特許 7457811 周囲センサハウジング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-19

(45)【発行日】2024-03-28

(54)【発明の名称】周囲センサハウジング

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/90 20230101AFI20240321BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20240321BHJP

   B60W 40/02 20060101ALI20240321BHJP

   H04N 23/56 20230101ALI20240321BHJP

   H04N 23/52 20230101ALI20240321BHJP

【ＦＩ】

H04N23/90

G06T7/00 650Z

B60W40/02

H04N23/56

H04N23/52

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022536695

(86)(22)【出願日】2020-04-15

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-28

(86)【国際出願番号】 US2020028211

(87)【国際公開番号】W WO2021137884

(87)【国際公開日】2021-07-08

【審査請求日】2022-08-08

(31)【優先権主張番号】62/954,938

(32)【優先日】2019-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/737,359

(32)【優先日】2020-01-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】317015065

【氏名又は名称】ウェイモ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100126480

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】アヴラム，ピーター

(72)【発明者】

【氏名】トス，キンバリー

(72)【発明者】

【氏名】ディットマー，ジェレミー

(72)【発明者】

【氏名】グイディ，ジュリア

【審査官】淀川 滉也

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２０４８４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１５－５１８１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７４３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３５００５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５１９２５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２３／９０

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｂ６０Ｗ ４０／０２

Ｈ０４Ｎ ２３／５６

Ｈ０４Ｎ ２３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律運転モードで動作するように構成された車両用の外部感知モジュールであって、前記外部感知モジュールが、
前記外部感知モジュールの第１のハウジングセクションに沿って配置されたＬｉｄａｒセンサであって、前記Ｌｉｄａｒセンサが、前記車両の周囲かつ、前記車両の閾値距離内の外部環境の領域内にある物体を検出するように構成されている、Ｌｉｄａｒセンサと、
前記外部感知モジュールの第２のハウジングセクションに沿って配置された画像センサであって、前記画像センサを備えた前記第２のハウジングセクションが、前記Ｌｉｄａｒセンサを備えた前記第１のハウジングセクションと垂直に位置合わせされ、前記画像センサが、前記外部環境の前記領域の妨げられていない視野を有するように、前記車両に沿って配置され、前記画像センサが、前記Ｌｉｄａｒセンサによって検出された物体を分類するために、前記車両の前記閾値距離内にある物体のために選択された解像度を提供する、画像センサと、
前記第１のハウジングセクションと前記第２のハウジングセクションとの間に配設された前記外部感知モジュールの第３のハウジングセクションであって、前記第３のハウジングセクションが、前記画像センサと前記Ｌｉｄａｒセンサとの間の干渉を防ぐように配置された外面を含む、第３のハウジングセクションと、を備える、外部感知モジュール。

【請求項2】

前記画像センサが前記Ｌｉｄａｒセンサの上に配置されている、請求項１に記載の外部感知モジュール。

【請求項3】

前記画像センサが前記Ｌｉｄａｒセンサの下に配置されている、請求項１に記載の外部感知モジュール。

【請求項4】

前記画像センサが、前記車両の側面に対して下向きの角度で配置され、前記下向きの角度が、前記車両の前記閾値距離内のカバレッジを提供するために２０～４０°程度である、請求項１に記載の外部感知モジュール。

【請求項5】

前記閾値距離が、前記車両から１～３メートルの間である、請求項４に記載の外部感知モジュール。

【請求項6】

前記画像センサの前記視野を照明するように構成された１つ以上の照明器ユニットをさらに備える、請求項１に記載の外部感知モジュール。

【請求項7】

前記１つ以上の照明器ユニットは、前記第２のハウジングセクションに沿って前記画像センサに隣接して配設されている、請求項６に記載の外部感知モジュール。

【請求項8】

前記１つ以上の照明器ユニットは、前記画像センサの両側に配設された一対の照明器である、請求項７に記載の外部感知モジュール。

【請求項9】

前記画像センサおよび／または前記１つ以上の照明器ユニットを浄化するように構成された浄化機構をさらに含む、請求項６に記載の外部感知モジュール。

【請求項10】

前記第１および第２のハウジングセクションの両方のうちの片側に配置された、前記外部感知モジュールの第４のハウジングセクションに沿って配設されたレーダーセンサをさらに備える、請求項１に記載の外部感知モジュール。

【請求項11】

前記第４のハウジングセクションが、前記第１および第２のハウジングセクションよりも前記車両の前方に近く配置されている、請求項１０に記載の外部感知モジュール。

【請求項12】

前記外部感知モジュールの第５のハウジングセクションに沿って配設された少なくとも１つの追加の画像センサをさらに備え、前記第４のハウジングセクションが、前記第５のハウジングセクションと前記第１および第２のハウジングセクションとの間に配置されている、請求項１０に記載の外部感知モジュール。

【請求項13】

前記少なくとも１つの追加の画像センサが、前記レーダーセンサに対してほぼ平面に配設され、前記第２のハウジングセクションに沿って配置された前記画像センサの視野とは別の、前記車両の側面に沿った選択された視野を提供するように配置された所与の追加の画像センサを備える、請求項１２に記載の外部感知モジュール。

【請求項14】

前記少なくとも１つの追加の画像センサが、前記レーダーセンサにほぼ垂直に配設され、前記第２のハウジングセクションに沿って配置された前記画像センサの前記視野とは別の、前記車両の前部に沿った選択された視野を提供するように配置された所与の追加の画像センサを備える、請求項１２に記載の外部感知モジュール。

【請求項15】

前記少なくとも１つの追加の画像センサが、
前記レーダーセンサに対してほぼ平面に配設され、前記第２のハウジングセクションに沿って配置された前記画像センサの前記視野とは別の、前記車両の側面に沿った選択された視野を提供するように配置された第１の追加の画像センサと、
前記レーダーセンサおよび前記第１の追加の画像センサにほぼ垂直に配設され、前記第２のハウジングセクションおよび前記第１の追加の画像センサの前記選択された視野に沿って配置された前記画像センサの前記視野とは別の、前記車両の前部に沿った選択された視野を提供するように配置された第２の追加の画像センサと、を備える、請求項１２に記載の外部感知モジュール。

【請求項16】

自律運転モードで動作するように構成された車両であって、前記車両が、
運転システムであって、
前記車両のブレーキを制御するように構成された減速システムと、
前記車両の加速を制御するように構成された加速システムと、
車輪の向きおよび前記車両の方向を制御するように構成されたステアリングシステムと、を含む運転システムと、
外部感知モジュールであって、
前記外部感知モジュールの第１のハウジングセクションに沿って配置されたＬｉｄａｒセンサであって、前記Ｌｉｄａｒセンサが、前記車両の周囲かつ、前記車両の閾値距離内の外部環境の領域内にある物体を検出するように構成されている、Ｌｉｄａｒセンサと、
前記外部感知モジュールの第２のハウジングセクションに沿って配置された画像センサであって、前記画像センサを備えた前記第２のハウジングセクションが、前記Ｌｉｄａｒセンサを備えた前記第１のハウジングセクションと垂直に位置合わせされ、前記画像センサが、前記外部環境の前記領域の妨げられていない視野を有するように、前記車両に沿って配置され、前記画像センサが、前記Ｌｉｄａｒセンサによって検出された物体を分類するために、前記車両の前記閾値距離内にある物体のために選択された解像度を提供する、画像センサと、
前記第１のハウジングセクションと前記第２のハウジングセクションとの間に配設された前記外部感知モジュールの第３のハウジングセクションであって、前記第３のハウジングセクションが、前記画像センサと前記Ｌｉｄａｒセンサとの間の干渉を防ぐように配置された外面を含む、第３のハウジングセクションと、を含む外部感知モジュールと、を備える、車両。

【請求項17】

前記外部感知モジュールが、前記画像センサの前記視野を照明するように構成された１つ以上の照明器ユニットをさらに備え、前記１つ以上の照明器ユニットが、前記第２のハウジングセクションに沿って前記画像センサに隣接して配設されている、請求項１６に記載の車両。

【請求項18】

前記外部感知モジュールが、前記画像センサおよび／または前記１つ以上の照明器ユニットを浄化するように構成された浄化機構をさらに含む、請求項１７に記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年１月８日に出願された米国出願第１６／７３７，３５９号、および２０１９年１２月３０日に出願された米国仮出願第６２／９５４，９３８号の利益を主張し、それらの開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。本出願は、２０２０年１月８日に出願された「Ｃｌｏｓｅ－ｉｎ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｃａｍｅｒａ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された同時係属中の米国出願第１６／７３７，２６３号（代理人整理番号第ＸＳＤＶ３．０Ｆ－２１３４号）に関連し、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

自動運転（自律型）車両は、一部または全部の状況で人間の運転者を必要としない。このような車両は、乗客または貨物をある場所から別の場所に輸送することができる。このような車両は、完全自律モードで、または車両内の人が何らかの運転入力を提供することができる部分自律モードで動作し得る。自律モードで動作するために、車両は、外部環境内の車両および他の物体を検出するためのセンサを使用し、センサから受信した情報を使用して様々な運転動作を実行してもよい。ただし、車両に直接隣接する物体およびセンサの視野内のオクルージョンは、運転動作に悪影響を与える可能性がある。

【発明の概要】

【0003】

この技術は、自動運転（自律）モードで動作するように構成された車両の外部センサシステムに関する。一般的に、センサは車両周辺の環境にある物体を検出するために使用される。これらは、Ｌｉｄａｒ、レーダー、カメラ、ソナー、および／または他のセンサを含むことができる。異なるセンサには様々な利点があり、複数のセンサからのセンサフュージョンを使用して、環境をより完全に理解し、車両が運転を決定できるようにすることができる。ただし、環境内の車両および物体のサイズ、形状などによっては、運転の決定および他の自律的な動作に影響を与える可能性のある死角が存在する可能性がある。これらは、車両に直接隣接する死角を含む。このような問題は、統合されたユニット内に異なるタイプのセンサを同じ場所に配置できるセンサハウジングを注意深く選択して配置することで大幅に軽減することができる。これは、Ｌｉｄａｒセンサと統合された近接カメラシステム、レーダーおよび／または他のセンサと同じ場所に配置された周囲ビューカメラなどを含む。

