CN113165599A - 擦拭器系统 - Google Patents

Abstract

本技术涉及擦拭器系统。例如，系统300、700、800、900、1000可以包括传感器，该传感器包括传感器外壳和传感器外壳中的外壳窗口。该系统还可以包括旋转驱动机构。旋转驱动机构的第一部分位于邻近外壳窗口的顶部。该系统还包括多个滑轮650、652、740、742、6744、746、840、842、844、846、940、942、944、946，并且旋转驱动机构640、730、830、930可以缠绕在滑轮的至少一部分周围。该系统还包括附接到旋转驱动机构的擦拭器310、320、500、710、720、810、910、920、1010和马达610、770、870、1070。马达可以被配置为旋转至少一个滑轮，以便使得旋转驱动机构的至少第一部分在第一方向上旋转。结果，擦拭器可以跨外壳窗口从初始位置移动到第二位置，以便移动外壳窗口上的污染物660、662。

Description

擦拭器系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月12日提交的美国申请第16/217,444号的权益，其全部公开内容通过引用结合于此。

背景技术

各种类型的载具(vehicle)，诸如汽车、卡车、摩托车、公共汽车、船只、飞机、直升机、割草机、娱乐车辆、游乐园车辆、农业设备、建筑设备、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，以便检测车辆的环境中的物体。例如，车辆(诸如自动车辆)可以包括这样的LIDAR、雷达、声纳、相机或扫描和记录来自车辆的环境的数据的其他这样的成像传感器。来自这些传感器中的一个或多个传感器的传感器数据可以用于检测物体以及它们各自的特性(位置、形状、方向、速度等)。

然而，这些车辆经常受到诸如雨、雪、灰尘等环境因素的影响，这会导致碎片和污染物在这些传感器上堆积。通常，传感器包括保护传感器的内部传感器部件免受碎片和污染物影响的盖子，但是随着时间的推移，盖子本身可能会变脏。这样，传感器部件的功能可能受到阻碍，因为内部传感器部件发送和接收的信号被碎片和污染物阻挡。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种系统。该系统包括传感器，该传感器包括传感器外壳、传感器外壳中的外壳窗口以及旋转驱动机构。旋转驱动机构的第一部分位于邻近外壳窗口。该系统还包括多个滑轮，并且旋转驱动机构缠绕在多个滑轮中的每一个的至少一部分周围。该系统还包括附接到旋转驱动机构的擦拭器和马达。马达被配置为旋转多个滑轮中的至少一个滑轮，以便使得旋转驱动机构的至少第一部分在第一方向上旋转，并且，当旋转驱动机构的第一部分在第一方向上旋转时，擦拭器跨(across)外壳窗口从初始位置移动到第二位置，以便移动外壳窗口上的污染物。

在一个示例中，马达被配置为旋转至少一个滑轮，以便使得旋转驱动机构的至少第一部分在与第一方向相反的第二方向上旋转，以及，当旋转驱动机构的第一部分在第二方向上旋转时，擦拭器跨外壳窗口从第二位置移动向初始位置，以便移动外壳窗口上的污染物。在另一个示例中，多个滑轮包括至少两个滑轮。在另一个示例中，多个滑轮包括至少三个滑轮。在另一个示例中，传感器包括具有视场的内部传感器部件，并且擦拭器被配置为将污染物移出视场。在另一个示例中，多个滑轮包括四个滑轮，并且多个滑轮中的每个滑轮被布置在外壳窗口的拐角处，使得旋转驱动机构围绕外壳窗口的外部边缘布置。在另一个示例中，旋转驱动机构是带子。在另一个示例中，旋转驱动机构是链条。在另一个示例中，旋转驱动机构是绳索。在另一个示例中，该系统还包括线性滑轨(linear slide)，并且该系统还包括安装到线性滑轨的线性轴承(linear bearing)。在该示例中，擦拭器附接在线性轴承上，并且线性轴承与旋转驱动机构的第一部分接触，并且被配置为当旋转驱动机构的第一部分移动时沿着线性滑轨滑动。在另一个示例中，该系统还包括附接到旋转驱动机构的第二擦拭器。在该示例中，第二擦拭器附接到邻近外壳窗口的顶部的旋转驱动机构，并且擦拭器附接到邻近外壳窗口的底部的旋转驱动机构。在该示例中，所述擦拭器和第二擦拭器附接到旋转驱动机构，使得多个滑轮中的至少一个在第一方向上的旋转，使得所述擦拭器和第二擦拭器远离彼此移动。附加地，所述擦拭器和第二擦拭器附接到旋转驱动机构，使得多个滑轮中的至少一个在第一方向上的旋转，使得所述擦拭器和第二擦拭器朝向彼此移动。可替代地，所述擦拭器和第二擦拭器附接到旋转驱动机构，使得多个滑轮中的至少一个在第一方向上的旋转，使得所述擦拭器和第二擦拭器在相同方向上移动。附加地或替代地，所述擦拭器在多个滑轮的第一对滑轮之间附接到旋转驱动机构。在该示例中，第二擦拭器在多个滑轮的第二对滑轮之间附接到旋转驱动机构，第一对不同于第二对。在另一个示例中，该系统还包括传感器，传感器被配置为检测外壳窗口上的污染物。此外，该系统还包括计算设备，计算设备被配置为从传感器接收传感器数据，并且使得马达旋转多个滑轮中的至少一个。此外，该系统还包括载具，载具被配置为使用传感器以自动驾驶模式操作。

附图说明

图1是根据本公开各方面的示例车辆的功能图。

图2是根据本公开各方面的车辆的示例外部视图。

图3是根据本公开各方面的擦拭器(wiper)系统的示例视图。

图4是根据本公开各方面的传感器外壳和内部传感器部件的示例俯视剖面图。

图5是根据本公开各方面的示例擦拭器。

图6A和图6B是根据本公开各方面的擦拭器系统的示例视图。

图7是根据本公开各方面的擦拭器系统的示例视图。

图8是根据本公开各方面的擦拭器系统的示例视图。

图9是根据本公开各方面的擦拭器系统的示例视图。

图10是根据本公开各方面的擦拭器系统的示例视图。

图11是根据本公开方面的用于擦拭器系统的螺旋驱动器的示例视图。

具体实施方式

本技术涉及清理(clear)传感器碎片和污染物，以确保适当的操作。例如，传感器可以包括传感器外壳，以保护内部传感器部件免受碎片和垃圾(在此统称为污染物)的影响，但是外壳本身可能随着时间的推移而变脏。因此，内部传感器部件的功能可能受到阻碍，因为内部传感器部件发送和接收的信号可能被污染物阻挡。

