DE112006001703T5

DE112006001703T5 - Straßenmarkierungserkennungssystem

Info

Publication number: DE112006001703T5
Application number: DE112006001703T
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Ishikawa; Masaki Nakamura; Osamu Aisaka; Motoki Kanba; Motohiro Nakamura
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-06-05
Also published as: JP4820712B2; US8600655B2; CN101198996A; US20090088978A1; CN100595811C; JP2007066305A; WO2007018145A1

Abstract

Straßenmarkierungserkennungssystem, gekennzeichnet durch
eine Bildabbildungseinrichtung, die an einem Fahrzeug zur Aufnahme eines Bildes einer Umgebung des Fahrzeugs angeordnet ist,
eine Markierungsbedingungsspeichereinrichtung, die Bedingungen von auf einer Straßenoberfläche gebildeten Straßenmarkierungen speichert, und
eine Straßenmarkierungserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Straßenmarkierung mit einer Bedingung, die eine vorbestimmte Referenz erfüllt, aus den Straßenmarkierungen, die auf der Straßenoberfläche gebildet sind, entlang der das Fahrzeug fährt, auf der Grundlage des durch die Bildabbildungseinrichtung aufgenommenen Bildes.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Straßenmarkierungserkennungssystem zur Durchführung einer Erkennung von Straßenmarkierungen, die auf einer Straßenoberfläche gebildet sind, auf der Grundlage eines von einer Bildabbildungseinrichtung aufgenommenen Bildes und genauer ein Straßenmarkierungserkennungssystem, das eine Straßenmarkierungserkennung durch Erfassung von lediglich Straßenmarkierungen in einer Bedingung durchführt, die eine vorbestimmte Referenz erfüllt, wodurch eine Verringerung in der Verarbeitungslast ermöglicht wird.
STAND DER TECHNIK
Im Stand der Technik sind Fahrunterstützungsvorrichtungen vorgeschlagen worden, die Verkehrsunfälle vermeiden, indem verschiedene Informationen in Bezug auf die Fahrzeugfahrt, wie von Kartendaten einer Navigationsvorrichtung erhaltene Straßeninformationen und eine durch GPS identifizierten gegenwärtigen Position oder dergleichen, erhalten werden, diese dem Fahrer mitgeteilt werden, eine Fahrunterstützung (Fahrassistenz) bereitgestellt wird, und indem selbst in das Fahren eingegriffen wird.
Diese Fahrunterstützungsvorrichtungen umfassen eine, die die erforderliche Mitteilung und die Fahrzeugsteuerung zu einem genaueren Zeitpunkt ausführt, indem diese eine Bildabbildungseinrichtung wie eine Kamera aufweist, die an allen Oberflächen des Fahrzeugs bereitgestellt ist, so dass eine Mitteilung und eine Fahrzeugsteuerung auf der Grundlage der aufgenommenen Bilder durchgeführt wird. Beispielsweise beschreibt die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung 2004-86363 (Seite 8 bis Seite 10, 4) eine Fahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug, die eine zeitweilige Stopplinie, die auf einer gegenwärtig von einem Auto befahrenen Straße gebildet ist, anhand von Bilddaten erfasst, die durch eine zu dem Bereich vor dem Fahrzeug zeigende CCD-Kamera aufgenommen worden sind, und die eine Fahrassistenz an einer Kreuzung auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses ausführt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Jedoch wird bei der Fahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung 2004-86363 eine zeitweilige Stopplinie, die als Steuerungssubjekt dient, direkt und gleichförmig durch eine Erfassungseinrichtung wie eine CCD-Kamera erfasst, woraufhin eine Führung und Fahrzeugsteuerung in Bezug auf das erfasste Steuerungssubjekt durchgeführt werden. Jedoch ist die Erfassungssubjekt-Straßenmarkierung auf der Oberfläche der von dem Fahrzeug befahrenen Straße gebildet, und ein Teil der Farbe kann abblättern oder kann in Verlauf der Zeit aufgrund verschiedener Gründe wie Reibung (Abrieb) von den Rädern dünn werden.
Wenn eine Straßenmarkierungserfassung in Bezug auf diese Art von Straßenmarkierung anhand eines von einer Kamera aufgenommen Bildes durchgeführt wird, ist es schwierig, die äußere Form der Straßenmarkierung korrekt zu erkennen, weshalb es sehr wahrscheinlich ist, dass eine fehlerhafte Erkennung auftritt. Weiterhin steigt, wenn alle Straßenmarkierungen einschließlich einer Straßenmarkierung, die wahrscheinlich fehlerhaft erkannt werden, erfasst werden, die Verarbeitungslast der Vorrichtung an, wobei eine Steuerungseinheit zur Durchführung einer Bildverarbeitung separat vorgesehen werden muss. Als Ergebnis wird die gesamte Vorrichtung ein teures System [sic], wodurch der weitverbreitete Gebrauch derartiger Fahrzeugsteuerungsvorrichtungen behindert wird, die Kameras verwenden.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die Probleme des Standes der Technik wie vorstehend beschrieben zu lösen, und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Straßenmarkierungserkennungssystem anzugeben, in dem ein Erkennungsfehlerverhältnis verringert wird, indem Straßenmarkierungen, die schwierig zu erfassen sind, von den auf einer Straßenoberfläche gebildeten Straßenmarkierungen als Erfassungssubjekte vorab ausgeschlossen (beseitigt) werden, und in dem die Verarbeitungslast der Vorrichtung durch Durchführung lediglich der erforderlichen Verarbeitung verringert wird, was eine Verringerung der Kosten des Systems ermöglicht.
Mittel zur Lösung des Problems
Ein Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 1 der vorliegenden Beschreibung zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe ist gekennzeichnet durch eine Bildabbildungseinrichtung, die an einem Fahrzeug zur Aufnahme eines Bildes einer Umgebung des Fahrzeugs angeordnet ist, eine Markierungsbedingungsspeichereinrichtung, die Bedingungen von auf einer Straßenoberfläche gebildeten Straßenmarkierungen speichert, und eine Straßenmarkierungserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Straßenmarkierung mit einer Bedingung, die eine vorbestimmte Referenz erfüllt, aus den Straßenmarkierungen, die auf der Straßenoberfläche gebildet sind, entlang der das Fahrzeug fährt, auf der Grundlage des durch die Bildabbildungseinrichtung aufgenommenen Bildes.
Es sei bemerkt, dass dabei "Straßenmarkierung" eine Stopplinie, einen Fußgängerüberweg oder dergleichen beispielsweise bedeutet, die auf der Straßenoberfläche in der Form von Linien, Zeichen (Buchstaben) oder Symbolen mit einem festen Muster angeordnet sind und aus Farbe, Straßennieten (road rivets) oder ähnlichem Material gebildet sind, um dem Straßenverkehr mit notwendigen Informationen, Führung, Warnungen, Beschränkungen, Anweisungen usw. zu versorgen.
Weiterhin umfasst die "Bedingung der Straßenmarkierung" den Zustand des Verschleißes an der äußeren Form der Straßenmarkierung, die die Dichte der Farbe (des Farbenmaterials, paint), die Färbung (color) usw.
Das Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 2, bei dem in Patentanspruch 1 beschriebenen Straßenmarkierungserkennungssystem, ist gekennzeichnet durch eine Markierungspositionsspeichereinrichtung, die Positionsinformationen in Bezug auf die auf der Straßenoberfläche gebildeten Straßenmarkierungen speichert, und eine Einrichtung zur Erfassung eines gegenwärtigen Orts des Fahrzeugs, wobei die Straßenmarkierungserfassungseinrichtung aufweist: eine Markierungsinformationsextraktionseinrichtung zur Extraktion von Informationen in Bezug auf eine Straßenmarkierung, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von dem gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs positioniert ist, aus der Markierungsbedingungsspeichereinrichtung auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Einrichtung zur Erfassung des gegenwärtigen Orts und der in der Markierungspositionsspeichereinrichtung gespeicherten Positionsinformationen, und eine Markierungsbedingungsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung, ob die Straßenmarkierung, in Bezug auf welche durch die Markierungsinformationsextraktionseinrichtung Informationen extrahiert worden waren, eine Straßenmarkierung mit einer die vorbestimmte Referenz erfüllenden Bedingung ist oder nicht, wobei die Straßenmarkierungserfassung durchgeführt wird, wenn durch die Markierungsbedingungsbestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass eine Straßenmarkierung existiert, die eine Bedingung erfüllt.
Das Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 3, bei dem in Patentanspruch 1 oder 2 beschriebenen Straßenmarkierungserkennungssystem, ist gekennzeichnet durch eine Abstandsberechnungseinrichtung zur Berechnung eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und der von der Straßenmarkierungserfassungseinrichtung erfassten Straßenmarkierung, wobei die Straßenmarkierung Messstartpunkte an einer Vielzahl von Stellen aufweist, die während der Abstandsberechnung durch die Abstandsberechnungseinrichtung verwendet werden, und die Abstandsberechnungseinrichtung den Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Straßenmarkierung durch Berechnung eines Abstands von einem vorbestimmten Messstartpunkt, der aus der Vielzahl von Messstartpunkten auf der Grundlage der Bedingung der von der Straßenmarkierungserfassungseinrichtung erfassten Straßenmarkierung ausgewählt wird, zu dem Fahrzeug berechnet.
Das Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 4, bei dem in Patentanspruch 1 oder 2 beschriebenen Straßenmarkierungserkennungssystem, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Straßenmarkierung mit einer die vorbestimmte Referenz erfüllenden Bedingung eine Straßenmarkierung auf einer Fahrstreifengrenzlinie ist, die an einem Verbindungsabschnitt zwischen einer Hauptstraße und einer Zugangsstraße einer Schnellstraße positioniert ist, bei der die Fahrstreifengrenzlinie in einer Längsrichtung geteilt ist.
Das Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 5, bei dem in Patentanspruch 4 beschriebenen Straßenmarkierungserkennungssystem, ist gekennzeichnet durch eine Markierungspositionsspeichereinrichtung, die Positionsinformationen in Bezug auf die auf der Straßenoberfläche gebildete Straßenmarkierung speichert, und eine Einrichtung zur Erfassung des gegenwärtigen Orts des Fahrzeugs, wobei die Straßenmarkierungserfassungseinrichtung aufweist: eine Markierungsinformationsextraktionseinrichtung zur Extraktion von Informationen in Bezug auf eine Straßenmarkierung, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von dem gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs positioniert ist, aus der Markierungsbedingungsspeichereinrichtung auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Einrichtung zur Erfassung des gegenwärtigen Orts und der in der Markierungspositionsspeichereinrichtung gespeicherten Positionsinformationen, und eine Bilderkennungseinrichtung zur Erkennung einer Form der auf der Straßenoberfläche gebildeten Straßenmarkierung auf der Grundlage des durch die Bildabbildungseinrichtung aufgenommenen Bildes, und, wenn Doppellinien, die zueinander parallel über eine vorbestimmte Lücke verlaufen, durch die Bilderkennungseinrichtung als auf der Straßenoberfläche gebildet erkannt werden und eine Straßenmarkierung, die Doppellinien enthält, durch die Markierungsinformationsextraktionseinrichtung nicht extrahiert worden ist, die Doppellinien als Teil einer oder vollständig als eine Straßenmarkierung auf der Fahrstreifengrenzlinie erfasst werden.
Wirkungen der Erfindung
In dem Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 1 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird eine Straßenmarkierung mit einer Bedingung, die die vorbestimmte Referenz erfüllt, aus den Straßenmarkierungen, die auf der von dem Fahrzeug befahrenen Straßenoberfläche gebildet sind, auf der Grundlage des aufgenommen Bildes erfasst. Daher können Straßenmarkierungen, die in einer Bedingung (Zustand) sind, die (der) schwierig zu erfassen ist, als Erfassungssubjekte vorab ausgeschlossen werden, wodurch das Erkennungsfehlerverhältnis während der Straßenmarkierungserkennung verringert werden kann.
Da weiterhin lediglich die erforderliche Verarbeitung durchgeführt wird, kann die Vorrichtungsverarbeitungslast während der Straßenmarkierungserfassung auf ein Minimum verringert werden. Somit muss keine Bildverarbeitungssteuerungseinheit separat vorgesehen werden, und kann ein preisgünstiges System verwirklicht werden.
Weiterhin wird bei dem Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 2 eine Straßenmarkierungserfassung lediglich dann durchgeführt, wenn eine Straßenmarkierung mit einer Bedingung, die die vorbestimmte Referenz erfüllt, innerhalb des vorbestimmten Bereichs von dem gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs vorhanden ist, weshalb eine Erfassungsverarbeitung unter Verwendung der Bildabbildungseinrichtung lediglich zu dem erforderlichen Zeitpunkt (Zeitverlauf) durchgeführt wird, was eine Verringerung der Vorrichtungsverarbeitungslast während der Straßenmarkierungserfassung auf eine Minimum ermöglicht. Somit muss keine Bildverarbeitungssteuerungseinheit separat vorgesehen werden, und kann ein preisgünstiges System verwirklicht werden.
Weiterhin wird bei dem Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 3 der Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Straßenmarkierung durch Berechnung eines Abstands von einem vorbestimmten Messstartpunkt, der aus einer Vielzahl von auf der Straßenmarkierung vorgesehenen Messstartpunkten auf der Grundlage der Bedingung der erfassten Straßenmarkierung ausgewählt ist, zu dem Fahrzeug berechnet. Dadurch kann ein Teil der Straßenmarkierung in einer guten Bedingung (in einem guten Zustand) ausgewählt werden und als Startpunkt für die Abstandsmessung verwendet werden, was eine Verbesserung der Genauigkeit der Abstandsmessung ermöglicht.
Weiterhin wird bei dem Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 4 eine Erfassung an bzw. bezüglich einer Straßenmarkierung auf einer Fahrstreifengrenzlinie, die an einem Verbindungspunkt zwischen einer Hauptstraße und einer Zugangsstraße eines Schnellwegs positioniert ist, aus den Straßenmarkierungen durchgeführt, die auf der von dem Fahrzeug befahrenen Straßenoberfläche gebildet sind, weshalb Straßenmarkierungen an Fahrstreifengrenzlinien (Spurgrenzlinien), bei denen es wahrscheinlich ist, dass diese aufgrund von Abpellen der Farbe in Doppellinien unterteilt sind, öfter erfasst werden können. Als Ergebnis können verschiedene Dienste, die dieses Erfassungsergebnis anwenden, wie eine Fahrassistenz, Informationsbereitstellung usw. bereitgestellt werden.
