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检测器的姿势/位置检测系统以及检测器的姿势/位置检测方法与流程

2022-08-28 05:22:49 来源:中国专利 TAG:

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
1.相关申请的交叉引用
2.本技术主张于2020年1月10日申请的申请编号2020-002523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
3.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:

4.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)。
5.然而,为了实现驾驶辅助以及自动驾驶,而搭载于车辆的检测器的种类以及数目增大。有多个检测器的姿势检测以及位置检测、校准需要时间这样的问题,另外,有与检测器的种类对应的适当的姿势/位置检测、校准较繁琐这样的问题。
6.因此,要求高效地检测搭载于车辆的多个检测器的姿势以及位置的至少任意一方。


技术实现要素:

7.本公开能够作为以下的方式实现。
8.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:靶,用于上述检测器的姿势/位置检测;变更机构,用于相对地变更上述车辆的相对于上述靶的位置;以及姿势/位置检测装置,用于将上述变更机构控制为在预先决定的期间维持上述车辆的相对于上述靶的位置,并使用上述检测器针对上述靶的检测结果,检测上述检测器的姿势/位置。
9.根据第一方式的姿势/位置检测系统,能够高效地检测搭载于车辆的多个检测器的姿势/位置。
10.第二方式提供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,相对地变更上述检测器的姿势/位置检测所使用的靶相对于上述车辆的位置,在预先决定的期间维持上述靶相对于上述车辆的位置,并使用上述检测器的检测结果,检测上述检测器的姿势/位置。
11.根据第二方式的检测器的姿势/位置检测方法,能够高效地检测搭载于车辆的多个检测器的姿势/位置。
12.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:靶,用于上述检测器的姿势/位置检测;位置决定装置,用于检测上述靶相对于上述车辆的位置;以及姿势/位置检测装置,使用从上述位置决定装置获取的位置信息,检测上述检测器的姿势/位置。
13.根据第三方式的姿势/位置检测系统,能够高效地检测搭载于车辆的多个检测器的姿势/位置。
14.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,检测上述车辆相对于上述检测器的姿势/位置检测所使用的多个靶中至少一个靶的位置,并使用检测出的上述位置信息,检测上述检测器的姿势/位置。
15.根据第四方式的检测器的姿势/位置检测方法,能够高效地检测搭载于车辆的多个检测器的姿势/位置。此外,本公开也能够作为检测器的姿势/位置检测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
16.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:
17.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。
18.图2是表示搭载检测器的车辆的一个例子的说明图。
19.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。
20.图4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。
21.图5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。
22.图6是表示由第一实施方式的姿势/位置检测装置执行的变更机构的控制处理的处理流程的流程图。
23.图7是示意地表示姿势/位置检测室的一个例子的说明图。
24.图8是表示第一实施方式的其它的例子的检测器的姿势/位置检测系统的概略结构的说明图。
25.图9是表示复合靶的一个例子的说明图。
26.图10是表示复合靶的一个例子的说明图。
27.图11是表示复合靶的一个例子的说明图。
28.图12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。
29.图13是表示检测车辆的姿势/位置的系统的一个例子的说明图。
30.图14是表示检测车辆的姿势/位置的系统的一个例子的说明图。
