CN109249900A - 自清洁传感器表面 - Google Patents

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CN109249900A CN201810753114.1A CN201810753114A CN109249900A CN 109249900 A CN109249900 A CN 109249900A CN 201810753114 A CN201810753114 A CN 201810753114A CN 109249900 A CN109249900 A CN 109249900A
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保罗·肯尼思·德洛克
斯图尔特·C·萨尔特
哈里·洛博
温基·克里斯南
彼得罗·布托洛
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Abstract

一种车辆中的计算设备可以被编程为基于确定的外部紫外辐射能量和时间表通过利用LED紫外辐射照射自清洁玻璃表面来激活自清洁玻璃表面。计算设备可以基于确定自清洁玻璃的光学状态通过利用LED紫外辐射照射自清洁玻璃表面来激活自清洁玻璃表面。

Description

自清洁传感器表面
技术领域
本领域涉及车辆技术领域，并且更具体地涉及自清洁传感器表面。
背景技术
车辆可以被配备成以自主驾驶模式和乘员驾驶模式两者下操作。车辆可以配备有计算设备、网络、传感器和控制器以获取关于车辆的环境的信息并基于该信息驾驶车辆。车辆驾驶的安全和舒适可以取决于获得关于车辆的环境的准确和及时的信息。可以配备计算设备、网络、传感器和控制器来分析其性能，检测何时无法准确及时地获取信息，并采取包括通知车辆乘员、放弃自主控制或停放车辆的纠正措施。
发明内容
根据本发明，提供一种方法，包括：
基于确定的环境UV辐射能量和时间表通过利用UV LED辐射照射自清洁玻璃表面来激活所述自清洁玻璃表面。
根据本发明的一个实施例，其中所述UV LED辐射进一步基于所述自清洁玻璃的确定的光学状态。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括：通过确定所述自清洁玻璃的IR反射率来确定所述自清洁玻璃的所述光学状态。
根据本发明的一个实施例，其中所述UV LED辐射包括365纳米的波长。
根据本发明的一个实施例，其中所述UV LED辐射具有大于1W/cm2的能量。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括基于预期的环境UV辐射来确定所述时间表。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括：基于估算所述自清洁玻璃上每个时间段的UV辐射能量的W*sec/cm2来确定外部UV辐射。
根据本发明的一个实施例，其中所述自清洁玻璃涂覆有光学UV涂层。
根据本发明的一个实施例，其中所述时间表包括少于1/2小时的UV LED辐射。
根据本发明的一个实施例，其中所述少于1/2小时的UV LED辐射激活所述自清洁玻璃表面持续至少2至5小时。
根据本发明，提供一种计算机设备，被编程为：
基于确定的环境UV辐射的能量和时间表，通过利用UV LED辐射照射自清洁玻璃表面来激活所述自清洁玻璃表面。
根据本发明的一个实施例，其中所述UV LED辐射进一步基于所述自清洁玻璃的确定的光学状态。
根据本发明的一个实施例，该设备进一步包括：通过确定所述自清洁玻璃的IR反射率来确定所述自清洁玻璃的光学状态。
根据本发明的一个实施例，其中所述UV LED辐射包括365纳米的波长。
根据本发明的一个实施例，该设备进一步包括：用具有大于1W/cm2的能量的UVLED辐射照射所述自清洁玻璃表面。
根据本发明的一个实施例，该设备进一步包括：基于预期的环境紫外辐射确定所述时间表。
根据本发明的一个实施例，该设备进一步包括：基于在所述自清洁玻璃上每个时间段的UV能量的W*sec/cm2来确定外部UV辐射能量。
根据本发明的一个实施例，其中所述自清洁玻璃涂覆有光学UV涂层。
根据本发明的一个实施例，其中所述时间表包含少于1/2小时的UV LED辐射。
