CN110239490A - 用于控制擦拭器刮片组件运动的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于清理穹顶(102)的表面(106)的擦拭器系统(100)，擦拭器系统包括多个擦拭器刮片(110A、110B)，多个擦拭器刮片被构造成绕穹顶(102)的圆周移动。擦拭器刮片(110A、110B)绕穹顶(102)的圆周在第一方向上的旋转使擦拭器刮片(110A、110B)展开到竖立位置，并且擦拭器刮片(110A、110B)在与第一方向相反的第二方向上的旋转使擦拭器刮片(110A、110B)收起到收缩位置。

Description

用于控制擦拭器刮片组件运动的系统

本申请是申请号为201580049577.4(国际申请号为PCT/US2015/057074)、申请日为2015年10月23日、发明名称为“被动擦拭器系统”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请是2014年10月31日提交的美国专利申请No.14/529,482的继续申请，在此通过引用将所述美国专利申请文件并入。

背景技术

自主车辆诸如不需要人类驾驶员的车辆可以被用于帮助将乘客或物品从一个位置运输到另一个位置。这样的车辆可以完全自动模式运行，在自动模式中，乘客可以提供一些初始输入，诸如目的地，并且车辆自主调遣到那个目的地。因此，这样的车辆可以大量地依赖于这样的系统，所述系统能够在任何给定时间确定自动车辆的位置，以及检测并且识别车辆外的物体，诸如其它车辆、停车灯、行人等。作为示例，这些系统可以包括安装在车辆的各种位置处的传感器，诸如激光扫描设备和相机。

在一些情形中，各种光学妨碍物，诸如灰尘、污垢和碎屑，能积累在用于这样的传感器的壳体的表面上。这些妨碍物可以挡住传感器，能降低传感器生成的信息的精确度和可靠性。这进而可能影响这样的车辆的安全操纵。

发明内容

本公开的方面提供一种用于清理穹顶的表面的擦拭器系统。系统包括多个擦拭器刮片，所述多个擦拭器刮片被构造成绕穹顶的圆周移动，使得擦拭器刮片绕穹顶的外周在第一方向上的旋转使擦拭器刮片展开到致动位置。擦拭器刮片在与第一方向相反的第二方向上的旋转使擦拭器刮片收起到收缩位置。

在该方面的一个示例中，系统进一步包括邻近穹顶的基部的一个或多个喷洒喷嘴。喷洒喷嘴被构造成将擦拭器流体排出到穹顶上。在一个示例中，擦拭器刮片旋转的第一方向是顺时针方向，并且第二方向是逆时针方向。

在另一示例中，系统进一步包括轴承环，轴承环沿着穹顶的圆周延伸，并且轴承环被相对于穹顶固定。顶板可以被构造成绕轴承环旋转，所述多个擦拭器刮片可以被联接到所述顶板。可替换地，轴承环能进一步包括可枢转斜轨，并且当擦拭器刮片在第一方向上旋转时，擦拭器刮片可以被构造成沿着可枢转斜轨的顶表面移动。当擦拭器刮片在第二方向上旋转时，擦拭器刮片被构造成沿着可枢转斜轨的底表面移动。在另一示例中，轴承环也可以进一步包括凹部。在另一示例中，可枢转斜轨的至少一部分位于所述凹部内，并且所述可枢转斜轨的顶表面的至少一部分位于所述凹部外。

在又另一示例中，轴承环可以进一步包括顶表面和底表面。斜轨的顶表面包括第一斜坡，该第一斜坡远离轴承环的顶表面延伸。斜轨的底表面包括第二斜坡，该第二斜坡远离轴承环的顶表面延伸。第二斜坡可以大于第一斜坡。在另一示例中，当擦拭器刮片在收缩位置中时，擦拭器刮片被构造成跨顶板的顶表面延伸。当所述擦拭器刮片在致动位置中时，擦拭器刮片的长度可以沿着穹顶的高度延伸。

根据本公开的另一方面，公开了一种用于清理360度弯曲表面的系统。该系统包括绕360度弯曲表面的基部延伸的旋转组件和至少一个擦拭器刮片组件。所述至少一个擦拭器刮片组件包括擦拭器刮片，所述擦拭器刮片具有被联接到旋转组件的刮片基部。旋转组件被构造成，在所述擦拭器刮片远离所述旋转组件延伸、并且沿着所述360度弯曲表面的侧壁延伸的同时，使所述至少一个擦拭器刮片组件绕所述弯曲表面的基部移动。

在该方面的另一示例中，360度弯曲表面包括穹顶形状。在该方面的另一示例中，擦拭器刮片的基部可以进一步绕所述弯曲表面的外周移动。擦拭器刮片也可以在致动位置和收起位置之间移动。所述致动位置在相对于所述旋转组件的第一角度处，并且所述第二位置在相对于所述旋转组件的第二角度处，所述第一角度大于所述第二角度。在另一示例中，系统进一步包括驱动马达，并且旋转组件进一步包括被联接到驱动马达的顶板和环形齿轮。驱动马达可以被构造成使环形齿轮和顶板绕基部移动。擦拭器刮片组件能进一步包括被附接到顶板的基部安装件，并且擦拭器刮片可以被联接到基部安装件。在另一示例中，旋转组件被构造成使所述基部安装件绕所述弯曲表面的所述基部移动360度。系统可以进一步包括车辆，并且弯曲表面可以位于车辆的外部部分上。

根据本公开的另一方面，一种清理360度表面的方法包括：使擦拭器刮片组件绕360度表面在第一方向上旋转；使擦拭器刮片组件沿着第一倾斜表面从降低位置移动到竖立位置；以及在擦拭器刮片在竖立位置中的同时，使擦拭器刮片组件绕360度表面旋转。

