DE102007000420B4

DE102007000420B4 - Fahrzeuginterne Einrichtung zum Erfassen von Fahrzeugen und Vorrichtung zum Steuern von Scheinwerfern durch Verwenden der Einrichtung

Info

Publication number: DE102007000420B4
Application number: DE102007000420A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Kariya Kumon; Kenji Kariya Kobayashi; Yukimasa Kariya Tamatsu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2027-08-02
Also published as: DE102007000420A1; JP2008040615A; US20080030374A1; JP4853160B2

Abstract

Einrichtung zum Erfassen eines anvisierten Fahrzeugs durch Erfassen einer Lichtquelle des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ortsfest ist, oder auf oder entlang einer Straße fährt, auf der oder entlang derer ein eigenes Fahrzeug, an dem die Einrichtung angebracht ist, ortsfest ist oder fährt, mit:
einem Bildsensor, der ein Bild einer Ansicht vor dem eigenen Fahrzeug aufnimmt, wobei der Bildsensor fest an dem eigenen Fahrzeug angebracht ist, um eine vorbestimmte voreingestellte Abbildungsrichtung aufzuweisen;
einer ersten Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines spezifischen Bereichs in Daten des durch den Bildsensor aufgenommenen Bildes, wobei der spezifische Bereich durch Pixel mit Signalpegeln, die höher als ein vorbestimmter Pegel sind, definiert ist;
einer Distanzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Distanz von dem Bildsensor zu einer Position, bei der der spezifische Bereich als ein Objekt abgebildet wird;
einer Speichereinrichtung, um darin vorher eine Beziehung zwischen Distanzen zu Lichtquellen von Fahrzeugen und einer Spanne von Pegeln eines an...

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf und nimmt die Priorität der früheren Japanischen Patentanmeldung JP 2006-211324 A , angemeldet am 2. August 2006 in Anspruch, wobei deren Beschreibung hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(Gebiet der Erfindung)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine fahrzeuginterne Einrichtung zum Erfassen von Fahrzeugen, wie etwa vorausfahrende Fahrzeuge und/oder entgegenkommende Fahrzeuge bei Nacht, und eine Vorrichtung zum Steuern von Scheinwerfern durch Verwenden der Einrichtung.
(Beschreibung des Standes der Technik)
Herkömmlich ist eine folgende fahrzeuginterne Fahrunterstützungseinrichtung bekannt. Die fahrzeuginterne Fahrunterstützungseinrichtung erfasst ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein entgegenkommendes Fahrzeug, und dergleichen bei Nacht, stellt eine Anzeige dar und gibt Warnungen an einen Fahrer aus, und steuert eine fahrzeuginterne Ausstattung. Zum Beispiel steuert die fahrzeuginterne Fahrunterstützungseinrichtung ein Schalten zwischen einem Abblendlicht und einem Fernlicht, und steuert Scheibenwischer, um eine Sicht zu gewährleisten. Die fahrzeuginterne Fahrunterstützungseinrichtung reduziert eine Belastung, die dem Fahrer auferlegt wird, und leistet einen Beitrag zur Verkehrssicherheit. Das vorausfahrende Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug müssen genau erfasst werden, um es der fahrzeuginternen Fahrunterstützungseinrichtung zu ermöglichen, die angemessene Steuerung durchzuführen.
Als eine Fahrzeugerfassungseinrichtung, die das vorausfahrende Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug bei Nacht erfassen kann, gibt es eine Fahrzeugerfassungseinrichtung mit einem Bildsensor und einer Bildverarbeitungseinrichtung. Die Bildverarbeitungseinrichtung verarbeitet ein durch den Bildsensor aufgenommenes bzw. eingefangenes Bild. Zum Beispiel offenbart die Japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2004-189229 A ein System, das zum Erfassen von Rücklichtern eines vorausfahrenden Fahrzeugs und Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs verwendet wird. Das System umfasst ein optisches System zum Einfangen eines Bildes und ein Bildverarbeitungssystem zum Verarbeiten des eingefangenen bzw. aufgenommenen Bildes.
Gemäß dem in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2004-189229 A beschriebenen System werden das vorausfahrende Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug durch Extraktion eines starken weißen Lichts von den Schweinwerfern und einem starken roten Licht von den Rücklichtern erfasst. Das System bedient sich einer Gesetzmäßigkeit, die die Helligkeit, die Intensität und die Farbe der Scheinwerfer und der Rücklichter an einem Fahrzeug reguliert.
Insbesondere ist das optische System mit einer durch Verwenden einer Rot-Filterfärbung gebildeten Linse und einer durch Verwenden einer Grünlich-Blauen-Filterfärbung ausgebildeten Linse ausgestattet. Eingehendes Licht von einer Lichtquelle wird in zwei Bereiche des Bildsensors konvergiert. Zu diesem Zeitpunkt extrahiert eine Linse rote Komponenten aus dem eingehenden Licht. Die andere Linse extrahiert blaue Komponenten aus dem eingehenden Licht. Wenn erfasst wird, dass ein rotes Licht oder ein weißes Licht eine vorbestimmte Leuchtdichte (Helligkeit oder Signalpegel) übersteigt, wird bestimmt, dass das Licht die Rücklichter des vorausfahrenden Fahrzeugs oder die Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs darstellt.
Um jedoch bei der herkömmlichen Technologie das rote Licht von den Rücklichtern und das weiße Licht von den Scheinwerfern zu extrahieren, teilen die beiden Linsen mit der Filterfunktion das eingehende Licht in das rote Licht und Licht einer anderen Farbe. Die geteilten Lichtkomponenten werden konvergiert. Wenn eine Linse mit einer Filterfunktion, wie etwa die verwendete, verwendet wird, wird eine Verschlechterung der Filterfunktion zu einem Problem in einem bestimmten Umfeld mit drastischen Temperaturschwankungen, wie etwa einem Fahrzeug. Weiterhin wird das optische System aufgrund einer Vielzahl von Linsen mit Filterfunktionen, wie etwa diese enthaltenen, verkompliziert. Als eine Folge steigen Kosten.
Daher werden die Rücklichter des vorausfahrenden Fahrzeugs und die Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs vorzugsweise nur anhand der Leuchtdichte-(Signalpegel)-Information identifiziert, ohne Farbinformationen zu verwenden, wie es bei der herkömmlichen Technologie notwendig ist. Jedoch sind Störlichter, wie etwa Licht von einem an einer Seite einer Straße angebrachten Reflektor oder einem Licht von einer Straßenlaterne zusätzlich zu den Rücklichtern des vorausfahrenden Fahrzeugs und den Scheinwerfern des entgegenkommenden Fahrzeugs ebenso in dem durch eine an dem Fahrzeug angebrachten Kamera eingefangenen Bild enthalten. Daher ist es notwendig, dass das Licht von den Rücklichtern des vorausfahrenden Fahrzeugs und das Licht von den Scheinwerfern des entgegenkommenden Fahrzeugs von Störlichtern, insbesondere dem Licht eines starken Reflektors, unterschieden wird, um das vorausfahrende Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug bei Nacht durch Verwenden der Kamera und der Bildverarbeitungseinrichtung zu erfassen. Obwohl der Reflektor selbst kein Licht abstrahlt, wird Licht von den Scheinwerfern des Fahrzeugs, an dem die Kamera angebracht ist (nachstehend als ”eigenes Fahrzeug” bezeichnet) reflektiert. Daher wird der Reflektor durch die Kamera als eine Lichtquelle angezeigt.
