JP2023538810A - 自動車の光学センサデバイスのセンサ窓を清掃するためのモジュール式清掃システム - Google Patents

自動車の光学センサデバイスのセンサ窓を清掃するためのモジュール式清掃システム Download PDF

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Abstract

本発明は、自動車の光学センサデバイスのセンサ窓を清掃する清掃システムに関する。より詳細には、本発明は、自動車のLiDARセンサデバイス等の光学距離測定装置のセンサ窓を清掃する清掃システムに関する。システムは、センサデバイスを保持するためのハウジングモジュールを備える。ハウジングモジュールは、光学センサデバイスのセンサ窓を受容するセンサ窓面を画定する窓開口部を有する。システムは更に、センサ窓を拭くためのワイパを有するワイパモジュールと、回転出力部を有する駆動モジュールと、駆動モジュールとワイパモジュールとの間に相互接続され、駆動モジュールの回転出力部の回転を周期的なワイパ軌道へと変換するように構成された運動変換モジュールと、を備える。

Description

本発明は、自動車の光学センサデバイスのセンサ窓を清掃する清掃システムに関する。より詳細には、本発明は、自動車のLiDARセンサデバイス等の光学距離測定装置のセンサ窓を清掃する清掃システムに関する。
車両、特に自動車は、車両周囲の環境を感知するための様々なセンサデバイスを備えていることが多い。このような目的で設けられる典型的なセンサデバイスは、車両と車両周囲の物体との間の距離、および/または、車両に対する物体の相対速度を推定するように構成されている。採用されている光学センサ技術の具体的な例として、RADARおよびLidar/LIDAR/LiDAR(Light Detection And RangingまたはLaser Imaging Detection And Ranging)が挙げられ、LADAR(LAser Detection And Ranging)または3Dレーザスキャンとも称される。
光学距離測定デバイスのような光学センサデバイス、特にLiDARセンサデバイスは、その周囲環境に1つ以上の(レーザ)光線を射出するための1つ以上の(レーザ)光源を備える。射出された1つまたは複数のレーザ光線の反射を検出するための1つまたは複数の光学検出器も備えており、処理ユニットは、射出された光および検出された光の反射に基づいて、環境のマッピングを生成してもよい。
さらに、光学センサデバイスは、光学センサデバイスの外側の面を構成しているセンサ窓を備える。センサ窓は典型的には、その下に位置する壊れやすいセンサ部品を保護するための光透過性の保護層によって形成されている。光はセンサの窓を透過した後に検出される。物によって遮られない車両周囲のビューを得るため、典型的には、光学センサデバイスは車両の外に配置され、センサ窓は車両周囲の環境の方を正面としている、すなわち、車両から外側に向かって配置される。
このように車両の外に配置されるため、センサデバイスは、(雨)液滴、微粒子、虫等の障害物が特にセンサ窓に集まりやすく、センサ窓を透過してセンサデバイスによって送受信される光信号を妨害、偏光、その他の干渉を起こし、誤ったまたは不完全なセンサデータをもたらす可能性がある。
本発明は、光学センサデバイスのセンサ窓上の汚染物質、例えば、(雨)滴、微粒子、虫等が集積するおよび/または蓄積されるのを低減することを目的とする。特に、車両のセンサデバイスのセンサ窓を効率的かつ効果的に清掃することを目的とする。
本発明の第1の側面において、自動車の光学センサデバイスのセンサ窓を清掃するためのモジュール式清掃システムが提供される。システムは、光学センサデバイスに係合するハウジングモジュールであって、光学センサデバイスのセンサ窓を受容するセンサ窓平面を画定する窓開口部を有するハウジングモジュールと、センサ窓を拭くためのワイパを有するワイパモジュールと、回転出力部を有する駆動モジュールと、駆動モジュールとワイパモジュールとの間に相互接続され、周期的なワイパ軌道に沿ってワイパを駆動するように駆動モジュールの回転出力部の回転を変換するように構成された運動変換モジュールと、を備える。清掃システムのモジュールは、光学センサデバイスを清掃するための清掃システムを構成するように組み立てられ、モジュールの各々は、光学センサデバイスの特定の種類に適合するように個別に採用され得る。
センサ窓面は、少なくとも使用時に、センサ窓が延在する平面と関連する仮想平面であることが理解されよう。したがって、ハウジングモジュールのセンサ窓開口部によって画定されるセンサ窓面と、センサデバイスのセンサ窓が延在する平面とは一致する。センサデバイスのセンサ窓は、実質的に平坦であってもよいし、または、所望の形状、例えば、光学センサデバイスの視野角を最適化するべく所望の曲率で凸状に湾曲していてもよいことが、さらに理解されよう。したがって、センサ窓面は、実質的に平坦である必要はなく、例えば、所望の曲率で凸のような曲線状であってもよいことが理解されよう。
ハウジングモジュールは、例えば、駆動モジュール、運動変換モジュールおよび/またはセンサデバイスを、その上に取り付けるための取付フレームとして機能してもよい。ハウジングモジュールは、車両の一部であってもよく、センサデバイスを保持するように構成され得る。
周期的なワイパ軌道は、ワイパが実質的にセンサ窓面内で駆動されてセンサ窓を拭くワイピング区間と、ワイパがセンサ窓面から離れた位置で駆動されてセンサ窓を拭かない非ワイピング区間とから構成されてもよい。ワイパは、ワイピング区間と非ワイピング区間とを交互に移動するように駆動されてもよく、ワイパ軌道の1周期は、少なくともワイピング区間と非ワイピング区間とを含む。ワイパ軌道は、直線軌道であってもよく、この場合、ワイピング区間と非ワイピング区間とが実質的に重なるような往復運動を意味する。しかしながら、ワイパ軌道は、ワイピング区間と非ワイピング区間とが実質的に重ならない閉軌道、特に、無限閉軌道であることが望ましい。ワイパ軌道は、例えば、インゲンマメ形状であってもよい。ワイパ軌道のワイピング区間は、特に、センサ窓の第1端からセンサ窓の第2端へのワイピングストロークに対応しており、ワイパ軌道の非ワイピング区間は、センサ窓のワイピングを控えると同時に第2端から第1端へと戻る戻りストロークに対応する。双方向ワイピングとは対照的に、一方向ワイピングは最適な清掃結果をもたらすことが判明した。一方向ワイピングは、ワイパのワイピング軌道のワイピング区間においてセンサ窓から拭き取られた汚染物質がセンサ窓に再導入されるのを防ぐことができる。また、ワイパの軌道の少なくとも非ワイピング区間においてワイピングを控えることにより、ワイピング後にセンサ窓が濡れている場合等に、センサ窓に液膜が残留することを防ぐことができる。ワイパ軌道のワイピング区間では、ワイパはセンサ窓上を、センサ窓の上端からセンサ窓の下端まで移動するように、すなわち重力ベクトルの方向に駆動されることが好ましい。ワイパは、好ましくは、ワイピング区間に沿って駆動されている間はセンサ窓と係合する一方、非ワイピング区間に沿って駆動されている間はセンサ窓から離間している。ワイパは、ワイパを傾けることによって、または、ワイパをセンサ窓面から遠ざけることによって、センサ窓から離間させてもよい。
システムは、センサ窓面に平行な方向の成分を有するワイパ軌道の第1の区間に沿ってワイパを移動させ、センサ窓面を横断する方向の成分を有するワイパ軌道の第2の区間に沿ってワイパを移動させるように構成してもよい。第1のワイパ軌道区間では、ワイパはセンサ窓面に対して平行に移動する。一方、第2のワイパ軌道区間では、ワイパは少なくとも実質的に、センサ窓面を横断する方向にセンサ窓から離れるように移動する。ワイパは、例えば、第1のワイパ軌道区間においてセンサ窓を拭き、第1区間の終点においてセンサデバイスのセンサ窓から離間してもよい。離間したワイパはその後、センサ窓から離間した状態で、戻り区間に沿って駆動されてもよい。
ワイパ軌道のワイピング区間は、例えば、実質的に平坦なセンサ窓をワイピングするべく、実質的に直線的であってもよい。非ワイピング区間は、例えば、実質的に曲線であってもよい。
運動変換モジュールは、駆動モジュールの回転出力部に接続された入力とワイパモジュールに接続された出力とを有するリンク機構を備えてもよい。リンク機構は、駆動モジュールの回転出力部の回転運動をワイパの周期的軌道に変換するためのコンパクトで効果的な方法を提供可能である。さらに、リンク機構は、ワイパに多様な動きを付与するのに特に適している。したがって、リンク機構は、様々なセンサ窓の曲率に合わせてカスタマイズすることができ、その一方で、駆動モジュールは実質的に変更しなくてもよい。システムは、特に、センサ窓開口部の反対側に設けられる2つのリンク機構を備えてもよく、2つのリンク機構はワイパモジュールの両側に接続される。2つのリンク機構は、例えば、共通の駆動シャフトによって同期して動作するように相互に接続されてもよい。
ワイパがワイパ軌道の非ワイピング区間においてセンサ窓を拭かないにもかかわらず、ワイパ上に堆積したゴミが非ワイピング区間に沿ったワイパの移動によってセンサ窓上に到達してしまう可能性がある。特に、走行中の車両、例えば、走行中の自動車では、ワイパが非ワイピング軌道に沿って駆動される際に、ワイパに付着したゴミがセンサ窓に吹き付けられる可能性がある。したがって、ワイパ軌道は、ワイパが窓開口部の縁部またはその近傍に初期状態で位置する初期点を含んでもよい。システムは、最初にワイパを初期位置からワイパ軌道に沿って非ワイピング区間を通り、次いでワイピング区間を通るように駆動するよう構成されている。このように、ワイパの清掃サイクルは、ワイピング区間の後、すなわちセンサ窓がきれいに拭き取られた後に終了する。ワイパ軌道の初期点は、清掃システムの開始時点の状態を示し、清掃システムは、その状態からセンサデバイスのセンサ窓を清掃するための清掃プログラムを実行するべく起動されてもよい。したがって、初期位置は、清掃システムがセンサデバイスと干渉しない、清掃システムの受動的な状態を示す。ワイパは、初期位置にある間、センサデバイスの視野の外側に配置されてもよいことが理解されよう。初期位置では、例えば、センサ窓開口部の外側のハウジングモジュール部分にワイパが位置する。
システムは、例えば、ワイパの動きを制御するために、駆動モジュールに動作可能に接続された制御ユニットを備えてもよい。制御ユニットは、例えば、制御ユニットのメモリに複数の制御プログラムを有してもよく、これら制御プログラムは選択的に実行されてもよい。例えば、制御ユニットは、ワイピングプログラムを有してもよく、ワイピングプログラムは、1回以上のワイプサイクル、すなわち、ワイパが周期的にワイパ軌道に沿って1回以上駆動されることを含む。例えば、ワイパは、初期位置である、例えば、窓開口部の縁部またはその近傍から、ワイパ軌道に沿って連続して複数回駆動されてもよい。ワイパは、ワイピングプログラムの終了時に初期位置に戻り、制御ユニットからの更なる指示を待つ。ワイピングプログラムは、ワイピング中にセンサ窓がワイパによって塞がれる時間が最小限になるように、最大15秒、好ましくは最大10秒、より好ましくは最大5秒、例えば、最大2秒等の予め定められた時間の長さを設定してもよい。
システムは、センサ窓を湿らせるための1つ以上のノズルを有する噴射装置を備えてもよい。センサ窓は、特に、洗浄剤、例えば、洗浄添加剤、洗剤、凍結防止剤、界面活性剤等の1つ以上を含んだ水などの洗浄剤で湿らされてもよい。1つ以上のノズルによって洗浄剤をセンサ窓上に付着させてもよい。洗浄剤をセンサ窓に付着させることにより、センサ窓に強い衝撃を与えることがないため、洗浄剤の使用量を最小限に抑えることができる。一方、洗浄剤を衝撃噴射する場合、センサ窓の汚染物を力学的に除去するため、大量の洗浄剤を必要とする。センサ窓を拭く前に、センサ窓全体を覆うように洗浄剤の薄膜を付着させることが好ましい。洗浄剤でセンサ窓を濡らすことにより、センサ窓に付着した汚染物を緩くし、その後に、付着した洗浄剤と共にワイパはセンサ窓から汚染物を機械的に除去することができる。制御ユニットは、予め定められた場合に、予め定められた量の洗浄剤をノズルから放出するように噴射装置を作動させるように構成されてもよい。制御ユニットは、例えば、洗浄剤がノズルから放出される圧力、および/または、洗浄剤がノズルから放出される時間を制御してもよい。制御ユニットは、例えば、噴射装置のバルブおよび/またはポンプを制御する。噴射装置によってセンサ窓が湿らされたか否かについての判断は、洗浄システムの状態、車両の状態および/またはセンサデバイスの状態に基づいてもよい。
噴射装置の1つ以上のノズルは、ハウジングモジュールに対して移動可能に配置されてもよく、システムは、センサ窓を湿らすようにセンサ窓上で1つ以上のノズルを移動させるように構成される。特に、走行中の車両、例えば、走行中の自動車については、車両の速度によって誘発される見かけ上の風によって、洗浄剤の一部がセンサ窓に到達する前に吹き飛ばされる可能性がある。この場合、ノズルをセンサデバイスのセンサ窓の上で動かすことにより、洗浄剤はセンサ窓の表面全体に正確かつ効率的に堆積され、洗浄剤を無駄にすることを回避することができる。システムは、特に、第1の方向にセンサ窓を横切って直線的に延在するノズルのアレイを備えてもよく、清掃システムは走査運動でセンサ窓上に洗浄剤の膜を堆積させるように、第1の方向と直交する第2の方向にセンサ窓上にノズルのアレイを駆動するように構成される。ノズルのアレイは、例えば、アレイの長さ100mmあたり5~20個のノズルを含み、好ましくはアレイの長さ100mmあたり10~15個程度のノズルを含む。ノズルは、直線的かつ等距離に配列されていてもよい。
