CN114945838A - 检测器的姿势/位置检测系统以及检测器的姿势/位置检测方法 - Google Patents
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Abstract
搭载于车辆(50)的检测器(30)的姿势/位置检测系统(100)具备使用车辆(50)具备的可动部的位置变化进行检测器(30)的姿势/位置检测的姿势/位置检测装置(10)。检测器(30)以在检测范围至少包含可动部(53、54)的一部分的方式搭载于车辆(50)。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张于2020年1月10日申请的申请编号2020-002524的日本国专利申请的优先权,并在此引用其全部内容。
技术领域
本公开涉及检测搭载于车辆进行使用的检测器的姿势以及位置的技术。
背景技术
为了从搭载于车辆的检测器得到适当的检测结果,提出进行车载的检测器的校准的技术(例如,日本特开2017-26551号公报)。
然而,在工厂出厂时或者车辆修理、保养时使用校准用的校准室、靶执行以往的校准,未考虑行驶开始后的车辆中的检测器的动态的姿势/位置的变动。
因此,要求高效地检测行驶开始后的车辆中的检测器的姿势以及位置的至少任意一方。
发明内容
本公开能够作为以下的方式实现。
第一方式提供搭载于车辆的检测器的姿势/位置检测系统。第一方式的姿势/位置检测系统具备控制装置,该控制装置使用上述车辆具备的可动部的位置变化进行上述检测器的姿势/位置检测,上述检测器以在检测范围至少包含上述可动部的一部分的方式搭载于上述车辆。
根据第一方式的姿势/位置检测系统,能够高效地检测行驶开始后的车辆中的检测器的姿势以及位置的至少任意一方。
第二方式提供以在检测范围包含车体的可动部的至少一部分的方式搭载于车辆的检测器的姿势/位置检测方法。在第二方式的检测器的姿势/位置检测方法中,获取上述车辆具备的可动部的位置信息,并使用获取的上述位置信息进行上述检测器的姿势/位置检测。
根据第二方式的以在检测范围包含车体的一部分的方式搭载于车辆的检测器的姿势/位置检测方法,能够高效地检测行驶开始后的车辆中的检测器的姿势以及位置的至少任意一方。
第三方式提供搭载于车辆的检测器的姿势/位置检测系统。第三方式的检测器的姿势/位置检测系统具备:车辆姿势检测器,能够检测上述车辆中的乘降时的上述车辆的姿势变化;以及控制装置,在上述车辆中的乘降时,使用检测出的上述车辆的姿势变化执行上述检测器的姿势/位置检测。
根据第三方式的姿势/位置检测系统,能够高效地检测行驶开始后的车辆中的检测器的姿势以及位置的至少任意一方。
第四方式提供搭载于车辆的检测器的姿势/位置检测方法。在第四方式的检测器的姿势/位置检测方法中,检测上述车辆中的乘降时的上述车辆的姿势变化,在上述车辆中的乘降时,使用检测出的上述车辆的姿势变化执行上述检测器的姿势/位置检测。
根据第四方式的检测器的姿势/位置检测方法,能够高效地检测行驶开始后的车辆中的检测器的姿势以及位置的至少任意一方。此外,本公开也能够作为检测器的姿势/位置检测处理程序或者记录该程序的计算机可读记录介质实现。
附图说明
通过参照附图下述的详细描述,本公开的上述目的以及其它的目的、特征、优点变得更加明确。该附图为:
图1是表示第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统的概略结构的说明图。
图2是表示搭载检测器的车辆的一个例子的说明图。
图3是示意地表示多个检测器对对象物的检测结果的说明图。
图4是表示搭载于车辆的可动部对应检测器的一个例子的说明图。
图5是表示可动部对应检测器的姿势/位置正确的情况下的作为可动部的车门的开闭位置的说明图。
图6是表示可动部对应检测器的姿势/位置偏移的情况下的作为可动部的车门的开闭位置的说明图。
图7是表示可动部对应检测器的姿势/位置正确的情况下的作为可动部的雨刮器的初始位置的说明图。
图8是表示可动部对应检测器的姿势/位置偏移的情况下的作为可动部的雨刮器的初始位置的说明图。
图9是表示第一实施方式中的姿势/位置检测装置的功能构成的框图,
图10是表示由第一实施方式的姿势/位置检测装置执行的姿势/位置检测处理的处理流程的流程图。
