CN113195317B - 非接触清洁系统 - Google Patents

Abstract

本技术涉及一种用于清洁传感器的系统。该系统可以包括气刀(620、720)，其被配置为清除传感器外壳(115)上的碎屑。气刀可以附接到包括轴承环(650、701、1001)的轴承。该系统还可以包括电机(660、760)，其中电机被配置为围绕传感器外壳旋转轴承环。

Description

非接触清洁系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年10月30日提交的第16/175,301号申请的权益，其公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及用于清洁传感器的系统和运载工具。

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、娱乐车、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，以便检测运载工具环境中的物体。例如，诸如自主和半自主运载工具的运载工具可以包括这样的LIDAR、雷达、声纳、照相机或扫描和记录来自运载工具环境的数据的其它这样的成像传感器。来自这些传感器中的一个或更多个的传感器数据可以用于检测物体及其各自的特征(位置、形状、航向、速度等)。

然而，这些运载工具经常受到诸如雨、雪、灰尘、冷凝物等环境因素的影响，这会导致碎屑和污染物在这些传感器上堆积。通常，传感器包括外壳，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，外壳本身可能变脏。照此，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

本技术总体而言涉及清洁传感器。该技术的一方面可以包括传感器清洁系统。传感器清洁系统可以包括：被配置为清洁传感器外壳上的碎屑的气刀；包括轴承环的轴承，其中气刀附接到轴承环；和电机，其中电机被配置为围绕传感器外壳旋转轴承环。

在一些实施方式中，气刀包括：用于接收加压流体的输入；以及用于向传感器外壳提供加压流体的输出部分。在一些情况下，系统可以包括鼓风机，其中鼓风机向气刀的输入提供加压流体。在一些方面，该系统可以包括设置在气刀和鼓风机之间的加热器，其中加热器加热加压流体。

在一些实施方式中，轴承是进一步包括静态环的空气轴承。在一些情况下，轴承环位于静态环上。在一些方面，一个或更多个摩擦轮可以与轴承环接触，其中电机被配置为旋转所述一个或更多个摩擦轮，并且摩擦轮旋转轴承环。在一些情况下，静态环包括：用于接收加压流体的输入；以及用于将加压流体提供到位于轴承环和静态环之间的通道中的输出部分。在一些情况下，通道包括一个或更多个空气槽，加压流体通过空气槽泄漏，以将加压流体保持在预定压力。在一些方面，加压流体被配置为通过提起轴承环离开静态环而将轴承环从静态环分离。在一些情况下，轴承环和静态环的分离距离受到一个或更多个阻挡元件限制。在一些方面，气刀包括用于接收加压流体的输入，其中输入连接到通道以允许加压流体从通道流到输入。

在一些实施方式中，气刀被配置为通过在相对于气刀的表面的基本向下的方向上向传感器外壳提供加压流体来清洁传感器外壳。

在一些实施方式中，系统进一步包括运载工具，其中传感器外壳安装到运载工具。

该技术的另一方面包括一种传感器清洁系统，该系统包括：气刀，被配置为清除传感器外壳上的碎屑；包括轴承环和静态环的空气轴承，其中气刀附接到轴承环；和电机，其中电机被配置为围绕传感器外壳旋转轴承环。

在一些情况下，系统包括鼓风机，其中鼓风机向气刀的输入提供加压流体流。在一些方面，加热器设置在气刀和鼓风机之间，其中加热器加热加压流体流。在一些情况下，轴承环位于静态环上。在一些方面，一个或更多个摩擦轮可以与轴承环接触，其中电机被配置为旋转所述一个或更多个摩擦轮，并且摩擦轮旋转轴承环。在一些实施方式中，该系统进一步包括运载工具，其中传感器外壳安装到运载工具。

附图说明

在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出了本技术，在附图中，相似的附图标记指代相似的元件，包括：