为了解决这些问题，可以通过用擦拭器系统的擦拭器擦拭传感器外壳来从传感器的传感器外壳清理污染物。擦拭器系统可以包括两个擦拭器，这两个擦拭器可以沿着传感器外壳移动，使得擦拭器的擦拭器叶片松动(loosen)、拉动(pull)和推开(push)传感器外壳上积聚的污染物。

传感器可以包括传感器外壳、外壳窗口和位于传感器外壳内的一个或多个内部传感器部件。传感器的盖子可以包括外壳窗口，内部传感器部件可以通过外壳窗口发送和接收信号。内部传感器部件可以通过传感器的外壳窗口发送和接收一个或多个信号。在这点上，内部传感器部件可以包括一个或多个成像传感器，诸如LIDAR、雷达、声纳、相机或位于传感器的盖子内的其他这种成像传感器。例如，两个或更多个相机可以被配置为捕获包括与传感器的周围环境相对应的数据的帧。这样，外壳窗口可以被配置为给每个相机的视场提供足够的区域，以不受阻碍地穿过外壳窗口。每个相机可以被配置为以特定的时间间隔捕获与对应相机的视场相对应的数据的帧。

擦拭器系统的擦拭器可以包括擦拭器叶片、擦拭器支架和擦拭器臂。擦拭器叶片可以连接到擦拭器支架，并且擦拭器臂可以将擦拭器支架连接到旋转驱动机构。旋转驱动机构可以包括马达和线性滑轨，线性轴承位于线性滑轨上。线性轴承可以被配置为沿着线性滑轨滑动。旋转驱动机构还可以包括可以与线性轴承接触的旋转驱动机构，并且旋转驱动机构被配置为当旋转驱动机构围绕滑轮集合(collection of pulleys)旋转时沿着线性滑轨移动线性轴承。马达可以被配置为旋转一个或多个滑轮，并进而围绕滑轮旋转旋转驱动机构。旋转驱动机构可被配置为将污染物移出成像传感器的视场，并保持成像传感器中的每一个的通过外壳窗口的清晰(clear)视场。在某些情况下，旋转驱动机构和擦拭器甚至可以擦拭外壳窗口以去除(free)污染物。

这里描述的特征可以允许传感器的持续使用，即使当传感器的盖子变脏时。通过这样做，传感器可以不间断地或者不需要个人手动清理传感器的情况下持续操作，因为擦拭器可以不断清理传感器外壳或者在需要时清理传感器外壳。因此，车辆可能会在产生大量污染物的环境(诸如建筑工地或越野地点)中持续操作。此外，这里描述的特征可以允许成像传感器在传感器外壳被清理时提供足够的成像数据。

示例系统

如图1所示，根据本公开的一个方面的车辆100包括各种部件。虽然本公开的某些方面对于特定类型的车辆特别有用，但是车辆可以是任何类型的车辆，包括但不限于汽车、卡车、摩托车、公共汽车、娱乐车辆等。车辆可以具有一个或多个计算设备，诸如包含一个或多个处理器120、存储器130和通常存在于通用计算设备中的其他部件的计算设备110。

存储器130存储一个或多处理器120可访问的信息，包括可以被处理器120运行或者以其他方式使用的指令132和数据134。存储器130可以是能够存储处理器可访问的信息的任何类型，包括计算设备可读介质或者其它存储可以借助电子设备读取的数据的介质，诸如，硬盘驱动、存储卡、ROM、RAM、DVD、或者其它光盘，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各项的不同组合，指令和数据的不同部分通过其被存储在不同类型的介质上。

指令132可以是将被处理器730直接(诸如机器代码)或者间接(诸如脚本)运行的任何指令集。例如，指令可以作为计算设备代码存储在计算设备可读介质上。在那个方面，属于“指令”和“程序”可以在本文中被可互换地使用。所述指令可以以用于处理器的直接处理的目标代码格式来存储，或者以包括按照需求解释的或者事先编译的独立源代码模块的脚本或者集合(collection)的任何其它计算设备语言来存储。下面将更详细地解释指令的功能、方法和例程。

数据134可以由处理器120根据指令132来检索、存储、或者修改。作为示例，存储器130的数据134可以存储预定义的场景。给定的场景可以标识一组场景要求，包括对象的类型、对象相对于车辆的位置的范围以及其他因素，诸如自主车辆是否能够在对象周围操纵、对象是否正在使用转向信号、与对象的当前位置相关的交通灯的状况、对象是否正在靠近停车标志等。这些要求可包括离散值，诸如“右转信号开启”或“在只能右转的车道上”，或值的范围，诸如“具有以与车辆100的当前路径成20至60度偏移角度朝向的走向”。在一些示例中，预定场景可以包括多个对象的相似信息。

一个或多个处理器120可以是任何传统处理器，诸如在商业上可用的CPU。或者，一个或多个处理器可以是诸如ASIC或者其它基于硬件的处理器的专用设备。尽管图1功能性地示出了计算设备110的处理器、存储器和其他元件在相同的块内，但是本领域普通技术人员将理解，处理器、计算设备或存储器实际上可以包括多个处理器、计算设备或存储器，这些处理器、计算设备或存储器可以存储在或不存储在相同的物理外壳内。作为示例，内部电子显示器152可以由专用计算设备控制，该专用计算设备具有其自己的处理器或中央处理单元(CPU)、存储器等，其可以经由高带宽或其他网络连接与计算设备110接口。在一些示例中，该计算设备可以是能够与用户的客户端设备通信的用户界面计算设备。类似地，存储器可以是位于不同于计算设备110的外壳中的硬盘驱动器或其他存储介质。因此，对处理器或者计算设备的引用将被理解为包括对可以或者可以不并行操作的处理器或者计算设备的集合的引用。

