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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Fahrspur-Erkennungssystem und ein einen Beschlagsensor verwendendes Verfahren, uns insbesondere auf ein Fahrspur-Erkennungssystem und ein einen Beschlagsensor verwendendes Verfahren, die ein Signal des Beschlagsensors analysieren und endgültige Fahrspurinformationen durch Bildverarbeitung auf der Grundlage des analysierten Signals erwerben.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In jüngerer Zeit wurden in der Automobilindustrie Untersuchungen über die Entwicklung der auf ein fortschrittliches Fahrerunterstützungssystem (ADAS) zum Unterstützen der Fahrfähigkeit eines Fahrers bezogenen Technologie aktiv durchgeführt.
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Insbesondere wurden viele ADASe auf der Grundlage der Fahrspur-Erkennungstechnologie entwickelt. Repräsentative Beispiele für das ADAS können ein Fahrspurabweichungs-Warnsystem (LDWS) enthalten.
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Das koreanische Patent
KR 10 0 666 276 B1 (Patentdokument 1) offenbart ein Fahrspur-Erkennungsverfahren nach dem Stand der Technik.
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Das Patentdokument 1 bezieht sich auf ein Fahrspurabweichungs-Warnverfahren, das einen Fluchtpunkt verwendet. 5 ist ein Flussdiagramm, das das Fahrspurabweichungs-Warnverfahren nach dem Stand der Technik illustriert.
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Gemäß 5 enthält das Fahrspurabweichungs-Warnverfahren nach dem Stand der Technik: Empfangen eines Bildes einer Fahrspur durch eine Kamera; Binärisieren der Bildinformationen über die Fahrspur; Herausziehen von Kanten durch Entfernen unnötiger Teile der binärisierten Fahrspurinformationen; Berechnen der Neigung der Fahrspur durch eine Gleichung über eine gerade Linie auf der Grundlage der eingegebenen Fahrspuren auf beiden Seiten, und Modellieren eines Diagramms der Fahrspur; Vergleichen des Diagramms der modellierten Fahrspur mit einem voreingestellten Warnschwellenabschnitt; und Ausgeben einer Warnung an einen Fahrer, wenn das Diagramm der Fahrspur den Warnschwellenabschnitt überschreitet. Durch das Fahrspurabweichungs-Warnverfahren kann ein Vorgang des Analysierens von von einer Bildeingabeeinheit während der Betätigung eines Fahrzeugs eingegebenen Fahrspurinformationen mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden.
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Jedoch kann, obgleich verschiedene verwandte Techniken entwickelt wurden, die Fahrspur-Erkennungsgenauigkeit des Fahrspurabweichungs-Warnsystems und des zugehörigen Verfahrens in einem besonderen Umfeld, in welchem Eis oder Niederschläge auf der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs gebildet sind, beträchtlich verschlechtert werden, wie in 1A oder 1B illustriert ist.
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Weiterhin kann, wenn eine Fahrspur aufgrund des Eises oder des Niederschlags fehlerhaft erkannt wird, das Fahrspurabweichungs-Warnsystem auf der Grundlage der fehlerhaft erkannten Fahrspur versagen, wodurch die Gefahr eines Unfalls während der Fahrt erhöht wird.
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Kürzlich wurde ein Antibeschlagsystem entwickelt, das ein Klimatisierungssystem innerhalb eines Fahrzeugs betätigt, wenn ein Beschlagsensor Eis oder Niederschläge auf einer Windschutzscheibe erfasst. Da jedoch das Klimatisierungssystem getrennt von der Betätigung des Fahrspur-Erkennungssystems implementiert ist, trägt das Antibeschlagsystem nicht zu einer Verbesserung der Fahrspur-Erkennungsgenauigkeit bei.
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Zudem sei auch auf das Dokument
DE 10 2006 004 772 A1 verwiesen, welches ein Fahrerassistenzsystem mit Fahrerassistenzfunktionen wie LDW (Lane Departure Warning) und LKS (Laue Keeping Support) beschreibt, wobei die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Fahrerassistenzfunktionen (LDW, LKS) von einem Vertrauensmaß (V) abhängig ist.
