CN108327712A - 挡风玻璃石块撞击响应 - Google Patents

Abstract

一种车辆包括具有一体式压力传感器的挡风玻璃。来自压力传感器的信号被用于将对挡风玻璃的撞击识别为石块撞击。响应于识别到石块撞击来识别位于车辆的预定半径内的任何大型卡车。响应于识别到大型卡车，车辆被引导以进行规避操纵来避开由大型卡车掉落或抛出的石块。

Description

挡风玻璃石块撞击响应

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，并且更具体地，涉及挡风玻璃石块撞击响应。

背景技术

车辆挡风玻璃或风挡玻璃提供前向、大体透明的观察窗玻璃，以允许乘员和/或某些车辆控制传感器向前观看。挡风玻璃也是车辆结构的一部分。车辆挡风玻璃的损坏可能在挡风玻璃上产生一个或许多裂纹，这可能危及车辆的结构完整性、自主车辆控制系统的性能以及车辆乘员的向前观看。

发明内容

根据本发明，提供一种计算设备，该计算设备被编程为：

基于来自挡风玻璃中的压力传感器的数据来将对车辆挡风玻璃的撞击识别为石块撞击；和

一经识别到石块撞击时，就识别位于车辆的预定半径内的任何大型卡车，并且致动车辆以进行规避操纵。

根据本发明的一个实施例，规避操纵包括超过大型卡车和增大大型卡车与车辆之间的距离中的一个。

根据本发明的一个实施例，规避操纵是超过大卡车，并且计算设备被进一步编程为在规避操纵期间将挡风玻璃流体喷射到挡风玻璃上。

根据本发明的一个实施例，计算设备进一步被编程为将撞击报告传递给与车辆配合的人员。

根据本发明的一个实施例，计算设备进一步被编程为向车辆乘员传送挡风玻璃可能被损坏的显而易见的警告。

根据本发明的一个实施例，计算设备进一步被编程为响应于来自服务技术人员的下面中的一个的输入来终止警告：已经检查挡风玻璃并发现完好和已经修复技术人员所识别的任何损坏。

根据本发明的一个实施例，计算设备进一步被编程为在识别到石块撞击之后来发送向其他车辆警告石块撞击风险和风险的位置的消息。

根据本发明的一个实施例，计算设备进一步被编程为在识别到多个石块撞击之后来发送向其他车辆警告石块撞击风险和石块撞击风险的位置的消息。

根据本发明的一个实施例，计算设备进一步被编程为在接收到来自其他车辆的识别到石块撞击风险和石块撞击风险的位置的多个石块撞击消息之后来选择避开石块撞击风险的位置的新路线。

根据本发明的一个实施例，计算设备进一步被编程为使用来自形成自主车辆传感器的摄像机的数据来检测挡风玻璃异常。

根据本发明，提供一种用于确定和响应挡风玻璃石块撞击的方法，该方法包含下面的步骤：

提供具有包括一体式压力传感器的挡风玻璃的车辆；和

基于来自压力传感器的数据来将对挡风玻璃的撞击识别为石块撞击；

响应于识别到石块撞击来识别位于车辆的预定半径内的任何大型卡车；和

响应于识别到大型卡车来引导车辆以进行规避操纵。

根据本发明的一个实施例，规避操纵包括超过大型卡车和增大大型卡车与车辆之间的距离中的一个。

根据本发明的一个实施例，规避操纵是超过大型卡车，并且方法进一步包含在规避操纵期间将挡风玻璃流体喷射到挡风玻璃上的步骤。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包含将撞击报告传递给与车辆配合的人员的步骤。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包含下面的步骤：

与车辆配合的人员检查挡风玻璃的损坏情况；和

人员一经发现对挡风玻璃的损坏，该人员就修复损坏。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包含在识别到石块撞击之后来发送向其他车辆警告石块撞击风险和风险的位置的消息的步骤。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包含在识别到多个石块撞击之后来发送向其他车辆警告石块撞击风险和石块撞击风险的位置的消息的步骤。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包含在接收到来自其他车辆的识别石块撞击风险位置的多个石块撞击消息之后来选择避开石块撞击危险位置的新路线的步骤。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包含使用来自形成自主车辆传感器的摄像机的数据来检测挡风玻璃异常的步骤。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包含在将撞击识别为石块撞击之后来将车辆停放在不处于阳光直射的区域中的步骤。

