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KR20230017882A - 라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법 및 디바이스 Download PDF

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KR20230017882A
KR20230017882A KR1020227046304A KR20227046304A KR20230017882A KR 20230017882 A KR20230017882 A KR 20230017882A KR 1020227046304 A KR1020227046304 A KR 1020227046304A KR 20227046304 A KR20227046304 A KR 20227046304A KR 20230017882 A KR20230017882 A KR 20230017882A
Authority
KR
South Korea
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sector
background noise
contamination
detection zone
protective screen
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Pending
Application number
KR1020227046304A
Other languages
English (en)
Inventor
필립 신들러
안드레아스 샤프
Original Assignee
메르세데스-벤츠 그룹 아게
로베르트 보쉬 게엠베하
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 메르세데스-벤츠 그룹 아게, 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 메르세데스-벤츠 그룹 아게
Publication of KR20230017882A publication Critical patent/KR20230017882A/ko
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은 라이다 센서(1)의 보호 스크린(1.1) 상의 오염(V)을 식별하기 위한 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 섹터 배경 잡음이 라이다 센서(1)의 검출 구역(S)의 특별한 섹터(S1 내지 Sn)에서 결정되고, 그리고 검출 구역 배경 잡음이 나머지 검출 구역(S') 또는 전체 검출 구역(S)에서 결정되며, 섹터 배경 잡음이 검출 구역 배경 잡음보다 상당히 더 낮다면, 당해 섹터(S1 내지 Sn)에 오염(V)이 있는 것으로 결정된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 섹터 배경 잡음은 당해 섹터(S1 내지 Sn)에서, 라이다 센서(1)의 수신기의 다양한 감도들에서 결정되며, 더 높은 감도에서 결정된 섹터 배경 잡음이 더 낮은 감도에서 결정된 섹터 배경 잡음보다 상당히 더 높지 않다면, 당해 섹터(S1 내지 Sn)에 오염(V)이 있는 것으로 결정된다

Description

라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법 및 디바이스
본 발명은 라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 추가로, 라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 디바이스, 및 그러한 디바이스의 차량 및/또는 로봇 상의 적용에 관한 것이다.
DE 199 48 252 A1은 센서의 오염을 식별하기 위해 라이다 원리에 따라 작동하는, 차량의 자동적인 종방향 및 횡방향 제어를 위한 시스템에 의한 상태 결정을 위한 방법을 개시한다. 그 상태 결정은, 센서에 의해 수신 및 송신된 신호들에 기반하는 2개의 표시자들에 의존한다. 표시자들은 가중 팩터들로 가중되고 개별 확률들에 링크되며, 여기서, 미리 설정된 임계 값이 미리 설정된 시간 길이 동안 충족되지 않거나 초과되는 경우의 확률로부터, 센서 오염 제거에 관한 설명이 도출된다. 이를 위한 설정된 시간 길이는 높은 차량 속도에서보다 낮은 차량 속도에서 더 크다. 종방향 차량 제어를 위해 선택된 목표 물체에 대한 검출 결과들의 비율과 한 번의 측정 동안 검출된 모든 물체들의 합계를 제공하는, 물체 안정성이 표시자들로서 사용된다.
게다가, DE 10 2012 112 987 B3은 감시 영역 내의 물체들의 상태를 검출 및 결정하는 광전자 센서(opto-electronic sensor)를 개시한다. 센서는, 센서로부터 송신된 광 빔의 방향에서의 뷰 차단에 대한 각도-의존적 뷰 차단 측정을 결정하도록 설계된 평가 유닛을 갖는다.
US 2019/0 107 609 A1은 신호-잡음비(signal-noise ratio) 측정에 기반하여 라이다 디바이스 상의 투과 윈도우의 차단된 상태를 인식하는 이물질 검출기를 갖는 라이다 디바이스를 설명한다.
게다가, US 10 317 534 B2는 세그먼트들로 분할된 시야를 갖는 라이다 시스템을 설명한다. 세그먼트들 각각에서 잡음 레벨이 측정되고, 각각의 세그먼트에서 측정된 잡음 레벨에 따라 감도(sensitivity)가 조정된다.
