DE102021122549A1

DE102021122549A1 - Sensorsystem mit reinigung

Info

Publication number: DE102021122549A1
Application number: DE102021122549.3A
Authority: DE
Inventors: Ashwin Arunmozhi; Venkatesh Krishnan; Michael Robertson, Jr.; Segundo Baldovino; Tony Misovski; Kunal Singh
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2022-03-03
Also published as: US20220063566A1; CN114101160A

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein Sensorsystem mit Reinigung bereit. Ein Sensorsystem beinhaltet einen Sensor, der ein Sensorfenster beinhaltet, eine Pumpe, eine Flüssigkeitsdüse, die auf das Sensorfenster gerichtet ist, ein Ventil, das positioniert ist und betrieben werden kann, um einen Fluidstrom von der Pumpe zu der Flüssigkeitsdüse zu steuern, und einen Computer, der kommunikativ an das Ventil gekoppelt ist. Der Computer ist programmiert, um die Pumpe als Reaktion auf Erfassen eines Hindernisses auf dem Sensorfenster für einen ersten Zeitraum kontinuierlich zu aktivieren; und das Ventil während des ersten Zeitraums gemäß einer voreingestellten Abfolge zu betätigen. Die voreingestellte Abfolge beinhaltet Öffnen und dann Schliel en des Ventils zumindest zweimal während des ersten Zeitraums.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugsensoren und insbesondere eine Reinigung von Fahrzeugsensoren.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Autonome Fahrzeuge beinhalten typischerweise eine Vielfalt von Sensoren. Einige Sensoren erfassen interne Zustände des Fahrzeugs, zum Beispiel die Raddrehzahl, Radausrichtung und Motor- und Getriebevariablen. Einige Sensoren erfassen die Position und/oder Ausrichtung des Fahrzeugs, zum Beispiel Sensoren des globalen Positionsbestimmungssystems (GPS); Beschleunigungsmesser, wie etwa piezoelektrische oder mikroelektromechanische Systeme (MEMS); Kreisel, wie etwa Wendekreisel, Laserkreisel oder Faserkreisel; inertiale Messeinheiten (IME); und Magnetometer. Einige Sensoren erfassen die Außenwelt, zum Beispiel Radarsensoren, abtastende Laserentfernungsmesser, Light-Detection-and-Ranging(LIDAR)-Vorrichtungen und Bildverarbeitungssensoren, wie etwa Kameras. Eine LIDAR-Vorrichtung erfasst Entfernungen zu Objekten durch das Aussenden von Laserimpulsen und Messen der Laufzeit, die der Impuls zum Objekt und zurück benötigt. Wenn Sensorlinsen, -abdeckungen und dergleichen verschmutzt, verschmiert usw. werden, kann der Sensorbetrieb beeinträchtigt oder ausgeschlossen werden.
KURZDARSTELLUNG
Ein Sensorsystem beinhaltet einen Sensor, der ein Sensorfenster beinhaltet, eine Pumpe, eine Flüssigkeitsdüse, die auf das Sensorfenster gerichtet ist, ein Ventil, das positioniert ist und betrieben werden kann, um einen Fluidstrom von der Pumpe zu der Flüssigkeitsdüse zu steuern, und einen Computer, der kommunikativ an das Ventil gekoppelt ist. Der Computer ist programmiert, um die Pumpe als Reaktion auf Erfassen eines Hindernisses auf dem Sensorfenster für einen ersten Zeitraum kontinuierlich zu aktivieren; und das Ventil während des ersten Zeitraums gemäl einer voreingestellten Abfolge zu betätigen. Die voreingestellte Abfolge beinhaltet Öffnen und dann Schliel en des Ventils zumindest zweimal während des ersten Zeitraums.
Der Sensor kann kommunikativ an den Computer gekoppelt sein, die voreingestellte Abfolge kann eine erste voreingestellte Abfolge sein und der Computer kann ferner konfiguriert sein, um eine Hindernisart auf dem Sensorfenster auf Grundlage von Daten zu identifizieren, die von dem Sensor empfangen wurden; als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine erste Art die erste voreingestellte Abfolge aus einer Vielzahl von voreingestellten Abfolgen auszuwählen; und das Ventil während des ersten Zeitraums gemäl der ausgewählten voreingestellten Abfolge zu betätigen. Die Vielzahl von voreingestellten Abfolgen kann eine zweite voreingestellte Abfolge beinhalten und der Computer kann ferner programmiert sein, um als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine zweite Art die zweite voreingestellte Abfolge auszuwählen. Die zweite voreingestellte Abfolge kann Öffnen und dann Schliel en des Ventils einmal während des ersten Zeitraums beinhalten.
Das Sensorsystem kann ferner eine Luftdüse, die auf das Sensorfenster gerichtet ist, und eine Druckquelle beinhalten, die betrieben werden kann, um der Luftdüse Gas zuzuführen und kommunikativ an den Computer gekoppelt ist, und der Computer kann ferner programmiert sein, um die Druckquelle für den ersten Zeitraum kontinuierlich zu aktivieren.
Das Ventil kann ein Magnetventil sein.
Das Ventil kann ein erstes Ventil sein, das Sensorsystem kann ferner einen Behälter und ein zweites Ventil umfassen, die Pumpe kann positioniert sein, um ein Fluid aus dem Behälter zu dem ersten Ventil zu pumpen, und das zweite Ventil kann positioniert sein und betätigt werden, um einen Fluidstrom von dem ersten Ventil zu dem Behälter zu steuern. Das zweite Ventil kann kommunikativ an den Computer gekoppelt sein und der Computer kann ferner programmiert sein, um das zweite Ventil zu öffnen, wenn das erste Ventil geschlossen ist, und das zweite Ventil zu schliel en, wenn das erste Ventil geöffnet ist.
Das Sensorsystem kann ferner eine Stoßdämpfungseinheit beinhalten, die fluidisch an das Ventil und an die Flüssigkeitsdüse gekoppelt ist, und die Stoßdämpfungseinheit kann eine Fluidkammer beinhalten, die ein variables Innenvolumen und eine Feder aufweist, welche die Fluidkammer in ein erstes Innenvolumen vorspannt.
Das Ventil kann ein erstes Ventil sein, das Sensorsystem kann ferner einen Behälter, eine Verbindungsschnittstelle und ein zweites Ventil beinhalten, die Pumpe kann positioniert sein, um ein Fluid aus dem Behälter zu der Verbindungsschnittstelle zu pumpen, die Verbindungsschnittstelle kann das Fluid aus dem Behälter zwischen dem ersten Ventil und dem zweiten Ventil aufteilen und das zweite Ventil kann positioniert sein und betätigt werden, um einen Fluidstrom von der Verbindungsschnittstelle zu dem Behälter zu steuern. Das Sensorsystem kann ferner ein Gehäuse beinhalten, das die Verbindungsschnittstelle, das erste Ventil und das zweite Ventil enthält, und das Gehäuse kann von der Pumpe und von der Flüssigkeitsdüse beabstandet sein.
Das zweite Ventil kann kommunikativ an den Computer gekoppelt sein und der Computer kann ferner programmiert sein, um das zweite Ventil zu öffnen, wenn das erste Ventil geschlossen ist, und das zweite Ventil zu schliel en, wenn das erste Ventil geöffnet ist.
Ein Computer beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, um eine Pumpe als Reaktion auf Erfassen eines Hindernisses auf einem Sensorfenster eines Sensors für einen ersten Zeitraum kontinuierlich zu aktivieren; und ein Ventil während des ersten Zeitraums gemäl einer voreingestellten Abfolge zu betätigen. Das Ventil ist positioniert und kann betätigt werden, um einen Fluidstrom von der Pumpe zu einer Flüssigkeitsdüse zu steuern. Die voreingestellte Abfolge beinhaltet Öffnen und dann Schliel en des Ventils zumindest zweimal während des ersten Zeitraums.
Die voreingestellte Abfolge kann eine erste voreingestellte Abfolge sein und die Anweisungen können ferner Folgendes beinhalten: Identifizieren einer Hindernisart auf dem Sensorfenster des Sensors auf Grundlage von Daten, die von dem Sensor empfangen wurden, Auswählen der ersten voreingestellten Abfolge aus einer Vielzahl von voreingestellten Abfolgen als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine erste Art und Betätigen des Ventils gemäl der ausgewählten voreingestellten Abfolge während des ersten Zeitraums. Die Vielzahl von voreingestellten Abfolgen kann eine zweite voreingestellte Abfolge beinhalten und die Anweisungen können ferner Auswählen der zweiten voreingestellten Abfolge als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine zweite Art beinhalten. Die zweite voreingestellte Abfolge kann Öffnen und dann Schliel en des Ventils einmal während des ersten Zeitraums beinhalten.