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Ferner beschreibt die Veröffentlichung
DE 10 2007 051967 A1 einen Detektor zum Erkennen einer Fahrspurbegrenzung aus einem digitalisierten optischen Abbild des Bereichs vor dem Fahrzeug, in dem aufgetretene Kanten gekennzeichnet sind. Der Detektor weist folgende Merkmale auf: einen Korrelator, der ausgebildet ist, um in einem Bildsegment des optischen Abbildes die in dem optischen Abbild gekennzeichneten Kanten einer Faltungskorrelation zu unterziehen und die entsprechende Faltungsantwort mit einem Gewichtungsfaktor zu gewichten, um diejenigen Kanten mit den N höchsten gewichteten Faltungsantworten zu extrahieren und als Fahrspurbegrenzung zu erkennen, wobei N eine vorbestimmte natürliche Zahl darstellt; eine Histogramm-Analyseeinheit, die ausgebildet ist, um die extrahierten Kanten zu Paaren zu gruppieren und um eine Häufigkeitsverteilung der Abstände zwischen zwei zu einem Paar gruppierten Kanten als Histogramm zu ermitteln und aus der Häufigkeitsverteilung diejenigen Abstände zwischen zwei gruppierten Kanten als Kanten-Sollbreiten zu ermitteln, die eine Häufigkeitsspitze oder ein Häufigkeitsplateau in dem Histogramm bilden; und eine Gewichtungsfaktor-Bestimmungseinheit, die ausgebildet ist, um für eine Kante den Gewichtungsfaktor für einen nachfolgenden Zyklus der Faltungskorrelation in dem Korrelator derart zu bestimmen, dass das durch den Gewichtungsfaktor bestimmte Gewicht für eine Kante der als Paar gruppierten Kanten umso größer ist, je geringer die Abweichung des Abstandes zwischen den gruppierten Kanten und der Kanten-Sollbreite ist.
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Die Veröffentlichung
DE 10 2010 021064 A1 beschreibt eine Scheibenwischersteuerung mit: einem Regentropfendetektionsabschnitt zum optischen Erfassen eines an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs anhaftenden Regentropfens; einem Regenfallüberprüfungsabschnitt hoher Empfindlichkeit zum Überprüfen eines Regenfallzustandes mit einer hohen Empfindlichkeit beruhend auf einer Ausgabe des Regentropfendetektionsabschnitts; einem Regenfallüberprüfungsabschnitt mit niedriger Empfindlichkeit zum Überprüfen eines Regenfallzustandes mit einer niedrigen Empfindlichkeit beruhend auf der Ausgabe des Regentropfendetektionsabschnitts; einem Umgebungstemperaturdetektor zum Erfassen einer Umgebungstemperatur; einem Oberflächentemperaturdetektor zum Erfassen einer externen Oberflächentemperatur der Windschutzscheibe; einem ersten Temperaturüberprüfungsabschnitt zum Bestimmen, ob die Umgebungstemperatur niedriger als ein erster eingestellter Wert ist oder nicht; einem zweiten Temperaturüberprüfungsabschnitt zum Bestimmen, ob die externe Oberflächentemperatur der Windschutzscheibe niedriger als ein zweiter Einstellwert ist oder nicht, und ob eine Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der externen Oberflächentemperatur der Windschutzscheibe kleiner als ein dritter Einstellwert ist oder nicht; einem Wetterbedingungsüberprüfungsabschnitt zum Bestimmen, ob eine Bedingung, dass Kondensation über der Windschutzscheibe auftreten kann, erfüllt ist oder nicht, beruhend auf einem Ergebnis der Überprüfung durch den ersten Temperaturüberprüfungsabschnitt und einem Ergebnis der Überprüfung durch den zweiten Temperaturüberprüfungsabschnitt; und einem Wischersteuerabschnitt zum Steuern eines Antriebvorgangs eines Wischers beruhend auf einem Regenfallzustand, der von dem Regenfallüberprüfungsabschnitt mit niedriger Empfindlichkeit überprüft wird, wenn die Bedingung, dass Kondensation über der Windschutzscheibe auftreten kann, erfüllt ist, und zum Steuern des Antriebvorgangs des Wischers beruhend auf dem Regenfallzustand, der von dem Regenfallüberprüfungsabschnitt mit hoher Empfindlichkeit überprüft wird, wenn die Bedingung, dass Kondensation auftreten kann, nicht erfüllt ist, auf der Basis eines Ergebnisses der Überprüfung durch den Wetterzustandsüberprüfungsabschnitt.
