JP2021502295A - 車両センサ洗浄システム - Google Patents

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Abstract

スプレーパターンを使用して車両のセンサを洗浄するためのシステムおよび方法が、提供される。センサ洗浄システムは、流体を供給する、流体源と、自律車両のセンサに流体のスプレーを提供し、センサから細片を除去するように構成される、ノズルとを含むことができる。センサ洗浄システムはさらに、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによって実行されると、コントローラに、動作を実施させる命令を集合的に記憶する、１つ以上の非一過性コンピュータ可読媒体とを備える、コントローラを含むことができる。動作は、センサからセンサデータを取得するステップと、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定するステップと、少なくとも部分的に、スプレーパターンに基づいて、流体源からノズルへの流体の流動を制御するステップとを含むことができる。

Description

（優先権の主張）
本願は、その両方が、参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１７年１１月８日の出願日を有する、米国仮出願第６２／５８３，１５３号、および２０１７年１２月１２日の出願日を有する、米国非仮出願第１５／８３９，１３７号に基づき、その優先権を主張する。
本開示は、概して、車両センサのための洗浄システムに関する。
自律車両は、その環境を感知し、殆どまたは全く人間入力を伴わずに、ナビゲートすることが可能である、車両である。特に、自律車両は、種々のセンサを使用して、その周囲環境を観察することができ、種々の処理技法をセンサによって収集されたセンサデータ上で実施することによって、環境を把握するように試みることができる。その周囲環境の知識を前提として、自律車両は、そのような周囲環境を通した適切な運動経路を識別することができる。
したがって、自律車両と関連付けられる重要な目的は、自律車両に近接する物体の場所を知覚する、および／または自律車両および周囲環境とのその関係についての他の情報を決定する能力である。そのような目的の１つの側面は、車両内に含まれる、または別様にそれに結合される種々のセンサによるセンサデータの収集である。
しかしながら、自律車両センサは、センサデータを収集するセンサの能力に干渉する沈殿物、細片（ｄｅｂｒｉｓ）、汚染物質、または環境物体の存在に悩まされ得る。一実施例として、雨、雪、霜、または他の気象関連条件が、存在するとき、所与のセンサによって収集されるセンサデータの品質を劣化させ得る。例えば、雨滴、雪、または他の凝結物が、センサ（例えば、カメラまたは光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）センサ）のレンズまたは他のコンポーネント上に集合し、それによって、センサによって収集されるセンサデータの品質を劣化させ得る。別の実施例として、土、粉塵、道路用塩、有機物（例えば、「虫の死骸」、花粉、鳥の糞等）、または他の汚染物質が、所与のセンサ上に（例えば、センサカバー、筐体、またはセンサの他の外部コンポーネント上に）蓄積する、またはそれに接着し、それによって、センサによって収集されるセンサデータの品質を劣化させ得る。
本開示の実施形態の側面および利点が、以下の説明に部分的に記載されるであろう、または説明から学習されることができる、または実施形態の実践を通して学習されることができる。
本開示の一例示的側面は、自律車両センサを洗浄するように構成される、センサ洗浄システムを対象とする。センサ洗浄システムは、流体を供給する、流体源と、自律車両のセンサに流体のスプレーを提供し、センサから細片を除去するように構成される、ノズルとを含むことができる。センサ洗浄システムはさらに、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによって実行されると、コントローラに、動作を実施させる命令を集合的に記憶する、１つ以上の非一過性コンピュータ可読媒体とを備える、コントローラを含むことができる。動作は、センサからセンサデータを取得するステップと、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定するステップと、少なくとも部分的に、スプレーパターンに基づいて、流体源からノズルへの流体の流動を制御するステップとを含むことができる。
本開示の別の例示的側面は、自律車両のセンサを洗浄するためのコンピュータ実装方法を対象とする。本方法は、１つ以上のプロセッサを備えるコントローラによって、センサデータを取得するステップを含むことができる。本方法はさらに、コントローラによって、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、センサ上に堆積される細片のタイプを決定するステップを含むことができる。本方法はさらに、コントローラによって、少なくとも部分的に、細片のタイプに基づいて、スプレーパターンを決定するステップを含むことができる。本方法はさらに、コントローラによって、少なくとも部分的に、スプレーパターンに基づいて、流体源からノズルへの流体の流動を制御するステップを含むことができる。
本開示の別の例示的側面は、自律車両を対象とする。自律車両は、センサと、センサを洗浄するように構成される、センサ洗浄システムとを含むことができる。センサ洗浄システムは、流体を供給する、流体源を含むことができる。流体は、４．８バールを上回る圧力における流体であり得る。センサ洗浄システムはさらに、センサに流体のスプレーを提供し、センサから細片を除去するように構成される、ノズルを含むことができる。センサ洗浄システムはさらに、流体源およびノズルと流体連通する、流動制御デバイスを含むことができる。流動制御デバイスは、流体源からノズルへの流体の流動を可能にする、または妨げるように構成されることができる。センサ洗浄システムはさらに、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによって実行されると、コントローラに、動作を実施させる命令を集合的に記憶する、１つ以上の非一過性コンピュータ可読媒体とを備える、コントローラを含むことができる。動作は、センサからセンサデータを取得するステップと、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定するステップと、少なくとも部分的に、スプレーパターンに基づいて、流体源からノズルへの流体の流動を制御するステップとを含むことができる。
本開示の他の側面は、種々のシステム、装置、非一過性コンピュータ可読媒体、ユーザインターフェース、および電子デバイスを対象とする。
本開示の種々の実施形態のこれらおよび他の特徴、側面、および利点が、以下の説明および添付される請求項を参照して、より深く理解されるようになるであろう。本明細書内に組み込まれ、その一部を構成する、付随の図面は、本開示の例示的実施形態を図示し、説明とともに、関連する原理を解説する役割を果たす。
当業者を対象とする実施形態の詳細な議論が、添付される図を参照する本明細書に記載される。
図１は、本開示の例示的実施形態による、例示的自律車両のブロック図を描写する。
図２は、本開示の例示的側面による、例示的洗浄システムのブロック図を描写する。
図３は、本開示の例示的側面による、例示的ノズルの上面図を描写する。
図４は、本開示の例示的側面による、例示的ノズルの側面図を描写する。
図５は、本開示の例示的側面による、例示的調節可能ノズルの斜視図を描写する。
図６は、本開示の例示的側面による、例示的調節可能ノズルの斜視図を描写する。
図７は、本開示の例示的側面による、例示的方法のフロー図を描写する。
本開示の例示的側面は、自律車両のセンサを洗浄するためのシステムおよび方法を対象とする。例えば、本開示のシステムおよび方法は、少なくとも部分的に、センサ上に堆積される細片のタイプに基づいて、センサ洗浄システムを制御することができる。特に、本開示のいくつかの実装では、センサ洗浄システムは、流体を供給する、流体源と、自律車両のセンサに流体のスプレーを提供し、センサから細片を除去するように構成される、ノズルとを含むことができる。例えば、いくつかの実装では、流体源は、洗浄液を提供するように構成される、加圧タンクであり得、ノズルは、センサから細片を除去するために、センサの表面に洗浄液の発振スプレー等のスプレーを提供するように構成される、静的または調節可能ノズルであり得る。例えば、センサは、カメラ、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムセンサ、無線検出および測距（ＲＡＤＡＲ）システムセンサ、および／または別のタイプのセンサであり得、ノズルは、流体源からセンサのレンズまたは他の表面に流体のスプレーを提供するように位置付けられることができる。センサ洗浄システムはさらに、コントローラを含むことができる。いくつかの実装では、コントローラは、１つ以上のプロセッサと、１つ以上の非一過性コンピュータ可読媒体とを含むことができる。プロセッサは、コントローラに、センサを洗浄するための動作等の動作を実施させる命令を実行するように構成されることができる。いくつかの実装では、洗浄システムは、ノズルへの流体の流動を可能にする、または妨げるように構成される、流動制御デバイスを含むことができる。いくつかの実装では、コントローラは、流体が流体源からノズルに流動することを可能にするように流動制御デバイスを制御することができる。
例えば、いくつかの実装では、コントローラは、センサからセンサデータを取得することができる。センサデータは、例えば、ＬＩＤＡＲデータ、ＲＡＤＡＲデータ、画像データ、または他のセンサデータであり得る。コントローラは、次いで、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定することができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、センサ上に堆積される細片のタイプを決定することができる。例えば、コントローラは、細片がセンサ上に堆積され得るかどうか、およびそのタイプの内容を決定するために、１つ以上のセンサデータ分析技法を実施することができる。さらに、いくつかの実装では、コントローラは、少なくとも部分的に、細片のタイプに基づいて、スプレーパターンを決定することができる。例えば、スプレーパターンは、流体を噴霧する長さ（すなわち、スプレー持続時間）、スプレー場所、流体を噴霧する回数、および／または連続的スプレーの間の一時停止持続時間を示すことができる。例えば、スプレーパターンは、特定のタイプの細片を除去する際に効果的であると以前に決定された具体的スプレーパターンであり得る。コントローラは、次いで、少なくとも部分的に、スプレーパターンに基づいて、流体源からノズルへの流体の流動を制御することができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、スプレーパターンに従って、流体源からノズルへの流体の流動を可能にする、または妨げるように流動制御デバイス（例えば、弁またはソレノイド）を制御することができる。
より具体的には、自律車両は、陸上ベースの自律車両（例えば、自動車、トラック、バス等）、空中ベースの自律車両（例えば、飛行機、ドローン、ヘリコプタ、または他の航空機）、または他のタイプの車両（例えば、船舶）であり得る。いくつかの実装では、自律車両は、自律車両を制御することを補助する、車両コンピューティングシステムを含むことができる。特に、いくつかの実装では、車両コンピューティングシステムは、センサデータを、自律車両に結合される、または別様にその中に含まれる、１つ以上のセンサから受信することができる。実施例として、１つ以上のセンサは、１つ以上のＬＩＤＡＲセンサ、１つ以上のＲＡＤＡＲセンサ、１つ以上のカメラ（例えば、可視スペクトルカメラ、赤外線カメラ等）、および／または他のセンサを含むことができる。センサデータは、自律車両の周囲環境内の物体の場所を説明する、情報を含むことができる。
いくつかの実装では、センサは、自律車両上の種々の異なる場所に位置することができる。実施例として、いくつかの実装では、１つ以上のカメラおよび／またはＬＩＤＡＲセンサは、自律車両の屋根上に搭載される、ポッドまたは他の構造内に位置することができる一方、１つ以上のＲＡＤＡＲセンサは、自律車両の前および／または後バンパまたは本体パネル内またはその後方に位置することができる。別の実施例として、カメラも、車両の前または後バンパに同様に位置することができる。他の場所も、同様に使用されることができる。
自律車両は、自律車両の１つ以上のセンサを洗浄する、センサ洗浄システムを含むことができる。センサ洗浄システムは、１つ以上の流体を供給する、１つ以上の流体源を含むことができる。実施例として、いくつかの実装では、流体源は、ガスの加圧体積を貯蔵する、タンクを含むことができる。例えば、タンクは、コンプレッサから受容される加圧空気を貯蔵することができる。別の実施例として、流体源は、液体を貯蔵する、液体リザーバ（例えば、ウィンドシールドウォッシャ液リザーバ）を含むことができる。いくつかの実装では、センサ洗浄システムは、液体リザーバからノズルに液体を圧送する、ポンプを含むことができる。さらに別の実施例として、いくつかの実装では、流体源は、液体の加圧体積を貯蔵する、タンクを含むことができる。例えば、液体の体積は、加圧ガス（例えば、圧縮空気）を使用して加圧されることができる。いくつかの実装では、流体は、４．８バール（約７０ｐｓｉ）を上回る圧力における流体等の高圧流体であり得る。
センサ洗浄システムは、それぞれ、自律車両の１つ以上のセンサを洗浄するように構成される、１つ以上のノズルを含むことができる。いくつかの実装では、各センサは、流体をセンサに提供し、センサから（例えば、センサの表面から）細片を層剥離するように構成される、１つ以上のノズルを含むことができる。いくつかの実装では、ノズルは、液体流体をセンサに提供するように構成されることができる。例えば、液体流体は、ウィンドシールドウォッシャ液、メタノール、プロピレングリコール、不凍液、エタノール、および／または他の液体であり得る。
いくつかの実装では、ノズルは、発振流体を生成し、発振流体をセンサの表面上に噴霧するように構成されることができる。例えば、いくつかの実装では、ノズルは、２つのバイパス流動管および混合チャンバを伴う発振器を含むことができる。ノズルは、流体が２つのバイパス流動管を通して流動し、少なくとも部分的に、混合チャンバ内の流体と混合し、発振流体スプレーを生成し得るように構成されることができる。いくつかの実装では、ノズルは、高圧流体（例えば、４．８バールを上回る圧力における液体）を受容し、発振流体（例えば、発振液体）を生成し、発振流体をセンサの表面に提供し、センサから細片を層剥離することによって等、センサから細片を層剥離するように構成されることができる。
いくつかの実装では、ノズルは、調節可能混合チャンバを含む、調節可能ノズルであり得る。例えば、いくつかの実装では、調節可能混合チャンバの壁は、混合チャンバが拡張または収縮するように、拡張または後退するように構成されることができる。いくつかの実装では、コントローラは、調節可能混合チャンバを制御し、調節可能ノズルによって生成される発振流体の１つ以上の性質を調節するように構成されることができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、調節可能混合チャンバの種々の部分を拡張または収縮させることによって、発振流体の発振周波数、発振角度、および／または流動の方向を調節することができる。
洗浄システムはさらに、流体源からノズルへの流体の流動を可能にする、または妨げるように構成される、流動制御デバイス（例えば、弁、ソレノイド等）を含むことができる。いくつかの実装では、洗浄システムは、複数のノズルを含むことができ、各ノズルは、センサを洗浄するように構成されることができる。複数のノズルが洗浄システム内に含まれる実装では、洗浄システムは、それぞれ、流体源から各個別のノズルへの流体の流動を制御する、複数の流動制御デバイス（例えば、ソレノイド）を含むことができる。いくつかの実装では、複数の流動制御デバイスが、マニホールド（例えば、ソレノイドマニホールド）または他の組み合わせられた構造内に含まれることができる。いくつかの実装では、流動制御デバイスマニホールド（例えば、ソレノイドマニホールド）のうちの１つ以上のものが、対応する流体源と統合されることができる。
