CN111699405A - 物体检测装置以及物体检测系统 - Google Patents

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Abstract

物体检测装置设置有：辐射器，辐射检测波；检测器，检测所述检测波的反射波；以及控制器，估计所述反射波的到来方向和飞行距离，其中，仅当所述到来方向和所述飞行距离包括在检测对象范围内时，所述控制器才对所述反射波的检测结果执行物体检测处理。

Description

物体检测装置以及物体检测系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年2月6日提交的日本专利申请No.2018-018868的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及物体检测装置和物体检测系统。
背景技术
已知一种通过辐射毫米波并检测毫米波的反射波来检测物体的物体检测装置。例如，请参阅专利文献1。
引文列表
专利文献
专利文献1：JP2013-57584A
发明内容
根据本公开的物体检测装置包括：辐射器，被配置为辐射检测波；检测器，被配置为检测该检测波的反射波；以及控制器，被配置为估计该反射波的到来方向和飞行距离。该控制器被配置为仅在到来方向和飞行距离包括在检测对象范围内时才对该反射波的检测结果执行物体检测处理。
附图说明
在附图中：
图1是示意性地示出了根据本公开实施例的物体检测系统的功能配置的框图；
图2示出了根据本公开实施例的物体检测系统中将物体检测装置附接到载运工具的示例；
图3示出了根据本公开实施例的物体检测系统中将物体检测装置附接到载运工具的示例；
图4示出了根据本公开实施例的物体检测系统中将物体检测装置附接到载运工具的示例；
图5示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置辐射的检测波的辐射范围；
图6示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置辐射的检测波的辐射范围；
图7示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置辐射的检测波的辐射范围；
图8示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围；
图9示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围；
图10示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围；
图11示出了根据本公开实施例的物体检测系统中的第一检测对象范围；
图12示出了根据本公开实施例的物体检测系统中的第二检测对象范围；
图13示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置辐射的检测波的辐射范围；
图14示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置辐射的检测波的辐射范围；
图15示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置辐射的检测波的辐射范围；
图16是示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测操作的流程图；
图17示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围；
图18示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围；
图19示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围；
图20示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围；
图21示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围；
图22示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围；以及
图23示出了根据本公开实施例的物体检测系统中物体检测装置的检测对象范围。
具体实施方式
在物体检测装置中，改变物体检测处理的对象范围(检测对象范围)是有用的。不仅在辐射毫米波的装置中，而且在辐射诸如电磁波或超声波之类的检测波并通过检测其反射波来检测物体的装置中，改变检测对象范围都是有用的。本公开涉及改变物体的检测对象范围。本公开的实施例使得能够改变物体的检测对象范围。下面参考附图详细地描述本公开的实施例。
如图1中所示，根据本公开实施例的物体检测系统1包括控制装置10、第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b。在图1中仅示出了第一物体检测装置100a的详细配置，而省略了第二物体检测装置100b的详细配置。
第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b由光检测和测距或激光成像检测和测距(LIDAR)、毫米波雷达、超声波传感器、单眼相机、立体相机、红外相机、夜视摄像机等构成。
如图1中所示，第一物体检测装置100a包括子控制器101a、子存储装置102a、子通信接口103a、辐射器104a、辐射范围调整器105a和检测器106a。
子控制器101a包括控制和管理整个第一物体检测装置100a的处理器。子控制器101a可以例如包括诸如中央处理单元(CPU)之类的处理器。子控制器101a确定由辐射器104a辐射的检测波的辐射范围。子控制器101a基于与由辐射器104a辐射的检测波和由检测器106a检测的其反射波有关的信息来执行物体检测处理。
子存储装置102a被配置为包括半导体存储器、磁存储器等。子存储装置102a存储用于控制第一物体检测装置100a的各种数据和程序，并且还用作工作存储器。
子通信接口103a通过有线或无线通信与控制装置10、第二物体检测装置100b或外部装置交换各种数据。
辐射器104a辐射诸如电磁波或超声波之类的检测波。作为电磁波，辐射器104a辐射例如可见光、红外光、紫外光、无线电波、微波、毫米波或亚毫米波。
根据子控制器101a所确定的辐射范围，辐射范围调整器105a调整由辐射器104a辐射的检测波的辐射范围。辐射范围调整器105a通过例如天线、透镜、镜片的物理形状或超声波发射器的物理形状来调整检测波的辐射范围。
检测器106a检测从辐射器104a辐射的检测波的反射波。
在根据本公开实施例的物体检测系统1中，第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b具有相同的配置。因此，省略了对第二物体检测装置100b的详细配置的描述。
在下文中，当第一物体检测装置100a与第二物体检测装置100b之间不加区别时，将它们统称为物体检测装置100。通过用字母b替换第一物体检测装置100a中的每个组件的附图标记中的字母a，来指示第二物体检测装置100b中的与第一物体检测装置100a相对应的组件。当第一物体检测装置100a与第二物体检测装置100b的对应组件之间不加区别时，省略字母a和b。
如图1所示，控制装置10包括主控制器11、主存储装置12和主通信接口13。