【0004】

一態様によれば、自律運転モードで動作するように構成された車両用の外部感知モジュールが提供される。外部感知モジュールは、Ｌｉｄａｒセンサおよび画像センサを備える。Ｌｉｄａｒセンサは、外部感知モジュールの第１のハウジングセクションに沿って配置される。Ｌｉｄａｒセンサは、車両の周囲かつ、車両の閾値距離内の外部環境の領域内にある物体を検出するように構成されている。画像センサは、外部感知モジュールの第２のハウジングセクションに沿って配置される。画像センサを備えた第２のハウジングセクションは、Ｌｉｄａｒセンサを備えた第１のハウジングセクションと垂直に位置合わせされる。画像センサは、外部環境の領域の妨げられていない視野を有するように、車両に沿って配置される。画像センサは、Ｌｉｄａｒセンサによって検出された物体を分類するために、車両の閾値距離内にある物体のために選択された解像度を提供する。外部感知モジュールの第３のハウジングセクションは、第１のハウジングセクションと第２のハウジングセクションとの間に配設される。第３のハウジングセクションは、画像センサとＬｉｄａｒセンサとの間の干渉を防ぐように配置された外面を含む。

【0005】

画像センサは、Ｌｉｄａｒセンサの上または下に配置することができる。画像センサは、車両の側面に対して下向きの角度で配置することができ、下向きの角度は、車両の閾値距離内のカバレッジを提供するために２０～４０°程度である。閾値距離は、車両から１～３メートルの間である可能性がある。

【0006】

外部感知モジュールは、画像センサの視野を照明するように構成された１つ以上の照明器ユニットをさらに備え得る。一例では、１つ以上の照明器ユニットは、第２のハウジングセクションに沿って画像センサに隣接して配設され得る。例えば、１つ以上の照明器ユニットは、画像センサの両側に配設された一対の照明器であり得る。外部感知モジュールは、画像センサおよび／または１つ以上の照明器ユニットを浄化するように構成された浄化機構をさらに含み得る。

【0007】

一例では、外部感知モジュールは、第１および第２のハウジングセクションの両方のうちの片側に配置された、外部感知モジュールの第４のハウジングセクションに沿って配設されたレーダーセンサをさらに備える。第４のハウジングセクションは、第１および第２のセクションよりも車両の前方に近く配置され得る。外部感知モジュールは、外部感知モジュールの第５のハウジングセクションに沿って配設された少なくとも１つの追加の画像センサをさらに備え得、第４のハウジングセクションは、第５のハウジングセクションと第１および第２のハウジングセクションとの間に配置されている。一例では、少なくとも１つの追加の画像センサは、レーダーセンサに対してほぼ平面に配設され、第２のハウジングセクションに沿って配置された画像センサの視野とは別の、車両の側面に沿った選択された視野を提供するように配置された所与の追加の画像センサを備える。別の例では、少なくとも１つの追加の画像センサが、レーダーセンサにほぼ垂直に配設され、第２のハウジングセクションに沿って配置された画像センサの視野とは別の、車両の前部に沿った選択された視野を提供するように配置された所与の追加の画像センサを備える。少なくとも１つの追加の画像センサは、第１および第２の追加の画像センサを含み得る。ここで、第１の追加の画像センサは、レーダーセンサに対してほぼ平面に配設され、第２のハウジングセクションに沿って配置された画像センサの視野とは別の、車両の側面に沿った選択された視野を提供するように配置され、第２の追加の画像センサは、レーダーセンサおよび第１の追加の画像センサにほぼ垂直に配設され、第２のハウジングセクションおよび第１の追加の画像センサの選択された視野に沿って配置された画像センサの視野とは別の、車両の前部に沿った選択された視野を提供するように配置される。

【0008】

別の態様によれば、自律運転モードで動作するように構成された車両用の外部感知モジュールが提供される。外部感知モジュールは、レーダーセンサおよび画像センサを備える。レーダーセンサは、外部感知モジュールの第１のハウジングセクションに沿って配置される。レーダーセンサは、車両の周囲かつ、車両の閾値距離内の外部環境の領域内にある物体を検出するように構成されている。画像センサは、外部感知モジュールの第２のハウジングセクションに沿って配置される。画像センサを備えた第２のハウジングセクションは、レーダーセンサを備えた第１のハウジングセクションに隣接している。画像センサは、外部環境の領域の視野が重なるように、車両に沿って配置される。画像センサは、レーダーセンサによって検出された物体を分類するために、車両の閾値距離内の物体に選択された解像度を提供する。

【0009】

外部感知モジュールは、車両の後方の物体を検出および分類するために、車両のリアバンパーに沿って配設され得る。例えば、画像センサの視野は、車両の後部に沿って３０～６０°の間であり得る。代替的または追加的に、画像センサの視野は、１５～３５°の間の外方位角および１０～２５°の間の内方位角を有する。第２のハウジングセクションは、第１のハウジングセクションよりも車両の隣接する側のより近くに配設され得る。

【0010】

また別の態様によれば、自律運転モードで動作するように構成された車両が提供される。車両は、運転システムおよび外部感知モジュールを備える。運転システムは、車両のブレーキを制御するように構成された減速システムと、車両の加速を制御するように構成された加速システムと、車輪の向きおよび車両の方向を制御するように構成されたステアリングシステムと、を含む。外部感知モジュールは、Ｌｉｄａｒセンサおよび画像センサを含む。Ｌｉｄａｒセンサは、外部感知モジュールの第１のハウジングセクションに沿って配置される。Ｌｉｄａｒセンサは、車両の周囲かつ、車両の閾値距離内の外部環境の領域内にある物体を検出するように構成されている。画像センサは、外部感知モジュールの第２のハウジングセクションに沿って配置される。画像センサを備えた第２のハウジングセクションは、Ｌｉｄａｒセンサを備えた第１のハウジングセクションと垂直に位置合わせされる。画像センサは、外部環境の領域の妨げられていない視野を有するように、車両に沿って配置される。画像センサは、Ｌｉｄａｒセンサによって検出された物体を分類するために、車両の閾値距離内にある物体のために選択された解像度を提供する。外部感知モジュールの第３のハウジングセクションは、第１のハウジングセクションと第２のハウジングセクションとの間に配設される。第３のハウジングセクションは、画像センサとＬｉｄａｒセンサとの間の干渉を防ぐように配置された外面を含む。

【0011】

外部感知モジュールは、画像センサの視野を照明するように構成された１つ以上の照明器ユニットをさらに備え得る。１つ以上の照明器ユニットは、第２のハウジングセクションに沿って画像センサに隣接して配設されている。外部感知モジュールは、画像センサおよび／または１つ以上の照明器ユニットを浄化するように構成された浄化機構をさらに含み得る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1A-B】本技術の態様で使用するために構成された例示的な車両を示す。

【図1C】本技術の態様で使用するために構成された別の例示的な車両を示す。

【図1D-E】本技術の態様で使用するために構成された例示的な貨物車両を示す。

【図2A】本技術の態様による例示的な車両のシステムのブロック図である。

【図2B-C】本技術の態様による例示的な貨物型車両のシステムのブロック図である。

【図3】本開示の態様による車両周辺領域の例を示す。

【図4】本開示の態様による例示的なセンサ視野を示す。

【図5】本開示の態様による例示的な周囲カメラ視野を示す。

【図6A-C】本開示の態様による周囲カメラおよび赤外線照明器の例示的な配置を示す。

【図7A-F】本開示の態様による例示的な周囲センサハウジングアセンブリを示す。

【図8】本開示の態様によるオクルージョンを最小化するための例示的なセンサ構成を示す。

【図9】本開示の態様による周囲センサ視野の例を示す。

【図10】本技術の態様による例示的なオクルージョンシナリオを示す。

【図11A-C】本開示の態様による例示的な周囲センサハウジングアセンブリを示す。

【図12】本開示の態様によるオクルージョンを最小化するための例示的なセンサ構成を示す。

【図13】本開示の態様による周囲センサ視野の例を示す。

【図14A-E】本開示の態様による、別の例示的な周囲センサハウジングアセンブリを示す。

【図15】図１４Ａ～Ｅの周囲センサハウジングアセンブリの変形例を示す。

【図16A-E】本開示の態様による、また別の例示的な周囲センサハウジングアセンブリを示す。

【図17】図１６Ａ～Ｅの周囲センサハウジングアセンブリの変形例を示す。

【図18】本開示の態様による動作の方法を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本技術の態様は、車両周辺の死角に対処するための近接感知（ＣＩＳ）カメラシステムを含む。ＣＩＳシステムは、車両から数メートル（例えば、３メートル未満）以内で検出された物体の分類を助けるために使用される。物体の分類に基づいて、システムは「運転可能」（車両が運転できるもの）である可能性のある物体と「運転不可能」である可能性のある物体を区別することができる。例として、運転可能な物体は、植物、葉の山、紙またはビニール袋などである可能性があり、一方、運転不可能な物体は、回避しなければならないタイプの物体（例えば、歩行者、自転車、ペットなど）または乗り越えた場合に車両に損傷を与える可能性がある（例えば、背の高い縁石、割れたガラス、深い穴、消火剤など）を含む。１つのシナリオでは、カメラをＬｉｄａｒセンサと組み合わせて使用することで分類が強化される。これは、人が車両の隣にいるかどうかを判断しようとするときに非常に重要になる可能性がある。カメラは各々、１つ以上の画像センサを含み得る。ＣＣＤまたは他のタイプの撮像要素が用いられ得るが、画像センサは、ＣＭＯＳセンサであり得る。

【0014】

技術の他の態様は、単一のセンサハウジング内の複数のセンサの配置および構成に関する。以下でさらに説明するように、例えばセンサの融合を支援するために、同じハウジング内に異なるセンサタイプを同じ場所に配置することには利点がある。ただし、センサの配置は、例えば、あるセンサが別のセンサによって遮られるのを避けるため、センサ間のキャリブレーションをより正確にするため、および／またはセンサ間の干渉を防ぐために、非常に重要であり得る。例として、赤外線（ＩＲ）または光学照明器などの照明器は、カメラ、例えばＩＲ光に敏感なカメラのレンズに直接光が当たらないように配置する必要がある。

