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      用于控制擦拭器刮片組件運動的系統的制作方法

      文檔序號:18711275發布日期:2019-09-18 01:14
      用于控制擦拭器刮片組件運動的系統的制作方法

      相關申請的交叉引用

      本申請是2014年10月31日提交的美國專利申請No.14/529,482的繼續申請,在此通過引用將所述美國專利申請文件並入。



      背景技術:

      自主車輛諸如不需要人類駕駛員的車輛可以被用于幫助將乘客或物品從一個位置運輸到另一個位置。這樣的車輛可以完全自動模式運行,在自動模式中,乘客可以提供一些初始輸入,諸如目的地,並且車輛自主調遣到那個目的地。因此,這樣的車輛可以大量地依賴于這樣的系統,所述系統能夠在任何給定時間確定自動車輛的位置,以及檢測並且識別車輛外的物體,諸如其它車輛、停車燈、行人等。作爲示例,這些系統可以包括安裝在車輛的各種位置處的傳感器,諸如激光掃描設備和相機。

      在一些情形中,各種光學妨礙物,諸如灰塵、汙垢和碎屑,能積累在用于這樣的傳感器的殼體的表面上。這些妨礙物可以擋住傳感器,能降低傳感器生成的信息的精確度和可靠性。這進而可能影響這樣的車輛的安全操縱。



      技術實現要素:

      本公開的方面提供一種用于清理穹頂的表面的擦拭器系統。系統包括多個擦拭器刮片,所述多個擦拭器刮片被構造成繞穹頂的圓周移動,使得擦拭器刮片繞穹頂的外周在第一方向上的旋轉使擦拭器刮片展開到致動位置。擦拭器刮片在與第一方向相反的第二方向上的旋轉使擦拭器刮片收起到收縮位置。

      在該方面的一個示例中,系統進一步包括鄰近穹頂的基部的一個或多個噴灑噴嘴。噴灑噴嘴被構造成將擦拭器流體排出到穹頂上。在一個示例中,擦拭器刮片旋轉的第一方向是順時針方向,並且第二方向是逆時針方向。

      在另一示例中,系統進一步包括軸承環,軸承環沿著穹頂的圓周延伸,並且軸承環被相對于穹頂固定。頂板可以被構造成繞軸承環旋轉,所述多個擦拭器刮片可以被聯接到所述頂板。可替換地,軸承環能進一步包括可樞轉斜軌,並且當擦拭器刮片在第一方向上旋轉時,擦拭器刮片可以被構造成沿著可樞轉斜軌的頂表面移動。當擦拭器刮片在第二方向上旋轉時,擦拭器刮片被構造成沿著可樞轉斜軌的底表面移動。在另一示例中,軸承環也可以進一步包括凹部。在另一示例中,可樞轉斜軌的至少一部分位于所述凹部內,並且所述可樞轉斜軌的頂表面的至少一部分位于所述凹部外。

      在又另一示例中,軸承環可以進一步包括頂表面和底表面。斜軌的頂表面包括第一斜坡,該第一斜坡遠離軸承環的頂表面延伸。斜軌的底表面包括第二斜坡,該第二斜坡遠離軸承環的頂表面延伸。第二斜坡可以大于第一斜坡。在另一示例中,當擦拭器刮片在收縮位置中時,擦拭器刮片被構造成跨頂板的頂表面延伸。當所述擦拭器刮片在致動位置中時,擦拭器刮片的長度可以沿著穹頂的高度延伸。

      根據本公開的另一方面,公開了一種用于清理360度彎曲表面的系統。該系統包括繞360度彎曲表面的基部延伸的旋轉組件和至少一個擦拭器刮片組件。所述至少一個擦拭器刮片組件包括擦拭器刮片,所述擦拭器刮片具有被聯接到旋轉組件的刮片基部。旋轉組件被構造成,在所述擦拭器刮片遠離所述旋轉組件延伸、並且沿著所述360度彎曲表面的側壁延伸的同時,使所述至少一個擦拭器刮片組件繞所述彎曲表面的基部移動。

      在該方面的另一示例中,360度彎曲表面包括穹頂形狀。在該方面的另一示例中,擦拭器刮片的基部可以進一步繞所述彎曲表面的外周移動。擦拭器刮片也可以在致動位置和收起位置之間移動。所述致動位置在相對于所述旋轉組件的第一角度處,並且所述第二位置在相對于所述旋轉組件的第二角度處,所述第一角度大于所述第二角度。在另一示例中,系統進一步包括驅動馬達,並且旋轉組件進一步包括被聯接到驅動馬達的頂板和環形齒輪。驅動馬達可以被構造成使環形齒輪和頂板繞基部移動。擦拭器刮片組件能進一步包括被附接到頂板的基部安裝件,並且擦拭器刮片可以被聯接到基部安裝件。在另一示例中,旋轉組件被構造成使所述基部安裝件繞所述彎曲表面的所述基部移動360度。系統可以進一步包括車輛,並且彎曲表面可以位于車輛的外部部分上。

      根據本公開的另一方面,一種清理360度表面的方法包括:使擦拭器刮片組件繞360度表面在第一方向上旋轉;使擦拭器刮片組件沿著第一傾斜表面從降低位置移動到豎立位置;以及在擦拭器刮片在豎立位置中的同時,使擦拭器刮片組件繞360度表面旋轉。

