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QUERVERWEIS ZU VERWANDTER
ANMELDUNG
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Diese
Anmeldung bezieht sich auf die am 11. Oktober 2006 hinterlegte
japanische Patentanmeldung Nr.
2006-278085 , deren Inhalt hiermit im Wege der Bezugnahme
eingeschlossen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugerfassungsvorrichtung
zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden
Fahrzeugs bei Nacht sowie ein Fahrlichtsteuerungssystem, welches
eine solche Fahrzeugerfassungsvorrichtung verwendet.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Es
ist ein an einem Fahrzeug montiertes (nachstehend: "fahrzeuggebundenes") Fahrunterstützungssystem
bekannt, welches so konfiguriert ist, dass es auf Erfassung eines
vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden Fahrzeugs hin
eine Angabe oder Bekanntgabe an einen Fahrer des Fahrzeugs bereitstellt
und Steuerungen bezüglich
fahrzeuggebundener Vorrichtungen wie etwa eine Steuerung einer vertikalen
Lichtachse (Hochstrahlrichtung oder Niedrigstrahlrichtung) eines
Fahrlichts und einen Betrieb von Scheibenwischern durchführt, um
hierdurch die Belastung des Fahrers zu verringern. Dieses fahrzeuggebundene
Fahrunterstützungssystem
erfordert es, ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein entgegenkommendes
Fahrzeug genau zu erfassen, um die fahrzeuggebundenen Vorrichtungen
in geeigneter Weise zu steuern.
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Beispiele
der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen zum Erfassen eines vorausfahrenden
Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden Fahrzeugs bei Nacht umfassen
jenes, welches durch einen Bildsensor und eine Bildverarbeitungsvorrichtung
zur Verarbeitung eines durch den Bildsensor aufgenommenen Bildes
aufgebaut ist. Die Offenlegungsschrift der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-189228 offenbart
eine solche Vorrichtung, die ein optisches System zum Erhalten eines
Bildes einer Ansicht vor einem Fahrzeug, auf welchem es montiert
ist, und ein Bildverarbeitungssystem zur Verarbeitung des durch das
optische System aufgenommenen Bildes, um ein Rücklicht eines vorausfahrenden
Fahrzeugs oder ein Fahrlicht eines entgegenkommenden Fahrzeugs zu erfassen.
Diese Vorrichtung ist konfiguriert, ein intensives weißes Licht
eines Fahrlichts eines entgegenkommenden Fahrzeugs oder ein intensives
rotes Licht eines Rücklichts
eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu erkennen, um das vorausfahrende
Fahrzeug oder entgegenkommende Fahrzeug zu erfassen. Dies wird durch
die Tatsache möglich
gemacht, dass die Helligkeit (Luminanz) bzw. Lichtstärke, Intensität und Farbe
eines Fahrzeugfahrlichts und eines Fahrzeugrücklichts durch die Regelung
vorgeschrieben sind.
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Das
optische System dieser Vorrichtung umfasst eine erste Linse, die
mit einer roten Filterfarbe ausgebildet ist, und eine zweite Linse,
die mit einer grünlichblauen
Filterfarbe ausgebildet ist, und ist konfiguriert, ein einfallendes
Licht auf zwei unterschiedliche Punkte eines Bildsensors desselben
zu sammeln. Eine rote Komponente des einfallenden Lichts wird durch
die erste Linse extrahiert, und eine blaue Komponente des einfallenden
Lichts wird durch die zweite Linse extrahiert. Falls die Helligkeit der
extrahierten roten oder blauen Komponente einen vorbestimmten Wert übersteigt,
wird bestimmt, dass ein Rücklicht
eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder ein Fahrlicht eines entgegenkommenden
Fahrzeugs erfasst worden ist.
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Die
vorstehend beschriebene herkömmliche Vorrichtung,
die die zwei Linsen mit einer Filterungsfunktion zum Extrahieren
einer roten oder blauen Komponente aus einem einfallenden Licht
aufweist, weist jedoch ein Problem derart auf, dass die Filterungsfunktion
dieser Linsen sich aufgrund ihrer rauhen Fahrzeugumgebung, in welcher
ihre Umgebungstemperatur in großem
Umfang variiert, unvermeidlich verschlechtert. Zusätzlich macht
das Vorsehen dieser zwei Linsen mit der Filterungsfunktion das optische
System im Aufbau kompliziert und bewirkt eine Erhöhung der
Herstellungskosten.
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Demgemäß bestand
ein Bedarf nach einer Konfiguration, die in der Lage ist, ein Rücklicht
eines vorausfahrenden Fahrzeugs und ein Fahrlicht eines entgegenkommenden
Fahrzeugs auf der Grundlage einer lediglich monochromen (leuchtstärkenbasierten)
Information der Beleuchtungslichter derselben zu erfassen, sodass
es nicht erforderlich ist, die Farbinformation derselben zu verwenden.
Eine solche Konfiguration ist jedoch aus den nachstehenden Gründen nicht
in die Praxis umgesetzt worden. In einem durch eine fahrzeuggebundene
Kamera aufgenommenen Bild wird nicht nur das Licht von einem Rücklicht
eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder einem Fahrlicht eines entgegenkommenden
Fahrzeugs angezeigt, sondern auch Umgebungslicht wie z.B. Licht
von einem straßenseitigen
Reflektor. Demgemäß wird es
erforderlich, das Licht von dem Rücklicht des vorausfahrenden
Fahrzeugs oder dem Fahrlicht des entgegenkommenden Fahrzeugs von
Umgebungslicht, insbesondere von Licht von einem straßenseitigen
Reflektor zu unterscheiden, um ein vorausfahrendes Fahrzeug und
ein entgegenkommendes Fahrzeug bei Nacht zutreffend zu erfassen.
Es sollte erwähnt
werden, dass ein solcher Reflektor, obschon er selbst kein Licht
abstrahlt, als eine Lichtquelle in einem durch die Kamera aufgenommenen Bild
angezeigt wird, da er das von einem Fahrlicht eines Fahrzeugs, auf
welchem die fahrzeuggebundenen Erfassungsvorrichtungen angebracht
sind, abgestrahlte Licht reflektiert.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Fahrzeugerfassungsvorrichtung
bereit, welche aufweist:
einen Bildsensor, der auf einem Host-Fahrzeug
so angebracht ist, dass er in der Lage ist, ein Bild vor dem Host-Fahrzeug
aufzunehmen, und das Bild repräsentierende
Daten ausgibt;
eine Lichtquellenbereichsextraktionsfunktion
zum Extrahieren eines Bereichs mit einer höheren Helligkeit als einem
vorbestimmten Wert aus den Bilddaten als einen Lichtquellenbereich;
eine
Fahrzeugerfassungsfunktion zum Erfassen eines Vorhandenseins eines
entgegenkommenden Fahrzeugs und/oder eines vorausfahrenden Fahrzeugs
durch Erkennen, was eines Fahrlichts des entgegenkommenden Fahrzeugs,
eines Rücklichts
des vorausfahrenden Fahrzeugs und eines straßenseitigen Reflektors den
Lichtquellenbereich in den Bilddaten hervorruft; und
eine Fahrlichtachsenstellungserfassungsfunktion zum
Erfassen dessen, ob ein Fahrlicht des Host-Fahrzeugs sich in einer
Hochstrahlstellung oder einer Tiefstrahlstellung befindet;
wobei
die Fahrzeugerfassungsfunktion konfiguriert ist, die Wahrscheinlichkeit
dafür,
dass die Fahrzeugerfassungsfunktion erkennt, dass der Lichtquellenbereich
durch den straßenseitigen
Reflektor hervorgerufen wird, zu senken, wenn durch die Fahrlichtachsenstellungserfassungsfunktion
erfasst wird, dass das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs sich in der Niedrigstrahlstellung
befindet.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Fahrzeugfahrlichtsteuerungsystem
auf, welches aufweist:
einen Bildsensor, der auf einem Host-Fahrzeug
so angebracht ist, dass er in der Lage ist, ein Bild vor dem Host-Fahrzeug
aufzunehmen, und das Bild repräsentierende
Daten ausgibt;
eine Lichtquellenbereichsextraktionsfunktion
zum Extrahieren eines Bereichs mit einer höheren Helligkeit als einem
vorbestimmten Wert aus den Bilddaten als einen Lichtquellenbereich;
eine
Fahrzeugerfassungsfunktion zum Erfassen eines Vorhandenseins eines
entgegenkommenden Fahrzeugs und/oder eines vorausfahrenden Fahrzeugs
durch Erkennen, was eines Fahrlichts des entgegenkommenden Fahrzeugs,
eines Rücklichts
des vorausfahrenden Fahrzeugs und eines straßenseitigen Reflektors den
Lichtquellenbereich in den Bilddaten hervorruft;
eine Fahrlichtachsenstellungserfassungsfunktion zum
Erfassen dessen, ob ein Fahrlicht des Host-Fahrzeugs sich in einer
Hochstrahlstellung oder einer Tiefstrahlstellung befindet; und
eine
Fahrlichtbetätigungsvorrichtung
zum Steuern der Beleuchtungsstellung zwischen der Hochstrahlstellung
und der Niedrigstrahlstellung in Übereinstimmung mit einem Erfassungsergebnis
durch die Fahrzeugerfassungsfunktion;
wobei die Fahrzeugerfassungsfunktion
konfiguriert ist, die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fahrzeugerfassungsfunktion
erkennt, dass der Lichtquellenbereich durch den straßenseitigen
Reflektor hervorgerufen wird, zu senken, wenn durch die Fahrlichtachsenstellungserfassungsfunktion
erfasst wird, dass das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs sich in der
Niedrigstrahlstellung befindet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
das Vorhandensein eines entgegenkommenden Fahrzeugs oder eines vorausfahrenden Fahrzeugs
zuverlässig
und zutreffend zu erfassen, da die vorliegende Erfindung keinerlei
Linsen mit Filterungsfunktion benötigt, welche nicht vor einer
Verschlechterung aufgrund ihrer rauhen Fahrzeugumgebung, in welcher
deren Umgebungstemperatur in großem Umfang schwankt, bewahrt
werden können.
