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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Ergebnisse betrifft eine Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung, ein Abstandsmessungs-Korrektursystem, ein Abstandsmessungs-Korrekturverfahren und ein Abstandsmessungs-Korrekturprogramm.
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Allgemeiner technischer Hintergrund
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Patentdokument 1 offenbart eine zweidimensionale optische Abtastvorrichtung, die eine Abtastung mit einem Lichtstrahl durchführt und ein Bild auf einer Abtastoberfläche bildet. Die zweidimensionale optische Abtastvorrichtung im Patentdokument 1 weist auf: ein Polariskop, das eine Abtastung durchführt, während es Licht, das von einer Lichtquelle emittiert wird, in zwei einander schneidenden axialen Richtungen ablenkt, und eine Steuereinrichtung, um zu bewirken, dass Ablenkwinkel der zwei einander schneidenden axialen Richtungen mit einer vorgegebenen Frequenz und einer vorgegebenen Amplitude variieren.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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Patentdokument 1:
JP 4952298
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Kurzfassung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Ein Sensor, wie etwa ein LiDAR (Laser Imaging Detection and Ranging), wird verwendet, um Streulicht zu messen, das durch die Anwendung eines Lasers bewirkt wird, der gepulstes Licht emittiert, und um einen Abstand zu einem weit entfernten Körper oder eine Eigenschaft des Körpers zu analysieren. In einem Fall, wo ein Sensor, wie etwa ein LiDAR, einen Abstand in jeder Richtung berechnet, während er eine Amplitude und eine Phase mit einem herkömmlichen Mechanismus steuert, wenn ein Körper als Subjekt sich bewegt, kann es sein, dass ein Abstandsmessungsergebnis für eine angrenzende Richtung kein Abstandsmessungsergebnis für eine angrenzende Zeit ist. Wenn ein solches Abstandsmessungsergebnis ohne Änderung verwendet wird, kann es sein, dass ein Detektionsergebnis, wie etwa die Größe oder die Form eines Körpers, nicht korrekt ist.
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Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die Genauigkeit der Detektion eines Körpers unter Verwendung einer Abstandsmessungsinformation von einem Sensor zu verbessern.
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Lösung der Aufgabe
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Eine Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine Abstandsmessungsinformation zwischen einem Sensor und einem Körper, von denen sich mindestens einer bewegt, korrigiert, wobei es sich bei der Abstandsmessungsinformation um jeweilige Abstände von dem Sensor zu dem Körper in einer Mehrzahl von Richtungen handelt, die von dem Sensor über einen Zyklus gemessen werden, weist auf:
- eine Bewegungs-Berechnungseinheit zum Berechnen jeweiliger Bewegungsstrecken des Körpers in Bezug auf den Sensor in der Mehrzahl von Richtungen als Bewegungsinformationen auf der Basis einer Differenz zwischen einer Abstandsmessungsinformation, die bei einem aktuellen Anlass von dem Sensor gemessen wird, und einer Abstandsmessungsinformation, die bei einem früheren Anlass von dem Sensor gemessen wurde;
- eine Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit zum Berechnen von Bewegungsgeschwindigkeiten des Körpers als Körperbewegungsgeschwindigkeiten unter Verwendung der jeweiligen Bewegungsinformationen für die Mehrzahl von Richtungen und zum Extrahieren einer Richtung, für welche die Abstandsmessungsinformation zu korrigieren ist, als eine Korrekturrichtung unter der Mehrzahl von Richtungen auf der Basis der Körperbewegungsgeschwindigkeiten; und
- eine Abstandsmessungsinformations-Korrektureinheit zum Berechnen eines Abstands von dem Sensor zu dem Körper für die Korrekturrichtung zu einem Korrekturzeitpunkt zwischen einem Zeitpunkt einer Messung durch den Sensor bei dem früheren Anlass und einem Zeitpunkt einer Messung durch den Sensor bei dem aktuellen Anlass als eine einer Korrektur unterzogene Abstandsmessungsinformation.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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In der Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung extrahiert die Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit eine Richtung, in welcher der Körper entdeckt wird, unter der Mehrzahl von Richtungen von dem Sensor zu dem Körper als die Korrekturrichtung. Die Abstandsmessungsinformations-Korrektureinheit berechnet den Abstand von dem Sensor zu dem Körper für die Korrekturrichtung zu dem Korrekturzeitpunkt zwischen dem Zeitpunkt der Messung durch den Sensor bei dem früheren Anlass und dem Zeitpunkt der Messung durch den Sensor bei dem aktuellen Anlass und stellt den Abstand als die einer Korrektur unterzogene Abstandsmessungsinformation ein. Somit kann die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Genauigkeit der Detektion eines Körpers unter Verwendung einer Abstandsmessungsinformation von dem Sensor verbessern.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Schema, das Detektionspositionen zeigt, wenn eine Abstandsmessung eines sich bewegenden Körpers durchgeführt wird.
