CN117480074A - 具有传感器部署机构的系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆可具有车身和安装到该车身的一个或多个可移动传感器。可移动传感器可响应于位置信息、驾驶模式信息、车辆速度和/或其它信息而在多个位置之间旋转、线性平移或以其它方式移动。该可移动传感器可移动以跟踪对象、向行人和其他人提供视觉反馈、允许该传感器收集支持驾驶员辅助和自主驾驶操作所需的传感器信息、将该传感器放置在收存位置中、以及执行其它功能。该可移动传感器可用可移动盖来保护。清洁器可清洁该传感器。该传感器可以是雷达传感器、激光雷达传感器、相机或其它传感器。来自该传感器的信息可用于检测道路障碍物、检测该车辆附近的对象、监测行人、以及监测其它条件。

Description

具有传感器部署机构的系统

本专利申请要求于2022年4月20日提交的美国专利申请号17/725,401的优先权，并且要求于2021年6月15日提交的美国临时专利申请号63/210,946的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及诸如车辆并且更具体地具有传感器的车辆的系统。

背景技术

汽车和其它车辆具有推进和转向系统。传感器用于收集支持车辆操作的数据。

发明内容

车辆可被配置为在道路或其他表面上操作。该车辆可监测关于车辆操作的信息，诸如车辆速度、车辆操作模式(停车或移动)、车辆位置、天气以及关于车辆及其周围环境的其它信息。该车辆可具有安装到车身的一个或多个可移动传感器。

这些可移动传感器可包括传感器诸如雷达传感器、激光雷达传感器、相机和/或其它传感器，可响应于关于车辆及其周围环境的信息而移动。例如，可移动传感器可响应于测量的和/或预测的位置信息、停车状态、驾驶模式信息(例如，自主、手动等)、车辆速度、天气和/或其它标准而在多个位置之间旋转、线性平移或以其它方式移动。如果需要，可使可移动传感器在操作期间移动以将传感器与不需要的车辆运动(例如，道路振动等)隔离。

在收存位置中，可移动传感器可用可移动盖来保护。清洁器可清洁该传感器。对准结构可用于有助于在使用期间将可移动传感器准确地维持在期望位置中。在车辆操作期间，来自可移动传感器的信息可用于向车辆中的控制电路提供驾驶员辅助信息和自主驾驶系统的信息。

附图说明

图1是根据实施方案的示例性车辆的顶视图。

图2是根据一个实施方案的例示性车辆的侧部部分的横截面顶视图。

图3和图4是根据实一个施方案的例示性车辆的一部分的视图，示出了可调整传感器从车身突出的量的方式。

图5和图6是根据一个实施方案的例示性车辆的剖视图，示出了可使用平移致动器部署传感器的方式。

图7、图8、图9和图10是根据实施方案的车身的具有不同例示性形状的可移动传感器的部分的视图。

图11和图12是根据实施方案的具有保护性滑动盖的例示性可部署传感器的侧视图。

图13是根据一个实施方案的具有传感器的例示性车身的前视图。

图14是根据一个实施方案的具有传感器对准结构的例示性车身的顶视图。

图15是根据一个实施方案的具有用于清洁传感器的清洁机构诸如擦拭器的例示性车辆的视图。

图16、图17、图18、图19和图20是根据实施方案的例示性传感器部署机构的图。

图21是示出根据一个实施方案的可在操作期间调整传感器的取向以跟踪对象或以其它方式增强性能的方式的图。

图22是示出根据一个实施方案的可在操作期间使传感器向下倾斜的方式的图。

图23是根据实施方案的具有相关联位置传感器和相关联锁定机构的例示性可部署传感器的顶视图。

图24是示出根据一个实施方案的第一传感器和第二传感器可用于彼此校准的方式的图。

图25是根据一个实施方案的例示性车辆的顶视图，示出了可移动位于车辆的内部中的传感器的方式。

图26是根据一个实施方案的与使用具有可调整传感器的车辆相关联的例示性操作的流程图。

具体实施方式

诸如车辆的系统或其它系统可具有传感器。传感器可用于对车辆周围的环境进行测量和/或可用于对车辆的内部区域进行测量。传感器还可用于收集来自车辆乘员和其他人的用户输入。

期望调整传感器的位置。例如，当车辆处于运动或在要使用传感器的特定状态下以其它方式操作时，期望选择性地部署传感器。当传感器不在使用时，传感器可回缩到收存位置中。如果需要，可根据车辆的操作状态(例如，是自主地操作还是由驾驶员驾驶)、基于车辆速度、响应于停车状态(车辆是停车还是移动)、基于当前或预测的车辆位置、基于天气等来调整传感器的取向和/或以其它方式移动传感器。传感器移动可使用机电致动器或其它定位器来控制。一般来讲，传感器可响应于用户输入、响应于检测到预定条件和/或响应于满足其它传感器移动标准而移动。

图1是可包括一个或多个可移动传感器的类型的例示性车辆的顶视图。在图1的示例中，车辆10是可搭载乘客的车辆类型(例如，汽车、卡车或其它汽车车辆)。也可以使用车辆10是机器人(例如，自主机器人)或不搭载人类乘客的其它车辆的配置。诸如汽车的车辆有时可在本文中被描述为示例。