センサ窓上に洗浄剤の均一な膜を堆積させるべく、センサ窓と平行にノズルアレイを駆動してもよい。また、システムは、少なくとも洗浄剤を放出させる間、センサ窓上で、実質的に一定の速度でノズルのアレイを駆動するように構成されることが好ましい。
1つ以上のノズルは、例えば、ワイパモジュール上、より詳細にはワイパモジュールのワイパフレーム上に配置されてもよい。これにより、特にコンパクトな清掃システムが提供される。
一つ以上のノズルは、センサ窓面に対して斜めの角度で配置されてもよい。垂直方向ではなく、斜めにセンサ窓上に洗浄剤を堆積させることにより、洗浄剤がセンサ窓に最適に付着する。したがって、放出される洗浄剤の量に対してセンサ窓に実際に付着する洗浄剤の量を効率的にすることができる。さらに、センサの窓を均一に洗浄剤で湿らせることができる。
制御ユニットは、噴射装置を作動させるように構成されてもよい。例えば、制御ユニットに含まれるワイピングプログラムは、センサ窓上に洗浄剤を堆積させることを含んでもよい。
システムは、使用時にワイパが周期的なワイパ軌道の非ワイピング区間に沿って駆動している間、センサ窓を湿らせるように構成してもよい。このようにして洗浄剤はセンサ窓上に堆積され、そこにとどまりセンサ窓を濡らした後、ワイパ軌道のワイピング区間において汚染物質とともにセンサ窓から拭き取られる。システムは、ワイパが周期的ワイパ軌道のワイピング区間に沿って駆動される時に洗浄剤を放出することを控えるように構成されてもよい。
システムは、噴出装置の使用時に、ワイパ軌道の1サイクルで2~20mLの洗浄剤をセンサ窓上に堆積させるように構成されてもよい。噴出装置は、ノズルから、特に、2~20mLの洗浄剤を放出してもよい。洗浄剤を効率的に使用するために、放出された洗浄剤の実質的に全てがセンサ窓上に堆積し、付着することが好ましい。センサ窓に付着した洗浄液は、ワイパでセンサ窓を拭く前に、所定時間センサ窓を浸漬してもよい。制御ユニットは、例えば、センサ窓の汚染度合いに応じて、放出される洗浄剤の量を調整するように構成されてもよい。ワイパ軌道のサイクルにおいて毎回、洗浄剤を堆積させる必要はないことが理解されよう。例えば、制御ユニットに含まれるワイピングプログラムは、ワイパ軌道の最初のサイクルにおいてセンサ窓を湿らせること、および、ワイパ軌道の後続のサイクルにおいてセンサ窓を湿らせないことを含んでもよい。
システムは、窓開口部を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽カバーを備えてもよい。システムは、遮蔽カバーが窓開口部を少なくとも部分的に覆う閉状態と、遮蔽が窓開口部を覆っていない開状態との間でハウジングモジュールに対して遮蔽カバーを移動させるように構成される。遮蔽カバーは、センサデバイスが使用されていない時、例えば、車両が運転/動作していない時に、センサデバイスを保護するための保護層として機能する。例えば、自動車の場合、自動車が駐車している時、遮蔽カバーは閉じている、すなわち、センサの窓を覆っていてもよい。さらに、遮蔽カバーは、例えば、洗浄剤をノズルから放出する時、センサ窓を湿らせる時に、移動する車両の速度によって誘発される見かけ上の風に対する遮蔽を提供する。このように、遮蔽カバーは、洗浄剤がセンサ窓に付着する前に吹き飛ばされるのを防ぐことができる。このように、システムは、少なくともセンサ窓に洗浄剤を放出する間、窓開口部を少なくとも部分的に覆うように構成されてもよい。
遮蔽カバーは、ハウジングモジュールの空洞部分に摺動可能に受容されてもよい。システムは、遮蔽カバーがセンサ窓を覆うようにセンサ窓面に実質的に平行に延在する閉状態と、遮蔽カバーがキャビティに摺動可能に受容されてセンサ窓面を実質的に横断するよう方向に延在する開状態のとの間で、ハウジングモジュールに対して移動するように構成される。これにより、特に、コンパクトなセットアップが提供される。ハウジングモジュールは、遮蔽カバーを空洞内へと案内するためのリニアガイドを有してもよい。
遮蔽カバーは、ワイパモジュールと連結されてもよい。このようにすれば、ワイパモジュールの移動に伴って、遮蔽カバーが開状態と閉状態との間で移動する。この場合、遮蔽カバーを駆動する専用の駆動手段は不要である。遮蔽カバーは、特に、ワイパモジュールに枢動可能に連結されてもよく、遮蔽カバーが、閉状態においてセンサ窓面に平行となる状態と、開状態においてセンサ窓面に対して実質的に横断する方向に延在する状態との間で枢動可能にする。
ワイパ軌道は、ワイパの初期位置と反対側の窓開口部の端部またはその近傍で待機位置をとる待機点を含んでもよい。システムは、ワイパをパーク位置からワイパ軌道のワイピング区間を通り初期位置まで駆動するように構成される。また、システムは、ワイパを待機位置から初期位置まで駆動しながらセンサ窓を湿らせるように構成される。ワイパ軌道の待機点は、特に、車両の駐車中に、清掃システムが非活動状態となる、清掃システムの待機状態を示す。制御ユニットは待機プログラムを含んでもよく、この待機プログラムは、ワイパを初期点から非ワイピング区間を通ってワイパ軌道の待機点まで駆動し、例えば、少なくとも車両が駐車されている間はワイパを待機位置に保持してもよい。制御ユニットは開始プログラムも含んでもよく、この開始プログラムは、ワイパを待機点からワイピング区間を通ってワイパ軌道の初期点まで駆動し、センサ窓を拭く前にセンサ窓を湿らせることを含む。
ノズルは、遮蔽カバーと窓開口部との間において、ワイパモジュールに配置されてもよい。
システムは、好ましくは、使用時に、洗浄剤がセンサ窓に堆積される時、遮蔽カバーでセンサ窓を少なくとも部分的に覆うように構成される。
本発明の第2の態様は、第1の態様に係るシステムのためのワイパモジュールを提供する。ワイパモジュールは、ワイパフレームを備える。ワイパフレームは、センサ窓面に実質的に平行な方向におけるワイパフレームの移動を案内するようにハウジングモジュールと係合するように配置された第1のガイド部材と、センサ窓面に横断する方向におけるワイパフレームに対するワイパの移動を案内するためにワイパと係合するように配置された第2のガイド部材とを含む。ワイパが運動変換モジュールによって駆動される時、ワイパは、ワイパ軌道の少なくとも一部においてセンサ窓平面を横断する方向に、例えば、センサ窓との係合解除のために移動される一方、ワイパフレームはセンサ窓平面に対して平行に直線的に案内される。第1のガイド部材は、センサ窓面に平行なワイパフレームを直線的に往復運動させ、ワイパはワイパフレームに対してセンサ窓面を横断する方向へ移動可能となる。
ワイパは運動変換モジュールの出力に接続されてもよく、ワイパの移動に伴ってワイパフレームを引っ張るための牽引面を有する。ワイパは運動変換モジュールに直接結合されることにより、ワイパがワイパフレーム連動し、第1のガイド部材によってワイパフレームが直線運動する。
ワイパは、運動変換モジュールの出力部に回転可能に接続されてもよい。また、ワイパフレームは、ワイパを回転可能に固定するように構成されてもよい。これにより、運動変換モジュールの出力部が回転する可能性がある場合であっても、ワイパはセンサ窓面に対して固定した向きを維持することができる。
センサ窓を拭くように配置されるワイパは、ブレード、スポンジ、布またはその他同様のものを有してもよい。
必要に応じて、ワイパは、ワイパブレードと、ワイパブレードを保持するためのワイパブレードホルダとを備える。ワイパブレードはばね付勢されて、センサ窓面を横断する方向にワイパブレードホルダに対して移動可能である。ワイパブレードは、ワイパのバネ要素が予め引っ張られた状態でセンサ窓に接触してもよい。バネ要素により、センサ窓の起こり得る凹凸またはワイパブレード形状とセンサ窓形状とのミスマッチを吸収できる。
ワイパは、ワイパフレームから取り外し可能に接続され、ワイパをワイパフレームから取り外して新しいワイパと交換することができるようにしてもよい。
ワイパブレードは、必要に応じて、ゴム等の弾性材料で形成されている。
システムは、駆動モジュールの回転出力部の回転運動を制御するように構成された制御ユニットを備えてもよい。回転出力部を制御することによって、制御装置はワイパ軌道に沿ったワイパの移動を制御することができる。制御ユニットは、例えば、駆動モジュールのモータを制御することができ、このモータは、例えば、トランスミッションを介して回転出力部に接続されている。
システムは、ワイパ軌道におけるワイパの位置を検出するための位置センサを備えてもよい。制御ユニットがワイパ軌道におけるワイパの位置に基づいて回転出力部を制御できるように、位置センサが制御ユニットに接続されていてもよい。
制御ユニットは、噴射装置を制御するように構成されてもよい。この場合、制御ユニットは、例えば、所定量の洗浄剤を放出するように、噴射装置を作動するおよび/または非作動とすることができる。
制御ユニットは、ワイパがワイパ軌道の非ワイピング区間にある間に噴射装置によって洗浄剤が放出される制御モード、および/または、ワイパがワイパ軌道のワイピング区間にある間に噴射装置が洗浄剤を放出することを控える制御モードを含むようにプログラムされてもよい。この場合、センサ窓に洗浄剤が充分浸ることから、ワイパによるセンサ窓の汚染物質の除去が容易になる。
制御ユニットは、洗浄剤の放出後、所定の浸漬時間の間、ワイパの動作を中断させる制御モードを含むようにプログラムされてもよい。浸漬時間の期間にセンサ窓に洗浄剤を浸漬させることにより、ワイパによってセンサ窓から汚染物質を容易に除去することができる。さらに、洗浄剤を使用して汚染物を強制的に吹き飛ばす必要がないため、洗浄剤の使用量を最小限に抑えることができる。センサ窓に付着した汚染物を力ずくで吹き飛ばすには、大量の洗浄液が必要であり、汚染物と共にセンサ窓から飛び散ってしまう。
制御ユニットは、ノズルが洗浄システムの掻き取りユニットに面している間に、洗浄剤が噴射装置の1つ以上のノズルから放出される制御モードを含むようにプログラムされてもよい。このようにして、掻き取りユニットを洗浄し、必要に応じてノズルも洗浄することができる。
制御ユニットは、ワイパ軌道の少なくとも1サイクルの間、噴射装置が洗浄剤を放出することを控える制御モードを含むようにプログラムされてもよい。清掃システムは、例えば、センサ窓が例えば雨によって既に濡れている場合、センサ窓を湿らせることを差し控える。
制御ユニットは、特にセンサ窓が乾燥している場合には、センサ窓の傷つきを防止するために、ワイパがワイパ軌道のワイピング区間にある間に噴射装置で洗浄剤を放出する制御モードを含むようにプログラムされてもよい。この制御モードは、ワイパを初期点から非ワイピング区間を通ってワイパ軌道上の待機点まで駆動し、例えば車両が駐車している間少なくともワイパを待機位置に維持することと、ワイパを待機点からワイピング区間を通ってワイパ軌道上の初期点までセンサ窓を湿らせながら駆動することとを含む制御プログラムの一部であってもよい。
制御ユニットは、噴射装置を使用してワイパ軌道の1サイクルあたり2~20mLの液体の洗浄剤が放出される制御モードを含むようにプログラムされてもよい。
制御ユニットは、噴射装置で洗浄剤を放出する間、センサ窓開口部が遮蔽カバーによって少なくとも部分的に覆われる制御モードを含むようにプログラムされてもよい。
制御ユニットは、1つまたは複数の制御プログラムを記憶するためのメモリを備えてもよい。制御ユニットは、制御プログラムのいずれかを選択的に実行するために配置されたプロセッサを更に備えてもよい。プロセッサは、通信ポートを介して制御ユニットの受信機によって受信された情報、例えば、車両通信ネットワークからの情報も処理することができる。制御ユニットはまた、例えば、通信ポートを介して車両通信ネットワークに情報を送信するための送信機を備えてもよい。
第3の態様によれば、第1のリンク体と第2のリンク体との間のスナップ接続が提供される。スナップ接続は、本明細書において、モジュール式清掃システムのための運動変換モジュール、特に、リンク機構に関連して説明されるが、スナップ接続は、様々なその他の用途、例えば、様々なシザー機構および調整機構、例えば、倒し窓等においても使用することができる。スナップ接続は、第1のリンク体から軸方向外側に延びる雄コネクタ部を有する第1のリンク体と、雌コネクタ部を有する第2のリンク体とからなる。雄コネクタ部を雌コネクタ部に挿入可能であり、第1のリンク体と第2のリンク体とを互いにスナップ式に接続させる。接続された時、雄コネクタ部と雌コネクタ部との間の径方向の係合界面において、第1リンク体および第2リンク体が軸方向と直交する平面内で互いに相対的に揺動可能となるように雌コネクタ部は雄コネクタ部を径方向に受容し、雌コネクタ部は雄コネクタ部と第2コネクタ部との間の固定界面において雄コネクタ部の軸方向への移動を阻止する。界面と径方向係合界面とは、軸方向に互いに離間している。
