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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung.
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Eine
Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
wird als Vorrichtung zur Feststellung darüber vorgeschlagen, ob die Oberfläche einer Straße glänzend bzw.
strahlend ist. Ein Beispiel der Straßenoberflächenreflexionsvorrichtung ist
in der JP 2000-180378A offenbart.
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Entsprechend
dieser Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
werden von einer Lichtquelle erzeugte Lichtstrahlen auf einen Ort
auf der Oberfläche
einer Straße
abgestrahlt, und es wird die Abbildung (das Bild) des bestrahlten
Orts aufgenommen. Danach wird das in einem vorbestimmten Ausschnittsbereich
enthaltene Bild mit einer Leuchtdichte, die wenigstens gleich einem
vorbestimmten Schwellenwert ist, als partielles Bild auf der Grundlage
von regelmäßig reflektierten
Lichtstrahlen extrahiert. Schließlich werden der Bereich bzw.
die Fläche und
das Seitenverhältnis
(aspect ratio) des partiellen Bilds mit einem Bezugswert verglichen,
um festzustellen, ob die Oberfläche
der Straße
glänzend
ist.
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Darüber hinaus
wird bei einer Anordnung, welche eine auf dem Fahrzeug zur Aufnahme
eines Bilds angebrachte Kamera enthält, ein von einer Reflexionsplatte,
welche auf einer Straßenseite
vorgesehen ist, auf welche ein Leuchtkörper auf dem Fahrzeug einen
Lichtstrahl abstrahlt, reflektierter Lichtstrahl zum Feststellen
verwendet, ob die Oberfläche einer
Straße
glänzend
ist.
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Die
herkömmliche
Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
extrahiert ein Bild mit einer hohen Leuchtdichte auf der Grundlage
eines Bilds in bzw. von einem vorbestimmten Ausschnittsbereich.
Bei einer Anordnung jedoch, welche eine auf dem Fahrzeug zur Aufnahme
eines Bilds angebrachte Kamera enthält, kann eine Straße vor dem
Fahrzeug gerade oder gekrümmt
sein. Somit kann mit dem vorbestimmten Ausschnittsbereich ein Bild
von einer Straßenoberfläche von
einem aufgenommenen Bild nicht geeignet ausgeschnitten werden.
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Wenn
ein Ausschnittsbereich auf der Grundlage eines Fahrbewegungszustands
auf einer geraden Linie beispielsweise in einem Fahrbewegungszustand
einer gekrümmten
Linie vorbestimmt ist, erscheint ein an der Straßenseite befindlicher Körper (Hindernis)
wie eine Leitplanke in einigen Fällen
auf dem Bild in dem Ausschnittsbereich. In derartigen Fällen wird
beispielsweise der Strahl des Vorderlichts des Fahrzeugs von der
Leitplanke reflektiert, wodurch ein Bereich mit einer hohen Leuchtdichte
gebildet wird. Somit wird der von der Leitplanke reflektierte Lichtstrahl
irrtümlich
als glänzender
Zustand der Straßenoberfläche erfasst.
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Es
ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
zu schaffen, welche geeignet ist, Änderungen der Straßenumgebung
vor einem Gegenstandsfahrzeug zu berücksichtigen.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Eine
Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung erkennt eine Straße in einem aufgenommenen Abbild
(Bild) einer Straße
vor dem Fahrzeug, extrahiert ein partielles Abbild bzw. Bild von
der erfaßten
Straße
und erfaßt
den Grad der Reflexion von Licht von der Oberfläche der Straße aus dem
partiellen Bild, welches von der erkannten Straße extrahiert worden ist. Auf diese
Weise kann der Grad der Reflexion von der Oberfläche einer Straße aus dem
Bild einer Straße, welches
nicht einen an der Straßenseite
befindlichen Körper
(Hindernis) wie eine Leitplanke enthält, unabhängig davon erfasst werden,
ob die Straße
vor dem Fahrzeug gerade oder gekrümmt ist. Als Ergebnis ist die
Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
geeignet, die Änderungen
der Straßenumgebung
vor einem Fahrzeug zu berücksichtigen.
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Die
vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
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1 zeigt
ein Blockdigramm, welches eine Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 zeigt
ein Diagramm, welches den Ort einer Kamera zur Aufnahme eines Bilds
einer Straße vor
einem Fahrzeug darstellt;
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3 zeigt
ein Diagramm, welches ein typisches von der Kamera aufgenommenes
Bild einschließlich
einer Straße
darstellt;
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4 stellt
ein Flußdiagramm
dar, welches die Verarbeitung durch eine Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit
zur Feststellung des Grads der Reflexion von der Oberfläche einer
Straße
auf der Grundlage eines Leuchtdichtedurchschnittswerts bei der ersten
Ausführungsform
darstellt;
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5 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
mit einem Millimeterwellenradar einer ersten Modifizierung der ersten
Ausführungsform
darstellt;
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6A zeigt
ein Diagramm, welches den Bereich eines normalen (regular) Ausschnitts
darstellt, und 6B zeigt ein Diagramm, welches
den Bereich eines Ausschnitts auf der Grundlage eines Abstands darstellt;
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7 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor einer zweiten Modifizierung
der ersten Ausführungsform
darstellt;
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8 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
mit einer Betriebserfassungseinheit einer dritten Modifizierung
der ersten Ausführungsform darstellt;
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9 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
mit einer Fahrzeugzustandserfassungseinheit einer vierten Modifizierung
der ersten Ausführungsform
darstellt;
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10A zeigt ein Bilddiagramm zum Identifizieren
einer horizontalen Pixelzahl, welche eine horizontale Linie mit
einem Leuchtdichtewert anzeigt, welcher einen vorbestimmten Wert überschreitet, und 10B zeigt ein Bilddiagramm zum Berechnen eines
Leuchtdichtegradienten, welcher die Änderungsrate des Leuchtdichtewerts
für Pixel
in der Richtung einer horizontalen Linie darstellt;
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11 zeigt
ein Flußdiagramm,
welches die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit
zur Feststellung des Grads der Reflexion von der Oberfläche einer
Straße
auf der Grundlage eines Leuchtdichtegradienten einer zweiten Ausführungsform
darstellt;
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12A zeigt ein Diagramm, welches ein Bild in einer
Straße
darstellt, auf welche ein Lichtstrahl von einem Vor derlicht eines
Fahrzeugs abgestrahlt wird, und 12B zeigt
ein Diagramm, welches ein Beispiel zur Berechnung einer Vielzahl
von Leuchtdichtegradienten darstellt;
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13 zeigt
ein Flußdiagramm,
welches die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit
zur Feststellung des Grads der Reflexion von der Oberfläche einer
Straße
auf der Grundlage der Zahl von Leuchtdichtegradienten einer dritten
Ausführungsform
darstellt;
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14A zeigt ein Diagramm, welches ein Bild von einer
Straße
AR darstellt, auf welche ein Lichtstrahl von einem Vorderlicht eines
Fahrzeugs abgestrahlt wird, und 14B zeigt
ein Diagramm, welches Bereiche einer hohen Leuchtdichte und von einem
digitalisierten Bild darstellt;
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15 stellt
ein Flußdiagramm
dar, welches die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit
zur Festlegung des Grads der Reflexion von der Oberfläche einer
Straße
auf der Grundlage der Zahl von Pixeln in einem Bereich mit einem
hohen Leuchtdichtewert einer vierten Ausführungsform darstellt;
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16A zeigt ein Diagramm, welches einen Bereich
eines digitalisierten Bilds mit einem hohen Leuchtdichtewert darstellt, 16B zeigt ein Diagramm, welches einen Schwerpunkt
(gravity point) des Bereichs mit dem hohen Leuchtdichtewert darstellt, 16C zeigt ein Diagramm, welches ein typisch gedrehtes
Bild des Bereichs mit dem hohen Leuchtdichtewert darstellt, und 16D zeigt ein Diagramm, welches das Seitenverhältnis des
Bereichs mit dem hohen Leuchtdichtewert darstellt;
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17 stellt
ein Flußdiagramm
dar, welches die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit
zur Festlegung des Grads der Reflexion von der Oberfläche einer
Straße
auf der Grundlage des Seitenverhältnisses
eines Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert einer Modifizierung
der vierten Ausführungsform
darstellt;
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18A zeigt ein Diagramm, welches typische Schwankungsformen
von Straßen
hervorgerufen durch eine Unebenheit einer Straßenoberfläche darstellt, und 18B zeigt ein erläuterndes Diagramm, welches
eine Prozedur bzw. ein Verfahren zur Berechnung der Schwankungsgröße darstellt;
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19 zeigt
ein Flußdiagramm,
welches die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit
zur Festlegung des Grads der Reflexion von der Oberfläche einer
Straße
auf der Grundlage einer Schwankungsgröße einer fünften Ausführungsform darstellt;
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20A zeigt ein Diagramm, welches einen Fall darstellt,
bei welchem ein Bild einer Straße
einen Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert enthält, und 20B zeigt ein Diagramm, welches einen Fall darstellt,
bei welchem eine Richtung einer Längsachse des Bereichs mit dem
hohen Leuchtdichtewert erkannt wird;
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21A zeigt ein Diagramm, welches eine Straße zwischen
einem Gegenstandsfahrzeug und einem vorausbefindlichen Fahrzeug
(Hindernis) wie einem Fahrzeug darstellt, welches unmittelbar vor dem
Gegenstandsfahrzeug fährt, 21B zeigt ein Diagramm, welches einen Fall darstellt,
bei welchem ein Leuchtdichteableitungswert (luminance derivative value)
zwischen Pixeln in der Richtung einer horizontalen Linie für jede horizontale
Linie berechnet wird, und 21C zeigt
ein Diagramm, welches einen Fall darstellt, bei welchem eine Summe
eines Leuchtdichteableitungswerts aller horizontalen Linien einer
Straße
aus dem Leuchtdichteableitungswert der horizontalen Linien berechnet
wird; und
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22 zeigt
ein Flußdiagramm,
welches die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit
zur Feststellung des Grads der Reflexion von der Oberfläche einer
Straße
auf der Grundlage einer Summe eines Leuchtdichteableitungswerts
einer sechsten Ausführungsform
darstellt.
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Erste Ausführungsform
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Wie
in 1 dargestellt enthält eine Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 eine
Kamera 10, eine Straßenerkennungseinheit 20,
eine Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30,
eine Vorderlichtsteuereinheit 40 und einen Vorderlichtschalter 50.
