KR102480320B1 - 비-접촉식 클리닝 시스템 - Google Patents

비-접촉식 클리닝 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102480320B1
KR102480320B1 KR1020217016063A KR20217016063A KR102480320B1 KR 102480320 B1 KR102480320 B1 KR 102480320B1 KR 1020217016063 A KR1020217016063 A KR 1020217016063A KR 20217016063 A KR20217016063 A KR 20217016063A KR 102480320 B1 KR102480320 B1 KR 102480320B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressurized fluid
air knife
bearing ring
sensor
ring
Prior art date
Application number
KR1020217016063A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210066019A (ko
Inventor
킴벌리 메이 리처드슨
피터 크레이그 롬브로조
펠릭스 호세 알바레즈 리베라
Original Assignee
웨이모 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 웨이모 엘엘씨 filed Critical 웨이모 엘엘씨
Publication of KR20210066019A publication Critical patent/KR20210066019A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102480320B1 publication Critical patent/KR102480320B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/54Cleaning windscreens, windows or optical devices using gas, e.g. hot air
    • B60S1/544Cleaning windscreens, windows or optical devices using gas, e.g. hot air moving gas spreading means, e.g. arranged in wiper arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/0411Wipers or the like, e.g. scrapers the windscreens, windows or optical devices being movable with respect to fixed wipers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
    • B60S1/60Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens for signalling devices, e.g. reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

이 기술은 센서들을 청소하기 위한 시스템과 관련이 있다. 시스템은 센서 하우징(115)에서 이물질을 청소하도록 구성되는 에어 나이프(620, 720)를 포함할 수 있다. 에어 나이프는 베어링 링(650, 701, 1001)을 포함하는 베어링에 부착될 수 있다. 시스템은 또한 모터(660, 760)를 포함할 수 있으며, 모터는 센서 하우징 주위로 베어링 링을 회전시키도록 구성된다.

Description

비-접촉식 클리닝 시스템
<관련 출원들에 대한 상호 참조>
본 출원은 2018년 10월 30일에 출원된 출원 일련 번호 제16/175,301호의 이익을 주장하며, 그 개시내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.
자동차들, 트럭들, 오토바이들, 버스들, 보트들, 비행기들, 헬리콥터들, 잔디 깎는 기계들, 레저용 차량들, 놀이 공원 차량들, 농기구, 건설 장비, 트램들, 골프 카트들, 기차들, 트롤리들 등과 같은 다양한 타입들의 차량들에는 차량의 환경 내의 객체들을 검출하기 위해 다양한 타입들의 센서들이 장착될 수 있다. 예를 들어, 자율 및 반-자율 차량들과 같은 차량들은 LIDAR, 레이더, 소나, 카메라, 또는 차량의 환경으로부터 데이터를 스캔하고 기록하는 다른 이러한 이미징 센서들을 포함할 수 있다. 이러한 센서들 중 하나 이상으로부터의 센서 데이터는 객체들 및 그들 각각의 특성들(포지션, 형상, 방향, 속도 등)을 검출하는 데 사용될 수 있다.
그러나, 이러한 차량들은 종종 비, 눈, 먼지, 결로 등과 같은 환경 엘리먼트들에 노출되어, 이러한 센서들에 이물질(debris) 및 오염 물질들이 축적되게 될 수 있다. 통상적으로, 센서들은 이물질 및 오염 물질들로부터 센서들의 내부 센서 컴포넌트들을 보호하는 하우징을 포함하지만, 시간이 지남에 따라, 하우징 자체가 더러워질 수 있다. 이와 같이, 내부 센서 컴포넌트들에 의해 송신 및 수신되는 신호들이 이물질 및 오염 물질들에 의해 차단됨에 따라, 센서 컴포넌트들의 기능들이 방해를 받을 수 있다.
이 기술은 일반적으로 센서들을 청소하는 것에 관한 것이다. 기술의 양태는 센서 청소 시스템(sensor clearing system)을 포함할 수 있다. 센서 청소 시스템은 센서 하우징에서 이물질(debris)을 청소하도록 구성되는 에어 나이프(air knife); 베어링 링을 포함하는 베어링 - 에어 나이프는 베어링 링에 부착됨 -; 및 모터 - 모터는 센서 하우징 주위로 베어링 링을 회전시키도록 구성됨 - 를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 에어 나이프는 가압된 유체를 수용하기 위한 입력부; 및 센서 하우징에 대해 가압된 유체를 제공하기 위한 출력부 섹션을 포함한다. 일부 예들에서, 시스템은 블로워(blower)를 추가로 포함할 수 있고, 블로워는 가압된 유체를 에어 나이프의 입력부에 제공한다. 일부 양태들에서, 시스템은 에어 나이프와 블로워 사이에 배치된 히터를 추가로 포함할 수 있고, 히터는 가압된 유체를 가열한다.
일부 실시예들에서, 베어링은 고정 링(static ring)을 추가로 포함하는 에어 베어링이다. 일부 예들에서, 베어링 링은 고정 링 상에 위치 결정된다. 일부 양태들에서는, 하나 이상의 마찰 휠이 베어링 링과 접촉할 수 있고, 모터는 하나 이상의 마찰 휠을 회전시키도록 구성되고, 마찰 휠들은 베어링 링을 회전시킨다. 일부 예들에서, 고정 링은 가압된 유체를 수용하기 위한 입력부; 및 베어링 링과 고정 링 사이에 위치 결정된 채널 내로 가압된 유체를 제공하기 위한 출력부 섹션을 포함한다. 일부 예들에서, 채널은 가압된 유체를 미리 결정된 압력으로 유지하기 위해 가압된 유체가 누출되는 하나 이상의 에어 홈을 포함한다. 일부 양태들에서, 가압된 유체는 베어링 링을 고정 링으로부터 멀리 들어올림으로써 고정 링으로부터 베어링 링을 분리하도록 구성된다. 일부 예들에서, 베어링 링과 고정 링의 분리 거리는 하나 이상의 차단 엘리먼트에 의해 제한된다. 일부 양태들에서, 에어 나이프는 가압된 유체를 수용하기 위한 입력부를 포함하고, 입력부는 가압된 유체가 채널로부터 입력부로 흐르는 것을 허용하기 위해 채널에 연결된다.
일부 실시예들에서, 에어 나이프는 에어 나이프의 면에 대해 실질적으로 하향 방향으로 센서 하우징에 대해 가압된 유체를 제공함으로써 센서 하우징을 청소하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 시스템은 차량을 추가로 포함하고, 센서 하우징은 차량에 마운팅된다.
기술의 다른 양태는 센서 청소 시스템을 포함하고, 센서 청소 시스템은 센서 하우징에서 이물질을 청소하도록 구성되는 에어 나이프; 베어링 링 및 고정 링을 포함하는 에어 베어링 - 에어 나이프는 베어링 링에 부착됨 -; 및 모터 - 모터는 센서 하우징 주위로 베어링 링을 회전시키도록 구성됨 - 를 포함한다.