Weiterhin werden bei dem Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß Patentanspruch 5, wenn Doppellinien, die parallel zueinander über eine vorbestimmte Lücke verlaufen, als Ergebnis des aufgenommenen Bildes als auf die Straßenoberfläche gebildet erkannt werden und keine Straßenmarkierungen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von dem gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs gebildet sind, die erkannten Doppellinien als Teil einer oder vollständig als eine Straßenmarkierung erkannt werden, die Linien enthält, die in Längsrichtung unterteilt sind, weshalb selbst dann, wenn eine Straßenmarkierung, die in Doppellinien aufgrund von Abpellen der Farbe usw. unterteilt worden ist, als korrekter Typ der Straßenmarkierung erfasst werden kann. Dementsprechend kann die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Steuerungssystem der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
3 zeigt eine Ansicht eines Speicherbereichs einer Straßenmarkierungs-DB (Datenbank) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
4 zeigt eine veranschaulichende Ansicht von Verschleißmustern, die bei der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, insbesondere die Verschleißmuster einer Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" ("pedestrian crossing ahead"),
5 zeigt eine veranschaulichende Ansicht von Verschleißmustern, die bei der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, insbesondere die Verschleißmuster einer Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus",
6 zeigt eine Überkopfansicht, die ein Fahrzeug während einer Bildaufnahme einer Straßenmarkierung veranschaulicht,
7 eine Seitenansicht, die ein Fahrzeug während einer Bildaufnahme einer Straßenmarkierung veranschaulicht,
8 zeigt ein Musterdiagramm, das ein durch eine hintere Kamera des Fahrzeugs in den Zustand gemäß 6 und 7 aufgenommenes Bild veranschaulicht,
9 ein Musterdiagramm, das ein Verfahren zur Berechnung eines Abstands von dem Fahrzeug zu einem Steuerungssubjekt veranschaulicht, wenn eine Straßenmarkierung durch die hintere Kamera des Fahrzeugs aufgenommen wird,
10 zeigt ein Flussdiagramm eines Fahrunterstützungsverarbeitungsprogramms der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
11 zeigt eine Überkopfansicht, die einen Fall veranschaulicht, in dem eine Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" mit einem Verschleißmuster, das speziell als Muster 4 klassifiziert ist, in der Umgebung des Fahrzeugs gebildet ist,
12 zeigt eine Überkopfansicht, die einen Fall veranschaulicht, in dem eine Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" mit einem Verschleißmuster, das speziell als Muster 8 klassifiziert ist, in der Umgebung des Fahrzeugs gebildet ist,
13 zeigt eine veranschaulichende Ansicht, die Verschleißmuster einer Straßenmarkierung "dicke unterbrochene Linie" veranschaulicht, die bei einer Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
14 zeigt ein Flussdiagramm eines Fahrunterstützungsverarbeitungsprogramms bei der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
15 zeigt eine Überkopfansicht, die einen Fall veranschaulicht, in dem eine Straßenmarkierung "dicke unterbrochene Linie" mit einem als Muster 4 klassifizierten Verschleißmuster vor dem Fahrzeug gebildet ist,
16 zeigt eine Überkopfansicht, die einen Fall veranschaulicht, in dem eine Straßenmarkierung "dicke unterbrochene Linie" mit einem als Muster 5 klassifizierten Verschleißmuster in der Umgebung des Fahrzeugs gebildet ist, und
17 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
BESTE ARTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend ist eine Fahrunterstützungsvorrichtung, die ein Straßenmarkierungserkennungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, ausführlich auf der Grundlage von ersten bis dritten Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Zunächst ist der Aufbau (Struktur) einer Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1 in groben Zügen beschrieben. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine hintere Kamera (Bildabbildungsvorrichtung) 3, eine Navigationsvorrichtung 4, eine Fahrzeug-ECU 5 usw. auf, die alle in Bezug auf ein Fahrzeug 2 angeordnet sind.
Die hintere Kamera 3 wendet beispielsweise ein Festkörperbildabbildungselement wie ein CCD an und ist nahe an der oberen Mitte eines Nummernschildes, das an der Rückseite des Fahrzeugs 2 angebracht ist, derart angebracht, dass die Sichtlinienrichtung (Blickrichtung) 45° abwärts vom Horizont zeigt. Während des Parkens nimmt die hintere Kamera 3 ein Bild von dem rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs auf, die in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 2 liegt, und das aufgenommene Bild (das nachstehend als BGM-Bild (Rückwärtsführungsüberwachungsbild, back guide monitor image) bezeichnet ist) wird auf einer Flüssigkristallanzeige 7 der Navigationsvorrichtung angezeigt. Demgegenüber werden während des normalen Fahrens Bilder von Straßenmarkierungen, wie Stopplinien, Fußgängerüberwege und Geschwindigkeitsbeschränkungen, die auf der Straßenoberfläche um das Fahrzeug 2 gebildet sind, aufgenommen, wie es nachstehend beschrieben ist. Der Abstand von dem Fahrzeug 2 zu einem Steuerungssubjekt, das als Subjekt einer Fahrführung oder Fahrsteuerung dient, wie eine Stopplinie, eine Kreuzung oder ein Kurveneingang wird indirekt auf der Grundlage des aufgenommenen Straßenmarkierungsbildes berechnet.
Weiterhin weist die Navigationsvorrichtung 4 eine Navigations-ECU (elektronische Steuerungseinheit) 6, die Flüssigkeitsanzeige 7, die an einer Mittelkonsole oder einer Armaturenbrettoberfläche im Innenraum des Fahrzeugs 2 zur Anzeige einer Karte oder einer vorgeschlagenen Route zu einem Zielort angebracht ist, einen Lautsprecher 8 zur Ausgabe von Audioführung in Bezug auf die Routenführung, eine Einheit zur Erfassung des gegenwärtigen Ortes (Einrichtung zur Erfassung des gegenwärtigen Ortes) 9 zur Identifizierung des gegenwärtigen Ortes und der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 2 auf einer Karte, eine Datenaufzeichnungseinheit 10 zum Speichern von Kartendaten zur Anzeige einer Karte und Informationen in Bezug auf die Typen und Positionen von auf der Straßenoberfläche gebildeten Straßenmarkierungen und eine Kommunikationsvorrichtung 13 zur Kommunikation mit einem Informationszentrum oder dergleichen auf.
Die Navigations-ECU (Straßenmarkierungserfassungseinrichtung, Markierungsinformationsextraktionseinrichtung, Markierungsbedingungsbestimmungseinrichtung, Abstandsberechnungseinrichtung) 6 ist eine elektronische Steuerungseinheit, die eine normale Routensuche und eine Routenführungsverarbeitung, eine Erfassungsverarbeitung zur Erfassung einer auf der Oberfläche der von dem Fahrzeug 2 befahrenen Straße gebildeten Straßenmarkierung anhand von durch die hintere Kamera 3 aufgenommen Bildern, eine Berechnungsverarbeitung zur indirekten Berechnung eines Abstands von dem Fahrzeug 2 zu einem Steuerungsobjekt wie einer Stopplinie, einer Kreuzung oder einem Kurveneingang anhand der erfassten Straßenmarkierung, eine Fahrsteuerungsanweisungsverarbeitung und Routenführungsverarbeitung in Bezug auf das Fahrzeug 2 auf der Grundlage des berechneten Abstands usw. durchführt. Es sei bemerkt, dass der Aufbau (die Struktur) der Navigations-ECU 6 nachstehend ausführlich beschrieben ist.
Die Fahrzeug-ECU 5 ist eine elektronische Steuerungseinheit des Fahrzeugs 2 zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine, eines Getriebes, eines Fahrpedals (Beschleuniger, accelerator), einer Bremse usw., mit der ein Bremsbetätigungsglied 11 und ein Beschleunigungsbetätigungsglied (Fahrpedalbetätigungsglied) 12 verbunden sind. Die Navigations-ECU 6 sendet ein Steuerungssignal zu dem Bremsbetätigungsglied 11 und zu dem Beschleunigungsbetätigungsglied 12 über die Fahrzeug-ECU 5, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wodurch eine Steuerungskraft automatisch beaufschlagt wird, um den Bremsdruck oder die in die Brennkraftmaschine eingelassene Luftmenge variiert wird.
Nachstehend ist ein Aufbau in Bezug auf das Steuerungssystem der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf der Grundlage von 2 beschrieben, wobei sich insbesondere auf die Navigationsvorrichtung 4 konzentriert wird. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuerungssystems der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Gemäß 2 ist das Steuerungssystem der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 im Wesentlichen durch die Navigationsvorrichtung 4 und die Fahrzeug-ECU 5 aufgebaut, wobei vorbestimmte periphere Vorrichtungen an jede Steuerungseinrichtung angeschlossen sind.
Nachstehend ist jedes strukturelle Element der Navigationsvorrichtung 4 beschrieben. Die Einheit zur Erfassung des gegenwärtigen Orts 9 weist ein GPS 31, ein Magnetfeldsensor 32, einen Kreiselsensor 33, einen Lenksensor 34, einen Abstandssensor 35, eine (in der Zeichnung nicht gezeigte) Höhenmesseinrichtung usw. auf und ist in der Lage, die gegenwärtige Position des Fahrzeugs, die gegenwärtige Richtung des Fahrzeugs, den Fahrabstand zu einem vorbestimmten Punkt usw. zu erfassen.
Genauer erfasst das GPS 31 den gegenwärtigen Ort und die gegenwärtige Zeit des Fahrzeugs auf der Erde durch Empfang von einem künstlichen Satelliten ausgesendeten Funkwellen, wobei der Magnetfeldsensor 32 die Richtung des Fahrzeugs durch Messung von Geomagnetismus erfasst.
Der Kreiselsensor 33 erfasst den Querwinkel des Fahrzeugs. Dabei können ein Gasratenkreisel (gas rate gyro), ein Vibrationskreisel oder ein anderer Kreisel als Kreiselsensor 33 beispielsweise verwendet werden. Weiterhin kann die Richtung des Fahrzeugs durch Integrieren des durch den Kreiselsensor 33 erfassten Querwinkels erfasst werden.
Der Lenksensor 34 erfasst den Lenkwinkel des Fahrzeugs. Dabei können ein optischer Rotationssensor, der an dem Rotationsabschnitt eines (nicht gezeigten) Lenkrads angebracht ist, ein Rotationswiderstandssensor, ein an einem Fahrzeugrad angebrachter Winkelsensor oder ein anderer Sensor als Lenksensor 34 beispielsweise angewandt werden.
Weiterhin erfasst der Abstandssensor 35 eine Bewegungsgeschwindigkeit (eine kumulative Bewegungsdistanz) auf der Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitsimpulses, der von der Maschine jedes Mal erzeugt wird, wenn ein fester Abstand bzw. eine feste Distanz zurückgelegt wird.
Die Datenaufzeichnungseinheit 10 weist eine (nicht gezeigte) Festplatte, die als externe Speichervorrichtung und Speichermedium dient, und einen (nicht gezeigten) Aufzeichnungskopf auf, der ein Treiber (Antriebseinrichtung) zum Lesen eines auf der Festplatte aufgezeichneten vorbestimmten Programms, einer Karten-DB 41, die Informationen wie für eine Routenführung und Kartenanzeige erforderliche Kartendaten speichert, einer Straßenmarkierungs-DB (Markierungsbedingungsspeichereinrichtung, Markierungspositionsspeichereinrichtung) 42, die Informationen bezüglich von Straßenmarkierungen speichert, usw. und zum Schreiben vorbestimmter Daten auf die Festplatte ist. Es sei bemerkt, dass gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Festplatte als externe Speichervorrichtung und als Speichermedium der Datenaufzeichnungseinheit 10 verwendet wird, jedoch kann anstelle der Festplatte eine magnetische Scheibe wie eine flexible Scheibe als externe Speichervorrichtung verwendet werden. Weiterhin kann eine Speicherkarte, ein Magnetband, eine Magnettrommel, eine CD, eine MD, eine DVD, eine optische Disk, eine MO, eine IC-Karte, eine optische Karte usw. als die externe Speichervorrichtung verwendet werden.
Für die Routenführung und Kartenanzeige erforderliche verschiedene Informationen sind in der Karten-DB 41 aufgezeichnet, beispielsweise Kartendaten zur Anzeige einer Karte, Kreuzungsdaten in Bezug auf Kreuzungen, Knotendaten in Bezug auf Knotenpunkte, Straßenkarten in Bezug auf Straßen, Suchdaten zur Routensuche, Einrichtungsdaten in Bezug auf Einrichtungen bzw. Anlagen (facilities), Suchdaten zur Ortsuche usw. Weiterhin sind bei der Navigationsvorrichtung 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Typen von Straßenmarkierungen, die auf der Straßenoberfläche gebildet sind (beispielsweise eine Stopplinie, ein Fußgängerüberweg oder eine Geschwindigkeitsbegrenzung), Verschleißmuster, die die Verschleißbedingung (den Verschleißzustand) der die Straßenmarkierung formenden Farbe angibt, Identifikationsinformationen zur Identifizierung des Typs einer erfassten Straßenmarkierung und Koordinatendaten, die die Position der Straßenmarkierung auf einer Karte identifizieren, in der Straßenmarkierungs-DB 42 aufgezeichnet. Es sei bemerkt, dass die Straßenmarkierungs-DB 42 ausführlich unter Bezugnahme auf 3 beschrieben ist.
Die Navigations-ECU 6 weist eine CPU, die als Berechnungsvorrichtung und Steuerungsvorrichtung zur Durchführung einer Gesamtsteuerung der Navigationsvorrichtung 4 dient, und interne Speichervorrichtungen wie ein RAM, das als Arbeitsspeicher verwendet wird, wenn die CPU verschiedene Typen von Berechnungsverarbeitungen durchführt und das Routendaten und dergleichen während einer Routensuche speichert, sowie ein ROM auf, das ein Steuerungsprogramm, ein Routenführungsverarbeitungsprogramm zur Durchführung einer Routensuche zu einem Zielort und einer Routenführung entlang der vorgeschlagenen Route sowie ein Fahrunterstützungsverarbeitungsprogramm speichert, das nachstehend (vergleiche 10) beschrieben ist, und das den Abstand zu einem Steuerungsubjekt (einer Stopplinie, einer Kreuzung, einem Kurveneingang oder dergleichen) auf der Grundlage der durch die hintere Kamera 3 aufgenommenen Bilder berechnet und eine Fahrassistenz durchführt. Es sei bemerkt, dass ein Halbleiterspeicher, ein Magnetkern oder Ähnliches als RAM, ROM usw. verwendet wird. Weiterhin kann eine MPU oder dergleichen als die Berechnungsvorrichtung und Steuerungsvorrichtung anstelle der CPU verwendet werden.
Die Navigations-ECU 6 weist weiterhin eine GUI-Steuerungseinheit 51, eine Lokalisierungseinheit 52 und eine Routensuch-/Führungsverarbeitungseinheit 53 auf und führt verschiedene Typen von Steuerungen auf der Grundlage von Informationen durch, die aus der hinteren Kamera 3, der Einheit zur Erfassung des gegenwärtigen Ortes 9, der Datenaufzeichnungseinheit 10 und den verschiedenen peripheren Vorrichtungen erhalten werden.
Dabei veranlasst die GUI-Steuerungseinheit 51, dass die Flüssigkristallanzeige 7 ein geeignetes Kartenbild der Umgebung des Fahrzeugs auf der Grundlage der aus der Karten-DB 41 gelesenen Kartendaten und der von der Lokalisierungseinheit 52 erfassten gegenwärtigen Position des Fahrzeugs anzeigt, und wenn eine Routenführung erforderlich ist, überlagert die GUI-Steuerungseinheit 51 Piktogramme (Icons), Führungsbildschirme, vorgeschlagene Routen usw. auf das Kartenbild und veranlasst die Flüssigkristallanzeige 7 zur Anzeige des überlagerten Bildes.
