DE112018007037B4

DE112018007037B4 - Nebelbestimmungsvorrichtung, Nebelbestimmungsverfahren und Nebelbestimmungsprogramm

Info

Publication number: DE112018007037B4
Application number: DE112018007037.9T
Authority: DE
Inventors: Kimihiko HIROI
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2022-11-03
Anticipated expiration: 2038-03-13
Also published as: WO2019175918A1; DE112018007037T5; US20210033734A1; JP6723491B2; JPWO2019175918A1; US11391845B2; CN111902737B; CN111902737A

Abstract

Nebelbestimmungsvorrichtung (10), umfassend:
eine Punktdatenerwerbungseinheit (21), um eine Menge an Punktdaten zu erwerben, wobei jedes Punktdatenstück Reflexionspunkte anzeigt, die durch einen optischen Sensor erhalten werden, der reflektiertes Licht eines emittierten Lichtstrahls, der an den Reflexionspunkten reflektiert wird, empfängt, und die ein Paar aus ersten Punktdaten, anzeigend einen ersten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt eines gegebenen Lichtstrahls ist, und zweiten Punktdaten, anzeigend einen zweiten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt ist, an dem eine Intensität des reflektierten Lichts des gegebenen Lichtstrahls im Vergleich zu dem ersten Reflexionspunkt geringer ist, sind; und
eine Nebelbestimmungseinheit (22), um eine Dichte von Nebel zu bestimmen auf Grundlage einer Verteilung einer Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt bezüglich der Punktdaten, die in der durch die Punktdatenerwerbungseinheit (21) erworbenen Menge enthalten sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie, um die Dichte von Nebel zu bestimmen.
Hintergrund zum Stand der Technik
Patentliteratur 1 beschreibt eine Technologie, um zu bestimmen, ob Nebel in der Umgebung eines Fahrzeugs vorhanden ist.
In Patentliteratur 1 werden elektromagnetische Wellen an einen Bereich in der Umgebung des Fahrzeugs übertragen, und Reflexionspunkte werden auf Grundlage der reflektierten Wellen der elektromagnetischen Wellen bestimmt. Eine Vielzahl von bestimmten Reflexionspunkten, bei denen die Distanz zwischen den Reflexionspunkten innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt, werden als ein einzelnes Segment klassifiziert. Wenn die Rate der zweiten Reflexionspunkte, die auf Abtastlinien elektromagnetischer Wellen vorhanden sind, die ein erstes Segment passieren, das ein Segment der ersten Reflexionspunkte ist, hoch ist, wird festgelegt, dass das erste Segment Nebel ist.
Liste zitierter Schriften
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2009-42177 A
Die DE 40 40 175 C2 offenbart das Erzeugen eines Testlichtstrahls und Einstellen einer Kraftfahrzugbeleuchtung zum Begrenzen einer Eigenblendung auf Basis erfasster Reflektionen.
Die DE 195 31 632 A1 offenbart ein Entfernungsmessgerät, bei dem Entfernungen auf Basis von Zeitmessungen ausgesendeter Signale ermittelt werden.
Die US 2009 / 0 138 210 A1 offenbart eine Nebelerkennung durch Vergleichen reflektierter Lichtsignale mit einem Referenzsignal.
JP 2017-90 408 A lehrt das Ermitteln einer Fensterverschmutzung unter Berücksichtigung einer Windrichtung.
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der in Patentliteratur 1 beschriebenen Technologie ist bei hoher Dichte von Nebel die Anzahl der elektromagnetischen Wellen, die den Nebel passieren, gering, was zu einer geringen Rate von zweiten Reflexionspunkten führt, die auf Abtastlinien der elektromagnetischen Wellen vorhanden sind, die das erste Segment passieren. Daher ist es schwierig zu bestimmen, dass Nebel vorhanden ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Dichte von Nebel adäquat zu bestimmen.
Lösung des Problems
Eine Nebelbestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst:

eine Punktdatenerwerbungseinheit, um eine Menge an Punktdaten zu erwerben, wobei jedes Punktdatenstück Reflexionspunkte anzeigt, die durch einen optischen Sensor erhalten werden, der reflektiertes Licht eines emittierten Lichtstrahls, der an den Reflexionspunkten reflektiert wird, empfängt, und die ein Paar aus ersten Punktdaten, anzeigend einen ersten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt eines gegebenen Lichtstrahls ist, und aus zweiten Punktdaten, anzeigend einen zweiten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt ist, an dem eine Intensität des reflektierten Lichts des gegebenen Lichtstrahls im Vergleich zu dem ersten Reflexionspunkt geringer ist, sind; und
eine Nebelbestimmungseinheit, um eine Dichte von Nebel zu bestimmen auf Grundlage einer Verteilung einer Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt bezüglich der Punktdaten, die in der durch die Punktdatenerwerbungseinheit erworbenen Menge enthalten sind.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung wird die Dichte von Nebel bestimmt auf Grundlage einer Verteilung einer Distanz zwischen einem ersten Reflexionspunkt und einem zweiten Reflexionspunkt. Die Verteilung der Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt variiert mit der Dichte von Nebel, so dass die Dichte von Nebel adäquat bestimmt werden kann.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist ein Flussdiagramm, darstellend den Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ist ein Diagramm, erläuternd Punktdaten gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ist ein Flussdiagramm eines Nebelbestimmungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ist ein Diagramm, erläuternd den Nebelbestimmungsprozess gemäß der ersten Ausführungsform;
6 ist ein Konfigurationsdiagramm der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Variante;
7 ist ein Flussdiagramm, darstellend den Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform;
8 ist ein Diagramm, erläuternd Punktdaten, wenn Nebel vorhanden ist, gemäß der zweiten Ausführungsform;
9 ist ein Flussdiagramm eines Nebelbestimmungsprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform;
10 ist ein Diagramm, erläuternd einen Varianzberechnungsprozess gemäß der zweiten Ausführungsform;
11 ist ein Konfigurationsdiagramm der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform;
12 ist ein Flussdiagramm, darstellend den Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform;
13 ist ein Konfigurationsdiagramm der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß einer vierten Ausführungsform;
14 ist ein Flussdiagramm, darstellend den Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der vieren Ausführungsform;
15 ist ein Diagramm, erläuternd einen Schwellenwert-Einstellungsprozess gemäß der vierten Ausführungsform;
16 ist ein Konfigurationsdiagramm der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß einer fünften Ausführungsform;
17 ist ein Flussdiagramm, darstellend den Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der fünften Ausführungsform;
18 ist ein Diagramm, erläuternd Informationen, die in einer Zuverlässigkeit-Speichereinheit 32 zu speichern sind, gemäß der fünften Ausführungsform;
19 ist ein Konfigurationsdiagramm der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß einer vierten Variante; und
20 ist ein Flussdiagramm, darstellend den Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der vieren Variante.