본 발명은, 라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한, 종래 기술보다 더 양호한 방법 및 더 양호한 디바이스, 및 그러한 디바이스의 적용을 제공하도록 의도된다.
본 발명은, 청구항 제1 항에 제시된 특징들을 갖는 방법, 청구항 제8 항에 제시된 특징들을 갖는 디바이스, 및 청구항 제9 항에 제시된 특징들을 갖는 적용에 의해 이러한 목표를 달성한다.
본 발명의 유리한 실시예들은 종속 청구항들의 목적이다.
라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 본 발명에 따른 방법에서, 라이다 센서의 검출 구역은 다수의 섹터들로 분할되고, 각각의 섹터의 보호 스크린들에 오염이 있는지의 여부에 대해서는 섹터별로 결정된다. 이를 수행하기 위해, 각각의 섹터에서 섹터 배경 잡음이 결정되고, 나머지 검출 구역 또는 전체 검출 구역에서 검출 구역 배경 잡음이 결정되며, 여기서 섹터 배경 잡음이 검출 구역 배경 잡음보다 상당히 더 낮다면, 개개의 섹터에 오염이 있는 것으로 추론된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 각각의 섹터에서, 라이다 센서 상의 수신기의 다양한 감도들에서 섹터 배경 잡음이 결정되며, 여기서, 더 높은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음이 더 낮은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음보다 상당히 더 높지 않다면, 개개의 섹터에 오염이 있는 것으로 추론된다.
여기서, "상당히 더 낮은" 및 "상당히 더 높은"이라는 용어들은, 개개의 비교된 값들 사이의 차이가 적어도, 미리 설정된 임계 값보다 검출가능하고 그리고/또는 더 높다는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
라이다 센서의 보호 스크린 또는 전면 스크린 상의 오염 또는 오물은 라이다 센서의 성능을 저하시키고, 그에 따라 자동화된, 특히 고도로 자동화된 또는 자율적으로 동작하는 차량 및/또는 로봇과 함께 동작하는 시스템에 대한 데이터의 정확도 및 가용성을 감소시킨다. 라이다 센서의 보호 스크린들 상의 오염의 검출은, 예를 들어, 레벨 3+ 자율적으로 동작하는 차량에서 그러한 시스템들에 대한 난제를 나타낸다.
라이다 센서들은 레이저 펄스 또는 레이저 빔을 송신하고, 검출 구역 내의 물체들로부터의 레이저 펄스 또는 레이저 빔의 반사들을 검출한다. 보호 스크린 상에 오염이 있는 경우, 반사된 광 또는 배경 광의 수신된 입력이 감소된다. 라이다 센서의 수신기의 주어진 감도에서, 배경 광은 라이다 센서를 포함하는 라이다 시스템의 잡음 거동을 정의한다. 오염이 있다면, 그것은 그 잡음의 양 및 세기를 감소시킨다.
방법은, 보호 스크린의 오염에 의해 야기되는, 전술된 라이다 센서의 성능의 저하들을 신뢰성 있게 검출하는 것을 가능하게 한다. 그 다음, 라이다 센서들을 사용하는 시스템들로부터의 데이터의 정확도 및 가용성을 보장하고 그리고/또는 증가시키기 위한 적절한 조치들이 취해질 수 있다.
라이다 센서의 수신기의 상이한 감도들에서 섹터 배경 잡음을 비교함으로써 오염이 검출된다면, 섹터가 먼저 그 자신과 비교되고 그리고 그 비교가 100 ms의 짧은 시간 간격들에서, 예를 들어 10 Hz의 스캐닝 주파수로 발생하기 때문에 공간 불일치(spatial inconsistency)들이 덜 무겁게 가중된다. 따라서, 쉐도우들 또는 간섭 소스들의 효과들은 결과에 더 적은 영향을 미친다.