31.图15是表示检测车辆的姿势/位置的系统的一个例子的说明图。
32.图16是表示检测车辆的姿势/位置的系统的一个例子的说明图。
具体实施方式
33.以下基于几个实施方式对本公开的车载用的测量装置的姿势/位置检测系统、及姿势/位置检测方法进行说明。
34.第一实施方式:
35.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至少具备多个靶tg、姿势/位置检测装置10以及变更机构12。多个靶tg是搭载于车辆50的各检测器30的姿势以
及位置的至少任意一方的检测所使用的物理目标,配置在变更机构12的周围。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。例如,根据照相机、lidar(light detection and ranging/laser imaging detection and ranging:光探测和测距/激光成像探测和测距)、毫米波雷达等检测器30的检测方式种类准备多个靶tg。变更机构12是用于相对地变更车辆50的相对于靶tg的位置的旋转机构,即车辆旋转装置,在图1的例子中,使用具有用于载置车辆50的能够旋转的载置部的转车台作为变更机构12。姿势/位置检测装置10控制使转车台12旋转的变更机构促动器11例如电动机,反复执行使转车台12上的车辆50旋转预先决定的单位角度,之后使其停止预先决定的时间的动作。也可以通过检测旋转角度的位置传感器13检测转车台12的旋转角度即旋转位置,并输入到姿势/位置检测装置10。姿势/位置检测装置10既可以为配置在转车台12上或者转车台12的周围的载置型,或者,也可以是能够携带的移动型。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、bluetooth(注册商标)等各种无线通信实现。
36.如图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以及与检测器30连接的数据处理装置40。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。既可以数据处理装置40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,或者,也可以在车辆50具备姿势/位置检测装置10。
37.参照图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的前方视场fv重叠地示意性地示出基于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/位置,即,以垂直方向或者水平方向上的预先决定的方向、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。因此,例如,要求在车辆50离线时、在对车辆50实施了伴随检测器30的拆装的修理时、或者、在车辆50的运行前检查时,执行检测检测器30相对于车辆50的姿势/位置、位置,并使用检测出的姿势/位置进行检测器30的物理的姿势/位置的调整,或者将检测出的姿势/位置与预先决定的姿势/位置
的差异作为修正值来修正从检测器输出的检测数据的校准或者校正。另一方面,如图2所示,在车辆50搭载有许多的检测器30,而检测器30的姿势/位置检测需要时间。因此,在本实施方式中,通过减少检测器30的姿势/位置检测所需要的时间,对检测方式不同的检测器30执行适当的姿势/位置检测,使姿势/位置检测精度提高。
38.如图4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,还包含用于执行控制变更机构的移动的变更机构控制处理的程序。存储器102的非易失性且只读区域包含存储表示车辆50配置于基准位置时的各靶tg相对于车辆的位置的靶位置信息的靶位置信息存储区域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,也可以非易失性且只读区域能够在程序的更新、检测姿势/位置的记录时进行改写。靶位置信息既可以是以车辆50的重心位置为基准点的各靶的三维坐标信息,也可以是使用搭载于车辆50的各检测器30或者基准检测器30s预先决定的各靶的三维坐标信息。在靶位置信息是将车辆50的重心位置作为基准点的信息的情况下,由于各检测器30配置为远离重心位置,所以为了姿势检测的精度提高,优选使用各检测器30的搭载位置与重心位置的差分修正各靶的坐标位置。另外,既可以如轿车、suv那样根据大致的车辆种类准备靶位置信息,也可以为每一个车辆50类型准备靶位置信息。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、以及变更机构控制装置发挥作用。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。
