SE537280C2 - Tolkning av mätpunkt detekterad av en optisk sensor - Google Patents

Tolkning av mätpunkt detekterad av en optisk sensor Download PDF

Info

Publication number
SE537280C2
SE537280C2 SE1350900A SE1350900A SE537280C2 SE 537280 C2 SE537280 C2 SE 537280C2 SE 1350900 A SE1350900 A SE 1350900A SE 1350900 A SE1350900 A SE 1350900A SE 537280 C2 SE537280 C2 SE 537280C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sensor
distance
measuring point
angle range
optical sensor
Prior art date
Application number
SE1350900A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1350900A1 (sv
Inventor
Mikael Salmén
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1350900A priority Critical patent/SE537280C2/sv
Priority to DE112014002962.9T priority patent/DE112014002962B4/de
Priority to PCT/SE2014/050816 priority patent/WO2015009220A1/en
Publication of SE1350900A1 publication Critical patent/SE1350900A1/sv
Publication of SE537280C2 publication Critical patent/SE537280C2/sv

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02—Details
    • G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
    • G01C3/08—Use of electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S17/36—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

537 280 SAM MAN D RAG Forfarande (400) och berakningsenhet (200) i anslutning till en optisk sensor (110), for tolkning av en matpunkt (120) detekterad av den optiska sensorn (110). Forfarandet (400) innefattar faststallande (401) av ett forsta aystand (Al) inom sensorns (110) siktfaltsomrade (130), rnellan den optiska sensorn (110) och en f6rsta grans (150-1) inom vilken en sensordetektion med den optiska sensorn (110) är entydig. Vidare innefattar forfarandet (400) ett forknippande (403) av ett forsta sensorvinkelintervall (A01) med aystand kortare an det faststallda (401) forsta avstandet (A1) till den fOrsta gransen (150-1) samt av ett andra sensorvinkelin- tervall (A62) med aystand langre an det faststallda (401) fOrsta aystandet (Al) till den fOrsta gransen (150-1). FOrfarandet (400) innefattar aven detektering (404) av matpunkten (120) inom sensorns (110) siktfaltsomrade (130); och tolkning (405) av avstandet till den detekterade (404) matpunkten (120), baserat pa inom vilket sensorvinkelintervall (A01, A02) en ljusreflektion (140-2) fran matpunkten (120) detekterats (404).

