CN112752686B - 旋转擦拭器系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供用于清洁传感器外壳诸如位于运载工具顶部的传感器外壳的表面的擦拭器系统。该擦拭器系统包括围绕传感器外壳间隔开的多个窗以及围绕传感器外壳定位的多个擦拭器,每个擦拭器包括配置为清洁所述多个窗中的对应窗的擦拭器叶片。擦拭器系统还包括驱动系统,该驱动系统包括联接到马达的可移动部分。马达配置为驱动驱动系统以使所述多个擦拭器同时围绕传感器外壳旋转,使得所述多个擦拭器从所述多个窗移除碎屑。

Description

旋转擦拭器系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年12月21日提交的第16/229,506号申请的权益,该申请要求2018年9月26日提交的第62/736,573号临时专利申请的权益,这些申请的公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开总体上涉及用于清洁传感器外壳的表面的擦拭器系统。
背景技术
各种类型的运载工具,诸如汽车、卡车、摩托车、公共汽车、船只、飞机、直升机、割草机、休闲旅游车、游乐园车、农场设备、施工设备、电车、高尔夫球车、火车、手推车等,可以配备有各种类型的传感器,以便检测运载工具环境中的对象。例如,运载工具诸如自主运载工具可以包括这样的LIDAR、雷达、声纳、相机或扫描和记录来自运载工具环境的数据的其它此类成像传感器。来自这些传感器中的一个或更多个传感器的传感器数据可以用于检测对象及其各自的特征(位置、形状、方向、速度等)。
然而,这些运载工具经常受到诸如雨、雪、灰尘等的环境因素影响,这些环境因素会导致碎屑和污染物在这些传感器上的积聚。通常,传感器包括盖或孔,以保护传感器的内部传感器部件免受碎屑和污染物的影响,但是随着时间的推移,盖本身可能变脏。这样,当内部传感器部件发送和接收的信号被碎屑和污染物阻挡时,传感器部件的功能可能受到阻碍。
发明内容
本公开的方面提供一种系统,其包括:多个窗,围绕传感器外壳间隔开;多个擦拭器,围绕传感器外壳定位,每个擦拭器包括配置为清洁所述多个窗中的对应窗的擦拭器叶片;驱动系统,包括联接到马达的可移动部分;以及马达,配置为驱动驱动系统以使所述多个擦拭器同时围绕传感器外壳旋转,使得所述多个擦拭器从所述多个窗移除碎屑。
马达可以配置为驱动驱动系统,使得所述多个擦拭器中的每个在窗中的一个窗的第一边缘到窗中的一个窗的第二边缘之间摆动,使得所述多个擦拭器中的每个在第一方向上从第一边缘移动到第二边缘并在第二方向上从第二边缘移动到第一边缘。
该系统还可以包括围绕传感器外壳定位的擦拭器环,所述多个擦拭器固定地附接到擦拭器环,使得擦拭器环的旋转使所述多个擦拭器同时旋转。驱动系统可以包括摩擦轮,该摩擦轮与擦拭器环接触,使得当摩擦轮在第一方向上旋转时,摩擦轮和擦拭器环之间的摩擦力导致擦拭器环在与第一方向相反的第二方向上旋转。驱动系统可以包括具有第一组凹槽的齿轮,该第一组凹槽配置为与擦拭器环上的第二组凹槽接合,使得齿轮在第一方向上的旋转导致擦拭器环在与第一方向相反的第二方向上旋转。
该系统还可以包括第二马达,该第二马达配置为使擦拭器中的每个给定擦拭器绕该给定擦拭器的相应纵向轴线旋转。
擦拭器中的每个给定擦拭器可以配置为绕该给定擦拭器的相应纵向轴线旋转,使得该给定擦拭器的擦拭器叶片不与该给定擦拭器的对应窗的表面接触。擦拭器中的每个给定擦拭器可以配置为当该给定擦拭器到达该给定擦拭器的对应窗的边缘时绕该给定擦拭器的相应纵向轴线旋转。
擦拭器中的每个给定擦拭器可以配置为绕该给定擦拭器的相应纵向轴线旋转,使得该给定擦拭器的擦拭器叶片以朝着该给定擦拭器的移动方向的非垂直角度接触该给定擦拭器的对应窗的表面。擦拭器中的每个给定擦拭器可以配置为当该给定擦拭器到达该给定擦拭器的对应窗的边缘时绕该给定擦拭器的相应纵向轴线旋转。
该系统还可以包括位于传感器外壳内部的一个或更多个传感器,所述一个或更多个传感器配置为通过传感器外壳上的所述多个窗传输信号。马达可以配置为驱动驱动系统以使所述多个擦拭器以第一阈值速度旋转,其中当以第一阈值速度被驱动时,对于预定数量的连续的信号传输中的至少一次信号传输,擦拭器叶片对所述一个或更多个传感器是不可见的。
该系统还可以包括用于检测传感器外壳遇到的碎屑的量的一个或更多个传感器。马达可以配置为驱动驱动系统以使所述多个擦拭器以第二阈值速度旋转,以及其中当以第二阈值速度被驱动时,预定数量的连续的信号传输中的至少一次信号传输通过具有阈值量的碎屑的所述多个窗进行。
该系统还可以包括运载工具,其中传感器外壳安装在运载工具顶部。
该系统还可以包括具有一个或更多个处理器的运载工具,所述一个或更多个处理器配置为控制马达的移动。所述一个或更多个处理器可以配置为从用于检测传感器外壳遇到的碎屑的量的一个或更多个传感器接收传感器信号,并基于传感器信号控制马达的操作。所述一个或更多个处理器可以配置为从位于传感器外壳内部的一个或更多个传感器接收传感器信号,并基于传感器信号的质量控制马达的操作。
该系统还可以包括:弹簧,将擦拭器中的每个给定擦拭器的擦拭器臂枢转地连接到擦拭器环;多个辊,附接到擦拭器中的每个给定擦拭器的擦拭器叶片,所述多个辊中和(counteract)擦拭器叶片和窗之间的力。所述多个辊中的两个辊可以位于擦拭器叶片的一端的两侧。该系统还可以包括沿着窗中的每个给定窗的边缘位于传感器外壳上的至少一个斜坡,该斜坡配置为推动擦拭器中的每个给定擦拭器的所述多个辊,从而调节辊中的每个给定辊的擦拭器叶片的取向。
该系统还可以包括球形接头,该球形接头将擦拭器中的每个给定擦拭器的擦拭器臂枢转地连接到擦拭器中的每个给定擦拭器的擦拭器叶片,使得擦拭器叶片配置为相对于擦拭器臂绕水平轴线旋转。
附图说明
图1A-1C示出了根据本公开的方面的示例擦拭器系统。
图2A-D是根据本公开的方面的示例擦拭器的示例操作的图示。
图3A-D是根据本公开的方面的示例的另一示例操作的图示。
图4示出了根据本公开的方面的另一示例擦拭器系统。
图5是根据本公开的方面的运载工具的示例外部视图。
图6是根据本公开的方面的运载工具的示例控制系统。
图7A示出了根据本公开的方面的另一示例擦拭器系统。
图7B和图7C示出了根据本公开的方面的另一示例擦拭器系统。
具体实施方式
概述
该技术总体上涉及用于清洁传感器外壳(诸如位于运载工具顶部的传感器外壳)的表面的擦拭器系统。例如,传感器外壳可以为圆顶形、圆筒形、多边形或另外的某种形状。各种相机/传感器设备可以通过传感器外壳上的窗发送和接收信号。当碎屑和污染物积聚在这些窗上时,相机/传感器设备的功能可能受到影响。为了解决这个问题,提供擦拭器系统以从传感器外壳的窗上擦拭掉碎屑和污染物。擦拭器系统包括多个擦拭器、马达和驱动系统,该多个擦拭器围绕传感器外壳的周边定位,该驱动系统配置为在围绕传感器外壳的周边的各个位置之间移动擦拭器。
