(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律走行車（ＡＶ）用の熱低減システムであって、前記熱低減システムは、
前記ＡＶのデータ処理システムに結合された冷却ラックと、
前記データ処理システムを冷却するために、前記冷却ラックを通して冷却流体を送る流体ポンプと、
前記冷却流体を受け入れる客室ラジエータであって、前記客室ラジエータは、前記冷却流体を冷却するために、前記ＡＶの客室からの客室空気を通らせる、客室ラジエータと、
前記冷却流体を受け入れる主ラジエータであって、前記主ラジエータは、前記冷却流体をさらに冷却するために、外気を通らせる、主ラジエータと、
前記ＡＶの前記客室内の１人以上の乗客を検出する１以上のセンサと、
指示を実行する１以上のプロセッサと
を備え、
前記指示は、
前記１人以上の乗客を検出することに基づいて、前記客室ラジエータを通る前記客室からの前記客室空気の流量の上限を設定すること
を前記１以上のプロセッサに行わせる、熱低減システム。
【請求項２】
圧縮機ポンプと復水器と蒸発器とを備える二次冷却装置をさらに備える、請求項１に記載の熱低減システム。
【請求項３】
前記圧縮機ポンプは、前記冷却流体が温度センサにおける所定の温度に達したとき、自動的に起動される、請求項２に記載の熱低減システム。
【請求項４】
前記二次冷却装置は、前記ＡＶの乗客が前記二次冷却装置を手動でトリガするときに前記蒸発器からの冷気を前記ＡＶの前記客室内へ提供する送風機をさらに含む、請求項３に記載の熱低減システム。
【請求項５】
前記流体ポンプは、前記蒸発器の冷却タンクを通って延びる流体ラインを通して前記冷却流体をさらに送り、前記二次冷却装置が起動されるとき、前記蒸発器は、前記冷却流体をさらに冷却するために前記冷却タンクを冷却する、請求項２に記載の熱低減システム。
【請求項６】
前記データ処理システムに近位に配設された第１の温度センサと、
前記データ処理システムから遠位に配設された第２の温度センサと
をさらに備え、
前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの間の前記冷却流体についての温度Δは、前記流体ポンプに前記冷却流体の流量を変更させる、請求項２に記載の熱低減システム。
【請求項７】
前記実行された指示は、
前記第１の温度センサにおける前記冷却流体の第１の温度および前記第２の温度センサにおける前記冷却流体の第２の温度を連続的にモニタリングすることと、
前記冷却流体が、前記第１の温度センサまたは前記第２の温度センサのうちの一方における初期閾値温度に達したときに、前記客室ラジエータまたは前記主ラジエータのうちの少なくとも一方の１以上の空気ポンプを起動することと、
前記冷却流体が、前記第１の温度センサまたは前記第２の温度センサのうちの一方における臨界閾値温度に達したときに、前記圧縮機ポンプを起動することと、
前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの間における前記温度Δに基づいて前記冷却流体の前記流量を調節するために、前記流体ポンプを制御することと
を前記１以上のプロセッサにさらに行わせる、請求項６に記載の熱低減システム。
【請求項８】
前記実行された指示は、
前記データ処理システムの処理要件を決定することと、
前記処理要件に基づいて、前記客室ラジエータ、前記主ラジエータ、前記流体ポンプ、または、前記圧縮機ポンプのうちの１以上の流量を調節することと
を前記１以上のプロセッサにさらに行わせる、請求項７に記載の熱低減システム。
【請求項９】
前記熱低減システムの前記１以上のプロセッサは、前記冷却ラックに結合された前記データ処理システムに含まれる、請求項７に記載の熱低減システム。
【請求項１０】
前記データ処理システムは、１以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）および１以上の中央処理装置（ＣＰＵ）を備える、請求項１に記載の熱低減システム。
【請求項１１】
前記流体ポンプは、前記１以上のＣＰＵの前に前記１以上のＦＰＧＡを冷却するように、前記冷却ラックを通して前記冷却流体を送る、請求項１０に記載の熱低減システム。
【請求項１２】
前記データ処理システムは、１以上のスイッチ要素をさらに備える、請求項１０に記載の熱低減システム。
【請求項１３】
前記流体ポンプは、前記１以上のスイッチ要素の前に前記１以上のＦＰＧＡおよび前記１以上のＣＰＵを冷却するように、前記冷却ラックを通して前記冷却流体を送る、請求項１２に記載の熱低減システム。
【請求項１４】
前記流体ポンプに不具合が生じたときに前記冷却流体を送るための１以上の冗長な流体ポンプをさらに備える、請求項１に記載の熱低減システム。
【請求項１５】
自律走行車（ＡＶ）であって、前記ＡＶは、
前記ＡＶの制御系を操作する制御システムと、
複数の乗客を収容できる客室と、
前記ＡＶが操作されている際のリアルタイムの環境データを検出する複数のセンサと、
冷却ラックに結合され、前記複数のセンサに接続されたデータ処理システムであって、前記データ処理システムは、交通環境において前記ＡＶを操作するために前記リアルタイムの環境データを処理する、データ処理システムと、
前記データ処理システムを冷却する熱低減システムであって、前記熱低減システムは、
前記冷却ラックを通して冷却流体を送る流体ポンプと、
前記冷却流体を受け入れる客室ラジエータであって、前記客室ラジエータは、前記冷却流体を冷却するために、前記ＡＶの客室からの客室空気を通らせる、客室ラジエータと、
前記冷却流体を受け入れる主ラジエータであって、前記主ラジエータは、前記冷却流体をさらに冷却するために、外気を通らせる、主ラジエータと、
前記ＡＶの前記客室内の１人以上の乗客を検出する１以上のセンサと、
指示を実行する１以上のプロセッサと
を備える、熱低減システムと
を備え、
前記指示は、
前記１人以上の乗客を検出することに基づいて、前記客室ラジエータを通る前記客室からの前記客室空気の流量の上限を設定すること
を前記１以上のプロセッサに行わせる、ＡＶ。
【請求項１６】
前記冷却流体の温度を検出する第１の温度センサと、
圧縮機ポンプと復水器と蒸発器とを備える二次冷却装置であって、前記冷却流体のための流体ラインが、前記蒸発器の冷却タンクを通って延びる、二次冷却装置と
をさらに備え、
前記実行された指示は、
前記第１の温度センサにおける前記冷却流体の前記温度をモニタリングすることと、
前記モニタリングされた温度が臨界閾値を超えたときに、前記冷却流体をさらに冷却するために前記二次冷却装置を起動することと
を前記１以上のプロセッサにさらに行わせる、請求項１５に記載のＡＶ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、２０１５年１２月２２日に出願された米国特許出願第１４／９７９，２４８号による利益を主張するものであり、上記の特許出願の全体を参照して本明細書に組み込む。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、自律走行車用の熱低減システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
自動走行車または自律走行車（ＡＶ）は、大量の熱を生じ得るデータ処理システムを用いた連続的なデータ処理を必要とし得る。そのような処理システムの性能は、典型的にはそれらの冷却システムの性能に依拠するので、連続的な処理システムの重要な設計パラメータは、１ワット当たりの性能である。ＡＶについては、信頼性および安全性を達成するために、車載処理装置のピーク性能を保つことが非常に重要であり得る。従って、車載処理装置を最適な動作環境内に保つことは、進化するＡＶ技術にとって非常に重要であり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本明細書に記載される例示的な熱低減システムを示すブロック図
【図２】熱低減システムに関連してデータ処理システムを収容する例示的な冷却ラックを示す模式図
【図３】ＡＶのデータ処理システム用のシステム冷却を管理する例示的な方法を記述するフローチャート
【図４】ＡＶのデータ処理システム用のシステム冷却を管理する例示的な方法をそれぞれ記述するフローチャート
【図５】ＡＶのデータ処理システム用のシステム冷却を管理する例示的な方法をそれぞれ記述するフローチャート
【図６】本明細書に記載される例が実装され得るコンピュータシステムを示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本明細書における開示を、添付の図面において、限定するものではない例として示し、図面中、類似の参照番号は類似の要素を参照する。
【０００６】
ＡＶのデータ処理システムに関連した熱低減システムが提供される。ＡＶは、例えば、立体カメラ、レーダー装置、光検出および測距（ＬｉＤＡＲ）装置、モーションセンサ等の幾つかのセンサを含み得る。車載データ処理システムは、路面上の交通におけるＡＶの動作を制御するために、ＡＶセンサデータを処理し得る。多くの態様において、ＡＶは、正常な動作のための連続的なデータ処理を必要とし得るが、現行の処理システムでは、これらの処理は大量の熱を生じ得る。例えば、ＡＶは、ＡＶ内の狭い空間内（例えば、トランクスペース内または車台モジュール内）に詰め込まれた数百台ほどの最新鋭の処理コア（例えば、１６０台のコア）および／またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を必要とし得る。