Beschreibung von Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Konfigurationsbeschreibung
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben.
Die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 ist ein Computer, wie beispielsweise eine elektronische Steuerungseinheit (ECU - Electronic Control Unit), die an einem mobilen Objekt 100 anzubringen ist.
In der ersten Ausführungsform ist das mobile Objekt 100 ein Fahrzeug. Das mobile Objekt 100 ist jedoch nicht auf das Fahrzeug beschränkt und kann ein anderer Typ, wie ein Schiff oder ein Flugzeug, sein. Die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 kann in einer Form ausgeführt sein, die mit dem mobilen Objekt 100 oder einer anderen in der Zeichnung dargestellten Komponente integriert ist oder von dieser untrennbar ist, oder kann in einer Form ausgeführt sein, die von dem mobilen Objekt 100 oder einer anderen in der Zeichnung dargestellten Komponente abnehmbar oder trennbar ist.
Die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 umfasst als Hardware einen Prozessors 11, einen Arbeitsspeicher 12, einen Massenspeicher 13 und eine Kommunikationsschnittstelle 14. Der Prozessor 11 ist über Signalleitungen mit anderen Hardware-Komponenten verbunden und steuert diese anderen Hardware-Komponenten.
Der Prozessor 11 ist eine Integrierte Schaltung (IC - Integrated Circuit), die Verarbeitung durchführt. Konkrete Beispiele des Prozessors 11 umfassen eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU - Central Processing Unit), einen Digitalsignalprozessor (DSP - Digital Signal Processor) und eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU -Graphics Processing Unit).
Der Arbeitsspeicher 12 ist eine Speichereinrichtung, um Daten temporär zu speichern. Konkrete Beispiele für den Arbeitsspeicher 12 umfassen einen statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM - Static Random Access Memory) und einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM - Dynamic Random Access Memory).
Der Massenspeicher 13 ist eine Speichereinrichtung, um Daten zu speichern. Ein konkretes Beispiel für den Massenspeicher 13 ist ein Festplattenlaufwerk (HDD - Hard Disk Drive). Alternativ kann der Massenspeicher 13 auch ein tragbares Speichermedium sein, wie beispielsweise eine Secure-Digital-(SD, eingetragene Marke)-Speicherkarte, ein CompactFlash (CF), ein NAND-Flash, eine flexible Scheibe, eine optische Scheibe, eine Compact Disk, eine Blu-ray-(eingetragene Marke)-Scheibe oder eine Digital-Versatile-Disc (DVD).
Die Kommunikationsschnittstelle 14 ist eine Schnittstelle zum Kommunizieren mit externen Einrichtungen. Konkrete Beispiele für die Kommunikationsschnittstelle 14 sind ein Ethernet-(eingetragene Marke)-Anschluss, ein Universal-Serial-Bus-(USB)-Anschluss und ein High-Definition Multimedia-Interface-(HDMI, eingetragene Marke)-Anschluss.
Die Kommunikationsschnittstelle 14 ist mit einem optischen Sensor 41 verbunden, der an dem mobilen Objekt 100 angebracht ist. Der optische Sensor 41 ist eine Einrichtung, die einen Lichtstrahl emittiert, bei dem es sich um einen Lichtstrahl handelt, und reflektiertes Licht des an einem Reflexionspunkt emittierten Lichtstrahls empfängt. Ein konkretes Beispiel für den optischen Sensor 41 ist ein LiDAR (Light Detection und Ranging).
Die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 weist als funktionale Komponenten eine Punktdatenerwerbungseinheit 21 und eine Nebelbestimmungseinheit 22 auf. Die Funktionen der funktionalen Komponenten der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 sind durch Software realisiert.
Der Massenspeicher 13 speichert Programme zum Realisieren der Funktionen der funktionalen Komponenten der Nebelbestimmungsvorrichtung 10. Diese Programme werden durch den Prozessor 11 in den Arbeitsspeicher 12 geladen und durch den Prozessor 11 ausgeführt. Dadurch werden die Funktionen der funktionalen Komponenten der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 realisiert.
Der Massenspeicher 13 realisiert die Funktion einer Festlegungsinformationen-Speichereinheit 31.
1 zeigt nur einen einzigen Prozessor 11. Es können jedoch eine Vielzahl von Prozessoren 11 vorhanden sein, und die Vielzahl von Prozessoren 11 können zusammenarbeiten, um die Programme zum Realisieren der Funktionen auszuführen.
Beschreibung des Betriebs
Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 2 bis 5 beschrieben.
Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform entspricht einem Nebelbestimmungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform. Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform entspricht außerdem Prozessen eines Nebelbestimmungsprogramms gemäß der ersten Ausführungsform.
Der Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
(Schritt S11: Punktdatenerwerbungsprozess)
Eine Punktdatenerwerbungseinheit 21 erwirbt, über die Kommunikationsschnittstelle 14, eine Menge an Punktdaten, angebend Reflexionspunkte, die durch den optischen Sensor 41 erhalten werden, der reflektiertes Licht eines emittierten Lichtstrahls, der an den Reflexionspunkten reflektiert wird, empfängt.
Punktdaten sind ein Paar aus ersten Punktdaten, die einen ersten Reflexionspunkt angeben, der ein Reflexionspunkt eines gegebenen Lichtstrahls ist, der durch den optischen Sensor 41 emittiert ist, und zweiten Punktdaten, die einen zweiten Reflexionspunkt angeben, der ein Reflexionspunkt ist, bei dem die Intensität des reflektierten Lichts des gegebenen Lichtstrahls niedriger ist als an dem ersten Reflexionspunkt. In der ersten Ausführungsform ist der erste Reflexionspunkt ein Reflexionspunkt mit der höchsten Intensität des reflektierten Lichts, und der zweite Reflexionspunkt ist ein Reflexionspunkt mit der zweithöchsten Intensität des reflektierten Lichts nach dem ersten Reflexionspunkt.
