用于清洁传感器盖的组件的制作方法

本公开涉及用于清洁传感器盖的组件及其使用方法。

背景技术：

自主车辆可完全或部分地在没有人为干预的情况下运行，并且包括将信息传送到车辆中的中央计算机的一个或多个传感器。例如，来自传感器的数据可提供关于环境条件、道路边缘或道路上的车道的信息，并且可用于为车辆制定合适的速度、为车辆制定适当路径等。传感器通常安装在车辆的外部车身上。一些传感器包括用于保护传感器免受环境条件的影响的盖。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于清洁传感器盖的组件，以至少实现容易地清洁传感器盖，提高传感器精确度。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于清洁传感器盖的组件，其包括：设置在传感器盖内的传感器；构造成擦拭传感器盖的擦拭器；以及振动电机，振动电机配置成使擦拭器和传感器盖中的至少一个振动。

根据本实用新型的一个实施例，擦拭器包括臂、连接到臂的擦拭器头部以及连接到擦拭器头部的叶片，且其中，振动电机连接到擦拭器头部且配置成使擦拭器振动。

根据本实用新型的一个实施例，臂将叶片朝向传感器盖偏置。

根据本实用新型的一个实施例，擦拭器头部包括至少一个流体连接到清洗液源的喷嘴。

根据本实用新型的一个实施例，擦拭器头部包括沿着擦拭器头部的长度彼此隔开的多个喷嘴。

根据本实用新型的一个实施例，擦拭器头部包括构造成加热叶片的加热元件。

根据本实用新型的一个实施例，用于清洁传感器盖的组件进一步包括配置成使传感器盖相对于擦拭器旋转的旋转电机，其中，振动电机连接到旋转电机且配置成使传感器盖振动。

根据本实用新型的一个实施例，擦拭器相对于自主车辆的车身固定。

根据本实用新型的一个实施例，振动电机是第一振动电机，且其中，用于清洁传感器盖的组件进一步包括第二振动电机，第一振动电机配置成使擦拭器振动，第二振动电机配置成使传感器盖振动。

根据本实用新型的一个实施例，振动电机包括偏心质量。

根据本实用新型的一个实施例，振动电机由控制器响应于检测到的低温条件启动。

根据本实用新型的一个实施例，传感器是自主车辆的光检测和测距(LIDAR)传感器。

根据本实用新型的一个实施例，传感器盖是透明的。

根据本实用新型的另一方面，提供一种方法，包括：相对于擦拭器旋转传感器盖，传感器盖覆盖传感器；以及使传感器盖和擦拭器中的至少一个振动。

根据本实用新型的一个实施例，擦拭器包括臂、连接到臂的擦拭器头部以及连接到擦拭器头部的叶片，且其中，振动步骤由连接到擦拭器头部的振动电机执行。

根据本实用新型的一个实施例，方法进一步包括：将清洗液从擦拭器头部中的至少一个喷嘴喷出。

根据本实用新型的一个实施例，方法进一步包括：使用擦拭器头部中的加热元件加热擦拭器。

根据本实用新型的一个实施例，振动步骤由连接到旋转电机的振动电机执行，旋转电机构造成旋转传感器盖。

根据本实用新型的一个实施例，振动步骤包括利用第一振动电机使擦拭器振动，并且利用第二振动电机使传感器盖振动。

根据本实用新型的一个实施例，传感器是自主车辆的光检测和测距(LIDAR)传感器。

一种根据本公开的示例性方面的用于清洁传感器盖的组件尤其包括设置在传感器盖内的传感器、构造成擦拭传感器盖的擦拭器、以及配置成使擦拭器和传感器盖中的至少一个振动的振动电机。

在上述组件的另一个非限制性实施例中，擦拭器包括臂、连接到臂的擦拭器头部以及连接到擦拭器头部的叶片。此外，振动电机连接到擦拭器头部且配置成使擦拭器振动。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，臂将叶片朝向传感器盖偏置。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，擦拭器头部包括至少一个流体连接到清洗液源的喷嘴。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，擦拭器头部包括沿着擦拭器头部的长度彼此隔开的多个喷嘴。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，擦拭器头部包括构造成加热叶片的加热元件。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，组件包括配置成相对于擦拭器旋转传感器盖的旋转电机。振动电机连接到旋转电机且配置成使传感器盖振动。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，擦拭器相对于自主车辆的车身固定。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，振动电机是第一振动电机，且组件进一步包括第二振动电机。第一振动电机配置成使擦拭器振动，第二振动电机配置成使传感器盖振动。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，振动电机包括偏心质量。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，振动电机由控制器响应于检测到的低温条件启动。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，传感器是自主车辆的光检测和测距(LIDAR)传感器。