图11是表示处于基准姿势的车辆姿势的说明图。
图12是表示车辆姿势变化的车辆的一个例子的说明图。
图13是表示由第二实施方式的姿势/位置检测装置执行的姿势/位置检测处理的处理流程的流程图。
具体实施方式
以下基于几个实施方式对本公开的车载用的计测装置的姿势/位置检测系统、以及姿势/位置检测方法进行说明。
第一实施方式:
如图1所示,第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100至少具备姿势/位置检测装置10。在本实施方式中,在车辆50具备姿势/位置检测装置10,但该姿势/位置检测装置也可以是可携带并且能够与车辆50的通信系统连接且能够获取检测器30的检测数据的便携式。此外,在本说明书中,姿势/位置的记载是指姿势以及位置的至少任意一方。如图1以及图2所示,车辆50具备经由固定机构52搭载在车顶51上的多个检测器30、及与检测器30连接的数据处理装置40。在检测器30包含有照相机、Lidar(Light Detection andRanging/Laser Imaging Detection and Ranging:光探测和测距/激光成像探测和测距)、毫米波雷达等不同的检测方式的多种检测器。此外,检测器30例如也可以配置于车辆50的前格栅、前窗、前保险杠、后窗、后保险杠、前挡泥板、后挡泥板,也可以仅具备一个。数据处理装置40也可以经由电缆CV与车辆50内部的车辆控制装置55连接。数据处理装置40综合从多个检测器30输入的检测数据生成综合数据并发送到车辆50内部的车辆控制装置55。车辆控制装置55是用于执行驾驶辅助或者自动驾驶的控制装置,经由未图示的各种促动器,根据驾驶员的加速器踏板操作、或者与驾驶员的加速器踏板操作无关地控制内燃机、马达的输出,与驾驶员的制动踏板操作无关地实现基于制动装置的制动,或者,与驾驶员对方向盘的操作无关地实现基于转向操纵装置的转向操纵。数据处理装置40也可以具备与由姿势/位置检测装置10实现的姿势/位置检测功能相同的姿势/位置检测功能作为功能的一部分。姿势/位置检测装置10与变更机构促动器11的通信既可以通过经由电缆的有线通信实现,或者,也可以通过无线LAN或者Bluetooth(注册商标)等各种无线通信实现。
车辆50具备车门53、配置于前窗56的雨刮器54。车门53以及雨刮器54构成可动部。可动部是车辆50的装备,是在打开位置与关闭位置或者在初始位置与动作位置之间进行位置变化,即位置发生位移的装置,除了车门53以及雨刮器54之外,还包含行李箱、发动机罩、车门后视镜、旋转式座椅。可动部的关闭位置或者打开位置、或者初始位置和动作位置的至少任意一方是能够反复再现的被规定的位置,是能够成为基准位置的位置。也可以车辆50还具备用于检测车辆50的速度的车速传感器57、检测车辆50的姿势的车辆姿势传感器58。车辆姿势传感器58是车辆姿势检测装置,例如能够包含安全带传感器、落座传感器等能够检测乘客的乘车位置的传感器、或者检测悬架的行程量的悬架传感器。此外,在第一实施方式中不需要车辆姿势传感器58。
参照图3对各检测器30对对象物的检测结果以及检测结果的偏差进行说明。在本实施方式中,各检测器30以检测范围与相邻或者接近的检测器30的检测范围重复的方式搭载于车辆50。在图3,与车辆50的前方视野FV重叠地示意性地示出基于作为相邻的检测器的一个例子的第一检测器以及第二检测器的对象物的检测位置31f、31g、32f、32g。在第一检测器以及第二检测器均以预先决定的姿势,即垂直方向或者水平方向上的方向或者位置搭载于车辆50的情况下,对象物OB的存在位置与第一以及第二检测器的检测位置31g、32g重叠。与此相对,在第一检测器以及第二检测器均未以预先决定的姿势/位置搭载于车辆50的情况下,对象物OB的存在位置与第一以及第二检测器的检测位置31f、32f不重叠。另外,在第一检测器以及第二检测器的任意一方的姿势/位置与预先决定的姿势/位置不同的情况下,相对于第一检测器的检测位置31g,获取第二检测器的检测位置32f,在第一以及第二检测器的检测位置之间产生偏差。这样的检测位置的偏差导致对象物OB相对于车辆50的位置的误识别,导致将对象物OB作为对象的驾驶辅助以及自动驾驶的执行精度的降低。一般而言,在车辆50离线时、或者在对车辆50实施了伴随检测器30的拆装那样的修理时,校准检测器30相对于车辆50的姿势、位置。然而,在行驶开始后的车辆50中,也要求对检测器30的姿势、位置执行校准或者校正,例如在鸟、小石块或者冰雹等飞来物直接碰撞检测器30的情况、在由于对车辆50的较大的冲击的输入而间接地对检测器30施加了应力的情况,也检测检测器30相对于车辆50的姿势、位置,并使用检测出的姿势进行检测器30的物理姿势的调整、或者将检测出的姿势与预先决定的姿势的差异作为修正值来修正从检测器输出的检测数据。