附图说明

图1是具有安装在其上的传感器模块的示例自主车辆的透视图；

图2是包括示例性压电传感器的示例挡风玻璃的主视图；

图3是包括传感器和控制器的图1的自主车辆的示例框图；

图4A、4B、4C和4D是由于石块撞击的挡风玻璃损坏的四种示例类型的图示；

图5是示例车辆通信系统的示意图；

图6A是以第一距离跟随示例碎石运输车并且被第二自主车辆跟随的第一自主车辆的示意图；

图6B是处于第一规避位置的图6A的自主车辆的示意图；

图6C是处于第二规避位置的图6A和6B的自主车辆的示意图；

图7是由挡风玻璃系统执行的过程的示例流程图。

具体实施方式

引言

车辆包括具有一体式压力传感器的挡风玻璃。来自压力传感器的信号被用于将对挡风玻璃的撞击识别为石块撞击。车辆计算机被编程为响应于识别到石块撞击而识别位于车辆的预定半径内的任何大型卡车。响应于识别到大型卡车，车辆被引导以进行规避操纵以避开由大型卡车掉落或抛出的石块。车辆可以被称为自主车辆，并且可以携带或者可以不携带乘客。

在本说明中，相对定向和方向(例如上、下、底、向前、向后、前、后、背面、外侧、内侧、向内、向外、横向、左、右)不旨在限制，而是为了方便读者想象所述结构的至少一个实施例。这样的示例定向是从乘坐在驾驶员座椅上的面向仪表板的乘员的角度来看的。在附图中，相同的附图标记在多个视图中表示相同的部分。

示例性系统元素

参照图1至3，示例性车辆12的挡风玻璃石块撞击响应系统10包括能够检测包括石块撞击的撞击的示例挡风玻璃14。图4A、4B、4C和4D示出了在石块撞击车辆挡风玻璃时可能发生的四种不同类型的挡风玻璃损坏。挡风玻璃14保护乘坐在位于挡风玻璃后面的乘客舱15中的乘员免受来自迎面空气和飞行对象(包括例如道路垃圾和昆虫)。挡风玻璃14还用作在撞击事件中抵抗乘客舱15变形和/或侵入乘客舱15中的对象的结构元件。

对如图4A、4B、4C和4D中所示的挡风玻璃石块碎裂16A、16B、16C和16D(统称为16)的及时注意可允许挡风玻璃14在车辆12中保持功用。未及时注意这样的损坏可能导致碎裂变成玻璃上的裂纹，这可能危及车辆12的结构完整性。可以使用商业上可用的挡风玻璃修复服务和产品来防止石块碎裂16变成裂纹。然而，碎裂16发生和其转变或扩展到需要挡风玻璃更换的不可修复裂纹之间的时间可能较短。影响这种转变和扩展的变量包括持续的碎裂类型和随后的挡风玻璃上的应力和应变。挡风玻璃14上的应力和应变可能包括由于温度变化，特别是温度升高，以及由于结构负荷输入(如通过在崎岖路面上行驶的车辆12可能发生的那样)而引起的应力和应变。

在图2中可以清楚地看出，挡风玻璃14包括示例一体式挡风玻璃撞击传感器17，该挡风玻璃撞击传感器17大体上围绕挡风玻璃14的全部。撞击传感器17可以是压力传感器，以检测对挡风玻璃14的压力。传感器17可以包括例如一个或多个分立传感器的集合，例如多个薄膜压电传感器18。挡风玻璃14可以是已知的具有夹在窗口层之间的传感器17的层压结构，其中一层是玻璃面板。传感器18可以终止于可从层压结构延伸的连接器19中。尽管示出了多个示例非透明传感器18，但透明膜传感器是已知的并且可以替代地使用。

车辆12是具有可以包括多个传感器和多个致动器的导航系统20的自主车辆(该术语在下面定义)，该导航系统20被连接到例如以电子控制单元(“ECU”)21形式的计算设备。导航系统20可以包括挡风玻璃的石块撞击响应系统10，该响应系统10可以与导航系统20的部件和计算机指令相互包含。ECU 21可以由单一计算设备或计算机构成，如图3所建议的，或者替代地可以由多个计算机(例如，ECU)组成，所述计算机包括例如动力传动系统计算机(该动力传动系统计算机自身潜在地包含发动机计算机和变速器计算机)、信息娱乐计算机、底盘系统计算机、约束系统计算机、车辆安全计算机等。

导航系统20可以包括多个车辆情境感知传感器或自主车辆传感器(“AV传感器”)22。AV传感器22可以被安装在车辆乘客舱内部(“内部AV传感器”)22A，例如安装在挡风玻璃14的后面，并且替代地可以安装在车辆外部(“外部AV传感器”)22B，例如安装在车辆的车顶24上或者车辆的护板中。优选的位置可以根据传感器的类型。下面提供可以使用的几种示例性类型的传感器的标识。

ECU 21包括电子处理器26和相关联的存储器28。系统20还可以包括车辆网络30，车辆网络30包括一个或多个有线和/或无线通信介质，例如示例系统控制区域网络(“CAN”)总线或者本地互连网络(“LIN”)或者其他通信接口。网络30提供导航系统20(包括ECU 21)的连接元件和辅助系统的部件之间的传输介质，例如驱动马达32、马达传感器34、多个制动单元36、制动传感器38、与车轮42相关联的车轮转速传感器40、转向致动器44、转向传感器46、乘员传感器48、挡风玻璃撞击传感器17、挡风玻璃流体分配器系统47、转向信号(未示出)和/或车辆状况感知传感器22。

