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CN109655796A - 轴偏移判定装置 - Google Patents

轴偏移判定装置 Download PDF

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CN109655796A
CN109655796A CN201811171680.8A CN201811171680A CN109655796A CN 109655796 A CN109655796 A CN 109655796A CN 201811171680 A CN201811171680 A CN 201811171680A CN 109655796 A CN109655796 A CN 109655796A
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Abstract

本发明对搭载于车辆的传感器的轴偏移适宜地进行判定。轴偏移判定装置(10)使用安装于车辆的判定部件(30)对搭载于车辆的传感器(20)的轴偏移进行判定。轴偏移判定装置具备：存储单元(120)，其将通过未产生轴偏移的状态下的传感器对判定部件进行检测的结果作为正常时的检测结果进行存储；取得单元(110)，其取得通过传感器对判定部件进行检测的结果而作为当前的检测结果；以及判定单元(130)，其通过将当前的检测结果与正常时的检测结果进行比较来对传感器是否产生轴偏移进行判定。

Description

轴偏移判定装置
技术领域
本发明涉及对搭载于车辆的传感器的轴偏移进行判定的轴偏移判定装置的技术领域。
背景技术
作为这种装置，例如公知有对搭载于车辆的雷达或光学雷达(LiDAR：LightDetection and Ranging(光检测和测距)或Laser Imaging Detection and Ranging(激光成像检测和测距))等各种传感器的轴偏移(即检测方向的偏移)进行判定的装置。例如在专利文献1中，公开了一项对利用雷达以及照相机两者识别到前行车辆的次数占至少照相机识别到前行车辆的次数的比例进行计算并根据计算出的比例的值来对在雷达产生的垂直面内的轴偏移进行检测的技术。
专利文献1：日本特开2016-053563号公报
搭载于车辆的传感器的轴偏移在车辆的行驶中以及车辆长时间放置的驻车中产生。因此，本来优选对轴偏移的检测在车辆的行驶开始之后立即执行。然而，在专利文献1所记载的技术中，若非充分积攒了雷达以及照相机的检测结果，则无法检测轴偏移。因此，具有如下技术问题点，即：在车辆未行驶的状态下无法检测轴偏移，并且即便车辆开始行驶，在能够检测轴偏移之前也要花费某种程度的时间。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而完成的，其课题在于提供一种能够对搭载于车辆的传感器的轴偏移适宜地进行判定的轴偏移判定装置。
本发明的一个形态所涉及的轴偏移判定装置是使用安装于车辆的判定部件对搭载于车辆的传感器的轴偏移进行判定的轴偏移判定装置，具备：存储单元，其将由未产生轴偏移的状态下的上述传感器对上述判定部件进行检测的结果作为正常时的检测结果而进行存储；取得单元，其取得由上述传感器对上述判定部件进行检测的结果作为当前的检测结果；以及判定单元，其通过对上述当前的检测结果与上述正常时的检测结果进行比较来对上述传感器是否产生轴偏移进行判定。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的轴偏移判定装置的结构的框图。
图2是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的一个例子的俯视图。