如图4所示,多个检测器30的至少一部分是以在能够检测的检测范围DA、或者从检测器30的检测轴观察的情况下的检测视野FV包含作为可动部的车门53、雨刮器54的至少一部分的方式配置于车辆50的可动部对应检测器30v。可动部对应检测器30v有在检测视野FV不仅包含可动部也包含车辆50的车体的一部分的情况,但通过使用在关闭位置以及打开位置、或者初始位置以及动作位置之间位置较大地位移的可动部作为用于检测检测器30相对于车辆50的姿势/位置的检测对象,而检测对象进入检测视野FV的概率增大,能够实现检测器30的姿势/位置的检测精度以及可靠性的提高。此外,在以下为了使说明变得简单,而代表性地使用可动部的关闭位置和打开位置进行说明。在本实施方式中,着眼于可动部的打开位置或者关闭位置的检测结果的偏移,即,检测位置相对于本来应该所在的位置的差异,来检测可动部对应检测器30v相对于车辆50的姿势或者位置的偏移。通过使用可动部的位置偏移,即使不使用用于检测姿势/位置偏移的专用的靶,另外即使在车辆50开始行驶之后,也能够检测检测器30相对于车辆50的姿势或者位置的偏移。
图5以及图6示意地示出在检测范围DA包含车门53的可动部对应检测器30v的检测视野FV。可动部对应检测器30v例如是Lidar,检测数据由表示物体的边缘部的多个检测点DP构成,通过检测点DP组表示检测出的车门53。可动部对应检测器30v也可以是照相机,该情况下,检测数据由表示物体的多个像素点构成,通过对像素点组执行边缘提取处理等来确定车门53的位置。如图5所示车门53具有关闭位置53c以及打开位置53o。打开位置53o与乘客的乘降时的车门53的位置对应,在图5中,示出车门53的最大打开位置。在可动部对应检测器30v相对于车辆50的姿势或者位置与预先决定的姿势、预先决定的位置不同的情况下,如图6所示,在与本来的位置即基准打开位置53s不同的位置检测到打开位置53o。基准打开位置53s为了确保唯一性,而设定为图5所示的车门53的最大打开位置。姿势/位置检测装置10在基准打开位置53s与检测出的打开位置53o不一致的情况下,既可以检测可动部对应检测器30v相对于车辆50的姿势或者位置的偏移,并且,也可以使用基准打开位置53s与检测出的打开位置53o各自的坐标位置计算偏移量。此外,基准打开位置53s也可以使用通过姿势/位置检测装置10学习的车辆50的用户对车门53的打开位置。并且,在车门53自动地开闭的情况下,最大打开位置适合作为基准打开位置53s,另外,在最大打开位置具有较高的再现性。
图7以及图8示意地示出在检测范围DA包含雨刮器54的可动部对应检测器30v的检测视野FV。可动部对应检测器30v例如是Lidar,通过检测点DP组表示检测出的雨刮器54。此外,可动部对应检测器30v也可以是照相机。如图7所示,雨刮器54从初始位置到最大动作位置54s在前窗56的表面上进行滑动。在可动部对应检测器30v相对于车辆50的姿势或者位置与预先决定的姿势、预先决定的位置不同的情况下,如图7所示,在与基准位置亦即最大动作位置54s不同的检测位置54e检测到雨刮器54。姿势/位置检测装置10在最大动作位置54s与检测位置54e不一致的情况下,既可以检测可动部对应检测器30v相对于车辆50的姿势或者位置的偏移,并且,也可以使用最大动作位置54s与检测位置54e各自的坐标位置计算偏移量。