擦拭器系统包括用于支撑所述多个擦拭器并使它们能够围绕传感器外壳的周边移动的擦拭器环。就此而言,擦拭器系统的驱动系统和马达可以配置为使擦拭器环旋转。例如,驱动系统可以包括摩擦轮,该摩擦轮与擦拭器环接触使得当摩擦轮旋转时,摩擦轮和擦拭器环之间的摩擦力足以导致擦拭器环在与摩擦轮相反的方向上旋转。提供一个或更多个环支撑件以在例如通过接合擦拭器环的内表面而允许擦拭器环旋转的同时将擦拭器环保持就位。因此,在摩擦轮旋转时,例如当由马达驱动时,摩擦轮可以导致擦拭器环旋转,这进而导致所述多个擦拭器旋转。
作为使用摩擦轮的替代方案,驱动系统可以包括提供有第一组凹槽的齿轮,该第一组凹槽与擦拭器环的外表面上的第二组凹槽匹配。这样,齿轮上的第一组凹槽接合擦拭器环的外表面上的第二组凹槽。在齿轮旋转时,它导致擦拭器环在相反方向上旋转,这进而导致所述多个擦拭器旋转。作为另一替代方案,可以使用直接驱动方法或钟形驱动方法。
马达可以配置为围绕传感器外壳的周边在逆时针方向和顺时针方向这两个方向上驱动所述多个擦拭器。在一些示例中,马达可以配置为将所述多个擦拭器重复地在第一方向上从一组第一位置驱动到一组第二位置然后在第二方向上从所述一组第二位置驱动回到所述一组第一位置,依此类推。例如,所述多个擦拭器中的每个可以在两个固定位置之间被驱动,诸如在传感器外壳上的各个窗的两个边缘之间被驱动。这样,每个擦拭器可以专用于清洁一个窗。这样,传感器外壳上的所有窗可以被所述多个擦拭器同时清洁。作为又一示例,对于特别大的窗,擦拭器中的两个可以配置为每个清洁大窗的一半。在这些配置中,所述多个擦拭器仅清洁传感器外壳的其中碎屑和污染物影响传感器/相机设备的部分,而不在其它地方浪费能量。
马达可以配置为以一范围内的速度驱动所述多个擦拭器。例如,可以基于遇到的碎屑的量来设定速度。又例如,可以设定速度使得对于多于预定数量的连续的信号传输,擦拭器叶片对传感器外壳中的传感器/相机设备是不可见的。就此而言,擦拭器系统可以包括用于检测遇到的碎屑的量的一个或更多个传感器以及用于分析传感器信号并用于控制马达的一个或更多个处理器。
在一些示例中,擦拭器臂可以配置为绕其纵向轴线旋转。就此而言,可以提供第二马达以使擦拭器臂旋转,或替代地,可以提供弹簧以在固定位置引起旋转。擦拭器臂可以配置为旋转一角度,使得擦拭器叶片不再与传感器外壳的表面接触。这样,旋转可以去除收集在擦拭器叶片上的碎屑和污染物。额外地或替代地,擦拭器臂还可以配置为旋转使得擦拭器叶片以朝着其移动方向的非垂直角度保持与窗接触。这样的取向可以允许擦拭器叶片提供更好的清洁。额外地或替代地,一个或更多个辊可以被添加到擦拭器叶片,以中和擦拭器叶片对窗表面施加的力。一个或更多个斜坡可以被提供在传感器外壳上,以允许擦拭器叶片与窗表面分离并在取向上被重置。
这里描述的特征提供对传感器外壳的表面的高效清洁。擦拭器系统使用多个擦拭器连续且同时地清洁传感器外壳的各个部分,诸如传感器外壳上的各个窗。此外,因为擦拭器能够绕纵向轴线旋转,所以它们能够去除收集在擦拭器上的碎屑和污染物,从而防止此类所收集的碎屑和污染物在窗上被来回地拖曳。擦拭器系统可以使用传感器和处理器控制擦拭器的移动,以更好地服务于容纳在传感器外壳中的各种设备的需要。
示例系统
图1A-1C示出了根据本公开的方面的示例擦拭器系统100。图1A示出了具有传感器外壳110的示例擦拭器系统100的透视图。图1B示出了示例擦拭器系统100的其中传感器外壳110被移除从而暴露了内部部件的另一透视图。图1C示出了示例擦拭器系统100的聚焦于一个示例擦拭器120A的特写透视图。
如图1A所示,擦拭器系统100包括传感器外壳110。如所示出的,传感器外壳110具有圆筒形主体和在圆筒形主体顶部的半球形圆顶,因此具有圆形底座和截面。替代地,传感器外壳110可以是可容纳用于移动多个擦拭器的旋转环的任何其它形状和/或截面,诸如多边形。传感器外壳110具有围绕传感器外壳110定位的多个窗112。多个窗112可以具有平坦表面或弯曲表面。如图1B所示,传感器外壳110可以位于底板150顶部。例如,底板150可以固定地连接到运载工具的顶部。传感器外壳110和底板150可以由诸如金属、塑料、玻璃等的材料组成。多个窗112可以由允许传感器信号的传输的材料组成,所述材料诸如为塑料、玻璃、聚碳酸酯、聚苯乙烯、亚克力、聚酯等。
传感器外壳110和底板150支撑并保护在其中的各种结构和部件,包括一个或更多个传感器160。例如,传感器160可以包括LIDAR、雷达、声纳、相机或扫描和记录来自运载工具环境的数据的其它此类成像传感器。这些传感器160可以通过传感器外壳110上的多个窗112发送和接收信号。当碎屑和污染物积聚在多个窗112上时,传感器160的功能可能受到影响。为了解决这个问题,围绕传感器外壳110的周边提供多个擦拭器120,以从多个窗112上擦拭掉碎屑和污染物。
图1C示出了多个擦拭器120中的示例擦拭器120A的细节视图。擦拭器120A包括擦拭器臂122和附接到擦拭器臂122的擦拭器叶片124。替代地,擦拭器120A可以具有多个擦拭器叶片。擦拭器叶片124被定位成与传感器外壳110的表面接触,用于擦拭传感器外壳110的表面,诸如多个窗112中的窗112A的表面。如所示出的,擦拭器臂122处于与传感器外壳110的底板150垂直的直立位置。替代地,擦拭器臂122可以处于与传感器外壳110的底板150成非垂直角度的直立位置。擦拭器120A还包括擦拭器支撑件126,该擦拭器支撑件126配置为固定地连接到擦拭器系统100的移动部件,诸如擦拭器环130。
擦拭器臂122和/或擦拭器支撑件126可以由诸如金属、塑料和玻璃的刚性材料组成。擦拭器叶片124可以由能够去除碎屑的诸如橡胶(例如,丁纳橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、硅酮等)或塑料(氨基甲酸乙酯、聚乙烯等)的材料组成。擦拭器叶片124也可以由固体或海绵状泡沫或织物(例如,纺织织物、毡制织物等)组成。在一些示例中,管(未示出)可以被包括在擦拭器臂122或擦拭器叶片124内,用于将清洁流体从喷射装置释放到传感器外壳110的表面上。
如图1A所示,擦拭器系统100包括用于在围绕传感器外壳110的周边的各个位置之间移动多个擦拭器120的驱动系统140和马达,例如小型电动马达(这里未示出,在图6中被示出为650)。擦拭器系统100还包括用于支撑多个擦拭器120并使它们能够围绕传感器外壳110的周边移动的擦拭器环130。在此而言,马达配置为驱动驱动系统140以使擦拭器环130旋转,并且因为多个擦拭器120固定地连接到擦拭器环130,所以多个擦拭器120将与擦拭器环130一起旋转。
例如,如图1A-1C所示,驱动系统140包括摩擦轮142,该摩擦轮142与擦拭器环130接触,使得当摩擦轮142旋转时,摩擦轮142和擦拭器环130之间的摩擦力足以导致擦拭器环130在与摩擦轮142相反的方向上旋转。因此,在驱动系统140的摩擦轮142在第一方向上旋转时,例如当由马达驱动时,摩擦轮142可以导致擦拭器环130在与第一方向相反的第二方向上旋转,这进而导致多个擦拭器120也在第二方向上旋转。
