CN110733469B - 用于清洗目标装置表面的清洗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于清洗目标装置表面的清洗装置及方法。该清洗装置包括用于移动至少一个擦拭器(130)的至少一个第一擦拭器驱动致动器(140)和至少一个第二擦拭器驱动致动器(150)并包括用于朝向目标装置(200)喷射清洗流体的至少一个喷嘴(120)，其中擦拭器驱动致动器(140，150)彼此链接，使得在使用中，通过所述第一擦拭器驱动致动器(140)沿着第一线(X)驱动所述擦拭器(130)以接触待清洗的所述目标装置(200)的表面(210)，并且通过所述第二擦拭器驱动致动器(150)沿着第二线(Y)驱动所述擦拭器(130)以擦拭所述目标装置(200)的所述表面(210)的至少一部分。

Description

用于清洗目标装置表面的清洗装置及方法

技术领域

本公开涉及一种用于清洗机动车辆中的目标装置的表面的清洗装置，并且涉及一种使用这样的清洗装置清洗目标装置的表面的方法。

背景技术

例如装配在机动车辆外部的摄像机和其他各种光学装置之类的传感器(特别是室外传感器)越来越多地用于汽车领域。这种传感器通常暴露于污垢、灰尘、水滴等以及可能积聚在其上的碎屑，应该将其移除以保持所述传感器清洁和干净，从而有效地执行其预期的功能。

保持传感器清洁和干净是非常重要的，特别是在包括LIDAR(光探测和测距)传感器的自主或自动驾驶汽车的情况下，这些传感器通常装配在车辆顶部以便在所有方向上扫描以产生车辆周围环境的三维视图。污垢、灰尘和碎屑的积聚可能会阻塞激光雷达传感器，降低其精度。由于这可能会危及安全驾驶，因此应不断擦拭干净。

为了保持这种传感器清洁和干燥，通常通过布置在窗口或挡风玻璃下方以及车辆顶部的喷射器，而在现场使用大量的水。这导致水的高消耗，并且在许多情况下还通过窗口向下倾倒水，这是不希望的。

为了提高效率，近来还使用了基于马达驱动的擦拭器的清洗装置，其结合水和/或空气喷嘴以喷射清洗流体来清洁传感器的表面。这种清洗装置的示例公开在US2016121855和US2017151933中。喷雾喷嘴设置在车辆顶部上的拱顶附近，并与围绕圆顶布置的马达驱动的擦拭器刮片相结合。在使用中，擦拭器刮片在沿一个方向旋转的同时展开。擦拭器刮片沿相反方向的旋转使它们布置在塌缩位置中。当擦拭器刮片围绕拱顶旋转时，从喷嘴分配清洁流体。

US2016244028提供了一种用于维持传感器的检测精度的擦拭装置。这种擦拭装置包括：擦拭机构，其具有联接到马达驱动轴的旋转轴；以及擦拭器，其具有从旋转轴向前倾斜地逐渐向下延伸的臂和附接到臂的橡胶擦拭器刮片。该装置还包括用于供应清洗流体的喷嘴。喷嘴附接到旋转轴并且布置成随着旋转轴旋转而与擦拭器一起摆动。

US2018009418公开了一种传感器清洁系统，其包括至少一个擦拭器刮片，该擦拭器刮片被构造成结合流体引导喷嘴从第一位置移动到第二位置，该流体引导喷嘴被构造成引导加压流体以清洁传感器区域。可以移动喷嘴以瞄准传感器区域的特定区域。擦拭器刮片附接到可移动的滑架上，滑架经由马达、电磁阀等被致动。

虽然已经发现上述现有技术的清洁装置通常是有效的，但由于使用诸如马达之类的机械装置来操作擦拭器，所以上述现有技术的清洁装置是不期望地复杂的。还发现这还涉及诸如由电气部件(即马达和相关元件)与液压部件(即清洗流体)的组合引起的短路之类的问题。另外，仍然需要相当大量的清洁流体来有效地清洁传感器，这也是不希望的。

发明内容

本文公开了一种用于清洗目标装置的清洗装置，所述目标装置例如是应用于机动车辆的各种不同传感器中的传感器透镜的表面。已经发现本清洗装置对于清洗具有圆柱形形状的传感器非常有效，但是它也可以有效地应用于许多其他不同的传感器几何形状。

本清洗装置包括至少一个第一擦拭器驱动致动器和至少一个第二擦拭器驱动致动器。各擦拭器驱动致动器中的至少一者例如可伸缩地从缩回或塌陷状态操作进入伸出或操作状态。这可以通过供应流过擦拭器驱动致动器的清洗流体来执行。

还提供至少一个擦拭器，所述至少一个擦拭器被构造成接触待清洗的目标装置，以便擦拭其表面(例如机动车辆传感器中的传感器透镜的表面)的至少一部分，以从其去除污垢或液体。在一些情况下，所述擦拭器可以由多个部分形成。

所述第一擦拭器驱动致动器能例如可伸缩地操作，以沿着第一线将所述至少一个擦拭器从第一位置移动到第二位置，或从第二位置移动到第一位置。例如，当从流体源泵送清洗流体时，所述第一擦拭器驱动致动器的操作可以由清洗流体执行。

反过来，所述第二擦拭器驱动致动器也能例如可伸缩地操作，以沿着第二线将所述擦拭器从第一位置移动到第二位置，或从所述第二位置移动到所述第一位置。例如，当从流体源泵送清洗流体时，所述第二擦拭器驱动致动器的操作可以由所述清洗流体执行。在优选示例中，所述第一擦拭器驱动致动器由所述第二擦拭器驱动致动器驱动，从而例如移动所述擦拭器来清洗目标装置。

所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器的操作可以通过相同的流体线路或通过两条不同的流体线路来执行。