径方向係合界面と軸方向固定界面とを空間的に分離することにより、リンク体間の強固で頑丈な枢動接続を実現することができる。さらに、径方向係合界面は、枢動軸を中心にスムーズな回転を行うために最適化されてもよい。一方、軸方向固定界面は、径方向係合界面とは別に、第1のリンク体および第2のリンク体の相対的な軸方向への変位を阻止するために最適化されてもよい。径方向係合界面は、枢動軸に直交する平面における第1のリンク体および第2のリンク体の相対的な横方向の変位を抑制すると同時に、枢動軸を中心とする第1のリンク体および第2のリンク体の相対的な回転を可能とする。また、径方向係合界面は、雄コネクタ部の軸方向における第1のリンク体および第2のリンク体の相対的な軸方向の変位を抑制すると同時に、枢動軸を中心とする第1のリンク体および第2のリンク体の相対的な回転を可能にする。雄コネクタ部は、例えば、第1のリンク体から外側に突出する円筒形状の突起であるまたは突起を有する。円筒状突起の開放端またはその近傍において、雄コネクタ部は、雌型コネクタ部に係合する凹部を、例えば、雄型コネクタ部の周方向の縁に有する。雌型コネクタ部は、例えば、第2のリンク体を貫通する円形の貫通孔を有するまたは貫通孔であり、第1のリンク体の雄型コネクタ部をそこに受容する。雄型コネクタ部は、軸方向に雌型コネクタ部の貫通孔に挿入される。接続された状態において、雄型コネクタ部は、雌型コネクタ部の貫通孔を貫通して第2のリンク体のいずれかの側に突出するように延在してもよい。雄型コネクタ部の開口端またはその近傍の凹みは、貫通孔を通って突出してブロック部とスナップにより相互作用して、雄型コネクタ部が軸方向に移動するのを防止できる。径方向係合界面は、雌型コネクタ部の開口部の貫通孔を画定する壁と、円筒形の雄型コネクタ部の外周部とが接触する場所に設けられてもよい。固定界面は、係合界面から軸方向に間隔をあけて設けられ、例えば、凹みとブロック部とが相互作用する所に設けられる。
雄型コネクタ部は、第1のリンク体と一体的に形成されてもよい。また、雌型コネクタ部は、第2のリンク体と一体的に形成されていてもよい。第1のリンク体および第2のリンク体は、例えば、射出成形されてもよい。
雌型コネクタ部は、雄型コネクタ部の軸方向への移動を阻止するためのブロック部を有してもよい。ブロック部は、雄型コネクタ部の凹みに係合するフラップで構成されてもよい。フラップは第2のリンク本体から外側に突出し、例えば、第1のリンク体の雄型コネクタ部が第2のリンク体の雌型コネクタ部に挿入される挿入側とは反対側の第2のリンク体の側面において突出している。フラップは、軸方向に負荷がかかった時に雄型コネクタ部の軸方向の動きを最小限にするために実質的に剛性であってもよいが、大きな軸方向の負荷がかかった場合の損傷を防止するために、可撓性を有するように構成されてもよい。
スナップ接続は、接続時に第1のリンク体と第2のリンク体とを離間させるためのスペーサを第1のリンク体と第2のリンク体との間に有してもよい。例えば、第1のリンク体は、第1のリンク体と第2のリンク体との間に、第1のリンク体と一体的に形成され、第1の支持面を形成する第1のリッジを有してもよい、および/または、第2のリンク体は、第1のリンク体と第2のリンク体との間に、第2のリンク体と一体的に形成され、第2の支持面を形成する第2のリッジを有してもよい。第1のリッジは、第1のリンク体から雄型コネクタ部の周方向に突出してもよい。第2のリッジは、第2のリンク本体から、雌型コネクタ部の周方向に突出してもよい。第1のリッジおよび/または第2のリッジは、第1のリンク体と第2のリンク体との間の相対回転における摩擦損失を低減するための係合面を有してもよい。
本発明の第3の態様は、特に、本明細書に記載の清掃システムのための運動変換モジュールに関する。運動変換モジュールは、リンク機構を備える。リンク機構は、第1のリンク体および第2のリンク体を含む1つまたは複数のリンク体から構成される。
第1のリンク体は駆動モジュールの回転出力部に接続するように構成された入力コネクタを有してもよく、第1のリンク体は駆動シャフト周りに回転可能に配置されてもよい。第2のリンク体は、ワイパに接続するように構成された出力コネクタを有してもよい。リンク機構は、駆動シャフト周りの第1のリンク体の回転運動を、第2のリンク体の出力コネクタの周期的なワイパ軌道へと変換するように構成されてもよく、ワイパ軌道は必要に応じて直線部分を含む。入力コネクタは、リンク機構が抑制されてしまうのを防止するために、ハウジングモジュールに対する第3のリンク体の軸方向変位を阻止するための軸方向固定手段を備えていない場合がある。第1のリンク体の入力コネクタは、駆動シャフトと相互作用するための開口部を有してもよく、開口部は駆動シャフトのコネクタ部材に回転可能に嵌合する。
リンク機構は第3のリンク体を更に備える。第3のリンク体は、第2のリンク体の相補的な雄型または雌型コネクタ部に枢同可能に接続するための雄型または雌型コネクタ部を有してもよい。特に、出力コネクタと、第1のリンク体を接続するための雌型コネクタとの間の第2のリンク体の所定の位置に第3のリンク体を有してもよい。また、清掃システムのハウジングモジュールに枢動可能に接続するためのハウジングコネクタを更に備える。雄型または雌型コネクタ部は、上記の第1のリンク体および第2のリンク体で説明した雄型または雌型コネクタ部と同様なもの、例えば同一なものであってよいことが理解されよう。
必要に応じて、第1のリンク体は長さAを有する第1のリンクを画定し、第2のリンク体は長さ4Aから6A、好ましくは5Aを有する第2のリンクを画定し、第3のリンク体は長さ2Aから3A、好ましくは2.5Aを有する第3のリンクを画定する。第4のリンクは、第1のリンク体の入力コネクタと第3のリンク体のハウジングコネクタとの間の距離によって規定されてもよく、第4のリンクはA~4A、好ましくは2Aの長さを有している。第2のリンク体は、特に、出力コネクタから約2A~3A、好ましくは2.5Aの距離を有して第3のリンク体に接続されてもよい。このようなリンク機構は、回転運動をインゲン豆形状の軌道、例えば、実質的に直線的な部分を有する軌道に変換するのに特に適している。回転運動を直線運動に変換するように特に構成されたリンク機構は、しばしばチェビシェフラムダ機構と称される。このようなリンク機構は、車両用のセンサデバイスのセンサ窓を清掃するための、本明細書に記載されるような清掃システムにとって特に適している。リンク機構のリンク体間の比は、所望の軌道に沿って出力を駆動するように適合させることができる。例えば、比を調整して、センサ窓の形状に一致するようにわずかに湾曲した軌道部分を有するリンク機構の出力、例えば、ワイパの出力を実現できる。
リンク機構を清掃システムのハウジングモジュールに軸方向に固定するための固定部が設けられてもよい。特に、固定部は、リンク機構のリンク体のいずれか1つ以上、例えば、第3のリンク体と一体的に形成されてもよい。好ましくは、組み立てを容易にするために、固定部はハウジングモジュールとスナップ式に接続可能とする。
第1のリンク体、第2のリンク体および第3のリンク体は、射出成形されていてもよい。
第4の態様によれば、周期的な軌道に沿って物体を駆動するための駆動モジュール、特に本明細書に記載されるようなモジュール式清掃システムのための駆動モジュールが提供される。駆動モジュールは、ドライバハウジングを備える。ドライバハウジングは、モータと、モータに変速機を介して接続された回転出力部と、回転出力部の回転位置を測定するためのエンドレス回転位置センサとを備えている。エンドレス回転位置センサが回転出力部に所定の関係となるように、例えば、回転出力部の1回転または複数回転が回転位置センサによって感知される1回転または複数回転に対応するように接続されている。駆動モジュールは、また、回転出力部の回転を制御するように構成され、回転一センサと接続される制御ユニットを備える。回転位置センサは、回転出力部の回転位置を決定することを可能にする。例えば、回転位置センサは、回転出力部の1回転を検出するように構成されてもよい。回転位置センサは、好ましくは、回転出力部の角度位置を検出するように構成される。回転出力部と回転位置センサとが所定の関係を有するように配置されることにより、回転出力部の1サイクルと、1サイクル内の回転出力部の角度位置とを正確に決定することを可能にする。好ましくは、所定の関係は、回転出力部の完全な1回転、すなわち360度が、回転位置センサによって検出される完全な1回転に対応するように、すなわち、1:1の関係とすることができる。あるいは、所定の関係は、例えば、回転出力部の完全な2回転が回転位置センサによって検出される完全な1回転に対応する、すなわち2:1の関係、または、その逆に、回転出力部の完全な1回転が、回転位置センサによって検出される完全な2回転に対応する、すなわち1:2の関係となるようにしてもよい。回転位置センサは、例えば、1:1の歯車を介して回転出力部に対して固定的に接続された、エンドレスポテンショメータであってもよい。閉無限軌道、例えば、終端のない軌道で物体を周期的に駆動するには回転方向を切り替える必要がなく、同じ回転方向に連続して回転することができるエンドレス回転センサを提供することが実用的である。さらに、軌道上の物体の位置を決定可能とするために、回転出力の角度位置を検知することが有用であり、これは閉無限軌道上の位置に対応する。
駆動モジュールは流体導管に接続するための流体ポートを有してもよく、駆動モジュールは流体導管を選択的に開閉するための弁を有する。このようにして、駆動モジュールは、例えば、1つまたは複数のノズルへの洗浄剤等の流体の供給を制御することができる。弁は、回転位置センサによって検知された回転位置に基づいて、開閉され得る。例えば、制御ユニットは、回転出力部が所定の角度に位置する場合に、バルブを選択的に開くまたは閉じるように構成されてもよい。所定の角度位置は、例えば、駆動モジュールによって駆動されるワイパモジュールが、洗浄剤を放出するべきワイパ軌道上の位置にあることに対応する。
駆動モジュールは、圧力下で流体を供給するための流体ポンプを備えてもよく、この流体ポンプは制御ユニットに動作可能に接続されてもよい。流体リザーバは、流体、例えば、一定量の洗浄剤を保持するべく設けられてもよい。本明細書に記載の駆動ユニットまたは清掃システムは、一定量の洗浄剤を保持するための専用の流体リザーバを構成することができるが、駆動ユニット/洗浄システムは、車両の流体リザーバに流体的に接続されてもよいことが理解されよう。
必要に応じて、制御ユニットは、流体導管に流体を選択的に供給するためのポンプおよび/または弁を制御するように構成されてもよい。
ハウジングモジュールは、駆動シャフトをその中に受容するための貫通孔を有する。駆動ユニットの回転出力部は、駆動シャフトを駆動するように駆動シャフトに係合する。駆動シャフトは、駆動シャフトが駆動モジュールハウジングのいずれかの側から突出するように、駆動モジュールハウジングの貫通孔に挿入されていてもよい。本明細書に記載の清掃システムの運動変換ユニットは、例えば、駆動シャフトの端部において駆動シャフトに接続されてもよい。
トランスミッションは、クラッチ、例えば、摩擦クラッチを含む。この場合、回転出力部が手動で操作されたり動かなくなったりしたときに、その損傷を保護するために、回転出力部をモータから切り離すことができる。クラッチは、好ましくは、モータと回転位置センサの間に配置され、回転位置センサと回転出力部との間の所定の関係を常に確保する。
制御ユニットは通信ポートを備えてもよく、この通信ポートを介して制御ユニットが車両通信ネットワークとの間で情報を送受信するように構成されてもよい。多くの車両は、車両の複数のセンサおよびアクチュエータと通信するためのLIN(Local Interconnect Network)および/またはCAN(Controller Area Network)等の通信ネットワークを備えている。通信ポートは、特に、車両のLINバスまたはCANバスに接続するように構成されてもよい。例えば、駆動モジュールは、センサデバイス、例えば、LiDARセンサに直接または間接的に接続されてもよく、センサデバイスからの信号は、清掃を必要とする汚れたセンサ窓を示す。センサデバイスの状態に関する情報は、車両通信ネットワークを介して通信されてもよい。通信ネットワークを介して、駆動モジュールは、例えば、車両のセンサデバイスを清掃するために清掃システムのワイパモジュールを駆動するように駆動ユニットを作動させる信号を受信するように構成されてもよい。また、制御ユニットは、センサ窓が乾燥している場合に噴射装置を作動させる、および/または、センサ窓が濡れている場合に噴射装置の作動を控えるように構成されてもよい。このような情報は、雨センサ等の車両の水分センサによって伝達されてもよい。
制御ユニットは、1つ以上の制御プログラムを含んでもよい。制御ユニットは、車両通信ネットワークから受信した情報に基づいて、制御プログラムのいずれかを実行するように構成されてもよい。制御プログラムは、制御ユニットのメモリに格納されてもよい。制御ユニットは、特に、車両通信ネットワークから受信した情報に基づいて適切な制御プログラムを選択するように構成され得る。制御ユニットは、センサデバイスのセンサ窓を清掃するための複数の異なる清掃プログラムを含んでもおよい。例えば、制御ユニットは、第1の回数だけワイピング軌道を周回する第1の制御プログラム;および第2の回数だけワイピング軌道を周回する第2の制御プログラムを含み得る。第1の制御プログラムは更に第1の量の洗浄剤を放出することを含み、第2の制御プログラムは第2の量の洗浄剤を放出すること含むことができる。
制御ユニットは、ワイパがワイパ軌道の非ワイピング区間にある間に噴射装置によって洗浄剤が放出される、および/または、ワイパがワイパ軌道のワイピング区間にある間に噴射装置が洗浄剤を放出することを控える清掃プログラムを有してもよい。