일부 예들에서, 시스템은 블로워를 포함하고, 블로워는 가압된 유체의 스트림을 에어 나이프의 입력부에 제공한다. 일부 양태들에서는, 히터가 에어 나이프와 블로워 사이에 배치되고, 히터는 가압된 유체의 스트림을 가열한다. 일부 예들에서, 베어링 링은 고정 링 상에 위치 결정된다. 일부 양태들에서는, 하나 이상의 마찰 휠이 베어링 링과 접촉할 수 있고, 모터는 하나 이상의 마찰 휠을 회전시키도록 구성되고, 마찰 휠들은 베어링 링을 회전시킨다. 일부 실시예들에서, 시스템은 차량을 추가로 포함하고, 센서 하우징은 차량에 마운팅된다.
본 기술은 유사한 참조 번호들이 유사한 엘리먼트들을 지칭하는 다음을 포함하는 첨부 도면들의 도면들에서 제한이 아닌 예로서 예시된다:
도 1a 및 도 1b는 본 개시내용의 양태들에 따른 센서 및 와이퍼 구성의 예시들이다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시내용의 양태들에 따른 센서 및 에어 나이프 구성의 예시들이다.
도 3은 본 개시내용의 양태들에 따른 차량 및 센서 하우징들을 예시한다.
도 4는 본 개시내용의 양태들에 따른 모터에 부착된 센서를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시내용의 양태들에 따른 에어 나이프들의 예시들이다.
도 5c는 본 개시내용의 양태들에 따른 에어 나이프의 내부의 예시이다.
도 6은 본 개시내용의 양태들에 따른 센서 청소 시스템의 예시이다.
도 7a는 본 개시내용의 양태들에 따른 에어 베어링 및 센서의 외부 평면도의 예시이다.
도 7b는 본 개시내용의 양태들에 따른 에어 베어링 및 마찰 휠들의 예시이다.
도 8은 본 개시내용의 양태들에 따른 에어 베어링을 갖는 센서 청소 시스템의 동작의 예시이다.
도 9는 본 개시내용의 양태들에 따른 정지 포지션(rest position)에 있는 에어 베어링의 예시이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 개시내용의 양태들에 따른 에어 베어링의 예시들이다.
도 11은 본 개시내용의 양태들에 따른 제어기를 갖는 센서 청소 시스템의 개략도이다.
개요
이 기술은 적절한 동작을 보장하기 위해 차량 센서들에서 이물질 및 오염 물질들을 청소하는 것과 관련된다. 예를 들어, 센서는 물, 먼지, 벌레들 및 다른 오염 물질들과 같은 이물질로부터 내부 센서 컴포넌트들을 보호하는 하우징을 포함할 수 있지만, 하우징 자체가 시간이 지남에 따라 더러워질 수 있다. 이와 같이, 내부 센서 컴포넌트들에 의해 송신 및 수신되는 신호들이 이물질에 의해 차단될 수 있으므로, 내부 센서 컴포넌트들의 기능들이 방해를 받을 수 있다. 이물질은 센서 주위의 와이퍼를 회전시켜 하우징이 와이퍼에 의해 깨끗하게 닦여지도록 함으로써 센서로부터 청소될 수 있다.
예를 들어, 도 1a 및 도 1b의 종래 기술의 센서 와이퍼 시스템(100)의 전면도 및 평면도에 각각 도시된 바와 같이, 센서(101)의 센서 하우징(115)은 제1 방향(130)으로 회전할 수 있다. 와이퍼(125)의 와이퍼 블레이드(126)는 센서 하우징(115)이 회전할 때 센서 하우징에서 이물질을 닦아내도록 위치 결정될 수 있다. 그러나, 블레이드(126)는 센서 하우징에 항력을 도입하여, 센서 하우징이 느려지게 하여, 센서의 동작을 방해할 수 있다. 또한, 블레이드(126)는 블레이드를 구성하는 재료(예를 들어, 고무)가 마모될 수 있으므로, 장기간 사용 후에 유지보수 또는 교체될 필요가 있을 수 있다. 또한, 블레이드(126)는 통상적으로 불규칙한 형상의 표면들을 닦을 수 없는 포괄적인 형상을 가지고 생산된다. 추가적으로, 블레이드(126)는 마모 마크들을 유발하거나, 블레이드 재료를 옮기거나, 그렇지 않으면 센서 하우징(115)의 투명성을 감소시킬 수 있다. 이물질의 효과적인 청소는, 자율 또는 반-자율 차량의 경우에서와 같이, 센서가 안전과 관련된 결정들을 내리는 데 사용되고 있는 상황들에서 특히 중요하다.
이러한 문제들을 해결하기 위해, 와이퍼는 도 2a 및 도 2b의 센서 청소 시스템(200)의 전면도 및 평면도에 도시된 바와 같이 에어 나이프로 교체될 수 있다. 이와 관련하여, 에어 나이프(220)는 센서 하우징(115)에 대해 가압된 유체(225)의 스트림(화살표들로 표현됨)을 적용함으로써 센서(101)의 센서 하우징(115) 상의 이물질을 청소할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 추가로 도시된 바와 같이, 에어 나이프(220)는 방향(230)으로 센서(101) 주위로 회전될 수 있고, 가압된 유체(225)의 스트림이 센서 하우징(115)에 대해 적용되어, 센서 하우징(115)에 축적된 이물질을 청소한다.
에어 나이프는 하나 이상의 금속, 플라스틱, 또는 고압들을 견딜 수 있는 다른 이러한 재료로 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 에어 나이프는 수용된 가압된 유체를 후에 가압된 유체가 출력되는 에어 나이프의 출력부 섹션으로 지향시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 가압된 유체는 에어 나이프의 출력부 섹션으로부터 밖으로 특정 방향으로(예를 들어, 클리닝되고 있는 센서 하우징(115)의 표면에 대해 경사져서) 지향될 수 있다.
에어 나이프는 센서 주위로의 회전을 위해 베어링 링에 부착될 수 있다. 이와 관련하여, 베어링 링은 모터에 의해 또는 하나 이상의 마찰 휠을 통해 직접 회전될 수 있다. 하나 이상의 마찰 휠은 베어링 링과 접촉하도록 마운팅될 수 있으며, 모터에 의해 터닝될 때 회전하여, 베어링 링도 회전하게 할 수 있다. 그러면, 에어 나이프가 베어링 링과 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
베어링 링은 고정 링을 또한 포함하는 에어 베어링의 일부일 수 있다. 이와 관련하여, 베어링 링은, 가압된 유체가 베어링 링과 고정 링 사이에 유입될 때, 고정 링 위에 떠있을 수 있다. 베어링 링과 고정 링 사이의 가압된 유체는 베어링 링의 개구를 통해 에어 나이프로 흐를 수 있다. 일부 예들에서, 베어링 링과 고정 링 사이의 가압된 유체는 미리 결정된 압력이 유지되도록 허용하기 위해 베어링 링과 고정 링 사이의 에어 홈을 통해 빠져나가도록 허용될 수 있다.
에어 나이프에 추가하여, 센서 청소 시스템은 히터, 블로워, 펌프, 노즐 및 하나 이상의 제어기와 같은 추가 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트들 각각은 에어 나이프가 센서 커버들로부터 이물질 및 오염 물질들을 제거하는 데 도움이 될 수 있다.