例如在伸缩致动器中的所述第二位置是沿着所述第一线或所述第二线中的至少一者比所述第一位置进一步延伸的位置。换句话说，各擦拭器驱动致动器沿着所述第一线和/或所述第二线在所述第二位置处延伸的长度比各擦拭器驱动致动器在所述第一位置处延伸的长度长。可能优选的是，所述第二线相对于所述第一线倾斜例如约90°。所述第一线和所述第二线的其他不同倾斜角度也是可能的，甚至存在所述第一线和所述第二线的非倾斜布置，即相对于彼此以0°的角度倾斜。如这里所使用的，线指的是限定运动方向的轴线。

所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器彼此机械地链接，并且也可以流体地链接。结果，在使用中，所述擦拭器由所述第一擦拭器驱动致动器沿着所述第一线驱动，以接触待清洗的所述目标装置的所述表面的至少一部分，并且还通过所述第二擦拭器驱动致动器沿着所述第二线驱动，以擦拭所述目标装置的所述表面的所述部分。

尽管没有详细描述，但是提供了清洗流体的外部源，用于将清洗流体供应到各擦拭器驱动致动器中。在所述清洗流体例如通过泵从所述外部源驱动时，当所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器流体地链接时，所述清洗流体将进入所述清洗装置，使得所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器被操作，即可伸缩地延伸。当各擦拭器驱动致动器已经完全延伸，或者已经到达它们的路径终点，或者它们已经延伸到给定的长度例如使得所述目标装置的所述表面已被适当地清洁时，流体喷射停止并且各擦拭器驱动致动器缩回。伸缩的各擦拭器驱动致动器的缩回可以例如通过将在下面进一步描述的弹簧机构来执行。在伸缩的各擦拭器驱动致动器缩回期间，根据需要，所述清洗流体可以仍然朝向所述目标装置的所述表面喷射，或者可以防止其喷射。

通过单个共同的驱动源(即清洗流体)沿着两条不同的线路来驱动所述擦拭器导致非常简单的清洗装置，其中涉及很少的部件，同时非常有效地去除碎屑和灰尘以及所述清洗流体本身的其余部分。这与不存在电子部件(例如电动马达)相结合，导致安全性不会因使用液体(即清洗流体与这些电子部件一起)而受到损害。

本清洗装置还包括至少一个喷嘴或流体喷射器，用于朝向待清洗的所述目标装置的所述表面喷射清洗流体来清洗其至少一部分。

所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器均包括伸缩元件，使得它们可以延伸到达给定位置以喷射清洗流体并且使所述擦拭器适当地接触待清洁的所述目标装置。所述伸缩元件被布置成由所述清洗流体驱动。流体室可以形成在各擦拭器驱动致动器内，用于在其中容纳清洗流体。在所述流体室内可以设置有销，所述销被布置成选择在所述目标装置的所述表面的哪个点处从喷嘴喷射所述清洗流体。结果，有利地减少了所用清洗流体的量。

通过至少一个第一擦拭器驱动致动器和至少一个第二擦拭器驱动致动器来移动所述擦拭器避免了在使用擦拭器执行清洗操作期间机动车辆的部件与擦拭器接触或碰撞。所述擦拭器还可以朝向和远离待清洁的所述目标装置的壁或表面移动，并且还在擦拭它的同时被驱动到所述壁或表面上，以便清洁和干燥其至少一部分。当各擦拭器驱动致动器已经到达其缩回或塌缩状态时，所述擦拭器可以根据需要保持隐藏在车辆的外表面下方、至少在待清洁部件的范围之外或者在待清洁部件的视野之外(例如在光学表面的情况下)。

现在将详细描述擦拭器相对于目标装置表面的两种不同的接近运动。

示例1：擦拭器的径向接近运动

在本清洗装置的第一有利示例中，提供了清洗结构。所述清洗结构被布置成至少部分地围绕所述目标装置的所述表面。该示例可以适合于例如所述目标装置的形状是圆柱形的情况，如同许多常用的车辆传感器一样。在这种情况下，所述清洗结构可以是例如环形的，并且围绕圆柱形目标装置的表面布置。在该特定情况下，环形清洗结构可包括环组件，该环组件例如由两个或更多个半环元件限定，所述半环元件通过上述第一擦拭器驱动致动器而彼此连接以形成所述清洗结构。因此，所述半环元件可以沿着所述第一线从所述第一位置被驱动到所述第二位置或从所述第二位置被驱动到所述第一位置。如这里所使用的，半环被定义为分成两部分的环，其可以彼此相同或不相同。因此，两个半环一起限定了环形清洗结构。

在该示例中，至少一个喷嘴和至少一个擦拭器可以由清洗结构直接或间接地承载，使得在第二擦拭器驱动致动器沿着第二线驱动清洗结构以擦拭目标装置表面的一部分时，至少一个擦拭器可以与目标装置接触以擦拭其侧表面。

如上所述，所述第二线相对于所述第一线倾斜例如约90°，但是所述第一线和所述第二线的其他不同倾斜角度也是可能的。

所述机动车辆可以附接有引导结构，沿着所述引导结构，所述第二擦拭器驱动致动器可以沿着第二线移动所述清洗结构。

在操作中，在两个擦拭器驱动致动器沿着所述第一线和所述第二线的延伸过程中，由所述清洗结构承载的所述喷嘴将清洗流体朝向待清洗的所述目标装置的所述表面喷射以清洁其至少一部分。然后，例如通过弹簧的弹簧作用，沿着所述第一线驱动具有擦拭器的清洗结构以接触所述目标装置的所述表面，并沿着所述第二线驱动以在相应的相反方向上擦拭所述目标装置的所述表面。在缩回过程中，不泵送流体。当喷嘴不与清洗结构流体地链接时，可以在从喷嘴喷射清洗流体的同时进行擦拭动作。

在该第一示例中，在所述擦拭器接触所述目标装置的所述表面的情况下当所述第一擦拭器驱动致动器将所述清洗结构沿着所述第一线从第二位置致动到第三位置(即，所述第一位置和所述第二位置之间的中间位置)时，所述擦拭器可沿着所述第一线被驱动。另外，通过所述第二擦拭器驱动致动器将所述清洗结构从所述第二位置驱动到第三位置来执行所述擦拭器沿着所述第二线的驱动，所述第三位置也是所述第一位置和所述第二位置之间的中间位置。

