KR20230075397A

KR20230075397A - 자동차의 광 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 모듈식 클리닝 시스템

Info

Publication number: KR20230075397A
Application number: KR1020237004680A
Authority: KR
Inventors: 제닉 대니엘 윈트제스
Original assignee: 엠씨아이 (미러 컨트롤스 인터내셔널) 네덜란드 비.브이.
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2021-08-11
Publication date: 2023-05-31
Also published as: CN115989426A; US20230358869A1; WO2022045882A1; EP4204263A1; JP2023538810A

Abstract

본 발명은 자동차의 광 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 클리닝 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자동차의 라이다 감지 장치와 같은 광학 거리 측정 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 클리닝 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 광 감지 장치의 센서 윈도우 내부에 수용하기 위해, 센서 윈도우 평면을 형성하는 윈도우 개구부를 포함하는, 센싱 장치를 유지하기 위한 하우징 모듈; 센서 윈도우를 닦는 와이퍼를 포함하는 와이퍼 모듈; 회전 출력 기관을 갖는 구동 모듈; 및 구동 모듈과 와이퍼 모듈 사이에 상호 연결되고 구동 모듈의 회전 출력 기관의 회전을 와이퍼의 순환 와이퍼 궤적으로 변환하도록 구성된 키네마틱 트랜스포머 모듈을 포함한다.

Description

자동차의 광 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 모듈식 클리닝 시스템

본 발명은 자동차의 광 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 클리닝 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 자동차의 라이다(LiDAR) 감지 장치와 같은 광학 거리 측정 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 클리닝 시스템에 관한 것이다.

운송 수단 및 특히 자동차에는 종종 차량의 환경을 감지하기 위한 다양한 감지 장치가 장착된다. 이러한 목적을 위한 일반적인 감지 장치는 차량과 차량 환경 내의 물체 사이의 거리 및/또는 차량에 대한 상기 물체의 상대 속도를 추정하도록 배열된다. 자주 사용되는 광 센서 기술의 특정 예는 LADAR(LAser Detection And Ranging) 또는 3D 레이저 스캐닝이라고도 불리는, RADAR 및 Lidar/LIDAR/LiDAR(LIght Detection And Ranging 또는 Laser Imaging Detection And Ranging)를 포함한다.

광학 거리 측정 장치, 특히 라이다 감지 장치와 같은 광 감지 장치는 하나 이상의 (레이저) 광선을 환경으로 전송하기 위한 하나 이상의 (레이저) 광원을 포함할 수 있다. 전송된 하나 이상의 레이저 빔의 반사를 감지하기 위해 하나 이상의 광 검출기가 제공되며, 처리 장치는 전송되고 감지된 광의 반사에 기초하여 환경의 매핑을 생성할 수 있다.

또한, 광 센서 장치는 광 센서 장치의 외측면을 형성하는 센서 윈도우를 포함한다. 센서 윈도우는 일반적으로 취약한 기본 센서 구성요소를 보호하기 위해 광 투과성 보호층으로 형성된다. 따라서, 광은 센서 윈도우를 통해 전송되고 감지되며, 방해 받지 않고 환경을 보기 위해 광 감지 장치는 일반적으로 차량 외부에 배치되고, 센서 윈도우는 환경을 향한다, 즉, 차량으로부터 바깥쪽을 향한다.

차량 외부에 있기 때문에, 감지 장치(특히 센서 윈도우)에 (빗)방울, 미립자, 벌레 등과 같은 장애물이 쌓이기 쉽고, 이는 센서 윈도우를 통해 감지 장치가 전송하고 받는 광 신호를 편향시키거나 다른 방식으로 방해하여 오류 있는 또는 잘못된 센서 데이터를 생성할 수 있다.

본 발명의 목적은 광 감지 장치의 센서 윈도우 상의 오염물, 예를 들어, (빗)방울, 미립자, 벌레 등의 쌓임 및/또는 축적을 줄이는 것이다. 특히, 차량의 감지 장치의 센서 윈도우를 효율적이고 효과적으로 세척하는 것을 목적으로 한다.

제1 양태에 따르면, 자동차의 광 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 모듈식 클리닝 시스템이 제공된다. 이 시스템은 광 감지 장치의 센서 윈도우를 내부에 수용하기 위한 센서 윈도우 평면을 형성하는, 윈도우 개구부를 포함하는, 감지 장치와 협력하는 하우징 모듈; 센서 윈도우를 닦는 와이퍼를 포함하는 와이퍼 모듈; 회전 출력 기관을 갖는 구동 모듈; 및 구동 모듈과 와이퍼 모듈 사이에 상호 연결되며 와이퍼를 와이퍼의 순환 와이퍼 궤적으로 구동하도록 구동 모듈의 회전 출력 기관의 회전을 변환하도록 구성된 키네마틱 트랜스포머 모듈(kinematic transformer module)을 포함한다. 이 클리닝 시스템의 모듈들은 조립되어 광 감지 장치를 세척하기 위한 클리닝 시스템을 형성할 수 있는데, 각각의 모듈은 특정 유형의 광 감지 장치에 적합하도록 개별적으로 조정될 수 있다.

센서 윈도우 평면은 적어도 사용 시 센서 윈도우가 연장된 평면과 관련된 가상 평면이라는 것이 이해될 것이다. 하우징 모듈의 센서 윈도우 개구부에 의해 형성되는 센서 윈도우 평면과 감지 장치의 센서 윈도우가 연장되는 평면은 일치한다. 또한, 감지 장치의 센서 윈도우는 실질적으로 편평할 수도 있고, 또는 대안으로서 원하는 형상으로(예를 들어, 광 감지 장치의 시야각을 최적화하기 위해 원하는 곡률을 갖는 볼록한 형상으로) 만곡될 수도 있음이 이해될 것이다. 따라서, 센서 윈도우 평면은 실질적으로 편평할 필요는 없으며 예를 들어 원하는 곡률을 갖는 볼록한 형상을 갖도록 만곡될 수도 있음이 이해될 것이다.

하우징 모듈은 예를 들어 구동 모듈, 키네마틱 트랜스포머 모듈 및/또는 감지 장치를 그 위에 장착하기 위한 장착 프레임으로서 역할할 수 있다. 하우징 모듈은 차량의 일부일 수 있고, 감지 장치를 고정하도록 배열될 수 있다.

순환 와이퍼 궤적은 와이퍼가 실질적으로 센서 윈도우 평면에서 센서 윈도우를 닦도록 구동되는 와이핑 구간(wiping section), 및 와이퍼가 센서 윈도우를 닦지 않으면서 센서 윈도우 평면으로부터 떨어진 거리에서 구동되는 논-와이핑 구간(non-wiping section)을 포함할 수 있다. 와이퍼는 와이핑 구간과 논-와이핑 구간 사이에서 교대로 구동될 수 있으며, 한 사이클의 와이퍼 궤적은 적어도 와이핑 구간 및 논-와이핑 구간을 포함한다. 와이퍼 궤적은 선형 궤적일 수 있다(즉, 와이핑 구간이 논-와이핑 구간과 실질적으로 겹치는 앞뒤 움직임을 나타냄). 그러나, 와이퍼 궤적은 폐쇄 궤적, 특히 무한 폐쇄 궤적인 것이 바람직하고, 이때 와이핑 구간 및 논-와이핑 구간은 실질적으로 겹치지 않는다. 와이퍼 궤적은 예를 들어 신장 형상(kidney-shape)일 수 있다. 와이퍼 궤적의 와이핑 구간은 특히 센서 윈도우의 제1 단부에서 센서 윈도우의 제2 단부까지의 와이핑 스트로크(wiping stroke)에 대응하는 한편, 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간은 센서 윈도우를 닦지 않는 제2 단부로부터 제1 단부로의 복귀 스트로크에 대응한다. 단방향 와이핑은, 특히 양방향 와이핑과는 달리, 최적의 세척 결과를 제공한다는 것이 밝혀졌다. 보다 구체적으로, 단방향 와이핑은 와이퍼의 와이핑 궤적의 와이핑 구간에서 센서 윈도우로부터 닦여진 오염물이 센서 윈도우로 재도입되는 것을 방지한다. 또한, 적어도 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간에서 와이핑을 억제하는 것은 예를 들어 센서 윈도우가 젖어 있을 때 와이핑 후 센서 윈도우 상에 액체 막이 남는 것을 방지한다. 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에서, 와이퍼는 바람직하게는 센서 윈도우의 상단부로부터, 센서 윈도우 위로, 센서 윈도우의 하단부까지, 즉, 중력 벡터의 방향으로 구동된다. 와이퍼는 와이핑 구간을 따라 구동되는 동안 센서 윈도우와 접촉하는 반면, 와이퍼는 논-와이핑 구간을 따라 구동되는 동안 센서 윈도우와 접촉하지 않는 것이 바람직하다. 와이퍼를 기울이거나 센서 윈도우 평면으로부터 와이퍼를 멀리 이동시킴으로써 와이퍼를 센서 윈도우로부터 분리시킬 수 있다.

이 시스템은 센서 윈도우 평면에 평행한 방향 성분을 갖는 와이퍼 궤적의 제1 구간을 따라 와이퍼를 이동시키고, 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향인 방향 성분을 갖는 와이퍼 궤적의 제2 구간을 따라 와이퍼를 이동시키도록 배열될 수 있다. 제1 와이퍼 궤적 구간에서 와이퍼는 센서 윈도우 평면에 평행하게 이동되는 반면, 제2 와이퍼 궤적 구간에서 와이퍼는 센서 윈도우로부터 떨어지도록, 적어도 실질적으로 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향으로 이동된다. 와이퍼는 예를 들어 제1 와이퍼 궤적 구간에서 센서 윈도우를 닦을 수 있고, 제1 구간의 끝에서 감지 장치의 센서 윈도우로부터 떨어진다. 떨어진 후, 와이퍼는 센서 윈도우로부터 떨어져 있는 동안 복귀 구간을 따라 다시 구동될 수 있다.

와이퍼 궤적의 와이핑 구간은 예를 들어 실질적으로 평평한 센서 윈도우를 닦기 위해 실질적으로 직선일 수 있다. 논-와이핑 구간은 예를 들어 실질적으로 만곡될 수 있다.

키네마틱 트랜스포머 모듈은 구동 모듈의 회전 출력 기관에 연결된 입력부 및 와이퍼 모듈에 연결된 출력부를 갖는 링키지 메커니즘(linkage mechanism)을 포함할 수 있다. 링키지 메커니즘은 구동 모듈의 회전 출력 기관의 회전 운동을 와이퍼의 순환 궤적으로 변환하는 작고 효과적인 방법을 제공할 수 있다. 또한, 링키지 메커니즘은 특히 와이퍼에 다양한 움직임을 부과하도록 적응 가능할 수 있다. 따라서, 링키지 메커니즘은 다양한 센서 윈도우 곡률에 맞게 맞춤화될 수 있는 반면, 구동 모듈은 실질적으로 변경되지 않을 수 있다. 이 시스템은 특히 와이퍼 모듈의 반대쪽에 연결되기 위해 센서 윈도우 개구부의 반대쪽에 제공되는 2개의 링키지 메커니즘을 포함할 수 있다. 이러한 2개의 링키지 메커니즘은 상호 연결되어 예를 들어 공통 구동 샤프트에 의해 동기식으로 작동될 수 있다.

와이퍼가 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간에서 센서 윈도우를 닦지 않음에도 불구하고, 와이퍼에 쌓여 있던 부스러기들은 그럼에도 불구하고 논-와이핑 구간을 따른 와이퍼의 움직임에 의해 센서 윈도우 상에 도달할 수도 있다. 특히 움직이는 차량에서, 예를 들어 자동차 운전 시, 와이퍼가 논-와이핑 궤적을 따라 구동될 때 와이퍼 상의 부스러기는 센서 윈도우 위로 날려질 수 있다. 따라서, 와이퍼 궤적은 와이퍼가 윈도우 개구부의 에지에서 또는 그 근처에서 초기 위치를 취하는 초기 지점을 포함할 수 있고, 이 시스템은 이러한 초기 위치로부터, 와이퍼 궤적을 따라, 먼저 논-와이핑 구간을 통과하고 두 번째로 와이핑 구간을 통과하도록 와이퍼를 구동하도록 배열된다. 이러한 방식으로, 와이퍼의 클리닝 사이클은 와이핑 구간 후, 즉 센서 윈도우가 깨끗하게 닦인 후 종료된다. 와이퍼 궤적의 초기 지점은 클리닝 시스템의 시작 상태를 나타내며, 이 상태에서부터 클리닝 시스템이 활성화되어 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 클리닝 프로그램을 수행할 수 있다. 따라서, 초기 위치는 클리닝 시스템이 감지 장치를 방해하지 않는 클리닝 시스템의 수동적 상태를 나타낸다. 와이퍼는 초기 위치에 있는 동안 감지 장치의 시야 밖에 위치할 수 있음이 이해될 것이다. 초기 위치에서, 와이퍼는 예를 들어 센서 윈도우 개구부 외부의 하우징 모듈 부분에 위치한다.

이 시스템은 예를 들어 와이퍼의 움직임을 제어하기 위해 구동 모듈에 동작 가능하게 연결된 제어 장치를 포함할 수 있다. 제어 장치는, 예컨대, 여러 제어 프로그램을, 예컨대, 제어 프로그램이 선택적으로 실행될 수 있는 제어 장치의 메모리 내에 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치는 와이핑 프로그램을 포함할 수 있는데, 이 와이핑 프로그램은 하나 이상의 와이퍼 사이클을 포함한다(즉, 와이퍼가 순환 와이퍼 궤적을 따라 1회 이상 구동된다). 예를 들어, 와이퍼는 와이퍼 궤적을 따라 연속적으로 여러 번, 예컨대, 윈도우 개구부의 에지 또는 그 근처에 있는 초기 위치로부터 구동될 수 있으며, 와이퍼는 제어 장치의 추가 명령을 기다리기 위해 와이핑 프로그램의 종료 시에 초기 위치를 취한다. 와이핑 프로그램은 닦는 동안 센서 윈도우가 와이퍼에 의해 최소한으로 가려지도록, 예를 들어 최대 15초, 바람직하게는 최대 10초, 더 바람직하게는 최대 5초, 예컨대, 최대 2초와 같은 미리 정의된 시간 길이를 가질 수 있다.

이 시스템은 센서 윈도우를 습윤하게 하기 위한 하나 이상의 노즐을 갖는 습윤 장치(moistening device)를 포함할 수 있다. 센서 윈도우는 특히 선택적으로 하나 이상의 세정 첨가제, 세제, 부동액, 계면활성제 등과 함께 제공되는 세정 매체, 예를 들어 물과 같은 세정액으로 습윤될 수 있다. 세정 매체는 하나 이상의 노즐에 의해 센서 윈도우 상에 도포(deposit)될 수 있다. 센서 윈도우 상에 세정 매체를 도포하는 것은 센서 윈도우에 강제적인 충격을 주지 않아 세정 매체의 사용량을 최소화할 수 있다. 반면에 센서 윈도우로부터 오염물을 기계적으로 제거하기 위해 세정 매체의 충격 제트를 사용하려면 많은 양의 세정 매체가 필요하다. 센서 윈도우를 닦기 전에 전체 센서 윈도우를 덮도록, 센서 윈도우 상에 세정 매체의 박막을 도포하는 것이 바람직하다. 세정 매체는 센서 윈도우로부터 오염물을 느슨하게 하기 위해 센서 윈도우를 적실 수 있고, 이어서 와이퍼는 도포된 세정 매체와 함께 센서 윈도우로부터 오염물을 기계적으로 제거할 수 있다. 제어 장치는 미리 정해진 단계에서 미리 정해진 용량의 세정 매체를 노즐로부터 방출하기 위해 습윤 장치를 활성화하도록 배열될 수 있다. 제어 장치는 예를 들어 세정 매체가 노즐로부터 방출되는 압력 및/또는 노즐로부터의 세정 매체의 방출 지속시간을 제어할 수 있다. 제어 장치는 예를 들어 습윤 장치의 밸브 및/또는 펌프를 제어한다. 센서 윈도우가 습윤 장치에 의해 습윤되어야 하는지 여부는 클리닝 시스템의 상태, 차량의 상태 및/또는 감지 장치의 상태에 기초할 수 있다.