Wie in 3 dargestellt, emittiert der optische Sensor 41 einen Lichtstrahl, der ein Strahl aus Licht ist. Wenn Nebel vorhanden ist, wird das Licht, das den Lichtstrahl bildet, zunächst von einigen Nebel-Partikeln reflektiert, die in Vertikal- und Tiefenrichtungen spärlich verstreut sind. In den meisten Fällen hat das reflektierte Licht der Reflexion an einer Position in der Nähe des optischen Sensors 41 die höchste Intensität. Daher wird ein Reflexionspunkt, an dem eine Reflexion an einer Position in der Nähe des optischen Sensors 41 aufgetreten ist, zu dem ersten Reflexionspunkt. Das Licht, das die Nebelpartikel passiert hat, und das von den Nebelpartikeln reflektierte Licht werden von anderen Nebelpartikeln oder einem Hindernis, wie beispielsweise einem Fahrzeug in der Umgebung des mobilen Objekts 100, reflektiert. In den meisten Fällen hat das reflektierte Licht dieser Reflexion die zweithöchste Intensität, so dass ein Reflexionspunkt, an dem diese Reflexion aufgetreten ist, zu dem zweiten Reflexionspunkt wird.
(Schritt S12: Clusterbildungsprozess)
Die Punktdatenerwerbungseinheit 21 führt Clusterbildung auf die Punktdaten durch, die in der in Schritt S11 erworbenen Menge enthalten sind.
Insbesondere führt die Punktdatenerwerbungseinheit 21 Clusterbildung auf die in der Menge enthaltenen Punktdaten durch auf Grundlage der Position von zumindest einem von dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt, um einen oder mehrere Cluster zu erzeugen. Als ein Verfahren zur Clusterbildung der Punktdaten kann eine vorhandene Cluster-Technik verwendet werden. Beispielsweise gruppiert die Punktdatenerwerbungseinheit 21 Punktdatenstücke, mit denen die Distanz zwischen den Positionen der jeweils ersten Reflexionspunkte innerhalb einer bestimmten Distanz liegt, zu einem Cluster.
In dieser Beschreibung führt die Punktdatenerwerbungseinheit 21 Clusterbildung durch. Die Punktdatenerwerbungseinheit 21 kann jedoch eine Menge an Punktdaten erwerben, auf die Clusterbildung durchgeführt wurde. Das heißt, Clusterbildung von Punktdaten kann in einer ECU zur Clusterbildung durchgeführt werden, die von der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 getrennt ist, und die Punktdatenerwerbungseinheit 21 kann eine Menge an Punktdaten erwerben, auf die in der ECU zur Clusterbildung Clusterbildung durchgeführt wurde.
(Schritt S13: Nebelbestimmungsprozess)
Die Nebelbestimmungseinheit 22 bestimmt die Dichte von Nebel auf Grundlage einer Verteilung der Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt bezüglich der Punktdaten, die in der in Schritt S11 erworbenen Menge enthalten sind. Die Nebelbestimmungseinheit 22 bestimmt hier die Dichte von Nebel auf Grundlage einer Verteilung der Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt bezüglich der Punktdaten, die in Schritt S12 zu einem Cluster geclustert wurden.
Insbesondere bestimmt die Nebelbestimmungseinheit 22 die Dichte von Nebel durch Vergleichen eines Verteilungsmusters der Distanz entsprechend jeder Dichte von Nebel mit der Verteilung der Distanz bezüglich der in der Menge enthaltenen Punktdaten. In der ersten Ausführungsform bestimmt die Nebelbestimmungseinheit 22 die Dichte von Nebel durch Vergleichen eines Histogrammmusters von Häufigkeiten der Distanz entsprechend jeder Dichte von Nebel, mit einem Histogramm von Häufigkeiten der Distanz bezüglich der in der Menge enthaltenen Punktdaten.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 wird ein Nebelbestimmungsprozess gemäß der ersten Ausführungsform (Schritt S13 in 2) erläutert.
(Schritt S21: Histogrammerzeugungsprozess)
Wie in (A) von 5 dargestellt, erzeugt die Nebelbestimmungseinheit 22 ein Histogramm, das eine Verteilung der Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt bezüglich der in Schritt S12 zu einem Cluster geclusterten Punktdaten darstellt.
Konkret bestimmt die Nebelbestimmungseinheit 22 die Anzahl der Punktdatenstücke für jede Länge der Distanz und teilt jede bestimmte Anzahl von Punktdatenstücken durch die Anzahl der im Cluster enthaltenen Punkdatenstücke, um eine Häufigkeit für jede Länge der Distanz zu berechnen. Die Nebelbestimmungseinheit 22 erzeugt ein Histogramm, das die berechneten Häufigkeiten anzeigt.
In der ersten Ausführungsform speichert die Festlegungsinformationen-Speichereinheit 31 Verteilungsmuster der Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt für jede Dichte von Nebel. Konkret speichert die Festlegungsinformationen-Speichereinheit 31 Histogramme von Häufigkeiten der Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt für jede Dichte von Nebel.
Der Prozess von Schritt S22 wird durchgeführt unter Verwendung jedes der Histogrammmuster, die in der Festlegungsinformationen-Speichereinheit 31 gespeichert sind, als ein Zielmuster.
(Schritt S22: Vergleichsprozess)
Wie in (B) von 5 dargestellt, vergleicht die Nebelbestimmungseinheit 22 das Zielmuster mit dem in Schritt S21 erzeugten Histogramm, um die Dichte von Nebel zu bestimmen.
Konkret ruft die Nebelbestimmungseinheit 22 das Zielmuster aus der Festlegungsinformationen-Speichereinheit 31 ab. Die Nebelbestimmungseinheit 22 vergleicht das abgerufene Zielmuster mit dem in Schritt S21 erzeugten Histogramm. Als ein Verfahren zum Vergleichen kann eine vorhandene Ähnlichkeitsvergleichstechnik verwendet werden. In der ersten Ausführungsform behandelt die Nebelbestimmungseinheit 22 die Bins eines Histogramms als Vektoren und berechnet eine Ähnlichkeit zwischen Vektoren des abgerufenen Musters und Vektoren des in Schritt S21 erzeugten Histogramms auf Grundlage der euklidischen Distanz oder Histogrammüberschneidung. Dies ist nicht einschränkend, und die Nebelbestimmungseinheit 22 kann Vergleich mittels Techniken, wie einer Support-Vektor-Maschine (SVM), AdaBoost und überwachtem Lernen eines mehrschichtigen Perceptrons durchführen.
(Schritt S23: Dichtebestimmungsprozess)
Die Nebelbestimmungseinheit 22 bestimmt aus den in der Festlegungsinformationen-Speichereinheit 31 gespeicherten Histogrammmustern ein Muster, mit dem in Schritt S22 die höchste Ähnlichkeit berechnet wird. Die Nebelbestimmungseinheit 22 bestimmt, dass die dem bestimmten Muster entsprechende Dichte von Nebel die Dichte von Nebel in der Umgebung des mobilen Objekts 100 ist.