车辆12包括四个车轮42，每个车轮可以包括轮胎。车轮42中的每个可以与制动单元36中的一个相关联。车轮转速传感器40可以被集成到制动单元36中。转向致动器44和相关联的转向传感器被结合到车辆12的转向系统中。作为示例，马达32可以是内燃发动机或电动马达或者它们的组合，即，车辆12可以包括所谓的混合动力传动系统。马达32可以包括或者不包括或者被连接到或者不被连接到提供扭矩和速度比的变速器。马达32可以是靠近车辆12的前部的单个单元，或者马达32可以替代地位于车辆12中的其他地方。马达32还可以替代地以与多个车轮42相关联的多个电动马达的形式来提供。全车轮驱动车辆可以具有与每个车轮42相关联的马达32。挡风玻璃流体分配器系统47也可以设置在车辆12上。示例挡风玻璃流体分配器系统47可以包括流体泵、储罐以及一个或更多个示例喷射喷嘴49。示例喷射喷嘴49可以被放置在允许挡风玻璃流体在挡风玻璃14上的选择性喷射的位置和方向上。

驱动马达32、制动单元36、挡风玻璃流体分配器系统47和转向致动器44中的每个被图示为通过网络30直接连接到ECU 21，但是替代地或附加地可以直接连接到ECU 21。驱动马达32、制动单元36和转向致动器44中的每个可以包括接收来自ECU 21的指令的相应电子控制器。

ECU 21的存储器28包括一种或多种形式的计算机可读介质，并且存储指令，该指令可以由处理器26执行以执行各种操作，包括在此公开的这种操作。处理器26可以读取并执行这样的指令。ECU 21包括在完全自主模式下自主地操作自主车辆12的程序设计。

为了本公开的目的，术语“自主车辆”被用于指在完全自主模式下操作的车辆。完全自主模式被定义为其中车辆12推进(典型地经由如本文所定义的包括马达32的动力传动系统)、制动和转向中的每个在大体上所有情况下都由ECU 21控制的模式。在半自主模式下，车辆12推进、制动和转向中的一个或两个由ECU 21控制，并且在非自主模式下，它们都不是由ECU 21控制。

可以进一步增强自主车辆的车辆到车辆通信能力以及车辆到基础设施和基础设施到车辆通信能力。车辆到车辆通信能力允许车辆与其他车辆通信，并且例如预期即将到来的交通问题时相应地调节车辆间距。车辆到基础设施和基础设施到车辆通信能力允许诸如十字路口控制器(未示出)的交互式基础设施设备与车辆12通信。例如，可以警告车辆12需要改变速度的即将发生的十字路口信号改变。对于此描述，车辆到车辆的通信能力以及车辆到基础设施和基础设施到车辆的通信能力被共同识别为“V2V通信能力”。

V2V通信能力是装备有协调自适应巡航控制(“CACC”)的车辆的特征或者CACC车辆的特征。在本公开中对CACC的引用包括V2V通信能力。在普通的CACC车辆中，推进和制动而非转向由ECU 21控制。在自主CACC车辆中，推进、制动和转向中的每个由ECU 21控制。为了本公开的目的，所有CACC车辆都是自主CACC车辆。非CACC车辆包括缺乏V2V通信能力的任何车辆。完全处于驾驶员的控制之下的没有自适应巡航控制的非自主车辆是非CACC车辆的示例。

V2V通信能力允许预测即将到来的交通减速和进入交通的车辆，从而允许平滑集体交通流量。可能会导致连同人类驾驶员或者完全自主但未连接的车辆的交通堵塞或者走走停停交通的情况可能在CACC管理下导致交通流量相对缓慢，同时保持较高的整体车辆通过量。

自主CACC车辆可以重复所识别的引导车辆的速度变化，并且还可以改变车道以继续跟随相同的车辆或者跟随替换引导车辆。

ECU 21的存储器28也存储数据。数据可以包括从各种设备收集的所收集的数据。通常，所收集的数据可以包括来自地图数据库的任何数据，以及可以通过包括马达传感器34、车轮转速传感器40、转向传感器46、乘员传感器48、AV传感器22、撞击传感器17的任何数据收集设备所收集的任何数据，和/或从这些数据计算的数据。示例性转向传感器46可以包括齿条位置传感器和/或横向加速度传感器。示例性AV传感器22可以包括车辆环境和位置传感器以及诸如雷达传感器、LIDAR(激光雷达)传感器、视觉传感器(例如，摄像机)、全球定位系统(“GPS”)传感器、天线等的位置传感器。雷达传感器既可以用于定位其他对象，也可以用于利用多普勒效应来确定这些其他对象的相对速度。前面的示例并不旨在是限制性的。其他类型的数据收集设备可以用于向ECU 21提供数据。数据还可以包括根据所收集的数据以及根据其他所计算的数据在ECU 21中计算的所计算的数据。