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Die
Kamera 10 ist typischerweise eine Videokamera, welche an
einem Ort vorgesehen ist, der es der Kamera ermöglicht, eine Abbildung (Bild)
einer Straße
vor einem Gegenstandsfahrzeug wie in 2 dargestellt
aufzunehmen. Zu einer Zeit des Fotografierens steuert die Kamera
eine Belichtungszeit, eine Bildfrequenz (frame rate) und eine Verstärkung entsprechend
von der Straßenerkennungseinheit 20 empfangenen
Verstärkungs-,
Belichtungszeit- und Bildfrequenzsignalen.
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Zu
dem Zeitpunkt steuert die Kamera 10 ebenfalls eine Ausgangsverstärkung eines
Pixelwertsignals, welches in einem Bildsignal enthalten ist, das der
Straßenerkennungseinheit 20 und
der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 ausgegeben
wird. Das Pixelwertsignal ist ein Signal, welches den Grad einer
Bildhelligkeit (oder der Leuchtdichte) jedes Pixels eines aufgenommenen Bilds
darstellt. Es wird festgestellt, dass das Bildsignal eines Bilds
das Pixelwertsignal und ein Synchronisationssignal des Bilds enthält.
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Unter
Verwendung eines von der Kamera 10 empfangenen Bildsignals
erkennt die Straßenerkennungseinheit 20 eine
Straße.
Es wird dabei angenommen, dass die Kamera 10 ein Bild einschließlich einer
Straße
AR aufnimmt, auf welche Straßenlinien LL,
LC und LR wie in 3 dargestellt gemalt sind. In
diesem Fall werden Positionen von Pixeln, die in dem Gebiet der
Straße
AR enthalten sind, entlang einem vorbestimmten Abstand gemessen
von dem Gegenstandsfahrzeug aus erkannt.
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Straßeninformationen,
welche die erkannten Positionen von in bzw. auf der Straße AR enthaltenen Pixeln
darstellen, werden danach der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 zugeführt. Es
wird festgestellt, dass die Straßenerkennungseinheit 20 die
Straße
typischerweise durch Annehmen eines Bildanalyseverfahrens wie einer Textur-
bzw. Strukturtechnik (texture technique) erkennt.
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Insbesondere
erkennt die Straßenerkennungseinheit 20 unter
Durchführung
eines Bildanalyseprozesses Positionen von Pixeln in bzw. auf der Straße AR, identifiziert
horizontale Pixelzahlen (pixel numbers) HNs und vertikale Pixelzahlen
VNs. Die horizontalen Pixelzahlen HNs zeigen die Orte von Pixeln
an, welche als horizontale Linienabgrenzungen der Straße AR dienen,
d.h. die oberen und unteren Abgrenzungen der Straße AR auf
dem Bild.
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Beispiele
der horizontalen Pixelzahlen HNs sind 10HN bis 23HN. Demgegenüber zeigen
die vertikalen Pixelzahlen VNs die Orte von Pixeln an, welche als
vertikale Linienabgrenzungen der Straße AR dienen, d.h. die linken
und rechten Abgrenzungen der Straße AR auf dem Bild. Beispiele
der vertikalen Pixelzahlen VNs sind 20VN bis 28VN. Danach werden
Straßeninformationen,
welche eine Kombination der erkannten horizontalen Pixelzahlen und
der erkannten vertikalen Pixelzahlen sind, der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 zugeführt.
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Auf
der Grundlage des von der Kamera 10 empfangenen Pixelwertsignals
jedes Pixels steuert die Straßenerkennungseinheit 20 die
Ausgangsverstärkung,
die Belichtungszeit und die Bildfrequenz der Kamera 10,
damit die Helligkeit des Bilds in einen vorbestimmten Bereich fällt.
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Wie
in 1 dargestellt enthält die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 eine
Bildextraktionseinheit 32, eine Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 und
eine Feststellungseinheit 36. Die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 empfängt das
Bildsignal von der Kamera 10, die Straßeninformationen von der Bilderkennungseinheit 20 und
die Schalterinformationen von dem Vorderlichtschalter 50,
wodurch ein Grad der Reflexion von der Straße AR auf der Oberfläche einer
Straße
der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt wird.
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Die
Bildextraktionseinheit 32 dient der Verwendung der von
der Straßenerkennungseinheit 20 empfangenen
Straßeninformationen,
um das Bild der Straße
AR von einem durch die Kamera 10 aufgenommenen Bild zu
extrahieren (auszuschneiden). Die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 dient
der Berechnung eines Durchschnittswerts des Leuchtdichtewerts aller
Pixel der Straße AR
auf der Grundlage eines Bildsignals des von der Bildextraktionseinheit 32 extrahierten
Bilds der Straße
AR. Der Durchschnittswert des Leuchtdichtewerts aller Pixel der
Straße
AR wird als Leuchtdichtedurchschnittswert (luminance average value)
bezeichnet.
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Die
Feststellungseinheit 36 dient zum Feststellen, ob der von
der Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 gefundene
Leuchtdichtedurchschnittswert größer als
ein Schwellenwert für den
Leuchtdichtedurchschnittswert ist, wobei Reflexionsgradinformationen,
welche den Grad der Reflexion von der Straßenoberfläche der Straße AR (from the surface
of the road in the road AR) darstellen, der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt werden.
Die Reflexionsgradinformationen basieren auf dem Ergebnis der Feststellung.
Es wird bemerkt, dass die Reflexionsgradinformationen der Vorderlichtsteuereinheit 40 lediglich
dann zugeführt
werden, wenn die Schalterinformationen von dem Vorderlichtschalter 50 anzeigen,
dass die Vorderlichter des Gegenstandsfahrzeugs eingeschaltet sind.
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Die
Vorderlichtsteuereinheit 40 dient der Steuerung der Abstrahlungsrichtung
und der Lichtintensität
jedes der von dem Fahrzeug verwendeten Vorderlichter. Die Vorderlichter
selbst sind in keiner der Figuren dargestellt. Die Vorderlichtsteuereinheit 40 steuert
die Abstrahlungsrichtung und die Lichtintensität jeder der Vorderlichter auf
der Grundlage der von der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 empfangenen
Reflexionsgradinformationen. An einem Ort nahe dem Fahrersitz vorgesehen,
ist der Vorderlichtschalter 50 ein Umschalter zum Wählen eines
eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustands der von dem Fahrzeug
verwendeten Vorderlichter. Die Schalterinformationen, welche den
eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand der Vorderlichter darstellen,
werden der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 zugeführt.
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Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf ein in 4 dargestelltes
Flußdiagramm
die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 in
der Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 als
Charakteristik dieser Ausführungsform
erläutert.
In einem Schritt S10 des in dieser Figur dargestellten Flußdiagramms
wird das Bildsignal eines von der Kamera 10 aufgenommenen Bilds
erlangt. Danach werden in einem Schritt S20 Straßeninformationen von der Straßenerkennungseinheit 20 erlangt.
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Darauf
folgend wird in einem Schritt S30 das Bild einer Straße aus dem
von der Kamera 10 aufgenommenen Bild extra hiert. Danach
wird in einem Schritt S40 ein Leuchtdichtedurchschnittswert von Pixeln
berechnet, welche das Bild der extrahierten Straße zusammensetzen. Darauf folgend
wird in einem Schritt S50 der in dem Schritt S40 berechnete Leuchtdichtedurchschnittswert
mit einem vorbestimmten Leuchtdichteschwellenwert verglichen, um festzustellen,
ob der Leuchtdichtedurchschnittswert größer als der Leuchtdichteschwellenwert
ist. Wenn festgestellt wird, dass der Leuchtdichtedurchschnittswert
größer als
der Leuchtdichteschwellenwert ist, begibt sich die Verarbeitung
zu einem Schritt S60. Wenn festgestellt wird, dass der Leuchtdichtedurchschnittswert
kleiner als der Leuchtdichteschwellenwert ist, begibt sich die Verarbeitung
demgegenüber zu
einem Schritt S70.
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Da
in dem Schritt S60 der Leuchtdichtedurchschnittswert größer als
der Leuchtdichteschwellenwert ist, werden Reflexionsgradinformationen,
welche einen hohen Grad von Reflexionen von der Straßenoberfläche der
Straße
AR darstellen, d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen,
dass eine Reflexion von der Oberfläche der Straße vorhanden
sind, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 41 zugeführt.
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Da
demgegenüber
der Leuchtdichtedurchschnittswert kleiner ist als der Leuchtdichteschwellenwert,
werden in einem Schritt S70 Reflexionsgradinformationen, welche
einen niedrigen Grad einer Reflexion von der Straßenoberfläche der
Straße
AR darstellen, d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen,
dass keine Reflexion von der Oberfläche der Straße vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
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D.h.,
eine trockene Straßenoberfläche glänzt nicht.
Somit ist der Grad einer Reflexion eines von der Straßenoberfläche reflektierten
Lichtstrahls niedrig, wodurch angezeigt wird, dass keine Reflexion von
der Oberfläche
der Straße
vorhanden ist. Demgegenüber
ist eine nasse und feuchte Straßenoberfläche glänzend. Somit
ist der Grad einer Reflexion eines von der Straßenoberfläche reflektierten Lichtstrahls
hoch, wodurch angezeigt wird, dass eine Reflexion von der Oberfläche der
Straße
vorhanden ist.
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Dementsprechend
kann durch Aufnahme eines Bilds einer trockenen Straßenoberfläche, welche die
Abstrahlung eines Lichtstrahls erfährt, und durch Festlegen des
Leuchtdichtewerts des aufgenommenen Bilds als Leuchtdichteschwellenwert
im voraus beispielsweise der Grad einer Reflexion von der Oberfläche der
Straße
unter Verwendung dieses Leuchtdichteschwellenwerts festgestellt
werden. D.h., es wird ein Leuchtdichtedurchschnittswert, welcher
zumindest gleich dem Leuchtdichteschwellenwert ist, ein Feststellungsergebnis
erzeugen, welches anzeigt, dass der Grad einer Reflexion von der Oberfläche der
Straße
größer ist
oder eine Reflexion von der Oberfläche der Straße vorhanden
ist.
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Wenn
die Vorderlichtsteuereinheit 40 Reflexionsgradinformationen
empfängt,
welche anzeigen, dass der Grad der Reflexion von der Oberfläche der Straße hoch
ist, wird somit eine Steuerung ausgeführt, um die Lichtmenge zu verringern,
die auf einen in der Nähe
befindlichen Bereich vor dem Fahrzeug abgestrahlt wird, oder um
einen Abstrahlungsbereich auf der rechten Seite vor dem Fahrzeug
auf einen Bereich nahe dem Fahrzeug zu beschränken. Auf diese Weise kann
eine blendende Helligkeit, welche von einem Vorderlicht des Fahrzeugs
hervorgerufen wird und von dem Fahrer eines Fahrzeugs, welches aus
der entgegengesetzten Richtung kommt, verspürt wird, verringert werden.
