CN109383454A - 预测性挡风玻璃雨刷系统 - Google Patents

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Abstract

公开了预测性挡风玻璃雨刷系统。挡风玻璃雨刷系统(10)包括降水检测器(14)、挡风玻璃雨刷致动器(24)、物体检测器(28)、和控制器(34)。所述降水检测器(14)检测主车辆(12)附近的降水(16)。所述挡风玻璃雨刷致动器(24)从所述主车辆(12)的挡风玻璃(20)清除所述降水(16)。所述物体检测器(28)检测物体(32)到所述主车辆(12)的距离(30)。所述控制器(34)与所述降水检测器(14)、所述挡风玻璃雨刷致动器(24)、和所述物体检测器(28)通信。所述控制器(34)基于所述降水检测器(14)确定何时存在所述降水(16)，基于所述物体检测器(28)确定从所述物体(32)到所述主车辆(12)的所述距离(30)，并且当检测到所述降水(16)并且所述物体(32)到所述主车辆(12)的距离小于距离阈值(40)时调节所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的速度(26)。

Description

预测性挡风玻璃雨刷系统
技术领域
本公开大体涉及挡风玻璃雨刷系统，并且更具体地涉及预测降水的突然变化的挡风玻璃雨刷系统。
背景技术
已知使用安装在挡风玻璃内表面上的雨传感器来测量降水率并自动控制挡风玻璃雨刷的循环速率。典型的雨传感器必须首先感测降水速率的变化，然后可实现挡风玻璃雨刷的循环速率的变化。当降水率突然增加时，感测和致动之间的延迟时间成为安全问题，典型的自动化传感器/雨刷系统可能需要几秒钟才能清除挡风玻璃。
发明内容
根据一个实施例，挡风玻璃雨刷系统包括降水检测器、挡风玻璃雨刷致动器、物体检测器和控制器。降水检测器检测主车辆附近的降水。挡风玻璃雨刷致动器从主车辆的挡风玻璃清除降水。物体检测器检测物体到主车辆的距离。控制器与降水检测器、挡风玻璃雨刷致动器、和物体检测器通信。控制器基于降水检测器确定何时存在降水，基于物体检测器确定从物体到主车辆的距离，并且当检测到降水并且物体到主车辆的距离小于距离阈值时调节挡风玻璃雨刷致动器的速度。
在另一个实施例中，一种操作挡风玻璃雨刷系统的方法包括检测降水、清除降水、检测距离、确定何时存在降水、确定距离、和调节速度的步骤。检测降水的步骤可以包括利用降水检测器检测主车辆附近的降水。清除降水的步骤可包括用挡风玻璃雨刷致动器从主车辆的挡风玻璃清除降水。检测距离的步骤可以包括利用物体检测器检测物体到主车辆的距离。确定何时存在降水的步骤可包括利用与降水检测器、挡风玻璃雨刷致动器、和物体检测器通信的控制器基于降水检测器确定何时存在降水。确定距离的步骤可以包括利用控制器基于物体检测器确定从物体到主车辆的距离。调节速度的步骤可以包括当检测到降水并且物体到主车辆的距离小于距离阈值时利用控制器调节挡风玻璃雨刷致动器的速度。
在又一个实施例中，自动化车辆挡风玻璃雨刷系统包括降水检测器、挡风玻璃雨刷、以及与降水检测器和挡风玻璃雨刷通信的控制器。控制器确定挡风玻璃上将何时发生降水速率的变化并且调节挡风玻璃雨刷的速度以对应于降水速率。
在又一个实施例中，挡风玻璃雨刷系统包括降水检测器、挡风玻璃雨刷致动器、物体检测器和控制器。降水检测器检测主车辆附近的降水。挡风玻璃雨刷致动器从主车辆的挡风玻璃清除降水。物体检测器检测主车辆附近的物体。控制器与降水检测器、挡风玻璃雨刷致动器、和物体检测器通信。控制器基于降水检测器确定何时存在降水，基于物体检测器确定从物体到主车辆的降水的接触时间，并且当检测到降水并且接触时间小于时间阈值时调节挡风玻璃雨刷致动器的速度。
阅读优选实施例的下列详细描述，进一步的特征和优点将更清楚地呈现，优选实施例通过参考附图仅作为非限制性示例给出。
附图说明
现在将参考各个附图并通过示例的方式描述本发明，其中：
图1是根据一个实施例的挡风玻璃雨刷系统的示图；
图2是根据一个实施例的安装有图1的挡风玻璃雨刷系统的主车辆的交通场景的示图；
图3是根据一个实施例的另一个交通场景中的图2的主车辆的示图；
图4是根据一个实施例的又另一个交通场景中的图2的主车辆的示图；
图5是根据一个实施例的又另一个交通场景中的图2的主车辆的示图；
图6是根据另一个实施例的操作图1的挡风玻璃雨刷系统的方法的流程图；
图7是根据又另一个实施例的挡风玻璃雨刷系统的示图；
图8是根据又另一个实施例的安装有图7的挡风玻璃雨刷系统的主车辆的交通场景的示图；