Weiterhin offenbart die Druckschrift EP 1 513 103 A2 ein System, in dem zwei Bilder mit unterschiedlichen Auflösungen durch Verwenden einer Kamera aufgenommen werden. Ein Abstand zwischen Lichtpunkten auf den Bildern wird durch Vergleichen der Bilder und einer entsprechenden Verarbeitung erfasst. Der erfasste Abstand wird zum Abschätzen der Position eines entgegenkommenden oder vorausfahrenden Fahrzeugs verwendet.
Die Druckschrift DE 42 28 794 A1 beschreibt ein System zum Überwachen eines toten Winkels eines Fahrzeugs. Die Einrichtung umfasst ein die Verkehrssituation im Bereich des toten Winkels des Fahrzeugs registrierendes Element, das mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist, in der die Verkehrssituation auf das Vorhandensein von Objekten ausgewertet wird. Das registrierende Element sowie die Auswerteeinrichtung der Einrichtung werden beim Betrieb des Fahrzeugs ständig betrieben, jedoch wird eine Signaleinrichtung nur aktiviert, wenn zugleich ein Objekt im Bereich des toten Winkels erkannt wird und der Fahrzeuglenker den Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeugs betätigt. Dabei wird die Beziehung zwischen Scheinwerfern bzw. Rücklichtern, wie etwa deren Abstände voneinander, zuvor in einer Speichereinrichtung hinterlegt. Bei der Auswertung der durch das registrierende Element aufgezeichneten Bilder werden diese hinterlegten Informationen verwendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der vorstehend beschriebenen Sachverhalte gemacht. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugerfassungseinrichtung bereitzustellen, die ein vorausfahrendes Fahrzeug und ein entgegenkommendes Fahrzeug erfassen kann, und eine Scheinwerfer- (oder Fahrlicht)-Steuervorrichtung bereitzustellen, die die Fahrzeugerfassungseinrichtung verwendet. Die Fahrzeugerfassungseinrichtung erfasst das vorausfahrende Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug durch Identifizieren einer zu einem Licht (oder einer Lampe) an dem Fahrzeug äquivalenten Lichtquelle, basierend auf Helligkeitsinformationen, ohne Verwenden von Farbinformationen.
Diese Aufgabe ist durch eine Einrichtung zum Erfassen eines anvisierten Fahrzeugs gemäß Anspruch 1, eine Steuervorrichtung gemäß Anspruch 6 und ein Verfahren zum Erfassen eines anvisierten Fahrzeugs gemäß Anspruch 11 gelöst.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung gilt, dass wenn das entgegenkommende Fahrzeug und das vorausfahrende Fahrzeug in der gleichen Distanz von dem eigenen Fahrzeug gegenwärtig sind, der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs am Hellsten ist, und das Rücklicht des vorausfahrenden Fahrzeugs ist in den Bilddaten dunkler als der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs. Wenn ein Licht von einem Reflektor ebenfalls in den Bilddaten gezeigt wird, ist das Licht von dem Reflektor sogar dunkler als das Rücklicht, weil der Reflektor keine Lichtquelle ist. Gleichzeitig gilt, dass je weiter das Licht von dem Licht an dem Fahrzeug und dem Licht von dem Reflektor entfernt sind, desto dunkler diese wahrgenommen werden, um allmählich durch den die Lichter aufnehmenden Bildsensor wahrgenommen zu werden. Eine Ursache hierfür wird im Folgenden gezeigt. Wenn die Lichtquelle, wie etwa die der Scheinwerfer, sich in einer relativ nahen Distanz von dem eigenen Fahrzeug befindet, wird das Licht von der Lichtquelle über eine Vielzahl von Lichtaufnahmeelementen innerhalb des Bildsensors abgetastet. Daher ist die Leuchtdichte ein konstanter Wert. Wenn jedoch die Lichtquelle entfernt ist, wird das Licht nur innerhalb eines einzelnen Lichtaufnahmeelements innerhalb des Bildsensors abgetastet. In diesem Zustand nimmt der Anteil der Lichtquelle in den Lichtaufnahmeelementen innerhalb des Bildsensors ab, wenn die Distanz größer wird. Daher nimmt die Leuchtdichte ab.
Hier ist die Größe des Lichts an dem Fahrzeug bis zu einem gewissen Ausmaß konstant. Die Helligkeit des Lichts wird ebenso über eine Gesetzmäßigkeit reguliert. Daher wird eine bestimmte Korrelation zwischen der Distanz von dem eigenen Fahrzeug und der durch den Bildsensor wahrgenommenen Leuchtdichte festgelegt.
Wenn daher das Licht des Fahrzeugs die Lichtquelle ist, kann der durch den Lichtsensor zu messende Leuchtdichtenbereich zuvor bei jeder Distanz eingestellt werden. Eine Beziehung zwischen einer Distanz und einer Leuchtdichte, wie etwa diese, wird gespeichert. Als eine Folge der Beziehung zwischen der tatsächlich durch den Bildsensor gemessenen Leuchtdichte und der Distanz zu der Lichtquelle, die mit den gespeicherten Beziehungen zugeordnet wird, kann identifiziert werden, ob die Lichtquelle der Scheinwerfer oder das Rücklicht des Fahrzeugs ist. Daher kann in der vorliegenden Erfindung das entgegenkommende Fahrzeug und das vorausfahrende Fahrzeug durch Verwenden eines optischen Systems mit einem Bildsensor, erfasst werden der eine bessere Haltbarkeit und ein besseres Preisleistungsverhältnis aufweist.
Als ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung speichert die Speichereinrichtung vorzugsweise die Beziehung zwischen der Distanz zu der Lichtquelle und dem Leuchtdichtenbereich innerhalb des Lichtquellenbereichs, wenn die Lichtquelle der an der Seite der Straße angebrachte Reflektor ist. Die Identifiziereinheit identifiziert ebenso vorzugsweise den Lichtquellenbereich, dessen Lichtquelle der Reflektor ist. Der Reflektor weist eine annähernd konstante Größe auf, wie das Licht an dem Fahrzeug. Daher kann eine Beziehung zwischen der Distanz und dem Leuchtdichtenbereich zuvor eingestellt werden, wenn der Reflektor den Scheinwerfer des eigenen Fahrzeugs reflektiert. Als eine Folge der Beziehung zwischen der Distanz und dem Leuchtdichtenbereich hinsichtlich des gespeicherten Reflektors kann die gespeicherte Beziehung hinsichtlich des Lichts an dem Fahrzeug oder dem Reflektor, mit dem die Beziehung zwischen der tatsächlich erfassten Distanz und die Leuchtdichte am Meisten übereinstimmt, genau bestimmt werden. Daher kann verhindert werden, dass der Reflektor, der eine Störung darstellt, als das Licht an dem Fahrzeug identifiziert wird.
Als ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Distanzerfassungseinrichtung die Distanz zu der Lichtquelle durch Verwenden der Distanz zwischen einem linken Licht und einem rechten Licht der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs und der Rücklichter des vorausfahrenden Fahrzeugs erfassen. Wenn die Distanz zu dem entgegenkommenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug relativ nahe ist, werden das linke Licht bzw. das rechte Licht durch unterschiedliche Bildsensoren abgebildet. Die Distanz zwischen dem linken Licht und dem rechten Licht des Fahrzeugs ist annähernd konstant. Daher kann die Distanz zu dem Fahrzeug von der Distanz zwischen dem linken Licht und dem rechten Licht an dem Bildsensor berechnet werden.