습윤 장치의 하나 이상의 노즐은 하우징 모듈에 대해 이동 가능하게 배열될 수 있으며, 이 시스템은 센서 윈도우를 습윤하게 만들기 위해 하나 이상의 노즐을 센서 윈도우 위로 이동시키도록 배열된다. 특히 움직이는 차량의 경우, 예컨대, 자동차 운전 시, 차량의 속도에 의해 발생하는 겉보기 바람이 세정 매체가 센서 윈도우에 도달하기 전에 세정 매체의 일부를 날려버릴 수 있다. 따라서, 감지 장치의 센서 윈도우 위로 노즐을 이동시키면, 센서 윈도우의 전체 표면에 세정 매체가 정확하고 효율적으로 도포되어 세정 매체가 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 이 시스템은 특히 제1 방향으로 센서 윈도우 개구부를 가로질러 선형으로 연장되어 있는 노즐 어레이를 포함할 수 있고, 이 시스템은 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 센서 윈도우 위에서 노즐 어레이를 구동하여 스캐닝 모션으로 센서 윈도우 상에 세정 매체의 막을 도포하도록 배열된다. 예를 들어 노즐 어레이는 어레이 길이 100mm당 5 내지 20개의 노즐, 바람직하게는 어레이 길이 100mm당 약 10 내지 15개의 노즐을 포함한다. 노즐들은 선형으로 그리고 일렬로 등거리로 배열될 수 있다.

노즐 어레이는 센서 윈도우 위에 균일한 세정 매체 막을 도포하기 위해 센서 윈도우 평면에 평행하게 구동될 수 있다. 또한, 이 시스템은 적어도 세정 매체를 방출하는 동안 센서 윈도우 위에서 실질적으로 일정한 속도로 노즐 어레이를 구동하도록 배열되는 것이 바람직하다.

하나 이상의 노즐은 예를 들어 와이퍼 모듈 상에, 특히 와이퍼 모듈의 와이퍼 프레임 상에 배열될 수 있다. 이것은 매우 소형의 클리닝 시스템을 제공한다.

하나 이상의 노즐은 센서 윈도우 평면에 대해 비스듬한 각도로 배향될 수 있다. 센서 윈도우 상에 세정 매체를 직각이 아니라 비스듬히 도포하면, 세정 매체는 센서 윈도우에 최적으로 부착될 수 있다. 따라서, 센서 윈도우에 부착된 세정 매체의 양과 관련하여 방출된 세정 매체의 양의 효율적 사용이 이루어진다. 또한, 이것은 세정 매체로의 센서 윈도우의 균일한 습윤에 기여한다.

제어 장치는 습윤 장치를 활성화하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 제어 장치에 포함된 와이핑 프로그램은 센서 윈도우 상에 세정 매체를 도포하는 것을 포함할 수 있다.

이 시스템은 사용 시 와이퍼가 순환 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간을 따라 구동되는 동안, 센서 윈도우를 습윤하게 하도록 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 세정 매체는 센서 윈도우 상에 도포되어, 세정 매체가 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에서 오염물과 함께 센서 윈도우로부터 닦이기 전에 센서 윈도우에 안착하여 센서 윈도우를 적실 수 있다. 이 시스템은 와이퍼가 순환 와이퍼 궤적의 와이핑 구간을 따라 구동될 때 세정 매체의 방출을 억제하도록 배열될 수도 있다.

이 시스템은, 습윤 장치와 함께 사용 시, 와이퍼 궤적의 단일 사이클에서 2-20mL의 세정 매체를 센서 윈도우 상에 도포하도록 배열될 수 있다. 습윤 장치는 특히 노즐로부터 2-20mL의 세정 매체를 방출한다. 세정 매체의 효율적 사용을 위해, 방출된 세정 매체의 거의 전부가 센서 윈도우 상에 도포되어 부착되는 것이 바람직하다. 센서 윈도우 평면 상에 도포된 세정 유체는 와이퍼로 센서 윈도우를 닦기 전에 미리 정해진 시간 기간 동안 센서 윈도우를 적실 수 있다. 제어 장치는 예를 들어 센서 윈도우의 오염 정도에 따라 방출될 세정 매체의 용량을 조절하도록 배열될 수 있다. 세정 매체가 와이퍼 궤적의 모든 사이클마다 센서 윈도우 상에 증착될 필요는 없음이 이해될 것이다. 예를 들어, 제어 장치에 포함된 와이핑 프로그램은 와이퍼 궤적의 제1 사이클에서 센서 윈도우를 습윤하게 하고 와이퍼 궤적의 제2 후속 사이클에서는 센서 윈도우를 습윤하게 하지 않는 것을 포함할 수 있다.

이 시스템은 윈도우 개구부를 적어도 부분적으로 차폐하기 위한 차폐 커버를 포함할 수 있으며, 이 시스템은 차폐 커버가 윈도우 개구부를 적어도 부분적으로 덮는 폐쇄 상태와 차폐 커버가 윈도우 개구부를 덮지 않는 개방 상태 사이에서 하우징 모듈에 대해 차폐 커버를 이동시키도록 배열된다. 차폐 커버는 감지 장치가 사용되지 않을 때, 예를 들어 차량이 작동되지 않을 때 감지 장치를 보호하기 위한 보호층을 제공한다. 예를 들어, 자동차의 경우, 자동차가 주차되어 있을 때 차폐 커버는 폐쇄된다(즉, 센서 윈도우를 덮는다). 또한, 차폐 커버는 센서 윈도우를 습윤하게 하는 동안(예컨대, 노즐로부터 세정 매체를 방출할 때) 움직이는 차량의 속도에 의해 유발되는 겉보기 바람에 대한 실드를 제공한다. 따라서, 차폐 커버는 세정 매체가 센서 윈도우에 부착되기 전에 세정 매체가 날아가 버리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이 시스템은 적어도 센서 윈도우 상에 세정 매체를 방출하는 동안 윈도우 개구부를 적어도 부분적으로 덮도록 배열될 수 있다.

차폐 커버는 하우징 모듈의 캐비티 내에 미끄러짐 가능하게 수용될 수 있고, 이 시스템은 차폐 커버가 센서 윈도우를 덮도록 센서 윈도우 평면에 실질적으로 평행하게 연장되는 폐쇄 상태와 차폐 커버가 캐비티 내에 미끄러짐 가능하게 수용되고 센서 윈도우 평면에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장되는 개방 상태 사이에서 하우징 모듈에 대해 차폐 커버를 이동시키도록 배열된다. 이것은 매우 소형의 설정을 제공한다. 하우징 모듈은 차폐 커버를 캐비티 내로 안내하기 위한 선형 가이드를 포함할 수 있다.

차폐 커버는 와이퍼 모듈에 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 차폐 커버는 와이퍼 모듈의 움직임에 따라 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 이동된다. 따라서, 차폐 커버를 구동하기 위한 전용 구동 수단이 필요하지 않다. 차폐 커버는 센서 윈도우 평면에 평행한 폐쇄 상태와 센서 윈도우 평면에 대해 실질적으로 횡방향인 개방 상태 사이에서 차폐 커버가 피벗하는 것을 가능하게 해주는 와이퍼 모듈에 특히 피벗 가능하게 결합될 수 있다.

와이퍼 궤적은 와이퍼가 초기 위치 반대편의 윈도우 개구부의 에지에서 또는 그 근처에서 주차 위치를 취하는 주차 지점을 포함할 수 있고, 이 시스템은 와이퍼 궤적의 와이핑 구간을 통해 주차 위치에서 초기 위치로 와이퍼를 구동하도록 배열되고, 이 시스템은 와이퍼를 주차 위치에서 초기 위치로 구동하는 동안 센서 윈도우를 습윤하게 하도록 배열된다. 와이퍼 궤적의 주차 지점은 특히 차량 주차 시 클리닝 시스템이 비활성 상태를 취하는 클리닝 시스템의 주차 상태를 나타낸다. 제어 장치는 주차 프로그램을 포함할 수 있고, 이 주차 프로그램은 와이퍼를 와이퍼 궤적 상의 초기 지점에서 주차 지점까지 논-와이핑 구간을 통해 구동하고 적어도 차량이 주차되어 있는 한 와이퍼를 주차 위치에 유지하는 것을 포함한다. 제어 장치는 또한 시작 프로그램을 포함할 수 있고, 이 시작 프로그램은 와이퍼를 주차 지점으로부터 와이퍼 궤적 상의 초기 지점까지 와이핑 구간을 통해 구동하는 것 및 센서 윈도우를 닦기 전에 센서 윈도우를 습윤하게 하는 것을 포함한다.

노즐은 차폐 커버와 윈도우 개구부 사이에서 와이퍼 모듈 상에 배열될 수 있다.

이 시스템은 사용 시 세정 매체가 센서 윈도우 상에 도포될 때 차폐 커버로 센서 윈도우를 적어도 부분적으로 덮도록 배열되는 것이 바람직하다.

제2 양태에서, 특히 제1 양태에 따른 시스템을 위한, 와이퍼 모듈이 제공된다. 이 와이퍼 모듈은 와이퍼 프레임을 포함하고, 와이퍼 프레임은 센서 윈도우 평면에 실질적으로 평행한 방향으로의 와이퍼 프레임의 움직임을 안내하기 위해 하우징 모듈과 협력하도록 배열된 제1 가이드 부재 및 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향으로의 와이퍼 프레임에 대한 와이퍼의 움직임을 안내하기 위해 와이퍼와 협력하도록 배열된 제2 가이드 부재를 포함한다. 키네마틱 트랜스포머 모듈에 의해 와이퍼가 구동될 때, 예컨대, 와이퍼 프레임이 센서 윈도우 평면에 평행하게 선형으로 안내되는 동안 센서 윈도우를 분리하기 위해, 와이퍼는 적어도 와이퍼 궤적의 일부에서 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향으로 이동된다. 제1 가이드 부재는 센서 윈도우 평면에 평행한 와이퍼 프레임에 선형 왕복 운동을 부과하고, 와이퍼는, 와이퍼 프레임에 대해, 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향으로 이동할 수 있다.

와이퍼는 키네마틱 트랜스포머 모듈의 출력부에 연결될 수 있고, 와이퍼의 움직임과 함께 와이퍼 프레임을 동조시키기 위한 동반 표면(entrainment surface)을 포함한다. 키네마틱 트랜스포머 모듈에 직접 결합된 와이퍼는 와이퍼 프레임과 동조하고, 제1 가이드 부재에 의해 와이퍼 프레임에 선형 운동이 가해진다.

와이퍼는 키네마틱 트랜스포머 모듈의 출력부에 자유롭게 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 와이퍼 프레임은 와이퍼를 회전 고정하도록 배열될 수 있다. 이를 통해 키네마틱 트랜스포머 모듈의 출력부의 회전이 가능함에도 불구하고 와이퍼는 센서 윈도우 평면에 대해 고정된 방향을 유지할 수 있다.

와이퍼는 센서 윈도우를 닦도록 배열되고 블레이드, 스펀지 또는 천 등을 포함할 수 있다.

선택사항으로서, 와이퍼는 와이퍼 블레이드 및 와이퍼 블레이드를 고정하기 위한 와이퍼 블레이드 홀더를 포함하고, 와이퍼 블레이드는 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향으로 와이퍼 블레이드 홀더에 대해 이동 가능하도록 스프링 장착된다. 와이퍼 블레이드는 와이퍼의 스프링 요소의 사전 장력 하에서 센서 윈도우와 접촉할 수 있으며, 스프링 요소는 센서 윈도우의 가능한 불균일성 또는 와이퍼 블레이드와 센서 윈도우의 형상 간의 불일치에 대한 적응을 가능하게 해준다.

와이퍼는 와이퍼 프레임에 탈착 가능하게 결합될 수 있어, 와이퍼 프레임으로부터 분리 가능하고 새로운 와이퍼로 교체될 수 있다.

선택사항으로서, 와이퍼 블레이드는 고무 등과 같은 탄성 재료로 만들어진다.

이 시스템은 구동 모듈의 회전 출력 기관의 회전 운동을 제어하도록 배열된 제어 장치를 포함할 수 있다. 따라서, 회전 출력 기관을 제어함으로써, 제어 장치는 와이퍼 궤적을 따른 와이퍼의 움직임을 제어할 수 있다. 제어 장치는 예를 들어 구동 모듈의 모터를 제어할 수 있으며, 이 모터는 예를 들어 트랜스미션을 통해 회전 출력 기관에 연결된다.

이 시스템은 와이퍼 궤적 내의 와이퍼의 위치를 감지하기 위한 위치 센서를 포함할 수 있다. 위치 센서는 컨트롤러가 와이퍼 궤적 내의 와이퍼 위치에 기초하여 회전 출력 기관을 제어할 수 있도록 컨트롤러에 연결될 수 있다.

제어 장치는 습윤 장치를 제어하도록 배열될 수 있다. 이러한 방식으로 제어 장치는 예를 들어 미리 정해진 양의 세정 매체를 방출하도록 습윤 장치를 활성화 및/또는 비활성화할 수 있다.

제어 장치는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간에 있는 동안 습윤 장치에 의해 세정 매체가 방출되고 및/또는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에 있는 동안 습윤 장치가 세정 매체를 방출하는 것을 억제하는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍 될 수 있다. 이것은 세정 매체가 센서 윈도우를 적셔서 와이퍼에 의한 센서 윈도우로부터의 오염물 제거를 용이하게 해준다.

제어 장치는 세정 매체의 방출 후, 미리 정해진 적심 시간 동안 와이퍼의 움직임이 중단되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍 될 수 있다. 적심 시간 동안 세정 매체가 센서 윈도우를 적시도록 함으로써, 와이퍼가 오염물을 센서 윈도우로부터 쉽게 제거할 수 있다. 또한, 오염물을 강제 분사하여 제거하는데 세정 매체를 사용할 필요가 없으므로 세정 매체를 최소한으로 사용할 수 있다. 센서 윈도우에 강제 분사하여 오염물을 제거하는 것은 오염물과 함께 센서 윈도우로부터 떨어져 나가는 다량의 세정 매체가 필요하다.

제어 장치는 노즐이 클리닝 시스템의 스크레이핑 장치를 향하는 동안 세정 매체가 습윤 장치의 하나 이상의 노즐로부터 방출되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍 될 수 있다. 이러한 방식으로 스크레이핑 장치가 세척될 수 있으며 선택사항으로서 노즐도 세척될 수 있다.

제어 장치는 적어도 와이퍼 궤적의 전체 사이클 동안 습윤 장치가 세정 매체의 방출을 억제하는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍 될 수 있다. 클리닝 시스템은 예를 들어 센서 윈도우가 예를 들어 비로 인해 이미 젖어 있는 경우 센서 윈도우를 습윤하는 것을 억제한다.