图9是根据又另一个实施例的另一个交通场景中的图8的主车辆的示图；
图10是根据又另一个实施例的又另一个交通场景中的图8的主车辆的示图；并且
图11是根据又另一个实施例的又另一个交通场景中的图8的主车辆的示图。
具体实施方式
本文描述的是一种预测性挡风玻璃雨刷系统，其预测降水速率的变化并调节挡风玻璃雨刷致动器的循环速率。
图1示出了在自动化车辆12(以下称为主车辆12)上使用的挡风玻璃雨刷系统10(以下称为系统10)的非限制性示例。系统10包括降水检测器14，其检测主车辆12附近的降水16。降水检测器14可以是相机18。如本领域技术人员将认识到的，适于在主车辆12上使用的相机18的示例是可购得的，其中一种是来自美国爱达荷州博伊西的美光科技公司(Micron Technology,Inc.)的APTINA MT9V023。相机18可以被安装在主车辆12的前面，或安装在主车辆12内部的适于使相机18穿过主车辆12的挡风玻璃20观察主车辆12周围区域的位置。相机18优选地是视频类型的相机18或能以例如每秒10帧的足够的帧速率捕捉道路22和周围区域的图像的相机18。降水检测器14也可以是安装在挡风玻璃20的内表面上的光学设备，其检测主车辆12的挡风玻璃20上的降水16。如本领域技术人员将认识到的，适于在主车辆12上使用的光学设备的示例是市面在售的，其中一个例子是美国密歇根州Farmington Hills的Robert Bosch LLC的RMS3ALS。降水检测器14也可以是在降水16到达挡风玻璃20之前检测降水16的激光雷达。激光雷达具有作为降水检测器14和物体检测器28两者的附加益处。
系统10还包括挡风玻璃雨刷致动器24，其从主车辆12的挡风玻璃20清除降水16。如本领域技术人员将理解的，挡风玻璃雨刷致动器24可以包括DC电动机、一个或多个雨刷臂、以及DC电动机和一个或多个雨刷臂之间的机械连接。DC电动机可以能够具有速度26范围和/或能够以脉冲模式操作。
系统10还包括物体检测器28，其检测物体32到主车辆12的距离30。物体检测器28可以包括相机18、激光雷达、雷达、或其任何组合。作为示例而非限制，雷达34可以配置成输出连续或周期性数据流，该连续或周期性数据流包括与所检测到的每个物体32相关联的多种信号特征。该信号特征可以包括或指示但不限于从主车辆12到物体32的范围(即，距离30)、物体32相对于主车辆纵轴(未示出)的方位角、雷达信号的幅度(未示出)、和相对于物体32的相对接近速度(relative-velocity of closure)(即距离变化率)。适合于检测物体32的雷达的示例是可以从美国密歇根州特洛伊的德尔福公司获得的电子扫描雷达(ESR)或后侧检测系统(RSDS)或短程雷达(SRR)。
系统10还包括与降水检测器14、挡风玻璃雨刷24、和物体检测器28通信的控制器34。控制器34可包括诸如微处理器的处理器(未示出)或其它控制电路，诸如模拟和/或数字控制电路，包括应当为本领域技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器34可包括用以存储一个或多个例程、阈值和所捕捉的数据的存储器(未具体示出)，该存储器包括非易失性存储器，诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。一个或多个例程可以由处理器执行，以基于由控制器34从降水检测器14和物体检测器28接收到的信号，执行用于确定降水16的速率是否存在变化的步骤，如本文所描述的。控制器34可以包括图像分析设备，用于处理由可以用作物体检测器28的相机18捕捉的图像。由相机18检测到或捕捉到的图像由控制器34通过使用用于识别物体32的图像分析的已知技术来处理。可以使用视觉处理技术，诸如来自以色列耶路撒冷的Moblieye视觉科技公司(Moblieye VisionTechnologies,Ltd.)的EYE 平台、或其他合适的装置。
控制器34可以分析雷达信号以相对于已建立轨迹的先前检测到的目标(即，物体32)的列表对来自每个检测到的目标的数据进行分类。如本文中使用的，轨迹是指与检测到的目标中的特定一个相关联的一个或多个数据组。作为示例而非限制，如果雷达信号的幅度大于预定幅度阈值，则控制器34确定该数据是否对应于之前检测到的目标或是否检测到新目标。如果数据对应于先前检测到的目标，则该数据被添加或合并于现有数据以更新先前检测到的目标的轨迹。如果该数据不对应于任何先前检测到的目标，例如由于该数据过于远离任何先前检测到的目标，则该数据可以被表征为新目标并被分配唯一的轨迹标识号。标识号可以根据新检测到的目标的数据的接收顺序来分配，或者也可以根据视场(未具体示出)中的网格位置来分配标识号。
