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控制系统
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摘要
申请专利号:

CN201610632890.7

申请日:

2016.08.04

公开号:

CN106483878A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

?#34892;?#24615;:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G05B 19/04申请日:20160804|||公开
IPC分类号: G05B19/04 主分类号: G05B19/04
申请人: 瑞萨电子株式会社
发明人: 朴光树
地址: 日本东京
优?#28909;ǎ?/td> 2015.08.27 JP 2015-167719
专利代理机构: 中国国际贸?#29366;?#36827;委?#34987;?#19987;利商标事务所 11038 代理人: 郑宗玉
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610632890.7

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2018.09.04|||2017.03.08

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

提供了一种控制系统。控制系统包括信息获得设备、网络和控制设备。信息获得设备包括被配置成获得指示与对象的距离的距离信息的距离信息获得单元和被配置成发送由距离信息获得单元获得的距离信息的发送单元。控制设备包括被配置成接收由发送单元经由网络发送的距离信息的接收单元、被配置成校正由接收单元接收到的距离信息的距离信息校正单元和被配置成使用由距离信息校正单元校正的距离信息来执行控制的控制单元。距离信息校正单元基于从距离信息获得单元获得距离信息时起直到距离信息被输入到距离信息校正单元时所花的时间,校正距离信息。

权利要求书

1.一种控制系统,包括:
信息获得设备;
网络;以及
控制设备,其中
所述信息获得设备包括:
距离信息获得单元,被配置成获得指示与对象的距离的距离信息;以及
发送单元,被配置成发送由所述距离信息获得单元获得的所述距离信息,
所述控制设备包括:
接收单元,被配置成接收由所述发送单元经由所述网络发送的所述距离信息;
距离信息校正单元,被配置成校正由所述接收单元接收到的所述距离信息;以及
控制单元,被配置成使用由所述距离信息校正单元校正的所述距离信息来执行控制,
以及
所述距离信息校正单元基于从当所述距离信息获得单元获得所述距离信息时起直到
所述距离信息被输入到所述距离信息校正单元时所花的时间来校正所述距离信息。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其中
所述信息获得设备或所述控制设备包括处理单元,所述处理单元被配置成对由所述距
离信息获得单元获得的所述距离信息执行预定处理,以及
所述距离信息校正单元基于指示当所述距离信息获得单元获得所述距离信息时的时
间的获得时间和指示当把已被所述处理单元执行了所述处理的距离信息输入到所述距离
信息校正单元时的时间的输入时间,校正已被所述处理单元执行了所述处理的距离信息。
3.根据权利要求2所述的控制系统,其?#26657;?#25152;述处理单元对由所述距离信息获得单元获
得的所述距离信息执行编码处理。
4.根据权利要求1所述的控制系统,其中
所述控制系统包括多个所述信息获得设备,
所述控制设备还包括存储单元,
所述存储单元存储由所述距离信息获得单元获得的所述距离信息和指示当获得所述
距离信息时的时间的获得时间,以及
所述距离信息校正单元基于存储在所述存储单元中的所述获得时间和指示当把所述
距离信息从所述存储单元输入到所述距离信息校正单元时的时间的输入时间,校正所述距
离信息。
5.根据权利要求1所述的控制系统,其中
所述发送单元发送所述距离信息和指示当所述距离信息获得单元获得所述距离信息
时的时间的获得时间,
所述接收单元接收所述距离信息和所述获得时间,以及
所述距离信息校正单元基于由所述接收单元接收到的所述获得时间和指示当把所述
距离信息输入到所述距离信息校正单元时的时间的输入时间,校正所述距离信息。
6.根据权利要求1所述的控制系统,其中
所述控制设备包括存储单元,所述存储单元预先存储从当所述距离信息获得单元获得
所述距离信息时起直到所述距离信息被输入到所述距离信息校正单元时所花的时间,以及
所述距离信息校正单元使用存储在所述存储单元中的所述时间来校正所述距离信息。
7.根据权利要求1所述的控制系统,其?#26657;?#25152;述距离信息校正单元使用相对于所述对象
的相对速度来校正所述距离信息。
8.根据权利要求7所述的控制系统,其?#26657;?#24403;所述对象是静止对象时,所述距离信息校
正单元使用所述控制系统的速度作为所述相对速度。
9.根据权利要求7所述的控制系统,其?#26657;?#24403;所述对象是移动对象时,所述距离信息校
正单元使用根据由所述距离信息获得单元获得的所述距离信息的变化而计算出的速度,作
为所述相对速度。
10.根据权利要求1所述的控制系统,其?#26657;?#25152;述网络是兼容以太网的网络。
11.根据权利要求1所述的控制系统,其?#26657;?#25152;述控制单元使用所述距离信息来控制车
辆。
12.一种控制系统,包括:
相机;
网络;以及
控制设备,其中
所述相机包括:
成像单元,被配置成捕捉对象的图像;以及
发送单元,被配置成发送由所述成像单元捕捉到的所述图像,所述控制设备包括:
接收单元,被配置成接收由所述发送单元经由所述网络发送的所述图像;
距离信息生成单元,被配置成根据由所述接收单元接收到的所述图像生成指示与所述
对象的距离的距离信息;
距离信息校正单元,被配置成校正由所述距离信息生成单元生成的所述距离信息;以

控制单元,被配置成使用由所述距离信息校正单元校正的所述距离信息来执行控制,
以及
所述距离信息校正单元基于从当所述成像单元捕捉所述图像时起直到所述距离信息
被输入到所述距离信息校正单元时所花的时间,校正所述距离信息。
13.一种控制系统,包括:
信息获得设备;
网络;以及
控制设备,其中
所述信息获得设备包括:
距离信息获得单元,被配置成获得指示与对象的距离的距离信息;以及
发送单元,被配置成发送由所述距离信息获得单元获得的所述距离信息,
所述控制设备包括:
接收单元,被配置成接收由所述发送单元经由所述网络发送的所述距离信息;
延迟时间计算单元;以及
控制单元,
所述延迟时间计算单元计算从当所述距离信息获得单元获得所述距离信息时起直到
所述距离信息被输入到所述延迟时间计算单元时所花的时间,以及
所述控制单元使用由所述接收单元接收到的所述距离信息和由所述延迟时间计算单
元计算出的所述时间来执行控制。