【０００７】
データ処理システムのピーク性能またはピークに近い性能を達成するためには、データ処理システムのための最適な動作環境が提供されるよう、生じた熱が放散されなければならない。カスタム製造のＡＶでは、ＡＶの全体的な設計に冷却システムが組み込まれ得る。例えば、統合型データ処理システムは、ボンネットの下の様々な冷却構成要素を用い得るカスタマイズされた冷却ラックを有するよう設計され得るか、または、例えばＡＶのエアコンディショニング（Ａ／Ｃ）システム等の二重目的冷却構成要素が用いられ得る。通常動作する車輌から改造されたＡＶについては、車輌の様々な冷却構成要素に加えて、例えば、車輌の客室および外部の両方から空気を引き込むラジエータ等の専用の冷却構成要素を利用することが可能である。
【０００８】
いずれの場合にも、本明細書に記載される熱低減システムは、データ処理システムの動作環境をノミナルな温度範囲内に保つために、周囲条件および／または冷却流体温度に応じた段階的な冷却手順を提供できる。熱低減システムは、液体冷却を提供し得るものであり、ＡＶ内の任意の数の熱源（例えば、車載データ処理システムまたは車輌のバッテリーパック等）から熱を移すよう実装され得る。熱低減システムは、複数のセンサを用いて、ＡＶが動作する際の外部環境データを検出すると共に、熱低減システムを通って延びる流体ライン内の幾つかの位置において冷却流体温度をモニタリングし得る。熱低減システムは、外部環境データおよび／または流体温度データを処理し、流体ポンプを用いて、流体ラインを通る冷却流体の流量を制御し得る。
【０００９】
更に、熱低減システムの流体ラインは、１以上のラジエータ（即ち、一次冷却装置またはサブシステム）を通り、幾つかの条件に基づいて起動され得る二次冷却装置またはサブシステムの蒸発器および／または復水器を通って、ＡＶの１以上の熱源まで延び得る。そのような条件は、高熱／高湿周囲条件、車載データ処理システムの負荷上昇を要する計算量の増加（例えば、ＡＶが高交通量／高歩行者数領域に入ったとき）、冷却流体温度の所定の変化率、冷却流体が所定の閾値温度（例えば、４８℃）に達したこと等を含み得る。
【００１０】
特定の実装例において、熱低減システムの一次冷却装置は、ＡＶの客室から（フィンまたは羽根を含む）ラジエータコアを通して空気を引き込むための空気ポンプまたはファンを含む客室ラジエータを含み得る。高温周囲条件では、客室空気は、典型的には、例えば、乗客がＡＶのＡ／Ｃシステムを運転させていることに起因して、遥かに温度が低い。熱低減システムは、内部センサ（例えば、座席上の圧力センサまたは内部カメラ）を用いて、ＡＶ内の乗客数を検出し得る。熱低減システムは、乗客数に基づいて、客室ラジエータを通る客室からの空気流量に対して設定される上限を変更し得る。例えば、ＡＶ内に１名の乗客しかいない場合には、熱低減システムは、客室ラジエータを通る客室からの空気流量限度を（例えば、１５０立方フィート／分（ｃｆｍ）（約４．２立方メートル／分）を超える量まで）増加させ得る。ＡＶ内に５名以上の乗客がいる場合には、熱低減システムは、空気流量限度を（例えば、８５ｃｆｍ（約２．４立方メートル／分）前後まで）減少させ得る。
【００１１】
熱低減システムの一次冷却装置は、ＡＶの外部から空気を引き込む主ラジエータを更に含み得る。主ラジエータは、空気ポンプまたはファンを含み得るものであり、熱低減システムは、外気の空気流量を無制限に変更し得る（または、ファンまたは空気ポンプの仕様によってのみ制限される）。幾つかの態様において、主ラジエータは、更に、ラムエアを利用するよう、例えば、ＡＶの正面または別の前をむいた面（例えば、ホイールウェル内）等に配置され得る。流体ラインは客室ラジエータおよび主ラジエータの両方を通って延び得るものであり、熱低減システムは、一次冷却装置が用いられているときに、客室ラジエータ（流量の上限によって制限される）および主ラジエータの両方を通る空気流量を動的に変更し得る。
【００１２】
特定の条件において、一次冷却装置は、ＡＶの車載データ処理システムのための最適な温度を適切に保つのに十分でない場合がある。従って、多くの実装例では、熱低減システムは、一次冷却装置と並列して設置され得る二次冷却装置（例えば、Ａ／Ｃ装置）を起動し得る。二次冷却装置は、更なる冷却が必要なときに熱低減システムによってトリガされる圧縮機ポンプを含み得る。二次冷却装置は、復水器および蒸発器を更に含み得るものであり、熱低減システムの流体ラインはそれらを通って延び、冷却流体からの熱を更に交換し得る。圧縮機ポンプは、熱低減システムによってトリガされ、高圧冷却剤を、高圧冷却剤を液化し得る復水器を通り、次に、冷却剤を霧化して過冷却し得る蒸発器を通るように送り得る。二次冷却装置は、蒸発器の出口における過熱を制御するため、および霧化のための圧力降下を生じるよう蒸発器を通る流れを制限するための熱膨張弁を含み得る。
【００１３】
本明細書に記載される例によれば、熱低減システムは、一次冷却装置および二次冷却装置の動作を制御するために、幾つかのセンサからのデータを処理し得る。このデータは、熱源（例えば、ＡＶの車載データ処理システム）に対して近位および／または遠位における冷却流体温度を含み得る。このデータは、（例えば、客室ラジエータに対する流量限度を再設定またはリセットするための）ＡＶ内の乗客数を示すセンサデータ、周囲条件を示す温度および／または湿度センサデータ、車載データ処理システムの処理要件を示すポーリングデータ等を更に含み得る。そのようなデータを用いて、熱低減システムは、データ処理システムのためのノミナルな動作温度を保つために、一次冷却装置および二次冷却装置を動的に操作し得る。
【００１４】
他の利益の中でも特に、本明細書に記載される例は、ＡＶのデータ処理システムのための理想的な動作環境を保つための冷却制御を高めるという技術的効果を達成する。記載される熱低減システムは、例えば、任意の数の処理コアおよび／またはＦＰＧＡを含む車載データ処理システム等といった最適な動作環境を要する熱の影響を受ける装置の冷却の精度を更に高めるための動的な段階的な処理を提供する。
【００１５】
本明細書において、客室ラジエータシステム、主ラジエータシステム、および蒸発器／復水器システムについて説明する。以下の説明は、これらのシステムを、単一の熱低減システムの統合型構成要素として組合せたものを提供する。しかし、これらのシステムのうちの１以上は、ＡＶの熱容量、電子機器の熱要件、および電子機器の熱の発生に応じて、除外されてもよく、または、ＡＶ用のスタンドアロンの冷却システムとして作用してもよい。幾つかの環境（例えば、より涼しい気候ゾーン）は、本明細書に記載される上述の構成要素のうちの１つまたは２つのみを必要とし得る。例えば、特定のＡＶは、客室ラジエータのみが必要な領域内で動作し得る。他のＡＶは、主ラジエータと組み合わせた客室ラジエータ、または蒸発器／復水器システムと組み合わせた客室ラジエータが必要な領域内で動作し得る。更に別のＡＶは、（本明細書に記載される）専用の蒸発器／復水器システムの先進的な冷却を必要とし得るが、客室ラジエータまたは主ラジエータは必要としない場合がある。従って、本明細書に記載される実施形態は、本明細書で述べる客室ラジエータ、主ラジエータ、および蒸発器／復水器システムの任意の組合せを含む熱低減システムを提供する。更に、図１に関して述べる熱低減システムは、説明の目的で、そのようなシステムの全てを組み込んだものであり、各システムは、最終的にはＡＶの電子システムの冷却要件およびＡＶの周囲条件に基づいて、作動され、非作動にされ（または電力低減を開始し）、または除去され得る。
【００１６】
本明細書において用いられる「コンピューティング装置」は、ネットワークを介してシステムと通信するためのネットワーク接続性および処理リソースを提供可能なデスクトップコンピュータ、携帯電話もしくはスマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、プリンタ、タブレット装置、テレビ（ＩＰテレビ）、データストレージ装置、ハードドライブ、ソリッドステートメディア等に対応する装置を参照する。また、コンピューティング装置は、カスタムハードウェア、車載装置、または車載コンピュータ等にも対応し得る。また、コンピューティング装置は、ネットワークサービスと通信するよう構成された指定されているアプリケーションを操作し得る。
【００１７】
本明細書に記載される１以上の例は、コンピューティング装置によって行われる方法、技術、および動作が、プログラムによって行われる、またはコンピュータによって実装される方法として行われるものとしている。本明細書において用いられる「プログラムによって」とは、コードまたはコンピュータが実行可能な指示を用いることを意味する。これらの指示は、コンピューティング装置の１以上のメモリリソースに格納され得る。プログラムによって行われる工程は、自動であってもよく、または自動でなくてもよい。
【００１８】