Description

537 280 TOLKNING AV MATPUNKT DETEKTERAD AV EN OPTISK SENSOR TEKNISKT OMRADE Uppfinningen hanfor sig till ett forfarande och en berakningsenhet i anslutning till en optisk sensor. Narmare bestamt anger uppfinningen en mekanism for tolkning av en matpunkt detekterad av den optiska sensorn.
BAKGRUND Vissa optiska sensorer skickar ut en modulerad vagrorelse, som en ljusvag, och 10 faststaller avstandet till ett foremal genom att detektera en reflekterad ljusvag, farknippad med det utskickade ljuset fran den optiska sensorn och mata ljusvagens forskjutning.
En optisk sensor kan i detta sammanhang utgoras av exempelvis en kamera, en 3D-kamera, en Time of Flight (ToF)- kamera, en stereokamera, en ljusfaltskamera, en radarmatare, en lasermatare, en lidar, en avstandsmatare baserad pa ultraljudvagor eller liknande.
Ett problem for en optisk sensor av detta slag är aft entydigt bestamma ett avstand till ett forernal. Detta galler kanske i synnerhet foremal som befinner sig bortom en avstandsgrans, ibland benamnd Non-Ambiguous Range (NAR) pa engelska, inom vilket avstandet entydigt kan faststallas. Denna avstandsgrans eller NAR är belagen pa ett avstand dar vagrorelsens forskjutning i fOrhallande till den utskickade vagrorelsen uppgar till 360 grader.
Nal- vagrorelsens forskjutning overskrider 360 grader, kan det vara svart at entydigt faststalla om foremalet befinner sig hitom avstandsgransen eller bortom avstandsgransen. Della problem kallas ibland for vikningseffekt.
Exempelvis kan en optisk sensor som Mks pa 20 MHz ha en avstandsgrans pa exempelvis 7,5 meter. Ett foremal som i verkligheten befinner sig pa 8 meter kommer da den detekteras av den optiska sensorn pa grund av vikningseffekten 1 537 280 fOrefalla som om den befinner sig pa 0,5 meters avstand, alternativt pa bade 0,5 och 8 meters avstand.
F6r att losa detta anvander man i befintlig teknik ofta tva eller fler modulationsfrekvenser pa utskickade ljusvagor, som exempelvis 20 MHz och 30 MHz. Darige- nom erhalls olika avstandsgranser for de olika modulationsfrekvenserna och det blir mojligt aft harigenom ringa in avstandet som forernalet befinner sig pa. Detta kraver dock fler exponeringar, vilket minskar effektiviteten for den optiska sensorn. Med dubbla modulationsfrekvenser sa fordubblas antalet exponeringar, med tre modulationsfrekvenser tredubblas antalet exponeringar, och sa vidare.
Darmed tar det aven proportionellt langre tid aft faststalla avstandet till foremalet, vilket är ett problem da den optiska sensorn ofta anvands i tidskritiska applikationer exempelvis i fordon for aft detektera exempelvis plotsligt uppdykande hinder i korbanan som gangtrafikant eller vilt; avstand till framforvarande fordon eller liknande anvandningsomraden.
Aft reducera tiden det tar for den optiska sensorn aft faststalla avstandet till ett detekterat forernal är darfar en viktig sakerhetsaspekt, da man darigenom exempelvis kan ge foraren en tidigare yarning och en langre reaktionstid, alternativt kan utlosa en automatisk bromsning, utlosning av krockkudde eller liknande.
Det kan konstateras att mycket annu aterstar aft Ora for aft entydigt och utan onoclig tidsforlust faststalla avstandet fran en optisk sensor till eft foremal.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det ãr darfor en malsattning med denna uppfinning aft forbattra avstandsmatning med en optisk sensor, f6r att losa atminstone nagot av ovan angivna problem och darmed erhalla en forbattrad optisk sensor.
Enligt en forsta aspekt av uppfinningen uppnas denna malsattning av ett forfarande i en berakningsenhet i anslutning till en optisk sensor, fOr tolkning av en matpunkt detekterad av den optiska sensorn. Forfarandet innefattar faststallande av 2

Claims (15)