Die Lokalisierungseinheit 52 erfasst die gegenwärtige absolute Position bzw. den gegenwärtigen absoluten Ort (Länge/Breite) des Fahrzeugs 7 auf der Grundlage verschiedener Informationen, die aus der Einheit zur Erfassung des gegenwärtigen Orts 9 zugeführt werden. Die Lokalisierungseinheit 52 bestimmt ebenfalls anhand des erfassten gegenwärtigen Orts und der in der Straßenmarkierungs-DB 42 gespeicherten Informationen, ob eine Straßenmarkierung in einer günstigen Bedingung, die eine vorbestimmte Referenz in Bezug auf den Zustand eines Farbenverschleißes erfüllt, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (30 m nach vorne bis 20 m nach hinten) des Fahrzeugs 2 existiert, und falls dem so ist, lädt sie das von der hinteren Kamera 3 aufgenommene Bild herunter und führt eine Analyseverarbeitung zur Erfassung und Erkennung der Straßenmarkierung auf der Straßenoberfläche durch. Die Lokalisierungseinheit 52 berechnet ebenfalls den Abstand zwischen der anhand des aufgenommenen Bildes erfassten Straßenmarkierung und dem Fahrzeug 2, berechnet den Abstand zu einem Steuerungssubjekt, das der Straßenmarkierung zugeordnet ist, von dem vorhergehend berechneten Abstand und führt eine Fahrsteuerung des Fahrzeugs 2 durch Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 und des Beschleunigungsbetätigungsglieds 12 entsprechend dem berechneten Abstand durch oder führt eine Fahrführung unter Verwendung der Flüssigkristallanzeige 7 und des Lautsprechers 8 durch.
Wenn ein Zielort eingestellt worden ist, führt die Routensuch-/-Führungsverarbeitungseinheit 53 eine Routensuche von dem gegenwärtigen Ort zu dem Zielort auf der Grundlage der in der Datenaufzeichnungseinheit 10 gespeicherten Knotenpunktdaten und Suchdaten durch und verwendet die Flüssigkristallanzeige 7 und den Lautsprecher 8 zur Durchführung einer Routenführung entsprechend der eingestellten festgelegten Route.
Verschiedene periphere Vorrichtungen wie die Flüssigkristallanzeige 7, der Lautsprecher 8 und die Kommunikationsvorrichtung 13 sind elektrisch mit der Navigations-ECU 6 verbunden.
Die Flüssigkristallanzeige 7 zeigt eine Bedienungsführung, ein Bedienungsmenü, eine Hauptführung (key guidance), eine festgelegte Route von dem gegenwärtigen Ort zu dem Zielort, Führungsinformationen entlang der festgelegten Route, Verkehrsinformationen, Nachrichten, Wettervorhersagen, Zeit, Post, Fernsehprogramme, die von der hinteren Kammer 3 aufgenommenen BGM-Bilder usw. an. Es sei bemerkt, dass anstelle der Flüssigkristallanzeige 7 eine CRT-(Katodenstrahlröhren-) Anzeige, eine Plasmaanzeige oder eine andere Anzeige verwendet werden kann. Alternativ dazu kann eine Hologrammvorrichtung oder dergleichen verwendet werden, die Hologramme auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert.
Der Lautsprecher 8 gibt Audioführung zur Führung der Fahrt entlang der festgelegten Route auf der Grundlage einer Anweisung aus der Navigations-ECU 6 aus. Dabei umfasst die Audioführung beispielsweise "an der Kreuzung in 200 Metern rechts abbiegen", "Autobahn Nr. xx ist verstopft" usw. Eine synthetisierte Stimme, verschiedene Geräuscheffekte und verschiedene Typen von Führungsinformationen, die auf einem Band oder in einem Speicher vorab aufgezeichnet sind, können als Geräusch (Sound) aus dem Lautsprecher 8 ausgegeben werden. Weiterhin wird bei der Navigationsvorrichtung 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Fahrführung in Bezug auf das Steuerungssubjekt (beispielsweise eine Warnung, dass eine Stopplinie sich nähert oder dergleichen) durch die Flüssigkristallanzeige 7 und den Lautsprecher 8 ausgeführt, wenn der Abstand von dem Fahrzeug zu dem Steuerungssubjekt einen vorbestimmten Abstand erreicht hat.
Die Kommunikationsvorrichtung 13 ist ein Signalempfänger (Funkempfänger, Funksignalempfänger, beacon receiver) zum Empfang verschiedener Arten von Verkehrsinformationen, wie Stauinformationen, Beschränkungsinformationen, Parkrauminformationen, Verkehrsunfallinformationen und Dienstbereichsverstopfungsinformationen aus einem Informationszentrum, beispielsweise einem VICS-Zentrum (eingetragene Marke: Vehicle Information and Communication System) oder dergleichen, über eine Signalvorrichtung (Funkvorrichtung, Funksignalvorrichtung, beacon device), eine optische Signalvorrichtung oder dergleichen, die auf der Straßenseite angeordnet sind, in der Form eines Funkwellensignals (radio wave beacon), eines optischen Signals (optical beacon) oder dergleichen. Eine Netzwerkvorrichtung, die eine Kommunikation in einem Kommunikationssystem wie einem Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise einem LAN, WAN, Intranet, Mobiltelefonnetzwerk, Telefonnetzwerk, öffentliches Kommunikationsnetzwerk, privates Kommunikationsnetzwerk oder dem Internet ermöglicht, kann als die Kommunikationsvorrichtung 13 verwendet werden. Weiterhin weist die Kommunikationsvorrichtung 13 einen UkW- bzw. FM-Empfänger zum Empfang von zusätzlich zu den Informationen aus den vorstehend beschriebenen Informationszentrum UKW bzw. FM-Multiplexinformationen wie Nachrichten, Wettervorhersagen usw. über eine UKW- bzw. FM-Sendestation in der Form einer UKW- bzw. FM-Multiplexsendung. Es sei bemerkt, dass der Signalempfänger (Beacon-Empfänger) und der UKW- bzw. FM-Empfänger integriert sind und als VICS-Empfänger vorgesehen sind, jedoch müssen diese nicht getrennt vorgesehen sein. Die Navigationsvorrichtung 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verbindet sich ebenfalls über die Kommunikationsvorrichtung 13 mit dem Informationszentrum und aktualisiert die in der Karten-DB 41 und der Straßenmarkierungs-DB 42 gespeicherten Informationen.
Nachstehend ist die Straßenmarkierungs-DB 42 der Straßenaufzeichnungseinheit 10, die Informationen in Bezug auf Straßenmarkierungen speichert, auf der Grundlage von 3 beschrieben. 3 zeigt eine Ansicht, die den Speicherbereich der Straßenmarkierungs-DB 42 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Wie es in 3 gezeigt ist, besteht der Speicherbereich der Straßenmarkierungs-DB 42 aus den Koordinaten (Position) der Straßenmarkierung auf den Kartendaten, dem Straßenmarkierungs-Typ, einem Verschleißmuster, das die Verschleißbedingung (den Verschleißzustand) der Farbe auf der Straßenmarkierung angibt, einem Steuerungssubjekt, das der Straßenmarkierung zugeordnet ist, und dem Abstand von einem Messstartpunkt der Straßenmarkierung zu dem Steuerungssubjekt (dem Messstartpunkt, der am nächsten zu dem Steuerungssubjekt liegt, wenn eine Vielzahl von Messstartpunkten existieren).
Nachstehend sind die Verschleißmuster einer Straßenmarkierung, die in der Straßenmarkierungs-DB gespeichert sind, unter Verwendung von 4 und 5 beschrieben. 4 und 5 zeigen veranschaulichende Ansichten von Verschleißmustern, die in der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, insbesondere die Verschleißmuster einer Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" 60.
Wie es in 4 und 5 gezeigt ist, sind insgesamt acht Verschleißmuster für die Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" 60 in der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gespeichert, wobei diese Muster auf der Grundlage der Position und des Ausmaßes des Verschleißes klassifiziert sind.
Beispielsweise sind Straßenmarkierungen mit im Wesentlichen keinem Farbverschleiß und einer klar abgegrenzten Gesamtform in einem Muster 1 klassifiziert. Straßenmarkierungen mit einem verschlissenen Teil 61, in dem die Farbe weg verschlissen worden ist, oder dünn verschlissen worden ist, jedoch die äußere Form verbleibt, sind in einem Muster 2 klassifiziert. Straßenmarkierungen mit einem verschlissen Teil 61, bei dem die Farbe auf der in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs nahen (vorderen) Seite weg oder dünn verschlissen worden ist, sind in ein Muster 3 klassifiziert. Straßenmarkierungen mit einem verschlissenen Teil 61, bei dem die Farbe auf der in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs fernen Seite weg oder dünn verschlissen worden ist, sind in ein Muster 4 klassifiziert.
Straßenmarkierungen mit einem verschlissenen Teil 61, bei dem die Farbe in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs linken Seite weg oder dünn verschlissen worden ist, sind in ein Muster 5 klassifiziert. Straßenmarkierungen mit einem verschlissenen Teil 61, bei dem die Farbe auf der in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs rechten Seite weg oder dünn verschlissen worden ist, sind in ein Muster 6 klassifiziert. Straßenmarkierungen, bei denen ein Teil der Farbe aufgrund eines durch einen Gully, eine Straßenrinne oder dergleichen verursachten Hindernisses 62 fehlt, sind in ein Muster 7 klassifiziert. Straßenmarkierungen, die eine undefinierte äußere Form aufgrund des Fehlens von Farbe oder aufgrund von dünner Farbe aufweisen, sind in ein Muster 8 klassifiziert.
Jedes Verschleißmuster ist mit Messstartpunkten 60A bis 60D an unterschiedlichen Positionen der Straßenmarkierung 60 gesetzt bzw. eingestellt. Dabei sind die Messstartpunkte 60A bis 60D an den Eckenabschnitten und spitzen Endabschnitten der Linien (Grenzlinien) vorgesehen, die die Straßenmarkierung 60 bilden, wobei, wie es nachstehend beschrieben ist, bei Berechnung des Abstands von dem Fahrzeug 2 zu der Straßenmarkierung der Abstand von dem Fahrzeug 2 zu dem Messstartpunkt berechnet wird, der am weitesten in Bewegungsrichtung nach vorne liegt (der Messstartpunkt 60A in dem Fall der Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" in 4 und 5). Der Abstand wird dann als der Abstand von dem Fahrzeug 2 zu der Straßenmarkierung verwendet.
Dabei sind die Messstartpunkte 60A bis 60D an vier Stellen in Bezug auf die Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" 60 definiert, jedoch wird zur Verbesserung der Genauigkeit der Abstandsmessung in den jeweiligen Verschleißmustern eine Voreinstellung derart durchgeführt, dass lediglich die Messstartpunkte an Bereichen mit weniger Verschleiß von den Messstartpunkten 60A bis 60D als Messstartpunkte verwendet werden. Beispielsweise sind in dem Muster 1 alle Messstartpunkte 60A bis 60D als verwendbare Messstartpunkte eingestellt. In dem Muster 2 sind lediglich die Messstartpunkte 60A und 60B, die anhand der Grenzlinien erfasst werden können, als die verwendbaren Messstartpunkte eingestellt. In dem Muster 3 sind lediglich die Messstartpunkte 60A, 60C, die anhand der Grenzlinien erfasst werden können, als die verwendbaren Messstartpunkte eingestellt. In dem Muster 4 sind lediglich die Messstartpunkte 60B und 60D, die anhand der Grenzlinien erfasst werden können, als die verwendbaren Messstartpunkte eingestellt. In dem Muster 5 sind lediglich die Messstartpunkte 60A und 60B, die anhand der Grenzlinien erfasst werden können, als die verwendbaren Messstartpunkte eingestellt. In dem Muster 6 sind lediglich die Messstarpunkte 60A und 60B, die anhand der Grenzlinien erfasst werden können, als die verwendbaren Messstartpunkte eingestellt. In dem Muster 7 sind lediglich die Messstartpunkte 60A und 60B, die anhand der Grenzlinien erfasst werden können, als die verwendbaren Messstartpunkte eingestellt. In dem Muster 8 sind keine verwendbaren Messstartpunkte gesetzt.
Wie es nachstehend beschreiben ist, liest die Navigations-ECU 6 das Verschleißmuster der Erfassungssubjekt-Straßenmarkierung aus der Straßenmarkierungs-DB 42, wählt einen Messstartpunkt aus den Messstartpunkten, die als verwendbare Startpunkte für die Abstandsmessung eingestellt sind, und berechnet den Abstand von dem Fahrzeug 2 zu dem Messstartpunkt, der am weitesten auf der Seite der Bewegungsrichtung vorne liegt (in dem Fall der Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" 60 in 4 und 5 der Messstartpunkt 60A) (S2, S8 in 10). Somit kann ein Teil der Straßenmarkierung mit wenig Verschleiß als der Abstandsmessstartpunkt verwendet werden, was eine Verbesserung der Genauigkeit der Abstandsmessung ermöglicht. Es sei bemerkt, dass eine spezifischere Beschreibung des Abstandsberechnungsverfahrens nachstehend angegeben ist.
Weiterhin wird bei der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Steuerung derart ausgeführt, dass die Straßenmarkierungserfassungsverarbeitung nicht an einer Straßenmarkierung durchgeführt wird, bei der die "äußere Form aufgrund fehlender oder dünner Farbe undefiniert ist", die in das Muster 8 klassifiziert ist. Auf diese Weise sind schwierig zu erfassende Straßenmarkierungen vorab als Erfassungssubjekte ausgeschlossen, was eine Verringerung des Erkennungsfehlerverhältnisses während der Straßenmarkierungserkennung sowie eine Verringerung der Verarbeitungslast der Navigations-ECU 6 ermöglicht, da lediglich die notwendige Verarbeitung durchgeführt werden muss.
Es sei bemerkt, dass gemäß 4 und 5 die Verschleißmuster einer Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" als Beispiel beschrieben sind, jedoch sind die Verschleißmuster 1 bis 8 in ähnlicher Weise für andere Straßenmarkierungen (beispielsweise "Stopplinie", "Pfeil", "Fußgängerüberweg" usw.) eingestellt, wobei die in der Straßenmarkierungs-DB 42 aufgezeichneten Straßenmarkierungen in eines der Verschleißmuster klassifiziert sind. Gleichermaßen sind Messstartpunkte für jedes Muster definiert, wobei eine Steuerung ausgeführt wird, um zu gewährleisten, dass die Straßenmarkierungserfassungsverarbeitung nicht an Straßenmarkierungen durchgeführt wird, die in das Muster 8 klassifiziert sind.
Nachstehend wird wieder zu 3 zurückgegangen, um weiter den Speicherbereich der Straßenmarkierungs-DB 42 zu beschreiben, wobei eine Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" des Verschleißmusters 2 an Koordinaten (x1, y1) in 3 beispielsweise gebildet ist, und eine Straßenmarkierung "Stopplinie" ist mit der Straßenmarkierung als Steuerungssubjekt 60 m voraus verknüpft. Weiter ist eine Straßenmarkierung "Pfeil" des Verschleißmusters 8 an Koordinaten (x2, y2) gebildet, und ist eine "Kreuzung (Kreuzungsknoten)" mit der Straßenmarkierung als Steuerungssubjekt 54 m voraus verknüpft. Weiterhin ist eine Straßenmarkierung "Geschwindigkeitsbegrenzung" mit dem Verschleißmuster 1 an Koordinaten (x3, y3) gebildet, und ist eine "Ecke (Eckenstartpunktknoten)" mit der Straßenmarkierung als ein Steuerungssubjekt 72 m voraus verknüpft. Weiterhin ist eine Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg" mit dem Verschleißmuster 3 an den Koordinaten (x4, y4) gebildet, und ist eine "Kreuzung (Kreuzungsknoten)" mit der Straßenmarkierung als ein Steuerungssubjekt 89 m voraus verknüpft.