尽管在该第一示例中，第三位置不是必需的，但是它可以在擦拭器接触目标装置的表面用于改善接触以提供更高压力的接触的情况下存在。

示例2：擦拭器的线性接近运动

在该示例中，所述第一擦拭器驱动致动器还被布置成沿着第一线驱动所述擦拭器，并且所述第二擦拭器驱动致动器被布置成沿着第二线驱动所述擦拭器。所述第二线可以相对于所述第一线倾斜例如约90°。其他不同的角度也是可能的。

至少一个喷嘴和至少一个擦拭器由所述第一擦拭器驱动致动器承载。如在第一示例中那样，提供清洗结构。在这种情况下，所述清洗结构由所述至少一个喷嘴和所述至少一个擦拭器限定。

在操作中，泵送清洗流体，导致第一擦拭器驱动致动器和第二擦拭器驱动致动器二者沿着所述第一线和所述第二线延伸。当没有泵送清洗流体时，例如通过弹簧的弹簧作用使所述擦拭器沿着所述第一线移动以接触所述目标装置的所述表面并沿着所述第二线移动以在相应的相反方向上擦拭所述目标装置的所述表面。如果喷嘴没有流体地链接到清洗结构，则可以在从喷嘴喷射清洗流体的同时进行擦拭动作。

该第二示例可以应用于诸如圆柱形传感器之外的传感器的目标装置。因此，在这种情况下，围绕目标装置的表面不设置清洗结构。在该第二示例中，当擦拭器沿着第二线移动以擦拭时目标装置的表面与擦拭器接触，即擦拭，如上所述。各擦拭器驱动致动器被布置成驱动喷嘴并将它们隐藏在支架内部，使得它在传感器视野之外并且在不使用时保持受到保护。

而且，在该示例中，沿着所述第一线可存在第三位置，其中所述擦拭器接触所述目标装置的所述表面，用于改善接触以提供更高压力的接触。

如上所述，可以在本清洗装置的两个示例中设置弹簧机构，用于在没有泵送清洗流体时分别沿着所述第一线和所述第二线偏置所述第一擦拭器驱动致动器或所述第二擦拭器驱动致动器中的至少一者。所述弹簧机构可包括压缩弹簧或适于拉动所述第一擦拭器驱动致动器以及所述第二擦拭器驱动致动器使它们返回到第二位置(对应于它们的缩回静止位置，此时没有供应清洗流体)的其它等效元件。例如，如果通过泵从清洗流体的上述外部源供应清洗流体，则停止泵，然后使第一擦拭器驱动致动器和第二擦拭器驱动致动器到达它们各自的缩回静止位置。

在一些示例中，可能优选的是，所述弹簧机构具有相互不同的弹簧刚度。结果，所述擦拭器可以由所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器在不同时间沿着所述第一线或所述第二线从所述第一位置驱动到所述第二位置。在其他示例中，根据需要，也可以在沿着第二线驱动擦拭器的步骤的同时执行沿着第一线驱动擦拭器。

因此，根据本清洗装置的本公开，所述擦拭器可以由两个单独的擦拭器驱动致动器沿着不同的线驱动：一个擦拭器驱动致动器用于使擦拭器朝向和远离目标装置移动，另一个擦拭器驱动致动器用于使擦拭器沿着目标装置移动以在清洗操作中擦拭其表面。在本清洗装置中，两个擦拭器驱动致动器由用于清洗目标装置的相同清洗流体操作。

通常，为了使用本清洗装置清洗装配在车辆上的目标装置的表面，清洗装置被致动，使得从外部流体源泵送清洗流体以流过各擦拭器驱动致动器，从而导致各擦拭器驱动致动器沿着第一线和第二线被驱动。从喷嘴朝向待清洗的目标装置的表面喷射清洗流体。当清洗操作完成时，泵停止泵送清洗流体，因此流体不会从喷嘴喷出，并且通过上述弹簧的弹簧作用例如沿着第一线和第二线驱动擦拭器，其中擦拭器接触目标装置的表面以从其去除碎屑、灰尘和水。

尽管可能优选的是，当擦拭器被驱动而接触目标装置的表面时防止从喷嘴喷出清洗流体，但是也可以设想当擦拭器被驱动而接触目标装置的表面时喷射清洗流体的示例。

本公开还涉及一种用于清洗装配在车辆上的目标装置的表面的方法。所述方法包括以下步骤：提供上述清洗装置；将清洗流体从喷嘴朝向待清洗的目标装置的表面喷射；通过第一擦拭器驱动致动器朝向待清洗的目标装置的表面沿着第一线X驱动擦拭器；以及在擦拭器接触目标装置的表面的情况下通过第二擦拭器驱动致动器沿着第二线Y驱动擦拭器。

如上所述，清洗装置可包括至少部分地围绕目标装置的表面的清洗结构。上述一个或多个擦拭器由所述清洗结构承载。在这种情况下，沿着第一线X驱动擦拭器的步骤是通过第一擦拭器驱动致动器将所述清洗结构沿着第一线X从第二位置驱动到第三位置来执行的；并且沿着第二线Y驱动擦拭器的步骤是在擦拭器接触目标装置的表面的情况下通过第二擦拭器驱动致动器将所述清洗结构从第二位置驱动到第三位置来执行的。

在一些示例中，当擦拭器被驱动而接触目标装置的表面时，可以防止从喷嘴喷出清洗流体。在一些情况下，沿着第一线X驱动擦拭器与沿着第二线Y驱动擦拭器的步骤同时进行可能是有利的。