      在另一示例中,方法進一步包括:使所述擦拭器刮片組件沿著第二傾斜表面在第二方向上旋轉,以將所述擦拭器刮片組件從所述豎立位置移動到所述降低位置。在另一示例中,方法進一步包括:在使所述擦拭器刮片組件在所述第一方向上旋轉的同時,噴灑擦拭器流體到所述360度表面上。

      附圖說明

      圖1是根據本公開的方面的被定位在車輛上的示例擦拭器組件的透視圖。

      圖2是圖1的放大部分。

      圖3是根據本公開的方面的示例擦拭器組件的示例樞轉連接器的側視圖。

      圖4是根據本公開的方面的示例擦拭器組件的透視圖,其中車輛的部分被移除以暴露擦拭器組件的其它部件。

      圖5是根據本公開的方面的旋轉組件的透視圖。

      圖6是根據本公開的方面的旋轉組件的斜軌的透視圖。

      圖7是圖6的部件的側視圖。

      圖8是圖4的一部分的放大視圖。

      圖9是根據本公開的方面的處于致動位置的示例擦拭器組件的透視圖。

      圖10是根據本公開的方面的車輛的示例外視圖。

      圖11是根據本公開的方面的車輛的示例控制系統。

      圖12是根據本公開的方面的示例流程圖。

      圖13是根據本公開的方面的另一個示例流程圖。

      圖14是根據本公開的方面的進一步示例流程圖。

      具體實施方式

      本公開涉及一種被動擦拭器系統,該被動擦拭器系統能夠清潔位于車輛上的穹頂形狀的表面。穹頂可以被用于容納與車輛中的其它系統通信的相機和激光掃描設備。如上指出的,在穹頂的表面上發現的光學妨礙物諸如灰塵、汙垢和碎屑的積累能擋住相機並且使激光掃描設備的效力變弱。爲了解決該問題,擦拭器系統能連續清理光學妨礙物。當在穹頂外表面上檢測到光學妨礙物時,擦拭器系統可以被動地自我展開,並且當穹頂的表面被確定爲被充分地清理時,擦拭器系統可以被動自我收起。另外,清潔和/或潤滑流體也能通過示例擦拭器系統被自動地噴灑到穹頂的表面上,用以輔助移除處理。在這方面,與擦拭器系統通信的控制系統能檢測擦拭器位置、控制擦拭器速度、螺線管正時和用于流體的噴射的泵致動。

      擦拭器系統可以包括布置在穹頂周圍的旋轉組件,該旋轉組件包括由驅動馬達驅動的擦拭器刮片組件。例如,旋轉組件可以包括軸承環,以及連結到頂板的環形齒輪。環形齒輪和頂板能在一系列凸輪軸承上繞軸承環和穹頂表面旋轉完整的360°。旋轉組件能被經由纖維增強橡膠正時皮帶附接到驅動馬達。在一個示例中,橡膠正時皮帶被附接到環形齒輪,從而驅動馬達的移動引起環形齒輪和頂板的移動。擦拭器刮片組件的擦拭器刮片可以被定位在頂板上,並且當頂板繞穹頂旋轉時,擦拭器刮片組件的擦拭器刮片繞穹頂移動。軸承環上的可移動斜軌能使擦拭器刮片展開到豎立位置,以及使擦拭器刮片收起到收縮位置。

      相等間隔開的擦拭器刮片組件被定位在穹頂的相反側。每個擦拭器刮片組件能包括被聯接到基部安裝件的擦拭器刮片。樞轉連接器將擦拭器刮片連結到基部安裝件。在一個示例中,樞轉連接器的一端被可樞轉地附接到基部安裝件,並且樞轉連接器的第二端被附接到擦拭器刮片。

      如上指出的,擦拭器刮片可以在收起位置和致動位置之間移動。在收起位置,擦拭器刮片可以被定位成鄰近穹頂的基部並且在大體水平方向上跨頂板延伸。當頂板相對于軸承環在第一方向上旋轉時,擦拭器系統能使擦拭器刮片展開到致動位置,當頂板在與第一方向相反的第二方向上旋轉時,擦拭器系統能使擦拭器刮片收起。在致動位置中,擦拭器刮片能夠繞穹頂移動並且能在擦拭器刮片繞穹頂旋轉時保持處于致動位置中。

      擦拭器系統也可以包括流體分配系統。流體分配系統可以與擦拭器系統協作地操作,以從穹頂的表面清理光學妨礙物。例如,清潔和/或潤滑流體的噴灑能在擦拭器刮片繞穹頂轉體時被自動從噴嘴分配。在一個示例中,噴灑能被定時成每當擦拭器刮片經過噴灑噴嘴時排出流體。

      擦拭器系統也可以包括控制系統,所述控制系統追蹤擦拭器刮片的位置並且將該信息傳遞到車輛,觸發擦拭器流體的排出,並且使得當穹頂上存在光學妨礙物時,引起擦拭器刮片的致動或展開。控制系統可以包括一個或多個處理器,所述一個或多個處理器處理信息以便如下所述控制擦拭器系統的各方面。

      I、擦拭器系統的結構

      如上指出的,示例擦拭器系統可以包括擦拭器刮片組件,所述擦拭器刮片組件圍繞位于車輛的頂上的穹頂定位。旋轉組件使擦拭器刮片組件的擦拭器刮片在收起位置和致動位置之間移動。在收起位置中,擦拭器刮片可以被定位成鄰近穹頂的基部並且在大體水平方向上跨穹頂的基部延伸。在致動位置中,擦拭器刮片可以相對于穹頂的基部被定位在大體豎直方向上。當擦拭器刮片組件被圍繞穹頂在第一方向上旋轉時,擦拭器刮片能被展開到致動位置,當擦拭器刮片組件被在與第一方向相反的第二方向上旋轉時,能收起擦拭器刮片。