清掃プログラムは、例えば、洗浄剤の放出後、所定の浸漬時間の間、ワイパの動作を一時的に中断させることを含む。所定の浸漬時間は、例えば、0.2~8秒の範囲、特に0.5~2秒の範囲、例えば、約1秒であってもよい。所定の浸漬時間は、サイクル時間全体の大部分を占めてもよく、このサイクル時間全体は、ワイパがワイパ軌道の1サイクルを完了するための時間として定義される。例えば、所定の浸漬時間は、サイクル時間全体の10~50パーセント、特に20~40パーセント、例えば、約25パーセントとすることができる。
清掃プログラムは、例えば、洗浄剤を放出しながら、センサ窓の開口部を遮蔽カバーで少なくとも部分的に覆うことを含む。
遮蔽カバーは、例えば、車両および/またはセンサデバイスの電源投入時にセンサ窓開口部上に移動させてもよい。遮蔽カバーは、車両および/またはセンサデバイスの電源オフ時に、センサ窓開口部から移動させ、センサ窓開口部を覆わないようにしてもよい。
例えば、清掃プログラムは、ワイパを、ワイパ軌道上を複数回移動させることを含む。
清掃プログラムは、例えば、ワイパ軌道の1サイクルで2~20mLの液体洗浄剤を放出することを含む。
制御ユニットは例えば、特にセンサ窓が乾燥している場合には、センサ窓の傷つきを防止するために、ワイパがワイパ軌道のワイピング区間にある間に噴射装置で洗浄剤を放出する起動時プログラムを含んでもよい。
制御ユニットは、ワイパ軌道の少なくとも1サイクルの間、噴射装置が洗浄剤を放出することを控える雨プログラムを含んでもよい。センサ窓の状態に関する情報は、車両通信ネットワークを介して駆動ユニットに伝達されてもよい。例えば、車両の雨センサは、雨が降っているか否かの情報を提供してもよく、これは、センサ窓が濡れているか否かを示す情報であってもよい。
制御ユニットは例えば、ノズルが清掃システムの掻き取りユニットに面している間に、洗浄剤が噴射装置の1つ以上のノズルから放出される自己清掃プログラムを有してもよい。
本明細書に記載された制御プログラムおよび制御モードのいずれかを、任意の順序で組み合わせることができることが理解されるであろう。
第5の態様によれば、本明細書に記載の清掃システムと、センサ窓を備える光センサデバイスとのアセンブリが提供される。
第6の態様によれば、本明細書に記載の清掃システムまたは上記のアセンブリを備える車両が提供される。
第7の態様によれば、本明細書に記載の光学センサデバイスのセンサ窓を清掃する方法、特に本明細書に記載の清掃システムを使用する方法が提供される。
上記の態様、特徴、およびオプションの何れか1つ以上の組み合わせが可能であることも明らかとなるであろう。上記の複数の態様のうちの1つにおいて説明されたオプションのいずれか1つは、他のどの態様にも等しく適用できることが理解されよう。また、駆動モジュールの観点から説明した全ての側面、特徴およびオプションが、清掃システムに等しく適用されることは明らかであろう。また、清掃システムに関して説明した全ての側面、特徴およびオプションが、車両および方法にも等しく適用されることは明らかであろう。
本発明を、図面に示される例示的な各実施形態に基づいて更に説明する。例示的な各実施形態は、非限定的な例示として与えられる。各図面は本発明の実施形態を模式的に示したものに過ぎず、非限定的な例として与えられることに留意すべきである。
各図面は以下の通りである。
清掃システムの分解斜視図である。 清掃システムの斜視図である。 清掃システムの斜視図である。 清掃システムの正面図である。 様々な状態の清掃システムの断面図である。 様々な状態の清掃システムの断面図である。 様々な状態の清掃システムの断面図である。 様々な状態の清掃システムの断面図である。 様々な状態の清掃システムの断面図である。 様々な状態の清掃システムの断面図である。 清掃システムのワイパを示す。 図10Aのワイパの詳細断面図である。 清掃システムの運動変換モジュールの例を概略的に示す図である。 枢動可能なスナップ接続の斜視図である。 図12Aのスナップ接続の断面図である。 清掃システムの駆動モジュールの斜視図である。 駆動モジュールの正面図である。 駆動モジュールの正面図である。
図1は、本例ではLiDARセンサ10である光学センサデバイスのセンサ窓を清掃するためのモジュラー式清掃システム100の分解図である。LiDARセンサ10は、典型的には、光学的に透過性のある材料によって形成されるセンサ窓11を備え、このセンサ窓を通して光信号を送受信する。モジュール式清掃システム100は、別々に製造される複数のモジュールから構成され、清掃システム100を形成するべく組み立てられる。
清掃システム100は、LiDARセンサ10を受け入れるための構造を含むハウジングモジュール110を備える。ハウジングモジュール110は、LiDARセンサ10のセンサ窓11を受容するセンサ窓平面を画定する窓開口部111を有する。センサが設置されると、LiDARセンサ10のセンサ窓11は、ハウジングモジュール110のセンサ窓開口部111内に延在し、センサ窓開口部111によって画定されるセンサ窓面とセンサ窓11とは一致する。
清掃システム100は、LiDARセンサ10のセンサ窓11を拭くためのワイパモジュール120を更に備える。ワイパモジュール120は、ワイパ121とワイパフレーム122とを備える。ワイパモジュール120は、LiDARセンサ10のセンサ窓11を横断する方向に移動して拭くように、ハウジングモジュール110に対して移動可能に配置される。ワイパ121は、ワイパフレーム122に可動に結合されている。ワイパ121は、ワイパブレード125とワイパブレードホルダ126とを有する。ワイパブレード125は、清掃システムの使用時には、センサ窓11の側方両端の間に延在して、センサ窓11の全幅に実質的にまたがる。ワイパモジュール120は、ワイパブレードが延びる方向125に垂直な方向に、センサ窓11上を駆動される。
ワイパモジュール120は、組み立てられた時に、センサ窓開口部111に面するワイパモジュール120の側面に、ワイパフレーム122によって支持された噴出装置のノズル123のアレイを更に備える。ノズル123のアレイはまた、センサ窓11の側方両端の間に延在し、実質的にセンサ窓11の全幅に及ぶ。ノズル123は、LiDARセンサのセンサ窓上に所定量の洗浄剤を堆積させるように配置されている。
清掃システム100は、ワイパモジュール120をLiDARセンサ10のセンサ窓11の上で駆動するための駆動モジュール130を更に備える。駆動モジュール130は、駆動シャフト131に結合するように配置される回転出力部133を有する。駆動シャフト131は、ハウジングモジュール110のシャフト開口部112を通じて受容されてもよい。さらに、駆動シャフト131が駆動モジュール130のいずれかの側から突出するように、駆動モジュール130の貫通孔に受容されていてもよい。駆動シャフト131は、駆動モジュール130の回転出力部133に回転可能に結合する。
駆動モジュール130とワイパモジュール120との間に相互接続される運動変換モジュールが提供され、本例では、リンク機構140として具現化されている。スピンドル、カム、ベルト駆動、チェーン、案内トラック等を備えた構成など、その他の運動変換ユニットも想定されることが理解されよう。図1の例では、運動変換モジュールは、第1のリンク機構140Aと第2のリンク機構140Bとからなり、LiDARセンサ10から横方向に、ハウジングモジュール110の反対側に配置される。第1のリンク機構140Aおよび第2のリンク機構140Bは、互いに対して鏡像の関係となっている。システムは、単一のリンク機構で構成されてもよいし、2つ以上のリンク機構から構成されてもよいことが理解されよう。リンク機構140A,140Bはそれぞれ、駆動モジュール130の回転出力部に接続される入力145A,145Bと、ワイパ121に接続される出力146A、146Bとを有する。リンク機構140A,140Bは、リンク機構の入力145A,145Bにおける駆動モジュール130の回転出力運動を、リンク機構の出力146A,146Bにおけるワイパ121の周期的な無限閉ワイパ軌道に変換するように配置される。より具体的には、リンク機構140A,140Bは、リンク機構140A,140Bの出力146A,146Bが、例えばワイパ121が、予め定められた軌道を描くように構成される。
運動変換ユニット、本例ではリンク機構140A,140Bは、ワイパ121の軌道がワイピング区間と非ワイピング区間を含むように構成され、センサ窓11の一方向ワイピングを可能にするように構成される。特に、運動変換ユニットは、ワイパ121の軌道が、センサ窓開口部11によって画定されるセンサ窓面に対して実質的に横方向にワイパ121を移動させる区間を含むように構成される。この場合、ワイパ121はセンサ窓11から離れ、LiDARセンサ10のセンサ窓11を拭くことなく空中を通って初期位置に戻ってもよい。
清掃システム100は、遮蔽カバー150を更に備える。遮蔽カバー150は、本例ではワイパモジュール120に結合されており、遮蔽カバーがセンサ窓開口部111を覆う閉状態と、遮蔽カバー150がセンサ窓開口111を覆わない開状態との間で移動可能である。
清掃システム100は、清掃システム100の様々な構成要素を環境から遮蔽するために、清掃システム100の外側に設けられる保護フレーム160を更に備える。保護フレーム160は、LiDARセンサ10が周囲環境の遮られない視界を有することができるように、組み立てられた時に、ハウジングモジュール110の窓開口部111と整列する中央開口161を有する。保護フレーム160および/またはハウジングモジュール110は、車両と一体化することができることが理解されよう。
図2Aおよび図2Bはそれぞれ、組み立てられた状態の図1の清掃システム100の斜視図である。この例では、LiDARセンサ10はハウジングモジュール110ない支持されている。本例では、ハウジングモジュール110に結合された駆動モジュール130は駆動シャフト131を駆動し、駆動シャフト131は、ハウジングモジュール110を通ってセンサ窓開口部に平行に軸方向に延在している。駆動シャフト131のいずれかの端部は、リンク機構140A,140Bに結合している。リンク機構140A,140Bは、ハウジングモジュールの固定部の後ろにスナップして係合する固定部147A、147Bによってハウジングモジュールに固定される。固定部147A,147Bはリンク機構140A,140Bをハウジングモジュール110に軸方向にのみ固定しており、リンク機構140A,140Bのリンクの回転運動を可能としている。
ワイパモジュール120は、係合するリニアガイド部材によって、ハウジングモジュール110に移動可能に、特にハウジングモジュール110に対して摺動可能に、結合される。ワイパモジュール120はワイパフレーム122の反対側に設けられた第1のリニアガイド部材124A,124Bを有し、ハウジングモジュール110はセンサ窓開口部111の両側に設けられたリニアガイド部材114A、114Bを有する。
図3は、清掃システム100の正面図を示しており、遮蔽カバー150はセンサ窓開口部111全体を覆う閉位置にある。清掃システム100は、例えば、センサデバイスが動作していない時、例えば、車両が駐車しているときに、この状態にしてもよい。また、遮蔽カバー150は、保護フレーム160の中央開口部161全体を実質的に覆っている。このように、清掃システムの外側が形成され、車両の外側に面する清掃システム100の前面は完全に閉鎖される。
図4~図9は清掃システム100の断面図を示し、図4~図9の各々は異なる状態における清掃システム100を描いている。図4~図9は特に、センサ窓を拭くために駆動されている間のワイパモジュール120のいくつかの状態を描いている。図4~図9に最もよく描かれているように、センサ窓開口部111によって画定されるセンサ窓面113は、LiDARセンサ10のセンサ窓11が延在する面と一致する。
ワイパモジュール120は運動変換モジュール140に結合され、さらに具体的には、ワイパ121はリンク機構140に結合されている。センサ窓11を一方向に拭くべく、このリンク機構140によりワイパ121が予め定められた周期的軌道を移動する。ワイパの軌道は、ワイパによってセンサ窓が拭かれるワイピング区間を含み、本例では、センサ窓11の上端からセンサ窓11の下端まで重力ベクトルの方向にワイピングされる。ワイパ121がセンサ窓11を拭くのを控えながら下端から上端まで戻る非ワイピング区間は、概ね逆方向、すなわち下端から上端へ向かう方向である。なお、図4~図9では、分かりやすくするためにリンク機構140は図示されていない。ワイパフレーム122は、リニアガイドによってセンサ窓面113と平行な直線往復運動をする。ワイパフレーム122は、第1のリニアガイド部材124A、124Bを含み、ハウジングモジュール110は係合するガイド部材114A、114Bを含む。センサ窓面113を横断する方向のワイパ121の移動に対応するために、ワイパフレーム122は第2のリニアガイド部材128を更に有する。第2のリニアガイド部材128は、ワイパ121がセンサ窓面113に対して実質的に一定の向きに維持されるように、ワイパ121を回転可能に固定する。
センサ窓11の清掃は、噴射装置の複数のノズル123を使用して堆積されたセンサ窓11上の洗浄剤と共に、汚染物質を拭き取ることを含む。ノズル123は、洗浄剤をセンサ窓11上に均一に堆積させることができるように、センサ窓面113に対して斜めに配置されている。ノズル123は、ワイパ121の下方のワイパフレーム122に設けられている。複数のノズル123は、センサ窓11上に洗浄剤の膜を効率的に堆積させるために、センサ窓11を横断する方向に等距離を走査運動で移動する。複数のノズル123は、図4~図9の平面に対して垂直に延在するアレイ状に配置されている。複数のノズル123は、隣接するノズル123間に配置される隔壁127によって互いに分離されている。これにより、それぞれのノズルによるセンサ窓11上に堆積される洗浄剤の重なりが減少し、最小限の量の洗浄媒体を用いて洗浄剤の均一な層を形成できる。