비교를 위해 사용되는 임계 값의 선택은, 예를 들어, 라이다 센서의 설계 및/또는 시스템의 설계에서 원하는 정도의 정확도에 의존한다. 다시 말해서, 자율적으로 동작되는 차량들 또는 로봇들을 위한 특히 보수적으로 설계된 소위 레벨 4 시스템들의 경우, 예를 들어, 운전자 또는 조작자가 움직임의 제어를 건네받을 수 있는 데 이용가능한 소위 레벨 2 시스템들에 대한 것보다 더 낮은 임계 값이 선택된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 임계 값의 선택은, 예를 들어, 라이다 센서를 사용하는 시스템으로부터의 데이터에 대한 요망하는 적용 영역에 의존한다. 이와 관련하여, 예를 들어, 미국의 남쪽 주들의 고속도로들은 스칸디나비아 국가들의 고속도로들보다 덜 민감한 파라미터들을 갖는다.
방법의 가능한 일 실시예에서, 대안적으로 또는 부가적으로, 더 높은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음이 더 낮은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음보다 적어도 10% 더 높지 않으면, 개개의 섹터에 오염이 있는 것으로 결정된다.
방법의 가능한 일 실시예에서, 섹터 배경 잡음이 검출 구역 배경 잡음보다 적어도 10% 더 낮으면, 개개의 섹터에 오염이 있는 것으로 결정된다.
방법의 가능한 다른 실시예에서, 섹터 배경 잡음 및 검출 구역 배경 잡음은 하나의 적외선 레이저 펄스를 전송하는 것과 적외선 레이저 펄스의 하나의 반사를 수신하는 것 사이에서 적어도 하나의 스캔으로 신호 전송 시간 동안 검출된 배경 광 세기에 기초하여 결정된다. 이것은, 섹터 배경 잡음 및 검출 구역 배경 잡음의 매우 쉽고 신뢰할 수 있는 결정을 가능하게 한다.
방법의 가능한 다른 실시예에서, 배경 광의 세기는 전체 신호 전송 시간에 걸쳐 결정되고, 유효 세기 값이 생성된다. 이것은 또한, 섹터 배경 잡음 및 검출 구역 배경 잡음의 매우 쉽고 신뢰할 수 있는 결정을 가능하게 한다.
방법의 가능한 다른 실시예에서, 검출 구역 배경 잡음은, 나머지 검출 구역 또는 전체 검출 구역에서의 배경 광의 잡음 레벨을 결정하는 것에 기반하여 결정된다. 이것은, 검출 구역 배경 잡음의 매우 쉽고 신뢰할 수 있는 결정을 가능하게 한다.
방법의 가능한 다른 실시예에서, 섹터 배경 잡음은 개개의 섹터에서 수행된 정확히 하나의 스캔에 대한 배경 광의 잡음 레벨을 결정하는 것에 기반하여 결정된다. 이것은, 섹터 배경 잡음의 매우 쉽고 신뢰할 수 있는 결정을 가능하게 한다.
방법의 가능한 다른 실시예에서, 섹터 배경 잡음은 개개의 섹터에서 수행되는 스캔들 중 일부 또는 전부에 대한 배경 광의 잡음 레벨을 결정하는 것에 기반하여 결정된다. 이것은 또한, 섹터 배경 잡음의 매우 쉽고 신뢰할 수 있는 결정을 가능하게 한다.
방법의 가능한 다른 실시예에서, 섹터 배경 잡음은 다음과 같이 결정되며: 개개의 섹터에서 수신기에 의해 수신된 모든 입력들이 적분되고, 개개의 섹터에서의 다수의 적외선 레이저 펄스들의 반사들로부터 수신기에 의해 수신된 반사 입력들이 적분되고, 그리고 개개의 섹터에 대한 전체 잡음 입력은 적분된 수신 입력들과 적분된 반사 입력들 사이의 차이로부터 결정된다. 이것은 또한, 섹터 배경 잡음의 매우 쉽고 신뢰할 수 있는 결정을 가능하게 하며, 여기서, 제1 수신된 적외선 레이저 펄스까지의 거리에 대한 임의의 기존의 의존성이 배제될 수 있다.