在另一示例中，方法进一步包括：使所述擦拭器刮片组件沿着第二倾斜表面在第二方向上旋转，以将所述擦拭器刮片组件从所述竖立位置移动到所述降低位置。在另一示例中，方法进一步包括：在使所述擦拭器刮片组件在所述第一方向上旋转的同时，喷洒擦拭器流体到所述360度表面上。

附图说明

图1是根据本公开的方面的被定位在车辆上的示例擦拭器组件的透视图。

图2是图1的放大部分。

图3是根据本公开的方面的示例擦拭器组件的示例枢转连接器的侧视图。

图4是根据本公开的方面的示例擦拭器组件的透视图，其中车辆的部分被移除以暴露擦拭器组件的其它部件。

图5是根据本公开的方面的旋转组件的透视图。

图6是根据本公开的方面的旋转组件的斜轨的透视图。

图7是图6的部件的侧视图。

图8是图4的一部分的放大视图。

图9是根据本公开的方面的处于致动位置的示例擦拭器组件的透视图。

图10是根据本公开的方面的车辆的示例外视图。

图11是根据本公开的方面的车辆的示例控制系统。

图12是根据本公开的方面的示例流程图。

图13是根据本公开的方面的另一个示例流程图。

图14是根据本公开的方面的进一步示例流程图。

具体实施方式

本公开涉及一种被动擦拭器系统，该被动擦拭器系统能够清洁位于车辆上的穹顶形状的表面。穹顶可以被用于容纳与车辆中的其它系统通信的相机和激光扫描设备。如上指出的，在穹顶的表面上发现的光学妨碍物诸如灰尘、污垢和碎屑的积累能挡住相机并且使激光扫描设备的效力变弱。为了解决该问题，擦拭器系统能连续清理光学妨碍物。当在穹顶外表面上检测到光学妨碍物时，擦拭器系统可以被动地自我展开，并且当穹顶的表面被确定为被充分地清理时，擦拭器系统可以被动自我收起。另外，清洁和/或润滑流体也能通过示例擦拭器系统被自动地喷洒到穹顶的表面上，用以辅助移除处理。在这方面，与擦拭器系统通信的控制系统能检测擦拭器位置、控制擦拭器速度、螺线管正时和用于流体的喷射的泵致动。

擦拭器系统可以包括布置在穹顶周围的旋转组件，该旋转组件包括由驱动马达驱动的擦拭器刮片组件。例如，旋转组件可以包括轴承环，以及连结到顶板的环形齿轮。环形齿轮和顶板能在一系列凸轮轴承上绕轴承环和穹顶表面旋转完整的360°。旋转组件能被经由纤维增强橡胶正时皮带附接到驱动马达。在一个示例中，橡胶正时皮带被附接到环形齿轮，从而驱动马达的移动引起环形齿轮和顶板的移动。擦拭器刮片组件的擦拭器刮片可以被定位在顶板上，并且当顶板绕穹顶旋转时，擦拭器刮片组件的擦拭器刮片绕穹顶移动。轴承环上的可移动斜轨能使擦拭器刮片展开到竖立位置，以及使擦拭器刮片收起到收缩位置。

相等间隔开的擦拭器刮片组件被定位在穹顶的相反侧。每个擦拭器刮片组件能包括被联接到基部安装件的擦拭器刮片。枢转连接器将擦拭器刮片连结到基部安装件。在一个示例中，枢转连接器的一端被可枢转地附接到基部安装件，并且枢转连接器的第二端被附接到擦拭器刮片。

如上指出的，擦拭器刮片可以在收起位置和致动位置之间移动。在收起位置，擦拭器刮片可以被定位成邻近穹顶的基部并且在大体水平方向上跨顶板延伸。当顶板相对于轴承环在第一方向上旋转时，擦拭器系统能使擦拭器刮片展开到致动位置，当顶板在与第一方向相反的第二方向上旋转时，擦拭器系统能使擦拭器刮片收起。在致动位置中，擦拭器刮片能够绕穹顶移动并且能在擦拭器刮片绕穹顶旋转时保持处于致动位置中。

擦拭器系统也可以包括流体分配系统。流体分配系统可以与擦拭器系统协作地操作，以从穹顶的表面清理光学妨碍物。例如，清洁和/或润滑流体的喷洒能在擦拭器刮片绕穹顶转体时被自动从喷嘴分配。在一个示例中，喷洒能被定时成每当擦拭器刮片经过喷洒喷嘴时排出流体。

擦拭器系统也可以包括控制系统，所述控制系统追踪擦拭器刮片的位置并且将该信息传递到车辆，触发擦拭器流体的排出，并且使得当穹顶上存在光学妨碍物时，引起擦拭器刮片的致动或展开。控制系统可以包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器处理信息以便如下所述控制擦拭器系统的各方面。

I、擦拭器系统的结构

如上指出的，示例擦拭器系统可以包括擦拭器刮片组件，所述擦拭器刮片组件围绕位于车辆的顶上的穹顶定位。旋转组件使擦拭器刮片组件的擦拭器刮片在收起位置和致动位置之间移动。在收起位置中，擦拭器刮片可以被定位成邻近穹顶的基部并且在大体水平方向上跨穹顶的基部延伸。在致动位置中，擦拭器刮片可以相对于穹顶的基部被定位在大体竖直方向上。当擦拭器刮片组件被围绕穹顶在第一方向上旋转时，擦拭器刮片能被展开到致动位置，当擦拭器刮片组件被在与第一方向相反的第二方向上旋转时，能收起擦拭器刮片。

