CN109017691A - 对车辆传感器进行清洁 - Google Patents

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Abstract

一种计算机，其包括处理器和存储处理器可执行的指令的存储器。该计算机可以被编程为：确定车辆的传感器上的杂物；确定不存在正在执行的防撞指令；并基于该确定将流体施加到传感器上。

Description

对车辆传感器进行清洁
技术领域
本发明涉及一种对车辆传感器进行清洁的方法和装置。
背景技术
对车辆外部进行清洁可以以各种方式进行。车辆的使用者可以在家中对车辆进行手洗或在所谓的自助工作站上对车辆进行电动清洗(power-wash)。或者可以驾驶车辆通过所谓自动洗车设施。例如，在自动洗车时，具有喷嘴的机器置于车辆附近；此后，肥皂和水的混合物可以施加到车辆外部，并且机器上的一系列刷子可以移除污垢和杂物(debris)。该机器可以进一步冲洗和吹干车辆。
发明内容
根据本发明，提供了一种计算机，其被编程为：
确定车辆的传感器上的杂物；
确定不存在正在执行的防撞指令；以及
基于确定，向传感器施加流体。
根据本发明的一个实施例，其中所述计算机还被编程为将流体施加到传感器的窗口，其中所述窗口包括盖、透镜或其组合。
根据本发明的一个实施例，其中传感器是向车辆中的自主驾驶系统提供成像数据的摄像机或光检测和测距(light detection and ranging，LIDAR)装置。
根据本发明的一个实施例，其中流体是气体或液体中的一种。
根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步被编程为在与所确定的不存在相关联的预定时间间隔期间施加流体。
根据本发明的一个实施例，其中预定时间间隔小于三秒。
根据本发明的一个实施例，其中，计算机还被编程为基于杂物的确定将第一流体施加到传感器，其中计算机进一步被编程为：当第一流体没有移除杂物时，基于传感器上的杂物的确定并且基于所确定的不存在，将第二流体施加施加到传感器。
根据本发明的一个实施例，其中第一流体是压缩空气，其中第二流体是清洁溶液。
根据本发明的一个实施例，其中计算机还被编程为：确定第二传感器上的第二杂物；并且基于确定第一传感器和第二传感器在车辆的公共区域内而确定顺序地施加流体到第一传感器和第二传感器。
根据本发明的一个实施例，其中，计算机还被编程为：确定在预定时间间隔内不会启动防撞指令；并基于该确定和杂物的确定，然后在该间隔期间将流体施加到传感器。
根据本发明的一个实施例，其中，计算机还被编程为：确定降雨率参数小于或等于阈值；并且基于该确定，确定将第一流体施加到传感器。
根据本发明的一个实施例，其中计算机还被编程为：确定所述杂物是否已被移除；并且当它没有被移除时，则确定将第二流体施加到传感器。
根据本发明，提供了一种系统，其包括：如上述实施例所述的计算机、以及至少一个泵，其中计算机还被编程为控制至少一个泵以将流体输送到传感器。
根据本发明的一个实施例，其中至少一个泵具有多个端口，其中计算机进一步被编程为选择性地致动多个端口以控制将流体输送到多个传感器。
根据本发明的一个实施例，系统还包括联接到计算机的至少一个传感器，该至少一个传感器提供温度、降雨率或两者的指示。
根据本发明，提供了一种方法，其包括：
确定车辆的第一传感器上的杂物；
确定不存在正在执行的防撞指令；并且
基于该确定，将流体施加到第一传感器。
根据本发明的一个实施例，其中第一传感器是向车辆中的自主驾驶系统提供成像数据的摄像机或光检测和测距(LIDAR)装置。
根据本发明的一个实施例，方法还包括：基于杂物的确定将第一流体施加到第一传感器；确定第一流体没有移除杂物；然后基于确定第一流体没有移除杂物和确定的不存在两者，将第二流体施加到第一传感器。
根据本发明的一个实施例，其中所述第一流体是压缩空气，其中第二流体是清洁溶液。
根据本发明的一个实施例，方法还包括：确定第二传感器上的第二杂物；以及基于确定第一传感器和第二传感器在车辆的公共区域内，顺序地将流体施加到第一传感器和第二传感器。
附图说明
图1是用于车辆的自主驾驶系统的示意图，该自主驾驶系统包括传感器清洁系统；
图2是可以使用传感器清洁系统进行清洁的示例性传感器的立体图；
图3是传感器清洁系统的示例性示意图，该传感器清洁系统包括联接到多个泵和传感器的计算机；
图4是车辆中的流体输送系统的示意图，其可以使用传感器清洁系统的计算机来控制；
图5是示出使用传感器清洁系统的示例性过程的流程图；
图6是另一个示例性传感器的侧视图，可以使用传感器清洁系统清洁该示例性传感器。
具体实施方式
根据说明性示例，描述了包括用于一个或多个车辆传感器的传感器清洁系统的自主驾驶系统。在一个示例中，传感器清洁系统包括计算机，该计算机被编程为：确定车辆传感器上的杂物，确定不存在正在执行的防撞指令，并且基于该确定，将流体施加到传感器。
根据上述至少一个示例，计算机还被编程为将流体施加到传感器的窗口，其中窗口包括盖、透镜或其组合。
根据上述至少一个示例，传感器是向车辆中的自主驾驶系统提供成像数据的摄像机或光检测和测距(LIDAR)装置。
根据上述至少一个示例，流体是气体或液体中的一种。
根据上述至少一个示例，计算机进一步被编程为在与所确定的不存在相关联的预定时间间隔期间施加流体。
根据上述至少一个示例，预定时间间隔小于三秒。
根据上述至少一个示例，计算机还被编程为基于杂物的确定将第一流体施加到传感器，其中，计算机还被编程为：当第一流体没有移除杂物时，基于传感器上的杂物的确定并且基于确定的不存在，将第二流体施加到传感器。
根据上述至少一个示例，第一流体是压缩空气，其中第二流体是清洁溶液。
根据上述至少一个示例，计算机还被编程为：确定第二传感器上的第二杂物；并且基于确定第一传感器和第二传感器在车辆的公共区域内而确定顺序地向第一传感器和第二传感器施加流体。
根据上述至少一个示例，计算机还被编程为：确定在预定时间间隔内不会启动防撞指令；并基于该确定和杂物的确定，然后在该间隔期间将流体施加到传感器。
