DE112018001708T5

DE112018001708T5 - Hinderniserfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018001708T5
Application number: DE112018001708.7T
Authority: DE
Inventors: Mitsuyasu Matsuura; Hideki Otsuka; Hirohiko Yanagawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2018-02-15
Publication date: 2019-12-19
Also published as: CN110462706B; JP6579144B2; CN110462706A; WO2018179965A1; JP2018165945A; US20200019797A1; US10929695B2

Abstract

Eine Hinderniserfassungsvorrichtung (20) beinhaltet einen Distanzmesssensor (21), einen Abbildungsabschnitt (22) und einen Steuerabschnitt (26). Basierend auf einem Empfangsergebnis von Empfangswellen, die durch den Distanzmesssensor erhalten wurden, erlangt der Steuerabschnitt eine geschätzte Reflexionsposition in einer beleuchteten Region, die bereits mit Suchwellen bestrahlt wurde. Basierend auf der geschätzten Reflexionsposition erkennt der Steuerabschnitt eine äußere Form eines Hindernisses. Basierend auf einem durch den Abbildungsabschnitt erhaltenen Abbildungsergebnis führt der Steuerabschnitt eine Bilderkennung des Hindernisses durch. Basierend auf einem Erkennungsergebnis der äußeren Form des Hindernisses und einem Ergebnis der Bilderkennung erlangt der Steuerabschnitt eine relative Position in Bezug auf ein Fahrzeug eines Abschnitts des Hindernisses in einem Bild, das durch den Abbildungsabschnitt aufgenommen wird, und in einer nicht bestrahlten Region vor der beleuchteten Region in einer Fahrzeugfahrtrichtung beinhaltet ist.

Description

[Querverweis auf zugehörige Anmeldungen]
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-63622 , eingereicht am 28. März 2017, deren Beschreibung hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Hinderniserfassungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um an einem Fahrzeug montiert zu werden, um ein Hindernis zu erfassen, das außerhalb des Fahrzeugs vorhanden ist.
Stand der Technik
Üblicherweise werden verschiedene Vorrichtungen dieser Art vorgeschlagen, die einen Distanzmesssensor wie einen Ultraschallwellensensor beinhalten (siehe beispielsweise JP 2013-16052 A und dergleichen).
[Überblick über die Erfindung]
Die Vorrichtungen dieser Art müssen eine relative Positionsbeziehung zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem Hindernis, das sich außerhalb des eigenen Fahrzeugs befindet, so genau wie möglich erfassen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Hinderniserfassungsvorrichtung konfiguriert, um an einem Fahrzeug montiert zu werden, um ein Hindernis zu erfassen, das außerhalb bzw. auf der Außenseite des Fahrzeugs anwesend ist.
Insbesondere beinhaltet die Hinderniserfassungsvorrichtung: einen Distanzmesssensor, der konfiguriert ist, um Suchwellen zu einer Außenseite des Fahrzeugs zu senden und Empfangswellen zu empfangen, die durch Reflexion der Suchwellen durch das Hindernis verursacht werden und eine Intensität aufweisen, die von einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis abhängt; einen Abbildungsabschnitt, der konfiguriert ist, um ein Bild der Umgebungen des Fahrzeugs aufzunehmen; und einen Erfassungsverarbeitungsabschnitt, der konfiguriert ist, um das Hindernis basierend auf einem Empfangsergebnis der Empfangswellen, das durch den Distanzmesssensor erhalten wird, und einem Abbildungsergebnis des Bildes zu erfassen, das durch den Abbildungsabschnitt erhalten wird.
Ferner ist in der Hinderniserfassungsvorrichtung der Erfassungsverarbeitungsabschnitt konfiguriert ist, um eine geschätzte Reflexionsposition basierend auf dem Empfangsergebnis zu erlangen, wobei die geschätzte Reflexionsposition geschätzt wird, um eine Position in einer beleuchteten Region, die bereits mit den Suchwellen bestrahlt wurde, und auf dem Hindernis zu sein, an dem die Empfangswellen reflektiert wurden, eine äußere Form des Hindernisses basierend auf der geschätzten Reflexionsposition zu erkennen, und basierend auf einem Erkennungsergebnis der äußeren Form und einem Ergebnis der Bilderkennung eine relative Position in Bezug auf das Fahrzeug eines Abschnitts des Hindernisses zu erlangen, der in dem Bild beinhaltet ist, das durch den Abbildungsabschnitt aufgenommen wird, wobei der Abschnitt des Hindernisses in einer nicht bestrahlten Region vor der beleuchteten Region in einer Fahrzeugfahrtrichtung beinhaltet ist.
Bezugszeichen in Klammern, die an die Mittel angehängt sind, geben ein Beispiel einer Korrespondenzbeziehung zwischen den Mitteln und spezifischen Mitteln an, die in einer später beschriebenen Ausführungsform beschrieben sind.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs, das mit einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform ausgestattet ist.
2 ist ein Funktionsblockschaltbild der in 1 gezeigten Hinderniserfassungsvorrichtung.
3 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen Überblick über eine Operation zeigt, die durch die Hinderniserfassungsvorrichtung ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist.
4 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen Überblick über die Operation zeigt, die durch die Hinderniserfassungsvorrichtung ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist.
5 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen Überblick über die Operation zeigt, die durch die Hinderniserfassungsvorrichtung ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist.
6 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen Überblick über die Operation zeigt, die durch die Hinderniserfassungsvorrichtung ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein erstes Operationsbeispiel zeigt, das durch die Hinderniserfassungsvorrichtung ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das das erste Operationsbeispiel zeigt, das durch die Hinderniserfassungsvorrichtung ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein zweites Operationsbeispiel zeigt, das durch die Hinderniserfassungsvorrichtung ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das das zweite Operationsbeispiel zeigt, das durch die Hinderniserfassungsvorrichtung ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Eine Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Verschiedene Modifikationen, die auf die Ausführungsform anwendbar sind, werden gemeinsam als modifizierte Beispiele nach der Beschreibung der Ausführungsform beschrieben.
(Konfiguration)
Wie in 1 gezeigt ist, ist das Fahrzeug 10 ein sogenanntes Vierradauto und beinhaltet eine Fahrzeugkarosserie 11 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form in einer Draufsicht.
Nachfolgend wird der Einfachheit halber eine von Richtungen parallel zu einer Fahrzeugmittellinie VL, die eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 10 ist, wenn das Fahrzeug 10 vorwärts fährt, als eine „Fahrzeugfahrtrichtung“ bezeichnet wird. In 1 ist die Fahrzeugfahrtrichtung durch einen Pfeil DT angegeben. Gemäß dieser Definition ist die Fahrzeugfahrtrichtung eine Tangentialrichtung eines Fahrtlokus des Fahrzeugs 10, wenn das Fahrzeug 10 vorwärts fährt.
Ferner wird eine Richtung, die orthogonal zur Fahrzeugmittellinie VL ist und eine Fahrzeugbreite des Fahrzeugs 10 definiert, als „Fahrzeugbreitenrichtung“ bezeichnet. In 1 ist die Fahrzeugbreitenrichtung durch Pfeile DW angegeben. Die Fahrzeugbreitenrichtung ist eine Richtung, die ebenfalls orthogonal zu einer Fahrzeughöhenrichtung ist. Die „Fahrzeughöhenrichtung“ ist eine Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung der Schwerkraft, wenn das Fahrzeug 10 auf einer horizontalen Oberfläche platziert ist. In 1 ist die Fahrzeughöhenrichtung durch einen Pfeil DH angegeben.
