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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sensorkalibrierungsvorrichtung und
ein Sensorkalibrierungsverfahren beispielsweise zur Kalibrierung
eines Entfernungsmesssensors, der an einem Fahrzeug angebracht ist.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Sensorkalibrierungsvorrichtung
und ein Sensorkalibrierungsverfahren zur Kalibrierung eines Entfernungsbildsensors,
der an einem Fahrzeug angebracht ist.
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Ein
TOF-(”time of flight”, Laufzeit-)Verfahren, das
die Entfernung zu einem Messobjekt durch Messung der Zeit berechnet,
die für den Hin- und Rücklauf von Licht zum Messobjekt
erforderlich ist, ist als Entfernungsmessverfahren weithin bekannt.
Außerdem wurde ein Entfernungsbildsensor entwickelt, der Entfernungsinformationen
durch das TOF-Verfahren durch die Verarbeitung eines fotoelektrischen
Stroms vor der Spannungswandlung eines Lichtempfangssignals über
ein Foto-Gate erhält, das eine allgemeine CCD-(”charge
coupled device”, Ladungskopplungsbaustein-)Struktur aufweist.
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Beispielsweise
ist eine optische Entfernungsmessvorrichtung offenbart (siehe japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift
Nummer 2007-132848 (
JP-A-2007-132848 )),
die ein akkumuliertes differenzielles Signal von einem Ach-Signal von
einem ersten Akkumulierungselement und ein Bch-Signal von einem
zweiten Akkumulierungselement durch einen Differenzialberechnungsabschnitt erhält.
Da bei der optischen Entfernungsmessvorrichtung, die in der japanischen
Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nummer 2007-132848 (
JP-A-2007-132848 )
beschrieben ist, die Differenzialberechnung mit dem Ach-Signal und
dem Bch-Signal durchgeführt wird, können Rauschanteile,
wie Hintergrundlicht und dergleichen geeignet beseitigt werden,
und lediglich eine Signalkomponente, die für die Berechnung
der Entfernung zum Messobjekt erforderlich ist, kann extrahiert
und akkumuliert werden. Daher kann die Vorrichtung eine sehr genaue Berechnung
der Entfernung in einer Umgebung mit starkem Hintergrundlicht durchführen.
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Da
bei der optischen Entfernungsmesseinrichtung, die in der japanischen
Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nummer 2007-132848 (
JP-A-2007-132848 )
beschrieben ist, das fotoelektrische Wandlerelement, wie der CCD
oder dergleichen, das Ladungen akkumuliert, die der empfangenen
Lichtmenge entsprechen, seine Kennlinie in Abhängigkeit
von der Außenlufttemperatur oder dergleichen ändert,
ist allerdings eine häufige Kalibrierung des fotoelektrischen Wandlerelements
zur Beibehaltung einer guten Erfassungsgenauigkeit erforderlich.
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Die
Erfindung stellt eine Sensorkalibrierungsvorrichtung und ein Sensorkalibrierungsverfahren
bereit, die einen Entfernungsmesssensor, wie einen Entfernungsbildsensor
oder dergleichen, geeignet und ohne Umstände kalibrieren
können.
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Eine
erste Ausgestaltung der Erfindung umfasst eine Sensorkalibrierungsvorrichtung,
die einen Entfernungsmesssensor kalibriert, der an einem Fahrzeug
angebracht ist, und eine Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung
und eine Kalibrierungsausführungseinrichtung enthält.
Die Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt, ob sich der
Entfernungsmesssensor in einem kalibrierbaren Zustand befindet,
beruhend auf einem Zustand des Fahrzeugs und/oder einem Zustand
einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug
positioniert ist. Die Kalibrierungsausführungseinrichtung
kalibriert den Entfernungsmesssensor beruhend auf einer zuvor gefundenen
Entfernung zwischen dem Entfernungsmesssensor und der Straßenoberfläche,
auf der das Fahrzeug positioniert ist, wenn durch die Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung
bestimmt wird, dass der Entfernungsmesssensor in dem kalibrierbaren Zustand
ist.
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Da
auf der Grundlage des Zustands des Fahrzeugs und/oder des Zustands
der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug positioniert
ist, bestimmt wird, ob der Entfernungsmesssensor sich in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht, kann geeignet bestimmt werden, ob sich
der Entfernungsmesssensor in dem kalibrierbaren Zustand befindet
oder nicht. Ferner wird der Entfernungsmesssensor auf der Grundlage
der zuvor gefundenen Entfernung zwischen dem Entfernungsmesssensor
und der Straßenoberfläche kalibriert, auf der
das Fahrzeug positioniert ist. Daher kann der Entfernungsmesssensor, wie
ein Entfernungsbildsensor oder dergleichen, geeignet und ohne Umstände
kalibriert werden.
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Die
Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung kann demgemäß,
ob sich das Fahrzeug im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
befindet oder nicht, bestimmen, ob sich der Entfernungsmesssensor
in dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht.
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Anhand
dieses Aufbaus kann geeignet bestimmt werden, ob sich der Entfernungsmesssensor in
dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht.
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Ist
das Fahrzeug im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche,
kann der Entfernungsmesssensor unter Verwendung der zuvor gefundenen
Entfernung zwischen dem Entfernungsmesssensor und der Straßenoberfläche
kalibriert werden, die unter der Annahme gefunden wurde, dass das
Fahrzeug parallel zu einer ebenen Straßenoberfläche
ist.
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Der
Entfernungsmesssensor kann ein Entfernungsbildsensor sein, wobei
zumindest ein Abschnitt seines Erfassungsbereichs die Straßenoberfläche
ist, und die Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung kann beruhend
auf einem Ergebnis der Erfassung durch den Entfernungsbildsensor
bestimmen, ob sich der Entfernungsbildsensor in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht.
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Da
bei diesem Aufbau auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung
durch den Entfernungsbildsensor bestimmt wird, ob sich der Entfernungsbildsensor
in dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht, muss kein von
dem Entfernungsbildsensor verschiedener Sensor angeordnet werden.
Daher kann der Entfernungsmesssensor (der Entfernungsbildsensor
in diesem Fall) leichter kalibriert werden.
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Die
Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung kann beruhend auf dem Ergebnis
der Erfassung durch den Entfernungsbildsensor bestimmen, ob das Fahrzeug
im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
ist oder nicht, und kann dann gemäß einem Ergebnis
der Bestimmung, ob das Fahrzeug im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
ist oder nicht, bestimmen, ob sich der Entfernungsbildsensor in
dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht.
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Ist
das Fahrzeug im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche,
kann der Entfernungsmesssensor mit diesem Aufbau unter Verwendung
der zuvor gefundenen Entfernung zwischen dem Entfernungsmesssensor
und der Straßenoberfläche kalibriert werden, die
unter der Annahme bestimmt wurde, dass das Fahrzeug parallel zu
einer ebenen Straßenoberfläche ist. Wird ein Ergebnis
der Erfassung durch den Entfernungsbildsensor verwendet, ist es außerdem
möglich, geeignet zu bestimmen, ob das Fahrzeug im Wesentlichen
parallel zur Straßenoberfläche ist. Ist der Änderungsbetrag
der Entfernung, die jeweils durch die in dem Entfernungsbildsensor enthaltenen
lichtempfindlichen Zellen erfasst wird, kleiner oder gleich einem
voreingestellten Schwellenwert, kann bestimmt werden, dass das Fahrzeug
im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
ist.
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Die
Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung kann bestimmen, dass das
Fahrzeug im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
ist, wenn ein Änderungsbetrag der Entfernung, die jeweils durch
die im Entfernungsbildsensor enthaltenen lichtempfindlichen Zellen
erfasst wird, während einer voreingestellten Zeit kleiner
der gleich einem voreingestellten Schwellenwert ist.
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Ist
der Änderungsbetrag der Entfernung, die jeweils durch die
im Entfernungsbildsensor enthaltenen lichtempfindlichen Zellen erfasst
wird, während der voreingestellten Zeit ”0”,
heißt das bei diesem Aufbau, dass das Fahrzeug sich parallel
zur Straßenoberfläche bewegt. Ist also der Änderungsbetrag kleiner
oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert, kann bestimmt
werden, dass das Fahrzeug im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
ist.
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Die
Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung kann bestimmen, dass das
Fahrzeug im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
ist, wenn hinsichtlich einer Vielzahl voreingestellter lichtempfindlicher
Zellen unter den im Entfernungsbildsensor enthaltenen lichtempfindlichen
Zellen ein Änderungsbetrag der Entfernung, die jeweils
durch die voreingestellten lichtempfindlichen Zellen erfasst wird,
während einer voreingestellten Zeit kleiner oder gleich
einem voreingestellten Schwellenwert ist.
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Da
es bei diesem Aufbau ausreicht, dass bestimmt wird, ob der Änderungsbetrag
der Entfernung, die jeweils durch die voreingestellten lichtempfindlichen
Zellen erfasst wird, während der voreingestellten Zeit
kleiner der gleich dem voreingestellten Schwellenwert ist, wird
bei diesem Aufbau der Vorgang vereinfacht, der zur Bestimmung durchzuführen ist,
ob das Fahrzeug im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
ist oder nicht.