图1A和图1B是根据本公开的方面的传感器和擦拭器配置的图示。

图2A和图2B是根据本公开的方面的传感器和气刀配置的图示。

图3示出了根据本公开的方面的运载工具和传感器外壳。

图4显示出根据本公开的方面的附接到电机的传感器。

图5A和图5B是根据本公开的方面的气刀的图示。

图5C是根据本公开的方面的气刀内部的图示。

图6是根据本公开的方面的传感器清洁系统的图示。

图7A是根据本公开的方面的空气轴承和传感器的外部俯视图的图示。

图7B是根据本公开的方面的空气轴承和摩擦轮的图示。

图8是根据本公开的方面的具有空气轴承的传感器清洁系统的操作的图示。

图9是根据本发明的方面的处于静止位置的空气轴承的图示。

图10A-10C是根据本公开的方面的空气轴承的图示。

图11是根据本公开的方面的具有控制器的传感器清洁系统的示意图。

具体实施方式

概述

本技术涉及清除运载工具传感器上的碎屑和污染物，以确保正常运行。例如，传感器可以包括外壳，以保护内部传感器部件免受诸如水、灰尘、昆虫和其它污染物的碎屑的影响，但是随着时间的推移，外壳本身可能变脏。照此，内部传感器部件的功能可能受到阻碍，因为由内部传感器部件发送和接收的信号可能被碎屑阻挡。可以通过围绕传感器旋转擦拭器来从传感器清除碎屑，从而通过擦拭器将外壳擦拭干净。

例如，分别如图1A和图1B中的现有技术传感器擦拭器系统100的前视图和俯视图所示，传感器101的传感器外壳115可以在第一方向130上旋转。擦拭器125的擦拭器叶片126可以被定位成使得当传感器外壳旋转时，它从传感器外壳115擦掉碎屑。然而，叶片126可能在传感器外壳上引入拖曳力，导致传感器外壳减速，这可能妨碍传感器的操作。此外，叶片126在长期使用之后可能需要维护或更换，因为构成叶片的材料(例如橡胶)可能磨损。此外，叶片126通常被制造成具有不能擦拭不规则成形的表面的通用形状。而且，叶片126可能导致磨损痕迹、转移叶片材料或以其他方式降低传感器外壳115的透明度。在传感器用于做出与安全相关的决策的情况下，诸如在自主或半自主运载工具的情形下，有效清除碎屑尤其重要。

为了解决这些问题，擦拭器可以用气刀代替，如图2A和图2B中的传感器清洁系统200的正视图和俯视图所示。在这点上，气刀220可以通过向传感器外壳115施加加压流体流225(由箭头表示)来清除传感器101的传感器外壳115上的碎屑。如图2A和图2B进一步所示，气刀220可以在方向230上围绕传感器101旋转，同时加压流体流225被施加在传感器外壳115上，以清除在传感器外壳115上堆积的碎屑。

气刀可以由一片或更多片金属、塑料或其它能够承受高压的这样的材料制成。在这点上，气刀可以被配置成使得它能够将接收到的加压流体引导到气刀的输出部分，然后加压流体在该输出部分被输出。加压流体可以在流出气刀的输出部分的特定方向上(例如，与被清洁的传感器外壳115的表面成一角度)被引导。

气刀可以附接到围绕传感器旋转的轴承环。在这点上，轴承环可以由电机直接旋转，或者经由一个或更多个摩擦轮旋转。所述一个或更多个摩擦轮可以被安装成使得它们与轴承环接触，并且在通过电机旋转而转动时，从而导致轴承环也旋转。气刀于是可以在与轴承环相同的方向上旋转。

轴承环可以是空气轴承的部分，也包括静态环。在这点上，当加压流体被引入轴承环和静态环之间时，轴承环可以浮动在静态环上方。轴承环和静态环之间的加压流体可以通过轴承环中的开口流到气刀。在一些情况下，轴承环和静态环之间的加压流体可以被允许通过轴承环和静态环之间的空气槽排出，以允许预定压力得以保持。