Wenn nachfolgend auf Komponenten des Fahrzeugs 10 oder der Fahrzeugkarosserie 11 Bezug genommen wird, wird die Fahrzeugfahrtrichtung als vorne (mit all dessen Deklinationen) und eine der Fahrzeugfahrtrichtung entgegengesetzte Richtung als hinten (mit all dessen Deklinationen) bezeichnet. Weiterhin ist in einem linkshändigen orthogonalen dreidimensionalen Koordinatensystem, wenn die Fahrzeugfahrtrichtung eine positive Richtung der x-Achse und die Fahrzeughöhenrichtung eine positive Richtung der z-Achse ist, eine positive Richtung der y-Achse parallel zur Fahrzeugbreitenrichtung als „rechts“ und die Richtung entgegengesetzt zur positiven Richtung der y-Achse als „links“ bezeichnet. Definitionen einer „Vorderseite“, einer „Hinterseite“, einer „rechten Seite“, einer „linken Seite“ und dergleichen sind ebenfalls äquivalent zu den jeweiligen vorstehenden Definitionen.
Ein vorderer Stoßfänger 13 ist an einem vorderen Oberflächenabschnitt 12 angebracht, der ein Ende auf einer Vorderseite der Fahrzeugkarosserie 11 ist. Ein hinterer Stoßfänger 15 ist an einem hinteren Oberflächenabschnitt 14 angebracht, der ein Ende auf einer Hinterseite der Fahrzeugkarosserie 11 ist. Eine Türverkleidung 17 ist an einem Seitenflächenabschnitt 16 der Fahrzeugkarosserie 11 vorgesehen. In einem spezifischen Beispiel, das in 1 gezeigt ist, sind zwei Türverkleidungen 17 jeweils auf der linken und rechten Seite vorgesehen, das heißt, vier Türverkleidungen 17 sind insgesamt vorgesehen. Ein Außenspiegel 18 ist an jeder der beiden Türverkleidungen 17 an der Vorderseite angebracht.
Das Fahrzeug 10 ist mit einer Hinderniserfassungsvorrichtung 20 ausgestattet. Die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 ist konfiguriert, um an dem Fahrzeug 10 montiert zu werden, um in der Lage zu sein, ein Hindernis B zu erfassen, das sich außerhalb des Fahrzeugs 10 befindet. Insbesondere beinhaltet die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 einen Distanzmesssensor 21, einen Abbildungsabschnitt 22, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23, einen Schaltpositionssensor 24, einen Lenkwinkelsensor 25, einen Steuerabschnitt 26 und eine Anzeige 27. Details der Komponenten, die die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 bilden, werden nachfolgend beschrieben. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in 1 eine elektrische Verbindungsbeziehung zwischen den Komponenten, die die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 bilden, weggelassen.
Der Distanzmesssensor 21 ist konfiguriert, um Suchwellen WS zur Außenseite des Fahrzeugs 10 zu senden und Empfangswellen WR zu empfangen, die durch Reflexion der Suchwellen WS durch das Hindernis B verursacht werden und eine Intensität aufweisen, die von einer Distanz zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Hindernis B abhängt. Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform der Distanzmesssensor 21 ein sogenannter Ultraschallwellensensor und ist konfiguriert, um Suchwellen WS, die Ultraschallwellen sind, zu senden und Empfangswellen WR einschließlich Ultraschallwellen zu empfangen. Der Distanzmesssensor 21 ist elektrisch mit dem Steuerabschnitt 26 verbunden. Somit ist der Distanzmesssensor 21 konfiguriert, Suchwellen WS unter der Steuerung des Steuerabschnitts 26 zu senden und ein Signal (im Folgenden als „Empfangsinformationen“ bezeichnet) entsprechend einem Empfangsergebnis der Empfangswellen WR zu erzeugen und das Signal zum Steuerabschnitt 26 zu senden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere Distanzmesssensoren 21 an der Fahrzeugkarosserie 11 angebracht. Die mehreren Distanzmesssensoren 21 sind jeweils so angeordnet, dass sie von der Fahrzeugmittelachse VL zu einer Seite der Fahrzeugbreitenrichtung DW verschoben sind. Ferner ist mindestens einer der mehreren Distanzmesssensoren 21 konfiguriert, Suchwellen WS entlang einer Richtung zu senden, die die Fahrzeugfahrtrichtung schneidet.
Insbesondere sind als Distanzmesssensoren 21 ein erstes vorderes Sonar SF1, ein zweites vorderes Sonar SF2, ein drittes vorderes Sonar SF3 und ein viertes vorderes Sonar SF4 an dem vorderen Stoßfänger 13 angebracht. In ähnlicher Weise sind als Distanzmesssensoren 21 ein erstes hinteres Sonar SR1, ein zweites hinteres Sonar SR2, ein drittes hinteres Sonar SR3 und ein viertes hinteres Sonar SR4 an dem hinteren Stoßfänger 15 angebracht. Ferner sind als Distanzmesssensoren 21 ein erstes Seitensonar SS1, ein zweites Seitensonar SS2, ein drittes Seitensonar SS3 und ein viertes Seitensonar SS4 an dem Seitenflächenabschnitt 16 der Fahrzeugkarosserie 11 angebracht.
Das erste vordere Sonar SF1 ist an einer linken vorderen Ecke der Fahrzeugkarosserie 11 angeordnet, um Suchwellen WS zur linken Vorderseite des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das zweite vordere Sonar SF2 ist an einer rechten vorderen Ecke der Fahrzeugkarosserie 11 angeordnet, um Suchwellen WS zur rechten Vorderseite des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das erste vordere Sonar SF1 und das zweite vordere Sonar SF2 sind in Bezug auf die Fahrzeugmittellinie VL symmetrisch angeordnet.
Das dritte vordere Sonar SF3 ist zwischen dem ersten vorderen Sonar SF1 und der Fahrzeugmittellinie VL angeordnet, um Suchwellen WS im Wesentlichen zur Vorderseite des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das vierte vordere Sonar SF4 ist zwischen dem zweiten vorderen Sonar SF2 und der Fahrzeugmittellinie VL angeordnet, um Suchwellen WS im Wesentlichen zur Vorderseite des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das dritte vordere Sonar SF3 und das vierte vordere Sonar SF4 sind in Bezug auf die Fahrzeugmittellinie VL symmetrisch angeordnet.
Das erste hintere Sonar SR1 ist an einer linken hinteren Ecke der Fahrzeugkarosserie 11 angeordnet, um Suchwellen WS in Richtung der linken Hinterseite des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das zweite hintere Sonar SR2 ist an einer rechten hinteren Ecke der Fahrzeugkarosserie 11 angeordnet, um Suchwellen WS in Richtung der rechten Hinterseite des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das erste hintere Sonar SR1 und das zweite hintere Sonar SR2 sind in Bezug auf die Fahrzeugmittellinie VL symmetrisch angeordnet.
Das dritte hintere Sonar SR3 ist zwischen dem ersten hinteren Sonar SR1 und der Fahrzeugmittellinie VL angeordnet, um Suchwellen WS im Wesentlichen zum hinteren Teils des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das vierte hintere Sonar SR4 ist zwischen dem zweiten hinteren Sonar SR2 und der Fahrzeugmittellinie VL angeordnet, um Suchwellen WS im Wesentlichen zum hinteren Teils des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das dritte hintere Sonar SR3 und das vierte hintere Sonar SR4 sind in Bezug auf die Fahrzeugmittellinie VL symmetrisch angeordnet.