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Die
Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung kann eine Veränderung
der durch lichtempfindliche Zellen erfassten Helligkeit finden,
die in dem Entfernungsbildsensor enthalten sind, und kann dementsprechend,
ob die Veränderung kleiner oder gleich einem voreingestellten
Schwellenwert ist oder nicht, bestimmen, ob sich der Entfernungsbildsensor
in dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht. Mit diesem Aufbau
kann geeignet bestimmt werden, ob sich der Entfernungsbildsensor
in dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht.
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Insbesondere
ist das S/N-Verhältnis des Entfernungsbildsensors desto
größer, je höher die Helligkeit des reflektierten
Lichts der Beleuchtung ist. Weist die Straßenoberfläche
eine Wasserlache oder dergleichen auf, und ist daher der Reflexionsgrad
der Straßenoberfläche niedrig, wird die Helligkeit,
die jeweils durch die lichtempfindlichen Zellen des Entfernungsbildsensors
erfasst wird, niedrig, und auch das S/N-Verhältnis des
Entfernungsbildsensors wird gering. Ist also die Veränderung
der Helligkeit einer Straßenoberfläche, die durch
die lichtempfindlichen Zellen im Entfernungsbildsensor erfasst wird,
klein, hat die Straßenoberfläche eine im Wesentlichen gleichförmige
Helligkeitsverteilung, so dass bestimmt werden kann, dass sich der
Entfernungsbildsensor in dem kalibrierbaren Zustand befindet.
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Jede
in dem Entfernungsbildsensor enthaltene lichtempfindliche Zellen
kann in einem entsprechenden Bereich einer Vielzahl voreingestellter
unterteilter Bereiche eingestellt werden. Die Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung
kann hinsichtlich jedes unterteilten Bereichs eine Veränderung
der Helligkeit finden, die durch die in einem unterteilten Bereich
enthaltenen lichtempfindlichen Zellen erfasst wird, und kann dementsprechend
ob die Veränderung kleiner oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert
ist oder nicht, bestimmen, ob der unterteilte Bereich des Entfernungsbildsensors
sich in dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht. Die Kalibrierungsausführungseinrichtung
kann ferner den unterteilten Bereich des Entfernungsbildsensors kalibrieren,
der durch die Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung als sich in
dem kalibrierbaren Zustand befindend bestimmt ist.
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Bei
diesem Aufbau wird unter der Vielzahl der unterteilten Bereiche
ein unterteilter Bereich als sich in dem kalibrierbaren Zustand
befindend bestimmt, in dem die Straßenoberfläche
eine im Wesentlichen gleichförmige Helligkeitsverteilung
hat. Daher kann hinsichtlich jedes unterteilten Bereichs geeignet
bestimmt werden, ob sich ein unterteilter Bereich in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht. Selbst in einem Fall, in dem nicht
alle in dem Entfernungsbildsensor enthaltenen lichtempfindlichen
Zellen kalibriert werden können (d. h., wenn sich der Entfernungsbildsensor
insgesamt nicht in dem kalibrierbaren Zustand befindet), kann die
Kalibrierung des Entfernungsbildsensors hinsichtlich jedes unterteilten
Bereichs durchgeführt werden, so dass der Entfernungsbildsensor
wirksam kalibriert werden kann.
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Die
Sensorkalibrierungsvorrichtung kann ferner eine Korrekturkoeffizientenspeichereinrichtung zur
Speicherung eines Korrekturkoeffizienten zur Verwendung zur Korrektur
eines erfassten Werts vom Entfernungsbildsensor hinsichtlich jeder
lichtempfindlichen Zelle enthalten, die im Entfernungsbildsensor
enthalten ist. Des Weiteren kann die Kalibrierungsausführungseinrichtung
den Entfernungsbildsensor hinsichtlich einer Vielzahl von Helligkeiten kalibrieren,
und kann in der Korrekturkoeffizientenspeichereinrichtung einen
Korrekturkoeffizienten aufzeichnen, der als Ergebnis einer Kalibrierung
gefunden wurde, so dass der Korrekturkoeffizient in Übereinstimmung
mit Informationen über die Helligkeit in der Korrekturkoeffizientenspeichereinrichtung
assoziiert bzw. verknüpft ist.
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Bei
diesem Aufbau werden in der Korrekturkoeffizientenspeichereinrichtung
die Korrekturkoeffizienten zur Korrektur der erfassten Werte vom
Entfernungsbildsensor hinsichtlich jeder im Entfernungsbildsensor
enthaltenen lichtempfindlichen Zelle gespeichert. Ferner wird die
Kalibrierung für jede Helligkeit durchgeführt,
und die als Ergebnisse der Kalibrierung gefundenen Korrekturkoeffizienten werden
in der Korrekturkoeffizientenspeichereinrichtung aufgezeichnet,
so dass die Korrekturkoeffizienten den Informationen über
die Helligkeit entsprechen. So kann eine geeignete Kalibrierung
durchgeführt werden.
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Da
die Kalibrierung jeweils für eine Vielzahl von Helligkeiten
durchgeführt wird und die als Ergebnisse der Kalibrierung
gefundenen Korrekturkoeffizienten in Übereinstimmung mit
den Informationen über die Helligkeit in der Korrekturkoeffizientenspeichereinrichtung
gespeichert werden, können geeignete Korrekturkoeffizienten
entsprechend der Helligkeit zur Zeit der Erfassung aus den Korrekturkoeffizienten
gefunden werden, die die zur Zeit der Kalibrierung auftretenden
Helligkeiten entsprechen. Sind beispielsweise zwei Korrekturkoeffizienten
in der Korrekturkoeffizientenspeichereinrichtung gespeichert, die
zwei zur Zeit der Kalibrierung auftretenden Helligkeiten entsprechen,
können die zwei Korrekturkoeffizienten entsprechend der
zur Zeit der Erfassung auftretenden Helligkeit linear interpoliert
werden, so dass geeignete Korrekturkoeffizienten gefunden werden
können.
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Die
Sensorkalibrierungsvorrichtung kann ferner eine Zustandserfassungseinrichtung
zur Erfassung des Zustands des Fahrzeugs enthalten. Die Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung
kann beruhend auf einem Ergebnis der Erfassung durch die Zustandserfassungseinrichtung
bestimmen, ob sich der Entfernungsmesssensor in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht.
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Mit
diesem Aufbau wird der Zustand des Fahrzeugs erfasst, und es wird
beruhend auf einem Ergebnis der Erfassung des Zustands des Fahrzeugs bestimmt,
ob sich der Entfernungsmesssensor in dem kalibrierbaren Zustand
befindet oder nicht. Daher kann geeignet bestimmt werden, ob sich
der Entfernungsmesssensor in dem kalibrierbaren Zustand befindet
oder nicht.
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Die
Zustandserfassungseinrichtung kann einen Beschleunigungssensor,
der eine Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst, und/oder einen Neigungserfassungssensor,
der eine Neigung des Fahrzeugs erfasst, und/oder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
enthalten, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst.
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Mit
diesem Aufbau wird der Zustand des Fahrzeugs durch einen Beschleunigungssensor,
der die Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst, und/oder einen Neigungserfassungssensor,
der die Neigung des Fahrzeugs erfasst, und/oder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
erfasst, der die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst.
Daher kann geeignet bestimmt werden, ob sich der Entfernungsmesssensor
in dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht.
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Ist
die durch den Beschleunigungssensor erfasste Beschleunigung gering,
kann geschätzt werden, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs
stabil ist, und daher kann bestimmt werden, dass sich der Entfernungsmesssensor
in dem kalibrierbaren Zustand befindet. Ist die durch den Neigungserfassungssensor
erfasste Neigung des Fahrzeugs gering, kann geschätzt werden,
dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
befindet, und daher kann bestimmt werden, dass sich der Entfernungsmesssensor
in dem kalibrierbaren Zustand befindet. Ist ferner die durch den
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit
gering, kann geschätzt werden, dass die Änderung
des Fahrzustands des Fahrzeugs gering ist, und daher kann bestimmt
werden, dass sich der Entfernungsmesssensor in dem kalibrierbaren
Zustand befindet.
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Der
Neigungserfassungssensor kann einen Gierwinkel und/oder einen Längsneigungswinkel und/oder
einen Rollwinkel des Fahrzeugs erfassen.
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Mit
diesem Aufbau kann geeignet bestimmt werden, ob sich der Entfernungsmesssensor
in dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht.
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Eine
zweite Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Sensorkalibrierungsverfahren,
das einen Entfernungsmesssensor kalibriert, der an einem Fahrzeug
angebracht ist, und einen Kalibrierbarkeitsbestimmungsschritt und
einen Kalibrierungsausführungsschritt ausführt.
Im Kalibrierbarkeitsbestimmungsschritt wird beruhend auf einem Zustand
des Fahrzeugs und/oder einem Zustand einer Straßenoberfläche,
auf der das Fahrzeug positioniert ist, bestimmt, ob sich der Entfernungsmesssensor
in einem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht. Im Kalibrierungsausführungsschritt
wird der Entfernungsmesssensor beruhend auf einer zuvor gefundenen Entfernung
zwischen dem Entfernungsmesssensor und der Straßenoberfläche
kalibriert, auf der das Fahrzeug positioniert ist, wenn im Kalibrierbarkeitsbestimmungsschritt
bestimmt wird, dass sich der Entfernungsmesssensor in dem kalibrierbaren
Zustand befindet.