车辆10可(例如，由人类驾驶员)手动驾驶，可经由远程控制操作，和/或可自主操作(例如，通过自主驾驶系统或其它自主推进系统)。车辆10可包括车身，诸如车身12。车身12可包括车辆结构，诸如由金属和/或其它材料形成的车身面板，可包括车门、发动机罩、后备箱、挡泥板、车轮安装到的底盘、车顶等。车门18可打开和关闭以允许人进入和离开车辆10。座椅和其它结构可形成在车身12内的内部区域中。车窗16可形成于车门18中(例如，在车辆10的侧部W上)，可形成于车身12的后部R、前部F和/或其它位置中(例如，一个或多个车窗16可形成于车身12的顶部T上以用作天窗)。车窗16以及车身12的部分可将车辆10的内部与车辆10周围的外部环境隔开。

车辆10可包括部件20。部件20可包括推进和转向系统(例如，手动可调整驾驶系统和/或车轮联接到车身12、转向控件、马达等的自主驾驶系统)以及其它车辆系统。部件20可包括控制电路和输入输出装置。该控制电路可包括一个或多个处理器(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路等)和存储装置(例如，易失性和/或非易失性存储器)。输入-输出装置可包括显示器、传感器、按钮、发光二极管和其它发光装置、触觉装置、扬声器和/或用于收集环境测量结果和/或用户输入的其它装置。部件20中的传感器可包括环境光传感器、触摸传感器、力传感器、接近传感器、光学传感器诸如在可见、红外和/或紫外波长下操作的相机(例如，鱼眼相机和/或其它相机)、电容传感器、电阻传感器、超声波传感器(例如，超声波距离传感器)、麦克风、三维和/或二维图像传感器、射频传感器诸如雷达传感器、激光雷达(光检测和测距)传感器和/或其它传感器。传感器可在一个或多个位置诸如例示性传感器位置22中安装在车辆10中。部件20中的输出装置可用于向车辆乘员和其他人提供触觉输出、音频输出、视觉输出(例如，所显示内容、光等)和/或其它合适的输出。在一些配置中，可通过使传感器、传感器盖和/或车辆10中的其它结构移动来提供视觉输出。

在操作期间，部件20的控制电路可从传感器和/或其它输入输出装置收集信息，诸如激光雷达数据、相机数据(图像)、雷达数据和/或其它传感器数据。部件20中的控制电路可使用该数据来向驾驶员提供驾驶员辅助信息(例如，关于道路上的附近障碍物和/或车辆10周围的其它环境的信息)和/或来自主地驾驶车辆10。

在一些配置中，传感器信息和/或其它信息(诸如用户输入和其它数据)可用于控制车辆10中的一个或多个电动可调整部件的操作。例如，车辆10中的控制电路可调整电动可调整定位器(例如，电磁致动器、步进马达、压电致动器、螺线管和/或其它电动可调整定位器)。该定位器可用于调整一个或多个传感器的位置。作为示例，定位器可用于使传感器沿着三个正交维度中的一个或多个正交维度(例如，平行于X轴、Y轴和/或Z轴或其它方向)平移和/或可用于使传感器围绕这些轴线或其它轴线中的一个或多个轴线旋转。在一些配置中，定位器可仅使传感器围绕单个轴线旋转，或者可仅仅传感器沿着单个轴线平移。在其它配置中，定位器(例如，具有一个或多个致动器的定位系统)可用于使传感器沿着一个或多个轴线平移和/或可用于使传感器围绕一个或多个轴线旋转。

图2是例示性可移动传感器的横截面顶视图。在图2的例示性配置中，传感器26围绕铰链24旋转。铰链24或车辆10的其它部分可包括使传感器26旋进和旋出车身12的马达或其它定位器。作为示例，传感器26可旋转到车身12中以收存传感器26(例如，当传感器26不用于收集传感器测量结果时)并且可旋转到位置26'(例如，以将传感器26部署到传感器26可用于收集测量结果的位置)。传感器26可具有表面在传感器26被收存时与车身12的外表面齐平的外壳或可具有其它外壳。

在例示性配置中，传感器26是激光雷达传感器、雷达传感器、相机和/或以视角(参见例如图2的X-Y平面中的视角A)为特征的其它传感器。当被收存时，传感器26可在平行于车身12的表面法线n的方向上(在视角A内)收集数据。当被部署时，传感器26可在方向30上(在视角A内)收集数据。图2的轴线X可指向车辆10的后部、车辆10的前部或其它合适的方向。作为示例，图2的-Y方向可远离车辆指向车辆10的左侧部或右侧部。

在例示性配置中，轴线X指向车辆10的后部，使得当传感器26处于位置26'时，传感器26可收集关于朝向车辆10的侧部和后部定位的对象的信息。作为示例，传感器26的视角A可覆盖后向方向X，并且因此允许在平行于车身12的侧面延伸的方向上收集传感器测量结果。视角A还可覆盖一系列其它方向。A的值可为至少90°、至少110°、至少120°、小于180°、小于360°或其他合适的视角。

图2的传感器26可仅在部署位置(位置26')中操作，可在部署位置和收存位置两者中操作，和/或可在包括多个不同部署位置和任选的收存位置的一系列位置上操作。图3和图4示出了例如可调整传感器26围绕铰链24的轴线旋转的量以及因此传感器26突出到车身12的侧部之外的量以使得数据捕获方向30变化以适应不同操作条件的方式。在图4中，传感器26比图3的传感器26从车身12突出更多。可能导致车辆10的控制电路调整图2的传感器26的取向(例如，传感器26的突出量、传感器26的倾斜量、传感器26的观察方向等)的条件的示例包括天气条件、车辆速度、车辆位置(例如，全球定位系统坐标或利用全球定位系统传感器和/或其它位置传感器测量的其它位置数据)、车辆10与外部对象的接近度、附近行人的检测、车辆10是在向前操作还是反向操作、当日时间、停车状态(是停车还是移动)、自主或手动操作模式、预测位置、其它条件和/或这些标准中的任何两个或更多个标准的组合。如果需要，传感器26可移动以补偿车辆10的不期望的移动。以此方式，传感器可与道路振动和其它车辆运动隔离以改善传感器性能。

