光检测和测距传感器制造技术

本公开涉及一种光检测和测距传感器，用于判定光干扰物是否位于传感器窗口上。一种示例LIDAR传感器包括：包括第一传感器窗口和第二传感器窗口的壳体，所述第一传感器窗口具有使水偏转的第一外表面属性并且所述第二传感器窗口具有与所述第一外表面属性不同的使水偏转的第二外表面属性；激光光源，其被配置为生成透过至少所述第一传感器窗口的光束；光传感器；以及一个或多个处理器，被配置为使用激光光源生成光束的时间与来自所述光束的光到达光传感器的时间之间的定时差异来确定从所述光传感器到所述壳体的外部环境中的对象的距离，并将所述距离作为传感器数据向计算设备发送。

Optical detection and ranging sensor

【技术实现步骤摘要】
光检测和测距传感器
本申请涉及自主驾驶领域。
技术介绍
自主车辆，例如不要求人类驾驶员的车辆，可用于辅助将乘客或物品从一个位置运输到另一个位置。这种车辆可在完全自主驾驶模式中操作，在该模式中乘客可提供一些初始输入，例如目的地，并且车辆将自身操控到该目的地。从而，这种车辆可很大程度上依赖于这样的系统：这种系统能够确定自主车辆在任何给定时刻的位置，并且检测和识别车辆外部的对象，例如其他车辆、停车灯、行人，等等。作为示例，这些系统可包括安装在车辆上的各种位置的传感器，例如激光扫描设备和相机。虽然这种传感器采取许多不同的配置，作为示例，(“光检测和测距”(lightdetectionandranging))LIDAR传感器可至少包括激光光源、光传感器和控制器。激光光源将脉冲光束提供到LIDAR传感器的环境中。从对象朝着LIDAR传感器反射回的来自该光束的任何光被光传感器检测。与反射对象的距离被控制器确定并且表面的记录被记录为空间中的对象。来自接连测量的传感器数据可用于生成环境的3D地图。这种地图的有用性取决于传感器和激光具有透过传感器窗口的无阻碍视野。例如，传感器窗口的区域可由于灰尘、污垢、泥土、盐、树叶、水或充当光干扰物的其他对象或杂物而变得被污染。在此，光干扰物干扰从激光光源离开传感器窗口的光束的路径和/或透过传感器窗口朝着光传感器返回的来自该光束的反射光的路径。从而，光干扰物可使得LIDAR传感器对于传感器窗口的区域生成不正确的信息。结果，LIDAR传感器的性能或者可能劣化，或者由LIDAR传感器生成的数据(传感器数据)可能变得完全无效。例如，传感器窗口上的不透明光干扰物将衰减光束，阻挡受影响的扫描区域中的功能。水或其他透明液体可能不会完全阻挡光束，但水可能起到像透镜那样的作用并且使光束偏转。与不透明光干扰物类似，大角度偏转具有降低返回或反射的光的强度的效果。较小角度的光束偏转可向光传感器返回不正确的数据，导致来自与LIDAR传感器将光束实际瞄准的位置不同的位置的对象的看起来有效的测量。在一些情况中，来自偏转的光的传感器数据劣化到LIDAR传感器的噪声淹没期望的传感器数据的程度。从而，传感器数据变得无用并且无法被车辆的计算设备使用，导致潜在危险的情形。
技术实现思路
本公开的一些方面提供了一种用于判定光干扰物是否位于传感器窗口上的系统。该系统包括壳体。壳体包括第一传感器窗口和第二传感器窗口。第一传感器窗口具有使水偏转的第一外表面属性并且第二传感器窗口具有与第一外表面属性不同的使水偏转的第二外表面属性。该系统还包括被配置为生成透过至少第一传感器窗口的光束的激光光源、光传感器和一个或多个处理器。一个或多个处理器被配置为接收由光传感器检测到的与来自该光束的光相对应的传感器数据，该传感器数据识别出从光传感器到壳体的外部环境中的对象的距离，并且基于与该对象相对应的来自第一传感器窗口的传感器数据的一部分和与该对象相对应的来自第二传感器窗口的传感器数据的一部分之间的比较，判定光干扰物位于第一传感器窗口和第二传感器窗口中的至少一者的表面上。在一个示例中，第一外表面属性与第一传感器窗口的外表面比第二传感器窗口的外表面更疏水相对应。在另一示例中，第一外表面属性与第一传感器窗口的外表面比第二传感器窗口的外表面更亲水相对应。在另一示例中，第一外表面属性对应于施加到第一传感器窗口的第一涂层。在此示例中，第二外表面属性对应于施加到第二传感器窗口的第二涂层，其中第一涂层和第二涂层具有不同的使水偏转的属性。此外，第一外表面属性对应于第一传感器窗口的第一材料。额外地或者替换地，第二外表面属性对应于第二传感器窗口的第二材料，其中第一材料和第二材料具有不同的使水偏转的属性。在另一示例中，该比较包括对于从来自第一传感器窗口的传感器数据的该部分确定的到对象的第一距离和从来自第二传感器窗口的传感器数据的该部分确定的到该对象的第二距离的比较。在该示例中，第一距离和第二距离与在预定的时间段内检测到的对象的不同位置相对应。在另一示例中，第一传感器窗口和第二传感器窗口包括单个窗口的不同部分。在另一示例中，光干扰物是水。在另一示例中，系统还包括车辆，并且壳体被附着到车辆。在此示例中，一个或多个处理器还被配置为基于该比较在自主驾驶模式下控制车辆。此外，一个或多个处理器还被配置为，当该比较表明光干扰物位于第一传感器窗口上时，则当在自主驾驶模式下控制车辆时临时忽略来自第一传感器窗口的传感器数据。额外地或者替换地，该一个或多个处理器还被配置为，当该比较表明光干扰物位于第二传感器窗口上时，则当在自主驾驶模式下控制车辆时临时忽略来自第二传感器窗口的传感器数据。在另一示例中，壳体被配置为旋转以使得激光光源被配置为在壳体旋转期间生成在不同的时间透过第一传感器窗口和第二传感器窗口两者的光束。额外地或者替换地，该系统还包括镜元件，该镜元件被配置为旋转并且在壳体旋转期间透过第一传感器窗口和第二传感器窗口两者在不同的时间反射该光束。在另一示例中，该系统还包括第二激光光源，该第二激光光源被配置为在该激光光源生成透过第一传感器窗口的光束的同时生成透过第二传感器窗口的第二光束。在此示例中，第二激光光源相对于第二传感器窗口是固定的，并且激光光源相对于第一传感器窗口是固定的。额外地或者替换地，壳体被配置为旋转360度，以使得激光光源和第二激光光源与壳体一起旋转。附图说明图1是根据本公开的一些方面的示例车辆的功能图。图2是根据本公开的一些方面的图1的示例车辆的示例外部视图。图3A和3B是根据本公开的一些方面的示例LIDAR传感器的视图。图4A和4B是根据本公开的一些方面的另一示例LIDAR传感器的视图。图5是根据本公开的一些方面的示例流程图。具体实施方式本技术的一些方面涉及判定LIDAR传感器的传感器窗口是否被一个或多个光干扰物所污染。为此，传感器窗口可被配置有不同的表面属性。作为示例，如果传感器窗口是由玻璃或塑料制成的，则外表面可具有被施加以针对窗口上的光干扰物的行为来改变属性的永久涂层。在此，一个传感器窗口可具有疏水涂层，而另一不同窗口可具有亲水涂层。例如，传感器窗口之中的第一传感器窗口可具有比传感器窗口之中的第二传感器窗口更疏水的表面。从而，传感器窗口之中的第二传感器窗口可具有比传感器窗口之中的第一传感器窗口更亲水的表面。随着LIDAR传感器扫描环境，其可通过具有不同表面属性的每个传感器窗口接收信息。例如，两个传感器窗口位于壳体上的不同位置。一个或多个激光器可引导光束透过这些传感器窗口之中的一者或两者。取决于LIDAR传感器的配置，最终，经过每个窗口的激光将会返回关于同一物理区域——例如同一对象——的信息。在所有情况下(无论传感器窗口中的一个或多个是否具有污染物)，都可以比较从每个传感器窗口返回的对应数据点并且执行一般比较。如上所述，每个传感器窗口将对于给定的区域产生了数据点。因为不同的亲水和疏水表面属性，当传感器窗口是湿润的时，取决于透过其生成传感器数据的窗口的表面属性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光检测和测距传感器，其特征在于，包括：/n包括第一传感器窗口和第二传感器窗口的壳体，所述第一传感器窗口具有使水偏转的第一外表面属性并且所述第二传感器窗口具有与所述第一外表面属性不同的使水偏转的第二外表面属性；/n激光光源，其被配置为生成透过至少所述第一传感器窗口的光束；/n光传感器；以及/n一个或多个处理器，被配置为使用激光光源生成光束的时间与来自所述光束的光到达光传感器的时间之间的定时差异来确定从所述光传感器到所述壳体的外部环境中的对象的距离，并将所述距离作为传感器数据向计算设备发送。/n