如图9所示,姿势/位置检测装置10具备作为运算部的中央处理装置(CPU)101、作为存储部的存储器102、作为输入输出部的输入输出接口103以及未图示的时钟产生器。CPU101、存储器102、输入输出接口103以及时钟产生器经由内部总线104以能够双向通信的方式连接。存储器102包含以非易失性并且只读的方式储存用于执行姿势/位置检测处理的姿势/位置检测处理程序Pr1的存储器例如ROM、和能够通过CPU101进行读写的存储器例如RAM。在姿势/位置检测处理程序Pr1,除了使用了来自检测器30的检测数据的检测器30的姿势/位置检测处理之外,还包含有用于根据检测出的检测器30的姿势/位置、车辆50的姿势进行检测器30的姿势/位置的校准的程序。存储器102的非易失性且只读区域包含存储表示车辆50的可动部的基准位置的基准位置信息的基准位置信息存储区域102a、存储检测出的各检测器30的姿势/位置信息的检测姿势/位置信息存储区域102b。但是,非易失性且只读区域也可以在程序的更新、检测姿势/位置的记录时能够改写。CPU101即姿势/位置检测装置10通过将储存于存储器102的姿势/位置检测处理程序Pr1展开在能够读写的存储器并执行,来作为姿势/位置检测装置、以及车辆姿势检测装置发挥作用。此外,CPU101既可以是单个CPU,也可以是执行各程序的多个CPU,或者,也可以是能够同时执行多个程序的多任务类型或者多线程类型的CPU。
输入输出接口103与检测器30、车速传感器57以及车辆姿势传感器58连接,并被输入由检测器30检测出的检测数据、由车速传感器57检测出的车速、以及由车辆姿势传感器58检测出的车辆姿势。
参照图10,对由本实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100执行的检测器的姿势/位置检测处理进行说明。图10所示的各处理流程通过由姿势/位置检测装置10即CPU101执行姿势/位置检测处理程序Pr1来执行,若车辆50的系统启动则以预先决定的时间间隔,例如以数msec单位反复执行。
姿势/位置检测装置10即CPU101判定车辆50是否停止(步骤S100)。CPU101在从车速传感器57输入的车速在预先决定的期间为0km/h的情况下判定为车辆50停止。预先决定的期间例如为5~10秒。车辆50的停止例如能够包含根据交通信号的信号停止时、交通拥堵时的停止时。CPU101在判定为车辆50未停止的情况下(步骤S100:否),结束本处理程序。CPU101在判定为车辆50停止的情况下(步骤S100:是),获取检测器30中在检测范围包含可动部的可动部对应检测器30v的检测结果,即,检测数据(步骤S102)。检测数据的获取可以动态地执行,即,从可动部对应检测器30v直接获取,或者,也可以通过在不同的定时获取储存于存储器102检测姿势/位置信息存储区域102b的检测器30的姿势/位置信息来执行。CPU101使用获取的检测数据检测可动部对应检测器30v相对于车辆50的姿势/位置(步骤S104)。CPU101从检测数据提取各可动部的一个或者多个特征点,并求出根据特征点决定的可动部的检测坐标位置。特征点的提取通过从由作为Lidar的检测器获取的检测点组提取靶的角点,来从由作为照相机的检测器获取的图像提取靶的角部分的像素而实现。例如,已知有Harris的角检测法。
CPU101若检测出可动部对应检测器30v相对于车辆50的姿势/位置,则判定在可动部对应检测器30v中是否在姿势以及位置的至少任意一个产生偏移(步骤S106)。具体而言,CPU101对可动部的检测位置信息亦即检测坐标位置与根据储存于存储器102的基准位置信息存储区域102a的可动部的基准位置信息得到的可动部的基准坐标位置进行比较。在比较的结果是检测坐标位置与基准坐标位置一致或者位于预先决定的范围的偏移量的范围的情况下,判定为在可动部对应检测器30v中在姿势以及位置的任意一个均未产生偏移,在检测坐标位置与基准坐标位置超过预先决定的范围的偏移量的范围的情况下判定为在可动部对应检测器30v中在姿势以及位置的任意一个产生偏移。坐标位置由(x,y,z)的三维坐标以及(pitch,roll,yaw)的角度表示,能够使用检测坐标位置相对于基准坐标位置的偏移,检测相对于可动部的基准位置的通过可动部对应检测器30v得到的可动部的检测位置作为坐标位置的偏移量。此外,对于由特征点决定的可动部的检测坐标位置来说,在特征点为多个的情况下,既可以对各特征点与基准坐标位置进行对比,也可以对多个特征点的平均坐标位置将检测坐标位置与基准坐标位置进行对比。或者,也可以将多个特征点建立对应关系,使用四个以上的对应点并使用X’=RX+T的式子,计算姿势R以及位置T。此外,姿势/位置R为3×3矩阵,位置T为3×1矩阵。例如使用已知的最近邻法或者Global NearestNeighbor:全局最近邻法实现对应关系建立。