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Da
beruhend auf dem Zustand des Fahrzeugs und/oder dem Zustand der
Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug positioniert
ist, bestimmt wird, ob sich der Entfernungsmesssensor in einem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht, kann geeignet bestimmt werden, ob sich
der Entfernungsmesssensor in dem kalibrierbaren Zustand befindet
oder nicht. Da der Entfernungsmesssensor auf der Grundlage der zuvor
gefundenen Entfernung zwischen dem Entfernungsmesssensor und der
Straßenoberfläche kalibriert wird, auf der das
Fahrzeug positioniert ist, kann der Sensor leicht kalibriert werden.
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Merkmale,
Vorteile und die technische und industrielle Erheblichkeit dieser
Erfindung werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
näher beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche
Komponenten bezeichnen. Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild eines Beispiels eines Aufbaus einer erfindungsgemäßen
Sensorkalibrierungseinrichtung,
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2A und 2B Darstellungen
von Beispielen eines Erfassungsbereichs eines Entfernungsbildsensors,
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3A bis 3C Darstellungen
von Beispielen einer Verteilung von Helligkeiten auf einer Straßenoberfläche
SR, die durch einen CCD-Sensor des Entfernungsbildsensors erfasst
werden,
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4 eine
Seitenansicht eines Beispiels einer Bezugsentfernung, die als Bezug
bei der Kalibrierung dient,
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5A und 5B graphische
Darstellungen von Beispielen eines Berechnungsverfahrens für Korrekturkoeffizienten,
das durch einen Kalibrierungsausführungsabschnitt durchgeführt
wird,
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6 eine
Tabelle von Beispielen von Korrekturkoeffizienten, die in einem
Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt gespeichert sind,
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7A und 7B graphische
Darstellungen von Beispielen eines Verfahrens zur Korrektur eines
Erfassungswerts von dem Entfernungsbildsensor unter Verwendung von
in dem Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt gespeicherten Korrekturkoeffizienten,
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8 ein
Ablaufdiagramm eines Beispiels einer Arbeitsweise einer Sensorkalibrierungs-ECU, und
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9 ein
ausführliches Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Kalibrierbarkeitsbestimmungsablaufs,
der in Schritt S101 und Schritt S111 in dem in 8 gezeigten
Ablaufdiagramm ausgeführt wird.
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Eine
erfindungsgemäße Sensorkalibrierungsvorrichtung
ist eine Vorrichtung, die einen Entfernungsmesssensor kalibriert,
der an einem Fahrzeug angebracht ist. 1 zeigt
ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Aufbaus einer derartigen
Sensorkalibrierungsvorrichtung. Wie in 1 gezeigt
ist eine Sensorkalibrierungs-ECU (”Electronic Control Unit”,
elektronische Steuereinheit) 1 (die als ein Abschnitt einer
Sensorkalibrierungsvorrichtung betrachtet werden kann) mit einem
Entfernungsbildsensor 2 und einer Eingabeeinrichtung 3 verbunden,
so dass die Sensorkalibrierungs-ECU 1 mit diesen kommunizieren
kann.
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Der
Entfernungsbildsensor 2 (der als Entfernungsmesssensor
betrachtet werden kann) enthält eine LED (”Light-Emitting
Diode”, lichtemittierende Diode) 21 und einen
CCD(”Charge Coupled Device”, Ladungskopplungsbaustein)-Sensor 22.
Die LED 21 projiziert Licht in einer voreingestellten Richtung
(einer Richtung nach hinten und schräg abwärts,
wie es in den 2A und 2B gezeigt
ist). Der CCD-Sensor 22 empfängt reflektiertes
Licht, das von der LED 21 projiziert wird, und dann durch
eine Straßenoberfläche oder durch ein Objekt,
wie ein Fahrzeug oder dergleichen, reflektiert wird. Der Entfernungsbildsensor 2 findet
die Entfernung zu einer Straßenoberfläche oder
zu einem Objekt, wie einem Fahrzeug oder dergleichen, durch das
TOF-Verfahren auf der Grundlage des Zeitabschnitts von einem Zeitpunkt
der Lichtemission von der LED 21 zu einem Zeitpunkt des
Empfangs des reflektierten Lichts durch den CCD-Sensor 22.
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Die 2A und 2B zeigen
Darstellungen eines Beispiels eines Erfassungsbereichs des Entfernungsbildsensors 2. 2A ist
eine Seitenansicht und 2B ist eine Draufsicht. Wie
in den 2A und 2B gezeigt,
ist der Entfernungsbildsensor 2 am rückwärtigen
Abschnitt eines Fahrzeugs VC angebracht, und in eine Richtung nach
hinten und schräg nach unten vom Fahrzeug VC aus gerichtet.
Daher ist der Erfassungsbereich AR des Entfernungsbildsensors 2 ein
vierseitiger pyramidenförmiger Bereich, der sich radial
um eine imaginäre Linie erstreckt, die sich nach hinten
und schräg nach unten vom Entfernungsbildsensor 2 aus
erstreckt. Hier bezieht sich der Erfassungsbereich AR auf einen Bereich,
in dem eine Entfernung durch den Entfernungsbildsensor 2 erfasst
werden kann. Insbesondere wird die Entfernung zu einer Straßenoberfläche SR
oder einem Objekt, wie einem Fahrzeug oder dergleichen, das innerhalb
des Erfassungsbereichs AR vorhanden ist, durch den Entfernungsbildsensor 2 erfasst.
Ist kein Objekt innerhalb des Erfassungsbereichs AR vorhanden, wie
es in den 2A und 2B gezeigt
ist, erfassen die meisten der lichtempfindlichen Zellen (die nachstehend
einfach als ”Zellen” bezeichnet werden), die in
dem CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 vorgesehen
sind, reflektiertes Licht von der Straßenoberfläche
SR, so dass die Entfernung zu der Straßenoberfläche
SR erfasst wird.
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Obwohl
dieses Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Fall beschrieben
ist, dass der Entfernungsmesssensor der Entfernungsbildsensor 2 ist,
ist die Erfindung auch bei einem Aufbau anwendbar, bei dem der Entfernungsmesssensor
eine andere Art von Entfernungsmesssensor ist. Beispielsweise kann
der Entfernungsmesssensor auch ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor,
usw. sein.
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Die
Eingabeeinrichtung 3 der Sensorkalibrierungs-ECU 1 wird
nachstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Die Eingabeeinrichtung 3 (die als ein Abschnitt einer Zustandserfassungseinrichtung
betrachtet werden kann) enthält einen Beschleunigungssensor 31,
einen Gierratensensor 32 und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33.
Der Beschleunigungssensor 31 ist ein Dreiachsenbeschleunigungssensor,
der die Beschleunigung des Fahrzeugs VC in den Richtungen oben-unten, links-rechts
und vorne-hinten erfasst, und Signale zu der Sensorkalibrierungs-ECU 1 ausgibt
(die bei diesem Ausführungsbeispiel ein Zustanderfassungsabschnitt 11 ist),
die die in den Richtungen oben-unten, links-rechts und vorne-hinten
erfassten Beschleunigungen anzeigen.
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Obwohl
dieses Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Fall beschrieben
wird, dass der Beschleunigungssensor 31 die Beschleunigung
des Fahrzeugs VC in den Richtungen oben-unten, links-rechts und
vorne-hinten des Fahrzeugs VC erfasst, kann die Erfindung auch bei
einem Aufbau angewendet werden, bei dem der Beschleunigungssensor 31 die
Beschleunigung des Fahrzeugs VC in zumindest einer der Richtungen
oben-unten, links-rechts und vorne-hinten des Fahrzeugs VC erfasst.
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Der
Gierratensensor 32 (der als Neigungserfassungssensor betrachtet
werden kann) ist aus einem ratenintegrierenden Gyroskop oder dergleichen aufgebaut,
und erfasst eine Gierrate, die eine Änderungsrate des Gierwinkels
angibt (Drehwinkelgeschwindigkeit um eine vertikale Achse, die durch
den Schwerpunkt des Fahrzeugs hindurch läuft). Der Gierratensensor 32 gibt
ein Signal, das den Gierwinkel anzeigt, zu der Sensorkalibrierungs-ECU 1 (bei diesem
Beispiel dem Zustanderfassungsabschnitt 11) aus. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33 erfasst
die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs VC und gibt ein Signal
zu der Sensorkalibrierungs-ECU 1 (in diesem Beispiel dem
Zustanderfassungsabschnitt 11) aus, das die Fahrzeuggeschwindigkeit
anzeigt.
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Obwohl
dieses Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Fall beschrieben
wird, bei dem die Eingabeeinrichtung 3 den Beschleunigungssensor 31,
den Gierratensensor 32 und den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33 enthält,
ist die Erfindung auch bei einem Aufbau anwendbar, bei dem die Eingabeeinrichtung 3 den
Beschleunigungssensor 31 und/oder den Gierratensensor 32 und/oder
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33 enthält.
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Obwohl
die Erfindung in Verbindung mit dem Fall beschrieben wird, in dem
die Eingabeeinrichtung 3 den Gierratensensor 32 enthält,
ist die Erfindung auch bei einem Aufbau anwendbar, bei dem die Eingabeeinrichtung 3 einen
Neigungserfassungssensor enthält, der die Neigung des Fahrzeugs
VC erfasst. D. h., die Eingabeeinrichtung 3 kann anstelle
des Gierratensensors 32 (oder zusätzlich zu dem
Gierratensensor) einen Neigungserfassungssensor enthalten, der den
Längsneigungswinkel und/oder den Rollwinkel erfasst.
