CN210116465U

CN210116465U - 传感器系统

Info

Publication number: CN210116465U
Application number: CN201920347612.6U
Authority: CN
Inventors: 渡边重之; 绵野裕一
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-02-28
Anticipated expiration: 2029-03-18
Also published as: CN110271502A

Abstract

搭载于车辆的传感器系统维持车辆的驾驶辅助所需的多个传感器的检测精度。第一传感器单元(21)检测车辆的外部的第一信息，并输出与该第一信息对应的第一信号(S1)。第二传感器单元(22)检测车辆的外部的第二信息，并输出与该第二信息对应的第二信号(S2)。信号处理装置(3)基于第一信号(S1)和第二信号(S2)，判断所述第一信息和所述第二信息是否包含同一基准目标物。在判断为所述第一信息和所述第二信息包含同一基准目标物的情况下，信号处理装置(3)检测由所述第一信息确定的该基准目标物的位置与由所述第二信息确定的该基准目标物的位置的差异。

Description

传感器系统

技术领域

本实用新型涉及一种搭载在车辆的传感器系统。

背景技术

为了实现车辆的驾驶辅助技术，需要将用于检测该车辆外部的信息的传感器搭载在车身。作为这样的传感器的例子，可以例举LiDAR(Light Detection and Ranging，光探测和测距)传感器、摄像机(例如参照专利文献1)。随着车辆的驾驶辅助技术的发展，存在搭载的传感器的数量增加的倾向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-185769号公报

实用新型内容

本实用新型欲解决的问题

本实用新型的目的在于维持车辆的驾驶辅助所需的多个传感器的检测精度。

用于解决问题的方案

用于实现上述目的的一个方案是一种传感器系统，搭载在车辆，其特征在于，包括：

多个传感器单元，所述多个传感器单元检测所述车辆的外部的信息，并分别输出与该信息对应的信号；以及

信号处理装置，所述信号处理装置获取所述信号，

所述多个传感器单元包含：

第一传感器单元，所述第一传感器单元检测所述车辆的外部的第一信息，并输出与该第一信息对应的第一信号；以及

第二传感器单元，所述第二传感器单元检测所述车辆的外部的第二信息，并输出与该第二信息对应的第二信号，

所述信号处理装置基于所述第一信号和所述第二信号，判断所述第一信息和所述第二信息是否包含同一基准目标物，

所述信号处理装置在判断为所述第一信息和所述第二信息包含同一基准目标物的情况下，检测由所述第一信息确定的该基准目标物的位置、与由所述第二信息确定的该基准目标物的位置的差异。

搭载在车辆的多个传感器单元有的情况下会由于行驶中的振动、时间的经过而产生位置偏离。这样的位置偏离的产生会导致如下现象：利用多个传感器单元检测同一基准目标物的同时，已确定的该基准目标物的位置在该多个传感器单元之间不同。所以，通过检测上述差异，从而能够掌握该多个传感器单元中的至少1个产生位置偏离的情况。

例如，在差异的大小高于预定值的情况下，能够向用户进行告知。用户可以采取用于校正位置偏离的适当的应对。所以，能够维持车辆的驾驶辅助所需的多个传感器单元的检测精度。

上述传感器系统可以如下构成。

所述信号处理装置获取由所述第一信息确定的所述基准目标物的位置与由所述第二信息确定的该基准目标物的位置的历时变化，

所述信号处理装置基于所述历时变化来确定需要校正的传感器单元。

基于仅进行一次上述处理而确定的基准目标物的位置的差异而判断出的仅是如下事实：在第一传感器单元和第二传感器单元中的至少一者产生位置偏离。如上所述，通过监控由各传感器单元确定的基准目标物的位置的历时变化，从而能够确定需要校正的传感器单元。所以，能够更容易维持车辆的驾驶辅助所需的多个传感器单元的检测精度。

或者，上述传感器系统可以如下构成。

所述多个传感器单元包含第三传感器单元，所述第三传感器单元检测所述车辆的外部的第三信息，并输出与该第三信息对应的第三信号，

所述信号处理装置基于所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号，判断所述第一信息、所述第二信息和所述第三信息是否包含同一基准目标物，