방법의 가능한 다른 실시예에서, 수신기의 감도는 동작점 조정에 기반하여 또는 스피커의 내부 증폭 팩터를 변경함으로써 설정된다. 라이다 센서의 감도를 증가시키는 것은 또한 배경 광에 의해 생성되는 배경 잡음을 증가시킨다.
본 발명에 따른, 라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 검출하기 위한 디바이스는, 라이다 센서의 검출 구역이 다수의 섹터들로 분할되고, 데이터 프로세싱 유닛이, 개개의 섹터들에서 보호 스크린들 상에 오염이 있는지의 여부를 섹터별로 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 이를 수행하기 위해, 데이터 프로세싱 유닛은, 각각의 섹터에서의 섹터 배경 잡음 및 나머지 검출 구역 또는 전체 검출 구역에서의 검출 구역 배경 잡음을 결정하고, 그리고 섹터 배경 잡음이 검출 구역 배경 잡음보다 더 낮다면, 개개의 섹터에 오염이 있는 것으로 추론된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 각각의 섹터에서, 데이터 프로세싱 유닛은 라이다 센서의 수신기의 다양한 감도들에서 섹터 배경 잡음을 결정하고, 더 높은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음이 더 낮은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음보다 상당히 더 높지 않다면, 개개의 섹터에 오염이 있는 것으로 추론된다.
디바이스는, 보호 스크린의 오염에 의해 야기되는, 전술된 라이다 센서의 성능의 저하들을 신뢰성 있게 검출하는 것을 가능하게 한다. 그 다음, 라이다 센서들을 사용하는 시스템들로부터의 데이터의 정확도 및 가용성을 보장하고 그리고/또는 증가시키기 위한 적절한 조치들이 취해질 수 있다.
차량 및/또는 로봇의 전술된 디바이스의 가능한 일 실시예에서, 적어도 하나의 라이다 센서는 주변 검출을 위해 의도된다. 디바이스를 사용하여, 주변 검출에 영향을 미칠 적어도 하나의 라이다 센서에 대한 보호 스크린의 오염이 쉽고 신뢰할 수 있게 검출될 수 있다.
본 출원의 하나의 가능한 실시예에서, 자동화된, 특히 고도로 자동화된 또는 자율적인 차량 및/또는 로봇은, 적어도 하나의 라이다 센서에 의해 검출된 데이터에 기반하여 동작되며, 그리고 적어도 하나의 라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염의 적어도 하나의 인스턴스가 검출될 때, 자동화된 동작이 감소되고, 그리고/또는 오염의 적어도 하나의 인스턴스를 제거하기 위해 적어도 하나의 조치가 취해진다. 이것은 차량 및/또는 로봇을 동작시키는 신뢰성 및 안전성을 상당히 증가시킬 수 있다.
본 발명의 예들은 도면들을 참조하여 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도면들은 다음을 도시한다:
도 1은 라이다 센서 및 다수의 물체들의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 2는 라이다 센서에 의해 전송 및 수신된 신호들을 갖는 시간 시퀀스의 개략도이다.
동일한 항목들은 모든 도면들에서 동일한 참조부호들로 마킹된다.
도 1은 라이다 센서(1) 및 다수의 물체들(O1 내지 O3)의 사시도를 도시한다. 도 2는 시간(t)의 함수로써 라이다 센서(1)에 의해 전송된 적외선 레이저 펄스(P1)의 송신 및 라이다 센서(1) 상의 수신기에 의해 수신된 반사(P2)의 송신을 도시한다. 반사(P2)는 적어도 하나의 물체(O1 내지 O3)에 송신된 레이저 펄스(P1)의 반사로부터 비롯된다.
라이다 센서(1)는 예를 들어, 여기서 도시되지 않고 주변 검출을 위해 의도된 차량 및/또는 로봇 상의 컴포넌트이다. 라이다 센서(1)에 의해 검출된 데이터에 기반하여, 자동화된, 특히 고도로 자동화된 또는 자율적인 차량 및/또는 로봇이 동작된다.