- 2 ist ein Schema, das Daten für ein und denselben Frame als Daten für eine identische Zeit präsentiert.
- 3 ist ein Konfigurationsschema eines Abstandsmessungs-Korrektursystems gemäß Ausführungsform 1.
- 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Funktionsweise des Abstandsmessungs-Korrektursystems gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
- 5 ist ein Diagramm, das eine Abstandsmessung durch einen Sensor gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
- 6 ist ein Diagramm, das die Korrektur einer Abstandsmessungsinformation durch eine Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
- 7 ist ein Konfigurationsschema eines Abstandsmessungs-Korrektursystems gemäß Ausführungsform 2.
- 8 ist ein Flussdiagramm, das eine Funktionsweise des Abstandsmessungs-Korrektursystems gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
- 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung einer Sensorbewegungsinformation gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass identische oder einander entsprechende Abschnitte in den Zeichnungen mit identischen Bezugszeichen bezeichnet sind. Eine Beschreibung eines identischen oder entsprechenden Abschnitts wird in der Beschreibung der Ausführungsformen gegebenenfalls weggelassen oder vereinfacht.
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Ausführungsform 1.
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*** Beschreibung der Konfiguration ***
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1 ist ein Schema, das Detektionspositionen zeigt, wenn eine Abstandsmessung eines sich bewegenden Körpers durchgeführt wird. 2 ist ein Schema, das Daten für ein und denselben Frame als Daten für eine identische Zeit präsentiert.
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In 1 wird eine Abstandsmessung für jeweilige Richtungen über einen Zeitraum von einer Zeit t1 zu einer Zeit t6 durchgeführt, um Daten von einem Sensor 1 für ein und denselben Frame zu erfassen. 2 ist ein Schema, das ein Ergebnis der Abstandsmessung als Daten für eine identische Zeit präsentiert.
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Wie in 2 gezeigt ist, handelt es sich bei Daten, die angrenzend zu einem Abstandsmessungsergebnis für eine zur Zeit t1 ermittelte Richtung liegen, um ein Abstandsmessungsergebnis, das zu der Zeit t6 ermittelt wird. Durch die Verwendung der Abstandsmessungsergebnisse ohne Änderung wird die Größe oder Form eines Körpers verfälscht, wie in 2 gezeigt ist. Ein solches Phänomen kann ähnlich in einem Fall auftreten, wo sich ein Sensor selbst bewegt.
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Die vorliegende Ausführungsform wird einen Aspekt beschreiben, durch den eine Region eines sich bewegenden Körpers unter Verwendung eines Abstandsmessungsergebnisses für einen Frame, der bei einem aktuellen Anlass erfasst wird, und eines Abstandsmessungsergebnisses für einen früheren Frame, der bei einem früheren Anlass erfasst wurde, extrahiert wird, Abstandsmessungsergebnisse für alle Richtungen für eine identische Zeit berechnet werden und die Form und Größe des Körpers detektiert werden.
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3 ist ein Konfigurationsschema eines Abstandsmessungs-Korrektursystems 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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Das Abstandsmessungs-Korrektursystem 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist eine Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 und den Sensor 1 auf. Genauer ist der Sensor 1 ein Lasersensor, wie etwa ein LiDAR.
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Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 ist ein Computer. Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 ist in der vorliegenden Ausführungsform ein in einem Auto eingebauter Computer. Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 kann jedoch ein Server-Computer sein, wie etwa ein Cloud-Server, der an einer fernen Stelle installiert ist. Der Sensor 1, wie etwa ein LiDAR, ist an einem Fahrzeug montiert, an dem die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 montiert ist. Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 ist über Kabel oder kabellos mit dem Sensor 1 verbunden.
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Das Abstandsmessungs-Korrektursystem 500 wird auch als LiDAR-Detektionsergebnis-Korrekturvorrichtung bezeichnet.
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Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 weist einen Prozessor 11 auf und weist außerdem andere Hardware-Teile auf, wie etwa einen Speicher 12 und/oder eine I/O-Schnittstelle 13. Der Prozessor 11 ist über eine Signalleitung 14 mit den anderen Hardware-Teilen verbunden und steuert die anderen Hardware-Teile.