いくつかの実装では、洗浄システムは、対応するノズルへの流体の流動が対応するセンサを洗浄することを可能にするように各流動制御デバイスを個々に制御し得る、１つ以上のコントローラを含むことができる。いくつかの実装では、ノズルは、対応するセンサから細片を層剥離するための発振流体を生成することができる。例えば、１つ以上のコントローラが、ソレノイドを作動させ、高圧流体が、センサから細片を層剥離するための発振流体を生成し得るノズルに提供されることを可能にするように構成されることができる。
コントローラは、センサを洗浄するための動作を実施するように構成されることができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、センサからセンサデータを取得することができる。例えば、カメラまたはＬＩＤＡＲセンサ等のセンサは、自律車両の周囲環境または他の側面を説明するセンサデータを収集するように構成されることができる。センサデータは、例えば、カメラによって取得される画像データ、ＬＩＤＡＲセンサによって取得されるＬＩＤＡＲデータ、ＲＡＤＡＲセンサによって取得されるＲＡＤＡＲデータ、またはセンサによって取得される他のセンサデータであり得る。いくつかの実装では、コントローラは、センサから直接センサデータを取得することができる一方、他の実装では、コントローラは、ネットワークを介して等、別のコンピューティングシステムからセンサデータを取得することができる。いくつかの実装では、コントローラは、自律車両の自律動作を補助するように構成される、自律車両にオンボードの車両コンピューティングシステム等の車両コンピューティングシステムからセンサデータを取得することができる。いくつかの実装では、センサ洗浄システムのコントローラおよび任意の関連付けられる機能性は、そのような車両コンピューティングシステムの中に組み込まれる、または別様にその中に含まれることができる。
コントローラは、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定するように構成されることができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、センサ上に堆積される細片のタイプを決定することができる。例えば、コントローラは（単独で、または自律車両の他のコンポーネントまたはシステムと組み合わせてのいずれかで）、いずれかの細片がセンサ上に堆積されているかどうか、および／または細片のタイプを決定するために、収集されたセンサデータ（例えば、カメラデータまたはＬＩＤＡＲデータ）を分析することができる。
実施例として、センサデータは、特定のセンサが、センサ上に堆積される細片に起因して劣化したレベルで動作していると示すことができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、観察される物体の消失を検出することができる。例えば、自律車両が、センサデータ収集および処理反復の周期にわたって歩行者を連続的に観察し、次いで、突然、歩行者が、センサデータに基づいてもはや観察されなくなった場合、対応するセンサデータを収集したセンサのうちの１つ以上のものが、センサ上に細片を有し得、それによって、センサの動作レベルを劣化させていると仮定されることができる。例えば、泥の水溜りからの飛沫が、センサの一部（例えば、カメラまたはＲＡＤＡＲセンサのレンズ）を不明瞭にしており、それによって、センサによって収集されるセンサデータから歩行者を消失させ得る。
別の実施例として、１つ以上のセンサがセンサ上に堆積された細片を有すると決定するために、コンピューティングシステムは、観察されることが予期される物体の不在を検出することができる。実施例として、自律車両が、自律車両が、例えば、マップデータに基づいて、停止信号を観察することを予期するであろう既知の場所に位置することができる。しかしながら、自律車両が、予期される場所において停止信号を観察しない場合、予期される物体を示すセンサデータを収集することが予期されるであろうセンサ（例えば、ＬＩＤＡＲセンサ）のうちの１つ以上のものが、センサのデータ収集を不明瞭にする細片を有すると仮定されることができる。
別の実施例として、センサデータは、特定のセンサがセンサ上に堆積される細片を有すると示すことができる。例えば、カメラが、画像データを収集することができ、コントローラは、少なくとも部分的に、カメラによって捕捉される画像の１つ以上の特性に基づいて、細片がカメラ上に堆積されていると決定することができる。
実施例として、コントローラは、少なくとも部分的に、カメラによって捕捉される画像内に含まれるフレームの少なくとも一部の鮮明性および／または輝度に基づいて、粉塵細片（例えば、微細な土、花粉、空中微粒子等）が、カメラレンズ上に堆積されていると決定することができる。例えば、粉塵がカメラレンズの表面上に堆積するにつれて、カメラによって捕捉される画像の鮮明性、輝度、および／または他の特性は、劣化し得る。鮮明性、輝度、および／または他の特性が、個別の閾値を下回る場合、粉塵が、カメラ上に堆積されており、したがって、カメラは、洗浄されるべきであると決定されることができる。別の実施例として、鮮明性、輝度、および／または他の特性が、いくつかのフレームにわたって、または経時的に劣化する、または別様に悪化する場合、同様に、粉塵が、カメラ上に堆積していると決定されることができる。さらに別の実施例として、カメラによって捕捉される画像のフレームの第１の部分の鮮明性、輝度、および／または他の特性が、画像の同一のフレームの第２の部分の鮮明性、輝度、および／または他の特性よりも有意に悪い場合、粉塵が、カメラ上に堆積されていると決定されることができる。
さらに別の実施例では、コントローラは、カメラによって捕捉される複数のフレーム内の同一の場所に呈された有機物を検出することができる。例えば、自律車両が進行路に沿って進行する際、虫、泥、鳥の糞、または他の有機物等の有機物が、カメラレンズ上に蓄積し、それによって、画像のいくつかのフレームにわたってカメラの視野を遮断し得る。コントローラは、カメラレンズ上に堆積される細片が有機物であるかどうかを決定するために、画像データに対して分析を実施することができる。例えば、異なるタイプの有機物が、特定の「死骸」パターン、形状、色、または有機物と関連付けられる他の性質を有することができる。いくつかの実装では、コントローラは、センサデータ内に呈されたそのような性質の分析に基づいて、有機物がセンサ上に堆積されていると決定するように構成されることができる。
いくつかの実装では、コントローラは、有機物がある閾値長さを上回るかまたは下回るかを決定することができる。実施例として、いくつかの実装では、コントローラは、画像データを分析し、有機物の長さを推定することができる。例えば、コントローラは、例えば、有機物の最大長さ等のレンズ上の遮断物の推定される長さを決定するために、種々の画像分析技法を使用することができる。いくつかの実装では、閾値長さは、約０．２５インチの長さであり得る。他の実装では、他の閾値長さも、使用されることができる。いくつかの実装では、コントローラは、下記に議論されるであろうように、少なくとも部分的に、有機物の長さに基づいて、センサを洗浄するためのスプレーパターンを決定するように構成されることができる。
いくつかの実装では、コントローラは、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、淡雪がセンサ上に堆積されていると決定することができる。例えば、いくつかの実装では、ＬＩＤＡＲおよび／またはＲＡＤＡＲデータが、淡雪が降っていると示すことができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、ＬＩＤＡＲデータを使用し、個々の雪片を検出することができる。同様に、カメラからのデータの画像分析が、同様に雪が降っていると示すことができる。いくつかの実装では、自律車両にオンボードの温度計からのデータ等の温度データが、自律車両が凍結条件において動作しており、したがって、淡雪細片条件が可能性として考えられると示すことができる。
いくつかの実装では、コントローラは、塩噴霧または凍結道路細片がセンサ上に堆積されていると決定することができる。例えば、カメラから収集された画像データの画像分析が、自律車両が塩噴霧または凍結道路条件を被っていると示すことができる。コントローラはさらに、他のセンサ（例えば、ＬＩＤＡＲまたはＲＡＤＡＲセンサ）が類似する条件に遭遇する可能性が高いであろうと決定することができる。いくつかの実装では、自律車両にオンボードの温度計からのデータ等の温度データが、自律車両が凍結条件において動作しており、したがって、塩噴霧または凍結道路細片条件が可能性として考えられると示すことができる。
いくつかの実装では、コントローラは、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、霜または氷細片がセンサ上に堆積されていると決定することができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、カメラからの画像データを使用し、自律車両が霜または氷条件において動作していると決定することができる。例えば、画像分析が、氷晶または他の着霜および／または着氷がカメラ上に存在していると示すことができる。コントローラはさらに、他のセンサ（例えば、ＬＩＤＡＲまたはＲＡＤＡＲセンサ）が類似する条件に遭遇する可能性が高いであろうと決定することができる。いくつかの実装では、自律車両にオンボードの温度計からのデータ等の温度データが、自律車両が凍結条件において動作しており、したがって、霜または氷条件が可能性として考えられると示すことができる。
いくつかの実装では、コントローラは、第１のセンサからのデータおよび第２のセンサからのデータを使用し、センサのうちの一方または両方の上に堆積される細片のタイプを決定することができる。例えば、ＬＩＤＡＲセンサからのＬＩＤＡＲデータが、淡雪が降っていると示すことができ、遮断された視野が、カメラからの画像データ上に呈されることができる。コントローラは、第１のセンサからのデータおよび第２のセンサからのデータの両方を使用して、カメラ上に堆積される細片のタイプが淡雪である可能性が高いと決定するように構成されることができる。同様に、ＲＡＤＡＲまたはＬＩＤＡＲセンサからのデータは、センサによって収集される劣化したデータに起因して、細片がセンサ上に蓄積していると示すことができる一方、カメラからの画像データは、車両が最近具体的タイプの細片（例えば、粉塵、有機物、塩噴霧、氷等）に遭遇したと示すことができる。そのような状況では、コントローラは、ＲＡＤＡＲまたはＬＩＤＡＲセンサ上に堆積される細片のタイプがカメラ上に堆積される細片と同一である可能性が高いと決定することができる。したがって、１つ以上のセンサからのデータを使用して、コントローラは、細片がセンサ上に堆積されているかどうか、および細片のタイプを決定するように構成されることができる。
コントローラは、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定することができる。例えば、スプレーパターンは、噴霧する長さ（すなわち、スプレー持続時間）、スプレー場所、噴霧する回数、および／または連続的スプレーの間の一時停止持続時間であり得る。いくつかの実装では、コントローラは、少なくとも部分的に、センサ上に堆積される細片のタイプに基づいて、スプレーパターンを決定することができる。
例えば、いくつかの実装では、スプレーパターンは、特定の持続時間にわたる単一のスプレーであり得る。例えば、短いスプレーは、最大約１５０ミリ秒のスプレーであり得、中間スプレーは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒のスプレーであり得、長いスプレーは、約３５０ミリ秒を上回り、最大約１０秒のスプレーであり得る。本明細書に使用されるように、用語「約」は、持続時間または時間長に関連して使用されるとき、記載される値の±２０％以内を意味する。同様に、短い一時停止は、最大約１５０ミリ秒の一時停止であり得、中間一時停止は、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の一時停止であり得、長い一時停止は、約３５０ミリ秒を上回り、最大約１０秒の一時停止であり得る。
例えば、粉塵細片がセンサ上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラは、スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、スプレーパターンは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、スプレーパターンは、約２００ミリ秒の単一の中間スプレーであり得る。
別の実施例として、ある閾値長さを下回る有機物がセンサ上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラは、スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、閾値長さは、約０．２５インチの長さであり得る。いくつかの実装では、単一のスプレーは、約３５０ミリ秒を上回る持続時間を伴う長いスプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、スプレーパターンは、約４００ミリ秒の単一の長いスプレーであり得る。
別の実施例として、淡雪細片がセンサ上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラは、スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、スプレーパターンは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、スプレーパターンは、約２００ミリ秒の単一の中間スプレーであり得る。
別の実施例として、塩噴霧または凍結道路細片がセンサ上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラは、スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、スプレーパターンは、約３５０ミリ秒を上回る持続時間を伴う長いスプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、スプレーパターンは、約５００ミリ秒の単一の長いスプレーであり得る。
いくつかの実装では、スプレーパターンは、第１のスプレー、一時停止、および第２のスプレーであり得る。例えば、ある閾値長さを上回る有機物がセンサ上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラは、スプレーパターンを第１のスプレー、一時停止、および第２のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、閾値長さは、約０．２５インチの長さであり得る。いくつかの実装では、第１のスプレーは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、第１のスプレーは、約２００ミリ秒の短いスプレーであり得る。いくつかの実装では、一時停止は、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間一時停止であり得る。特に、いくつかの実装では、一時停止は、約２００ミリ秒の中間一時停止であり得る。いくつかの実装では、第２のスプレーは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、第２のスプレーは、約２００ミリ秒の短いスプレーであり得る。
別の実施例として、霜または氷がセンサ上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラは、スプレーパターンを第１のスプレー、一時停止、および第２のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、第１のスプレーは、約１５０ミリ秒を下回る持続時間を伴う短いスプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、第１のスプレーは、約１００ミリ秒の短いスプレーであり得る。いくつかの実装では、一時停止は、約１５０ミリ秒を下回る持続時間を伴う短い一時停止であり得る。特に、いくつかの実装では、一時停止は、約１００ミリ秒の短い一時停止であり得る。いくつかの実装では、第２のスプレーは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、第２のスプレーは、約２００ミリ秒の中間スプレーであり得る。
