DE102014218075A1

DE102014218075A1 - Wankwinkel-Schätzeinrichtung von einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014218075A1
Application number: DE102014218075.9A
Authority: DE
Inventors: c/o Honda R & D Co. Ltd. Suzuki Osamu
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2015-03-26
Anticipated expiration: 2034-09-11
Also published as: JP2015058915A; DE102014218075B4; JP5947268B2

Abstract

Aufgabe: Die vorliegende Erfindung dient dazu, eine Wankwinkel-Schätzeinrichtung von einem Fahrzeug bereitzustellen, welche den Wankwinkel von dem Fahrzeug mit hoher Genauigkeit schätzen kann.
Mittel zur Lösung: In einer Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10), wenn eine gerade-Linie-Erfassungseinrichtung (82) eine Mehrzahl an geraden Linien von einem Bild erfasst, welches durch Abbilden durch eine Kamera (60) erhalten wird, klassifiziert ein gerade-Linie-Klassifikator (88) die geraden Linien in gerade Linien von der vertikalen Richtung und gerade Linien von der horizontalen Richtung. Eine vertikaler-Gradient-Berechnungseinrichtung (90) berechnet einen mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung und eine horizontaler-Gradient-Berechnungseinrichtung (92) berechnet einen mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung. Ein Wankwinkel-Abschätzer (98) schätzt einen Wankwinkel (θr) von einem Kraftrad (12) basierend auf dem berechneten mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung und/oder dem berechneten mittleren Gradienten (θahl) von den geraden Linien von der horizontalen Richtung.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wankwinkel-Schätzeinrichtung von einem Fahrzeug, welche den Wankwinkel von dem Fahrzeug basierend auf Bilddaten schätzt, welche durch Abbilden bzw. Bildgebung durch eine an dem Fahrzeug angebrachte Abbildungseinheit erhalten werden.
Technischer Hintergrund
Beispielsweise ist die nachfolgende Technik in dem japanischen Patent Nr. 4296076 (nachfolgend Patentdokument 1 bezeichnet) offenbart. Die Vorderseite oder Rückseite von einem Fahrzeug wird durch eine an dem Fahrzeug angebrachte Abbildungseinheit abgebildet und Fahrbahnmarkierungen von gestrichelten Linien (weiße gestrichelte Linien als Fahrbahnbegrenzungslinien) werden aus den erhaltenen Bilddaten erfasst. Dann wird der Wankwinkel (Querneigungswinkel) von dem Fahrzeug aus dem Gradienten von einer pseudo-geraden Linie berechnet, welche Endpunkte von den erfassten linken und rechten Fahrbahnmarkierungen verbindet.
Übersicht der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Jedoch kann in der Technik des Patentdokuments 1 der Wankwinkel von einem Fahrzeug nur unter einer vorbestimmten eingeschränkten Bedingung hinsichtlich der erfassten gestrichelten Fahrbahnmarkierungen geschätzt werden (zum Beispiel einer Bedingung, dass Endpunkte von linken und rechten Fahrbahnmarkierungen verbunden werden können). Daher kann die Technik des Patentdokuments 1 nicht auf einer Straße verwendet werden, wo keine linken und rechten Fahrbahnmarkierungen existieren. Weiterhin gibt es ein Problem, dass die Genauigkeit von dem geschätzten Wankwinkel gering ist, da der Wankwinkel aus dem Gradienten von einer pseudo-geraden Linie geschätzt wird, welche Endpunkte von linken und rechten Fahrbahnmarkierungen verbindet.
Daher beabsichtigt die vorliegende Erfindung, eine Wankwinkel-Schätzeinrichtung von einem Fahrzeug bereitzustellen, welche den Wankwinkel von dem Fahrzeug mit hoher Genauigkeit schätzen kann.
Mittel zur Lösung der Probleme
Eine Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10) von einem Fahrzeug (12) gemäß der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Charakteristika.
Erste Charakteristik; die Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10) hat eine Abbildungseinheit (60), welche die Vorderseite oder die Rückseite von dem Fahrzeug (12) abbildet; eine gerade-Linie-Erfassungseinrichtung (82), welche eine Mehrzahl von geraden Linien (120, 140, 142, 144) aus Bilddaten (100, 110, 130) erfasst, welche von der Abbildungseinheit (60) erhalten werden; und einen gerade-Linie-Klassifikator (88), welcher jede von den geraden Linien (120, 140, 142, 144), welche von der gerade-Linie-Erfassungseinrichtung (82) erfasst werden, in eine gerade Linie von einer vertikalen Richtung oder eine gerade Linie von einer horizontalen Richtung klassifiziert. Die Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10) hat ferner eine vertikale-Richtung-Gradient-Berechnungseinrichtung (90), welche einen mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung relativ zu einer vertikalen Achse (108, 118, 138) von den Bilddaten (100, 110, 130) berechnet; eine horizontale-Richtung-Gradient-Berechnungseinrichtung (92), welche einen mittleren Gradienten (θahl) von den geraden Linien von der horizontalen Richtung relativ zu einer horizontalen Achse (106, 116, 136) von den Bilddaten (100, 110, 130) berechnet; und einen Wankwinkel-Abschätzer (98), welcher einen Wankwinkel (θr) von dem Fahrzeug (12) schätzt basierend auf dem berechneten mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung und/oder dem berechneten mittleren Gradienten (θahl) von den geraden Linien von der horizontalen Richtung.
Zweite Charakteristik; der Wankwinkel-Abschätzer (98) verwendet vorzugsweise den mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung, um den Wankwinkel (θr) zu schätzen.
Dritte Charakteristik; die Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10) hat ferner eine Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung (96), welche einen Wankwinkel (θb), welcher von dem Wankwinkel-Abschätzer (98) zu einem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzt wurde, mit einem Wankwinkel (θs) vergleicht, welcher von dem Wankwinkel-Abschätzer (98) neu geschätzt wird, und bestimmt, ob der Wert von dem neu geschätzten Wankwinkel (θs) ein gültiger Wert ist oder nicht.
Vierte Charakteristik; die Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10) hat ferner eine Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung (94), welche bestimmt, ob die Anzahl an geraden Linien von der vertikalen Richtung oder geraden Linien von der horizontalen Richtung (nvl, nhl) eine Anzahl ist, welche für eine Abschätzung von dem Wankwinkel (θr) in dem Wankwinkel-Abschätzer (98) gültig ist oder nicht.
Effekte der Erfindung
Gemäß der ersten Charakteristik der vorliegenden Erfindung wird die Mehrzahl von geraden Linien, welche aus den Bilddaten erfasst werden, jeweils in eine gerade Linie von der vertikalen Richtung oder eine gerade Linie von der horizontalen Richtung klassifiziert und der mittlere Gradient von den klassifizierten geraden Linien von der vertikalen Richtung und der mittlere Gradient von den klassifizierten geraden Linien von der horizontalen Richtung werden berechnet. Als ein Ergebnis kann unter Verwendung des berechneten mittleren Gradienten von den geraden Linien von der vertikalen Richtung und/oder des berechneten mittleren Gradienten von den geraden Linien von der horizontalen Richtung der Wankwinkel von dem Fahrzeug mit hoher Genauigkeit geschätzt werden.
Daher kann in der ersten Charakteristik der Wankwinkel-Abschätzer irgend eine von den folgenden Arten einer Abschätzungsverarbeitung ausführen: (1) Abschätzung des Wankwinkels unter Verwendung nur des mittleren Gradienten von den geraden Linien von der vertikalen Richtung; (2) Abschätzung des Wankwinkels unter Verwendung nur des mittleren Gradienten von den geraden Linien von der horizontalen Richtung; und (3) Abschätzung des Wankwinkels unter Verwendung sowohl des mittleren Gradienten von den geraden Linien von der vertikalen Richtung als auch des mittleren Gradienten von den geraden Linien von der horizontalen Richtung.
Wenn die gerade Linie einen vorbestimmten Winkel von der Längsachse von der Bildfläche (vertikale Achse von den Bilddaten) und der lateralen Achse von der Bildfläche (horizontale Achse von den Bilddaten) in den Bilddaten hat, wird dieser Winkel aufgrund der Steigung von der geraden Linie selbst oder der Steigung von dem Fahrzeug erzeugt.
Wenn die Abbildungseinheit eine Umgebung abbildet, in welcher ein künstliches Objekt, wie zum Beispiel ein Gebäude oder eine Ampel vorhanden ist, ändert sich der Gradient von einer geraden Linie von der vertikalen Richtung gemäß dem künstlichen Objekt in den erhaltenen Bilddaten nicht, welche Position der geraden Linie auch immer in der Bildfläche erfasst wird.
Andererseits scheint in den Bilddaten eine gerade Linie von der horizontalen Richtung gemäß einer Fahrspur oder dergleichen relativ zu der Längsachse und der lateralen Achse von der Bildfläche geneigt zu sein, wenn sie an einer Position auf der linken oder rechten Außenseite relativ zu der Mitte von der Bildfläche erfasst wird.
Daher wird in der zweiten Charakteristik der vorliegenden Erfindung der mittlere Gradient von den geraden Linien von der vertikalen Richtung, deren Gradient sich abhängig von der Position in der Bildfläche nicht verändert, vorzugsweise für die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel verwendet. Dies kann die Abschätzungsgenauigkeit von diesem Wankwinkel verbessern. Insbesondere sind in den Bilddaten viele vertikale Komponenten (gerade Linien von der vertikalen Richtung) in den künstlichen Objekten vorhanden. Daher kann die Abschätzungsgenauigkeit von dem Wankwinkel verbessert werden, wenn eine Umgebung abgebildet wird, welche viele künstliche Objekte umfasst.