      圖1中示出了示例擦拭器系統100。擦拭器系統100可以被用于清理可能出現在穹頂102的表面106上的光學妨礙物,穹頂102被定位成鄰近車輛組件的頂部或頂板104。穹頂102可以包括平底表面並且可以由透明材料或不透明材料組成。類似地,穹頂自身可以由任意期望的材料組成,並且可以進一步塗有在透明和不透明之間的範圍的其它材料。相機、激光掃描設備等可以被容置在穹頂102內,以便獲取關于車輛組件在地圖或地上的絕對或相對位置,以及車輛外的物體的位置,所述車輛外的物體諸如其它車輛、路上的障礙物、交通信號、樹等。

      擦拭器系統可以包括繞穹頂定位的一個或多個擦拭器刮片組件。如在圖1中所示,兩個相等間隔開的擦拭器刮片組件110A、110B被定位在穹頂102的相對兩側處。擦拭器刮片組件110A的放大視圖被示出在圖2中,擦拭器刮片組件110A可以與擦拭器刮片組件110B相同或大體上相似。擦拭器刮片組件110A包括被聯接到基部安裝件114的第一擦拭器刮片112A。

      第一擦拭器刮片112A包括中間擦拭器臂116,中間擦拭器臂116被可樞轉地聯接到樞轉連接器118。樞轉連接器118具有被連結到中間擦拭器臂116的第一端120和被可樞轉地連接到基部安裝件114的第二端122。爲了易于討論,僅僅參考擦拭器刮片組件110A,但是應理解的是,擦拭器刮片組件110A的討論同樣可以應用到擦拭器刮片組件110B,擦拭器刮片組件110B包括第二擦拭器刮片112B。

      擦拭器刮片組件110A的基部安裝件114形成擦拭器刮片組件110A的基部,並且將擦拭器刮片組件110A的部件固定到車輛組件。在圖2的示例中,基部安裝件114是U形的並且被附接到頂板128。基部安裝件114支撐擦拭器刮片組件110A的部件的其余部分,包括樞轉連接器118和第一擦拭器刮片112A。樞轉連接器118被螺釘或銷130固定到基部安裝件114,所述螺釘或銷130延伸穿過基部安裝件114和樞轉連接器118兩者。

      擦拭器刮片組件110A的樞轉連接器118被更詳細地示出在圖3中。在一個示例中,樞轉連接器118的第一端120包括彼此間隔開的第一和第二臂延伸部124、126。第一和第二臂延伸部124、126之間的高度H1應該足夠大以足以接納擦拭器刮片的中間臂。開口132、134延伸穿過第一和第二臂延伸部124、126。銷或螺釘(圖2)能延伸通過開口132、134以及第一擦拭器刮片112A的中間臂,以將第一擦拭器刮片112A固定到樞轉連接器118,樞轉連接器118進而將中間臂和第一擦拭器刮片112A固定到基部安裝件114。

      第一和第二擦拭器刮片112A、112B可以被設置在擦拭器刮片組件上,以物理地從穹頂表面清理光學妨礙物。例如,第一和第二擦拭器刮片組件112A、112B可以由柔性橡膠或塑料組成並且可以被構造成將足夠量的壓力施加到穹頂102的表面106,以從表面106清理光學妨礙物。樞轉連接器118上的彈簧107(圖2)可以被用于提供保持第一和第二擦拭器刮片112A和112B定位成鄰近穹頂表面所需的力。

      擦拭器系統可以進一步包括旋轉組件,以使擦拭器刮片組件繞穹頂移動。圖4中示出了示例旋轉組件138。圖4是車輛的頂部的視圖,其中車輛的車頂的部分被移除。旋轉組件138被定位成圍繞穹頂102的基部103的圓周。旋轉組件138可以包括被附接到基板141的軸承環140,以及被連結到頂板128的環形齒輪(未示出)。擦拭器刮片組件110A、110B被安裝到頂板128並且與頂板128一起繞穹頂102移動。軸承環140和基板141可以爲旋轉組件138提供基部或基底。

      軸承環140可以被繞穹頂102定位。例如,軸承環140可以是緊鄰穹頂102定位的固定環。回到圖5,圖5是旋轉組件138的視圖,其中擦拭器刮片組件110A、110B在旋轉組件138上,軸承環140被描繪成圓形環。軸承環140可以由剛性金屬諸如鋁、鋼、合金等組成,或者由塑料材料諸如聚合物等組成。軸承環140包括頂表面142和底表面144。如所使出地,凸輪軸承146、凹部148和斜軌150被繞軸承環140的圓周定位。

      在圖5的示例中,三個凹部148被繞軸承環140的圓周相等間隔開。每個凹部148被分層使得凹部148的第一表面152更靠近軸承環140的頂表面142,並且凹部148的第二表面154更靠近軸承環140的底表面144。

      斜軌150可以被固定到軸承環140。在一個示例中,三個相同的斜軌150通過螺釘或銷155等被樞轉地附接到軸承環140。圖6包括示例斜軌150的詳細視圖。斜軌150是伸長構件,其包括傾斜頂表面156。傾斜頂表面156具有正坡度,所述正坡度從斜軌150的前邊緣162在朝向斜軌150的後邊緣164的方向上逐漸增大。