本明細書に記載される１以上の例は、プログラムモジュール、エンジン、またはコンポーネントを用いて実装され得る。プログラムモジュール、エンジン、またはコンポーネントは、１以上の記載されたタスクまたは機能を行う能力があるプログラム、サブルーチン、プログラムの一部、またはソフトウェアコンポーネントもしくはハードウェアコンポーネントを含み得る。本明細書において用いられる「モジュール」または「コンポーネント」は、ハードウェアコンポーネント上に、他のモジュールまたはコンポーネントから独立して存在し得る。或いは、モジュールまたはコンポーネントは、他のモジュール、プログラム、または機器と共有された要素または処理であり得る。
【００１９】
本明細書に記載される幾つかの例は、一般的に、処理リソースおよびメモリリソースを含むコンピューティング装置の使用を必要とし得る。例えば、１以上の本明細書に記載される例は、全体的にまたは部分的に、例えばサーバ、デスクトップコンピュータ、携帯電話もしくはスマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント（例えば、ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、プリンタ、デジタルピクチャーフレーム、ネットワーク機器（例えば、ルーター）、およびタブレット装置等のコンピューティング装置上で実装され得る。メモリリソース、処理リソース、およびネットワークリソースは全て、本明細書に記載される任意の例の構築、使用、または実行に関して（何らかの方法の実行に関する場合、または何らかのシステムの実装に関する場合を含む）用いられ得る。
【００２０】
更に、本明細書に記載される１以上の例は、１以上のプロセッサによって実行可能な指示を用いて実装され得る。これらの指示は、コンピュータ可読媒体上に担持され得る。以下の図面と共に示される、または説明される装置は、本明細書に開示される例を実装するための指示を担持および／または実行し得る処理リソースおよびコンピュータ可読媒体の例を提供するものである。具体的には、本発明の例と共に示されている多くの機器は、プロセッサと、データおよび指示を保持するための様々な形態のメモリとを含む。コンピュータ可読媒体の例は、例えばパーソナルコンピュータまたはサーバ上のハードドライブ等の永久的なメモリストレージ装置を含む。コンピュータストレージ媒体の他の例としては、例えばＣＤもしくはＤＶＤユニット、（例えばスマートフォン、多機能装置、またはタブレット等に搭載された）フラッシュメモリ、および磁気メモリ等の携帯型ストレージ装置が挙げられる。コンピュータ、端末、ネットワークを使用可能な装置（例えば、携帯電話等のモバイル装置）は全て、プロセッサ、メモリ、およびコンピュータ可読媒体に格納された指示を用いる機器および装置の例である。更に、例は、コンピュータ−プログラム、またはそのようなプログラムを担持できるコンピュータが使用可能なキャリア媒体の形態で実装され得る。
【００２１】
システムの説明
図１は、ＡＶ１００用の例示的な熱低減システムを示すブロック図である。ＡＶ１００は、ＡＶ１００の運転環境をリアルタイムで検出するためのセンサアレイ１０５を含み得る。センサアレイ１０５は、任意の数のスタンドアロンのカメラ、立体カメラ、レーダー、ＬｉＤＡＲ、モーションセンサ等を含み得る。スムーズに、効率的に、高信頼性で、および安全に動作するために、ＡＶ１００は、センサアレイ１０５からのセンサデータ１０７をコンスタントに処理することを必要とし得る。従って、ＡＶ１００は、任意の数のＣＰＵおよび／またはＦＰＧＡを含む強力なデータ処理システム１１０を含み得る。データ処理システム１１０は、センサデータ１０７を連続的に処理して、処理されたデータ１１３を、ＡＶ１００の様々な動作的構成要素を制御し得るＡＶ制御システム１２０に供給し得る。
【００２２】
図１に示されている例では、説明の目的で、ＡＶ制御システム１２０は、車載データ処理システム１１０とは別の構成要素として示されている。しかし、図１に関して図示および説明されるように、ＡＶ制御システム１２０の機能は、データ処理システム１１０によって行われてもよい。従って、ＡＶ制御システム１２０は、本明細書に記載される動的な冷却を必要とする車載データ処理システム１１０の幾つかの処理リソースおよびメモリリソース（例えば、ＦＰＧＡ）として実装され得る。
【００２３】
多くの態様において、ＡＶ制御システム１２０は、ＡＶ１００のステアリング、ブレーキ、アクセル、ライト、および信号システム１２５（例えば、ドライブ・バイ・ワイヤシステム）を制御するために、処理されたデータ１１３を用い得る。更に、ＡＶ制御システム１２５は、例えば、ＡＶ１００が他のＡＶ、中央ネットワークシステムもしくはバックエンドサーバシステム、または地図作成リソースと通信する必要があるときに、ＡＶ１００の通信システム１３０を制御し得る。ＡＶ制御システム１２０は、更に、データ（例えば、移動データ）を乗客に提示するため、および／または、ネットワークサービス（例えば、インターネットサービス）を乗客に提供するために、内部インターフェースシステム１３５を制御し得る。安全性は、ＡＶ１００を商業的な製造および広範な使用に展開するための極めて重要な事項であるので、ＡＶ１００のデータ処理システム１１０は、いかなる周囲条件においても最適な動作環境を必要とする。
【００２４】
ＡＶ１００のデータ処理システム１１０の影響を受け易い動作環境を維持するために、ＡＶ１００は、データ処理システム１１０の様々な構成要素に液体冷却を提供するための熱低減システム１４０を含み得る。本明細書に記載される例によれば、データ処理システム１１０は冷却ラック１１５内に設置され、熱低減システム１４０の流体ラインが冷却ラック１１５を通るよう配管され得る。流体ラインは、まず、熱の影響を最も受け易い構成要素（例えば、ＦＰＧＡおよびＣＰＵ）に冷却流体１１２を供給し、その後で、さほど熱の影響を受け易くない他の構成要素（例えば、ＣＰＵ、電源装置、スイッチ等）に冷却流体１１２を供給するように、所定の方法で冷却ラック１１５を通って延び得る。
【００２５】
冷却流体１１２は、例えば、水、グリコール系冷却剤、ベタイン、または特定のタイプのオイル等の任意のタイプの冷却剤であり得る。或いは、高容量データ処理また高温周囲条件の期間中に更なる冷却を提供するために相転移を生じる目的で、冷却流体１１２はフレオン（商標）または他の冷媒（例えば、フルロカーボン）であり得る。或いは、冷却流体１１２は、Ａ／Ｃシステムを介した霧化のための適切な相転移温度を有しつつ、冷却ラック１１５およびラジエータを通る液相を保つ、ハイブリッド冷却剤／冷媒の化学的特性を含み得る（例えば、特定のタイプのクロロエタンまたはフルオロエタン）。
【００２６】
熱低減システム１４０は、冷却ラック１１５を通る冷却流体１１２を送るための１以上の流体ポンプ１５７（例えば、一次ポンプおよび／または１以上の冗長な流体ポンプ１５９）を含み得る。図１には、冷却ラック１１５と客室ラジエータ１５５との間に配置された流体ポンプ１５７が図示されているが、他の例では、それに加えて、またはその代わりに、流体ポンプ１５７は冷却ラック１１５と蒸発器１７０との間に配置され得る。加熱された冷却流体１１２は、幾つかのラジエータを含む一次冷却装置１４９を通って流れ得る。例えば、一次冷却装置１４９は、空気ポンプ１９８またはファンを用いてＡＶ１００の客室１９５からの客室空気１９６を引き込む客室ラジエータ１５５を含み得る。客室ラジエータ１５５は、フィンまたは羽根を含み得るラジエータコアを含み得るものであり、それを通して、冷却流体１１２を冷却するために客室空気１９６が送風され得る。特定の実装例において、データ処理システム１１０からの熱負荷が最小であるときには、熱低減システム１４０は、初期冷却のために、客室ラジエータ１５５および空気ポンプ１９８を優先し得る。従って、特定の条件では（例えば、ＡＶ１００の外部の周囲気温が異常に高いときには）、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２を冷却するために、客室ラジエータ１５５を通して（即ち、エアコンディショニングされた客室１９５から）冷気を引き込むために空気ポンプ１９８を運転させ得る。
【００２７】
幾つかの態様において、ＡＶ１００の客室１９５は、乗客数センサ１９７（例えば、座席内の圧力センサまたは内部カメラ等）を含み得る。熱低減システム１４０は、客室１９５内の乗客数を識別して、ＡＶ１００の客室１９５からの客室空気１９６の空気流量に対する上限を設定し得る。例えば、乗客がいないときには、客室１９５からの空気流量は無制限であり得、従って、空気ポンプ１９８の仕様のみによって制限され得る。１名の乗客がいるときには、熱低減システム１４０は、空気流量をＮ  ｃｆｍ（例えば、１５０ｃｆｍ（約４．２立方メートル／分））に制限し得る。乗客が１名増える毎に、熱低減システム１４０は、客室１９５からの空気流量を（Ｎ−ｎｃ）ｃｆｍ（ここで、ｎは乗客数であり、ｃは所定の定数（例えば、２０ｃｆｍ（約０．５７立方メートル／分））である）に更に制限し得る。
【００２８】
多くの例において、乗客数は、客室１９５からの空気流量に対する上限を設定し得る。従って、空気ポンプ１９８が上限に達しているときに、更なる冷却が必要な場合には、熱低減システム１４０は、１以上の更なる冷却要素を起動し得る。特定の実装例において、熱低減システム１４０は、冷却を高めるために、ＡＶ１００のＡ／Ｃシステムを更に用いてもよく、これにより、追加の圧縮機および復水器の必要性が低減され得る。