图2示出了交通场景，其中配备有系统10的主车辆12在道路22上在前车辆36后面行驶并且其他车辆38在相邻车道42中朝向主车辆12行驶。存在降水16(例如，下雨、下雪、雨夹雪、雪泥等)，并且其他车辆38将降水16从相邻车道42溅到主车辆12行驶的车道中。控制器34基于降水检测器14确定何时存在降水16，基于物体检测器28确定从物体32到主车辆12的距离，并且当检测到降水16并且物体32到主车辆12的距离小于距离阈值40时调节挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。即，控制器34预测来自其他车辆38的降水16的飞溅何时将接触主车辆12的挡风玻璃20并且在飞溅到达挡风玻璃20之前增加挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。优选地，在飞溅接触挡风玻璃20之前，挡风玻璃雨刷致动器24的速度26将达到由控制器34预定的稳定状态值。距离阈值40可以是用户定义的，并且可以基于物体32的身份(例如，汽车或卡车)、和/或物体32和主车辆12之间的相对接近速率、和/或降水16的类型和速率而改变。
替代地，控制器34可以基于物体检测器28确定降水16从物体32(例如，其他车辆38)到主车辆12的接触时间52，并且当降水16被检测到并且接触时间52小于时间阈值54(见图1)时调节挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。优选地，在降水16接触挡风玻璃20之前，挡风玻璃雨刷致动器24的速度26将达到由控制器34预定的稳定状态值。时间阈值54可以是用户定义的，并且可以基于物体32的身份(例如，汽车或卡车)、和/或物体32和主车辆12之间的相对接近速率、和/或降水16的类型和速率而改变。
图3示出了另一个交通场景，其中配备有系统10的主车辆12正在道路22上在相邻车道22中的前车辆36后面行驶。存在降水16(例如，下雨、下雪、雨夹雪、雪泥等)，并且前车辆36使降水16从相邻车道42溅到主车辆12行驶的车道中。当前车辆36距离主车辆12小于距离阈值40时，控制器34可以增加挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。虽然未具体示出，但是应理解，系统10还将在前车辆36与主车辆12在同一车道中行驶(见图2)并且当主车辆12从后方靠近前车辆36时前车辆36使降水16在前车辆36后方飞溅(例如，道路飞溅)的交通场景中起作用。
图4示出了又另一种交通场景，其中主车辆12在降水16中行驶并且靠近作为天桥44的物体32。天桥44可以包括桥、走道、和/或隧道。控制器34可以基于从物体检测器28接收到的信号确定物体32是天桥44。控制器34也可以基于数字地图(未具体示出)确定物体32是天桥44。当天桥44的前缘46距离主车辆12小于距离阈值40时，控制器34可以减小挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。这是有利的因为在主车辆12从天桥44下方经过时将进入无降水区域48。距离阈值40可以是零，或者也可以是负值，使得当控制器34减小挡风玻璃雨刷致动器24的速度26以清除任何残余降水16时挡风玻璃20在无降水区域48内。此外，当没有检测到降水16时，当主车辆12在天桥44下方时，控制器34可完全停止挡风玻璃雨刷致动器24的致动。
再次参考图4，控制器34可以基于从物体检测器28接收的信号确定主车辆12何时将从天桥44下方出来(即，退出非降水区域48)，并且当天桥44的后缘50到主车辆12的距离30小于距离阈值40时，可以增加挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。这是有利的，因为系统10预期到当主车辆12从天桥44下方出来时，降水率16突然增加，并且操作员不需要手动调节挡风玻璃雨刷致动器24。
图5示出了又另一个交通场景，其中，主车辆12正在行驶在无降水区域48并且控制器34基于从降水检测器14接收的信号确定在主车辆12前方存在降水16。当降水16到主车辆12的距离30小于距离阈值40时，控制器34可以增加挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。