如图1B所示,擦拭器环130被提供在传感器外壳110的底板150内。驱动系统140的摩擦轮142位于底板150外部,并接合擦拭器环130的外表面。作为示例,马达和摩擦轮可以穿过底板中的开口附接到底板。当马达附接到底板时,可以形成密封。一个或更多个环支撑件152被提供在底板150内,以在例如通过接合擦拭器环130的内表面而允许擦拭器环130旋转的同时将擦拭器环130保持就位。擦拭器环130可以由诸如金属、塑料和玻璃的刚性材料组成。
马达可以配置为在逆时针方向和顺时针方向这两个方向上围绕传感器外壳110的周边驱动多个擦拭器120。在一些示例中,马达可以配置为将多个擦拭器120重复地在第一方向上从一组第一位置驱动到一组第二位置然后在第二方向上从所述一组第二位置驱动回到所述一组第一位置,依此类推。
例如,图1C示出了擦拭器120A的示例操作。擦拭器120A被示出为位于窗112A的右边缘114。如指示擦拭器叶片124的移动的一系列虚线叶片所示,擦拭器120A可以在顺时针方向上从窗112A的右边缘114被驱动到窗112A的左边缘116。一旦擦拭器120A到达窗112A的左边缘116,擦拭器120A就可以在逆时针方向上从窗112A的左边缘116被驱动回到窗112A的右边缘114,依此类推。这样,擦拭器120A专用于通过在两个边缘114和116之间重复地来回移动(摆动)来清洁窗112A。
图1A所示的多个擦拭器120中的每个可以类似地在两个固定位置之间被驱动,诸如在传感器外壳110上的多个窗112中的每个窗的两个边缘之间摆动。这样,多个擦拭器120中的每个可以专用于清洁多个窗112中的一个相应的窗。例如,在多个窗112中的每个具有相同宽度d的情况下,多个擦拭器120中的每个可以具有在多个窗112中的相应窗的第一边缘处的起始位置(例如,停放位置)。驱动系统140可以配置为使擦拭器环130在第一方向上旋转距离d,使得多个擦拭器120中的每个将到达在多个窗112中的相应窗的第二边缘处的结束位置(例如,全行程的位置),然后在相反的第二方向上返回距离d,使得多个擦拭器120中的每个将回到多个窗112中的相应窗的第一边缘,依此类推。这样,传感器外壳110上的多个窗112可以被多个擦拭器120同时清洁。
作为另一示例,如果在多个窗112之中存在一个或更多个特别大的窗(例如,具有2d的宽度),则多个擦拭器120中的两个擦拭器可以专用于清洁这样的大窗。例如,这两个擦拭器中的一个可以具有在大窗的第一边缘处的起始位置或停放位置,这两个擦拭器中的另一个可以具有在大窗的第一边缘和第二边缘之间的中点处的起始位置或停放位置。驱动系统140仍然可以配置为使擦拭器环130在第一方向和第二方向这两个方向上来回旋转距离d(较小的窗的宽度)。然而,在这种配置中,专用于清洁大窗的两个擦拭器中的每个将只清洁大窗的一半。这样,传感器外壳110上的多个窗112仍然可以被多个擦拭器120同时清洁。在另外的示例中,在传感器外壳110上包括甚至更大的窗的情况下,多个擦拭器120中的三个或更多个可以专用于清洁该大窗。在再另外的示例中,在多个窗112具有不同宽度的情况下,驱动系统140可以配置为使擦拭器环130在第一方向和第二方向这两个方向上来回旋转多个窗112之中的最大宽度。
因此,在以上这些示例配置中,多个擦拭器120配置为集中于清洁传感器外壳110的其中碎屑和污染物影响传感器160的部分——多个窗112的表面。马达可以控制环的旋转,例如,环旋转多少度。然而,在一些情况下,擦拭器环130或底板150可以包括位于固定位置(例如,在多个窗112的边缘处)的一个或更多个止动件(未示出),使得擦拭器环130和多个擦拭器120的旋转受这些止动件限制。替代地或额外地,擦拭器系统100可以包括一个或更多个处理器(未示出),所述一个或更多个处理器控制驱动驱动系统140的马达,使得驱动系统140使擦拭器环130来回旋转固定距离。
马达还可以配置为以一范围内的速度驱动多个擦拭器120。例如,当遇到大阈值量的碎屑时,马达可以以高速阈值驱动多个擦拭器120。例如,可以设定高速阈值,使得传感器160的每预定数量的连续的信号传输中的至少一次信号传输在基本上没有碎屑(例如,低于最小阈值量)的情况下被传输,诸如每三次连续的信号传输中的一次。又例如,当遇到小阈值量的碎屑时,马达可以以低速阈值驱动多个擦拭器120。例如,可以设定低速阈值,使得对于预定数量的连续的信号传输中的至少一次信号传输,诸如三次连续的信号传输中的至少一次信号传输,多个擦拭器120对一个或更多个传感器160是不可见的。
例如基于对传感器160的功能的影响,可以根据经验预先确定碎屑的大阈值量、小阈值量和最小阈值量。例如,大阈值量可以是阻挡到达/来自传感器160的传感器信号的多于80%所需的碎屑量。又例如,小阈值量可以是阻挡到达/来自传感器160的传感器信号的少于20%所需的碎屑量。再例如,最小阈值量可以是阻挡到达/来自传感器160的传感器信号的少于5%所需的碎屑量。额外地或替代地,传感器160中的一个或更多个可以配置用于例如通过检测多个窗112上的重量或压力或通过拍摄多个窗112的图像来检测遇到的碎屑的量。擦拭器系统100可以包括一个或更多个处理器(未示出),所述一个或更多个处理器从传感器160接收传感器信号并基于这些传感器信号控制马达。
在一些示例中,多个擦拭器120中的每个可以配置为绕其纵向轴线旋转。例如,图2A-2D和图3A-3D示出了配置为绕其纵向轴线旋转的示例擦拭器120B的示例操作。尽管未示出,但是示例擦拭器120B可以是擦拭器系统的部分,该擦拭器系统诸如是包括擦拭器环130、驱动系统140、马达、传感器外壳110和多个窗112等的擦拭器系统100。擦拭器120B包括擦拭器臂122B,该擦拭器臂122B例如通过销或螺钉128枢转地连接到擦拭器支撑件126B,使得擦拭器臂122B可以绕其纵向轴线旋转。替代地或额外地,尽管未示出,但是擦拭器支撑件126B可以例如通过销或螺钉枢转地连接到擦拭器环130,使得擦拭器支撑件126B的旋转可以使擦拭器臂122B绕其纵向轴线旋转。可以提供第二马达,例如小型电动马达(这里未示出,在图6中被示出为650),以使擦拭器臂122B和/或擦拭器支撑件126B旋转。一个或更多个处理器(未示出)可以配置为控制第二马达。作为使用第二马达的替代方案,可以提供弹簧(未示出)以在擦拭器环130上的固定位置引起这样的旋转。
图2A-2D示出了擦拭器120B绕其纵向轴线旋转以去除碎屑和污染物的示例操作。在图2A中,擦拭器120B在从窗112B的左边缘116B朝着窗112B的右边缘114B的方向上移动。擦拭器臂122B被取向为使得擦拭器叶片124B与窗112B的表面接触。在擦拭器臂122B移动经过窗112B时,擦拭器叶片124B清洁窗112B的表面。在图2B中,当擦拭器120B到达窗112B的右边缘114B时,擦拭器120B停止。此时,来自窗112B的碎屑和污染物有可能已被收集在擦拭器叶片124B的一个或两个表面上。如果擦拭器120B反转方向并从窗112B的右边缘114B移动到窗112B的左边缘116B,则收集在擦拭器叶片124B的一个或两个表面上的碎屑和污染物中的至少一些将被转移回窗112B的表面上。