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Die
Fahrzeugerfassungsfunktion kann eine Mutmaßlichkeitsberechnungsfunktion
erster Art zum Berechnen einer ersten Art einer Fahrlichtmutmaßlichkeit,
die eine Wahrscheinlichkeit dafür
angibt, dass der Lichtquellenbereich durch das Fahrlicht des entgegenkommenden
Fahrzeugs hervorgerufen wird, einer Rücklichtmutmaßlichkeit,
die eine Wahrscheinlichkeit dafür
angibt, dass der Lichtquellenbereich durch das Rücklicht des vorausfahrenden
Fahrzeugs hervorgerufen wird, und einer Reflektormutmaßlichkeit,
die eine Wahrscheinlichkeit dafür
angibt, dass der Lichtquellenbereich durch den straßenseitigen
Reflektor hervorgerufen wird, und eine Mutmaßlichkeitsberechnungsfunktion
zweiter Art zum Berechnen einer zweiten Art einer Fahrlichtmutmaßlichkeit,
welche eine Wahrscheinlichkeit dafür angibt, dass der Lichtquellenbereich
durch das Fahrlicht des entgegenkommenden Fahrzeugs hervorgerufen wird,
einer Rücklichtmutmaßlichkeit,
welche eine Wahrscheinlichkeit dafür angibt, dass der Lichtquellenbereich
durch das Rücklicht
des vorausfahrenden Fahrzeugs hervorgerufen wird, und einer Reflektormutmaßlichkeit,
welche eine Wahrscheinlichkeit dafür angibt, dass der Lichtquellenbereich
durch den straßenseitigen
Reflektor hervorgerufen wird, derart aufweisen, dass die Reflektormutmaßlichkeit
zweiter Art kleiner als die Fahrlicht- und der Rücklichtmutmaßlichkeiten
zweiter Art wird, wenn erfasst wird, dass das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs
sich in der Niedrigstrahlstellung befindet. In diesem Fall ist die Fahrzeugerfassungsfunktion
konfiguriert, jede der Fahrlicht-, Rücklicht- und Reflektormutmaßlichkeiten der ersten Art
mit einer entsprechenden der Fahrlicht-, Rücklicht- und Reflektormutmaßlichkeiten
der zweiten Art zu multiplizieren, um eine integrierte Fahrlichtmutmaßlichkeit,
eine integrierte Rücklichtmutmaßlichkeit
und eine integrierte Reflektormutmaßlichkeit zu erzeugen, und
zu bestimmen, dass der Lichtquellenbereich durch das Fahrlicht des
entgegenkommenden Fahrzeugs oder das Rücklicht des vorausfahrenden
Fahrzeugs hervorgerufen wird, wenn die integrierte Reflektormutmaßlichkeit
kleiner als die integrierte Fahrlicht- und die integrierte Rücklichtmutmaßlichkeit
ist.
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Die
Fahrzeugerfassungsvorrichtung kann des weiteren eine Abstandserfassungsfunktion
zum Erfassen eines Abstands zu einer den Lichtquellenbereich in
den Bilddaten hervorrufenden Lichtquelle aufweisen, und die Mutmaßlichkeitsbe rechnungsfunktion
der ersten Art kann konfiguriert sein, die Fahrlicht-, Rücklicht- und Reflektormutmaßlichkeiten der
ersten Art auf der Grundlage des Abstands zu der Lichtquelle und
der Helligkeit des Lichtquellenbereichs unter Bezugnahme auf eine
die Fahrlicht-, Rücklicht-
und Reflektormutmaßlichkeiten
der ersten Art als Funktionen eines Abstands zu der Lichtquelle und
einer Helligkeit des Lichtquellenbereichs definierenden, vorab gespeicherten
Tabelle zu berechnen.
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Die
Abstandserfassungsfunktion kann konfiguriert sein, den Abstand durch
Ausnutzen einer Tatsache zu erfassen, dass eine Lampe einer linken
Seite und eine Lampe einer rechten Seite eines Fahrzeugfahrlichts
oder eines Fahrzeugrücklichts
um einen vorbestimmten Abstand voneinander entfernt sind.
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Die
Fahrzeugerfassungsvorrichtung kann des weiteren einen Fahrzeugverhaltenssensor
aufweisen, der ein Verhalten des Host-Fahrzeugs erfasst, und die
Abstandserfassungsfunktion kann konfiguriert sein, den Abstand zu
der Lichtquelle auf der Grundlage einer Position des Lichtquellenbereichs
in den Bilddaten unter Kompensierung einer Abweichung einer Bildaufnahmerichtung
des Bildsensors von einer vorbestimmten Bezugsrichtung auf der Grundlage
des durch den Fahrzeugverhaltenssensor erfassten Verhaltens des
Host-Fahrzeugs zu erfassen.
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Die
Mutmaßlichkeitsberechnungsfunktion der
ersten Art kann die Fahrlicht-, Rücklicht- und Reflektormutmaßlichkeiten
der ersten Art auf der Grundlage einer Form des Lichtquellenbereichs
in den Bilddaten berechnen.
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Die
Mutmaßlichkeitsberechnungsfunktion der
ersten Art kann konfiguriert sein, auf der Grundlage einer Position
des Lichtquellenbereichs in einer Mehrzahl von nacheinander durch
den Bildsensor aufgenommenen Gruppen von Bilddaten eine Beurteilung
dahin vorzunehmen, ob der Lichtquellenbereich sich bewegt oder feststeht,
und die Fahrlicht-, Rücklicht-
und Reflektormutmaßlichkeiten
der ersten Art in Abhängigkeiten
von einem Ergebnis der Beurteilung zu berechnen.
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Die
Mutmaßlichkeitsberechnungsfunktion der
ersten Art kann konfiguriert sein, die Fahrlicht-, Rücklicht-
und Reflektormutmaßlichkeiten
der ersten Art in Übereinstimmung
mit unterschiedlichen Berechnungsverfahren einzeln zu berechnen
und eine Multiplikation unter einer Mehrzahl der in Übereinstimmung
mit den unterschiedlichen Berechnungsverfahren berechneten Fahrlichtmutmaßlichkeiten der
ersten Art, unter einer Mehrzahl der in Übereinstimmung mit den unterschiedlichen
Berechnungsverfahren berechneten Rücklichtmutmaßlichkeiten der
ersten Art und unter einer Mehrzahl der in Übereinstimmung mit den unterschiedlichen
Berechnungsverfahren berechneten Reflektormutmaßlichkeiten der ersten Art
durchzuführen,
um hierdurch eine kombinierte Fahrlichtmutmaßlichkeit, eine kombinierte
Rücklichtmutmaßlichkeit
und eine kombinierte Reflektormutmaßlichkeit zu berechnen.
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Die
Mutmaßlichkeitsberechnungsfunktion der
zweiten Art kann konfiguriert sein, die Fahrlicht-, Rücklicht-
und Reflektormutmaßlichkeiten
der zweiten Art mit dem gleichen Wert zu berechnen, wenn erfasst
wird, dass sich das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs in der Hochstrahlstellung
befindet.
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Die
Mutmaßlichkeitsberechnungsfunktion der
zweiten Art kann konfiguriert sein, die Fahrlicht-, Rücklicht-
und Reflektormutmaßlichkeiten
der zweiten Art derart zu berechnen, dass die Fahrlicht- und Rücklichtmutmaßlichkeiten
der zweiten Art höher
als die Reflektormutmaßlichkeit
der zweiten Art werden, wenn erfasst wird, dass sich das Fahrlicht
des Host-Fahrzeugs in der Niedrigstrahlstellung befindet.