除了气刀之外，传感器清洁系统还可以包括其它部件，诸如加热器、鼓风机、泵、喷嘴和一个或更多个控制器。这些部件中的每个都可以帮助气刀从传感器盖去除碎屑和污染物。

这里描述的特征可以允许清除传感器外壳上的碎屑。这进而可以允许传感器的继续使用，即使当传感器的外壳由于碎屑和/或污染物的堆积而变脏或变湿时。换句话说，传感器可以不间断地继续操作，或者不需要个人手动清洁传感器，因为气刀可以持续地清洁传感器外壳或者在需要时清洁传感器外壳。照此，运载工具可以在产生大量碎屑和污染物的环境中持续操作，诸如在室外的雨或雪中或在建筑工地或越野位置。此外，这里描述的特征可以清除具有不规则形状或多面表面的传感器外壳，诸如擦拭器的其它物体不能到达这些地方。而且，这里描述的特征不会在传感器外壳上引入拖曳力。因此，这里描述的特征可以消除擦拭器从传感器外壳上擦拭碎屑和/或污染物的需要。结果，可以需要较少的移动部件来清洁传感器外壳。此外，可以消除擦拭器拖过传感器外壳而引入划痕、磨损痕迹或叶片材料的风险。而且，所描述的特征可以清洁传感器而不产生擦拭噪声，诸如由擦拭器刮片在传感器外壳上摩擦而产生的噪声。

示例系统

运载工具可以具有一个或更多个传感器来检测运载工具外部的物体，诸如其它运载工具、道路上的障碍物、交通信号、标志、树木等。例如，如图3所示，运载工具301可以包括传感器，诸如图1A和图1B中的传感器101。这种传感器可以包括激光、声纳、雷达、照相机和/或任何其它捕获图像并记录数据的检测器件，这些数据可以由运载工具内的计算装置处理。运载工具的传感器，诸如LIDAR、雷达、照相机、声纳等，可以捕获图像并检测物体及其特征，诸如位置、取向、大小、形状、类型、运动的方向和速度等。图像可以包括由传感器捕获的原始(即，未处理的)数据和/或由照相机传感器捕获的图片和视频。图像也可以包括经过处理的原始数据。例如，来自传感器的原始数据和/或前述特征可以被量化或排列成描述函数或向量，以供计算装置处理。可以分析图像以确定运载工具的位置，并检测物体且在需要时对物体作出响应。

传感器可以布置在运载工具外部或内部。例如，外壳330、340、342、350、352可以包括例如一个或更多个LIDAR器件。传感器也可以结合到典型的运载工具部件中，诸如尾灯/转向信号灯304和/或侧视镜308。在一些情况下，激光器、雷达、声纳、照相机或其它传感器可以被安装在车顶上，诸如安装在附接到底座320的外壳322中。

虽然本公开的某些方面对于特定类型的运载工具特别有用，但是运载工具可以是任何类型的运载工具，包括但不限于自主和半自主以及手动驱动和/或操作的汽车、卡车、摩托车、公共汽车、船只、飞机、直升机、割草机、娱乐车、游乐园车辆、农业设备、建筑设备、电车、高尔夫球车、火车和手推车。此外，本公开的方面可以用于除运载工具之外的物体，诸如可佩戴的传感器、电话和其它易受碎屑和污染物影响的物体。

运载工具传感器，诸如传感器101，可以包括内部传感器部件440、用于容纳内部传感器部件的传感器外壳115、和盖窗415，如图4所示。盖窗可以构造在传感器外壳115上的特定位置，并且内部传感器部件440可以通过盖窗发送和接收一个或更多个信号(如标记450所示)。传感器外壳可以配置成各种形状和尺寸。如图4中进一步显示的，传感器外壳115可以被配置成使得其具有圆顶形部分401，该圆顶形部分401具有平截头体形状的侧壁405。传感器外壳115可以由诸如铝、镁、钢、塑料、玻璃、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯酸、聚酯等的材料组成。