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Es
wird bemerkt, dass die Reflexionsgradinformationen nicht nur auf
die Steuerung der Vorderlichter, sondern ebenfalls auf ein auf dem
Fahrzeug angebrachtes Sicherheitssystem als ein System angewandt
werden kann, welches zum Demonstrieren eines Effekts in Bezug auf
eine Straße
mit einer geringen Reibung (μ)
geeignet ist, welche eine nasse und feuchte, eine mit Eis bedeckte
oder eine verschneite Oberfläche
besitzt. Beispiele des Sicherheitssystems sind ABS und ACC.
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Wie
oben beschrieben besitzt die durch diese Ausführungsform implementierte Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 die
Straßenerkennungseinheit 20,
welche eine Straße
in einem aufgenommenen Bild einer Straße vor dem Fahrzeug erkennt,
die erkannte Straße
aus dem Bild extrahiert und den Grad der Reflexion von der Oberfläche der
Straße
auf der Grundlage des Bilds der extrahierten Straße feststellt.
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Auf
diese Weise kann der Grad der Reflexion von der Oberfläche der
Straße
von einem Bild einer Straße
erfasst werden, welche niemals einen an der Straßenseite befindlichen Körper (Hindernis)
wie eine Leitplanke enthält,
unabhängig
davon, ob die Straße
vor einem Fahrzeug gerade oder gekrümmte Straße ist. Als Ergebnis ist die
Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
geeignet, Änderungen der
Straßenumgebung
vor einem Fahrzeug zu berücksichtigen.
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Erste Modifizierung
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Bei
dieser Modifizierung extrahiert die Bildextraktionseinheit ein Bild
einer zwischen dem Gegenstandsfahrzeug und einem Körper vor
dem Gegenstandsfahrzeug befindlichen Straße in dem Fall, bei welchem
der Körper
vor dem Gegenstandsfahrzeug erfasst wird. Ein Beispiel des Körpers vor
dem Gegenstandsfahrzeug ist ein Fahrzeug, welches unmittelbar vor
dem Gegenstandsfahrzeug fährt.
Wie in 5 dargestellt besitzt eine durch diese Modifizierung
bereitgestellte Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 ein
Millimeterwellenradar 60a, welches einen Abstand von dem
Gegenstandsfahrzeug zu dem vorausbefindlichen Körper wie einem Fahrzeug erfasst,
welches unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug fährt.
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Das
Millimeterwellenradar 60a führt Abstandsinformationen,
welche den Abstand von dem Gegenstandsfahrzeug bis zu dem vorausbefindlichen
Körper
wie einem unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug fahrenden Fahrzeug
anzeigen, der Straßenerkennungseinheit 20 zu.
Das Millimeterwellenradar 60a strahlt eine Millimeterwelle
auf eine Fläche
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs vor dem Fahrzeug ab und stellt
aus einer reflektierten Welle den Abstand von dem Gegenstandsfahrzeug
zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug wie einem unmittelbar vor dem
Gegenstandsfahrzeug fahrenden Fahrzeug und dessen Richtung fest.
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Es
wird bemerkt, dass die Mittel bzw. die Einrichtung zum Erfassen
eines vorausbefindlichen Körpers
wie eines unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug fahrenden Fahrzeugs
nicht auf das Millimeterwellenradar 60a beschränkt sind.
Beispielsweise können
Mittel, welche eine Mikrowelle verwenden, oder ein Radar, welches
eine Ultraschallwelle verwendet, ebenfalls angewandt werden. Darüber hinaus
kann ein Körper
einschließlich
eines unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug fahrenden Fahrzeugs ebenfalls
von einem von der Kamera 10 aufgenommenen Bild erfasst
werden.
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Bei
einem Prozess zum Extrahieren eines Bilds einer Straße extrahiert
die Bildextraktionseinheit 32 ein Bild der Straße, die
zwischen dem Gegenstandsfahrzeug und einem vorausbefindlichen Körper wie
einem unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug fahrenden Fahrzeug
befindlich ist, unter Verwendung der durch das Millimeterwellenradar 60a der
Straßenerkennungseinheit 20 zugeführten Abstandsinformationen.
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Wenn
somit wie in 6A dargestellt kein vorausbefindlicher
Körper
wie ein unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug fahrendes Fahrzeug
erfasst wird, wird die Straße
AR innerhalb eines vorbestimmten Vorderabstands von dem Ge genstandsfahrzeug
normalerweise als Ausschnittsbereich extrahiert. Wenn ein vorausbefindlich
Körper
wie ein unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug fahrendes Fahrzeug
wie in 6B dargestellt erfasst wird, wird
demgegenüber
ein Bild einer Straße
AR extrahiert, welche zwischen dem Gegenstandsfahrzeug und dem vorausbefindlichen
Körper
wie einem unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug fahrendes Fahrzeug
befindlich ist.
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Da
auf diese Weise ein Bild im Bereich von einer Straße, welche
nicht einen Körper
enthält,
der vor dem Gegenstandsfahrzeug vorhanden ist, extrahiert wird,
kann verhindert werden, dass ein von beispielsweise einer reflektierenden
Platte auf dem hinteren Abschnitt des unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeugs
reflektierter Lichtstrahl irrtümlich
als von der Oberfläche
der Straße
reflektierter Lichtstrahl erfasst wird.
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Zweite Modifizierung
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Diese
Modifizierung stellt den Bereich eines durch die Bildextraktionseinheit 32 in
Abhängigkeit davon
zu extrahierenden Bilds fest, ob die Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs
hoch oder niedrig ist, und extrahiert ein Bild des festgestellten
Bereichs. Wie in der Beschreibung dieser Ausführungsform beschrieben extrahiert
die Bildextraktionseinheit 32 das Bild einer Straße innerhalb
eines vorbestimmten Abstands vor dem Gegenstandsfahrzeug. Bei dieser Modifizierung
jedoch wird der Abstand in Abhängigkeit
davon verändert,
ob die Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs hoch oder niedrig
ist.
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Wie
in 7 dargestellt besitzt die durch diese Modifizierung
implementierte Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 60b, welcher die Geschwindigkeit
des Gegenstandsfahrzeugs erfasst und Geschwindigkeitsinformationen, welche
die erfasste Geschwindigkeit darstellen, der Straßenerkennungseinheit 20 zuführt. Die
in derselben Figur dargestellte Straßenerkennungseinheit 20 gibt
die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 60b empfangenen
Geschwindigkeitsinformationen der Bildextraktionseinheit 32 weiter,
welche den Bereich vor dem Gegenstandsfahrzeug auf der Grundlage
der Geschwindigkeitsinformationen als einen Bereich eines aufzunehmenden
Bilds ändert.
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D.h.,
in vielen Fällen
fährt der
Fahrer das Fahrzeug im Allgemeinen unter Beibehaltung eines kurzen
Abstands zu einem Fahrzeug, welches unmittelbar voraus mit einer
niedrigen Geschwindigkeit fährt,
jedoch mit einem großen
Abstand zu einem Fahrzeug, welches unmittelbar voraus mit einer
hohen Geschwindigkeit fährt.
Somit wird beispielsweise bei einer hohen Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs
ein vorbestimmter großer
Abstand festgelegt, es wird jedoch bei einer niedrigen Geschwindigkeit
des Gegenstandsfahrzeugs ein vorbestimmter kleiner Abstand festgelegt.
Wenn ein Bild extrahiert wird, kann somit mit allen Mitteln verhindert
werden, dass ein Fahrzeug, welches unmittelbar voraus fährt, in
dem extrahierten Bild enthalten ist.
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Es
wird festgestellt, dass bei einer sehr kleinen Geschwindigkeit des
Gegenstandsfahrzeugs verhindert werden kann, dass ein Bild extrahiert
wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass ein Bild extrahiert
wird, welches ein unmittelbar vorausfahrendes bzw. vorausbefindliches
Fahrzeug enthält, welches
in Erwartung einer Änderung
des Lichts einer Verkehrsampel stoppt.
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Dritte Modifizierung
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Diese
Modifizierung stellt den Bereich eines Bild fest, welches von der
Bildextraktionseinheit 32 auf der Grundlage der Erfassung
einer Operation eines in einem Gegenstandsfahrzeug verwendeten Fahrtrichtungsanzeiger
zu extrahieren ist. Wie in 8 dargestellt
besitzt die durch diese Modifizierung implementierte Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 eine
Operationserfassungseinheit 60c, welche eine Operation
des Fahrtrichtungsanzeigers in dem Gegenstandsfahrzeug erfasst und
Operationsinformationen, welche eine erfasste Operation des Fahrtrichtungsanzeigers
darstellen, der Straßenerkennungsheit 20 zuführt.
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Die
in derselben Figur dargestellte Straßenerkennungseinheit 20 gibt
die von der Operationserfassungseinheit 60c empfangenen
Geschwindigkeitsinformationen der Bildextraktionseinheit 32 weiter,
welche den Bereich eines aufzunehmenden Bilds auf der Grundlage
der Operationsinformationen feststellt. Wenn eine Operation des
Fahrtrichtungsanzeigers erfasst wird, wird beispielsweise ein Bild unmittelbar
von dem Gegenstandsfahrzeug als ein zu extrahierender Bereich festgestellt.
Wenn das Gegenstandsfahrzeug nach rechts oder links an einer Straßenkreuzung
beispielsweise abbiegt, kann verhindert werden, dass ein Bild, welches
Körper
außerhalb
der Straße
enthält,
extrahiert wird.
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Vierte Modifizierung
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Diese
Modifizierung stellt den Bereich eines durch die Bildextrahierungseinheit 32 zu
extrahierenden Bilds auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses
des Zustands des Gegenstandsfahrzeugs fest. Beispiele des Zustand
des Gegenstandsfahrzeugs sind der Lenkwinkel des Lenkrads bei dem
Gegenstandsfahrzeug und eine Gierrate, welche die Winkelgeschwindigkeit
um die vertikale Richtung darstellt. Wie in 9 dargestellt
besitzt die durch diese Modifizierung implementierte Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 eine
Fahrzeugzustandserfassungseinheit 60b, welche einen Lenkwinkelsensor
zur Erfassung des Lenkwinkels des Lenkrads in dem Gegenstandsfahrzeug
und einen Gierratensensor zum Erfassen der Gierrate des Gegenstandsfahrzeugs
aufweist. Die Fahrzeugzustandserfassungs einheit 60d führt Fahrzeugzustandsinformationen,
welche den durch die Sensoren erfaßten Fahrzeugzustand darstellen,
der Straßenerkennungseinheit 20 zu.