在图2、图3和图4的示例中，定位器用于调整传感器26相对于车身12的旋转位置。如果需要，定位器可用于使传感器26相对于车身12平移。作为示例，图5的定位器32可用于将传感器26从图5的传感器26的外壳与车身12的外表面齐平的收存位置移动到部署位置，诸如通过使传感器26平行于Y轴移动实现的图6的位置。当期望收存传感器26时，定位器32可使传感器26回缩到车身12中(例如，使得传感器26的暴露的向外表面与车身12的外表面齐平，如图5所示)。当期望部署传感器26时，定位器32可使传感器32在-Y方向上向外移动。传感器26相对于车身12表现出的向外突出量可由车辆10的控制电路调整。传感器26和定位器32可被配置为使传感器26相对于车辆10的任何合适的表面移动。例如，传感器26可从车身12的与前部F、后部R、顶部T、侧部W和/或车辆10的其它部分相关联的表面部署。

传感器26可具有任何合适的形状。在图7的示例中，传感器26具有圆形占有面积(例如，当由视线朝向车辆10的外部观察者观察时，传感器26的轮廓可以是圆形的)。在图8的示例中，传感器26具有带有四个圆角的矩形形状(有时称为运动场形状)。在图9示例中，传感器26具有三条直边由半圆段连结的轮廓。在图10中，传感器26具有环形形状。如果需要，可使用传感器26的其它轮廓形状(例如，具有直边缘、弯曲边缘、包括弯曲段和直线段两者的边缘的形状、三角形形状、菱形形状等)。传感器26可具有带有平面表面和/或弯曲表面(例如，具有复合曲率的表面)的外壳。

如果需要，传感器26可使用可调整窗口来保护。该窗口可具有可移动快门叶片、滑动或枢转窗口构件或用于在传感器26被收存时保护传感器26的其它盖结构。如图11所示，例如，传感器26在未部署时可收存在车身12的窗口区34中。为了在传感器26收存在区34中时保护传感器26，可用滑动盖(有时称为滑动传感器盖或滑动窗口盖)诸如窗口构件36覆盖传感器26。窗口构件36可使用窗口构件定位器38来移动。作为示例，当期望覆盖区34和传感器26(例如，以在传感器26不在使用时保护传感器26)时，定位器38可使窗口构件36在-Z方向上向下滑动。当期望露出区34和传感器26时，定位器38可使窗口构件36在+Z方向上滑动。在传感器26已通过使构件36远离窗口区34移动而露出之后，传感器定位器可使传感器26平移和/或旋转以部署传感器26以用于收集传感器测量结果。在图12的示例中，传感器26已用通过使窗口构件36在传感器窗口区34中滑动形成的水平滑动盖覆盖。

与图11的构件36一样，图12的窗口构件36可使用定位器38来定位。如果需要，窗口构件诸如图11和图12的的窗口构件36可旋进和旋出位置(例如，使用旋转定位器)，快门叶片可用于形成叶片式快门可调整窗口盖，窗口构件可从车身12向外枢转以形成保护性门型盖，并且/或者保护性传感器盖可由其它结构形成。图11和图12的用于传感器26的滑动盖的使用是例示性的。

在图13的示例中，传感器26具有中心部分，诸如中心部分26P。部分26P可与透镜、透镜的一部分、装饰标记、相对于传感器26的相邻部分或传感器26的任何其它部分(例如，传感器外壳部分等)具有不同颜色或其它独特外观的区相关联。传感器26可具有球形外壳或允许传感器26在车身12中的球形凹槽内回转和/或相对于车身12以其它方式平移和/或旋转的其它形状。由于传感器窗口区34的形状和滑动盖36的存在，传感器26可具有人眼的外观(作为示例)。这允许调整传感器26以向观察者(例如，与车辆10相邻的行人)提供类人反馈。例如，传感器26可移动，使得中心部分26P移动到位置26P’(例如，以通过模仿人眼行为的行为跟踪附近观察者的移动)。

如果需要，盖36可向上和向下移动，使得传感器26具有挤眼或眨眼的外观。当观察者经过传感器26时，传感器26和/或车辆10中的其它传感器可跟踪观察者的位置并且将该信息提供给车辆10的控制电路。作为响应，控制电路可使用联接到传感器26的传感器定位器来使传感器26转向，使得部分26P跟踪观察者(就像人眼跟踪移动对象)。这向观察者提供实时视觉反馈，指示观察者已由车辆10中的传感器26检测到。这可向观察者提供车辆10已检测到观察者从而使观察者放心的视觉确认。在自主车辆上下文中，例如，该反馈可有助于向观察者确保车辆10已识别到行人的存在并且因此将不朝向观察者移动。

一般来讲，任何类型的传感器移动和/或传感器盖移动(例如，旋转移动、平移运动、盖滑动移动、盖打开和/或关闭移动等)都可用于向用户传达反馈。相关联的发光装置(诸如发光二极管)、扬声器和/或其它音频输出装置和/或其它输出装置也可用于向用户提供关于车辆操作和/或其它信息的反馈(例如，通过使灯闪烁、发出音频音调和/或语音警告等)。