Das erste Seitensonar SS1 ist zwischen dem linken Außenspiegel 18 und dem ersten vorderen Sonar SF1 in einer Richtung von vorne nach hinten des Fahrzeugs 10 angeordnet, um Suchwellen WS nach links des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das zweite Seitensonar SS2 ist zwischen dem rechten Außenspiegel 18 und dem zweiten vorderen Sonar SF2 in der Vorne-Hinten-Richtung des Fahrzeugs 10 angeordnet, um Suchwellen WS in Richtung rechts des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das erste Seitensonar SS1 und das zweite Seitensonar SS2 sind in Bezug auf die Fahrzeugmittellinie VL symmetrisch angeordnet.
Das dritte Seitensonar SS3 ist zwischen der linken hinteren Türverkleidung 17 und dem ersten hinteren Sonar SR1 in der Vorne-Hinten-Richtung des Fahrzeugs 10 angeordnet, um Suchwellen WS in Richtung links des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das vierte Seitensonar SS4 ist zwischen der rechten hinteren Türverkleidung 17 und dem zweiten hinteren Sonar SR2 in der Vorne-Hinten-Richtung des Fahrzeugs 10 angeordnet, um Suchwellen WS in Richtung rechts des Fahrzeugs 10 zu übertragen. Das dritte Seitensonar SS3 und das vierte Seitensonar SS4 sind in Bezug auf die Fahrzeugmittellinie VL symmetrisch angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abbildungsabschnitt 22 eine Kamera, die einen Bildsensor wie eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) beinhaltet und so konfiguriert ist, dass sie ein Bild von Umgebungen des Fahrzeugs 10 aufnimmt und Bildinformationen erlangt, die dem Bild entsprechen. Der Abbildungsabschnitt 22 ist elektrisch mit dem Steuerabschnitt 26 verbunden. Somit ist der Abbildungsabschnitt 22 konfiguriert, um Bildinformationen unter der Steuerung des Steuerabschnitts 26 zu erlangen und die erlangten Bildinformationen an den Steuerabschnitt 26 zu senden. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug 10 mehrere Abbildungsabschnitte 22, das heißt, eine vordere Kamera CF, eine hintere Kamera CB, eine linke Kamera CL und eine rechte Kamera CR.
Die vordere Kamera CF ist an dem vorderen Oberflächenabschnitt 12 der Fahrzeugkarosserie 11 angebracht, um Bildinformationen entsprechend einem Bild eines Bereichs vor dem Fahrzeug 10 zu erlangen. Die hintere Kamera CB ist an dem hinteren Oberflächenabschnitt 14 der Fahrzeugkarosserie 11 angebracht, um Bildinformationen zu erlangen, die einem Bild eines Bereichs hinter dem Fahrzeug 10 entsprechen. Die linke Kamera CL ist an dem linksseitigen Außenspiegel 18 angebracht ist, um Bildinformation entsprechend einem Bild eines Bereichs auf der linken lateralen Seite des Fahrzeugs 10 zu erlangen Die rechtsseitige Kamera CR ist an dem rechtsseitigen Außenspiegel 18 angebracht, um Bildinformationen entsprechend einem Bild eines Bereichs auf der rechten lateralen Seite des Fahrzeugs 10 zu erlangen.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23, der Schaltpositionssensor 24 und der Lenkwinkelsensor 25 sind elektrisch mit dem Steuerabschnitt 26 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23 ist konfiguriert, um ein Signal entsprechend einer Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu erzeugen (im Folgenden einfach als „Fahrzeuggeschwindigkeit“ bezeichnet) und das Signal an den Steuerabschnitt 26 zu senden. Der Schaltpositionssensor 24 ist konfiguriert, um ein Signal entsprechend einer Schaltposition zu erzeugen und das Signal an den Steuerabschnitt 26 zu senden. Der Lenkwinkelsensor 25 ist konfiguriert, um ein Signal entsprechend einem Lenkwinkel zu erzeugen und das Signal an den Steuerabschnitt 26 zu senden.
Der Steuerabschnitt 26 ist innerhalb der Fahrzeugkarosserie 11 vorgesehen. Der Steuerabschnitt 26 ist ein sogenannter fahrzeuginterner Mikrocomputer und beinhaltet eine CPU, ein ROM, ein RAM, ein nichtflüchtiges RAM (z. B. einen Flash-ROM) und dergleichen (nicht gezeigt). Somit ist der Steuerabschnitt 26 so konfiguriert, dass er unterschiedliche Steueroperationen ausführen kann, wenn die CPU Programme (das heißt, später beschriebene Routinen) aus dem ROM oder dem nichtflüchtigen RAM liest und die Programme ausführt. Ferner werden unterschiedliche Daten (ein Anfangswert, eine Nachschlagetabelle, eine Aufzeichnung und dergleichen), die während der Ausführung der Programme verwendet werden, im Voraus im ROM oder im nichtflüchtigen RAM gespeichert.
Der Steuerabschnitt 26 als Erfassungsverarbeitungsabschnitt ist konfiguriert, um eine Hinderniserfassungsoperation basierend auf Signalen und Informationen durchzuführen, die von dem Distanzmesssensor 21, dem Abbildungsabschnitt 22, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23, dem Schaltpositionssensor 24 dem Lenkwinkelsensor 25 empfangen werden. Die Anzeige 27 ist in einer Kabine des Fahrzeugs 10 angeordnet. Die Anzeige 27 ist elektrisch mit dem Steuerabschnitt 26 verbunden, so dass die der Hinderniserfassungsoperation zugeordnete Anzeige unter Steuerung des Steuerabschnitts 26 ausgeführt wird.
Als nächstes wird gemäß 2 bis 4 eine Funktionsblockkonfiguration des Steuerabschnitts 26 als Erfassungsverarbeitungsabschnitt beschrieben. 3 zeigt einen Zustand, in dem sich das Fahrzeug 10 dem Hindernis B nähert, das eine Wandform hat und schräg zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs steht. In 3 wird zur Vermeidung von Komplikationen bei der Darstellung und Beschreibung angenommen, dass das Fahrzeug 10 geradeaus fährt, und der Distanzmesssensor 21 und dergleichen sind vereinfacht. Gleiches gilt für 5 und 6, die später beschrieben sind. 4 zeigt eine Objektformerkennung basierend auf einem Abbildungsergebnis, das durch den Abbildungsabschnitt 22 erhalten wird.
Der Steuerabschnitt 26 ist konfiguriert, um das Hindernis B (vgl. beispielsweise 3) basierend auf einem Empfangsergebnis der Empfangswellen WR, die durch den Distanzmesssensor 21 erhalten werden, und einem Abbildungsergebnis des Bildes zu erfassen, das durch den Abbildungsabschnitt 22 erhalten wird. Insbesondere beinhaltet, wie in 2 gezeigt ist, der Steuerabschnitt 26 einen Formerkennungsabschnitt 61, einen Bilderkennungsabschnitt 63 und einen integrierten Erkennungsabschnitt 64.