计算设备110可以包括通常结合计算设备使用的所有部件，诸如上述处理器和存储器，以及用户输入150(例如，鼠标、键盘、触摸屏和/或麦克风)和各种电子显示器(例如，具有屏幕的监视器或可操作来显示信息的任何其他电子设备)。在该示例中，车辆包括内部电子显示器152以及一个或多个扬声器154，以提供信息或视听体验。在这点上，内部电子显示器152可以位于车辆100的车厢内，并且可以被计算设备110用来向车辆100内的乘客提供信息。车辆还可以包括一个或多个无线网络连接156，以便于与远离车辆的设备的通信和/或车辆的各种系统之间的通信。

在一个示例中，计算设备110可以是结合到车辆100中的自主驾驶计算系统。自主驾驶计算系统能够例如无线地(经由无线网络连接156)和/或有线连接(例如控制器局域网总线或其他通信总线)与车辆的各种部件和系统通信。例如，回到图1，计算设备110可以与车辆100的各种系统通信，诸如减速系统160(用于控制车辆的制动)、加速系统162(用于控制车辆的加速)、转向系统164(用于控制车轮的朝向和车辆的方向)、信号系统166(用于控制转向信号)、导航系统168(用于将车辆导航到某个位置或对象周围)，定位系统170(用于确定车辆的定位)、感知系统172(用于检测车辆的环境中的对象)和动力系统174(例如，电池和/或燃气或柴油引擎)，以便根据存储器130的指令132在自动驾驶模式下控制车辆100的移动、速度等，该自动驾驶模式不要求或不需要来自车辆的乘客的连续或周期性的输入。同样，尽管这些系统被示为在计算设备110外部，但是实际上，这些系统也可以被结合到计算设备110中，同样作为用于控制车辆100的自主驾驶计算系统。附加地或可替代地，这些系统中的每一个可以包括具有被配置为与计算设备110的处理器120和存储器130相同或相似的处理器和存储器的一个或多个计算设备，以便能够实现本文描述的这些系统的功能。

计算设备110可以通过控制各种部件来控制车辆的方向和速度。举例来说，计算设备110可以使用来自地图信息和导航系统168的数据完全自主地将车辆导航到目的地位置。计算设备110可以使用定位系统170来确定车辆的位置，并且感知系统172检测对象并在需要时对对象做出响应以安全到达该位置。为此，计算设备110可以使车辆加速(例如，由加速系统162通过增加提供给引擎的燃料或其他能量)、减速(例如，由减速系统160通过减少供应给引擎的燃料、改变档位和/或施加制动)、改变方向(例如，由转向系统164通过转动车辆100的前轮或后轮)，并且发信号通知这种改变(例如，通过点亮信号系统166的转向信号)。因此，加速系统162和减速系统160可以是传动系统的一部分，该传动系统包括车辆的引擎和车辆的车轮之间的各种部件。同样，通过控制这些系统，计算设备110也可以控制车辆的传动系统，以便自主地操纵车辆。

作为示例，计算设备110可以与减速系统160和加速系统162交互，以便控制车辆的速度。类似地，计算设备110可以使用转向系统164来控制车辆100的方向。例如，如果车辆100被配置为在道路上使用，诸如汽车或卡车，则转向系统可以包括用于控制车轮的角度以转动车辆的部件。计算设备110可以使用信号系统166，以便向其他驾驶员或车辆发信号通知车辆意图，例如，通过在需要时点亮转向信号灯或刹车灯。

导航系统168可以由计算设备110使用，以便确定并遵循到某个位置的路线。在这点上，导航系统168和/或数据134可以存储地图信息，例如计算设备110可以用来导航或控制车辆的高度详细的地图。例如，这些地图可以标识道路、车道标志、十字路口、人行横道、限速、交通信号灯、建筑物、标志、实时或历史交通信息、植被或其他这样的对象和信息的形状和高度。车道标志可以包括诸如实线或虚线双车道线或单车道线、实线或虚线车道线、反光器等的特征。给定的车道可以与左和右车道线或者定义车道的边界的其他车道标记相关联。因此，大多数车道可以由一条车道线的左边缘和另一条车道线的右边缘界定。如上所述，地图信息可以存储已知的交通或拥堵信息和/或在过去相似的时间从特定的接载位置的交通时刻表(火车、公共汽车等)。该信息甚至可以由计算设备110接收的信息实时更新。

作为示例，详细地图信息可以包括一个或多个道路图或信息的图形网络，诸如道路、车道、十字路口以及这些特征之间的连接。每个特征可以被存储为图形数据，并且可以与诸如地理位置以及它是否链接到其他相关特征的信息相关联，例如，停车标志可以链接到道路和十字路口等。在一些示例中，相关联的数据可以包括道路图的基于网格的索引，以允许高效地查找某些道路图特征。

感知系统172还包括一个或多个部件，用于检测车辆外部的对象，诸如如其他车辆、道路中的障碍物、交通信号、标志、树木等。例如，感知系统172可以包括一个或多个LIDAR传感器、声纳设备、雷达单元、相机和/或记录可以由计算设备110处理的数据的任何其他检测设备。感知系统的传感器可以检测对象及其特性，诸如位置、朝向、尺寸、形状、类型(例如，车辆、行人、自行车等)、走向、速度、加速度、加速度变化率、减速度、减速度变化率等。来自传感器的原始数据和/或前述特性可以量化或安排成描述性函数、向量和/或边界框，并且在由感知系统172生成时周期性地和连续地发送到计算设备110以进一步处理。

如下文进一步详细讨论的，计算设备110可以使用定位系统170来确定车辆的位置，并且使用感知系统172在需要时检测对象并在需要时对对象做出响应以安全到达该位置。

例如，图2是车辆100的示例外部视图。在该示例中，车顶(roof-top)外壳210和外壳212、214可以包括LIDAR传感器以及各种相机和雷达单元。此外，位于车辆100前端的外壳220和车辆的驾驶员侧和乘客侧的外壳230、232可以各自存储LIDAR传感器。例如，外壳230位于驾驶员车门250的前方。车辆100还包括同样位于车辆100顶部的雷达单元和/或相机的外壳240、242。附加的雷达单元和相机(未示出)可以位于车辆100的前端和后端和/或沿着车顶或车顶外壳210的其他位置。车辆100还包括典型的乘用车的许多特征，诸如门250、252，车轮260、262等。

