DE112019002050T5

DE112019002050T5 - Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112019002050T5
Application number: DE112019002050.1T
Authority: DE
Inventors: Masanori Ichinose; Shigenori Hayase; Akira Kuriyama
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2021-01-07
Also published as: US11914028B2; JP7152884B2; JP2019219180A; US20210141079A1; WO2019239775A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Entfernungsmessung zuverlässiger als in der Vergangenheit durchführen kann und eine hohe Kompatibilität für die Entfernungsmessung aufweist. Die vorliegende Erfindung schafft eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug, die eine erste Detektionseinheit 10, eine zweite Detektionseinheit 20, eine Fehlergrößenberechnungseinheit 30, eine Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 und eine Entfernungskorrektureinheit 50 enthält. Die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 vergleicht die Entfernungen D1 und D1' desselben Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, um die Fehlergröße ΔD zu berechnen. Die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 berechnet die Korrekturgröße CAt auf der Grundlage der Fehlergröße ΔD. Die Entfernungskorrektureinheit 50 korrigiert die Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, auf der Grundlage der Korrekturgröße CAt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug.
Hintergrundgebiet
Eine Erfindung bezüglich eines Entfernungsmessverfahrens zum Messen einer Entfernung durch Erkennen eines bestimmten Gegenstands in einem dreidimensionalen Raum ist im verwandten Gebiet bekannt (siehe PTL 1 unten). Bei dem Entfernungsmessverfahren, das in PTL 1 offenbart ist, sind ein oder mehrere Bildaufnahmemittel, Bildverarbeitungsmittel und Laserentfernungsmessmittel vorgesehen, wobei ein bestimmter Punkt in einem dreidimensionalen Raum mit einer hohen Geschwindigkeit mit hoher Genauigkeit gemessen wird (siehe Anspruch 1 in PTL 1).
Das Bildaufnahmemittel nimmt ein Bild eines Zielbereichs innerhalb des Blickfelds auf und gibt Bilddaten aus. Das Bildverarbeitungsmittel führt auf den Bilddaten, die vom Bildaufnahmemittel erhalten werden, eine Bildverarbeitung durch und extrahiert wahrzunehmende Merkmalspunkte. Das Laserentfernungsmessmittel weist einen Mechanismus auf, der die Bewegung eines Laserstrahls vertikal und horizontal steuern kann, und misst die Entfernung zum Merkmalspunkt, indem das Ziel auf den Merkmalspunkt, der vom Bildverarbeitungsmittel erhalten wird, ausgerichtet wird.
Gemäß der Erfindung im verwandten Gebiet wird ein bestimmter wahrzunehmender Punkt (bestimmter wahrzunehmender Bereich) durch Bildverarbeitung auf einem Bild, das durch eine TV-Kamera aufgenommen wird, erkannt und extrahiert, und für diesen bestimmten Punkt wird eine Laserentfernungsmessung durchgeführt. Somit ist es möglich, die Erkennung eines Ziels und eine Entfernungsmessung zum Ziel mit einer hohen Geschwindigkeit mit hoher Genauigkeit durchzuführen, und dies kann z. B. auf ein Bildgebungssystem zum autonomen Fahren angewendet werden, indem ein Hindernis auf einer Straße und die Entfernung zum Hindernis unmittelbar bestimmt werden (siehe „Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung“ und dergleichen auf Seite 5 in PTL 1).
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur
PTL 1: JP 4-155211 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem Entfernungsmessverfahren gemäß der oben beschriebenen Erfindung im verwandten Gebiet wird der Merkmalspunkt durch das Bildaufnahmemittel extrahiert, und die Entfernung zum Merkmalspunkt wird durch das Laserentfernungsmessmittel gemessen. Bei diesem Verfahren wird die Entfernung nicht durch das Bildaufnahmemittel, sondern durch das Laserentfernungsmessmittel gemessen. Daher gibt es dahingehend Probleme, dass es schwierig ist, bei einem Gegenstand, einer Umgebung oder einem Bereich, der bzw. die für eine Laserentfernungsmessung nicht geeignet sind, eine Entfernung zu messen, und dass die Kompatibilität für eine Entfernungsmessung gering ist.
Die vorliegende Offenbarung schafft eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Entfernungsmessung durchführen kann, die zuverlässiger als in der Vergangenheit ist, und eine hohe Kompatibilität für die Entfernungsmessung aufweist.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Entfernung eines Gegenstands um ein Fahrzeug detektiert, eine erste Detektionseinheit, die eine Entfernung eines Gegenstands in einem ersten Detektionsbereich detektiert, eine zweite Detektionseinheit, die eine Entfernung eines Gegenstands in einem zweiten Detektionsbereich detektiert, der zumindest einen Abschnitt des ersten Detektionsbereichs enthält, eine Fehlergrößenberechnungseinheit, die die Entfernungen desselben Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit und die zweite Detektionseinheit detektiert werden, vergleicht, um eine Fehlergröße zu berechnen, eine Korrekturgrößenberechnungseinheit, die auf der Grundlage der Fehlergröße eine Korrekturgröße zum Korrigieren der Entfernung des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit detektiert wird, berechnet, und eine Entfernungskorrektureinheit, die auf der Grundlage der Korrekturgröße die Entfernung des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit detektiert wird, korrigiert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, die eine Entfernungsmessung durchführen kann, die zuverlässiger als in der Vergangenheit ist, und eine hohe Kompatibilität für die Entfernungsmessung aufweist.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 veranschaulicht.
2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Detektionsbereiche einer ersten Detektionseinheit und einer zweiten Detektionseinheit, die in 1 veranschaulicht sind, veranschaulicht.
3 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel für einen Prozess durch die Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug, die in 1 veranschaulicht ist, veranschaulicht.
4 ist eine Draufsicht, die einen zweiten Detektionsbereich gemäß einem Modifizierungsbeispiel der Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug, die in 1 veranschaulicht ist, veranschaulicht.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 2 veranschaulicht.
6 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel für einen Prozess durch die Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug, die in 5 veranschaulicht ist, veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
[Ausführungsform 1]
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 veranschaulicht. 2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Detektionsbereiche einer ersten Detektionseinheit 10 und einer zweiten Detektionseinheit 20 in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug, die in 1 veranschaulicht ist, veranschaulicht. Obwohl später Einzelheiten beschrieben werden, weist die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration wie folgt als die Hauptmerkmale auf.
Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug ist z. B. eine Vorrichtung, die in einem Fahrzeug V wie etwa einem Kraftfahrzeug angebracht ist und die Entfernung zwischen dem Fahrzeug V und einem Gegenstand um das Fahrzeug V detektiert. Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug enthält die erste Detektionseinheit 10, die zweite Detektionseinheit 20, eine Fehlergrößenberechnungseinheit 30, eine Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 und eine Entfernungskorrektureinheit 50. Die erste Detektionseinheit 10 ist konfiguriert, die Entfernung D1 eines Gegenstands in einem ersten Detektionsbereich R1 zu detektieren. Die zweite Detektionseinheit 20 ist konfiguriert, die Entfernungen D1 und D2 eines Gegenstands in einem zweiten Detektionsbereich R2, der zumindest einen Abschnitt des ersten Detektionsbereichs R1 enthält, zu detektieren. Die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 ist konfiguriert, die Entfernungen D1 und D1' desselben Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, zu vergleichen, um die Fehlergröße ΔD zu berechnen. Die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 ist konfiguriert, auf der Grundlage der Fehlergröße ΔD die Korrekturgröße CAt zum Korrigieren der Entfernung D1' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, zu berechnen. Die Entfernungskorrektureinheit 50 ist konfiguriert, auf der Grundlage der Korrekturgröße CAt die Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, zu korrigieren.
Die Konfiguration der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unten in größerer Detailtiefe beschrieben. Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug enthält ferner z. B. eine Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 zusätzlich zu der ersten Detektionseinheit 10, der zweiten Detektionseinheit 20, der Fehlergrößenberechnungseinheit 30, der Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 und der Entfernungskorrektureinheit 50, die oben beschrieben sind. Die Fehlergrößenberechnungseinheit 30, die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40, die Entfernungskorrektureinheit 50 und die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 sind z. B. durch einen Abschnitt einer elektronischen Steuereinheit (ECU) in Bezug auf Fahrerassistenzsysteme (ADAS) des Fahrzeugs V konfiguriert.
Die erste Detektionseinheit 10 ist z. B. ein Millimeterwellensensor. Die erste Detektionseinheit bildet ein Radarsystem, das ein elektromagnetisches Signal übertragen, ein Signal, das durch einen Gegenstand auf einer Strecke reflektiert wird, empfangen und die Entfernung, die Geschwindigkeit und den Winkel des Gegenstands bestimmen kann. Hier ist die Millimeterwelle z. B: eine Funkwelle mit einer Frequenz im Bereich von 30 GHz bis 300 GHz und einer Wellenlänge im Bereich von 1 mm bis 1 cm. In dem in 2 veranschaulichten Beispiel ist die erste Detektionseinheit 10 derart vorgesehen, dass sie die Entfernung eines Gegenstands vor dem Fahrzeug V detektiert.
Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug kann mehrere erste Detektionseinheiten 10 enthalten, die die Entfernung eines Gegenstands hinter dem Fahrzeug V oder eines Gegenstands auf der Seite des Fahrzeugs V detektieren. Außerdem ist die erste Detektionseinheit 10 nicht auf den Millimeterwellensensor eingeschränkt und kann z. B. eine Einzellinsenkamera oder ein Ultraschallsensor sein. Ferner enthalten Gegenstände, die durch die erste Detektionseinheit 10 detektiert werden, andere Fahrzeuge OV um das Fahrzeug V, Fußgänger, Hindernisse, Gebäude, Schutzplanken, Zeichen, Telefonmasten, Signaleinrichtungen und dergleichen.
Die zweite Detektionseinheit 20 enthält z. B. eine einzige oder mehrere Bildaufnahmeeinheiten und detektiert die Entfernung eines Gegenstands auf der Grundlage des Bildes des Gegenstands, das durch die Bildaufnahmeeinheit aufgenommen wird, Das heißt, die Bildaufnahmeeinheit ist z. B. eine Einzellinsenkamera oder eine Stereokamera zur Entfernungsmessung. Die zweite Detektionseinheit 20 detektiert die Entfernung eines Gegenstands z. B. auf der Grundlage des Bildes des Gegenstands, das durch eine Einzellinsenkamera aufgenommen wird, die mit einem Filter zum Erfassen eines Entfernungsbildes ausgestattet ist. Ferner detektiert die zweite Detektionseinheit 20 die Entfernung eines Gegenstands z. B. durch Trigonometrie auf der Grundlage mehrerer Bilder des Gegenstands, die durch die Stereokamera aufgenommen werden.
Wenn die zweite Detektionseinheit 20 die Bildaufnahmeeinheit enthält, kann die zweite Detektionseinheit 20 konfiguriert sein, nicht lediglich die Entfernungen D1' und D2' eines Gegenstands, sondern außerdem die Eigenschaften wie etwa die Position, die Form, die Größe und die Farbe des Gegenstands zu detektieren.
Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug kann mehrere zweite Detektionseinheiten 20 enthalten, die die Entfernung eines Gegenstands hinter dem Fahrzeug V oder eines Gegenstands auf der Seite des Fahrzeugs V detektieren. Außerdem ist die zweite Detektionseinheit 20 nicht auf die Konfiguration eingeschränkt, die die Bildaufnahmeeinheit enthält, und kann z. B. eine Laserbildgebungsdetektion und -entfernungsmessung (LIDAR) sein. Die LIDAR ist eine Vorrichtung, die gestreutes Licht als Antwort auf eine Bestrahlung mit Licht, das in einem Impuls emittiert wird, misst und die Entfernung zu einem Gegenstand und die Eigenschaft des Gegenstands analysiert.
Bei der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist z. B. die Detektionsgenauigkeit der Entfernung D1 durch die erste Detektionseinheit 10 höher als die Detektionsgenauigkeit der Entfernung D1' durch die zweite Detektionseinheit 20. Genauer wird z. B. angenommen, dass die erste Detektionseinheit 10 ein Millimeterwellensensor ist und die zweite Detektionseinheit 20 eine Stereokamera ist. In diesem Fall tendiert die Detektionsgenauigkeit der Entfernung D1 der ersten Detektionseinheit 10 mit dem TOF-Verfahren (Laufzeitverfahren) unter Verwendung von Millimeterwellen dazu, dass sie höher als die Detektionsgenauigkeit der Entfernung D1' der zweiten Detektionseinheit 20 auf der Grundlage der Parallaxe der Stereokamera ist.
Ferner ist bei der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Blickwinkel θ1 der ersten Detektionseinheit 10, das heißt, ein Winkelbereich, in dem das Detektieren der Entfernung des Gegenstands möglich ist, enger als ein Blickwinkel θ2 der zweiten Detektionseinheit 20, das heißt, ein Winkelbereich, in dem die Detektion der Entfernung des Gegenstands möglich ist. Ferner kann bei der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform z. B. die erste Detektionseinheit 10 die Entfernung eines Gegenstands in größerer Entfernung als die zweite Detektionseinheit 20 detektieren. Außerdem enthält bei der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform der zweite Detektionsbereich R2 in der zweiten Detektionseinheit 20 einen Abschnitt des ersten Detektionsbereichs R1 in der ersten Detektionseinheit 10. Der zweite Detektionsbereich R2 in der zweiten Detektionseinheit 20 kann den gesamten ersten Detektionsbereich R1 in der ersten Detektionseinheit 10 enthalten.