他の実装では、他のスプレーパターンも、種々のタイプの細片に基づいて、使用されることができる。例えば、いくつかのスプレーパターンは、連続的スプレーの間に複数の一時停止を伴う３つ以上のスプレーを含むことができる。
コントローラはさらに、少なくとも部分的に、スプレーパターンに基づいて、流体源からノズルへの流体の流動を制御するように構成されることができる。例えば、コントローラは、流体源から各個別のノズルへの流体の流動を制御し、対応するセンサを洗浄するように構成されることができる。いくつかの実装では、センサ洗浄システムは、複数のノズルへの流体（例えば、ガス、液体）の流動をそれぞれ制御する、複数の流動制御デバイスを含むことができる。コントローラは、個別のスプレーパターンに基づいて、対応するノズルへの流体の流動を可能にし、ノズルが対応するセンサを洗浄することを可能にするように各流動制御デバイスを制御することができる。例えば、特定の持続時間にわたる単一のスプレーのスプレーパターンに関して、コントローラは、スプレーパターンの持続時間にわたって流体が流体源からノズルに流動することを可能にするように流動制御デバイスを制御することができる。同様に、複数のスプレーを含むスプレーパターンに関して、コントローラは、第１のスプレー持続時間にわたる噴霧、一時停止持続時間にわたる一時停止、および第２の持続時間にわたる噴霧等をするように流動制御デバイスを制御することができる。
いくつかの実装では、ノズルは、ノズルからの流体の流動の１つ以上の性質を調節するように構成される調節可能ノズル等の調節可能ノズルであり得る。例えば、コントローラは、ノズルの調節可能混合チャンバを調節し、ノズルからの発振流体の発振速度、発振角度、または流動の方向を調節するように構成されることができる。
いくつかの実装では、調節可能ノズルは、少なくとも部分的に、細片を示すセンサデータに基づいて、コントローラによって制御されることができる。例えば、センサからのセンサデータは、細片がセンサの特定の部分の上に位置する、または細片が特定のタイプの細片であると示すことができる。いくつかの実装では、コントローラは、例えば、細片を示すセンサデータに基づいて、ノズルからの発振流体の発振速度、発振角度、または流動の方向を制御することによって等、少なくとも部分的に、細片を示すセンサデータに基づいて、調節可能ノズルを制御することができる。例えば、コントローラは、発振流体の流動を細片が位置する特定の面積に指向する、および／または発振流体の発振速度を増加または減少させ、発振流体の層剥離効果を改良することができる。
いくつかの実装では、コントローラはさらに、調節可能ノズルからの流体のスプレーを示すセンサデータを取得することができる。例えば、カメラが、カメラのレンズ上に噴霧する調節可能ノズルからの発振流体の画像データを収集することができる。画像データは、例えば、発振流体がレンズから細片を正常に層剥離しているかどうかを示すことができる。
いくつかの実装では、コントローラは、少なくとも部分的に、流体のスプレーを示すセンサデータに基づいて、調節可能ノズルを制御することができる。例えば、コントローラは、流体のスプレーを示すデータに基づいて、ノズルからの発振流体の発振速度、発振角度、および／または流動の方向を調節するように調節可能ノズルを制御することができる。例えば、コントローラは、発振流体の流動を指向し、センサの表面から細片をより効果的に層剥離するように調節可能ノズルを制御するために、フィードバックの形態として流体のスプレーを示すセンサデータを使用することができる。例えば、コントローラは、画像データの連続的フレームを使用し、センサの特定の面積に流体の流動を指向するように調節可能ノズルを調節することができる。
本明細書に説明されるシステムおよび方法は、いくつかの技術的効果および利益を提供し得る。例えば、センサ洗浄システムは、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定し、スプレーパターンに基づいて、流体の流動を制御するように構成されることができる。いくつかの実装では、センサ洗浄システムは、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、センサ上に堆積される細片のタイプを決定し、少なくとも部分的に、細片のタイプに基づいて、スプレーパターンを決定することができる。これは、自律車両の動作の間に特定のタイプの細片のために構成されるスプレーパターンを使用して、特定のタイプの細片の除去を可能にし、それによって、自律車両センサが適切に動作することを可能にすることができる。自律車両センサの改良された性能は、自律車両の周囲環境を把握するために１つ以上のセンサによって収集されるデータに依拠する、自律車両運動制御の改良された性能につながることができる。したがって、本開示の改良された知的センサ洗浄システムは、効率、安全性、および乗車者快適性等の自律車両性能を直接改良することができる。
加えて、本開示の例示的側面によるシステムおよび方法は、堆積される細片のタイプへのスプレーパターンを調整することによって、低減された量の流体がセンサの表面を洗浄するために使用されることを可能にすることができる。例えば、センサ上に堆積される細片のタイプを識別し、細片タイプに基づいて、対応するスプレーパターンを決定することによって、センサから細片を層剥離するために使用される流体の量は、細片のタイプにかかわらず固定された量の流体を噴霧することと比較して、低減されることができる。さらに、本明細書に説明されるスプレーパターンは、特定のタイプの細片の具体的性質に基づいて、調整されることができる。例えば、いくつかのタイプの細片は、洗浄流体が細片に浸潤することを可能にする一時停止後に層剥離することがより容易であり得る。本明細書に説明されるシステムおよび方法は、具体的細片タイプの様々な性質を考慮するためにスプレーパターンが使用されることを可能にすることができ、これはさらに、センサを洗浄するために要求される流体の量を低減させ、センサのより効率的な洗浄を可能にすることができる。
さらに、調節可能ノズルが使用される実装では、発振流体の発振周波数、発振角度、および／または流動の方向は、センサから細片を層剥離するために調節されることができる。いくつかの実装では、流体のスプレーを示すセンサデータが、調節可能ノズルの動作を制御するために、フィードバックループとして使用されることができる。発振流体の発振角度、発振周波数、または流動の方向を調節することによって、標的化および／または増加された流体の流動が、センサから細片を層剥離するために、細片が位置するセンサの領域に提供されることができる。これはさらに、増加されたセンサ洗浄能力、改良されたセンサ動作、およびセンサを洗浄するために必要とされる流体の低減された量を可能にすることができる。
ここで図を参照すると、本開示の例示的側面が、さらに詳細に議論されるであろう。図１は、本開示の例示的側面による、例示的自律車両１０のブロック図を描写する。自律車両１０は、１つ以上のセンサ１０１と、車両コンピューティングシステム１０２と、１つ以上の車両制御１０７とを含むことができる。車両コンピューティングシステム１０２は、自律車両１０を制御することを補助することができる。特に、車両コンピューティングシステム１０２は、センサデータを１つ以上のセンサ１０１から受信し、種々の処理技法をセンサ１０１によって収集されたデータ上で実施することによって、周囲環境を把握するように試み、そのような周囲環境を通した適切な運動経路を生成することができる。車両コンピューティングシステム１０２は、１つ以上の車両制御１０７を制御し、運動経路に従って、自律車両１０を動作させることができる。
車両コンピューティングシステム１０２は、１つ以上のコンピューティングデバイス１１１を含むことができる。１つ以上のコンピューティングデバイス１１１は、１つ以上のプロセッサ１１２と、１つ以上のメモリ１１４とを含むことができる。１つ以上のプロセッサ１１２は、任意の好適な処理デバイス（例えば、プロセッサコア、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、コンピューティングデバイス、マイクロコントローラ等）であり得、動作可能に接続される、１つのプロセッサまたは複数のプロセッサであり得る。１つ以上のメモリ１１４は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリデバイス、磁気ディスク等、およびそれらの組み合わせ等の１つ以上の非一過性コンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。メモリ１１４は、データ１１６と、プロセッサ１１２によって実行され、車両コンピューティングシステム１０２に動作を実施させ得る、命令１１８とを記憶することができる。１つ以上のコンピューティングデバイス１１１はまた、１つ以上のコンピューティングデバイス１１１が、１つ以上の有線または無線ネットワークを介して等、自律車両１０の他のコンポーネントまたは外部コンピューティングシステムと通信することを可能にし得る、通信インターフェース１１９を含むことができる。
図１に図示されるように、車両コンピューティングシステム１０２は、自律車両１０の周囲環境を知覚し、それに応じて自律車両１０の運動を制御するための運動計画を決定するように協働する、知覚システム１０３と、予測システム１０４と、運動計画システム１０５とを含むことができる。いくつかの実装では、知覚システム１０３、予測システム１０４、運動計画システム１０５は、車両自律型システム内に含まれる、または別様にその一部であり得る。本明細書に使用されるように、用語「車両自律型システム」は、自律車両の移動を制御するように構成されるシステムを指す。
特に、いくつかの実装では、知覚システム１０３は、センサデータを、自律車両１０に結合される、または別様にその中に含まれる、１つ以上のセンサ１０１から受信することができる。実施例として、１つ以上のセンサ１０１は、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システム、無線検出および測距（ＲＡＤＡＲ）システム、１つ以上のカメラ（例えば、可視スペクトルカメラ、赤外線カメラ等）、および／または他のセンサを含むことができる。センサデータは、自律車両１０の周囲環境内の物体の場所を説明する、情報を含むことができる。
一実施例として、ＬＩＤＡＲシステムに関して、センサデータは、測距レーザを反射した物体に対応するいくつかの点の（例えば、ＬＩＤＡＲシステムに対する３次元空間内の）場所を含むことができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、短レーザパルスが、センサから物体に進行し、そこから戻る、飛行時間（ＴＯＦ）を測定し、距離を光の既知の速さから計算することによって、距離を測定することができる。
別の実施例として、ＲＡＤＡＲシステムに関して、センサデータは、測距無線波を反射した物体に対応するいくつかの点の（例えば、ＲＡＤＡＲシステムに対する３次元空間内の）場所を含むことができる。例えば、ＲＡＤＡＲシステムによって伝送される無線波（例えば、パルス状または連続）は、物体から反射し、ＲＡＤＡＲシステムの受信機に戻り、物体の場所および速さについての情報を与えることができる。したがって、ＲＡＤＡＲシステムは、物体の現在の速さについての有用な情報を提供することができる。
さらに別の実施例として、１つ以上のカメラに関して、種々の処理技法（例えば、運動からの構造、構造化された光、立体三角測量、および／または他の技法等の、例えば、範囲結像技法）が、１つ以上のカメラによって捕捉された画像に描写される物体に対応するいくつかの点の（例えば、１つ以上のカメラに対する３次元空間内の）場所を識別するために実施されることができる。他のセンサシステムも、同様に物体に対応する点の場所を識別することができる。
別の実施例として、１つ以上のセンサ１０１は、測位システムを含むことができる。測位システムは、車両１０の現在の位置を決定することができる。測位システムは、車両１０の位置を分析するための任意のデバイスまたは回路であり得る。例えば、測位システムは、慣性センサのうちの１つ以上のもの、衛星測位システムを使用することによって、ＩＰアドレスに基づいて、ネットワークアクセスポイントまたは他のネットワークコンポーネント（例えば、セルラータワー、ＷｉＦｉアクセスポイント等）との三角測量および／または近接度、および／または他の好適な技法を使用することによって、位置を決定することができる。車両１０の位置は、車両コンピューティングシステム１０２の種々のシステムによって使用されることができる。
したがって、１つ以上のセンサ１０１が、自律車両１０の周囲環境内の物体に対応する点の（例えば、自律車両１０に対する３次元空間内の）場所を説明する情報を含む、センサデータを収集するために使用されることができる。いくつかの実装では、センサ１０１は、自律車両１０上の種々の異なる場所に位置することができる。実施例として、いくつかの実装では、１つ以上のカメラおよび／またはＬＩＤＡＲセンサは、自律車両１０の屋根上に搭載される、ポッドまたは他の構造内に位置することができる一方、１つ以上のＲＡＤＡＲセンサは、自律車両１０の前および／または後バンパまたは本体パネル内またはその後方に位置することができる。別の実施例として、カメラも、車両１０の前または後バンパに同様に位置することができる。他の場所も、同様に使用されることができる。
センサデータに加えて、知覚システム１０３は、自律車両１０の周囲環境についての詳細な情報を提供する、マップデータ１２６を読み出す、または別様に取得することができる。マップデータ１２６は、異なる進行路（例えば、車道）、道路区画、建物、または他のアイテムまたは物体（例えば、街灯、横断歩道、縁石等）の識別および場所、交通車線の場所および方向（例えば、駐車車線、方向転換車線、自転車車線、または特定の車道または他の進行路内の他の車線の場所および方向）、交通制御データ（例えば、標識、交通信号灯、または他の交通制御デバイスの場所および命令）、および／または車両コンピューティングシステム１０２がその周囲環境およびそれとのその関係を把握および知覚することを補助する情報を提供する、任意の他のマップデータに関する情報を提供することができる。
知覚システム１０３は、１つ以上のセンサ１０１から受信されたセンサデータおよび／またはマップデータ１２６に基づいて、自律車両１０に近接する１つ以上の物体を識別することができる。特に、いくつかの実装では、知覚システム１０３は、物体毎に、そのような物体の現在の状態（物体の特徴とも称される）を説明する、状態データを決定することができる。実施例として、物体毎の状態データは、物体の推定値、すなわち、現在の場所（位置とも称される）、現在の速さ（速度とも称される）、現在の加速、現在の進行方向、現在の配向、サイズ／形状／占有面積（例えば、境界ポリゴンまたは多面体等の境界形状によって表されるように）、タイプ／クラス（例えば、車両対歩行者対自転車対その他）、ヨーレート、自律車両からの距離、自律車両と相互作用するための最小経路、自律車両と相互作用するための最小持続時間、および／または他の状態情報を説明することができる。
いくつかの実装では、知覚システム１０３は、数回の反復にわたって、物体毎の状態データを決定することができる。特に、知覚システム１０３は、各反復時に、物体毎の状態データを更新することができる。したがって、知覚システム１０３は、自律車両１０に近接する物体（例えば、車両）を経時的に検出および追跡することができる。
予測システム１０４は、状態データを知覚システム１０３から受信し、そのような状態データに基づいて、物体毎に、１つ以上の将来的場所を予測することができる。例えば、予測システム１０４は、各物体が、次の５秒、１０秒、２０秒等以内に位置するであろう、場所を予測することができる。一実施例として、物体は、その現在の速さに従って、その現在の軌道に準拠して予測されることができる。別の実施例として、他のより高度な予測技法またはモデル化が、使用されることができる。
予測システム１０４は、車両１０の周囲環境内の個別の１つ以上の物体のそれぞれと関連付けられる予測データを作成することができる。予測データは、各個別の物体の１つ以上の予測される将来的場所を示すことができる。例えば、予測データは、車両１０の周囲環境内の少なくとも１つの物体の予測軌道（例えば、予測経路）を示すことができる。例えば、予測軌道（例えば、経路）は、それに沿って個別の物体が経時的に進行することが予測される経路（および／またはそれにおいて物体が予測経路に沿って進行することが予測される速さ）を示すことができる。