제어 장치는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에 있는 동안, 특히 센서 윈도우가 건조한 경우, 센서 윈도우의 긁힘을 방지하기 위해 습윤 장치를 통해 세정 매체가 방출되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍 될 수 있다. 이 제어 모드는 와이퍼를 초기 지점에서 와이퍼 궤적 상의 주차 지점까지 논-와이핑 구간을 통해 구동하는 것, 및 적어도 차량이 주차되어 있는 동안 와이퍼를 주차 위치에 유지하는 것, 및 센서 윈도우를 습윤하게 하면서 와이퍼를 주차 지점에서 와이퍼 궤적의 초기 지점까지 와이핑 구간을 통해 구동하는 것을 포함하는 제어 프로그램의 일부일 수 있다.

제어 장치는 와이퍼 궤적의 사이클당 습윤 장치를 통해 2-20mL의 액체 세정 매체가 방출되는 제어 모드를 포함하도록 프로그램될 수 있다.

제어 장치는 세정 매체가 습윤 장치를 통해 방출되는 동안 센서 윈도우 개구부가 차폐 커버에 의해 적어도 부분적으로 덮이는 제어 모드를 포함하도록 프로그램될 수 있다.

제어 장치는 하나 이상의 제어 프로그램을 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. 제어 장치는 임의의 제어 프로그램을 선택적으로 실행하도록 배열된 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 또한 통신 포트를 통해 제어 장치의 수신기에 의해 수신된 정보(예를 들어 차량 통신 네트워크로부터의 정보)를 처리할 수 있다. 제어 장치는 또한 예를 들어 통신 포트를 통해 차량 통신 네트워크로 정보를 전송하기 위한 송신기를 포함할 수 있다.

제3 양태에 따르면, 제1 링크 바디와 제2 링크 바디 사이의 스냅 연결이 제공된다. 모듈식 클리닝 시스템을 위한 키네마틱 트랜스포머 모듈(특히, 링키지 메커니즘)과 함께 스냅 연결이 여기서 설명되지만, 스냅 연결은 또한 다양한 가위 메커니즘 및 조정 메커니즘(예컨대, 틸트 윈도우 등)과 같은 다양한 다른 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 이 스냅 연결은 제1 링크 바디로부터 축방향 외측으로 연장되는 수형 커넥터 기관을 가지는 제1 링크 바디 및 암형 커넥터 기관을 가지는 제2 링크 바디를 포함하고, 수형 커넥터 기관은 암형 커넥터 기관에 삽입하여 제1 링크 바디와 제2 링크 바디를 서로 스냅 연결할 수 있고, 연결될 때 암형 커넥터 기관은 수형 커넥터 기관과 암형 커넥터 기관 사이의 방사상 베어링 계면에서 수형 커넥터 기관을 방사상으로 지지하여 제1 링크 바디와 제2 링크 바디가 축방향을 가로지르는 평면에서 서로에 대해 피벗 가능하도록 하고, 암형 커넥터 기관은 수형 커넥터 기관과 제2 커넥터 부재 사이의 차단 계면에서 수형 커넥터 기관의 축방향 움직임을 차단하고, 이 차단 계면 및 방사상 베어링 계면은 서로 축방향으로 이격된다.

방사상 베어링 계면과 축방향 차단 계면의 공간적 분리는 링크 바디들 간에 견고하고 튼튼한 피벗 연결을 생성한다. 더욱이, 방사상 베어링 계면은 피벗 축을 중심으로 한 부드러운 회전에 최적화될 수 있는 반면, 축방향 차단 계면은 방사상 베어링 계면과는 별도로, 제1 및 제2 링크 바디의 상대적 축방향 변위를 차단하는데 최적화될 수 있다. 방사상 베어링 계면은 피벗 축을 중심으로 한 제1 링크 바디와 제2 링크 바디의 상대 회전을 허용하면서 피벗 축을 가로지르는 평면에서 제1 링크 바디와 제2 링크 바디의 상대적 측방향 변위를 제한한다. 축방향 베어링 계면은 또한 피벗 축을 중심으로 한 제1 링크 바디와 제2 링크 바디의 상대적 회전을 허용하면서 수형 커넥터 기관의 축방향으로의 제1 링크 바디와 제2 링크 바디의 상대적 축방향 변위를 제한한다. 예를 들어 수형 커넥터 기관은 제1 링크 바디로부터 바깥쪽으로 돌출하는 원통 형상의 돌출부이거나, 그것을 포함한다. 원통형 돌출부의 개방 단부에서 또는 그 부근에서, 수형 커넥터 기관은 예컨대 암형 커넥터 기관의 차단 기관과 협력하는 수형 커넥터 기관을 중심으로 원주 방향으로의 만입부(indentation)에 의해 형성된 에지를 포함할 수 있다. 암형 커넥터 기관은 예를 들어 제1 링크 바디의 수형 커넥터 기관을 통해 수용하기 위해 제2 링크 바디를 관통하는 원형 스루홀(through hole)이거나, 그것을 포함한다. 수형 커넥터 기관은 암형 커넥터 기관의 스루홀을 통해 축방향으로 삽입될 수 있으며, 연결된 상태에서 수형 커넥터 기관은 암형 커넥터 기관의 스루홀을 통해 연장되어 제2 링크 바디의 양측으로 돌출될 수 있다. 수형 커넥터 기관의 개방 단부 또는 그 부근의 만입부는 수형 커넥터 기관의 축방향 움직임을 방지하기 위해 차단 기관과, 예컨대, 스냅 방식으로 상호 작용하기 위해 스루홀을 통해 돌출될 수 있다. 따라서, 방사상 베어링 계면은 암형 커넥터 기관 개구부의 스루홀을 형성하는 벽과 원통형 수형 커넥터 기관의 맨틀이 접촉하는 위치에 제공될 수 있다. 베어링 계면으로부터 축방향으로 이격된 차단 계면은 예를 들어 만입부와 차단 기관이 상호 작용하는 위치에 제공된다.

수형 커넥터 기관은 제1 링크 바디와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 암형 커넥터 기관은 제2 링크 바디와 일체로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 링크 바디는 예를 들어 사출 성형될 수 있다.

암형 커넥터 기관은 수형 커넥터 기관의 축방향 이동을 차단하는 차단 기관을 포함할 수 있다. 차단 기관은 수형 커넥터 기관의 만입부와 협력하는 플랩을 포함할 수 있다. 이 플랩은 특히 예를 들어 제1 링크 바디의 수형 커넥터 기관이 제2 링크 바디의 암형 커넥터 기관 내로 삽입되는 삽입측과 반대측인 제2 링크 바디의 일측에서 메인 제2 링크 바디로부터 외측으로 돌출된다. 이 플랩은 축방향 하중이 가해질 때 수형 커넥터 기관의 축방향 움직임을 최소화하기 위해 실질적으로 경질일 수 있지만, 선택사항으로서 큰 축방향 하중의 경우에는 손상을 방지하기 위해 편향되도록 배열될 수도 있다.

스냅 연결은, 제1 링크 바디와 제2 링크 바디 사이에서, 연결될 때 제1 링크 바디와 제2 링크 바디를 이격시키기 위한 스페이서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 링크 바디는, 제1 링크 바디와 제2 링크 바디 사이에, 제1 링크 바디와 일체로 형성되고 제1 베어링 면을 형성하는 제1 릿지를 포함할 수 있고 및/또는 제2 링크 바디는, 제1 링크 바디와 제2 링크 바디 사이에, 제2 링크 바디와 일체로 형성되고 제2 베어링 면을 형성하는 제2 릿지를 포함한다. 제1 릿지는 제1 링크 바디로부터 수형 커넥터 기관을 중심으로 원주 방향으로 돌출할 수 있다. 제2 릿지는 제2 링크 바디로부터 암형 커넥터 기관을 중심으로 원주 방향으로 돌출할 수 있다. 제1 릿지 및/또는 제2 릿지는 제1 링크 바디와 제2 링크 바디 간의 상대 회전에서 마찰 손실을 줄이기 위한 베어링 면을 포함할 수 있다.

제3 양태는 특히 본 명세서에 기술된 클리닝 시스템을 위한 키네마틱 트랜스포머 모듈에 관한 것으로, 키네마틱 트랜스포머 모듈은 링키지 메커니즘을 포함한다. 링키지 메커니즘은 제1 링크 바디 및 제2 링크 바디를 포함하는 하나 이상의 링크 바디를 포함한다.

제1 링크 바디는 구동 모듈의 회전 출력 기관과 연결되도록 배열된 입력 커넥터를 포함할 수 있고, 제1 링크 바디는 구동축을 중심으로 회전 가능하게 배열될 수 있다. 제2 링크 바디는 와이퍼에 연결되는 출력 커넥터를 포함할 수 있다. 링키지 메커니즘은 구동축을 중심으로 한 제1 링크 바디의 회전 운동을 제2 링크 바디의 출력 커넥터의 순환 와이퍼 궤적으로 변환하도록 구성될 수 있으며, 와이퍼 궤적은 선택사항으로서 직선 구간을 포함한다. 입력 커넥터는 링키지 메커니즘의 과도한 구속을 방지하기 위해, 하우징 모듈에 대한 제3 링크 바디의 축방향 변위를 차단하기 위한 축방향 차단 수단을 가지지 않을 수 있다. 제1 링크 바디의 입력 커넥터는 구동 샤프트와 상호 작용하기 위한 개구부를 포함할 수 있고, 이 개구부는 구동 샤프트의 커넥터 부재를 회전 가능하게 폼-피팅(form-fit)한다.

링키지 메커니즘은 특히 출력 커넥터와 상기 제1 링크 바디에 연결되는 암형 커넥터 사이의 제2 링크의 바디 위치에서, 제2 링크 바디의 상보적인 수형 또는 암형 커넥터 기관에 피벗 가능하게 연결되는 수형 또는 암형 커넥터 기관을 포함하는 제3 링크 바디, 및 클리닝 시스템의 하우징 모듈에 피벗 가능하게 연결하기 위한 하우징 커넥터를 더 포함한다. 수형 또는 암형 커넥터 기관이 제1 링크 바디 및 제2 링크 바디와 관련하여 설명한 암형 또는 수형 커넥터 기관과 유사, 예컨대, 동일할 수 있음이 이해될 것이다.

선택사항으로서, 제1 링크 바디는 길이 A를 갖는 제1 링크를 형성하고, 제2 링크 바디는 길이 4A 내지 6A, 바람직하게는 5A를 갖는 제2 링크를 형성하고, 제3 링크 바디는 길이 2A 내지 3A, 바람직하게는 2.5A를 갖는 제3 링크를 형성한다. 제4 링크는 제1 링크 바디의 입력 커넥터와 제3 링크 바디의 하우징 커넥터 사이의 거리만큼 형성될 수 있으며, 제4 링크는 A 내지 4A, 바람직하게는 2A의 길이를 갖는다. 제2 링크 바디는 특히 출력 커넥터로부터 약 2A 내지 3A, 바람직하게는 2.5A의 거리에서 제3 링크 바디에 연결될 수 있다. 이러한 링키지 메커니즘은 회전 운동을 실질적으로 직선 구간을 갖는 궤적과 같은 신장 형상의 궤적으로 변환하는데 특히 적합하다. 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는 특별히 구성된 링키지 메커니즘은 종종 체비쇼프 람다 메커니즘(Chebyshev Lambda mechanism)이라고 지칭된다. 따라서, 이러한 링키지 메커니즘은 차량용 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위해 본 명세서에 기술된 클리닝 시스템에 특히 적합하다. 링키지 메커니즘의 링크들 간의 비율은 원하는 궤적을 따라 출력을 구동하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 이 비율은 링키지 메커니즘의 출력부에 일 궤적을 부과하도록 조정될 수 있다(예컨대, 센서 윈도우의 모양에 맞게 약간 만곡된 궤적 단면을 가진 와이퍼).

클리닝 시스템의 하우징 모듈에 링키지 메커니즘을 축방향으로 고정하기 위한 고정 기관이 제공될 수 있다. 특히, 고정 기관은 링키지 메커니즘의 임의의 하나 이상의 링크 바디, 예를 들어 제3 링크 바디와 일체로 형성될 수 있다. 고정 기관은 바람직하게는 조립의 용이성을 위해 하우징 모듈과 스냅 연결될 수 있다.

제1 링크 바디, 제2 링크 바디 및 제3 링크 바디는 사출 성형될 수 있다.

제4 양태에 따르면, 특히 본 명세서에 기술된 모듈식 클리닝 시스템을 위해 순환 궤적을 따라 물체를 구동하기 위한 구동 모듈이 제공된다. 이 구동 모듈은 드라이버 하우징을 포함하고, 이 드라이버 하우징은 모터, 트랜스미션을 통해 모터에 연결되는 회전 출력 기관 및 출력 기관의 회전 위치를 판정하는 무한 회전 위치 센서를 포함하며, 무한 회전 위치 센서는 회전 출력 기관의 1회 이상의 완전 회전이 회전 위치 센서에 의해 감지된 1회 이상의 완전 회전에 대응하도록 고정된 관계로 회전 출력 기관에 연결되고, 이 구동 모듈은 회전 위치 센서에 연결되고 회전 출력 기관의 회전을 제어하도록 배열된 제어 장치를 더 포함한다. 회전 위치 센서는 회전 출력 기관의 회전 위치를 판정할 수 있게 해준다. 예를 들어, 회전 위치 센서는 회전 출력 기관의 각각의 완전 회전을 감지하도록 배열될 수 있다. 회전 위치 센서는 회전 출력 기관의 각도 위치를 감지하도록 배열되는 것이 바람직하다. 회전 출력 기관과 회전 위치 센서 사이의 고정된 관계는 회전 출력 기관의 전체 사이클 및 한 사이클 내에서의 회전 출력 기관의 각도 위치를 정확하게 판정할 수 있게 해준다. 바람직하게는, 이 고정된 관계는 회전 출력 기관의 단일 완전 회전(즉 360도)이 회전 위치 센서에 의해 감지된 단일 완전 회전에 대응하도록 하는 관계(즉, 1:1 관계)일 수 있다. 대안으로서, 고정된 관계는 예를 들어 회전 출력 기관의 2회 완전 회전이 회전 위치 센서에 의해 감지된 단일 완전 회전에 대응하도록 하는 관계(즉, 2:1 관계)이거나, 반대로 회전 출력 기관의 단일 완전 회전이 회전 위치 센서에 의해 감지된 2회 완전 회전에 대응하는 관계(즉, 1:2 관계)일 수 있다. 회전 위치 센서는 예를 들어 1:1 기어비를 통해 회전 출력 기관에 대해 고정적으로 연결된 예를 들어 무한 전위차계(endless potentiometer)일 수 있다. 폐쇄 무한 궤적(예컨대, 종단점이 없는 궤적)에서 물체를 순환 구동하기 위해, 회전 방향을 전환할 필요 없이 동일한 회전 방향으로 연속적으로 회전할 수 있는 무한 회전 센서를 제공하는 것이 특히 실용적이다. 또한, 궤적 상의 물체의 위치를 판정하기 위해, 닫힌 무한 궤적 상의 위치에 매핑되는 회전 출력의 각도 위치를 감지하는 것이 유용할 수 있다.

구동 모듈은 유체 도관에 연결하기 위한 유체 포트를 포함할 수 있고, 구동 모듈은 유체 도관을 선택적으로 개폐하기 위한 밸브를 포함한다. 이러한 방식으로, 구동 모듈은 예를 들어 세정 매체와 같은 유체의, 예컨대 하나 이상의 노즐로의 공급을 제어할 수 있다. 밸브는 회전 위치 센서에 의해 감지된 회전 위치에 기초하여 개방 및/또는 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 제어 장치는 회전 출력 기관이 미리 정해진 각도 위치를 갖는 경우 밸브를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 구동 모듈에 의해 구동되는 와이퍼 모듈에 매핑되는 미리 정해진 각도 위치는 세정 매체의 방출에 적절한 와이퍼 궤적 상의 위치에 있다.