Im Beispiel 1 von 5 ist das in Schritt S21 erzeugte Histogramm einem Muster von Nebel mit einer Sichtweite von 15 m sehr ähnlich (in 5 als Nebel 15 bezeichnet). Daher wird in Beispiel 1 bestimmt, dass Nebel mit einer Sichtweite von 15 m vorhanden ist. Im Beispiel 2 von 5 ist das in Schritt S21 erzeugte Histogramm einem Muster ohne Nebel sehr ähnlich. Daher wird in Beispiel 2 bestimmt, dass kein Nebel vorhanden ist.
Es ist darauf hinzuweisen, dass das Bestimmen der Dichte von Nebel nicht auf das Bestimmen eines Grades der Dichte aus einer Vielzahl von Graden der Dichte von Nebel beschränkt ist, sondern auch das Bestimmen umfasst, ob Nebel mit einer Dichte größer als oder gleich einem bestimmten Grad vorhanden ist. Das heißt, das Bestimmen der Dichte von Nebel umfasst das Festlegen, ob Nebel vorhanden ist.
Wirkungen der ersten Ausführungsform
Wie vorstehend erläutert, bestimmt die Nebelbestimmungseinheit 10 gemäß der ersten Ausführungsform die Dichte von Nebel auf Grundlage der Verteilung der Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt. Die Verteilung der Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt variiert mit der Dichte von Nebel, so dass die Dichte von Nebel adäquat bestimmt werden kann.
<Erste Variante>
In der ersten Ausführungsform sind die funktionalen Komponenten durch Software realisiert. Als eine erste Variante können jedoch die funktionalen Komponenten durch Hardware realisiert sein. Bezüglich dieser ersten Variante werden Unterschiede zur ersten Ausführungsform erläutert.
Unter Bezugnahme auf 6 wird eine Konfiguration der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Variante erläutert.
Wenn die funktionalen Komponenten durch Hardware realisiert sind, weist die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 eine elektronische Schaltung 15 anstelle des Prozessors 11, des Arbeitsspeichers 12 und des Massenspeichers 13 auf. Die elektronische Schaltung 15 ist eine dedizierte elektronische Schaltung, die die Funktionen für jede der funktionalen Komponenten, den Arbeitsspeicher 12 und den Massenspeicher 13 realisiert.
Es wird angenommen, dass die elektronische Schaltung 15 eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein paralleler-programmierter Prozessor, eine logische IC, eine Gatteranordnung (GA) eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA) ist.
Die funktionalen Komponenten können durch eine einzige elektronische Schaltung 15 realisiert sein, oder die funktionalen Komponenten können verteilt sein auf und realisiert sein durch eine Vielzahl von elektronischen Schaltungen 15.
<Zweite Variante>
Als eine zweite Variante können einige der funktionalen Komponenten durch Hardware realisiert sein, und die übrigen funktionalen Komponenten können durch Software realisiert sein.
Jeder von dem Prozessor 11, dem Arbeitsspeicher 12, dem Massenspeicher 13 und der elektronischen Schaltung 15 wird als Verarbeitungsschaltkreis bezeichnet. Das heißt, die Funktionen der funktionalen Komponenten sind durch den Verarbeitungsschaltkreis realisiert.
<Dritte Variante>
In der ersten Ausführungsform ist die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 durch einen einzigen Computer, wie beispielsweise eine ECU, realisiert. Die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 kann jedoch durch eine Vielzahl von Computern, wie beispielsweise ECUs, realisiert sein.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Dichte von Nebel auf Grundlage davon bestimmt wird, ob Reflexionspunkte bogenförmig um den optischen Sensor 41 herum verteilt sind. In der zweiten Ausführungsform wird dieser Unterschied beschrieben und auf die Beschreibung gleicher Abschnitte wird verzichtet.
Beschreibung des Betriebs
Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 7 bis 10 beschrieben.
Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht einem Nebelbestimmungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform. Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht außerdem Prozessen eines Nebelbestimmungsprogramms gemäß der zweiten Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 7 wird der Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.
(Schritt S31: Punktdatenerwerbungsprozess)
Die Punktdatenerwerbungseinheit 21 erwirbt eine Menge an Punktdaten, die Reflexionspunkte anzeigen, durch den optischen Sensor 41 erhalten werden, der reflektiertes Licht eines emittierten Lichtstrahls, der an den Reflexionspunkten reflektiert wird, empfängt.
In der zweiten Ausführungsform, anders als in der ersten Ausführungsform, müssen die Punktdaten nicht ein Paar aus ersten Punktdaten und zweiten Punktdaten sein. In der zweiten Ausführungsform können Punktdaten nur einen einzigen Reflexionspunkt anzeigen.
(Schritt S32: Nebelbestimmungsprozess)
Die Nebelbestimmungseinheit 22 bestimmt die Dichte von Nebel auf Grundlage davon, ob die Reflexionspunkte bogenförmig um den optischen Sensor 41 herum verteilt sind, wenn die Reflexionspunkte, die durch die Punktdaten angezeigt sind, die in der in Schritt S31 erworbenen Menge enthalten sind, in einer Draufsicht betrachtet sind.
Das heißt, die Nebelbestimmungseinheit 22 transformiert die Menge an Punktdaten, die die in (A) von 8 dargestellten Reflexionspunkte anzeigen, in eine Draufsicht, wie in (B) von 8 dargestellt. Das heißt, die Nebelbestimmungseinheit 22 projiziert die durch die Menge an Punktdaten angezeigten Reflexionspunkte auf ein Koordinatensystem in Tiefen- und Horizontalrichtungen. Wenn Nebel vorhanden ist, wird der Lichtstrahl gleichmäßig um den optischen Sensor 41 herum reflektiert, so dass die Reflexionspunkte bogenförmig um den optischen Sensor 41 herum verteilt sind. Es ist zu beachten, dass in (B) von 8 die Reflexionspunkte nicht kreisförmig, sondern bogenförmig verteilt sind. Dies liegt daran, dass es an der Position, an der sich das mobile Objekt 100 befindet, keine Reflexionspunkte gibt.
Unter Bezugnahme auf 9 wird ein Nebelbestimmungsprozess gemäß der zweiten Ausführungsform (Schritt S32 in 7) erläutert.