?#24471;?#20070;

控制系统

对相关申请的交叉引用

本申请基于2015年8月27日提交的日本专利申请第2015-167719号,并要求它的优
?#28909;ǎ?#35813;专利申请的全部内容通过引用的方式合并于此。

?#38469;?#39046;域

本发明涉及控制系统,并且涉及例如使用指示与对象的距离的距离信息的控制系
统。

背景?#38469;?br />

如在例如日本未经审查的专利申请公布第2015-24713号和第2013-203336号中所
公开的,最近已广泛地开发了用于使用从车载相机获得的信息来控制车辆的?#38469;酢?#24403;从车
载相机获得的距离图像被传输到控制设备并且控制设备根据这样的信息执行控制时,控制
设备根据由于例如传输延迟而从车辆的实际位置移开的位置信息来控制车辆。为了解决由
传输延迟导致的这样的问题,例如,日本未经审查的专利申请公布第2009–85761号和第
2008–149805号公开了用于基于发送时间和接收时间来计算由传输延迟导致的延迟时间并
且校正位置信息或距离信息的?#38469;酢?br />

发明内容

然而,出现延迟的原因并不总是传输延迟,可能会有出现延迟的其他原因。即使当
发生除传输延迟以外的延迟时,也希望有用于消除延迟的影响的?#38469;酢?br />

根据下面的对?#24471;?#20070;和附图的描述,相关?#38469;?#30340;其他问题和本发明的新特征将变
得清楚。

根据一个方面,控制系统基于从当信息获得设备的距离信息获得单元获得距离信
息时起直到距离信息被输入到控制设备的距离信息校正单元时所花的时间来校正距离信
息。

根据以上方面,可以改进使用指示与对象的距离的距离信息的控制的准确度。

附图?#24471;?br />

根据下面的结合各个附图对某些实施例进行的描述,以上和其他方面、特点和优
点将变得更清楚,其?#26657;?br />

图1是示出根据第一实施例的控制系统的配置的框图;

图2是示出根据第一实施例的控制系统的操作的示例的流程图;

图3是示出根据第二实施例的控制系统的配置的框图;

图4是示出根据第二实施例的控制系统的操作的示例的流程图;

图5是示出根据第三实施例的控制系统的配置的框图;

图6是示出根据第三实施例的控制系统的操作的示例的流程图;

图7是示出根据第四实施例的控制系统的配置的框图;

图8是示出根据第四实施例的控制系统的操作的示例的流程图;

图9是示出根据第五实施例的控制系统的配置的框图;

图10是示出根据第五实施例的控制系统的操作的示例的流程图;

图11是示出根据第六实施例的控制系统的配置的框图;

图12是示出根据第六实施例的控制系统的操作的示例的流程图;以及

图13是示出根据实施例的修改示例的控制系统的配置的示例的框图。

具体实施方式

适当地省略并且简化下面的描述和附图以使描述变得清楚。另外,附图中作为用
于执行各种处理的功能块所示出的元件可以通过CPU、存储器和其他电路以?#24067;?#26041;式来实
?#37073;?#24182;且可以通过加载到存储器等中的程序以软件方式来实现。相应地,所属领域的?#38469;?#20154;
员可以理解,这些功能块可以以各种形式来实?#37073;?#21253;括但不仅限于,单独通过?#24067;?#26469;实?#37073;?br />单独通过软件来实?#37073;?#25110;通过?#24067;?#21644;软件的组合来实现。在附图?#26657;?#30456;同元件通过相同参考
符号来表示,并且根据需要而省略了重复的描述。

可以使用任何类型的非暂态计算机可读介质来存储程序并且将程序提供给计算
机。非暂态计算机可读介质包括任何类型的?#34892;未?#20648;介质。非暂态计算机可读介质的示例
包括磁存储介质(诸如软盘、磁带、硬盘驱动器等),光学磁存储介质(例如,磁光盘),CD-ROM
(压缩盘只读存储器),CD-R(压缩盘可记录),CD-R/W(压缩盘可重写),以及半导体存储器
(诸如掩模ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦PROM)、?#20102;賀OM、RAM(随机存取存储器)等)。
可以使用任何类型的非暂态计算机可读介?#24335;?#31243;序提供给计算机。暂态计算机可读介质的
示例包括电信号、光信号和电磁波。暂态计算机可读介质可以经由有线通信线路(例如,电
线和光纤)或无线通信线?#26041;?#31243;序提供给计算机。

第一实施例

在下文?#26657;?#23558;参考附图来描述第一实施例。图1是示出根据第一实施例的控制系统
10的配置的框图。例如,控制系统10安装在如图1所示的车辆1上。在下文?#26657;?#34429;然控制系统
10将被描述为安装在车辆1?#31995;?#31995;统,但是控制系统10可被安装在除车辆以外的对象上,以
作为控制除车辆以外的要被控制的对象的系统。

如图1所示,控制系统10包括信息获得设备20和控制设备30。信息获得设备20经由
网络40连接到控制设备30。例如,网络40兼容以太网。根据以太网,容?#29366;?#24314;网络,并且容易
增加发送设备和接收设备的数量。另外,根据以太网,可以容易地改变连接到网络的设备的
数量。兼容以太网的网络的一个示例是以太网AVB(音频视频桥接)网络。注意,网络40不仅
限于此,可以是其他网络。例如,网络40可以是兼容其他标准的以太网网络、CAN(控制器区
域网络)等。注意,信息获得设备20和控制设备30之间的通信不限于有线通信,而可以是诸
如无线LAN或蓝牙之类的无线通信。