以下条款限定了本发明的各个方面。

条款1、一种用于清洗机动车辆中的目标装置的表面的清洗装置，该清洗装置包括：

-清洗结构，所述清洗结构被布置成至少部分地围绕所述目标装置的所述表面并且承载至少一个喷嘴和至少一个擦拭器；

-至少一个第一擦拭器驱动致动器，所述第一擦拭器驱动致动器沿着第一线X将所述清洗结构从第一位置移动到第二位置或从所述第二位置移动到所述第一位置；

-至少一个第二擦拭器驱动致动器，所述第二擦拭器驱动致动器能操作成沿着第二线Y将所述清洗结构从第一位置移动到第二位置或从所述第二位置移动到所述第一位置；

其中，所述第二位置是沿着所述第一线X或所述第二线Y中的至少一者比所述第一位置进一步延伸的位置；并且

其中，所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器彼此链接，使得在使用中，沿着所述第一线X驱动所述清洗结构，使得所述擦拭器接触待清洗的所述目标装置的所述表面的至少一部分，并且通过所述第二擦拭器驱动致动器沿着所述第二线Y驱动所述清洗结构，使得所述擦拭器擦拭所述目标装置的所述表面的所述部分。

条款2、根据条款1限定的清洗装置，其中，所述第一擦拭器驱动致动器能可伸缩地操作以移动所述清洗结构。

条款3、根据条款1或2限定的清洗装置，其中，所述第二擦拭器驱动致动器能可伸缩地操作以移动所述清洗结构。

条款4、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器中的至少一者能由清洗流体操作。

条款5、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述第二线Y相对于所述第一线X倾斜。

条款6、根据条款5限定的清洗装置，其中，所述第二线Y相对于所述第一线X倾斜约90°。

条款7、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述清洗装置被构造成：

-从所述喷嘴朝向待清洗的所述目标装置的所述表面210喷射清洗流体；

-通过所述第一擦拭器驱动致动器沿着所述第一线X驱动所述清洗结构，直到所述目标装置的所述表面(210)与所述擦拭器接触；以及

-在所述擦拭器接触所述目标装置的所述表面的情况下，通过所述第二擦拭器驱动致动器沿着所述第二线Y驱动所述清洗结构。

条款8、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述清洗结构包括由至少两个半环元件限定的环组件，所述半环元件通过所述第一擦拭器驱动致动器彼此连接，所述第一擦拭器驱动致动器用于沿着所述第一线X将所述半环元件从所述第一位置驱动到所述第二位置或从所述第二位置驱动到所述第一位置。

条款9、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述擦拭器由多个部分形成。

条款10、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，该清洗装置还包括相应的弹簧机构，所述弹簧机构用于分别沿着所述第一线X和所述第二线Y偏置所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器。

条款11、根据条款10限定的清洗装置，其中，所述弹簧机构具有相互不同的弹簧刚度，使得所述擦拭器由所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器沿着所述第一线X或所述第二线Y在不同时间从所述第一位置驱动到所述第二位置。

条款12、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述喷嘴被构造成仅在所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器中的至少一者已经延伸了确定的长度时喷射清洗流体。

条款13、一种用于清洗机动车辆中的目标装置的表面的清洗装置，该清洗装置包括：

-至少一个喷嘴，所述喷嘴用于将清洗流体喷射到目标装置的表面的至少一部分上；

-至少一个擦拭器，所述擦拭器用于擦拭所述目标装置的所述表面；

-至少一个第一擦拭器驱动致动器，所述第一擦拭器驱动致动器能操作成沿着第一线X将所述擦拭器从第一位置移动到第二位置或从所述第二位置移动到所述第一位置；

-至少一个第二擦拭器驱动致动器，所述第二擦拭器驱动致动器能由所述清洗流体操作，以沿着第二线Y将所述擦拭器从第一位置移动到第二位置或从所述第二位置移动到所述第一位置；

其中，所述第一擦拭器驱动致动器由所述第二擦拭器驱动致动器驱动，以沿着所述第二线Y移动；并且

其中，所述第二位置是沿着所述第一线X或所述第二线Y中的至少一者比所述第一位置进一步延伸的位置；并且

其中，所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器彼此流体地且机械地链接，使得在使用中，沿着所述第一线X驱动所述擦拭器，使得所述擦拭器接触待清洗的所述目标装置的所述表面的至少一部分，并且通过所述第二擦拭器驱动致动器沿着所述第二线Y驱动所述擦拭器，使得所述擦拭器擦拭所述目标装置的所述表面的所述部分。

条款14、根据条款13限定的清洗装置，其中，所述第二线Y相对于所述第一线X倾斜。

条款15、根据条款14限定的清洗装置，其中，所述第二线Y相对于所述第一线X倾斜约90°。

条款16、根据条款13至15中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述清洗装置被构造成：

-通过所述第一擦拭器驱动致动器沿着所述第一线X驱动所述擦拭器，直到所述目标装置的所述表面与所述擦拭器接触；

-从所述喷嘴朝向待清洗的所述目标装置的所述表面喷射清洗流体；以及

-在所述擦拭器接触所述目标装置的所述表面的情况下，通过所述第二擦拭器驱动致动器沿着所述第二线Y驱动所述擦拭器130。

条款17、根据条款13至16中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述擦拭器由多个部分形成。

条款18、根据条款10至14中的任一条款限定的清洗装置，其中，该清洗装置还包括相应的弹簧机构，所述弹簧机构用于分别沿着所述第一线X和所述第二线Y偏置所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器。

条款19、根据条款18限定的清洗装置，其中，所述弹簧机构具有相互不同的弹簧刚度，使得所述擦拭器由所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器沿着所述第一线X或所述第二线Y在不同时间从所述第一位置驱动到所述第二位置。

条款20、根据条款13至19中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述喷嘴被构造成仅在所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器中的至少一者已经延伸了确定的长度时喷射清洗流体。

条款21、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述第二擦拭器驱动致动器被设计成使所述擦拭器在与所述目标装置的表面基本垂直的方向上移动。

条款22、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器彼此机械地链接。

条款23、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，所述第一擦拭器驱动致动器和所述第二擦拭器驱动致动器彼此流体地链接。

条款24、根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置，其中，至少一个喷嘴与所述擦拭器驱动致动器中的至少一个擦拭器驱动致动器流体地链接。