Dabei dient das Steuerungssubjekt als Subjekt einer Fahrführung oder Fahrzeugsteuerung, wobei ein Knotenpunkt oder eine andere Straßenmarkierung innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts (beispielsweise zwischen 10 m und 200 m) der Bewegungsrichtung der Straße, auf der die Straßenmarkierung gebildet ist, als das Steuerungssubjekt verwendet wird. Wenn die hintere Kamera 3 ein Bild von einer der in der Straßenmarkierungs-DB 42 aufgezeichneten Straßenmarkierungen aufnimmt, berechnet die Navigations-ECU 6 den Abstand zu dem verknüpften Steuerungssubjekt indirekt anhand des aufgenommen Bildes, und wenn der Abstand einen vorbestimmten Abstand erreicht, führt die Navigation-ECU 6 eine Fahrsteuerung oder Fahrführung an dem Fahrzeug 2 durch.
Weiterhin unterscheidet sich der Inhalt der Fahrsteuerung oder Fahrführung, die an dem Fahrzeug 2 durchgeführt werden, entsprechend dem Typ des verknüpften Steuerungssubjekts. Wenn beispielsweise eine "Stopplinie" als das Steuerungssubjekt dient und der Abstand zu der Stopplinie 50 m erreicht, wird die Zeichenkette "Stopplinie nähert sich", was die Annäherung der Stopplinie angibt, auf der Flüssigkristallanzeige 7 angezeigt, oder es wird eine Audiowarnung, die "Stopplinie nähert sich" angibt, aus dem Lautsprecher 8 ausgegeben. Falls weiterhin keine Verlangsamung zu diesem Punkt durchgeführt wird, wird eine Verlangsamungssteuerung durch Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 durchgeführt, um das Fahrzeug 2 vor der Stopplinie zu stoppen.
Wenn weiterhin eine "Kreuzung" als das Steuerungssubjekt dient und der Abstand zu einem Knoten der entsprechenden Knoten 10 m erreicht, wird eine Routenführung entsprechend der eingestellten festgelegten Route durchgeführt. Beispielsweise wird eine Führungsanzeige, die eine Linksabbiegung angibt, auf der Flüssigkristallanzeige 7 angezeigt und wird eine Audioführung, die "an nächster Kreuzung links abbiegen" angibt, durch den Lautsprecher 8 ausgegeben. Es sei bemerkt, dass, wenn keine festgelegte Route eingestellt worden ist, keine besondere Führungsanzeige oder Audioführung ausgegeben wird.
Wenn weiterhin eine "Kurve" als das Steuerungssubjekt dient und der Abstand zu einem Knoten des Startpunkts der entsprechenden Kurve 50 m erreicht, werden eine Beschleunigungs- und Verlangsamungssteuerung durch Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 und des Beschleunigungsbetätigungsglieds 12 durchgeführt, um eine optimale Geschwindigkeit in Bezug auf den R der Kurve (beispielsweise 40 km/h bei R30) vor Eintritt in die Kurve zu erzielen, die in der Karten-DB 41 aufgezeichnet ist. Die Beschleunigungs- und Verlangsamungssteuerungen werden gleichermaßen während der Kurvenfahrt durch Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 und des Beschleunigungsbetätigungsglieds 12 durchgeführt, um eine optimale Geschwindigkeit zu erzielen.
Nachstehend ist unter Verwendung von 6 bis 9 ein Verfahren zur Berechnung des Abstands von dem Fahrzeug 2 zu einer Straßenmarkierung und des Abstands von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt, das mit der Straßenmarkierung verknüpft ist, wenn ein Bild der Straßenmarkierung durch die hintere Kamera 3 des Fahrzeugs 2 aufgenommen worden ist, unter Bezugnahme auf ein spezifisches Beispiel beschrieben.
In dem nachfolgenden spezifischen Beispiel wird angenommen, dass von den Straßenmarkierungen, die auf einer Straßenoberfläche 65 gebildet sind, über die das Fahrzeug 2 fährt, ein Bild der Straßenmarkierung "Fußgängerüberquerung voraus" 60 mit dem Verschleißmuster 1, mit der einer Stopplinienstraßenmarkierung 69 als das Steuerungssubjekt verknüpft ist, aufgenommen worden ist. 6 zeigt eine Draufsicht des Fahrzeugs 2 während der Bildaufnahme der Straßenmarkierung 60. 7 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs 2 während der Bildaufnahme der Straßenmarkierung 60. 8 zeigt ein Musterdiagramm, das ein durch die hintere Kamera 3 des Fahrzeugs 2 in dem Zustand gemäß 6 und 7 aufgenommenen Bildes 70 zeigt.
Wie es in 7 gezeigt ist, ist die hintere Kamera 3 derart angebracht, dass eine optische Achse L 45° in Abwärtsrichtung gegenüber dem Horizont orientiert ist, was der hinteren Kamera 3 ermöglicht, Bilder von dem rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs 2 in der Nähe der hinteren Stoßstange 71 aufzunehmen, wobei dessen Bildabbildungsbereich fest eingestellt ist. Dementsprechend kann der Abstand zu dem Objekt anhand der Bilddatenposition (genauer dem Pixel- bzw. Bildelementzählwert von der untersten Kante) in dem von der hinteren Kamera 3 aufgenommenen Bild berechnet werden, wie es in 8 gezeigt ist.
Dabei sind Messstartpunkte vorab an einer Vielzahl von Stellen an der Straßenmarkierung zur Messung des Abstandes zu dem Fahrzeug 2 definiert, wie es vorstehend beschrieben worden ist, wobei ein als Messstartpunkt zu verwendender Messstartpunkt entsprechend dem Verschleißmuster gesetzt wird (vergl. 4, 5).
In dem aufgenommenen Bild der Straßenmarkierung gemäß 8 kann ein Abstand D1 von dem Fahrzeug 2 zu dem Messstartpunkt anhand der Position des Messstartpunkts (genauer des Pixelzählwerts von der unteren Kante zu dem Messstartpunkt) berechnet werden. Dabei wird der Messstartpunkt der Vielzahl der Messstartpunkte, der in der Abstandsberechnung zu verwenden ist, für jede Straßenmarkierung bestimmt, wobei in der Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" 60 mit dem Verschleißmuster 1 gemäß 4 beispielsweise der Abstand zu dem Messstartpunkt 60A berechnet wird. Wenn jedoch der Messstartpunkt 60A aus irgendeinem Grund nicht identifiziert werden kann (wenn ein Teil der weißen Linie durch ein Hindernis wie Sand oder Wasser beispielsweise verdeckt ist), wird zunächst der Abstand zu dem Messstartpunkt 60B berechnet, woraufhin der Abstand zu dem Messstartpunkt 60A indirekt unter Verwendung des Abstandes zwischen dem Messstartpunkt 60A und des Messstarpunkts 60B berechnet wird. Wenn der Messstartpunkt 60B nicht identifiziert werden kann, wird der Messstartpunkt 60C verwendet, und wenn der Messstartpunkt 60C nicht identifiziert werden kann, wird der Messstartpunkt 60D verwendet.
Weiterhin sind in der Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" mit dem Verschleißmuster 4 gemäß 4 die Messstartpunkte 60B und 60D als Abstandsmessungsstartpunkte zu verwendende Messstartpunkte gesetzt, weshalb der Abstand zu dem Messstartpunkt 60B zunächst berechnet wird, woraufhin der Abstand zu dem Messstartpunkt 60A indirekt unter Verwendung des Abstands zwischen dem Messstartpunkt 60A und dem Messstartpunkt 60B berechnet wird. Wenn jedoch der Messstartpunkt 60B aus irgendeinem Grund nicht identifiziert werden kann (beispielsweise wenn ein Teil der weißen Linie durch ein Hindernis wie Sand oder Wasser verdeckt ist), wird der Messstartpunkt 60D verwendet. Es sei bemerkt, dass der Messstartpunkt der Vielzahl der Messstartpunkte, der in der Abstandsberechnung zu verwenden ist, gleichermaßen für andere Verschleißmuster und andere Straßenmarkierungen bestimmt wird.
Wenn der Abstand D1 von dem Fahrzeug 2 zu dem Messstartpunkt der Straßenmarkierung unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens berechnet worden ist, kann der Abstand von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt (vergl. 3), das mit der erfassten Straßenmarkierung verknüpft ist, auf der Grundlage davon berechnet werden. 9 zeigt ein Musterdiagramm, das ein Verfahren zur Berechnung des Abstands von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt veranschaulicht, wenn ein Bild der Straßenmarkierung durch die hintere Kamera 3 des Fahrzeugs 2 aufgenommen worden ist.
9 zeigt einen Fall, in dem die Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" 60 durch die hintere Kamera 3 des Fahrzeugs 2 erfasst worden ist. Die Straßenmarkierung "Stopplinie" mit einem Abstand D2 voraus ist mit der Straßenmarkierung 60 als das Steuerungssubjekt verknüpft.
In diesem Fall kann das Subtrahieren des Abstands D1 von dem Abstand D2 ein Abstand (D2 – D1) von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt an dem Punkt der Erfassung der Straßenmarkierung 60 berechnet werden. Weiterhin berechnet die Navigations-ECU 6 einen Fahrabstand (Fahrdistanz) S des Fahrzeugs 2 unter Verwendung des Abstandsensors 35 auf der Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitimpulses, der durch die Maschine jedes Mal nach Zurücklegen eines festen Abstands (einer festen Distanz) erzeugt wird. Durch das Subtrahieren des Fahrabstands S von dem Abstand (D2 – D1) von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungsobjekt kann ein Abstand (D2 – D1 – S) von dem fahrenden Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt berechnet werden. Durch Steuerung des Bremsbetätigungsglied 11 auf der Grundlage des berechneten Abstands (D2 – D1 – S) zu der Straßenmarkierung "Stopplinie" 69, kann der Bremsdruck derart justiert werden, dass das Fahrzeug 2 an der Stopplinie stoppt.
Durch die indirekte Berechnung des Abstands von einer von der hinteren Kamera 3 erfassten Straßenmarkierung zu einem voraus angeordneten Steuerungssubjekt kann, ohne direktes Erkennen des Steuerungssubjekts, der Abstand (D2 – D1 – S) zum dem Steuerungsobjekt genau an einer frühen Stufe berechnet werden. Dann können auf der Grundlage des genau berechneten Abstand (D2 – D1 – S) eine geeignete Fahrzeugsteuerung und eine in geeigneter Weise zeitlich abgepasste Fahrführung durchgeführt werden.
Nachstehend ist ein Fahrunterstützungsverarbeitungsprogramm, das durch die Navigations-ECU 6 der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ausgeführt wird, auf der Grundlage von 10 beschrieben. 10 zeigt ein Flussdiagramm des Fahrunterstützungsverarbeitungsprogramms in der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Dabei wird das Fahrunterstützungsverarbeitungsprogramm zur Erfassung einer Straßenmarkierung aus einem Bild verwendet, das durch die hintere Kamera 3 bei Fahren des Fahrzeugs 2 auf einer Straßenoberfläche aufgenommen wird, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Steuerungssubjekt anhand der erfassten Straßenmarkierung zu erfassen und eine Steuerung zur Unterstützung (Assistenz) des Fahrens eines Anwenders auf der Grundlage dieses Abstands durchzuführen. Es sei bemerkt, dass das Programm, das in dem Flussdiagramm gemäß 10 gezeigt ist und nachstehend beschrieben ist, in dem ROM oder RAM gespeichert ist, die in der Navigations-ECO 6 vorgesehen sind, und durch die CPU ausgeführt wird.
Während der Fahrtunterstützungsverarbeitung liest zunächst in Schritt (der nachstehend als S abgekürzt ist) 1 die Navigations-ECU 6 Informationen in Bezug auf Straßenmarkierungen, die um das Fahrzeug 2 herum positioniert sind (gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel 2000 m vor dem Fahrzeug 2 und 500 m hinter dem Fahrzeug 2) aus der Straßenmarkierung-Db 42 auf der Grundlage der gegenwärtigen Ortsinformationen des Fahrzeugs 2, die durch die Einheit zur Erfassung des gegenwärtigen Orts 9 erfasst werden, und der in der Straßenmarkierungs-DB 42 aufgezeigten Straßenmarkierungspositionsinformationen (vergl. 3).
Danach wird in S2 eine Bestimmung durchgeführt, ob unter den in S1 gelesenen Straßenmarkierungen eine Straßenmarkierung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 (30 Meter vor dem Fahrzeug 2 und 20 Meter hinter dem Fahrzeug 2) vorhanden ist. Wenn bestimmt wird, dass eine innerhalb des vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 positionierte Straßenmarkierung vorhanden ist (S2: Ja), geht die Routine zu S3 voran, in dem das Verschleißmuster der innerhalb des vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 positionierten Straßenmarkierung aus der Straßenmarkierungs-DB 42 gelesen wird. Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass eine innerhalb des vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 positionierte Straßenmarkierung nicht vorhanden ist (S3: Nein), geht die Routine zu Schritt S1 über, in dem die Straßenmarkierungsinformationen erneut auf der Grundlage des gegenwärtigen Orts gelesen werden. Es sei bemerkt, dass S3 der Verarbeitung der Markierungsinformationsextrahierungseinrichtung entspricht.
Dann wird in S4 eine Bestimmung durchgeführt, ob das in S3 gelesene Verschleißmuster ein Verschleißmuster ist oder nicht, das eine Erfassung durch die Kamera 3 unterzogen worden ist. Dabei sind in der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel acht Mustertypen – Muster 1 bis Muster 8 – als Verschleißmuster vorgesehen (vergl. 4 und 5). Straßenmarkierungen, die in die Verschleißmuster 1 bis 7 klassifiziert sind, sind Straßenmarkierungen, die zumindest durch Navigations-ECU 6 erkannt werden können, selbst wenn ein Teil von dessen Farbe weg verschlissen worden ist, weshalb diese Straßenmarkierungen als Straßenmarkierungen bestimmt werden, die der Erfassung durch die hintere Kamera 3 unterzogen werden.
Demgegenüber sind Straßenmarkierungen, die in das Verschleißmuster 8 klassifiziert sind, schwierig zu erkennen, da deren äußere Form aufgrund des Verschleißes nicht korrekt erfasst werden kann, weshalb diese Straßenmarkierungen als Straßenmarkierungen bestimmt werden, die nicht einer Erfassung durch die hintere Kamera 3 unterzogen werden. Es sei bemerkt, dass S4 der Verarbeitung der Markierungsbedingungsbestimmungsvorrichtung entspricht.
Wenn bestimmt wird, dass das Verschleißmuster der Erfassung durch die hintere Kamera 3 unterzogen wird (Muster 1 bis Muster 7 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel), geht die Routine zu S5 über, in dem eine Straßenmarkierungsbilderkennungsverarbeitung durchgeführt wird. Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass das Verschleißmuster der Erfassung durch die hintere Kamera 3 nicht zu unterziehen ist (des Muster 8 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel) (S4: Nein), geht die Routine zu Schritt S1 zurück, woraufhin die Straßenmarkierungsinformationen auf der Grundlage des gegenwärtigen Orts erneut ausgelesen werden. Dabei zeigt 11 ein Musterdiagramm, das einen Fall veranschaulicht, in dem die Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" 60 mit einem Verschleißmuster, das speziell als das Muster 4 klassifiziert ist, in der Umgebung des Fahrzeugs 2 gebildet ist. In diesem Fall wird die Bilderkennungsverarbeitung der Straßenmarkierung 60 anhand bzw. aus dem von der hinteren Kammer 3 aufgenommene Bild durchgeführt. 12 zeigt ein Musterdiagramm, das einen Fall veranschaulicht, in dem die Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" mit einem speziell als Muster 8 klassifizierten Verschleißmuster in der Umgebung des Fahrzeugs 2 gebildet ist. In diesem Fall wird keine Bilderkennungsverarbeitung der Straßenmarkierung 60 aus dem von der hinteren Kammer 3 aufgenommenen Bild durchgeführt.
