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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrspurliniebeurteilungsvorrichtung, die eine virtuelle Linie auf einer Fahrspur ansetzt beziehungsweise festlegt entsprechend einer Fahrspurlinie, die auf einer vorausliegenden externen Umgebung basiert, die von einer Bildeinheit aufgenommen wird, welche an dem Fahrzeug angeordnet ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Fahrunterstützungsvorrichtungen bekannt, welche verschiedenartige Steuerungen während der Fahrt auf einer Schnellstraße oder Autobahn durchführen. Eine derartige Fahrunterstützungsvorrichtung führt eine Fahrsteuerung durch, bei der eine vor dem Fahrzeug liegende Fahrtumgebung detektiert wird, Fahrspurlinien, die die linke Seite und die rechte Seite einer Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug bewegt, definieren, detektiert werden, basierend auf den detektierten Fahrtumgebungsdaten, und dem Fahrzeug erlaubt wird, automatisch längs der Fahrspurlinien zu fahren. Eine andere derartige Fahrunterstützungsvorrichtung führt eine Fahrspurbeibehaltungssteuerung durch, in der ein Alarm ausgelöst wird, um einen Fahrer zu warnen, wenn vorausgesagt wird, dass das Fahrzeug von den erkannten Fahrspurlinienpositionen abweicht.
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Es ist erforderlich, die Positionen der Fahrspurlinien exakt anzusetzen beziehungsweise zu bestimmen, um das Fahrzeug korrekt längs der Fahrspurlinien zu fahren. Als eine Einheit zum Ansetzen beziehungsweise Berechnen der Position einer Fahrspurlinie ist eine Technik zum Detektieren eines Randes einer weißen Linie anhand einer Helligkeitsdifferenz zwischen einer Straßenoberfläche und der weißen Linie bekannt, die auf einem Bild basiert, das von einer Kamera, die an dem Fahrzeug angebracht ist (im Folgenden als „Fahrzeugkamera” bezeichnet) von einem Bereich vor dem Fahrzeug aufgenommen wurde, so dass die Position der Fahrspurlinie anhand des Randes der weißen Linie ermittelt wird.
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Auf einer Schnellstraße oder Autobahn können jedoch nicht nur die rechte und linke Linie vorhanden sein, welche eine Fahrspur definieren, sondern es können doppelte weiße Linien einschließlich einer Fahrspurlinie und einer Führungslinie (so genannte Punktlinie) innerhalb der Fahrspurlinie in einer Kurve ausgebildet sein. Bei der Technik des Detektierens eines Randes einer weißen Linie von einer Helligkeitsdifferenz beziehungsweise einem Helligkeitsunterschied zwischen dem Rand der weißen Linie und einer Straßenoberfläche besteht die Möglichkeit, dass eine innere Führungslinie einer doppelten weißen Linie irrtümlicherweise als eine Fahrspurlinie erkannt wird, da der Helligkeitsunterschied deutlicher erscheint im Falle der weißen Linie auf der Innenseite der Straße als im Falle der weißen Linie auf der äußeren Seite der Straße. Zudem kann ein Fall gegeben sein, dass eine Fahrbahn parallel zu einer Fahrspur ausgebildet ist. Wenn sich eine Pfütze auf dieser Fahrbahn gebildet hat, wird hochintensives Licht in Folge der Reflexion des Lichtes von der Wasseroberfläche aufgenommen. Diese Fahrbahn kann daher irrtümlicherweise als eine Fahrspur erkannt werden.
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Als eine Gegenmaßnahme beschreibt das
japanische Patent Nr. 3733875 eine Technik, bei der, wenn eine weiße Linie detektiert wird, basierend auf einem Bild, das von einer Fahrzeugkamera aufgenommen ist, als eine pseudo weiße Linie wie beispielsweise eine Pfütze auf einer Fahrbahn oder eine doppelte weiße Linie bestimmt wird, ein Straßenparameter gesetzt wird, der eine seitliche Position des Fahrzeugs bezüglich der Fahrspurlinie ausschließt, so dass verhindert wird, dass die pseudo weiße Linie irrtümlicherweise als eine weiße Linie erkannt wird.
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Das
japanische Patent Nr. 3603836 beschreibt die nachfolgend erläuterte Technik. Bei dieser Technik werden rechte und linke Weiße-Linien-Kandidatenpunkte, die gepaart sind, detektiert auf der Basis eines Bildes, das von einer Fahrzeugkamera aufgenommen wird. Unter den detektierten, gepaarten beziehungsweise paarweisen rechten und linken Weiße-Linie-Kandidatenpunkten werden Paare von Kandidatenpunkten, die die gleiche Position in der vertikalen Richtung haben, detektiert. Eine Gerade-Linie-Annäherungsgleichung wird erhalten aus dem Verhältnis zwischen der horizontalen Entfernung und der vertikalen Position jedes der Paare der Kandidatenpunkte. Echte Weiße-Linie-Kandidatenpunkte werden extrahiert von den entsprechenden Paaren der Kandidatenpunkte, basierend auf der Differenz zwischen einem horizontalen Abstand, berechnet aus der Gerade-Linie-Annäherungsgleichung basierend auf der Position der Kandidatenpunktepaare in der vertikalen Richtung und einem horizontalen Abstand der Kandidatenpunktepaare, die aus dem Bild erhalten werden. Daraufhin wird ein Straßenparameter gesetzt, basierend auf den echten Weiße-Linie-Kandidatenpunkten, wodurch die Präzision beim Detektieren der echten Weiße-Linie-Kandidatenpunkte erhöht wird.
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Die in dem
japanischen Patent Nr. 3603836 beschriebene Technik fokussiert auf den Punkt, bei dem die Fahrspurlinien auf der linken Seite und auf der rechten Seite parallel zueinander sind, und wenn die rechten und linken Fahrspurlinien, die von der Kamera aufgenommen werden, einer Gerade-Linie-Annäherung unterzogen werden, wird die Breite der Fahrspuren (Fahrspurbreite) null an den Punkten des Verschwindens. Genauer gesagt, in dem Fall, bei dem die Punkte des Verschwindens miteinander übereinstimmen bei der Gerade-Linie-Annäherung, selbst wenn mehrere Gerade-Linie-Kandidaten auf der rechten und linken Seite vorhanden sind, können bei dieser Technik die Gerade-Linie-Kandidaten als eine doppelte weiße Linie bestimmt werden.
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Bei der in dem
japanischen Patent Nr. 3733875 beschriebenen Technik wird, wenn die pseudo weiße Linie detektiert wird, der Straßenparameter gewählt beziehungsweise festgesetzt, der die seitliche Position ausschließt. Wenn daher ein Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug in eine optimale Position zu steuern, beispielsweise in die Mitte der Fahrspur, kann der Fahrer die Fahrspurlinie des Fahrzeugs nicht in der Mitte der Fahrspur festlegen, da keine Daten bezüglich der seitlichen Position involviert sind.
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Demzufolge wird die Fahrsteuerung unstabil.