为了解决这个问题,如图2C所示,在擦拭器120B到达窗112B的右边缘114B之后,擦拭器臂122B可以配置为沿着其纵向轴线旋转一角度,使得擦拭器叶片124B不再与窗112B的表面接触。这样,旋转可以去除收集在擦拭器叶片124B上的碎屑和污染物。然后,在图2D中,擦拭器臂122B可以旋转回来,使得擦拭器叶片124B再次与窗112B的表面接触。然后,擦拭器120B在从窗112B的右边缘114B到窗112B的左边缘116B的相反方向上移动。因为擦拭器叶片124B在反转方向之前抖落了碎屑和污染物,所以擦拭器120B在其反转方向时不会在窗112B上来回拖曳碎屑。就此而言,一个或更多个处理器可以配置为每次在擦拭器120B在窗112B的边缘114B、116B之一处反转其移动方向之前,控制第二马达旋转擦拭器臂122B。所述一个或更多个处理器还可以配置为控制第二马达的速度,使得擦拭器臂122B的旋转具有足够的速度来去除收集在擦拭器叶片124B上的碎屑和污染物。
图3A-3D示出了擦拭器120B绕其纵向轴线旋转以与窗112B的表面维持有利的接触角的示例操作。在这个示例中,擦拭器臂122B配置为旋转,使得擦拭器叶片124B以朝着擦拭器120B的移动方向的非垂直角度接触窗112B的表面。这样的取向可以允许擦拭器叶片124B提供更好的清洁。在图3A中,擦拭器120B在从窗112B的左边缘116B朝着窗112B的右边缘114B的方向上移动。擦拭器臂122B被取向为使得擦拭器叶片124B以朝着擦拭器120B的移动方向的锐角α接触窗112B的表面。在擦拭器臂122B移动经过窗112B时,擦拭器叶片124B清洁窗112B的表面。在图3B中,当擦拭器120B到达窗112B的右边缘114B时,擦拭器120B停止。此时,如果擦拭器120B反转方向并从窗112B的右边缘114B移动到窗112B的左边缘116B,则擦拭器叶片124B将以朝着擦拭器120B的这个新的移动方向的倾斜角β接触窗112B的表面。
为了解决这个问题,如图3C所示,在擦拭器120B到达窗112B的右边缘114B之后,擦拭器臂122B可以配置为旋转一角度,使得当擦拭器120B的移动方向反转时,擦拭器叶片124B仍然将以朝着擦拭器120B的移动方向的锐角α接触窗112B的表面。这样,清洁窗112B的表面所期望的角度针对相反的方向被恢复。然后,在图3D中,当擦拭器120B在从窗112B的右边缘114B到窗112B的左边缘116B的相反方向上移动时,擦拭器叶片124B继续以朝着移动方向的角度α清洁窗112B的表面。就此而言,一个或更多个处理器可以配置为每次在擦拭器120B反转其移动方向之前,控制第二马达旋转擦拭器臂122B。
在另外的示例中,擦拭器臂122B还可以配置为绕水平轴线枢转或旋转,使得擦拭器臂122B可以旋转为被收放在大体平行于擦拭器环130的截面的位置。例如,擦拭器臂122B可以例如通过销或螺钉(未示出)枢转地连接到擦拭器支撑件126B,使得擦拭器臂122B可以从直立位置旋转到收起位置,反之亦然。可以提供第三马达(这里未示出,在图6中被示出为650)以使擦拭器臂122B从直立位置旋转到收起位置,反之亦然。就此而言,一个或更多个处理器可以配置为控制第三马达每当不需要擦拭器120B时使擦拭器臂122B旋转到收起位置,并当需要擦拭器120B时使擦拭器臂122B旋转到直立位置。例如,可以基于来自用于检测碎屑量的一个或更多个传感器的传感器信号来确定是否需要擦拭器120B。这样,当不需要擦拭器120B时,擦拭器臂122B和擦拭器叶片124B可以移动到收起位置,这可以完全消除擦拭器120B可能对传感器外壳110中的传感器160的任何阻碍,并保护擦拭器臂122B和擦拭器叶片124B免受诸如强风的环境因素影响。
图4示出了根据本公开的方面的另一示例擦拭器系统400。示例擦拭器系统400包括示例擦拭器系统100的许多特征,但是具有如下面进一步讨论的某些差异。例如,尽管未示出,但是擦拭器系统400可以包括与示例擦拭器系统100中相同的传感器外壳110、底板150、环支撑件152、多个窗112、传感器160和多个擦拭器120。然而,示例擦拭器系统400具有与示例擦拭器系统100的擦拭器环和驱动系统不同的擦拭器环430和驱动系统440。如所示出的,代替摩擦轮,驱动系统440包括提供有第一组凹槽444的齿轮442,该第一组凹槽444与提供在擦拭器环430的外表面上的第二组凹槽432匹配。这样,齿轮442上的第一组凹槽444配置为接合擦拭器环430的外表面上的第二组凹槽432。因此,在驱动系统440的齿轮442旋转时,例如当由马达(这里未示出,在图6中被示出为650)驱动时,齿轮442的旋转导致擦拭器环430在相反方向上旋转,这进而导致附接在擦拭器环430上的多个擦拭器跟着一起旋转。齿轮442可以由诸如金属、塑料和玻璃的刚性材料组成。
尽管未示出,但是其它类型的驱动系统可以用于擦拭器系统100。例如,可以使用直接驱动系统,其中马达可以位于擦拭器环130的中心,并且一个或更多个辐条可以将马达连接到擦拭器环,使得马达的旋转导致所述一个或更多个辐条旋转擦拭器环。又例如,钟形曲柄驱动系统可以用于擦拭器系统100,其中曲柄的第一端可以枢转地连接到马达,曲柄的第二端可以枢转地连接到擦拭器环,使得马达的旋转导致曲柄旋转擦拭器环130。
在多个擦拭器沿着曲线旋转诸如沿着擦拭器环旋转以清洁具有平直表面的窗的一些情况下,在擦拭器叶片行进经过窗时,由擦拭器叶片施加在窗上的力可以变化。力的这样的变化可能导致擦拭器叶片有时不再与窗表面接触,和/或导致对擦拭器或窗的损坏。就此而言,可以在擦拭器叶片上提供特征来中和这些力。例如,图7A示出了另一示例擦拭器系统700A。示例擦拭器系统700A包括示例擦拭器系统100的许多特征,但是具有如下面进一步讨论的某些差异。例如,如图7A所示,擦拭器系统700A可以包括与示例擦拭器系统100中相同的传感器外壳110、擦拭器环130和诸如窗112A的多个窗。又例如,尽管未在图7A中示出,但是擦拭器系统700A还可以包括与示例擦拭器系统100中相同的驱动系统140、底板150和传感器160。
然而,如图7A所示,擦拭器系统700A中的包括擦拭器720A的多个擦拭器具有与擦拭器系统100中的多个擦拭器120不同的配置。例如,如所示出的,擦拭器720A包括枢转地连接到擦拭器环130并枢转地连接到擦拭器叶片724A的擦拭器臂722A。例如,擦拭器臂722A可以通过臂弹簧723A枢转地连接到擦拭器环130,并通过销725A枢转地连接到擦拭器叶片724A。进一步如所示出的,擦拭器叶片724A还包括辊726A和727A。
在擦拭器环130旋转时,擦拭器720A与擦拭器环130一起旋转,并且擦拭器叶片724A与窗112A的表面接触。这样,来自臂弹簧723A的弹力将擦拭器叶片724A按压抵靠在窗112A的表面上。然而,如所示出的,因为窗112A的表面是平直的,但是擦拭器环130是弯曲的,所以由擦拭器叶片724A施加到窗112A上的力将随着擦拭器叶片724A从窗112A的右边缘114移动到窗112A的左边缘116而变化。