Der Formerkennungsabschnitt 61 als ein Erlangungsabschnitt für eine geschätzte Reflexionsposition ist konfiguriert, um eine geschätzte Reflexionsposition P basierend auf einem Empfangsergebnis der durch den Distanzmesssensor 21 erhaltenen Empfangswellen WR zu erlangen. Ferner ist der Formerkennungsabschnitt 61 konfiguriert, um sequentiell eine geschätzte Reflexionsposition P erlangen zu können, während sich das Fahrzeug 10 bewegt.
Die geschätzte Reflexionsposition P ist eine Position, die als Position in einer beleuchteten Region und auf dem Hindernis B geschätzt wird, an dem die Empfangswellen WR reflektiert wurden. Die beleuchtete Region ist eine Region des Hindernisses B, die bereits mit den Suchwellen WS bestrahlt wurde, während sich das Fahrzeug 10 zu dieser Zeit dem Hindernis B nähert. Das Empfangsergebnis der Empfangswellen WR entsprechend der erlangten geschätzten Reflexionsposition P beinhaltet Informationen über eine Distanz von dem Fahrzeug 10 zu der geschätzten Reflexionsposition P, das heißt, eine Distanz von dem Distanzmesssensor 21 zu der geschätzten Reflexionsposition P. Dementsprechend ist die geschätzte Reflexionsposition P eine virtuelle Position auf dem Hindernis B, die einer Distanz entspricht, die auf der Grundlage des Empfangsergebnisses erlangt wurde.
Ferner ist der Formerkennungsabschnitt 61 konfiguriert, um eine äußere Form des Hindernisses B basierend auf der geschätzten Reflexionsposition P zu erkennen. Insbesondere ist der Formerkennungsabschnitt 61 konfiguriert, um eine Form einer Wandfläche B0 des Hindernisses B zu erkennen, die dem Fahrzeug 10 zugewandt ist, basierend auf mindestens einer geschätzten Reflexionsposition P, die sequentiell erlangt werden, während sich das Fahrzeug 10 bewegt.
Der Bilderkennungsabschnitt 63 ist konfiguriert, um eine Form des Hindernisses B basierend auf einem Bild zu erkennen, das durch den Abbildungsabschnitt 22 aufgenommenen wird. Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform der Bilderkennungsabschnitt 63 konfiguriert, um eine charakteristische Form einer Kante oder dergleichen aus Bildinformationen durch ein bekanntes Bilderkennungsverfahren zu extrahieren.
Der integrierte Erkennungsabschnitt 64 ist konfiguriert, um eine relative Position eines gewünschten Fokusabschnitts des Hindernisses B in Bezug auf das Fahrzeug 10 zu erlangen. Somit ist der integrierte Erkennungsabschnitt 64 konfiguriert, um die relative Position des Fokusabschnitts in Bezug auf das Fahrzeug 10 basierend auf einem Erkennungsergebnis der Außenform, die durch den Formerkennungsabschnitt 61 erhalten wird, und einem Bilderkennungsergebnis zu erkennen, das durch den Bilderkennungsabschnitt 63 erhalten wird.
Insbesondere, wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist der integrierte Erkennungsabschnitt 64 in der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, um basierend auf der extrahierten charakteristischen Form der Kante oder dergleichen und einer Verlängerungslinie EL eine relative Position in Bezug auf das Fahrzeug 10 eines Abschnitts (z. B. eines Endes B1 in 3 und einer Längskante EV in 4, die dem Ende B1 entspricht) des Hindernisses B, das in dem durch den Abbildungsabschnitt 22 aufgenommenen Bild enthalten ist, zu erlangen. Der Abschnitt des Hindernisses B ist in einer nicht bestrahlten Region vor der beleuchteten Region in der Fahrzeugfahrtrichtung enthalten. Die Verlängerungslinie EL ist eine gerade Linie oder eine Kurve, die so ausgebildet ist, dass sie sich entlang der Außenform, die durch den Formerkennungsabschnitt 61 erkannt wird, von der geschätzten Reflexionsposition P zu einer Position vor der geschätzten Reflexionsposition P in der Fahrzeugfahrtrichtung erstreckt.
(Operationsübersicht)
Ein Überblick über eine Operation, die durch die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 ausgeführt wird, wird nachfolgend beschrieben. In der folgenden Beschreibung kann zusätzlich zu der geschätzten Reflexionsposition P, die in 3, 4 und 6 gezeigt ist, der Ausdruck „geschätzte Reflexionsposition P“ verwendet werden, um sich kollektiv auf eine erste geschätzte Reflexionsposition P1 und eine n-te geschätzte Reflexionsposition PN zu beziehen, die in 5 gezeigt sind.
Wie in 3 gezeigt ist, erlangt die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 (das heißt, der in 1 und 2 gezeigte Steuerabschnitt 26), während sich das Fahrzeug 10 bewegt, sequentiell eine geschätzte Reflexionsposition P basierend auf einem Empfangsergebnis der Empfangswellen WR, die durch den Distanzmesssensor 21 erhalten werden. Weiterhin erkennt die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 eine äußere Form des Hindernisses B basierend auf der erlangten geschätzten Reflexionsposition P.
Insbesondere erlangt, wie in 5 gezeigt ist, zu einem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug 10 eine Position VP1 erreicht, die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 eine geschätzte Reflexionsposition P1. Danach erlangt die Hinderniserfassungsvorrichtung 20, bis das Fahrzeug 10 eine Position VPN erreicht, N geschätzte Reflexionspositionen P, das heißt, geschätzte Reflexionspositionen P1, ... PN. Es sei angemerkt, dass N eine ganze Zahl größer/gleich 2 ist.
Ein Verfahren zum Erlangen der geschätzten Reflexionspositionen P1, ... PN der vorliegenden Ausführungsform wird unter Verwendung der Erlangung der geschätzten Reflexionsposition P1 als repräsentatives Beispiel beschrieben. Somit werden die N geschätzten Reflexionspositionen P durch ein Verfahren erlangt, das dem nachfolgend beschriebenen Verfahren zum Erlangen der geschätzten Reflexionsposition P1 ähnlich ist.
Zu einem Zeitpunkt unmittelbar bevor (z. B. einige hundert Millisekunden bevor) das Fahrzeug 10 die Position VP1 erreicht, erlangt, basierend auf einem Empfangsergebnis der Empfangswellen WR, die durch einen spezifischen Distanzmesssensor 21 erhalten werden, der der Wandfläche B0 des Hindernisses B zugewandt ist, die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 eine Distanz zwischen dem Distanzmesssensor 21 und der Wandfläche B0. Die erlangte Distanz wird als „erste Distanz“ bezeichnet. In dem Beispiel in 5 ist der „spezifische Distanzmesssensor 21“ das zweite Seitensonar SS2 in 1. In ähnlicher Weise erlangt unmittelbar danach zu dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug 10 die Position VP1 erreicht, basierend auf einem Empfangsergebnis der Empfangswellen WR, die durch den Distanzmesssensor 21 erhalten werden, auch die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 eine Distanz zwischen dem Distanzmesssensor 21 und der Wandfläche B0. Die erlangte Distanz wird als „zweite Distanz“ bezeichnet.