Die Anweisungen können ferner kontinuierliches Aktivieren einer Druckquelle, die eine Luftdüse versorgt, für den ersten Zeitraum beinhalten.
Das Ventil kann ein erstes Ventil sein und die Anweisungen können ferner Öffnen eines zweiten Ventils, wenn das erste Ventil geschlossen ist, und Schliel en des zweiten Ventils, wenn das erste Ventil geöffnet ist, beinhalten.
Ein Verfahren beinhaltet kontinuierliches Aktivieren einer Pumpe für einen ersten Zeitraum als Reaktion auf Erfassen eines Hindernisses auf dem Sensorfenster; und Betätigen eines Ventils gemäl einer voreingestellten Abfolge während des ersten Zeitraums. Das Ventil ist positioniert und kann betätigt werden, um einen Fluidstrom von der Pumpe zu einer Flüssigkeitsdüse zu steuern. Die voreingestellte Abfolge beinhaltet Öffnen und dann Schliel en des Ventils zumindest zweimal während des ersten Zeitraums.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugs, das ein Sensorsystem beinhaltet.
2 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Reinigungssystem des Sensorsystems.
3 ist eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels für ein Reinigungssystem des Sensorsystems.
4 ist eine schematische Darstellung eines dritten Beispiels für ein Reinigungssystem des Sensorsystems.
5 ist eine schematische Darstellung eines vierten Beispiels für ein Reinigungssystem des Sensorsystems.
6 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems des Sensorsystems.
7 ist ein Prozessablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Steuern des Reinigungssystems.
8A ist ein Verlauf einer ersten voreingestellten Abfolge für das Reinigungssystem.
8B ist ein Verlauf einer zweiten voreingestellten Abfolge für das Reinigungssystem.
8C ist ein Verlauf einer dritten voreingestellten Abfolge für das Reinigungssystem.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren beinhaltet ein Sensorsystem 32 für ein Fahrzeug 30 zumindest einen Sensor 34, der ein Sensorfenster 36 beinhaltet, eine Pumpe 38, eine Flüssigkeitsdüse 40, die auf das Sensorfenster 36 gerichtet ist, ein erstes Ventil 42, das positioniert ist und betrieben werden kann, um einen Fluidstrom von der Pumpe 38 zu der Flüssigkeitsdüse 40 zu steuern, und einen Computer 44, der kommunikativ an das erste Ventil 42 gekoppelt ist. Der Computer 44 ist programmiert, um die Pumpe 38 als Reaktion auf Erfassen eines Hindernisses auf dem Sensorfenster 36 für einen ersten Zeitraum kontinuierlich zu aktivieren; und das Ventil 42 während des ersten Zeitraums gemäl einer voreingestellten Abfolge zu betätigen. Die voreingestellte Abfolge beinhaltet Öffnen und dann Schliel en des ersten Ventils 42 zumindest zweimal während des ersten Zeitraums.
Da die voreingestellte Abfolge Schliel en des ersten Ventils 42 zumindest einmal in der Mitte des ersten Zeitraums beinhaltet, hat das Fluid, das durch die Flüssigkeitsdüse 40 gesprüht wird, Zeit, von einem Hindernis auf dem Sensorfenster 36 aufgesaugt zu werden. Das Sensorsystem 32 kann Hindernisse ungefähr genauso effektiv entfernen, jedoch unter Verwendung von weniger Fluid als ein System, das für den gesamten ersten Zeitraum sprüht. Durch das kontinuierliche Aktivieren der Pumpe 38 vom Beginn bis zum Ende des ersten Zeitraums, anstatt die Pumpe 38 ein- und auszuschalten, wobei sich das erste Ventil 42 öffnet und schliel t, kann die Lebensdauer der Pumpe 38 erhöht werden, indem die Pumpe 38 weniger Arbeitszyklen ausgesetzt wird. Außerdem ist die Pumpe 38 bereits aktiv, wenn das erste Ventil 42 während des ersten Zeitraums zum zweiten Mal (und möglicherweise zu nachfolgenden Zeitpunkten) geöffnet wird, was bedeutet, dass das Sprühen aus der Flüssigkeitsdüse 40 schneller wiederaufgenommen wird, als wenn die Pumpe 38 deaktiviert würde, wobei sich das erste Ventil 42 schliel t.
Unter Bezugnahme auf 1 kann das Fahrzeug 30 ein beliebiger/s Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeug sein, wie etwa ein Auto, ein Lastkraftwagen, ein Geländewagen, ein Crossover, ein Van, ein Minivan, ein Taxi, ein Bus usw.
Bei dem Fahrzeug 30 kann es sich um ein autonomes Fahrzeug handeln. Ein Fahrzeugcomputer kann programmiert sein, um das Fahrzeug 30 vollständig oder in geringerem Mal e unabhängig von dem Eingreifen eines menschlichen Fahrers zu betreiben. Der Fahrzeugcomputer kann programmiert sein, um einen Antrieb, ein Bremssystem, ein Lenksystem und/oder andere Fahrzeugsysteme zu betreiben. Für die Zwecke dieser Offenbarung ist unter einem autonomen Betrieb zu verstehen, dass der Fahrzeugcomputer den Antrieb, das Bremssystem und das Lenksystem ohne Eingabe von einem menschlichen Fahrer steuert; ist unter einem halbautonomen Betrieb zu verstehen, dass der Fahrzeugcomputer ein oder zwei von dem Antrieb, dem Bremssystem und dem Lenksystem steuert und der menschliche Fahrer den Rest steuert; und ist unter einem nicht autonomen Betrieb zu verstehen, dass der menschliche Fahrer den Antrieb, das Bremssystem und das Lenksystem steuert.
Das Fahrzeug 30 beinhaltet eine Karosserie 46. Das Fahrzeug 30 kann in einer selbsttragenden Bauweise hergestellt sein, bei der ein Rahmen und die Karosserie 46 des Fahrzeugs 30 eine einzelne Komponente darstellen. Das Fahrzeug 30 kann alternativ in einer Rahmenbauweise hergestellt sein, bei welcher der Rahmen die Karosserie 46 trägt, die eine von dem Rahmen getrennte Komponente darstellt. Der Rahmen und die Karosserie 46 können aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium usw.
Die Karosserie 46 beinhaltet Karosseriebleche 48, die teilweise eine Außenseite des Fahrzeugs 30 definieren. Die Karosseriebleche 48 können eine Class-A-Oberfläche darstellen, z. B. eine endbearbeitete Fläche, die für den Kunden sichtbar und frei von unschönen Makeln und Defekten ist. Die Karosseriebleche 48 beinhalten z. B. ein Dach 50 usw.
Das Sensorsystem 32 beinhaltet ein Gehäuse 52 für den Sensor 34. Das Gehäuse 52 kann an dem Fahrzeug 30 angebracht werden, z.B. an einem der Karosseriebleche 48 des Fahrzeugs 30, z. B. dem Dach 50. Beispielsweise kann das Gehäuse 52 derart geformt sein, dass es an dem Dach 50 angebracht werden kann, z. B. kann es eine Form aufweisen, die mit der Kontur des Daches 50 übereinstimmt. Das Gehäuse 52 kann an dem Dach 50 angebracht sein, wodurch dem Sensor 34 ein unbehindertes Sichtfeld auf einen Bereich um das Fahrzeug 30 herum bereitgestellt werden kann. Das Gehäuse 52 kann z. B. aus Kunststoff oder Metall gebildet sein. Der Sensor 34 kann einer von einer Vielzahl von Sensoren 34 sein, die in dem Gehäuse 52 aufgenommen sind.
Unter Bezugnahme auf 2-5 beinhaltet ein Luftreinigungssystem 54 eine Druckquelle 56, Luftzuleitungen 58 und zumindest eine Luftdüse 60. Die Druckquelle 56 und die Luftdüse 60 sind nacheinander durch die Luftzuleitungen 58 fluidisch miteinander verbunden (d. h., Fluid kann von einem zum anderen strömen).
Bei der Druckquelle 56 kann es sich um einen Verdichter, ein Gebläse usw. handeln. Beispielsweise kann es sich bei der Druckquelle 56 um eine beliebige geeignete Art von Verdichter handeln, z. B. einen Verdrängerverdichter, wie etwa einen Kolben-, ionischen, Schrauben-, Drehschieber-, Rotations-, Scroll- oder Membranverdichter; einen Dynamikkompressor, wie etwa einen Luftblasen-, Zentrifugal-, Diagonal-, Halbaxial- oder Axialverdichter; oder eine beliebige andere geeignete Art.