挡风玻璃撞击传感器17在经受应变载荷时提供电压信号。应变载荷可以归因于许多原因，包括例如温度变化(特别是如果挡风玻璃具有与其所设置的窗框结构不同的热膨胀系数)、由于车辆撞击导致的结构变形、诸如雨天和冰雹的天气相关的挡风玻璃的撞击、以及诸如石块撞击的碎片挡风玻璃撞击。指示撞击类型的信号标记可以针对在挡风玻璃中使用的特定传感器17来开发。另外，传感器17可以被配置为识别这种撞击在挡风玻璃上的位置。

允许识别撞击位置的传感器17的一个示例结构是网格布置，其中在窗口中，多个第一传感器18水平定向并且多个第二传感器18竖直定向(未示出)。在美国专利号7,475,587中示出了传感器18的另一个示例布置，在此通过引用将其全部内容并入本文，其中矩形形状的传感器18以三角形图案被布置在挡风玻璃上。

传感器17可以通过连接器19被连接到车辆网络30。或者，连接器19可以直接连接到设置在ECU 21和传感器17之间的ECU 21或者辅助控制器(未示出)。连接器19的结构可以取决于传感器17的设计以及与ECU21的连接的性质。例如，如果传感器17采用单个整体膜，则每个连接器19可以提供用于连接到ECU 21的单个端子。如果传感器17包括多个传感器18，那么连接器19可以包括用于与ECU 21连接的多个端子以允许增加的功能性，例如不仅确定石块撞击，而且确定这种撞击在挡风玻璃上发生的位置。

ECU 21可以被编程为基于来自特定大小和持续时间的传感器17的一个或多个电压信号的检测来识别石块撞击的发生。下面描述车辆12响应石块撞击的方法或过程50。ECU21可以被进一步编程为将车辆12移动到安全位置，并且还可以被编程为响应于石块撞击的感知风险将挡风玻璃流体喷射在挡风玻璃14上。

过程

图7示出了可以存储在车辆12的ECU 21中的石块撞击响应过程50。ECU 21执行如下所述的图7所示的步骤。用于执行过程50的计算机程序可以在开始框52中被实例化，例如，在发出可以与响应于车辆乘客的接近或触摸而被加电的车辆相关联的开机命令时。

接下来，判定框54确定何时已经接收到关闭命令。关闭命令可以来自车辆操作者以及来自功率控制器(例如车身控制模块)，或者可以来自在打开和关闭位置之间转动的点火钥匙。这样的命令在自主车辆的情况下也可以来自无线网络。在已经确认接收到关闭命令时，过程50移至结束框56并且终止。在未接收到关闭命令的接收时，过程50移至判定框58。

判定框58确定车辆12的所选择的路线上的车辆是否正在报告石块撞击的事件。这种报告可以经由V2V通信或通过任何替代的车辆间通信网络来进行。在接收到这样的报告时，车辆12可以转到选择替代路线的处理框60。这样的替代路线选择可以考虑诸如在石块风险路线上选择替代路线的时间损失以及替代路线上的石块风险的因素。过程50从过程框60返回到判定框54。在没有前面的车辆正在报告石块撞击时，过程50移至判定框62。

判定框62确定挡风玻璃14是否已经被石块撞击。这样的确定可以考虑几个因素，包括例如撞击的大小、撞击的力与时间曲线的轮廓、撞击的频率以及撞击的损坏分析。考虑撞击的大小和轮廓可以包括将撞击的传感器数据(包括撞击数据的大小和轮廓)与示例性的大小和轮廓的存储分类数据值库进行比较。数据值库可以包括在采用代表性挡风玻璃14和支撑结构的实验室环境中产生的受控挡风玻璃撞击的代表值。库数据值可以包括可能袭击挡风玻璃的各种对象的撞击，包括石块或者诸如钢珠等石块替代品。这样的数据可以以受控方式来改变撞击参数。撞击参数可以包括撞击变量的矩阵，包括对象的类型、对象的质量、对象的速度、撞击的角度以及撞击在挡风玻璃14上的位置。响应于撞击，可以将挡风玻璃传感器数据与所存储的撞击轮廓库进行比较以识别潜在的石块撞击。