根据上述至少一个示例，计算机还被编程为：确定降雨率参数小于或等于阈值；并且基于该确定，确定将第一流体施加到传感器。
根据上述至少一个示例，计算机还被编程为：确定杂物是否已被移除；并且当它没有被移除时，则确定将第二流体施加到传感器。
一种系统，可以包括：根据上述至少一个示例的计算机；以及至少一个泵，其中计算机还被编程为控制至少一个泵以将流体输送到传感器。
根据上述至少一个系统示例，该系统可以包括至少一个可以具有多个端口的泵，其中计算机还被编程为选择性地致动多个端口以控制输送流体到多个传感器。
根据上述至少一个系统示例，该系统还可以包括联接到计算机的至少一个传感器，其提供温度、降雨率或两者的指示。
根据另一个说明性示例，一种方法可以包括：确定车辆的第一传感器上的杂物；确定不存在正在执行的防撞指令；并基于该确定将流体施加到第一传感器。
根据上述至少一个方法示例，第一传感器是向车辆中的自主驾驶系统提供成像数据的摄像机或光检测和测距(light detection and ranging，LIDAR)装置。
根据上述至少一个方法示例，该方法还可以包括：基于杂物的确定将第一流体施加到第一传感器；确定第一流体没有移除杂物；然后基于确定第一流体没有移除杂物和确定的不存在两者，将第二流体施加到第一传感器。
根据上述至少一个方法示例，第一流体是压缩空气，其中第二流体是清洁溶液。
根据上述至少一个方法示例，该方法还可以包括：确定第二传感器上的第二杂物；以及基于确定第一传感器和第二传感器在车辆的公共区域内，顺序地向第一传感器和第二传感器施加流体。
根据至少一个示例，公开了一种计算机，其被编程为执行上述方法示例的任何组合。
根据至少一个示例，公开了一种计算机程序产品，其包括存储可由计算机处理器执行的指令的计算机可读介质，其中该指令包括上述指令示例的任何组合。
根据至少一个示例，公开了一种计算机程序产品，其包括存储可由计算机处理器执行的指令的计算机可读介质，其中该指令包括上述方法示例的任何组合。
现在转向附图，其中贯穿几个视图，相同的附图标记表示相同的部件，示出了用于车辆12的自主驾驶系统10，其包括用于清洁多个车辆传感器16、18的车载传感器清洁系统14，其中传感器16、18经由其窗口在相应的检测器处接收传感器输入数据。在图1的非限制性图示中，传感器16是摄像机，并且传感器18是LIDAR装置，其中的每一个都可以在车辆12以自主驾驶模式运行期间使用(例如，提供用于导航车辆12的成像数据)。如下面将更详细描述的，当操作车辆12时，清洁系统14可以将流体施加到传感器16、18中的至少一个的窗口。根据一个示例，流体可以是储存在车载储存器中的液体清洁溶液。因为由传感器16、18接收到的成像数据的质量可以至少部分地基于它们各自窗口的清洁度，所以可能需要清洁传感器16、18。取决于环境和车辆12的传感器16、18的数量，清洁溶液可以相对快速地消耗。为了节约流体，传感器清洁系统14可以确定哪些传感器16、18在其相应的窗口上具有杂物，要施加什么类型的流体，要施加多少流体以及何时施加流体。下面将描述清洁传感器16、18的过程的至少一个非限制性示例。
参考图1，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14的卡车、运动型多功能车(sports utility vehicle，SUV)、休闲车、公共汽车、火车、船舶、飞机等。根据至少一个示例，可以以多种自主模式中的任何一种操作车辆12的自主驾驶系统10。例如，如下面更多地解释的，车辆12可以按照由汽车工程师协会(Society ofAutomotive Engineers，SAE)(其已经定义了以级别0-5的操作)定义的完全自主模式(例如，级别5)来运行。在其他示例中，车辆可以以级别0-2运行，其中人类驾驶员通常在没有车辆12的帮助的情况下监视或控制大部分驾驶任务。例如，在级别0(“不自动化”)下，人类驾驶员负责所有的车辆操作。在级别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。在级别2(“部分自动化”)下，车辆12可以在某些情况下控制转向、加速和制动而无需人为干预。在其他示例中，车辆可以以级别3-4运行，其中车辆12承担更多驾驶相关任务。例如，在级别3(“有条件的自动化”)下，车辆12可以在某些情况下处理转向、加速和制动以及监测驾驶环境。然而，3级可能需要驾驶员偶尔进行干预。在级别4(“高度自动化”)下，车辆12可以处理与级别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在级别5(“全自动化”)下运行，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。
为了以完全自主模式运行，自主驾驶系统10可以利用传感器套件20、转向系统22、制动系统24、动力传动系统26、防撞系统28、上述传感器清洁系统14、以及许多其他集成系统，这些系统被布置、编程并以其他方式适应于替代人类驾驶员做出决策的能力、经验和交互。如下面更多描述的，这些系统14、20-28中的每一个可以包括一个或多个交互式计算装置(例如，每个系统可以包括执行编程指令的一个或多个计算装置，所述编程指令使系统14、20-28能够共同使车辆12在完全自主模式下运行)。如下所述，传感器套件20可以从多个传感器接收成像数据，并且驾驶员系统10可以使用该成像数据来导航和控制车辆12的移动。