Gemäß der dritten Charakteristik der vorliegenden Erfindung wird der Wankwinkel, welcher zu einem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzt wurde, und der Wankwinkel, welcher neu geschätzt wird, verglichen und der neu geschätzte Wankwinkel wird ausgeschlossen, wenn der Wert von dem neu geschätzten Wankwinkel ein unrealistischer Wert ist. Dies kann die Abschätzungsgenauigkeit von dem Wankwinkel verbessern. Der unrealistische Wert verweist auf einen Wert von dem geschätzten Wankwinkel, welcher die vermutete Obergrenze von dem Änderungsbetrag in dem Wankwinkel in der Zeit zwischen der vorangehenden Abschätzungsverarbeitung und der Abschätzungsverarbeitung von diesem Zeitpunkt in dem Fall übersteigt, dass die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel wiederholt ausgeführt wird.
Gemäß der vierten Charakteristik von der vorliegenden Erfindung, wenn die Anzahl an geraden Linien von der vertikalen Richtung klein ist, wird die Abschätzungsverarbeitung von der Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel unter Verwendung des mittleren Gradienten von den geraden Linien von der vertikalen Richtung zu der Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel unter Verwendung des mittleren Gradienten von den geraden Linien von der horizontalen Richtung gewechselt. Dies kann eine Stabilisierung der Abschätzungsgenauigkeit von dem Wankwinkel erreichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine linke Seitenansicht von einem Kraftrad, welches mit einer Wankwinkel-Schätzeinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist.
2 ist ein Blockdiagramm von der Wankwinkel-Schätzeinrichtung in 1.
3 ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine in einer Speichereinheit in 2 gespeicherte Abbildung zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, welches eine Verarbeitung von einem Bildaufzeichnungsstart zu einem Bildaufzeichnungsstopp durch die Wankwinkel-Schätzeinrichtung der 1 und 2 zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel von dem Kraftrad durch die Wankwinkel-Schätzeinrichtung der 1 und 2 zeigt.
6A ist ein erläuterndes Diagramm, welches ein Bild zeigt, welches durch Abbilden durch eine Kamera in einem Zustand erhalten wird, in welchem das Kraftrad nicht geneigt ist, und 6B ist ein erläuterndes Diagramm, welches ein Bild zeigt, welches durch Abbilden durch die Kamera in einem Zustand erhalten wird, in welchem das Kraftrad geneigt ist.
7 ist ein erläuterndes Diagramm einer Erfassung von einer geraden Linie aus einem Bild.
8 ist ein Flussdiagramm, welches eine detaillierte Verarbeitung von einem Schritt S15 in 5 zeigt.
9 ist ein erläuterndes Diagramm, welches ein Bild zeigt, welches erhalten wird, indem eine Umgebung, in welcher außer einer Straße kein künstliches Objekt existiert, durch die Kamera abgebildet wird.
10A ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen Wankwinkel zeigt, welcher zu einem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzt wurde, und ein Bild zeigt, welches zur Abschätzung dieses Wankwinkels verwendet wurde, und 10B ist ein beispielhaftes Diagramm, welches den Winkel von einer geraden Linie, welche zu diesem Zeitpunkt erfasst wird, und ein Bild zeigt, welches zur Berechnung dieses Winkels verwendet wird.
11 ist ein Flussdiagramm, welches eine detaillierte Verarbeitung von einem Schritt S16 in 5 zeigt.
12 ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen Fall zeigt, in welchem gerade Linien von der vertikalen Richtung und eine gerade Linie von der horizontalen Richtung über eine Mehrzahl von Objekten erfasst werden, welche in einem Bild erfasst werden.
13A ist ein erläuterndes Diagramm zum Erhalt des mittleren Gradienten von geraden Linien von der vertikalen Richtung und 13B ist ein erläuterndes Diagramm zum Erhalt des mittleren Gradienten von geraden Linien von der horizontalen Richtung.
14 ist ein Flussdiagramm, welches eine detaillierte Verarbeitung von einem Schritt S17 in 5 zeigt.
Modus zur Durchführung der Erfindung
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Wankwinkel-Schätzeinrichtung von einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird gezeigt und wird nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform
1 ist eine linke Seitenansicht von einem Kraftrad 12 als einem Fahrzeug, welches mit einer Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist. Zum leichteren Verständnis der Erfindung, sofern nichts Besonderes angewiesen ist, werden die Vorwärts-, Rückwärts-, Aufwärts- und Abwärts-Richtungen auf der Basis von Pfeilrichtungen beschrieben, welche in 1 gezeigt sind, und die Links- und Rechts-Richtungen werden auf der Basis von Richtungen aus dem Blickwinkel eines auf dem Fahrzeugkörper sitzenden Fahrers beschrieben.
Das Kraftrad 12 umfasst die folgenden Komponenten: einen Fahrzeugkörperrahmen 14, welcher den Fahrzeugkörper bildet; ein Paar von linken und rechten Vordergabeln 18, welche durch ein Kopfrohr 16 schwenkbar gelagert sind, welches an dem vorderen Endteil von dem Fahrzeugkörperrahmen 14 vorgesehen ist; ein Vorderrad 20, welches an den Vordergabeln 18 angebracht ist; eine Antriebseinheit 22, welche durch den Fahrzeugkörperrahmen 14 abgestützt ist und aus einem Motor und einem automatischen Getriebe besteht; einen Schwingenarm 26, welcher durch Schwenkteile 24 an dem unteren Teil von dem Fahrzeugkörperrahmen 14 schwenkbar gelagert ist; und ein Hinterrad 28, welches an dem hinteren Endteil von diesem Schwingenarm 26 angebracht ist. Die Vordergabeln 18 haben einen hydraulischen Dämpfer, um eine von dem Boden übertragene Schwingung abzuschwächen.
Der Fahrzeugkörperrahmen 14 hat ein Paar von linken und rechten Hauptrahmen 30, welche sich von dem Kopfrohr 16 aus schräg abwärts erstrecken, das Paar von linken und rechten Schwenkteilen 24, welche mit dem hinteren Teil von dem Paar von linken und rechten Hauptrahmen 30 verbunden sind und sich abwärts erstrecken, und ein Paar von linken und rechten Sitzrahmen 32, welche an dem hinteren Teil von den Hauptrahmen 30 angebracht sind und sich schräg aufwärts erstrecken.
Ein Scheinwerfer 34, um die Vorderseite von dem Fahrzeugkörper auszuleuchten, ist an der Vorderseite von dem Kopfrohr 16 vorgesehen. Oberhalb des Kopfrohrs 16 ist ein stangenförmiger Lenker 36 angebracht, welcher das Vorderrad 20 lenken kann.
Das Vorderrad 20 ist drehbar an dem unteren Endteil von den Vordergabeln 18 gelagert und eine Scheibenbremse 20a, um dem Vorderrad 20 eine Bremskraft zu verleihen, ist an einer Seitenfläche davon angebracht. Ein vorderer Kotflügel 38, welcher das Vorderrad 20 von oben abdeckt, ist an dem unteren Endteil von den Vordergabeln 18 angebracht.
Die Antriebseinheit 22 ist durch die Hauptrahmen 30 und die Schwenkteile 24 befestigt und abgestützt. Der Schwingenarm 26 erstreckt sich im Wesentlichen horizontal von den Schwenkteilen 24 zu der Rückseite hin und das Hinterrad 28 ist drehbar an dem hinteren Endteil von dem Schwingenarm 26 gelagert. Eine Scheibenbremse 28a, um dem Hinterrad 28 eine Bremskraft zu verleihen, ist an einer seitlichen Fläche von dem Hinterrad 28 angebracht.
Ein Kraftstofftank 40 ist oberhalb der Antriebseinheit 22 vorgesehen und ein Sitz 42, auf welchem Fahrer zu tragen sind, ist auf der Oberseite von den Sitzrahmen 32 und auf der Rückseite von dem Kraftstofftank 40 angeordnet. Als der Sitz 42 wird ein sogenannter Tandem-Sitz verwendet, welcher aus einem vorderen Sitz 42a, auf welchem ein Fahrer sitzt, und einem Rücksitz 42b auf der Rückseite von dem Vordersitz 42a, auf welchem ein Beifahrer sitzt, verwendet. An dem hinteren Teil von den Sitzrahmen 32 ist ein hinterer Kotflügel 44 angebracht, welcher sich nach hinten erstreckt und sich von der unteren Seite von seinem hinteren Teil schräg abwärts erstreckt. Eine Rücklicht-Einheit 46 ist auf der Rückseite von dem Sitz 42 angebracht. Die Rücklicht-Einheit 46 hat ein Bremslicht 46a und rückseitige Blinkerlampen 46b.
