成像系统

阅读:261发布:2020-05-13

专利汇可以提供成像系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开提供了“成像系统”。描述了一种具有正 温度 系数护罩的 传感器 以及一种用于控制所述 正温度系数 护罩的致动的计算系统。根据一个示例,所述计算系统执行基于所述传感器的透射率参数来致动所述传感器的所述正温度系数护罩的方法。,下面是成像系统专利的具体信息内容。

1.一种系统,其包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器存储指令,所述指令可由所述处理器执行,包括用于进行以下操作的指令:
使用一组噪声值和一组误差值来确定传感器的透射率参数;以及
当所述透射率参数小于透射率阈值时,则致动所述传感器的正温度系数(PTC)护罩。
2.如权利要求1所述的系统,其中所述传感器包括电耦合到所述PTC护罩的有源冷却器,并且所述指令还包括用于进行以下操作的指令:当所述透射率参数小于透射率阈值时,则通过将所述冷却器致动到打开状态来致动所述PTC护罩。
3.如权利要求1所述的系统,其中所述透射率阈值包括第一透射率阈值,并且还包括用于进行以下操作的指令:当所述透射率参数小于所述第一透射率阈值时,致动所述PTC护罩,并且当所述透射率参数大于所述第一透射率阈值时,不致动所述PTC护罩。
4.如权利要求3所述的系统,其中所述指令还包括用于进行以下操作的指令:当所述透射率参数大于所述第一透射率阈值并且小于第二透射率阈值时,则致动鼓机或喷射器中的至少一个。
5.如权利要求1所述的系统,其中所述指令还包括用于进行以下操作的指令:使用来自所述传感器的数据来以自主模式操作车辆。
6.一种方法,其包括:
基于所述传感器的透射率参数致动传感器的正温度系数(PTC)护罩。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述传感器包括盖,其中所述PTC护罩定位在所述盖的周边处。
8.如权利要求6所述的方法,其还包括:使用来自所述传感器的数据来以自主模式操作车辆。
9.如权利要求6所述的方法,其还包括:
将透射率阈值存储在存储器中,其中所述透射率阈值与自主车辆操作相关联;以及当透射率参数小于所述透射率阈值时,确定致动所述PTC护罩。
10.一种方法,其包括:
对于包括正温度系数(PTC)护罩的传感器的图像,确定信噪比(SNR)值、峰值SNR(PSNR)值、均方根误差(RMSE)值和平均绝对误差(MAE)值;以及
基于所述SNR值、所述PSNR值、所述RMSE值和所述MAE值,致动所述PTC护罩。
11.如权利要求10所述的方法,其还包括:
将所述SNR值、所述PSNR值、所述RMSE值和所述MAE值分别与透射率SNR阈值、透射率PSNR阈值、透射率RMSE阈值和透射率MAE阈值进行比较;
确定:
所述SNR值<所述透射率SNR阈值,
所述PSNR值<所述透射率PSNR阈值,
所述RMSE值>所述透射率RMSE阈值,并且
所述MAE值>所述透射率MAE阈值;以及然后,
致动所述PTC护罩。
12.如权利要求10所述的方法,其还包括:
将透射率参数与所述SNR值、所述PSNR值、所述RMSE值和所述MAE值相关联;
确定所述透射率参数小于阈值;以及然后,
致动所述PTC护罩。
13.如权利要求10所述的方法,其中所述传感器包括盖,其中所述PTC护罩定位在所述盖的周边处。
14.一种计算机,其包括处理器和存储可由所述处理器执行的指令的存储器,所述指令包括执行如权利要求6-13中任一项所述的方法。
15.一种计算机程序产品,其包括存储指令的计算机可读介质,所述指令能够由计算机处理器执行以执行如权利要求6-13中任一项所述的方法。

说明书全文

成像系统

技术领域

[0001] 本公开总体上涉及车辆图像传感器

背景技术

[0002] 当传感器暴露于室外环境时,碎片会积聚在传感器的盖上,并由此阻挡光进入传感器和/或使成像模糊不清。当传感器用于自主驾驶车辆时,清洁传感器上的碎片可有助于自主导航。发明内容
[0003] 下面详细描述成像系统,所述成像系统包括至少一个传感器和一个或多个计算机,所述一个或多个计算机控制定位在所述传感器处(例如,定位在传感器的盖的周边处)的正温度系数(PTC)护罩。例如,本文公开一种系统,所述系统包括:处理器;以及存储器,所述存储器存储指令,所述指令可由所述处理器执行,包括用于进行以下操作的指令:使用一组噪声值和一组误差值来确定传感器的透射率参数;以及当所述透射率参数小于透射率阈值时,则致动所述传感器的正温度系数(PTC)护罩。
[0004] 根据上述至少一个示例,所述指令还包括用于进行以下操作的指令:命令所述计算机致动所述PTC护罩。
[0005] 根据上述至少一个示例,所述传感器包括电耦合到所述PTC护罩的有源冷却器,并且所述指令还包括用于进行以下操作的指令:当所述透射率参数小于透射率阈值时,则通过将所述冷却器致动到打开状态来致动所述PTC护罩。
[0006] 根据上述至少一个示例,所述透射率阈值包括第一透射率阈值,并且还包括用于进行以下操作的指令:当所述透射率参数小于所述第一透射率阈值时,致动所述PTC护罩,并且当所述透射率参数大于所述第一透射率阈值时,不致动所述PTC护罩。
[0007] 根据上述至少一个示例,所述指令还包括用于进行以下操作的指令:当所述透射率参数大于所述第一透射率阈值并且小于第二透射率阈值时,则致动鼓机或喷射器中的至少一个。
[0008] 根据上述至少一个示例,所述指令还包括用于进行以下操作的指令:使用来自所述传感器的数据来以自主模式操作车辆。
[0009] 根据上述至少一个示例,所述系统还包括:所述传感器,其中所述传感器包括承载所述PTC护罩的盖和电耦合到所述PTC护罩的有源冷却器,其中当所述冷却器处于打开状态时,向所述PTC护罩提供电流
[0010] 根据上述至少一个示例,所述冷却器为热电冷却器。
[0011] 根据上述至少一个示例,所述传感器包括盖,其中所述PTC护罩定位在所述盖的周边处。
[0012] 根据上述至少一个示例,所述系统还包括:壳体,所述壳体在其通道中承载所述传感器;以及鼓风机,其中当所述鼓风机处于打开状态时,所述冷却器被致动到所述打开状态,并且由所述传感器加热的空气被移出所述壳体。
[0013] 根据上述至少一个示例,所述壳体被安装到车辆的车顶
[0014] 根据至少一个说明性示例,公开一种方法,所述方法包括:基于所述传感器的透射率参数致动传感器的正温度系数(PTC)护罩。
[0015] 根据上述至少一个方法示例,所述传感器包括盖,其中所述PTC护罩定位在所述盖的周边处。
[0016] 根据上述至少一个方法示例,所述方法还包括:使用来自所述传感器的数据来以自主模式操作车辆。
[0017] 根据上述至少一个方法示例,所述方法还包括:将透射率阈值存储在存储器中,其中所述透射率阈值与自主车辆操作相关联;以及当透射率参数小于所述透射率阈值时,确定致动所述PTC护罩。
[0018] 根据至少一个说明性示例,公开一种方法,所述方法包括:对于包括正温度系数(PTC)护罩的传感器的图像,确定信噪比(SNR)值、峰值SNR(PSNR)值、均方根误差(RMSE)值和平均绝对误差(MAE)值;以及基于所述SNR值、所述PSNR值、所述RMSE值和所述MAE值,致动所述PTC护罩。
[0019] 根据上述至少一个方法示例,所述方法还包括:将所述SNR值、所述PSNR值、所述RMSE值和所述MAE值分别与透射率SNR阈值、透射率PSNR阈值、透射率RMSE阈值和透射率MAE阈值进行比较;确定:所述SNR值<所述透射率SNR阈值,所述PSNR值<所述透射率PSNR阈值,所述RMSE值>所述透射率RMSE阈值,并且所述MAE值>所述透射率MAE阈值;以及然后,致动所述PTC护罩。