In der Straßenmarkierungsbilderkennungsverarbeitung von S5 wird ein Bild der Umgebung an der Hinterseite des Fahrzeugs 2, das durch die hintere Kamera 3 aufgenommen wird, heruntergeladen und wird einer Analyseverarbeitung unterzogen, um die Grenzlinien und die Messstartpunkte der Straßenmarkierung zu identifizieren, die auf der von dem Fahrzeug befahrenen Straßenoberfläche gebildet sind, und um den Typ der erfassten Straßenmarkierung zu bestimmen.
Genauer wird zunächst das von der hinteren Kamera 3 aufgenommene Bild unter Verwendung einer analogen Kommunikationseinrichtung wie NTSC oder einer digitalen Kommunikationseinrichtung wie i-Link zugeführt und in ein digitales Bildformat wie JPEG oder MPEG umgewandelt. Danach wird unter Verwendung der Tatsache, dass Straßenmarkierungen typischer Weise mit weißen Linien oder gelben Linien gemalt sind, die Straßenoberfläche, auf der die aufgenommene Straßenmarkierung gezeichnet ist und die umgebende Straßenoberfläche einer Luminanzkorrektur auf der Grundlage der Luminanzdifferenz dazwischen unterzogen. Danach wird eine Binarisierungsverarbeitung zum Trennen der betreffenden Straßenmarkierung von dem Bild, eine geometrische Verarbeitung zur Korrektur einer Verzehrung, eine Glättungsverarbeitung zur Entfernung von Störungen aus dem Bild usw. durchgeführt, um die Grenzlinien zwischen der Straßenmarkierung und der umgebenen Straßenoberfläche und die Messstartpunkte zu erfassen.
Der Typ der erfassten Straßenmarkierung wird dann anhand der Anordnung der erfassten Grenzlinien und identifizierten Messstartpunkten identifiziert, woraufhin eine Bestimmung durchgeführt wird, ob der identifizierte Straßenmarkierungstyp mit dem Typ der Straßenmarkierung übereinstimmt, von dem in S2 bestimmt worden ist, dass dieser innerhalb des vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs existiert.
In S6 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die Straßenmarkierung durch die Bilderkennungsverarbeitung von S5 erkannt worden ist oder nicht, und, falls bestimmt worden ist, dass die Straßenmarkierung erkannt worden ist (S6: Ja), oder anders ausgedrückt, falls bestimmt wird, dass eine Straßenmarkierung in dem aufgenommenen Bild erfasst worden ist und die erfasste Straßenmarkierung mit dem Typ der Straßenmarkierung übereinstimmt, von dem in S2 bestimmt worden ist, dass dieser in der Umgebung des Fahrzeugs positioniert ist, geht die Routine zu S7 über. Falls demgegenüber bestimmt wird, dass die Straßenmarkierung nicht erkannt worden ist, (S6: Nein), oder, anders ausgedrückt, falls bestimmt wird, dass keine Straßenmarkierung in dem aufgenommenen Bild erfasst worden ist oder die erfasste Straßenmarkierung nicht mit dem Typ der Straßenmarkierung übereinstimmt, von dem in S2 bestimmt worden ist, dass dieser in der Umgebung des Fahrzeugs positioniert ist, geht die Routine zu S1 zurück, in dem die Straßenmarkierungsinformationen erneut auf der Grundlage des gegenwärtigen Orts gelesen werden. Es sei bemerkt, dass S1 bis S6 der Verarbeitung einer Straßenmarkierungserfassungsvorrichtung entsprechen.
Danach wird in S7 eine Erfassungsverarbeitung zur Erfassung der Messstartpunkte der von der hinteren Kamera 3 aufgenommenen Straßenmarkierung aus dem in S3 gelesenen Verschleißmuster der Straßenmarkierung und dem der Bildverarbeitung in S5 unterzogenen aufgenommenen Bild durchgeführt.
Beispielsweise wird, wie es in 6 gezeigt ist, wenn die in das Verschleißmuster 1 klassifizierte Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" als die in der Umgebung des Fahrzeugs 2 positionierte Straßenmarkierung erkannt wird, der Messstartpunkt 60A anfänglich als Startpunkt für die Abstandsmessung ausgewählt und auf der Grundlage der Linien der Straßenmarkierung erfasst. Falls der Messstartpunkt 60A auf Grund eines Hindernisses wie Sand oder Wasser nicht erfasst werden kann, wird ein anderer Messstartpunkt in der Rangfolge 60B, 60C und 60D ausgewählt und erfasst.
Weiterhin wird, wie es in 11 gezeigt ist, wenn die in das Verschleißmuster 4 klassifizierte Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" als die in der Umgebung des Fahrzeugs 2 positionierte Straßenmarkierung erkannt wird, der Messstartpunkt 60B anfänglich als Startpunkt für die Abstandsmessung ausgewählt und auf der Grundlage der Linien der Straßenmarkierung erfasst. Falls der Messstartpunkt 60B auf Grund eines Hindernisses wie Sand oder Wasser nicht erfasst werden kann, wird der Messstartpunkt 60D ausgewählt und erfasst.
In S8 wird der Abstand zwischen der in S3 erfassten Straßenmarkierung und im Fahrzeug 2 berechnet. Genauer wird der Abstand zwischen dem Fahrzeug 2 und dem Messstartpunkt von der Position (insbesondere dem Pixel- bzw. Bildelementzählwert von der untere Kante zu dem Messstartpunkt) des in S7 erfassten Messstartpunkts innerhalb des aufgenommen Bildes der Straßenmarkierung berechnet (vergl. 8). Es sei bemerkt, dass S7 und S8 der Verarbeitung der Abstandsberechnungseinrichtung entsprechen.
Danach wird in S9 der Abstand (D2 – D1) von dem Fahrzeug 2 zu dem mit der erfassten Straßenmarkierung verknüpften Steuerungssubjekt anhand des Abstandes D1 zwischen dem Fahrzeug 2 und dem Messstartpunkt, der in S8 berechnet worden ist, und dem Abstand D2 (der Wert von D2 ist vorab in der Straßenmarkierung-DB 42 gespeichert, vergl. 3) zu dem mit der erfassten Straßenmarkierung verknüpften Steuerungssubjekt berechnet (vergl. 9).
Danach wird in S10 der Fahrabstand bzw. zurückgelegte Abstand S des Fahrzeugs 2 von dem Straßenmarkierungserfassungsort durch den Abstandssensor 35 auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitsimpulses berechnet, der von der Maschine jedes Mal erzeugt wird, wenn ein fester Abstand zurückgelegt worden ist, und auf der Grundlage des in S6 berechneten Abstands (D2 – D1) von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt wird der Restabstand (D2 – D1 – S) von dem fahrenden Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt berechnet (vergl. 9).
In S11 wird eine Bestimmung auf der Grundlage des in S10 berechneten Restabstands (D2 – D1 – S) zu dem Steuerungssubjekt durchgeführt, ob das Fahrzeug 2 einen Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht hat, die für jeden Steuerungssubjekttyp eingestellt ist. Wenn beispielsweise das Steuerungssubjekt eine Straßenmarkierung "Stopplinie" ist, wird bestimmt, dass den Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht worden ist, wenn der Restabstand nicht größer als 50 m ist. Wenn weiterhin das Steuerungssubjekt eine Straßenmarkierung "Kreuzung" ist, wird bestimmt, dass den Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht worden ist, wenn der Restabstand 10 m erreicht. Wenn weiterhin das Steuerungssubjekt eine Straßenmarkierung "Kurve" ist, wird bestimmt, dass den Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht worden ist, wenn der Restabstand nicht größer als 50 m ist.
Wenn bestimmt worden ist, dass das Fahrzeug 2 den Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht hat (S11: Ja), wird auf der Grundlage der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit, des Vorhandenseins eines eingestellten Zielorts usw. eine Bestimmung durchgeführt, ob eine Fahrführung zu dem Steuerungssubjekt oder eine Fahrsteuerung des Fahrzeugs 2 erforderlich ist oder nicht (S12). Dabei wird in der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn eine "Stopplinie" als das Steuerungssubjekt dient und der Abstand zu der Stopplinie 50 m erreicht, die Zeichenkette "Stopplinie nähert sich", die angibt, dass die Stopplinie näher kommt, auf der Flüssigkristallanzeige 7 angezeigt oder es wird eine Audiowarnung mit demselben Inhalt aus dem Lautsprecher 8 ausgegeben. Falls zu diesem Punkt keine Verlangsamung durchgeführt wird, wird eine Verlangsamungssteuerung durch Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 zum Stoppen des Fahrzeugs 2 vor der Stopplinie durchgeführt.
Wenn weiterhin eine "Kreuzung" als das Steuerungssubjekt dient und der Abstand zu dem Knoten der entsprechenden Kreuzung 10 m erreicht, wird eine Routenführung entsprechend der eingestellten festgelegten Route durchgeführt. Beispielsweise wird eine Führungsanzeige, die eine Linksabbiegung angibt, auf der Flüssigkristallanzeige 7 angezeigt, und wird eine Audioführung aus dem Lautsprecher 8 ausgegeben, die "an der nächsten Kreuzung links abbiegen" besagt.
Wenn weiterhin eine "Kurve" als das Steuerungssubjekt dient und der Abstand zu dem Knoten der entsprechenden Kurve 50 m erreicht, werden Beschleunigungs- und Verlangsamungssteuerungen durch Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 und des Beschleunigungsbetätigungsglieds 12 durchgeführt, um eine optimale Geschwindigkeit (beispielsweise 40 km/h bei R30) in Bezug auf den R der Kurve, der in der Karten-DB 41 aufgezeichnet ist, vor Eintritt in die Kurve zu erzielen.
Somit wird, falls das Fahrzeug 2 beispielsweise bereits mit der optimalen Geschwindigkeit fährt, wenn eine "Kurve" als das Steuerungssubjekt dient, bestimmt, dass eine Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 und des Beschleunigungsbetätigungsglieds 12 nicht erforderlich ist. Falls weiterhin keine festgelegte Route eingestellt worden ist (kein Zielort eingestellt worden ist), wenn eine "Kreuzung" als das Steuerungssubjekt dient, wird bestimmt, dass eine Fahrführung nicht erforderlich ist.
Wenn in S13 bestimmt wird, dass eine Fahrführung zu dem Steuerungssubjekt oder eine Fahrsteuerung des Fahrzeugs 2 erforderlich ist (S13: Ja), wird die Fahrführung oder eine Fahrsteuerungsverarbeitung des Fahrzeugs 2 entsprechend dem Typ des Steuerungssubjekts in S14 durchgeführt. Der spezifische Inhalt der Führungsverarbeitung und der Fahrsteuerungsverarbeitung ist wie vorstehend beschrieben.
Falls demgegenüber bestimmt wird, dass das Fahrzeug 2 den Führungs- oder Steuerungsstartort nicht erreicht hat (S11: Nein) und falls bestimmt wird, dass keine Fahrführung zu dem Steuerungssubjekt oder keine Fahrsteuerung des Fahrzeugs 2 erforderlich ist (S13: Nein), kehrt die Routine zu S10 zurück, in dem der gegenwärtige Restabstand (D2 – D1 – S) von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt erneut berechnet wird.
Danach wird in S15 bestimmt, ob der in S10 berechnete Restabstand (D2 – D1 – S) zu dem Steuerungssubjekt Null erreicht hat oder nicht, oder, anders ausgedrückt, ob das Fahrzeug 2 die Position des Steuerungssubjekts erreicht hat oder nicht. Falls bestimmt wird, dass die Position des Steuerungssubjekts erreicht worden ist (S15: Ja), wird die Fahrunterstützungsverarbeitung beendet. Falls demgegenüber bestimmt wird, dass die Position des Steuerungssubjekts nicht erreicht worden ist (S15: Nein), kehrt die Routine zu S10 zurück, in dem der gegenwärtige Restabstand (D2 – D1 – S) von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt erneut berechnet wird.
Wie es vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, wird in der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn bestimmt wird, dass eine in einem Verschleißmuster klassifizierte Straßenmarkierung, die einer Erfassung unterzogen wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 existiert (S4: Ja), die Straßenmarkierung anhand eines von der hinteren Kamera 3 aufgenommenen Bildes erkannt (S5), und wird der Abstand von dem Fahrzeug 2 zu einem mit der erkannten Straßenmarkierung verknüpften Steuerungssubjekt berechnet (S7 bis S10). Wenn bestimmt wird, dass der Abstand zu dem Steuerungssubjekt einen vorbestimmten Abstand erreichet hat (S11: Ja), wird eine Fahrsteuerung oder Fahrzeugsteuerung entsprechend dem Typ des verknüpften Steuerungssubjekts durchgeführt (S14). Daher gibt es keine Notwendigkeit zur direkten Erfassung eines Steuerungssubjekts wie einer Stopplinie oder einer Kreuzung, und der Abstand von dem Fahrzeug zu dem Steuerungssubjekt kann genau in einer indirekten Weise auf der Grundlage des Straßenmarkierungserfassungsergebnisses zu einem frühen Stadium berechnet werden, wenn der Abstand zu dem Steuerungssubjekt groß ist. Somit gibt es keine Notwendigkeit für eine kostspielige Bildabbildungsvorrichtung wie eine Frontkamera (vordere Kamera) zur Aufnahme von weitreichenden Bildern, und eine Steuerung in Bezug auf das Steuerungssubjekt kann zuverlässig durchgeführt werden. Weiterhin kann die präzise Position des Fahrzeugs 2 identifiziert werden, weshalb eine Routenführung zu einem genaueren Zeitverlauf an Stellen bzw. Orten auf einer festgelegten Route durchgeführt werden, die eine Führung erfordern, wie beispielsweise eine Kreuzung. Wenn ein Steuerungssubjekt direkt wie gemäß dem Stand der Technik erfasst wird, kann eine Führung oder Steuerung in Bezug auf das Steuerungssubjekt nicht durchgeführt werden, falls das Steuerungssubjekt nicht erkannt werden kann, jedoch kann, wenn das Steuerungssubjekt indirekt auf der Grundlage einer Straßenmarkierung erfasst wird, eine Führung oder Steuerung in Bezug auf das Steuerungssubjekt selbst dann durchgeführt werden, wenn eine Straßenmarkierung nicht erfasst werden kann, indem eine andere Straßenmarkierung erfasst wird, mit der dasselbe Steuerungssubjekt verknüpft ist.
Weiterhin können Straßenmarkierungen, die in Verschleißmuster klassifiziert sind, die schwierig zu erfassen sind, als Erfassungssubjekte vorab ausgeschlossen werden, wodurch das Erkennungsfehlerverhältnis während der Straßenmarkierungserkennung verringert wird, wobei, da lediglich eine erforderliche Verarbeitung durchgeführt wird, die Verarbeitungslast der Navigations-ECU 6 verringert werden kann. Somit kann die Verarbeitung zusammen mit der Verarbeitung der ursprünglichen bzw. originalen Navigationsfunktionen der Navigationsvorrichtung 4 durchgeführt werden, und da eine Bildverarbeitungssteuerungseinheit nicht separat vorgesehen werden muss, kann ein preisgünstiges System verwirklicht werden.
Da weiterhin ein geeigneter Messstartpunkt auf der Grundlage von Messstartpunkten, die für jedes klassifizierte Verschleißmuster eingestellt sind, ausgewählt wird, und der Abstand von dem Fahrzeug 2 zu dem Messstartpunkt, der in der Bewegungsrichtung am weitesten vorne liegt (in dem Fall der Straßenmarkierung "Fußgängerüberweg voraus" 60 gemäß 4 und 5 der Messstartpunkt 60A) berechnet wird, kann ein Teil der Straßenmarkierung mit wenig Verschleiß als Startpunkt für eine Abstandsmessung verwendet werden, was eine Verbesserung in der Abstandsmessungsgenauigkeit ermöglicht.