10 15 20 25 537 280 PATENTKRAV
1. Förfarande (400) i en beräkningsenhet (200) i anslutning till en optisk sen- sor (110), för tolkning av en mätpunkt (120) detekterad av den optiska sensorn (110), kännetecknat av: fastställande (401) av ett första avstånd (A1) inom sensorns (110) sikt- fältsområde (130), mellan den optiska sensorn (110) och en första gräns (150-1) inom vilken en sensordetektion med den optiska sensorn (110) är entydig; förknippande (403) av ett första sensorvinkelintervall (A01) med avstånd kortare än det fastställda (401) första avståndet (A1) till den första gränsen (150-1) samt av ett andra sensorvinkelintervall (A02) med avstånd längre än det fastställ- da (401 ) första avståndet (A1) till den första gränsen (150-1); detektering (404) av mätpunkten (120) inom sensorns (110) siktfältsområ- de (130); och tolkning (405) av avståndet till den detekterade (404) mätpunkten (120), baserat på inom vilket sensorvinkelintervall (A01, A02) en ljusreflektion (140-2) från mätpunkten (120) detekterats (404).
2. Förfarandet (400) enligt krav 1, vidare innefattande: bestämning (402) av en andra gräns (150-2) och ett andra avstånd (A2) mellan den optiska sensorn (110) och den andra gränsen (150-2); och där ett för- knippande (403) vidare görs av det andra sensorvinkelintervallet (A02) med av- stånd längre än det fastställda (401) första avståndet (A1) till den första gränsen (150-1) men kortare än det andra avståndet (A2) till den andra gränsen (150-2), samt av ett tredje sensorvinkelintervall (A03) med avstånd längre än det bestämda (402) andra avståndet (A2).
3. Förfarandet (400) enligt något av krav 1 eller krav 2, där bestämning (402) av en n:te gräns (150-n) och ett n:te avstånd (An) mellan den optiska sensorn (110) och den n:te gränsen (150-n); och där ett förknippande (403) vidare görs av ett n:te sensorvinkelintervall (A0n) med avstånd längre än det fastställda (401) 18 10 15 20 25 537 280 avståndet (A(n-1)) till den n-1 :e gränsen (150-(n-1)) men kortare än den bestämda (402) n:te gränsen (150-n), där n är ett godtyckligt positivt heltal.
4. Förfarandet (400) enligt något av krav 1-3, där förknippandet (403) av ett sensorvinkelintervall (A0) med avstånd (A1, A2, An) till gränser (150) görs ba- serat på mätningar med den optiska sensorn (110).
5. Förfarandet (400) enligt något av krav 1-4, där detektering (404) av mät- punkten (120) inom sensorns (110) siktfältsområde (130) görs genom att sensorn (110) tar emot en ljusreflektion (140-2) av en tidigare utskickad ljusvåg (140-1) och mäter fasförskjutningen (Acp) mellan den utskickade ljusvågen (140-1) och den mottagna reflektionen (140-2) av denna.
6. Förfarandet (400) enligt något av krav 1-5, där fastställandet (401) av av- ståndet (A1) till den första gränsen (150-1) inom vilken en sensordetektion med den optiska sensorn (110) är entydig görs där fasförskjutningen (Acp) mellan ut- skickad ljusvåg (140-1) och mottagen reflektion av denna ljusvåg (140-2) inte överskrider 360 grader.
7. Förfarandet (400) enligt något av krav 1-6, vidare innefattande: förknippande (406) av en mätpunkt (120) från vilken en ljusreflektion (140- 2) detekterats (404) inom ett sensorvinkelintervall (A02) med ett första avstånd (A1) förknippat med ett annat sensorvinkelintervall (A01), baserat på en detektion (404) av ett mätpunktskluster (125) inom detta sensorvinkelintervall (A01).
8. Beräkningsenhet (200) i anslutning till en optisk sensor (110), anordnad att tolka en mätpunkt (120) detekterad av den optiska sensorn (110), känneteck- nat av: en signalmottagare (510), anordnad att ta emot en signal innefattande information relaterad till detektion av mätpunkten (120); och en processorkrets (520), anordnad att fastställa ett första avstånd (A1) inom sensorns (110) siktfältsområde (130) mellan den optiska sensorn (110) och en första gräns (150-1) inom vilken en sensordetektion med den optiska sensorn 19 10 15 20 25 537 280 (110) är entydig, samt även anordnad att förknippa ett första sensorvinkelintervall (A01) med avstånd kortare än det fastställda första avståndet (A1) till den första gränsen (150-1) samt förknippa ett andra sensorvinkelintervall (A02) med avstånd längre än det fastställda första avståndet (A1) till den första gränsen (150-1), och dessutom anordnad att detektera mätpunkten (120) inom sensorns (110) siktfälts- område (130) baserat på den mottagna signalen, samt dessutom anordnad att tolka avståndet till den detekterade mätpunkten (120), baserat på inom vilket sen- sorvinkelintervall (A01, A02) en ljusreflektion (140-2) från mätpunkten (120) har detekterats.
9. Beräkningsenheten (200) enligt krav 8, där processorkretsen (520) är an- ordnad att förknippa ett sensorvinkelintervall (A0) med avstånd (A1, A2, An) till gränser (150) baserat på mätningar med den optiska sensorn (110).
10. sorkretsen (520) är anordnad att förknippa en mätpunkt (120) från vilken en ljusre- flektion (140-2) detekterats inom ett andra sensorvinkelintervall (A02) med ett för- sta avstånd (A1) förknippat med ett annat sensorvinkelintervall (A01), baserat på Beräkningsenheten (200) enligt något av krav 8 eller krav 9, där proces- en detektion av ett mätpunktskluster (125) inom detta sensorvinkelintervall (A01).
11. ten (200) är innefattad i den optiska sensorn (110). Beräkningsenheten (200) enligt något av krav 8-10, där beräkningsenhe-
12. sorn (110) utgörs av: en kamera, en 3D-kamera, en Time of Flight-kamera, en ste- Beräkningsenheten (200) enligt något av krav 8-11, där den optiska sen- reokamera, en ljusfältskamera, en radarmätare, en lasermätare, en lidar, en av- ståndsmätare baserad på ultraljudvågor.
13. sensor (110), genom ett förfarande (400) enligt något av krav 1-7, då datorpro- Datorprogram för tolkning av en mätpunkt (120) detekterad av en optisk grammet exekveras i en processorkrets (520) i en beräkningsenhet (200) enligt något av krav 8-12.
14. sensor (110), varvid systemet (500) innefattar: System (500) för tolkning av en mätpunkt (120) detekterad av en optisk 20 537 280 en optisk sensor (110), anordnad att skicka ut en ljusvåg (140-1) och ta emot en reflektion (140-2) från en mätpunkt (120) av denna ljusvåg (140-1); och en beräkningsenhet (200) enligt något av krav 8-12.
15. Fordon (100) innefattande ett i fordonet (100) installerat system (500) en- 5 ligt krav 14, anordnat att utföra ett förfarande (400) enligt något av krav 1-7 för att tolka en mätpunkt (120) detekterad av en optisk sensor (110). 21
SE1350900A 2013-07-18 2013-07-18 Tolkning av mätpunkt detekterad av en optisk sensor SE537280C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350900A SE537280C2 (sv) 2013-07-18 2013-07-18 Tolkning av mätpunkt detekterad av en optisk sensor
DE112014002962.9T DE112014002962B4 (de) 2013-07-18 2014-06-30 Interpretation eines von einem optischen Sensor erfassten Messpunktes
PCT/SE2014/050816 WO2015009220A1 (en) 2013-07-18 2014-06-30 Interpretation of measurement point detected by an optical sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350900A SE537280C2 (sv) 2013-07-18 2013-07-18 Tolkning av mätpunkt detekterad av en optisk sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350900A1 SE1350900A1 (sv) 2015-01-19
SE537280C2 true SE537280C2 (sv) 2015-03-24