(Schritt S41: Kreisapproximationsprozess)
Die Nebelbestimmungseinheit 22 berechnet einen Kreis, der gemäß der Methode der kleinsten Quadrate des Kreises approximiert ist, wobei als Eingaben Tiefen- und Horizontalkoordinaten der Reflexionspunkte verwendet werden, die durch die Punktdaten angezeigt sind, die in der in Schritt S31 erworbenen Menge enthalten sind.
Konkret gibt die Nebelbestimmungseinheit 22 Tiefen- und Horizontalkoordinaten (x_i, y_i) eines Reflexionspunktes, der durch die in der Menge enthaltenen Punktdaten i (i = 1, ... , n) angezeigt ist, in die Gleichungen der kleinsten Quadrate des Kreises, angegeben in Formel 1, ein, um die Mittelpunktkoordinaten (A, B) und einen Radius C des zu approximierenden Kreises zu berechnen. $\begin{array}{l} (\begin{array}{l} \sum x_{i}^{2} & \sum x_{i} y_{i} & \sum x_{i} \\ \sum x_{i} y_{i} & \sum y_{i}^{2} & \sum y_{i} \\ \sum x_{i} & \sum y_{i} & \sum 1 \end{array}) (\begin{matrix} A \\ B \\ C \end{matrix}) = (\begin{matrix} - \sum (x_{i}^{3} + x_{i} y_{i}^{2}) \\ - \sum (x_{i}^{2} y + y_{i}^{3}) \\ - \sum (x_{i}^{2} + y_{i}^{2}) \end{matrix}) \\ (\begin{matrix} A \\ B \\ C \end{matrix}) = {(\begin{array}{l} \sum x_{i}^{2} & \sum x_{i} y_{i} & \sum x_{i} \\ \sum x_{i} y_{i} & \sum y_{i}^{2} & \sum y_{i} \\ \sum x_{i} & \sum y_{i} & \sum 1 \end{array})}^{- 1} (\begin{matrix} - \sum (x_{i}^{3} + x_{i} y_{i}^{2}) \\ - \sum (x_{i}^{2} y + y_{i}^{3}) \\ - \sum (x_{i}^{2} + y_{i}^{2}) \end{matrix}) \end{array}$
(Schritt S42: Varianzberechnungsprozess)
Die Nebelbestimmungseinheit 22 behandelt jedes Punktdatenstück, das in der in Schritt S31 erworbenen Menge enthalten als, als Zielpunktdaten und berechnet eine Distanz d von dem durch die Zielpunktdaten angegebenen Reflexionspunkt bis zu dem in Schritt S41 berechneten Kreis. Das heißt, wie in 10 dargestellt, berechnet die Nebelbestimmungseinheit 22 als die Distanz d die Länge vom Reflexionspunkt zum Kreis auf einer Geraden, die von dem durch die Zielpunktdaten angegebenen Reflexionspunkt gezogen wird und senkrecht zur Tangente des Kreises ist. Dann berechnet die Nebelbestimmungseinheit 22 einen Varianzwert der Distanz d.
(Schritt S43: Dichtebestimmungsprozess)
Die Nebelbestimmungseinheit 22 bestimmt die Dichte von Nebel auf Grundlage des in Schritt S42 berechneten Varianzwerts. Die Nebelbestimmungseinheit 22 bestimmt bei kleinerem Varianzwert eine höhere Dichte von Nebel.
In der zweiten Ausführungsform speichert die Festlegungsinformationen-Speichereinheit 31 für jede Dichte von Nebel Schwellenwerte des Varianzwerts. Die Nebelbestimmungseinheit 22 bestimmt die Dichte von Nebel durch Vergleichen des in Schritt S42 berechneten Varianzwerts mit den Schwellenwerten für jede in der Festlegungsinformationen-Speichereinheit 31 gespeicherte Dichte von Nebel.
Wirkungen der zweiten Ausführungsform
Wie vorstehend erläutert, bestimmt die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform die Dichte von Nebel auf Grundlage davon, ob Reflexionspunkte um den optischen Sensor 41 herum bogenförmig verteilt sind. Wenn Nebel vorhanden ist, sind die Reflexionspunkte bogenförmig um den optischen Sensor 41 herum verteilt. Daher ist es möglich, adäquat zu bestimmen, ob Nebel vorhanden ist.
Die Nebelbestimmungseinheit 10 gemäß der zweiten Ausführungsform bestimmt die Dichte von Nebel auf Grundlage des Varianzwerts der Distanz d von jedem der Reflexionspunkte zum Kreis. Der Varianzwert variiert mit der Dichte von Nebel, so dass die Dichte von Nebel adäquat bestimmt werden kann.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und zweiten Ausführungsform darin, dass die Dichte von Nebel durch eine Kombination des in der ersten Ausführungsform beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung der Dichte von Nebel und des in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung der Dichte von Nebel bestimmt wird. In der dritten Ausführungsform wird dieser Unterschied beschrieben und auf die Beschreibung gleicher Abschnitte wird verzichtet.
Konfigurationsbeschreibung
Unter Bezugnahme auf 11 wird eine Konfiguration der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform erläutert.
Die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 unterscheidet sich von denen in der ersten und zweiten Ausführungsform darin, dass die Nebelbestimmungseinheit 22 eine erste Bestimmungseinheit 23, eine zweite Bestimmungseinheit 24 und eine Gesamtbestimmungseinheit 25 umfasst.
Beschreibung des Betriebs
Unter Bezugnahme auf 12 wird der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform erläutert.
Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform entspricht einem Nebelbestimmungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform. Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform entspricht außerdem Prozessen eines Nebelbestimmungsprogramms gemäß der dritten Ausführungsform.
(Schritt S51: Punktdatenerwerbungsprozess)
Die Punktdatenerwerbungseinheit 21 erwirbt eine Menge an Punktdaten.
In der dritten Ausführungsform sind die Punktdaten ein Paar aus ersten Punktdaten und zweiten Punktdaten.
(Schritt S52: erster Bestimmungsprozess)
Die erste Bestimmungseinheit 23 bestimmt die Dichte von Nebel als eine erste Dichte auf Grundlage einer Verteilung der Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt. Das heißt, die erste Bestimmungseinheit 23 bestimmt die Dichte von Nebel durch das in der ersten Ausführungsform erläuterte Verfahren.
(Schritt S53: zweiter Bestimmungsprozess)
Eine zweite Bestimmungseinheit 24 berechnet einen Kreis, der durch die Reflexionspunkte approximiert ist, wenn die Reflexionspunkte, die durch die in der Menge enthaltenen Punktdaten angezeigt sind, in einer Draufsicht betrachtet sind, und bestimmt die Dichte von Nebel als eine zweite Dichte auf Grundlage einer Varianz der Distanz zwischen dem berechneten Kreis und jedem der Reflexionspunkte. Das heißt, die zweite Bestimmungseinheit 24 bestimmt die Dichte von Nebel durch das in der zweiten Ausführungsform erläuterte Verfahren.