Zweites Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist eine Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel auf der Grundlage von 13 bis 15 beschrieben. Es sei bemerkt, dass in der nachfolgenden Beschreibung Bezugszeichen, die identisch zu den bei der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in 1 bis 12 verwendeten sind, identische oder entsprechende Teile wie diejenigen der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bezeichnen usw.
Der schematische Aufbau bzw. die schematische Struktur der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch zu demjenigen der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die verschiedenen Typen von Steuerungsverarbeitungen sind ebenfalls im Wesentlichen identisch zu denjenigen der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird insbesondere eine Fahrstreifengrenzlinie (Spurgrenzlinie), die aus einer dicken gestrichelten Linie besteht und an einem Verbindungsabschnitt (einem Abzweigpunkt oder Zugangspunkt) zwischen einer Hauptstraße und einer Zugangsstraße einer Schnellstraße als eine Straßenmarkierung erfasst, woraufhin eine Steuerung in Bezug auf ein Steuerungssubjekt durchgeführt wird.
Zunächst ist die Straßenmarkierungs-DB 42, in der Informationen in Bezug auf Straßenmarkierungen in der Datenspeichereinheit 10 gespeichert sind, auf der Grundlage von 13 beschrieben. In der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bestehen diese Informationen aus Informationen in Bezug auf eine Straßenmarkierung auf einer Fahrstreifengrenzlinie, die aus einer dicken gestrichelten Linie besteht, die an einem Verbindungsabschnitt (einem Abzweigpunkt oder Zugangspunkt) zwischen einer Hauptstraße und einer Zugangsstraße einer Schnellstraße besteht. Genauer ist ein Speicherbereich der Straßenmarkierungs-DB 42 durch Koordinaten (eine Position) der Straßenmarkierung auf Kartendaten, einem Straßenmarkierungstyp, einem Verschleißmuster, der die Verschleißbedingung (Verschleißzustand) der die Straßenmarkierung bildenden Pfade angibt, einem Steuerungssubjekt, dass mit der Straßenmarkierung verknüpft ist, und einem Abstand von der Straßenmarkierung zu dem Steuerungssubjekt aufgebaut (vgl. 3).
Die Verschleißmuster einer Straßenmarkierung 80 auf einer Fahrstreifengrenzlinie, die aus einer dicken gestrichelten Linie besteht, die an einem Verbindungsabschnitt (einem Abzweigpunkt oder Zugangspunkt) zwischen einer Hauptstraße und einer Zugangsstraße einer Schnellstraße besteht, (die nachstehend einfach als "dicke gestrichelte Linie" bezeichnet ist), die in der Straßenmarkierungs-DB 42 der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gespeichert ist, ist nachstehend unter Verwendung von 13 beschrieben. 13 zeigt eine veranschaulichende Darstellung von insbesondere Verschleißmustern einer Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 unter den Verschleißmustern der Straßenmarkierungen, die in der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Wie es in 13 gezeigt ist, sind in der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Verschleißmuster, die für die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 definiert sind, insgesamt aus fünf Mustern gebildet, die entsprechend der Position, an der die Farbe verschlissen ist, und dem Bereich des Verschleißes klassifiziert sind.
Beispielsweise hat in einer als Muster 1 klassifizierten Straßenmarkierung die Farbe kein großes Ausmaß von Verschleiß erlitten, weshalb der rechteckige Rahmen der Markierung vollständig intakt ist und Farbe gleichmäßig über den gesamten Innenraum der Markierung beaufschlagt ist. In einer als Muster 2 klassifizierten Straßenmarkierung ist der rechteckige Rahmen vollständig intakt, jedoch ist die innere Farbe ungleichmäßig. In einer als Muster 3 klassifizierten Straßenmarkierung ist ein Verschleißteil 81, in dem die Farbe nicht vorhanden ist oder nur dünn vorhanden ist, wobei ein Teil des rechteckigen Rahmens fehlt. In einer als Muster 4 klassifizierten Straßenmarkierung fehlt die Farbe oder ist dünn zu einem derartigen Ausmaß, dass der Umriss der Straßenmarkierung nicht erkannt werden kann, wobei die Straßenmarkierung eine dicke gestrichelte Linie nicht wiedergibt. In einer als Muster 5 klassifizierten Straßenmarkierung ist ein Riss 82 in Längsrichtung der Farbe der gestrichelten Linie gebildet, wodurch die Linie in linke und rechte Teile derart unterteilt sind, dass die Straßenmarkierung Doppellinien ähnelt.
Wie es nachstehend beschrieben ist, bestimmt, wenn die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 anhand eines von der hinteren Kamera 3 aufgenommenen Bildes erfasst wird, die Navigations-ECU 6, ob das Fahrzeug 2 die erfasste Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" überfährt oder nicht, und falls dem so ist, ist die Navigations-ECU 6 in der Lage, den Abstand zu einem mit der Straßenmarkierung 80 verknüpften Steuerungssubjekt aus der Straßenmarkierungs-DB 42 zu extrahieren und die gegenwärtige Position des Fahrzeugs genau zu spezifizieren. Weiterhin können auf der Grundlage der genau spezifizierten gegenwärtigen Position des Fahrzeugs verschiedene Dienste wie eine Fahrunterstützung und Informationsbereitstellung bereitgestellt werden.
Bei der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann, wenn ein erzwungener Versuch zur Erkennung einer als Muster 3 klassifizierten Straßenmarkierung, d. h. "eine dicke gestrichelte Linie", in der ein Verschleißteil 81 vorhanden ist, bei dem die Farbe fehlt oder nur dünn vorhanden ist und ein Teil des rechteckigen Rahmens fehlt, durchgeführt wird, ein anderer Typ einer Straßenmarkierung, die an einer anderen Stelle gebildet ist, fehlerhaft als die entsprechende Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 erkannt werden. Somit wird in Bezug auf die als Muster 3 klassifizierte Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 eine Steuerung zur Verhinderung der Ausführung einer Erfassungsverarbeitung durchgeführt. Dadurch können Straßenmarkierungen, die schwierig zu erfassen sind, vorab als Erfassungssubjekte ausgeschlossen werden, was eine Verringerung in dem Erkennungsfehlerverhältnis während der Straßenmarkierungserkennung ermöglicht. Weiterhin kann durch Durchführung lediglich der notwendigen Verarbeitung die Verarbeitungslast der Navigations-ECU 6 verringert werden.
Es ist ebenfalls schwierig, eine als Muster 4 klassifizierte Straßenmarkierung, d. h. "eine dicke gestrichelte Linie, in der die Farbe fehlt oder dünn zu einem derartigen Ausmaß vorhanden ist, dass der Umriss der Straßenmarkierung nicht erkannt werden kann und die Straßenmarkierung nicht einer dicken gestrichelten Linie ähnelt" anhand eines von der hinteren Kamera 3 aufgenommenen Bildes zu erkennen. Somit wird in Bezug auf die als Muster 4 klassifizierte Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 eine Steuerung zur Verhinderung der Ausführung der Erfassungsverarbeitung durchgeführt. Dadurch können Straßenmarkierungen, die schwierig zu erfassen sind, vorab als Erfassungssubjekte ausgeschlossen werden, was eine Verringerung in dem Erkennungsfehlerverhältnis während der Straßenmarkierungserkennung ermöglicht. Weiterhin kann durch Durchführung lediglich der notwendigen Verarbeitung die Verarbeitungslast der Navigations-ECU 6 verringert werden.
Wenn eine Erkennung an einer als Muster 5 klassifizierten Straßenmarkierung, d. h. "eine dicke gestrichelte Linie, in der ein Riss 82 in Längsrichtung der Farbe der gestrichelten Linie derart gebildet ist, dass die Straßenmarkierung Doppellinien ähnelt" anhand eines durch die hintere Kamera 3 aufgenommenen Bildes durchgeführt wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Straßenmarkierung als eine Doppellinie anstelle als eine dicke gestrichelte Linie erkannt wird. Somit wird, wenn die als Muster 5 klassifizierte Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" als Doppellinien erkannt wird und keine Straßenmarkierung, die Doppellinien enthält, in der Umgebung des Fahrzeugs existiert, angenommen, dass eine dicke gestrichelte Linie erkannt worden ist, wobei die Straßenmarkierung als Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 erfasst wird. Auf diese Weise kann eine Straßenmarkierung, die eine in Doppellinien unterteilte Linie enthält, einer Erfassung unterzogen werden, wobei eine Verringerung in dem Erkennungsfehlerverhältnis erzielt wird.
Nachstehend ist ein Fahrunterstützungsverarbeitungsprogramm, das durch die Navigations-ECU 6 der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ausgeführt wird, auf der Grundlage von 14 beschrieben. 14 zeigt ein Flussdiagramm eines durch die Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführtes Fahrunterstützungsverarbeitungsprogramm. Das Fahrunterstützungsverarbeitungsprogramm führt eine Steuerung zur Erfassung der Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" anhand eines durch die hintere Kamera 3 aufgenommenen Bildes durch, wenn das Fahrzeug 2 entlang einer Straßenoberfläche fährt, um den Abstand von der erfassten Straßenmarkierung zu dem Fahrzeug und einem Steuerungsobjekt zu erfassen und um den Fahrer auf der Grundlage dieses Abstands zu unterstützen. Es sei bemerkt, dass das in dem Flussdiagramm gemäß 14 gezeigte Programm in dem RAM oder ROM der Navigations-ECU 6 gespeichert ist und durch die CPU ausgeführt wird.
Während der Fahrunterstützungsverarbeitung liest zunächst die Navigations-ECU 6 in S101 Informationen in Bezug auf Straßenmarkierungen, die in der Umgebung des Fahrzeugs 2 positioniert sind (gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel von 2000 m vor dem Fahrzeug 2 bis 500 m hinter dem Fahrzeug 2), aus der Straßenmarkierungs-DB 42 auf der Grundlage von Informationen in Bezug auf den gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs 2, der durch die Einheit zur Erfassung des gegenwärtigen Ortes 9 erfasst wird, und die in der Straßenmarkierungs-DB 42 aufgezeichneten Straßenmarkierungspositionsinformationen (vgl. 3).
Danach wird in S102 eine Bestimmung durchgeführt, ob eine Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 (30 m vor dem Fahrzeug 2 bis 20 m hinter dem Fahrzeug 2) unter den in S1 gelesenen Straßenmarkierungen vorhanden ist. Wenn bestimmt wird, dass eine Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80, die innerhalb des vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 positioniert ist, vorhanden ist (S102: Ja), geht die Routine zu S103 über, in dem das Verschleißmuster der innerhalb des vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 positionierten Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" aus der Straßenmarkierungs-DB 42 gelesen wird. Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass eine in dem vorbestimmten Bereich des Fahrzeugs 2 positionierte Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 nicht existiert (S102: Nein), kehrt die Routine zu S101 zurück, und werden die Straßenmarkierungsinformationen erneut auf der Grundlage des gegenwärtigen Orts gelesen. Es sei bemerkt, dass S103 der Verarbeitung einer Markierungsinformationsextraktionseinrichtung entspricht.
Danach wird in S104 eine Bestimmung durchgeführt, ob das in S103 gelesene Verschleißmuster eine Erfassung durch die hintere Kamera 3 unterzogen wird oder nicht. In der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind fünf Mustertypen – Muster 1 bis Muster 5 – als die Verschleißmuster der Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 vorgesehen (vgl. 13). Straßenmarkierungen, die in Verschleißmuster 1 und 2 klassifiziert sind, sind Straßenmarkierungen, die zumindest durch die Navigations-ECU 6 erkannt werden können, selbst wenn ein Teil der Farbe davon weg verschlissen ist, weshalb diese Straßenmarkierungen als Straßenmarkierungen bestimmt werden, die einer Erfassung durch die hintere Kamera 3 zu unterziehen sind.
Demgegenüber sind Straßenmarkierungen, die in Verschleißmuster 3 und 4 klassifiziert sind, schwierig zu erkennen, da deren äußere Form aufgrund des Verschleißes nicht korrekt erfasst werden kann, weshalb diese Straßenmarkierungen als Straßenmarkierungen bestimmt werden, die nicht einer Erfassung durch die hintere Kamera 3 zu unterziehen sind.
Weiterhin ist es sehr wahrscheinlich, dass eine in das Verschleißmuster 5 klassifizierte Straßenmarkierungen aufgrund des Verschleißes als Doppellinien erkannt wird, weshalb, wie es nachstehend beschrieben ist, wenn eine derartige Straßenmarkierung als Doppellinien erkannt wird und eine fest eingestellte Bedingung erfüllt, angenommen wird, dass die Straßenmarkierung eine dicke gestrichelte Linie ist, und die Straßenmarkierung als eine Straßenmarkierung bestimmt wird, an der eine Erfassungsverarbeitung durchgeführt werden kann. Es sei bemerkt, dass S104 der Verarbeitung einer Markierungsbedingungsbestimmungseinrichtung entspricht.
Wenn bestimmt wird, dass das Verschleißmuster einer Erfassung durch die hintere Kamera 3 zu unterziehen ist (die Muster 1, 2 und 5 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel) (S104: Ja), geht die Routine zu S105 voran, in dem die Straßenmarkierungsbilderkennungsverarbeitung durchgeführt wird. Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass das Verschleißmuster durch die hintere Kamera 3 nicht einer Erfassung zu unterziehen ist (die Muster 3 und 4 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel) (S104: Nein), kehrt die Routine zu S101 zurück, und werden die Straßenmarkierungsinformationen erneut auf der Grundlage des gegenwärtigen Orts gelesen.
15 zeigt eine Überkopfansicht, die einen Fall veranschaulicht, in dem die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" mit einem speziell als Muster 4 klassifizierten Verschleißmuster vor dem Fahrzeug 2 gebildet ist. Wie es in 15 gezeigt ist, wird, wenn das Fahrzeug 2 entlang einer Hauptstraße 85 eines Schnellweges fährt und eine Zugangsstraße 86 von einer Hauptstraße 85 in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 2 abzweigt, Informationen in Bezug auf eine Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 87, die an dem Verbindungspunkt zwischen der Hauptstraße 85 und der Zugangsstraße 86 gebildet ist, aus der Straßenmarkierungs-DB 42 gelesen (S101).
Wenn die gelesene Straßemarkierung "dicke gestrichelte Linie" eine in das Verschleißmuster 4 klassifizierte Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" ist, d. h., etwas von der Farbe der Straßenmarkierung fehlt, wie es in 15 gezeigt ist, wird darauffolgend keine Bilderkennungsverarbeitung (S105) an der Straßenmarkierung 87 auf der Grundlage des von der hinteren Kamera 3 aufgenommenen Bildes durchgeführt.
Danach wird in der Straßenmarkierungsbilderkennungsverarbeitung von S105 ein Bild der Umgebung zu dem rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs 2, das von der hinteren Kamera 3 aufgenommen worden ist, heruntergeladen und einer Analyseverarbeitung unterzogen, um die Grenzlinien der Straßenmarkierung zu identifizieren, die auf der Straßenoberfläche gebildet sind, auf der das Fahrzeug fährt, und um den Typ der erfassten Straßenmarkierung zu bestimmen.
