可收起车辆传感器的制作方法
本发明涉及一种用于车辆的传感器清洁系统以及清洁方法，具体涉及一种可收起车辆传感器。
背景技术：
清洁车辆外部可以以各种方式进行。车辆的用户可以在家中手洗车辆或在所谓的自助工作站处电动清洗(power-wash)车辆。或者可以驾驶车辆通过所谓的自动洗车设施。例如，在自动洗车中，具有喷嘴的机器位于车辆附近；此后，肥皂和水的混合物可以被施加到车辆外部，并且机器上的一系列刷子可以去除污垢和杂物。该机器还可以冲洗和吹干车辆。
技术实现要素：
根据本发明，提供一种总成，包括：
壳体，该壳体具有尺寸适合传感器的空腔，壳体包括在第一端部处的开口和在相对端部处具有排放口的壳体基部；
传感器安装件；以及
驱动元件，该驱动元件结合到安装件以通过开口使安装件在收起位置和展开位置之间移动。
根据本发明的一个实施例，该总成还包括用于传感器的环形喷嘴，该环形喷嘴定位在基部上方使得由喷嘴分配的流体经由排放口离开空腔。
根据本发明的一个实施例，驱动元件包括结合到马达的螺钉。
根据本发明的一个实施例，驱动器包括外部套筒和结合到安装件的内部套筒，并且当安装件在收起和展开位置之间移动时，内部套筒相对于外部套筒移动。
根据本发明的一个实施例，壳体基部朝向排放口倾斜。
根据本发明的一个实施例，该总成还包括结合到喷嘴和安装件的传感器。
根据本发明的一个实施例，该总成还包括用于传感器的喷嘴，喷嘴的尺寸设计为移动通过开口，其中喷嘴包括：
第一元件，该第一元件包括从第一喷嘴基部径向向内延伸的环形第一凸缘；以及
第二元件，该第二元件具有从第二喷嘴基部径向向外延伸的环形第二凸缘，第一和第二凸缘形成周向通道和至少部分周向的出口。
根据本发明的一个实施例，第一凸缘的至少一部分平行于第二凸缘的至少一部分。
根据本发明的一个实施例，出口的宽度是均匀的。
根据本发明的一个实施例，第一或第二元件包括从相应的第一或第二喷嘴基部突出的周向延伸壁，其中壁位于第二凸缘的内侧，其中壁的边缘邻接相应的第二或第一喷嘴基部。
根据本发明，提供一种系统，包括：
传感器总成，该传感器总成包括：
传感器；
环形喷嘴，该环形喷嘴由传感器承载；
壳体，该壳体位于车辆的车身中；以及
驱动元件，该驱动元件使传感器和喷嘴在壳体内的收起位置和展开位置之间移动。
根据本发明的一个实施例，该系统还包括：第一泵和用于将流体从泵输送到喷嘴的至少一个通道。
根据本发明的一个实施例，该系统还包括第二泵，其中第一泵经由第一通道输送第一流体，并且第二泵经由第二通道输送第二流体，其中第一和第二流体不同。
根据本发明的一个实施例，该系统还包括：计算机，该计算机被编程为控制第一泵并且接收来自传感器的数据。
根据本发明的一个实施例，该系统还包括：计算机；以及多个传感器，每个传感器具有环形喷嘴，其中计算机被编程为接收来自多个传感器中的每一个的数据。
根据本发明的一个实施例，传感器是光检测和测距(lidar)装置。
根据本发明的一个实施例，喷嘴包括：
第一元件，该第一元件包括从第一基部径向向内延伸的环形第一凸缘；以及
第二元件，该第二元件具有从第二基部径向向外延伸的环形第二凸缘，第一和第二凸缘形成周向通道和至少部分周向出口。
根据本发明的一个实施例，第一或第二元件包括从相应的第一或第二基部突出的周向延伸壁，其中壁位于第二凸缘的内侧，其中壁的边缘邻接相应的第二或第一基部。
根据本发明，提供一种方法，包括：
致动驱动元件以将结合到喷嘴的传感器从车辆上壳体内的第一位置移动到至少部分地位于壳体外部的第二位置；以及
将流体输送到喷嘴以清洁传感器。
根据本发明的一个实施例，该方法还包括致动泵以输送流体，其中，泵的致动导致弓形流体叶片从喷嘴分配到传感器的外表面。
附图说明
图1是具有传感器清洁系统的自主车辆的透视图；
图1a是图1的一部分的放大图，该放大图更详细地示出了传感器总成；
图2是图1所示的车辆的传感器清洁系统的示意图；
图3是传感器、喷嘴以及用于将流体提供给喷嘴以便清洁传感器的供应通道的一部分的分解透视图；
图4是示出了其中的流体流动模式的喷嘴的截面俯视图；
图5是喷嘴的一部分的透视仰视图；
图6是由传感器承载的喷嘴的截面图；
图7是由传感器承载的喷嘴的剖视图，该剖视图还示出了图4中所示的示例性流体流动模式；
图8是车辆的一部分的剖视图，该剖视图示出了处于收起位置的图1a的传感器总成；
图9是相同的剖视图，但是该剖视图示出了处于展开位置的图1a的传感器总成；
图10是示出了用于使传感器总成的传感器在收起和展开位置之间移动的驱动元件的传感器总成的局部剖视图；
图11是示出了用于清洁图8-10中所示的传感器的过程的流程图。
具体实施方式
根据示出的示例，描述了一种用于车辆的传感器清洁系统，该传感器清洁系统包括传感器总成。传感器总成可以包括用于车辆传感器的流体分配喷嘴、位于车辆的车身内的壳体以及可以使喷嘴在壳体内的收起位置和展开位置之间移动的驱动元件。
根据一个示出的示例，该总成包括：壳体，该壳体具有尺寸适合传感器的空腔，壳体包括在第一端部处的开口和在相对端部处具有排放口的壳体基部；传感器安装件；以及驱动元件，该驱动元件结合到安装件以通过开口使安装件在收起位置和展开位置之间移动。
根据以上阐述的至少一个示例，该总成还可以包括定位在基部上方的用于传感器的环形喷嘴，使得由喷嘴分配的流体经由排放口离开空腔。
根据以上阐述的至少一个示例，驱动元件包括结合到马达的螺钉。
根据以上阐述的至少一个示例，驱动器包括外部套筒和结合到安装件的内部套筒，并且当安装件在收起和展开位置之间移动时，内部套筒相对于外部套筒移动。
根据以上阐述的至少一个示例，壳体基部朝向排放口倾斜。
根据以上阐述的至少一个示例，该总成还可以包括结合到喷嘴和安装件的传感器。
根据以上阐述的至少一个示例，该总成还可以包括：用于传感器的喷嘴，喷嘴的尺寸设计为移动通过开口，其中喷嘴包括：第一元件，该第一元件包括从第一喷嘴基部径向向内延伸的环形第一凸缘；以及第二元件，该第二元件具有从第二喷嘴基部径向向外延伸的环形第二凸缘，该第一和第二凸缘形成周向通道和至少部分周向的出口。