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Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 weist als funktionale Elemente eine Extraktionseinheit 200 und eine Korrektureinheit 300 auf. Die Extraktionseinheit 200 weist eine Erfassungseinheit 201, eine Bewegungs-Berechnungseinheit 202 und eine Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit 203 auf. Die Korrektureinheit 300 weist eine Abstandsmessungs-Korrektureinheit 301 und eine Detektionseinheit 302 auf. Funktionen der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 werden durch Software implementiert. Genauer werden die Funktionen der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 durch ein Abstandsmessungs-Korrekturprogramm implementiert. Das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm ist ein Programm, mit dem ein Computer veranlasst wird, eine Verarbeitung auszuführen, die von der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 als Erfassungsprozess, als Bewegungs-Berechnungsprozess, als Korrekturrichtungs-Extraktionsprozess, als Abstandsmessungsinformations-Korrekturprozess und als Detektionsprozess durchzuführen ist. Ein Abstandsmessungs-Korrekturverfahren ist ein Verfahren, das durch die Ausführung des Abstandsmessungs-Korrekturprogramms durch das Abstandsmessungs-Korrektursystem 500 durchzuführen ist. Das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm kann aufgezeichnet auf einem computerlesbaren Medium bereitgestellt werden, kann gespeichert in einem Aufzeichnungsmedium oder einem Speichermedium bereitgestellt werden oder kann als Programmprodukt bereitgestellt werden.
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Der Prozessor 11 ist eine IC (integrierte Schaltung), die eine arithmetische Verarbeitung durchführt. Ein spezifisches Beispiel für den Prozessor 11 ist eine CPU, ein DSP oder eine GPU. Der Prozessor 11 ist eine Vorrichtung, die das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm ausführt. „CPU“ steht für zentrale Verarbeitungseinheit. „DSP“ steht für Digitaler Signalprozessor. „GPU“ steht für Grafikverarbeitungseinheit.
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Der Speicher 12 ist eine Vorrichtung, die das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm vorab oder vorübergehend speichert. Ein spezifisches Beispiel für den Speicher 12 ist ein RAM, ein Flash-Speicher oder Kombination davon. „RAM“ steht für Random Access Memory.
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Die I/O-Schnittstelle 13 weist auf: einen Empfänger, der Daten empfängt, die in das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm einzugeben sind, und einen Sender, der Daten sendet, die von dem Abstandsmessungs-Korrekturprogramm ausgegeben werden. Die I/O-Schnittstelle 13 ist ein Schaltkreis, der Daten von dem Sensor 1 gemäß einem Befehl von dem Prozessor 11 erfasst. Ein spezifisches Beispiel für die I/O-Schnittstelle 13 ist ein Kommunikations-Chip oder eine NIC. „NIC“ steht für Network Interface Card.
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Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 kann ferner ein Eingabeinstrument und eine Anzeige als Hardware-Teile aufweisen. Das Eingabeinstrument ist ein Instrument, das von einem Benutzer bedient wird, um Daten in das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm einzugeben. Ein spezifisches Beispiel für das Eingabeinstrument ist eine Maus, eine Tastatur, ein Touchpanel oder eine Kombination aus einigen oder allen davon. Die Anzeige ist ein Instrument, das Daten anzeigt, die von dem Abstandsmessungs-Korrekturprogramm auf einem Bildschirm angezeigt werden. Ein konkretes Beispiel für die Anzeige ist eine LCD. „LCD“ steht für Flüssigkristallanzeige.
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Das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm wird aus dem Speicher 12 in den Prozessor 11 gelesen und wird von dem Prozessor 11 ausgeführt. Nicht nur das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm, sondern auch ein OS ist in dem Speicher 12 gespeichert. „OS“ steht für Betriebssystem. Der Prozessor 11 führt das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm aus, während er das OS ausführt. Man beachte, dass das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm zum Teil oder ganz in das OS aufgenommen sein kann.
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Das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm und das OS können in einer Hilfsspeichervorrichtung gespeichert sein. Ein konkretes Beispiel für die Hilfsspeichervorrichtung ist ein HDD, ein Flash-Speicher oder eine Kombination davon. „HDD“ steht für Festplattenlaufwerk. Falls das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm und das OS in der Hilfsspeichervorrichtung gespeichert sind, werden das Abstandsmessungs-Korrekturprogramm und das OS in den Speicher 12 geladen und werden von dem Prozessor 11 ausgeführt.