Zu diesem Zeitpunkt kann die zweite Bestimmungseinheit 24 nur die in den Punktdaten enthaltenen ersten Punktdaten nutzen oder kann beide nutzen, die ersten Punktdaten und die zweiten Punktdaten.
(Schritt S54: Gesamtbestimmungsprozess)
Die Gesamtbestimmungseinheit 25 bestimmt die Dichte von Nebel auf Grundlage der in Schritt S52 berechneten ersten Dichte und der in Schritt S53 bestimmten zweiten Dichte.
Es sei zum Beispiel angenommen, dass jede von der ersten Dichte und der zweiten Dichte bestimmt hat, dass Nebel vorhanden ist, oder, dass kein Nebel vorhanden ist. In diesem Fall bestimmt die Gesamtbestimmungseinheit 25, dass Nebel vorhanden ist, falls beide, die erste Dichte und die zweite Dichte anzeigen, dass Nebel vorhanden ist, und bestimmt in anderen Fällen, dass kein Nebel vorhanden ist.
Es sei beispielsweise angenommen, dass jede von der ersten Dichte und der zweiten Dichte aus einer Vielzahl von Graden einen Grad der Dichte von Nebel bestimmt hat. In diesem Fall bestimmt die Gesamtbestimmungseinheit 25 die Dichte von Nebel durch Vergleichen der Summe aus einem gewichteten Wert der ersten Dichte und einem gewichteten Wert der zweiten Dichte mit einem für jeden Grad der Dichte von Nebel eingestellten Schwellenwert. Das heißt, die Gesamtbestimmungseinheit 25 bestimmt die Dichte von Nebel durch Vergleichen von θ1X + θ2Y mit einem Schwellenwert th, der für jeden Grad der Dichte eingestellt ist, wobei die erste Dichte X ist, die zweite Dichte Y ist, die Gewichtung der ersten Dichte θ1 ist und die Gewichtung der zweiten Dichte θ2 ist.
Wirkungen der dritten Ausführungsform
Wie oben beschrieben, bestimmt die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform die Dichte von Nebel durch eine Kombination der in der ersten und zweiten Ausführungsform beschriebenen Verfahren. Damit lässt sich die Dichte von Nebel mit hoher Genauigkeit bestimmen.
Vierte Ausführungsform
Eine vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bis dritten Ausführungsform darin, dass ein Sensor-Schwellenwert eines Sensors zum Identifizieren eines Hindernisses eingestellt wird in Abhängigkeit von der Dichte des Nebels, die bestimmt wurde. In der vierten Ausführungsform wird dieser Unterschied beschrieben, und auf die Beschreibung gleicher Abschnitte wird verzichtet.
Konfigurationsbeschreibung
Unter Bezugnahme auf 13 wird eine Konfiguration der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der vierten Ausführungsform erläutert.
Die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 unterscheidet sich von denen in der ersten bis dritten Ausführungsform darin, dass eine Erkennungseinheit 26 und eine Schwellenwert-Einstellungseinheit 27 enthalten sind.
Beschreibung des Betriebs
Unter Bezugnahme auf 14 und 15 wird der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der vierten Ausführungsform erläutert.
Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der vierten Ausführungsform entspricht einem Nebelbestimmungsverfahren gemäß der vierten Ausführungsform. Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der vierten Ausführungsform entspricht außerdem Prozessen eines Nebelbestimmungsprogramms gemäß der vierten Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 14 wird der Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der vierten Ausführungsform erläutert.
Schritt S61 ist der Prozess, um die Dichte von Nebel zu bestimmen, die in der ersten bis dritten Ausführungsform erläutert ist.
(Schritt S62: Schwellenwert-Einstellungsprozess)
Die Schwellenwert-Einstellungseinheit 27 stellt den SensorSchwellenwert des Sensors zum Identifizieren eines Hindernisses in Abhängigkeit von der in Schritt S61 bestimmten Dichte von Nebel ein.
Ein konkretes Beispiel wird unter Bezugnahme auf 15 erläutert.
15 zeigt einen Fall, in dem eine Kamera als der Sensor eingesetzt wird und Heckleuchten eines Fahrzeugs identifiziert werden.
Wenn Heckleuchten mit der Kamera identifiziert werden, wird eine Grenzlinie, die Heckleuchten und andere linear voneinander unterscheidet, als der Sensor-Schwellenwert auf einer UV-Ebene der YUV-Daten verwendet. Somit stellt die Schwellenwert-Einstellungseinheit 27 diese Grenzlinie in Abhängigkeit von der Dichte von Nebel ein. Die Grenzlinie kann ausgedrückt sein als V = a·U + b. Somit stellt die Schwellenwert-Einstellungseinheit 27 die Werte von a und b in Abhängigkeit von der Dichte von Nebel ein.
Wie in 15 dargestellt, stellt die Schwellenwert-Einstellungseinheit 27, wenn kein Nebel vorhanden ist, die Grenzlinie, die der Sensor-Schwellenwert ist, auf einen höheren Wert ein, um zu verhindern, dass andere rotes-Licht-emittierende Objekte außer Heckleuchten fälschlicherweise als Heckleuchten erkannt werden. Wenn Nebel vorhanden ist, stellt die Schwellenwert-Einstellungseinheit 27 die Grenzlinie, die der Sensor-Schwellenwert ist, auf einen niedrigeren Wert ein, um die Erkennung von rotes-Licht-emittierenden Objekten als Heckleuchten zu ermöglichen.
Es ist zu beachten, dass 15 ein Beispiel für die Einstellung des Sensor-Schwellenwerts für zwei Fälle zeigt, einen, in dem Nebel vorhanden ist, und einen, in dem kein Nebel vorhanden ist. Die Schwellenwert-Einstellungseinheit 27 kann jedoch den Sensorschwellenwert für jeden von einer Vielzahl von Graden von Dichte von Nebel einstellen. In diesem Fall wird die Grenzlinie, die der Sensor-Schwellenwert ist, bei höherer Dichte von Nebel auf einen niedrigeren Wert eingestellt.
(Schritt S63: Erkennungsprozess)
Die Erkennungseinheit 26 erkennt ein Hindernis unter Verwendung des in Schritt S62 eingestellten Sensor-Schwellenwerts.
