[發(fā)明專(zhuān)利]具有LIDAR傳感器的不利天氣條件檢測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980090314.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113348384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·特雷夫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大陸汽車(chē)系統(tǒng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S17/931
• 分類(lèi)號(hào): G01S17/931;G01S7/481;G01S7/48;G01S7/487;G01S17/18;G01S7/497
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉書(shū)航;呂傳奇

一種檢測(cè)不利天氣條件的方法和裝置。該方法提供了一種包括LIDAR傳感器（13）的系統(tǒng)（10），LIDAR傳感器（13）具有包括光源（20）和照射光學(xué)器件（Tx）的發(fā)射部分（18），以及具有接收光學(xué)器件（Rx）和用于接收反射光的光電檢測(cè)器或光電檢測(cè)器陣列（25）的接收部分（24）。接收光學(xué)器件（Rx）與照射光學(xué)器件（Tx）間隔開(kāi)。照射光學(xué)器件（Tx）和接收光學(xué)器件（Rx）每個(gè)都限定視場(chǎng)，其中所述視場(chǎng)在距傳感器（13）一定距離處重疊，從而限定固體對(duì)象感測(cè)區(qū)域。位于固體對(duì)象感測(cè)區(qū)域之外的區(qū)域限定了非重疊區(qū)域（R）。光電檢測(cè)器確定固體對(duì)象感測(cè)區(qū)域中是否存在指示其中固體對(duì)象的信號(hào)。相同的光電檢測(cè)器還確定非重疊區(qū)域（R）中是否存在指示影響車(chē)輛的不利天氣條件的信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LIDAR（光檢測(cè)和測(cè)距）系統(tǒng)，并且特別地涉及高分辨率閃光LIDAR（HFL）傳感器，其檢測(cè)諸如影響車(chē)輛的天氣條件之類(lèi)的不利條件，以及檢測(cè)視野中的固體對(duì)象。

背景技術(shù)

用于高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)中的LIDAR傳感器在惡劣天氣條件下經(jīng)歷顯著的性能劣化。這些條件包括降雨、降雪、冰雹、毛毛雨、霧霾、煙霧、霧、在潮濕道路（高速公路）上行駛的車(chē)輛輪胎揚(yáng)起的水滴形成的噴霧等。傳感器的性能劣化是由于三個(gè)主要原因。首先，激光的能量被散射，這顯著減小最大可檢測(cè)距離。第二，來(lái)自雪花、雨滴和霧的返回物與來(lái)自固體對(duì)象的返回物相混淆。第三，由于來(lái)自天氣對(duì)象的干擾，LIDAR圖像或點(diǎn)云的質(zhì)量下降。該劣化增加了對(duì)于檢測(cè)車(chē)輛正在其中行駛的當(dāng)前天氣條件的需要，以便能夠進(jìn)入天氣模式，在該模式下，在通知駕駛員接管后，某種功能性將被禁用。

在EP 3091342 A1中公開(kāi)了一種用于檢測(cè)諸如雨的天氣的常規(guī)駕駛員輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用附加的通道用于不利天氣檢測(cè)，這與本專(zhuān)利中使用的技術(shù)相反，在本專(zhuān)利中，普通的對(duì)象檢測(cè)通道用于天氣和對(duì)象檢測(cè)兩者。該現(xiàn)有技術(shù)也在如下意義上受限，即它探測(cè)車(chē)輛前方非常有限的空間，使得可靠性成問(wèn)題。此外，這種常規(guī)的檢測(cè)方式不能區(qū)分天氣條件的類(lèi)型（諸如雨、雪、霧、噴霧等），因?yàn)樵撏ǖ谰哂蟹浅Ｓ邢薜姆直媛省Ｈ欢褂帽疚墓_(kāi)的HFL傳感器的天氣檢測(cè)由于其高分辨率和對(duì)lidar信號(hào)的快速采樣率，可以可靠地檢測(cè)和分類(lèi)天氣條件。

美國(guó)專(zhuān)利第8,879,049號(hào)公開(kāi)了一種光學(xué)感測(cè)系統(tǒng)，其使用僅在傳感器前面的短距離內(nèi)與照射場(chǎng)重疊的專(zhuān)用光電二極管或接收器通道。光電二極管不能用于任何其他目的。該方法再次遭受相同問(wèn)題，即它探測(cè)非常小的區(qū)域（幾立方厘米（cm³）），并且由于其非常低的分辨率而無(wú)法對(duì)天氣條件進(jìn)行分類(lèi)。

因此，存在具有一種用于駕駛員輔助或自主車(chē)輛以使它們安全且可靠的魯棒且有成本效益的天氣檢測(cè)和分類(lèi)系統(tǒng)的需要。因此，該附加功能幫助車(chē)輛容易地監(jiān)視其環(huán)境，并可靠地預(yù)測(cè)/通知性能劣化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是滿足上面指出的需要。根據(jù)實(shí)施例的原理，該目的通過(guò)一種檢測(cè)車(chē)輛的駕駛員輔助或自主車(chē)輛系統(tǒng)中不利天氣條件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法提供了一種包括LIDAR傳感器（特別是HFL傳感器）的系統(tǒng)，該LIDAR傳感器具有包括光源和照射光學(xué)器件的發(fā)射部分，以及具有接收光學(xué)器件和如HFL傳感器中使用的用于接收反射光的光電檢測(cè)器或光電檢測(cè)器陣列的接收部分。接收光學(xué)器件與照射光學(xué)器件間隔開(kāi)。照射光學(xué)器件和接收光學(xué)器件每個(gè)限定一個(gè)視場(chǎng)，其中視場(chǎng)在距傳感器一定距離處重疊，從而限定固體對(duì)象感測(cè)區(qū)域。位于固體對(duì)象感測(cè)區(qū)域之外的區(qū)域限定了非重疊區(qū)域。光電檢測(cè)器確定固體對(duì)象感測(cè)區(qū)域中是否存在指示其中固體對(duì)象的信號(hào)。相同的光電檢測(cè)器還確定在非重疊區(qū)域中是否存在指示影響車(chē)輛的不利天氣條件的信號(hào)。