传感器套件20可以包括一个或多个传感器16、18、32，联接到传感器16-18、32的一个或多个图像处理计算机(未示出)以及可由计算机执行的一个或多个指令集(例如，诸如软件、固件等等)。除其他之外，传感器套件20还可以被编程为使得由其他车辆系统22-28接收的成像数据(从传感器16-18、32得到)有助于车辆12的自主导航和驾驶。自主驾驶传感器的非限制性示例包括：一个或多个日用摄像机16(例如，互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)装置、电荷耦合装置(chargecoupled device，CCD)、图像增强器(所谓的i平方装置(i squared device)等)(例如，出于说明目的示出8个)、一个或多个激光识别检测和测距(laser identification detectionand ranging，LIDAR)装置18(例如，出于说明目的示出3个)、无线电检测和测距(radiodetection and ranging，RADAR)装置(未示出)、导航装置(例如，GPS(global positioningsystem，全球定位系统)传感器或GLONASS(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)传感器)(均未示出)、一个或多个加速度计(均未显示)、一个或多个陀螺仪(未显示)、和一个或多个激光测距仪(laser range finder，LRF)32(例如，为了说明目的示出1个)(以上为仅举出几个示例)。因此，传感器16-18、32中的一些可以是所谓的无源传感器(例如，CMOS或CCD摄像机)，其在没有传感器输出的情况下接收成像数据；并且一些传感器16-18、32可以是所谓的有源传感器(例如，LIDAR装置，LRF等)，其响应于传感器输出(例如，诸如来自相应传感器的可见光或不可见光发射)而接收成像数据。
图2示出了传感器16、18或32的示例。传感器16、18或32可以包括联接(例如从车辆表面40向外延伸)到车身面板38和/或车架(未示出)的壳体36。传感器16、18或32可以包括位于壳体36内的检测器(例如，具有(一个或多个)光能和/或热能敏感表面)(未示出)。此外，壳体36可以包括窗口42，窗口42适于允许光线、能量等从车辆的环境通过其并在检测器处被接收。因此，检测器的焦点轴线可以与窗口42对齐。还存在其他传感器示例。例如，图6示出了可以使用传感器清洁系统14进行清洁的传感器16'，18'，32'(侧视图)的另一个非限制性示例，该传感器清洁系统14例如除其他之外还具有从表面40'延伸的主体36'和位于主体36'上的窗口42'。还存在其他布置。
在所示的图2的示例中，壳体36是柱形的，并且窗口42是由具有相对高的透射率的材料构成的弓形形状的盖(这是例如，使得相对于入射到材料上的光的量相对大量的光穿过材料——这是例如，相对少量的光被窗口反射或吸收)。在图2中示出的窗口42至少部分地可以环绕壳体36。这对于可以围绕旋转轴线A扫描0-360度的扫描装置(诸如摄像机16、LIDAR装置18或LRF 32)可能是特别有用的。在一些示例中，壳体36内的检测器可以是固定的，或者可选地，其可以安装在万向节等上，使得其可以在壳体36内旋转。
在传感器16、18、32的至少一个示例中，经加压的第一流体F1、经加压的第二流体F2或它们的组合可以通过壳体36(例如，从下文讨论的一个或多个泵)接收并且从位于相应传感器上方的圆形喷嘴44被向下排出以清洁其窗口42。根据一个非限制性示例，第一流体F1是气体(例如压缩空气)，并且第二流体F2是液体(例如水、挡风玻璃清洗液等的清洁溶液)。
当然，图2仅仅是一个示例。例如，至少一些摄像机和LRF实施方式16、32的壳体36可以是具有大致平面的窗口42等的矩形。此外，存在传感器16、18、32的示例，其中壳体位于车辆12的车身面板38内(这是例如)，使得窗口42大致平行于表面40。还存在其他示例。不管相应传感器的形状、尺寸和位置如何，如下面更多描述的那样，如由清洁系统14控制的，喷嘴44(例如，圆形或其他形状)可被定位和定向成将第一流体F1或第二流体F2提供到窗口42。
在有源感测装置中，激光器或发射器(未示出)也可以与检测器和窗口42对齐，使得光、能量等可以通过窗口42发射，并且所述光、能量等的反射类似地可以在检测器处通过窗口42被接收。如本文中所使用的，窗口42可以是任何合适的透镜(或透镜系列)、透射盖或其组合。此外，并非所有传感器16-18、32都需要窗口42；因此，也可以存在没有窗口42的传感器16-18、32的示例。
转向系统22可以包括任何合适的转向部件(例如，电气部件、机械部件、机电部件、连接件等)和/或联接到转向部件的任何组合的一个或多个计算装置，其中计算装置控制转向部件的运动以控制移动中的车辆12的方向。本领域技术人员将理解转向系统22的其他方面、其组装和构造以及用于控制它的技术。
制动系统24可以包括被系统24用于减慢或停止车辆移动的任何合适的制动部件。在至少一个示例中，制动系统24包括计算机控制的防抱死制动系统，其使得车辆轮胎(未示出)能够保持与路面的牵引接触，同时计算装置指示施加制动输入，该制动输入会导致车轮相对于道路锁止并打滑。本领域技术人员将理解制动系统24的其他方面、其组装和构造以及用于控制它的技术。
动力传动系统26可以包括联接到变速器总成(未示出)的一个或多个车辆马达(未示出)、用于控制马达和/或变速器总成速度的一个或多个计算装置等。马达的非限制性示例包括常规的内燃发动机、电动马达、混合动力电动马达等。变速器可以使用多个传动比，在马达与驱动桥之间联接动力，最终向(一个或多个)车轮提供旋转能量。本领域技术人员将认识到动力传动系统26的其他方面、其组装和构造以及用于控制它的技术。
防撞系统28可以包括向转向系统22、制动系统24、动力传动系统26等提供和/或接收数据和/或指令的一个或多个计算装置，其中指令与潜在或即将发生的碰撞事件相关联。在至少一些示例中，防撞系统28可以至少部分地集成在转向、制动和/或动力传动系统22-26内。在其他示例中，防撞系统28可以是车辆12的物理和逻辑上独立的计算系统。无论何种布置，由系统28提供或接收的防撞指令的非限制性示例包括：应用车辆制动器以减慢车辆12，从而避免与另一物体碰撞或从而跟随确定的或预定的路径(例如，沿着道路)；响应于车辆轮胎相对于道路打滑或滑动的确定而控制车辆转向和/或制动系统22、24；提供车辆转向指令以控制车辆12的方向(例如，将车辆保持在道路车道标记内或避免与另一物体(例如人、车辆、基础设施等)的碰撞)；提供控制车辆马达和/或车辆变速器的速度的指令(例如，减慢或加速车辆12的移动以避免碰撞或其他危险情况)；在碰撞事件之前提供展开车辆安全气囊的指令；提供这样的指令的组合；等等。还存在其他示例。如下面更多描述的，自主驾驶系统10首先可以在继续清洁传感器16、18、32中的一个之前确定这些示例性指令中的一个是否已经启动。