【0015】

例示的な車両システム
図１Ａは、ミニバン、セダン、またはスポーツユーティリティ車両などの乗客用車両１００の斜視図を示す。図１Ｂは、乗客用車両１００の上から見た図を示す。乗客用車両１００は、車両の外部環境に関する情報を取得するための様々なセンサを含むことができる。例えば、屋上ハウジング１０２は、Ｌｉｄａｒセンサ、ならびに様々なカメラ、レーダーユニット、赤外線および／または音響センサを含むことができる。車両１００の前端部に位置付けられたハウジング１０４、ならびに車両の運転者側および乗客側のハウジング１０６ａ、１０６ｂは、各々、Ｌｉｄａｒおよび／または他のセンサを組み込むことができる。例えば、ハウジング１０６ａは、車両のクォーターパネルに沿って運転席サイドドアの前に位置付けられてもよい。図示されるように、乗客用車両１００はまた、レーダーユニット、Ｌｉｄａｒ、および／または車両の後部屋根部分にも向かって位置付けられる、カメラのためのハウジング１０８ａ、１０８ｂも含む。他のハウジング１１０ａ、１１０ｂは、例えば、後輪の上および後ろなど、後部クォーターパネルに沿って配置され得る。

【0016】

追加のＬｉｄａｒ、レーダーユニット、および／またはカメラ（図示せず）は、車両１００に沿った他の場所に位置付けられてもよい。例えば、矢印１１２は、センサユニット（図１Ｂの１１２）が、例えば、バンパーまたはトランクのドア／蓋の上またはそれに隣接するなど、車両１００の後部に沿って配置され得ることを示す。かつ、矢印１１４は、車両の前方を向いた方向に沿って配置された一連のセンサユニット１１６を示す。別々に示されているが、一例では、センサユニット１１６は、屋上ハウジング１０２の前向きセクションに統合され得る。いくつかの例では、乗客用車両１００はまた、車両の内部空間に関する情報を取得するための様々なセンサも含むことができる。内部センサは、カメラセンサ、聴覚センサ、および赤外線センサのうちの少なくとも１つを含むことができる。

【0017】

車両のタイプおよび構成に応じて、車両の周囲に配設されるセンサハウジングの数が多くても少なくてもよい。例えば、図１Ｃの例示的な車両１５０に示されるように、車両１００と同様に、ルーフトップセンサハウジング１５２、フロントセンサハウジング１５４、フロントクォーターパネルに沿ったサイドハウジング１５６ａおよび１５６ｂ、リアクォーターパネルに沿ったサイドハウジング１５８、および矢印１６０で示されるリアセンサハウジングがあり得る。本開示のある態様は、特定のタイプの車両に関連して特に有用であるが、車両は、乗用車、トラック、オートバイ、バス、レクリエーション用車両などを含むがこれらに限定されない任意のタイプの車両であってもよい。

【0018】

図１Ｄ～Ｅは、トラクタトレーラトラックなどの例示的な貨物車両１７０を示す。トラックは、例えば、シングル、ダブル、またはトリプルのトレーラを含むことができ、または商用重量クラス４～８などの別の中型または大型トラックであり得る。図示するように、トラックは、トラクタユニット１７２と、単一の貨物ユニットまたはトレーラ１７４と、を含む。トレーラ１７４は、輸送する貨物のタイプに応じて、完全に密閉されるか、フラットベッドのように開くか、または部分的に開くことができる。この例では、トラクタユニット１７２は、エンジンおよびステアリングシステム（図示せず）と、運転者および任意の乗客のための運転室１７６と、を含む。

【0019】

トレーラ１７４は、キングピンとして知られるヒッチングポイント１７８を含む。キングピン１７８は、通常、中実のスチールシャフトとして形成され、トラクタユニット１７２に旋回可能に取り付けられるように構成される。特に、キングピン１７８は、運転室の後方に装着された第５輪として知られるトレーラ連結部１８０に取り付ける。ダブルまたはトリプルトラクタトレーラの場合、第２のおよび／または第３のトレーラは、先頭のトレーラへの単純なヒッチ接続を有してもよい。または代替的に、各トレーラは、独自のキングピンを有してもよい。この場合、少なくとも第１および第２のトレーラは、次のトレーラに連結するように配置された第５輪タイプの構造を含むことができる。

【0020】

図示するように、トラクタは、トラクタに沿って配設された１つ以上のセンサユニット１８２、１８４および／または１８６を有してもよい。例えば、１つ以上のセンサユニット１８２を運転室１７６の屋根または頂部部分に配設することができ、１つ以上の側方センサユニット１８４を運転室１７６の左側および／または右側に配設することができる。センサユニットは、例えば、フロントバンパーまたはフードエリアに沿って、運転室の後方に、第５輪に隣接して、シャーシの下など、運転室１７６の他の領域に沿って配置されてもよい。トレーラ１７４はまた、例えば、トレーラに沿って、例えば、トレーラ１７４の側方パネル、前方、後方、屋根、および／またはアンダーキャリッジに沿って、１つ以上のセンサユニット１８６を配設することもできる。

【0021】

図１Ａ～Ｂの乗客用車両のセンサユニットのように、貨物用車両の各センサユニットは、例えば、Ｌｉｄａｒ、レーダー、カメラ（例えば、光学もしくは赤外線）、音響センサ（例えば、マイクロフォンもしくはソナータイプセンサ）、慣性センサ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ、など）、または他のセンサ（例えば、ＧＰＳセンサなどの測位センサ）などの１つ以上のセンサを含み得る。本開示のある態様は、特定のタイプの車両に関連して特に有用であるが、車両は、乗用車、トラック、オートバイ、バス、レクリエーション用車両などを含むがこれらに限定されない任意のタイプの車両であってもよい。

【0022】

図２Ａは、完全または半自律動作モードで動作するように構成された、車両１００および１５０などの例示的な車両の様々な構成要素およびシステムを有するブロック図２００を示す。例として、部分的または完全な自律運転モードで動作する車両では、異なる程度の自律性が発生し得る。Ｕ．Ｓ．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｓａｆｅｔｙ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓは、どれだけ多く、またはどれだけ少なく、車両が運転を制御するかを示すために、異なるレベルを特定した。例えば、レベル０は自動化されておらず、運転者は、運転に関連するすべての決定を行う。最も低い半自律モードであるレベル１は、クルーズコントロールなど、何らかの運転支援を含む。レベル２は、特定の運転動作の部分的な自動化を有し、レベル３は、必要に応じて運転者席の人が制御することが可能であり得る条件付きの自動化を伴う。対照的に、レベル４は、車両が選んだ条件で支援なしで運転することができる高度な自動化レベルである。レベル５は、車両があらゆる状況下で支援なしで運転することができる完全自律モードである。本明細書に記載のアーキテクチャ、構成要素、システム、および方法は、本明細書で「自律」運転モードと呼ばれる、例えば、レベル１～５の半自律モードまたは完全自律モードのいずれかで機能することができる。したがって、自律運転モードへの言及には、部分的自律性および完全自律性の両方が含まれる。

【0023】

図２に示されるように、ブロック図２００は、１つ以上のプロセッサ２０４、メモリ２０６、および汎用コンピューティングデバイスに典型的に存在する他の構成要素を含むコンピューティングデバイスなど１つ以上のコンピューティングデバイス２０２を含み得る。メモリ２０６は、１つ以上のプロセッサ２０４によってアクセス可能な情報を記憶し、その情報には、プロセッサ２０４によって実行されるかまたは他の方法で使用され得る命令２０８およびデータ２１０が含まれる。コンピューティングシステムは、自律モードで動作するとき、車両の全体的な動作を制御することができる。

【0024】

メモリ２０６は、プロセッサ２０４によって実行またはさもなければ使用され得る命令２０８およびデータ２１０を含む、プロセッサ２０４によってアクセス可能な情報を記憶する。メモリ２０６は、コンピューティングデバイス可読媒体を含む、プロセッサによってアクセス可能な情報を記憶することができる任意のタイプのものであり得る。メモリは、ハードドライブ、メモリカード、光ディスク、ソリッドステートなどの非一過性の媒体である。システムは、前述の異なる組み合わせを含むことができ、それにより、命令およびデータの異なる部分が異なるタイプの媒体に記憶される。

【0025】

命令２０８は、プロセッサによって直接的に（マシンコードなど）または間接的に（スクリプトなど）実行される任意の命令のセットであってもよい。例えば、命令は、コンピューティングデバイス可読媒体上のコンピューティングデバイスコードとして記憶されてもよい。その点において、「命令」、「モジュール」、および「プログラム」という用語は、本明細書では区別なく使用され得る。データ２１０は、命令２０８に従って、１つ以上のプロセッサ３０４によって検索、記憶、または修正され得る。一例では、メモリ２０６の一部または全部は、車両診断、検出されたセンサデータおよび／または物体検出および分類と関連して使用される１つ以上の挙動／分類モデルを記憶するように構成されたイベントデータレコーダまたは他の安全なデータストレージシステムであってもよく、実装形態に応じて、車両に搭載されてもよく、または遠隔地にあってもよい。例えば、モデルを使用して、物体が車両に隣接する人（例えば、歩行者）、自転車、ボール、または建設標識であるかどうかを分類することができる。分類に基づいて、システムは、その物体の挙動を予測または割り当て、運転関連の決定を行うときに分類／挙動を使用する場合がある。これは、例えば、車両が駐車場におり、駐車場を出ようとしていることを車両の隣の歩行者に警告することを含むことができる。

【0026】

プロセッサ２０４は、市販されているＣＰＵなどの、任意の従来のプロセッサであってもよい。代替的に、各プロセッサは、ＡＳＩＣまたは他のハードウェアベースプロセッサなどの専用デバイスであってもよい。図２は、コンピューティングデバイス２０２のプロセッサ、メモリ、および他の要素が同じブロック内にあることを機能的に示すが、そのようなデバイスは、実際には、同じ物理的ハウジング内に格納されてもされなくてもよい複数のプロセッサ、コンピューティングデバイス、またはメモリを含んでもよい。同様に、メモリ２０６は、プロセッサ２０４のものとは異なるハウジング内に位置するハードドライブまたは他のストレージ媒体であり得る。したがって、プロセッサまたはコンピューティングデバイスへの言及は、並行に動作してもしなくてもよいプロセッサまたはコンピューティングデバイスまたはメモリの集合体への言及を含むことが理解されよう。

【0027】

一例では、コンピューティングデバイス２０２は、車両に組み込まれた自律運転コンピューティングシステムを形成し得る。自律運転コンピューティングシステムは、車両の様々な構成要素と通信することが可能であり得る。例えば、コンピューティングデバイス２０２は、（車両のブレーキを制御するための）減速システム２１２、（車両の加速を制御するための）加速システム２１４、（車輪の向きおよび車両の方向を制御するための）ステアリングシステム２１６、（方向指示器を制御するための）シグナリングシステム２１８、（車両をある場所または対象物の辺りにナビゲートするための）ナビゲーションシステム２２０、および（車両の位置を判断するための）測位システム２２２を含む運転システムを含む、車両の様々なシステムと通信することができる。自律運転コンピューティングシステムは、ナビゲーションシステム２２０および測位システム２２２に従って、例えば出発点から目的地までのルートを決定するためのプランナーとして部分的に動作することができる。