본 명세서에 설명된 피처들은 센서 하우징에서 이물질을 청소하는 것을 허용할 수 있다. 따라서, 이것은 이물질 및/또는 오염 물질들의 축적으로 인해 센서의 하우징이 더러워지거나 젖을 때에도 센서의 계속적인 사용을 허용할 수 있다. 즉, 에어 나이프가 센서 하우징을 지속적으로 클리닝하거나 또는 필요할 때 센서 하우징을 클리닝할 수 있기 때문에, 센서가 중단없이 또는 개인이 센서를 수동으로 클리닝할 필요없이 동작을 계속할 수 있다. 따라서, 차량은 비나 눈이 내리는 실외, 또는 건설 현장들 또는 오프로드 위치들과 같이 많은 이물질 및 오염 물질들을 생산하는 환경들에서 지속적으로 동작할 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 피처들은 와이퍼들과 같은 다른 객체들이 도달할 수 없는 불규칙한 형상들 또는 패싯 표면(faceted surface)들을 갖는 센서 하우징들을 청소할 수 있다. 추가적으로, 본 명세서에 설명된 피처들은 센서 하우징에 항력을 도입하지 않을 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 피처들은 센서의 하우징으로부터 이물질 및/또는 오염 물질들을 닦아 내기 위한 와이퍼의 필요성을 제거할 수 있다. 결과적으로, 센서 하우징을 청소하기 위해 더 적은 수의 이동 부품들이 필요할 수 있다. 또한, 와이퍼가 센서 하우징을 가로질러 끌어당기는 것으로부터 도입되는 긁힘들, 마모 마크들 또는 블레이드 재료의 위험이 제거될 수 있다. 추가적으로, 설명된 피처들은 센서 하우징에서 와이퍼 블레이드 마찰에 의해 생성되는 것과 같은 닦는 노이즈를 생성하지 않고 센서를 청소할 수 있다.
예시적인 시스템들
차량은 다른 차량들, 도로의 장애물들, 교통 신호들, 표지판들, 나무들 등과 같은 차량 외부의 객체들을 검출하는 하나 이상의 센서를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 차량(301)은 도 1a 및 도 1b의 센서(101)와 같은 센서들을 포함할 수 있다. 이러한 센서들은 레이저들, 소나, 레이더, 카메라들, 및/또는 이미지들을 캡처하고 차량 내 컴퓨팅 디바이스들에 의해 프로세싱될 수 있는 데이터를 기록하는 임의의 다른 검출 디바이스들을 포함할 수 있다. LIDAR, 레이더, 카메라들, 소나 등과 같은 차량의 센서들은 이미지들을 캡처하고, 객체들 및 그들의 위치, 배향, 사이즈, 형상, 타입, 방향 및 이동 속도 등과 같은 특성들을 검출할 수 있다. 이미지들은 센서들에 의해 캡처된 로우(raw)(즉, 프로세싱되지 않은) 데이터 및/또는 카메라 센서들에 의해 캡처된 사진들 및 비디오들을 포함할 수 있다. 이미지들은 또한 프로세싱된 로우 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서들로부터의 로우 데이터 및/또는 전술한 특성들은 컴퓨팅 디바이스들에 의한 프로세싱을 위해 기술 함수(descriptive function) 또는 벡터로 정량화되거나 배열될 수 있다. 이미지들은 차량의 위치를 결정하고, 필요할 때 객체들을 검출하고 이에 응답하기 위해 분석될 수 있다.
센서들은 차량의 외부 또는 내부 주위에 배열될 수 있다. 예를 들어, 하우징들(330, 340, 342, 350, 352)은, 예를 들어, 하나 이상의 LIDAR 디바이스를 포함할 수 있다. 센서들은 또한 미등들/방향 지시등들(304) 및/또는 사이드 뷰 미러들(308)과 같은 통상적인 차량 컴포넌트들 내로 통합될 수 있다. 일부 예들에서, 레이저, 레이더, 소나, 카메라 또는 다른 센서들은 마운트(320)에 부착된 하우징(322)에서와 같이 지붕 상에 마운팅될 수 있다.
본 개시내용의 특정 양태들은 특정 타입들의 차량들과 관련하여 특히 유용하지만, 차량은 자율 및 반-자율뿐만 아니라 수동으로 구동 및/또는 동작되는 자동차들, 트럭들, 오토바이들, 버스들, 보트들, 비행기들, 헬리콥터들, 잔디 깎는 기계들, 레저용 차량들, 놀이 공원 차량들, 농기구, 건설 장비, 트램들, 골프 카트들, 기차들 및 트롤리들을 포함하되, 이에 제한되지 않는 임의의 타입의 차량일 수 있다. 또한, 본 개시내용의 양태들은 웨어러블 센서들, 전화기들, 및 이물질 및 오염 물질들에 노출되는 다른 이러한 객체들과 같이 차량의 것 이외의 객체들과 관련하여 유용할 수 있다.
센서(101)와 같은 차량 센서는 도 4에 도시된 바와 같이 내부 센서 컴포넌트들(440), 내부 센서 컴포넌트들을 수용하기 위한 센서 하우징(115), 및 커버 윈도우(415)로 구성될 수 있다. 커버 윈도우가 센서 하우징(115) 상의 특정 위치에 구성될 수 있고, 내부 센서 컴포넌트들(440)은 (마킹들(450)로 예시된 바와 같이) 커버 윈도우를 통해 하나 이상의 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 센서 하우징은 다양한 형상들 및 사이즈들로 구성될 수 있다. 도 4에 추가로 도시된 바와 같이, 센서 하우징(115)은 절두체 형상의 측벽(405)을 갖는 돔형 형상 부분(401)을 갖도록 구성될 수 있다. 센서 하우징(115)은 알루미늄, 마그네슘, 강철, 플라스틱, 유리, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 아크릴, 폴리에스테르 등과 같은 재료들로 구성될 수 있다.
일부 예들에서, 센서 하우징(115)은 센서를 완전히 덮지 않을 수 있다. 이와 관련하여, 센서 하우징(115)은 내부 센서 컴포넌트들(440)의 일부분만을 덮을 수 있고, 내부 센서 컴포넌트들의 덮이지 않은 일부분들은 차량(301)과 같은 차량 내부에 있거나 또는 센서 외부 환경에 개방될 수 있다. 센서 하우징(115)은 외부 환경 또는 차량(301)에 대한 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다.
센서 하우징(115)은 내부 센서 컴포넌트들이 신호들을 송신 및 수신할 수 있는 커버 윈도우를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 추가로 도시된 바와 같이, 센서 하우징(115)의 전체 측벽(405)은 신호들(450)과 같은 신호들이 센서 하우징(115)을 관통하는 것을 허용하도록 커버 윈도우(415)로서 구성될 수 있다. 전체 측벽(405)이 커버 윈도우(415)인 것으로 도시되어 있지만, 일부 예들에서는, 측벽의 일부분 또는 일부분들만이 커버 윈도우들로서 구성될 수 있다. 커버 윈도우(415)는 센서 하우징(115)과 동일하거나 상이한 재료로 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 전체 센서 하우징(115) 또는 센서 하우징의 큰 일부분은 내부 센서 컴포넌트들(440)에 의해 송신 및 수신된 신호들에 의해 투과 가능할 수 있고, 이에 따라 전체 센서 하우징(115)은 커버 윈도우로서 기능할 수 있다.