Wenn gleichzeitig das entgegenkommende Fahrzeug und das vorausfahrende Fahrzeug bei einer Distanz weit weg von dem eigenen Fahrzeug positioniert sind, kann der Bildsensor nicht das linke Licht und das rechte Licht identifizieren. Der Bildsensor erkennt die Lichter als eine einzelne Lichtquelle. In diesem Fall, als ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfasst die Distanzerfassungseinrichtung eine Verhaltenserfassungseinrichtung, die das Verhalten des eigenen Fahrzeugs erfasst. Basierend auf dem durch die Verhaltenserfassungseinrichtung erfassten Verhalten des eigenen Fahrzeugs kann die Distanzerfassungseinrichtung die Distanz zu der Lichtquelle erfassen, die dem Lichtquellenbereich von der Position des Lichtquellenbereichs in den Bilddaten entspricht, unter Berücksichtigung eines Umfangs, um den eine Abbildungsrichtung des Bildsensors verändert ist. Der Bildsensor kann an dem eigenen Fahrzeug angebracht sein, so dass die Abbildungsrichtung eine zuvor eingestellte Referenzrichtung ist. Unter der Annahme, dass sich der Reflektor und die Lichter an dem Fahrzeug bei einer mittleren Höhe von der Straße befinden, und die Straße flach ist, kann die Distanz zu der Lichtquelle von der Position der Lichtquelle in den Bilddaten berechnet werden. Wenn jedoch die Geschwindigkeiten in der vertikalen und/oder horizontalen Richtung des Fahrzeugs beschleunigt werden, schwingt oder bewegt sich das Fahrzeug in der Neigungsrichtung und der Rollrichtung. Als Begleiterscheinung mit Schwingbewegungen ändert sich die Abbildungsrichtung des Bildsensors ebenso von der Referenzrichtung. Daher ist es notwendig, dass das Verhalten des eigenen Fahrzeugs erfasst wird, und es ist notwendig, dass die Position der Lichtquelle durch den Umfang, um den sich die Abbildungsrichtung geändert hat, angepasst wird.
Als ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Scheinwerfersteuervorrichtung die vorstehend beschriebene Fahrzeugerfassungseinrichtung. Die Scheinwerfersteuervorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung, die eine Stellung der Scheinwerfer des eigenen Fahrzeugs basierend auf dem Erfassungsergebnis des entgegenkommenden Fahrzeugs und des vorausfahrenden Fahrzeugs von der Fahrzeugerfassungseinrichtung steuert.
Wenn das Licht an dem entgegenkommenden Fahrzeug oder dem vorausfahrenden Fahrzeug durch Verwenden des Bildsensors erfasst wird, beträgt die erfassbare Distanz zum Beispiel 600 Meter oder mehr. Auf diese Weise kann die Fahrzeugerfassungseinrichtung ein Fahrzeug erfassen, das sich weit weg befindet. Daher kann die Stellung der Scheinwerfer durch Umschalten zwischen zum Beispiel einem Abblendlicht, wenn ein weiteres Fahrzeug innerhalb eines vorbestimmten Distanzbereichs von dem eigenen Fahrzeug erfasst wird, um Blenden des Fahrers des anderen Fahrzeugs zu verhindern, und einem Fernlicht, um eine Sicht zu gewährleisten, wenn andere Fahrzeuge nicht erfasst werden, angemessen gesteuert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den anhängenden Zeichnungen gilt:
1A ist ein Blockdiagramm einer Scheinwerfersteuervorrichtung mit einer Fahrzeugerfassungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
1B ist eine Entwurfsansicht der in einem Fahrzeug angebrachten Scheinwerfersteuervorrichtung;
2 ist eine Ansicht, die ein eigenes Fahrzeug, ein vorausfahrendes Fahrzeug und ein entgegenkommendes Fahrzeug beschreibt, die auf derselben Straße fahren;
3 ist ein Graph, der Ergebnisse einer tatsächlichen Messung einer Beziehung zwischen einer Distanz und einer Leuchtdichte hinsichtlich verschiedener Lichtquellen zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm eines allgemeinen Fahrzeugerfassungsprozesses, der durch eine Fahrzeugerfassungssteuereinheit durchgeführt wird;
5 ist ein Flussdiagramm von Details des Fahrzeugerfassungsprozesses;
6 ist ein Flussdiagramm von Details eines Lichtquellenbereichsextrahierprozesses;
7 ist ein Flussdiagramm von Details eines Distanzberechnungsprozesses;
8 ist ein Flussdiagramm von Details eines Lichtquellenidentifizierprozesses;
9 veranschaulicht einen Lichtpaar-abhängigen Distanzberechnungsprozess; und
10 veranschaulicht einen Einzellicht-abhängigen Distanzberechnungsprozess.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Mit Bezugnahme auf die 1A und 1B bis 10 wird nun ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
1A ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Scheinwerfersteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der vorliegenden Scheinwerfersteuervorrichtung ist eine Fahrzeugerfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Praxis funktional reduziert. Die Fahrzeugerfassungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel kann nicht nur an der Scheinwerfersteuervorrichtung angewendet werden, sondern ebenso zum Beispiel bei einer Fahrunterstützungseinrichtung. Die Fahrunterstützungseinrichtung erfasst ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein entgegenkommendes Fahrzeug, und dergleichen bei Nacht, und zeigt eine Anzeige auf, und gibt Warnungen an einen Fahrer aus.
Wie in 1B gezeigt, ist die Scheinwerfersteuervorrichtung mit einer fahrzeuginternen Kamera 10, die als der Bildsensor dient, einem Fahrzeugverhaltenssensor 20, einer Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 und einer Scheinwerfersteuereinheit 40 ausgestattet.
Von diesen ist die fahrzeuginterne Kamera 10 an einem eigenen Fahrzeug angebracht, um ein Anzeigen der Front des eigenen Fahrzeugs zu ermöglichen. Die fahrzeuginterne Kamera 10 umfasst zum Beispiel einen Bildsensor, dessen Lichtaufnahmeelement eine ladungsgekoppelte Einrichtung (CCD) ist. Die fahrzeuginterne Kamera 10 ist an dem eigenen Auto angebracht, und so fixiert, dass eine Abbildungsrichtung der fahrzeuginternen Kamera 10 mit einer vorbestimmten Referenzrichtung (zum Beispiel einer horizontalen Richtung) übereinstimmt, wenn die Front des eigenen Fahrzeugs abgebildet wird.
Die fahrzeuginterne Kamera 10 ist so eingerichtet, dass die Verschlusszeit, die Bildfrequenz, die Verstärkung eines digitalen Signals, das an eine Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 ausgegeben wird, und dergleichen, abhängig von einem Befehl von einer (nicht gezeigten) Steuereinheit angepasst werden können. Die fahrzeuginterne Kamera 10 gibt ein digitales Signal aus, das die Leuchtdichte (Helligkeit oder Signalpegel) jedes Pixels bzw. Bildpunkts innerhalb des abgetasteten Bildes angibt, an die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 als Bilddaten zusätzlich zu einem horizontalen und vertikalen Synchronisiersignal des Bildes aus.
Ein Fahrzeugverhaltenssensor 20 umfasst einen Hubsensor, der zum Beispiel an einem Vierradfederungssystem des eigenen Fahrzeugs angebracht ist. Der Fahrzeugverhaltenssensor 20 erfasst Verhaltensänderungen in einer Neigungsrichtung und einer Rollrichtung des eigenen Fahrzeugs. Wenn das eigene Fahrzeug fährt, und die Geschwindigkeit des vor und zurück und von Seitenrichtungen des Fahrzeugs beschleunigt werden, schwingt oder bewegt sich der Körper des eigenen Fahrzeugs in der Neigungsrichtung und der Rollrichtung. Als Begleiterscheinung mit den Schwingbewegungen ändert sich die Abbildungsrichtung der fahrzeuginternen Kamera 10 ebenso von der Referenzrichtung. Der Fahrzeugverhaltenssensor 20 stellt der Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 Fahrzeugverhaltensinformationen bereit, die zum Berechnen verwendet werden, um wie viel sich die Abbildungsrichtung von der fahrzeuginternen Kamera 10 von der Referenzrichtung geändert hat.