【００２９】
本明細書に記載される例によれば、一次冷却装置１４９は、ラジエータファン１４８または空気ポンプを用いてラジエータコアを通して外気１４７を引き込む主ラジエータ１４５を更に含み得る。主ラジエータ１４５は、更に、ＡＶ１００の前を向いた面（例えば、正面またはホイールウェル内）に近接して配置されることにより、ラムエアを利用し得る。動作中、熱低減システム１４０は、冷却ラック１１５に対して近位および／または遠位における冷却流体１１２の温度を連続的にモニタリングして、主ラジエータ１４５のラジエータファン１４８および客室ラジエータ１５５の空気ポンプ１９８についての空気流量を調節し得る。更に、熱低減システム１４０は、流体ラインを通る冷却流体の流体流量を（例えば、流体ライン内で感知された温度または温度Δに基づいて）調節するために、流体ポンプ１５７も制御し得る。
【００３０】
例えば、比較的低い処理モードでは（例えば、ＡＶ１００が、交通量が低くて比較的特徴の無い環境にあるときには）、データ処理システム１１０は、より少ない冷却を必要とし得る。この状態で、熱低減システム１４０は、一次冷却装置１４９を停止して、冷却ラック１１５に対して遠位における冷却流体１１２温度をモニタリングし得る。温度が第１の閾値（例えば、４０℃）を超えた場合には、熱低減システム１４０は、主ラジエータ１４５および／または客室ラジエータ１５５のラジエータコアを通る冷却流体１１２からの熱を移すために、一次冷却装置１４９を起動し得る。更に、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２温度に基づいて、冷却流体１１２の流量を（例えば、より高い温度において）増加させるよう、または（例えば、より低い温度において）減少させるよう、流体ポンプ１５７を制御し得る。更に、熱低減システム１４０は、客室ラジエータ１５５および主ラジエータ１４５のラジエータコアを通る空気流量を変えるために、ラジエータファン１４８および空気ポンプ１９８を調節し得る。熱低減システム１４０は、データ処理システム１１０のための最適なコンピューティング環境を表す目標温度（例えば、冷却ラック１１５に対して近位において測定される約４５℃）を達成するために、そのような制御を動的に用い得る。
【００３１】
特定の態様において、冷却流体１１２の温度が臨界閾値（例えば、冷却ラック１１５に対して近位において４８℃）を超えた場合には、熱低減システム１４０は、Ａ／Ｃシステムを含む二次冷却装置１５９を起動し得る。冷却流体１１２の流体ラインは、二次冷却装置１５９の１以上の構成要素を通る経路であり得る。例えば、冷却流体１１２は、二次冷却装置１５９の蒸発器１７０を通る経路を流得る。幾つかの態様において、二次冷却装置１５９は、冷却流体１１２と比べてはっきり異なる化学的特性を有する別の冷却剤１７１（例えば、フレオン）を用いる。そのような態様において、冷却流体１１２の流体ラインは、二次冷却装置１５９によって過冷却されるために蒸発器１７０を通って延び得るが、実際には二次冷却装置１５９そのものは通らず、二次冷却装置１５９は独自の冷却剤１７１の流体ラインを含み得る。従って、蒸発器１７０は冷却タンク１７９と共に含まれ得るものであり、冷却流体１１２の流体ラインは冷却タンク１７９を通って延び得る。第２の冷却装置１５９が熱低減システム１４０によって作動されていないときには、冷却流体１１２は、更に冷却されることなく、単に、流体ラインを通って冷却タンク１７９内へと流れ得る。しかし、第２の冷却装置１５９が作動されているときには、冷却タンク１７９は、蒸発器１７０によって過冷却され、従って、冷却流体１１２の流体ラインを更に冷却し得る。
【００３２】
様々な実装例において、第２の冷却装置１５９は、熱低減システム１４０によって、圧縮機ポンプ１７２を作動させることによって起動され、圧縮機ポンプ１７２は、気化した冷却剤１７１を圧縮し、高圧液体ラインを通して復水器１６０に送ることができる。幾つかの態様において、復水器１６０は、例えば普通車内の主ラジエータ１４５の前に配置される。電気自動車（ＥＶ）の用途では、主ラジエータ１４５／復水器１６０構成は、従来の内燃車と同様に、ＥＶの前端部に配置され得る。従って、この構成を、内燃機関および客室ではなくＡＶ１００のデータ処理システム１１０を冷却する目的で使用できる（但し、蒸発器１７０は、ＡＶ１００の客室１９５内に冷気１９３を送風するための送風機１９９も含み得る）。或いは、復水器１６０は、二次冷却装置１５９の別の構成要素であり得、熱を急速に外気に放散するために、ＡＶ１００の外部に近接して配置され得る。
【００３３】
多くの態様において、復水器１６０は、（例えば、ラジエータファン１４８を介して）周囲空気を用いて冷却剤１７１を凝縮して高圧液体にする。複数の例によれば、二次冷却装置１５９は、蒸発器１７０が冷却剤１７１を霧化して過冷却することにより、冷却タンク１７９およびそこを通って流れる冷却流体１１２を冷却するのを可能にするために、蒸発器１７０に向かう流量を制限するための熱膨張弁１６２も含み得る。従って、冷却流体１１２が（例えば、冷却ラック１１５に対して近位において測定される）第２の閾値に達したとき、または冷却ラックに対して遠位において測定された温度と近位において測定された温度との間の温度Δが特定の閾値（例えば、Δ＝１０℃）に達したときには、熱低減システム１４０は、第２の冷却装置１５９を作動させるために圧縮機ポンプ１７２を起動し得る。更に、冷却流体１１２温度が特定の閾値（例えば、約４５℃）より低くなったとき、または温度Δが特定の閾値（例えば、Δ＝５℃）より低くなったときには、熱低減システム１４０は、圧縮機ポンプ１７２を非作動にすることにより、二次冷却装置１５９を停止し得る。
【００３４】
変形例において、冷却剤１７１および冷却流体１１２は同じ化学物質であってもよく、一次冷却装置１４９および二次冷却装置１５９の両方を通って流れてもよい。従って、流体温度が臨界閾値（例えば、４８℃）に達したときには、熱低減システム１４０は、二次冷却装置１５９を通して冷却流体１１２を流すために、弁を二次冷却装置１５９に対して開き得る。冷却流体１１２は、データ処理システム１１０を冷却するために冷却ラック１１５を通るよう送られる前に、高圧気相状態で圧縮機ポンプ１７２を通るよう送られ、復水器１６０内において凝縮されて高圧液体になり、蒸発器１７０内において霧化され得る。そのような変形例では、冷却流体１１２は、データ処理システム１１０を通って流れる際に達する最高温度（例えば、約６０℃）よりかなり高い適切な沸点を有するタイプであり得る。例示的な冷却流体１１２は、特定のタイプのクロロエタン、フルオロエタン、クロロホルム等を含み得る。
【００３５】
記載されたように、熱低減システム１４０は、ＡＶ１００のＡ／Ｃシステムに統合され得る。即ち、二次冷却装置１５９は、冷却流体１１２を冷却するだけでなく、ＡＶ１００の客室１９５内に冷気を送風する二重の目的を有し得る。従って、乗客は、ＡＶ１００の内部インターフェースシステム１３５を用いて、二次冷却装置１５９を手動で作動させ得るものであり、送風機１９９は、蒸発器１７０からの冷気１９３を客室１９５内へと送風し得る。熱低減システム１４０は、二次冷却装置１５９が手動で作動されたときを識別して、客室ラジエータ１５５用の空気ポンプ１９８および主ラジエータ１４５用のラジエータファン１４８の調節を行い得る。
【００３６】
これらのラインに沿って、熱低減システム１４０は更に、冷却流体１１２の温度が臨界温度より低くなったときには、二次冷却装置１５９を一次冷却装置１４９に対して閉じ、冷却流体１１２の温度が臨界温度に達したときには、冷却流体１１２を過冷却するために弁を開くよう、弁を操作し得る。従って、二次冷却装置１５９は、ＡＶ１００のＡ／Ｃシステムとして、一次冷却装置１４９から独立して動作し得ると共に、Ａ／Ｃシステムおよび冷却流体１１２用の冷却剤システムの二重目的のシステムとして、一次冷却装置１４９と調和して動作し得る。
【００３７】
本明細書において示される例は、データ処理システム１１０のための動作温度環境を保つための一次冷却装置１４９および二次冷却装置１５９の動的な使用を含む。従って、熱低減システム１４０は、冷却ラック１１５に対して近位および遠位における比較的小さい温度Δ（例えば、４度または５度以内）を保つために比較的厳密な公差で、並びに、比較的小さい温度範囲内（例えば、冷却ラック１１５に対して近位において４０〜４８℃、および冷却ラック１１５に対して遠位において４８〜５２℃）で、一次冷却装置１４９および二次冷却装置１５９の様々な構成要素をトリガするよう予めプログラムされ得る。
【００３８】
特定の態様において、熱低減システム１４０は、より効率的な動作のために、冷却装置のうちの任意のものに対して個々にパワー制御を開始し得る。パワー制御は、任意の数の入力（例えば、外気温、構成要素毎の電力使用量、客室空気の温度、乗客数、処理要件等）を有する冷却効率の最適化に基づき得る。熱低減システム１４０によるパワー制御の出力は、データ処理システム１１０の冷却要件に照らして電力効率を最適化する、各構成要素（即ち、客室ラジエータ１５５、主ラジエータ１４５、および蒸発器１７０／復水器１６０システム）に供給される電力信号であり得る。