所述信号处理装置在判断为所述第一信息、所述第二信息和所述第三信息包含同一基准目标物的情况下，基于由所述第一信息确定的该基准目标物的位置、由所述第二信息确定的该基准目标物的位置以及由所述第三信息确定的该基准目标物的位置之间的差异，来确定校正所需的传感器单元。

根据这样的构成，即使不重复进行确定基准目标物的位置的处理，也能够例如基于多数决原理，确定需要校正的传感器单元。所以，能够更容易维持车辆的驾驶辅助所需的多个传感器单元的检测精度。

优选的是基准目标物能够提供高度方向的位置的基准。

这是因为，高度方向的位置基准具有车辆的行驶状态而导致的变动比较小的倾向，容易抑制信号处理装置的处理负载增大。

上述传感器系统可以如下构成。

包括将容纳灯单元的灯室划分的灯壳，所述多个传感器单元中的至少1个配置在所述灯室内。

灯单元由于具有向车辆的外部供给光这样的功能，因此，一般配置在屏蔽物少的场所。通过将传感器单元也配置在这样的场所，从而能够有效获取车辆外部的信息。

上述传感器系统可以如下构成。

所述至少多个传感器单元是LIDAR传感器单元、摄像机单元和毫米波传感器单元中的至少1个。

在本说明书中，“传感器单元”是指具备期望的信息检测功能，且其自身能以单体流通的部件的构成单位。

在本说明书中，“灯单元”是指具备期望的照明功能，且其自身能以单体流通的部件的构成单位。

在本说明书中，“驾驶辅助”意味着至少部分地进行驾驶操作(方向盘操作、加速、减速)、行驶环境的监控以及驾驶操作的备份中的至少1个的控制处理。即，是包含从减轻碰撞伤害制动功能、车道保持辅助功能这样的部分驾驶辅助到完全自动驾驶工作。

附图说明

图1示出一个实施方式所涉及的传感器系统的构成。

图2示出车辆的传感器单元的位置。

图3示出利用传感器系统进行的处理。

图4示出传感器单元配置在灯室内的构成。

标记的说明

1：传感器系统、2：传感器单元、21：第一传感器单元、22：第二传感器单元、23：第三传感器单元、3：信号处理装置、41：灯壳、43：灯室、44：灯单元、100：车辆、S1：第一信号、S2：第二信号、S3：第三信号

具体实施方式

参照附图，以下详细说明实施方式的例子。在以下的说明所使用的各附图中，为了使各部件成为能识别的大小，适当变更了比例尺。

在附图中，箭头F示出图示的构造的前方。箭头B示出图示的构造的后方。箭头L示出图示的构造的左方。箭头R示出图示的构造的右方。以下的说明所使用的“左”和“右”示出从驾驶座观察的左右的方向。

图1示出一个实施方式所涉及的传感器系统1的构成。传感器系统1搭载在图2所示的车辆100。

如图1所示，传感器系统1包含多个传感器单元2。多个传感器单元2分别是检测车辆100外部的信息，输出与该信息对应的信号的装置。多个传感器单元2包含第一传感器单元21和第二传感器单元22。

第一传感器单元21构成为检测车辆100外部的第一信息，输出与该第一信息对应的第一信号S1。第一传感器单元21可以是LiDAR传感器单元、摄像机单元、毫米波传感器单元中的任意单元。

第二传感器单元22构成为检测车辆100外部的第二信息，输出与该第二信息对应的第二信号S2。第二传感器单元22可以是LiDAR传感器单元、摄像机单元、毫米波传感器单元中的任意单元。

LiDAR传感器单元包括：射出非可见光的构成；以及检测该非可见光至少在存在于车辆外部的物体处反射的结果的返回光的构成。LiDAR传感器单元可包括根据需要变更射出方向(即检测方向)并扫描该非可见光的扫描机构。例如，作为非可见光，可以使用波长为905nm的红外线光。

LiDAR传感器单元例如能够基于从向某个方向射出非可见光的定时到检测返回光的时间，获取直到与该返回光建立关联的物体为止的距离。另外，通过将这样的距离数据与检测位置建立关联并积累，从而能够获取与返回光建立关联的物体的形状所涉及的信息。在这些基础上或者作为替代，能够基于射出光与返回光的波长的不同，获取与返回光建立关联的物体的材质等属性所涉及的信息。