图6示出了操作在自动化车辆12(以下称为主车辆12)上使用的挡风玻璃雨刷系统10(以下称为系统10)的方法的非限制性示例。
步骤202，“检测降水”，可以包括用降水检测器14检测主车辆12附近的降水16。降水检测器14可以是相机18。如本领域技术人员将认识到的，适于在主车辆12上使用的相机18的示例是可购得的，其中一种是来自美国爱达荷州博伊西的美光科技公司(MicronTechnology,Inc.)的APTINA MT9V023。相机18可以被安装在主车辆12的前面，或安装在主车辆12内部的适于使相机18穿过主车辆12的挡风玻璃20观察主车辆12周围区域的位置。相机18优选地是视频类型的相机18或能以例如每秒10帧的足够的帧速率捕捉道路22和周围区域的图像的相机18。降水检测器14也可以是安装在挡风玻璃20的内表面上的光学设备，其检测主车辆12的挡风玻璃20上的降水16。如本领域技术人员将认识到的，适于在主车辆12上使用的光学设备的示例是市面在售的，其中一个例子是美国美国密歇根州FarmingtonHills的Robert Bosch LLC的RMS3ALS。降水检测器14也可以是在降水16到达挡风玻璃20之前检测降水16的激光雷达。激光雷达具有作为降水检测器14和物体检测器28两者的附加益处。
步骤204，“清除降水”，可以包括用挡风玻璃雨刷致动器24从主车辆12的挡风玻璃20清除降水16。如本领域技术人员将理解的，挡风玻璃雨刷致动器24可以包括DC电动机、一个或多个雨刷臂、以及电动机和一个或多个雨刷臂之间的机械连接。电动机可以能够具有速度26范围和/或能够以脉冲模式操作。
步骤206，“检测距离”，可以包括用物体检测器28检测物体32到主车辆12的距离30。物体检测器28可以包括相机18、激光雷达、雷达、或其任何组合。作为示例而非限制，雷达34可以配置成输出连续或周期性数据流，该连续或周期性数据流包括与所检测到的每个物体32相关联的多种信号特征。该信号特征可以包括或指示但不限于从主车辆12到物体32的范围(即，距离30)、物体32相对于主车辆纵轴(未示出)的方位角(未示出)、雷达信号的幅度(未示出)、和相对于物体32的相对接近速度(即距离变化率)。适合于检测物体32的雷达的示例是可以从美国密歇根州特洛伊的德尔福公司获得的电子扫描雷达(ESR)或后侧检测系统(RSDS)或短程雷达(SRR)。
步骤208，“确定降水存在”，可以包括用于降水检测器14、挡风玻璃雨刷制动器24、和物体检测器28通信的控制器34基于降水检测器14确定何时降水16存在。控制器34可包括诸如微处理器的处理器(未示出)或其它控制电路，诸如模拟和/或数字控制电路，包括应当为本领域技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器34可包括用以存储一个或多个例程、阈值和所捕捉的数据的存储器(未具体示出)，该存储器包括非易失性存储器，诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。一个或多个例程可以由处理器执行，以基于由控制器34从降水检测器14和物体检测器28接收到的信号，执行用于确定降水16的速率是否存在变化的步骤，如本文所描述的。控制器34可以包括图像分析设备，用于处理由可以用作物体检测器28的相机18捕捉的图像。由相机18检测到或捕捉到的图像由控制器34通过使用用于识别物体32的图像分析的已知技术来处理。可以使用视觉处理技术，诸如来自以色列耶路撒冷的Moblieye视觉科技公司(Moblieye Vision Technologies,Ltd.)的EYE平台、或其他合适的装置。
控制器34可以分析雷达信号以相对于已建立轨迹的先前检测到的目标(即，物体32)的列表对来自每个检测到的目标的数据进行分类。如本文中使用的，轨迹是指与检测到的目标中的特定一个相关联的一个或多个数据组。作为示例而非限制，如果雷达信号的幅度大于预定幅度阈值，则控制器34确定该数据是否对应于之前检测到的目标或者是否检测到新目标。如果数据对应于先前检测到的目标，则该数据被添加或合并于现有数据以更新先前检测到的目标的轨迹。如果该数据不对应于任何先前检测到的目标，例如由于该数据过于远离任何先前检测到的目标，则该数据可以被表征为新目标并被分配唯一的轨迹标识号。标识号可以根据新检测到的目标的数据的接收顺序来分配，或者也可以根据视场(未具体示出)中的网格位置来分配标识号。