在一些情况下，传感器外壳115可以不完全覆盖传感器。在这点上，传感器外壳115可以仅覆盖内部传感器部件440的一部分，而内部传感器部件的未被覆盖的部分可以在诸如车辆301的运载工具内，或者对传感器外部的环境开放。传感器外壳115可以包括一个或更多个通向外部环境或车辆301的开口。

传感器外壳115可以包括盖窗，内部传感器部件可以通过该盖窗发送和接收信号。例如，如图4中进一步所示，传感器外壳115的整个侧壁405可以被构造为盖窗415，以允许信号(诸如信号450)穿透传感器外壳115。尽管整个侧壁405被显示为盖窗415，但是在一些情况下，仅侧壁的一部分或多个部分可以被构造为盖窗。盖窗415可以由与传感器外壳115相同或不同的材料组成。在一些情况下，整个传感器外壳115或传感器外壳的大部分可以被由内部传感器部件440发送和接收的信号穿透，从而允许整个传感器外壳115用作盖窗。

传感器可以经由传感器轴附接到电机。例如，如图4进一步显示的，传感器轴430可以包括第一端432和第二端434。传感器轴432的第一端可以附接到传感器电机420，并且传感器轴434的另一端可以连接到传感器101和传感器外壳115。在这点上，传感器轴432的第一端可以经由带、齿轮、链条、摩擦辊等附接到电机420。电机420可以在第一方向230上旋转传感器轴430，使得整个传感器101也在第一方向上旋转。在一些实施方式中，传感器轴434可以仅旋转传感器外壳115。传感器101和电机420可以每个位于运载工具诸如运载工具301的内部或外部。

气刀，诸如图2A和图2B中的气刀220，可以由一片或更多片金属、塑料或其它能够承受高压(诸如8PSI)或更高或更低的材料制成。例如，气刀可以由钢、铝、镁、ABS聚碳酸酯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚缩醛、PVC、碳纤维等构成。

气刀可以被配置成使得输入到气刀中的加压流体在特定位置被引导出气刀。在这点上，加压流体可以在气刀的输入处被接收，诸如从在这里描述的气泵接收。加压流体可以流过气刀内的内腔，并被引导至气刀的输出部分，然后加压流体在该输出部分被输出。

气刀可以被配置成使得从气刀输出的加压流体在特定方向上从气刀的输出部分被引出。在这点上，气刀的输出可以被配置成使得加压流体从输出部分的整个表面释放，或者在横跨输出部分的表面的部分中释放。例如，图5A显示了气刀520，其可以与气刀220相比较并且其被配置为输出加压流体(如由箭头505所指示的)越过输出部分507的表面。在这点上，全流气刀可以包括输入502和输出部分507，如图5A进一步显示的。加压流体可以通过内部通道(未示出)从输入502被引导至输出部分507。当加压流体到达输出部分507时，气刀520可以从输出部分507的整个表面以流的形式释放加压流体，如由箭头505所指示的。因此，所释放的加压流体505垂直于输出部分507的方向喷射。

图5B显示了分段气刀521，其可以与气刀220和520相比较并且其被配置为在横跨输出部分517的表面的部分中输出加压流体515。在这点上，分段气刀可以包括输入521和输出部分517，如图5B进一步显示的。加压流体可以通过内部通道从输入512被引导至具有多个段的输出部分517。所述段可以由输出部分517内部中的一个或更多个架子(即，任何类型的分隔结构)形成。段的数量可以基于分段气刀521内的架子的数量。