【0028】

コンピューティングデバイス２０２はまた、車両の乗客からの連続的または定期的な入力を要求しないかまたは必要としない自律運転モードで、メモリ２０６の命令２０８に従って、車両の動き、速度などを制御するために、（車両の環境内の物体を検出するための）知覚システム２２４、電力システム２２６（例えば、バッテリおよび／またはガソリンもしくはディーゼル動力エンジン）、ならびにトランスミッションシステム２３０に動作可能に連結される。車輪／タイヤ２２８の一部または全部は、トランスミッションシステム２３０に連結され、コンピューティングデバイス２０２は、自律モードでの運転に影響を与え得るタイヤ空気圧、バランス、および他の要因に関する情報を受信することが可能であり得る。電力システム２２６は、１つ以上の電力分配要素を有してもよく、その各々は、車両の選択された構成要素および他のシステムに電力を供給することができる。

【0029】

コンピューティングデバイス２０２は、様々な構成要素を制御することによって車両の方向および速度を制御してもよい。例として、コンピューティングデバイス２０２は、地図情報およびナビゲーションシステム２２０からのデータを使用して、車両を目的地に完全に自律的にナビゲートし得る。コンピューティングデバイス２０２は、測位システム２２２を使用して車両の場所を判断し、その場所に安全に到着する必要があるとき、知覚システム２２４を使用して、物体を検出し、物体に応答することができる。そうするために、コンピューティングデバイス２０２は、車両を（例えば、加速システム２１４によってエンジンに提供される燃料または他のエネルギーを増加させることによって）加速し、（例えば、エンジンに供給される燃料を低減し、ギヤを切り替え、および／または減速システム２１２によってブレーキをかけることによって）減速し、（例えば、ステアリングシステム２１６によって、車両の前輪または後輪の向きを変えることによって）方向を変更し、（例えば、シグナリングシステム２１８の方向指示器を点灯することによって）そのような変更を合図し得る。したがって、加速システム２１４および減速システム２１２は、車両のエンジンと車両の車輪との間に様々な構成要素を含む、動力伝達装置または他のタイプのトランスミッションシステム２３０の一部であり得る。この場合も、これらのシステムを制御することによって、コンピューティングデバイス２０２はまた、車両を自律的に操縦するために、車両のトランスミッションシステム２３０を制御することができる。

【0030】

ナビゲーションシステム２２０は、ある場所までのルートを決定し、たどるために、コンピューティングデバイス２０２によって使用され得る。この点について、ナビゲーションシステム２２０および／またはメモリ２０６は、地図情報、例えば、コンピューティングデバイス２０２が車両をナビゲートまたは制御するために使用することができる非常に詳細な地図を記憶し得る。一例として、これらの地図は、車道、区画線、交差点、横断歩道、速度制限、交通信号機、建物、標識、リアルタイムの交通情報、植生、または他のそのような物体ならびに情報の形状および標高を識別し得る。区画線は、実線または破線の、二重または単一の車線境界線、実線または破線の車線境界線、反射板などの特徴を含み得る。所定の車線は、車線の境界を画定する、左および／または右の車線境界線または他の区画線と関連付けられ得る。このため、ほとんどの車線は、１つの車線ラインの左端と、別の車線ラインの右端とによって境界付けられ得る。

【0031】

知覚システム２２４は、車両の外部の物体を検出するためのセンサユニットを含む。検出された物体は、他の車両、道路の障害物、信号機、標識、樹木、歩行者、自転車に乗る人などであってもよい。以下でさらに説明するように、外部センサスイート２３２には、車両の外部環境における物体および状態を検出するための１つ以上のセンサを各々有する様々なハウジングを含む。また、内部センサスイート２３４は、１つ以上の他のセンサを使用して、乗客車室内の乗客、ペットおよびパッケージ、トランクエリア内のパッケージまたは他の貨物など、車両内の物体および状態を検出することができる。外部センサスイート２３２および内部センサスイート２３４の両方において、異なるセンサを有するハウジングは、様々な環境条件における物体検出を提供するだけでなく、検出された物体の迅速な分類を可能にするために、車両の周りに配置される。これにより、車両は効果的なリアルタイムの運転決定を行うことができる。

【0032】

センサからの生データおよび前述の特性は、知覚システム２２４によって処理され、および／またはデータが知覚システム２２４によって生成されるにつれて、周期的および連続的にコンピューティングデバイス２０２に、さらなる処理のために送信され得る。コンピューティングデバイス２０２は、測位システム２２２を使用して車両の場所を判断し、その場所に安全に到着する必要があるとき、知覚システム２２４を使用して、対象物を検出し、対象物に応答することができる。加えて、コンピューティングデバイス２０２は、個々のセンサ、特定のセンサアセンブリ（ハウジング）内のすべてのセンサ、または異なるセンサアセンブリもしくは他の物理的ハウジング内のセンサ間の較正を実行してもよい。

【0033】

一例では、外部センサハウジングは、車両のサイドミラーに統合されたセンサタワーとして配置され得る。別の例では、他のセンサは、屋上ハウジング１０２もしくは１５２、または図１Ａ～Ｃに示されるような他のハウジングの一部であり得る。コンピューティングデバイス２０２は、車両上に位置付けられた、または他の方法で車両に沿って分散されたセンサアセンブリと通信することができる。各アセンブリは、上述したもののような１つ以上のタイプのセンサを有することができる。

【0034】

図２に戻ると、コンピューティングデバイス２０２は、上述のプロセッサおよびメモリ、ならびにユーザインターフェースサブシステム２３６などのコンピューティングデバイスに関連して通常使用されるすべての構成要素を含むことができる。ユーザインターフェースサブシステム２３６は、１つ以上のユーザ入力２３８（例えば、マウス、キーボード、タッチスクリーン、および／またはマイクロフォン）、ならびに１つ以上の表示デバイス２４０（例えば、画面を有するモニタ、または情報を表示するように動作可能な他の任意の電気デバイス）を含んでもよい。この点について、内部の電子ディスプレイは、車両の車内（図示せず）に位置付けられてもよく、車両内の乗客に情報を提供するためにコンピューティングデバイス２０２によって使用されてもよい。スピーカー２４２などの他の出力デバイス、およびタッチスクリーンまたはボタンなどの入力デバイス２４４も、乗用車内に配置することができる。

【0035】

車両はまた、通信システム２４６も含む。例えば、通信システム２４６はまた、他のコンピューティングデバイス、例えば、車両内の乗客コンピューティングデバイス、道路上の別の近くの車両内などの車両外部のコンピューティングデバイス、または遠隔サーバシステムとの通信を容易にするために、１つ以上の無線ネットワーク接続を含むこともできる。無線ネットワーク接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）ローエネルギー（ＬＥ）、携帯電話接続、ならびにインターネット、ワールドワイドウェブ、イントラネット、仮想プライベートネットワーク、ワイドエリアネットワーク、ローカルネットワーク、１つ以上の企業独自の通信プロトコルを使用するプライベートネットワーク、イーサネット、ＷｉＦｉおよびＨＴＴＰ、ならびに前述の様々な組み合わせなどの短距離通信プロトコルを含む、様々な構成およびプロトコルを含み得る。

【0036】

図２Ｂは、例えば図１Ｄ～Ｅの車両１７０など車両の様々な構成要素およびシステムを有するブロック図２５０を示す。一例として、車両は、１つ以上の部分的な自律動作モードで動作するように構成されたトラック、農機具、または建設機械であり得る。ブロック図２５０に示されるように、車両は、車両診断、検出されたセンサデータ、および／または物体の検出および分類に関連して使用される１つ以上の挙動／分類モデルなど、命令２０８’およびデータ２１０’を格納する１つ以上のプロセッサ２０４‘およびメモリ２０６‘を含むコンピューティングデバイス２０２‘など、上記と同様の１つ以上のコンピューティングデバイスの制御システムを含む。この例において、制御システムは、貨物用車両のトラクタユニットの電子制御ユニット（ＥＣＵ）を構成し得る。

【0037】

一例では、コンピューティングデバイスは、車両１７０に組み込まれた運転コンピューティングシステムを形成し得る。図２Ａに関して上で考察された構成と同様に、ブロック図２５０の運転コンピューティングシステムは、運転動作を実行するために、車両の様々な構成要素と通信することができる。例えば、コンピューティングデバイス２０２’は、減速システム２１２’、加速システム２１４’、ステアリングシステム２１６’、シグナリングシステム２１８’、ナビゲーションシステム２２０’、および測位システム２２２’を含む運転システムなど、車両の様々なシステムと通信することができ、これらは各々、図２Ａに関して上で考察されたように機能することができる。

【0038】

コンピューティングデバイス３０２はまた、知覚システム２２４’、電力システム２２６’、およびトランスミッションシステム２３０’にも動作可能に連結される。車輪／タイヤ２２８’の一部または全部は、トランスミッションシステム２３０’に連結され、コンピューティングデバイス２０２’は運転に影響を与え得るタイヤ空気圧、バランス、回転率、および他の要因に関する情報を受信することが可能であり得る。コンピューティングデバイス２０２と同様に、コンピューティングデバイス２０２’は、様々な構成要素を制御することによって車両の方向および速度を制御してもよい。例として、コンピューティングデバイス２０２’は、地図情報およびナビゲーションシステム２２０’からのデータを使用して、車両を目的地にナビゲートし得る。

【0039】

知覚システム２２４と同様に、知覚システム２２４’はまた、車両外部の物体、車両内部の物体または状態、および／または、車輪および減速システム２１２’などの特定の車両機器の動作を検出するための、上述したような１つ以上のセンサまたは他の構成要素も含む。例えば、図２Ｂに示されるように、知覚システム２２４’は、１つ以上のセンサアセンブリ２５２を含む。各センサアセンブリ２５２は、１つ以上のセンサを含む。一例では、センサアセンブリ２５２は、トラック、農機具、建設機械などのサイドミラーに組み込まれたセンサタワーとして配置されてもよい。センサアセンブリ２５２はまた、図１Ｄ～Ｅに関して上述したように、トラクタユニット１７２またはトレーラ１７４上の異なる場所に配置され得る。コンピューティングデバイス２０２’は、トラクタユニット１７２およびトレーラ１７４の両方に配置されたセンサアセンブリと通信することができる。各アセンブリは、上述したもののような１つ以上のタイプのセンサを有することができる。