Genauer wird zunächst das von der hinteren Kamera 3 aufgenommene Bild unter Verwendung einer analogen Kommunikationseinrichtung wie NTSC oder einer digitalen Kommunikationseinrichtung wie i-Link zugeführt und in ein digitales Bildformat wie JPEG oder MPEG umgewandelt. Danach wird unter Verwendung der Tatsache, dass Straßenmarkierungen typischerweise in weißen Linien oder gelben Linien gemalt sind, eine Luminanzkorrektur auf der Grundlage einer Luminanzdifferenz zwischen der Straßenoberfläche, auf der die aufgenommene Straßenmarkierung gezeichnet ist, und die umgebene Straßenoberfläche durchgeführt. Danach wird eine Binarisierungsverarbeitung (binarization processing) zum Trennen der betreffenden Straßenmarkierung von dem Bild, eine geometrische Verarbeitung zur Korrektur einer Verzerrung, eine Glättungsverarbeitung zum Entfernen von Störungen (Rauschen) aus dem Bild usw. durchgeführt, um die Grenzlinien zwischen der Straßenmarkierung und der umgebenen Straßenoberfläche zu erfassen. Der Typ der erfassten Straßenmarkierung wird dann anhand der Form der erfassten Grenzlinien bestimmt. Es sei bemerkt, dass S105 der Verarbeitung einer Bilderkennungseinrichtung entspricht.
In S106 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" in der Bilderkennungsverarbeitung von S105 erkannt worden ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" erkannt worden ist (S106: Ja), oder, anders ausgedrückt, falls bestimmt wird, dass eine Straßenmarkierung in dem aufgenommenen Bild erfasst worden ist und dass die erfasste Straßenmarkierung als Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 bestimmt worden ist, die in S102 als in der Umgebung des Fahrzeugs positioniert bestimmt worden ist, geht die Routine zu S109 über. Falls demgegenüber bestimmt wird, dass die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 nicht erkannt worden ist (S106: Nein), oder, anders ausgedrückt, falls bestimmt wird, dass in dem aufgenommenen Bild keine Straßenmarkierung erfasst worden ist, oder dass die erfasste Straßenmarkierung nicht als eine Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" bestimmt worden ist, die in S102 als in der Umgebung des Fahrzeugs positioniert bestimmt worden ist, geht die Routine zu S107 über.
Danach wird in S107 eine Bestimmung durchgeführt, ob Doppellinien, die parallel zueinander über eine vorbestimmte Lücke verlaufen, in der Bilderkennungsverarbeitung von S105 erkannt worden sind oder nicht. Falls als Ergebnis bestimmt wird, dass Doppellinien erkannt worden sind (S107: Ja), oder, anders ausgedrückt, falls bestimmt wird, dass eine Straßenmarkierung in dem aufgenommenen Bild erfasst worden ist und dass die erfasste Straßenmarkierung als Doppellinien bestimmt wird, die parallel zueinander über eine vorbestimmte Lücke verlaufen, geht die Routine zu S108 über. Falls demgegenüber bestimmt wird, dass keine Doppellinien erkannt worden sind (S107: Nein), kehrt die Routine zu S105 zurück, in dem die Bilderkennungsverarbeitung erneut auf der Grundlage des von der hinteren Kamera 3 aufgenommenen Bildes durchgeführt wird.
In S108 bestimmt die Navigations-ECU 6, ob die erkannten Doppellinien durch die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 ersetzt werden können. Genauer wird zunächst eine Bestimmung durchgeführt, ob eine andere Straßenmarkierung, die Doppellinien enthält, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (beispielsweise von 30 m vor dem Fahrzeug 2 bis zu 20 m hinter dem Fahrzeug 2) von der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 2 existiert. Wenn bestimmt wird, dass keine andere Straßenmarkierung existiert, die Doppellinien enthält, wird bestimmt, dass die erkannten Doppellinien durch die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 ersetzt werden können. Als Ergebnis werden die erkannten Doppellinien als ein Teil der oder vollständig als die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 erkannt.
16 zeigt eine Überkopfansicht, die einen Fall veranschaulicht, in dem eine als Verschleißmuster 5 klassifizierte Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" vor dem Fahrzeug 2 gebildet ist. Wie es in 16 gezeigt ist, werden, wenn das Fahrzeug 2 entlang einer Hauptstraße 91 eines Schnellwegs fährt und eine von der Hauptstraße 91 abzweigende Zugangsstraße 92 in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 2 existiert, Informationen in Bezug auf eine Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 93, die an dem Verbindungsabschnitt zwischen der Hauptstraße 91 und der Zugangsstraße 92 existiert, aus der Straßenmarkierungs-DB 42 gelesen (S101).
Wenn die gelesene Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 93 eine als Muster 5 klassifizierte Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" ist, d.h., in dem die Farbe in Längsrichtung geteilt ist, wie es in 16 gezeigt ist, und keine andere Straßenmarkierung, die Doppellinien enthält, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (beispielsweise von 30 m vor dem Fahrzeug 2 bis zu 20 m hinter dem Fahrzeug 2) des Fahrzeugs 2 existiert, wird eine Verarbeitung an der Straßenmarkierung unter der Annahme durchgeführt, dass die Straßenmarkierung die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 93 ist, selbst wenn die Straßenmarkierung als Doppellinien in der an der Straßenmarkierung 93 durchgeführten Bilderkennungsverarbeitung auf der Grundlage des von der hinteren Kamera 3 aufgenommenen Bildes erkannt wird. Als Ergebnis kann die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 93 korrekt erfasst werden, selbst wenn diese in Doppellinien unterteilt ist. Es sei bemerkt, dass die vorstehend beschriebenen S101 bis S108 der Verarbeitung einer Straßenmarkierungserfassungseinrichtung entsprechen.
Danach führt die Navigations-ECU 6 in S109 eine Bestimmungsverarbeitung zur Erfassung durch, ob das Fahrzeug 2 die in S101 bis S108 erfasste Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" überfährt oder nicht. Es sei bemerkt, dass das von der hinteren Kamera 3 aufgenommene Bild, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor usw. in dieser Bestimmungsverarbeitung verwendet werden.
In S101 wird eine Bestimmung auf der Grundlage der in S109 durchgeführten Bestimmungsverarbeitung gemacht, ob das Fahrzeug 2 die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 überfährt oder nicht, und wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug 2 die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 nicht überfährt (S110: JA), kehrt die Routine zu S109 zurück, in dem die Bestimmungsverarbeitung fortgesetzt wird.
Wenn dem gegenüber bestimmt wird, dass das Fahrzeug 2 die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 überfährt (S110: JA), geht die Routine zu S111 voran.
In S111 berechnet die Navigations-ECU 6 den Abstand von dem Fahrzeug 2 zu einem Steuerungssubjekt, das mit der Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80 verknüpft ist, die durch die hintere Kamera 3 erfasst worden ist und als von dem Fahrzeug 2 überfahren bestimmt worden ist, auf der Grundlage des (in der Straßenmarkierungs-DB 42 gespeicherten) Abstands zu dem mit der erfassten Straßenmarkierung verknüpften Steuerungssubjekt. Dann wird auf der Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitsimpulses, der zu festen Fahrabstandsintervallen erzeugt wird, der Fahrabstand (zurückgelegte Distanz) des Fahrzeugs 2 von der Stelle, an der die Straßenmarkierung überfahren worden ist, durch den Abstandssensor 35 berechnet, und ein Restabstand von dem fahrenden Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt wird berechnet.
In S112 wird auf der Grundlage des in S111 berechneten Restabstand zu dem Steuerungssubjekt eine Bestimmung durchgeführt, ob das Fahrzeug 2 einen Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht hat, die in Bezug auf jeden Steuerungssubjekttyp eingestellt ist. Wenn beispielsweise das Steuerungssubjekt eine Straßenmarkierung "Stopplinie" ist, wird bestimmt, dass den Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht worden ist, wenn der Restabstand nicht größer als 50 m ist. Wenn weiterhin das Steuerungssubjekt eine Straßenmarkierung "Kreuzung" ist, wird bestimmt, dass den Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht worden ist, wenn der Restabstand 10 m erreicht. Wenn weiterhin das Steuerungssubjekt eine Straßenmarkierung "Kurve" ist, wird bestimmt, dass den Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht worden ist, wenn der Restabstand nicht größer als 50 m ist.
Wenn bestimmt worden ist, dass das Fahrzeug 2 den Führungs- oder Steuerungsstartort erreicht hat (S112: Ja), wird auf der Grundlage der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit, des Vorhandenseins eines eingestellten Zielorts usw. eine Bestimmung durchgeführt, ob eine Fahrführung zu dem Steuerungssubjekt oder eine Fahrsteuerung des Fahrzeugs 2 erforderlich ist oder nicht (S113). Dabei wird in der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn eine "Stopplinie" als das Steuerungssubjekt dient und der Abstand zu der Stopplinie 50 m erreicht, die Zeichenkette "Stopplinie nähert sich", die angibt, dass die Stopplinie näher kommt, auf der Flüssigkristallanzeige 7 angezeigt oder es wird eine Audiowarnung mit demselben Inhalt aus dem Lautsprecher 8 ausgegeben. Falls zu diesem Punkt keine Verlangsamung durchgeführt wird, wird eine Verlangsamungssteuerung durch Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 zum Stoppen des Fahrzeugs 2 vor der Stopplinie durchgeführt.
Wenn weiterhin eine "Kreuzung" als das Steuerungssubjekt dient und der Abstand zu dem Knoten der entsprechenden Kreuzung 10 m erreicht, wird eine Routenführung entsprechend der eingestellten festgelegten Route durchgeführt. Beispielsweise wird eine Führungsanzeige, die eine Linksabbiegung angibt, auf der Flüssigkristallanzeige 7 angezeigt, und wird eine Audioführung aus dem Lautsprecher 8 ausgegeben, die "an der nächsten Kreuzung links abbiegen" besagt.
Wenn eine "Kurve" als das Steuerungssubjekt dient und der Abstand zu einem Knoten der entsprechenden Kurve 50 m erreicht, werden Beschleunigungs- und Verlangsamungssteuerungen durch Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 und des Beschleunigungsbetätigungsglieds 12 durchgeführt, um eine optimale Geschwindigkeit (beispielsweise 40 km/h bei R30) in Bezug auf den R der Kurve, der in der Karten-DB 41 aufgezeichnet ist, vor Eintritt in die Kurve zu erzielen.
Somit wird, falls das Fahrzeug 2 beispielsweise bereits mit der optimalen Geschwindigkeit fährt, wenn eine "Kurve" als das Steuerungssubjekt dient, bestimmt, dass eine Steuerung des Bremsbetätigungsglieds 11 und des Beschleunigungsbetätigungsglieds 12 nicht erforderlich ist. Falls weiterhin keine festgelegte Route eingestellt worden ist (kein Zielort eingestellt worden ist), wird, wenn eine "Kreuzung" als das Steuerungssubjekt dient, bestimmt, dass eine Fahrführung nicht erforderlich ist.
Wenn in S113 bestimmt wird, dass eine Fahrführung zu dem Steuerungssubjekt oder eine Fahrsteuerung des Fahrzeugs 2 erforderlich ist (S114: Ja), wird die Fahrführung oder eine Fahrsteuerungsverarbeitung des Fahrzeugs 2 entsprechend dem Typ des Steuerungssubjekts in S115 durchgeführt. Der spezifische Inhalt der Führungsverarbeitung und der Fahrsteuerungsverarbeitung ist wie vorstehend beschrieben.
Falls demgegenüber bestimmt wird, dass das Fahrzeug 2 den Führungs- oder Steuerungsstartort nicht erreicht hat (S112: Nein) und falls bestimmt wird, dass keine Fahrführung zu dem Steuerungssubjekt oder keine Fahrsteuerung des Fahrzeugs 2 erforderlich ist (S114: Nein), kehrt die Routine zu S111 zurück, in dem der gegenwärtige Restabstand von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt erneut berechnet wird.
Danach wird in S116 bestimmt, ob der in S111 berechnete Restabstand zu dem Steuerungssubjekt Null (0) erreicht hat oder nicht, oder, anders ausgedrückt, ob das Fahrzeug 2 die Position des Steuerungssubjekts erreicht hat oder nicht. Falls bestimmt wird, dass die Position des Steuerungssubjekts erreicht worden ist (S116: Ja), wird die Fahrunterstützungsverarbeitung beendet. Falls demgegenüber bestimmt wird, dass die Position des Steuerungssubjekts nicht erreicht worden ist (S116: Nein), kehrt die Routine zu S111 zurück, in dem der gegenwärtige Restabstand von dem Fahrzeug 2 zu dem Steuerungssubjekt erneut berechnet wird.
Wie es vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn bestimmt wird, dass eine Fahrstreifengrenzlinien-Straßenmarkierung, die aus einer dicken gestrichelten Linie besteht und an einem Verbindungsabschnitt (einem Abzweigpunkt oder Zugangspunkt) zwischen einer Hauptstraße und einer Zugangsstraße eines Schnellwegs innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 existiert (S102: JA), und wenn bestimmt wird, dass die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" in ein Verschleißmuster klassifiziert ist, das erfasst werden kann (S104: JA), die Straßenmarkierung anhand eines von der hinteren Kamera 3 aufgenommen Bildes erkannt (S105). Dann wird, wenn das Fahrzeug 2 die erkannte Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" überfährt, der Abstand zu einem mit der Straßenmarkierung verknüpften Steuerungssubjekt berechnet (S111), und wenn bestimmt wird, dass der Abstand zu dem Steuerungssubjekt einen vorbestimmten Abstand erreicht hat (S112: JA), wird eine Fahrführung oder eine Fahrzeugsteuerung entsprechend der Art des verknüpften Steuerungssubjekts durchgeführt (S115). Daher gibt es keine Notwendigkeit zur direkten Erfassung eines Steuerungssubjekts wie einer Stopplinie oder einer Kreuzung, und kann der Abstand von dem Fahrzeug zu dem Steuerungssubjekt genau in einer indirekten Weise auf der Grundlage des Straßenmarkierungserfassungsergebnisses zu einem frühen Stadium berechnet werden, wenn das Fahrzeug von dem Steuerungssubjekt entfernt ist. Somit gibt es keine Notwendigkeit für eine kostspielige Bildabbildungsvorrichtung wie eine Frontkamera zur Aufnahme von weitreichenden Bildern, und kann eine Steuerung in Bezug auf das Steuerungssubjekt zuverlässig durchgeführt werden. Weiterhin kann die präzise Position des Fahrzeugs 2 identifiziert werden, weshalb eine Routenführung zu einem genaueren Zeitpunkt (Zeitverlauf) an Orten bzw. Stellen auf einer festgelegten Route, die eine Führung erfordern, wie beispielsweise einer Kreuzung durchgeführt werden. Wenn ein Steuerungssubjekt direkt wie im Stand der Technik erfasst wird, kann eine Führung oder Steuerung in Bezug auf das Steuerungssubjekt nicht durchgeführt werden, falls das Steuerungssubjekt nicht erkannt werden kann, jedoch kann, wenn das Steuerungssubjekt indirekt auf der Grundlage einer Straßenmarkierung erfasst wird, eine Führung oder Steuerung in Bezug auf das Steuerungssubjekt dann durchgeführt werden, wenn eine Straßenmarkierung nicht erfasst werden kann, indem eine andere Straßenmarkierung erfasst wird, mit der das selbe Steuerungssubjekt verknüpft ist.