根据本发明的一个实施例，其中所述少于1/2小时的UV LED辐射激活所述自清洁玻璃表面持续至少2至5小时。
图说明
图1是示例车辆的框图；
图2是具有传感器容器的示例车辆的图；
图3是具有传感器容器的示例车辆的图；
图4是用于激活自清洁玻璃的示例过程的流程图；
图5是用于激活自清洁玻璃的示例过程的流程图。
具体实施方式
车辆可以被配备成以自主驾驶模式和乘员驾驶模式两者操作。通过半自主或完全自主模式，我们是指其中车辆可以由作为具有传感器和控制器的车辆信息系统的一部分的计算设备驾驶的一种操作模式。车辆可以被占用或者未被占用，但是在任何情况下都可以在没有乘员协助的情况下驾驶车辆。为了本公开的目的，自主模式被定义为其中车辆推进(例如，经由包括内燃发动机和/或电动马达的动力传动系统)、制动和转向中的每一个由一个或多个车辆计算机控制的一种模式；在半自主模式下，车辆计算机控制车辆推进、制动和转向中的一个或两个。
本文公开了一种方法，该方法包括：基于确定的环境UV(紫外)辐射能量和时间表通过用UV LED(发光二极管)辐射照射自清洁玻璃表面来激活自清洁玻璃表面。UV LED辐射可以进一步基于自清洁玻璃的确定的光学状态。自清洁玻璃的光学状态可以通过确定自清洁玻璃的IR(红外)反射率来确定，其中UV LED辐射包括365纳米的波长，并且其中UV LED辐射具有大于1W/cm2的能量。时间表可以基于预期的环境UV辐射。确定外部UV辐射可以基于估算自清洁玻璃上每个时间段的UV辐射能量的W*sec/cm2，其中自清洁玻璃涂覆有光学UV涂层。
时间表可以包括少于1/2小时的UV LED辐射，其中少于1/2小时的UV LED辐射激活自清洁玻璃表面持续至少2至5小时。估算自清洁玻璃表面上每个时间段的紫外能量的W*sec/cm2包括获取关于环境UV辐射能量的数据，其中UV LED“启用”时间是基于所获取的关于环境UV辐射能量的数据和时间表。可以确定车辆的位置历史，并且可以基于位置历史通过利用UV LED辐射照射自清洁玻璃表面来激活自清洁玻璃表面，其中UV LED“启用”时间是基于获取关于环境UV辐射能量的数据、时间表和位置历史。
还公开了一种存储用于执行上述方法步骤中的一些或全部的程序指令的计算机可读介质。还公开了一种编程用于执行上述方法步骤中的一些或全部的包括计算机设备的计算机，该计算机设备被编程为基于确定的环境UV辐射能量和时间表通过利用UV LED辐射照射自清洁玻璃表面来激活自清洁玻璃表面。计算机设备可以进一步编程为基于自清洁玻璃的确定的光学状态来确定UV LED辐射。自清洁玻璃的光学状态可以通过确定自清洁玻璃的IR反射率来确定，其中UV LED辐射包括365纳米的波长，并且其中UV LED辐射具有大于1W/cm2的能量。时间表可以基于预期的环境UV辐射。确定外部UV辐射可以是基于估算自清洁玻璃上每个时间段的UV辐射能量的W*sec/cm2，其中自清洁玻璃涂覆有光学UV涂层。
计算机设备可以被进一步编程以确定可以包括少于1/2小时的UV LED辐射的时间表，其中少于1/2小时的UV LED辐射激活自清洁玻璃表面持续至少2至5小时。估算自清洁玻璃表面上每个时间段的紫外能量的W*sec/cm2包括获取关于环境UV辐射能量的数据，其中UV LED“启用”时间是基于所获取的关于环境UV辐射能量的数据和时间表。计算机设备可以进一步编程为确定车辆的位置历史，并且可以基于位置历史通过利用UV LED辐射照射自清洁玻璃表面来激活自清洁玻璃表面，其中UV LED“启用”时间是基于获取的关于环境UV辐射能量的数据、时间表和位置历史。
图1是车辆信息系统100的图，该车辆信息系统100包括根据所公开的实施方式可在自主(在本公开内容中“自主”本身意味着“完全自主”)和乘员驾驶(也称为非自主)模式下操作的车辆110。车辆110还包括一个或多个计算设备115，用于在自主操作期间执行用于驾驶车辆110的计算。计算设备115可以从传感器116接收关于车辆的操作的信息。
计算设备115包括诸如已知的处理器和存储器。此外，存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，并且存储处理器可执行的用于执行包括如本文所公开的各种操作的指令。例如，计算设备115可以包括操作车辆制动、推进(例如，通过控制内燃发动机、电动马达、混合动力发动机等中的一个或多个来控制车辆110中的加速)、转向、气候控制、内部和/或外部照明等中的一个或多个以及确定计算设备115(而不是操作人员)是否以及何时控制这样的操作的编制程序。