Wie oben beschrieben ist, vergleicht die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 die Entfernungen D1 und D1' desselben Gegenstands (z. B. eines anderen Fahrzeugs OV), die durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, um die Fehlergröße ΔD zu berechnen. Hier ist die Fehlergröße ΔD, die durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 berechnet wird, nicht insbesondere eingeschränkt. Zum Beispiel ist die Fehlergröße ΔD eine Differenz zwischen der Entfernung D1 des vorausfahrenden Fahrzeugs OV, die durch die erste Detektionseinheit 10 detektiert wird, und der Entfernung D1' desselben Fahrzeugs OV, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird. Außerdem kann die Fehlergröße ΔD ein Verhältnis D1/D1' zwischen der Entfernung D1 und der Entfernung D1' sein. Das heißt, die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 kann das Verhältnis D1/D1' zwischen den Entfernungen D1 und D1' desselben Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, als die Fehlergröße ΔD berechnen.
Wie oben beschrieben ist, ist die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 konfiguriert, die Korrekturgröße CAt zum Korrigieren der Entfernung D1' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, auf der Grundlage der Fehlergröße ΔD zu berechnen. Zum Beispiel wird angenommen, dass die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 die Differenz (D1- D1') zwischen der Entfernung D1 des vorausfahrenden Fahrzeugs OV, die durch die erste Detektionseinheit 10 detektiert wird, und der Entfernung D1' desselben Fahrzeugs OV, die durch die zweite Detektionseinheit 20 berechnet wird, als die Fehlergröße ΔD berechnet. In diesem Fall berechnet die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 die Fehlergröße ΔD = D1- D1' als die Korrekturgröße CAt. Ferner berechnet die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 z. B. die Fehlergröße ΔD = D1/D1' als die Korrekturgröße CAt, wenn die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 das Verhältnis D1/D1' zwischen der Entfernung D1 und der Entfernung D1' als die Fehlergröße ΔD berechnet.
Außerdem enthält die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60, wie oben beschrieben ist. Die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 speichert und aktualisiert die Korrekturgröße CAt, die durch die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 berechnet wird. Die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 enthält eine Speichervorrichtung wie etwa eine Festplatte oder einen Datenspeicher und kann konfiguriert sein, die Korrekturgröße CAt, die in der Speichervorrichtung gespeichert ist, für jeden vorgegebenen Zyklus um einen kleinen Betrag zu korrigieren.
Genauer berechnet die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 z. B. eine Differenz ΔCA = CA_t - CA_t-n zwischen der Korrekturgröße CA_t-n, die im vorhergehenden Prozess zu der Zeit (t - n) aktualisiert und gespeichert worden ist, und der Korrekturgröße CAt, die im letzten Prozess zu der Zeit t gespeichert worden ist. Ferner aktualisiert und speichert die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 die Korrekturgröße CAt zu der Zeit t z. B. auf der Grundlage des folgenden Ausdrucks (1). Im folgenden Ausdruck (1) ist N ein Aktualisierungsgewinn und ist 1 oder mehr.
${CA}_{t} = {CA}_{t-n} + Δ CA / N$
Wie oben beschrieben ist, korrigiert die Entfernungskorrektureinheit 50 die Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, auf der Grundlage der Korrekturgröße CAt. Wie oben beschrieben ist, korrigiert die Entfernungskorrektureinheit 50 die Entfernung D1' des Gegenstands auf der Grundlage der Korrekturgröße CA_t . die in der Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 gespeichert ist, wenn die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 enthält. Wenn die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 nicht enthält, kann die Entfernungskorrektureinheit 50 die Entfernung D1' des Gegenstands auf der Grundlage der Korrekturgröße CAt, die durch die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 berechnet wird, korrigieren.
Als nächstes wird ein Betrieb der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 3 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel für einen Prozess des Messens der Entfernung eines Gegenstands durch die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. In der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug werden z. B. eine Reihe von Prozessen von einem Entfernungsdetektionsprozess S1 bis zu einem Entfernungsausgabeprozess S6, die in 3 veranschaulicht sind, in einem vorgegebenen Zyklus wiederholt ausgeführt.
Zum Beispiel wird, wie in 2 veranschaulicht ist, angenommen, dass sich zwei andere Fahrzeuge OV vor einem Fahrzeug V befinden, in dem die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug angebracht ist. Das erste Fahrzeug OV vor dem Fahrzeug V ist z. B. in einem Überlappungsbereich R3 angeordnet, in dem der erste Detektionsbereich R1 der ersten Detektionseinheit 10 und der zweite Detektionsbereich R2 der zweiten Detektionseinheit 20 miteinander überlappen. Das zweite Fahrzeug OV ist lediglich im zweiten Detektionsbereich R2 der zweiten Detektionseinheit 20 angeordnet.
In einer derartigen Situation führt die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug zuerst den Entfernungsdetektionsprozess S1 aus. Im Entfernungsdetektionsprozess S1 detektieren die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 die Entfernungen D1 und D1' des ersten Fahrzeugs OV, das derselbe Gegenstand im Überlappungsbereich R3 ist. Lediglich die zweite Detektionseinheit 20 detektiert die Entfernung D2' des zweiten Fahrzeugs OV im zweiten Detektionsbereich R2.
Daraufhin führt die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug einen Fehlergrößenberechnungsprozess S2 aus. Im Fehlergrößenberechnungsprozess S2 vergleicht die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 die Entfernungen D1 und D1' desselben Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, um die Fehlergröße ΔD zu berechnen. Hier berechnet die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 z. B. das Verhältnis D1/D1' zwischen der Entfernung D1 und der Entfernung D1' als die Fehlergröße AD.
Hier ist bei der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform wie oben beschrieben z. B. die Detektionsgenauigkeit der Entfernung D1 durch die erste Detektionseinheit 10 höher als die Detektionsgenauigkeit der Entfernung D1' durch die zweite Detektionseinheit 20. Genauer ist die erste Detektionseinheit 10 z. B. ein Millimeterwellensensor, und die zweite Detektionseinheit 20 ist durch eine Stereokamera konfiguriert. Wie oben beschrieben ist, misst der Millimeterwellensensor die Entfernung D1 auf der Grundlage der TOF der Millimeterwelle, und die Stereokamera misst die Entfernung D1' auf der Grundlage der Parallaxe zwischen Bildern, die durch die linke und die rechte Kamera aufgenommen werden.
