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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(Technisches Gebiet)
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Die vorliegende Erfindung betrifft die Erfassung eines Objekts unter Verwendung einer Funkmessvorrichtung einer Kamera.
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(Stand der Technik)
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Ein Fahrzeugkollisionsvermeidungssystem ist erforderlich, um ein Objekt wie ein Fahrzeug, das nicht ein gesteuertes Fahrzeug (d. h. ein Fahrzeug, in welchem das System montiert ist), oder ein Fußgänger ist, genau zu erfassen. Ein Fahrzeugkollisionsvermeidungssystem, wie es in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
JP 2006-292475 A offenbart ist, ist konfiguriert, ein Objekt unter Verwendung eines Radars bzw. einer Funkmessvorrichtung und einer Kamera zu erfassen. Genauer gesagt verwendet das offenbarte Fahrzeugkollisionsvermeidungssystem eine Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung und eine Stereoskop-Kamera separat und bestimmt, dass ein Objekt, dass durch die Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung erfasst wird, und ein Objekt, das durch die Stereoskop-Kamera erfasst wird, dieselben sind, wenn eine Positionsbeziehung dazwischen ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt.
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Es ist auch möglich, dass in einem Fahrzeugkollisionsvermeidungssystem alternativ zu dem offenbarten Fahrzeugkollisionsvermeidungssystem anstelle der Stereoskop-Kamera eine Monokular-Kamera verwendet wird. Die Monokular-Kamera und die Stereoskop-Kamera unterscheiden sich jedoch hinsichtlich des Prinzips der Erfassung einer Position, insbesondere eines Vorwärtsabstands eines Objekts relativ zum gesteuerten Fahrzeug, stark voneinander, und eine Genauigkeit bei der Erfassung des Vorwärtsabstands des Objekts ist durch die Monokular-Kamera deutlich geringer als die Genauigkeit bei der Erfassung des Vorwärtsabstands des Objekts durch die Stereoskop-Kamera. Dadurch kann der Ersatz der Stereoskop-Kamera durch die Monokular-Kamera nicht zu einem zufriedenstellenden Erfassungsergebnis bezüglich des Objekts führen.
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In Anbetracht des vorstehenden ist es deshalb wünschenswert, eine Objekterfassungsvorrichtung zu schaffen, welche geeignet ist, ein Objekt unter Verwendung einer Funkmessvorrichtung und einer Monokular-Kamera zufriedenstellender zu erfassen.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Objekterfassungsvorrichtung vorgesehen, die in einem Fahrzeug montiert ist, einschließlich einer ersten Bereichsdefinitionseinheit, einer zweiten Bereichsdefinitionseinheit und einer Bestimmungseinheit.
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Die erste Bereichsdefinitionseinheit ist konfiguriert, einen ersten Objektbereich zu definieren, der einen ersten Erfassungspunkt enthält, welcher eine Position eines ersten Objekts anzeigt, das unter Verwendung einer fahrzeugseitigen Funkmessvorrichtung erfasst wird, und zwar relativ zu einem Referenzpunkt auf einer XY-Ebene. Eine X-Achsenrichtung der XY-Ebene ist eine Fahrzeugbreiterichtung und eine Y-Achsenrichtung der XY-Ebene ist eine Fahrzeuglängsrichtung.
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Die zweite Bereichsdefinitionseinheit ist konfiguriert, einen zweiten Objektbereich zu definieren, der einen zweiten Erfassungspunkt enthält, welcher eine Position eines zweiten Objekts anzeigt, das auf Basis eines Bildes erfasst wird, das durch die fahrzeugseitige Monokular-Kamera aufgenommen wird, und zwar bezüglich des Referenzpunktes auf der XY-Ebene.
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Die Bestimmungseinheit ist konfiguriert, zu bestimmen, ob ein Überlagerungsbereich der ersten und zweiten Objektbereiche auf der XY-Ebene vorliegt oder nicht, und wenn bestimmt wurde, dass ein Überlagerungsbereich der ersten und zweiten Objektbereiche auf der XY-Ebene vorliegt, zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Objekte dieselben sind.
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Mit dieser Konfiguration kann bestimmt werden, dass die ersten und zweiten Objekte dieselben sind, selbst wenn die ersten und zweiten Erfassungspunkte nicht vollständig miteinander übereinstimmen. Dies verhindert eine falsche Bestimmung, bei welcher die ersten und zweiten Objekte verschiedene Objekte sind. Ferner ist es wahrscheinlich, dass inkorrekterweise bestimmt wird, dass die ersten und zweiten Objekte dieselben sind, obwohl die ersten und zweiten Objekte eigentlich unterschiedliche Objekte sind.
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Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der zweite Objektbereich durch einen zweiten Azimutbereich eines Azimutwinkels des zweiten Objekts von der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definiert. Dies kann falsche Bestimmungen verhindern. Das heißt, eine Genauigkeit bei der Erfassung des Azimutwinkels des zweiten Objekts auf Basis des aufgenommenen Bildes von der Monokular-Kamera ist relativ hoch. Eine Definition des zweiten Objektbereichs unter Verwendung eines derartigen zweiten Azimutbereichs des Azimutwinkels führt dazu, dass der zweite Objektbereich für die Eigenschaften der Monokular-Kamera geeignet ist, im Vergleich zu Fällen, in welchen der zweite Objektbereich durch einen X-Koordinatenbereich definiert wird, der in einer Breite über X-Koordinaten konstant ist. Dies kann falsche Bestimmungen verhindern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
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1A ein schematisches Blockdiagramm einer Kollisionsabschwächungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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1B ein schematisches Blockdiagramm einer Kollisionsabschwächungs-ECU der ersten Ausführungsform;
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2 ein Flussdiagramm eines Prozessablaufs, der gemäß der Kollisionsabschwächungs-ECU der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
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3 Fehlerbereiche, die gemäß der ersten Ausführungsform definiert werden;
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4 ein Flussdiagramm eines Prozessablaufs zum Definieren eines Funkmessvorrichtungsfehlerbereichs gemäß der ersten Ausführungsform;
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5 ein Flussdiagramm eines Prozessablaufs zum Definieren eines Bildfehlerbereichs gemäß der ersten Ausführungsform;
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6 Fehlerbereiche, die gemäß einer zweiten Ausführungsform definiert werden;
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7 Fehlerbereiche, die gemäß einer dritten Ausführungsform definiert werden;
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8 einen Funkmessvorrichtungsfehlerbereich, der gemäß der dritten Ausführungsform definiert wird;
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9A eine Beziehung zwischen θr und Eθ1;
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9B eine Beziehung zwischen r1 und Eθ2;
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10 einen Bildfehlerbereich, der gemäß der dritten Ausführungsform definiert wird;
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11 eine Beziehung zwischen r2 und Eθi;
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12 Fehlerbereiche, die gemäß einer vierten Ausführungsform definiert werden;
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13 einen Bildfehlerbereich, der gemäß einer fünften Ausführungsform definiert wird;
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14 ein Flussdiagramm eines Prozessablaufs zum Definieren eines Bildfehlerbereichs der fünften Ausführungsform;
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15A–15C einen stehenden und einen sich bewegenden Fußgänger; und
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16 einen Bildfehlerbereich, der gemäß einer Modifikation der fünften Ausführungsform definiert wird.
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BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegenden Erfindungen werden hiernach mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlicher beschrieben. Gleiche Elemente werden durchgehend mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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(Erste Ausführungsform)
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1A stellt ein schematisches Diagramm einer Kollisionsabschwächungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Kollisionsabschwächungsvorrichtung 1 ist in einem Fahrzeug (hiernach als Bezugsfahrzeug bezeichnet) montiert und enthält eine Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2, eine Monokular-Kamera 3, eine Brems- Steuereinheit (ECU) 4, eine Maschinen-ECU 5, eine Alarmeinheit 6 und eine Kollisionsabschwächungs-ECU 7. In der Kollisionsabschwächungsvorrichtung 1 ist die Kollisionsabschwächungs-ECU z. B. kommunizierend mit der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2, der Monokular-Kamera 3, der Brems-ECU 4, der Maschinen-ECU 5 und der Alarmeinheit 6 verbunden.
