CN110871735B - 车载传感器和具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载传感器和具有其的车辆，车载传感器包括：壳体，壳体的至少一部分为透光件，壳体内设有安装腔；至少两个红外摄像头，红外摄像头用于采集红外线图像信息且安装在安装腔内；至少两个图像摄像头，图像摄像头用于采集可见光图像信息且安装在安装腔内；信号处理装置，信号处理装置设在安装腔内且分别与红外摄像头和图像摄像头电连接，所述信号处理装置用于根据至少两个红外摄像头或至少两个图像摄像头的相位差对所述红外线图像信息或所述可见光图像信息进行立体建模，以确定车载传感器的视野范围的威胁目标。根据本发明实施例的车载传感器具有使用方便、可靠性高等优点。

Description

车载传感器和具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种车载传感器和具有所述车载传感器的车辆。

背景技术

相关技术中的车载传感器，其功能较为单一，只能对周围环境进行图像识别，导致传感器对周围环境的识别和处理效果较差，影响传感器的工作性能，影响车辆的行驶可靠性，影响用户的使用体验。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车载传感器，该车载传感器具有使用方便、可靠性高等优点。

本发明还提出一种具有所述车载传感器的车辆。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种车载传感器，所述车载传感器包括：壳体，所述壳体的至少一部分为透光件，所述壳体内设有安装腔；至少两个红外摄像头，所述红外摄像头用于采集红外线图像信息且安装在所述安装腔内；至少两个图像摄像头，所述图像摄像头用于采集可见光图像信息且安装在所述安装腔内；信号处理装置，所述信号处理装置设在所述安装腔内且分别与所述红外摄像头和所述图像摄像头电连接，所述信号处理装置用于根据两个所述红外摄像头或两个所述图像摄像头的相位差对所述红外线图像信息或所述可见光图像信息进行立体建模，以确定所述车载传感器的视野范围的威胁目标。

根据本发明实施例的车载传感器，具有使用方便、可靠性高等优点。

另外，根据本发明上述实施例的车载传感器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述信号处理装置在所述图像摄像头检测到环境亮度小于预定值时根据所述红外摄像头采集的信息进行立体建模。

根据本发明的一个实施例，所述信号处理装置在所述图像摄像头故障导致无法采集图像时根据所述红外摄像头采集的信息进行立体建模。

根据本发明的一个实施例，所述信号处理装置在所述图像摄像头检测到的视野范围小于预定视野范围时根据所述红外摄像头采集的信息进行立体建模。

根据本发明的一个实施例，所述壳体包括：底座，所述红外摄像头、所述图像摄像头和所述信号处理装置均安装在所述底座上；透光罩，所述透光罩安装在所述底座上且与所述底座共同限定出所述安装腔。

根据本发明的一个实施例，所述透光罩的外表面涂覆有疏水涂层。

根据本发明的一个实施例，所述车载传感器还包括毫米波雷达，所述毫米波雷达集成在所述信号处理装置上且与所述信号处理装置电连接。

根据本发明的一个实施例，所述底座具有安装环和驱动所述安装环转动的电机，所述红外摄像头和所述图像摄像头沿所述安装环的周向交替设置，每相邻的所述红外摄像头和所述图像摄像头之间的距离相等，所述信号处理装置安装在所述安装环内侧。

根据本发明的一个实施例，所述车载传感器还包括用于对所述透光罩进行清洁的清洁装置。

根据本发明的一个实施例，所述清洁装置包括：轨道，所述轨道沿所述底座的周向延伸；滚轮，所述滚轮相对所述轨道可滑动地配合在所述轨道上；雨刷条，所述雨刷条为柔性件，所述雨刷条的一端与所述底座相连且另一端与所述滚轮相连；驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述滚轮滚动，且所述驱动装置与所述滚轮相连以使所述滚轮沿所述轨道滑动。

根据本发明的一个实施例，所述信号处理装置用于处理同一时间段内所述同时处理所述图像摄像头、所述红外摄像头和所述毫米波雷达采集的数据。

根据本发明的一个实施例，所述信号处理装置根据两个所述图像摄像头或两个所述红外摄像头采集到图像之间的相位差，确定第一识别目标，根据所述毫米波雷达采集的信息，得到第二识别目标，对所述第一识别目标和所述第二识别目标进行目标融合处理，得到第三识别目标，将所述第三识别目标内距离所述车辆最近的目标确定为威胁目标，并输出所述威胁目标。