[0020] 根据上述至少一个方法示例,所述方法还包括:将透射率参数与所述SNR值、所述PSNR值、所述RMSE值和所述MAE值相关联;确定所述透射率参数小于阈值;以及然后,致动所述PTC护罩。
[0021] 根据上述至少一个方法示例,所述传感器包括盖,其中所述PTC护罩定位在所述盖的周边处。
[0022] 根据上述至少一个方法示例,所述方法还包括:使用来自所述传感器的数据来以自主模式操作车辆。
[0023] 根据至少一个示例,公开了一种计算机,所述计算机被编程来执行上述一种或多种方法的示例的任何组合。
[0024] 根据至少一个示例,公开了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储可由计算机处理器执行的指令的计算机可读介质,其中所述指令包括上述一种或多种方法的示例的任何组合。附图说明
[0025] 图1是包括成像系统的车辆的透视图,所述成像系统包括承载传感器套件的壳体。
[0026] 图2是成像系统的示意图,示出了传感器套件和成像系统的计算机。
[0027] 图3是成像系统的壳体的前透视图。
[0028] 图4是壳体的侧剖视图。
[0029] 图5是壳体的透视剖视图,示出了包括传感器套件的多个相机传感器的环形通道。
[0030] 图6是壳体内的相机传感器的侧剖视图。
[0031] 图7是成像系统的透视图,其中除传感器套件之外的示例性元件被隐藏。
[0032] 图8是相机传感器的分解透视图,所述相机传感器包括壳体、检测器总成、具有正温度系数(PTC)护罩的镜头盖、有源冷却器和热交换器
[0033] 图9是图8所示TEC的透视图。
[0034] 图10是透镜和PTC护罩的分解透视图以及热回路的局部示意图。
[0035] 图11是图10中所示的PTC护罩的一部分的放大顶视图。
[0036] 图12是热回路的一个示例的示意图。
[0037] 图13是PTC护罩的另一示例的一部分的顶视图。
[0038] 图14是示出传感器清洁过程的一个示例的流程图
[0039] 图15是示出图14中所示的传感器清洁过程的校准过程的一个示例的流程图。
[0040] 图16是通过玻璃盖捕获的目标的图像。
[0041] 图17至图19是图16中所示的目标的图像,其中盖至少部分地被遮挡。
[0042] 图20示出了图像的三个附加示例,其中当捕获图像时,盖至少部分地被遮挡。
[0043] 图21是图20中所示图像的SNR、PSNR、RMSE和MAE的图形描绘。

具体实施方式

[0044] 现在转向附图,其中相同的附图标记表示相同或相似的元件、特征或功能,示出了包括成像系统12的车辆10。成像系统12可以包括壳体18,所述壳体具有流体分配系统20和传感器套件22(图2至图4和图7中所示的系统20和传感器套件22)。传感器套件22包括由壳体18承载的一个或多个传感器,所述传感器布置成为车辆10提供情景感知(例如,用于以自主模式等进行操作)。例如,套件22可以包括一个或多个相机传感器24(例如,下文中简称为相机)、一个或多个无线电探测和测距(雷达)传感器26、一个或多个光探测和测距(激光雷达)传感器28等。如下面将更详细描述的,在至少一个示例中,壳体18内的分配系统20可以包括:至少一个入口30(例如,示出两个);彼此流体连通的一个或多个内部通道34、36、38;用于使空气在通道34-38内移动的鼓风机48;以及至少一个出口50(例如,每个传感器一个)。在一个示例中,传感器中的每一个可以在通道34-38中的至少一个内辐射热量(加热其中的空气),空气可以经由入口被接收到壳体18中,并且鼓风机48可以使加热的空气移动通过通道34-38并经由出口50移出壳体18。在至少一个示例中,每个传感器包括盖52,并且壳体18包括靠近每个相应盖52的出口50。因此,可以将强制空气经由出口50引导出壳体18并且引导到相应的盖52上以从其中去除碎屑(如本文所用,碎屑包括灰尘、污垢、、湿气、雾、雨滴等等)。以这种方式,可以清洁盖52,并且同时,流体分配系统20可以冷却套件22的传感器(例如,如果需要的话)。
[0045] 根据下面更详细说明的一个示例,盖52中的至少一些包括位于其外表面56上的正温度系数(PTC)护罩54(图11)。如本文所用,正温度系数(PTC)护罩是由适于辐射热量的电阻材料构成的护罩,其中其电阻与温度成正比,其中当护罩电耦合到电源并且温度小于预定阈值时,电阻减小并且热辐射增加,并且其中当护罩电耦合合到电源并且温度大于预定阈值时,电阻增加并且热辐射减少。应理解,与温度成正比的可以是或可以不是线性比例的通常,这种关系不是线性的。在至少一个示例中,窄温度带(例如,10-15)包括PTC护罩的过渡区域,例如,其中在该区域中,电阻通常在该温度范围内增加六至八倍。如本文所使用,护罩是耦合到电子传感器的盖、窗口、光学器件、透镜或其他类似部件的设备,使得当被电致动时,护罩可以加热相应的传感器部件。
[0046] 如下面更详细解释的,每个PTC护罩54可以电耦合到相应传感器的有源冷却器58(图8);例如,其中冷却器58用于将热量从传感器移走。根据图2至图6中所示的一个示例,示出的相机24中的每一个在盖52的相应外表面56上包括护罩54。如下面更详细描述的,对于系统12的传感器中的至少一些,成像系统12的第一计算机60可以控制热回路62(所述热回路包括鼓风机48、相应的有源冷却器58和对应的PTC护罩54)。根据一种电气布置,当鼓风机48被致动到打开状态时,每个相应的有源冷却器58被致动到打开状态并且电流通过对应的PTC护罩54。因此,当PTC护罩54处的温度小于预定阈值时,护罩54对盖52加温,并且穿过盖
52排出暖强制空气。该说明性操作可适合于从盖52上去除冰或融雪,并由此改善传感器的成像能。替代地,当PTC护罩54处的温度大于或等于预定阈值时,仍然可以穿过盖52排出强制空气,然而,护罩54的电阻率增加,由此使得从中辐射出的热量最小化。该说明性操作与融化冰雪相比,可能更适合于从盖52上去除灰尘和污垢(例如,再次改善成像能力),因为阈值温度对于冰/雪来说可能太高。如下面更详细讨论的,使用PTC护罩54可以使得对盖、窗口、光学器件、透镜或其他类似传感器部件的加热元件的直接电控制的需要最小化,因为PTC护罩54可以在温度控制方面进行自调节。并且在一个示例中,将PTC护罩54与其他电部件(例如,鼓风机48和有源冷却器58)耦合可以改善成像系统12的清洁。
[0047] 如下面将进一步解释的,成像系统12可以包括第二计算机64,所述第二计算机可以被编程为控制车辆10的自主驾驶。另外,第二计算机64还可以被编程为从各种传感器24、26、28接收传感器数据,分析传感器数据,并且使用传感器数据,基于相应传感器中的一个或多个的透射率参数小于透射率阈值来致动PTC护罩54。更具体地,通过控制第一计算机
60,第二计算机64可以间接地控制是否致动鼓风机48,选择性地致动有源冷却器58,并因此选择性地致动相应的PTC护罩54。在对车辆10和成像系统12的说明性描述之后,将描述可由第一计算机60和/或第二计算机64执行的计算机实现的过程。