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Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 kann eine Mehrzahl von Prozessoren einschließen, die den Prozessor 11 ersetzen. Die Mehrzahl von Prozessoren teilen sich die Ausführung des Abstandsmessungs-Korrekturprogramms. Ein konkretes Beispiel für jeden Prozessor ist eine CPU.
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Daten, Information, ein Signalwert und ein Variablenwert, die von dem Abstandsmessungs-Korrekturprogramm zu verwenden, zu verarbeiten oder auszugeben sind, werden in dem Speicher 12, der Hilfsspeichervorrichtung oder einem Register oder Cache-Speicher in dem Prozessor 11 gespeichert. Insbesondere werden Daten, die von der I/O-Schnittstelle 13 erfasst werden können, ein Rechenergebnis aus dem Abstandsmessungs-Korrekturprogramm, eine Richtungs- und Zeitinformation 15 und eine Körpergeschwindigkeitsinformation 16 in dem Speicher 12 gespeichert. Die Richtungs- und Zeitinformation 15 schließt eine Information über eine Richtung einer Abstandsmessung durch den Sensor 1, die Reihenfolge der Abstandsmessung und eine Zeitinformation für jede Abstandsmessung ein. Die Körpergeschwindigkeitsinformation 16 schließt einen Geschwindigkeitsschwellenwert 161 ein, der einem Körper 3 entspricht. Genauer ist der Geschwindigkeitsschwellenwert 161 eine Höchstgeschwindigkeit, mit der sich der Körper 3 als durch den Sensor 1 zu vermessendes Objekt bewegen kann. Daten und Informationen, die in dem Speicher 12 gespeichert sind, werden gemäß einer Anforderung von dem Prozessor 11 ein- und ausgegeben.
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*** Beschreibung der Funktionsweise ***
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Die Funktionsweise des Abstandsmessungs-Korrektursystems 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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Ein Abstandsmessungs-Korrekturprozess durch das Abstandsmessungs-Korrektursystem 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch eine Kombination eines Betriebs der Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 und eines Betriebs des Sensors 1 implementiert.
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Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 korrigiert Abstandsmessungsinformationen 31, die durch Messen eines Abstands zwischen dem Sensor 1 und dem Körper 3, von denen sich mindestens einer bewegt, durch den Sensor 1 über einen Zyklus ermittelt werden, wobei es sich bei den Abstandsmessungsinformationen 31 um jeweilige Abstände von dem Sensor 1 zu dem Körper 3 in einer Mehrzahl von Richtungen handelt.
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Genauer ist der Sensor 1 ein Lasersensor, wie etwa ein LiDAR.
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5 ist ein Diagramm, das eine Abstandsmessung durch den Sensor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
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Der Sensor 1 wendet Laser in der Mehrzahl von Richtungen an, empfängt Lichtstrahlen, die von dem Körper 3 reflektiert werden, und berechnet Abstände zu dem Körper. Der Sensor 1 misst einen Abstand m zu einem Hindernis bei jedem Winkel (θ,ω) um den Sensor 1, wie in 5 gezeigt ist.
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In einem Schritt S101 erfasst die Erfassungseinheit 201 über die I/O-Schnittstelle 13 eine Abstandsinformation von dem Sensor 1 zu dem Körper 3, die von dem Sensor 1 ermittelt wird. Bei der Abstandsinformation handelt es sich um einen Abstand von dem Sensor 1 zu dem Körper 3 in jeder Richtung. Die Erfassungseinheit 201 erfasst Abstandsinformationen, die von dem Sensor 1 über einen Zyklus gemessen werden, als Abstandsmessungsinformationen 31. Das heißt, die Abstandsmessungsinformationen 31 sind Abstandsinformationen für ein und denselben Frame.
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Die Erfassungseinheit 201 erfasst die Abstandsmessungsinformationen 31 für ein und denselben Frame, die bei einem aktuellen Anlass gemessen werden, und Abstandsmessungsinformationen für einen früheren Frame, die bei einem früheren Anlass gemessen wurden. Man beachte, dass die Abstandsmessungsinformationen 31, die von der Erfassungseinheit 201 erfasst werden, in dem Speicher 12 gespeichert werden. Die Erfassungseinheit 201 erfasst die Abstandsmessungsinformationen für den früheren Frame, die bei dem früheren Anlass gemessen wurden, aus dem Speicher 12.
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In einem Schritt S102 berechnet die Bewegungs-Berechnungseinheit 202 jeweilige Bewegungsstrecken des Körpers 3 in Bezug auf den Sensor 1 in einer Mehrzahl von Richtungen auf der Basis einer Differenz zwischen den Abstandsmessungsinformationen 31, die bei dem aktuellen Anlass von dem Sensor 1 gemessen werden, und den Abstandsmessungsinformationen, die bei dem früheren Anlass von dem Sensor 1 gemessen wurden, als Bewegungsinformationen 32.