如上所述，车辆12的自主驾驶系统10还可以包括传感器清洁系统14(例如用于清洁来自传感器套件20的传感器16、18、32的杂物)。自主车辆操作可以至少部分地依赖于传感器16、18、32的清洁度，系统14通过传感器16、18、32获得自主驾驶信息。图3、图4示出了一个这样的示例性系统14。
图3示出了清洁系统14，其除了其他之外还可以包括：计算机50，一个或多个车辆传感器S1、S2以及一个或多个泵52、54、56。计算机50可以联接到合适的有线或无线网络连接58，其能够实现传感器清洁系统14(例如，或更具体而言，计算机50)、传感器套件20、转向系统22、制动系统24、动力传动系统26、防撞系统28等等之间的电子通信。在至少一个示例中，连接58包括控制器局域网(controller area network，CAN)总线、以太网、局域互连网(Local Interconnect Network，LIN)、光纤连接等中的一个或多个。还存在其他示例。例如，替代地或与例如CAN总线组合地，连接58可以包括一个或多个离散的有线或无线连接——例如示出为联接传感器S1、S2到计算机50的连接58g、58h。
计算机50可以是单个计算机(或多个计算装置——例如，如上所述，计算机50可以被其他车辆系统和/或子系统在物理上和/或逻辑上共享)。计算机50可以包括联接到存储器64的处理电路或处理器62。例如，处理器62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(application specificintegrated circuit，ASIC)等等——仅举几例。通常，计算机50可以被编程以执行数字存储的指令，该指令可以被存储在存储器64中，这使得计算机50除其他之外还：确定车辆12的传感器16、18、32上的杂物，确定没有执行防撞指令，并且基于该确定，将流体施加到传感器16、18、32。如本文所使用的，杂物应该被广义地解释为包括污垢、灰尘、沙子、泥土、花粉、昆虫或动物身体部位或粪便、垃圾或废物的碎片、冰、雪、食物、其他污染物等。
存储器64可以包括任何非暂时性计算机可用或可读介质，其可以包括一个或多个存储装置或物品。示例性的非暂时性计算机可用存储装置包括常规的计算机系统RAM(random access memory，随机存取存储器)、ROM(read only memory，只读存储器)、EPROM(erasable,programmable ROM，可擦除可编程ROM)、EEPROM(electrically erasable,programmable ROM，电可擦除可编程ROM)以及任何其他易失性或非易失性介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器。易失性介质包括通常构成主存储器的动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质、CD ROM、DVD、任何其他光介质、打孔卡、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、闪存EEPROM(FLASH EEPROM)、任何其他存储器芯片或盒式磁带或计算机可从其读取的任何其他介质。如上所述，存储器64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。
传感器S1、S2示出为电连接到计算机50以向其提供传感器数据(例如，温度数据、大气压力数据、湿度数据、降雨数据等)。而且，可以使用任何合适数量的传感器。另外，可以使用多个S1型传感器，可以使用多个S2型传感器，可以使用它们的组合，和/或也可以使用其他类型的传感器。
传感器S1、S2可以位于任何合适的车辆位置；例如它们可以至少部分地位于车厢外部，使得它们可以测量传感器16、18、32也经历过的环境因素。根据一个非限制性示例，传感器S1测量温度数据，并且传感器S2测量降雨数据。例如，传感器S1可以位于车辆格栅内或靠近车辆前挡风玻璃。且例如正如本领域技术人员所理解的那样，传感器S2可以位于挡风玻璃上(例如，在后视镜的支架的基部处)。计算机50可以使用传感器S1、S2确定是否正在降水，什么类型的降水正在发生(例如，雨、雪、冰雪、冰雹等)、降雨率(例如，相对于相应的挡风玻璃每单位时间的降雨)等。如下面更多地讨论的，当降雨率超过阈值时，计算机50可以不使用液体类型流体来清洁传感器16、18、32，和/或在温度数据指示温度低于预定阈值(例如，小于5℃)时计算机50可加热施加到传感器16、18、32的流体。还存在其他示例和布置。
图3示意性地示出了计算机50可以控制泵52-56的选择性致动。例如，经由网络连接58a、58b、58c，计算机50可以选择性地切换打开和关闭泵52-56。或者计算机50可以选择性地经由连接58a-58c控制至泵的电信号，其控制泵52-56的速度或其他方面(例如，根据经由连接58a-58c提供的电压或电流来控制泵52、56上的可变速度)。其他的泵控制示例也是可能的。
如图3所示，泵52-56中的每一个可以包括加热器(H)，加热器H可以相应地经由连接58d、58e、58f选择性地由计算机来致动。以这种方式，选择性地移动通过泵52-56的流体可以在其从相应的喷嘴44排出之前被加热。如下面将更详细地解释的，流体F1(例如气体)可以被加热以融化累积在传感器窗口42上的雪或冰。类似地，当传感器S1指示环境温度小于阈值(例如，小于5℃)时，可以加热流体F2(例如液体)以融化积雪和/或积冰和/或流体F2可以被加热以避免流体F2冻结到相应的传感器16、18、32。虽然连接58a-58f被示为离散状连接，但是存在其他示例——例如包括以下示例：其中从计算机50发送到连接58a-58f的指令经由总线、经由无线链接等通信。此外，加热器H不需要位于泵52-56处。例如，一个或多个加热器H可以位于泵52-56的下游——例如更靠近相应的喷嘴44。