例えば、いくつかの実装では、予測システム１０４は、１つ以上の潜在的目標を生成し、最も可能性の高い潜在的目標のうちの１つ以上のものを選択し、それによって物体が１つ以上の選択された目標を達成し得る１つ以上の軌道を開発する、目標指向予測システムであり得る。例えば、予測システム１０４は、物体に関する１つ以上の目標を生成および／またはスコアリングするシナリオ生成システムと、それによって物体が目標を達成し得る１つ以上の軌道を決定するシナリオ開発システムとを含むことができる。いくつかの実装では、予測システム１０４は、機械学習目標スコアリングモデル、機械学習軌道開発モデル、および／または他の機械学習モデルを含むことができる。
いくつかの実装では、予測システム１０４は、物体タイプまたは分類を示す状態データを使用し、物体に関する軌道を予測することができる。実施例として、予測システム１０４は、知覚システム１０３によって提供される状態データを使用し、交差点に接近し、左折車線に入るように操縦する特定の物体（例えば、車両として分類される物体）が左折することを意図していると決定することができる。そのような状況では、予測システム１０４は、車両が交差点において左折するような車両に関する左折に対応する軌道（例えば、経路）を予測することができる。同様に、予測システム１０４は、自転車、歩行者、駐車車両等の他の物体に関する予測軌道を決定することができる。予測システム１０４は、物体と関連付けられる予測軌道を運動計画システム１０５に提供することができる。
運動計画システム１０５は、少なくとも部分的に、車両の周囲環境内の物体と関連付けられる予測軌道および／または知覚システム１０３によって提供される物体に関する状態データに基づいて、自律車両１０に関する運動計画を決定することができる。別の言い方をすれば、物体の現在の場所および／または自律車両１０の周囲環境内の物体の予測軌道についての情報を前提として、運動計画システム１０５は、自律車両１０をそのような場所における物体およびそれらの予測軌道に対して最良にナビゲートする、自律車両１０に関する運動計画を決定することができる。
いくつかの実装では、運動計画システム１０５は、自律車両１０に関する１つ以上の候補運動計画毎に、１つ以上のコスト関数および／または１つ以上の報酬関数を評価することができる。例えば、コスト関数は、特定の候補運動計画に固執することに関するコストを説明することができる（例えば、経時的に）一方、報酬関数は、特定の候補運動計画に固執することに関する報酬を説明することができる。例えば、報酬は、コストの反対符号であり得る。
したがって、物体の現在の場所および／または予測される将来的場所／軌道についての情報を前提として、運動計画システム１０５は、特定の候補経路に固執することに関する総コスト（例えば、コスト関数および／または報酬関数によって提供される、コストおよび／または報酬の和）を決定することができる。運動計画システム１０５は、少なくとも部分的に、コスト関数および報酬関数に基づいて、自律車両１０に関する運動計画を選択または決定することができる。例えば、総コストを最小限にする、運動計画が、選択されることができる、または、別様に決定されることができる。運動計画は、例えば、それに沿って自律車両１０が１つ以上の今後の時間周期において進行するであろう経路であり得る。運動計画システム１０５は、選択された運動計画を、１つ以上の車両制御１０７（例えば、ガスフロー、操向、制動等を制御する、アクチュエータまたは他のデバイス）を制御し、選択された運動計画を実行する、車両コントローラ１０６に提供することができる。いくつかの実装では、運動計画システム１０５は、新しいセンサデータが１つ以上のセンサ１０１から取得される際、自律車両１０に関する運動計画を反復的に更新するように構成されることができる。例えば、新しいセンサデータが１つ以上のセンサ１０１から取得される際、センサデータは、運動計画を決定するために、知覚システム１０３、予測システム１０４、および運動計画システム１０５によって分析されることができる。
知覚システム１０３、予測システム１０４、および運動計画システム１０５はそれぞれ、少なくとも部分的に、１つ以上のセンサ１０１から取得されたデータに基づいて、運動計画を決定するように構成される車両自律型システム内に含まれる、または別様にその一部であり得る。例えば、１つ以上のセンサ１０１によって取得されたデータは、運動計画を開発するために、連続的方式で知覚システム１０３、予測システム１０４、および運動計画システム１０５のそれぞれによって分析されることができる。図１は、本開示の例示的側面による、車両自律型システムにおいて使用するために好適な要素を描写するが、当業者は、他の車両自律型システムが、センサデータに基づいて、自律車両に関する運動計画を決定するように構成され得ることを認識するであろう。
知覚システム１０３、予測システム１０４、運動計画システム１０５、および車両コントローラ１０６はそれぞれ、所望の機能性を提供するために利用される、コンピュータ論理を含むことができる。いくつかの実装では、知覚システム１０３、予測システム１０４、運動計画システム１０５、および車両コントローラ１０６はそれぞれ、汎用プロセッサを制御する、ハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェア内に実装されることができる。例えば、いくつかの実装では、知覚システム１０３、予測システム１０４、運動計画システム１０５、および車両コントローラ１０６はそれぞれ、記憶デバイス上に記憶され、メモリの中にロードされ、１つ以上のプロセッサによって実行される、プログラムファイルを含む。他の実装では、知覚システム１０３、予測システム１０４、運動計画システム１０５、および車両コントローラ１０６はそれぞれ、ＲＡＭハードディスクまたは光学または磁気媒体等の有形コンピュータ可読記憶媒体内に記憶される、コンピュータ実行可能命令の１つ以上のセットを含む。
自律車両１０はさらに、自律車両１０の１つ以上のセンサ１０１を洗浄するように構成される、センサ洗浄システム２００を含むことができる。
図２は、本開示の例示的実施形態による、例示的流体ベース（例えば、液体、空気）センサ洗浄システム２００のブロック図を描写する。流体ベースセンサ洗浄システム２００は、自律車両１０のセンサ１０１を洗浄するために自律車両１０内に含まれることができる。
特に、示されるように、システム２００は、加圧ガス、液体洗浄システム２００である。種々の他の実装では、システム２００は、１つ以上のポンプを介して加圧される液体等の水力学的加圧流体洗浄システムであり得る。さらに、いくつかの実装では、システム２００は、加圧ガス洗浄システムであり得、洗浄流体は、加圧ガス２０６の源から等の加圧ガス（例えば、圧縮空気）であり得る。
図２の流体ベースセンサ洗浄システム２００は、圧力伝達デバイス２０４を含む。圧力伝達デバイス２０４は、液体リザーバ２０２から液体を受容することができる。例えば、液体リザーバ２０２は、自律車両のウィンドシールドウォッシャリザーバであり得る。いくつかの実装では、液体流体は、ウィンドシールドウォッシャ液、メタノール、プロピレングリコール、不凍液、および／またはエタノールであり得る。
いくつかの実装では、圧力伝達デバイス２０４は、液体リザーバ２０２から液体を引動することができる。例えば、圧力伝達デバイス２０４は、液体リザーバ２０２から圧力伝達デバイス２０４に液体を引き込むように動作する、内部機構を含むことができる。一実施例では、そのような内部機構は、圧力伝達デバイス２０４内に含まれるパーティションをデバイス２０４内の液体チャンバの体積を増加させるように付勢する付勢要素（例えば、機械的ばね）を含み、それによって、リザーバ２０２からデバイス２０４に液体を引動する。他の実装では、システム２００は、液体リザーバ２０２から圧力伝達デバイス２０４に液体を能動的に圧送または押動する、ポンプ（図示せず）を含むことができる。ポンプは、圧力伝達デバイス２０４および／または液体タンク２０８内に含まれる液体の量の知識に基づいて（例えば、１つ以上のコントローラ２５０によって）制御されることができる。例えば、種々のセンサまたは他のコンポーネントが、圧力伝達デバイス２０４および／または液体タンク２０８内に含まれる液体の量を監視するために使用されることができる。付加的液体が所望されるとき、ポンプは、リザーバ２０２から圧力伝達デバイス２０４に液体を圧送するように動作される。
依然として図２を参照すると、圧力伝達デバイス２０４は、加圧ガス２０６を使用し、液体リザーバ２０２から受容される液体を加圧することができる。圧力伝達デバイスによって加圧された液体は、液体タンク２０８内に貯蔵されることができる。例えば、液体タンク２０８は、液体アキュムレータであり得る。いくつかの実装では、液体タンク２０８および圧力伝達デバイス２０４は、単一のコンポーネントにともに統合されることができる。液体リザーバ２０２、圧力伝達デバイス２０４、加圧ガス２０６、液体タンク２０８、液体ポンプ（図示せず）、または任意の他の好適な流体源が、それらの用語が本明細書に使用されるような流体源、加圧流体の源、または高圧流体の源内に含まれる、または別様にその一部を形成することができる。図２に示されるコンポーネント２０２−２０８は、一例示的流体源を図示するが、当業者は、本明細書に説明されるように、任意の数の流体源が洗浄システム内において加圧流体を提供するために使用され得ることを認識するであろう。
いくつかの実装では、液体リザーバ２０２、圧力伝達デバイス２０４、加圧ガス２０６、液体タンク２０８、および／または任意の他の流体源は、高圧流体源であり得る。例えば、いくつかの実装では、液体タンク２０８内に貯蔵される流体および／または加圧ガス２０６は、４．８バール（約７０ｐｓｉ）を上回る圧力にあり得る。依然として図２を参照すると、圧力伝達デバイス２０４によって提供される、および／またはタンク２０８内に貯蔵される加圧流体は、それぞれ、複数の流動制御デバイス２１２、２１４、および２１６に提供されることができる。
流体ベースセンサ洗浄システム２００はまた、２２２、２２４、および２２６に示されるように、複数のノズルを含むことができる。３つのノズル２２２−２２６が示されるが、任意の数のノズルが、システム２００内に含まれることができる。各ノズル２２２−２２６は、２３２、２３４、および２３６に示されるように、個別のセンサを洗浄するために加圧流体（例えば、加圧液体、圧縮空気）を使用することができる。センサ２３２−２３６は、例えば、図１に描写される個々のセンサ１０１に対応することができる。例えば、各ノズル２２２−２２６は、加圧流体をセンサ（例えば、センサのレンズ、カバー、筐体、または他の部分）上に噴霧する、または別様に放出し、センサから（例えば、センサのレンズ、カバー、筐体、または他の部分から）汚染物質または他の細片を除去することができる。いくつかの実装では、ノズル２２２−２２６のうちの１つ以上のものは、センサ２３２−２３６を洗浄するために加圧流体をセンサ２３２−２３６上に噴霧するノズルを含むことができる。いくつかの実装では、各ノズル２２２−２２６は、対応するセンサ２３２−２３６に一体的であり得る。
流体ベースセンサ洗浄システム２００はまた、２１２、２１４、および２１６に示されるように、複数の流動制御デバイスを含むことができる。流動制御デバイス２１２−２１６は、それぞれ、圧力伝達デバイス２０４および／または液体タンク２０８から複数のノズル２２２−２２６への加圧流体の流動を制御することができる。
センサ洗浄システム２００はさらに、１つ以上のコントローラ２５０（コンピューティングデバイスとも称される）を含むことができる。１つ以上のコントローラ２５０は、対応するノズル２２２−２２６への加圧流体の流動を可能にし、対応するノズル２２２−２２６が、あるスプレーパターンに従って等、対応するセンサ２３２−２３６を個々に洗浄することを可能にするように各流動制御デバイス２１２−２１６を個々に制御することができる。
１つ以上のコントローラ２５０は、１つ以上の流動制御デバイス２１２−２１６とインターフェースをとる、または別様にそれを制御する、１つ以上の制御デバイス、ノズル、またはコンポーネントを含むことができる。実施例として、コントローラ２５０は、（例えば、制御信号を用いて）１つ以上の流動制御デバイスを制御するように編成される、または別様に構成される、１つ以上のチップ（例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ）、拡張カード、および／または電子回路（例えば、増幅器、トランジスタ、コンデンサ等）を含むことができる。いくつかの実装では、コントローラ２５０は、動作を実施するためにコンピュータ可読媒体内に記憶される命令をロードし、実行する、プロセッサを含むことができる。
いくつかの実装では、１つ以上のコントローラ２５０は、単一のコントローラを含む。いくつかの実装では、１つ以上のコントローラ２５０は、それぞれ、複数の流動制御デバイス２１２−２１６を制御する、複数のコントローラを含む。いくつかの実装では、１つ以上のコントローラ２５０は、制御基板上に物理的に位置することができる。例えば、制御基板は、下記に説明されるように、流動制御デバイスマニホールドに物理的に結合されることができる。
いくつかの実装では、複数の流動制御デバイス２１２−２１６は、それぞれ、対応するノズル２２２−２２６への加圧流体の流動を可能にする、または妨げるように１つ以上のコントローラ２５０によって個々に制御可能である、複数のソレノイドを含むことができる。すなわち、１つ以上のコントローラ２５０は、対応するノズル２２２−２２６への液体の個別の流動を制御するように各ソレノイドを個々に制御し、それによって、センサ２３２−２３６に関する個別のスプレーパターンによる各センサ２３２−２３６の洗浄を可能にすることができる。
例えば、コントローラ２５０は、センサ２３２−２３６を洗浄するための動作を実施するように構成されることができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、センサ２３２−２３６からセンサデータを取得することができる。例えば、カメラまたはＬＩＤＡＲセンサ等のセンサ２３２−２３６は、自律車両１０の周囲環境または他の側面を説明するセンサデータを収集するように構成されることができる。センサデータは、例えば、カメラによって取得される画像データ、ＬＩＤＡＲセンサによって取得されるＬＩＤＡＲデータ、ＲＡＤＡＲセンサによって取得されるＲＡＤＡＲデータ、またはセンサ２３２−２３６によって取得される他のセンサデータであり得る。いくつかの実装では、コントローラ２５０は、センサ２３２−２３６から直接センサデータを取得することができる一方、他の実装では、コントローラ２５０は、ネットワークを介して等、別のコンピューティングシステムからセンサデータを取得することができる。いくつかの実装では、コントローラ２５０は、自律車両１０の自律動作を補助するように構成される、自律車両１０にオンボードの車両コンピューティングシステム１０２等の車両コンピューティングシステム１０２からセンサデータを取得することができる。いくつかの実装では、センサ洗浄システム２００のコントローラ２５０および任意の関連付けられる機能性は、そのような車両コンピューティングシステム１０２の中に組み込まれる、または別様にその中に含まれることができる。
コントローラ２５０は、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定するように構成されることができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、センサ２３２−２３６上に堆積される細片のタイプを決定することができる。例えば、コントローラ２５０は（単独で、または自律車両１０の他のコンポーネントまたはシステムと組み合わせてのいずれかで）、いずれかの細片がセンサ２３２−２３６上に堆積されているかどうか、および／または細片のタイプを決定するために、収集されたセンサデータ（例えば、カメラデータまたはＬＩＤＡＲデータ）を分析することができる。
実施例として、センサデータは、特定のセンサ２３２−２３６が、センサ２３２−２３６上に堆積される細片に起因して劣化したレベルで動作していると示すことができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、観察される物体の消失を検出することができる。例えば、自律車両１０が、センサデータ収集および処理反復の周期にわたって歩行者を連続的に観察し、次いで、突然、歩行者が、センサデータに基づいてもはや観察されなくなった場合、対応するセンサデータを収集したセンサ２３２−２３６のうちの１つ以上のものが、センサ２３２−２３６上に細片を有し得、それによって、センサ２３２−２３６の動作レベルを劣化させていると仮定されることができる。例えば、泥の水溜りからの飛沫が、センサ２３２−２３６の一部（例えば、カメラまたはＲＡＤＡＲセンサのレンズ）を不明瞭にしており、それによって、センサ２３２−２３６によって収集されるセンサデータから歩行者を消失させ得る。