[0048] 图1示出作为乘用车辆的车辆10;然而,车辆10可以是任何其他合适的车辆类型,包括具有成像系统12的卡车、运动型多功能车(SUV)、休闲车、公共汽车、飞机、船舶等。在至少一个示例中,成像系统12适于促进车辆10在一个或多个自主模式下的操作,所述一个或多个自主模式如汽车工程师协会(SAE)所定义的(其已定义了0-5级的操作)。例如,成像系统12可以将其周围环境的二维和/或三维数据提供给第二计算机64,所述第二计算机还可以被编程和/或配置为存储和执行以硬件软件固件、其组合等体现的逻辑指令,并且使得车辆10能够在一些用户辅助下操作(部分自主)或在无任何用户辅助下操作(完全自主)。例如,在0-2级,人类驾驶员通常在没有车辆10帮助的情况下监测或控制大部分驾驶任务。例如,在0级(“无自动化”),人类驾驶员负责所有车辆操作。在1级(“驾驶员辅助”),车辆10有时会辅助转向、加速制动,但驾驶员仍然负责绝大多数的车辆控制。在2级(“部分自动化”),车辆10可以在某些情况下控制转向、加速和制动而无需人类交互。在3-5级,车辆10承担更多与驾驶相关的任务。在3级(“有条件自动化”),车辆10可以在某些情况下处理转向、加速和制动,以及对驾驶环境的监测。然而,3级可能需要驾驶员偶尔进行干预。在4级(“高度自动化”),车辆10可以处理与3级相同的任务,但不依赖于驾驶员干预某些驾驶模式。在5级(“全自动化”),车辆10可在没有任何驾驶员干预的情况下处理所有任务。
[0049] 壳体18可以由车辆10在其车顶68上或在任何其他合适的位置处承载。示出的壳体18可以包括任何适合于支撑传感器套件22和鼓风机48的结构。一般来讲,所述壳体可以具有壳70,所述壳包括底座72和塔架74。在至少一个示例中,底座72包括面向车辆前方的两个入口30(通往一个或多个第一通道34)(图3),并且底座将壳体18耦合到车辆10。以这种方式,当车辆10以行驶挡操作时(向前),入口30可以将空气接收到第一通道34中;例如,也接收到底座72中(见图4)。
[0050] 塔架74可以从基座72向上延伸,并且可以是大体圆柱形形状;然而,这不是必需的。塔架74的下部部分76可以包围鼓风机48和鼓风机48可以安装在其内的至少一个第二通道36。通道34和36可以彼此流体连通(例如,经由开口77)。
[0051] 在一个示例中,下部部分76可以承载雷达传感器26(例如,如图3所示面向车辆前方,或者处于任何其他合适的布置)。雷达传感器26可以与第二通道36至少部分地流体连通;因此,可以将从传感器26辐射的多余热量移出壳体18。
[0052] 环形部分78可以耦合到下部部分76并且可以从所述下部部分向上延伸、可以包括至少一个第三通道38、可以适于在至少一个第三通道38内承载相机24阵列、并且可以适于在环形部分78的盖子80上承载激光雷达传感器28。如图4中最佳所示,第二通道36可以包括从其盆底部分83向上延伸的凸出部分82,例如,并且凸出部分82可以包括周向间隔开的开口84的布置(见图5)。第三通道38可以环形地围绕凸出部分82延伸,并且可以至少经由开口84与第二通道36流体连通。在至少一个示例中,每个开口84的周向位置可以对应于相机24的安装位置。例如,周向间隔开的相机24(各自径向向外)可以被安装到环形部分78的周向壁87上的外部开口86,并且可以至少部分地定位在第三通道38内(例如,用于保护相机免受环境影响)。
[0053] 凸出部分82可以上边缘90处具有通往第二通道36的开口88。边缘90可以对应于激光雷达传感器28的底座的形状和尺寸,例如,其中激光雷达传感器28的底座包括无源或有源热交换器。以这种方式,可以将由激光雷达传感器28经由开口88辐射到第二通道36中的任何多余热量从壳体18排出(例如,经由鼓风机48)。
[0054] 环形部分78可以在壁87中包括多个出口50,如图3至图5中最佳示出的。每个出口50可以是相同的;因此,仅描述一个。根据至少一个示例(见图6),每个出口50可以包括孔
92,所述孔延伸穿过壁87并且靠近外部开口86(并因此靠近相机24)。每个出口50还可以包括罩94(图5至图6),用于相对于外部开口86横向地(例如,且因此相对于相应相机24的盖52的外表面56横向地)引导离开孔92的强制空气。
[0055] 在壳体18上也可以存在其他出口。例如,可以定位周向出口(未示出)以围绕激光雷达传感器28向上排出空气,可以相对于雷达传感器26定位一个或多个出口等。
[0056] 壳体18可以承载除上面讨论的传感器之外的传感器(例如,除相机24、雷达传感器26和激光雷达传感器28之外)。此外,在一个示例中,传感器可以定位在壳体18的其他区域中。例如,如图3和图5中最佳所示,两个相机24可以定位在底座72中,例如,面向前(例如,并且与通道34(未示出)流体连通)。
[0057] 另外,示出的壳体18仅是示例。在其他示例中,壳体18可以包括:更多或更少的入口30;更多或更少的出口50(见图3至图5);更多或更少的通道34-38;更多或更少的相机24;更多或更少的雷达传感器26;更多或更少的激光雷达传感器28;具有不同形状的通道;具有不同形状的入口30和/或出口50;用于承载相机24、雷达传感器26和/或激光雷达传感器28的不同布置等。例如,在至少一个示例中,相机24不以径向方式布置,并且在一些示例中,塔架74可以不包括环形部分78。
[0058] 在至少一个附加示例中,壳体18包括多个喷射器(出于说明的目的,在图6中示出一个(喷射器96)),用于将液体喷洒到相机24、雷达传感器26和/或激光雷达传感器28上。在一个示例中,喷射器96可以相对于出口50中的每一个定位。壳体还可以包括流体储存器和其中的(均未示出),所述泵被配置为将储存器内的液体(诸如或清洁溶液)从储存器移动到盖52或其他合适的传感器表面上。在一个示例中,每个喷射器96可以(例如,由第一计算机60)选择性地致动。因此,如下面更详细解释的,计算机60可以执行各种清洁任务。如本文所用,清洁任务是以下一项或多项:将液体喷洒在传感器(或其盖)处,将强制空气引导到那里,或者经由PTC护罩来加热传感器的透镜或盖。
[0059] 现在转向相机24,在至少一个示例中,每个相机24可以是相同的;因此,将仅详细描述一个。相机24是将图像数据电传送到计算机(例如,发送第二计算机64图像、视频等)的电子装置。图8示出了说明性相机24的分解图,所述说明性相机包括壳体100、检测器总成102、透镜104、用于透镜104的盖52、有源冷却器58和热交换器110。
[0060] 根据一个示例,壳体100具有中空主体112,所述中空主体包括一对安装凸缘114、115,所述安装凸缘各自从主体112的相应侧116、118延伸(例如,凸缘114适于将相机24安装到壳体18的周向壁87)。主体112的第一端120可以具有通往空腔122的开口,所述空腔的尺寸设计成接纳检测器总成102。导管126可以从主体112的第二端124轴向地延伸到远侧端部
130并终止于远侧端部处。端部130还可以包括开口132,所述开口的尺寸设计成接纳透镜
104。
[0061] 检测器总成102可以包括检测器140(例如,也称为电子成像器),例如,通常是光敏像素阵列。总成102也可以包括其他元件,例如印刷电路板(PCB)、安装特征和硬件、垫圈、导热垫和/或任何其他合适的部件。检测器140可以定位在总成102的一侧142上,并且凹槽144,其包括主表面145(例如,在凹槽144的底部),可以定位在所述总成的相对侧146上。
[0062] 凹槽144的尺寸可以设计成接纳有源冷却器58。如本文所用,有源冷却器是任何电致动的传热装置。如图9所示,有源冷却器58可以包括:热板150;冷板152;将板150、152彼此耦合的多个导体154;以及两个连接件156、158。有源冷却器58的一个非限制性示例是热电冷却器(TEC)(也称为珀尔帖(Peltier)装置、珀尔帖热泵或固态制冷器),其利用珀尔帖效应在冷板150和热板152之间形成热通量。在一个示例中,导体154包括热电材料(例如,p型导体和n型导体)。连接件156可以连接到热板150,并且连接件158可以连接到冷板152。在操作中,电流流过连接件156,流过热板150,流过导体154,流过冷板152,以及流过连接件158。当电流流动时,热量从冷板152移动到热板150。因此,为了有源地冷却检测器140,冷板152可以与主表面145(例如,最近的检测器140)相邻。