39.输入输出接口103除了用于对变更机构促动器11发送控制信号,并从位置传感器13接收变更机构的位置信息的接口功能之外,还具备用于在与车辆50之间执行发送接收的车辆接口功能。此外,在接口功能包含有连接器的端子形状等硬件的接口功能以及通信协议转换等软件的接口功能双方。在输入输出接口103经由车辆50的外部接口输入有由检测器30检测出的检测数据。
40.参照图5以及图6,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。通过由姿势/位置检测装置10即cpu101执行姿势/位置检测程序pr1来执行图5以及图6所示的各处理流程,例如,既可以若外部传感器检测到向具备姿势/位置检测系统100的姿势/位置检测室200的预先决定的基准位置的停车则自动地开始图5所示的处理流程,也可以手动地开始图5所示的处理流程。在本实施方式中,使用具备图7所示的布局构成的姿势/位置检测室200。姿势/位置检测室200具备多个靶区域,例如三个靶区域ar1~ar3。在本实施方式中的姿势/位置检测处理中,在车辆50向箭头r1方向旋转360
°
的期间,搭载于车辆50的检测器30按照第一区域ar1、第二区域ar2、第三区域ar3的顺序,与配置于各区域ar1~ar3的靶tg对置即正对。为了检测基准检测器30s相对于车辆50的姿势/位置而准备第一区域ar1,在该第一区域配置多个用于检测基准检测器30s相对于
车辆50的姿势/位置的第一靶。为了使用基准检测器30s的检测结果检测其它的检测器30o的姿势/位置而准备第二区域ar2,在该第二区域配置多个用于使用基准检测器30s的检测结果检测其它的检测器30o的姿势/位置的第二靶。为了评价检测出的多个检测器的姿势/位置而准备第三区域ar3,在该第三区域配置多个用于评价检测出的多个检测器的姿势/位置的第三靶。在该方式中,只要在存储器102储存有配置于第一区域ar1的各靶的靶位置信息即可。此外,第一靶包含照相机用的靶tgc以及lidar用的靶tgl,第二以及第三靶包含照相机用的靶tgc、lidar用的靶tgl、毫米波雷达用的靶tgm、及照相机以及lidar用的靶tgh。各靶tgc、tgm、tgl、tgh既可以在各区域ar1~ar3具有不同的形状、特性,或者,也可以具有相同的形状、特性。优选照相机用的靶tgc为了检测成为特征点的边缘而具有黑白的图案,优选lidar用的靶tgl具有反射器,优选毫米波雷达用的靶tgm例如通过金属等硬质的材料形成为三角锥的形状。
41.姿势/位置检测装置10即cpu101启动变更机构12(步骤s100)。具体而言,cpu101与图5所示的处理程序的开始一起,开始图6所示的处理程序以开始转车台12的旋转控制。cpu101控制变更机构促动器11使转车台12旋转预先决定的规定角度(步骤s200)。规定角度根据各检测器30要求的姿势/位置检测精度决定,规定角度越小,姿势/位置检测精度越提高,另一方面,姿势/位置检测处理越需要时间。为了使姿势/位置检测处理的效率提高,规定角度例如为5~20
°
,优选为10
°
。cpu101进行待机直至使转车台12旋转规定角度之后的计时时间tc(s)经过维持时间tm(s)为止(步骤s202:否)。其结果,转车台12以规定角度停止。优选根据成为姿势/位置检测的对象的检测器30的检测方式决定维持时间tm,例如在照相机的情况下设定为4(s),在lidar的情况下设定为10(s),在毫米波雷达的情况下设定为5(s)。在分别在车辆50的前方、后方、左方、右方配置lidar的情况下,作为使用适合lidar的维持时间tm的结果,维持时间tm能够设定为10(s)。此外,最小的维持时间tm为1(s),维持时间tm越长,越能够使检测数据平均化,姿势/位置检测的精度越提高。若经过维持时间tm,即若判定为tc>tm(步骤s202:是),则判定姿势/位置检测处理是否结束(步骤s204)。例如,既可以通过检测到转车台12的旋转角度达到360
°
来判定姿势/位置检测处理的结束,也可以接受在图5的处理流程中判定的、执行了所希望的精度或者评价的姿势/位置检测处理的判定结果而判定姿势/位置检测处理的结束。cpu101若判定为姿势/位置检测处理未结束(步骤s204:否),则移至步骤s200,反复执行步骤s202以及s204。cpu101若判定为姿势/位置检测处理结束(步骤s204:是),则结束本处理程序。此外,cpu101也可以在变更机构12的启动前,在图5所示的处理流程中,决定靶tg相对于车辆50的位置,即车辆50的姿势/位置。在本实施方式中,在车辆50停止在基准位置,即车辆50正对成为车辆姿势/位置判定的基准的靶tg的前提之下,决定检测器30的姿势/位置,但也可以如在第二实施方式中进行说明的那样动态地决定靶tg相对于车辆50的位置良


