以下公開涉及用于以利用比傳統(tǒng)清潔方法更少的資源的有效方式自動(dòng)清潔車輛的外表面的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

所有車輛都會(huì)隨時(shí)間變臟。目前，存在試圖通過靜電荷從車輛外部防止灰塵和污垢的系統(tǒng)，但是它們不是始終成功的并且非常低效地操作。此外，清潔車輛(例如洗車)的傳統(tǒng)方法使用大量的水和能量、人力勞動(dòng)或兩者。此外，這些傳統(tǒng)方法經(jīng)常導(dǎo)致車輛油漆或透明涂層表面隨時(shí)間的磨損并且可能導(dǎo)致車輛裝飾件和天線附近的區(qū)域中的問題。因此，需要一種以這樣的方式自動(dòng)清潔車輛外部的系統(tǒng)，即使用比傳統(tǒng)方法更少的資源和能量并且小心地不會(huì)對(duì)車輛表面或部件中的任何一個(gè)造成損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供了用于自動(dòng)清潔車輛的外表面的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)可以包括全部通信地連接到處理器的機(jī)動(dòng)化機(jī)器人、清潔元件和攝像機(jī)。處理器可以接收關(guān)于待清潔車輛的外表面的形狀和尺寸的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)信息以及關(guān)于車輛上的機(jī)動(dòng)化機(jī)器人的位置的信息。處理器然后可以確定機(jī)動(dòng)化機(jī)器人在車輛表面上行進(jìn)的有效路徑。沿著其行進(jìn)的路線，機(jī)動(dòng)化機(jī)器人可以使用清潔元件從車輛表面去除污垢或其它碎屑。攝像機(jī)可以在機(jī)器人的位置處或附近觀察車輛的表面，并且檢測(cè)可能阻礙機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)的任何外來物體或其他障礙物，并且通知處理器這些物體的位置。替代實(shí)施例可以包括集成到附接到車輛的基站中的機(jī)械臂，以代替機(jī)動(dòng)化機(jī)器人。

根據(jù)下面的詳細(xì)描述和附圖，這些和其他實(shí)施例以及各種排列和方面將變得顯而易見并且被更充分地理解，所述詳細(xì)描述和附圖闡述了表示本發(fā)明的原理所采用的各種方式的說明性實(shí)施例。

附圖說明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的各種部件的圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的替代實(shí)施例的各種部件的圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明原理的下面描述的說明書，示出和示例了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例。該說明書不是為了將本發(fā)明限制于本文所描述的實(shí)施例，而是以使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解這些原理的方式解釋和教導(dǎo)本發(fā)明的原理，并且在理解的情況下，能夠?qū)⑺鼈儜?yīng)用于不僅實(shí)踐本文描述的實(shí)施例，而且實(shí)踐根據(jù)這些原理可能想到的其它實(shí)施例。本發(fā)明的范圍旨在覆蓋所有這樣的實(shí)施例，其可以在字面上或在等同原則下落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。

應(yīng)當(dāng)注意在說明書和附圖中，相同或大體上相似的元件可以標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記。然而，有時(shí)這些元件可以用不同的數(shù)字標(biāo)記，例如在這種標(biāo)記有助于更清楚的描述的情況下。另外，本文所闡述的附圖不一定按比例繪制，并且在一些情況下，可能夸大了比例以更清楚地描繪某些特征。這樣的標(biāo)簽和制圖不一定暗示基本的實(shí)質(zhì)目的。如上所述，本說明書旨在作為一個(gè)整體，并根據(jù)如本文所教導(dǎo)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的本發(fā)明的原理進(jìn)行解釋。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例系統(tǒng)的部件。顯示出了使用該實(shí)施例系統(tǒng)的車輛10。具有多個(gè)可移動(dòng)支腳14的機(jī)動(dòng)化機(jī)器人12配備有旋轉(zhuǎn)刷16、刮板18、攝像機(jī)20、清潔流體出口22和真空吸塵器24?？梢苿?dòng)支腳14配備有使它們能夠暫時(shí)粘附到車輛的表面并且因此使得機(jī)器人12能夠行駛經(jīng)過所有車輛外部表面的材料或系統(tǒng)。例如，可移動(dòng)支腳14可以配備有吸盤或磁體。另外，也可以使用模擬壁虎足部的端部上的粘性墊的材料。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的新穎范圍的情況下，可以使用許多其它類型的粘附系統(tǒng)和材料。

旋轉(zhuǎn)刷16和/或刮板18可以被機(jī)器人12接合抵靠車輛10的表面，隨著機(jī)器人12移動(dòng)通過車輛10的表面而移除可能存在的污垢、灰塵或其它碎屑。當(dāng)系統(tǒng)確定機(jī)器人12在不同類型的表面上行進(jìn)時(shí)，這些清潔元件也可以可互換地使用。例如，系統(tǒng)可以使用刮板18用于擋風(fēng)玻璃和窗口表面，但是對(duì)于所有涂漆的表面使用旋轉(zhuǎn)刷16。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的新穎范圍的情況下，系統(tǒng)可以采用各種其它清潔元件。例如，本發(fā)明的實(shí)施例可以使用刮板18連同加熱元件或蒸汽源以從一個(gè)或多個(gè)車輛表面熔化或去除雪、冰和/或霜。當(dāng)機(jī)器人12移動(dòng)通過車輛10時(shí)，其還可以通過清潔流體出口22分配清潔流體以輔助清潔元件。在該示例性實(shí)施例中，清潔流體是水。然而，可以使用各種其它清潔流體，范圍從有機(jī)和無(wú)機(jī)溶劑、蒸汽、甚至空氣。