센서는 센서 샤프트를 통해 모터에 부착될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 추가로 도시된 바와 같이, 센서 샤프트(430)는 제1 단부(432) 및 제2 단부(434)를 포함할 수 있다. 센서 샤프트의 제1 단부(432)는 센서 모터(420)에 부착될 수 있고, 센서 샤프트의 반대쪽 단부(434)는 센서(101) 및 센서 하우징(115)에 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 센서 샤프트의 제1 단부(432)는 벨트, 기어, 체인, 마찰 롤러 등을 통해 모터(420)에 부착될 수 있다. 모터(420)는 센서 샤프트(430)를 제1 방향(230)으로 회전시켜, 전체 센서(101) 또한 제1 방향으로 회전하도록 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서 샤프트(434)는 센서 하우징(115)만을 회전시킬 수 있다. 센서(101) 및 모터(420)는 각각 차량(301)과 같은 차량의 내부 또는 외부에 위치될 수 있다.
도 2a 및 도 2b의 에어 나이프(220)와 같은 에어 나이프는 하나 이상의 금속, 플라스틱, 또는 8 PSI 또는 대략 그 정도와 같은 고압들을 견딜 수 있는 다른 이러한 재료들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 에어 나이프는 강철, 알루미늄, 마그네슘, ABS 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리아세탈, PVC, 탄소 섬유 등으로 구성될 수 있다.
에어 나이프는 에어 나이프 내로 유입되는 가압된 유체가 특정 위치에서 에어 나이프 밖으로 지향되도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 가압된 유체는 본 명세서에 설명된 에어 펌프 등으로부터 에어 나이프의 입력부에서 수용될 수 있다. 가압된 유체는 에어 나이프 내의 내부 챔버를 통해 흐르고, 후에 가압된 유체가 출력되는 에어 나이프의 출력부 섹션으로 지향될 수 있다.
에어 나이프는 에어 나이프로부터 출력되는 가압된 유체가 에어 나이프의 출력부 섹션으로부터 밖으로 특정 방향으로 지향되도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 에어 나이프의 출력부는 가압된 유체가 출력부 섹션의 전체 면으로부터 또는 출력부 섹션의 면을 가로질러 벌려진 섹션들에서 방출되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5a는 에어 나이프(220)와 비교될 수 있고 출력부 섹션(507)의 면을 가로질러 (화살표(505)로 표현된 바와 같이) 가압된 유체를 출력하도록 구성되는 에어 나이프(520)를 도시한다. 이와 관련하여, 전체 스트림 에어 나이프는 도 5a에 추가로 도시된 바와 같이 입력부(502) 및 출력부 섹션(507)을 포함할 수 있다. 가압된 유체는 입력부(502)로부터 출력부 섹션(507)으로 내부 채널(도시 생략)을 통해 안내될 수 있다. 가압된 유체가 출력부 섹션(507)에 도달하면, 에어 나이프(520)는 화살표(505)로 표현된 바와 같이 가압된 유체를 출력부 섹션(507)의 전체 면을 가로질러 스트림으로서 방출할 수 있다. 따라서, 방출된 가압된 유체(505)는 출력부 섹션(507)의 방향에 수직으로 분사된다.
도 5b는 에어 나이프들(220 및 520)과 비교될 수 있고 출력부 섹션(517)의 면을 가로질러 벌려진 섹션들에서 가압된 유체(515)를 출력하도록 구성되는 세그먼트화된 에어 나이프(521)를 도시한다. 이와 관련하여, 세그먼트화된 에어 나이프는 도 5b에 추가로 도시된 바와 같이 입력부(521) 및 출력부 섹션(517)을 포함할 수 있다. 가압된 유체는 입력부(512)로부터 복수의 세그먼트들을 갖는 출력부 섹션(517)으로 내부 채널을 통해 안내될 수 있다. 세그먼트들은 출력부 섹션(517)의 내부 내의 하나 이상의 셸프(shelf)(즉, 임의의 타입의 분할 구조물)에 의해 형성될 수 있다. 세그먼트들의 수는 세그먼트화된 에어 나이프(521) 내의 셸프들의 수에 기초할 수 있다.
일부 예들에서, 세그먼트화된 에어 나이프의 셸프들은 센서 하우징(115)에 대해 하방, 상방, 수직 또는 임의의 다른 방향으로 향할 수 있다. 이와 관련하여, 가압된 유체는 세그먼트화된 에어 나이프(521)의 세그먼트를 통해 이동할 때, 세그먼트화된 에어 나이프가 기울어질 필요없이, 세그먼트들 및 셸프들에 의한 섹션들에서 센서 하우징(115)에 대해 하방, 상방, 수직 또는 상이한 각도로 지향된다. 예를 들어, 도 5c는 에어 나이프(552)의 확대 절개도 및 세그먼트화된 에어 나이프(552)의 세그먼트(556)의 확대도를 예시하며, 이는 에어 나이프들(220, 520 및 521)과 비교될 수 있다. 에어 나이프(552)는 경사진 셸프들(553) 및 입력부(522)를 포함한다. 확대도에서 알 수 있는 바와 같이, 세그먼트(556)는 심(shim)들(559) 사이에 형성된다. 세그먼트(556)의 출력 채널(558)은 리드-인 챔퍼(lead-in chamfer)(551)를 포함한다. 챔퍼 및 스텝들(560)(예를 들어, 채널 내의 높이의 변화들)은 채널의 상부로부터 바닥으로 채널을 통과하는 흐름 저항(flow resistance)의 변동이 있도록 성형된다. 심들(559) 및 경사진 셸프들(553)에 의해 정의되는 채널 형상(558)은 가압된 유체가 에어 나이프를 빠져나갈 때 이를 하방으로 휘게 하는 전단 구배를 유발할 수 있다.
에어 나이프는 센서 주위로 에어 나이프를 회전시키기 위해 모터에 부착되어, 에어 나이프로부터 출력된 가압된 유체가 센서 하우징의 일부 또는 전부에서 이물질을 청소하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 센서 청소 시스템(600)에 도시된 바와 같이, 에어 나이프 암(630)은 베어링 링(650)을 포함하는 베어링에 연결되는 지지부(640)에 연결될 수 있다. 베어링 링(650)은 모터(660)에 의해 제1 방향(530)으로 회전될 수 있다. 도 6은 에어 나이프 암(630) 및 지지부(640)를 통해 베어링 링 및 모터에 연결되어 있는 에어 나이프(620)를 예시하고 있지만, 에어 나이프(620)는 베어링 링(650) 및/또는 모터(660)에 직접 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 에어 나이프 암(630) 및 지지부(640)는 동일한 컴포넌트일 수 있다. 에어 나이프(620)는 센서(101) 주위로 제1 방향(530)으로 또는 반대쪽의 제2 방향으로 부분적으로 또는 완전히 회전될 수 있다. 일부 실시예들에서, 베어링 링은 롤링 엘리먼트 베어링일 수 있다.