図4~図9に更に示すように、ワイパ121は、弾性材料、例えばゴム等でできたワイパブレード125と、ワイパブレード125を保持するワイパブレードホルダ126とからなる。
図4~図9にはさらに、遮蔽カバー150がセンサ窓開口部111を覆っているおよび覆われていない、いくつかの例が示されている。遮蔽カバー150は、上側で、ワイパモジュール120、特にワイパフレーム122にヒンジ結合される。ワイパモジュール120の移動に連動して、遮蔽カバー150がセンサ窓開口部111を覆わない開放状態と、遮蔽カバー150がセンサ窓開口部111を覆う閉鎖状態とを遷移する。底面において、遮蔽カバー150はハウジングモジュール110に摺動可能に接続されており、ハウジングモジュール110は遮蔽カバー150をそこに摺動可能に受け入れるための空洞部116を有する。空洞部116は、ここでは、LiDARセンサ10が受容される場所の真下に位置し、センサ窓面113に対して実質的に横方向に延在する。この結果、非常にコンパクトなセットアップが実現される。
複数のノズル123は、本例では、遮蔽カバー150とセンサ窓面113との間に位置し、ノズル123が遮蔽カバー150の風下に位置するようにすると、最小限の洗浄剤の放出でセンサ窓11を効率的に湿らせることができる。
図4は、ワイパ121が、LiDARセンサ10の視野を妨げないように、センサ窓の開口部111の外側でセンサ窓の底面近くの初期位置に配置されている第1の状態を示している。初期位置では、ワイパブレード125はセンサ窓11に接触しない。遮蔽カバー150はハウジングモジュール110の空洞部116に受容され、センサ窓面113に対して実質的に横方向に延在する。
図5は、ワイパ121がワイパ軌道に沿って初期位置とは反対のセンサ窓開口部111の上側に向かって前進した第2の状態を示している。ワイパ121は、センサ窓11から離れる横方向とセンサ窓11の上側に向かう平行方向とに、初期位置から駆動されて移動し、第2のリニアガイド部材128は、ワイパフレーム122に対するワイパ121の横方向の移動に対応している。図5に示すように、第2の状態では、ワイパはセンサ窓11に接触しない。したがって、第2の状態では、ワイパ121はワイパ軌道の非ワイピング区間に位置している。さらに、ワイパモジュール120にヒンジ結合されている遮蔽カバー150は、ワイパモジュール120の移動に連動する。
図6は、ワイパ121が、図5の状態からセンサウィドウ開口部111の上側に向かって更に前進した第3の状態を示す。第3の状態では、センサ窓11がノズル123の噴霧範囲に入り、ノズルがLiDARセンサ10のセンサ窓11を湿らせるために洗浄剤を放出する。洗浄剤が無駄に使われるのを避けるために、システムは、例えば第1および第2の状態において、センサ窓11がノズル123の噴霧範囲にないときに洗浄剤を放出することを控えるように構成される。さらに、ノズル123は、ワイパフレーム122と同様に遮蔽カバー150によって(見かけ上の)風から遮蔽される。
図7は、ワイパ121が前進してセンサ窓開口部111の上側に到達した第4の状態を示す。センサ窓開口部111の上側に向かって、ワイパ121は横方向にセンサ窓面113に向かって駆動される。第4の状態では、図7に示すように、ワイパブレード125がLiDARセンサ10のセンサ窓11に接触する。さらに、第4の状態において、ワイパモジュール150に連動する遮蔽カバー150は、遮蔽カバーがセンサ窓面113に対して実質的に平行に延在する閉位置をとり、遮蔽カバー150がセンサ窓開口111を覆っている。遮蔽カバー150は、保護フレーム160の中央開口161を覆い、清掃システムの前面が完全に閉じられるようにする。システムは、好ましくは、図7に示すように、LiDARセンサ10が動作していない時、例えば、車両が駐車している時に、第4の状態になり且つ維持される。清掃システム100およびLiDARセンサ10を環境の衝撃から保護するために、ハウジングモジュールは、センサ窓面113に向かう方向への遮蔽カバー150の移動に対抗する接触面117を有する。接触面117は、センサ窓11に向かう方向への遮蔽カバー150の底面の移動に対向するように、センサ窓開口111の底面に配置される。
図8は、ワイパ121がセンサ窓開口部111の上側から下側に向かって前進した第5の状態を示す。第5の状態では、ワイパ121がセンサ窓11を拭くワイパ軌道のワイピング区間に沿って駆動される。ワイピング区間は、少なくとも本例では、センサ窓11の直線形状に沿うように実質的に直線的である。運動変換ユニット140は、ワイパの軌道をLiDARセンサのセンサ窓11の特定の形状に適合させるように構成可能であることが理解されよう。ワイパブレード125は弾性材料で形成され、センサ窓11を効果的に拭くために弾性的に変形する。ワイパモジュール120の運動によって、遮蔽カバー150がハウジングモジュール110の空洞部116内へと移動される。ノズル123は、必要に応じて、ワイパ軌道のワイピング区間で洗浄剤を放出する。
図9は、ワイパ121がセンサ窓11の下端に到達した第6の状態を示す。センサ窓11下端の下方には、ワイパブレード125から汚染物質を掻き取るためのスクレーパユニット170が設けられている。ワイパの軌道は、センサ窓11の下端を越えて、固定されたスクレーパユニット170を横切り、図4に示すような第1の状態まで延在する。スクレーパユニット170は、ワイパブレード125を掻き取るように構成されたブレードスクレーパ171と、ノズル123を掻き取るように構成されたノズルクレーパ172とからなる。ノズルスクレーパ172でノズル123をきれいに掻き取ることで、ノズル123の閉塞を防ぐことができる。図10Aは、ワイパモジュール120のワイパ121を示す。ワイパ121は、ワイパブレード125と、ワイパブレードホルダ126とを備える。ワイパブレードホルダ126は対向する両端の間に延在し、各端部は、ワイパモジュール120のワイパフレーム122の第2のリニアガイド部材128と係合するためのガイド部材118A,118Bを有する。
図10Bは、図10Aのワイパ121の詳細断面図である。ワイパブレード125は、ワイパブレードホルダによって挟持されるばね要素、本例では板ばね129によって、ワイパブレードホルダ126にばね付勢されて結合されている。ワイパブレード125は、センサ窓11を効果的に拭くために、バネ張力下でセンサ窓と接触させることができる。この構成は更に、センサ窓面とワイパ軌道のワイピング区間との間の軽微な、例えば、意図しないずれに適応するために、ワイパブレードホルダ126に対してワイパブレード125をセンサ窓11を横断する方向に移動させることを可能にする。このようなずれは、例えば、清掃システム100の構成要素の寸法公差に起因して発生し得る。
ワイパブレードホルダ126の端部には、運動変換モジュールの出力、例えば、リンク機構140に結合するための結合部材、ここでは雌型結合部119が設けられている。ワイパブレードホルダ126は、特に、リンク機構140に回転自在に結合される。
図11は、運動変換モジュールの一例として、リンク機構140を概略的に示す。リンク機構140は、リンク機構140の出力146が所定の周期的な軌道を描くように構成される。リンク機構140は、特に、出力146がインゲンマメ形状の軌道を描くように構成されている。図11に示す例示的なリンク機構140は、4リンク機構であるが、それ以外の構成のリンク機構も想定されることが理解されよう。リンク機構140は、第1のリンクを構成する第1のリンク体141であって、例えば、駆動軸131を介して駆動モジュール130によって回転駆動されるように配置された入力145を有する第1のリンク体141を備える。第2のリンクを構成する第2のリンク体142は、第1のリンク体141に回動可能に連結され、例えば、ワイパ121に接続するための出力146を有する。リンク機構140は更に、第3のリンクを構成する第3のリンク体143を備え、第2のリンク体142に回動自在に連結される。第4のリンクは、入力146と第3のリンク体143の自由端との間に配置される。第3のリンク体143の自由端は、第2のリンクと第3のリンクとの間の接続部の反対側に、ハウジングモジュール110に回動可能に接続するように構成することができる。典型的にはチェビシェフラムダ機構と呼ばれる図11の特定の例では、第1のリンクは長さA、第2のリンクは長さ5A、第3のリンクは長さ2.5A、第4のリンクは2Aを有する。第2のリンク体142と第3のリンク体143とは、出力146から2.5Aの距離で接続する。入力に関する第1のリンク体141の回転、例えば、図11の矢印で示すような回転は、図11の破線で示すような出力の閉無限軌道180を描く。ワイパ121に接続される場合、その軌道は本明細書で説明するようにワイパ軌道180と称される。ワイパ軌道180は、ワイピング区間181および非ワイピング区間182で構成される。本例では、ワイピング軌道180は直線的であるが、リンク機構140は、例えば、リンクの相対寸法を変更することによって、曲線を描くワイピング区間141とするように適合可能であることが理解されるであろう。ワイピング区間181は、好ましくは、センサ窓面113に実質的に平行であるまたはセンサ窓面113と一致してもよい。非ワイピング区間182は曲線を描いている。
図12Aおよび図12Bはスナップ接続の詳細図であり、この場合、第2のリンク体142と第1のリンク体141との間の第1のスナップ接続190A、および、第2のリンク体142と第3のリンク体143との間の第2のスナップ接続190Bを示す。図12Bは、図12Aに示すスナップ接続の断面図である。スナップ接続は、簡単かつ迅速に組み立てることができる。第1のリンク体141には、第1のリンク体141から軸方向外側に延びて開放端となる雄型コネクタ部193Aが一体的に形成されている。同様に、第3のリンク体141は、第3のリンク体143から軸方向外側に開口端まで延在する雄型コネクタ部193Bが一体的に形成されている。開放端またはその近傍において、雄型コネクタ部官193A,193Bは、雄型コネクタ部193A,193Bの周方向に延びる凹みによって形成される周縁部195A,195Bを構成している。
雄型コネクタ193A,193Bは、本例では第2のリンク体142を貫通するそれぞれの穴を通して雌型コネクタ部197A,197Bに挿入される。雄型コネクタ部193A,193Bと雌型コネクタ部197A,197Bとが接触する径方向係合界面199A,199Bが形成されており、径方向係合界面199A,199Bによって雄型コネクタ部193A,193Bが雌型コネクタ部197A,197Bに対して回転可能である。雄型コネクタ部193A,193Bは、本例ではフラップ192A,194A,192B,194Bとして具体化されている阻止部によって軸方向に阻止され、フラップ192A,194A、192B,194Bは第2のリンク体142と一体的に形成されている。フラップ192A,194A,192B,194Bは、周縁部195A,195Bと相互作用して、雄型コネクタ部193A,193Bの軸方向の移動を阻止している。フラップ192A,194A,192B,194Bと周縁部195A,195Bとが相互作用する場所に、軸方向阻止界面196A、196Bが画定される。
径方向係合界面199A,199Bと軸方向阻止界面196A,196Bとは、特に軸方向において互いに離間しており、リンク体の低摩擦相対回転を可能にする強固で頑丈な接続を得ることができる。
また、スナップ接続部190A,190Bは、雄コネクタ部193A,193Bの周方向に延びるリッジ191A,191Bを有している。リッジ191A,191Bは、本例では第1のリンク体141および第3のリンク体143とそれぞれ一体的に形成されているが、これに代えて、リッジ191A,191Bは第2のリンク体142と一体的に形成してもよいことは明らかである。リッジ191A,191Bは、リンク体141,142,143の相対回転を容易にするように、第2のリンク体142を第1のリンク体141および第3のリンク体143から離間させている。リッジ191A,191Bは、相対回転を容易にするための係合界面198A,198Bを構成する。
図13は、駆動モジュール130の概略図である。駆動モジュール130はハウジング139を備え、ハウジング139は、汚染物質が入るのを防ぐべく密閉されている。ハウジング139は、防水ハウジングおよび/または塵埃密閉ハウジングとすることができる。ハウジング139は、ここではDCモータであるモータ132と、幾つかのギアを含むトランスミッション134を介してモータに結合される回転出力部133とを収容する。ハウジング139によって収容される内部構成要素を示すために、図13では、ハウジング139の半分だけが透過的に描かれている。
回転出力部133に固定して結合され、回転出力部133の回転位置を検知するための回転位置センサ135が設けられる。回転位置センサ135は、固定された1:1の伝達比で回転出力部に結合されており、回転出力部133の1回転が、回転位置センサ135の1回転に対応するようになっている。回転位置センサ135は、ここではエンドレスのポテンショメータであるが、別のタイプの回転位置センサを採用することができることが理解されよう。回転位置センサを較正するために、また駆動装置の組み立てを容易にするために、較正ノッチまたは歯136を設けて、回転出力部133と回転位置センサ135との間の固有の相対構成を保証してもよい。