首先,将描述信息获得设备20。

信息获得设备20获得关于对象的信息。虽然信息获得设备20例如被配置为立体相
机、TOF(飞行时间)相机、激光?#29366;?#31561;,但是信息获得设备20也可被配置成获得与对象的距
离的信息的其他设备。信息获得设备20包括距离信息获得单元200、时钟单元201、存储器
202、编码单元203和发送单元204。

距离信息获得单元200获得距离信息。距离信息指示与对象的距离。例如,距离信
息获得单元200使用诸如立体相机、TOF相机、激光?#29366;?#31561;测?#32771;际?#26469;获得距离信息。当距离
信息获得单元200获得距离信息时,距离信息获得单元200还从时钟单元201获得“获得时
间?#20445;?#35813;获得时间是当获得距离信息时的时间。距离信息获得单元200向编码单元203输出已
获得的距离信息,并且将已获得的获得时间存储在存储器202中。

存储器202是包括SRAM(静态随机存取存储器)、DDR(双倍数据速率)存储器等的存
储单元。

时钟单元201输出时间。时钟单元201与稍后将描述的控制设备30的时钟单元304
同步。在此实施例?#26657;?#34429;然时钟单元201根据IEEE1588PTP(精度时间协议)与时钟单元304同
步,但是时钟单元201也可以根据其他协议与时钟单元304同步。

编码单元203根据预定的编码方案对由距离信息获得单元200获得的距离信息进
行编码。例如,编码单元203使用诸如JPEG或H.264之类的编解码器,对由距离信息获得单元
200获得的距离图像执行编码处理。编码单元203向发送单元204输出经编码的距离信息。

发送单元204发送由距离信息获得单元200获得的距离信息。具体来说,发送单元
204经由网络40向控制设备30发送由编码单元203编码的距离信息。当经编码的距离信息从
编码单元203输入到发送单元204时,发送单元204从存储器202中读出距离信息的获得时
间,并且将经编码的距离信息和获得时间发送到控制设备30。

接下来,将描述控制设备30。

控制设备30执行使用由信息获得设备20获得的信息的处理,在此实施例?#26657;?#26159;使
用由信息获得设备20获得的距离信息来控制车辆1的ECU(电子控制单元)。如下文所描述
的,控制设备30校正由距离信息获得单元200获得的距离信息,并且使用经校正的距离信息
来控制车辆1。如图1所示,控制设备30包括接收单元300、存储器301、解码单元302、距离信
息校正单元303、时钟单元304和控制单元305。

接收单元300接收从信息获得设备20的发送单元204发送的信息。具体来说,接收
单元300接收已由发送单元204发送的经编码的距离信息和获得时间。接收单元300向解码
单元302输出已接收到的经编码的距离信息。另外,接收单元300将接收到的获得时间存储
在存储器301中。如同存储器202一样,存储器301是包括例如SRAM、DDR存储器等的存储单
元。

解码单元302解码已输入的经编码的距离信息。例如,解码单元302使用诸如JPEG
或H.264之类的编解码器对距离图像执行解码处理。解码单元302向距离信息校正单元303
输出经解码的距离信息。

距离信息校正单元303校正由接收单元300接收到的距离信息。具体来说,距离信
息校正单元303校正由解码单元302解码的距离信息。距离信息校正单元303基于从当由信
息获得设备20的距离信息获得单元200获得距离信息时起直到距离信息被输入到距离信息
校正单元303时所花的时间来校正距离信息。

在下文?#26657;?#23558;详细地描述由距离信息校正单元303执行的对距离信息的校正。

距离信息校正单元303从时钟单元304获得当从解码单元302输入距离信息时的时
间。即,距离信息校正单元303从时钟单元304获得当距离信息被输入到距离信息校正单元
303时的输入时间。注意,时钟单元304与时钟单元201同步,并且输出时间。另外,当距离信
息被输入到距离信息校正单元303时,距离信息校正单元303从存储器301中读出距离信息
的获得时间。

接下来,距离信息校正单元303基于输入时间和获得时间来计算延迟时间。更具体
而言,距离信息校正单元303通过下列表达式(1)来计算延迟时间。

(延迟时间)=(输入时间)-(获得时间)…(1)

上面的延迟时间不仅包括由网络40中的传输延迟导致的延迟时间,而?#19968;?#21253;括由
编码单元203和解码单元302执行的处理时间等导致的其他延迟时间。

距离信息校正单元303使用相对于对象的相对速度和通过上面的表达式(1)计算
的延迟时间,校正距离信息。注意,相对速度是车辆1相对于要被校正的距离信息中所描述
的对象的相对速度。距离信息校正单元303获得例如由测量单元(未示出)测量到的相对速
度,并且校正距离信息。

要由距离信息获得单元200测量的对象例如可以是静止对象(诸如停车场的墙)或
移动对象(诸如在车辆1前方行驶的前面的车辆)。例如,当对象是静止对象时,相对于对象
的相对速度等于车辆1的速度,并且可以被容易地获得。即,当对象是静止对象时,距离信息
校正单元303可以使用控制设备30(车辆1)的速度作为相对速度。

而当对象是移动对象时,可以根据由距离信息获得单元200获得的距离信息的变
化来获得相对速度。即,当对象是移动对象时,距离信息校正单元303可以使用根据由距离
信息获得单元200获得的距离信息的变化计算出的速度,作为相对速度。具体来说,例如,当
使用在要被校正的距离信息的获得时间之前的预定时间获得的距离信息时,可以通过在预
定时间内距离信息的变化量来计算相对速度。注意,用于获得相对速度的方法不限于上面
的方法,并且可以是其他方法。

距离信息校正单元303使用延迟时间和相对速度,通过下列表达式(2)来校正距离
信息。

(经校正的距离)=(校正之前的距离)-(相对速度)×(延迟时间)…(2)