Ein Zeitintervall zwischen der Zeit, zu der die erste Distanz erlangt wird, und der Zeit, zu der die zweite Distanz erlangt wird, ist ausreichend klein. Dementsprechend ist auch eine Bewegungsdistanz des Fahrzeugs 10 während des Zeitintervalls klein. Daher kann angenommen werden, dass eine Position auf der Wandoberfläche B0, an der die Suchwellen WS reflektiert wurden, die der ersten Distanz entsprechen, mit einer Position auf der Wandoberfläche B0 identisch ist, an der die Suchwellen WS reflektiert wurden, die der zweiten Distanz entsprechen. Somit erlangt die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 als die geschätzte Reflexionsposition P1 einen Schnittpunkt eines ersten Kreises, dessen Mittelpunkt eine Position des Distanzmesssensors 21 zu dem Zeitpunkt ist, zu dem die erste Distanz erlangt wird und dessen Radius die erste Distanz ist, und einen zweiten Kreis, dessen Mittelpunkt eine Position des Distanzmesssensors 21 zu dem Zeitpunkt ist, zu dem die zweite Distanz erlangt wird und dessen Radius die zweite Distanz ist.
Ferner erlangt die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 eine Verlängerungslinie EL, die unter Verwendung der geschätzten Reflexionspositionen P1, ... PN gebildet wird. Die Verlängerungslinie EL ist eine Kurve oder eine Gerade, die unter Verwendung der geschätzten Reflexionspositionen P1, ... PN durch ein bekanntes Approximationsverfahren wie ein Verfahren der kleinsten Quadrate erlangt wird. Somit ist die Verlängerungslinie EL eine ungefähre Kurve oder eine ungefähre gerade Linie, die unter Verwendung der N geschätzten Reflexionspositionen P einschließlich der ersten geschätzten Reflexionsposition P1 gebildet wird. Wenn beispielsweise N = 2 ist, wird die geschätzte Reflexionsposition P1 als eine erste geschätzte Reflexionsposition bezeichnet, und die geschätzte Reflexionsposition PN, das heißt, P2, wird als eine zweite geschätzte Reflexionsposition bezeichnet. In diesem Fall ist die Verlängerungslinie EL eine gerade Linie, die durch Verlängern eines Liniensegments erhalten wird, das die erste geschätzte Reflexionsposition mit der zweiten geschätzten Reflexionsposition verbindet. Wenn N = 2 ist, verläuft die Verlängerungslinie EL durch alle geschätzten Reflexionspositionen P. Wenn andererseits N ≥ 3 ist, verläuft die Verlängerungslinie EL nicht notwendigerweise durch alle geschätzten Reflexionspositionen P.
Alternativ kann die Verlängerungslinie EL basierend auf einer einzelnen geschätzten Reflexionsposition P erlangt werden, die wie vorstehend beschrieben erlangt wurde. Insbesondere erlangt, wie in 6 gezeigt ist, die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 als die Verlängerungslinie EL eine gerade Linie, die orthogonal zu einem Liniensegment ist, das eine geschätzte Reflexionsposition P und einen Distanzmesssensor 21 entsprechend der geschätzten Reflexionsposition verbindet, und orthogonal zur Fahrzeughöhenrichtung ist und die geschätzte Reflexionsposition P passiert. Ferner erkennt die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 basierend auf der Verlängerungslinie EL eine äußere Form des Hindernisses B. Somit erkennt die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 die Verlängerungslinie EL als eine gerade Linie, die die Wandfläche B0 des Hindernisses B bildet, das dem Fahrzeug 10 zugewandt ist.
Wie in 5 und 6 gezeigt ist, erfasst die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 basierend auf der erlangten Verlängerungslinie EL und dem Bilderkennungsergebnis einen gewünschten Fokusabschnitt (z. B. das Ende B1 oder dergleichen) des Hindernisses B. Insbesondere die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 bestimmt, ob in dem durch den Abbildungsabschnitt 22 aufgenommenen Bild die Längskante EV an einer Position auf der Verlängerungslinie EL vorhanden ist, die in der Fahrzeugfahrtrichtung vor der geschätzten Reflexionsposition P liegt und in der Fahrzeugbreitenrichtung näher an der geschätzten Reflexionsposition P als die Fahrzeugmittelachse VL ist. Wenn die Längskante EV auf der Verlängerungslinie EL vorhanden ist, erlangt die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 eine relative Position der Längskante EV in Bezug auf das Fahrzeug 10 als eine Position des Endes B1 des Hindernisses B.
(Operationsbeispiele)
Spezifische Operationsbeispiele, die durch die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt werden, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Ablaufdiagramme beschrieben. Wie in 3 und 4 gezeigt ist, zeigen die folgenden Operationsbeispiele einen Fall, in dem, während sich das Fahrzeug 10 dem Hindernis B nähert, das eine Wandform hat und schräg zur Fahrzeugfahrtrichtung steht, die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 das Ende B1 des Hindernisses B in der Fahrzeugfahrtrichtung erfasst. In den Zeichnungen und der folgenden Beschreibung wird ein „Schritt“ mit „S“ abgekürzt. Weiterhin werden in der folgenden Beschreibung der Ablaufdiagramme die CPU und das nichtflüchtige RAM des Steuerabschnitts 26 einfach als „CPU“ bzw. „nichtflüchtiges RAM“ bezeichnet.
Nachdem eine vorbestimmte Startbedingung erfüllt ist, startet die CPU wiederholt eine in 7 gezeigte Bilderkennungsroutine und eine in 8 gezeigte Objekterkennungsroutine bei vorbestimmten Zeitintervallen.
Wenn die in 7 gezeigte Bilderkennungsroutine gestartet wird, erlangt die CPU zuerst in S71 Bildinformationen von dem Abbildungsabschnitt 22. Als nächstes führt die CPU in S72 eine Bilderkennungsoperation (insbesondere eine Kantenextraktionsverarbeitung) durch den Bilderkennungsabschnitt 63 durch. Somit extrahiert die CPU basierend auf dem vom Abbildungsabschnitt 22 aufgenommenen Bild eine charakteristische Form der Längskante EV oder dergleichen des Hindernisses B. Zuletzt speichert die CPU in S73 ein Bilderkennungsergebnis in dem nichtflüchtigen RAM, das bei S72 erhalten wird, das heißt, ein Extraktionsergebnis der charakteristischen Form, und beendet vorübergehend die vorliegende Routine.
Wenn die in 8 gezeigte Objekterfassungsroutine gestartet wird, erlangt die CPU zuerst in S81 von dem Distanzmesssensor 21 Empfangsinformationen, das heißt, Informationen entsprechend einem Empfangsergebnis der Empfangswellen WR. Als nächstes bestimmt die CPU in S82, ob die Intensität der Empfangswellen WR eine vorbestimmte Schwellenintensität WRth überschreitet. Wenn die Intensität der Empfangswellen WR die vorbestimmte Schwellenintensität WRth oder weniger ist (das heißt, NEIN bei S82), überspringt die CPU alle Verarbeitungen bei S83 und nachfolgenden Schritten und beendet vorübergehend die vorliegende Routine. Somit wird die folgende Beschreibung des Operationsbeispiels unter der Annahme fortgesetzt, dass die Intensität der Empfangswellen WR die vorbestimmte Schwellenintensität WRth überschreitet (das heißt, JA bei S82).
Wenn die Intensität der Empfangswellen WR die vorbestimmte Schwellenintensität WRth überschreitet (das heißt, JA in S82), veranlasst die CPU, dass die Steuerung mit S83 und den nachfolgenden Schritten fortfährt. In S83 erlangt die CPU eine geschätzte Reflexionsposition P basierend auf den erlangten Empfangsinformationen. In dem in 5 gezeigten Beispiel erlangt die CPU während einer vorbestimmten Zeit (z. B. 1 Sekunde), während der das Fahrzeug 10 fährt, mehrere geschätzte Reflexionspositionen P1, ... PN. In dem in 6 gezeigten Beispiel erlangt die CPU eine einzelne geschätzte Reflexionsposition P.