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Genauer ermittelt die Bewegungs-Berechnungseinheit 202 eine Differenz zwischen Abstandsinformationen für jede Richtung des jüngsten Frames unter Verwendung von Daten des früheren Frames und Daten eines jüngsten Frames, das heißt des Frames, der bei dem aktuellen Anlass von dem Sensor 1 erfasst wird, als Bewegungsstrecken. Die Bewegungs-Berechnungseinheit 202 berechnet die Bewegungsstrecken für die jeweiligen Richtungen des jüngsten Frames als die Bewegungsinformationen 32. Man beachte, dass dann, wenn eine Messrichtung von Daten des jüngsten Frames und eine Messrichtung von Daten des früheren Frames nicht identisch sind, Daten des früheren Frames, dessen Richtung mit der des jüngsten Frames identisch ist, unter Verwendung von Daten für eine nächstliegende Richtung des früheren Frames erzeugt werden und Bewegungsinformationen 32 für die jeweiligen Richtungen des jüngsten Frames berechnet werden.
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In einem Schritt S103 berechnet die Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit 203 Bewegungsgeschwindigkeiten des Körpers 3 unter Verwendung jeweiliger Bewegungsinformationen 32 für die Mehrzahl von Richtungen als Körperbewegungsgeschwindigkeiten. Die Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit 203 extrahiert eine Richtung aus der Mehrzahl von Richtungen, für welche die Abstandsmessungsinformation 31 zu korrigieren ist, auf der Basis der Körperbewegungsgeschwindigkeiten als eine Korrekturrichtung 33. Die Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit 203 extrahiert jede von der Mehrzahl von Richtungen als die Korrekturrichtung 33, wenn die Körperbewegungsgeschwindigkeit in der Richtung der Mehrzahl von Richtungen höchstens so hoch ist wie ein Schwellenwert, der auf der Basis der Schwellengeschwindigkeit 161 berechnet wird. Die Extraktion der Korrekturrichtungen 33 entspricht der Extraktion einer Region, für welche die Abstandsmessungsinformationen 31 zu korrigieren sind.
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Genauer ermittelt die Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit 203 eine Region, für welche die Abstandsmessungsinformationen 31 zu korrigieren sind, unter Verwendung der Bewegungsinformationen für die jeweiligen Richtungen. Im Falle eines stationären Körpers gibt es nur wenig Abstandsmessungsvariation innerhalb eines Mikro-Zeitabschnitts innerhalb ein und desselben Frames, und daher wird keine Korrekturverarbeitung durchgeführt. Dagegen ist in einem Fall, wo eine Abstandsmessung eines Hindernisses für einen jüngsten Frame durchgeführt wird und ein anderer entfernt liegender Körper für einen früheren Frame vermessen wurde, eine Differenz der Abstandsinformation groß. Das gleiche gilt für einen Fall, wo der jüngste Frame und der frühere Frame vertauscht sind. In diesem Fall ist die Abstandsmessungsinformation keine korrekte Information, auch wenn eine Abstandsmessungsinformation für einen beliebigen Zeitabschnitt unter Verwendung von Daten des jüngsten Frames und Daten des früheren Frames erzeugt wird. Aus diesem Grund wird eine Körperbewegungsgeschwindigkeit, die für eine Nutzungsbedingung in Frage kommt, als Schwellenwert verwendet, und es wird eine Richtung extrahiert, die eine Variation aufweist und deren Variation höchstens so groß ist wie der Schwellenwert. Man beachte, dass der Schwellenwert berechnet wird unter Verwendung der Körpergeschwindigkeitsinformation 16 und unter Verwendung einer Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors 1 und der Schwellengeschwindigkeit 161, das heißt einer Höchstgeschwindigkeit für den Körper 3, die in einem Raum, wo sich der Sensor 1 befindet, in Frage kommt. Die Schwellengeschwindigkeit 161, das heißt eine Höchstgeschwindigkeit, die der Körper 3 annehmen kann, wird in der Körpergeschwindigkeitsinformation 16 gespeichert.