在任何上述组件的另一非限制性实施例中，传感器盖是透明的。

根据本公开的示例性方面的方法尤其包括相对于擦拭器旋转传感器盖，传感器盖覆盖传感器，并且使传感器盖和擦拭器中的至少一个振动。

在上述方法的另一非限制性实施例中，擦拭器包括臂、连接到臂的擦拭器头部以及连接到擦拭器头部的叶片。此外，振动步骤由连接到擦拭器头部的振动电机执行。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括将清洗液从擦拭器头部中的至少一个喷嘴喷出。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括使用擦拭器头部中的加热元件加热擦拭器。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，振动步骤由连接到旋转电机的振动电机执行，旋转电机构造成旋转传感器盖。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，振动步骤包括利用第一振动电机使擦拭器振动，并且利用第二振动电机使传感器盖振动。

在任何上述方法的另一非限制性实施例中，传感器是自主车辆的光检测和测距(LIDAR)传感器。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的用于清洁传感器盖的组件能够容易地清洁传感器盖，提高传感器精确度。

附图说明

图1是包括传感器组件的示例性机动车辆的前视图。

图2说明用于清洁图1的传感器组件的组件。

图3说明示例性振动电机。

图4更详细地例示图3中圆圈部分的擦拭器，其包括示例性喷嘴装置。

具体实施方式

本公开涉及用于清洁传感器盖的组件及其使用方法。在一个示例中，传感器设置在传感器盖内，擦拭器构造成擦拭传感器盖。此外，振动电机配置成使擦拭器和传感器盖中的至少一个振动。作为示例，这种振动易于将雨水、雪、冰和碎片从传感器盖上去除。进而，振动使组件能够容易地清洁传感器盖，提高传感器精确度。

图1是示出为轿车的机动车辆10的前视图。车辆10可为任何其他类型的车辆，举例来说包括SUV、小型货车或卡车。在该示例中，车辆10是自主车辆，并且包括至少一个传感器组件12。车辆10完全或部分地在没有人为干预的情况下操作，并且使用来自传感器组件12的信息做出关于车辆速度、车辆路径等的决定。

该示例中的传感器组件12包括传感器14和传感器盖16。传感器14是光检测和测距(LIDAR)传感器，但是本公开扩展到其他类型的传感器。传感器14设置在传感器盖16内。传感器盖16由诸如塑料、玻璃或复合材料的透明材料提供，并且保护传感器14免于暴露于环境条件中。

传感器组件12设置在车辆10的外部车身上。在该示例中，传感器组件12设置在车辆10的车顶18上。传感器组件12可设置在车辆10上的另一位置处。此外，车辆10可在车辆的外部车身上包括附加传感器组件。这些传感器组件可受益于本公开中描述的清洁组件和方法。

图2说明用于清洁传感器组件12的组件20，且更确切地说，用于清洁传感器盖16。应理解，组件20的一些方面在一些程度上示意性地示出，而组件20的其他方面仅为了说明的目的而被夸大。

在该示例中，传感器盖16大致是圆柱形的且绕轴线A设置。传感器盖16连接到盖保持器22，并且包括从轴线A限定在恒定半径R处的外表面24。传感器盖16进一步包括在其顶部处的盖表面26。尽管盖表面26在图2中示出为平坦表面，但盖表面26可以是圆形的。

整个传感器盖16可由透明材料提供。或者，外表面24可由透明材料提供，盖表面26可为不透明的。传感器14设置在传感器盖16内，并且通过传感器盖16脉冲光且测量反射脉冲。组件20保持传感器盖16的外部表面24清洁，这提高了传感器14的准确度。

在该示例中，盖保持器22通过轴30连接到旋转电机28。传感器盖16、盖保持器22和轴30可通过旋转电机28绕轴线A在方向D1、D2上旋转。旋转电机28可响应于来自控制器32的指令操作。旋转电机28可配置成在整个360°运动范围内围绕轴线A完全地旋转传感器盖16。或者，电机28可在较小运动范围内沿方向D1、D2来回旋转传感器盖。

控制器32在图1中示意性地示出。应理解，控制器32可为整个车辆控制模块(例如车辆系统控制器(VSC))的一部分，或者可以替代地是与VSC分离的独立控制器。此外，控制器32可用可执行指令编程用于与车辆10的各种部件配合并操作各种部件。另外，控制器32包括用于执行车辆系统的各种控制策略和模式的处理单元和非暂时性存储器。