【００３９】
更に、ヘルスチェックまたは更新の目的で、更なる圧力センサおよび／または温度センサが熱低減システム１４０の構成要素として含まれ得る。従って、幾つかの例では、熱低減システム１４０は、周期的なヘルスチェックを行うと共にバックエンドシステムに更新を送信するために、１以上の先に述べた特徴と関連して、更なる特徴を用い得る。更新は、正常な性能を示すものであり得るか、または、欠けている性能および／または構成要素の不具合を識別するものであり得る。
【００４０】
例示的な冷却ラック
図２は、熱低減システム１４０に関連してデータ処理システム２００を収容する例示的な冷却ラック２５０を示す模式図である。図２に示されている例では、データ処理システム２００は、図１に示されているようなデータ処理システム１１０であり得る。図２を参照すると、熱低減システム１４０は、近位温度センサ２４０を通って冷却ラック２５０内へと冷却流体２０４を送り得る。熱低減システム１４０は、冷却ラック２５０を通過した後の冷却流体２０４の温度を測定する遠位温度センサ２４５を更に含み得る。
【００４１】
特定の態様において、データ処理システム２００は、ＡＶ１００のセンサアレイ１０５からのセンサデータ１０７を処理するための、ＦＰＧＡ２０５とＣＰＵ２１０との組合せを含み得る。ＦＰＧＡ２０５は、ＣＰＵ２１０と比較して、より温度の影響を受け得ると共に、より多くの熱を出力し得る。従って、データ処理システム２００は、冷却ラック２５０に入った冷却流体２０４がまずＦＰＧＡ２０５を冷却し、次にＣＰＵ２１０を冷却する経路を流れるよう、配置され得る。データ処理システム２００の他の構成要素（例えば、電源装置およびスイッチ要素２１５等）は、より高い温度公差を有するので、優先順位が低い。
【００４２】
幾つかの実装例において、熱低減システム１４０は、第１の目的のために近位温度センサ２４０において測定される温度Ｔ１と、第２の目的のために遠位温度センサ２４５において測定される温度Ｔ２とを用い得る。例えば、Ｔ１は、一次冷却装置および／または二次冷却装置およびそれらの中の構成要素を起動するか否かを決定するために用いられ得る。具体的には、Ｔ１が特定の閾値を超えたとき、熱低減システム１４０は、客室ラジエータ１５５用の空気ポンプ１９８、または主ラジエータ１４５用のファン１４８を起動および変化させ得る。別の例として、Ｔ２とＴ１との間の温度Δは、熱低減システム１４０によって、冷却ラック２５０に流れ込む冷却流体２０４の流量を変えるために用いられ得る。具体的には、閾値温度Δは、流量を増加させるように熱低減システム１４０をトリガし得る。或いは、温度Δに基づいて、流量が徐々に変えられてもよい。
【００４３】
方法論
図３は、ＡＶ１００のデータ処理システム１１０のシステム冷却を管理する例示的な方法を説明するフローチャートである。以下の図３の議論では、説明の目的で、図１の様々な特徴を表している同じ参照符号が参照され得る。更に、図３に関連して説明される方法は、図１に関して図示すると共に説明されたように、例示的な熱低減システム１４０によって、または、例示的な熱低減システム１４０に関連して指示を実行する１以上の処理装置によって行われ得る。図３を参照すると、熱低減システム１４０は、ＡＶ１００のデータ処理システム１１０を収容している冷却ラック１１５に対して近位、冷却ラック１１５に対して遠位、および／または冷却ラック１１５内の冷却流体１１２の温度をモニタリングし得る（３００）。各温度読取値または読取値間の温度Δは、熱低減システム１４０に、一次冷却装置１４９および／または二次冷却装置１５９をトリガさせ、流体流量を調節するために流体ポンプ１５７を制御させ、または、ラジエータ１５５、１４５にわたる空気流量を調節するために、空気ポンプ１９８もしくはラジエータファン１４８を制御させ得る。
【００４４】
多くの実装例では、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２温度が所定の閾値以内であるか否かを動的に決定し得る（３０５）。閾値は、冷却ラック１１５から出る冷却流体１１２の具体的な温度（例えば、約５２℃）、冷却ラック１１２に入る冷却流体１１２の具体的な温度（例えば、約４８℃）、または、これら２つの測定温度間の温度Δ（例えば、Δ≦４℃）であり得る。更に、熱低減システム１４０は、冷却ラック１１５を通る冷却流体１１２温度がノミナルな温度範囲内であることを動的に認定し得る。当然ながら、冷却ラック１５５に対して近位における第１の測定温度のノミナル温度範囲（例えば、｛ｎｏｍ＿ｒａｎｇｅ＿Ｔ１｝＝（４０．０℃≦Ｔｏｐｔ１≦４８．０℃））は、冷却ラック１１５に対して遠位における第２の測定温度（例えば、｛ｎｏｍ＿ｒａｎｇｅ＿Ｔ２｝＝（５１．５℃≦Ｔｏｐｔ２≦５２．５℃））と比較して異なり得る。更に、実際の測定されたＴ１とＴ２との間の全体的な温度Δは上限（例えば、ΔＴｏｐｔ≦５．５℃）を有し得るものであり、この上限は、例えば、本明細書に記載されるように、熱低減システム１４０に冷却流体１１２の流量を変更させ得る。
【００４５】
図３に示されている例では、決定ブロック（３１０）において、熱低減システムは、第１の温度閾値（例えば、冷却ラック１１５に対して近位において測定される約４２℃）を超えたか否かを決定し得る。第１の温度閾値を超えていない場合には（３１２）、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２温度のモニタリングを継続し得る（３００）。しかし、第１の閾値を超えた場合には（３１３）、熱低減システム１４０は、空気流を客室ラジエータ１５５および／または主ラジエータ１４５に通すために空気ポンプ１９８および／またはラジエータファン１４８を起動し、それによって一次冷却装置１４９を係合させ得る（３１５）。特定の条件において、一次冷却装置１４９は、冷却流体１１２温度をノミナル範囲内に保つのに十分であり得る。例えば、ＡＶ１００が高速道路上を走行中であり、十分なラムエアが、主ラジエータ１４５を通る豊富な流れを供給している場合には、冷却流体１１２は、主ラジエータ１４５を通ることで、十分な冷却流体１１２温度を保つのに十分に冷却され得る。
【００４６】
別の例として、周囲条件は比較的低温である場合には、データ処理システム１１０によって生じる熱は、ＡＶ１００の車体を通って部分的に放散または移され得るので、必要とされる冷却はより少ない。熱低減システム１４０は、周囲条件に基づいて冷却要件を予測し、必要に応じて、主ラジエータ１４５にわたって冷気を送風するためにラジエータファン１４８をトリガし得る。更に、そのような低温条件では、客室１９５内の乗客は、ＡＶ１００のヒーターコアを運転させ得る。より低温の外気１４７は、流体１１２をより効率的に冷却すると共に、必要とするエネルギーがより少ないので、熱低減システム１４０は、ヒーターコアが運転されているときを検出して、客室ラジエータ１５５よりも主ラジエータ１４５を優先し得る。この線に沿って、特定の実装例では、熱低減システム１４０は、周囲条件、および乗客がＡＶ１００のＡ／Ｃシステムまたはヒーターコアを運転しているか否かに応じて、主ラジエータ１４５または客室ラジエータ１５５のいずれかを通る空気流を遮断するために、空気ポンプ１９８およびラジエータファン１４８と関連して、遮断弁を操作し得る。
【００４７】
一次冷却装置１４９が用いられている間、熱低減システム１４０は、測定された冷却流体１１２の温度に応じて、主ラジエータ１４５または客室ラジエータ１５５を通る空気流を増減させ得る。更に、熱低減システム１４０は、熱低減システム１４０回路内の１以上の位置における測定温度に応じて、流体ラインを通る流体流量を増減させ得る。更に、一次冷却装置１４９が動作している間、熱低減システム１４０は、冷却ラック１１５に対して近位および／または遠位における流体温度のモニタリングを継続し得る（３２０）。
【００４８】
特定の態様において、ラジエータファン１４８、空気ポンプ１９８、および流体ポンプ１５７のうちの１以上が最大で運転しているときに、熱低減システム１４０は、第２の閾値温度（例えば、冷却ラック１１５に対して近位において測定される約４７℃）を超えたか否かを決定し得る（３２５）。測定温度が第２の閾値を超えていない場合には（３２７）、熱低減システム１４０は、流体ライン内の流体温度のモニタリングを継続し得る（３２０）。しかし、測定温度が閾値温度を超えた場合には（３２８）、熱低減システム１４０は、二次冷却装置１５９を係合させるために圧縮機ポンプ１７２を起動し得る（３３０）。本明細書において述べたように、流体ラインは、蒸発器１７０の冷却タンク１７９を通るよう冷却流体１１２を流し得る。或いは、特定の実装例では、第２の閾値を超えた場合に、熱低減システム１４０は、二次冷却装置１５９を通るよう冷却流体１１２を流すために１以上の弁１７３を開き得る（例えば、冷却流体１１２は、冷却剤および冷媒の両方の特性を有し得るものであり、従って、一次冷却装置１４９を通る冷却剤、および二次冷却装置１５９を通る冷媒の両方として扱われ得る）。そのような実装例では、図１に示されている冷却流体１１２および冷却剤１７１は、１つの同じものであり得る。
【００４９】