An dem Kraftrad 12 ist eine Fahrzeugkörperabdeckung 48, welche das Design (Äußere) von dem Fahrzeugkörper formt, entlang der vorne-hinten-Richtung von dem Fahrzeugkörper angebracht. Die Fahrzeugkörperabdeckung 48 hat eine vordere Abdeckung 50, welche die Vorderseite von dem Fahrzeugkörper abdeckt, ein Paar von linken und rechten Seitenverkleidungen 52, welche sich von beiden Seitenflächen von dem Scheinwerfer 34 nach hinten erstrecken, und eine hintere Verkleidung 54, welche sich zusammen mit den Sitzrahmen 32 zu der oberen Rückseite hin erstreckt und beide Seitenflächen von den Sitzrahmen 32 abdeckt. Eine Windschutzscheibe 56 ist an dem oberen Teil von der vorderen Abdeckung 50 vorgesehen und frontseitige Blinkerlampen 58 sind auf der linken Seite und der rechten Seite von der vorderen Abdeckung 50 angebracht.
Die Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 von dem Kraftrad 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise an der Windschutzscheibe 56 vorgesehen.
Wie in 2 gezeigt, besteht die Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 aus den folgenden Einheiten: einer Kamera 60 als einer Abbildungseinheit, um die Vorderseite von dem Kraftrad 12 abzubilden; einer elektronischen Steuer-/Regeleinheit (ECU) 62, welche eine Steuerung/Regelung von der Antriebseinheit 22 usw. durchführt und einen Wankwinkel θr (Querneigungswinkel) von dem Kraftrad 12 basierend auf einem Bild schätzt, welches durch Abbilden durch die Kamera 60 erhalten wird; einer Speichereinheit (Wankwinkel-Speichereinheit) 64, welche ein externer Speicher ist, wie zum Beispiel eine Secure Digital(SD)-Card, welche das durch Abbilden durch die Kamera 60 erhaltene Bild und den Wankwinkel θr speichert; und einen Bildaufzeichnungsschalter 66, welcher durch einen Fahrer betätigt wird, um einen Start oder Stopp der Abbildung (Bildaufzeichnung) durch die Kamera 60 anzuweisen.
Der Bildaufzeichnungsschalter 66 startet eine Ausgabe von einem Ein-Signal (hohes-Niveau-Signal), um einen Abbildungsstart (Bildaufzeichnungsstart) anzuweisen, zu der ECU 62 aufgrund einer Betätigung durch den Fahrer. Wenn der Bildaufzeichnungsschalter 66 durch den Fahrer erneut betätigt wird, startet dieser eine Ausgabe von einem Aus-Signal (niedriges-Niveau-Signal), um einen Abbildungsstopp (Bildaufzeichnungsstopp) anzuweisen, zu der ECU 62 anstelle von dem Ein-Signal. Daher, jedes Mal, wenn der Bildaufzeichnungsschalter 66 betätigt wird, gibt der Bildaufzeichnungsschalter 66 das Ein-Signal oder das Aus-Signal an die ECU 62 aus.
In 3 ist ein Beispiel von einem Bild 68 gezeigt, welches in der Speichereinheit 64 gespeichert ist. In diesem Bild 68 sind eine Straße 70, auf welcher das Kraftrad 12 fährt, und verschiedene Arten von künstlichen Objekten 72, wie zum Beispiel Ampeln und Zeichen oder Schilder, welche auf den linken und rechten Seiten von dieser Straße 70 vorhanden sind, erfasst. Auf der unteren Seite von dem Bild 68 ist ein Wankwinkel-Anzeigebereich 74, wo der Wankwinkel θr von dem Kraftrad 12 (in 3, 10°) angezeigt wird, eingestellt. Daher integriert die ECU 62 in 2 Daten von dem geschätzten Wankwinkel θr in Daten von einem Bild, welches durch Abbilden durch die Kamera 60 erhalten werden (Bilddaten), um das Bild 68 zu erzeugen und das erzeugte Bild 68 in der Speichereinheit 64 zu speichern.
Wenn der Fahrer den Bildaufzeichnungsschalter 66 betätigt, um einen Start einer Abbildung durch die Kamera 60 anzuweisen, bewirkt die ECU 62, dass die Kamera 60 eine Abbildung von der Vorderseite von dem Kraftrad 12 startet. Wenn der Fahrer den Bildaufzeichnungsschalter 66 betätigt, um den Stopp einer Abbildung durch die Kamera 60 anzuweisen, bewirkt die ECU 62, dass die Kamera 60 eine Abbildung von der Vorderseite von dem Kraftrad 12 stoppt.
Basierend hierauf, in der Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10, fährt die Kamera 60 fort, die Vorderseite von dem Kraftrad 12 abzubilden während der Periode von dem Abbildungsstart, welcher der Betätigung von dem Bildaufzeichnungsschalter 66 durch den Fahrer zugeschrieben wird, zum Abbildungsstopp. Die ECU 62 schätzt den Wankwinkel θr aus dem Bild, welches von der Kamera 60 in einem vorbestimmten Zeitintervall (zum Beispiel einem Intervall von mehreren Mikrosekunden) erhalten wurde, und kombiniert Daten von dem geschätzten Wankwinkel θr und Bilddaten, welche für die Abschätzungsverarbeitung von diesem Wankwinkel θr verwendet werden, um das Bild 68 zu erzeugen und es sequentiell in der Speichereinheit 64 zu speichern. Daher werden die Mehrzahl an Bildern 68 von dem Bildaufzeichnungsstart zu dem Bildaufzeichnungsstopp (Bilder, welche durch Abbilden alle paar Mikrosekunden erhalten werden) in der Speichereinheit 64 gespeichert.
Um eine solche Verarbeitung zu realisieren, hat die ECU 62 eine Bildaufzeichnungsanweisung-Bestimmungseinrichtung 76, eine Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78, eine Bildverarbeitungseinrichtung 80, eine gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82, eine gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84, eine Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86, einen gerade-Linie-Klassifikator 88, eine vertikaler-Gradient-Berechnungseinrichtung (vertikale-Richtung-Gradient-Berechnungseinrichtung) 90, eine horizontaler-Gradient-Berechnungseinrichtung (horizontale-Richtung-Gradient-Berechnungseinrichtung) 92, eine Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, eine Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 und einen Wankwinkel-Abschätzer 98. Details und Funktionen von diesen Bestandteilen werden später beschrieben.
1 zeigt den Fall, in welchem die Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 an der Windschutzscheibe 56 vorgesehen ist und die Vorderseite von dem Kraftrad 12 durch die Kamera 60 abgebildet wird, wie oben beschrieben. Stattdessen kann die Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 an dem hinteren Teil von dem Kraftrad 12 (zum Beispiel dem hinteren Kotflügel 44) vorgesehen sein. In diesem Fall bildet die Kamera 60 die Rückseite von dem Kraftrad 12 ab. In der folgenden Beschreibung wird ein Fall beschrieben, in welchem die Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 an der Windschutzscheibe 56 vorgesehen ist, welche das Vorderteil von dem Kraftrad 12 ist, wie in 1 gezeigt.
Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform
Als nächstes wird die Funktionsweise von der Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 von dem Kraftrad 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 4 bis 14 beschrieben. Diese Beschreibung erfolgt nach Bedarf auch unter Bezugnahme auf die 1 bis 3.
4 ist ein Flussdiagramm, welches eine Verarbeitung vom Start einer Aufzeichnung von dem Bild 68 zu einem Bildaufzeichnungsstopp durch die Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 zeigt.
In einem Schritt S1 erlangt die Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 von der ECU 62 ein Bild von der Kamera 60 und die Bildverarbeitungseinrichtung 80 führt eine vorbestimmte Bildverarbeitung für das erlangte Bild durch und speichert das aus der Bildverarbeitung resultierende Bild in der Speichereinheit 64.
Wenn der Bildaufzeichnungsschalter 66 fortfährt, das Aus-Signal an die ECU 62 auszugeben, befindet sich die Kamera 60 in dem Stoppzustand. Somit erlangt die Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 leere Bilder, in welchem die Umgebung (Landschaft) auf der Vorderseite von dem Kraftrad 12 nicht erfasst ist und die Bildverarbeitungseinrichtung 80 speichert die leeren Bilder in der Speichereinheit 64. Alternativ, wenn das Aus-Signal in die ECU 62 eingegeben wird, können die Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 und die Bildverarbeitungseinrichtung 80 die Verarbeitung von dem Schritt S1 auslassen.
In einem Schritt S2 liest die Bildaufzeichnungsanweisung-Bestimmungseinrichtung 76 das Signal (Ein-Signal oder Aus-Signal) von dem Bildaufzeichnungsschalter 66.
In dem nächsten Schritt S3 bestimmt die Bildaufzeichnungsanweisung-Bestimmungseinrichtung 76, ob das Signal von dem Bildaufzeichnungsschalter 66 das Ein-Signal ist oder nicht. Wenn es das Ein-Signal ist (Schritt S3: JA), bestimmt die Bildaufzeichnungsanweisung-Bestimmungseinrichtung 76, dass der Fahrer den Bildaufzeichnungsschalter 66 betätigt hat, um einen Bildaufzeichnungsstart anzuweisen, und teilt das Bestimmungsergebnis der Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 mit.
Die Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 erkennt durch die Mitteilung von der Bildaufzeichnungsanweisung-Bestimmungseinrichtung 76, dass ein Bildaufzeichnungsstart angeordnet ist und aktiviert die Kamera 60 (Schritt S4: NEIN), sodass sie eine Abbildung von der Vorderseite von dem Kraftrad 12 startet (Schritt S5).
In dem Schritt S5 wird die Kamera 60 gemäß einer Steuerung/Regelung von der Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 aktiviert, um ein Abbilden von der Vorderseite von dem Kraftrad 12 zu starten und das Bild (Bilddaten), welches durch das Abbilden erhalten wird, an die ECU 62 auszugeben.