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Die Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 ist im vorderen mittleren Abschnitt des Bezugsfahrzeugs montiert, um Objekte wie andere Fahrzeuge und Fußgänger unter Verwendung von Millimeterwellen zu erfassen. Die Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 überträgt Millimeterwellen von dem Bezugsfahrzeug nach vorne, während sie die Umgebung in horizontaler Ebene scannt und reflektierende Millimeterwellen empfängt, um dadurch übertragene und empfangene Daten in Form von Funksignalen an die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 zu übertragen.
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Die Monokular-Kamera 3 enthält eine Ladungsgekoppelte (CCD) Kamera und ist auf einem vorderen mittleren Abschnitt des Bezugsfahrzeugs montiert. Die Monokular-Kamera 3 überträgt Daten von aufgenommenen Bildern in Form von Bildsignalen an die Kollisionsabschwächungs-ECU 7.
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Die Brems-ECU 4 enthält CPU, ROM, RAM und weitere Bremssteuerungen für das Bezugsfahrzeug. Genauer gesagt, steuert die Brems-ECU 4 einen Bremsaktor (Brems-ACT) in Reaktion auf einen Erfassungswert, der von einem Sensor ausgegeben wurde, um einen Bremspedalniederdrückbetrag zu erfassen, wobei der Bremsaktor als Aktor dient, der ein Druckerhöhungssteuerventil und ein Druckreduzierungssteuerventil, die in einer Bremshydraulikschaltung vorgesehen sind, öffnet und schließt. Die Brems-ECU 4 steuert den Bremsaktor entsprechend Anweisungen von der Kollisionsabschwächungs-ECU 7, um eine Bremskraft auf das Bezugsfahrzeug zu erhöhen.
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Die Maschinen-ECU 5 enthält CPU, ROM, RAM und weitere Vorrichtungen, um den Start und das Abschalten einer Maschine, einen Kraftstoffeinspritzungsbetrag, den Zündzeitpunkt und weitere Vorgänge zu steuern. Genauer gesagt steuert die Maschinen-ECU 5 einen Drosselklappenaktor (Drossel-ACT) in Reaktion auf einen Erfassungswert, der von einem Sensor ausgegeben wird, um einen Gaspedalniederdrückbetrag zu erfassen, wobei der Drosselaktor als Aktor dient, der ein Drosselventil öffnet und schließt, das in einer Lufteinlassleitung vorgesehen ist. Die Maschinen-ECU 5 steuert den Drosselaktor gemäß Anweisungen von der Kollisionsabschwächungs-ECU 7, um eine Antriebskraft der Brennkraftmaschine zu verringern.
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Die Alarmeinheit 6 alarmiert nach dem Empfangen eines Warnsignals von der Kollisionsabschwächungs-ECU 7 einen Fahrer des Bezugsfahrzeugs akustisch und optisch.
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Die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 enthält CPU, ROM, RAM und weitere Vorrichtungen, um die Kollisionsabschwächungsvorrichtung 1 integral zu steuern. Die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 empfängt Funksignale von der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 und Bildsignale von der Monokular-Kamera 3 bei jedem vorbestimmten Zeitintervall basierend auf einem entsprechenden Taktgeber.
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Anschließend wird ein Objekterfassungsprozess erläutert, der in der Kollisionsabschwächungsvorrichtung 1 durchgeführt wird. Ein Objekterfassungsprogramm, d. h., ein Programm zum Ausführen des Objekterfassungsprozesses, ist in dem ROM oder dergleichen der Kollisionsabschwächungsvorrichtung 1 gespeichert. 2 stellt ein Flussdiagramm des Objekterfassungsprozesses dar, der in der Kollisionsabschwächungsvorrichtung 1 bei jedem vorbestimmten Zeitintervall durchgeführt wird.
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Zuerst erfasst die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S11 ein Objekt auf Basis eines Funksignals, das von der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 übertragen bzw. gesendet wurde (d. h., eine Erfassungsinformation von der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2). Genauer gesagt berechnet oder bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 auf Basis des Funksignals einen Linearabstand von dem Bezugsfahrzeug zu dem Objekt und einen horizontalen Azimutwinkel des Objekts (d. h., eine Winkelposition des Objekts von der Vorwärtsrichtung des Bezugsfahrzeugs). Auf Basis dieser berechneten Werte berechnet oder bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7, wie in 3 dargestellt, Positionskoordinaten (X- und Y-Koordinaten) des Objekts auf der XY-Ebene als einen Erfassungspunkt Pr des Objekts auf der XY-Ebene. Die X-Achse der XY-Ebene wird durch eine Fahrzeugbreitenrichtung (Querrichtung) des Bezugsfahrzeugs definiert, und die Y-Achse der XY-Ebene wird durch eine Fahrzeuglängsrichtung (Vorwärtsrichtung) des Bezugsfahrzeugs definiert. Ein Referenzpunkt Po der XY-Ebene wird an einer Nase (oder am vorderen Ende) des Bezugsfahrzeugs eingestellt, auf welcher die Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 montiert ist. Der Erfassungspunkt Pr ist eine Position des Objekts relativ zum Referenzpunkt Po. Es ist zu berücksichtigen, dass 3 ein Beispiel eines Objekts darstellt, das vor dem Fahrzeug und auf der rechten Seite desselben angeordnet ist. Zudem kann die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S11 zusätzlich zu dem Erfassungspunkt Pr des Objekts eine Geschwindigkeit des Objekts relativ zum Bezugsfahrzeug berechnen. Anschließend wird das Objekt, das in Schritt S11 erfasst wird, als ”Funkobjekt” bezeichnet.
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Anschließend definiert die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S12 einen Fehlerbereich Rr, der bei einem Erfassungspunkt Pr, der in Schritt S11 erfasst wird, zentral vorliegt, wie in 3 dargestellt. Genauer gesagt wird angenommen, dass ein X-Koordinatenbereich des Fehlerbereichs Rr, der zentral bei einer X-Koordinate des Erfassungspunkts Pr vorliegt, und ein Y-Koordinatenbereich des Fehlerbereichs Rr, der bei der X-Koordinate des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, jeweils angenommene Fehler in den X- und Y-Koordinaten sind, welche auf Basis der Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 bestimmt werden.
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Der Fehlerbereich Rr kann durch Xr – EXr ≤ X ≤ Xr + EXr und Yr – EYr ≤ Y ≤ Yr + EYr ausgedrückt werden, wobei Xr, Yr jeweils die X- und Y-Koordinaten des Erfassungspunkts Pr sind und ±EXr, ±EYr jeweils angenommene Fehler in den X- und Y-Koordinaten sind.
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Die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 verändert den angenommenen Fehler EXr abhängig von einem Funkobjekttyp, wie beispielsweise einem Fahrzeug, einem Fußgänger, oder dergleichen. Genauer gesagt stellt 4 einen Prozessablauf dar, der in Schritt S12 durchgeführt wird. Die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 bestimmt in Schritt S121, ob das Funkobjekt ein Fahrzeug ist oder nicht. Wenn in Schritt S121 bestimmt wird, dass das Funkobjekt kein Fahrzeug ist (jedoch ein Fußgänger oder dergleichen), stellt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 den angenommenen Fehler EXr in Schritt S122 auf einen Standardwert IXr ein. Falls in Schritt S121 bestimmt wird, dass das Funkobjekt ein Fahrzeug ist, stellt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 den angenommenen Fehler EXr in Schritt S123 auf den Standardwert IXr ein, der mit einer Konstanten C1 (größer als 1) multipliziert wird.
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Wenn durch die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 bestimmt wird, dass das Funkobjekt ein Fahrzeug ist, wird der angenommene Fehler EXr erhöht (d. h., der Fehlerbereich Rr wird in X-Richtung erweitert, wobei die Höhe konstant gehalten wird), im Vergleich zu einem Fall, in welchem durch die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 bestimmt wird, dass das Funkobjekt ein Fußgänger ist. Dies kommt daher, dass ein lateraler Bereich von Punkten eines Fahrzeugs, von welchen die Millimeterwellen reflektiert werden können, größer als ein lateraler Bereich von Punkten eines Fußgängers sind, von welchem die Millimeterwellen reflektiert werden können.