图4示意性地示出了泵52、54可以位于储存器70中(例如，用于储存第二流体F2)，而可以提供流体F1的泵56可以不需要这样的储存器。在下面的讨论中，第一流体F1(由泵56提供)将被描述为压缩空气，而第二流体F2(由泵52-54提供)将被描述为液体(例如清洁溶液)。这仅仅是一个示例。此外，描述了便利泵52-56和传感器16、18、32之间的流体连通的通道(L1、L2、L3，...、L34)的网络72；该网络72也仅仅是一个示例(其他布置是可能的)。
在图示的示例中，传感器16、18、32分散在车辆区域Z1、Z2、Z3中。区域Z1限定车辆前方区域，其例如包括位于车辆前向挡风玻璃(未示出)的顶部与前车辆保险杠BF之间的传感器。区域Z2限定中间区域，其例如包括位于区域Z1与车辆后向挡风玻璃(未示出)的顶部之间的传感器。并且区域Z3限定后方区域，其例如包括位于区域Z2和后车辆保险杠BR之间的传感器。
更具体地说，在区域Z1中，泵52可以经由端口P1以以下方式流体连通：经由通道L1、L3与摄像机16流体连通；经由通道L2、L3与LRF32流体连通；经由通道L4、L5与左舷侧LIDAR 18流体连通；并且经由通道L4、L6与用于前向挡风玻璃的喷嘴WF流体连通。同样在区域Z1中，泵52经由端口P2可以经由通道L7与右舷侧LIDAR18流体连通。
而且，在区域Z1中，泵56经由端口P3，可以经由通道L8与摄像机16流体连通。类似地，在区域Z1中，泵56经由端口P4，可以经由通道L9、L10与右舷侧LIDAR 18流体连通；经由通道L11与左舷侧LIDAR 18流体连通；并通过通道L9、L34与LRF32流体连通。
更具体地转向区域Z2，泵54经由端口P5，可以经由通道L12与歧管M1流体连通。三个左舷侧摄像机16可以分别经由通道L13、L14、L15与歧管M1流体连通。类似地，三个右舷侧摄像机16可分别经由通道L16、L17、L18与歧管M1流体连通。
而且，在区域Z2中，泵56经由端口P6，可以经由通道L19与歧管M2流体连通。三个左舷侧摄像机16可分别经由通道L20、L21、L22与歧管M2流体连通。类似地，三个右舷侧摄像机16可分别经由通道L23、L24、L25与歧管M2流体连通。
更具体地转向区域Z3，泵54经由端口P7可以经由通道L26与歧管M3流体连通。并且LIDAR装置18、摄像机16和喷嘴WR(用于清洁面向后方的挡风玻璃)可以分别经由通道L27、L28和L29与歧管M3流体连通。
而且，在区域Z3中，泵56经由端口P6可以经由通道L19、L22、L30和歧管M2与歧管M4流体连通。并且LIDAR装置18、摄像机16和喷嘴WR(在区域Z3中)可以分别经由通道L31、L32和L33与歧管M4流体连通。
因此，在操作中，计算机50可控制泵52以(经由端口P1)将第二流体F2提供给前摄像机16、左舷侧LIDAR装置18、LRF32和前挡风玻璃喷嘴WF。或者可选择地，计算机50可以控制泵52以(经由端口P2)向右舷侧LIDAR装置18提供第二流体F2。当然，其他布置也是可能的，例如，其中泵52具有用于区域Z1内的所有传感器16、18、32的专用且可选择性致动的端口。
类似地，计算机50可选择性地控制泵54的端口P5以将流体F2提供到区域Z2，或控制端口P7以将流体F2提供到区域Z3。更进一步，计算机50可以类似地通过选择性控制端口P3、P4、P6来控制泵56。例如，端口P3或P4的选择性控制可以控制将第一流体F1输送到区域Z1和Z2，并且端口P6的选择性控制可以控制将第一流体F1输送到区域Z2和Z3。同样，其它布置也是可能的，例如，其中泵54和/或泵56具有用于各个区域内的所有传感器16、18、32的专用且可选择性致动的端口。因此，图4仅仅是一个示例。
如下面将更详细地解释的，在任何给定时间，可以使用清洁系统14来清洁每个区域的一个传感器(例如，16、18、32)。因此，如果计算机50确定区域Z1中的两个LIDAR装置18具有需要移除的杂物(例如，使用流体F2)，则计算机50可以确定优先级(例如，哪一个更脏)和/或可以确定顺序地(例如，而不是同时地)清洁LIDAR装置18。例如，如果计算机50确定自主驾驶系统10正在完全自主模式下运行，则计算机50可以确定顺序地清洁传感器。然而，在其他情况下(例如，其中车辆12停放或以不同的自主模式运行)，则计算机50可以确定至少部分地同时清洁传感器16、18、32。应该理解的是，在对装置18进行清洁期间，第二流体F2(例如液体)可能使相应传感器的视野变得模糊，并且在该间隔期间从其获得的成像数据可能不适用于在完全自主模式下操作车辆12。然而，通过一次清洁一个传感器(例如，至少在给定区域内)，计算机50可以在清洁选定的传感器的同时继续从该区域内的其他传感器收集成像数据。
因此，在至少一个示例中，计算机50可以确定同时清洁不同区域中的两个传感器。例如，在完全自主模式下，计算机50可同时清洁左舷侧LIDAR装置18(区域Z1)和位于区域Z3中的LIDAR装置18。也存在其他至少部分同时进行的场景。
现在转到图5，在图5中示出了在车辆12以自主驾驶模式运行时发生的使用传感器清洁系统14的过程。在至少下面的示例中，车辆12处于完全自主驾驶模式。
过程从框505开始，其中计算机50可以执行检查传感器16、18、32之一的窗口42是否被污染(例如，其上具有至少一些可能使其检测器的相应视野模糊的杂物)。为了确定杂物的存在，计算机50的处理器62可以例如当传感器16、18、32接收和处理成像数据时执行存储在存储器64中的一个或多个检测算法。这些算法可以包括执行任何数量的程序的指令集，包括但不限于：将图像区域(例如，由检测器捕获的图像区域)划分成多个子区域；确定至少一些子区域的一个或多个基线失真参数，其中基线失真参数与传感器光学器件或其他传感器硬件相关联(例如，非限制性失真参数示例包括横向和/或纵向色差、渐晕和其他已知的失真)；确定每个相应子区域是否表现出比基线更大的失真；和/或通过存储与子区域存储器64相关联的标识符来标记子区域。当然，该算法仅仅是一个示例；在检查过程中计算机50可以使用其他技术。这些和其他数字成像处理技术是本领域技术人员已知的。