Die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 führt eine Bildverarbeitung an den von der fahrzeuginternen Kamera 10 eingegebenen Bilddaten unter Miteinbeziehen der vorstehend beschriebenen Fahrzeugverhaltensinformationen durch. Als eine Folge identifiziert die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 welchem unter den Rücklichtern (Schlusslichter) des vorausfahrenden Fahrzeugs, dem Scheinwerfer des entgegenkommenden Autos und dem an der Seite der Straße angebrachten Reflektor einer in dem Bild enthaltenen Lichtquelle entspricht. Wenn die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 die Lichtquelle in dem Bild identifiziert, dem Rücklicht des vorausfahrenden Fahrzeugs oder dem Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs zu entsprechen, gibt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 Erfassungsinformationen bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs oder dem entgegenkommenden Fahrzeugs an eine Scheinwerfersteuervorrichtung 40 aus.
Die Schweinwerfersteuervorrichtung 40 steuert die Stellung der Scheinwerfer HL (Fahrlichter) des Fahrzeugs (siehe 1B), basierend auf den Erfassungsinformationen bezüglich dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem entgegenkommenden Fahrzeug, die von der Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 eingegeben werden. Wenn zum Beispiel eine Distanz zu dem vorausfahrenden Fahrzeug oder zu dem entgegenkommenden Fahrzeug (siehe 2), die in den Erfassungsinformationen enthalten ist, kleiner als eine vorbestimmte Distanz ist, stellt die Scheinwerfersteuervorrichtung 40 die Stellung des Scheinwerfers auf ein Abblendlicht. Als eine Folge verhindert die Scheinwerfersteuervorrichtung 40, dass ein Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des entgegenkommenden Fahrzeugs durch das Licht von dem Schweinwerfer des eigenen Fahrzeugs geblendet wird.
Wenn gleichzeitig die Distanz zu dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem entgegenkommenden Fahrzeug gleich oder größer der vorbestimmten Distanz ist, oder das vorausfahrende Fahrzeug oder das entgegenkommende Fahrzeug nicht erfasst wird, stellt die Scheinwerfersteuervorrichtung 40 die Stellung des Scheinwerfers auf ein Fernlicht. Als eine Folge gewährleistet die Scheinwerfersteuervorrichtung 40, dass der Fahrer des eigenen Fahrzeugs eine Sicht auf eine weite Distanz hat. Da eine Erfassung basierend auf den Bilddaten von der fahrzeuginternen Kamera 10 durchgeführt wird, können das vorausfahrende Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug, die sich eine relativ große Distanz weg befinden (zum Beispiel 600 Meter), erfasst werden. Daher kann die Scheinwerfersteuervorrichtung 40 die Richtung des Scheinwerfers angemessen steuern.
Als nächstes wird ein Prinzip, das hinter der durch die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 durchgeführten Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs und eines entgegenkommenden Fahrzeugs steht, beschrieben.
Wenn sich bei Nacht das vorausfahrende Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug in der gleichen Distanz weg von dem eigenen Fahrzeug entlang der Fahrrichtung befinden, und die fahrzeuginterne Kamera 10 das vorausfahrende Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug abbildet (siehe 2), werden die Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs als das Hellste des abgetasteten Bildes gezeigt. Die Rücklichter des vorausfahrenden Fahrzeugs werden dunkler gezeigt als der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs. Wenn das Licht von dem Reflektor ebenfalls in dem Bild gezeigt ist, ist das Licht von dem Reflektor sogar dunkler als das Rücklicht des vorausfahrenden Fahrzeugs, weil der Reflektor keine Lichtquelle ist.
Gleichzeitig gilt, dass je weiter der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs, die Rücklichter des vorausfahrenden Fahrzeugs und das Licht von dem Reflektor entfernt sind, desto dunkler werden diese wahrgenommen, um allmählich durch den Bildsensor wahrgenommen zu werden, der diese Lichter empfängt. Ein Grund hierfür ist der Folgende. Wenn die Lichtquelle, wie etwa der Scheinwerfer sich in einer relativ nahen Distanz von dem eigenen Fahrzeug weg befindet, wird das Licht von der Lichtquelle über eine Vielzahl von Lichtaufnahmeelementen innerhalb des Bildsensors abgetastet. Daher befindet sich die Leuchtdichte bei einem konstanten Wert. Wenn sich jedoch die Lichtquelle weit weg befindet, wird das Licht nur innerhalb eines kleineren Umfangs von Lichtaufnahmeelementen innerhalb des Bildsensors abgetastet. In diesem Zustand nimmt die Anteiligkeit der Lichtquelle in den Lichtempfangselementen innerhalb des Bildsensors ab, wenn die Distanz größer wird. Daher nimmt die Leuchtdichte der Lichtquelle ab.
Hier ist die Größe des Lichts an dem Fahrzeug bis zu einem gewissen Ausmaß konstant. Die Helligkeit des Lichts wird ebenso durch eine Gesetzmäßigkeit reguliert. Daher wird eine bestimmte Korrelation zwischen der Distanz von dem eigenen Fahrzeug und der durch den Bildsensor in der fahrzeuginternen Kamera 10 wahrgenommenen Leuchtdichte festgelegt. Die Leuchtdichte des Lichts unterscheidet sich ebenso, wenn die Lichtquelle wechselt. Daher werden verschiedene Korrelationen festgelegt, zum Beispiel wenn der Reflektor die Lichtquelle ist oder wenn das Licht an dem Fahrzeug die Lichtquelle ist.
3 ist ein Graph, der Ergebnisse einer tatsächlichen Messung der Beziehung zwischen einer Distanz und einer Leuchtdichte hinsichtlich verschiedener Lichtquellen zeigt. Wie in 3 gezeigt wird, ist es klar, dass diese Leuchtdichte abnimmt, wenn sich die Lichtquelle weiter von dem eigenen Fahrzeug weg bewegt. Zusätzlich unterscheidet sich die Korrelation zwischen einer Distanz und einer Leuchtdichte in Abhängigkeit auf den Typ der Lichtquelle. In 3 ist die Korrelation zwischen einer Distanz und einer Leuchtdichte hinsichtlich der folgenden Lichtquellentypen gezeigt.

(1) Der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs ist ein so genanntes Entladungslicht. Es wird sowohl gezeigt, wenn die Stellung des Scheinwerfers das Abblendlicht ist (HID[Lo]), als auch wenn die Ausrichtung das Fernlicht ist (HID[Hi]).
(2) Der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs ist ein Halogenlicht. Es wird sowohl gezeigt, wenn die Stellung des Scheinwerfers das Abblendlicht ist (Halogen[Lo]), als auch wenn die Ausrichtung das Fernlicht ist (Halogen[Hi]).
(3) Das Rücklicht des vorausfahrenden Fahrzeugs ist ein Glühlampenlicht. Es wird sowohl gezeigt, wenn ein Bremslicht gleichzeitig erleuchtet ist (Rück[Glühlampe] + Bremse), als auch wenn nur das Glühlampenlicht erleuchtet ist (Rück[Glühlampe]).
(4) Das Rücklicht des vorausfahrenden Fahrzeugs ist Licht einer lichtemittierenden Diode (LED). Es wird sowohl gezeigt, wenn ein Bremslicht gleichzeitig erleuchtet ist (Rück[LED] + Bremse), als auch wenn nur das LED-Licht erleuchtet ist (Rück[LED]).