本明細書に記載される例によれば、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２温度を連続的にモニタリングし、流体流量を動的に減少させ、二次冷却装置１５９のオン／オフを動的に切り替え得る。更に、二次冷却装置１５９がオンに切り替えられたとき、熱低減システム１４０は、客室ラジエータ１５５および主ラジエータ１４５が必要ない場合には、空気ポンプ１９８またはラジエータファン１４８のうちの１以上を非作動にし得る、および／または、冷却流体１１２の流体流量を減少させ得る。エネルギー効率は、ＡＶ１００のための技術が継続的に進化および発展する際の主たる関心事であり得ると考えられる。従って、熱低減システム１４０は、より効率が低い装置またはより多くのエネルギーを消費する装置（例えば、二次冷却装置１５９）よりも、エネルギー消費がより低い装置を優先するよう動的に動作し得る（例えば、（ｉ）主ラジエータを通るラムエアを用い（エネルギー使用量が０）、次に、（ｉｉ）より低温の客室空気１９６または外気１４７を用い、次に、（ｉｉｉ）流体ポンプ１５７を用いて流体流量を増加させる）。
【００５０】
しかし、優先順位は、周囲条件、ＡＶ１００内の乗客数、乗客が手動でＡＶ１００のＡ／Ｃシステムまたはヒーターコアを起動したか否か等に応じて、動的に変更され得ることが考えられる。熱低減システム１４０は、冷却流体１１２温度だけでなく、（例えば、客室ラジエータ１５５または主ラジエータ１４５のうちの一方を他方より優先するために）周囲条件および／またはＡＶ１００の客室１９５の内部温度を測定する温度センサ、（例えば、客室空気１９６流量を制限するために）ＡＶ内１００の乗客数を検出する圧力センサ、（例えば、客室ラジエータ１５５への客室空気１９６の流量を変更するため、または、ラジエータ１４５、１５５を優先するために）Ａ／Ｃシステムまたはヒーターコアが起動されたときを検出する車載センサ、（例えば、主ラジエータ１４５へのラジエータファン１４８を制御するため、および／または、ラジエータ１４５、１５５を優先するために）ＡＶ１００の現在の速度を検出する速度センサ等といった、ＡＶ１００の様々なセンサを連続的にモニタリングすることによって、そのような動的な変更に直ちに適応できる。従って、ＡＶ１００のそのようなセンサの全てをモニタリングしている間、熱低減システム１４０は、優先順位の決定を行って、流体ポンプ１５７、空気ポンプ１９８、ラジエータファン１４９、圧縮機ポンプ１７２、並びに、客室１９５からの空気流もしくは外気１４７、および／または、一次冷却装置１４９および二次冷却装置１５９を通る流体の流れを制限し得る任意の数の弁等といった特定の態様を制御し得る。更に、そのようなセンサおよび流体温度をモニタリングしている間の任意の所与のときに、流体温度がノミナル範囲内になったら、熱低減システム１４０は、一次冷却装置１４９および二次冷却装置１５９の係合を解除し得る（３３５）。
【００５１】
熱低減システム１４０についてのエネルギー効率を最適化するための本明細書に記載される例は、流体ポンプ１５７、主ラジエータファン１４８、および客室空気ポンプ１９８を制御するために、流体温度／流量制御テーブルを用い得る。制御テーブルは、ＡＶ１００の任意の数の条件（例えば、冷却流体１１２温度を含む）に基づいて生成され得る。従って、エネルギー効率を最大化するために、熱低減システム１４０は、少なくとも冷却流体１１２温度に応じて、各構成要素に可変の電力を供給し得る。
【００５２】
図４〜図５は、ＡＶ１００のデータ処理システム１１０のシステム冷却を管理する例示的な方法を説明するフローチャートである。以下の図４〜図５の議論では、説明の目的で、図１の様々な特徴を表している同じ参照符号が参照され得る。更に、図４に関連して記載される例は、図１に関して図示すると共に説明されるように、例示的な熱低減システム１４０によって、または例示的な熱低減システム１４０に関連して指示を実行する１以上の処理装置によって行われ得る。図４を参照すると、記載される処理は動的なものであり、循環的であり得、従って、処理の最初のステップはほとんど任意であり、図４においては「Ａ」で示されている。任意の所与のときに、熱低減システム１４０は、ＡＶ１００の周囲条件を決定し得る（４００）。周囲条件は、ＡＶ１００の外部温度（４０２）およびＡＶ１００の速度（４０３）を含み得る。周囲条件は、天候、絶対湿度、相対湿度、比湿、気圧、風速および風向、地図データ、および車載データ処理システム１１０の冷却要件に影響し得る他の態様を更に含み得る。熱低減システム１４０は、冷却要件を予測するために、または、冷却流体１１２の温度の変動に積極的に応答するために、周囲条件データを用いて、流体ポンプ１５７、空気ポンプ１９８、ラジエータファン１４９、圧縮機ポンプ１７２、および１以上の弁１７３を制御し得る。
【００５３】
例えば、周囲条件は、ＡＶ１００が止まったこと、または、データ処理システム１１０によるデータ処理の増加を必要とする混雑した交差点付近の交通渋滞に巻き込まれていることを含み得る。ＡＶ１００は止まっているので、主ラジエータ１４５を通るラムエアを利用することはできない。従って、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２温度をモニタリングしている間、周囲温度を検出して、客室ラジエータ１５５を優先し、客室空気１９６流量を最大まで増加させ得る（４０５）。熱低減システムは、データ処理システム１１０が収容されている冷却ラック１１５に対して遠位における（４０７）および／または冷却ラック１１５に対して近位における（４０８）冷却流体１１２温度を連続的にモニタリングし得る。
【００５４】
多くの例において、流体ライン内の各測定温度の位置は、それぞれのノミナル範囲を有し得るものであり、熱低減システム１４０は、いずれかの位置においていずれかの初期温度閾値を超えたか否かを決定し得る（４１５）。従って、温度がノミナル範囲に留まっている場合には（４１７）、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２温度のモニタリングを継続し得る（４０５）。しかし、初期温度閾値を超えた場合には（４１８）、熱低減システムは、一次冷却装置１４９を起動し得る（４２０）。即ち、熱低減システム１４０は、空気ポンプ１９８を起動して、客室ラジエータ１５５にわたって空気を流れさせ得る（４２３）、および／または、ラジエータファン１４８を起動して、主ラジエータ１４５にわたって空気を流れさせ得る（４２２）。
【００５５】
任意の所与のときに、熱低減システム１４０は、ＡＶ１００内の乗客数を決定または検出し得る（４２５）。熱低減システム１４０は、乗客数に基づいて、客室空気１９６流量限度を調節し（４３０）、それにより、空気ポンプ１９８に供給される電力の量の限度を設定し得る。幾つかの態様において、熱低減システム１４０は更に、全体的な乗客重量を含むＡＶ１００のおおよその重量を決定するために、ＡＶ１００の静的サスペンション位置をモニタリングし得る。乗客重量は、熱低減システム１４０によって、客室１９５から引き込むことが可能な空気の量および客室内の推定熱発生量に対して最大の制約を設定するために、識別され得る。更に、幾つかの態様において、熱低減システム１４０は、近位温度センサと遠位温度センサとの間の温度Δを動的に算出し得る（４４０）。熱低減システム１４０は、温度Δを用いて、例えば、回路を通る冷却流体の流量を調節するために流体ポンプ１５７を制御し得る。従って、温度Δが増加したときには、熱低減システム１４０は流量を増加させ得る（４４７）。逆に、温度Δが減少したときには、熱低減システム１４０は流体流量を減少させ得る（４４８）。流体流量の制御は、一定もしくはほぼ一定の温度Δを保つために、または、ノミナル範囲内の温度Δを保つために動的に行われ得る。
【００５６】
一次冷却装置１４９が作動している間、熱低減システム１４０は、ＡＶ１００に関連した状況の変化を識別し得る（４５０）。そのような状況の変化は、例えば、乗客の乗車および降車（４５１）、周囲条件の変化（４５２）、ＡＶシステムの変化（４５３）（例えば、手動によるＡ／Ｃシステムまたはヒーターコアの作動）、または、データ処理システム１１０についての処理要件の変化（４５４）（例えば、ＡＶ１００が交通量が高い領域に入ったとき）を含み得る。熱低減システム１４０は、状況の変化に基づいて、増減する冷却要件を積極的に満たすように、一次冷却装置１４９および流体ポンプ１５７を調節し得る（４５５）。次に、処理は、項目「Ｂ」へと流れ得るものであり、これは、「Ａ」と共に、図４〜図５に関連して述べる処理におけるほぼ任意のステップを示し得る。
【００５７】
図５を参照すると、一次冷却装置１４９が作動されている間、熱低減システム１４０は、任意の数の位置における冷却流体１１２温度のモニタリングを継続し得る（５００）。熱低減システム１４０は更に、第２の温度閾値を超えたか否かを決定し得る（５０５）。超えていない場合には（５０７）、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２温度のモニタリングを継続し得る。しかし、第２の温度閾値（例えば、冷却ラック１１５に対して近位におけるＴ＞約４８℃）を超えた場合には（５０８）、熱低減システム１４０は、一次冷却装置についての流体流量および／または空気流量が最大であるか否かを決定し得る（５１０）。流量が最大ではない場合には（５１２）、熱低減システム１４０は、それに従って客室ラジエータ１５５または主ラジエータ１４５を通る流体流量（５１５）または空気流量のうちの１以上を調節し得る（５２０）。