베어링 링(650)은, 도 6에 추가로 도시된 바와 같이, 지지부(640), 에어 나이프 암(630) 및 에어 나이프(620)가 센서(101)의 센서 하우징(115) 주위로 회전하게 할 수 있다. 에어 나이프(620)가 센서 하우징(115) 주위로 회전할 때, 에어 나이프(620)는 이물질을 청소하기 위해 센서 하우징(115)의 특정 위치들 또는 전부에 가압된 유체를 출력할 수 있다. 에어 나이프(620)는 센서 및/또는 센서 하우징(115)의 회전과 동일한 방향 또는 상이한 방향으로 회전될 수 있다. 일부 예들에서, 센서 및/또는 센서 하우징은 고정된 상태로 유지될 수 있다. 둘 이상의 에어 나이프가 모터에 부착되고, 센서 하우징(115)을 청소하기 위해 센서(101) 주위로 회전될 수 있다.
일부 예들에서, 베어링은 에어 베어링일 수 있다. 에어 베어링은 베어링 링이 위치 결정될 수 있는 고정 링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7a의 에어 베어링의 평면도에 도시된 바와 같이, 고정 링(702)은 센서(101) 주위에 위치 결정될 수 있다. 베어링 링(701)은 도 7a에 추가로 도시된 바와 같이 고정 링(702) 위에 위치 결정될 수 있다. 에어 나이프들(220, 520 및 620)과 비교될 수 있는 에어 나이프(720)는 베어링 링(701)에 마운팅될 수 있다. 도 7a에 추가로 도시된 바와 같이, 베어링 링(701)은 센서(101) 주위로 제1 방향(530)으로 회전하여, 에어 나이프(720)를 센서(101) 주위로 회전시킬 수 있다.
모터는 베어링 링의 회전을 구동할 수 있다. 이와 관련하여, 모터는 베어링 링과 접촉하는 마찰 휠들과 같은 구동 메커니즘에 부착될 수 있다. 모터가 마찰 휠들을 회전시킴에 따라, 베어링 링은 도 7a에 도시된 바와 같이 제1 방향(530)으로 강제로 회전할 수 있다. 예를 들어, 도 7b의 고정 링(702) 및 베어링 링(701)의 측면 절개도에 도시된 바와 같이, 마찰 휠들(715)은 베어링 링(701)과 접촉하도록 고정 링(702) 상에 또는 그 근처에 마운팅될 수 있다. 모터(760)는 고정 링(702)의 근처에 마운팅되고, 모터가 마찰 휠들(715)의 회전을 구동할 수 있도록 벨트, 체인, 샤프트 등과 같은 드라이브를 통해 마찰 휠들(715)에 커플링될 수 있다. 도 7b는 고정 링(702)의 바닥에 마운팅되어 있는 모터(760)를 예시하지만, 모터는 마찰 휠들(715)에 커플링될 수 있는 임의의 위치에 마운팅될 수 있다. 도 7b는 베어링 링(701)의 회전을 개시하는 마찰 휠들(715)을 예시하지만, 베어링 링(701)에 커플링된 다이렉트 드라이브 샤프트(direct drive shaft)와 같은 다른 구동 메커니즘들도 마찰 휠들(715) 대신에 사용될 수 있다. 일부 예들에서, 모터 엘리먼트들은 베어링 링들 또는 다른 이웃 구조물들 내로 통합될 수 있다. 예를 들어, 모터 고정자 컴포넌트들(예를 들어, 전기 코일들 또는 다른 이러한 컴포넌트들)이 고정 컴포넌트들에 부착될 수 있고, 모터 회전자 컴포넌트들(예를 들어, 자석들, 전기 코일들 등)이 회전 컴포넌트들에 부착될 수도 있으며, 그 반대도 마찬가지이다.
에어 베어링을 갖는 센서 청소 시스템(600)의 동작 동안, 베어링 링을 고정 링으로부터 강제로 떼어 내기 위해 베어링 링과 고정 링 사이에 위치 결정된 채널 내로 가압된 유체가 입력될 수 있다. 이와 관련하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 고정 링(702)은 가압된 유체(750)(화살표들로 예시됨)가 수용되고 채널(740) 내로 출력될 수 있는 입력부(710)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 가압된 유체(750)는 고정 링(702)의 내부 도관(도시 생략)을 통해 이동하여, 베어링 링(701)과 고정 링(702)의 분리를 강제하기 위해 채널(740) 내로 출력될 수 있다.
채널은 가압된 유체의 누출을 허용하기 위해 에어 홈을 가질 수 있다. 이와 관련하여, 채널(740)은 에어 홈(741)을 포함할 수 있으며, 여기서 가압된 유체(750)가 에어 베어링 내에서 미리 정의된 압력을 유지하기 위해 채널(740) 밖으로 누출될 수 있다. 이와 관련하여, 가압된 유체(750)는 30PSI의 또는 대략 그 정도의 압력을 가질 수 있으며, 에어 홈(741) 밖으로 누출되는 가압된 유체는 2PSI일 수 있거나 대략 그 정도일 수 있다. 일부 예들에서, 베어링은 베어링 링과 고정 링 사이에 밀봉된 캐비티를 생성하는 o-링들, 립-시일(lip-seal)들, 래버린스(labyrinth), 좁은-갭 또는 이와 유사한 형태의 하나 이상의 시일을 포함할 수 있다.
에어 나이프(720)는 에어 베어링으로부터 가압된 유체를 수용할 수 있다. 이와 관련하여, 에어 나이프(720)는 마운팅 암(730)을 통해 베어링 링(701)에 마운팅될 수 있다. 도 8에 추가로 도시된 바와 같이, 마운팅 암(730)의 내부에는 가압된 유체(750)가 채널(740)로부터 베어링 링(701)의 개구를 통해 에어 나이프(720)의 입력부로 이송될 수 있는 도관이 포함될 수 있다. 그 후, 가압된 유체는 화살표들(785)로 예시된 바와 같이 센서(101)의 센서 하우징(115)의 방향을 향해 에어 나이프(720)에 의해 출력될 수 있다.
고정 링(702)과 베어링 링(701) 사이의 분리 거리는 차단 엘리먼트들에 의해 제한될 수 있다. 이와 관련하여, 가압된 유체가 고정 링(702)으로부터 베어링 링(701)을 강제로 분리할 때, 베어링 링(701)은 고정 링(702)에 대해 수직 방향으로 이동할 수 있다. 베어링 링(701)이 고정 링(701)으로부터 너무 멀리 분리되는 것을 방지하기 위해, 베어링 링(701) 및 고정 링(702)에 각각 부착된 차단 엘리먼트들(771 및 772)이 접촉하여, 추가 분리를 방지할 수 있다. 도 8에 추가로 도시된 바와 같이, 차단 엘리먼트(771)는 고정 링(702) 전체 주위에 위치 결정될 수 있다. 따라서, 베어링 링(701)의 일부분들에만 구성될 수 있는 베어링 링의 차단 엘리먼트(772)는 베어링 링(701)의 회전 포지션에 관계없이 차단 엘리먼트(771)와 접촉할 것이다. 차단 엘리먼트(772)가 고정 링(702)의 전체 주위에 위치 결정되는 것으로 도시되어 있지만, 차단 엘리먼트(772)는 고정 링(702)의 일부분들에만 구성될 수 있고, 차단 엘리먼트(771)는 베어링 링(701)의 전체 주위에 구성될 수 있다. 차단 엘리먼트들은 마찰 방지 재료들, 롤러 베어링들과 같은 컴포넌트들 또는 고정 구조물들을 포함할 수 있다.