根据以上阐述的至少一个示例，第一凸缘的至少一部分平行于第二凸缘的至少一部分。
根据以上阐述的至少一个示例，出口的宽度是均匀的。
根据以上阐述的至少一个示例，第一或第二元件包括从相应的第一或第二喷嘴基部突出的周向延伸壁，其中壁位于第二凸缘的内侧，其中壁的边缘邻接相应的第二或第一喷嘴基部。
根据另一示例，公开了一种系统，该系统包括：传感器总成，该传感器总成包括：传感器；环形喷嘴，该环形喷嘴由传感器承载；壳体，该壳体位于车辆的车身中；以及驱动元件，该驱动元件使传感器和喷嘴在壳体内的收起位置和展开位置之间移动。
根据以上阐述的至少一个示例，该系统还可以包括第一泵和用于将流体从泵输送到喷嘴的至少一个通道。
根据以上阐述的至少一个示例，该系统还可以包括第二泵，其中第一泵经由第一通道输送第一流体，并且第二泵经由第二通道输送第二流体，其中第一和第二流体不同。
根据以上阐述的至少一个示例，该系统还可以包括计算机，该计算机被编程为控制第一泵并且接收来自传感器的数据。
根据以上阐述的至少一个示例，该系统还可以包括计算机；以及多个传感器，每个传感器具有环形喷嘴，其中计算机被编程为接收来自多个传感器中的每一个的数据。
根据以上阐述的至少一个示例，该传感器是光检测和测距(lidar)装置。
根据以上阐述的至少一个示例，该喷嘴包括：第一元件，该第一元件包括从第一基部径向向内延伸的环形第一凸缘；以及第二元件，该第二元件具有从第二基部径向向外延伸的环形第二凸缘，该第一和第二凸缘形成周向通道和至少部分周向出口。
根据以上阐述的至少一个示例，第一或第二元件包括从相应的第一或第二基部突出的周向延伸壁，其中壁位于第二凸缘的内侧，其中壁的边缘邻接相应的第二或第一基部。
根据另一示例，公开了一种方法，该方法包括：致动驱动元件以将结合到喷嘴的传感器从车辆上壳体内的第一位置移动到至少部分地位于壳体外部的第二位置；以及将流体输送到喷嘴以清洁传感器。
根据以上阐述的至少一个示例，该方法还可以包括致动泵以输送流体，其中，泵的致动导致弓形流体叶片从喷嘴分配到传感器的外表面。
现在转向附图，其中贯穿若干附图相同的附图标记表示相同的部件，示出了用于车辆12的传感器清洁系统10(例如，参见图1、1a、2)。作为示例，系统10可以包括至少一个传感器总成16(例如，为了说明的目的示出为(16、18、20))和车载计算机22，该车载计算机22被编程为控制传感器总成16-20和传感器清洁系统的其它方面和/或与传感器总成16-20和传感器清洁系统的其它方面通信。传感器总成16-20可以(分别)包括传感器24、26、28和相应的流体分配喷嘴30、32、34。传感器24-28可以将数据提供给计算机22，该计算机22可以被用于以完全自主模式操作车辆12，并且喷嘴30-34(其可以被结合到传感器24-28的相应上端部)可以被用于清洁相应传感器的外表面。根据一个示例，传感器总成18-20可以分别包括左边侧支架36和右边侧支架38，用于在车辆a柱a1、a2附近或经由车辆a柱a1、a2支撑各个传感器26、28(如图所示)。并且根据至少一个示例，总成16还可以包括壳体40和驱动元件42，驱动元件42使传感器24和喷嘴30在收起位置(在壳体40的腔体44内)和展开位置(至少部分位于壳体40和空腔44的外部)之间移动。如下面将更详细地解释的那样，传感器24和喷嘴30可以有时被收起在壳体40内以最小化传感器24上的杂物的收集(例如，当传感器24未被使用时)。
车辆12被示出为乘用车；然而，车辆12也可以是包括传感器清洁系统10的卡车、运动型多功能车(suv)，休闲车、公共汽车、火车、船舶、飞机等。根据至少一个示例，车辆12可以使用计算机24以多种自主模式中的任何一种进行操作(如下面更详细描述的)。例如，如下面更详细解释的，车辆12可以按照由汽车工程师协会(sae)(其已经定义了等级0-5的操作)所定义的完全自主模式(例如，等级5)来操作。在其它示例中，车辆可以以等级0-2操作，其中人类驾驶员通常在没有车辆12的帮助的情况下监测或控制大部分驾驶任务。例如，在等级0(“无自动操作”)中，人类驾驶员负责所有车辆操作。在等级1(“驾驶员辅助”)中，车辆12有时辅助转向、加速或制动，但驾驶员仍然负责绝大多数车辆控制。在等级2(“部分自动操作”)中，车辆12可以在某些无需人为干预情况下控制转向、加速以及制动。在其它示例中，车辆可以以等级3-4操作，其中车辆12承担更多与驾驶相关任务。例如，在等级3(“有条件的自动操作”)中，车辆12可以在某些情况下处理转向、加速和制动以及监测行驶环境。然而，等级3可能需要驾驶员偶尔进行干预。在等级4(“高度自动操作”)中，车辆12可以处理与等级3相同的任务，但不依赖于驾驶员介入某些驾驶模式。并且在至少一个示例中，车辆12以等级5(“全自动操作”)操作，其中车辆12可以在没有任何驾驶员干预的情况下处理所有任务。
车辆12可以包括车身46，车身46可以是承载式车身结构，其中车身46的至少一些被暴露出来，呈现出所谓的a级表面48，即特别制造成具有高品质、成品美观、无瑕疵。可替选地，车身46可以是非承载式结构或任何其它合适的结构。无论如何，车身46可以由任何合适的材料形成，例如钢、铝等。如下面将更详细描述的，车身46可以承载和/或支撑传感器总成16-20。
如图2最佳示出的，传感器清洁系统10可以更具体地包括传感器总成16-20(例如，每个都包括传感器和喷嘴)、计算机22、储液器52中的第一流体泵50、第二流体泵54以及多个供应通道l1、l2、l3、l4、l5、l6。如上面简要描述的那样，每个传感器24-28可以被连接到喷嘴以清洁相应的传感器。根据至少一个示例，每个传感器24-28可以是相似的或相同的，并且每个喷嘴30-34可以是相似或相同的。因此，下面仅描述其中一个。