除了上面提到的撞击参数之外，传感器18的输出的大小和轮廓还取决于涉及将挡风玻璃安装在车辆12中的结构、以及传感器18的类型和位置的许多变量。挡风玻璃14的变量可以包括挡风玻璃的整体厚度、挡风玻璃的叠层结构(包括各层的厚度以及层数和各层的材料的类型)。挡风玻璃安装结构变量可以包括竖直车身支柱的刚度、横跨车窗框架元件的刚度以及玻璃-框架密封件的厚度和刚度。如上所讨论的，传感器变量可以包括传感器18的类型和位置。组合的对象/挡风玻璃相互作用变量可以包括撞击在挡风玻璃14上的位置、撞击相对于挡风玻璃的角度以及在玻璃上的相对于挡风玻璃14的方向的撞击方向。这些变量可以使用如上所述的用于生成大小和轮廓库的实验室环境、并且通过使用设计需求挡风玻璃及其相关联的安装结构的计算机模拟模型来处理。

作为查询数据值库的替代或补充，另外有可能以等式的形式来建立石块撞击的简单数学模型，所述等式允许识别石块对挡风玻璃的撞击。一个示例模型通过用于识别石块撞击的阈值压力值来提供。引起高于阈值的压力信号值的撞击是石块的撞击。引起低于阈值的压力信号值的撞击不是石块的撞击，并且可以是例如昆虫撞击或雨滴撞击。对于给定的挡风玻璃，产生超过阈值的信号的撞击可以被视为石块撞击。

在撞击(包括接近阈值压力值，即在阈值压力值周围的预定带内的模糊撞击)之后，挡风玻璃14可以通过用作传感器22A中的一个的摄像机来扫描。来自摄像机的数据可以被处理器26使用以将挡风玻璃14中的异常(另外被称为挡风玻璃异常)识别为挡风玻璃14中的可能的碎裂位置。虽然一些这样的异常可能是昆虫或者包括污垢和焦油的道路碎片，但是这种异常的位置的识别可能有助于定位碎裂位置。作为将异常识别石块碎裂的附加步骤，挡风玻璃流体可以从喷嘴49喷射到挡风玻璃14上，并且挡风玻璃刮水器被激活以试图清除挡风玻璃上的异常。当异常未清除时，异常被视为石块碎裂。

为了描述的目的，石块包括冰。在低于水的冰点的温度下，结晶水(即冰)是矿物质并且因此是石块。冰，包括例如从大型卡车的车顶落下或抛射出的冰块，都可能带来与其他石块相同的危险。相应地，处理器26可以被编程为将冰撞击识别为石块撞击。虽然它是冰的形式，但是冰雹也可以基于撞击频率通过处理器26从石块的其他石块撞击区分开来。相对较高的撞击频率(即大量的撞击)，例如，在短时间内十次或更多的撞击(例如每秒多于一次的撞击)，可以是诸如冰雹之类的天气现象的指示而不是由单个石块或多个石块造成的一次撞击或多次撞击。为了描述的目的，冰雹的撞击在被识别为如此时不是石块的撞击。冰雹的撞击不被认为是石块的撞击，因为可能不存在允许车辆12避开冰雹的可允许的驾驶操纵。在确定它不是被检测到的石块撞击时，过程50返回到判定框54。在确定已经检测到石块撞击时，过程50可以转到判定框64。

判定框64确定挡风玻璃14是否大体上保持完整。不再大体上完整的挡风玻璃14的示例包括具有完全穿过挡风玻璃的所有叠层的穿孔的挡风玻璃，以及具有通过多层玻璃层叠层的重叠裂纹的挡风玻璃。这可以通过将撞击的大小和轮廓与已经破碎或穿透类似或相同挡风玻璃的参考或库撞击的大小和轮廓进行比较来确定。破碎的挡风玻璃的替代指示可以包括某些传感器18变得对ECU 21不可用。这种不可用性可以被解释为玻璃表面的中断。或者，如果来自传感器17的数据表明已经超过了玻璃的极限强度的上限，则处理器26可以断定挡风玻璃14已经被损坏。进一步可选地，如果来自舱15内的传感器22A中的一个(例如摄像机)的数据指示一个或多个裂纹，则处理器26可以断定挡风玻璃14已经被损坏。

在判定框64确定挡风玻璃14大体上不完整时，则过程50移至使得车辆12进入紧急操作状态的过程框66。紧急操作模式可以包括尽可能快地将车辆12移动到安全的停车位置。安全的停车位置可以位于道路的路肩上。紧急操作模式还可以包括向第一响应者通知可能的伤害，并且将车辆12已经被损坏并且可能需要牵引通知调度服务。一旦车辆12已经完成由过程框66引导的任何工作，则过程50可以移至过程框68以终止当前的车辆任务。在这样的任务终止之后，过程50可以移至结束框70并终止。