图3是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的一个例子的主视图。
图4是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的一个例子的侧视图。
图5是表示清洗器喷嘴的通常时的位置的俯视图。
图6是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的变形例的俯视图。
图7是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的变形例的主视图。
图8是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的变形例的侧视图。
图9是表示具有高反射件的清洗器喷嘴的结构的侧视图。
图10是表示基于本实施方式所涉及的轴偏移判定装置的正常位置存储动作的流程的流程图。
图11是表示基于本实施方式所涉及的轴偏移判定装置的轴偏移判定动作的流程的流程图。
图12是表示从正上方观察光学雷达的情况下的正常时刻组以及轴偏移时刻组的一个例子的示意图。
图13是表示从正侧方观察光学雷达的情况下的正常时刻组以及轴偏移时刻组的一个例子的示意图。
附图标记说明：
10…轴偏移判定装置；20…光学雷达；20a…光学面；25…光学雷达安装机构；30…清洗器喷嘴；35…清洗器喷嘴安装机构；50…车身；110…光学雷达点组取得部；120…光学雷达点组存储部；130…轴偏移判定部；140…喷嘴控制部；200…高反射件。
具体实施方式
以下，参照附图对轴偏移判定装置的实施方式进行说明。此外，在本实施方式中，以对搭载于车辆的光学雷达的轴偏移进行判定的装置为例来进行说明。
＜装置结构＞
首先，参照图1对本实施方式所涉及的轴偏移判定装置的整体结构进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的轴偏移判定装置的结构的框图。
如图1所示，本实施方式所涉及的轴偏移判定装置10例如构成为搭载于车辆的ECU(Electronic Control Unit：电子控制器)的一部分，作为在其内部物理或逻辑上实现的处理区域，具备光学雷达点组取得部110、光学雷达点组存储部120、轴偏移判定部130以及喷嘴控制部140。
光学雷达点组取得部110是后述的附注中的“取得单元”的一个具体例子，取得能够检测车辆周边的物体的光学雷达20的检测结果亦即点组(即，表示检测到的物体的位置的多个点)。光学雷达点组存储部120是后述的附注中的“存储单元”的一个具体例子，对由光学雷达点组取得部110取得的点组进行存储。轴偏移判定部130是后述的附注中的“判定单元”的一个具体例子，对存储于光学雷达点组存储部120的正常时的点组与当前的点组进行比较，从而对光学雷达20是否产生轴偏移进行判定。喷嘴控制部140是后述的附注中的“位置控制单元”的一个具体例子，对用于清洗光学雷达20而设置的清洗器喷嘴30的位置进行控制。
接着，参照图2～图5对上述光学雷达20以及清洗器喷嘴30的具体配置结构进行说明。图2是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的一个例子的俯视图。图3是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的一个例子的主视图。图4是表是光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的一个例子的侧视图。图5是表示清洗器喷嘴的通常时的位置的俯视图。