Weiterhin können Straßenmarkierungen, die in Verschleißmuster klassifiziert sind, die schwierig zu erfassen sind, als Erfassungssubjekte vorab ausgeschlossen werden, wodurch das Erkennungsfehlerverhältnis während der Straßenmarkierungserkennung verringert wird, und da lediglich die erforderliche Verarbeitung durchgeführt wird, kann die Verarbeitungslast der Navigations-ECU 6 verringert werden. Somit kann eine Verarbeitung zusammen mit der Verarbeitung der originalen Navigationsfunktionen der Navigationsvorrichtung 4 durchgeführt werden, und da keine Bildverarbeitungssteuerungseinheit separat vorgesehen werden muss, kann ein preisgünstiges System verwirklicht werden.
Wenn weiterhin eine als Muster 5 klassifizierte Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" 80, in der ein Riss 82 in der Längsrichtung der Farbe der gestrichelten Linie derart gebildet ist, dass die Straßenmarkierung Doppellinien ähnelt, als vorhanden bestimmt wird, (S102: JA) und Doppellinien in einer darauf folgenden Bilderkennungsverarbeitung erkannt werden (S105), werden die Doppellinien durch die "dicke gestrichelte Linie" ersetzt, solange, wie keine andere Straßenmarkierung, die Doppellinien enthält, in der Umgebung des Fahrzeugs existiert, und es wird angenommen, dass die Straßenmarkierung "dicke gestrichelte Linie" erfasst worden ist. Auf diese Weise kann selbst eine Straßenmarkierung, die in Doppellinien aufgrund von Abpellen der Farbe usw. unterteilt worden ist, als der korrekte Straßenmarkierungstyp erkannt werden. Als Ergebnis können Straßenmarkierungen auf Fahrstreifengrenzlinien, bei denen es wahrscheinlich ist, dass diese aufgrund von Abpellen der Farbe in Doppellinien unterteilt werden, öfter erfasst werden, weshalb verschiedene Dienste, die das Erfassungsergebnis anwenden, wie eine Fahrassistenz, Informationsbereitstellung usw. bereitgestellt werden können.
Drittes Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist eine Fahrunterstützungsvorrichtung 100 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel auf der Grundlage von 17 beschrieben. Es sei bemerkt, dass in der nachfolgenden Beschreibung Bezugszeichen, die identisch zu denjenigen bei der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 12 sind, Teile bezeichnen, die identisch oder entsprechend zu denjenigen der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind usw.
Der schematische Aufbau der Fahrunterstützungsvorrichtung 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch zu demjenigen der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die verschiedenen Steuerungsverarbeitungstypen sind ebenfalls im Wesentlichen identisch zu denjenigen der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Jedoch unterscheidet sich die Fahrunterstützungsvorrichtung 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel von der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, das die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit der hinteren Kamera 3 zur Aufnahme von Bildern der hinteren Umgebung als eine Bildabbildungsvorrichtung versehen ist, das eine Straßenmarkierungserkennung auf der Grundlage eines durch die hintere Kamera aufgenommenen Bildes durchgeführt wird, und dann eine Steuerung in Bezug auf ein Steuerungssubjekt durchgeführt wird, wohingegen die Fahrunterstützungsvorrichtung 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel mit einer Frontkamera 101 zur Aufnahme von Bildern der vorderen Umgebung (Frontumgebung) des Fahrzeugs 2 zusätzlich zu der hinteren Kamera 3 als eine Bildabbildungsvorrichtung versehen ist, wobei eine Straßenmarkierungserkennung auf der Grundlage von durch die vordere Kamera 101 als auch durch die hintere Kamera 3 aufgenommenen Bilder durchgeführt wird, und dann die Steuerung in Bezug auf ein Steuerungssubjekt durchgeführt wird.
Zunächst ist der Aufbau der Fahrunterstützungsvorrichtung 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unter Verwendung von 17 in groben Zügen beschrieben. 17 zeigt eine schematische Darstellung der Fahrunterstützungsvorrichtung 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
Wie es in 17 gezeigt ist, weist die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die vordere Kamera 101, die hintere Kamera 3, eine Navigationsvorrichtung 4, eine Fahrzeug-ECU 5 usw. auf, die an dem Fahrzeug 2 angeordnet sind.
Die vordere Kamera 101 wendet beispielsweise ein Festkörperbildabbildungselement wie ein CCD an und ist in der Nähe des oberen Zentrums eines Nummernschildes, das an der Vorderseite des Fahrzeugs 2 angebracht ist, derart angebracht, dass eine Sichtlinienrichtung gegenüber dem Horizont etwas nach unten zeigt. Somit nimmt die vordere Kamera 101 Bilder von Verkehrsampeln, Straßenzeichen, Straßenmarkierungen usw. auf, die vor dem Fahrzeug 2 angeordnet sind.
Die hintere Kamera 3, die Navigationsvorrichtung 4, die Fahrzeug-ECU 5 und alle anderen Strukturen als die vordere Kamera 101 sind ähnlich zu denjenigen der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, weshalb deren Beschreibung entfällt.
Bei der Fahrunterstützungsvorrichtung 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann eine Ausweitung (Vergrößerung) des Steuerungssubjekts und eine Verbesserung in dem Straßenmarkierungserkennungsverhältnis in der nachstehend beschriebenen Weise auf der Grundlage von durch die vordere Kamera 101 aufgenommenen Bilder verwirklicht werden.
Wenn beispielsweise auf der Grundlage eines durch die vordere Kamera 101 aufgenommenen Bildes bestimmt wird, das an einer voraus liegenden Kreuzung positionierte Verkehrsampeln rot zeigen, werden Fahrführung und Fahrzeugantriebssteuerung (S11 bis S14, S112 bis S115) entsprechend dem Steuerungssubjekt "Kreuzung" wie vorstehend beschrieben durchgeführt, und zusätzlich kann eine Warnung ausgegeben werden, dass die Verkehrsampeln an der Kreuzung rot zeigen, und das Bremsbetätigungsglied 11 kann zum Stoppen des Fahrzeugs 2 vor der Kreuzung gesteuert werden.
Wenn weiterhin auf der Grundlage des durch die vordere Kamera 101 aufgenommenen Bildes bestimmt wird, dass ein Straßenzeichen, das ein zeitweiliges Stoppen angibt, an einer voraus liegenden Kreuzung angeordnet ist, werden die Fahrtführung und die Fahrzeugantriebssteuerung (S11 bis S14, S112 bis S115) entsprechend dem Steuerungssubjekt "Kreuzung" wie vorstehend beschrieben durchgeführt, wobei zusätzlich eine Warnung in Bezug auf das zeitweilige Stoppen ausgegeben werden kann, und das Bremsbetätigungsglied 11 kann zum Stoppen des Fahrzeugs 2 vor der Kreuzung gesteuert werden.
Wenn weiterhin auf der Grundlage des durch die vordere Kamera 101 aufgenommenen Bildes bestimmt wird, dass eine Straßenmarkierung auf der voraus liegenden Straßenoberfläche gebildet ist, wird der Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug die Straßenmarkierung passiert, berechnet, und wird eine Bilderkennungsverarbeitung durch die hintere Kamera 3 in Übereinstimmung mit dem Berechnungszeitpunkt durchgeführt. Als Ergebnis kann das Straßenmarkierungserkennungsverhältnis verbessert werden, selbst wenn die hintere Kamera 3 ein enges Sichtfeld aufweist.
Wie es vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, wird bei der Fahrunterstützungsvorrichtung 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wenn bestimmt wird, dass eine Straßenmarkierung, die als Verschleißmuster klassifiziert ist, das einer Erfassung unterzogen wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des Fahrzeugs 2 existiert, die Straßenmarkierung anhand eines von der hinteren Kamera 3 aufgenommen Bildes erkannt, und wird der Abstand des Fahrzeugs 2 zu einem mit der erkannten Straßenmarkierung verknüpften Steuerungsobjekt berechnet. Wenn bestimmt wird, dass der Abstand zu dem Steuerungsobjekt einen vorbestimmten Abstand erreicht hat, wird eine Fahrtführung oder Fahrzeugsteuerung entsprechend des Typs des verknüpften Steuerungssubjekts durchgeführt. Daher gibt es keine Notwendigkeit zur direkten Erfassung eines Steuerungssubjekts, wie einer Stopplinie oder einer Kreuzung, und kann der Abstand von dem Fahrzeug zu dem Steuerungssubjekt genau in einer indirekten Weise auf der Grundlage des Straßenmarkierungserfassungsergebnisses zu einem frühen Stadium berechnet werden, wenn das Fahrzeug von dem Steuerungssubjekt entfernt ist.
Weiterhin kann eine präzisere Fahrführung und Fahrzeugantriebssteuerung (Fahrzeugfahrsteuerung) entsprechend den gegenwärtigen peripheren Bedingungen des Fahrzeugs 2 auf der Grundlage einer Bildanalyse durchgeführt werden, die an einem Bild der vorderen Umgebung des Fahrzeugs 2 durchgeführt wird, das durch die vordere Kamera 101 aufgenommen wird. Weiterhin kann, indem der vorderen Kamera 101 eine Erkennung der Straßenmarkierung überlassen wird, das Straßenmarkierungserkennungsverhältnis verbessert werden, selbst wenn die hintere Kamera 3 ein enges Sichtfeld aufweist.
Es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt ist, und dass diese selbstverständlich verschiedenen Verbesserungen und Modifikationen innerhalb eines Umfangs unterzogen werden können, der nicht von dem Erfindungsgedanken abweicht.
Beispielsweise wird gemäß den ersten des dritten Ausführungsbeispielen das Steuerungssubjekt als eine Stopplinie, eine Kreuzung und einem Eintritt in eine Kurve beschrieben, jedoch ist das Steuerungssubjekt nicht auf diese Beispiele begrenzt, sondern kann beispielsweise irgendeine Straßenmarkierung wie ein Fußgängerüberweg oder eine Einrichtung wie ein Autobahnkreuz bzw. Verkehrsknotenpunkt (interchange) sein.
ZUSMAMMENFASSUNG
Wenn bestimmt wird, dass eine Straßenmarkierung, die in einem Verschleißmuster klassifiziert ist, das einer Erfassung zu unterziehen ist, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eines Fahrzeugs existiert (S2: JA), wird die Straßenmarkierung anhand eines von einer hinteren Kamera aufgenommenen Bildes erkannt (S5), und wird der Abstand von dem Fahrzeug zu einem mit der erkannten Straßenmarkierung verknüpften Steuerungsobjekt berechnet (S7 bis S10). Wenn bestimmt wird, dass der Abstand zu dem Steuerungssubjekt einen vorbestimmten Abstand (S11: JA) erreicht hat, wird eine Fahrtführung oder Fahrzeugsteuerung entsprechend dem Typ des verknüpften Steuerungssubjekts durchgeführt (S14).

1: FAHRUNTERSTÜTZUNGSVORRICHTUNG
2: FAHRZEUG
3: HINTERE KAMERA
5: FAHRZEUG-ECU
6: NAVIGATIONS-ECU
7: FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE
8: LAUTSPRECHER
9: EINHEIT ZUR ERFASSUNG DES GEGENWÄRTIGEN ORTS
11: BREMSBETÄTIGUNGSGLIED
12: BESCHLEUNIGUNGSBETÄTIGUNGSGLIED
42: STRAßENMARKIERUNGS-DB

Claims

Straßenmarkierungserkennungssystem, gekennzeichnet durch eine Bildabbildungseinrichtung, die an einem Fahrzeug zur Aufnahme eines Bildes einer Umgebung des Fahrzeugs angeordnet ist, eine Markierungsbedingungsspeichereinrichtung, die Bedingungen von auf einer Straßenoberfläche gebildeten Straßenmarkierungen speichert, und eine Straßenmarkierungserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Straßenmarkierung mit einer Bedingung, die eine vorbestimmte Referenz erfüllt, aus den Straßenmarkierungen, die auf der Straßenoberfläche gebildet sind, entlang der das Fahrzeug fährt, auf der Grundlage des durch die Bildabbildungseinrichtung aufgenommenen Bildes.
Straßenmarkierungserkennungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Markierungspositionsspeichereinrichtung, die Positionsinformationen in Bezug auf die auf der Straßenoberfläche gebildeten Straßenmarkierungen speichert, und eine Einrichtung zur Erfassung eines gegenwärtigen Orts des Fahrzeugs, um den gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs zu erfassen, wobei die Straßenmarkierungserfassungseinrichtung aufweist: eine Markierungsinformationsextraktionseinrichtung zur Extraktion von Informationen in Bezug auf eine Straßenmarkierung, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von dem gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs positioniert ist, aus der Markierungsbedingungsspeichereinrichtung auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Einrichtung zur Erfassung des gegenwärtigen Orts und der in der Markierungspositionsspeichereinrichtung gespeicherten Positionsinformationen, und eine Markierungsbedingungsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung, ob die Straßenmarkierung, in Bezug auf welche durch die Markierungsinformationsextraktionseinrichtung Informationen extrahiert worden waren, eine Straßenmarkierung mit einer die vorbestimmte Referenz erfüllenden Bedingung ist oder nicht, wobei die Straßenmarkierungserfassung durchgeführt wird, wenn durch die Markierungsbedingungsbestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass eine Straßenmarkierung existiert, die eine Bedingung erfüllt.
Straßenmarkierungserkennungssystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Abstandsberechnungseinrichtung zur Berechnung eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und der von der Straßenmarkierungserfassungseinrichtung erfassten Straßenmarkierung, wobei die Straßenmarkierung Messstartpunkte an einer Vielzahl von Stellen aufweist, die während der Abstandsberechnung durch die Abstandsberechnungseinrichtung verwendet werden, und die Abstandsberechnungseinrichtung den Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Straßenmarkierung durch Berechnung eines Abstands von einem vorbestimmten Messstartpunkt, der aus der Vielzahl von Messstartpunkten auf der Grundlage der Bedingung der von der Straßenmarkierungserfassungseinrichtung erfassten Straßenmarkierung ausgewählt ist, zu dem Fahrzeug berechnet.
Straßenmarkierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Straßenmarkierung mit einer die vorbestimmte Referenz erfüllenden Bedingung eine Straßenmarkierung auf einer Fahrstreifengrenzlinie ist, die an einem Verbindungsabschnitt zwischen einer Hauptstraße und einer Zugangsstraße einer Schnellstraße positioniert ist, bei der die Fahrstreifengrenzlinie in einer Längsrichtung geteilt ist.
Straßenmarkierungssystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Markierungspositionsspeichereinrichtung, die Positionsinformationen in Bezug auf die auf der Straßenoberfläche gebildete Straßenmarkierung speichert, und eine Einrichtung zur Erfassung des gegenwärtigen Orts des Fahrzeugs, um den gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs zu erfassen, wobei die Straßenmarkierungserfassungseinrichtung aufweist: eine Markierungsinformationsextraktionseinrichtung zur Extraktion von Informationen in Bezug auf eine Straßenmarkierung, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von dem gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs positioniert ist, aus der Markierungsbedingungsspeichereinrichtung auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Einrichtung zur Erfassung des gegenwärtigen Orts und der in der Markierungspositionsspeichereinrichtung gespeicherten Positionsinformationen, und eine Bilderkennungseinrichtung zur Erkennung einer Form der auf der Straßenoberfläche gebildeten Straßenmarkierung auf der Grundlage des durch die Bildabbildungseinrichtung aufgenommenen Bildes, und, wenn Doppellinien, die zueinander parallel über eine vorbestimmte Lücke verlaufen, durch die Bilderkennungseinrichtung als auf der Straßenoberfläche gebildet erkannt werden und eine Straßenmarkierung, die Doppellinien enthält, durch die Markierungsinformationsextraktionseinrichtung nicht extrahiert worden ist, die Doppellinien als Teil einer oder vollständig als eine Straßenmarkierung auf der Fahrstreifengrenzlinie erfasst werden.