现在更具体地转到图3-7，传感器24可以包括具有顶部62、底部64以及在顶部62和底部64之间延伸的至少一个周向延伸侧部66的壳体60(顶部62、底部64以及侧部64共同限定内部容积(未示出))。所示的壳体60被成形为右圆柱体；然而，这不是必需的。例如，壳体60(更具体地说，侧部66)可以具有不同的形状(例如，非限制性示例包括至少部分圆柱体、至少部分椭圆柱体、至少部分卵形的形状、至少部分抛物柱面、至少部分双曲柱面、至少部分成角度或多面形状等)。另外，壳体60的形状可以是倾斜的而不是直的。
壳体60可以承载透光车窗68(例如，由玻璃、丙烯酸等构成)和全景感测元件(未示出；例如，所谓的检测器、成像引擎、成像芯等)。车窗68的外表面70至少部分地周向地围绕侧部66延伸。并且在至少一个示例中，车窗68的轮廓遵循壳体60的形状(例如，车窗68的形状也可以是圆柱形的)。在其它示例中，车窗68可以另外弯曲或甚至至少部分地成角度(例如，如上所述的椭圆的、抛物线的、面状的等)。
尽管未示出，但应该理解的是，全景感测元件可以被定位在壳体60内并且相对于车窗68的内表面(未示出)定位，使得感测元件可以接收光和/或其它辐射和/或将光和/或其它辐射聚焦到其一个或多个检测表面上。以这种方式，感测元件可以将来自车辆周围的成像数据提供给一个或多个计算装置(例如，诸如计算机22)，从而使计算机22能够以完全自主或其它自主模式控制车辆12。在一些示例中，全景感测元件在壳体60内相对于车窗68机械地旋转。在其它示例中，感测元件被固定在壳体60内，例如，感测元件的检测表面被定位并且定向成适于接收通过车窗68的光和/或辐射。
壳体60可以具有任何合适的尺寸。根据一个示例，壳体60具有小于五(5)英寸的圆形直径和小于四(4)英寸的高度。而且，在一个示例中，车窗68是具有小于五(5)英寸的直径和小于二(2)英寸的高度的圆形，车窗68围绕整个侧部66周向延伸，使得传感器24能够有高达360°的视野(fov)。
根据一个示例，传感器24是光检测和测距(lidar)装置。一个非限制性的商业实施方式是威力登激光雷达公司(velodynelidar，inc)的vlp-16。然而，这仅仅是一个示例，并且不是必需的。传感器24也可以是电荷结合器件(ccd)摄像机、互补金属氧化物半导体(cmos)摄像机、近红外(nir)装置(例如，在0.74-1微米(μm)范围内操作)、热成像或前视红外(flir)装置(例如，在短(1-3μm)、中(3-5μm)或长(8-14μm)范围内操作)等。而且，在一些示例中，传感器24可以是lidar装置，而传感器26和/或28可以是不同类型的传感器(或者反之亦然)；然而，在至少一个示例中，传感器24-28都是lidar装置。在又一示例中，车辆12可以仅包括一个或两个传感器总成，或者在其它示例中，它可以包括多于三个所示传感器总成16-20。
现在转向结合到传感器24的喷嘴30的描述，喷嘴30可以包括两件式(或两部分)设计；例如，喷嘴30包括结合到第二或下部元件82的第一或上部元件80以形成通道84，该通道84接收来自第一和/或第二泵50、54的流体并且经由至少部分周向的出口88将流体输送到传感器车窗68的表面70。上部元件80包括基部90、从基部90的一侧94(例如，下侧)(例如，示出为向下)延伸的周向凸缘92以及位于凸缘92上的形成入口86的至少一部分的端口元件96。
基部90可以是平坦的，并且其形状和尺寸可以对应于传感器壳体60的形状。例如，在传感器24的顶部62是圆形的情况下，基部90也可以是圆形的；然而，这仅仅是一个示例(并且在所有示例中都不是必需的)。基部90的直径可以大于传感器24的顶部62，使得从出口88分配的流体可以沿着其侧部66向下行进。基部90也可以具有从基部90的上侧100延伸到其下侧94的通孔98(例如，并且在一个示例中，孔98可以居中，沿喷嘴30的纵向轴线b定位)。在一个示例中，(沿着轴线b)包括周向延伸壁的凸台102可以从下侧94突出以便相对于下部元件82定位上部元件80；然而，凸台不是必需的。如图所示，孔98可以位于凸台102内。
如下所述，凸缘92可以适于例如当连接到下部元件82时形成通道84的一部分。凸缘92可以轴向(从下侧94)延伸并且相对于轴线b径向向内延伸终止于边缘104。在凸缘92的内表面106和基部90之间形成的角度可以适合于引导流体流向车窗68的表面70(例如，非限制性示例包括测量为45°-90°的角度)。根据一个示例，基部90的直径越大，角度可以越小，角度可以是例如，使得当基部90的直径最低限度地大于传感器顶部62的直径时(例如，5-10％更大)的80°-90°。
端口元件96可以适于引导流体进入由上部元件80和下部元件82形成的通道84中，从而促进相应喷嘴30内的周向流体流动方向110(例如，本文示出为(从俯视图)逆时针流体流动方向；然而，端口元件96可以布置成代之以促进顺时针流体流动方向)。在至少所示的示例中，端口元件96从凸缘92径向向外突出并且可以包括斜坡部分112和接收部分(receptacleportion)114。斜坡部分112包括外壁116，该外壁116可以在第一区域120处从凸缘92的外表面118径向向外延伸。斜坡部分112可以从第一区域120周向地且径向向外地延伸到与接收部分114相邻的第二区域122(例如，具有任何合适的斜率或曲率)(例如，第一区域120与第二区域122弓形地间隔开)。在图示中，斜坡部分112沿顺时针方向(例如，从俯视图)逐渐径向向外延伸；然而，这仅仅是一个示例。斜坡部分112还可以包括上壁124和下壁126。上壁124可以包括基部90的径向向外延伸部，例如延伸到外壁116。下壁126可以从凸缘边缘104延伸到外壁116。因此，如下面更详细描述的，外壁、上壁以及下壁116、124、126可以将从通道l1的端部128接收的流体引导到通道84中。