Als nächstes führt die CPU in S84 eine Erkennungsoperation für eine äußere Form des Hindernisses B durch den Formerkennungsabschnitt 61 durch. Somit erlangt die CPU eine Verlängerungslinie EL auf der Basis der mindestens einen erlangten geschätzten Reflexionsposition P. Anschließend erlangt die CPU in S85 ein Extraktionsergebnis der Längskante EV des Hindernisses B von den Informationen, die in dem nichtflüchtigen RAM gespeichert sind. Dann veranlasst die CPU, dass die Steuerung mit S86 fortfährt.
Bei S86 bestimmt die CPU, ob die Längskante EV an einer Position auf der Verlängerungslinie EL vorhanden ist, die in der Fahrzeugfahrtrichtung vor der geschätzten Reflexionsposition P liegt und in der Fahrzeugbreitenrichtung näher an der geschätzten Reflexionsposition P liegt als die Fahrzeugmittelachse VL ist. Wenn die Längskante EV auf der Verlängerungslinie EL vorhanden ist (das heißt, JA in S86), veranlasst die CPU, dass die Steuerung mit S87 fortfährt. Bei S87 erlangt die CPU eine relative Position (das heißt, einen Azimut und eine Distanz) der Längskante EV in Bezug auf das Fahrzeug 10 und beendet vorübergehend die vorliegende Routine. Wenn andererseits die Längskante EV nicht auf der Verlängerungslinie EL vorhanden ist (das heißt, NEIN bei S86), überspringt die CPU den Prozess bei S87 und beendet vorübergehend die Routine.
(Wirkungen)
Wie in 3 gezeigt, fährt das Fahrzeug 10 in einigen Fällen, während es sich dem Hindernis B nähert, das eine Wandform hat und schräg zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs steht.
In diesem Fall ist es schwierig, wenn die Objektformerkennung unter Verwendung des Distanzmesssensors 21 ausgeführt wird, wenn das Ende B1 des Hindernisses B in der Fahrzeugfahrtrichtung außerhalb einer Bestrahlungsreichweite der Suchwellen WS vorhanden ist, das Ende B1 zu erkennen. Wenn nur die Objektformerkennung unter Verwendung des Distanzmesssensors 21 ausgeführt wird, ist es dementsprechend schwierig zu bestimmen, ob, wenn das Fahrzeug 10 weiterfährt, eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Ende B1 mit der Fahrzeugkarosserie 11 in Kontakt steht. Wenn nur die Objektformerkennung unter Verwendung des Distanzmesssensors 21 ausgeführt wird, wenn eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Ende B1 in Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie 11 ist, ist es schwierig, eine Distanz zu einem Punkt zu bestimmen, bei dem das Ende B1 in Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie 11 sein soll oder eine Zeit zu bestimmen, die erforderlich ist, damit das Ende B1 mit der Fahrzeugkarosserie 11 in Kontakt kommt.
Andererseits kann in der vorliegenden Ausführungsform die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 eine Position des Endes B1 des Hindernisses B richtig erlangen (das heißt, schätzen), indem das Erkennungsergebnis der Außenform, das unter Verwendung des Distanzmesssensors 21 erhalten wird, mit dem Erkennungsergebnis der charakteristischen Form integriert wird, die durch Durchführen einer Bilderkennung unter Verwendung des durch den Abbildungsabschnitt 22 erhaltenen Abbildungsergebnisses erhalten wird. Dementsprechend kann die vorstehende Bestimmung einfach und genau ausgeführt werden. Somit kann gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform eine relative Positionsbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Hindernis B, das außerhalb des eigenen Fahrzeugs vorhanden ist, so genau wie möglich erlangt werden.
(Modifizierte Beispiele)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt. Dementsprechend kann die Ausführungsform nach Bedarf modifiziert werden. Repräsentative modifizierte Beispiele werden nachfolgend beschrieben. In der folgenden Beschreibung der modifizierten Beispiele werden nur Unterschiede zu der Ausführungsform beschrieben. Weiterhin sind in der Ausführungsform und den modifizierten Beispielen gleiche oder äquivalente Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Somit können in der folgenden Beschreibung der modifizierten Beispiele in Bezug auf Komponenten, die mit den gleichen Bezugszeichen wie die Ausführungsform versehen sind, die Beschreibungen der Ausführungsform in geeigneter Weise verwendet werden, sofern kein technischer Widerspruch entsteht oder eine zusätzliche Erläuterung speziell gegeben wird.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die in der vorstehenden Ausführungsform gezeigte spezifische Vorrichtungskonfiguration beschränkt. So ist beispielsweise das Fahrzeug 10 nicht auf ein Vierradauto beschränkt. Insbesondere kann das Fahrzeug 10 Dreiradfahrzeug oder ein Sechsrad- oder Achtradfahrzeug wie ein Lastkraftwagen sein. Ferner kann der Typ des Fahrzeugs 10 ein Automobil, das nur eine Brennkraftmaschine beinhaltet, ein Elektroauto oder ein Brennstoffzellenfahrzeug, die keine Brennkraftmaschine beinhalten, oder ein Hybridauto sein. Die Anzahl der Türverkleidungen 17 ist nicht besonders beschränkt.
Wenn der Distanzmesssensor 21 ein Ultraschallwellensensor ist, sind die Anordnung und die Anzahl der Distanzmesssensoren 21 nicht auf die des vorstehenden spezifischen Beispiels beschränkt. Wenn beispielsweise das dritte vordere Sonar SF3 in einer Mittelposition in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist, wird das vierte vordere Sonar SF4 weggelassen. In ähnlicher Weise wird das vierte hintere Sonar SR4 weggelassen, wenn das dritte hintere Sonar SR3 in einer Mittelposition in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist. Das dritte Seitensonar SS3 und das vierte Seitensonar SS4 können weggelassen werden.
Der Distanzmesssensor 21 ist nicht auf einen Ultraschallwellensensor beschränkt. So kann beispielsweise der Distanzmesssensor 21 ein Laserradarsensor oder ein Millimeterwellenradarsensor sein.
Die Anordnung und die Anzahl der Abbildungsabschnitte 22 sind nicht auf die des vorstehenden Beispiels beschränkt. So können beispielsweise die linke Kamera CL und die rechte Kamera CR an Positionen angeordnet sein, die sich vom Außenspiegel 18 unterscheiden. Alternativ können die linke Kamera CL und die rechte Kamera CR weggelassen werden. Unter mehreren Parkassistenzoperationen, die durch die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 ausgeführt werden können, kann eine Parkmodusauswahloperation ausgeführt werden, indem nur die vordere Kamera CF oder nur die linke Kamera CL und die rechte Kamera CR verwendet werden.
In der vorstehenden Ausführungsform ist der Steuerabschnitt 26 so konfiguriert, dass die CPU die Programme aus dem ROM oder dergleichen liest und die Programme startet. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. So kann beispielsweise der Steuerabschnitt 26 eine digitale Schaltung sein, die so konfiguriert ist, dass sie die vorstehende Operation ausführen kann, und kann beispielsweise ein ASIC wie ein Gate-Array sein. ASIC ist eine bekannte Abkürzung für APPLICATION SPECIFIC INTEGRATED CIRCUIT.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die spezifischen Operationsbeispiele und Verfahrensaspekte beschränkt, die in der vorstehenden Ausführungsform gezeigt sind. Beispielsweise kann das Erkennungsergebnis in einem anderen Speichermedium (z. B. einem RAM und/oder einem magnetischen Speichermedium) als dem nichtflüchtigen RAM gespeichert werden.