구동 모듈은 압력 하에서 유체를 공급하기 위한 유체 펌프를 포함할 수 있고, 이 유체 펌프는 제어 장치에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 일정 체적의 유체(예컨대, 세정 매체)를 보유하기 위한 유체 저장소가 제공될 수 있다. 본 명세서에 기술된 구동 장치 또는 클리닝 시스템은 일정 체적의 세정 매체를 보유하기 위한 전용 유체 저장소를 포함할 수 있지만, 구동 장치/클리닝 시스템이 차량의 유체 저장소에 유체 연통될 수도 있음이 이해될 것이다.

선택사항으로서, 제어 장치는 유체 도관에 유체를 선택적으로 공급하기 위해 펌프 및/또는 밸브를 제어하도록 배열된다.

하우징 모듈은 구동 샤프트를 수용하기 위한 스루홀을 포함한다. 구동 장치의 회전 출력 기관은 구동 샤프트를 구동하기 위해 구동 샤프트와 맞물리도록 배열될 수 있다. 구동 샤프트는 구동 샤프트가 구동 모듈 하우징의 양측으로 돌출하도록 구동 모듈 하우징의 스루홀을 통해 삽입될 수 있다. 본 명세서에 기술된 클리닝 시스템의 키네마틱 트랜스포머 장치는 예를 들어 구동 샤프트의 단부에서 구동 샤프트에 연결될 수 있다.

트랜스미션은 클러치, 예를 들어, 마찰 클러치를 포함한다. 이러한 방식으로, 회전 출력 기관은 예를 들어 회전 출력 기관이 수동으로 작동되거나 중지(jammed)되는 경우, 그것의 손상을 방지하기 위해 모터로부터 분리될 수 있다. 클러치는 항상 회전 위치 센서와 회전 출력 기관 사이의 고정된 관계를 유지하기 위해 모터와 회전 위치 센서 사이에 배열되는 것이 바람직하다.

제어 장치는 통신 포트를 포함할 수 있고, 제어 장치는 통신 포트를 통해 차량 통신 네트워크와 정보를 송수신하도록 구성된다. 많은 차량은 차량의 여러 센서 및 액추에이터와 통신하기 위해 LIN(Local Interconnect Network) 및/또는 CAN(Controller Area Network)과 같은 통신 네트워크를 포함한다. 통신 포트는 차량의 LIN 버스 또는 CAN 버스에 연결되도록 특별히 배열될 수 있다. 예를 들어, 구동 모듈은 센서 장치, 예컨대 라이다 센서에 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있으며, 센서 장치로부터의 신호는 세척이 필요한 오염된 센서 윈도우를 나타낸다. 센서 장치의 상태에 대한 정보는 차량 통신 네트워크를 통해 통신될 수 있다. 통신 네트워크를 통해, 구동 모듈은 예를 들어 차량의 센서 장치를 세척하도록 클리닝 장치의 와이퍼 모듈을 구동하기 위해 구동 장치를 활성화하는 신호를 수신하도록 배열될 수 있다. 또한, 제어 장치는 센서 윈도우가 건조한 경우 습윤 장치를 활성화하고 및/또는 센서 윈도우가 젖어 있는 경우 습윤 장치의 활성화를 억제하도록 배열될 수 있다. 이러한 정보는 레인 센서와 같은 차량의 습기 센서에 의해 전달될 수 있다.

제어 장치는 하나 이상의 제어 프로그램을 포함할 수 있으며, 제어 장치는 차량 통신 네트워크로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 제어 프로그램 중 임의의 것을 실행하도록 배열된다. 제어 프로그램은 제어 장치의 메모리에 저장될 수 있다. 제어 장치는 특히 차량 통신 네트워크로부터 수신된 정보에 기초하여 적절한 제어 프로그램을 선택하도록 배열될 수 있다. 제어 장치는 센서 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 복수의 상이한 클리닝 프로그램을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치는 궤적이 제1 횟수에 걸쳐 순환되는 제1 제어 프로그램; 및 궤적이 제2 횟수에 걸쳐 순환되는 제2 제어 프로그램을 포함한다. 제1 제어 프로그램은 세정 매체의 제1 양을 방출하는 것을 더 포함할 수 있고, 제2 제어 프로그램은 세정 매체의 제2 양을 방출하는 것을 포함할 수 있다.

제어 장치는 예를 들어 와이퍼가 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간에 있는 동안 습윤 장치에 의해 세정 매체가 방출되고, 및/또는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에 있는 동안 습윤 장치가 세정 매체의 방출을 억제하는 클리닝 프로그램을 포함한다.

클리닝 프로그램은 예를 들어 세정 매체의 방출 후 미리 정해진 적심 시간 동안 와이퍼의 움직임을 중단하는 것을 포함한다. 미리 정해진 적심 시간은 예를 들어 0.2 내지 8초의 범위, 0.5 내지 2초의 범위 이내일 수 있고, 예컨대 특히 약 1초일 수 있다. 미리 정해진 적심 시간은 전체 사이클 시간의 상당 부분을 차지할 수 있으며, 전체 사이클 시간은 와이퍼가 와이퍼 궤적의 단일 사이클을 완료하는 시간으로 정의된다. 예를 들어, 미리 정해진 적심 시간은 전체 사이클 시간의 10 내지 50%, 보다 구체적으로는 20 내지 40%, 예컨대 약 25%일 수 있다.

클리닝 프로그램은 예를 들어 세정 매체를 방출하는 동안 센서 윈도우 개구부를 차폐 커버로 적어도 부분적으로 덮는 것을 포함한다.

차폐 커버는 예를 들어 차량 및/또는 감지 장치의 전원 공급 시 센서 윈도우 개구부 위로 이동될 수 있다. 차폐 커버는 차량 및/또는 감지 장치의 전원 공급이 없을 때 센서 윈도우 개구부로부터 멀리 이동되어 센서 윈도우 개구부를 개방할 수 있다.

클리닝 프로그램은 예를 들어 와이퍼 궤적을 통과하도록 와이퍼를 여러 번 순환시키는 것을 포함한다.

클리닝 프로그램은 예를 들어 와이퍼 궤적의 단일 사이클에서 2-20mL의 액체 세정 매체를 방출하는 것을 포함한다.

제어 장치는 예를 들어 와이어에 의한 센서 윈도우의 긁힘을 방지하기 위해 와이퍼가 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에 있는 동안, 특히 센서 윈도우가 건조한 경우, 습윤 장치에 의해 세정 매체가 방출되는 스타트업 프로그램(start-up program)을 포함한다.

제어 장치는 예를 들어 습윤 장치가 적어도 와이퍼 궤적의 전체 사이클 동안 세정 매제의 방출을 억제하는 레인 프로그램(rain-program)을 포함한다. 센서 윈도우의 상태에 관한 정보는 차량 통신 네트워크를 통해 구동 장치에 전달될 수 있다. 예를 들어, 차량의 레인 센서는 센서 윈도우가 젖어 있는지 여부를 나타낼 수 있는, 비가 오는지 여부에 대한 정보를 제공할 수 있다.

제어 장치는 예를 들어 노즐이 클리닝 시스템의 스크레이핑 장치를 향하는 동안 세정 매체가 습윤 장치의 하나 이상의 노즐로부터 방출되는 셀프 클리닝 프로그램(self-cleaning program)을 포함한다.

본 명세서에 기술된 임의의 제어 프로그램 및 제어 모드는 임의의 순서로 조합될 수 있음이 이해될 것이다.

제5 양태에 따르면, 센서 윈도우를 포함하는 광 감지 장치 및 본 명세서에 기술된 클리닝 시스템의 조립체가 제공된다.

제6 양태에 따르면, 본 명세서에 기술된 클리닝 시스템 또는 조립체를 포함하는 차량이 제공된다.

제7 양태에 따르면, 특히 본 명세서에 기술된 클리닝 시스템을 사용하여, 본 명세서에 기술된 광 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 방법이 제공된다.

상기 양태, 특징 및 옵션 중 임의의 하나 이상이 결합될 수 있음이 이해될 것이다. 양태들 중 하나의 관점에서 설명된 옵션들 중 임의의 하나는 다른 양태들 중 임의의 것에 동일하게 적용될 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 구동 모듈의 관점에서 설명된 모든 양태, 특징 및 옵션이 클리닝 시스템에 동등하게 적용된다는 것도 분명할 것이다. 또한 클리닝 시스템의 관점에서 설명된 모든 양태, 특징 및 옵션들이 차량 및 방법에 동등하게 적용된다는 것도 분명할 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예에 기초하여 더 설명될 것이다. 예시적인 실시예는 비제한적인 예로서 주어진 것이다. 도면은 비제한적 예로서 주어진 본 발명의 실시예들의 개략적인 표현일 뿐임을 이해해야 한다.
도면에서;
도 1은 클리닝 시스템의 분해도를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 클리닝 시스템의 사시도를 도시한다.
도 3은 클리닝 시스템의 정면도를 도시한다.
도 4 내지 도 9는 다양한 상태에 있는 클리닝 시스템의 단면도를 도시한다.
도 10a는 클리닝 시스템의 와이퍼를 도시한다.
도 10b는 도 10a의 와이퍼의 상세한 단면도를 도시한다.
도 11은 클리닝 시스템을 위한 키네마틱 트랜스포머 모듈의 개략적인 예를 도시한다.
도 12a는 피벗 가능한 스냅 연결의 사시도를 도시한다.
도 12b는 도 12a의 스냅 연결의 단면도를 도시한다.
도 13은 클리닝 시스템을 위한 구동 모듈의 사시도를 도시한다.
도림 14a 및 도 14b는 구동 모듈의 정면도를 도시한다.

도 1은 광 감지 장치(본 특정 예에서는, 라이다 센서(10))의 센서 윈도우를 세척하기 위한 모듈식 클리닝 시스템(100)의 분해도를 도시한다. 라이다 센서(10)는 센서 윈도우(11)를 포함하며, 이 센서 윈도우는 자신을 통과시켜 광학 신호를 송수신하기 위해 일반적으로 광 투과성 재료로 형성된다. 모듈식 클리닝 시스템(100)은 개별적으로 제조되고 조립되어 클리닝 시스템(100)을 형성할 수 있는 여러 모듈들을 포함한다.

클리닝 시스템(100)은 라이다 센서(10)를 수용하기 위한 부분을 포함하는 하우징 모듈(110)을 포함한다. 하우징 모듈(110)은 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11)를 내부에 수용하기 위한 센서 윈도우 평면을 형성하는 윈도우 개구부(111)를 포함한다. 설치 시, 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11)는 하우징 모듈(110)의 센서 윈도우 개구부(111) 내에서 연장되며, 센서 윈도우 개구부(111) 및 센서 윈도우(11)에 의해 형성되는 센서 윈도우 평면은 일치한다.

클리닝 시스템(100)은 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11)를 닦기 위한 와이퍼 모듈(120)을 더 포함하고, 이 와이퍼 모듈(120)은 와이퍼(121) 및 와이퍼 프레임(122)을 포함한다. 와이퍼 모듈(120)은 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11)를 가로질러 이동하며 닦도록 하우징 모듈(110)에 대해 이동 가능하게 배열된다. 와이퍼(121)는 와이퍼 프레임(122)에 이동 가능하게 결합된다. 와이퍼(121)는 와이퍼 블레이드(125) 및 와이퍼 블레이드 홀더(126)를 포함하고, 와이퍼 블레이드(125)는 클리닝 시스템을 사용할 때 센서 윈도우(11)의 2개의 측방향 단부 사이에서 연장되고 실질적으로 센서 윈도우(11)의 전체 폭에 걸쳐 있다. 와이퍼 모듈(120)은 와이퍼 블레이드(125)가 연장된 방향에 수직인 방향으로 센서 윈도우(11) 위에서 구동된다.

와이퍼 모듈(120)은 조립 시 센서 윈도우 개구부(111)를 향하는 와이퍼 모듈(120)의 일측에 와이퍼 프레임(122)에 의해 지지되는 습윤 장치의 노즐 어레이(123)를 더 포함한다. 또한, 노즐 어레이(123)는 센서 윈도우(11)의 2개의 측면 단부 사이에서 연장되고, 실질적으로 센서 윈도우(11)의 전체 폭에 걸쳐 있다. 노즐(123)은 라이다 센서의 센서 윈도우 상에 미리 정해진 용량의 세정 매체를 도포하도록 배열된다.

클리닝 시스템(100)은 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11) 위에서 와이퍼 모듈(120)을 구동하기 위한 구동 모듈(130)을 더 포함한다. 구동 모듈(130)은 구동 샤프트(131)에 결합되도록 배열된 회전 출력 기관(133)을 갖는다. 구동 샤프트(131)는 하우징 모듈(110)의 샤프트 개구부(112)를 통해 수용될 수 있다. 또한, 구동 샤프트(131)는 구동 모듈(130)의 스루홀을 통하여 구동 샤프트(131)가 구동 모듈(130)의 양측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 구동 샤프트(131)는 구동 모듈(130)의 회전 출력 기관(133)에 회전 가능하게 결합된다.

구동 모듈(130)과 와이퍼 모듈(120) 사이에 상호 연결된 키네마틱 트랜스포머 모듈이 제공되는데, 본 예에서는 링키지 메커니즘(140)으로 구현된다. 스핀들, 캠, 벨트 드라이브, 체인, 가이딩 트랙 등을 갖는 배열과 같은, 다른 키네마틱 트랜스포머 장치 또한 구상된다는 것이 이해될 것이다. 도 1의 예에서, 키네마틱 트랜스포머 모듈은 라이다 센서(10)로부터 횡방향으로 하우징 모듈(110)의 양측에 배열된 제1 링키지 메커니즘(140A) 및 제2 링키지 메커니즘(140B)을 포함한다. 제1 및 제2 링키지 메커니즘(140A, 140B)는 서로 거울상이다. 이 시스템은 단지 하나의 링키지 메커니즘 또는 2개 이상의 링키지 메커니즘을 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 링키지 메커니즘(140A, 140B)은 각각 구동 모듈(130)의 회전 출력 기관에 연결되는 입력부(145A, 145B)와 와이퍼(121)에 연결되는 출력부(146A, 146B)를 갖는다. 링키지 메커니즘(140A, 140B)은 링키지 메커니즘의 입력부(145A, 145B)에서의 구동 모듈(130)의 회전 출력 운동을 링키지 메커니즘의 출력부(146A, 146B)에서의 와이퍼(121)의 순환 무한 폐쇄 와이퍼 궤적으로 변환하도록 배열된다. 보다 구체적으로, 링키지 메커니즘(140A, 140B)은 미리 정의된 궤적을 링키지 메커니즘(140A, 140B)의 출력부(146A, 146B)에, 예컨대, 와이퍼(121)에 부과하는 방식으로 구성된다.

키네마틱 트랜스포머 장치(본 예에서 링키지 메커니즘(140A, 140B))는 와이퍼(121) 궤적이 와이핑 구간 및 논-와이핑 구간을 포함하여 센서 윈도우(11)의 단방향 와이핑을 가능하게 하는 방식으로 구성된다. 키네마틱 트랜스포머 장치는 특히 와이퍼(121) 궤적이 센서 윈도우 개구부(11)에 의해 형성된 센서 윈도우 평면에 대해 실질적으로 횡방향으로 와이퍼(121)가 이동하는 구간을 포함하는 방식으로 구성된다. 따라서, 와이퍼(121)는 센서 윈도우(11)로부터 분리되어 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11)를 닦지 않으면서 공중으로 초기 위치로 복귀할 수 있다.