距离信息校正单元303向控制单元305输出经校正的距离信息。

控制单元305使用由距离信息校正单元303校正的距离信息,控制车辆1。例如,当
在车辆1前方存在对象时,控制单元305执行控制(诸如制动控制、警告车辆1的驾驶员、?#38647;?br />运动等),以便避免与对象的碰撞。

接下来,将描述根据第一实施例的控制系统10的操作的示例。图2是示出根据第一
实施例的控制系统10的操作的示例的流程图。在下文?#26657;?#23558;参考图2描述操作的示例。

在步骤100(S100)?#26657;?#20449;息获得设备20的距离信息获得单元200获得指示与对象的
距离的距离信息,向编码单元203输出所获得的距离信息,还从时钟单元201获得距离信息
的获得时间,并且将距离信息的获得时间存储在存储器202中。

在步骤101(S101)?#26657;?#32534;码单元203根据预定的编码方案对输入的距离信息进行编
码,并且向发送单元204输出经编码的距离信息。

在步骤102(S102)?#26657;?#21457;送单元204经由网络40将在步骤101中编码的距离信息发
送到控制设备30。此时,发送单元204从存储器202中读出要被发送的距离信息的获得时间,
并且与距离信息一起发送获得时间。

在步骤103(S103)?#26657;?#25511;制设备30的接收单元300接收由发送单元204在步骤102中
发送的经编码的距离信息和获得时间。此时,接收单元300将接收到的获得时间存储在存储
器301?#26657;?#24182;?#19968;?#21521;解码单元302输出接收到的距离信息。

在步骤104(S104)?#26657;?#35299;码单元302对经编码的距离信息进行解码。解码单元302向
距离信息校正单元303输出经解码的距离信息。

在步骤105(S105)?#26657;?#36317;离信息校正单元303基于距离信息的获得时间和作为当距
离信息被输入到距离信息校正单元303时的时间的输入时间,校正在步骤104中解码的距离
信息。具体来说,当从解码单元302输入距离信息时,距离信息校正单元303从时钟单元304
获得输入时间,并?#19968;?#20174;存储器301中获得指示当获得距离信息时的时间的获得时间。然
后,距离信息校正单元303使用获得时间和输入时间,通过表达式(1)来计算延迟时间,并且
通过表达式(2)来计算经校正的距离信息。

在步骤106(S106)?#26657;?#25511;制单元305基于在步骤105中校正的距离信息来控制车辆
1。

根据此实施例,控制系统10不仅可以校正由网络40中的传输延迟导致的误差,而
且可以校正由从获得距离信息时起直到紧挨在使用距离信息之前生成的?#25105;?#24310;迟时间导
致的误差。因此,根据此实施例的控制系统10,可以改进使用指示与对象的距离的距离信息
的控制的准确度。

在上面的实施例?#26657;?#34429;然编码单元203和解码单元302被包括在控制系统10中作为
执行可能生成延迟的处理的单元,但是控制系统10还可以包括执行可能生成其他延迟的处
理的其他处理单元,?#28304;?#26367;编码单元203和解码单元302或作为其补充。即,控制系统10的信
息获得设备20或控制设备30可包括对由距离信息获得单元200获得的距离信息执行预定处
理的?#25105;?#22788;理单元。利用这样的配置,距离信息校正单元303可以基于指示当距离信息获得
单元200获得距离信息时的时间的获得时间和指示当把已被处理单元执行了处理的距离信
息输入到距离信息校正单元303时的时间的输入时间,校正已被处理单元执行了处理的距
离信息。即,上面的编码单元203和解码单元302是此处理单元的示例,并且是对由距离信息
获得单元200获得的距离信息执行编码处理的处理单元。

第二实施例

接下来,将描述根据第二实施例的控制系统11。图3是示出根据第二实施例的控制
系统11的配置的框图。第一实施例和第二实施例之间的主要区别是,如图3所示,在第二实
施例?#26657;?#25511;制系统包括多个信息获得设备。根据此实施例的控制系统11包括多个信息获得
设备21和控制设备31。具体来说,在此实施例?#26657;?#34429;然控制系统11包括两个信息获得设备
21,但是信息获得设备21的数量不限于两个,并且可?#28304;?#20110;两个。相应的信息获得设备21经
由网络40连接到控制设备31。

信息获得设备21中的每一个都包括距离信息获得单元200、时钟单元201和发送单
元204。由于根据此实施例的距离信息获得单元200、时钟单元201和发送单元204与根据第
一实施例的信息获得设备20的距离信息获得单元200、时钟单元201和发送单元204相同,因
?#31169;?#30465;略其描述。与根据第一实施例的信息获得设备20不同,信息获得设备21中的每一个
都不包括编码单元203和存储器202。然而,信息获得设备21各自可包括编码单元203和存储
器202,以便它与信息获得单元20具有相同配置。

在信息获得设备21中的每一个?#26657;?#21457;送单元204经由网络40,将由距离信息获得单
元200获得的距离信息与从时钟单元201中获得的距离信息的获得时间一起发送到控制设
备31。

控制设备31包括接收单元306、存储器307、时钟单元304、距离信息校正单元303和
控制单元305。与根据第一实施例的控制设备30不同,控制设备31不包括解码单元302。然
而,控制设备31可包括解码单元302,以便它将与控制设备30具有相同配置。

接收单元306将接收到的距离信息和获得时间存储在存储器307中。如同存储器
202一样,存储器307例如是包括SRAM、DDR存储器等的存储单元。即,存储器307是存储由距
离信息获得单元200获得的距离信息和指示当获得距离信息时的时间的获得时间的存储单
元。当接收单元306从所有信息获得设备21接收到距离信息时,接收单元306通知距离信息
校正单元308。