【００５８】
しかし、流量が最大である場合には（５１３）、熱低減システム１４０は、二次冷却装置１５９を起動し得る（５２５）。多くの態様において、二次冷却装置１５９を起動することは、Ａ／Ｃまたは圧縮機ポンプ１７２を作動させ（５２６）、それによって蒸発器１７０（５２７）および復水器１６０（５２８）を作動させることを含み得る。変形例において、熱低減システム１４０は、制御弁を作動させて、冷却流体１１２が、冷却ラック１１５を通って流れる前に、二次冷却装置１５９を通って流れ、過冷却された状態で蒸発器１７０から送り出されることを可能にし得る。或いは、蒸発器１７０は冷却タンク１７９を含んでもよく、流体ラインは冷却タンク１７９を通るように配管される。二次冷却装置１５９が作動されると、蒸発器１７０によって冷却タンク１７９が冷却され、従って、冷却流体１１２が更に冷却され得る。
【００５９】
二次冷却装置１５９が作動されたときに、熱低減システム１４０は、冷却流体温度のモニタリングを継続し得る（５３０）。幾つかの態様において、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２が特定の温度（例えば、約３８℃）まで下がったときに二次冷却装置１５９を自動的に停止するサーモスタットを含み得る。それに加えて、またはその代わりに、熱低減システム１４０は、冷却流体１１２温度がノミナル範囲内に正常化されたか否かを決定し得る（５３５）。否定された場合には（５３７）、熱低減システム１４０は、二次冷却装置１５９の作動を維持すると共に、冷却流体１１２温度のモニタリングを継続し得る（５３０）。しかし、温度がノミナル範囲内に正常化された場合には（５３８）、熱低減システム１４０は二次冷却装置１５９を停止し得る（５４０）。
【００６０】
この時点において、二次冷却装置１５９が休止状態で、熱低減システム１４０は、二次閾値を超える増加について冷却流体温度をモニタリングし（５００、５０５、５０８）、超えた場合には、熱低減システム１４０は二次冷却装置１５９を再び起動し得る（５２５）。更に、熱低減システム１４０は、初期閾値より低くなる温度の減少をモニタリングし（５４５）、冷却流体１１２温度が元のノミナル範囲内になったか否かを決定し得る（５５０）。否定された場合には（５５２）、熱低減システム１４０はモニタリングを継続し得る（５４５）。しかし、熱低減システム１４０が、冷却流体１１２温度がノミナルであり、更なる冷却を必要としないことを決定した場合には（５５３）、熱低減システムは一次冷却装置（５５５）を停止して、モニタリングを継続し得る。従って、処理は、図４および図５の両方に示されている「Ａ」まで循環して戻り得る。
【００６１】
ハードウェア図
図６は、本明細書に記載される例が実装され得るコンピュータシステム６００を示すブロック図である。コンピュータシステム６００は、例えば、１台のサーバまたは複数のサーバの組合せ上で実装され得る。例えば、コンピュータシステム６００は、図１に関して図示すると共に説明されるように、ＡＶ１００の車載データ処理システム１１０の一部として実装され得る。更に、図１の文脈において、熱低減システム１４０は、図６によって示されているようなコンピュータシステム６００を用いて実装され得る。また、熱低減システム１４０は、図６に関連して記載されるように、スタンドアロンのシステムまたは複数のコンピュータシステムの組合せを用いて実装され得る。更に、図６に関して記載されるコンピュータシステム６００は、スタンドアロンのマイクロプロセッサおよび／もしくはＰＣ、または、複数のマイクロプロセッサもしくはＰＣであり得る。
【００６２】
１つの実装例において、コンピュータシステム６００は、処理リソース６１０、主メモリ６２０、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）６３０、ストレージ装置６４０、および通信インターフェース６５０を含む。コンピュータシステム６００は、プロセッサ６１０によって実行可能な情報および指示を格納するための、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的ストレージ装置等によって設けられる主メモリ６２０に格納されている情報を処理するための少なくとも１つのプロセッサ６１０を含む。主メモリ６２０は、プロセッサ６１０によって実行される指示の実行中に、一時変数または他の中間情報を格納するためにも用いられ得る。コンピュータシステム６００は、プロセッサ６１０のための静的な情報および指示を格納するためのＲＯＭ６３０または他の静的ストレージ装置も含み得る。情報および指示を格納するために、例えば磁気ディスクまたは光ディスク等のストレージ装置６４０が設けられる。
【００６３】
通信インターフェース６５０は、コンピュータシステム６００が無線電子リンクまたは有線インターフェース（例えば、内部バスおよび／もしくは外部バス等）を用いて熱低減システム６８０の構成要素と通信するのを可能にし得る。コンピュータシステム６００は、電子リンクを用いて、熱低減システム１４０構成要素（例えば、図１に関連して図示すると共に記載したような、空気ポンプ１９６、流体ポンプ１５７、ラジエータファン１４９、圧縮機ポンプ１７２、および熱低減システム１４０回路を通る空気または液体の流れを制限または制約する任意の数の弁等）と通信し得る。複数の例によれば、コンピュータシステム６００は、ＡＶ１００の１組のセンサを介して温度データ６８２および周囲データ６８４を受信する。メモリ６３０に格納されている実行可能な指示は、プロセッサ６１０がデータ処理システム１１０の冷却要件を決定して一次冷却装置１４９および／または二次冷却装置１５９を積極的に起動するために実行する冷却指示６２２を含み得る。本明細書において述べたように、周囲データは、ＡＶ１００の外部温度、ＡＶ１００の速度、天候データ、湿度データ、圧力データ、風速および風向、地図データ、ＡＶ１００内の乗客数、並びに、車載データ処理システム１１０の冷却要件に影響し得る他の態様を含み得る。
【００６４】
メモリ６２０に格納されている実行可能な指示は、コンピュータシステム６００が熱低減システム１４０内の冷却流体１１２温度を連続的にモニタリングし、温度が所定の閾値を超えたことに応答して一次冷却装置１４９および／または二次冷却装置１５９を作動させることを可能にするモニタリング指示６２４も含み得る。例として、メモリ６２０に格納されている指示およびデータは、図１の例示的な熱低減システムを実装するためにプロセッサ６１０によって実行され得る。これらの処理を行う際に、プロセッサ６１０は、温度データ６８２および周囲データ６８４を受信し、流れ制御６５２を生成して空気／流体ポンプ（１５７、１４８、１９８、１７２）に送信し得る、および／または、一次冷却装置１４９または二次冷却装置１５９を作動させるためのアクチュエータコマンド６５４を生成して送信し得る。
【００６５】
プロセッサ６１０は、図１〜図５に関連して説明したような実装例と共に説明された、および本願のどこかに記載されている、１以上の処理、ステップ、および他の機能を行うためのソフトウェアおよび／または他の論値を有するよう構成される。
【００６６】
本明細書に記載される例は、本明細書に記載される技術を実装するためのコンピュータシステム６００の使用に関する。一例によれば、これらの技術は、コンピュータシステム６００によって、主メモリ６２０に収容されている１以上の指示の１以上のシーケンスをプロセッサ６１０が実行することに応答して行われる。そのような指示は、別の機械可読媒体（例えば、ストレージ装置６４０等）から主メモリ６２０に読み込まれ得る。主メモリ６２０に収容されている指示のシーケンスの実行は、プロセッサ６１０に、本明細書に記載される処理工程を行わせる。別の実装例では、本明細書に記載される例を実装するために、ソフトウェア指示の代わりに、またはそれと組み合わせて、配線された回路が用いられ得る。従って、記載される例は、ハードウェア回路およびソフトウェアのいかなる具体的な組合せにも限定されない。
【００６７】
本明細書に記載されている例は、本明細書に記載されている他の概念、アイデア、またはシステムから独立して、本明細書に記載されている個々の要素および概念にまで及ぶと共に、例えば、本願のどこかに記載されている要素の組合せを含むことが意図される。本明細書には、添付の図面を参照して複数の例が詳細に記載されているが、本概念は、それらの正確な例に限定されないことを理解されたい。従って、当業者には多くの変形および変更が自明である。従って、本概念の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物によって定められることが意図される。更に、個々にまたは例の一部として記載された特定の特徴は、たとえ他の特徴および例が、その特定の特徴に言及していなくても、他の個々に記載された特徴、または他の例の一部と組み合わされ得ることが意図される。従って、組合せが記載されていないことによって、そのような組合せに対する権利を主張することが除外されるべきではない。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