此外，如图1和4所示，车辆12可以具有多个传感器16、18、32。因此，计算机50可以对所有传感器16、18、32执行检查。这可以顺序地发生或者至少部分地同时发生。
在(随后的)框510中，计算机50可以确定在至少一个传感器窗口42上是否存在杂物80(也参见图2)。如果计算机50确定存在杂物80，则过程500前进到框515。并且如果计算机50不确定杂物的存在，则过程500可以循环返回并重复框505。这可以在例如车辆点火状态为开启(ON)时重复发生。
在框515中，计算机50可确定降雨率参数是否大于预定降雨率阈值。例如，在过程500期间，计算机50可以从传感器S2接收传感器数据，由此确定降雨率参数，并将该参数与阈值进行比较。如果降雨率参数不大于阈值，则过程前进到框530(将在下面进一步讨论)。然而，如果计算机50确定降雨率参数大于阈值，则过程进行到框520。
在框520中，基于框515中的确定，计算机50将第一流体F1施加到相应的传感器窗口42。继续上述示例，第一流体F1可以是压缩空气或其他合适的气体。通过排出压缩空气，传感器清洁系统14可以保持车载于车辆12上(例如在储存器70中)的第二流体F2的有限体积。因此，降雨率阈值可以对应于已经凭经验或理论确定的适于从传感器16、18、32移除常见形式的杂物80的降雨率。
框520之后的框525中，计算机50可以确定施加第一流体F1是否从相应的传感器移除了杂物80。根据一个示例，这可以包括执行上面讨论(例如，在框505中)的检测算法。在至少一些示例中，计算机50可将(先前与杂物80相关联的检测器的)(一个或多个)特定子区域与先前确定的基线失真参数进行比较。如果在框525中计算机50确定杂物80已被移除，则过程500可循环返回到框505并重复该过程的至少一部分。然而，如果计算机50确定杂物80未被移除，则过程500可前进至框530。
在框530(其可以在框515或框525之后)，计算机50确定是否正在执行防撞指令(例如正在进行的执行)或将在预定时间间隔(例如，3秒内)内执行防撞指令。以上列举了一些防撞指令的示例；但是，还存在其他示例。在没有执行防撞指令的情况下(或者在预定时间间隔内没有启动防撞指令的情况下)，过程500可以前进到框550。然而，如果计算机50确定正在执行(或者可以在预定时间间隔内启动)防撞指令，则过程500前进到框535。
在框535中，计算机50执行暂停或延迟——例如在将流体F2施加到相应的传感器之前等待预定的延迟时段。以这种方式，可以完全执行先前执行的防撞指令，或者可以启动并完成可能在预定时间间隔内可能执行的防撞指令。仅出于说明的目的，考虑先前描述的防撞指令示例，其中计算机50确定在完全自主模式下提供了车辆转向指令以控制车辆12的方向以将车辆12保持在道路车道标记内。在该示例中，在计算机50执行框530时，计算机50(或自主驾驶系统10的其他方面)可以确定车辆12在其车道内漂移。因此，可能还没有执行防撞指令。如果车辆12继续漂移，则计算机50可以确定将执行防撞指令的相对高的可能性(例如，超过50％)，这是因为跨越车辆车道标记的漂移会触发这样的指令。在该示例中，计算机50可以从框530前进到框535。
在框535的至少一个示例中，计算机50设置计时器。以这种方式，计算机50可以不在框530和535之间无限地循环。
在随后的框540中，计算机50确定计时器是否已经到期。例如，计算机存储器64可以存储计时器到期值。如果计时器已经到期，则过程500可以循环返回到框505并重复过程500的至少一部分。这也可以允许计算机50再次检查杂物80是否仍然保留在传感器16、18、32上。如果计时器未到期，则过程500循环返回到框530并重复。
一旦过程500前进到框550，计算机50可将第二流体F2施加到传感器窗口42。这可在预定时间间隔(或其等同物，如果可能启动防撞指令的话)期间发生。流体F2的施加可以发生，持续预定的清洁间隔——例如，在500毫秒(ms)内——并且预定的清洁间隔可以是比预定时间间隔更短的持续时间。以这种方式，由在相应传感器窗口42上喷射液体而引起的任何环境失真可能对在完全自主驾驶模式下运行的自主驾驶系统10具有最小破坏性。此外，与使用压缩空气F1清洁各个传感器不同，当用液体F2清洁传感器时，传感器可能不能提供有用或可行的成像数据，并且在相应区域内，仅来自其他传感器的成像数据可能被用来在完全自主模式下驾驶。为了举例说明，请考虑区域Z1。如果左舷侧LIDAR装置18正在被清洁，则自主驾驶系统10可能在清洁间隔期间仅从摄像机16(靠近车辆12的前部)、右舷侧LIDAR装置18和LRF 32接收图像数据。因此，可能需要最小化清洁间隔的持续时间。此外，如上所述，计算机50可以选择采用流体F2每次清洁每个区域的一个传感器16、18、32，而计算机50可以使用流体F1同时清洁多个传感器——例如，不管它们是否在相同的位置区域或不同的区域。
根据框550的至少一个示例，计算机50可以将杂物位置存储在存储器64中。该位置可以与以上框550确定的子区域相关联。此外，计算机50可基于流体F2的施加和特定杂物80而增加与杂物位置相关联的计数器。例如，在第一次试图移除杂物80时，计数器值可以是一(1)。如果进行了重复尝试(如下所述)，则计数器可以增加到二(2)、三(3)等。在框550之后，过程前进到555。
在框555中，计算机50确定计数器值是否大于预定阈值(例如，用于移除特定杂物80的第二流体F2的施加量是否大于阈值(例如，五次流体F2的施加))。如果计数器值大于预定阈值，则过程500可前进至框560。如果不是，则过程计算机50可循环返回到框525并重复过程500的至少一部分。以此方式，可以节省流体F2的量——例如，抑制系统14仅为了杂物80而消耗全部或太多流体F2。