接收部分114可以包括布置为限定尺寸设计为接收通道l1的端部128的空腔134的第一壁130和第二壁132。更具体地，第一壁130可以从外壁116沿顺时针方向周向地(从俯视图)延伸到第二壁132--并且第二壁132可以在第三区域136处径向向内延伸邻接凸缘92的外表面118(例如，其中第三区域136与第一区域120和第二区域122两者弓形地间隔开)。因此，空腔134可以由第一壁130的内表面138、第二壁132的内表面140以及从第一壁130向内延伸到凸缘边缘104的第三壁142限定。第三壁142可以包括适于接收通道l1的端部128的联接器144。根据一个示例，联接器144包括尺寸设计为接收端部128的开口146。第三壁142是可选的；例如，通道端部128可以压配合在空腔134内以便将流体直接引导到斜坡部分112中，或者联接器144可以附接到上部元件80的任何合适的部分或表面等。
现在转向下部元件82，下部元件82可以包括基部150、从基部150的上侧154延伸的周向壁152以及从壁152径向向外并且相对于上侧154轴向延伸的凸缘156。基部150可以是平坦的，并且其形状和尺寸也可以对应于传感器壳体60的形状。例如，在传感器24的车窗68是圆柱形的情况下，基部150可以是圆形的；然而，这仅仅是一个示例(并且在所有示例中都不是必需的)。另外，基部150的下侧160可以位于传感器24的顶部62附近。下侧160可以是平坦的或者具有任何其它合适的形状，例如，其可以遵循或可以不遵循顶部62的轮廓。
基部150的直径可以大于传感器24的直径(或与传感器24的直径相同)但小于上部元件80的直径，例如为了沿着其侧部66向下引导流体(如下面将更详细描述的)。基部150可以具有从基部150的上侧154延伸到其下侧160的通孔158(例如，并且该孔可以沿着轴线b居中)；如下面将更详细解释的，孔98、158可以对齐，使得喷嘴30的上部和下部元件80、82可以形成通道84和出口88，并且还使得喷嘴30可以被结合到传感器24。
在一个示例中，包括周向延伸壁的凸台162(沿着轴线b)可以从上侧154突出以便将下部元件82相对于上部元件80和传感器16定位；然而，凸台162不是必需的。孔158可以位于凸台162内。当组装时，凸台102、162可以如图所示彼此邻接并充当间隔件。根据至少一个示例，凸台162可以在组装期间用作凸台102的对准导向件--例如凸台102的直径可以大于凸台162的直径，使得凸台102能够在凸台162上滑动(或者直径可以不同，这使凸台162能够在凸台102上滑动)；凸台102、162的其它示例也是可能的。
周向壁152可以位于基部150的外侧区域164中并且可以从其表面轴向地延伸终止于边缘166。当组装上部和下部元件80、82时，边缘166可以邻接上部元件80的下侧94。如图6所示，壁152相对于侧面94的位置可以限定上部元件80的下侧94上的外围区域167(例如，壁152的外侧)，并且凸缘92的区域167和内表面106可以形成通道84的一部分。
在下部元件82上，内部区域168可以位于壁152的内部--例如由上部元件80的下侧94、壁152的内表面170、下部元件82的上侧154以及凸台102和/或162限定的内部区域168的容积内。边缘166可以压配合在上部元件80的下侧94上，使得该内部区域168与通道84内的流体流动隔绝(从而促进出口88处更大的流体压力)。在一个示例中，为了节省重量，内部区域168是中空的；然而，这不是必需的。
凸缘156可以结合到周向壁152的外表面174并且从周向壁152的外表面174径向向外延伸。凸缘156可以包括从表面174径向向外延伸的上表面178、边缘表面180以及下表面182，边缘表面180在上表面178和下表面182之间延伸。在至少一个示例中，外表面174和上表面178之间形成的角度可以小于90°，从而形成通道84的通路184，该通路184促进周向流体流动和循环。
边缘表面180可以限定下部元件82的直径。在至少一个示例中，边缘表面180的直径小于内表面106的直径(例如，测量的较近边缘104)。并且根据一个示例，边缘表面180的至少一部分和内表面106的至少一部分可以是平行的并且定向成引导流体轴向和径向向内流动(例如，使得流体可以沿着传感器24的侧部66向下流动)。
总体而言，凸缘92(上部元件80)的内表面106和凸缘156(下部元件82)的边缘表面180限定了出口88的开口186。在至少一个示例中，开口186的宽度可以是均匀的，从而促进来自出口88的均匀的流体压力输送。根据一个示例，周向出口88完全围绕下部元件80延伸。并且根据另一示例，周向出口88部分地围绕其延伸--例如至少270°(例如，并且通道l1位于传感器24的所谓的盲区内的侧部66附近)。当安装到传感器24时，下表面182可以比壳体60的侧部66径向向外延伸得更远。然而，这不是必需的(例如，作为代替地，边缘表面180可以与侧部66齐平)。
如本文所使用的，盲区是其中相应传感器(例如，全景感测元件)或者由于其光学配置(例如，孔径尺寸和形状、聚焦参数等)而未接收到成像数据或者由于护罩、物理障碍物或其它结构(诸如一个或多个固定车辆部件)而未接收到成像数据的区域。通道l1-l6中的一个或多个部分可以阻挡传感器24-28的检测器(未示出)的相应视野的一部分；因此，在至少一些示例中，每个传感器24-28可以具有盲区(例如，5°和90°之间)。根据一个示例，可以引导传感器26-28的盲区朝向车辆12的纵向车辆中心轴线a，使得传感器26-28可以感测到车辆12的前方和沿着车辆12的侧面的物体，并且传感器24的盲区可以被引导为向车辆前方，使得传感器24仍然可以感测沿着车辆12的侧面和后面的物体。
根据至少一个示例，喷嘴20的入口86还包括(下部元件82的)凸缘156内的凹口190以及(上部元件80的)端口元件96。例如，凹口190可以包括周向区域，其中凸缘156不存在，并且周向壁152从下部元件82的边缘166延伸到下侧160。当组装时，凹口190可以与(上部元件80的)接收部分114的空腔134对齐，使得当端部128插入其中时凸缘156不会干扰通道l1的端部128。凹口190是可选的，并不是所有示例必需的。因此，入口86可以包括端口元件96、凹口190或其组合。因此，入口86包括用于将相应通道(例如通道l1)结合到喷嘴30的任何合适的装置，例如包括任何合适的流体连接器、任何合适的紧固件(例如，诸如环形夹、夹子等)等。