【技术特征摘要】
20170127 US 15/417,6541.一种光检测和测距传感器，其特征在于，包括：
包括第一传感器窗口和第二传感器窗口的壳体，所述第一传感器窗口具有使水偏转的第一外表面属性并且所述第二传感器窗口具有与所述第一外表面属性不同的使水偏转的第二外表面属性；
激光光源，其被配置为生成透过至少所述第一传感器窗口的光束；
光传感器；以及
一个或多个处理器，被配置为使用激光光源生成光束的时间与来自所述光束的光到达光传感器的时间之间的定时差异来确定从所述光传感器到所述壳体的外部环境中的对象的距离，并将所述距离作为传感器数据向计算设备发送。


2.如权利要求1所述的光检测和测距传感器，其特征在于，所述第一外表面属性与所述第一传感器窗口的外表面比所述第二传感器窗口的外表面更疏水相对应。


3.如权利要求1所述的光检测和测距传感器，其特征在于，所述第一外表面属性与所述第一传感器窗口的外表面比所述第二传感器窗口的外表面更亲水相对应。


4.如权利要求1所述的光检测和测距传感器，其特征在于，所述第一外表面属性与施加到所述第一传感器窗口的第一涂层相对应。


5.如权利要求4所述的光检测和测距传感器，其特征在于，所述第二外表面属性与施加到所述第二传感器窗口的第二涂层相对应，其中所述第一涂层和所述第二涂层具有不同的使水偏转的属性。


6.如权利要求5所述的光检测和测距传感器，其特征在于，所述第一外表面属性与所述第一传感器窗口的第一材料相对应。

【专利技术属性】
技术研发人员：PC洛姆布罗佐，FJA里韦拉，
申请(专利权)人：伟摩有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US