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6 ist ein Diagramm, das die Korrektur einer Abstandsmessungsinformation durch eine Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 301 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
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In einem Schritt S104 berechnet die Abstandsmessungsinformations-Korrektureinheit 301 für jede der Korrekturrichtungen 33 einen Abstand A von dem Sensor 1 zu dem Körper zu einem Korrekturzeitpunkt t zwischen einem Zeitpunkt ta0 der Messung durch den Sensor 1 bei dem früheren Anlass und einem Zeitpunkt ta1 der Messung durch den Sensor 1 bei dem aktuellen Anlass. Die Abstandsmessungsinformations-Korrektureinheit 301 stellt den Abstand A als eine einer Korrektur unterzogene Abstandsmessungsinformation 34 ein.
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Genauer ermittelt die Abstandsmessungsinformations-Korrektureinheit
301 für die Korrekturrichtungen unter der Mehrzahl von Richtungen, das heißt die Region, die von der Extraktionseinheit
200 extrahiert wird, Abstandsinformationen aus dem Sensor
1 für die jeweiligen Richtungen zu dem Korrekturzeitpunkt t, bei dem es sich um eine beliebige Zeit handelt. Wie in
6 gezeigt ist, seien a0 und a1 Abstandsmessungsergebnisse für eine identische Richtung für den früheren Frame und den jüngsten Frame. Außerdem seien ta0 und ta1 jeweilige Abstandsmessungszeiten. In diesem Fall kann der einer Korrektur unterzogene Abstand A zur Zeit t durch den nachstehenden Ausdruck 1 berechnet werden.
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In einem Schritt S105 detektiert die Detektionseinheit 302 einen Zustand des Körpers 3 unter Verwendung der einer Korrektur unterzogenen Abstandsmessungsinformationen 34. Zustand des Körpers 3 bezieht sich auf eine Information wie etwa die Größe und Form eines Körpers. Genauer kann die Detektionseinheit 302 eine Bewegungsgeschwindigkeit in einem zweidimensionalen Feld unter Verwendung eines Winkels (θ,ω), bei dem es sich um eine Information handelt, die aus einem Abstandsmessungsinformationssensor erfasst wird, entwickeln und ähnliche Regionen mit angrenzenden Werten als ein und denselben Körper, wie für eine Größe des Körpers, gruppieren. Alternativ dazu kann die Detektionseinheit 302 eine Grafik in einem dreidimensionalen Raum auf der Basis einer korrigierten Abstandsmessungsinformation und Richtungen erstellen und eine Gruppe von Punkten, die in kurzen Abständen vorhanden sind, als ein und dieselbe Gruppe betrachten, um einen Körper zu erzeugen. Die Detektionseinheit 302 ermittelt dann Gestaltinformationen, wie etwa die Größe und die Flachheit oder eine Rundung eines Körpers, aus Gruppendaten.
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*** Beschreibung vorteilhafter Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform ***
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Eine Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vorrichtung, die eine Abstandsmessungsinformation verarbeitet, die von einem Sensor ausgegeben wird. Eine Extraktionseinheit vergleicht Abstandsmessungsinformationen aus dem Sensor mit einem Hindernis für jeweilige Richtungen mit Abstandsmessungsinformationen eines früheren Frame, um einen Umfang einer Änderung zu berechnen, und extrahiert eine Region, für die Abstandsmessungsinformationen zu korrigieren sind. Eine Korrektureinheit berechnet Abstandsmessungsinformationen für jeweilige Richtungen zu einer identischen Zeit für die extrahierte Region, um die Form und Größe eines Körpers zu ermitteln. Die Extraktionseinheit hat eine Funktion, einen Schwellenwert für eine Bestimmung, dass sich ein Körper bewegt, unter Verwendung von Höchstgeschwindigkeitsinformationen für einen Körper, der als Objekt einer Abstandsmessung dient, einzustellen.
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Wie oben beschrieben, extrahiert ein Abstandsmessungs-Korrektursystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Körperbewegungsregion aus dem Umfang von Änderungen von Abstandsinformationen in jeweiligen Richtungen unter Verwendung von Daten eines jüngsten Frames und Daten eines früheren Frames, die von einem Sensor erfasst werden. Das Abstandsmessungs-Korrektursystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt eine Abstandsmessungsinformationskorrektur an der Bewegungsregion durch. Somit ist das Abstandsmessungs-Korrektursystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, eine Abstandsmessungsinformationskorrektur mit hoher Genauigkeit auszuführen und einen Zustand eines Körpers, wie etwa die Größe und Form des Körpers, mit hoher Genauigkeit zu detektieren.
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*** Andere Konfigurationen ***
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<Modifikation 1>
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In der vorliegenden Ausführungsform werden die Funktionen der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 durch Software implementiert. Als Modifikation können Funktionen der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 durch Hardware implementiert sein. Genauer weist die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 einen elektronischen Schaltkreis anstelle des Prozessors 11 auf.