如图2～图4所示，光学雷达20经由光学雷达安装机构25安装于车身50的一部分(例如保险杠部分等)。光学雷达20是后述的附注中的“传感器”的一个具体例子。清洗器喷嘴30安装于能够对光学雷达20的光学面20a(即光学雷达20中的收发激光的面)进行清洗的位置。清洗器喷嘴30经由与光学雷达安装机构25不同的清洗器喷嘴安装机构35安装于车身50的一部分。这样，光学雷达20以及清洗器喷嘴30通过彼此独立的安装机构(即光学雷达安装机构25以及清洗器喷嘴安装机构35)而被安装，因而例如即便在产生光学雷达20的轴偏移(即位置偏移)的情况下，清洗器喷嘴30也不产生同样的轴偏移。换言之，光学雷达20以及清洗器喷嘴30不会一体地偏移。
如图5所示，清洗器喷嘴30构成为能够伸缩，通过喷嘴控制部140能够对清洗器喷嘴30的位置进行控制。具体而言，清洗器喷嘴30构成为能够在图2～图4所示的、前端部分和光学雷达20的光学面20a重叠的位置与图5所示的、前端部分与光学雷达20的光学面20a不重叠的位置之间进行移动。换言之，清洗器喷嘴30构成为能够在可由光学雷达20检测到的位置(参照图2～图4)与无法由光学雷达20检测到的位置(参照图5)之间移动。此外，在下文中，将图2～图4所示的位置称为“判定用位置”，将图5所示的位置称为“通常位置”。
本实施方式所涉及的清洗器喷嘴30是后述的附注中的“判定部件”的一个具体例子，是对光学雷达20的轴偏移进行判定时应该通过光学雷达20检测其位置的部件。因此，在应该检测清洗器喷嘴30的位置时，使清洗器喷嘴30移动至判定用位置即可。另一方面，若清洗器喷嘴30始终存在于判定用位置，则存在因清洗器喷嘴30的存在而导致光学雷达20本来应该检测的对象(例如车辆周边的障碍物等)的检测精度降低的担忧。因此，本实施方式所涉及的清洗器喷嘴30构成为也能够移动至光学雷达20的检测范围外亦即通常位置。此外，清洗器喷嘴30不仅在判定光学雷达20的轴偏移时，在清洗器喷嘴30的执行本来的功能亦即清洗光学雷达20的光学面20a时，也移动至判定用位置。
接着，参照图6～图9对变形例所涉及的轴偏移判定装置的配置结构进行说明。图6是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的变形例的俯视图。图7是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的变形例的主视图。图8是表示光学雷达以及清洗器喷嘴的配置结构的变形例的侧视图。图9是表示具有高反射件的清洗器喷嘴的结构的侧视图。
如图6～图8所示，清洗器喷嘴30可以安装于光学雷达20的上侧。即便在该情况下，也能够使清洗器喷嘴30具有与图2～图5所示的安装于光学雷达20的横向侧的情况同样的功能。即，本实施方式所涉及的清洗器喷嘴30的安装位置不特别限定，可以是相对于光学雷达20的光学面20a从任何方向伸缩而到达的位置。
如图9所示，清洗器喷嘴30可以在与光学雷达20的光学面20a对置的位置具有高反射件200(例如高反射涂料、逆反射材料等)。在该情况下，来自光学雷达20的激光被以较高的反射率反射，因而能够更适宜地对清洗器喷嘴30的位置(即与清洗器喷嘴30对应的点组)进行检测。
＜正常位置存储动作＞
接下来，参照图10对本实施方式所涉及的轴偏移判定装置10所进行的正常位置存储动作(即存储正常时的光学雷达20的检测结果的动作)进行说明。图10是表示基于本实施方式所涉及的轴偏移判定装置的正常位置存储动作的流程的流程图。
如图10所示，在正常位置存储动作时，首先对轴偏移可判定标志是否无效(OFF)进行判定(步骤S11)。此外，轴偏移可判定标志是用于对轴偏移判定装置10是否处于能够判定光学雷达20的轴偏移的状态进行判定的标志。在轴偏移可判定标志有效(ON)的情况下(步骤S11：否)，判断为已经存储有正常时的光学雷达20的检测结果，因而省略以后的处理，一系列的处理结束。
另一方面，在轴偏移可判定标志无效的情况下(步骤S11：是)，以无清洗器喷射模式(即不进行清洗的模式)运转清洗器喷嘴30(步骤S12)。具体而言，通过喷嘴控制部140控制清洗器喷嘴30的伸缩，使清洗器喷嘴30从通常位置向判定用位置移动。
