包括与权利要求书等同的意义和范围内的所有变更。
附图标记说明
1：壳体；2：保护罩；3：清洗喷嘴；5：摄像机；15：压电体；30：驱动电路；31：驱动器电路；32：升压电路；33：时钟信号生成电路；34：放大电路；34a：I/V变换电路；35：AD电路；36：PID控制电路；37：模式切换电路；40：通知部；50：清洗液喷出部；70：振动传感器；100、200、300、400：摄像单元。

Claims (16)

1.一种清洗装置，具备：
透光体，其配置于摄像部的视野内；
振动体，其使所述透光体振动；
驱动部，其驱动所述振动体；
检测部，其检测与通过所述振动体而进行振动的所述透光体的振动水平有关的信号；以及
控制部，其基于由所述检测部检测出的信号来控制所述驱动部，
其中，所述控制部以使由所述检测部检测出的信号与预先设定的所述透光体的振动水平的目标值一致的方式控制所述驱动部，
所述透光体的振动水平为所述透光体的加速度。
2.根据权利要求1所述的清洗装置，其中，
所述目标值被设定为小于使进行驱动的频率下的所述透光体的位移最大的振动水平、且能够去除附着于所述透光体的异物的振动水平以上。
3.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其中，
所述目标值是所述透光体的加速度为1.5×106m/s2以上的振动水平。
4.根据权利要求1所述的清洗装置，其中，
所述目标值具有第一目标值和振动水平比所述第一目标值大的第二目标值，
所述控制部能够切换异物检测模式和异物去除模式，
所述异物检测模式是所述控制部以使由所述检测部检测出的信号与所述第一目标值一致的方式控制所述驱动部的模式，
所述异物去除模式是所述控制部以使由所述检测部检测出的信号与所述第二目标值一致的方式控制所述驱动部的模式，
所述控制部在以所述异物检测模式控制所述驱动部时，在驱动所述振动体的频率下降的情况下，切换为所述异物去除模式。
5.根据权利要求4所述的清洗装置，其中，
所述第一目标值是所述透光体的加速度小于1.5×106m/s2的振动水平，
所述第二目标值是所述透光体的加速度为1.5×106m/s2以上的振动水平。
6.根据权利要求4所述的清洗装置，其中，
所述目标值还具有振动水平比所述第二目标值大的第三目标值，
所述控制部在以使由所述检测部检测出的信号与所述第二目标值一致的方式控制所述驱动部、但是驱动所述振动体的频率恢复不到所述异物检测模式时的频率的情况下，以使由所述检测部检测出的信号与所述第三目标值一致的方式控制所述驱动部。
7.根据权利要求4所述的清洗装置，其中，
还具备用于向所述透光体的表面喷出清洗体的喷出部，
所述控制部在以使由所述检测部检测出的信号与所述第二目标值一致的方式控制所述驱动部、但是驱动所述振动体的频率恢复不到所述异物检测模式时的频率的情况下，使所述喷出部喷出所述清洗体。
8.根据权利要求4所述的清洗装置，其中，
还具备向用户通知信息的通知部，
所述控制部在以所述异物去除模式控制所述驱动部时，在驱动所述振动体的频率恢复不到所述异物检测模式时的频率的情况下，通过所述通知部来通知异常。
9.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其中，
所述控制部控制用于由所述驱动部驱动所述振动体的驱动信号的电压和占空比中的至少一方。
10.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其中，
所述检测部是以不与所述振动体接触的方式检测与通过所述振动体而进行振动的所述透光体的振动水平有关的信号的传感器。
11.根据权利要求10所述的清洗装置，其中，
所述传感器是检测通过所述振动体的振动产生的声波的超声波传感器。
12.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其中，
所述检测部是将流过所述振动体的电流值变换为与通过所述振动体而进行振动的所述透光体的振动水平有关的信号的变换电路。
13.一种摄像单元，具备：
摄像部；以及
根据权利要求1～12中的任一项所述的清洗装置。
14.一种控制方法，是清洗装置的控制方法，所述清洗装置具备：透光体，其配置于摄像部的视野内；振动体，其使所述透光体振动；驱动部，其驱动所述振动体；检测部，其检测与通过所述振动体而进行振动的所述透光体的振动水平有关的信号；以及控制部，其基于由所述检测部检测出的信号来控制所述驱动部，所述控制方法包括以下步骤：
所述控制部使得以异物检测模式驱动所述振动体，所述异物检测模式是所述控制部以使由所述检测部检测出的信号与第一目标值一致的方式控制所述驱动部的模式；
所述控制部在以所述异物检测模式控制所述驱动部时，判断驱动所述振动体的频率是否下降；
在驱动所述振动体的频率下降的情况下，所述控制部使得以异物去除模式驱动所述振动体，所述异物去除模式是所述控制部以使由所述检测部检测出的信号与振动水平比所述第一目标值大的第二目标值一致的方式控制所述驱动部的模式；以及
所述控制部在以所述异物去除模式控制所述驱动部时，在驱动所述振动体的频率恢复到所述异物检测模式时的频率的情况下，使所述振动体的驱动恢复为所述异物检测模式，
其中，所述透光体的振动水平为所述透光体的加速度。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其中，
所述控制部控制用于由所述驱动部驱动所述振动体的驱动信号的电压和占空比中的至少一方。
16.根据权利要求14或15所述的控制方法，其中，
无论所述透光体上是否附着有异物，都从所述异物去除模式开始驱动所述振动体。
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