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Die
Fahrzeugerfassungsvorrichtung kann des weiteren eine Abstandserfassungsfunktion
zum Erfassen eines Abstands zu einer den Lichtquellenbereich in
den Bilddaten hervorrufenden Lichtquelle zu erfassen, und die Mutmaßlichkeitsberechnungsfunktion
der zweiten Art kann konfiguriert sein, die Fahrlicht-, Rücklicht- und Reflektormutmaßlichkeiten der
zweiten Art derart zu berechnen, dass die Fahrlicht- und Rücklichtmutmaßlichkeiten
der zweiten Art höher
als die Reflektor mutmaßlichkeit
der zweiten Art werden, wenn der durch die Abstandserfassungsfunktion
gemessene Abstand größer als
ein vorbestimmter Abstand ist.
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Die
Mutmaßlichkeitsberechnungsfunktion der
zweiten Art kann konfiguriert sein, die Fahrlicht-, Rücklicht-
und Reflektormutmaßlichkeiten
der zweiten Art derart zu berechnen, dass die Reflektormutmaßlichkeit
der zweiten Art höher
als die Fahrlicht- und Rücklichtmutmaßlichkeiten
der zweiten Art wird, wenn der Lichtquellenbereich derart ist, dass
der Lichtquellenbereich in durch den Bildsensor aufgenommenen Bilddaten
nicht erscheint, wenn das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs sich in der Niedrigstrahlstellung
befindet, und nach Umschalten des Fahrlichts des Host-Fahrzeugs
von der Niedrigstrahlstellung zu der Hochstrahlstellung in durch
den Bildsensor aufgenommenen Bilddaten erscheint.
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Andere
Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden
Beschreibung deutlich werden, welche die Zeichnungen und Ansprüche umfasst.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
den begleitenden Zeichnungen:
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ist 1 ein
Diagramm, welches einen Aufbau eines Fahrlichtsteuerungssystems
mit einer Fahrzeugerfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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ist 2 ein
Graph, welcher für
jede von verschiedenen Arten von Lichtquellen eine gemessene Korrelation
zwischen einem Abstand zu einer Lichtquelle und einer Helligkeit
der Lichtquelle zeigt;
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ist 3 ein
Graph, welcher eine Kurve, die eine Mutmaßlichkeit dafür repräsentiert,
dass ein beobachteter Lichtquellenbereich durch ein Fahrlicht hervorgerufen
wird, eine Kurve, welche die eine Mutmaßlichkeit dafür rep räsentiert,
dass der durch ein Rücklicht
hervorgerufen wird, und eine Kurve, die eine Mutmaßlichkeit
dafür repräsentiert,
dass der Lichtquellenbereich durch einen straßenseitigen Reflektor hervorgerufen
wird, zeigt, wobei sie als Funktionen seiner Helligkeit und seines
Abstands X (m) von dem Host-Fahrzeug gezeichnet sind;
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ist 4 ein
Flussdiagramm, welches eine Gesamtbetriebsweise der Fahrzeugerfassungsvorrichtung
zeigt;
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ist 5 ein
Flussdiagramm, welches Einzelheiten eines durch die Fahrzeugerfassungsvorrichtung
durchgeführten
Fahrzeugerfassungsprozesses zeigt;
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ist 6 ein
Flussdiagramm, welches Einzelheiten eines durch die Fahrzeugerfassungsvorrichtung
durchgeführten
Lichtquellenbereichsextrahierungsprozesses zeigt;
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ist 7 ein
Flussdiagramm, welches Einzelheiten eines durch die Fahrzeugerfassungsvorrichtung
durchgeführten
Abstandsberechnungsprozesses zeigt;
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ist 8 ein
Flussdiagramm, welches Einzelheiten eines durch die Fahrzeugerfassungsvorrichtung
durchgeführten
Lichtquellenerkennungsprozesses zeigt;
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ist 9 ein
Flussdiagramm, welches Einzelheiten eines durch die Fahrzeugerfassungsvorrichtung
durchgeführten
Mutmaßlichkeitsberechnungsprozesses
erster Art zeigt;
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ist 10 ein
Flussdiagramm, welches Einzelheiten eines durch die Fahrzeugerfassungsvorrichtung
durchgeführten
Prozesses zum Integrieren von Mutmaßlichkeiten der ersten Art
und von Mutmaßlichkeiten
der zweiten Art zeigt; und
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ist 11 ein
Flussdiagramm, welches Einzelheiten einer Variante eines durch die
Fahrzeugerfassungsvorrichtung durchgeführten Mutmaßlichkeitsberechnungsprozesses
zweiter Art zeigt.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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1 ist
ein Diagramm, welches einen Aufbau eines Fahrlichtsteuerungssystems
mit einer Fahrzeugerfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß der Darstellung in 1 weist
dieses System eine fahrzeuggebundene Kamera 10, eine Fahrzeugverhaltenssensorvorrichtung 20,
eine Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 und eine Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 auf.
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Die
Kamera 10, die in sich einen Bildsensor mit Licht empfangenden
Elementen wie etwa CCDs aufweist, ist an einem Fahrzeug (das nachstehend als
ein Host-Fahrzeug bezeichnet werden mag) so angebracht, dass sie
in der Lage ist, ein Bild einer Ansicht vor dem Host-Fahrzeug aufzunehmen.
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Die
Kamera 10 ist konfiguriert, in der Lage zu sein, ihre Verschlußgeschwindigkeit,
ihre Rahmenrate, und eine Verstärkung
von dieser aus an die Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 ausgegebener
digitaler Signale in Übereinstimmung
mit von einem nicht näher
dargestellten Steuerungsabschnitt hiervon aus ausgegebenen Anweisungen
einzustellen. Die Kamera 10 liefert der Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 Bilddaten
eines Bildes, welches sie aufgenommen hat, zusammen mit Horizontal-
und Vertikalsynchronisierungssignalen. Die Bilddaten bestehen aus
digitalen Signalen, welche einen monochromen Wert (Helligkeit bzw.
Luminanz) jedes die Bilddaten aufbauenden Pixels angeben.
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Die
Fahrzeugverhaltenssensorvorrichtung 20, die einen an jeder
Radaufhängung
des Host-Fahrzeugs angebrachten Hubsensor aufweisen kann, erfasst
eine Lageänderung
des Host-Fahrzeugs in der Nickrichtung (Eintauchrichtung) und in der
Rollrichtung (Seitneigungsrichtung). Falls das Host-Fahrzeug Längs- und Seitenbeschleunigungen aufweist,
wenn es nickt und rollt, weicht die Bildaufnahmerichtung der Kamera 10 von
einer vorbestimmten Bezugsrichtung ab. Die Fahrzeugverhaltenssensorvorrichtung 20 liefert
der Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 Fahrzeugverhaltensinformationen,
die zum Berechnen, wie die Bildaufnahmerichtung der Kamera 10 von
der Bezugsrichtung abgewichen ist, verwendet werden.
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Die
Fahrzeugverhaltenssensorvorrichtung 20 weist einen Geschwindigkeitssensor,
der ein eine Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs angebendes Signal
ausgibt, und einen Gierratensensor, der ein eine Gierrate des Host-Fahrzeugs
angebendes Signal ausgibt, auf. Diese von dem Geschwindigkeitssensor
und dem Gierratensensor aus ausgegebenen Signale werden der Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 als
ein Teil der Fahrzeugverhaltensinformation zugeführt.
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Wenn
in den Bilddaten eines durch die Kamera 10 aufgenommenen
Bildes eine Lichtquelle enthalten ist, führt die Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 unter
Bezugnahme auf die Fahrzeugverhaltensinformation eine Bildverarbeitung
an den Bilddaten durch, um zu identifizieren, ob die Lichtquelle
ein Rücklicht
eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder ein Fahrlicht eines entgegenkommenden
Fahrzeugs oder ein straßenseitiger
Reflektor ist. Falls die Lichtquelle als ein Rücklicht eines vorausfahrenden
Fahrzeugs oder ein Fahrlicht eines entgegenkommenden Fahrzeugs identifiziert
worden ist, sendet die Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 eine
Erfassungsinformation bezüglich
des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des entgegenkommenden Fahrzeugs.