接着，将与清洗器喷嘴30的位置对应的点组所涉及的信息(以下，适当地称为“点组信息”)作为正常位置进行存储(步骤S13)。具体而言，光学雷达点组取得部110取得与判定用位置的清洗器喷嘴30对应的点组信息，并使光学雷达点组存储部120将取得的点组信息作为正常位置进行存储。
若以上处理结束，则使轴偏移可判定标志有效(步骤S14)。以后，能够根据已存储的正常位置对光学雷达20是否产生轴偏移进行判定。此外，上述正常位置存储动作应该在光学雷达20未产生轴偏移的状态下执行。因此，优选例如在车辆出厂时或紧接着光学雷达20的校准之后等执行。
＜轴偏移判定动作＞
接下来，参照图11对本实施方式所涉及的轴偏移判定装置10所进行的轴偏移判定动作(即判定光学雷达20的轴偏移的动作)进行说明。图11是表示基于本实施方式所涉及的轴偏移判定装置的轴偏移判定动作的流程的流程图。
如图11所示，在轴偏移判定动作时，首先对轴偏移可判定标志是否有效进行判定(步骤S21)。在轴偏移可判定标志无效情况下(步骤S21：否)，上述正常位置存储动作未正常结束，在当前时刻无法判定光学雷达20的轴偏移，因而省略以后的处理，一系列的处理结束。在轴偏移可判定标志有效的情况下(步骤S21：是)，对车辆中的驾驶辅助是否处于运转中进行判定(步骤S22)。此外，这里的驾驶辅助指利用光学雷达20的检测结果的驾驶辅助控制，例如能够举出利用光学雷达20检测车辆周边的障碍物，并设定自动避开上述障碍物的行驶路径的驾驶辅助等。驾驶辅助运转中，光学雷达20处于使用中，因而存在因进行轴偏移判定动作而阻碍光学雷达的功能的担忧(即，存在驾驶辅助无法正常进行的可能性)。因此，在判定为处于驾驶辅助运转中的情况下(步骤S22：是)，省略以后的处理，一系列的处理结束。此外，一系列的处理可以在结束之后的规定期间后再次从最初开始。
在判定为不处于驾驶辅助运转中的情况下(步骤S22：否)，以无清洗器喷射模式运转清洗器喷嘴30(步骤S23)。即，与正常位置存储动作中的步骤S12(参照图10)同样，通过喷嘴控制部140控制清洗器喷嘴30的伸缩，使清洗器喷嘴30从通常位置向判定用位置移动。
接着，将与清洗器喷嘴30对应的点组信息作为当前位置进行存储(步骤S24)。具体而言，与正常位置存储动作中的步骤S13(参照图10)同样，光学雷达点组取得部110取得与判定用位置的清洗器喷嘴30对应的点组信息，使光学雷达点组存储部120将取得的点组信息作为当前位置进行存储。
接着，以正常位置与当前位置对点组信息进行比较(步骤S25)。具体而言，轴偏移判定部130将存储于光学雷达点组存储部120的表示正常位置的点组信息与表示当前位置的点组信息分别读出，并对上述两个点组信息相互进行比较。轴偏移判定部130对表示正常位置的点组信息与表示当前位置的点组信息进行比较，对彼此的点组信息是否存在差异进行判定(步骤S26)。更具体而言，轴偏移判定部130例如存储有用于排出检测误差的规定阈值，若表示正常位置的点组信息与表示当前位置的点组信息的差异为规定阈值以上，则判定为当前位置存在与正常位置的差异。另一方面，若表示正常位置的点组信息与表示当前位置的点组信息的差异不为规定阈值以上，则判定为当前位置不存在与正常位置的差异。
判定的结果是：在判定为当前位置存在与正常位置的差异的情况下(步骤S26：是)，轴偏移判定部140使轴偏移标志有效(步骤S27)。另一方面，在判定为当前位置不存在与正常位置的差异的情况下(步骤S26：否)，轴偏移判定部140使轴偏移标志无效(步骤S28)。此外，轴偏移标志是表示有无产生光学雷达20的轴偏移的标志，在有效的情况下，例如执行针对车辆的搭乘者的报告处理(例如表示光学雷达20产生轴偏移的警告等)。