      斜軌150的底表面通過樞轉點P被分成兩個主要區段:前底表面158和後底表面160,其中在所述樞轉點P處,斜軌150被附接到軸承環140。前底表面158包括在前邊緣162和由樞轉點P形成的中間後邊緣182之間延伸的表面。前底表面158被定位成朝向斜軌150的前邊緣162,並且位于傾斜頂表面156之下。前底表面158是大體平面的。後底表面160被定位成朝向斜軌150的後部。後底表面160包括在樞轉點P和斜軌150的後邊緣164之間延伸的表面。後底表面160具有從後邊緣164到樞轉點P的負坡度。

      斜軌150的傾斜頂表面156不需要一直延伸到後邊緣164。例如,傾斜頂表面156的一部分不需要一直延伸到後邊緣164並且替代地終止在點186處。中間後邊緣182被形成在點186處。中間後邊緣182被與前邊緣164間隔開,使得傾斜頂表面156包括寬度W1,寬度W1比在後邊緣164處的寬度W2寬。中間邊緣表面188也被形成在與傾斜頂表面156相反的表面上。現在參考圖7,中間邊緣表面188沿著後底表面160從中間後邊緣182延伸到點190。在該示例中,中間邊緣表面188相對于後底表面160具有角度角度大于相對于後底表面160的角度

      斜軌150被定位在凹部148內。例如,重新參考圖5,斜軌150可以被樞轉地附接到軸承環140並且可以在相應的凹部148的每一個中移動。如所示地,斜軌150的後底表面160能被完全定位在凹部148內。後底表面160的定位在後邊緣164附近的部分鄰近凹部148的第一表面152,並且後底表面160的定位成更靠近樞轉點P的部分鄰近凹部148的第二表面154。當斜軌150被向前樞轉時,斜軌150的每個前邊緣162和前底表面158鄰近軸承環140的頂表面142。在該位置中,斜軌150的後邊緣164稍微在軸承環140的頂表面142上方延伸。

      旋轉組件138可以進一步包括環形齒輪192和覆蓋頂板128。如在圖5中所示,環形齒輪192是被定位成鄰近軸承環140的圓形結構。環形齒輪192包括內部開口,所述內部開口足夠大以接納軸承環140和穹頂(未示出)。環形齒輪192包括圍繞環形齒輪192的圓周延伸的齒194。頂板128覆蓋環形齒輪192並且被定位成鄰近軸承環140。在該示例中,斜軌150和軸承環140的頂表面142在頂板128的頂表面129上方延伸。頂板128也包括唇部131,唇部131向下延伸並且離開頂板128的頂表面129。

      頂板128和環形齒輪192能繞軸承環140和穹頂102旋轉360°。在一個示例中,驅動馬達196可以被用于使環形齒輪192和附接的頂板128在環繞軸承環140定位的一系列凸輪軸承146上旋轉360°。如在圖8中所示,驅動馬達196的軸144A經由正時皮帶198諸如纖維增強橡膠正時皮帶被聯接到環形齒輪192。軸144A的移動或旋轉引起環形齒輪192和頂板128繞穹頂102和軸承環140移動。該移動也引起聯接到頂板128的擦拭器刮片組件110A、110B的移動。

      如上指出的,第一和第二擦拭器刮片112A、112B可以在收起位置和致動位置之間移動。在收起位置中,擦拭器刮片112A、112B可以被定位成鄰近穹頂102的基部103並且在大體水平方向上跨頂板128延伸。擦拭器刮片112A、112B能被移動到致動位置,在致動位置,擦拭器刮片112A、112B被定位在更加豎立的位置中,如在圖9中所示。在豎立位置中,第一擦拭器刮片112A和第二擦拭器刮片112B(在圖9中未示出)能被相對于頂板129以角度定位,諸如以90°定位。在其它示例中,可以在5°到90°的範圍內。在該示例中,中心軸線A延伸通過穹頂102並且在與穹頂102的平面底表面(未示出)和車輛表面垂直的方向上延伸。在致動位置中,擦拭器刮片組件110A、110B能夠繞穹頂102的基部103和中心軸線A移動360°。在該實施例中,第一和第二擦拭器刮片112A、112B能在第一和第二擦拭器刮片112A、112B繞穹頂102旋轉時維持在致動位置中。擦拭器刮片112A、112B和穹頂102的外表面106之間的摩擦將擦拭器刮片保持在致動位置中直到期望收起擦拭器刮片112A、112B爲止。應理解的是,第一和第二擦拭器刮片112A、112B在致動位置中繞穹頂的連續移動與傳統擦拭器刮片組件的移動不同。爲了清理表面,這樣的傳統擦拭器刮片組件包括在降低位置和豎立位置之間以連續圓弧形路徑移動的擦拭器刮片。

      當頂板128相對于軸承環140被在第一方向上旋轉時,擦拭器系統100能使擦拭器刮片112A、112B展開到致動位置。例如,當擦拭器系統100的頂板128相對于軸承環140通過驅動馬達196在逆時針方向上移動時,擦拭器刮片112A、112B能從收起位置移動到致動位置。