如果需要，诸如图13的传感器26的传感器和/或其它可移动传感器可具有补充传感器，诸如补充传感器40。传感器40可以是例如位置传感器，诸如加速度计、陀螺仪、罗盘和/或包括这些部件中的一者两者、或所有三者的内部测量单元，可以是激光雷达传感器、雷达传感器或相机，和/或可以是其它合适的传感器。传感器40可机械地联接到传感器26，使得传感器26的移动可使用传感器40来测量。作为示例，如果传感器26向左旋转23°，则传感器40可检测到该移动并且可向车辆10的控制电路实时地提供传感器26的测量角旋转(例如，使得该信息可用于校准与使传感器26移动相关联的定位器，可用于准确地控制传感器26的移动等)。传感器诸如传感器40也可用于跟踪传感器26的视场中的对象和/或以其它方式补充由传感器26执行的数据采集过程。在一些操作环境中，车身12可能振动和/或表现出其它不期望的移动(例如，由于道路缺陷)。通过使用传感器40来测量车身12和/或传感器26的移动，基于铰链的致动器或其它定位器可用于产生传感器26的倾向于使传感器26稳定的补偿移动。作为示例，如果道路中的隆起使传感器26开始向上成角度，则传感器40可检测到该向上倾斜。然后传感器26可动态地向下倾斜相等且相反的量。该方法可用于抑制可能使传感器读数降级的传感器26的振动和/或其它不期望的移动。

为了有助于确保传感器26相对于车身12令人满意地对准，车身12可具有对准结构，诸如图14的部分12P。当期望收存图12的传感器26时，可通过使用相关联的传感器定位器(例如，铰链24中的马达，或其它致动器)使传感器26围绕铰链24旋转来将传感器26回缩到位置26”。当期望部署传感器26时，可使传感器26在方向42上围绕铰链24从车身12向外旋转(枢转)。当传感器26在方向42上旋转时，传感器26的部分26T可接触并压靠车身12的部分12P。该接触防止传感器26进一步旋转，并且由此有助于准确地建立传感器26相对于车身12的位置(例如，部分12P用作用于传感器26的确保传感器26在部署时适当定位的对准结构)。如果需要，一个或多个对准结构(有时可称为止动件或配准结构)可包括在传感器26和/或车身12的相关联部分中(例如，在铰链24和/或车辆10的其它部分中)。由车身12上的突出结构形成的止动件的使用是例示性的。

图15示出了传感器26可安装在窗口区诸如具有相关联清洁器的区34中的方式。图15的清洁器44由具有擦拭器马达46和叶片48的擦拭器形成。马达46可使叶片46跨传感器26(例如，传感器26的传感器窗口部分)来回移动以清洁传感器26(例如，当传感器26具有聚积的道路污垢时)。喷雾喷嘴和/或其它清洁机构可用作清洁器，以有助于确保传感器26清洁并令人满意地操作。图15中的基于擦拭器的清洁器的使用作为示例呈现。

图16、图17、图18、图19和图20是用于传感器26的例示性部署系统的图。致动器(例如，诸如步进马达的马达、线性致动器、螺线管、齿轮传动部署系统和/或其它致动器)可用于使传感器26移动。致动器(有时可称为定位器或传感器定位器)可用于调整传感器26相对于车身12的位置(以及因此角取向)。作为示例，定位器可用于响应于来自车辆10的控制电路的引导传感器的移动的控制信号而使传感器从收存位置移动到一个或多个部署位置。一般来讲，使用一个或多个定位器，传感器26可在一个或多个不同方向上平移和/或可围绕一个或多个不同轴线旋转(倾斜)。图16、图17、图18、图19和图20的配置是示例。

在图16的布置中，传感器26处于车身12中的收存位置，其中传感器26的外表面与车身12的相邻外表面齐平。当期望改变传感器26的位置(例如，以向传感器26提供车辆10周围的外部环境的不同视图)时，传感器26可通过旋转定位器围绕枢转点50(例如，铰链轴线)旋转和/或可通过平移定位器在方向54上向外平移。

在图17的布置中，传感器26已部署在诸如臂56的可调整臂的端部上。臂56可以是具有由相应旋转接头58连结的一系列臂段的机器人分段臂，这些旋转接头中的每个旋转接头可具有相应的旋转致动器。臂56的基座可安装到旋转定位器60。臂56可通过伸缩(例如，使用线性致动器以使每个臂段从相邻臂段内伸出)和/或通过展开先前折叠的臂段来部署。臂56的可调整性允许传感器26在不同方向上倾斜，并且如果需要，则通过旋转基座致动器56旋转。臂56中可存在任何合适数量的旋转接头(例如，至少一个、至少两个、至少五个、至少十个、少于二十个、少于七个等)，并且臂56中可存在任何合适数量的臂段(例如，至少一个、至少两个、至少五个、少于二十个等)。当期望收存传感器26时，可使传感器26回缩到传感器存放凹槽26A中，使得传感器26与车身12的表面齐平，如结合其它例示性存储布置所描述。

图18示出了可用齿条齿轮系统部署传感器26的方式。如图18所示，传感器26可收存在车身12中。当期望部署传感器26时，可使用具有驱动齿轮62的旋转马达的定位器使传感器26从其在车身12中的存放位置向外移动。随着齿轮62转动，齿轮62的齿接合齿轮传动构件64的齿并且使齿轮传动构件64在方向66上向外移动。齿轮传动构件64联接到传感器26，使得传感器26在方向66上部署。

图19示出了旋转致动器可用于使齿轮68旋转并且由此使扇形齿轮70围绕轴线72旋转的方式。传感器26联接到扇形齿轮70，因此齿轮70的旋转使传感器26在方向74上向外旋转。因此，齿轮68的旋转可用于控制传感器26从车身12中的存放凹槽的旋转部署。