距离信息校正单元308基于存储在存储器307中的获得时间和指示当将距离信息
从存储器307输入到距离信息校正单元308时的时间的输入时间,校正每个距离信息。具体
来说,当距离信息校正单元308从接收单元306接收到指示从所有信息获得设备21接收到距
离信息的通知时,距离信息校正单元308从存储器307读出从相应的信息获得设备21发送的
距离信息和获得时间,并?#19968;?#20174;时钟单元304获得读出时间。虽然在此实施例?#26657;?#36317;离信息
校正单元308在从接收单元306接收到指示已从所有信息获得设备21获得了距离信息的通
知时开始校正处理,但是为了开始校正处理,不一定需要这样的通知。例如,每当接收单元
306从信息获得设备21中的一个接收到距离信息时,接收单元306都可以向距离信息校正单
元308通知接收到距离信息,并且距离信息校正单元308可以使用通知来检测从所有信息获
得设备21获得距离信息,然后开始校正处理。

距离信息校正单元308计算从相应的信息获得设备21发送的相应的距离信息的延
迟时间。具体来说,距离信息校正单元308通过上面的表达式(1),计算相应的距离信息的延
迟时间。在此实施例?#26657;?#36755;入时间是当距离信息校正单元308从存储器307中读出距离信息
和获得时间时的时间。

注意,如果保证距离信息获得单元200同时获得相应的信息获得设备21中的相应
的距离信息,则相应的信息获得设备21中的获得时间将相同。因此,在这样的情况下,不一
定需要来?#36816;?#26377;信息获得设备21的获得时间。如此,在这样的情况下,不需要计算每个距离
信息的延迟时间,并且可以基于发送时间和读出时间中的任何一个来计算一个延迟时间。

接下来,如在第一实施例中一样,距离信息校正单元308通过上面的表达式(2),校
正相应的距离信息。距离信息校正单元308向控制单元305输出相应的经校正的距离信息。
控制单元305基于输入的多个距离信息来控制车辆1。例如,控制单元305根据多个距离信
息,创建指示车辆1的整个外周的地图或三维地图,并且根据该地图来控制车辆1。

接下来,将描述根据第二实施例的控制系统11的操作的示例。图4是示出根据第二
实施例的控制系统11的操作的示例的流程图。在下文?#26657;?#23558;参考图4描述操作的示例。

在步骤200(S200)?#26657;?#22810;个信息获得设备21之中的第一信息获得设备21的距离信
息获得单元200获得指示与对象的距离的距离信息(第一距离信息),并?#19968;?#20174;时钟单元201
获得距离信息的获得时间。然后,第一信息获得设备21的距离信息获得单元200向发送单元
204输出获得的距离信息和获得时间。

在步骤201(S201)?#26657;?#21457;送单元204经由网络40将距离信息和获得时间发送到控制
设备31。

在步骤202(S202)?#26657;?#25511;制设备31的接收单元306接收由发送单元204在步骤201中
发送的第一距离信息和第一距离信息的获得时间。此时,接收单元306将接收到的第一距离
信息和第一距离信息的获得时间存储在存储器307中。

在步骤203(S203)?#26657;?#22810;个信息获得设备21之中的第二信息获得设备21的距离信
息获得单元200获得指示与对象的距离的距离信息(第二距离信息),并?#19968;?#20174;时钟单元201
获得距离信息的获得时间。然后,第二信息获得设备21的距离信息获得单元200向发送单元
204输出获得的距离信息和获得时间。

在步骤204(S204)?#26657;?#21457;送单元204经由网络40将距离信息和获得时间发送到控制
设备31。

在步骤205(S205)?#26657;?#25511;制设备31的接收单元316接收由发送单元204在步骤204中
发送的第二距离信息和第二距离信息的获得时间。此时,接收单元306将接收到的第二距离
信息和第二距离信息的获得时间存储在存储器307中。

注意,从步骤200到步骤202的处理和从步骤203到步骤205的处理可以并行地执
行。

在步骤206(S206)?#26657;?#24403;从所有信息获得设备21发送相应的距离信息时,距离信息
校正单元308基于相应的获得时间和输入时间,校正相应的距离信息。具体来说,当来?#36816;?br />有信息获得设备21的相应的距离信息存储在存储器307中时,距离信息校正单元308从存储
器307中读出相应的距离信息和获得时间,并?#19968;?#20174;时钟单元304获得作为读出时间的输入
时间。然后,距离信息校正单元308使用获得时间和输入时间,通过表达式(1)来计算延迟时
间,并且通过表达式(2)来计算经校正的距离信息。

在步骤207(S207)?#26657;?#25511;制单元305基于在步骤206中校正的相应的距离信息来控
制车辆1。具体来说,控制单元305同时使用所有经校正的距离信息来控制车辆1。

根据此实施例,控制系统11不仅可以校正由网络40中的传输延迟导致的误差,而
且可以校正由从获得距离信息时起直到紧挨在使用距离信息之前生成的?#25105;?#24310;迟时间导
致的误差。具体来说,控制系统11不仅可以校正由传输延迟导致的误差,而且可以校正由对
应于要把来?#36816;?#26377;信息获得设备21的相应的距离信息累积在存储器307中所花的累积时间
的延迟时间导致的误差。因此,根据此实施例的控制系统11,在使用由多个信息获得设备21
获得的信息的控制系统?#26657;?#21487;以改进使用指示与对象的距离的距离信息的控制的准确度。

第三实施例

接下来,将描述根据第三实施例的控制系统12。图5是示出根据第三实施例的控制
系统12的配置的框图。第一实施例和第三实施例之间的不同是,如图5所示,在第三实施例
?#26657;?#25511;制系统包括相机22?#28304;?#26367;信息获得设备20,而控制设备生成距离信息。在此实施例
?#26657;?#23558;适当地省略与上文已经描述的组件相同的组件的描述。

例如,相机22是立体相机,并且包括成像单元205、时钟单元201和发送单元206。

成像单元205通过诸如CCD(电荷耦合器件)传感器之类的成像元件来捕捉对象的
图像。当相机22被配置为立体相机时,成像单元205同时从多个不同的方向捕捉对象的图
像。