在框560中，计算机50可以标记杂物位置以用于之后的杂物检查。例如，一旦窗口42的区域被确定为在重复尝试之后仍具有未被移除的杂物，则可能不需要重复过程500并且试图之后再次使用流体F1和/或F2移除相同的杂物80。因此，在框560中，计算机50标记该区域，以便在随后的杂物检查期间可以将其忽略(例如，如框505中所讨论的那些)。在框560之后，过程前进到框570。
在框570中，计算机50可以生成故障诊断代码(diagnostic trouble code，DTC)或其他合适类型的诊断指示。计算机50可以将DTC存储在计算机存储器64中，并最终将该DTC报告给车辆12的使用者、经授权的维修人员等。给使用者的报告可以包括经由移动装置等向机舱内的使用者提供可见和/或可听警报。向经授权的维修人员的报告可以使该人员能够定位和移除杂物80。此外，这些报告可以辅助维修人员识别所谓的杂物是损坏(例如，窗口42中的缺口或裂缝)。
过程500的其他示例也是可能的。根据一个非限制性示例，计算机50可以使用传感器S1确定车辆环境温度(例如，车辆外部温度)。如果传感器S1指示温度小于阈值(例如，5℃)，则在过程500中，计算机50可以加热输送到相应的传感器16、18、32的流体F1和/或F2。
根据另一个示例，过程500可以不考虑降雨率参数而将第一流体F1施加于传感器16、18、32。之后，可以再次检查相应的传感器(例如，在框525中)，并且如果没有从相应的传感器移除杂物80，则可以施加第二流体F2(例如，假设没有执行防撞指令或在预定时间间隔内将启动防撞指令的可能性较低)。
因此，已经描述了用于车辆的自主驾驶系统。该系统包括可用于从装载于车辆上的一个或多个传感器移除杂物的传感器清洁系统。这些传感器可以用于提供成像数据——例如由自主驾驶系统使用来导航和控制车辆移动。清洁系统包括计算机，该计算机除其他之外还被编程为确定杂物的存在并确定是否施加第一流体或第二流体。在一个示例中，第一流体可以是气体，并且第二流体可以是液体。
通常，所描述的计算系统和/或装置可以采用多种计算机操作系统中的任何一种，包括但决不限于以下版本和/或种类：福特应用程序、AppLink/智能设备链接中间件(AppLink/Smart Device Link middleware)、自动操作系统、Microsoft操作系统、Unix操作系统(例如由加利福尼亚州Redwood Shores的Oracle公司发布的操作系统)、由纽约州Armonk的International Business Machines发布的AIX UNIX操作系统、Linux操作系统、由加利福尼亚州Cupertino的苹果公司发布的Mac OSX和iOS操作系统、由加拿大滑铁卢的黑莓(BlackBerry)有限公司发布的黑莓操作系统以及由谷歌公司和开放手机联盟(Open Handset Alliance)开发的Android操作系统、以及由QNX软件系统(Software Systems)提供的 CAR信息娱乐平台。计算装置的示例包括但不限于车载车辆计算机、计算机工作站、服务器、台式计算机、笔记本电脑、膝上型计算机或手持式计算机、或一些其他计算系统和/或装置。
计算装置通常包括计算机可执行指令，其中指令可以由诸如以上列出的一个或多个计算装置执行。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编译或解释，所述编程语言和/或技术包括但不限于单独或组合的Java TM、C、C++、VisualBasic、Java Script、Perl等等。这些应用程序中的一些可以在诸如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)从例如存储器、计算机可读介质等接收指令并执行这些指令，从而执行一个或多个处理，包括本文中描述的一个或多个处理。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他数据。
计算机可读介质(也被称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如，通过计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。这样的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他持久性存储器。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(dynamic random access memory，DRAM)。这样的指令可以通过一个或多个传输介质传输，所述传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含联接到计算机的处理器的系统总线的导线。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质、CD-ROM、DVD、任何其他光介质、打孔卡、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、闪存EEPROM(FLASH-EEPROM)、任何其他存储器芯片或盒式磁盘或计算机可读取的任何其他介质。
本文中描述的数据库、数据存储库或其他数据存储可以包括用于存储、访问和检索各种数据的多种机制，包括分层数据库、文件系统中的一组文件、专有格式的应用程序数据库、关系数据库管理系统(relational database management system，RDBMS)等。每个这样的数据存储通常被包括在采用计算机操作系统(诸如上述提到的那些计算机操作系统之一)的计算装置中，并且可以经由网络以多种方式中的一种或多种来访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，并且可以包括以多种格式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑和执行所存储的过程的语言之外，RDBMS通常还采用结构化查询语言(Structured QueryLanguage，SQL)，例如上面提到的PL/SQL语言。