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Die
Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 steuert
die Beleuchtungsstellung (Niedrigstrahlstellung oder Hochstrahlstellung)
des Fahrlichts des Host-Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der Erfassungsinformation
bezüglich
des erfassten vo rausfahrenden Fahrzeugs und/oder entgegenkommenden Fahrzeugs
aus der Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30. Wenn die Erfassungsinformation
z. B. angibt, dass ein Abstand zu dem erfassten vorausfahrenden Fahrzeug
oder dem erfassten entgegenkommenden Fahrzeug kürzer als ein vorbestimmter
Abstand ist, legt die Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 des
Fahrlichts in der Niedrigstrahlposition fest, um eine Blendung eines
Fahrers des erfassten Fahrzeugs zu vermeiden. Wenn dagegen die Erfassungsinformation angibt,
dass der Abstand zu dem erfassten Fahrzeug länger als der vorbestimmte Abstand
ist oder wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug oder entgegenkommendes
Fahrzeug erfasst wird, legt die Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 das
Fahrlicht in die Hochstrahlstellung fest, um den Fahrer des Host-Fahrzeugs
mit guter Sicht in weitestmöglicher
Entfernung auszustatten. Eine Verarbeitung der von der Kamera 10 aus
ausgegebenen Bilddaten ermöglicht
eine Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden
Fahrzeugs aus einer vergleichsweise weiten Entfernung (z.B. 600
m), sodass die Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 die
Beleuchtungsstellung des Fahrlichts in geeigneter Weise steuern
kann.
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Die
Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 nimmt
ein von einem Schalter (nicht näher
dargestellt), welchen der Fahrer des Host-Fahrzeugs manipuliert,
um die Beleuchtungsstellung des Fahrlichts anzugeben, aus ausgegebenes
Signal auf. Des Weiteren legt die Fahrlichtsteuerungsvorrichtung 40 das Fahrlicht
in Übereinstimmung
mit den von diesem Schalter aus aufgenommenen Signal auf entweder die
Niedrigstrahlstellung oder die Hochstrahlstellung fest. Falls ein
vorausfahrendes Fahrzeug oder ein entgegenkommendes Fahrzeug so
erfasst wird, dass es sich innerhalb eines vorbestimmten Abstands
von dem Host-Fahrzeug befindet, wenn sich das Fahrlicht in der Hochstrahlstellung
befindet, ändert
die Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 selbsttätig das Fahrlicht
von der Hochstrahlstellung zu der Niedrigstrahlstellung. Wenn des
Weiteren die Situation hiernach so wird, dass kein vorausfahrendes Fahrzeug
oder entgegenkommendes Fahrzeug erfasst wird, ändert die Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 das
Fahrlicht selbsttätig
aus der Niedrigstrahlstellung in die Hochstrahlstellung.
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Die
Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 liefert der
Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 eine Fahrlichtbeleuchtungsstellungsinformation,
die angibt, welche der Hochstrahlstellung und der Niedrigstrahlstellung
des Fahrlichts gegenwärtig
festgelegt ist. Ersatzweise kann die Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 die
Fahrlichtbeleuchtungsstellungsinformation von einem zur Erfassung
der Beleuchtungsstellung des Fahrlichts vorgesehenen Sensor aus
empfangen.
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Als
nächstes
wird eine Erläuterung
bezüglich eines
Prinzips einer Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs und eines
entgegenkommenden Fahrzeugs gegeben. Wenn die Kamera 10 des Nachts
ein Bild eines vorausfahrenden Fahrzeugs und eines entgegenkommenden
Fahrzeugs aufnimmt, welche in dem gleichen Abstand von dem Host-Fahrzeug
vorhanden sind, wird in den Bilddaten des Bildes ein Fahrlicht des
entgegenkommenden Fahrzeugs als eine hellste Lichtquelle gezeigt
und wird ein Rücklicht
des vorausfahrenden Fahrzeugs als nächsthellste Lichtquelle gezeigt.
In einem Fall, in welchem auch ein straßenseitiger Reflektor in diesem
Bild enthalten ist, wird er als eine dunklere Lichtquelle als das
Rücklicht
des vorausfahrenden Fahrzeugs gezeigt, da der Reflektor selbst kein
Licht aussendet, sondern nur das von dem Fahrlicht des Host-Fahrzeugs
reflektierte Licht reflektiert.
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Das
Licht von jedem des Fahrlichts, des Rücklichts und des Reflektors,
das auf der Seite des Bildsensors beobachtet wird, wird mit wachsendem Abstand
zu diesem dunkler. Dies liegt daran, dass die Anzahl von den Bildsensor
bildenden Licht empfangenden Elementen, die das Licht von einer
Lichtquelle empfangen, mit steigendem Abstand von der Lichtquelle
abnimmt.
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Nachdem
eine fahrzeugseitige Lampe (Fahrlicht und Rücklicht) eine grob festgelegte
Größe aufweist
und ihre Helligkeit oder Lichtstärke
durch die Regelungen vorgeschrieben ist, gibt es eine Korrelation
zwischen dem Abstand von dem Host-Fahrzeug zu einer Lichtquelle
und einer auf der Seite des Bildsensors der Kamera 10 beobachteten
Helligkeit oder Leuchtkraft bzw. Beleuchtungsstärke der Lichtquelle. Die Korrelation
unterscheidet sich für
die Helligkeit der Lichtquelle. D.h., die Korrelation mit einer Fahrzeuglampe
unterscheidet sich von der Korrelation mit einem Reflektor.
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2 ist
ein Graph, welcher die gemessenen Korrelationen zwischen dem Abstand
und der Helligkeit zeigt. Gemäß der Darstellung
in 2 nimmt die Helligkeit jeder Lichtquelle mit dem
Anwachsen ihres Abstands von dem Host-Fahrzeug ab und hängt die Korrelation zwischen
der Helligkeit und dem Abstand von jeder Lichtquelle ab. In 2 ist die
Korrelation zwischen der Helligkeit und dem Abstand für jeden
der unterschiedlichen Fälle
gezeigt.
- HID (Lo): das entgegenkommende Fahrzeug weist eine
Entladungslampe als ein Fahrlicht auf und ist in der Niedrigstrahlstellung
festgelegt.
- HID (Hi): das entgegenkommende Fahrzeug weist eine Entladungslampe
als ein Fahrlicht auf und ist in der Hochstrahlstellung festgelegt.
- Halogen (Lo): das entgegenkommende Fahrzeug weist eine Halogenlampe
als ein Fahrlicht auf und ist in der Niedrigstrahlstellung festgelegt.
- Halogen (Hi): das entgegenkommende Fahrzeug weist eine Halogenlampe
als ein Fahrlicht auf und ist in der Hochstrahlstellung festgelegt.
- Rück
(Birne) + Bremse: das vorausfahrende Fahrzeug weist eine Glühlampe als
ein Rücklicht
auf und leuchtet zusammen mit einer Bremslampe auf.
- Rück
(Birne): das vorausfahrende Fahrzeug weist eine Glühlampe als
ein Rücklicht
auf und leuchtet alleine auf.
- Rück
(LED) + Bremse: das vorausfahrende Fahrzeug weist eine LED-Lampe
als ein Rücklicht
auf und leuchtet zusammen mit einer Bremsleuchte auf.
- Rück
(LED): das vorausfahrende Fahrzeug weist eine LED-Lampe als ein
Rücklicht
auf und leuchtet alleine auf.
- Reflektor (Kreis S): das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs ist in
der Hochstrahlstellung festgelegt, und der das Licht von diesem
Fahrlicht reflektierende Reflektor weist eine kleine Größe und eine
Kreisform auf.
- Reflektor (Kreis L): das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs ist in
der Hochstrahlstellung festgelegt, und der das Licht von diesem
Fahrlicht reflektierende Reflektor weist eine große Größe und eine
Kreisform auf.
- Reflektor (Recht): das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs ist in der
Hochstrahlstellung festgelegt, und der das Licht von diesem Fahrlicht
reflektierende Reflektor weist eine rechteckige Form auf.
- Reflektor (Quadrat): das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs ist in
der Hochstrahlstellung festgelegt, und der das Licht von diesem
Fahrlicht reflektierende Reflektor weist eine große Größe und eine
Quadratform auf.
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In
dieser Ausführungsform
ist eine Mutmaßlichkeit,
dass eine in den Bilddaten eines durch die Kamera 10 aufgenommenen
Bildes hell gezeigte Lichtquelle ein Fahrlicht eines entgegenkommenden Fahrzeugs
oder ein Rücklicht
eines vorausfahrenden Fahrzeugs ist, und eine Mutmaßlichkeit,
dass diese Lichtquelle ein Reflektor ist.
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Genauer
gesagt, ein Graph in dieser Ausführungsform
gemäß der Darstellung
in 3, in welcher eine Kurve, die eine Mutmaßlichkeit
dafür repräsentiert,
dass eine beobachtete Lichtquelle ein Fahrlicht ist, eine Kurve,
die eine Mutmaßlichkeit
dafür repräsentiert,
dass die Lichtquelle ein Rücklicht
ist, und eine Kurve, die einem Mutmaßlichkeit dafür repräsentiert,
dass die Lichtquelle ein Reflektor ist, als Funktionen ihrer Helligkeit
und ihres Abstands X (m) von dem Host-Fahrzeug auf der Grundlage der in 2 gezeigten
Messergebnisse gezeichnet sind, ist im Voraus gespeichert. Wenn
die Kamera 10 ein eine Lichtquelle enthaltendes Bild aufnimmt,
wird jede der vorstehend beschriebenen Mutmaßlichkeiten durch Bezugnahme
auf den Graph von 3 als eine erste Art von Mutmaßlichkeiten
bestimmt.