例如,擦拭器720A在图7A中的靠近窗112A的右边缘114和在窗112A的中心118这两个不同位置被示出。由擦拭器叶片724A施加在窗112A的边缘114和116附近的力大于由擦拭器叶片724A施加在窗112A的中心118处的力。在沿着窗的一些点处,诸如在窗112A的中心118附近,如果擦拭器叶片724A没有被足够的力按压抵靠在窗112A上,则擦拭器叶片724A可能无法有效地清洁窗112A。在沿着窗的另外的点处,诸如在窗112A的边缘114和116附近,如果擦拭器叶片724A被太大的力按压抵靠在窗112A上,则擦拭器叶片724A可能旋转并且不再与窗112A接触,因此也可能无法有效地清洁窗112A。此外,用太大的力按压擦拭器叶片724A也可能导致对窗112A或擦拭器720A的损坏。
这样,辊726A和727A被提供在擦拭器叶片724A的每一端,以中和由擦拭器叶片724A施加在窗112A上的力,并确保擦拭器叶片724A相对于窗112A的相对位置保持一致。例如,当来自擦拭器叶片724A的针对窗112A的力在窗112A的边缘114和116处最大时,辊726A和727A对擦拭器叶片724A施加较大的反作用力;当来自擦拭器叶片724A的力在窗112A的中心118附近最低时,辊726A和727A对擦拭器叶片724A施加较小的反作用力。这样,尽管擦拭器720A以弯曲的路径行进以擦拭窗112A的平直表面,但是辊726A和727A确保擦拭器叶片724A以大体一致的力保持与窗112A的表面接触。此外,这确保来自擦拭器叶片724A的力在辊726A和727A之间垂直地分散,以防止对窗112A和擦拭器720A的损坏。辊726A和727A可以由诸如橡胶的弹性材料制成,以提供渐进的反作用力。
此外,在擦拭器叶片被拉动经过窗表面时,擦拭器叶片可以拖曳经过窗。就此而言,可以在窗的边缘提供特征,以将擦拭器叶片与窗表面分离,使得每次擦拭器叶片移动经过窗表面,擦拭器叶片的取向可以被重置。如图7A所示,斜坡可以沿着多个窗的边缘被提供在传感器外壳110上,诸如在窗112A的边缘114处的斜坡772A和在窗112A的左边缘116处的斜坡774A。斜坡772A和774A调节擦拭器叶片724A的取向。例如,在擦拭器720A从窗112A的右侧接近边缘114时,斜坡772A向上推辊726A和727A,迫使擦拭器叶片724A在到达窗112A的边缘114之前调节其取向。同样,一旦到达左边缘116之外并反转方向,斜坡774A就向上推擦拭器叶片724A,以在到达窗112A的左边缘116之前调节其取向。
为了提供对擦拭器叶片的额外的反作用力和额外的稳定性,可以为每个擦拭器叶片提供多于两个的棍。图7B示出了另一示例擦拭器系统700B。示例擦拭器系统700B包括示例擦拭器系统100和700A的许多特征,但是具有如下面进一步讨论的某些差异。例如,如图7B所示,擦拭器系统700B可以包括与示例擦拭器系统100中相同的传感器外壳110、擦拭器环130、底板150、传感器160和诸如窗112A的多个窗。又例如,尽管未在图7B中示出,但是擦拭器系统700B还可以包括与示例擦拭器系统100中相同的驱动系统140。此外,如图7B所示,擦拭器系统700B中的包括擦拭器720B的多个擦拭器具有与擦拭器系统700A的擦拭器720A相似的配置。例如,如所示出的,擦拭器720B还包括枢转地连接到擦拭器环130并枢转地连接到擦拭器叶片724B的擦拭器臂722B。擦拭器系统700B还包括斜坡772B和774B。
如图7B所示,为了提高擦拭器叶片724B的稳定性,擦拭器叶片724B包括三个辊726B、727B和728B(而不是图7A所示的两个辊)。图7C示出了擦拭器叶片724B的细节。例如,如图7C所示,辊727B和728B可以位于擦拭器叶片724B的在擦拭器环130附近的底端的两侧。这样,除了确保来自擦拭器叶片724B的力沿着擦拭器叶片724B的长度分散之外,两个辊727B和728B额外地确保来自擦拭器叶片724B的力在水平方向上分散。这样,尽管擦拭器720B以弯曲的路径行进以擦拭窗112A的平直表面,但是辊726B、727B和728B确保擦拭器叶片724B以差不多相同的角度保持与窗112A的表面接触。
此外,与擦拭器系统700A中的擦拭器叶片724A相比,擦拭器系统700B为擦拭器叶片724B提供额外的移动自由度。例如,擦拭器臂722B可以通过臂弹簧723B枢转地连接到擦拭器环130,并通过球形接头725B枢转地连接到擦拭器叶片724B。球形接头725B允许擦拭器叶片724B相对于擦拭器臂722B沿着水平轴线旋转,如图7B所示的虚线框所指示的那样。
擦拭器系统100、400、700A和700B均可以与任何类型的运载工具总成一起使用。虽然本公开的某些方面对于与特定类型的运载工具的连接特别有用,但是运载工具总成可以是任何类型的运载工具总成,包括但不限于能够自主驾驶的汽车、卡车、摩托车、公共汽车、休闲旅游车等。现在转到图5,示出了擦拭器系统100位于其上的示例运载工具总成500。在这个示例中,传感器外壳110位于顶部外壳510上,传感器160在传感器外壳110内部。此外,位于运载工具总成500前端的外壳520以及在运载工具的驾驶员和乘客侧的外壳530、532可以均储存激光雷达传感器。例如,外壳530位于驾驶员门560的前面。载运工具总成500还包括用于同样位于运载工具总成500顶部的雷达单元和/或相机的外壳540、542。额外的雷达单元和相机(未示出)可以位于运载工具总成500的前端和后端和/或在沿着顶外壳或顶部外壳510的其它位置。在这个示例中,运载工具总成500是自主运载工具,诸如不需要人类驾驶员并且可以用于帮助乘客或物品从一个位置到另一个位置的运输的运载工具。这样的运载工具可以以完全自主的模式操作,在完全自主的模式中,乘客可以提供诸如目的地的某些初始输入并且运载工具操纵自身到达该目的地。在另外的示例中,运载工具总成500可能需要人类驾驶员。
运载工具总成500还包括擦拭器系统100,该擦拭器系统100包括具有多个窗112和多个擦拭器120的传感器外壳110。传感器外壳110可以位于平坦的底板150上,该平坦的底板150位于运载工具总成500的顶部。一个或更多个传感器160,诸如具有360°或更窄的视场的激光装置和/或一个或更多个相机装置,可以位于传感器外壳110内。额外地或替代地,传感器160可以包括例如一个或更多个雷达和/或声纳装置。除了传感器外壳110内部的传感器160之外,还可以有位于运载工具总成500的其它部分中的额外的传感器。雷达、相机和激光装置中的每个可以与处理部件相关联,该处理部件处理来自这些装置的数据并将传感器数据提供给运载工具总成500中的其它系统,包括将在这里更详细地讨论的控制系统。此类数据的示例可以包括多个窗112是否遇到碎屑、多个窗112遇到的碎屑的量以及多个窗112的图像。