示例擦拭器系统

回到图1，车辆100还可以包括擦拭器系统300。擦拭器系统300可以被配置为例如经由有线或无线连接从计算设备110接收命令。如图3所示，擦拭器系统300可以包括两个擦拭器310、320，这两个擦拭器310、320可以沿着传感器的传感器外壳330连接，使得擦拭器的擦拭器叶片松动、拉动和推开在传感器外壳上积聚的污染物。

传感器可以由传感器外壳、外壳窗口和位于传感器外壳内的一个或多个内部传感器部件组成。例如，如图4所示，内部传感器部件410、420、430可以位于传感器外壳330的内部和外壳窗口440的后面。尽管传感器外壳330显示为具有圆角的矩形形状，但是传感器外壳可以是任何形状。传感器外壳可以由诸如塑料、玻璃、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯酸、聚酯等材料构成。

传感器可以位于车辆内部或外部。例如，传感器外壳330可以代表感知系统172的任何传感器外壳，诸如车顶外壳210、外壳212、外壳214、外壳220和外壳230、232。

内部传感器部件410、420、430可以通过外壳窗口发送和接收信号。例如，进一步如图4的传感器外壳330的俯视剖面图所示，外壳窗口440被结合到传感器外壳330的侧壁450中。与传感器外壳330一样，尽管外壳窗口440显示为具有圆角的矩形，但是各种其他形状也可以用于外壳窗口。外壳窗口440可以由与传感器外壳相同或不同的一种或多种材料构成，或者可以是其他材料或配置，诸如IR透明材料、天线罩等。在一些情况下，整个传感器外壳或传感器外壳的大部分可以被内部传感器部件发送和接收的信号穿透，从而允许整个传感器外壳作为外壳窗口操作。

内部传感器部件410、420、430可以通过传感器的外壳窗口发送和接收一个或多个信号。就这一点而言，内部传感器部件410、420、430可以包括一个或多个成像传感器，诸如LIDAR、雷达、声纳、相机或位于传感器的盖子内的其他这种成像传感器。例如，如图4所示，内部传感器部件410、420、430可以是三个固定的相机，其位置使得相机输出和接收的信号穿过外壳窗口。尽管三个固定相机被示为位于传感器外壳内，但是可以使用固定或旋转成像传感器的任何组合。

相机可以被配置为捕获包括与传感器的周围环境相对应的数据的帧。例如，如图4所示，内部传感器部件410、420、430中的每一个可以具有视场412、422、432，在该视场内，相应的内部传感器部件能够捕获传感器数据。在相机的示例中，内部传感器部件410、420、430可以捕获图像。为了捕获完整的图像，每个相机可能需要与相应相机的视场相对应的外壳窗口上的不受阻碍(unimpeded)的空间的一定量的空间，诸如在10和75毫米之间，或者更多或更少。这样，在该示例中，外壳窗口440的宽度(w)可以是大约400毫米，或更多或更少。在这点上，外壳窗口440可以被配置为视场412、422、432中的每一个提供足够的区域，以不受传感器和/或擦拭器的其他部件的阻碍。

每个内部传感器部件可以被配置为在某个时间间隔捕获相应的内部传感器部件的视场相对应的传感器数据。例如，在相机的示例中，每个相机可以每100毫秒或更多或更少捕获一帧。

擦拭器系统的擦拭器310、320可以由擦拭器叶片、擦拭器支架350、352和擦拭器臂312、322构成。如上所述，擦拭器臂(arm)可以将擦拭器支架(support)连接到驱动系统340，如本文所述。擦拭器叶片可以连接到擦拭器支架上。例如，如图5所示，可以对应于擦拭器310、320中的一个或两者的擦拭器500被显示为具有擦拭器叶片510、擦拭器支架520和擦拭器臂530。擦拭器叶片510可以由能够移动和去除污染物的材料构成，诸如橡胶(例如，丁腈橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、硅树脂等)或塑料(例如，聚氨酯、聚乙烯等)。擦拭器叶片510也可以由固体或海绵状泡沫或织物构成，例如，纺织织物、毡制织物等。在一些实施例中，每个擦拭器500、310、320可以包括多个擦拭器叶片、支架和/或臂。

如图5进一步所示，擦拭器叶片510的边缘540可以被构造成使得该边缘从擦拭器支架520水平向外延伸。当擦拭器500(或擦拭器310或擦拭器320)位于靠近(next to)传感器外壳330时，擦拭器叶片510的宽度可以大于从擦拭器支架520的边缘到外壳窗口440的距离。例如，擦拭器叶片可以是15-20毫米宽，或更多或更少。

转到图6A，除了擦拭器之外，擦拭器系统300可以包括位于或邻近外壳窗口440的顶部446的驱动系统340。可替代地，驱动系统340可以位于或邻近外壳窗口440的底部448或外壳窗口的侧边缘442、444中的一个。

驱动系统340可以包括旋转驱动机构。旋转驱动机构可包括马达610和线性滑轨620，线性轴承630、632位于线性滑轨620上。线性轴承可以被配置为经由一个或多个轮子、轴承等沿着线性滑轨滑动。旋转驱动机构还可以包括旋转驱动机构640，诸如缠绕在滑轮650、652集合中的每一个滑轮的一部分上的带子(belt)、绳索(rope)、链条(chain)等。旋转驱动机构可以与线性轴承接触，并且被配置为当旋转驱动机构围绕滑轮集合旋转时，沿着线性滑轨移动线性轴承。

马达可以被配置为旋转一个或多个滑轮650、652，并且进而围绕滑轮旋转旋转驱动机构640。线性轴承630、632可以与旋转驱动机构640接触，由于旋转驱动机构围绕滑轮集合的旋转力，线性轴承630、632可以沿着线性滑轨受力(forced)。在一些情况下，旋转驱动机构可以密封在外壳内，以防止污染物到达旋转驱动机构。可替代地，旋转驱动机构可以是打开的，以防止诸如雪和冰的材料被封住(trapped)并干扰旋转驱动机构。