当成像单元205捕捉图像时,成像单元205获得当从时钟单元201获得捕捉到的图
像时的获得时间(捕捉时间)。成像单元205向发送单元206输出捕捉到的图像和获得时间。
注意,如在上面的实施例中一样,相机22中的时钟单元201与控制设备的时钟单元304同步。

发送单元206发送由成像单元205捕捉到的图像。更具体而言,发送单元206经由网
络40将捕捉到的图像和获得时间发送到控制设备32。

如根据第一实施例的信息获得设备20一样,相机22可包括编码单元203和存储器
202。

控制设备32包括接收单元309、存储器310、距离信息生成单元311、距离信息校正
单元312、时钟单元304和控制单元305。与根据第一实施例的控制设备30不同,控制设备32
不包括解码单元302。然而,控制设备32可包括解码单元302。

接收单元309经由网络40接收由相机22的发送单元206发送的图像。具体来说,接
收单元309接收由相机22的发送单元206发送的图像以及图像的获得时间。接收单元309向
距离信息生成单元311输出接收到的捕捉到的图像,并且将接收到的获得时间输出到存储
器310。如同存储器202一样,存储器310例如是包括SRAM、DDR存储器等的存储单元。

距离信息生成单元311根据由接收单元309接收到的图像,生成指示与对象的距离
的距离信息。距离信息生成单元311例如基于由接收单元309接收到的多个捕捉到的图像,
生成距离信息。注意,距离信息生成单元311可以对单个捕捉到的图像执行图像处理,并且
生成距离信息。距离信息生成单元311向距离信息校正单元312输出生成的距离信息。

距离信息校正单元312校正由距离信息生成单元311生成的距离信息。距离信息校
正单元312基于从成像单元205捕捉图像时起直到距离信息被输入到距离信息校正单元312
时所花的时间,校正距离信息。当从距离信息生成单元311向距离信息校正单元312输出所
生成的距离信息时,距离信息校正单元312从时钟单元304获得指示当把距离信息从距离信
息生成单元311输入到距离信息校正单元312时的输入时间,并?#19968;?#35835;出存储在存储器310
中的获得时间。然后,距离信息校正单元312基于获得时间和输入时间,校正距离信息。更具
体而言,距离信息校正单元312通过上面的表达式(1)来计算距离信息的延迟时间,并且通
过上面的表达式(2)来校正距离信息。距离信息校正单元312向控制单元305输出经校正的
距离信息。

接下来,将描述根据第三实施例的控制系统12的操作的示例。图6是示出根据第三
实施例的控制系统12的操作的示例的流程图。在下文?#26657;?#23558;参考图6描述操作的示例。

在步骤300(S300)?#26657;?#30456;机22的成像单元205捕捉对象的图像,并?#19968;?#20174;时钟单元
201获得捕捉到的图像的获得时间(捕捉时间)。然后,成像单元205向发送单元206输出捕捉
到的图像和获得时间。

在步骤301(S301)?#26657;?#21457;送单元206经由网络40将图像与获得时间一起发送到控制
设备32。

在步骤302(S302)?#26657;?#25511;制设备32的接收单元309接收由发送单元206在步骤301中
发送的图像和图像的获得时间。此时,接收单元306向距离信息生成单元311输出接收到的
图像,并且将接收到的获得时间存储在存储器310中。

在步骤303(S303)?#26657;?#36317;离信息生成单元311根据图像生成距离信息。

在步骤304(S304)?#26657;?#36317;离信息校正单元312基于获得时间和输入时间,校正距离
信息。具体来说,当从距离信息生成单元311输入距离信息时,距离信息校正单元303从存储
器310中读出获得时间,并?#19968;?#20174;时钟单元304获得指示当距离信息被输入到距离信息校正
单元312时的时间的输入时间。然后,距离信息校正单元312使用获得时间和输入时间,通过
表达式(1)来计算延迟时间,并且通过表达式(2)来计算经校正的距离信息。

在步骤305(S305)?#26657;?#25511;制单元305基于在步骤304中校正的距离信息来控制车辆
1。

根据此实施例,控制系统12不仅可以校正由网络40中的传输延迟导致的误差,而
且可以校正由从获得对象的捕捉到的图像时起直到紧挨在使用距离信息之前生成的?#25105;?br />延迟时间导致的误差。具体来说,控制系统12不仅可以校正由传输延迟导致的误差,而且可
以校正由对应于根据图像生成距离信息所需的处理时间的延迟时间导致的误差。因此,根
据此实施例的控制系统12,可以改进使用指示与对象的距离的距离信息的控制的准确度。

注意,可以以与第二实施例中的方式类似的方式配置根据此实施例的控制系统12
的配置。即,控制系统12可包括多个相机22,并且可以基于对应于在存储器中累积所有距离
信息所花的时间的延迟时间,校正多个距离信息。另外,如在第一实施例中一样,控制系统
12可以被配置成包括对图像进行编码的编码单元和对图像进行解码的解码单元。

第四实施例

接下来,将描述根据第四实施例的控制系统13。图7是示出根据第四实施例的控制
系统13的配置的框图。第一实施例和第四实施例之间的不同是,如图7所示,第一实施例中
的距离信息校正单元303被替换为第四实施例中的延迟时间计算单元313。在此实施例?#26657;?br />将适当地省略与上文已经描述的组件相同的组件的描述。

根据此实施例的控制系统13包括信息获得设备20和控制设备33。根据此实施例的
信息获得设备20与根据第一实施例的信息获得设备20的配置相同。

如上文所描述的,根据此实施例的控制设备33和根据第一实施例的控制设备30之
间的不同是,第一实施例中的距离信息校正单元303被替换为此实施例中的延迟时间计算
单元313。根据此实施例的控制设备33和根据第一实施例的控制设备30之间的另一不同是,
第一实施例中的控制单元305被替换为此实施例中的控制单元314。