Im Allgemeinen weist eine Entfernungsmessung auf der Grundlage der TOF von Millimeterwellen eine höhere Genauigkeit als eine Entfernungsmessung unter Verwendung der Bildaufnahmeeinheit auf. Außerdem weist die Detektionsgenauigkeit der detektierten Entfernung D1 eines Gegenstands in der ersten Detektionseinheit 10, die ein Millimeterwellensensor ist, z. B. die Schwierigkeit auf, dass sie im Zeitablauf abnimmt. Andererseits hängt z. B. bei der Entfernungsmessung unter Verwendung der Bildaufnahmeeinheit die Detektionsgenauigkeit der Entfernungen D1' und D2' eines Gegenstands in der zweiten Detektionseinheit 20 von der Genauigkeit der Montageposition der Bildaufnahmeeinheit ab. Ferner ändert sich z. B. die Montageposition der Bildaufnahmeeinheit im Zeitablauf durch den Einfluss von Schwingung, einer Trägheitskraft und thermischer Belastung, die auf die Bildaufnahmeeinheit wirken. Somit kann die Detektionsgenauigkeit der Entfernungen D1' und D2' eines Gegenstands in der zweiten Detektionseinheit 20 abnehmen.
Anschließend führt die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug einen Korrekturgrößenberechnungsprozess S3 aus. Im Korrekturgrößenberechnungsprozess S3 berechnet die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 die Korrekturgröße CAt zum Korrigieren der Entfernung D1' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, auf der Grundlage der Fehlergröße ΔD. Hier berechnet die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 z. B. das Verhältnis D1/D1' zwischen der Entfernung D1 und der Entfernung D1' als die Fehlergröße ΔD, die im letzten Prozess durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 berechnet worden ist, als die Korrekturgröße CAt im letzten Prozess.
Daraufhin wird ein Korrekturgrößenaktualisierungsprozess S4 ausgeführt, wenn die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 enthält. Im Korrekturgrößenaktualisierungsprozess S4 speichert die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 die Korrekturgröße CAt im letzten Prozess, die durch die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 berechnet wird. Ferner aktualisiert die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 die Korrekturgröße CA_t-n, die im Prozess zu der vorhergehenden Zeit (t-n) aktualisiert und gespeichert worden ist, auf die Korrekturgröße CAt im letzten Prozess zu der Zeit t.
Wenn die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 z. B. wie oben beschrieben konfiguriert ist, die Korrekturgröße CAt für jeden vorgegebenen Zyklus um einen kleinen Betrag zu aktualisieren, führt die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 z. B. die folgenden Prozesse aus. Zuerst berechnet die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 die Differenz ΔCA = CA_t - CA_t-1 zwischen der Korrekturgröße CA_t-1, die im vorhergehenden Prozess zu der Zeit (t-1) aktualisiert und gespeichert worden ist, und der Korrekturgröße CAt, die im letzten Prozess zu der Zeit t gespeichert worden ist. Ferner stellt die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 einen Wert, der durch Addieren eines Wertes (der durch Dividieren der Differenz ΔCA = CA_t - CA_t-1 durch einen Aktualisierungsgewinn N erhalten wird) zu der vorhergehenden Korrekturgröße CA_t-1 erhalten wird, auf der Grundlage des obigen Ausdrucks (1) als die letzte Korrekturgröße CAt ein. Daraufhin aktualisiert die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 die vorhergehende Korrekturgröße CA_t-1 auf die letzte Korrekturgröße CA_t und speichert die aktualisierte Größe.
Wie oben beschrieben ist, ist es möglich, die letzte Korrekturgröße CAt allmählich näher an den Korrekturwert zu bringen, indem der Wert (erhalten durch Dividieren der Differenz ΔCA zwischen der Korrekturgröße CA_t-1 und der letzten Korrekturgröße CAt durch den Aktualisierungsgewinn N) zu der vorhergehenden Korrekturgröße CA_t-1 addiert wird, die in der Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 gespeichert ist. Somit ist es z. B. selbst dann, wenn die letzte Korrekturgröße CAt, die durch die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 berechnet wird, aufgrund einer zufälligen Störung plötzlich extrem groß wird, möglich, den Einfluss von Störungen auf die letzte Korrekturgröße CA_t , die in der Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 aktualisiert und gespeichert worden ist, erheblich zu verringern.
Daraufhin führt die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug einen Entfernungskorrekturprozess S5 aus. Im Entfernungskorrekturprozess S5 korrigiert die Entfernungskorrektureinheit 50 die Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, auf der Grundlage der Korrekturgröße CAt, die in der Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 aktualisiert und gespeichert worden ist. Genauer korrigiert die Entfernungskorrektureinheit 50 die Entfernung D1' durch Addieren der Korrekturgröße CAt zu der Entfernung D1' des ersten Fahrzeugs OV, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert worden ist.
Außerdem korrigiert die Entfernungskorrektureinheit 50 die Entfernung D2' durch Addieren der Korrekturgröße CAt zu der Entfernung D2' des zweiten Fahrzeugs OV, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert worden ist. Wenn die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 nicht enthält, kann die Entfernungskorrektureinheit 50 die Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, auf der Grundlage der letzten Korrekturgröße CAt, die durch die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 berechnet worden ist, korrigieren.
Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug führt schließlich einen Entfernungsausgabeprozess S6 aus. Im Entfernungsausgabeprozess S6 gibt die Entfernungskorrektureinheit 50 die Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands aus, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert und durch die Entfernungskorrektureinheit 50 korrigiert worden sind. Genauer wird die Entfernung (D1' + CAt) des ersten Fahrzeugs OV, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert und durch die Entfernungskorrektureinheit 50 korrigiert worden ist, von der Entfernungskorrektureinheit 50 ausgegeben. Außerdem wird die Entfernung (D2' + CA_t ) des zweiten Fahrzeugs OV, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert und durch die Entfernungskorrektureinheit 50 korrigiert worden ist, von der Entfernungskorrektureinheit 50 ausgegeben.
Wie oben beschrieben ist, ist die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform die Vorrichtung, die die Entfernung zwischen dem Fahrzeug V und einem Gegenstand um das Fahrzeug V detektiert. Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug enthält die erste Detektionseinheit 10, die zweite Detektionseinheit 20, die Fehlergrößenberechnungseinheit 30, die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 und die Entfernungskorrektureinheit 50. Die erste Detektionseinheit 10 detektiert die Entfernung D1 eines Gegenstands im ersten Detektionsbereich R1. Die zweite Detektionseinheit 20 detektiert die Entfernungen D1' und D2' eines Gegenstands im zweiten Detektionsbereich R2, der zumindest den Abschnitt des ersten Detektionsbereichs R1 enthält. Die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 vergleicht die Entfernungen D1 und D1' desselben Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, um die Fehlergröße ΔD zu berechnen. Die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 berechnet die Korrekturgröße CAt zum Korrigieren der Entfernung D1' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, auf der Grundlage der Fehlergröße ΔD. Die Entfernungskorrektureinheit 50 korrigiert die Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, auf der Grundlage der Korrekturgröße CAt.