駆動モジュール130は、本例ではプリント回路基板によって形成された制御ユニット200を更に備える。制御ユニット200は、回転位置センサ135に動作可能に接続され、モータ132を作動させて、回転出力部133の回転位置に基づいて、回転出力部133の移動を制御するように構成されている。
駆動モジュール130は、回転出力部133からのモータの切り離しを可能にするために、トランスミッション134に配置されたクラッチ138、特に摩擦クラッチを更に備える。
駆動モジュール130はまた、LINバスおよび/またはCANバス等の車両通信ネットワークと通信するための通信ポート137を備えている。制御ユニット200は、車両通信ネットワークから受信した情報に基づいて、回転出力部133の動きを制御するように構成される。
制御ユニット200には、特に、LiDARセンサ10のセンサ窓11を清掃するための清掃プログラムに関する1つ以上の制御プログラムが含まれている。図14Aおよび図14Bは、駆動モジュール130の正面図である。図14Aでは、駆動モジュール130の内部を示すために、ハウジング139の一部が省略されている。駆動モジュール130は、駆動シャフト131を受け入れるための貫通孔201を有する。回転出力部133は、形状適合結合によって駆動シャフト131と回転可能に結合する。回転出力部133に結合された駆動シャフト131は、駆動モジュール130を貫通してハウジング139の左右に突出するように延びている。このようにして、駆動シャフト131のいずれかの端部に、運動変換モジュール、例えば、リンク機構140を結合させることができる。
本明細書では、本発明の各実施形態の具体的な例を参照して本発明が説明されている。ただし、本発明において、本発明の本質から逸脱することなく、様々な変更、変形、代替、および改変を行うことができることは明白であろう。明確化および簡潔な説明のために、本明細書では同じまたは別々の実施形態の一部として特徴が説明されているが、これらの別々の実施形態において説明される特徴の全てまたは一部の組み合わせを有する代替的な実施形態も、特許請求の範囲によって概説される本発明の枠組み内にあると想定および理解される。従って、各仕様、図面、および例は、制限的な意味ではなく、例示的な意味で解釈されるべきである。本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にある全ての代替、変更、および変形を包含することを意図している。また、説明される要素の多くは、個別の、もしくは分散された構成要素として、または他の構成要素と併用して、任意の好適な組み合わせおよび位置で実装され得る機能的エンティティである。
特許請求の範囲において、括弧内のいかなる参照符号も、請求項を限定するものとは解釈されないものとする。「含む(comprising)」という単語は、請求項に列挙されたもの以外の特徴または工程の存在を排除するものではない。また、単語「a」および「an」は、「一つだけ」に限定されると解釈されるべきではなく、「少なくとも一つ」を意味するために用いられ、複数を排除しない。単に特定の複数の手段が相互に異なる請求項に記載されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。
本開示は以下に記載する番号付けされた実施形態によってさらに説明され、これら実施形態は上記の段落に関連して読まれるべきであり、本開示を限定するものではない。本明細書で説明したような特徴および好ましい態様は、以下の実施形態にも適用される。
[実施形態1]
自動車の光学センサデバイスのセンサ窓を清掃する清掃システムであって、
光学センサデバイスに係合するハウジングモジュールであって、光学センサデバイスのセンサ窓を受容するセンサ窓平面を画定する窓開口部を有するハウジングモジュールと、
センサ窓を拭くためのワイパを有するワイパモジュールと、
回転出力部を有する駆動モジュールと、
駆動モジュールとワイパモジュールとの間に相互接続され、周期的なワイパ軌道に沿ってワイパを駆動するように駆動モジュールの回転出力部の回転を変換するように構成された運動変換モジュールと、を備える清掃システム。
[実施形態2]
周期的なワイパ軌道は、ワイパが実質的にセンサ窓面内で駆動されてセンサ窓を拭くワイピング区間と、ワイパがセンサ窓面から離れた位置で駆動されてセンサ窓を拭かない非ワイピング区間とから構成される、実施形態1に係るシステム。
[実施形態3]
センサ窓面に平行な方向の成分を有するワイパ軌道の第1の区間に沿ってワイパを移動させ、センサ窓面を横断する方向の成分を有するワイパ軌道の第2の区間に沿ってワイパを移動させるように構成される、実施形態1または2に係るシステム。
[実施形態4]
上記の任意の実施形態に係るシステムにおいて、ワイパ軌道のワイピング区間は、実質的に直線的である。
[実施形態5]
上記の任意の実施形態に係るシステムにおいて、運動変換モジュールは、駆動モジュールの回転出力部に接続された入力とワイパモジュールに接続された出力とを有し、ワイパをワイパ軌道に沿って移動させるリンク機構を備える。
[実施形態6]
ワイパ軌道は、ワイパが窓開口部の縁部またはその近傍に初期状態で位置する初期点を含み、システムは、最初にワイパを初期位置からワイパ軌道に沿って非ワイピング区間を通り、次いでワイピング区間を通るように駆動するよう構成されている、実施形態2に係るシステム。
[実施形態7]
初期位置では、センサ窓開口部の外側のハウジングモジュール部分にワイパが位置する、実施形態6に係るシステム。
[実施形態8]
上記の任意の実施形態に係るシステムは、選択的に洗浄剤を放出するように構成された噴射装置を備える。
[実施形態9]
噴射装置は、ハウジングモジュールに対して移動可能に構成される1つまたは複数のノズルを備え、システムは、洗浄剤をセンサ窓上に堆積させるように、1つまたは複数のノズルをセンサ窓上で移動させるように構成される、実施形態8に係るシステム。
[実施形態10]
システムは、1つまたは複数のノズルをセンサ窓面に平行に移動させるように構成される、実施形態9に係るシステム。
[実施形態11]
1つまたは複数のノズルは、センサ窓面に対して斜めに配置される実施形態8~10の何れかに記載のシステム。
[実施形態12]
実施形態8~11の何れかに記載のシステムにおいて、1つまたは複数のノズルは、ワイパモジュールに配置される。
[実施形態13]
実施形態8~12の何れかに記載のシステムにおいて、システムは、噴射装置の使用時に、ワイパがワイパ軌道の非ワイピング区間に沿って駆動された時に、洗浄剤を放出するように構成される。
[実施形態14]
実施形態8~13の何れかに記載のシステムにおいて、システムは、噴射装置の使用時に、1回のワイパ軌道サイクルで2~20mLの液体洗浄剤を放出するように構成される。
[実施形態15]
上記の任意の実施形態に係るシステムは、窓開口部を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽カバーを備えてもよい。システムは、遮蔽カバーが窓開口部を少なくとも部分的に覆う閉状態と、遮蔽が窓開口部を覆っていない開状態との間でハウジングモジュールに対して遮蔽カバーを移動させるように構成される。
[実施形態16]
実施形態15に係るシステムにおいて、遮蔽カバーは、ハウジングモジュールの空洞部分に摺動可能に受容されてもよい。システムは、遮蔽カバーがセンサ窓を覆うようにセンサ窓面に実質的に平行に延在する閉状態と、遮蔽カバーが空洞部に摺動可能に受容されてセンサ窓面を実質的に横断するよう方向に延在する開状態のとの間で、ハウジングモジュールに対して移動するように構成される。
[実施形態17]
実施形態16に係るシステムにおいて、遮蔽カバーは、ワイパモジュールとヒンジによって連結されてもよい。
[実施形態18]
実施形態8に係るシステムであって実施形態15~17の何れかのシステムにおいて、使用時に、洗浄剤がセンサ窓に堆積される時、遮蔽カバーでセンサ窓を少なくとも部分的に覆うように構成される。
[実施形態19]
上記の任意の実施形態に係るシステムにおいて、ワイパモジュールは、ワイパフレームを備える。ワイパフレームは、センサ窓面に実質的に平行な方向におけるワイパフレームの移動を案内するようにハウジングモジュールと係合するように配置された第1のガイド部材と、センサ窓面に横断する方向におけるワイパフレームに対するワイパの移動を案内するためにワイパと係合するように配置された第2のガイド部材とを含む。
[実施形態20]
実施形態19に係るシステムにおいて、ワイパは運動変換モジュールの出力に接続され、ワイパの移動に伴ってワイパフレームを引っ張るための牽引面を有する。
[実施形態21]
上記の任意の実施形態に係るシステムにおいて、ワイパは、運動変換モジュールの出力部に回転可能に接続される。
[実施形態22]
実施形態19~21の何れかに記載のシステムにおいて、ワイパフレームは、ワイパを回転可能に固定するように構成される。
[実施形態23]
上記の任意の実施形態に係るシステムにおいて、ワイパは、ワイパブレードと、ワイパブレードを保持するためのワイパブレードホルダとを備える。ワイパブレードはばね付勢されて、センサ窓面を横断する方向にワイパブレードホルダに対して移動可能である。
[実施形態24]
ワイパはワイパフレームに取り外し可能に接続されている、実施形態19~23の何れかに記載のシステム。
[実施形態25]
ワイパブレードは、弾性材料で形成されている、実施形態23または24に係るシステム。
[実施形態26]
上記の任意の実施形態に係るシステムにおいて、制御ユニットは、駆動モジュールの回転出力部の回転運動を制御するように構成される。
[実施形態27]
ワイパ軌道におけるワイパの位置を検出するための位置センサを備えてもよく、制御ユニットは、操作可能に位置センサに接続されている、実施形態26に係るシステム。
[実施形態28]
実施形態8に係るシステムであって実施形態26または27のシステムにおいて、制御ユニットは、噴射装置を制御するように構成される。
[実施形態29]
制御ユニットは、ワイパがワイパ軌道の非ワイピング区間にある間に噴射装置によって洗浄剤が放出される制御モード、および/または、ワイパがワイパ軌道のワイピング区間にある間に噴射装置が洗浄剤を放出することを控える制御モードを含むようにプログラムされる、実施態様28に係るシステム。
[実施形態30]
制御ユニットは、洗浄剤の放出後、所定の浸漬時間の間、ワイパの動作を中断させる制御モードを含むようにプログラムされる、実施態様29に係るシステム。
[実施形態31]
実施形態9に係るシステムであって実施形態28~30の何れかのシステムにおいて、制御ユニットは、ノズルが洗浄システムの掻き取りユニットに面している間に、洗浄剤が噴射装置の1つ以上のノズルから放出される制御モードを含むようにプログラムされる。
[実施形態32]
制御ユニットは、ワイパ軌道の少なくとも1サイクルの間、噴射装置が洗浄剤を放出することを控える制御モードを含むようにプログラムされる、実施形態28~31の何れかに記載のシステム。
[実施形態33]
制御ユニットは、特にセンサ窓が乾燥している場合には、ワイパがワイパ軌道のワイピング区間にある間に噴射装置で洗浄剤を放出する制御モードを含むようにプログラムされる。実施形態28~30の何れかに記載のシステム。
[実施形態34]
制御ユニットは、噴射装置を使用してワイパ軌道の1サイクルあたり2~20mLの液体の洗浄剤が放出される制御モードを含むようにプログラムされる、実施形態28~33の何れかに記載のシステム
[実施形態35]
実施形態15に係るシステムであって実施形態28~34の何れかのシステムにおいて、制御ユニットは、噴射装置で洗浄剤を放出する間、センサ窓開口部が遮蔽カバーによって少なくとも部分的に覆われる制御モードを含むようにプログラムされる。
[実施形態36]
第1のリンク体と第2のリンク体との間の回転可能スナップ接続であって、第1のリンク体は、第1のリンク体から軸方向外側に延びる雄コネクタ部を有し、第2のリンク体は、雌コネクタ部を有し、雄コネクタ部を雌コネクタ部に挿入可能であり、第1のリンク体と第2のリンク体とを互いにスナップ式に接続させる。接続された時、雄コネクタ部と雌コネクタ部との間の径方向の係合界面において、第1リンク体および第2リンク体が軸方向と直交する平面内で互いに相対的に揺動可能となるように雌コネクタ部は雄コネクタ部を径方向に受容し、雌コネクタ部は雄コネクタ部と第2コネクタ部との間の固定界面において雄コネクタ部の軸方向への移動を阻止する。界面と径方向係合界面とは、軸方向に互いに離間している。
[実施形態37]
雄型コネクタ部は第1のリンク体と一体的に形成され、および/または、雌型コネクタ部は第2のリンク体と一体的に形成されている、実施形態36に係るスナップ接続。
[実施形態38]
雌型コネクタ部は、雄型コネクタ部の軸方向への移動を阻止するためのブロック部を有し、ブロック部は、雄型コネクタ部の凹みに係合するフラップで構成される、実施形態36または37に係るスナップ接続。
[実施形態39]
接続時に第1のリンク体と第2のリンク体とを離間させるためのスペーサを第1のリンク体と第2のリンク体との間に有する、実施形態36~38の何れかに記載のスナップ接続。
[実施形態40]
第1のリンク体と第2のリンク体は、射出成形で形成される実施形態36~39の何れかに記載のスナップ接続。
[実施形態41]