摄像机单元是用于获取图像作为车辆外部的信息的装置。图像可包含静止图像和动态图像中的至少一者。摄像机单元可以包括对可见光具有感光度的摄像机，也可以包括对红外线光具有感光度的摄像机。

毫米波传感器单元包括：发送毫米波的构成；以及接收该毫米波在存在于车辆100的外部的物体反射所产生的反射波的构成。作为毫米波的频率的例子，可以例举24GHz、26GHz、76GHz、79GHz等。毫米波传感器单元例如能够基于从向某个方向发送毫米波的定时到接收反射波的时间，获取直到与该反射波建立关联的物体为止的距离。另外，将这样的距离数据与检测位置建立关联并积累，从而能够获取与反射波建立关联的物体的运动所涉及的信息。

第一传感器单元21和第二传感器单元22可以是配置在车辆100的不同区域的多个传感器单元。例如，第一传感器单元21和第二传感器单元22可以分别配置在车辆100的左前角部LF和右前角部RF。或者，第一传感器单元21和第二传感器单元22可以分别配置在车辆100的左前角部LF和左后角部LB。

或者，第一传感器单元21和第二传感器单元22可以是配置在车辆100的实际上同一区域的多个传感器单元。例如，第一传感器单元21和第二传感器单元22可以都配置在车辆100的左前角部LF。

传感器系统1包括信号处理装置3。信号处理装置3包括处理器和存储器。作为处理器的例子，可以例举CPU、MPU、GPU。处理器可包含多个处理器芯。作为存储器的例子，可以例举ROM、RAM。ROM可以储存执行上述处理的程序。该程序可包含人工智能程序。作为人工智能程序的例子，可以例举已利用深度学习进行学习的神经网络。处理器构成为指定储存在ROM的程序的至少一部分并在RAM上展开，与RAM协同工作并执行图3所示的处理。

信号处理装置3可以配置在车辆100的任意位置。后述的信号处理装置3的功能也可以由微控制器、FPGA、ASIC等专用集成电路实现。

首先，信号处理装置3从第一传感器单元21获取第一信号S1。换言之，信号处理装置3通过接收第一信号S1，从而获取第一传感器单元21检测的第一信息(步骤1)。

接下来，信号处理装置3从第二传感器单元22获取第二信号S2。换言之，信号处理装置3通过接收第二信号S2，从而获取第二传感器单元22检测的第二信息(步骤2)。

步骤1和步骤2的顺序可以相反，也可以同时。

接下来，信号处理装置3基于第一信号S1和第二信号S2，判断第一信息和第二信息是否包含同一特征物(步骤3)。

若判断为第一信息和第二信息不包含同一特征物(步骤3中，否)，则信号处理装置3所进行的处理结束。

若判断为第一信息和第二信息包含同一特征物(步骤3中，是)，则信号处理装置3判断该特征物是否能成为基准目标物(步骤4)。

在本说明书中，“基准目标物”是指能利用传感器单元2检测且能提供基准位置信息的特征物。作为基准目标物，可以例举前车的车牌、护栏、消音壁、信号灯、交通标识、中心线等。即，法律规定了距路面的高度、距路肩的距离，通过检测其存在而能够以比较高的准确率确定其位置的特征物能成为基准目标物。

即使由两个传感器单元2检测的信息包含如上所述的特征物，该特征物也不一定始终能成为基准目标物。例如，即使作为特征物而检测到前车辆的车牌，如果没有利用与前车辆的相对位置变化确定其位置，那么判断为该车牌不能成为基准目标物。即，能从检测的特征物读取一定的位置信息的时间超过预定值，能成为判断该特征物能成为基准目标物的条件。

若判断为已检测到的特征物不能成为基准目标物(步骤4中，否)，那么信号处理装置3所进行的处理结束。

若判断为已检测到的特征物能够成为基准目标物(步骤4中，是)，那么信号处理装置3检测由第一信息确定的基准目标物的位置与由第二信息确定的基准目标物的位置的差异(步骤5)。