Mit dieser Konfiguration kann die zweite Detektionseinheit 20 nicht lediglich die Entfernung D1' eines Gegenstands im Überlappungsbereich R3, sondern außerdem die Entfernung D2' eines Gegenstands, der sich lediglich im zweiten Detektionsbereich R2 befindet, detektieren. Die zweite Detektionseinheit 20 kann die Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, auf die Entfernungen (D1' + CA_t ) und (D2' + CA_t ) korrigieren, die genauer sind und näher an der tatsächlichen Entfernung des Gegenstands liegen. Somit kann die zweite Detektionseinheit 20 selbst dann, wenn ein vorübergehender Fehler der Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, vorliegt, die Entfernung des Gegenstands genau messen. Daher ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug zu schaffen, die eine Entfernungsmessung durchführen kann, die zuverlässiger als die Technologie im verwandten Gebiet ist.
Außerdem können die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 die genauen Entfernungen D1 und (D1' + CAt) des Gegenstands im Überlappungsbereich R3, in dem der erste Detektionsbereich R1 der ersten Detektionseinheit 10 und der zweite Detektionsbereich R2 der zweiten Detektionseinheit 20 miteinander überlappen, detektieren. Somit ist es möglich, die Schwächen der ersten Detektionseinheit 10 und der zweiten Detektionseinheit 20 gegenseitig auszugleichen und die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug zu schaffen, die eine höhere Kompatibilität für die Entfernungsmessung als die Technologie im verwandten Gebiet aufweist.
Außerdem können die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 die genauen Entfernungen D1 und (D1' + CAt) desselben Gegenstands im Überlappungsbereich R3 messen. Somit ist es einfach, eine Gruppierung zum Identifizieren desselben Gegenstands, der durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, durchzuführen. Daher ist es in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug möglich, eine Sensorfusion des Integrierens von Informationen von mehreren Sensoren zu erleichtern.
Außerdem ist bei der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform die Detektionsgenauigkeit der Entfernung D1 durch die erste Detektionseinheit 10 höher als die Detektionsgenauigkeit der Entfernung D1' durch die zweite Detektionseinheit 20. Somit ist es möglich, auf der Grundlage der Entfernung D1, die durch die erste Detektionseinheit 10 detektiert wird, die Fehlergröße ΔD und die Korrekturgröße CA_t der Entfernung D1', die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, zu berechnen.
Außerdem enthält die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60, die die Korrekturgröße CAt speichert und aktualisiert. Die Entfernungskorrektureinheit 50 korrigiert die Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands auf der Grundlage der Korrekturgröße CAt, die in der Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 gespeichert ist. Somit kann die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 wie oben beschrieben die Korrekturgröße CAt in jeder vorgegebenen Periode um einen kleinen Betrag aktualisieren. Daher ist es möglich, die Entfernung D1' allmählich an die Entfernung D1 anzupassen, die durch die erste Detektionseinheit 10 als eine Referenz detektiert wird, während die Entfernung D1', die im letzten Prozess durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert worden ist, genutzt wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Detektionsergebnisse der ersten Detektionseinheit 10 und der zweiten Detektionseinheit 20 wirksam zu verwenden, während der konstante Fehler der zweiten Detektionseinheit 20 verringert wird.
Ferner berechnet in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 das Verhältnis D1/D1' zwischen den Entfernungen D1 und D1' desselben Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, als die Fehlergröße ΔD. Dementsprechend ist es möglich, die Fehlergröße ΔD der Entfernung D1', die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, in Bezug auf die Entfernung D1, die durch die erste Detektionseinheit 10 detektiert wird, auf einfache Weise zu berechnen.
Außerdem enthält in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform die zweite Detektionseinheit 20 eine oder die mehreren Bildaufnahmeeinheiten und detektiert die Entfernung des Gegenstands auf der Grundlage des Bildes des Gegenstands, das durch die Bildaufnahmeeinheit aufgenommen wird. Mit dieser Konfiguration kann die zweite Detektionseinheit 20 nicht lediglich die Entfernung des Gegenstands, sondern außerdem die Eigenschaften wie etwa die Farbe und die Form des Gegenstands detektieren. Gemäß der obigen Konfiguration ist es möglich, einen vorübergehenden Fehler, der in der Bildaufnahmeeinheit der zweiten Detektionseinheit 20 aufgetreten ist, zu korrigieren und in der zweiten Detektionseinheit 20 sowohl eine Bilderfassung als auch eine genaue Gegenstandsentfernungsmessung zu erzielen.
Wie oben beschrieben ist, ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug zu schaffen, die eine Entfernungsmessung durchführen kann, die zuverlässiger als in der Vergangenheit ist, und eine höhere Kompatibilität für die Entfernungsmessung aufweist. Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die Konfiguration der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform eingeschränkt. Ein Modifizierungsbeispiel für die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform wird unten beschrieben.
4 ist eine Draufsicht, die den zweiten Detektionsbereich R2 gemäß einem Modifizierungsbeispiel für die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug, die in 1 veranschaulicht ist, veranschaulicht. Bei der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß dem Modifizierungsbeispiel, das in 4 veranschaulicht ist, ist die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 konfiguriert, mehrere Korrekturgrößen CA_t zu aktualisieren und zu speichern, die z. B. von jeder Position von einer Position R211 bis zu einer Position R267 im zweiten Detektionsbereich R2 durch die zweite Detektionseinheit 20 abhängen. Ferner ist die Entfernungskorrektureinheit 50 konfiguriert, die Entfernung des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, auf der Grundlage der von der Position abhängigen Korrekturgröße CAt zu korrigieren.
Mit anderen Worten, die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 enthält eine Tabelle mit mehreren Korrekturgrößen CAt, die für jede Position im zweiten Detektionsbereich R2 eingestellt sind. Die Entfernungskorrektureinheit 50 ist konfiguriert, die Entfernung des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, auf der Grundlage der Tabelle mit der Korrekturgröße CAt zu korrigieren. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, z. B. einen Fehler der zweiten Detektionseinheit 20, der abhängig von der Position im zweiten Detektionsbereich R2 variiert, wie z. B. einen Fehler, der durch eine Verzerrung der Linse in der Bildaufnahmeeinheit bewirkt wird, die die zweite Detektionseinheit 20 bildet, durch die Korrekturgröße CAt zu korrigieren, die von der Position im zweiten Detektionsbereich R2 abhängt.