在一些示例中，系统元件可以被实现为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)，并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。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上的这些指令，用于执行本文中描述的功能。
处理器经由电路、芯片或其他电子部件来执行，并且其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(field programmable gate array，FPGA)、一个或多个专用电路(application specific circuit，ASIC)、一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、一个或多个客户集成电路(customer integratedcircuit)等。处理器可被编程为接收成像数据，控制车辆泵，控制车辆加热器等。处理数据可包括处理由传感器捕获的视频反馈或其他数据流以确定主车辆的道路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(例如自主模式控制器)中。
存储器(或数据存储装置)经由电路、芯片或其他电子部件来执行，并且可以包括一个或多个只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random accessmemory，RAM)、快闪存储器、电可编程存储器(electrically programmable memory，EPROM)、电可编程及擦除存储器(electrically programmable and erasable memory，EEPROM)、嵌入式多媒体卡(embedded MultiMediaCard，eMMC)、硬盘驱动器或任何易失性或非易失性介质等。存储器可存储从传感器收集的数据。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应该理解的是，已经使用的术语旨在本质上为描述性而不是限制性的词语。鉴于上述教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且可以以与具体描述不同的方式实施本公开。

Claims (16)

1.一种方法，包括：
确定车辆的传感器上的杂物；
确定不存在正在执行的防撞指令；以及
基于所述确定，将流体施加到所述传感器。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述流体施加到所述传感器的窗口，其中，所述窗口包括盖、透镜或其组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器是向所述车辆中的自主驾驶系统提供成像数据的摄像机或光检测和测距(LIDAR)装置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流体是气体或液体中的一种。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括在与所确定的所述不存在相关联的预定时间间隔期间施加所述流体。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述预定时间间隔小于三秒。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述杂物的确定将第一流体施加到所述传感器，其中，当所述第一流体没有移除所述杂物时，基于所述传感器上的所述杂物的确定并且基于确定的所述不存在将第二流体施加到所述传感器。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一流体是压缩空气，其中所述第二流体是清洁溶液。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定第二传感器上的第二杂物；以及基于确定所述第一传感器和所述第二传感器在所述车辆的公共区域内，确定顺序地向所述第一传感器和所述第二传感器施加所述流体。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定在预定时间间隔内不会启动防撞指令；并基于该确定和所述杂物的确定，然后在所述间隔期间将所述流体施加到所述传感器。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定降雨率参数小于或等于阈值；并且基于该确定，确定将第一流体施加到所述传感器。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：确定所述杂物是否已被移除；并且当它没有被移除时，则确定将第二流体施加到所述传感器。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述确定，控制至少一个泵以将所述流体输送到多个传感器，其中控制所述至少一个泵包括选择性地致动多个端口以控制输送所述流体到所述多个传感器。
14.一种计算机，被编程为执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法。
15.一种计算机程序产品，包括存储可由计算机处理器执行以执行权利要求1-13中任一项所述的方法的指令的计算机可读介质。
16.一种系统，包括：权利要求14所述的计算机；以及至少一个泵，其中所述计算机还被编程为控制所述至少一个泵以将流体输送到传感器。
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