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In
dieser Ausführungsform
werden die vorstehend beschriebenen Mutmaßlichkeiten auch unter Berücksichtigung
dessen, ob das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs sich in der Hochstrahlstellung
oder der Niedrigstrahlstellung befindet, aus den nachstehend erläuterten
Gründen
als eine zweite Art von Mutmaßlichkeiten
berechnet.
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Wenn
vor dem Host-Fahrzeug ein Reflektor vorhanden ist und dieser Reflektor
das Licht von dem Fahrlicht des Host-Fahrzeugs reflektiert, kann
dieser Reflektor in den Bilddaten eines durch die Kamera 10 aufgenommenen
Bildes als eine Lichtquelle gezeigt werden. Falls das Fahrlicht
zu dieser Zeit in der Niedrigstrahlstellung festgelegt worden ist,
ist die Möglichkeit,
dass der Reflektor in den Bilddaten als eine Lichtquelle gezeigt
wird, kleiner als wenn er in der Hochstrahlstellung festgelegt ist,
da der Lichtabstrahlbereich des Fahrlichts dann, wenn er in der Niedrigstrahlstellung
festgelegt ist, enger ist als wenn er in der Hochstrahlstellung
festgelegt ist.
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Demgemäß ist diese
Ausführungsform
konfiguriert, die zweite Art der Mutmaßlichkeiten zu berechnen, in
welchen die Reflektormutmaßlichkeit niedriger
festgelegt ist, wenn sich das Fahrlicht in der Niedrigstrahlstellung
befindet, wie es in 10 gezeigt ist, die später im einzelnen
erläutert
wird. Jede der Mutmaßlichkeiten
der ersten Art wird mit einer entsprechenden der Mutmaßlichkeiten
der zweiten Art multipliziert, um eine integrierte Mutmaßlichkeit zu
erzeugen. Der Lichtquellenbereich in den Bilddaten wird als entweder
ein Fahrlicht oder ein Rücklicht oder
ein Reflektor bestimmt, der eine größte integrierte Mutmaßlichkeit
aufweist.
-
Gemäß dieser
Ausführungsform
ist es möglich,
zu verhindern, das ein Reflektor fälschlich als ein Fahrlicht
oder ein Rücklicht
erkannt wird.
-
Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme von 4 bis 9 die
Betriebsweise der Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 im Einzelnen
erläutert.
-
4 ist
ein Flussdiagramm, welches eine durch die Fahrzeugerfassungsvorrichtung 30 durchgeführte Erfassungssteuerprozedur
zeigt. Die Erfassungssteuerprozedur beginnt in Schritt S110 mit Durchführung einer
Initialisierung durch Löschen
eines Speichers und Lesen einer Tabelle, welche die Mutmaßlichkeitskurven
gemäß der Darstellung
in 3 angibt, aus einem ROM. In Schritt S120 wird beurteilt,
ob eine Zeit entsprechend einem Steuerzyklus seit der Zeit, da diese
Erfassungssteuerprozedur zuletzt durchgeführt wurde, verstrichen ist
oder nicht. Im Falle einer bestätigenden
Beurteilung in Schritt S120 schreitet die Prozedur zu Schritt S130
fort, in welchem ein Fahrzeugerfassungsprozess (nachstehend zu erläutern) durchgeführt wird.
Nach Beendigung des Fahrzeugerfassungsprozesses schreitet die Prozedur
zu Schritt S140 fort, in welchem die durch den Fahrzeugerfassungsprozess
erhaltene Erfassungsinformation an die Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40 gesendet
wird.
-
5 ist
ein Flussdiagramm, welches Einzelheiten des Fahrzeugerfassungsprozesses
zeigt. In diesem Fahrzeugerfassungsprozess wird ein durch die Kamera 10 aufgenommenes
Bild der Bildverarbeitung unterzogen, um hieraus eine Lichtquelle zu
extrahieren. Des Weiteren wird ein Vorhandensein des vorausfahrenden
Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden Fahrzeugs auf der Grundlage
eines Typs der extrahierten Lichtquelle bestimmt.
-
Dieser
Fahrzeugerfassungsprozess beginnt mit einem Lesen von Bilddaten
eines Bildes einer Ansicht vor dem Host-Fahrzeug, welches durch
die Kamera 10 aufgenommen wird. Wie bereits erläutert, enthalten
die Bilddaten Signale, welche eine Helligkeit von Pixeln des Bildsensors
angeben. Anschließend
werden in Schritt S220 Informationen aus dem Fahrzeugverhaltenssensor 20 gelesen,
die ein Verhalten des Host-Fahrzeugs angeben.
-
In
Schritt S230 wird ein Bereich hoher Helligkeit aus den Bilddaten
als ein Lichtquellenbereich extrahiert. Der Bereich hoher Helligkeit
ist ein Bereich, in welchem die Helligkeit durchgehend höher ist
als ein vorbestimmter Schwellenwert. Wenn es eine Mehrzahl solcher
Bereiche hoher Helligkeit gibt, werden sie alle extrahiert. Dieser
Lichtquellenbereichsextrahierungsprozess wird nachstehend unter
Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 6 im Einzelnen
erläutert.
-
Der
Lichtquellenextrahierungsprozess beginnt in Schritt S310 mit Durchführung eines
Binarisierungsprozesses, in welchem Pixeln, die eine Helligkeit
aufweisen, die gleich oder höher
als eine vorbestimmte Schwellenhelligkeit ist, ein Wert „1" zugewiesen wird
und Pixeln, die eine niedrigere Helligkeit als diese vorbestimmte
Schwellenhelligkeit aufweisen, ein Wert „0" zugewiesen wird, um ein binäres Bild
zu erzeugen. Anschließend
wird in Schritt S320 ein Etikettierungsprozess durchgeführt, in
welchem von benachbarten Pixeln, denen jeweils ein Wert „1" zugewiesen ist,
angenommen wird, dass sie einen Lichtquellenbereich bilden.
-
Zurück zu 5 schreitet
der Fahrzeugerfassungsprozess nach Beendigung des Lichtquelleextrahierungsprozesses
zu Schritt S240 fort, in welchem ein Abstand zu jeder Lichtquelle,
die einen extrahierten Lichtquellenbereich hervorruft, berechnet wird.
Dieser Abstandsberechnungsprozess wird nachstehend unter Bezugnahme
auf das Flussdiagramm von 7 im Einzelnen
erläutert.
-
In
diesem Abstandsberechnungsprozess werden ein Lampenpaarabstandsberechnungsprozess
und ein Einzellampenberechnungsprozess durchgeführt. In dem Lampenpaarabstandsberechnungsprozess
wird der Abstand unter Ausnutzung der Tatsache berechnet, dass ein
Fahrzeug als ein Fahrlicht oder Rücklicht mit einem Paar von
Lampen versehen ist, die seitlich nebeneinander beabstandet sind.
In dem Einzellampenabstandsberechnungsprozess wird der Abstand be rechnet,
wenn der Abstand so groß ist,
dass jedes Paar der Lampen nicht als getrennte Lampen, sondern als
eine einzelne Lampe erkannt wird.
-
Der
Abstandsberechnungsprozess beginnt in Schritt S410 mit Durchführung eines
Lampenpaarvorbereitungsprozesses. In diesem Lampenpaarvorbereitungsprozess
wird dann, wenn die von der Kamera 10 aus ausgegebenen
Bilddaten zwei Lichtquellenbereiche aufweisen, die sich in etwa
in der gleichen Höhe
nahe beieinander befinden und in etwa die gleiche Größe und Form
aufweisen, angenommen, dass diese zwei Lichtquellenbereiche durch
ein Lampenpaar hervorgerufen werden. Dagegen wird von einem Lichtquellenbereich,
der kein solches Gegenstück
aufweist, angenommen, dass er durch eine einzelne Lampe hervorgerufen
wird.
-
Falls
das Lampenpaar vorbereitet worden ist, wird ein Abstand zu dem Lampenpaar
in Schritt S420 durch Durchführen
des Lampenpaarabstandsberechnungsprozesses berechnet. In dieser
Ausführungsform
wird angenommen, dass ein Abstand zwischen einer Lampe auf der linken
Seite und einer Lampe auf der rechten Seite eines Fahrlichts und
eines Rücklichts
ein bestimmter Wert von wo (beispielsweise 1,6 m) ist. Da eine Brennweite
f der Kamera 10 bekannt ist, kann der Abstand X zu dem Lampenpaar
durch die Gleichung X = f × w0/w1 berechnet werden,
wobei w1 ein Abstand zwischen den in dem
Bildsensor gezeigten Lichtquellenbereichen ist, die durch das Lampenpaar
hervorgerufen werden.