在图20示出另一个例示性部署机构。在图20的示例中，传感器26安装到四杆连杆的臂中的一个臂。连杆可具有枢转点，连杆的臂围绕枢轴点相对于彼此和车身12旋转。旋转定位器82可联接到臂中的一个臂，并且可使该臂在方向84上旋转，由此使传感器26在方向86上旋转。如果需要，可使用其它连杆类型。使用四杆连杆来控制传感器26的位置是例示性的。

传感器26可移动以将传感器26收存在车身12中，将传感器26放置在用于收集传感器数据的有利位置(例如，传感器至少部分地从车身12突出的位置)，向观察者提供视觉输出，和/或将传感器26以其它方式定位在期望位置。如果需要，传感器26可移动以跟踪感兴趣项(例如，建筑物、汽车、行人、道路、障碍物等)。作为示例，考虑图21的传感器26。如图21所示，定位器可用于使传感器26围绕轴线88旋转。初始地，传感器26可在方向90上收集数据。作为示例，传感器26可收集关于传感器26的视场中的项92的数据。在收集传感器数据时，项92可移动到新位置诸如位置92'。为了确保令人满意地收集关于项92的传感器读数，定位器可调整传感器26的位置。作为示例，用于传感器26的定位器可在项92相对于传感器26移动时使传感器26旋转以跟踪项92。

一般来讲，可在传感器26上使用任何合适的平移和/或旋转重新定位操作。对图21的传感器26使用旋转调整是示例。此外，除了和/或代替用传感器26跟踪移动对象，传感器26可被重新定位成使得传感器26的视角允许收集关于另外的项和/或不同的感兴趣项的传感器数据。作为示例，传感器26可安装到车辆10的左侧部，并且通常可用于监测在车辆10的左侧部水平定位的交通和行人。然而，如果车辆10在停车操作期间缓慢反向移动和/或当车辆10停车时，传感器26可被重新取向成向下并且朝向车辆10的后部倾斜，以确保在与车辆相邻的道路上没有障碍物。

平移运动和旋转运动两者可涉及部署传感器26。如图22的车身12的剖视图所示，平移定位设备32T可用于通过使传感器26从传感器26的表面与车身12的外表面齐平的收存位置(位置94)移动到传感器26从车身12突出的部署位置(位置96)来侧向地部署传感器26。图22的用于传感器26的定位器还包括旋转定位设备32R，当期望将传感器26的观察方向从侧向方向100改变到向下成角度方向102时，该旋转定位设备可用于使传感器26围绕铰链轴线98向下倾斜。通过使传感器26在方向100上倾斜，传感器26可用于观察与车辆10相邻的道路(作为示例)。传感器26的向下(或向上)倾斜量可根据车辆10的操作状态(例如，车辆10是否停车并且因此静止，车辆10是否正在移动、车辆10的移动方向、车辆10的位置、车辆10的速度和/或其它标准)动态地调整。作为示例，当停车时，传感器26可被放置在收存位置中，当以第一速度(例如，第一阈值和第二阈值之间的速度)移动时，则为第一部署位置，并且当以第二速度(例如，第二阈值和第三阈值之间的速度)移动时，则可被放置在第二部署位置中。传感器数据(例如，速度计数据、来自全球定位系统传感器的位置数据和/或其它传感器数据)可用于确定车辆速度，并且/或者车辆速度可根据供应到车轮马达或其它推进系统部件的控制信号来推断。

如果需要，车辆10中的一个或多个传感器26可设置有位置锁定系统。位置锁定系统可在解锁状态和锁定状态下操作，在该解锁状态中，传感器26自由移动(例如，其中传感器26通过相关联定位器放置在期望位置中)，在该锁定状态中，传感器26被固定在期望位置(例如，以在传感器测量期间避免传感器26的该不期望的漂移或其它移动)。车辆10的控制电路可根据诸如传感器26是否已被部署到期望位置或被收存、车辆10是正在移动还是静止和/或其它标准的标准来控制位置锁定系统。

传感器位置锁定系统可具有形成锁定棘爪的永磁体、电动可调整磁体(诸如可用于形成电动可调整磁性闩锁的电磁体)、由移动销或物理地接合传感器26的其它结构形成的机械互锁件、可选择性地施加制动功率以将传感器26保持在适当位置的可调整离合器和/或任何其它传感器位置锁定机构。

在图23的示例中，传感器26被配置为在旋转定位器(例如，与铰链24相关联的定位器)的控制下在方向104上围绕铰链24摆动。诸如惯性测量单元106或其它补充传感器的任选传感器可任选地用于监测传感器26的位置(例如，传感器26相对于车身12的角取向等)。为了有助于将传感器26保持在期望位置(例如，期望的部署位置或期望的收存位置)中，可使用由磁体108(例如，永磁体和/或电磁体)、可调整离合器(例如，铰链24中的电动可调整制动器)和/或机械闩锁(参见例如销110，该销可在期望解锁传感器26时通过定位器114从凹槽112拔出并且可在期望将传感器26机械地锁定在适当位置时通过定位器1114插入到凹槽112中)形成的位置锁定系统来锁定传感器26的移动。传感器26可锁定在一个或多个旋转位置和/或平移位置中，可在收存时锁定在适当位置，可在部署时锁定在适当位置，和/或可以其它方式使用位置锁定系统选择性地锁定在适当位置。