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Weitere Beispiele im Zusammenhang mit Fahrspur-Erkennungssystemen sind aus den Veröffentlichungen
US 2010 / 0 299 025 A1 und
J. Zhang, B. Gao, X. Gu, „Traffic Images Enhancement Based on Vanishing Point Detection and Atmospheric Scattering Model", erschienen in 3rd International Congress on Image and Signal Processing (CISP2010), 2010, 766-770, bekannt
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorgenannten Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrspur-Erkennungssystem und ein zugehöriges Verfahren unter Verwendung eines Beschlagsensors vorzusehen, die ein Beschlagsensorsignal analysieren und endgültige Fahrspurinformationen durch Bildverarbeitung auf der Grundlage des analysierten Beschlagsensorsignals erwerben, wodurch Fahrspuren in einem besonderen Umfeld, in welchem Eis oder Niederschläge auf einer Windschutzscheibe gebildet sind, genau erkannt werden.
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Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrspur-Erkennungssystem und ein zugehöriges Verfahren unter Verwendung eines Beschlagsensors vorzusehen, die eine fehlerhafte Erkennung von Fahrspuren aufgrund von Eis oder Niederschlägen verhindern und eine Fehlfunktion einer Fahrspurabweichungs-Warnvorrichtung oder dergleichen minimieren, wodurch die Gefahr eines Unfalls während des Fahrens verringert wird.
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Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung können anhand der folgenden Beschreibung verstanden werden und werden mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Auch ist es für den Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung offensichtlich, dass die Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung durch die beanspruchten Mittel und deren Kombinationen realisiert werden können.
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Zur Lösung der genannten Aufgaben werden ein Fahrspur-Erkennungssystem gemäß dem Hauptanspruch und ein Fahrspur-Erkennungsverfahren gemäß dem Nebenanspruch vorgeschlagen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Fahrspur-Erkennungssystem, das einen Beschlagsensor verwendet: einen Beschlagsensor, der in einem Antibeschlagsystem eines Fahrzeugs installiert ist; eine Abbildungseinheit, die an einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs so befestigt ist, dass sie den Raum vor dem Fahrzeug abbildet; und eine integrierte Steuereinheit, die konfiguriert ist, das von dem Beschlagsensor empfangene Beschlagsensorsignal zu analysieren, ein von der Abbildungseinheit empfangenes Bildsignal auf der Grundlage des analysierten Beschlagsensorsignals zu verarbeiten und Fahrspurinformationen zu erwerben.
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Der Beschlagsensor kann die Temperatur der Windschutzscheibe und die Außentemperatur erfassen.
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Erfindungsgemäß kann, wenn das Bildsignal verarbeitet wird, die integrierte Steuereinheit das Beschlagsensorsignal analysieren und Kanten des Bildes hervorheben oder einen Bezugsbereich für einen Fluchtpunkt so setzen, dass nur eine Kante entsprechend einem Fluchtpunkt in einem vorbestimmten Bereich als eine Fahrspurkante erkannt wird, in dem Fall, in welchem eine Differenz zwischen der Temperatur der Windschutzscheibe und der Außentemperatur kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
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Die integrierte Steuereinheit kann Kanten herausziehen, die als Linien erwartet werden, auf der Grundlage von einer oder mehreren der hervorgehobenen Kanten des Bildes und des Bezugsbereichs für den Fluchtpunkt, die herausgezogenen Kanten durch einen vorbestimmten Algorithmus gruppieren und unnötige Kantengruppen, die nicht den Fahrspurinformationen entsprechen, entfernen, wodurch Fahrspurinformationen erworben werden.
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Der vorbestimmte Bezugswert kann auf drei Grade gesetzt werden.
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Der Bezugsbereich für den Fluchtpunkt kann in dem Bereich von mehr als 20 Pixeln an dem Mittelpunkt des Bilds auf unter 5 Pixel an einem Punkt entsprechend 50 m nach vorn in dem Fall eines viertel Videografikfelds (QVGA) gesetzt werden.