在一些情况下，分段气刀的架子可以相对于传感器外壳115向下、向上、垂直或在任何其它方向上被引导。在这点上，当加压流体行进通过分段气刀521的一段时，其通过段和架子的方式相对于传感器外壳115分段地向下、向上、垂直或以不同的角度被引导，而不需要分段气刀倾斜。例如，图5C显示了气刀552的放大剖视图和分段气刀552的段556的放大图，其可以与气刀220、520和521相比较。气刀552包括成角度的架子553和输入522。如放大图所示，段556形成在垫片559之间。段556的输出通道558包括导入斜面551。斜面和台阶560(例如，通道内高度的变化)被成形为使得从通道顶部到底部穿过通道的流动阻力有变化。由垫片559和成角度的架子553限定的通道形状558可以导致剪切梯度，该剪切梯度在加压流体离开气刀时使加压流体向下弯曲。

气刀可以附接到电机，以围绕传感器旋转气刀，使得从气刀输出的加压流体清除部分或全部的传感器外壳上的碎屑。例如，如图6中的传感器清洁系统600所示，气刀臂630可以连接到支撑件640，该支撑件640连接到包括轴承环650的轴承。轴承环650可以通过电机660在第一方向530上旋转。尽管图6示出了气刀620通过气刀臂630和支撑件640连接到轴承环和电机，但是气刀620可以直接连接到轴承环650和/或电机660。在一些情况下，气刀臂630和支撑件640可以是相同的部件。气刀620可以部分或完全地围绕传感器101并在第一方向530或相反的第二方向上旋转。在一些实施方式中，轴承环可以是滚动元件轴承。

轴承环650可以导致支撑件640、气刀臂630和气刀620围绕传感器101的传感器外壳115旋转，如图6进一步显示的。当气刀620围绕传感器外壳115旋转时，气刀620可以向传感器外壳115的某些位置或全部输出加压流体，以清除碎屑。气刀620可以在与传感器和/或传感器外壳115的旋转方向相同或不同的方向上旋转。在一些情况下，传感器和/或传感器外壳可以保持静止。多于一个的气刀可以附接到电机，并围绕传感器101旋转，以清洁传感器外壳115。

在某些情况下，轴承可以是空气轴承。空气轴承可以包括静态环，轴承环可以被定位在静态环上。例如，如图7A中空气轴承的俯视图所示，静态环702可以围绕传感器101定位。轴承环701可以被定位在静态环702上方，如图7A进一步显示的。气刀720，其可以与气刀220、520和620相比较，可以安装到轴承环701。轴承环701可以在第一方向530上围绕传感器101旋转，从而围绕传感器101旋转气刀720，如图7A进一步显示的。

电机可以驱动轴承环的旋转。在这点上，电机可以附接到驱动机构，诸如与轴承环接触的摩擦轮。如图7A所示，随着电机旋转摩擦轮，轴承环可以被迫在第一方向530上旋转。例如，如图7B中的静态环702和轴承环701的侧面剖视图所示，摩擦轮715可以安装在静态环702上或近旁，使得它们与轴承环701接触。电机760可以安装在静态环702附近，并通过驱动，诸如带、链条、轴等，联接到摩擦轮715，使得电机可以驱动摩擦轮715的旋转。尽管图7B示出了电机760安装到静态环702的底部，但是电机可以安装在能够联接到摩擦轮715的任何位置。尽管图7B示出了摩擦轮715发动轴承环701的旋转，但是也可以使用其它驱动机构来代替摩擦轮715，诸如联接到轴承环701的直接驱动轴。在一些情况下，电机元件可以集成到轴承环或其它相邻结构中。例如，电机定子部件(例如，电线圈或其它这样的部件)可以附接到静态部件并且电机转子部件(例如，磁体、电线圈等)可以附接到旋转部件上，反之亦然。

在具有空气轴承的传感器清洁系统600的操作期间，加压流体可以输入到位于轴承环和静态环之间的通道中，以迫使轴承环离开静态环。在这点上，如图8所示，静态环702可以包括输入710，加压流体750(如箭头所示)可以在该输入710处被接收并被输出到通道740中。在这点上，加压流体750可以移动通过静态环702中的内部导管(未示出)，并且被输出到通道740中，以迫使轴承环701和静态环702分离。