根据本发明的一个实施例，所述红外摄像头所识别的光谱波长为0.76-400μm，所述毫米波雷达的工作频段为77-79GHz。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种车辆，包括：车身；车载传感器，所述车载传感器为根据本发明的第一方面的实施例所述的车载传感器，所述车载传感器安装在所述车身或底盘上。

根据本发明实施例的车辆，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的车载传感器，具有使用方便、可靠性高等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的车载传感器的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的车载传感器的结构示意图。

图3是根据本发明另一实施例的车载传感器的局部结构示意图。

图4是根据本发明另一实施例的车载传感器的爆炸图。

图5是根据本发明另一实施例的车载传感器的局部爆炸图。

附图标记：车载传感器1、壳体100、安装腔101、底座110、安装环111、透光罩120、红外摄像头210、图像摄像头220、毫米波雷达230、信号处理装置300、清洁装置400、轨道410、滚轮420、雨刷条430、驱动装置440、电机500、网关6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的车载传感器1。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的车载传感器1包括壳体100、红外摄像头210、图像摄像头220和信号处理装置300。

壳体100的至少一部分为透光件，壳体100内设有安装腔101。至少两个红外摄像头210，红外摄像头210用于采集红外线图像信息且安装在安装腔101内。至少两个图像摄像头220，图像摄像头220用于采集可见光图像信息且安装在安装腔101内。信号处理装置300设在安装腔101内且分别与红外摄像头210和图像摄像头220电连接，所述信号处理装置用于根据至少两个红外摄像头210或至少两个图像摄像头220的相位差对所述红外线图像信息或所述可见光图像信息进行立体建模，以确定车载传感器1的视野范围的威胁目标。

根据本发明实施例的车载传感器1，通过设置至少两个图像摄像头220和信号处理装置300，可以利用图像摄像头220作为图像识别单元以采集可见光图像，对周围环境进行监测和信息采集，例如拍摄周围环境的图片和视频，然后将采集的信息发送给信号处理装置300做进一步处理。相比相关技术中的传感器，传感器1可以通过至少两个图像摄像头220的相位差来判断景深，提供更加可靠的实时环境探测反馈，这样信号处理装置300可以对图像摄像头220采集的信息进行实时立体建模，从而达到立体成像的目的，便于对车辆的周围环境进行精确的实时环境立体建模，然后再将车载传感器1的视野范围内距离所述车辆最近的目标确定为威胁目标，并输出所述威胁目标，便于提高传感器1检测周围环境信息的准确性和可靠性，便于提高传感器1对车辆行驶的辅助效果，便于提高车辆的行驶可靠性，提高用户的驾驶舒适性。

并且，通过设置至少两个红外摄像头210，利用红外摄像头210采集红外线图像，不仅可以提高传感器1对人或动物的识别性能，提高传感器1对周围环境的识别检测性能，而且在强光、逆光、弱光等光照条件不好的情况下，例如在大雨、大雾等恶劣情况下，红外摄像头210还可以辅助图像摄像头220感知周围环境信息，提高传感器1信息采集的可靠性和稳定性，使传感器1可以在较恶劣的环境下正常使用，便于提高传感器1的适用性。

此外，通过将红外摄像头210、图像摄像头220和信号处理装置300安装在安装腔101内，可以使传感器1的结构更加紧凑，便于提高传感器1的集成化水平，不仅便于增强传感器1的功能性，而且可以减小传感器1的体积，减小安装传感器1所需要的空间，提高传感器1的设置灵活性，便于用户的使用，提高用户的使用体验。

因此，根据本发明实施例的车载传感器1具有使用方便、可靠性高等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的车载传感器1。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图5所示，根据本发明实施例的车载传感器1包括壳体100、红外摄像头210、图像摄像头220和信号处理装置300。

根据本发明的一个实施例，信号处理装置300在图像摄像头220检测到环境亮度小于预定值时根据红外摄像头210采集的信息进行立体建模。这样在图像摄像头220检测到环境亮度小于预定值时，可以利用红外摄像头210代替图像摄像头220进行信息采集，便于提高车载传感器1的工作可靠性和稳定性。