機(jī)器人12還配備有真空吸塵器24。真空吸塵器24可以用于從車輛10的表面去除任何清潔流體。流體可以被收集在機(jī)器人12內(nèi)的儲(chǔ)液器中，在那里流體可以被過濾然后被機(jī)器人12重新使用。當(dāng)機(jī)器人不使用時(shí)，過濾器然后可以被系統(tǒng)反向沖洗以確保機(jī)器人12保持清潔以備將來使用。

最后，機(jī)器人12具有集成的攝像機(jī)20。攝像機(jī)20可以是小光場(chǎng)或立體攝像機(jī)或能夠感知和測(cè)量深度的任何其它攝像機(jī)。攝像機(jī)20可以用于檢測(cè)車輛10的表面上的非預(yù)期物體或外來物體的存在和位置。攝像機(jī)20還可以用于檢測(cè)車輛表面的確切顏色或清潔度水平和/或如銹蝕的任何表面損壞或腐蝕的存在。

本實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化機(jī)器人12經(jīng)由系繩28通信地連接到控制器26。控制器26和系繩28還連接到水源30。系繩28主要包含建立控制器26和機(jī)器人12之間的通信鏈路的電線以及將水源30連接到機(jī)器人12的管或軟管。另外，控制器26可以集成進(jìn)機(jī)器人12本身中或者與機(jī)器人無(wú)線通信。

控制器26被配置為訪問和接收關(guān)于車輛10的cad圖形信息使得控制器26可以確定機(jī)器人12需要經(jīng)過的車輛表面的精確尺寸?？刂破?6還接收指示機(jī)器人12在車輛10上的位置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。使用這兩組數(shù)據(jù)，控制器26確定機(jī)器人12遵循的最有效的清潔程序，并指示機(jī)器人12執(zhí)行該程序。程序元件可以包括機(jī)器人12在車輛10的表面上運(yùn)動(dòng)的速度、形狀和角度，在何處以及何時(shí)接合各種清潔元件(例如旋轉(zhuǎn)刷16或刮板18)、何時(shí)分配清潔流體、分配多少清潔流體以及何時(shí)激活真空吸塵器24。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的新穎范圍的情況下，存在可以包括在清潔程序中的各種其它參數(shù)。

在執(zhí)行車輛清潔程序期間，攝像機(jī)20在機(jī)器人12的當(dāng)前位置處和/或附近監(jiān)測(cè)車輛10的表面。在攝像機(jī)檢測(cè)到物體或與車輛10的cad圖形中所示的尺寸不一致的車輛表面其他變化的情況下，攝像機(jī)20警告控制器26。然后控制器26可以適當(dāng)?shù)匦薷能囕v清潔程序并相應(yīng)地指示機(jī)器人12。在攝像機(jī)20檢測(cè)到表面腐蝕或損壞或者表面的顏色不如預(yù)期的情況下，也可以遵循類似的協(xié)議從而指示可能需要由機(jī)器人12進(jìn)行進(jìn)一步清潔。

圖2示出了本發(fā)明的替代實(shí)施例。在該實(shí)施例中，基座單元34附接到車輛10或與車輛10集成?；鶈卧?4容納機(jī)械臂32，機(jī)械臂32包含旋轉(zhuǎn)刷16、刮板18、攝像機(jī)20、清潔流體出口22和真空吸塵器24。這些部件中的每一個(gè)以與圖1所示的實(shí)施例中描述的相應(yīng)部件大體上相似的方式起作用。基座單元34還容納清潔流體儲(chǔ)液器和與機(jī)械臂32連通的控制器26。

控制器26被配置為訪問和接收關(guān)于車輛10的cad圖形信息，使得控制器26可以確定機(jī)械臂32需要接觸的車輛表面的精確尺寸?？刂破?6還接收指示機(jī)械臂32的位置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。使用這兩組數(shù)據(jù)，控制器26確定機(jī)械臂32遵循的最有效的清潔程序，并指示機(jī)械臂32執(zhí)行該程序。程序元件可以包括機(jī)械臂32運(yùn)動(dòng)的速度、形狀和角度，在何處以及何時(shí)接合各種清潔元件(例如旋轉(zhuǎn)刷16或刮板18)、何時(shí)分配清潔流體、分配多少清潔流體以及何時(shí)激活真空吸塵器24。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的新穎范圍的情況下，存在可以包括在清潔程序中的各種其它參數(shù)。

在車輛清潔程序的執(zhí)行期間，攝像機(jī)20在機(jī)械臂32的當(dāng)前位置處和/或附近監(jiān)測(cè)車輛10的表面。在攝像機(jī)檢測(cè)到物體或與車輛10的cad圖形中所示的尺寸不一致的車輛表面的其他變化的情況下，攝像機(jī)20警告控制器26。然后控制器26可以適當(dāng)?shù)匦薷能囕v清潔程序并相應(yīng)地指示機(jī)械臂32。在攝像機(jī)20檢測(cè)到表面腐蝕或損壞或者表面的顏色不如預(yù)期的情況下，也可以遵循類似的協(xié)議從而指示可能需要由機(jī)械臂32進(jìn)行進(jìn)一步清潔。

應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不被限制于任何單獨(dú)的實(shí)施例并且應(yīng)當(dāng)僅以根據(jù)所附實(shí)施例記載的寬度和范圍構(gòu)建。