센서 청소 시스템이 동작을 중단하면, 베어링 링(701)은 고정 링(702) 위에 정지될 수 있다. 이와 관련하여, 도 9의 베어링 링(701) 및 고정 링(702)의 절개도에 예시된 바와 같이, 가압 유체가 더 이상 시스템으로 유입되지 않으면, 베어링 링(701)과 고정 링(702) 사이에 분리를 유발할 힘이 충분하지 않거나 어떠한 힘도 없을 수 있다. 따라서, 중력은 베어링 링(701)이 고정 링(702) 위에 정지되게 한다. 일부 예들에서는, 베어링 링(701)이 고정 링(702)으로부터 특정 거리를 유지하게 하는 지지부가 제공될 수 있다.
베어링 링은 고정 링 내에 적어도 부분적으로 안착되도록 위치 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 에어 베어링의 절개도에 도시된 바와 같이, 베어링 링(1001)은 베어링 링의 베이스(1011)가 고정 링(1002) 상의 홈(1012) 내에 끼워지도록 t-형상을 가질 수 있다. 고정 링(1002) 내에 베어링 링(1001)을 위치 결정시킴으로써, 베어링 링의 측면 이동이 최소화될 수 있다. 일부 예들에서는, 볼 베어링들과 같은 베어링들이 베어링 링(1001)과 고정 링(1002) 사이에 위치 결정될 수 있다.
슬롯들이 고정 링(1002)의 상부 내로 통합될 수 있고, 베어링 링(1001)의 하부 부분은 소스로부터 에어 나이프 또는 다른 디바이스로 가압된 유체를 위한 통로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 10b 및 도 10c의 에어 베어링의 저면도 및 평면도에 각각 도시된 바와 같이, 고정 링(1002)은 그것의 표면 주위에 위치 결정된 복수의 슬롯들(1041)을 포함할 수 있다. 베어링 링(1001)은 또한 복수의 슬롯들(1031)을 포함한다. 가압된 유체가 슬롯들(1041)을 통해 에어 베어링 내로 도입될 때, 가압된 유체는 베어링 링(1031)의 슬롯들을 통해 이동할 수 있으며, 그 결과 베어링 링(1001)이 고정 링(1002)으로부터 들어올려 질 수 있다. 베어링 링(1001) 내의 가압된 유체는 그 후 배출구(1021)를 통해 에어 베어링 밖으로 이동할 수 있으며, 여기서 에어 나이프 또는 커넥터가 가압된 유체를 수용하도록 연결될 수 있다. 가압된 유체는 플리넘 챔버(plenum chamber) 또는 다른 이러한 소스를 통해 에어 베어링 내로 제공될 수 있다.
센서 청소 시스템(600)은 또한 유체 소스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 고무 또는 플라스틱 튜브와 같은 도관(1110)은 한쪽 단부 상에서 에어 나이프의 입력부에 연결될 수 있다. 도관(1110)의 다른 단부는 블로워(1120)에 연결될 수 있다. 블로워(1120)는 펌프, 압축기, 또는 캔형 가스(canned gas)와 같은 다른 가압된 유체 소스를 포함할 수 있다. 블로워(1120)는 도관을 통해 에어 나이프 내로 가압된 유체를 출력할 수 있다. 추가적으로, 블로워(1120)는 가압된 유체를 채널(740) 내로 제공할 수 있다. 그 후, 에어 나이프(720)는 본 명세서에서 논의된 바와 같이 특정 위치에서 특정 방향으로 가압된 유체를 출력할 수 있다. 일부 예들에서, 블로워(1120)는 에어 나이프 내에 구성될 수 있다. 에어 베어링이 이용되는 예들에서, 채널(740) 내의 가압된 유체는 유체 소스에 의해 제공될 수 있고, 마운팅 암(730) 또는 다른 이러한 도관을 통해 에어 나이프(720)로 전달될 수 있다.
유체는 가압될 수 있는 임의의 타입의 유체일 수 있다. 예를 들어, 유체는 압축 및/또는 가압될 수 있다. 예를 들어, 유체는 공기, 헬륨, 산소, 질소, 이산화탄소, 연소 엔진 배기 가스(combustion engine exhaust) 또는 다른 이러한 유체일 수 있다.
가압된 유체가 블로워로부터 에어 나이프로 이동할 때, 히터 또는 열교환기가 이를 데우는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 11의 예시적인 시스템에 추가로 도시된 바와 같이, 히터(1130)는 도관(1110)에 부착되고, 에어 나이프(720)와 블로워(1120) 사이에 위치 결정될 수 있다. 이와 관련하여, 가압된 유체가 블로워(1120)로부터 에어 나이프(720)를 향해 도관을 통해 이동함에 따라, 히터(1130)는 가압된 유체를 가열할 수 있다. 이와 같이, 가압된 유체는 가열될 수 있고, 에어 나이프에 의해 출력될 때, 가열된 가압된 유체가 센서 하우징에 분사될 수 있다. 이와 관련하여, 하우징에 축적된 얼음, 눈 및/또는 결로와 같은 이물질 및 오염 물질들이 녹을 뿐만 아니라 날려보내질 수 있다. 일부 예들에서는, 가압된 유체가 에어 나이프에 의해 출력되기 전에, 냉각기(도시 생략)가 이를 냉각하는 데 사용될 수 있다.
에어 나이프가 이물질 및 오염 물질들을 제거하는 데 도움을 주기 위해 세정액이 사용될 수 있다. 예를 들어, 펌프(1155)가 세정액(1150)을 노즐 또는 분출구(jet) 내로 펌핑할 수 있다. 그 다음, 노즐(1160)은 센서 하우징으로부터 이물질 및 오염 물질들의 제거를 돕기 위해 물, 부동액, 세제, 알코올, 용매 및/또는 비누와 같은 세정액을 센서 하우징에 도포할 수 있다. 일부 예들에서, 세정액(1150)은 에어 나이프(720) 내로 펌핑되어, 에어 나이프가 가압된 유체에 추가하여 세정액을 출력하도록 할 수 있다. 노즐 및/또는 에어 나이프에 의해 출력되는 세정액의 양과 세정액의 도포 타이밍은 필요에 따라 선택적으로 펌프를 파워 온 및 파워 오프하는 것에 의해 제어될 수 있다.
센서 청소 시스템은 에어 나이프 시스템의 컴포넌트들의 동작을 제어할 수 있는 하나 이상의 마이크로프로세서, 프로세서, 컴퓨터 디바이스 등과 같은 제어기(1180)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 제어기는 펌프, 히터 및 블로워뿐만 아니라, 이물질 센서 및/또는 모니터링 센서와 같은 시스템의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 제어기는 결합(engage) 신호를 수신하거나 또는 시스템이 이물질 센서와 같은 센서들로부터 수신된 데이터에 기초하여 결합해야 한다고 결정하면, 에어 나이프 시스템의 하나 이상의 컴포넌트가 결합하도록 트리거할 수 있다.