图24是车辆10的处于例示性配置的部分的顶视图，其中一对传感器诸如可移动传感器26具有重叠视场。这允许两个传感器26收集关于一个或多个常见对象(诸如对象116)的传感器数据(例如，图像、激光雷达读数、雷达数据等)。通过比较和合成来自两个传感器26的数据，诸如关于对象116在每个传感器的视场内的位置的数据，可校准传感器(例如，可根据每个传感器的位置来确定该传感器的观察方向)。校准测量可使用来自一对重叠传感器26、来自具有重叠视场的至少三个传感器和/或来自车辆10中具有重叠视图的其它合适数量的传感器26的传感器数据进行。

图25示出了定位器可用于调整位于车辆10的内部区域120中的传感器的位置的方式。车身12可具有限定诸如用于车辆乘员的区域120的内部区的部分。可移动传感器26可包括相机(2D和/或3D图像传感器)、雷达传感器、激光雷达传感器、光学传感器、超声传感器、电容传感器、力传感器、温度传感器和/或其它感测装置，并且可用于收集内部区域120中的车辆乘员和其它项的图像，可用于收集关于车辆10的内部环境的环境测量结果，可用于收集来自内部区域120中的乘员的用户输入(例如，手势、音频输入、触摸输入和/或其它用户输入)，和/或可收集其它传感器数据。用于内部区域120中的每个可移动传感器26的定位器可调整传感器的位置以跟踪移动车辆乘员，收存和/或部署传感器，调整区域120的从其收集数据的部分，向乘员提供视觉输出(例如，传感器功能的视觉反馈)和/或利用传感器进行另外的操作。

图26是与使用车辆10中的传感器相关联的例示性操作的流程图。在框124的操作期间，可使用车辆10中的传感器来收集数据。这些传感器可包括车辆传感器、相机、雷达、激光雷达和/或其它传感器(例如，可由定位器、静止传感器等移动的传感器26)。数据还可从远程源无线地获得(例如，车辆10可使用长程无线通信电路来从其它车辆、从静止计算机系统、互联网、诸如便携式装置的移动计算设备和/或其它源接收数据)。在框124的操作期间收集数据的传感器可提供关于车辆10的信息(诸如车辆速度、行进方向(例如，向前/反向状态、向前移动的角方向、或基于转向系统数据的其它车辆行进数据和/或来自车辆10中的全球定位系统传感器的位置数据)、预期位置(例如，基于来自自主车辆系统和/或其它处理系统的预测的特定时间的预测位置，该处理系统分析速度、行进方向(诸如车辆10是向前移动还是反向移动)、交通和道路条件等以确定车辆10未来将位于的位置))、天气(例如，道路条件是湿润还是干燥、温度、是否存在可能影响传感器数据收集操作的降水等)、没有直射阳光的存在、太阳是否已落山、是否存在人工照明、环境照明强度水平信息、关于附近对象(诸如与道路、停车场相关联的结构、其它车辆、行人等)的位置和移动的信息、关于街道标志的信息、图像数据、雷达数据、激光雷达数据和/或其它数据。

在框126的操作期间，在框124期间收集的信息可由车辆10的控制电路用于确定重新定位一个或多个传感器26和/或以其它方式调整车辆推进系统和/或车辆10中的其它设备的操作的方式。传感器还可移动以跟踪对象，向行人和其他人提供视觉反馈等。车辆10的控制电路可调整传感器26的位置和其它属性以收存和/或部署传感器26，调整传感器26的观察方向，调整车辆10的空气动力学(例如，将传感器26放置在有助于减少空气动力阻力的位置)，使传感器26凸出，将传感器锁定到期望位置(例如，使用传感器移动锁定系统)，通过移动与传感器26相关联的窗口结构或其它盖来覆盖或露出传感器26，等。在一些配置中，传感器26的位置基于车辆10的驾驶模式来调整。例如，当车辆10停车时，传感器26可收存在车身12中并且任选地用保护性盖覆盖。响应于向前移动，车辆10的控制电路可将传感器26部署到空气动力阻力相对低的第一位置中，传感器26的观察方向被朝向车辆10的侧部定向以检测车辆和/或行人，并且可锁定传感器的位置以确保传感器测量结果准确。响应于检测到车辆10的反向运动，控制电路可将传感器26部署到传感器26的观察方向比车辆10向前移动时的情况更朝向车辆10的后部定向的位置。这允许从车辆10的后部收集传感器数据，使得车辆10可自主地朝向后部驾驶或以手动方式朝向后部驾驶，同时避免障碍物。如果需要，传感器还可在车辆10停止或反向驾驶时从其向前驾驶位置向下倾斜，以有助于收集关于与车辆10相邻的道路中的对象的信息和/或以其它方式监测车辆的即时周围环境。除了使用来自框124的传感器数据来确定定位、覆盖、锁定和/或以其它方式操作传感器26的方式之外，传感器数据还可用于自主地驾驶(或以其它方式移动)车辆10，可用于有助于车辆10的导航绕过障碍物，可用于定位行人、车辆和其它对象等。如果需要，传感器和/或传感器盖可移动以模拟眼睛移动、眨眼或用于向车辆10附近的行人或其他人告知车辆10的操作状态的其它活动。作为示例，可提供传感器移动、盖移动、来自发光装置(诸如前灯、停车灯或状态指示灯)的光输出、由显示器显示的文本或图形、或其它视觉输出以向车辆10附近的行人和其他人告知车辆10的当前操作状态(例如，车辆10是静止、将要移动还是正在移动、车辆10是否已识别到行人等)。基于传感器数据的音频输出可伴随该视觉输出和/或可单独提供。