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Reifen eines bewegten Fahrzeugs fahren häufig auf der inneren Führungslinie (punktierten Linie) der doppelten weißen Linie, die auf der Straßenoberfläche einer Schnellstraße oder einer Autobahn aufgebracht sind, so dass die innere Führungslinie häufig und in vielen Fällen abgeschwächt beziehungsweise verblasst ist. Der Helligkeitsunterschied zwischen dem Rand der inneren Führungslinie und der Straßenoberfläche ist daher gering, was dazu führt, dass es schwierig sein kann, die innere Führungslinie zu detektieren. In diesem Fall können die Kandidatenpunkte der echten weißen Linie an der Außenseite und der Kandidatenpunkte der inneren Führungslinie nicht klar identifiziert werden in der Nähe des Punktes des Verschwindens. Bei der in dem
japanischen Patent Nr. 3603836 beschriebenen Technik wird die Präzision der Detektion der echten weißen Linie daher schlecht.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht im Hinblick auf die zuvor erläuterten Umstände und zielt darauf ab, eine Fahrspurliniebeurteilungsvorrichtung bereit zu stellen, die mit hoher Präzision Positionen von Fahrspurlinien ansetzt beziehungsweise berechnet auf der linken Seite und der rechten Seite, die eine Fahrspur definieren, selbst wenn eine Fahrspurlinie auf einer Straße eine doppelte weiße Linie ist, oder selbst unter solchen Bedingungen, bei denen eine Fahrbahn ausgebildet ist und diese Fahrbahn die Möglichkeit beinhaltet, irrtümlicherweise als eine weiße Linie erkannt zu werden in Folge einer Lichtreflektion von einer Pfütze auf der Fahrbahn.
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Um diese Aufgabe zu lösen beinhaltet eine Fahrspurliniebeurteilungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: eine Abbildeeinheit, die an einem Fahrzeug angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, eine äußere Umgebung des Fahrzeugs abzubilden, eine Speichereinheit, die dahingehend konfiguriert ist, Daten einer Fahrspurlinienbreite für jeden Typ von einer Vielzahl vorbestimmter Fahrspurlinientypen zu speichern, eine Fahrspurliniekandidatpunktsetzeinheit, die dahingehend konfiguriert ist, linksseitige und rechtsseitige Fahrspurliniedetektionspunkte auf einer Fahrspur zu detektieren, auf der das Fahrzeug fährt, basierend auf einem Bild der externen Umgebung, die von der Abbildeeinheit abgebildet wird, und zum Setzen beziehungsweise Festlegen von Fahrspurliniekandidatenpunkten auf der gegenüberliegenden Fahrspurlinie mit einem Zwischenraum der Fahrspurlinienbreite, wobei die linksseitigen und rechtsseitigen Fahrspurliniedetektionspunkte als Startpunkte beziehungsweise Ausgangspunkte verwendet werden, eine Kurvenannäherungsprozesseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, eine Kurvenannäherungsgleichung zu erhalten, basierend auf Fahrspurliniedetektionspunkten gegenüber denjenigen Fahrspurliniedetektionspunkten, die von der Detektionseinheit detektiert werden, und den Fahrspurliniekandidatpunkten, die von der Fahrspurliniekandidatpunktsetzeinheit gesetzt werden, um virtuelle Linien auf der linken Seite und der rechten Seite der Fahrspur von der Kurvenannäherungsgleichung zu setzen, und eine Fahrspurlinietypbeurteilungseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, die Dispersion beziehungsweise Streuung der virtuellen Linien, die von der Kurvenannäherungsprozesseinheit gesetzt wurden, zu erhalten, so dass der Fahrspurlinientyp von zumindest einer der linken und rechten virtuellen Linien von dem Paar von linken und rechten virtuellen Linien angesetzt wird, welche die geringste Streuung zeigt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Fahrspurliniedetektionspunkte detektiert auf der linken Seite und auf der rechten Seite der Fahrspur, Fahrspurliniekandidatenpunkte werden gesetzt auf den Positionen der Fahrspurlinienbreite für jede der vorbestimmten Fahrspurlinientypen auf der gegenüberliegenden Fahrspurlinie, wobei die Fahrspurliniedetektionspunkte als Startpunkte verwendet werden. Die virtuellen Linien werden gesetzt auf der linken Seite und auf der rechten Seite der Fahrspur von der Kurvenannäherungsgleichung, die angesetzt wird basierend auf den Fahrspurliniedetektionspunkten und den Fahrspurliniekandidatenpunkten, und die Streuung der Fahrspurliniekandidatenpunkte für jede der Fahrspurlinienbreite bezüglich der virtuellen Linien wird erhalten, um so die Fahrspurlinientypen der linken Seite und der rechten Seite anzusetzen, entsprechend der Fahrspurlinienbreite, die die geringste Streuung anzeigt, als ein Fahrspurlinientyp der virtuellen Linien. Somit kann eine Fahrspurlinie mit hoher Präzision angesetzt werden, selbst wenn eine Fahrspurlinie auf einer Straße eine doppelte weiße Linie ist, oder selbst bei einer Situation, in der eine Fahrbahn ausgebildet ist und diese Fahrbahn leicht irrtümlicherweise erkannt werden kann als eine weiße Linie in Folge einer Reflexion von Licht von einer Pfütze auf der Fahrbahn.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Fahrsteuerungsvorrichtung zeigt.
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2 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Fahrspurliniebeurteilungsvorrichtung zeigt.
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3 ist ein Flussdiagramm (1), das ein Straße-Weiße-Linie-Erkennungsverfahren-Programm zeigt.
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4 ist ein Flussdiagramm (2), das ein Straße-Weiße-Linie-Erkennungsverfahren-Programm zeigt.
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5 ist ein Flussdiagramm (3), das ein Straße-Weiße-Linie-Erkennungsverfahren-Programm zeigt.
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6 ist eine beispielhafte Ansicht eines Zustandes, in dem Fahrspurliniedetektionspunkte auf Fahrspurlinien detektiert werden von einer Abbildung beziehungsweise einem Bild, die beziehungsweise das von einer Abbildeeinheit aufgenommen wurde.
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7 ist eine beispielhafte Ansicht eines Zustands, in dem Fahrspurliniedetektionspunkte auf inneren Führungslinien von doppelten weißen Linien detektiert werden von einem Bild, das von einer Abbildeinheit aufgenommen wurde.
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8 ist eine beispielhafte Ansicht eines Zustandes, in dem Fahrspurliniedetektionspunkte auf Fahrbahnen detektiert werden von einem Bild, das von einer Abbildeeinheit aufgenommen wurde.
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9 ist eine beispielhafte Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein die Lage betreffendes Verhältnis zwischen einem Fahrzeug und Fahrspurlinien während des Fahrens einer Kurve auf einer virtuellen Ebene dargestellt ist.
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10 ist eine beispielhafte Ansicht, die Fahrspurbreiten zwischen Fahrspurlinien und zwischen Führungslinien darstellt.
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11 ist eine beispielhafte Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem Kandidatenpunkte auf einer linksseitigen weißen Linie aufgetragen sind, wobei Detektionspunkte auf einer rechtsseitigen Fahrspurlinie als Startpunkte verwendet werden.
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12 ist eine beispielhafte Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Kandidatenpunkte auf einer linksseitigen weißen Linie aufgezeichnet sind, wobei Detektionspunkte auf einer rechtsseitigen Führungslinie einer doppelten weißen Linie als Startpunkte verwendet werden.
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Die 13A bis 13C sind beispielhafte Ansichten einer Situation, in der eine Fahrbahn auf der linken Seite der Straße ausgebildet ist. 13A ist eine beispielhafte Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem linksseitige Kandidatenpunkte aufgezeichnet sind, wobei rechtsseitige Detektionspunkte als Startpunkte verwendet werden. 13B ist eine beispielhafte Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem rechtsseitige Kandidatenpunkte aufgezeichnet werden, wobei linksseitige Detektionspunkte als Startpunkte verwendet werden. 13C ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Situation zeigt, in der linksseitige Detektionspunkte festgelegt werden als ein Rand der Fahrbahn.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben unter Bezug auf die Zeichnungen. Eine in 1 gezeigte Fahrsteuervorrichtung weist auf ein Bildverarbeitungssystem A und ein Lenksteuerungssystem B, wobei das Bildverarbeitungssystem A eine Abbildeeinheit 1, eine Bildverarbeitungseinheit 2 und eine Fahrspurliniebeurteilungsvorrichtung 9 aufweist, während das Lenksteuerungssystem B eine Lenksteuerungseinheit 10 und eine Lenkbetätigungsvorrichtung 11 aufweist. In der vorliegenden Erfindung sind das Bildverarbeitungssystem A und die Lenksteuereinheit 10 an einer Kameraeinheit angebracht. Beispiele der Lenkbetätigungsvorrichtung 11 beinhalten einen Elektromotor und einen Hydraulikmotor.