【0040】

また、図２Ｂには、トラクタユニットとトレーラとの間の接続のための連結システム２５４が示される。連結システム２５４は、１つ以上の動力および／または空気圧接続（図示せず）、ならびにトレーラのキングピンに接続するためのトラクタユニットの第５輪２５６を含むことができる。通信システム２４６に相当する通信システム２４６’も、車両システム２５０の一部として示される。同様に、ユーザインターフェース２３６と同等のユーザインターフェース２３６’もまた、車両の運転者および任意の乗客との対話のために含まれ得る。

【0041】

図２Ｃは、図１Ｄ～Ｅのトレーラ１７４などのトレーラのシステムの例示的なブロック図２６０を示す。示されるように、システムは、１つ以上のプロセッサ２６４、メモリ２６６、および汎用コンピューティングデバイスに典型的に存在する他の構成要素を含むコンピューティングデバイスなど１つ以上のコンピューティングデバイスのＥＣＵ２６２を含む。メモリ２６６は、プロセッサ２６４によって実行または別様に使用され得る命令２６８およびデータ２７０を含む、１つ以上のプロセッサ２６４によってアクセス可能な情報を記憶する。図２Ａ～Ｂのプロセッサ、メモリ、命令、およびデータの説明は、図２Ｃのこれらの要素に適用される。

【0042】

ＥＣＵ２６２は、トレーラユニットから情報および制御信号を受信するように構成される。ＥＣＵ２６２の車載プロセッサ２６４は、減速システム２７２、シグナリングシステム２７４、および測位システム２７６を含む、トレーラの様々なシステムと通信することができる。ＥＣＵ２６２はまた、トレーラの環境内の物体を検出するための１つ以上のセンサを備える知覚システム２７８、およびローカルの構成要素に電力を供給する電力システム２８０（例えば、バッテリ電源）に動作可能に連結することもできる。トレーラの車輪／タイヤ２８２の一部または全部は、減速システム２７２に連結され、プロセッサ２６４は、自律モードでの運転に影響を与え得るタイヤ空気圧、バランス、車輪速度、および他の要因に関する情報を受信し、その情報をトラクタユニットの処理システムに中継することが可能であり得る。減速システム２７２、シグナリングシステム２７４、測位システム２７６、知覚システム２７８、動力システム２８０、および車輪／タイヤ２８２、ならびにセンサアセンブリ２８４は、図２Ａ～Ｂに関して上述したような様式で動作することができる。

【0043】

トレーラはまた、着陸装置のセット２８６、および連結システム２８８も含む。着陸装置は、トラクタユニットから切り離されたときに、トレーラの支持構造を提供する。連結システム２５４の一部である連結システム２８８は、トレーラとトラクタユニットとの間の接続を提供する。したがって、連結システム２８８は、接続セクション２９０（例えば、動力および／または空気圧リンク用）を含むことができる。連結システムは、トラクタユニットの第５輪と接続するように構成されたキングピン２９２も含む。

【0044】

例示的な実装形態
上述され、図に示された構造および構成を考慮して、様々な実装形態を、本技術の態様に従ってここで説明する。

【0045】

車両の周囲の環境は、異なる象限または領域を有すると考えることができる。一例３００が図３に示されており、車両の周囲の前方右側、前方左側、右側後方および左側後方エリアの隣接エリアと同様に、前方、後方、右側および左側領域を示す。これらの領域は単なる例示にすぎない。車両の知覚システムは、車両の外部環境内の物体について可能な限り多くの情報を提供するために、車両の周囲の一部または全部の領域をカバーする場合がある。

【0046】

例えば、これらの領域の一部または全部からデータを収集するために、様々なセンサが車両の周りの異なる場所に配置される場合がある（図１Ａ～Ｃを参照）。例えば、図１の３つのセンサ１１６は、主に、車両の周囲の前方、前方左側、および前方右側の領域からデータを受信することができる。対照的に、屋上ハウジング１０２は、車両の周囲に３６０°の視野（ＦＯＶ）を提供するために、複数のカメラおよび／または回転Ｌｉｄａｒまたはレーダーセンサなどの他のセンサを含むことができる。

【0047】

特定のセンサは、車両の周囲のそれらの配置、および収集するように設計される情報のタイプに応じて、異なる視野を有することがある。例えば、異なるＬｉｄａｒセンサは、車両に隣接する（例えば、２～１０メートル未満）物体の近距離（短距離）検出に使用されてもよく、他のセンサは、車両の前方１００メートル（またはそれ超もしくは未満）の物体の遠距離（長距離）検出に使用されてもよい。ミッドレンジＬｉｄａｒを使用して、例えば、車両から１０～１００メートルの距離にある物体を検出することもできる。長距離の物体検出のために、複数のレーダーユニットを車両の前方、後方、および／または側方に配置することができる。また、車両の周囲がよく見えるようにカメラを配置することもできる。構成に応じて、特定のセンサハウジングは、視野が重複している複数の個別のセンサを含むことができる。代替的に、他のセンサが冗長な３６０°の視野を提供してもよい。

【0048】

図４は、図１Ａ～Ｂに示されるセンサに関連するセンサ視野の一例４００を提供する。ここで、屋上ハウジング１０２がＬｉｄａｒセンサ、ならびに様々なカメラ、レーダーユニット、赤外線および／または音響センサを含む場合、これらのセンサの各々は異なる視野を有してもよい。したがって、図示するように、Ｌｉｄａｒセンサは３６０°のＦＯＶ４０２を提供することができ、ハウジング１０２内に配置されたカメラは、例えば図３に示すように、車両に関する１つ以上の領域をカバーする個別のＦＯＶ４０４を有することができる。車両の前端にあるハウジング１０４内のセンサは、前向きのＦＯＶ４０６を有する。車両の運転者側および乗客側の上にあるハウジング１０６ａ、１０６ｂは各々、Ｌｉｄａｒ、レーダー、カメラ、および／または他のセンサを組み込むことができる。例えば、ハウジング１０６ａおよび１０６ｂ内のＬｉｄａｒは、それぞれのＦＯＶ４０６ａまたは４０６ｂを有することができ、一方、ハウジング１０６ａおよび１０６ｂ内のレーダーユニットまたは他のセンサは、それぞれのＦＯＶ４０７ａまたは４０７ｂを有することができる。同様に、車両の後部屋根部分に向かって位置するハウジング１０８ａ、１０８ｂ内のセンサは各々、それぞれのＦＯＶを有する。例えば、ハウジング１０８ａおよび１０８ｂ内のＬｉｄａｒは、それぞれのＦＯＶ４０８および４０８ｂを有することができ、一方、ハウジング１０８ａおよび１０８ｂ内のレーダーユニット、カメラ、および／または他のセンサは、それぞれのＦＯＶ４０９ａおよび４０９ｂを有することができる。車両の後部にあるハウジング１１０ａおよび１１０ｂ内のセンサは、それぞれの視野４１０ａおよび４１０ｂを有することができる。後端のハウジング１１２内のセンサは、後向きのＦＯＶ４１２を有することができる。また、車両の前方を向いた方向に沿って配置された一連のセンサユニット１１６は、それぞれのＦＯＶ４１４、４１６、および４１８を有し得る。これらの視野の各々は、単なる例示であり、カバレッジレンジに関して正確な縮尺ではない。また、所与のセンサハウジングに関連付けられているＦＯＶは１つまたは２つしか示されていないが、センサの数とその構成に応じて、より多くの（またはより少ない）視野がそのセンサハウジングに関連付けられる場合がある。

【0049】

以下でさらに説明するように、同じハウジング内に異なるタイプのセンサを配置すると、物体検出が強化され、オンボードシステムで検出された物体を迅速に分類できるようになる。併置されたセンサは、同じまたは実質的に重複する視野であるか、そうでなければ補完的な視野を提供し得る。

【0050】

例示的なシナリオ
カメラ、Ｌｉｄａｒ、レーダー、および／または他のセンササブシステムの高さおよび向きは、車両の様々なハウジングの配置、および車両のタイプによって異なる。例えば、センサハウジングが大型ＳＵＶ（例えば車両１００）の屋根上またはその上に取り付けられている場合、典型的に、ハウジングがセダンまたはスポーツカー（例えば車両１５０）の屋根上に取り付けられているときよりも高さがより高い。また、配置および構造上の制限により、車両のすべてのエリアの周りで視界が等しくない場合がある。車両の配置を変えることで、各ハウジングのセンサに適した視野を得ることができる。これは、車両に直接隣接する物体（例えば、車両から１～２メートル以内または３メートル以内）を検出する場合、ならびに車両から遠い物体を検出する場合に非常に重要である。駐車スペースから引き出す前にすぐ近くをチェックしたり、無防備に左折するかどうかを決定したりするなど、様々なシナリオで隣接および遠隔の物体を検出するための要件がある場合がある。

【0051】

近接感知カメラシステム
上記を考慮して、技術の側面は、車両の閾値距離内の物体のためのセンサスイートの一部として近接感知カメラシステムを提供する。このカメラシステムは、自動運転システムが車両から一定の距離内にある運転可能な物体と運転不可能な物体を区別できない場合に、車両がスタックしたり（動いていないとき）不自然に動作したりするのを防ぐように設計されている。例として、近接感知カメラシステムは、例えば、車両から６～１０メートル以内の閾値距離内の物体にセンサ情報を提供するように構成される。場合によっては、閾値距離は、車両から２～３メートル以内である可能性がある。この情報は、車両の隣に立っている歩行者、車両の隣に駐車している自転車またはオートバイ、近くにある可能性のあるボール、建設標識、または他の物体などの物体を検出および分類を助けるために使用される。

【0052】

死角を最小限に抑え、物体を検出するために、Ｌｉｄａｒセンサを車両の周囲に配置することができる。このようなセンサは、物体の存在を検出する可能性が非常に高い。ただし、Ｌｉｄａｒ（例えば、Ｌｉｄａｒポイントクラウド）からのセンサデータだけでは、自動運転システムが存在する物体の種類を判断するには不十分な場合がある。近くにある物体のタイプが不明な場合、車両は、車両の周囲を観察したり、ホーンを鳴らしたり、ライトを点滅させたりして、物体がどのように反応するかを確認したり、ゆっくりと後退または前に進んで、周囲のより鮮明な画像を取得するなど、保守的な挙動を取ることができる。ただし、これは物体に関する追加の有用な情報を提供しない可能性があり、乗客、近くの歩行者、および他の道路利用者を苛立たせたり混乱させたりする可能性がある。