旋转电机28使传感器盖16相对于构造成擦拭传感器盖16的擦拭器34旋转。擦拭器34固定地安装到车辆10的外部，并且在该示例中固定地安装到车顶18。擦拭器34包括连接到车顶18的臂36、连接到臂36的擦拭器头部38以及连接到擦拭器头部38的叶片40。在该示例中，臂36由金属制成且设置成沿着朝向传感器盖16的外部表面24的方向偏置由橡胶制成的叶片40。因此，当传感器盖16绕轴线A旋转时，叶片40直接接触外部表面24。叶片40擦拭外部表面24，并且如此一来，将例如雨、雪、冰和碎片等从传感器盖16上去除。

为了增加清洁传感器盖16的容易程度，清洁组件20包括多个附件。在一个示例中，清洁组件20包括配置成使传感器盖16和擦拭器34中的至少一个振动的振动电机。在图2的示例中，有两个安装至旋转电机28和擦拭器头部38的振动电机42、44。应理解，本公开扩展到仅包括振动电机42、仅包括振动电机44或者包括两个振动电机42、44的实施例。

振动电机42、44响应来自控制器32的指令。作为示例，振动电机42、44分别使传感器盖16和擦拭器34振动，这增加了将传感器盖16上的某些类型的积聚物(例如雪、冰和泥)去除的容易度。

在一个示例中，当车辆处于低温条件时，控制器32指示振动电机42、44振动。例如，控制器32可指示振动电机42、44在可能存在冰或雪的情况下振动，例如当外部温度低于32℉(0℃)时。替代地或附加地，控制器32可在控制器32检测到由于邻近传感器盖16积聚冰或雪而引起的来自旋转电机28的增加的阻力时指示振动电机42、44振动。

图3更详细地说明振动电机42。应了解，振动电机44类似地设置。振动电机42包括使轴48旋转的电机46。振动电机42进一步包括安装到轴48的偏心质量配重50。随着轴48旋转，偏心质量配重50引起振动。尽管在图3中示出了一种类型的振动电机，但应理解，其他类型的振动电机也属于本公开的范围。

返回参考图2，组件20可包括构造成提高清洁传感器盖16的容易程度的其他附件。在图2的示例中，擦拭器头部38包括将电转换成热的加热元件52。加热元件52响应于来自控制器32的指令启动。加热元件52可为陶瓷基或聚合物基加热元件。加热元件52提高擦拭器34，特别是叶片40的温度，这增加了从传感器盖16移除冰和雪的容易度。

在图2的实施例中，擦拭器34还构造成将清洗液喷洒在传感器盖16上。特别地，擦拭器头部38包括流体连接到清洗液54的来源的至少一个喷嘴。清洗液54可为挡风玻璃清洗液。在传感器盖16上喷洒清洗液54提高了清洁传感器盖16的容易程度。清洗液54还可增加从传感器盖16上分解和除去雪和冰的容易程度。

图4说明了一个特别的示例，其中擦拭器头部38包括沿着擦拭器头部的长度L彼此隔开的多个喷嘴56。在该示例中，喷嘴56彼此隔开距离X。在一个示例中，距离X可约为10mm(约0.4英寸)，并且擦拭器头部38可包括八(8)到九(9)之间个喷嘴56。提供多个隔开的喷嘴56将清洗液54精确地提供在需要的地方，并且相对于一些现有喷雾技术节约多达60％的清洗液。

虽然组件20包括各种独立配件，但应理解，本公开扩展到独立且一起使用这些配件的组件。在一个具体示例中，例如，当组合使用振动电机42、44、加热元件52和喷嘴56以从传感器盖16上去除冰或雪时，存在混合益处。然而，还应理解，每个振动电机、加热元件和喷嘴独立地提高清洁传感器盖16的容易程度。

应理解，诸如“大约”、“大致”和“大体”的术语不旨在成为无边界术语，而是应被解释为与本领域技术人员将解释这些术语的方式一致。

虽然不同示例具有图示中示出的特定组件，但是本实用新型的实施例不限于这些特定组合。可以使用来自其中一个示例的一些部件或特征与来自另一示例的特征或部件的组合。

本领域的普通技术人员将理解，上述实施例是示例性的而非限制性的。也就是说，本实用新型的修改在权利要求的范围内。因此，应研究以下权利要求以确定其真实范围和内容。