클리닝 시스템(100)은 차폐 커버(150)를 더 포함한다. 여기서, 차폐 커버(150)는 와이퍼 모듈(120)에 결합되며, 차폐 커버가 센서 윈도우 개구부(111)를 덮는 폐쇄 상태와 차폐 커버(150)가 센서 윈도우 개구부(111)를 덮지 않는 개방 상태 사이에서 이동 가능하다.

클리닝 시스템(100)은 환경으로부터 클리닝 시스템(100)의 다양한 구성요소를 차폐하기 위해 클리닝 시스템(100)의 외부에 제공되는 보호 프레임(160)을 더 포함한다. 보호 프레임(160)은 조립 시 라이다 센서(10)가 방해받지 않고 주변 환경을 볼 수 있도록 하우징 모듈(110)의 윈도우 개구부(111)와 정렬되는 중앙 개구부(161)를 포함한다. 보호 프레임(160) 및/또는 하우징 모듈(110)이 차량에 통합될 수 있음을 이해할 것이다.

도 2a 및 도 2b는 조립된 상태의 도 1의 클리닝 시스템(100)의 2개의 각각의 사시도를 도시한다. 이 예에서, 라이다 센서(10)는 하우징 모듈(110)에서 지지되고, 본 예에서 하우징 모듈(110)에 결합된 구동 모듈(130)은 구동 샤프트(131)를 구동하고, 이 구동 샤프트(131)는 하우징 모듈(110)을 통해 센서 윈도우 개구부와 평행한 축방향으로 연장된다. 구동 샤프트(131)의 어느 한 쪽 단부는 링키지 메커니즘(140A, 140B)에 결합되고, 링키지 메커니즘(140A, 140B)은 하우징 모듈의 협력 고정 기관 뒤에서 스내핑하는 고정 기관(147A, 147B)에 의해 하우징 모듈에 고정된다. 고정 기관(147A, 147B)은 링키지 메커니즘(140A, 140B)을 하우징 모듈(110)에 축방향으로만 고정하여 링키지 메커니즘(140A, 140B)의 링크의 회전 운동을 허용한다.

와이퍼 모듈(120)은 협력하는 선형 가이드 부재들에 의해 하우징 모듈(110)에 이동 가능하게, 특히 하우징 모듈(110)에 대해 미끄러짐 가능하게 결합된다. 여기서, 와이퍼 모듈(120)은 와이퍼 프레임(122)의 양측에 제공된 제1 선형 가이드 부재(124A, 124B)를 포함하고, 하우징 모듈(110)은 센서 윈도우 개구부(111)의 양측에 제공된 선형 가이드 부재(114A, 114B)를 포함한다.

도 3은 클리닝 시스템(100)의 정면도를 도시하며, 차폐 커버(150)는 그것이 전체 센서 윈도우 개구부(111)를 덮는 폐쇄 위치에 있다. 클리닝 시스템(100)은 예를 들어 센서 장치가 작동하지 않을 때, 예를 들어 차량이 주차되어 있을 때 이러한 특정 상태가 될 수 있다. 또한, 차폐 커버(150)가 보호 프레임(160)의 중앙 개구부(161) 전체를 실질적으로 덮고 있음을 볼 수 있다. 이러한 방식으로, 클리닝 시스템의 외부를 형성하고 차량의 외부를 향하는 클리닝 시스템(100)의 전면이 완전히 폐쇄된다.

도 4 내지 도 9는 클리닝 시스템(100)의 단면도를 도시하며, 도 4 내지 도 9 각각은 다양한 상태의 클리닝 시스템(100)을 도시한다. 도 4 내지 도 9는 특히 센서 윈도우를 닦도록 구동되는 동안 와이퍼 모듈(120)의 여러 단계들을 도시한다. 도 4 내지 도 9에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 센서 윈도우 개구부(111)에 의해 형성된 센서 윈도우 평면(113)은 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11)가 연장되는 평면과 일치한다.

와이퍼 모듈(120)은 키네마틱 트랜스포머 모듈(140)에 연결되며, 보다 구체적으로 와이퍼(121)는 링키지 메커니즘(140)에 연결되며, 이 링키지 메커니즘(140)은 센서 윈도우(11)를 단방향으로 닦기 위해 와이퍼(121)에 미리 정해진 순환 궤적을 부과한다. 와이퍼 궤적은 본 예에서 센서 윈도우(11)의 상단에서 센서 윈도우(11)의 하단까지 중력 벡터 방향으로 와이퍼가 센서 윈도우를 닦는 와이핑 구간을 포함한다. 와이퍼(121)가 센서 윈도우(11)를 닦지 않으면서 와이퍼(121)가 하단에서 상단으로 복귀되는 논-와이핑 구간은 일반적으로 하단에서 상단으로 향하는 반대 방향이다. 링키지 메커니즘(140)은 명료함을 위해 도 4 내지 도 9에 도시되지 않았다. 그러나, 와이퍼 프레임(122)에는 선형 가이드에 의해 센서 윈도우 평면(113)에 평행한 선형 왕복 운동이 가해진다. 와이퍼 프레임(122)에는 제1 선형 가이드 부재(124A, 124B)가 제공되고, 하우징 모듈(110)에는 협력하는 가이드 부재(114A, 114B)가 제공된다. 센서 윈도우 평면(113)에 대해 횡방향으로의 와이퍼(121)의 움직임을 수용하기 위해, 와이퍼 프레임(122)은 제2 선형 가이드 부재(128)를 더 포함한다. 제2 선형 가이드 부재(128)는 와이퍼(121)가 센서 윈도우 평면(113)에 대해 실질적으로 일정한 방향으로 유지되도록 와이퍼(121)를 회전 고정시킨다.

센서 윈도우(11)의 세척은 습윤 장치의 노즐(123)에 의해, 선택적으로 센서 윈도우(11) 상에 도포된 세정 매체와 함께 오염물을 닦아내는 것을 포함한다. 노즐(123)은 세정 매체가 센서 윈도우(11) 상에 고르게 도포될 수 있도록 센서 윈도우 평면(113)에 대해 일정 각도로 배향된다. 노즐(123)은 와이퍼(121) 아래의 와이퍼 프레임(122) 상에 제공되며, 센서 윈도우(11)를 가로지르는 방향으로 등거리인 노즐(123)들은 센서 윈도우(11) 상에 세정 매체의 막을 효율적으로 도포하기 위해 스캐닝 모션으로 이동된다. 노즐(123)은 도 4 내지 도 9의 평면에 수직으로 연장되는 어레이로 배열된다. 노즐(123)은 인접한 노즐(123) 사이에 위치하는 파티션 벽(127)에 의해 서로 분리된다. 이것은 각각의 노즐에 의해 센서 윈도우(11) 상에 도포된 세정 매체의 중첩을 감소시키고, 따라서 세정 매체의 균일한 층이 최소 부피의 세정 매체를 사용하여 달성될 수 있다.

또한, 도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 와이퍼(121)는 탄성 재료(예컨대, 고무 등)의 와이퍼 블레이드(125) 및 와이퍼 블레이드(125)를 고정하는 와이퍼 블레이드 홀더(126)를 포함한다.

도 4 내지 도 9는 센서 윈도우 개구부(111)를 덮거나 덮지 않는 차폐 커버(150)의 여러 예를 더 보여준다. 차폐 커버(150)는 상측에서 와이퍼 모듈(120), 특히 와이퍼 프레임(122)에 힌지 식으로 연결되어, 차폐 커버(150)는 센서 윈도우 개구부(111)를 덮지 않는 개방 상태와 차폐 커버(150)가 센서 윈도우 개구부(111)를 덮는 폐쇄 상태 사이에서의 와이퍼 모듈(120)의 움직임과 동조된다. 바닥측에서, 차폐 커버(150)는 하우징 모듈(110)에 미끄러짐 가능하게 연결되며, 하우징 모듈(110)은 차폐 커버(150)를 미끄러짐 가능하게 수용하기 위한 캐비티(116)를 포함한다. 본 예에서 캐비티(116)는 라이다 센서(10)가 수용되는 부분 아래에 위치하고 센서 윈도우 평면(113)에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장된다. 이것은 매우 소형의 설정을 야기한다.

본 예에서, 노즐(123)은 노즐(123)이 차폐 커버(150)의 바람이 없는 부분에 위치하도록 차폐 커버(150)와 센서 윈도우 평면(113) 사이에 배치되며, 이는 최소한의 세정 매체의 방출로 센서 윈도우(11)을 효과적으로 습윤하는데 유리하다.

도 4는 와이퍼(121)가 라이다 센서(10)의 시야를 방해하는 것을 방지하기 위해 센서 윈도우 개구부(111) 외부의, 센서 윈도우의 바닥면 근처의 초기 위치에 위치하는 제1 단계를 도시한다. 초기 위치에서, 와이퍼 블레이드(125)는 센서 윈도우(11)와 접촉하지 않는다. 차폐 커버(150)는 하우징 모듈(110)의 캐비티(116) 내에 수용되고 센서 윈도우 평면(113)에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장된다.

도 5는 와이퍼(121)가 초기 위치 반대쪽의 센서 윈도우 개구부(111)의 상측을 향해 와이퍼 궤적을 따라 전진해 있는 제2 단계를 도시한다. 와이퍼(121)는 횡방향으로 초기 위치에서 센서 윈도우(11)로부터 먼 쪽으로, 뿐만 아니라 평행한 방향으로 센서 윈도우(11)의 상부측을 향해 구동되어 있고, 제2 선형 가이드 부재(128)는 와이퍼 프레임(122)에 대한 와이퍼(121)의 횡방향 이동을 수용했다. 도 5에 도시된 제2 단계에서, 와이퍼는 센서 윈도우(11)와 접촉하지 않는다. 따라서, 제2 단계에서, 와이퍼(121)는 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간에 있다. 또한, 차폐 커버(150)는 와이퍼 모듈(120)에 힌지 식으로 결합되어 와이퍼 모듈(120)의 움직임과 동조됨을 알 수 있다.

도 6은 와이퍼(121)가 도 5의 단계에 비해 센서 윈도우 개구부(111)의 상부측을 향해 더 전진해 있는 제3 단계를 도시한다. 제3 단계에서, 센서 윈도우(11)가 노즐(123)의 분사 범위에 들어왔으므로, 노즐은 세정 매체를 방출하여 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11)를 습윤하게 할 수 있다. 세정 매체의 낭비를 피하기 위해, 이 시스템은 센서 윈도우(11)가 노즐(123)의 분사 범위 내에 있지 않을 때(예를 들어 제1 단계 및 제2 단계에서) 세정 매체를 방출하는 것을 억제하도록 배열된다. 노즐(123)은 차폐 커버(150) 및 와이퍼 프레임(122)에 의해 (명백한) 바람으로부터 차폐된다.

도 7은 와이퍼(121)가 전진하여 센서 윈도우 개구부(111)의 상부측에 도달해 있는 제4 단계를 도시한다. 센서 윈도우 개구부(111)의 상부측을 향하여, 와이퍼(121)는 횡방향으로 센서 윈도우 평면(113) 쪽으로 구동된다. 제4 단계에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 와이퍼 블레이드(125)는 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11)와 접촉한다. 또한, 제4 단계에서, 와이퍼 모듈(150)에 동조된 차폐 커버(150)는 차폐 커버가 센서 윈도우 평면(113)에 실질적으로 평행하게 연장되어 있고 차폐 커버(150)가 센서 윈도우 개구부(111)를 덮고 있는 폐쇄 위치에 있다. 또한, 차폐 커버(150)는 보호 프레임(160)의 중앙 개구부(161)를 덮어 클리닝 시스템의 전면이 완전히 폐쇄되도록 한다. 이 시스템은 라이다 센서(10)가 작동하지 않을 때, 예를 들어 차량이 주차되어 있을 때, 도 7에 도시된 바와 같이 제4 단계의 상태가 되어 유지되는 것이 바람직하다. 클리닝 시스템(100) 및 라이다 센서(10)를 환경으로부터의 충격으로부터 보호하기 위해, 하우징 모듈은 센서 윈도우 평면(113)을 향하는 방향으로의 차폐 커버(150)의 움직임에 대항하는 접촉면(117)을 포함한다. 접촉면(117)은 특히 센서 윈도우(111)를 향하는 방향으로 차폐 커버(150)의 바닥측의 움직임에 대항하도록 센서 윈도우 개구부(111)의 바닥측에 배열된다.

도 8은 와이퍼(121)가 센서 윈도우 개구부(111)의 상부측에서 바닥측으로 전진해 있는 제5 단계를 도시한다. 제5 단계에서, 와이퍼(121)는 와이퍼(121)가 센서 윈도우(11)를 닦는 와이퍼 궤적의 와이핑 구간을 따라 구동된다. 본 예에서 와이퍼 구간은 센서 윈도우(11)의 직선 형상을 따르도록 적어도 실질적으로 직선이다. 키네마틱 트랜스포머 장치(140)가 라이다 센서의 센서 윈도우(11)의 특정 형상에 와이퍼 궤적을 적응시키는 방식으로 구성될 수도 있음을 이해할 것이다. 탄성 재질의 와이퍼 블레이드(125)는 센서 윈도우(11)를 효과적으로 닦기 위해 탄성 변형된다. 또한, 차폐 커버(150)는 와이퍼 모듈(120)의 움직임에 의해 하우징 모듈(110)의 캐비티(116) 내로 구동되는 것을 볼 수 있다. 노즐(123)은 선택사항으로서 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에서 세정 매체를 방출한다.

도 9는 와이퍼(121)가 센서 윈도우(11)의 하단부에 도달해 있는 제6 단계를 나타낸다. 센서 윈도우(11) 하단부 아래에, 와이퍼 블레이드(125)로부터 오염물을 떼어내기 위한 스크레이퍼 장치(170)가 제공된다. 와이퍼 궤적은 센서 윈도우(11)의 하단부를 넘어, 고정식 스크레이퍼 장치(170)를 가로질러 도 4에 도시된 제1 단계까지 연장된다. 스크레이퍼 장치(170)는 와이퍼 블레이드(125)를 긁어내도록 구성된 블레이드 스크레이퍼(171) 및 노즐(123)을 긁어내는 노즐 스크레이퍼(172)를 포함한다. 노즐 스크레이퍼(172)로 노즐(123)을 깨끗하게 긁어내는 것은 노즐(123)의 막힘을 방지한다.

도 10a는 와이퍼 모듈(120)의 와이퍼(121)를 도시한다. 와이퍼(121)는 와이퍼 블레이드(125) 및 와이퍼 블레이드 홀더(126)를 포함한다. 와이퍼 블레이드 홀더(126)는 2개의 대향 단부 사이로 연장되며, 각 단부는 와이퍼 모듈(120)의 와이퍼 프레임(122)의 제2 선형 가이드 부재(128)와 협력하기 위한 가이드 부재(118A, 118B)를 포함한다.

도 10b는 도 10a의 와이퍼(121)의 상세 단면도이다. 와이퍼 블레이드(125)가 스프링 요소(본 예에서는 와이퍼 블레이드 홀더에 의해 클램핑되는 판 스프링(129))에 의해 와이퍼 블레이드 홀더(126)에 스프링 장착식으로 결합되어 있음을 것을 볼 수 있다. 와이퍼 블레이드(125)는 센서 윈도우(11)를 효과적으로 닦기 위해 스프링 장력 하에서 센서 윈도우와 접촉하게 될 수 있다. 이것은 센서 와이어 평면과 와이퍼 궤적의 와이핑 구간 사이의 미세한, 예컨대, 의도하지 않은 오프셋(offset)에 적응하기 위해 센서 윈도우(11)에 대해 횡방향으로의 와이퍼 블레이드 홀더(126)에 대한 와이퍼 블레이드(125)의 움직임을 추가로 허용한다. 이러한 오프셋은 예를 들어 클리닝 시스템(100)의 구성요소의 치수 공차로 인해 발생할 수 있다.