如线128所指示，框124和126的操作可在车辆10的使用期间连续执行。

根据一个实施方案，提供了一种可在表面上操作的车辆，该车辆包括：车身；控制电路，该控制电路被配置为收集关于车身相对于表面的移动的信息；以及可移动传感器，该可移动传感器安装到车身，该可移动传感器被配置为响应于所收集的关于车身的移动的信息而在第一位置和第二位置之间移动，并且该可移动传感器包括选自由以下项组成的组的传感器：激光雷达传感器、雷达传感器和相机。

根据另一个实施方案，该可移动传感器具有传感器外壳，该传感器外壳具有表面，该表面被配置为当可移动传感器处于第一位置时与车身的外表面齐平，该可移动传感器具有视角，并且在第二位置中，该可移动传感器被配置为将视角取向成覆盖相对于车身的后向方向。

根据另一个实施方案，该可移动传感器具有铰链和致动器，该致动器被配置为使传感器外壳围绕该铰链旋转。

根据另一个实施方案，所收集的关于车身的移动的信息包括：关于车辆是否正在向前移动的信息，并且可移动传感器被配置为响应于确定车辆正在向前移动而移动到第二位置。

根据另一个实施方案，所收集的关于车身的移动的信息包括：关于车辆是否停车的信息，并且可移动传感器被配置为在车辆停车时移动到第一位置。

根据另一个实施方案，该第一位置使可移动传感器水平指向车身的侧部，并且该第二位置使可移动传感器相对于第一位置向下倾斜。

根据另一个实施方案，所收集的关于车身的移动的信息包括：关于车身相对于表面移动的速度的信息，并且可移动激光雷达传感器被配置为基于该速度在第一位置和第二位置之间移动。

根据另一个实施方案，该第一位置是收存位置，并且该第二位置是部署位置，在部署位置中，可移动传感器比在收存位置中从车身突出更多。

根据另一个实施方案，该可移动传感器具有传感器外壳和定位器，该定位器被配置围使传感器外壳在第一位置和第二位置之间平移。

根据另一个实施方案，该定位器被配置为使传感器外壳围绕轴线旋转。

根据另一个实施方案，该可移动传感器被配置为移动到不同于第一位置和第二位置的第三位置以收存可移动传感器。

根据另一个实施方案，所收集的关于车身的移动的信息包括：关于车身移动的速度的信息，该可移动传感器被配置为在车辆不移动时移动到第三位置，被配置为在车辆以第一速度移动时移动到第一位置，并且被配置为在车辆以大于第一速度的第二速度移动时移动到第二位置。

根据另一个实施方案，该控制电路被配置为使该可移动传感器移动以跟踪对象。

根据另一个实施方案，该控制电路被配置为使该可移动传感器移动以向行人提供视觉反馈。

根据另一个实施方案，该可移动传感器包括惯性测量单元，该惯性测量单元被配置为测量可移动传感器的移动。

根据一个实施方案，提供了一种被配置为在道路上操作的车辆，该车辆包括：车身，该车身具有面向前向方向的车身前部，具有面向与该前向方向相反的后向方向的车身后部，并且具有第一侧部和第二侧部；以及可移动传感器，该可移动传感器安装到侧部中的给定侧部，该可移动传感器被配置为在与给定侧部齐平的第一位置和传感器从给定侧部突出的第二位置之间移动，并且该可移动传感器具有在处于第一位置时不覆盖后向方向并且在处于第二位置时覆盖后向方向的视角。

根据另一个实施方案，该车辆包括：控制电路，该控制电路被配置为检测车身在道路上的位置，并且被配置为基于该位置引导可移动传感器从第一位置移动到第二位置。

根据另一个实施方案，该车身具有形成对准结构的部分，该对准结构限制可移动传感器的运动以在第二位置中使可移动传感器相对于车身对准。

根据另一个实施方案，该车辆包括：清洁器，该清洁器被配置为清洁可移动传感器。

根据另一个实施方案，该车辆包括：铰链，该可移动传感器被配置为围绕铰链旋转。

根据另一个实施方案，该可移动传感器包括选自由以下项构成的组的传感器：激光雷达传感器、雷达传感器和图像传感器。

根据一个实施方案，提供了一种车辆，该车辆包括车身，该车身可在道路上操作；可移动传感器，该传感器选自由以下项组成的组：激光雷达传感器、雷达传感器和相机；部署机构，该部署机构被配置为响应于车身相对于道路的移动的改变而使可移动传感器在收存位置和部署位置之间移动。

根据另一个实施方案，该车辆包括：传感器位置锁定机构，该传感器位置锁定机构被配置为防止可移动传感器的移动。

根据另一个实施方案，该车辆包括：可移动盖，该可移动盖被配置为在存放位置中覆盖可移动传感器。

根据另一个实施方案，该部署机构包括：机器人分段臂。

根据另一个实施方案，该部署机构包括；选自由以下项组成的组的部署机构：齿条齿轮部署机构、旋转致动器部署机构、四杆连杆和线性致动器部署机构。

根据另一个实施方案，该部署机构被配置为响应于车身的停车而移动该可移动传感器。

根据另一个实施方案，该车辆包括：加速度计，该加速度计被配置为测量车身的移动，该可移动传感器被配置为基于车身的所测量移动来移动以将可移动传感器与振动隔离。

前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (28)