Innerhalb der ECU 62, basierend auf der Bildeingabe zu der ECU 62, wird eine Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr von dem Kraftrad 12 durch die gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82, die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84, die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86, den gerade-Linie-Klassifikator 88, die vertikaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 90, die horizontaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 92, die Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 und den Wankwinkel-Abschätzer 98 ausgeführt. Danach führt die Bildverarbeitungseinrichtung 80 eine vorbestimmte Bildverarbeitung für die Bilddaten durch und integriert die Daten von dem geschätzten Wankwinkel θr in diese Bilddaten, um das Bild 68 zu erzeugen. Dann kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S1 zurück, wo die Bildverarbeitungseinrichtung 80 das erzeugte Bild 68 in der Speichereinheit 64 speichert.
In dem nächsten Schritt S2 liest die Bildaufzeichnungsanweisung-Bestimmungseinrichtung 76 das Signal von dem Bildaufzeichnungsschalter 66 erneut und bestimmt, ob dieses Signal das Ein-Signal ist oder nicht, in dem Schritt S3. Da der Fahrer den Bildaufzeichnungsschalter 66 bereits betätigt hat, wurde die Ausgabe von dem Ein-Signal gestartet. Somit bestimmt die Bildaufzeichnungsanweisung-Bestimmungseinrichtung 76, dass dieses Signal das Ein-Signal ist (Schritt S3: JA) und teilt das Bestimmungsergebnis der Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung r mit.
In dem Schritt S4 wurde die Kamera 60 bereits aktiviert (Schritt S4: JA). Somit kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S1 zurück und die Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 erlangt erneut ein Bild von der Kamera 60. Als ein Ergebnis wird innerhalb der ECU 62 die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr von dem Kraftrad 12 erneut ausgeführt basierend auf dem erlangten Bild durch die gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84, die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86, den gerade-Linie-Klassifikator 88, die vertikaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 90, die horizontaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 92, die Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 und den Wankwinkel-Abschätzer 98. Danach führt die Bildverarbeitungseinrichtung 80 die vorbestimmte Bildverarbeitung für die Bilddaten durch und integriert die Daten von dem geschätzten Wankwinkel θr in diese Bilddaten, um das Bild 68 zu erzeugen und es in der Speichereinheit 64 zu speichern.
Daher, in der Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10, während das Ein-Signal von dem Bildaufzeichnungsschalter 66 fortgesetzt an die ECU 62 ausgegeben wird aufgrund der Betätigung des Bildaufzeichnungsschalters 66 durch den Fahrer führt die ECU 62 wiederholt die Verarbeitung von den Schritten S1 bis S4 in einem vorbestimmten Zeitintervall durch. Die ECU 62 erlangt dadurch Bilder von der Kamera 60 und schätzt den Wankwinkel θr basierend auf den erlangten Bildern, um die Bilder 68, welche diese Bilder und den Wankwinkel θr umfassen, in der Speichereinheit 64 sequentiell zu speichern.
Dann, wenn der Fahrer den Bildaufzeichnungsschalter 66 betätigt, und dadurch das Aus-Signal von dem Bildaufzeichnungsschalter 66 an die ECU 62 ausgegeben wird, bestimmt die Bildaufzeichnungsanweisung-Bestimmungseinrichtung 76, dass das Signal von dem Bildaufzeichnungsschalter 66 das Aus-Signal ist (Schritt S3: NEIN) und teilt das Bestimmungsergebnis der Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 mit.
In einem Schritt S6, wenn die Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 die Mitteilung von der Bildaufzeichnungsanweisung-Bestimmungseinrichtung 76 empfängt, wenn eine Bildaufzeichnung gegenwärtig durchgeführt wird (Schritt S6: JA), stoppt die Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 das Abbilden von der Vorderseite von dem Kraftrad 12 durch die Kamera 60 in einem Schritt S7.
Andererseits, wenn die Bildaufzeichnung bereits in dem Schritt S6 gestoppt wurde (Schritt S6: NEIN), kehrt die Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 zu der Verarbeitung von dem Schritt S2 zurück.
Als nächstes wird die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr, welche in den Schritten S1 und S5 in 4 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf die 5 bis 14 beschrieben.
In einem Schritt S11 in 5 ließt die Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung 78 RGB-Bilddaten von der Kamera 60. In diesem Fall, in dem nächsten Schritt S12, führt die Bildverarbeitungseinrichtung 80 eine Graustufenkonvertierung von diesen Bilddaten durch. Darüber hinaus führt die Bildverarbeitungseinrichtung 80 eine Binarisierungsverarbeitung für die aus der Graustufenkonvertierung resultierenden Bilddaten durch (Schritt S13).
In den 6A und 6B ist ein Beispiel von dem aus der Binarisierungsverarbeitung resultierenden Bild gezeigt.
Ein Bild 100, welches in 6A gezeigt ist, ist ein Bild, welches durch Abbilden durch die Kamera 60 erhalten wird, wenn der Fahrzeugkörper von dem Kraftrad 12 nicht nach links oder rechts geneigt ist. In dem Bild 100 sind eine Straße 102, auf welcher das Kraftrad 12 fährt, und künstliche Objekte 104, welche auf beiden Seiten von der Straße 102 vorhanden sind, erfasst. Ferner werden in dem Bild 100 eine horizontale Linie 106 und eine vertikale Linie 108, welche sich am Mittelpunkt von dem Bild 100 schneiden und jeweils entlang der X-Achse (horizontale Achse) und der Y-Achse (vertikale Achse) sind, als Bezugslinien von dem Blickwinkel angezeigt.
Ein Bild 110, welches in 6B gezeigt ist, ist ein Bild, welches durch Abbilden durch die Kamera 60 erhalten wird, wenn der Fahrzeugkörper von dem Kraftrad 12 rechts geneigt ist. Ebenso sind in diesem Fall in dem Bild 110 eine Straße 112 und künstliche Objekte 114 erfasst und eine horizontale Linie 116 und eine vertikale Linie 118, welche sich am Mittelpunkt von dem Bild 110 schneiden und jeweils entlang der X-Achse und der Y-Achse sind, werden als Bezugslinien von dem Blickwinkel angezeigt.
In dem nächsten Schritt S14 erfasst die gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 alle geraden Linien (gerade-Linie-Teile), welche in den Bildern 100 und 110 erfasst werden, von den Bilddaten, welche aus der Binarisierungsverarbeitung durch die Hough-Transformation resultieren.
Die gerade Linie (gerade-Linie-Teil) verweist auf das gerade-Linie-Teil von den Straßen 102 und 112 und das gerade-Linie-Teil von den künstlichen Objekten 104 und 114 in den Bildern 100 und 110. D. h., die gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 erfasst durch die Hough-Transformation alle Objekte, welche als eine gerade Linie angesehen werden können, unter den Objekten, welche in den Bildern 100 und 110 erfasst sind.
Insbesondere, wie in 7 gezeigt, erfasst die gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 beispielsweise von einem künstlichen Objekt 114 in dem Bild 110 P1 (x1, y1) und P2 (x2, y2) als die Koordinaten von beiden Endteilen von diesem künstlichen Objekt 114 durch die Hough-Transformation, um auf diese Weise das gerade-Linie-Teil von dem künstlichen Objekt 114 als eine gerade Linie 120 zu erfassen (als eine gestrichelte Linie in 7 gezeigt). Daher kann durch eine Erfassung der Koordinaten P1 (x1, y1) und P2 (x2, y2) von beiden Endteilen von der geraden Linie 120 die gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 diese gerade Linie 120 erfassen. Da die Hough-Transformation selbst allgemein bekannt ist wird eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen.
In dem nächsten Schritt S15 berechnet die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84 den Gradient von allen geraden Linien, welche von der gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 erfasst werden und die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 bestimmt, ob der durch die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84 berechnete Gradient ein gültiger Gradient (Steigung) ist oder nicht.
8 ist ein Flussdiagramm, welches die detaillierte Verarbeitung von dem Schritt S15 zeigt.
In einem Schritt S21 in 8 berechnet die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84 die Anzahl nl von geraden Linien, welche von der gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 erfasst werden, von einem Bild 100 oder 110. In dem nächsten Schritt S22 berechnet die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84 den Gradient von allen von der berechneten Anzahl nl von geraden Linien.
Beispielsweise, wenn die gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 die gerade Linie 120 erfasst, berechnet die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84 den Gradient von der geraden Linie 120 (Winkel θl von der vertikalen Linie 118 als der Bezugslinie von dem Blickwinkel) unter Verwendung von P1 (x1, y1) und P2 (x2, y2) basierend auf den folgenden Ausdrücken (1) bis (3). x = |x1 – x2| (1) y = |y1 – y2| (2) θl = tan^–1(y/x) (3)
Unter den geraden Linien, welche durch die gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 erfasst werden, sind das gerade-Linie-Teil von den künstlichen Objekten 104 und 114, welches sich entlang der vertikalen Richtung senkrecht zu dem Boden und der Straßenoberfläche von den Straßen 102 und 112 in den Bildern 100 und 110 erstreckt (nachfolgend wird die gerade Linie von dem Objekt, welches sich entlang dieser vertikalen Richtung erstreckt, auch als die „gerade Linie von der vertikalen Richtung” bezeichnet) und das gerade-Linie-Teil von den Straßen 102 und 112, welches sich entlang der horizontalen Richtung entlang des Bodens und der Straßenoberfläche erstreckt (nachfolgend wird die gerade Linie von dem Objekt, welche sich entlang dieser horizontalen Richtung erstreckt, auch als die „gerade Linie von der horizontalen Richtung” bezeichnet).