[0063] 热交换器110可以热耦合到有源冷却器58的热板150。以这种方式,可以将热量从冷却器58转移到热交换器110,并最终消散到第三通道38的空气中(然后使用鼓风机48排出)。热交换器110可以是无源装置,例如具有翅片、叶片、突起等的散热器,以更有效地散热。可以设想其他无源和甚至有源热交换器。
[0064] 透镜104可以包括一个或多个透明元件(未示出),用于放大、聚集和/或分散光线。透镜104可以代表具有任何合适配置和任何合适材料(例如,玻璃、丙烯酸等)的多个透镜。
透镜104可以包括远侧表面160,即进入透镜的光首先撞击到其上的表面。
[0065] 如本文所使用,盖52包括透明部分162(即,透明光学器件、透明膜或两者中的一个)。如本文所使用,光学器件为光学部件(例如,诸如透镜、平坦或弯曲的窗口、棱镜等)。在至少一个示例中,所述盖包括面向外的表面56并且适于保护远侧表面160免受刮擦、损坏等。在示出的示例中,盖52包括环形带164,所述环形带耦合到透明部分162(例如,透明窗口)并承载所述透明部分,例如,带164的尺寸设计成附接到并覆盖透镜104的端部166。例如,所述盖被布置成定位在传感器24的透镜104和壳体18外部的环境之间。透明部分162可以包括任何合适的透明材料并且其形状被配置为使像差、失真、扩散等最小化。在其他示例中,透明部分162可以是施加到传感器自身的光学器件的膜(例如,直接施加到表面160)。并且在至少一个示例中,盖52并非如图8所示的单独部件,例如,它可以与透镜104集成在一起。
[0066] 图10示出了盖52(例如,环形带164被隐藏)。如上所述,盖52可以包括定位在透明窗口162上的正温度系数(PTC)护罩54。在至少一些示例中,PTC护罩54可以粘附、粘合、胶合或以其他方式附接到表面56。例如,如下面更详细描述的,PTC护罩54可以在其上进行墨印。
[0067] 根据一个示例(图10至图11),PTC护罩54包括衬底180、多个菊花链式PTC元件182、以及将菊花链式PTC元件182串联互连的多个迹线184。根据一个示例,衬底180是在一侧具有粘合剂以粘合到盖52的表面56的膜(当然,衬底180也可以被施加到传感器的其他合适的表面)。衬底180是任选的;例如,在至少一个示例中,所述衬底被省略。例如,在后一种情况下,PTC元件182可以被墨印到外表面56本身上(例如,在制造设施处)。
[0068] 因此,PTC元件182可以被印刷在衬底180上,或者如上所述,可以被引导印刷在盖52上。在示出的示例中,PTC元件182是矩形薄片,其具有内侧190、外侧192、第一端194和第二端196。当然,矩形仅仅是示例;其他形状也是可能的。
[0069] PTC元件182的可商购的实现方式包括LoctiteTM ECI 8000 E&C系列的变体。例如,LoctiteTM ECI 8045 E&C、LoctiteTM ECI 8001 E&C、LoctiteTM ECI 8080 E&C和LoctiteTM ECI 8120 E&C是可丝网印刷的油墨,其电阻为1200-1700Ω/sq@25μm(在45℃阈值下)、1500-2000Ω/sq@25μm(在65℃阈值下)、1500-2000Ω/sq@25μm(在80℃阈值下)和1500-
2000Ω/sq@25μm(在120℃阈值下)。
[0070] 使用一种可商购的产品作为示例,当由LoctiteTM ECI 8045 E&C构成的PTC元件182达到45℃阈值时,电阻可以增加6-8倍(例如,从242Ω增加到1700Ω)。其他列出的变体可以分别在阈值65℃、80℃和120℃下增加6-8倍。
[0071] 迹线184可以由任何合适的导电材料构成。在至少一个示例中,迹线184包括金属(例如,等)。每个迹线184可以从PTC元件182的第一端194延伸到相邻定位的PTC元件182的第二端196。因此,PTC元件182和填隙地定位的迹线184可以共同限定电路回路。例如,第一PTC元件182可以耦合到节点N1,并且最后一个PTC元件182可以耦合到节点N2,其中剩余的PTC元件182可以在它们之间菊花链式串联。因此,当电流进入节点N1时,它可以串联地通过每个PTC元件182,且然后经由最后一个节点N2离开PTC护罩54。
[0072] PTC护罩54可以定位在盖52的周边198中,使得盖52的大部分不受阻碍,并且传感器的视野(FOV)最小程度地缩小(如果有的话)。根据一个示例,周边198小于面向外的表面56的表面积的5%。
[0073] 雷达传感器26可以是发射无线电信号、接收该信号从车辆10外部的物体的反射并且向第二计算机64提供范围数据(例如,使得计算机64可以导航车辆10)的任何合适的电子装置。虽然未示出,但雷达传感器26可以包括有源冷却器和/或无源冷却器,所述冷却器最终将热量辐射到通道34-38中的一个或多个中。此外,在一些示例中,雷达传感器26中的一个或多个可以包括PTC护罩。
[0074] 激光雷达传感器28可以是发射可见光或不可见光信号、接收光信号从车辆10外部的物体的反射并向第二计算机64提供范围数据的任何合适的电子装置。该数据还可以使计算机能够导航车辆10和/或用于其他目的。与雷达传感器26类似,传感器28可以包括有源冷却器和/或无源冷却器,所述冷却器最终将热量辐射到通道34-38中的一个或多个中(例如,如图5中所示的通道36)。此外,在一些示例中,激光雷达传感器28中的一个或多个可以包括PTC护罩。
[0075] 现在转向鼓风机48,如本文所使用,鼓风机是适于使空气移动的任何机械装置。鼓风机48的非限制性示例包括轴流式风扇、离心式风扇、横流式风扇、正排量泵、往复泵等。在至少一个示例中,鼓风机48由电力供电,例如,使得第一计算机60可以将鼓风机在打开状态和关闭状态之间致动。
[0076] 现在转向第一计算机60和第二计算机64(图2、图12),这些计算机是包括一个或多个处理器和任何合适的计算机存储器的硬件装置。处理器的非限制性示例包括微处理器、微控制器或控制器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程阵列(FPGA),仅举几例。存储器的非限制性示例包括常规硬盘、固态存储器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)和电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),仅举几例。处理器可以被编程为处理和/或执行存储在存储器中的数字指令。这些指令可以体现为任何合适类型的计算机代码、软件编程、固件编程等。
[0077] 根据一个非限制性示例,第一计算机60为清洁控制模(CCM)或车身控制模块(BCM)(具有处理器200和存储器210),并且第二计算机64为自主驾驶计算机(ADC)(具有处理器220和存储器230)。这些仅仅是示例;并且存在其他示例。
[0078] 除了别的之外,ADC 64还可以负责成像系统12的供电和/或操作,例如,控制相机24、雷达传感器26和/或激光雷达传感器28是处于打开状态还是关闭状态,并且还基于使用来自至少一个传感器24、26、28的数据进行的透射率计算来确定是否致动PTC护罩54。CCM 