実施形態1~35の何れかに係る清掃システムのための運動変換モジュールは、駆動モジュールの回転出力部の回転運動を、ワイパの周期的なワイパ軌道へと変換するように構成されたリンク機構を備える。
[実施形態42]
実施形態1~35の何れかに係る清掃システムのための運動変換モジュールにおいて、リンク機構は、実施形態36~39の何れかに係るスナップ接続を有する。
[実施形態43]
実施形態41または42の運動変換モジュールにおいて、第1のリンク体は、駆動モジュールの回転出力部に接続するように配置された入力コネクタを有し、第1のリンク体は、駆動軸周りに回転可能に配置され、第2のリンク体は、ワイパに接続するように構成された出力コネクタを有し、リンク機構は、駆動軸周りの第1のリンク体の回転運動を、第2のリンク体の出力コネクタの周期的なワイパ軌道へと変換するように構成され、ワイパ軌道は直線部分を含む。
[実施形態44]
リンク機構は第3のリンク体を更に備え、第3のリンク体は、第2のリンク体の相補的な雄型または雌型コネクタ部に枢同可能に接続するための雄型または雌型コネクタ部を有し、清掃システムのハウジングモジュールに枢動可能に接続するためのハウジングコネクタを更に備える、実施形態43に係る運動変換モジュール。
[実施形態45]
リンク機構を清掃システムのハウジングモジュールに軸方向に固定するための固定部を備える実施形態41~44の何れかに係る運動変換モジュール。
[実施形態46]
固定部は、第1のリンク体、第2のリンク体および第3のリンク体のうちの1つ以上と一体的に形成されている、実施形態45に記載の運動変換モジュール。
[実施形態47]
周期的な軌道に沿って物体を駆動するための駆動モジュールであって、特に、実施形態1~35の何れかにかかるモジュール式清掃システムのための駆動モジュールが提供される。駆動モジュールは、ドライバハウジングを備える。ドライバハウジングは、モータと、モータに変速機を介して接続された回転出力部と、回転出力部の回転位置を測定するためのエンドレス回転位置センサとを備えている。エンドレス回転位置センサが回転出力部に所定の関係となるように、例えば、回転出力部の1回転または複数回転が回転位置センサによって感知される1回転または複数回転に対応するように接続されている。駆動モジュールは、また、回転出力部の回転を制御するように構成され、回転一センサと接続される制御ユニットを備える。
[実施形態48]
流体導管に接続するための流体ポートを有し、駆動モジュールは流体導管を選択的に開閉するための弁を有する、実施形態47に係る駆動モジュール。
[実施形態49]
流体導管を通じて流体を圧送する流体ポンプを備える、実施形態48に係る駆動モジュール。
[実施形態50]
制御ユニットは、流体導管に流体を選択的に供給するためのポンプおよび/または弁を制御するように構成される、実施形態48または49の駆動モジュール
[実施形態51]
ハウジングモジュールは、駆動シャフトをその中に受容するための貫通孔を有する、実施形態48~50の何れかの駆動モジュール。
[実施形態52]
トランスミッションは、クラッチを含む、実施形態48~51の何れかの駆動モジュール
[実施形態53]
制御ユニットは通信ポートを備えてもよく、この通信ポートを介して制御ユニットが車両通信ネットワークとの間で情報を送受信するように構成される、実施形態48~52の何れかの駆動モジュール。
[実施形態54]
制御ユニットは、1つ以上の制御プログラムを有し、車両通信ネットワークから受信した情報に基づいて、制御プログラムのいずれかを実行するように構成される、実施形態53の駆動モジュール
[実施形態55]
において、制御ユニットは、ワイパがワイパ軌道の非ワイピング区間にある間に噴射装置によって洗浄剤が放出される、および/または、ワイパがワイパ軌道のワイピング区間にある間に噴射装置が洗浄剤を放出することを控える清掃プログラムを有する、実施形態54の駆動モジュール。
[実施形態56]
清掃プログラムは、洗浄剤の放出後、所定の浸漬時間の間、ワイパの動作を一時的に中断させることを含む、実施形態55の駆動モジュール。
[実施形態57]
清掃プログラムは、洗浄剤を放出している間は、センサ窓開口部が少なくとも部分的に覆われていることを含む、実施形態55または56に係る駆動モジュール。
[実施形態58]
清掃プログラムは、ワイパを、ワイパ軌道上を複数回連続して移動させることを含む、実施形態55~57の何れかに係る駆動モジュール。
[実施形態59]
清掃プログラムは、ワイパ軌道の1サイクルで2~20mLの液体洗浄剤を放出することを含む、実施形態55~58の何れかに係る駆動モジュール。
[実施形態60]
制御ユニットは、特にセンサ窓が乾燥している場合には、ワイパがワイパ軌道のワイピング区間にある間に噴射装置で洗浄剤を放出する起動時プログラムを有する、実施形態55~59の何れかに係る駆動モジュール。
[実施形態61]
制御ユニットは、ワイパ軌道の少なくとも1サイクルの間、噴射装置が洗浄剤を放出することを控える雨プログラムを有する、実施形態55~60の何れかに係る駆動モジュール。
[実施形態62]
制御ユニットは、ノズルが清掃システムの掻き取りユニットに面している間に、洗浄剤が噴射装置の1つ以上のノズルから放出される自己清掃プログラムを有する、実施形態55~61の何れかに係る駆動モジュール。
100 クリーニングシステム
10 LiDARセンサ
11 センサ窓
110 ハウジングモジュール
111 センサ窓の開口部
112 シャフト開口部
113 センサ窓面
114A,114B ガイド部材
116 空洞部
117 接触面
118A,118B ガイド部材
119 接続部
120 ワイパモジュール
121 ワイパ
122 ワイパフレーム
123 ノズル
124A,124B 第1のリニアガイド部材
125 ワイパブレード
126 ワイパブレードホルダ
127 隔壁
128 第2のリニアガイド部材
129 板ばね
130 ドライブモジュール
131 ドライブシャフト
132 モータ
133 回転出力部
134 トランスミッション
135 回転位置センサ
136 較正ノッチ
137 通信ポート
138 クラッチ
139 ドライバハウジング
140A,140B リンク機構
141 第1のリンク体
142 第2のリンク体
143 第3のリンク体
145 リンク機構の入力
146 リンク機構の出力
147A,147B 固定部
150 遮蔽カバー
160 保護フレーム
161 中央開口部
170 スクレーパユニット
171 ワイパブレードスクレーパ
172 ノズルスクレーパ
180 ワイパの軌道
181 ワイピング区間
182 非ワイピング区間
190A,190B スナップ接続
191A,191B リッジ
192A,192B フラップ
193A,193B 雄コネクタ部
194A,194B フラップ
195A,195B 縁部
196A,196B 軸方向固定界面
197A,197B 雌コネクタ部
198A,198B 係合界面
199A,199B 径方向係合界面
200 制御ユニット
201 貫通孔

Claims (62)

  1. 自動車の光学センサデバイスのセンサ窓を清掃する清掃システムであって、
    前記光学センサデバイスに係合し、前記光学センサデバイスの前記センサ窓を受容するセンサ窓平面を画定する窓開口部を有するハウジングモジュールと、
    前記センサ窓を拭くためのワイパを有するワイパモジュールと、
    回転出力部を有する駆動モジュールと、
    前記駆動モジュールと前記ワイパモジュールとの間に相互接続され、周期的なワイパ軌道に沿って前記ワイパを駆動するように前記駆動モジュールの前記回転出力部の回転を変換するように構成された運動変換モジュールと、
    を備える、清掃システム。
  2. 周期的な前記ワイパ軌道は、前記ワイパが実質的に前記センサ窓面内で駆動されて前記センサ窓を拭くワイピング区間と、前記ワイパが前記センサ窓面から離れた位置で駆動されて前記センサ窓を拭かない非ワイピング区間とから構成される、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記センサ窓面に平行な方向の成分を有する前記ワイパ軌道の第1の区間に沿って前記ワイパを移動させ、前記センサ窓面を横断する方向の成分を有する前記ワイパ軌道の第2の区間に沿って前記ワイパを移動させるように構成される、請求項1または2に記載のシステム。
  4. 前記ワイパ軌道のワイピング区間は、実質的に直線的である、請求項1~3の何れか一項に記載のシステム。
  5. 前記運動変換モジュールは、前記ワイパを前記ワイパ軌道に沿って移動させるリンク機構を備え、
    前記リンク機構は、前記駆動モジュールの前記回転出力部に接続された入力と前記ワイパモジュールに接続された出力とを有する、請求項1~4の何れか一項に記載のシステム。
  6. 前記ワイパ軌道は、前記ワイパが前記窓開口部の縁部またはその近傍に初期状態で位置する初期位置を含み、
    前記システムは、最初に前記ワイパを前記初期位置から前記ワイパ軌道に沿って前記非ワイピング区間を通り、次いで前記ワイピング区間を通るように駆動する、請求項2に記載のシステム。
  7. 前記初期位置では、前記センサ窓開口部の外側のハウジングモジュール部分に前記ワイパが位置する、請求項6に記載のシステム。
  8. 洗浄剤を選択的に放出するように構成された噴射装置を更に備える、請求項1~7の何れか一項に記載のシステム。
  9. 前記噴射装置は、前記ハウジングモジュールに対して移動可能に構成される1つまたは複数のノズルを備え、
    前記システムは、前記洗浄剤を前記センサ窓上に堆積させるように、前記1つまたは複数のノズルを前記センサ窓上で移動させるように構成される、請求項8に記載のシステム。
  10. 前記システムは、前記1つまたは複数のノズルを前記センサ窓面に平行に移動させるように構成される、請求項9に記載のシステム。
  11. 前記1つまたは複数のノズルは、前記センサ窓面に対して斜めに配置される、請求項8~10の何れか一項に記載のシステム。
  12. 前記1つまたは複数のノズルは、前記ワイパモジュールに配置される、請求項8~11の何れか一項に記載のシステム。
  13. 前記システムは、前記噴射装置の使用時に、前記ワイパが前記ワイパ軌道の前記非ワイピング区間に沿って駆動された時に、前記洗浄剤を放出するように構成される、請求項8~12の何れか一項に記載のシステム。
  14. 前記システムは、前記噴射装置の使用時に、1回のワイパ軌道サイクルで2~20mLの液体洗浄剤を放出するように構成される、請求項8~13の何れか一項に記載のシステム。
  15. 前記システムは、前記窓開口部を少なくとも部分的に遮蔽する遮蔽カバーを備え、
    前記システムは、前記遮蔽カバーが前記窓開口部を少なくとも部分的に覆う閉状態と、前記遮蔽カバーが前記窓開口部を覆っていない開状態との間で前記ハウジングモジュールに対して前記遮蔽カバーを移動させるように構成される、請求項1~14の何れか一項に記載のシステム。
  16. 前記遮蔽カバーは、前記ハウジングモジュールの空洞部に摺動可能に受容され、
    前記システムは、前記遮蔽カバーが前記センサ窓を覆うように前記センサ窓面に実質的に平行に延在する閉状態と、前記遮蔽カバーが前記空洞部に摺動可能に受容されて前記センサ窓面を実質的に横断する方向に延在する開状態との間で、前記ハウジングモジュールに対して前記遮蔽カバーを移動させるように構成される、請求項15に記載のシステム。
  17. 前記遮蔽カバーは、前記ワイパモジュールとヒンジによって連結される、請求項16に記載のシステム。
  18. 前記システムは、使用時に前記洗浄剤が前記センサ窓に堆積される時、前記遮蔽カバーで前記センサ窓を少なくとも部分的に覆うように構成される、請求項8に従属する請求項15~17の何れか一項に記載のシステム。
  19. 前記ワイパモジュールは、ワイパフレームを備え、
    前記ワイパフレームは、前記センサ窓面に実質的に平行な方向における前記ワイパフレームの移動を案内するように前記ハウジングモジュールと係合するように配置された第1のガイド部材と、前記センサ窓面に横断する方向における前記ワイパフレームに対する前記ワイパの移動を案内するために前記ワイパと係合するように配置された第2のガイド部材とを含む、請求項1~18の何れか一項に記載のシステム。
  20. 前記ワイパは前記運動変換モジュールの出力に接続され、前記ワイパの移動に伴って前記ワイパフレームを引っ張るための牽引面を有する、請求項19に記載のシステム。
  21. 前記ワイパは、前記運動変換モジュールの出力部に回転可能に接続される、請求項1~20の何れか一項に記載のシステム。
  22. 前記ワイパフレームは、前記ワイパを回転可能に固定するように構成される、請求項19~21の何れか一項に記載のシステム。
  23. 前記ワイパは、ワイパブレードと、前記ワイパブレードを保持するためのワイパブレードホルダとを備え、
    前記ワイパブレードはばね付勢されて、前記センサ窓面を横断する方向に前記ワイパブレードホルダに対して移動可能である、請求項1~22の何れか一項に記載のシステム。
  24. 前記ワイパは前記ワイパフレームに取り外し可能に接続されている、請求項19~23の何れか一項に記載のシステム。
  25. 前記ワイパブレードは、弾性材料で形成されている、請求項23または24に記載のシステム。
  26. 前記駆動モジュールの前記回転出力部の回転運動を制御する制御ユニットを更に備える、請求項1~25の何れか一項に記載のシステム。