旋转驱动机构和擦拭器可以被配置为将污染物移出成像传感器的视场，并维持内部传感器部件410、420、430中的每一个(在图6A和图6B中的外壳窗口440后面用虚线描绘)通过外壳窗口的清晰的视场。在某些情况下，旋转驱动机构和擦拭器甚至可以擦拭外壳窗口以去除污染物。在这点上，如图6A和6B所示，擦拭器310、320中的每一个经由相应的擦拭器臂312、322(对应于图5的擦拭器臂530)附接到线性轴承630、632中相应的一个。

在使用中，马达610可以使滑轮650和/或滑轮652旋转，例如顺时针或逆时针旋转。这种旋转可以使得旋转驱动机构640围绕滑轮以与滑轮相同的旋转方向移动。进而，旋转驱动机构640的移动可以沿着线性滑轨620拉动线性轴承630、632。进而，线性轴承630、632的移动可以使得擦拭器310、320沿箭头680、682的方向从第一位置(如图6A所示)移动到第二位置(如图6B所示)。通过这样做，擦拭器可以将聚集在外壳窗口440上的污染物660、662移动(例如，松动、拉动和/或推开)到内部传感器部件420、420、430的视场之外的位置。换句话说，该动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。

此后，马达610可以反转方向，从而使得旋转驱动机构640例如通过沿箭头690、692的方向移动，将擦拭器310、320返回到第一位置。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。

在一些情况下，一个以上的马达可以连接到一个或多个滑轮。例如，马达610可以驱动滑轮650，而第二马达(未示出)可以驱动滑轮652。在一些示例中，马达可以经由齿轮减速驱动器连接到滑轮，以便降低滑轮相对于马达的旋转的旋转速度。

在另一个示例中，两个擦拭器可以经由擦拭器臂附接到缠绕在多个滑轮的一部分周围的旋转驱动机构，并位于外壳窗口周围。例如，如图7的示例擦拭器系统700所示，可对应于擦拭器310、320、500的擦拭器710、720附接到可对应于擦拭器臂530、312、322的擦拭器臂712、722。擦拭器臂附接到旋转驱动机构730。擦拭器实际上可以连接到线性轴承，类似于连接到旋转驱动机构的线性轴承630、632。如同旋转驱动机构640一样，旋转驱动机构730可以是缠绕在滑轮集合的至少一部分周围的带子、绳索、链条等。

例如，旋转驱动机构730缠绕在滑轮集合740、742、744、746的至少一部分周围，使得旋转驱动机构的一部分750跨顶部446定位，并且旋转驱动机构的另一部分752跨底部448定位。例如，如图7所示，部分750和752可以彼此平行布置。擦拭器中的一个，这里是擦拭器710，可以经由擦拭器臂712在底部448下方的位置附接到旋转驱动机构730，而另一个擦拭器，这里是擦拭器720，可以经由擦拭器臂722在顶部446上方的位置附接到旋转驱动机构。

在操作中，马达770可以沿箭头780所示的第一方向驱动滑轮中的一个，这里是滑轮740。这可能导致使得旋转驱动机构730和其他滑轮742、744、746在第一方向上旋转。在这点上，当旋转驱动机构730被由马达旋转的滑轮旋转时，由马达770旋转的滑轮740和旋转驱动机构730之间产生的摩擦力可以使得其他滑轮旋转。通过这样做，擦拭器710、720可以分别在箭头782、784的方向上远离外壳窗口440的中心以及朝向外壳窗口的侧边缘442、444移动。最终，擦拭器710可以位于虚线区域786，擦拭器720可以位于虚线区域788。这样，擦拭器叶片可以朝向外壳窗口的邻近侧边缘远离彼此移动。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。举例来说，当外壳窗口大约为400毫米时，擦拭器可各自远离外壳窗口的中心移动大约180-200毫米，或更多或更少。

此后，马达770可以沿箭头790所示的第二方向驱动滑轮中的一个，这里是滑轮740。这可能导致使得旋转驱动机构730和其他滑轮742、744、746在第二方向上旋转。在这点上，当旋转驱动机构730被由马达旋转的滑轮旋转时，由马达770旋转的滑轮740和旋转驱动机构730之间产生的摩擦力可以使得其他滑轮旋转。通过这样做，擦拭器710、720可以分别在箭头792、794的方向上朝向外壳窗口440的中心并远离外壳窗口的侧边缘442、444移动。最终，擦拭器710、720可以如图7所示定位。这样，擦拭器叶片可以朝向外壳窗口的邻近侧边缘远离彼此移动。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。再次，举例来说，当外壳窗口大约为400毫米时，擦拭器可各自朝向外壳窗口的中心移动大约180-200毫米，或更多或更少。

在某些情况下，只有单个擦拭器可以附接到旋转驱动机构上。例如，如图8的示例擦拭器系统800所示，对应于擦拭器310、320、500、710、720中的任一个的单个擦拭器810可以经由擦拭器臂812(对应于擦拭器臂530、312、322、712、722中的任一个)附接到类似于图7的示例配置的旋转驱动机构。例如，旋转驱动机构830可以对应于旋转驱动机构730，滑轮集合840、842、844、846可以对应于滑轮集合740、742、744、746，并且部分850和852可以对应于部分750和752。如同旋转驱动机构640和730一样，旋转驱动机构830可以是缠绕在滑轮集合周围的带子、绳索、链条等。擦拭器810可以经由擦拭器臂812连接到旋转驱动机构，和/或可以连接到线性轴承，类似于连接到旋转驱动机构的线性轴承630、632。

与图8的示例一样，旋转驱动机构830缠绕在滑轮集合840、842、844、846的至少一部分周围，使得旋转驱动机构的一部分850跨外壳窗口440的顶部446定位，而旋转驱动机构的另一部分852跨外壳窗口440的底部448定位。例如，如图8所示，部分850和852可以彼此平行布置。擦拭器810可以经由擦拭器臂812附接到旋转驱动机构830。此外，如图所示，滑轮中的每一个被布置在或邻近于外壳窗口440的相应拐角处，使得旋转驱动机构围绕外壳窗口的外部边缘布置。