条款25、一种用于清洗装配在车辆上的目标装置的表面的方法，该方法包括以下步骤：

-提供根据前述条款中的任一条款限定的清洗装置；

-通过第一擦拭器驱动致动器沿着第一线X朝向待清洗的目标装置的表面驱动擦拭器；

-从喷嘴朝向待清洗的所述目标装置的表面210喷射清洗流体；

-在擦拭器接触目标装置的表面的情况下，通过第二擦拭器驱动致动器沿着第二线Y驱动擦拭器。

条款26、根据条款25限定的方法，其中，所述清洗装置包括清洗结构，所述清洗结构至少部分地围绕所述目标装置的所述表面并且承载至少一个擦拭器，并且其中

沿着第一线X驱动擦拭器的步骤是通过所述第一擦拭器驱动致动器将所述清洗结构沿着所述第一线X从第二位置驱动到第三位置来执行的；并且其中

沿着第二线Y驱动擦拭器的步骤是在所述擦拭器接触所述目标装置的所述表面的情况下通过所述第二擦拭器驱动致动器将所述清洗结构从所述第二位置驱动到第三位置来执行的。

条款27、根据条款25或26限定的方法，其中，当所述擦拭器被驱动而接触所述目标装置的所述表面时，防止从所述喷嘴喷射清洗流体。

条款28、根据条款25至27中的任一条款限定的方法，其中，沿着第一线X驱动擦拭器的步骤与沿着第二线Y驱动擦拭器的步骤同时进行。

通过本清洗装置获得了优于现有技术清洗装置的许多优点。通过摩擦来清洁和干燥机动车辆传感器中的目标装置的表面的至少一部分的驱动擦拭器的组合(即，与使用清洗流体一起擦拭所述表面)已经发现提供了一些重要的优势。目标装置表面上的(尤其是来自难以清洁的传感器的)污垢、灰尘和碎屑被有效地去除和干燥，这是由于有效的清洁流体作用与擦拭器作用相结合，消除了诸如马达和其它相关元件以及在组件中流动的流体(诸如现有技术装置中用于清洁目标装置的清洗流体)之类的电气部件引起的问题。而且，所得到的清洗装置非常简单且成本有效，并且已经发现有效地清洁传感器所需的清洁流体的量有利地减少了。

本清洗装置和清洗目标装置表面的方法的示例的其他目的、优点和特征对于本领域技术人员来说在阅读说明书后将变得显而易见，或者可以通过其实践来学习。

附图说明

下面通过非限制性示例，参考附图，描述本清洗装置的两个特定示例，在图中：

图1是对应于本清洗装置中擦拭器的径向接近运动的第一示例的正视图；

图2是图1所示的第一示例的立体图；

图3是图1和图2所示的第一示例的立体图，其中清洗结构处于最低位置中；

图4是图1至图3所示的第一示例的立体图，其中为了清楚起见未示出目标装置；

图5a是对应于图1至图4的第一示例的清洗结构的俯视平面图，示出了清洗结构处于使得擦拭器远离目标装置的表面而布置的位置中；

图5b是对应于图1至图4的第一示例的清洗结构的俯视平面图，示出了清洗结构处于使得擦拭器被布置成与目标装置的表面接触的位置中；

图5c是图5a中的清洗结构的放大的局部俯视平面图；

图5d是图5b中的清洗结构的放大的局部俯视平面图；

图6是对应于本清洗装置中擦拭器的线性接近运动的第二示例的侧视图；以及

图7和图8是图6所示的第二示例的立体图，示出了处于不同位置中的擦拭器驱动致动器。

具体实施方式

附图的图1至图8示出了根据相对于目标装置200的表面210的两个不同的擦拭器运动的清洗装置100的两个不同示例。

两个示例中的清洗装置100用于清洗目标装置200的表面210或其至少一部分。在这种情况下，目标装置是传感器透镜200。本清洗装置100还可以应用于需要保持清洁和干净的许多其他装置，以便有效地执行它们的预期功能。

现在参考图1至图5a-图5d所示的擦拭器的径向接近运动的示例。在该示例中，待清洁的传感器透镜200是圆柱形的。清洗装置100包括环形清洗结构110，清洗结构110被布置成至少部分地围绕传感器透镜200的表面210。在该示例中，清洗结构110包括通过第一擦拭器驱动致动器140彼此连接的两个半环元件110a、110b，第一擦拭器驱动致动器140将在下面描述，用于沿着第一线X(图1至图5a-图5d所示的示例1中的水平线)驱动半环元件110a、110b。

清洗装置100还包括上述第一擦拭器驱动致动器140以及第二擦拭器驱动致动器150。两个擦拭器驱动致动器140、150可在清洗流体由泵(未示出)从外部流体源(也未示出)供应时由清洗流体可伸缩地操作。通过克服至少一个弹簧(图中未示出)的弹簧力供应清洗流体，两个擦拭器驱动致动器140、150可伸缩地从缩回或塌缩状态延伸到如图1所示的伸出或操作状态。

清洗装置100还包括附接到清洗结构110的多个擦拭器130。擦拭器130适当地设计成从传感器透镜200的表面210去除污垢、灰尘和碎屑以及从其中去除水。擦拭器130可以是可拆卸的，用于维护和更换操作。擦拭器130可以可移动地安装在固定基座上，以便在操作期间适当地适应传感器透镜200的表面210。在所示的示例中，擦拭器130由多个部分形成。擦拭器130可以布置成彼此重叠，用于清洗传感器透镜200的表面210。这对于防止在传感器透镜200的表面210中部分交接的区域中的脏部分特别有利。