主控制器11包括控制和管理整个物体检测系统1的处理器。主控制器11包括诸如CPU之类的处理器。主控制器11可以代替子控制器101a或子控制器101b执行物体检测处理。
主存储装置12被配置为包括半导体存储器、磁存储器等。主存储装置12存储用于控制物体检测系统1的各种数据和程序，并且还用作工作存储器。
主通信接口13通过有线或无线通信与每个物体检测装置100或外部装置交换各种数据。
在根据本公开实施例的物体检测系统1中，第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b分别附接到载运工具Z的左侧镜和右侧镜，如图2、图3和图4中所示。在本公开的实施例中，载运工具Z是轮式载运工具，但是该示例不是限制性的。
在根据本公开实施例的物体检测系统1中，第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b分别朝载运工具Z的右侧和左侧辐射检测波，如图5、图6和图7中所示。在图5、图6和图7中由“A”和“B”表示的区域是第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b辐射的检测波的辐射范围。
在根据本公开实施例的物体检测系统1中，第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b可以分别剪切出物体检测处理的对象范围(检测对象范围)，如图8、图9和图10所示。图8、图9和图10中由“a”和“b”表示的区域是由第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b剪切出的检测对象范围。
剪切出检测对象范围是指从物体检测装置100辐射的检测波的反射波的可检测范围中剪切出检测对象范围。换言之，根据本公开实施例的物体检测系统1中的物体检测装置100不需要对检测对象范围之外的物体执行物体检测处理。
在根据本公开实施例的物体检测系统1中，针对每个物体检测装置100预先设置第一物体检测装置100a的检测对象范围(第一检测对象范围Sa)和第二物体检测装置100b的检测对象范围(第二检测对象范围Sb)。例如，第一检测对象范围Sa被存储在子存储装置102a中，并且第二检测对象范围Sb被存储在子存储装置102b中。第一物体检测装置100a的检测对象范围和第二物体检测装置100b的检测对象范围可以相同。
如图11中所示，根据本公开实施例的物体检测系统1中的第一检测对象范围Sa由θa(rad)、φa(rad)和Ra(m)的组合定义。如图12中所示，根据本公开实施例的物体检测系统1中的第二检测对象范围Sb由θb(rad)、φb(rad)和Rb(m)的组合定义。
如图13和图14中所示，图11中的θa(rad)是参考线Ma与连接第一物体测量装置100a和点Pa的线段La之间的角的水平分量，图11中的φa(rad)是参考线Ma与线段La之间的角的垂直分量，并且图11中的Ra(m)是线段La的长度。从第一物体检测装置100a观察的点Pa的方向由角θa(rad)和角φa(rad)定义。
如图13和图15中所示，图12中的θb(rad)是参考线Mb与连接第二物体检测装置100b和点Pb的线段Lb之间的角的水平分量，图12中的φb(rad)是参考线Mb与线段Lb之间的角的垂直分量，并且图12中的Rb(m)是线段Lb的长度。从第二物体检测装置100b观察的点Pb的方向由角θb(rad)和角φb(rad)定义。
参考图16来描述从物体检测装置100辐射检测波到物体检测装置100输出检测结果的处理(物体检测操作)。
子控制器101基于检测对象范围来确定检测波的辐射范围，并且将辐射范围通知给辐射范围调整器105(S1601)。
按照在S1601的处理中子控制器101指示的辐射范围，辐射范围调整器105调整由辐射器104辐射的检测波的辐射范围(S1602)。辐射器104辐射检测波(S1603)。
检测器106检测从辐射器104辐射的检测波的反射波，并且将检测结果通知给子控制器101(S1604)。子控制器101基于在S1604的处理中检测器106所指示的检测结果来估计检测到的反射波的到来方向和飞行距离(S1605)。
子控制器101判断在S1605的处理中估计的到来方向和飞行距离是否在检测对象范围内(S1606)。
当在S1606的处理中判断出不包括在检测对象范围内时(S1606/否)，子控制器101将该检测结果从物体检测处理的对象中排除(S1607)。当判断出包括在检测对象范围内时(S1606/是)，子控制器101提取该检测结果作为物体检测处理的对象(S1608)。
基于该检测结果，子控制器101估计在S1608的处理中提取的对象的反射波的强度(S1609)。
子控制器101判断在S1609的处理中估计的强度是否为预定值或大于预定值(S1610)。预定值是预先设置的任意值，并且例如存储在主存储装置12或子存储装置102中。
当在S1610的处理中判断出强度并不是为预定值或大于预定值时(S1610/否)，子控制器101将对象作为噪声进行处理(S1611)。当判断出强度为预定值或大于预定值时(S1610/是)，子控制器101将对象检测为物体(S1612)，输出物体检测结果(S1613)，并且结束物体检测操作。S1609至S1612中的至少一个的处理是物体检测处理。物体检测结果的输出目的地例如是通过显示或音频来向载运工具Z的用户警告物体存在的系统、或者通过支持载运工具Z的转向或制动操作中的至少一个来自动避开物体的系统。然而，这些示例不是限制性的。
根据本公开实施例的物体检测系统1中的子控制器101可以基于检测对象范围来确定辐射范围。例如，子控制器101可以将辐射范围确定为包括检测对象范围，或者将辐射范围确定为使得检测对象范围和辐射范围彼此最大程度地重叠。
根据本公开实施例的物体检测系统1中的子控制器101可以基于检测对象范围来改变辐射范围。例如，子控制器101可以将图8、图9和图10所示的辐射范围改变为图17、图18和图19中所示的辐射范围。
如图20中所示，根据本公开的实施例的物体检测系统1中的子控制器101可以基于载运工具Z的行进方向来确定检测对象范围。
如图21中所示，根据本公开实施例的物体检测系统1中的子控制器101可以基于载运工具Z正在行进的行进通道的位置来确定检测对象范围。
如图22中所示，根据本公开实施例的物体检测系统1中的子控制器101可以基于载运工具Z正在行进的行进通道的形状来确定检测对象范围。
如图23中所示，根据本公开实施例的物体检测系统1中的子控制器101可以基于与载运工具Z正在行进的行进通道相邻的通道的形状来确定检测对象范围。
子控制器101可以例如基于载运工具Z的转向角、来自陀螺仪传感器或加速度传感器等的传感器信息、全球定位系统(GPS)信息和地图信息中的至少一个，来估计载运工具Z的行进方向、载运工具Z的行进通道的形状或与其相邻的通道的形状。
在根据本公开实施例的物体检测系统1中，控制装置10是与第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b分开的装置。然而，第一物体检测装置100a和第二物体检测装置100b中的一个可以包括控制装置10的功能。
根据本公开实施例的物体检测系统1包括一个或多个物体检测装置100即可。
附图标记列表
1 物体检测系统
10 控制装置
11 主控制器
12 主存储装置
13 主通信接口
100a 第一物体检测装置
100b 第二物体检测装置
101a 子控制器
102a 子存储装置
103a 子通信接口
104a 辐射器
105a 辐射范围调整器
106a 检测器
Z 载运工具。