在图8的示例中，马达870可以在如箭头880所示的第一方向上旋转旋转驱动机构使得擦拭器810从图8所示的初始位置跨外壳窗口440的整体移动或围绕外壳窗口440的整体移动到虚线区域886所示的第二位置。与图7的示例一样，马达870的滑轮840的旋转可导致使得旋转驱动机构830和其他滑轮842、844、846在第一方向上旋转。在这点上，由马达870旋转的滑轮840和旋转驱动机构830之间产生的摩擦力可以使得其他滑轮旋转。通过这样做，擦拭器810可以在箭头882的方向上远离侧边缘444朝向侧边缘442移动到由虚线区域886指示的第二位置。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。

当擦拭器810到达第二位置时，马达870在如箭头890所示的第二方向驱动滑轮中的一个，这里是滑轮740。这可能导致使得旋转驱动机构830和其他滑轮842、844、846在第二方向上旋转。在这点上，由马达870旋转的滑轮840和旋转驱动机构830之间产生的摩擦力可以使得其他滑轮旋转。通过这样做，擦拭器810可以在箭头892的方向上朝向侧边缘44并远离侧边缘444移动。最终，擦拭器810可以如图8所示定位。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。尽管图8示出了擦拭器几乎跨整个外壳窗口移动，但是马达870可以将擦拭器810的动作范围限制在外壳窗口440的仅仅一部分。

在一些情况下，单个滑轮可以代替一对滑轮定位在外壳窗口的一侧。例如，如图9的示例擦拭器系统900所示，单个滑轮940可以替代邻近侧边缘442的一对滑轮(例如，滑轮840、846或滑轮740、746)。单个滑轮940可以围绕外壳窗口旋转旋转驱动机构930，该旋转驱动机构930可以对应于旋转驱动机构640、730、830中的任一个，以推动(push)和/或拉动跨外壳窗口440的一个或两个擦拭器910、920(图9所示)。擦拭器910、920可以对应于擦拭器310、320、500、720、720、810中的任一个。可以对应于滑轮842、844或滑轮742、744的一对滑轮942、946可以位于邻近的相对的侧边缘，这里是侧边缘444。滑轮842、844可以引导(direct)旋转驱动机构930围绕侧边缘444。在某些情况下，可以使用两个较大的滑轮来代替两对滑轮。例如，滑轮942和944可以由对应于滑轮940的滑轮代替。擦拭器910，920可以经由擦拭器臂912连接到旋转驱动机构，和/或可以连接到线性轴承，类似于连接到旋转驱动机构的线性轴承630、632。

与图9的示例一样，旋转驱动机构930缠绕在滑轮集合940、942、944的至少一部分周围，使得旋转驱动机构的一部分950跨外壳窗口440的顶部446定位，而旋转驱动机构的另一部分952跨外壳窗口440的底部448定位。例如，如图9所示，部分950和952可以彼此平行布置。擦拭器中的一个，这里是擦拭器910，可以经由擦拭器臂912在底部448下方的位置附接到旋转驱动机构930，而另一个擦拭器，这里是擦拭器920，可以经由擦拭器臂922在顶部446上方的位置附接到旋转驱动机构。

马达(未示出，但是可以类似于马达610、770、870中的任一个被配置)可以在由箭头980所示的第一方向驱动滑轮中的一个，这里是滑轮940。这可能导致使得旋转驱动机构930和其他滑轮942、944在第一方向上旋转。在这点上，当旋转驱动机构930被由马达旋转的滑轮旋转时，由马达旋转的滑轮940和旋转驱动机构930之间产生的摩擦力可以使得其他滑轮旋转。通过这样做，擦拭器910、920可以分别在箭头982、984的方向上远离外壳窗口440的中心并朝向外壳窗口的侧边缘442、444移动。最终，擦拭器910可以位于虚线区域986，擦拭器920可以位于虚线区域988。这样，擦拭器叶片可以朝向外壳窗口的邻近侧边缘远离彼此移动。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。举例来说，当外壳窗口大约为400毫米时，擦拭器可各自远离外壳窗口的中心移动大约180-200毫米，或更多或更少。

此后，马达可以在由箭头990所示的第二方向驱动滑轮中的一个，这里是滑轮940。这可能导致使得旋转驱动机构930和其他滑轮942、944在第二方向上旋转。在这点上，当旋转驱动机构930被由马达旋转的滑轮旋转时，由马达旋转的滑轮940和旋转驱动机构930之间产生的摩擦力可以使得其他滑轮旋转。通过这样做，擦拭器910、920可以分别在箭头992、994的方向上朝向外壳窗口440的中心并远离外壳窗口的侧边缘442、444移动。最终，擦拭器910、920可以如图9所示定位。这样，擦拭器叶片可以朝向外壳窗口的邻近侧边缘远离彼此移动。再次，举例来说，当外壳窗口大约为400毫米时，擦拭器可各自朝向外壳窗口的中心移动大约180-200毫米，或更多或更少。

在一些情况下，单个滑轮可以代替一对滑轮定位在外壳窗口的一侧。例如，如图9的示例擦拭器系统900所示，单个滑轮940可以替代邻近侧边缘442的一对滑轮(例如，滑轮840、846或滑轮740、746)。单个滑轮940可以围绕外壳窗口旋转旋转驱动机构930，该旋转驱动机构930可以对应于旋转驱动机构640、730、830中的任一个，以推动和/或拉动跨外壳窗口440的一个或两个擦拭器910、920(图9所示)。擦拭器910、920可以对应于擦拭器310、320、500、720、720、810中的任一个。可以对应于滑轮842、844或滑轮742、744的一对滑轮942、944可以位于邻近的相对的侧边缘，这里是侧边缘444。滑轮842、844可以引导旋转驱动机构930围绕侧边缘444。在某些情况下，可以使用两个较大的滑轮来代替两对滑轮。例如，滑轮942和944可以由对应于滑轮940的滑轮代替。擦拭器910，920可以经由擦拭器臂912连接到旋转驱动机构，和/或可以连接到线性轴承，类似于连接到旋转驱动机构的线性轴承630、632。