计算设备115可以包括或者通信地连接到(例如经由如下面进一步描述的车辆通信总线)多于一个计算设备，例如包括在车辆110中用于监控和/或控制各种车辆部件(例如动力传动系控制器112、制动控制器113、转向控制器114等)的控制器等。计算设备115通常被设置用于在车辆通信网络(诸如车辆110中的总线(诸如控制器局域网络(CAN)等))上进行通信；车辆110网络可以包括诸如已知的有线或无线通信机制，例如以太网或其他通信协议。
计算设备115可以经由车辆网络向车辆中的各种设备发送消息和/或从包括传感器116的各种设备(例如，控制器、致动器、传感器等)接收消息。替代地或另外地在计算设备115实际上包括多个设备的情况下，车辆通信网络可以用于本公开中表示为计算设备115的设备之间的通信。此外，如下所述，各种控制器或感测元件可以经由车辆通信网络向计算设备115提供数据。
另外，计算设备115可以被配置为经由网络130通过车辆到基础设施(V到I)接口111与远程服务器计算机120(例如，云服务器)进行通信，网络130如下所述可以利用各种有线和/或无线网络技术，例如蜂窝，和有线和/或无线分组网络。计算设备115可以被配置为使用车辆到车辆(V到V)网络通过V到I接口111与其它车辆110进行通信，车辆到车辆(V到V)网络在附近车辆110之间临时形成或者通过基于基础设施的网络形成。计算设备115还包括诸如已知的非易失性存储器。计算设备115可以通过将信息存储在非易失性存储器中来记录信息以供日后检索并且经由车辆通信网络和车辆到基础设施(V到I)接口111传输到服务器计算机120或用户移动设备160。
如已经提到的，通常包括在存储在存储器中并由计算设备115的处理器执行的指令是用于操作一个或多个车辆110部件(例如制动、转向、推进等)而无需人类操作者干预的编制程序。计算设备115可以使用在计算设备115中接收到的数据(例如来自传感器116、服务器计算机120等的传感器数据)做出各种确定和/或控制各种车辆110部件和/或操作，而无需驾驶员操作车辆110。例如，计算设备115可以包括调节例如速度、加速度、减速度、转向等的车辆110的操作行为以及诸如车辆之间的距离和/或车辆之间的时间量、车道改变、车辆之间的最小间隔、左转最小路径、到达特定位置和交叉路口(没有信号)的时间、到达穿过交叉路口的最短时间的策略行为的编制程序。
如在本文用的术语，控制器包括通常被编程为控制特定车辆子系统的计算设备。示例包括动力传动系统控制器112、制动控制器113和转向控制器114。控制器可以是诸如已知的电子控制单元(ECU)，可能包括如本文所描述的附加程序。控制器可以通信地连接到计算设备115并且从计算设备115接收指令以根据指令来激活子系统。例如，制动控制器113可以接收来自计算设备115的操作车辆110的制动器的指令。
用于车辆110的一个或多个控制器112、113、114可以包括已知的电子控制单元(ECU)等，包括但不限于一个或多个动力传动系统控制器112、一个或多个制动控制器113和一个或多个转向控制器114。控制器112、113、114中的每一个可以包括各自的处理器和存储器以及一个或多个致动器。控制器112、113、114可以被编程并连接到车辆110通信总线，诸如控制器局域网络(CAN)总线或本地互联网络(LIN)总线，以从计算机115接收指令并且基于该指令控制致动器。
传感器116可以包括已知经由车辆通信总线提供数据的各种设备。例如，固定到车辆110的前保险杠(未示出)的雷达可以提供从车辆110到车辆110前方的下一车辆距离，或者设置在车辆110中的全球定位系统(GPS)传感器可以提供车辆110的地理坐标。由雷达和/或其它传感器116提供的距离和/或由GPS传感器提供的地理坐标可以由计算设备115使用以自主地或半自主地操作车辆110。
车辆110通常是具有三个或更多个车轮的基于地面的自主车辆110，例如乘客汽车、轻型卡车等。车辆110包括一个或多个传感器116、V到I接口111、计算设备115和一个或多个控制器112、113、114。