Im Beispiel in 15 erkennt die Erkennungseinheit 26 Heckleuchten in den durch die Kamera erhaltenen Bilddaten unter Verwendung der in Schritt S62 eingestellten Grenzlinie.
Wirkungen der vierten Ausführungsform
Wie oben beschrieben, stellt die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der vierten Ausführungsform den Sensor-Schwellenwert in Abhängigkeit von der Dichte von Nebel ein. Dies ermöglicht es, dass ein Hindernis adäquat erkannt werden kann.
Fünfte Ausführungsform
Eine fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bis vierten Ausführungsform darin, dass ein Sensor, der zum Identifizieren eines Hindernisses genutzt wird, in Abhängigkeit von der Dichte von Nebel festgelegt wird. In der fünften Ausführungsform wird dieser Unterschied beschrieben und auf die Beschreibung gleicher Abschnitte wird verzichtet.
Es ist zu beachten, dass hier ein Beispiel erläutert wird, in dem eine Funktion zu der ersten bis dritten Ausführungsform hinzugefügt wurde. Diese Funktion kann allerdings auch zur vierten Ausführungsform hinzugefügt sein.
Konfigurationsbeschreibung
Unter Bezugnahme auf 16 wird eine Konfiguration der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der fünften Ausführungsform erläutert.
Die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 unterscheidet sich von denen in der ersten bis dritten Ausführungsform darin, dass eine Erkennungseinheit 26 und eine Sensor-Festlegungseinheit 28 enthalten sind. Ein weiterer Unterschied zu der ersten bis dritten Ausführungsform besteht darin, dass der Massenspeicher 13 die Funktion einer Zuverlässigkeit-Speichereinheit 32 realisiert.
Beschreibung des Betriebs
Unter Bezugnahme auf 17 und 18 wird der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der fünften Ausführungsform erläutert.
Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der fünften Ausführungsform entspricht einem Nebelbestimmungsverfahren gemäß der fünften Ausführungsform. Der Betrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der fünften Ausführungsform entspricht außerdem Prozessen eines Nebelbestimmungsprogramms gemäß der fünften Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 17 wird der Gesamtbetrieb der Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der fünften Ausführungsform erläutert.
Schritt S71 ist der Prozess, um die Dichte von Nebel zu bestimmen, der in der ersten bis dritten Ausführungsform erläutert ist.
(Schritt S72: Sensor-Festlegungsprozess)
Eine Sensor-Festlegungseinheit 28 legt den zum Identifizieren eines Hindernisses zu nutzenden Sensor in Abhängigkeit von der in Schritt S71 bestimmten Dichte von Nebel fest.
Konkret speichert die Zuverlässigkeit-Speichereinheit 32 Zuverlässigkeiten in Abhängigkeit von der Distanz, getrennt für jede Dichte von Nebel und für jeden am mobilen Objekt angebrachten Sensor 100. Wie in 18 dargestellt, wenn eine Kamera, ein Millimeterwellenradar und ein LiDAR als Sensoren an dem mobilen Objekt 100 angebracht sind, speichert die Zuverlässigkeit-Speichereinheit 32 Zuverlässigkeiten in Abhängigkeit von der Distanz für jedes von der Kamera, dem Millimeterwellenradar und dem LiDAR separat für jede Dichte von Nebel. 18 stellt Zuverlässigkeiten in Abhängigkeit von der Distanz in einem Fall dar, in dem Nebel vorhanden ist, und in einem Fall, in dem kein Nebel vorhanden ist. Die Zuverlässigkeiten für jeden der Sensoren werden empirisch erhalten.
Eine Sensor-Festlegungseinheit 28 bezieht sich auf die Zuverlässigkeit-Speichereinheit 32 und legt als den zum Identifizieren eines Hindernisses zu verwendenden Sensor einen Sensor fest, der eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, in dem Fall der in Schritt S71 bestimmten Dichte von Nebel. Eine Sensor-Festlegungseinheit 28 kann den zum Identifizieren eines Hindernisses zu nutzenden Sensor für jede Länge der Distanz separat festlegen.
Beispielsweise legt die Sensor-Festlegungseinheit 28 fest, das LiDAR und die Kamera zu nutzen, wenn kein Nebel vorhanden ist, und legt fest, das Millimeterwellenradar und die Kamera zu nutzen, wenn Nebel vorhanden ist.
(Schritt S73: Erkennungsprozess)
Die Erkennungseinheit 26 erkennt ein Hindernis unter Verwendung des in Schritt S72 festgelegten Sensors.
Wirkungen der fünften Ausführungsform
Wie oben beschrieben, stellt die Nebelbestimmungsvorrichtung 10 gemäß der fünften Ausführungsform den zum Identifizieren eines Objekts zu nutzenden Sensor in Abhängigkeit von der Dichte des Nebels ein. Dies ermöglicht es, dass ein Hindernis adäquat erkannt werden kann.
Andere Konfiguration
<Vierte Variante>
In der fünften Ausführungsform ist die Funktion zu der ersten bis dritten Ausführungsform hinzugefügt. Diese Funktion kann allerdings auch zur vierten Ausführungsform hinzugefügt sein.
In diesem Fall enthält die Nebelbestimmungsvorrichtung 10, wie in 19 dargestellt, zusätzlich zu den in 16 dargestellten funktionalen Komponenten die Schwellenwert-Einstellungseinheit 27. Wie in 20 dargestellt, legt die Sensor-Feststellungseinheit 28 in Schritt S82 den zu verwendenden Sensor fest, und dann legt die Schwellenwert-Einstellungseinheit 27 in Schritt S83 den Sensor-Schwellenwert für den festgelegten Sensor fest.
Es ist zu beachten, dass die Prozesse der Schritte S81, S82 und S84 die gleichen sind wie die Prozesse der Schritte S71, S72 und S73 in 17. Es ist auch darauf hinzuweisen, dass der Prozess von Schritt S83 der gleiche ist wie der Prozess von Schritt S62 in 14.
Die Ausführungsformen und Varianten der vorliegenden Erfindung wurden oben beschrieben. Beliebige dieser Ausführungsformen und Varianten können in Kombination implementiert sein. Alternativ kann/können eine beliebige oder mehrere beliebige dieser Ausführungsformen und Varianten teilweise implementiert sein. Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen und Varianten beschränkt ist, und dass bedarfsweise verschiedene Modifikationen durchgeführt werden können.