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Der elektronische Schaltkreis ist ein zweckgebundener elektronischer Schaltkreis, der die Funktionen der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 implementiert.
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Konkret ist der elektronische Schaltkreis ein einzelner Schaltkreis, ein zusammengesetzter Schaltkreis, ein programmierter Prozessor, ein paralleler-programmierter Prozessor, ein Logik-IC, ein GA, ein ASIC oder ein FPGA. „GA“ steht für Gatteranordnung. „ASIC“ steht für anwendungsspezifische integrierte Schaltung. „FPGA“ steht für im Feld programmierbare Gatteranordnung.
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Die Funktionen der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 können durch nur einen elektronischen Schaltkreis implementiert werden oder können auf eine Mehrzahl von elektronischen Schaltkreisen verteilt sein und von dieser implementiert werden.
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Als weitere Modifikation können manche von den Funktionen der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 von einem elektronischen Schaltkreis implementiert werden und die anderen können durch Software implementiert werden. Alternativ dazu können einige oder sämtliche Funktionen der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 durch Firmware implementiert werden.
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Sowohl der Prozessor als auch ein elektronischer Schaltkreis werden auch als Verarbeitungsschaltung bezeichnet. Das heißt, in der Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 werden die Funktionen der Extraktionseinheit 200 und der Korrektureinheit 300 durch eine Verarbeitungsschaltung implementiert.
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Ausführungsform 2.
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Die vorliegenden Ausführungsform wird hauptsächlich Unterschiede zur Ausführungsform 1 beschreiben. Man beachte, dass die gleichen Komponenten wie in Ausführungsform 1 durch identische Bezugszeichen bezeichnet sind und dass auf ihre Beschreibung verzichtet wird.
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In Ausführungsform 1 wird ein Schwellenwert auf der Basis der Körpergeschwindigkeitsinformation 16 zu der Zeit der Extrahierung einer Region, für die eine Abstandsmessungsinformation zu korrigieren ist, definiert. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Schwellenwert unter Verwendung einer Körpergeschwindigkeitsinformation 16 und einer Bewegungsinformation eines Sensors 1 definiert.
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*** Beschreibung der Konfiguration ***
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7 ist ein Konfigurationsschema eines Abstandsmessungs-Korrektursystems 500a gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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Das Abstandsmessungs-Korrektursystem 500a gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist zusätzlich zu den Komponenten des Abstandsmessungs-Korrektursystems 500 gemäß Ausführungsform 1 eine Sensorinformations-Speichervorrichtung 2 auf. Die Sensorinformations-Speichervorrichtung 2 ist über eine I/O-Schnittstelle 13 mit einer Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung 10 verbunden.
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Die Sensorinformations-Speichervorrichtung 2 speichert eine Sensorbewegungsinformation 21, die eine Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors 1 und eine Bewegungsrichtung des Sensors 1 einschließt.
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*** Beschreibung der Funktionsweise ***
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Eine Funktionsweise des Abstandsmessungs-Korrektursystems 500a gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
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Prozesse in den Schritten S101 und S102 sind die gleichen wie in Ausführungsform 1.
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In einem Schritt S103a extrahiert die Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit 203a eine Korrekturrichtung 33 aus einer Mehrzahl von Richtungen auf der Basis jeweiliger Körperbewegungsgeschwindigkeiten in der Mehrzahl von Richtungen und der Sensorbewegungsinformation 21, welche die Sensorbewegungsgeschwindigkeit und die Sensorbewegungsrichtung einschließt. Eine Information über eine Position, wo sich der Sensor 1 befindet, kann in der Sensorbewegungsinformation 21 enthalten sein.
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9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Verwendung der Sensorbewegungsinformation 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
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Die Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit 203a passt einen Schwellenwert, der verwendet wird, um eine Korrekturrichtung zu ermitteln, für welche eine Abstandsmessungsinformation 31 zu korrigieren ist, gemäß der Sensorbewegungsinformation 21 und der Position, wo sich der Sensor 1 befindet, an. Die Sensorbewegungsinformation 21 schließt die Bewegungsrichtung des Sensors 1 und die Bewegungsgeschwindigkeit des Sensors 1 ein.
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Genauer subtrahiert die Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit 203a, wenn sich der Sensor 1 mit einer Geschwindigkeit v und einem Winkel p bewegt, wie in 9 gezeigt ist, v*cos(ρ-ω) zu dem Schwellenwert.