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Die Lenksteuerungseinheit 10 besteht hauptsächlich aus einem Mikrocomputer. Die Lenksteuerungseinheit 10 ist verbunden mit einer Lenkbetätigungsvorrichtung 11 über eine fahrzeugseitige Kommunikationsleitung 12, beispielsweise ein CAN (Controller Area Network), so dass eine Zweiwegkommunikation ermöglicht ist. Die Lenksteuereinheit 10 wählt beziehungsweise setzt an einen Lenkwinkel so, dass das Fahrzeug entlang rechtsseitiger und linksseitiger Fahrspurlinien, die auf einer Fahrspur aufgebracht sind, fährt, basierend auf Fahrspurliniendaten, die von dem Bildverarbeitungssystem A übertragen werden, und gibt ein korrespondierendes Lenkmoment an die Lenkbetätigungsvorrichtung 11 ab. Die Lenkbetätigungsvorrichtung 11 führt einen Lenkvorgang durch mit dem Lenkmoment, basierend auf dem Lenkwinkel von der Lenksteuereinheit 10, um so die Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzupassen.
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Wie in 2 gezeigt, weist die Abbildeeinheit 1 in dem Bildverarbeitungssystem A eine Stereokamera auf mit einer Hauptkamera 1a und einer Hilfskamera 1b. Beide Kameras 1a und 1b sind beispielsweise horizontal mit einem vorbestimmten Abstand zwischen einander oberhalb eines Rückspiegels und in der Mitte einer Stelle nahe einer Windschutzscheibe in der Breitenrichtung des Fahrzeugs montiert. Eine Abbildevorrichtung wie beispielsweise ein CCD oder CMOS ist sowohl bei der Kamera 1a als auch bei der Kamera 1b vorgesehen, wobei die Abbildevorrichtungen eine Außenumgebung vor dem Fahrzeug einschließlich einer Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, aufnehmen.
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Ein paar analoger Bilder, die mit beiden Kameras 1a und 1b aufgenommen werden, werden an die Bildverarbeitungseinheit 2 abgegeben. Die Bildverarbeitungseinheit 2 beinhaltet eine A/D Wandlereinheit 3, eine Bildkorrektureinheit 4, einen Bilddatenspeicher 5 und die Fahrspurliniebeurteilungsvorrichtung 9. Jedes der analogen Bilder, das von den entsprechenden Kameras 1a und 1b aufgenommen wurde, wird umgewandelt in ein digitales Bild, das eine vorbestimmte Helligkeit und Gradation aufweist, mittels eines entsprechenden A/D Wandlers 3a oder 3b, der der A/D Wandlereinheit 3 zur Verfügung steht, und daraufhin an die Bildkorrektureinheit 4 ausgegeben.
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Die Bildkorrektureinheit 4 führt eine Bildkorrektur durch wie beispielsweise eine Korrektur eines Helligkeitswertes einschließlich der Elimination von Abweichungen oder Rauschen, verursacht durch einen Fehler in der Montageposition der Kameras 1a und 1b. Dementsprechend werden Referenzbilddaten erzeugt von einem Ausgabesignal von der Hauptkamera 1a, während Vergleichsbilder erzeugt werden von einem Ausgabesignal von der Hilfskamera 1b, wobei die Daten eine Länge in der vertikalen Richtung haben, die die gleiche ist wie das Referenzbild, und eine Länge in der horizontalen Richtung, die größer ist als diejenige des Referenzbildes. Die Referenzbilddaten und die Vergleichsbilddaten werden in dem Bilddatenspeicher 5 gespeichert und an die Bildverarbeitungseinheit 6 ausgegeben.
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Die Bildverarbeitungseinheit 6 weist auf einen Bildprozessor 7 und einen Entfernungsdatenspeicher 8. Der Bildprozessor 7 berechnet Entfernungsdaten von einem gleichen Subjekt (eine Entfernung von dem Fahrzeug zu einem Subjekt) in beiden Bildern, basierend auf der Parallaxe zwischen den Referenzbilddaten und den Entfernungsbilddaten durch Verwendung des Prinzips der Triangulation, und speichert dann das Ergebnis in dem Entfernungsdatenspeicher 8.
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Die Fahrspurliniebeurteilungsvorrichtung 9 beinhaltet einen Fahrspurliniekandidatenpunktsetzabschnitt 9a, der als Fahrspurliniekandidatenpunktsetzeinheit dient, einen Kurvenannäherungsprozessabschnitt 9b, der als Kurvenannäherungsprozesseinheit dient, einen Fahrspurliniepositionsetzabschnitt 9c, der als Fahrspurliniepositionsetzeinheit dient, und einen festen Datenspeicher 9d, der als Speichereinheit dient. Wie in 10 gezeigt, speichert der feste Datenspeicher 9d eine Fahrspurlinienbreite (im Folgenden als „normale Fahrspurbreite” bezeichnet) W1 zwischen einer linken und einer rechten Fahrspurlinie 21L und 21R, die die Fahrspur begrenzen, und eine Fahrspurbreite (im Folgenden als „schmale Fahrspurbreite” bezeichnet) W2 zwischen inneren Führungslinien 22 von doppelten weißen Linien, und Fahrspurlinientypbestimmungsdatenstücken T1 und T2, die später in den Tabellen 1 und 2 beschrieben werden.
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Auf der Fahrspur einer Schnellstraße oder Autobahn ist eine Fahrspurlinie 21L auf der linken Seite und eine Fahrspurlinie 21R auf der rechten Seite aufgebracht beziehungsweise aufgemalt. Auf einer Straße, beispielsweise einer Kurve, bei der ein Fahrzeug leicht von der Fahrspur abweichen kann, sind doppelte weiße Linien aufgetragen beziehungsweise aufgemalt, jede mit einer gestrichelten Führungslinie (punktierte Linie) 22 an der Innenseite der Fahrspurlinien 21L oder 21R. Die Breite zwischen den Fahrspurlinien 21L und 21R und die Breite zwischen den inneren Führungslinien 22 werden dahingehend festgelegt, innerhalb eines vorab bestimmten Bereiches zu fallen. Beispielsweise ist die Breite zwischen den Fahrspurlinien 21L und 21R etwa 3,25–3,5 m und die Breite zwischen den inneren Führungslinien 22 ist ungefähr 2,8–3,05 m. Wenn der Abstand zwischen den Fahrspurlinien identifiziert werden kann, kann die Art der Fahrspurlinie daher aus diesem Abstand bestimmt werden.
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Der Fahrspurliniekandidatenpunktsetzabschnitt 9a liest die Referenzbilddaten und die Vergleichsbilddaten, die während einer laufenden Detektion aufgenommen und in dem Bilddatenspeicher 5 gespeichert wurden, und liest die Abstandsdaten, die in dem Abstandsdatenspeicher 8 gespeichert wurden. Dann detektiert der Fahrspurliniekandidatenpunktsetzabschnitt 9a Detektionspunkte (im Folgenden als „Fahrspurliniedetektionspunkt” bezeichnet) P in den Referenzbilddaten auf den Fahrspurlinien auf beiden Seiten der Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, basierend auf den Datenstücken, und wählt normale Kandidatenpunkte G1 und enge Kandidatenpunkte G2 auf der Seite der gegenüberliegenden Fahrspurdetektionspunkte P, basierend auf den Fahrspurdetektionspunkten P und der normalen Fahrspurbreite W1 und der engen Fahrspurbreite W2, die in den Festdatenspeicher 9d gespeichert sind.