  27. 前記ワイパ軌道における前記ワイパの位置を検出するための位置センサを更に備え、
    前記制御ユニットは、操作可能に前記位置センサに接続される、請求項26に記載のシステム。
  28. 制御ユニットは、噴射装置を制御するように構成される、請求項8に従属する請求項26または27に記載のシステム。
  29. 前記制御ユニットは、前記ワイパが前記ワイパ軌道の前記非ワイピング区間にある間に前記噴射装置によって前記洗浄剤が放出される制御モード、および/または、前記ワイパが前記ワイパ軌道の前記ワイピング区間にある間に前記噴射装置が前記洗浄剤を放出することを控える制御モードを含むようにプログラムされる、請求項28に記載のシステム。
  30. 前記制御ユニットは、前記洗浄剤の放出後、所定の浸漬時間の間、前記ワイパの動作を中断させる制御モードを含むようにプログラムされる、請求項29に記載のシステム。
  31. 制御ユニットは、ノズルが洗浄システムの掻き取りユニットに面している間に、洗浄剤が噴射装置の1つ以上のノズルから放出される制御モードを含むようにプログラムされてもよい、請求項9に従属する請求項28~30の何れか一項に記載のシステム。
  32. 前記制御ユニットは、前記ワイパ軌道の少なくとも1サイクルの間、前記噴射装置が洗浄剤を放出することを控える制御モードを含むようにプログラムされる、請求項28~31の何れか一項に記載のシステム。
  33. 前記制御ユニットは、前記センサ窓が乾燥している場合には、前記ワイパが前記ワイパ軌道の前記ワイピング区間にある間に前記噴射装置で前記洗浄剤を放出する制御モードを含むようにプログラムされる、請求項28~32の何れか一項に記載のシステム。
  34. 前記制御ユニットは、前記噴射装置を使用して前記ワイパ軌道の1サイクルあたり2~20mLの液体の洗浄剤が放出される制御モードを含むようにプログラムされる、請求項28~32の何れか一項に記載のシステム。
  35. 前記制御ユニットは、前記噴射装置で前記洗浄剤を放出する間、前記窓開口部が前記遮蔽カバーによって少なくとも部分的に覆われる制御モードを含むようにプログラムされる、請求項15に従属する請求項28~34の何れか一項に記載のシステム。
  36. 第1のリンク体と第2のリンク体との間の回転可能スナップ接続であって、
    前記第1のリンク体は、前記第1のリンク体から軸方向外側に延びる雄コネクタ部を有し、
    前記第2のリンク体は、雌コネクタ部を有し、
    前記雄コネクタ部は前記雌コネクタ部に挿入されて、前記第1のリンク体と前記第2のリンク体とを互いにスナップ式に接続させ、
    接続された時、前記雄コネクタ部と前記雌コネクタ部との間の径方向係合界面において、前記第1のリンク体および前記第2のリンク体が軸方向と直交する平面内で互いに相対的に揺動可能となるように前記雌コネクタ部は前記雄コネクタ部を径方向に受容し、
    前記雌コネクタ部は、前記雄コネクタ部と第2コネクタ部との間の固定界面において前記雄コネクタ部の軸方向への移動を阻止しており、
    前記固定界面と前記径方向係合界面とは、軸方向に互いに離間している、スナップ接続。
  37. 前記雄コネクタ部は、前記第1のリンク体と一体的に形成されており、および/または、前記雌コネクタ部は、前記第2のリンク体と一体的に形成されている、請求項36に記載のスナップ接続。
  38. 前記雌型コネクタ部は、前記雄型コネクタ部の軸方向への移動を阻止するためのブロック部を有しており、
    前記ブロック部は、前記雄型コネクタ部の凹みに係合するフラップで構成されている、請求項36または37に記載のスナップ接続。
  39. 接続時に前記第1のリンク体と前記第2のリンク体とを離間させるためのスペーサを前記第1のリンク体と前記第2のリンク体との間に有する、請求項36~38の何れかに一項に記載のスナップ接続。
  40. 前記第1のリンク体および前記第2のリンク体は、射出成形で形成されている、請求項36~39の何れかに一項に記載のスナップ接続。
  41. 請求項1~35の何れか一項に記載の清掃システムのための運動変換モジュールであって、
    前記駆動モジュールの前記回転出力部の回転運動を、前記ワイパの周期的な前記ワイパ軌道へと変換するように構成されたリンク機構を備える、運動変換モジュール。
  42. 前記リンク機構は、請求項36~39の何れか一項に記載のスナップ接続を有する、請求項41に記載の運動変換モジュール。
  43. 前記第1のリンク体は、前記駆動モジュールの前記回転出力部に接続するように配置された入力コネクタを有し、
    前記第1のリンク体は、駆動軸周りに回転可能に配置され、
    前記第2のリンク体は、前記ワイパに接続するように構成された出力コネクタを有し、 前記リンク機構は、駆動軸周りの前記第1のリンク体の回転運動を、前記第2のリンク体の前記出力コネクタの周期的な前記ワイパ軌道へと変換するように構成され、
    前記ワイパ軌道は直線部分を含む、請求項41または42に記載の運動変換モジュール。
  44. 前記リンク機構は、第3のリンク体を更に備え、
    前記第3のリンク体は、前記第2のリンク体の相補的な雄型コネクタ部または雌型コネクタ部に枢同可能に接続するための雄型コネクタ部または雌型コネクタ部を有し、
    前記リンク機構は、前記清掃システムの前記ハウジングモジュールに枢動可能に接続するためのハウジングコネクタを更に備える、請求項43に記載の運動変換モジュール。
  45. 前記リンク機構を前記清掃システムの前記ハウジングモジュールに軸方向に固定するための固定部を備える、請求項41~44の何れかに一項に記載の運動変換モジュール。
  46. 前記固定部は、前記第1のリンク体、前記第2のリンク体および前記第3のリンク体のうちの1つ以上と一体的に形成されている、請求項45に記載の運動変換モジュール。
  47. 周期的な軌道に沿って物体を駆動し、特に、請求項1~35の何れか一項に記載のモジュール式清掃システムのための駆動モジュールであって、
    前記駆動モジュールは、ドライバハウジングを備え、
    前記ドライバハウジングは、モータと、モータに変速機を介して接続された回転出力部と、前記回転出力部の回転位置を測定するためのエンドレス回転位置センサとを有し、
    前記エンドレス回転位置センサが前記回転出力部に前記回転出力部の1回転または複数回転が回転位置センサによって検知される1回転または複数回転に対応するような所定の関係となるように接続されており、
    前記駆動モジュールは、更に、前記回転出力部の回転を制御するように構成されて前記回転位置センサと接続される制御ユニットを備える、駆動モジュール。
  48. 流体導管に接続するための流体ポートを有し、
    前記駆動モジュールは前記流体導管を選択的に開閉するための弁を有する、請求項47に記載の駆動モジュール。
  49. 前記流体導管を通じて流体を圧送する流体ポンプを備える、請求項48に記載の駆動モジュール。
  50. 前記制御ユニットは、前記流体導管に流体を選択的に供給するための前記ポンプおよび/または前記弁を制御するように構成される、請求項48または49に記載の駆動モジュール。
  51. 前記ハウジングモジュールは、駆動シャフトをその中に受容するための貫通孔を有する、請求項48~50の何れか一項に記載の駆動モジュール。
  52. トランスミッションは、クラッチを含む、請求項48~51の何れか一項に記載の駆動モジュール。
  53. 前記制御ユニットは通信ポートを備え、
    前記通信ポートを介して前記制御ユニットが車両通信ネットワークとの間で情報を送受信するように構成される、請求項48~52の何れか一項に記載の駆動モジュール。
  54. 前記制御ユニットは1つ以上の制御プログラムを有し、
    前記制御ユニットは、前記車両通信ネットワークから受信した情報に基づいて前記1つ以上の制御プログラムを実行するように構成される、請求項53に記載の駆動モジュール。
  55. 前記制御ユニットは、前記ワイパが前記ワイパ軌道の前記非ワイピング区間にある間に前記噴射装置によって前記洗浄剤が放出される、および/または、前記ワイパが前記ワイパ軌道の前記ワイピング区間にある間に前記噴射装置が前記洗浄剤を放出することを控える清掃プログラムを有する、請求項54に記載の駆動モジュール。
  56. 前記清掃プログラムは、前記洗浄剤の放出後、所定の浸漬時間の間、前記ワイパの動作を一時的に中断させる、請求項55に記載の駆動モジュール。
  57. 前記清掃プログラムは、前記洗浄剤を放出している間は、前記窓開口部が少なくとも部分的に覆われている、請求項55または56に記載の駆動モジュール。
  58. 前記清掃プログラムは、前記ワイパを、前記ワイパ軌道上を複数回連続して移動させることを含む、請求項55~57の何れか一項に記載の駆動モジュール。
  59. 前記清掃プログラムは、前記ワイパ軌道の1サイクルで2~20mLの液体洗浄剤を放出することを含む、請求項55~58の何れか一項に記載の駆動モジュール。
  60. 前記制御ユニットは、前記センサ窓が乾燥している場合に、前記ワイパが前記ワイパ軌道の前記ワイピング区間にある間に前記噴射装置で前記洗浄剤を放出する起動時プログラムを有する、請求項55~59の何れか一項に記載の駆動モジュール。
  61. 前記制御ユニットは、前記ワイパ軌道の少なくとも1サイクルの間、前記噴射装置が洗浄剤を放出することを控える雨プログラムを有する、請求項55~60の何れか一項に記載の駆動モジュール。
  62. 前記制御ユニットは、前記ノズルが前記清掃システムの掻き取りユニットに面している間に、前記洗浄剤が前記噴射装置の前記1つ以上のノズルから放出される自己清掃プログラムを有する請求項55~61の何れか一項に記載の駆動モジュール。
JP2023503128A 2020-08-25 2021-08-11 自動車の光学センサデバイスのセンサ窓を清掃するためのモジュール式清掃システム Pending JP2023538810A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN217506110U (zh) * 2022-03-31 2022-09-27 经纬恒润(天津)研究开发有限公司 一种雷达清洗装置及雷达系统
FR3138393A1 (fr) * 2022-07-27 2024-02-02 Valeo Systèmes D’Essuyage ensemble de nettoyage pour capteurs de véhicule automobile
DE102022208967A1 (de) * 2022-08-30 2024-02-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Lidarvorrichtung und Fahrzeug mit einer Lidarvorrichtung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1332923B1 (de) * 2002-02-05 2007-07-11 Donnelly Hohe GmbH & Co. KG Einpark- und/oder Rangierhilfeeinrichtung
FR2858280B1 (fr) * 2003-07-29 2008-12-26 Valeo Systemes Dessuyage Dispositif de vision arriere pour vehicule automobile
DE102013213415A1 (de) * 2013-07-09 2015-01-15 Continental Teves Ag & Co. Ohg Optische Überwachungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Überwachungskamera mit einer optisch transparenten Abdeckung
DE102014119528A1 (de) * 2014-12-23 2016-07-07 Valeo Systèmes d'Essuyage Wischermotor und Wischvorrichtung zum Wischen einer Fahrzeugscheibe
DE102015118670A1 (de) * 2015-10-30 2017-05-04 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP3452866B1 (en) * 2016-05-03 2022-07-06 Continental Automotive Systems, Inc. Cleaning device for an imaging sensor
FR3058115B1 (fr) * 2016-10-28 2019-01-25 Valeo Systemes D'essuyage Dispositif et procede d'essuyage et/ou de nettoyage d'une surface vitree d'un vehicule a l'aide d'un liquide actif
KR102552085B1 (ko) * 2018-10-08 2023-07-06 현대자동차주식회사 센서 직접세척 장치 및 자율주행차량

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