Die Druckquelle 56 kann betrieben werden, um der Luftdüse 60 Gas zuzuführen, z. B. über die Luftzuleitungen 58. Die Luftzuleitungen 58 erstrecken sich von der Druckquelle 56 zu den Luftdüsen 60. Bei den Luftzuleitungen 58 kann es sich z. B. um flexible Rohre handeln.
Die Luftdüse 60 ist auf das Sensorfenster 36 gerichtet. Wenn das Gehäuse 52 mehrere Sensoren 34 enthält, die jeweils ein Sensorfenster 36 aufweisen, kann eine Luftdüse 60 für jeden Sensor 34 bereitgestellt und auf das jeweilige Sensorfenster 36 gerichtet sein.
Ein Flüssigkeitsreinigungssystem 62 des Fahrzeugs 30 beinhaltet einen Behälter 64, die Pumpe 38, Flüssigkeitszuleitungen 66, das erste Ventil 42 und die Flüssigkeitsdüse 40. Der Behälter 64, die Pumpe 38 und die Flüssigkeitsdüse 40 sind fluidisch miteinander verbunden (d. h., Fluid kann von einem zum anderen strömen). Wenn das Gehäuse 52 mehrere Sensoren 34 enthält, können ein erstes Ventil 42 und eine Flüssigkeitsdüse 40 für jeden Sensor 34 bereitgestellt sein. Das Flüssigkeitsreinigungssystem 62 verteilt in dem Behälter 64 gelagertes Waschfluid an die Flüssigkeitsdüse 40. „Waschfluid“ bezieht sich auf eine beliebige Flüssigkeit, die zum Reinigen in dem Behälter 64 gelagert ist. Das Waschfluid kann Lösungsmittel, Reinigungsmittel, Verdünnungsmittel, wie etwa Wasser, usw. beinhalten.
Bei dem Behälter 64 kann es sich um einen mit Flüssigkeit, z. B. Waschfluid zur Fensterreinigung, befüllbaren Tank handeln. Der Behälter 64 kann in dem Gehäuse 52 angeordnet sein oder kann in einem Vorderteil des Fahrzeugs 30 angeordnet sein, insbesondere in einem Motorraum vor einer Fahrgastkabine. Der Behälter 64 kann das Waschfluid lediglich zum Versorgen des Sensorsystems 32 oder außerdem für andere Zwecke lagern, wie etwa zur Versorgung einer Windschutzscheibe.
Die Pumpe 38 ist positioniert, um ein Fluid aus dem Behälter 64 zu dem ersten Ventil 42 zu pumpen. Die Pumpe 38 zwingt das Waschfluid durch die Flüssigkeitszuleitungen 66 zu den Flüssigkeitsdüsen 40, und zwar mit einem ausreichenden Druck, dass das Waschfluid aus den Flüssigkeitsdüsen 40 spritzt. Die Pumpe 38 ist fluidisch mit dem Behälter 64 verbunden. Die Pumpe 38 kann an dem Behälter 64 angebracht oder in diesem angeordnet sein.
Die Flüssigkeitszuleitungen 66 erstrecken sich von der Pumpe 38 zu dem ersten Ventil 42 und von dem ersten Ventil 42 zu der Flüssigkeitsdüse 40. Bei den Flüssigkeitszuleitungen 66 kann es sich z. B. um flexible Schläuche handeln.
Das erste Ventil 42 ist positioniert und kann betätigt werden, um einen Fluidstrom von der Pumpe 38 zu der Flüssigkeitsdüse 40 zu steuern. Insbesondere muss ein Fluid aus der Flüssigkeitszuleitung 66 von der Pumpe 38 durch das erste Ventil 42 strömen, um die Flüssigkeitszuleitung 66 zu erreichen, die der Flüssigkeitsdüse 40 ein Fluid bereitstellt. Das erste Ventil 42 steuert den Durchfluss, indem es zwischen einer offenen Position, die einen Durchfluss ermöglicht, und einer geschlossenen Position, die den Durchfluss von der ankommenden zu der ausgehenden der Flüssigkeitszuleitungen 66 blockiert, betätigt werden kann. Das erste Ventil 42 kann ein Magnetventil sein. Als Magnetventil beinhaltet das erste Ventil 42 einen Magneten und einen Kolben. Elektrischer Strom durch den Magneten erzeugt ein Magnetfeld, und der Kolben bewegt sich als Reaktion auf Änderungen des Magnetfeldes. In Abhängigkeit von seiner Position ermöglicht der Kolben einen Durchfluss durch das erste Ventil 42 oder blockiert diesen.
Die Flüssigkeitsdüse 40 ist positioniert, um ein Fluid von dem ersten Ventil 42 über eine der Flüssigkeitszuleitungen 66 aufzunehmen. Die Flüssigkeitsdüse 40 ist auf das Sensorfenster 36 gerichtet. Wenn das Gehäuse 52 mehrere Sensoren 34 enthält, die jeweils ein Sensorfenster 36 aufweisen, sind ein erstes Ventil 42 und eine entsprechende Flüssigkeitsdüse 40 für jeden Sensor 34 bereitgestellt.
Der Sensor 34 erfasst die Außenwelt, z.B. Objekte und/oder Eigenschaften der Umgebung des Fahrzeugs 30, wie etwa andere Fahrzeuge, Fahrspurmarkierungen, Ampeln und/oder Schilder, Ful gänger usw. Der Sensor 34 kann zum Beispiel ein Radarsensor, ein abtastender Laserentfernungsmesser, eine Light-Detection-and-Ranging-Einrichtung (LIDAR-Einrichtung) oder ein Bildverarbeitungssensor, wie etwa eine Kamera, sein.
Der Sensor 34 beinhaltet ein Sensorfenster 36. Der Sensor 34 weist ein Sichtfeld durch das Sensorfenster 36 auf. Das Sensorfenster 36 ist in Bezug auf durch den Sensor 34 erfassbare Lichtwellenlängen transparent. Wenn zum Beispiel der Sensor 34 eine Kamera ist, kann das Sensorfenster 36 eine Linse sein.
Unter Bezugnahme auf 2 ist in einem ersten Beispiel für das Sensorsystem 32 das erste Ventil 42 das einzige Ventil im Weg des Fluidstroms von der Pumpe 38 zu der Flüssigkeitsdüse 40. Eine der Flüssigkeitszuleitungen 66 führt ohne Verzweigung direkt von dem ersten Ventil 42 zu der Flüssigkeitsdüse 40. Wenn die Pumpe 38 aktiviert ist und sich das erste Ventil 42 in der offenen Position befindet, strömt ein Fluid aus dem Behälter 64 zu der Flüssigkeitsdüse 40. Wenn das erste Ventil 42 in die geschlossene Position schaltet, hört das Fluid auf, aus dem Behälter 64 zu der Flüssigkeitsdüse 40 zu strömen.
Unter Bezugnahme auf 3 beinhaltet das Sensorsystem 32 in einem zweiten Beispiel für das Sensorsystem 32 ein zweites Ventil 68. Das zweite Ventil 68 ist positioniert und kann betrieben werden, um einen Fluidstrom von dem ersten Ventil 42 zu dem Behälter 64 zu steuern. Das zweite Ventil 68 kann ein Magnetventil sein, wie vorangehend für das erste Ventil 42 beschrieben. Flüssigkeitszuleitungen 66 führen von dem ersten Ventil 42 und sind zwischen der Flüssigkeitsdüse 40 und dem zweiten Ventil 68 aufgeteilt. Eine der Flüssigkeitszuleitungen 66 führt von dem zweiten Ventil 68 zu dem Behälter 64.
Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben, wird das zweite Ventil 68 in die geschlossene Position gebracht, wenn sich das erste Ventil 42 in der offenen Position befindet, und umgekehrt. Wenn die Pumpe 38 aktiviert ist, sich das erste Ventil 42 in der offenen Position befindet und sich das zweite Ventil 68 in der geschlossenen Position befindet, strömt ein Fluid aus dem Behälter 64 zu der Flüssigkeitsdüse 40. Wenn das erste Ventil 42 in die geschlossene Position schaltet und das zweite Ventil 68 in die offene Position schaltet, hört das Fluid auf, aus dem Behälter 64 zu der Flüssigkeitsdüse 40 zu strömen. Außerdem erfährt ein Fluid, das sich bereits in der Flüssigkeitszuleitung 66 von dem ersten Ventil 42 zu der Flüssigkeitsdüse 40 befindet, einen Druckabfall, da sich das zweite Ventil 68 in der offenen Position befindet, was bedeutet, dass das Fluid nicht mehr schneller als in dem ersten Beispiel für das Sensorsystem 32 aus der Flüssigkeitsdüse 40 herausströmt. Darüber hinaus kann das Fluid durch Strömenlassen durch das zweite Ventil 68 zurück zu dem Behälter 64 zurückgewonnen werden.
Unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet das Sensorsystem 32 in einem dritten Beispiel für das Sensorsystem 32 eine Stoßdämpfungseinheit 70, die fluidisch an das erste Ventil 42 und an die Flüssigkeitsdüse 40 gekoppelt ist. Insbesondere führt eine der Flüssigkeitszuleitungen 66 von dem ersten Ventil 42 zu der Stoßdämpfungseinheit 70 und führt eine der Flüssigkeitszuleitungen 66 von der Stoßdämpfungseinheit 70 zu der Flüssigkeitsdüse 40.
Die Stoßdämpfungseinheit 70 beinhaltet eine Fluidkammer 72, die ein variables Innenvolumen und eine Feder 74 aufweist, welche die Fluidkammer 72 auf ein erstes Innenvolumen vorspannt. Beispielsweise kann die Stoßdämpfungseinheit 70 ein Gehäuse 76 der Stoßdämpfungseinheit und eine Platte 78 beinhalten, die in dem Gehäuse 76 der Stoßdämpfungseinheit gleiten kann. Die Fluidkammer 72 ist aus dem Gehäuse 76 der Stoßdämpfungseinheit und der Platte 78 gebildet, wobei die Platte 78 die Fluidkammer 72 in einem Abschnitt des Gehäuses 76 der Stoßdämpfungseinheit abdichtet. Die Feder 74 erstreckt sich von dem Gehäuse 76 der Stoßdämpfungseinheit zu der Platte 78. Die Feder 74 spannt die Platte 78 in eine erste Position vor; anders ausgedrückt, befindet sich die Platte 78 in der ersten Position, wenn sich die Feder 74 in einem entspannten Zustand befindet. Wenn sich die Platte 78 in der ersten Position befindet, weist die Fluidkammer 72 das erste Innenvolumen auf.
Wenn die Pumpe 38 aktiviert ist und sich das erste Ventil 42 in der offenen Position befindet, strömt ein Fluid über die Fluidkammer 72 aus dem Behälter 64 zu der Flüssigkeitsdüse 40. Der Druck des Fluids drückt gegen die Platte 78 und komprimiert die Feder 74 und das Innenvolumen der Fluidkammer 72 wird größer als das erste Innenvolumen. Wenn das erste Ventil 42 in die geschlossene Position schaltet, fällt der Druck in den Flüssigkeitszuleitungen 66 und dehnt sich die Feder 74 aus und verringert das Volumen der Fluidkammer 72 in Richtung des ersten Innenvolumens. Der Druck aus der Fluidkammer 72 bewegt etwas von dem verbleibenden Fluid durch die Flüssigkeitsdüse 40 heraus und stoppt den Strom durch die Flüssigkeitsdüse 40 schneller.
Unter Bezugnahme auf 5 beinhaltet das Sensorsystem 32 in einem vierten Beispiel für das Sensorsystem 32 ein Gehäuse 80, das eine Verbindungsstelle 82, das erste Ventil 42 und das zweite Ventil 68 enthält. Das Gehäuse 80 ist von der Pumpe 38 und von der Flüssigkeitsdüse 40 beabstandet, z. B. mit Flüssigkeitszuleitungen 66 von der Pumpe 38 zu dem Gehäuse 80 und von dem Gehäuse 80 zu der Flüssigkeitsdüse 40. Die Beabstandung kann ein Verpacken der Komponenten in dem Gehäuse 52 unterstützen. Die Pumpe 38 ist positioniert, um ein Fluid aus dem Behälter 64 zu der Verbindungsstelle 82 zu pumpen; z. B. führt eine der Flüssigkeitszuleitungen 66 von der Pumpe 38 zu der Verbindungsstelle 82. Die Verbindungsstelle 82 teilt den Strom aus dem Behälter 64 über diese Flüssigkeitszuleitung 66 zwischen dem ersten Ventil 42 und dem zweiten Ventil 68 auf. Das erste Ventil 42 ist positioniert und kann betrieben werden, um einen Fluidstrom von der Verbindungsstelle 82 zu der Flüssigkeitsdüse 40 zu steuern; z. B. führt eine der Flüssigkeitszuleitungen 66 von dem ersten Ventil 42 zu der Flüssigkeitsdüse 40. Das zweite Ventil 68 ist positioniert und kann betrieben werden, um einen Fluidstrom von der Verbindungsstelle 82 zu dem Behälter 64 zu steuern; z. B. führt eine der Flüssigkeitszuleitungen 66 von dem zweiten Ventil 68 zu dem Behälter 64.
Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben, wird das zweite Ventil 68 in die geschlossene Position gebracht, wenn sich das erste Ventil 42 in der offenen Position befindet, und umgekehrt. Beispielsweise können Signale fast gleichzeitig an das erste Ventil 42, um in die offene Position zu schalten, und an das zweite Ventil 68 gesendet werden, um in die geschlossene Position zu schalten, oder umgekehrt. Als ein weiteres Beispiel können die Kolben des ersten Ventils 42 und des zweiten Ventils 68 aneinander befestigt sein, sodass sich die Kolben notwendigerweise zusammen bewegen. Wenn sich einer der Kolben in der offenen Position befindet, befindet sich der andere der Kolben in der geschlossenen Position.
Wenn die Pumpe 38 aktiviert ist, sich das erste Ventil 42 in der offenen Position befindet und sich das zweite Ventil 68 in der geschlossenen Position befindet, strömt ein Fluid aus dem Behälter 64 zu der Flüssigkeitsdüse 40. Wenn das erste Ventil 42 in die geschlossene Position schaltet und das zweite Ventil 68 in die offene Position schaltet, hört das Fluid auf, aus dem Behälter 64 zu der Flüssigkeitsdüse 40 zu strömen. Das zweite Ventil 68, das sich in der offenen Position befindet, kann eine Druckentlastung in den Flüssigkeitszuleitungen 66 von der Pumpe 38 zu der Verbindungsstelle 82 bereitstellen, insbesondere, wenn die Pumpe 38 aktiviert bleibt, wie nachfolgend beschrieben. Während die Pumpe 38 aktiviert bleibt, kann das Fluid durch Strömenlassen durch das zweite Ventil 68 zurück zu dem Behälter 64 zurückgewonnen werden.
Unter Bezugnahme auf 6, einem Blockdiagramm des Systems 32, handelt es sich bei dem Computer 44 um eine mikroprozessorbasierte Rechenvorrichtung, z. B. eine generische Rechenvorrichtung, die einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, eine elektronische Steuerung oder dergleichen, ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit - ASIC) usw. Der Computer 44 kann somit einen Prozessor, einen Speicher usw. beinhalten. Der Speicher des Computers 44 kann Medien zum Speichern von Anweisungen, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, sowie zum elektronischen Speichern von Daten und/oder Datenbanken beinhalten und/oder der Computer 44 kann Strukturen beinhalten, wie etwa die Vorangehenden, durch die eine Programmierung bereitgestellt wird. Der Computer 44 kann aus mehreren aneinandergekoppelten Computern bestehen.
Der Computer 44 kann Daten über ein Kommunikationsnetzwerk 84 übertragen und empfangen, wie etwa einen Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus), Ethernet, WLAN, ein Local Interconnect Network (LIN), einen On-Board-Diagnoseanschluss (OBD-II) und/oder über ein beliebiges anderes drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationsnetzwerk. Der Computer 44 kann über das Kommunikationsnetzwerk 84 kommunikativ an den Sensor 34, die Pumpe 38, das erste Ventil 42, das zweite Ventil 68 (falls vorhanden), die Druckquelle 56 und andere Komponenten gekoppelt sein.