別の実施例として、１つ以上のセンサ２３２−２３６がセンサ２３２−２３６上に堆積された細片を有すると決定するために、コントローラ２５０は、観察されることが予期される物体の不在を検出することができる。実施例として、自律車両１０は、自律車両１０が、例えば、マップデータ１２６に基づいて、停止信号を観察することを予期するであろう既知の場所に位置することができる。しかしながら、自律車両１０が、予期される場所において停止信号を観察しない場合、予期される物体を示すセンサデータを収集することが予期されるであろうセンサ２３２−２３６（例えば、ＬＩＤＡＲセンサ）のうちの１つ以上のものが、センサ２３２−２３６のデータ収集を不明瞭にする細片を有すると仮定されることができる。
別の実施例として、センサデータは、特定のセンサ２３２−２３６がセンサ２３２−２３６上に堆積される細片を有すると示すことができる。例えば、カメラが、画像データを収集することができ、コントローラ２５０は、少なくとも部分的に、カメラによって捕捉される画像の１つ以上の特性に基づいて、細片がカメラ上に堆積されていると決定することができる。
実施例として、コントローラ２５０は、粉塵細片（例えば、微細な土、花粉、空中微粒子等）が、少なくとも部分的に、カメラによって捕捉される画像内に含まれるフレームの少なくとも一部の鮮明性および／または輝度に基づいて、カメラレンズ上に堆積されていると決定することができる。例えば、粉塵がカメラレンズの表面上に堆積するにつれて、カメラによって捕捉される画像の鮮明性、輝度、および／または他の特性は、劣化し得る。鮮明性、輝度、および／または他の特性が、個別の閾値を下回る場合、粉塵が、カメラ上に堆積されており、したがって、カメラは、洗浄されるべきであると決定されることができる。別の実施例として、鮮明性、輝度、および／または他の特性が、いくつかのフレームにわたって、または経時的に劣化する、または別様に悪化する場合、同様に、粉塵が、カメラ上に堆積していると決定されることができる。さらに別の実施例として、カメラによって捕捉される画像のフレームの第１の部分の鮮明性、輝度、および／または他の特性が、画像の同一のフレームの第２の部分の鮮明性、輝度、および／または他の特性よりも有意に悪い場合、粉塵が、カメラ上に堆積されていると決定されることができる。
さらに別の実施例では、コントローラ２５０は、カメラによって捕捉される複数のフレーム内の同一の場所に呈された有機物を検出することができる。例えば、自律車両１０が進行路に沿って進行する際、虫、泥、鳥の糞、または他の有機物等の有機物が、カメラレンズ上に蓄積し、それによって、画像のいくつかのフレームにわたってカメラの視野を遮断し得る。コントローラ２５０は、カメラレンズ上に堆積される細片が有機物であるかどうかを決定するために、画像データに対して分析を実施することができる。例えば、異なるタイプの有機物が、特定の「死骸」パターン、形状、色、または有機物と関連付けられる他の性質を有することができる。いくつかの実装では、コントローラ２５０は、センサデータ内に呈されたそのような性質の分析に基づいて、有機物がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定するように構成されることができる。
いくつかの実装では、コントローラ２５０は、有機物がある閾値長さを上回るかまたは下回るかを決定することができる。実施例として、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、画像データを分析し、有機物の長さを推定することができる。例えば、コントローラ２５０は、例えば、有機物の最大長さ等のレンズ上の遮断物の推定される長さを決定するために、種々の画像分析技法を使用することができる。いくつかの実装では、閾値長さは、約０．２５インチの長さであり得る。他の実装では、他の閾値長さも、使用されることができる。いくつかの実装では、コントローラ２５０は、下記に議論されるであろうように、少なくとも部分的に、有機物の長さに基づいて、センサ２３２−２３６を洗浄するためのスプレーパターンを決定するように構成されることができる。
いくつかの実装では、コントローラ２５０は、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、淡雪がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定することができる。例えば、いくつかの実装では、ＬＩＤＡＲおよび／またはＲＡＤＡＲデータが、淡雪が降っていると示すことができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、ＬＩＤＡＲデータを使用し、個々の雪片を検出することができる。同様に、カメラからのデータの画像分析が、同様に雪が降っていると示すことができる。いくつかの実装では、自律車両１０にオンボードの温度計からのデータ等の温度データが、自律車両１０が凍結条件において動作しており、したがって、淡雪細片条件が可能性として考えられると示すことができる。
いくつかの実装では、コントローラ２５０は、塩噴霧または凍結道路細片がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定することができる。例えば、カメラから収集された画像データの画像分析が、自律車両１０が塩噴霧または凍結道路条件を被っていると示すことができる。コントローラ２５０はさらに、他のセンサ２３２−２３６（例えば、ＬＩＤＡＲまたはＲＡＤＡＲセンサ）が類似する条件に遭遇する可能性が高いであろうと決定することができる。いくつかの実装では、自律車両１０にオンボードの温度計からのデータ等の温度データが、自律車両１０が凍結条件において動作しており、したがって、塩噴霧または凍結道路細片条件が可能性として考えられると示すことができる。
いくつかの実装では、コントローラ２５０は、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、霜または氷細片がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定することができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、カメラからの画像データを使用し、自律車両１０が霜または氷条件において動作していると決定することができる。例えば、画像分析が、氷晶または他の着霜および／または着氷がカメラ上に存在していると示すことができる。コントローラ２５０はさらに、他のセンサ２３２−２３６（例えば、ＬＩＤＡＲまたはＲＡＤＡＲセンサ）が類似する条件に遭遇する可能性が高いであろうと決定することができる。いくつかの実装では、自律車両１０にオンボードの温度計からのデータ等の温度データが、自律車両１０が凍結条件において動作しており、したがって、霜または氷条件が可能性として考えられると示すことができる。
いくつかの実装では、コントローラ２５０は、第１のセンサ２３２−２３６からのデータおよび第２のセンサ２３２−２３６からのデータを使用し、センサ２３２−２３６のうちの一方または両方の上に堆積される細片のタイプを決定することができる。例えば、ＬＩＤＡＲセンサ２３２−２３６からのＬＩＤＡＲデータが、淡雪が降っていると示すことができ、遮断された視野が、カメラからの画像データ上に呈されることができる。コントローラ２５０は、第１のセンサ２３２−２３６からのデータおよび第２のセンサ２３２−２３６からのデータの両方を使用して、カメラ上に堆積される細片のタイプが淡雪である可能性が高いと決定するように構成されることができる。同様に、ＲＡＤＡＲまたはＬＩＤＡＲセンサからのデータは、センサ２３２−２３６によって収集される劣化したデータに起因して、細片がセンサ２３２−２３６上に蓄積していると示すことができる一方、カメラからの画像データは、車両が最近具体的タイプの細片（例えば、粉塵、有機物、塩噴霧、氷等）に遭遇したと示すことができる。そのような状況では、コントローラ２５０は、ＲＡＤＡＲまたはＬＩＤＡＲセンサ上に堆積される細片のタイプがカメラ上に堆積される細片と同一である可能性が高いと決定することができる。したがって、１つ以上のセンサ２３２−２３６からのデータを使用して、コントローラ２５０は、細片がセンサ２３２−２３６上に堆積されているかどうか、および細片のタイプを決定するように構成されることができる。
いくつかの実装では、コントローラ２５０は、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定することができる。例えば、スプレーパターンは、噴霧する長さ（すなわち、スプレー持続時間）、スプレー場所、噴霧する回数、および／または連続的スプレーの間の一時停止持続時間であり得る。いくつかの実装では、コントローラ２５０は、少なくとも部分的に、センサ２３２−２３６上に堆積される細片のタイプに基づいて、スプレーパターンを決定することができる。
例えば、いくつかの実装では、スプレーパターンは、特定の持続時間にわたる単一のスプレーであり得る。例えば、短いスプレーは、最大１５０ミリ秒のスプレーであり得、中間スプレーは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒のスプレーであり得、長いスプレーは、約３５０ミリ秒を上回るスプレーであり得る。同様に、短い一時停止は、最大１５０ミリ秒の一時停止であり得、中間一時停止は、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の一時停止であり得、長い一時停止は、約３５０ミリ秒を上回る一時停止であり得る。
例えば、粉塵細片がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、スプレーパターンは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、スプレーパターンは、約２００ミリ秒の単一の中間スプレーであり得る。
別の実施例として、ある閾値長さを下回る有機物がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、閾値長さは、約０．２５インチの長さであり得る。いくつかの実装では、単一のスプレーは、約３５０ミリ秒を上回る持続時間を伴う長いスプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、スプレーパターンは、約４００ミリ秒の単一の長いスプレーであり得る。
別の実施例として、淡雪細片がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、スプレーパターンは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、スプレーパターンは、約２００ミリ秒の単一の中間スプレーであり得る。
別の実施例として、塩噴霧または凍結道路細片がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、スプレーパターンは、約３５０ミリ秒を上回る持続時間を伴う長いスプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、スプレーパターンは、約５００ミリ秒の単一の長いスプレーであり得る。
いくつかの実装では、スプレーパターンは、第１のスプレー、一時停止、および第２のスプレーであり得る。例えば、ある閾値長さを上回る有機物がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、スプレーパターンを第１のスプレー、一時停止、および第２のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、閾値長さは、約０．２５インチの長さであり得る。いくつかの実装では、第１のスプレーは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、第１のスプレーは、約２００ミリ秒の短いスプレーであり得る。いくつかの実装では、一時停止は、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間一時停止であり得る。特に、いくつかの実装では、一時停止は、約２００ミリ秒の中間一時停止であり得る。いくつかの実装では、第２のスプレーは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、第２のスプレーは、約２００ミリ秒の短いスプレーであり得る。
別の実施例として、霜または氷がセンサ２３２−２３６上に堆積されていると決定することに応答して、いくつかの実装では、コントローラ２５０は、スプレーパターンを第１のスプレー、一時停止、および第２のスプレーとして構成することができる。いくつかの実装では、第１のスプレーは、約１５０ミリ秒を下回る持続時間を伴う短いスプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、第１のスプレーは、約１００ミリ秒の短いスプレーであり得る。いくつかの実装では、一時停止は、約１５０ミリ秒を下回る持続時間を伴う短い一時停止であり得る。特に、いくつかの実装では、一時停止は、約１００ミリ秒の短い一時停止であり得る。いくつかの実装では、第２のスプレーは、約１５０ミリ秒〜約３５０ミリ秒の持続時間を伴う中間スプレーであり得る。特に、いくつかの実装では、第２のスプレーは、約２００ミリ秒の中間スプレーであり得る。
他の実装では、他のスプレーパターンも、種々のタイプの細片に基づいて、使用されることができる。例えば、いくつかのスプレーパターンは、連続的スプレーの間に複数の一時停止を伴う３つ以上のスプレーを含むことができる。
コントローラ２５０はさらに、少なくとも部分的に、スプレーパターンに基づいて、流体源（例えば、液体タンク２０８）からノズル２２２−２２６への流体の流動を制御するように構成されることができる。例えば、コントローラ２５０は、流体源（例えば、液体タンク２０８）から各個別のノズル２２２−２２６への流体の流動を制御し、対応するセンサ２３２−２３６を洗浄するように構成されることができる。いくつかの実装では、コントローラ２５０は、個別のスプレーパターンに基づいて、対応するノズル２２２−２２６への流体の流動を可能にし、ノズル２２２−２２６が対応するセンサ２３２−２３６を洗浄することを可能にするように各流動制御デバイス２１２−２１６を制御することができる。例えば、特定の持続時間にわたる単一のスプレーのスプレーパターンに関して、コントローラ２５０は、スプレーパターンの持続時間にわたって流体が流体源（液体タンク２０８、加圧ガス２０６等）からノズル２２２−２２６に流動することを可能にするように流動制御デバイス２１２−２１６を制御することができる。同様に、複数のスプレーを含むスプレーパターンに関して、コントローラ２５０は、第１のスプレー持続時間にわたる噴霧、一時停止持続時間にわたる一時停止、および第２の持続時間にわたる噴霧等をするように流動制御デバイス２１２−２１６を制御することができる。
いくつかの実装では、流動制御デバイスマニホールド（例えば、ソレノイドマニホールド）のうちの１つ以上のものは、液体タンク２０８と統合されることができる。実施例として、ノズル２２２−２２６への加圧流体の個別の流動を制御するソレノイドマニホールドが、液体タンク２０８によって貯蔵される流体の加圧体積内に物理的に位置することができる。いくつかの実装では、１つ以上のコントローラ２５０もまた、液体タンク２０８と統合されることができる。
液体タンク２０８内への流動制御デバイスマニホールドの包含は、そのようなコンポーネントが単一のパッケージとして提供されることを可能にし、それによって、空間を節約する。液体タンク２０８内への流動制御デバイスマニホールドの包含はまた、タンク２０８からノズル２２２−２２６への個別の流体流動距離を減少させ、それによって、ホース長さに起因する圧力損失を排除し、逆に、ノズル２２２−２２６によって使用されるときに流体の圧力を増加させる。
加えて、いくつかの実装では、統合液体タンクはさらに、弁、圧力センサ、および／またはそれに結合される、または別様にそれと統合される制御を含むことができる。
いくつかの実装では、配線を除くセンサ洗浄システム２００の全体が、自律車両の運転室の外部に物理的に位置する。一実施例として、液体リザーバ２０２を除く全てのシステムコンポーネントが、車両の屋根上に（例えば、車両の屋根上に搭載されるポッド内に）位置することができる。例えば、液体リザーバ２０２は、車両のボンネットの下に位置することができる。加えて、いくつかの実装では、配線を含むセンサ洗浄システム２００の全体が、自律車両の運転室の外部に物理的に位置する。