Die Berechnung oder Schätzung einer Distanz, die den Empfangswellen WR entspricht, kann durch einen Prozessor ausgeführt werden, der in dem Distanzmesssensor 21 beinhaltet ist, oder kann durch den Steuerabschnitt 26 ausgeführt werden. Das Verfahren zum Erlangen der geschätzten Reflexionsposition P ist nicht auf das vorstehende spezifische Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann die geschätzte Reflexionsposition P schnell und einfach durch die Annahme erlangt werden, dass ein Azimut der Empfangswellen WR ein spezifischer Azimut ist. Beispielsweise kann der spezifische Azimut durch eine Mittelachsenrichtung eines Kreiskegels entsprechend einer Übertragungsreichweite der Suchwellen WS erfolgen. Alternativ kann zum Beispiel der spezifische Azimut eine Richtung parallel zu einer von Erzeugungslinien des Kreiskegels in der Fahrzeugfahrtrichtung vor den anderen Erzeugungslinien sein. In diesen Fällen kann die geschätzte Reflexionsposition P auf der Grundlage des angenommenen spezifischen Azimuts und der erlangten Distanz erlangt werden.
Wenn der Distanzmesssensor 21 ein sogenannter Array-Sensor (beispielsweise ein Ultraschallwellen-Array-Sensor) ist, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 die geschätzte Reflexionsposition P bestimmen, indem sie Suchwellen WS und Empfangswellen WR entsprechend einmal durch einen einzigen Distanzmesssensor 21 sendet bzw. empfängt, das heißt, dem zweiten Seitensonar SS2 in den Beispielen in 3 bis 6. In diesem Fall kann die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 die geschätzten Reflexionspositionen P1, ... PN, die in 5 gezeigt sind, mit höherer Auflösung erlangen. Alternativ kann die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 die Erlangung der geschätzten Reflexionsposition P und der Verlängerungslinie EL basierend auf der geschätzten Reflexionsposition P durch das in 6 gezeigte Verfahren in einer kürzeren Zeit abschließen.
In dem vorstehenden spezifischen Beispiel beinhaltet die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 die mehreren Distanzmesssensoren 21. Dementsprechend kann die Hinderniserfassungsvorrichtung 20, wenn ein Übertragungs-/Empfangsreichweite für jeden der mehreren Distanzmesssensoren 21 groß ist, einen Azimut der geschätzten Reflexionsposition P unter Verwendung einer Zeitdifferenz und/oder einer Phasendifferenz zwischen mehreren Empfangswellen WR berechnen, die durch die mehreren Distanzmesssensoren 21 empfangen werden, die benachbart zueinander sind. Auch in diesem Fall kann die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 die geschätzten Reflexionspositionen P1, ... PN, die in 5 gezeigt sind, mit höherer Auflösung erlangen. Alternativ kann die Hinderniserfassungsvorrichtung 20 die Erlangung der Verlängerungsleitung EL durch das in 6 gezeigte Verfahren in kürzerer Zeit abschließen.
Die durch den Bilderkennungsabschnitt 63 ausgeführte Verarbeitung kann eine sogenannte SFM-Verarbeitung sein. SFM ist eine Abkürzung für Structure From Motion (Struktur aus Bewegung). Somit kann der Bilderkennungsabschnitt 63 konfiguriert sein, um eine charakteristische Form des Hindernisses B unter Verwendung einer SFM-Technik dreidimensional zu erkennen. Die SFM-Technik war zum Zeitpunkt der Einreichung der vorliegenden Anmeldung bereits bekannt (siehe beispielsweise JP 5012615 B , JP 5714940 B und dergleichen). Dementsprechend werden detaillierte Beschreibungen der SFM-Technik und der SFM-Verarbeitung hier weggelassen.
In diesem Fall ist der Bilderkennungsabschnitt 63 konfiguriert, um eine Form des Hindernisses B basierend auf mehreren Bildern, die durch den Abbildungsabschnitt 22 aufgenommen wurden, während sich das Fahrzeug 10 bewegt, dreidimensional zu erkennen. Ferner ist der integrierte Erkennungsabschnitt 64 als ein Enderkennungsabschnitt konfiguriert, um eine relative Position eines gewünschten Fokusabschnitts des Hindernisses B in Bezug auf das Fahrzeug 10 zu erlangen. Somit ist der integrierte Erkennungsabschnitt 64 konfiguriert, um die relative Position des Fokusabschnitts in Bezug auf das Fahrzeug 10 basierend auf einem Erkennungsergebnis der äußeren Form des Hindernisses B, das durch den Formerkennungsabschnitt 61 erhalten wird, und einem Bilderkennungsergebnis des Hindernisses B zu erlangen, das durch den Bilderkennungsabschnitt 63 erhalten wird.
Ein diesem modifizierten Beispiel entsprechendes Operationsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die in den 9 und 10 gezeigten Ablaufdiagramme beschrieben. Nachdem eine vorbestimmte Startbedingung erfüllt ist, startet die CPU wiederholt eine in 9 gezeigte Bilderkennungsroutine und eine in 10 gezeigte Objekterkennungsroutine bei vorbestimmten Zeitintervallen.
In der in 9 gezeigten Bilderkennungsroutine sind die Verarbeitungen in S71 und S73 ähnlich zu denen in 7. Somit werden Beschreibung dieser Schritte weggelassen. Nach der Verarbeitung in S71 veranlasst die CPU, dass die Steuerung zu S92 übergeht. In S92 führt die CPU eine Bilderkennungsoperation, das heißt, die SFM-Verarbeitung, durch den Bilderkennungsabschnitt 63 durch. Insbesondere erkennt die CPU eine dreidimensionale Form des Hindernisses B basierend auf mehreren Bildern, die durch den Abbildungsabschnitt 22 aufgenommen wurden, während sich das Fahrzeug 10 bewegt. Dann veranlasst die CPU, dass die Steuerung mit S73 fortfährt.
In der in 10 gezeigten Objekterfassungsroutine sind die Verarbeitungen in S81 bis S84 ähnlich zu denen in 8. Daher wird auf eine Beschreibung dieser Schritte verzichtet. Nach der Verarbeitung in S84 veranlasst die CPU, dass die Steuerung zu S105 übergeht. Bei S105 erlangt die CPU ein Extraktionsergebnis des Endes B1 des Hindernisses B basierend auf einem Bilderkennungsergebnis, das unter Verwendung der SFM-Technik erhalten und in dem nichtflüchtigen RAM gespeichert wurde. Dann veranlasst die CPU, dass die Steuerung zu S106 übergeht.
Bei S106 bestimmt die CPU, ob das Ende B1 des Hindernisses B an einer Position auf der Verlängerungslinie EL vorhanden ist, die vor der geschätzten Reflexionsposition P in der Fahrzeugfahrtrichtung liegt und näher an der geschätzten Reflexionsposition P in der Fahrzeugbreitenrichtung ist als die Fahrzeugmittelachse VL ist. Wenn das Ende B1 auf der Erweiterungslinie EL vorhanden ist (das heißt, JA in S106), veranlasst die CPU, dass die Steuerung zu S107 übergeht. Bei S107 erlangt die CPU eine relative Position (das heißt, einen Azimut und eine Distanz) des Endes B1 in Bezug auf das Fahrzeug 10 und beendet vorübergehend die Routine. Wenn andererseits das Ende B1 nicht auf der Erweiterungslinie EL vorhanden ist (das heißt, NEIN bei S106), überspringt die CPU die Verarbeitung bei S107 und beendet vorübergehend die Routine.