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Die integrierte Steuereinheit kann die erworbenen Fahrspurinformationen zu einem fortschrittlichen Fahrerunterstützungssystem (ADAS) des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Fahrspurerkennung übertragen.
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Die Abbildungseinheit kann eine Kamera mit ladungsgekoppelter Vorrichtung (CCD) enthalten.
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Der Beschlagsensor, die Abbildungseinheit und die integrierte Steuereinheit können auf der Grundlage einer einzelnen ECU implementiert sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Fahrspur-Erkennungsverfahren unter Verwendung eines Beschlagsensors: einen Signalempfangsschritt des Empfangens eines Beschlagsensorsignals von einem Beschlagsensor, der in einem Antibeschlagsystem eines Fahrzeugs vorgesehen ist, und des Empfangens eines Bildsignals von einer Abbildungseinheit, die an einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs so befestigt ist, dass sie den Raum vor dem Fahrzeug abbildet; einen Bildverarbeitungsschritt des Analysierens des Beschlagsensorsignals, das in dem Signalempfangsschritt empfangen wurde, und des Verarbeitens des Bildsignals auf der Grundlage des analysierten Beschlagsensorsignals; und des Erwerbens von Fahrspurinformationen anhand des in dem Bildverarbeitungsschritt verarbeiteten Bildes.
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Erfindungsgemäß enthält der Bildverarbeitungsschritt: einen Bezugseinstell-Verarbeitungsschritt des Analysierens des Beschlagsensorsignals und des Hervorhebens von Kanten des Bildes oder des Einstellens eines Bezugsbereichs für einen Fluchtpunkt, wenn eine Differenz zwischen der Temperatur der Windschutzscheibe und der Außentemperatur kleiner als ein vorbestimmter Bezugswert ist; einen Kantenextraktionsschritt des Herausziehens von als Fahrspuren erwarteten Kanten auf der Grundlage der in dem Bezugswerteinstellungs-Verarbeitungsschritt eingestellten Bezugswerts; einen Gruppierungsschritt des Gruppierens der in dem Kantenextraktionsschritt herausgezogenen Kanten durch einen vorbestimmten Algorithmus; und einen Filterungsschritt des Entfernens unnötiger Kantengruppen, die nicht den Fahrspurinformationen entsprechen, aus den in dem Gruppierungsschritt gebildeten Kantengruppen.
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Der vorbestimmte Bezugswert kann auf drei Grade gesetzt werden.
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Der Bezugsbereich für den Fluchtpunkt kann in dem Bereich der vorgenannten 20 Pixel an dem Mittelpunkt des Bilds auf unter 5 Pixel an einem Punkt entsprechend 50 m nach vorn in dem Fall eines QVGA gesetzt werden.
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Das Fahrspur-Erkennungssystem kann weiterhin das Übertragen der erworbenen Fahrspurinformationen zu einem ADAS des Fahrzeugs auf der Grundlage der Fahrspurerkennung nach dem Fahrspurinformations-Erwerbsschritt enthalten.
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Der Signalempfangsschritt, der Bildverarbeitungsschritt und der Fahrspurinformations-Erwerbsschritt können auf der Grundlage einer einzelnen ECU implementiert werden.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind, und dazu vorgesehen sind, eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu liefern.
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Figurenliste
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Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, in denen:
- 1A und 1B Fotografien sind, die Beispiele zeigen, in denen Eis und Niederschläge auf der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs gebildet sind;
- 2 ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Fahrspur-Erkennungssystems unter Verwendung eines Beschlagsensors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
- 3 ein Diagramm ist, das ein System zum Implementieren des Fahrspur-Erkennungssystems unter Verwendung eines Beschlagsensors nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
- 4 ein Flussdiagramm eines Fahrspur-Erkennungsverfahrens unter Verwendung eines Beschlagsensors nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und
- 5 ein Flussdiagramm ist, das eine Fahrspur-Erkennungstechnologie nach dem Stand der Technik illustriert.