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Die
Sensorkalibrierungs-ECU 1 enthält den Zustanderfassungsabschnitt 11,
einen Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12, einen Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 und
einen Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14, was die
Funktion angeht. Im Übrigen veranlasst die Sensorkalibrierungs-ECU 1 einen
Mikrocomputer, der an einem geeigneten Ort in der Sensorkalibrierungs-ECU 1 angeordnet
ist, zur Ausführung von in einem ROM (Nur-Lese-Speicher) vorab
gespeicherten Steuerprogrammen, das an einem geeigneten Ort in der
Sensorkalibrierungs-ECU 1 oder dergleichen angeordnet ist,
so dass der Mikrocomputer als Funktionsabschnitte fungiert, wie
als Zustandserfassungsabschnitt 11, Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12,
Kalibrierungsausführungsabschnitt 13, usw., und
so dass ein RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) oder dergleichen,
das an einem geeigneten Ort in der Sensorkalibrierungs-ECU 1 angeordnet
ist, als Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 fungiert.
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Der
Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 (der als Korrekturkoeffizientenspeichereinrichtung betrachtet
werden kann) ist ein Funktionsabschnitt, der Korrekturkoeffizienten,
die zur Korrektur erfasster Werte vom Entfernungsbildsensor 2 verwendet
werden, bezüglich jeder der in dem CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 vorgesehenen
Zellen derart speichert, dass die Korrekturkoeffizienten in Übereinstimmung
mit den Helligkeitsinformationen in dem Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 verknüpft sind.
Im Übrigen werden die in dem Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 gespeicherten
Helligkeitsinformationen und Korrekturkoeffizienteninformationen
durch den Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 hinein
geschrieben und heraus gelesen, wenn der Entfernungsbildsensor 2 die
Erfassung eines Entfernungsbildes ausführt. Ein Beispiel
der in dem Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 gespeicherten
Informationen wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Der
Zustandserfassungsabschnitt 11 (der als Zustandserfassungseinrichtung
betrachtet werden kann) ist ein Funktionsabschnitt, der den Zustand
des Fahrzeugs VC über die Eingabeeinrichtung 3 erfasst. Genauer
gesagt erfasst der Zustandserfassungsabschnitt 11 die Beschleunigungen α1
bis α3 in der Richtung oben-unten, der Richtung links-rechts
und der Richtung vorne-hinten des Fahrzeugs VC über den
Beschleunigungssensor 31 und erfasst den Gierwinkel θ über
den Gierratensensor 32 des Fahrzeugs VC und erfasst die
Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs VC über den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33 jeweils
zu einer voreingestellten Zeit (beispielsweise alle 10 ms).
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Der
Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 (der als Kalibrierbarkeitsbestimmungseinrichtung betrachtet
werden kann) ist ein Funktionsabschnitt, der auf der Grundlage des
Zustands des Fahrzeugs VC und des Zustands der Straßenoberfläche
SR, auf der sich das Fahrzeug VC befindet, bestimmt, ob der Entfernungsbildsensor 2 in
einem kalibrierbaren Zustand ist oder nicht.
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D.
h., der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt
dementsprechend, ob das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel zur
Straßenoberfläche SR ist oder nicht, ob der Entfernungsbildsensor 2 im
kalibrierbaren Zustand ist oder nicht. Zudem bestimmt der Kalibrierungsbestimmungsabschnitt 12 auf
der Grundlage des Zustands der Straßenoberfläche
SR, ob der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand ist oder nicht. Des Weiteren bestimmt der Kalibrierungsbestimmungsabschnitt 12 auf
der Grundlage des durch den Zustandserfassungsabschnitt 11 erfassten
Zustands des Fahrzeugs VC, ob der Entfernungsbildsensor 2 in
dem kalibrierbaren Zustand ist oder nicht.
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Das
Verfahren der Bestimmung, ob das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel
zur Straßenoberfläche SR ist oder nicht, das durch
den Kalibrierungsbestimmungsabschnitt 12 durchgeführt
wird, wird nachstehend beschrieben. Der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt
auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung durch den Entfernungsbildsensor 2,
ob das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
SR ist oder nicht. Wird bestimmt, dass das Fahrzeug VC im Wesentlichen
parallel zur Straßenoberfläche SR ist, bestimmt
der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12, dass sich
das Fahrzeug VC in dem kalibrierbaren Zustand befindet. D. h., der
Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt, dass
das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
SR ist, wenn der Änderungsbetrag ΔL in der erfassten Entfernung
während einer voreingestellten Zeit ΔT (beispielsweise
1 Sekunde) kleiner oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert ΔLsh
(beispielsweise 10 mm) hinsichtlich einer Vielzahl voreingestellter Zellen
unter den Zellen ist, die in dem Entfernungsbildsensor 2 vorgesehen
sind.
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Bei
diesem Beispiel sind die in dem Entfernungsbildsensor 2 vorgesehenen
lichtempfindlichen Zellen in eine Vielzahl unterteilter Bereiche
unterteilt (beispielsweise neun unterteilte Bereiche in einem Gitteraufbau),
und die Zellen, die sich jeweils im Wesentlichen in der Mitte eines
entsprechenden unterteilten Bereichs befinden, werden als die Zellen
eingestellt, die zur Bestimmung verwendet werden, ob das Fahrzeug
VC im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
SR ist oder nicht.
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Somit
wird auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung durch den
Entfernungsbildsensor 2 bestimmt, ob das Fahrzeug VC im
Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche SR
ist oder nicht. Entsprechend einem Ergebnis der Bestimmung wird bestimmt,
ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht. Obwohl das Ausführungsbeispiel
hier in Verbindung mit dem Fall beschrieben ist, dass der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 auf
der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung durch den Entfernungsbildsensor 2 bestimmt,
ob das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
SR ist oder nicht, ist die Erfindung auch bei einem Aufbau anwendbar,
bei dem der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 auf der
Grundlage des Erfassungsergebnisses bestimmt, ob das Fahrzeug VC
im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
SR ist oder nicht, das durch einen Sensor bereitgestellt wird, der von
dem Entfernungsbildsensor 2 verschieden ist (beispielsweise
den Gierratensensor 32 oder dergleichen), anstelle beruhend
auf dem Erfassungsergebnisse (oder zusätzlich zu dem Erfassungsergebnis), das
durch den Entfernungsbildsensor 2 bereitgestellt wird.
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Außerdem
wird auf der Grundlage des durch den Entfernungsbildsensor 2 bereitgestellten
Erfassungsergebnisses bestimmt, ob das Fahrzeug VC im Wesentlichen
parallel zur Straßenoberfläche SR ist oder nicht,
und gemäß dem Ergebnis der Bestimmung wird wie
vorstehend beschrieben bestimmt, ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in
dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht. Daher kann der Entfernungsbildsensor 2 geeignet
kalibriert werden.
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D.
h., ist das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
SR, kann der Entfernungsbildsensor 2 unter Verwendung der
Entfernung geeignet kalibriert werden, die zuvor unter der Annahme
gefunden wurde, dass das Fahrzeug VC parallel zu einer ebenen Straßenoberfläche
SR0 ist (Entfernungen L1 bis L3 zwischen dem Entfernungsbildsensor 2 und
der Straßenoberfläche SR0 (siehe 4)).
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Außerdem
wird bestimmt, dass das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel zur
Straßenoberfläche SR ist, wenn der Änderungsbetrag ΔL
der erfassten Entfernung während der voreingestellten Zeit ΔT
kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellenwert ΔLsh
jeweils hinsichtlich der in dem CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 enthaltenen
Zellen ist. Daher kann geeignet bestimmt werden, dass das Fahrzeug
VC im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
SR ist.
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D.
h., ist der Änderungsbetrag ΔL während der
voreingestellten Zeit ΔT der durch jede der in dem CCD-Sensor 22 des
Entfernungsbildsensors 2 vorgesehenen Zellen ”0”,
bewegt sich das Fahrzeug VC parallel zur Straßenoberfläche
SR während dieses Zeitabschnitts. Ist der Änderungsbetrag ΔL
daher kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellenwert ΔLsh,
kann bestimmt werden, dass das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel
zur Straßenoberfläche SR ist.
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Da
hinsichtlich einer Vielzahl voreingestellter Zellen unter den im
CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 vorgesehenen
Zellen bestimmt wird, dass das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel zur
Straßenoberfläche SR ist, wenn der Änderungsbetrag ΔL
der erfassten Entfernung während der voreingestellten Zeit ΔT
kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellenwert ΔLsh
ist, ist es außerdem möglich, leicht zu bestimmen,
dass das Fahrzeug VC im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
SR ist.
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D.
h., da die Bestimmung ausreicht, ob der Änderungsbetrag ΔL
der erfassten Entfernung während der voreingestellten Zeit ΔT
kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellenwert ΔLsh
hinsichtlich einer Vielzahl voreingestellter Zellen unter den Zellen
ist, die in dem CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 vorgesehen
sind, wird der für die Bestimmung erforderliche Vorgang
vereinfacht.
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Als
nächstes wird ein Verfahren zur Bestimmung auf der Grundlage
des Zustands der Straßenoberfläche SR, ob sich
der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren Zustand befindet
oder nicht, beschrieben, das durch den Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 durchgeführt
wird. Der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 findet
eine Veränderung σ der Helligkeit, die durch die
in dem CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 enthaltenen
Zellen erfasst wird, und bestimmt dementsprechend, ob die Veränderung σ kleiner
oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert σsh ist
oder nicht, ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem
kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht.
