CN217595321U - 清洁器及载有传感器的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种清洁器及载有传感器的车辆，所述清洁器包括：清洗组件(10)，包括用于存放清洗液的水箱(11)和与之相连的水泵(12)，所述水泵(12)被配置为将所述清洗液加压形成高压清洗液；吹风组件(20)，包括气流部(21)和调温部(22)，所述气流部(21)被配置为压缩空气形成高压气流，所述调温部(22)被配置为调节所述高压气流的温度；其中，所述清洗组件(10)、所述吹风组件(20)均通过管路(30)对准传感器的表面。

Description

清洁器及载有传感器的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆辅助设备领域，尤其涉及一种清洁器及载有传感器的车辆。

背景技术

随着自动驾驶技术的日益成熟，对于车载传感器的需求越来越多，自动驾驶车辆对于传感器的依赖度也越来越高。类似摄像头和激光雷达这样的传感器若要正常工作，需要一个洁净的传感器的表面，而传感器的表面的污染则会造成传感器探测能力的下降，严重时甚至会导致传感器探测功能的失效，这无疑会给自动驾驶带来巨大的风险。因此，对于传感器的清洁就变得尤为重要。

传统的清洁更多的是通过喷射清洗液的方式进行水洗，这种清洗对于一般的车灯清洗或是局部外饰的清洗是有效的，但是对于传感器的清洗是存在一定缺陷的——清洗完成后，水滴会残留在传感器的表面，而传感器，特别是视觉类传感器，如摄像头、激光雷达等，凝结在传感器的表面的水珠会影响探测的质量，带来探测误判增多、噪点增多、探测距离受限等问题。针对这个问题，目前市场上已经有喷气的清洁方式，用于清除传感器的表面的水珠，但是在冬天有结冰、积雪或结霜的情况下，单纯喷气并不能将这类异物清除。

实用新型内容

本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种清洁器及载有传感器的车辆，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果。

本实用新型的一个目的在于提出一种清洁器，包括：

清洗组件，包括用于存放清洗液的水箱和与之相连的水泵，所述水泵被配置为将所述清洗液加压形成高压清洗液；

吹风组件，包括气流部和调温部，所述气流部被配置为压缩空气形成高压气流，所述调温部被配置为调节所述高压气流的温度；

其中，所述清洗组件、所述吹风组件均通过管路对准传感器的表面。

在本实用新型的一个示例中，所述管路包括：主管部和与所述主管部相连通的至少两个副管部，其中至少一个副管部与所述清洗组件相连通，其中至少另一个副管部与所述吹风组件相连通。

在本实用新型的一个示例中，还包括：至少两个单向阀，

每个所述单向阀对应配置在所述副管部中，配置为使得高压气流或者所述高压清洗液仅能由所述副管部朝向所述主管部流动。

在本实用新型的一个示例中，所述调温部设置在所述单向阀靠近所述吹风组件的一侧。

在本实用新型的一个示例中，所述主管部与至少两个副管部通过多通接头相连接。

在本实用新型的一个示例中，所述管路还包括：

喷嘴，安装在所述管路靠近所述传感器表面的位置，配置为将所述高压清洗液或所述高压气流以指定形状的水流或气流喷出。

在本实用新型的一个示例中，还包括：调节机构，所述调节机构配置为能够调节所述喷嘴在伸出喷嘴的伸出位置和收缩喷嘴的收缩位置之间切换运动。

在本实用新型的一个示例中，所述调节机构包括：

驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述喷嘴相连接，配置为驱动所述喷嘴在伸出位置和收缩位置之间转动切换。