根据至少一个示例，喷嘴30的形状是圆形的，对应于传感器24的圆柱形形状。因此，在该示例中，(上部元件80的)基部90是圆形的，并且凸缘92和边缘104是环形的。类似地，关于相应的下部元件82，基部150是圆形的并且壁152和凸缘156是环形的。因此，在至少一个示例中，通道84是环形的，例如，因为形成通道84的共同特征是环形的(例如，诸如内表面106、外围区域167、外表面174、通道184、边缘表面180等的特征)。而且，如图6最佳示出的，在该示例中，通道84的横截面可以是l形的。当然，这仅仅是一个示例。
椭圆形(并且特别是环形形状)通道84可以促进可用于从车窗68去除杂物的夹带效应(entrainmenteffect)。如本文所用，杂物应广义地解释为包括污垢、灰尘、沙子、泥土、花粉、昆虫或动物体部位或粪便、垃圾或废物碎片、冰、雪、食物，以及其它类的污染物等。夹带效应是一种与基于加压流体的移动而移动未加压流体有关的导致流体移动的总体增加的现象。更具体地，靠近移动(加压)流体的未加压流体开始沿移动流体的方向移动--移动该未加压流体可以取决于加压流体被引导通过的出口的形状。在当前情况下，由于加压流体移动通过周向出口88，夹带效应可以导致流体速度的增加。更具体地，位于内表面106周围、边缘表面180周围、下表面182周围等的未加压流体开始随着(从泵50和/或54)输送的加压流体移动(并且)通过出口88，从而增加在车窗68上总体的流量并且改善杂物去除。因此，根据至少一个示例，所谓的空气叶片可以包括经由通道l1输送的压缩空气和位于出口88周围的未加压空气。
喷嘴30还可以包括紧固件192，该紧固件192将上部元件80和下部元件82保持到传感器24。例如，紧固件192可以穿过两个通孔98、158定位并且进入盲孔194或壳体60的顶部62的其它合适的附接特征。术语紧固件应该广义地解释为包括适当地将喷嘴30保持到传感器24的任何装置。在至少一个示例中，术语紧固件应该被广泛地解释为包括适当地将喷嘴30保持到传感器24的顶部62的任何装置。在一些示例中，紧固件192还可以保持上部元件80相对于下部元件82的定向的定向；然而，这不是必需的。紧固件192的非限制性示例包括一个或多个螺钉、螺栓、钉子、销、回形针、夹子、锁、其组合等。
将喷嘴30结合或安装到传感器24的顶部62可以防止出口88堵塞(或至少部分堵塞)。例如，如果出口88被向上引导，则杂物可能落入出口88中--例如在从传感器24的车窗68移除之后。而且，通过将喷嘴30放置在传感器24顶部上，可以增加流体流动压力--例如，因为重力可以有助于流体的移动。然而，存在其中喷嘴30可以相对于传感器24位于其它位置的示例。
返回到图2，传感器清洁系统10的计算机22被示出为电结合到传感器24-28、泵50、54以及驱动元件42。计算机22可以是单个计算机(或多个计算装置--例如，如上所述，计算机22可以与其它车辆系统和/或子系统在物理上和/或逻辑上共享)。计算机22可以包括结合到存储器198的处理电路或处理器196。例如，处理器196可以是能够处理电子指令的任何类型的装置，非限制性示例包括微处理器、微控制器或控制器、专用集成电路(asic)等--仅举几例。通常，计算机22可以被编程为执行可以被存储在存储器198中的数字存储的指令，该数字存储的指令使计算机22除了其它步骤之外还能够：致动驱动元件42以使传感器(例如，传感器24)在第一或收起位置和第二或展开位置之间移动；确定传感器24-28中的任何一个上存在杂物；选择性地控制流体输送到传感器24-28(例如，选择性地控制清洁哪个传感器以及要输送何种类型的流体)；当相应的传感器处于展开位置时选择性地控制流体输送到传感器24-28；选择性地控制向传感器24-28输送气体；确定气体是否去除了杂物；确定何时杂物未被施加气体去除；选择性地控制向传感器24-28输送液体；确定液体是否去除了杂物；当杂物残留时选择性地重复向传感器24-28输送气体和/或液体；在为授权维修技术人员生成诊断故障码(dtc)之前，重复预定次数的气体和/或液体的输送；或执行这些或其它指令的任何组合。
存储器198可以包括任何非暂时性计算机可用或可读介质，该计算机可用或可读介质可以包括一个或多个存储装置或物品。示例性非暂时计算机可用存储装置包括常规计算机系统ram(随机存取存储器)、rom(只读存储器)、eprom(电可编程只读存储器)、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)以及任何其它易失性或非易失性媒介。非易失性媒介包括例如光盘或磁盘以及其它持久性存储器。易失性媒介包括动态随机存取存储器(dram)，该dram通常构成主存储器。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘(floppydisk)、软盘(flexibledisk)、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、只读光盘驱动器(cd-rom)、数字化视频光盘(dvd)、任何其它光学介质、打孔卡、纸带、任何其它具有孔图案的物理介质、随机存取存储器(ram)、可编程只读存储器(prom)、eprom、闪存电可擦除可编程只读存储器(flash-eeprom)、任何其它存储器芯片或盒式磁带或计算机可读取的任何其它介质。如上所述，存储器198可以存储一个或多个可以体现为软件、固件等的计算机程序产品。
还如图2所示，传感器清洁系统10的储液器52可以包括一个或多个壁200，该壁200限定了适于保持第一流体的封闭腔202。在至少一个示例中，第一流体是液体清洁溶液，诸如水、挡风玻璃清洗流体等；然而，这不是必需的(例如，在其它示例中，第一流体可以是任何合适的气体或其它流体)。