In diesem Fall, in Bezug auf die gerade Linie von der vertikalen Richtung, berechnet die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84 den Winkel θl gemäß den oben beschriebenen Ausdrücken (1) bis (3). Andererseits, in Bezug auf die gerade Linie von der horizontalen Richtung verwendet die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84 nicht die Ausdrücke (1) bis (3) und berechnet den Winkel θl von der horizontalen Linie 116 als die andere Referenzlinie von dem Blickwinkel. Wenn eine Berechnung erfolgt mit Austausch von dem Nenner und dem Zähler in den Klammern im Ausdruck (3), kann der Winkel θl von der geraden Linie von der horizontalen Richtung von der horizontalen Linie 116 berechnet werden.
Die Steigung (Winkel θl) von dem gerade-Linie-Teil von dem künstlichen Objekt 104, welches sich entlang der vertikalen Richtung erstreckt, verändert sich nicht, an welcher Position auch immer das gerade-Linie-Teil in dem Bild 100 von 6A erfasst wird. Andererseits erstreckt sich das gerade-Linie-Teil von der Straße 102 entlang der Straßenoberfläche. Daher verändert sich an einer Position, welche von der vertikalen Linie 108 in der Links-Rechts-Richtung versetzt ist, die Steigung von der geraden Linie abhängig von der Position, an welcher sie erfasst wird.
In dem Fall der 6B, da der Fahrzeugkörper von dem Kraftrad 12 nach rechts geneigt ist, werden die Straße 112 und die künstlichen Objekte 114 derart erfasst, dass sie in dem Bild 110 insgesamt nach rechts hin geneigt sind. Die Steigung von dem gerade-Linie-Teil von dem künstlichen Objekt 114 verändert sich jedoch nicht, an welcher Position auch immer es in dem Bild 110 erfasst wird. Andererseits, wenn das gerade-Linie-Teil von der Straße 112 von der vertikalen Linie 118 auf eine von den linken und rechten Seiten versetzt ist/wird, verändert sich die Steigung von der geraden Linie abhängig von der Position, an welcher sie erfasst wird.
Diese Bilder 100 und 110 sind Bilder, welche durch Abbilden an einem städtischen Standort erhalten werden, wo viele künstliche Objekte 104 und 114 vorhanden sind. Andererseits ist ein in 9 gezeigtes Bild 130 ein Bild, welches durch Abbilden an einem vorstädtischen Standort erhalten wird. In diesem Bild 130 sind die künstlichen Objekte 104 und 114 nicht vorhanden und nur eine Straße 132 wird erfasst. In diesem Fall, da es unmöglich ist, ein gerade-Linie-Teil von einem vertikalen Strukturobjekt zu erfassen, erfasst die gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 das gerade-Linie-Teil von der Straße 132 in der Frontrichtung gesehen (zum Beispiel Begrenzungslinie von der Straßenoberfläche) als eine gerade Linie 140 und die gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung 84 erfasst den Gradient (Winkel θl) von der erfassten geraden Linie 140 von der horizontalen Richtung. Ebenso werden in dem Bild 130 eine horizontale Linie 136 und eine vertikale Linie 138 angezeigt.
In einem Schritt S23 setzt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 zwei Variablen n und i auf 1. In dem nächsten Schritt S24 bestimmt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86, ob der erhaltene Gradient (Winkel θl) in den gültigen Bereich fällt oder nicht.
Insbesondere, wenn der Wankwinkel θr, welcher in der ECU 62 basierend auf dem durch die vorangehende Abbildung durch die Kamera 60 erhaltenen Bild als θb definiert ist und der Schwellenwert von dem Betrag einer Winkeländerung in der Periode von dem Zeitpunkt, an welchem dieser Wankwinkel θb geschätzt wird, zu dem Zeitpunkt, an welchem der Winkel θl erfasst wird, als θlth (zum Beispiel 1°) definiert ist, bestimmt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86, ob der berechnete Winkel θl in einen Bereich von dem folgenden Ausdruck (4) fällt oder nicht. θb + θlth > θl > θb – θlth (4)
Wie in den 10A und 10B gezeigt, gibt es eine Grenze für die Änderung in dem Wankwinkel θr in der Periode von dem Zeitpunkt, an welchem der Wankwinkel θb durch die vorangehende Schleife von den Schritten S1 bis S4 in dem Flussdiagramm der 4 geschätzt wird, zu dem Zeitpunkt, an welchem der Winkel θl dieses Mal erfasst wird (zum Beispiel eine Periode von mehreren Mikrosekunden).
Daher bestimmt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86, dass der Winkel θl, welcher in dem oben beschriebenen Bereich enthalten ist, welcher definiert ist, indem der Betrag von einer Winkeländerung, welche unter Berücksichtigung von der Grenze der zeitlichen Änderung von dem Wankwinkel θr eingestellt ist, zu dem Wankwinkel θb addiert wird, welcher durch die vorhergehende Schleife geschätzt wurde, ein gültiger Winkel ist. Andererseits schließt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 den Winkel θl außerhalb dieses Bereichs als einen nicht realistischen Winkel aus.
D. h., in der vorliegenden Ausführungsform werden der Wankwinkel θb, welcher zum vorherigen Zeitpunkt geschätzt wurde, und der Winkel θl verglichen und der Winkel θl, welcher praktisch unmöglich ist, wird ausgeschlossen, so dass mehr gerade Linien mit dem gültigen Winkel θl erfasst werden können, um für die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr, was später beschrieben wird, verwendet zu werden.
Daher, wenn der Winkel θl in den Bereich fällt von dem Ausdruck (4) in dem Schritt S24 (Schritt S24: JA), erkennt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 in einem Schritt S25 den Winkel θl als einen gültigen Winkel θal (θl → θal) und erkennt die gerade Linie, welche diesen Winkel θal hat, als eine gerade Linie, welche eine gültige Steigung hat. Dann inkrementiert die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 in einem Schritt S26 die Variable i um 1 (i + 1 → i).
Wenn der Winkel θl von dem Bereich des Ausdrucks (4) in dem Schritt S24 abweicht (Schritt S24: NEIN), führt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 die Verarbeitung von den Schritten S25 und S26 nicht durch sondern führt die Verarbeitung von dem nächsten Schritt S27 durch.
In dem Schritt S27 bestimmt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86, ob die Variable n die Anzahl nl an geraden Linien erreicht hat oder nicht. Wenn die Variable n die Anzahl nl an geraden Linien nicht erreicht hat (Schritt S27: NEIN), inkrementiert die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 die Variable n um 1 (n + 1 → n) in einem Schritt S28 und kehrt zu dem Schritt S24 zurück, um die Verarbeitung von den Schritten S24 bis S27 erneut auszuführen.
Daher führt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 wiederholt die Verarbeitung der Schritte S24 bis S27 durch, bis die Variable n die Anzahl nl an geraden Linien erreicht. D. h., die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 wendet die Verarbeitung der Schritte S24 bis S27 auf alle geraden Linien an, welche von der gerade-Linie-Erfassungseinrichtung 82 erfasst werden, an einem Bild 100, 110 oder 130.
Wenn die Variable n die Anzahl nl an geraden Linien in dem Schritt S27 erreicht hat (Schritt S27: JA), setzt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 den Wert von der Variable i als die Anzahl nal von geraden Linien, welche einen gültigen Gradienten haben, in dem nächsten Schritt S29. D. h., durch wiederholtes Ausführen der Verarbeitung von den Schritten S24 bis S27, bis die Variable n die Anzahl nl an geraden Linien erreicht, zählt die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 die Anzahl an geraden Linien, welche einen gültigen Gradienten haben, als die Variable i und setzt die gezählte Variable i als die Anzahl nal von geraden Linien.
Nachdem die Verarbeitung von dem Schritt S15 in 5 (Schritte S21 bis S29 in 8) auf diese Weise ausgeführt ist, klassifiziert in dem nächsten Schritt S16 der gerade-Linie-Klassifikator 88 die geraden Linien, welche einen gültigen Gradienten haben, welcher durch die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 bestimmt ist, in gerade Linien von der vertikalen Richtung und gerade Linien von der horizontalen Richtung. Ferner berechnet die vertikaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 90 einen mittleren Gradienten θavl von den klassifizierten geraden Linien von der vertikalen Richtung und die horizontaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 92 berechnet einen mittleren Gradienten θahl von den klassifizierten geraden Linien von der horizontalen Richtung.
11 ist ein Flussdiagramm, welches die detaillierte Verarbeitung von dem Schritt S16 zeigt.
In einem Schritt S31 setzt der gerade-Linie-Klassifikator 88 zwei Variablen nv und nh auf 0 und setzt eine andere Variable n' auf 1.
In dem nächsten Schritt S32 bestimmt der gerade-Linie-Klassifikator 88 über die gerade Linie, welche den Winkel θal hat, welcher durch die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 als gültig bestimmt ist, ob dieser Winkel θal in den vorbestimmten Bereich fällt oder nicht, welcher notwendig ist, um den mittleren Gradienten θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung zu berechnen.