在本实用新型的一个示例中，所述管路为保温管。

在本实用新型的一个示例中，还包括：收风罩，

安装在所述吹风组件与所述管路之间，其内部形成有风腔，所述风腔的横截面积由所述吹风组件的一侧朝向所述管路的一侧逐渐减小。

在本实用新型的一个示例中，还包括：控制器，

所述控制器与所述水泵、气流部和调温部分别相耦接，配置为控制所述水泵、气流部和调温部执行相应的动作。

在本实用新型的一个示例中，所述调温部为加热丝。

本实用新型的另一个目的在于提出一种如上述所述的清洁器的清洗方法，包括如下步骤：

判断传感器表面是否被污染；

如果被污染，则继续判断传感器所处的环境温度是否低于X℃；

如果低于X℃，则由调温部调节气流部喷出的高压气流的温度，该高压气流吹向传感器的表面并将形成在其表面的冰、霜和雪三者中的一者融化吹干；

如果不低于X℃，则由气流部喷出的高压气流吹向传感器的表面并对其进行清洗；

又一次判断传感器表面是否被污染；

如果被污染，则先由清洗组件喷出的高压清洗液清洗传感器的表面；然后由吹风组件喷出的高压气流吹干传感器的表面；

再一次判断传感器表面是否被污染；

如果被污染，则转入上述步骤重复清洗；否则，结束清洗。

在本实用新型的一个示例中，所述清洗方法还包括：

如果传感器表面重复清洗次数大于Y次时，则产生报警信号；其中，Y≥2。

本实用新型的再一个目的在于提出一种载有传感器的车辆，包括：

传感器；

如上述所述的清洁器，

其中，所述清洁器配置为朝向传感器表面设置。

下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更加详尽的描述，以便能容易理解本实用新型的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为根据本实用新型实施例的清洁器的结构示意图；

图2为根据本实用新型其中一个实施例的调节机构的结构示意图；

图3为根据本实用新型其中另一个实施例的调节机构的结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的清洁器的控制原理图；

图5为根据本实用新型实施例的清洗方法的流程图。

附图标记列表：

清洁器100；

清洗组件10；

水箱11；

水泵12；

吹风组件20；

气流部21；

调温部22；

管路30；

主管部31；

副管部32；

多通接头33；

喷嘴34；

卡箍35；

单向阀40；

调节机构50；

驱动电机51；

驱动轴511；

调节板52；

转轴521；

收风罩60；

控制器70。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

根据本实用新型第一方面的一种清洁器100，如图1至图4所示，包括：

清洗组件10，包括用于存放清洗液的水箱11和与之相连的水泵12，所述水泵12 被配置为将所述清洗液加压形成高压清洗液；

吹风组件20，包括气流部21和调温部22，所述气流部21被配置为压缩空气形成高压气流，所述调温部22被配置为调节所述高压气流的温度；

其中，所述清洗组件10、所述吹风组件20均通过管路30对准传感器的表面。

也就是说，该清洁器100依据传感器表面的污染情况而确定采用清洗组件10和吹风组件20两者中至少一者工作以清洗和吹干所述传感器的表面；

例如，对于一般的污渍的清洗方式为：清洗组件10通过水泵12可以有效地清洗传感器的表面，并由吹干组件的气流部21所形成高压气流而将传感器表面的水珠吹干；

又例如，对于雨天雨水的清洗方式为：由吹干组件的气流部21形成的高压气流吹干低落或者凝附在传感器表面的水珠；

再例如，对于低温天气下的冰、雪和霜的清洗方式：由吹干组件的气流部21形成高压气流，与此同时由调温部22调节高压气流的温度使得具有一定温度的高压气流吹向传感器表面，快速融化并吹干传感器表面上的冰、雪和霜；

值得说明的是，对于雨天和低温天气，由于雨水或者低温天气(冰雪霜)中会存在污渍的情况，如果发现吹干后的传感器的表面仍然存在污渍，继续重复一般污渍的清洗方式。

该清洁器100可以快速清除传感器表面的异物、污渍(比如泥水溅到传感器表面后，粘附在其表面)；在清洗液清洗后，迅速吹干传感器表面残留的清洗液，可以避免由清洗带来的短时间传感器无法工作的情况；在低温天气下(如表面结冰、大雪或结霜)，可快速融化并吹干凝结在传感器表面的并、积雪与凝霜；使得在极端天气下，传感器可以在冷车状态下迅速达到工作状态，并保证传感器的性能；在雨天(如从小雨到暴雨)时，快速吹干低落或凝附在传感器表面的水珠，可以使车辆传感器在雨天的性能表现得到大幅度提升。

在本实用新型的一个示例中，所述吹风组件20包括：

叶片；

电机，其输出轴与所述叶片相联接，被配置为驱动所述叶片转动压缩空气形成高压气流；

通过上述叶片的旋转产生高压气流吹向与之连通的管路30中；

当然本实用新型并不限制于此，所述吹风组件20还可以为空气泵，由空气泵亦可以产生高压气流。

在本实用新型的一个示例中，所述管路30包括：主管部31和与所述主管部31相连通的至少两个副管部32，其中至少一个副管部32与所述清洗组件10相连通，其中至少另一个副管部32与所述吹风组件20相连通；