42.cpu101若开始转车台12的旋转控制的执行,则开始从检测器30输出的检测数据的获取(步骤s102)。具体而言,cpu101在维持转车台12的规定角度的期间,即在转车台12停止的定时依次获取从检测器30输出的检测数据。在车辆50具备多个检测器30,cpu101从各检测器30获取检测数据。cpu101例如将获取的检测数据与转车台12的旋转角度建立对应关系并暂时储存于存储器102。
43.cpu101使用从检测器30中成为基准的基准检测器30s获取的检测数据检测基准检
测器30s相对于车辆50的姿势/位置(步骤s104)。基准检测器30s例如为配置于车辆50的前方、后方、左方、右方的各个方位的lidar或者照相机,并且,优选为配置在车辆50的宽度方向或者前后方向的中心的lidar或者照相机。在检测基准检测器30s的姿势/位置时,也可以进行照相机镜头的畸变位置计算。使用在基准检测器30s将第一区域ar1作为检测范围的旋转角度获取的检测数据决定基准检测器30s相对于车辆50的姿势/位置。cpu101从检测数据提取各靶tg的一个或者多个特征点,求出根据特征点决定的各靶tg的检测坐标位置,并与储存于存储器102的各靶tg的储存坐标位置进行比较。坐标位置由(x,y,z)的三维坐标表示,能够使用检测坐标位置相对于储存坐标位置的偏移,检测相对于预先决定的基准检测器30s的姿势/位置的当前的基准检测器30s的姿势/位置作为坐标位置的偏移量。通过从由作为lidar的检测器获取的检测点云提取靶的角点,通过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来实现特征点的提取。例如,已知有harris的角检测法。此外,对于根据特征点决定的各靶tg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储存坐标位置进行对比,也可以对多个特征点的平均坐标位置对比检测坐标位置和储存坐标位置。或者,也可以使用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 nearest neighbor:全局最近邻法实现对应关系建立。基准检测器30s相对于车辆50的姿势/位置的检测相当于使用车辆50存在的外界的靶tg,使基准检测器30s的局部坐标与外界的世界坐标一致的处理。检测出的基准检测器30s的姿势/位置信息储存于姿势/位置信息存储区域102b。
44.cpu101若检测出基准检测器30s相对于车辆50的姿势/位置,则使用基准检测器30s检测其它的检测器30o的姿势/位置(步骤s106)。检测出的其它的检测器30o的姿势/位置信息储存于检测姿势/位置信息存储区域102b。在本实施方式中,如已叙述的那样,各检测器30以检测范围的至少一部分重复的方式搭载于车辆50。更具体而言,以基准检测器30s的检测范围与其它的检测器30o的检测范围至少一部分重复的方式配置于车辆50。因此,能够使用检测出的基准检测器30s的姿势/位置检测其它的检测器30o的姿势/位置。即,能够使用通过其它的检测器30o得到的靶的位置信息相对于通过基准检测器30s得到的靶tg的位置信息的偏差,检测相对于基准检测器30s的姿势/位置的其它的检测器30o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。使用在基准检测器30s以及其它的检测器30o将第二区域ar2作为检测范围的旋转角度通过基准检测器30s以及其它的检测器30o获取的检测数据决定使用基准检测器30s的其它的检测器30o的姿势/位置。通过已叙述的使用特征点的方式实现使用基准检测器30s的其它的检测器30o的姿势/位置的检测。即,使用与基准检测器30s对应的特征点和与其它的检测器30o对应的特征点,执行已叙述的任意一个方式即可。
45.cpu101若使用基准检测器30s检测出其它的检测器30o的姿势/位置,则评价姿势/位置检测结果(步骤s108)。使用在基准检测器30s以及他的检测器30o将第三区域ar3作为检测范围的旋转角度通过基准检测器30s以及其它的检测器30o获取的检测数据决定姿势/位置检测结果的评价。姿势/位置检测结果的评价与使用基准检测器30s的其它的检测器30o的姿势/位置的检测相同地执行,对各检测器30,根据在步骤s106中得到,并储存于检测姿势/位置信息存储区域102b的姿势/位置的检测结果与在步骤s108中得到的姿势/位置的