Insbesondere, über das Bild 110 von 12, wenn die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 bestimmt, dass eine gerade Linie 142, welche von dem gerade-Linie-Teil von der Straße 112 erfasst wird, und gerade Linien 144, welche von den gerade-Linie-Teilen von der Mehrzahl an künstlichen Objekten 114 erfasst werden, gerade Linien sind, welche den gültigen Winkel θal haben, in einem Schritt S32, bestimmt der gerade-Linie-Klassifikator 88, ob der Winkel θal von jeder von den geraden Linien 142 und 144 in einen Bereich von dem folgenden Ausdruck (5) fällt, zentriert an der vertikalen Linie 118, welche in 13A gezeigt ist. θv1 > θal > θv2 (5)
Wenn der Winkel θal in dem Schritt S32 in den Bereich von dem Ausdruck (5) fällt (Schritt S32: JA), inkrementiert der gerade-Linie-Klassifikator 88 die Variable nv um 1 (nv + 1 → nv) in einem Schritt S33. In dem nächsten Schritt S34 zertifiziert der gerade-Linie-Klassifikator 88 den Winkel θal als einen gültigen Winkel in der vertikalen Richtung. D. h., in dem Schritt S34 zertifiziert der gerade-Linie-Klassifikator 88 die gerade Linie, welche diesen gültigen Winkel θal hat, als eine gerade Linie von der vertikalen Richtung, welche dazu verwendet wird den mittleren Gradienten θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung zu berechnen, was später beschrieben wird.
Andererseits, wenn der Winkel θal in dem Schritt S32 von dem Bereich von dem Ausdruck (5) abweicht (Schritt S32: NEIN), bestimmt der gerade-Linie-Klassifikator 88 in dem nächsten Schritt S35, ob dieser Winkel θal in den vorbestimmten Bereich fällt oder nicht, welcher notwendig ist, um den mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung zu berechnen. Insbesondere bestimmt beispielsweise der gerade-Linie-Klassifikator 88, ob der Winkel θal von den geraden Linien 142 in einen Bereich von dem folgenden Ausdruck (6) fällt oder nicht, zentriert an der horizontalen Linie 116, welche in 13B gezeigt ist. θh1 > θal > θh2 (6)
Wenn der Winkel θal in dem Schritt S35 in den Bereich von dem Ausdruck (6) fällt (Schritt S35: JA), inkrementiert der gerade-Linie-Klassifikator 88 in einem Schritt S36 die Variable nh um 1 (nh + 1 → nh). In dem nächsten Schritt S37 zertifiziert der gerade-Linie-Klassifikator 88 den Winkel θal als ein gültiger Winkel in der horizontalen Richtung. D. h., in dem Schritt S37 zertifiziert der gerade-Linie-Klassifikator 88 die gerade Linie, welche diesen gültigen Winkel θal hat, als eine gerade Linie von der horizontalen Richtung, welche zur Berechnung des mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung verwendet wird, was später beschrieben wird.
Wenn der Winkel θal in dem Schritt S35 auch von dem Bereich von dem Ausdruck (6) abweicht (Schritt S35: NEIN), bestimmt der gerade-Linie-Klassifikator 88, dass die gerade Linie, welche diesen Winkel θal hat, nicht als eine gerade Linie zur Berechnung des mittleren Gradienten θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung und als eine gerade Linie zur Berechnung des mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung verwendet werden kann und führt die Verarbeitung von dem nächsten Schritt S38 durch.
In dem Schritt S38 bestimmt der gerade-Linie-Klassifikator 88, ob die Variable n' die Anzahl nal von geraden Linien erreicht hat oder nicht. Wenn die Variable n' die Anzahl nal von geraden Linien nicht erreicht hat (Schritt S38: NEIN), inkrementiert der gerade-Linie-Klassifikator 88 in einem Schritt S39 die Variable n' um 1 (n' + 1 → n') und kehrt zu dem Schritt S32 zurück, um die Verarbeitung von den Schritten S32 bis S38 erneut auszuführen.
Daher führt der gerade-Linie-Klassifikator 88 die Verarbeitung von den Schritten S32 bis S38 wiederholt durch, bis die Variable n' die Anzahl nal von geraden Linien erreicht. D. h., der gerade-Linie-Klassifikator 88 wendet die Verarbeitung von den Schritten S32 bis S38 auf alle gültigen geraden Linien an, welche durch die Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 zertifiziert sind, an einem Bild.
Somit, wenn die Variable n' die Anzahl nal von geraden Linien in dem Schritt S38 erreicht hat (Schritt S38: JA), verkörpert die Variable nv die Anzahl nvl von geraden Linien von der vertikalen Richtung, welche bei der Berechnung von dem mittleren Gradienten θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung verwendet werden, und die Variable nh verkörpert die Anzahl nhl von geraden Linien von der horizontalen Richtung, welche bei der Berechnung von dem mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung verwendet werden. Dann gibt der gerade-Linie-Klassifikator 88 die Anzahl nvl von klassifizierten geraden Linien von der vertikalen Richtung und die Winkel θal von den geraden Linien von der vertikalen Richtung an die vertikaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 90 aus. Zusätzlich gibt der gerade-Linie-Klassifikator 88 die Anzahl nhl von klassifizierten geraden Linien von der horizontalen Richtung und die Winkel θal von den geraden Linien von der horizontalen Richtung an die horizontaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 92 aus.
In einem Schritt S40 berechnet die vertikaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 90 den mittleren Gradienten θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung unter Verwendung der Anzahl nvl von geraden Linien von der vertikalen Richtung und der Winkel θal von den geraden Linien von der vertikalen Richtung basierend auf dem folgenden Ausdruck (7). θavl = (Gesamtsumme von Winkeln θal von geraden Linien von der vertikalen Richtung)/nvl (7)
Ferner berechnet in einem Schritt S41 die horizontaler-Gradient-Berechnungseinrichtung 92 den mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung unter Verwendung der Anzahl nhl von geraden Linien von der horizontalen Richtung und der Winkel θal von den geraden Linien von der horizontalen Richtung basierend auf dem folgenden Ausdruck (8). θahl = (Gesamtsumme von Winkeln θal von geraden Linien von der horizontalen Richtung)/nhl (8)
Nachdem die Verarbeitung von dem Schritt S16 in 5 (Schritte S31 bis S41 in 11) auf diese Weise ausgeführt ist, bestimmt die Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94 in dem nächsten Schritt S17, ob die Anzahl nvl von geraden Linien von der vertikalen Richtung und die Anzahl nhl von geraden Linien von der horizontalen Richtung eine Anzahl sind, welche zur Schätzung des Wankwinkels θr gültig sind oder nicht. Ferner bestimmt die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96, ob die mittleren Gradienten θavl und θahl ein Winkel sind, welcher als der Wankwinkel θr gültig ist, basierend auf dem Bestimmungsergebnis von der Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, und der Wankwinkel-Abschätzer 98 schätzt den Wankwinkel θr basierend auf dem Bestimmungsergebnis von der Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 ab.
14 ist ein Flussdiagramm, welches die detaillierte Verarbeitung von dem Schritt S17 zeigt.
In einem Schritt S51 bestimmt die Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, ob die Anzahl nvl von geraden Linien von der vertikalen Richtung, welche durch den gerade-Linie-Klassifikator 88 klassifiziert sind, einen Schwellenwert nvlth von der gültigen Anzahl an Linien übersteigt.
Wenn nvl > nvlth erfüllt ist (Schritt S51: JA) bestimmt die Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, dass die Anzahl nvl an geraden Linien von der vertikalen Richtung die Anzahl erreicht, welche zur Bestimmung des Wankwinkels θr gültig ist. In dem nächsten Schritt S52 teilt die Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94 das Bestimmungsergebnis der Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 und dem Wankwinkel-Abschätzer 98 mit.
Basierend auf dem Bestimmungsergebnis, welches von der Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94 mitgeteilt wird, subtrahiert der Wankwinkel-Abschätzer 98 90° von dem mittleren Gradienten θavl, um ihn von dem Gradienten von der vertikalen Linie 108 oder 118 zu dem Gradienten von der horizontalen Linie 106 oder 116 umzuwandeln (Winkel θs = θavl – 90°). Der Wankwinkel-Abschätzer 98 gibt den berechneten Winkel θs an die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 aus.
Wenn der Schwellenwert von der Winkeländerung von dem Wankwinkel θr in der Periode von dem Zeitpunkt, zu welchem der vorhergehende Wankwinkel θb geschätzt wird, zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Winkel θs berechnet wird, als δ definiert ist (z. B. 1°), bestimmt die Wankwinkel Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 in dem nächsten Schritt S53, ob der Winkel θs kleiner ist als (θb + δ)(θs < (θb + δ)).
Insbesondere, in ähnlicher Weise zu der Bestimmung in der Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung 86 (Schritt S24 in 8) gibt es eine Grenze für die Änderung bei dem Wankwinkel θr in der Periode von dem Zeitpunkt, zu welchem der Wankwinkel θb geschätzt wird, zu dem Zeitpunkt, an welchem der Winkel θs berechnet wird (zum Beispiel eine Periode von mehreren Mikrosekunden).
Daher bestimmt die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96, dass der Winkel θs, welcher in den Bereich fällt, welcher definiert ist, indem der Betrag von der Winkeländerung, welche unter Berücksichtigung von der Grenze der zeitlichen Änderung von dem Wankwinkel θr eingestellt ist, zu dem Wankwinkel θb addiert wird, welcher durch die vorangehende Schleife geschätzt wurde, ein gültiger Winkel ist. Andererseits schließt die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 den Winkel θs außerhalb dieses Bereichs als einen nicht realistischen Winkel aus.