Family

ID=52346545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350900A SE537280C2 (sv) 2013-07-18 2013-07-18 Tolkning av mätpunkt detekterad av en optisk sensor

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112014002962B4 (sv)
SE (1) SE537280C2 (sv)
WO (1) WO2015009220A1 (sv)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210333377A1 (en) * 2018-08-17 2021-10-28 Sense Photonics, Inc. Methods and systems for increasing the range of time-of-flight systems by unambiguous range toggling

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1235773A (en) * 1983-12-23 1988-04-26 Shigeto Nakayama Device for detecting road surface condition
DE4016973C1 (sv) * 1990-02-24 1991-06-13 Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg, De
US5202742A (en) * 1990-10-03 1993-04-13 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Laser radar for a vehicle lateral guidance system
DE4123056A1 (de) * 1991-07-12 1993-01-14 Bayerische Motoren Werke Ag Abstandsmesseinrichtung fuer kraftfahrzeuge
US7791715B1 (en) 2006-10-02 2010-09-07 Canesta, Inc. Method and system for lossless dealiasing in time-of-flight (TOF) systems

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015009220A1 (en) 2015-01-22
SE1350900A1 (sv) 2015-01-19
DE112014002962T5 (de) 2016-03-24
DE112014002962B4 (de) 2023-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106476802B (zh) 驾驶辅助设备和驾驶辅助方法
US9859613B2 (en) Radar sensor including a radome
EP4102255A2 (en) Lidar sensor assembly calibration based on reference surface
JP7081046B2 (ja) レーダセンサにおける角度測定誤差を検出する方法
US20140062753A1 (en) System for protecting an airborne platform against collisions
KR20140112027A (ko) 입사하는 방사선의 도래방향을 결정하기 위한 방법 및 센서
EP2669705A3 (en) Collision-avoidance system for ground crew using sensors
JP4806949B2 (ja) レーザレーダ装置
CN105717507A (zh) 用于车辆的雷达系统及其操作方法
EP3267220A1 (en) A vehicle radar system
JP2011117896A (ja) 電子走査型レーダ装置及びコンピュータプログラム
KR101348512B1 (ko) 레이더를 이용한 이동 타겟 판단 장치 및 그 방법
CN101310195A (zh) 用于检测周围环境的方法
CN106154270A (zh) 雷达分时检测目标的方法
JP6713946B2 (ja) 車載レーダ装置
JP5846472B2 (ja) 車両の物体検出装置
US11047971B2 (en) Radar system and control method for use in a moving vehicle
JP2018165654A (ja) 走行路情報推定装置および走行路情報推定方法
KR20200040404A (ko) 차량용 레이더 장치 및 그 제어 방법
SE537280C2 (sv) Tolkning av mätpunkt detekterad av en optisk sensor
KR20150100051A (ko) 레이더 고도계 장치 및 방법
US11808884B2 (en) Adaptive high point neighborhood range
JP2012107925A (ja) レーダ装置
US9091759B1 (en) Smart beam selection for radar aided navigation
JP2011185719A (ja) 追尾レーダ装置