第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150(即它们的部分)被构造成可伸缩地被驱动，以沿着第一线X并且还沿着第二线Y移动擦拭器130。具体地，第一擦拭器驱动致动器140被布置成将清洗结构110及附接到其上的擦拭器130从第一位置到第二位置、远离传感器透镜200(即，朝向图5a和图5c所示的位置，其中清洗结构110的半环元件110a、110b被布置成其各自的端部彼此分开)驱动，或者沿着第一线X从第二位置到第一位置、朝向传感器透镜200(即，朝向图5b和图5d所示的位置，其中清洗结构110的半环元件110a、110b被布置成其各自的端部靠近在一起)驱动。反过来，第二擦拭器驱动致动器150还被布置成将擦拭器130沿着圆柱形传感器透镜200的表面210、沿第二线Y从第一位置到第二位置或从第二位置到第一位置驱动。沿着第二线Y的移动可以对应于擦拭器130相对于布置在竖直位置中的圆柱形传感器透镜200的向上和向下移动。如上所述，驱动致动器140、150的伸缩延伸通过从流体源泵送的清洗流体来执行，而当没有供应清洗流体时，通过一个或多个弹簧(图中未示出)的弹簧作用执行它们的缩回。

通常，第二位置沿着第一线X或第二线Y中的至少一者比第一位置可伸缩地进一步延伸。换句话说，擦拭器驱动致动器140、150在第二位置处延伸的长度比擦拭器驱动致动器沿着第一线X和/或第二线Y在第一位置处延伸的长度长。第二位置可对应于伸出或操作位置，并且第一位置可对应于缩回或塌缩的静止位置。在该示例中，第二线Y相对于第一线X倾斜90°。

在所示的实施方式中，可能优选的是，第一擦拭器驱动致动器140被设计成使擦拭器130在与目标装置200的表面210基本垂直的方向上移动。用于第一擦拭器驱动致动器150相对于目标装置200的表面210的其他操作方向是可能的。

在该示例中，第一擦拭器驱动致动器140流体地且机械地链接到第二擦拭器驱动致动器150，但是第一擦拭器驱动致动器140仅机械地链接到第二擦拭器驱动致动器150的示例是可能的。因此，在使用中，通过第一擦拭器驱动致动器140沿着第一线X来驱动擦拭器130，以接触待清洗的圆柱形传感器透镜200的表面210，如图5b和图5d所示的位置；并且还通过第二擦拭器驱动致动器150沿着第二线Y来驱动擦拭器130，以擦拭圆柱形传感器透镜200的表面210。擦拭器130沿着第一线X和沿着第二线Y的两个运动都是由相同的驱动源引起的，即，由流过第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150的清洗流体引起的。

喷嘴或流体喷射器120也设置在清洗装置100中，用于以足够的压力朝向圆柱形传感器透镜200的表面210喷射清洗流体，以适当地清洁其至少一部分。喷嘴120可以构造成仅在第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150中的至少一者已经可伸缩地延伸了确定的长度时喷射清洗流体。喷嘴120流体地链接到第一擦拭器驱动致动器140，但是它们可以既不流体地也不机械地链接到第一擦拭器驱动致动器140。

如上所述，设置压缩弹簧(未示出)，用于沿着第一线X和第二线Y偏置第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150，以使它们返回到其缩回的静止位置。

本清洗装置100的该第一示例中的操作模式如下。通过泵从外部源驱动清洗流体流入清洗装置100，使得第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150可伸缩地延伸。由于擦拭器驱动致动器140、150的操作，在清洗结构110的半环元件110a、110b被布置成其各自的端部靠近在一起的情况下，使擦拭器130沿着第一线X远离传感器透镜200的表面210朝向图5a和图5c所示的位置移动，并且在喷射清洗流体的同时，将擦拭器130沿着第二线Y朝向传感器透镜200向上驱动，同时。一旦没有输送清洗流体(或输送流体使得其液压作用低于弹簧的弹簧力)，并且由于压缩弹簧的弹簧作用(图中未示出)，擦拭器驱动致动器140、150可伸缩地缩回到各自的缩回静止位置。然后擦拭器130沿着第一线X朝向传感器透镜200移动，直到它与传感器透镜200的表面210接触(如图5b和图5d所示)，并且在擦拭传感器透镜200的表面210的同时，将擦拭器130沿着第二线Y远离传感器透镜200向下驱动。

现在参考图6至图8所示的擦拭器的线性接近运动的示例。该示例中的清洗装置100包括两个第一擦拭器驱动致动器140，如图6至图8所示，这两个第一擦拭器驱动致动器140对应于通过支架170而彼此流体地链接的两个平行的竖直伸缩致动器140。本清洗装置100的该第二示例中的清洗装置100还包括第二擦拭器驱动致动器150，如图6至图8所示，第二擦拭器驱动致动器150对应于水平致动器150，水平致动器150又与支架170流体地链接。侧轮165可以设置在两个第一擦拭器驱动致动器140中，这两个第一擦拭器驱动致动器140被布置成在相应的固定轨道160上自由滚动，以提供支架170的引导运动。

如在第一示例中那样，在该第二示例中，第一擦拭器驱动致动器140流体地且机械地链接到第二擦拭器驱动致动器150，但是第一擦拭器驱动致动器140仅机械地链接到第二擦拭器驱动致动器150的示例是可能的。

第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150可在由泵从外部流体源供应清洗流体时由清洗流体沿着竖直线X以及沿着水平线Y(图6至图8中所示)可伸缩地操作，当供应清洗流体时，从缩回或塌缩状态进入伸出或操作状态。

擦拭器130被设置成在两个第一擦拭器驱动致动器140之间延伸。擦拭器130被适当地设计成从传感器透镜200的表面210去除污垢、灰尘和碎屑以及从中去除水。擦拭器130可以是可拆卸的，用于维护和更换操作。

如在第一示例中那样，提供清洗结构，在这种情况下，清洗结构由喷嘴120和擦拭器130限定。

在本清洗装置100的该第二示例中，第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150可以被可伸缩地驱动，以将擦拭器130沿着第一线X以及沿着第二线Y(图6至图8中所示)移动。

具体地，该第二示例中的第一擦拭器驱动致动器140被设计成将擦拭器130沿着基本垂直于目标装置200的表面210的第一线X从第一位置移动到第二位置，以及沿着垂直于第一线X的第二线Y从第一位置移动到第二位置。