(5) Es wird gezeigt, wenn die Form des Reflektors ein kleiner Kreis ist (Reflektor[Kreis S]), ein großer Kreis ist (Reflektor[Kreis L]), ein Rechteck ist (Reflektor[Rect]), beziehungsweise ein großes Quadrat ist (Reflektor [Quadrat L]).

Wenn sich wie vorstehend beschrieben der Typ der Lichtquelle unterscheidet, unterscheidet sich ebenso die Korrelation zwischen der Distanz zu der Lichtquelle und der Leuchtdichte. Um sich diesen Punkt zu Nutze zu machen, werden gemäß dem Ausführungsbeispiel die Lichtquellen, die der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs und die Rücklichter des vorausfahrenden Fahrzeugs sind, von dem durch die fahrzeuginterne Kamera 10 abgetasteten Bild identifiziert. Insbesondere wird basierend auf den Messergebnissen, wie etwa die in 3 gezeigten, die Korrelation zwischen Distanzen und Leuchtdichtebereichen zuvor gemessen und für jeden der gleichen Lichtquellentypen in einer durch einen Lesespeicher (ROM) oder anderen Speichereinrichtungen in der Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 gebildeten Tabelle TB gespeichert.
Die Distanz zu der Lichtquelle und die Leuchtdichte der Lichtquelle werden von den durch die fahrzeuginterne Kamera 10 eingefangenen Bilddaten erfasst. Die Beziehung zwischen der erfassten Distanz und der Leuchtdichte wird mit den gespeicherten Korrelationen hinsichtlich verschiedener Lichtquellen verglichen. Die Korrelation, mit der die Beziehung eine größte Wahrscheinlichkeit einer Übereinstimmung hat, wird beurteilt. Anschließend, wenn die Beziehung mit der größten Wahrscheinlichkeit einer Übereinstimmung mit der Korrelation hinsichtlich dem Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs oder dem Rücklicht des vorausfahrenden Fahrzeugs beurteilt wurde, wird die Lichtquelle in den Bilddaten als das entgegenkommende Fahrzeug oder das vorausfahrende Fahrzeug erfasst.
Anschließend werden verschiedene Prozeduren, die durch die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 zur Fahrzeugerfassung durchgeführt werden, mit Bezugnahme auf 4 bis 10 beschrieben.
4 ist ein Flussdiagramm eines allgemeinen Fahrzeugerfassungsprozesses, der durch die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 durchgeführt wird. Zuerst löscht die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 in einem Initialisierungsprozess in Schritt S110 alle Werte innerhalb eines nicht gezeigten temporären Speichers und führt eine Initialisierung durch. Weiterhin liest die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 die Tabelle TB aus (äquivalent zu 3), die die Beziehungen zwischen einer Distanz und einem zuvor gespeicherten Leuchtdichtenbereich zeigt, um eine Identifizierung der Lichtquellenart zu ermöglichen. Als nächstes beurteilt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 in Schritt S120, ob eine einem Steuerzyklus äquivalente Periode abgelaufen ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 beurteilt, dass ein Steuerzyklus abgelaufen ist, fährt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 mit Schritt S130 fort, und führt einen Fahrzeugerfassungsprozess durch. Details des Fahrzeugerfassungsprozesses werden nachstehend beschrieben. Wenn der Fahrzeugerfassungsprozess abgeschlossen ist, gibt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 die durch den Fahrzeugerfassungsprozess eingefangenen Erfassungsinformationen an die Scheinwerfersteuervorrichtung 40 in Schritt S140 aus.
5 ist ein Flussdiagramm der Details des Fahrzeugerfassungsprozesses. In dem Fahrzeugerfassungsprozess führt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 eine Bildverarbeitung an den durch die fahrzeuginterne Kamera 10 abgetasteten Bilddaten durch, und was wie eine Lichtquelle erscheint, wird extrahiert. Die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 erfasst das vorausfahrende Fahrzeug und das entgegenkommende Fahrzeug durch das Identifizieren der Lichtquellenart.
Zuerst lädt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 die durch den Bildsensor in der fahrzeuginternen Kamera 10 abgetasteten Bilddaten der Front des eigenen Fahrzeugs in den Speicher. Die Bilddaten umfassen ein Signal, das die Leuchtdichte jedes Pixels in dem Bild angibt. Als nächstes lädt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 in Schritt S220 Informationen hinsichtlich des Verhaltens des eigenen Fahrzeugs aus dem Fahrzeugverhaltenssensor 20.
In Schritt S230 extrahiert die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 einen Lichtquellenbereich mit hoher Leuchtdichte, von dem angenommen wird, die Lichtquelle zu sein, von den in den Speicher geladenen Bilddaten. Der Lichtquellenbereich ist ein heller Bereich innerhalb der Bilddaten mit einer höheren Leuchtdichte als ein vorbestimmter Schwellenwert einer Leuchtdichte. Es ist oftmals eine Vielzahl von Lichtquellenbereichen gegenwärtig. Alle der Lichtquellenbereiche werden extrahiert. Details des Lichtquellenbereichsextrahierprozesses werden mit Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Bei dem Lichtquellenbereichsextraktionsprozess führt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 zuerst in Schritt S310 einen Binärisierungsprozess durch Vergleichen der Leuchtdichte jedes Pixels mit dem vorbestimmten Schwellenwert der Leuchtdichte durch. Insbesondere ordnet die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 '1' einem Pixel mit einer Leuchtdichte, die gleich oder größer dem Schwellenwert der Leuchtdichte ist, zu, '0' einem anderen Pixel zu, wodurch ein binäres Bild erzeugt wird. Wenn als nächstes in Schritt S320 die Pixel, denen '1' zugewiesen wurde, sich innerhalb des binären Bildes nahe zueinander befinden, wird ein Markierungsprozess durchgeführt, um diese Pixel als einen einzelnen Lichtquellenbereich zu erkennen. Als eine Folge wird die aus einer Gruppe einer Vielzahl von Pixeln gebildeter Lichtquellenbereich als ein Lichtquellenbereich extrahiert.
Zurück zu 5, in Schritt S240, der nach dem vorstehend beschriebenen Lichtquellenbereichsextrahierprozess durchgeführt wird, berechnet die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 die Distanz zu jeder Lichtquelle für jeden extrahierten Lichtquellenbereich. Details eines Distanzberechnungsprozesses werden mit Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 7 beschrieben.
In dem in 7 gezeigten Distanzberechnungsprozess führt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 einen ”Lichtpaar-abhängigen Distanzberechnungsprozess” und einen ”Einzellicht-abhängigen Distanzberechnungsprozess” durch. Der Lichtpaar-abhängige Distanzberechnungsprozess wird verwendet, um eine Distanz zu erfassen, indem die paarweisen Lichter des Fahrzeugs, das rechte und linke Licht (Leuchten) zu Nutzen gemacht wird. Der Einzel-Licht-abhängige Distanzberechnungsprozess wird durchgeführt, wenn das rechte und linke Licht nicht erkannt werden können, weil die Distanz zu groß ist, und die Lichter als ein einzelnes Licht erkannt werden.