D. h., in der vorliegenden Ausführungsform werden der Wankwinkel θb, welcher zu einem vorherigen Zeitpunkt geschätzt wurde und der Winkel θs verglichen und der Winkel θs, welcher praktisch unmöglich ist, wird ausgeschlossen, so dass der gültigere Winkel θs für die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr verwendet werden kann.
Daher, wenn θs < (θb + δ) erfüllt ist (Schritt S53: JA) bestimmt die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 in dem nächsten Schritt S5, ob der Winkel θs größer ist oder nicht als (θb – δ)(θs > (θb – δ))4.
Wenn θs > (θb – δ) erfüllt ist (Schritt S54: JA), gibt die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 die Bestimmungsergebnisse von den Schritten S53 und S54 an den Wankwinkel-Abschätzer 98 aus. Aus den Bestimmungsergebnissen von der Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 erkennt der Wankwinkel-Abschätzer 98, dass der berechnete Winkel θs in den Bereich von (θb – δ) bis (θb + δ) fällt und bestimmt, dass der Winkel θs ein gültiger, realistischer Winkel ist, welcher dafür geeignet ist, ein Fahren von dem Kraftrad 12 zu identifizieren. Dann setzt (schätzt) der Wankwinkel-Abschätzer 98 in dem nächsten Schritt S55 den Winkel θs, welcher der gültige, realistische Winkel ist, als den Wankwinkel θr von dem Kraftrad 12.
Andererseits, auch wenn θs ≤ (θb – δ) in dem Schritt S54 erfüllt ist (Schritt S54: NEIN), gibt die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 die Bestimmungsergebnisse von den Schritten S53 und S54 an den Wankwinkel-Abschätzer 98 aus. Aus den Bestimmungsergebnissen von der Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 erkennt der Wankwinkel-Abschätzer 98, dass der berechnete Winkel θs (θb – δ) ≥ θs und θs < (θb + δ) erfüllt und schätzt den Winkel von (θb – δ) als den Wankwinkel θr von dem Kraftrad 12 in dem nächsten Schritt S56.
Ferner, wenn θs ≥ (θb + δ) in dem Schritt S53 erfüllt ist (Schritt S53: NEIN), gibt die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 das Bestimmungsergebnis von dem Schritt S53 an den Wankwinkel-Abschätzer 98 aus. Aus dem Bestimmungsergebnis von der Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 erkennt der Wankwinkel-Abschätzer 98, dass der berechnete Winkel θs θs ≥ (θb + δ) erfüllt und schätzt den Winkel von (θb + δ) als den Wankwinkel θr von dem Kraftrad 12 in dem nächsten Schritt S57.
Andererseits, wenn nvl ≤ nvlth in dem Schritt S51 erfüllt ist (Schritt S51: NEIN), bestimmt die Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, dass die Anzahl nvl von geraden Linien von der vertikalen Richtung nicht die Anzahl erreicht, welche zur Abschätzung des Wankwinkels θr gültig ist und bestimmt in dem nächsten Schritt S58, ob die Anzahl nhl von geraden Linien von der horizontalen Richtung einen Schwellenwert nhlth von der gültigen Anzahl an Linien überschreitet.
Wenn nhl > nhlth erfüllt ist (Schritt S58: JA) bestimmt die Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, dass die Anzahl nhl von geraden Linien von der horizontalen Richtung die Anzahl erreicht, welche zur Schätzung des Wankwinkels θr gültig ist, und teilt das Bestimmungsergebnis der Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 und dem Wankwinkel-Abschätzen 98 mit. Aufgrund dessen setzt in dem nächsten Schritt S59 der Wankwinkel-Abschätzer 98 den mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung auf den Winkel θs basierend auf dem Bestimmungsergebnis, welches von der Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94 mitgeteilt ist. Danach wird die Verarbeitung von den Schritten S53 bis S57 an dem gesetzten Winkel θs ausgeführt.
Wenn nhl ≤ nhlth in dem Schritt S58 erfüllt ist (Schritt S58: NEIN), bestimmt die Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, dass die Anzahl nhl von geraden Linien von der horizontalen Richtung nicht die Anzahl erreicht, welche für eine Abschätzung des Wankwinkels θr gültig ist, und teilt das Bestimmungsergebnis von dem Schritt S58 der Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96 und dem Wankwinkel-Abschätzer 98 mit. Aus dem Bestimmungsergebnis von der Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94 bestimmt die Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 96, dass die Bestimmungsverarbeitung unter Verwendung des Winkels θs nicht ausgeführt werden muss. Ferner bestimmt der Wankwinkel-Abschätzer 98 aus dem Bestimmungsergebnis von der Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung 94, dass es nicht möglich ist, den Winkel θs oder dergleichen als den Wankwinkel θr zu schätzen und schätzt den Wankwinkel θb, welcher zum vorhergehenden Zeitpunkt geschätzt wurde, als den Wankwinkel θr von diesem Zeitpunkt in dem nächsten Schritt S60.
Wie oben, in der Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr in 14 wird vorzugsweise zuerst die Abschätzung von dem Wankwinkel θr basierend auf dem Winkel θs entsprechend den geraden Linien von der vertikalen Richtung durchgeführt. Wenn die Abschätzung von dem Wankwinkel θr basierend auf diesem Winkel θs nicht möglich ist, wird die Abschätzung von dem Wankwinkel θr basierend auf dem Winkel θs entsprechend den geraden Linien von der horizontalen Richtung durchgeführt.
Dies hat den folgenden Grund. Insbesondere, wie auch mit den 6A und 6B beschrieben ist, verändert sich die Steigung von der geraden Linie von der vertikalen Richtung nicht, an welcher Position auch immer sie in dem Bild 100 oder 110 erfasst wird. Im Gegensatz dazu, wenn die gerade Linie von der horizontalen Richtung an einer Position ist, welche von der vertikalen Linie 108 oder 118 in der Links-Rechts-Richtung versetzt ist, verändert sich die Steigung von der geraden Linie abhängig von der Position, an welcher sie erfasst wird. Daher wird in der Abschätzungsverarbeitung der 14 die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr vorzugsweise über den Winkel θs durchgeführt, welcher den geraden Linien von der vertikalen Richtung entspricht, deren Steigung sich nicht ändert, an welcher Position die Linie auch immer vorhanden ist, in dem Bild 100 oder 110.
Andererseits, wenn der Winkel θs entsprechend den geraden Linien von der vertikalen Richtung von dem oben beschriebenen Bereich abweicht oder es unmöglich ist, die gerade Linie von der vertikalen Richtung zu erfassen, wie in dem Bild 130 von 9, wird die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr von dem Winkel θs entsprechend den geraden Linien von der horizontalen Richtung in 14 ausgeführt.
Effekte der vorliegenden Ausführungsform
Wie oben beschrieben, in der Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 von dem Kraftrad 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Mehrzahl an geraden Linien 120, 140, 142 und 144, welche aus den Bildern 100, 110 und 130 erfasst werden, jeweils in eine gerade Linie von der vertikalen Richtung oder eine gerade Linie von der horizontalen Richtung klassifiziert und der mittlere Gradient θavl von den klassifizierten geraden Linien von der vertikalen Richtung und der mittlere Gradient θahl von den klassifizierten geraden Linien von der horizontalen Richtung werden berechnet. Als ein Ergebnis kann unter Verwendung des berechneten mittleren Gradienten θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung oder des berechneten mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung der Wankwinkel θr von dem Kraftrad 12 mit hoher Genauigkeit geschätzt werden.
Daher kann in der vorliegenden Ausführungsform der Wankwinkel-Abschätzer 98 jede von den folgenden Abschätzungsverarbeitungsarten ausführen: (1) Abschätzung von dem Wankwinkel θr unter Verwendung nur des mittleren Gradienten θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung; und (2) Abschätzung des Wankwinkels θr unter Verwendung nur des mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung.
In der vorliegenden Ausführungsform, da der mittlere Gradient θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung und der mittlere Gradient θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung jeweils berechnet werden, ist es auch möglich, dass der Wankwinkel-Abschätzer 98 den Wankwinkel θr unter Verwendung sowohl des mittleren Gradienten θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung als auch des mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung schätzt.
Wenn die gerade Linie 120, 140, 142 oder 144 einen vorbestimmten Winkel von der vertikalen Linie 108, 118 oder 138 und der horizontalen Linie 106, 116 oder 136 in dem Bild 100, 110 oder 130 hat, wird dieser Winkel aufgrund der Neigung von der geraden Linie 120, 140, 142 oder 144 selbst oder der Neigung von dem Kraftrad 12 erzeugt.
Wenn die Kamera 60 eine Umgebung abbildet, in welcher das künstliche Objekt 104 oder 114, wie zum Beispiel ein Gebäude oder eine Ampel, vorhanden ist, ändert sich der Gradient von einer geraden Linie von der vertikalen Richtung gemäß dem künstlichen Objekt 104 oder 104 in dem erhaltenen Bild 100 oder 110 nicht, an welcher Position auch immer die gerade Linie in dem Bild 100 oder 110 erfasst wird.