自律走行車用の熱低減システムにおいて、
前記自律走行車のデータ処理システムを収容する冷却ラックと、
前記データ処理システムを冷却するために、前記冷却ラックを通して冷却流体を送る流体ポンプと、
前記冷却流体を受け入れる客室ラジエータであって、前記冷却流体を冷却するために、前記自律走行車の客室からの客室空気を通らせる客室ラジエータと、
前記冷却流体を受け入れる主ラジエータであって、前記冷却流体を更に冷却するために、外気を通らせる主ラジエータと
を含むことを特徴とする熱低減システム。
（項目２）
圧縮機ポンプと、復水器と、蒸発器とを含む二次冷却装置を更に含む、項目１記載の熱低減システム。
（項目３）
前記冷却流体が、温度センサにおける所定の温度に達したときに、前記熱低減システムが前記圧縮機ポンプを自動的に起動する、項目２記載の熱低減システム。
（項目４）
前記圧縮機ポンプが起動されたときに、前記圧縮機ポンプによって前記冷却流体が前記二次冷却装置を通るよう送られることを可能にするために、１以上の弁が前記二次冷却装置に対して開かれると共に、前記熱低減システムが前記冷却流体を前記蒸発器から前記冷却ラックへと送る、項目３記載の熱低減システム。
（項目５）
前記二次冷却装置が、前記自律走行車の乗客が前記二次冷却装置を手動でトリガしたときに、前記蒸発器から前記自律走行車の前記客室内へと冷気を供給する送風機を更に含む、項目３記載の熱低減システム。
（項目６）
前記流体ポンプが、更に、前記蒸発器の冷却タンクを通って延びる流体ラインを通るように前記冷却流体を送り、前記二次冷却装置が起動されたときに、前記蒸発器が前記冷却流体を更に冷却するために前記冷却タンクを冷却する、項目２記載の熱低減システム。
（項目７）
前記データ処理システムに対して近位に配設された第１の温度センサと、
前記データ処理システムに対して遠位に配設された第２の温度センサと
を更に含み、
前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの間における前記冷却流体についての温度Δが、前記流体ポンプに前記冷却流体の流量を変更させる、項目２記載の熱低減システム。
（項目８）
１以上のプロセッサと、
指示を格納した１以上のメモリリソースであって、前記１以上のプロセッサによって前記指示が実行された際に、前記１以上のプロセッサに、
前記第１の温度センサにおける前記冷却流体の第１の温度および前記第２の温度センサにおける前記冷却流体の第２の温度を連続的にモニタリングすることと、
前記冷却流体が、前記第１の温度センサまたは前記第２の温度センサのうちの一方における初期閾値温度に達したときに、前記客室ラジエータまたは前記主ラジエータのうちの少なくとも一方を起動することと、
前記冷却流体が、前記第１の温度センサまたは前記第２の温度センサのうちの一方における臨界閾値温度に達したときに、前記圧縮機ポンプを起動することと、
前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの間における前記温度Δに基づいて前記冷却流体の前記流量を調節するために、前記流体ポンプを制御することと
を行わせる指示を格納した１以上のメモリリソースと
を更に含む、項目７記載の熱低減システム。
（項目９）
前記自律走行車の前記客室内の乗客数を検出する１以上のセンサを更に含み、
前記実行された指示が、前記１以上のプロセッサに、
前記乗客数に基づいて、前記客室から前記客室ラジエータを通る前記客室空気の流量に対する上限を設定すること
を更に行わせる、項目８記載の熱低減システム。
（項目１０）
前記実行された指示が、前記１以上のプロセッサに、
前記データ処理システムの処理要件を決定することと、
前記処理要件に基づいて、前記客室ラジエータ、前記主ラジエータ、前記流体ポンプ、または前記圧縮機ポンプのうちの１以上の流量を調節することと
を更に行わせる、項目８記載の熱低減システム。
（項目１１）
前記熱低減システムの前記１以上のプロセッサおよび前記１以上のメモリリソースが、前記冷却ラック内に収容された前記データ処理システムに含まれる、項目８記載の熱低減システム。
（項目１２）
前記データ処理システムが、前記冷却ラック内に収容された１以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）および１以上の中央処理装置（ＣＰＵ）を含む、項目１記載の熱低減システム。
（項目１３）
前記流体ポンプが、前記１以上のＣＰＵの前に前記１以上のＦＰＧＡを冷却するように、前記冷却ラックを通して前記冷却流体を送る、項目１２記載の熱低減システム。
（項目１４）
前記データ処理システムが、前記冷却ラック内に収容された１以上のスイッチ要素および１以上の電源を更に含む、項目１２記載の熱低減システム。
（項目１５）
前記流体ポンプが、前記１以上のスイッチ要素の前に前記１以上のＦＰＧＡおよび前記１以上のＣＰＵを冷却するように、前記冷却ラックを通して前記冷却流体を送る、項目１４記載の熱低減システム。
（項目１６）
前記流体ポンプに不具合が生じたときに前記冷却流体を送るための１以上の冗長な流体ポンプを更に含む、項目１記載の熱低減システム。
（項目１７）
自律走行車の制御系を操作する制御システムと、
複数の乗客を収容できる客室と、
前記自律走行車が操作されている際のリアルタイムの環境データを検出する複数のセンサと、
冷却ラック内に収容され、前記複数のセンサに結合されたデータ処理システムであって、交通環境において前記自律走行車を操作するために前記リアルタイムの環境データを処理するデータ処理システムと、
前記データ処理システムを冷却する熱低減システムであって、
前記冷却ラックを通して冷却流体を送る流体ポンプと、
前記冷却流体を受け入れる客室ラジエータであって、前記冷却流体を冷却するために、前記自律走行車の客室からの客室空気を通らせる客室ラジエータと、
前記冷却流体を受け入れる主ラジエータであって、前記冷却流体を更に冷却するために、外気を通らせる主ラジエータと
を含む熱低減システムと
を含むことを特徴とする自律走行車。
（項目１８）
前記熱低減システムが、
前記冷却流体の温度を検出する第１の温度センサと、
圧縮機ポンプと、復水器と、蒸発器とを含む二次冷却装置であって、前記冷却流体用の流体ラインが、前記蒸発器の冷却タンクを通って延びる、二次冷却装置と、
１以上のプロセッサと、
指示を格納した１以上のメモリリソースであって、前記１以上のプロセッサによって前記指示が実行された際に、前記１以上のプロセッサに、
前記温度センサにおける前記冷却流体の前記温度をモニタリングすることと、
モニタリングされた前記温度が臨界閾値を超えたときに、前記冷却流体を更に冷却するために前記二次冷却装置を起動することと
を行わせる指示を格納した１以上のメモリリソースと
を更に含む、項目１７記載の自律走行車。
（項目１９）
自律走行車のデータ処理システムを冷却するための指示を格納した非一過性のコンピュータ可読媒体において、前記自律走行車の１以上のプロセッサによって前記指示が実行された際に、前記１以上のプロセッサに、
（ｉ）前記データ処理システムを収容した冷却ラック、（ｉｉ）客室ラジエータ、および（ｉｉｉ）主ラジエータを通って流れる冷却流体の温度をモニタリングすることと、
モニタリングされた前記温度が初期閾値を超えたことに基づいて、（ｉ）前記冷却流体を冷却するために前記自律走行車の客室から前記客室ラジエータを通る第１の空気流量を調節するために、前記客室ラジエータ用の空気ポンプを制御すると共に、（ｉｉ）前記冷却流体を更に冷却するために前記主ラジエータを通る第２の空気流量を調節するために、前記主ラジエータ用のラジエータファンを制御することと
を行わせる指示を格納したことを特徴とする非一過性のコンピュータ可読媒体。
（項目２０）
前記実行された指示が、前記１以上のプロセッサに、
前記冷却流体のモニタリングされた前記温度が臨界閾値に達したときに、前記自律走行車のエアコンディショニングシステムの圧縮機ポンプを起動すること
を更に行わせ、
前記エアコンディショニングシステムが復水器および蒸発器を更に含み、前記冷却流体が、更に、前記蒸発器の冷却タンクを通って流れる、
項目１９記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。
【符号の説明】
【００６８】
１００  ＡＶ（自律走行車）
１０５  センサアレイ
１１０、２００  データ処理システム
１１２  冷却流体
１１５、２５０  冷却ラック
１４０  熱低減システム
１４５  主ラジエータ
１４９  一次冷却装置
１５５  客室ラジエータ
１５７  流体ポンプ
１５９  二次冷却装置
１６０  復水器
１７０  蒸発器
１７１  冷却剤
１７９  冷却タンク
１９５  客室
１９８  空気ポンプ
２０５  ＦＰＧＡ
２１０  ＣＰＵ
２４０  近位温度センサ
２４５  遠位温度センサ
【図１】
0006765427.tif 000002
【図２】
0006765427.tif 000003
【図３】
0006765427.tif 000004
【図４】
0006765427.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006765427.tif 000007