这里，参照图12以及图13对点组信息的比较具体地进行说明。图12是表示从正上方观察光学雷达的情况下的正常时刻组以及轴偏移时刻组的一个例子的示意图。图13是表示从正侧方观察光学雷达的情况下的正常时刻组以及轴偏移时刻组的一个例子的示意图。
如图12所示，在从正上方观察光学雷达20的视角下，认为与清洗器喷嘴30对应的点组正常时被检测到位于图中的黑圆点的位置。然后，在光学雷达20向水平方向左侧轴偏移的情况下，与清洗器喷嘴30对应的点组被检测到位于图中的白圆点的位置。即，光学雷达20产生轴偏移，另一方面清洗器喷嘴30的位置不发生变化，因而根据光学雷达20产生的轴偏移，从光学雷达20观察到的清洗器喷嘴30的相对位置发生变化。其结果是，正常时的点组信息与轴偏移后的点组信息被检测为明显不同的点组信息。
如图13所示，在从正侧方观察光学雷达20的视角下，认为与清洗器喷嘴30对应的点组正常时被检测到位于图中的黑圆点的位置。然后，在光学雷达20向垂直方向上方轴偏移的情况下，与清洗器喷嘴30对应的点组被检测到位于图中的白圆点的位置。即，从光学雷达20观察到的清洗器喷嘴30的位置向下方向偏移了光学雷达20向上方向轴偏移的量。这样，若对正常时的点组信息与轴偏移后的点组信息进行比较，则能够对光学雷达20的轴偏移的产生进行判定，另外，还能够根据点组的偏移的方向以及偏移的距离对光学雷达20向哪个方向轴偏移了何种程度进行判定。
＜技术效果＞
接下来，对本实施方式所涉及的轴偏移判定装置10的技术效果进行说明。
根据本实施方式所涉及的轴偏移判定装置10，像已经说明过的那样，根据通过光学雷达20检测清洗器喷嘴30的检测结果，能够对光学雷达20的轴偏移的产生进行判定。在本实施方式中，特别地，光学雷达20以及清洗器喷嘴30通过彼此独立的安装机构(即光学雷达安装机构25以及清洗器喷嘴安装机构35)而被安装，因而例如即便在产生光学雷达20的轴偏移(即位置偏移)的情况下，清洗器喷嘴30也不产生同样的轴偏移。因此，根据从光学雷达20观察的清洗器喷嘴30的相对位置，能够准确地判定光学雷达20的轴偏移。
此外，用于对光学雷达20的轴偏移进行判定的部件也可以是清洗器喷嘴30以外的部件，只要是存在于光学雷达20的检测范围且不与光学雷达20一体地发生轴偏移的部件(即，与光学雷达20的相对位置不因光学雷达20的轴偏移以外的因素而变化的部件)，就能够同样地利用在光学雷达20的轴偏移判定中。但是，清洗器喷嘴30是用于清洗光学雷达20的光学面20a而原本就安装于通过光学雷达20能够检测到的位置的部件。因此，通过灵活运用清洗器喷嘴30能够避免成本的增大、装置的大型化以及复杂化。
另外，在本实施方式中对判定光学雷达20的轴偏移的例子进行了说明，但判定轴偏移的产生的对象可以是搭载于车辆的光学雷达20以外的各种传感器(例如雷达、照相机等)。各种传感器的检测结果的比较(即正常位置与当前位置之间是否产生差异的判定)能够适当地采用现有技术。
＜附注＞
以下对从以上说明过的实施方式导出的发明的各种形态进行说明。
(附注1)
附注1所记载的轴偏移判定装置是使用安装于车辆的判定部件对搭载于上述车辆的传感器的轴偏移进行判定的轴偏移判定装置，具备：存储单元，其将通过未产生轴偏移的状态下的上述传感器对上述判定部件进行检测的结果作为正常时的检测结果而进行存储；取得单元，其取得通过上述传感器对上述判定部件进行检测的结果而作为当前的检测结果；以及判定单元，其通过将上述当前的检测结果与上述正常时的检测结果进行比较来对上述传感器是否产生轴偏移进行判定。
根据附注1所记载的轴偏移判定装置，通过对利用未产生轴偏移的状态下的传感器对判定部件进行检测的结果(即正常时的检测结果)与利用当前的传感器对判定部件进行检测的结果(即当前的检测结果)进行比较来对传感器是否产生轴偏移进行判定。具体而言，在正常时的检测结果与当前的检测结果之间存在较大的差异的情况下，判定为传感器产生轴偏移，在正常时的检测结果与当前的检测结果之间几乎不存在差异的情况下，判定为传感器未产生轴偏移。此外，“未产生轴偏移的状态”是指传感器的检测方向成为设计上所预想的方向的状态。因此，优选正常时的检测结果在出厂时或紧接着校准之后而被存储。