泵50可以位于至少部分空腔202内(例如至少部分浸没在第一流体内)--例如具有进口(未示出)，如下面更详细描述的，该进口接收并加压第一流体并且经由通道l1-l3中的一个或多个将其选择性地输送到喷嘴30-34。泵50可以是任何合适的电子可致动泵。非限制性示例包括一个或多个容积式泵(例如，齿轮泵、叶轮泵、柱塞泵等)、一个或多个速度泵(例如，包括喷射泵、喷射阀等)、及其组合等。
泵50还可以包括一个或多个电子可致动的端口p1、p2、p3。在一个示例中：当由计算机22选择性地致动时，端口p1可以经由通道l1将第一流体提供到喷嘴30；当由计算机22选择性地致动时，端口p2可以经由通道l2将第一流体提供到喷嘴32；以及当由计算机22选择性地致动时，端口p3可以经由通道l3将第一流体提供到喷嘴34。这种安排仅仅是一个示例。例如，可以控制泵50以经由单个端口(例如端口p1)将第一流体同时提供给喷嘴30-34的任何组合。或者在另一示例中，端口p1、p2、p3可以体现为位于沿着相应通道l1、l2、l3的任何合适位置处的计算机控制阀--例如，端口p1、p2、p3可以是电子可致动的流量控制阀等。
根据至少一个示例，储液器52和泵50可以与其它车辆系统共享。例如，在一个示例中，储液器52和第一泵50可以被用于将第一流体输送到车辆前挡风玻璃、车辆后挡风玻璃、车辆前照灯、及其组合等。
如上所述，第二泵54可以不需要使用储液器。泵54可以加压第二流体(例如，诸如空气或其它气体)并且经由端口p4(例如，分别经由通道l4-l6)将第二流体选择性地提供给喷嘴30-34(注意：当单个端口(p4)相对于泵54被示出时，在其它示例中，泵54可以包括类似于泵50的多个端口)。在至少一个示例中，第二泵54还可以包括诸如容积式泵等的至少一个电子可致动泵(包括上面引用的泵示例)。应该理解的是，虽然仅示出了两个泵50、54；然而，如下面将更详细解释的，可以使用任何合适数量的泵将第一或第二流体输送到喷嘴30-34，使得可以从车辆传感器24-28去除杂物。例如，储液器52可以承载多个泵(或者系统10可以包括多个储液器，每个储液器都具有一个或多个泵)。而且，虽然系统10被示出为靠近车辆12的前侧s1，但是这不是必需的(例如，泵50、54、储液器52等的元件可以位于前侧s1处或附近、车辆12的后侧s2或附近、车辆12的左边侧s3处或附近、或者其右边侧s4处或附近)。
通道l1-l6可以包括适于输送加压内容物的任何合适的管、管道、导管、配件、接头、联接器、阀等。它们可以由金属、塑料和/或任何合适的复合材料组成。如图3所示，通道l4可以邻接通道l1，并且通道l1可以包括延伸到喷嘴30的弯头区域210。因此，第一流体可以经由通道l1输送到喷嘴30，并且第二流体可以经由通道l4和通道l1的端部(这些通道彼此流体连通)输送到喷嘴30。如上所述，弯头区域210可以包括任何合适的弯曲或转弯，该弯曲或转弯使得通道l1的端部128能够将流体输送到喷嘴30中。在至少一个示例中，通道l1和l4形成(或合并于)y形交叉点；然而，这不是必需的。分别对应于喷嘴32、34的通道l2、l5和通道l3、l6可以类似地布置；因此，这将不会被更详细地描述。
尽管传感器总成26-28可以包括支架36、38(如上所述)，但这不是必需的。根据至少一个示例，传感器总成26-28中的一个或多个可以包括类似于传感器总成16的示例中所示的壳体40和驱动元件42的壳体和驱动元件。在这种示例中，相应的壳体和驱动元件可以相同；因此，将仅描述一个。
如图8-10最佳示出的，壳体40可以包括基部220和从基部220轴向延伸以形成空腔44的一个或多个壁222。在一个示例中，壁222可以被成形为直径略大于喷嘴30的上部元件80的直径的右圆柱体；而且，壳体40也可以沿着轴线b居中。当然，这仅仅是一个示例并且不是必需的。基部220可以包括通向排放通道226的排放口或开口224，使得空腔44与通道226流体连通。以这种方式，原本可以在壳体40内收集的液体可以从其排出；例如，通道226可以在相对端部(未示出)处打开，使得其中的流体可以排到车辆12下方的地面。根据一个示例，流体可以是挡风玻璃清洗流体；然而，通道226也可以便于将其它流体(诸如雨水、融化的雪或冰等)从壳体40排出。在至少一个示例中，基部220相对于地面倾斜，使得壳体40内的流体经由重力朝向开口224移动。如本文所使用的，术语“倾斜(sloped)”应该被广义地解释为包括相对于水平地面、漏斗状物等倾斜(inclined)、成角度、斜(slanted)等的任何表面。
壳体40可以在与基部220相对的端部230处包括开口228。在至少一个示例中，开口228具有与上部元件80相同的形状(例如，仅略大)。因此，开口228通常可以是圆形的--例如，尺寸和形状设计为容纳可以从(上部元件80的)基部90径向向外延伸的入口86。壳体40可以由车身46承载，并且开口228可以是表面48内的开口。在至少一个示例中，开口228包括周向弹性密封件232，该密封件232促进壳体40和喷嘴30之间的密封接合(例如，在壳体40和上部元件80的凸缘92之间)。以这种方式，当传感器24和喷嘴30处于收起位置时(如图8所示)，流体和杂物可以至少部分地被阻止进入空腔44。
驱动元件42可以包括用于将传感器24和喷嘴30从收起位置(图8)移动到展开位置(图9)的任何合适的装置。在至少一个示例中，驱动元件42沿轴线b轴向移位传感器24和喷嘴30，并且进一步--在至少一个示例中，轴向移位是垂直平移；然而，这不是必需的。例如，驱动元件42可以使传感器24和喷嘴30沿其它方向平移；驱动元件42同时可以旋转并且平移传感器24和喷嘴30；等。