【0053】

したがって、技術の一態様によれば、１つ以上のカメラを単一のセンサハウジング内にＬｉｄａｒセンサとともに配置して、例えば、それが歩行者、自転車、またはトラフィックコーンであるかどうかを判断するために、物体の迅速な分類を可能にすることができる。カメラの視野は、Ｌｉｄａｒの視野を包含し得、特定の例では、それよりも大きい場合がある。これは、補完的またはオーバーラップする視野を有する１台のカメラまたは複数のカメラで実現できる。例として、人は車両の隣に立っているか座っているかもしれない。これは、例えば、人が車両を降りるとき、近くの駐車中の車の後ろから現れるとき、または車両がオンになるか駐車スペースを出る準備をする前にすでに死角にいるときに発生する可能性がある。このカメラシステムが有益である他のシナリオは、無防備な曲がり角、高速車線変更、他の物体による対向車のオクルージョン、低く取り付けられた計測ライト（高速道路のランプなど）、ロードコーンおよび他の建設アイテムの識別、小さな異物の破片（ＦＯＤ）の検出などを含む。

【0054】

検出された物体の分類は、検出された物体のサイズ、近接性、および向きの決定を含む場合がある。システムは、カメラが対象の物体によって占められる最小閾値ボリューム（例えば、直方体または他の３Ｄ形状の少なくとも５０％）を認識できるように構成されている。一例では、近接感知システムの各カメラは、コンパニオンＬｉｄａｒセンサと同じ場所に配置されている。例えば、視差を回避するためなど、カメラはＬｉｄａｒセンサから１フィートまたは０．３メートル以内にある場合がある。カメラは、Ｌｉｄａｒと同じブラケットまたはハウジングを使用して車両に取り付けることも、別々に取り付けることもできる。一般的な動作では、システムＦＯＶは、最大３メートル離れた車両の周囲を３６０°見渡せるようにする必要がある。

【0055】

カメラの解像度は、最小ピクセル数に基づく閾値分類を満たすのに十分でなければならない。例として、１つの分類閾値は、物体が車両から３メートル以内にある場合に、３２～６４ピクセル以下を使用して、選択された直方体形状の特定の物体を分類する機能である場合がある。または、代わりに、閾値分類により、０．１～０．４ｍｒａｄ／ピクセルの解像度要件を有するカメラが必要になる場合がある。閾値分類の要件は、例えば、物体のタイプおよびシナリオによって異なる場合がある（例えば、大人または子供が車両の横に立っているか座っているか、１００ｍ超離れた車両の後ろからオートバイが近づいているかなど）。

【0056】

図５の例５００に示されるように、カメラは、異なる、そして潜在的に重複するカバレッジゾーンを提供し得る。この例では、最大８台（またはそれ以上）のカメラを使用して、前面、側面、および背面に面したＦＯＶを提供できる。例として、ＦＯＶ５０２ａおよび５０２ｂは、車両の周りの前方左側および前方右側領域の部分を包含する。ＦＯＶ５０４ａおよび５０４ｂは、ＦＯＶ５０２ａおよび５０２ｂと重なり、前部、前部左および前部右領域に沿って追加のカバレッジを提供する。ＦＯＶ５０６は、車両の前部領域にカバーを提供する。ＦＯＶ５０８ａおよび５０８ｂは、例えば、左／右領域および後部左および後部右領域に沿って、車両の後部に面するカバレッジを提供する。また、ＦＯＶ５１０は、車両の後部領域に沿ったカバレッジを提供する。

【0057】

カメラは、すべての周囲照明状況で動作する必要がある場合がある。したがって、異なるカメラは、車両光源（例えば、ヘッドライト、駐車灯、バックアップライト、走行灯）および環境光源（例えば、他の車両、街灯など）からの照明に依存し得る。代替的または追加的に、カメラに照明を提供するために、ＩＲおよび／または光学的な光照射器が配置されてもよい。例えば、１つ以上の照明器を、センサハウジング上のカメラに隣接して配置することができる。

【0058】

例として、一部のシナリオでは、ヘッドライトとブレーキライトまたはバックアップライトが十分な照明を提供する場合があるため、前面と背面に面したＦＯＶを備えたカメラは個別の照明を必要としない場合がある。ただし、側面ＦＯＶを備えたカメラでは、暗い場所での補助照明が必要になる場合がある。このような補助照明は、カメラの近くに配置された近赤外線（ＮＩＲ）エミッタを介して提供される場合がある。以下でさらに説明するように、１つの構成では、一対の「サドル」照明器モジュール（例えば、ＮＩＲモジュール）をカメラの両側に使用することができ、各照明器モジュールは、他のモジュールのオクルージョンを補償する。あるいは、単一のモノリシック照明器モジュールを使用することができる。

【0059】

図６Ａ～６Ｃは、例示的なカメラおよび照明器の構成を示している。特に、図６Ａは、照明器がそれぞれのカメラの側面に配置されている第１の構成６００を示している。ここでは、車両の周囲に、前向きカメラ６０２、後向きカメラ６０４、および左側および右側向きカメラ６０６ａおよび６０６ｂの４つのカメラが示されている。示されるように、一対の照明器６０８ａおよび６０８ｂが、フロントカメラ６０２の両側に配置されている。同様に、一対のサドル照明器６１０ａおよび６１０ｂが、リアカメラ６０４の両側に配置されている。しかしながら、代替の構成では、１つの照明器のみが、フロントカメラ６０２および／またはリアカメラ６０４の側面に配置され得る。サイドカメラ６０６ａおよび６０６ｂは、各々、その側面に配置されたそれぞれの照明器６１２ａ、６１２ｂを有するように示されている。これらの例では、照明器６１２は、サイドカメラ６０６の後方に配置されている。ここで、サイドカメラ６０６は、フロント照明器６０８ａおよび６０８ｂからいくらかの照明を受け取ることができ、これは、照明器６１２ａ、６１２ｂからのＩＲ照明を補うことができる。

【0060】

図６Ｂは、単一の照明器がそれぞれのカメラの上に配置されている第２の構成６５０を示している。図６Ａと同様に、車両の周囲に、前向きカメラ６５２、後向きカメラ６５４、および左側および右側向きカメラ６５６ａおよび６５６ｂの４つのカメラが示されている。示されるように、照明器６５８は、フロントカメラ６５２の上に配置される。同様に、照明器６６０は、リアカメラ６５４の上に配置されている。サイドカメラ６５６ａおよび６５６ｂは、各々、その上に配置されたそれぞれの照明器６６２ａ、６６２ｂを有するように示されている。別の構成では、照明器をそれぞれのカメラの下に配置することができる。さらに別の例では、エミッタは、屋根に沿ってなど、カメラと同じ場所に配置されていない車両の周りの他の場所に配置することができる。例えば、屋根に配置された照明器を使用して、車両の特定の側のカメラの視野全体を照らすことができる。

【0061】

これらの例では、単一の照明器モジュールをカメラの任意の側に配置できる。ただし、投影された光の一部がある程度遮られることになる。例えば、カメラの側面に単一の照明器モジュールがある場合、カメラの反対側光が大きく遮られることがあり、これは暗い状況では不利になる可能性がある。カメラの上に単一のモジュールがある場合、オクルージョンを減らすために、モジュールをカメラの上および前方に移動する必要がある。車両の周囲のいくつかの場所、例えば前部および後部であるが、車両の側面では、車両の幅および他のサイドセンサの潜在的な影響に制約がある場合がある。また、カメラの下に単一のモジュールがあるため、オクルージョンにより上向きの照明を減らすことができる。これは、車両の隣に立っている人など、近くの物体を分類するセンサスイートの機能に影響を与える可能性がある。したがって、対応するカメラの視野が最小になる場所に照明器モジュールを配置することは、視野が遮られる可能性が低くなるから、望ましい。垂直方向の視野が水平方向の視野よりも小さい状況では、照明器をカメラの上および／または下に配置することが適切な場合がある。ただし、センサスイート、車両サイズなどの他の制約により、状況によってはこれが不可能な場合がある。

【0062】

これを考慮して、図６Ｃは、照明器の対が各それぞれのカメラの両側に配置されている第３の構成６８０を示している。図６Ａ～Ｂと同様に、車両の周囲に、前向きカメラ６８２、後向きカメラ６８４、および左側および右側向きカメラ６８６ａおよび６８６ｂの４つのカメラが示されている。示されるように、一対の照明器６８８ａおよび６８８ｂが、フロントカメラ６０２の両側に配置されている。同様に、一対のサドルＩＲ照明器６９０ａおよび６９０ｂが、リアカメラ６８４の両側に配置されている。この例では、サイドカメラ６８６ａおよび６８６ｂは、各々、その側面に配置された照明器６９２ａ、６９２ｂまたは６９４ａ、６９４ｂのそれぞれの対を有するように示されている。この配置は、対応するカメラの側面、上部、または下部に１つの照明器モジュールのみが配置されている場合に発生する可能性のあるオクルージョンを最小限に抑えるのに役立つ。以下で説明する図７Ｆは、各カメラ６８２、６８４、および６８６のサイド照明器の対の１つの配置を示す。

【0063】

これらの構成のいずれにおいても、カメラレンズは、水をはじくために疎水的にコーティングされ得る。また、カメラは車両の外側に沿って配置できるため、車載浄化システムを使用してレンズを簡単に浄化できる。このような機能については、以下でさらに説明する。

【0064】

周囲センサハウジング
技術の態様によれば、複数の異なるセンサ（例えば、Ｌｉｄａｒ、カメラ、レーダーなど）を含む統合されたセンサアセンブリを備えたハウジングは、車両に沿った様々な場所に配置することができる。図１Ａ～Ｃは、そのような統合されたセンサアセンブリの例示的なハウジング配置を示している。上で説明したように、各場所は、特定の視野を有するセンサから車両の周囲の特定のカバレッジを提供する。各センサを配置することは、ハウジングに沿って、他のセンサと比較して重要であり、これは、異なる配置に大きなメリット（またはデメリット）がある可能性があるためである。センサハウジングの１つ以上は、上記のように、近接感知カメラアセンブリを有し得る。以下にいくつかの例を示す。