7 ist ein Prozessablaufdiagramm, das einen beispielhaften Prozess 700 zum Steuern des Flüssigkeitsreinigungssystems 62 des Sensorsystems 32 veranschaulicht. Auf dem Speicher des Computers 44 sind ausführbare Anweisungen zum Ausführen der Schritte des Prozesses 700 gespeichert und/oder eine Programmierung kann in Strukturen wie vorangehend erwähnt umgesetzt sein. Als allgemeine Übersicht über den Prozess 700 identifiziert der Computer 44 eine Hindernisart, wenn Sensordaten von dem Sensor 34 eine Behinderung des Sichtfeldes des Sensors 34 angeben; wählt dieser eine voreingestellte Abfolge von Vorgängen der Pumpe 38, des ersten Ventils 42 und, falls vorhanden, des zweiten Ventils 68 aus; und führt dieser die ausgewählte voreingestellte Abfolge aus, solange das Fahrzeug 30 eingeschaltet ist. Für die Zwecke dieser Offenbarung ist eine „voreingestellte Abfolge“ als ein Satz von Anweisungen und entsprechenden Zeitpunkten zum Ausführen jeder Anweisung definiert. 8A-C zeigen jeweils eine voreingestellte Abfolge, die nachfolgend in Bezug auf einen Block 725 ausführlicher beschrieben wird. Wenn das Gehäuse 52 mehrere Sensoren 34 enthält, die jeweils ein Sensorfenster 36 aufweisen, kann der Prozess 700 für jeden Sensor 34 unabhängig ausgeführt werden.
Der Prozess 700 beginnt bei einem Block 705, bei dem der Computer 44 Daten von dem Sensor 34 empfängt. Wenn der Sensor 34 zum Beispiel eine Kamera ist, handelt es sich bei den Daten um eine Abfolge von Einzelbildern des Sichtfeldes des Sensors 34. Jedes Einzelbild ist eine zweidimensionale Pixelmatrix. Jedes Pixel weist eine Helligkeit oder Farbe auf, die als ein oder mehrere numerische Werte dargestellt wird, z. B. ein skalarer einheitsloser Wert der photometrischen Lichtintensität zwischen 0 (schwarz) und 1 (weiß) oder Werte für Rot, Grün und Blau, z. B. jeweils auf einer 8-bit-Skala (0 bis 255) oder einer 12- oder 16-bit-Skala. Die Pixel können eine Mischung von Darstellungen sein, z. B. ein sich wiederholendes Muster von skalaren Intensitätswerten für drei Pixel und ein viertes Pixel mit drei numerischen Farbwerten oder ein anderes Muster. Die Position in einem Einzelbild, d. h. die Position in dem Sichtfeld des Sensors 34 zu dem Zeitpunkt der Aufnahme des Einzelbildes, kann in Pixelabmessungen oder Koordinaten vorgegeben sein, z. B. ein geordnetes Paar von Pixelabständen, wie etwa eine Anzahl an Pixeln von einer oberen Kante und eine Anzahl an Pixeln von einer linken Kante des Sichtfeldes.
Als Nächstes bestimmt der Computer 44 bei einem Entscheidungsblock 710, ob sich ein Hindernis auf dem Sensorfenster 36 befindet, typischerweise durch Identifizieren eines Hindernisbereichs (d. h. einer Hindernisregion) auf dem Fenster. Beispielsweise kann der Computer 44 z. B. gemäß herkömmlicher Bildanalysetechniken bestimmen, dass ein Satz von Pixeln in Bilddaten, der von dem Sensor 34 empfangen wird, verglichen mit den anderen der Pixel in den Bilddaten im Laufe einer voreingestellten Dauer unverändert ist, was darauf schließen lässt, dass ein Abschnitt des Sichtfeldes des Sensors 34 bedeckt wurde. Die voreingestellte Dauer kann so ausgewählt werden, dass sie ausreichend lang ist, damit sich die Bilddaten geändert haben sollten. Der Satz von Pixeln kann Anforderungen für einen Pixelbereich, einer Kompaktheit usw. ausgesetzt werden. Es können andere Algorithmen verwendet werden, z. B. ein Algorithmus des klassischen maschinellen Sehens oder maschinellen Lernens, wie etwa neuronale Faltungsnetzwerke. Wenn kein Hindernis erfasst wird, kehrt der Prozess 700 zu dem Block 705 zurück, um das Überwachen der Daten von dem Sensor 34 fortzusetzen. Wenn ein Hindernis erfasst wird, geht der Prozess 700 zu einem Block 715 über.
Bei dem Block 715 identifiziert der Computer 44 eine Hindernisart auf dem Sensorfenster 36 auf Grundlage der Daten, die bei dem Block 705 von dem Sensor 34 empfangen werden. Beispielsweise kann der Computer 44 die Hindernisart durch Anwenden herkömmlicher Bilderkennungstechniken auf eine Hindernisregion in einem Bild, wie bei dem Block 710 identifiziert, identifizieren, z.B. durch Anwenden eines neuronalen Faltungsnetzwerkes, das programmiert ist, um eine identifizierte Hindernisart als Eingabe und Ausgabe anzunehmen. Ein neuronales Faltungsnetzwerk beinhaltet eine Reihe von Schichten, wobei jede Schicht die vorherige Schicht als Eingabe verwendet. Jede Schicht enthält eine Vielzahl von Neuronen, die als Eingabe Daten empfangen, die durch eine Teilmenge der Neuronen der vorherigen Schichten generiert wurden, und eine Ausgabe erzeugen, die an Neuronen in der nächsten Schicht gesendet wird. Arten von Schichten schliel en Folgendes ein: Faltungsschichten, die ein Punktprodukt aus eine Gewichtung und einer kleinen Region von Eingabedaten berechnen; Poolschichten, die einen Downsampling-Vorgang entlang räumlicher Abmessungen durchführen; und vollständig verbundene Schichten, die auf Grundlage der Ausgabe aller Neuronen der vorangehenden Schicht generiert werden. Die letzte Schicht des neuronalen Faltungsnetzwerks generiert eine Bewertung für jede potentielle Hindernisart, und die endgültige Ausgabe ist die Hindernisart mit der höchsten Bewertung. Eine Hindernisart bezeichnet eine Spezifikation oder Klassifizierung eines Materials, welches das Hindernis bildet; Hindernisarten können z. B. Staub, Schmutz/Schlamm, ein zerdrücktes Insekt, Schnee usw. einschliel en. Alternativ kann das neuronale Faltungsnetzwerk sowohl für den Entscheidungsblock 710 als auch für den Block 715 verwendet werden, wobei die Hindernisarten auch „kein Hindernis“ einschließen und eine Identifizierung von „kein Hindernis“ von dem Entscheidungsblock 710 zurück zu dem Block 705 führt, um das Überwachen der Daten von dem Sensor 34 fortzusetzen.
Als Nächstes wählt der Computer 44 bei einem Block 720 als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine bestimmte Art eine voreingestellte Abfolge aus einer Vielzahl von voreingestellten Abfolgen aus. Wenn das Hindernis eine erste Art ist, wählt der Computer 44 eine erste voreingestellte Abfolge aus; wenn das Hindernis eine zweite Art ist, wählt der Computer 44 eine zweite voreingestellte Abfolge aus; und so weiter. Die Vielzahl von voreingestellten Abfolgen kann eine voreingestellte Abfolge für jede Hindernisart beinhalten. Die Paarungen von Hindernisarten und voreingestellten Abfolgen können in einer Lookup-Tabelle oder dergleichen gespeichert sein und der Computer 44 kann die Lookup-Tabelle verwenden, um die voreingestellte Abfolge als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart auszuwählen. Jede voreingestellte Abfolge für eine Hindernisart kann durch experimentelles Testen der Wirksamkeit des Entfernens der entsprechenden Hindernisart von dem Sensorfenster 36 erzeugt werden.
Als Nächstes betätigt der Computer 44 bei einem Block 725 die Pumpe 38, das erste Ventil 42, das zweite Ventil 68, falls vorhanden, und die Druckquelle 56 gemäß der ausgewählten voreingestellten Abfolge. 8A zeigt eine beispielhafte erste voreingestellte Abfolge, 8B zeigt eine beispielhafte zweite voreingestellte Abfolge und 8C zeigt eine beispielhafte dritte voreingestellte Abfolge. Der Computer 44 kann zusätzliche voreingestellte Abfolgen über drei hinaus speichern. Alle voreingestellten Abfolgen beinhalten kontinuierliches Aktivieren der Pumpe 38 für einen ersten Zeitraum und kontinuierliches Aktivieren der Druckquelle 56 für den ersten Zeitraum. Beispielsweise kann die Pumpe 38 standardmäßig inaktiv sein, zu Beginn des ersten Zeitraums aktiviert werden, während des gesamten ersten Zeitraums aktiv bleiben und am Ende des ersten Zeitraums deaktiviert werden, wie in 8A-C gezeigt. Die Druckquelle 56 kann standardmäßig aktiv sein, zu einem Zeitpunkt vor dem ersten Zeitraum aktiviert werden, für den gesamten ersten Zeitraum aktiv bleiben und nach dem Ende des ersten Zeitraums aktiv bleiben. Wenn das Sensorsystem 32 das zweite Ventil 68 beinhaltet, wie in dem zweiten Beispiel aus 3 und dem vierten Beispiel aus 5, beinhalten alle voreingestellten Abfolgen Öffnen des zweiten Ventils 68, wenn das erste Ventil 42 geschlossen ist, und Schliel en des zweiten Ventil 68, wenn das erste Ventil 42 geöffnet ist.