Um zunächst den Lichtpaar-abhängigen Distanzberechnungsprozess durchzuführen, führt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 in Schritt S410 einen Lichtpaarerzeugungsprozess durch, um ein Paar von Lichtern zu erzeugen. Das Paar von Lichtern, das das linke Licht und das rechte Licht umfasst, erfüllt die folgenden Bedingungen in den durch die fahrzeuginterne Kamera 10 abgetasteten Bilddaten. Die Lichter sind nahe zusammen und in etwa in der gleichen Höhe angeordnet. Die Bereiche der Lichtquellenbereiche sind in etwa die gleichen. Die Umrisse der Lichtquellenbereiche sind die gleichen. Daher sind die Lichtquellenbereiche, die diese Bedingungen erfüllen, das Lichtpaar. Ein Lichtquellenbereich, der nicht gepaart werden kann, wird als ein einzelnes Licht angenommen.
Wenn das Lichtpaar, wie in 9, gebildet wird, berechnet die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 die Distanz zu dem Lichtpaar durch den Lichtpaar-abhängigen Distanzberechnungsprozess in Schritt S420. Die Distanz zwischen dem linken Scheinwerfer und dem rechten Scheinwerfer an dem Fahrzeug und die Distanz zwischen dem linken Rücklicht und dem rechten Rücklicht an dem Fahrzeug können über einen konstanten Wert w0 [mm] angenähert werden (zum Beispiel ungefähr 1600 [mm]). Da gleichzeitig eine Brennweite ”f [mm]” der fahrzeuginternen Kamera 10 bereits bekannt ist, und eine Distanz w1 [mm] zwischen dem durch den Bildsensor in der fahrzeuginternen Kamera 10 eingefangenen rechten und linken Licht berechnet wird, kann eine tatsächliche Distanz ”x [mm oder m]” von dem eigenen Fahrzeug zu der Lichtpaarposition durch Berechnen bestimmt (geschätzt) werden, zum Beispiel über eine einfache Proportionsformel x = f·{W0/(W1·Rh)} (1)wobei eine Referenz Rh [mm/pix] eine Auflösung des eingefangenen Bildes ist. Diese Berechnung wird unter der Annahme festgelegt, dass das eigene Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem entgegenkommenden Fahrzeug annährend direkt gegenüber steht.
Wenn gleichzeitig das entgegenkommende Fahrzeug oder das vorausfahrende Fahrzeug eine lange Distanz weg von dem eigenen Fahrzeug positioniert ist, kann der Bildsensor nicht das linke Licht und das rechte Licht identifizieren. Die Lichter werden als eine einzelne Lichtquelle erkannt, hauptsächlich als eine einzelne elliptische Lichtquelle, wie in 10 veranschaulicht wird. Dies trifft ebenso zu, wenn der Reflektor die Lichtquelle ist. Auf diese Weise wird hinsichtlich des Lichts, mit dem ein Lichtpaar nicht gebildet werden kann, durch den Einzellicht-abhängigen Distanzberechnungsprozess in Schritt S430 berechnet.
Der Einzellicht-abhängige Distanzberechnungsprozess in Schritt S430 ist ein Prozess zum Berechnen der Distanz, wenn sowohl das linke als auch das rechte Licht als eine Signallichtquelle erkannt werden. Diese Berechnung kann ebenso anhand der vorstehenden Formel (1) durchgeführt werden, in der w1 eine Breite des einzelnen elliptischen Lichts auf dem eingefangenen Licht ist (siehe 10).
Alternativ kann der Einzellicht-abhängige Distanzberechnungsprozess durch Verwenden von Informationen, die eine Position der Lichter auf dem eingefangenen Bild angeben, durchgeführt werden. Je größer die Distanz ist, desto näher an dem oberen Ende des eingefangenen Bildes befinden sich die Lichter. Wie in 10 gezeigt, unter der Annahme, dass die Straße eben ist, und keine Neigungsbewegung auftritt, kann eine tatsächliche Distanz ”x” zwischen dem eigenen Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug (oder dem entgegenkommenden Fahrzeug) anhand einer Formel abgeschätzt werden x = h·f/((iy-PIH/2)·Rv – θ0·f)wobei h [mm] die Höhe der fahrzeuginternen Kamera 10 ist, f [mm] eine Brennweite der fahrzeuginternen Kamera 10 ist, Rv [mm/pix] eine Auflösung des eingefangenen Bildes ist, PIH [pix] eine Höhe des eingefangenen Bildes ist, und θ₀ [rad] ein in 10 gezeigter Abnahmewinkel ist.
Wie vorstehend beschrieben ist die fahrzeuginterne Kamera 10 an dem eigenen Fahrzeug angebracht, so dass die Abbildungsrichtung der zuvor bestimmten Referenzrichtung entspricht. Wenn die Lichtquelle der Scheinwerfer oder das Rücklicht des Fahrzeugs ist, kann die Höhe der Lichtquelle über eine grobe konstante Distanz (zum Beispiel 80 Zentimeter) von dem Boden angenähert werden. Daher kann unter der Annahme, dass die Straße flach ist, die tatsächliche Distanz zu der einzelnen Lichtquelle aus der Distanz von der Unterkante der Bilddaten zu der Position der einzelnen Lichtquelle berechnet werden.
Wenn jedoch die Geschwindigkeiten in der vor und zurück sowie Seitenrichtungen des Fahrzeugs beschleunigt werden, schwingt oder bewegt sich das Fahrzeug in der Neigungsrichtung oder der Rollrichtung. In der Begleiterscheinung mit den Schwingbewegungen ändert sich die Abbildungsrichtung der fahrzeuginternen Kamera 10 ebenso von der Referenzrichtung. Daher bestimmt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 die Distanz zu der einzelnen Lichtquelle durch Erfassen des Verhaltens des eigenen Fahrzeugs durch Verwenden des Fahrzeugverhaltenssensors 20, und durch Korrigieren der Position der einzelnen Lichtquelle um den Umfang des Änderns der Abbildungsrichtung.
Zurück zu 5, wird in Schritt S250, der nach dem vorstehend beschriebenen Distanzberechnungsprozess durchgeführt wird, die Beziehung zwischen der berechneten Distanz zu jeder Lichtquelle und der Leuchtdichte jeder Lichtquelle an den zuvor gespeicherten Beziehungen angewendet. Die Wahrscheinlichkeit einer Übereinstimmung hinsichtlich jeder gespeicherten Beziehung wird berechnet. Anschließend beurteilt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 jeden durch den Bildsensor extrahierten Lichtquellenbereich, die Lichtquellenart zu sein, bei der der Lichtquellenbereich eine Beziehung mit der höchsten Übereinstimmungswahrscheinlichkeit aufweist.
Als eine Folge kann die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 identifizieren, ob die durch den Bildsensor abgetastete Lichtquelle der Scheinwerfer des Fahrzeugs, das Rücklicht des Fahrzeugs oder ein Reflektor ist, der ein Störlicht darstellt. Hinsichtlich der Leuchtdichte jeder Lichtquelle kann eine maximale Leuchtdichte innerhalb des Lichtquellenbereichs oder eine mittlere Leuchtdichte verwendet werden.
8 ist ein Flussdiagramm der Details des Lichtquellenidentifizierprozesses. Zuerst beurteilt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 in Schritt S510, ob ein Lichtquellenbereich, dessen Art unbekannt ist, innerhalb der durch den Bildsensor eingefangenen Bilddaten vorhanden ist. In dem Beurteilungsprozess ist kein Lichtquellenbereich innerhalb der Bilddaten vorhanden, oder die Lichtquellenart aller Lichtquellenbereiche wurden identifiziert, und der Prozess in dem Flussdiagramm in 8 ist abgeschlossen. Wenn gleichzeitig die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 in Schritt S510 beurteilt, dass ein Lichtquellenbereich, dessen Lichtquellenart unbekannt ist, vorhanden ist, fährt die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 mit Schritt S520 fort.