图1中示出了示例擦拭器系统100。擦拭器系统100可以被用于清理可能出现在穹顶102的表面106上的光学妨碍物，穹顶102被定位成邻近车辆组件的顶部或顶板104。穹顶102可以包括平底表面并且可以由透明材料或不透明材料组成。类似地，穹顶自身可以由任意期望的材料组成，并且可以进一步涂有在透明和不透明之间的范围的其它材料。相机、激光扫描设备等可以被容置在穹顶102内，以便获取关于车辆组件在地图或地上的绝对或相对位置，以及车辆外的物体的位置，所述车辆外的物体诸如其它车辆、路上的障碍物、交通信号、树等。

擦拭器系统可以包括绕穹顶定位的一个或多个擦拭器刮片组件。如在图1中所示，两个相等间隔开的擦拭器刮片组件110A、110B被定位在穹顶102的相对两侧处。擦拭器刮片组件110A的放大视图被示出在图2中，擦拭器刮片组件110A可以与擦拭器刮片组件110B相同或大体上相似。擦拭器刮片组件110A包括被联接到基部安装件114的第一擦拭器刮片112A。

第一擦拭器刮片112A包括中间擦拭器臂116，中间擦拭器臂116被可枢转地联接到枢转连接器118。枢转连接器118具有被连结到中间擦拭器臂116的第一端120和被可枢转地连接到基部安装件114的第二端122。为了易于讨论，仅仅参考擦拭器刮片组件110A，但是应理解的是，擦拭器刮片组件110A的讨论同样可以应用到擦拭器刮片组件110B，擦拭器刮片组件110B包括第二擦拭器刮片112B。

擦拭器刮片组件110A的基部安装件114形成擦拭器刮片组件110A的基部，并且将擦拭器刮片组件110A的部件固定到车辆组件。在图2的示例中，基部安装件114是U形的并且被附接到顶板128。基部安装件114支撑擦拭器刮片组件110A的部件的其余部分，包括枢转连接器118和第一擦拭器刮片112A。枢转连接器118被螺钉或销130固定到基部安装件114，所述螺钉或销130延伸穿过基部安装件114和枢转连接器118两者。

擦拭器刮片组件110A的枢转连接器118被更详细地示出在图3中。在一个示例中，枢转连接器118的第一端120包括彼此间隔开的第一和第二臂延伸部124、126。第一和第二臂延伸部124、126之间的高度H1应该足够大以足以接纳擦拭器刮片的中间臂。开口132、134延伸穿过第一和第二臂延伸部124、126。销或螺钉(图2)能延伸通过开口132、134以及第一擦拭器刮片112A的中间臂，以将第一擦拭器刮片112A固定到枢转连接器118，枢转连接器118进而将中间臂和第一擦拭器刮片112A固定到基部安装件114。

第一和第二擦拭器刮片112A、112B可以被设置在擦拭器刮片组件上，以物理地从穹顶表面清理光学妨碍物。例如，第一和第二擦拭器刮片组件112A、112B可以由柔性橡胶或塑料组成并且可以被构造成将足够量的压力施加到穹顶102的表面106，以从表面106清理光学妨碍物。枢转连接器118上的弹簧107(图2)可以被用于提供保持第一和第二擦拭器刮片112A和112B定位成邻近穹顶表面所需的力。

擦拭器系统可以进一步包括旋转组件，以使擦拭器刮片组件绕穹顶移动。图4中示出了示例旋转组件138。图4是车辆的顶部的视图，其中车辆的车顶的部分被移除。旋转组件138被定位成围绕穹顶102的基部103的圆周。旋转组件138可以包括被附接到基板141的轴承环140，以及被连结到顶板128的环形齿轮(未示出)。擦拭器刮片组件110A、110B被安装到顶板128并且与顶板128一起绕穹顶102移动。轴承环140和基板141可以为旋转组件138提供基部或基底。

轴承环140可以被绕穹顶102定位。例如，轴承环140可以是紧邻穹顶102定位的固定环。回到图5，图5是旋转组件138的视图，其中擦拭器刮片组件110A、110B在旋转组件138上，轴承环140被描绘成圆形环。轴承环140可以由刚性金属诸如铝、钢、合金等组成，或者由塑料材料诸如聚合物等组成。轴承环140包括顶表面142和底表面144。如所使出地，凸轮轴承146、凹部148和斜轨150被绕轴承环140的圆周定位。

在图5的示例中，三个凹部148被绕轴承环140的圆周相等间隔开。每个凹部148被分层使得凹部148的第一表面152更靠近轴承环140的顶表面142，并且凹部148的第二表面154更靠近轴承环140的底表面144。

斜轨150可以被固定到轴承环140。在一个示例中，三个相同的斜轨150通过螺钉或销155等被枢转地附接到轴承环140。图6包括示例斜轨150的详细视图。斜轨150是伸长构件，其包括倾斜顶表面156。倾斜顶表面156具有正坡度，所述正坡度从斜轨150的前边缘162在朝向斜轨150的后边缘164的方向上逐渐增大。

斜轨150的底表面通过枢转点P被分成两个主要区段：前底表面158和后底表面160，其中在所述枢转点P处，斜轨150被附接到轴承环140。前底表面158包括在前边缘162和由枢转点P形成的中间后边缘182之间延伸的表面。前底表面158被定位成朝向斜轨150的前边缘162，并且位于倾斜顶表面156之下。前底表面158是大体平面的。后底表面160被定位成朝向斜轨150的后部。后底表面160包括在枢转点P和斜轨150的后边缘164之间延伸的表面。后底表面160具有从后边缘164到枢转点P的负坡度。