传感器116可以被编程为收集与车辆110以及车辆110正在操作的环境有关的数据。作为示例而非限制，传感器116可以包括例如高度计、摄像机、LIDAR(激光雷达)、雷达、超声波传感器、红外传感器、压力传感器、加速度计、陀螺仪、温度传感器、压力传感器、霍尔传感器、光学传感器、电压传感器、电流传感器、诸如开关的机械传感器等。传感器116可以用于感测车辆110正在操作的环境，诸如天气状况、道路坡度、道路位置或邻近车辆110的位置。传感器116还可以用于收集包括与车辆110的操作有关的动态车辆110数据的数据，诸如速度、偏航率、转向角、发动机转速、制动压力、油压、施加到车辆110中控制器112、113、114的功率水平、部件之间的连接以及车辆110的电气和逻辑健康。
图2是包括车辆110的俯视图的交通场景200的图，该车辆110具有附接到车辆110的车顶部的传感器容器202(sensor pod，标记为“S”)。传感器容器202是一种容器，例如包括壳体等，传感器116可以设置在壳体等中，传感器116包括可以从车辆110正在运行的环境中和/或周围获取数据的传感器116。在交通场景200中示出了包括在传感器容器202中的三个示例传感器116的视野204、206、208(虚线)。三个示例传感器116可以包括例如视频、红外视频和LIDAR传感器116。传感器116可以被配置在传感器容器202中，附接或以其他方式安装在车辆110的车顶部上，以便为传感器116提供车辆110操作的环境的最大可能视野204、206、208。交通场景200示出了传感器容器202，其具有在车辆110的行驶方向上向前指向的视野204、206、208，然而，传感器容器202可以具有传感器116，其具有指向车辆110的后方或侧面的视野204、206、208。
在其他情况下，一个或多个传感器116可以被包括在车辆110的前照灯210或挡风玻璃212的密封玻璃部分后面，其中玻璃被定义为硅基玻璃、玻璃状塑料或玻璃复合材料，其可以包括对可见光透明的玻璃和其他材料(例如安全玻璃)。传感器容器202的一部分、前照灯210的盖部分以及挡风玻璃212可以相对于包括可见波长的传感器116所使用的光的波长是透明的。例如，传感器容器202、前照灯210或挡风玻璃212的玻璃部分可以被密封以防止传感器116暴露于环境。
在车辆110和传感器容器202的密封玻璃部分后面配置传感器116保护传感器116免受恶劣环境的影响，但是可能会出现问题，例如，由于诸如积聚在玻璃上的污垢和水滴等环境因素而导致通过玻璃的可见度降低。可见度被定义为光在波长的选定波段上的传输百分比。车辆110挡风玻璃212可以呈现与可见度降低相同的问题。由于乘员可以根据通过挡风玻璃212的可见度来驾驶车辆110，所以挡风玻璃212和其他车窗或玻璃表面可以配备有清洗液喷嘴和挡风玻璃刮水器以保持可见度。由于配置在车辆110和传感器容器202的密封玻璃部分后面的传感器116也可以根据通过玻璃的可见度来准确和可靠地获取信息，所以密封的玻璃部分可以类似地配备有清洗液喷嘴和刮水器以保持可见度。
为车辆110和传感器容器202的密封玻璃部分装配清洗液喷嘴和刮水器可以清除来自车辆110和传感器容器202的密封玻璃部分的积聚的污垢，但是代表了显著的附加成本、来自大型遥远水库的清洗液的路线上存在困难、并且可能被乘员可视为在美学上令人不快。清洁车辆110的密封玻璃部分会导致车辆110和传感器容器202的部分上的水滴，这也可以被视为令人不愉快的。清洗液喷嘴和刮水器可能难以清洁路面上发现的油基污垢，并且尽管有清洗液喷嘴和刮水器刷，但在大雨期间，由于玻璃可能是疏水性的，所以水会在表面上形成水珠并降低可见度。
图3是交通场景300，其示出了配备有通过安装件304可操作地安装在车辆110的车顶部上的传感器容器202的车辆110的车顶部的主视图。在其他情况下，传感器容器202可以是直接安装在车辆110的车顶部上，而没有安装件304。传感器容器202配备有密封玻璃部分306，在密封玻璃部分306之后配置有传感器116。传感器容器202的密封玻璃部分306可以使用自清洁玻璃构造。在本公开的上下文中的“自清洁”玻璃是指例如玻璃或玻璃状塑料，其可以被表面涂层改进，该表面涂层可被激活以脱落污垢或碎屑而无需诸如喷嘴和刮水器的装置的帮助。可以制造自清洁玻璃以包括二氧化钛(TIO2)的表面涂层。TIO2是一种光催化剂，其响应于暴露在UV波长范围内小于387纳米(nm)的波长的紫外(UV)辐射或光和至少1毫瓦/厘米(mW/cm)的能量而促进玻璃表面的化学反应。