更具体地，擦拭器130可以沿着第一线X朝向传感器透镜200移动，用于使其接触(在图6至图8中向上)或者远离传感器透镜200(在图6至图8中向下)。而且，擦拭器130可以沿着第二线Y朝向传感器透镜200移动(在图6至图8中向左移动)，或者远离传感器透镜200(在图6至图8中向右移动)以擦拭它。

因此，擦拭器驱动致动器140、150在第二位置处可伸缩地延伸的长度比擦拭器驱动致动器140、150沿着第一线X和/或第二线Y在第一位置处可伸缩地延伸的长度长。第二位置可以例如对应于伸出或操作位置，并且擦拭器驱动致动器140、150的第一位置可以对应于缩回或塌缩的静止位置。

在本清洗装置100的该第二示例中，第一擦拭器驱动致动器140流体地且机械地链接到第二擦拭器驱动致动器150。因此，在使用中，擦拭器130由两个第一擦拭器驱动致动器140沿着第一线X驱动，以接触要清洗的传感器透镜200的表面210。擦拭器130与传感器透镜200的表面210的接触取决于第二擦拭器驱动致动器150的方向和位置。擦拭器130也由第二擦拭器驱动致动器150沿着第二线Y驱动以擦拭传感器透镜200的所述表面210。擦拭器130沿着第一线X以及沿着第二线Y的两个运动都是由相同的驱动源引起的，即，由流过第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150的清洗流体引起的。

喷嘴或流体喷射器120设置在每个第一擦拭器驱动致动器140中，用于以足够的压力朝向传感器透镜200的表面210喷射清洗流体，以适当地清洁其至少一部分。喷嘴120被构造成仅在第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150中的至少一者已经可伸缩地延伸了确定的长度时喷射清洗流体。喷嘴120流体地链接到第一擦拭器驱动致动器140，但是它们可以既不流体地也不机械地链接到第一擦拭器驱动致动器140。

未示出的压缩弹簧被设置成沿着第一线X和第二线Y偏置第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150，以使它们返回到其缩回的静止位置。

本清洗装置100的该线性擦拭器接近示例中的操作模式如下。清洗流体由来自外部源的泵(均未在图中示出)驱动，以进入第二擦拭器驱动致动器150，使其沿着线Y朝向传感器透镜200向图中的左侧可伸缩地延伸并进入第一擦拭器驱动致动器140，使其沿着线X向上可伸缩地延伸，同时通过布置在两个第一擦拭器驱动致动器140上的喷嘴120将清洗流体供应到传感器透镜200的表面210。

一旦没有输送清洗流体(或输送流体使得其液压作用低于弹簧的弹簧力)，弹簧(未示出)的弹簧作用使擦拭器驱动致动器140、150可伸缩地缩回到它们各自的缩回的静止位置。结果，擦拭器130沿着第一线X朝向传感器透镜200的表面210向下移动直到接触为止，并且擦拭器130在擦拭传感器透镜200的表面210的同时沿着线Y远离传感器透镜200被向图中的右侧驱动。在该示例中，在擦拭器130接触目标装置200的表面210的情况下，擦拭器130可以沿着线X被驱动到第三位置，即，第一位置和第二位置之间的中间位置。弹簧的弹簧力帮助擦拭器130更好地跟随目标装置200的表面210并使第一擦拭器驱动致动器140返回其缩回位置。

图1至图8所示的第一示例和第二示例中的清洗装置100非常简单，因为擦拭器130通过相同的驱动源(即，流过擦拭器驱动致动器140、150的清洗流体)沿着两条不同的线X、Y被驱动，而不使用诸如电动马达的电子部件，导致安全性不会因使用清洗流体而受到损害。

擦拭器通过第一擦拭器驱动致动器和第二擦拭器驱动致动器的运动允许擦拭器避免机动车辆的部件接触或碰撞，同时擦拭器130可以因此安全且有效地朝向和远离待清洁的目标装置200(例如，圆柱形传感器)的表面210移动，并且在擦拭它的同时也被驱动到所述表面210上，以便清洁和干燥其至少一部分，同时减少清洁操作中使用的清洗流体的量。另一方面，当擦拭器驱动致动器140、150已经到达其缩回或塌缩状态时，擦拭器130可以被定位成被其他部件隐藏或者至少在目标装置视野内不妨碍。

在一些示例中，可能优选的是，弹簧机构具有相互不同的弹簧刚度，使得擦拭器130由第一擦拭器驱动致动器140和第二擦拭器驱动致动器150在不同时间沿着第一线X或第二线Y从第一位置被驱动到第二位置。然而，如果需要，也可以在沿着第二线Y驱动擦拭器130的步骤同时执行擦拭器130沿着第一线X的驱动。

尽管本文仅公开了本清洗装置的许多具体示例，但本领域技术人员将理解，其他替代示例和/或用途以及其显而易见的修改和等同物是可能的。

例如，尽管当擦拭器130被驱动而接触传感器透镜200的表面210时防止从喷嘴120喷射清洗流体，但是还设想了当擦拭器130被驱动而接触传感器透镜200的表面210时喷射清洗流体的示例，以便延长擦拭器130的清洗动作。

因此，本公开涵盖了本文已描述的特定示例的所有可能组合。

与附图相关并放在权利要求中的括号中的附图标记仅用于试图增加权利要求的可理解性，并且不应被解释为限制权利要求的范围。

因此，本公开的范围不应受特定示例的限制，而应仅通过公平阅读所附权利要求来确定。

Claims (15)

1.一种用于清洗机动车辆中的目标装置(200)的表面(210)的清洗装置(100)，该清洗装置(100)包括：

-至少一个第一擦拭器驱动致动器(140)，所述第一擦拭器驱动致动器(140)能够由清洗流体以可伸缩的方式操作，以将至少一个擦拭器(130)沿着第一线(X)从第一位置移动到第二位置或从第二位置移动到第一位置；