图2示出了交通场景，其中配备有系统10的主车辆12在道路22上在前车辆36后面行驶并且其他车辆38在相邻车道42中朝向主车辆12行驶。存在降水16(例如，下雨、下雪、雨夹雪、雪泥等)，并且其他车辆38将相邻车道42的降水16溅到主车辆12行驶的车道中。如上所述，控制器34可以基于降水检测器14确定何时降水16存在。
步骤210，“确定距离”，可以包括利用控制器34基于物体检测器28确定从物体32到主车辆12的距离30。
步骤212，“调节速度”，可以包括当检测到降水16并且物体32到主车辆12的距离小于距离阈值40时，用控制器34调节挡风玻璃雨刷致动器24的速度26，如图2所示。即，控制器34预测来自其他车辆38的降水16的飞溅何时将接触主车辆12的挡风玻璃20并且在飞溅到达挡风玻璃20之前增加挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。优选地，在飞溅接触挡风玻璃20之前，挡风玻璃雨刷致动器24的速度26将达到由控制器34预定的稳定状态值。距离阈值40可以是用户定义的，并且可以基于物体32的身份(例如，汽车或卡车)、和/或物体32和主车辆12之间的相对接近速率、和/或降水16的类型和速率而改变。
图3示出了另一个交通场景，其中配备有系统10的主车辆12正在道路22上在相邻车道22中的前车辆36后面行驶。存在降水16(例如，下雨、下、雨夹雪、雪泥等)，并且前车辆36使降水16从相邻车道42溅到主车辆12行驶的车道中。当前车辆36距离主车辆12小于距离阈值40时，控制器34可以增加挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。虽然未具体示出，但是应理解，系统10还将在前车辆36与主车辆12在同一车道中行驶(见图2)并且当主车辆12从后方靠近前车辆36时前车辆36使降水16在前车辆36后方飞溅(例如，道路飞溅)的交通场景中起作用。
图4示出了又另一种交通场景，其中主车辆12在降水16中行驶并且靠近作为天桥44的物体32。天桥44可以包括桥、走道、和/或隧道。控制器34可以基于从物体检测器28接收到的信号确定物体32是天桥44。控制器34也可以基于数字地图(未具体示出)确定物体32是天桥44。当天桥44的前缘46距离主车辆12小于距离阈值40时，控制器34可以减小挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。这是有利的因为在主车辆12从天桥44下方经过时将进入无降水区域48。距离阈值40可以是零，或者也可以是负值，使得当控制器34减小挡风玻璃雨刷致动器24的速度26以清除任何残余降水16时挡风玻璃20在无降水区域48内。此外，当没有检测到降水16时，当主车辆12在天桥44下方时，控制器134可完全停止挡风玻璃雨刷致动器24的致动。
再次参考图4，控制器34可以基于从物体检测器28接收的信号确定主车辆12何时将从天桥44下方出来(即，退出非降水区域48)，并且当天桥44的后缘50到主车辆12的距离20小于距离阈值40时，可以增加挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。这是有利的，因为系统10预期到当主车辆12从天桥44下方出来时降水率16突然增加，并且操作员不需要手动调节挡风玻璃雨刷致动器24。
图5示出了又另一个交通场景，其中，主车辆12正在行驶在无降水区域48并且控制器34基于从降水检测器14接收的信号确定在主车辆12前方存在降水16。当降水16到主车辆12的距离30小于距离阈值40时，控制器34可以增加挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。
图7示出了在自动化车辆112(以下称为主车辆112)上使用的自动化车辆挡风玻璃雨刷系统110(以下称为系统110)的又另一非限制性示例。系统110包括降水检测器114，其检测主车辆112附近的降水116。降水检测器114可以是相机118。如本领域技术人员将认识到的，适于在主车辆112上使用的相机118的示例是可购得的，其中一种是来自美国爱达荷州博伊西的美光科技公司(Micron Technology,Inc.)的APTINA MT9V023。相机118可安装在主车辆112的前面，或安装在主车辆112内部的适于使相机118穿过主车辆112的挡风玻璃120观察主车辆112周围区域的位置。相机118优选地是视频类型的相机118或能以例如每秒10帧的足够的帧速率捕捉道路122和周围区域的图像的相机118。降水检测器114也可以是安装在挡风玻璃120的内表面上的光学设备，其检测主车辆112的挡风玻璃120上的降水116。如本领域技术人员将认识到的，适于在主车辆112上使用的光学设备的示例是市面在售的，其中一个例子是美国美国密歇根州Farmington Hills的Robert Bosch LLC的RMS3ALS。降水检测器114也可以是在降水116到达挡风玻璃120之前检测降水116的激光雷达。激光雷达具有作为降水检测器114和物体检测器128两者的附加益处。