搭载在车辆的多个传感器单元2有的情况下会由于行驶中的振动、时间的经过而产生位置偏离。这样的位置偏离的产生会导致如下现象：利用多个传感器单元2检测同一基准目标物的同时，确定的该基准目标物的位置在该多个传感器单元2之间不同。所以，通过检测上述差异，从而能够掌握该多个传感器单元2中的至少1个产生位置偏离的情况。

例如，在差异的大小高于预定值的情况下，可向用户进行告知。用户可以采取用于校正位置偏离的适当的应对。所以，能够维持车辆100的驾驶辅助所需的多个传感器单元2的检测精度。

作为上述处理的第一具体例，例举的情况是作为第一传感器单元21的左前LiDAR单元配置在车辆100的左前角部LF，作为第二传感器单元22的左后LiDAR单元配置在车辆100的左后角部LB。

左前LiDAR单元获取包含车辆100左方在内的区域所存在的物体的信息。该信息是第一信息的一个例子。左前LiDAR单元输出与第一信息对应的第一信号S1。信号处理装置3获取第一信号S1(步骤1)。

左后LiDAR单元获取包含车辆100左方在内的区域所存在的物体的信息。该信息是第二信息的一个例子。左后LiDAR单元输出与第二信息对应的第二信号S2。信号处理装置3获取第二信号S2(步骤2)。

信号处理装置3基于第一信号S1和第二信号S2进行信息处理，从而判断在第一信息和第二信息是否包含同一特征物(步骤3)。在护栏被检测为特征物的情况下(步骤3中，是)，信号处理装置3判断该护栏是否能成为基准目标物(步骤4)。

例如在跨预定时间检测到一定高度的护栏的上端的情况下，判断为该护栏的上端能成为基准目标物(步骤4中，是)。在该情况下，信号处理装置3检测：通过左前LiDAR单元而确定的护栏的上端的位置(高度)、与通过左后LiDAR单元而确定的护栏的上端的位置(高度)的差异(步骤5)。

在差异的大小高于预定值的情况下，告知左前LiDAR单元和左后LiDAR单元中的至少一者产生有位置偏离的情况。

作为上述处理的第二具体例，例举的情况是作为第一传感器单元21的左前摄像机单元配置在车辆100的左前角部LF，作为第二传感器单元22的右前摄像机单元配置在车辆100的右前角部RF。

左前摄像机单元获取包含车辆100的前方在内的第一图像。第一图像是第一信息的一个例子。左前摄像机单元输出与第一图像对应的第一信号S1。信号处理装置3获取第一信号S1(步骤1)。

右前摄像机单元获取包含车辆100的前方在内的第二图像。第二图像是第二信息的一个例子。右前摄像机单元输出与第二图像对应的第二信号S2。信号处理装置3获取第二信号S2(步骤2)。

信号处理装置3基于第一信号S1和第二信号S2进行图像处理，从而判断第一图像和第二图像是否包含同一特征物(步骤3)。在中心线被检测为特征物的情况下(步骤3中，是)，信号处理装置3判断该中心线是否能成为基准目标物(步骤4)。

例如在跨预定时间检测到距路肩的距离一定的中心线的情况下，判断为该中心线能成为基准目标物(步骤4中，是)。在该情况下，信号处理装置3检测通过左前摄像机单元而确定的中心线的位置、与通过右前摄像机单元而确定的中心线的位置的差异(步骤5)。

在差异的大小高于预定值的情况下，告知左前摄像机单元和右前摄像机单元的至少一者产生位置偏离。

作为上述处理的第三具体例，例举的情况是作为第一传感器单元21的左前LiDAR单元和作为第二传感器单元22的左前摄像机单元配置在车辆100的左前角部LF。

左前LiDAR单元获取包含车辆100前方在内的区域所存在的物体的信息。该信息是第一信息的一个例子。左前LiDAR单元输出与第一信息对应的第一信号S1。信号处理装置3获取第一信号S1(步骤1)。

左前摄像机单元获取包含车辆100的前方的第二图像。第二图像是第二信息的一个例子。右前摄像机单元输出与第二图像对应的第二信号S2。信号处理装置3获取第二信号S2(步骤2)。