通过设置上述结构的管路30，可以减小该清洁器100所占用的空间，便于结构的优化设计；

当然本实用新型并不限制于此，清洗组件10和吹风组件20也可以使用相互独立的管路30，通过使用独立的管路30，可以避免清洗组件10和吹干组件彼此之间造成相互干扰。

在本实用新型的一个示例中，还包括：至少两个单向阀40，

每个所述单向阀40对应配置在所述副管部32中，配置为使得高压气流或者所述高压清洗液仅能由所述副管部32朝向所述主管部31流动；

也就是说，高压气流只能从其所对应的副管部32流向主管部31，高压清洗液只能从其所对应的副管部32流向主管部31，避免在使用高压气流时，高压气流由主管部31 进入清洗组件10所安装的副管部32中；也能够避免在使用高压清洗液时，高压清洗液由主管部31进入吹干组件所安装的副管中；避免相互之间造成影响。

在本实用新型的一个示例中，所述调温部22设置在所述单向阀40靠近所述吹风组件20的一侧；

从而可以避免清洗组件10所产生的高压清洗液对调温部22造成影响，对调温部22能够起到有效地保护作用。

在本实用新型的一个示例中，所述主管部31与至少两个副管部32通过多通接头33相连接；

例如，所述副管部32包括两个，此时为三通接头；又例如，副管部32包括三个，此时为四通接头；

可以理解的是，当副管部32的数量超过两个时，可以设置多个清洗组件10或者多个吹干组件，以提高清洗或者吹干的效率。

也就是说，所述管路30为分体式结构，即所述主管部31、所述副管部32与所述多通接头33之间通过卡箍35进行紧固连接，当然吹风组件20、清洗组件10与副管部32 之间以及喷嘴34与主管部31之间亦是通过卡箍35进行连接。

在本实用新型的一个示例中，所述管路30还包括：

喷嘴34，安装在所述管路30靠近所述传感器表面的位置，配置为将所述高压清洗液或所述高压气流以指定形状的水流或气流喷出；

通过设置喷嘴34可以提高高压清洗液和高压气流的雾化质量，进一步提高高压清洗液和高压气流的清洗和吹干效果。

在本实用新型的一个示例中，还包括：调节机构50，所述调节机构50配置为能够调节所述喷嘴34在伸出喷嘴34的伸出位置和收缩喷嘴34的收缩位置之间切换运动；

也就是说，在使用喷嘴34时，喷嘴34运动至伸出位置；在不使用喷嘴34时，喷嘴34收缩至收缩位置；通过伸出喷嘴34可以更加精准地清洗或者吹干传感器的表面，避免清洗液或者吹风的浪费；通过收缩喷嘴34可以减小喷嘴34所占用的空间，有利于优化空间。

在本实用新型的一个示例中，所述调节机构50包括：

驱动电机51，所述驱动电机51的输出轴与所述喷嘴34相连接，配置为驱动所述喷嘴34在伸出位置和收缩位置之间转动切换；

具体地，如图2所示，调节机构50还包括调节板52，所述调节板52上设置有转轴，该转轴与驱动电机51固定连接，所述调节板52固定在喷嘴上，且也就是说，由驱动电机51驱动调节板52转动，从而改变喷嘴的位置角度，通过驱动电机51的正反转实现喷嘴的伸缩。

在本实用新型的一个示例中，所述调节机构50还包括：传动机构，所述传动机构的一端与所述驱动电机51相连接，所述传动机构的另一端与所述调节板52相连接；设置传递机构的目的一方面可以起到降低驱动电机51转速的作用；另一方面可以对调节机构50起到锁止的目的，即在驱动电机51非工作状态下，调节板52的位置被传动机构所锁定。

例如，传动机构为齿轮副、齿轮齿条、蜗轮蜗杆；其中，齿轮副、蜗轮蜗杆的输入、输出均为旋转运动，只不过对于蜗轮蜗杆的输入轴与输出轴在空间上相互垂直；而齿轮齿条运动是将输入的圆周运动转化为输出直线运动，通过直线运动实现喷嘴34的位置转换。

当然需要说明的是，对于驱动电机51也可以是旋转电机，也可以是直线电机；

当驱动电机51为直线电机时，可以是步进电机、也可以是BLDC，通过直线电机的直线运动，驱动喷嘴34绕转轴做旋转运动，实现伸缩。

当驱动电机为直线电机时，如图3所示，调节机构50还包括：固定板53，所述调节板52与所述固定板53可相对转动地联接，例如，通过转轴521相联接；其中，驱动电机51固定在固定板53上，其驱动轴511与调节板52相联接，通过驱动电机51的直线运动实现调节板52相对于固定板53的转动运动。

在本实用新型的一个示例中，所述调节机构50包括：

伸缩件，具有缸体和可伸缩于缸体内的活塞杆，所述活塞杆与所述喷嘴相连接，通过伸缩件的伸缩功能，也能够实现喷嘴的伸缩运动。可以理解的是，在此实施例下，伸缩件的安装位置与驱动电机51安装位置相垂直。