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BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In den begleitenden Zeichnungen kann die Illustration jeder Komponente zur Vereinfachung der Beschreibung und zur Erhöhung der Klarheit übertrieben dargestellt sein. Daher sollte die Definition der Begriffe der hier wiedergegebenen Gesamtoffenbarung erfolgen. Weiterhin sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nur Beispiele von in den Ansprüchen beschriebenen Komponenten und beschränken nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung, und die Ansprüche sind in der vorliegenden Beschreibung durchgehend auf der Grundlage der technischen Idee zu analysieren.
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2 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Fahrspur-Erkennungssystems unter Verwendung eines Beschlagsensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß 2 enthält das Fahrspur-Erkennungssystem unter Verwendung eines Beschlagsensors nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Beschlagsensor 222, eine Abbildungseinheit 210 und eine Integrationssteuereinheit 230.
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Die Abbildungseinheit 210 ist an der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs befestigt und führt eine Funktion des Abbildens des vor dem Fahrzeug befindlichen Raums durch. In diesem Fall kann die Abbildungseinheit 210 eine Kamera mit ladungsgekoppelter Vorrichtung (CCD) enthalten.
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Der Beschlagsensor 222 ist in einem Antibeschlagsystem 220 vorgesehen und führt eine Funktion des Erfassens der Temperatur der Windschutzscheibe und der Außentemperatur durch. Wie vorstehend beschrieben ist, betätigt, wenn der Beschlagsensor 222 Eis oder Niederschläge auf der Windschutzscheibe erfasst, das Antibeschlagsystem 220 ein Klimatisierungssystem innerhalb des Fahrzeugs, um das Eis oder den Niederschlag zu entfernen.
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Die integrierte Steuereinheit 230 analysiert ein Beschlagsensorsignal, das von dem Beschlagsensor 222 empfangen wurde, verarbeitet ein von der Abbildungseinheit 210 empfangenes Bildsignal auf der Grundlage des analysierten Beschlagsensorsignals, und erwirbt endgültige Fahrspurinformationen.
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Die integrierte Steuereinheit 230 kann das Beschlagsensorsignal analysieren und die Kanten des empfangenen Bilds hervorheben, wenn eine Differenz zwischen der Außentemperatur und der Temperatur der Windschutzscheibe kleiner als ein vorbestimmter Bezugswert ist.
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Weiterhin kann, als ein anderes Verfahren zum Erwerben genauer Fahrspurinformationen, die integrierte Steuereinheit 230 das Beschlagsensorsignal analysieren und einen Bezugsbereich für einen Fluchtpunkt so setzen, dass nur eine Kante entsprechend einem Fluchtpunkt in einem vorbestimmten Bereich als eine Fahrspurkante erkannt wird, wenn die Differenz zwischen der Außentemperatur und der Temperatur der Windschutzscheibe kleiner als der vorbestimmte Bezugswert ist.
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Der vorbestimmte Bezugswert für die Differenz zwischen der Außentemperatur und der Temperatur der Windschutzscheibe kann auf drei Grad gesetzt werden. Das Setzen des Bezugswerts reflektiert, dass Eis oder Niederschlag auf der Windschutzscheibe gebildet wird, wenn die Differenz zwischen der Außentemperatur und der Temperatur der Windschutzscheibe kleiner als drei Grad ist, auf der Grundlage eines experimentellen Ergebnisses.
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Weiterhin kann der Bezugsbereich für den Fluchtpunkt in dem Bereich von oberhalb 20 Pixeln an dem Mittelpunkt des Bilds auf unterhalb 5 Pixeln an einem Punkt entsprechend 50 m nach vorn in dem Fall eines Viertelvideo-Grafikfelds (QVGA) gesetzt werden. Der Bezugsbereich für den Fluchtpunkt reflektiert den Bereich, auf den Fahrspurkanten wahrscheinlich zu konzentrieren sind, wenn Eis oder Niederschlag auf der Windschutzscheibe gebildet ist.
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Um genauere Fahrspurinformationen zu erwerben, kann die integrierte Steuereinheit 30 die Kanten des Bildes hervorheben und gleichzeitig den Bezugsbereich für den Fluchtpunkt derart setzen, dass nur eine Kante entsprechend einem Fluchtpunkt in einem vorbestimmten Bereich als eine Fahrspurkante erkannt wird.