信号处理装置3通过基于第一信号S1和第二信号S2来进行信息处理，从而判断在第一信息和第二信息是否包含同一特征物(步骤3)。在信号灯被检测为特征物的情况下(步骤3中，是)，信号处理装置3判断该信号灯是否能成为基准目标物(步骤4)。

例如在交叉路口停车时，在跨预定时间检测到特定的信号灯的情况下，判断为该信号灯能成为基准目标物(步骤4中，是)。在该情况下，信号处理装置3检测通过左前LiDAR单元而确定的信号灯的位置、与通过左前摄像机单元而确定的信号灯的位置的差异(步骤5)。

在差异的大小高于预定值的情况下，告知左前LiDAR单元和左前摄像机单元中的至少一者产生位置偏离的情况。

此外，优选的是基准目标物能够提供高度方向的位置基准。这是因为，高度方向的位置基准具有车辆100的行驶状态而导致的变动比较小的倾向，容易抑制信号处理装置3的处理负载增大。

如图3所示，信号处理装置3能获取基于第一信息而确定的基准目标物的位置、和基于第二信息而确定的基准目标物的位置的历时变化(步骤6)。具体而言，信号处理装置3在预定定时重复步骤1至步骤5的处理，对在最新的处理中基于第一信息而确定的基准目标物的位置、与在上次的处理中基于第一信息而确定的基准目标物的位置进行比较。同样，对在最新的处理中基于第二信息而确定的基准目标物的位置、与在上次的处理中基于第二信息而确定的基准目标物的位置进行比较。作为预定定时，可以例举从上次的处理结束经过一定时间、用户输入处理执行指示的输入时刻等。

在该情况下，信号处理装置3基于已获取的历时变化来确定需要校正的传感器单元2(步骤7)。例如，在由第一传感器单元21确定的基准目标物的位置没有发生历时变化，由第二传感器单元22确定的基准目标物的位置发生历时变化的情况下，在第二传感器单元22侧存在位置偏离的原因，判断为需要校正。确定的传感器单元可以被告知给用户。

基于仅进行一次步骤1至步骤5的处理而确定的基准目标物的位置的差异而判断出的仅是如下事实：在第一传感器单元21和第二传感器单元22中的至少一者产生有位置偏离。如上所述，通过监控由各传感器单元2确定的基准目标物的位置的历时变化，从而能够确定需要校正的传感器单元2。所以，能够更容易维持车辆100的驾驶辅助所需的多个传感器单元2的检测精度。

如图1所示，多个传感器单元2能够包含第三传感器单元23。第三传感器单元23构成为检测车辆100的外部的第三信息，输出与该第三信息对应的第三信号S3。第三传感器单元23可以是LiDAR传感器单元、摄像机单元、毫米波传感器单元中的任意单元。

第三传感器单元23能够配置在车辆100的与第一传感器单元21和第二传感器单元22不同的区域。例如，在第一传感器单元21和第二传感器单元22分别配置在车辆100的左前角部LF和右前角部RF的情况下，第三传感器单元23能够配置在车辆的左后角部LB或者右后角部RB。或者，第三传感器单元23能够配置在车辆100的与第一传感器单元21和第二传感器单元22中的至少一者实际上相同的区域。

在该情况下，如图3所示，信号处理装置3从第三传感器单元23获取第三信号S3。换言之，信号处理装置3通过接收第三信号S3，从而获取第三传感器单元23检测出的第三信息(步骤8)。步骤1、步骤2和步骤8的顺序是任意的。步骤8可以与步骤1和步骤2中的至少一者同时进行。

接下来，信号处理装置3基于第一信号S1、第二信号S2和第三信号S3，来判断第一信息、第二信息和第三信息是否包含同一特征物(步骤3)。

若判断为第一信息、第二信息和第三信息不包含同一特征物(步骤3中，否)，则信号处理装置3所进行的处理结束。

若判断为第一信息、第二信息和第三信息包含同一特征物(步骤3中，是)，则信号处理装置3判断该特征物是否可以为基准目标物(步骤4)。

若判断为检测出的特征物不能成为基准目标物(步骤4中，否)，那么信号处理装置3所进行的处理结束。

若判断为检测出的特征物能够成为基准目标物(步骤4中，是)，那么信号处理装置3检测由第一信息确定的基准目标物的位置、由第二信息确定的基准目标物的位置、以及由第三信息确定的基准目标物的位置之间的差异(步骤5)。