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Es ist zu berücksichtigen, dass in Schritt S121 angenommen wird, dass das Funkobjekt vom Funkobjekttyp ist, der im vorhergehenden Zyklus bestimmt wurde, da zu dieser Stufe noch nicht bestimmt werden kann, ob das Funkobjekt, das in Schritt S11 erfasst wird, tatsächlich ein Fahrzeug ist oder nicht. Im Folgenden wird der Fehlerbereich Rr, der in Schritt S12 definiert wird (d. h. der Fehlerbereich Rr, der für den Erfassungspunkt Pr des Funkobjekts auf Basis der Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 definiert wird) als ”Funkfehlerbereich Rr” bezeichnet.
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Anschließend erfasst die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S13 ein Objekt auf Basis eines Bildsignals, das von der Monokular-Kamera 3 gesendet wurde (d. h., ein aufgenommenes Bild von der Monokular-Kamera 3). Genauer gesagt wendet die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 eine Bildanalyse bei dem aufgenommenen Bild, das durch das Bildsignal dargestellt wird, an, um ein Objekt zu identifizieren. Diese Identifizierung kann durch einen Übereinstimmungsprozessablauf mit vorgespeicherten Objektmodellen ausgeführt bzw. implementiert werden. Ein Objektmodel wird für jeden Objekttyp vorbereitet, wie beispielsweise ein Fahrzeug, einen Fußgänger oder dergleichen, wodurch nicht nur eine Bestimmung über des Vorhandenseins eines Objekts ermöglicht wird, sondern auch eine Identifizierung des Objekttyps. Die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 bestimmt eine Y-Koordinate des Objekts auf der XY-Ebene auf Basis einer vertikalen Position des Objekts im aufgenommenen Bild, und einen horizontalen Azimutwinkel des Objekts (einer Winkelposition von der Vorwärtsrichtung des Bezugsfahrzeugs) auf Basis einer horizontalen Position des Objekts im aufgenommenen Bild.
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Wenn das Objekt als von dem Bezugsfahrzeug in Vorwärtsrichtung des Bezugsfahrzeugs weiter beabstandet geortet wird, d. h., wenn die Y-Koordinate des Objekts erhöht wird, tendiert ein unteres Ende des Objekts dazu, im aufgenommenen Bild auf einer höheren Position angeordnet zu sein. Dies ermöglicht es, dass die Y-Koordinate des Objekts auf Basis der Höhe der unteren Endposition des Objekts im aufgenommenen Bild bestimmt werden kann. Hierbei führt eine ungenaue Erfassung der unteren Endposition des Objekts jedoch zu einer verringerten Genauigkeit bei der Erfassung der Y-Koordinate des Objekts.
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Zudem tendiert eine horizontale Verschiebung des Objekts vom Erstreckungsfokus (FOE) der Monokular-Kamera 3 dazu, mit einer größer werdenden Winkelverschiebung des Objekts von der Vorwärtsrichtung des Bezugsfahrzeugs größer zu werden (genauer gesagt, eine Linie von X = 0). Dies ermöglicht es, dass ein horizontaler Azimutwinkel des Objekts auf Basis eines Abstands von dem FOE zu einer vertikalen Linie, die durch die Mitte des Objekts verläuft, bestimmt werden kann.
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So bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S13 die Y-Koordinate und den horizontalen Azimutwinkel (Winkelposition) des Objekts auf der XY-Ebene als den Erfassungspunkt Pi des Objekts auf der XY-Ebene, wie in 3 dargestellt. Der Erfassungspunkt Pi des Objekts stellt eine Position des Objekts relativ zum Referenzpunkt Po dar. Im Folgenden wird das Objekt, das in Schritt S13 erfasst wird (das Objekt, das auf Basis des aufgenommenen Bildes von der Monokular-Kamera 3 erfasst wird) als ”Bildobjekt” bezeichnet.
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Anschließend definiert die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S14 einen Fehlerbereich Ri, der bei dem Erfassungspunkt Pi des Bildobjekts, das in Schritt S13 berechnet wird, zentral vorliegt, wie in 3 dargestellt. Genauer gesagt sind ein Y-Koordinaten-(Vertikal)-Bereich des Fehlerbereichs Ri, der bei der Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pi zentral vorliegt, und ein horizontaler Azimutwinkelbereich des Fehlerbereichs Ri (hiernach als ”Bildazimutwinkelbereich” bezeichnet), der bei dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pi zentral vorliegt, jeweils angenommene Fehler in der Y-Koordinate und dem horizontalen Azimutwinkel, welche auf Basis der Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 3 vorbestimmt werden.
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Der Fehlerbereich Ri kann durch Yi – EYi ≤ Y ≤ Yi + EYi und θi – Eθi ≤ θ ≤ θi + Eθi ausgedrückt werden, wobei Yi, θi die Y-Koordinate und den horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr darstellen und ±EYi, ±Eθi jeweils angenommene Fehler in der Y-Koordinate und dem horizontalen Azimutwinkel sind. Das heißt, der Bildazimutwinkelbereich des Fehlerbereichs Ri ist 2Eθi breit und der Y-Koordinatenbereich des Fehlerbereichs Ri ist 2EYi breit.
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Die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 verändert den angenommenen Fehler EYi in der Y-Koordinate und den angenommenen Fehler Eθi im horizontalen Azimutwinkel gemäß einem Typ und einer Position des Bildobjekts. 5 stellt hierbei einen Prozess dar, der in Schritt S14 durchgeführt wird. Die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 stellt in Schritt S141 den angenommenen Fehler EYi in der Y-Koordinate auf einen Standardwert IYi ein, der mit der Y-Koordinate Yi des Bildobjekts multipliziert wird. Das heißt, der angenommene Fehler EYi in der Y-Koordinate wird mit einem Anstieg der Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts erhöht. In der vorliegenden Ausführungsform ist der angenommene Fehler EYi in der Y-Koordinate proportional zur Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts. Dies kommt daher, dass ein Fehler in der unteren Endposition des Bildobjekts im aufgenommenen Bild größer wird, wenn das Objekt mit einem größeren Abstand von dem Bezugsfahrzeug in Vorwärtsrichtung des Bezugsfahrzeugs lokalisiert wird, d. h., wenn die Y-Koordinate des Objekts vergrößert wird.
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Anschließend bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S142, ob das Bildobjekt ein Fahrzeug ist oder nicht. Falls in Schritt S142 bestimmt wurde, dass das Bildobjekt kein Fahrzeug ist (jedoch beispielsweise ein Fußgänger, oder dergleichen), lässt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 den angenommenen Fehler EYi in Schritt S143 unverändert. Falls in Schritt S142 bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fahrzeug ist, multipliziert die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 den angenommenen Fehler EYi in Schritt S144 mit einer konstanten C2 (größer als eins). Das heißt, falls bestimmt wurde, dass das Bildobjekt ein Fahrzeug ist, wird der angenommene Fehler EYi im Vergleich dazu, wenn bestimmt wurde, dass das Bildobjekt kein Fahrzeug ist, erhöht bzw. vergrößert. Dies kommt daher, dass, wenn das Objekt ein Fahrzeug ist, Räder und dergleichen durch einen Fahrzeugkörper wahrscheinlich verdunkelt sind, und die untere Endposition des Objekts daher weniger genau bestimmt werden kann, d. h., die Y-Koordinate des Objekts weniger genau bestimmt werden kann, als in einem Fall, wenn das Objekt kein Fahrzeug ist.