在判定框64确定挡风玻璃保持完整时，过程50可以移至过程框71。过程框71引导挡风玻璃流体分配器系统47通过一个或多个喷嘴49将挡风玻璃流体喷射到挡风玻璃14上。挡风玻璃液可以包括肥皂或其他添加剂，其与一定体积的流体一起充当可能撞击挡风玻璃14的任何附加石块和挡风玻璃14之间的润滑剂。在存在持续感知到的石块撞击的风险时可以保持这种喷射，如在车辆12位于后方或者正在经过可能的石块源(例如碎石运输车75)时。

过程50可以从框71移至过程框72以执行石源识别。石源识别可以使用一个或多个AV传感器22。ECU 21可以分析从传感器22获得的数据，以评估在车辆12前方是否存在可能已经从车辆的货物区域掉落石块或者通过其一个轮胎甩出石块的大型卡车。ECU 21可以在一段时间内存储来自传感器的数据，并且连续地更新这些数据。撞击可能会触发ECU来记录所有可用的所存储的数据。

术语“大型卡车”与可以被存储在ECU 21的存储器中并且因此可以被改变的重量、质量和/或尺寸相关联。在一个示例中，“大型卡车”是指总重量等于或大于10,000磅的商用卡车。此外，在本公开的上下文中，ECU 21可以被编程为将其他车辆(例如货车、大型轿车等)识别为“大型卡车”的代替。

由于ECU 21不能够称重其他车辆，所以ECU 21可以被编程为将尺寸识别为重量代替。例如，ECU 21能够使用来自传感器的数据来估计从车辆12到视线内的车辆的距离。距离估计连同传感器22视线内的车辆的图像一起允许估计这种车辆的尺寸。ECU 21可以被编程为将长度超过20英尺的任何车辆识别为大型卡车。可替代地使用替代的视觉上可辨别的参数，例如车辆高度或宽度，因为高度和宽度在目标车辆位于车辆12的正前方时更容易被辨别。示例性的高度指标可以是八英尺，并且示例性宽度指标可以是七英尺。或者进一步可选地，长度和宽度以及高度的任意组合的组合可以被用来区分大型卡车。一旦被识别，大型卡车就可以通过ECU21来定位。定位卡车可以包括确定卡车的位置和卡车相对于车辆12的运动方向。在与车辆12相同的方向上行驶、位于车辆12的前方或附近并且在车辆12的预定半径内(示例性预定半径为0.25英里)的大型卡车可以被认为是可能的石源。如何确定指标参数对于系统10不是关键的。用于识别大型车辆的指标参数可以是预先确定的，或者在ECU21配备有计算智能的情况下可以通过ECU 21来获知。

所存储的数据可以被分析以更准确地潜在地确定撞击石块的来源。例如，如果可以确定挡风玻璃上的撞击点，则可以确定对象的路径。这样的分析还可以确定潜在的落石块或扔石块的车辆是否可以替代地或附加地承载可能已经导致有害撞击的不适当的安全载荷。

过程框72之后可以是判定框74，判定框74确定处理框72是否能够识别有害石块的可能来源。一旦确定了石源，则适当的源特定响应包括可能启动的规避操纵。例如，如果移动的车辆，如图6A所示的碎石卡车75形式的大型卡车被识别为石块的可能来源，则可以启动特定的响应。示例响应可以包括过程框76指示车辆12来执行第一规避操纵。第一规避操纵可以是减慢自主车辆12以将车辆12与大卡车75之间的间距从如图6A所示的D1增大到如图6B所示的D2。车辆12后面的车辆12A可以通过V2V通信被链接到车辆12，并且还可以减慢以避开石块撞击。附加地或可选地，过程框76可以引导车辆12来执行第二规避操纵。第二规避操纵可以是将自主车辆12移动到不在大型卡车75后方的开放车道，如图6C所示。跟随车辆12A可以通过V2V通信被链接到车辆12，并且也可以改变车道以避开石块撞击。在经过大型卡车75时，车辆12和12A可能面临附加的石块撞击的风险。因此，车辆12和12A可以在经过时将挡风玻璃流体喷射到挡风玻璃上。在可能的来源未被识别时，过程50将跳过过程框76并从框74前进到过程框78。

在可以跟随框74、76中的任一个的框78中，车辆12可以创建石块撞击的报告。该报告可以包括关于每个石块撞击的细节的信息，包括，如果有的话，撞击的大致位置和撞击的相对力、对挡风玻璃损坏的类型(例如碎裂或裂纹)和撞击的日期和时间，并且可以进一步包括下面的信息，例如车辆当时的运行状况(例如车辆速度)、包括周围环境温度的温度以及发生撞击的地理位置。这样的报告可以被存储在ECU 21中以便稍后下载到例如远程计算机。该报告还可以或者可选地以车辆乘员(包括例如乘客和维修技术人员)观看的警告的形式显示在舱15内的车辆状态信息面板上。这样的警告还可以或者可替换地以可听形式来提供。该报告替换地也可以被传送到基于云的网络79，包括例如车辆服务网络或车队操作网络。这些报告可以激励与车辆交互的人员，包括例如车辆乘员或维修技术人员或车队管理者或车主，以检查挡风玻璃14的损坏。一旦发现任何损坏，则与车辆交互的人员可能会通过他们自己或者通过其他人进行修复而修复这种损坏。已经修复了损坏、或者已经使损坏被修复、或者替代地发现挡风玻璃未受损并且不需要维修，则维修技术人员或者其他交互人员可以向ECU 21提供输入以终止警告。这样的信息可以允许及时地修复或更换挡风玻璃，并且可以引导车辆响应以最小化挡风玻璃14中的任何裂纹或碎裂的任何恶化。