接下来，信号处理装置3基于在步骤5中确定的差异，来确定需要校正的传感器单元2(步骤7)。例如，在由第一传感器单元21和第二传感器单元22确定的基准目标物的位置相同，且仅由第三传感器单元23确定的基准目标物的位置不同的情况下，在第三传感器单元23产生位置偏离的可能性较高。确定的传感器单元2被告知给用户。

根据这样的构成，即使不重复进行确定基准目标物的位置的处理，也能够确定需要校正的传感器单元2。所以，能够更容易维持车辆100的驾驶辅助所需的多个传感器单元2的检测精度。

然而，在上述例子中，不能否定在第一传感器单元21和第二传感器单元22产生位置偏离的可能性。所以，如参照步骤7说明的那样，如果将监控通过各传感器单元2而确定的基准目标物的位置的历时变化的处理组合，那么能够提高需要校正的传感器单元2的判断精度。

如图4所示，传感器系统1能够包括左前灯装置4。左前灯装置4能够包括灯壳41和透光盖42。灯壳41与透光盖42一起划分出灯室43。左前灯装置4搭载在图2所示的车辆100的左前角部LF。

如图4所示，左前灯装置4能够包括灯单元44。灯单元44是向车辆100的外侧射出可见光的装置。灯单元44容纳在灯室43。作为灯单元44，可以例举前照灯单元、车宽灯单元、方向指示灯单元、雾灯单元等。

在该情况下，至少1个传感器单元2配置在灯室43内。灯单元44由于具有向车辆100的外部供给光这样的功能，因此，一般配置在上述的左前角部FB等屏蔽物少的位置。通过将传感器单元2也配置在这样的场所，从而能够高效地获取车辆100外部的信息。

所以，能够在图2所示的车辆100的右前角部RF搭载具有与左前灯装置4左右对称的构成的右前灯装置。能够在车辆100的左后角部LB搭载左后灯装置。在该情况下，作为左后灯装置具备的灯单元，可以例举制动灯单元、尾灯单元、车宽灯单元、倒车灯单元等。可在车辆100的右后角部RB搭载具有与左后灯装置左右对称的构成的右后灯装置。无论在哪种灯装置中，至少1个传感器单元2能够配置在被灯壳划分的灯室内。

上述实施方式不过是为了易于理解本实用新型的例子。上述实施方式所涉及的构成只要不脱离本实用新型的要旨，就能够适当进行变更、改良。

Claims

1.一种搭载于车辆的传感器系统，其特征在于，包括：

信号处理装置，所述信号处理装置包括处理器和存储器并且获取所述信号，

所述多个传感器单元包含：

所述信号处理装置在判断为所述第一信息和所述第二信息包含同一基准目标物的情况下，检测由所述第一信息确定的该基准目标物的位置与由所述第二信息确定的该基准目标物的位置的差异。

2.如权利要求1所述的传感器系统，其中，

3.如权利要求1所述的传感器系统，其中，

4.如权利要求1至3中的任一项所述的传感器系统，其中

所述基准目标物提供高度方向的位置的基准。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的传感器系统，其中

包括将容纳灯单元的灯室划分的灯壳，

所述多个传感器单元中的至少1个配置在所述灯室内。

6.如权利要求1至3中的任一项所述的传感器系统，其中

所述多个传感器单元是LIDAR传感器单元、摄像机单元和毫米波传感器单元中的至少1个。

7.如权利要求1所述的传感器系统，其中

所述多个传感器单元配置在所述车辆的同一区域。

8.如权利要求1所述的传感器系统，其中

所述多个传感器单元分别配置在所述车辆的不同区域。

9.如权利要求6所述的传感器系统，其中

所述第一传感器单元是所述LIDAR传感器单元且配置在所述车辆的左前角部，所述第二传感器单元是所述摄像机单元且配置在所述车辆的左前角部。

10.如权利要求3所述的传感器系统，其中

所述第一传感器单元配置在所述车辆的左前角部，所述第二传感器单元配置在所述车辆的右前角部，所述第三传感器单元配置在所述车辆的左后角部。