      參考圖5,支柱,諸如支柱172,從每個擦拭器刮片組件110A、110B延伸,並且允許擦拭器刮片移動到致動位置。在該視圖中,擦拭器刮片組件110B的支柱172是可見的,並且被示出成從擦拭器刮片組件110B延伸。支柱172可以被附接到樞轉連接器118。當頂板128相對于軸承環140移動時,支柱172接觸被定位在軸承環140上的斜軌150的傾斜頂表面156。在支柱172經過傾斜頂表面156的隆起部時,支柱172和樞轉連接器118被向上推動,使得擦拭器刮片112A、112B被移動到致動位置或豎立位置。參考擦拭器刮片組件110B,樞轉連接器118繞銷130旋轉,使得樞轉連接器118能被移動到豎立位置。在該示例中,樞轉連接器118上的突片119能接觸基部安裝件114的頂表面115,以便幫助將擦拭器刮片112A、112B保持在豎立位置並且防止樞轉連接器118過旋轉。

      支柱,諸如支柱172,也可以允許擦拭器刮片移動到收起位置。例如,當頂板128在與將第一和第二擦拭器刮片112A、112B移動到致動位置所需要的方向相反的方向上旋轉時,擦拭器系統可以收起第一和第二擦拭器刮片112A、112B。例如,擦拭器刮片組件110A、110B在順時針方向上的旋轉將支柱172移動到與斜軌150的中間下表面188接觸。該移動使斜軌150稍微向前樞轉,以暴露斜軌150的後底表面160的至少一部分。頂板128在順時針方向上的進一步移動使支柱172沿著中間邊緣表面188的減小的斜坡行進。支柱172然後被向下推動,使得擦拭器刮片112A、112B被降低到收起位置。

      II、流體分配系統

      擦拭器系統100可以與流體分配系統連通。例如,重新參考圖1和圖4,流體分配系統174(在圖4中示出)可以包括噴灑噴嘴108A、108B、108C。噴灑噴嘴可以被繞穹頂102定位以噴灑擦拭器流體,諸如清潔和/或潤滑流體,到穹頂102的表面106上。在這方面,在擦拭器刮片112A、112B繞穹頂102轉體時,流體分配系統能通過噴灑噴嘴108A、108B、108C自動地分配擦拭器流體。

      在一個示例中,流體分配系統174包括流體儲藏器(未示出)、電磁閥176、泵178和被連接到三個噴嘴108A、108B、108C的分開的流體管線180。噴嘴108A、108B、108C可以向穹頂102的表面106噴灑擦拭器流體,諸如清潔/潤滑流體。如所示地,每個流體管線180饋送到相應的噴嘴108A、108B、108C。噴嘴108A、108B、108C可以繞穹頂102相等間隔開,使得三個噴嘴108A、108B、108C相對于穹頂102彼此間隔開約120°。

      擦拭器系統100能被用于任何類型的車輛組件。雖然本公開的某些方面在與具體類型的車輛結合時特別有用,但是,車輛組件可以是任意類型的車輛組件,包括但不限于小汽車、卡車、摩托車、客車、休閑車等。現在回到圖10,示出一種示例車輛組件200,擦拭器系統100位于該示例車輛組件200上。如能看見的,車輛組件200包括典型車輛的許多特征,諸如頭燈202、擋風玻璃203、尾燈/轉向信號燈、後擋風玻璃204、門206、側視鏡208、輪胎和輪子210以及轉向信號/駐車信號燈212。在該示例中,車輛組件200是自主車輛,諸如不需要人類駕駛員並且可以被用于幫助將乘客或物品從一個位置運輸到另一個位置的車輛。這樣的車輛可以完全自動模式運行,在自動模式中,乘客可以提供一些初始輸入,諸如目的地,並且車輛自主調遣到那個目的地。在其它示例中,車輛組件200可以需要人類駕駛員。

      車輛系統20也包括殼體214,殼體214可以是穹頂的形狀。殼體214可以包括位于車輛組件200的頂部上的平面底表面。具有360°或較小視野的一個或多個激光裝置和/或一個或多個相機裝置可以被定位在穹頂102內。此外或替代地,殼體214可以包括例如一個或多個雷達和/或聲納裝置。雷達、相機和激光裝置中的每一個可以與處理部件相關聯,處理部件處理來自這些裝置的數據並且提供傳感器數據到車輛組件200中的其它系統,包括控制系統,將在本文中更詳細地對它們進行論述。這些數據的示例可以包括殼體214的部分是否被阻擋。

      III、用于擦拭器系統和流體分配系統的控制系統

      擦拭器系統也可以包括控制系統,該控制系統控制擦拭器刮片的致動或展開;追蹤擦拭器刮片的位置並將該信息傳遞到車輛,觸發擦拭器流體的排出。控制系統可以包括一個或多個處理器,所述一個或多個處理器處理信息以便如下所述控制擦拭器系統的各方面。

      圖11圖示用于車輛組件的計算裝置或控制系統的示例300,其中可以實施上述特征。計算裝置可以包含一個或多個處理器、存儲器和在通用計算裝置中存在的其它部件。

      如在圖11中所示,根據本公開的一個方面的車輛系統300可以具有一個或多個計算裝置,諸如車輛計算裝置310,所述車輛計算裝置310包含一個或多個處理器320、存儲器330和在通用計算裝置中通常存在的其它部件。

      存儲器330存儲通過所述一個或多個處理器320可訪問的信息,包括數據332和指令235,指令235可以被執行或者以其他方式被處理器320使用。存儲器330可以是能夠存儲通過處理器訪問的信息的任何類型的存儲器,包括計算機裝置可讀介質,或存儲可以借助電子裝置讀取的數據的其它介質,諸如硬盤驅動器、存儲卡、ROM、RAM、DVD或其它光盤以及其它可寫存儲器和只讀存儲器。系統和方法可以包括前述不同組合,指令和數據的不同部分可以被存儲在不同類型的介質上。