在至少一个示例中，驱动元件42包括螺钉240和结合到螺钉240的马达242。如图10最佳示出的，螺钉240可以是丝杠(leadscrew)并且可以包括具有第一螺纹246的轴244(结合到马达242--例如步进马达)、具有相应地接合第一螺纹246的第二螺纹252的螺母250、结合到被结合到传感器24的底部64的传感器安装件255的内部套筒254以及可以被结合到壳体40的基部220以及车身46的外部套筒258。如图所示，内部套筒254也可以被结合到螺母250的(上)端256--例如，并且可以被形成为单件。外部套筒258可以在一端部262处具有开口260，并且内部套筒254可以至少部分地位于外部套筒258内--例如适于相对于其滑动地移动而不产生干扰。如本文所使用的，传感器安装件255是用于承载成像装置(例如，诸如传感器24)的任何机械接口--例如包括支架、紧固件等。
螺母250的外表面264可具有任何合适的形状。在至少一个示例中，螺母250是六角形的；然而，它也可以是正方形、五边形等。外部套筒258的内表面266可以具有与螺母250的外表面264相对应的形状。因此，在至少一个示例中，表面266的形状也可以是六角形的。外部套筒258的内径可以大于螺母250的外径，使得螺母250可以在外部套筒258内可滑动地移动而不会产生干扰；然而，内径可以适当地足够小以防止螺母250相对于外部套筒258旋转。
此外，传感器24、喷嘴30、传感器安装件255、内部套筒254以及螺母250(统称为从动元件的示例)可以彼此固定或以其它方式彼此结合，使得当马达242使轴244旋转时，从动元件相对于外部套筒258和轴244移动。外部套筒258的内表面266可以具有挡块(stop)270(例如，在图10中，示出在套筒258的端部262附近)。以这种方式，马达242可以被致动直到螺母250抵靠挡块270--由此传感器24处于展开位置。在一些示例中，套筒258的端部262可具有密封环272以防止灰尘和杂物进入外部套筒258；然而，这不是必需的。
马达242可以是用于移动从动元件的任何合适的装置；并且在所示的示例中，用于提供轴244的角度旋转。非限制性示例包括有刷和无刷电动马达--例如包括所谓的伺服和步进马达。马达242可以包括可以被用于接合轴244的一个或多个齿轮、联轴器和/或其它部件(未示出)。并且计算机22可以以任何合适的方式结合到马达242并且用于控制马达242。
因此，计算机22可以沿第一方向致动马达242(例如，使轴244逆时针旋转)，并且结果，传感器24和喷嘴30从收起位置(在壳体40内)移动到展开位置(例如，使得传感器24的车窗68在壳体40外部--例如在车辆12的表面48上方)。如图8-9最佳示出的，通道l1的余长274可以被设置在收起位置(例如，体现为回路或松弛部分(slack)；参见图8)，使得当传感器24和喷嘴30被移动到展开位置时(图9)，有足够长度的通道l1可用并且不会在其中产生拉紧。类似地，计算机22可以沿相反的第二方向致动马达242(例如，使轴244顺时针旋转)，并且因此使传感器24和喷嘴30从展开位置返回到收起位置。
驱动元件42的上述部件仅仅是一个示例。其它驱动元件示例可以具有不同的部件、不同的布置和/或以不同的方式操作以在收起位置和展开位置之间移动传感器24和喷嘴30。无论如何，如本文所使用的，从动元件至少包括传感器24和喷嘴30。
图11示出了用于清洁传感器24的计算机控制的过程1100的一个示例。过程从框1110开始，该框1110包括在计算机22处确定车辆12正在操作或启动自动驾驶模式。在至少一个示例中，该模式是需要来自传感器24、26和/或28的成像数据的完全自主驾驶模式。
在随后的框1120中，计算机22可以使驱动元件42将从动元件从收起位置移动到展开位置。例如，如上所述，计算机22可以致动马达242，这使得螺钉240垂直地将传感器24和喷嘴30向上平移通过开口228。计算机22可以执行控制回路以确定传感器24和喷嘴30何时处于展开位置(或者例如，计算机22可以通过感测马达242中的反电动势(emf)等来确定螺母250已经接合了挡块270)。
在框1130中，计算机22可以在框1120之后(或期间)致动泵54以将气态流体输送到喷嘴30。因此，流体可以作为空气叶片沿着车窗68的外表面70向下输送。该致动可以在传感器24的每次展开期间发生；或者它可以由于计算机22使用本领域已知的图像处理技术检测车窗68上的杂物而发生。
在随后的框1140中，计算机22可以监测和/或确定传感器24的车窗68是否清洁杂物。在至少一些示例中，该监测或确定与框1130中(例如，使用已知技术)描述的相似。当确定车窗68是干净的时，过程1100可以进行到框1150。并且当车窗68被确定为不干净时，过程可以进行到框1170。
在框1150中，计算机22可以确定车辆12是否正在退出自主驾驶模式。这可以发生在例如点火关闭事件期间或车辆12的驾驶员希望对其进行控制的任何其它时间。在框1150中，如果车辆12正在退出自主驾驶模式，则过程1100进行到框1160。如果车辆12保持在自主驾驶模式下，则过程可以回环并且重复框1140--例如，该循环可以重复发生。
在框1160中，如上所述，计算机22可以致动马达242以再次将传感器移动到收起位置。此后，该过程可以结束。
在框1170中(当车窗68不清洁时，其可以在框1140之后)，计算机22可以致动泵50以将不同的流体输送到传感器24。例如，计算机22可以使流体(诸如车窗清洗流体)作为流体叶片输送到车窗68。此后，过程1100可以回环并且重复框1140。该回路也可以重复发生。在至少一些示例中，计算机22可以使用计数器，并且当计数器达到阈值时，计算机22可以终止从储液器52分配液体(例如，节省清洗流体)。在这样的情况下，过程1100可以在框1140之后终止--例如至少关于该特定传感器24。因此，尽管过程1100可以结束，但是其它传感器可以单独地根据过程继续操作。在至少一些示例中，车辆12可以确定退出完全自主驾驶模式--例如，在不足的传感器数据可用的情况下。