いくつかの実装では、センサ洗浄システム２００はさらに、コントローラエリアネットワークを含むことができる。例えば、１つ以上のコントローラ２５０は、複数の流動制御デバイス２１２−２１６を制御するために、コントローラエリアネットワーク上で制御信号を伝送することができる。センサ洗浄システム２００によるコントローラエリアネットワークの使用は、車両用途におけるローカル相互接続ネットワークのより典型的な使用と対照的である。コントローラエリアネットワークの使用は、メッセージブロードキャストの使用を可能にし、通信の観点からセンサ洗浄システム２００を無限に拡張可能にする。
一実施例として、いくつかの実装では、流動制御デバイス２１２−２１６のうちの少なくとも２つ以上のものは、上記に説明されるように、液体タンク２０８に統合されることができる。統合タンクは、コントローラエリアネットワークから制御信号を受信する、いくつかの接続ピンを含むことができる。いくつかの実装では、流動制御デバイス２１２−２１６を制御する制御信号は、統合タンクに対応する流動制御デバイス２１２−２１６を制御する方法を命令する、シーケンス信号および発射順序信号を含むことができる。一実施例では、統合タンクは、それぞれ、電力、接地、シーケンス、および発射順序に対応する、４つの接続ピンを有することができる。
本開示の例示的洗浄システム２００によって提供される利点は、自律車両１０の１つ以上のセンサ２３２−２３６を洗浄するために高圧流体を使用する能力である。高圧流体を使用することは、センサ２３２−２３６からの細片の増加された層剥離を可能にすることができる。さらに、本開示の例示的洗浄システム２００は、センサ２３２−２３６上に堆積される細片のタイプに基づいて決定されるスプレーパターン等のスプレーパターンに従って、センサ２３２−２３６が洗浄されることを可能にすることができる。
ここで図３を参照すると、本開示の例示的側面による、例示的ノズル３００の上下図が、描写される。ノズル３００は、洗浄システム２００において使用されることができ、図２に描写されるノズル２２２−２２６に対応することができる。示されるように、ノズル３００は、台板３１０を含むことができる。台板３１０は、入口３２０と、発振器３３０と、出口３４０とを含むことができる。入口３２０は、液体タンク２０８からの高圧液体または加圧ガス２０６の源からの加圧空気等の高圧流体を受容するように構成されることができる。入口３２０は、入口３２０が発振器３３０と流体連通するように、発振器３３０と結合されることができる。例えば、入口３２０の中に流動する流体は、発振器３３０の中に流動することができる。同様に、発振器３３０は、発振器３３０が出口３４０と流体連通するように、出口３４０と結合されることができる。例えば、発振器３３０の中に流動する流体は、出口３４０を介してノズル３００から退出することができる。
発振器３３０は、縦方向Ｌおよび接線方向Ｔと関連付けられることができる。接線方向Ｔは、縦方向Ｌに略垂直であり得る。上流方向Ｕが、縦方向Ｌに平行に延びることができる。流体は、上流方向Ｕにおいて入口３２０に進入し、概して、縦方向Ｌに沿ってノズル３００を通して流動し、下流方向Ｄにおいて出口３４０を介してノズル３００から退出することができる。したがって、流体は、概して、上流方向Ｕから下流方向Ｄに流動することができる。
いくつかの実装では、入口３２０は、第１の入口壁３２１と、第２の入口壁３２２とを含むことができる。第１の入口壁３２１は、第１の部分と、第２の部分とを含むことができる。例えば、第１の部分は、第１の入口壁３２１の上流方向にあり得、第２の部分は、第１の入口壁３２１の下流方向にあり得る。同様に、第２の入口壁３２２は、第１の部分と、第２の部分とを含むことができる。第１の部分は、第２の入口壁３２２の上流方向にあり得、第２の部分は、第２の入口壁３２２の下流方向にあり得る。第２の入口壁３２２は、第１の入口壁３２１から接線方向Ｔに沿ったノズル３００の対向する側上等で第１の入口壁３２１と対向し得る。
第１の入口壁３２１の第１の部分および第２の入口壁３２２の第１の部分は、高圧流体等の加圧流体を受容するように構成される、開口部Ｏをともに画定することができる。例えば、種々の実装では、入口３２０の開口部は、開口部が、ねじ込み、圧入、または他の接続を介して等、加圧流体を受容することを可能にするために、種々の結合器、コネクタ、または他のアダプタを含むことができる。
第１の入口壁３２１の第２の部分および第２の入口壁３２２の第２の部分は、第１の幅を有する第１のスロートＴＨ１をともに画定することができる。示されるように、第１の入口壁３２１および第２の入口壁３２２は、開口部Ｏから第１のスロートＴＨ１まで狭化することができる。
入口３２０は、発振器への流体流動の妨げられない経路を提供することができる。例えば、示されるように、入口３２０は、支柱、ダイバータ、または他の障害物等、入口から発振器までの流体流動の経路内にいかなる障害物も含まない。むしろ、入口３２０は、支柱またはダイバータを含む入口において等、スロートまで狭化するが、流体流動の経路を妨げない、２つの側壁を含む。
いくつかの実装では、入口３２０において受容される流体は、４．８バールを上回る圧力における高圧流体であり得る。例えば、入口３２０は、高圧流体の源（例えば、液体タンク２０８）に結合され得る供給ラインに結合されることができ、いくつかの実装では、流動制御デバイスが、入口３２０と高圧流体の源との間に結合され、ノズル３００への高圧流体の流動を可能にする、または妨げることができる。入口３２０において受容される流体（例えば、液体、圧縮空気）は、４．８バールを上回る圧力にある。いくつかの実装では、高圧流体は、４．８バール〜６．２バールの範囲内の圧力にあり得る。いくつかの実装では、高圧流体は、任意の好適な圧力にあり得る。
発振器３３０は、入口から加圧流体を受容し、発振流体を生成するように構成されることができる。例えば、いくつかの実装では、発振器３３０は、第１の側壁３３１と、第２の側壁３３２と、第１の発振壁３３３と、第２の発振壁３３４とを含むことができる。第１の発振壁３３３および第１の側壁３３１は、第１のバイパス管３３５をともに画定することができ、第２の発振壁３３４および第２の側壁３３２は、第２のバイパス管３３６をともに画定することができる。いくつかの実装では、第１のバイパス管３３５は、第１のバイパス幅Ｂ２を有することができ、第２のバイパス管３３６は、第２のバイパス幅Ｂ１を有することができる。第１のバイパス幅Ｂ２および／または第２のバイパス幅Ｂ１は、例えば、それぞれ、第１の側壁３３１と第１の発振壁３３３との間、または第２の側壁３３２と第２の発振壁３３４との間の幅であり得る。
いくつかの実装では、第１の発振壁３３３および第２の発振壁３３４は、混合チャンバ３３７をともに画定することができる。さらに、第１の発振壁３３３および第２の発振壁３３４は、第２の幅を有する第２のスロートＴＨ２および第３の幅を有する第３のスロートＴＨ３をともに画定することができる。第２のスロートＴＨ２は、混合チャンバ３３７の上流部分にあり得、第３のスロートＴＨ３は、混合チャンバ３３７の下流部分にあり得る。混合チャンバはさらに、第２のスロートと第３のスロートとの間に接線方向に沿って最大幅Ｗを画定することができる。いくつかの実装では、第２のスロートＴＨ２の幅および第３のスロートＴＨ３の幅は、最大幅Ｗを下回り得る。例えば、混合チャンバ３３７は、第２のスロートＴＨ２から最大幅Ｗまで広がり、最大幅Ｗから第３のスロートＴＨ３まで狭化することができる。
いくつかの実装では、第１の発振壁３３３は、第１の発振壁３３３の下流部分に第１のバンパ３３８を含むことができる。同様に、第２の発振壁３３４は、第２の発振壁３３４の下流部分に第２のバンパ３３９を含むことができる。各バンパ３３８／３３９は、縦方向に沿ってバンパ長さＴ１を画定することができる。例えば、いくつかの実装では、第１のバンパ３３８および第２のバンパ３３９は、同一の長さであり得る。
加圧流体が入口３２０から発振器３３０の中に流動する際、流体の第１の部分が、第１のバイパス管３３５の中に流動することができ、流体の第２の部分が、第２のバイパス管３３６の中に流動することができる。流体の第３の部分が、混合チャンバの中に流動することができる。第１の部分および第２の部分が、それぞれ、第１のバイパス管３３５および第２のバイパス管３３６を通して流動する際、第１の部分および第２の部分のそれぞれの一部が、それぞれ、第１のバンパ３３８および第２のバンパ３３９の周囲に、かつ混合チャンバ３３７の中に流動することができる。いくつかの実装では、各バンパは、各個別のバイパス管から混合チャンバの中に流動を指向することを補助するように構成される、略凸状部分を含むことができる。本流動は、流体の流動を発振させるために、交互する圧力差を第１の発振壁３３３および第２の発振壁３３４上に蓄積させることができる。このように、発振器３３０は、入口３２０から加圧流体（例えば、高圧流体）を受容し、発振流を生成するように構成されることができる。
出口３４０は、発振器３３０から発振流体の流動を受容するように構成されることができる。出口３４０は、第１のバイパス管３３５に近接する第１の退出口壁３４１と、第２のバイパス管３３６に近接する第２の退出口壁３４２とを含むことができる。第１および第２の退出口壁３４１／３４２は、第４の幅を有する第４のスロートＴＨ４および退出口Ｅをともに画定することができる。いくつかの実装では、出口は、第４のスロートＴＨ４から退出口Ｅまで狭化することができる。
出口３４０は、発振流体を受容し、発振流体を表面に提供し、表面から細片を層剥離するように構成されることができる。例えば、出口３４０は、センサ１０１から細片を層剥離するために、センサ１０１の表面上に発振流体を出射するように構成されることができる。
いくつかの実装では、出口は、退出口Ｅの下流の漸広部分において等、退出口側壁３４３および３４４を含むことができる。例えば、いくつかの実装では、漸広部分は、約６０°の角度を横断して漸広であることができる。
ここで図４を参照すると、図３の例示的ノズル３００の側面図が、描写される。示されるように、ノズル３００は、台板３１０と、上部３６０とを含むことができる。また、描写されるものは、出口３４０である。
いくつかの実装では、台板３１０および／または上部３６０は、単一の材料片から製造されることができる。例えば、いくつかの実装では、台板３１０および／または上部３６０は、固体の材料片（例えば、アルミニウム、鋼、プラスチック）からミリングされることができる。例えば、入口３２０、バイパス流動管３４２／３４４、混合チャンバ３４６、および出口３４０は、固体の材料片に切断され、それによって、台板上の床部３７０およびノズル３００の種々の流体流路を作成することができる。いくつかの実装では、台板３１０および／または上部３６０は、付加製造、射出成形、または任意の他の好適なプロセスによって製造されることができる。
いくつかの実装では、上部３６０は、金属またはプラスチック等の台板３１０と同一または類似する材料から製造されることができ、種々のチャンバを封入するために台板３１０に取り付けられることができる。上部３６０は、入口３２０、発振器３３０、および出口３４０を封入するために、台板３１０に取り付けられることができる。例えば、いくつかの実装では、上部３６０は、レーザ溶接、超音波溶接、ろう付け、従来の溶接、１つ以上の締結具（例えば、ねじ）を介した結合、または任意の他の好適な方法を介して台板３１０に取り付けられることができる。そのような方式では、ノズル３００は、開口部および退出口を除いて、本質的に気密および／または水密状態になることができる。いくつかの実装では、上部３６０は、台板３１０の床部３７０に本質的に平行であり得る。
図３および４は、別個の部品として台板３１０および上部３６０を描写するが、当業者は、いくつかの実装では、ノズル３００が、台板３１０および上部３６０が鋳造、射出成形、付加製造等を介して等、単一の材料片から構築されるように製造され得ることを認識するであろう。
ここで図５を参照すると、本開示の付加的例示的側面による、例示的調節可能ノズル９００の斜視図が、描写される。例えば、いくつかの実装では、調節可能ノズル９００は、洗浄システム２００におけるノズル２２２−２２６として使用されることができる。
調節可能ノズル９００は、ノズル３００と類似するコンポーネントを含むことができ、主要な差異は、調節可能ノズル９００が調節可能発振器９３０を含むことである。例えば、調節可能ノズル９００は、入口９２０を含むことができる。入口９２０は、加圧空気（例えば、圧縮空気）または加圧液体等の加圧流体を受容するように構成されることができる。いくつかの実装では、加圧流体は、４．８バールを上回る圧力における流体等の高圧流体であり得る。
調節可能発振器９３０は、入口９２０と結合されることができる。例えば、調節可能発振器９３０は、加圧流体が入口９２０から調節可能発振器９３０の中に流動し得るように、入口９２０と流体連通することができる。このように、調節可能発振器は、入口９２０から加圧流体を受容するように構成されることができる。さらに、調節可能発振器９３０は、発振流体を生成するように構成されることができる。調節可能ノズル９００はさらに、調節可能発振器９３０と結合される出口９４０を含むことができる。出口９４０は、発振流体を受容し、調節可能ノズル９００から発振流体を出射するように構成されることができる。
調節可能発振器９３０は、縦方向Ｌおよび接線方向Ｔと関連付けられることができる。接線方向Ｔは、縦方向Ｌに略垂直であり得る。上流方向Ｕが、縦方向Ｌに平行に延びることができる。流体は、上流方向Ｕにおいて入口９２０に進入し、概して、縦方向Ｌに沿ってノズル９００を通して流動し、下流方向Ｄにおいて出口９４０を介してノズル９００から退出することができる。したがって、流体は、概して、上流方向Ｕから下流方向Ｄに流動することができる。
調節可能発振器９３０は、第１の発振壁９５０と、第２の発振壁９６０とを含むことができる。第１の発振壁９５０は、第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１を含むことができる。同様に、発振壁９６０は、第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１を含むことができる。第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１および第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１は、調節可能混合チャンバ９７０をともに画定することができる。調節可能混合チャンバ９７０は、第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１または第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１によって調節可能である１つ以上の性質を有し得る、発振流体を生成するように構成されることができる。例えば、いくつかの実装では、第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１および／または第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１が調節するように構成され得る発振流体の１つ以上の性質は、発振流体の発振周波数、発振角度、または流動の方向を含むことができる。
調節可能発振器９３０はさらに、第１の側壁９５２と、第２の側壁９６２とを含むことができる。第１の発振壁９５０はまた、第１のバイパス壁９５３を含むことができる。同様に、第２の発振壁９６０は、第２のバイパス壁９６３を含むことができる。第１のバイパス壁９５３および第１の側壁９５２は、第１のバイパス管９５４をともに画定することができ、第２のバイパス壁９６３および第２の側壁９６２は、第２のバイパス管９６４をともに画定することができる。第１のバイパス管９５４および第２のバイパス管９６４は、図３に描写されるような第１のバイパス管３３５および第２のバイパス管３３６と類似し、類似する機能性を有することができる。例えば、入口９２０において受容される加圧流体の流動の第１の部分が、第１のバイパス管９５４の中に流動することができ、入口９２０において受容される加圧流体の第２の部分が、第２のバイパス管９６４を通して流動することができる。