UV光可以导致TIO2释放与水分子相互作用产生羟基自由基(OH-)的电子。OH-自由基在称为“裂化”的化学反应中攻击粘附在自清洁玻璃表面上的污垢颗粒中的碳基分子，其中碳-碳化学键在长链烃分子中断裂，将它们分开直到污垢的有机部分变成简单的碳氢化合物、二氧化碳和水。裂化的长链碳氢化合物分子溶解粘附污垢颗粒的表面以清洁自清洁玻璃，由此允许自清洁玻璃容易地脱落污垢颗粒。OH-自由基还可使自清洁玻璃具有亲水性，并且从而防止在大雨期间水在自清洁玻璃上形成水珠。尽管自清洁玻璃可能需要偶尔清洗，但油脂、污染物和其他有机物质不会粘附在自清洁玻璃上，因为它们已经受到羟基自由基的攻击，并且很容易被冲走。
基于吸收的UV辐射的能量，自清洁玻璃通过暴露于波长小于387nm的UV辐射和至少1mW/cm2的能量持续一段时间来激活。通过激活，我们是指自清洁玻璃中的TIO2已经吸收了足够的能量来促进化学反应。激活所需的时间与所供应的UV辐射量(mW/cm2)成正比。直射阳光可提供最大的mW/cm2的UV辐射，而阴天、漫射的阳光提供少的多的mW/cm2的UV辐射，并且夜空则基本上不提供mW/cm2的UV辐射。例如，在夏天的晴天的中午中纬度地区，阳光可以提供高达3.5mW/cm2的UV光能量。阴天UV光能量的减少与整体日光的减少成正比。如果达到自清洁玻璃的UV辐射的量超过1mW/cm2，则自清洁玻璃可以因此在阴天比晴天需要更长的时间来激活。如果达到自清洁玻璃的UV辐射量在最短时间内不超过1mW/cm2，则自清洁玻璃不会激活，自清洁玻璃也不会在夜间激活。一旦激活，自清洁玻璃就可以保持激活2到5小时，而无需进一步提供UV光能量。
自清洁玻璃可以供应来自人造辐射源的UV辐射，以在不存在自然发生的日光的情况下激活自清洁玻璃。图3示出了UV光发射器308，其被配置为发射指向传感器容器202的密封玻璃部分306的UV LED辐射310(虚线箭头)。传感器容器202可以配置有在构造有自清洁玻璃的密封玻璃部分306后面的传感器116。密封玻璃部分306可以被配置为通过使用具有365nm的发射波长的UV光发射器308激活自清洁玻璃而在夜间和阴天在不会降低可见度的情况下操作。从UV光发射器308输出的能量可以被配置为在预定的时间段激活自清洁玻璃。例如，具有1mW/cm2的UV能量的输出的UV光发射器308可以在约30分钟的辐射中激活自清洁玻璃。使用人造光源(例如UV光发射器308)激活自清洁玻璃可能需要比晴天的阳光直射更多的时间来激活，但是可以以大约与部分阴天相同的速率激活自清洁玻璃。以这种方式，除了晴天之外，自清洁玻璃可以被激活以在晚上和阴天保持清洁。
UV光发射器308可以包括UV LED，该UV LED发射以365nm为中心的小(<+/-10nm)分布的波长的辐射或光。如交通场景300中或传感器容器202内所示，UV光发射器308可位于传感器容器202的外部，只要UV LED和包括透镜和滤光器的组合光学器件例如被配置为以便将UV辐射310引导到传感器容器202的密封玻璃部分306上并由此激活自清洁玻璃。包括约365nm的输出辐射波长的UV LED，因为约365nm的UV LED辐射310对人类使用相对无害，并且它们容易获得，因为它们通常可用于诸如安全连接、灭菌和固化粘合剂的应用等，365nm的UV LED辐射310对人类通常是无害的，因为它在皮肤损伤的310nm上限以上和对眼睛损伤的390nm下限以下。
从UV光发射器308入射到传感器容器202的密封玻璃部分中的自清洁玻璃上的UVLED辐射310的mW/cm2的数量可以预先确定为足以在UV LED辐射310的大约1/2小时内激活自清洁玻璃。由于一旦被激活，自清洁玻璃就保持激活持续2至5小时，UV光发射器308可以由计算设备115引导，例如以定期时间表辐射UV光，以确保传感器容器202的密封玻璃部分306的自清洁玻璃部分保持激活并因此是清洁的。由于UV光的频率高于可见光或IR光的频率，因此大多数传感器116不受来自UV光发射器308的辐射UV光的影响。在传感器116可受UV光发射器308发射的UV LED辐射310的不利影响的情况下，如在交通场景300中所示，UV光发射器可以定位在传感器容器202外部，并且密封的玻璃部分306的内表面可以涂覆有阻挡UVLED辐射310的光学UV涂层。例如，可以使用受阻胺如对-甲氧基肉桂酸2-乙基己酯或类似的涂层来阻挡来自UV光发射器308的UV LED辐射310进入传感器容器202的内部。