延迟时间计算单元313计算从距离信息获得单元200获得距离信息时起直到距离
信息被输入到延迟时间计算单元313时所花的时间。具体来说,延迟时间计算单元313执行
与由距离信息校正单元303执行的用于计算延迟时间的处理类似的处理。即,延迟时间计算
单元313按如下方式计算延迟时间。

延迟时间计算单元313从时钟单元304获得指示当从解码单元302输入经解码的距
离信息时的时间的时间。即,延迟时间计算单元313获得指示当将距离信息从时钟单元304
输入到延迟时间计算单元313时的时间的输入时间。另外,当将距离信息输入到延迟时间计
算单元313时,延迟时间计算单元313从存储器301中读出距离信息的获得时间。然后,延迟
时间计算单元313通过上面的表达式(1)来计算延迟时间。当延迟时间计算单元313计算延
迟时间时,延迟时间计算单元313向控制单元314输出所计算的延迟时间和输入距离信息。

此实施例的控制单元314和第一实施例的控制单元305之间的不同是,控制单元
314使用由接收单元300接收到的未校正的距离信息来执行控制。即,控制单元314使用?#21451;?br />迟时间计算单元313输出的未校正的距离信息和延迟时间来执行控制。

控制单元314可以使用未校正的距离信息和延迟时间来执行?#25105;?#25511;制。例如,计算
用以执行控制的下一时间。

例如,当控制单元314使用指示与对象的距离的距离信息和在车辆1与对象碰撞之
前的时间(该时间将在下文被简称为剩余时间)来控制车辆1时,不一定需要经校正的距离
信息来计算剩余时间。

即,虽然通过下列表达式(3)来计算剩余时间(已校正了由延迟时间导致的该剩余
时间的误差),但是不一定需要去除距离信息的误差以计算剩余时间。

(经校正的剩余时间)=(经校正的距离)/相对速度…(3)

这是因为表达式的下列转换是可能的。通过上面的表达式(2),上面的表达式(3)
被转换为下列表达式(4)。

(经校正的剩余时间)=((校正之前的距离)-(相对速度)×(延迟时间))/相对速
度…(4)

另外,表达式(4)被概括为表达式(5)。

(经校正的剩余时间)=(校正之前的距离)/(相对速度)-(延迟时间)…(5)

如上文所描述的,当控制系统使用经校正的剩余时间(已删除了由延迟时间导致
的该剩余时间的误差)来控制车辆1时,控制单元314不一定需要经校正的距离,并且可以使
用校正之前的距离和延迟时间来控制车辆1。

接下来,将描述根据第四实施例的控制系统13的操作的示例。图8是示出根据第四
实施例的控制系统13的操作的示例的流程图。在下文?#26657;?#23558;参考图8描述操作的示例。

由于从步骤400(S400)到步骤404(S404)的处理与由根据第一实施例的控制系统
10执行的步骤100(S100)到步骤104(S104)相同,因?#31169;?#30465;略其描述。

在步骤404之后,在步骤405(S405)?#26657;?#24310;迟时间计算单元313基于获得时间和输入
时间来计算延迟时间。即,延迟时间计算单元313通过上面的表达式(1)来计算延迟时间。

在步骤406(S406)?#26657;?#25511;制单元314使用距离信息和延迟时间来控制车辆。由控制
单元314用于控制所使用的距离信息未被校正。

根据此实施例,控制系统13不仅可以校正由网络40中的传输延迟导致的误差,而
且可以校正由从获得对象的距离信息时起直到紧挨在使用距离信息之前生成的?#25105;?#24310;迟
时间导致的误差。具体而言,根据此实施例的控制系统13,即使当使用未经校正的距离信息
来执行控制时,也可以改进使用指示与对象的距离的距离信息的控制的准确度。

注意,如在此实施例中一样,在其他实施例?#26657;?#21487;以提供延迟时间计算单元313,并
且控制系统可以被配置成基于延迟时间和未校正的距离信息来执行控制。

第五实施例

接下来,将描述根据第五实施例的控制系统14。图9是示出根据第五实施例的控制
系统14的配置的框图。在上面的实施例?#26657;?#20998;别基于从时钟单元201和304获得的时间来计
算延迟时间。另一方面,在根据此实施例的控制系统14?#26657;?#39044;先测量的或计算出的延迟时间
被存储在存储单元?#26657;?#24182;?#19968;?#20110;存储的延迟时间来校正距离信息。

在控制系统14?#26657;?#20449;息获得设备23和控制设备34经由网络40连接。

此实施例的信息获得设备23和第一实施例的信息获得设备20之间的不同是,信息
获得设备23不包括时钟单元201和存储器202。即,信息获得设备23包括距离信息获得单元
200、编码单元203和发送单元204。与第一实施例的距离信息获得单元200不同,此实施例的
距离信息获得单元200不获得指示当获得距离信息时的时间的获得时间。另外,与第一实施
例的发送单元204不同,此实施例的发送单元204不发送获得时间。

此实施例的控制设备34和第一实施例的控制设备30之间的不同是,控制设备34不
包括时钟单元304,并且包括存储器315?#28304;?#26367;控制设备30的存储器301。即,控制设备34包
括接收单元300、解码单元302、存储器315、距离信息校正单元303和控制单元305。与第一实
施例的接收单元300不同,此实施例的接收单元300不接收获得时间。另外,与第一实施例的
距离信息校正单元303不同,此实施例的距离信息校正单元303不使用获得时间和输入时
间,而是替代地使用存储在存储器315中的延迟时间来校正距离信息。如同存储器202一样,
存储器315例如是包括SRAM、DDR存储器等的存储单元。存储器315预先存储了从距离信息获
得单元200获得距离信息时起直到距离信息被输入到距离信息校正单元303时所花的时间。
当距离信息被输入到距离信息校正单元303时,距离信息校正单元303读出预先存储在存储
器315中的延迟时间,并且通过上面的表达式(2)来校正距离信息。

接下来,将描述根据第五实施例的控制系统14的操作的示例。图10是示出根据第
五实施例的控制系统14的操作的示例的流程图。在下文?#26657;?#23558;参考图10描述操作的示例。