      指令334可以是待由處理器直接執行(諸如機器代碼)或間接執行(諸如腳本)的任一組指令。例如,指令可以作爲計算裝置代碼被存儲在計算裝置可讀介質上。在這方面,術語“指令”和“程序”在本文中可以被可互相交換地使用。指令可以被以由處理器直接處理的目標代碼格式存儲,或者以其它計算裝置語言存儲,所述其它計算裝置語言包括腳本或根據需要被解釋或預先編譯的獨立源代碼模塊的集合。以下將更詳細解釋指令的功能、方法和例程。

      數據332可以被處理器320根據指令334來檢索、存儲或修改。例如,盡管要求保護的主旨不限于任何特殊數據結構,但是數據可以被存儲在計算裝置寄存器中,被存儲在相關數據庫中,作爲具有多個不同欄和記錄的表格、XML文件或平面文件。數據也可以被以任意計算裝置可讀格式來格式化。

      一個或多個處理器320可以是任意傳統處理器,諸如商業上可購買的CPU。可替換地,所述一個或多個處理器可以是專用裝置,諸如ASIC或其它基于硬件的處理器。盡管圖11功能性地圖示了處理器、存儲器和計算裝置110的其它元件位于同一塊區中,但是本領域的普通技術人員應理解的是,處理器、計算裝置或存儲器可以實際上包括多個處理器、計算裝置或存儲器,其可以在或不在同一物理殼體內。例如,存儲器可以是位于與計算裝置310的殼體不同的殼體中硬盤驅動或者其它存儲介質。因此,處理器或計算裝置的附圖標記應被理解爲包括並行或不並行運行的處理器或計算裝置或存儲器的集合的附圖標記。

      在一個示例中,計算裝置310可以是被並入到車輛組件200中的控制系統。控制系統可以能夠與車輛的各個部件通信。例如,計算裝置210可以與車輛組件200的各個系統通信,諸如控制車輛組件200上的被動擦拭器系統的移動的擦拭器系統336、流體分配系統338和物體檢測系統340。

      控制系統310可以接收來自車輛組件中的其它系統的指示擦拭器系統336應該被展開的信號。在這樣的示例中,控制系統310可以激活驅動馬達並使驅動馬達開始旋轉,使得擦拭器刮片組件110A、110B也開始繞穹頂102旋轉。控制系統310也可以接收指示擦拭器系統的擦拭器刮片的位置的信號,並且將信號提供到其它系統,諸如流體分配系統,以通過被圍繞穹頂定位的噴灑噴嘴分配流體。再次,盡管擦拭器系統336被示出成計算裝置310的一部分,但是實際上,擦拭器系統336可以是與控制系統310通信的分開的系統。

      當穹頂上出現光學妨礙物時,控制系統310能使擦拭器系統336的擦拭器刮片展開。例如,當雨、碎屑等處在車輛組件的穹頂表面上並且擋住位于穹頂內的相機或激光器時,控制系統310可以接收穹頂被擋住的消息或信號。消息被從車輛組件內的檢測穹頂上光學妨礙物的存在的其它系統諸如物體檢測系統340傳遞。物體檢測系統能包括其自身的存儲器、數據、指令和處理器。在一個示例中,物體檢測系統340可以包括位于穹頂內側的相機(未示出)。這些相機可以是被用于收集信息以操縱車輛組件的相同的相機,或這些相機可以是專門用于確定穹頂上是否存在阻擋物的相機。物體檢測系統的處理器能使用數字濾波器和邏輯對接收到的圖像進行複雜的後處理,以評估接收到的圖像的質量,並且確定穹頂上是否存在阻擋物。

      重新參考圖4,當控制系統310從物體檢測系統340接收到穹頂表面被阻擋的消息時,控制系統310能激活驅動馬達196並且使擦拭器刮片組件110A、110B展開。例如,控制系統310能激活驅動馬達196並且使驅動馬達196在第一方向上旋轉,以便環形齒輪、頂板128和擦拭器刮片組件110A、110B也在第一方向諸如逆時針方向上旋轉。擦拭器刮片組件110A、110B在第一方向上的旋轉能使擦拭器刮片組件110A、110B展開,使得第一和第二擦拭器刮片112A、112B如前面所述移動到豎立位置。

      因此,當控制系統310從物體檢測系統接收到光學妨礙物被充分地從穹頂表面清理或不再存在于穹頂表面上的消息時,控制系統200能停用驅動馬達196並且使驅動馬達196在相反方向上旋轉,使得環形齒輪192、頂板128和擦拭器刮片組件110A、110B在相反方向諸如順時針方向上旋轉,以將第一和第二擦拭器刮片112A、112B收起。當第一和第二擦拭器刮片112A、112B被收起時,驅動馬達196能停止。

      第一和第二擦拭器刮片112A、112B中的至少一個的位置能被控制系統確定。例如,一旦擦拭器刮片組件110A、110B被展開,控制系統內的一個或多個位置傳感器能被用于確定擦拭器刮片中的一個或多個擦拭器刮片的存在及其位置。