60可以控制热回路62,并且在一些情况下,响应于来自ADC 64的命令这样做。因此,例如,CCM 60可以选择性地控制鼓风机48、有源冷却器58和/或PTC护罩54的致动。虽然不是必需的,但在至少一个示例中,CCM 60可以独立地控制鼓风机48和任何相机24。可以使用多路复用器240或任何其他合适的选择电路或控制算法来促进选择性控制。此外,虽然不是必需的,但在至少一个示例中,CCM 60可以将鼓风机48从关闭状态致动到打开状态,并且在没有附加控制信号或指令的情况下,将有源冷却器58和对应的PTC护罩54从关闭状态致动到打开状态。例如,如图10中概念性地示出,CCM 60可以控制鼓风机48的供电,并因此控制每个有源冷却器58(例如,并联地耦合)的供电。在每个相机24的内部,对应的PTC护罩54可以与有源冷却器58并联地耦合,使得当冷却器58被致动到打开状态时,电流被递送到PTC护罩54(并且相反地,当冷却器58被致动到关闭状态时,对应的PTC护罩54的供电终止)。另外,在至少一个示例中,CCM 60可以控制喷射器96将流体引导到相机24和/或其他传感器26、28的盖
52处。
[0079] ADC 64的处理器220可以控制车辆10的转向、加速和制动。此类自主操作可以包括处理器220从成像系统12的传感器套件22接收传感数据。根据一个示例,ADC 64可以被编程为:对于传感器24-28中的至少一些,计算相应传感器的透射率参数(例如,基于盖52处的碎片,所述透射率参数可能没有达到最佳);以及基于透射率参数的值,控制相应传感器处的清洁任务(例如,致动PTC护罩54、喷洒液体和/或吹送空气)。此外,在至少一个其他示例中,ADC 64可以被编程为,对于至少一个传感器:计算透射率参数;确定透射率参数是否小于阈值;以及当透射率小于阈值时,致动传感器的对应PTC护罩54。为实现此目的,ADC 64可以命令CCM 60致动PTC护罩54(例如,ADC 64可以被编程为例如经由网络连接250来命令CCM 60致动鼓风机48、有源冷却器58和/或PTC护罩54中的一个或多个)。在其他情况下,ADC 64可以致动鼓风机48、有源冷却器58和/或PTC护罩54。在至少一个示例中,CCM 60和ADC 64包括公共计算装置(例如,计算系统)。因此,如本文所使用的,术语“计算系统”意指计算机,所述计算机具有至少一个处理器和存储器,所述存储器存储用于以下两个操作的指令:控制PTC护罩54的致动、计算透射率参数、并确定透射率参数是否小于阈值。
[0080] 网络连接250可包括控制器局域网(CAN)总线、以太网、本地互连网(LIN)、光纤连接等中的一个或多个—仅举几个非限制性示例。根据替代地或与总线示例结合使用的一个示例,连接250包括一个或多个离散有线或无线连接。例如,CCM 60和ADC 64可以经由CAN总线进行通信,传感器24-28可以经由离散连接将图像和/或范围数据传送到ADC 64,并且CCM 60经由LIN控制传感器24-28。
[0081] 应理解,图10中所示的热回路62和图12中所示的热回路62本质上是示意性的。示意图中的每一个仅仅是示出热回路62的功能的示例,并且可以彼此排斥地实现或者可以以任何合适的方式彼此相结合。
[0082] 在操作中,ADC 64可以从传感器24-28接收图像和/或范围数据(例如,下文也称为传感器数据)。在接收到该传感器数据时,CCM 60可以控制热回路62的操作。在一个示例中,ADC 64可以确定至少一个透射率参数并将该参数与阈值进行比较,其中透射率参数可归因于一个或多个传感器24、26、28的相应盖52上的碎片。基于该确定,ADC 64可以(经由网络连接250)指示CCM 60操作热回路62。在另一示例中,CCM 60可以例如基于壳体18等内的温度数据(例如,从温度传感器等(未示出)收集的)独立地确定致动热回路62。在任一情况下,CCM 60可以将鼓风机48从关闭状态致动到打开状态。在至少一个示例中,当CCM 60将鼓风机48致动到打开状态时,热回路62的有源冷却器58也被致动。当冷却器58被致动时,它们可以将热量从相应的检测器140移走,例如,从冷板152移动到热板150(例如,经由导体154)。此后,热板150和热交换器110的热耦合可以将热量递送到通道34-38中的一个中,并且鼓风机48可以从壳体18中排出加热的空气。如上所述,该加热的空气可以被引导穿过相应的传感器24、26和/或28的盖52。
[0083] 在至少一个示例中,当有源冷却器58被致动到打开状态时,电流也可以流过对应的PTC护罩54。对于任何单独的PTC护罩54,当PTC护罩54处的温度小于预定阈值时,PTC元件182的电阻率可以相对较低并且在预定的车辆电压(例如,12伏特)下,通过PTC元件182的电流可以相对较高,从而使PTC元件182辐射相对较大量的热量。根据一个示例,PTC元件182的热性质可以促进PTC护罩54在短至10秒内加热至90℃。相反,对于任何单独的PTC护罩54,当PTC护罩54处的温度大于预定阈值时,PTC元件182的电阻率可以相对较高并且在预定的车辆电压(例如,12伏特)下,通过PTC元件182的电流可以相对较低,从而使PTC元件182辐射出相对较小量的(可能是可忽略的)热量。
[0084] 因此,当车辆10的环境在冰点以下时,热回路62可以例如基于PTC护罩54的加热和/或暖空气从出口50的排出来促进盖52上的雪或冰的融化,由于PTC护罩的热量(或暖空气)在盖52上融化冰或雪,造成盖被清除冰、雪、雨夹雪和湿气,这导致传感器数据质量得到改善。类似地,当车辆10的环境相对较热时,热回路62可以促进从盖52上清除任何碎屑,同时不会引起来自PTC护罩54的附加热量加热相应的传感器24。例如,有源冷却器58可以将热量从相应的检测器140移走,并且鼓风机48可以迫使空气穿过相应的盖52以清除碎屑,但由于PTC元件182的温度敏感特性,盖52不会被加热。类似地,这可以导致图像数据质量得到改善,因为盖52被清除了碎屑。
[0085] 还存在说明性成像系统12的其他示例。例如,鼓风机48和一个或多个有源冷却器58不需要并联地电耦合(如图10所示)。在至少一个示例中,CCM 60可以独立于传感器24控制鼓风机48,例如,如图12所示。
[0086] 根据至少一个示例,盖52包括远侧表面160,例如,表面160可以抵抗划痕和其他损坏。因此,在至少一个示例中,PTC护罩54可以替代地定位在远侧表面160上。
[0087] 在另一示例中,(盖52的)面向外的表面56或远侧表面160还包括粘附在其上的疏水膜300。并且PTC护罩54的温度控制特性避免加热盖52(或透镜104),否则这样做会损坏(例如,燃烧、熔化等)疏水膜300。
[0088] 也存在PTC护罩的其他实现方式。例如,图13示出了PTC护罩54',所述PTC护罩包括一对平行迹线:内侧迹线184a和外侧迹线184b(例如,迹线184b与迹线184a同心)。在该实现方式中,节点N1可以电耦合到内侧迹线184a,并且节点N2可以电耦合到外侧迹线184b,例如,使得电流流过PTC元件182(从内侧190到外侧192,或反之亦然),而不是从第一端194流到第二端196(或反之亦然)。通过使用两个平行迹线184a、184b,任何一个PTC元件182的失效都不会导致PTC护罩54'完全失效。
[0089] 现在转向图14,描述传感器清洁过程1400。如下面将更详细描述的,过程1400可以使第一计算机和第二计算机能够执行一个或多个清洁任务。根据一个示例,ADC 64可以确定多个传感器24-28中的每一个的透射率参数,ADC 64可以将相应的透射率参数与透射率阈值进行比较,并且基于该比较,ADC 64可以指示CCM 60在相应的传感器处执行清洁任务(例如,通过致动PTC护罩54)。根据一个示例,对于传感器24-28中的每一个,所述过程可以是相同的或相似的;因此,下面将关于单个传感器(例如,相机24)描述过程1400。此外,即使两个计算机(例如,ADC 64和CCM 60)被描述为执行各种指令,但应理解,在其他示例中,包括CCM 60和ADC 64两者的计算系统可以执行过程1400。