根据本发明的另一个实施例，信号处理装置300在图像摄像头220故障导致无法采集图像或图像摄像头220角度错误时根据红外摄像头210采集的信息进行立体建模。这样在图像摄像头220出现故障或角度错误时，可以利用红外摄像头210代替图像摄像头220进行信息采集，便于车载传感器1能够可靠地对周围环境进行检测。

根据本发明的另一个实施例，信号处理装置300在图像摄像头220检测到的视野范围小于预定视野范围时根据红外摄像头210采集的信息进行立体建模。这样可以在图像摄像头220的视野范围较小时，利用红外摄像头210进行信息采集，便于提高车载传感器1的检测准确性和可靠性。

当然，在红外摄像头210检测到环境亮度大于或等于预定值时，信号处理装置300再根据图像摄像头220采集的信息进行立体建模。在红外摄像头210检测到视野范围大于或等于预定视野范围时，信号处理装置300再根据图像摄像头220采集的信息进行立体建模。这样车载传感器1以图像摄像头220作为探测系统的主要图像探测装置，红外摄像头210作为图像摄像头220的补充，进一步便于提高车载传感器1的检测可靠性和准确性。

具体地，如图4和图5所示，壳体100包括底座110和透光罩120，红外摄像头210、图像摄像头220和信号处理装置300均安装在底座110上。透光罩120安装在底座110上且与底座110共同限定出安装腔101。这样不仅便于红外摄像头210、图像摄像头220和信号处理装置300的设置，提高传感器1的结构可靠性和稳定性，而且可以利用壳体100对传感器1的内部结构进行保护，避免传感器1的内部结构受到外界环境的影响而造成损坏，便于提高传感器1的防护性能，便于延长传感器1的使用寿命。

在申请的一个实施例中，壳体可以是一个半球形的高强度防护装置，具有极高的透光度、极高的硬度、非常低的毫米波吸收和反射率。其安装在传感器的最外部，作为探测器件的外部防护装置。

更为具体地，透光罩120的外表面涂覆有疏水涂层。这样可以防止水珠粘附在透光罩120的表面，便于提高透光罩120的透光性能，进一步便于红外摄像头210和图像摄像头220顺畅地采集周围环境信息。

具体地，壳体100还设有安装支架，这样便于传感器1的连接设置，便于将传感器1方便地安装在车辆上。

可选地，如图4和图5所示，车载传感器1还包括毫米波雷达230，毫米波雷达230集成在信号处理装置400上且与信号处理装置400电连接。这样毫米波雷达230作为微波探测单元，可以利用毫米波雷达230的电磁回波探测车辆前方情况，便于进行周围环境的障碍物识别，并将处理后的结果输出给信号处理装置300做进一步处理，进一步便于传感器1对周围环境实现三维立体建模，便于提高车辆的行车可靠性。

进一步地，透光罩120可以尽量选择透光度高、硬度高以及毫米波吸收率和反射率低的材料。这样便于红外摄像头210、图像摄像头220和毫米波雷达230顺畅地进行信息采集，避免透光罩120对传感器1的信号采集造成影响，进一步便于提高传感器1对环境的检测效果。

具体地，如图4和图5所示，底座110具有安装环111和驱动安装环111转动的电机500，红外摄像头210和图像摄像头220沿安装环111的周向交替设置，每相邻的红外摄像头210和图像摄像头220之间的距离相等，信号处理装置400安装在安装环111内侧。具体而言，红外摄像头210和图像摄像头220均为两个。这样不仅便于红外摄像头210、图像摄像头220和信号处理装置400的安装设置，便于使传感器1的受力更加均匀，便于提高传感器1的结构可靠性和稳定性，而且便于红外摄像头210和图像摄像头220对周围环境进行信息采集，进一步便于提高传感器1的工作性能。同时，电机500可以为安装环111提供动力以带动安装环111转动，固定在安装环111上的红外摄像头210和图像摄像头220随安装环111一起转动，这样便于改变红外摄像头210和图像摄像头220的工作位置，例如，在电机500驱动安装环111转动90度后，可以使图像摄像头220位于原红外摄像头210的位置，便于改变摄像头的检测视野，便于使摄像头在工作中具有良好的视野范围，进一步便于提高传感器1对环境的检测效果。