计算设备115可以确定车辆110和传感器容器202何时暴露于来自阳光的环境UV辐射，例如，传感器容器202的密封玻璃部分306的自清洁玻璃部分可以被激活或部分激活而没有任何由UV光发射器308发射的UV LED辐射310。在这些情况下，传感器容器202可以配备有可操作地连接到计算设备115的UV光传感器，以获取关于入射到密封玻璃部分306上的每个时间段超过1mW/cm2的mW/cm2的UV辐射的数量的数据，并且因此预测自清洁玻璃的激活水平作为完全激活的分数。总结UV辐射超过1mW/cm2的分钟数并将该总和与30进行比较，激活自清洁玻璃所需的1mW/cm2分钟数可以得到完全激活的分数。如果总和大于30，则自清洁玻璃100％或完全激活。如上所述，可以安排通过UV LED激活自清洁玻璃以保持自清洁玻璃处于激活状态。当计算设备115确定由UV LED激活自清洁玻璃的时间即将到来时，计算设备115可以基于UV光传感器数据确定自清洁玻璃的激活的预测水平，并基于完全激活的预测分数确定UV LED“启用”时间。例如，如果计算设备115预测100％完全激活，则计算设备115将不引导UV光发射器308发射UV LED辐射310。
当用于激活的预定时间即将到来时，计算设备115还可以确定车辆110的历史和位置。例如，如果车辆110已经被驶入车库在封闭空间内持续一段时间，则虽然没有环境UV可用于激活自清洁玻璃，但是没有环境污垢可用于污染自清洁玻璃，因此较少的激活可能是必需的。计算设备115还可以基于经由V到I接口111从云或因特网源或包括GPS和雷达的传感器116获取的外部数据来确定车辆110的历史和位置。例如，这些数据源可以指示经由天气报告或对记录车辆110的位置的观察可用的预期环境UV辐射。
在其他情况下，计算设备115可以通过配置IR发射器和IR接收器以形成发射器/接收器对发射将从传感器容器202的密封玻璃部分306的外表面反射并由IR接收器接收的IR辐射来确定自清洁玻璃的光学状态。光学状态定义为通过IR反射(例如，红外发射器/接收器对)确定的粘附于自清洁玻璃表面的污垢量的量度。例如，IR发射器/接收器对可以被配置为在反射的临界角处测量表面处的IR反射率，其中大部分发射的IR辐射可以被反射回IR接收器。附着到表面上的污垢颗粒可以改变折射率并由此改变临界角，进而改变由表面反射的IR辐射的百分比。通过周期性地将由传感器容器202的密封玻璃部分306的外部部分反射的IR光的量与先前确定并存储的值进行比较，计算设备115可以确定传感器容器202的密封玻璃部分306的外表面是否具有污垢颗粒粘附并需要激活以清洁。当计算设备115确定预期激活自清洁玻璃即将到来时，计算设备可以基于来自IR发射器和接收器对的周期性采集的数据确定自清洁玻璃是否脏污，并且然后确定是否激活自清洁玻璃。
回到图2，例如，自清洁玻璃可以被包括在前照灯210、挡风玻璃212的密封玻璃部分中或车辆110的外部的包括密封玻璃部分(例如灯或反射镜)任何其他部分中。每个密封玻璃部分还可以包括附近或包括的UV光发射器308，以激活前照灯210、挡风玻璃212或车辆110的任何其他密封玻璃部分的自清洁玻璃部分。前照灯210、挡风玻璃212或车辆110的任何其他密封玻璃部分的每个自清洁玻璃部分可以配置有UV光传感器和IR发射器和接收器对，其可以被激活以从自清洁玻璃表面获取关于IR反射的数据以估算自清洁玻璃上的灰尘积聚。如上面和关于图3所描述，车辆110的每个自清洁玻璃部分可以根据时间表利用UVLED辐射激活，其中时间表由所确定的环境(环境UV能量)、历史(车辆110位置)和经验因素(IR反射率)修改。
图4是关于图1至3描述的用于激活自清洁玻璃的过程400的流程图。例如，过程400可以由计算设备115的处理器实现，从传感器116获取输入信息，并且经由控制器112、113、114执行指令和发送控制信号。过程400包括以所公开的顺序采取的多个步骤。过程400还包括具有更少步骤的实施方式或者可以包括采取不同顺序的步骤。