라이다 센서(1)는 스캐닝될 영역으로 송신되는 적외선 레이저 펄스들(P1)을 생성하기 위한 레이저 조립체(여기서는 도시되지 않음)를 포함한다. 레이저 조립체는 단일 레이저 다이오드 또는 레이저 다이오드 어레이를 포함할 수 있다.
라이다 센서(1)는 또한, 스캐닝될 영역으로부터 다시 반사되는 인입 적외선 펄스들, 즉 반사들(P2)을 검출하기 위한, 광 검출기 조립체(여기서 도시되지 않음)로서 구성된 수신기를 포함한다. 광 검출기 조립체는 단일 수신기 다이오드 또는 수신기 다이오드 어레이를 포함할 수 있다.
레이저 펄스들(P1) 및 반사들(P2)은 직접적으로 또는 편향기 유닛(여기서 도시되지 않음)을 통해, 레이저 조립체로부터 영역으로 또는 영역으로부터 수신기로 전송될 수 있다. 편향 디바이스는 회전 미러, 회전 프리즘, 및/또는 이동가능 마이크로 미러들을 갖는 어레이일 수 있다.
레이저 조립체 및 수신기는 적어도 하나의 보호 스크린(1.1)(또한, 보호 윈도우 또는 라이다 윈도우로 지칭됨) 뒤에 위치되고, 이로써 기계적 손상 및 이물질들의 진입으로부터 가능한 한 많이 보호된다. 레이저 펄스들(P1)은 레이저 조립체에 의해 보호 스크린(1.1)을 통해 스캐닝될 영역으로 송신된다. 반사들(P2)은 영역으로부터 보호 스크린(1.1)을 통해 수신기로 이동한다.
라이다 센서(1)의 스캐닝 구역 또는 검출 구역(S)은 다수의 섹터들(S1 내지 Sn)로 분할된다. 레이저 조립체에 의해 생성된 적외선 레이저 펄스(P1)는 보호 스크린(1.1)을 통해 스캐닝되고 있는 영역으로 지향되고, 보호 스크린에 위치된 물체들(O1 내지 O3)에 의해 다시 반사된다. 반사된 적외선 레이저 펄스, 즉 반사(P2)는 보호 스크린(1.1)을 통해 또는 다른 보호 스크린(도시되지 않음)을 통해 수신기로 이동한다.
섹터(S1)의 영역에서, 보호 스크린(1.1) 상에 또는 다른 보호 스크린(도시되지 않음) 상에 오염(V)이 있는 경우, 반사(P2)의 수신된 입력 및 배경 광(L)의 수신된 입력은 그 섹터(S1)에서 감소된다. 이것은 또한, 그 섹터(S1)에서 배경 광(L)의 잡음 레벨의 감소를 야기한다. 그 잡음 레벨은 또한, 본원에서 배경 잡음으로 지정된다.
이 배경 잡음은 라이다 센서(1)의 감도와 함께, 라이다 센서(1)의 잡음 거동(noise behavior)을 결정한다. 라이다 센서(1)의 감도는, 예를 들어 광 검출기 조립체로서 구성된 수신기의 감도에 기반하여 결정된다. 배경 잡음은 도 2에서, 수신된 반사(P2) 및 배경 광(L)의 시간 시퀀스로 볼 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 조립체는 특정 시점(TP)에 영역을 스캐닝하기 위한 레이저 펄스(P1)를 생성한다. 이것은 스캐닝될 영역으로 송신된다. 라이다 센서(1)에 의해 수행되는 주변 검출에서, 검출 구역(S) 내의 개별적인 섹터들(S1 내지 Sn)은 다수의 라이다 펄스들(P1)로 각각 스캐닝된다.
레이저 펄스들(P1)은, 반사(P2)로서 영역에 위치된 물체(O1 내지 O3)로부터 라이다 센서(1)로 다시 반사된다. 개개의 물체(O1 내지 O3)와 라이다 센서(1) 사이의 거리에 의존하는 신호 전송 시간(TL) 후에, 대응하는 반사(P2)는 라이다 센서(1)의 수신기에 도달하고, 라이다 센서(1)에 의해 수신된 펄스로서 검출된다.