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D.
h., jede der in dem CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 enthaltenen
Zellen wird in einem entsprechenden der voreingestellten unterteilten
Bereiche (neun Bereiche bei diesem Ausführungsbeispiel)
eingestellt. Dann findet der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 eine
Veränderung σ der Helligkeit, die durch die in
jedem der unterteilten Bereiche enthaltenen Zellen erfasst wird,
und bestimmt hinsichtlich jedes unterteilten Bereichs, ob der unterteilte
Bereich des Entfernungsbildsensors 2 sich in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht, dementsprechend, ob die Veränderung σ in
dem unterteilten Bereich kleiner oder gleich dem voreingestellten
Schwellenwert σsh ist oder nicht.
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Die 3A bis 3C zeigen
graphische Darstellungen von Beispielen der Verteilung der Helligkeit
auf einer Straßenoberfläche SR, die durch den CCD-Sensor 22 des
Entfernungsbildsensors 2 erfasst wird. Die durch den CCD-Sensor 22 des
Entfernungsbildsensors 2 erfasste Straßenoberfläche
SR hat eine Trapezform, was in den 3A bis 3C gezeigt
ist. 3A zeigt ein Helligkeitsverteilungsdiagramm YD1
hinsichtlich der Straßenoberfläche SR in dem Fall,
in dem die Helligkeit über die Oberfläche gleichförmig
ist. Ist die Helligkeit gleichförmig, wird durch den Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt,
dass sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet.
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3B zeigt
ein Helligkeitsverteilungsdiagramm YD2 hinsichtlich der Straßenoberfläche
SR, wenn die Helligkeit nicht gleichförmig über
die Oberfläche ist. In dem Helligkeitsverteilungsdiagramm YD2
gibt es einen Bereich BA mit direktem Sonnenschein und einen Bereich
DA, der eine Wasserlache aufweist, und daher einen Reflexionsgrad
hat, der geringer als der der Straßenoberfläche
SR ist. Da in diesem Bereich BA das Hintergrundlicht stark ist,
erhöht sich das Schrotrauschen, so dass das S/N-Verhältnis,
das ein Faktor des Entfernungsfehlers des Entfernungsbildsensors 2 ist,
abnimmt und daher eine geeignete Messung der Entfernung nicht durchgeführt
werden kann. Da in dem Bereich DA mit geringer Helligkeit der Reflexionsgrad
gering ist, wird reflektiertes Licht des von der LED 21 emittierten Lichts
kaum in den CCD-Sensor 22 eingegeben, so dass das S/N-Verhältnis
des Entfernungsbildsensors 2 abnimmt und daher eine geeignete
Entfernungsmessung nicht durchgeführt werden kann.
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3C zeigt
ein Helligkeitsverteilungsdiagramm YD2 der Straßenoberfläche
SR, wenn der Zustand der Straßenoberfläche der
gleiche wie der in 3B ist, wobei der CCD-Sensor 22 in
neun unterteilte Bereiche unterteilt ist. Wie in 3C gezeigt
ist das Helligkeitsverteilungsdiagramm YD2 in neun unterteilte Bereiche
YD21 bis YD29 unterteilt. Da so die unterteilten Bereiche YD24 bis
YD26 den Niedrighelligkeitsbereich DA enthalten, bestimmt der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12,
dass die unterteilten Bereiche YD24 bis YD26 sich nicht in dem kalibrierbaren
Zustand befinden. Da außerdem der unterteilte Bereich YD29
den Bereich BA enthält, der das starke Hintergrundlicht
aufweist, bestimmt der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12,
dass sich der unterteilte Bereich YD29 nicht in dem kalibrierbaren
Zustand befindet. Da die unterteilten Bereiche YD21 bis YD23, YD27
und YD28 andererseits Bereiche der Straßenoberfläche
sind, die in einer Umgebung mit relativ schwachem Hintergrundlicht
sind und einen bestimmten Reflexionsgrad oder mehr aufweisen (keine
Wasserlache oder dergleichen haben), bestimmt der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12,
dass sich die unterteilten Bereiche YD21 bis YD23, YD27 und YD28
im kalibrierbaren Zustand befinden.
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Somit
werden aus der Vielzahl (neun bei diesem Ausführungsbeispiel)
unterteilter Bereiche YD21 bis YD29 die unterteilten Bereiche (bei
diesem Ausführungsbeispiel die unterteilten Bereiche YD21
bis YD23, YD27 und YD28), in denen die Straßenoberfläche
SR eine im Wesentlichen gleichförmige Helligkeitsverteilung
aufweist (d. h., in denen die Veränderung σ der
Helligkeit kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellenwert σsh
ist), durch den Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 als
sich in dem kalibrierbaren Zustand befindend bestimmt. Daher kann
hinsichtlich jedes der unterteilten Bereiche YD21 bis YD29 geeignet
bestimmt werden, ob sich ein unterteilter Bereich in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht, so dass die Kalibrierungsgenauigkeit
verbessert werden kann. Selbst wenn die Kalibrierung nicht für
alle in dem CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 enthaltenen
Zellen ausgeführt werden kann (d. h., wenn sich der Entfernungsbildsensor 2 insgesamt
nicht im kalibrierbaren Zustand befindet), kann die Kalibrierung
auch separat für jeden unterteilten Bereich YD21 bis YD29
des CCD-Sensors 22 des Entfernungsbildsensors durchgeführt
werden, so dass eine effiziente Kalibrierung des Entfernungsbildsensors 2 möglich
ist.
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Obwohl
dieses Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Fall beschrieben
wird, in dem jede in dem CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 enthaltene
Zelle in einem entsprechenden der neun unterteilten Bereiche YD21
bis YD29 wie in 3C gezeigt eingestellt ist,
reicht es aus, dass jede der in dem CCD-Sensor 22 des Entfernungsbildsensors 2 enthaltenen
Zellen in einem entsprechenden Bereich einer Vielzahl unterteilter
Bereiche eingestellt ist. D. h., die Anzahl der unterteilten Bereiche
kann von neun verschieden sein. Je größer die
Anzahl der unterteilten Bereiche ist, desto größer
kann die Möglichkeit der Durchführung der Kalibrierung
eines unterteilten Bereichs gemacht werden. Dagegen kann je kleiner
die Anzahl der unterteilten Bereiche ist, der Vorgang desto einfacher
gemacht werden, und desto mehr kann die Genauigkeit der Kalibrierung
verbessert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es auch
möglich, dass der Start der Entfernungskalibrierung bestimmt
wird, wenn als Kalibrierungsstartbedingung für den Entfernungsbildsensor 2 die
Helligkeitsinformationen hinsichtlich des Bildaufnahmebereichs (einer
Straßenoberfläche, einer Wand usw.) angeben, dass
die Helligkeit (das S/N-Verhältnis) größer
oder gleich einer bestimmten Helligkeit ist, und die Veränderung
der gesamten Helligkeitsverteilung (Histogramm) innerhalb eines
bestimmten Bereichs liegt.
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Nachstehend
wird ein Funktionsaufbau der Sensorkalibrierungs-ECU 1 unter
Bezugnahme auf 1 beschrieben. Der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 ist
auch ein Funktionsabschnitt, der auf der Grundlage eines Ergebnisses
der Erfassung durch den Zustandserfassungsabschnitt 11 bestimmt,
ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht. D. h., der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt auf
der Grundlage der über den Beschleunigungssensor 31 erfassten
Beschleunigungen α1 bis α3, des durch den Gierratensensor 32 erfassten
Gierwinkels θ und der über den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33 erfassten
Fahrzeuggeschwindigkeit V, ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in
dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht.
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D.
h., der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt,
dass sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet, wenn die folgenden drei Bedingungen (Bedingungen A
bis C) erfüllt sind. Bedingung A: die Beschleunigungen α1
bis α3 sind kleiner oder gleich deren jeweiliger voreingestellter
Schwellenwerte. Bedingung B: der Gierwinkel θ ist kleiner
oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert. Bedingung C: die
Fahrzeuggeschwindigkeit V ist kleiner oder gleich einem voreingestellten
Schwellenwert.
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Der
Zustand des Fahrzeugs VC wird wie vorstehend beschrieben erfasst,
und dann wird auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung
bestimmt, ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht. Daher kann geeignet bestimmt werden,
ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht.
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Sind
die durch den Beschleunigungssensor 31 erfassten Beschleunigungen α1
bis α3 klein, kann geschätzt werden, dass der
Fahrzustand des Fahrzeugs VC stabil ist, so dass bestimmt werden
kann, dass sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet. Ist der durch den Gierratensensor 32 erfasste
Gierwinkel θ groß, kann geschätzt werden,
dass das Fahrzeug VC nicht im Wesentlichen parallel zur Straßenoberfläche
ist, so dass bestimmt werden kann, dass sich der Entfernungsbildsensor 2 nicht
in dem kalibrierbaren Zustand befindet. Ist die durch den Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor 33 erfasste
Fahrzeuggeschwindigkeit V klein, kann außerdem geschätzt
werden, dass die Änderung des Fahrzustands des Fahrzeugs
VC gering ist, so dass bestimmt werden kann, dass sich der Entfernungsbildsensor 2 in
dem kalibrierbaren Zustand befindet.