【0065】

図７Ａに示される第１の例では、センサスイートは、運転席側または助手席側のドアの前の車両の左側または右側に沿った側面周囲ハウジングに配置されている。特に、図７Ａは、左前部クォーターパネルに沿った第１のハウジング７００ａと、右前部クォーターパネルに沿った第２のハウジング７００ｂとを示す図を示している。ハウジング７００ｂは、ハウジング７００ａの鏡像であり得る。図７Ｂ～Ｆは、側面周囲ハウジング７００の様々な図を示している。図７Ｂの斜視図および図７Ｃの正面図に示されるように、側面周囲ハウジング７００内のセンサのスイートは、Ｌｉｄａｒユニット７０２、近接感知カメラアセンブリ７０４、レーダーユニット７０６、前向き周囲ビューカメラ７０８および側面向き周囲ビューカメラ７１０を含む。

【0066】

図７Ｂ～Ｃに示されるように、レーダーユニット７０６は、一方の側の前面および側面カメラと、他方の側のＬｉｄａｒおよび近接感知カメラアセンブリとの間に配置される。レーダーユニットならびに位置合わせされたＬｉｄａｒおよび近接感知カメラアセンブリを分離することで、干渉および潜在的なオクルージョンを回避する。

【0067】

近接感知カメラアセンブリ７０４は、例えば、物体分類がＬｉｄａｒユニットによる物体検出を補足することを可能にするために、Ｌｉｄａｒユニット７０２の下に配設される。Ｌｉｄａｒユニット７０２の下に整列して示されているが、近接感知カメラアセンブリ７０４のカメラは、Ｌｉｄａｒユニット７０２の約０．２５～０．４ｍ以内のどこにでも配置することができる。画像分類に悪影響を与える可能性のある視差を回避するために、カメラはセンサ間にオクルージョンを作成せずにＬｉｄａｒユニットにできるだけ近づける必要がある。そして、Ｌｉｄａｒユニット７０２の下に整列して示されている間、近接感知カメラアセンブリ７０４のカメラは、Ｌｉｄａｒユニット７０２の上に配設され得る。どちらの配置でも、オクルージョンおよび視差の可能性が最小限に抑えられる。ハウジングユニットおよび／または車両の全体的な寸法の空間的制約もまた、互いに対するセンサの配置を制限する可能性がある。

【0068】

図７Ｄおよび７Ｅの左側面図および右側面図にそれぞれ示されるように、Ｌｉｄａｒユニット７０２と近接感知カメラアセンブリ７０４との間に分離面７１２が存在する。分離面は、下向きに傾斜した角度で配置することができる。外向きの傾斜面により、水、雪などが滑り落ち、センサの障害物またはオクルージョンの可能性が最小限に抑えられる。Ｌｉｄａｒセンサは、そのすぐ下の視界が制限されている可能性があるため、カメラアセンブリをその真下に配置すると、Ｌｉｄａｒに塞がれている可能性のある物体の物体検出に役立つ。例えば、側面図に示されているように、近接感知カメラアセンブリ７０４は、車両のすぐ近くを覆うように下向きに角度が付けられている。

【0069】

図７Ｆの拡大図は、アセンブリ７０４が、カメラ７１４、一対の照明器モジュール７１６ａおよび７１６ｂ、ならびに一組の浄化機構７１８ａ、７１８ｂおよび７１８ｃを含むことを示している。カメラ７１４のレンズへの光の漏れがないことを確実にするために、ハウジング表面から延びる延長部７２０を含めることができる。各モジュール７１６ａおよび７１６ｂは、１つ以上の所望の領域に沿って光、例えば、ＩＲ光を集束させるために使用することができる１つ以上の二次レンズ７２２を含むことができる。例として、これらの二次レンズ７２２は、照明器モジュールの視野の幅を広げることができる。浄化機構７１８は、カメラおよび／または照明器モジュールを浄化するための流体および／または強制空気噴霧を含み得る。代替的または追加的に、１つ以上のワイパー（図示せず）を使用して、レンズを清潔に保つことができる。

【0070】

図８は、例示的なオクルージョンシナリオ８００を示している。Ｌｉｄａｒセンサは、例えば、１８０°の広いカバレッジ方位角を有することができるが、示されるように、それは、影付きの三角形の領域として示される、Ｌｉｄａｒセンサの下にある車両に直接隣接するオクルージョン領域８０２を有することができる。近接感知カメラアセンブリは、Ｌｉｄａｒセンサによって取得された知覚情報を補足するように構成され、下向きに角度が付けられているため、Ｌｉｄａｒセンサのオクルージョン領域８０２を軽減することができる。例えば、フロントタイヤに隣接する物体がある場合、近接感知カメラアセンブリのカメラは、影付きの領域内の線形要素８０４によって示されるように、それを検出するように構成される。カメラが車両の側面から数センチ以内を見るのは現実的ではないかもしれないが、カメラは車両に近い物体が少なくとも５０％見えるように配置されている。一例では、カメラは、１７０°～２００°程度の方位角視野を有することができる。

【0071】

図７Ｂに戻ると、上記のように、例示的な側面周囲ハウジング７００内に、前向き周囲ビューカメラ７０８および側面向き周囲ビューカメラ７１０が存在する。これらのカメラは、図９の例９００に示すように、最小の方位角範囲で前面および側面の画像を提供するように構成されている。例えば、側面カメラ７１０は、車両の側面に最小＋／－１５°ＦＯＶ９０２を提供するように構成され得るが、それは、最大＋／－３０～４０°以上を提供し得る。一例では、車両の後部に向かって１５°の最小ＦＯＶ９０４があり、車両の前部に向かって２５～３５°の最小ＦＯＶ９０６があり得る。前面カメラ７０８は、１０～２０°のオーダーの外側方位角ＦＯＶ９０８、および２０～４０°のオーダーの内側方位角ＦＯＶ９１０を有し得る。場合によっては、例えば左折の視認性を高めるために、運転席側の前面カメラのＦＯＶが助手席側の前面カメラよりも広い場合がある。図７Ｂに示されるように、前面カメラ７０８は、側面カメラ７１０よりも高く（または低く）配設され得る。これは、ハウジング７００内の様々なセンサユニットを収容するために行うことができる。

【0072】

このカメラの対は、他のセンサと組み合わせて、例えば、見通しの悪い交差点および無防備な旋回のシナリオでレーダーの検出および分類を強化するために使用することができる。１つのシナリオでは、カメラ７０８および７１０は、主に近接感知に使用されず、ＩＲ照明器なしで周囲光を使用する。側面に面した周囲ビューカメラ７１０は、車両が交差点に進入するか、または急旋回している間に塞がれる可能性を低減するために、ハウジング７００内のはるか前方または車両の他の場所に配置することができる。前向きの周囲ビューカメラ７０８はまた、車両の前方の塞ぐ物体の周りをよりよく見るために、可能な限り前方に配置され得る。

【0073】

図１０は、旋回シナリオ１０００のオクルージョンの例を示している。このシナリオでは、車両１００２は、破線の矢印で示されているように左折する準備をしている。ここで、トラック１００４または他の物体は、車両１００２上のセンサのうちの１つの視野から別の車両１００６を塞ぎ得る。例えば、屋根に取り付けられたセンサ１００８は、トラック１００４によって領域１０１２で部分的に塞がれているＦＯＶ１０１０を有することができる。しかしながら、周囲に面するカメラ１０１４は、他の車両１００６の少なくとも一部を見ることができる異なるＦＯＶ１０１６を有する。周囲に面したカメラは、例えば、対向車が存在する可能性がある場合など、別の車両の周りを操縦したり、自動運転車の後ろに塞ぐ車両がある場合、高速道路のオンランプを経由して高速道路に合流したりするとき場合、後方の隣接車線を確認する場合など、他の様々なシナリオで役立つ。

【0074】

周囲ハウジングアセンブリの別の例を図１１Ａ～Ｃに示す。特に、図１１Ａ～Ｂは、後部ハウジングアセンブリ１１００を示し、図１１Ｃでセダンまたは他の車両のリアバンパー上の例示的な位置１１１０に示されている。位置１１１０は車両の後方左側に示されているが、別の後方ハウジングアセンブリを車両の右側に配設することもできる。図１１Ａ～Ｂに示されるように、第１のセンサ１１０２および第２のセンサ１１０４は、ハウジング１１００内に配設される。例として、第１のセンサ１１０２はレーダーセンサであり、第２のセンサはカメラである。これらのセンサは、例えば右または左への高速車線変更を考慮するために、後方から接近する他の車両に関する情報を提供することができる。

【0075】

図１２の例１２００に示すように、後向き周囲ビューカメラは、最小の方位角のカバレッジで背面画像を提供するように構成されている。例えば、後向きカメラ１１００は、車両の後部に３０～６０°のＦＯＶ１２０２を提供するように構成され得る。例として、後向きカメラは、１５～３５°程度の外側の方位角（例えば、隣接する車線に接近する車を見る）と、１０～２５°程度の内側の方位角（例えば、同じ車線の次の車両を見るため）を有することができる。図１３は、シナリオ１３００を示しており、後向きカメラが、そうでなければトラックによって塞がれるであろう隣接する（左の）車線に接近する車を見ることができることを示している。

【0076】

図１４Ａに示される別の例では、例えば、車両の真正面にある物体を検出および分類するために、フロントセンサハウジング１４００がフロントバンパーに沿ってまたは隣接して配置されている。図１４Ｂ～Ｅは、フロントセンサハウジング１４００の様々な図を示している。図１４Ｂの斜視図および図１４Ｃの正面図に示されるように、フロントセンサハウジング１４００内のセンサのスイートは、Ｌｉｄａｒユニット１４０２および近接感知カメラアセンブリ１４０４を含む。

【0077】

近接感知カメラアセンブリ１４０４は、例えば、物体分類がＬｉｄａｒユニットによる物体検出を補足することを可能にするために、Ｌｉｄａｒユニット１４０２の真上に配設される。Ｌｉｄａｒユニット１４０２の上に整列して示されているが、近接感知カメラアセンブリ１４０４のカメラは、Ｌｉｄａｒユニット１４０２の約０．２５～０．４ｍ以内のどこにでも配置することができる。画像分類に悪影響を与える可能性のある視差を回避するために、カメラはセンサ間にオクルージョンを作成せずにＬｉｄａｒユニットにできるだけ近づける必要がある。そして、Ｌｉｄａｒユニット１４０２の上に示されている間、近接感知カメラアセンブリ１４０４のカメラは、Ｌｉｄａｒユニット１４０２の下に配設され得る。どちらの配置でも、オクルージョンを最小限に抑える。ハウジングユニットおよび／または車両の全体的な寸法の空間的制約もまた、センサの配置を制限する可能性がある。