在本形态中，特别地，将安装于车辆的判定部件作为轴偏移的判定基准进行利用，因而例如若与将车辆外部的物体作为基准进行利用的情况相比，则能够极容易且准确地判定轴偏移。另外，对正常时的检测结果(即过去的检测结果)与当前的检测结果进行比较即可，因而例如不需要大量储存传感器的检测结果，能够在短时间内判定轴偏移。
(附注2)
在附注2所记载的轴偏移判定装置的一个形态中，还具备：位置控制单元，其使上述判定部件在上述传感器的检测范围外的通常位置与上述传感器的检测范围内的判定用位置之间移动。
根据该形态，在不对传感器的轴偏移进行判定的情况下，能够使判定部件移动至传感器的检测范围外。因此，能够避免因判定部件始终存在于传感器的检测范围内而阻碍传感器的本来的功能(例如对存在于车辆外部的物体的识别等)的情况。
(附注3)
在附注3所记载的轴偏移判定装置的其他形态中，上述传感器以及上述判定部件各自使用相互独立的安装机构而分别安装于上述车辆。
根据该形态，在传感器产生轴偏移时，能够防止判定部件也产生同样的偏移。因此，即便在传感器产生轴偏移的情况下，成为判定基准的判定部件的位置也不发生变化。因此，能够使用判定部件的检测结果准确地对传感器的轴偏移进行判定。
(附注4)
附注4所记载的轴偏移判定装置还具备：高反射件，其反射率高于上述判定部件的反射率，且设置于上述判定部件中的与上述传感器对置的部位。
根据附注4所记载的轴偏移判定装置，通过传感器检测判定部件的检测精度提高，因而能够更准确地对传感器的轴偏移进行判定。
(附注5)
附注5所记载的轴偏移判定装置中，述判定部件是清洗上述传感器的清洗器喷嘴。
根据附注5所记载的轴偏移判定装置，作为判定部件而不需要配置另外的专用部件，因而能够防止装置的复杂化、大型化、以及制造成本的增加。
本发明并不局限于上述实施方式，在不违背从权利要求书以及说明书整体读出的发明的要旨或思想的范围内能够适当地变更，伴有这种变更的轴偏移判定装置也包括在本发明的技术范围内。

Claims (5)

1.一种轴偏移判定装置，其使用安装于车辆的判定部件对搭载于所述车辆的传感器的轴偏移进行判定，
所述轴偏移判定装置的特征在于，具备：
存储单元，其将通过未产生轴偏移的状态下的所述传感器对所述判定部件进行检测的结果作为正常时的检测结果而进行存储；
取得单元，其取得通过所述传感器对所述判定部件进行检测的结果而作为当前的检测结果；以及
判定单元，其通过将所述当前的检测结果与所述正常时的检测结果进行比较来对所述传感器是否产生轴偏移进行判定。
2.根据权利要求1所述的轴偏移判定装置，其特征在于，
还具备位置控制单元，其使所述判定部件在所述传感器的检测范围外的通常位置与所述传感器的检测范围内的判定用位置之间进行移动。
3.根据权利要求1或2所述的轴偏移判定装置，其特征在于，
所述传感器以及所述判定部件各自使用相互独立的安装机构而分别安装于所述车辆。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的轴偏移判定装置，其特征在于，
还具备高反射件，其反射率高于所述判定部件的反射率，且设置于所述判定部件中的与所述传感器对置的部位。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的轴偏移判定装置，其特征在于，
所述判定部件是对所述传感器进行清洗的清洗器喷嘴。
CN201811171680.8A 2017-10-10 2018-10-09 轴偏移判定装置 Active CN109655796B (zh)

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