예시적인 방법들
위에서 설명되고 도면들에 예시된 동작들에 추가하여, 이제 다양한 동작들이 설명될 것이다. 다음 동작들은 아래 설명된 정확한 순서로 수행될 필요가 없음을 이해해야 한다. 오히려, 다양한 단계들이 상이한 순서로 또는 동시에 핸들링될 수 있으며, 단계들은 추가되거나 생략될 수도 있다.
다시 도 11을 참조하면, 하나 이상의 마이크로프로세서, 프로세서, 컴퓨터 디바이스 등과 같은 제어기가 센서 청소 시스템(600)의 컴포넌트들의 동작을 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 제어기(1180)는 유선 또는 무선(도시 생략)을 통해 에어 나이프(720), 모터(760), 펌프(1155), 히터(1130) 및 블로워(1120)뿐만 아니라, 이물질 센서들 및/또는 모니터링 센서들과 같은 시스템의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 제어기(1180)는 결합 신호를 수신하거나 또는 시스템이 이물질 센서와 같은 센서들로부터 수신된 데이터에 기초하여 결합해야 한다고 결정할 때, 에어 청소 시스템(400)의 하나 이상의 컴포넌트가 결합하도록 트리거할 수 있다. 예를 들어, 제어기(1180)는, 센서 하우징(115)과 같은 센서 하우징이 더럽다고 결정하면, 블로워(1120)와 모터(760)가 결합하도록 트리거하여, 에어 나이프(720)가 센서 하우징(115) 주위에 가압된 유체의 스트림을 출력할 수 있게 한다. 센서 하우징이 더럽게 유지되는 경우, 제어기는 펌프(1155)를 트리거하여 센서 하우징(115)에 세정액(1150)을 분사할 수 있다. 센서 하우징에서 먼지 및 이물질이 청소되면, 제어기는 센서 청소 시스템의 컴포넌트들을 결합 해제할 수 있다. 일부 예들에서, 제어기는 센서 청소 시스템의 동작 동안 히터(1130)가 결합되어야 하는지 또는 결합 해제되어야 하는지를 결정하기 위해 차량의 외부에 대한 주변 온도 데이터를 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 주변 온도가 화씨 40도 또는 대략 그 정도와 같은 임계값 미만이면, 제어기는 블로워(1120)가 결합될 때 히터가 결합하도록 트리거할 수 있다.
일부 예들에서, 제어기는 스위치, 버튼, 레버 등과 같은 수동 동작 입력부로부터 신호를 수신할 수 있다. 제어기(1180)는 수신된 신호에 응답하여, 센서 청소 시스템(600)을 결합 또는 결합 해제할 수 있다.
상기 대안적인 예들의 대부분은 상호 배타적이지 않고, 고유한 이점들을 달성하기 위해 다양한 조합들로 구현될 수 있다. 위에서 논의된 피처들의 이러한 및 다른 변형들 및 조합들은 청구 범위에 의해 정의된 주제를 벗어나지 않고 이용될 수 있으므로, 실시예들에 대한 전술한 설명은 청구 범위에 의해 정의된 주제의 제한이 아닌 예시의 방식으로 취해져야 한다. 예를 들어, 이전 동작들은 위에서 설명한 정확한 순서로 수행할 필요가 없다. 오히려, 다양한 단계들이 반대 순서 또는 동시 순서와 같은 상이한 순서로 핸들링될 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 단계들은 생략될 수도 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 예들의 제공뿐만 아니라, "와 같은", "포함하는" 등과 같은 구절의 문구들은 청구 범위의 주제를 특정 예들로 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 오히려, 예들은 많은 가능한 실시예들 중 하나만을 예시하도록 의도된다. 또한, 상이한 도면들에서의 동일한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 엘리먼트들을 식별할 수 있다.

Claims (20)

  1. 센서 하우징을 포함하는 센서를 청소하기 위한 센서 청소 시스템(sensor clearing system)으로서, 상기 시스템은,
    상기 센서 하우징에서 이물질(debris)을 청소하도록 구성되는 에어 나이프(air knife);
    고정 링 상에 배열된 베어링 링을 포함하는 베어링 - 상기 에어 나이프는 상기 베어링 링에 부착됨 -; 및
    모터 - 상기 모터는 상기 센서 하우징 주위로 상기 베어링 링을 회전시키도록 구성됨 -
    를 포함하고,
    가압된 유체가 상기 베어링 링과 상기 고정 링 사이의 채널로 유입될 때, 상기 가압된 유체는 상기 베어링 링이 상기 고정 링으로부터 멀리 들어올려지게 함으로써 상기 베어링 링이 상기 고정 링 위에 떠있는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에어 나이프는,
    상기 가압된 유체를 수용하기 위한 입력부; 및
    상기 센서 하우징에 대해 상기 가압된 유체를 제공하기 위한 출력부 섹션
    을 포함하는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 블로워(blower)를 추가로 포함하고, 상기 블로워는 상기 가압된 유체를 상기 에어 나이프의 입력부에 제공하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 에어 나이프와 상기 블로워 사이에 배치된 히터를 추가로 포함하고, 상기 히터는 상기 가압된 유체를 가열하는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 베어링 링과 상기 고정 링 각각은 상기 센서 하우징 주위에 360도로 배열됨으로써 상기 에어 나이프가 상기 센서 하우징 주위로 360도 회전하도록 배열되는, 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 베어링 링과 접촉하는 하나 이상의 마찰 휠을 추가로 포함하고, 상기 모터는 상기 하나 이상의 마찰 휠을 회전시키도록 구성되고, 상기 마찰 휠들은 상기 베어링 링을 회전시키는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 고정 링은,
    상기 가압된 유체를 수용하기 위한 입력부; 및
    상기 채널 내로 상기 가압된 유체를 제공하기 위한 출력부 섹션
    을 포함하는, 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 채널은 가압된 유체를 미리 결정된 압력으로 유지하기 위해 상기 가압된 유체가 누출되는 하나 이상의 에어 홈을 포함하는, 시스템.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 베어링 링과 상기 고정 링의 분리 거리는 하나 이상의 차단 엘리먼트에 의해 제한되는, 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 에어 나이프는 상기 가압된 유체를 수용하기 위한 입력부를 포함하고,
    상기 에어 나이프의 입력부는 가압된 유체가 상기 채널로부터 상기 입력부로 흐르는 것을 허용하기 위해 상기 채널에 연결되는, 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 에어 나이프는 상기 에어 나이프의 면에 대해 하향 방향으로 상기 센서 하우징에 대해 상기 가압된 유체를 제공함으로써 상기 센서 하우징을 청소하도록 구성되는, 시스템.
  14. 제1항의 시스템을 포함하는 차량으로서, 상기 센서 하우징은 상기 차량에 마운팅되는, 차량.