过程400在步骤402处开始，其中车辆110中的计算设备115可以确定用于使用UVLED激活自清洁玻璃的时间表，如上文关于图2和3所描述的。在步骤404处，计算设备115可以确定每时间段自清洁玻璃已经暴露于的外部或环境UV辐射的量(mW/cm2)，并且由此确定激活分数，如上面关于图3所描述的。在步骤406处，计算设备115可以确定引导UV光发射器308发射UV LED辐射310以入射到自清洁玻璃上并由此激活自清洁玻璃的时间量，其中时间量与剩余的激活分数成正比。如果激活分数为100％并且不需要激活，则采用“N”分支并且过程400结束。如果激活分数小于100％，则采用“Y”分支进入步骤408，其中基于激活分数，通过引导UV光发射器308发射UV LED辐射310持续一段时间量来激活自清洁玻璃。在该步骤之后，过程400结束。
图5是关于图1至3描述的基于自清洁玻璃的确定状态激活自清洁玻璃的过程500的流程图。例如，过程500可以由计算设备115的处理器实现，从传感器116获取输入信息，并且经由控制器112、113、114执行指令并发送控制信号。过程500包括以所公开的顺序采取的多个步骤。过程500还包括具有更少步骤的实现方式或者可以包括采取不同顺序的步骤。
过程500在步骤502处开始，其中车辆110中的计算设备115可以确定传感器容器202的密封玻璃部分306的自清洁玻璃部分的光学状态，其中光学状态被定义为用于确定粘附到自清洁玻璃上的污垢颗粒的IR波长反射率测量的百分比。如上面关于图3所讨论的，可以使用IR发射器/接收器对来测量IR反射率。由于粘附在自清洁玻璃表面上的污垢颗粒可以降低IR反射率，所以将IR反射率值和计算设备115在已知自清洁玻璃要被清洁时先前测量和存储的值进行比较，可以指示在自清洁玻璃上的污垢颗粒的存在或不存在。因此可以凭经验确定指示干扰传感器116的污物颗粒的存在或不存在的相对IR反射率值。例如，测量的IR反射率下降到先前测量和储存的值的90％可以表明粘附在自清洁玻璃表面上的污垢颗粒的存在。
在步骤504处，计算设备115将自清洁玻璃的确定的光学状态与先前测量和存储的值进行比较，以确定自清洁玻璃的光学状态是否是“脏污”。例如，如果IR反射率大于90％，则答案是否，则采取“N”分支并且过程500返回到步骤502并重复步骤502。如果IR反射率小于90％，则答案是是，并且采取“Y”分支并且在步骤506处，计算设备115可以引导UV光发射器308发射UV LED辐射310以激活传感器容器202的密封玻璃部分306的自清洁玻璃部分，如以上关于到图2和3描述的。在这种情况下，可以基于IR反射率、确定的环境UV辐射和时间表来发射UV LED辐射310。在该步骤之后，过程500结束。
诸如本文讨论的那些计算设备通常每个都包括可由一个或多个计算设备执行的指令，例如以上所标识的那些，并且用于执行上述过程的框或步骤。例如，上面讨论的过程框可以体现为计算机可执行指令。
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JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl、HTML等。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，由此完成一个或多个程序，包括这里所描述的一个或多个程序。这样的指令或其他数据可以采用各种计算机可读介质存储在文件中并传送。计算设备中的文件通常是存储在计算机可读介质上的数据的集合，诸如存储介质、随机存取存储器等。
计算机可读介质包括任意参与提供数据(例如指令)的介质，该数据可以由计算机读取。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、易失性介质等。非易失性介质包括例如光盘或磁盘或其他永久性存储器。易失性介质包括典型地构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。计算机可读介质的常规形式包括，如软盘、柔性盘、硬盘、磁盘、任何其他磁性介质、CD-ROM(只读光盘驱动器)、DVD(数字化视频光盘)、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)、FLASH EEPROM(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。。