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Die
in derselben Figur dargestellte Straßenerkennungseinheit 20 gibt
die von der Fahrzeugzustanderfassungseinheit 60d erfaßten Fahrzeugzustandsinformationen
der Bildextraktionseinheit 32 weiter, welche den Bereich
eines aufzunehmenden Bilds auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsinformationen
feststellt. Wenn ein Lenkwinkel, welcher größer als ein vorbestimmter Lenkwinkel
ist, und/oder eine Gierrate, welche größer als eine vorbestimmte Gierrate
ist, beispielsweise erfaßt
werden, wird ein Bild unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug als
zu extrahierender Bereich festgestellt. Wenn das Gegenstandsfahrzeug
nach rechts oder links an einer Straßenkreuzung abbiegt oder entlang
einer abrupt gekrümmten
Kurve beispielsweise fährt,
kann verhindert werden, dass ein Bild einschließlich von Körpern außerhalb der Straße extrahiert
wird.
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Es
wird festgestellt, dass die Fahrzeugzustandserfassungseinheit 60d ebenfalls
lediglich entweder den Lenkwinkelsensor oder den Gierratensensor
enthalten kann. Darüber
hinaus kann eine Gierrate ebenfalls von einem durch die Kamera 10 aufgenommenen
Bild erfaßt
werden. Durch Erfassen des allgemein bekannten Lichtflusses beispielsweise kann
die Bewegung des Bilds entlang der Zeitachse erfasst werden. Somit
kann eine Gierrate aus einem Ergebnis der Erfassung dieses Lichtflusses
abgeleitet werden.
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Fünfte Modifizierung
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Der
Bereich eines zu extrahierenden Bilds kann ebenfalls auf der Grundlage
einer Mehrzahl von Informationsstücken festgestellt werden, welche
aus den Geschwindigkeitsinformationen, den Operationsinformationen
und den Fahrzeugzustandsinformationen jeweils der oben erläuterten zweiten,
dritten und vierten Modifizierungen gewählt werden. Wenn die Geschwindigkeitsinformationen
sogar dann eine erfaßte
hohe Geschwindigkeit anzeigen, wenn die Operationsinformationen
eine erfaßte
Operation des Fahrtrichtungsanzeigers beispielsweise anzeigen, wird
angenommen, dass sich das Fahrzeug in einem Zustand des Wechselns
der Fahrspur anstatt in einem Zustand des Rechts- oder Linksabbiegens
an einer Straßenkreuzung
oder des Fahrens entlang einer abrupt gekrümmten Straße befindet. Somit wird in
einem derartigen Fall der Bereich eines zu extrahierenden Bilds
in Abhängigkeit
davon bestimmt, ob die Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs
hoch oder niedrig ist, so dass ein Bild in einem geeigneten Bereich
extrahiert werden kann.
-
Sechste Modifizierung
-
Da
die durch diese Ausführungsform
bereitgestellte Straßenerkennungseinheit 20 eine
Straße AR
feststellt, kann das extrahierte Bild Körper einschließlich von
Straßenanstrichen
bzw. -markierungen (road paints) wie Begrenzungslinien (traveled segment
lines) LL, LC und LR in einigen Fällen wie in 3 dargestellt
aufweisen. Da die Pixelpositionen dieser Kennzeichnungen jeweils
eine hohe Leuchtdichte aufweisen, können sie irrtümlich als
hoher Grad einer Reflexion von der Oberfläche erfaßt werden.
-
Wenn
somit durch Ausschließen
des Leuchtdichtewerts von erkannten Pixelpositionen aus Objekten
der Berechnung die Pixelpositionen durch Annahme beispielsweise
eines Verfahrens wie der Bildanalysetechnik als Pixelpositionen
von Straßenlinien und
Straßenanstrichen
(road paints) erkannt werden, kann verhindert werden, dass diese
Straßenlinien und
Straßenanstriche
irrtümlich
als hoher Grad einer Reflexion von der Oberfläche der Straße erfasst
werden.
-
Zweite Ausführungsform
-
Bei
der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 der
ersten Ausführungsform
wie oben beschrieben berechnet die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 einen
Leuchtdichtedurchschnittswert, welcher einen Durchschnitt des Leuchtdichtewerts
von Pixeln einer Straße
darstellt, und die Feststellungseinheit 36 stellt fest,
ob der durch die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnete
Leuchtdichtedurchschnittswert größer als
ein Leuchtdichteschwellenwert für
den Leuchtdichtedurchschnittswert ist.
-
Die
zweite Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass
bei der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 der
zweiten Ausführungsform
die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 einen
Leuchtdichtegradienten für
jede horizontale Linie auf der Straße und einen Leuchtdichtedurchschnittsgradienten
(luminance average gradient) berechnet, wohingegen die Feststellungseinheit 36 feststellt,
ob der von der Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnete
Leuchtdichtedurchschnittsgradient größer als ein Leuchtdichtegradientenschwellenwert
(luminance gradient threshold value) ist, wobei der Leuchtdichtegradient
für die horizontale
Linie die Rate einer Änderung
in der Leuchtdichte unter Pixeln in der Richtung der horizontalen
Linie darstellt. Demgegenüber
ist der Leuchtdichtedurchschnittsgradient der Durchschnitt der Leuchtdichtegradienten
aller horizontalen Linien.
-
Zuerst
identifiziert aus dem von der Bildextraktionseinheit 32 extrahierten
Bild der Straße
die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 eine
horizontale Bildzahl HN, welche eine horizontale Linie mit einem
Leuchtdichtewert anzeigt, welcher jeweils einen vorbestimmten Schwellenwert
Eth wie in 10A dargestellt überschreitet.
Danach berechnet die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 einen
Leuchtdichtegradienten WY/WX, welcher die Rate einer Änderung
der Leuchtdichte unter Pixeln in der Richtung einer horizontalen
Linien darstellt, welche durch die identifizierte horizontale Pixelzahl
HN für
die horizontale Linie wie in 10B dargestellt
bezeichnet ist. Danach berechnet die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 einen
Leuchtdichtedurchschnittsgradienten, welcher den Durchschnitt der
Leuchtdichtegradienten aller horizontalen Linien darstellt, die
durch alle horizontale Pixelzahlen HNs angezeigt werden.
-
Die
Feststellungseinheit 36 stellt fest, ob der Leuchtdichtedurchschnittsgradient
größer als
ein Leuchtdichtegradientenschwellenwert für die Leuchtdichtedurchschnittsgradienten
ist, und führt
Reflexionsgradienteninformationen der Vorderlichtsteuereinheit 40 zu.
Die Reflexionsgradienteninformationen zeigen den Grad der Reflexion
von der Oberfläche der
Straße
auf der Grundlage eines Feststellungsergebnisses an.
-
Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf ein in 11 dargestelltes
Flußdiagramm
die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 in
der Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 erläutert.
-
In
einem Schritt S40a wird ein Leuchtdichtegradient für eine horizontale
Linie, welche einen Leuchtdichtewert darstellt, der jeweils den
vorbestimmten Schwellenwert Eth überschreitet,
aus Pixeln einer in dem Schritt S30 extrahierten Straße berechnet.
In dem Schritt S45a wird ein Leuchtdichtedurchschnittsgradient für alle horizontalen
Linien gefunden.
-
In
einem Schritt S50a wird der in dem Schritt S45a berechnete Leuchtdichtedurchschnittsgradient mit
dem Leuchtdichtegradientenschwellenwert verglichen, um festzustellen,
ob der Leuchtdichtedurchschnittsgradient größer als der Leuchtdichtegradientenschwellenwert
ist. Wenn festgestellt wird, dass der Leuchtdichtedurchschnittsgradient
größer als
der Leuchtdichtegradientenschwellenwert ist, begibt sich die Verarbeitung
zu einem Schritt S60. Wenn demgegenüber festgestellt wird, dass
der Leuchtdichtedurchschnittsgradient kleiner als der Leuchtdichtegradientenschwellenwert
ist, begibt sich die Verarbeitung zu einem Schritt S70.
-
Wenn
der Leuchtdichtedurchschnittsgradient größer als der Leuchtdichtegradientenschwellenwert ist,
werden in dem Schritt S60 Reflexionsgradinformationen, welche einen
hohen Grad der Reflexion von der Oberfläche der Straße (from
the surface of the road in the road) darstellen, d.h. Reflexionsgradinformationen,
welche anzeigen, dass eine Reflexion von der Oberfläche der
Straße
vorhanden ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
-
Wenn
der Leuchtdichtedurchschnittsgradient kleiner als der Leuchtdichtegradientenschwellenwert ist,
werden demgegenüber
in dem Schritt S70 Reflexionsgradinformationen, welche einen niedrigen Grad
einer Reflexion von der Oberfläche
der Straße darstellen,
d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen, dass keine Reflexion
von der Straßenoberfläche vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
-
Wenn
ein Lichtstrahl auf eine Straße
abgestrahlt wird, ist nämlich
der Leuchtdichtewert von Pixeln in einem von dem abgestrahlten Lichtstrahl
getroffenen Gebiet hoch im Vergleich mit Pixeln in einem von dem
abgestrahlten Lichtstrahl nicht getroffenen Gebiet. Jedoch sind
die Unterschiede in dem Leuchtdichtewert für eine nasse und feuchte Straßenoberfläche größer als
jene für
eine trockene Straßenoberfläche.
-
Dementsprechend
kann durch Aufnehmen eines Bilds einer trockenen Straßenoberfläche, welche
eine Bestrahlung durch einen Lichtstrahl erfährt, und durch Festlegen der Änderungsrate
der Leuchtdichte des aufgenommenen Bilds als Leuchtdichtegradientenschwellenwert
im Voraus beispielsweise der Grad der Reflexion von der Straßenoberfläche unter
Verwendung dieses Leuchtdichtegradientenschwellenwerts festgestellt
werden. D.h., ein Leuchtdichtedurchschnittsgradient, welcher zumindest gleich
dem Leuchtdichtegradientenschwellenwert ist, wird ein Feststellungsergebnis
erzeugen, welches anzeigt, dass der Grad der Reflexion von der Straßenoberfläche hoch
ist oder eine Reflexion von der Straßenoberfläche vorhanden ist. Es wird
festgestellt, dass die oben beschriebenen ersten bis sechsten Modifizierungen
natürlich
auf diese Ausführungsform
angewandt werden können.