系统110还包括挡风玻璃雨刷124，其从主车辆112的挡风玻璃120清除降水116。如本领域技术人员将理解的，挡风玻璃雨刷124可以包括DC电动机、一个或多个雨刷臂、以及电动机和一个或多个雨刷臂之间的机械连接。电动机可以能够具有速度126范围和/或能够以脉冲模式操作。
系统110还包括与降水检测器114和挡风玻璃雨刷124通信的控制器134。控制器134可包括诸如微处理器的处理器(未示出)或其它控制电路，诸如模拟和/或数字控制电路，包括应当为本领域技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器134可包括用以存储一个或多个例程、阈值和所捕捉的数据的存储器(未具体示出)，该存储器包括非易失性存储器，诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。一个或多个例程可以由处理器执行，以基于由控制器134从降水检测器114接收到的信号，执行用于确定降水116的速率是否存在变化的步骤，如本文所描述的。控制器134还可以包括图像分析设备，用于处理由可以用作降水检测器114的相机118捕捉的图像。由相机118检测到或捕捉到的图像由控制器134通过使用用于识别物体132的图像分析的已知技术来处理。可以使用视觉处理技术，诸如来自以色列耶路撒冷的Moblieye视觉科技公司(Moblieye Vision Technologies,Ltd.)的EYE平台、或其他合适的装置。
图8示出了交通场景，其中配备有系统110的主车辆112在道路122上在前车辆136后面行驶并且其他车辆138在相邻车道142中朝向主车辆112行驶。存在降水116(例如，下雨、下雪、雨夹雪、雪泥等)，并且其他车辆138使降水116从相邻车道142溅到主车辆112行驶的车道中。控制器134基于降水检测器114确定挡风玻璃120上何时发生降水116速率变化，并且对应于降水116速率调节挡风玻璃雨刷124的速度126。即，控制器134预测来自其他车辆138的降水116的飞溅何时将接触主车辆112的挡风玻璃120并且在飞溅到达挡风玻璃120之前增加挡风玻璃雨刷124的速度126。优选地，在飞溅接触挡风玻璃120之前，挡风玻璃雨刷124的速度126将达到由控制器134预定的稳定状态值。控制器134可以基于激光雷达确定从其他车辆138到主车辆112的距离130，并且当检测到降水116并且其他车辆138到主车辆112的距离小于距离阈值140时调节挡风玻璃雨刷124的速度126。距离阈值140可以是用户定义的，并且可以基于其他车辆138的识别(例如，汽车或卡车)、和/或其他车辆138和主车辆112之间的相对接近速率、和/或降水116的类型和速率而改变。
图9示出了另一个交通场景，其中配备有系统110的主车辆112正在道路122上在相邻车道142中的前车辆136后面行驶。存在降水116(例如，下雨、下雪、雨夹雪、雪泥等)，并且前车辆136使降水116从相邻车道142溅到主车辆112行驶的车道中。当前车辆136距离主车辆112小于距离阈值140时，控制器134可以增加挡风玻璃雨刷124的速度126。虽然未具体示出，但是应理解，系统110还将在前车辆136与主车辆112在同一车道中行驶(见图7)并且当主车辆112从后方靠近前车辆136时前车辆136使降水116在前车辆136后方飞溅(例如，道路飞溅)的交通场景中起作用。
图10示出了又另一种交通场景，其中主车辆112在降水116中行驶并且靠近天桥144。天桥144可以包括桥、走道、和/或隧道。控制器134可以基于从激光雷达接收到的信号确定物体132是天桥144。控制器134也可以基于数字地图(未具体示出)确定物体132是天桥144。当天桥144的前缘146距离主车辆112小于距离阈值140时，控制器134可以减小挡风玻璃雨刷124的速度126。这是有利的因为在主车辆112从天桥144下方经过时将进入无降水区域148。距离阈值140可以是零，或者也可以是负值，使得当控制器134减小挡风玻璃雨刷124的速度126以清除任何残余降水116时挡风玻璃120在无降水区域148内。此外，当没有检测到降水116时，当主车辆112在天桥144下方时，控制器134可完全停止挡风玻璃雨刷124的致动。