와이퍼 블레이드 홀더(126)의 단부에는 키네마틱 트랜스포머 모듈(예컨대, 링키지 메커니즘(140))의 출력부에 결합하기 위한 결합 부재(본 예에서는, 암형 결합 기관(119))가 제공된다. 와이퍼 블레이드 홀더(126)는 특히 링키지 메커니즘(140)에 자유롭게 회전 가능하게 결합된다.

도 11은 키네마틱 트랜스포머 모듈인 예시적인 링키지 메커니즘(140)의 개략도를 도시한다. 링키지 메커니즘(140)은 링키지 메커니즘(140)의 출력부(146)에 미리 정해진 순환 궤적을 부과하도록 구성된다. 링키지 메커니즘(140)은 특히 출력부(146)에 신장 형상의 궤적을 부과하도록 구성된다. 도 11에 도시된 바와 같은 예시적인 링키지 메커니즘(140)은 4-링크 메커니즘이지만, 다르게 구성된 링키지 메커니즘 또한 구상된다는 것이 이해될 것이다. 링키지 메커니즘(140)은 예를 들어 구동 샤프트(131)를 통해 구동 모듈(130)에 의해 회전 구동되도록 배열되는 입력부(145)와 제1 링크를 형성하는 제1 링크 바디(141)를 포함한다. 제2 링크를 형성하는 제2 링크 바디(142)는 제1 링크 바디(141)에 피벗 가능하게 연결되고, 예를 들어 와이퍼(121)에 연결되는 출력부(146)를 포함한다. 링키지 메커니즘(140)은 제2 링크 바디(142)에 피벗 가능하게 연결된, 제3 링크를 형성하는, 제3 링크 바디(143)를 더 포함한다. 입력부(146)와 제3 링크 바디(143)의 자유단 사이에 제4 링크가 형성된다. 제2 링크와 제3 링크 간의 연결 반대쪽의, 제3 링크 바디(143)의 자유단은 하우징 모듈(110)에 피벗 연결되도록 배열될 수 있다. 종종 체비쇼프 람다 메커니즘(Chebyshev Lambda mechanism)이라고도 불리는, 도 11의 특정 예에서, 제1 링크는 길이 A, 제2 링크는 길이 5A, 제3 링크는 길이 2.5A, 제4 링크는 길이 2A를 갖는다. 제2 링크 바디(142)와 제3 링크 바디(143)는 출력부(146)로부터 2.5A의 거리에서 연결된다. 예를 들어 도 11에서 화살표로 표시된, 입력부를 중심으로 한 제1 링크 바디(141)의 회전은 도 11에서 점선으로 표시된 출력부의 폐쇄 무한 궤적(180)을 부과한다. 와이퍼(121)에 연결될 때, 이 궤적은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 와이퍼 궤적(180)으로 지칭된다. 와이퍼 궤적(180)은 와이핑 구간(181) 및 논-와이핑 구간(182)을 포함한다. 이 예에서, 와이퍼 궤적(180)은 직선이지만 링키지 메커니즘(140)은 예를 들어 곡선형 와이핑 구간(141)을 부과하도록 링크의 상대적 치수들을 변경하여 조정될 수 있음이 이해될 것이다. 와이핑 구간(181)은 바람직하게는 센서 윈도우 평면(113)과 실질적으로 평행하고, 또는 센서 윈도우 평면(113)과 일치할 수 있다. 논-와이핑 구간(182)은 곡선이다.

도 12a 및 도 12b는 스냅 연결(본 예에서, 제2 링크 바디(142)와 제1 링크 바디(141) 사이의 제1 스냅 연결(190A) 및 제2 링크 바디(142)와 제3 링크 바디(143) 사이의 제2 스냅 연결(190B))의 상세도를 도시한다. 도 12b는 도 12a에 도시된 스냅 연결의 단면도를 도시한다. 스냅 연결은 매우 쉽고 빠른 조립 액션이다. 여기서, 제1 링크 바디(141)는 자신과 일체형으로 형성되고 제1 링크 바디(141)로부터 개방단까지 축방향 외측으로 연장되는 수형 커넥터 기관(193A)을 포함한다. 이와 유사하게, 제3 링크 바디(141)는 자신과 일체형으로 형성되며 제3 링크 바디(143)로부터 개방단까지 축방향 외측으로 연장되는 수형 커넥터 기관(193B)을 포함한다. 개방단에서 또는 그 근처에서, 수형 커넥터 기관(193A, 193B)은 원주형 에지(195A, 195B)(본 예에서는 수형 커넥터 기관(193A, 193B) 둘레에 원주형으로 연장되는 만입부에 의해 형성됨)를 포함한다.

수형 커넥터 기관(193A, 193B)은 암형 커넥터 기관(197A, 197B)에 삽입되며, 본 예에서는 제2 링크 바디(142)를 관통하는 각각의 스루홀을 통해 삽입된다. 방사상 베어링 계면(199A, 199B)은 수형 커넥터 기관(193A, 193B)과 암형 커넥터 기관(197A, 197B)이 접촉하는 위치에 형성되며, 방사상 베어링 계면(199A, 199B)은 암형 커넥터 기관(197A, 197B)에 대한 수형 커넥터 기관(193A, 193B)의 회전을 허용한다. 수형 커넥터 기관(193A, 193B)은 본 예에서 플랩(192A, 194A, 192B, 194B)으로서 구현된 차단 기관에 의해 추가로 축방향으로 차단되며, 이 플랩(192A, 194A, 192B, 194B)은 제2 링크 바디(142)와 일체로 형성된다. 플랩(192A, 194A, 192B, 194B)은 원주형 에지(195A, 195B)와 상호 작용하여 수형 커넥터 기관(193A, 193B)의 축방향 움직임을 방지한다. 플랩(192A, 194A, 192B, 194B)과 원주형 에지(195A, 195B)가 상호작용하는 위치에 축방향 차단 계면(196A, 196B)이 형성된다.

방사상 베어링 계면(199A, 199B) 및 축방향 차단 계면(196A, 196B)은 특히 축방향으로 서로 분리되어, 링크 바디의 저마찰 상대 회전을 허용하는 견고하고 튼튼한 연결이 얻어진다.

스냅 연결(190A, 190B)은 또한 수형 커넥터 기관(193A, 193B) 둘레에 원주형으로 연장되는 릿지(191A, 191B)를 포함한다. 릿지(191A, 191B)는 여기서 각각 제1 링크 바디(141) 및 제3 링크 바디(143)와 일체로 형성되지만, 릿지(191A, 191B)가 또한 제2 링크 바디(142)와 일체로 형성될 수도 있음은 자명하다. 릿지(191A, 191B)는 제2 링크 바디(142)를 제1 링크 바디(141) 및 제3 링크 바디(143)로부터 이격시켜 링크 바디(141, 142, 143)들의 상대 회전을 용이하게 해준다. 릿지(191A, 191B)는 이러한 상대 회전을 용이하게 하기 위한 베어링 면(198A, 198B)을 포함한다.

도 13은 구동 모듈(130)의 개략도를 도시한다. 구동 모듈(130)은 하우징(139)을 포함하고, 이 하우징(139)은 특히 오염물의 유입을 방지하기 위해 밀봉된다. 하우징(139)은 특히 수밀(water-tight) 하우징 및/또는 방진(dust-tight) 하우징일 수 있다. 하우징(139)은 본 예에서 모터(132)(본 예에서 DC 모터) 및 여러 기어를 포함하는 트랜스미션(134)을 통해 모터에 결합되는 회전 출력 기관(133)을 포함한다. 하우징(139)에 포함된 내부 구성요소를 나타내기 위해 하우징(139)의 절반만 도 13에 투명하게 도시되어 있다.

회전 출력 기관(133)에는 회전 출력 기관(133)의 회전 위치를 감지하기 위한 회전 위치 센서(135)가 고정 결합된다. 회전 위치 센서(135)는 고정된 1:1의 변속비를 통해 회전 출력 기관과 결합되어, 회전 출력 기관(133)의 단일 완전 회전이 회전 위치 센서(135)의 단일 완전 회전에 대응된다. 회전 위치 센서(135)는 본 예에서 무한 전위차계(endless potentiometer)이지만, 대안의 유형의 회전 위치 센서가 채용될 수도 있음이 이해될 것이다. 회전 위치 센서를 교정하고 구동 장치의 조립을 용이하게 하기 위해, 교정 노치 또는 톱니(136)가 제공되어 회전 출력 기관(133)과 회전 위치 센서(135) 사이에 고유한 상대적 구성을 보장할 수 있다.

구동 모듈(130)은 제어 장치(200)(여기서는 인쇄 회로 기판으로 형성됨)를 더 포함한다. 제어 장치(200)는 회전 위치 센서(135)에 작동 가능하게 연결되고, 모터(132)를 활성화함으로써 회전 출력 기관(133)의 회전 위치에 기초하여 회전 출력 기관(133)의 움직임을 제어하도록 배열된다.

구동 모듈(130)은 회전 출력 기관(133)으로부터의 모터의 분리를 허용하기 위해, 트랜스미션(134) 내에 배열된 클러치(138), 특히 마찰 클러치를 더 포함한다.

구동 모듈(130)은 또한 LIN 버스 및/또는 CAN 버스와 같은 차량 통신 네트워크와 통신하기 위한 통신 포트(137)를 포함한다. 제어 장치(200)는 차량 통신 네트워크로부터 수신된 정보에 기초하여 회전 출력 기관(133)의 동작을 제어하도록 배열된다.

제어 장치(200)는 특히 라이다 센서(10)의 센서 윈도우(11)를 세척하기 위한 클리닝 프로그램과 관련된 하나 이상의 제어 프로그램을 포함한다.

도 14a 및 도 14b는 구동 모듈(130)의 정면도를 도시한다. 도 14a에서는, 구동 모듈(130)의 내부를 나타내기 위해 하우징(139)의 일부가 생략되어 있다. 구동 모듈(130)이 구동 샤프트(131)를 수용하기 위한 스루홀(201)을 포함한다는 것을 볼 수 있다. 회전 출력 기관(133)은 폼-피팅 결합(form-fitted coupling)에 의해 구동 샤프트(131)과 회전 가능하게 결합된다. 구동 샤프트(131)는 회전 출력 기관(133)에 결합된 때 구동 모듈(130)을 관통하여 하우징(139)의 양측으로 돌출된다. 이런 방식으로, 키네마틱 트랜스포머 모듈, 예를 들어, 링키지 메커니즘(140)은 구동 샤프트(131)의 양 단부에 결합될 수 있다.

본 명세서에서, 본 발명은 본 발명의 실시예의 특정 예를 참조하여 설명되어 있다. 그러나, 본 발명의 본질에서 벗어나지 않고 다양한 수정, 변형, 대안 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 명확성과 간결한 설명을 위해, 특징들은 동일하거나 별도의 실시예의 일부로 본 명세서에서 설명되어 있지만, 이러한 별도의 실시예에 설명된 특징들의 전부 또는 일부의 조합을 갖는 대안의 실시예도 구상되고 청구범위에 개요가 서술된 본 발명의 틀 내에 속하는 것으로 이해된다. 따라서 명세서, 도면 및 예시는 제한적인 의미가 아닌 예시적인 의미로 간주되어야 한다. 본 발명은 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 대안, 수정 및 변형을 포함하도록 의도된다. 또한, 설명된 많은 요소들은 임의의 적절한 조합 및 위치에서 개별 또는 분산된 구성요소로 구현될 수도 있고 또는 다른 구성요소와 함께 구현될 수 있는 기능적 개체이다.

청구범위에서, 괄호 사이에 있는 임의의 부재번호는 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. '포함하는'이라는 단어는 청구범위에 나열된 것 이외의 다른 특징 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 또한, '하나' 및 '일'은 '오직 하나'로 한정하여 해석하는 것이 아니라 '적어도 하나'를 의미하며 복수를 배제하지 않는다. 어떤 조치가 서로 다른 청구범위에 인용되어 있다는 단순한 사실이 해당 조치의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다.

본 개시 내용은 아래의 번호가 매겨진 실시예에 의해 추가로 설명될 것이고, 이는 앞선 단락과 관련지어 읽어야 하고 본 개시 내용을 제한하지 않는다. 위에서 설명한 특징 및 선호도는 아래의 실시예들에도 적용된다.

실시예 1. 자동차의 광 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 클리닝 시스템으로서,

광 감지 장치의 센서 윈도우를 내부에 수용하기 위한 센서 윈도우 평면을 형성하는, 윈도우 개구부를 포함하는, 감지 장치와 협력하는 하우징 모듈;

센서 윈도우를 닦는 와이퍼를 포함하는 와이퍼 모듈;