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Genauer gesagt, der Fahrspurliniekandidatenpunktsetzabschnitt 9a sucht sequenziell einen Pixel, wobei er eine Pixelbreite um eine Pixelbreite von unten (von der nahe gelegenen Seite des Fahrzeugs) nach oben (zu der vom Fahrzeug entfernten Seite) versetzt auf einer horizontalen Linie von einer Pixelbreite auf den Referenzbilddaten von einem Datenübertragungsblock beziehungsweise Einzelbild, das bei der aktuellen Detektion aufgenommen wurde, wobei es hierbei ein Pixel detektiert, das eine Bedingung erfüllt, in dem ein Helligkeitsableitungswert des Pixels, i. e. eine Kantenintensität (Helligkeitsdifferenz), signifikant verändert ist, so dass es nicht geringer ist als ein Grenzwert, basierend auf dem Helligkeitswert jedes Pixels in den Referenzbilddaten. Die Kantenintensität erscheint stärker auf der inneren Kante als auf der äußeren Kante. Daher, wenn eine Fahrspurlinie 21L auf der linken Seite aufgebracht ist und eine Fahrspurlinie 21R auf der rechten Seite der Fahrspur aufgebracht ist, wie in 6 gezeigt, werden die inneren Ränder der Fahrspurlinien 21L und 21R als die Fahrspurliniedetektionspunkte P detektiert. Im Fall einer doppelten weißen Linie, wie in 7 dargestellt, werden die inneren Ränder der inneren Führungslinien 22 als der Fahrspurliniedetektionspunkt P detektiert. Wie in 8 gezeigt, wenn Spurrillen 25 längs einer der Fahrbahnlinien (in der vorliegenden Ausführungsform die linke Fahrbahnlinie 21L) der Fahrspur ausgebildet sind und eine Pfütze in einem der Spurrillen 25 gebildet ist, wobei reflektierendes Licht von der Pfütze wie beispielsweise Sonnenlicht oder Bestrahlungslicht von den zwei Kameras 1a und 1b mit einer hohen Intensität aufgenommen wird, steigt die Intensität der Kante zwischen den Spurrillen 25 und der Straßenoberfläche an. Dementsprechend wird der Fahrspurliniedetektionspunkt P auf dem Randbereich zwischen der Innenseite der Spurrille 25 und der Straßenoberfläche detektiert. Hinsichtlich der linken und rechten Fahrspurliniedetektionspunkte P nimmt der Abstand von einem Pixel zu, wenn die Abtastung von unten (von der nahen Seite des Fahrzeugs) nach oben auf dem Bild (zu der entfernten Seite) fortläuft, so dass die Detektionspräzision auf der linken Seite und der rechten Seite der Fahrspurliniedetektionspunkte P auf der entfernten Seite relativ geringer ist als die linken und rechten Fahrspurliniedetektionspunkte P auf der nahegelegenen Seite.
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Dann werden, wie in 9 gezeigt, die linken und rechten Fahrspurliniedetektionspunkte P berechnet basierend auf den Entfernungsdaten, wiederaufgezeichnet auf einer Ebene einer virtuellen Straße, die erzeugt wird basierend auf den Referenzbilddaten und den Vergleichsbilddaten. Ein Fahrzeug M wird auf der Ebene der virtuellen Straße angezeigt. Eine im Folgenden beschriebene Koordinate wird gewählt. Genauer gesagt, in der Koordinate wird ein Punkt auf der Straßenoberfläche unmittelbar unterhalb des Bereichs zwischen den Kameras 1a und 1b, die der Abbildeinheit 1 zugeordnet sind, in der Mitte der Breitenrichtung des Fahrzeugs als Ursprung definiert, wobei die Breitenrichtung des Fahrzeugs M als y-Achse definiert ist und die Längsrichtung des Fahrzeugs M als x-Achse definiert ist. Ein Referenzsymbol zeigt einen Winkel (Gierwinkel) zwischen der Fahrspurlinie und dem Fahrzeug M an, was weiter unten beschrieben wird. In der Zeichnung sind die linken und rechten Fahrspurliniedetektionspunkte P nur vereinzelt aufgezeichnet. Tatsächlich werden diese in größerer Dichte aufgezeichnet.
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Wie in den 11 bis 13 gezeigt, sind die Kandidatenpunkte G1, G2 und G3, die unter Verwendung der Fahrspurliniedetektionspunkte P als Startpunkte gesetzt werden, auf der Ebene der virtuellen Straße dargestellt. In den 11 bis 13 ist die Fahrspur als gerade Straße zum Zwecke der Beschreibung dargestellt. Die 11 bis 13 zeigen Zustände, in denen die Fahrspurliniedetektionspunkte P und die Kandidatenpunkte G1 bis G3 nur auf einer Seite der Fahrspur aufgebracht sind. Die Fahrspurliniedetektionspunkte P und die Kandidatenpunkte G1 bis G3 sind jedoch tatsächlich auf beiden Seiten der Fahrspur aufgebracht.
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Der Kurvenannäherungsprozessabschnitt 9b setzt eine virtuelle Linie Ls, die eine angenäherte Kurve ist, welche erhalten wird durch die Methode der kleinsten Quadrate, basierend auf den Fahrspurliniedetektionspunkten P und den Fahrspurliniekandidatenpunkten G1 und G2, detektiert von dem Fahrspurliniekandidatenpunktsetzabschnitt 9a und detektiert auf dem Referenzbild, für jede der rechten und linken Fahrspurlinien. Der Fahrspurliniepositionsetzabschnitt 9c berechnet den Fahrspurlinientyp der virtuellen Linie Ls, die von dem Kurvenannäherungsprozessabschnitt 9b gesetzt wird, und bestätigt die Positionen der linken und rechten Fahrspurlinien, die die Fahrspur definieren, auf der das Fahrzeug M fährt, basierend auf dem berechneten beziehungsweise angesetzten Fahrspurlinientyp. Die Funktion des Ansetzens beziehungsweise Berechnens des Fahrspurlinientyps der virtuellen Linie Ls entspricht der Fahrspurliniebeurteilungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Die Vorgänge in den Prozessabschnitten 9a bis 9c werden insbesondere ausgeführt in Übereinstimmung mit einem Straße-Weiße-Linie-Erkennungsverfahren-Programm, das in den 3 bis 5 dargestellt ist. In der nachfolgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug M auf einer Schnellstraße oder einer Autobahn fährt.
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Das Programm wird ausgeführt für jeden Datenübertragungsblock beziehungsweise jedes Einzelbild eines Bildes, das von der Abbildeeinheit 1 aufgenommen wird. In Schritt S1 werden paarweise beziehungsweise gepaarte linke und rechte Fahrspurliniedetektionspunkte P zunächst gelesen und auf der Ebene der virtuellen Straße abgebildet, wobei eine Punktsequenz der Fahrspurliniedetektionspunkte P erzeugt wird (siehe 9). Anschließend schreitet das Programm zu Schritt S2 weiter, wo die normale Fahrspurbreite W1 und die enge Fahrspurbreite W2 in dem Festdatenspeicher 9d gelesen werden. In Schritt S3, unter Verwendung der Fahrspurliniedetektionspunkte P als Startpunkte, werden normale Kandidatenpunkte G1 und enge Kandidatenpunkte G2 auf gegenüberliegenden Fahrspurlinien jeweils mit einem Abstand der normalen Fahrspurbreite W1 und mit einem Abstand der engen Fahrspurbreite W2 aufgezeichnet. Jedes der normalen engen Kandidatenpunkte G3 wird zudem an der vorbestimmten Position zwischen einem Paar normaler Kandidatenpunkte G1 und der engen Kandidatenpunkte G2 aufgezeichnet, d. h. an der Mittelposition zwischen zwei Kandidatenpunkten G1 und G2 (siehe 11 bis 13). In den 11 bis 13 sind die normalen Kandidatenpunkte G1 mit Kreisen, die engen Kandidatenpunkte G2 mit Quadraten und die normalen engen Kandidatenpunkte G3 mit Dreiecken dargestellt. Die Kandidatenpunkte G1 bis G3 sind aufgezeichnet auf der linken Seite und der rechten Seite, basierend auf den Fahrspurliniedetektionspunkten P, die auf der linken Seite und rechten Seite der Fahrspur detektiert wurden. Die Vorgänge in den Schritten S1 bis S3 entsprechen dem Prozess des Fahrspurliniekandidatenpunktsetzabschnitts 9a.