[0090] 所述过程从框1410开始;在框1410中,执行相机24的校准过程。根据一个示例,在实验室环境中,例如在相应相机24的制造或装配工厂处进行校准过程。在至少一些示例中,可以在相机24安装在车辆10上时进行校准过程1410;然而,这不是必需的。校准过程1410可以以各种方式进行。图15中仅通过说明示出了一种技术。也存在其他示例。
[0091] 在图15中,通过框1510、1520、1530、1540、1550和1560示出校准过程1410。在一个示例中,ADC 64执行框1510-1560。在其他示例中,实验室测试计算机至少部分地用于执行这些框。在校准过程1410中,可以使用与图16的图像中所示类似的目标。这仅仅是示例;可以使用其他目标。
[0092] 在框1510中,可以使用相机24来测量一组噪声值和一组误差值。如本文所使用的,一组噪声值包括信噪比(SNR)值和峰值信噪比值(PSNR)中的一个或两个。如本文所使用的,一组误差值包括均方根误差(RMSE)值和平均绝对误差值(MAE)中的一个或两个。为了获得这些值,可以使用基准图像和测试图像,例如,由相机24捕获的图像。例如,如表I所示,当相机24具有干净的盖52时,可以捕获基准图像,并且当盖52被从相机24移除时,可以捕获测试图像。使用这些图像,分别获得22.30158118、27.73345445、7.96395885和7.13704765的噪声值(SNR和PSNR)以及误差值(RMSE和MAE)。这在以下段落中有更详细的解释。
[0093] 表一
[0094]
[0095] 更具体地,可以使用等式(1)-(4)来计算SNR值、PSNR值、RMSE值和MAE值,并且第1行的值反映了由于盖52的构造而产生的噪声值和误差值(在所使用的样品中,盖52由玻璃组成,并且玻璃中的像差等对所列出的SNR值、PSNR值、RMSE值和MAE值有影响)。值得注意的是,在第2行中,基准图像和测试图像两者都使用了干净的盖52,SNR和PSNR接近无穷大,而RMSE和MAE近似为零。
[0096] 再次返回到第1行中的值的确定,基准图像(例如,二维图像)可以被细分为多个基准点,例如,非常类似于笛卡尔网格。因此,每个基准点可以通过r(x,y)来识别,并且每个基准点可以具有所测量的信号值。多个测试点中的每一个可以对应于单个基准点(例如,一对一的关系)。在等式(1)-(4)中,测试点中的每一个被指定为t(x,y),并且每个测试点具有所测量的信号值。使用棋盘格目标板,一些信号值可以对应于目标的“黑色部分”,而其他信号值可以对应于目标的“白色部分”。[注意:Nx是指x的所有值(例如,相应图像的水平轴),Ny是指y的所有值(例如,相应图像的垂直轴),并且max是指确定函数的最大值的数学运算符(例如,等式2中的r(x,y)的最大值)。]
[0097] 等式(1)
[0098]
[0099] 等式(2)
[0100]
[0101] 等式(3)
[0102]
[0103] 等式(4)
[0104]
[0105] 因此,使用(表I的)基准图像和测试图像并使用等式(1)-(4),计算机可以针对给定相机24确定SNR值为22.30158118,PSNR值为27.73345445,RMSE值为7.96395885,并且MAE值为7.13704765。当然,这些值仅仅是示例。这些值可以被认为是特殊的SNR值、PSNR值、RMSE值和MAE值,例如,被称为最大SNR值、最大PSNR值、最小RMSE值和最小MAE值,例如,相机的最佳预期性能24。
[0106] 在框1520中,可以将最大SNR、最大PSNR值、最小RMSE值和最小MAE值存储在ADC 64的存储器230中。框1530可以跟在后面。
[0107] 虽然不是必需的,但根据一个示例,可以确定两个透射率阈值,例如,第一透射率阈值和第二透射率阈值。根据一个示例,第一透射率阈值可以与致动鼓风机48、有源冷却器58、PTC护罩54和/或为相应相机24喷洒清洁溶液(例如,以融化盖52上的雪和/或冰)的喷射器96相关联,并且第二透射率阈值可以与致动鼓风机48和/或喷射器96相关联,但不与致动PTC护罩54相关联(例如,在这种情况下,不希望加热盖52)。
[0108] 在框1530中,可以针对第二透射率阈值确定该组噪声值和该组误差值。该阈值可以是75%、80%或85%的透射率,仅列举几个示例。仅出于说明的目的,在一个示例中,考虑第二透射率阈值为80%。为了确定第二透射率阈值下的噪声值和误差值,可以将碎片施加到盖52。使用光学测试台,可以执行雾度测量(例如,使用光源挡板、光阱、一个或多个反射器等),并且所施加的碎片量可以对应于第二透射率阈值。
[0109] 在框1540中,当所施加的碎片对应于80%透射率时,则可以记录对应的SNR值、对应的PSNR值、对应的RMSE值和对应的MAE值并将它们存储在ADC 64的存储器230中。此后,将这些组的噪声值和误差值称为第二透射率阈值(例如,第二透射率SNR阈值、第二透射率PSNR阈值、第二透射率RMSE阈值和第二透射率MAE阈值)。
[0110] 在随后的框1550中,可以在第一透射率阈值下确定该组噪声值和该组误差值。该阈值可以是60%、65%或70%的透射率,仅列举几个示例。仅出于说明的目的,在一个示例中,考虑第一透射率阈值为65%。第一透射率阈值可以对应于已经由汽车工程师协会(SAE)、自主驾驶车辆联盟等识别的传感器透射率的最小阈值;即,该阈值可以被认为或被接受为以完全自主模式操作车辆10的最不可接受的透射率。在至少一个示例中,框1550可以与框1530中所描述类似地执行(不同之处在于阈值是不同的);因此,本文中不再详细描述。
[0111] 在框1550之后,在框1560中,可以记录与相应传感器(相机24)的第一透射率阈值相对应的SNR值、PSNR值、RMSE值和MAE值并将它们存储在ADC 64的存储器230中(例如,见表I的第3行)。这些组的噪声值和误差值也可能是特殊的;例如,被称为第一透射率阈值(例如,第一透射率SNR阈值、第一透射率PSNR阈值、第一透射率RMSE阈值和第一透射率MAE阈值)。
[0112] 在框1560之后,可以清洁相机24的盖52,并且可以将相机24安装在车辆10上。此外,校准可能已完成,并且过程1400可以在框1420处继续,如图14所示。
[0113] 根据一个示例,可以分别针对SNR值、PSNR值、RMSE值和MAE值在最大SNR值、最大PSNR值、最小RMSE值和最小MAE值与第一透射率SNR阈值、第一透射率PSNR阈值、第一透射率RMSE阈值和第一透射率MAE阈值之间预定义多个透射率值。例如,ADC 64可以执行线性回归或其他函数以识别这些透射率值(例如,其可以是65%-95%)。其他技术也是可能的。这些透射率值也可以存储在存储器230中。
[0114] 框1420可以在车辆10以自主模式,例如以完全自主模式(例如,级别5)操作期间发生;然而,并非所有示例都需要这样做。在框1420中,ADC 64可以重复地为相机24计算透射率参数。如本文所使用的,透射率参数是透射率的量度,即,对于相应的传感器,穿过盖52和透镜104的未散射光的量;如上所述,该值通常根据盖52上有多少碎片(例如,雾、冰、雪、污垢、灰尘等)而发生变化。
[0115] 为了计算该透射率参数,ADC 64可以接收由相机24捕获的图像并且可以识别其中的一个或多个对象,例如,车辆、道路、标牌、建筑物、其他基础设施、人等。使用所捕获的图像和基准图像等(例如,也存储在存储器230中),ADC 64可以计算一组噪声值(例如,所计算的SNR值、所计算的PSNR值或两者)和一组误差值(例如,所计算的RMSE值、所计算的MAE值或两者),并将这些噪声值和误差值与传感器阈值进行比较。在其他情况下,使用所计算的值来识别透射率值,并将该透射率值与第二透射率阈值进行比较(在框1430中)。示例如下。