在发出撞击报告之后，ECU 21可以使得车辆停放在不直接日光照射的区域中，直到有机会检查车辆挡风玻璃。避开阳光直射会降低石块碎裂成为不可修复裂纹的风险。

已经遵循了响应于网络指令的任何指令后，过程50移至过程框80。在过程框80中，车辆12可以使用V2V通信来通过将消息发送给紧随的车辆来将石块撞击以及撞击的地理位置通知紧随的车辆12A。过程框80可以在仅一次撞击之后将这样的警告或消息发送给其它车辆，或者可替代地可以被配置为在少于预定时间段(五分钟是示例性时间段)内的多次(诸如三次)撞击之后发出这样的警告或消息。

在已经完成框80中的指令之后，过程50可以继续到判定框82。判定框82根据可用信息来确定石块撞击的直接风险是否已经过去。这样的评估可以基于来自其他车辆的关于是否存在任何其他车辆遭受石块撞击的消息、来自车辆12的传感器22的指示存在石块撞击风险(例如，大型卡车)的数据。判定框可以在车辆12前方没有大型卡车并且自上次石块撞击以来已经过了预定的时间段(例如三分钟)时确定风险已经过去。当确定风险已经过去时，过程50返回到判定框54。当确定风险未过去时，过程50继续检查风险的过去。

结论

已经公开了用于识别和响应石块撞击的示例系统和方法。

如本文所使用的，副词“大体上”是指形状、结构、测量值、值、时间等可能偏离精确描述的几何形状、距离、测量值、值、时间等，原因在于在材料、加工、制造、数据传输、计算速度等方面的缺陷。

关于在本说明书中对ECU的参考，诸如本文讨论的计算设备通常各自包括可以由诸如上面所标识的那些计算设备的一个或多个计算设备来执行并且用于执行上述过程的框或步骤的指令。例如，上面讨论的过程框被体现为计算机可执行指令。

通常，所描述的计算系统和/或设备可以采用任意数量的计算机操作系统，包括但不限于各种版本和/或各种变体的福特同步(Ford )操作系统、AppLink/智能设备链接中间件、微软操作系统、微软操作系统、Unix操作系统(例如由加利福尼亚州的红木海岸甲骨文公司发行的操作系统)、由纽约阿蒙克IBM发行的AIXUNIX系统、Linux操作系统、由加利福尼亚州的苹果公司发行的Mac OSX以及iOS操作系统、由加拿大滑铁卢RIM公司发行的黑莓OS、以及由谷歌公司和开放手机联盟开发的Android操作系统、或者由QNX软件系统提供的汽车信息娱乐平台。计算设备的示例包括但不限于包括车载计算机、计算机工作站、服务器、桌面、笔记本电脑、便携式电脑或掌上电脑或一些其他的计算系统和/或设备。

计算机和计算设备通常包括可以由诸如以上列出的一个或多个计算设备执行的计算机可执行指令。计算机可执行指令可以由计算机程序编译或解释，计算机程序采用多种编程语言和/或技术创建，这些编程语言和/或技术包括但并不限于单独地或组合的Java^TM、C、C++、Matlab、Simulink、Stateflow、Visual Basic、Java脚本、Perl、HTML等。这些应用程序中的一些应用程序可以在诸如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等的虚拟机上编译和执行。通常，处理器(例如微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此执行一个或多个过程，包括这里所描述的一个或多个过程。这样的指令和其他数据可以使用各种计算机可读介质来存储和传输。计算设备中的文件通常是存储在诸如存储介质、随机存取存储器等的计算机可读介质上的数据的集合。

存储器可以包括计算机可读介质(也被称为处理器可读介质)，其包括任意非暂时性(例如有形的)的参与提供数据(例如指令)的介质，该数据可以由计算机(例如计算机处理器)读取。这样的介质可以采用多种形式，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或其他永久性存储器。易失性介质可以包括例如典型地构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。这样的指令可以通过一种或多种传输介质来传输，包括同轴线缆、铜线和光纤，包括内部包含耦接于计算机处理器的系统总线的线缆。计算机可读介质的常规形式包括，例如软盘、柔性盘、硬盘、磁盘、任何其他磁性介质、只读光盘驱动器(CD-ROM)、数字化视频光盘(DVD)、任何其他光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、FLASHEEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)、任何其他存储器芯片或盒，或者任何其他计算机可读取的介质。