레이저 펄스(P1)를 송신하는 것과 관련된 반사(P2)를 수신하는 것 사이의 신호 전송 시간(TL)에서, 수신기는 배경 광(L)의 잡음을 검출한다. 배경 광(L)의 잡음 레벨은 예를 들어, 미리 설정된 시간 길이에 걸쳐, 이를테면 신호 전송 시간(TL)에 걸쳐 배경 광(L)의 세기를 검출하고, 그리고 그 시간 길이 동안 검출된 세기의 실효 값을 계산함으로써 결정된다.
섹터(S1 내지 Sn)의 배경 잡음(이하, 섹터 배경 잡음으로 지정됨)은 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서 수행된 정확히 1회의 스캔에 대한 배경 광(L)의 잡음 레벨을 결정하는 것에 기반하여 결정된다. 대안적으로, 섹터 배경 잡음은 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서 수행되는 스캔들 중 일부 또는 전부에 대한 배경 광(L)의 잡음 레벨을 결정하는 것에 기반하여 결정된다.
대안적으로, 섹터 배경 잡음은 다음과 같이 결정되며: 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서 수신기에 의해 수신된 모든 입력들은 적분되고, 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서의 다수의 적외선 레이저 펄스들(P1)의 반사들(P2)로부터 수신기에 의해 수신된 반사 입력들은 적분된다. 다음으로, 적분된 수신 입력들과 적분된 반사 입력들 사이의 차이로부터 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에 대한 섹터 배경 잡음을 설명하는 전체 잡음 입력이 결정되며, 따라서 제1 수신된 반사(P2)까지의 거리에 대한 임의의 기존의 의존성은 배제될 수 있다.
보호 스크린(1.1) 상에 오염(V)이 있는지의 여부를 알기 위한 테스트는 섹터별로, 특히, 여기서 도시되지 않은 데이터 프로세싱 유닛에 의해 수행된다. 이는, 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서 보호 스크린(1.1) 상에 오염(V)이 있는지의 여부를 알기 위해 테스트한다.
이 테스트는, 섹터(S1)의 예를 사용하여 아래에서 설명된다. 테스트는, 다른 섹터들(S2 내지 Sn)에 대해 유사한 방식으로 수행된다.
전체 검출 구역(S)의 스캔 동안, 섹터(S1)에서의 섹터 배경 잡음, 그리고 또한, 섹터(S1)가 없는 나머지 섹터들(S2 내지 Sn)을 포함하는 검출 구역(S') 또는 전체 검출 구역(S)에서의 검출 구역 배경 잡음이 검출된다. 검출 구역 배경 잡음은 또한, 나머지 검출 구역(S') 또는 전체 검출 구역(S)에서의 배경 광(L)의 잡음 레벨을 결정하는 것에 기반하여 결정된다. 섹터 배경 잡음이 검출 구역 배경 잡음보다 상당히 더 낮다면, 섹터(S1)에 보호 스크린(1.1)의 오염(V)이 있는 것으로 추론된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 섹터(S1)에서의 섹터 배경 잡음은 수신기의 상이한 감도 설정들에서 상이한 시점들에 결정된다. 그 경우에, 수신기의 감도는, 예를 들어 동작점 조정에 기반하여 또는 스피커의 내부 증폭 팩터를 변화시킴으로써 설정된다. 특히, 10 Hz의 스캐닝 주파수에서 100 ms의 간격들과 같은 짧은 시간 간격들로 상이한 감도들로 조치들이 취해진다. 더 높은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음이 더 낮은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음보다 상당히 더 높지 않으면, 섹터(S1)에 보호 스크린(1.1)의 오염(V)이 있는 것으로 추론된다. 이 실시예에서 오염(V)의 결정은, 섹터(S1)가 먼저 자신과 비교되기 때문에, 공간적 불일치들이 측정 결과에 대해 낮은 영향들만을 갖고, 그 비교는 스캐닝 주파수로 인해 짧은 시간 간격들로 발생한다는 이점을 갖는다. 따라서, 쉐도우들 또는 간섭 소스들의 영향들은 측정 결과에 더 적은 영향을 미친다.