图6示出了用于其中可以实现上述特征的运载工具总成的控制系统的示例600。如所示出的,根据本公开的一个方面的控制系统600可以具有一个或更多个计算装置,诸如包含一个或更多个处理器620、存储器630和通常存在于通用计算装置中的其它部件的运载工具计算装置610。例如,计算装置610可以被结合到运载工具总成500中。计算装置610可以有能力与运载工具的各种部件通信。例如,计算装置610可以与运载工具总成500的各种系统诸如擦拭器系统100通信。例如,计算装置610可以控制擦拭器系统100的一个或更多个马达650,一个或更多个马达650包括使多个擦拭器120围绕传感器外壳110旋转的第一马达,并可选地包括使多个擦拭器120绕它们各自的纵向轴线旋转的第二马达,并且包括使多个擦拭器120在收起位置和直立位置之间旋转的第三马达。
存储器630存储可由一个或更多个处理器620访问的信息,包括可以由处理器620运行或以其它方式使用的数据632和指令634。存储器630可以是能够存储可由处理器访问的信息的任何类型,包括计算装置可读介质、或存储可借助电子装置被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只读存储器。系统和方法可以包括前述内容的不同组合,由此指令和数据的不同部分被存储在不同类型的介质上。
指令634可以是将由处理器直接运行的任何指令集(诸如机器代码)或由处理器间接运行的任何指令集(诸如脚本)。例如,指令可以作为计算装置代码存储在计算装置可读介质上。就此而言,术语“指令”和“程序”在这里可以可互换地使用。指令可以以目标代码格式存储以由处理器直接处理,或以包括按需解释的或预先编译的脚本或独立源代码模块的集合的任何其它计算装置语言存储。下面更详细地解释指令的功能、方法和例程。
数据632可以由处理器620根据指令634检索、存储或修改。例如,尽管所要求保护的主题不受任何特定的数据结构限制,但是数据可以存储在计算装置寄存器中、作为具有多个不同字段和记录的表、XML文档或平面文件存储在关系数据库中。数据也可以以任何计算装置可读格式被格式化。
一个或更多个处理器620可以是任何常规处理器,诸如商业上可获得的CPU。替代地,所述一个或更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6在功能上将处理器、存储器和计算装置610的另外的元件示出为在同一个块内,但是本领域普通技术人员将理解,处理器、计算装置或存储器实际上可以包括可被储存在或可不被储存在同一物理外壳内的多个处理器、多个计算装置或多个存储器。例如,存储器可以是位于与计算装置610的外壳不同的外壳中的硬盘驱动器或其它存储介质。因此,对处理器或计算装置的引用将被理解为包括对可并行操作或不可并行操作的处理器或计算装置或存储器的集合的引用。
计算装置610可以从运载工具总成中的其它系统接收指示应部署擦拭器系统100的多个擦拭器120的信号。在这样的示例中,计算装置610可以启动(多个)马达650中的第三马达以使多个擦拭器120旋转到直立位置,并启动(多个)马达650中的第一马达以旋转擦拭器环130,使得多个擦拭器120也围绕传感器外壳110旋转。如果信号指示不应部署擦拭器系统100的多个擦拭器120,则计算装置610可以停用第一马达并控制第三马达收起多个擦拭器120。
当多个窗112上存在光学阻碍物时,计算装置610可以部署擦拭器系统100的多个擦拭器。例如,当雨、碎屑等在多个窗112的表面上并遮挡位于传感器外壳110内的传感器160时,计算装置610可以接收多个窗112被遮挡的消息或信号。该消息可以从运载工具总成内的诸如对象检测系统640的另一系统发送,该另一系统检测光学阻碍物在多个窗112上的存在。对象检测系统640可以包括其自己的存储器、数据、指令和处理器。
在一个示例中,对象检测系统640可以包括用于检测多个窗112遇到的碎屑的量的一个或更多个传感器642。例如,(多个)传感器642可以包括在传感器外壳110内部的一个或更多个传感器160或位于运载工具上的其它位置的其它传感器。例如,(多个)传感器642可以是相机,诸如用于收集信息以操纵运载工具总成的同一个照相机。对象检测系统640的处理器可以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,并确定多个窗112上是否存在遮挡,如果存在遮挡,则确定多个窗112上存在的碎屑量。代替这样的相机或除了这样相机之外,(多个)传感器642可以包括其它类型的传感器,诸如能检测多个窗112上的重量或压力的传感器。
一旦擦拭器系统100被部署,计算装置610就可以进一步控制(多个)马达650。例如,计算装置610的处理器620可以向第一马达发送信号,使得驱动系统140使擦拭器环130来回旋转一固定距离。又例如,计算装置610的处理器620可以基于遇到的碎屑的量和/或在擦拭器120对(多个)传感器不可见的情况下由(多个)传感器160发送的连续的传感器信号的数量来改变第一马达的速度。再例如,处理器620可以配置为每次在多个擦拭器120反转它们的移动方向之前控制第二马达使多个擦拭器120绕它们各自的纵向轴线旋转。再例如,处理器620可以配置为控制第二马达的速度,使得多个擦拭器120的旋转具有足够的速度来去除收集在它们的擦拭器叶片上的碎屑和污染物。
计算装置610还可以接收指示擦拭器系统100的多个擦拭器120的位置的信号,并将信号提供给其它系统。例如,计算装置610可以控制流体分配器660通过位于传感器外壳110周围或多个擦拭器120内部的喷射喷嘴分配流体。
除非另有说明,否则前述替代示例不是相互排斥的,而是可以以各种组合来实现,以获得独特的优点。由于可以在不背离由权利要求限定的主题的情况下利用以上讨论的特征的这些及其它变化和组合,因此实施方式的前面的描述应被当作说明而不是对由权利要求限定的主题的限制。此外,这里描述的示例以及措辞为“诸如”、“包括”等的分句的提供不应被解释为将权利要求的主题限制为特定示例;而是,这些示例旨在仅说明许多可能的实施方式之一。此外,不同附图中的相同的附图标记可以标识相同或相似的元件。

Claims (21)

1.一种旋转擦拭器系统,包括:
多个窗,围绕传感器外壳的周界间隔开;
擦拭器环;
多个擦拭器,固定地附接到所述擦拭器环,每个所述擦拭器包括配置为清洁所述多个窗中的对应窗的擦拭器叶片;
驱动系统,联接到所述擦拭器环;以及
第一马达,联接到所述驱动系统,所述第一马达配置为驱动所述驱动系统以使所述擦拭器环围绕所述传感器外壳的周界在两个不同的方向上旋转,使得所述多个擦拭器中的每个在所述多个窗中的对应窗的一对相反边缘之间重复地来回移动以从所述多个窗移除碎屑。
2.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,其中所述第一马达配置为驱动所述驱动系统,使得所述多个擦拭器中的每个在所述窗中的一个窗的第一边缘到所述窗中的一个窗的第二边缘之间摆动,使得所述多个擦拭器中的每个在第一方向上从所述第一边缘移动到所述第二边缘并在第二方向上从所述第二边缘移动到所述第一边缘。