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Das Programm schreitet dann zu Schritt S4 weiter, wo eine quadratische Kurvenannäherungsgleichung von y = ax2 + bx + c, welche die beste Kurvenannäherung ergibt, erhalten wird durch die Methode der kleinsten Quadrate, basierend auf den Koordinaten (x, y) der Punktsequenz der Fahrspurliniedetektionspunkte P und der Kandidatenpunkte G1 bis G3, die für jeden Datenblock beziehungsweise jedes Einzelbild auf der linken Seite und der rechten Seite der Fahrspur aufgetragen werden. Von der quadratischen Kurvenannäherungsgleichung wird die virtuelle Linie Ls für jeden der Kandidatenpunkte G1, G2 und G3 gesetzt. Hierbei steht die Konstante a für einen Parameter, in dem eine Krümmung der Fahrspurlinie eingeht, die Konstante b repräsentiert einen Winkelparameter, der mit einer Neigung (Gierwinkel) des Fahrzeugs bezüglich der virtuellen Linie im Zusammenhang steht, und die Konstante c repräsentiert einen Schnitt der y-Achse.
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Dementsprechend werden die linken und rechten paarweisen virtuellen Linien Ls gesetzt durch die Konstanten a, b und c, die in der vorstehenden Gleichung beschrieben wurden, wobei das Fahrezug M definiert ist als eine Referenz. Der Vorgang in Schritt S4 entspricht dem Vorgang in dem Kurvenannäherungsprozessabschnitt 9b.
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Anschließend geht das Programm weiter zu Schritt S5, wo die Streuung der Kandidatenpunkte G1 bis G3 bezüglich der virtuellen Linien Ls analysiert wird. In Schritt S6 und den folgenden Schritten wird bestimmt, ob die virtuellen Linien Ls eines von einer beidseitigen echten Fahrspurlinie, einer einseitigen echten Fahrspurlinie oder einer beidseitigen echten Führungslinie sind, basierend auf Kandidatenpunkten, deren Streuung die kleinste beziehungsweise geringste ist. Die virtuellen Linien Ls werden in der Breitenrichtung verschoben, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, wobei die Positionen der echten Fahrspurlinien, die den linken und rechten Fahrspurlinien 21L und 21R entsprechen, welche die Fahrspur definieren, bestätigt werden.
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Genauer gesagt, in Schritt S6 wird zunächst untersucht, ob die Streuung der normalen Kandidatenpunkte G1 die kleinste ist oder nicht. Wenn in Schritt S6 festgestellt wird, dass die Streuung der normalen Kandidatenpunkte G1 die kleinste ist, geht das Verfahren zu Schritt S21 weiter. Wenn nicht festgestellt wird, dass die Streuung der normalen Kandidatenpunkte G1 die kleinste ist, d. h., wenn festgestellt wird, dass die Streuung von entweder den engen Kandidatenpunkten G2 oder den normal engen Kandidatenpunkten G3 kleiner ist, geht das Verfahren zu Schritt S7 weiter.
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Wenn festgestellt wird, dass die Streuung der normalen Kandidatenpunkte G1 die kleinste ist und das Programm zu Schritt S21 weitergeht, wird die Position der virtuellen Linien Ls der vorliegenden Detektion festgelegt als die Positionen der echten Fahrspurlinien, d. h. die inneren Ränder der tatsächlichen Fahrspurlinien 21L und 21R werden als zu detektieren festgelegt. Daraufhin wird das Programm verlassen.
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Zum Beispiel ist auf einer Schnellstraße beziehungsweise einer Autobahn, bei der eine Fahrspurlinie 21L auf einer Seite und eine Fahrspurlinie 21R auf der anderen Seite einer Fahrspur aufgebracht ist, wie in 6 gezeigt, die Fahrspurbreite zwischen den linken Fahrspurliniedetektionspunkten P und den rechten Fahrspurliniedetektionspunkten P im Wesentlich gleich der normalen Fahrspurbreite W1. Daher werden, wie in 11 gezeigt, beispielsweise die Fahrspurliniedetektionspunkte P auf der rechten Seite der Fahrspur zuerst detektiert und dann werden die normalen Kandidatenpunkte G1 und die engen Kandidatenpunkte G2 auf der linken Seite der Fahrspur aufgezeichnet unter Verwendung der Fahrspurliniedetektionspunkte P als Startpunkte, jeweils mit einem Abstand der normalen Fahrspurbreite W1 und mit einem Abstand der engen Fahrspurbreite W2. Zudem werden die normalen engen Kandidatenpunkte G3 aufgezeichnet zwischen den Fahrspurbreiten W1 und W2 (beispielsweise an den Positionen mit einem Zwischenraum von [(W1 + W2)/2]).
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Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, werden die Fahrspurliniedetektionspunkte P an dem inneren Rand der Fahrspurlinie 21L auf der linken Seite der Fahrspur gesetzt. Die Fahrspurliniedetektionspunkte P sind daher dargestellt als eine Punktabfolge auf den Positionen nahe der entsprechenden normalen Kandidatenpunkte G1.
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Dementsprechend ist die Streuung der normalen Kandidatenpunkte G1, unter den entsprechenden Kandidatenpunkten G1, G2 und G3 bezüglich der virtuellen Linie Ls die kleinste, wodurch festgestellt wird, dass die virtuellen Linien Ls der vorliegenden Detektion gebildet werden durch Detektion des inneren Randes der Fahrspurlinien 21L und 21R. Daher werden die Positionen der virtuellen Linien Ls als die Positionen der echten Fahrspurlinien bestätigt.
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Andererseits, wenn das Programm von Schritt S6 zu Schritt S7 verzweigt, wird geprüft, ob die Streuung der engen Kandidatenpunkte G2 bezüglich der virtuellen Linie Ls die kleinste ist oder nicht. Wenn die Streuung der engen Kandidatenpunkte G2 als die kleinste bestimmt wird, geht das Programm zu Schritt S8 weiter. Wenn nicht festgestellt wird, dass die Streuung der engen Kandidatenpunkte G2 die geringste ist, d. h. die Streuung der normalen engen Kandidatenpunkte G3 die geringste ist, springt das Programm zu Schritt S14.