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Dieses
Ausführungsbeispiel wird in Verbindung mit dem Fall beschrieben,
dass der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 auf der
Grundlage der Beschleunigungen α1 bis α3, des
Gierwinkels θ und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt,
ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht. Allerdings ist die Erfindung auch bei
einem Aufbau anwendbar, bei dem der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 auf der
Grundlage eines Erfassungswerts bestimmt, ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in
dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht, der einen Zustand des
Fahrzeugs VC angibt, anstelle der (oder zusätzlich zu den)
Beschleunigungen α1 bis α3, des Gierwinkels θ und
der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Beispielsweise kann der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 auch
auf der Grundlage des Längsneigungswinkels und des Rollwinkels
des Fahrzeugs anstelle des Gierwinkels θ (oder zusätzlich
zu dem Gierwinkel) bestimmen, ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in
dem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht.
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Nachstehend
wird unter Bezugnahme auf 1 ein Funktionsaufbau
der Sensorkalibrierungs-ECU 1 beschrieben. Hat der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 bestimmt,
dass sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet, kalibriert der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 (der
der Kalibrierungsausführungseinrichtung entspricht) den
Entfernungsbildsensor 2 auf der Grundlage einer zuvor gefundenen
Entfernung zwischen dem Entfernungsbildsensor 2 und der
Straßenoberfläche SR, auf der das Fahrzeug VC positioniert
ist (die nachstehend als ”Bezugsentfernung” bezeichnet
wird).
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4 zeigt
eine Seitenansicht eines Beispiels der Bezugsentfernung, die eine
Entfernung ist, die als Bezug für die Kalibrierung dient.
Die Bezugsentfernung wird beispielsweise wie in 4 gezeigt in
dem Fall eingestellt, wenn die Straßenoberfläche SR
eine ebene Oberfläche parallel zum Fahrzeug VC (nicht gezeigt)
ist (die Straßenoberfläche SR in diesem Fall wird
nachstehend als ”Bezugsstraßenoberfläche
SR0” bezeichnet). D. h., die Bezugsentfernung wird als
optische Weglänge (beispielsweise optische Weglängen
L1, L2, L3, usw.) eingestellt, entlang der der von der LED 21 des
Entfernungsbildsensors 2 emittierte Lichtstrahl durch die
Bezugsstraßenoberfläche SR0 reflektiert wird und
dann den CCD-Sensor 22 erreicht. Außerdem sind
optische Weglängen L1, L2, L3 usw. hinsichtlich der Entfernung
L0 zwischen der LED 21 und einem Kalibrierungsbezugspunkt des
CCD-Sensors 22 bekannte Werte.
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D.
h., die Bezugsentfernung (= optische Weglänge L1, L2, L3,
usw.) kann zuvor entsprechend einer geometrischen Beziehung des
Entfernungsbildsensors 2 (der LED 21 und des CCD-Sensors 22) zu
der Bezugsstraßenoberfläche SR0 berechnet werden,
die auf der Grundlage der Position des Entfernungsbildsensors 2 im
Fahrzeug VC bestimmt wird. Daher kann der Entfernungsbildsensor 2 auf
der Grundlage der zuvor berechneten Bezugsentfernung leicht kalibriert
werden.
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Außerdem
führt der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 die
Kalibrierung für jeweils eine Vielzahl von Helligkeiten γn1
und γn2 (zwei Helligkeiten bei diesem Ausführungsbeispiel)
durch und zeichnet Korrekturkoeffizienten, die als Ergebnisse der
Kalibrierung gefunden werden (die ein Anstieg An1, ein y-Achsenschnittpunkt
Bn1, ein Anstieg An2 und ein y-Achsenschnittpunkt Bn2 bei diesem
Ausführungsbeispiel sind, wie es in den 5A und 5B gezeigt
ist), in dem Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 derart
auf, dass die Korrekturkoeffizienten in Übereinstimmung
mit den Helligkeiten γn1 und γn2 verknüpft
sind. Die Zellen-ID-Nummer n ist eine Zahl zur Unterscheidung der
lichtempfindlichen Zellen, die den CCD-Sensor 22 bilden,
und läuft von 1 bis M (wobei M die Anzahl der Zellen des CCD-Sensors 22 ist).
Im Übrigen ist die Helligkeit γn2 größer
als die Helligkeit γn1.
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Die 5A und 5B zeigen
graphische Darstellungen von Beispielen der durch den Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 durchgeführten Korrekturkoeffizientenberechnungsverfahren.
Bei den Graphen stellt die horizontale Achse eine erfasste Entfernung
X und die vertikale Achse eine korrigierte Entfernung Y dar. Im Übrigen
ist die Korrekturentfernung Y eine Entfernung, die zu erfassen ist
(= wahrer Wert der Entfernung), und ist die Bezugsentfernung (=
optische Weglänge L1, L2, L3, usw.) wie zuvor unter Bezugnahme
auf 4 beschrieben. 5A zeigt
einen Graph G1, der ein Beispiel des Verfahrens der Berechnung der
Korrekturkoeffizienten (des Anstiegs An1, und des Schnittpunkts
Bn1 bei diesem Ausführungsbeispiel) bei der Helligkeit γn1
darstellt, und 5B zeigt einen Graph G2, der ein
Beispiel des Verfahrens der Berechnung der Korrekturkoeffizienten
(des Anstiegs An2 und des Schnittpunkts Bn2 bei diesem Ausführungsbeispiel) bei
der Helligkeit γn2 darstellt.
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Ein
Messpunkt P10 in 5A ist ein Messpunkt in dem
Fall, dass von der LED 21 projiziertes Licht direkt in
eine Zelle einer Zellen-ID-Nummer n im CCD-Sensor 22 eintritt
(d. h., ohne von der Straßenoberfläche SR oder
dergleichen reflektiert zu werden). Ein weiterer Messpunkt P11 ist
ein Messpunkt in dem Fall, dass von der LED 21 projiziertes
Licht durch die Straßenoberfläche SR reflektiert
wird und das reflektierte Licht von dort in die Zelle der Zellen-ID-Nummer
n im CCD-Sensor 22 eintritt. Der Graph G1 ist eine Gerade,
die durch den Messpunkt P10 und den Messpunkt P11 läuft
und wird durch folgende Gleichung (1) ausgedrückt. Y = An1 × X + Bn1 (1)
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D.
h., der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 erfasst
eine erfasste Entfernung (L0α/2) und eine erfasste Entfernung
(Lnα), die zwei verschiedenen Messpunkten entsprechen,
d. h., dem Messpunkt P10 und dem Messpunkt P11, über den
Entfernungsbildsensor 2, und vergleicht die erfassten Entfernungen
mit den Bezugsentfernungen (d. h., korrigierten Entfernungen) (L0/2)
und (Ln), die jeweils dem Messpunkt P10 und dem Messpunkt P11 entsprechen, um
Korrekturkoeffizienten zu finden (den Anstieg An1 und den Schnittpunkt
Bn1 bei diesem Ausführungsbeispiel).
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Gleichermaßen
ist ein Messpunkt P20 in 5B ein
Messpunkt in dem Fall, dass von der LED 21 projiziertes Licht
direkt in eine Zelle der Zellen-ID-Nummer n in dem CCD-Sensor 22 eintritt
(d. h., ohne durch die Straßenoberfläche SR oder
dergleichen reflektiert zu werden). Ein anderer Messpunkt P21 ist
ein Messpunkt in dem Fall, dass von der LED 21 projiziertes
Licht durch die Straßenoberfläche SR reflektiert
wird, und das davon reflektierte Licht in die Zelle der Zellen-ID-Nummer
n im CCD-Sensor 22 eintritt. Der Graph G2 ist eine Gerade,
die durch den Messpunkt P20 und den Messpunkt P21 läuft,
und wird durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt. Y = An2 × X + Bn2 (2)
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D.
h., der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 erfasst
eine erfasste Entfernung (L0β/2) und eine erfasste Entfernung
(Lnβ), die jeweils den zwei verschiedenen Messpunkten,
d. h. dem Messpunkt P20 und dem Messpunkt P21 entsprechen, über
den Entfernungsbildsensor 2, und vergleicht die erfassten Entfernungen
mit den Bezugsentfernungen (d. h., korrigierten Entfernungen) (L0/2)
und (Ln), die jeweils dem Messpunkt P20 und dem Messpunkt P21 entsprechen,
um Korrekturkoeffizienten zu finden (den Anstieg An2 und den Schnittpunkt
Bn2 bei diesem Ausführungsbeispiel).
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6 zeigt
eine Tabelle von Beispielen der in dem Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 gespeicherten
Korrekturkoeffizienten. In der Tabelle zeigt die äußerst
linke Spalte die Zellen-ID-Nummern n. Für jede Zellen-ID-Nummer
n sind der Anstieg A und der Schnittpunkt B, die in Übereinstimmung
mit der Helligkeit γ verknüpft sind, als Korrekturkoeffizienten
auf der geringen Helligkeitsseite gespeichert, und gleichermaßen
sind der Anstieg A und der Schnittpunkt B, die in Übereinstimmung
mit der Helligkeit γ verknüpft sind, als Korrekturkoeffizienten
auf einer hohen Helligkeitsseite gespeichert.