斜轨150的倾斜顶表面156不需要一直延伸到后边缘164。例如，倾斜顶表面156的一部分不需要一直延伸到后边缘164并且替代地终止在点186处。中间后边缘182被形成在点186处。中间后边缘182被与前边缘164间隔开，使得倾斜顶表面156包括宽度W1，宽度W1比在后边缘164处的宽度W2宽。中间边缘表面188也被形成在与倾斜顶表面156相反的表面上。现在参考图7，中间边缘表面188沿着后底表面160从中间后边缘182延伸到点190。在该示例中，中间边缘表面188相对于后底表面160具有角度角度大于相对于后底表面160的角度

斜轨150被定位在凹部148内。例如，重新参考图5，斜轨150可以被枢转地附接到轴承环140并且可以在相应的凹部148的每一个中移动。如所示地，斜轨150的后底表面160能被完全定位在凹部148内。后底表面160的定位在后边缘164附近的部分邻近凹部148的第一表面152，并且后底表面160的定位成更靠近枢转点P的部分邻近凹部148的第二表面154。当斜轨150被向前枢转时，斜轨150的每个前边缘162和前底表面158邻近轴承环140的顶表面142。在该位置中，斜轨150的后边缘164稍微在轴承环140的顶表面142上方延伸。

旋转组件138可以进一步包括环形齿轮192和覆盖顶板128。如在图5中所示，环形齿轮192是被定位成邻近轴承环140的圆形结构。环形齿轮192包括内部开口，所述内部开口足够大以接纳轴承环140和穹顶(未示出)。环形齿轮192包括围绕环形齿轮192的圆周延伸的齿194。顶板128覆盖环形齿轮192并且被定位成邻近轴承环140。在该示例中，斜轨150和轴承环140的顶表面142在顶板128的顶表面129上方延伸。顶板128也包括唇部131，唇部131向下延伸并且离开顶板128的顶表面129。

顶板128和环形齿轮192能绕轴承环140和穹顶102旋转360°。在一个示例中，驱动马达196可以被用于使环形齿轮192和附接的顶板128在环绕轴承环140定位的一系列凸轮轴承146上旋转360°。如在图8中所示，驱动马达196的轴144A经由正时皮带198诸如纤维增强橡胶正时皮带被联接到环形齿轮192。轴144A的移动或旋转引起环形齿轮192和顶板128绕穹顶102和轴承环140移动。该移动也引起联接到顶板128的擦拭器刮片组件110A、110B的移动。

如上指出的，第一和第二擦拭器刮片112A、112B可以在收起位置和致动位置之间移动。在收起位置中，擦拭器刮片112A、112B可以被定位成邻近穹顶102的基部103并且在大体水平方向上跨顶板128延伸。擦拭器刮片112A、112B能被移动到致动位置，在致动位置，擦拭器刮片112A、112B被定位在更加竖立的位置中，如在图9中所示。在竖立位置中，第一擦拭器刮片112A和第二擦拭器刮片112B(在图9中未示出)能被相对于顶板129以角度定位,诸如以90°定位。在其它示例中，可以在5°到90°的范围内。在该示例中，中心轴线A延伸通过穹顶102并且在与穹顶102的平面底表面(未示出)和车辆表面垂直的方向上延伸。在致动位置中，擦拭器刮片组件110A、110B能够绕穹顶102的基部103和中心轴线A移动360°。在该实施例中，第一和第二擦拭器刮片112A、112B能在第一和第二擦拭器刮片112A、112B绕穹顶102旋转时维持在致动位置中。擦拭器刮片112A、112B和穹顶102的外表面106之间的摩擦将擦拭器刮片保持在致动位置中直到期望收起擦拭器刮片112A、112B为止。应理解的是，第一和第二擦拭器刮片112A、112B在致动位置中绕穹顶的连续移动与传统擦拭器刮片组件的移动不同。为了清理表面，这样的传统擦拭器刮片组件包括在降低位置和竖立位置之间以连续圆弧形路径移动的擦拭器刮片。

当顶板128相对于轴承环140被在第一方向上旋转时，擦拭器系统100能使擦拭器刮片112A、112B展开到致动位置。例如，当擦拭器系统100的顶板128相对于轴承环140通过驱动马达196在逆时针方向上移动时，擦拭器刮片112A、112B能从收起位置移动到致动位置。

参考图5，支柱，诸如支柱172，从每个擦拭器刮片组件110A、110B延伸，并且允许擦拭器刮片移动到致动位置。在该视图中，擦拭器刮片组件110B的支柱172是可见的，并且被示出成从擦拭器刮片组件110B延伸。支柱172可以被附接到枢转连接器118。当顶板128相对于轴承环140移动时，支柱172接触被定位在轴承环140上的斜轨150的倾斜顶表面156。在支柱172经过倾斜顶表面156的隆起部时，支柱172和枢转连接器118被向上推动，使得擦拭器刮片112A、112B被移动到致动位置或竖立位置。参考擦拭器刮片组件110B，枢转连接器118绕销130旋转，使得枢转连接器118能被移动到竖立位置。在该示例中，枢转连接器118上的突片119能接触基部安装件114的顶表面115，以便帮助将擦拭器刮片112A、112B保持在竖立位置并且防止枢转连接器118过旋转。

支柱，诸如支柱172，也可以允许擦拭器刮片移动到收起位置。例如，当顶板128在与将第一和第二擦拭器刮片112A、112B移动到致动位置所需要的方向相反的方向上旋转时，擦拭器系统可以收起第一和第二擦拭器刮片112A、112B。例如，擦拭器刮片组件110A、110B在顺时针方向上的旋转将支柱172移动到与斜轨150的中间下表面188接触。该移动使斜轨150稍微向前枢转，以暴露斜轨150的后底表面160的至少一部分。顶板128在顺时针方向上的进一步移动使支柱172沿着中间边缘表面188的减小的斜坡行进。支柱172然后被向下推动，使得擦拭器刮片112A、112B被降低到收起位置。