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Wenn die Streuung der engen Kandidatenpunkte G2 als die geringste ermittelt wird und das Programm zu Schritt S8 weitergeht, werden die Fahrspurlinientypenbestimmungsdaten T1 (siehe Tabelle 1), die in dem Festdatenspeicher
9d gespeichert sind, gelesen. Tabelle 1 (Beide Seiten: Führungslinien)
| Linke Spur Linienzustand | Rechte Spur Linienzustand | Bestimmung |
| Dick | - | Links: Führungslinie (oder Spurrille)/
Rechts: echte Fahrspurlinie |
| - | Dick | Links: echte Fahrspurlinie/
Rechts: Führunglinie (oder Spurrille) |
| Dick | Dick | Beide Seiten: Führungslinien (oder Spurrillen) |
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Eine mögliche Situation, in der die Dispersion beziehungsweise Streuung der engen Kandidatenpunkte G2 als die kleinste festgestellt wird, anders als bei doppelten weißen Linien bei denen die Führungslinien 22 innerhalb der Fahrspurlinien 21L und 21R aufgebracht sind, wie in 12 gezeigt, ist dann gegeben, wenn eine Spurrille 25 längs einer Fahrspurlinie (in der vorliegenden Ausführungsform längs der linken Fahrspurlinie 21L) ausgebildet ist und die innere Kante aufgrund der Helligkeitsunterschiede des reflektierten Lichtes von einer Pfütze in der Spurrille 25 detektiert wird, wie in den 13A bis 13C gezeigt. Genauer gesagt, wie in 13A gezeigt, wenn beispielsweise eine Spurrille 25, auch Spurrinne genannt, an der Innenseite der linken Fahrspurlinie 21L längs der linken Fahrspurlinie 21L ausgebildet ist und die innere Kante der Spurrille 25 als die Position lokalisiert wird, von wo der Abstand des inneren Randes der rechten Fahrspurlinie 21R die enge Fahrspurbreite W2 wird, wird die Punktsequenz der engen Kandidatenpunkte G2 naturgemäß längs der Nähe der inneren Kante der Spurrille 25 aufgezeichnet.
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Andererseits, wenn die Pfütze in der Spurrille 25 ausgebildet ist und das Reflektionslicht von der Wasseroberfläche von beiden Kameras 1a und 1b empfangen wird, werden die Fahrspurliniedetektionspunkte P an der inneren Kante der Spurrille 25 gesetzt, wie in 13B gezeigt, da der Helligkeitsunterschied zwischen der inneren Kante der Spurrille 25 und der Straßenoberfläche groß ist. Als Ergebnis hiervon werden auf der rechten Fahrspurlinie 21R die normalen Kandidatenpunkte G1 und die engen Kandidatenpunkte G2 aufgezeichnet unter Verwendung der Fahrspurliniedetektionspunkte P, die in der Nähe der inneren Kante der Spurrille 25 als Startpunkte gesetzt sind, mit einem Abstand der normalen Fahrspurbreite W1 und einem Abstand der engen Fahrspurbreite W2. Zudem werden die normal engen Kandidatenpunkte G3 aufgezeichnet an vorbestimmten Positionen zwischen beiden Kandidatenpunkten G1 und G2.
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Demzufolge, wenn eine Kurvenannäherungsgleichung erhalten wird durch die Methode der kleinsten Quadrate, basierend auf den Fahrspurliniedetektionspunkten P und den Kandidatenpunkten G1 bis G3, aufgezeichnet auf der rechten Seite und auf der linken Seite der Fahrspur, und die virtuellen Linien Ls gesetzt werden für jeden der Kandidatenpunkte G1, G2 und G3 anhand der Kurvenannäherungsgleichung, wird eine Punktsequenz der engen Kandidatenpunkte G2 aufgezeichnet in der Nähe der Fahrspurliniedetektionspunkte P auf der Fahrspurlinie 21R (siehe 13A), wie in 13C gezeigt. Daher wird die Streuung der engen Kandidatenpunkte G2 die kleinste bezüglich der virtuellen Linie Ls. Andererseits jedoch, auf der Fahrspurlinie 21L werden die Fahrspurliniedetektionspunkte P auf der inneren Kante der Spurrille 25 gesetzt und eine Punktsequenz der engen Kandidatenpunkte G2 wird in der Nähe der Fahrspurliniedetektionspunkte P aufgezeichnet (siehe 13A). Daher wird die Verteilung der engen Kandidatenpunkte G2 die kleinste bezüglich der virtuellen Linie Ls. Wenn die Spurrille 25 an der Innenseite der rechten Fahrspurlinie 21R ausgebildet ist, entsteht eine symmetrische Situation.
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Demzufolge ist eine mögliche Situation, in der die Streuung beziehungsweise Verteilung der engen Kandidatenpunkte G2 die kleinste für jedes der linken virtuellen Linie Ls und der rechten virtuellen Linie Ls ist, eine andere als die zuvor beschriebene mit zwei weißen Linien, wie in 12 dargestellt ist, nämlich diejenige, dass eine Spurrille 25 auf einer Seite der Fahrspur irrtümlicherweise als weiße Linie erkannt wird. In Schritt S8 wird auf die zuvor erwähnten Fahrspurlinientypbestimmungsdaten T1 Bezug genommen, um zu bestimmen, ob die virtuellen Linien Ls, die auf der linken Seite und auf der rechten Seite der Fahrspur gesetzt sind, erhalten werden durch Detektieren der inneren Führungslinien 22 von doppelten weißen Linien, oder ob sie erhalten werden in einer solchen Art und Weise, dass eine der virtuellen Linien Ls detektiert wurde als die Fahrspurlinie 21L (oder 21R) und die andere erkannt wurde als die innere Kante der Spurrille 25. Bei dieser Bestimmung werden Detektionspunkte (äußere Fahrspurliniedetektionspunkte) U an dem äußeren Rand der Fahrspurlinie 21L und 21R gesetzt (siehe 13C) aus den Helligkeitsunterschieden zwischen den äußeren Rändern der Fahrspurlinien 21L und 21R auf beiden Seiten der Fahrspur und der Straßenoberfläche. Auf jeder Seite der Fahrspur wird eine Kurvenannäherungsgleichung erhalten durch die Methode der kleinsten Quadrate, basierend auf einer Punktsequenz der äußeren Fahrspurliniedetektionspunkte U, und eine Annäherungskurve Lu wird gesetzt auf der Kurvenannäherungsgleichung, um so einen Abstand (Linie-zu-Linie-Abstand) Y zwischen der Annäherungskurve Lu und der virtuellen Linie Ls zu erhalten.
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Der Linie-zu-Linie-Abstand Y wird verglichen mit einem gesetzten Grenzwert. Wenn der Linie-zu-Linie-Abstand Y größer ist als der gesetzte Grenzwert, wird festgesetzt, dass die Linie dick ist. Der vorbestimmte Wert wird so gesetzt, dass er kürzer ist als der Abstand zwischen den äußeren Rändern der Fahrspurlinien 21L und 21R der doppelten weißen Linien und dem inneren Rand der entsprechenden inneren Führungslinie 22, und länger als die Linienbreite der Fahrspurlinie 21L (oder 21R). In dem Fall, in dem lediglich die Fahrspurlinien 21L und 21R auf der linken Seite und der rechten Seite der Fahrspur aufgebracht sind, wie in 11 gezeigt, ist der Linie-zu-Linie-Abstand Y klein. Andererseits, in dem Fall, in dem doppelte weiße Linien aufgebracht sind, wie in 12 gezeigt, oder eine Spurrille 25 ausgebildet ist, wie in 13 gezeigt, ist der Linie-zu-Linie-Abstand Y groß.