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Die 7A und 7B zeigen
Graphen, die Beispiele von Verfahren der Korrektur eines erfassten
Werts vom Entfernungsbildsensor 2 unter Verwendung von
in dem Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 gespeicherten
Korrekturkoeffizienten darstellen. 7A zeigt
einen Graph G3, der ein Beispiel des Verfahrens zum Finden des Anstiegs
An zur Verwendung bei der Korrektur darstellt, und 7B zeigt
einen Graph G3, der ein Beispiel des Verfahrens zum Finden des Schnittpunkts
Bn zur Verwendung bei der Korrektur darstellt. Es wird angemerkt, dass
die Zellen-ID-Nummer n eine Zahl zum Identifizieren der lichtempfindlichen
Zellen ist, die den CCD-Sensor 22 bilden, und von 1 bis
M läuft (M ist die Anzahl der Zellen des CCD-Sensors 22).
In 7A stellt die horizontale Achse die Helligkeit γ und
die vertikale Achse den Anstieg A dar. In 7B stellt
die horizontale Achse die Helligkeit γ und die vertikale
Achse den Schnittpunkt B dar.
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In 7A ist
der Korrekturpunkt P30 ein Punkt, der einem Korrekturkoeffizienten
auf der niedrigen Helligkeitsseite entspricht, und der Korrekturpunkt
P31 ist ein Punkt, der einem Korrekturkoeffizienten auf einer hohen
Helligkeitsseite entspricht. Der Graph G3 ist eine Gerade, die durch
den Korrekturpunkt P30 und den Korrekturpunkt P31 läuft.
Ist die Helligkeit, die durch Zellen erfasst wird, die Zellen-ID-Nummern
n entsprechen, eine Helligkeit γn, wird ein Korrekturkoeffizient
(= Anstieg An) zur Verwendung bei der Korrektur über die
Verwendung des Graph G3, wie in 7A gezeigt,
gefunden.
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In 7B ist
ein Korrekturpunkt P40 ein Punkt, der einem Korrekturkoeffizienten
auf einer niedrigen Helligkeitsseite entspricht, und ein Korrekturpunkt
P41 ist ein Punkt, der einem Korrekturkoeffizienten auf einer hohen
Helligkeitsseite entspricht. Der Graph G4 ist eine Gerade, die durch
den Korrekturpunkt P40 und den Korrekturpunkt P41 läuft.
Ist die Helligkeit, die durch Zellen erfasst wird, die Zellen-ID-Nummern
n entspricht, eine Helligkeit γn, wird ein Korrekturkoeffizient
(= Schnittpunkt Bn) zur Verwendung bei der Korrektur über
die Verwendung des Graph G4, wie in 7B gezeigt,
gefunden.
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Dann
wird unter Verwendung des Anstiegs An, der über die Verwendung
des in 7A gezeigten Graph wie vorstehend
beschrieben gefunden wird, und des Schnittpunkts Bn, der über
die Verwendung des in 7B gezeigten Graph wie vorstehend beschrieben
gefunden wird, eine korrigierte Entfernung Y aus der erfassten Entfernung
X über die folgende Gleichung (3) gefunden. Y = An × X + Bn (3)
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So
wird die Kalibrierung jeweils für eine Vielzahl von Helligkeiten γn1
und γn2 (zwei Helligkeiten bei diesem Ausführungsbeispiel)
durchgeführt, und als Ergebnisse der Kalibrierung gefundene
Korrekturkoeffizienten (d. h. der Anstieg An1, der y-Achsenschnittpunkt
Bn1, der Anstieg An2 und der y-Achsenschnittpunkt Bn2 bei diesem
Ausführungsbeispiel) werden in dem Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 derart
aufgezeichnet, dass die Korrekturkoeffizienten in Übereinstimmung
mit den Helligkeiten γn1 und γn2 verknüpft
sind. Da geeignete Korrekturkoeffizienten (der Anstieg An und der
Schnittpunkt Bn) entsprechend der Helligkeit γn zur Zeit
der Erfassung gefunden werden können, ist es durch die
Verwendung einer Vielzahl von Korrekturkoeffizienten (zwei Korrekturkoeffizienten
bei diesem Ausführungsbeispiel), die einer Vielzahl von
Helligkeiten (zwei Helligkeiten bei diesem Ausführungsbeispiel) zur
Zeit der Kalibrierung entsprechen, möglich, eine geeignete
Kalibrierung durchzuführen. Sind beispielsweise zwei Korrekturkoeffizienten
(der Anstieg An1, der Schnittpunkt Bn1, der Anstieg An2 und der Schnittpunkt
Bn2 bei diesem Ausführungsbeispiel), die jeweils zwei Helligkeiten γn1
und γn2 entsprechen, zur Zeit der Kalibrierung im Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 gespeichert,
können geeignete Korrekturkoeffizienten (der Anstieg An
und der Schnittpunkt Bn bei diesem Ausführungsbeispiel) über
lineare Interpolation der zwei Korrekturkoeffizienten entsprechend
der Helligkeit γn zur Zeit der Erfassung gefunden werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können wie vorstehend
beschrieben die Ergebnisse der Entfernungskorrektur für
jede der Helligkeiten bezüglich der erfassten Objekte (jedes
Bildelements) erhalten werden. Dann wird es durch eine weitere Implementierung
der linearen Interpolation auf der Grundlage der erfassten Helligkeitsinformationen
möglich, einen Entfernungskalibrierungsvorgang durchzuführen,
der auch die Helligkeit berücksichtigt.
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Obwohl
das Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Fall beschrieben
wurde, dass der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 den
Entfernungsbildsensor 2 durch lineare Interpolation für
jede der zwei Helligkeiten γn1 und γn2 kalibriert,
ist die Erfindung auch bei einem Aufbau anwendbar, bei dem der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 die
Kalibrierung durch eine Kurveninterpolation für jede von
drei oder mehr Helligkeiten durchführt. In diesem Fall können
geeignetere Korrekturkoeffizienten gefunden werden. Es ist auch
möglich, einen Aufbau anzuwenden, bei dem der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 die
Kalibrierung durch eine Differenzinterpolation bei einer Helligkeit
durchführt.
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8 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines Beispiels der Arbeitsweise der Sensorkalibrierungs-ECU 1.
Zuerst führt der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 einen
Kalibrierbarkeitsbestimmungsvorgang aus, der ein Vorgang zur Bestimmung
ist, ob sich der Entfernungsbildsensor 2 in dem kalibrierbaren
Zustand befindet oder nicht (S101). Dann bestimmt der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13,
ob ein Bereich vorhanden ist oder nicht, in dem die Kalibrierung
machbar ist. Wird bestimmt, dass kein Bereich vorhanden ist, in
dem die Kalibrierung machbar ist (NEIN in S103), kehrt der Ablauf
zu Schritt S101 zur Wiederholung des Ablaufs beginnend bei Schritt S101
zurück. Wird bestimmt, dass ein Bereich vorhanden ist,
in dem die Kalibrierung machbar ist (JA in S103), wählt
der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 eine
lichtempfindliche Zelle aus, die in dem Bereich enthalten ist, in
dem die Kalibrierung machbar ist (S105).
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Dann
wird für jede der Zellen, die in Schritt S105 ausgewählt
wird, eine erfasste Entfernung L0α (oder L0β)
in dem Fall, dass von der LED 21 projiziertes Licht direkt
in eine Zelle der Zellen-ID-Nummer n im CCD-Sensor 22 eintritt
(d. h., ohne durch die Straßenoberfläche SR oder
dergleichen reflektiert zu werden) erfasst (S107). Dann wird für
jede der in Schritt S105 ausgewählten Zellen eine erfasste
Entfernung Lnα (oder Lnβ) in dem Fall erfasst,
dass von der LED 21 projiziertes Licht durch die Straßenoberfläche
SR reflektiert wird und das reflektierte Licht davon in die Zelle
der Zellen-ID-Nummer n im CCD-Sensor 22 eintritt (S109).
Daraufhin führt der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 wieder den
Kalibrierbarkeitsbestimmungsvorgang hinsichtlich des Bereichs aus,
der in Schritt S101 als Bereich bestimmt wird, in dem die Kalibrierung
machbar ist (S111).
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Dann
bestimmt der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13,
ob ein Bereich vorhanden ist oder nicht, in dem die Kalibrierung
machbar (S113). Wird bestimmt, dass es keinen Bereich gibt, in dem
die Kalibrierung machbar ist (NEIN in S113), kehrt der Ablauf zu
Schritt S101 zur Wiederholung des Ablaufs beginnend bei Schritt
S101 zurück. Wird bestimmt, dass ein Bereich vorhanden
ist, in dem die Kalibrierung machbar ist (JA in S113), werden Korrekturkoeffizienten
(der Anstieg An1 und der Schnittpunkt Bn1 oder der Anstieg An2 und
der Schnittpunkt Bn2) durch Vergleichen der in Schritt S107 erfassten
Entfernung L0α (oder L0β) und der in Schritt S109
erfassten Entfernung Lnα (oder Lnβ) mit den Bezugsentfernungen
(= korrigierten Entfernungen) (L0/2) und (Ln) gefunden (S115 und
S117). Dann werden die Korrekturkoeffizienten (der Anstieg An1 und
der Schnittpunkt Bn1 oder der Anstieg An2 und der Schnittpunkt Bn2),
die in den Schritten S115 und S117 gefunden werden, durch den Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 in
dem Korrekturkoeffizientenspeicherabschnitt 14 derart aufgezeichnet
(S119), dass die Korrekturkoeffizienten in Übereinstimmung mit
der Helligkeit γn1 (der Helligkeit γn2) verknüpft sind.