II、流体分配系统

擦拭器系统100可以与流体分配系统连通。例如，重新参考图1和图4，流体分配系统174(在图4中示出)可以包括喷洒喷嘴108A、108B、108C。喷洒喷嘴可以被绕穹顶102定位以喷洒擦拭器流体，诸如清洁和/或润滑流体，到穹顶102的表面106上。在这方面，在擦拭器刮片112A、112B绕穹顶102转体时，流体分配系统能通过喷洒喷嘴108A、108B、108C自动地分配擦拭器流体。

在一个示例中，流体分配系统174包括流体储藏器(未示出)、电磁阀176、泵178和被连接到三个喷嘴108A、108B、108C的分开的流体管线180。喷嘴108A、108B、108C可以向穹顶102的表面106喷洒擦拭器流体，诸如清洁/润滑流体。如所示地，每个流体管线180馈送到相应的喷嘴108A、108B、108C。喷嘴108A、108B、108C可以绕穹顶102相等间隔开，使得三个喷嘴108A、108B、108C相对于穹顶102彼此间隔开约120°。

擦拭器系统100能被用于任何类型的车辆组件。虽然本公开的某些方面在与具体类型的车辆结合时特别有用，但是，车辆组件可以是任意类型的车辆组件，包括但不限于小汽车、卡车、摩托车、客车、休闲车等。现在回到图10，示出一种示例车辆组件200，擦拭器系统100位于该示例车辆组件200上。如能看见的，车辆组件200包括典型车辆的许多特征，诸如头灯202、挡风玻璃203、尾灯/转向信号灯、后挡风玻璃204、门206、侧视镜208、轮胎和轮子210以及转向信号/驻车信号灯212。在该示例中，车辆组件200是自主车辆，诸如不需要人类驾驶员并且可以被用于帮助将乘客或物品从一个位置运输到另一个位置的车辆。这样的车辆可以完全自动模式运行，在自动模式中，乘客可以提供一些初始输入，诸如目的地，并且车辆自主调遣到那个目的地。在其它示例中，车辆组件200可以需要人类驾驶员。

车辆系统20也包括壳体214，壳体214可以是穹顶的形状。壳体214可以包括位于车辆组件200的顶部上的平面底表面。具有360°或较小视野的一个或多个激光装置和/或一个或多个相机装置可以被定位在穹顶102内。此外或替代地，壳体214可以包括例如一个或多个雷达和/或声纳装置。雷达、相机和激光装置中的每一个可以与处理部件相关联，处理部件处理来自这些装置的数据并且提供传感器数据到车辆组件200中的其它系统，包括控制系统，将在本文中更详细地对它们进行论述。这些数据的示例可以包括壳体214的部分是否被阻挡。

III、用于擦拭器系统和流体分配系统的控制系统

擦拭器系统也可以包括控制系统，该控制系统控制擦拭器刮片的致动或展开；追踪擦拭器刮片的位置并将该信息传递到车辆，触发擦拭器流体的排出。控制系统可以包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器处理信息以便如下所述控制擦拭器系统的各方面。

图11图示用于车辆组件的计算装置或控制系统的示例300，其中可以实施上述特征。计算装置可以包含一个或多个处理器、存储器和在通用计算装置中存在的其它部件。

如在图11中所示，根据本公开的一个方面的车辆系统300可以具有一个或多个计算装置，诸如车辆计算装置310，所述车辆计算装置310包含一个或多个处理器320、存储器330和在通用计算装置中通常存在的其它部件。

存储器330存储通过所述一个或多个处理器320可访问的信息，包括数据332和指令235，指令235可以被执行或者以其他方式被处理器320使用。存储器330可以是能够存储通过处理器访问的信息的任何类型的存储器，包括计算机装置可读介质，或存储可以借助电子装置读取的数据的其它介质，诸如硬盘驱动器、存储卡、ROM、RAM、DVD或其它光盘以及其它可写存储器和只读存储器。系统和方法可以包括前述不同组合，指令和数据的不同部分可以被存储在不同类型的介质上。

指令334可以是待由处理器直接执行(诸如机器代码)或间接执行(诸如脚本)的任一组指令。例如，指令可以作为计算装置代码被存储在计算装置可读介质上。在这方面，术语“指令”和“程序”在本文中可以被可互相交换地使用。指令可以被以由处理器直接处理的目标代码格式存储，或者以其它计算装置语言存储，所述其它计算装置语言包括脚本或根据需要被解释或预先编译的独立源代码模块的集合。以下将更详细解释指令的功能、方法和例程。

数据332可以被处理器320根据指令334来检索、存储或修改。例如，尽管要求保护的主旨不限于任何特殊数据结构，但是数据可以被存储在计算装置寄存器中，被存储在相关数据库中，作为具有多个不同栏和记录的表格、XML文件或平面文件。数据也可以被以任意计算装置可读格式来格式化。

一个或多个处理器320可以是任意传统处理器，诸如商业上可购买的CPU。可替换地，所述一个或多个处理器可以是专用装置，诸如ASIC或其它基于硬件的处理器。尽管图11功能性地图示了处理器、存储器和计算装置110的其它元件位于同一块区中，但是本领域的普通技术人员应理解的是，处理器、计算装置或存储器可以实际上包括多个处理器、计算装置或存储器，其可以在或不在同一物理壳体内。例如，存储器可以是位于与计算装置310的壳体不同的壳体中硬盘驱动或者其它存储介质。因此，处理器或计算装置的附图标记应被理解为包括并行或不并行运行的处理器或计算装置或存储器的集合的附图标记。