      例如,參考圖4和圖8,位置傳感器302可以是相對于環形齒輪和頂板128被固定的霍爾傳感器。在該示例中,位置傳感器302被固定到基板141並且位于驅動馬達196的軸144A與環形齒輪196之間。位置傳感器302能檢測位于繞穹頂102移動的旋轉組件138的一部分上的一個或多個磁體的磁場。

      磁體304可以被定位成鄰近繞穹頂旋轉的擦拭器刮片組件110A、110B中的一個或多個。磁體304可以被定位成例如鄰近第一擦拭器刮片組件110A的基部安裝件114。在這方面,每當磁體304在位置傳感器302前方經過時,位置傳感器302檢測磁體304的存在。

      位置傳感器302可以與控制系統310通信,以指示檢測到一個或多個擦拭器刮片。例如,每當磁體304在位置傳感器302的前方經過時,位置傳感器302能發送信號到控制系統310,指示已經檢測到磁體304。在該示例中,因爲磁體304鄰近擦拭器刮片組件110A的基部安裝件114,所以檢測到磁體304也指示檢測到第一擦拭器刮片組件112A。此外,檢測到磁體304也可以向控制系統310指示擦拭器刮片112A已經繞穹頂102做出完整回轉。

      每當控制系統210通過訪問關于位置傳感器202相對于穹頂的位置的信息而從位置傳感器302接收信號時,控制系統310能計算第一和/或第二擦拭器刮片112A、112B的位置。例如,因爲傳感器302的位置是固定的,所以控制系統310能易于確定第一和第二擦拭器刮片112的位置。在磁體302被定位成鄰近第一擦拭器刮片112A的基部安裝件114的一個示例中,當第一擦拭器刮片組件110A直接位于位置傳感器302的前方或位于0°處時,第二擦拭器刮片112B將被定位成離第一擦拭器刮片180°。

      當第一擦拭器刮片112A作出完整回轉並且返回到位置傳感器302時,控制系統310也可以計算第一和/或第二擦拭器刮片112A、112B的位置。例如,控制系統310能獲取關于旋轉組件的速度的信息。基于確定出的速度,控制系統310能確定第一和第二擦拭器刮片112A、112B在給定時間段內將前進多遠。例如,第一擦拭器刮片112A可以每九秒做出一個回轉。在該示例中,第一擦拭器刮片112A每三秒將行進120°,並且第一擦拭器刮片112A每秒行進40°。在其它示例中,第一擦拭器刮片112A可以大于或小于九秒的時間做出一個回轉。例如,第一擦拭器刮片112A可以每秒做出一整個回轉。系統能容易地基于給定速度計算在回轉期間的任意給定點處的第一擦拭器刮片112A的位置。控制系統310也可以控制速度並且對速度作調整。

      第二擦拭器刮片112B的位置能被類似地確定。例如,擦拭器刮片112B的位置被固定成與第一擦拭器刮片112A相離180°。一旦確定第一擦拭器刮片112A的位置,控制系統310能通過將180°加到第一擦拭器刮片112A的當前位置來計算第二擦拭器刮片112B的位置。在其他示例中,第二位置傳感器能被設置成鄰近第二擦拭器112B的基部安裝件114。基于第二位置傳感器的信號,控制系統302能以計算第一擦拭器刮片112A的位置的方式來計算第二擦拭器刮片112B的位置。

      爲了提供擦拭器刮片112的更精確的位置,或者作爲確定第一和第二擦拭器刮片112A、112B的位置的可替代的方式,可以在驅動馬達196內定位一個或多個位置傳感器。例如,有三個霍爾傳感器(未示出)位于驅動傳感器內,用以檢測驅動馬達196在任意給定時間處的位置。霍爾傳感器能向控制系統210傳遞信息,指示檢測到驅動馬達196中的磁體和在給定時間處在馬達196內的齒輪的位置。

      當從霍爾傳感器獲得驅動馬達196的位置時,能對擦拭器刮片112的位置做出更精確的計算。例如,如上所述,控制系統310能預測第一擦拭器刮片112在繞穹頂的回轉期間的點處的預期位置。然而,旋轉組件的速度在回轉期間可能變化或者可能波動,這會影響擦拭器刮片112A、112B的預期位置。驅動馬達196的准確位置的知識能向控制系統310提供另外的信息,這將允許更加精確地確定第一和第二擦拭器刮片112A、112B中的一個或兩個擦拭器刮片在任意時間點處的位置。

      控制系統310也可以獲得關于噴灑噴嘴108A、108B、108C的位置的信息。再次參考圖4,如在以上示例中所述,三個噴灑噴嘴108A、108B、108C可以被相對于穹頂以120°相等間隔開。在這樣的示例中,其中0°是位置傳感器302的固定位置,噴灑噴嘴108A、108B、108C中的每一個噴灑噴嘴相對于位置傳感器302的位置是已知的。例如,如所示的,第一噴灑噴嘴108A可以位于60°處;第二噴灑噴嘴108B能定位在順時針方向上與位置傳感器302相離180°處(或者與第一噴嘴108A相離120°);並且,第三噴灑噴嘴108C可以定位在順時針方向上與位置傳感器202相離約300°處。通過獲得這些位置,控制系統310能基于第一擦拭器刮片112A和/或第二擦拭器刮片112B的確定出的位置來精確地分配流體。