第１の発振壁９５０はさらに、第１の発振壁９５０の上流部分における第１の上流撓曲部９５５と、第１の発振壁９５０の下流部分における第１の下流撓曲部９５６とを含むことができる。同様に、第２の発振壁９６０は、第２の発振壁９６０の上流部分における第２の上流撓曲部９６５と、第２の発振壁９６０の下流部分における第２の下流撓曲部９６６とを含むことができる。第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１は、第１の上流撓曲部９５５および第１の下流撓曲部９５６によって第１のバイパス壁９５３に接続されることができる。同様に、第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１は、第２の上流撓曲部９６５および第２の下流撓曲部９６６によって第２のバイパス壁９６３に結合されることができる。第１の上流撓曲部９５５、第１の下流撓曲部９５６、第２の上流撓曲部９６５、および第２の下流撓曲部９６６はそれぞれ、調節可能混合チャンバを調節するために独立して移動可能であり得る。例えば、いくつかの実装では、撓曲部９５５／９５６／９６５／９６６は、射出成形プロセスを介して等、可撓性プラスチックから成形されることができる。第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１および第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１は、第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１および第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１が、調節可能混合チャンバ９７０を調節するために、概して、接線方向Ｔに沿って移動し得るように、調節可能ノズル９３０の床部９７１から接続解除されることができる。
例えば、第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１および第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１は、調節可能発振器９３０の上流部分における第１のスロートＴＨ１（すなわち、上流スロート）および調節可能発振器９３０の下流部分における第２のスロートＴＨ２（すなわち、下流スロート）をともに画定することができる。第１のスロートＴＨ１の幅および第２のスロートＴＨ２の幅は、第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１および第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１を移動させることによって調節されることができる。例えば、第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１の上流部分または下流部分は、調節可能混合チャンバ９７０を増加または減少させるために、概して、接線方向Ｔに沿って移動し、第２の調節可能チャンバ修正器壁９６１に向かって延在する、またはそれから離れるように後退することができ、または逆もまた同様である。このように、調節可能混合チャンバ９７０は、調節可能チャンバ修正器壁９５１／９６１によって調節されることができる。
いくつかの実装では、調節可能ノズル９００は、コントローラ２５０等のコントローラによって制御されることができる。例えば、コントローラは、調節可能混合チャンバ９７０を調節するために、第１の上流撓曲部９５５、第１の下流撓曲部９５６、第２の上流撓曲部９６５、および第２の下流撓曲部９６６の独立した移動を制御するように構成されることができる。
例えば、ここで図６を参照すると、本開示の付加的例示的側面による、例示的制御可能調節可能ノズル９００が、描写される。図６は、図５と同一の調節可能ノズル９００を描写するが、下記にさらに詳細に議論されるであろう付加的詳細およびコンポーネントを含む。
例えば、いくつかの実装では、調節可能ノズル９００は、１つ以上の電磁場を生成するように構成される、１つ以上の電磁石を含むことができる。いくつかの実装では、コントローラ２５０等のコントローラは、１つ以上の電磁石を制御し、調節可能混合チャンバ９７０の形状を調節するように構成されることができる。
例えば、図６に示されるようないくつかの実装では、調節可能ノズル９００は、第１の上流電磁石１０１０と、第１の下流電磁石１０１１と、第２の上流電磁石１０２０と、第２の下流電磁石１０２１とを含むことができる。電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１は、例えば、コイル状インダクタであり得、そのそれぞれは、電流がコイル状インダクタを通して流れると、電磁場を生成することができる。同様に、他の好適な電磁石も、使用されることができる。
いくつかの実装では、調節可能ノズルは、１つ以上の磁気的に制御可能な流体を含むことができる。例えば、いくつかの実装では、磁気的に制御可能な流体は、強磁性流体であり得る。同様に、他の磁気的に制御可能な流体も、使用されることができる。いくつかの実装では、磁気的に制御可能な流体は、１つ以上の電磁石によって生成される１つ以上の電磁場に反応し、調節可能混合チャンバの形状を調節するように構成されることができる。
例えば、図６に示されるようないくつかの実装では、第１のバイパス壁９５３および第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１は、第１の発振壁９５０の上流部分における第１の空洞（すなわち、第１の上流空洞）および下流部分における第１の空洞（すなわち、第１の下流空洞）を画定することができる。同様に、第２のバイパス壁９６３および第１の調節可能チャンバ修正器壁９６１は、第２の発振壁９６０の上流部分における第２の空洞（すなわち、第２の上流空洞）および下流部分における第２の空洞（すなわち、第２の下流空洞）を画定することができる。
いくつかの実装では、図６に描写されるように、第１の上流の磁気的に制御可能な流体１０３１は、第１の上流空洞内に位置付けられることができ、第１の下流の磁気的に制御可能な流体１０３２は、第１の下流空洞内に位置付けられることができ、第２の上流の磁気的に制御可能な流体１０４１は、第２の上流空洞内に位置付けられることができ、第２の下流の磁気的に制御可能な流体１０４２は、第２の下流空洞内に位置付けられることができる。
いくつかの実装では、１つ以上の磁気的に制御可能な流体は、１つ以上の磁場によって制御されることができる。例えば、磁場は、磁気的に制御可能な流体を、磁場の磁束線に沿って整合させることができる。例えば、それらの個別の空洞内に位置付けられる磁気的に制御可能な流体１０３１／１０３２／１０４１／１０４２は、電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１によって生成される磁場に反応することができる。磁気的に制御可能な流体１０３１／１０３２／１０４１／１０４２が個別の電磁場と整合する際、磁気的に制御可能な流体は、個別の撓曲部９５５／９５６／９６５／９６６および／またはチャンバ修正器壁９５１／９６１に対して圧力を付与し、調節可能混合チャンバ９７０を拡張または収縮させることができる。
例えば、いくつかの実装では、第１の上流電磁石１０１０は、第１の上流の磁気的に制御可能な流体１０３１を横断して第１の上流電磁場を生成するように構成されることができ、第１の下流電磁石１０１１は、第１の下流の磁気的に制御可能な流体１０３２を横断して第１の下流電磁場を生成するように構成されることができ、第２の上流電磁石１０２０は、第２の上流の磁気的に制御可能な流体１０４１を横断して第２の上流電磁場を生成するように構成されることができ、第２の下流電磁石１０２１は、第２の下流の磁気的に制御可能な流体１０４２を横断して第２の下流電磁場を生成するように構成されることができる。例えば、図６に示されるように、電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１はそれぞれ、それぞれ、概して、調節可能混合チャンバ９７０から外部の個別の磁気的に制御可能な流体１０３１／１０３２／１０４１／１０４２から接線方向に沿って位置付けられる。いくつかの実装では、電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１はそれぞれ、それぞれ、第１および第２のバイパス管９５４／９６４の外側に位置付けられることができる。
いくつかの実装では、電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１はそれぞれ、個別の磁場を生成するように制御されることができる。例えば、電流が、各電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１を通して流され、個別の磁場を生成することができる。磁気的に制御可能な流体１０３１／１０３２／１０４１／１０４２（例えば、強磁性流体）は、磁場の磁束線に沿って形成されることによって個別の磁場に反応することができる。これは、順に、個別の磁気的に制御可能な流体１０３１／１０３２／１０４１／１０４２に個別の場所における撓曲部９５５／９５６／９６５／９６６を拡張させることができる。例えば、第１の上流の磁気的に制御可能な流体１０３１は、概して、接線方向に沿って延在または収縮し、それによって、第１の上流撓曲部９５５に対して力を生成し、第１の調節可能チャンバ修正器壁９５１の上流部分を、概して、接線方向に沿って延在または後退させ、それによって、調節可能混合チャンバ９７０を狭化または拡張することができる。同様に、各個別の磁気的に制御可能な流体１０３１／１０３２／１０４１／１０４２は、個別の電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１によって生成される個別の磁場に反応することができる。
いくつかの実装では、第１の上流電磁石１０３１および第２の上流電磁石１０４１は、それぞれ、第１の上流電磁場および第２の上流電磁場を生成することによって、上流スロートＴＨ１の幅および配向を調節するように構成されることができる。同様に、第１の下流電磁石１０３２および第２の下流電磁石１０３２は、それぞれ、第１の下流電磁場および第２の下流電磁場を生成することによって、下流スロートＴＨ２の幅および配向を調節するように構成されることができる。このように、調節可能混合チャンバ２７０は、調節可能ノズル９００内で電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１のそれぞれによって生成される電磁場を制御することによって、微細に制御されることができる。
いくつかの実装では、第１の上流電磁石１０１０、第１の下流電磁石１０１１、第２の上流電磁石１０２０、および第２の下流電磁石１０２１は、コントローラ２５０等のコントローラによって制御され、それぞれ、第１の上流電磁場、第２の下流電磁場、第２の上流向き磁場、および第２の下流電磁場を誘発するように構成されることができる。例えば、コントローラ２５０は、電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１のそれぞれに提供される電流を独立して制御するように構成されることができる。このように、コントローラ２５０は、電磁石１０１０／１０１１／１０２０／１０２１に提供される電流を制御することによって、調節可能チャンバ修正器壁９５１／９６１の移動を制御するように構成されることができる。
調節可能混合チャンバ９７０のサイズおよび構成を調節することによって、調節可能ノズル９００によって生成される発振流体のいくつかの性質は、調節されることができる。例えば、調節可能チャンバ修正器壁９５１／９６１を拡張および／または収縮させることは、発振流体の発振周波数、発振角度、および／または流動の方向を調節することができる。例えば、第１のスロートＴＨ１の幅および／または配向および／または第２のスロートＴＨ２の幅を調節することは、いくつかの実装では、発振流体の発振周波数、発振角度、および／または流動の方向を調節することができる。例えば、所望に応じて、発振周波数は、増加または減少されることができ、流動の方向は、ノズル９００の一方の側から他方に指向されることができ、発振角度θは、広げられる、または狭化されることができる。このように、調節可能ノズル９００は、調節可能ノズル９００によって生成される発振流体の１つ以上の性質を調節するために、コントローラによって等、微細に制御されることができる。
いくつかの実装では、調節可能ノズル９００は、少なくとも部分的に、細片を示すセンサデータに基づいて、システム２００内のコントローラ２５０等のコントローラによって制御されることができる。例えば、センサ２３２−２３６からのセンサデータは、細片がセンサ２３２−２３６の特定の部分の上に位置する、または細片が特定のタイプの細片であると示すことができる。いくつかの実装では、コントローラ２５０は、例えば、細片を示すセンサデータに基づいて、ノズルからの発振流体の発振速度、発振角度、または流動の方向を制御することによって等、少なくとも部分的に、細片を示すセンサデータに基づいて、調節可能ノズル９００を制御することができる。例えば、コントローラ２５０は、発振流体の流動を細片が位置する特定の面積に指向する、および／または発振流体の発振速度を増加または減少させ、発振流体の層剥離効果を改良することができる。
いくつかの実装では、コントローラ２５０はさらに、調節可能ノズル９００からの流体のスプレーを示すセンサデータを取得することができる。例えば、カメラが、カメラのレンズ上に噴霧する調節可能ノズル９００からの発振流体の画像データを収集することができる。画像データは、例えば、発振流体がレンズから細片を正常に層剥離しているかどうかを示すことができる。例えば、画像データは、発振流体が細片を層剥離するために正しい面積に噴霧しているかどうか、または発振周波数または発振角度が細片を効果的に層剥離しているかどうかを示すことができる。
いくつかの実装では、コントローラ２５０は、少なくとも部分的に、流体のスプレーを示すセンサデータに基づいて、調節可能ノズル９００を制御することができる。例えば、コントローラ２５０は、流体のスプレーを示すデータに基づいて、ノズルからの発振流体の発振速度、発振角度、または流動の方向を調節するように調節可能ノズル９００を制御することができる。例えば、コントローラ２５０は、発振流体の流動を指向し、センサ２３２−２３６の表面から細片をより効果的に層剥離するように調節可能ノズル９００を制御するために、フィードバックの形態として流体のスプレーを示すセンサデータを使用することができる。例えば、コントローラ２５０は、画像データの連続的フレームを使用し、センサ２３２−２３６の特定の面積に流体の流動を指向するように調節可能ノズル９００を調節することができる。
ここで図７を参照すると、本開示の例示的側面による、自律車両のセンサを洗浄するための例示的方法（６００）が、描写される。図６は、例証および議論目的のために、特定の順序において実施されるステップを描写するが、本開示の方法は、特に図示される順序または配列に限定されない。方法（６００）の種々のステップは、本開示の範囲から逸脱することなく、種々の方法において、省略される、再配列される、組み合わせられる、および／または適合されることができる。方法（６００）は、１つ以上のプロセッサを備えるコントローラ２５０等のコントローラによって実装されることができる。
（６０２）において、方法（６００）は、センサからセンサデータを取得するステップを含むことができる。例えば、いくつかの実装では、センサデータは、ＬＩＤＡＲセンサ、ＲＡＤＡＲセンサ、またはカメラから取得されることができる。センサデータは、例えば、カメラデータ、ＬＩＤＡＲデータ、ＲＡＤＡＲデータ、または他のセンサデータであり得る。いくつかの実装では、センサデータは、細片を示すデータを含むことができる。
（６０４）において、方法（６００）は、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、センサ上に堆積される細片のタイプを決定するステップを含むことができる。例えば、いくつかの実装では、細片のタイプは、粉塵、ある閾値長さを下回る有機物、その閾値長さを上回る有機物、淡雪、塩噴霧または凍結道路細片、霜または氷、または他のタイプの細片を含むことができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、センサ上に堆積される細片のタイプを決定するために、カメラデータ、ＬＩＤＡＲデータ、またはＲＡＤＡＲデータ等のセンサデータを分析することができる。いくつかの実装では、コントローラは、第２のセンサからのセンサデータに基づいて、第１のセンサ上に堆積される細片のタイプを決定することができる。