当然本实用新型并不限制于此，调节机构50也可以为丝杠螺母。

在本实用新型的一个示例中，所述管路30为保温管；

在调温部22将高压气流进行加热后，需要从管路30输送至传感器的表面，在此过程中，为避免高压气流的热量损失，通过保温管可以有效地保存热量，起到节能环保的作用。

作为进一步优选地，所述管路30为柔性软管；软管能够提高清洗组件10、吹风组件20和喷嘴34三者相对位置的灵活性，而且由于喷嘴34需要在伸出位置和收缩位置之间切换运动，故而柔性软管能够便于喷嘴34的位置调节。

在本实用新型的一个示例中，还包括：收风罩60，

安装在所述吹风组件20与所述管路30之间，其内部形成有风腔，所述风腔的横截面积由所述吹风组件20的一侧朝向所述管路30的一侧逐渐减小；

通过在吹风组件20与管路30之间设置收风罩60可以有效避免高压气流出现紊流现象，使得高压气流更加平稳。

在本实用新型的一个示例中，还包括：控制器70，

所述控制器70与所述水泵12、气流部21、调温部22和调节机构50分别相耦接，配置为控制所述水泵12、气流部21、调温部22和调节机构50执行相应的动作；

在使用清洁器100之前，由控制器70控制调节机构50的驱动电机51驱动所述喷嘴34转动至伸出位置；

控制器70依据传感器表面的污染情况而控制清洗组件10和吹风组件20两者中至少一者工作以清洗和吹干所述传感器的表面；

例如，对于一般的污渍的清洗方式为：控制器70通过控制水泵12可以有效地清洗传感器的表面，并控制吹干组件的气流部21所形成高压气流而将传感器表面的水珠吹干；

又例如，对于雨天雨水的清洗方式为：由控制器70控制气流部21形成的高压气流吹干低落或者凝附在传感器表面的水珠；

再例如，对于低温天气下的冰、雪和霜的清洗方式：由控制器70控制气流部21形成高压气流，与此同时控制器70控制调温部22调节高压气流的温度使得具有一定温度的高压气流吹向传感器表面，快速融化并吹干传感器表面上的冰、雪和霜；

在使用清洁器100之后，由控制器70控制调节机构50的驱动电机51驱动所述喷嘴34由伸出位置转动至收缩位置。

在本实用新型的一个示例中，所述调温部22为加热丝；

例如，加热丝的缠绕方式可以是螺旋式、蚊香式、阵列式等各种形式。

又例如，加热丝的安装位置可以在吹风组件20的高速叶片位置，也可以安装在出风口位置。

根据本实用新型第二方面的一种如上述所述的清洁器的清洗方法，如图5所示，包括如下步骤：

判断传感器表面是否被污染；

如果被污染，则继续判断传感器所处的环境温度是否低于X℃；其中，X为可以依据实际情况调节的参数；例如，X可以为0。

如果低于X℃，则由调温部22调节气流部21喷出的高压气流的温度，该高压气流吹向传感器的表面并将形成在其表面的冰、霜和雪三者中的一者融化吹干；

如果不低于X℃，则由气流部21喷出的高压气流吹向传感器的表面并对其进行清洗；

又一次判断传感器表面是否被污染；

如果被污染，则先由清洗组件喷出的高压清洗液清洗传感器的表面；然后由吹风组件喷出的高压气流吹干传感器的表面；

再一次判断传感器表面是否被污染；

如果被污染，则转入上述步骤重复清洗；否则，结束清洗。

在本实用新型的一个具体示例中，所述污染状况包括污渍、雨水、冰、雪和霜中的一者；其中，

当为雨水或者污渍污染时，由所述吹风组件20吹干传感器表面的水，确定传感器表面是否污染，如果是，由所述清洗组件10清洗传感器的表面，接着由吹风组件20吹干传感器的表面；如果否，则结束清洗；

当为冰、雪和霜三者中的一者时，先由吹风组件20吹热风融化并吹干传感器表面的冰或雪或霜，然后确定传感器的表面是否污染，如果是，由所述清洗组件10清洗传感器的表面，接着由吹风组件20吹干传感器的表面；如果否，则结束清洗。

在本实用新型的一个示例中，所述清洗方法还包括：

如果传感器表面重复清洗次数大于N次时，则产生报警信号；其中，N≥2；

清洗后表面仍然有污染(说明污染物已经无法有效清除)，清洗结束(避免陷入死循环)，并向上层系统报警。

也就是说，该清洗方向是基于传感器表面的污染状况确定采用清洗组件10和吹风组件20两者中至少一者工作以清洗和吹干所述传感器的表面；

该清洗方法包含喷水清洗和喷气清洗两种方式，其中喷水清洗是通过喷射高压水，对传感器表面进行清洗；喷气清洗主要是采用吹风原理针对传感器进行必要的清洁，同时为了解决冬天表面结冰、积雪或结霜对于传感器探测性能的影响，可根据天气情况选择高温融雪功能。