[0116] 图16至图19示出了所捕获的图像的示例,其中相机24的盖52具有不同量的碎片(本文中,盖52由玻璃构成)。图16示出了由相机24捕获的目标的图像600,例如,具有很少的碎片。图17、图18和图19是目标的图像700、800、900,示出了更多或不同的碎片。
[0117] 返回到图14,根据框1430的一个示例,ADC 64将所计算的值分别与第二透射率SNR阈值、第二透射率PSNR阈值、第二透射率RMSE阈值和第二透射率MAE阈值进行比较。在该示例中,如果所计算的SNR值大于或等于第二透射率SNR阈值,并且如果所计算的PSNR值大于或等于第二透射率PSNR阈值,并且如果所计算的RMSE值小于或等于第二透射率RMSE阈值,并且如果所计算的MAE值小于或等于第二透射率MAE阈值,则ADC 64确定透射率参数大于或等于第二透射率阈值,并且过程1400循环返回并重复框1420,即,透射率参数不小于第二透射率阈值(例如,继续上述示例,不小于也不等于80%)。换句话说,如果所有等式(5)-(8)都为真,则过程1400循环回到框1420。并且在该示例中,如果等式(5)-(8)中的任一个不为真,则过程1400前进至框1440。
[0118] 等式(5)
[0119] 所计算的SNR当前图像≥第二透射率SNR
[0120] 等式(6)
[0121] 所计算的PSNR当前图像≥第二透射率PSNR阀值
[0122] 等式(7)
[0123] 所计算的RMSE当前图像≤第二透射率RMSE阀值
[0124] 等式(8)
[0125] 所计算的MAE当前图像≤第二透射率MAE阀值
[0126] 在其他示例中,两个噪声值和/或两个误差值都不需要为真,以便循环回到框1420。例如,在这些情况下,等式(5)或(6)中仅一个需要为真,以使过程1400循环回到框
1420。替代地或与其组合,等式(7)或(8)中仅一个需要为真,以使过程1400循环回到框
1420。还存在其他示例。
[0127] 图20示出了针对各种所捕获的图像的这四个计算值的示例。更具体地,该图(例如,再次示出了目标的)图像1910、1920和1930。并且图21是对应于这些图像1910-1930中的每一个的图形描绘。在图表中,对于图像1910-1930中的每一个,示出了SNR、PSNR、RMSE和MAE的所计算的值。
[0128] 返回到图14,在框1440中,ADC 64可以确定第一透射率阈值。框1440可以类似于框1430来确定,不同之处在于将所计算的SNR值、所计算的PSNR值、所计算的RMSE值和所计算的MAE值(框1420中的每一个)分别与第一透射率SNR阈值、第一透射率PSNR阈值、第一透射率RMSE阈值和第一透射率MAE阈值进行比较,如等式(9)-(12)所示。
[0129] 等式(9)
[0130] 所计算的SNR当前图像≥第一透射率SNR阀值
[0131] 等式(10)
[0132] 所计算的PSNR当前图像≥第一透射率PSNR阀值
[0133] 等式(11)
[0134] 所计算的RMSE当前图像≤第一透射率RMSE阀值
[0135] 等式(12)
[0136] 所计算的MAE当前图像≤第一透射率MAE阀值
[0137] 与上面在框1430中所述类似,在一个示例中,如果等式(9)-(12)中的每一个都为真,则过程1400前进至框1460。在该示例中,如果等式(9)-(12)中的任一个为假,则过程1400前进至框1450。
[0138] 在框1450中,执行主要清洁任务;即,在ADC 64确定前进至框1450时,ADC 64可以命令CCM 60执行主要清洁任务。如本文所使用的,主要清洁任务包括向PTC护罩54提供电力,使得如果PTC护罩54的温度低于其温度敏感阈值,则PTC护罩54将加热盖52(例如,这样可以去除碎片)。当然,如上所述,主要清洁任务还可以包括以下一项或多项:将空气吹过传感器(例如,使用鼓风机48);或在传感器上喷洒液体(例如,经由喷射器96)。
[0139] 在框1460中,执行辅助清洁任务;即,在ADC 64确定前进至框1460时,ADC 64可以命令CCM 60执行辅助清洁任务。如本文所使用的,辅助清洁任务意味着在盖52处提供流体,但不电致动PTC护罩54。例如,CCM 60可以控制鼓风机48以迫使空气穿过相机24和/或控制喷射器96以在盖52处喷洒液体清洁溶液;然而,PTC护罩54没有提供电流。
[0140] 在框1450或框1460之后,过程1400可以循环回到框1420。替代地,在框1450之后,所述过程可以结束。
[0141] 在过程1400的其他示例中,框1440可以通过确定等式(9)或(10)中的一个为真和/或通过确定等式(11)或(12)中的一个为真来确定透射率参数小于第一透射率阈值。还存在其他示例。例如,ADC 64可以接收和使用其他温度传感器数据、湿度传感器数据、雨传感器数据等,以改进过程1400的操作。
[0142] 因此,已经描述了一种成像系统,所述成像系统包括至少一个传感器,所述传感器具有盖和盖上的正温度系数(PTC)护罩。PTC护罩可以对盖加温,这符合PTC材料的热性质。此外,描述了一种计算机实现的过程,所述过程包括基于传感器的透射率参数来致动PTC护罩。
[0143] 通常,所描述的计算系统和/或装置可以采用许多计算机操作系统中的任一种,包括但绝不限于,以下项的版本和/或种类:Ford 应用、AppLink/Smart Device Link中间件、 Automotive操作系统、Microsoft 操作系统、Unix操作系统(例如,由加利福尼亚的红木岸区的Oracle公司发布的 操作系统)、由纽约的阿蒙克的International Business Machines发布的AIXUNIX操作系统、Linux操作系统、由加利福尼亚的丘珀蒂诺的Apple公司发布的Mac OSX和iOS操作系统、由加拿大的沃特卢的Blackberry有限公司发布的BlackBerry OS以及由Google公司和开放手机联盟开发的Android操作系统或由QNX Software Systems供应的 CAR信息娱乐平台。计算装置的示例包括但不限于车载车辆计算机、计算机工作站、服务器、台式计算机、笔记本、膝上型计算机或手持式计算机或者一些其他计算系统和/或装置。
[0144] 计算装置通常包括计算机可执行指令,其中所述指令可以由诸如上面列出的那些等一个或多个计算装置执行。计算机可执行指令可以由使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解译,所述编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等。这些应用中的一些可以在诸如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等虚拟机上编译和执行。通常,处理器(例如,微处理器)接收例如来自存储器、计算机可读介质等的指令并且执行这些指令,从而执行一个或多个过程,包括本文所述的过程中的一个或多个过程。可使用多种计算机可读介质来存储和传输此类指令和其他数据。