在权利要求中使用的所有术语旨在被赋予其本质和普通含义，如本领域技术人员所理解的，除非在此作出相反的明确指示。具体地，除非权利要求列举相反的明确限制，否则应使用单数冠词如“一个”、“该”、“所述”等来叙述一个或多个所指示的元件。
本文在表示示例的意义上使用术语“示例性”，例如，应当将对“示例性小部件”的引用简单地理解为指的是小部件的示例。
因为材料、加工、制造、传感器测量、计算、处理时间、通信时间等方面的缺陷，副词“大致”修改值或结果意味着形状、结构、测量值、值、确定、计算等可以偏离精确描述的几何形状、距离、测量值、值、确定、计算等。
在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。进一步地，这些元件中的一些或全部可以改变。关于本文所述的介质、过程、系统、方法等，应当理解，尽管这些过程等的步骤已经被描述为根据某个有序序列进行，可以以除了本文所述的顺序之外的顺序执行的描述的步骤来实践这样的过程。还应当理解，可以同时执行某些步骤，可以添加其他步骤，或者可以省略本文所描述的某些步骤。换句话说，为了说明某些实施方式，提供本文中的过程的描述，并且不应被解释为限制所要求保护的发明。

Claims (16)

1.一种方法，包括：
基于确定的环境UV辐射能量和时间表通过利用UV LED辐射照射自清洁玻璃表面来激活所述自清洁玻璃表面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述UV LED辐射进一步基于所述自清洁玻璃的确定的光学状态。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：通过确定所述自清洁玻璃的IR反射率来确定所述自清洁玻璃的所述光学状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述UV LED辐射包括365纳米的波长。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述UV LED辐射具有大于1W/cm2的能量。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于预期的环境UV辐射来确定所述时间表。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于估算所述自清洁玻璃上每个时间段的UV辐射能量的W*sec/cm2来确定外部UV辐射。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述自清洁玻璃涂覆有光学UV涂层。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述时间表包括少于1/2小时的UV LED辐射。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述少于1/2小时的UV LED辐射激活所述自清洁玻璃表面持续至少2至5小时。
11.根据权利要求7所述的方法，其中估算所述自清洁玻璃表面上每个时间段的紫外能量的W*sec/cm2包括获取关于环境UV辐射能量的数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其中UV LED“启用”时间基于获取的关于环境UV辐射能量的数据和所述时间表。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：确定车辆的位置历史，以及基于所述位置历史通过利用UV LED辐射照射所述自清洁玻璃表面来激活所述自清洁玻璃表面。
14.根据权利要求13所述的方法，其中UV LED“启用”时间基于所获取的关于环境UV辐射能量的数据、所述时间表和所述位置历史。
15.一种系统，包括被编程为执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法的计算机。
16.一种计算机设备，编程为：
基于确定的环境UV辐射的能量和时间表，通过利用UV LED辐射照射自清洁玻璃表面来激活所述自清洁玻璃表面。
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