Ferner wird im Fehlergrößenberechnungsprozess S2, im Korrekturgrößenberechnungsprozess S3 und im Korrekturgrößenaktualisierungsprozess S4, die oben beschrieben sind, die Position des Gegenstands aus den Positionen von der Position R211 bis zur Position R267 im zweiten Detektionsbereich R2 spezifiziert, wenn der Aktualisierungsprozess der Korrekturgröße CAt durchgeführt wird. Daraufhin wird die Korrekturgröße CAt, die der spezifizierten Position entspricht, aktualisiert und gespeichert. Somit ist es selbst dann, wenn der Detektionsfehler der Entfernung der zweiten Detektionseinheit 20 nicht im gesamten zweiten Detektionsbereich R2 gleichmäßig auftritt, möglich, die Korrekturgröße CAt abhängig von der Position im zweiten Detektionsbereich R2 zu aktualisieren.
[Ausführungsform 2]
Als nächstes wird eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 2 beschrieben. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 2 veranschaulicht.
Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der Ausführungsform 1 hauptsächlich dadurch, dass eine Bestimmungseinheit 70 enthalten ist. Andere Punkte der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform sind dieselben wie jene in der oben beschriebenen Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in der Ausführungsform 1. Somit sind die gleichartigen Komponenten durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.
In der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform ist die Bestimmungseinheit 70 z. B. in gleicher Weise wie die Fehlergrößenberechnungseinheit 30, die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40, die Entfernungskorrektureinheit 50 und die Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60, die oben beschrieben sind, durch einen Abschnitt der ECU in Bezug auf die ADAS im Fahrzeug V konfiguriert. Die Bestimmungseinheit 70 ist konfiguriert zu bestimmen, ob eine Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 möglich ist oder nicht. Ferner ist die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, die Fehlergröße ΔD auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinheit 70 zu berechnen.
Genauer kann in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform die Bestimmungseinheit 70 konfiguriert sein zu bestimmen, dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 z. B. dann möglich ist, wenn eine beliebige oder mehrere der folgenden Bedingungen (A) bis (C) erfüllt sind.
Die Bedingung (A) ist, das sich derselbe Gegenstand, der durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, in einem vorgegebenen Fehlergrößenberechnungsbereich R4 befindet (siehe 2). Wenn die Bedingung (A) erfüllt ist, kann die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform derart konfiguriert sein, dass die Bestimmungseinheit 70 bestimmt, dass eine Berechnung der Fehlergröße ΔD möglich ist. Als der Fehlergrößenberechnungsbereich R4 kann z. B. ein Bereich beispielhaft angeführt werden, der erhalten wird, indem ein Nahumgebungsbereich R5 des Fahrzeugs V aus dem Überlappungsbereich R3, in dem der erste Detektionsbereich R1 und der zweite Detektionsbereich R2 miteinander überlappen, ausgenommen wird, wie durch die punktförmige Schraffierung in 2 angegeben ist. In dem Nahumgebungsbereich R5 des Fahrzeugs V ist die Detektionsgenauigkeit der Entfernung des Gegenstands durch die erste Detektionseinheit 10 vermindert.
Die Bedingung (B) ist, dass die Umgebung um das Fahrzeug V mit einer vorgegebenen Fehlerberechnungsbedingung übereinstimmt. Wenn die Bedingung (B) erfüllt ist, kann die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform derart konfiguriert sein, dass die Bestimmungseinheit 70 bestimmt, dass eine Berechnung der Fehlergröße ΔD möglich ist. Beispiele für die Fehlerberechnungsbedingungen enthalten (b1) kein schlechtes Wetter wie etwa Regen, Schneefall und dichter Nebel, (b2) nachts, in einem Tunnel, in einem Gebäude, bei Gegenlicht und dergleichen, dass die Beleuchtungsbedingungen nicht schlecht sind, (b3) eine Bedingung, dass die Straßenbedingungen um das Fahrzeug V, die den Tunnel enthalten, keine Bedingungen sind, die das Entfernungsmessprinzip der ersten Detektionseinheit 10 und der zweiten Detektionseinheit 20 beeinflussen. Ob die Fehlerberechnungsbedingung erfüllt ist oder nicht, wird z. B. auf der Grundlage des Bildes der Bildaufnahmeeinheit, die die zweite Detektionseinheit 20 bildet, des Betriebszustands der Scheibenwischer, der Bestimmung von Regen oder Schneefall durch einen Regentropfensensor, der Bestimmung einer Tunnels oder eines Gebäudes durch Karteninformationen eines Kraftfahrzeugnavigationssystems und dergleichen bestimmt.
Die Bedingung (C) ist, dass das Fahrzeug V gestartet und anschließend angehalten wird. Wenn die Bedingung (C) erfüllt ist, kann die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform derart konfiguriert sein, dass die Bestimmungseinheit 70 bestimmt, dass eine Berechnung der Fehlergröße ΔD möglich ist. Das heißt, lediglich dann, wenn das Fahrzeug V unmittelbar nachdem es gestartet worden ist, angehalten wird, bestimmt die Bestimmungseinheit 70, dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD möglich ist. Somit werden die Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 und die Berechnung der Korrekturgröße CAtdurch die Korrekturgrößenberechnungseinheit 40 durchgeführt.
Außerdem kann die Bestimmungseinheit 70 z. B. konfiguriert sein zu bestimmen, dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 möglich ist, wenn alle folgenden Bedingungen (D) bis (G) erfüllt sind.
Die Bedingung (D) ist, dass die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug einen Änderungsbetrag eines Parameters zu einem Ausgangswert des Parameters, der zum Berechnen der Entfernungen D1' und D2' des Gegenstands auf der Grundlage des Bildes verwendet wird, das durch die Bildaufnahmeeinheit aufgenommen wird, die die zweite Detektionseinheit 20 bildet, als die Fehlergröße ΔD berechnet. Hier können die Position und die Lage der Kamera, die die Grundlinienlänge der Stereokamera (den Abstand zwischen der linken und der rechten Kamera), die Richtungen der optischen Achsen der linken und der rechten Kamera, die Mittenpositionen der Linsen der linken und der rechten Kamera enthalten, und dergleichen beispielhaft als die Parameter der Bildaufnahmeeinheit, die die zweite Detektionseinheit 20 bildet, angeführt werden.
Die Bedingung (E) ist, dass die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug die Bestimmungseinheit 70 enthält, die bestimmt, ob die Berechnung der Fehlergröße ΔD, die der Änderungsbetrag zu dem Ausgangswert des Parameters der Bildaufnahmeeinheit ist und die durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 berechnet wird, möglich ist oder nicht. Die Bedingung (F) ist, dass die zweite Detektionseinheit 20 eine Selbstkorrektureinheit 21 enthält, die den Parameter der Bildaufnahmeeinheit derart korrigiert, dass die Fehlergröße ΔD, die der Änderungsbetrag zu dem Ausgangswert des Parameters der Bildaufnahmeeinheit ist, verringert wird. Die Bedingung (G) ist, dass die Selbstkorrektureinheit 21 den Parameter für einen vorgegebenen Zeitraum nicht korrigiert. Wenn alle obigen Bedingungen (D) bis (G) erfüllt sind, bestimmt die Bestimmungseinheit (70), dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD möglich ist. Die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 kann konfiguriert sein, die Fehlergröße ΔD auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinheit 70 zu bestimmen.