-
Wenn
ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein vorausfahrendes Fahrzeug
weit von dem Host-Fahrzeug entfernt ist, wird sein Lampenpaar als eine
einzelne Lampe erkannt. Das gleiche trifft auf straßenseitige
Reflektoren zu. Bezüglich
eines Lichtquellenbereichs, von dem angenommen wird, dass er nicht
durch ein Lampenpaar hervorgerufen wird, wird ein Abstand zu diesem
durch Durchführen
des Einzellampenabstandsberechnungsprozesses in Schritt S430 durchgeführt.
-
Wie
bereits erläutert
wurde, ist die Bildaufnahmerichtung der Kamera 10 vorab
auf die vorbestimmte Bezugsrichtung festgelegt. Im Allgemeinen kann
angenommen werden, dass ein Fahrzeugfahrlicht und ein Fahrzeugrücklicht
sich in einem bestimmten Abstand (beispielsweise 80 cm) von dem Boden
befinden. Wenn die Straße,
auf welcher das Host-Fahrzeug fährt,
flach ist, kann demgemäß der Abstand
zu einer Einzellampe auf der Grundlage eines Abstands von einem
Boden der Bilddaten zu einer Lichtquelle, deren Anzeige in den Bilddaten
durch diese Einzellampe hervorgerufen wird, berechnet werden. Wenn
das Host-Fahrzeug
jedoch nickt oder rollt, weicht die Bildaufnahmerichtung der Kamera 10 von
der vorbestimmten Bezugsrichtung ab. Demgemäß wird in dieser Ausführungsform
die Position der Einzellampe hinsichtlich der Abweichung von der vorbestimmten
Bezugsrichtung auf der Grundlage des Ausgabewerts des Fahrzeugverhaltenssensors 20 kompensiert,
bevor der Abstand zu der Einzellampe berechnet wird.
-
Zurück zu 5 schreitet
der Fahrzeugerfassungsprozess nach Beendigung des Abstandsberechnungsprozesses
zu Schritt S250 fort, in welchem die Fahrlichtmutmaßlichkeit,
die Rücklichtmutmaßlichkeit
und die Reflektormutmaßlichkeit
der ersten Art auf der Grundlage des berechneten Abstands zu jeder
Lichtquelle und der Helligkeit jeder Lichtquelle unter Bezugnahme
auf vorab gespeicherte Mutmaßlichkeitskurven
wie jene, die in dem Graph von 3 gezeigt
sind, berechnet werden und die Fahrlichtmutmaßlichkeit, die Rücklichtmutmaßlichkeit
und die Reflektormutmaßlichkeit
der zweiten Art auf der Grundlage dessen berechnet werden, ob sich
das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs in der Hochstrahlstellung oder der
Niedrigstrahlstellung befindet. Danach werden die Mutmaßlichkeiten
erster Art und die Mutmaßlichkeiten
zweiter Art miteinander multipliziert, um integrierte Fahrlicht-,
Rücklicht-
und Reflektormutmaßlichkeiten
zu erzeugen. Des Weiteren wird auf der Grundlage dieser integrierten
Mutmaßlichkeiten
bestimmt, welcher eines Fahrlichts, eines Rücklichts und eines straßenseitigen
Reflektors jeden extrahierten Lichtquellenbereich hervorruft. Die
Helligkeit jedes Lichtquellenbereichs, die für die Erkennung hiervon verwendet
wird, kann dessen größte Helligkeit oder
dessen mittlere Helligkeit sein.
-
8 ist
ein Flussdiagramm, welches Einzelheiten des in Schritt S250 durchgeführten Lichtquellenerkennungsprozesses
zeigt. Dieser Lichtquellenerkennungsprozess beginnt in Schritt S510
mit einer Berechnung der Mutmaßlichkeiten
erster Art für jeden
in den Bilddaten gezeigten Lichtquellenbereich. Hierbei wird ein
Prozess einer Berechnung der Mutmaßlichkeiten erster Art unter
Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 9 im einzelnen
erläutert.
-
Der
Mutmaßlichkeitsberechnungsprozess erster
Art beginnt in Schritt S610 durch Beurteilen, ob es irgendeinen
Lichtquellenbereich gibt, dessen Mutmaßlichkeiten erster Art nicht
berechnet worden sind. Falls die Beurteilung in Schritt S610 verneinend
ist, wird dieser Prozess beendet. Falls die Beurteilung in Schritt
S610 bestätigend
ist, schreitet der Prozess zu Schritt S620 fort.
-
In
Schritt S620 wird ein Lichtquellenbereich, dessen Mutmaßlichkeiten
erster Art nicht berechnet worden sind, aus einem Speicher extrahiert.
In Schritt S630 wir ein Wert größter Helligkeit
dieses Lichtquellenbereichs extrahiert. In Schritt S640 wird der
in Schritt S420 oder in Schritt S430 des Flussdiagramms von 7 für diesen
Lichtquellenbereich berechnete Abstand extrahiert.
-
In
Schritt S650 werden auf der Grundlage des extrahierten Werts größter Helligkeit
und des extrahierten Abstands unter Bezugnahme auf vorab gespeicherte
Mutmaßlichkeitskurven
wie jene, die in dem Graph von 3 gezeigt
sind, die Fahrlichtmutmaßlichkeit,
Rücklichtmutmaßlichkeit
und Reflektormutmaßlichkeit
der ersten Art berechnet.
-
Zurück zu 8 schreitet
nach Beendigung des Mutmaßlichkeitsberechnungsprozesses
der ersten Art der Lichtquellenerkennungsprozess zu Schritt S520
fort, in welchem die Mutmaßlichkeiten
der zweiten Art auf der Grundlage dessen berechnet werden, ob das
Fahrlicht des Host-Fahrzeugs sich in der Hochstrahlrichtung oder
in der Niedrigstrahlrichtung befindet.
-
Wenn
das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs sich in der Hochstrahlstellung
befindet, werden die Fahrlichtmutmaßlichkeit, die Rücklichtmutmaßlichkeit
und die Reflektormutmaßlichkeit
der zweiten Art mit dem gleichen Wert wie in 10 gezeigt
berechnet. Der Grund hierfür
ist der, dass dann, wenn sich das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs in
der Hochstrahlstellung befindet, Wahrscheinlichkeiten von Erscheinungen eines
Fahrlichts eines entgegenkommenden Fahrzeugs, eines Rücklichts
eines vorausfahrenden Fahrzeugs und eines Reflektors in den Bilddaten
als Lichtquellenbereiche ungefähr
gleich sind, da sich das Licht des Fahrlichts über einen vergleichsweise langen
Weg ausbreitet.
-
Wenn
sich dagegen das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs in der Niedrigstrahlstellung
befindet, werden die Mutmaßlichkeiten
der zweiten Art so berechnet, dass die Fahrlichtmutmaßlichkeit
und die Rücklichtmutmaßlichkeit
größer werden
als die Reflektormutmaßlichkeit.
Der Grund dafür
ist der, dass dann, wenn sich das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs in der
Niedrigstrahlstellung befindet, Wahrscheinlichkeiten von Erscheinungen
eines Fahrlichts eines entgegenkommenden Fahrzeugs und eines Rücklichts eines
vorausfahrenden Fahrzeugs größer sind
als diejenige eines straßenseitigen
Reflektors, da sich das Licht des Fahrlicht nur über einen vergleichsweise kurzen
Weg ausbreitet.
-
Nach
Beendigung der Berechnung der Mutmaßlichkeiten der ersten und
zweiten Art werden diese in Schritt S530 integriert. Genauer gesagt
wird jede der Fahrlichtmutmaßlichkeit,
der Rücklichtmutmaßlichkeit
und der Reflektormutmaßlichkeit
der ersten Art mit einer entsprechenden der Fahrlichtmutmaßlichkeit,
der Rücklichtmutmaßlichkeit
und der Reflektormutmaßlichkeit
der zweiten Art multipliziert. Die integrierte Fahrlichtmutmaßlichkeit,
die integrierte Rücklichtmutmaßlichkeit
und die integrierte Reflektormutmaßlichkeit, die durch die Multiplikationen erhalten
werden, geben Wahrscheinlichkeiten dafür an, dass ein extrahierter
Lichtquellenbereich durch einen Fahrlicht, ein Rücklicht bzw. einen Reflektor hervorgerufen
wird, wobei sie unter Berücksichtigung unterschiedlicher
Gesichtspunkte bestimmt werden.