3.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,其中所述驱动系统包括摩擦轮,所述摩擦轮与所述擦拭器环接触,使得当所述摩擦轮在第一方向上旋转时,所述摩擦轮和所述擦拭器环之间的摩擦力导致所述擦拭器环在与所述第一方向相反的第二方向上旋转。
4.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,其中所述驱动系统包括具有第一组凹槽的齿轮,所述第一组凹槽配置为与所述擦拭器环上的第二组凹槽接合,使得所述齿轮在第一方向上的旋转导致所述擦拭器环在与所述第一方向相反的第二方向上旋转。
5.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,还包括第二马达,所述第二马达配置为使所述擦拭器中的每个给定擦拭器绕所述给定擦拭器的相应纵向轴线旋转。
6.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,其中所述擦拭器中的每个给定擦拭器配置为绕所述给定擦拭器的相应纵向轴线旋转,使得所述给定擦拭器的所述擦拭器叶片不与所述给定擦拭器的对应窗的表面接触。
7.根据权利要求6所述的旋转擦拭器系统,其中所述擦拭器中的每个给定擦拭器配置为当所述给定擦拭器到达所述给定擦拭器的对应窗的边缘时绕所述给定擦拭器的所述相应纵向轴线旋转。
8.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,其中所述擦拭器中的每个给定擦拭器配置为绕所述给定擦拭器的相应纵向轴线旋转,使得所述给定擦拭器的所述擦拭器叶片以朝着所述给定擦拭器的移动方向的非垂直角度接触所述给定擦拭器的对应窗的表面。
9.根据权利要求8所述的旋转擦拭器系统,其中所述擦拭器中的每个给定擦拭器配置为当所述给定擦拭器到达所述给定擦拭器的对应窗的边缘时绕所述给定擦拭器的所述相应纵向轴线旋转。
10.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,还包括位于所述传感器外壳内部的一个或更多个传感器,所述一个或更多个传感器配置为通过所述传感器外壳上的所述多个窗传输信号。
11.根据权利要求10所述的旋转擦拭器系统,其中所述第一马达配置为驱动所述驱动系统以使所述多个擦拭器以第一阈值速度旋转,其中当以所述第一阈值速度被驱动时,对于预定数量的连续的信号传输中的至少一次信号传输,所述擦拭器叶片对所述一个或更多个传感器是不可见的。
12.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,还包括用于检测所述传感器外壳遇到的碎屑的量的一个或更多个传感器。
13.根据权利要求12所述的旋转擦拭器系统,其中所述第一马达配置为驱动所述驱动系统以使所述多个擦拭器以第二阈值速度旋转,以及其中当以所述第二阈值速度被驱动时,预定数量的连续的信号传输中的至少一次信号传输通过具有阈值量的碎屑的所述多个窗进行。
14.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,还包括运载工具,其中所述传感器外壳安装在所述运载工具的顶部。
15.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,还包括具有一个或更多个处理器的运载工具,所述一个或更多个处理器配置为控制所述第一马达的移动。
16.根据权利要求15所述的旋转擦拭器系统,其中所述一个或更多个处理器配置为从用于检测所述传感器外壳遇到的碎屑的量的一个或更多个传感器接收传感器信号,并基于所述传感器信号控制所述第一马达的操作。
17.根据权利要求15所述的旋转擦拭器系统,其中所述一个或更多个处理器配置为从位于所述传感器外壳内部的一个或更多个传感器接收传感器信号,并基于所述传感器信号的质量控制所述第一马达的操作。
18.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,还包括:
弹簧,将所述擦拭器中的每个给定擦拭器的擦拭器臂枢转地连接到擦拭器环;
多个辊,附接到所述擦拭器中的每个给定擦拭器的所述擦拭器叶片,所述多个辊中和所述擦拭器叶片和所述窗之间的力。
19.根据权利要求18所述的旋转擦拭器系统,其中所述多个辊中的两个辊位于所述擦拭器叶片的一端的两侧。
20.根据权利要求18所述的旋转擦拭器系统,还包括:
至少一个斜坡,沿着所述窗中的每个给定窗的边缘位于所述传感器外壳上,所述斜坡配置为推动所述擦拭器中的每个给定擦拭器的所述多个辊,从而调节所述辊中的每个给定辊的所述擦拭器叶片的取向。
21.根据权利要求1所述的旋转擦拭器系统,还包括:
球形接头,将所述擦拭器中的每个给定擦拭器的擦拭器臂枢转地连接到所述擦拭器中的每个给定擦拭器的所述擦拭器叶片,使得所述擦拭器叶片配置为相对于所述擦拭器臂绕水平轴线旋转。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11733072B2 (en) * 2018-10-03 2023-08-22 Pony Ai Inc. Sensor enclosure drainage
KR102552085B1 (ko) * 2018-10-08 2023-07-06 현대자동차주식회사 센서 직접세척 장치 및 자율주행차량
EP3763580B1 (en) * 2019-07-08 2022-04-06 Fico Transpar, S.A. Apparatus for cleaning a surface
CN113245247B (zh) * 2020-02-13 2022-08-30 鹏城实验室 一种窗口清洁装置、方法和水下设备
WO2022159988A1 (en) * 2021-01-25 2022-07-28 Deka Products Limited Partnership Sensor visibility system
FR3119589B1 (fr) * 2021-02-11 2023-01-20 Valeo Systemes Dessuyage Module de nettoyage d’un dispositif de protection d’un élément optique
FR3122386B1 (fr) * 2021-05-03 2023-04-14 Valeo Systemes Dessuyage Module de nettoyage pour un dispositif de protection d’un élément optique pour véhicule automobile
FR3127458B1 (fr) * 2021-09-30 2024-01-05 Valeo Systemes Dessuyage Système de nettoyage de dispositifs optiques