通道可以具有空气槽，以允许加压流体泄漏。在这点上，通道740可以包括空气槽741，在该处加压流体750可以从通道740泄漏，以保持空气轴承内的预定压力。在这点上，加压流体750可以具有30PSL或更大或更小的压力，从空气槽741泄漏出的加压流体可以是2PSI或更大或更小。在一些情况下，轴承可以包括一个或更多个o形环、唇形密封、迷宫、窄间隙或类似形式的密封件，这些密封件在轴承环和静态环之间形成密封腔。

气刀720可以从空气轴承接收加压流体。在这点上，气刀720可以经由安装臂730被安装到轴承环701。安装臂730的内部可以包括导管，加压流体750可以通过该导管从通道740经过轴承环701中的开口被输送到气刀720的输入，如图8进一步显示的。加压流体然后可以由气刀720朝着传感器101的传感器外壳115的方向输出，如箭头785所示。

静态环702和轴承环701之间的分离距离可以由阻挡元件限制。在这点上，在加压流体迫使轴承环701从静态环702分离时，轴承环701可以相对于静态环702在垂直方向上移动。为了防止轴承环701与静态环701分离得太远，分别附接到轴承环701和静态环702的阻挡元件772和771可以接触，从而防止进一步分离。如图8进一步显示的，阻挡元件771可以围绕整个静态环702定位。照此，轴承环701的阻挡元件772，其可以仅被构造在轴承环的部分中，将接触阻挡元件771，而不管轴承环701的旋转位置。尽管阻挡元件771被示出为围绕整个静态环702定位，但是阻挡元件771可以仅被构造在静态环702的部分中，并且阻挡元件772可以围绕整个轴承环701构造。阻挡元件可以包括抗摩擦材料、诸如滚柱轴承的部件、或静态结构。

当传感器清洁系统停止操作时，轴承环701可以搁置在静态环702上。在这点上，如图9中的轴承环701和静态环702的剖视图所示，一旦加压流体不再被引入系统，可能没有足够的力或任何力会导致轴承环701和静态环702之间的分离。照此，重力导致轴承环701搁置在静态环702上。在一些情况下，可以提供支撑，该支撑使得轴承环701与静态环702保持特定距离。

轴承环可以被定位成使得其至少部分地位于静态环内。例如，如图10A中的空气轴承的剖视图所示，轴承环1001可以具有t形，使得轴承环的基底1011装配在静态环1002上的凹槽1012内。通过将轴承环1001定位在静态环1002内，轴承环的横向运动可以最小化。在一些情况下，轴承(诸如滚珠轴承)可以位于轴承环1001和静态环1002之间。

狭槽可以被集成到静态环1002的顶部中，轴承环1001的下部可以为加压流体提供从源到气刀或其它装置的通道。例如，如分别在图10B和图10C的空气轴承的仰视图和俯视图所示，静态环1002可以包括围绕其表面定位的多个狭槽1041。轴承环1001也包括多个狭槽1031。当加压流体通过狭槽1041被引入空气轴承时，加压流体可以穿过轴承环1031的狭槽，导致轴承环1001从静态环1002上抬起。轴承环1001内的加压流体然后可以通过出口1021流出空气轴承，在出口1021处气刀或连接器可以被连接以接收加压流体。加压流体可以经由增压室或其它这样的源被提供到空气轴承中。

传感器清洁系统600还可以包括流体源。例如，如图11所示，导管1110，诸如橡胶或塑料管，可以在一端连接到气刀的输入。导管1110的另一端可以连接到鼓风机1120。鼓风机1120可以包括泵、压缩机或其它加压流体源，诸如罐装气体。鼓风机1120可以通过导管输出加压流体并进入气刀。另外，鼓风机1120可以将加压流体提供到通道740中。气刀720然后可以在特定位置和特定方向输出加压流体，如在此处所讨论的。在一些情况下，鼓风机1120可以被构造在气刀内。在使用空气轴承的情况下，通道740内的加压流体可以由流体源提供，并通过安装臂730或另一这样的导管被传到气刀720。