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Anschließend bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S145, ob das Bildobjekt ein Fußgänger ist oder nicht. Falls in Schritt S145 bestimmt wird, dass das Bildobjekt kein Fußgänger ist (jedoch ein Fahrzeug, oder dergleichen), stellt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 den angenommenen Fehler Eθi in Schritt S146 auf einen Standardwert Iθi ein. Falls in Schritt S145 bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fußgänger ist, multipliziert die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 den Standardwert Eθi in Schritt S147 mit einer konstanten C3 (größer als eins). Das heißt, falls bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fußgänger ist, wird der angenommene Fehler Eθi im Vergleich zu einem Fall, bei welchem bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fahrzeug ist, erhöht. Dies resultiert aus der Tatsache, dass, da der Fußgänger, der vor dem Bezugsfahrzeug erfasst wird, wahrscheinlich ein Fußgänger ist, der über die Straße geht, die horizontale Position des Fußgängers weniger genau bestimmt werden kann, als wenn bestimmt wurde, dass das Bildobjekt ein Fahrzeug ist.
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Im Folgenden wird der Fehlerbereich Ri, der in Schritt S14 definiert wird (d. h., der Fehlerbereich Ri, der für den Erfassungspunkt Pi des Bildobjekts auf Basis der Kennwerte der Monokular-Kamera 3 definiert wird) als ”Bildfehlerbereich Ri” bezeichnet.
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Anschließend bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S15, ob ein Überlagerungsbereich des Funkfehlerbereichs Rr und des Bildfehlerbereichs Ri vorliegt oder nicht.
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Falls in Schritt S15 bestimmt wird, dass ein Überlagerungsbereich des Funkfehlerbereichs Rr und des Bildfehlerbereichs Ri (ein schattierter Bereich in 3) vorliegt, bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind, und zwar in Schritt S16. Eine Position des Objekts, das auf der XY-Ebene als dasselbe bestimmt wurde, ist eine Position Pf, die durch die Y-Koordinate Yr des Erfassungspunkts Pr des Funkobjekts und den horizontalen Azimutwinkel θi des Bildobjekts spezifiziert wird.
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Ferner berechnet die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S17 einen Zuverlässigkeitsgrad bei der Bestimmung, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Zuverlässigkeitsgrad durch eine Winkeldifferenz zwischen dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr des Funkobjekts und dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts definiert. Ein derartiger Zuverlässigkeitsgrad steigt mit einem Anstieg der Winkeldifferenz an.
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Falls in Schritt S15 bestimmt wird, dass kein Überlappungsbereich des Funkfehlerbereichs Rr und des Bildfehlerbereichs Ri vorliegt, bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt nicht dieselben sind, d. h., dass sie verschiedene Objekte sind.
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Anschließend führt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 eine Kollisionsabschwächungssteuerung gemäß der Position Pf des Objekts und des Zuverlässigkeitsgrads, berechnet in Schritt S17, durch. Wenn, zum Beispiel, das Bezugsfahrzeug wahrscheinlich mit dem Objekt kollidiert, sendet die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 ein Warnsignal zu einer Alarmeinheit 6, um den Fahrer zu alarmieren. Wenn eine noch höhere Wahrscheinlichkeit vorliegt, dass das Bezugsfahrzeug mit dem Objekt kollidiert, weißt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 die Maschinen-ECU 5 an, eine Antriebskraft der Brennkraftmaschine zu reduzieren und/oder weißt die Brems-ECU 4 an, eine Bremskraft des Bezugsfahrzeugs zu erhöhen. Zudem verändert die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 Steueraspekte gemäß einem Zuverlässigkeitsgrad. Für einen hohen Zuverlässigkeitsgrad wird beispielsweise ein Steuerungsinitiierungstiming weiter vorgesetzt als ein Steuerungsinitiierungstiming für einen niedrigen Zuverlässigkeitsgrad.
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Die erste Ausführungsform kann die folgenden Vorteile bieten.
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- (1) In der vorliegenden Ausführungsform ist der X-Koordinatenbereich des Bildfehlerbereichs Ri ein Bildazimutwinkelbereich, der bei dem horizontalen Azimutwinkel θi des Objekts, das auf Basis des aufgenommenen Bildes (Bildobjekt) erfasst wird, zentral vorgesehen ist, wodurch falsche Bestimmungen verhindert werden können. Dies kommt daher, dass die Genauigkeit bei der Erfassung des horizontalen Azimutwinkels des Bildobjekts auf Basis des aufgenommenen Bildes von der Monokular-Kamera 3 relativ hoch ist, im Vergleich zu der Genauigkeit bei der Erfassung der Y-Koordinate einer Position des Bildobjekts. Daher wird nicht der X-Koordinatenbereich, sondern der Bildazimutwinkelbereich des Bildfehlerbereichs Ri eingestellt, eine konstante Breite aufzuweisen. Dies führt dazu, dass der Bildfehlerbereich Ri für die Kennwerte der Monokular-Kamera 3 geeignet ist, wodurch falsche Bestimmungen weiter verhindert werden können.
- (2) In der vorliegenden Ausführungsform wird der X-Koordinatenbereich des Radarfehlerbereichs Rr, wenn bestimmt wird, dass das Funkobjekt ein Fahrzeug ist, erhöht, im Gegensatz zu dem Fall, wenn bestimmt wird, dass das Funkobjekt ein Fußgänger ist (siehe Schritte S121–S123 in 4). Dies führt dazu, dass der Funkfehlerbereich Rr für die Kennwerte eines Fahrzeugs mit einem lateralen größeren Punktebereich, von welchem Millimeterwellen reflektiert werden können, als bei einem Fußgänger, geeignet ist, wodurch falsche Bestimmungen verhindert werden können.
- (3) In der vorliegenden Ausführungsform wird der Y-Koordinatenbereich des Bildfehlerbereichs Ri mit einer Erhöhung bzw. Vergrößerung der Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts vergrößert (siehe Schritt S141 in 5). Dies führt dazu, dass der Bildfehlerbereich Ri für die Kennwerte derart geeignet ist, dass ein Fehler in der unteren Endposition des Bildobjekts im aufgenommenen Bild mit einer Vergrößerung der Y-Koordinate des Objekts größer wird, wodurch falsche Bestimmungen verhindert werden können.
- (4) In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fahrzeug ist, der Y-Koordinatenbereich des Bildfehlerbereichs Ri vergrößert, im Vergleich zu dem Fall, wenn bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fußgänger ist (siehe Schritte S142–S144 in 5). Dies führt dazu, dass der Bildfehlerbereich Ri für Kennwerte geeignet ist, bei welchen eine untere Endposition eines Fahrzeugs nicht genau erfasst werden kann, wodurch falsche Bestimmungen verhindert werden können.
- (5) In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fußgänger ist, der Bildazimutwinkelbereich des Bildfehlerbereichs Ri vergrößert, im Vergleich zu dem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fahrzeug ist (siehe Schritte S142–S144 in 5). Dies führt dazu, dass der Bildfehlerbereich Ri für die Kennwerte eines sich lateral bewegenden Fußgängers (d. h. einer Bewegung in X-Richtung) geeignet sein kann, wodurch falsche Bestimmungen verhindert werden können.
- (6) In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind, eine Position des Objekts auf der XY-Ebene durch die Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pr des Funkobjekts und den horizontalen Azimutwinkel θi des Bildobjekts definiert. Dies ermöglicht es, dass eine Position des Objekts unter Verwendung von Kennwerten von der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 und der Monokular-Kamera 3 bestimmt werden kann.
- (7) In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind, ein Zuverlässigkeitsgrad bei einer Bestimmung, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind, berechnet. Dies ermöglicht es, dass Fahrzeugsteueraspekte gemäß dem berechneten Zuverlässigkeitsgrad selbst dann verändert werden, wenn bestimmt wird, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind. Genauer gesagt wird der Zuverlässigkeitsgrad durch eine Winkeldifferenz zwischen dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr des Funkobjekts und dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts definiert. Ein derartiger Zuverlässigkeitsgrad wird mit einer Erhöhung der Winkeldifferenz größer. Diese Definition kann die Berechnung des Zuverlässigkeitsgrades vereinfachen.