-
In
dem anschließenden
Schritt S540 wird beurteilt, welche der integrierten Fahrlichtmutmaßlichkeit,
der integrierten Rücklichtmutmaßlichkeit
und der integrierten Reflektormutmaßlichkeit die größte ist, um
zu bestimmen, ob ein Fahrlicht, ein Rücklicht oder ein straßenseitiger
Reflektor den extrahierten Lichtquellenbereich hervorgerufen hat.
-
Es
versteht sich von selbst, dass an der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
vielfältige Abwandlungen
wie nachstehend beschrieben vorgenommen werden können.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden ein Lichtquellenbereich,
der durch ein Fahrlicht eines entgegenkommenden Fahrzeugs hervorgerufen
wird, und ein Lichtquellenbereich, der durch ein Rücklicht
eines vorausfahrenden Fahrzeugs hervorgerufen wird, den Mutmaßlichkeitsberechnungen
getrennt unterworfen. Es ist jedoch möglich, die Mutmaßlichkeitsberechnung
je nach Fall nur für
einen durch ein Fahrlicht eines entgegenkommenden Fahrzeugs hervorgerufenen
Lichtquellenbereich oder nur für
einen durch ein Rücklicht
eines vorausfahrenden Fahrzeugs hervorgerufenen Lichtquellenbereich
durchzuführen.
Des weiteren ist es möglich,
Lichtquellenbereiche, die jeweils durch ein Fahrlicht und ein Rücklicht
hervorgerufen werden, der Mutmaßlichkeitsberechnung
zusammen zu unterwerfen, um sie von einem durch einen straßenseitigen
Reflektor hervorgerufenen Lichtquellenbereich zu unterscheiden.
-
Obschon
in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Mutmaßlichkeiten
erster Art für eine
erfasste Lichtquelle aus einem Abstand zu der Lichtquelle und einer
Helligkeit der Lichtquelle berechnet werden, ist das Berechnungsverfahren
der Mutmaßlichkeiten
der ersten Art nicht hierauf beschränkt.
-
Z.
B. können
die Fahrlichtmutmaßlichkeit, die
Rücklichtmutmaßlichkeit
und die Reflektormutmaßlichkeit
der ersten Art auf der Grundlage einer Form eines extrahierten Lichtquellenbereichs
in den Bilddaten berechnet werden, da ein Fahrlicht und ein Rücklicht
jeweils durch eine Gruppe einer Lampe einer linken Seite und einer
Lampe einer rechten Seite besteht und sie demgemäß als ein Paar von Lichtquellenbereichen
beobachtet werden, wenn der Abstand zu diesen vergleichsweise klein
ist, und als ein horizontal ausgedehnter Lichtquellenbereich beobachtet
werden, wenn der Abstand zu diesen vergleichsweise weit ist, während andererseits
im Gegensatz zu einem Fahrlicht und einem Rücklicht ein durch einen straßenseitigen
Reflektor hervorgerufener Lichtquellenbereich quadratisch oder kreisförmig ist.
-
Die
Ausführungsform
kann so konfiguriert sein, dass sie auf der Grundlage der Position
des Lichtquellenbereichs in einer Mehrzahl von Gruppen der Bilddaten
von nacheinander durch die Kamera 10 aufgenommenen Bildern
beurteilt, ob ein extrahierter Lichtquellenbereich stationär oder beweglich
ist, und die Fahrlicht- oder
Rücklichtmutmaßlichkeit
und die Reflektormutmaßlichkeit
der ersten Art auf der Grundlage des Ergebnisses der Beurteilung
berechnet. Dies wird durch die Tatsache ermöglicht, dass ein straßenseitiger
Reflektor stets stillsteht, während sich
ein Fahrlicht und ein Rücklicht
bewegen können.
-
Wenn
in diesem Fall beurteilt wird, dass sich ein extrahierter Lichtquellenbereich
bewegt, werden die Fahrlicht- und Rücklichtmutmaßlichkeiten
zu einem höheren
Wert berechnet und wird die Reflektormutmaßlichkeit zu einem geringeren
Wert berechnet, während
dann, wenn beurteilt wird, dass der extrahierte Lichtquellenbereich
stillsteht, die Fahrlicht-, Rücklicht-,
und Reflektormutmaßlichkeiten
zu dem gleichen Wert berechnet werden, da der stationäre Lichtquellenbereich
durch ein Fahrlicht oder ein Rücklicht
eines angehaltenen Fahrzeugs hervorgerufen werden kann.
-
Um
zutreffend zu beurteilen, ob ein Lichtquellenbereich stillsteht
oder sich bewegt, ist es erforderlich, aus jeder der Mehrzahl der
Gruppen der Bilddaten den gleichen Lichtquellenbereich zu extrahieren,
der durch die identische Lichtquelle hervorgerufen wird. Demgemäß wird in
diesem Fall die von dem Fahrzeugverhaltenssensor 20 aus
ausgegebene Fahrzeugverhaltensinformation verwendet. Genauer gesagt,
wird die Position des Lichtquellenbereichs in einem oder zwei auf einanderfolgenden Gruppen
der Bilddaten in Übereinstimmung
mit der Ausgabe des Fahrzeugverhaltenssensors 20 korrigiert,
um Auswirkungen der Bewegung des Host-Fahrzeugs wie etwa einen zurückgelegten Weg,
eine Änderung
der Fahrtrichtung und eine Änderung
des Nickwinkels in einer Zeitperiode, in welcher die Kamera 10 nacheinander
zwei Bilder aufnimmt, auf die Position des Lichtquellenbereichs
zu entfernen.
-
Es
ist auch möglich,
die Mutmaßlichkeiten der
ersten Art durch Durchführen
der vorstehend beschriebenen, unterschiedlichen Berechnungsmethoden
einzeln zu berechnen und dann die unterschiedlichen Berechnungsergebnisse
zu kombinieren, um kombinierte Mutmaßlichkeiten bereitzustellen.
Dies wird nachstehend ausführlicher
erläutert.
Zuerst werden die Fahrlichtmutmaßlichkeit, die Rücklichtmutmaßlichkeit
und die Reflektormutmaßlichkeit
der ersten Art durch die vorstehend beschriebenen unterschiedlichen
Verfahren einzeln berechnet. Als nächstes wird eine Multiplikation
unter der Mehrzahl der berechneten Fahrlichtmutmaßlichkeiten,
unter einer Mehrzahl der berechneten Rücklichtmutmaßlichkeiten
und unter einer Mehrzahl der berechneten Reflektormutmaßlichkeiten
durchgeführt.
Als ein Ergebnis werden eine kombinierte Fahrlichtmutmaßlichkeit,
eine kombinierte Rücklichtmutmaßlichkeit
und eine kombinierte Reflektormutmaßlichkeit erhalten.
-
Gemäß diesem
Verfahren, bei welchem die Mutmaßlichkeiten der ersten Art
durch die Mehrzahl unterschiedlicher Berechnungsverfahren individuell berechnet
werden und dann miteinander kombiniert werden, kann die Zuverlässigkeit
der Mutmaßlichkeiten
der ersten Art weiter erhöht
werden.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die Mutmaßlichkeiten
der zweiten Art in Abhängigkeit
davon berechnet, ob sich das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs in der
Hochstrahlrichtung oder in der Niedrigstrahlrichtung befindet. Die Mutmaßlichkeiten
der zweiten Art können
jedoch unter Berücksichtigung
eines Unterschieds zwischen den Bilddaten, die erhalten werden,
wenn sich das Fahrlicht in der Hochstrahlstellung befindet, und
den Bilddaten, die erhalten wer den, wenn sich das Fahrlicht in der
Niedrigstrahlstellung befindet, berechnet werden.
-
Z.
B. kann aus dem nachstehend erläuterten Grund
für einen
Lichtquellenbereich, der in den Bilddaten nicht erscheint, wenn
sich das Fahrlicht in der Niedrigstrahlstellung befindet, und in
den Bilddaten nur dann erscheint, wenn sich das Fahrlicht in der Hochstrahlstellung
befindet, die Reflektormutmaßlichkeit
mit einem höheren
Wert berechnet werden als die Fahrlicht- und die Rücklichtmutmaßlichkeit. Ein
Fahrlicht eines entgegenkommenden Fahrzeugs oder ein Rücklicht
eines vorausfahrenden Fahrzeugs wird in den Bilddaten unabhängig davon,
ob sich das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs in der Hochstrahlstellung
oder in der Niedrigstrahlstellung befindet, klar gezeigt. Das bedeutet,
dass ein Lichtquellenbereich, der in den Bilddaten erscheint, wenn
das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs von der Niedrigstrahlstellung in die
Hochstrahlstellung umgeschaltet wird, eine hohe Wahrscheinlichkeit
dafür aufweist,
durch einen straßenseitigen
Reflektor hervorgerufen zu sein.