CPU101若在可动部对应检测器30v中对姿势以及位置的任意一个均未检测到偏移(步骤S106:否),则结束本处理程序。CPU101若在可动部对应检测器30v中在姿势以及位置的至少任意一个检测到偏移(步骤S106:是),则执行与等级对应的措施(步骤S108),并结束本处理程序。对于与等级对应的措置来说,例如在偏移量是不对驾驶辅助等车辆50的控制造成影响的较小的偏移量的情况下,包含催促检查的消息的报告、显示灯的点亮,在偏移量是能够对驾驶辅助等车辆50的控制造成影响的较大的偏移量的情况下,包含催促车辆50的停止的消息的报告、或者表示驾驶辅助系统停止的主旨的消息的报告或者显示灯的点亮。此外,计算出的可动部对应检测器30v的偏移量也可以储存于检测姿势/位置信息存储区域102b。
根据以上说明的第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100,能够使用通过以在检测范围包含车辆50的车体的一部分的方式搭载于车辆50的可动部对应检测器30v检测出的可动部的位置变化进行检测器的姿势/位置检测,所以能够高效地检测行驶开始后的车辆50中的检测器30的姿势以及位置的至少任意一方。即,通过使用可动部的位置变化,能够不使用用于检测检测器30的姿势、位置的专用的靶或者专用室而检测检测器30相对于车辆50的姿势、位置,能够在行驶开始后的任意的定时动态地检测检测器30相对于车辆50的姿势或者位置。另外,通过使用位置位移较大的可动部作为检测对象,从而检测对象容易进入可动部对应检测器30v的检测视野FV,能够使检测精度、检测准确度、可靠性提高。其结果,能够通过使用了检测出的姿势/位置的检测器30的校准,使使用由检测器30输出的检测数据的车辆50的控制例如驾驶辅助或者自动驾驶的控制精度以及控制可靠性提高。
在第一实施方式中,仅执行与可动部对应检测器30v相关的姿势/位置检测,但也可以除此之外,还在车辆50的行驶中或者停止中,使用可动部对应检测器30v检测其它的检测器30的姿势/位置。能够在各检测器30以各检测器30的检测范围的至少一部分重复的方式搭载于车辆50的情况下,更具体而言,在以可动部对应检测器30v的检测范围与其它的检测器30的检测范围至少一部分重复的方式配置于车辆50的情况下执行。具体而言,能够检测相对于可动部对应检测器30v的姿势/位置的其它的检测器30的姿势/位置作为坐标位置的偏移量,即,方向以及位置的差分。通过已叙述的使用特征点的方式实现使用可动部对应检测器30v的其它的检测器30的姿势/位置的检测。即,使用与可动部对应检测器30v对应的特征点和与其它的检测器30对应的特征点,执行已叙述的任意一个方式即可。求出的可动部对应检测器30v的偏移量也可以储存于检测姿势/位置信息存储区域102b。
在第一实施方式中,也可以全部的检测器30是可动部对应检测器30v。即,根据配置于前方的检测器30,能够检测雨刮器54或者发动机罩的开闭位置,根据配置于后方的检测器30,能够检测行李箱的开闭位置。该情况下,不需要以可动部对应检测器30v为基准的各检测器30间的姿势/位置偏移的检测。
在第一实施方式中,将车辆50的停止作为检测器的姿势/位置检测处理的开始条件,但也可以不将车辆50的停止作为实施条件,而检测检测器30相对于车辆50的姿势或者位置。例如,即使车辆50在行驶中也能够进行使用了车门后视镜的打开位置、雨刮器54的位置的姿势/位置检测,另外,根据车辆50的行驶状态,有一部分或者全部的检测器30也可以不执行检测处理的情况,另外,姿势/位置偏移检测所需要的时间例如是数毫秒等极短的时间。该情况下,能够使对检测器30相对于车辆50的姿势以及位置的至少任意一个的检测机会增大。另外,也可以不在每次车辆50停止时进行检测器30的姿势/位置检测处理,而仅在预先决定的场所,例如公交车站或者出租车乘降区域执行。例如,能够通过利用GNSS(全球导航卫星系统)实现预先决定的场所的检测。