更为具体地，如图4所示，电机500为微型电机，传感器1内设有两台所述微型电机。这样便于提高电机500的驱动稳定性和可靠性。

可选地，如图1-图5所示，车载传感器1还包括清洁装置400，清洁装置400用于对透光罩120进行清洁。这样不仅可以提高透光罩120的洁净度，使透光罩120保持洁净光亮，便于摄像头获得良好的视野，避免透光罩120上粘附有污垢而影响传感器1的使用性能，而且便于传感器1适应较恶劣的工作环境，进一步便于提高传感器1的适用范围。

进一步地，如图1-图5所示，清洁装置400包括轨道410、滚轮420、雨刷条430和驱动装置440，轨道410沿底座110的周向延伸。滚轮420相对轨道410可滑动地配合在轨道410上。雨刷条430为柔性件，雨刷条430的一端与底座110相连且另一端与滚轮420相连。驱动装置440用于驱动滚轮420滚动，且驱动装置440与滚轮420相连以使滚轮420沿轨道410滑动。具体而言，驱动装置440驱动滚轮420沿轨道410滑动，滚轮420带动雨刷条430的一端沿底座110的周向移动，雨刷条430在运动过程中与透光罩120保持贴紧，雨刷条430发生伸长变形且与透光罩120的外表面发生相对摩擦，从而可以利用雨刷条430除去透光罩120外表面的污垢，实现对透光罩120的清洁。这样可以实现清洁装置400对透光罩120的自动清洁过程，便于提高传感器1的自动化水平，方便用户的使用，便于提高用户的使用体验。

具体地，信号处理装置300用于处理同一时间段内图像摄像头220、红外摄像头210和毫米波雷达230采集的数据。这样便于提高传感器1的信号处理能力，便于提高信号处理装置300进行实时环境立体建模的准确性和可靠性，便于信号处理装置300将处理结果发送到车辆数据总线上。

更为具体地，信号处理装置300根据两个图像摄像头220或两个红外摄像头210采集到图像之间的相位差，确定第一识别目标，根据毫米波雷达230采集的信息，得到第二识别目标，对所述第一识别目标和所述第二识别目标进行目标融合处理，得到第三识别目标，将所述第三识别目标内距离所述车辆最近的目标确定为威胁目标，并输出所述威胁目标。这样进一步便于提高信号处理装置300进行实时环境立体建模的准确性和可靠性。

同时，在传感器1的工作过程中，毫米波雷达230可以处于持续运行状态，并非在红外摄像头210和图像摄像头220功能受限时才启动。红外摄像头210和图像摄像头220与毫米波雷达230作为独立的运算处理单元，可以分别独立采集信息而相互之间没有影响，这样不仅可以将摄像头和毫米波雷达230所采集的信息进行对比，提高传感器1对周围环境的识别准确度，而且在摄像头或毫米波雷达230失效的情况下，可以避免传感器1的探测功能完全停止，进一步便于提高传感器1的工作可靠性，提高传感器1对车辆行驶的辅助效果。

具体地，图像摄像头220用于采集可见光图像信息，红外摄像头210用于采集可见光图像信息，毫米波雷达230用于探测车辆前方情况以进行障碍物识别，图像摄像头220、红外摄像头210和毫米波雷达230将采集的数据传输给信号处理装置300，信号处理装置300根据数据的处理结果控制驱动装置440或电机500动作，以实现清洁装置400对透光罩120的自动清洁或改变红外摄像头210和图像摄像头220的工作位置，并将处理结果通过通讯网络发送到网关6。

可选地，红外摄像头210所识别的光谱波长为0.76-400μm，毫米波雷达230的工作频段为77-79GHz。这样便于红外摄像头210进行红外成像，便于毫米波雷达230利用电磁波的波粒二象性对反射的电磁波做相应处理并输出探测结果，进一步便于提高传感器1对周围环境的探测效果。

具体地，图像摄像头220的分辨率为1280*720，图像摄像头220的镜头表面具有特殊的镀膜材料。

下面描述根据本发明实施例的车辆。根据本发明实施例的车辆包括：车身；车载传感器，所述车载传感器为根据本发明上述实施例所述的车载传感器，所述车载传感器安装在所述车身或底盘上。