再次参考图10，控制器134可以基于从激光雷达接收的信号确定主车辆112何时将从天桥144下方出来(即，退出非降水区域148)，并且当天桥144的后缘150到主车辆112的距离130小于距离阈值140时，可以增加挡风玻璃雨刷124的速度126。这是有利的，因为系统110预期到当主车辆112从天桥144下方出来时，降水率116突然增加，并且操作员不需要手动调节挡风玻璃雨刷124。
图11示出了又另一个交通场景，其中，主车辆112正在行驶在无降水区域148并且控制器134基于从降水检测器114接收的信号确定在主车辆112前方存在降水116。当降水116到主车辆112的距离130小于距离阈值140时，控制器134可以增加挡风玻璃雨刷124的速度126。
因此，提供了一种挡风玻璃雨刷系统系统10、用于挡风玻璃雨刷系统10的控制器34和操作挡风玻璃雨刷系统10的方法200。系统10是有利的因为它预测到降水16速率的突然变化并且在挡风玻璃20受到影响之前调节挡风玻璃雨刷致动器24的速度26。
尽管已经根据本发明的优选实施例对本发明进行了描述，然而本发明并不旨在受限于此，而是仅受随后的权利要求书中所阐述的范围限制。

Claims (14)

1.一种在自动化车辆(12)上使用的挡风玻璃雨刷系统(10)，所述系统(10)包括：
降水检测器(14)，所述降水检测器(14)检测主车辆(12)附近的降水(16)；
挡风玻璃雨刷致动器(24)，所述挡风玻璃雨刷致动器(24)从所述主车辆(12)的挡风玻璃(20)上清除所述降水(16)；
物体检测器(28)，所述物体检测器(28)检测物体(32)到所述主车辆(12)的距离(30)；以及
控制器(34)，所述控制器(34)与所述降水检测器(14)、所述挡风玻璃雨刷致动器(24)、和所述物体检测器(28)通信，所述控制器(34)基于所述降水检测器(14)确定何时存在所述降水(16)，基于所述物体检测器(28)确定从所述物体(32)到所述主车辆(12)的所述距离(30)，并且当检测到所述降水(16)并且所述物体(32)到所述主车辆(12)的距离小于距离阈值(40)时调节所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的速度(26)。
2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述物体(32)是在相邻车道(42)向所述主车辆(12)行驶的其他车辆(38)，其中，当所述其他车辆(38)到所述主车辆(12)的距离小于所述距离阈值(40)时，所述控制器(34)增加所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的所述速度(26)。
3.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述物体(32)是在所述主车辆(12)前方行驶的前车辆(36)，其中，当所述前车辆(36)到所述主车辆(12)的距离小于所述距离阈值(40)时，所述控制器(34)增加所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的所述速度(26)。
4.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述物体(32)是天桥(44)，其中，当所述天桥(44)的前缘(46)到所述主车辆(12)的距离小于所述距离阈值(40)时，所述控制器(34)减小所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的所述速度(26)。
5.根据权利要求4所述的系统(10)，其特征在于，所述控制器(34)还确定所述主车辆(12)将何时从所述天桥(44)下方出来并且当所述天桥(44)的后缘(50)到所述主车辆(12)的所述距离(30)小于所述距离阈值(40)时，增加所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的所述速度(26)。
6.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述降水检测器(14)为相机(18)。