In Schritt S520 extrahiert die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 den Lichtquellenbereich, dessen Lichtquellenart immer noch unbekannt ist, aus dem Speicher. In Schritt S530 extrahiert die Fahrzeugerfassungssteuereinheit 30 einen maximalen Leuchtdichtewert des Lichtquellenbereichs. In Schritt S540 wird die in Schritt S420 oder in Schritt S430 berechnete Distanz in dem Flussdiagramm in 7 extrahiert.
Anschließend werden die berechnete Distanz und der maximale Leuchtdichtewert in Schritt S550 den Beziehungen zwischen einer Distanz und einem zuvor gespeicherten Leuchtdichtebereich angewendet. Die Wahrscheinlichkeit einer Übereinstimmung wird für jede gespeicherte Beziehung berechnet. Der Lichtquellenbereich wird beurteilt, die Lichtquellenart mit der höchsten Wahrscheinlichkeit einer Übereinstimmung zu sein.
In dem in 3 gezeigten Fall gehört der Bereich an der Oberseite der Kurve ”HALOGEN (LO)”, gehören Rücklichter zu dem Bereich zwischen den Kurven ”RUCK (GLÜHLAMPE) + BREMSE” und ”RUCK (LED)”, und Reflektoren gehören zu dem Bereich an der Unterseite der Kurve ”REFLEKTOR (KREIS L)”. In diesem Fall werden die Bereiche klar voneinander in Abhängigkeit der Arten der Lichtquellen unterschieden, so dass wenn eine Störung (beliebig gewählter Umfang) auf 10% eingestellt wird, die Wahrscheinlichkeiten von ”Scheinwerfer, Rücklicht, Reflektor” = ”80, 10, 10”, ”10, 80, 10” und ”10, 10, 80” % einer zu bestimmenden Lichtquelle zugewiesen werden.
Zusätzlich gilt, dass wenn die Kurven ”Rück (LED)” und ”Reflektor (Kreis L)” gegenseitig in 3 ausgetauscht werden, Wahrscheinlichkeiten von ”Scheinwerfer, Rücklicht, Reflektor” = ”10, 45, 45” % mit 10% Störung einer zu bestimmenden Lichtquelle und den Wahrscheinlichkeiten zugeordnet werden, und werden einem Aufsummieren unterworfen, zum Beispiel durch Verwenden eines Tiefpassfilters. Wenn eine der aufsummierten Wahrscheinlichkeiten für den Schweinwerfer, das Rücklicht und den Reflektor einen vorgegebenen Wert, zum Beispiel 80%, übersteigt, kann bestimmt werden, dass die Lichtquelle von der Art ist, die durch die Wahrscheinlichkeit angegeben wird, die den gegebenen Wert übersteigt.
Anstatt eines Zuweisens von Wahrscheinlichkeiten eines ”Scheinwerfer, Rücklicht, Reflektor” = ”10, 45, 45” % mit 10% Störung, können Wahrscheinlichkeiten einer Interpolation in Abhängigkeit einer Bedingung zugewiesen werden, in der ein Korrelationspunkt zwischen der Leuchtdichte und der Distanz näher positioniert ist als eine der gegenseitig vertauschten Kurven ”Rück (LED)” und ”Reflektor (Kreis L)” in 3.
Das beispielhafte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auf keine Weise auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Verschiedene Modifikationen können an der Erfindung durchgeführt werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
Zum Beispiel wird gemäß dem Ausführungsbeispiel die Lichtquellenart aus der Beziehung zwischen der Leuchtdichte der Lichtquelle und der Distanz zu der Lichtquelle identifiziert, wie etwa bei den in 3 gezeigten. Wenn jedoch die Lichtquellenart nur basierend auf der Beziehung identifiziert wird, kann die Lichtquellenart falsch beurteilt werden. Daher kann die Lichtquellenart ebenso gesammelt beurteilt werden, unter Berücksichtigung, ob die Lichtquelle ein unbewegliches Objekt oder ein sich bewegendes Objekt, die Lichtquelle einen nachgeführten Status aufweist, und dergleichen ist.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die Distanz zu der Lichtquelle durch den Lichtpaar-abhängigen Distanzberechnungsprozess oder dem Einzellicht-abhängigen Distanzberechnungsprozess bestimmt, der durchgeführt wird. Was jedoch die Distanz zu der Lichtquelle betrifft, kann die Distanz zum Beispiel durch Verwenden einer so genannten Stereokamera oder durch Verwenden eines weiteren Sensors (einem Distanzerfassungssensor, wie etwa ein Laserradarsensor) erfasst werden.
Die vorliegende Erfindung kann in anderen bestimmten Formen ausgeführt werden, ohne von dem Geist oder von entscheidenden Merkmalen davon abzuweichen. Die vorliegende Erfindung und Modifikationen sind daher in allen Belangen gedacht, veranschaulichend und nicht einschränkend zu sein, wobei der Umfang der vorliegenden Erfindung eher durch die anhängenden Patentansprüche angegeben wird, als durch die vorstehende Beschreibung und allen Änderungen die innerhalb des Sinns und des Bereichs einer Äquivalenz zu den Patentansprüchen stehen, und sind daher gedacht, darin einbezogen zu sein.
Eine Einrichtung zum Erfassen eines Fahrzeugs umfasst ein Bildeinfangen eines Bildes einer Ansicht vor dem eigenen Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst eine erste und eine zweite Bestimmungseinrichtung, eine Distanzerfassungseinrichtung und eine Speichereinrichtung. Von diesen wird zuvor in der Speichereinrichtung eine Beziehung zwischen Distanzen zu Lichtquellen von Fahrzeugen und ein Bereich von Pegeln eines anzuzeigenden Signals bei Lichtquellen gespeichert. Die erste Bestimmungseinrichtung bestimmt einen spezifischen Bereich von Daten des erfassten Bildes, wobei der bestimmte Bereich durch Pixel mit Signalpegeln definiert ist, die höher als ein vorbestimmter Pegel sind. Die Distanzerfassungseinrichtung erfasst eine Distanz von dem Bildsensor zu einer Position, von der der spezifische Bereich angezeigt wird. Die zweite Bestimmungseinrichtung bestimmt durch Bezugnehmen auf die erfasste Distanz und einer Signalintensität des bestimmten Bereiches zu der Beziehung, ob der bestimmte spezifische Bereich die Lichtquelle ist oder nicht.

Claims

Einrichtung zum Erfassen eines anvisierten Fahrzeugs durch Erfassen einer Lichtquelle des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ortsfest ist, oder auf oder entlang einer Straße fährt, auf der oder entlang derer ein eigenes Fahrzeug, an dem die Einrichtung angebracht ist, ortsfest ist oder fährt, mit: einem Bildsensor, der ein Bild einer Ansicht vor dem eigenen Fahrzeug aufnimmt, wobei der Bildsensor fest an dem eigenen Fahrzeug angebracht ist, um eine vorbestimmte voreingestellte Abbildungsrichtung aufzuweisen; einer ersten Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines spezifischen Bereichs in Daten des durch den Bildsensor aufgenommenen Bildes, wobei der spezifische Bereich durch Pixel mit Signalpegeln, die höher als ein vorbestimmter Pegel sind, definiert ist; einer Distanzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Distanz von dem Bildsensor zu einer Position, bei der der spezifische Bereich als ein Objekt abgebildet wird; einer Speichereinrichtung, um darin vorher eine Beziehung zwischen Distanzen zu Lichtquellen von Fahrzeugen und einer Spanne von Pegeln eines an den Lichtquellen abzubildenden Signals zu speichern; und einer zweiten Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob der spezifische Bereich die Lichtquelle des anvisierten Fahrzeugs ist oder nicht, indem die erfasste Distanz und eine Signalintensität des bestimmten spezifischen Bereiches der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung zugeordnet werden.
Erfassungseinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Lichtquelle die Scheinwerfer und/oder die Rücklichter des anvisierten Fahrzeugs ist.
Erfassungseinrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Speichereinrichtung vorher die Beziehung einschließlich einer Beziehung zwischen Distanzen zu einem an einer Seite der Straße angeordneten Reflektor und einer Spanne von Pegeln eines an der Lichtquelle abzubildenden Signals speichert, und die zweite Bestimmungseinrichtung eingerichtet ist, um zusätzlich durch Beziehen der erfassten Distanz und der Signalintensität des bestimmten spezifischen Bereiches zu der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung zu bestimmen, ob der spezifische Bereich ein Abbild des als die Lichtquelle dienenden Reflektors ist, oder nicht.
Erfassungseinrichtung gemäß Anspruch 2, wobei sowohl die Scheinwerfer als auch die Rücklichter des Fahrzeugs aus lateralen rechten und linken Lichtern mit einer Distanz dazwischen bestehen, und die Distanzerfassungseinrichtung eingerichtet ist, die Distanz zwischen den lateralen rechten und linken Lichtern des Fahrzeugs zu verwenden, um die Distanz zu erfassen.
Erfassungseinrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin mit einer Verhaltenserfassungseinrichtung zum Erfassen von Verhalten des eigenen Fahrzeugs, wobei die Distanzerfassungseinrichtung eingerichtet ist, die Distanz zu erfassen, die basierend auf einer Verschiebung von der Abbildungsrichtung durch Verwenden von durch die Verhaltenserfassungseinrichtung erfassten Ergebnissen korrigiert ist.
Steuervorrichtung, mit: einer Einrichtung zum Erfassen eines anvisierten Fahrzeugs durch Erfassen einer Lichtquelle des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ortsfest ist, oder auf oder entlang einer Straße fährt, auf der oder entlang derer ein eigenes Fahrzeug, an dem die Einrichtung angebracht ist, ortsfest ist oder fährt, wobei die Einrichtung aufweist: einen Bildsensor, der ein Bild einer Ansicht vor dem eigenen Fahrzeug aufnimmt, wobei der Bildsensor fest an dem eigenen Fahrzeug angebracht ist, um eine vorbestimmte voreingestellte Abbildungsrichtung aufzuweisen; eine erste Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines spezifischen Bereichs in Daten des durch den Bildsensor aufgenommenen Bildes, wobei der spezifische Bereich durch Pixel mit Signalpegeln, die höher als ein vorbestimmter Pegel sind, definiert ist; eine Distanzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Distanz von dem Bildsensor zu einer Position, bei der der spezifische Bereich als ein Objekt abgebildet wird; eine Speichereinrichtung, um darin vorher eine Beziehung zwischen Distanzen zu Lichtquellen von Fahrzeugen und einer Spanne von Pegeln eines an den Lichtquellen abzubildenden Signals zu speichern; und eine zweite Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob der spezifische Bereich die Lichtquelle des anvisierten Fahrzeugs ist oder nicht, indem die erfasste Distanz und eine Signalintensität des bestimmten spezifischen Bereiches der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung zugeordnet werden; und einer Steuereinrichtung zum Steuern von Lichtabstrahlrichtungen von Scheinwerfern des eigenen Fahrzeugs.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Lichtquelle die Scheinwerfer und/oder die Rücklichter des anvisierten Fahrzeugs ist.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Speichereinrichtung vorher die Beziehung einschließlich einer Beziehung zwischen Distanzen zu einem an einer Seite der Straße angeordneten Reflektor und einer Spanne von Pegeln eines an der Lichtquelle abzubildenden Signals speichert, und die zweite Bestimmungseinrichtung eingerichtet ist, um zusätzlich durch Beziehen der erfassten Distanz und der Signalintensität des bestimmtenspezifischen Bereiches zu der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung zu bestimmen, ob der spezifische Bereich ein Abbild des als die Lichtquelle dienenden Reflektors ist, oder nicht.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei sowohl die Scheinwerfer als auch die Rücklichter des Fahrzeugs aus lateralen rechten und linken Lichtern mit einer Distanz dazwischen bestehen, und die Distanzerfassungseinrichtung eingerichtet ist, die Distanz zwischen den lateralen rechten und linken Lichtern des Fahrzeugs zu verwenden, um die Distanz zu erfassen.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 6, weiterhin mit einer Verhaltenserfassungseinrichtung zum Erfassen von Verhalten des eigenen Fahrzeugs, wobei die Distanzerfassungseinrichtung eingerichtet ist, die Distanz zu erfassen, die basierend auf einer Verschiebung von der Abbildungsrichtung durch Verwenden von durch die Verhaltenserfassungseinrichtung erfassten Ergebnissen korrigiert ist.
Verfahren zum Erfassen eines anvisierten Fahrzeugs, durch Erfassen einer Lichtquelle des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ortsfest ist, oder auf oder entlang einer Straße fährt, auf der oder entlang derer ein eigenes Fahrzeug, an dem die Einrichtung angebracht ist, ortsfest ist oder fährt, mit den Schritten: Aufnehmen eines Bildes einer Ansicht vor dem eigenen Fahrzeug durch einen Bildsensor, der fest an dem eigenen Fahrzeug angebracht ist, um eine vorbestimmte voreingestellte Abbildungsrichtung aufzuweisen; erstes Bestimmen eines spezifischen Bereichs in Daten des durch den Bildsensor aufgenommenen Bildes, wobei der spezifische Bereich durch Pixel mit Signalpegeln, die höher als ein vorbestimmter Pegel sind, definiert ist; Erfassen einer Distanz von dem Bildsensor zu einer Position, bei der der spezifische Bereich als ein Objekt abgebildet wird; und zweites Bestimmen, ob der spezifische Bereich die Lichtquelle des anvisierten Fahrzeugs ist oder nicht, indem die erfasste Distanz und eine Signalintensität des bestimmten spezifischen Bereiches der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung zugeordnet werden.
Erfassungsverfahren gemäß Anspruch 11, wobei die Lichtquelle die Scheinwerfer und/oder die Rücklichter des anvisierten Fahrzeugs ist.
Erfassungsverfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Beziehung eine Beziehung zwischen Distanzen zu einem an einer Seite der Straße angeordneten Reflektor und einer Spanne von Pegeln eines an der Lichtquelle abzubildenden Signals umfasst, und der zweite Bestimmungsschritt zusätzlich durch Beziehen der erfassten Distanz und der Signalintensität des bestimmten spezifischen Bereiches zu der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung bestimmt, ob der spezifische Bereich ein Abbild des als die Lichtquelle dienenden Reflektors ist, oder nicht.
Erfassungsverfahren gemäß Anspruch 12, wobei sowohl die Scheinwerfer als auch die Rücklichter des Fahrzeugs aus lateralen rechten und linken Lichtern mit einer Distanz dazwischen bestehen, und die Distanzerfassungseinrichtung eingerichtet ist, die Distanz zwischen den lateralen rechten und linken Lichtern des Fahrzeugs zu verwenden, um die Distanz zu erfassen.
Erfassungsverfahren gemäß Anspruch 11, weiterhin mit einem Schritt zum Erfassen von Verhalten des eigenen Fahrzeugs, wobei die Distanzerfassungseinrichtung eingerichtet ist, die Distanz zu erfassen, die basierend auf einer Verschiebung von der Abbildungsrichtung durch Verwenden von durch die Verhaltenserfassungseinrichtung erfassten Ergebnissen korrigiert ist.