Die erste voreingestellte Abfolge beinhaltet kontinuierliches Aktivieren der Pumpe 38 für einen ersten Zeitraum, d. h. Aktivieren der Pumpe 38 ohne Deaktivieren für den ersten Zeitraum. Wie in 8A gezeigt, verläuft der erste Zeitraum von T₀ bis T₃. Die erste voreingestellte Abfolge beinhaltet Öffnen und dann Schliel en des ersten Ventils 42 zumindest zweimal während des ersten Zeitraums. Wie in 8A gezeigt, öffnet sich das erste Ventil 42 bei T₀, schließt sich dieses bei T₁, öffnet sich bei T₂ und schließt sich bei T₃. Beispielsweise könnte T₀ null Millisekunden betragen, könnte T₁ 200 Millisekunden betragen, könnte T₂ 300 Millisekunden betragen und könnte T₃ 500 Millisekunden betragen. Das erste Ventil 42 ist standardmäßig geschlossen, d. h. geschlossen, wenn eine der voreingestellten Abfolgen nicht ausgeführt wird. Wenn das Sensorsystem 32 das zweite Ventil 68 beinhaltet, wie in dem zweiten Beispiel aus 3 und dem vierten Beispiel aus 5, beinhaltet die erste voreingestellte Abfolge Öffnen des zweiten Ventils 68, wenn das erste Ventil 42 geschlossen ist, und Schliel en des zweiten Ventils 68, wenn das erste Ventil 42 geöffnet ist. Das zweite Ventil 68 ist standardmäßig geöffnet. Wie in 8A gezeigt, schließt sich das zweite Ventil 68 bei T₀, öffnet sich dieses bei T₁, schließt sich bei T₂ und öffnet sich bei T₃. Die erste voreingestellte Abfolge beinhaltet kontinuierliches Aktivieren der Druckquelle 56 für den ersten Zeitraum; zum Beispiel ist, wie in 8A gezeigt, die Druckquelle 56 standardmäßig aktiviert und während des ersten Zeitraums nicht deaktiviert.
Die erste voreingestellte Abfolge kann Schlamm/Schmutz entsprechen, bei dem es sich um die Hindernisart handelt. Indem dem Fluid Zeit gelassen wird, damit das Fluid von T₁ bis T₂ durch den Schlamm/Schmutz aufgesaugt wird, kann das Sensorsystem 32 den Schlamm/Schmutz ungefähr so effektiv entfernen, als wenn von T₀ bis T₃ kontinuierlich Fluid gesprüht wird, während weniger Waschfluid verwendet wird. Durch das kontinuierliche Aktivieren der Pumpe 38 von T₀ bis T₃ kann die Lebensdauer der Pumpe 38 erhöht werden, indem die Pumpe 38 weniger Arbeitszyklen ausgesetzt wird.
Die zweite voreingestellte Abfolge beinhaltet kontinuierliches Aktivieren der Pumpe 38 für einen ersten Zeitraum, d. h. Aktivieren der Pumpe 38 ohne Deaktivieren für den ersten Zeitraum. Wie in 8B gezeigt, verläuft der erste Zeitraum von T₀ bis T₂. Die zweite voreingestellte Abfolge beinhalten Öffnen und dann Schliel en des ersten Ventils 42 einmal während des ersten Zeitraums. Wie in 8B gezeigt, öffnet sich das erste Ventil 42 bei T₀ und schließt sich dieses bei T₁. Beispielsweise könnte T₀ null Millisekunden betragen, könnte T₁ 100 Millisekunden betragen und könnte T₂ 500 Millisekunden betragen. Das erste Ventil 42 ist standardmäßig geschlossen, d. h. geschlossen, wenn eine der voreingestellten Abfolgen nicht ausgeführt wird. Wenn das Sensorsystem 32 das zweite Ventil 68 beinhaltet, wie in dem zweiten Beispiel aus 3 und dem vierten Beispiel aus 5, beinhaltet die zweite voreingestellte Abfolge Öffnen des zweiten Ventils 68, wenn das erste Ventil 42 geschlossen ist, und Schliel en des zweiten Ventils 68, wenn das erste Ventil 42 geöffnet ist. Das zweite Ventil 68 ist standardmäßig geöffnet. Wie in 8B gezeigt, schließt sich das zweite Ventil 68 bei T₀ und öffnet sich dieses bei T₁. Die zweite voreingestellte Abfolge beinhaltet kontinuierliches Aktivieren der Druckquelle 56 für den ersten Zeitraum; zum Beispiel ist, wie in 8B gezeigt, die Druckquelle 56 standardmäßig aktiviert und während des ersten Zeitraums nicht deaktiviert.
Die zweite voreingestellte Abfolge kann Staub entsprechen, bei dem es sich um die Hindernisart handelt. Der Staub kann im Vergleich zu der ersten voreingestellten Abfolge durch Sprühen von Fluid für eine kurze Dauer entfernt werden. Das Vorhandensein unterschiedlicher voreingestellter Abfolgen bedeutet, dass eine ressourceneffizientere voreingestellte Abfolge für leichter zu entfernende Hindernisarten verwendet werden kann und eine ressourcenintensivere voreingestellte Abfolge für schwer zu entfernende Hindernisarten verwendet werden kann.
Die dritte voreingestellte Abfolge beinhaltet kontinuierliches Aktivieren der Pumpe 38 für einen ersten Zeitraum, d. h. Aktivieren der Pumpe 38 ohne Deaktivieren für den ersten Zeitraum. Wie in 8C gezeigt, verläuft der erste Zeitraum von T₀ bis T₃. Die dritte voreingestellte Abfolge beinhaltet Öffnen und dann Schliel en des ersten Ventils 42 zumindest zweimal während des ersten Zeitraums, jedoch unter Verwendung von zumindest einer anderen Zeit zum Öffnen oder Schliel en des ersten Ventils 42 als bei der ersten voreingestellten Abfolge. Wie in 8C gezeigt, öffnet sich das erste Ventil 42 bei T₀, schließt sich dieses bei T₁, öffnet sich bei T₂ und schließt sich bei T₃. Beispielsweise könnte T₀ null Millisekunden betragen, könnte T₁ 100 Millisekunden betragen, könnte T₂ 300 Millisekunden betragen und könnte T₃ 500 Millisekunden betragen. Das erste Ventil 42 ist standardmäßig geschlossen, d. h. geschlossen, wenn eine der voreingestellten Abfolgen nicht ausgeführt wird. Wenn das Sensorsystem 32 das zweite Ventil 68 beinhaltet, wie in dem zweiten Beispiel aus 3 und dem vierten Beispiel aus 5, beinhaltet die dritte voreingestellte Abfolge Öffnen des zweiten Ventils 68, wenn das erste Ventil 42 geschlossen ist, und Schliel en des zweiten Ventils 68, wenn das erste Ventil 42 geöffnet ist. Das zweite Ventil 68 ist standardmäßig geöffnet. Wie in 8C gezeigt, schließt sich das zweite Ventil 68 bei T₀, öffnet sich dieses bei T₁, schließt sich bei T₂ und öffnet sich bei T₃. Die dritte voreingestellte Abfolge beinhaltet kontinuierliches Aktivieren der Druckquelle 56 für den ersten Zeitraum; zum Beispiel ist, wie in 8C gezeigt, die Druckquelle 56 standardmäßig aktiviert und während des ersten Zeitraums nicht deaktiviert. Die drückte voreingestellte Abfolge kann einem zerdrückten Insekt entsprechen, bei dem es sich um die Hindernisart handelt.
Als Nächstes bestimmt der Computer 44 in einem Entscheidungsblock 730, ob das Fahrzeug 30 noch eingeschaltet ist. Wenn das Fahrzeug 30 ausgeschaltet wurde, endet der Prozess 700. Wenn das Fahrzeug 30 noch eingeschaltet ist, kehrt der Prozess 700 zu dem Block 705 zurück, um das Überwachen der Daten von dem Sensor 34 fortzusetzen.
Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen ein beliebiges aus einer Reihe von Computerbetriebssystemen einsetzen, einschließlich unter anderem Versionen und/oder Varianten der Anwendung Ford Sync®, der Middleware AppLink/Smart Device Link, des Betriebssystems Microsoft Automotive®, des Betriebssystems Microsoft Windows®, des Betriebssystems Unix (z. B. des Betriebssystems Solaris®, vertrieben durch die Oracle Corporation in Redwood Shores, Kalifornien), des Betriebssystems AIX UNIX, vertrieben durch International Business Machines in Armonk, New York, des Betriebssystems Linux, der Betriebssysteme Mac OSX und iOS, vertrieben durch die Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, des BlackBerry OS, vertrieben durch die Blackberry, Ltd. in Waterloo, Kanada, und des Betriebssystems Android, entwickelt durch die Google, Inc. und die Open Handset Alliance, oder der QNX® CAR Platform for Infotainment, angeboten durch QNX Software Systems. Beispiele für Rechenvorrichtungen schliel en unter anderem Folgendes ein: einen im Fahrzeug integrierten Computer, einen Arbeitsplatzcomputer, einen Server, einen Desktop-, einen Notebook-, einen Laptop- oder einen Handcomputer oder ein anderes Rechensystem und/oder eine andere Rechenvorrichtung.
Rechenvorrichtungen beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen ausgeführt werden können, wie etwa durch die vorangehend aufgeführten. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder ausgewertet werden, die unter Verwendung einer Vielfalt von Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java™, C, C++, Matlab, Simulink, Stateflow, Visual Basic, Java Script, Python, Perl, HTML usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine zusammengestellt und ausgeführt werden, wie etwa der Java Virtual Machine, der Dalvik Virtual Machine oder dergleichen. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse durchführt, einschließlich eines oder mehrerer der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt von computerlesbaren Medien gespeichert und übermitteln werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeichert ist.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) schliel t ein beliebiges nicht flüchtiges (z. B. physisches) Medium ein, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer (z. B. durch einen Prozessor eines Computers) ausgelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, die nicht flüchtige Medien und flüchtige Medien einschliel en, ohne darauf beschränkt zu sein. Zu nicht flüchtigen Medien können zum Beispiel Bild- und Magnetplatten und sonstige dauerhafte Speicher gehören. Flüchtige Medien können zum Beispiel einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM) einschließen, der typischerweise einen Hauptspeicher darstellt. Derartige Anweisungen können durch ein Übertragungsmedium oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, darunter Koaxialkabel, Kupferdraht und Glasfaser, einschließlich der Drähte, die einen an einen Prozessor einer ECU gekoppelten Systembus umfassen. Gängige Formen computerlesbarer Medien schliel en zum Beispiel Folgendes ein: eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen FLASH-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das von einem Computer gelesen werden kann.
Datenbanken, Datendepots oder andere Datenspeicher, die in dieser Schrift beschrieben sind, können verschiedene Arten von Mechanismen zum Speichern von, Zugreifen auf und Abrufen von verschiedenen Arten von Daten beinhalten, einschließlich einer hierarchischen Datenbank, eines Datensatzes in einem Dateisystem, einer Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, eines relationalen Datenbankverwaltungssystems (relational database management system - RDBMS), einer nicht relationalen Datenbank (NoSQL), einer Graphdatenbank (graph database - GDB) usw. Jeder derartige Datenspeicher ist im Allgemeinen in einer Rechenvorrichtung eingeschlossen, die ein Computerbetriebssystem, wie etwa eines der vorangehend aufgeführten, verwendet, und es wird auf eine oder mehrere von einer Vielfalt von Weisen über ein Netzwerk darauf zugegriffen. Auf ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem zugegriffen werden und es kann Dateien beinhalten, die in verschiedenen Formaten gespeichert sind. Ein RDBMS setzt im Allgemeinen die Structured Query Language (SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erzeugen, Speichern, Editieren und Ausführen gespeicherter Prozeduren ein, wie etwa die vorangehend erwähnte PL/SQL-Sprache.
In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) auf einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (z. B. Servern, Personal Computern usw.) umgesetzt sein, die auf diesen zugeordneten computerlesbaren Medien (z. B. Platten, Speichern usw.) gespeichert sind. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige auf computerlesbaren Medien gespeicherte Anweisungen zum Ausführen der in dieser Schrift beschriebenen Funktionen umfassen.
In den Zeichnungen geben gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente an. Ferner könnten einige oder alle dieser Elemente verändert werden. Hinsichtlich der in dieser Schrift beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw., versteht es sich, dass, obwohl die Schritte derartiger Prozesse usw. als gemäß einer bestimmten Reihenfolge erfolgend beschrieben wurden, derartige Prozesse jedoch so umgesetzt werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die von der in dieser Schrift beschriebenen Reihenfolge abweicht. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte in dieser Schrift beschriebene Schritte weggelassen werden könnten.
Allen in den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücken soll deren allgemeine und gewöhnliche Bedeutung zukommen, wie sie vom Fachmann verstanden wird, sofern in dieser Schrift nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw. dahingehend auszulegen, dass ein oder mehrere der aufgeführten Elemente genannt werden, sofern ein Anspruch nicht eine ausdrückliche gegenteilige Einschränkung enthält. Die Adjektive „erste/s/r“, „zweite/s/r“, „dritte/s/r“ und „vierte/s/r“ werden in dieser Schrift als Identifikatoren verwendet und sollen keine Bedeutung, Reihenfolge oder Menge angeben.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie ihrem Wesen nach beschreibend und nicht einschränkend sein soll. In Anbetracht der vorangehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Sensorsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Sensor, der ein Sensorfenster beinhaltet; eine Pumpe; eine Flüssigkeitsdüse, die auf das Sensorfenster gerichtet ist; ein Ventil, das positioniert ist und betrieben werden kann, um einen Fluidstrom von der Pumpe zu der Flüssigkeitsdüse zu steuern; und einen Computer, der kommunikativ an das Ventil gekoppelt ist; wobei der Computer zu Folgendem programmiert ist: kontinuierliches Aktivieren einer Pumpe für einen ersten Zeitraum als Reaktion auf Erfassen eines Hindernisses auf dem Sensorfenster; und Betätigen eines Ventils gemäß einer voreingestellten Abfolge während des ersten Zeitraums; und wobei die voreingestellte Abfolge Öffnen und dann Schliel en des Ventils zumindest zweimal während des ersten Zeitraums beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Sensor kommunikativ an den Computer gekoppelt; ist die voreingestellte Abfolge eine erste voreingestellte Abfolge; und ist der Computer ferner zu Folgendem konfiguriert: Identifizieren einer Hindernisart auf dem Sensorfenster auf Grundlage von Daten, die von dem Sensor empfangen wurden; Auswählen der ersten voreingestellten Abfolge aus einer Vielzahl von voreingestellten Abfolgen als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine erste Art; und Betätigen des Ventils gemäß der ausgewählten voreingestellten Abfolge während des ersten Zeitraums.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Vielzahl von voreingestellten Abfolgen eine zweite voreingestellte Abfolge und ist der Computer ferner programmiert, um als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine zweite Art die zweite voreingestellte Abfolge auszuwählen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die zweite voreingestellte Abfolge Öffnen und dann Schliel en des Ventils einmal während des ersten Zeitraums.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: eine Luftdüse, die auf das Sensorfenster gerichtet ist; und eine Druckquelle, die betrieben werden kann, um der Luftdüse Gas zuzuführen, und kommunikativ an den Computer gekoppelt ist; wobei der Computer ferner programmiert ist, um die Druckquelle für den ersten Zeitraum kontinuierlich zu aktivieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil ein Magnetventil.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil ein erstes Ventil und umfasst das Sensorsystem ferner einen Behälter und ein zweites Ventil, wobei die Pumpe positioniert ist, um ein Fluid aus dem Behälter zu dem ersten Ventil zu pumpen, und das zweite Ventil positioniert ist und betätigt werden kann, um einen Fluidstrom von dem ersten Ventil zu dem Behälter zu steuern.