与图9的示例一样，旋转驱动机构930缠绕在滑轮集合940、942、944的至少一部分周围，使得旋转驱动机构的一部分950跨外壳窗口440的顶部446定位，而旋转驱动机构的另一部分952跨外壳窗口440的底部448定位。例如，如图9所示，部分950和952可以彼此平行布置。擦拭器中的一个，这里是擦拭器910，可以经由擦拭器臂912在底部448下方的位置附接到旋转驱动机构930，而另一个擦拭器，这里是擦拭器920，可以经由擦拭器臂922在顶部446上方的位置附接到旋转驱动机构。

马达(未示出，但是可以类似于马达610、770、870中的任一个被配置)可以在由箭头980所示的第一方向驱动滑轮中的一个，这里是滑轮940。这可能导致使得旋转驱动机构930和其他滑轮942、944在第一方向上旋转。在这点上，当旋转驱动机构930被由马达旋转的滑轮旋转时，由马达旋转的滑轮940和旋转驱动机构930之间产生的摩擦力可以使得其他滑轮旋转。通过这样做，擦拭器910、920可以分别在箭头982、984的方向上远离外壳窗口440的中心并朝向外壳窗口的侧边缘442、444移动。最终，擦拭器910可以位于虚线区域986，擦拭器920可以位于虚线区域988。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。这样，擦拭器叶片可以朝向外壳窗口的邻近侧边缘远离彼此移动。举例来说，当外壳窗口大约为400毫米时，擦拭器可各自远离外壳窗口的中心移动大约180-200毫米，或更多或更少。

此后，马达可以在由箭头990所示的第二方向驱动滑轮中的一个，这里是滑轮940。这可能导致使得旋转驱动机构930和其他滑轮942、944在第二方向上旋转。在这点上，当旋转驱动机构930被由马达旋转的滑轮旋转时，由马达旋转的单个滑轮940和旋转驱动机构930之间产生的摩擦力可以使得其他滑轮旋转。通过这样做，擦拭器910、920可以分别在箭头992、994的方向上朝向外壳窗口440的中心并远离外壳窗口的侧边缘442、444移动。最终，擦拭器910、920可以如图9所示定位。这样，擦拭器叶片可以朝向外壳窗口的邻近侧边缘远离彼此移动。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。再次，举例来说，当外壳窗口大约为400毫米时，擦拭器可各自朝向外壳窗口的中心移动大约180-200毫米，或更多或更少。

在一些情况下，可以使用螺旋驱动器，而不是多个滑轮。例如，如图10的示例擦拭器系统1000所示，螺旋驱动系统1040邻近顶部446。可替代地，螺旋驱动器可以邻近侧边缘442、444或底部448。螺旋驱动系统1040可以跨外壳窗口440驱动擦拭器1010。擦拭器1010可以对应于擦拭器310、320、500、720、720、810、910、920中的任一个。擦拭器1010可以经由擦拭器臂1012连接到螺旋驱动系统1040。

图11是螺旋驱动系统1040的剖面详细视图。在这个示例中，螺旋驱动器可以包括马达1070，该马达可以是小型马达。马达1070连接到导向螺旋(lead screw)1030上。擦拭器臂托架1050布置有螺纹(未示出)，以便沿着导向螺旋1030穿过(ride)。螺旋驱动系统1040还可以包括一个或多个导杆(guide rod)132，擦拭器臂托架1050可以沿着导杆132滑动。此外，螺旋驱动系统1040可以包括放置在轨道1054中的密封件1052。擦拭器臂托架通过密封件布置，以维持擦拭器臂托架周围的密封件，从而防止污染物进入螺旋驱动系统1040的外壳。在这个示例中，擦拭器臂托架和擦拭器臂可以是整体零件(integral piece)。可替代地，擦拭器臂可以通过紧固件卡扣、夹住或固定到擦拭器臂托架上。

马达1070可以被配置为在第一方向上(例如顺时针(或逆时针))旋转导向螺旋1030。这可能导致擦拭器臂托架1050(如图10所示)在箭头1082的方向上沿着导向螺旋1030移动(如图10所示)。因为擦拭器臂托架1050通过密封件布置，所以擦拭器臂托架也可以沿着轨道拉动密封件。擦拭器1010也可以由擦拭器臂托架1050经由擦拭器臂1012拉动。擦拭器1010然后可以在箭头1082的方向上跨外壳窗口440并朝向侧边缘442移动。最终，擦拭器1010可以位于虚线区域1086中。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。

此后，马达可以在与第一方向相反的第二方向(例如逆时针(或顺时针))上旋转导向螺旋1030。这可能使得导致擦拭器臂托架1050在箭头1092的方向上沿着导向螺旋1030移动(如图10所示)。通过这样做，擦拭器1010可以在箭头1092的方向上朝向外壳窗口的侧边缘444移动。最终，擦拭器1010可以如图10所示定位。这种动作可以移动，并且在某些情况下，清理外壳窗口上的污染物。

虽然未示出，但是前述擦拭器系统中的每一个也可以包括一个或多个喷洒(spraying)系统。每个喷洒系统可以被配置为提供清洗溶液和/或水的喷洒，以便更好地促进污染物从传感器窗口的移动和移除(removal)。

这里描述的示例中的每个马达可以被配置为根据各种模式以一定速度范围驱动一个或多个擦拭器。例如，当分别通过内部传感器部件410、420、430的视场412、422、432时，马达可以控制擦拭器以第一速度移动。该第一速度可以被确定为介于擦拭器叶片能够通过每个视场的最大时间量(例如，不超过140毫秒或更多或更少)和擦拭器叶片能够跨外壳窗口平滑地行进(travel)并移动(例如，离开任何内部传感器部件的视场)并且在某些情况下清理污染物的速度极限之间的某个值。例如，如果擦拭器叶片行进过快，擦拭器叶片可能会在车窗上跳动、拖拽或反弹，因此对速度的限制应该在这种情况发生之前的某个时间点。一旦擦拭器叶片分别在内部传感器部件410、420、430的视场412、422、432之外和/或超过内部传感器部件410、420、430的视场412、422、432，在擦拭器叶片返回通过内部传感器部件的视场之前，擦拭器叶片可以减速或停止一段时间。