라이다 센서(1)의 보호 스크린(1.1) 상에서 오염(V)의 적어도 하나의 인스턴스가 검출될 때, 차량 및/또는 로봇에서의 적용에 대해 자동화된 동작이 감소될 수 있고, 그리고/또는 오염(V)의 적어도 하나의 인스턴스를 제거하기 위한 적어도 하나의 조치가 취해질 수 있다.
1 : 라이다 센서
1.1 : 보호 스크린
L : 배경 광
O1 내지 O3 : 물체
P1 : 레이저 펄스
P2 : 반사
S : 검출 구역
S1 내지 Sn : 섹터
S' : 나머지 검출 구역
t : 시간
TL : 신호 전송 시간
TP : 시점
V : 오염

Claims (10)

  1. 라이다(Lidar) 센서(1)의 보호 스크린(1.1) 상의 오염(V)을 식별하기 위한 방법으로서,
    상기 라이다 센서(1)의 검출 구역(S)이 다수의 섹터들(S1 내지 Sn)로 분할되고, 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서 상기 보호 스크린(1.1) 상에 오염(V)이 있는지의 여부는 섹터에 의해 결정되고, 그리고
    - 각각의 섹터(S1 내지 Sn)에서 섹터 배경 잡음이 결정되고, 나머지 검출 구역(S') 또는 전체 검출 구역(S)에서 검출 구역 배경 잡음이 결정되며, 상기 섹터 배경 잡음이 상기 검출 구역 배경 잡음보다 상당히 더 낮다면, 상기 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에 오염(V)이 있는 것으로 추론되며 그리고/또는,
    - 각각의 섹터(S1 내지 Sn)에서 상기 라이다 센서(1) 상의 수신기의 다양한 감도들에서 섹터 배경 잡음이 결정되며, 더 높은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음이 더 낮은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음보다 상당히 더 높지 않다면, 상기 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에 오염(V)이 있는 것으로 추론되는,
    라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 섹터 배경 잡음 및 상기 검출 구역 배경 잡음은, 하나의 적외선 레이저 펄스(P1)를 전송하는 것과 적외선 레이저 펄스(P1)의 하나의 반사(P2)를 수신하는 것 사이에서 적어도 하나의 스캔으로 신호 전송 시간(TL) 동안 검출된 배경 광(L) 세기에 기초하여 결정되는,
    라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 배경 광(L)의 세기는 상기 전체 신호 전송 시간(TL)에 걸쳐 결정되고, 유효 세기 값(effective intensity value)이 생성되는,
    라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법.
  4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 검출 구역 배경 잡음은, 나머지 검출 구역(S') 또는 전체 검출 구역(S)에서의 배경 광(L)의 잡음 레벨을 결정하는 것에 기반하여 결정되는,
    라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법.
  5. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 섹터 배경 잡음은
    - 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서 수행되는 정확히 하나의 스캔에 대한 배경 광(L)의 잡음 레벨을 결정하는 것, 또는
    - 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서 수행되는 스캔들 중 일부 또는 전부에 대한 배경 광(L)의 잡음 레벨을 결정하는 것에
    기반하여 결정되는,
    라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법.
  6. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 섹터 배경 잡음은,
    - 상기 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서 수신기에 의해 수신된 모든 입력들이 적분되고,
    - 상기 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서의 다수의 적외선 레이저 펄스들(P1)의 반사들(P2)로부터 수신기에 의해 수신된 반사 입력들이 적분되며,
    - 상기 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에 대한 섹터 배경 잡음을 설명하는 전체 잡음 입력은 적분된 수신 입력들과 적분된 반사 입력들 사이의 차이로부터 결정되는 것과
    같이 결정되는,
    라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신기 감도는, 동작점 조정에 기반하여 또는 상기 스피커의 내부 증폭 팩터를 변경함으로써 설정되는,
    라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 방법.