-
Nachstehend
wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 11 der
Prozess zur Berechnung der Mutmaßlichkeiten der zweiten Art
unter Berücksichtigung
eines Unterschieds zwischen den Bilddaten, die erhalten werden,
wenn sich das Fahrlicht in der Hochstrahlstellung befindet, und
den Bilddaten, die erhalten werden, wenn sich das Fahrlicht in der
Niedrigstrahlstellung befindet, im Einzelnen erläutert. Dieser Prozess beginnt
in Schritt S710 mit einer Beurteilung auf der Grundlage des Ausgangssignals
der Fahrlichtbetätigungsvorrichtung 40,
ob das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs zwischen der Niedrigstrahlstellung
und der Hochstrahlstellung umgeschaltet worden ist. Falls die Beurteilung
in Schritt S710 verneinend ist, schreitet der Prozess zu Schritt S780
fort, um die Mutmaßlichkeiten
der zweiten Art auf der Grundlage der Beleuchtungsstellung des Fahrlichts
wie in dem Fall der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
zu berechnen. Falls die Beurteilung in Schritt S710 bejahend ist,
schreitet der Prozess zu Schritt S720 fort.
-
In
Schritt S720 wird ein Lichtquellenbereich aus den vor der Umschaltung
der Beleuchtungsstellung erhaltenen Bilddaten und aus den nach der
Umschaltung der Beleuchtungsstellung erhaltenen Bilddaten extrahiert.
In Schritt S730 wird geprüft,
ob ein Lichtquellenbereich, der aus den zu einem Zeitpunkt, da sich
das Fahrlicht in der Hochstrahlstellung befunden hat, erhaltenen
Bilddaten (nachstehend als „Hochstrahlstellungsbilddaten" bezeichnet) extrahiert wird,
auch in den Bilddaten vorhanden ist, die zu dem Zeitpunkt erhalten
werden, da sich das Fahrlicht in der Niedrigstrahlstellung befunden
hat (nachstehend als „Niedrigstrahlstellungsbilddaten" bezeichnet). Die Zeit,
zu welcher die Hochstrahlstellungsbilddaten aufgenommen wurden,
unterscheidet sich von der Zeit, zu welcher die Niedrigstrahlstellungsbilddaten aufgenommen
wurden. Demgemäß wird eine
der Positionen von Lichtquellenbereichen, die jeweils aus den Hochstrahlstellungsbilddaten
und den Niedrigstrahlstellungsbilddaten extrahiert werden, in Übereinstimung
mit einem Unterschied zwischen zwei Signalen, die der Fahrzeugverhaltenssensor 20 zu
diesen unterschiedlichen Zeiten jeweils ausgegeben hat, korrigiert,
bevor geprüft
wird, ob derselbe Lichtquellenbereich sowohl in den Hochstrahlstellungsbilddaten
als auch den Niedrigstrahlstellungsbilddaten vorhanden ist.
-
In
Schritt S740 wird beurteilt, ob der extrahierte Lichtquellenbereich
derart ist, dass er nur in den Hochstrahlstellungsbilddaten vorhanden
ist. Falls die Beurteilung in Schritt S740 bestätigend ist, schreitet der Prozess
zu Schritt S750 fort, in welchem die Mutmaßlichkeiten zweiter Art derart
berechnet werden, dass die Reflektormutmaßlichkeit höher wird als die Fahrlicht-
oder die Rücklichtmutmaßlichkeit. Falls
die Beurteilung in Schritt S740 verneinend ist, schreitet der Prozess
zu Schritt S760 fort.
-
Falls
die jeweils aus den Hochstrahlstellungsbilddaten und den Niedrigstrahlstellungsbilddaten
extrahierten Lichtquellenbereiche gut miteinander übereinstimmen,
ist es hoch wahrscheinlich, dass sie durch ein Fahrlicht eines entgegenkommenden
Fahrzeugs oder ein Rücklicht
eines vorausfahrenden Fahrzeugs hervorgerufen sind. Demgemäß werden
in Schritt S760 die Mutmaßlichkeiten zweiter Art
derart berechnet, dass die Reflektormutmaßlichkeit niedriger wird als
die Fahrlicht- und die Rücklichtmutmaßlichkeit.
-
In
Schritt S770 wird beurteilt, ob alle der Lichtquellenbereiche aus
den Hochstrahlstellungsbilddaten extrahiert worden sind oder nicht
und die Mutmaßlichkeiten
der zweiten Art für
jeden von diesen berechnet worden sind oder nicht. Falls die Beurteilung
in Schritt S770 bestätigend
ist, wird der in dem Flussdiagramm von 11 gezeigte
Prozess beendet.
-
Der
in 11 gezeigte Prozess kann nur dann durchgeführt werden,
wenn das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs aus der Niedrigstrahlstellung
in die Hochstrahlstellung umgeschaltet worden ist.
-
Wie
vorstehend erläutert,
werden gemäß der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform
dann, wenn sich das Fahrlicht des Host-Fahrzeugs in der Niedrigstrahlstellung
befindet, die Mutmaßlichkeiten der
zweiten Art derart berechnet, dass die Fahrlicht- und die Rücklichtmutmaßlichkeit
höher werden
als die Reflektormutmaßlichkeit.
-
Es
kann jedoch vorkommen, dass auch dann, wenn sich das Fahrlicht des
Host-Fahrzeugs in der Niedrigstrahlstellung befindet, ein durch
einen straßenseitigen
Reflektor hervorgerufener Lichtquellenbereich in den Niedrigstrahlstellungsbilddaten
erscheint, falls sich der straßenseitige
Reflektor innerhalb eines Beleuchtungsbereichs des Fahrlichts des Host-Fahrzeugs
befindet. Demgemäß kann die
Ausführungsform
so abgewandelt werden, dass sie einen Abstand zu einer einen Lichtquellenbereich
in den Bilddaten hervorrufenden Lichtquelle misst und die Mutmaßlichkeiten
der zweiten Art derart berechnet, dass die Fahrlichtmutmaßlichkeit,
die Rücklichtmutmaßlichkeit
und die Reflektormutmaßlichkeit
alle den gleichen Wert aufweisen, wenn der gemessene Abstand zeigt,
dass sich die Lichtquelle innerhalb des Beleuchtungsbereichs des
in der Niedrigstrahlstellung festgelegten Fahrlichts befindet, und
anderenfalls derart, dass die Fahrlichtmut maßlichkeit und die Rücklichtmutmaßlichkeit
größer werden
als die Reflektormutmaßlichkeit.
-
Obschon
in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ein Abstand zu einer
einen Lichtquellenbereich in den Bilddaten hervorrufenden Lichtquelle
dadurch bestimmt wird, dass die den Lichtquellenbereich enthaltenden
Bilddaten dem Lampenpaarabstandsberechnungsprozess oder dem Einzellampenabstandsberechnungsprozess
unterworfen werden, kann er auch durch Verwendung einer Stereokamera
oder eines Abstandsmess-Sensors wie etwa eines Radarsensors bestimmt
werden.
-
Die
vorstehend erläuterten,
bevorzugten Ausführungsformen
sind für
die Erfindung der vorliegenden Anmeldung, die allein durch die nachstehend beigefügten Patentansprüche beschrieben
ist, beispielhaft. Es sollte verstanden werden, dass Abwandlungen
der bevorzugten Ausführungsformen vorgenommen
werden können,
wie sie dem Fachmann einfallen würden.
-
Eine
erfindungsgemäße Fahrzeugerfassungsvorrichtung
weist einen auf einem Host-Fahrzeug montierten Bildsensor, der in
der Lage ist, ein Bild vor dem Host-Fahrzeug aufzunehmen, eine Lichtquellenbereichsextrahierungsfunktion
zum Extrahieren eines Bereichs mit einer höheren Luminanz als ein vorbestimmter
Wert aus den von dem Bildsensor aus ausgegebenen Bilddaten als einen
Lichtquellenbereich, eine Fahrzeugerfassungsfunktion zum Erfassen
eines Vorhandenseins wenigstens eines entgegenkommenden Fahrzeugs
und eines vorausfahrenden Fahrzeugs durch Erkennen, was eines Fahrlichts
eines entgegenkommenden Fahrzeugs, eines Rücklichts des vorausfahrenden
Fahrzeugs und eines straßenseitigen
Reflektors den Lichtquellenbereich in den Bilddaten hervorruft,
auf. Die Fahrzeugerfassungsfunktion ist konfiguriert, eine Wahrscheinlichkeit
dafür,
dass die Fahrzeugerfassungsfunktion erkennt, dass der Lichtquellenbereich
durch den straßenseitigen
Reflektor hervorgerufen wird, zu verringern, wenn sich das Fahrlicht
des Host-Fahrzeugs in einer Niedrigstrahlstellung befindet.