  15. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 첫 번째 차단 엘리먼트는 상기 고정 링의 전체 주위에 위치 결정되고, 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 두 번째 차단 엘리먼트는 상기 베어링 링의 오직 일부에 위치 결정됨으로써 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 상기 두 번째 차단 엘리먼트는 상기 베어링 링의 회전 포지션에 관계없이 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 상기 첫 번째 차단 엘리먼트에 의해 제한되는, 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 첫 번째 차단 엘리먼트는 상기 베어링 링의 전체 주위에 위치 결정되고, 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 두 번째 차단 엘리먼트는 상기 고정 링의 오직 일부에 위치 결정됨으로써 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 상기 두 번째 차단 엘리먼트는 상기 베어링 링의 회전 포지션에 관계없이 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 상기 첫 번째 차단 엘리먼트에 의해 제한되는, 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트는 마찰 방지 재료를 포함하는, 시스템.
  18. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트는 롤러 베어링을 포함하는, 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트는 고정 구조물을 포함하는, 시스템.
  20. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 첫 번째 차단 엘리먼트는 상기 베어링 링에 부착되고, 상기 하나 이상의 차단 엘리먼트 중 두 번째 차단 엘리먼트는 상기 고정 링에 부착되는, 시스템.
KR1020217016063A 2018-10-30 2019-10-28 비-접촉식 클리닝 시스템 KR102480320B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/175,301 2018-10-30
US16/175,301 US11097695B2 (en) 2018-10-30 2018-10-30 Non-contact cleaning system
PCT/US2019/058283 WO2020092201A1 (en) 2018-10-30 2019-10-28 Non-contact cleaning system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210066019A KR20210066019A (ko) 2021-06-04
KR102480320B1 true KR102480320B1 (ko) 2022-12-23

Family

ID=70327821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217016063A KR102480320B1 (ko) 2018-10-30 2019-10-28 비-접촉식 클리닝 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11097695B2 (ko)
EP (1) EP3856588B1 (ko)
KR (1) KR102480320B1 (ko)
CN (1) CN113195317B (ko)
WO (1) WO2020092201A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* 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
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
CN111495872B (zh) * 2020-05-09 2021-05-04 江苏锋宝冶金设备有限公司 一种带有调节功能的气刀机构
CN113695193A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 北京金风科创风电设备有限公司 发电机的漆层形成方法、吹扫装置以及烘培设备
CN113941543A (zh) * 2020-07-17 2022-01-18 江苏日盈电子股份有限公司 雷达清洗设备、系统及其方法
US20220063568A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 Waymo Llc Cleaning for rotating sensors
DE102022117219A1 (de) * 2022-07-11 2024-01-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Flüssigkeitsgelagerte optische Sensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
US11976945B1 (en) * 2022-12-19 2024-05-07 Ford Global Technologies, Llc Sensor assembly with deflector

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006198602A (ja) * 2004-12-24 2006-08-03 Tanaka Mach:Kk ドーム用ワイパー装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6022207A (en) * 1998-01-26 2000-02-08 Stratasys, Inc. Rapid prototyping system with filament supply spool monitoring
DE10012004A1 (de) 2000-03-11 2001-09-27 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zum Sauberhalten optischer Elemente in Kraftfahrzeugen, insbesondere von Sensor- oder Kamera-Abdeckungen
DE20105276U1 (de) * 2001-03-26 2001-10-04 Buese Joachim Schutzklappe für Scheibenwischer
DE10353742A1 (de) 2003-11-17 2005-06-09 Nothelfer Gmbh Verfahren zur Reinigung von an einem Roboterarm angeordneten Falzrollen und Reinigungsstation zur Anwendung des Verfahrens
CN101437628A (zh) * 2004-12-13 2009-05-20 瓦利安半导体设备公司 减少背部颗粒的技术
EP2657005B1 (de) * 2012-04-27 2014-06-25 MULTIVAC Sepp Haggenmüller GmbH & Co KG Abblasbaugruppe für eine Siegeleinheit einer Verpackungsvorrichtung
US9731688B2 (en) 2014-10-31 2017-08-15 Waymo Llc Passive wiper system
DE102016108247A1 (de) 2016-05-03 2017-11-09 SMR Patents S.à.r.l. Reinigungssystem für eine Kameralinse
CN111572499B (zh) * 2016-07-18 2023-11-10 Uatc有限责任公司 传感器清洁装置和传感器清洁系统
US10220817B2 (en) 2016-07-18 2019-03-05 Uber Technologies, Inc. Sensor cleaning system for vehicles
FR3056528B1 (fr) 2016-09-29 2019-06-21 Valeo Systemes D'essuyage Dispositif de nettoyage d'un capteur optique, systeme d'assistance a la conduite et procede de nettoyage associes
TWI604257B (zh) * 2016-10-05 2017-11-01 Zheng-Zhi Lin Car camera lens prevent water mirror device
US20180265049A1 (en) * 2017-03-14 2018-09-20 Ford Global Technologies, Llc Sensor and cleaning apparatus
US10569746B2 (en) 2017-03-14 2020-02-25 Ford Global Technologies, Llc Sensor cleaning system
KR101960406B1 (ko) 2017-03-23 2019-03-21 자화전자(주) 차량의 사이드 영상 제공용 카메라 모듈
CN206868696U (zh) 2017-05-12 2018-01-12 上海汽车集团股份有限公司 应用于智能车辆的车载摄像头自清洁装置
WO2019029804A1 (en) * 2017-08-09 2019-02-14 Volvo Lastvagnar Ab VEHICLE CAMERA SYSTEM COMPRISING INTEGRATED LENS CLEANING MECHANISM, VEHICLE AND METHOD FOR AUTOMATIC CLEANING OF A CAMERA LENS OF A VEHICLE CAMERA SYSTEM
CN107838109A (zh) 2017-12-11 2018-03-27 芜湖长信科技股份有限公司 一种导电玻璃清洗装置及导电玻璃清洗方法
US10782520B2 (en) * 2018-07-24 2020-09-22 Ford Global Technologies, Llc Cleaning system for vehicle sensor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006198602A (ja) * 2004-12-24 2006-08-03 Tanaka Mach:Kk ドーム用ワイパー装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3856588A1 (en) 2021-08-04
US11097695B2 (en) 2021-08-24
CN113195317A (zh) 2021-07-30
US20200130652A1 (en) 2020-04-30
EP3856588B1 (en) 2024-04-24
WO2020092201A1 (en) 2020-05-07
KR20210066019A (ko) 2021-06-04
CN113195317B (zh) 2022-06-07
EP3856588A4 (en) 2022-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102480320B1 (ko) 비-접촉식 클리닝 시스템
KR102390260B1 (ko) 센서 세정용 에어 나이프
US11480451B2 (en) Integrated cooling solution for spinning sensors
US10675945B2 (en) Sensor condensation prevention
US11691598B2 (en) Actuated sprayer system
US11279324B2 (en) Rotary wiper system
JP7258146B2 (ja) センサハウジング上の粒子の蓄積を防止するためのシステム
CN107454287B (zh) 相机系统和装置
CN113415257B (zh) 传感器除尘除雾处理方法及系统
CN218610557U (zh) 一种光学传感器清洗装置
KR20230079562A (ko) 센서 클리닝 시스템을 위한 냉각시스템
JP2023149318A (ja) 障害物センサユニット装置
FR3101398A1 (fr) Procédé automatisé d’activation d’un mode recyclage d’un système d’aération d’un véhicule automobile

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant