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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spurtrennlinie-Erkennungsgerät zum Erkennen einer Form einer Trennlinie, die eine Begrenzungslinie auf der Oberfläche einer Straße ist, wo ein sich bewegender Körper, so wie ein Fahrzeug, sich bewegt, durch Verwendung eines Bildes, das durch eine Abbildungseinheit aufgenommen worden ist, die an dem sich bewegenden Körper angeordnet ist, ein Spurtrennlinie-Erkennungsverfahren, ein Fahrunterstützungsgerät mit dem Spurtrennlinie-Erkennungsgerät und ein Fahrunterstützungsverfahren mit dem Spurtrennlinie-Erkennungsverfahren.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Ein konventionelles Spurtrennlinie-Erkennungsgerät erkennt die Form der Trennlinie auf einer Straßenoberfläche, wo ein sich bewegender Körper sich bewegt, mit Verwendung einer Abbildungseinheit, so wie eine Kamera, die an dem sich bewegenden Körper angeordnet ist. Ein konventionelles Fahrunterstützungsgerät unterstützt bei der Lenkoperation, die durch einen Fahrer durchgeführt wird, auf Grundlage des Erkennungsergebnisses eines Spurtrennlinie-Erkennungsgeräts und warnt und den Fahrer, falls es sehr wahrscheinlich ist, dass das Fahrzeug weg von der Trennlinie abweichen wird.
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In dem Fahrunterstützungsgerät wird deshalb die Erkennungsgenauigkeit des Spurtrennlinie-Erkennungsgeräts zum Erkennen der Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, wichtig. Hier kann im Nachfolgenden die Unterstützung der Lenkoperation eine Spurhalteunterstützung- (LKA, Lane Keep Assist) Steuerung genannt werden, und die Warnung an den Fahrer kann eine Spurabweichungswarnungs- (LDW, Lane Departure Warning) Steuerung genannt werden.
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Für das Bild, das durch die Abbildungseinheit aufgenommen worden ist, die ein Bild voraus des sich bewegenden Körpers aufnimmt, ist eine Technik zum Erkennen der Form der Trennlinie mittels linearer Approximation in einem Bildgebiet, das die Straßenoberfläche nah des sich bewegenden Körpers aufnimmt, und zum Erkennen der Trennlinie mittels Kurvenapproximation in einem Bildgebiet, das die Straßenoberfläche entfernt von dem sich bewegenden Körper aufnimmt, vorgeschlagen worden, um die Genauigkeit beim Erkennen der Form der Trennlinie zu verbessern (zum Beispiel Veröffentlichung der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2014 -
26396 ).
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In dem Fall des Standes der Technik, der in der Veröffentlichung der
japanischen Anmeldung Nr. 2014-26396 offenbart ist, nimmt jedoch die in dem Vorderteil des sich bewegenden Körpers angeordnete Abbildungseinheit ein Bild bei einer Distanz auf, die einer vorbestimmten Distanz von dem sich bewegenden Körper entspricht, so dass eine Auflösung in dem Teilstück des aufgenommenen Bildes nah des sich bewegenden Körpers nicht sehr hoch ist.
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Ferner ist in dem aufgenommenen Bild die nächste Position zu dem sich bewegenden Körper, die die Position des unteren Endes des Bildes ist, tatsächlich immer noch einige Meter voraus des sich bewegenden Körpers. Deshalb kann ein Erkennungsfehler in der Versatzdistanz und Schrägstellung zwischen der Trennlinie nah des Vorderendes des sich bewegenden Körpers und dem sich bewegenden Körper erzeugt werden.
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Wenn die Form der Trennlinie erkannt wird mit Verwendung des Bildes, das durch die Abbildungseinheit aufgenommen worden ist, die in dem Vorderteil des sich bewegenden Körpers angeordnet ist, in einer Umgebung einer dreckigen Windschutzscheibe des sich bewegenden Körpers, eines unfreundlichen Wetters, von Gegenlicht und dergleichen, wird die Formerkennungsgenauigkeit aufgrund der dreckigen Windschutzscheibe und anderer Einflüsse der Umgebung abfallen.
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Angesichts des Vorherigen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Spurtrennlinie-Erkennungsgerät bereitzustellen, das die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, präzise erkennen kann.
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Ein Spurtrennlinie-Erkennungsgerät gemäß dieser Erfindung ist ein Spurtrennlinie-Erkennungsgerät, das eine Form einer Trennlinie auf einer Straßenoberfläche erkennt, wo ein sich bewegender Körper sich bewegt, mit: einer Vorwärtsabbildungseinheit, die ausgestaltet ist zum Aufnehmen eines Bildes voraus des sich bewegenden Körpers; einer Vorwärtstrennlinie-Erfassungseinheit, die ausgestaltet ist zum Erfassen einer Form einer Trennlinie auf einer Straßenoberfläche, als eine Vorwärtstrennlinienform, von dem durch die Vorwärtsabbildungseinheit aufgenommenen Bild, und zum Berechnen einer Zuverlässigkeit der Vorwärtstrennlinienform als eine erste Zuverlässigkeit; einer Umfeldabbildungseinheit, die ausgestaltet ist zum Aufnehmen eines Bildes eines Umfeldes des sich bewegenden Körpers; einer Umfeldtrennlinie-Erfassungseinheit, die ausgestaltet ist zum Erfassen einer Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, als eine Umfeldtrennlinienform, von dem durch die Umfeldabbildungseinheit aufgenommenen Bild, und zum Berechnen einer Zuverlässigkeit der Umfeldtrennlinienform als eine zweite Zuverlässigkeit; und einer Trennlinienform-Bestimmungseinheit, die ausgestaltet ist zum Bestimmen der Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, durch Auswählen einer von der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform oder Kombinieren der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform, auf Grundlage der ersten Zuverlässigkeit und der zweiten Zuverlässigkeit.
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Gemäß dem Spurtrennlinie-Erkennungsgerät dieser Erfindung: nimmt die Vorwärtstrennlinie-Erfassungseinheit ein Bild voraus des sich bewegenden Körpers auf; erfasst die Vorwärtstrennlinie-Erfassungseinheit eine Form einer Trennlinie auf einer Straßenoberfläche als eine Vorwärtstrennlinienform von dem durch die Vorwärtsabbildungseinheit aufgenommenen Bild, und berechnet eine Zuverlässigkeit der Vorwärtstrennlinienform als eine erste Zuverlässigkeit; nimmt die Umfeldabbildungseinheit ein Bild eines Umfeldes des sich bewegenden Körpers auf; erfasst die Umfeldtrennlinie-Erfassungseinheit eine Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, als eine Umfeldtrennlinienform, von dem durch die Umfeldabbildungseinheit aufgenommenen Bild, und berechnet eine Zuverlässigkeit der Umfeldtrennlinienform als eine zweite Zuverlässigkeit; und bestimmt die Trennlinienform-Bestimmungseinheit die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, durch Auswählen einer von der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform oder Kombinieren der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform, auf Grundlage der ersten Zuverlässigkeit und der zweiten Zuverlässigkeit.
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Deshalb kann die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, präzise erkannt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrunterstützungsgerät abbildet, auf welches das Spurtrennlinie-Erkennungsgerät gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung angewendet wird.
- 2 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation des Fahrunterstützungsgerätes abbildet, auf welches das Spurtrennlinie-Erkennungsgerät gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung angewendet wird.
- 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrunterstützungsgerät abbildet, auf welches das Spurtrennlinie-Erkennungsgerät gemäß Ausführungsform 2 dieser Erfindung angewendet wird.
- 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Fahrunterstützungsgerät abbildet, auf welches das Spurtrennlinie-Erkennungsgerät gemäß Ausführungsform 2 dieser Erfindung angewendet wird.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein Spurtrennlinie-Erkennungsgerät, ein Spurtrennlinie-Erkennungsverfahren, ein Fahrunterstützungsgerät mit dem Spurtrennlinie-Erkennungsgerät, und ein Fahrunterstützungsverfahren mit dem Spurtrennlinie-Erkennungsverfahren werden mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben werden, und in jeder Zeichnung ist ein selbes oder entsprechendes Teilstück mit einem selben Bezugszeichen bezeichnet.
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Diese Erfindung ist beispielsweise für ein Fahrunterstützungsgerät zweckgemäß, welches in einem Fahrzeug zum Unterstützen eines Fahrens des Fahrzeugs installiert ist, und für ein Fahrunterstützungsverfahren davon. In den folgenden Ausführungsformen wird ein Fall einer Installation des Fahrunterstützungsgeräts in einem Fahrzeug als ein Beispiel beschrieben werden.
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Ausführungsform 1
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrunterstützungsgerät abbildet, auf welches das Spurtrennlinie-Erkennungsgerät gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung angewendet wird. In 1 enthält das Fahrunterstützungsgerät eine Vorwärtserfassungskameraeinheit 1, eine Umfelderfassungskameraeinheit 2, eine Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3, eine Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4, eine Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5, eine Fahrzeugzustand-Benachrichtigungseinheit 6, eine Lenksteuereinheit 7, eine Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8, eine Lenkrad-Steuereinheit 9 und eine Audioausgabeeinheit 10.
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Die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3, die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4, die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5, die Lenksteuereinheit 7 und die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 sind durch eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) implementiert, die eine arithmetische Verarbeitung ausführt, und diese Blöcke sind in einer Speichereinheit (nicht veranschaulicht) als Software gespeichert.
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Die Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 akquiriert ein Bild voraus des Fahrzeugs, wo das Fahrzeug sich bewegt, mit Verwendung einer monokularen Kamera oder einer Mehrzahl optischer Kameras, die in dem Fahrzeug installiert sind, und meldet das Bild an die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3.
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Die Umfelderfassungskameraeinheit 2 akquiriert ein Bild des Umfelds des Fahrzeugs mit Verwendung von einer oder einer Mehrzahl optischer Kameras, die außerhalb des Fahrzeugs installiert sind, so wie eine Frontkamera, eine Rückkamera, eine Seitenkamera und eine Seitenspiegelkamera, und meldet das Bild an die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4.
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Die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 führt eine Bilderkennung auf dem Bild voraus des Fahrzeugs durch, das von der Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 akquiriert worden ist, und erfasst die Trennlinien links und rechts der Spur, wo das Basisfahrzeug fährt, als die Basisfahrzeugvorwärtsspurform (Vorwärtstrennlinienform) und berechnet die Zuverlässigkeit des erfassten Trennlinienergebnisses als die Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit (erste Zuverlässigkeit). Als ein Beispiel eines konkreten Trennlinie-Erfassungsverfahrens wird hier eine Sobel-Filter-Verarbeitung in der Lateralrichtung durchgeführt, wodurch die Trennlinie auf Grundlage der Merkmalpunkte der Ränder bzw. Kanten erfasst wird, und die Form der erfassten Trennlinie wird berechnet.
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Ein Beispiel des Verfahrens zum Berechnen der Zuverlässigkeit des erfassten Trennlinienergebnisses ist, dass eine Zuverlässigkeit in 11 Stufen, 0 bis 10, auf Grundlage einer Anzahl von zur Erfassung verwendeten Randmerkmalpunkten, einer Gültigkeit der Trennlinienform, einer Gültigkeit der linken und rechten Trennlinienformen, einer Gültigkeit der in der Vergangenheit erfassten Trennlinien und dergleichen bestimmt wird. 0 gibt die niedrigste Zuverlässigkeit an, was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit (Engl.: likelihood) des Erfassungsergebnisses niedrig ist, und 10 gibt die höchste Zuverlässigkeit an, was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit des Erfassungsergebnisses hoch ist.
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Die Verfahren zum Berechnen und Ausdrücken der in Ausführungsform 1 beschriebenen Zuverlässigkeit sind Beispiele, und irgendein Index kann zum Ausdrücken der Zuverlässigkeit verwendet werden, falls die Wahrscheinlichkeit des Erfassungsergebnisses angegeben werden kann. Die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 meldet die berechnete Basisfahrzeugvorwärtsspurform und die Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit an die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5.
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Die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 führt eine Bilderkennung auf dem Bild des Umfeldes des Fahrzeugs durch, welches von der Umfelderfassungskameraeinheit 2 akquiriert worden ist, und erfasst die Trennlinien links und rechts der Spur, wo das Basisfahrzeug fährt, als die Basisfahrzeugumfeldspurform (Umfeldtrennlinienform) und berechnet die Zuverlässigkeit des erfassten Trennlinienergebnisses als die Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit (zweite Zuverlässigkeit).
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Hier wird als ein Beispiel eines konkreten Trennlinie-Erfassungsverfahrens eine Sobel-Filter-Verarbeitung in der Richtung entlang des Äußeren des Fahrzeugs mit Verwendung der linker und rechter Seitenkameras und Seitenspiegelkameras durchgeführt, und eine Sobel-Filter-Verarbeitung wird in der lateralen Richtung mit Verwendung der Frontkamera und der Rückkamera durchgeführt, und Merkmalpunkte der Ränder werden aus jedem Kamerabild extrahiert. Darüber hinaus wird die Trennlinie auf Grundlage der Merkmalpunkte der Ränder, die aus jedem Kamerabild extrahiert worden sind, erfasst, und die Form der erfassten Trennlinie wird berechnet.
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Zum Berechnen der Form der Trennlinie werden die Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und die Schrägstellung der Trennlinie auf Grundlage der Randmerkmalpunkte des Seitenkamerabildes bestimmt, und die Kurvenkomponenten der Trennlinie werden auf Grundlage der Randmerkmalpunkte des Frontkamerabildes bestimmt.
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Ein Beispiel des Verfahrens zum Berechnen der Zuverlässigkeit des erfassten Trennlinienergebnisses ist, dass die Zuverlässigkeit bei 11 Stufen, 0 bis 10, auf Grundlage einer Anzahl von Randmerkmalpunkten, die zur Erfassung verwendet werden, der Gültigkeit der Trennlinienform, der Gültigkeit der linken und rechten Trennlinienformen, der Gültigkeit der in der Vergangenheit erfassten Trennlinien und dergleichen bestimmt wird. 0 gibt die niedrigste Zuverlässigkeit an, was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit des Erfassungsergebnisses niedrig ist, und 10 gibt die höchste Zuverlässigkeit an, was bedeutet, dass die Wahrscheinlich des Erfassungsergebnisses hoch ist.
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Die Verfahren zum Berechnen und Ausdrücken der Zuverlässigkeit, in Ausführungsform 1 beschrieben, sind Beispiele, und irgendein Index kann zum Ausdrücken der Zuverlässigkeit verwendet werden, falls die Wahrscheinlichkeit des Erfassungsergebnisses angegeben werden kann. Die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 meldet die berechnete Basisfahrzeugumfeldspurform und die Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit an die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5.
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Die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 bestimmt die Trennlinienform der Basisfahrzeugfahrspur durch Kombinieren der Basisfahrzeugvorwärtsspurform, berechnet durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3, und der Basisfahrzeugumfeldspurform, berechnet durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4, auf Grundlage der durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 berechneten Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit und der durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 berechneten Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit.
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Wenn die Trennlinienform hier bestimmt wird, nimmt die Umfelderfassungskameraeinheit 2 ein Bild des Umfeldes des Basisfahrzeugs auf, so dass die Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und die Schrägstellung der Trennlinie präzise berechnet werden können. Dazu wird ein Gewicht zu der Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit über die Versatzdistanz zwischen der Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und der Schrägstellung der Trennlinie addiert, es wird mit anderen Worten der Gewichtswert der Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit über die Versatzdistanz und die Schrägstellung der Trennlinie erhöht, so dass die Basisfahrzeugumfeldspurform einfacher mit höherer Zuverlässigkeit reflektiert bzw. wiedergegeben wird.
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Für die Kurvenkomponenten der Trennlinie verringert andererseits die Umfelderfassungskameraeinheit 2 das Gewicht der Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit, weil die Genauigkeit niedrig ist, was bedeutet, dass der Gewichtswert der Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit in den Kurvenkomponenten verringert wird, so dass die Basisfahrzeugumfeldspurform weniger einfach reflektiert wird.
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Ein konkretes Beispiel zum Bestimmen der Trennlinienform der Basisfahrzeugfahrspur ist, dass das Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnis der Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und der Schrägstellung der Trennlinie gesetzt wird als: Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnis = Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit / (Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit + Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit × Gewichtswert von Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit von Versatzdistanz und Schrägstellung von Trennlinie).
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Das Basisfahrzeugumfeldspurform-Reflexionsverhältnis der Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und der Schrägstellung der Trennlinie wird gesetzt als: Basisfahrzeugumfeldspurform-Reflexionsverhältnis = (Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit × Gewichtswert von Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit von Versatzdistanz und Schrägstellung von Trennlinie) / (Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit + Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit × Gewichtswert von Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit von Versatzdistanz und Schrägstellung von Trennlinie).
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Das Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnis der Kurvenkomponenten der Trennlinie wird gesetzt als: Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnis = Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit / (Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit + Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit × Gewichtswert von Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit von Kurvenkomponenten).
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Das Basisfahrzeugumfeldspurform-Reflexionsverhältnis der Kurvenkomponenten der Trennlinie wird gesetzt als: Basisfahrzeugumfeldspurform-Reflexionsverhältnis = (Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit × Gewichtswert von Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit von Kurvenkomponenten) / (Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit + Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit × Gewichtswert von Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit von Kurvenkomponenten).
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Hier wird es angenommen, dass die Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit 4 aus 11 Stufen ist, die Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit 8 aus 11 Stufen ist, der Gewichtswert der Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit der Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und der Schrägstellung der Trennlinie 2 ist, und der Gewichtswert der Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit der Kurvenkomponenten der Trennlinie 0,25 ist.
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In diesem Fall ist das Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnis der Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und der Schrägstellungskomponenten der Trennlinie 0,2, ist das Basisfahrzeugumfeldspurform-Reflexionsverhältnis der Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und den Schrägstellungskomponenten der Trennlinie 0,8, ist das Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnis der Kurvenkomponenten der Trennlinie 0,67 und ist die Basisfahrzeugumfeldspurform der Kurvenkomponenten der Trennlinie 0,33.
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Die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 bestimmt die Trennlinienform der Basisfahrzeugfahrspur durch Kombinieren der Basisfahrzeugvorwärtsspurform und der Basisfahrzeugumfeldspurform gemäß den berechneten Reflexionsverhältnissen. In dem Fall eines Auswählens von einer der Basisfahrzeugvorwärtsspurform und der Basisfahrzeugumfeldspurform wird das Reflexionsverhältnis der auszuwählenden Form auf 1 gesetzt, und das Reflexionsverhältnis der nicht auszuwählenden Form wird auf 0 gesetzt, wodurch die Auswahl ermöglicht wird.
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Das in Ausführungsform 1 beschriebene Trennlinienform-Bestimmungsverfahren ist ein Beispiel, und das Verfahren zum Bestimmen der Trennlinienform durch Kombinieren der Basisfahrzeugvorwärtsspurform und der Basisfahrzeugumfeldspurform auf Grundlage der Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit und der Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 meldet die berechnete Basisfahrzeugspurform an die Lenksteuereinheit 7 und die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8.
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Die Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 akquiriert Controller-Area-Network- (CAN) Signale, so wie ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein Lenkwinkelsignal, ein Blinkersignal und ein Rückwärtssignal, und meldet das Signal an die Lenksteuereinheit 7 und die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8.
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Die Lenksteuereinheit 7 bestimmt die Lenkkraft auf Grundlage der von der Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 akquirierten Basisfahrzeugspurform und der von der Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 akquirierten CAN-Information, so dass das Basisfahrzeug sicher in einem Fahrgebiet zwischen den linken und rechten Trennlinien fahren kann. Die Lenksteuereinheit 7 meldet die bestimmte Lenkkraft an die Lenkrad-Steuereinheit 9.
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Die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 benachrichtigt die Audioausgabeeinheit 10, einen Warnsound auszugeben, wenn es bestimmt wird, dass das Basisfahrzeug abweichen kann oder sich anschickt, weg von dem Fahrbereich zwischen den linken und rechten Trennlinien abzuweichen, auf Grundlage der von der Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 akquirierten Basisfahrzeugspurform und der von der Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 akquirierten CAN-Information.
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Die Lenkrad-Steuereinheit 9 steuert die Lenkung so, dass die durch die Lenksteuereinheit 7 spezifizierte Lenkkraft beibehalten wird. Die Audioausgabeeinheit 10 gibt den Warnsound durch einen Lautsprecher aus, wenn die Benachrichtigung zum Ausgeben des Warnsounds empfangen wird von der Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8.
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Die Operation eines Fahrunterstützungsgeräts, auf welches das Spurtrennlinie-Erkennungsgerät gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung angewendet wird, wird als Nächstes mit Verweis auf das Flussdiagramm in 2 beschrieben werden.
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Wenn die Leistung des Fahrzeugs AN-geschaltet wird (Schritt S1-1), werden zuerst ein Fahrzeugvorwärtskamerabild, ein Fahrzeugumfeldkamerabild und eine Fahrzeugzustandsinformation akquiriert.
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Konkret wird das Fahrzeugvorwärtskamerabild durch die Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 akquiriert, die durch eine monokulare Kamera oder eine Mehrzahl optischer Kameras gebildet ist (Schritt Sl-2), und wird an die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 gemeldet.
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Das Fahrzeugumfeldkamerabild wird durch die Umfelderfassungskameraeinheit 2 akquiriert, die durch eine oder eine Mehrzahl optischer Kameras gebildet ist, so wie eine Frontkamera, eine Rückkamera, eine Seitenkamera und eine Seitenspiegelkamera, die außerhalb des Fahrzeugs installiert sind (Schritt Sl-3), und wird an die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 gemeldet.
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Für die Fahrzeugzustandsinformation werden ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein Lenkwinkelsignal, ein Blinkersignal und ein Rückwärtssignal durch die Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 von dem Fahrzeug akquiriert, und der Fahrzeugzustand, so wie eine Fahrgeschwindigkeit, eine Vorwärtsbewegungsrichtung und ein Blinkersignal-AN/AUS, wird bestimmt (Schritt Sl-4). Der bestimmte Fahrzeugzustand wird an die Lenksteuereinheit 7 und die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 gemeldet.
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Dann führt die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 eine Bilderkennung auf dem von der Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 akquirierten Fahrzeugvorwärtsbild durch und erfasst die linken und rechten Trennlinien der Spur, wo das Basisfahrzeug fährt, als die Basisfahrzeugvorwärtsspurform und berechnet die Zuverlässigkeit des erfassten Trennlinienergebnisses als die Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit (Schritt Sl-5). Die berechnete Basisfahrzeugvorwärtsspurform und die Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit werden an die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 gemeldet.
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Dann führt die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 eine Bilderkennung auf dem von der Umfelderfassungskameraeinheit 2 akquirierten Fahrzeugumfeldbild durch und erfasst die linken und rechten Trennlinien der Spur, wo das Basisfahrzeug fährt, als die Basisfahrzeugumfeldspurform und berechnet die Zuverlässigkeit des erfassten Trennlinienergebnisses als die Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit (Schritt Sl-6). Die berechnete Basisfahrzeugumfeldspurform und die Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit werden an die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 gemeldet.
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Die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 spezifiziert die Trennlinienform der Basisfahrzeugfahrspur durch Kombinieren der Basisfahrzeugvorwärtsspurform, die durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 berechnet worden ist, und der Basisfahrzeugumfeldspurform, die durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 berechnet worden ist, auf Grundlage der durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 berechneten Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit und der durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 berechneten Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit (Schritt S1-7). Die spezifizierte Basisfahrzeugspurform wird an die Lenksteuereinheit 7 und die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 gemeldet.
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Die Lenksteuereinheit 7 bestimmt die Lenkkraft auf Grundlage der von der Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 akquirierten Basisfahrzeugspurform und der von der Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 akquirierten CAN-Information, so dass das Basisfahrzeug sicher in einem Fahrbereich zwischen den linken und rechten Trennlinien fahren kann (Schritt Sl-8). Die bestimmte Lenkkraft wird an die Lenkrad-Steuereinheit 9 gemeldet.
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Die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 bestimmt, ob das Fahrzeug sich anschickt, weg von dem Bereich abzuweichen, wo das Fahrzeug fahren soll, zwischen den linken und rechten Trennlinien, auf Grundlage der von der Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 akquirierten Basisfahrzeugspurform und der von der Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 akquirierten CAN-Information (Schritt Sl-9). Das Spurabweichung-Bestimmungsergebnis wird an die Audioausgabeeinheit 10 gemeldet.
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Die Lenkrad-Steuereinheit 9 steuert das Lenkrad so, dass die durch die Lenksteuereinheit 7 spezifizierte Lenkkraft eingesetzt wird (Schritt S1-10).
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Die Audioausgabeeinheit 10 bestimmt, ob eine Benachrichtigung zum Ausgeben des Warnsounds empfangen wird von der Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 (Schritt S1-11), und gibt den Warnsound durch den Lautsprecher nur aus, wenn die Benachrichtigung empfangen wird (Schritt S1-12).
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Nach der oben erwähnten LKA-Steuerverarbeitung im Schritt S1-10 und der LDW-Steuerverarbeitung im Schritt S1-12 wird es bestimmt, ob die Leistung des Fahrzeugs AUS-geschaltet wird (Schritt S1-13), und falls die Leistung des Fahrzeugs noch AN ist, kehrt die Verarbeitung wieder zum Schritt S1-2 zurück, und Verarbeitungsoperationen vom Schritt S1-2 werden wiederholt, bis die Leistung des Fahrzeugs AUS-geschaltet wird. Wenn die Leistung des Fahrzeugs AUS-geschaltet wird, enden alle Verarbeitungsoperationen.
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Da die Umfelderfassungskameraeinheit 2 Bilder des Umfeldes des Basisfahrzeugs wie dieses aufnimmt, können die Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und die Schrägstellung zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie präzise berechnet werden. Deshalb kann die Fahrspurform des Basisfahrzeugs präzise erfasst werden durch Erfassen der Basisfahrzeugfahrspurformen von den Bildern, die durch die Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 bzw. die Umfelderfassungskameraeinheit 2 aufgenommen worden sind, und durch Kombinieren der Fahrspurformen, die von dem Vorwärtserfassungskamerabild und dem Umfelderfassungskamerabild erfasst worden sind, und als ein Ergebnis können eine präzise LKA-Steuerung und LDW-Steuerung ausgeführt werden.
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Wie oben gemäß Ausführungsform 1 beschrieben, nimmt die Vorwärtsabbildungseinheit ein Bild voraus des sich bewegenden Körpers auf; die Vorwärtstrennlinie-Erfassungseinheit erfasst die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, als die Vorwärtstrennlinienform, von dem durch die Vorwärtsabbildungseinheit aufgenommenen Bild und berechnet die Zuverlässigkeit der Vorwärtstrennlinienform als die erste Zuverlässigkeit; die Umfeldabbildungseinheit nimmt ein Bild des Umfeldes des sich bewegenden Körpers auf; die Umfeldtrennlinie-Erfassungseinheit erfasst die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, als die Umfeldtrennlinienform, von dem durch die Umfeldabbildungseinheit aufgenommenen Bild, und berechnet die Zuverlässigkeit der Umfeldtrennlinienform als die zweite Zuverlässigkeit; und die Trennlinienform-Bestimmungseinheit bestimmt die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, durch Auswählen einer von der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform oder Kombinieren der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform auf Grundlage der ersten Zuverlässigkeit und der zweiten Zuverlässigkeit.
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Als ein Ergebnis kann die Fahrspurform des Basisfahrzeugs präzise erfasst werden durch Erfassen der jeweiligen Fahrspur des Basisfahrzeugs von den durch die Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 aufgenommenen Bildern und den durch die Umfelderfassungskameraeinheit 2 aufgenommenen Bildern, die zueinander unterschiedliche Distanzen zu dem Erfassungsziel und Blickwinkel der Kamera haben, und Kombinieren der Fahrspuren, die von dem Vorwärtserfassungskamerabild und dem Umfelderfassungskamerabild erfasst worden sind.
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Die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, kann mit anderen Worten präzise erkannt werden.
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Die Trennlinienform-Bestimmungseinheit bestimmt die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, durch Ändern der Gewichte, die für die Vorwärtstrennlinienform und die Umfeldtrennlinienform verwendet werden, auf Grundlage der ersten Zuverlässigkeit und der zweiten Zuverlässigkeit.
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Als ein Ergebnis kann die Fahrspurform des Basisfahrzeugs präzise erfasst werden durch Berechnen der Trennlinienform der Basisfahrzeugfahrspur, so dass die Trennlinienform mit einer höheren Erfassungszuverlässigkeit zwischen der Basisfahrzeugvorwärtsspur und der Basisfahrzeugumfeldspur einfacher reflektiert wird.
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Die Trennlinienform-Bestimmungseinheit berechnet die Versatzdistanz zwischen dem sich bewegenden Körper und der Trennlinie und die Schrägstellung zwischen dem sich bewegenden Körper und der Trennlinie auf Grundlage der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform.
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Da die Umfelderfassungskameraeinheit 2 das Bild des Umfeldes des Basisfahrzeugs aufnimmt, können die Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und die Schrägstellung zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie präzise berechnet werden, und als ein Ergebnis kann die Fahrspurform des Basisfahrzeugs präzise erfasst werden durch Berechnen der Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und der Schrägstellung zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie auf Grundlage der Basisfahrzeugvorwärtsspur und der Basisfahrzeugumfeldspur.
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Die Trennlinienform-Bestimmungseinheit erhöht die Zuverlässigkeit der Versatzdistanz zwischen dem sich bewegenden Körper und der Trennlinie und der Schrägstellung zwischen dem sich bewegenden Körper und der Trennlinie, die berechnet wurden auf Grundlage des Bildes, das durch die Umfeldabbildungseinheit aufgenommen worden ist, die angeordnet ist auf der linken Seitenfläche oder dem linken Seitenspiegel des sich bewegenden Körpers, oder auf der rechten Seitenfläche oder dem rechten Seitenspiegel des sich bewegenden Körpers, um das Gewicht zum Auswählen oder Kombinieren zu erhöhen.
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Da die linke oder rechte Seitenkamera das Bild der Reifenposition des Basisfahrzeugs und der Trennlinie aufnehmen kann, können die Versatzdistanz zwischen dem Eigenbild und der Trennlinie und die Schrägstellung zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie präzise berechnet werden, und als ein Ergebnis kann die Fahrspurform des Basisfahrzeugs präzise erfasst werden durch Erhöhen der Zuverlässigkeit der Versatzdistanz und der Schrägstellungsinformation zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie, berechnet auf Grundlage des Bildes, das durch die linke oder rechte Seitenkamera akquiriert worden ist.
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Das Fahrunterstützungsgerät von Ausführungsform 1 enthält ferner: eine Lenkunterstützungseinheit, die ausgestaltet ist zum Bewegen des sich bewegenden Körpers gemäß der Form der Trennlinie auf der Straße, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, die durch die Trennlinienform-Bestimmungseinheit bestimmt worden ist; und eine Abweichungswarneinheit, die ausgestaltet ist zum Geben einer Warnung an den Benutzer des sich bewegenden Körpers, wenn eine Abweichung des sich bewegenden Körpers weg von der Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, die durch die Trennlinienform-Bestimmungseinheit bestimmt worden ist, erwartet wird.
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Als ein Ergebnis wird die Basisfahrzeugfahrspur präzise erfasst, wodurch die Leistungsfähigkeit der LKA-Steuerung und der LDW-Steuerung verbessert werden kann.
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Ausführungsform 2
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3 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrunterstützungsgerät abbildet, auf welches ein Spurtrennlinie-Erkennungsgerät gemäß Ausführungsform 2 dieser Erfindung angewendet wird. In 3 enthält das Fahrunterstützungsgerät eine Navigationsvorrichtungseinheit 11 und eine Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 zusätzlich zu dem in 1 abgebildeten Fahrunterstützungsgerät. Eine Beschreibung hinsichtlich einer anderen Ausgestaltung, die dieselbe wie Ausführungsform 1 ist, wird hier weggelassen werden.
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Die Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 akquiriert ein Bild voraus des Fahrzeugs, wo das Fahrzeug sich bewegt, mit Verwendung einer monokularen Kamera oder einer Mehrzahl optischer Kameras, die in dem Fahrzeug installiert sind, und meldet das Bild an die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 und die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12.
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Die Umfelderfassungskameraeinheit 2 akquiriert ein Bild des Umfelds des Fahrzeugs mit Verwendung von einer oder einer Mehrzahl optischer Kameras, die außerhalb des Fahrzeugs installiert sind, so wie eine Frontkamera, eine Rückkamera, eine Seitenkamera und eine Seitenspiegelkamera, und meldet das Bild an die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 und die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12.
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Die Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 akquiriert CAN-Signale, so wie ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein Lenkwinkelsignal, ein Blinkersignal und ein Rückwärtssignal, und meldet das Signal an die Lenksteuereinheit 7, die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 und die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12.
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Die Navigationsvorrichtungseinheit 11 berechnet die aktuelle Positionsinformation auf Grundlage der durch einen GPS-Empfänger akquirierten Breitengrad/Längengrad-Information und einer Karteninformation einer Kartendatenbank. Die Navigationsvorrichtungseinheit 11 meldet die berechnete aktuelle Positionsinformation und die Zeitinformation, die durch den GPS-Empfänger akquiriert worden sind, an die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12.
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Die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 führt eine Bilderkennung auf dem Bild voraus des Fahrzeugs durch, das von der Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 akquiriert worden ist, und erfasst, ob die Sonne in dem Bild existiert. Falls die Sonne erfasst wird, berechnet die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 den Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera auf Grundlage der erfassen Position in dem Bild.
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Die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 führt außerdem eine Bilderkennung auf dem Bild des Umfeldes des Fahrzeugs durch, das von der Umfelderfassungskameraeinheit 2 akquiriert worden ist, und erfasst die Richtung und die Länge des Schattens des Basisfahrzeugs. Hier ist die Positionsbeziehung zwischen der Kamera und dem Basisfahrzeug bekannt, daher schätzt die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 die Position der Sonne auf Grundlage der erfassten Richtung und Länge des Schattens des Basisfahrzeugs und berechnet den Einfallwinkel der Sonne bezüglich der Vorwärtskamera.
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Ferner berechnet die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 die Position der Sonne, die Position des Fahrzeugs und die Orientierung des Fahrzeugs auf Grundlage der aktuellen Positionsinformation und der Zeitinformation, die von der Navigationsvorrichtungseinheit 11 akquiriert worden sind, und der CAN-Information, die von der Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 gemeldet worden ist. Die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 berechnet außerdem den Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera auf Grundlage der berechneten Position der Sonne, der Position des Fahrzeugs und der Orientierung des Fahrzeugs.
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Auf diese Weise berechnet die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 präzise den Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera durch Kombinieren des auf Grundlage der Position des Sonnenlichts in dem Bild berechneten Einfallwinkels des Sonnenlichts, des auf Grundlage der Richtung und Länge des Schattens des Basisfahrzeugs berechneten Einfallwinkels des Sonnenlichts und des mit Verwendung der Navigationsinformation berechneten Einfallwinkels des Sonnenlichts.
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In Ausführungsform 2 werden die durch Verwendung der drei Verfahren berechneten Einfallwinkel des Sonnenlichts kombiniert und verwendet, aber der Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera kann mit Verwendung nur eines Verfahrens berechnet werden, oder der Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera kann durch Kombinieren von zwei der drei Verfahren berechnet werden. Der berechnete Einfallwinkel des Sonnenlichts wird an die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 gemeldet.
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Die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 bestimmt die Trennlinienform der Basisfahrzeugfahrspur durch Kombinieren der durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 berechneten Basisfahrzeugvorwärtsspurform und der durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 berechneten Basisfahrzeugumfeldspurform auf Grundlage der durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 berechneten Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit, der durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 berechneten Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit und des durch die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 berechneten Einfallwinkels des Sonnenlichts.
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Wenn die Trennlinienform hier bestimmt wird, falls das gesamte aufgenommene Bild aufgrund von Gegenlicht weiß aussieht, was in Abhängigkeit von dem Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera auftritt, und es schwierig ist, eine Merkmalquantität der Trennlinie zu bestimmen, und eine Erfassungsgenauigkeit abfällt, wird das Gewicht der Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit verringert, so dass die Basisfahrzeugvorwärtsspurform weniger in der bestimmten Trennlinienform reflektiert bzw. wiedergegeben wird.
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Konkret werden das Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnis der Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und der Schrägstellungskomponenten der Trennlinie und das Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnis der Kurvenkomponenten der Trennlinie, in Ausführungsform 1 beschrieben, multipliziert mit einem Sonnenlichteinfallwinkel-Gewichtswert der Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit, der ein Wert zum Verringern des Gewichts der Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit ist.
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Ferner werden das Basisfahrzeugumfeldspurform-Reflexionsverhältnis der Versatzdistanz zwischen dem Basisfahrzeug und der Trennlinie und der Schrägstellungskomponenten der Trennlinie und das Basisfahrzeugumfeldspurform-Reflexionsverhältnis der Kurvenkomponenten der Trennlinie, beschrieben in Ausführungsform 1, jeweils gesetzt auf: einen Wert, der erzeugt worden ist durch Subtrahieren, von 1, des Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnisses der Versatzdistanz zwischen dem Fahrzeug und der Trennlinie und der Schrägstellungskomponente der Trennlinie, nachdem der Sonnenlichteinfallwinkel-Gewichtswert der Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit reflektiert wird; und einen Wert, der erzeugt worden ist durch Subtrahieren, von 1, des Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Reflexionsverhältnisses der Kurvenkomponenten der Trennlinie, nachdem der Sonnenlichteinfallwinkel-Gewichtswert der Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit reflektiert wird. Dadurch wird das Gewicht der Basisfahrzeugvorwärtsspurform verringert, wenn die Trennlinienform bestimmt wird.
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Das Trennlinienform-Bestimmungsverfahren gemäß Ausführungsform 2 ist ein Beispiel und ist nicht das einzige Verfahren zum Bestimmen der Trennlinienform derart, dass das Gewicht der Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit verringert wird, und die Basisfahrzeugvorwärtsspurform weniger reflektiert wird, wenn die Erfassungsgenauigkeit der Frontkamera aufgrund des Einfallwinkels des Sonnenlichts abfällt. Die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 meldet die berechnete Basisfahrzeugspurform an die Lenksteuereinheit 7 und die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8.
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Die Operation eines Fahrunterstützungsgeräts, auf welches das Spurtrennlinie-Erkennungsgerät gemäß Ausführungsform 2 dieser Erfindung angewendet wird, wird als Nächstes mit Verweis auf das Flussdiagramm in 4 beschrieben werden. In Ausführungsform 2 sind Schritt S2-5 und Schritt S2-6 und Schritt S2-9 bis Schritt S2-15 zu der oben erwähnten Ausführungsform 1 hinzugefügt, und Schritt S1-7 bis Schritt S1-13 in Ausführungsform 1 sind zu Schritt S2-16 bis Schritt S2-22 geändert. Mit anderen Worten sind die Verarbeitungsoperationen, die anders sind als der Operationsfluss im Schritt S2-5 und Schritt S2-6 und im Schritt S2-9 bis Schritt S2-15, dieselben wie Ausführungsform 1.
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Wenn die Leistung des Fahrzeugs AN-geschaltet wird (Schritt S2-1), werden zuerst ein Fahrzeugvorwärtskamerabild, ein Fahrzeugumfeldkamerabild, ein Fahrzeugzustand, eine aktuelle Positionsinformation und Zeitinformation akquiriert.
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Konkret wird das Fahrzeugvorwärtskamerabild durch die Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 akquiriert, die durch eine monokulare Kamera oder eine Mehrzahl optischer Kameras gebildet ist (Schritt S2-2), und wird an die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 und die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 gemeldet.
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Das Fahrzeugumfeldkamerabild wird durch die Umfelderfassungskameraeinheit 2 akquiriert, die durch eine oder eine Mehrzahl optischer Kameras gebildet ist, so wie eine Frontkamera, eine Rückkamera, eine Seitenkamera und eine Seitenspiegelkamera, die außerhalb des Fahrzeugs installiert sind (Schritt S2-3), und wird an die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 und die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 gemeldet.
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Für die Fahrzeugzustandsinformation werden ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein Lenkwinkelsignal, ein Blinkersignal und ein Rückwärtssignal akquiriert durch die Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 von dem Fahrzeug, und der Fahrzeugzustand, so wie eine Fahrgeschwindigkeit, eine Vorwärtsbewegungsrichtung und ein Blinkersignal-AN/AUS, wird bestimmt (Schritt S2-4). Der bestimmte Fahrzeugzustand wird an die Lenksteuereinheit 7, die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 und die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 gemeldet.
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Für die aktuelle Positionsinformation wird die Breitengrad/Längengrad-Information akquiriert durch den GPS-Empfänger der Navigationsvorrichtungseinheit 11, und die aktuelle Positionsinformation wird auf Grundlage der Breitengrad/Längengrad-Information und Karteninformation der Kartendatenbank berechnet (Schritt S2-5). Die berechnete aktuelle Positionsinformation wird an die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 gemeldet.
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Für die aktuelle Zeitinformation wird die Zeitinformation durch den GPS-Empfänger der Navigationsvorrichtungseinheit 11 akquiriert und wird an die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 gemeldet (Schritt S2-6).
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Dann führt die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 eine Bilderkennung auf dem Fahrzeugvorwärtsbild durch, das von der Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 akquiriert worden ist, und erfasst die linken und rechten Trennlinien der Spur, wo das Basisfahrzeug fährt, als die Basisfahrzeugvorwärtsspurform, und berechnet die Zuverlässigkeit des erfassten Trennlinienergebnisses als die Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit (Schritt S2-7). Die berechnete Basisfahrzeugvorwärtsspurform und die Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit werden an die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 gemeldet.
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Dann führt die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 eine Bilderkennung auf dem Fahrzeugumfeldbild durch, das von der Umfelderfassungskameraeinheit 2 akquiriert worden ist, und erfasst die linken und rechten Trennlinien der Spur, wo das Basisfahrzeug fährt, als die Basisfahrzeugumfeldspurform, und berechnet die Zuverlässigkeit des erfassten Trennlinienergebnisses als die Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit (Schritt S2-8). Die berechnete Basisfahrzeugumfeldspurform und die Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit werden an die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 gemeldet.
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Dann führt die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 eine Bilderkennung auf dem Fahrzeugvorwärtsbild durch, das von der Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 akquiriert worden ist, und bestimmt, ob die Sonne in dem Bild existiert (Schritt S2-9). Falls die Sonne erfasst wird, wird der Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera berechnet auf Grundlage der erfassten Position in dem Bild (Schritt S2-10).
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Die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 führt außerdem eine Bilderkennung auf dem Bild des Umfeldes des Fahrzeugs durch, das von der Umfelderfassungskameraeinheit 2 akquiriert worden ist, und erfasst die Richtung und Länge des Schattens des Basisfahrzeugs. Die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 schätzt außerdem die Position der Sonne auf Grundlage der erfassten Richtung und Länge des Schattens des Basisfahrzeugs und berechnet den Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera (Schritt S2-11).
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Ferner berechnet die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 die Position der Sonne, die Position des Fahrzeugs und die Orientierung des Fahrzeugs auf Grundlage der aktuellen Positionsinformation und Zeitinformation, die von der Navigationsvorrichtungseinheit 11 akquiriert worden sind, und der CAN-Information, die von der Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 gemeldet worden ist (Schritt S2-12). Die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 berechnet außerdem den Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera auf Grundlage der berechneten Position der Sonne, der Position des Fahrzeugs und der Orientierung des Fahrzeugs.
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Dann berechnet die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 den Einfallwinkel des Sonnenlichts durch Kombinieren des auf Grundlage der Position der Sonne in dem Bild berechneten Einfallwinkels des Sonnenlichts, des auf Grundlage der Richtung und Länge des Schattens des Basisfahrzeugs berechneten Einfallwinkels des Sonnenlichts und des mit Verwendung der Navigationsinformation berechneten Einfallwinkels des Sonnenlichts (Schritt S2-13). Der berechnete Einfallwinkel des Sonnenlichts wird an die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 gemeldet.
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Dann bestimmt die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5, ob der Einfallwinkel des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtskamera, der von der Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 gemeldet worden ist, negativ die Basisfahrzeugvorwärtsspurform-Erfassungsgenauigkeit beeinflusst (Schritt S2-14).
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Falls die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 bestimmte, dass die Erfassungsgenauigkeit abfällt, wird das Gewicht der Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit verringert, wenn die Trennlinienform der Basisfahrzeugfahrspur spezifiziert wird durch Kombinieren der durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 berechneten Basisfahrzeugvorwärtsspurform und der durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 berechneten Basisfahrzeugumfeldspurform, auf Grundlage der durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 berechneten Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit und der durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 berechneten Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit (Schritt S2-15), wodurch die Trennlinienform der Basisfahrzeugfahrspur spezifiziert wird (Schritt S2-16).
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Falls die Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 bestimmt, dass die Erfassungsgenauigkeit nicht abfällt, wird die Trennlinienform der Basisfahrzeugfahrspur spezifiziert durch Kombinieren der durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 berechneten Basisfahrzeugvorwärtsspurform und der durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 berechneten Basisfahrzeugumfeldspurform, auf Grundlage der durch die Vorwärtsfahrspur-Erfassungseinheit 3 berechneten Vorwärtsspur-Erfassungszuverlässigkeit und der durch die Umfeldfahrspur-Erfassungseinheit 4 berechneten Umfeldspur-Erfassungszuverlässigkeit (Schritt S2-16). Die bestimmte Basisfahrzeugspurform wird an die Lenksteuereinheit 7 und die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 gemeldet.
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Die Lenksteuereinheit 7 bestimmt die Lenkkraft auf Grundlage der Basisfahrzeugspurform, die von der Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 akquiriert worden ist, und der CAN-Information, die von der Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 akquiriert worden ist, so dass das Basisfahrzeug sicher in einem Bereich fahren kann, wo das Fahrzeug fahren soll, zwischen den linken und rechten Trennlinien (Schritt S2-17). Die bestimmte Lenkkraft wird an die Lenkrad-Steuereinheit 9 gemeldet.
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Die Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 bestimmt, ob das Basisfahrzeug sich anschickt, weg von dem Bereich abzuweichen, wo das Fahrzeug fahren soll, zwischen den linken und rechten Trennlinien, auf Grundlage der Basisfahrzeugspurform, die von der Basisfahrzeugfahrspur-Bestimmungseinheit 5 akquiriert worden ist, und der CAN-Information, die von der Fahrzeugzustand-Meldeeinheit 6 akquiriert worden ist (Schritt S2-18). Das Spurabweichung-Bestimmungsergebnis wird an die Audioausgabeeinheit 10 gemeldet.
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Die Lenkrad-Steuereinheit 9 steuert das Lenkrad so, dass die durch die Lenksteuereinheit 7 spezifizierte Lenkkraft beibehalten wird (Schritt S2-19).
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Die Audioausgabeeinheit 10 bestimmt, ob eine Meldung bzw. Benachrichtigung zum Ausgeben des Warnsounds von der Spurabweichung-Bestimmungseinheit 8 ausgestellt worden ist (Schritt S2-20), und gibt den Warnsound durch den Lautsprecher nur aus, wenn die Benachrichtigung empfangen wird (Schritt S2-21).
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Nach der oben erwähnten LKA-Steuerverarbeitung im Schritt S2-19 und der LDW-Steuerverarbeitung im Schritt S2-21 wird es bestimmt, ob die Leistung des Fahrzeugs AUS-geschaltet wird (Schritt S2-22), und falls die Leistung des Fahrzeugs noch AN ist, kehrt die Verarbeitung wieder zum Schritt S2-2 zurück, und Verarbeitungsoperationen vom Schritt S2-2 werden wiederholt, bis die Leistung des Fahrzeugs AUS-geschaltet wird. Wenn die Leistung des Fahrzeugs AUS-geschaltet wird, enden alle Verarbeitungsoperationen.
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Auf diese Weise berechnet die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit 12 den Einfallwinkel der Sonne bezüglich der Vorwärtserfassungskameraeinheit 1, und die in dem Umfelderfassungskamerabild erfasste Fahrspurform wird verwendet, wenn die Erfassungsgenauigkeit der Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 durch Gegenlicht oder dergleichen beeinträchtigt wird, wodurch die Fahrspurform des Basisfahrzeugs präzise erfasst werden kann, und eine präzise LKA-Steuerung und LDW-Steuerung ausgeführt werden können.
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Wie oben beschreiben, ist gemäß Ausführungsform 2 die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit, die ausgestaltet ist zum Erfassen eines Einfallwinkels des Sonnenlichts bezüglich der Vorwärtsabbildungseinheit, auch enthalten, und die Trennlinienform-Bestimmungseinheit bestimmt die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, durch Auswählen von einer von der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform oder Kombinieren der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform auf Grundlage der ersten Zuverlässigkeit, der zweiten Zuverlässigkeit und des Einfallwinkels.
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Selbst wenn die Vorwärtskamera in einem Gegenlichtzustand ist, kann als ein Ergebnis die Fahrspurform des Basisfahrzeugs präzise erfasst werden durch Erfassen der jeweiligen Fahrspur des Basisfahrzeugs von den Bildern, die durch die Vorwärtserfassungskameraeinheit 1 und die Umfelderfassungskameraeinheit 2 aufgenommen worden sind, die zueinander unterschiedliche Distanzen zu dem Erfassungsziel und Blickwinkel der Kamera haben, und durch Kombinieren der Fahrspuren, die von dem Vorwärtserfassungskamerabild und dem Umfelderfassungskamerabild erfasst worden sind.
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Ferner bestimmt die Trennlinienform-Bestimmungseinheit die Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, durch Ändern der Gewichte der Vorwärtstrennlinienform und der Umfeldtrennlinienform auf Grundlage des Einfallwinkels.
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Wenn die Vorwärtskamera in dem Gegenlichtzustand ist, und das gesamte aufgenommene Bild weiß aussieht, und die Genauigkeit zum Erfassen der Trennlinie abfällt, wird deshalb das Gewicht der Basisfahrzeugfahrspur, berechnet auf Grundlage des durch die Umfeldkamera aufgenommenen Bildes, erhöht, und als ein Ergebnis kann die Fahrspurform des Basisfahrzeugs sicher erfasst werden.
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Die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit erfasst die Position der Sonne in dem durch die Vorwärtsabbildungseinheit aufgenommenen Bild und berechnet den Einfallwinkel des Sonnenlichts auf Grundlage der erfassten Position. Um eine Verringerung in der Zuverlässigkeit der Basisfahrzeugvorwärtsspurform, erfasst in dem Gegenlichtzustand, zu minimieren, ist es erforderlich, zu bestimmen, ob die Vorwärtskamera in dem Gegenlichtzustand war. In Ausführungsform 2 kann der Gegenlichtzustand für die Vorwärtskamera bestimmt werden durch Berechnen des Einfallwinkels des Sonnenlichts auf Grundlage der Position der Sonne in dem Bild.
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Ferner berechnet die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit den Einfallwinkel des Sonnenlichts auf Grundlage der Richtung und Länge des Schattens des sich bewegenden Körpers in dem durch die Umfeldabbildungseinheit aufgenommenen Bild. Deshalb kann der Einfallwinkel des Sonnenlichts auf Grundlage der Richtung und Länge des Schattens des Basisfahrzeugs in dem aufgenommenen Bild berechnet werden, und es kann bestimmt werden, ob die Vorwärtskamera in einem Gegenlichtzustand war.
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Ferner berechnet die Sonnenlichteinfallwinkel-Bestimmungseinheit den Einfallwinkel des Sonnenlichts auf Grundlage der Karteninformation via das Autonavigationssystem, der Positionsinformation und Zeitinformation des GPS, und der CAN-Information via das Fahrzeug.
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Da die Positionsinformation des Basisfahrzeugs von der Positionsinformation via das Autonavigationssystem akquiriert wird, die Sonnenpositionsinformation von der Zeitinformation via das GPS akquiriert wird, und die Fahrrichtungsinformation des Basisfahrzeugs von der CAN-Information des Fahrzeugs akquiriert wird, kann der Einfallwinkel des Sonnenlichts auf Grundlage der Positionsinformation und der Fahrrichtungsinformation des Basisfahrzeugs und Sonnenpositionsinformation berechnet werden, und es kann bestimmt werden, ob die Vorwärtskamera in einem Gegenlichtzustand war.
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Das Fahrunterstützungsgerät von Ausführungsform 2 enthält ferner: die Lenkunterstützungseinheit, die ausgestaltet ist zum Bewegen des sich bewegenden Körpers gemäß der Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, die durch die Trennlinienform-Bestimmungseinheit bestimmt worden ist; und die Abweichungswarneinheit, die ausgestaltet ist zum Geben einer Warnung an einen Benutzer des sich bewegenden Körpers, wenn eine Abweichung des sich bewegenden Körpers weg von der Form der Trennlinie auf der Straßenoberfläche, wo der sich bewegende Körper sich bewegt, die durch die Trennlinienform-Bestimmungseinheit bestimmt worden ist, erwartet wird.
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Dadurch kann die Basisfahrzeug-Fahrspur präzise erfasst werden, und die Leistungsfähigkeit der LKA-Steuerung und der LDW-Steuerung kann verbessert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014 [0004]
- JP 26396 [0004]
- JP 2014026396 [0005]