      控制系統310能獲得識別擦拭器刮片相對于噴灑噴嘴110A、110B、110C的最優位置的信息,用于激活流體分配系統174。例如,最優位置可以是這樣的位置,其中恰好在擦拭器刮片112A經過每個噴灑噴嘴110A、110B、110C的前方之前分配擦拭器流體。這允許向穹頂表面106噴灑流體,但是立即被第一擦拭器刮片112A清理,以防止過量的流體流走。在一個示例中,可以預先確定:在第一擦拭器刮片112A相對于穹頂移動360°時,當第一擦拭器刮片112A離每個噴灑噴嘴固定距離,諸如與每個噴灑噴嘴110A、110B、110C相離5°-10°時,流體被觸發。第二擦拭器刮片112B的最優位置能類似于第一擦拭器刮片112A的最優位置,但是其可以不同。

      控制系統310能計算一個或多個擦拭器刮片何時將處于最優位置。如前所述,每當磁體302做出完整回轉時,控制系統310可以能夠確定第一擦拭器刮片112A以及第二擦拭器刮片112B的准確位置。在確定當第一擦拭器刮片112被定位成與相應的第一、第二和第三噴灑噴嘴110A、110B、110C相離10°時噴灑噴嘴應噴灑流體的示例中,控制系統310能確定第一擦拭器刮片112A何時將被定位在50°、110°和290°,其中0°在位置傳感器302的位置處。如上討論的,在一個示例中,控制系統310能基于速度和擦拭器刮片310的預期位置來作出判斷。

      控制系統310可以發送信號到流體分配系統310用以泵送流體到流體管線180,使得當第一擦拭器刮片112A在最優位置處時,噴嘴110A、110B、110C中的每一個將噴灑擦拭器流體。例如,在擦拭器刮片112A在50°、110°和290°的最優位置處時,流體分配系統174將通過相應的噴灑噴嘴分配流體。因而,在第一擦拭器刮片112A繞穹頂旋轉時,噴灑噴嘴110A、110B、110C能被控制系統依次觸發。每當第二擦拭器刮片112B在最優位置處時,流體分配系統174也能被激活。

      圖12是根據上述的一些方面的示例流程圖400,其可以被一個或多個計算裝置諸如控制系統310執行。在該示例中,控制系統310在塊區410處接收信號。該信號指示在車輛組件諸如穹頂的表面上存在光學妨礙物。在塊區420處,控制系統310可以激活驅動馬達並且使驅動馬達開始在第一方向上旋轉。驅動馬達的移動也使被聯接到驅動馬達的旋轉組件和被聯接到旋轉組件的任意擦拭器刮片組件在第一方向上旋轉。旋轉組件的運動將使一個或多個擦拭器刮片組件也在第一方向上旋轉,以及使擦拭器刮片展開到豎立位置。當期望收起擦拭器刮片時,在塊區430處,控制系統310將停用驅動馬達並且使驅動馬達在與第一方向相反的第二方向上旋轉,由此使旋轉組件和擦拭器刮片組件也在與第一方向相反的第二方向上旋轉。這也將使得擦拭器刮片被移動到收起位置。

      圖13是根據上述的一些方面的示例流程圖500,其可以被一個或多個計算裝置諸如控制系統310執行。在塊區510處,控制系統310接收來自位置傳感器的信號。該信號指示在相對于穹頂和位置傳感器的第一位置處檢測到擦拭器刮片。在塊區520處,由控制系統310訪問關于旋轉組件的速度的信息。在塊區530處,在擦拭器刮片繞穹頂做360°回轉時,使用關于旋轉組件的速度的信息,控制系統310能確定擦拭器刮片的第二位置。

      圖14是根據上述的一些方面的示例流程圖600,其可以被一個或多個計算裝置諸如控制系統310執行。在塊區610處,控制系統310接收來自位置傳感器的信號。該信號指示在相對于穹頂和位置傳感器的第一位置處檢測到擦拭器刮片。控制系統310在塊區620處訪問關于旋轉組件的速度的信息。在塊區630處由控制系統310訪問關于噴灑噴嘴的位置的信息,並且在塊區640處有控制系統310訪問關于擦拭器刮片相對于噴灑噴嘴的最優位置的信息。例如,可能存在繞穹頂相等間隔開的三個噴灑噴嘴。控制系統310也能獲取關于在擦拭器流體噴灑流體之前擦拭器刮片應離每個噴灑噴嘴多遠的信息。控制系統310然後能確定擦拭器刮片何時處于相對于噴灑噴嘴和穹頂的最優位置處。例如,最優位置可以是擦拭器刮片被定位成離噴灑噴嘴5-10度的位置。在塊區650處,控制系統310將確定擦拭器刮片何時處于最優位置處。控制系統310也能基于速度預測擦拭器刮片在給定時間段將處于最優位置處。可替選地,控制系統310能基于系統中的各種傳感器確定准確位置。一旦控制系統310已經確定擦拭器刮片處于最優位置,控制系統能在塊區660處激活流體分配系統並且使擦拭器流體被通過噴灑噴嘴分配。

      除非另外聲明,前述可替換的示例並不相互排斥,而是可以被以各種組合實施,以獲得現獨特的優點。由于上述特征的這些和其它變型和組合能在不背離有權利要求限定的主旨的情況下被利用,所以實施例的前述描述應被當作說明性的而非限制由權利要求限定的主旨。另外,所提供的本文所述的示例以及從句短語“諸如”、“包括”等等就不應被理解爲將權利要求的主旨限制到具體示例;而是,示例旨在說明許多可能實施例中的僅一個實施例。此外,不同附圖中的相同附圖標記能指示相同或相似的元件。

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