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Mit Bezug auf 1B enthält die Kollisionsabschwächungs-ECU 7, welche als Objekterfassungsvorrichtung dient, eine erste Bereichdefinitionseinheit 71, die für das Ausführen der Schritte S11–S12 verantwortlich ist, eine zweite Bereichsdefinitionseinheit 72, die für das Ausführen der Schritte S13–S14 verantwortlich ist, und eine Bestimmungseinheit 73, die für das Ausführen der Schritte S15–S16 verantwortlich ist. Die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 enthält ferner eine Zuverlässigkeitsgradberechnungseinheit 74, die für das Ausführen des Schrittes S17 verantwortlich ist. Diese Einheiten 71–74 können durch die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 implementiert sein, welche geeignete Computerprogramme ausführt, die im ROM oder dergleichen gespeichert sind, um gemäß den Prozessabläufen zu funktionieren, die in Zusammenhang mit den Ausführungsformen der Erfindung erläutert werden.
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Das Funkobjekt entspricht einem ersten Objekt. Das Bildobjekt entspricht einem zweiten Objekt. Der Erfassungspunkt Pr entspricht einem ersten Erfassungspunkt. Der Erfassungspunkt Pi entspricht einem zweiten Erfassungspunkt. Der Funkfehlerbereich Rr entspricht einem ersten Objektbereich. Der Bildfehlerbereich Ri entspricht einem zweiten Objektbereich. Der Bildazimutwinkelbereich entspricht einem zweiten Azimutbereich.
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(Zweite Ausführungsform)
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Anschließend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. In der zweiten Ausführungsform werden nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform erläutert.
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In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird der Funkfehlerbereich Rr durch einen X-Koordinatenbereich eines angenommenen Fehlers in der X-Koordinate, der bei der X-Koordinate des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, und einen Y-Koordinatenbereich eines angenommenen Fehlers in der Y-Koordinate, der bei der Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, definiert, wobei die angenommenen Fehler in den X- und Y-Koordinaten auf Basis der Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 vorbestimmt werden.
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Alternativ wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Funkfehlerbereich Rr durch einen horizontalen Azimutwinkelbereich eines angenommenen Fehlers im horizontalen Azimutwinkel, der bei dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, und einen Y-Koordinatenbereich des angenommenen Fehlers in der Y-Koordinate, der bei der Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, definiert, wobei die angenommenen Fehler im horizontalen Azimutwinkel und der Y-Koordinate auf Basis der Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 vorbestimmt werden.
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Der Funkfehlerbereich Rr kann durch Yr – EYr ≤ Y ≤ Yr + EYr und θr – Eθr ≤ θ ≤ θr + Eθr ausgedrückt werden, wobei Yr, θr die Y-Koordinate und den horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr darstellen und ±EYr, ±θr die angenommenen Fehler in der Y-Koordinate und dem horizontalen Azimutwinkel sind. Das heißt, der horizontale Azimutwinkelbereich des Fehlerbereichs Rr, der bei dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, ist 2Eθr breit (hiernach als ”Funkazimutwinkelbereich” bezeichnet) und der Y-Koordinatenbereich des Funkfehlerbereichs Rr, der bei der Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, ist 2EYr breit.
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Mit dieser Konfiguration können in der vorliegenden Ausführungsform ähnliche Vorteile wie in der ersten Ausführungsform erzielt werden. Zudem wird in der vorliegenden Ausführungsform der Funkfehlerbereich Rr basierend auf mehr Kennwerten der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 definiert, wodurch falsche Bestimmungen verhindert werden können. Der Funkazimutwinkelbereich entspricht einem ersten Azimutbereich.
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(Dritte Ausführungsform)
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Anschließend wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Mit Bezug auf die dritte Ausführungsform werden nur Unterschiede zur zweiten Ausführungsform erläutert.
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In der zweiten Ausführungsform werden, wie vorstehend beschrieben, der Funkfehlerbereich Rr und der Bildfehlerbereich Ri auf ähnliche Weise definiert. Wie in 6 dargestellt, wird der Funkfehlerbereich Rr durch einen horizontalen Azimutwinkelbereich eines angenommenen Fehlers im horizontalen Azimutwinkel, der bei dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, und einen Y-Koordinatenbereich eines angenommenen Fehlers in der Y-Koordinate, der bei der Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, definiert. Ähnlich wird der Bildfehlerbereich Ri durch einen horizontalen Azimutwinkelbereich eines angenommenen Fehlers im horizontalen Azimutwinkel, der bei dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pi zentral vorliegt, und einen Y-Koordinatenbereich eines angenommenen Fehlers in der Y-Koordinate, der bei der Y-Koordinate des Erfassungspunkts Pi zentral vorliegt, definiert.
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Alternativ werden in der dritten Ausführungsform der Funkfehlerbereich Rr und der Bildfehlerbereich Ri auf ähnliche Weise wie folgt definiert. Die Position des Erfassungspunkts Pr wird durch einen linearen Abstand r1 von dem Referenzpunkt Po zu dem Erfassungspunkt Pr (auch als radiale Koordinate bezeichnet) und dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr, wie in den ersten und zweiten Ausführungsformen definiert, spezifiziert.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 8 dargestellt, der Funkfehlerbereich Rr durch einen horizontalen Azimutwinkelbereich des angenommenen Fehlers im horizontalen Azimutwinkel, der bei dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, und einen linearen Abstandsbereich eines angenommenen Fehlers im linearen Abstand, der bei dem linearen Abstand des Erfassungspunkts Pr zentral vorliegt, definiert, wobei die angenommenen Fehler im horizontalen Azimutwinkel und dem linearen Abstand auf Basis der Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 vorbestimmt werden. Der Funkfehlerbereich Rr kann durch r1 – Er1 ≤ r ≤ r1 + Er1 und θr – Eθr ≤ θ ≤ θr + Eθr ausgedrückt werden, wobei r1, θr den linearen Abstand und den horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr darstellen und ±Er1, ±θr angenommene Fehler im linearen Abstand und dem horizontalen Azimutwinkel sind. Das heißt, der Funkfehlerbereich Rr wird durch den horizontalen Azimutwinkelbereich von θr-Eθr bis θr + Eθr, welcher bei dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr (Funkazimutwinkelbereich) zentral vorliegt, und den linearen Abstandsbereich von r1 – Er1 bis r1 + Er1, welcher bei dem linearen Abstand des Erfassungspunkts Pr (hiernach als ”Funkabstandsbereich” bezeichnet) zentral vorliegt, definiert.
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Der angenommene Fehler Eθr im horizontalen Azimutwinkel θr des Erfassungspunkts Pr des Funkobjekts wird als Produkt von Eθ1 und Eθ2 (d. h., Eθr = Eθl × Eθ2) berechnet. Wie in 9A dargestellt, wird Eθ1 auf eine untere Grenze θc1 [Grad] für den horizontalen Azimutwinkel θr kleiner oder gleich θr1 [Grad] eingestellt, erhöht mit einem größer werdenden horizontalen Azimutwinkel θr von θr1 [Grad] auf θr2 [Grad] (θr2 > θr1), wobei Eθ1 – θc1 proportional zu θr – θr1 ist, und auf eine obere Grenze θc2 [Grad] für den horizontalen Azimutwinkel θr größer oder gleich θr2 [Grad] eingestellt.
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Mit dem angenommenen Fehler Eθr und der Verwendung von Eθ1 wird, wenn der horizontale Azimutwinkel θr größer als θr1 [Grad] ist, der angenommene Fehler Eθr im Vergleich dazu, wenn der horizontale Azimutwinkel θr gleich oder kleiner als θr1 [Grad] ist, erhöht bzw. vergrößert. Dies führt dazu, dass der angenommene Fehler Eθr die Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 derart reflektiert, dass ein Erfassungsfehler mit einem vergrößerten horizontalen Azimutwinkel θr vergrößert wird, d. h., der Antennengewinn bzw. die Antennenverstärkung nimmt ab.
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Zudem wird, wie in 9B dargestellt, Eθ2 eingestellt, um indirekt proportional zum linearen Abstand r1 vom Referenzpunkt Po zum Funkobjekt zu sein, d. h., Eθ2 = rc/r1, wobei rc eine Konstante ist. Für den linearen Abstand r1 größer oder kleiner rc [m], wird Eθ2 auf den unteren Grenzwert θc1 [Grad] eingestellt.