1.一种能够在表面上操作的车辆，包括：

车身；

控制电路，所述控制电路被配置为收集关于所述车身相对于所述表面的移动的信息；和

可移动传感器，所述可移动传感器安装到所述车身，其中所述可移动传感器被配置为响应于所收集的关于所述车身的所述移动的信息而在第一位置和第二位置之间移动，并且其中所述可移动传感器包括选自由以下项组成的组的传感器：激光雷达传感器、雷达传感器和相机。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述可移动传感器具有传感器外壳，所述传感器外壳具有表面，所述表面被配置为当所述可移动传感器处于所述第一位置时与所述车身的外表面齐平，其中所述可移动传感器具有视角，并且其中，在所述第二位置中，所述可移动传感器被配置为将所述视角取向成覆盖相对于所述车身的后向方向。

3.根据权利要求2所述的车辆，其中所述可移动传感器具有铰链和致动器，所述致动器被配置为使所述传感器外壳围绕所述铰链旋转。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中所收集的关于所述车身的所述移动的信息包括关于所述车辆是否正在向前移动的信息，并且其中所述可移动传感器被配置为响应于确定所述车辆正在向前移动而移动到所述第二位置。

5.根据权利要求1所述的车辆，其中所收集的关于所述车身的所述移动的信息包括关于所述车辆是否停车的信息，并且其中所述可移动传感器被配置为在所述车辆停车时移动到所述第一位置。

6.根据权利要求1所述的车辆，其中所述第一位置使所述可移动传感器水平指向所述车身的侧部，并且其中所述第二位置使所述可移动传感器相对于所述第一位置向下倾斜。

7.根据权利要求1所述的车辆，其中所收集的关于所述车身的所述移动的信息包括关于所述车身相对于所述表面移动的速度的信息，并且其中所述可移动激光雷达传感器被配置为基于所述速度在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

8.根据权利要求1所述的车辆，其中所述第一位置是收存位置，并且其中所述第二位置是部署位置，在所述部署位置中，所述可移动传感器比在所述收存位置中从所述车身突出更多。

9.根据权利要求1所述的车辆，其中所述可移动传感器具有传感器外壳和定位器，所述定位器被配置为使所述传感器外壳在所述第一位置和所述第二位置之间平移。

10.根据权利要求9所述的车辆，其中所述定位器被配置为使所述传感器外壳围绕轴线旋转。

11.根据权利要求1所述的车辆，其中所述可移动传感器被配置为移动到不同于所述第一位置和所述第二位置的第三位置以收存所述可移动传感器。

12.根据权利要求11所述的车辆，其中所收集的关于所述车身的所述移动的信息包括：关于所述车身移动的速度的信息，其中所述可移动传感器被配置为在所述车辆不移动时移动到所述第三位置，被配置为在所述车辆以第一速度移动时移动到所述第一位置，并且被配置为在所述车辆以大于所述第一速度的第二速度移动时移动到所述第二位置。

13.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制电路被配置为使所述可移动传感器移动以跟踪对象。

14.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制电路被配置为使所述可移动传感器移动以向行人提供视觉反馈。

15.根据权利要求1所述的车辆，其中所述可移动传感器包括惯性测量单元，所述惯性测量单元被配置为测量所述可移动传感器的移动。

16.一种被配置为在道路上操作的车辆，包括：

车身，所述车身具有面向前向方向的车身前部，具有面向与所述前向方向相反的后向方向的车身后部，并且具有第一侧部和第二侧部；和

可移动传感器，所述可移动传感器安装到所述侧部中的给定侧部，其中所述可移动传感器被配置为在与所述给定侧部齐平的第一位置和所述传感器从所述给定侧部突出的第二位置之间移动，并且其中所述可移动传感器具有在处于所述第一位置时不覆盖所述后向方向并且在处于所述第二位置时覆盖所述后向方向的视角。

17.根据权利要求16所述的车辆，还包括：

控制电路，所述控制电路被配置为检测所述车身在所述道路上的位置，并且被配置为基于所述位置引导所述可移动传感器从所述第一位置移动到所述第二位置。

18.根据权利要求16所述的车辆，其中所述车身具有形成对准结构的部分，所述对准结构限制所述可移动传感器的运动以在所述第二位置中使所述可移动传感器相对于所述车身对准。

19.根据权利要求16所述的车辆，还包括被配置为清洁所述可移动传感器的清洁器。

20.根据权利要求16所述的车辆，还包括铰链，其中所述可移动传感器被配置为围绕所述铰链旋转。

21.根据权利要求16所述的车辆，其中所述可移动传感器包括选自由以下项组成的组的传感器：激光雷达传感器、雷达传感器和图像传感器。

22.一种车辆，包括：

车身，所述车身能够在道路上操作；

可移动传感器，其中所述传感器选自由以下项组成的组：激光雷达传感器、雷达传感器和相机；

部署机构，所述部署机构被配置为响应于所述车身相对于所述道路的移动的改变而使所述可移动传感器在收存位置和部署位置之间移动。

23.根据权利要求22所述的车辆，还包括传感器位置锁定机构，所述传感器位置锁定机构被配置为防止所述可移动传感器的移动。

24.根据权利要求22所述的车辆，还包括可移动盖，所述可移动盖被配置为在所述存放位置中覆盖所述可移动传感器。

25.根据权利要求22所述的车辆，其中所述部署机构包括机器人分段臂。

26.根据权利要求22所述的车辆，其中所述部署机构包括选自由以下项组成的组的部署机构：齿条齿轮部署机构、旋转致动器部署机构、四杆连杆和线性致动器部署机构。

27.根据权利要求22所述的车辆，其中所述部署机构被配置为响应于所述车身的停车而移动所述可移动传感器。

28.根据权利要求22所述的车辆，还包括加速度计，所述加速度计被配置为测量所述车身的移动，其中所述可移动传感器被配置为基于所述车身的所测量移动来移动以将所述可移动传感器与振动隔离。