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Dementsprechend wird in den Schritten S9 und S10 festgelegt, unter Bezug auf die Fahrspurlinientypbestimmungsdaten T1, ob eine der Linien auf der linken Seite und auf der rechten Seite der Fahrspur eine Spurrille 25 ist oder eine innere Führungslinie 22 einer doppelten weißen Linie. Wenn die linke Fahrspurlinie dick ist, wird festgelegt, dass die Linie auf der linken Seite der Fahrspur eine Spurrille 25 ist, und die Linie auf der rechten Seite die echte Fahrspurlinie ist. Dann schreitet das Programm von Schritt S9 zu Schritt S11, um die linke virtuelle Linie Ls zu einer normalen Position zu verschieben um einen größten Betrag, d. h. um den Betrag, der der Differenz zwischen der normalen Fahrspurbreite W1 und der engen Fahrspurbreite W2 (W1 – W2) entspricht. Dann schreitet das Programm zu Schritt S21, wo die Positionen der linken und rechten virtuellen Linien Ls in der vorliegenden Detektion festgelegt werden, so dass sie die Positionen der echten Fahrspurlinien sind. Dann wird das Programm verlassen. Die normale Position bedeutet hier die Position der inneren Ränder der Fahrspurlinie 21L (oder 21R).
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Als Ergebnis wird, wie in 13C dargestellt, die virtuelle Linie Ls, die auf der inneren Kante der Spurrille 25 gesetzt ist, auf den inneren Rand der linken Fahrspurlinie 21L gesetzt, welche die echte Fahrspurlinie ist, oder an eine Stelle nahe des inneren Randes. Somit werden, selbst wenn die Spurrille 25 an einer Stelle ausgebildet ist, die im Wesentlichen gleich der Position der inneren Führungslinie 22 auf einer Seite der Fahrspur ist, die virtuellen Linien Ls präzise an den Stellen der linken und rechten Fahrspurlinien gesetzt, die die Fahrspur festlegen, und die virtuellen Linien Ls können als die echten Fahrspurlinien bestimmt werden.
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Andererseits, wenn die rechte Fahrspurlinie dick ist, wird festgelegt, dass die Linie auf der rechten Seite der Fahrspur eine Spurrille 25 ist, und die Linie auf der linken Seite die echte Fahrspurlinie ist. Daher schreitet das Programm von Schritt S10 zu Schritt S12, um die rechte virtuelle Linie Ls auf die normale Position zu schieben um den größten Betrag (W1 – W2). Daraufhin schreitet das Verfahren zu Schritt S21, wo die Positionen der linken und rechten virtuellen Linien Ls in der vorliegenden Detektion festgelegt werden als die Positionen der echten Fahrspurlinien. Daraufhin wird das Programm verlassen.
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Wenn sowohl die linke Fahrspurlinie als auch die rechte Fahrspurlinie dick sind, wird festgestellt, dass beide Fahrspurlinien echte Fahrspurlinien sind und doppelte weiße Linien, deren innere Führungslinien 22 detektiert werden. Daher schreitet das Programm von Schritt S10 zu Schritt S13, um die virtuellen Linien Ls auf beiden Seiten zu den normalen Positionen um einen kleinsten Betrag zu verschieben, d. h. um den Betrag entsprechend einer Hälfte der Differenz zwischen der normalen Fahrspurbreite W1 und der engen Fahrspurbreite W2 ((W1 – W2)/2). Daraufhin schreitet das Programm zu Schritt S21, wo die Positionen der linken und rechten virtuellen Linien Ls in der vorliegenden Detektion als die Positionen der echten Fahrspurlinien festgelegt werden.
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Daraufhin wird das Programm verlassen. Als Ergebnis können die virtuellen Linien Ls präzise gesetzt werden auf den Positionen der linken und rechten Fahrspurlinien, die die Fahrspur festlegen, selbst wenn doppelte weiße Linien auf der Fahrspur aufgebracht sind, wie in 12 gezeigt, und die virtuellen Linien Ls werden in der Nähe der inneren Ränder der inneren Führungslinien 22 gesetzt.
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Andererseits, wenn das Programm von Schritt S7 zu Schritt S14 verzweigt, werden die Fahrspurlinientypbestimmungsdaten T2 (siehe Tabelle 2), die in dem Festdatenspeicher
9d gespeichert sind, gelesen. Tabelle 2 (Eine Seite: Echte Fahrspurlinie)
| Zustand Linke Fahrspurlinie | Zustand Rechte Fahrspurlinie | Bestimmung |
| Dick | - | Links: Spurrille/
Rechts: echte Fahrspurlinie |
| - | Dick | Links: echte Fahrspurlinie/
Rechts: Spurrille |
| Mäßig Dick | Mäßig Dick | Beide Seiten: enge Führungslinien |
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Wenn eine innere Kante der Spurrille 25, die auf einer Seite der Fahrspur ausgebildet ist, genau zwischen dem inneren Rand der Fahrspurlinie 21 und dem inneren Rand der inneren Führungslinie 22 ausgebildet ist, wird die Streuung beziehungsweise Verteilung der normalen engen Kandidatenpunkte G3 die kleinste als die Kandidatenpunkte nahe der virtuellen Linie Ls. Eine mögliche Situation, in der die Verteilung der normalen engen Kandidatenpunkte G3 als die kleinste festgelegt wird, anders als die Ausbildung der inneren Kante der Spurrille 25 zwischen der Fahrspurlinie 21 und dem inneren Rand der inneren Führungslinie 22, ist, dass die Fahrspurbreite abnimmt.
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In Schritt S14 wird auf die zuvor erwähnten Fahrspurlinietypbestimmungsdaten T2 Bezug genommen, um zu bestimmen, ob eine der virtuellen Linien Ls, die auf der linken Seite und auf der rechten Seite der Fahrspur gesetzt sind, durch Detektieren der inneren Kante der Spurrille 25 erhalten wurde, oder ob sie erhalten wurde in Folge des Umstands, dass die Breite der Fahrspur selbst abnimmt. Hierbei werden, obwohl nicht dargestellt, so wie im Fall gemäß 13C, äußere Fahrspurliniedetektionspunkte U auf dem äußeren Rand der Fahrspurlinien 21L und 21R gesetzt anhand der Helligkeitsunterschiede zwischen den äußeren Rändern der Fahrspurlinien 21L und 21R auf beiden Seiten der Fahrspur und der Straßenoberfläche. Auf jeder Seite der Fahrspur wird eine Kurvenannäherungsgleichung erhalten aus der Methode der kleinsten Quadrate, basierend auf einer Punktsequenz der äußeren Fahrspurliniedetektionspunkte U, und eine Näherungskurve Lu wird gesetzt aus der Kurvenannäherungsgleichung, um einen Abstand (Linie-zu-Linie-Abstand) Y zwischen der Annäherungskurve Lu und der virtuellen Linie Ls zu erhalten.
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Der Linie-zu-Linie-Abstand Y wird verglichen mit einem gesetzten Grenzwert. Wenn der Linie-zu-Linie-Abstand Y größer ist als der gesetzte Grenzwert, wird festgelegt, dass die Linie dick ist. Der vorbestimmte Wert wird so gesetzt, dass er kleiner ist als der Abstand zwischen den äußeren Rändern der Fahrspurlinien 21L und 21R und dem äußeren Rand der entsprechenden inneren Führungslinie 22, und größer als die Linienbreite der Fahrspurlinie 21L (oder 21R).
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Wenn die linke Fahrspurlinie dick ist, wird festgelegt, dass die Linie auf der linken Seite der Fahrspur eine innere Führungslinie 22 (oder eine Spurrille 25) ist und die Linie auf der rechten Seite ist eine echte Fahrspurlinie. Somit schreitet das Programm von Schritt S15 zu Schritt S17, um die linke virtuelle Linie Ls zu der normalen Position um einen kleinsten Betrag, d. h. um den Betrag entsprechend einer Hälfte der Differenz zwischen der normalen Fahrspurbreite W1 und der engen Fahrspurbreite W2 ((W1 – W2)/2) zu verschieben. Daraufhin schreitet das Programm zu Schritt S21, wo die Positionen der linken und rechten virtuellen Linien Ls in der vorliegenden Detektion festgelegt werden als die Positionen der echten Fahrspurlinien, und das Programm wird daraufhin verlassen. Als Ergebnis können die virtuellen Linien Ls auf die linken und rechten Fahrspurlinien, die die Fahrspur festlegen, gesetzt werden, oder auf Positionen nahe den Fahrspurlinien, selbst wenn die Spurrille 25 auf der linken Seite der Fahrspur ausgebildet ist und zwischen der zuvor erwähnten inneren Führungslinie 22 und dem inneren Rand der Fahrspurlinie 21.