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Die integrierte Steuereinheit 230 zieht die hervorgehobenen Kanten des Bilds oder/und als Fahrspuren erwartete Kanten auf der Grundlage des Bezugsbereichs für den Fluchtpunkt heraus, gruppiert die herausgezogenen Kanten durch einen vorbestimmten Algorithmus, entfernt eine unnötige Kantengruppe und erwirbt dann endgültige Fahrspurinformationen. Der vorbestimmte Algorithmus kann einen herkömmlichen Algorithmus enthalten. Somit wird eine detaillierte Darstellung von diesem aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung hier weggelassen.
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Dann überträgt die integrierte Steuereinheit 230 die endgültigen Fahrspurinformationen zu einem ADAS 240 des Fahrzeugs auf der Grundlage der Fahrspurerkennung durch eine Steuervorrichtungsbereichs-Netzwerkkommunikation (CAN).
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3 ist ein Diagramm, das ein System zum Implementieren des Fahrspur-Erkennungssystems unter Verwendung eines Beschlagsensors nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
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Gemäß 3 können der Beschlagsensor 222, die Abbildungseinheit 210 und die integrierte Steuereinheit 230 auf der Grundlage einer einzelnen elektronischen Steuereinheit (ECU) konfiguriert sein. Das heißt, ein Hauptverbinder, ein Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, eine integrierte Energieverwaltungsschaltung (PMIC) und ein dualer Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, die auf die Energiezuführung des Systems bezogen sind, ein elektrisch löschbarer programmierbarer Festwertspeicher (EEPROM), ein Flash-Speicher, ein RAM mit doppelter Datenrate (DDR), die auf einen Speicher innerhalb des Systems bezogen sind, und ein digitaler Signalprozessor (DSP), ein Abbildungsmodul 310, ein Beschlagsensor 322 und eine Mikrosteuereinheit (MCU) 330, die auf digitale Echtzeit-Verarbeitung bezogen sind, können auf der Grundlage einer ECU konfiguriert sein. In diesem Fall entspricht das Abbildungsmodul 310 der Abbildungseinheit 210, und die MCU 330 entspricht der integrierten Steuereinheit 230.
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4 ist ein Flussdiagramm eines Fahrspur-Erkennungsverfahrens unter Verwendung eines Beschlagsensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß 4 enthält das Fahrspur-Erkennungsverfahren unter Verwendung eines Beschlagsensors nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Signalempfangsschritt S410, einen Abbildungsverarbeitungsschritt S420 und einen Fahrspurinformations-Erwerbsschritt S430.
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In dem Signalempfangsschritt S410 wird ein Beschlagsensorsignal von dem in dem Antibeschlagsystem 220 installierten Beschlagsensor 222 empfangen, und ein Bildsignal wird von der Abbildungseinheit 210, die an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs so befestigt ist, dass sie den Raum vor dem Fahrzeug abbildet, empfangen.
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In diesem Fall führt der Beschlagsensor 322 eine Funktion des Erfassens der Temperatur der Windschutzscheibe und der Außentemperatur durch, und die Abbildungseinheit 310 kann eine CCD-Kamera enthalten.
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In dem Bildverarbeitungsschritt S420 wird das in dem Signalempfangsschritt S410 empfangene Beschlagsensorsignal analysiert, und das Bildsignal wird auf der Grundlage des empfangenen Beschlagsensorsignals verarbeitet.
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Der Bildverarbeitungsschritt S420 kann einen Verarbeitungsbezugswert-Setzschritt S421, einen Kantenextraktionsschritt S422, einen Gruppierungsschritt S423 und einen Filterungsschritt S424 enthalten, um das Bildsignal zu verarbeiten.
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In dem Verarbeitungsbezugswert-Setzschritt S421 wird das Beschlagsensorsignal analysiert, und die Kanten des Bilds werden hervorgehoben oder/und ein Bezugsbereich für einen Fluchtpunkt wird gesetzt, wenn eine Differenz zwischen der Temperatur der Windschutzscheibe und der Außentemperatur kleiner als ein vorbestimmter Bezugswert ist. In den folgenden Schritten wird das Bild auf der Grundlage der hervorgehobenen Kanten und/oder des Bezugsbereichs für den Fluchtpunkt verarbeitet.