Claims (13)

1.一种物体检测装置，包括：
辐射器，被配置为辐射检测波；
检测器，被配置为检测所述检测波的反射波；以及
控制器，被配置为估计所述反射波的到来方向和飞行距离；
其中，所述控制器被配置为仅当所述到来方向和所述飞行距离包括在检测对象范围内时才对所述反射波的检测结果执行物体检测处理。
2.根据权利要求1所述的物体检测装置，其中，所述控制器被配置为基于所述检测对象范围来确定所述检测波的辐射范围。
3.根据权利要求1或2所述的物体检测装置，其中，所述控制器被配置为将辐射范围确定为包括所述检测对象范围。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的物体检测装置，其中，所述控制器被配置为将辐射范围确定为使得所述检测对象范围和所述辐射范围彼此最大程度地重叠。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的物体检测装置，
其中，所述物体检测装置安装在载运工具中；以及
其中，所述控制器被配置为基于所述载运工具的行进方向来确定所述检测对象范围。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的物体检测装置，
其中，所述物体检测装置安装在载运工具中；以及
其中，所述控制器被配置为基于所述载运工具正在行进的行进通道的位置来确定所述检测对象范围。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的物体检测装置，
其中，所述物体检测装置安装在载运工具中；以及
其中，所述控制器被配置为基于所述载运工具正在行进的行进通道的形状来确定所述检测对象范围。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的物体检测装置，
其中，所述物体检测装置安装在载运工具中；以及
其中，所述控制器被配置为基于与所述载运工具正在行进的行进通道相邻的通道的形状来确定所述检测对象范围。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的物体检测装置，其中，所述辐射器被配置为在所确定的辐射范围内辐射所述检测波。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的物体检测装置，其中，所述控制器被配置为在所述反射波的强度为预定强度或大于所述预定强度时，在所述到来方向上的所述飞行距离处检测物体。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的物体检测装置，其中，所述检测波包括电磁波或超声波。
12.一种物体检测系统，包括：
辐射器，被配置为辐射检测波；
检测器，被配置为检测所述检测波的反射波；以及
控制器，被配置为估计所述反射波的到来方向和飞行距离；
其中，所述控制器被配置为仅当所述到来方向和所述飞行距离包括在检测对象范围内时才对所述反射波的检测结果执行物体检测处理。
13.一种物体检测系统，包括：
辐射器，被配置为辐射检测波；
检测器，被配置为检测所述检测波的反射波；
子控制器，被配置为估计所述反射波的到来方向和飞行距离；以及
主控制器，被配置为仅当所述到来方向和所述飞行距离包括在检测对象范围内时才对所述反射波的检测结果执行物体检测处理。
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