-
Dritte Ausführungsform
-
Die
dritte Ausführungsform
unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dahingehend, dass
in der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 die
Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 einen
Leichtdichtegradienten für jede
horizontale Linie berechnet und eine Leuchtdichtegradientenzahl
(luminance gradient count) findet, welche die Zahl (number) von
für horizontale
Linien berechnete Leuchtdichtegradienten darstellt, wohingegen die
Feststellungseinheit 36 feststellt, ob die von der Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnete
Leuchtdichtegradientenzahl größer als
ein Leuchtdichtegradientenzahlschwellenwert (luminance gradient
count threshold value) für
eine Vielzahl von horizontalen Linien ist.
-
Zuerst
identifiziert die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 aus
dem von der Bildextraktionseinheit 32 extrahierten Bild
der Straße eine
horizontale Bildzahl HN, welche eine horizontale Linie mit einem
Leuchtdichtewert darstellt, welcher jeweils wie in 10A dar gestellt einen vorbestimmten Schwellenwert
Eth überschreitet.
Danach berechnet die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 einen
Leuchtdichtegradienten WY/WX, welcher die Änderungsrate der Leuchtdichte
unter Pixeln in der Richtung einer horizontalen Linie darstellt,
welche durch die identifizierte horizontale Bildzahl HN für die horizontale
Linie, wie in 10B dargestellt, angezeigt wird.
Danach berechnet die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 eine
Leuchtdichtegradientenzahl für
durch horizontale Pixelzahlen HNs angzeigte horizontale Linien.
-
Die
Feststellungseinheit 36 stellt fest, ob die Leuchtdichtegradientenzahl
größer als
ein Leuchtdichtegradientenzahlschwellenwert für die Leuchtdichtegradientenzahlen
ist und führt
Reflexionsgradienteninformationen der Vorderlichtsteuereinheit 40 zu.
Die Reflexionsgradienteninformationen zeigen den Grad der Reflexion
von der Oberfläche der
Straße
auf der Grundlage eines Feststellungsergebnisses an.
-
Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf ein in 13 dargestelltes
Flußdiagramm
die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 in
der Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 als
Charakteristik dieser Ausführungsform
erläutert.
-
In
einem Schritt S40b wird ein Leuchtdichtegradient für eine horizontale
Linie, welche einen Leuchtdichtewert darstellt, welcher jeweils
den vorbestimmten Schwellenwert Eth überschreitet, aus Pixeln einer
in einem Schritt S30 extrahierten Straße berechnet. In einem Schritt
S45b wird eine Leuchtdichtegradientenzahl für horizontale Linien gefunden.
-
In
einem Schritt S50b wird die in dem Schritt S45b berechnete Leuchtdichtegradientenzahl
mit dem Leuchtdichtegradientenzahlschwellenwert verglichen, um festzustellen,
ob die Leuchtdichtegradientenzahl größer als der Leucht dichtegradientenzahlschwellenwert
ist. Wenn festgestellt wird, dass die Leuchtdichtegradientenzahl
größer als
der Leuchtdichtegradientenzahlschwellenwert ist, begibt sich die
Verarbeitung zu einem Schritt S60. Wenn festgestellt wird, dass
die Leuchtdichtegradientenzahl kleiner als der Leuchtdichtegradientenzahlschwellenwert
ist, begibt sich demgegenüber
die Verarbeitung zu einem Schritt S70.
-
Wenn
die Leuchtdichtegradientenzahl größer als der Leuchtdichtegradientenzahlschwellenwert
ist, werden Reflexionsgradinformationen, welche einen hohen Grad
einer Reflexion von der Straßenoberfläche in der
Straße
darstellen, d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen, dass
eine Reflexion von der Oberfläche
der Straße
vorhanden ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
-
Wenn
die Leuchtdichtegradientenzahl kleiner als der Leuchtdichtegradientenzahlschwellenwert
ist, werden demgegenüber
in einem Schritt S70 Reflexionsgradinformationen, welche einen Grad
der Reflexion von der Oberfläche
der Straße
darstellen, d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen, dass
keine Reflexion von der Straßenoberfläche vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
-
Es
wird dabei ein Prozess zur Erfassung des Grads der Reflexion durch
die Oberfläche
einer Straße
aus einem Bild von einer Straße
angenommen, welche wie in 12A dargestellt
mit Lichtstrahlen von Vorderlichtern des Fahrzeugs bestrahlt wird.
Da das Fahrzeug Vorderlichter besitzt, die auf den linken und rechten
Seiten vorgesehen sind, werden in diesem Fall zwei Leuchtdichtegradienten
von dem Bild in der Straße
unter der Voraussetzung erfasst, dass die Oberfläche der Straße nass
und feucht ist.
-
Wenn
die Leuchtdichtegradientenzahl größer als eins (beispielsweise
beträgt
die Zahl mindestens zwei) für
eine Vielzahl von horizontalen Linien (beispielsweise für alle horizontalen
Linien) wie in 12B dargestellt ist, kann somit
ein Erfassungsergebnis als Ergebnis erzielt werden, welches einen hohen
Grad einer Reflexion von der Oberfläche der Straße infolge
der von den Vorderlichtern des Fahrzeugs abgestrahlten Lichtstrahlen
anzeigt, d.h., ein Ergebnis, welches das Vorhandensein einer Refelexion
von der Straßenoberfläche anzeigt.
Es wird festgestellt, dass die oben beschriebenen ersten bis sechsten
Modifizierungen natürlich
auf diese Ausführungsform
angewandt werden können.
-
Vierte Ausführungsform
-
Da
viele Körper
bei den ersten und vierten Ausführungsformen
gemeinsam vorhanden sind, werden detaillierte Beschreibungen der
gemeinsamen Körper
bei der folgenden Erläuterung
weggelassen. D.h., die vierte Ausführungsform wird dahingehend
erläutert,
dass eine Betonung lediglich auf Unterschiede zwischen den Ausführungsformen
gelegt wird. Bei der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 dieser
Ausführungsform
wie oben beschrieben berechnet die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 einen
Leuchtdichtedurchschnittswert, welcher einen Durchschnitt des Leuchtdichtewerts
von Pixeln einer Straße
darstellt, und die Feststellungseinheit 36 stellt fest,
ob der durch die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnete
Leuchtdichtedurchschnittswert 34 größer als ein Leuchtdichteschwellenwert
für den
Leuchtdichtedurchschnittswert ist.
-
Die
vierte Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass
in der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 die
Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 die
Position jedes Pixels mit einer Leuchtdichte, die zumindest gleich
einem Schwellenwert ist, auf der Grundlage eines Leuchtdichtewerts der
Pixel einer Straße
ermittelt und eine Pixelzahl berechnet, welche die Zahl von Pixeln
in einem Bereich einer hohen Leuchtdichte darstellt, welcher die
ermittelten Pixelpositionen enthält,
wohingegen die Feststellungseinheit 36 feststellt, ob die
von der Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnete
Pixelzahl in dem Bereich mit dem hohen Leuchtdichtewert größer ist
als ein Pixelzahlschwellenwert (pixel count threshold value) für Pixelzahlen (pixel
counts).
-
Zuerst
identifiziert die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 horizontale
und vertikale Pixelzahlen (HN und VN), welche Pixelpositionen jeweils
mit einem Leuchtdichtewert darstellen, der zumindest gleich einem
Schwellenwert ist, aus dem von der Bildextraktionseinheit 32 extrahierten Bild
einer Straße.
Danach wird eine Pixelzahl in einem Bereich einer hohen Leuchtdichte
mit ermittelten Pixelpositionen berechnet, welche durch die identifizierten
horizontalen und vertikalen Pixelzahlen (HN und VN) angezeigt werden.
Das Bild der Straße wird
nämlich
in ein digitalisiertes Bild umgewandelt, und es wird die Pixelzahl
in einem Bereich einer hohen Leuchtdichte des digitalisierten Bilds
gefunden.
-
Die
Feststellungseinheit 36 stellt fest, ob die Pixelzahl in
einem Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert größer als
der Pixelzahlschwellenwert für Pixelzahlen
ist und führt
Reflexionsgradienteninformationen der Vorderlichtsteuereinheit 40 zu.
Die Reflexionsgradienteninformationen zeigen den Grad der Reflexion
von der Straßenoberfläche auf
der Grundlage eines Feststellungsergebnisses an.
-
Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf ein in 15 dargestelltes
Flußdiagramm
die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 in
der Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 als
Charakteristik dieser Ausführungsform
erläutert.
-
In
einem Schritt S40c wird aus dem in einem Schritt S30 extrahierten
Bild der Straße
ein Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert erkannt. Dieser Bereich
mit einem hohen Leuchtdichtewert ist ein Bereich, welcher durch
horizontale/vertikale Pixelzahlen HNs/VNs angezeigte Pixelpositionen
enthält,
die jeweils einen Leuchtdichtewert zeigen, der zumindest gleich
einem vorbestimmten Schwellenwert ist, und es wird in einem Schritt
S45c eine Pixelzahl berechnet, welche die Zahl von Pixeln in dem
Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert darstellt.
-
In
einem Schritt S50c wird die in dem Schritt S45c berechnete Pixelzahl
in dem Bereich einer hohen Leuchtdichte mit dem Pixelzahlschwellenwert verglichen,
um festzustellen, ob die Zahl von Pixeln größer als der Pixelzahlschwellenwert
ist. Wenn festgestellt wird, dass die Pixelzahl größer als
der Pixelzahlschwellenwert ist, begibt die Verarbeitung zu einem
Schritt S60. Wenn festgestellt wird, dass die Pixelzahl kleiner
als der Pixelzahlschwellenwert ist, begibt sich demgegenüber die
Verarbeitung zu einem Schritt S70.