회전 출력 기관을 갖는 구동 모듈; 및

구동 모듈과 와이퍼 모듈 사이에 상호 연결되며 와이퍼를 순환 와이퍼 궤적으로 구동하도록 구동 모듈의 회전 출력 기관의 회전을 변환하도록 구성된 키네마틱 트랜스포머 모듈(kinematic transformer module)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 2. 실시예 1에 있어서, 순환 와이퍼 궤적은 와이퍼가 실질적으로 센서 윈도우 평면에서 센서 윈도우를 닦도록 구동되는 와이핑 구간, 및 와이퍼가 센서 윈도우를 닦지 않으면서 센서 윈도우 평면으로부터 떨어진 거리에서 구동되는 논-와이핑 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 3. 실시예 1 또는 2에 있어서, 이 시스템은 센서 윈도우 평면에 평행한 방향 성분을 갖는 와이퍼 궤적의 제1 구간을 따라 와이퍼를 이동시키도록 배열되고, 이 시스템은 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향인 방향 성분을 갖는 와이퍼 궤적의 제2 구간을 따라 와이퍼를 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 4. 임의의 이전 실시예에 있어서, 와이퍼 궤적의 와이핑 구간은 실질적으로 직선인 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 5. 임의의 이전 실시예에 있어서, 키네마틱 트랜스포머 모듈은 와이퍼 궤적을 따른 움직임을 와이퍼에 부과하기 위해, 구동 모듈의 회전 출력 기관에 연결된 입력부 및 와이퍼 모듈에 연결된 출력부를 갖는 링키지 메커니즘(linkage mechanism)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 6. 실시예 2에 있어서, 와이퍼 궤적은 와이퍼가 윈도우 개구부의 에지에서 또는 그 근처에서 초기 위치를 취하는 초기 지점을 포함하고, 이 시스템은 초기 위치로부터, 와이퍼 궤적을 따라, 먼저 논-와이핑 구간을 통과하고 두 번째로 와이핑 구간을 통과하도록 와이퍼를 구동하도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 7. 실시예 6에 있어서, 초기 위치에서, 와이퍼는 센서 윈도우 개구부 외부의 하우징 모듈 부분에 또는 그 위에 배치된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 8. 임의의 이전 실시예에 있어서, 세정 매체를 선택적으로 방출하도록 배열된 습윤 장치(moistening device)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 9. 실시예 8에 있어서, 습윤 장치는 하우징 모듈에 대해 이동 가능하게 배열된 하나 이상의 노즐을 포함하고, 이 시스템은 세정 매체를 센서 윈도우 상에 도포하기 위해 하나 이상의 노즐을 센서 윈도우 위로 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 10. 실시예 9에 있어서, 이 시스템은 하나 이상의 노즐을 센서 윈도우 평면에 평행하게 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 11. 실시예 8 내지 실시예 10 중 어느 한 실시예에 있어서, 하나 이상의 노즐은 센서 윈도우 평면에 대해 일정 각도로 배향된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 12. 실시예 8 내지 실시예 11 중 어느 한 실시예에 있어서, 하나 이상의 노즐은 와이퍼 모듈 상에 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 13. 실시예 8 내지 실시예 12 중 어느 한 실시예에 있어서, 이 시스템은, 습윤 장치와 함께 사용 시, 와이퍼가 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간을 따라 구동될 때 세정 매체를 방출하도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 14. 실시예 8 내지 실시예 13 중 어느 한 실시예에 있어서, 이 시스템은, 습윤 장치와 함께 사용 시, 단일 와이퍼 궤적 사이클에서 2-20mL의 액체 세정 매체를 방출하도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 15. 임의의 이전 실시예에 있어서, 윈도우 개구부를 적어도 부분적으로 차폐하기 위한 차폐 커버를 포함하고, 이 시스템은 차폐 커버가 윈도우 개구를 적어도 부분적으로 덮는 폐쇄 상태와 차폐 커버가 윈도우 개구부를 덮지 않는 개방 상태 사이에서 하우징 모듈에 대해 차폐 커버를 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 16. 실시예 15에 있어서, 차폐 커버는 하우징 모듈의 캐비티 내에 미끄러짐 가능하게 수용 가능하고, 이 시스템은 차폐 커버가 센서 윈도우를 덮도록 센서 윈도우 평면에 실질적으로 평행하게 연장되는 폐쇄 상태와 차폐 커버가 캐비티 내에 미끄러짐 가능하게 수용되고 센서 윈도우 평면에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장되는 개방 상태 사이에서 하우징 모듈에 대해 차폐 커버를 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 17. 실시예 16에 있어서, 차폐 커버는 와이퍼 모듈에 힌지 식으로 결합된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 18. 실시예 8에 종속된 경우 실시예 15 내지 실시예 17 중 어느 한 실시예에 있어서, 이 시스템은 사용 시 세정 매체가 센서 윈도우 상에 도포될 때 차폐 커버로 센서 윈도우를 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 19. 임의의 이전 실시예에 있어서, 와이퍼 모듈은 와이퍼 프레임을 포함하고, 이 와이퍼 프레임은 센서 윈도우 평면에 실질적으로 평행한 방향으로의 와이퍼 프레임의 움직임을 안내하기 위해 하우징 모듈과 협력하도록 배열된 제1 가이드 부재 및 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향으로의 와이퍼 프레임에 대한 와이퍼의 움직임을 안내하기 위해 와이퍼와 협력하도록 배열된 제2 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 20. 실시예 19에 있어서, 와이퍼는 키네마틱 트랜스포머 모듈의 출력부에 연결되고, 와이퍼의 움직임과 함께 와이퍼 프레임을 동조시키기 위한 동반 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 21. 임의의 이전 실시예에 있어서, 와이퍼는 키네마틱 트랜스포머 모듈의 출력부에 자유롭게 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 22. 실시예 19 내지 실시예 21 중 어느 한 실시예에 있어서, 와이퍼 프레임은 와이퍼를 회전 고정하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 23. 임의의 이전 실시예에 있어서, 와이퍼는 와이퍼 블레이드 및 와이퍼 블레이드를 고정시키는 와이퍼 블레이드 홀더를 포함하고, 이 와이퍼 블레이드는 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향으로 와이퍼 블레이드 홀더에 대해 이동 가능하도록 스프링 장착된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 24. 실시예 19 내지 실시예 23 중 어느 한 실시예에 있어서, 와이퍼는 와이퍼 프레임에 탈착 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 25. 실시예 23 또는 실시예 24에 있어서, 와이퍼 블레이드는 탄성 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 26. 임의의 이전 실시예에 있어서, 구동 모듈의 회전 출력 기관의 회전 운동을 제어하도록 배열된 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 27. 실시예 26에 있어서, 와이퍼 궤적 내의 와이퍼 위치를 감지하는 위치 센서를 포함하고, 제어 장치는 위치 센서에 작동 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 28. 실시예 8에 종속된 경우, 실시예 26 또는 실시예 27에 있어서, 제어 장치는 습윤 장치를 제어하도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 29. 실시예 28에 있어서, 제어 장치는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간에 있는 동안 습윤 장치에 의해 세정 매체가 방출되고, 및/또는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에 있는 동안 습윤 장치가 세정 매체의 방출을 억제하는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 30. 실시예 29에 있어서, 제어 장치는 세정 매체의 방출 후 미리 정해진 적심 시간 동안 와이퍼의 움직임이 중단되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 31. 실시예 9에 종속된 경우, 실시예 28 내지 실시예 30 중 어느 한 실시예에 있어서, 제어 장치는 노즐이 클리닝 시스템의 스크레이핑 장치를 향해 있는 동안 세정 매체가 습윤 장치의 하나 이상의 노즐로부터 방출되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 32. 실시예 28 내지 실시예 31 중 어느 한 실시예에 있어서, 제어 장치는 적어도 와이퍼 궤적의 전체 사이클 동안 습윤 장치가 세정 매체의 방출을 억제하는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 33. 실시예 28 내지 실시예 32 중 어느 한 실시예에 있어서, 제어 장치는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에 있는 동안, 특히 센서 윈도우가 건조한 경우, 세정 매체가 습윤 장치를 통해 방출되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 34. 실시예 28 내지 실시예 33 중 어느 한 실시예에 있어서, 제어 장치는 와이퍼 궤적의 사이클당 습윤 장치를 통해 2-20mL의 액체 세정 매체가 방출되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 35. 실시예 15에 종속된 경우, 실시예 28 내지 실시예 34 중 어느 한 실시예에 있어서, 제어 장치는 세정 매체가 습윤 장치를 통해 방출되는 동안 센서 윈도우 개구부가 차폐 커버에 의해 적어도 부분적으로 덮이는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.

실시예 36. 제1 링크 바디와 제2 링크 바디 사이의 회전 가능한 스냅 연결로서, 제1 링크 바디는 제1 링크 바디로부터 축방향 외측으로 연장되는 수형 커넥터 기관을 포함하고, 제2 링크 바디는 암형 커넥터 기관을 포함하고, 수형 커넥터 기관은 암형 커넥터 기관 내로 삽입되어 제1 링크 바디와 제2 링크 바디를 서로 스냅 연결할 수 있고, 연결될 때 암형 커넥터 기관은 수형 커넥터 기관과 암형 커넥터 기관 사이의 방사상 베어링 계면에서 수형 커넥터 기관을 방사상으로 지지하여 제1 링크 바디와 제2 링크 바디가 축방향을 가로지르는 평면에서 서로에 대해 피벗 가능하도록 하고, 암형 커넥터 기관은 수형 커넥터 기관과 제2 커넥터 부재 사이의 차단 계면에서 수형 커넥터 기관의 축방향 움직임을 차단하고, 차단 계면 및 방사상 베어링 계면은 서로 축방향으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 스냅 연결.

실시예 37. 실시예 36에 있어서, 수형 커넥터 기관은 제1 링크 바디와 일체로 형성되고 및/또는 암형 커넥터 기관은 제2 커넥터 기관과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 스냅 연결.

실시예 38. 실시예 36 또는 실시예 37에 있어서, 암형 커넥터 기관은 수형 커넥터 기관의 축방향 움직임을 차단하는 차단 기관을 포함하고, 차단 기관은 수형 커넥터 기관의 만입부와 협동하는 플랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 스냅 연결.

실시예 39. 실시예 36 내지 실시예 38 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 및 제2 링크 바디 사이에, 연결될 때 제1 링크 바디와 제2 링크 바디를 이격시키기 위한 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스냅 연결.

실시예 40. 실시예 36 내지 실시예 39 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 링크 바디 및 제2 링크 바디는 사출 성형된 것을 특징으로 하는 스냅 연결.

실시예 41. 특히 실시예 1 내지 실시예 35 중 어느 한 실시예에 따른 클리닝 시스템을 위한, 키네마틱 트랜스포머 모듈로서, 구동 모듈의 회전 출력 기관의 회전 운동을 와이퍼의 순환 와이퍼 궤적으로 변환하도록 구성된 링키지 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.

실시예 42. 실시예 41에 있어서, 링키지 메커니즘은 실시예 36 내지 실시예 39 중 어느 한 실시예에 따른 스냅 연결을 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.

실시예 43. 실시예 41 또는 실시예 42에 있어서, 제1 링크 바디는 구동 모듈의 회전 출력 기관에 연결되도록 배열된 입력 커넥터를 갖고, 제1 링크 바디는 구동축을 중심으로 회전 가능하게 배치되고, 제2 링크 바디는 와이퍼와 연결되는 출력 커넥터를 포함하고, 링키지 메커니즘은 구동축을 중심으로 한 제1 링크 바디의 회전 운동을 제2 링크 바디의 출력 커넥터의 순환 와이퍼 궤적으로 변환하도록 구성되고, 와이퍼 궤적은 직선 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.

실시예 44. 실시예 43에 있어서, 링키지 메커니즘은 제2 링크 바디의 상보적인 수형 또는 암형 커넥터 기관에 피벗 가능하게 연결되는 수형 또는 암형 커넥터 기관을 포함하는 제3 링크 바디, 및 클리닝 시스템의 하우징 모듈에 피벗 가능하게 연결되는 하우징 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.

실시예 45. 실시예 41 내지 실시예 44 중 어느 한 실시예에 있어서, 링키지 메커니즘을 클리닝 시스템의 하우징 모듈에 축방향으로 고정시키기 위한 고정 기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.

실시예 46. 실시예 45에 있어서, 고정 기관은 제1 링크 바디, 제2 링크 바디 및 제3 링크 바디 중 임의의 하나 이상과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.

실시예 47. 특히 실시예 1 내지 실시예 35 중 어느 한 실시예에 따른 모듈식 클리닝 시스템을 위한, 순환 궤적을 따라 물체를 구동하기 위한 구동 모듈로서, 구동 모듈은 드라이버 하우징을 포함하고, 드라이버 하우징은 모터, 트랜스미션을 통해 모터에 연결되는 회전 출력 기관 및 출력 기관의 회전 위치를 판정하는 무한 회전 위치 센서를 포함하고, 무한 회전 위치 센서는 회전 출력 기관의 1회 이상의 완전 회전이 회전 위치 센서에 의해 감지된 1회 이상의 완전 회전에 대응하도록 하는 고정된 관계로 회전 출력 기관에 연결되고, 구동 모듈은 회전 위치 센서에 연결되고 회전 출력 기관의 회전을 제어하도록 배열된 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 48. 실시예 47에 있어서, 유체 도관에 연결하기 위한 유체 포트를 포함하고, 구동 모듈은 유체 도관을 선택적으로 개폐하기 위한 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 49. 실시예 48에 있어서, 유체 도관을 통해 유체를 펌핑하기 위한 유체 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 50. 실시예 48 또는 실시예 49에 있어서, 제어 장치는 유체 도관에 유체를 선택적으로 공급하기 위해 펌프 및/또는 밸브를 제어하도록 배열된 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 51. 실시예 48 내지 실시예 50 중 어느 한 실시예에 있어서, 하우징 모듈은 구동 샤프트를 수용하기 위한 스루홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 52. 실시예 48 내지 실시예 51 중 어느 한 실시예에 있어서, 트랜스미션은 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 53. 실시예 48 내지 실시예 52 중 어느 한 실시예에 있어서, 제어 장치는 통신 포트를 포함하고, 제어 장치는 통신 포트를 통해 차량 통신 네트워크와 정보를 송수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 54. 실시예 53에 있어서, 제어 장치는 하나 이상의 제어 프로그램을 포함하고, 제어 장치는 차량 통신 네트워크로부터 수신된 정보에 기초하여 제어 프로그램 중 임의의 것을 실행하도록 배열된 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 55. 실시예 54에 있어서, 제어 장치는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간에 있는 동안 습윤 장치에 의해 세정 매체가 방출되고 및/또는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에 있는 동안 습윤 장치가 세정 매체의 방출을 억제하는 클리닝 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 56. 실시예 55에 있어서, 클리닝 프로그램은 세정 매체의 방출 후 미리 정해진 적심 시간 동안 와이퍼의 움직임을 중단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 57. 실시예 55 또는 실시예 56에 있어서, 클리닝 프로그램은 세정 매체를 방출하는 동안 센서 윈도우 개구부를 적어도 부분적으로 덮는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 58. 실시예 55 내지 실시예 57 중 어느 한 실시예에 있어서, 클리닝 프로그램은 와이퍼 궤적을 통과하도록 와이퍼를 연속적으로 여러 번 순환시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 59. 실시예 55 내지 실시예 58 중 어느 한 실시예에 있어서, 클리닝 프로그램은 와이퍼 궤적의 단일 사이클에서 2-20mL의 액체 세정 매체를 방출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 60. 실시예 55 내지 실시예 59 중 어느 한 실시예에 있어서, 제어 장치는 와이퍼가 와이퍼 궤적의 와이핑 구간에 있는 동안, 특히 센서 윈도우가 건조한 경우, 습윤 장치를 통해 세정 매체가 방출되는 스타트업 프로그램(start-up program)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 61. 실시예 55 내지 실시예 60 중 어느 한 실시예에 있어서, 제어 장치는 적어도 와이퍼 궤적의 전체 사이클 동안 습윤 장치가 세정 매체를 방출하는 것을 억제하는 레인-프로그램(rain-program)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

실시예 62. 실시예 55 내지 실시예 61 중 어느 한 실시예에 있어서, 제어 장치는 노즐이 클리닝 시스템의 스크레이핑 장치를 향하는 동안, 세정 매체가 습윤 장치의 하나 이상의 노즐로부터 방출되는 셀프 클리닝 프로그램(self-cleaning program)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.