[0145] 计算机可读介质(也被称为处理器可读介质)包括参与提供可以由计算机(例如,由计算机的处理器)读取的数据(例如,指令)的任何非暂时性(例如,有形)介质。这种介质可以采取许多形式,包括但不限于,非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他持久存储器。易失性介质可包括例如通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。此类指令可由一种或多种传输介质来传输,所述传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括构成耦合到计算机的处理器的系统总线的电线。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存储器芯片或盒式磁带,或计算机可从中读取的任何其他介质。
[0146] 本文所述的数据库数据存储库或其他数据存储可以包括用于存储、存取和检索各种数据的各种机制,包括分层数据库、文件系统中的一组文件、专有格式的应用程序数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个此类数据存储通常被包括在采用诸如上文提及的那些操作系统中的一种的计算机操作系统的计算装置内,并且经由网络以各种方式中的任何一种或多种进行存取。文件系统可以通过计算机操作系统进行访问,并且可以包括以各种格式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑和执行存储的程序的语言外,RDBMS通常还采用结构化查询语言(SQL),诸如,上文提及的PL/SQL语言。
[0147] 在一些实例中,系统元件可以被实现为一个或多个计算装置(例如,服务器、个人计算机等)上的计算机可读指令(例如,软件),所述计算机可读指令存储在与其相关联的计算机可读介质(例如,磁盘、存储器等)上。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上的用于执行本文描述的功能的此类指令。
[0148] 处理器经由电路、芯片或其他电子部件来实现,并且可包括一个或多个微控制器、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个专用电路(ASIC)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个客户集成电路等。处理器可被编程来处理传感器数据。处理数据可包括处理由传感器所捕获的视频馈送或其他数据流,以确定主车辆的道路车道和任何目标车辆的存在。如下所述,处理器指示车辆部件根据传感器数据来致动。处理器可并入控制器(例如,自主模式控制器)中。
[0149] 存储器(或数据存储装置)经由电路、芯片或其他电子部件来实现,并且可包括以下各项中的一者或多者:只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、电可编程存储器(EPROM)、电可擦除可编程存储器(EEPROM)、嵌入式多媒体卡(eMMC)、硬盘驱动器、或任何易失性或非易失性介质等。存储器可存储从传感器收集的数据。
[0150] 已经以说明性方式描述了本公开,并且应理解,已经使用的术语旨在本质上是描述性的词语而不是限制性的词语。鉴于以上教导,本公开的许多修改和变化是可能的,并且本公开可以不同于具体描述的其他方式来实践。
[0151] 根据本发明,提供一种系统,所述系统具有:处理器;以及存储器,所述存储器存储指令,所述指令可由所述处理器执行,包括用于进行以下操作的指令:使用一组噪声值和一组误差值来确定传感器的透射率参数;以及当所述透射率参数小于透射率阈值时,则致动所述传感器的正温度系数(PTC)护罩。
[0152] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于计算机,其中所述指令还包括用于进行以下操作的指令:命令所述计算机致动所述PTC护罩。
[0153] 根据一个实施例,所述传感器包括电耦合到所述PTC护罩的有源冷却器,并且所述指令还包括用于进行以下操作的指令:当所述透射率参数小于透射率阈值时,则通过将所述冷却器致动到打开状态来致动所述PTC护罩。
[0154] 根据一个实施例,所述透射率阈值包括第一透射率阈值,并且还包括用于进行以下操作的指令:当所述透射率参数小于所述第一透射率阈值时,致动所述PTC护罩,并且当所述透射率参数大于所述第一透射率阈值时,不致动所述PTC护罩。
[0155] 根据一个实施例,所述指令还包括用于进行以下操作的指令:当所述透射率参数大于所述第一透射率阈值并且小于第二透射率阈值时,则致动鼓风机或喷射器中的至少一个。
[0156] 根据一个实施例,所述指令还包括用于进行以下操作的指令:使用来自所述传感器的数据来以自主模式操作车辆。
[0157] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于所述传感器,其中所述传感器包括承载所述PTC护罩的盖和电耦合到所述PTC护罩的有源冷却器,其中当所述冷却器处于打开状态时,向所述PTC护罩提供电流。
[0158] 根据一个实施例,所述冷却器为热电冷却器。
[0159] 根据一个实施例,所述传感器包括盖,其中所述PTC护罩定位在所述盖的周边处。
[0160] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于:壳体,所述壳体在其通道中承载所述传感器;以及鼓风机,其中当所述鼓风机处于打开状态时,所述冷却器被致动到所述打开状态,并且由所述传感器加热的空气被移出所述壳体。
[0161] 根据一个实施例,所述壳体被安装到车辆的车顶。
[0162] 根据本发明,提供一种方法,所述方法具有:基于所述传感器的透射率参数来致动传感器的正温度系数(PTC)护罩。
[0163] 根据一个实施例,所述传感器包括盖,其中所述PTC护罩定位在所述盖的周边处。
[0164] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于使用来自所述传感器的数据来以自主模式操作车辆。
[0165] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于,将透射率阈值存储在存储器中,其中所述透射率阈值与自主车辆操作相关联;以及当透射率参数小于所述透射率阈值时,确定致动所述PTC护罩。
[0166] 根据本发明,提供一种方法,所述方法具有:对于包括正温度系数(PTC)护罩的传感器的图像,确定信噪比(SNR)值、峰值SNR(PSNR)值、均方根误差(RMSE)值和平均绝对误差(MAE)值;以及基于所述SNR值、所述PSNR值、所述RMSE值和所述MAE值,致动所述PTC护罩。
[0167] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于将所述SNR值、所述PSNR值、所述RMSE值和所述MAE值分别与透射率SNR阈值、透射率PSNR阈值、透射率RMSE阈值和透射率MAE阈值进行比较;确定:所述SNR值<所述透射率SNR阈值,所述PSNR值<所述透射率PSNR阈值,所述RMSE值>所述透射率RMSE阈值,并且所述MAE值>所述透射率MAE阈值;以及然后,致动所述PTC护罩。
[0168] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于将透射率参数与所述SNR值、所述PSNR值、所述RMSE值和所述MAE值相关联;确定所述透射率参数小于阈值;以及然后,致动所述PTC护罩。
[0169] 根据一个实施例,所述传感器包括盖,其中所述PTC护罩定位在所述盖的周边处。
[0170] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于使用来自所述传感器的数据来以自主模式操作车辆。
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