在第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100中,仅限于检测可动部对应检测器30v的姿势/位置,但也可以使用储存于检测姿势/位置信息存储区域102b的偏移量,执行对包含可动部对应检测器30v的各检测器30的校准或者校正。能够在车辆50的行驶开始后或者检查时进行该校准、校正。校准或者校正例如既可以通过以抵消检测出的姿势/位置相对于预期的检测器的姿势/位置的偏移量,具体而言,抵消水平方向以及垂直方向上的方向的偏移的方式,在物理上修正检测器30的方向来以硬件的方式执行,或者,也可以通过修正从各检测器30得到的检测数据中的坐标信息来以软件的方式执行。在以软件的方式执行的情况下,既可以从姿势/位置检测装置10对各检测器30具备的检测数据生成部输入修正信息且各检测器30输出校准完毕或者校正完毕的检测数据,也可以从姿势/位置检测装置10对数据处理装置40输入修正信息,由数据处理装置40对从各检测器30输出的检测数据进行校准或者校正并输出给车辆控制装置55。并且,也可以从姿势/位置检测装置10对车辆控制装置55输入修正信息,由车辆控制装置55对从各检测器30输出的检测数据进行校准或者校正之后使用于各种处理。无论在车载姿势/位置检测装置10的情况下,还是在未车载姿势/位置检测装置10的情况下都能够实现这些方式。
在第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100中,也能够应用于驾驶员的状态的确认、监视车内的传感器,此时,例如使用旋转座椅作为可动部。该情况下,例如能够使用辅助乘客的乘降的在乘降时相对于行进方向旋转90°的旋转型的座椅的位置的位移。另外,在第一实施方式中,仅将可动部的打开位置或者最大动作位置作为基准位置及检测对象位置,但根据可动部对应检测器30v的安装位置、安装姿势,也可以使用可动部的关闭位置或者初始位置作为基准位置及检测对象位置。
第二实施方式:
第二实施方式的检测器的姿势/位置检测系统在乘降时的定时执行伴随乘降、货物的装卸的车辆50的姿势变化的检测这一点、和不使用可动部的位置变化,进行检测器30相对于车辆50的姿势/位置的检测这一点与第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100不同。此外,第二实施方式的检测器的姿势/位置检测系统除了姿势/位置检测处理程序Pr1不使用可动部的位置变化进行检测器30相对于车辆50的姿势/位置的检测,而在对车辆50的乘降时的定时检测车辆50的姿势变化,并校准检测器30之外,各构成具备与第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100相同的构成,所以通过附加与在第一实施方式中使用的附图标记相同的附图标记来省略说明。
车辆50根据乘客的就坐位置、搭载的货物,例如能够取得图11所示的姿势、图12所示的姿势。图12所示的车辆50的姿势是多个乘客坐在后部坐席、或者在行李箱搭载重物的情况下的一个例子。在图12的例子中,车辆50后倾,与图11所示的例子相比较,检测器30的检测范围DA如箭头Up所示向上方偏移。其结果,车辆50相对于外界的姿势偏离图11所示的基准姿势,即使在检测器30相对于车辆50的姿势/位置正确的情况下,在基于检测器30的对象物的检测位置也产生误差。该检测位置的误差可能导致使用来自检测器30的检测数据的车辆50中的各种控制,例如驾驶辅助、自动驾驶的执行精度的降低。因此,在本实施方式中,通过在乘降时,检测车辆50相对于外界的姿势变化,并使其反映于校准、校正,来减少或者消除伴随车辆50的姿势变化的基于检测器30的对象物的位置的检测误差。此外,车辆50相对于外界的基准姿势是指车辆50相对于作为跑道的地面RD水平的姿势,例如能够定义为驾驶员一人乘车的状态下的车辆50的姿势。
通过由姿势/位置检测装置10即CPU101执行姿势/位置检测处理程序Pr1来执行图13所示的处理流程,在乘客对车辆50进行乘降时执行该处理流程。此时,姿势/位置检测装置10即CPU101作为车辆姿势检测装置发挥作用。CPU101判定是否产生对车辆50的乘降(步骤S200)。对于在车辆50的乘降的有无来说,除了车速传感器57示出车速0km/h之外,例如还能够通过使用来自未图示的检测车门打开的车门传感器的检测信号、或者使用来自检测行李箱打开的行李箱传感器的检测信号来检测车门53的开闭。或者,也可以基于来自配置于座椅的检测乘客的就坐的就坐传感器的检测信号的就坐检知-就坐非检知的切换,并基于来自安全带传感器的检测信号的装置检知-安装非检知的切换来进行检测。并且,也可以使用通过悬架行程传感器检测出的悬架的行程量的位移来检测乘降,也可以在车辆50的周围存在多个有相当于乘客的可能性的停止物体的情况下通过检测器30检测出乘降。