-
Wenn
die Pixelzahl größer als
der Pixelzahlschwellenwert ist, werden im Schritt S60 Reflexionsgradinformationen,
welche einen hohen Grad einer Reflexion von der Oberfläche der
Straße
darstellen, d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen, dass
eine Reflexion von der Straßenoberfläche vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
-
Wenn
demgegenüber
die Pixelzahl kleiner als der Pixelzahlschwellenwert ist, werden
in dem Schritt S70 Reflexionsgradinformationen, welche einen geringen
Grad einer Reflexion von der Oberfläche der Straße darstellen,
d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen, dass keine Reflexion von
der Straßenoberfläche vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
-
Es
wird dabei ein Prozess zur Erfassung des Grads der Reflexion durch
die Straßenoberfläche von
einem Bild in einer Straße
angenommen, auf welche Lichtstrahlen von Vorderlichtern des Fahrzeugs
wie in 14A dargestellt abgestrahlt
werden, um in Bereichen ARH1 und ARH2 wie in 14B dargestellt,
welche jeweils Pixel enthalten, die jeweils in diesem Fall einen
hohen Leuchtdichtewert aufweisen, wenn die Oberfläche der
Straße
nass und feucht ist, zu veranlassen, dass die Größe jedes der Bereiche mit einer
hohen Leuchtdichte ARH1 und ARH2 beträchtlich ist. Wenn die Oberfläche der
Straße
trocken ist, ist demgegenüber
die Größe jedes
der Bereiche mit einer hohen Leuchtdichte ARH1 und ARH2 gering.
-
Wenn
die Pixelzahl, welche die Zahl von Pixeln darstellt, die in jedem
der Bereiche mit einer hohen Leuchtdichte ARH1 und ARH2 enthalten
sind, größer als
der Pixelzahlschwellenwert ist, kann ein Feststellungsergebnis als
Ergebnis erzielt werden, welches anzeigt, dass der Grad der Reflexion
von der Straßenoberfläche hoch
ist oder eine Reflexion von der Straßenoberfläche vorhanden ist. Es wird
festgestellt, dass die oben beschriebenen ersten bis sechsten Modifizierungen
auf diese Ausführungsform
angewandt werden können.
-
Erste Modifizierung
-
Bei
dieser Ausführungsform
wird der Grad der Reflexion von der Straßenoberfläche auf der Grundlage der Größe eines
Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert wie oben beschrieben festgestellt.
Während
die Größe eines
Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert durch die Zahl von Pixeln von
der Straße
wie oben erläutert
angezeigt werden kann, wird bei dieser Modifizierung ein Seitenverhältnis der
Straße
verwendet, um die Größe der Straße anzuzeigen.
D.h., der Grad der Reflexion von der Straßenoberfläche wird auf der Grundlage
des Seitenverhältnisses
festgestellt.
-
Zuerst
identifiziert die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 horizontale
und vertikale Pixelzahlen (HN und VN), welche Pixelpositionen mit
einem Leuchtdichtewert zeigen, der zumindest gleich einem Schwellenwert
ist, aus dem durch die Bildextraktionseinheit 32 extrahierten
Bild einer Straße.
Als Ergebnis wird ein Bereich mit einer hohen Leuchtdichte eines
digitalisierten Bilds wie in 16A erkannt.
Danach wird wie in 16B dargestellt die Position
des Schwerpunkts dieses Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert
identifiziert. Darauf folgend wird der Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert
innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs von etwa ±90° gedreht,
wobei der Schwerpunkt wie in 16C dargestellt
als Zentrum der Drehung genommen wird. Schließlich wird wie in 16D dargestellt ein maximaler Wert des Seitenverhältnisses
(L/D) des Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert berechnet.
-
Die
Feststellungseinheit 36 stellt fest, ob der maximale Wert
des Seitenverhältnisses
des Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert größer als ein Seitenverhältnisschwellenwert
für Seitenverhältnisse
ist, und führt
Reflexionsgradienteninformationen der Vorderlichtsteuereinheit 40 zu.
Die Reflexionsgradienteninformationen zeigen den Grad der Reflexion
von der Oberfläche
der Straße
auf der Grundlage eines Feststellungsergebnisses an.
-
Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf ein in 17 dargestelltes
Flußdiagramm
eine Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 in
der Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 als
Charakteristik dieser Modifizierung erläutert.
-
In
einem Schritt S40d wird aus dem in einem Schritt S30 extrahierten
Bild der Straße
ein Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert erkannt. Dieser Bereich
mit einem hohen Leuchtdichtewert ist ein Bereich, welcher Pixelpositionen
enthält,
die durch horizontale/vertikale Pixelzahlen HNs/VNs angezeigt werden
und jeweils einen Leuchtdichtewert aufweisen, der zumindest gleich
einem Schwellenwert ist, und danach wird in einem Schritt S42d der
Schwerpunkt des Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert lokalisiert.
Darauf folgend wird in einem Schritt S45d der Bereich mit einem
hohen Leuchtdichtewert um das Rotationszentrum gedreht, welches
an dem Schwerpunkt festgelegt ist, der in dem Schritt S42d lokalisiert
wird, und es wird ein maximaler Wert des Seitenverhältnisses
des Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert gefunden.
-
In
einem Schritt S50d wird der maximale Wert, welcher in dem Schritt
S45d als der maximale Wert des Seitenverhältnisses des Bereichs mit einem hohen
Leuchtdichtewert gefunden worden ist, mit dem Seitenverhältnisschwellenwert
(aspect ratio threshold value) verglichen, um festzustellen, ob
der maximale Wert des Seitenverhältnisses
des Bereichs mit dem hohen Leuchtdichtewert größer als der Seitenverhältnisschwellenwert
ist. Wenn der maximale Wert des Seitenverhältnisses des Bereichs mit dem hohen
Leuchtdichtewert größer ist
als der Seitenverhältnisschwellenwert,
begibt sich die Verarbeitung zu einem Schritt S60. Wenn der maximale
Wert des Seitenverhältnisses
des Bereichs mit dem hohen Leuchtdichtewert kleiner ist als der
Seitenverhältnisschwellenwert,
begibt sich demgegenüber
die Verarbeitung zu einem Schritt S70.
-
Wenn
der maximale Wert des Seitenverhältnisses
des Bereichs mit dem hohen Leuchtdichtewert größer als der Seitenverhältnisschwellenwert
ist, werden in dem Schritt S60 Reflexionsgradinformationen, welche
einen hohen Grad der Reflexion von der Oberfläche der Straße zeigen,
d.h. Refle xionsgradinformationen, welche anzeigen, dass eine Reflexion von
der Straßenoberfläche vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit zugeführt.
-
Wenn
demgegenüber
der maximale Wert des Seitenverhältnisses
des Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert kleiner als der Seitenverhältnisschwellenwert
ist, werden Reflexionsgradinformationen, die einen niedrigen Grad
einer Reflexion von der Oberfläche
der Straße
zeigen, d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen, dass
keine Reflexion von der Straßenoberfläche vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
-
Es
wird dabei ein Prozess zur Erfassung des Grads der Reflexion durch
die Straßenoberfläche aus
einem Bild in einer Straße
angenommen, auf welche Lichtstrahlen von Vorderlichtern des Fahrzeugs
abgestrahlt werden. In diesem Fall besitzt der Bereich mit einer
hohen Leuchtdichte mit seiner Straßenoberfläche, welche einen Lichtstrahl
reflektiert, wie aus der Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs ersichtlich eine lange vertikale Form. In dem Fall
einer nassen und feuchten Oberfläche
einer Straße
besitzt der Bereich mit einer hohen Leuchtdichte mit seiner Straßenoberfläche, welche
einen Lichtstrahl reflektiert, eine längere vertikale Form als eine
trockene Oberfläche
einer Straße,
was zu einem größeren Seitenverhältnis führt. Wenn
der maximale Wert des Seitenverhältnisses
des Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert größer als der Seitenverhältnisschwellenwert
ist, können
Reflexionsgradinformationen, welche einen hohen Grad der Information
von der Oberfläche
der Straße
zeigen, als Ergebnis der Feststellung erlangt werden.
-
Zweite Modifizierung
-
Sogar
wenn lediglich eine Lichtquelle einen reflektierten Lichtstrahl
erzeugt, kann in dem Fall einer Straßenoberfläche mit einem hohen Grad einer Unebenheit
beispiels weise der Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert in eine
Vielzahl von Subbereichen bzw. Unterbereichen in einigen Fällen unterteilt werden.
In derartigen Fällen
kann die Größe eines Bereichs
mit einem hohen Leuchtdichtewert augenscheinlich als kleiner Subbereich
infolge der Wirkung der Unebenheit der Straßenoberfläche erscheinen. Als Ergebnis
kann der Grad der Reflexion von Straßenoberfläche nicht mit einem hohen Grad
von Genauigkeit festgestellt werden.
-
Somit
behandelt bei der Feststellung einer Bereichsgröße für die in einer Mehrzahl vorkommenden
Subbereiche mit einer hohen Leuchtdichte wie oben beschrieben die
Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 die
Subbereiche mit jeweils einem hohen Leuchtdichtewert als ein Bereich
einer hohen Leuchtdichte, welcher Subbereiche einer hohen Leuchtdichte
enthält,
die Grade einer wechselseitigen Trennung aufweisen, die kleiner
sind als ein Schwellenwert eines Grads einer wechselseitigen Trennung
(mutual-separation degree threshold value) für Grade einer wechselseitigen
Trennung. In dem Fall von zwei Subbereichen, welche jeweils beispielsweise
einen hohen Leuchtdichtewert besitzen, zählt die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 die
Zahl von Pixeln, welche voneinander durch einen kürzesten
Abstand getrennt sind, unter Pixeln an Positionen, welche den Rand
zwischen den Subbereichen mit einem hohen Leuchtdichtewert auf diese
Weise bilden, wobei der Grad der Reflexion von der Straßenoberfläche mit
einem hohen Genauigkeitsgrad sogar dann festgestellt werden kann, wenn
die Straßenoberfläche einen
hohen Grad einer Unebenheit aufweist.
-
Fünfte Ausführungsform
-
In
der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 der
vierten Ausführungsform
wie oben beschrieben lokalisiert die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 die
Position jedes Pixels mit einer hohen Leuchtdichte, die zumindest gleich
einem Schwellenwert ist, auf der Grundlage eines Leuchtdichtewerts
von Pixeln einer Straße
und berechnet eine Pixelzahl, welche die Zahl von Pixeln in einem
Bereich einer hohen Leuchtdichte darstellt, der die lokalisierten
Pixelpositionen enthält.
Die Feststellungseinheit 36 stellt fest, ob die durch die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnete
Pixelzahl als die Zahl von Pixeln in dem Bereich mit einem hohen
Leuchtdichtewert größer als
ein Pixelzahlschwellenwert für
Pixelzahlen ist.