CN113925046B (zh) * 2021-10-15 2022-06-10 燕山大学 一种基于视觉识别的水母激光清除装置
WO2023061612A1 (en) * 2021-10-15 2023-04-20 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Improved sensor cleaning based on required cleaning intensity
CN115090580B (zh) * 2022-06-08 2023-06-16 重庆电子工程职业学院 一种人工智能图像采集装置及其使用方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142729A (en) * 1989-10-23 1992-09-01 Asmo Co., Ltd. Windshield wiper apparatus including rise-up mechanism
KR101043479B1 (ko) * 2008-12-30 2011-06-23 주식회사 한진중공업 개폐식 견시창 및 이를 구비한 선박
CN102267419A (zh) * 2010-04-28 2011-12-07 株式会社电装 车辆光学传感器的盖子和车辆光学传感器装置
CN105128826A (zh) * 2014-05-27 2015-12-09 菲科特昂斯帕有限公司 车载光学表面的清洁装置和系统以及具有清洁装置的车载光学传感器
US9733472B2 (en) * 2013-12-27 2017-08-15 Asc Corporation Monitoring camera device
US9855925B2 (en) * 2014-10-31 2018-01-02 Waymo Llc Control for passive wiper system
CN108202030A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 福特全球技术公司 传感器外罩的清洗装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3493804A (en) 1966-04-20 1970-02-03 Lewis Harvey Fennell Automotive headlamp with integral cleaning system
DE3737040A1 (de) * 1987-10-31 1989-05-18 Deere & Co Scheibenwischeranordnung
US5301384A (en) * 1991-10-02 1994-04-12 Perry Joseph W Windshield scrubber and blade wiping assembly
JP2006198602A (ja) 2004-12-24 2006-08-03 Tanaka Mach:Kk ドーム用ワイパー装置
US9273961B2 (en) 2012-02-27 2016-03-01 Lit Motors Corporation Dynamically balanced flywheel
US9380190B2 (en) * 2012-08-06 2016-06-28 Gentex Corporation Rotating lens apparatus
US9731688B2 (en) * 2014-10-31 2017-08-15 Waymo Llc Passive wiper system
CN105611121A (zh) 2015-12-17 2016-05-25 天津中安视通科技有限公司 一种新型双目云台摄像机
US11034335B2 (en) 2016-07-07 2021-06-15 Nio Usa, Inc. Low-profile imaging system with enhanced viewing angles
US9969363B1 (en) * 2016-11-16 2018-05-15 GM Global Technology Operations LLC System and method for wiping a circular surface
US10442402B2 (en) * 2017-02-27 2019-10-15 Ford Global Technologies, Llc Sensor and cleaning apparatus
US10549726B2 (en) * 2017-06-22 2020-02-04 Ford Global Technologies, Llc Assembly for cleaning sensor cover and method of using the same
CN108196480B (zh) * 2017-12-30 2020-09-22 长沙智能驾驶研究院有限公司 智能车辆的传感器的防护罩及智能车辆的监测电子设备
FR3091241B1 (fr) * 2018-12-26 2020-12-04 Valeo Systemes Dessuyage Système de nettoyage pour un bloc de capteurs pour véhicule

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142729A (en) * 1989-10-23 1992-09-01 Asmo Co., Ltd. Windshield wiper apparatus including rise-up mechanism
KR101043479B1 (ko) * 2008-12-30 2011-06-23 주식회사 한진중공업 개폐식 견시창 및 이를 구비한 선박
CN102267419A (zh) * 2010-04-28 2011-12-07 株式会社电装 车辆光学传感器的盖子和车辆光学传感器装置
US9733472B2 (en) * 2013-12-27 2017-08-15 Asc Corporation Monitoring camera device
CN105128826A (zh) * 2014-05-27 2015-12-09 菲科特昂斯帕有限公司 车载光学表面的清洁装置和系统以及具有清洁装置的车载光学传感器
US9855925B2 (en) * 2014-10-31 2018-01-02 Waymo Llc Control for passive wiper system
CN108202030A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 福特全球技术公司 传感器外罩的清洗装置

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