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Genauer handelt es sich der Information über die Position, wo sich der Sensor 1 befindet, um eine Information darüber, ob sich der Sensor 1 auf einer normalen Straße befindet oder ob sich der Sensor 1 auf einer Schnellstraße befindet. Genauer wird eine Schwellengeschwindigkeit 161 für einen Körper 3 auf 80 km/h eingestellt, wenn sich der Sensor 1 auf einer normalen Straße befindet. Falls sich der Sensor auf einer Schnellstraße befindet, wird die Schwellengeschwindigkeit 161 auf 100 km/h eingestellt. Wie oben beschrieben, wird die Information über die Position, wo sich der Sensor 1 befindet, verwendet, um die Schwellengeschwindigkeit 161, das heißt eine Höchstgeschwindigkeit für den Körper 3, umzuschalten.
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Prozesse in den Schritten S104 und S105 sind die gleichen wie in Ausführungsform 1.
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*** Beschreibung vorteilhafter Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform ***
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In einer Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine Extraktionseinheit eine Funktion des Extrahierens einer Region, für die Abstandsmessungsinformationen zu korrigieren sind, unter Verwendung einer Bewegungsinformation und einer Positionsinformation eines Sensors. Eine Korrektureinheit berechnet Abstandsmessungsinformationen für jeweilige Richtungen zu einer identischen Zeit für die extrahierte Region, um einen Zustand eines Körpers, wie etwa die Form und Größe des Körpers, zu ermitteln. Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in der Lage, einen Schwellenwert, der verwendet wird, um eine Region zu extrahieren, für die Abstandsmessungsinformationen zu korrigieren sind, gemäß der Bewegungsinformation des Sensors oder einer Position, wo sich der Sensor befindet, anzupassen. Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist somit in der Lage, eine Abstandsmessungsinformation mit höherer Genauigkeit zu korrigieren.
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Die obigen Ausführungsformen 1 und 2 wurden jeweils als unabhängige Funktionsblöcke, Einheiten einer Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung beschrieben. Eine Konfiguration einer Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung muss jedoch nicht so sein wie die oben beschriebenen Ausführungsformen. Funktionsblöcke der Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung können auf beliebige Weise konfiguriert sein, vorausgesetzt, dass die in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Funktionen implementiert werden können. Die Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung kann ein System sein, das nicht aus nur einer Vorrichtung, sondern aus einer Mehrzahl von Vorrichtungen zusammengesetzt ist.
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Eine Mehrzahl von Abschnitten der Ausführungsformen 1 und 2 können kombiniert und ausgeführt werden. Alternativ kann auch nur ein Abschnitt der Ausführungsformen ausgeführt werden. Die Ausführungsformen können auf beliebige Weise, vollständig oder in Teilen, kombiniert und ausgeführt werden.
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Das heißt, was die Ausführungsformen 1 und 2 betrifft, so können diese Ausführungsformen frei kombiniert werden, es können alle Bestandteile in jeder Ausführungsform modifiziert werden, oder es können alle Bestandteile in jeder Ausführungsform weggelassen werden.
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Man beachte, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen ihrer Art nach lediglich bevorzugte Beispiele sind und nicht dazu bestimmt sind, den Bereich der vorliegenden Erfindung, Anwendungen der vorliegenden Erfindung und die Verwendung der vorliegenden Erfindung einzuschränken. An den oben beschriebenen Ausführungsformen können bei Bedarf verschiedene Änderungen vorgenommen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensor;
- 2
- Sensorinformations-Speichervorrichtung;
- 3
- Körper;
- 10
- Abstandsmessungs-Korrekturvorrichtung;
- 11
- Prozessor;
- 12
- Speicher;
- 13
- I/O-Schnittstelle;
- 14
- Signalleitung;
- 15
- Richtungs- und Zeitinformation;
- 16
- Körpergeschwindigkeitsinformation;
- 21
- Sensorbewegungsinformation;
- 31
- Abstandsmessungsinformation;
- 32
- Bewegungsinformation;
- 33
- Korrekturrichtung;
- 34
- einer Korrektur unterzogene Abstandsmessungsinformation;
- 161
- Schwellengeschwindigkeit;
- 200
- Extraktionseinheit;
- 201
- Erfassungseinheit;
- 202
- Bewegungs-Berechnungseinheit;
- 203, 203a
- Korrekturrichtungs-Extraktionseinheit;
- 300
- Korrektureinheit;
- 301
- Abstandsmessungsinformations-Korrektureinheit;
- 302
- Detektionseinheit;
- 500, 500a
- Abstandsmessungs-Korrektursystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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