数据库、数据仓库或本发明所公开的其他数据存储可以包括用于存储、访问和检索各种数据的各种机构，该数据包括分层数据库、系统文件的文件组、具有专有格式应用程序的应用数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每一个这样的数据库存储通常包括在采用了例如上述之一的计算机操作系统的计算设备内，并且通过网络以任意一种或多种方式被访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，并且包括以多种形式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑、执行存储程序的语言，RDBMS通常采用结构化查询语言(SQL)，例如前面所述的PL/SQL语言。

在一些示例中，系统元件可以是在一个或多个计算装置(例如服务器、私人电脑等)上实施的计算机可读指令(例如软件)，该指令存储在与此相关(例如盘、存储器等)的计算机可读介质上。计算机程序产品可以包括这样存储于计算机可读介质用于实施上述功能的指令。

关于这里所述的媒介、过程、系统、方法、启发式等，应理解的是虽然这样的过程等的步骤描述为按照一定的顺序排列发生，但这样的过程可以采用以这里描述的顺序之外的顺序完成的描述的步骤实施操作。进一步应该理解的是，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或者可以省略这里所述的某些步骤。换言之，这里的过程的描述提供用于说明某些实施例的目的，并且不应该以任何方式解释为限制要求保护的发明。

相应地，应理解的是上面的描述的目的是说明而不是限制。在阅读上面的描述时，除了提供的示例外许多实施例和应用都是显而易见的。本发明的范围应参照所附权利要求以及与权利要求所要求的权利等效的全部范围而确定，而不是参照上面的说明而确定。可以预期的是这里所讨论的技术将出现进一步的发展，并且所公开的系统和方法将可以结合到这样的进一步的实施例中。总之，应理解的是本发明能够进行修正和变化。

在权利要求中所使用的所有术语旨在给予其最宽泛的合理的解释以及应被本领域的技术人员理解为其最常用的意思，除非在这里做出了明确的相反的指示。特别地，单数冠词“一”、“该”、“所述”等的使用应该理解为表述一个或多个所示元件，除非作出了与此相反的明确限制。

Claims (16)

1.一种用于确定和响应挡风玻璃被石块撞击的方法，所述方法包含下面的步骤：

提供具有包括一体式压力传感器的挡风玻璃的车辆；和

基于来自所述压力传感器的数据来将对所述挡风玻璃的撞击识别为石块撞击；

响应于识别到所述石块撞击来识别位于所述车辆的预定半径内的任何大型卡车；和

响应于识别到大型卡车来引导所述车辆以进行规避操纵。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述规避操纵包括超过所述大型卡车和增大所述大型卡车与所述车辆之间的距离中的一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述规避操纵包括超过所述大型卡车，并且所述方法进一步包含在所述规避操纵期间将挡风玻璃流体喷射到所述挡风玻璃上的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包含将撞击报告传递给与所述车辆配合的人员的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，进一步包含下面的步骤：

与所述车辆配合的人员检查所述挡风玻璃的损坏情况；和

所述人员一经发现对所述挡风玻璃的损坏，所述人员就修复所述损坏。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包含在识别到所述石块撞击之后来发送向其他车辆警告石块撞击风险和所述风险的位置的消息的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包含在识别到多个石块撞击之后来发送向其他车辆警告石块撞击风险和所述石块撞击风险的位置的消息的步骤。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包含在接收到来自其他车辆的识别石块撞击风险位置的多个石块撞击消息之后来选择避开所述石块撞击风险位置的新路线的步骤。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包含使用来自形成自主车辆传感器的摄像机的数据来检测挡风玻璃异常的步骤。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包含在将撞击识别为石块撞击之后来将所述车辆停放在不处于阳光直射的区域中的步骤。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包含下面的步骤：

确定所述挡风玻璃在石块撞击后何时处于不完整；和

响应于确定所述挡风玻璃不完整来移动到安全的停车位置。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包含下面的步骤：

响应于确定所述挡风玻璃在石块撞击之后不完整来向第一响应者通知可能的伤害。

13.一种存储用于执行权利要求1-12中任一项所述的方法的指令的计算机可读介质。

14.一种被编程为执行权利要求1-12中任一项所述的方法的计算机。

15.一种包括权利要求14所述的计算机的车辆。

16.一种计算设备，所述计算设备被编程为：

基于来自挡风玻璃中的压力传感器的数据来将对车辆挡风玻璃的撞击识别为石块撞击；和

一经识别到所述石块撞击时，就识别位于所述车辆的预定半径内的任何大型卡车，并且致动所述车辆以进行规避操纵。