7.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述降水检测器(14)是安装在所述挡风玻璃(20)的内表面上的光学设备，其检测所述主车辆(12)的所述挡风玻璃(20)上的所述降水(16)。
8.一种在自动化车辆上使用的操作挡风玻璃雨刷系统(10)的方法(200)，所述方法(200)包括：
用降水检测器(14)检测(202)主车辆(12)附近的降水(16)；
用挡风玻璃雨刷致动器(24)从所述主车辆(12)的挡风玻璃(20)上清除(204)所述降水(16)；
用物体检测器(28)检测(206)物体(32)到所述主车辆(12)的距离(30)；以及
用控制器(34)基于所述降水检测器(14)确定(208)何时存在所述降水(16)，基于所述物体检测器(28)确定(210)从所述物体(32)到所述主车辆(12)的所述距离(30)，并且当检测到降水(16)并且所述物体(32)到所述主车辆(12)的距离小于距离阈值(40)时调节(212)所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的速度(26)，所述控制器(34)与所述降水检测器(14)、所述挡风玻璃雨刷致动器(24)、和所述物体检测器(28)通信。
9.根据权利要求8所述的方法(200)，其特征在于，所述物体(32)是在相邻车道(42)向所述主车辆(12)行驶的其他车辆(38)，所述方法还包括以下步骤：当所述其他车辆(38)到所述主车辆(12)的距离小于所述距离阈值(40)时，用所述控制器(34)增加所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的所述速度(26)。
10.根据权利要求8所述的方法(200)，其特征在于，所述物体(32)是在所述主车辆(12)前方行驶的前车辆(36)，所述方法还包括以下步骤：当所述前车辆(36)到所述主车辆(12)的距离小于所述距离阈值(40)时，用所述控制器(34)增加所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的所述速度(26)。
11.根据权利要求8所述的方法(200)，其特征在于，所述物体(32)是天桥(44)，所述方法还包括以下步骤：当所述天桥(44)的前缘(46)到所述主车辆(12)的距离小于所述距离阈值(40)时，用所述控制器(34)减小所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的所述速度(26)。
12.根据权利要求11所述的方法(200)，还包括以下步骤：用所述控制器(34)确定所述主车辆(12)将何时从所述天桥(44)下方出来并且当所述天桥(44)的后缘(50)到所述主车辆(12)的所述距离(30)小于所述距离阈值(40)时，增加所述挡风玻璃雨刷致动器(24)的所述速度(26)。
13.一种自动化车辆挡风玻璃雨刷系统(110)，包括：
降水检测器(114)；
挡风玻璃雨刷(124)；以及
控制器(134)，所述控制器(134)与所述降水检测器(114)和所述挡风玻璃雨刷(124)通信，所述控制器(134)确定挡风玻璃(120)上何时将出现降水(116)速率的变化并且调节所述挡风玻璃雨刷(124)的速度(126)以对应于所述降水(116)速率。
14.一种在自动化车辆上使用的挡风玻璃雨刷系统(110)，所述系统(10)包括：
降水检测器(114)，所述降水检测器(14)检测主车辆(112)附近的降水(116)；
挡风玻璃雨刷致动器(124)，所述挡风玻璃雨刷致动器(24)从所述主车辆(112)的挡风玻璃(120)上清除所述降水(116)；
物体检测器(128)，所述物体检测器(128)检测接近所述主车辆(112)的物体(132)；以及
控制器(134)，所述控制器(134)与所述降水检测器(114)、所述挡风玻璃雨刷致动器(124)、和所述物体检测器(128)通信，所述控制器(134)基于所述降水检测器(114)确定何时存在所述降水(116)，基于所述物体检测器(128)确定所述降水(116)从所述物体(132)到所述主车辆(112)的接触时间(152)，并且当检测到所述降水(116)并且所述接触时间(152)小于时间阈值(154)时调节所述挡风玻璃雨刷致动器(124)的速度(126)。
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