Die „Erkennung“ einer äußeren Form des Hindernisses B kann als „Erlangung“ oder „Schätzung“ der äußeren Form umformuliert werden. Das „Extrahieren“ einer charakteristischen Form des Hindernisses B kann als „Erkennen“ der charakteristischen Form umformuliert werden. Die „Erlangung“ einer relativen Position des Endes B1 des Hindernisses B in Bezug auf das Fahrzeug 10 kann als „Schätzung“ oder „Berechnung“ der relativen Position umformuliert werden. Die „Erlangung“ der Verlängerungslinie EL kann als „Berechnung“ der Verlängerungslinie EL umformuliert werden.
Die Größer-als-Zeichen in den Bestimmungsverarbeitungen können ein Gleichheitszeichen oder kein Gleichheitszeichen haben. So kann beispielsweise „Überschreiten eines Schwellenwerts“ in „größer oder gleich einem Schwellenwert“ geändert werden.
Die modifizierten Beispiele sind auch nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt. Die mehreren modifizierten Beispiele können miteinander kombiniert werden. Darüber hinaus kann die gesamte oder ein Teil der vorstehenden Ausführungsform mit der gesamten oder einem Teil der modifizierten Beispiele kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017063622 [0001]
JP 2013016052 A [0003]
JP 5012615 B [0067]
JP 5714940 B [0067]

Claims

Hinderniserfassungsvorrichtung (20), die konfiguriert ist, um an einem Fahrzeug (10) montiert zu werden, um ein Hindernis (B) zu erfassen, das außerhalb des Fahrzeugs anwesend ist, wobei die Hinderniserfassungsvorrichtung aufweist: einen Distanzmesssensor (21), der konfiguriert ist, um Suchwellen zu einer Außenseite des Fahrzeugs zu senden und Empfangswellen zu empfangen, die durch Reflexion der Suchwellen durch das Hindernis verursacht werden und eine Intensität aufweisen, die von einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis abhängt; einen Abbildungsabschnitt (22), der konfiguriert ist, um ein Bild der Umgebungen des Fahrzeugs aufzunehmen; und einen Erfassungsverarbeitungsabschnitt (26), der konfiguriert ist, um das Hindernis basierend auf einem Empfangsergebnis der Empfangswellen, das durch den Distanzmesssensor erhalten wird, und einem Abbildungsergebnis des Bildes zu erfassen, das durch den Abbildungsabschnitt erhalten wird, wobei der Erfassungsverarbeitungsabschnitt konfiguriert ist, um eine geschätzte Reflexionsposition basierend auf dem Empfangsergebnis zu erlangen, wobei die geschätzte Reflexionsposition geschätzt wird, um eine Position in einer beleuchteten Region, die bereits mit den Suchwellen bestrahlt wurde, und auf dem Hindernis zu sein, an dem die Empfangswellen reflektiert wurden, eine äußere Form des Hindernisses basierend auf der geschätzten Reflexionsposition zu erkennen, eine Bilderkennung des Hindernisses basierend auf dem Abbildungsergebnis durchzuführen, und basierend auf einem Erkennungsergebnis der äußeren Form und einem Ergebnis der Bilderkennung eine relative Position in Bezug auf das Fahrzeug eines Abschnitts des Hindernisses zu erlangen, der in dem Bild beinhaltet ist, das durch den Abbildungsabschnitt aufgenommen wird, wobei der Abschnitt des Hindernisses in einer nicht bestrahlten Region vor der beleuchteten Region in einer Fahrzeugfahrtrichtung (DT) beinhaltet ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Distanzmesssensor angeordnet ist, um von einer Fahrzeugmittelachse (VL) zu einer Seite einer Fahrzeugbreitenrichtung (DW) verschoben zu werden.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Erfassungsverarbeitungsabschnitt konfiguriert ist, um eine relative Position einer Längskante (EV) in Bezug auf das Fahrzeug als eine Endposition des Hindernisses zu erlangen, wenn in dem Bild, das durch den Abbildungsabschnitt aufgenommen wird, die Längskante, die eine Kante entlang einer Fahrzeughöhenrichtung (DH) ist, an einer Position auf einer Verlängerungslinie (EL) anwesend ist, die vor der geschätzten Reflexionsposition in der Fahrzeugfahrtrichtung liegt und näher an einer Seite einer Fahrzeugbreitenrichtung (DW) als eine Fahrzeugmittelachse (VL) ist, wobei die Verlängerungslinie ausgebildet ist, um sich von der geschätzten Reflexionsposition entlang der äußeren Form zu erstrecken.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Distanzmesssensor ein Ultraschallwellensensor ist, der konfiguriert ist, um Ultraschallwellen als die Suchwellen senden und empfangen zu können, und der konfiguriert ist, um die Suchwellen entlang einer Richtung zu senden, die die Fahrzeugfahrtrichtung (DT) schneiden.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Erfassungsverarbeitungsabschnitt konfiguriert ist, um eine erste geschätzte Reflexionsposition (P1) zu erlangen, die die geschätzte Reflexionsposition ist, eine zweite geschätzte Reflexionsposition (PN) zu erlangen, die die geschätzte Reflexionsposition vor der ersten geschätzten Reflexionsposition in der Fahrzeugfahrtrichtung ist, und die relative Position zu erlangen, wenn der Abschnitt des Hindernisses, der in dem Bild beinhaltet ist, das durch den Abbildungsabschnitt aufgenommen wird, auf einer Verlängerungslinie (EL) vorhanden ist, die durch Verlängern von der zweiten geschätzten Reflexionsposition in eine Richtung von der ersten geschätzten Reflexionsposition zu der zweiten geschätzte Reflexionsposition, einer Linie erhalten wird, die unter Verwendung der ersten geschätzten Reflexionsposition und der zweiten geschätzten Reflexionsposition ausgebildet ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Erfassungsverarbeitungsabschnitt konfiguriert ist, um die äußere Form basierend auf einer geraden Linie zu erkennen, die orthogonal zu einem Liniensegment ist, das die geschätzte Reflexionsposition mit dem Distanzmesssensor verbindet, und orthogonal zu einer Fahrzeughöhenrichtung ist und die geschätzte Reflexionsposition passiert.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Erfassungsverarbeitungsabschnitt beinhaltet: einen Erlangungsabschnitt (61) für eine geschätzte Reflexionsposition, der die geschätzte Reflexionsposition erlangt; einen Bilderkennungsabschnitt (63), der eine Form des Hindernisses basierend auf mehreren Bildern, die durch den Abbildungsabschnitt aufgenommen werden, während sich das Fahrzeug bewegt, dreidimensional erkennt; und einen Endeerkennungsabschnitt (64), der eine Endposition des Hindernisses basierend auf der geschätzten Reflexionsposition, die durch den Erlangungsabschnitt für eine geschätzte Reflexionsposition erlangt wird, und einem Bilderkennungsergebnis erlangt, das durch den Bilderkennungsabschnitt erhalten wird.