流体可以是能够被加压的任何类型的流体。例如，流体可以被压缩和/或加压。例如，流体可以是空气、氦气、氧气、氮气、二氧化碳、内燃机废气或其它这样的流体。

当加压流体从鼓风机流向气刀时，可以使用加热器或热交换器来加热加压流体。例如，如图11的示例系统中进一步显示的，加热器1130可以附接到导管1110，并且定位在气刀720和鼓风机1120之间。在这点上，当加压流体从鼓风机1120通过导管朝向气刀720行进时，加热器1130可以加热加压流体。照此，加压流体可以被加热，并且当通过气刀被输出时，加热的加压流体可以被喷射到传感器外壳上。在这点上，堆积在外壳上的碎屑和污染物，诸如冰、雪和/或冷凝物，可以融化和被吹走。在一些情况下，冷却器(未示出)可以用于在加压流体由气刀输出之前冷却加压流体。

清洁溶液可以用于帮助气刀去除碎屑和污染物。例如，泵1155可以将清洁溶液1150泵入喷嘴或喷口。喷嘴1160然后可以将清洁溶液，诸如水、防冻剂、清洁剂、酒精、溶剂和/或肥皂，施加到传感器外壳上，以帮助从传感器外壳去除碎屑和污染物。在一些情况下，清洁溶液1150可以被泵入气刀720，使得气刀除了加压流体之外还输出清洁溶液。由喷嘴和/或气刀输出的清洁溶液的量以及清洁溶液的施加时间可以根据需要通过选择性地打开和关闭泵来控制。

传感器清洁系统可以包括控制器1180，诸如一个或更多个微处理器、处理器、计算机装置等，其可以控制气刀系统的部件的操作。在这点上，控制器可以连接到泵、加热器和鼓风机以及系统的其它部件，诸如碎屑传感器和/或监控传感器。在接收到接合的信号时，或者基于从传感器(诸如碎屑传感器)接收的数据确定系统应该接合时，控制器可以触发气刀系统的一个或更多个部件以接合。

示例方法

除了上述和附图中示出的操作之外，现在将描述各种其它操作。应理解，以下操作不必以下面描述的精确顺序来执行。相反，可以以不同的顺序或同时处理各种步骤，并且也可以添加或省略步骤。

返回参考图11，控制器，诸如一个或更多个微处理器、处理器、计算机装置等，可以控制传感器清洁系统600的部件的操作。在这点上，控制器1180可以通过有线或无线地(未示出)连接到气刀720、电机760、泵1155、加热器1130和鼓风机1120以及系统的其它部件，诸如碎屑传感器和/或监控传感器。一旦接收到接合的信号，或者基于从诸如碎屑传感器的传感器接收的数据确定系统应该接合，控制器1180可以触发空气清洁系统400的一个或更多个部件以接合。例如，在确定传感器外壳(诸如传感器外壳115)是脏的时，控制器1180可以触发鼓风机1120和电机760以接合，导致气刀720在传感器外壳115周围输出加压流体流。在传感器外壳保持脏的情况下，控制器可以触发泵1155将清洁溶液1150喷射到传感器外壳115上。在清除传感器外壳上的灰尘和碎屑后，控制器可以使传感器清洁系统的部件分开。在一些情况下，控制器可以接收相对于运载工具外部的环境温度数据，以确定在传感器清洁系统的操作期间加热器1130应该接合还是分开。在这点上，如果环境温度低于阈值，诸如40华氏度或更高或更低，当鼓风机1120被接合时，控制器可以触发加热器以接合。