-至少一个第二擦拭器驱动致动器(150)，所述第二擦拭器驱动致动器(150)能够操作以将所述擦拭器(130)沿着第二线(Y)从第一位置移动到第二位置或从第二位置移动到第一位置；

-至少一个喷嘴(120)，所述至少一个喷嘴(120)用于朝向待清洗的所述目标装置(200)的所述表面(210)喷射清洗流体；

其中，所述第一擦拭器驱动致动器(140)和所述第二擦拭器驱动致动器(150)彼此机械地链接，使得在使用中，由所述第一擦拭器驱动致动器(140)沿着所述第一线(X)驱动所述擦拭器(130)以接触待清洗的所述目标装置(200)的所述表面(210)的至少一部分，并且由所述第二擦拭器驱动致动器(150)沿着所述第二线(Y)驱动所述擦拭器(130)以擦拭所述目标装置(200)的所述表面(210)的所述至少一部分。

2.根据权利要求1所述的清洗装置(100)，其中，至少一个第二擦拭器驱动致动器(150)能够由所述清洗流体以可伸缩的方式操作，以将所述擦拭器(130)从第一位置移动到第二位置或从第二位置移动到第一位置。

3.根据权利要求1或2所述的清洗装置(100)，其中，该清洗装置(100)包括清洗结构(110)，所述清洗结构(110)被布置成至少部分地围绕所述目标装置(200)的所述表面(210)，所述清洗结构(110)承载所述至少一个喷嘴(120)和所述至少一个擦拭器(130)，使得当由所述第二擦拭器驱动致动器(150)沿着所述第二线(Y)驱动所述清洗结构(110)时，所述至少一个擦拭器(130)接触所述目标装置(200)的侧表面(210)。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的清洗装置(100)，其中，所述第二线(Y)相对于所述第一线(X)倾斜。

5.根据权利要求3或4所述的清洗装置(100)，其中，所述清洗装置(100)被构造成：

-从所述喷嘴(120)朝向待清洗的所述目标装置(200)的所述表面(210)喷射清洗流体；

-由所述第一擦拭器驱动致动器(140)沿着所述第一线(X)驱动所述清洗结构(110)，直到所述擦拭器(130)接触所述目标装置(200)的所述表面(210)；以及

-在所述擦拭器(130)接触所述目标装置(200)的所述表面(210)的情况下，由所述第二擦拭器驱动致动器(150)沿着所述第二线(Y)驱动所述清洗结构(110)。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的清洗装置(100)，其中，所述清洗结构(110)包括由至少两个半环元件(110a，110b)限定的环组件，所述半环元件(110a，110b)通过所述第一擦拭器驱动致动器(140)而彼此连接，所述第一擦拭器驱动致动器用于将所述半环元件(110a，110b)沿着所述第一线(X)从所述第一位置驱动到所述第二位置或从所述第二位置驱动到所述第一位置。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的清洗装置(100)，其中，所述擦拭器(130)由多个部分形成。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的清洗装置(100)，其中，该清洗装置(100)还包括相应的弹簧机构，所述弹簧机构用于分别沿着所述第一线(X)和所述第二线(Y)偏置所述第一擦拭器驱动致动器(140)和所述第二擦拭器驱动致动器(150)。

9.根据权利要求8所述的清洗装置(100)，其中，所述弹簧机构具有相互不同的弹簧刚度，使得所述擦拭器(130)由所述第一擦拭器驱动致动器(140)和所述第二擦拭器驱动致动器(150)沿着所述第一线(X)或所述第二线(Y)在不同时间从所述第一位置驱动到所述第二位置。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的清洗装置(100)，其中，所述喷嘴(120)被构造成仅在所述第一擦拭器驱动致动器(140)和所述第二擦拭器驱动致动器(150)中的至少一者已经可伸缩地延伸了确定的长度时喷射清洗流体。

11.根据权利要求3至10中的任一项所述的清洗装置(100)，其中，所述第一擦拭器驱动致动器(140)能由所述第二擦拭器驱动致动器(150)操作以沿着第二线(Y)移动，所述第一擦拭器驱动致动器(140)承载所述至少一个喷嘴(120)和所述擦拭器(130)，使得当由所述第一擦拭器驱动致动器(140)沿着所述第一线(X)驱动所述清洗结构(110)时，所述擦拭器(130)接触所述目标装置(200)的表面(210)。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的清洗装置(100)，其中，至少一个喷嘴(120)与所述第一擦拭器驱动致动器(140)流体地链接。

13.一种用于清洗装配在车辆上的目标装置(200)的表面(210)的方法，该方法包括以下步骤：

-提供根据前述权利要求中的任一项所述的清洗装置(100)；

-从喷嘴(120)朝向待清洗的所述目标装置(200)的所述表面(210)喷射清洗流体；

-由第一擦拭器驱动致动器(140)沿着第一线(X)朝向待清洗的所述目标装置(210)的所述表面(210)驱动擦拭器(130)；以及

-在所述擦拭器(130)接触所述目标装置(200)的所述表面(210)的情况下由第二擦拭器驱动致动器(150)沿着第二线(Y)驱动所述擦拭器(130)。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述清洗装置(100)包括清洗结构(110)，所述清洗结构(110)至少部分地围绕所述目标装置(200)的所述表面(210)并且承载至少一个擦拭器(130)，并且其中

沿着所述第一线(X)驱动所述擦拭器(130)的步骤是通过由所述第一擦拭器驱动致动器(140)沿着所述第一线(X)将所述清洗结构(110)从第二位置驱动到第三位置来执行的；并且其中

沿着所述第二线(Y)驱动所述擦拭器(130)的步骤是通过在所述擦拭器(130)接触所述目标装置(200)的所述表面(210)的情况下由所述第二擦拭器驱动致动器(150)将所述清洗结构(110)从所述第二位置驱动到第三位置来执行的。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，当所述擦拭器(130)被驱动而接触所述目标装置(200)的所述表面(210)时，防止从所述喷嘴(120)喷射清洗流体。

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