【0078】

図１４Ｄの側面図に示されるように、Ｌｉｄａｒユニット１４０２と近接感知カメラアセンブリ１４０４との間に分離面１４０６が存在する。分離面は、例えば、水、雪などが滑り落ちることを可能にするために角度を付けて配置することができ、これにより、センサの障害物またはオクルージョンの可能性が最小限に抑えられる。側面図にも示されているように、近接感知カメラアセンブリ１４０４は、車両のすぐ近くを覆うように下向きに角度が付けられている。図１４Ｅの拡大図は、アセンブリ１４０４が、カメラ１４０８、一対の照明器モジュール１４１０ａおよび１４１０ｂ、ならびに一組の浄化機構１４１２ａ、１４１２ｂおよび１４１２ｃを含むことを示している。カメラ１４０８のレンズへの光の漏れがないことを確実にするために、ハウジング表面から延びる延長部１４１４を含めることができる。示されるように、各モジュール１４１０ａおよび１４１０ｂは、１つ以上の所望の領域に沿って光を集束させるために使用することができる１つ以上の二次レンズ１４１６を含むことができる。浄化機構１４１２は、カメラおよび／または照明器モジュールを洗浄するための流体および／または強制空気噴霧を含み得る。

【0079】

図１５は、フロントセンサハウジング１４００の変形例１５００を示している。この変形例では、ハウジング１５００は、Ｌｉｄａｒユニット１４０２と、ＩＲ照明モジュールおよび浄化機構を省略した近接感知カメラ１５０２とを含む。照明のない別の変形例では、浄化機構を含めることができる。同様に、浄化機構のないさらなる変形例では、照明を含めることができる。

【0080】

図１６Ａに示される別の例では、例えば、車両の真後ろにある物体を検出および分類するために、リアセンサハウジング１６００がリアバンパーに沿ってまたは隣接して配置されている。図１６Ｂ～Ｅは、リアセンサハウジング１６００の様々な図を示している。図１６Ｂの斜視図および図１６Ｃの正面図に示されるように、フロントセンサハウジング１６００内のセンサのスイートは、Ｌｉｄａｒユニット１６０２および近接感知カメラアセンブリ１６０４を含む。

【0081】

近接感知カメラアセンブリ１６０４は、例えば、物体分類がＬｉｄａｒユニットによる物体検出を補足することを可能にするために、Ｌｉｄａｒユニット１６０２の真上に配設される。Ｌｉｄａｒユニット１６０２の上に整列して示されているが、近接感知カメラアセンブリ１６０４のカメラは、Ｌｉｄａｒユニット１６０２の約０．２５～０．４ｍ以内のどこにでも配置することができる。画像分類に悪影響を与える可能性のある視差を回避するために、カメラはセンサ間にオクルージョンを作成せずにＬｉｄａｒユニットにできるだけ近づける必要がある。そして、Ｌｉｄａｒユニット１６０２の上に示されている間、近接感知カメラアセンブリ１６０４のカメラは、Ｌｉｄａｒユニット１６０２の下に配設され得る。どちらの配置でも、オクルージョンを最小限に抑える。ハウジングユニットおよび／または車両の全体的な寸法の空間的制約もまた、センサの配置を制限する可能性がある。

【0082】

図１６Ｄの側面図に示されるように、Ｌｉｄａｒユニット１６０２と近接感知カメラアセンブリ１６０４との間に分離面１６０６が存在する。分離面は、例えば、水、雪などが滑り落ちることを可能にするために角度を付けて配置することができ、これにより、センサの障害物または閉塞の可能性が最小限に抑えられる。側面図にも示されているように、近接感知カメラアセンブリ１６０４は、車両のすぐ近くを覆うように下向きに角度が付けられている。図１６Ｅの拡大図は、アセンブリ１６０４が、カメラ１６０８、一対の照明器モジュール１６１０ａおよび１６１０ｂ、ならびに一組の浄化機構１６１２ａ、１６１２ｂおよび１６１２ｃを含むことを示している。カメラ１６０８のレンズへの光の漏れがないことを確実にするために、ハウジング表面から延びる延長部１６１４を含めることができる。示されるように、各モジュール１６１０ａおよび１６１０ｂは、１つ以上の所望の領域に沿って光を集束させるために使用することができる１つ以上の二次レンズ１６１６を含むことができる。浄化機構１６１２は、カメラおよび／または照明器モジュールを浄化するための流体および／または強制空気噴霧を含み得る。

【0083】

図１７は、フロントセンサハウジング１６００の変形例１７００を示している。この変形例では、ハウジング１７００は、Ｌｉｄａｒユニット１６０２と、照明モジュールおよび浄化機構を省略した近接感知カメラ１７０２とを含む。照明のない別の変形例では、浄化機構を含めることができる。同様に、浄化機構のないさらなる変形例では、照明を含めることができる。

【0084】

上記のように、様々なセンサハウジングの近接感知カメラは下向きの角度で配置されている。例として、これらのカメラはＬｉｄａｒの検出および分類を強化するため、より低い視野のカバレッジを最大化し、対応するＬｉｄａｒのＦＯＶを可能な限りカバーするために、２０～４０°の程度で下向きの角度をとることができる。近接感知カメラアセンブリとＬｉｄａｒユニットを同じ場所に配置するための異なる配置が示されているが、一般に、各カメラはＬｉｄａｒユニットに対して配置されるため、すべての場合にＬｉｄａｒへのオクルージョンが最小限に抑えられる。

【0085】

センサの浄化は、知覚システムを適切かつ効果的に動作するために重要である。車両は自律運転モードで動作しているため、様々なセンサを浄化するための異なるオプションがある。例えば、浄化システムは、浄化液をカメラ（およびＩＲエミッタ）に噴霧し、ワイパー、および／またはエアパフを使用することができる。噴霧器または他の浄化ユニットは、センサに対して固定位置にあるか、または必要に応じて伸縮してユニットを浄化するように構成され得る。浄化ユニットは、センサハウジング内のセンサの任意のオクルージョンまたはセンサＦＯＶへの影響を回避するように配置する必要がある。例えば、浄化機構７１８、１４１２および１６１２の噴霧器先端は、カメラを塞がず、光をカメラに反射して戻さないようにそのように配置されている。

【0086】

浄化に加えて、センサは、例えば、カメラまたは他のセンサからの凝縮または霜を排除するために熱を提供することによって調整され得る。一例として、デフロスターヒーターは、フロントガラスとカメラユニットのハウジングとの間に挟まれた加熱要素など、各周囲ビューカメラのフロントウィンドウ要素に沿って配置することができる。

【0087】

シュラウドまたは他の構造を使用して、汚れおよび他の異物がセンサを覆うのを制限することができる。ただし、浄化要素と同様に、シュラウドがセンサを塞いだり、ＦＯＶに影響を与えたりしないようにする必要がある。カメラまたは照明エミッタの場合、湿気の蓄積を最小限に抑えるために、疎水性コーティングをガラスまたはプラスチックのカバーに適用することができる。

【0088】

浄化ユニットのタイプおよび配置を選択するときは、ハウジング内および車両に沿ったセンサの位置を考慮する必要がある。例として、サイドミラーアセンブリにあるカメラを掃除するのは難しい場合がある。例えば、特定の場所に流体を噴霧するのが難しい場合、または流体を車両から浄化ユニットに送る方法に制限がある場合がある（例えば、浄化ユニットがオンドアとオフドアの場合）。浄化機構のタイプは、そのセンサが自律運転にとってどれほど重要であるかに応じて選択され得る。例として、フロントセンサハウジングユニットの浄化は、リアセンサハウジングユニットの浄化よりも重要である可能性があり、これは、先行車両の明確なビューが、後続車両のビューよりも特定の運転動作に関連していると判断される場合があるためである。そのため、冗長な（例えば、噴霧システムとワイパー）浄化モジュールを、より重要なセンサハウジングに使用することができる。他のセンサハウジングの場合、冗長な浄化機構がない場合がある。この場合、浄化は他のセンサハウジングよりも時間の影響を受けにくいため、浄化機構は特定の速度（例えば、時速３５～４５マイル未満）または車両が静止しているときにのみ作動され得る。

【0089】

図１８は、上記の特定のアクションによる方法の流れ図１８００を示している。ブロック１８０２において、自律運転モードで動作するように構成された車両の制御システムは、車両の周囲の領域における閾値距離内のＬｉｄａｒデータを取得するために、車両の知覚システムのＬｉｄａｒセンサの動作を模倣する。例えば、閾値距離は、車両から１～３メートル以内である可能性がある。ブロック１８０４で、制御システムは、車両が運転アクションを実行する前に、知覚システムの画像センサによる画像キャプチャを開始する。画像センサは、Ｌｉｄａｒセンサに隣接して配設され、車両に沿って配置されて、閾値距離内の車両の周囲の領域の重なり合う視野を有する。画像センサは、閾値距離内の物体に選択された解像度を提供する。ブロック１８０６で、制御システムは、ＬｉｄａｒセンサからＬｉｄａｒデータを受信し、画像センサからキャプチャされた画像を受信する。これは、同時にまたは順次に行うことができる。ブロック１８０８で、制御システムは、Ｌｉｄａｒデータを処理して、車両の閾値距離内の領域内の物体を検出する。ブロック１８１０で、制御システムは、キャプチャされた画像を処理して、検出された物体を分類する。そして、ブロック１８１２で、制御システムは、検出された物体の分類に基づいて、車両の１つ以上のシステムに運転アクションを実行させるかどうかを決定する。

【0090】

別段の記載がない限り、前述の例示および実施形態は、相互に排他的ではないが、独自の利点を達成するために様々な組み合わせで実装されてもよい。上で考察された機能のこれらおよび他の変形および組み合わせは、特許請求の範囲によって定義される主題から逸脱することなく利用することができるので、実施形態の前述の説明は、特許請求の範囲によって定義される主題を限定するものとしてではなく、例示としてみなされるべきである。さらに、本明細書に記載された実施例、ならびに「など」、「含む」などと表現された語句の提供は、特許請求の範囲の主題を特定の実施例に限定するものと解釈されるべきではない。さらに、異なる図面中の同じ参照番号は、同じまたは類似の要素を特定することができる。プロセスまたは他の動作は、本明細書で特に明記しない限り、異なる順序で、または同時に実施されてもよい。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図14D】

【図14E】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図16D】

【図16E】

【図17】

【図18】