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Mit dieser Definition des angenommenen Fehlers Eθr, berechnet durch eine Multiplikation von Eθ2 mit Eθ1, wird, wenn der lineare Abstand r1 kleiner als der vorbestimmte Wert rc [m] ist, der angenommene Fehler Eθr im horizontalen Azimutwinkel erhöht, im Vergleich zu dem Fall, wenn der lineare Abstand r1 größer oder gleich dem vorbestimmten Wert rc [m] ist. Falls Eθr über den linearen Abstand von dem Referenzpunkt Po zu dem Erfassungspunkt Pr konstant wäre, würde der Funkfehlerbereich Rr für kurze lineare Abstände derart eng sein (insbesondere in X-Achsenrichtung), dass ein Überlagerungsbereich zwischen dem Funkfehlerbereich Rr und dem Bildfehlerbereich Ri unwahrscheinlich ist, was zu falschen Bestimmungen (ihren würde, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt unterschiedliche Objekte sind, obwohl sie eigentlich dieselben sind. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform der angenommene Fehler Eθr mit einem kleiner werdenden linearen Abstand von dem Referenzpunkt Po zum Erfassungspunkt Pr erhöht, wodurch verhindert werden kann, dass der angenommene Fehler Eθr zu klein wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die obere Grenze des angenommenen Fehlers Eθr auf θc3 [Grad] (θc3 > θc2) eingestellt, und die untere Grenze des angenommenen Fehlers Eθr wird auf θc1 [Grad] eingestellt.
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Der angenommene Fehler Er1 im linearen Abstand wird z. B. als Er1 = r1 × A1 + B berechnet, wobei A1, B Konstanten sind. Das heißt, der angenommene Fehler Er1 vergrößert sich mit einer Vergrößerung des linearen Abstands r1 von dem Referenzpunkt Po zum Erfassungspunkt Pr des Funkobjekts. Dies führt dazu, dass der angenommene Fehler Er! die Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 derart reflektiert, dass der Erfassungsfehler im linearen Abstand mit einer Vergrößerung des linearen Abstands r1 größer wird.
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Zudem wird, wie in 10 dargestellt, der Bildfehlerbereich Ri durch einen horizontalen Azimutwinkelbereich eines angenommenen Fehlers im horizontalen Azimutwinkel, der bei dem horizontalen Azimutwinkel θi des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts zentral vorliegt, und einen linearen Abstandsbereich eines angenommenen Fehlers im linearen Abstand, der bei dem linearen Abstand r2 des Erfassungspunkts Pi zentral vorliegt, definiert, wobei die angenommenen Fehler im horizontalen Azimutwinkel und dem linearen Abstand auf Basis der Kennwerte der Monokular-Kamera 3 vorbestimmt werden. Der Bildfehlerbereich Ri kann durch r2 – Er2 ≤ r ≤ r2 + Er2 und θi – Eθi ≤ θ ≤ θi + Eθi ausgedrückt werden, wobei r2, θi den linearen Abstand und den horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pi darstellen und ±Er2, ±θi die angenommenen Fehler im linearen Abstand und der horizontale Azimutwinkel sind. Das heißt, der Bildfehlerbereich Ri wird durch den horizontalen Azimutwinkelbereich von θi – Eθi bis θi + Eθi, welcher bei dem horizontalen Azimutwinkel θi des Erfassungspunkts Pi (Bildazimutwinkelbereich) zentral vorliegt, und den linearen Abstandsbereich von r2 – Er2 bis r2 + Er2, welcher bei dem linearen Abstand r2 des Erfassungspunkts Pi (hiernach als ”Bildabstandsbereich” bezeichnet) zentral vorliegt, definiert.
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Der angenommene Fehler Eθi im horizontalen Azimutwinkel θi des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts wird auf ähnliche Weise wie der angenommene Fehler Eθ2 definiert. Wie in 11 dargestellt wird Eθi eingestellt, um indirekt proportional zum linearen Abstand r2 von dem Referenzpunkt Po zum Erfassungspunkt Pi des Bildobjekts zu sein, das heißt, Eθi = rc/r2. Für den linearen Abstand r2 gleich oder größer als rc [n], wird Eθi auf die untere Grenze θc1 [Grad] eingestellt.
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Mit dieser Definition wird, wenn der lineare Abstand r2 von Referenzpunkt Po zum Erfassungspunkt Pi des Bildobjekts kleiner als der vorbestimmte Wert c [n] ist, der angenommene Fehler Eθi im horizontalen Azimutwinkel vergrößert, im Vergleich zu dem Fall, wenn der lineare Abstand r2 gleich oder größer als der vorbestimmte Wert rC [m] ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird die obere Grenze Eθi auf θc3 [Grad] eingestellt. Bei einer Definition ohne Multiplikation mit Wθ1 wird der Bildazimutalbereich bezüglich der Breite im Vergleich zum Funkazimutalbereich reduziert. Bezüglich einer Erfassungsgenauigkeit horizontalen Azimutwinkels θi auf Basis des aufgenommenen Bildes ist unwahrscheinlich, dass er durch den horizontalen Azimutwinkel θi selbst im Vergleich zum horizontalen Azimutwinkel θr beeinflusst wird.
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Der angenommene Fehler Er2 im linearen Abstand r2 bzw. des linearen Abstands r2 wird zum Beispiel durch Er2 = r3 × A2 + B berechnet, wobei A2 (größer A1), B Konstanten sind. Das heißt, der angenommene Fehler Er2 wird mit einem größer werdenden linearen Abstand r2 vom Referenzpunkt Po zum Erfassungspunk Pi des Bildfunkobjekts erhöht, bzw. vergrößert. Die Vergrößerungsrate A2 des angenommenen Fehlers Gr2 ist größer als die Vergrößerungsrate A1 des angenommenen Fehlers Er1. Dies führt dazu, dass der angenommene Fehler Er2 die Kennwerte der Monokular-Kamera 3 derart darstellt, dass der Erfassungsfehler im linearen Abstand r2, der unter Verwendung der Monokular-Kamera 3 bestimmt wird, größer als der Erfassungsfehler im linearen Abstand r1 ist, der durch die Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 bestimmt wird, und das der Erfassungsfehler im linearen Abstand R2 mit einer Vergrößerung des linearen Abstands r2 größer wird.
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Mit dieser Konfiguration kann die vorliegende Ausführungsform ähnliche Vorteile wie die zweite Ausführungsform erzielen. Die vorliegende Ausführungsform kann zudem noch die folgenden Vorteile erzielen.
- (1) In der vorliegenden Ausführungsform wird der Bildfehlerbereich Ri durch den Bildazimutbereich eines angenommenen Fehlers und den Bildabstandsbereich eines angenommenen Fehlers definiert. Dies führt dazu, dass der Bildfehlerbereich Ri Erfassungsfehler geeigneter als bei einem Bildfehlerbereich reflektiert, der unter Verwendung des Y-Koordinatenbereichs eines angenommenen Fehlers an Stelle des Bildabstandsbereichs eines angenommenen Fehlers definiert wird.
- (2) In der vorliegenden Ausführungsform wird der Bildabstandsbereich eines angenommenen Fehlers mit einer Vergrößerung des linearen Abstands r2 vom Referenzpunkt Po zum Erfassungspunkt des Bildobjekts vergrößert. Dies führt dazu, dass der Bildfehlerbereich Ri für die Kennwerte der Monokular-Kamera 3 besser geeignet ist.
- (3) In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der lineare Abstand r2 von Referenzpunkt Po zum Erfassungspunkt des Bildobjekts kleiner als der vorbestimmte Wert Rc ist, der Bildazimutbereich des angenommenen Fehlers vergrößert, im Vergleich zu dem Fall, wenn der lineare Abstand r2 größer oder gleich dem vorbestimmten Wert rc ist. Dies kann falsche Bestimmungen bezüglich des Vorhandenseins von Objekten nahe dem Bezugsfahrzeug verhindern.