Als nächstes wird ein Betrieb der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 6 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel für einen Prozess des Messens der Entfernung eines Gegenstands durch die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform, die in 5 veranschaulicht ist, veranschaulicht. In der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug werden z. B. Prozesse von einem Entfernungsdetektionsprozess S1 bis zu einem Entfernungsausgabeprozess S6, die in 6 veranschaulicht sind, in einem vorgegebenen Zyklus wiederholt ausgeführt.
Zum Beispiel wird, wie in 2 veranschaulicht ist, angenommen, das sich zwei anderen Fahrzeuge OV vor einem Fahrzeug V befinden, in dem die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug angebracht ist. In einem derartigen Fall führt die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in gleicher Weise wie die oben beschriebene Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 zuerst den Entfernungsdetektionsprozess S1 aus.
Anschließend führt die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug einen Bestimmungsprozess S7 aus. Im Bestimmungsprozess S7 bestimmt die Bestimmungseinheit 70, ob die Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 möglich ist oder nicht. Genauer bestimmt die Bestimmungseinheit 70 im Bestimmungsprozess S7 z. B., dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 möglich ist (JA), wenn eine beliebige oder mehrere der obigen Bedingungen (A) bis (C) erfüllt sind. Ferner bestimmt die Bestimmungseinheit 70 z. B., dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 möglich ist (JA), wenn alle der obigen Bedingungen (D) bis (G) erfüllt sind.
Wenn eine derartige Bestimmung durchgeführt wird, führt die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform in gleicher Weise wie die oben beschriebene Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 den Fehlergrößenberechnungsprozess S2, den Korrekturgrößenberechnungsprozess S3 und den Korrekturgrößenaktualisierungsprozess S4 aus, um die Fehlergröße ΔD und die Korrekturgröße CA_t zu berechnen und die Korrekturgröße CA_t zu aktualisieren und zu speichern. Wenn andererseits im Bestimmungsprozess S7 alle obigen Bedingungen (A) bis (C) nicht erfüllt sind oder wenn eine beliebige oder mehrere der obigen Bedingungen (D) bis (G) nicht erfüllt sind, bestimmt die Bestimmungseinheit 70, dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 nicht möglich ist (NEIN).
Wenn eine derartige Bestimmung durchgeführt wird, führt die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform den Fehlergrößenberechnungsprozess S2, den Korrekturgrößenberechnungsprozess S3 und den Korrekturgrößenaktualisierungsprozess S4 nicht aus. Somit wird die Korrekturgröße CAt, die in der Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 gespeichert ist, aufrechterhalten, ohne aktualisiert zu werden. Daraufhin führt die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in gleicher Weise wie die oben beschriebene Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 den Entfernungskorrekturprozess S5 und den Entfernungsausgabeprozess S6 auf der Grundlage der Korrekturgröße CAt, die in der Korrekturgrößenaktualisierungseinheit 60 gespeichert ist, aus.
Wie oben beschrieben ist, enthält die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug in der vorliegenden Ausführungsform die Bestimmungseinheit 70, die bestimmt, ob die Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 möglich ist oder nicht. Die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 ist konfiguriert, die Fehlergröße ΔD auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinheit 70 zu berechnen. Mit dieser Konfiguration wird die Korrekturgröße CAt lediglich dann, wenn die geeignete Bedingung erfüllt ist, aktualisiert und gespeichert. Somit wird die Aktualisierung der Korrekturgröße CAt unter der nicht geeigneten Bedingung verhindert, und es ist möglich, die Entfernung durch die zweite Detektionseinheit 20 zuverlässiger und genauer zu messen.
Zum Beispiel bestimmt die Bestimmungseinheit 70 in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug dann, wenn die obige Bedingung (A) erfüllt ist, das heißt, wenn sich derselbe Gegenstand, der durch die erste Detektionseinheit 10 und die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, in dem vorgegebenen Fehlergrößenberechnungsbereich R4 befindet, dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD möglich ist. Somit ist es möglich, die Entfernung D1' desselben Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert wird, auf der Grundlage der Entfernung D1 des Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit 10 detektiert wird, zu korrigieren.
Ferner bestimmt die Bestimmungseinheit 70 in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug z. B. dann, wenn die obige Bedingung (B) erfüllt ist, das heißt, wenn die Umgebung um das Fahrzeug V mit der vorgegebenen Fehlerberechnungsbedingung übereinstimmt, dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD möglich ist. Somit wird die Aktualisierung der Korrekturgröße CA_t in einem Zustand, in dem die Detektionsgenauigkeit der ersten Detektionseinheit 10 oder der zweiten Detektionseinheit 20 verringert ist, verhindert, und somit ist es möglich, die Entfernung durch die zweite Detektionseinheit 20 zuverlässiger und genauer zu messen.
Außerdem bestimmt die Bestimmungseinheit 70 in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug z. B. dann, wenn die obige Bedingung (C) erfüllt ist, das heißt, wenn das Fahrzeug V gestartet und anschließend angehalten wird, dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD möglich ist. Somit ist es möglich, die Korrekturgröße CA_t lediglich in einem angehaltenen Zustand, in dem die Detektion nicht durch Änderungen der Detektionsumgebung der ersten Detektionseinheit 10 und der zweiten Detektionseinheit 20 aufgrund des Fahrens des Fahrzeugs V beeinflusst wird, zu aktualisieren und die Entfernung durch die zweite Detektionseinheit 20 zuverlässiger und genauer zu messen.
Ferner bestimmt die Bestimmungseinheit 70 in der Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug wie oben beschrieben dann, wenn die folgenden Bedingungen (D) bis (G) erfüllt sind, dass die Berechnung der Fehlergröße ΔD durch die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 möglich ist. (D) Die Fehlergrößenberechnungseinheit 30 berechnet den Änderungsbetrag zu dem Ausgangswert des Parameters, der zum Berechnen der Entfernung des Gegenstands auf der Grundlage des Bildes verwendet wird, das durch die Bildaufnahmeeinheit aufgenommen wird, die die zweite Detektionseinheit 20 bildet, als die Fehlergröße ΔD. (E) Die Gegenstandsdetektionsvorrichtung 100A für ein Fahrzeug enthält die Bestimmungseinheit 70, die bestimmt, ob die Berechnung der Fehlergröße ΔD möglich ist oder nicht. (F) Die zweite Detektionseinheit 20 enthält die Selbstkorrektureinheit 21, die den Parameter der Bildaufnahmeeinheit derart korrigiert, dass die Fehlergröße ΔD verringert wird. (G) Die Selbstkorrektureinheit 21 korrigiert den Parameter der Bildaufnahmeeinheit für einen vorgegebenen Zeitraum nicht.
Somit wird z. B. verhindert, dass die Korrekturgröße CAt übermäßig ist, wenn die Selbstkorrektureinheit 21 in der zweiten Detektionseinheit 20 eine Selbstkorrektur des regulären Korrigierens des Parameters der Bildaufnahmeeinheit, das heißt, eine interne Kalibrierung nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeit, durchführt. Daher wird verhindert, dass die Entfernungen D1' und D2', die durch die zweite Detektionseinheit 20 detektiert werden, übermäßig korrigiert werden, und es ist möglich, die Entfernung eines Gegenstands durch die zweite Detektionseinheit 20 genau zu messen. Außerdem ist es möglich, die Entfernung eines Gegenstands durch die zweite Detektionseinheit 20 ungeachtet vorübergehender Änderungen der Bildaufnahmeeinheit, die die zweite Detektionseinheit 20 bildet, oder des Montageabschnitts der Bildaufnahmeeinheit genau zu messen. Die Bestimmungseinheit 70 kann die Bestimmung des obigen (G) durch Empfangen eines Signals, das gesendet wird, wenn die Selbstkorrektureinheit 21 den Parameter der Bildaufnahmeeinheit korrigiert, durchführen.
Bisherig wurde die Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Die spezifische Konfiguration ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt, und die Entwurfsänderungen und dergleichen, die nicht vom Hauptinhalt der vorliegenden Offenbarung abweichen, sind in der vorliegenden Offenbarung enthalten.
Bezugszeichenliste

10: erste Detektionseinheit
20: zweite Detektionseinheit
21: Selbstkorrektureinheit
30: Fehlergrößenberechnungseinheit
40: Korrekturgrößenberechnungseinheit
50: Entfernungskorrektureinheit
60: Korrekturgrößenaktualisierungseinheit
70: Bestimmungseinheit
100: Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug
100A: Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug
CAt: Korrekturgröße
D1: Entfernung
D1': Entfernung
D2: Entfernung
D2': Entfernung
OV: Fahrzeug (Gegenstand)
R1: erster Detektionsbereich
R2: zweiter Detektionsbereich
R4: Fehlergrößenberechnungsbereich
V: Fahrzeug
ΔD: Fehlergröße

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 4155211 A [0005]

Claims

Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Entfernung eines Gegenstands um ein Fahrzeug detektiert, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine erste Detektionseinheit, die eine Entfernung eines Gegenstands in einem ersten Detektionsbereich detektiert; eine zweite Detektionseinheit, die eine Entfernung eines Gegenstands in einem zweiten Detektionsbereich detektiert, der zumindest einen Abschnitt des ersten Detektionsbereichs enthält; eine Fehlergrößenberechnungseinheit, die die Entfernungen desselben Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit und die zweite Detektionseinheit detektiert werden, vergleicht, um eine Fehlergröße zu berechnen; eine Korrekturgrößenberechnungseinheit, die auf der Grundlage der Fehlergröße eine Korrekturgröße zum Korrigieren der Entfernung des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit detektiert wird, berechnet; und eine Entfernungskorrektureinheit, die die Entfernung des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit detektiert wird, auf der Grundlage der Korrekturgröße korrigiert.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Genauigkeit der Entfernungsdetektion der ersten Detektionseinheit höher als die Genauigkeit der Entfernungsdetektion der zweiten Detektionseinheit ist.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, die ferner Folgendes umfasst: eine Korrekturgrößenaktualisierungseinheit, die die Korrekturgröße speichert und aktualisiert, wobei die Entfernungskorrektureinheit die Entfernung des Gegenstands auf der Grundlage der Korrekturgröße korrigiert, die in der Korrekturgrößenaktualisierungseinheit gespeichert ist.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Fehlergrößenberechnungseinheit ein Verhältnis zwischen den Entfernungen desselben Gegenstands, die durch die erste Detektionseinheit und die zweite Detektionseinheit detektiert werden, als die Fehlergröße berechnet.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Detektionseinheit eine oder mehrere Bildaufnahmeeinheiten enthält und eine Entfernung eines Gegenstands auf der Grundlage eines Bildes des Gegenstands, das durch die Bildaufnahmeeinheit aufgenommen worden ist, detektiert.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Fehlergrößenberechnungseinheit einen Änderungsbetrag eines Parameters zu einem Ausgangswert des Parameters, der zum Berechnen einer Entfernung eines Gegenstands auf der Grundlage eines Bildes verwendet wird, das durch die Bildaufnahmeeinheit aufgenommen worden ist, berechnet.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 6, die Folgendes umfasst: eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob eine Berechnung der Fehlergröße durch die Fehlergrößenberechnungseinheit möglich ist oder nicht, wobei die zweite Detektionseinheit eine Selbstkorrektureinheit enthält, die den Parameter derart korrigiert, dass die Fehlergröße verringert wird, die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Berechnung der Fehlergröße möglich ist, wenn die Selbstkorrektureinheit den Parameter für einen vorgegebenen Zeitraum nicht korrigiert, und die Fehlergrößenberechnungseinheit die Fehlergröße auf der Grundlage eines Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinheit berechnet.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob eine Berechnung der Fehlergröße durch die Fehlergrößenberechnungseinheit möglich ist oder nicht, wobei die Fehlergrößenberechnungseinheit die Fehlergröße auf der Grundlage eines Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinheit berechnet.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei dann, wenn sich derselbe Gegenstand, der durch die erste Detektionseinheit und die zweite Detektionseinheit detektiert wird, in einem vorgegebenen Fehlergrößenberechnungsbereich befindet, die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Berechnung der Fehlergröße möglich ist.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei dann, wenn eine Umgebung um das Fahrzeug mit einer vorgegebenen Fehlerberechnungsbedingung übereinstimmt, die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Berechnung der Fehlergröße möglich ist.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei dann, wenn das Fahrzeug gestartet und anschließend angehalten wird, die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Berechnung der Fehlergröße möglich ist.
Gegenstandsdetektionsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Fehlergrößenkorrektureinheit mehrere der Korrekturgrößen speichert, die von einer Position des zweiten Detektionsbereichs abhängen, und die Entfernungskorrektureinheit die Entfernung des Gegenstands, die durch die zweite Detektionseinheit detektiert wird, auf der Grundlage der von der Position abhängigen Korrekturgröße korrigiert.