该时间段可以基于最小时间量以及污染物的量和/或这些污染物在传感器窗口上的累积速率来确定。可以选择该最小时间量，以便允许每个给定的一个内部传感器部件在给定的一个内部传感器部件的视场再次被擦拭器叶片阻挡之前捕获足够的传感器数据，诸如400-500毫秒或更多或更少。如果在传感器窗口上存在更大量的污染物和/或这些污染物的更高累积速率，则该时间段可以是通常更短(但不短于最小时间量)的第一时间段。如果传感器窗口上的污染物数量较少和/或这些污染物的累积速率较慢，则该时间段可以是第二时间段，该第二时间段通常更长或至少比第一时间段长。为了检测外壳窗口440上的污染物，来自内部传感器部件和/或放置在外壳窗口附近的一个或多个附加传感器的传感器数据。来自任何前述传感器的传感器数据可用于自动确定何时操作擦拭器系统以及以什么速度操作。在这方面，附加的传感器，诸如湿度传感器或相机，可以监控传感器外壳中污染物的积聚。这些传感器可以结合到感知系统172中。来自这些传感器的传感器数据可由感知系统172和/或计算设备110处理，并用于在自动驾驶模式下操作车辆时为车辆做出驾驶决策。例如，指示传感器被遮挡的传感器数据可以被丢弃。此外，在出现污染物累积的预定阈值时，感知系统172和/或计算设备110可以向任何擦拭器系统300、700、800、900的马达发送信号，以触发擦拭器系统的操作。

即使传感器的盖子变脏，上述特征也允许继续使用传感器。通过这样做，传感器可以不间断地或者不需要个人手动清理传感器的情况下继续操作，因为擦拭器可以在需要时连续清理传感器外壳或者清理传感器外壳。因此，车辆可能会在产生大量污染物的环境(诸如建筑工地或越野地点)中继续操作。此外，这里描述的特征可以允许内部传感器部件在传感器外壳被清理时提供足够的成像数据。

除非另有说明，否则前述替代示例并不相互排斥，而是可以以各种组合来实现，以获得独特的优点。由于以上讨论的特征的这些以及其它变化和组合能够在不脱离由权利要求定义的主题的情况下被使用，前述对实施例的描述应该以例示的方式来理解，而不是以限制由权利要求定义的主题的方式来理解。此外，对这里描述的示例以及被措辞为诸如、包括等等的短语的提供不应该被解释为将权利要求的主题限制在特定的示例；相反，所述示例意图示出许多可能的实施例中的仅仅一个。另外，不同的附图中的相同的参考标号能够标识相同或者相似的元素。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

传感器，包括传感器外壳和所述传感器外壳中的外壳窗口；

旋转驱动机构，其中，所述旋转驱动机构的第一部分位于邻近外壳窗口；

多个滑轮，其中，所述旋转驱动机构缠绕在多个滑轮中的每一个的至少一部分周围；

擦拭器，附接到旋转驱动机构；以及

马达，其中，所述马达被配置为旋转所述多个滑轮中的至少一个滑轮，以便使得所述旋转驱动机构的至少第一部分在第一方向上旋转，其中，当所述旋转驱动机构的第一部分在第一方向上旋转时，所述擦拭器跨外壳窗口从初始位置移动到第二位置，以便移动所述外壳窗口上的污染物。

2.根据权利要求1所述的系统，所述马达被配置为旋转所述至少一个滑轮，以便使得所述旋转驱动机构的至少第一部分在与第一方向相反的第二方向上旋转，其中，当所述旋转驱动机构的第一部分在第二方向上旋转时，所述擦拭器跨外壳窗口从第二位置移动向初始位置，以便移动所述外壳窗口上的污染物。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个滑轮包括至少两个滑轮。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个滑轮包括至少三个滑轮。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器包括具有视场的内部传感器部件，并且所述擦拭器被配置为将污染物移出所述视场。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个滑轮包括四个滑轮，并且所述多个滑轮中的每个滑轮被布置在所述外壳窗口的拐角处，使得所述旋转驱动机构围绕所述外壳窗口的外部边缘布置。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述旋转驱动机构是带子。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述旋转驱动机构是链条。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述旋转驱动机构是绳索。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括：

线性滑轨；以及

安装在线性滑轨上的线性轴承，其中，擦拭器附接在线性滑轨上，并且线性轴承与旋转驱动机构的第一部分接触，并且被配置为当旋转驱动机构的第一部分移动时沿着线性滑轨滑动。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括附接到所述旋转驱动机构的第二擦拭器。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，第二擦拭器附接到邻近所述外壳窗口的顶部的旋转驱动机构，并且所述擦拭器附接到邻近所述外壳窗口的底部的旋转驱动机构。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述擦拭器和第二擦拭器附接到所述旋转驱动机构，使得所述多个滑轮中的至少一个在第一方向上的旋转，使得所述擦拭器和第二擦拭器远离彼此移动。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述擦拭器和第二擦拭器附接到所述旋转驱动机构，使得所述多个滑轮中的至少一个在第一方向上的旋转，使得所述擦拭器和第二擦拭器朝向彼此移动。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述擦拭器和第二擦拭器附接到所述旋转驱动机构，使得所述多个滑轮中的至少一个在第一方向上的旋转，使得所述擦拭器和第二擦拭器在相同方向上移动。

16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述擦拭器在所述多个滑轮的第一对滑轮之间附接到所述旋转驱动机构。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，第二擦拭器在所述多个滑轮的第二对滑轮之间附接到所述旋转驱动机构，第一对不同于第二对。

18.根据权利要求1所述的系统，还包括传感器，被配置为检测所述外壳窗口上的污染物。

19.根据权利要求18所述的系统，还包括计算设备，被配置为从所述传感器接收传感器数据，并使得所述马达旋转所述多个滑轮中的至少一个。

20.根据权利要求19所述的系统，还包括载具，被配置为使用所述传感器以自动驾驶模式操作。

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