- (4) In der vorliegenden Ausführungsform wird der Funkfehlerbereich Rr durch den Funkazimutbereich eines angenommenen Fehlers und den Funkabstandsbereich eines angenommenen Fehlers definiert. Dies führt dazu, dass der Funkfehlerbereich Rr Erfassungsfehler geeigneter als bei einem Funkfehlerbereich reflektiert, welcher unter Verwendung des X-Koordinatenbereichs eines angenommenen Fehlers an Stelle des Funkabstandsbereichs eines angenommenen Fehlers definiert wird.
- (5) in der vorliegenden Ausführungsform wird der Funkabstandsbereich des angenommenen Fehlers mit einem größer werdenden linearen Abstand r1 vom Referenzpunkt Po zum Erfassungspunkt des Funkobjekts vergrößert. Dies führt dazu, dass der Funkfehlerbereich Rr für die Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung besser geeignet ist.
- (6) In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der lineare Abstand r1 vom Referenzpunkt Po zum Erfassungspunkt des Funkobjekts kleiner als der vorbestimmte Wert Rc ist, der Funkazimutbereich des angenommenen Fehlers vergrößert, im Vergleich zu dem Fall, wenn der lineare Abstand r1 größer oder gleich derm vorbestimmten Wert ist. Dies führt dazu, dass der Funkfehlerbereich Rr für die Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 besser geeignet ist.
- (7) In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der horizontale Azimutwinkel θr größer als der vorbestimmte Wert θr1 ist, der Funkazimutbereich eines angenommenen Fehlers vergrößert, im Vergleich zu dem Fall, wenn der horizontale Azimutwinkel θr kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert θr1 ist. Dies führt dazu, dass der Funkfehlerbereich Rr für die Kennwerte der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 besser geeignet ist.
- (8) In der vorliegenden Ausführungsform wird der Funkabstandsbereich des angenommenen Fehlers im Vergleich zu dem Bildabstandsbereich eines angenommenen Fehlers verkleinert. Dies führt dazu, dass der Funkfehlerbereich Rr und der Bildfehlerbereich Ri unterschiede in den Kennwerten zwischen der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 und der Monokular-Kamera 3 geeigneter reflektieren.
- (9) In der vorliegenden Ausführungsform wird der Bildazimutbereich eines angenommenen Fehlers im Vergleich zu einem Funkazimutbereich eines angenommenen Fehlers beschränkt. Dies führt dazu, dass der Funkfehlerbereich Rr und der Bildfehlerbereich Re unterschiede bezüglich der Kennwerte zwischen der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 und der Monokular-Kamera 3 geeigneter reflektieren.
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In der vorliegenden Ausführungsform kann, wie in der ersten oder der zweiten Ausführungsform, eine Position des Objekts, welche auf der XY-Ebene als dieselbe bestimmt wird, eine Position Pf sein, die durch die X-Koordinate Xr des Erfassungspunkts Pr des Funkobjekts und den horizontalen Azimutwinkel θi des Bildobjekts festgelegt wird. Alternativ kann an Stelle der Y-Koordinate Yr der lineare Abstand r1 verwendet werden. Das heißt, eine Position des Objekts, welches auf der XY-Ebene als dasselbe bestimmt wird, kann auf eine Position eingestellt werden, die durch die radiale Koordinate des Erfassungspunkts Pr des Funkobjekts und den horizontalen Azimutwinkel θi des Bildobjekts festgelegt wird.
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Der Funkabstandsbereich entspricht einem ersten linearen Abstandsbereich. Der Bildabstandsbereich entspricht einem weiten linearen Abstandsbereich.
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(Vierte Ausführungsform)
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Anschließend wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Mit Bezug auf die vierte Ausführungsform werden nur unterschiede zur ersten Ausführungsform erläutert.
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In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird der Funkfehlerbereich Rr mit Bezug auf den Erfassungspunkt Pr des Funkobjekts definiert. Falls bestimmt wird, dass ein Überlagerungsbereich des Funkfehlerbereichs Rr und des Bildfehlerbereichs Ri vorliegt, wird bestimmt, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind.
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Alternativ wird in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 12 dargestellt, falls bestimmt wird, dass der Erfassungspunkt Pr des Funkobjekts mit dem Bildfehlerbereich Ri überlagert, das heißt, falls bestimmt wird, dass der Erfassungspunkt Pr des Funkobjekts im Bildfehlerbereich Ri vorliegt, bestimmt, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind. Die vorliegende Ausführungsform kann als beschränkendes Beispiel der ersten Ausführungsform verstanden werden, bei welchem der Funkfehlerbereich Rr auf den Erfassungspunkt Pr geschrumpft ist.
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Die vorliegende Ausführungsform kann ähnliche Vorteile wie die erste Ausführungsform erzielen. Die vorliegende Ausführungsform erzielt den zusätzlichen Vorteil, dass auf den Prozess in Schritt S12 verzichtet werden kann.
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Der Erfassungspunkt Pr entspricht nicht nur dem ersten Erfassungspunkt sondern auch dem ersten Objektbereich. Die vorliegende Ausführungsform wird bei der ersten Ausführungsform angewandt. Alternativ kann die vorliegende Ausführungsform auch bei der zweiten oder dritten Ausführungsform angewandt werden.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Anschließend wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Mit Bezug auf die fünfte Ausführungsform werden nur unterschiede zur ersten Ausführungsform erläutert.
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In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird in Schritt S147, wenn in Schritt S145 bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fußgänger ist, der angenommene Fehler Eθi im horizontalen Azimutwinkel auf einen Standardwert Iθi eingestellt, der mit einer Konstanten C3 multipliziert wird. Genauer gesagt geht der horizontale Azimutwinkelbereich in der ersten Ausführungsform von θi – Eθi bis θi + Eθi und liegt bei dem horizontalen Azimutwinkel θi des Erfassungspunkts Pi (das heißt, symmetrisch um den horizontalen Azimutwinkel θi) zentral vor.
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Alternativ kann in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 13 dargestellt, wenn bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fußgänger ist, der horizontale Azimutwinkelbereich asymmetrisch um den horizontalen Azimutwinkel θi verlaufen, das heißt, linke und rechte angenommene Fehler EθiL, EθiR im horizontalen Azimutwinkel mit Bezug auf den horizontalen Azimutwinkel θi gemäß einer Bewegungsrichtung des Fußgängers enthalten, das heißt, abhängig von einer Bewegungsrichtung nach links oder nach rechts. Die linken und rechten angenommenen Fehler EθiL, EθiR können sich unterscheiden.
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Genauer gesagt wird in der fünften Ausführungsform ein Prozessablauf, der in 14 dargestellt ist, alternativ zum Prozessablauf, der in 5 dargestellt ist, durchgeführt. Da die Betriebe in den Schritten S241–S246 und S248 ähnlich den Betrieben in den Schritten S141–S147 sind, werden entsprechende Erläuterungen für die Betriebe in den Schritten S241–S246 und S248 nicht wiederholt.
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Falls in Schritt S245 bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fußgänger ist, bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S247, ob sich der Fußgänger bewegt oder nicht. Falls in Schritt S247 bestimmt wird, dass sich der Fußgänger nicht bewegt, das heißt, der Fußgänger steht, stellt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S248 sowie im Schritt S147 den angenommenen Fehler Eθi im horizontalen Azimutwinkel auf einen Standardwert Iθi ein, der mit einer Konstanten C3 (größer als 1) multipliziert wird. Falls in Schritt S247 bestimmt wird, dass sich der Fußgänger bewegt, bestimmt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S249, ob sich der Fußgänger nach links bewegt oder nicht (eine erste Richtung). Falls in Schritt S249 bestimmt wird, dass sich der Fußgänger nach links bewegt, stellt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S250 einen linken angenommenen Fehler EθiL im horizontalen Azimutwinkel auf den Standardwert Iθi ein, der mit einer Konstanten C4 multipliziert wird, und stellt ferner in Schritt S250 einen rechten angenommenen Fehler EθiR im horizontalen Azimutwinkel auf den Standardwert Iθi ein, der mit einer Konstanten C5 multipliziert. Der linke angenommene Fehler EθiL ist ein angenommener Fehler im horizontalen Azimutwinkel auf der linken Seite des horizontalen Azimutwinkels θi des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts, und der rechte angenommene Fehler EθiR ist ein angenommener Fehler im horizontalen Azimutwinkel auf der rechten Seite des horizontalen Azimutwinkels θi des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts. Wie in 13 dargestellt, wird der Bildfehlerbereich Ri nicht durch θi – Eθi ≤ θ ≤ θi + Eθi definiert, sondern durch θi – EθiL ≤ θ ≤ θi + EθiR. Die Konstante C5 wird größer als die Konstante C4 eingestellt, das heißt, C5 > C4.