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Ventil kommunikativ an den Computer gekoppelt und ist der Computer ferner programmiert, um das zweite Ventil zu öffnen, wenn das erste Ventil geschlossen ist, und das zweite Ventil zu schliel en, wenn das erste Ventil geöffnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine Stoßdämpfungseinheit, gekennzeichnet die fluidisch an das Ventil und an die Flüssigkeitsdüse gekoppelt ist, wobei die Stoßdämpfungseinheit eine Fluidkammer beinhaltet, die ein variables Innenvolumen und eine Feder aufweist, welche die Fluidkammer in ein erstes Innenvolumen vorspannt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil ein erstes Ventil; und umfasst das Sensorsystem ferner einen Behälter, eine Verbindungsschnittstelle und ein zweites Ventil; wobei die Pumpe positioniert ist, um ein Fluid aus dem Behälter zu der Verbindungsschnittstelle zu pumpen, die Verbindungsschnittstelle das Fluid aus dem Behälter zwischen dem ersten Ventil und dem zweiten Ventil aufteilt und das zweite Ventil positioniert ist und betätigt werden kann, um einen Fluidstrom von der Verbindungsschnittstelle zu dem Behälter zu steuern.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch ein Gehäuse gekennzeichnet, das die Verbindungsschnittstelle, das erste Ventil und das zweite Ventil enthält, wobei das Gehäuse von der Pumpe und von der Flüssigkeitsdüse beabstandet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Ventil kommunikativ an den Computer gekoppelt und ist der Computer ferner programmiert, um das zweite Ventil zu öffnen, wenn das erste Ventil geschlossen ist, und das zweite Ventil zu schliel en, wenn das erste Ventil geöffnet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Computer bereitgestellt, der einen Prozessor und einen Speicher aufweist, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: kontinuierliches Aktivieren einer Pumpe für einen ersten Zeitraum als Reaktion auf Erfassen eines Hindernisses auf einem Sensorfenster eines Sensors; und Betätigen eines Ventils gemäß einer voreingestellten Abfolge während des ersten Zeitraums, wobei das Ventil positioniert ist und betätigt werden kann, um einen Fluidstrom von der Pumpe zu einer Flüssigkeitsdüse zu steuern; wobei die voreingestellte Abfolge Öffnen und dann Schliel en des Ventils zumindest zweimal während des ersten Zeitraums beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die voreingestellte Abfolge eine erste voreingestellte Abfolge und beinhalten die Anweisungen ferner Folgendes: Identifizieren einer Hindernisart auf dem Sensorfenster des Sensors auf Grundlage von Daten, die von dem Sensor empfangen wurden, Auswählen der ersten voreingestellten Abfolge aus einer Vielzahl von voreingestellten Abfolgen als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine erste Art und Betätigen des Ventils gemäß der ausgewählten voreingestellten Abfolge während des ersten Zeitraums.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Vielzahl von voreingestellten Abfolgen eine zweite voreingestellte Abfolge und beinhalten die Anweisungen ferner Auswählen der zweiten voreingestellten Abfolge als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine zweite Art.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die zweite voreingestellte Abfolge Öffnen und dann Schliel en des Ventils einmal während des ersten Zeitraums.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner kontinuierliches Aktivieren einer Druckquelle, die eine Luftdüse versorgt, für den ersten Zeitraum.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil ein erstes Ventil und beinhalten die Anweisungen ferner Öffnen eines zweiten Ventils, wenn das erste Ventil geschlossen ist, und Schliel en des zweiten Ventils, wenn das erste Ventil geöffnet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Folgendes: kontinuierliches Aktivieren einer Pumpe für einen ersten Zeitraum als Reaktion auf Erfassen eines Hindernisses auf dem Sensorfenster; und Betätigen eines Ventils gemäß einer voreingestellten Abfolge während des ersten Zeitraums, wobei das Ventil positioniert ist und betätigt werden kann, um einen Fluidstrom von der Pumpe zu einer Flüssigkeitsdüse zu steuern; wobei die voreingestellte Abfolge Öffnen und dann Schliel en des Ventils zumindest zweimal während des ersten Zeitraums beinhaltet.

Claims

Verfahren, umfassend: kontinuierliches Aktivieren einer Pumpe für einen ersten Zeitraum als Reaktion auf Erfassen eines Hindernisses auf dem Sensorfenster; und Betätigen eines Ventils gemäß einer voreingestellten Abfolge während des ersten Zeitraums, wobei das Ventil positioniert ist und betätigt werden kann, um einen Fluidstrom von der Pumpe zu einer Flüssigkeitsdüse zu steuern; wobei die voreingestellte Abfolge Öffnen und dann Schliel en des Ventils zumindest zweimal während des ersten Zeitraums beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die voreingestellte Abfolge eine erste voreingestellte Abfolge ist und die Anweisungen ferner Folgendes beinhalten: Identifizieren einer Hindernisart auf einem Sensorfenster eines Sensors auf Grundlage von Daten, die von dem Sensor empfangen wurden, Auswählen der ersten voreingestellten Abfolge aus einer Vielzahl von voreingestellten Abfolgen als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine erste Art und Betätigen des Ventils gemäß der ausgewählten voreingestellten Abfolge während des ersten Zeitraums.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von voreingestellten Abfolgen eine zweite voreingestellte Abfolge beinhaltet und die Anweisungen ferner Auswählen der zweiten voreingestellten Abfolge als Reaktion auf Identifizieren der Hindernisart als eine zweite Art beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zweite voreingestellte Abfolge Öffnen und dann Schliel en des Ventils einmal während des ersten Zeitraums beinhaltet.
Computer, der einen Prozessor und einen Speicher umfasst, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4 durchzuführen.
Sensorsystem, umfassend: den Sensor, der ein Sensorfenster beinhaltet; die Pumpe; die Flüssigkeitsdüse, die auf das Sensorfenster gerichtet ist; das Ventil, das positioniert ist und betrieben werden kann, um einen Fluidstrom von der Pumpe zu der Flüssigkeitsdüse zu steuern; und den Computer nach Anspruch 5, wobei der Computer kommunikativ an das Ventil gekoppelt ist.
Sensorsystem nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine Luftdüse, die auf das Sensorfenster gerichtet ist; und eine Druckquelle, die betrieben werden kann, um der Luftdüse Gas zuzuführen, und kommunikativ an den Computer gekoppelt ist; wobei der Computer ferner programmiert ist, um die Druckquelle für den ersten Zeitraum kontinuierlich zu aktivieren.
Sensorsystem nach Anspruch 7, wobei das Ventil ein Magnetventil ist.
Sensorsystem nach Anspruch 7, wobei das Ventil ein erstes Ventil ist und das Sensorsystem ferner einen Behälter und ein zweites Ventil umfasst, wobei die Pumpe positioniert ist, um ein Fluid aus dem Behälter zu dem ersten Ventil zu pumpen, und das zweite Ventil positioniert ist und betätigt werden kann, um einen Fluidstrom von dem ersten Ventil zu dem Behälter zu steuern.
Sensorsystem nach Anspruch 9, wobei das zweite Ventil kommunikativ an den Computer gekoppelt ist und der Computer ferner programmiert ist, um das zweite Ventil zu öffnen, wenn das erste Ventil geschlossen ist, und das zweite Ventil zu schliel en, wenn das erste Ventil geöffnet ist.
Sensorsystem nach Anspruch 7, ferner umfassend eine Stoßdämpfungseinheit, die fluidisch an das Ventil und an die Flüssigkeitsdüse gekoppelt ist, wobei die Stoßdämpfungseinheit eine Fluidkammer beinhaltet, die ein variables Innenvolumen und eine Feder aufweist, welche die Fluidkammer in ein erstes Innenvolumen vorspannt.
Sensorsystem nach Anspruch 7, wobei das Ventil ein erstes Ventil ist; und das Sensorsystem ferner einen Behälter, eine Verbindungsschnittstelle und ein zweites Ventil umfasst; wobei die Pumpe positioniert ist, um ein Fluid aus dem Behälter zu der Verbindungsschnittstelle zu pumpen, die Verbindungsschnittstelle das Fluid aus dem Behälter zwischen dem ersten Ventil und dem zweiten Ventil aufteilt und das zweite Ventil positioniert ist und betätigt werden kann, um einen Fluidstrom von der Verbindungsschnittstelle zu dem Behälter zu steuern.
Sensorsystem nach Anspruch 12, ferner umfassend ein Gehäuse, das die Verbindungsschnittstelle, das erste Ventil und das zweite Ventil enthält, wobei das Gehäuse von der Pumpe und von der Flüssigkeitsdüse beabstandet ist.
Sensorsystem nach Anspruch 12, wobei das zweite Ventil kommunikativ an den Computer gekoppelt ist und der Computer ferner programmiert ist, um das zweite Ventil zu öffnen, wenn das erste Ventil geschlossen ist, und das zweite Ventil zu schliel en, wenn das erste Ventil geöffnet ist.