检测结果是否一致,或者是否在预先决定的范围内来进行评价。更具体而言,判定将第二区域ar2以及第三区域ar3作为对象得到的、通过基准检测器30s检测出的靶的坐标位置与通过其它的检测器30o检测出的靶的坐标位置的偏移量是否一致、或者是否在预先决定的范围内。cpu101在判定为在步骤s106中得到的姿势/位置的检测结果与在步骤s108中得到的姿势/位置的检测结果一致、或者在预先决定的范围内的情况下,判定为评价结果适当(步骤s110:是),并结束本处理程序。若结束本处理程序,则cpu101在图6所示的步骤s204判定为姿势/位置检测结束。另一方面,cpu101在判定为在步骤s106中得到的姿势/位置的检测结果与在步骤s108中得到的姿势/位置的检测结果不一致、或者不在预先决定的范围内的情况下,判定为评价结果不适当(步骤s110:否),而移至步骤s102,再次执行步骤s102~步骤s108。
46.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,通过变更机构12,相对地变更车辆50相对于靶tg的位置,另外,在预先决定的期间维持车辆50相对于靶tg的位置并使用检测器30对靶tg的检测结果检测检测器30的姿势/位置,所以能够高效地检测搭载于车辆50的多个检测器30的姿势/位置。更具体而言,在本实施方式中的检测器的姿势/位置检测系统100中,能够在通过变更机构12,使车辆50旋转360
°
的期间,检测基准检测器30s相对于车辆50的姿势/位置,使用基准检测器30s的姿势/位置检测其它的检测器30o的姿势/位置,并且,评价其它的检测器30o的姿势/位置检测结果。因此,能够在有限的空间,另外,仅通过使车辆50相对于靶tg相对地旋转来简单地检测配置于车辆50的前方、后方、左方以及右方的检测器30的姿势/位置。
47.在第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100中,使用使车辆50旋转的转车台作为变更机构12,但如图8所示,也可以使用使靶tg在车辆50的周围旋转的靶旋转装置作为变更机构121。靶旋转装置121通过变更机构促动器11驱动旋转,能够通过位置传感器131检测旋转角度。在图8所示的检测器的姿势/位置检测系统110中,变更机构121是从顶棚悬挂的环状的框架或者管状的框架,既可以在环状的框架悬挂靶tg,或者,也可以在环状的框架安装靶tg。此外,框架也可以不是正圆而为椭圆形状,车辆50与各靶tg的距离既可以相同,或者,也可以不同。变更机构121也可以还具有在内包于从顶棚悬挂的轨道部的线或者链条等移动体悬挂靶tg的形式。该情况下,通过使导轨部的形状为不定形状,能够将车辆50与靶tg的距离设定为任意的距离。通过使用与车辆50的距离不同的多个靶tg,能够使检测器30的检测数据离散化,能够使检测器30的姿势/位置检测精度的可靠性提高。并且,变更机构121也可以具有在设置于地面的轨道部上移动的车轮台上载置靶tg的形式。在姿势/位置检测系统110中,固定式的姿势/位置检测装置10还能够通过无线通信从车辆50获取检测数据。另外,也可以在车辆50具备姿势/位置检测装置10,该情况下,能够作为车辆控制装置55或者数据处理装置40的一部分、或者作为其它的装置具备姿势/位置检测装置。在车辆50具备姿势/位置检测装置10的情况下,能够通过具有自动驾驶功能的车辆50自主地执行姿势/位置检测处理。
48.在第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100中,仅对基准检测器30s决定检测器30相对于车辆50的姿势/位置,对于其它的检测器30o的姿势/位置使用基准检测器30s的姿势/位置检测结果决定。与此相对,也可以对全部的检测器置30检测检测器30相对于车辆50的姿势/位置。该情况下,使用图7所示的第二区域ar2以及第三区域ar3即可。另
外,在第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100中,利用车辆50的周围360
°
检测检测器30的姿势/位置,但也可以在180
°
、270
°
等范围划分形成各区域ar1~ar3,特别是在不利用第一区域ar1的情况下,也可以删除分配给第一区域ar1的角度。由于减少配置检测器30的区域,而车辆50与靶tg的相对的旋转区域变小,所以能够减少检测器的姿势/位置检测处理所需要的时间。
49.虽然在第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100中,仅限于检测各检测器30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的姿势/位置,对各检测器30执行校准或者校正。校准或者校正能够在车辆50的工厂出厂时、伴随检测器30的拆装或者框架修正的修理时、商用车辆的运行间检查时进行。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,还是在未车载的情况下都能够实现这些方式。