在一个示例中，计算装置310可以是被并入到车辆组件200中的控制系统。控制系统可以能够与车辆的各个部件通信。例如，计算装置210可以与车辆组件200的各个系统通信，诸如控制车辆组件200上的被动擦拭器系统的移动的擦拭器系统336、流体分配系统338和物体检测系统340。

控制系统310可以接收来自车辆组件中的其它系统的指示擦拭器系统336应该被展开的信号。在这样的示例中，控制系统310可以激活驱动马达并使驱动马达开始旋转，使得擦拭器刮片组件110A、110B也开始绕穹顶102旋转。控制系统310也可以接收指示擦拭器系统的擦拭器刮片的位置的信号，并且将信号提供到其它系统，诸如流体分配系统，以通过被围绕穹顶定位的喷洒喷嘴分配流体。再次，尽管擦拭器系统336被示出成计算装置310的一部分，但是实际上，擦拭器系统336可以是与控制系统310通信的分开的系统。

当穹顶上出现光学妨碍物时，控制系统310能使擦拭器系统336的擦拭器刮片展开。例如，当雨、碎屑等处在车辆组件的穹顶表面上并且挡住位于穹顶内的相机或激光器时，控制系统310可以接收穹顶被挡住的消息或信号。消息被从车辆组件内的检测穹顶上光学妨碍物的存在的其它系统诸如物体检测系统340传递。物体检测系统能包括其自身的存储器、数据、指令和处理器。在一个示例中，物体检测系统340可以包括位于穹顶内侧的相机(未示出)。这些相机可以是被用于收集信息以操纵车辆组件的相同的相机，或这些相机可以是专门用于确定穹顶上是否存在阻挡物的相机。物体检测系统的处理器能使用数字滤波器和逻辑对接收到的图像进行复杂的后处理，以评估接收到的图像的质量，并且确定穹顶上是否存在阻挡物。

重新参考图4，当控制系统310从物体检测系统340接收到穹顶表面被阻挡的消息时，控制系统310能激活驱动马达196并且使擦拭器刮片组件110A、110B展开。例如，控制系统310能激活驱动马达196并且使驱动马达196在第一方向上旋转，以便环形齿轮、顶板128和擦拭器刮片组件110A、110B也在第一方向诸如逆时针方向上旋转。擦拭器刮片组件110A、110B在第一方向上的旋转能使擦拭器刮片组件110A、110B展开，使得第一和第二擦拭器刮片112A、112B如前面所述移动到竖立位置。

因此，当控制系统310从物体检测系统接收到光学妨碍物被充分地从穹顶表面清理或不再存在于穹顶表面上的消息时，控制系统200能停用驱动马达196并且使驱动马达196在相反方向上旋转，使得环形齿轮192、顶板128和擦拭器刮片组件110A、110B在相反方向诸如顺时针方向上旋转，以将第一和第二擦拭器刮片112A、112B收起。当第一和第二擦拭器刮片112A、112B被收起时，驱动马达196能停止。

第一和第二擦拭器刮片112A、112B中的至少一个的位置能被控制系统确定。例如，一旦擦拭器刮片组件110A、110B被展开，控制系统内的一个或多个位置传感器能被用于确定擦拭器刮片中的一个或多个擦拭器刮片的存在及其位置。

例如，参考图4和图8，位置传感器302可以是相对于环形齿轮和顶板128被固定的霍尔传感器。在该示例中，位置传感器302被固定到基板141并且位于驱动马达196的轴144A与环形齿轮196之间。位置传感器302能检测位于绕穹顶102移动的旋转组件138的一部分上的一个或多个磁体的磁场。

磁体304可以被定位成邻近绕穹顶旋转的擦拭器刮片组件110A、110B中的一个或多个。磁体304可以被定位成例如邻近第一擦拭器刮片组件110A的基部安装件114。在这方面，每当磁体304在位置传感器302前方经过时，位置传感器302检测磁体304的存在。

位置传感器302可以与控制系统310通信，以指示检测到一个或多个擦拭器刮片。例如，每当磁体304在位置传感器302的前方经过时，位置传感器302能发送信号到控制系统310，指示已经检测到磁体304。在该示例中，因为磁体304邻近擦拭器刮片组件110A的基部安装件114，所以检测到磁体304也指示检测到第一擦拭器刮片组件112A。此外，检测到磁体304也可以向控制系统310指示擦拭器刮片112A已经绕穹顶102做出完整回转。

每当控制系统210通过访问关于位置传感器202相对于穹顶的位置的信息而从位置传感器302接收信号时，控制系统310能计算第一和/或第二擦拭器刮片112A、112B的位置。例如，因为传感器302的位置是固定的，所以控制系统310能易于确定第一和第二擦拭器刮片112的位置。在磁体302被定位成邻近第一擦拭器刮片112A的基部安装件114的一个示例中，当第一擦拭器刮片组件110A直接位于位置传感器302的前方或位于0°处时，第二擦拭器刮片112B将被定位成离第一擦拭器刮片180°。

当第一擦拭器刮片112A作出完整回转并且返回到位置传感器302时，控制系统310也可以计算第一和/或第二擦拭器刮片112A、112B的位置。例如，控制系统310能获取关于旋转组件的速度的信息。基于确定出的速度，控制系统310能确定第一和第二擦拭器刮片112A、112B在给定时间段内将前进多远。例如，第一擦拭器刮片112A可以每九秒做出一个回转。在该示例中，第一擦拭器刮片112A每三秒将行进120°，并且第一擦拭器刮片112A每秒行进40°。在其它示例中，第一擦拭器刮片112A可以大于或小于九秒的时间做出一个回转。例如，第一擦拭器刮片112A可以每秒做出一整个回转。系统能容易地基于给定速度计算在回转期间的任意给定点处的第一擦拭器刮片112A的位置。控制系统310也可以控制速度并且对速度作调整。