在一些情况下，控制器可以接收来自手动输入(诸如开关、按钮、杠杆等)的信号。响应于接收到的信号，控制器1180可以接合或分开传感器清洁系统600。

大多数前述可选示例并不相互排斥，而是可以以各种组合来实现，以获得独特的优势。由于在不脱离由权利要求限定的主题的情况下，可以利用以上讨论的这些和其它变化和组合，所以实施方式的前述描述应该通过说明的方式进行，而不是通过限制由权利要求限定的主题的方式进行。例如，前面的操作不必以上述精确的顺序执行。相反，各种步骤可以按不同的顺序进行处理，诸如颠倒或同时进行。除非另有说明，步骤也可以被省略。此外，在这里描述的示例的提供，以及措辞为“诸如”、“包括”等的条款，不应被解释为将权利要求的主题限制到特定示例；相反，这些示例旨在仅示出许多可能实施方式中的一个。此外，不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。

Claims (18)

1.一种传感器清洁系统，用于清洁传感器，所述传感器包括传感器外壳，所述系统包括：

气刀，被配置为清除所述传感器外壳上的碎屑；

包括布置在静态环上方的轴承环的轴承，其中所述气刀附接到所述轴承环；以及

电机，其中所述电机被配置为完全围绕所述传感器外壳旋转所述轴承环，其中当加压流体被引入所述轴承环和所述静态环之间的通道中时，所述加压流体导致所述轴承环被提起离开所述静态环，使得所述轴承环浮动在所述静态环上方。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述气刀包括：

用于接收所述加压流体的输入；以及

用于向所述传感器外壳提供所述加压流体的输出部分。

3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括鼓风机，其中所述鼓风机向所述气刀的所述输入提供所述加压流体。

4.根据权利要求3所述的系统，进一步包括设置在所述气刀和所述鼓风机之间的加热器，其中所述加热器加热所述加压流体。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括与所述轴承环接触的一个或更多个摩擦轮，其中所述电机被配置为旋转所述一个或更多个摩擦轮，并且所述摩擦轮旋转所述轴承环。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述静态环包括用于接收所述加压流体的输入；以及

输出部分，用于将所述加压流体提供到所述通道中。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述通道包括一个或更多个空气槽，所述加压流体通过所述空气槽泄漏，以将所述加压流体保持在预定压力。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述轴承环和静态环的分离距离由一个或更多个阻挡元件限制。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述气刀包括用于接收所述加压流体的输入，以及

其中所述输入连接到所述通道，以允许加压流体从所述通道流向所述输入。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述气刀被配置为通过在相对于所述气刀的表面的基本向下的方向上向所述传感器外壳提供所述加压流体来清洁所述传感器外壳。

11.根据权利要求8所述的系统，其中所述一个或更多个阻挡元件中的第一个围绕整个所述静态环定位，所述一个或更多个阻挡元件中的第二个仅位于所述轴承环的部分中，使得所述一个或更多个阻挡元件中的所述第二个将被所述一个或更多个阻挡元件中的所述第一个限制而不管所述轴承环的旋转位置。

12.根据权利要求8所述的系统，其中所述一个或更多个阻挡元件中的第一个围绕整个所述轴承环定位，所述一个或更多个阻挡元件中的第二个仅位于所述静态环的部分中，使得所述一个或更多个阻挡元件中的所述第一个将被所述一个或更多个阻挡元件中的所述第二个限制而不管所述轴承环的旋转位置。

13.根据权利要求8所述的系统，其中所述一个或更多个阻挡元件包括抗摩擦材料。

14.根据权利要求8所述的系统，其中所述一个或更多个阻挡元件包括滚柱轴承。

15.根据权利要求8所述的系统，其中所述一个或更多个阻挡元件包括静态结构。

16.根据权利要求8所述的系统，其中所述一个或更多个阻挡元件中的第一个附接到所述轴承环，所述一个或更多个阻挡元件中的第二个附接到所述静态环。

17.根据权利要求1所述的系统，其中所述轴承环和所述静态环中的每个围绕所述传感器外壳360度地布置，使得所述气刀布置为围绕所述传感器外壳360度地旋转。

18.一种运载工具，包括根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器外壳被安装到所述运载工具。

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