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Im Übrigen
können Schritt S101 und Schritt S111 im in 8 gezeigten
Ablaufdiagramm als Kalibrierbarkeitsbestimmungsschritt bei dem Sensorkalibrierungsverfahren
gemäß der Erfindung betrachtet werden, und die
Schritte S103 bis S109 und die Schritte S113 bis S119 in dem in 8 gezeigten
Ablaufdiagramm können als Kalibrierungsausführungsschritt
bei dem Sensorkalibrierungsverfahren gemäß der
Erfindung betrachtet werden.
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9 zeigt
ein ausführliches Ablaufdiagramm eines Beispiels des Kalibrierbarkeitsbestimmungsvorgangs,
der in Schritt S101 und S111 im in 8 gezeigten
Ablaufdiagramm ausgeführt wird. Der Einfachheit halber
wird die folgende Beschreibung in Verbindung mit dem Fall gemacht,
dass die Beschleunigungen α1 bis α3, der Gierwinkel θ und die
Fahrzeuggeschwindigkeit V zuvor durch den Zustandserfassungsabschnitt 11 erfasst
wurden. Im Übrigen wird der folgende Vorgang insgesamt
durch den Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 durchgeführt.
Zuerst wird bestimmt, ob die Beschleunigungen α1 bis α3
alle kleiner oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert sind
oder nicht (S201). Wird bestimmt, dass eine der Beschleunigungen α1
bis α3 größer als der Schwellenwert ist
(NEIN in Schritt S201), geht der Ablauf zu Schritt S207 über.
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Sind
alle Beschleunigungen α1 bis α3 kleiner oder gleich
dem Schwellenwert (JA in S201), wird bestimmt, ob der Gierwinkel θ kleiner
oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert ist oder nicht
(S203). Wird bestimmt, dass der Gierwinkel θ größer
als der Schwellenwert ist (NEIN in S203), geht der Ablauf zu Schritt
S207 über. Wird bestimmt, dass der Gierwinkel θ kleiner
oder gleich dem Schwellenwert ist (JA in S203), wird bestimmt, ob
die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert
ist oder nicht (S205). Wird bestimmt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
V größer als der Schwellenwert ist (NEIN in S205),
geht der Ablauf zu Schritt S207 über.
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Ist
die Antwort der Bestimmung in Schritt S201 NEIN, oder in Schritt
S203 NEIN, oder in Schritt S205 NEIN, oder in Schritt S211 NEIN,
wird bestimmt, dass sich der Entfernungsbildsensor 2 nicht im
kalibrierbaren Zustand befindet (S207), und der Ablauf kehrt zu
Schritt S103 (oder Schritt S113) zurück, der in 8 gezeigt
ist.
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Wird
bestimmt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich dem
Schwellenwert ist (JA in S205), wird ein Änderungsbetrag ΔL
in der erfassten Entfernung für jede der Zellen berechnet,
die jeweils im Wesentlichen in der Mitte eines entsprechenden der
neun unterteilten Bereiche positioniert ist (siehe 3C)
(S209). Dann wird hinsichtlich jeder der im Wesentlichen in der
Mitte liegenden Zellen der neun unterteilten Bereiche (siehe 3C)
bestimmt, ob der Änderungsbetrag ΔL in der in
Schritt S207 berechneten erfassten Entfernung kleiner oder gleich
einem Schwellenwert ΔLsh ist oder nicht (S211). Wird bestimmt,
dass zumindest einer der Änderungsbeträge ΔL,
die eins zu eins den unterteilten Bereichen entsprechen, größer
als der Schwellenwert ΔLsh ist (NEIN in S211), geht der
Ablauf zu Schritt S207 über. Sind alle Änderungsbeträge ΔL, die
eins zu eins den unterteilten Bereichen entsprechen (neun unterteilte
Bereiche bei diesem Ausführungsbeispiel), kleiner oder
gleich dem Schwellenwert ΔLsh (JA in S211), wird die Helligkeit γn über jede
der entsprechenden Zellen im CCD-Sensor 22 erfasst (S213).
Dann wird für jeden der neun unterteilten Bereiche (siehe 3) die Veränderung σ der Helligkeit γn,
die durch die im unterteilten Bereich enthaltenen Zellen erfasst
wird, berechnet (S215). Dann wird für jeden der unterteilten
Bereiche bestimmt, ob die Veränderung σ kleiner
oder gleich einem voreingestellten Schwellenwert σsh ist
oder nicht (S217).
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Wird
bestimmt, dass die Veränderung σ eines unterteilten
Bereichs kleiner oder gleich dem Schwellenwert σsh ist
(JA in S217), wird bestimmt, dass der unterteilte Bereich im kalibrierbaren
Zustand ist (S219), und der Ablauf kehrt zu Schritt S103 (oder Schritt
S113) in 8 zurück. Wird bestimmt, dass
die Veränderung σ eines unterteilten Bereichs größer
als der Schwellenwert σsh ist (NEIN in S217), wird bestimmt,
dass der unterteilte Bereich nicht in dem kalibrierbaren Zustand
ist (S221), und der Ablauf kehrt zu Schritt S103 (oder Schritt S113)
in 8 zurück.
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Da
wie vorstehend beschrieben auf der Grundlage des Zustands des Fahrzeugs
VC und des Zustands der Straßenoberfläche SR,
auf der das Fahrzeug VC positioniert ist, bestimmt wird, ob sich der
Entfernungsbildsensor 2 im kalibrierbaren Zustand befindet
oder nicht, kann geeignet bestimmt werden, ob sich der Entfernungsbildsensor 2 im
kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht. Da ferner der Entfernungsbildsensor 2 bezüglich
der zuvor gefundenen Entfernung (= Bezugsentfernung) zwischen dem
Entfernungsbildsensor 2 und der Straßenoberfläche
SR, auf der das Fahrzeug VC positioniert ist, kalibriert wird, ist
es möglich, den Entfernungsbildsensor 2 leicht
zu kalibrieren.
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Obwohl
das Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Fall beschrieben
wurde, dass der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 beruhend auf
dem Zustand des Fahrzeugs VC und dem Zustand der Straßenoberfläche
SR, auf der das Fahrzeug VC positioniert ist, bestimmt, ob sich
der Entfernungsbildsensor 2 im kalibrierbaren Zustand befindet oder
nicht, reicht es aus, dass ein Aufbau vorgesehen wird, bei dem der
Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 auf der Grundlage
des Zustands des Fahrzeugs VC und/oder des Zustands der Straßenoberfläche
SR, auf der das Fahrzeug VC positioniert ist, bestimmt, ob sich
der Entfernungsbildsensor 2 im kalibrierbaren Zustand befindet
oder nicht.
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Im Übrigen
ist die erfindungsgemäße Sensorkalibrierungsvorrichtung
nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt,
sondern kann wie folgt aufgebaut sein.
- (A)
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit dem Fall beschrieben wurde,
dass die Sensorkalibrierungs-ECU 1 funktionsgemäß den
Zustandserfassungsabschnitt 11, den Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12,
den Kalibrierungsausführungsabschnitt 13, usw.
enthält, ist es auch möglich, einen Aufbau anzuwenden,
bei dem zumindest einer dieser Funktionsabschnitte, d. h., der Zustandserfassungsabschnitt 11,
der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 und der Kalibrierungsausführungsabschnitt 13 durch
eine Hardwareeinrichtung, wie eine elektrische Schaltung oder dergleichen,
aufgebaut ist.
- (B) Obwohl das Ausführungsbeispiel in Verbindung mit
dem Fall beschrieben wurde, dass der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 den Kalibrierbarkeitsbestimmungsvorgang
vor und nach der Erfassung von Daten zur Verwendung bei der Kalibrierung
(d. h., den Vorgang in Schritt S101 und Schritt S111 durchführt),
wie in dem Ablaufdiagramm in 8 gezeigt,
durchführt, ist es auch möglich, einen Aufbau
anzuwenden, bei dem der Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt 12 den
Kalibrierbarkeitsbestimmungsvorgang vor und/oder nach der Erfassung
von Daten zur Verwendung bei der Kalibrierung durchführt.
In diesem Fall wird der Ablauf vereinfacht.
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Die
Erfindung ist beispielsweise bei einer Sensorkalibrierungsvorrichtung
anwendbar, die einen Entfernungsmesssensor kalibriert, der an einem Fahrzeug
angebracht ist, und bei einem Sensorkalibrierungsverfahren für
einen derartigen Entfernungsmesssensor. Insbesondere ist die Erfindung
bei einer Sensorkalibrierungsvorrichtung anwendbar, die einen Entfernungsbildsensor
kalibriert, der an einem Fahrzeug angebracht ist, und bei einem
Sensorkalibrierungsverfahren für einen derartigen Entfernungsbildsensor.
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Eine
Sensorkalibrierungs-ECU enthält einen Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt,
der beruhend auf dem Zustand eines Fahrzeugs und/oder dem Zustand
einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug
positioniert ist, bestimmt, ob sich ein Entfernungsbildsensor in
einem kalibrierbaren Zustand befindet oder nicht, und einen Kalibrierungsausführungsabschnitt,
der den Entfernungsbildsensor auf der Grundlage einer zuvor gefundenen
Entfernung (= Bezugsentfernung) zwischen dem Entfernungsbildsensor
und der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug
positioniert ist, kalibriert, wenn durch den Kalibrierbarkeitsbestimmungsabschnitt
bestimmt wird, dass sich der Entfernungsbildsensor im kalibrierbaren
Zustand befindet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2007-132848
A [0003, 0003, 0004]