（６０６）において、方法（６００）は、スプレーパターンを決定するステップを含むことができる。例えば、いくつかの実装では、スプレーパターンは、少なくとも部分的に、センサ上に堆積される細片のタイプに基づいて、決定されることができる。例えば、スプレーパターンは、スプレー持続時間、スプレー場所、噴霧する回数、および／または連続的スプレーの間の一時停止持続時間を含むことができる。例えば、いくつかの実装では、スプレーパターンは、短い、中間、または長い持続時間にわたる単一のスプレーを含むことができる。いくつかの実装では、スプレーパターンは、短い、中間、または長い一時停止等の連続的スプレーの間に１つ以上の一時停止持続時間を伴う複数のスプレーを含むことができる。
（６０８）において、方法（６００）は、少なくとも部分的に、スプレーパターンに基づいて、流体源からノズルへの流体の流動を制御するステップを含むことができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、流動制御デバイスを制御し、流体源からノズルへの流体の流動を可能にする、または妨げるように構成されることができる。いくつかの実装では、ノズルは、本明細書に開示されるように、発振ノズルおよび／または調節可能ノズルであり得る。
例えば、いくつかの実装では、調節可能ノズルは、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、制御されることができる。例えば、いくつかの実装では、センサデータは、細片を示すデータであり得、コントローラは、少なくとも部分的に、細片を示すセンサデータに基づいて、調節可能ノズルを制御することができる。例えば、いくつかの実装では、コントローラは、表面上に堆積される細片を洗浄して落とすために、センサ表面の特定の部分の上に流動を指向するため等、調節可能ノズルからの流体の発振周波数、発振角度、および／または流動の方向を制御することができる。
さらに、いくつかの実装では、センサデータはさらに、調節可能ノズルからの流体のスプレーを示すセンサデータを含むことができる。例えば、センサデータは、流体が調節可能ノズルからセンサの表面上に噴霧されている間に取得されることができる。例えば、カメラデータが、レンズ等のカメラの表面上への流体のスプレーを示すように取得されることができる。いくつかの実装では、コントローラは、流体の流動を特定の面積に指向するように調節可能ノズルを制御し、センサ上に堆積される細片を除去するために、フィードバックループとしてセンサデータを使用することによって等、少なくとも部分的に、流体のスプレーを示すセンサデータに基づいて、調節可能ノズルを制御することができる。
このように、コントローラは、センサデータを取得し、少なくとも部分的に、センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定し、少なくとも部分的に、スプレーパターンに基づいて、流体源からノズルへの流体の流動を制御することができる。さらに、本明細書に開示されるシステムおよび方法は、特定のタイプの細片の除去のために構成されるスプレーパターンを使用することによって、１つ以上のセンサ上に堆積される細片の効率的な除去を可能にすることができる。
本明細書に議論される技術は、サーバ、データベース、ソフトウェアアプリケーション、および他のコンピュータベースのシステム、および行われるアクションおよびそのようなシステムに、およびそこから送信される情報を参照する。コンピュータベースのシステムの固有のフレキシビリティは、コンポーネント間およびその中のタスクおよび機能性の多種多様な可能性として考えられる構成、組み合わせ、および分割を可能にする。例えば、本明細書に議論されるプロセスは、単一のデバイスまたはコンポーネントまたは組み合わせて機能する複数のデバイスまたはコンポーネントを使用して、実装されることができる。データベースおよびアプリケーションは、単一のシステム上に実装される、または複数のシステムを横断して分散されることができる。分散型コンポーネントは、連続的に、または並行して動作することができる。
本主題は、その種々の具体的例示的実施形態に関して詳細に説明されたが、各実施例は、本開示の限定ではなく、解説として提供される。当業者は、前述の理解を達成すること応じて、そのような実施形態の改変、変形例、および均等物を容易に生産することができる。故に、主題の開示は、当業者に容易に明白となるであろうように、本主題へのそのような修正、変形例、および／または追加の含有を除外しない。例えば、一実施形態の一部として図示または説明される特徴は、別の実施形態と併用され、なおもさらなる実施形態をもたらすことができる。したがって、本開示は、そのような改変、変形例、および均等物を網羅することを意図している。

Claims (20)

  1. 自律車両センサを洗浄するように構成されるセンサ洗浄システムであって、前記センサ洗浄システムは、
    流体を供給する流体源と、
    ノズルであって、前記ノズルは、自律車両のセンサに前記流体のスプレーを提供し、前記センサから細片を除去するように構成される、ノズルと、
    コントローラであって、前記コントローラは、１つ以上のプロセッサと、１つ以上の非一過性コンピュータ可読媒体とを備え、前記１つ以上の非一過性コンピュータ可読媒体は、命令を集合的に記憶しており、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記コントローラに、動作を実施させ、前記動作は、
    前記センサからセンサデータを取得することと、
    少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定することと、
    少なくとも部分的に、前記スプレーパターンに基づいて、前記流体源から前記ノズルへの前記流体の流動を制御することと
    を含む、コントローラと
    を備える、センサ洗浄システム。
  2. 少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、前記スプレーパターンを決定することは、
    少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、前記センサ上に堆積される細片のタイプを決定することと、
    少なくとも部分的に、前記細片のタイプに基づいて、前記スプレーパターンを決定することと
    を含む、前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  3. 少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、前記センサ上に堆積される前記細片のタイプを決定することは、前記細片が粉塵を含むと決定することを含み、
    前記細片が前記粉塵を含むと決定することに応答して、少なくとも部分的に、前記細片のタイプに基づいて、前記スプレーパターンを決定することは、前記スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することを含む、
    前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  4. 少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、前記センサ上に堆積される前記細片のタイプを決定することは、前記細片がある閾値長さを下回る有機物を含むと決定することを含み、
    前記細片が前記ある閾値長さを下回る前記有機物を含むと決定することに応答して、少なくとも部分的に、前記細片のタイプに基づいて、前記スプレーパターンを決定することは、前記スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することを含む、
    前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  5. 少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、前記センサ上に堆積される前記細片のタイプを決定することは、前記細片のタイプがある閾値長さを上回る有機物を含むと決定することを含み、
    前記細片が前記ある閾値長さを上回る前記有機物を含むと決定することに応答して、少なくとも部分的に、前記細片のタイプに基づいて、前記スプレーパターンを決定することは、前記スプレーパターンを第１のスプレー、一時停止、および第２のスプレーとして構成することを含む、
    前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  6. 少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、前記センサ上に堆積される前記細片のタイプを決定することは、前記細片が淡雪を含むと決定することを含み、
    細片が前記淡雪を含むと決定することに応答して、少なくとも部分的に、前記細片のタイプに基づいて、前記スプレーパターンを決定することは、前記スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することを含む、
    前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  7. 少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、前記センサ上に堆積される前記細片のタイプを決定することは、前記細片が塩噴霧または凍結道路細片のうちの少なくとも１つを含むと決定することを含み、
    細片が前記塩噴霧または前記凍結道路細片のうちの少なくとも１つを含むと決定することに応答して、少なくとも部分的に、前記細片のタイプに基づいて、前記スプレーパターンを決定することは、前記スプレーパターンを単一のスプレーとして構成することを含む、
    前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  8. 少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、前記センサ上に堆積される前記細片のタイプを決定することは、前記細片が霜または氷のうちの少なくとも１つを含むと決定することを含み、
    細片が前記霜または前記氷のうちの少なくとも１つを含むと決定することに応答して、少なくとも部分的に、前記細片のタイプに基づいて、前記スプレーパターンを決定することは、前記スプレーパターンを第１の持続時間にわたる第１のスプレー、一時停止、および第２の持続時間にわたる第２のスプレーとして構成することを含む、
    前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  9. 前記流体源および前記ノズルと流体連通する流動制御デバイスであって、前記流動制御デバイスは、前記流体源から前記ノズルへの前記流体の流動を可能にするかまたは妨げるように構成される、流動制御デバイス
    をさらに備え、
    少なくとも部分的に、前記スプレーパターンに基づいて、前記流体源から前記ノズルへの前記流体の流動を制御することは、少なくとも部分的に、前記スプレーパターンに基づいて、前記流動制御デバイスを制御することを含む、前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  10. 前記ノズルは、発振流体を生成し、かつ前記センサから細片を層剥離するように構成されるノズルを備える、前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  11. 前記流体は、４．８バールを上回る圧力における液体を含む、前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  12. 前記センサは、ＬＩＤＡＲセンサ、ＲＡＤＡＲセンサ、またはカメラを備える、前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  13. 前記ノズルは、調節可能ノズルを備え、
    前記センサデータは、細片を示すセンサデータを含み、
    前記動作はさらに、少なくとも部分的に、前記細片を示すセンサデータに基づいて、前記調節可能ノズルを制御することを含む、
    前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  14. 前記動作はさらに、
    前記調節可能ノズルからの流体のスプレーを示すセンサデータを取得することと、
    少なくとも部分的に、前記流体のスプレーを示す前記センサデータに基づいて、前記調節可能ノズルを制御することと
    を含む、前記請求項のいずれかに記載のセンサ洗浄システム。
  15. 自律車両のセンサを洗浄するためのコンピュータ実装方法であって、前記方法は、
    １つ以上のプロセッサを備えるコントローラによって、センサデータを取得することと、
    前記コントローラによって、少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、センサ上に堆積される細片のタイプを決定することと、
    前記コントローラによって、少なくとも部分的に、前記細片のタイプに基づいて、スプレーパターンを決定することと、
    前記コントローラによって、少なくとも部分的に、前記スプレーパターンに基づいて、流体源からノズルへの流体の流動を制御することと
    を含む、方法。
  16. 前記コントローラによって、センサデータを取得することは、ＬＩＤＡＲセンサ、ＲＡＤＡＲセンサ、またはカメラからデータを取得することを含む、前記請求項のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。
  17. 前記コントローラによって、少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、前記センサ上に堆積される前記細片のタイプを決定することは、前記細片が、粉塵、ある閾値長さを下回る有機物、前記ある閾値長さを上回る有機物、淡雪、塩噴霧または凍結道路細片、または霜または氷を含むと決定することを含む、前記請求項のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。
  18. 前記コントローラによって、少なくとも部分的に、前記細片のタイプに基づいて、前記スプレーパターンを決定することは、スプレー持続時間、スプレー場所、噴霧する回数、または連続的スプレーの間の一時停止持続時間を決定することを含む、前記請求項のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。
  19. 前記コントローラによって、少なくとも部分的に、前記スプレーパターンに基づいて、前記流体源から前記ノズルへの前記流体の流動を制御することは、前記流体源から前記ノズルへの前記流体の流動を可能にするかまたは妨げるように流動制御デバイスを制御することを含む、前記請求項のいずれかに記載のコンピュータ実装方法。
  20. 自律車両であって、
    センサと、
    前記センサを洗浄するように構成されたセンサ洗浄システムであって、前記センサ洗浄システムは、、
    流体を供給する流体源であって、前記流体は、４．８バールを上回る圧力における流体を含む、流体源と、
    ノズルであって、前記ノズルは、前記センサに前記流体のスプレーを提供し、前記センサから細片を除去するように構成される、ノズルと、
    前記流体源および前記ノズルと流体連通する流動制御デバイスであって、前記流動制御デバイスは、前記流体源から前記ノズルへの前記流体の流動を可能にするかまたは妨げるように構成される、流動制御デバイスと、
    コントローラであって、前記コントローラは、１つ以上のプロセッサと、１つ以上の非一過性コンピュータ可読媒体とを備え、前記１つ以上の非一過性コンピュータ可読媒体は、命令を集合的に記憶しており、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記コントローラに、動作を実施させ、前記動作は、
    前記センサからセンサデータを取得することと、
    少なくとも部分的に、前記センサデータに基づいて、スプレーパターンを決定することと、
    少なくとも部分的に、前記スプレーパターンに基づいて、前記流動制御デバイスを決定することと
    を含む、コントローラと
    を備える、センサ洗浄システムと
    を備える、自律車両。
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