50.在第一实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100中,靶tgc、tgl、tgm分别是对于照相机、lidar、毫米波雷达专用的靶。与此相对,如图9~图11所示,也可以使用与多个检测方式对应的一个靶。图9所示的复合靶tg1具备照相机用的方格花纹的靶部tg11、lidar用的具有反射器功能的靶部tg12以及毫米波雷达用的形成为金属制三角锥的靶部tg13。图10所示的复合靶tg2具备照相机用以及lidar用的形成为开口部的靶部tg21、22以及毫米波雷达用的形成为金属制杆的靶部tg23。图11所示的复合靶tg3与图7所示的靶tgh相同作为照相机用以及lidar用的靶发挥作用,具有具备白色的侧面tg31和黑色的侧面tg32的长方体形状。白色的侧面tg31以及黑色的侧面tg32相邻,所以边缘检测变得容易,提高特征点的提取精度。
51.第二实施方式:
52.第二实施方式的检测器的姿势/位置检测系统在动态地决定靶tg相对于车辆50的位置,即,车辆50相对于靶tg的姿势/位置这一点、具备位置决定装置这一点、以及不具备变更机构12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/位置检测系统除了执行姿势/位置检测装置在姿势/位置检测程序pr1的执行时动态地决定靶tg相对于车辆50的位置的处理之外,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,所以通过标注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。
53.图12所示的处理流程通过由姿势/位置检测装置10即cpu101执行姿势/位置检测程序pr1来执行,例如在车辆50停车到具备姿势/位置检测系统100的姿势/位置检测室200的预先决定的基准位置之后通过自动或者手动开始。cpu101决定靶tg相对于车辆50的位
置,即获取车辆50相对于靶tg的姿势/位置(步骤s300)。具体而言,通过图13~图16所示的任意一个方式获取车辆50的姿势/位置。在图13中,姿势/位置检测系统100具备位置决定装置60、和四台用于在车辆50的两侧方检测车辆50的各车轮的位置检测照相机614。此外,也可以代替位置检测照相机61而使用位置检测lidar。四台位置检测照相机61分别与位置决定装置60连接。位置决定装置60具备用于从位置决定部601以及位置检测照相机61接收检测数据,并在与姿势/位置检测装置10之间交换位置数据、控制指令的发送接收部602。位置决定部601根据从各照相机61获取的各车轮的拍摄数据,提取配置于车轮的中心的车标,决定右前轮点、右后轮点、左前轮点、左后轮点。位置决定部601使用连接右前轮点与左前轮点的线段、连接右后轮点与左后轮点的线段、连接右前轮点与右后轮点的线段、以及连接左前轮点与左后轮点的线段的至少任意一个,决定车辆50相对于靶的姿势/位置,并与预先决定的基准姿势/位置进行对比。预先确定连接前后轮的车标的线段的倾斜,使用求出的线段的倾斜求出前后方向以及左右方向上的车辆50的倾斜。车辆50的基准姿势/位置是指车辆50正对基准靶,且车辆50与基准靶的方向成为预先规定的方向的车辆50的姿势/位置,换句话说,是指预先规定的车辆50相对于基准靶的方向以及距离。基准靶是为了规定车辆50的基准姿势/位置而使用的一个或者多个代表靶,例如在车辆50前进进入姿势/位置检测室的情况下,是配置在车辆50的前方的靶tg。各检测器30搭载于车辆50,各检测器30的姿势/位置的决定精度在车辆50相对于基准靶为基准姿势/位置的情况下最高,车辆相对于靶tg的位置偏移导致各检测器30对靶的检测结果精度的降低。
54.在图14的例子中,姿势/位置检测系统100具备位置决定装置60、位置检测照相机61、以及为了引导车辆50应该取得的基准姿势/位置而在地面上标记的引导线bl。在图14的例子中,示出与车辆50的前方以及两侧方对应的引导线bl。位置检测照相机61配置于姿势/位置检测室的顶棚,从上方拍摄车辆50,并将拍摄数据发送给位置决定装置60。位置决定装置60即位置决定部601求出引导线bl与车辆50的距离,计算相对于基准姿势/位置的偏移,并求出车辆50相对于靶tg的方向即yaw。引导线bl与车辆50的距离例如是引导线bl与位于车辆50的前后左右的四个角部以及车辆50的前保险杠的距离。
55.在图15的例子中,姿势/位置检测系统100具备位置决定装置60、和配置在车辆50的前方,并与位置检测装置60连接的lidar62。在图15的例子中,通过lidar62获取车辆50的前方保险杠、前方格栅、或者前方发动机罩的边缘部的检测点dp,并规定由检测点云构成的外形线。在初始设定时,使用通过使车辆50正确地停止为取得基准姿势/位置而获取的外形线作为基准外形线,并通过与在以下的姿势/位置检测时获取的外形线进行对比,检测车辆50相对于靶tg的位置。