-
In
der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 der
fünften
Ausführungsform
lokalisiert demgegenüber
die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 die
Position jedes Pixels mit einer hohen Leuchtdichte, die zumindest
gleich einem Schwellenwert ist, auf der Grundlage eines Leuchtdichtewerts
von Pixeln einer Straße
und berechnet eine Schwankungsgröße, welche
den Grad einer Glätte
der Grenzlinie jedes Bereichs mit hoher Leuchtdichte darstellt,
welcher aus den lokalisierten Pixelpositionen besteht. Die Feststellungseinheit 36 stellt
fest, ob die durch die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnete
Schwankungsgröße größer als
ein Schwankungsgrößenschwellenwert
(fluctuation quantity threshold value) für Schwankungsgrößen ist.
-
D.h.,
wenn die Oberfläche
einer Straße,
auf welche ein Lichtstrahl von einem unmittelbar vor einem Gegenstandsfahrzeug
fahrenden Fahrzeug abgestrahlt wird, eine Unebenheit zeigt, ist
die Grenzlinie jedes Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert infolge
der Unebenheit der Straßenoberfläche wie
in 18A dargestellt für eine nasse und feuchte Straßenoberfläche wacklig
bzw. unsicher (wobbly). Diese Ausführungsform bestimmt den Grad
der Reflexion von der Oberfläche
einer Straße
auf der Grundlage der Schwankungsgröße, welche den Grad der Glätte der
Grenzlinie jedes Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert darstellt.
-
Zuerst
identifiziert die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 horizontale
und vertikale Pixelzahlen (HN und VN), welche Pixelpositionen mit
einem Leuchtdichtewert darstellen, welcher zumindest gleich einem
Schwellenwert ist, aus dem durch die Bildextraktionseinheit 32 extrahierten
Bild einer Straße.
Als Ergebnis wird beispielsweise ein Bereich einer hohen Leuchtdichte
eines in 18B dargestellten digitalisierten
Bilds erkannt. Danach wird wie in 18B dargestellt
die Position eines Pixels in der Mitte einer horizontalen Richtung
von jeder horizontalen Linie in einem Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert
gefunden.
-
Darauf
folgend wird eine Abweichungsgröße der Position
eines Pixels in der Mitte einer horizontalen Richtung einer bestimmten
horizontalen Linie gefunden. Die Abweichungsgröße ist eine Abweichungsgröße relativ
zu der Position eines Pixels in der Mitte einer horizontalen Richtung
einer horizontalen Linie mit einer horizontalen Pixelzahl HN, die
um eine Differenz von 1 größer als
diejenige der bestimmten horizontalen Linie ist. Die horizontale
Linie mit einer horizontalen Pixelzahl HN, die um eine Differenz
von 1 größer als
diejenige der horizontalen Linie ist, ist eine horizontale Linie
benachbart der bestimmten horizontalen Linie. Schließlich wird
die Summe der berechneten Abweichungsgrößen als die Schwankungsgröße gefunden.
-
Die
Feststellungseinheit 36 stellt fest, ob die berechnete
Schwankungsgröße größer als
der Schwankungsgrößenschwellenwert
für Schwankungsgrößen ist
und führt
Reflexionsgradienteninformationen der Vorderlichtsteuereinheit 40 zu.
Die Reflexionsgradienteninformationen zeigen den Grad der Reflexion
von der Straßenoberfläche auf
der Grundlage eines Feststellungsergebnisses an.
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Als
nächstes
wird unter Bezugnahme eines in 19 dargestellten
Flußdiagramms
die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 in
der Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 als
Charakteristik dieser Ausführungsform
erläutert.
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In
einem Schritt S40e wird aus dem in einem Schritt S30 extrahierten
Bild der Straße
ein Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert erkannt. Dieser Bereich
mit dem hohen Leuchtdichtewert ist ein Bereich, welcher Pixelpositionen
enthält,
die durch die horizontalen/vertikalen Pixelzahlen HNs/VNs angezeigt
werden und jeweils einen Leuchtdichtewert zeigen, der zumindest
gleich einem Schwellenwert ist, und danach wird in einem Schritt
S42e die Position eines Pixels in der Mitte einer horizontalen Richtung von
jeder horizontalen Linie in dem Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert
gefunden. Darauf folgend wird in einem Schritt S45e eine Abweichungsgröße zwischen
den Positionen von Pixeln in den Mitten einer horizontalen Richtung
von benachbarten horizontalen Linien gefunden, und es wird eine
Schwankungsgröße berechnet,
welche die Summe der Abweichungsgrößen darstellt.
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Dann
wird in einem Schritt S50e die in dem Schritt S45e berechnete Schwankungsgröße mit dem
Schwankungsgrößenschwellenwert
verglichen, um festzustellen, ob die Schwankungsgröße größer als
der Schwankungsgrößenschwellenwert
ist. Wenn festgestellt wird, dass die Schwankungsgröße größer als
der Schwankungsgrößenschwellenwert
ist, begibt sich die Verarbeitung zu einem Schritt S60. Wenn festgestellt
wird, dass die Schwankungsgröße kleiner als
der Schwankungsgrößenschwellenwert
ist, begibt sich demgegenüber
die Verarbeitung zu einem Schritt S70.
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Wenn
die Schwankungsgröße größer als
der Schwankungsgrößenschwellenwert
ist, werden Reflexionsgradinformationen, welche einen hohen Grad einer
Reflexion von der Ober fläche
der Straße
darstellen, d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen, dass
eine Reflexion von der Straßenoberfläche vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
-
Wenn
demgegenüber
die Schwankungsgröße kleiner
als der Schwankungsgrößenschwellenwert
ist, werden in dem Schritt S70 Reflexionsgradinformationen, welche
einen niedrigen Grad einer Reflexion von der Oberfläche der
Straße
darstellen, d.h. Reflexionsgradinformationen, welche anzeigen, dass keine
Reflexion von der Oberfläche
der Straße
vorhanden ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
-
Auf
diese Weise kann der Grad einer Reflexion von der Straßenoberfläche auf
der Grundlage der Schwankungsgröße festgestellt
werden, welche die Form eines Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert
anzeigt. Es wird festgestellt, dass die oben beschriebenen ersten
bis sechsten Modifizierungen natürlich
auf diese Ausführungsform
angewandt werden können.
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Erste Modifizierung
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Bei
der zweiten Modifizierung der vierten Ausführungsform wird die Verarbeitung
durchgeführt, um
eine Unebenheit einer Straßenoberfläche zu berücksichtigen.
Anstelle der Wirkungen der Unebenheit einer Straße beispielsweise kann eine
andere Wirkung hervorgerufen durch eine Reflexion von Lichtstrahlen
von einer Vielzahl von Lichtquellen durch die Oberfläche einer
Straße
auftreten. In diesem Fall muß sich
die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 mit
einer Vielzahl von Bereichen befassen, die jeweils einen hohen Leuchtdichtewert
in einem derartigen Fall besitzen, wobei die Positionen der Fahrspuren
in der Straße
auf der Grundlage des Leuchtdichtewerts jedes Pixels auf einem durch
die Bildextraktionseinheit 32 extrahierten Bild gefunden.
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Danach
wird auf der Grundlage eines Bereichs mit einer hohen Leuchtdichte
zwischen den Verkehrsspuren die Zahl von Pixeln in dem Bereich mit
dem hohen Leuchtdichtewert, das Seitenverhältnis desselben Bereichs oder
die Schwankungsgröße berechnet,
welche den Grad einer Glätte
der Grenzlinie desselben Bereichs darstellt. Auf diese Weise kann
der Grad der Reflexion von der Straßenoberfläche zwischen den Fahrspuren
festgestellt werden.
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Es
wird festgestellt, dass dann, wenn eine Vielzahl von Bereichen mit
einer hohen Leuchtdichte zwischen den Fahrspuren behandelt wird,
auf der Grundlage eines Bereichs mit einer hohen Leuchtdichte, welcher
der Mittellinie der Verkehrsspuren am nächsten ist, die Zahl von Pixeln
in dem Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert, das Seitenverhältnis desselben
Bereichs oder die Schwankungsgröße berechnet
wird, welche den Grad der Glätte
der Grenzlinie desselben Bereichs darstellt.
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Zweite Modifizierung
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Es
wird dabei angenommen, dass ein Bild einer Straße, welche einen Bereich mit
einem hohen Leuchtdichtewert enthält, wie in 20 dargestellt aufgenommen
wird. In diesem Fall erkennt die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 die
Richtung der Längsachse
des Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert wie in 20B dargestellt. Wenn die erkannte Richtung der
Längsachse
des Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert sich von der Richtung
auf eine Lichtquelle einer Abstrahlung von dem Fahrzeug zu unterscheidet,
d.h. von der Richtung auf das Vorderlicht des Fahrzeugs zu, oder sich
von der Richtung auf die Kamera 10 zu unterscheidet, kann
der Bereich mit einem hohen Leuchtdichtewert von Objekten der Berechnung
ausgeschlossen werden.
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Auf
diese Weise kann verhindert werden, dass eine Straßenlinie
auf einer Straße
mit einer Richtung, die sich von der oben beschriebenen Richtung
unterscheidet, irrtümlich
als Ursprung der Reflexion von der Straßenoberfläche erfasst wird. Es wird festgestellt,
dass die Richtung der Längsachse
des Bereichs mit einem hohen Leuchtdichtewert identifiziert werden
kann durch Finden eines Winkels, welcher sich mit einem maximalen
Seitenverhältnis durch
Annahme des in der Beschreibung der Modifizierung erläuterten
Seitenverhältnisberechnungsverfahrens
ergibt.
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Sechste Ausführungsform
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Die
durch die sechste Ausführungsform
implementierte Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 besitzt
ein Millimeterwellenradar 60a (5) zum Erfassen
eines Abstands von einem Gegenstandsfahrzeug zu einem vorausbefindlichen
Körper
wie einem Fahrzeug, welches unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug
fährt.
Die in derselben Figur dargestellte Bildextraktionseinheit 32 extrahiert
eine Straße
AR, welche zwischen dem Gegenstandsfahrzeug und dem vorausbefindlichen
Körper
wie einem Fahrzeug befindlich ist, welches unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug
wie in 21A dargestellt fährt. Die
Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnet
einen abgeleiteten Leuchtdichtewert bzw. einen Leuchdichteableitungswert
(luminance derivative value) zwischen Pixeln in Richtung der horizontalen
Linie des von der Bildextraktionseinheit 32 extrahierten
Bilds der Straße
für jede
horizontale Linie und berechnet eine Leuchtdichteableitungswertsumme
(sum of the luminance derivative value) aus den Leuchtdichteableitungswerten
für alle
horizontalen Linien.