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Falls in Schritt S249 bestimmt wird, dass sich der Fußgänger nicht nach links bewegt sondern nach rechts (eine zweite Richtung), stellt die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in Schritt S251 den linken angenommenen Fehler EθiL im horizontalen Azimutwinkel auf den Standardwert Iθi ein, der mit einer Konstanten C5 multipliziert wird, und stellt ferner in Schritt S251 den rechten angenommenen Fehler EθiR im horizontalen Azimutwinkel auf den Standardwert Iθi ein, der mit einer Konstanten C4 multipliziert wird.
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Das heißt, wenn bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fußgänger ist, der sich nach links bewegt, wird der rechte angenommene Fehler größer als der linke angenommene Fehler eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass das Bildobjekt ein Fußgänger ist, der sich nach rechts bewegt (d. h., in die X-Achsenrichtung), wird der linke angenommene Fehler größer als der rechte angenommene Fehler eingestellt.
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Die vorliegende Ausführungsform, die wie vorstehend konfiguriert ist, kann ähnliche Vorteile wie die erste Ausführungsform erzielen. Die vorliegende Ausführungsform kann die folgenden zusätzlichen Vorteile erzielen. Die vorliegende Ausführungsform führt dazu, dass der Bildfehlerbereich Ri für die Kennwerte einer lateralen Bewegung eines Fußgängers geeignet ist (d. h., einer Bewegung in X-Richtung), wodurch falsche Bestimmungen verhindert werden können. Wie vorstehend beschrieben, wird der horizontale Azimutwinkel θi des Bildobjekts auf Basis eines Abstands von der FOE zu einer vertikalen Linie, die durch die Mitte des Bildobjekts verläuft, bestimmt. Für die laterale Bewegung des Fußgängers ist jedoch, wie in den 15B, 15C dargestellt, wahrscheinlicher, dass die vertikale Linie von dem tatsächlichen Zentrum bzw. der Mitte des Objekts abweicht, wie im Vergleich zu der vertikalen Linie, die durch die Mitte des stationären Objekts verläuft, wie in 15A dargestellt. Da das Abweichen der vertikalen Linie von der tatsächlichen Mitte des Objekts nach links oder rechts von der Mitte des Bildobjekts von der Bewegungsrichtung des Fußgängers abhängt, sind die linken und rechten angenommenen Fehler abhängig von der Bewegungsrichtung des Fußgängers unterschiedlich.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird der angenommene Fehler in der Richtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Fußgängers größer als der angenommene Fehler in Bewegungsrichtung eingestellt. In manchen alternativen Ausführungsformen, die sich von der vorliegenden Ausführungsform unterscheiden, kann der angenommene Fehler in Bewegungsrichtung des Fußgängers größer als der angenommene Fehler in Richtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Fußgängers eingestellt werden, wie in 16 dargestellt. Zudem unterscheiden sich in der vorliegenden Ausführungsform die linken und rechten angenommenen Fehler abhängig von der Bewegungsrichtung des Fußgängers voneinander. Alternativ können die linken und rechten angenommenen Fehler nicht nur abhängig von der Bewegungsrichtung des Fußgängers unterschieden werden, sondern auch von der Bewegungsgeschwindigkeit des Fußgängers. Wenn sich der Fußgänger z. B. in die linke Richtung bewegt, wird der rechte angenommene Fehler mit einem Anstieg der Bewegungsgeschwindigkeit des Fußgängers im Vergleich zum linken angenommenen Fehler stärker erhöht.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Anschließend werden weitere Ausführungsformen der ersten bis fünften Ausführungsformen erläutert, welche ausführbar sind, ohne dabei vom Geiste und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
- (1) In jeder der ersten bis fünften Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass ein Überlagerungsbereich des Funkfehlerbereichs Rr und des Bildfehlerbereichs Ri vorliegt, bestimmt, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind. Alternativ kann, wenn bestimmt wird, dass der Funkfehlerbereich Rr im Bildfehlerbereich Ri enthalten ist, oder wenn bestimmt wird, dass der Bildfehlerbereich Ri im Funkfehlerbereich Rr enthalten ist, bestimmt werden, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind.
- (2) In jeder der ersten bis fünften Ausführungsform wird der Zuverlässigkeitsgrad bei der Bestimmung, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind, durch eine Winkeldifferenz zwischen dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pr des Funkobjekts und dem horizontalen Azimutwinkel des Erfassungspunkts Pi des Bildobjekts definiert. Alternativ kann z. B. der Zuverlässigkeitsgrad bei der Bestimmung, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind, derart definiert werden, dass er bei einer Vergrößerung eines Bereichs eines Überlagerungsbereichs des Funkfehlerbereichs Rr und des Bildfehlerbereichs Ri (z. B. ein Bereich des schattierten Bereichs in 3) vergrößert wird. Ein derartiger Zuverlässigkeitsgrad kann falsche Bestimmungen, dass das Funkobjekt und das Bildobjekt dieselben sind, obwohl horizontale Azimutwinkel des Funkobjekts und des Bildobjekts nahe beieinander liegen, aber lineare Abstände derselben signifikant unterschiedlich sind, verhindern.
- (3) In jeder der ersten bis fünften Ausführungsform wird die Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 als Funkmessvorrichtung verwendet. Alternativ kann ein anderer Typ einer Funkmessvorrichtung bzw. eines Radars als Funkmessvorrichtung verwendet werden.
- (4) In jeder der ersten bis fünften Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung bei einer Kollisionsabschwächungsvorrichtung 1 angewandt. Alternativ kann die vorliegende Erfindung auch bei einem anderen Typ einer Fahrzeugsteuerung angewandt werden.
- (5) In jeder der ersten bis fünften Ausführungsform ist die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 als Controller ein separates Element von der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 und der Monokular-Kamera 3. Alternativ kann die Kollisionsabschwächungs-ECU 7 in der Millimeterwellen-Funkmessvorrichtung 2 und/oder der Monokular-Kamera 3 enthalten sein.
- (6) In jeder der ersten bis fünften Ausführungsform werden der Fußgänger und das Fahrzeug als beispielhafte Objekte erfasst. Alternativ können auch andere Objekte erfasst werden.
- (7) Jede Komponente der vorliegenden Erfindung stellt ein gewisses Konzept dar. Daher können beispielsweise Funktionen von einer der Komponenten in jeder der ersten bis fünften Ausführungsform über eine Mehrzahl von Komponenten verteilt werden, oder Funktionen von manchen Komponenten in jeder der ersten bis fünften Ausführungsform können mit einer anderen Komponente integriert oder verbunden werden. Außerdem können manche der Eigenschaften von einer der ersten bis fünften Ausführungsform mit Eigenschaften von einer anderen der ersten bis fünften Ausführungsform zusammengeführt oder durch diese ersetzt werden.
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Hierbei versteht ein Fachmann, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen durch Hardware, Software oder eine Kombination aus Software und Hardware implementiert werden können. Die Module und Funktionen, die zusammen mit den Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, können in ihrer Gesamtheit oder teilweise durch Mikroprozessoren oder Computer, welche geeignet programmiert sind, implementiert werden, um gemäß den in Verbindung mit den Ausführungsformen der Erfindung erläuterten Verfahren zu funktionieren. Eine Vorrichtung, die eine Ausführungsform der Erfindung implementiert, kann beispielsweise ein Computer sein, welcher derart geeignet programmiert ist, dass er die vorstehend beschriebenen Mechanismen der Ausführungsformen der Erfindung auszuführen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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