56.在图16的例子中,姿势/位置检测系统100具备位置决定装置60、配置在车辆50的上方并拍摄车辆50的平面姿势/位置的位置检测照相机61、配置在车辆50的侧方并拍摄车辆的垂直姿势/位置以及侧面形状的位置检测照相机61、检测车辆50的位置和基准靶tg2的位置的lidar62、以及储存检测结果的位置信息数据库db。在图16的例子中,位置决定装置60在初始设定时,使车辆50停车到基准姿势/位置,并通过lidar62求出车辆50相对于基准靶tg2的位置,通过位置检测照相机61拍摄车辆50的平面姿势/位置以及垂直姿势/位置,将位置信息与姿势/位置建立对应关系,并作为基准位置信息储存于位置信息数据库db。位置决定装置60在姿势/位置检测时,通过两台位置检测照相机61检测进入姿势/位置检测室的
车辆50的姿势/位置,并与从位置信息数据库db获取的基准位置信息进行对比,决定姿势/位置检测对象车辆的位置信息,即相对于靶tg2的姿势/位置。
57.cpu101开始检测数据的获取(步骤s302),执行检测器30的姿势/位置检测(步骤s304)并结束本处理程序。在不具备变更机构12的第二实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100中,分别在车辆50的前方、后方、左方以及右方配置一个或者多个靶tg,并从分别配置在车辆50的前后、左右的各检测器30获取检测数据。第二实施方式中的检测器30的姿势/位置的检测能够使用在第一实施方式中进行了说明的使用基准检测器30s的姿势/位置检测方式、或者不使用基准检测器30s而利用在相邻的检测器30间重复的检测范围的姿势/位置检测方式。
58.根据以上说明的第二实施方式的检测器的姿势/位置检测系统100,动态地检测靶tg相对于车辆50的位置,即车辆50相对于靶tg的姿势/位置。因此,能够高效地检测搭载于车辆50的多个检测器30的姿势/位置。具体而言,通过正确地把握车辆50相对于靶tg的姿势/位置,能够提高检测器30相对于车辆50的姿势/位置检测的精度,检测有效的检测器30的姿势/位置。使用来自检测器30的检测数据的各种处理以车辆50正对靶tg为前提,即将靶tg相对于车辆50的位置处于预先决定的关系设定为前提。因此,在车辆50相对于靶tg的姿势/位置较大地偏离基准姿势/位置的情况下,即使检测器30相对于车辆50的姿势/位置适当,也有使用来自检测器30的检测数据的各种处理的精度降低,或者,执行误处理的可能性。根据第二实施方式,能够消除这些不良情况。
59.在上述的第二实施方式中,使用固定的靶tg进行了说明,但也可以使用图7所示的姿势/位置检测室200。该情况下,在姿势/位置检测室200至少具备配置用于检测靶tg相对于车辆50的位置的第一靶的第一区域ar1以及配置用于检测检测器30的姿势/位置的第二靶的第二区域ar2即可。姿势/位置检测装置10使车辆50与配置于第一区域ar1的靶tg对置,之后使其与配置于第二区域ar2的靶tg对置。
60.其它的实施方式:
61.(1)也可以组合第一实施方式中的使用变更机构12的检测器30的姿势/位置检测处理、和第二实施方式中的车辆50相对于靶tg的姿势/位置的动态决定。即,也可以在第一实施方式中的步骤s100之前附加动态地决定车辆50相对于靶tg的姿势/位置的步骤,也可以执行第一实施方式中的步骤s104~s106作为第二实施方式中的步骤s304。该情况下,能够使检测器30的姿势/位置检测结果的实效性提高,并且能够进一步使使用检测结果的后级的处理的处理精度提高。
62.(2)在上述各实施方式中,使用具有物理外形的靶tg,但例如也可以使用通过投影映射投影到壁面的靶,作为照相机用的靶tgc。另外,也可以使用基于红外光的投影映射的投影靶,作为lidar用的靶tgl,通过配置在壁面的镜面生成多路径,能够从一个靶tg获取两个点云,通过超出壁面检测一个点云,能够容易地从多个靶tg中检测成为对象的靶。
63.(3)在上述各实施方式中,利用各检测器30间的重复检测范围,执行其它的检测器30o相对于基准检测器30s的姿势/位置检测。在该情况下,也可以在靶tg粘贴红外滤波器,能够通过照相机观测lidar的照射光,执行照相机-lidar间的姿势/位置检测处理。该情况下,能够根据通过照相机拍摄的扫描时的lidar照射光的轨迹的倾斜检测lidar相对于照相机的姿势/位置的偏移。
64.(4)在上述各实施方式中,通过由cpu101执行姿势/位置检测程序pr1,来实现检测器30的姿势/位置的检测、变更机构12的动作控制、车辆50相对于靶tg的姿势/位置的决定,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,存储于计算机能够读取的非过渡有形记录介质。
65.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。
再多了解一些

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