Bezugszeichenliste

10: Nebelbestimmungsvorrichtung;
11: Prozessor;
12: Arbeitsspeicher;
13: Massenspeicher;
14: Kommunikationsschnittstelle;
15: elektronische Schaltung;
21: Punktdatenerwerbungseinheit;
22: Nebelbestimmungseinheit;
23: erste Bestimmungseinheit;
24: zweite Bestimmungseinheit;
25: Gesamtbe- stimmungseinheit;
26: Erkennungseinheit;
27: Schwellenwert-Einstellungsein- heit;
28: Sensor-Festlegungseinheit;
31: Festlegungsinformationen-Speicher einheit;
32: Zuverlässigkeit-Speichereinheit;
100: mobiles Objekt

Claims

Nebelbestimmungsvorrichtung (10), umfassend: eine Punktdatenerwerbungseinheit (21), um eine Menge an Punktdaten zu erwerben, wobei jedes Punktdatenstück Reflexionspunkte anzeigt, die durch einen optischen Sensor erhalten werden, der reflektiertes Licht eines emittierten Lichtstrahls, der an den Reflexionspunkten reflektiert wird, empfängt, und die ein Paar aus ersten Punktdaten, anzeigend einen ersten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt eines gegebenen Lichtstrahls ist, und zweiten Punktdaten, anzeigend einen zweiten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt ist, an dem eine Intensität des reflektierten Lichts des gegebenen Lichtstrahls im Vergleich zu dem ersten Reflexionspunkt geringer ist, sind; und eine Nebelbestimmungseinheit (22), um eine Dichte von Nebel zu bestimmen auf Grundlage einer Verteilung einer Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt bezüglich der Punktdaten, die in der durch die Punktdatenerwerbungseinheit (21) erworbenen Menge enthalten sind.
Nebelbestimmungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Nebelbestimmungseinheit (22) die Dichte von Nebel bestimmt durch Vergleichen eines Verteilungsmusters der Distanz entsprechend jeder Dichte von Nebel mit einer Verteilung der Distanz bezüglich der in der Menge enthaltenen Punktdaten.
Nebelbestimmungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Nebelbestimmungseinheit (22) die Dichte von Nebel bestimmt durch Vergleichen eines Histogrammmusters von Häufigkeiten der Distanz entsprechend jeder Dichte von Nebel mit einem Histogramm von Häufigkeiten der Distanz bezüglich der in der Menge enthaltenen Punktdaten.
Nebelbestimmungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Nebelbestimmungseinheit (22) aufweist: eine erste Bestimmungseinheit (23), um eine Dichte von Nebel als eine erste Dichte zu bestimmen auf Grundlage der Verteilung der Distanz; eine zweite Bestimmungseinheit (24), um einen Kreis zu berechnen, der durch die Reflexionspunkte approximiert ist, wenn die Reflexionspunkte, die durch die in der Menge enthaltenen Punktdaten angezeigt sind, in einer Draufsicht betrachtet sind, und eine Dichte von Nebel als eine zweite Dichte zu bestimmen auf Grundlage einer Varianz einer Distanz zwischen dem berechneten Kreis und jedem der Reflexionspunkte; und eine Gesamtbestimmungseinheit (25), um eine Dichte von Nebel zu bestimmen auf Grundlage der durch die erste Bestimmungseinheit bestimmten (23) ersten Dichte und der durch die zweite Bestimmungseinheit (24) bestimmten zweiten Dichte.
Nebelbestimmungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei die zweite Bestimmungseinheit (24) den Kreis, der approximiert wird, unter Verwendung einer Methode der kleinsten Quadrate eines Kreises berechnet.
Nebelbestimmungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die zweite Bestimmungseinheit (24) bei kleinerer Varianz eine größere Dichte von Nebel bestimmt.
Nebelbestimmungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Punktdatenerwerbungseinheit (21) eine Menge an Punktdaten erwirbt, die zu einem Cluster gruppiert wird durch Durchführen von Clusterbildung auf die durch den optischen Sensor erhaltenen Punktdaten auf Grundlage einer Position von zumindest einem von dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt.
Nebelbestimmungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: eine Schwellenwert-Einstellungseinheit (27), um einen Sensor-Schwellenwert eines Sensors zum Identifizieren eines Hindernisses einzustellen in Abhängigkeit von der durch die Nebelbestimmungseinheit (22) bestimmten Dichte von Nebel.
Nebelbestimmungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend: eine Sensor-Festlegungseinheit (28), um einen Sensor festzulegen, der zum Identifizieren eines Hindernisses zu nutzen ist, in Abhängigkeit von der durch die Nebelbestimmungseinheit (22) bestimmten Dichte von Nebel.
Nebelbestimmungsverfahren, umfassend: Erwerben einer Menge an Punktdaten, wobei jedes Punktdatenstück Reflexionspunkte anzeigt, die durch einen optischen Sensor erhalten werden, der reflektiertes Licht eines emittierten Lichtstrahls, der an den Reflexionspunkten reflektiert wird, empfängt, und die ein Paar aus ersten Punktdaten, anzeigend einen ersten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt eines gegebenen Lichtstrahls ist, und zweiten Punktdaten, anzeigend einen zweiten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt ist, an dem eine Intensität des reflektierten Lichts des gegebenen Lichtstrahls im Vergleich zu dem ersten Reflexionspunkt niedri-ger ist, sind durch eine Punktdatenerwerbungseinheit (21); und Bestimmen einer Dichte von Nebel auf Grundlage einer Verteilung einer Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt bezüglich der in der Menge enthaltenen Punktdaten, durch eine Nebelbestimmungseinheit (22).
Nebelbestimmungsprogramm zum Veranlassen eines Computers, auszuführen: einen Punktdatenerwerbungsprozess, um eine Menge an Punktdaten zu erwerben, wobei jedes Punktdatenstück Reflexionspunkte anzeigt, die durch einen optischen Sensor erhalten werden, der reflektiertes Licht eines emittierten Lichtstrahls, der an den Reflexionspunkten reflektiert wird, empfängt, und die ein Paar aus ersten Punktdaten, anzeigend einen ersten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt eines gegebenen Lichtstrahls ist, und zweiten Punktdaten, anzeigend einen zweiten Reflexionspunkt, der ein Reflexionspunkt ist, an dem eine Intensität des reflektierten Lichts des gegebenen Lichtstrahls im Vergleich zu dem ersten Reflexionspunkt geringer ist, sind; und einen Nebelbestimmungsprozess, um eine Dichte von Nebel zu bestimmen auf Grundlage einer Verteilung einer Distanz zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt bezüglich der Punktdaten, die in der durch die Punktdatenerwerbungseinheit erworbenen Menge enthalten sind.