根据本实用新型第三方面的一种载有传感器的车辆，包括：

传感器；

如上述所述的清洁器100，

其中，所述清洁器100配置为朝向传感器表面设置。

在车辆行驶过程中，由清洁器100对传感器的表面进行清理；可以避免由于传感器表面的污染而造成的探测能力下降，该清洁器100可以快速清除传感器表面的异物、污渍(比如泥水溅到传感器表面后，粘附在其表面)；在清洗液清洗后，迅速吹干传感器表面残留的清洗液，可以避免由清洗带来的短时间传感器无法工作的情况；在低温天气下(如表面结冰、大雪或结霜)，可快速融化并吹干凝结在传感器表面的并、积雪与凝霜；使得在极端天气下，传感器可以在冷车状态下迅速达到工作状态，并保证传感器的性能；在雨天(如从小雨到暴雨)时，快速吹干低落或凝附在传感器表面的水珠，可以使车辆传感器在雨天的性能表现得到大幅度提升。

上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型所提出的清洁器100和清洗方法的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (13)

1.一种清洁器，其特征在于，包括：

清洗组件(10)，包括用于存放清洗液的水箱(11)和与之相连的水泵(12)，所述水泵(12)被配置为将所述清洗液加压形成高压清洗液；

吹风组件(20)，包括气流部(21)和调温部(22)，所述气流部(21)被配置为压缩空气形成高压气流，所述调温部(22)被配置为调节所述高压气流的温度；

其中，所述清洗组件(10)、所述吹风组件(20)均通过管路(30)对准传感器的表面。

2.根据权利要求1所述的清洁器，其特征在于，

所述管路(30)包括：主管部(31)和与所述主管部(31)相连通的至少两个副管部(32)，其中至少一个副管部(32)与所述清洗组件(10)相连通，其中至少另一个副管部(32)与所述吹风组件(20)相连通。

3.根据权利要求2所述的清洁器，其特征在于，

还包括：至少两个单向阀(40)，

每个所述单向阀(40)对应配置在所述副管部(32)中，配置为使得高压气流或者所述高压清洗液仅能由所述副管部(32)朝向所述主管部(31)流动。

4.根据权利要求3所述的清洁器，其特征在于，

所述调温部(22)设置在所述单向阀(40)靠近所述吹风组件(20)的一侧。

5.根据权利要求2所述的清洁器，其特征在于，

所述主管部(31)与至少两个副管部(32)通过多通接头(33)相连接。

6.根据权利要求1所述的清洁器，其特征在于，

所述管路(30)还包括：

喷嘴(34)，安装在所述管路(30)靠近所述传感器表面的位置，配置为将所述高压清洗液或所述高压气流以指定形状的水流或气流喷出。

7.根据权利要求6所述的清洁器，其特征在于，

还包括：调节机构(50)，所述调节机构(50)配置为能够调节所述喷嘴(34)在伸出喷嘴(34)的伸出位置和收缩喷嘴(34)的收缩位置之间切换运动。

8.根据权利要求7所述的清洁器，其特征在于，

所述调节机构(50)包括：

驱动电机(51)，所述驱动电机(51)的输出轴与所述喷嘴相连接，配置为驱动所述喷嘴(34)在伸出位置和收缩位置之间转动切换。

9.根据权利要求1所述的清洁器，其特征在于，

所述管路(30)为保温管。

10.根据权利要求1所述的清洁器，其特征在于，

还包括：收风罩(60)，

安装在所述吹风组件(20)与所述管路(30)之间，其内部形成有风腔，所述风腔的横截面积由所述吹风组件(20)的一侧朝向所述管路(30)的一侧逐渐减小。

11.根据权利要求1所述的清洁器，其特征在于，

还包括：控制器(70)，

所述控制器(70)与所述水泵(12)、气流部(21)和调温部(22)分别相耦接，配置为控制所述水泵(12)、气流部(21)和调温部(22)执行相应的动作。

12.根据权利要求1所述的清洁器，其特征在于，

所述调温部(22)为加热丝。

13.一种载有传感器的车辆，其特征在于，包括：

传感器；

如权利要求1至权利要求12中任意一项所述的清洁器(100)，

其中，所述清洁器(100)配置为朝向传感器表面设置。

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