具体地，所述车载传感器的具体位置可以是在车头的中轴线上，所述车载传感器距离地面的高度为400-1000毫米。

可选地，所述车载传感器结构设计为左右对称，上下接近对称，使得所述车载传感器的横向纵向受力均匀，所述车载传感器作为车载装置随车行驶时，不会偏离固定位置，使得所述车载传感器的检测更准确。

根据本发明实施例的车辆，通过利用根据本发明上述实施例的车载传感器1，具有使用方便、可靠性高等优点。

根据本发明实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种车载传感器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的至少一部分为透光件，所述壳体内设有安装腔；

至少两个红外摄像头，所述红外摄像头用于采集红外线图像信息且安装在所述安装腔内；

至少两个图像摄像头，所述图像摄像头用于采集可见光图像信息且安装在所述安装腔内；

信号处理装置，所述信号处理装置设在所述安装腔内且分别与所述红外摄像头和所述图像摄像头电连接，所述信号处理装置用于根据所述至少两个红外摄像头或所述至少两个图像摄像头的相位差对所述红外线图像信息或所述可见光图像信息进行立体建模，以确定所述车载传感器的视野范围的威胁目标；

毫米波雷达，所述毫米波雷达集成在所述信号处理装置上且与所述信号处理装置电连接；

所述信号处理装置用于处理同一时间段内所述图像摄像头、所述红外摄像头和所述毫米波雷达采集的数据；

所述信号处理装置用于根据所述至少两个图像摄像头或所述至少两个红外摄像头采集到图像之间的相位差，确定第一识别目标，根据所述毫米波雷达采集的信息，得到第二识别目标，对所述第一识别目标和所述第二识别目标进行目标融合处理，得到第三识别目标，将所述第三识别目标内距离车辆最近的目标确定为威胁目标，并输出所述威胁目标。

2.根据权利要求1所述的车载传感器，其特征在于，所述信号处理装置用于在所述图像摄像头检测到环境亮度小于预定值时根据所述红外摄像头采集的信息进行立体建模。

3.根据权利要求1所述的车载传感器，其特征在于，所述信号处理装置用于在所述图像摄像头故障导致无法采集图像时根据所述红外摄像头采集的信息进行立体建模。

4.根据权利要求1所述的车载传感器，其特征在于，所述信号处理装置在所述图像摄像头检测到的视野范围小于预定视野范围时根据所述红外摄像头采集的信息进行立体建模。

5.根据权利要求1所述的车载传感器，其特征在于，所述壳体包括：

底座，所述红外摄像头、所述图像摄像头和所述信号处理装置均安装在所述底座上；

透光罩，所述透光罩安装在所述底座上且与所述底座共同限定出所述安装腔。

6.根据权利要求5所述的车载传感器，其特征在于，所述透光罩的外表面涂覆有疏水涂层。

7.根据权利要求5所述的车载传感器，其特征在于，所述底座具有安装环和驱动所述安装环转动的电机，所述红外摄像头和所述图像摄像头沿所述安装环的周向交替设置，每相邻的所述红外摄像头和所述图像摄像头之间的距离相等，所述信号处理装置安装在所述安装环内侧。

8.根据权利要求5所述的车载传感器，其特征在于，还包括用于对所述透光罩进行清洁的清洁装置。

9.根据权利要求8所述的车载传感器，其特征在于，所述清洁装置包括：

轨道，所述轨道沿所述底座的周向延伸；

滚轮，所述滚轮相对所述轨道可滑动地配合在所述轨道上；

雨刷条，所述雨刷条为柔性件，所述雨刷条的一端与所述底座相连且另一端与所述滚轮相连；

驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述滚轮滚动，且所述驱动装置与所述滚轮相连以使所述滚轮沿所述轨道滑动。

10.根据权利要求1所述的车载传感器，其特征在于，所述红外摄像头所识别的光谱波长为0.76-400μm，所述毫米波雷达的工作频段为77-79GHz。

11.一种车辆，其特征在于，包括：

车身；

车载传感器，所述车载传感器为根据权利要求1-10中任一项所述的车载传感器，所述车载传感器安装在所述车身或底盘上。

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