第二擦拭器刮片112B的位置能被类似地确定。例如，擦拭器刮片112B的位置被固定成与第一擦拭器刮片112A相离180°。一旦确定第一擦拭器刮片112A的位置，控制系统310能通过将180°加到第一擦拭器刮片112A的当前位置来计算第二擦拭器刮片112B的位置。在其他示例中，第二位置传感器能被设置成邻近第二擦拭器112B的基部安装件114。基于第二位置传感器的信号，控制系统302能以计算第一擦拭器刮片112A的位置的方式来计算第二擦拭器刮片112B的位置。

为了提供擦拭器刮片112的更精确的位置，或者作为确定第一和第二擦拭器刮片112A、112B的位置的可替代的方式，可以在驱动马达196内定位一个或多个位置传感器。例如，有三个霍尔传感器(未示出)位于驱动传感器内，用以检测驱动马达196在任意给定时间处的位置。霍尔传感器能向控制系统210传递信息，指示检测到驱动马达196中的磁体和在给定时间处在马达196内的齿轮的位置。

当从霍尔传感器获得驱动马达196的位置时，能对擦拭器刮片112的位置做出更精确的计算。例如，如上所述，控制系统310能预测第一擦拭器刮片112在绕穹顶的回转期间的点处的预期位置。然而，旋转组件的速度在回转期间可能变化或者可能波动，这会影响擦拭器刮片112A、112B的预期位置。驱动马达196的准确位置的知识能向控制系统310提供另外的信息，这将允许更加精确地确定第一和第二擦拭器刮片112A、112B中的一个或两个擦拭器刮片在任意时间点处的位置。

控制系统310也可以获得关于喷洒喷嘴108A、108B、108C的位置的信息。再次参考图4，如在以上示例中所述，三个喷洒喷嘴108A、108B、108C可以被相对于穹顶以120°相等间隔开。在这样的示例中，其中0°是位置传感器302的固定位置，喷洒喷嘴108A、108B、108C中的每一个喷洒喷嘴相对于位置传感器302的位置是已知的。例如，如所示的，第一喷洒喷嘴108A可以位于60°处；第二喷洒喷嘴108B能定位在顺时针方向上与位置传感器302相离180°处(或者与第一喷嘴108A相离120°)；并且，第三喷洒喷嘴108C可以定位在顺时针方向上与位置传感器202相离约300°处。通过获得这些位置，控制系统310能基于第一擦拭器刮片112A和/或第二擦拭器刮片112B的确定出的位置来精确地分配流体。

控制系统310能获得识别擦拭器刮片相对于喷洒喷嘴110A、110B、110C的最优位置的信息，用于激活流体分配系统174。例如，最优位置可以是这样的位置，其中恰好在擦拭器刮片112A经过每个喷洒喷嘴110A、110B、110C的前方之前分配擦拭器流体。这允许向穹顶表面106喷洒流体，但是立即被第一擦拭器刮片112A清理，以防止过量的流体流走。在一个示例中，可以预先确定：在第一擦拭器刮片112A相对于穹顶移动360°时，当第一擦拭器刮片112A离每个喷洒喷嘴固定距离，诸如与每个喷洒喷嘴110A、110B、110C相离5°-10°时，流体被触发。第二擦拭器刮片112B的最优位置能类似于第一擦拭器刮片112A的最优位置，但是其可以不同。

控制系统310能计算一个或多个擦拭器刮片何时将处于最优位置。如前所述，每当磁体302做出完整回转时，控制系统310可以能够确定第一擦拭器刮片112A以及第二擦拭器刮片112B的准确位置。在确定当第一擦拭器刮片112被定位成与相应的第一、第二和第三喷洒喷嘴110A、110B、110C相离10°时喷洒喷嘴应喷洒流体的示例中，控制系统310能确定第一擦拭器刮片112A何时将被定位在50°、110°和290°，其中0°在位置传感器302的位置处。如上讨论的，在一个示例中，控制系统310能基于速度和擦拭器刮片310的预期位置来作出判断。

控制系统310可以发送信号到流体分配系统310用以泵送流体到流体管线180，使得当第一擦拭器刮片112A在最优位置处时，喷嘴110A、110B、110C中的每一个将喷洒擦拭器流体。例如，在擦拭器刮片112A在50°、110°和290°的最优位置处时，流体分配系统174将通过相应的喷洒喷嘴分配流体。因而，在第一擦拭器刮片112A绕穹顶旋转时，喷洒喷嘴110A、110B、110C能被控制系统依次触发。每当第二擦拭器刮片112B在最优位置处时，流体分配系统174也能被激活。

图12是根据上述的一些方面的示例流程图400，其可以被一个或多个计算装置诸如控制系统310执行。在该示例中，控制系统310在块区410处接收信号。该信号指示在车辆组件诸如穹顶的表面上存在光学妨碍物。在块区420处，控制系统310可以激活驱动马达并且使驱动马达开始在第一方向上旋转。驱动马达的移动也使被联接到驱动马达的旋转组件和被联接到旋转组件的任意擦拭器刮片组件在第一方向上旋转。旋转组件的运动将使一个或多个擦拭器刮片组件也在第一方向上旋转，以及使擦拭器刮片展开到竖立位置。当期望收起擦拭器刮片时，在块区430处，控制系统310将停用驱动马达并且使驱动马达在与第一方向相反的第二方向上旋转，由此使旋转组件和擦拭器刮片组件也在与第一方向相反的第二方向上旋转。这也将使得擦拭器刮片被移动到收起位置。