图11所示的过程和以上描述仅仅是一个示例。可以将任何合适的流体施加到传感器24上--例如包括同时施加两种流体。而且，计算机22可以以任何合适的方式控制泵50和/或泵54(或其端口)以选择性地控制流体到喷嘴30、32、34的输送。
在至少一个示例中，传感器(例如24)可以在传感器24和/或喷嘴30处于收起位置时被清洁。例如，根据一个非限制性示例，框1130可以发生在框1110和/或框1120之前。
还存在其它示例。例如，喷嘴(20-23)可以被结合到相应传感器的底部64--例如沿着其侧部66向上引导流体。以这种方式，各个传感器可以具有或可以不具有盲区。
根据另一示例，周向壁152可以从上部元件80突出并且抵靠下部元件82(例如，凸缘156的内侧)。还有其它的示例也存在。
因此，已经描述了用于车辆的传感器清洁系统。该系统可以包括传感器总成，该传感器总成包括传感器、流体输送喷嘴、壳体以及结合到传感器的驱动元件--例如使传感器(和/或喷嘴)在收起位置与展开位置之间移动。该系统还可以包括一个或多个泵和通道以将流体输送到喷嘴，由此可以用来清洁传感器。
通常，所描述的计算系统和/或装置可以采用多个计算机操作系统中的任意一个，包括但不限于以下操作系统的版本和/或变体：福特
计算设备通常包括计算机可执行指令，其中指令可以由诸如上面列出的那些的一个或多个计算设备执行。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序进行编译或解释，该各种编程语言和/或技术包括但不限于单独的或组合的javatm、c、c++、visualbasic、javascript、perl等等。这些应用程序中的一些可能会在虚拟机(如java虚拟机、dalvik虚拟机等)上进行编译和执行。通常，处理器(例如，微处理器)从存储器、计算机可读介质等接收指令并且执行这些指令，从而执行包括本文所述的一种或多种过程这样的一种或多种过程。可以使用各种计算机可读介质来存储和传输这样的指令和其它数据。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可通过计算机(例如，通过计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任意非暂时(例如，有形的)介质。这种介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其它持久存储器。易失性介质可以包括例如通常构成主存储器的动态随机存取存储器(dram)。这样的指令可以由一个或多个传输介质传输，该一个或多个传输介质包括连接到计算机的处理器的系统总线的电线的同轴电缆、铜线以及光纤。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘(floppydisk)、软盘(flexibledisk)、硬盘、磁带、任意其它磁性介质、只读光盘驱动器(cd-rom)，数字化视频光盘(dvd)、任意其它光学介质、打孔卡、纸带、任意其它具有孔图案的物理介质、随机存取存储器(ram)、可编程只读存储器(prom)、电可编程只读存储器(eprom)、闪存电可擦除可编程只读存储器(flash-eeprom)、任意其它存储器芯片或盒或计算机可读取的任意其它介质。
本文描述的数据库、数据储存库或其它数据存储可以包括用于存储、访问以及检索的各种数据的各种机构，该机构包括分层数据库、文件系统中的一组文件、专用格式中的应用程序数据库、关系数据库管理系统(rdbms)等。每个这样的数据存储通常包括在采用诸如上述之一的计算机操作系统的计算设备中，并且经由网络以各种方式中的任意一个或多个被访问。可以从计算机操作系统访问文件系统，并且该文件系统可以包括以各种格式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑以及执行存储程序的语言之外，rdbms还通常采用结构化查询语言(sql)，诸如上述过程化sql(pl/sql)语言。
在一些示例中，系统元件可以被实施为存储在与其相关联的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上的一个或多个计算装置(例如，服务器、个人计算机等)上的计算机可读指令(例如，软件)。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上的用于执行本文所描述的功能的指令。
处理器经由电路、芯片或其它电子部件来是实施并且可以包括一个或多个微控制器、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、一个或多个专用电路(asic)、一个或多个数字信号处理器(dsp)、一个或多个客户集成电路等。处理器可以被编程为接收成像数据、控制车辆泵、控制车辆加热器等。处理数据可以包括处理由传感器捕获的视频反馈或其它数据流以确定主车辆的行车道和任何目标车辆的存在。如下所述，处理器指示车辆部件根据传感器数据进行致动。处理器可以被结合到控制器中，例如自主模式控制器。
存储器(或数据存储装置)经由电路、芯片或其它电子部件来实施，并且可以包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪存、电可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，嵌入式多媒体卡(emmc)、硬盘驱动器或任何易失性或非易失性介质等中的一个或多个。存储器可以存储从传感器收集的数据。
已经以说明性方式描述了本发明，并且可以理解的是，已使用的术语目的旨在说明词语的本质内而非限制性的。根据上述教导本发明的很多修改和变形是可能的，并且除了具体的描述之外本发明是可实践的。
向上、向上地、向下、向下地等的术语是仅出于解释的目的而提供的相对术语并且不应被解释为限制性的。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！