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Die
Feststellungseinheit 36 stellt fest, ob die durch die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnete
Summe wie der Leuchtdichteableitungswertsumme größer als ein Schwellenwert eines
Leuchtdichtedifferentialwerts bzw. eines Leuchtdichteableitungswerts
(luminance differential (derivative) value threshold value) für einen Leuchtdichteableitungswert
ist.
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Zuerst
berechnet die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 einen
abgeleiteten Leuchtdichtewert zwischen Pixeln in der Richtung der
horizontalen Linie für
jede horizontale Linie wie in 21B dargestellt
auf der Grundlage eines Leuchtdichtewerts von Pixeln auf dem durch
die Bildextraktionseinheit 32 extrahierten Bild der Straße. Danach berechnet
wie in 21C dargestellt die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 eine
Leuchtdichteableitungswertsumme aus den Leuchtdichteableitungswerten
für alle
horizontalen Linien.
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Die
Feststellungseinheit 36 stellt fest, ob die durch die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 berechnete
Summe wie der Leuchtdichteableitungswerttsumme größer als
der Schwellenwert eines Leuchtdichteableitungswerts ist und führt Reflexionsgradienteninformationen
der Vorderlichtsteuereinheit 40 zu. Die Reflexionsgradienteninformationen
zeigen den Grad der Reflexion von der Oberfläche der Straße auf der
Grundlage eines Feststellungsergebnisses an.
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Als
nächstes
wird unter Bezugnahme eines in 22 dargestellten
Flußdiagramms
die Verarbeitung durch die Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 in
der Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung 100 als
Charakteristik dieser Ausführungsform
erläutert.
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In
einem Schritt S40f berechnet die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 einen
Leuchtdichteablei tungswert zwischen Pixeln in der Richtung der horizontalen
Linie für
jede horizontale Linie von einem Leuchtdichtewert von Pixeln aus dem
in einem Schritt S30 extrahierten Bild der Straße. Danach berechnet in einem
Schritt S45f die Straßenoberflächenreflexionsberechnungseinheit 34 eine
Leuchtdichteableitungswertsumme aus den Leuchtdichteableitungswerten
für alle
horizontalen Linien.
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Darauf
folgend wird in einem Schritt S50f die in dem Schritt S45f als die
Leuchtdichteableitungswertsumme berechnete Summe mit dem Schwellenwert
eines Leuchtdichteableitungswerts verglichen, um festzustellen,
ob die Leuchtdichteableitungswertsumme größer als der Schwellenwert eines
Leuchtdichteableitungswerts ist. Wenn festgestellt wird, dass die
Leuchtdichteableitungswertsumme größer als der Schwellenwert eines
Leuchtdichteableitungswert ist, begibt sich die Verarbeitung zu
einem Schritt S60. Wenn festgestellt wird, dass der Leuchtdichteableitungswert
kleiner als der Schwellenwert eines Leuchtdichteableitungswerts
ist, begibt sich demgegenüber
die Verarbeitung zu einem Schritt S70.
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Wenn
die Leuchtdichteableitungswertsumme größer als der Schwellenwert eines
Leuchtdichteableitungswerts ist, werden in dem Schritt S60 Reflexionsgradienteninformationen,
welche einen hohen Grad der Reflexion von der Oberfläche der
Straße darstellen,
d.h. Reflexionsgradienteninformationen, welche anzeigen, dass eine
Reflexion von der Straßenoberfläche vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
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Wenn
demgegenüber
die Leuchtdichteableitungswertsumme kleiner als der Schwellenwert
eines Leuchtdichteableitungswerts ist, werden in dem Schritt S70
Reflexionsgradienteninformationen, welche einen niedrigen Grad der
Reflexion von Straßenoberfläche des
betreffenden bzw. befahrenden Straßensegments darstellen, d.h.
Reflexionsgradienteninfor mationen, welche anzeigen, dass keine Reflexion
von der Straßenoberfläche vorhanden
ist, erzeugt und der Vorderlichtsteuereinheit 40 zugeführt.
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D.h.,
in vielen Fällen
pflanzt sich ein abgestrahlter Lichtstrahl, welcher von einer Bremsleuchte oder
einer Lampe für
die Fahrzeugbreite (vehicle-width lamp) ausgeht, welche auf dem
Rückabschnitt
eines unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeugs fahrenden Fahrzeugs
vorgesehen ist, in einer senkrechten Richtung auf einem durch die
Kamera 10 aufgenommenen Bild fort. Somit kann durch Berechnung
eines Leuchtdichteableitungswert zwischen Pixeln in der Richtung
der horizontalen Linie für
jede horizontale Linie des Bilds ein großer Leuchtdichteableitungswert
infolge einer Wirkung von Pixelpositionen entsprechend einer Grenze
des abgestrahlten Lichtstrahls erlangt werden. Als Ergebnis wird
durch Berechnung einer Summe der für alle horizontalen Linien
gefundenen Leuchtdichteableitungswerte eine große Leuchtdichteableitungswertsumme
ebenfalls infolge der Wirkung von Pixelpositionen entsprechend einer
Grenze des abgestrahlten Lichtstrahls erlangt.
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Wenn
die Leuchtdichteableitungswertsumme größer als der Schwellenwert eines
Leuchtdichteableitungswerts ist, kann somit ein Ergebnis der Feststellung
als Resultat erlangt werden, welches anzeigt, dass der Grad der
Reflexion von der Straßenoberfläche infolge
einer Lichtquelle groß ist,
die auf dem Fahrzeug vorgesehen ist, welches unmittelbar voraus
fährt.
Es wird festgestellt, dass die oben beschriebenen ersten bis sechsten
Modifizierungen natürlich
auf diese Ausführungsform
angewandt werden können.
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Erste Modifizierung
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Die
Feststellungseinheit 36 in der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30, welche
durch jede der ersten bis sechsten Ausführungsformen vorgesehen ist,
stellt den Grad der Reflexion von der Straßenoberfläche durch Verwendung lediglich
eines Schwellenwerts fest. Jedoch kann der Grad der Reflexion von
der Straßenoberfläche ebenfalls
detaillierter durch Verwendung einer Mehrzahl von Schwellenwerten
festgestellt werden.
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D.h.,
wenn die Oberfläche
einer Straße
nass und feucht ist, mit Eis oder Schnee bedeckt ist, ist die Oberfläche der
Straße
sogar glänzend,
obwohl der Grad der Reflexion von der Oberfläche der Straße von verschiedenen
Zuständen
der Straßenoberfläche abhängig ist.
Somit kann durch Festlegen einer Mehrzahl von Schwellenwerten für eine Änderung von
Straßenoberflächenzuständen im
voraus der Grad der Reflexion von der Straßenoberfläche ebenfalls detaillierter
festgestellt werden.
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Zweite Modifizierung
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In
jeder der ersten bis sechsten Ausführungsformen ist eine Mehrzahl
von Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheiten 30 vorgesehen, und
es wird auf jeden der Grade der Reflexion von der Oberfläche einer
Straße
aus eine Wichtung angewandt. Wie oben beschrieben, werden die Grade
der Reflexion von der Oberfläche
einer Straße
jeweils als von dem Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheiten 30 ausgegebenes
Erfassungsergebnis erzielt. Danach kann eine Summe der gewichteten
Ergebnisse der Erfassung als endgültiges Ergebnis der Erfassung
gefunden werden.
-
D.h.,
der Grad der Reflexion von der Oberfläche einer Straße kann
schließlich
ebenfalls aus einem Ergebnis der Feststellung der Reflexion von
der Oberfläche
der Straße
auf der Grundlage eines Ergebnisses der Feststellung unter Verwendung
von wenigstens zwei Schwellenwerten festgestellt werden, die ausgewählt werden
unter dem Leuchtdichteschwellenwert für die erste Ausführungsform,
dem Leuchtdichtegradientenschwellenwert für die zweite Ausführungsform,
dem Leuchtdichtegradientenzahlschwellenwert für die dritte Ausführungsform,
dem Pixelzahlschwellenwert für
die vierte Ausführungsform,
dem Schwankungsgrößenschwellenwert
für die fünfte Ausführungsform
und dem Schwellenwert eines Leuchtdichteableitungswerts für die sechste Ausführungsform.
Somit kann ein genauerer Grad der Reflexion von der Oberfläche einer
Straße
erfasst werden.
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Dritte Modifizierung
-
Ein
endgültiger
Grad der Reflexion von der Oberfläche einer Straße kann
unter Berücksichtigung von
nach dem Verstreichen von Zeit beobachteten Änderungen wie von Änderungen
des Erfassungsergebnisses, welches von der Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit 30 gebildet
wird, die in irgendeiner der ersten bis sechsten Ausführungsformen
vorgesehen ist, und unter Berücksichtigung
von Erfassungsergebnissen erfasst werden, die zu unterschiedlichen
Zeiten als Ergebnisse der Erfassung des Grads der Reflexion von
der Oberfläche
der Straße
erlangt werden.
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Da
eine Hysteresecharakteristik in Bezug auf ein Ergebnis der Erfassung
des Grads der Reflexion von der Oberfläche einer Straße bewirkt
wird, kann somit sogar dann, wenn sich der Zustand der Straßenoberfläche stark ändert, verhindert
werden, dass sich das Ergebnis der Erfassung des Grads der Reflexion
von der Oberfläche
der Straße
stark ändert.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen
und Modifizierungen beschränkt,
sondern sie kann, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, auf
viele andere Arten implementiert werden.
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Vorstehend
wurde eine Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung
offenbart. Die Straßenoberflächenreflexionserfassungsvorrichtung enthält eine
Straßenerkennungs einheit
(20), welche eine Straße
auf einem von einer Kamera (10) aufgenommenen Bild einer
vor einem Fahrzeug befindlichen Straße erkennt. Eine Straßenoberflächenreflexionserfassungseinheit
(30) erfasst ein Bild von der durch die Straßenerkennungseinheit
(20) erkannten Straße
und stellt den Grad der Reflexion von Licht von der Oberfläche der
Straße
auf der Grundlage des von der Straße extrahierten Bilds fest.
Das Bild enthält
die Reflexion eines von Fahrzeugvorderlichtern abgestrahlten Lichtstrahls.
Wenn feststellt wird, dass die Reflexion hoch ist, wird die Richtung
oder die Intensität
des Lichtstrahls von den Fahrzeugvorderlichtern reguliert.