Andererseits erscheint in dem Bild 100, 110 oder 130 eine gerade Linie von der horizontalen Richtung gemäß einer Fahrbahn oder dergleichen relativ zu der vertikalen Linie 108, 118 oder 138 und der horizontalen Linie 106, 116 oder 136 geneigt, wenn sie an einer Position auf der linken oder rechten Außenseite relativ zu der Mitte von dem Bild 100, 110 oder 130 erfasst wird.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform vorzugsweise der mittlere Gradient θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung, deren Gradient sich nicht abhängig von der Position in dem Bild 100, 110 oder 130 verändert, für die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr verwendet. Dies kann die Abschätzungsgenauigkeit von diesem Wankwinkel θr verbessern. Insbesondere in den Bildern 100 und 110 sind viele vertikalen Komponenten (gerade Linien von der vertikalen Richtung) in den künstlichen Objekten 104 und 114 vorhanden. Daher kann die Abschätzungsgenauigkeit von dem Wankwinkel θr verbessert werden, wenn eine Umgebung abgebildet wird, welche viele künstliche Objekte 104 und 114 umfasst.
In der vorliegenden Ausführungsform werden der Wankwinkel θb, welcher zu einem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzt wurde, und der Winkel θs, welcher neu geschätzt wird, verglichen. Der neu geschätzte Winkel θs wird ausgeschlossen, wenn der Wert von dem neu geschätzten Winkel θs ein unrealistischer Wert ist. Dies kann die Abschätzungsgenauigkeit von dem Wankwinkel θr verbessern. Der unrealistische Wert verweist auf einen Wert von dem Wankwinkel θr, von dem erwartet wird, dass er die angenommene Obergrenze von dem Änderungsbetrag in dem Wankwinkel θr in der Zeit zwischen der vorhergehenden Abschätzungsverarbeitung und der Abschätzungsverarbeitung zu diesem Zeitpunkt in dem Fall überschreitet, dass die Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr wiederholt ausgeführt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Anzahl an geraden Linien von der vertikalen Richtung klein ist, ist es auch möglich, die Abschätzungsverarbeitung von der Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr unter Verwendung des mittleren Gradienten θavl von den geraden Linien von der vertikalen Richtung zu der Abschätzungsverarbeitung von dem Wankwinkel θr unter Verwendung des mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung zu wechseln. Somit kann eine Stabilisierung von der Abschätzungsgenauigkeit von dem Wankwinkel θr erreicht werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Wankwinkel θr einem Bild hinzugefügt, welches durch Abbilden beim Fahrzeugfahren erhalten wird und das resultierende Bild wird in der Speichereinheit 64 als das Bild 68 gespeichert, wie oben beschrieben. Aufgrund dessen, durch eine Anzeige des Bildes 68 auf einer Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) nach der Fahrt, kann der Fahrer den Fahrzustand von dem Kraftrad 12 erfassen und überprüfen, wie es betrieben wurde.
Zusätzlich, da der Wankwinkel θr geschätzt wird unter Verwendung eines Bildes, welches durch Abbilden durch die Kamera 60 erhalten wird, müssen verschiedene Arten von Sensoren, wie zum Beispiel ein Winkelgeschwindigkeitssensor, nicht verwendet werden. Daher kann der Wankwinkel θr bei niedrigen Kosten geschätzt werden. Ferner kann die Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 durch eine Anbringung derselben an dem Kraftrad 12 in einer Umgebung von einer gewöhnlichen öffentlichen Straße verwendet werden, um den Wankwinkel θr zu schätzen. Daher kann die Wankwinkel-Schätzeinrichtung 10 bei einer bewegtes-Fahrtbild-Aufzeichnungseinrichtung verwendet werden, welche eine Kamera umfasst, wie zum Beispiel einem Drive-Recorder.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben unter Verwendung der bevorzugten Ausführungsform beschrieben ist, ist der technische Bereich der vorliegenden Erfindung nicht auf den beschriebenen Bereich von der obigen Ausführungsform beschränkt. Es ist für Fachleute ersichtlich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Verbesserungen der obigen Ausführungsform hinzugefügt werden können. Es ist aus der Beschreibung von dem Bereich der Ansprüche offensichtlich, dass Modi, welchen solche Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügt sind, auch in dem technischen Bereich der vorliegenden Erfindung enthalten sein können. Ferner werden Symbole in Klammern, welche in dem Bereich der Ansprüche beschrieben sind, gemäß Symbolen in den beigefügten Zeichnungen versehen, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern und die vorliegende Erfindung sollte nicht so interpretiert werden, dass sie auf die Elemente beschränkt ist, welche mit diesen Symbolen versehen sind.
Aufgabe: Die vorliegende Erfindung dient dazu, eine Wankwinkel-Schätzeinrichtung von einem Fahrzeug bereitzustellen, welche den Wankwinkel von dem Fahrzeug mit hoher Genauigkeit schätzen kann.
Mittel zur Lösung: In einer Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10), wenn eine gerade-Linie-Erfassungseinrichtung (82) eine Mehrzahl an geraden Linien von einem Bild erfasst, welches durch Abbilden durch eine Kamera (60) erhalten wird, klassifiziert ein gerade-Linie-Klassifikator (88) die geraden Linien in gerade Linien von der vertikalen Richtung und gerade Linien von der horizontalen Richtung. Eine vertikaler-Gradient-Berechnungseinrichtung (90) berechnet einen mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung und eine horizontaler-Gradient-Berechnungseinrichtung (92) berechnet einen mittleren Gradienten θahl von den geraden Linien von der horizontalen Richtung. Ein Wankwinkel-Abschätzer (98) schätzt einen Wankwinkel (θr) von einem Kraftrad (12) basierend auf dem berechneten mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung und/oder dem berechneten mittleren Gradienten (θahl) von den geraden Linien von der horizontalen Richtung.
Bezugszeichenliste

10: Wankwinkel-Schätzeinrichtung
12: Kraftrad
56: Windschutzscheibe
60: Kamera
62: ECU
64: Speichereinheit
66: Bildaufzeichnungsschalter
68, 100, 110, 130: Bild
70, 102, 112, 132: Straße
72, 104, 114: künstliches Objekt
74: Wankwinkel-Anzeigebereich
76: Bildaufzeichnungsreihenfolge-Bestimmungseinrichtung
78: Kamera-Steuer-/Regeleinrichtung
80: Bildverarbeitungseinrichtung
82: gerade-Linie-Erfassungseinrichtung
84: gerade-Linie-Gradient-Berechnungseinrichtung
86: Steigungsbereich-Bestimmungseinrichtung
88: gerade-Linie-Klassifikator
90: vertikaler-Gradient-Berechnungseinrichtung
92: horizontaler-Gradient-Berechnungseinrichtung
94: Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung
96: Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung
98: Wankwinkel-Abschätzer
106, 116, 136: horizontale Linie
108, 118, 138: vertikale Linie
120, 140, 142, 144: gerade Linie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4296076 [0002]

Claims

Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10) von einem Fahrzeug (12), umfassend: eine Abbildungseinheit (60), welche eine Vorderseite oder eine Rückseite von dem Fahrzeug (12) abbildet; eine gerade-Linie-Erfassungseinrichtung (82), welche eine Mehrzahl von geraden Linien (120, 140, 142, 144) aus Bilddaten (100, 110, 130) erfasst, welche von der Abbildungseinheit (60) erhalten werden; einen gerade-Linie-Klassifikator (88), welcher jede von den geraden Linien (120, 140, 142, 144), welche von der gerade-Linie-Erfassungseinrichtung (82) erfasst werden, in eine gerade Linie von einer vertikalen Richtung oder eine gerade Linie von einer horizontalen Richtung klassifiziert; eine vertikale-Richtung-Gradient-Berechnungseinrichtung (90), welche einen mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung relativ zu einer vertikalen Achse (108, 118, 138) von den Bilddaten (100, 110, 130) berechnet; eine horizontale-Richtung-Gradient-Berechnungseinrichtung (92), welche einen mittleren Gradienten (θahl) von den geraden Linien von der horizontalen Richtung relativ zu einer horizontalen Achse (106, 116, 136) von den Bilddaten (100, 110, 130) berechnet; und einen Wankwinkel-Abschätzer (98), welcher einen Wankwinkel (θr) von dem Fahrzeug (12) schätzt basierend auf dem berechneten mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung und/oder dem berechneten mittleren Gradienten (θahl) von den geraden Linien von der horizontalen Richtung.
Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10) von dem Fahrzeug (12) nach Anspruch 1, wobei der Wankwinkel-Abschätzer (98) vorzugsweise den mittleren Gradienten (θavl) von den geraden Linien von der vertikalen Richtung verwendet, um den Wankwinkel (θr) zu schätzen.
Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10) von dem Fahrzeug (12) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Wankwinkel-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung (96), welche einen Wankwinkel (θb), welcher von dem Wankwinkel-Abschätzer (98) zu einem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzt wurde, mit einem Wankwinkel (θs) vergleicht, welcher von dem Wankwinkel-Abschätzer (98) neu geschätzt wird, und bestimmt, ob ein Wert von dem neu geschätzten Wankwinkel (θs) ein gültiger Wert ist oder nicht.
Wankwinkel-Schätzeinrichtung (10) von dem Fahrzeug (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend eine Anzahl-von-geraden-Linien-Gültigkeit-Bestimmungseinrichtung (94), welche bestimmt, ob die Anzahl an geraden Linien von der vertikalen Richtung oder geraden Linien von der horizontalen Richtung (nvl, nhl) eine Anzahl ist, welche für eine Abschätzung von dem Wankwinkel (θr) in dem Wankwinkel-Abschätzer (98) gültig ist oder nicht.