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In diesem Fall kann der vorbestimmte Bezugswert für die Differenz zwischen der Temperatur der Windschutzscheibe und der Außentemperatur auf drei Grad gesetzt werden, und der Bezugsbereich für den Fluchtpunkt kann in dem Bereich von über 20 Pixeln an dem Mittelpunkt des Bilds auf unter 5 Pixel an einem Punkt entsprechend 50 m nach vorn in dem Fall von QVGA gesetzt werden.
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In dem Kantenextraktionsschritt S422 werden als Fahrspuren erwartete Kanten herausgezogen. In diesem Fall werden, wenn die Kanten des Bilds in dem Bezugswerteinstellungs-Verarbeitungsschritt S421 hervorgehoben werden, als Fahrspuren erwartete Kanten aus den hervorgehobenen Kanten des Bilds herausgezogen. Weiterhin wird, wenn der Bezugsbereich für den Fluchtpunkt in dem Bezugswerteinstellungs-Verarbeitungsschritt S421 gesetzt ist, nur eine Kante entsprechend einem Fluchtpunkt in einem vorbestimmten Bereich als eine als eine Fahrspur erwartete Kante herausgezogen.
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In dem Gruppierungsschritt S423 werden die in dem Kantenextraktionsschritt S422 herausgezogenen Kanten durch einen vorbestimmten Algorithmus gruppiert.
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In dem Filterungsschritt S424 werden unnötige Kantengruppen, die nicht den Fahrspurinformationen entsprechen, aus den in dem Gruppierungsschritt S423 gruppierten Kantengruppen entfernt.
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In dem Gruppierungsschritt S423 und dem Filterungsschritt S424 können die Kanten auf der Grundlage des in dem Bezugswerteinstellungs-Verarbeitungsschritt S421 gesetzten Bezugsbereichs für den Fluchtpunkt gruppiert werden, und unnötige Kantengruppen, die nicht den Fahrspurinformationen entsprechen, können entfernt werden.
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Da eine Anzahl von Techniken, die auf den Gruppierungsschritt S423 und den Filterungsschritt S424 bezogen sind, bekannt sind, wird zur Vereinfachung der Beschreibung deren detaillierte Darstellung weggelassen.
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In dem Fahrspurinformations-Erwerbsschritt S430 werden endgültige Fahrspurinformationen aus dem in dem Bildverarbeitungsschritt D420 verarbeiteten Bild erworben. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können, selbst wenn Eis oder Niederschlag auf der Windschutzscheibe des Fahrzeugs gebildet ist, genaue Fahrspurinformationen durch den Bildverarbeitungsschritt S420 erworben werden.
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Dann werden die in dem Fahrspurinformations-Erwerbsschritt S430 erworbenen Fahrspurinformationen zu dem ADAS 340 des Fahrzeugs auf Basis der Fahrspurerkennung übertragen.
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Wie vorstehend beschrieben ist, können der Signalempfangsschritt S410, der Bildverarbeitungsschritt S420 und der Fahrspurinformations-Erwerbsschritt S430 auf der Grundlage einer einzelnen ECU gestaltet sein.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können das Fahrspur-Erkennungssystem und das zugehörige Verfahren unter Verwendung eines Beschlagsensors nach den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung das Signal des Beschlagsensors analysieren und endgültige Fahrspurinformationen durch Bildverarbeitung auf der Grundlage des analysierten Beschlagsensorsignals erwerben. Somit können das Fahrspur-Erkennungssystem und das zugehörige Verfahren die Fahrspur selbst in einem speziellen Umfeld, in welchem Eis oder Niederschlag auf der Windschutzscheibe gebildet ist, genau erkennen und eine Fehlfunktion einer Fahrspurabweichungs-Warnvorrichtung oder dergleichen minimieren, wodurch die Gefahr eines Unfalls während des Fahrens verringert wird.
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Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die spezifischen Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Bereich der in den folgenden Ansprüchen definierten Erfindung zu verlassen.