在步骤500(S500)?#26657;?#36317;离信息获得单元200获得距离信息,并且向编码单元203输
出获得的距离信息。

在步骤501(S501)?#26657;?#32534;码单元203根据预定的编码方案对输入的距离信息进行编
码,并且向发送单元204输出经编码的距离信息。

在步骤502(S502)?#26657;?#21457;送单元204经由网络40将在步骤501中编码的距离信息发
送到控制设备34。

在步骤503(S503)?#26657;?#25511;制设备34的接收单元300接收经编码的距离信息,并且向
解码单元302输出接收到的距离信息。

在步骤504(S504)?#26657;?#35299;码单元302对经编码的距离信息进行解码。解码单元302向
距离信息校正单元303输出经解码的距离信息。

在步骤505(S505)?#26657;?#36317;离信息校正单元303基于预定的延迟时间来校正距离信
息。具体来说,距离信息校正单元303从存储器315中读出延迟时间,并且通过表达式(2)来
计算经校正的距离信息。

在步骤506(S506)?#26657;?#25511;制单元305基于在步骤505中校正的距离信息来控制车辆
1。

根据此实施例,控制系统14不仅可以校正由网络40中的传输延迟导致的误差,而
且可以校正由从获得对象的距离信息时起直到紧挨在使用距离信息之前生成的?#25105;?#24310;迟
时间导致的误差。具体而言,根据此实施例的控制系统14,即使对于不包括时钟单元的配
置,也可以改进使用指示与对象的距离的距离信息的控制的准确度。

注意,如在此实施例中一样,在其他实施例?#26657;?#21487;以提供预先存储延迟时间的存储
器315,并且可以省略对延迟时间的计算。

第六实施例

接下来,将描述根据第六实施例的控制系统15。图11是示出根据第六实施例的控
制系统15的配置的框图。在上面的实施例?#26657;?#34429;然控制系统包括诸如编码单元、解码单元和
距离信息生成单元之类的处理单元,但是控制系统不一定必须包括如图11所示的处理单
元。

在图11所示出的控制系统15?#26657;?#20449;息获得设备24和控制设备35经由网络40连接。

此实施例的信息获得设备24和第一实施例的信息获得设备20之间的不同是,信息
获得设备24不包括存储器202和编码单元203。即,信息获得设备24包括距离信息获得单元
200、时钟单元201和发送单元204。此实施例的控制设备35和第一实施例的控制设备30之间
的不同是,控制设备35不包括存储器301和解码单元302。即,控制设备35包括接收单元300、
距离信息校正单元303、时钟单元304和控制单元305。

由于信息获得设备24和控制设备35的组件与第一实施例的组件相同,因?#31169;?#30465;略
其描述。接下来,将描述根据第六实施例的控制系统15的操作的示例。图12是示出根据第六
实施例的控制系统15的操作的示例的流程图。在下文?#26657;?#23558;参考图12描述操作的示例。

在步骤600(S600)?#26657;?#36317;离信息获得单元200获得距离信息。此时,距离信息获得单
元200从时钟单元201获得距离信息的获得时间。

在步骤601(S601)?#26657;?#21457;送单元204经由网络40将距离信息和距离信息的获得时间
发送到控制设备35。

在步骤602(S602)?#26657;?#25511;制设备30的接收单元300接收距离信息和获得时间。

在步骤603(S603)?#26657;?#36317;离信息校正单元303基于距离信息的获得时间和指示当距
离信息被输入到距离信息校正单元303时的时间的输入时间,校正距离信息。具体来说,当
将距离信息从接收单元300输入到距离信息校正单元303时,距离信息校正单元303从时钟
单元304获得输入时间,使用输入时间和在步骤602中接收到的获得时间,通过表达式(1)来
计算延迟时间,并且通过表达式(2)来计算经校正的距离信息。

在步骤604(S604)?#26657;?#25511;制单元305基于在步骤603中校正的距离信息来控制车辆
1。

根据此实施例,控制系统15基于距离信息的获得时间和指示当距离信息被输入到
距离信息校正单元303时的时间的输入时间,计算延迟时间。因此,不仅可以校正在发送单
元204、网络40和接收单元300中的传输中生成的传输延迟,而且可以校正从当获得距离信
息时起直到发送单元204发送距离信息时生成的任何延迟,以及从当接收单元300接收距离
信息时起直到距离信息被输入到距离信息校正单元303时生成的任何延迟。因此,根据此实
施例的控制系统15,可以改进使用指示与对象的距离的距离信息的控制的准确度。

注意,在此实施例?#26657;?#35745;算出的延迟时间可以只是传输延迟。另外,在其他实施例
?#26657;?#22914;在此实施例中一样,可以不包括编码单元203和解码单元302。

虽然基于各实施例描述了由发明人实现的本发明,但是,显然,本发明不限于上面
的各实施例,并且在不偏离其范围的情况下,可以对本发明作出各种修改。例如,如图13所
示,信息获得设备或控制设备可以不包括时钟单元,并且从外部设置的时钟单元(未示出)
获得“获得时间?#34987;?#36755;入时间。?#36865;猓?#20449;息获得设备和控制设备可以安装在除车辆以外的任
何设备上,并且要被控制的对象不限于车辆。

可以根据那些本领域普通?#38469;?#20154;员的需要,将第一实施例到第六实施例组合起
来。

尽管是通过几个实施例对本发明进行描述的,但是那些本领域普通?#38469;?#20154;员将认
识到,在所附权利要求书的精神和范围内,可以对本发明进行各种修改,并?#20918;?#21457;明不限于
上文所描述的示例。

另外,权利要求书的范围不受上文所描述的各实施例限制。

?#36865;猓?#27880;意,申请人的意图在于包含所有权利要求元素的等同物,即使以后在审查
(prosecution)期间被修改。

关于本文
本文标题:控制系统.pdf
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