图13是根据上述的一些方面的示例流程图500，其可以被一个或多个计算装置诸如控制系统310执行。在块区510处，控制系统310接收来自位置传感器的信号。该信号指示在相对于穹顶和位置传感器的第一位置处检测到擦拭器刮片。在块区520处，由控制系统310访问关于旋转组件的速度的信息。在块区530处，在擦拭器刮片绕穹顶做360°回转时，使用关于旋转组件的速度的信息，控制系统310能确定擦拭器刮片的第二位置。

图14是根据上述的一些方面的示例流程图600，其可以被一个或多个计算装置诸如控制系统310执行。在块区610处，控制系统310接收来自位置传感器的信号。该信号指示在相对于穹顶和位置传感器的第一位置处检测到擦拭器刮片。控制系统310在块区620处访问关于旋转组件的速度的信息。在块区630处由控制系统310访问关于喷洒喷嘴的位置的信息，并且在块区640处有控制系统310访问关于擦拭器刮片相对于喷洒喷嘴的最优位置的信息。例如，可能存在绕穹顶相等间隔开的三个喷洒喷嘴。控制系统310也能获取关于在擦拭器流体喷洒流体之前擦拭器刮片应离每个喷洒喷嘴多远的信息。控制系统310然后能确定擦拭器刮片何时处于相对于喷洒喷嘴和穹顶的最优位置处。例如，最优位置可以是擦拭器刮片被定位成离喷洒喷嘴5-10度的位置。在块区650处，控制系统310将确定擦拭器刮片何时处于最优位置处。控制系统310也能基于速度预测擦拭器刮片在给定时间段将处于最优位置处。可替选地，控制系统310能基于系统中的各种传感器确定准确位置。一旦控制系统310已经确定擦拭器刮片处于最优位置，控制系统能在块区660处激活流体分配系统并且使擦拭器流体被通过喷洒喷嘴分配。

除非另外声明，前述可替换的示例并不相互排斥，而是可以被以各种组合实施，以获得现独特的优点。由于上述特征的这些和其它变型和组合能在不背离有权利要求限定的主旨的情况下被利用，所以实施例的前述描述应被当作说明性的而非限制由权利要求限定的主旨。另外，所提供的本文所述的示例以及从句短语“诸如”、“包括”等等就不应被理解为将权利要求的主旨限制到具体示例；而是，示例旨在说明许多可能实施例中的仅一个实施例。此外，不同附图中的相同附图标记能指示相同或相似的元件。

Claims (20)

1.一种用于控制擦拭器刮片组件运动的系统，该系统包括：

擦拭器刮片组件，包括至少一个擦拭器刮片；

一个或多个处理器，配置为：

接收指示穹顶的表面上存在光学妨碍物的信号；

响应于接收到所述信号，通过围绕所述穹顶在第一方向上旋转环而使所述擦拭器刮片组件围绕所述穹顶在第一方向上移动，从而将所述擦拭器刮片从收起状态移动到展开状态，其中，所述环围绕所述穹顶延伸；和

通过在第二方向上旋转环而使所述擦拭器刮片组件围绕所述穹顶在第二方向上移动，从而将所述擦拭器刮片从所述展开状态移动到所述收起状态，并且其中，所述第二方向与所述第一方向相反。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括穹顶。

3.根据权利要求2所述的系统，还包括车辆，其中，所述穹顶安装在所述车辆上。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一方向是顺时针方向，并且所述第二方向是逆时针方向。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器还被配置为控制所述擦拭器刮片组件围绕所述穹顶旋转的速度。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个擦拭器刮片安装到所述环。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述信号是第一信号，所述一个或多个处理器还被配置为：

接收指示光学妨碍物从所述穹顶清除的第二信号；和

其中，所述一个或多个处理器还被配置为响应于接收到所述第二信号而使所述擦拭器刮片组件在所述第二方向上移动。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括驱动马达，所述驱动马达配置成使所述环旋转。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括喷洒喷嘴，并且其中，所述一个或多个处理器还被配置为：

接收来自位置传感器的、指示在相对于所述穹顶的第一位置处检测到所述擦拭器刮片的信号；和

基于所述第一位置，当所述擦拭器刮片处于预定位置时，使流体通过所述喷洒喷嘴被分配。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：

当所述擦拭器刮片围绕所述穹顶旋转时，访问关于所述擦拭器刮片的速度的信息；

基于所述速度确定所述擦拭器刮片相对于所述穹顶的第二位置；和

进一步基于所确定的第二位置使流体被分配。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个擦拭器刮片被配置为围绕所述穹顶旋转360度。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述擦拭器刮片组件还包括枢转连接器，所述枢转连接器具有支柱部分，并且所述环包括斜轨，并且所述支柱部分被配置为与所述斜轨相互作用以将所述擦拭器刮片从所述展开状态移动到所述收起状态。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述支柱部分配置成与所述斜轨相互作用以将所述擦拭器刮片从所述收起状态移动到所述展开状态。

14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述支柱部分被配置为当所述环在所述第一方向上旋转时沿着所述斜轨的顶表面移动。

15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述支柱部分被配置为当所述环在所述第二方向上旋转时沿着所述斜轨的底表面移动。

16.根据权利要求12所述的系统，其中，所述斜轨配置为枢转，以便将所述擦拭器刮片从所述展开状态移动到所述收起状态。

17.根据权利要求12所述的系统，其中，所述斜轨配置成枢转，以便将所述擦拭器刮片从所述收起状态移动到所述展开状态。

18.根据权利要求12所述的系统，还包括相对于所述穹顶固定的第二环，所述环可相对于所述第二环旋转，并且其中，所述斜轨布置在所述第二环上。

19.根据权利要求1所述的系统，还包括顶板，并且其中，所述擦拭器刮片组件经由安装件联接到环。

20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述擦拭器刮片组件包括至少两个擦拭器刮片。