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Andererseits, wenn die rechte Fahrspurlinie dick ist, wird festgelegt, dass die Linie auf der rechten Seite der Fahrspur eine innere Führungslinie 22 ist (oder eine Spurrille 25), und die Linie auf der linken Seite eine echte Fahrspurlinie ist. Das Programm schreitet daher von Schritt S16 zu Schritt S18, um die rechte virtuelle Linie Ls auf die normale Position um den kleinsten Betrag ((W1 – W2)/2) zu verschieben. Daraufhin schreitet das Programm zu Schritt S21, wo die Positionen der linken und rechten virtuellen Linien Ls in der vorliegenden Detektion festgelegt werden als die Positionen der echten Fahrspurlinien und das Programm wird daraufhin verlassen. Als Ergebnis können selbst in diesem Fall die virtuellen Linien Ls auf die inneren Ränder der linken und rechten Fahrspurlinien 21, die die Fahrspur festlegen, gesetzt werden oder auf die Position nahe der inneren Ränder, und entsprechend festgelegt werden.
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Wenn die Fahrspurlinien auf beiden Seiten nicht dick sind, so wird festgestellt, dass die Breite der Fahrspur selbst abnimmt, d. h. die virtuellen Linien Ls auf beiden Seiten werden auf die inneren Ränder der Fahrspurlinien 21 gesetzt, welche echte Fahrspurlinien sind, oder auf Positionen nahe der Fahrspurlinien. Das Programm schreitet daher von Schritt S16 zu Schritt S19, wo geprüft wird, ob die Fahrspurlinien auf beiden Seiten mäßig dick sind oder nicht. Wenn die Fahrspurlinien mäßig dick sind, wird festgelegt, dass die Linien die engen inneren Führungslinien 22 sind. Daraufhin schreitet das Programm zu Schritt S20, wo die virtuellen Linien Ls auf der rechten Seite und auf der linken Seite verschoben werden zu der normalen Position um einen sehr kleinen Betrag, d. h. verschoben werden um einen Betrag entsprechend einem Viertel der Differenz zwischen der normalen Fahrspurbreite W1 und der engen Fahrspurbreite W2 ((W1 – W2)/4). Daraufhin schreitet das Programm zu Schritt S21, um die Positionen der virtuellen Linien Ls auf der linken Seite und der rechten Seite als die Positionen der echten Fahrspurlinien zu bestätigen, und das Programm wird daraufhin verlassen. Wenn nicht festgestellt wird, dass die Fahrspurlinien auf beiden Seiten mäßig dick sind, schreitet das Programm zu Schritt S21, um die Positionen der virtuellen Linien Ls auf der linken Seite und auf der rechten Seite als die Positionen der echten Fahrspurlinien zu bestätigen. Daraufhin wird das Programm verlassen.
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Als ein Ergebnis können selbst in diesem Fall die virtuellen Linien Ls auf die inneren Ränder der linken und rechten Fahrspurlinien 21, die die Fahrspur definieren, gesetzt werden oder auf Positionen nahe der inneren Ränder, und können bestätigt werden. Die Verfahren in den Schritten S5 bis S19 entsprechen dem Verfahren des Fahrspurliniepositionsetzabschnitts 9c.
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Wenn ein Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug M auf der Mitte der Fahrspur zu fahren, erhält die Lenksteuereinheit 10 in dem Lenksteuersystem B eine Kurvenannäherungsgleichung (y = ax2 + bx + c) an der Mitte auf einer quadratischen Kurvenannäherungsgleichung zum Erhalten der virtuellen Linien Ls auf der linken Seite und auf der rechten Seite, wobei hierdurch ein Lenkwinkel gesteuert wird, um das Fahrzeug M längs einer virtuellen Linie Lo, die von der Kurvenannäherungsgleichung erhalten wird, in der Mitte zu fahren, d. h. längs einer Krümmung a, wie in 9 gezeigt. Die Konstante c ist ein Versatzbetrag (in der seitlichen Richtung vom Ursprung aus) in der y-Achse bezüglich der Mitte des Fahrzeugs M (genau der Mittelpunkt beider Kameras 1a und 1b), der als der Ursprung definiert ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die linke Seite als positiv (+) spezifiziert, während die rechte Seite als negativ (–) spezifiziert ist. Wenn der Fahrer daher eine Auswahl dahingehend trifft, dass das Fahrzeug M auf der Mitte der Fahrspur fährt, ist c = 0, da die Mitte der Ursprung ist.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erläuterte Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann die Fahrspurliniebeurteilungsvorrichtung angewandt werden auf eine Fahrspurbeibehaltungssteuerung, die einen Alarm auslöst, wenn das Fahrzeug M dabei ist, von der Fahrspur abzuweichen. Die Abbildeeinheit 1 muss nicht notwendigerweise eine Stereokamera mit einer Hauptkamera 1a und einer Hilfskamera 1b sein. Die Abbildeeinheit 1 kann auch eine monokulare Kamera sein. Wenn eine monokulare Kamera als Abbildeeinheit verwendet wird, ist eine drei-dimensionale Information erforderlich, beispielsweise mittels eines bekannten Bewegungsstereoverfahrens. Die Kurvenannäherungsgleichung, die in dem Kurvenannäherungsprozessabschnitt 9b erhalten wird, ist nicht auf einen quadratischen Ausdruck begrenzt, sondern kann auch ein kubischer Ausdruck sein.
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ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
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Ein Festdatenspeicher 9d speichert Daten einer normalen Fahrspurbreite W1 zwischen Fahrspurlinien 21L und 21R und Daten einer engen Fahrspurbreite W2 zwischen inneren Führungslinien 22 von doppelten weißen Linien. Ein Fahrspurliniekandidatsetzabschnitt 9a detektiert Fahrspurliniedetektionspunkte P auf der linken Seite und der rechten Seite der Fahrspur, basierend auf dem Bild, das von einer Abbildeeinheit 1 aufgenommen wird, und setzt Fahrspurliniekandidatenpunkte G1 bis G3 auf die Fahrspurbreiten W1 und W2 und zwischen die Position der Fahrspurbreite W1 und die Position der Fahrspurbreite W2 auf der gegenüberliegenden Fahrspurlinie, wobei die Fahrspurliniedetektionspunkte als Startpunkte verwendet werden. Ein Kurvenannäherungsprozessabschnitt 9b setzt virtuelle Linien Ls auf der linken Seite und auf der rechten Seite der Fahrspur von einer Kurvenannäherungsgleichung, die erhalten wird basierend auf den Fahrspurliniedetektionspunkten P und den Fahrspurkandidatenpunkten G1 bis G3. Ein Fahrspurliniepositionsetzabschnitt 9c erhält Streuungen der Fahrspurliniekandidatenpunkte G1 bis G3 bezüglich der linken und rechten virtuellen Linien Ls, beurteilt den Fahrspurlinientyp von zumindest einer der linken und rechten virtuellen Linien gemäß dem Fahrspurlinientyp entsprechend der virtuellen Linie Ls, die die geringste Streuung aufweist, und bestimmt die Positionen der Fahrspurlinien basierend auf dem Fahrspurlinientyp.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 3733875 [0005, 0008]
- JP 3603836 [0006, 0007, 0010]