100 클리닝 시스템
10 라이다 센서
11 센서 윈도우
110 하우징 모듈
111 센서 윈도우 개구부
112 샤프트 개구부
113 센서 윈도우 평면
114A, 114B 가이드 부재
116 캐비티
117 접촉면
118A, 118B 가이드 부재
119 결합 기관
120 와이퍼 모듈
121 와이퍼
122 와이퍼 프레임
123 노즐
124A, 124B 제1 선형 가이드 부재
125 와이퍼 블레이드
126 와이퍼 블레이드 홀더
127 파티션 벽
128 제2 선형 가이드 부재
129 판 스프링
130 구동 모듈
131 구동 샤프트
132 모터
133 회전 출력 기관
134 트랜스미션
135 회전 위치 센서
136 교정 노치
137 통신 포트
138 클러치
139 드라이버 하우징
140A, 140B 링키지 메커니즘
141 제1 링크 바디
142 제2 링크 바디
143 제3 링크 바디
145 링키지 메커니즘의 입력부
146 링키지 메커니즘의 출력부
147A, 147B 고정 기관
150 차폐 커버
160 보호 프레임
161 중앙 개구부
170 스크레이퍼 장치
171 와이퍼 블레이드 스크레이퍼
172 노즐 스크레이퍼
180 와이퍼 궤적
181 와이핑 구간
182 논-와이핑 구간
190A, 190B 스냅 연결
191A, 191B 릿지
192A, 192B 플랩
193A, 193B 수형 커넥터 기관
194A, 194B 플랩
195A, 195B 에지
196A, 196B 축방향 차단 계면
197A, 197B 암형 커넥터 기관
198A, 198B 베어링 면
199A, 199B 방사상 베어링 계면
200 제어 장치
201 스루홀

Claims

자동차의 광 감지 장치의 센서 윈도우를 세척하기 위한 클리닝 시스템으로서,
상기 광 감지 장치의 상기 센서 윈도우를 내부에 수용하기 위한, 센서 윈도우 평면을 형성하는, 윈도우 개구부를 포함하는, 상기 감지 장치와 협력하는 하우징 모듈;
상기 센서 윈도우를 닦는 와이퍼를 포함하는 와이퍼 모듈;
회전 출력 기관을 갖는 구동 모듈; 및
상기 구동 모듈과 상기 와이퍼 모듈 사이에 상호 연결되며 상기 와이퍼를 순환 와이퍼 궤적으로 구동하도록 상기 구동 모듈의 상기 회전 출력 기관의 회전을 변환하도록 구성된 키네마틱 트랜스포머 모듈(kinematic transformer module)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 순환 와이퍼 궤적은 상기 와이퍼가 실질적으로 상기 센서 윈도우 평면에서 상기 센서 윈도우를 닦도록 구동되는 와이핑 구간, 및 상기 와이퍼가 상기 센서 윈도우를 닦지 않으면서 상기 센서 윈도우 평면으로부터 떨어진 거리에서 구동되는 논-와이핑 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 시스템은 상기 센서 윈도우 평면에 평행한 방향 성분을 갖는 상기 와이퍼 궤적의 제1 구간을 따라 상기 와이퍼를 이동시키도록 배열되고, 상기 시스템은 상기 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향인 방향 성분을 갖는 상기 와이퍼 궤적의 제2 구간을 따라 상기 와이퍼를 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이퍼 궤적의 상기 와이핑 구간은 실질적으로 직선인 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 키네마틱 트랜스포머 모듈은 상기 와이퍼 궤적을 따르는 움직임을 상기 와이퍼에 부과하기 위해, 상기 구동 모듈의 상기 회전 출력 기관에 연결된 입력부 및 상기 와이퍼 모듈에 연결된 출력부를 갖는 링키지 메커니즘(linkage mechanism)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제2항에 있어서,
상기 와이퍼 궤적은 상기 와이퍼가 상기 윈도우 개구부의 에지에서 또는 그 근처에서 초기 위치를 취하는 초기 지점을 포함하고, 상기 시스템은 상기 초기 위치로부터, 상기 와이퍼 궤적을 따라, 먼저 상기 논-와이핑 구간을 통과하고 두 번째로 상기 와이핑 구간을 통과하도록 상기 와이퍼를 구동하도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제6항에 있어서,
상기 초기 위치에서, 상기 와이퍼는 상기 센서 윈도우 개구부 외부의 하우징 모듈 부분에 또는 그 위에 배치된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
세정 매체를 선택적으로 방출하도록 배열된 습윤 장치(moistening device)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제8항에 있어서,
상기 습윤 장치는 상기 하우징 모듈에 대해 이동 가능하게 배열된 하나 이상의 노즐을 포함하고, 상기 시스템은 상기 세정 매체를 상기 센서 윈도우 상에 도포하기 위해 상기 하나 이상의 노즐을 상기 센서 윈도우 위로 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제9항에 있어서,
상기 시스템은 상기 하나 이상의 노즐을 상기 센서 윈도우 평면에 평행하게 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제8항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 노즐은 상기 센서 윈도우 평면에 대해 일정 각도로 배향된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 노즐은 상기 와이퍼 모듈 상에 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스템은, 상기 습윤 장치와 함께 사용 시, 상기 와이퍼가 상기 와이퍼 궤적의 상기 논-와이핑 구간을 따라 구동될 때 상기 세정 매체를 방출하도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스템은, 상기 습윤 장치와 함께 사용 시, 단일 와이퍼 궤적 사이클에서 2-20mL의 액체 세정 매체를 방출하도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 윈도우 개구부를 적어도 부분적으로 차폐하기 위한 차폐 커버를 포함하고, 상기 시스템은 상기 차폐 커버가 상기 윈도우 개구부를 적어도 부분적으로 덮는 폐쇄 상태와 상기 차폐 커버가 상기 윈도우 개구부를 덮지 않는 개방 상태 사이에서 상기 하우징 모듈에 대해 상기 차폐 커버를 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제15항에 있어서,
상기 차폐 커버는 상기 하우징 모듈의 캐비티 내에 미끄러짐 가능하게 수용 가능하고, 상기 시스템은 상기 차폐 커버가 상기 센서 윈도우를 덮도록 상기 센서 윈도우 평면에 실질적으로 평행하게 연장되는 폐쇄 상태와 상기 차폐 커버가 상기 캐비티 내에 미끄러짐 가능하게 수용되고 상기 센서 윈도우 평면에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장되는 개방 상태 사이에서 상기 하우징 모듈에 대해 차폐 커버를 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제16항에 있어서,
상기 차폐 커버는 상기 와이퍼 모듈에 힌지 식으로 결합된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제8항에 종속된 경우, 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스템은 사용 시 상기 세정 매체가 상기 센서 윈도우 상에 도포될 때 상기 차폐 커버로 상기 센서 윈도우를 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이퍼 모듈은 와이퍼 프레임을 포함하고, 상기 와이퍼 프레임은 상기 센서 윈도우 평면에 실질적으로 평행한 방향으로의 상기 와이퍼 프레임의 움직임을 안내하기 위해 상기 하우징 모듈과 협력하도록 배열된 제1 가이드 부재, 및 상기 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향으로의 상기 와이퍼 프레임에 대한 상기 와이퍼의 움직임을 안내하기 위해 상기 와이퍼와 협력하도록 배열된 제2 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제19항에 있어서,
상기 와이퍼는 상기 키네마틱 트랜스포머 모듈의 출력부에 연결되고, 상기 와이퍼의 움직임과 함께 상기 와이퍼 프레임을 동조시키기 위한 동반 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이퍼는 상기 키네마틱 트랜스포머 모듈의 출력부에 자유롭게 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이퍼 프레임은 상기 와이퍼를 회전 고정하도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이퍼는 상기 와이퍼 블레이드 및 상기 와이퍼 블레이드를 고정시키는 와이퍼 블레이드 홀더를 포함하고, 상기 와이퍼 블레이드는 상기 센서 윈도우 평면에 대해 횡방향으로 상기 와이퍼 블레이드 홀더에 대해 이동 가능하도록 스프링 장착된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이퍼는 상기 와이퍼 프레임에 탈착 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제23항 또는 제24항에 있어서,
상기 와이퍼 블레이드는 탄성 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 모듈의 상기 회전 출력 기관의 회전 운동을 제어하도록 배열된 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제26항에 있어서,
상기 와이퍼 궤적 내의 상기 와이퍼의 위치를 감지하는 위치 센서를 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 위치 센서에 작동 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제8항에 종속된 경우, 제26항 또는 제27항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 습윤 장치를 제어하도록 배열된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제28항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 와이퍼가 상기 와이퍼 궤적의 상기 논-와이핑 구간에 있는 동안 상기 습윤 장치에 의해 상기 세정 매체가 방출되고, 및/또는 상기 와이퍼가 상기 와이퍼 궤적의 상기 와이핑 구간에 있는 동안 상기 습윤 장치가 상기 세정 매체의 방출을 억제하는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제29항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 세정 매체의 방출 후 미리 정해진 적심 시간 동안 상기 와이퍼의 움직임이 중단되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제9항에 종속된 경우, 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 노즐이 상기 클리닝 시스템의 스크레이핑 장치를 향해 있는 동안 상기 세정 매체가 상기 습윤 장치의 상기 하나 이상의 노즐로부터 방출되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 적어도 상기 와이퍼 궤적의 전체 사이클 동안 상기 습윤 장치가 상기 세정 매체의 방출을 억제하는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제28항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 와이퍼가 상기 와이퍼 궤적의 상기 와이핑 구간에 있는 동안, 특히 상기 센서 윈도우가 건조한 경우, 상기 세정 매체가 상기 습윤 장치를 통해 방출되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제28항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 와이퍼 궤적의 사이클당 상기 습윤 장치를 통해 2-20mL의 액체 세정 매체가 방출되는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제15항에 종속된 경우, 제28항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 세정 매체가 상기 습윤 장치를 통해 방출되는 동안 상기 센서 윈도우 개구부가 상기 차폐 커버에 의해 적어도 부분적으로 덮이는 제어 모드를 포함하도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
제1 링크 바디와 제2 링크 바디 사이의 회전 가능한 스냅 연결로서,
상기 제1 링크 바디는 상기 제1 링크 바디로부터 축방향 외측으로 연장되는 수형 커넥터 기관을 포함하고, 상기 제2 링크 바디는 암형 커넥터 기관을 포함하고, 상기 수형 커넥터 기관은 상기 암형 커넥터 기관 내로 삽입되어 상기 제1 링크 바디와 상기 제2 링크 바디를 서로 스냅 연결할 수 있고, 연결될 때 상기 암형 커넥터 기관은 상기 수형 커넥터 기관과 상기 암형 커넥터 기관 사이의 방사상 베어링 계면에서 상기 수형 커넥터 기관을 방사상으로 지지하여 상기 제1 링크 바디와 상기 제2 링크 바디가 상기 축방향을 가로지르는 평면에서 서로에 대해 피벗 가능하도록 하고, 상기 암형 커넥터 기관은 상기 수형 커넥터 기관과 상기 제2 커넥터 부재 사이의 차단 계면에서 상기 수형 커넥터 기관의 축방향 움직임을 차단하고, 상기 차단 계면 및 상기 방사상 베어링 계면은 서로 축방향으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 가능한 스냅 연결.
제36항에 있어서,
상기 수형 커넥터 기관은 상기 제1 링크 바디와 일체로 형성되고 및/또는 상기 암형 커넥터 기관은 상기 제2 커넥터 기관과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 스냅 연결.
제36항 또는 제37항에 있어서,
상기 암형 커넥터 기관은 상기 수형 커넥터 기관의 축방향 움직임을 차단하는 차단 기관을 포함하고, 상기 차단 기관은 상기 수형 커넥터 기관의 만입부(indentation)와 협력하는 플랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 가능한 스냅 연결.
제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 링크 바디 사이에, 연결될 때 상기 제1 링크 바디와 상기 제2 링크 바디를 이격시키기 위한 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 가능한 스냅 연결.
제36항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 링크 바디와 상기 제2 링크 바디는 사출 성형된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 스냅 연결.
특히 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 따른 클리닝 시스템을 위한, 키네마틱 트랜스포머 모듈로서, 구동 모듈의 회전 출력 기관의 회전 운동을 와이퍼의 순환 와이퍼 궤적으로 변환하도록 구성된 링키지 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.
제41항에 있어서,
상기 링키지 메커니즘은 제36항 내지 제39항 중 어느 한 항에 따른 스냅 연결을 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.
제41항 또는 제42항에 있어서,
상기 제1 링크 바디는 상기 구동 모듈의 회전 출력 기관에 연결되도록 배열된 입력 커넥터를 갖고, 상기 제1 링크 바디는 구동축을 중심으로 회전 가능하게 배열되고, 상기 제2 링크 바디는 상기 와이퍼와 연결되는 출력 커넥터를 포함하고, 상기 링키지 메커니즘은 상기 구동축을 중심으로 한 상기 제1 링크 바디의 회전 운동을 상기 제2 링크 바디의 상기 출력 커넥터의 순환 와이퍼 궤적으로 변환하도록 구성되며, 상기 와이퍼 궤적은 직선 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.
제43항에 있어서,
상기 링키지 메커니즘은 상기 제2 링크 바디의 상보적인 수형 또는 암형 커넥터 기관에 피벗 가능하게 연결되는 수형 또는 암형 커넥터 기관을 포함하는 제3 링크 바디, 및 상기 클리닝 시스템의 하우징 모듈에 피벗 가능하게 연결되는 하우징 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.
제41항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 링키지 메커니즘을 상기 클리닝 시스템의 상기 하우징 모듈에 축방향으로 고정시키기 위한 고정 기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.
제45항에 있어서,
상기 고정 기관은 상기 제1 링크 바디, 상기 제2 링크 바디 및 상기 제3 링크 바디 중 임의의 하나 이상과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 키네마틱 트랜스포머 모듈.
특히 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 따른 모듈식 클리닝 시스템을 위한, 순환 궤적을 따라 물체를 구동하기 위한 구동 모듈로서,
상기 구동 모듈은 드라이버 하우징을 포함하고, 상기 드라이버 하우징은 모터, 트랜스미션을 통해 상기 모터와 연결되는 회전 출력 기관 및 상기 출력 기관의 회전 위치를 판정하는 무한 회전 위치 센서를 포함하고, 상기 무한 회전 위치 센서는 상기 회전 출력 기관의 1회 이상의 완전 회전이 상기 회전 위치 센서에 의해 감지된 1회 이상의 완전 회전에 대응하도록 하는 고정된 관계로 상기 회전 출력 기관에 연결되고, 상기 구동 모듈은 상기 회전 위치 센서에 연결되고 상기 회전 출력 기관의 회전을 제어하도록 배열된 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제47항에 있어서,
유체 도관에 연결하기 위한 유체 포트를 포함하고, 상기 구동 모듈은 유체 도관을 선택적으로 개폐하기 위한 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제48항에 있어서,
상기 유체 도관을 통해 유체를 펌핑하기 위한 유체 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제48항 또는 제49항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 유체 도관에 유체를 선택적으로 공급하기 위해 상기 펌프 및/또는 상기 밸브를 제어하도록 배열된 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제48항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징 모듈은 구동 샤프트를 수용하기 위한 스루홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제48항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트랜스미션은 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제48항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 통신 포트를 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 통신 포트를 통해 차량 통신 네트워크와 정보를 송수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제53항에 있어서,
상기 제어 장치는 하나 이상의 제어 프로그램을 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 차량 통신 네트워크로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 제어 프로그램 중 임의의 것을 실행하도록 배열된 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제54항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 와이퍼가 상기 와이퍼 궤적의 논-와이핑 구간에 있는 동안 상기 세정 매체가 상기 습윤 장치에 의해 방출되고 및/또는 상기 와이퍼가 상기 와이퍼 궤적의 상기 와이핑 구간에 있는 동안 상기 습윤 장치가 상기 세정 매체의 방출을 억제하는 클리닝 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제55항에 있어서,
상기 클리닝 프로그램은 상기 세정 매체의 방출 후 미리 정해진 적심 시간 동안 상기 와이퍼의 움직임을 중단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제55항 또는 제56항에 있어서,
상기 클리닝 프로그램은 상기 세정 매체를 방출하는 동안 상기 센서 윈도우 개구부를 적어도 부분적으로 덮는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제55항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클리닝 프로그램은 상기 와이퍼 궤적을 통과하도록 상기 와이퍼를 연속적으로 여러 번 순환시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제55항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클리닝 프로그램은 상기 와이퍼 궤적의 단일 사이클에서 2-20mL의 액체 세정 매체를 방출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제55항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 와이퍼가 상기 와이퍼 궤적의 상기 와이핑 구간에 있는 동안, 특히 상기 센서 윈도우가 건조한 경우, 상기 세정 매체가 상기 습윤 장치를 통해 방출되는 스타트업 프로그램(start-up program)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제55항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 적어도 상기 와이퍼 궤적의 전체 사이클 동안 상기 습윤 장치가 세정 매체의 방출을 억제하는 레인-프로그램(rain-program)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.
제55항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 노즐이 상기 클리닝 세척 시스템의 스크레이핑 장치를 향하는 동안 상기 세정 매체가 상기 습윤 장치의 상기 하나 이상의 노즐로부터 방출되는 셀프 클리닝 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모듈.