CPU101若判定为未产生对车辆50的乘降(步骤S200:否),则结束本处理程序。CPU101若判定为产生对车辆50的乘降(步骤S200:是),则获取车辆姿势的检测结果,并作为校准值,储存于存储器102(步骤S202)。例如,在存储器102储存有在工厂出厂时测量并获取的检测器30相对于车辆50的姿势/位置的初始校准值,该初始校准值是车辆50的车辆姿势为基准姿势的情况下的值。因此,通过进一步将基于车辆姿势的检测结果的校准值储存于存储器102,能够进行考虑了车辆姿势的来自检测器30的检测数据的校准,能够实现通过初始校准值不能够实现的与车辆50的姿势对应的适当的检测数据的活用。在乘降判定中,例如CPU101使用来自车辆姿势传感器58的信号,检测乘客的乘车位置,并使用预先准备的将乘客的乘车位置与车辆50的姿势变化例如前后左右方向上的倾斜量建立对应关系的映射图检测车辆50的姿势变化。或者,也可以使用来自各悬架传感器的信号获取所有车轮或者后轮的悬架的行程量,并使用预先准备的将行程量以及悬架位置与车辆50的姿势变化例如前后左右方向上的倾斜量建立对应关系的映射图。另外,车辆的基准姿势也可以是乘降车前的车辆姿势。该情况下,在乘降车前和乘降车后的各个定时,通过检测传感器获取本车辆周围的静止物,例如信号灯、招牌、建筑物的数据,计算检测数据上的静止物的偏移量。将该偏移量作为车辆姿势的倾斜变化量。另外,也可以代替上述乘降前的检测数据,而使用预先获取的本车辆周围的三维地图数据。该情况下,能够通过对三维地图数据与乘降车后的检测数据进行比较,来计算地图的坐标系上的检测器的姿势/位置的偏移,也就是检测器的车载姿势/位置,能够提高在地图上行驶的自动驾驶的情况下的执行精度。这里,例如使用已知的ICP(Iterative Closest Point:迭代最近点)实现偏移计算。检测出的姿势变化只要是至少能够表示车辆50的前后方向的倾斜量亦即俯仰以及左右方向的倾斜量亦即横摆的上下左右的二维坐标信息即可,也可以是还能够表示车辆50的相对于前后轴的旋转量亦即侧倾的三维坐标信息。
CPU101使用储存于存储器102的车辆姿势的检测结果,即校准值,进行检测器30的校准,即校准从检测器30得到的检测数据(步骤S204),并结束本处理程序。CPU101使用进行了校准的检测数据执行车辆50中的各种控制。此外,也可以在图13所示的处理流程不包含步骤S204,也可以在车辆50中的各种控制的执行时,使用储存于存储器102的车辆姿势的校准值校准来自检测器30的检测数据。
根据以上说明的第二实施方式的姿势/位置检测系统100,将车辆50的乘降时作为触发检测车辆50的姿势,所以能够适当地检测相对于车辆50的基准姿势的、由于乘客的乘车、下车、或者货物的装卸所引起的车辆50的姿势变化。因此,通过在对车辆50的乘降时之后,将检测出的车辆的姿势相对于基准姿势的偏移作为校准值校准来自检测器30的检测数据,能够减少或者防止伴随车辆50的姿势变化的对象物的检测精度的降低,即,对象物的位置信息精度的降低。其结果,能够使使用来自检测器30的检测结果的驾驶辅助、自动驾驶等车辆50中的各种控制的执行精度提高。此外,也可以与姿势/位置检测装置10分立地具备车辆姿势检测装置,该情况下,姿势/位置检测装置10也可以除了与检测器30相关的校准处理之外,还执行第一实施方式中的检测器30相对于车辆50的姿势/位置的检测处理。
其它的实施方式:
(1)也可以组合第一实施方式中的姿势/位置检测处理与第二实施方式中的姿势/位置检测处理。具体而言,首先实施第二实施方式,在检测出车辆50的姿势之后,实施第一实施方式的检测器30的姿势/位置检测处理。该情况下,能够对检测器30相对于车辆50的姿势/位置的动态的检测结果进一步考虑车辆姿势的变化,能够进一步使来自检测器30的检测数据的可靠度、精度提高。