  8. 라이다 센서(1)의 보호 스크린(1.1) 상의 오염(V)을 식별하기 위한 디바이스로서,
    - 상기 라이다 센서(1)의 검출 구역(S)은 다수의 섹터들(S1 내지 Sn)로 분할되고,
    - 데이터 프로세싱 유닛은, 상기 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에서 보호 스크린(1.1) 상에 오염(V)이 있는지의 여부를 섹터마다 결정하도록 구성되고,
    상기 데이터 프로세싱 유닛은
    - 각각의 섹터(S1 내지 Sn)에서 섹터 배경 잡음을 결정하고, 나머지 검출 구역(S') 또는 전체 검출 구역(S)에서 검출 구역 배경 잡음을 결정하며, 상기 섹터 배경 잡음이 상기 검출 구역 배경 잡음보다 상당히 더 낮다면, 상기 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에 오염(V)이 있는 것으로 추론되며 그리고/또는,
    - 각각의 섹터(S1 내지 Sn)에서 상기 라이다 센서(1)의 수신기의 다양한 감도들에서 섹터 배경 잡음을 결정하고, 더 높은 감도에서 검출된 잡음은 더 낮은 감도에서 검출된 섹터 배경 잡음보다 상당히 더 높지 않다면, 상기 개개의 섹터(S1 내지 Sn)에 오염(V)이 있는 것으로 추론되는,
    라이다 센서의 보호 스크린 상의 오염을 식별하기 위한 디바이스.
  9. 제8 항에 따른 디바이스의 차량 및/또는 로봇에서의 적용으로서,
    적어도 하나의 라이다 센서(1)가 주변 검출을 위해 의도되는,
    디바이스의 차량 및/또는 로봇에서의 적용.
  10. 제9 항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 라이다 센서(1)에 의해 검출된 데이터에 기반하여, 자동화된, 특히 고도로 자동화된 또는 자율적인 차량 및/또는 로봇이 동작되고, 그리고
    - 상기 적어도 하나의 라이다 센서(1)의 보호 스크린(1.1) 상에서 오염(V)의 적어도 하나의 인스턴스(instance)가 검출될 때, 자동화된 동작이 감소되고, 그리고/또는 상기 오염(V)의 적어도 하나의 인스턴스를 제거하기 위한 적어도 하나의 조치가 취해지는,
    방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020128877B3 (de) 2020-11-03 2022-03-10 Daimler Ag Verfahren zur Ermittlung einer Änderung einer Reichweite eines Lidarsensors
DE102023001641A1 (de) 2023-04-24 2024-10-24 Mercedes-Benz Group AG Verfahren und Vorrichtung zur Reichweitenschätzung eines Lidarsensors
DE102023002136A1 (de) 2023-05-25 2024-11-28 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zur Erkennung von Verunreinigungen auf einer Schutzscheibe eines optischen Sensors
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GB2635771A (en) * 2023-11-27 2025-05-28 Red Fox Id Ltd LIDAR data processing

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19948252C2 (de) 1999-10-07 2002-06-13 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Erkennung einer Verschmutzung und/oder Blindheit bei einem nach dem Radar- oder Lidarprinzip arbeitenden Sensor
GB0515605D0 (en) * 2005-07-29 2005-09-07 Qinetiq Ltd Laser measurement device and method
DE102012021830A1 (de) * 2012-11-08 2014-05-08 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optoelektronische Detektionseinrichtung mit einstellbarer Biasspannung eines Avalanche-Photodetektors für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und entsprechendes Verfahren
DE102012112987B3 (de) 2012-12-21 2013-12-05 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung und Abstandsbestimmung von Objekten
JP2017181105A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置
JP6461432B2 (ja) 2016-06-27 2019-01-30 三菱電機株式会社 風計測装置およびライダ装置
KR102656212B1 (ko) 2016-09-20 2024-04-09 이노비즈 테크놀로지스 엘티디 Lidar 시스템 및 방법
JP2020076589A (ja) * 2018-11-06 2020-05-21 日本電産モビリティ株式会社 対象物検出装置

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