(2)在第一实施方式中,通过判定有无可动部的打开位置或者关闭位置、或者、初始位置或者动作位置的基准位置与检测位置的偏移,来检测检测器30相对于车辆50的姿势/位置。与此相对,也可以根据检测时的可动部的打开位置与关闭位置之间的位移量、或者初始位置以及动作位置之间的位移量与各自的成为基准的位移量的差异,来检测检测器30相对于车辆50的姿势/位置。
(3)在上述各实施方式中,通过由CPU101执行姿势/位置检测处理程序Pr1,实现检测器30相对于车辆50的姿势/位置的检测、车辆50的姿势检测,但也可以通过预先进行了编程的集成电路或者离散元件电路以硬件的方式实现。即,也可以由通过构成被编程为执行通过计算机程序具体化的一个或者多个功能的处理器以及存储器而提供的专用计算机实现上述各实施方式中的控制部及其方法。或者,也可以由通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的专用计算机实现本公开所记载的控制部及其方法。或者,也可以通过由被编程为执行一个或者多个功能的处理器以及存储器与通过一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成的一个以上的专用计算机实现本公开所记载的控制部及其方法。另外,计算机程序也可以作为由计算机执行的指令存储于计算机可读取的非过渡有形记录介质。
以上,基于实施方式、变形例对本公开进行了说明,但上述的发明的实施方式是用于使本公开的理解变得容易的实施方式,并不对本公开进行限定。本公开能够在不脱离其主旨及权利要求书的范围内进行变更、改进,并且在本公开包含有其等效物。例如,为了解决上述的课题的一部分或者全部、或者为了实现上述的效果的一部分或者全部,能够适当地对在发明内容一栏所记载的各方式中的技术特征所对应的实施方式、变形例中的技术特征进行替换、组合。另外,若该技术特征在本说明书中未作为必需的特征进行说明,则能够适当地删除。
Claims (9)
1.一种姿势/位置检测系统,是搭载于车辆(50)的检测器(30)的姿势/位置检测系统(100),其中,
具备姿势/位置检测装置(10),该姿势/位置检测装置(10)使用上述车辆具备的可动部(53、54)的位置变化进行上述检测器的姿势/位置检测,
上述检测器以在检测范围至少包含上述可动部的一部分的方式搭载于上述车辆。
2.根据权利要求1所述的姿势/位置检测系统,其中,
上述姿势/位置检测装置使用预先准备的上述可动部的打开位置的基准位置信息或者关闭位置的基准位置信息、和在上述检测器中检测出的上述可动部的打开位置或者关闭位置的检测位置信息,检测上述检测器的姿势/位置。
3.根据权利要求1或者2所述的姿势/位置检测系统,其中,
上述可动部是发动机罩、车门后视镜、车门(53)、行李箱、座椅以及雨刮器(54)的至少任意一个。
4.根据权利要求3所述的姿势/位置检测系统,其中,
上述可动部是通过上述车辆在打开位置或者关闭位置进行动作的车门。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的姿势/位置检测系统,其中,
上述姿势/位置检测装置在上述车辆停止的情况下,执行上述姿势/位置的检测。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的姿势/位置检测系统,其中,
上述姿势/位置检测装置还使用检测出的上述检测器的姿势/位置校准上述检测器。
7.一种姿势/位置检测方法,是以在检测范围包含车辆(50)具备的可动部(53、54)的至少一部分的方式搭载于车辆的检测器的姿势/位置检测方法,其中,
获取上述可动部的位置信息,
使用获取的上述位置信息进行上述检测器的姿势/位置检测。
8.一种姿势/位置检测系统,是搭载于车辆(50)的检测器(30)的姿势/位置检测系统(100),其中,具备:
车辆姿势检测装置(10),能够检测上述车辆中的乘降时的上述车辆的姿势变化;以及
姿势/位置检测装置(10),在上述车辆中的乘降时,使用检测出的上述车辆的姿势变化校准上述检测器。
9.一种姿势/位置检测方法,是搭载于车辆(50)的检测器(30)的姿势/位置检测方法,其中,
检测上述车辆中的乘降时的上述车辆的姿势变化,
在上述车辆中的乘降时,使用检测出的上述车辆的姿势变化校准上述检测器。
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